蝸牛：解剖学、機能、臨床的意義

解剖学と主要部分

蝸牛の内部は、膜と中央の隔壁によって分けられた、長軸方向に走る3つの液体で満たされた区画（階）から構成される。主な構成要素は以下のとおりである。

• 前庭階および鼓室階：外リンパで満たされる
• 蝸牛管（中央階）：内リンパで満たされる
• 基底膜：コルチ器を支持する
• 蓋膜、ならびに内有毛細胞と外有毛細胞の列

音を変換する仕組み

音により、卵円窓に接するアブミ骨が蝸牛内の液体を動かす。圧力波は各階を伝わり、周波数に応じて特定の部位で基底膜を振動させる。この現象はトノトピーと呼ばれる。基底膜と蓋膜の間の動きによって有毛細胞の不動毛が曲がると、イオンチャネルが開き、受容器電位が生じる。これにより、聴神経線維への神経伝達物質の放出が変化する。

語源と進化

cochleaという語は、らせんまたはカタツムリの殻を意味するギリシア語のkokhliasに由来する。大部分の哺乳類では蝸牛は強く巻いているが、一部の原始的な群では巻き方がより弱い。たとえば単孔類では、多くの他の哺乳類とは蝸牛の形態が異なり、聴覚の力学における進化上の変異を示している（単孔類を参照）。

臨床的重要性と応用

有毛細胞の損傷または体液バランスの異常は、感音難聴を引き起こすことがある。聴覚学的検査では、音に対する反応を測定して蝸牛の機能を推定する。人工内耳は、損傷した感覚要素を迂回し、聴神経に直接電気刺激を与えることで、重度の難聴者の多くに聴覚感覚を回復させる。

主な特徴

1. 蝸牛は長さに沿って音の高さを符号化し、低周波数は頂部付近、高周波数は基部付近で処理される。
2. 外リンパと内リンパはイオン組成が異なり、これは有毛細胞の変換に不可欠な要因である。
3. 種間にみられる構造上の違いは、生態的適応および発声への適応を反映している。