소리 자극을 받아들일 때, 코르티 기관의 유모세포들이 진동을 감지하면, 세포막이 탈분극(depolarization) 혹은 과분극(hyperpolarization)되면서 신경전달물질을 분비합니다.  이를 통해서 소리 자극은 신경을 타고 중추신경계(CNS)로 전달되는데요, 이번에는 그 과정에 대해 알아보도록 하겠습니다.

코르티 기관(Organ of Corti)은 뇌신경(cranial nerve)중 하나인 달팽이신경(cochlear nerve ;auditory nerve ;acoustic nerve)를 통해 청각 정보를  뇌로 보냅니다.
이 신경을 이루는 뉴런은 양극성 뉴런(bipolar neuron)으로, 이 뉴런들의 신경세포체는 달팽이신경절(cochlear nerve ganglion)에 위치합니다. 달팽이신경절은 달팽이관이 말려있기 때문에 달팽이관에서 나가는 뉴런의 신경세포체들이 나선형으로 뭉쳐있기 때문에 나선신경절(spiral ganglion)이라고도 합니다. 이 뉴런들은 신경세포체의 양 끝에서 발생하는 활동전위를 전달할 수 있는 신경 돌기를 가지고 있습니다. 그 중 하나는 일종의 수상돌기로서, 청각 유모세포(auditory hair cell)이 분비하는 신경전달물질에 흥분성으로 반응합니다. 이 시냅스 후 전위는 달팽이신경에서 활동전위를 일으켜서 활동전위가 연수(medulla)로 전달되게 합니다.

spiral ganglion

각각의 달팽이신경은 대략 5만개의 구심성 축삭(afferent axon)으로 이루어져 있습니다. 이 수상돌기들의 95%정도가 내유모세포(inner hair cell)과 시냅스를 형성하고 있습니다. 이런 축삭들은 보통 두꺼운 유수신경(myelinated)입니다. 반면에, 나머지 5%의 신경섬유는 더 많은 수의 외유모세포(outer hair cell)과 시냅스를 형성하는데, 1개의 신경섬유가 약 30개 정도의 외유모세포와 시냅스를 형성합니다.  이런 축삭들은 가는(thin) 무수신경(unmyelinated)입니다.
이는 전체 수용기 세포 중에서 내유모세포의 비율이 겨우 29% 에 불과하지만 중추신경계(CNS)로 청각 정보를 전달할 때 매우 중요하다는 것을 시사합니다.

결과적으로 외유모세포와 내유모세포의 역할이 다르다는 것을 알 수 있는데, 생리학적, 행동학적 연구를 통해 두 종류의 유모세포의 역할이 밝혀졌습니다.

내유모세포는 소리를 듣기 위해서 필요한 세포입니다. 실제로, 외유모세포만을 가진 돌연변이 쥐들은 소리를 전혀 듣지 못했다는 실험 결과가 있습니다. 이어지는 실험에 따르면 외유모세포가 효과기 세포(effector cell)의 일종으로, 코르티 기관의 기저막(basilar membrane)의 물리적 특성을 바꿔서 내유모세포가 감지하는 청각 자극에 영향을 준다고 합니다.

달팽이신경에는 구심성 신경 외에 원심성 신경(efferent axon)도 있습니다. 이런 원심성 축삭은 연수의 상올리브 복합체(superior olivary complex)에서 나와서 올리브달팽이 섬유 다발(olivocochlear bundle)을 형성합니다.

청각경로

그 다발은 유모세포와 시냅스를 이루고 있고, 청각에 대해 일종의 피드백(feedback)작용을 합니다.
달팽이 신경에서 구심성 신경은 주로 글루타메이트(glutamate)를 신경전달물질로 쓰는 반면에, 원심성 신경은 억제성 신경전달물질인 아세틸콜린(acetylcholine)을 주로 분비합니다.

광고