El núcleo coclear ( CN ) o complejo nuclear coclear comprende dos núcleos de nervios craneales en el tronco del encéfalo humano , el núcleo coclear ventral (VCN) y el núcleo coclear dorsal (DCN). El núcleo coclear ventral no tiene capas, mientras que el núcleo coclear dorsal tiene capas. Las fibras del nervio auditivo, fibras que viajan a través del nervio auditivo (también conocido como nervio coclear o octavo par craneal) transportan información desde el oído interno, la cóclea , en el mismo lado de la cabeza, hasta la raíz nerviosa en el núcleo coclear ventral. . En la raíz nerviosa, las fibras se ramifican para inervar el núcleo coclear ventral y la capa profunda del núcleo coclear dorsal. Así, toda la información acústica ingresa al cerebro a través de los núcleos cocleares, donde comienza el procesamiento de la información acústica. Las señales de salida de los núcleos cocleares se reciben en regiones superiores del tronco encefálico auditivo .
Los núcleos cocleares (CN) están ubicados en el lado dorsolateral del tronco del encéfalo , abarcando la unión de la protuberancia y la médula .
La principal entrada al núcleo coclear proviene del nervio auditivo, una parte del par craneal VIII (el nervio vestibulococlear ). Las fibras del nervio auditivo forman un sistema de conexiones altamente organizado según su inervación periférica de la cóclea. Los axones de las células ganglionares espirales de las frecuencias más bajas inervan las porciones ventrolaterales del núcleo coclear ventral y las porciones lateral-ventrales del núcleo coclear dorsal. Los axones del órgano de mayor frecuencia de las células ciliadas de Corti se proyectan hacia la porción dorsal del núcleo coclear ventral y las porciones dorsal-medial del núcleo coclear dorsal. Las proyecciones de frecuencias medias terminan entre los dos extremos; de esta forma la organización tonotópica que se establece en la cóclea se preserva en los núcleos cocleares. Esta organización tonotópica se conserva porque sólo unas pocas células ciliadas internas hacen sinapsis con las dendritas de una célula nerviosa en el ganglio espiral, y el axón de esa célula nerviosa hace sinapsis con sólo unas pocas dendritas en el núcleo coclear. A diferencia del VCN que recibe toda la información acústica del nervio auditivo, el DCN recibe información no solo del nervio auditivo sino que también recibe información acústica de las neuronas del VCN (células T estrelladas). Por lo tanto, el DCN es en cierto sentido un núcleo sensorial de segundo orden.
Durante mucho tiempo se ha pensado que los núcleos cocleares reciben información únicamente del oído ipsilateral. Sin embargo, existe evidencia de estimulación desde el oído contralateral a través del CN contralateral [2] y también las partes somatosensoriales del cerebro. [3]
Hay tres haces de fibras principales, los axones de las neuronas nucleares cocleares, que transportan información desde los núcleos cocleares a objetivos que se encuentran principalmente en el lado opuesto del cerebro. A través de la médula , una proyección va al complejo olivar superior (COS) contralateral a través del cuerpo trapezoide , mientras que la otra mitad se dirige al SOC ipsilateral. Esta vía se llama estría acústica ventral (EVA o, más comúnmente, cuerpo trapezoide). Otra vía, llamada estría acústica dorsal (DAS, también conocida como estría de von Monakow), se eleva por encima de la médula hacia la protuberancia, donde golpea los núcleos del lemnisco lateral junto con sus parientes, la estría acústica intermedia (IAS, también conocida como estría de Held). El IAS se decusa a través de la médula, antes de unirse a las fibras ascendentes en el lemnisco lateral contralateral. El lemnisco lateral contiene células de los núcleos del lemnisco lateral, y a su vez se proyecta al colículo inferior . El colículo inferior recibe proyecciones monosinápticas directas del complejo olivar superior, la estría acústica dorsal contralateral, algunas clases de neuronas estrelladas del VCN, así como de los diferentes núcleos del lemnisco lateral.
La mayoría de estas entradas terminan en el colículo inferior, aunque hay algunas pequeñas proyecciones que pasan por alto el colículo inferior y se proyectan al geniculado medial u otras estructuras del prosencéfalo.
Tres tipos de células principales transmiten información desde el núcleo coclear ventral: células tupidas, células estrelladas y células de pulpo.
Dos tipos de células principales transmiten información desde el núcleo coclear dorsal (DCN) al colículo inferior contralateral. Las células principales reciben dos sistemas de entradas. La entrada acústica llega a la capa profunda a través de varios caminos. La información acústica excitatoria proviene de fibras nerviosas auditivas y también de células estrelladas del VCN. La entrada acústica también se transmite a través de interneuronas inhibidoras (células tuberculoventrales del DCN e "inhibidores de banda ancha" en el VCN). A través de la capa molecular más externa, el DCN recibe otros tipos de información sensorial, sobre todo información sobre la ubicación de la cabeza y las orejas, a través de fibras paralelas. Esta información se distribuye a través de un circuito similar al cerebelo que también incluye interneuronas inhibidoras.
El complejo nuclear coclear es la primera etapa integradora o de procesamiento del sistema auditivo . La información llega a los núcleos desde la cóclea ipsilateral a través del nervio coclear . En los núcleos cocleares se realizan varias tareas. Al distribuir la información acústica a múltiples tipos de células principales, la vía auditiva se subdivide en vías ascendentes paralelas, que pueden extraer simultáneamente diferentes tipos de información. Las células del núcleo coclear ventral extraen información que transporta el nervio auditivo en el momento de la activación y en el patrón de activación de la población de fibras del nervio auditivo. Las células del núcleo coclear dorsal realizan un análisis espectral no lineal y colocan ese análisis espectral en el contexto de la ubicación de la cabeza, las orejas y los hombros y separan las señales espectrales esperadas y autogeneradas de las señales espectrales más interesantes e inesperadas utilizando aferencias procedentes de la corteza auditiva , los núcleos pontinos , el ganglio y el núcleo del trigémino, los núcleos de la columna dorsal y el segundo ganglio de la raíz dorsal . Es probable que estas neuronas ayuden a los mamíferos a utilizar señales espectrales para orientarse hacia esos sonidos. La información es utilizada por regiones superiores del tronco encefálico para lograr otros objetivos computacionales (como la ubicación de la fuente de sonido o la mejora en la relación señal-ruido ). Las entradas de estas otras áreas del cerebro probablemente desempeñan un papel en la localización del sonido .
Para comprender con más detalle las funciones específicas de los núcleos cocleares es necesario primero comprender la forma en que las fibras del nervio auditivo representan la información sonora . En resumen, hay alrededor de 30.000 fibras nerviosas auditivas en cada uno de los dos nervios auditivos. Cada fibra es un axón de una célula ganglionar espiral que representa una frecuencia particular de sonido y un rango particular de volumen. La información en cada fibra nerviosa está representada por la tasa de potenciales de acción , así como por el momento particular de los potenciales de acción individuales. La fisiología y morfología particulares de cada tipo de célula del núcleo coclear realzan diferentes aspectos de la información sonora.
Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 788 de la vigésima edición de Gray's Anatomy (1918) Young ED, Spirou GA, Rice JJ, Voigt HF (junio de 1992). "Organización neuronal y respuestas a estímulos complejos en el núcleo coclear dorsal". Filos. Trans. R. Soc. Londres. B Biol. Ciencia . 336 (1278): 407–13. doi :10.1098/rstb.1992.0076. PMID 1354382.
