Neuroanatomy S3 E1: Balance #neuroanatomy #ubcmedicine
Summary
TLDREl script explora cómo los seres humanos encuentran estabilidad en un universo en constante movimiento. A pesar de la caótica naturaleza del movimiento, nuestro cuerpo humano es capaz de aislar y comprender cada elemento de este caos, gracias a nuestro sistema vestibular. Este sistema, compuesto por dos órganos, el vestibulo y las tres canales semicirculares, nos permite detectar la aceleración angular y lineal en los tres ejes de movimiento espacial. La detallada arquitectura de estos órganos, como el cóclea y las células receptoras conocidas como células ciliadas, desempeña un papel crucial en la percepción del movimiento. El fluido endolinfico y las partículas de otoconas en los órganos otolíticos juegan un papel fundamental en la detección de movimientos. La interacción entre la percepción sensorial, el procesamiento y el ajuste de la posición es esencial para la navegación y la interacción con el mundo, permitiendo que mantengamos el equilibrio y nos sientamos enraizados.
Takeaways
- 🌌 Todas las cosas en el universo, desde partículas atómicas hasta cuerpos celestes, están en un estado perpetuo de movimiento.
- 🚶 Los seres humanos también viajamos a través del tiempo y el espacio en un estado constante de movimiento.
- 🧠 A pesar del caos, nuestro cuerpo logra encontrar estabilidad y equilibrio a través de nuestro sentido del movimiento y la percepción espacial.
- 👀 Nuestros ojos escanean constantemente nuestro entorno para encontrar pistas sobre nuestra posición en relación con los objetos a nuestro alrededor.
- 🔍 Los proprioceptores miden continuamente la posición de nuestras extremidades en el espacio.
- 🎽 El estibulación es la estructura que aísla el caos del movimiento y permite al cerebro entenderlo; es el órgano del equilibrio.
- 🧮 El estibulación está compuesto por dos órganos, cada uno ubicado en una parte diferente del hueso temporal.
- 🌀 El estibulación desglosa el movimiento en componentes, como la aceleración lineal y la aceleración angular (rotación).
- 🏗️ Los canales semicirculares, ubicados en ángulos rectos entre sí, aíslan las rotaciones alrededor de los ejes X, Y y Z.
- 🌊 El endolifo, un fluido en el laberinto óseo, se utiliza para detectar la aceleración angular cuando movemos nuestra cabeza.
- 🌉 Los órganos otolíticos, la utrícula y la saccule, detectan la aceleración lineal en diferentes planos y ejes.
- 🌟 Las células ciliadas en la macula, con cristales de ótola en su parte superior, se desplazan con el movimiento para detectar la aceleración lineal.
- 🧩 El sistema vestibular descompone los movimientos complejos y caóticos en componentes más simples, lo que nos permite responder, ajustar nuestra postura y mantener el equilibrio.
Q & A
¿Qué estado perpetuo experimentan todos los objetos en el universo?
-Todos los objetos en el universo están en un estado perpetuo de movimiento.
¿Cómo es que, a pesar del movimiento constante, los seres humanos nos sentimos estables y enraizados?
-A pesar del movimiento constante, los seres humanos encontramos estabilidad a través de nuestro sistema vestibular y la integración de información sensorial y de propriocepción.
¿Qué es el vestíbulo y qué función cumple en el cuerpo humano?
-El vestíbulo es el órgano del equilibrio, menor que una uña de dedo, que se encuentra en la parte pétrosa del hueso temporal y nos ayuda a percibir el movimiento al descomponerlo en sus componentes.
¿Cómo se alinean los canales semicirculares para detectar rotaciones alrededor de los ejes X, Y y Z?
-Los canales semicirculares están posicionados en ángulos rectos entre sí, lo que les permite aislar rotaciones alrededor de los ejes X, Y y Z.
¿Cómo funciona la detección de aceleración angular en el canal horizontal?
-El canal horizontal detecta la aceleración angular alrededor del eje Y. Cuando giramos la cabeza, el fluido endolinfático dentro del laberinto se mueve en la dirección opuesta debido a la inercia, lo que causa la deflexión de las células ciliadas, enviando señales al cerebro.
¿Qué son los órganos otolíticos y qué tipo de aceleración detectan?
-Los órganos otolíticos son los órganos saccule y utrículo, que detectan la aceleración lineal en planos horizontal y vertical, respectivamente.
¿Cómo se estructura la membrana maculada en los órganos otolíticos?
-La membrana maculada contiene células ciliadas en una membrana gelatinosa, con cristales de óxido de cuña (ODA) encima, lo que hace que la estructura sea top-heavy y sensible al movimiento.
¿Cómo es que los órganos otolíticos pueden hacer sentido del movimiento lineal fluido y algo caótico de nuestro cuerpo?
-Los órganos otolíticos pueden hacer sentido del movimiento lineal fluido y caótico gracias a la disposición de las células ciliadas en la maculada, que permite la activación y desactivación de diferentes poblaciones de células en distintas direcciones de movimiento.
¿Cómo ayuda el sistema vestibular a los seres humanos a mantener el equilibrio y la orientación en el espacio?
-El sistema vestibular descompone los movimientos complejos y caóticos en componentes más simples, lo que permite al cerebro interpretar la rotación y la aceleración del cuerpo, ajustar la postura, los movimientos de los ojos y mantener el equilibrio.
¿Por qué el fluido endolinfático dentro del laberinto se mueve en la dirección opuesta a la del hueso cuando giramos la cabeza?
-El fluido endolinfático se mueve en la dirección opuesta debido a la inercia; mientras que el hueso del laberinto se mueve con el resto de la cabeza, el fluido es más reacio a cambiar su estado de movimiento y se queda atrás, lo que causa su movimiento en la dirección opuesta.
¿Cómo se relaciona la percepción del movimiento con la capacidad de los seres humanos para interactuar con el mundo que nos rodea?
-La percepción del movimiento es esencial para interactuar con el mundo, ya que permite la navegación, la postura adecuada y la comunicación visual. El sistema vestibular, al descomponer los movimientos en componentes manejables, ayuda a mantenernos en equilibrio y nos permite adaptarnos a nuestro entorno dinámico.
Outlines
🌌 El Universo en Movimiento
Este párrafo aborda la naturaleza dinámica del universo, desde partículas atómicas hasta cuerpos celestes, y cómo los seres humanos experimentan una constante movilidad a través del tiempo y el espacio. Se cuestiona cómo, a pesar de esta agitación, los humanos logran mantenernos estables y cómo el sistema vestibular, un órgano diminuto ubicado en el oído interno, ayuda a percibir y comprender los movimientos corporales. Se describe la estructura del sistema vestibular, incluyendo los canales semicirculares, la utrícula y la saccule, y su papel en la detección de la aceleración angular y lineal.
🎭 La Danza del Vestíbulo
Este párrafo se enfoca en cómo los canales semicirculares trabajan juntos para detectar la aceleración angular alrededor de los ejes X, Y y Z. Se ilustra cómo la fluidez del líquido endolífero dentro del laberinto óseo responde a los movimientos de la cabeza, generando señales en las células ciliadas que indican la dirección y la magnitud de la aceleración. Además, se explora la detección de la aceleración lineal por parte de las órganos otolíticos, la utrícula y la saccule, y cómo su estructura y la interacción con las partículas de Ótolithas (ODA) permiten la percepción de movimientos en diferentes direcciones.
🧠 El Cerebro y la Estabilidad
Finalmente, este párrafo sintetiza la complejidad del sistema vestibular y cómo desglosa los movimientos caóticos en componentes más simples para que el cerebro pueda procesarlos. Se destaca la importancia de la interacción entre la percepción sensorial, el procesamiento cerebral y el ajuste postural para mantener el equilibrio y la orientación en el espacio. La narración concluye con la idea de que, a pesar de la naturaleza fluida y a veces caótica de nuestros movimientos, nuestro cuerpo está diseñado para hacer sentido del entorno y nos permite interactuar con el mundo de manera efectiva.
Mindmap
Keywords
💡Vestíbulo
💡Aceleración lineal
💡Aceleración angular
💡Canales semicirculares
💡Órganos otolíticos
💡Células ciliadas
💡Estereocilias
💡Cinocilio
💡Óxido de calcio (Otoconias)
💡Macula
💡Caja de Nervios
Highlights
Todos los objetos en el universo, desde partículas atómicas hasta cuerpos celestes, están en un estado perpetuo de movimiento.
El ser humano se encuentra en constante movimiento a través del tiempo y el espacio.
A pesar del movimiento caótico, los seres humanos sienten que están estables y cómodos.
Los ojos escanean el entorno para orientarse en relación con los objetos a nuestro alrededor.
Los proprioceptores miden constantemente la posición de nuestras extremidades en el espacio.
El estibulación es la pieza clave que falta para comprender la aceleración del cuerpo a través del espacio.
El estibulación es un órgano diminuto, menor que una uña, y está ubicado en el hueso temporal.
El estibulación está compuesto por dos órganos que nos ayudan a percibir el movimiento.
El estibulación desglosa el movimiento en componentes: aceleración lineal y aceleración angular.
Las tres canales semicirculares están orientados en ángulos rectos para aislar rotaciones alrededor de los ejes X, Y y Z.
La arquitectura del sistema vestibular aísla movimientos para que el cerebro pueda interpretar la rotación del cuerpo.
La detección de aceleración angular alrededor del eje Y ayuda en movimientos giratorios, como en un pirueto.
Los canales semicirculares trabajan juntos para detectar aceleración angular alrededor del eje X y Z.
La acción de las cánalos semicirculares y la acción de las células del estibulación nos ayudan a mantener el equilibrio.
La acceleración lineal es detectada por los órganos otolíticos en planos horizontales y verticales.
La macla es una membrana sensorial que contiene células del pelo y cristales de ótolito.
El movimiento de la cabeza desplaza la macla, lo que provoca la activación o desactivación de las células del pelo.
El sistema vestibular descompone los movimientos complejos y caóticos, permitiéndonos responder a elementos individuales de un movimiento.
La interacción entre la percepción, el procesamiento y el ajuste de la posición nos permite navegar y interactuar con el mundo a nuestro alrededor.
Transcripts
[Music]
from atomic particles to celestial
bodies all objects in the universe are
in a perpetual state of motion just like
the planet we stand on we human beings
are constantly moving through time and
space
[Music]
our journey through the world is chaotic
and tumbling through it by all means it
should feel like chaos so why doesn't it
if everything is moving how do we human
beings still feel grounded how do we
find stability amongst the constant
confusion of motion how do we ever
manage to land on our feet
[Music]
our eyes relentlessly scan our
environment for cues as to where we are
in relation to the objects around us
while proprioceptors continuously sample
the position of our limbs in space but
there's one piece of this puzzle still
missing and that is the acceleration of
our body through space movement is
chaotic and our bodies must be able to
make sense of it each element of this
chaos needs to be isolated within a
confined space the structure that
confined the chaos that senses
acceleration that allows the brain to
understand movement it's tiny it's
smaller than a fingernail it's called
the vestibulum and it's the organ of
balance
oh and we have two of them
[Music]
the tiny vestibulum sits within a
labyrinth of canals within the petrous
part of the temporal bone
the vestibulum helps us sense movement
by breaking it down into its component
parts linear acceleration or forward
backward side to side up-down movement
on three axes
X
why and said
and angular acceleration otherwise known
as rotation around these same axes X Y
and said the unique architecture of the
vestibular system isolates these
movements shaped like a snail's shell
this is the cochlea it contains the
sensory apparatus for hearing connected
to the cochlea or the vestibule and the
three semicircular canals and within the
vestibule are the utricle and the
saccule let's have a closer look at
these structures starting with the
semicircular canals which we've modeled
on this person here this is the
horizontally now
here is the anterior canal and here is
the posterior canal
notice that the semicircular canals are
positioned at right angles to each other
this helps them to isolate rotations
around the x y and z axis the horizontal
canal is oriented in the horizontal
plane and it's architecture will allow
for the detection of angular
acceleration around the y axis in order
to detect angular acceleration around
the x and z axis things get a little bit
more complicated now remember that we
have two of these vestibular organs of
course you do
they're on either side of the head
they're mirror images of each other and
rotated at 45 degrees this means that
the anterior canal in one ear is in the
same plane as the posterior canal in the
other ear the anterior and posterior
canals work together
angular acceleration around the x axis
is detected by both the anterior and
posterior canals an acceleration around
the z axis is detected by an opposite
activation of the anterior and posterior
canals isolating angular acceleration
within the three canals allows the brain
to interpret the body's rotation let's
look in some more detail at rotation or
angular acceleration and to keep things
simple we'll focus on the horizontal
canal remember it detects angular
acceleration around the y axis it helps
this dancer during a pirouette
this diagram shows a cross-section
through the horizontal canal this space
here is filled with fluid called
endolymph
when we turn our head the bony labyrinth
this part of the diagram moves with us
of course it does it's part of our head
but the fluid inside the labyrinth is
lazy and stays behind we call this
inertia the net effect is that the fluid
moves in the opposite direction of the
bone and our head this part here the
cupula is where the hair cells are
located they're the receptor cells that
will signal to the brain each hair cell
has the stereocilia braided in size from
longest called the kinocilium to
shortest and all hair cells on the
cupula are oriented in the same way now
when the fluid pushes on them they all
get deflected either towards the
kinocilium or away from it depending on
the direction of the acceleration when
the stereocilia get pushed towards the
kinocilium ion channels open and the
hair cells are depolarized they signal
when the stereocilia get pushed away
from the kinocilium all iron child's
clothes and the cells hyperpolarize
we're shutting down even the baseline
firing rate now let's look at linear
acceleration and stick with me here
because it's complicated
[Music]
linear acceleration will be detected by
otolithic organs along horizontal and
vertical planes the saccule is oriented
vertically and detects up-and-down
movement along the y axis the utricle is
oriented horizontally and detects linear
acceleration in that plane or along the
x axis linear acceleration along the z
axis is detected by both the utricle and
the saccule let's have a closer look at
the architecture of these organize a
sensory membrane called macula contains
hair cells within a gelatinous membrane
and crystals called oh da cunha which
sit on top of the gelatin this shifts
the center of gravity of the macula to
the top the o da cunha make the whole
thing top-heavy and now when we move the
macula by simply moving our head the
gelatin will deflect remember the
inertia of the fluid we talked about
earlier here we use a similar principle
as the head moves forward the ODA Konya
lag behind and pulled the gelatinous
membrane backwards now when we stop
moving the Oder Konya still have
momentum and they continue moving
forward
but what happens when we tilt our head
again we take advantage of the greater
mass of the ODA Konya and the high
center of gravity the ODA Konya will
pull the top of the membrane down in a
tilt these deflections will pull on the
cilia of the hair cells and these will
then move either towards the kinocilium
causing activation or way causing
deactivation so this helps us understand
linear acceleration along the x y and z
axes but we don't just move strictly
along these axes our movements are fluid
and somewhat chaotic and yet the
otolithic organs can make sense of it
but how ok we'll have to go back to the
architecture of the macula remember we
have our hair cells within a gelatin
with odor Konya on top the key to
analyze in the chaos of our linear
accelerations is the arrangement of the
hair cells within the macula
this curved line called the stree Allah
is the reference for the orientation of
the hair cells through this no
acceleration goes undetected for each
possible direction different populations
of cells are activated and deactivated
in summary the system contains and
deconstructs are complex chaotic
movements into these tiny spaces this
deconstruction allows us to respond to
single elements of a complex movement
adjust our posture our eye movements and
maintain our balance the interplay
between sensing processing and adjusting
position allows us to navigate and
interact with the world around us it
puts some order into the chaos it keeps
us balanced and grounded
[Music]
you
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