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L'oreille interne se compose de la cochlée et du labyrinthe vestibulaire.
La cochlée est un organe spiralé de deux tours et demi, divisé en trois chambres :
Les scala vestibuli et tympani sont remplies de périlymphe et se rejoignent à l'extrémité de la cochlée - l'hélicotréma.
La cavité médiane, la scala media, contient l'endolymphe et l'organe de Corti. L'énergie reçue au niveau de la fenêtre ovale est transmise à l'organe de Corti par les vibrations de l'endolymphe. Les cellules ciliées qui tapissent la membrane basilaire de l'organe de Corti convertissent alors cette énergie en potentiels d'action qui remontent le long du nerf cochléaire, pour finalement atteindre le cortex auditif.
Le labyrinthe vestibulaire se compose de l'utricule, du saccule et de trois canaux semi-circulaires disposés à angle droit.
Le vestibule s'occupe de l'équilibre statique et des changements de vitesse linéaire. Le rôle des canaux semi-circulaires est de détecter les changements de vitesse angulaire. Comme l'organe de Corti, ces structures contiennent des cellules ciliées. Dans le vestibule, les impulsions sont transportées au niveau central par le nerf vestibulaire, qui est relié au cervelet, à la moelle épinière et aux muscles oculaires externes.
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