Ống bán khuyên nhận biết sự quay đầu

Khi đầu bắt đầu quay đột ngột theo bất cứ hướng nào (được gọi là gia tốc góc), nội dịch trong các ống bán khuyên, vì quán tính của nó, có xu hướng duy trì sự ổn định trong khi ống bán khuyên quay. Cơ chế này gây ra sự dịch chuyển dịch tương đối trong ống về phía đối diện với hướng quay đầu.

Hình. Phản ứng của tế bào lông khi một ống hình bán nguyệt được kích thích trước tiên khi bắt đầu quay đầu và sau đó là ngừng quay.

Một xung động điển hình từ một tế bào có lông đơn lẻ ở mào bóng khi một động vật được quay trong 40s, cho thấy (1) ngay cả khi vòm ở tư thế nghỉ, các tế bào có lông vẫn thường xuyên phát xung với tần số 100 xung/s (tonic discharge: xung trương lực), (2) khi động vật bắt đầu quay, các sợi ngả sang bên,tốc độ xung tăng lên đáng kể, và (3) nếu tiếp tục quay, tần số xung giảm dần trở lại mức như lúc nghỉ trong vài giây tiếp theo. Nguyên nhân cho sự thích nghi của receptor này là trong vào vài giây đầu của sự quay, nội dịch bắt đầu quay nhanh như ống bán khuyên; sau đó, trong 5-20 s tiếp theo, vòm dần trở lại tư thế nghỉ của nó ở giữa bóng bởi sự co rút đàn hồi của chính nó. (Có thể hiểu đơn giản là: khi đầu bắt đầu quay có sự chuyển động ngược lại tương đối của nội dịch so với ống bán khuyên khiến cho vòm chuyển động, nhưng ngay sau đó, nội dịch bắt đầu chuyển động như ống bán (nghĩa là gần như dịch đứng yên so với ống bán khuyên), vậy nên không còn lực nào tác động lên vòm nữa. Vòm dần trở về tư thế ban đầu (không trở về ngay luôn, vì đây là nhờ sự co rút để trở lại chứ không phải là do một lực manh tác động như lúc mới bắt đầu quay.)

Khi dừng quay đột ngột, những hiện tượng hoàn toàn ngược lại xảy ra: nội dịch tiếp tục quay trong khi ống bán khuyên dừng lại. Thời điểm này, vòm ngả về phía đối diện, khiến tế bào lông ngừng phát xung hoàn toàn. Sau vài giây, nội dịch dừng chuyển động và vòm dần trở lại tư thế nghỉ của nó, do đó cho phép tế bào có lông phát xung trở lại mức trương lực thông thường của nó. Do đó, ống bán khuyên phát tín hiệu theo một chiều khi đầu bắt đầu quay và chiều ngượi lại khi dừng quay.