Das Gleichgewichtsorgan
Im Innenohr liegt auch das Gleichgewichtsorgan (Vestibularapparat). Es dient gemeinsam mit den Augen sowie der Oberflächen- und Tiefensensibilität der Erhaltung des Gleichgewichtes. Bei der Oberflächensensibilität handelt es sich um jene Empfindungen, die über Rezeptoren in der Haut - also der Körperoberfläche - wahrgenommen werden. Diese Rezeptoren können Temperatur, Druck, Berührung, Vibrationen und Schmerz wahrnehmen. Die Tiefensensibilität dient dagegen der Wahrnehmung von Reizen aus dem Körperinneren, also aus der Tiefe des Körpers. Die Rezeptoren dafür liegen in den Muskeln, Gelenken und Sehnen. Das Gleichgewichtsorgan registriert alle Arten von Beschleunigungen und Lageveränderungen. Auf diese Weise können wir uns im Raum orientieren.
Das Gleichgewichtsorgan umfasst drei Bogengänge (Ductus semicirculares). Jeder der Bogengänge besitzt eine so genannte Sinnesleiste, auf der die Sinneszellen (Cristae ampullares) liegen. Die Bogengänge stehen jeweils senkrecht im 90°-Winkel aufeinander und erfassen so die drei Dimensionen des Raumes an. Ebenso zum Gleichgewichtsorgan gehören das große Vorhofsäckchen (Utriculus) und das kleine Vorhofsäckchen (Sacculus). In diesen Säckchen liegen die Sinnesfelder, deren Sinneszellen der Geschwindigkeitswahrnehmung dienen.
Wahrnehmung von linearer Geschwindigkeit
Die Sinnesfelder des großen und des kleinen Vorhofsäckchens nehmen hauptsächlich lineare Geschwindigkeitsveränderungen, mithin in der Geraden oder der Senkrechten, wahr - etwa beim Fahren im Aufzug oder beim Beschleunigen eines Autos. Wahrgenommen werden die Veränderungen durch feine Haare (Zilien) an den Sinneszellen: Sie ragen in eine gallertige Masse hinein, die auf den Sinnesfeldern liegt. Um das Gewicht (und damit die Empfindlichkeit) der gallertartigen Masse der Sinnensfelder zu erhöhen, befinden sich darauf kleinste Kalzitkristalle, (CaCO3) die so genannten Otolithen. Durch eine Tempoänderung kommt die gallertige Masse in Bewegung. Die feinen Härchen der Sinneszellen werden dadurch verbogen, was zur Anregung der Sinneszellen führt. Die stimulierten Sinneszellen leiten ihre Informationen dann an das Kleinhirn weiter. Das reagiert entsprechend auf die Veränderungen - beispielsweise mit Blickbewegungen der Augen. Diese Reaktion erfolgt reflektorisch, kann also willentlich nicht beeinflusst werden.
Wahrnehmung von Drehbeschleunigungen
Die Sinneszellen der drei Bogengänge registrieren überwiegend Änderungen von Drehgeschwindigkeiten. Die feinen Härchen der Sinneszellen ragen in einen gallertartigen Hut hinein. Tritt eine Geschwindigkeitsänderung - z.B. eine Kopfdrehung - ein, wird die Endolymphflüssigkeit aufgrund ihrer Trägheit nicht mitbewegt (wie der Kaffee in der Tasse sich nicht mitbewegt, wenn man die Tasse dreht), d.h. der Kopf dreht sich und die Endolympflüssigkeit nicht, diese Relativbewegung deer Endolymphe verändert die Lage des Hutes. Dadurch werden die Sinneshaare abgebogen. Das löst einen Reiz aus und stimuliert die Sinneszellen. Diese leiten daraufhin ihre empfangenen Signale an das Kleinhirn weiter. Dieses reagiert dann wiederum reflektorisch, z.B. mit schnellen Bewegungen der Augen.
Mit Hilfe dieser schnellen, reflektorischen Augenbewegungen ist es z.B. für ein Kind möglich, beim Karussellfahren die am Rande stehenden Eltern, Freunde oder Geschwister beim Winken jeweils scharf zu sehen - ohne den Reflex würden die Gesehenen unscharf wahrgenommen werden.