Die Haarzellen sind in mehreren Reihen angeordnet. Es gibt zwei Arten von ihnen: Etwa 12. 000 äußeren Haarzellen, in 3-4 Reihen, sowie etwa 3.500 innere Haarzellen.

[Abb. 2.16] Elektronenmikroskopaufnahme innerer und äußerer Haarzellen

Innere und äußere Haarzellen haben unterschiedliche Funktionen, was sich in ihren Nervenverbindungen wiederspiegelt. Innere und äußere Haarzellen sind mit den Fasern des Hörnervs verbunden, der die Verbindung zu den akustischen Zentren des Gehirns herstellt. Die Mehrzahl ist afferent (aufsteigend). Diese Fasern übermitteln Signale in Richtung des Gehirns. Ein Bruchteil der Faserverbindungen ist efferent (absteigend), sie übermitteln Signale vom Gehirn in Richtung der Cochlea.

Jede der inneren Haarzellen ist mit aufsteigenden Nervenfasern verbunden. Daher lässt sich jede dieser Nervenfasern eindeutig mit einer inneren Haarzelle und somit mit einer bestimmten Stelle des Cortischen Organs in Verbindung bringen. Diese räumliche Zuordnung, die in der Cohlea beginnt, setzt sich im gesamten Hörnerv bis hin zu den zentralen auditiven Verarbeitungszentren fort. Dies wird als cochleotope bzw. tonotope Organisation bezeichnet.

95% der über den Hörnernerv in Richtung Gehirn abgegeben Signale stammen von den inneren Haarzellen. Den inneren Haarzellen kommt somit die Hauptrolle als Sensoren des Gehörs zu.

Die äußeren Haarzellen dagegen spielen eine aktive mechanische Rolle. Sie können im Takt der Anregung ihre Länge und Ausrichtung ändern. Sie sind hauptsächlich mit absteigenden Nervenfasern verbunden. Jede Faser spaltet sich auf und ist mit mehreren äußeren Haarzellen verbunden.

Die Bewegung der äußeren Haarzellen bewirkt eine Präzisierung der Frequenzanalyse durch die Cochlea. Zudem sorgt dieser Mechanismus für eine Komprimierung der Signale, d.h. einer Verstärkung bei schwachen und eine Dämpfung bei sehr starken anregenden Reizen. Dies trägt zur Fähigkeit des Gehörs bei, enorme Unterschiede im Schalldruckpegel verarbeiten zu können.