Un otolithe, également connu sous le nom d’otoconium, est un minuscule cristal de calcaire trouvé dans une couche gélatineuse qui recouvre les cellules réceptrices des cheveux dans l’utricule et le saccule de l’oreille interne. L’utricule et le saccule sont les zones de l’oreille qui détectent l’accélération lorsque l’on se déplace en ligne droite, horizontalement ou verticalement. Lorsque l’accélération se produit, chaque otolithe est déplacé et ce mouvement est transféré aux cellules ciliées situées en dessous, déclenchant l’influx nerveux. Le nerf vestibulaire transporte les impulsions vers le cerveau où l’information peut être traitée. Les poissons ont des otolithes beaucoup plus gros que les humains.
L’oreille interne contient une série d’espaces connus sous le nom de labyrinthe osseux. Ces canaux sont remplis de liquide appelé périlymphe, et à l’intérieur de celui-ci, suivant à peu près la forme du labyrinthe osseux, se trouve ce que l’on appelle le labyrinthe membraneux. Le labyrinthe membraneux forme un système fermé d’espaces, rempli d’un fluide différent appelé endolymphe, et se dilate pour former deux zones spécialisées, l’utricule et le saccule. Ceux-ci sont connus comme les organes otolithiques. Les autres régions du labyrinthe membraneux, les canaux semi-circulaires et la cochlée, ne contiennent pas d’otolithes.
À l’intérieur de l’utricule et du saccule, un certain nombre de zones contenant des cellules réceptrices se trouvent. Ces cellules, également appelées cellules ciliées, sont disposées de manière à ce que les minuscules processus ressemblant à des cheveux dépassant de leurs surfaces soient noyés dans la matière gélatineuse contenant les otolithes. Lorsque le corps accélère, chaque otolithe se déplace et le mouvement est transmis à travers la substance gélatineuse entraînant une distorsion des processus cellulaires ciliés. Les cellules ciliées sont connectées aux terminaisons nerveuses et la distorsion déclenche les impulsions nerveuses, qui traversent les branches du nerf vestibulaire pour atteindre le cerveau.
L’utricule et le saccule sont chargés de détecter différents types d’accélération linéaire, l’utricule étant principalement responsable du mouvement horizontal et le saccule, vertical. Un otolithe individuel est composé de carbonate de calcium ou de calcaire et de protéines. Il n’est pas certain que le corps soit capable de remplacer un otolithe s’il se détache de son support gélatineux, mais on sait qu’ils tombent. Les otolithes dégénèrent également avec l’âge et peuvent être endommagés par certains médicaments.
Les poissons ont des otolithes relativement grands qu’ils utilisent pour entendre, équilibrer et ressentir l’accélération. Au fur et à mesure que les otolithes des poissons se développent en couches similaires aux cernes des arbres, les scientifiques peuvent les étudier pour découvrir l’âge et le schéma de croissance d’un poisson. On pense que l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’océan peut entraîner une augmentation de la taille des otolithes chez certains poissons.