Інформацію про характер коливань основної мембрани проводять приблизно 30-40 тисяч волокон слухового нерва, серед яких 90% несуть сигнали від внутрішніх волоскових клітин. Руйнування цих клітин у експериментальних тварин підвищує поріг слухової чутливості на 80-100 дБ, що фактично означає глухоту, тоді як руйнування всіх зовнішніх волоскових клітин збільшує поріг тільки на 40-45 дБ. Кожен нейрон спірального ганглія контактує тільки з однієї внутрішньої волоскові клітини, яка, в свою чергу, має синапси приблизно з 10-20 сенсорними нейронами, що утворюють нейронний канал для передачі інформації про власну характеристичної частоті звуку. Такі канали не активуються іншими частотами, тому диферен-ренціровка звукових подразників за частотою здійснюється вже на рівні перетворення механічних процесів в електричну активність.

У сприйнятті кожної характеристичної частоти звукового стимулу беруть участь приблизно 150 зовнішніх волоскових клітин, які передають збудження 10-15 сенсорним нейронам. Зовнішні волоскові клітини є не тільки рецепторами, але також ефекторами, які отримують в складі слухового нерва еферентні волокна від нейронів верхнеоліварно-го ядра. Еферентна активація зовнішніх волоскових клітин відбувається у відповідь на дію звукового стимулу і полягає в скороченнях Актинові філаментів цих клітин, що відбуваються з частотою звукового сигналу. Повторюючи частоту коливань слабких звукових сигналів, зовнішні волоскові клітини їх підсилюють і одночасно створюють звукове випромінювання кортиева органу (ендокохлеарная емісія), яке можна зареєструвати за допомогою мікрофона.

Волокна слухового нерва володіють фонової активністю в межах 50-100 імпульсів в 1 с, яка збільшується при підвищенні рівня звуку, тим самим кодуючи інформацію про інтенсивність звукового тиску. Крім цього, кодування інформації про рівень звуку відбувається за рахунок порушення додаткового числа сенсорних нейронів, що мають відносно високий поріг чутливості і перебували раніше в стані фонової активності. При дії звукових подразників з частотою до 5000 Гц імпульсна активність нейронів відображає підвищення звукового тиску в кожній фазі повторюваних циклів звукових коливань. Максимальна активність виникає під час фази підйому звукової хвилі, а потім вона зменшується, ніж передається інформація про тимчасову структуру сигналів. При тривалій слуховий стимуляції частота нервових імпульсів поступово зменшується внаслідок розвитку адаптації до дії звукових стимулів.