中2生物【刺激と反応・神経】

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1.中枢神経と末しょう神経

■感覚器官
外界からの刺激を受け取る器官。
目・耳・鼻・舌・皮膚など。
→【目・耳のつくり】←も参考に。

 

 

 

■中枢神経
せきずい(脊髄)のこと。
※「せきつい(背骨)」と混同しないように!
多くの神経が集まっており、判断や命令を出す場所。
せきずいは背骨の後ろ(背中側)にある。

 

 

 

■末しょう(末梢)神経
感覚神経運動神経のこと。

 

 

 

■感覚神経
感覚器官で受け取った刺激を電気的な信号として中枢神経に伝える。

 

 

 

■運動神経
中枢神経から出された命令を運動器官(主に筋肉)へ伝える。

 

 

 

中枢神経と末しょう神経の位置関係は↓のようになっています。

感覚器官(この場合は皮膚)は感覚神経によってせきずいとつながっています。
運動器官(この場合は筋肉)は運動神経によってせきずいとつながっています。

 

感覚神経のある方が背中側運動神経のある方がお腹側です。(↓の図)

 

 

2.刺激と反応

外に出ると寒かったので手袋をした。

タイトルのような反応を考えましょう。

 

まず「寒さ」という刺激を受け取ったのが皮膚です。(↓の図)

その刺激が電気信号となり脳へ伝わります。
そこでヒトは「寒い」と感じます。

 

「じゃあ手袋をしよう」

 

そのための命令が脳から下されます。(↓の図)

 

その命令が筋肉まで伝わり手袋をする動作をします。(↓の図)


このように

 

感覚器官→感覚神経→せきずい→脳→せきずい→運動神経→筋肉

 

というように信号が伝わって反応が起こっていますね。

 

 

 

やかんに触れると熱かったので思わず手を放した。

今度はタイトルのような反応を考えましょう。

 

まず「熱」という刺激を受け取ったのが皮膚です。(↓の図)


その刺激が信号となり感覚神経を伝わります。

 

しかしやかんがとても熱い場合、急いで手を放さなければ手をやけどして危険です。(↓の図)

 


一刻もはやく手を放さなければいけません。

 

そのため脳に信号を送るよりも筋肉に信号を送ります。
脳ではなくせきずいが命令を出すのです。(↓の図)

 

せきずいが出した命令が筋肉に伝わるとやかんから手を放します。

 

この反応では

 

感覚器官→感覚神経→せきずい→運動神経→筋肉

 

と反応が伝わっています。

 

脳で意識することなく動作をしています。
このような無意識の反応を反射といいます。

 

 

■反射
意識することなく起こる反応。
生まれつき備わっており、危険を回避することが目的であることが多い。

 

 

 

急にボールが目の前に飛んできて思わず動いた。

次はタイトルのような反応です。

 

先に答えを言うとこれは反射です。

 

 

ですが、やかんの例のように
感覚器官→感覚神経→せきずい→運動神経→筋肉
と信号が伝わっているわけではありません。

 

 

それはこの場合の感覚器官が目であることがポイントです。
目は脳のすぐ近くにある感覚器官です。(↓の図)

 

 

まず「ボールが飛んできた」という刺激を目で受けます。(↓の図)

 


ボールを一刻もはやくよけなければなりません。

 

すぐそばには脳があります。

 

脳に信号が送られます。(↓の図)

 

脳からからだを動かすよう命令が筋肉に送られます。(↓の図)

 

このように目で見て動作を取る場合には

 

反射でもそうでなくても
目→感覚神経→脳→せきずい→運動神経→筋肉
と信号が伝わります。

 

「目で見て行う反応」の問題は要注意!

 

例) 信号が赤になったので止まった。
例) 目の前で手をたたかれて目をつむった。
例) ボールをバットで打ち返した。

 

 

3.反射の例

反射の例としては以下のようなものがあります。
やかんに手を触れると熱くて思わず手を放してしまった
→危険の回避。

 

暗いところに行くとひとみが大きくなった

明るいところに行くとひとみが小さくなった
→目に入る光の量を調節。これも目に対する危険の回避。

 

転んだ時に思わず手が出てしまった
→危険の回避。

 

ひざの下をたたくと足が動いた
→危険の回避ではないがヒトが生まれ持っている反射。しつがい腱反射という。

 

食べ物を口に入れるとだ液が出てきた
→消化しないまま飲み込むのは危険。

 

 

このように反射は危険の回避を主な目的として行われます。
生まれつき備わっている人間の性質です。
どれも無意識に起こってしまいますね。

 

 

しかし次の反応も無意識に起こるものですが、反射ではありません!

梅干しを見ているとだ液が出てきた
→梅干しがすっぱいものだと脳が知っているから起こる反応。

 

映画を観ていると思わず涙が出てきた
→その映画の言語、文化、心情などを脳で判断しているから起こる反応。

 

この2つの反応は「無意識に起こっている」ように見えます。

 

しかし実際は脳に「経験・知識」などが刷り込まれているからこそ起こる反応です。
これらは反射とは呼びませんので注意しましょう。

 

 

 


POINT!!
・意識的な反応と反射での信号の伝わり方の違いを確認しておこう。
・「目」が関係している反応のとき、信号は必ず脳を通る。
・反射とは「危険回避」「生まれつき備わっている(=知識・経験が不要)」反応のこと。


 

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小中高生に数・理を教えている関西の丑年塾講師。
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