中学理科｜神経・反射・反応時間の実験【解説とフラッシュ問題】

1. 解説

中枢神経と末しょう神経

脳と脊髄をまとめて中枢神経といいます。そこから全身に枝分かれする末しょう神経には、感覚神経や運動神経が含まれます。

神経は神経細胞からでき、神経細胞には信号を伝える長い突起があります。脊髄は背骨に守られています。

背骨を横から見た図では、背中側へ突き出る突起が背側、大きな骨の部分が腹側の手がかりになります。

2. 解説

感覚神経は行き、運動神経は帰り

感覚神経は感覚器官から中枢神経へ刺激の信号を伝えます。運動神経は中枢神経から筋肉などへ命令を伝えます。

「感覚が生じる神経」や「体を動かす筋肉そのもの」と考えず、どちらも信号の通り道として整理します。

3. 解説

意識して手を動かす経路

熱いコップを持ち、熱いと判断して机に置く場合、皮膚→感覚神経→脊髄→脳→脊髄→運動神経→筋肉の順に伝わります。ものさしを見てつかむ場合は、目から脳へ視覚の情報が届き、脳から脊髄・運動神経を経て手の筋肉へ命令が出ます。

4. 解説

熱いものからとっさに手を引く反射

皮膚→感覚神経→脊髄→運動神経→筋肉の経路で、脳の判断を待たずに手を引きます。無意識の反応が反射です。

刺激の情報は脳にも伝わるので、その後に熱さを感じます。ひとみの反射などは脳が関わり、すべての反射の中枢が脊髄というわけではありません。

5. 解説

ものさしの実験は距離から時間を読む

落ちはじめたものさしを見てつかみ、落下距離からグラフで時間を読み取ります。写真のグラフでは15cmに対応する時間は約0.18秒です。

距離と時間は比例ではないので「30cmだから0.36秒」と2倍にしてはいけません。複数回測り平均すると、ばらつきの影響を減らせます。

6. 解説

肩をにぎる実験は合計を人数で割る

6人で肩への刺激を順に伝え、全体で0.96秒なら、1人あたりの平均は0.96÷6＝0.16秒です。人数と信号を受けて反応した回数を確認してから割ります。

この値は神経だけの伝導時間ではなく、刺激の受容や判断、筋肉の動きなどを含む反応の時間です。

図と表で確認

名前とはたらきをつなげよう

ここまでのまとめ