アイデア数理塾 京の算数学問題#1548
算数学コラム
熱いものに触れたとき、手を動かすまでには、体の中で情報のやり取りが起こっています。
「目や皮膚が刺激を受ける」ことと「筋肉が動く」ことの間をつなぐのが、神経です。
この単元では、器官や神経の名前を暗記するだけでなく、信号がどちら向きに伝わるかを理解すると、図の問題にも対応できます。
刺激から反応までの順番
通常の意識して行う反応は、次の順番で考えます。
刺激 → 感覚器官 → 感覚神経 → 脳 → 運動神経 → 筋肉など → 反応
たとえば、光るものを見て手を伸ばすときは、目が光の刺激を受け、その情報が感覚神経を通って脳へ伝わります。
脳からの命令は運動神経を通って筋肉に伝わり、手が動きます。
覚え方は、「感じる道＝感覚神経」「動かす道＝運動神経」です。
刺激と反応とは？
刺激とは、光・音・熱・圧力など、体が外から受け取る変化です。
食べ物のにおいや味も刺激になります。
反応とは、刺激を受けたあとに起こる体の動きなどです。
まぶしい光で目を閉じる、呼ばれて振り向く、熱いものから手を離す、といった例があります。
刺激を受けた場所と、実際に動く場所は同じとは限りません。そこで神経が、情報と命令を伝えます。
感覚器官 刺激を受け取る入り口
感覚器官は、外からの刺激を受け取る器官です。中2理科では、次の組み合わせを確認しておきましょう。
| 感覚器官 | 主に受け取る刺激 | 感覚 |
|---|---|---|
| 目 | 光 | 視覚 |
| 耳 | 音 | 聴覚 |
| 鼻 | においのもとになる物質 | 嗅覚 |
| 舌 | 味のもとになる物質 | 味覚 |
| 皮膚 | 触れたこと、圧力、温度、痛みなど | 触覚など |
感覚器官には、刺激を受け取る細胞があります。受け取った刺激の情報は、神経を通って中枢へ伝わります。
「目は見る、耳は聞く」だけで終わらせず、受け取った情報が次にどこへ進むかを押さえましょう。
感覚神経 感覚器官から中枢へ
感覚神経は、感覚器官が受け取った刺激の情報を、脳やせきずいへ伝える神経です。
方向は、感覚器官 → 脳・せきずい。
たとえば「熱い」という情報は、皮膚から感覚神経を通って中枢へ伝わります。
「感覚神経が筋肉を直接動かす」と覚えるのは誤りです。筋肉へ命令を伝えるのは、次に出てくる運動神経です。
脳とせきずい 情報を受け取り、命令を出す中枢
脳とせきずいを合わせて、中枢神経といいます。せきずいは、背骨の中を通る神経の束です。
脳は感覚器官から届いた情報をもとに判断し、体をどう動かすか命令を出します。たとえば、ボールが近づくのを見て「よけよう」と判断する場面です。
脳やせきずいから体の各部へ伸びる感覚神経・運動神経などは、末しょう神経に含まれます。
| 分類 | 含まれるもの | 主な役割 |
|---|---|---|
| 中枢神経 | 脳・せきずい | 情報を受け取り、判断・命令する |
| 末しょう神経 | 感覚神経・運動神経など | 中枢と体の各部をつなぐ |
運動神経 中枢から筋肉へ
運動神経は、脳やせきずいから出た命令を筋肉などに伝える神経です。
方向は、脳・せきずい → 筋肉。命令が筋肉に届くと、筋肉が縮むなどして体が動きます。
感覚神経と運動神経は、次のように対で覚えると混乱しません。
| 神経 | 伝えるもの | 向き |
|---|---|---|
| 感覚神経 | 刺激の情報 | 感覚器官 → 中枢 |
| 運動神経 | 動かす命令 | 中枢 → 筋肉 |
具体例 音を聞いて振り向くまで
後ろから名前を呼ばれて振り向く場合を、順にたどります。
- 声という音の刺激が届く
- 耳が音を受け取る
- 情報が感覚神経を通って脳に伝わる
- 脳が振り向くよう命令を出す
- 命令が運動神経を通って首などの筋肉に伝わる
- 筋肉が動き、振り向く
図で矢印の向きを問われたら、「耳から脳へ」は感覚神経、「脳から筋肉へ」は運動神経と判断します。
反射 脳で考える前にすばやく起こる反応
熱いものに触れて、とっさに手を引っ込める。
このように、意識して判断する前に起こる反応を反射といいます。
熱いものから手を引っ込める反射では、刺激の情報が感覚神経を通ってせきずいへ届き、せきずいからの命令が運動神経を通って筋肉へ伝わります。
皮膚 → 感覚神経 → せきずい → 運動神経 → 筋肉
脳を経由してから命令を出す通常の反応より、すばやく体を守れます。
ただし、「脳に情報がまったく伝わらない」わけではありません。
手を引っ込めたあとに熱さを意識するのは、情報が脳にも伝わるためです。
反射も「刺激を受けて起こる反応」の一種ですが、命令を出す中心がせきずいである点を、通常の反応と区別しましょう。
テストでよくある間違い
感覚神経と運動神経を逆にする
感覚神経は中枢へ向かう道、運動神経は中枢から出る道です。矢印の向きとセットで覚えましょう。
脳だけを中枢神経とする
中枢神経は脳とせきずいです。反射ではせきずいの働きが重要になります。
感覚器官が命令を出すと考える
感覚器官の主な役割は刺激を受け取ること。
筋肉への命令は、脳やせきずいから出て、運動神経を通って伝わります。
反射でも必ず脳が先に判断すると考える
熱いものから手を引く反射では、せきずいがすばやく命令を出します。
脳で熱さを感じることと、手を引く反射の命令経路を区別しましょう。
すぐできる確認問題
- 光の刺激を受け取る感覚器官は？ 答え：目
- 感覚器官から中枢へ情報を伝える神経は？ 答え：感覚神経
- 脳やせきずいから筋肉へ命令を伝える神経は？ 答え：運動神経
- 中枢神経をつくる二つの部分は？ 答え：脳とせきずい
- 熱いものからとっさに手を引くような反応は？ 答え：反射
まとめ 「情報は中へ、命令は外へ」
刺激と反応は、刺激 → 感覚器官 → 感覚神経 → 脳 → 運動神経 → 筋肉 → 反応の順で整理できます。
感覚神経は情報を中枢へ、運動神経は命令を筋肉へ。
この二つの向きを押さえれば、図の矢印問題も解きやすくなります。
反射の問題では、途中で命令を出すのが脳ではなくせきずいであることも確認しましょう。
テスト前の復習には、一問一答PDFも活用してください。
定期テスト直前対策 中2理科 刺激と反応のしくみ
京の算数学 解答#1548
