まとめてみました

・刺激の受容と応答の仕組み

・光を受容する仕組み　－ヒトの眼の構造－

・音・からだの傾きと回転を受容する仕組み　－ヒトの耳の構造－

・情報の伝達①　－神経細胞と興奮－

・情報の伝達②　－神経系と脳や脊髄の構造と反射－

・情報の伝達③　－効果器とその働き－

・動物の行動

動物反応をまとめてみた from: アラエス

動物の行動について

※動物の行動には２種類ある

①生得的行動・・・走性、反射、本能行動

②後天的行動・・・学習、知能行動、条件反射

１、走性・・・走性は２種類ある

　　①正の走性・・・刺激源へ向かう　　　※刺激源・・光、化学物質、重力、水流、電気など

　　②負の走性・・・刺激源から遠ざかる

　※化学物質とは・・・フェロモンのこと

　　フェロモンとは・・・同種個体間の情報伝達のこと

　　　　　　　　　　　　　例：アリの道しるべフェロモン→摂食行動につながる

２、本能行動

　　本能行動とは・・生存の目的にかなった一連の定まった行動のこと

　　　　　　　　　　　→生存の目的は、種や個体の維持に役立つ

　　　　　　　　　　　　　　※ただし、生物自身は目的を知らない

　　本能行動の特徴

　　①行動の型が決まっている

　　②信号刺激（かぎ刺激）によって行動が引き起こされる

　　　　　例：トゲウオの攻撃行動（雄を追い出す）

　　　　　　　ミツバチの８の字ダンス（円形ダンス）

　　　　　　　生物時計　→　概日リズム（サーカディアンリズム）

　　　　　　　　　　　　　　＝本来の生物独自かつ固有のリズムのこと（人は２５時間）

　　　　　　　※生物時計は、光をあてることで補正する

　　　　　　　　（ヒトは光にあたって２５時間の体内時計をを２４時間にする）

　　　　　　　　　＝これを日周性という

３、反射・・・反射は２種類ある

　　①条件反射・・これは、後天的な行動　　　※例：パブロフの犬

　　②（無条件）反射

４、学習・・・学習は３種類ある

　　①試行錯誤による学習（罰を与えると学習効果が上がる　など）

　　②慣れ（刺激に対して反応を見せなくなる）

　　③刷り込み（例：ヒナの後追い行動、サケが生まれた川に戻る）

５、知能行動

　　知能行動とは・・・未経験の事柄に対して、過去の経験をもとにして予測や推測を行い、

　　　　　　　　　　　適当な行動を取ること

※それぞれの動物ごとに、１～５の行動が占める割合が異なることをおさえておく必要がある

動物の行動 from: アラエス

効果器とその働きについて

１、筋肉の構造

・筋肉は、大きく横紋筋と平滑筋（内蔵筋）とがある

・横紋筋は、骨格筋（骨格に結合）と心筋（心臓を構成）とに分けられる

①骨格筋・・・筋繊維の束で、多様

　・筋繊維（筋細胞）には、筋原繊維があり、明帯、暗帯、Ｚ膜、サルコメア（筋節）がある

　　※これに加えて、収縮性のあるタンパク質（アクチン、ミオシン）がある

　・Ｚ膜とＺ膜との間には、ミオシンフィラメントというのがある

　　※ミオシンフィラメントそのものの長さが、暗帯と一致する

　・収縮の前後で、暗帯の長さは変わらない（明帯は短くなる）

　　※暗帯と明帯は、運動神経と随意筋によって支配されている

②心筋

　・いくつかの特徴がある

　　→・枝分かれ構造

　　　・横紋筋

　　　・不随意筋（自分で意識して動かせない）

　　　・単核（１個の細胞に１個の核）

③平滑筋

　・いくつかの特徴がある

　　→・紡錘形

　　　・横紋なし

　　　・不随意筋

　　　・内蔵筋（消化管）

　　　・単核

２、筋収縮の様式

　・ミオグラフとキモグラフで判断できる

　　→・ミオグラフ・・・回転速度が速い

　　　・キモグラフ・・・回転速度が遅い

①ミオグラフによる解析

　・活動電位は、２～３回／秒

　・１０分の１秒に、潜伏期、収縮期、弛緩期がある

　・収縮期の終わりで一番盛り上がり、弛緩期に移る

②キモグラフによる解析

　・単収縮、不完全強縮（１５回／秒）、完全強縮（３０回／秒）がある

　・完全強縮は、骨格筋の持続的な収縮を指す

　・活動電位の大きさと収縮の強さ（活動電位の発生頻度）との関係はない

３、筋肉以外の効果器

①べん毛と繊毛・・・運動器官

②発光器官と発電器官

　※発電器官の筋肉は発電板になる場合がある

　※ルシフェリン（発行物質）がある

③内分泌腺と外分泌腺

　※内分泌腺・・ホルモン分泌に関係　　外分泌腺・・消化酵素や汗を分泌

④色素胞

　※中心に凝縮していると体色が明るいが、拡散すると体色が暗くなる

情報の伝達③　－効果器とその働き－ from: アラエス

情報の伝達について

１、神経系の分類

・神経系は、中枢神経系と末しょう神経系とに分かれる

　→末しょう神経系は、体性神経系と自律神経系とに分かれる

　→体性神経系は、運動神経と感覚神経とがあり、反射や動物の行動に関係

　→自律神経系は、交感神経と副交感神経とに分かれる

　→動物の神経系の中で、中枢神経系は、散在神経系と集中神経系とに分かれる

　　・散在神経系・・・神経細胞が集合していない神経系

　　　　　　　　　　　（集合しているところに、脳や脊髄などがある）

　　・集中神経系・・・かご形神経系（プラナリア）、はしご形神経系（ミミズ・バッタ）

　　　　　　　　　　　管状神経系がある

２、脳の構造（ヒトの脳の話）

　・大脳－新しい皮質と古い皮質に分かれる

　　　　　　新しい皮質－それぞれの感覚の中枢になる（聴覚や視覚など）

　　　　　　　　　　　　それぞれの随意の中枢でもあり、精神作用の中枢でもある

　　　　　　古い皮質－大脳辺縁系ともいい、本能行動の中枢でもある

　・間脳－自律神経系の中枢のこと

　　　　　　体温、水分、血圧などを調節する中枢でもある

　　　　　　※体温と水分はホルモンにも関係

　・中脳－姿勢を保つ中枢（姿勢保持）のこと

　　　　　　眼球の運動や瞳孔の大きさの調節などを行う

　・小脳－運動を調節する中枢のこと

　　　　　　からだの平衡を保つ

　・延髄－呼吸の運動や心臓の拍動などを調節する中枢のこと

　　　　　　消化官の運動を行ったり、唾液や涙などの分泌を調節する中枢でもある

　※他に、脳梁、視床下部、脳下垂体　などがある

　・大脳皮質（灰白質）－細胞体の集まりのこと－反射の反応後に、大脳が感覚としてとらえる

　・大脳髄質（白質）－神経繊維の集まりのこと－神経細胞から出る軸索のこと

　・大脳新皮質―様々な中枢がある

　・脳に、感覚野、運動野、連合野（精神活動）がある

　　＝脳幹は、間脳＋中脳＋延髄のことで、生命の維持に重要

　　　※植物状態→皮質の機能が失われること

　※脊椎動物の脳の発達

　　・魚類、鳥類　　　　　　　　　→　　　　小脳発達

　　・魚類、両生類、は虫類　　　　→　　　　嗅葉発達（嗅覚に関係）

　　・魚類、両生類　　　　　　　　→　　　　中脳発達（目に関係）

３、脊髄の構造と働き

・脊髄の働きは、大脳への中継路と、反射中枢の２つがある

・脊髄の構造

　刺激　　→　　受容器　　→　　感覚神経　　→　　背根　　→　　延髄　

　→　　間脳　　→　　延髄　　→　　腹根　　　→　　

　運動神経　　→　　効果器　　→　　反応

※・背根（後根）・・・刺激の需要情報を運ぶ感覚神経が通る

　・腹根（前根）・・・筋肉などの効果器に情報をはこぶ

※脊髄は、脊椎骨で守られている

４、反射と反射弓

　※反射・・・中枢が大脳以外の場合を指す

　　　　　　　（ここでの中枢は、反射中枢（脊髄、脳幹）を指す）

・反射弓・・・刺激の受容から反応までの経路のこと

　　刺激　　　→　　　受容器　　　→　　　反射中枢

　　反射　　　←　　　　効果器　　　←　　（脊髄・脳幹）

・脊髄反射は、しつがい腱反射と屈筋反射とに分かれる

　→しつがい腱反射・・・受容器　－　筋紡錘（ももの筋肉伸びる）　→　ももの筋肉が収縮　　

　　　　　　　　　　　　（介在ニューロンなし）

　　屈筋反射・・・受容器　－　感覚器　　

　　　　　　　　　（介在ニューロンあり）

情報の伝達②　－神経系と脳や脊髄の構造と反射－ from: アラエス

情報の伝達について

１、神経細胞

・神経細胞には、細胞体、軸索、樹状突起、髄鞘、神経鞘がある

　※軸索には、シュワン細胞が巻き付いている

　（神経には、有髄神経（繊維）と無髄神経（繊維）がある）

※情報が伝わる流れ

刺激　　→　　受容器　　→　　感覚ニューロン（興奮の伝導）　　→　　ランビエ絞輪を通る

→　　介在ニューロン　　→　　運動ニューロン　　→　　効果器　　→　　反応

　　　※介在ニューロンは、軸索末端を通り、情報処理から命令を行う「中枢」の部分

２、神経細胞の興奮

※興奮とは・・・刺激を受けて、細胞内外の電位が逆転すること

　　　　　　　　（電位はオシロスコープが「電位差」として測定）

※オシロスコープ・・・神経細胞の外側の基準電極と内側の測定電極を計測する機械のこと

・神経細胞が静止状態と活動状態で動きが変わる

　→・静止状態・・・神経細胞の内側にマイナスの電位が、外側にプラスの電位がある

　　・活動状態・・・刺激を受けたところだけ、内側がプラスに、外側がマイナスになる

　　　　※細胞内外の電位差を、膜電位という

・電位には、静止電位と活動電位がある

　→・静止電位・・・膜電位の基準をゼロとした時の、マイナス分の電位のこと

　　・活動電位・・・静止状態と活動状態の膜電位の和のこと

　　　※活動電位が生じることを、興奮という

３、興奮の伝導と伝達

・伝導・・・神経細胞が受けた刺激が両側に広がっていくこと

　　　　　　　（具体的には、刺激を受けた部分の隣にある内側のマイナスがプラスに、

　　　　　　　　外側のプラスがマイナスになる）

　　　　　　　　※これが逆戻りしない状態を、マヒという

・伝導には、跳躍伝導というのがある（３０～１２０ｍ／秒）　←　これは有髄神経で見られる

　※スピードには、温度と太さが関係する

　※髄鞘が絶縁体になる

・伝達・・・神経細胞から神経細胞へ伝わること（シナプスを介在して、若干時間がかかる）

　　※神経細胞と効果器との接合部分を、神経筋接合部という

・伝達の部分には、いくつかの仕組みがある

　→・軸索末端にミトコンドリアとシナプス小胞があり、神経伝達物質を出す

　　・神経伝達物質を受け取る側には、レセプターというものがあり、レセプターで受け取る

　　・レセプターと軸索末端との間を、シナプス間隙という

※神経には、２種類ある

　→・交感神経　　　－　　ノルアドレナリン

　　・副交感神経　　－　　アセチルコリン

４、刺激の強さと興奮の関係

・活動電位の大きさ　　→　　全くないか、全てが一定の値の大きさになるか、のどちらかしかない

　＝このような活動電位の法則を、全か無かの法則という

・刺激の強さ　　→　　段々と強くなっていくが、閾値に達しているかどうかが重要

　※閾値・・・活動電位を発生させる刺激の最小値のこと

　　閾値以下・・・反応なし

　　閾値以上・・・刺激の大小に関わらず、一定の大きさの反応を示す

　＝つまり、閾値を超えると活動電位は一定の値を示し、

　　閾値を超えない場合は活動電位の反応はゼロになる

　※ただし、刺激が強いほど、興奮の発生頻度は多い

・基本的に、１個の神経細胞だと全か無だが、多くの神経細胞が集まると、

　ゆるやかな反応の大きさを示す場合が見られる

　→これは、反応する神経が増加していくことを示している

　　＝つまり、それぞれの神経細胞で閾値は異なる

　　　※閾値が低いものは感度が高く、閾値が低いものから興奮する

情報の伝達①　－神経細胞と興奮－ from: アラエス

音、体の傾き、体の回転を受容する仕組みについて

１、ヒトの耳の構造

・耳殻　　・鼓膜　　・耳小骨　　・耳管（エウスタキオ管、のどや鼻につながる）　　

・卵円窓　　・聴神経　　・前庭階　　・鼓室階　　・うずまき細管　　・聴細胞　　

　※前庭階と鼓室階には、リンパ液が満たされている

　※耳は外耳、中耳、内耳（うずまき管）に分けられる

　　・外耳・・・耳殻、鼓膜

　　・中耳・・・耳小骨、耳管、卵円窓

　　・内耳・・・前庭階、聴神経、鼓室階、うずまき細管、聴細胞、うずまき細管

２、うずまき管を断面から見たとき

・うずまき細管　　・基底膜　　・鼓室階　　・聴細胞(有毛細胞)　　・感覚毛　　

・聴神経　　・おおい膜　　・前庭階

　※おおい膜　＋　聴細胞　＝　コルチ器

３、音が伝わるまでの流れ

音波　　→　　鼓膜の振動　　→　　耳小骨で増幅　　　→　　卵円窓の振動　　

→　　前庭階と鼓室階にあるリンパ液の振動　　→　　基底膜の振動　　→　　

コルチ器が興奮　　→　　聴神経が興奮　　→　　大脳へ

４、からだの傾きを受容する仕組み

・前庭器官　　・平衡石（耳石）　　・感覚毛　　・前庭神経

５、からだの回転を受容する仕組み

・（三）半規管　　・前庭神経（慣性に関係）　　・感覚毛　　・クプラ（ゼラチンのぼうし）

音・からだの傾きと回転を受容する仕組み　－ヒトの耳の構造－ from: アラエス

光を受容する仕組みについて

１、ヒトの眼の構造

・瞳孔（ひとみ）

・角膜・・・光の屈折に関係

・ガラス体

・網膜・・・視細胞を持ち、光を受容する

　　　　　　　　※視細胞は、錐体細胞とかん体細胞とに分かれる

・脈絡膜・・・網膜に栄養を運び、毛細血管が分布する

・視神経

・水晶体（レンズ）・・・厚さの変化で遠近を調整する

・虹彩・・・目の内部に入る光の量を調節する

・毛様体・・・水晶体の厚さを調節する

・チン小帯

・強膜・・・眼球を保護する

・黄斑・・・視細胞（錐体細胞）が多く存在する網膜の部分

　　　　　　　　※見たいものは黄斑に結像

・盲斑・・・視細胞がなく、光を感じない部分

・中心窩

・視細胞は、桿体細胞と錐体細胞とに分けられる

　→・桿体細胞（網膜周辺部）・・・光に関係して明暗の識別を行い、弱光下でも働く

　　・錐体細胞（網膜中心付近＝黄斑）・・・色に関係して赤、青、緑の識別を行い、

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　弱光下では働かない

・錐体細胞は、網膜にあって色覚を感じる

　→錐体細胞は、赤錐体、青錐体、緑錐体があり、それぞれ興奮しやすさが違う

　　※赤、青、緑の３色は、光の３原色と言われている

２、明暗調節

・光量・・・虹彩で調節

　　※明るい所　－　瞳孔縮小（瞳孔括約筋が収縮）　－　瞳孔括約筋は輪状

　　　暗い所　　－　瞳孔拡大（瞳孔散大筋が収縮）　－　瞳孔散大筋は放射状

・感度変化

　　※明るい所　－　感度が高いところから低くなる

　　　暗い所　　－　感度が低いところから高くなる

・眼の順応

　　※明順応（暗い所　→　明るい所）　―　視細胞の感度は低下

　　　暗順応（明るい所　→　暗い所）　―　視細胞の感度は上昇

・桿体細胞の感度上昇の仕組み（感度上昇には、ロドプシンが必要）

　ロドプシンが蓄積すると感度が上昇する　　→　　ロドプシンに光が加わる　

　→　　レチナールとオプシンが出来る　　→　　明るい時にロトプシンを消費する　→　

　ビタミンＡとオプシンになる　　→　　暗くなるとロトプシンが再合成される

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　※ビタミンＡが不足すると、夜盲症（鳥目）になる

３、遠近調節

※遠近調節の方法・・・水晶体の厚みを調節して、網膜上に物体の像を結ぶ

・水晶体に近づくか遠ざかるかで、大きく変わる

　→・近づく場合・・・毛様体が収縮、チン小帯が弛緩、水晶体が厚くなる、焦点距離が短い

　　・遠ざかる場合・・毛様体が弛緩、チン小帯が緊張、水晶体が薄くなる、焦点距離が長い

光を受容する仕組み　－ヒトの眼の構造－ from: アラエス

・刺激と反応はどうなっているのか

　　刺激を受ける　・・・　熱、光、音　など　　

　　　　　　　　　　　　　＝それぞれの受容器が受容できる刺激を適刺激という

　　　　　↓

　　受容器が受け取る　・・・　温点、目（網膜）、耳　など

　　　　　↓

　　感覚神経を通る

　　　　　↓

　中枢神経系にたどり着く　・・・　脳（視覚や後頭葉に関係）や脊髄で情報処理

　　　　　↓

　　運動神経を通る

　　　　　↓

　　効果器にたどり着く　・・・　筋肉、骨、汗腺、発光器、発電板　など

　　　　　↓

　　　反応になる

刺激の受容と応答の仕組み from: アラエス