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脳と神経

脳の中では約860億個のニューロンが互いに信号を伝えていて、一つひとつの信号は約2ミリ秒で終わります。3Dの脳を回し、ニューロンを発火させ、シナプスが化学物質を放出する様子を見て、脊髄を通る反射をたどりましょう。このコースの内容は体の働きについての一般的な情報です。医療上の助言ではありません。ご自身の健康について気になることは医師に相談してください。

進み具合

このコースについて

1873年、イタリアの医師カミッロ・ゴルジは、台所に設けた仮設の実験室で、少数の神経細胞だけを透明な背景の中で真っ黒に染める銀染色法を発見しました。ゴルジは神経系全体が一続きの網だと考えていました。一方、スペインの組織学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハールは同じ染色法を使い、逆の説を唱えました。ニューロンは一つずつ独立した細胞で、細胞同士は接しても融合しないというのです。カハールは1889年のベルリンの会合で、有力な解剖学者たちを納得させました。1906年に二人はノーベル賞を共同受賞しましたが、ゴルジは受賞講演でカハールの説を批判しました。

七つの単元は神経系の地図から始まり、脳から十二対、脊髄から31対の神経が出ることを学びます。次はニューロンとグリア細胞です。成人の脳には約860億個のニューロンがあり、それぞれに一本の軸索があります。神経信号の伝わり方では、活動電位によってニューロン内部の電位が約2ミリ秒の間に−70 mVから+30 mVへ変化し、元に戻る様子を見ます。脳の各部の単元では、脳が体重の約2%なのに酸素の約20%を消費することを扱います。感覚と運動では、右手を動かす神経線維の多くが左脳から出て、延髄で交差することを学びます。反射の単元では、脳を経由しない膝蓋腱反射を見ます。3Dの脳では各部をタップして役割を読み、「刺激」でニューロンを発火させ、シナプスと反射弓を段階ごとにたどれます。

1861年、ポール・ブローカの患者ルイ・ヴィクトル・ルボルニュが言えたのは、Tanという一音節だけでした。左前頭部の損傷は、特定の働きが大脳皮質の特定の場所に対応することを示す初期の証拠となりました。この部位は現在、ブローカ野と呼ばれています。

はじめる前に

事前に必要なものはありません。細胞で細胞とは何かを知っていると役立ちます。ニューロンとグリア細胞は特別な形をした細胞だからです。神経信号の単元ではナトリウムイオンとミリボルトを扱うので、電気を少し学んでおくと楽になります。

終わったら

終えると、中枢神経系と末梢神経系を描き、ニューロンの各部分に名前をつけ、活動電位が -70 mV から +30 mV まで振れるしくみを説明できます。大脳の各葉の名前を挙げて小脳のはたらきを述べ、左脳が右手を動かす理由を説明し、膝蓋腱反射の反射弧をたどり、一晩の睡眠の段階を説明できます。

  1. 1神経系の地図脳からは12対、脊髄からは31対の神経が出ています。これらが合わさって、体のほぼすべての部分に届いています。
  2. 2ニューロンとグリア細胞成人の脳には約860億個のニューロンがあり、典型的なニューロンには一本の軸索があります。
  3. 3神経信号の伝わり方活動電位が起こると、ニューロンの内側は約2ミリ秒のうちに-70 mVから+30 mVへ振れ、また元に戻ります。
  4. 4脳の各部脳の重さは体重の約2%ですが、体が取り込む酸素の約20%を使います。
  5. 5感覚と運動右手を動かす線維の大部分は脳の左側から始まり、延髄で交差します。
  6. 6反射と反射弓膝蓋腱反射では、感覚ニューロンが運動ニューロンに直接信号を伝えます。この回路に脳は入っていません。
  7. 7脳の健康と睡眠人は人生の約3分の1を眠って過ごします。その夜最初のレム睡眠は、ふつう眠り始めて約90分後に始まります。

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これは体のつくりとはたらきについての教材です。医学的な助言ではなく、診断や治療に使うものではありません。

このコースの出典 (11)
  • OpenStax Anatomy and Physiology 2e , 12.1 Basic Structure and Function of the Nervous System, 12.2 Nervous Tissue, 12.4 The Action Potential, 12.5 Communication Between Neurons, 13.2 The Central Nervous System, 13.4 The Peripheral Nervous System, 14.1 Sensory Perception, 14.2 Central Processing, 14.3 Motor Responses, 15.1 Divisions of the Autonomic Nervous System (openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e)
  • NIH NINDS "Brain Basics: Know Your Brain" and "Brain Basics: Understanding Sleep" (ninds.nih.gov/health-information/public-education/brain-basics)
  • NIH MedlinePlus "Healthy Sleep" (medlineplus.gov/healthysleep.html)
  • NIH Research Matters "Scientists build largest maps to date of cells in human brain" (nih.gov, about 86 billion nerve cells)
  • Basic Neurochemistry, Brain Energy Metabolism (ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28124, about 20% of the body's oxygen) and Balasubramanian 2021 "Brain power" (PMC8364152, 2% of body weight)
  • nerve conduction speeds: ScienceDirect Topics "Nerve Conduction" (myelinated up to 120 m/s, unmyelinated 0.5 to 3 m/s) and Erlanger and Gasser fibre table in "Nerve Fiber" (C fibres 0.6 to 2 m/s)
  • history: NobelPrize.org 1906 (Golgi, Cajal) and 1932 (Sherrington)
  • Tansey 1997 "Sherrington and the synapse, 1897" (PubMed 9323432)
  • PMC4291908 (Loewi 1921, Nobel 1936 with Dale)
  • PMC3424716 (Hodgkin and Huxley 1952, Nobel 1963)
  • Britannica "Broca area" (1861) and PubMed 29452328 (Leborgne, "Tan")

確認日: 2026-10-17