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。
ドラッグで回転、スクロールまたはピンチで拡大・縮小。
大脳皮質を通らない素早い反応
反射とは、刺激に対する自動的な反応です。単純な体性反射には、意識的な随意運動を担う脳の高次中枢が関わりません。そのため反応が速く、毎回同じように見えます。脊髄を通る反射は脊髄反射と呼ばれ、脳幹と脳神経を通る反射は脳神経反射と呼ばれます。1890年代、チャールズ・シェリントンは、筋肉の収縮のあとに弛緩が続くしくみや、脊髄と脳が入ってきたインパルスを筋肉や器官への新しいインパルスに変える際に、さまざまな反射がどのように協力するかを明らかにしました。
反射弓の五つの要素
反射が通る経路を反射弓といい、五つの要素からなります。受容器が刺激を検出します。感覚ニューロンが信号を後根から脊髄に運びます。その細胞体は、脊髄のすぐ外にある後根神経節にあります。灰白質では、信号が直接、または一つ以上の介在ニューロンを経て受け渡されます。前角に細胞体がある運動ニューロンが、前根を通して指令を送り出します。最後に、効果器である筋肉や腺が反応します。モデルでは、この五つの段階が次々に光ります。
受容器、感覚ニューロン、脊髄での統合、運動ニューロン、効果器。
膝蓋腱反射：伸張反射
医師が膝の皿のすぐ下にある膝蓋靱帯をゴムのハンマーでたたくと、その衝撃で太ももの前にある大きな筋肉が引き伸ばされます。その筋肉の中にある筋紡錘が伸びを感じ取ります。筋紡錘の感覚軸索は脊髄に入り、同じ筋肉の運動ニューロンと直接つながります。するとその筋肉が収縮し、すねが前に跳ね上がります。感覚線維の枝は介在ニューロンを介して、太ももの裏側にある拮抗筋の運動ニューロンを抑制するので、拮抗筋がこの動きに逆らって引っ張ることはありません。日常生活では、伸張反射は筋肉を一定の長さに保つのに役立っています。
引っ込める：屈曲反射
熱いコンロに触れると、皮膚の痛みの受容器が発火します。脊髄の後角で感覚ニューロンが介在ニューロンを興奮させ、その介在ニューロンが上腕二頭筋の運動ニューロンを働かせて、ひじが曲がり手が引っ込みます。同時に、別の介在ニューロンが上腕三頭筋の運動ニューロンを抑制します。逆向きの収縮がないので手を引っ込める動きが速くなり、損傷が小さく抑えられます。とがった石を踏んだときも、似た反射弓が足を持ち上げます。介在ニューロンがふくらはぎの筋肉の押し下げる動きを打ち消す一方で、すねの前の筋肉が足を持ち上げます。信号のコピーは脊髄を上って脳にも届きます。これによって痛みを感じ、コンロのことを覚えるのですが、反射はそれを待ちません。
頭部の反射と赤ちゃんの反射
角膜反射は目を守ります。角膜に何かが触れると、また関連する反射では強い光が当たると、まばたきが起こります。この反射弓は脳神経と脳幹を通っており、医師は空気をそっと吹きかけたり、綿棒の先で軽く触れたりして調べることがよくあります。新生児には独自の反射がいくつかあり、近代以前には生き残るのに役立ったと考えられています。これらは赤ちゃんの成長とともに消えていきます。バビンスキー反射では、足の裏をこすると親指が上向きに伸び、ほかの指が扇状に広がります。
| 反射 | 脳の高次中枢を介さない、刺激への自動的な反応です。 |
| 反射弓 | 受容器、感覚ニューロン、統合、運動ニューロン、効果器。 |
| 筋紡錘 | 筋肉の中にあり、伸びを感じ取る受容器です。 |
| 介在ニューロン | 中枢神経系の中でほかのニューロンどうしをつなぐニューロンです。 |
| 後根神経節 | 脊髄のすぐ外にある、感覚ニューロンの細胞体の集まりです。 |
| 効果器 | 反応を実行する筋肉や腺です。 |
| 角膜反射 | 角膜に触れるとまばたきが起こります。 |
| バビンスキー反射 | 新生児の反射：足の裏をこすると足の指が広がります。 |
- 反射弓の要素を順番に並べてください。
- 膝蓋腱反射で伸びを感じ取るのは何ですか。
- 太ももの筋肉の中の筋紡錘
- 皮膚の痛みの受容器
- 小脳
- 膝の皿の骨
- 膝蓋腱反射の反射弓の特徴は何ですか。
- 感覚ニューロンが運動ニューロンに直接働きかける
- 必ず大脳皮質を通る
- 運動ニューロンを使わない
- 視神経を通る
- 熱いコンロから手を引っ込めるとき、抑制される筋肉はどれですか。
- 上腕三頭筋
- 上腕二頭筋
- 大腿四頭筋
- 横隔膜
- 脊髄反射で、感覚ニューロンの細胞体はどこにありますか。
- 後根神経節
- 前角
- 小脳
- 筋肉
- 運動ニューロンの細胞体はどこにありますか。
- 灰白質の前角
- 後根神経節
- 白質
- 皮膚
- 単純な反射が速いのはなぜですか。
- 脳の高次中枢を通らず、使うシナプスが少ないから
- 太い血管を使うから
- ホルモンで制御されているから
- 睡眠中にしか起こらないから
- 目に空気をそっと吹きかけて調べる反射はどれですか。
- 角膜反射
- 膝蓋腱反射
- バビンスキー反射
- 屈曲反射
- バビンスキー反射のような新生児の反射は…
- 赤ちゃんの成長とともに消える
- 年齢とともに強くなる
- 大人にだけ現れる
- 親から学ぶ
- 架空の例：感覚信号が60 m/sで0.9 m進みます。何ミリ秒かかりますか。
- 1897年に初めて印刷された言葉「シナプス」の考えを発展させ、のちに1932年のノーベル賞を共同受賞したのは誰ですか。
- チャールズ・シェリントン
- ポール・ブローカ
- カミッロ・ゴルジ
- オットー・レーヴィ
- 反射は自動的に起こり、脳の高次中枢を必要としません。
- 反射弓：受容器、感覚ニューロン、統合、運動ニューロン、効果器。
- 膝蓋腱反射：筋紡錘から感覚ニューロンが運動ニューロンに直接つながり、拮抗筋は抑制される。
- 屈曲反射：痛みの受容器、介在ニューロン、上腕二頭筋の収縮、上腕三頭筋の抑制。
- 脳への信号は、反射が始まったあとに届きます。
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)
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確認日: 2026-10-17