【中学2年理科】神経系のまとめ・ポイント

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中学2年理科。今日は「神経系」について学習していきます。感覚器官で受け取った刺激は、どのように伝えられ、どうやって行動に結びつくのかを学習します。まずは、神経系の名称から覚えていきましょう。また、反射の例も覚えます。

神経系とは

神経系とは、からだ全身や体の中心に存在する、生物の行動に関係する器官です。神経系を通じて様々な情報が伝達されています。

神経系は大きく次の2つに分類されます。

  • 中枢神経系
    頭の中にある「」や、背骨の中にある「せきずい」など、行動を決定する中心です。
  • 末しょう神経系
    感覚器官からの刺激を中枢神経に伝える「感覚神経」や、中枢神経からの命令を運動器官に伝える「運動神経」など、からだの隅々までいきわたっている神経のことです。

神経系

中枢神経と末しょう神経を合わせて「神経系」といいます。

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普通の反応

「教室が暑かったので上着を脱いだ。」という反応は普通の反応になります。このとき生物は、脳で「暑い!」と認識し→「上着を脱ごう!」と判断しています。つまり脳で意識して行動しています。反応の伝わり方は下の通りです。

  1. 感覚器官(皮ふなど)
  2. 感覚神経
  3. せきずい
  4. ここで判断
  5. せきずい
  6. 運動神経
  7. 運動器官(筋肉など)

脳でしっかりと意識して行動します。反応経路が長くなるので、実際に行動するまでに時間がかかります。

反射

それに対して、「熱いものに触ると思わず手を引っ込める」という反応は無意識でおこる反応です。無意識でおこる反応ですので「脳」が関与しない反応になります。このときどのように刺激が伝わっているか見てみましょう。

  1. 感覚器官(皮ふなど)
  2. 感覚神経
  3. せきずいここで命令が出る
  4. 運動神経
  5. 運動器官(筋肉など)

せきずいが判断しているので、脳が関係しません。なので無意識で起こる反応になります。脳が関係しない分、反応までの時間が短くなり、危険からいち早く身を守るのに役立っています。

反射のポイント!❶脳が関係しない反応でせきずいが命令を出す!
❷反応までの時間が短くなるので、危険から身を守るのに役立っている!

反射の例

入試や定期テストでよく出る反射の例をご紹介します。

●熱いものに触り思わず手をひっこめた。
●ボールが飛んできたので思わず目をつぶった。
●おにぎりを口入れると勝手にだ液が出てきた。
●転倒したときとっさに手を出していた。
●熱いラーメンを食べたら、勝手に汗が出た。

「思わず」や「とっさに」など無意識で起こる反応が反射の行動になります。

「酸っぱい梅干を想像すると、だ液が出てきた。」という反応は、勝手にだ液が出ていますが、過去の記憶から「梅干しが酸っぱい」ことを意識しているので、反射ではありません。条件反射という反応になります。

神経系の確認問題

  1. 脳やせきずいなどの神経をまとめて何というか。
  2. 感覚神経や運動神経などをまとめて何というか。
  3. 1と2をまとめて何というか。
  4. 意識はどこでしているか。
  5. 脳が関係しない無意識に起こる反応を何というか。
  6. 5の例を1つ簡潔に答えよ。

解答

  1. 中枢神経(系)
  2. 末しょう神経(系)
  3. 神経系
  4. 反射
  5. 熱いものに触れ思わず手をひっこめる。など

【理科問題❶】神経系

問題下の図は、ヒトの神経系を表した図である。生物は神経系を通して、外界からの刺激を受け取り、それに対し行動する。次の例①~②は、刺激に対するヒトの反応の例である。あとの各問いに答えよ。

【例①】手の先に虫がとまったと感じたので、追い払おうと手を動かした。
【例②】熱いものに手が触れたとき、思わず手をひっこめた。

刺激と反応

(1)例①②の皮膚のように、外界からの刺激を受けとる部分を何というか。

(2)例①の反応で、虫がとまったと意識したのはA~Dのうちどれか。記号で答えよ。

(3)例①で、刺激に対して反応が起こるまでの信号の伝わる経路はどうなるか。始めをA、最後をDとし、図中のa~eの記号を用いて表せ。

(4)例②のような刺激に対する反応を反射という。このときの、刺激に対して反応が起こるまでの信号の伝わる経路はどうなるか。始めをA、最後をDとし、図中のa~eの記号を用いて表せ。

(5)例②のような反射の反応は、ヒトが生きていく上でどのようなことに役立っているか。簡単に1つ答えなさい。

(6)図中のBのつくりの名称を答えよ。

(7)Aの脳や、Bを中枢神経というのに対し、aやeのように全身に張り巡らされている神経を何というか。

【解答・解説❶】神経系

(1)感覚器官

皮ふや目、耳、舌、鼻のように、外界からの刺激を受けとる器官を感覚器官といいます。皮膚は、温度や圧力などを刺激として受け取っています。

(2)C

熱いと感じたり、虫がとまっていると感じたり、意識するところは脳です。

(3)A→a→c→d→e→D

普通の反応では、感覚器官で受け取った刺激は、感覚神経によってせきずいに伝えられ、脳に信号が行き、脳で意識します。脳から信号がせきずいに送られ、運動神経を通って運動器官である筋肉に信号がとどき、体が動きます。

(4)A→a→b→e→D

反射では、脳に信号がとどく前に、せきずいが命令を下します。このとき、せきずいの中のbが感覚神経から運動神経に信号を伝えます。

(5)危険からいち早く身を守ることに役立っている。

反射は、脳が関係しない反応なので、それまでの時間が短く、いち早く危険から身を守ることができる反応になっています。

(6)せきずい

背骨の中にある神経のたばをせきずいといいます。中枢神経の一部で、反射の中枢になっています。

(7)末しょう神経

感覚器官からの刺激を中枢神経に伝える神経を感覚神経、中枢神経からの命令を運動器官に伝える神経を運動神経といいます。感覚神経と運動神経は全身に張り巡らされている神経で、末しょう神経といいます。

【理科問題❷】刺激と反応の実験

刺激を受け取ってから反応するまでの時間を調べるために、次のような実験を行った。これについて、後の各問いに答えよ。

刺激と反応 実験<実験>

  1. 右図のように7人で手をつないで輪になる
  2. Aさんは右手でストップウォッチを持ち、ストップウォッチをスタートさせるのと同時に、左の人の手を握る。
  3. 手を握られた人は、次の人の手を握る。これを繰り返していく。
  4. 最後の人はAさんの手首を握り、手首を握られたAさんはストップウォッチを止める。

<結果>

3回繰り返した結果、ストップウォッチに記録された値は、次のようになった。

回数 1回目 2回目 3回目
時間[秒] 2.28 2.38 2.06

(1)この実験では、刺激を受けてから反応を起こすまでの時間を調べるために、1人ではなく7人で調べている。また、測定も1回ではなく3回繰り返し行っている。この理由を簡潔に答えよ。

(2)実験の結果をもとに、刺激をけてから反応を起こすまでの1人当たりの時間を求めよ。

(3)この実験では、手を握られたことに対して意識して起こす反応を調べたが、これとは別に、意識とは関係なく起こる反応もある。この反応を何というか。

(4)(3)の反応の例として適切なもの、下のア~オからすべて選び、記号で答えよ。
ア 部屋が暑かったので、上着を脱いだ。
イ 突然名前を呼ばれたので、驚いて振り向いた。
ウ 熱いうどんを食べたので、汗をかいた。
エ ボールが飛んできたので、思わず目を閉じた。
オ ハエが腕に留まったので、追い払った。

【解答・解説❷】刺激と反応の実験

(1)誤差を小さくするため。

1回の測定結果では、誤差が大きすぎるので、繰り返し測定を行い、その平均をとることで誤差を小さくすることができます。キーワードである「誤差を小さくする」を必ず入れておきましょう。

(2)0.32秒

まず、3回の平均を計算します。
(2.28+2.38+2.06)÷3=2.24
次に、1人分の時間を求めます。
2.24÷7=0.32

(3)反射

無意識で起こる反応を反射といいます。せきずいが命令を出す反応なので無意識で起こることがポイントです。

(4)ウ、エ

無意識で起こる反応かどうかを考えます。
ウ:汗をかくことは無意識で起こります。
エ:目に対して何かが近づいてくる場合、無意識で目が閉じるようになっています。
この他にも、食べ物が口に入ったときにだ液が出る反応や、熱いものに触れたときに思わず手が動く反応などが反射になります。

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