神経系とニューロンの、つくりと働き

この記事では、
次の記事「自律神経系:交感神経と副交感神経の働き」の
予備知識となる、神経系とニューロンのつくりと働き
について解説しています。
mokuji

1:神経系とは

神経系は

情報を伝えたり
情報をまとめたりする役割

を担う器官です。

神経系は
ニューロンと呼ばれる細胞が
集まってつくられています。

このため
神経系のつくりと働きを理解するには
ニューロンのつくりと働きを理解する
必要があります。

そこでまずは
ニューロンについて解説しましょう。

2:ニューロンのつくりと働き

ニューロンは
神経細胞ともよばれ
情報を伝える働きをしています。

例えば
眼で得られた情報を脳へ伝えたり
脳からの情報を筋肉に伝えたりといった
働きをしているのです。

代表的なニューロンの形を描くと
下図のようになります。

ニューロンの模式図

球状の部分は
細胞体とよばれ
内部に核(※)があります。
 ※:記事「原核細胞と真核細胞 」参照

細胞体から長く突き出した部分は
神経繊維(しんけいせんい)とよばれ
その長さはニューロンによって色々です。

ニューロンは
下図の矢印の方向へ情報を伝えます。

ニューロンが情報を伝える方向を示す図

となり合ったニューロン同士の
細胞体と神経繊維は
つながることができます。

複数のニューロンがつながることで
遠く離れた部位へも情報を伝えることが
できるのです(下図)。

3つのニューロンがつながる図

それでは、神経系の説明に入りましょう。
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3:神経系のつくりと働き

3-1. 神経系の分類

ヒトの神経系は
中枢(ちゅうすう)神経系と
末梢(まっしょう)神経系に分けられ

中枢神経系は、さらに
脳と脊髄(せきずい)に分けられます。

末梢神経系には
脳と脊髄以外の全ての神経が含まれます(下図)。

神経系の分類図

脳、脊髄、末梢神経系の神経について

①体のどこにあるのか。
②どのようなつくりをしているのか。
③どのような働きをするのか。

という3つの視点から解説しましょう。

はじめに
『体のどこにあるのか』
について解説します。

3-2. 脳、脊髄、末梢神経系の位置関係

下の図は
ヒトの神経系の分布を描いたものです。

中枢神経系と末梢神経系の体内分布を示す図

脳は、頭部にあって
頭骨に囲われており

脊髄は、体の中心の背中側にあって
背骨の中を通っています。

そして、末梢神経系は
脳と脊髄から伸びるようにして
全身に分布しています。

上の図では、末梢神経系を
たった数本の線で描いていますが、
実際は、末梢神経系の神経は
体毛1本1本などの細かな部位に至るまで
体の隅々へと分布しています。

次に
『どのような作りをしているのか』
について解説しましょう。

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3-3. 脳、脊髄、末梢神経系のつくり

記事の初めに
神経系はニューロンが
集まってできていると書きましたが、

脳と、脊髄・末梢神経系とでは
ニューロンの集まり方に違いが見られます。

脳は、膨大な数のニューロンが
1か所に集まって出来たものです。

成人の脳をつくっているニューロンの数は
1000億個を超えると言われています。

1つのニューロンは
下図のように
他の複数のニューロンと
つながることが出来ます。

1つのニューロンに対して3つのニューロンがつながる図

脳は、多くのニューロンが
複雑につながり合うことで
作られているのです。

脊髄と末梢神経系は
どのようなつくりでしょうか?

脊髄は
多数の細長い神経が
束になってできています。

この束(脊髄)から
細長い神経が1本1本分かれ出たものを
末梢神経系とよんでいます。

そして、1本の細長い神経は
多数の細長いニューロンの束なのです。

1本のニューロンを1本の糸に置き換え、
脊髄、末梢神経系の神経、ニューロンの
関係を、糸を用いた模型で示すと
下図のようになります。

脊髄、末梢神経系の神経、ニューロンのつくりを示す模型図

ここまで見てきた
脳、脊髄、末梢神経系の違いを
表でまとめてみましょう。

脳、脊髄、末梢神経系の違いをまとめた表図

では最後に
「どのような働きをするのか」
について解説しましょう。
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3-4. 脳、脊髄、末梢神経系の働き

末梢神経系の働きについての
説明からはじめます。

末梢神経系は
ある部位から別の部位へと
情報を伝える働きをしています。

どの部位からどの部位へ情報を伝えるか
によって、末梢神経系は
体性(たいせい)神経系と
自律(じりつ)神経系に分けられ、

体性神経系は、さらに
感覚神経と運動神経に
分けられます(下図)。

神経系の分類図

感覚神経は
感覚器が得た情報を
脳へ伝えています。

感覚器というのは、眼や皮膚など
五感(視覚、味覚、嗅覚、聴覚、皮膚感覚)に関わる
部位の総称です。

例えば
舌が得た情報は
感覚神経を通じて脳へ伝えられ、
足先の皮膚が得た情報は
感覚神経と脊髄を通じて
脳へ伝えられます(下図)。

感覚神経の働きを示す図

運動神経は
脳からの情報を
筋肉へ伝えます。

運動神経とつながる筋肉は
意識的に動かすことができます。

例えば、足の指を動す時は
脳からの情報が運動神経を通じて
足の指を動かす筋肉へ伝わります(下図)。

運動神経の働きを示す図

自律神経系は脳からの情報を
体の各部へ伝える神経系です。

自律神経系(※)は
筋肉にも分布しますが、
その筋肉は意識的に
動かすことができません。
 ※詳細:記事「自律神経系」

このように、末梢神経系は
感覚器から脳へ
脳から体の各部へと
情報を伝えています。

脊髄は
脳と末梢神経系との
中継ぎをしています。

では、
締めくくりとして
脳の働きを説明しましょう。

脳は
感覚器から伝えられた情報をまとめたり
体の各部へ情報(命令)を送ったりしています。

“情報をまとめる”働きの例として
“判断”があります。

また
“情報(命令)を送る”働きの例として
“意識的な動作”があります。

例えば
あなたの目の前にコップが1つ
置いてあるとしましょう。

コップの中には
茶色い液体が入っていて
お茶のにおいがします。

あなたは
その液体をお茶と判断し
コップに手を伸ばしました。

この例では
茶色い液体という眼からの情報と
お茶のニオイという鼻からの情報が
脳でまとめられた結果、
茶色い液体がお茶だという判断を下した
と考えることができます。

また、脳が
コップに手を伸ばせという情報(命令)を
運動神経を通じて腕の筋肉に送ったことで
意識的にコップに手を伸ばせた
と考えることができます。

このような働きを脳ができるのは、
膨大な数のニューロンが
脳内で複雑につながり合っているから
なのです。

神経系の働きを表でまとめましょう。

脳、脊髄、感覚神経、運動神経、自律神経系の働きをまとめた表図

→ 続きの記事「自律神経系:交感神経と副交感神経の働き
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4:確認問題

以下の文中の空欄に
適する用語を答えなさい。

[1]
神経系は
(①)と呼ばれる細胞が
集まって出来ている。

(①)には、球状の(②)と
そこから長く突き出た(③)が
みられる。

複数の(①)がつながることで
遠く離れた部位へも情報を
送ることができる。

[1]の解答

①ニューロン(または神経細胞)
②細胞体
③神経繊維

[2]
ヒトの神経系は、大きく
(①)神経系と末梢神経系に分けられる。
(①)神経系は、(②)と脊髄に分けられる。

(②)は、膨大な数のニューロンが複雑に
つながりあって作られている。

脊髄は、細長い(③)の束であり
脊髄から細長い(③)が分かれ出たものが
(④)神経系である。

(④)神経系の神経1本1本は
複数の(⑤)の束である。

[2]の解答

①中枢 ②脳 ③神経 
④末梢 ⑤ニューロン

[3]
末梢神経系は
体性神経系と(①)神経系に分けられ、
体性神経系は
(②)神経と(③)神経に分けられる。

(②)神経は
感覚器が得た情報を脳へ伝える。

(③)神経は
脳からの情報を筋肉へ伝える。
この筋肉は
(④)的に動かすことができる。

(①)神経系は
脳からの情報を体の各部へ伝える。

脳は
・(⑤)器からの情報をまとめる
・体の各部へ情報(命令)を送る
などの働きをする。

脊髄は
(⑥)と末梢神経系との中継ぎをする。

[3]の解答

①自律 ②感覚 ③運動 
④意識 ⑤感覚 ⑥脳

→ 続きの記事「自律神経系:交感神経と副交感神経の働き

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