理科ラボ

実験道具 / 中学2年 生物

刺激と反応(反射)

目や手で受けた刺激が、神経を通ってどのように筋肉に伝わるかを光る信号で追いかけよう。意識して反応するときと反射とで、信号の通り道と反応にかかる時間がどうちがうかが見えてきます。

使い方

3ステップ
  1. 刺激を受ける部位を選ぶ刺激を受け取る感覚器官(目・耳・手・足など)と、反応する部位を選びます。
  2. 反応のしかたを選ぶ「反射」か「意識して反応」を選び、「刺激を与える」を押します。
  3. 通り道と時間を見る信号が感覚神経・せきずい・脳・運動神経を通るようすが光で表示され、反応にかかった時間が出ます。

全3ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

感覚器官と刺激・反応シミュレーター

① 刺激を受け取る部位 / ② 反応する部位

刺激
反応(複数可)

③ 反応のしかた

感覚神経
せきずい
運動神経
脳(判断中)
手動で曲げる(反応時は自動でも動きます)
刺激を与えるボタンを押してください

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、条件が選ばれた状態になります。刺激を与えるのは自分で。

ミッション 1

手をにぎられたら、にぎり返す

手で受けた刺激に、意識して手で反応するときの信号の通り道を見る。

  1. 「刺激を与える」を押そう。
  2. 信号はどこを通って脳に届いた?
  3. 反応にかかった時間は?

見るところ信号の通り道(感覚神経→せきずい→脳→せきずい→運動神経)。

やってみたら開こう:わかること

意識して反応するとき、手の皮ふで受けた刺激は、感覚神経→せきずい→脳と伝わり、脳で判断して命令を出す。命令はせきずい→運動神経→筋肉と伝わって、手が動く。

ミッション 2

熱いものにさわったら

手で受けた刺激に、反射で反応するときの信号の通り道と時間を見る。

  1. 「刺激を与える」を押そう。
  2. 信号は脳まで行った?
  3. 反応にかかった時間は、ミッション1とくらべてどうだった?

見るところ反射のときの信号の通り道と、反応にかかる時間。

やってみたら開こう:わかること

刺激に対して無意識に起こる反応を反射という。熱いものにふれて思わず手を引っこめるときは、信号が脳に行く前に、せきずいから直接命令が出るので、意識して反応するより短い時間で反応できる。危険から体を守るのに役立つ。

ミッション 3

目で見て反応する

目で受けた刺激に、意識して手で反応するときの信号の通り道を見る。

  1. 反応する部位で「手」が選ばれていることを確かめよう。
  2. 「刺激を与える」を押そう。
  3. 手で刺激を受けたときと、通り道はどうちがう?

見るところ目からの信号の通り道。

やってみたら開こう:わかること

目や耳など頭部の感覚器官で受けた刺激は、せきずいを通らずに直接脳に伝わる。脳で判断した命令は、せきずい→運動神経を通って手の筋肉に伝わる。

この道具でわかること

反応信号の通り道
意識して反応(手で受けた刺激)感覚神経 → せきずい → 脳 → せきずい → 運動神経 → 筋肉
意識して反応(目で受けた刺激)感覚神経 → 脳 → せきずい → 運動神経 → 筋肉
反射(手で受けた刺激)感覚神経 → せきずい → 運動神経 → 筋肉(脳を通らない)

脳とせきずいを中枢神経、そこから枝分かれして全身に広がる感覚神経・運動神経を末しょう神経といいます。反応にかかる時間は、見やすくするために実際よりゆっくりにしています。

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。