第26回授業の記録 色覚と視覚の伝導路、反射と脊髄の特徴

皆さん、今年はどのような1年でしたか?

今回は先週に引き続き、色の感覚、特に色覚について取り上げました。色盲や色弱は名前は知っていても、具体的にどのようなものであるかなかなかわかりにくいと思います。遺伝的には非常に頻度の高いもので、遺伝子レベルでどのような変異が生じているかも詳細に研究されています。色盲や色弱の方は実生活で不便を感じられることもあり、色覚のバリアフリーという考え方でいろんな取り組みも進んでいます。興味のある方は自分で調べてみてください。例えば、http://tsutawarudesign.web.fc2.com/miyasuku3.html や http://www.nig.ac.jp/color/guideline_kanagawa.pdf などです。

視覚の伝導路は他の伝導路に比べるとやや複雑ですが、順序立てて考え、違いをしっかりと理解するという意味もあり、やや詳しく説明しました。視路障害を考える上で必要な知識でもあります。プリントの図を見ながら自分の言葉で説明できるようにしておきましょう。

後半で第9章「運動と姿勢の調節」に入りました。今回はイントロとして、運動機能そのものも概論と最初に取り上げる脊髄や脳幹の機能に関わって、反射について簡単に説明しました。次回(年始)の授業では、脊髄と脳幹を中枢とする反射について取り上げます。その際、刺激と反応だけを並べていくのではなく、それぞれの反射の反射弓を具体的に考えてみます。これまでに学んだ感覚受容器や神経系に関する知識を土台にして、論理的に考えていく必要があります。

では、皆さんよい年をお迎えください。

第25回 授業の記録:明るさの調節、光受容のしくみ、色の感覚

遅くなりましたが、先週の授業を簡単にまとめておきます。

光の量が多すぎても少なすぎても形態や色が知覚できませんから、適切な量にするために眼球に入る光の量を調節します。この眼球への入射光の量は瞳孔の大きさを変化させて調節され、交感神経と副交感神経の作用によって虹彩を構成する2つの平滑筋を収縮、弛緩させることによっています。光量に応じていずれも神経が反応しているのか、そしてどの筋が収縮しているのかが重要です。授業で説明したように、混乱しやすいところですので、理屈を立てて理解しましょう。

網膜の構造もやや混乱しやすいところがあるので注意しましょう。光によって反応する細胞、つまり視細胞は網膜の最も外側、後ろにあります。そして、光が当たることによってロドプシンが反応して視細胞は過分極します。これまでに学んだ刺激に対する受容細胞の反応のしかたとはやや異なりますので、注意しましょう。

色の感覚は簡単にしか説明できませんでしたが、昼行性であるヒトを含めた多くの動物にとって重要な感覚です。動物の種類によりますが、ヒトは3種類の異なる波長に反応する錐状体細胞を持ち、そのために多くの色を知覚することができます。

プリントとスライドで「錐状体細胞」の「錐」が誤っている部分が数カ所ありました。大変失礼しました。「錘」ではありませんので、訂正します。

第24回授業の記録:平衡感覚、光の性質、視覚機能(遠近の調節)

前回の小テストはこれまでに比べると皆さんよくできていました。だいぶんポイントが絞れるようになってきたのでしょう。全体を理解する上での柱となる部分をまとめて問題文にしています。したがって、復習する場合には小テストの内容を中心にして、プリントを参考にしながら理解を広げていきましょう。

さて、前半は平衡感覚器の構造と機能を考えました。聴覚器と非常によく似た構造ですので、仕組みは理解しやすいと思います。頭部の運動に伴って生じる内リンパの流動が基になってクプラや耳石・耳石膜を動かすことに伴って有毛細胞の感覚毛が倒れ、カリウムチャネルの開閉を生じます。内リンパの組成が特殊であることの重要性が分かると思います。有毛細胞には前庭神経が伸びてきており、両者の間にはシナプスがあります。したがって、有毛細胞の興奮は前庭神経に伝達され、その後前庭神経核からいろんな運動神経核などへ伝えられていきます。

平衡感覚器と聴覚器の構造と機能が似ていますが、元々前庭感覚器だけを持っていた動物で器官の複製が起こり、一方が聴覚器に進化したと考えられます。水中での水の振動は全身を動かすと同時に、音波にもなり得るものです。こんなところにも、生物(動物)が元来味中に生存していたことが見えてきます。

後半の視覚器では、光(可視光線)の特徴を理解してもらうために、電磁波全体に広げて簡単に解説しました。全体を6種類に分類しましたが、それぞれの生体に対する影響や医学分野への応用・実用など、かいつまんでまとめられているので各自でよく見ておいてください。

視覚器の構造は来週の授業を含めて、可視光線の通過する順にしたがって順に取り上げていきます。今回は水晶体とその周囲の構造による遠近の調節を概観しました。水晶体の厚みが変わると、表面のカーブの具合=曲率が変わります。この結果、光が通過するときに入射する角度(光が水晶体表面に当たる角度)とが変わることになり、水晶体に入射した光が水晶体を出ていくときにどのような角度で出て行くのかが変わります。こうして、網膜にちょうど焦点が合うように調節しています。

最後に近視や老視についても簡単に説明しました。それぞれを矯正する場合に、なぜ凹レンズ、凸レンズが必要であるのか、改めて自分で考えてみましょう。