「水晶体ともうまくのはたらきが、どちらがどちらか分からなくなる」「熱いものにさわって手を引っこめるのが、脳の命令ではないと聞いておどろいた」
感覚器官と神経は、中学受験の理科で、人体の分野としてよく出る単元です。目や耳のつくりとはたらき、刺激が伝わる道すじ、反射の例などが問われます。ふだん何気なく使っている体のしくみなので、身近な体験と結びつけると覚えやすくなります。
この記事では、塾なしで中学受験を目指すご家庭に向けて、感覚器官と神経のしくみを整理し、覚え方をまとめました。
5つの感覚器官
まわりからの光・音・においなどの刺激を受け取るところを、感覚器官といいます。
| 感覚器官 | 受け取る刺激 | 感覚 |
|---|---|---|
| 目 | 光 | 視覚 |
| 耳 | 音 | 聴覚 |
| 鼻 | におい | きゅう覚 |
| 舌 | 味 | 味覚 |
| 皮ふ | ふれる・おす・温度・いたみ | 触覚など |
感覚器官は「目・耳・鼻・舌・皮ふ」の5つ。受け取る刺激とセットで覚えます。
目のつくりとはたらき
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| 角膜 | 目の表面をおおう、すき通ったまく |
| こうさい | ひとみの大きさを変えて、目に入る光の量を調節する |
| ひとみ | 光が入るあな |
| 水晶体 | レンズのはたらきをする。厚さを変えてピントを合わせる |
| もうまく | 像がうつり、光の刺激を受け取る |
| 視神経 | もうまくで受け取った刺激を脳に伝える |
もうまくにうつる像は、上下左右が逆向きです。脳が、それを正しい向きとして感じ取っています。
ひとみの大きさの変化
- 明るいところ：ひとみは小さくなる（入る光を少なくする）
- 暗いところ：ひとみは大きくなる（入る光を多くする）
ネコの目が、明るいところで細くなるのも、同じしくみです。
レンズは「水晶体」、スクリーンは「もうまく」、光の量の調節は「こうさい」。カメラにたとえると覚えやすくなります。
耳のつくりとはたらき
| 部分 | はたらき |
|---|---|
| 鼓膜 | 音によってふるえる、うすいまく |
| 耳小骨 | 鼓膜のふるえを、奥に伝える小さな骨 |
| うずまき管 | ふるえを受け取り、刺激として神経に伝える |
| 半規管 | 体の回転や、かたむきを感じる |
| 聴神経 | うずまき管で受け取った刺激を脳に伝える |
音は、空気のふるえとして耳に入り、鼓膜→耳小骨→うずまき管→聴神経→脳、の順に伝わります。
耳は「音を聞く」だけでなく、半規管で「体のかたむきや回転」も感じています。
刺激が伝わる道すじ
神経には、脳とせきずいからなる中枢神経と、体のすみずみに広がる末しょう神経があります。
- 感覚器官が刺激を受け取る
- 感覚神経が、刺激をせきずいや脳に伝える
- 脳で、どうするかを判断し、命令を出す
- 運動神経が、命令を筋肉に伝える
- 筋肉が動いて反応する
例題1：ボールが飛んできたのを見て、手を出して受け止めました。刺激と命令は、どのような道すじで伝わりましたか。
目（感覚器官）で受け取った刺激が、視神経を通って脳に伝わり、脳からの命令が、せきずいと運動神経を通って、うでの筋肉に伝わりました。
反射
刺激に対して、意識とは関係なく、決まった反応が起こることを反射といいます。
- 熱いものにさわったとき、思わず手を引っこめる
- 目の前に急に物が飛んでくると、まぶたを閉じる
- 明るさが変わると、ひとみの大きさが変わる
- 口に食べ物が入ると、だ液が出る
熱いものにさわったときの反射では、刺激がせきずいに伝わると、脳の判断を待たずに、せきずいから運動神経に命令が出ます。そのため、反応がとても速くなり、体を危険から守ることができます。熱いと感じるのは、手を引っこめたあとです。
反射は「考えて判断する前に」起こるので速い。熱いものにさわったときは、せきずいが命令を出します。
例題2：次のうち、反射にあたるものを選びましょう。（ア：名前をよばれてふり返る イ：熱いなべにふれて手を引っこめる ウ：信号が青になって歩き出す）
イです。アとウは、脳で判断してから行う反応です。
皮ふの感覚
皮ふには、ふれたこと、おされたこと、あたたかさ、冷たさ、いたみを感じる部分が、たくさん散らばっています。感じる部分の数は場所によってちがい、指先やくちびるは特に敏感です。
近くと遠くを見るときの目のはたらき
目は、水晶体の厚さを変えることで、ピントを合わせています。
- 近くのものを見るとき：水晶体を厚くする
- 遠くのものを見るとき：水晶体をうすくする
水晶体の厚さは、そのまわりの筋肉が調節しています。近くばかりを見続けると目がつかれるのは、この筋肉がはたらき続けるからです。
よくあるまちがいと対策
- 水晶体ともうまくのはたらきを逆にする：水晶体はレンズ、もうまくはスクリーン
- 暗いところでひとみが小さくなると考える：暗いと大きくなって光を多く入れる
- 反射も脳が命令すると考える：熱いものにさわったときの反射は、せきずいが命令する
- 半規管を音を聞くところと考える：半規管は体の回転やかたむきを感じる
家庭での覚え方のコツ
鏡でひとみを観察する
明るい部屋と、少し暗くした部屋で、鏡を見てひとみの大きさをくらべてみましょう。ひとみが変化するようすが、自分の目で確かめられます。
カメラにたとえる
目のつくりを、カメラのレンズ（水晶体）、しぼり（こうさい）、写る面（もうまく）にたとえて説明してみてください。はたらきの区別がしやすくなります。
反射の例を探す
まばたきやくしゃみなど、身のまわりにある反射の例を親子で探してみましょう。「考える前に体が動く」ことの意味が実感できます。
感覚器官と神経のよくある質問
何年生で学びますか？
小学校の理科では、4年生で骨と筋肉、6年生で人の体のつくりとはたらきを学びます。感覚器官と神経は、中学受験向けの教材で6年生ごろに学ぶことが多い内容です。
人体のほかの単元とどうつながりますか？
消化・呼吸・血液の流れなど、人体の全体像は人体で解説しています。感覚器官とあわせて整理しましょう。
光や音の単元とも関係がありますか？
はい、目のレンズは凸レンズのはたらきをし、耳は空気のふるえとして音を受け取ります。光と音もあわせて学ぶと理解が深まります。
練習問題にチャレンジ
問題1：目に入る光の量を調節する部分を何といいますか。
問題2：目で、像がうつる部分を何といいますか。
問題3：耳で、体の回転やかたむきを感じる部分を何といいますか。
問題4：熱いものにふれて思わず手を引っこめるとき、命令を出しているのはどこですか。
答え
問題1：こうさいです。
問題2：もうまくです。
問題3：半規管です。
問題4：せきずいです。
練習プリント（無料）
この記事の内容をたしかめる「初級」の練習プリントです。問題1ページと、解答・要点まとめ1ページのA4のPDFです。印刷して使ってください。
まとめ：感覚器官は「受け取る→伝える→命令→反応」
感覚器官で受け取った刺激は、感覚神経で脳やせきずいに伝わり、命令が運動神経で筋肉に伝わって反応が起こります。目は水晶体ともうまく、耳は鼓膜・うずまき管・半規管のはたらきをセットで覚えましょう。反射は考える前に起こるので速いことも、よく出るポイントです。
