感覚器官

 

 

外界を探る感知器!「感覚器官」のしくみ

私たちは、周りの世界で何が起こっているかを、見たり、聞いたり、においをかいだりして知ることができます。

これは、体中に備わった「感覚器官」という高性能な感知器(センサー)が、さまざまな刺激を受け取っているからです。

ここでは、代表的な感覚器官である「目」「耳」「鼻」などが、どのようにして外界の情報を捉えているのか、その精巧なつくりと働きについて探っていきましょう。

 

1. 視覚の器官「目」:光をとらえるカメラ

目は、を刺激として受け取り、「見る」という感覚を生み出します。

そのつくりは、よくカメラにたとえられます。

目のつくりとカメラの役割の比較
つくり カメラでの役割 主な働き
レンズ(水晶体) レンズ 厚みを変えることで光を屈折させ、ピントを合わせる。
虹彩(こうさい) しぼり 瞳(ひとみ)の大きさを変えて目に入る光の量を調節する。
(明るい場所では瞳は小さく、暗い場所では大きくなる)
網膜(もうまく) フィルム/センサー レンズの後ろにあるスクリーン。
光の刺激を受け取る細胞が集まっている。
視神経(ししんけい) ケーブル 網膜が受け取った光の刺激を、信号として脳に伝える神経。

 

【物が見えるまでの流れ】

1. 物体から反射した光が、レンズ(水晶体)に入る。

2. レンズで屈折した光が、網膜に集まり、像を結ぶ。

3. 網膜にある細胞が光の刺激を受け取る。

4. その刺激が視神経を通じてに伝わり、「見えた」と認識される。

 

2. 聴覚の器官「耳」:空気のふるえをキャッチする

耳は、音(空気の振動)を刺激として受け取り、「聞く」という感覚を生み出します。

耳のつくりと主な働きの比較
つくり 主な働き
鼓膜(こまく) 外から入ってきた音(空気の振動)によってふるえる薄い膜。
耳小骨(じしょうこつ) 鼓膜の振動を増幅して、奥に伝える小さな3つの骨。
うずまき管 内部は液体で満たされている。音の振動を受け取る細胞があり、ここで振動が刺激としてとらえられる。
聴神経(ちょうしんけい) うずまき管が受け取った刺激を、信号として脳に伝える神経。
(参考)半規管・前庭 体の回転や傾きといった平衡感覚をつかさどる部分で、聴覚とは別の働きをする。

 

【音が聞こえるまでの流れ】

1. 音(空気の振動)が耳に入り、鼓膜をふるわせる。

2. 耳小骨がその振動を大きくして、うずまき管に伝える。

3. うずまき管の中の液体がふるえ、中の細胞が振動を刺激として受け取る。

4. その刺激が聴神経を通じてに伝わり、「聞こえた」と認識される。

 

3. 嗅覚の器官「鼻」:におい物質をとらえる

鼻は、空気中を漂う気体の化学物質を刺激として受け取り、「におい」の感覚を生み出します。

しくみ:

1. においの元となる気体の化学物質が鼻の中に入る。

2. 鼻の奥の天井部分にある粘膜(嗅粘膜)に、においの刺激を受け取る嗅細胞がある。

3. 化学物質がこの嗅細胞を刺激する。

4. その刺激が嗅神経(きゅうしんけい)を通じて脳に伝わり、「におう」と認識される。

 

4. その他の感覚器官

私たちの体には、ほかにも様々な刺激を受け取るセンサーが備わっています。

味覚と皮膚感覚の器官と刺激
感覚 器官 受け取る刺激
味覚 舌(した) 液体の化学物質。舌にある味細胞(みさいぼう)で、甘味、塩味、酸味、苦味、うま味などを感じる。
皮膚感覚 皮膚 圧力、温度、痛みなど。皮膚には、圧点(圧力)、温点(温かさ)、冷点(冷たさ)、痛点(痛み)が点在している。

 

【感覚が生まれる共通の流れ】

すべての感覚は、

①感覚器官が外部からの刺激を受け取る②神経が刺激を信号として脳に伝える③脳がその信号を「感覚」として認識する

という共通の過程で成り立っています。

これらの感覚器官が連携して働くことで、私たちは周りの世界を豊かに感じ取ることができるのです。