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今、活動電位について調べているのですが、「活動電位の峰分かれ」というものがわかりません。跳躍伝導が関係してるのではないか、ということはわかりましたが、調べ方が悪いのかどうして「峰分かれ」が起きるのかまではわかりません。
図書館などで索引で「峰分かれ」と引いても出てきません。そもそも「峰分かれ」という言葉は生理学では使われないのでしょうか。
いろいろな検索エンジンで検索しているのですが、大学の試験問題しかヒットしません。
どなたか「峰分かれ」の成因についてご存知の方は回答よろしくお願いします。

A 回答 (2件)

素人が推測してものを言います。

一本の神経線維や坐骨神経でも短距離で測定した場合には峰分かれは生じません。峰分かれとは複数の活動電位を記録したものではないでしょうか。例えば坐骨神経は一本の神経線維ではなく神経線維束です。それぞれの神経線維は太さ等から伝導速度は異なります。その異なった複数の活動電位を記録したものと思いますが…
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この回答へのお礼

閾値も細胞ごと異なるように、伝導速度も細胞ごと異なるので峰分かれになるのでしたか。
わかりやすい回答ありがとうございます。

お礼日時:2007/11/30 23:10

こんにちは。


無髄線維ではナトリウム・ポンプの分布が平均していますので「活動電位のピーク」は連続的に発生します。これに対しまして、有髄線維ではランヴィエ絞輪の間をピークが移動します。これが跳躍伝導ですね。このようなはっきりとしたピークの再生が見られるのは、有髄線維ではランヴィエ絞輪でナトリウム・イオンの補充が行なわれるからです。
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この回答へのお礼

なるほど。無髄と有髄の伝導の仕組みをきちんと理解していないとだめみたいですね。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/11/30 23:07

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Q不応期

不応期ってどうして起こるんですか?あるサイトにはナトリウムチャネルの不活が原因って書いてあったんですが詳しく教えてください。

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不応期に関わるNa+チャネルは電位依存型Na+チャネルです。電位依存型Na+チャネルには二つの扉があり、静止膜電位が形成されている時には一つだけ閉じています。
シナプス周辺の細胞膜には受容体型イオンチャネルがあり、これが伝達物質を受け取って開くと、局所的にイオンが流入し細胞内外の電位差が小さくなります(脱分極)。この電位変化によって周囲の電位依存型Na+チャネルの扉が開き、細胞外のNa+が急速に流入して活動電位が発生します。
一方、電位依存型Na+チャネルのもう一つの扉は、膜電位が逆転した状態が続くと閉じてしまい、再び静止膜電位が形成されるまで開かない性質があります。この扉が閉じている期間が不応期にあたります。こちらの扉はチャネルを不活性化するためのものなので、不活性化ゲートと呼ばれます。

Qアーチファクトってどういう意味か教えてください。

教科書読んでて分からない言葉があって困ってます。アーチファクトってどういう意味ですか?文脈からなんとなく想像は出来そうなんですが・・・ご存知のかたいらしたら教えてください。

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検査などにおける偽所見です。
たとえば、肺のCT検査の場合、どんなに上手に息を止めても心臓は動いているので、心臓周辺の組織はぶれてうつります。このために気管支や血管がぶれて腫瘍のように見えることが仮にあったとして、でもそこには本当は腫瘍がないので、こういう場合にartifact(人工産物)となります。

Q脳の「錐体路」と「錐体外路」の役割と違いについて

錐体外路は錐体路の運動刺激を微調整する?というようなことは少し理解できましたが、今ひとつはっきり分かりません。役割や違いについて簡単に教えて下さい。位置する場所などは分かります。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

筋肉の運動を起こすには最終的には脊髄などに存在しているαモーターニューロンを発火させることで可能です。
では、どの様に発火させるのかと言うところがこの質問に答える近道だと思います。

このαモーターニューロンへは、実は、平均しても一個のαモーターニューロンあたり数万個のニューロンからの入力つまり調節を受けています。
これらのニューロンからの信号の総和が閾値を超えるとαモーターニューロンが発火し特定の数の筋線維が収縮し、全体で見ると筋肉がぴくっとするわけです。

さて、錐体外路と錐体路の件ですが、
一般的には錐体路が随意運動錐体外路が不随意運動と言います。
しかし、前の説明を見ていただくとおり、どちらも、数万のうちの一つにすぎません。特に錐体路は、全体に占める役割は本当はとても少ないのです。これは、高校などで習う事実とかなり相反するかと思います。

では、本題の説明に入ります。
錐体路は、大脳皮質から始まるニューロンが直接αモーターニューロンを支配している物です。一方、錐体外路は、大脳皮質からの直接投射はなく、脳幹の網様体などから投射される物です。前者は意識運動というイメージと繋がりやすいですね。
しかし、後者は何か??簡単に理解できる例として、、
1.腕を曲げる時は伸ばす筋肉は弛緩するでしょ??誰がしてるの?頭(大脳皮質)では考えていません。
2.コップに水をくみます。だんだん重くなりますが、腕は下がりません。誰がしてるの?頭(大脳皮質)では考えていません。
3.空気椅子で一分間我慢、、、。でも、人間の筋線維は連続して収縮できないのです。じゃあどうするの?それは、沢山ある筋線維を、入れ替わり立ち替わり収縮させて、見かけ上連続して収縮しているように見せかけるだけ、現に、疲れてくるとぷるぷるするでしょ? じゃぁ、誰が入れ替わり立ち替わりを制御してるの?頭(大脳皮質)では考えていません。

つまり、この辺のことをうまくやってくれているのが錐体外路系なのです。現にこの制御が壊れると、じっとしているのが出来なくなるんですよ。マイケルJフォックスさんのパーキンソン病もその一つです。

前の方で錐体路の働きは少ないといいましたが、それでも多くのかたは、錐体路は随意運動には欠かせない!!とおもうでしょ?
でもね、進化の上で錐体路はごく最近出来たんですよ。
現には虫類にはありません、ほ乳類でも錐体路の構成は極めて不安定です。
ヒトでも完全に純粋に錐体路のみを障害しても、時期随意運動は出来るようになると聞いています。

個人的には、錐体路と錐体外路で単純に機能分けをするのはどうかと思いますし、この考え自体少々古い考え方になっていると思います。元々corticospinal tract(皮質脊髄路)が錐体(延髄にある膨らみ)を通るので錐体路と呼び、それ以外にも運動に関わる神経路があるから錐体外路と呼んだだけですので、敢えて機能云々言わないほうがいいと思います。
また、両者は常に一緒に働きますから、それぞれが運動制御の一部分を構成して居るんだと思えばいいのです。

錐体路=随意運動
錐体外路=不随意運動
と言うのは、強いて言えばアメリカ人と日本人の気質を一言で断言するのに近いかもしれません。
ただ、多くの教科書や、先生方はそのように断言するかもしれません。完全に正しくはありませんが、大きく間違っても居ませんから、素直にそう思いつつ、世の中は、(特に生物は)そんなに簡単には割り切れないんだけどね、、。とニヒルに笑っておけばいいと思いますよ(^^;

PS錐体外路の全体像が(解剖学的にでも)解っているならたいした物ですよ!!

筋肉の運動を起こすには最終的には脊髄などに存在しているαモーターニューロンを発火させることで可能です。
では、どの様に発火させるのかと言うところがこの質問に答える近道だと思います。

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Q不応期の役割

活動電位の発生後
不応期が存在するのは理解できているんですが
不応期がなくなったらどうなってしまうんでしょう。
不応期は何のために存在するのですか?

Aベストアンサー

活動電位が発生する経過をたどってみましょう。

最初過分極状態だった膜電位は、神経伝達物質の刺激によって徐々に脱分極していきます。そして一定の閾値に達した時点でオーベーシュートが起こり活動電位が発生するわけですね。

この閾値の存在が、意味の無い膜電位のノイズと、本当の伝達信号を区別するフィルターになっているのです。

もし不応期がなく、再分極の過程でいつでもイオンチャネルが開ける状態になってしまったら、閾値付近の膜電位では、単なるノイズで電位が振れても活動電位が発生します。

これでは、神経の活動は極めて不安定なものになってしまいます。

Q圧点(触覚点)の分布数

ロボット用の皮膚型触覚センサーを開発しているものです。

素子の分布をどのくらいの密度にするかを人間の皮膚に習って設定したいと考えています。

人間の皮膚に分布する感覚器である圧点は指の腹のような繊細な部分と、背中などのようなにぶい部分では分布する密度が違うそうです。

平均的な数はwebで調べて分かったのですが、指ではどのくらい、背中ではどのくらいと比較できるようなデータがある文献またはウェブサイトをご存知の方はおられませんか?

Aベストアンサー

2点間弁別能のことでしょうか?

触覚を通じてみた世界(改訂版)
http://www5c.biglobe.ne.jp/~obara/shokkaku/shokkaku2.html
ここの「3.触覚の特徴」によると、舌で 1 mm、指の腹で 2 mm、背中で 60 mm 以上などとあります。

Somatic Sensory System - Touch, Pain, Temperature
http://www.isr.syr.edu/course/neu211/lecture/lec14.html
によると、指の腹と背中では、20倍違う、とされています。

しっかりした根拠のある数値を知りたければ、

方法1) 大学の生理学の教科書の感覚受容器の説明を読み、その教科書で参考文献として挙げられているような専門書やreviewなどをあたって見る必要があるかと思います。

方法2)日本語または英語の最近の感覚受容器に関する原著論文をあたり、そこから、引用をさかのぼっていく形で、過去にそういうのを調べてある論文、reviewなどにたどり着く方法です。日本語文献なら、医中誌Web、英語文献ならPubMedで調べるのがいいかと思います。

2点間弁別能のことでしょうか?

触覚を通じてみた世界(改訂版)
http://www5c.biglobe.ne.jp/~obara/shokkaku/shokkaku2.html
ここの「3.触覚の特徴」によると、舌で 1 mm、指の腹で 2 mm、背中で 60 mm 以上などとあります。

Somatic Sensory System - Touch, Pain, Temperature
http://www.isr.syr.edu/course/neu211/lecture/lec14.html
によると、指の腹と背中では、20倍違う、とされています。

しっかりした根拠のある数値を知りたければ、

方法1) 大学の生理学の教科書の感覚受容器の説明...続きを読む

Qエクセルで片対数グラフを作る

エクセルで片対数グラフを作る方法を詳しく教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

グラフの数値軸のところで右クリックして
軸の書式設定(O)→目盛(タブ名)

対数目盛を表示する(L)
にチェックを入れてください。

Qスティーブンスべきの法則について教えて下さい。

こんにちは。
以前フェフィナーの法則を教えていただきました。
今度はスティーブンスのべき法則というのがよくわかりません。
べきってなんですか?
数学的なことが多分わかってい何んだと思います。
そこらへんから教えていただけると大変助かります。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

すでに詳しい回答が寄せられていますが,
数式の部分について私なりに説明してみますね。

べき法則の「べき」は漢字では「冪」と書き,累乗のことを指します。
心理学の教科書でよく見かける冪法則の式は,
   E=k*I^n  (k,nは定数)
ここで * は乗算,^n は n乗,すなわち冪を表わします。
これを高校までの数学の流儀で書くなら,
   y=a*x^b  (a,bは定数)
となります。
この関数のグラフはどのようなものになるでしょうか。

前提として
スティーブンスの冪法則では x も y も正の範囲だけ考えればよいので,
座標平面の第1象限にだけ注目します。
また a と b についても正の値だけを想定すればよいでしょう。

グラフの形は b の値によって大きく変わります。
【1】b=1 のとき。
b に 1 を代入すると,式は
   y=a*x
となりますから,これは正比例です。

【2】b>1 のとき。
たとえば b=2 ならば
   y=a*x^2
となって,これは2次関数。
同様に b=3 なら3次関数,b=4 なら4次関数・・・となり,
いずれも第1象限では右上がりに急激に増大するグラフとなります。

【3】0<b<1 のとき。
たとえば b=1/2 ならば
   y=a*x^(1/2)
これは x の平方根に比例するということですから,
先の2次関数のグラフを y=x (右上がり45°の直線)について対称移動させたものとなります。
(参考:http://homepage2.nifty.com/sintakenoko/Cabri/CGraph3.html)
同様に b=1/3 なら3乗根,b=1/4なら4乗根・・・となり,
いずれも第1象限では右上がりで増加率がしだいに低減するグラフとなります。


以上をまとめて言葉で表現すると,
マグニチュード推定法によって得られる心理量の変化は
感覚モダリティや刺激の種類によってさまざまで,
【1】刺激に比例して増大するもの
【2】刺激が増大するにつれて急激に増大する(だんだん敏感になる)もの
【3】刺激が増大するにつれてゆるやかに増大する(だんだん鈍感になる)もの
があるということです。

実験データによれば
目で見た線分の長さ(b=1.0),腕における冷たさ(b=1.0)は【1】,
塩辛さ(b=1.3),指への電撃の強さ(b=3.5)は【2】,
サッカリンの甘さ(b=0.8),単耳での音の大きさ(b=0.3)は【3】
ということになります。

フェヒナーの法則はこのうちの【3】の近似ということで
スティーヴンスの冪法則に包摂されていると見ていいでしょう。

すでに詳しい回答が寄せられていますが,
数式の部分について私なりに説明してみますね。

べき法則の「べき」は漢字では「冪」と書き,累乗のことを指します。
心理学の教科書でよく見かける冪法則の式は,
   E=k*I^n  (k,nは定数)
ここで * は乗算,^n は n乗,すなわち冪を表わします。
これを高校までの数学の流儀で書くなら,
   y=a*x^b  (a,bは定数)
となります。
この関数のグラフはどのようなものになるでしょうか。

前提として
スティーブンスの冪法則では x も y も正...続きを読む

Q授精と受精の違い

人工授精には普通「授精」、体外受精には「受精」の漢字をあてる理由を教えてください。ネット(wikipedia)で調べたところ体外受精は人工「受精」ともいうようで、「人工受精はより人為的な手法による技術という意味合いがある」と出てきました。
「受精」と「授精」どのように使い分けるのか。またなぜそのような文字をあてるようになったのか。ご存知の方よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 獣医師です。大学では繁殖学の研究室にいましたし、社会に出てからもしばらく繁殖関係の仕事(受精卵移植やクローン等)をしていました。
 家畜人工授精師の資格を取るための講習会での講師経験もあります。

 さて、辞書で調べれば判るとおり、「受精」はfertilization、「授精」はinseminationの訳です。
 「受精」とは、卵子と精子が接合して発生を始める"現象"のことで、「授精」とは受精が起きるように精子(精液)を使う"行為"を指して使う言葉です。
 inseminationは、辞書で引くと「媒精」という言葉が出てくると思いますが、これは体外受精の際に未受精卵に精子をかけて「受精させる」作業のことで、従って専門家以外にはほとんど使われない言葉です。

 なので厳密に言えば自然交配で膣の中に射精することも「授精」と言えなくもないのですが、もちろんそういう表現はあまり使いませんね。

 なお、受精卵移植は略語でETと言われますが、これはEmbryo Transferの略です。fertilized eggではありません。
 日本語では比較的無造作に「受精卵」という言葉を使いますが、正確には卵割が始まればそれは「卵」ではなく「胚」すなわちembryoです。ですから「胚移植」がほんとは正しい言葉です。

 人工授精は自然交配によらず、精液を器具を用いて子宮内に注入することによって"受精"させる"行為"ですので、授精の字を用います。人工授精は畜産分野ではAIと呼ばれることが多いですが、これはArtificial Inseminationの略です。

 従って、「人工受精」という言葉は、特に専門家はあまり使いません。人工授精と音が同じで紛らわしいからです。

 人工受精、すなわち artificial fertilization という言葉が成立しないのかというとそんなことはなく、例えば体外受精(IVF:In Vitro Fertilization)は、意味的には体外授精と言っても通らないこともないです。
 すなわち、試験管内(in vitro)で媒精(insemination)することによって受精(fertilization)する技術だからです。
 ま、どっちでも良いと私は思うのですが、先にこういう技術を開発したアメリカで In Vitro Fertilization という言い方を先にされてしまったので、「体外受精」という訳語をあてた次第です。

 とはいうものの、やはり体外受精も受精そのものは自然現象(人は条件を作ってやるだけ)なので、やはり「人工受精」という言葉は馴染まないかも。

 「人工受精」という言葉が当てはまる技術といえば、顕微受精でしょうか。未受精卵の透明体に穴を開けて精子を人工的に卵子に注入する技術なので、まさに「人工受精」と言えそうです。

 ただし、上にも書いたとおり専門家は「人工授精」と紛らわしくなるので「人工受精」という言葉は基本的に使いません。
 というか、専門家がこういうテクニカルタームを使う場合、常に英語表記の方が頭にあるので、こういう誤用は滅多にしないです。artificial inseminationとartificial fertilizationは意味も発音も全く違う言葉ですから。日本語でたまたま音が同じというだけのことです。

 日本でよく表記される「人工受精」の9割は単なる「人工授精」の間違いです。

 獣医師です。大学では繁殖学の研究室にいましたし、社会に出てからもしばらく繁殖関係の仕事(受精卵移植やクローン等)をしていました。
 家畜人工授精師の資格を取るための講習会での講師経験もあります。

 さて、辞書で調べれば判るとおり、「受精」はfertilization、「授精」はinseminationの訳です。
 「受精」とは、卵子と精子が接合して発生を始める"現象"のことで、「授精」とは受精が起きるように精子(精液)を使う"行為"を指して使う言葉です。
 inseminationは、辞書で引くと「媒精」という言...続きを読む

Q深呼吸と心拍数について

深呼吸をしているとき、吸うと心拍数が上がりますが、吐くと心拍数が下がります。これはなぜなのでしょうか。

Aベストアンサー

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1932571.html?ans_count_asc=2
上記にもありますとおり、吸気時には胸郭内の陰圧によって心臓に戻ってくる血液が増えるため、それを全身に送り出すために心拍が上がります。

Qなぜヘモグロビンの色は赤いのですか?

先日ヘモグロビンの吸光度を分光光度計を用いて測定するという実験を行ったのですが、その実験後疑問に思ったことを質問させて頂きます。

物質が光を受けると電子が遷移し励起状態になるというようなことや、電子が遷移するための光の波長が可視光の範囲であれば色が確かめられるというようなことは自分で調べてなんとなくは分かったつもりです。

そのことをヘモグロビンで考えた場合
・なぜ光の波長が540nm付近や578nm付近で吸収極大になるのか
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教えてください。

もし的外れなことを聞いていて質問の意味が分からなければ補足させて頂くので、宜しくお願いします。

Aベストアンサー

http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q56.html
ヘモグロビンの中には、ヘム鉄といって、ポルフィリンと鉄(II)から成る錯体が存在しており、これが赤色の原因です。

配位子であるポルフィリン自体、可視光を吸収します。
フリーベースポルフィリンは、確か500-600 nmくらいと、400 nmくらいにそれぞれ強い吸収があったと思います。
前者をQ帯、後者をソーレ帯と呼び、ポルフィリンの置換基や中心金属を変えると、これらの波長が変わるため、見た目の色が変化します。

最初の質問は、なぜといわれてもそうなったからだ、としかいいようがありません。
もちろん、理由を説明しようと思えば、ヘム鉄(鉄ポルフィリン)の分子軌道などから説明はできますが、そこまでせずとも、鉄の効果で吸収極大はその辺にずれました、で充分でしょう。

京大の先生が、ポルフィリンを何個もつなげた巨大分子を合成されており、近赤外領域に強い吸収・発光を示すという興味深い物性を示しています。


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