神経上の 2 点を刺激したときの、筋肉が収縮を始めるまでの時間の差と 2 点間の距離から、伝導速度 を求められる（単位 mm/ms と m/s の換算を含む）
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右端（太枠）がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
筋肉につながった神経の 2 か所を別々に刺激し、それぞれ筋肉が収縮を始めるまでの時間を測ると、神経を信号（興奮）が伝わる速さ（伝導速度）を求めることができます。2 点の筋肉からの距離の差を、収縮が始まるまでの時間の差で割るのがポイントです。カエルのふくらはぎの筋肉と座骨神経を使った実験などのデータから、伝導速度を mm/ms や m/s で答える場面で使います。
神経のある点を刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間には、2 つの部分が含まれています。1 つは、刺激した点から神経の末端（筋肉とつながる所）まで信号が神経を伝わる時間です。もう 1 つは、信号が神経の末端に届いてから、筋肉に伝わって筋肉が実際に収縮を始めるまでの時間です。後者は、神経のどこを刺激しても同じだけかかります。
そこで、筋肉から遠い点 A と近い点 B を刺激したときの時間をそれぞれ 、 とすると、
となり、差 をとると「末端から収縮開始までの時間」が打ち消し合って、信号が A から B まで（2 点間の距離だけ）神経を伝わるのにかかった時間だけが残ります。
したがって、2 点の筋肉からの距離を 、 とすると、前提の技能の「速さ＝道のり÷時間」から
で伝導速度が求められます。1 つの点だけのデータで「距離÷時間」としてはいけないのは、そこに神経を伝わる以外の時間が含まれているからです。なお、、 なので、 です。
2 つの刺激点それぞれについて、筋肉（神経の末端）からの距離 、 と、収縮が始まるまでの時間 、 を読み取る
距離の差 を求める（遠い点から近い点を引く）
時間の差 を求める（遠い点を刺激したときのほうが時間は長い）
伝導速度 を計算する
問われた単位に換算する（、 などに注意）
カエルのふくらはぎの筋肉とそれにつながる座骨神経を取り出し、神経上の 2 点 A、B を別々に電気で刺激して、刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間を測定した。結果は次の表のとおりであった。
| 刺激した点 | 神経と筋肉の接続部からの距離 | 収縮が始まるまでの時間 |
|---|---|---|
| A | 60 mm | 6.0 ms |
| B | 15 mm | 4.5 ms |
この神経を興奮が伝わる速さ（伝導速度）は何 m/s か。
手順 1: 、、、。
手順 2: 距離の差は 。
手順 3: 時間の差は 。この時間は、興奮が A から B まで神経を伝わるのにかかった時間である（接続部から筋肉が収縮を始めるまでの時間は、A、B のどちらを刺激しても同じなので打ち消し合う）。
手順 4: 。
手順 5: なので、。
答えは 30 m/s。
答え:
1 点だけのデータで距離÷時間を計算してしまう誤り。例えば としてしまう。正しくは、時間には接続部から筋肉が収縮を始めるまでの時間も含まれるので、2 点の差をとって とする
距離の差と時間の差の組み合わせを逆にして を計算してしまう誤り。正しくは、速さは道のり÷時間なので
mm/ms を m/s に直すときに 倍や 倍してしまう誤り。正しくは、 で、数値は変わらない
距離が cm で与えられているのに mm のつもりで計算してしまう誤り。例えば距離の差 、時間の差 なら、 に直して とする（ ではない）
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
ある動物の骨格筋と、それにつながる運動神経を取り出した神経筋標本を用いて、次の実験を行った。神経上に 3 つの点 A、B、C をとる。点 A と点 B は、神経と筋肉の接続部から神経に沿ってそれぞれ 、 の位置にある。点 C の位置はわかっていないが、点 C は接続部と点 B の間にある。
各点を 1 回ずつ電気刺激し、刺激してから筋肉が収縮し始めるまでの時間を測定したところ、次の表の結果が得られた。
| 刺激した点 | 刺激から収縮開始までの時間 |
|---|---|
| A | |
| B | |
| C |
神経を伝わる興奮の伝導速度は神経上のどこでも一定であり、興奮が接続部（神経終末）に達してから筋肉が収縮し始めるまでの時間は、どの点を刺激しても同じであるとする。点 C は、神経と筋肉の接続部から神経に沿って何 mm の位置にあるか求めよ。
ある哺乳類から、骨格筋とそれにつながる運動神経を取り出した神経筋標本をつくり、次の実験を行った。神経上の点 P は、神経と筋肉の接続部から神経に沿って の位置にある。点 Q は、点 P よりさらに筋肉から遠い側にあり、点 P から神経に沿って 離れている。
| 刺激した点 | 刺激してから筋肉が収縮しはじめるまでの時間 |
|---|---|
| 点 P | ミリ秒 |
| 点 Q | ミリ秒 |
| 点 R | ミリ秒 |
点 R は、神経と筋肉の接続部と点 P の間にある神経上の点である。興奮が神経を伝わる速さは神経上のどこでも一定であり、興奮が神経と筋肉の接続部に達してから筋肉が収縮しはじめるまでの時間は、どの点を刺激しても同じであるとする。点 R は神経と筋肉の接続部から神経に沿って何 mm の位置にあるか。
カエルのふくらはぎの筋肉（腓腹筋）と、それにつながる座骨神経を取り出した標本を用いて、次の実験を行った。神経上の点 A と点 B は、神経と筋肉の接続部からそれぞれ神経に沿って 、 離れている。
| 刺激した点 | 接続部までの距離 (mm) | 刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間 (ミリ秒) |
|---|---|---|
| A | ||
| B |
いずれも 1 回だけ、閾値以上の同じ強さで刺激した。神経上の興奮の伝導速度は一定であり、興奮が神経の末端（接続部）に達してから筋肉が収縮を始めるまでの時間は、刺激した点によらず一定であるとする。
点 A と点 B のちょうど中点にあたる神経上の点 C を同じように刺激したとき、刺激してから筋肉が収縮を始めるまでの時間は何ミリ秒か。
ある脊椎動物の脊髄反射について、次の実験を行った。感覚神経上に点 と点 をとる。点 、点 は、感覚神経が脊髄に入る位置から感覚神経に沿ってそれぞれ 、 の位置にある。また、運動神経が脊髄から出る位置を点 とし、点 から運動神経に沿って 離れた位置に記録電極を置いた点を とする。
| 実験 | 刺激した位置 | 点 で活動電位が記録されるまでの時間 |
|---|---|---|
| 1 | 点 | |
| 2 | 点 | |
| 3 | 点 （運動神経を直接刺激） |
実験 1、2 の興奮は、感覚ニューロンから運動ニューロンへ、シナプスを か所だけ経由して伝わる経路（経路 X）を通ったものである。
次に、別の反射の経路 Y を調べた。経路 Y では、感覚ニューロンの興奮が、脊髄内で直列につながった何個かの介在ニューロンを順に経由して、別の運動ニューロンに伝わる。経路 Y の感覚ニューロンと運動ニューロンの伝導速度は経路 X のものとそれぞれ等しく、点 から脊髄までの距離、点 に対応する位置から記録点までの距離もそれぞれ経路 X と等しい。経路 Y で点 を刺激したところ、記録点で活動電位が記録されるまでの時間は であった。
シナプス か所あたりの伝達にかかる時間はすべてのシナプスで等しく、脊髄内での神経繊維上の伝導にかかる時間、および刺激してから活動電位が発生するまでの時間は無視できるものとする。経路 Y に含まれる介在ニューロンの数を求めよ。
ある哺乳類の脊髄と、それにつながる感覚神経・運動神経を取り出した標本を用いて、次の実験 1〜3 を行った。この標本には、筋紡錘からの感覚ニューロンが脊髄内で運動ニューロンに直接シナプスをつくる経路（経路 X）と、感覚ニューロンと運動ニューロンの間に介在ニューロンが何個か直列に 1 個ずつつながっている経路（経路 Y）がある。
感覚神経上の点 , は、感覚神経が脊髄に入る点からそれぞれ神経に沿って 、 の位置にある。運動神経上の点 と記録点 は、運動神経が脊髄から出る点からそれぞれ神経に沿って 、 の位置にある。
ただし、感覚ニューロンの軸索どうし、運動ニューロンの軸索どうしでは興奮の伝導速度はそれぞれ等しく一定であり、脊髄内での興奮の伝導にかかる時間（介在ニューロン内の伝導を含む）と、刺激してから活動電位が発生するまでの時間は無視できるものとする。また、1 つのシナプスでの伝達にかかる時間はどのシナプスでも等しいとする。
経路 Y に含まれる介在ニューロンの数を求めよ。