脳の機能を左右する【神経回路のしくみ】

脳の機能を左右する【神経回路のしくみ】

神経回路のしくみ

脳内の情報は、「ニューロン」と呼ばれる、神経回路を構成するものの間で伝達されます。ヒトは生まれた後、ニューロンの接続部が続々作られて、その結果、神経細胞が増えるのです。

シナプスはニューロンのつなぎ目

脳内には、400億を超えるグリア細胞というものと、140億にも上る神経細胞、ニューロンが存在します(詳しいことは、11ページをごらんになってください)。

神経回路は、ニューロンによって構成されていて、グリア細胞というのは、ニューロンを取り囲んで、保護をしたり、傷ついた部分を修復する手助けをしてくれます。

ヒトがヒトとして生まれる前、つまり母親の胎内で脳が成長する過程で、ニューロンはそれぞれ脳の決まった位置へと誘導されるのですが、その誘導もグリア細胞の役割です。

ニューロンの形状は、さながら木の枝のような樹状突起状です。これらは、1本だけ長く伸びた軸索突起に接し、電気信号をもって情報を伝えます。

接続部分には、5万分の1ミリわずかな隙間があって、このままでは電気信号を伝えることができません。そこで、軸索の先端にある「シナプス」と呼ばれる部分で化学物質に変えて放出します。

この化学物質は、神経伝達物質といわれています。この物質をキャッチしたニューロンは、この化学物質の信号を電気信号に変換し、ニューロンに情報として伝えます。このメカニズムを、シナプス結合と呼びます。

ところで、ヒトの脳というものは、今までお話ししたように、さまざまなものが複雑に絡み合って働いていますが、実は、刺激を受けると化学物質を放出するという仕組みは、神経系を持つ原生生物がこの世に出てきた約5億年万年から、一貫して変わらないのです。

わかりやすい例を出せば、イソギンチャクに触れると縮むのは、まさにこの太古から変わらない反応の一つなのです。

脳の機能を左右するのはシナプス結合

ニューロン1個に対するシナプス結合の数は大変幅があり、10個から3万個といわれています。

どうしてそのような差ができるかといえば、1個の送り手のニューロンに対して、複数の受け手となるニューロンず結合しているケースもある一方、逆に複数の送り手ニューロンが、1個の受け手ニューロンに通じているということもあるからです。

ニューロンの140億という数自体は、赤ちゃんが生まれたときから大人と同じようにそろっているのですが、赤ちゃんの場合、突起も軸索も長さが十分でなくまばらに散らばっているので、わずかな神経回路しかできません。

といっても、軸索に関しては、いすれつながる受け手となるニューロンの樹状突起の近くまで延伸し、シナプス結合の準備をしている状況ではあります。

赤ちゃんも2歳ぐらいまでには、ちらほらとまばらな状態だった神経回路がぐんぐん増えていき、みっちりと詰まった状態になっていきます。ニューロンの細胞体の見分けができないほど密な状態です。

ヒトの脳が生後、びっくりするようなスピードで大きくなっていくのは、この辺に理由があります。つまり、シナプス結合の数が多くなり、それによって神経回路が数多く形成されていくためです。

シナプス結合の多さは、多様な情報が生まれている何よりの証拠です。デジカメで写真を撮れば、ピクセル数が多ければ多いと、より鮮明な画像が表現されます。

これと同じ理屈で、脳のシナプス結合が多ければ多いほど、外界からキャッチする刺激を正しく認知することができ、反応の種類も豊富になり、高度情報処理がしやすくなるということです。

ニューロンの情報伝達のしくみ

sinapus電気信号の刺激によってシナプスが放出した神経伝達物質を、ぴったりマッチする受容体を持つ樹状突起が取り込みます。

その際取り込まりなかった余分の神経伝達物質は、分解されるか、シナプスに再び吸収されるかします。ニューロンは神経伝達物質をつくり出し、シナプス小胞と呼ばれる箇所に貯蔵する役割も負っています。



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