人間リレーで神経の速さを測定！0.187秒に隠された体の中のドラマ（触覚）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「熱い！」と感じてから手を引っこめるまで、体の中ではいったい何秒かかっているのでしょうか？ 目には見えない「神経の中の信号」の速さを、人間の輪っかとストップウォッチだけで測ってみましょう。必要なのは、みんなで手首をにぎる勇気だけです。
神経を駆け抜けるリレー！実験方法は？
ルールはとてもシンプルです。全員で輪になり、隣の人の手首を片手でそっとつかみます。（中学生くらいだと、まだ手をつなぐのは少し恥ずかしいかもしれませんから、手首がいいですね。）
一人がストップウォッチを右手に持ち、スタートのボタンを押すと同時に左手で隣の人の手首を握ります。手首を握られた人は、感じ取った瞬間に、今度は自分が反対の手で隣の人の手首を握ります。これをリレーのようにどんどん伝えていき、最後の一人がストップウォッチを持っている人の手首を握ったら、その瞬間にタイムを止めます。
たとえば10名で行った場合、かかった時間を10で割ると、一人分の「皮膚、神経、脳、神経、筋肉」という回路の速さを測定することができます。
驚きの結果！思考のスピードはどれくらい？
今回、実習生の7名で挑戦してみたところ、タイムはなんと1.31秒でした！
こちらの動画をご覧ください。
単純に7で割ってみると、一人当たりの反応時間は約0.187秒となります。一瞬のようですが、手首を握られてから握り返すまでに、体の中ではたくさんの仕事が行われているのです。
0.187秒の間に、体の中で何が起こっている？
ここで生徒に質問をします。「あともう1回やるけれど、みんなが集中して行えば、このタイムは限りなく0秒に近づくのだろうか？」
この問いを投げかけると、生徒たちは「信号がどんな経路で処理されているのか」を考えるようになります。実は、タイムが0秒になることはありません。その理由は、信号が通る道のりにあります。
1. 手首の皮膚にある受容器が、「触れられた」という刺激をキャッチします。
2. 感覚神経が、その信号を脊髄を通って脳に送ります。
3. 脳が、「触れられた。次は握り返そう」と判断し、命令を出します。
4. 運動神経が、その命令を腕の筋肉に送ります。
5. 筋肉が縮んで、手が動き、隣の人の手首を握ります。
神経の中を信号が進む速さは、太さや構造によって違い、速いものでは秒速100メートル前後に達します。ただ、神経と神経のつなぎ目（シナプス）では、信号を化学物質に変えて受け渡す時間が必要です。さらに、脳での判断や、筋肉が実際に動き出すまでの時間もかかります。この「どうしても必要な時間」があるため、反応時間をゼロにすることはできないのです。
ちなみに、熱いものにふれて思わず手を引っこめる「反射」は、脳を通らずに脊髄で命令を出す近道です。そのため、今回の実験のように「脳で判断して動く反応」よりも、ずっと速く起こります。
「触覚」と「視覚」、速いのはどっち？
今回は「触覚」からの反応を見ましたが、たとえば目で見て反応する「視覚」の場合はどうでしょうか？ 陸上の短距離走で、ピストルの音を聞いて（聴覚）スタートするのと、目で旗が振られるのを見て（視覚）スタートするのとでは、反応速度に違いは出るのでしょうか。
実は、どの感覚器からの情報かによって、脳での処理の仕方や伝わる経路が少しずつ違うため、反応速度も変わってきます。一般に、触覚や聴覚への反応は、視覚への反応よりも少し速いといわれています。この「目で見てからの反応」についても調べてみると、さらに面白い発見がありますよ。
みんなでやってみよう
この実験は、家族や友だち、クラスのみんなで簡単にできます。人数を変えたり、手首のかわりに肩をたたいたりして、タイムがどう変わるか比べてみましょう。「2回目のほうが速くなるのか？」「人数が増えると、一人分の時間は変わるのか？」など、自分で問いを立てて調べてみるのも、とても良い学びになります。
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