背中は1本、指先は2本？　つまようじでわかる「皮膚センサー」のふしぎ

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

目をとじて、背中に2本のつまようじをそっと当てます。すると、2本のはずなのに「1本かな？」としか感じられません。ところが、同じ2本を指先に当てると、2つの点がくっきり分かります。同じ体なのに、なぜこんなに違うのでしょうか？　今回は、自分の体を使って「皮膚の感覚のふしぎ」を調べる実験を紹介します。

目的

体の部位によって、皮膚感覚の敏感さにどのような違いがあるのかを調べます。

準備

つまようじ（1人2本）、定規、セロハンテープ

方法

1. 定規に2本のつまようじを5 mm間隔で貼り付けます。

2. 目をとじて（または見ない状態で）、自分の皮膚に2本のつまようじを同時に軽く触れます。

画像はChatGPTを使って生成

3. 触れたときに「1点」と感じたか、「2点」と感じたかを記録します。

4. 舌、唇、指先、手のひら、腕、足など、いくつかの部位で試します。

注意事項は次のとおりです。

・つまようじは先がとがっていて危険です。ふざけたり、人にあてたりしてはいけません。

・皮膚に刺さらないよう、ごく軽く触れるだけにします。

・自分の体だけで試し、安全に気をつけて行いましょう。

結果

多くの生徒が2点に感じた部位は、舌、唇、指先でした。また1点に感じた部位は、手のひら、腕、足でした。

舌や指先では、5 mmしか離れていなくても、はっきり2つの点として区別できました。唇も、2点に感じやすい部位です。一方、腕や足では、2本のつまようじが1本に感じられました。手のひらは、指先に比べるとずっと区別しにくく、多くの人が1点に感じるところです。

ちなみに、2点を区別できる最小の距離は「二点弁別閾（にてんべんべついき）」と呼ばれています。一般的な目安は次のとおりです。

舌先は1〜2 mm、指先は2〜3 mm、唇は4〜5 mm、手のひらは10 mm前後、腕や足は30〜40 mm、背中は40〜70 mmほどといわれています。5 mm間隔のつまようじでは、舌・指先・唇が2点、手のひらより先は1点になりやすい、というわけです。

考察：なぜ部位によって違うのでしょうか？

皮膚の中には、押されたことや触れたことを感じ取る「受容器（感覚点）」がたくさんあります。2点に感じる部位は、この受容器が密集している場所だと考えられます。受容器が細かく並んでいれば、離れた2か所の刺激を別々に感じ取れるので、2点と分かります。反対に、受容器がまばらな場所では、2本のつまようじが同じ受容器の守備範囲に入ってしまい、1点に感じられます。

では、なぜ体の部位によって受容器の密度が違うのでしょうか。それは、それぞれの部位の「役割」が違うからだと考えられます。

舌や唇は、食べ物の大きさ、温度、かたさ、異物の有無を細かくチェックして、体の中に入れてよいかを判断する場所です。指先は、物をつかんだり、表面のざらざらを読み取ったりする、体の「高性能センサー」の役割をしています。こうした部位は、わずかな違いも見逃さないために、感覚点が密集していると考えられます。

一方、腕や足、背中は、細かく物を調べるよりも、体を支えたり動かしたりする役割が中心です。そのため、感覚点がまばらでも、あまり困らないのでしょう。

身近なところにも、そのしくみが生きています

たとえば、目の見えない方が読む点字は、指先でなぞって読みます。点字の点どうしの間隔は2 mmあまりです。これは、指先なら2つの点として区別できる距離にちょうど合っています。もし背中で点字を読もうとしたら、点が全部つながって、ひと続きの面のように感じられてしまうでしょう。

さらに、脳の側にも理由があります。脳には、体の各部位からの感覚を受け取る領域があり、敏感な部位ほど、脳の広い領域が割り当てられていることが知られています。この対応を人の形で描いた図は「ホムンクルス」と呼ばれ、手や唇、舌が極端に大きく描かれた、不思議な姿をしています。感覚点の数だけでなく、脳で情報を処理する量も、敏感さの違いに関わっていると考えられます。

画像はChatGPTを使って生成

皮膚感覚の敏感さは、体の全身で同じではなく、「細かい情報が必要な場所ほど敏感」という形で、うまく使い分けられていました。自分の体のつくりを調べてみると、体が役割に合わせて上手にできていることに気づかされます。

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