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思考実験・観察 論述
発展問題
164. ニューロンとシナプスの働き ■培養ニューロンが形成した図1のシナプスについ
記録
A
記録
細胞体
a
記録
軸索
B ↑ シナプス
b
図 1
時間 (ミリ秒)
0
時間(ミリ秒)
電
5
位
5
て,次の実験1,2を行った。 以下の各問いに答えよ。
[実験1] ニューロン A, B, Cそれぞれの細胞体に記
録電極を刺し入れ,膜電位を記録した。 また, ニュー
ロンA,Bの軸索の a, b の位置に刺激電極をあて
電気刺激を与えることができるようにした。 この状態
で、ニューロンAの軸索をaの位置で1回だけ刺激す
ると, ニューロンCの細胞体からは図
2に示すようなア性シナプス
後電位が記録された。 また, ニューロ
ンBの軸索をbの位置で1回だけ刺激
すると、ニューロンCの細胞体からは
図3に示すようなイ性シナプ
ス後電位が記録された。
電
位
(mV)
0
-100-1
a の位置で刺激
電
位
(mV)
--
図2
時間 (ミリ秒)
0
5
(mV)
100↑
bの位置で刺激
電位
(mV)
165.
化学
鼻にあ
体に化
送られ
問1.
①
問2.
与え
れる
せよ
問3.
器を
在す
る。
図3
時間 (ミリ秒)
0
[実験2] ニューロンBの軸索をbの位
置で時間間隔をあけて2回刺激すると,
ニューロンCの細胞体からは図4のよ
うな反応が記録された。 また,短い時
間間隔で2回刺激すると, ニューロンCの細胞体からは図5のような反応が記録された。
問1.文章中のアイに当てはまる最も適当な語を答えよ。
5
物質
44
-100J T
-100-1
bの位置で刺激
図 4
bの位置で刺激
図5
合す
胞に
速度
と接
N1~
もう
問2.ニューロンCは,図4の条件では活動電位を発生しなかったが, 図5の条件では活
動電位を発生した。 この理由を 「シナプス後電位」 を用いて40字以内で説明せよ。
問3. ニューロンAの軸索とニューロンBの軸索を,それぞれaとbの位置で同時に刺激
すると,ニューロンA,B,Cの細胞体からはそれぞれどのような電位変化が記録され
ると予想されるか。下の①~⑥から最も適切なものを1つずつ選び、番号で答えよ。
時間(ミリ秒) ②
①
0.
電
位
(mV)
-100J
aとbの位置で刺激
5
電位
0
---┫
時間 (ミリ秒) 3
5
0+
電
位
2つ
れば
のと
化学物
時間(ミリ秒)
aとbの位置で刺激
(mV)
100↑
化学物
細胞と
aとbの位置で刺激
時間 (ミリ秒)
⑥
時間(ミリ秒)
(1)
(2)
5
電
位
結
(mV)
-100-
④
0
電
時間 (ミリ秒) 5
(mV)
位
-100-1
ヒント
aとbの位置で刺激
電
位
(mV)
-100J
(mV)
aとbの位置で刺激
問3. それぞれのニューロンへの刺激回数と閾値に達するかどうかを考える。
216 4編生物の環境応答
-100↑
aとbの位置で刺激
( 広島大改題)
ヒント
問3 (2).