実験：脳が刺激にどれだけ速く反応するか
膝の反射弧は脊髄反射であり、回路は上に描かれています。この写真は、感覚（求心性）ニューロンが後根神経節を介して脊髄に情報を送信する方法を示しています。ここで、信号は2つの異なるパスに分割されます。 1つ目は、大腿四頭筋に戻る運動ニューロン（遠心性）です。大腿四頭筋の運動ニューロンが発火する情報を受け取ると、下腿が空中で前方に跳ね上がります。感覚ニューロンからの2番目の信号は、運動ニューロン（流出）に信号を送信するインターニューロンに移動します。この信号は、大腿四頭筋が収縮するときに負の力が作用しないように、ハムストリングにリラックスするように指示します。両方の信号が連携して機能し、これらすべてが脳に行かずに脊髄で発生します。脳を必要としません。
膝反射弧と対向するボールを扱うサッカー選手の違いを尋ねているかもしれません。どちらも反射ではありませんか？対向するボールを交渉するサッカー選手は単純な速い反射であるように見えるかもしれませんが、実際には、数十万のニューロンが連携して意識的な決定を下すシンフォニーです。プレーヤーはボールをキャッチ、回避、または打ちのめしますか？この選択が反応を引き起こします。
Wサッカー選手がボールが彼に向かって膨らんでいることに気付いた場合、処理しなければならない視覚的な情報と正しい行動方針に関する決定があります。次に、脳はさまざまな筋肉に多くの信号を送る必要があります。足が動き始め、手が顔の前を移動し、目を閉じて閉じる可能性があります。さらに多くのプロセスがあります。これは、脳内の多くのニューロンや多数のシステムや回路の働きであり、さらに、練習を通じてスキルを訓練および強化することができます。これにより、時間の経過とともにスポーツが上手になります。
すべての科学と同様に、反応時間の発見の歴史は独特です。1865年にオランダの生理学者FC Dondersは、人間の反応時間とそれが測定可能かどうかについて考え始めました。彼の研究の前に、科学者は人間の精神プロセスが速すぎてこの仮定は、英国の科学者であり発明者であるチャールズウィートストーンの助けを借りて正しくないことが証明されました。1840年、ウィートストーンは、初期の電信システムの発明によく似た、砲弾の速度を記録する装置を発明しました。ドンダーはその装置を使用して測定しました。患者の足にショックが発生してから、その患者がボタンを押すまでにかかった時間。ボタンは、ショックを受けた左足または右足に一致する左手または右手で押す必要がありました。彼の研究では、2つの条件をテストしました。最初の条件では、患者はどちらの足にショックを与えるかを事前に知っていました。他の状態では、患者は知りませんでした。 Dondersは、どちらの足がショックを受けるかを知っている患者と知らない患者の間に1/15秒の遅延があることを発見しました。特に、これは人間の心が測定された最初の説明でした！
これらの取り組みは今日も続いており、「 fMRI、PET、EEGなどの非侵襲的」画像技術…病院でこれらのスキャンのいずれかを行ったことがあるかもしれません。
ニューロンが情報を移動する速度は「神経伝達の速度」と呼ばれます。ミミズの軸索の伝導速度を測定した実験11でそれを研究しました。ただし、これは速度のボトルネックの1つにすぎません。また、シナプス（実験8で研究した）にも対処する必要があります。さらに、反応時間の速さは、反応している刺激の種類と実行しているタスクの種類によって異なります。
この実験では、あなたと友人がお互いの反応をテストします。単純な12インチの定規を使用して、視覚刺激だけでなく、聴覚刺激と触覚刺激もテストします。
手順
この実験は2つのフェーズに分けられます。テストでは1つの定規を使用し、2番目のテストでは2つの定規を使用します。
実験1：このフェーズでは、あなたとパートナーは1つの定規を使用して視覚、聴覚、触覚の反応時間をテストします。
- 友だちに支配的な手を端に置いてテーブルに座ってもらいます。
- 最初にテストします視覚的反応。定規を30cmのマークで保持し、0cmの端がちょうど友達のインデックスフィンガーにくるようにします。
- 定規を離すときは、できるだけ速くつかむように友達に伝えます。できるだけ。定規を離すような音やジェスチャーをしないでください。彼らは、定規が解放されるのを見るという視覚的な刺激に反応しなければなりません。センチメートルのマークを記録します。
- 実験をさらに3回繰り返します。次に、パートナーと場所を切り替えてやり直します。
- これで、聴覚反応を記録します。
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