気球乗り理論

気球理論は、筋肉が空気や液体で膨らむことで収縮すると主張して筋肉の動きを説明しようとした初期の神経科学の理論である。ローマとギリシャの医師ガレノスは、筋肉が収縮するのは液体が流れ込むためだと信じ、その後1500年間、神経は中空で液体を運んでいると信じられていた。^[1]ルネ・デカルトは水力学に興味を持ち、反射弓などの生理学のさまざまな側面を説明するために流体圧を使用したが、彼は「動物の精霊」が筋肉に流れ込み、筋肉の収縮の原因であると提唱した。^{[2]デカルトが}反射を説明するために使用したモデルでは、精霊は脳室から神経を通り、筋肉に流れ込み、筋肉を動かすとされていた。^[3]

1667 年、トーマス・ウィリスは、動物の精霊と生命の精霊の反応によって筋肉が膨張する可能性があると提唱しました。彼は、この反応によって爆発を引き起こす反応と同様に空気が生成され、筋肉が膨張して動きが生じると仮説を立てました。この理論は、経験的証拠によって裏付けられている神経科学の確立により、現在では主流の科学界に 取って代わられています。

1667年、昆虫の研究で有名なオランダの解剖学者ヤン・スワンマーダムが、気球説に対する最初の重要な一撃を加えた。神経筋標本を初めて実験したスワンマーダムは、筋肉は収縮しても大きさが増大しないことを証明した（そして、動物の精霊などの物質が筋肉に流れ込むと、収縮時に体積が増大するはずだと彼は推測した）。スワンマーダムは、切断したカエルの大腿筋を、先端に少量の水を入れた密閉注射器に入れた。^[3] こうして、水位の変化を観察することで、筋肉が収縮したときに体積が変化するかどうかを判定することができた（右の画像）。^[3]スワンマーダムが神経を刺激して筋肉を収縮させたとき、水位は上昇せず、むしろわずかに低下した。これは、空気も液体も筋肉に流入していないことを示した。^[3] スワンマーダムは自身の実験結果を信じず、それが人為的な結果であると主張した。^[3] しかし、彼は著書『自然の書 II』の中で「筋肉の動きを生み出すには神経の動きまたは刺激だけが必要である」と結論付けた。 [3]この考えは、神経が実際にどのように筋肉の収縮を引き起こすかという現在の理解への重要な一歩となった。 [ ^{3 ]}

気球乗りの​​理論は、フランシス・グリッソンが水中で筋肉を曲げる実験を行ったことで、 2度目の打撃を受けました。水位は上昇せず（実際はわずかに下がりました）、空気や液体が筋肉に入り込むことはないという結論をさらに裏付けました。

ジョヴァンニ・アルフォンソ・ボレッリは、筋肉が空気によって膨らむという考えを検証する実験を行いました。彼は水中で動物の筋肉を切り裂き、空気の泡が水面に浮かび上がるかどうかを観察しました。泡が浮かび上がるのが見られなかったため、この実験は気球飛行説を反証するのに役立ちました。

顕微鏡の発明により、神経の標本を高倍率で観察できるようになり、神経が中空ではないことが示されました。

1791 年、ルイージ・ガルヴァーニは、電気を流すことでカエルの筋肉を動かすことができるということを発見しました。この発見は、空気や液体ではなく、電気エネルギー (イオンによって運ばれる) が筋肉を動かす原動力である という現在の理解の基礎となりました。

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