反射

生物学において、反射または反射行動とは、不随意で計画外の一連の行動または行動であり^{[1] 、}刺激に対するほぼ瞬間的な反応である^{[2] [3]}。

反射は、神経系を持つ生物において、さまざまなレベルの複雑さで見られます。反射は、反射弓と呼ばれる神経系の神経経路を介して発生します。刺激によって神経信号が開始され、シナプスに運ばれます。次に、信号はシナプスを介して運動ニューロンに転送され、目標反応を引き起こします。これらの神経信号は常に脳に伝わるわけではないため、^[4]多くの反射は、意識的な思考を必要としない、または受け取らない刺激に対する自動的な反応です。^[5]

多くの反射は、生物の生存と自己防衛を高めるために微調整されています。^[6]これは、予期しない刺激に対して自動的に反応する驚愕反射や、猫が落下したときに安全に着地できるように体勢を立て直す猫の立ち直り反射などの反射で観察されます。最も単純なタイプの反射である短潜時反射では、シグナル伝達経路に単一のシナプスまたは接合部があります。^[7]長潜時反射は、反射反応を生成する前に複数のシナプスを介して伝達される神経信号を生成します。

反射は解剖学上の概念であり、最も単純な形では、入力である感覚神経と出力である運動神経からなるループを指します。自律神経は自動的という意味ではありません。自律神経という用語は解剖学上の用語であり、動物や人間の非常に原始的なタイプの神経系を指します。骨格または体性神経は、同様に、進化の発達の観点からより最近のタイプの神経系を指す解剖学上の用語です。自律神経反射と骨格、体性反射があります。^[8]

筋伸張反射（深部腱反射とも呼ばれる）は、中枢神経系と末梢神経系の健全性に関する情報を提供します。この情報は、筋電図検査（EMG）を使用して検出できます。^[9]一般的に、反射の低下は末梢の問題を示し、反射の活発さや過剰さは中枢の問題を示します。^[9]伸張反射は、筋肉が縦方向に伸びたことに反応して収縮することです。

• 上腕二頭筋反射（C5、C6）
• 腕橈骨筋反射（C5、C6、C7）
• 伸筋反射（C6、C7）
• 上腕三頭筋反射（C6、C7、C8）
• 膝蓋骨反射または膝蓋腱反射（L2、L3、L4）
• 足首反射（アキレス腱反射）（S1、S2）

上記の反射は機械的に刺激されますが、H 反射という用語は電気的に刺激される類似の反射を指し、また、緊張性振動反射は振動に刺激される反射を指します。

腱反射は、腱への衝撃に反応して筋肉が収縮することです。ゴルジ腱反射は、伸張反射の逆です。

新生児には、原始反射と呼ばれる、成人には見られない反射がいくつかあります。刺激に対するこれらの自動反応により、乳児は学習が行われる前に環境に反応することができます。これには次のものが含まれます。

• 非対称性緊張性頸反射
• 掌側オトガイ反射
• モロー反射（驚愕反射とも呼ばれる）
• 掌側把握反射
• 探索反射
• 吸啜反射
• 対称性緊張性頸反射
• 緊張性迷路反射

中枢神経系に見られるその他の反射には以下のものがあります。

• 腹部反射（T6-L1）
• 胃結腸反射
• 肛門皮膚反射（S2-S4）
• 圧反射
• 咳反射
• 精巣挙筋反射（L1-L2）
• 潜水反射
• ラザロのサイン
• 筋肉の防御
• 光くしゃみ反射
• 引っ掻き反射
• くしゃみ
• 驚愕反応
• 離脱反射
  • 交差性伸筋反射

これらの反射の多くは非常に複雑で、中枢神経系のさまざまな核にある多数のシナプスを必要とします (例:逃避反射)。その他の反射は、機能するために 2、3 のシナプスのみを必要とします (例:逃避反射)。呼吸、消化、心拍の維持などのプロセスも、用語の定義によっては反射動作とみなすことができます。

医学では、反射は神経系の健康状態を評価するためによく使用されます。 医師は通常、反射の活動を 0 から 4 のスケールで評価します。2+ が正常と見なされますが、健康な人の中には反射が低下してすべての反射が 1+ になる人もいれば、反射が亢進してすべての反射が 3+ になる人もいます。

場所に応じて、-4 (欠如) から +4 (クローヌス) まで評価する別の方法があり、0 が「正常」です。

反射は不変であると考える人もいるかもしれない。しかし、現実にはほとんどの反射は柔軟性があり、脊椎動物と無脊椎動物の両方において、行動の要件に合わせて大幅に変更することができる。^{[10] [11] [12]}

反射調節の良い例は伸張反射です。^{[13] [14] [15] [16]}筋肉が安静時に伸ばされると、伸張反射によって筋肉が収縮し、伸張に対抗します（抵抗反射）。これは姿勢を安定させるのに役立ちます。しかし、随意運動中は、反射の強度（ゲイン）が低下するか、その符号が反転します。これにより、抵抗反射が動きを妨げるのを防ぎます。

反射調節の根底にある部位とメカニズムは完全には解明されていない。感覚ニューロンの出力は行動中に直接調節されるという証拠がある。例えば、シナプス前抑制を通じてである。^{[17] [18]}運動ニューロンに対する感覚入力の効果は、脊髄または腹側神経索の介在ニューロン^[16]と脳からの下降信号によっても影響を受ける。^{[19] [20] [21]}

呼吸は内肋間筋を通して止めることができるため、不随意呼吸と随意呼吸の両方とみなすこともできる。^{[22] [23] [24]}

反射の概念は、17 世紀のルネ デカルトに遡ります。デカルトは、1664 年に死後に出版された著書「人間論」でこの概念を導入しました。彼は、意識的な思考なしに、身体が外部刺激に反応して自動的に行動を起こす仕組みを説明しました。デカルトは、機械彫像のアナロジーを用いて、感覚入力が決定論的かつ自動的に運動反応を引き起こす仕組みを説明しました。

「反射」という用語は、19世紀にイギリスの生理学者マーシャル・ホールによって導入された。彼は反射行動の概念を定式化し、科学的に説明したとされている。彼はこの用語を、脳によって制御される随意運動とは区別して、脊髄と神経系によって媒介される外部刺激によって引き起こされる不随意運動を説明するために導入した。反射機能に関するホールの重要な研究は、1833年に王立協会哲学論文集に掲載された「延髄と脊髄の反射機能について」という論文で詳述されており、そこで彼は反射行動が脳の意識的な制御とは独立して脊髄によって媒介される方法を明確に説明し、反射行動を他の神経活動と区別した。^{[25] [26] [27]}

• 全か無かの法則
• 自動動作
• 条件反射
• 本能
• メイン州のジャンピング・フレンチマン
• 反射神経のリスト
• 前屈筋
• 自発的な行動