ヘルムホルツが示した神経インパルスの有限速度とは

実験概要

研究者

ヘルムホルツ（Hermann von Helmholtz、1850年）

方法

1. 脚の腓腹筋（gastrocnemius）を直接刺激し、筋収縮までの時間を測定した。

2. 坐骨神経（sciatic nerve）を2点で刺激し、両点間の距離が既知である状態で、筋収縮までの時間を測定した。

結果

神経を筋肉に近い位置で刺激したときの方が、遠い位置で刺激したときより筋収縮までの時間が短くなった。これにより、神経インパルスの伝搬速度は有限であり、瞬時ではないことが示された。

計算

伝搬速度は、刺激点間の距離を収縮時間の差で割ることで求められる。

速度 = 刺激点間の距離 / 時間差

ヘルムホルツの実験では、刺激点間の距離は3 m、時間差は0.002 sであった。

速度 = 3 m ÷ 0.002 s = 1500 m/s

したがって、カエルの坐骨神経における神経インパルスの速度は約1500 m/sと算出された。

結論

ヘルムホルツの実験は、神経インパルスの伝搬速度が有限であることを示し、神経系の情報伝達メカニズム理解に重要な貢献をした。