共通テスト対策・思考力問題06(センター試験2009コオロギの脳のニューロン）

共通テストでは「思考力問題」が重要視されていますが、今までのセンター試験でも多くの思考力問題が出題されてきました。ここでは過去の古いセンター試験の問題から、私が思考力問題を選んで解説していきたいと思います！ ※今回の06の問題は理系よりの問題です。 ※「閾値」という言葉をチェックしておいて下さい。 閾値・・「興奮が起こる最小限の刺激の強さ」です。 「閾値が高くなる→反応が起こりにくい。」 「閾値が低くなる→反応が起こりやすい」 閾値と反応の起こりやすさは逆になっているので要注意です！！ 問題pdfはこちら↓ https://drive.google.com/file/d/14GWGrAl-fzCdz_G7Uu6_iE9wXQi3aRYB/view?usp=sharing 問題文はこちら↓（図や表はPDFや動画で確認して下さい） Ｂ　 　視覚は動物の行動に重要な役割を担っている。昆虫では，複眼の視細胞で受容された光刺激が，脳のニューロンの興奮を経て，行動を引き起こす。視細胞からの信号を伝える脳のニューロンでは，反応の大きさがしばしば昼夜で異なり，光の少ない夜間には弱い光でも興奮するように調節されている。コオロギの脳にある，視細胞からの刺激を伝えるニューロンＸの反応について調べた。図１は，暗黒中で複眼に異なる強さの光刺激を400ミリ秒間与え，このニューロンＸに生じる反応をオシロスコープで記録したものである。さらに，いろいろな強さの光刺激を400ミリ秒間与え，そのとき生じる活動電位の発生回数を調べたところ，図２のような結果が得られた。 　 　次に，ニューロンＸの昼夜の反応の違いを引き起こすしくみを調べるために，昆虫の脳内に存在する化学物質Ｙをコオロギの脳に作用させた。その結果，夜に作用させると光刺激によって生じるニューロンＸの反応が低下し図２の昼の反応に近くなったが，昼に作用させてもニューロンＸの反応はほとんど変化しなかった。また，この化学物質Ｙの作用を阻害する化学物質Ｚをコオロギの脳に作用させたところ，昼には光刺激によって生じるニューロンＸの反応が上昇し，図２の夜の反応に近くなることがわかった。夜には，化学物質Ｚを作用させてもニューロンＸの反応の強さはほとんど変わらなかった。 問４　図１の結果から考えられる，光刺激に対するニューロンＸの反応に関する記述として最も適当なものを，次の①～⑤のうちから一つ選べ。　４　 ①　光刺激の強さに応じて静止電位が大きくなる。 ②　光刺激が強くなると反応の閾(いき)値(ち)が上昇する。 ③　光刺激が強くなると反応の潜伏期が短くなる。 ④　光刺激中の活動電位の発生頻度は一定である。 ⑤　光刺激をやめても，100ミリ秒以上反応が続く。 問５　図２の結果から考えられる，光刺激に対するニューロンＸの反応に関する記述として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。　５　 ①　光刺激の強さが10^2から10^6の範囲では，同じ光刺激の強さにおいて，ニューロンＸの昼の反応の大きさと夜の反応の大きさの比は常に一定である。 ②　ニューロンＸの閾値は夜に比べ昼に低下している。 ③　10^4の光刺激の強さでは，ニューロンＸの昼の反応は夜の反応の約60％である。 ④　昼に400ミリ秒当たり30回の活動電位を引き起こす光刺激の強さは，夜の約1000倍である。 問６　化学物質Ｙや化学物質Ｚを作用させた結果から考えられる，化学物質Ｙに関する記述として最も適当なものを，次の①～④のうちから一つ選べ。　６　 ①　化学物質Ｙは夜に分泌され，光刺激に対するニューロンＸの反応を増強する。 ②　化学物質Ｙは夜に分泌され，ニューロンＸの閾値を上昇させる。 ③　化学物質Ｙは昼に分泌され，光刺激に対するニューロンＸの反応を低下させる。 ④　化学物質Ｙは昼に分泌され，ニューロンＸの閾値を低下させる。