質問: 脊椎動物の耳の奥にあり、平衡感覚を司る器官を、ある漢数字を使って何というでしょう?
回答: 三半規管

タイトル: 聴覚
内耳は側頭骨の中に位置し、直径1cm程度で2回り半巻いておりカタツムリのような形をした蝸牛(かぎゅう)、半規管、前庭よりなる。蝸牛は内部が3層構造になっており(上から前庭階、蝸牛管、鼓室階)それぞれリンパ液などで満たされている。あぶみ骨の振動が蝸牛の入り口の小窓(卵円窓:らんえんそう)に伝わり、内部のリンパ液を振動させ、コルチ器を載せた基底膜を振動させる。このとき最も強く振動する基底膜の位置が音の周波数により異なり、高い音の方が入り口付近、低い音の方が入り口から遠い位置の基底膜を振動させる。この振動がコルチ器のうちの内有毛細胞の不動毛を変形させ、イオンチャネルを開かせ細胞を電気的に興奮させ、内耳神経へと伝えられる。

タイトル: 聴覚
外耳は耳介(じかい)、外耳道からなる。耳介は、パラボラアンテナのように空気中を伝わる音声の音圧をあげて集音する機能を持つのみならず、その複雑な形態から、音源の方向によって音響伝達特性が変わることで上・前後・左右といった音源定位に役立っている。外耳道は約20 - 30mmの長さを持っており、鼓膜で終わる。中耳は、鼓膜、つち骨、きぬた骨、あぶみ骨の3つの耳小骨(じしょうこつ)よりなる。空気振動による鼓膜の振動が内耳のリンパ液に伝わる際、3つの耳小骨を伝わることで、鼓膜とあぶみ骨の面積比の関係とてこの原理により圧力が約22倍に上昇する。つまり天然の物理的変圧器の役割を果たしている。作曲家ルートヴィヒ・ヴァン・ベートーヴェンは耳小骨の動きが悪くなる耳硬化症に罹患していたといわれている。

タイトル: 耳部
「耳」字は聴覚を司る人体の器官である耳を意味し、その形に象る。引伸して聴覚を意味する。また比喩的に物の両側にある運搬などのための取っ手を意味する。その他、語気を表す文法的機能を表す字としても用いられる。偏旁の意符としては耳や聴覚、音声に関することを示す。このとき左の偏あるいは下の脚の位置に置かれることが多いが、上の冠の位置に置かれることもある。

タイトル: 中耳
中耳(ちゅうじ、英語:middle ear)とは、耳の鼓膜から奥のことをいい、中耳腔、耳小骨、耳管からなる。

タイトル: 耳小骨
耳小骨(じしょうこつ、Ossicles)とは、陸上脊椎動物(四足動物)の中耳内に存在する微小な骨であり、外部から音として鼓膜に伝わった振動を内耳に伝える働きをする。ほとんどの四足動物では中耳内の小骨は鐙骨のみで構成されるが、哺乳類では鐙骨(あぶみこつ)・砧骨(きぬたこつ)・槌骨(つちこつ)の3個になり、この順に内耳から鼓膜へ繋がる。ただ単に耳小骨といえばこの哺乳類の3個の骨を指すことが多いが、広義には他の四足動物の中耳内小骨(鐙骨または耳小柱)をも指す。

タイトル: 頭部
鼻は、魚類においては口の上側の皮膚に口を開く穴で、出口も体外に向かうものが多かったが、出口を口腔内に持つものから両生類が進化し、空気の取り入れと化学物質の受容器に発達した。 耳は、平衡胞として頭蓋骨内部に由来し、両生類が陸上に進出したとき、これを応用的に聴覚器官として発達させたものである。

タイトル: 耳介
ヒトの耳介は、頭部の左右に1対存在する。この部分は、主に軟骨と皮膚とでできている。しかし、耳垂の部分には軟骨が存在しない。なお、耳介の部分に存在する軟骨を、耳介軟骨と呼ぶ。ここにはエラスチンが多く含まれており、これが耳介の形状を一定に保つのに役立っている。さて、ヒトの耳介も、他の動物の耳介と同様に、集音器として役立っている。これは手を耳介の後ろにあてがってみれば、音の聞こえが良くなることから、その効果を確かめることができる。ただし、ヒトの場合は耳介を動かすための筋肉群(前耳介筋、上耳介筋、後耳介筋、対珠筋など)が退化しているため、耳介を意図的に動かして集音するということは事実上できない。稀にヒトでも耳介を動かすことができる個体もいるが、例えばネコのように聴きたい方向に耳介の向きを合わせるなどといった芸当は、ヒトでは到底不可能である。

タイトル: 一次聴覚野
動物実験によって、大脳皮質の聴覚野は視床の聴覚領域から上ってくる入力情報を受け取っていることや、この経路が同側と反体側で相互接続されていることが分かっている。また、聴覚野は構造的にも機能的にも異なる領域から成り立っている。聴覚野の領域の数は種によって異なっている。ネズミ目では最近まで数領域しか分かっていなかったが現在はマウスやラットを中心に6〜7領域が同定されている。アカゲザルでは15領域にもなる。現時点ではヒトの聴覚野の領域の数、位置、構造はまだよく分かっていない。ヒトの聴覚野について知られていることは、霊長類を含む哺乳類の電気生理学的研究からの推測とヒトの脳機能イメージングが基礎になっている。オーケストラやジャズバンドのそれぞれの楽器が同じ音符を演奏した時、それぞれの音の質は異なっているにもかかわらず、演奏家はそれぞれの音符の音高が同一であると認識出来る。

タイトル: 内耳
外耳から入る空気の振動は中耳の鼓膜、耳小骨を介して内耳の前庭の前庭窓(卵円窓)に伝わり、前庭階の外リンパを振動させる。振動は前庭階を昇り、頂上部から鼓室階へ移り鼓室階を下る。この振動がコルチ器の有毛細胞を刺激し、その刺激が神経から脳に伝えられ音として感じられる。内耳の中央部分であり、中耳の鼓室と接する。前庭の膜迷路には卵形嚢、球形嚢と呼ばれる袋状の部分がある。卵形嚢と球形嚢の内がわには平衡斑と呼ばれる装置があり、頭の傾斜や直線加速度を感受する。平衡斑のしくみは概ね次のとおりである。有毛細胞が並んでおり、それをゼラチン状の物質が覆い、その上に炭酸カルシウムの結晶が載っている。この炭酸カルシウムの結晶を平衡砂あるいは耳石といい、ゼラチン状の物質は平衡砂膜と呼ばれる。有毛細胞の毛は平衡砂膜の中に突き出ている。

タイトル: 聴覚
外耳、中耳、内耳、聴神経(バスドラム)、聴覚皮質などの器官を使い、音の信号を神経活動情報に変換し、音の強さ、音高、音色、音源の方向、リズム、言語などを認識する能力、機能を指す。いわゆる五感の一つである。 なお、この感覚が生じることを「聞く(きく)」といい、聴覚を用いつつ(耳だけでなく)心も充分に用いることを「聴く」と言う。特に、積極的な姿勢でこの感覚を用いつつ深い認識をしようとすることは「傾聴する」という。

タイトル: 蝸牛
蝸牛(かぎゅう、cochlea)とは、内耳にあり聴覚を司る感覚器官である蝸牛管(cochlear duct)が納まっている、側頭骨の空洞である。蝸牛管を指して「蝸牛」と言うこともある。この名は、哺乳類においては蝸牛がカタツムリ(蝸牛)に似た巻貝状の形態をしていることによる。なお、蝸牛はかたつむり管、あるいは渦巻管(うずまきかん)とも呼ばれる。蝸牛管の内部は、リンパ液で満たされている。鼓膜そして耳小骨を経た振動はこのリンパを介して蝸牛管内部にある基底膜 (basilar membrane) に伝わり、最終的に蝸牛神経を通じて中枢神経に情報を送る。 解剖学的な知見に基づいた蝸牛の仕組みについての説明は19世紀から行われてきたが、蝸牛が硬い殻に覆われているため実験的な検証は困難であった。

タイトル: 耳
無脊椎動物において、耳、すなわち、空気中または水中を伝わる音波を検出するための特殊化した聴覚器官 を有する分類群はあまり多くなく、具体的には節足動物と頭足類の一部でしか知られていない。節足動物の耳は基本的に昆虫類においてのみ知られるもので、おもに鼓膜器官とジョンストン器官(英語: Johnston's organ)のふたつのタイプに分けられる。ジョンストン器官が触角に位置するのに対して、鼓膜器官は体のさまざまな部位に発生し、その位置は分類群によって異なる傾向がある。昆虫における聴覚は、捕食者から身を守るための手段としてのほか、種内コミュニケーションのために機能する場合も多い。

タイトル: 平衡感覚
平衡感覚(へいこうかんかく、英:sense of equilibrium、独:Gleichgewichtssinn)は、生体が運動している時や重力に対して傾いた状態にある時に、これを察知する働きである。平衡知覚とも呼ばれる。

タイトル: 耳
ただし、音の感知に関しては内耳以外に、外耳や中耳も一定の役割を果たしている。なお、いずれの感覚も、脳で処理されることによって、はじめて知覚される。音は、主に外耳より空気の振動として外耳道を通って耳の中へ進入し、鼓膜により固体の振動へと変換され、それが中耳内の耳小骨を伝わり、内耳の蝸牛へと到達する。なお、蝸牛の中は液体で満たされているので、ここまでで、気体の振動、固体の振動、液体の振動と変化していることになる。ただし、自らが発した声の場合は、自らの骨などを伝わってゆく音、いわゆる骨導音も内耳の蝸牛へと到達しているように、音の伝達には別ルートも存在する。いずれのルートから来た音による振動であっても、蝸牛に到達した振動は、蝸牛の中にある基底膜上の有毛細胞の毛を振動させる。

タイトル: 内耳神経
蝸牛神経は聴覚を、前庭神経は前庭覚すなわち平衡の感覚を伝える。前庭神経核から脊髄に向かう経路は前庭脊髄路と呼ばれ、錐体外路性運動系の一部として重要な役割を果たしている。すなわち、前庭覚が大脳皮質経由ではなく直接運動神経に伝わることで、体が傾くことなくスムーズに運動できるのである。言い換えれば、やや雑な表現になるが、「体が傾いたから修正しよう」と考えなくても前庭脊髄路の働きで「無意識に」微妙な運動調節が起こって平衡を保てる。前庭神経核から外眼筋を支配する核に入った線維は、頭が動いたときに眼球を反対方向に動かして、視線が同じ物に向いていられるようにする役割がある。この極端な例として、眼球頭反射または人形の目現象と呼ばれる反射がある。これは人の頭を他人が急に無理矢理違う方へ向かせたとき、動かされた人の眼球が元の向きに残るというものである。

タイトル: 感覚
太字はいわゆる五感を示している。

タイトル: 神経
神経(しんけい、英: nerve)は、動物に見られる組織。情報伝達の役割を担う。 日本語の「神経」は、杉田玄白らが解体新書を訳す際、神気と経脈を合わせた造語をあてたことが由来。これは現在の漢字圏でもそのまま使われている。なので、解体新書が刊行された1774年(安永3年)以前にない言葉である。

タイトル: 鐙骨
鐙骨(あぶみこつ、stapes)は、ヒトや他の動物の中耳にある骨であり、内耳への音の振動の伝達に関わる。鐙の形をしており、環状靭帯により卵円窓(英語版)と接続する。これにより、鐙骨底は卵円窓から内耳に音響エネルギーを伝達することができる。人体で最も小さくて軽い骨である。

タイトル: 感覚器
感覚器で受容された何らかの情報は、多くの場合、その動物の神経系に受け渡されるようになっている。感覚器で得られた情報を脳などの中枢神経系に伝える働きをする神経のことを感覚神経(感覚性神経)と呼ぶ。感覚器の1つ1つは独自の機能を担っており、これらの機能は神経系を介して相互に調節される。

タイトル: 平衡感覚
一次求心神経は内耳神経(第VIII脳神経)のうちの前庭神経で、これが橋・延髄の前庭神経核に入り、ここからの出力は脊髄、眼筋運動ニューロン、小脳、網様体、視床・大脳皮質、視床下部へと複雑に分枝するが、ほとんどが反射的調節に寄与する。迷路を刺激して現れる反射を迷路反射(英:labyrinthine reflex、独:Labyrinthreflex)といい、前庭眼反射、前庭脊髄反射、前庭自律神経反射がある。前庭眼反射は迷路刺激による眼振(眼球振盪。眼球の不随意的往復運動)として現れ、前庭脊髄反射は迷路刺激によって現れる体平衡の異常をいう。また前庭自律神経反射は迷路刺激によって現れる自律神経反射であり、めまい感、悪心、嘔吐を含む。乗り物酔いなどの動揺病(加速度病)は前庭から視床下部への過度の信号により自律神経系に異常を来すため起こるものとされる。

タイトル: 蝸牛
蝸牛管の機構について説明する最も素朴な見方は、それをピアノの弦のようにみなすことである。 すなわち周波数順に並んだ弦それぞれが入力に応じて共振し神経へと情報を伝えるのだとする。 実際、19 世紀にヘルムホルツは基底膜をそれぞれ異なる固有振動数をもつ繊維の集まりのように表現するモデルを提出していた。こうした見方は1960年になってハンガリー出身のアメリカの生物物理学者フォン・ベケシ (Georg von Békésy) により流体力学的相互作用を考慮した基底膜を伝わる進行波としてのより精緻なモデルで置き換えられた。 あぶみ骨から蝸牛の基部の液体に伝えられた純音の振動は流体の流れを作り出して基底膜を揺らしながら頂部へ向かって波として伝わる。 この振動は周波数に応じたある距離までしか到達しない。 入力が高い音なら振動はわずかしか伝わらず、低い音なら先端の方まで振動が及ぶ。

タイトル: 五感
現在はヒトの感覚は5つ以上あることがわかっている。細かく分類すれば20余りある、とする説明もある。触覚と呼ばれているものは、生理学的には体性感覚と呼ばれるものにほぼ相当すると思われるが、体性感覚は決して単純に皮膚の感覚を脳に伝えるものなどではなく、表在感覚(触覚、痛覚、温度覚)、深部覚(圧覚、位置覚、振動覚など)、皮質性感覚(二点識別覚、立体識別能力など)など多様な機能を含んでいる。それ以外にも、感覚には内臓感覚、平衡感覚などが存在する。

タイトル: 耳介
耳介(じかい、pinna)または耳殻(じかく)とは、動物の耳のうち、外に張り出て飛び出している部分のこと。外耳の一部。音を集める機能の他、動物によっては体温調節の機能などを担っている場合もある。なお、厳密な定義では耳には耳介以外の部分も含まれているのだが、一般生活においては耳介の部分を指して「耳」と呼ぶことが多い。

タイトル: 脊髄
脊髄(せきずい、英: spinal cord)とは、脊椎動物の脊椎の内側にある脊椎管の中に持つ、髄膜の内側に存在するニューロンと神経線維の集合体である。脳と脊髄とを併せて、中枢神経系と称する。脊髄は脊椎管の中から脊髄神経の枝を何本も出し、末梢と脳との橋渡しをする。ただし、脳と末梢とを繋ぐ神経は脊髄だけではなく、脳神経と呼ばれる脳から直接出ている神経も存在する。なお、脊髄は反射の一部も担っている。

タイトル: 耳
この有毛細胞に伝わった振動は、有毛細胞の外にあるカリウムイオンが、有毛細胞の内側へと移動し、これによって電位の変化が発生する(カリウムイオンは正の電荷を持つため)。これが有毛細胞を興奮させ、その興奮は電気信号となって大脳の聴覚中枢へと達し、音として知覚される。なお、左右に2つの耳を持ち、この信号を脳で処理することによって、音源の定位なども知覚している。また、入力された音の強さに応じて感度を変えるといったこともしている。このように、音を知覚するには脳の活動が欠かせないが、内耳で有毛細胞が音によって生じた振動を電気信号に変えてくれなければ、脳の側ではどうすることもできない。

タイトル: 外耳
外耳道(がいじどう)は、いわゆる耳の穴のこと。骨部と軟骨部に分かれている。骨部は毛が生えておらず、軟骨部は毛が生えており皮脂腺などもある。感覚神経は外側が三叉神経支配であり顔面の知覚と同じであるが、内側は迷走神経支配であり咽頭の知覚神経と同じである。外耳道の内側(奥側)をさわると咳が出るのはそのためである。

タイトル: 耳介
動物の耳介の機能は、音を集め、入ってきた音にスペクトル変換を行い、垂直定位のプロセスを可能にすることである。 耳介は漏斗のような役割を果たして音を集め、音を増幅して聴管に導く。ピンナから反射してくる音は、フィルタリングのプロセスを経て、周波数依存の振幅変調によって音に方向性の情報が加えられる。種によっては、音を集める以外に、気分を伝えたり、熱を放射するといった機能もある。

タイトル: 一次聴覚野
聴覚野は脳において最も強く組織化された音処理のユニットである。この皮質領域は聴覚、及びヒトにおける言語、音楽の処理の神経的な要所となっている。聴覚野は一次、二次、三次聴覚野の3領域に分けられる。これらの領域は同心円状に並び、一次聴覚野が内側、三次聴覚野が外側に存在する。一次聴覚野はトノトピーに従って構造を成している。つまり、聴覚野のある領域のニューロンは特定の周波数の音に対して反応する。このことは聴覚系の経路を通じて保存されている興味深い機能である。この領域は音高や音量などの、音楽の基本的な部分を同定することが出来ると考えられる。このことは視床の内側膝状体からの直接の入力を受けていることからも分かる。二次聴覚野はハーモニー、メロディ、リズムのパターンの処理を担っていることが示唆されている。三次聴覚野は全てを音楽の全体的な体験へと統合する役割を担うと推測されている。

タイトル: 頭
また、感覚器が発達すると、ここから得られる種々の情報を複合的に処理する中枢神経系がこの近傍に発達することになる。こうして、動物は口、感覚器官、中枢神経系を複合させた頭部を獲得したのである。

タイトル: 外耳
外耳(がいじ)とは、耳の構造のうち耳介(耳殻)と外耳道を合わせた部分をいう。一般的な言葉で言うと(外から見える)耳と耳の穴のことである。

タイトル: 両耳聴効果
基本的に動物は2つの耳を持っている。両耳と聴覚に関する研究が始まったのはハーヴェイ・フレッチャーやスタンリー・スミス・スティーブンス(英語版)らによる20世紀初頭からである。両耳で音を聞くことによって得られる効果は、音の方向を知覚することに代表され、音源の方向や位置を特定することを音源定位と呼ぶ。方向知覚は左右の耳に到達する音の強弱差(両耳間強度差)、到達する時間差(両耳間時間差)によってもたらされる。さらに、音に含まれる周波数成分にも関係しており、音が到達する時間差よりも位相の差(両耳間位相差)で考える場合もある。単純には、正面の音源から到達する音は左右の耳に同じ音圧、同じ時間で到達するが、正面から左右どちらかの方向にずれた音源からの音は異なる音圧と異なる時間(位相)で左右の耳に到達するので音源の方向を知覚することができる。