筋紡錘の働きとアルファ・ガンマ連合

筋紡錘は筋線維に沿うように配置されていて、筋内部に多数存在しており、筋の長さとその変化速度を検出する非常に重要な感覚器です。
また運動サーボのなかにあって、単なる「感覚器」というよりは、制御においても重要な働きをしていることがわかってきています。
その働きとして有名なものとしては、伸張反射の中心的な役割を演じているということにもいえるでしょう。

筋紡錘の出力線維は二種類あり、Ia線維は主として変化速度に関する情報を、II線維は長さに関する情報を中枢に伝達しています。
興昧深いことに、筋紡錘へは脊髄のγ運動ニューロンから遠心性の神経線維が到達しており、脳はこのγ系を介して筋紡錘の検出感度を調節していると言われています。

筋紡錘を詳しく見ていくと、1つの筋紡錘には錐内筋線維といわれる線維がいくつかあることが観察されます。
その1つの核袋線維の構造を模式的に示すと中央に感覚部があり、その両側に収縮部があることがわかります。
感覚部には求心性線維であるIa線維の先端が付いていて、この感覚部の変位が、電気信号に変換されてIa線維上を中枢へと伝搬していくことになります。

γ線維の上を伝搬してきた活動電位により収縮部が短縮すると、筋線維の長さが一定でもγ線維を刺激すれば収縮部が短縮し、感覚部が伸展されるので、筋紡錘から求心性のパルスが発射されることになります。
これは、また筋線維が短縮して筋紡錘がたるみ筋の長さ変化を検出できないようになるとき、γ線維を刺激するすることにより筋の長さ変化を検出できることを意味しています。(α運動ニューロンとγ運動ニューロンの活動は連動して変化する:アルファガンマ連合)

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