平成14年度 統合機能生理学 最終試験

平成15年3月3日実施 120分


1.末梢神経から大脳皮質に至る単純触覚の経路を説明しなさい。ただし以下のキーワードのうち10個だけを用いて説明する事。
キーワード:Aδ線維、Aβ線維、C線維、後根神経節、後角、前角、投射ニューロン、前脊髄視床路、後索路、視床、VPM、VPL、一次ニューロン、三次ニューロン、視床下部、内包、中心前回、中心後回


2.痛覚に関する次の文の( )に最も適した語句を記入しなさい。
1)痛みは線維の中でも(C)線維で伝えられるが、その神経終末は(自由神経終末)になっている。痛みを引き起こす化学物質としてはアセチルコリンや(ブラジキニン、ATP、K+、その他)等がある。
2)痛みの情報は脊髄後角の(TやU)層に主に伝えられ投射ニューロンを介して(外側脊髄視床)路を上行する。一部の痛み情報は(網様体)に伝えられ、辺縁系にその情報を送り情動の変化を引き起こす。
3)痛みには下行性痛覚抑制系が存在し、それには(セロトニン)や(ノルアドレナリン)が伝達物質として働いている。他に、痛みを抑制する部位として(中脳水道灰白質)があり、また、視床下部からは(β−エンドルフィン)が放出され、痛みを抑制し、多幸感を引き起こす。


3.視覚に関する記述で正しいものには( )に○を入れなさい。ただし、間違ったものに○を入れると減点します。
1)(○)暗順応には桿体が関与している。
2)(○)桿体視物質はロドプシンである。
3)(○)網膜の中心部には錐体が多い。
4)( )神経節細胞は強膜側に存在している。
5)(○)視細胞は光刺激によって過分極を起こす。
6)(○)網膜のなかで活動電位を出すのは神経節細胞のみである。
7)(○)神経節細胞にはon型とoff型の二種類の細胞がある。
8)(○)水平細胞やアマクリン細胞は抑制性の細胞である。
9)( )ロドプシンの光化学反応にはサイクリックAMPが関与している。
10)( )視神経は双極細胞の軸索からなる。


4.運動系に関する記述で( )に最も適当な語句を記入しなさい。
1)運動系には大きく分けて最終共通経路の他に3つの回路が関与しているが、それには(錐体路or直接賦活系)、(錐体外路or間接賦活系)と(制御系)がある。
2)感覚系の障害においても運動障害が出現する。これを(感覚性失調症)という。これを鑑別する検査として(ロンベルグ)試験があり、視覚によって代償されるときは(感覚性失調症)が考えられる。
3)脊髄運動ニューロンには(α運動ニューロン)と(γ運動ニューロン)の二種類の細胞があり、それぞれ(錘外筋)と(錘内筋)を支配している。筋紡錘から直接の入力を受けるのは(α運動)ニューロンである。
4)上位運動ニューロンは主に大脳皮質の(中心前回)に存在し、視床と大脳基底核の間の(内包)を通り(延髄)の下部で交差をする。その後、一部は顔面筋等を支配しているが、この経路の事を(皮質球路)と呼ぶ。また、脊髄を下行する経路は(外側皮質脊髄)路と呼ばれる。
5)身体の一側の筋は反対側から支配されているが、(上部顔面筋)と(傍脊柱筋)は両側支配を受けている。
6)脳出血を起こしたときには、筋緊張の亢進が見られ、それは(痙直)と呼ばれる。
7)姿勢や筋緊張の調節には(間接賦活経路or錐体外路)が関与しており、それには赤核脊髄路や(前庭脊髄路)、(網様体脊髄路)等がある。
8)大脳基底核は(淡蒼球)、(尾状核)や(被殻)を含み、さらに視床下核と(黒質)も含んでいる。この系の異常によって多動や(寡動)が見られる。また、そのときの筋の緊張状態は(固縮)と呼ばれる。
9)パーキンソン病の症状として無動、(固縮)および(振戦)が見られる。


5.認知と記憶に関する記述で正しいものには○を( )に入れなさい。間違いに○をつけたときには減点します。
1)(○)非連合学習では慣れと鋭敏化が起こる。
2)(○)慣れが起こる原因としてシナプス小胞の減少がある。
3)( )オペラント条件付けは非連合学習である。
4)( )海馬や扁桃体は想起に関与している。
5)(○)自転車に乗るなどの記憶は手続き記憶という。
6)( )コルサコフ症候群では逆行性健忘が見られる。
7)(○)記憶にはシナプス部位での伝達効率の変化が関与している。
8)( )長期記憶の形成にはナトリウムイオンが重要な役割を果たしている。
9)(○)記憶の保持には側頭葉の連合野が関与している。
10)( )カルシウムイオンは記憶の形成にはあまり関与していない。


2枚目
1.次の文章のかっこ内に最も適当な語句または数値を入れよ。
(1)等感曲線において、(1)kHzの音圧レベルは、ホーン[phon]の値と等しい。
(2)ヒトの可聴周波数は、およそ20Hzから(20)kHzである。
(3)中耳のインピーダンス整合[impedance matching]は、ツチ骨とキヌタ骨のテコ比、および鼓膜と(前庭窓)の面積の比が関与している。
(4)蝸牛マイクロフォン電位とは、音刺激によって発生した有毛細胞の(受容器電位)の総和である。
(5)単一聴神経線維の特徴周波数とは、最も(閾値)が低い周波数をいう。

2.次の文章のかっこ内に最も適当な語句を入れよ。
(1)三半規管の有毛細胞は、おもに(回転加速度)に反応する。
(2)左回りに回転させると加速時には、内リンパ液は左側の水平半規管では、膨大部に向かってながれるため、前庭神経線維の活動は(増加)する。
(3)耳石は、(炭酸カルシウム)でできている。
(4)caloricテストで右側の外耳道に冷水を入れると、(左)向きの眼振が現れる。
(5)乗り物酔いは、前庭−(自律神経)反射が関与している。

3.次の文章のかっこ内に最も適当な語句を入れよ。
(1)神経細胞に作用する生理活性物質の中には、(一酸化窒素)などの気体も存在する。
(2)神経系では、シナプス後膜から前膜への(逆行性シナプス伝達)もある。
(3)抑制性アミノ酸伝達物質として、GABAや(グリシン)がある。
(4)大脳皮質に広範に分布するノルアドレナリン線維の起始核(細胞体)は、橋または(延髄)にある。
(5)消化器系にも存在する神経ペプチドを(脳・腸管)ペプチドという。

4.次の文章のかっこ内に最も適当な語句を入れよ。
視床下部の内側核群には、(ア:内側視索前野、MPO)や(イ:腹内側核、VMH)があり、(ア)には、体温調節に関与する(ウ:温度感受性)ニューロンが、(イ)には、摂食調節に関与する(エ:ブドウ糖受容)ニューロンが存在する。視床下部の機能として、本能行動の調節があるが、本能行動は、(オ:高次ホメオスタシス)行動ともよばれ、摂食、飲水、体温調節、および(カ:性)行動などが含まれる。視床下部には、(キ:自律神経系)を介した生体内神経情報、およびホルモンを介した液性情報が入力し、それらを統合・処理して、(オ)行動を調節し生体の恒常性維持に重要な役割を果たしている。これを可能にしているのが、(ウ)ニューロン、(エ)ニューロン、および(ク:浸透圧感受性、pH感受性など)ニューロンなどの特殊なニューロン群である。また、(オ)行動の遂行時には、しばしば(ケ:自律神経反応)や(コ:情動)を伴うが、これも視床下部の機能の一部である。

5.活動電位の実習について、次の文章のかっこ内に最も適当な語句または数値を入れよ。
(1)座骨神経の刺激は、矩形波を1秒間に(1)回通電して行った。
(2)誘発された活動電位を(10)回平均加算して、コンピューターに記録した。
(3)電気刺激装置からアナログ/デジタル変換装置への直接の接続は、(掃引パルス、またはトリガーパルス)のためである。
(4)刺激の強さを(アイソレータ)で設定した。
(5)時定数は膜抵抗が大きいほど大で、空間定数は膜抵抗が小さいほど(小)である。
(6)off responseの機序の一つとして、K+イオンチャンネルの活性化の(低下)がある。


3枚目
1.自律神経系におけるアドレナリン受容体とアセチルコリン受容体を分類し、代表的な生理作用を概説せよ。
講義プリント参照

2.膝蓋腱反射を(1)受容器と求心路、(2)中枢、(3)遠心路と効果器に分けて説明せよ。
実習書設問4(P22)

3.「正の動機付け行動」と「負の動機付け行動」を定義しなさい。

「動機付け」とは、行動を一定の方向に発動させ推進していく過程であり、快感や喜びを求める行動を「正の動機付け行動」、不快感を誘導するものから逃避したり、否定したりする行動を「負の動機付け行動」という。


4枚目
問1.動物における体内環境の恒常性の維持に関する次の文章(A・B)を読み、以下の下の問い(1)〜(5)に答えよ。

A体内環境を一定に維持するためにはたらいているホルモンは、その環境に変化が生じると、生成と分泌が活発になったり不活発になったりする。図1は、健康なある人が食事を始めた時から約1時間ほどたった時までのホルモンXとY、および両ホルモンの分泌と関係する物質Zの血液中の濃度変化を模式的に示したものである。

(1)図1に示された範囲内で起こっているホルモンXとY、およぴ物質Zの濃度変化に関する記述として最も適当なものを、次の@〜Cのうちから一つ選べ。                        答えC
@XはYの分泌を促進している。
AZはXの分泌を促進している。
BYはXの分泌を促進している。
CZはYの分泌を促進している。

(2)図1に示された範囲内での変化から考えて、ホルモンXとY、および物質Zに相当する組合せとして最も適当なものを、次の@〜Cのうちから一つ選べ。                        答えA
    X        Y        Z
@ ノルアドレナリン グルカゴン    グリコーゲン
A グルカゴン    インスリン    グルコース
B グルカゴン    ノルアドレナリン グルコース
C インスリン    グルカゴン    グリコーゲン

Bホルモンの作用を知るため、マウスの特定の器官を除去し、その影響を調べる実験が行われることがある。
(3)マウスにある内分泌腺を除去したところ、そのマウスは尿を多量に出すようになった。この結果から、除去された内分泌腺が分泌していた可能性のあるホルモンとして最も適当なものを、次の@〜Cのうちから一つ選べ。                                          答えC
@膀胱を拡張させるホルモン
A尿をつくらせるホルモン
B小腸の機能に関係したホルモン
C腎臓の機能に関係したホルモン

4)脳下垂体を除去した場合、マウスの体内で起こると考えられる変化として最も適当なものを、次の@〜Cのうちから一つ選べ。                                    答えA
@ノルアドレナリンの分泌が低下するので心拍数が上昇する。
Aチロキシンの分泌が低下するので酸素消費量が減少する。
Bアセチルコリンの分泌が低下するので血圧が下がる。
Cバソプレシンの分泌が低下するので血糖量が増加する。

5)ホルモンの作用に関する記述として誤っているものを、次の@〜Fのうちから二つ選べ。ただし、解答の順序は問わない。                                     答え@、E
@ホルモンは赤血球によって運ぱれるので、血管から離れた場所の組織には作用しない。
A一つのホルモンの作用は決まっていても、いくつかのホルモンが共同してはたらくので、さまざまな生理機能を制御できる。
Bあるホルモンは、特定の器官(標的器官)にのみ作用する。
C自律神経の刺激によって分泌されるホルモンもある。
D視床下部には、血液中のグルコース濃度の上昇を感じ、神経を通じてその濃度を低下させるホルモンの分泌を促す中枢がある。
E動物は、体内でホルモンを合成できないので、食物として摂取し利用している。
F一つの内分泌腺から複数のホルモンが分泌されている場合もある。


5枚目
問2.以下の文章中のカッコの中に適当な語句を記入せよ。
 第(1:一)次感覚細胞である嗅細胞の嗅線毛上に嗅覚受容体は存在する。嗅覚受容体は(2:G蛋白共役)型受容体で、ニオイ物質が嗅覚受容体に結合すると、(3:脱)分極性の起動電位が発生し、これが閾値に達すると活動電位が発生する。この時、ニオイ物質の濃度情報はインパルスの(4:頻度)の形でコードされる。インパルスは嗅神経軸索を伝わり、第一次嗅覚中枢である(5:嗅球)で(6・7:僧帽細胞・房飾細胞)の2種類の細胞に著明に収束することで増幅される。嗅球内の(8:抑制)性介在ニューロンである(9・10:傍糸球体細胞・顆粒細胞)の2種類の細胞は、(6)および(7)とのあいだに嗅覚系に特徴的な(11:相反性)シナプスを形成する。これにより、興奮した(6)および(7)の活動は(12:抑制)される。ニオイ刺激が容易に快・不快の情動を起こすことは、嗅覚経路が(13:扁桃体)と連絡を持つことから理解することができ、ニオイ刺激で空腹感を感じるのは摂食中枢である(14:外側視床下部)と連絡を持つことから理解することができる。嗅覚の最高中枢として新皮質である(15:眼窩前頭)皮質が明らかとなった。また以前は嗅覚は、感覚系の重要な中継核である(16:視床)を経由しない唯一の感覚であるとされた時期もあるが、現在では(16)を経由する経路も存在することが明らかとなっている。

問3.静止電位の測定実験を思い出して、以下の文章の空欄に適当な単語を記入しなさい。
 (1:微小)電極を用いた細胞内記録法により、カエル縫工筋の静止電位を測定した。回路に電極をセットして電極をリンガー液中にいれ、増幅器の電源をいれた。Electrode Testのボタンを押して回路に1nAの電流を流すと、記録電極と不関電極の間に、15mVの電位差が観察された。したがってこの電極の電極抵抗は(2:15MΩ)であることがわかる。電極内には(3:3M KCl溶液)を入れたが、もし何も入れないと電極抵抗は(4:無限大)となる。縫工筋を固定した記録用チャンバー内にノーマルリンガー液を満たした。この液の中にはK+イオンが(5:2.5mM)、Na+イオンが(6:125mM)の濃度で含まれている。細胞内に電極が入った瞬間、(7:-90mV)程度の大きさの(8:静止)電位が観察される。
 静止電位とK+イオン濃度の関係を調べるために、リンガー液中に含まれるK+イオンの濃度を10倍あげると、静止電位は約(9:59)mV、(10:脱)分極側に変化することが期待され、ほぼその通りになった。リンガー液中のK+イオン濃度をさらにあげていくと、静止電位はほぼK+イオンの(11:平衡)電位に一致した。このことより、リンガー液のK+イオン濃度が高いと、静止電位は主に(12:K+)イオン濃度によって決まることが推測される。リンガー液中のK+イオンの濃度をノーマルより下げていくと、測定される静止電位の値は、(13:Nernst)の式から推測される値よりもかなり、(14:脱)分極側になり、むしろ(15:Goldman-Hodgkin-Katz)の式から推測される値に近い値が観察される。したがってリンガー液のK+イオン濃度が低いと、静止電位の値には(16:K+、Na+、Cl-の複数イオン)が関与することが推測される。


6枚目
1.意識はどこが障害されると無くなるか。                        答え(3)
選択肢 1(a), 2(b), 3(c), 4(d), 5(e)
a.頚髄
b.小脳
c.脳幹
d.一側視床
e.一側大脳基底核

2.脳波について正しい記載はどれか。                           答え(5)
選択肢 1(a)(b), 2(b)(c), 3(c)(d), 4(d)(e), 5(a)(e)
a.α波の周波数は老化とともに遅くなる。
b.α波は開眼で抑制されない。
c.α波は眠くなると出現しやすくなる。
d.β波は覚醒度が高いと出現しにくい。
e.健常成人では覚醒時にδ波は出現しない。

3.レム睡眠とノンレム睡眠の周期を形成するものはどれか。                 答え(4)
選択肢 1(a)(b), 2(b)(c), 3(c)(d), 4(d)(e), 5(a)(e)
a.視交叉上核のGABA
b.線条体のグルタミン酸
c.橋網様体のサブスタンスP
d.青斑核のノルアドレナリン
e.縫線核のセロトニン

4.連合野に関する記載で正しい組合せはどれか。                      答え(3)
選択肢 1(a)(b)(c), 2(a)(c)(e), 3(b)(c)(d), 4(b)(d)(e), 5(c)(d)(e)
a.連合野の灰白質は5層構造である。
b.灰白質の5層にある錐体細胞は大脳皮質からの主な出力線維となる。
c.脳梁は左右大脳皮質の対応する領域を結ぶ機能がある。
d.優位半球が存在する。
e.連合野には特殊感覚に対応する機能局在がある。

5.右手足の運動麻痒を呈した患者に伴う高次機能障害はどれか。               答え(1)
選択肢 1(a), 2(b), 3(c), 4(d), 5(e)
a.運動失語
b.着衣失行
c.左半側空間無視
d.相貌失認
e.色彩失認解答

下の感覚の伝導路の説明文について、( )に適する語を入れよ。
痛みは(1:C)線維や(2:Aδ)線維によって伝えられ、これらの線維は脊髄後角の二次ニューロンにシナプスする。二次ニューロンの軸索は(3:反対)側を上行し(4:視床)に終末する。この痛みの伝導路を(5:脊髄視床路)と言う。一方、触・圧覚は(6:Aβ)線維によって伝えられ、同様に脊髄後角の二次ニューロンにシナプスする。この二次ニューロンの軸索は(7:同)側を上行して(8:薄束核・楔状束核)に終わる。次いでこの核のニューロンの軸索は(9:反対)側の内側毛帯を上行し(10:視床)に終わる。この伝導路を(11:後索路)と呼ぶ。


7枚目
1.正しい組み合わせを選びなさい。                            答え(5)
a.視床下部腹内側核刺激−摂食促進
b.ヒスタミン−摂食促進
c.室傍核刺激−摂食誘発
d.ニューロペプチドY−摂食誘発
e.視床下部外側野刺激−摂食誘発
1)a,c 2)a,b 3)b,e 4)c,d 5)d,e

2.正しい組み合わせを選びなさい。                            答え(4)
a.視床下部腹内側核−ドーパミンニューロン
b.青斑核−ノルアドレナリンニューロン
c.室傍核−CRHニューロン
d.視床下部外側野−オレキシンニューロン
e.視交叉上核−ヒスタミンニューロン
1)a,b,c 2)a,b,d 3)a,b,e 4)b,c,d 5)b,d,e

3.( )の中に正しい語句を下から選んで入れなさい。
a)(12:視床下部腹内側核)には、グルコース受容ニューロンやエストロゲンを取込む細胞が存在し、満腹中枢と雌の性中枢が共存している。
b)感染や発熱時に食欲が減少するが、このとき視床下部に作用しているのは(28:TNFα)などのサイトカインである。
c)摂食時に主として炭水化物の摂取を押さえるアミン系の伝達物質は(2:セロトニン)である。
d)迷走神経の情報を受け取り、視床下部へ内臓諸器官の情報を伝えるのは(6:孤束核)である。

(1)アセチルコリン (2)セロトニン (3)ノルアドレナリン (4)コルチコステコン (5)アドレナリン (6)孤束核 (7)視索前野 (8)視交叉上核 (9)海馬 (10)迷走神経背側運動核 (11)乳頭体 (12)視床下部腹内側核 (13)視床下部外側野 (14)満腹 (15)発熱 (16)睡眠 (17)摂食 (18)頚髄 (19)胸髄 (20)脊髄 (21)腰髄 (22)延髄 (23)頚部 (24)胸部 (25)骨盤 (26)上腹部 (27)口腔 (28)TNFα (29)MCH (30)2B4O


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