光や音、においなど、体の外からのはたらきかけを刺激といい、それを受け取る器官を感覚器官といいます。
光は目で、音は耳で、においは鼻で、味は舌で感じます。皮膚では、ものがふれたことや、あたたかさ、冷たさ、痛みなどがわかります。
感覚器官には、刺激を受け取る感覚細胞があります。刺激はここで信号に変えられ、神経によって脳へ伝えられます。見える、聞こえるといった感覚は、脳で生じます。
目に入った光は、水晶体で曲げられて、眼球のおくにある網膜に像を結びます。この像は、上下左右が逆になっています。
網膜には、光の刺激を受け取る感覚細胞が並んでいます。ここで生じた信号は、視神経を通って脳へ送られます。
水晶体の前にある虹彩は、ひとみの大きさを変えて、目に入る光の量を調節しています。
音は空気の振動として耳に入り、まず鼓膜をふるわせます。
このふるえは、耳小骨を通って、うずまき管へ伝わります。管の中は液体で満たされていて、音の刺激を受け取る感覚細胞があります。
この細胞で生じた信号が聴神経から脳に届くと、音が聞こえます。
脳とせきずいをまとめて中枢神経といいます。そこから出て全身に広がる神経は末しょう神経とよばれ、感覚器官からの信号を伝える感覚神経と、筋肉へ命令を送る運動神経に分けられます。
刺激を受けて体が動くことを、反応といいます。たとえば、手の皮膚がものにふれたときの信号は、感覚神経を通ってせきずいに入り、さらに脳へ伝わります。ここで、どう動くかが判断されます。
脳から出た命令の信号は、せきずいを下り、運動神経を経て、うでの筋肉に届きます。その筋肉が縮んで、手が動きます。
熱いものにふれたとき、熱いと感じるより先に、手を引っこめていることがあります。このように、刺激に対して意識とは関係なく起こる反応を、反射といいます。
皮膚からの信号がせきずいに入ると、脳を通らずに、そこから直接、運動神経へ命令が出されます。そのため、刺激を受けてから反応が起こるまでの時間が短くなります。信号はせきずいから脳へも送られ、脳に届いてはじめて熱いと感じます。
明るさによってひとみの大きさが変わることや、口に食べ物が入るとだ液が出ることも、反射の例です。こうした反応は、危険から身を守ったり、体の状態を保ったりするのに役立っています。