耳
| 耳 | |
|---|---|
 ヒトの左耳の外観 | |
 耳の構造 | |
| 英語 | Ear |
| 器官 | 感覚器 |
| 神経 | 聴神経 |
耳（みみ）は、動物の器官の1つで、音を適刺激とする感覚器であると同時に、重力の向きと加速度を適刺激とする感覚器でもある。一般に、聴覚にとって重要な器官として広く認知されているが、聴覚以外にも平衡覚と回転覚を感知している。
概説
音波を受容し、それを感覚神経に伝える構造を持つのが耳である。動物全体で見ると、耳を持つ種の割合はそれほど多いわけではないが、脊椎動物には耳を持つ種が幾つも見られる。
ヒトの場合、耳介や外耳道で音を拾い集め、音によって振動する鼓膜の動きを耳小骨を用いて蝸牛の中へと伝え、蝸牛の中にある有毛細胞で神経パルス（電気信号）に変換して、蝸牛神経を通して大脳の聴覚中枢へと送る。
なお、ほとんどの哺乳類（ヒトを含む）においては、五感を司る器官の中でも、耳は生まれたときすでに成体に近いレベルまで発達している。これは、外界の危険を感じ取ったり、親とのコミュニケーション（ヒトの場合、特に言語）を維持・学習するために必要だからと考えられる[1]。
脊椎動物の耳
両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類が持つ半規管は、全て三半規管であるという共通点を持つ。したがって、以降は半規管の種類に関する記述は省略する。参考までに、脊椎動物の中で半規管がニ半規管なのはヤツメウナギが知られており、半規管が一半規管なのはヌタウナギが知られている。
両生類の耳
両生類の耳は、伝音の役目を果たしている耳小骨は1つだけであり、この部分は小柱（しょうちゅう）と呼ばれている。
爬虫類の耳
爬虫類の耳は、外耳道が短く、外側から見て浅いくぼみになっており、鼓膜が見える。また、両生類と同様、伝音の役目を果たしている耳小骨は1つだけであり、小柱と呼ばれている。なお、カメレオンなど幾つかの種類では、鼓膜は皮膚に覆われている。また、ヘビや無肢トカゲは、鼓膜を持っていない。
鳥類の耳
鳥類の耳は、爬虫類と同様、伝音の役目を果たしている耳小骨は1つだけであり、小柱と呼ばれている。なお、フクロウ科の羽角は、耳そのものというわけではないものの、俗に「フクロウの耳」「ミミズクの耳」などと言われることもある。
哺乳類の耳
陸上に住む哺乳類は、しばしば耳介を動かすことができる。また、同じく陸上に住む哺乳類の中には、耳介が体温調節の機能を持っている場合もある。例えば、ゾウは、その表面積の大きな耳介を利用して、中を流れる血液を空冷している。
ちなみに、これは自然界でのことではないが、ヒトが家畜としているウシの個体識別などのための札も、この耳介の部分に装着する場合がある。イメージとしては、ヒトは耳介の部分を装飾するためにイヤリングを用いる者もいるが、あれと似た状態だと考えれば良い。
なお、ヒトは哺乳類なので、本来はこの「哺乳類の耳」の節で解説すべきであるが、ヒトの耳については「#ヒトの耳」の節で解説する。
ヒトの耳
外から見た耳
外観として目立つ耳介のことを、俗に「耳」と呼ぶ場合も少なくないので、まずはこの部分について解説する。ヒトの耳介は、一般的に数cm程度の大きさである。陸上に住む哺乳類は、しばしば耳介を動かすことができ、しかも、ヒトよりも大きな耳介を持っていたとしても耳介を動かせる哺乳類までいる。そうであるにも関わらず、ヒトは基本的に耳介を自分の意志で動かすことはできない。これはヒトの場合、耳介を動かすための筋肉の力が弱いためである。しかし、ヒトでも稀に耳介を自分の意志で動かせる個体も存在する。
さて、ヒトの耳介は、ヒトの身体の中でも特徴的な形状をしているので、様々な利用がなされてきた。例えば、耳介の形状による親子鑑定や個体識別が挙げられる。柔道、レスリング、相撲などの組技格闘技をすると、耳介がこすれて内出血を起こしやすく、これを繰り返すうちに耳全体が腫れ上がって形状が変わってしまう場合がある[2]といった欠点はあるものの、耳介の形状はよく遺伝するので、DNAや血液型による親子鑑定が一般的となる前は、親子鑑定の材料として用いられていた。さらに、同じ欠点が問題とはなるものの、成人に達したヒトの耳介の形状は基本的にほとんど変化しないので、まれに個体識別の材料となることもある。
他に、芸術作品のモチーフなどとして用いられることもあり、例えば、彫刻家の三木富雄は、耳介の彫刻を生涯に渡って多数制作したことで知られるし、漫画やアニメなどでは親が子の耳介を引っ張って連れて行く場面がしばしば描かれている[3]。
なお、耳介はイヤリングや眼鏡の装着場所としても利用されたりしてきたが、近年行われるようになった利用法として、皮膚の細胞の採取の場所として、耳介があるために目立たない耳介と頭の間が選択されたりもする。他に、体温の計測の時に、耳介の中央部にある外耳道が利用されることもある。
また、ヒトの耳介は、ヒトの身体の中でも特徴的な形状をしていて目立つ部分でもあるので、この部分にコンプレックスを持つ例も見受けられる。これは美容形成の分野で、耳介の角度を変えるといったことが行われることがあることからもうかがえる。中には、画家のゴッホのように、自分の耳介を切り取ってしまった者も存在する[4]。
それから、耳介の血流の変化は見て取りやすく、興奮した時などに、耳介が赤くなる現象が見られる場合がある。よって、俗に興奮した際や強い羞恥を感じた際の比喩表現として、日本語では「耳まで赤くなる」と言ったりもしている。しかし、耳介の部分が赤くなるのは、このような時だけではなく、例えば冷気に曝された場合など、精神的な活動とは無関係に赤くなることもある。この部分はヒトの身体の中では比較的凍傷になりやすい部分であるため、寒冷地では耳介を保護する防寒具も用いられることがある。
各部の簡易的な説明
機能から見た耳
先述のように、外観として目立つ耳介を俗に「耳」と呼ぶ場合も少なくないが、外耳、中耳、内耳までの全体が耳である。そして、音を感知する部分も、平衡覚を感知する部分も、回転覚を感知する部分も、全ては内耳に存在している。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ことは言うまでもない。
音の感知
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。
ともあれ、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。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（ただし、音として知覚されるためには、それが適切な周波数（可聴域）で、かつ、適切なエネルギー（強さ）を持っていた場合に限られる）。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。ちなみに、音を電気信号に変換している有毛細胞が活動しているかどうかは、外耳道に高性能のマイクロフォンを近づけた時、微弱な音が耳の中から出ていれば、活動していることを確認することができるので、乳児の聴覚が正常かどうかの検査に利用されることがある。
さて、音の感知に関しては、内耳以外に、外耳や中耳にも役割がある。まず、外耳の耳介は集音器としても役立っている。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、その効果を簡単に確かめることができる。他にも、外耳道は閉管と考えることができ、これが共鳴器となり、共鳴する周波数付近の感度を上げている。
次に、中耳は、内耳の蝸牛を満たしている液体に、効率的に振動を伝えるために大きな役割を果たしている。この中耳の役割を担っているのは、主に鼓膜と耳小骨だ。鼓室形成術のような手術が考案されたのも、たとえ内耳の機能が保たれていたとしても、鼓膜と耳小骨とが正常に機能していないと音の聞こえが悪くなってしまうからである。中耳は、内耳のように液体で満たされているのではなく、空気で満たされているので、耳小骨は振動しやすくなっており、これが振動を伝える効率を上げている。また、鼓膜も中耳側に凹むという形状を持っていることなど、なるべく空気の振動を効率良く受け取れるようになっている。ちなみに、加齢と共に鼓膜や耳小骨が振動しにくくなることが、老人性難聴の一因となっているわけだが、このことからも中耳の部分が音の感知に一定の役割を果たしていることが判る。なお、中耳は、耳管で咽頭とつながっており、外耳と中耳の間に気圧の差が生じた時に、この耳管を用いて気圧差を解消することで、鼓膜の振動が妨げられないようにしている。
平衡感覚
平衡感覚に関係しているのは、耳では内耳と呼ばれる部分のみである。ただし、ヒトの場合、平衡感覚に関係しているのは、内耳だけではない点には注意が必要である。しかし、それでも平衡覚の感知や回転覚の感知に、内耳は大きな役割を果たしている。もしも内耳の疾患があると、耳鳴りや難聴が起こったりする以外に、めまいなどが起こったりするのは、これらの感覚が狂うためである。この内耳での平衡覚と回転覚の感知においても有毛細胞が活躍しており、耳石器（卵形嚢斑と球形嚢斑の部分）にある有毛細胞は、主に頭部の傾斜を感知し、三半規管にある有毛細胞は、主に頭部の回転を感知している。これらの有毛細胞からの情報が電気信号として脳に伝えられ、視覚や皮膚感覚や関節の動きや筋肉の動きなど、他の感覚と統合することによって、ヒトは平衡感覚を得ている。
耳毒性
薬剤などがヒトの耳の機能に与える悪影響（耳毒性）については、ある程度の調査が行われてきた。聴力低下を招く物質や耳石器にダメージを与える物質を幾つか挙げておく。
トルエン
トルエンに暴露されると、聴力にも悪影響があることが知られている。ヒトの場合、日常的にトルエンに暴露されていた個体において、聴性脳幹反応の潜時（電位変化が現れるまでの時間）が長くなることが確認されている[5]。 つまり、音の入力があってから脳で解析されるまでの時間が、健康な個体と比べて長くなってしまうのである。
参考までに、以下は動物実験でのことで、ヒトにそのまま当てはまるとは限らないが、トルエンが聴力に悪影響を与えた事例を挙げておく。1200ppm（4500 [mg/m3]）のトルエンに5週間暴露され続けたラットは、その直後〜数週間程度は何ともなかったが、約10週間後（2.5ヶ月後）には4 [kHz]の音では問題が起こらなかったものの、8 [kHz]の音でわずかに聴力低下、12 [kHz]以上の音では顕著な聴力低下が見られた[6]。つまり、ラットはトルエンの影響で、特に高い周波数において聴力障害が起こるのである。さらに、聴性脳幹反応を見ても、音に対する反応速度が低下している（聴性脳幹反応の各波の発生が遅くなる）のが見られた[6]。
他にも様々な条件で調べられており、
- 1000ppm（3750 [mg/m3]）のトルエンを1日当たり14時間・2週間に渡って暴露
- 1500ppm（5625 [mg/m3]）のトルエンを1日当たり14時間・3日間に渡って暴露
- 2000ppm（7500 [mg/m3]）のトルエンを1日当たり8時間・3日間に渡って暴露
などの条件でラットに聴力低下が発生した[6]。また、モルモットでもトルエンは、その蝸牛にダメージを与えることが明らかになっている[7]。
なお、2005年現在なぜトルエンでこのようなことが起こるのかについては判っていない[8]。
抗生物質
抗生物質の中でも、アミノ配糖体系抗生物質には耳毒性があることが知られており、内耳障害を引き起こす。音の感知については、まず高音域から聴力低下が始まり、次第に低音域へと進行し、最終的には聴力を喪失する。低下した聴力は、投薬を中止しても回復しない。また、耳石器へも毒性を発揮し平衡感覚を狂わせる。最悪の場合、耳石器の機能が完全に失われる。こちらも投薬を中止しても回復しない。このような抗生物質として、カナマイシン、ストレプトマイシン、ゲンタマイシンが知られる。
他の抗生物質でも、例えばテトラサイクリン系抗生物質のミノマイシンは耳石器への毒性が知られており、めまいなどを引き起こすことがある。ただ、ミノマイシンの場合は投薬を中止すれば回復する。
ループ利尿薬
ループ利尿薬には、Na+/K+/2Cl-共輸送系を阻害ことで尿量の増加を起こさせているが、体内のNa+とK+とのバランスも崩してしまうという副作用が存在する。この時、内耳のリンパ液のNa+とK+とのバランスまで崩してしまい、結果として感音難聴を生じることがある。投薬を中止すれば、多くは難聴も解消するが、まれに障害が残るケースも存在する。このような利尿薬として、フロセミドやエタクリン酸などが知られている。
その他の薬剤
他にも次のような薬剤で耳毒性が知られている。
- アセチルサリチル酸 - 大量使用して血中濃度が高くなると、耳鳴りと難聴を生ずる。ただし、使用を中止すれば回復する。
- シスプラチン - 副作用の1つとして、耳鳴りと難聴を引き起こす。使用を中止しても回復しない。
無脊椎動物の耳
陸上の脊椎動物ではほぼ標準装備の耳であるが、無脊椎動物では、専用の耳を持つ動物はそれほど多くない。耳と呼ぶべき構造を持つ動物は、以下の通り。
一見して分かるように、耳を持つのは、鳴き声を上げるものである。すなわち、音によって個体間の情報伝達をするために、特に耳の発達が必要だったものと考えられる。また、ガについては、天敵であるコウモリが反響定位をするため、この音波を受信するための適応と考えられる。
また、いわゆる耳とは全く構造を異にしているが、音波受容器を持つものに、
などがある。いずれも体表面の毛などに空気の振動を受けやすい仕組みがある。カは羽音での情報伝達をおこなう。
耳と文化
耳（耳介）は、外観上目立つ部分なので、イヤリングなどで装飾されたりする。また、コスプレなどにおいて、例えばバニーガールではウサギの耳介を模した装飾を付けたり、ある種の衣装では他の動物の耳介を模した装飾（猫耳など）を付けたりする例が見られる。さらに、そのようなヒトと他の動物の耳介をくっつけたイラストなども存在する。
また、耳に関する習慣として、外耳道から耳垢を取り出す行為である耳掻きのように、日本など限られた地域だけの習慣もある。他、福耳のように、特定の文化圏で珍重される耳介の形状などもある。
派生義
- フクロウ科の羽角、物の外周部、先端部、突出部を耳介に喩えて、耳と呼ぶ場合がある。ミミズクの耳、食パンの耳、カステラの耳、ティーカップの耳（＝取っ手）など。木工では、丸太を板に製材した後で側面に残る樹皮を、耳と言う。
- 物の外周部という意味では同じだが、単に「耳」ではなく、例えば切手シートの耳紙のように、「耳＊」などと呼ばれる場合もある。
- 聴覚及び聴覚情報を使った認識を耳に喩える場合がある。地獄耳、早耳、英語の耳など。道教の神に、聴覚に優れた順風耳がいる。
- 中国では漢字のこざとへん（阜部。阝）、おおざと（邑部。阝）を耳に喩えている。
脚注
- ^ ただし、ヒトの聴覚は発育とともに徐々に発達していくものであるので、乳児は成人と同じ聴覚をもってはいない。音を感じることはできても、それを周波数別に分別して音を理解する側頭葉の発育が不十分であるためである。検知はできるが、認知ができないのである。したがって、生下時に十分な聴力がなく音が聞こえない状態で育ったヒトは、たとえその状態が成人になってから良くなっても、音声を理解することができない。脳で音声信号を処理することができないのである。これは視覚についても同様のことが言える。
- ^ この形状の変化を、日本語では耳が湧く、餃子耳と呼び、英語ではカリフラワー・イヤーと呼ばれる。なお、この形状変化の起こりやすさには個体差があり、耳が湧いているからといって必ずしも練習を積んでいて、強いというわけではない。
- ^ この親が子の耳介を引っ張って連れて行くという表現は、サザエさんやドラえもんなどでも見られるが、実際にこのようなことを行うと、傷害を与える恐れがあり、虐待とされる。
- ^ ちなみに、1959年に行われたプロレスの試合中に、キラー・コワルスキーがユーコン・エリックにトップロープからのニー・ドロップを放った際、リングシューズの紐が左の耳介に引っ掛かり、エリックの左の耳介をそぎ落とすという事故が起こった。後にエリックは自殺している。この事件のショックで自殺したとの伝説も語られたが、事件と自殺に因果関係があるかどうかは不明である。
- ^ 中西準子、岸本充生 著、NEDO技術開発機構・産業技術総合研究所化学物質リスク管理研究センター 編『トルエン』丸善〈詳細リスク評価書シリーズ〉、2005年、43頁。ISBN 4-621-07519-5。
- ^ a b c 『トルエン』64頁。
- ^ 『トルエン』65頁。
- ^ 『トルエン』87頁。
参考文献
- 山内昭雄、鮎川武二『感覚の地図帳』講談社、2001年、34・35・40〜53頁頁。ISBN 4-06-206148-1。
- 馬場俊吉編『耳鼻咽喉科』（改訂第2版）医学評論社〈Chart〉、1999年。ISBN 4-87211-413-2。
関連項目
外部リンク
- “聴覚”. ビジュアル生理学. 2011年9月5日閲覧。
