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J-GLOBAL ID：202002224841518327   整理番号：20A0074067

睡眠-覚醒サイクルのネットワークモデルにおける睡眠動力学の経路依存性調節【JST・京大機械翻訳】

Pathway-Dependent Regulation of Sleep Dynamics in a Network Model of the Sleep-Wake Cycle

著者 (2件)： Herice Charlotte (Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow, United Kingdom) ,  Sakata Shuzo (Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow, United Kingdom)
資料名： Frontiers in Neuroscience (Web)  (Frontiers in Neuroscience (Web))
巻： 13  ページ： 1380  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7087A  ISSN： 1662-453X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 睡眠は動物界内の基本的ホメオスタシス過程である。様々な脳領域と細胞型は睡眠-覚醒サイクルの調節に関与するが,神経集団間の異なる経路がどのようにその調節に寄与するかは不明である。ここでは,シナプス重量操作における単純化ネットワークモデルの挙動を調べることにより,この問題に取り組んだ。著者らのモデルは,興奮性および抑制性シナプスによって接続された3つの神経集団から成る。各母集団における活動は,ネットワークの状態を決定する発火率モデルによって記述される。すなわち,覚醒,急速眼球運動(REM)睡眠または非REM(NREM)睡眠である。各経路のシナプス重みを系統的に操作することにより,この単純化モデルが非自明な挙動を示すことを示した。例えば,覚醒促進集団は覚醒の誘導と維持だけでなく,睡眠誘導にも寄与する。REM促進集団の再発性興奮性結合はREM睡眠発生に必須であるが,この再発性接続はREM睡眠の維持に必ずしも寄与しない。NREM睡眠の持続時間は,NREM促進集団からの経路のシナプス強度の変化により短縮され,または拡張され得る。ある場合には,特定の状態に影響を及ぼすシナプス強度の最適範囲があり,操作の量,すなわち方向(すなわち,活性化または不活性化)は考慮されなければならないことを意味する。これらの結果は睡眠動態の経路依存性調節を示し,睡眠覚醒調節回路に対するシステムレベルの定量的アプローチの重要性を強調する。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 不活性化 ,  計算モデル ,  継続時間 ,  母集団 ,  興奮 ,  ホメオスタシス ,  レム睡眠 ,  制御回路 ,  プログラミング言語 ,  シナプス ,  簡素化 ,  *ネットワーク ,  *覚醒
準シソーラス用語： 脳領域 ,  *ネットワークモデル , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 睡眠調節回路 ,  計算モデル ,  脳の状態 ,  睡眠/覚醒サイクル ,  pythonプログラミング言語

分類 (2件)： 神経の基礎医学  (GN01020W) ,  中枢神経系  (EJ12030F)

引用文献 (47件)：

• Achermann P., Borbely A. A. (1990). Simulation of human sleep: ultradian dynamics of electroencephalographic slow-wave activity. J. Biol. Rhythms 5 141-157. doi: 10.1177/074873049000500206
• Adamantidis A. R., Zhang F., Aravanis A. M., Deisseroth K., de Lecea L. (2007). Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons. Nature 450 420-424. doi: 10.1038/nature06310
• Amatruda T. T. III, Black D. A., McKenna T. M., McCarley R. W., Hobson J. A. (1975). Sleep cycle control and cholinergic mechanisms: differential effects of carbachol injections at pontine brain stem sites. Brain Res. 98 501-515. doi: 10.1016/0006-8993(75)90369-8
• Archermann P., Borbely A. A. (2017). “"Sleep homeostasis and models of sleep regulation,"” in Principles and Practice of Sleep Medicine, eds Kryger M., Roth T., Dement W. C. (Philadelphia, PA: Elsevier), 377-387. doi: 10.1016/0006-8993(75)90369-8
• Boissard R., Gervasoni D., Schmidt M. H., Barbagli B., Fort P., Luppi P. H. (2002). The rat ponto-medullary network responsible for paradoxical sleep onset and maintenance: a combined microinjection and functional neuroanatomical study. Eur. J. Neurosci. 16 1959-1973. doi: 10.1046/j.1460-9568.2002.02257.x

タイトルに関連する用語 (7件)： 睡眠 ,  覚醒 ,  サイクル ,  ネットワークモデル ,  動力学 ,  経路依存性 ,  調節