抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ニューロン活性の正確なタイミングは正常な脳機能に重要である。弱い電気魚では,髄質ペースメーカーネットワーク(PN)は,電気センシングに使用される振動電気器官放電(EOD)のタイミングを設定する。このネットワークは,振動子周期のサブマイクロ秒変化で知られている最も正確な生物学的振動子である。PNは,ニューロン,ペースメーカーおよびリレーセルの2つの原理セットから成り,それは,各EODサイクルを有する1対1の同期でギャップ結合および通常火災によって接続される。しかし,これらの細胞間のギャップ結合連結性の程度は,EODの観察された時間精度に必要な集団平均化を提供するのに不十分であった。これは,個々の細胞が高精度で発火するという仮説を導いたが,これらのペースメーカー細胞の振動動力学についてはほとんど知られていない。この目的のために,実験記録に基づくペースメーカーニューロン活動電位の生物物理学的モデルを開発した。異なる実験操作によって生成された振動動力学の変化を比較することにより,モデルを検証した。著者らの結果は,比較的単純なモデルがペースメーカー細胞によって示される複雑な動力学を捕捉し,これらの動力学がネットワーク同期性と精度を高めるかもしれないことを示唆する。脳における著者の要約Manyニューラルネットワークは,時間とともに定期的に振動する活動パターンを示す。クロックのようなこれらの振動は,時間の正確な感覚を提供し,ドラムマーが複雑なビートパターンを維持することができ,”供給時間”を予想する。脳ネットワークがこれらの生物学的時計を生じる正確な機構は明らかではない。弱電気魚のペースメーカーネットワークは,すべての既知の生物学的クロックの最も高い精度を有する。本研究では,ペースメーカーネットワークにおけるニューロンの詳細な生物物理学的モデルを開発した。次に,非線形動力学手法を用いて実験に対するモデルを検証した。著者らの結果は,ペースメーカーの精度が,少なくとも一部は,個々のペースメーカー細胞がそれらの活性を発生させる方法に,起因することを示している。これは,このネットワークにおける時間精度が単にネットワークの緊急特性ではなく,個々のニューロンの動力学にも依存するという考えを支持する。【JST・京大機械翻訳】
