CN102243688A - 信息处理设备、信息处理方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信息处理设备、信息处理方法和程序。信息处理设备包括：获取机构，获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动出发地与移动目的地之间的时差的信息；存储机构，存储通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息；以及模拟机构，使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于模型信息，模拟当移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

Description

信息处理设备、信息处理方法和程序

技术领域

本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法和程序。具体地讲，本发明涉及一种使得每个用户能更加容易地预测他的或她的时差反应综合症(jet-lag syndrome)的状态的信息处理设备、信息处理方法和程序。

背景技术

由于人类已经获得了作为运输手段的航行器，所以称作时差反应综合症的现象(在下文中，恰当称作“时差反应”)变成了一个大问题。光照时间不会随外部自然环境突然变化，由此基于生物进化的观点来说时差反应是人类还没有经历的现象。

近些年来，已经报告了一种现象，在这种现象中，当通过突然改变光照时间使得年迈老鼠经受时差反应时，那个老鼠会猝死(XI.Congress of the European biological Rhythms Society(EBRS2009)的讲座材料，″Symposium 19.Hot topics″S19-1″Fatal Effects of animmune challenge following repeated phase shifts″，Davidson AJ，Castanon-Cervantes O，Ehlen C，Menaker M，Paul K)。相同事情对于人类也可能发生，由此迫切需要研究时差反应的什么行为导致个体的死亡。

另外，近些年来，研究已经揭示，时差反应是从当头脑中的称作视交叉上核(suprachiasmatic nucleus)的神经中心的时钟基因(即，哺乳动物的中枢时钟)的体现(expression)的同步暂时丢失(分解成两种同步)时的时间到当再次获得同步时的时间的期间发生的现象(″An Abrupt Shift in the Day/Night Cycle CausesDesynchrony in the Mammalian Circadian Center″，Mamoru Nagano，Akihito Adachi，Ken-ichi Nakahama，Toru Nakamura，MasakoTamada，Elizabeth Meyer-Bernstein，Amita Sehgal和YasufumiShigeyoshi，The Journal of Neuroscience，2003年7月9日·23(14)：6141-6151·6141)。

图1是示出了右和左视交叉上核的图。

视交叉上核(SCN)是位于头脑中的丘脑下部(hypothalamus)中的一组神经元。基于解剖学观点，视交叉上核粗略划分成具有从视神经元接收光信息的受光体的部分和不具有受光体的部分。前者-具有受光体的部分-称作腹外侧(ventrolateral)区域(腹外侧SCN(VLSCN))，后者-不具有受光体的部分-称作背内侧(dorsomedial)区域(背内侧SCN(DMSCN))。

在不具有时差反应的情况下，VLSCN神经元的时钟基因的体现周期和DMSCN神经元的时钟基因的体现周期与日照周期同步保持为24小时。

当在这种状态下光照时间突然变化时，观察到VLSCN时钟基因立即跟随光照时间的变化，并且该基因的体现与变化后的日照周期(光照周期)同步。然而，在DMSCN时钟基因中，没有观察到体现如同VLSCN时钟基因那样快速处于同步。结果，在由VLSCN时钟基因产生的震荡与由DMSCN时钟基因产生的震荡之间出现不同步。

图2是示出了采用典型时钟基因PER1作为例子，使用称作“原位混合(in situ hybridization)”的方法对包括在老鼠(模型动物)的视交叉上核中的神经元的时钟基因的体现的观察结果的图。

图2示出了在假设向西飞行并且将日照时间延迟10小时的情况下的观察结果。水平轴显示时间，垂直轴显示天数。视交叉上核的各个状态示出了每两个小时的体现的状态。视交叉上核中的着色部分是具有时钟基因的体现的神经元的部分。

如最高一行所示，在第零天(第0天)，在光照同时观察到体现。VLSCN神经元的时钟基因的体现周期和DMSCN神经元的时钟基因的体现周期与光照周期同步。在第零天，光照从7点到19点。

如第二行所示，从第零天的19点到第一天(第1天)的17点没有光照，从而日照时间延迟10小时。从第一天的17点到5点有光照。在第一天的5点以后，具有光照的状态和不具有光照的状态以12小时周期进行重复。

在这种情况下，例如，从第一天的23点的观察结果可以看出，在VLSCN中观察到时钟基因的体现而在DMSCN中没有观察到体现。也就是说，在VLSCN与DMSCN之间出现不同步。如上所述，如果光照时间突然变化，在具有受光体的VLSCN中观察到立即跟随光照时间的变化的体现。然而，在不具有受光体的DMSCN中没有观察到体现。

不同步状态一直持续到第六天。如最下面一行所示，在第七天，VLSCN中时钟基因的体现周期与DMSCN中时钟基因的体现周期之间出现重新同步。在第七天，基本上与光照时间同步地观察到VLSCN和DMSCN二者中的时钟基因的体现。

在假设向西飞行并且日照时间延迟10小时的情况下，基因的体现响应于第七天的日照时间的变化。也就是说，从第一天到第六天出现时差反应。

图3是示出了在假设向东飞行并且将日照时间提前6小时的情况下的视交叉上核中的体现的观察结果的图。

如图3中第二行所示，从第一天的1点开始光进行照射，由此光照时间提前6小时。

在这种情况下，例如，从第一天的3点的观察结果可以看出，观察到VLSCN中的时钟基因的体现，而在DMSCN中没有观察到体现。因此，VLSCN与DMSCN之间出现不同步。不同步状态一直持续到第12天。如最下面一行所示，在第13天，VLSCN中的时钟基因的体现周期与DMSCN中的时钟基因的体现周期之间出现重新同步。

如图3所示，在假设向东飞行并且将日照时间提前6小时的情况下，基因的体现响应于第13天的日照时间的变化。也就是说，从第1天到第12天出现时差反应。

如越洋旅行经历的那样，在向西飞行的情况下(在延迟时间的情况下)与在向东飞行的情况下(在提前时间的情况下)，从时差反应恢复的恢复时间不同。实际上，这个现象与从当在视交叉上核中的上述时钟基因之间出现不同步时的时间到当出现重新同步时的时间的时段相当匹配。在非专利文献″An Abrupt Shift in the Day/Night CycleCauses Desynchrony in the Mammalian Circadian Center″，MamoruNagano，Akihito Adachi，Ken-ichi Nakahama，Toru Nakamura，Masako Tamada，Elizabeth Meyer-Bernstein，Amita Sehgal和Yasufumi Shigeyoshi，The Journal of Neuroscience，2003年7月9日·23(14)：6141-6151·6141)中描述了与此类似的观察结果。

已经揭示了，时差反应是在从当在视交叉上核中的两种不同类型的时钟基因的体现之间出现不同步时的时间到出现重新同步时的时间的不稳定时段内出现的现象。然而，没有解决为什么在提前时间的情况与延迟时间的情况之间重新同步所需的时间段不同。

在非专利文献″Mathematical model expressing SCN at the timeof jet lag″，Takeshi Asakawa，Satoshi Koinuma，Mamoru Nagano和Yasufumi Shigeyoshi，海报展示″Second Japanese society forquantitative biology 2010″中做出如下建模的研究。VLSCN神经元和DMSCN神经元被表达为相互彼此协作的振荡器，并且VLSCN和DMSCN神经元组的时钟基因被解释为耗散系统以对系统建模。注意：视交叉上核中的一个神经元产生受限周期震荡的原因是时钟基因网络自身组成负反馈环的事实(参照“″A model for circadianoscillation in the Drosophila period protein(PER)″，Goldbeter A.，Proc.R.Soc.London Ser.B261，391-324”)。

发明内容

为健康和为社会活动有效治愈时差反应是重要的。如果可以通过计算机模拟再现从视交叉上核中的两种类型振荡器的不同步(即，时差反应的原因)到它们重新同步的过程，则生物钟如何紊乱以及然后返回到以前状态变得可以理解。

在非专利文献″Mathematical model expressing SCN at the timeof jet lag″，Takeshi Asakawa，Satoshi Koinuma，Mamoru Nagano和Yasufumi Shigeyoshi，海报展示  ″Second Japanese society forquantitative biology 2010″中研究的数学模型中，描绘了一个VLSCN神经元和一个DMSCN神经元，但是该模型非常复杂。甚至关于一个神经元的数学描述就足够复杂。对于实际应用，VLSCN和DMSCN是独立神经元组，并且由此需要模拟多体连接系统。然而，该模型不适于这种情况。

鉴于这些情形作出本发明。希望每个用户能够更加容易地预测他的或她的时差反应综合症的状态。

根据本发明的一个实施例，提供了一种信息处理设备，包括：获取部件，获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动出发地与移动目的地之间的时差的信息；存储部件，存储通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息；以及模拟部件，使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于模型信息，模拟当移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

该信息处理设备还可以包括输出部件，该输出部件基于模拟部件的模拟结果输出预测的用户发生的时差反应综合症的信息。

输出部件可以显示在腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式与背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式之间出现不同步的时间段。

输出部件可以显示表示从当出现不同步时的时间到当建立重新同步时的时间腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式的图像。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种处理信息的方法，包括如下步骤：获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动目的地的时差的信息；以及使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于存储在存储部件中并且通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息，模拟当用户的移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种使得计算机执行处理的程序，所述处理包括如下步骤：获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动目的地的时差的信息；以及使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于存储在存储部件中并且通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息，模拟当用户的移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时的视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

根据本发明的实施例，获得关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动出发地与移动目的地之间的时差的信息。使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，对当移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式执行模拟。

根据本发明，每个用户可以更加容易地预测他的或她的时差反应综合症的状态。

附图说明

图1是示出了视交叉上核的图；

图2是示出了包括在视交叉上核中的神经元的时钟基因的体现的观察结果的图；

图3是示出了包括在视交叉上核中的神经元的时钟基因的体现的其它观察结果的图；

图4是示出根据本发明的实施例的信息处理设备的结构的例子的框图；

图5是示出信息处理设备的功能结构的例子的框图；

图6是示出信息处理设备的处理的流程图；

图7是示出了模拟的例子的图；

图8是示出了当时间提前时的模拟的例子的图；

图9是从图8继续的示出模拟的例子的图；

图10是从图9继续的示出模拟的例子的图；

图11是示出了当时间延迟时的模拟的例子的图；

图12是从图11继续的示出模拟的例子的图；以及

图13是从图12继续的示出模拟的例子的图。

具体实施方式

信息处理设备的结构

图4是示出根据本发明的实施例的信息处理设备的结构的例子的框图。

信息处理设备1是例如个人计算机等等的设备。CPU(中央处理单元)11、ROM(只读存储器)12和RAM(随机访问存储器)13通过总线14进行互连。

另外，输入/输出接口15连接到总线14。输入部分16(包括键盘、鼠标等等)和输出部分17(包括显示器、扬声器等等)连接到输入/输出接口15。另外，存储部分18(包括硬盘、非易失性存储器等等)、通信部分19(包括网络接口等等)和用于驱动可移动介质21的驱动器20连接到输入/输出接口15。

在具有上述结构的信息处理设备1中，CPU 11通过输入/输出接口15和总线14向RAM 13加载存储在存储部分18等等中的程序以执行该程序，从而执行预定处理。

例如，根据用户输入执行时差反应模拟，并且将关于对用户预测的时差反应的信息呈现给用户以进行模拟。对于关于时差反应的信息，呈现了出现时差反应的时间段、直到时差反应痊愈的时间段、从时差反应恢复的恢复日期和时间、等等。

由此，如果用户例如在飞行之前对时差反应执行模拟，则用户能够掌握预测的发生于该用户的时差反应的情形。另外，该用户可以根据时差反应情形采取行动，使得时差反应持续一定的时间段，并且由此该用户在那个时段内进行休息等等。

图5是示出信息处理设备1的功能结构的例子的框图。

在图5所示的功能部分之中，能够通过图4中的执行预定程序的CPU 11实现它们中的至少一部分。如图5所示，在信息处理设备1中，实现信息获取部分31、模拟部分32、模型信息存储部分33和输出控制部分34。使用输入部分16向信息获取部分31提供表示进行时差反应模拟的用户执行的操作内容的信号。

信息获取部分31基于从输入部分16提供的信号获得关于移动出发地与移动目的地之间的时差的信息。时差还包括时间是被提前还是延迟的信息。

例如，当用户从在显示器上显示的世界地图选择移动出发地和移动目的地时，信息获取部分31根据选择的移动目的地获得时差。当信息处理设备1的当前位置预先存储在信息获取部分31中或者通过GPS(全球定位系统)进行检测时，可以不选择移动出发地。

另外，信息获取部分31获得关于用户的生物时间的信息。注意：人类的生物时钟的周期大约是25小时。信息获取部分31根据人类生物时钟(小时)获得表示用户的生物时间现在是什么时间的信息。

通过某种给定方法提供测量生物时间的方法。关于通过该给定方法测量的生物时间的信息通过对输入部分16的操作输入到信息处理设备1。记录了生物时间信息的可移动介质21可以附接到信息处理设备1，并且生物时间信息可以通过读可移动介质21来获得。

对于有关技术中的测量生物时间的方法，存在非侵入方法和侵入方法。前者的方法包括在24小时内测量体温的方法等等。后者的方法包括测量发根基因的方法、测量24小时内血压的方法、测量24小时内血液中的褪黑激素的变化的方法、等等。在用户指示信息处理设备1执行时差反应模拟之前，用户需要测量用户的生物时间并且将测量结果输入到信息处理设备1。

信息获取部分31将关于时差的信息和关于用户的生物时间的信息输出到模拟部分32。

模拟部分32基于从信息获取部分31提供的信息和存储在模型信息存储部分33中的模型信息执行时差反应模拟。模型信息存储部分33存储通过对日照模式、视交叉上核的VLSCN神经元中的时钟基因的体现模式(通过时钟基因的体现产生的昼夜节律模式)和DMSCN神经元中的时钟基因的体现模式进行建模生成的作为数学模型的信息。

在时差反应模拟中，当根据用户输入的时差将当前位置(即移动出发地)的日照模式变成移动目的地的日照模式时，预测VLSCN神经元中的时钟基因的体现模式和DMSCN神经元中的时钟基因的体现模式。通过用户输入的生物时间确定在开始模拟时VLSCN和DMSCN神经元中的时钟基因的体现状态。

尽管将在以后进行详细描述，但是在模拟部分32中，如上在“Mathematical model expressing SCN at the time of jet lag”中所述的，使用通过收缩(contract)表达视交叉上核中的各个神经元的体现模式的联立微分方程来表达的相位方程执行时差反应模拟。

由此，可以考虑多细胞链接(multicellular linkage)而显著提高模拟速度以及容易地执行模拟。还可以考虑多细胞链接而提高模拟的精度。

模拟部分32将指示时差反应模拟的结果的信息输出到输出控制部分34。

当输出控制部分34通过在显示器上进行显示而呈现关于时差反应的信息时，输出控制部分34基于从模拟部分32提供的信息将出现时差反应的时间段、直到时差反应痊愈的时间段等等显示到包括在输出部分17中的显示器。

另外，当输出控制部分34通过声音呈现关于时差反应的信息时，输出控制部分34基于从模拟部分32提供的信息从扬声器输出用于通知出现时差反应的时间段、直到时差反应痊愈的时间段等等的声音。

信息处理设备的操作

这里，将参照图6中的流程图描述信息处理设备1的处理。

在步骤S1中，信息获取部分31获得关于成为时差反应模拟的对象的用户的生物时间的信息。

在步骤S2中，信息获取部分31获得关于用户的当前位置与移动目的地之间的时差的信息。

在步骤S3中，模拟部分32基于通过信息获取部分31获得的信息和存储在模型信息存储部分33中的模型信息执行时差反应模拟。

在步骤S4中，模型信息存储部分33基于模拟部分32的模拟结果通过在显示器上进行显示或者通过从扬声器输出声音向用户呈现关于时差反应的信息。然后，处理结束。

时差反应模拟

这里，将详细描述在模拟部分32中执行的时差反应模拟。

在用于模拟的模型信息中，外部日/夜的周期以及视交叉上核的VLSCN和DMSCN被分别表示为振荡器。

例如，假设：表示外部日/夜周期的振荡器(LD振荡器)的相位是φ_LD，表示VLSCN的振荡器(组)(VL振荡器(组))的相位是φ_VL，表示DMSCN的振荡器(组)(DM振荡器(组))的相位是φ_DM。分别通过下面表达式1到3表示φ_LD、φ_VL和φ_DM的微分的结果。

[表达式1]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}\·\·\·\left(1\right)$

[表达式2]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL}}+{\mathrm{\κ}}_{L\→V}{f}_1({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})+{\mathrm{\κ}}_{D\→V}{f}_2({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{VL}}\left(t\right)\·\·\·\left(2\right)$

[表达式3]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{DM}}+{\mathrm{\κ}}_{V\→D}{f}_3({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{DM}}\left(t\right)\·\·\·\left(3\right)$

在表达式1到3中，ω_h(h＝LD、VL和DM)是通过振荡器的固有周期(T_h)确定的角速度并且表示为ω_h＝2π/T_h。

另外，κ_S(s＝L→V，D→V，V→D)是表示卷吸(entrainment)函数(表示相位的相互作用的函数)的强度的参数。表达式2中的参数κ_L→V表示LD振荡器对VL振荡器的作用的强度，参数κ_D→V表示DM振荡器对VL振荡器的作用的强度。表达式3的参数κ_V→D表示VL振荡器对DM振荡器的作用的强度。

函数f_i(i＝1、2和3)是卷吸函数。函数ξ_h(t)(h＝VL，DM)表示VLSCN和DMSCN中的各个神经元的时钟基因体现的波动。

外部日/夜的周期确切为25小时，由此可以如下面表达式4所示从表达式1导出LD振荡器的相位的确切解。

[表达式4]

φ_LD(t)＝ω_LDt+α  ...(4)

这里，α是初始值(初始状态的相位)。通过α到α+β的转变(即，通过将LD振荡器的相位改变时差β的量)执行时差反应模拟。在模拟部分32中，α由当前位置的时间确定，β由用户输入的时差确定。

例如，通过考虑下面表达式5到7，可以看见模型的质量。

[表达式5]

$\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{VL}}}\left(t\right)=0\·\·\·\left(5\right)$

[表达式6]

κ_D→V＜＜κ_L→V          ...(6)

[表达式7]

f₁(φ_LD-φ_VL)≡φ_LD-φ_VL  ...(7)

表达式5表示：通过进行平均化忽视VL振荡器的波动。表达式6表示：促进DMSCN到VLSCN的同步的信息传播因子的强度远远弱于VLSCN体现周期到外部光照环境的卷吸的强度。如上所述，如果光照时间突然变化，VLSCN神经元的时钟基因的体现周期在变化后的早期阶段就与光照时间同步。表达式7表示外部光照环境的卷吸函数到最简单形式的简化。

此时，表达式2通过下面的简单形式的表达式8来表达。

[表达式8]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL}}+{\mathrm{\κ}}_{L\→D}({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})\·\·\·\left(8\right)$

基于表达式8，VL振荡器相位φ_VL(t)被表达为下面的表达式9。表达式9中的值α′由下面的表达式10来表达。这里，C是预定系数。

[表达式9]

${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}\left(t\right)={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}t+\mathrm{\α}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}}{{\mathrm{\κ}}_{L\→V}}+\mathrm{Cexp}(-{\mathrm{\κ}}_{L\→V}t)$

$\widetilde{\‾}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}t+{\mathrm{\α}}^{,}\·\·\·\left(9\right)$

$(t\→\∞)$

[表达式10]

${\mathrm{\α}}^{,}\≡\mathrm{\α}+\frac{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}}{{\mathrm{\κ}}_{L\→V}}\·\·\·\left(10\right)$

表达式9表示：VL振荡器与LD振荡器立即同步，具有相差α′。用于卷吸的时间(直到同步)根据κ_L→V进行变化，κ_L→V表示LD振荡器对VL振荡器的作用的强度。

通过到此的描述，应该明白，向东飞行与向西飞行之间的时差反应的不对称性是由于表达式3中的函数f₃(φ_VL-φ_DM)导致的。

因此，引入了参数δ以如表达式11中所示打破对称性以确定函数f₃(φ_VL-φ_DM)，然后可以确定最适于表示时差反应的不对称性的参数δ的值是什么。

[表达式11]

$f_3({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})\≡\sin ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})+\frac{\mathrm{\δ}}{6}\cos \left[2({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})\right]\·\·\·\left(11\right)$

如下面的表达式12所示，可以通过进行平均化忽视DM振荡器的波动。

[表达式12]

$\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{DM}}}\left(t\right)=0\·\·\·\left(12\right)$

在这个例子中，表示DM振荡器的相位的微分的表达式3被表达为下面的表达式13。

[表达式13]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{DM}}+{\mathrm{\κ}}_{V\→D}[\sin ({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})+\frac{\mathrm{\δ}}{6}\cos [2({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})\left]\right]\·\·\·\left(13\right)$

当在日本执行时差反应模拟时，通常，许多人尽管仍待在日本但仍经受轻微时差反应(社会时差反应)。VLSCN和DMSCN的体现周期没有完全与外部光照周期同步。因此，当执行模拟时，除了日本时间α和时差β以外，需要测量并输入待模拟的用户的生物时间作为完全同步的VL振荡器和DM振荡器的相位的初始值。基于输入的生物时间确定φ_VL和φ_DM的初始状态。

在模拟中，使用具有上述特征的表达式14到16。

[表达式14]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}\⇒{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}\left(t\right)={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}t+\mathrm{\α}+\mathrm{\β}\·\·\·\left(14\right)$

[表达式15]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL}}+{\mathrm{\κ}}_{L\→V}{f}_1({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})+{\mathrm{\κ}}_{D\→V}{f}_2({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{VL}}\left(t\right)\·\·\·\left(15\right)$

[表达式16]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{DM}}+{\mathrm{\κ}}_{V\→D}{f}_3({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM}})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{DM}}\left(t\right)\·\·\·\left(16\right)$

据认为，在VLSCN的体现周期与DMSCN的体现周期(VLSCN神经元的时钟基因的体现周期与DMSCN神经元的时钟基因的体现周期)之间出现不同步时发生时差反应。通过基于表达式14到表达式16对VL振荡器和DM振荡器的相位的变化执行模拟以确定VL振荡器和DM振荡器的相位彼此不同步的时间，确定出现时差反应的时间段和直到时差反应痊愈的时间等等变为可能。

关于此，当尝试在包括VL振荡器组和DM振荡器组的系统中模拟时，通过扩展表达式14到16，使用下面表达式17到19。

[表达式17]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}\⇒{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}\left(t\right)={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LD}}t+\mathrm{\α}+\mathrm{\β}\·\·\·\left(17\right)$

[表达式18]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL},i}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{VL},i}+{\mathrm{\κ}}_{L\→V}{f}_1({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{LD}}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL}})$

$+{\mathrm{\κ}}_{D\→V}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{f}_2({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM},j}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL},i})+{\mathrm{\κ}}_{V\↔V}\underset{j(j\≠i)}{\mathrm{\Σ}}{f}_4({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL},j}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL},i})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{VL},i}\left(t\right)\·\·\·\left(18\right)$

[表达式19]

$\frac{d{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM},i}}{\mathrm{dt}}={\mathrm{\ω}}_{\mathrm{DM},i}+{\mathrm{\κ}}_{V\→D}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{f}_3({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{VL},j}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM},i})$

$+{\mathrm{\κ}}_{D\↔D}\underset{j(j\≠i)}{\mathrm{\Σ}}{f^{,}}_4({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM},j}-{\mathrm{\φ}}_{\mathrm{DM},i})+{\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{DM},j}\left(t\right)\·\·\·\left(19\right)$

上述数学模型信息存储在模型信息存储部分33中作为模型信息并且用于进行时差反应模拟。

图7是示出每个振荡器的相位的变化的示意图。

图7所示的圆圈表示24小时一周的时钟。外圈上的着色圆形标记O_LD表示LD振荡器。另外，内圈上的阴影圆形标记O_VL表示VL振荡器(组)，并且圆形标记O_DM表示DM振荡器(组)。

LD振荡器在外圈上移动，VL振荡器和DM振荡器在内圈上移动，它们独立地沿逆时针方向在箭头方向上以角速度ω_h移动。例如，LD振荡器基本上24小时绕外圈一周。当没有发生时差反应时，VL振荡器和DM振荡器移动以跟随LD振荡器。在下文中，将假设逆时针方向是前进方向而顺时针方向是相反方向进行描述。

通过用户的当前位置和时间确定开始模拟时LD振荡器的位置。另外，通过用户的生物时间确定开始模拟时VL的位置。图7所示的VL振荡器和DM振荡器的位置表示用户的生物时间是什么时间。

当假设向东飞行开始模拟时，如图8所示，设置LD振荡器的位置使得那个位置在前进方向上被移动用户输入的时差的量。

在图8的例子中，LD振荡器的位置在前进方向上从点P₁移动到点P₂。外弧上的位置P₁到位置P₂的距离基本是1/4圆周，由此图8示出了在输入6小时的提前作为时差的情况下开始模拟时的状态。如双向箭头所示，此时在LD振荡器与VL振荡器之间作用的卷吸的强度通过表达式15中的κ_L→V f₁(φ_LD-φ_VL)来表达。

图9是示出了在从当如图8所示设置LD振荡器的位置时的时间过去预定时间段以后的每个振荡器的状态的图。

如图9所示，VL振荡器迅速跟随LD振荡器，而DM振荡器没有立即跟随LD振荡器。图9所示的状态是在VLSCN与DMSCN之间出现不同步的状态。在该状态下，时差反应发生。如图9中的双向箭头所示，此时在VL振荡器与DM振荡器之间作用的卷吸的强度通过表达式16中的κ_V→D f₃(φ_VL-φ_DM)来表达。

图10是示出了在从图9的状态进一步过去预定时间段以后的每个振荡器的状态的图。

如图10所示，在从当出现不同步的时间开始过去预定时间段以后，VL振荡器和DM振荡器重新同步。据认为，时差反应一直持续到图10所示的状态，由此从图9所示的状态到图10所示的状态的时间段被呈现给用户作为例如其间出现时差反应的时间。

图11是示出了假设向西飞行的模拟中的每个振荡器的状态的图。

基本上按照与假设向东飞行的模拟相同的方式执行假设向西飞行的模拟。也就是说，当假设向西飞行开始模拟时，如图11所示，设置LD振荡器的位置使得该位置在后退方向上被移动用户输入的时差量。

在图11的例子中，LD振荡器的位置在后退方向上从点P₁移动到点P₂。如图11的双向箭头所示，此时在LD振荡器与VL振荡器之间作用的卷吸的强度通过表达式15中的κ_L→V f₁(φ_LD-φ_VL)来表达。

图12是示出了在从当如图11所示设置LD振荡器的位置时的时间开始过去预定时间段以后的每个振荡器的状态的图。

如图12所示，VL振荡器迅速跟随LD振荡器，而DM振荡器没有立即跟随LD振荡器。图12所示的状态是在VLSCN与DMSCN之间出现不同步的状态。在这种状态下，时差反应发生。如图12的箭头所示，此时在VL振荡器与DM振荡器之间作用的卷吸的强度通过表达式16中的κ_V→D f₃(φ_VL-φ_DM)来表达。

图13是示出了在从图12的状态进一步过去预定时间段以后的每个振荡器的状态的图。

如图13所示，在从当出现不同步的时间过去预定时间段以后，VL振荡器和DM振荡器重新同步。据认为，时差反应一直持续到图13所示的状态，由此从图12所示的状态到图13所示的状态的时间段被呈现给用户作为例如其间出现时差反应的时间。

如上所述执行由模拟部分32执行的时差反应模拟。显示如图7到图13所示的每个振荡器的移动的图像可以在显示器上进行显示作为待呈现给用户的时差反应的模拟结果。

程序的描述

上述一系列处理能够由硬件或软件执行。当通过软件执行这一系列处理时，组成软件的程序可以安装在内置专用硬件的计算机内。或者，程序可以安装在通用个人计算机等等中。

通过记录在图4所示的可移动介质21上提供待安装的程序，可移动介质21包括光盘(CD-ROM(紧凑盘只读存储器)、DVD(数字多功能盘)等等)、半导体存储器、等等。另外，可以通过有线或无线介质(例如，局域网、因特网和数字广播)提供程序。程序可以预先安装在ROM 12或存储部分18中。

关于此，由计算机执行的程序可以是根据在本说明书中描述的顺序按照时间顺序执行的程序。或者，程序可以是并行或在所需定时(例如，调用等等时)进行执行的程序。

本申请包含与在于2010年5月11日提交到日本专利局的日本在先专利申请JP 2010-109644中公开的主题有关的主题，该日本在先专利申请的全部内容通过引用并入本文。

本领域技术人员应该明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种变型、组合、子组合和变更，只要它们位于权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (7)

1.一种信息处理设备，包括：

获取部件，获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动出发地与移动目的地之间的时差的信息；

存储部件，存储通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息；以及

模拟部件，使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态基于模型信息，模拟当移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

2.根据权利要求1的信息处理设备，还包括：

输出部件，基于模拟部件的模拟结果输出预测的对于用户发生的时差反应综合症的信息。

3.根据权利要求2的信息处理设备，

其中，输出部件显示在腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式与背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式之间出现不同步的时间段。

4.根据权利要求2的信息处理设备，

其中，输出部件显示表示从当出现不同步时的时间到当建立重新同步时的时间腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式的图像。

5.一种处理信息的方法，包括如下步骤：

获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动目的地的时差的信息；以及

使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于存储在存储部件中并且通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息，模拟当用户的移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

6.一种使得计算机执行处理的程序，所述处理包括如下步骤：

获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动目的地的时差的信息；以及

使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态，基于存储在存储部件中并且通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息，模拟当用户的移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

7.一种信息处理设备，包括：

获取机构，获取关于用户的生物时间的信息和关于用户的移动出发地与移动目的地之间的时差的信息；

存储机构，存储通过建模日照模式、视交叉上核的腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式生成的模型信息；以及

模拟机构，使用通过用户的生物时间确定的状态作为开始状态基于模型信息，模拟当移动出发地的日照模式根据时差进行变化以变成用户的移动目的地的日照模式时，腹外侧区域的神经元的时钟基因的体现模式和背内侧区域的神经元的时钟基因的体现模式。

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