JP2011234940A - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】時差症候群の状態をより簡単に予測することができるようにするシミュレーション手段と備える情報処理装置を提供する。
【解決手段】入力部16から時差の情報と体内時間の情報が情報取得部31に入力される。シミュレーション部32は、情報取得部31から供給された情報と、モデル情報記憶部33に記憶されているモデル情報に基づいて時差ボケのシミュレーションを行う。出力制御部34は、シミュレーション部32から供給された情報に基づいて、時差ボケが起きている時間、時差ボケが治るまでの時間などを出力部17を構成するディスプレイに表示させる。VLSCNにおいては、変化後の日照パターンにすぐに同期して発現パターンが観測されるが、DMSCNにおいては観測されず、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている時間が、時差ボケが生じている時間としてユーザに提示される。本発明は、パーソナルコンピュータに適用することができる。
【選択図】図5
【解決手段】入力部16から時差の情報と体内時間の情報が情報取得部31に入力される。シミュレーション部32は、情報取得部31から供給された情報と、モデル情報記憶部33に記憶されているモデル情報に基づいて時差ボケのシミュレーションを行う。出力制御部34は、シミュレーション部32から供給された情報に基づいて、時差ボケが起きている時間、時差ボケが治るまでの時間などを出力部17を構成するディスプレイに表示させる。VLSCNにおいては、変化後の日照パターンにすぐに同期して発現パターンが観測されるが、DMSCNにおいては観測されず、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている時間が、時差ボケが生じている時間としてユーザに提示される。本発明は、パーソナルコンピュータに適用することができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関し、特に、各ユーザの時差症候群の状態をより簡単に予測することができるようにした情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。
人類が航空機という移動手段を手にして以来、時差症候群(以下、適宜、時差ボケという)という現象が大きな問題になってきた。外部環境としての光照射時間が突然変化するようなことは自然界には存在しないため、時差ボケは生物進化的にも未経験な現象といえる。
近年の報告では、光照射時間を突然変化させることによって高齢のラットに時差ボケを起こさせた場合、突然死するという現象も報告されている(非特許文献1)。人間においても同様のことが起きる可能性もあり、時差ボケのどの作用が個体の死に繋がるのかについての原因の究明が急がれている。
また、近年の研究により、時差ボケというのは、哺乳類の中枢時計である視交叉上核という脳内の神経核における時計遺伝子の発現同期が一時的に失われて(二つに分裂して同期して)、再び同期するまでの間の現象である事が解明された(非特許文献2)。
図1は、左右の視交叉上核を示す図である。
視交叉上核(suprachiasmatic nucleus(SCN))は脳内の視床下部にある神経細胞の集まりである。視交叉上核には、解剖学的に大きく分類して視神経細胞からの光情報を受け取る光受容部がある部分と、光受容部がない部分がある。前者の光受容部がある部分を腹外側部(Ventrolateral SCN(VLSCN))といい、後者の光受容部がない部分を背内側部(Dorsomedial SCN(DMSCN))という。
VLSCNの神経細胞における時計遺伝子の発現周期と、DMSCNの神経細胞における時計遺伝子の発現周期は、いずれも、時差ボケが起きていない場合には、日照周期と同期して24時間周期を保つようになっている。
この状態で光の照射時間を突然変化させた場合、VLSCNの時計遺伝子においては、即座に光の照射時間の変化に追従し、変化後の日照周期(光の照射の周期)に同期して発現するのが観測されるが、DMSCNにおいてはVLSCNのように早く同期して発現するのは観測されず、結果として、VLSCNの時計遺伝子が作る振動とDMSCNの時計遺伝子が作る振動の脱同期が生じる。
図2は、モデル動物であるラットの視交叉上核を構成する神経細胞の時計遺伝子の発現をin situ hybridizationという手法で代表的な時計遺伝子PER1を観測した結果を示す図である。
図2は、西へのフライトを想定し、日照時間を10時間だけ遅らせた場合の観測結果を示している。横軸は時刻を表し、縦軸は日数を表す。それぞれの視交叉上核の状態は2時間毎の発現の状態を示している。視交叉上核内において色が付いている部分が、時計遺伝子が発現している神経細胞の部分である。
図2の最上段に示すように、0日目(Day0)においては、光の照射が行われている間に発現が観測され、VLSCNの神経細胞における時計遺伝子の発現周期と、DMSCNの神経細胞における時計遺伝子の発現周期は光の照射周期に同期している。0日目には、7時から19時まで光の照射が行われている。
2段目に示すように、0日目の19時から1日目(Day1)の17時まで光の照射を行わないことによって、日照時間を10時間だけ遅らせている。1日目の17時から5時までは光を照射し、1日目の5時以降は、12時間周期で光の照射ありの状態と照射なしの状態を繰り返している。
この場合、例えば1日目の23時の観測結果に現れるように、VLSCNにおいては時計遺伝子の発現が観測されるが、DMSCNにおいては発現が観測されない。すなわち、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている。上述したように、光の照射時間を突然変化させた場合、光受容部があるVLSCNにおいては、光の照射時間の変化にすぐに追従する形で発現が観測されるが、光受容部がないDMSCNにおいては発現が観測されない。
脱同期が生じている状態が6日目まで続き、最下段に示すように7日目に、VLSCNの時計遺伝子の発現周期と、DMSCNの時計遺伝子の発現周期の再同期が生じている。7日目においては、光の照射時間にほぼ同期する形で、VLSCNとDMSCNの双方において時計遺伝子の発現が観測されている。
西へのフライトを想定して日照時間を10時間だけ遅らせた場合、日照時間の変化に7日目に対応したことになる。すなわち、時差ボケが1日目から6日目まで起きていることになる。
図3は、東へのフライトを想定し、日照時間を6時間だけ進めた場合の視交叉上核における発現の観測結果を示す図である。
図3の2段目に示すように、1日目の1時から光の照射を開始することによって、光の照射時間を6時間だけ進めている。
この場合、例えば1日目の3時の観測結果に現れるように、VLSCNにおいては時計遺伝子の発現が観測されるがDMSCNにおいては発現が観測されず、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている。脱同期が生じている状態が12日目まで続き、最下段に示すように13日目に、VLSCNの時計遺伝子の発現周期と、DMSCNの時計遺伝子の発現周期の再同期が生じている。
図3に示すように、東へのフライトを想定して日照時間を6時間だけ進めた場合、日照時間の変化に13日目に対応したことになる。すなわち、時差ボケが1日目から12日目まで起きていることになる。
海外旅行でも経験があるように、西へのフライトの場合(時間を遅らせる場合)と、東へのフライトの場合(時間を進ませる場合)とでは、時差ボケからの回復時間が異なる。実際、この現象は、上述したような視交叉上核内の時計遺伝子が脱同期してから再同期するまでの時間とよく一致している。非特許文献2には、このような観測結果について記載されている。
時差ボケとは、視交叉上核で二種の異なった時計遺伝子の発現が脱同期してから再同期するまでの不安定時期の現象であるという事が判明したわけだが、時間を進めた場合と時間を遅らせた場合とで再同期までの時間がなぜ異なっているのかはまだ解明されていない。
非特許文献3においては、VLSCNの神経細胞とDMSCNの神経細胞のそれぞれを相互に連携を取る振動子として表現し、VLSCNとDMSCNの神経細胞群の時計遺伝子を散逸系として捉えることで、その系をモデル化することが検討されている。視交叉上核の1つの神経細胞がリミットサイクル振動を産み出す原因は、時計遺伝子のネットワークが自身でNegative feedback loopを構成していることにあるという事が知られている(非特許文献4参照)。
XI. Congress of the European biological Rhythms Society (EBRS2009)での講演資料 "Symposium 19. Hot topics" S19-1 "Fatel Effects of an immune challenge following repeated phase shifts"Davidson AJ, Castanon-Cervantes O, Ehlen C, Menaker M, Paul K
"An Abrupt Shift in the Day/Night Cycle Causes Desynchrony in the Mammalian Circadian Center", Mamoru Nagano, Akihito Adachi, Ken-ichi Nakahama, Toru Nakamura, Masako Tamada, Elizabeth Meyer-Bernstein, Amita Sehgal, and Yasufumi Shigeyoshi , The Journal of Neuroscience, July 9, 2003・23(14):6141− 6151・6141
「第2回定量生物学の会 2010」でのポスター発表"Jet lag 時のSCNを表現する数理モデル"浅川 剛、鯉沼 聡、長野 護、重吉 康史
"A model for circadian oscillation in the Drosophila period protein (PER)",Goldbeter A., Proc. R. Soc. London Ser. B261, 391-324
時差ボケを効果的に治すことは健康的にも社会活動的にも重要である。時差ボケの原因である視交叉上核内の二種の振動子の脱同期から再同期までをコンピュータシミュレーションによって再現することができれば、体内時計がどのようにおかしくなって、元に戻るのかが分かるようになる。
非特許文献3で検討されている数理モデルは、VLSCNの1個の神経細胞とDMSCNの1個の神経細胞を表したものであるが非常に複雑なものになっている。1細胞の数学的記述でも十分複雑なので、現実的な用途として、VLSCNとDMSCNはそれぞれが神経細胞の集まりであるため多体の連結系のシミュレーションする必要があるが、そのようなケースには向いていない。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、各ユーザの時差症候群の状態をより簡単に予測することができるようにするものである。
本発明の一側面の情報処理装置は、ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動元と移動先の時差の情報とを取得する取得手段と、日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として前記モデル情報に基づいてシミュレーションするシミュレーション手段とを備える。
前記ユーザに起きることが予測される時差症候群に関する情報を、前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果に基づいて出力する出力手段をさらに設けることができる。
前記出力手段には、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンに脱同期が生じている時間を表示させることができる。
前記出力手段には、脱同期が生じてから再同期が確立されるまでの、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンを表す画像を表示させることができる。
本発明の一側面の情報処理方法は、ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動先の時差の情報とを取得し、前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として、記憶手段に記憶されている、日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報に基づいてシミュレーションするステップを含む。
本発明の一側面のプログラムは、ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動先の時差の情報とを取得し、前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として、記憶手段に記憶されている、日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報に基づいてシミュレーションするステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
本発明の一側面においては、ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動先の時差の情報とが取得され、前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとが、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態としてモデル情報に基づいてシミュレーションされる。
本発明によれば、各ユーザの時差症候群の状態をより簡単に予測することができる。
[情報処理装置の構成]
図4は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
図4は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
情報処理装置1はパーソナルコンピュータなどの装置である。CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13は、バス14により相互に接続されている。
バス14には、さらに、入出力インタフェース15が接続されている。入出力インタフェース15には、キーボード、マウスなどよりなる入力部16、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部17が接続される。また、入出力インタフェース15には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部18、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部19、リムーバブルメディア21を駆動するドライブ20が接続される。
以上のように構成される情報処理装置1においては、CPU11が記憶部18などに記憶されているプログラムを入出力インタフェース15及びバス14を介してRAM13にロードして実行することにより所定の処理が行われる。
例えば、時差ボケのシミュレーションがユーザの入力に応じて行われ、シミュレーション対象のユーザに起こると予測される時差ボケに関する情報が提示される。時差ボケに関する情報として、時差ボケが起きている時間、時差ボケが治るまでの時間、時差ボケが治る日時などが提示される。
これにより、ユーザは、時差ボケのシミュレーションを例えばフライト前に行っておくことによって、自分にこれから起こると予測される時差ボケの状況を把握することができる。また、ユーザは、このくらい時差ボケが続くからその間は安静にしておこうなどといったように、時差ボケの状況に応じた行動をとることができる。
図5は、情報処理装置1の機能構成例を示すブロック図である。
図5に示す機能部のうちの少なくとも一部は、図4のCPU11により所定のプログラムが実行されることによって実現される。図5に示すように、情報処理装置1においては、情報取得部31、シミュレーション部32、モデル情報記憶部33、および出力制御部34が実現される。情報取得部31に対しては、時差ボケのシミュレーションの対象となるユーザにより入力部16を用いて行われた操作の内容を表す信号が供給される。
情報取得部31は、入力部16から供給された信号に基づいて、移動元と移動先の時差の情報を取得する。時差には、時間を進めるのか遅らせるのかも含まれる。
例えば、ディスプレイに表示された世界地図から移動元と移動先がユーザにより選択されたとき、選択された移動先までの時差が情報取得部31により求められ、取得される。情報処理装置1の現在位置が情報取得部31に予め登録されていたり、GPS(Global Positioning System)によって検出されたりする場合、移動元の選択が行われないようにすることも可能である。
また、情報取得部31はユーザの体内時間の情報を取得する。人間の体内時計の周期は約25時間周期であることが知られている。情報取得部31においては、人間の体内時計において、ユーザのいまの体内時間(時刻)が何時であるのかを表す情報が取得される。
体内時間の測定方法は既知の手法で行われ、その既知の手法によって測定された体内時間の情報が、入力部16に対する操作によって情報処理装置1に入力される。体内時間の情報が記録されたリムーバブルメディア21が情報処理装置1に装着され、リムーバブルメディア21から読み出されることによって体内時間の情報が取得されるようにしてもよい。
体内時間の既知の測定方法には非侵襲の方法と侵襲の方法とがあり、前者の方法には、24時間の深部体温の変化を測定する方法などがある。後者の方法には、毛根遺伝子を測定する方法、24時間の血圧の変化を測定する方法、24時間の血中のメラトニンの変化を測定する方法などがある。ユーザは、時差ボケのシミュレーションを情報処理装置1に行わせる前に、自分の体内時間を測定し、測定結果を情報処理装置1に入力する必要がある。
情報取得部31は、時差の情報とユーザの体内時間の情報をシミュレーション部32に出力する。
シミュレーション部32は、情報取得部31から供給された情報と、モデル情報記憶部33に記憶されているモデル情報に基づいて時差ボケのシミュレーションを行う。モデル情報記憶部33には、日照パターンと、視交叉上核のVLSCNの神経細胞の時計遺伝子による発現パターン(時計遺伝子の発現により生じる概日リズムのパターン)と、DMSCNの神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを数理モデルとしてモデル化した情報が記憶されている。
時差ボケのシミュレーションにおいては、移動元である現在位置の日照パターンを、移動先の日照パターンになるようにユーザにより入力された時差に応じて変えたときの、VLSCNの神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとDMSCNの神経細胞の時計遺伝子による発現パターンが予測される。シミュレーションの開始時のVLSCNとDMSCNの神経細胞の時計遺伝子による発現の状態は、ユーザにより入力された体内時間によって特定される。
詳細については後述するが、シミュレーション部32においては、視交叉上核のそれぞれの神経細胞の発現パターンを表す非特許文献3に記載されているような連立微分方程式を縮約して表現した位相方程式を用いて、時差ボケのシミュレーションが行われる。
これにより、シミュレーション速度を格段に向上させることができ、また、多細胞の連携を考慮したシミュレーションを容易に行うことができる。多細胞の連携を考慮したシミュレーションによって、シミュレーションの精度の向上を図ることも可能になる。
シミュレーション部32は、時差ボケのシミュレーション結果を表す情報を出力制御部34に出力する。
出力制御部34は、時差ボケに関する情報をディスプレイの表示によって提示する場合、シミュレーション部32から供給された情報に基づいて、時差ボケが起きている時間、時差ボケが治るまでの時間などを出力部17を構成するディスプレイに表示させる。
また、出力制御部34は、時差ボケに関する情報を音声によって提示する場合、シミュレーション部32から供給された情報に基づいて、時差ボケが起きている時間、時差ボケが治るまでの時間などを通知する音声をスピーカから出力させる。
[情報処理装置の動作]
ここで、図6のフローチャートを参照して、情報処理装置1の処理について説明する。
ここで、図6のフローチャートを参照して、情報処理装置1の処理について説明する。
ステップS1において、情報取得部31は、時差ボケのシミュレーションの対象となるユーザの体内時間の情報を取得する。
ステップS2において、情報取得部31は、ユーザの現在位置と移動先の時差の情報を取得する。
ステップS3において、シミュレーション部32は、情報取得部31により取得された情報と、モデル情報記憶部33に記憶されているモデル情報に基づいて時差ボケのシミュレーションを行う。
ステップS4において、モデル情報記憶部33は、シミュレーション部32によるシミュレーション結果に基づいて、時差ボケに関する情報をディスプレイの表示によって、またはスピーカからの音声出力によってユーザに提示する。その後、処理は終了される。
[時差ボケシミュレーション]
ここで、シミュレーション部32において行われる時差ボケのシミュレーションの詳細について説明する。
ここで、シミュレーション部32において行われる時差ボケのシミュレーションの詳細について説明する。
シミュレーションに用いられるモデル情報においては、外部の昼/夜のサイクル、視交叉上核のVLSCN、DMSCNがそれぞれ振動子として表現される。
例えば、外部の昼/夜のサイクルを表す振動子(LD振動子)の位相をφLD、VLSCNを表す振動子(群)(VL振動子(群))の位相をφVL、DMSCNを表す振動子(群)(DM振動子(群))の位相をφDMとする。φLD,φVL,φDMを微分した結果はそれぞれ下式(1)乃至(3)により表される。
式(1)乃至(3)において、ωh(h=LD,VL,DM)は、振動子の固有周期(Th)よって決まる角速度であり、ωh=2π/Thにより表される。
また、κs(s=L→V,D→V,V→D)は、引き込み関数(位相の相互作用を表す関数)の強度を示すパラメータである。式(2)のκL→Vは、LD振動子によるVL振動子に対する作用の強度を表し、κD→Vは、DM振動子によるVL振動子に対する作用の強度を表す。式(3)のκV→Dは、VL振動子によるDM振動子に対する作用の強度を表す。
fi(i=1,2,3)は引き込み関数である。ξh(t)(h=VL,DM)は、VLSCN,DMSCNのそれぞれの神経細胞内の時計遺伝子の発現の揺らぎを表す。
αは初期値(初期状態の位相)である。時差ボケのシミュレーションは、αをα+βとして、LD振動子の位相を時差βの分だけ突然遷移させることで行われる。シミュレーション部32においては、αは現在位置の時刻により特定され、βは、ユーザにより入力された時差により特定される。
式(5)は、平均化することでVL振動子の揺らぎを無視することを表す。式(6)は、DMSCNからVLSCNへの同期を促す情報伝搬因子の強度が、外部の光環境にVLSCNの発現周期が引き込まれる強度に比べると格段に弱いことを表す。上述したように、光の照射時間を突然変化させた場合、VLSCNの神経細胞の時計遺伝子の発現周期は変化後の照射時間に早い段階で同期する。式(7)は、外部の光環境からの引き込み関数を最も簡単なものにすることを表す。
式(9)は、VL振動子が、位相差α’を持ってLD振動子に即座に同期することを表す。LD振動子によるVL振動子に対する作用の強度を表すκL→Vに応じて、引き込みまで(同期するまで)の時間が変わることになる。
これまでの説明により、時差ボケにおける、東へのフライトと西へのフライトの非対称性は、式(3)中の関数f3(φVL-φDM)に原因を求めることが出来ることが分かる。
日本で時差ボケのシミュレーションを行うとして、一般に、日本に居ながらにして軽度の時差ボケ(Social Jet Lag)になっている人が多く、外部の日照周期にVLSCNとDMSCNの発現周期が完全に同期しているわけではない。従って、シミュレーションを行う場合には、日本時刻αと時差βに加えて、完全に同期したVL振動子とDM振動子の位相の初期値として、シミュレーション対象となるユーザの体内時間を測定して入力する必要がある。入力された体内時間に基づいて、φVLとφDMの初期状態が特定されることになる。
VLSCNの発現周期とDMSCNの発現周期(VLSCNの神経細胞の時計遺伝子の発現周期とDMSCNの神経細胞の時計遺伝子の発現周期)が脱同期を起こしている間に時差ボケが生じていると考えられる。式(14)乃至(16)に基づいてVL振動子とDM振動子の位相の変化のシミュレーションを行い、VL振動子とDM振動子の位相が同期していない時間を特定することによって、時差ボケが生じている時間や時差ボケが治るまでの時間などを特定することが可能になる。
以上のような数理モデルの情報がモデル情報としてモデル情報記憶部33に記憶され、時差ボケのシミュレーションに用いられる。
図7は、各振動子の位相の変化を模式的に示す図である。
図7に示す円は1周が24時間の時計を表す。色を付けて外側の円上に示す丸印OLDはLD振動子を表す。また、斜線を付けて内側の円上に示す丸印OVLはVL振動子(群)を表し、丸印ODMはDM振動子(群)を表す。
LD振動子は外側の円上を、VL振動子とDM振動子は内側の円上を、それぞれ矢印の方向に反時計回りに角速度ωhに従って移動する。例えばLD振動子は、外側の円上をほぼ24時間で1周することになる。時差ボケが起きていないとき、VL振動子とDM振動子は、LD振動子に追従する形で移動する。以下、反時計回りの方向を順方向とし、時計回りの方向を逆方向として説明する。
シミュレーション開始時のLD振動子の位置はユーザの現在位置と時刻によって特定される。また、シミュレーション開始時のVL振動子とDM振動子の位置はユーザの体内時間によって特定される。図7に示すVL振動子とDM振動子の位置は、ユーザの体内時間が何時であるのかを表す。
東へのフライトを想定したシミュレーション開始時、図8に示すように、ユーザにより入力された時差に相当する分だけ順方向に移動した位置になるようにLD振動子の位置が設定される。
図8の例においては、LD振動子の位置が位置P1から位置P2に順方向に移動している。位置P1から位置P2までの外側の円弧上の距離は1周のほぼ1/4であるから、図8は、時差として6時間だけ進めることが入力された場合のシミュレーションの開始時の様子を示している。双方向の矢印で示すように、このときのLD振動子とVL振動子の間で作用する引き込みの強度が、式(15)のκL→Vf1(φLD-φVL)により表される。
図9は、図8に示すようにしてLD振動子の位置が設定されてから所定の時間だけ経過した後の各振動子の状態を示す図である。
図9に示すように、VL振動子はLD振動子にすぐに追従するが、DM振動子はLD振動子にすぐには追従しない。図9に示す状態が、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている状態となり、この状態のときに時差ボケが起きることになる。図9の双方向の矢印で示すように、このときのVL振動子とDM振動子の間で作用する引き込みの強度が、式(16)のκV→Df3(φVL-φDM)により表される。
図10は、図9の状態からさらに所定の時間だけ経過した後の各振動子の状態を示す図である。
図10に示すように、VL振動子とDM振動子は、脱同期が生じてから所定の時間経過後に再同期する。図10の状態になるまでの間に時差ボケが起きていると考えられるから、図9の状態から図10の状態になるまでの時間が、例えば時差ボケが起きている時間としてユーザに提示される。
図11は、西へのフライトを想定したシミュレーションにおける各振動子の状態を示す図である。
西へのフライトを想定したシミュレーションも東へのフライトを想定したシミュレーションと基本的に同様にして行われる。すなわち、西へのフライトを想定したシミュレーションの開始時、図11に示すように、ユーザにより入力された時差に相当する分だけ逆方向に移動した位置になるようにLD振動子の位置が設定される。
図11の例においては、LD振動子の位置が位置P1から位置P3に逆方向に移動している。図11の双方向の矢印で示すように、このときのLD振動子とVL振動子の間で作用する引き込みの強度が、式(15)のκL→Vf1(φLD-φVL)により表される。
図12は、図11に示すようにしてLD振動子の位置が設定されてから所定の時間だけ経過した後の各振動子の状態を示す図である。
図12に示すように、VL振動子はLD振動子にすぐに追従するが、DM振動子はLD振動子にすぐには追従しない。図12に示す状態が、VLSCNとDMSCNの脱同期が生じている状態となり、この状態のときに時差ボケが起きることになる。図12の矢印で示すように、このときのVL振動子とDM振動子の間で作用する引き込みの強度が、式(16)のκV→Df3(φVL-φDM)により表される。
図13は、図12の状態からさらに所定の時間だけ経過した後の各振動子の状態を示す図である。
図13に示すように、VL振動子とDM振動子は、脱同期が生じてから所定の時間経過後に再同期する。図13の状態になるまでの間に時差ボケが起きていると考えられるから、図12の状態から図13の状態になるまでの時間が、例えば時差ボケが起きている時間としてユーザに提示される。
シミュレーション部32による時差ボケのシミュレーションは以上のようにして行われる。図7乃至図13に示すような各振動子の動きを表す画像がディスプレイに表示され、時差ボケのシミュレーション結果としてユーザに提示されるようにしてもよい。
[プログラムの説明]
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。
インストールされるプログラムは、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)や半導体メモリなどよりなる図4に示されるリムーバブルメディア21に記録して提供される。また、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供されるようにしてもよい。プログラムは、ROM12や記憶部18に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
1 情報処理装置, 31 情報取得部, 32 シミュレーション部, 33 モデル情報記憶部, 34 出力制御部
Claims (6)
- ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動元と移動先の時差の情報とを取得する取得手段と、
日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報を記憶する記憶手段と、
前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として前記モデル情報に基づいてシミュレーションするシミュレーション手段と
を備える情報処理装置。 - 前記ユーザに起きることが予測される時差症候群に関する情報を、前記シミュレーション手段によるシミュレーション結果に基づいて出力する出力手段をさらに備える
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記出力手段は、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンに脱同期が生じている時間を表示させる
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記出力手段は、脱同期が生じてから再同期が確立されるまでの、前記腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、前記背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンを表す画像を表示させる
請求項2に記載の情報処理装置。 - ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動先の時差の情報とを取得し、
前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として、記憶手段に記憶されている、日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報に基づいてシミュレーションする
ステップを含む情報処理方法。 - ユーザの体内時間の情報と、前記ユーザの移動先の時差の情報とを取得し、
前記ユーザの移動先の日照パターンになるように移動元の日照パターンを前記時差に応じて変えたときの、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとを、前記ユーザの体内時間によって特定される状態を開始状態として、記憶手段に記憶されている、日照パターンと、視交叉上核の腹外側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンと、背内側部の神経細胞の時計遺伝子による発現パターンとをモデル化した情報であるモデル情報に基づいてシミュレーションする
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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