瞳孔筋系の非線形動力学モデル

概要

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瞳孔光反射系は生体制御の明確かつ基本的な例として,生体・生理工学の分野において古くから研究されてきた.しかし,いまだその制御メカニズムの詳細は明らかにされていない.本研究では,瞳孔制御における筋系の振舞いに着目し,生理学や解剖学的知見に基づき,新たな瞳孔筋系の動力学モデルを構築した.そして,種々の実験的知見とモデルの振舞いの比較によりその妥当性を示すと共に,モデルの内部特性解析から,そうした実験的所見に見られる非線形現象の起源に言及し,瞳孔筋系を形成する2種の拮抗筋(縮瞳筋,散瞳筋)の非線形特性ならびに両筋の特性の差異が瞳孔制御を特徴づけていることを示した.モデルの自由パラメータは実験データへのフィッティングにより決定するため,モデルには被験者ごとにユニークな特性が反映される.従って,本モデルは瞳孔制御のメカニズム解明に役立つのみならず,医療への応用も考えられる.特に,その逆モデルを導くことにより,直接的観測の因難な自律神経系活動を瞳孔応答から推定することができ,非侵襲的な自律神経系活動モニタとしても期待できる.
社団法人電子情報通信学会の論文
1994-01-25