マルチオシレーターの概日時計の2-オシレーターモデルでの季節情報のエンコード

キシアマ性核（SCN）は約10 000のニューロンのコレクションであり、それぞれがわずかに異なる期間と段階を持つ概日時計として機能します。ニューロン間の多様性は、SCN上に24時間の光パターンと季節の時間の両方を堅牢にエンコードする能力を付与します。クラスターの同期により、異なるニューロンがラインになり、大きな集団が本質的に2つの発振器に減少し、非対称反発誘引性結合の巨視的なネットワークモチーフによって調整されます。この単純化につながる手順を再考し、分析的ソリューションを求めて2枚のオシレーターのケースを厳密に調べます。これらの手順を通じて、SCNネットワークの動作を形成する生理学的に関連するパラメーターを特定し、光周期の季節変動の過去の詳細を保存する能力を描写します。

The suprachiasmatic nucleus (SCN) is a collection of about 10 000 neurons, each of which functions as a circadian clock with slightly different periods and phases, that work in concert with form and maintain the master circadian clock for the organism. The diversity among neurons confers on the SCN the ability to robustly encode both the 24-h light pattern as well as the seasonal time. Cluster synchronization brings the different neurons into line and reduces the large population to essentially two oscillators, coordinated by a macroscopic network motif of asymmetric repulsive-attractive coupling. We recount the steps leading to this simplification and rigorously examine the two-oscillator case by seeking an analytical solution. Through these steps, we identify physiologically relevant parameters that shape the behaviour of the SCN network and delineate its ability to store past details of seasonal variation in photoperiod.