ハイブリッドペトリネット理論を用いた神経細胞モデルの構築と検討

摘要

A neuron in a brain does not have the electrical firing using its channels on the plasma membrane, but also has an interactome in the cell. So far many researchers have tried to simulate the phenomena, but not many researchers have simulated it with the interactome. The interactome is often simulated using Hybrid Functional Petri Net with Extension (HFPN). Hence HFPN has many resources of the interactome, gene expression, gene regulation, and so on. In the present study, at first, Hodgkin-Huxley model, one of the most famous neuron model was expressed by HFPN, and then the results on the neuronal firing with the circadian period are shown using the circadian module of HFPN using the HFPN module provided by Genomic Object Net Pathway Database.%神経細胞は電気的興奮性を持った細胞膜を持つと同時に、細胞内では、タンパク質など細胞内分子が反応ネットワーク（インタラクトーム）を構成している。これまでの神経細胞のシミュレーションは、その電気現象に着目して行われてきたが、近年、インタラクトームが、その現象に影響を与える辛が分かってきた。神経細胞シミュレータで有名なNEURONやGENESISには神経細胞モデルを扱った多くのライブラリがある．ハイブリッドベトリネット理論（Hybrid Functional Petri Net with Extcnsion（HFPN））を用いたモデルには，遺伝子制御，代射系，シグナル伝達系などの細胞内生化学反応モデルのライブラリがある．まず始めに我々は，神経細胞の基本的なモデルであるHodgkin-Huxleyモデルをベトリネットで構築した．その結果，伽如法やRunge-Kutta法など数値計算法によって得られるシミュレーションと同様な神経発火の閾値，不応期，周期的発火，リバウンド現象を再現出来た．またHFPNのリソースを用いてサーカディアンリズムで発火する神経のシミュレーションを行った．