筋の生理学的特性を考慮した瞳孔光反射系モデルの構築

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  • Modeling of the Pupillary Light Reflex Considering the Muscular Physiological Knowledge

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抄録

瞳孔光反射系は, 網膜に投射される光量を調節するといった明確な機能を持つ, 生体における不随意な制御系の典型例である. 本研究では, そうした瞳孔光反射系のうち, 特に生理学的な知見が豊富に存在する瞳孔筋系の特性に着目した数理モデルを構築した. 構築したモデルは, 光刺激に対して神経信号を生成する網膜・中枢神経系と, その信号に駆動される筋系の2つのサブシステムからなる. 瞳孔筋系は, 粘弾性モデルで記述した散瞳筋, 縮瞳筋によって構成し, 従来モデルでは考慮されていなかった内部負荷特性をモデルに組み入れることで, 筋動特性を忠実に表現した. また, 網膜・中枢神経系においては, 光刺激強度に依存した応答特性の変化を定式化した. こうした構造を持つ提案モデルは, 光強度-瞳孔径特性および光刺激強度の異なる一群のプラッシュ応答をよく再現した.

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