Swimming of C.elegans
- 주제(키워드) 도움말 C.elegans , Central pattern generators(CPGs) , Proprioception
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최진훈
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000052546
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약 도움말
C.elegans의 수영 기전 C.elegans는 신경과학뿐 아니라 유전학, 발생학 등 여러 분야에서 널리 연구되고 있는 생물이다. 이번 연구에서는 이미 알려져 있는 뉴런들의 네트워크 구조도를 기본으로 하여 C.elegans의 수영 기전을 설명할 수 있는 모델을 만들었다. 이 모델은 central pattern generator와 자기 수용을 위한 구조를 가지고 있다. Central pattern generator에 의해 반복적인 진동을 시작하고, 등쪽과 배쪽의 움직임이 반대로 나타날 수 있게 하였다. 또한 각 부분에서 자기수용을 위한 구조와 뒤쪽에서 앞쪽을 억제하는 구조를 만들어 신호가 머리 쪽에서 꼬리 쪽으로만 전달될 수 있게 네트워크 모델을 만들었다. 이렇게 만들어진 모델에 Hodgkin-Huxley model식을 이용하여 앞으로 진행할 때의 수영 기전을 만들어 내기 위해 각각의 뉴런 종류에 대해서 전도율, 시냅스의 시간 상수 등의 알맞은 파라미터들을 찾아내기 위한 작업을 수행하였다. 결과적으로 감각 피드백 없이 초기의 짧은 자극으로도 계속 반복적으로, 앞쪽에서 뒤쪽으로 구불거림이 순차적으로 나타나는 것을 확인하였다.
more초록/요약 도움말
Swimming of C.elegans C.elegans is the worm which has been researched in many fields such as neuroscience, genetics and embryology. In this study, I showed the swimming pattern of C.elegans can be made with the neural network model based on neural network diagram. The model includes a central pattern generator and proprioceptive coupling. The central pattern generator can generate an antiphase spike oscillation and make opposite movements in dorsal and ventral muscles. Due the presence of the gap junction, the movement can propagate in both directions. However, proprioceptive couplings and inhibitions to anterior neurons in each segment prevent from propagation to head direction. For a appropriate swimming pattern for forward locomotion with Hodgkin-Huxley model, I found appropriate parameters such as conductance rates and synapse time constants. With this tuned parameter, a brief stimulation (command signal) can make the repetitive pattern of spikes without sensory feedback in the central pattern generator and the corresponding swimming waves are transmitted from head to tail.
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