研究人员正在使用数学模型来更好地了解夏令时、夜班工作、时差甚至深夜打电话等干扰对人体昼夜节律的影响。

滑铁卢大学和牛津大学的研究人员开发了一种新模型，帮助科学家更好地了解大脑主时钟的弹性：大脑中协调身体其他内部节律的神经元簇。他们还希望提出一些方法，帮助昼夜节律较弱或受损的人提高这种恢复能力。这项研究“尽管有噪音，时钟还能一起滴答作响吗?随机模拟和分析”发表在《SIAM应用动力系统杂志》上。

昼夜节律的持续破坏与糖尿病、记忆丧失和许多其他疾病有关。

“当前社会对传统白天时间之外工作的需求正在迅速增加，”博士斯蒂芬妮·阿博(StéphanieAbo)说。应用数学专业的学生和该研究的主要作者。“这极大地扰乱了我们接触光线的方式，以及饮食和睡眠模式等其他习惯。”

人类的昼夜节律或内部时钟是许多身体系统遵循的大约24小时周期，通常在清醒和休息之间交替。科学家们仍在努力了解被称为视交叉上核(SCN)或主时钟的神经元簇。

应用数学研究人员团队利用数学建模技术和微分方程，将SCN建模为一个由看似无限数量的神经元组成的宏观系统。他们对了解系统的耦合特别感兴趣，即SCN中神经元之间的连接，使其能够实现共享节律。

身体昼夜节律频繁且持续的干扰消除了共同的节律，这意味着视交叉上核神经元之间传输的信号减弱。

阿博说，他们惊讶地发现“足够小的破坏实际上可以使神经元之间的连接变得更强。”

阿博说：“数学模型使你能够特异性地操纵身体系统，而这在人体或培养皿中是无法轻易或不道德地实现的。”“这使我们能够以较低的成本进行研究并提出良好的假设。”

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