シナプス伝達の薬理作用モデル

• こんな話
• Dopamineという生理活性物質のシナプス前後での増減の話
  • S # Stimulation
  • D # Dopamine pre-vesicular
  • Dpre # Pre-synaptic Dopamine
  • Dpost # Post-symaptic Dopamine
  • Ddeg # Degrade post-synaptic Dopamine
• Dopamine receptorへの刺激入力量というものがあって、これ(の間接的観察量〜行動量)が観察される
  • Dr # Dopamine receptor
• Dopamineの作用に影響する薬理作用物質として、４種類が挙げられている
  • M # Methanphetamine, Dopamine salvage inhibitor
  • R # Reserpine, Vesiculation inhibitor
  • A # Apomorphine, Dopamin receptor agonist
  • H # Haloperidol, Dopamin receptor antagonist
• 猛烈に、適当(挙動の確認もしていない)な粗いモデルは以下のようになるか…

# 観測時間
Nt<-10

S<-D<-Dpre<-Dpost<-Ddeg<-Dr<-rep(0,Nt)

s<-0.0 # Srimulationによって補充されるDopamineの量を定める係数
k<-1 # StimulationによってPre-synaptic Dopamineのうち放出される割合
d<-1 # degradationの比率
# 実験開始時点には、あらかじめストックがある
D[1]<-1
Dpre[1]<-1

# 実験条件
# 刺激はコンスタント
S<-rep(1,Nt)
# 薬剤濃度もコンスタント
m<-0 # 0はなし、1は最大薬理作用量(m=1はsalvageがなし)
r<-0 # 0はなし、1は最大薬理作用量(r=1は新規補給がなし)
a<-0 # 0はなし、1はDopamine単位量と同じ薬理作用
h<-0 # 0はなし、1はDopamine単位量と同じ薬理作用(ただし負の量)
M<-rep(m,Nt)
R<-rep(r,Nt)
A<-rep(a,Nt)
H<-rep(h,Nt)
# これらを時間で変えたければ、それぞれの値を時間の関数にする

# Dopamineの各場所での量、Dopamine receptorの被刺激量は１単位時間前のそれらによって決まり、M,R,A,Hの薬理効果も同様に１単位時間前の効果量として関数の係数として現れる
for(i in 2:Nt){
	D[i]<-D[i-1]*R[i-1]+S[i-1]*s
	Dpre[i]<-Dpre[i-1]*k+D[i-1]*(1-R[i-1])+Dpost[i-1]*(1-M[i-1])
	Dpost[i]<-Dpost[i-1]*(1-d) + Dpre[i-1]*k
	Ddeg[i]<-Dpost[i-1]*d
	Dr[i]<-Dpost[i-1]+A[i-1]-H[i-1]
}
par(mfcol=c(2,3))
plot(D,type="b")
plot(Dpre,type="b")
plot(Dpost,type="b")
plot(Ddeg,type="b")
plot(Dr,type="b")
par(mfcol=c(1,1))