神経パルスの”ホジキン ”と”ハックスレイ”のお話w

海月希月

2022年10月1日 17:47

「ところで、今日は、前々からの予告で、ホジキン-ハックスレイの微分方程式系のお話をしようかなと思うぞ。」

「ホジキン・ハックスレー？？？」

「それらは人の名前だよ。これで、神経のパルスの研究をした人たちがいるんだよね。」

「へーそんなものが微分方程式で？？？？？なんか、微分方程式っていうと、難しい割りに、古臭いイメージがありますよね。」

「そうでもないけどね、最近でも、いろいろなところで、使われている。ま、個人のイメージは『個人のイメージです。』って断りいれとけよ。」

「ははは、さっきのは、『個人のイメージです！』　で、例えば？？？」

「最近では、感染症の理論モデル方程式（SIR）なんかが有名になったかな？？？新型コロナウイルス感染症のパンデミック予測に使われた。」

「あ、あの例の8割おじさん！っwww」

「西浦博先生な。あの人、ユトレヒトにいたこともある国際派で、パワフルな方だよ。暇があれば、外走ったりしている！www」

「はは、そういうパワフルですか！w で、かの方、英語の語尾に日本語が混じるんですよね。」

「あ、そうそうそう！よく知ってるな。

”This is one of important notions, ですよね！”

みたいな英語話される。wwwwwwww」

「まそれはそれ、でも、結構、外国人にもしっかり伝わる話をされますよね。ユトレヒトで鍛えられたんでしょうネェ〜。」

「妙に巻き舌にしたり、日本人の耳同士でネイティブっぽく聞こえそうな発音(実は、ネイティブから聞くと全然、違ってる！)を無理やりしたり、ペラペラ話そうとしたりしないほうが、日本人の英語は通じやすいみたいだね。」

「はっきり発音してゆっくり話すのがいいといろいろな人が言いますね。」

「その方が相手も、ちゃんと聞こうとしてくれるみたいだね。ネイティブからは、変な発音なのに、妙なグニョグニョとイントネーション凝ったりして、ペラペラ話しても、その場は、なんか流れていくんだけど、後で聞くと「彼、何言ってるのかわからないんだよね！』なんて言われてたりするので、ジャパングリッシュ上等、ゆっくりはっきり話しましょう！w　」

「言われますね、よく。ま、幼児の頃からアメリカやイギリスで育った人は関係ないからね。自分のネイティブな英語を利用して、ガンバって欲しいです。日本で頑張っている子達に間違った情報を与えないようにしているだけですから。」

閑話休題：

「話が逸れたけど、で、神経パルスはどうしましょうか？？？」

「専門に近くなるので、難しくなるけど、Wikipedia なんかでも、

イカの巨大軸索における活動電位の発生と伝播を測定し、その解析から現在の電気生理学の基礎となる概念を生み出すとともに、興奮性細胞（神経細胞、心筋細胞、骨格筋細胞など）の電気現象を定量的に扱う道を開いた。HodgkinとHuxleyは、電気生理学の基礎を築いた功績により、同じく電気生理学者のJohn Carew Ecclesと3人で、1963年のノーベル医学・生理学賞を受賞している。
　HodgkinとHuxleyの業績の意義は次のように要約できる。

1。活動電位発生時に、ナトリウムイオン(Na+)とカリウムイオン(K+)が、脱分極により開く細胞膜の別々の通路を通ることを示した。この発見はイオンチャネルの存在を予測するものであり、その後のイオンチャネル研究の源となった。なお当時の論文では、イオンチャネルという用語は用いられておらず、コンダクタンス（イオンの通りやすさ、抵抗の逆数)という用語が使用されている。

2。Na+チャネル、K+チャネルの開閉を実験的に測定し、開閉の非線形な動態を微分方程式を含む数式で表した。これらの式はまとめてHodgkin-Huxley方程式と呼ばれる。

3。Na+チャネル、K+チャネルおよびLeakチャネルを示す数式を組み合わせ、活動電位の発生・伝播を数値的に再現した。現在行われている興奮性細胞の電位シミュレーションは、要素が増えるなどして複雑になっているが基本は変わらない。

となっているね。」

「こんな数理科学的な仕事が、ノーベル生理学・医学賞になったんですか？それも、５９年前に！www」

「当時、むしろ、計測機器などが現代ほど進んでいなかったことも、逆に、こういう数理的な仕事が、現実の医学・生理学の分野で評価された一員だとも思うが、しかし、実際、この方程式系の現象の再現力はものすごい。」

「ヤリイカとはいえ、複雑な脳・神経系を構成し、その外界や体内の帰還通し、細胞通しのシグナル伝達をこの程度のシンプルな微分方程式系で再現できて、そこから様々な理論研究の礎を築いた嚆矢として、記念碑的な研究であると同時に、今でも、これを用いた、もしくは、発展的に拡張したモデル方程式を用いて、意味のある脳・神経系の理論的な数理モデル研究はあまた、出ているな。」

「ヤリイカは、本質的ではないんだよね。この生き物は、神経軸索が太くって、実験に使いやすかったってことです。」

「ふ〜〜〜ん、まだまだ、面白いことがあるんですねー！w」

「まだまだ書きたい事もあるけど、今回は、このくらいにしとこう！www」

「以下、参考文献等、見てください：　　」

References:

https://bsd.neuroinf.jp/wiki/HodgkinHuxley%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F

https://omedstu.jimdofree.com/2018/06/21/hodgkinhuxley%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB%E3%82%92%E3%82%A2%E3%83%8B%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%81%A7%E8%A6%8B%E3%82%8B/

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