Auswirkungen von Lichtplänen und Modellparametern auf die zirkadianen Ergebnisse von Individuen

Es bestehen bedeutende Unterschiede zwischen Individuen hinsichtlich bestimmter zirkadianer Parameter, wie intrinsische Periode und Lichtempfindlichkeit. Diese Variationen können das zirkadiane Timing unterschiedlich beeinflussen, was Herausforderungen bei der genauen Umsetzung zeitempfindlicher Interventionen mit sich bringt. In dieser Arbeit untersuchen wir diese Effekte, indem wir die Auswirkungen der Parameter eines makroskopischen Modells der menschlichen zirkadianen Rhythmen auf Phasen- und Amplitudenausgaben analysieren. Mithilfe von in silico Lichtdaten, die dafür ausgelegt sind, verbreitete Zeitpläne nachzuahmen, bewerten wir die Auswirkungen von Parameteränderungen auf die Modellausgaben, um Einblicke in die unterschiedlichen Effekte dieser Zeitpläne zu erhalten. Wir zeigen, dass die Empfindlichkeit der Parameter stark durch das Lichtmuster, dem eine Person folgt, moduliert wird, wobei Dunkelheit und Schichtarbeitspläne am empfindlichsten sind. Wir entwickeln einen Rahmen, um die allgemeinen Sensitivitätsniveaus des gegebenen Lichtplans zu messen und zerlegen darüber hinaus die Gesamtempfindlichkeit in individuelle Parameterbeiträge. Schließlich messen wir die Fähigkeit des Modells, Parameter bei gegebenen Lichtplänen mit Rauschen zu extrahieren, und zeigen, dass wichtige Parameter wie die zirkadiane Periode typischerweise zurückgewonnen werden können, wenn die Lichtgeschichte bekannt ist. Dies kann zukünftige Arbeiten über die Bestimmung der wichtigsten Parameter informieren, die bei der Personalisierung eines Modells und der verwendeten Lichtprotokolle zur Bewertung der interindividuellen Variabilität zu berücksichtigen sind.