DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198503
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12小时生物钟
“昼夜节律是由环境光线和黑暗驱动的24小时周期后的生理、心理和行为变化。最直观的生理周期之一就是晚上睡觉,白天醒来,”通讯作者、贝勒医学院分子和细胞生物学教授Clifford Dacso博士说, “这些生物节律反映了分子水平上复杂的相互作用,而这些相互作用发生在介导基因表达为细胞中携带功能的活性蛋白的途径中。”
然而,有证据表明,除了24小时节律之外,还存在其他生物周期。例如,血压、体温、认知能力、一些循环激素、对压力的反应和对药物治疗的反应似乎遵循12小时的节奏,但科学家们对其生物学基础知之甚少。因此,Dacso和他的同事试图寻找答案。
Dacso决定需要采用一种不同于过往研究使用的、不偏不倚的数学方法。他联系了莱斯大学电气和计算机工程系的同事,他们把他介绍给了Athanasios Antoulas博士,后者是这项研究的第一作者,也是该系教授、德国马克斯·普朗克学会的研究员。
数学家和工程师Antoulas擅长处理电子波等数字信号,他开发了一种叫做矩阵束法(Matrix Pencil Method)的新数学工具,该方法允许他从非常嘈杂的数字数据中发现频率。
Antoulas解释道,“其他数学方法通过询问数据中是否存在特定的波形来处理这类问题,这些方法偏向于寻找一种特定类型的波;而我们的方法提出了一个不偏不倚的问题:数据中存在什么类型的波(如果有的话)?”
图片来源:nenetus / Fotolia
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