Radical pairs can explain magnetic field and lithium effects on the circadian clock
Notice bibliographique
Résumé
Drosophila's circadian clock can be perturbed by magnetic fields, as well as by lithium administration. Cryptochromes are critical for the circadian clock. Further, the radical pairs in cryptochrome also can explain magnetoreception in animals. Based on a simple radical pair mechanism model of the animal magnetic compass, we show that both magnetic fields and lithium can influence the spin dynamics of the naturally occurring radical pairs and hence modulate the circadian clock's rhythms. Using a simple chemical oscillator model for the circadian clock, we show that the spin dynamics influence a rate in the chemical oscillator model, which translates into a change in the circadian period. Our model can reproduce the results of two independent experiments, magnetic field and lithium effects on the circadian clock. Our model predicts that stronger magnetic fields would shorten the clock's period. We also predict that lithium influences the clock in an isotope-dependent manner. Furthermore, our model also predicts that magnetic fields and hyperfine interactions modulate oxidative stress. The findings of this work suggest that the quantum nature of radical pairs might play roles in the brain, as another piece of evidence in addition to recent results on xenon anesthesia and lithium effects on hyperactivity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».