| Project/Area Number |
04218201
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
上田 哲男 名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 健司 北海道大学, 薬学部, 助手 (80183953)
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| Project Period (FY) |
1990 – 1992
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1992)
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| Budget Amount *help |
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 1992: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 細胞知覚 / 粘菌 / 自律分散 / 代謝ネットワーク / 自己組織化 / 化学パターン / 解糖系 / 酵母 |
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| Research Abstract |
自ら組織化する能力は、生物に特有に性質ではなく、平衡から遠く離れた開放系の一般的な性質である。アメーバ細胞の行動に見られる知覚機能を、「代謝化学反応の時間・空間秩序形成を伴うダイナミックな運動である」という作業仮説を立てて、研究を進めた。
情報処理の要素としての代謝振動
大きなアメーバ細胞である粘菌を使い、細胞内の化学成分の時間的、空間的変動を測定した。細胞内のcAMP、NADH、ATP濃度、フォスファチジン酸やファスファチジルセリンなど多くの細胞内の化学成分が、収縮リズムに対応して振動していることがわかった。
細胞行動と化学パターン
細胞内ATPとリン脂質組成は細胞行動に対応してさまざまな空間分布を示した。ATP分布は刺激によって、あるパターンから他のパターンへと転移した。
走電性に伴う複屈折繊維の分布を測定しATP分布と比較したところ、複屈折繊維はATP濃度が減少しているところで増加することがわかった。
酵素反応コンピュータの実現へ
解糖系における非線形ダイナミクスを調べた。神経細胞やニューロンにおける興奮および反復興奮と同様の振舞い示すことがわかった。また、細胞知覚と類似の時間空間パターンを創ることもわかった。
以上のように、非平衡化学反応系における自己組織化現像を利用してインテリジェンスを創製していく基礎が明かになった。
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