Effect of non-instantaneous interactions on the self-organized behaviors of microbes

• Project/Area Number: 25K07246
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: University of Hyogo
• Principal Investigator: 安田 修悟 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 教授 (70456797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小池 開 東京科学大学, 理学院, 助教 (30914551)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 自己組織化 / 微生物 / 運動論 / マルチスケール

Outline of Research at the Start

微生物の個体レベルにおける運動の特徴として、直進と方向転換を繰り返す「間欠的」な移動や、環境変化に対して「遅れ」を伴う応答など、非即時的な性質が見られる。これは、無機質な粒子間の相互作用ではあまり見られない生物特有の現象であり、微生物集団の自己組織化メカニズムにおいて重要な要素と考えられる。本研究では、このような非即時的な相互作用を考慮した新しいメゾスコピックな数理モデルを構築し、微生物の多様な自己組織化現象における非即時性の影響とその数理的なメカニズムを、構築した数理モデルの理論解析と数値解析によって明らかにする。