1992 Fiscal Year Annual Research Report

粘菌の知覚行動における自律分散機構

Research Project

Project/Area Number	04218201
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	上田哲男名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松本健司北海道大学, 薬学部, 助手 (80183953)
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
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。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Sakurada.H.et al.: "Use of dihydrorhodamine 123 for detecting intracellular generation of peroxides upon UV irradiation in epithelial deratinocytes." Archives in Dermatology. 284. 114-116 (1992)
[Publications] Yasui,C.et al.: "Adenylate cyclase induces intracellular calcium increase in single human epidermal keratinocytes measured by fluorescence microscopy using Fura 2-AM^-." British Journal of Dermatology. 127. 589-594 (1992)
[Publications] Ueda,T.: "Pattern dynamics in cellular perceptin." Phase Transitions. (1993)
[Publications] Ueda,T.: "Self-Organization of intelligence by non-linear chemical dynamics.In “New Functionality Materials"ed.T.Tsuruta,Seno,Toyama." Elsevier, (1993)
[Publications] Ueda,T.and Yamaguchi,T.: "Toward intelligent materials.In “Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices",ed.by K.Sienicki,CRC Press,in press." CRC Press, (1993)
[Publications] Ueda,T.: "Intracellular oscillations and pattern formation in cell behavior by Physarum.In “Oscillations and Morphogenesis" ed.L.Rensing." Marcel Dekker., 34 (1993)
[Publications] 上田哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)

1992 Fiscal Year Annual Research Report

粘菌の知覚行動における自律分散機構

Principal Investigator

上田 哲男 名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)

Research Products

[Publications] Sakurada.H.et al.: "Use of dihydrorhodamine 123 for detecting intracellular generation of peroxides upon UV irradiation in epithelial deratinocytes." Archives in Dermatology. 284. 114-116 (1992)

[Publications] Yasui,C.et al.: "Adenylate cyclase induces intracellular calcium increase in single human epidermal keratinocytes measured by fluorescence microscopy using Fura 2-AM^-." British Journal of Dermatology. 127. 589-594 (1992)

[Publications] Ueda,T.: "Pattern dynamics in cellular perceptin." Phase Transitions. (1993)

[Publications] Ueda,T.: "Self-Organization of intelligence by non-linear chemical dynamics.In “New Functionality Materials"ed.T.Tsuruta,Seno,Toyama." Elsevier, (1993)

[Publications] Ueda,T.and Yamaguchi,T.: "Toward intelligent materials.In “Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices",ed.by K.Sienicki,CRC Press,in press." CRC Press, (1993)

[Publications] Ueda,T.: "Intracellular oscillations and pattern formation in cell behavior by Physarum.In “Oscillations and Morphogenesis" ed.L.Rensing." Marcel Dekker., 34 (1993)

[Publications] 上田 哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)

上田哲男名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)

[Publications] 上田哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)