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2008 Fiscal Year Annual Research Report

胚発生における周期的パターン生成原理の数理的研究

Research Project

Project/Area Number 20740224
Research InstitutionChitose Institute of Science and Technology

Principal Investigator

寺本 敬  Chitose Institute of Science and Technology, 総合光科学部, 講師 (40382543)

Keywords非線形物理 / 生物物理 / 応用数学 / 反応拡散系
Research Abstract

細胞内のシグナル伝達波の運動について、空間方向の様々なパラメータ成分が一様ではなく、系も非対称であることが一般的である。本年度は通過と反射、そしてバンプ付近に捕縛されるパルス解等、バンプ型非一様媒質中における振舞いを、パルス解と空間非一様性との衝突現象と捉えて、分岐点近傍でのパルスダイナミクスを解析した。バンプ形状に非対称性を導入し、左右対称な場合との比較によって、パルス解の一方向伝播(整流)現象等、非一様で非対称な媒質中に特有な振舞いと、その出自の機構を明らかにした。分水嶺解の役割を担う欠陥パルス解の分岐構造を数値的に調べ、パルスの捕縛の振舞いには、欠陥パルス解から生じた振動解の大域分岐のメカニズムが重要であることを示した。局所・大域分岐構造について、非対称性により生じた不完全性の詳細と、それらのパルス解の振舞いへの影響も示した。これらの結果は、2008年7月にイタリアローマ大学で行なわれたSIAM Confbrence on Nonlinear Waves and Coherent Structuresにて口頭発表を行い、論文としてPhysical Review E誌に発表した。この論文はVirtual Journal of Biological Physics Research 17(8)(2009)に選ばれて注目されている。これらの解析手法を空間2次元のスポット解の問題に適用するため、研究協力者らとの打ち合わせ、及び情報交換を定期的に行った。

  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Onset of unidirectional pulse propagation in an excitable medium with asymmetric heterogeneity2009

    • Author(s)
      Takashi Teramoto, Xiaohui Yuan, Markus Bar, Yasumasa, Nishiura
    • Journal Title

      Physical Review E 79

      Pages: 046205

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Information exchange between moving particles and defects2009

    • Author(s)
      T. Teramoto, K.-I. Ueda, X. Yua n. Y. Nishiura
    • Journal Title

      Natural Computing, Proceedings in Information and Communications 1

      Pages: 238-249

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A nested sequence of transitions for collision dynamics in dissipative sy stems2008

    • Author(s)
      M. Yadome, K.-I. Ueda, T. Tera moto, M. Nagayama, Y. Nishiura
    • Journal Title

      Bulletin of the Institute of Mathematics, Academi a Sinica New Series 3

      Pages: 585-602

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属塩の沈殿反応における螺旋波2009

    • Author(s)
      高樋祐樹, 對馬一仁, 菅原一馬, 寺本敬
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
  • [Presentation] Spot Dynamics of Reaction-Diffusion Systems in Heterogeneous Media2009

    • Author(s)
      X. Yuan, T. Termaoto, Y. Nishiura
    • Organizer
      Sapporo Winter School
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-02-09
  • [Presentation] 非一様媒質中におけるパルスダイナミクスの数値的解析2009

    • Author(s)
      寺本敬
    • Organizer
      研究集会「反応拡散系における諸問題」
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-01-30
  • [Presentation] Dynamics of Localized Patterns in Heterogeneous Media2008

    • Author(s)
      T. Teramoto, K.-I. Ueda, X. Yuan, Y. Nishiura
    • Organizer
      SIAM Conference on Nonlinear Waves and Coher ent Structures
    • Place of Presentation
      イタリア, ローマ大学
    • Year and Date
      2008-07-24

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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