| 研究課題/領域番号 |
11837001
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
上田 哲男 (2000) 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20113524)
西山 宣昭 (1999) 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (10198525)
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| 研究分担者 |
山田 裕康 北海道大学, 電子科学研究所, 非常勤研究員 (70291937)
上田 哲男 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20113524)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | 粘菌 / 細胞インテリジェンス / 迷路問題 / 運動リズム / フィトクローム / 光作用スペクトル / 光形態形成 / 非線形ダイナミクス / 記憶現象 / 真正粘菌変形体 / 代謝ダイナミクス / 細胞骨格 / 結合振動子系 |
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| 研究概要 |
多核のアメーバ様単細胞である真正粘菌変形体の特徴を利用して、変形体の原形質が示す情報統合や判断という"脳"機能を、非線形ダイナミクスに基づいて解明した。
1.粘菌変形体による迷路問題の解法
粘菌変形体を迷路内に這わす。原形質は細い管状になって迷路内にほぼ均一に分布する。出口と入口に餌を置く。するとまず行き詰まりとなっている迷路部分の管は消滅し、繋がっている部分の管は太くなる。2つの経路があると、とりあえず2つとも残る。次に2つのうちより短い経路が残る。このようにして最終的に、入り口と出口を最短コースで結ぶ太い管が形成される。
2.管形成と運動リズムのカップリング
温度外部振動に固有の運動リズムを引き込ませると、位相勾配の方向に管が形成される。
3.変形体のサイズ制御と誘導レセプターの発見
粘菌変形体が低温刺激あるいは光照射により、約5時間後に約8個の核を持つ微小な変形体に分裂するフラグメント化現象を見出した。波長300-800nmにおいて、紫外A、青色光、遠赤色光に誘導のピークがあった。赤色・遠赤色光の誘導・阻害および吸収スペクトルの光可逆変化から、光レセプターの1つはフィトクロームであると結論される。
4.フラグメント化における記憶現象の発見
低温誘導フラグメント化において、刺激の中断、再刺激の実験を行った。1回目および2回目の刺激時間の合計が約5時間となるようにフラグメント化が起きた。このように過去の刺激時間を記録し、次の応答に反映させているという意味で、記憶がある。
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