| 研究課題/領域番号 |
13J11004
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
幾何学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
根上 春 東京大学, 工学(系), 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-26 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 概日リズム / 遅延を持つ微分方程式 / メラトニン / 振動子の同期 / 睡眠障害 / 多体問題 / 非線形力学 / Fatgraph model / トポロジー / 構造生物学 |
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| 研究実績の概要 |
生命活動における活性‐非活性状態の変化を数理モデル化し、そのリズムの安定化要因をシミュレーションを用いて明らかにすることで未知の制御システムへの示唆を得ることを目的とした。具体的には以下のように研究を行った。
ヒトの覚醒ー睡眠の状態変化を研究の対象とした。更に、ヒトの睡眠を制御する体内の因子としてメラトニンホルモン、活動によって蓄積する疲労を取り、ヒトの睡眠を制御する体外の因子として日照を取り、それらの変化に依存して覚醒ー睡眠の状態が決定すると仮定して遅延を持つ微分方程式を用いた数理モデルを構築した。この数理モデルにおいて、それぞれ異なる周期で変化する内部因子と外部因子が同期して安定した睡眠周期を構築する条件を明らかにし、安定した睡眠周期獲得に必要な機構への示唆を得た。
また、近年では時差を含む移動や夜間のシフトワークなどにより睡眠障害の患者が増加している傾向にあり、ヒトの睡眠リズムの制御機構を明らかにすることは重要な課題である。ヒトの睡眠周期は外部環境の変化に対してロバストであるが、個々の生体に固有の体内時計との連携システムの全体像は未知である。本研究においては数理モデルを用いてこの未知の機構を明らかにするための示唆を得るという意義がある。また、数学的には、遅延を持つ微分方程式が周期解を持つ条件を明らかにするという意義がある。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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