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振動子ネットワーク:生命現象の理解と予測を目指したモデリングと理論枠組みの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K16062
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関東京大学 (2018)
お茶の水女子大学 (2015-2017)

研究代表者

郡 宏  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80435974)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード同期現象 / 体内時計 / 複雑ネットワーク / 分岐 / 概日リズム / ネットワーク
研究成果の概要

主要な成果は以下の通りである.体内時計ネットワークのモデリングと解析によって、時差ボケの原因を理解し、その回避方法を提案することを明らかにした.相互作用の強度によってリエントラント的に同期状態が不安定化することを見出した.細胞極性の秩序化を振動子ネットワークの枠組みで捉える理論を構築した.空間に広がる振動子ネットワークの境界条件がパターンに与える影響を調べた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

体内時計ネットワークのモデリングと解析によって、時差ボケの原因を理解し、その回避方法を提案することができた.さらに,マウスを使った実験で提案手法が有効であることを示すことができた.時差ボケは我々の健康上重要な問題である.また,シフトワーカーの健康被害とも関係する社会的に注目されている問題である.そのようなものに理論的にアプローチできたことは学術的にも社会的にも意義があることだと考えられる.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Partial synchronization of relaxation oscillators with repulsive coupling in autocatalytic integrate-and-fire model and electrochemical experiments2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kori, I.Z. Kiss, S. Jain, J.L. Hudson
    • 雑誌名

      Chaos

      巻: 28 号: 4 ページ: 45111-45111

    • DOI

      10.1063/1.5022497

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low temperature nullifies the circadian clock in cyanobacteria through Hopf bifurcation2017

    • 著者名/発表者名
      Murayama Yoriko、Kori Hiroshi、Oshima Chiaki、Kondo Takao、Iwasaki Hideo、Ito Hiroshi
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 114 号: 22 ページ: 5641-5646

    • DOI

      10.1073/pnas.1620378114

    • NAID

      120006220445

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transition of phase response properties and singularity in the circadian limit cycle of cultured cells2017

    • 著者名/発表者名
      Koinuma Satoshi、Kori Hiroshi、Tokuda Isao T.、Yagita Kazuhiro、Shigeyoshi Yasufumi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 7 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0181223

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accelerating recovery from jet lag: prediction from a multi-oscillator model and its experimental confirmation in model animals2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori, Yoshiaki Yamaguchi, Hitoshi Okamura
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006222019

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Circadian Rhythm Stops via Hopf Bifurcation: In Vitro Experiments and Molecular-Level Theoretical Interpretation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Oscillations and Dynamic Instabilities in Chemical Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 概日周期を持つ生化学反応系の温度変化による振動停止と共鳴2017

    • 著者名/発表者名
      郡宏
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Collective Dynamics of Oscillator Networks: Why do we suffer from heavy jet lag?2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori
    • 学会等名
      APS March Meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-oscillator model of the circadian clock system and experiments: Why is eastbound long-distance trip so heavy?2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mathematical approach to jet lag2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori
    • 学会等名
      The 3rd East Asia Joint Seminar on Statistical Physics
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Study on Clustering near Hopf Bifurcation, Reentrant Transition with Strong Coupling, and Jet lag2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kori
    • 学会等名
      8th International Conference Engineering of Chemical Complexity
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 郡宏

    • URL

      http://www.hk.k.u-tokyo.ac.jp/kori/index-jp.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 郡 宏, Hiroshi KORI: official website

    • URL

      http://is.ocha.ac.jp/~kori/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Hiroshi KORI: official website

    • URL

      http://www.is.ocha.ac.jp/~kori/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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