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生体内の不均一な場における反応拡散波の伝播機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0104
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 連携探索型数理科学
研究機関金沢大学

研究代表者

中村 健一  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (40293120)

研究分担者 佐藤 純  金沢大学, 新学術創成研究機構, 教授 (30345235)
長山 雅晴  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20314289)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード反応拡散系 / 進行波 / 分化の波 / 側方抑制
研究成果の概要

生体内で観察される個々の現象に潜む普遍的な原理の抽出を目指し,数学者と実験生物学者との協働により,ショウジョウバエの視覚中枢や脳の発生過程において観察される「分化の波」という現象に対する数理モデルの構築を試みた。反応拡散現象と側方抑制を組み合わせ、さらに擾乱に強いロバストな数理モデルを構築し、その数値シミュレーションとショウジョウバエを用いた実験結果と比較して非常によく一致する結果を得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] Tamkang University/National Chung Hsing University(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] nter-progenitor pool wiring: An evolutionarily conserved strategy that expands neural circuit diversity.2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sato, Takumi Suzuki
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 431 号: 2 ページ: 101-110

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2017.09.029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notch-mediated lateral inhibition regulates proneural wave propagation when combined with EGF-mediated reaction diffusion2016

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, T. Yasugi, Y. Minami, T. Miura and M. Nagayama
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 113 号: 35 ページ: 5153-5162

    • DOI

      10.1073/pnas.1602739113

    • 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
  • [雑誌論文] Mathematical model for self-propelled droplets driven by interfacial tension2016

    • 著者名/発表者名
      Ken H. Nagai, Kunihito Tachibana, Yuta Tobe, Masaki Kazama, Hiroyuki Kitahata, Seiro Omata, Masaharu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 144 号: 11 ページ: 114707-114707

    • DOI

      10.1063/1.4943582

    • NAID

      120005981396

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Neuronal Circuits by Interactions between Neuronal Populations Derived from Different Origins in the Drosophila Visual Center2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., Hasegawa, E., Nakai, Y., Kaido, M., Takayama, R. and Sato, M.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 15 号: 3 ページ: 499-509

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.03.056

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Asymptotic stability of monotone traveling waves for bistable lattice dynamical systems2017

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichi Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Nonlinear Analysis and its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reaction diffusion, lateral inhibition and noise canceling orchestrate the wave of neural differentiation in the fly brain2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, M.
    • 学会等名
      50th Japanese Society of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Boundary formation by Netrin and Slit in the fly brain2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, M.
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical modeling and genetic analysis of the fly visual system2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, M.
    • 学会等名
      MIMS Workshop on Modeling and Numerical Analysis of Nonlinear Phenomena: Fluid Dynamics, Motion of Interfaces, and Cell Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical analysis of the collective motion of camphor disks2016

    • 著者名/発表者名
      Nagayama, M.
    • 学会等名
      International Workshop: Mathematics of Pattern Formation
    • 発表場所
      Mathematical Research and Conference Center, Bedlewo (Poland)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mathematical modeling and genetic analysis of the proneural wave in the fly visual center2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., Yasugi, T., Minami, Y., Miura, T. and Nagayama, M.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Visual System Development
    • 発表場所
      Mount Snow in West Dover, USA
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability of traveling waves for bistable lattice dynamical systems2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K.-I.
    • 学会等名
      International Conference on Patterns and Waves 2016
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo(Japan)
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stability of traveling waves for some bistable lattice dynamical system2016

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichi Nakamura
    • 学会等名
      The 11th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-07-01
    • 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] The collective motion of camphor papers in an annular water channel2016

    • 著者名/発表者名
      Nagayama, M.
    • 学会等名
      International Workshop in Industrial Mathematics
    • 発表場所
      University of Campinas, Sao Paulo(Brazil)
    • 年月日
      2016-05-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Proneural waveの数理モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      南佳晃,佐藤純,三浦岳,長山雅晴
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathematical modeling and genetic analysis of the wave of differentiation in the Drosophila visual center2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., Miura, T. and Nagayama, M.
    • 学会等名
      The International Congress on Industrial and Applied Mathematics 2015
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-07-14   更新日: 2022-02-16  

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