| 研究課題/領域番号 |
18K12036
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
吉田 寛 九州大学, 数理学研究院, 准教授 (60401262)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 再生 / 動的平衡 / 乱数 / 細胞協働 / セグメント再生 / パターンマッチ / 対数周期 / 節のモデル / セグメント / Polynomial-life model / 多項式生命モデル / フィボナッチ比発生 / 植物的器官・動物的器官 |
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| 研究実績の概要 |
動物の肢を構成する複数の節（関節間）の長さの比率はダヴィンチの人体図で描かれて居るようにフィボナッチ比率とも黄金比率ともいわれている。しかし、ど
のようにそれらの比率が発生過程で形作られているのかは分かっていない。また、コオロギ脚などは切断されても、その先の関節も含めて再生できる（セグメン
ト再生） 。
R４年度までに築した再生の為の数理モデルを流用して、リンデンマイヤシステムと乱数と崩壊とによるアプローチを試した。これは多細胞では環境からの外乱が影響してくるためであり、崩壊現象を積極的に取り入れる為であった。崩壊現象に対応する規則：形式言語における右辺が空文字となる消去規則を多用した数理モデルが以下の２つである。
○相互作用のないモデル （〇Lモデル）： 血液細胞の系譜を扱い乱数によるランダムさや崩壊もモデルに積極的に取り入れた。このモデルによって赤血球の動的恒常維持には「崩壊」を調整することが重要だと解った。さらに、外乱の種類としてホワイトノイズ・ピンクノイズ （ｆ分の１ノイズ）・２次無理数に対応するノイズを想定し、それらによるパラメータのゆらぎが在った場合、更にはそれらのノイズを治療に積極的に活用できないかを試し始めている。
○緑藻類の進化・再生・癌化：緑藻のゴニウムからユードリナの進化・再生をモデル化すべく３次元形状を扱うリンデンマイヤシステムモデルの構築を目指した。ここでも崩壊(Elimination規則)を取り入れ癌化の抑制や理解に向けたモデル化を始めつつある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
R５年度は３次元形状のモデル化に失敗したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
崩壊(Elimination：消去規則)を積極的に取り入れ癌化の抑制や理解に向けたモデル化を始める。
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