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動的パターンの遍歴による単細胞生物の脳機能発現メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20700275
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関北海道大学

研究代表者

高木 清二  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80372259)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード生体情報 / 非線形科学 / 真正粘菌 / 自己組織化 / 自律分散システム / 回転ラセン波 / 細胞行動 / 数理モデル / 収縮弛緩運動 / 原形質流動 / 位相応答曲線 / 複屈折繊維 / 細胞運動 / アクトミオシン / 光応答 / 除細動
研究概要

巨大アメーバ様の単細胞生物である真性粘菌の変形体の特徴を生かし、情報中枢をもたない単細胞生物における脳的機能の発現原理の解明を目的とした。粘菌は心臓のような周期的な収縮運動により原形質を輸送し、移動し、環境に応じて細胞の形を自由自在に変形させて適応する。本研究の成果により、細胞運動を駆動する代謝反応レベルから、細胞移動の制御に関わる物理化学的機構、細胞形状の設計原理という様々な階層で環境変化にたいする情報処理機構を動力学的観点から明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 2008 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mathrmatical model for contemplative amoeboid locomotion2011

    • 著者名/発表者名
      Kei-Ichi Ueda, Seiji Takagi, Yasumasa Nishiura, Toshiyuki Nakagaki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E Vol.83

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical model for contemplative amoeboid locomotion2011

    • 著者名/発表者名
      Kei-Ichi Ueda, Seiji Takagi, Yasumasa Nishiura, Toshiyuki Nakagaki
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW E

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Annihilation and creation of rotating waves by a local light pulse in a protoplasmic droplet of the Physarum plasmodium2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Takagi, Tetsuo Ueda
    • 雑誌名

      Physica D Vol.239

      ページ: 873-878

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rules for Biologically Inspired Adaptive Network Design2010

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tero, Seiji Takagi, Tetsu Saigusa, Kentaro Ito, Dan P.Bebber, Mark D.Fricker, Kenji Yumiki, Ryo Kobayashi, Toshiyuki Nakagaki
    • 雑誌名

      Science Vol.327,5964

      ページ: 439-442

    • NAID

      120002036686

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic study of anti-viral ribavirin uptake mediated by hCNT3 and hENT1 in Xenopus laevis oocytes2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto, Mitsuru Sugawara, Takashi Kikukawa, Seiji Miyauchi, Masahiro Yamaguchi, Atsushi Tero, Seiji Takagi, Toshiyuki Nakagak
    • 雑誌名

      Biophys.Chem. Vol.147

      ページ: 59-65

    • NAID

      120001971708

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wave emission on interacting heterogeneities in cardiac tissue2010

    • 著者名/発表者名
      Marcel Horning, Seiji Takagi, Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E Vol.82

    • NAID

      120002561282

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wave emission on interacting heterogeneities in cardiac tissue2010

    • 著者名/発表者名
      Marcel Horning, Seiji Takagi, Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW E

      巻: 82

    • NAID

      120002561282

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Annihilation and creation of rotating waves by a local light pulse in a protoplasmic droplet of the Physarum plasmodium2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Takagi, Tetsuo Ueda
    • 雑誌名

      Physica D 239

      ページ: 873-878

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rules for Biologically Inspired Adaptive Network Design2010

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tero, Seiji Takagi, Tetsu Saigusa, Kentaro Ito, Dan P.Bebber, Mark D.Fricker, Kenji Yumiki, Ryo Kobayashi, Toshiyuki Nakagaki
    • 雑誌名

      Science 327

      ページ: 439-442

    • NAID

      120002036686

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dynamic patterns in rhythmic contraction of protoplasm of true slime mould2010

    • 著者名/発表者名
      Seiji Takagi
    • 学会等名
      9th iCeMS International Symposium
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamic Patterns in Rhythmic Contraction of Protoplasm of True Slime Mould2010

    • 著者名/発表者名
      高木清二
    • 学会等名
      9th iCems International Symposium
    • 発表場所
      京都大学,iCems Complex1(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 振動ダイナミクスによる真正粘菌の行動決定2010

    • 著者名/発表者名
      高木清二
    • 学会等名
      第20回日本数理生物学会年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 真正粘菌変形体の行動判断と振動パターン2010

    • 著者名/発表者名
      高木清二
    • 学会等名
      第20回日本数理生物学会大会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 真正粘菌に発生した回転波の除去2008

    • 著者名/発表者名
      高木清二
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 粘菌に発生した回転波の除去2008

    • 著者名/発表者名
      高木清二
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/cell/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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