| 研究領域 | 脳構築における発生時計と場の連携 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06486
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
安達 泰治 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40243323)
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| 研究分担者 |
亀尾 佳貴 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (60611431)
武石 直樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (30787669)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| キーワード | 脳・神経 / 発生・分化 / 細胞・組織 / 生物物理学 / 数理工学 |
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| 研究成果の概要 |
時間と場に依存した脳発生制御機構を明らかにすることを目指し、形態形成過程におけるニューロンの多細胞ダイナミクスと組織の成長・変形を統合的に解析可能な脳形態形成の数理モデルを構築した。構築した数理モデルに基づいて大脳皮質の層形成を再現し、ニューロンの力学的・生化学的相互作用が皮質層構造の形成に及ぼす影響を解析するとともに、小脳に特徴的な規則正しく深い脳溝を持つしわ構造が形成されるメカニズムを明らかにした。さらに、形態形成過程における組織の状態変化を、ひずみエネルギー地形上の運動として表現することにより，力学的に可容な形態形成の全体像を把握するための新たなアプローチを提案した。
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| 自由記述の分野 |
生体力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で構築した脳形態形成の数理モデルは、多細胞の複雑な相互作用と、それにより生じる組織の時空間的な挙動をコンピュータ内で同時に解析するためのフレームワークであり、形態形成を通じて脳の複雑な構造と機能が創発されるメカニズムを力学的・生化学的観点から理解するための新しい研究アプローチを提供するものである。また、滑脳症や多小脳回をはじめ、脳の構造に異常をきたす脳神経疾患の原因究明や治療法の確立など、将来の臨床医療への多大な貢献が期待される。
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