生体の組織における自律分散機構

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02248104
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 梅谷 陽二 東京工業大学, 工学部, 教授 (20013120)
• 研究分担者: 伊能 教夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70126308) ; 山崎 信寿 慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (70101996) ; 久田 光彦 北海道大学, 理学部, 教授 (70000768) ; 松岡 清利 九州工業大学, 工学部, 教授 (90110840) ; 沢田 康次 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80028133)
• キーワード: 自律分散システム / 適応的機能 / 自己組織化 / 生体組織 / 神経メカニズム / バイオメカニクス

研究概要

本研究は、生物の細胞レベルから個体レベルまでの各段階にみられる多種多様な自律分散機能を総合的に探りながら、自律分散システムの特長を明らかにしようとするものである。そのために細胞、組織、器官、個体の各レベルでの自律分散システムに注目し、それぞれの段階において生物実験および理論的検討を行ないながら、自律分散システムの全体像を明らかにする。これを遂行するために様相の異なるいくつかに生体現象を研究対象とし、それに適した研究手法を用いてその特性を本研究を構成する班員が調べている。
初年度の個々の研究成果についてはここでは割愛するが、得られた成果を班会合で発表し討議したところ、一見異なるようにみえる生体現象でも本質的な機構には、いくつかの共通点があることがわかった。
特に生体組織において自律分散的特徴を発現させるための基本的な条件として、以下の点が挙げられる。
●システムを構成する要素数が多い(多自由度である)。
●要素の全てあるいは一部には、自律的な特性がある。この特性がシステム全体の自律分散機能を特徴付けている。典型的な特性の一つに、自発的興奮性ないしは自励振動の機能が挙げられる。
●情報(興奮状態、振動状態など)を伝達する媒体が存在する。媒体は構成要素と同一の場合もありうる。また、情報伝達は化学的、電気的、機械的に行なわれる。
今後とも、生体システムが自律分散的特徴を発現させる機構の解明を目指し、各研究者と連絡をとり議論しながら総合的に研究を進めていきたいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] 伊能 梅谷: "小腸運動の運動様式とその制御機構ー内容物輸送時の運動形態に関する考察ー" 第2回自律分散システムシンポジウム論文集. 5-8 (1991)
• [文献書誌] Nagayama,H and Hisada,M.: "Inhibitory connections underlying the directional sensitivity of the equilibrium system of the crayfish Procambarus clarkii," J.,Exp.Biol.152. 305-312 (1990)
• [文献書誌] Sato,M.,Bode,H.R.and Sawada,Y.: "Patterning Process in Aggregatos of Hydra Cells Visualized with the Monoclonal Antibody,TS19;" Developmental Biology. 141. 412-420 (1990)
• [文献書誌] 松岡: "神経回路の安定性について," 第2回自律分散システムシンポジウム論文集. 75-80 (1991)
• [文献書誌] 山崎: "歩行運動と筋骨格系のエネルギ的関係" 第2回自律分散システムシンポジウム論文集,. 19-21 (1991)
• [文献書誌] 伊能、藤原、槙: "咀嚼システムにみられる筋・骨格系の自己組織化,ー顎骨形態と骨密度分布に関する考察ー," 第2回自律分散システムシンポジウム論文集. 1-4 (1991)