1992 年度実績報告書

粘菌の知覚行動における自律分散機構

研究課題

研究課題/領域番号	04218201
研究機関	名古屋大学
研究代表者	上田哲男名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)
研究分担者	松本健司北海道大学, 薬学部, 助手 (80183953)
キーワード	細胞知覚 / 粘菌 / 自律分散 / 代謝ネットワーク / 自己組織化 / 化学パターン / 解糖系 / 酵母
研究概要	自ら組織化する能力は、生物に特有に性質ではなく、平衡から遠く離れた開放系の一般的な性質である。アメーバ細胞の行動に見られる知覚機能を、「代謝化学反応の時間・空間秩序形成を伴うダイナミックな運動である」という作業仮説を立てて、研究を進めた。情報処理の要素としての代謝振動大きなアメーバ細胞である粘菌を使い、細胞内の化学成分の時間的、空間的変動を測定した。細胞内のcAMP、NADH、ATP濃度、フォスファチジン酸やファスファチジルセリンなど多くの細胞内の化学成分が、収縮リズムに対応して振動していることがわかった。細胞行動と化学パターン細胞内ATPとリン脂質組成は細胞行動に対応してさまざまな空間分布を示した。ATP分布は刺激によって、あるパターンから他のパターンへと転移した。走電性に伴う複屈折繊維の分布を測定しATP分布と比較したところ、複屈折繊維はATP濃度が減少しているところで増加することがわかった。酵素反応コンピュータの実現へ解糖系における非線形ダイナミクスを調べた。神経細胞やニューロンにおける興奮および反復興奮と同様の振舞い示すことがわかった。また、細胞知覚と類似の時間空間パターンを創ることもわかった。以上のように、非平衡化学反応系における自己組織化現像を利用してインテリジェンスを創製していく基礎が明かになった。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Sakurada.H.et al.: "Use of dihydrorhodamine 123 for detecting intracellular generation of peroxides upon UV irradiation in epithelial deratinocytes." Archives in Dermatology. 284. 114-116 (1992)
[文献書誌] Yasui,C.et al.: "Adenylate cyclase induces intracellular calcium increase in single human epidermal keratinocytes measured by fluorescence microscopy using Fura 2-AM^-." British Journal of Dermatology. 127. 589-594 (1992)
[文献書誌] Ueda,T.: "Pattern dynamics in cellular perceptin." Phase Transitions. (1993)
[文献書誌] Ueda,T.: "Self-Organization of intelligence by non-linear chemical dynamics.In “New Functionality Materials"ed.T.Tsuruta,Seno,Toyama." Elsevier, (1993)
[文献書誌] Ueda,T.and Yamaguchi,T.: "Toward intelligent materials.In “Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices",ed.by K.Sienicki,CRC Press,in press." CRC Press, (1993)
[文献書誌] Ueda,T.: "Intracellular oscillations and pattern formation in cell behavior by Physarum.In “Oscillations and Morphogenesis" ed.L.Rensing." Marcel Dekker., 34 (1993)
[文献書誌] 上田哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)

1992 年度 実績報告書

粘菌の知覚行動における自律分散機構

研究代表者

上田 哲男 名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)

研究成果

[文献書誌] Sakurada.H.et al.: "Use of dihydrorhodamine 123 for detecting intracellular generation of peroxides upon UV irradiation in epithelial deratinocytes." Archives in Dermatology. 284. 114-116 (1992)

[文献書誌] Yasui,C.et al.: "Adenylate cyclase induces intracellular calcium increase in single human epidermal keratinocytes measured by fluorescence microscopy using Fura 2-AM^-." British Journal of Dermatology. 127. 589-594 (1992)

[文献書誌] Ueda,T.: "Pattern dynamics in cellular perceptin." Phase Transitions. (1993)

[文献書誌] Ueda,T.: "Self-Organization of intelligence by non-linear chemical dynamics.In “New Functionality Materials"ed.T.Tsuruta,Seno,Toyama." Elsevier, (1993)

[文献書誌] Ueda,T.and Yamaguchi,T.: "Toward intelligent materials.In “Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices",ed.by K.Sienicki,CRC Press,in press." CRC Press, (1993)

[文献書誌] Ueda,T.: "Intracellular oscillations and pattern formation in cell behavior by Physarum.In “Oscillations and Morphogenesis" ed.L.Rensing." Marcel Dekker., 34 (1993)

[文献書誌] 上田 哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)

1992 年度実績報告書

上田哲男名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (20113524)

[文献書誌] 上田哲男: "“インテリジェンスの自己組織化原理:粘菌に学ぶ"“生命現象と物理学"、北原和夫、田中豊一編、" 朝倉書店, (1993)