| 研究課題/領域番号 |
18K03430
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
伊藤 賢太郎 法政大学, 生命科学部, 講師 (20528351)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 数理モデル / 探索行動 / 粘菌 / ネットワーク |
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| 研究実績の概要 |
粘菌という原生生物が自ら移動しながら栄養源を獲得するために，どのような戦略をとっているかを明らかにするために，数理モデルと実験の両面から研究を行った．移動する粘菌は「境界が内部のダイナミクスに応じて変形する系」であるので，偏微分方程式で扱うには困難が伴う．そのため空間的に離散化した数理モデルを用いた．粘菌は複数の先端を利用して「幅優先探索」とも「深さ優先探索」とも異なる特殊な探索方法を取っており，その振る舞いを再現することが当面の目標であった．餌を探している粘菌が分かれ道でどう振る舞うかについては，実験と同様の傾向が数理モデルにより得られており，これらの結果については論文として発表するための準備を進めている．また，現在は論文執筆と並行して，数理モデルの改良を行っている．本研究の数理モデルは粘菌の先端が動く仕組みについて独自性のある数理モデルとなっているが，より数理モデルをブラシュアップさせるべく，粘菌の移動方向の先端だけでなく，粘菌の後端にあたる部分の振る舞いを再現し，合理的な説明を与えることのできるモデルを考案中である．
数理モデルに関して進展があった一方で，実験は枝分かれの迷路以外の環境下での粘菌の振る舞いの観察はいまだ行えておらず，今後の課題としたい．今後の研究のためには大量のシャーレを正確に繰り返し撮影することが必要で，粘菌の運動を効率良く撮影するためのシステムを構築する必要があるが，こちらも次年度以降の課題としたい．
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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
現所属機関で実験用のスペースを確保し，粘菌を飼育，実験できる環境を一から構築することに想定より時間がかかってしまった．実験室でなかった部屋を実験室仕様へ一から作り変えるという作業は初めてでだったが，良い経験となった．粘菌を自動撮影するシステムは当初大掛かりなものを想定していたが，より実用的なロボットアームのついた実験システムを作るために現在計画を練っている．
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| 今後の研究の推進方策 |
まずは新しい数理モデルと迷路実験の結果を論文として発表する．
新しい実験環境で無事粘菌を飼育，実験できたので，今後は自動撮影システムを開発し，研究をペースアップしていきたい．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
粘菌の実験環境の整備に時間がかかり自動撮影システムにまで手が回らなかったため，そのための予算を次年度に持ち越すこととなった．次年度に構築するシステムについては，当初の予定よりも効率の良いものを作るための検討がすすんでおり，ロボットアームを用いたシステムを構築する予定であり，このための予算として使用する．
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