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

2010 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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。

研究成果

• [雑誌論文] Mathrmatical model for contemplative amoeboid locomotion (2011)
  • 著者名/発表者名: Kei-Ichi Ueda, Seiji Takagi, Yasumasa Nishiura, Toshiyuki Nakagaki
  • 雑誌名: Phys.Rev.E Vol.83 ページ: 021916-1-021916-9
  • 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 plasmodium (2010)
  • 著者名/発表者名: Seiji Takagi, Tetsuo Ueda
  • 雑誌名: Physica D Vol.239 ページ: 873-878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rules for Biologically Inspired Adaptive Network Design (2010)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic study of anti-viral ribavirin uptake mediated by hCNT3 and hENT1 in Xenopus laevis oocytes (2010)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wave emission on interacting heterogeneities in cardiac tissue (2010)
  • 著者名/発表者名: Marcel Horning, Seiji Takagi, Kenichi Yoshikawa
  • 雑誌名: Phys.Rev.E Vol.82 ページ: 021926-1-021926-7
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic patterns in rhythmic contraction of protoplasm of true slime mould (2010)
  • 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
• [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
• [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
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/cell/