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1990 年度 研究成果報告書概要

生体の情報伝達と制御に果たす「ゆらぎ」の役割

研究課題

研究課題/領域番号 63300007
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 広領域
研究機関東京工業大学

研究代表者

武者 利光  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70016319)

研究分担者 川久保 達之  東京工業大学, 理学部, 教授 (10016040)
佐藤 俊蒲  大阪大学, 基礎工学部, 教授 (60014015)
櫛田 孝司  大阪大学, 理学部, 教授 (00013516)
山本 光璋  東北大学, 工学部, 教授 (40004618)
沢田 康次  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80028133)
研究期間 (年度) 1988 – 1990
キーワードゆらぎ / 白己組織化 / 生体情報 / 振動 / 反応 / 粘菌 / リズム / 同期
研究概要

細胞内部や細胞間で情報がどのように符号化されて伝達され、それが生物の白己方御にいかなる役割を果たしているのかを解明し、さらに高等動物の認識・判断、記憶び神経糸を経由しての情報伝達、処理の各能フエーズに存在する「ゆらぎ」が単なる雑音ではなく、むしろ合理的かつ合目的的に仕組まれた生体信号である司性が非常に大きい。この可能性を明確にしようということを目的としてこの総合研究が組織された。昭和63年に始まったこの研究を振り返ってみると、上記の目的のどれだけが達成されたか反省するところがおおいが、これだけの重要なテ-マが3年で解決すると孝えるのはあまりにも短気に過ぎる。しかし、3年前に研究を開始した時点からすると4回の研究会を経て幾つかの点で大きな進歩があったといってよかろう。生体に存在する「ゆらぎ現象」について積極的な認織が大分深まってきたことは、この総合研究の研究成果報告書に明らかにされている通りである。個体としての制御に「ゆらぎ」を関係付けてきたのは、粘菌の運動、生体リズムの「1/fゆらぎ」、脳波のコヒ-レンスなどのがあるが、もう少し下のレべルの現象として脂質膜の自励発振現象と白己組織作用も「ゆらぎ」と関係付けて随分議論された。さらに蚕白質の構造転移の問題から非平衡開放系のダイナミカルな性質が統計物理学的な見地から再三議論された。生体の制御という問題提起から始まり、研究分担者以外に毎回の研究会に関連の研究者を含めたことを、および特別講演として毎回異色の講演をお願い出来たこと、さらに非可逆性や時間反転性の間題、定常性、詳細釣り合いの間題など物理学の基礎的な事項について改めて堀り下げた議論が出来たことは、これからの研究の発展の方向を見いだす手掛かりを与えた。研究期間が終了した後もこの研究が道展し初期の目的が達せられる日は遠くないものと期待している。

  • 研究成果

    (70件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (70件)

  • [文献書誌] I.Hatta: "“Thermal Diffusivity Measurents of Thin Films and Multilayered CompositeS"" Int J.Thermo. 11. 293-303 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Matuoka,S.Kato,M.Akiyama,Y.Amemiya,and I.Hatta: "“Temperature Dependence of the Ripple Structure in DimyristoylーPhosphatidylcholine Studied by Synchrotron XーRay SmallーAngle Diffraction"" Biochim.Biophys.Acta. 1028. 103-109 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 佐藤 俊輔: "“生体信号とスペクトル解析法"" BME. 4. 51-57 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Ueda,T.Nakagaki,and T.Yamada: "“Dynamic Organization of ATP and Birefringent Fibrils During Free Locomotion and Galvanotaxis in the Plasmodium of Physarum Plycephalum"," J.Cell Biol.110. 1097-1102 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Nakagaki,J.Oda,H.Koizumi,T.Fukaya,C.Yasui,and T.Ueda: "“Ultraviolet Action Spectrum for Intracellular Free Ca^<2+> Increase in Human Epideramal Keratinocytes"" Cell Struc.Func.15. 175-179 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kaneko,J.Takimoto,Y.Usami,and K.Kitahara: "“Gas Kinetic Approach for ElectronーIon Recombination Rate Constant in Dense Media"" J.Phys.Soc.Japan. 59. 56-65 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] X.Hu and M.Suzuki: "“An Approach to Critical Phenomena from One Subsystem Based on the CAM Analysis"" J.Phys.A. 23. 3051-3060 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Kawashima,M.katori,C.Tsallis,and M.Suzuki: "“Systematic Approach to Critical Phenomena by the Extended Variational Method and CoherentーAnomaly Method"" Int.J.Mod.Phys.B. 4. 1409-1422 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Fujiki,M.Katori,and M.Suzuki: "“Study of Coherent Anomalies and Critical Exponents Based on HighーLevel ClusterーVariation Approximations"" J.Phys.Soc.Japan. 59. 2681-2687 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Tohnoe,S.Kai,and M.Imasaki: "“Surface Effect on the Polarization Reversal of Ferroelectric Liquid Crystal 8S1^*" Liquid Crystal. 5. 1149-1157 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kai,W.Zimmermann,and M.Andoh: "“Turbulence 1ー Turbulence 2 Transition in Electrohydrodymanic Convection"" Mod.Phys.Lett.B4. 767-774 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kushida,A.Kurita,Y.Kanematsu,and Y.Touyama: "“HoleーBurning Kinetics in Biomolecules and Polymers"" Can.J.Phys.68. 1023-1026 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakamura,T.Yasda,K.Kitahara,and M.Kohmoto: "“Spin Depolarization on a Linear Chain with QuasiーPeriodic Larmol Frequencies"" J.Phys.Soc.Japan. 59. 826-828 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Harayama and Y.Aizawa: "“PoincareーBirkhoff Chains in the Critical Regime Between Chaos and Torus"" Prog.Theor.Physics. 84. 23-27 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Kikuchi and Y.Aizawa: "“Lyapunov Exponent of the MultiーErgodic Motions in Hamiltonian Systems"" Prog.Theor.Physics. 84. 563-567 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Yamamoto: "“脳単一ニュ-ロンの1/fゆらぎ"" 計測と制御. 29. 1034-1042 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.Gruneis,M.Nakao,and M.Yamaamoto: "“Counting Statistics of 1/f Fluctuations in Neuronal Spike Trains"" Biol.Cybern.62. 407-413 (1990)

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  • [文献書誌] 北嶋 巌、木下 浩信、八田 浩一、岡井 善四郎、岩澤 宏: "“気体分子の励起状態におけるCARS測定ーSF_6のエネルギ-構造と励起・緩和ー"" レ-ザ研究. 18. 732-740 (1990)

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  • [文献書誌] H.Iwasawa: "“A Golval theory of a Biological System as an Open NonーEquilibrium System"" IEIC. NLP89ー86. 25-30 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kawakubo and K.Fukunaga: "“Oscillatory Behavior of a Water/Oil Interface System in Response to CurrentーClamp and VoltageーClamp Stimulation"" Biophys.Chem.35. 113-117 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Hirano,Y.Tsuchiya,and T.Kawakubo: "“Excitatory Potential of Artificial Membrane in Response to Current Pulse Stimulation"" Biophys.Chem.36. 133-139 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Takahashi,Y.Hanyu,T.Musha,R.Kubo,and G.Matsumoto: "“Global Bifurcation Structure in Periodically Stimulated Giant Axons of Squid"" Physica. D43. 318-334 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nomura,G.Matsumoto,and S.Fujiwara: "“A Binocular Model for the Simple Cell"" Biol.Cybern.63. 237-242 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Toko,T.Yoshida,K.Hayashi,T.Fujiyoshi,M.Souda,and K.Yamafuji: "“Disappearance of Electric Spatial Pattern in a Bean Root under Circumstance in Nitrogen Gas"" J.Phys.Soc.Japan. 59. 370-376 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Toko,M.souda,T.Matsuno,and K.Yamafuji: "“Oscillations of Electrical Potential along a Root of a Higher Plant"" Biophys.J.57. 269-279 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Agu,K.Schimizu,and S.Okawa: "“An OffーEquilibrium Property of Current Fluctuation Passing through Electrical Resistors"" Jpn.J.Appl.Phys.29. 1520-1522 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yamanaka and M.Agu: "“A Probabilistic Model of Neural Networks with Static Attractors"" IEEE Trans.Man and Cybernetics. 20. 921-922 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Toyotama: "“Oriented Immolbilization of Bacterial Photosynthetic Membrane"" Appl.Microbiol.Biotech.32. 544-549 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Nishifuji,K.Harada,and K.Hirakawa: "“SpatioーTEmporal Dynamics of Alpha Rhythms in terms of Its Envelope and Phase"" Brain Topo.3. 260-261 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yoshikawa,K.Fukunaga,and H.Kawakami: "“A TriーPhasic Mode ia Stable When Three NonーLinear Oscillators Interact with Each Other"" Chem.Phys.Lett.174. 203-207 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] L.M.Ricciardi and S.Sato,: "Problems in“Lectures in Applied Mthematics and Informatics,″ed.by L.M.Ricciardi," Manchester Univ.Press., (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kitahara,K.Seki and S.Suzuki: "On the Spatial Correlations in ReactionーDiffusion Systems in Nonequilibrium Conditions,ed.by A.Blomen and J.Klafter," World Scientific,(1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Suzuki: "Coherent-Anomaly Method and Super-Effective Field Theory,ed.by M.D.Covtino and S.M.Rezende," Woeld Scientific,(1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Suzuki: "“Quantum Simulation of Condensed Phenomena",ed.by J.D.Doll and J.E.Gubernatis," World Scientific,(1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Kobatake,T.Ueda and K.Matsumoto,: "“Biosensors and Biocomputers"" plenum press, (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Ueda K.Matsumoto and Y.Kobatake: "“Molecular and Biological Physics" Kluwer Academic publ.,(1990)

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  • [文献書誌] T.Kaminuma and G.Matsumoto,: "BIOCOMPUTERS,The Next Generation from Japan," Chapman and Hall,(1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Nakata and k.Yoshikawa: "J.Molec.Elec." “A Novel Method for the Recognition of Molecular Chirarity from the Frequency Modulation of Nonlinear Lectrochemical Oscillation", 95-98 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Amari: "Prac.IEEE" “Mathematical Foundations of Neurocomputing", 1443-1463 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Amari: "Statistics" “Discussion to SmallーSample Distributional Properties of Nonlinear Regression Estimators(a Geometric Approach)by A.Pazman, 323-367 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] X. Hu and M. Suzuki: ""An Approach to Critical Phenomena from One Subsystem Based on the CAM Analysis"" J. Phys. A. 23. 3051-3060 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Kawashima, M. Katori, C. Tsallis, and M. Suzuki,: ""Systematic Approach to Critical Phenomena by the Extended Variational Method and Coherent-Anomaly Method"" Int. J. Mod. Phys. B. 4. 1409-1422 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Fujiki, M. Katori, and M. Suzuki,: ""Study of Coherent Anomalies and Critical Exponents Based on High-Level Cluster-Variation Approximations"" J. Phys. Soc. Japan. 59. 2681-2687 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Tohnoe, S. Kai and M. Imasaki,: ""Surface Effect on the polarization Reversal of Ferroelectric Liquid Crystal 8SI^*"" Liquid Crystal. 5. 1149-1157 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Kai, W. Zinnermann, and M. Andoh,: ""Turbulence 1-Turbulence 2-Transition in Electrohydrodymanic Convection"" Mod. Phys. Lett.B4. 767-774 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kushida, A. Kurita, Y. Kanematsu, and Y. Touyama,: ""Hole-Burning Kinetics in Biomolecules and Polymers"" Can. J. Phys.68,. 1023-1026 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I. Hatta,: ""Thermal Diffusivity Measurements of Thin Films and Multilayered Composites"" Int, J. Thermo.,. 11. 293-303 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Matuoka, S. Kato, M. Akiyama, Y. Amemiya, and I. Hatta,: ""Temperature Dependence of the Ripple Structure in Dimyristoyl-Phosphatidylcholine Studied by Synchrotron X-Ray SmallーAngle Diffraction"" Biochim. Biophys. Acta,. 1028. 103-109 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Ueda, T. Nakagaki, and T. Yamada,: ""Dynamic Organization of ATP and Birefringint Fibrils During Free Locomotion and Galvanotaxis in the Plasmodium of Physarum Plycephalum"" J. Cell Biol.,. 110. 1097-1102 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nakagaki, J. Oda, H. Koizumi, T. Fukaya, C. Yasui, and T. Ueda,: ""Ultraviolet Action Spectrum for Intracellular Free Ca^<2+> Increase in Human Epideramal Keratinocytes"" Cell Struc. Func.15. 175-179 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Kaneko, J. Takimoto, Y. Usami, and K. Kitahara,: ""Gas Kinetic Approach for Electron-Ion Recombination Rate Constant in Dense Media"" J. Phys. Soc. Japan. 59. 56-65 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nakamura, T. Yasuda, K. Kitahara, and M. Kohmoto,: ""Spin Depolarization on a Linear Chain with Quasi-Periodic Larmor Frequencies"" J. Phys. Soc. Japan. 59. 826-828 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Harayama, and Y. Aizawa,: ""Poincare-Birkhoff Chains in the Critical Regime Between Chaos and Torus"" Prog. Theor, Physics. 84. 23-27 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Kikuchi, and Y. Aizawa,: ""Lyapunov Exponent of the Multi-Ergodic Motions in Hamiltonian Systems"" Prog. Theor. Physics. 84. 563-567 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F. Gruneis, M. Nakao, and M. YamamotoO, M.: ""Counting Statistics of 1/f Fluctuations in Neuronal Spike Trains"" Biol. Cybern. 62. 407-413 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Iwasawa,: ""A Golval Theory of a Biological System as an Open Non-Equilibrium System"" IEIC. NLP 89-86,. 25-30 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kawakubo, and K. Fukunaga,: ""Oscillatory Behavior of a Water/Oil Interface System in Response to Current-Clamp and Voltage-Clamp Stimulation"" Biophys. Chem,. 35,. 113-117 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Hirano, Y. Tsuchiya, and T. Kawakubo,: ""Excitatory Potential of Artificial Membrane in Response to Current Pulse Stimulation"" Biophys. Chem.,. 36. 133-139 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N. Takahashi, Y. Hanyu, T. Musha, R. Kubo, and G. Matsumoto,: ""Global Bifurcation Structure in Periodically Stimulated Giant Axons of Squid"" Physica,. D43. 318-334 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nomura, G. Matsumoto, and S. Fujiwara,: ""A Binocular Model for the Simple Cell"" Biol. Cybern.63. 237-242 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Toko, T. Yoshida, K. Hayashi, T. Fujiyoshi, M. Souda, and K. Yamafuji,: ""Disappearance of Electric Spatial Pattern in a Bean Root under Circumstance in Nitrogen Gas"" J. Phys. Soc. Japan. 59. 370-376 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Toko, M. Souda, T. Matsuno, and K. Yamafuji,: ""Oscillations of Electrical Potential along a Root of a Higher Plant"" Biophys. J.57. 269-279 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Agu, K. Schimizu, and S. Okawa,: ""An Off-Equilibrium Property of Current Fluctuation Passing through Electrical Resistors"" Jpn. J. Appl. Phys.29,. 1520-1522 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Yamanaka and M. Agu: ""A Probabilistic Model of Neural Networks with Static Attractors"" IEEE Trans. Man and Cybernetics. 20. 921-922 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Toyotama: ""Oriented Immobilization of Bacterial Photosynthetic Membrane"" Appl. Microbiol. Biotech.32. 544-549 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Nishifugi, K. Harada, and K. Hirakawa: ""Spatio-Temporal Dynamics of Alpha Rhythms in terms of Its Envelope and Phase"" Brain Topo.,. 3. 260-261 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Yoshikawa, K. Fukunaga, and H. Kawakami: ""A Tri-Phasic Mode ia Stable when Three Non-Linear Oscillators Interact with Each Other"" Chem. Phys. Lett.174. 203-207 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Nakata, and K. Yoshikawa,: ""A Novel Method for the Recognition of Molecular Chirarity from the Frequency Modulation of Nonlinear Lectrochemical Oscillation"" J. Molec. Elec.6. 95-98 (1990)

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  • [文献書誌] S. Amari: ""Mathematical Foundations of Neurocomputing"" Proc. IEEE. 78. 1443-1463 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Amari: ""Discussion to Small-Sample Distributional Properties of Nonlinear Regression Estimators(a Geometric Approach)by A. Pazman" Statistics. 21. 323-367 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-08-12  

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