【研究領域課題番号】20K15424 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物栄養学 / 栄養輸送 / 食害 / シロイヌナズナ / トライコーム / ホウ素 / シミュレーション / 植物栄養 / 輸送体 / 数理モデル

【研究成果の概要】

毛状突起特異的に発現するホウ素輸送体BOR5の役割を明らかにするため、変異株における毛状突起の観察、細胞内局在の観察等を行った。共焦点レーザー顕微鏡を用いた毛状突起の観察により、bor5変異が毛状突起の分枝数等の形状、密度に与える影響の評価を行った。その結果、bor5変異は毛状突起の形状、密度には顕著な影響を与えないことが明らかになった。また毛状突起におけるBOR5の細胞内局在を詳細に明らかにするため、BOR5-GFPとRFPによる細胞膜蛍光可視化系統の掛け合わせにより、細胞膜マーカーとBOR5-GFPの共発現植物を作成した。毛状突起に発現するホウ素輸送体が昆虫による食害に対する防御に関与しているかどうかを調べるため、モンシロチョウ幼虫を用いた摂食実験を行った。さらに植物のホウ素状態が昆虫による摂食行動に与える影響を評価するため、異なるホウ素環境で生育させたシロイヌナズナに対してモンシロチョウ幼虫による摂食実験を行った。その結果、高濃度のホウ酸を与えたシロイヌナズナ上で育てたモンシロチョウ幼虫は、通常条件で栽培されたシロイヌナズナ上で育てた幼虫に比べて、生育が遅いことが明らかになった。これらの成果によって、植物のホウ素状態が昆虫の摂食行動に影響を与えることが示された。
一方、根の根毛/非根毛性細胞の輸送における役割の解明に関しては、昨年度までに確立したシミュレーションプラットフォームを用いて、根の様々な幾何学的パラメータを変化させた場合のシミュレーションを行った。その結果、根毛/非根毛性細胞間での栄養濃度分布のパターンには、両細胞の外側(土壌側)/内側(中心柱側)の細胞面の大きさの比率が重要なパラメータであることを示唆する結果が得られた。

【研究種目】若手研究

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究領域課題番号】19K12198 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

数理モデル / 膵ベータ細胞 / シミュレーション / カオス制御 / 膵β細胞 / バースト発火 / 同期 / ネットワーク / 機械学習

【研究成果の概要】

本研究では, ２型糖尿病患者の膵臓内の膵β細胞を物理的に刺激することにより、そのインスリン分泌機能を調整するための数理的アプローチを検討する。特に、機能不全となった細胞の数理モデル化や膵臓刺激設計法の開発を目的とする。本年度は、膵β細胞単一細胞の数理モデル解析を非線形ダイナミクス制御の観点から進めた。具体的には、膵β細胞の数理モデルとしてChayモデルとRizモデルに対してフィードバック制御システムを構築し、その制御過程を数値的に解析した。これにより、低いコストでかつオンデマンドに制御する方法論を構築した。これは、膵β細胞のもつ非線形ダイナミクスを、その機能改善のために効果的に活用するための刺激設計の方法論にも繋げられる。さらに、膵ベータ細胞のインスリン分泌に与えるイオンチャネルの影響を詳細に調査した。その結果TRPM2チャネルがカルシウム依存チャネルを活性化しインスリン分泌を促進する効果があることがわかった。加えて糖尿病疾患の医療データを秘匿性を保ったまま共有する技術に関する検討チームに加わって、実データ検証を行った。
以上の成果は、３本の査読付き国際誌論文、さらには1つの国内研究会において発表した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究領域課題番号】19H04220 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

多様性 / 社会構造 / 適応的ネットワーク / 数理モデル / 複雑系 / 社会ネットワーク / 許容度 / ネットワークデータ解析 / 計算モデル / シミュレーション / データ解析

【研究成果の概要】

２０２１年度は，新型コロナによる継続的な困難のため，研究の進行に影響が生じた．具体的には，研究代表者が夏季期間に来日し所属研究機関（早稲田大学）にて研究補助を雇用し研究を推進するという当初予定が実現できなかった．そこで，偏微分方程式によるモデルの定式化と解析，および収集された実社会データのさらに詳細な解析を，海外の外部研究協力者（米国ビンガムトン大学 Mohammad Khasawneh 教授）に委託して共同研究の形で進めた．

具体的には，これまでエージェントベースドモデルによって記述されていた適応的社会ネットワークの挙動を偏微分方程式を用いて定式化しなおして解析することに成功し，その挙動が元の計算的ネットワークモデルと定量的に一致することを数値解析により確認した．これは国際的に見ても非常にユニークな成果であり，各方面から高い評価を受けた．また，GAB・Parler のソーシャルメディアデータ，およびビンガムトン大学提供の集団意思決定実験のデータを解析した結果，社会ネットワーク上で交わされる意見・アイデアの奇抜性とそれらの意見・アイデアに対して与えられる関心度合いの間に正の相関が見いだされた．一方，互いに接続された個人の間では意見・アイデアの内容が同化していくことも確認された．これらは本研究で提唱している適応的ネットワークモデルの妥当性を実証する結果である．

また，本プロジェクトの成果を公表する活動を精力的に行い，国内外の多数の場で論文出版・発表を行った（英文論文２，和文論文１，基調講演１，招待講演２，口頭発表２）．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)

【研究領域課題番号】18K06397 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

適応放散 / 種分化 / 数理モデル / シミュレーション / 幾何学的形態測定学 / 鳥類 / 海洋島 / 分散力 / 進化的制約 / 進化

【研究成果の概要】

本研究では、「なぜ鳥は海洋島で適応放散を起こすことができるのか？」、「海洋島で適応放散を起こす鳥と起こさない鳥はどう違うのか？」を調査した。第一の問いについては、海上分散力に富むはずの祖先種が、なぜ群島内の狭い海峡で遺伝的交流を断たれるのかが謎であったが、コンピュータシミュレーションにより、適応放散の起きる条件下では、自然選択が分散力の急激な減少をもたらす可能性を明らかにできた。第二の問いについては、鳥類が環境に適応する際に重要な役割を果たすくちばしの形態の進化可能性が適応放散が起きるか否かを決めるとの仮説があったが、カラス類を用いた3次元幾何学的形態測定学の研究は、この仮説を支持しなかった。

【研究の社会的意義】

人類の活動により、生物多様性の急激な喪失が続いている現代において、生物多様性についての理解の深化は急務である。海洋島の鳥の適応放散は、生物多様性の創出メカニズムを解明するための理想的な材料とみなされてきた。それは著しく多様な種を含む一方、観察がきわめて容易という特性を持つためである（海洋島の生態系はシンプルであり、そこに住む鳥は人間に対する警戒心を欠く）。本研究は、このように重要な題材について、「高い海上分散力を持つはずの鳥類がなぜ海洋島において多数の種に分化することができるのか」という、長年の謎を解決できた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】オラリティと社会

【研究領域課題番号】18KT0076 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

感情 / 同期 / 瞬目 / 非線形時系列解析 / リカレンスプロット / 集合行動 / 劇場 / ライブ・パフォーマンス / 観客間相互作用 / 共通入力 / 笑い / 話者の印象評定尺度 / シミュレーション / 劇場コミュニケーション / 笑い声 / 落語 / 瞬目同期 / 数理モデル / 身体動揺 / 時系列解析

【研究成果の概要】

本研究の目的は、劇場で行われるコミュニケーションを数理的な観点から統合的に理解することである。そのために、劇場をヒトの集合行動の場として捉え、コミュニケーションが時間発展する際のメカニズムについて検討を行った。そのためにまず、観客の瞬目開始時刻点過程の時系列データから、表現の訴求力を再構成する数理的な手法を開発した。また、異なるバックグラウンドを有する観客に高い時間的精度で感情反応を引き起こすという集団-交差信頼性の概念を提唱し、これにより熟達の程度を定量することで、個人内・個人間の比較が可能であることを示した。得点化や序列化による客観的指標が得られない表現領域において有用である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-07-18 - 2021-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】反応工学・プロセスシステム

【研究領域課題番号】17H04964 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

医薬品製造 / プロセス設計 / スーパーストラクチャー / 数理モデル / シミュレーション / シングルユース / 連続生産 / iPS細胞 / バイオ医薬品 / 固形剤 / ソフトウェア / 社会実装 / 医薬品開発 / アルゴリズム / 意思決定 / ソフトウェア実装 / 多目的評価 / 注射剤 / ヒトiPS細胞 / 多目的意思決定 / モデル化 / 感度解析 / 多目的プロセス設計 / データ駆動型 / 化学工学 / プロセスシステム工学 / ソフトウエア

【研究成果の概要】

本研究では、医薬品製造プロセスの設計手法開発と、支援ツール実装に取り組んだ。バイオ医薬品注射剤の無菌充填プロセス（調製・ろ過滅菌・充填等）について、シングルユースとマルチユースの選択支援手法を構築し、ソフトウェアのプロトタイプ版をオンラインで公開した。固形製剤の製造プロセス（混合・造粒・乾燥・打錠等）について、連続生産も考慮したスーパーストラクチャを構築し、それに基づく設計手法と、ソフトウェアを開発した。iPS細胞の凍結プロセスについて、冷却温度プロファイルなどの設計変数を決定するモデルを構築し、設計に応用できるようにした。これらの成果を通じ、医薬品製造プロセス設計の体系化に貢献した。

【研究の社会的意義】

本研究成果の学術的意義は、医薬品製造プロセスの設計に関して、従来あいまいだった目的関数、設計変数、制約条件を定義し、これらを定量的に扱うための数理モデルを構築したうえで、新しい設計のアプローチを示した点にある。固形剤や注射剤、幹細胞などの幅広い対象で、構築したモデルや手法を応用したことで、構築したアプローチの有用性が示された。また、ソフトウェアツールとしての実装は、実際のプロセス設計への応用に大きく貢献するものである。本研究成果は、医薬品製造プロセスのより迅速な設計や、新薬の早期上市と高効率プロセスでの生産といった、様々な社会的意義を持つものである。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】解析学基礎

【研究領域課題番号】16K05214 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腫瘍浸潤モデル / 非局所項 / 生体モデル / 偏微分方程式 / コンピュータシミュレーション / 解の存在と挙動 / 走化性方程式 / 非線形発展方程式 / 数理モデル / 腫瘍浸潤現象 / シミュレーション / ケラージーゲル系 / 一般化された微分作用素 / 解の挙動 / Nカドヘリン / 解析学 / 数理生物 / 腫瘍 / 自己組織化

【研究成果の概要】

M.Chaplainらによる非局所腫瘍浸潤モデルにおいて抽象的に与えられた非局所項について適切な数学的枠組みを設定しその特徴づけと、滑らかな時間大域解の存在及び解の挙動を示した。非局所項における定義域の不整合がChaplainら自身によって修正され、それを用いて定義域の拡張を行い特異積分作用素等に類似した一般化された微分作用素として捉え、モデルのエネルギー評価式を導き、上記の結果を得ることで、モデルとして及び数学的な妥当性を保証することに成功した。
モデルの妥当性の根拠として、彼らは非局所項のテイラー展開を用いたが、彼らの数学解析ではこれに必要な解の滑らかさは得られず、ここが困難点となっていた。

【研究の社会的意義】

がんや腫瘍の特定と治療は早急に克服すべき人類最大の課題の一つである。そのため腫瘍の発現や発達のメカニズムの解明は急務であろう。しかしこれらの多くは数学的に新しい問題を内在しているが、その数理モデルの導出原理や方程式の理論解析が十分とはいえない。本課題研究では生命科学で重要な研究対象である「腫瘍」の数理モデルの数学解析と医学への応用について研究する。そのため十分な説得力をもつ非局所腫瘍浸潤モデルを取り上げ、適切な数学的枠組みを与え、滑らかな時間大域解の存在とその漸近挙動を示した。これはモデルとシミュレーションの妥当性を保証し、測定不可能な腫瘍侵潤部分、進行速度の特定など医学への貢献が期待される。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】26440236 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

持続可能な生物資源利用 / 社会ー生態結合モデル / 数理モデル / シミュレーション / 実験 / 調査 / コモンズ

【研究成果の概要】

人々はコモンズとしての生物資源を持続可能に利用するために様々なルールを作ってきた。全員がコモンズを管理し、一人ずつコモンズを利用するというシステムにおいて持続可能に利用するための条件を探るための理論的研究を行った。例としては水路の利用に当たる。また、この理論を確かめるために被験者実験を行なった。
中華の高級食材であるアナツバメの巣の持続可能な利用に関して、慣習ルールと生態特性がうまく絡まり合うと、持続可能な利用の関係を促進するという地元住民の知見の正しさを理論的にも証明した。
コモンズの場所や配置が持続可能な利用に影響を及ぼしている。例として水田の耕作放棄を防ぐための条件の理論的研究を行った。

【研究の社会的意義】

コモンズとしての生物資源を持続可能に利用することは、人類の将来や地球環境にとって重要である。人々は様々なルールを作っており、そのルールが持続可能な利用に及ぼす影響についての科学的な検証を行った。この科研費の研究では、資源の利用の仕方が持続可能な利用に影響を及ぼすことを数理モデルや被験者実験によって初めて示した。また地域の人に語り継がれているルールが持続可能な利用に影響を及ぼすかどうかについて、数理モデルで検証を行った。水田の耕作放棄は社会的問題であるが、隣の水田の保有者との協力関係が持続可能な利用につながることをシミュレーションによって示した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2020-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】解析学基礎

【研究領域課題番号】25400148 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マルチスケール / 非局所 / 腫瘍浸潤 / 腫瘍成長 / 数理モデル / 解の存在 / 漸近挙動 / シミュレーション / 非局所項 / 増殖項 / 数学解析 / 腫瘍浸潤現象 / 多重スケール現象 / 多重尺度 / 非線形発展方程式 / 時間大域解 / 解の挙動 / 腫瘍侵潤現象 / 数学的特徴づけ / 解の可解性 / 多重尺度項

【研究成果の概要】

M.Chaplainらによる腫瘍成長と浸潤の数理モデルは、一貫した多重スケール性を保持しており、それが明確なChapalin-Lolas, Gerisch-Chaplainモデルを取り上げる。
後者は前者を非局所化したものであり、(1)まず前者の数学解析を完成させ、次いで後者の数学解析を遂行した。(2)しかし非局所項において定義の不備があり、これをChaplainが最近の論文中でついに認め訂正し、数理生物学的な正当化を行った。しかしこのとき、すでに課題研究期間の最終年に入っており、今後の課題とした。(3)神経膠芽腫細胞の浸潤領域の不可視部分を実験結果に基づきシミュレーションで可視化した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】社会心理学

【研究領域課題番号】25245063 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

集合知 / ヒト集団 / アリコロニー / 計算論的アルゴリズム / 行動実験 / インターネット実験 / 数理モデル / 比較 / 計算論モデル / 実験 / 進化ゲーム / 種間比較 / 相互作用実験 / 群知能 / シミュレーション / 集団実験 / 行動生態学

【研究成果の概要】

本研究は、近年、生物学領域と情報科学で大きな注目を集めている社会性昆虫の「群知能」に関する知見を参考にしながら、人間の集合行動における「集合知」の発生可能性について検討した。社会性昆虫であるアリの研究者と連携し、不確実性状況における資源探索行動について、アリのコロニー40程度（1コロニーの個体数は平均200個体くらい）と、ヒト集団40程度（1集団あたり200人くらい）における集合的な情報探索パターンの違いを実験的に検討した。検討の結果、アリ集団に比べて、ヒト集団は頻度依存的な同調バイアスを強く示しやすく、そのことが環境変化に対する可塑性を低くしていることなどが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】24500360 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超離散 / 配列解析 / 遺伝子転写 / 離散系 / シミュレーション / 数理モデル / 遺伝子 / 転写 / セルオートマトン / 超離散系

【研究成果の概要】

ヒト細胞を用いたRNAPII (RNA polymerase II) 実体の運動情報やエピジェネティック修飾情報の数理解析の研究を行った。これまでの我々の研究では、時間分解能７.５分間隔で細胞実験を行っていたが、本研究課題ではより高い時間分解能の転写におけるRNAデータの取得を行った。さらに、転写ダイナミクスを制御しその運動にも影響を与える因子として、各種タンパク質結合情報とエピジェネティック修飾情報も取得した。これらの細胞実験のデータをもとに、データマイニングの技術を応用し、転写の運動・修飾情報を染色体上の数値データとしてパスプリファレンスを含めた数理解析を行うプログラムを開発した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】基礎解析学

【研究領域課題番号】22540208 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生命現象 / 数理モデル / 数学解析 / 非局所腫瘍侵潤 / 腫瘍増殖 / 非線形発展方程式 / 漸近挙動 / Glioma / 腫瘍侵潤現象 / 数理生物モデル / ロジスティック / 進行波 / 反応拡散方程式 / 解の漸近挙動 / 評価式 / 局所・非局所域モデル / 腫瘍成長モデル / 解の存在と挙動 / エネルギー評価式 / 発展方程式 / 爆発解 / パルス / 腫瘍侵潤 / 非局所数理モデル / シミュレーション / 進行波解 / 反応拡散系 / 数理医学 / 数理生物

【研究成果の概要】

(1)増殖項を持ついくつかの局所腫瘍侵潤モデルの解が、ロジスティック方程式の解へ時間と共に漸近することを証明した。(2)(1)を含む数理モデルより帰着される発展方程式<ttD'<tf(x,t;u)の特徴付けと一般化を行い、我々の数学的方法の適用範囲を広げ、解の存在と漸近挙動を示した。(3)Gliomaについて、進行波解と腫瘍の侵潤範囲との関連性を評価する妥当な数学的アプローチを特定した。(4)局所と非局所モデルの本質的な違いが、非局所項が拡張された微分作用素と類似した性質を持つ点にあるとの帰結を得た。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】21770016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

持続可能性 / 数理モデル / シミュレーション / 制度 / 人間活動 / 保全生物 / コモンズ / 協力の進化 / 社会シミュレーション / 生態系保全 / コモンズの維持管理 / 所有形態

【研究成果の概要】

生態系を持続的に利用するためには「資源としての生物をとりすぎない」というような協力的な行動が重要となる。ただ、コモンズの悲劇でも指摘されているよう、協力は達成しにくいという。そこで相手の協力度合いに応じて罰の量を変化させるときに、どの様に罰をすると協力が促進されるのかをコンピュータシミュレーションや数理モデルで検討した。コモンズに関するモデルとして、公共財ゲームが用いられることが多い。しかし、コモンズの管理や運営は公共財ゲームで表現されている構造以外のものをとっていることも多い。他の構造におけるコモンズの持続可能な利用に関する研究も行った。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009-04-01 - 2014-03-31

【配分額】5,441千円 (直接経費: 4,186千円、間接経費: 1,255千円)

【研究分野】数理物理・物性基礎

【研究領域課題番号】21740293 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

界面運動 / 粉粒体 / シミュレーション / パターン形成 / 統計物理学 / 非平衡・非線形物理学 / 数理モデル

【研究成果の概要】

多粒子系における系の界面運動と粒子の集団運動との競合を理解するために、水-粉粒体混合系の乾燥に伴う水-空気境界の運動により得られる迷路状パターンの特徴付けを行った。我々の実験およびフェーズ・フィールドモデルに粉粒体の運動方程式を結合したモデルによるシミュレーションの結果、パターンのフラクタル性(自己相似性・自己アフィン性)および運動的性質が粉粒体の混合量に応じて変化することが確認された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)

【研究分野】神経科学一般

【研究領域課題番号】19700310 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大脳皮質 / 短期記憶 / 持続的活動 / 抑制性神経細胞 / 樹状突起 / 数理モデル / 作業記憶 / 大脳皮質の持続的神経活動 / 抑制性介在神経細胞 / 数量の認知 / シミュレーション / 持続的神経活動 / ワーキングメモリー / 非線型 / 理論神経科学 / ニューラルネットワーク

【研究成果の概要】

短期記憶・作業記憶の神経基盤と考えられる大脳皮質の持続的神経活動の神経回路メカニズム、特に抑制性細胞の多様性や樹状突起の空間的非一様性等の効果を数理モデルを用いて研究した。そして、興奮性錐体細胞の樹状突起分枝に投射する抑制性細胞の作用、及びそれに伴う樹状突起分枝上の非線形な入力加算が、記憶対象と関係の無い非特異的な入力を受けた場合に不適切な応答が起こらないことを保証する働きをしている可能性などを示した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】1,650千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 150千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】18700290 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンピュータ・シミュレーション / 心筋細胞 / 発生過程 / 遺伝子発現 / 数理モデル / システム生物学 / シミュレーション / E-Cell / 発生 / 遺伝的アルゴリズム

【研究成果の概要】

複雑な多細胞生物は、さまざまな遺伝子発現パターンによって、ひとつのゲノム情報から多彩な機能を持つ細胞を発生・分化させている。近年、生物個体を構成する空間的・時間的な発現パターンのプロファイルが大量に獲得されているが、それぞれの発現パターンの機能的意義は必ずしも明らかではない。本研究では、心筋細胞の発生過程の連続的なモデリングに取り組んだ。すでに構築していた胎生初期、胎生後期、新生仔期、成体の4段階のモデルを結ぶ中間部分のモデル化を試みた。その過程で、より妥当な発生経路を同定するために、心筋細胞がおかれている環境 (外的拘束)だけでなく、遺伝子発現量を決定する発現調節システム(内的拘束)についても考慮することが有用であるとの洞察を得た。真核生物に特徴的な発現調節システムによって、実現可能なデザインは大きな制約を受けていると思われる。内的拘束に基づいて心筋細胞が存在可能な状態空間を限定し、その上で外的拘束に基づき現実に心筋細胞が発生過程とともに推移する状態の軌跡を同定することを試み、内的拘束の数理モデルを構築した。こうした試みは、さまざまな生命システムのデザインが、どの程度の必然性をもって成立しているかを探る上で有用となるものである。心筋細胞の発生過程という時間に沿った変化のモデル化と平行し、空間に沿った変化のモデル化にも取り込んだ。対象には空間的な発現パターンの不均質性を持つ肝小葉のアンモニア代謝を選択し、髪歯類の肝臓に見られる部位特異的な遺伝子発現調節が、アンモニア代謝のエネルギー効率向上に寄与している可能性を示した。今後、これらの探究を展開することにより、各対象についての個別の理解を得るとともに、遺伝子発現パターンの多様性によって構成される高次生命現象が持つ共通の特徴の抽出を試みる。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,700千円 (直接経費: 3,700千円)

【研究分野】社会学(含社会福祉関係)

【研究領域課題番号】13410054 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

数理モデル / シミュレーション / 進化ゲーム / ネットワーク分析 / 社会数理モデル / 公共件 / 権力 / 規範 / 社会ネットワーク / 近代社会 / Social Capital / 階層意識

【研究成果の概要】

本プロジェクトは、期間中に合計12回の研究会を学習院大学において開催した。また、研究会での成果を、海外を含む各種学会・会議において発表報告をした。研究会での報告内容は、次の通りである。
(1)「ウォルト・ディズニーの思想」、(2)"Evolution of Social Influence Networks in Unanimous Opinion Formation"、(3)「Social Capital概念の適用可能性」、(4)「階層意識上の性-権力」、(5)「Dunkan WattsのSmall Worldシミュレーションを応用して」、(6)"Independence of Protestantism and Capitalism"、(7)「規範性のメタ理論的考察」、(8)「『社会構造のモデル樽築』」、(9)"Evolution of Distributive Justice in Social Influence Networks"、(10)「政治的権力の正当性からの独立性」、(11)「後期ハーバーマスの展開の体系的分析」、(12)「都市型公共空間における不関与の規範の形成」、(13)「損害賠償額が上昇するメカニズム」、(14)「シミュレーションということ:く社会>の理解/記述/創出」、(15)「構成主義と構成されざる現実」、(16)「利他的な行為者はゲームをどうみているか」、(17)"Escape from Free-riders"、(18)「倫理的判断の不偏性」、(19)「ロマンティック・ラブの日本的受容〜『主婦の友』に見る「愛」と「恋愛」の変遷〜」、(20)「社会移動表における非対角セルの分析」、(21)「社会運動への動員における紐帯の効果」、(22)「メディアと「信頼」」。
最終年度は、プロジェクト期間中に参加者が議論を基にした論文を収録し、計13本、約280ページの報告書を作成した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】11,400千円 (直接経費: 11,400千円)