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ニュ-ラルコンピュ-タ構築のための興奮性分子素子の研究

ニュ-ラルコンピュ-タ構築のための興奮性分子素子の研究
用于构建神经计算机的可激发分子装置的研究
批准号：
02205055
负责人：
吉川 研一
金额：
$0.77万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1990 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205055/
关键词：
興奮現象非線形人工神経味覚機能メモリ-素子引き込み同調DNA膜

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
生体における情報処理は、(1)DNAなどの分子レベル,(2)神経膜・受容細胞などの、膜における情報変換、(3)多数の興奮性細胞からなるシステムでの情報処理、などの各レベルで行なわれている。本研究では、この(1)〜(3)の各レベルについて、研究を進めた。(1)巨大DNA分子の動的構造変化.蛍光顕微鏡を用いて、巨大DNA分子(数Mbp以上)の形態変化を計測することのできる、実験系を確立することができた。その結果、ポリアルギニン等の陽イオン系高分子を加えること、DNA分子は球形に縮んだ構造をとることが分った。又、ゲル中で電場を印加すると、DNA分子が特徴的な時定数でもって、伸縮を繰り返すことが明らかとなった。(2)膜、界面における情報変換について.非興奮性の通常の膜や界面に対して、補助的な電気回路を接続することにより、極めて一般的に、興奮性の素子を作れることを明らかにした。オレイン酸を修節した白金電極に対して、この新しい測定方法を応用した。その結果、発振の引き込み同調現象を利用すると、様々な化学物質の定性・定量が可能となることが明らかとなった。この測定系は、取り扱いが簡単であり、実験の再現性も極めて良好である。(3)興奮性素子の間の相互作用に関する研究.神経細胞は、非線形振動子であると見なせる。そこで、神経ネットワ-クのモデルとして、複数の化学的振動反応系の相互作用を調べた。その結果、3つの振動反応系が相互作用すると、互いに120ﾟ位相のずれた3相モ-ドが出現することを見い出した。この3相モ-ドは、多安定であり、モメリ-としての機能をもつ。
英文摘要
生体における情報処理は、(1)DNAなどの分子レベル,(2)神経膜・受容細胞などの、膜における情報変換、(3)多数の興奮性細胞からなるシステムでの情報処理、などの各レベルで行なわれている。本研究では、この(1)〜(3)の各レベルについて、研究を進めた。(1)巨大DNA分子の動的構造変化.蛍光顕微鏡を用いて、巨大DNA分子(数Mbp以上)の形態変化を計測することのできる、実験系を確立することができた。その結果、ポリアルギニン等の陽イオン系高分子を加えること、DNA分子は球形に縮んだ構造をとることが分った。又、ゲル中で電場を印加すると、DNA分子が特徴的な時定数でもって、伸縮を繰り返すことが明らかとなった。(2)膜、界面における情報変換について.非興奮性の通常の膜や界面に対して、補助的な電気回路を接続することにより、極めて一般的に、興奮性の素子を作れることを明らかにした。オレイン酸を修節した白金電極に対して、この新しい測定方法を応用した。その結果、発振の引き込み同調現象を利用すると、様々な化学物質の定性・定量が可能となることが明らかとなった。この測定系は、取り扱いが簡単であり、実験の再現性も極めて良好である。(3)興奮性素子の間の相互作用に関する研究.神経細胞は、非線形振動子であると見なせる。そこで、神経ネットワ-クのモデルとして、複数の化学的振動反応系の相互作用を調べた。その結果、3つの振動反応系が相互作用すると、互いに120ﾟ位相のずれた3相モ-ドが出現することを見い出した。この3相モ-ドは、多安定であり、モメリ-としての機能をもつ。
期刊论文(16)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
中條 信義: "Spontaneous oscillation of artificial membrane:equivalence in effects of temperature and volatile anesthetic" Biochem.Biphys.Res.Commun.160. 450-456 (1990)
Nobuyoshi Chujo：“人工膜的自发振荡：温度和挥发性麻醉剂影响的等效性”Biochem.Biphys.Res.Commun.160 (1990)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
吉川 研一: "A triーphacie mode is stble when three nonーlinear oscillators interact with each other" Chem.Phys.Lett. 174. 203-207 (1990)
Kenichi Yoshikawa：“当三个非线性振荡器相互作用时，三相模式是稳定的”Chem.Phys.Lett. 174. 203-207 (1990)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
篠原 康雄: "Effect of wechly acidic uncoopler 2.4ーdinitrophenel and dimethylsulfride on the coordination of Mg^<2+> with ATP." Biophys.Chem.36. 201-208 (1990)
Yasuo Shinohara：“微酸性解偶联剂 2.4-二硝基苯和二甲基硫醚对 Mg^2+ 与 ATP 配位的影响。Biophys.Chem.36 (1990)。”
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
吉川 研一(分担報筆): "Liquid Membranes:Chemical Applications" CRC Press, 141-159 (1990)
Kenichi Yoshikawa（撰稿人）：“液体膜：化学应用”CRC Press，141-159（1990）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 8 条
    Real-world modeling of life: From DNA to Organoid
    • 批准号：
      20H01877
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $11.65万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Doshisha University
    ミクロ環境場における単分子ゲノムDNAの高次構造相
    • 批准号：
      08F08023
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.51万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University
    等温条件で働くマイクロ化学マシン
    • 批准号：
      18651072
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.3万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University
    Real-World Modeling of Self-Emergent Active Cell
    • 批准号：
      17076007
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $55.87万
    • 财政年份：
      2005
    • 负责人：
      吉川 研一
    • 依托单位：
      Kyoto University
    海外基金