粘菌の知覚行動における自律分散機構

粘菌感知行为的自主分散机制

• 批准号: 04218201
• 负责人: 上田 哲男
• 金额: $ 0.58万
• 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
• 起止时间: 1990 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04218201/
• 关键词: 細胞知覚; 粘菌; 自律分散; 代謝ネットワーク; 自己組織化; 化学パターン; 解糖系; 酵母

自ら組織化する能力は、生物に特有に性質ではなく、平衡から遠く離れた開放系の一般的な性質である。アメーバ細胞の行動に見られる知覚機能を、「代謝化学反応の時間・空間秩序形成を伴うダイナミックな運動である」という作業仮説を立てて、研究を進めた。情報処理の要素としての代謝振動大きなアメーバ細胞である粘菌を使い、細胞内の化学成分の時間的、空間的変動を測定した。細胞内のcAMP、NADH、ATP濃度、フォスファチジン酸やファスファチジルセリンなど多くの細胞内の化学成分が、収縮リズムに対応して振動していることがわかった。細胞行動と化学パターン細胞内ATPとリン脂質組成は細胞行動に対応してさまざまな空間分布を示した。ATP分布は刺激によって、あるパターンから他のパターンへと転移した。走電性に伴う複屈折繊維の分布を測定しATP分布と比較したところ、複屈折繊維はATP濃度が減少しているところで増加することがわかった。酵素反応コンピュータの実現へ解糖系における非線形ダイナミクスを調べた。神経細胞やニューロンにおける興奮および反復興奮と同様の振舞い示すことがわかった。また、細胞知覚と類似の時間空間パターンを創ることもわかった。以上のように、非平衡化学反応系における自己組織化現像を利用してインテリジェンスを創製していく基礎が明かになった。

Self-organizing ability, biological-specific properties, equilibrium, and general properties of open systems The action of the cell is seen as the function of knowledge, and the formation of the temporal and spatial order of metabolic chemistry is accompanied by the movement of the cell. The elements of information processing and metabolic vibration are measured in time and space. intracellular cAMP, NADH, ATP concentrations, and chemical composition of various intracellular chemicals Cell movement chemistry, intracellular ATP, lipid composition, cellular movement, spatial distribution ATP distribution shifts from stimulus to stimulus. The distribution of ATP was determined by comparing the ATP concentration with the ATP concentration in the complex refractive index. The enzyme reaction system is regulated by the non-linear enzyme reaction system. The nerve cells are excited and repeatedly excited. The cell is similar in time and space. The above-mentioned non-equilibrium chemical reaction system is self-organizing phenomenon, which is used to create the basis for the development of the system.

项目成果

Ueda,T.and Yamaguchi,T.: "Toward intelligent materials.In “Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices",ed.by K.Sienicki,CRC Press,in press." CRC Press, (1993)

Ueda, T. 和 Yamaguchi, T.：“迈向智能材料。《分子电子学和分子电子器件》”，K.Sienicki 编辑，CRC Press，正在印刷中。”

Yasui,C.et al.: "Adenylate cyclase induces intracellular calcium increase in single human epidermal keratinocytes measured by fluorescence microscopy using Fura 2-AM^∞." British Journal of Dermatology. 127. 589-594 (1992)

Yasui, C. 等人：“使用 Fura 2-AM^∞ 荧光显微镜测量腺苷酸环化酶诱导单个人表皮角质形成细胞内钙的增加。”英国皮肤病学杂志 127. 589-594 (1992)

Ueda,T.: "Intracellular oscillations and pattern formation in cell behavior by Physarum.In “Oscillations and Morphogenesis" ed.L.Rensing." Marcel Dekker., 34 (1993)

Ueda, T.：“Physarum 的细胞内振荡和细胞行为模式形成。In “Oscillations and Morphogenesis” ed.L.Rensing., 34 (1993)

Sakurada.H.et al.: "Use of dihydrorhodamine 123 for detecting intracellular generation of peroxides upon UV irradiation in epithelial deratinocytes." Archives in Dermatology. 284. 114-116 (1992)

Sakurada.H.et al.：“使用二氢罗丹明 123 检测上皮角质形成细胞中紫外线照射后细胞内过氧化物的生成。”

Ueda,T.: "Pattern dynamics in cellular perceptin." Phase Transitions. (1993)

Ueda,T.：“细胞感知素的模式动力学。”