Mathematical Study of Pattern Formation and Information in Biological Systems

生物系统中模式形成和信息的数学研究

• 批准号: 19340023
• 负责人: KOBAYASHI Ryo
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19340023/
• 关键词: 真正粘菌変形体; スタイナー問題; ネットワーク; フェーズフィールド; 卵割; アメーバ運動; 数理モデル; 真正粘菌小形体; 数理マデル; モルフォゲン; 血管網形成; 細胞運動; 自律分散制御; 最短経路探索問題; Physarum Solver; NP完全; 中心体; フェーズフィールドモデル

We demonstrated experimentally that the plasmodium of Physarum polycephalum can promote formation of networks equivalent to the transportation network such as railroad system. We presented a new method of network design by constructing mathematical models. Also, we proposed models which describe how information works in the determining process of the geometry of early cleavage and in the formation of branching structure such as lung and blood vessel. We developed mathematical methods that can describe the mechanism combining biological pattern formation and information.

实验证明，多头绒泡菌原虫能促进形成相当于铁路系统等交通网络的网络。通过建立数学模型，提出了一种新的网络设计方法。此外，我们还提出了描述信息如何在早期卵裂几何形状的确定过程中以及在肺和血管等分支结构的形成中发挥作用的模型。我们开发了数学方法来描述生物模式形成和信息相结合的机制。

项目成果

Ethology of an amoeba-physiology and mathematical modeling-

阿米巴的行为学-生理学和数学建模-

• 发表时间: 2010
• 作者: Masaru Ikehata;Hiromichi Itou;緒方秀教;T.Nakagaki
• 通讯作者: T.Nakagaki

Negotiating multi-purpose optimization problem by means of the adaptive method inspired by a single celled organism Physarum

通过受单细胞生物体绒泡菌启发的自适应方法来协商多目的优化问题

• 发表时间: 2009
• 作者: A.Tero;M.Yamaguchi;小林亮;中垣俊之
• 通讯作者: 中垣俊之

生物の賢さを生み出す情報処理のしくみーアメーバの事例からー

生物体产生智能的信息处理机制 - 以阿米巴原虫为例 -

• 发表时间: 2007
• 作者: 中垣俊之;手老篤史;三枝徹;小林亮
• 通讯作者: 小林亮

Riskmanagement in spatio-temporally varying fieldby true slime mold

真实粘菌在时空变化领域的风险管理

• 发表时间: 2010
• 期刊: NOLTA (NonlinearTheory and Application) journal, IEICE
• 作者: K. Ito;D. Sumpter;T. Nakagaki
• 通讯作者: T. Nakagaki

Hedgehog signaling is involved in development of the neocortex

• DOI: 10.1242/dev.015891
• 发表时间: 2008-08-15
• 期刊: DEVELOPMENT
• 影响因子: 4.6
• 作者: Komada, Munekazu;Saitsu, Hirotomo;Ishibashi, Makoto
• 通讯作者: Ishibashi, Makoto