内臓の非対称とその配置の非対称

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多細胞生物の形態形成は、生物体を構成している細胞の振舞いによってなされる。細胞の振舞いを数理的に記述する方法があれば、数理的手法が形態形成を理解するうえで役立つ。組織を構成する細胞を多角形または多面体と考えて、そこでの多角形/多面体の頂点の動きを記述する運動方程式をつかった数理モデル、Vertex dynamics作成しこれを使っている。これにより細胞の振る舞いが数理的にあらわすことができ、この方法で多細胞生物の形態形成を調べることができる。この研究プロジェクトは、未だに謎である多細胞生物の器官の左右非対称形成をこの数理的方法を使って研究することが目的である。とくに非対称形成が顕著な心臓の形成についてしらべた。一般に細胞からなるチューブにおいて、チューブを構成する細胞に異方的な力学的性質（例えば斜め方向の収縮）があったときに、その異方性の与え方によって (1) チューブの全体の形は変わらずに、細胞がチューブ表面を回転するように動いたり、 (2)細胞はチューブ表面では大した動きはせずに、チューブ自体が大きく変形してねじれを起こすことがわかった。そこでチューブの軸まわりの回転運動と軸自体がループするような変形を関連づけるような試みを行っている（これによりで消化管の一般的な性質である軸まわりのねじれが、大腸における腹部全体にわたるループ形成を説明できる可能性がある）。例えばチューブ表面を細胞が旋回するような条件のもとで、チューブの端を動かすことで、細胞の旋回運動の代わりにチューブ自体はどのようなループを示すかなどの試みである。いまのところ明解な関連づけは行えていない。いま使っている細胞モデルはチューブの弾性的性質とともに塑性的性質が含まれているのだがこの二者の重みの振り分けについて検討しなくてはならないと考えている。