研究室

物理エソロジー研究室

数物科学で読み解く生物行動学
研究テーマ
アメーバからヒトにいたる生命知の基本アルゴリズムの探求/アメーバ運動と繊毛運動の力学機構の研究/生体運動に関わるアクティブソフトマターの研究
研究キーワード

繊毛虫、アメーバ、粘菌、原生生物、線虫、ライブセルイメージング、フィールドワーク、進化生態学、バイオメカニクス、ロコモーション、記憶・学習、数理モデル、計算機シミュレーション、非線形動力学、アクティブソフトマター、BZ 反応、パターン形成、スケーリング、代謝反応ネットワーク

スタッフ

研究・教育内容

研究内容:柔らかくて大変形する物質を扱うソフトマター物理学は、生命科学においても有用なツールである。細胞や組織、個体の運動・変形・成長は、力学の視点からの理解が不可欠になりつつある。このような考えに立ち、種々生命システムにおける機能的挙動の発現機構を調べている。具体的な研究項目は以下の通りである。
(1)粘菌、アメーバや繊毛虫などの原生生物の動物行動学
(2)アメーバ運動と繊毛運動の制御に関する細胞生物物理学的研究
(3)収縮性タンパク質の集団挙動における力学・レオロジー解析
(4)線虫の行動学とバイオメカニクス
(5)カタツムリやミミズなどにみられる蠕動的這行運動の力学機構
(6)草本樹木や骨等の生体構造物の力学的機能性の研究
(7)動物の発生過程における力学モデル
(8)生体システムの循環系輸送ネットワークの研究

各科目の活用度
生物学
化学
物理学
数学

担当学部・大学院

お問合せ

研究室所在地
〒001-0020
札幌市北区北20条西10丁目
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電話番号
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nakagaki*es.hokudai.ac.jp(*を半角@に変えて入力ください)

代表的な研究業績

T. Ohmura, Y. Nishigami†, A. Taniguchi, S. Nonaka, J. Manabe, T. Ishikawa, M. Ichikawa, Simple mechanosense and response of ciliate motion reveal the intrinsic habits of ciliates, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 115, 3231 (2018)

Nishigami, T. Ohmura, A. Taniguchi, S. Nonaka, J. Manabe, T. Ishikawa, M. Ichikawa, Influence of cellular shape on sliding behavior of ciliates, Commun. Integr. Biol., 11, e1506666 (2018)

Sato, I. Kunita, Y. Takikawa, D. Takeuchi, Y. Tanaka, T. Nakagaki and H. Orihara, Direct observation of orientation distributions of actin filaments in a solution undergoing shear banding, Soft Matter, 13, 2708-2716 (2017).

Akita,D., Kunita, I. Fricker, M. D., Kuroda, S., Sato, K., Nakagaki,T., Experimental models for Murray’s Law, J. Phys. D: Appl. Phys., 50, 024001 (2016)

Kunita,I., Yamaguchi,T., Tero,A., Akiyama,M., Kuroda,S., Nakagaki,T., A ciliate memorizes the geometry of a swimming arena, J. R. Soc. Interface 13: 20160155 (2016)

Sato, K., Hiraiwa, T., Maekawa, E., Isomura, A., Shibata, T. & Kuranaga, E., Left-right asymmetric cell intercalation drives directional collective cell movement in epithelial morphogenesis, Nat Commun. 6, 10074 (2015).

Sato, K., Hiraiwa, T. & Shibata, T., Cell Chirality Induces Collective Cell Migration in Epithelial Sheets, Phys. Rev. Lett., 115, 188102, (2015).

北大研究者総覧参照
https://researchers.general.hokudai.ac.jp/profile/ja.OcfuFSXh25UseBEfhrGtqQ==.html