!!!2009年 夏学期 第5回 物性セミナー
!!講師  郡 宏 氏(お茶の水女子大学 お茶大アカデミック・プロダクション)
!!題目 結合振動子系の振動子レベルとネットワークレベルの応答をつなぐ
!!日時 	2009年 6月 19日(金) 午後4時30分
!!場所 	16号館 827

!アブストラクト
細胞集団のつくるシステム（臓器や個体）で，細胞になんらかの入力を与えることを想
定する．細胞への入力は，まずその細胞の状態を変化させるが，やがてそれはシステム
レベルの変化をもたらす．この細胞レベルの応答とシステムレベルの応答はどのように
つながっているのだろうか？本セミナーでは，振動子ネットワークを考え，個々の振動
子レベル（ミクロ）とネットワークレベル（マクロ）の応答の関係性を明らかにする理
論研究について報告する． 理論は位相振動子モデルによって構築されており，任意の不
均一性・ネットワーク構造を取り扱うことができる．

この研究のモチベーションの一つは，我々の概日リズム（約24時間周期の体内時計） の
光刺激に対する応答にある．我々の概日リズムは，光を受ける時間によってその時計が
進んだり戻ったりする．朝方 に光を浴びると時計が進み，次の睡眠や目覚めが早くなる．
また日暮れ後に光を浴びる と逆に時計が戻ることが知られている．光を受けたときに，
どれだけ概日リズム時計の 時刻（つまり位相）が変化するかを，光を受けた時の位相に
対してプロットしたものを 位相反応曲線と呼ぶ．これは，体全体といった，システムレ
ベルの応答を特 徴付ける．一方，概日リズムは視交叉上核と呼ばれる神経細胞ネットワ
ークが作っている．細胞レベルでは，光の入力は視神経を介して視交叉上核の各細胞に
直接影響を与え，各細胞の時計を変化させる．この応答も各細胞が固有に持つ位相反応
曲
線で記述できる．ここで，細胞レベルとシステムレベルの位相反応曲線はどのように関
連するのだろうか？このセミナーで報告する理論によって，これらの間の非自明な関係を
示唆することができる．

共同研究者：河村洋史，中尾裕也，新井賢亮，蔵本由紀

参考文献：H. Kori, Y. Kawamura, H. Nakao, K. Arai, Y. Kuramoto:
"Collective dynamical response of coupled oscillators with any network
structure",
arXiv/0812.0118



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