一方生きていないものの中にもリズムを生み出すものがあります。例えば、振り子がその典型です。

両者はリズムの周期やできている物質の材料は異なるかもしれません。でも少し引いて考えて、数理の上で両者を見つめてみれば、結構似ているところがあります。構築されてきた振り子の数理から学べる知識が生物のリズムを探る上で大変役にたつことがあります。

私達の研究室では特に約２４時間周期で繰り返される概日リズムに着目しています。ヒトの場合は、寝起きのリズムが有名ですが、血圧や体温も２４時間周期で変動します。20世紀の末頃から分子遺伝学的解析によってこれらとどういう生体分子が関わっているのか明らかになっってきました。また同時にリズムの計測技術も飛躍的に進歩しました。私達はそうした先人が構築してき技術を片手に、もう一方の手には数理の知識を携えて生物のリズムにひそむ普遍的な謎に迫ろうとしています。

教員

• 伊藤浩史

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Evolution of self-sustained circadian rhythms is facilitated by seasonal change of daylight
Seki M, Ito H (2022) Proc. R. Soc. B. 2892022057720220577
https://doi.org/10.1098/rspb.2022.0577

私たちの体の中にあって２４時間周期の時を刻む「生物時計」の進化を、数理モデルをつくってシミュレーションすることによって研究しました。シミュレーションの結果、概日時計は季節のあるところで進化したという予測が出てきました。今後は季節のない熱帯の生き物と季節のある温冷帯の生き物の生物時計を分子生物学の手法で比較していく予定です。

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主観的感覚であるがために、色覚に多様性があることが学術的に記述され始めたのは18世紀末のことですが、多数派の色覚とは異なる少数派の色覚は、最近まで色覚異常として分類されてきました。しかし、詳しく調べると、ヒトの色覚には正常／異常に分けられない連続的な多様性があることが明らかになってきています。センサーの多様性と、脳での情報処理の自由度が合わさることで、連続的かつ多元的な多様性がつくられると考えられます。

私達の研究室では、生物学、心理学、情報学、社会学等の方法論を取り入れながら、色覚の共通原理と多様性に焦点を当てた研究を行っています。多様な主観的感覚を持つ人々の間でコミュニケーションを可能とするヒトの特性を理解することで、ヒトの多様な性質を活かした社会の仕組づくりに貢献する研究を目指しています。

教員

• 平松千尋

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生物は，自然が長い時間をかけて自然に作り上げた創造物です．生物が持つ様々な仕組みを解き明かすことは，自然の摂理を解き明かすことにつながります．さらに得られた知識は生命科学分野での様々な応用が期待されます．

丸山研究室では，数理的なモデル化や機械学習などのアルゴリズムの設計を通して，生物データの背後に潜む仮説や構造を抽出することにより，生物が有する様々なメカニズムの理解に貢献します．

近年は，遺伝子制御に深く関係するDNAメチル化状態予測手法の開発や，ゲノムの立体構造に関するデータからの知識抽出手法の研究を展開しています．

教員

• 丸山修

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