東京大学大学院総合文化研究科の關澤太樹大学院生（研究当時）、大泉匡史准教授、同大学大学院理学系研究科の伊藤創祐准教授らによる研究グループは、非線形振動現象を支える熱力学的コストのうち、振動の維持に関わる成分を、振動成分ごとの寄与に分解して調べる新しい理論的枠組みを構築しました。　非線形振動は、生命システムをはじめ、物理・化学・工学系にも広く現れます。こうした振動はノイズの影響を受けながら維持されており、その背後にはエントロピー生成率で測られる熱力学的コストがあります。本研究では、クープマンモード分解を用いて、エントロピー生成率のうち分布の維持に関わる成分（維持エントロ...

　東京大学大学院総合文化研究科の長谷部政治講師と大阪大学大学院理学研究科の志賀向子教授は、代表的な体内時計として知られる概日時計をもとに、日長変化に応じて活動性を切り替え、休眠状態を適切に制御する脳神経細胞群を明らかにしました。　生物、特に昆虫は、一時的に生理的活動・発育を休止させる「休眠」状態に入ることで、冬などの厳しい環境を生き延びています。これまでに、季節に伴う日長変化に応じた休眠制御において、概日時計の重要性が示唆されていましたが、休眠制御メカニズムの詳細は不明瞭でした。　今回、生殖休眠に入る昆虫をモデルにした研究により、脳の側方部にある大型神経細...

東京大学の松木彩星大学院生（研究当時、現：アブドゥス・サラム国際理論物理学センター博士研究員）、郡 宏教授、小林亮太准教授らの研究グループは、脳や心臓の細胞などで見られる、一定のリズムで動く複数の要素（振動子、注1）が互いにどのようなつながりを持つかを推定する新手法を開発しました。生物の体内時計や心臓など、振動子の集団が相互作用を通じてリズムをそろえる「同期」現象はさまざまなところで観測されます。振動子間の相互作用の向きや強さを表すネットワークは、同期を生み出すために重要な役割を果たしています。そのため、それぞれの振動子を観測して得られたデータからネットワークを推定することは、同期...