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| 目次 |
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複数種の波動とその実用 |
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| 1.1 | 直観によるアプローチ |
| 1.2 | 捕食者―被食者系における追跡逃避波 |
| 1.3 | イギリスのハイイロリスに関する空間的拡散の競争モデル |
| 1.4 | 遺伝子組換え生物の広がり |
| 1.5 | BZ反応のフロント進行波 |
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| 1.6 | 興奮性媒体における波 |
| 1.7 | 振動の機構を有する反応拡散系における進行波列 |
| 1.8 | 螺旋波 |
| 1.9 | λ-ω反応拡散系の螺旋波解 |
| | 演習問題 |
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反応拡散系による空間パターン形成 |
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| 2.1 | 生物学におけるパターンの役割 |
| 2.2 | 反応拡散メカニズム（チューリングメカニズム） |
| 2.3 | 拡散誘導不安定性が生じる一般的な条件：線形安定性解析、空間パターンの発展 |
| 2.4 | 反応拡散メカニズムによるパターン形成の初期段階の詳細な解析 |
| 2.5 | 分散関係、チューリング領域、スケール、領域の形状がパターン形成に及ぼす効果 |
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| 2.6 | モード選択と分散関係 |
| 2.7 | 1種モデルによるパターン形成：トウヒノシントメハマキのモデルにおける空間的非一様性 |
| 2.8 | 対流を伴う単一個体群相互作用拡散系による空間パターン：生態制御戦略 |
| 2.9 | 反応拡散系において空間パターンが形成されない条件 |
| | 演習問題 |
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動物の体表パターンをはじめとする反応拡散メカニズムの応用例 |
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| 3.1 | 哺乳類の体表パターン――「ヒョウの斑点はどうしてできたか」 |
| 3.2 | 奇形：体表パターン異常の例 |
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| 3.3 | チョウの翅にみられるパターン形成 |
| 3.4 | アセタブラリア属における輪生パターンのモデリング |
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成長する領域でのパターン形成：アリゲイターとヘビ |
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| 4.1 | ワニの縞パターン形成：実験 |
| 4.2 | モデリングのコンセプト：縞模様形成の時期の決定 |
| 4.3 | アリゲイターの縞とシャドウストライプ |
| 4.4 | アリゲイターの歯牙原基の空間パターン形成：背景と関連事項 |
| 4.5 | 歯牙誘導の生物学 |
| 4.6 | 歯牙原基形成のモデリング：背景 |
| 4.7 | ワニの歯牙パターン形成のモデルメカニズム |
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| 4.8 | 結果および実験データとの比較 |
| 4.9 | 数値予測による実験 |
| 4.10 | アリゲイターの歯牙の空間パターン形成の結語 |
| 4.11 | ヘビの色素パターン形成 |
| 4.12 | 細胞走化性モデルメカニズム |
| 4.13 | ヘビの単純または複雑なパターン要素 |
| 4.14 | 細胞走化性系によるパターン形成の伝播 |
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バクテリアのパターン形成と走化性 |
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| 5.1 | 背景と実験結果 |
| 5.2 | 大腸菌の半固体培地実験におけるモデルメカニズム |
| 5.3 | 液体培地モデル：パターン形成の直観的解析 |
| 5.4 | 解析結果と数値解の解釈 |
| 5.5 | ネズミチフス菌の半固体培地実験におけるモデルメカニズム |
| 5.6 | 基本的な半固体培地モデルの線形解析 |
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| 5.7 | 非線形解析に関する簡潔な概要とその結果 |
| 5.8 | シミュレーションの結果、パラメータ空間、基本的なパターン |
| 5.9 | 実験に沿った初期条件に対する数値解析の結果 |
| 5.10 | 半固体培地モデルメカニズムによるスウォームリングパターン |
| 5.11 | 枯草菌における分岐パターン |
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パターン・形態を生み出す力学的理論 |
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| 6.1 | 導入と問題意識、生物学的背景 |
| 6.2 | 間葉細胞の形態形成に対する力学モデル |
| 6.3 | 線形解析、分散関係、パターン形成の可能性 |
| 6.4 | 簡単な力学モデル：複雑な分散関係をもつ空間パターンの形成 |
| 6.5 | 羽原基の周期的パターン |
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| 6.6 | 肢発生における軟骨凝縮と形態形成則 |
| 6.7 | 指紋のパターン形成 |
| 6.8 | 表皮組織のメカノケミカルモデル |
| 6.9 | 微絨毛の形成 |
| 6.10 | 複雑なパターン形成と組織間相互作用モデル |
| | 演習問題 |
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進化、形態発生の法則、発生拘束と奇形 |
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| 7.1 | 進化と形態発生 |
| 7.2 | 脊椎動物の肢の軟骨形成における進化と形態形成の規則 |
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| 7.3 | 奇形 |
| 7.4 | 発生拘束、形態形成則と進化の行く末 |
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血管網形成の力学論 |
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| 8.1 | 生物学的背景と動機 |
| 8.2 | 脈管形成における細胞-基質間相互作用 |
| 8.3 | パラメータの値 |
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| 8.4 | モデル方程式の解析 |
| 8.5 | 網状パターン：数値シミュレーションと結論 |
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表皮の創傷治癒 |
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| 9.1 | 創傷治癒の小史 |
| 9.2 | 生物学的背景：表皮の創 |
| 9.3 | 表皮の創傷治癒モデル |
| 9.4 | モデルの無次元型、線形安定性、パラメータ値 |
| 9.5 | 表皮の創傷治癒モデルの数値解 |
| 9.6 | 表皮モデルの進行波解 |
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| 9.7 | 表皮創傷治癒モデルの臨床的示唆 |
| 9.8 | 胎児の表皮の修復メカニズム |
| 9.9 | 胎児の創におけるアクチンの整列：力学モデル |
| 9.10 | 2次元における、アクチン線維の応力による整列の力学モデル |
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真皮の創傷治癒 |
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| 10.1 | 背景と動機- 一般論と生物学 |
| 10.2 | 創傷治癒の仕組みと最初のモデル |
| 10.3 | その後の発展の概観 |
| 10.4 | 線維芽細胞駆動性の創傷治癒モデル：残留歪みと組織再構築 |
| 10.5 | モデル方程式の解と、実験との比較 |
| 10.6 | Cookの創傷治癒モデル |
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| 10.7 | 基質の生成と分解 |
| 10.8 | 向き付けられた環境中における細胞運動 |
| 10.9 | 組織構造をもつ真皮創傷治癒のモデル |
| 10.10 | 病的瘢痕の構造についての1次元モデル |
| 10.11 | 創傷治癒についての未解決問題 |
| 10.12 | 結語：創傷治癒について |
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脳腫瘍の増殖と制御 |
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| 11.1 | 医学的背景 |
| 11.2 | 神経膠腫の増殖と浸潤の基本的な数理モデル |
| 11.3 | In vitroでの腫瘍の拡散：パラメータの評価 |
| 11.4 | ラットの脳における腫瘍の浸潤 |
| 11.5 | ヒトの脳における腫瘍の浸潤 |
| 11.6 | 治療のシナリオのモデリング：総評 |
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| 11.7 | 均一な組織における腫瘍切除のモデリング |
| 11.8 | 切除後の腫瘍の再発に対する解析的解法 |
| 11.9 | 脳組織が不均一である場合の外科的切除のモデリング |
| 11.10 | 化学療法が腫瘍増殖に及ぼす影響のモデリング |
| 11.11 | 腫瘍の多クローン性と細胞の変異のモデリング |
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パターン形成の神経モデル |
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| 12.1 | シンプルな活性化―抑制モデルによる、神経発火の空間パターン形成 |
| 12.2 | 視覚野における縞形成のメカニズム |
| 12.3 | 幻視パターンを生み出す脳機構のモデル |
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| 12.4 | 殻のパターンに関する神経活動モデル |
| 12.5 | シャーマニズムと岩絵 |
| | 演習問題 |
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地理的拡散と防疫 |
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| 13.1 | 流行の空間的拡散の単純モデル |
| 13.2 | 1347〜1350 年のヨーロッパにおける黒死病の蔓延 |
| 13.3 | 狂犬病の略歴 |
| 13.4 | 狂犬病のキツネへの蔓延I：背景と単純モデル |
| 13.5 | 狂犬病のキツネへの蔓延II：3種（SIR)モデル |
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| 13.6 | 未流行地帯への伝播に基づく制御戦略 |
| 13.7 | 狂犬病バリアの幅についての解析的な近似 |
| 13.8 | 2次元流行波とキツネの空間依存的な個体密度の影響 |
| 13.9 | 狂犬病の空間的拡散におけるキツネの免疫の効果 |
| | 演習問題 |
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オオカミの縄張り、オオカミとシカの相互作用とシカの生存 |
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| 14.1 | 序論、オオカミの生態学 |
| 14.2 | オオカミの群れの縄張り形成のモデル：単一の群れの行動圏モデル |
| 14.3 | 複数の群れのオオカミの縄張りモデル |
| 14.4 | オオカミとシカの捕食者―被食者モデル |
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| 14.5 | オオカミの縄張り形成とシカの生存に関するまとめ |
| 14.6 | コヨーテの行動圏パターン |
| 14.7 | チペワ族とスー族の部族間抗争（1750〜1850年頃） |
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| 付録A 有界領域におけるラプラシアン作用素に関する一般的結果 |
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