研究者情報

マスター

アカウント（マスター）

• 氏名

  長山　雅晴(ナガヤマ　マサハル), ナガヤマ　マサハル

所属（マスター）

• 電子科学研究所　附属社会創造数学研究センター

所属（マスター）

• 電子科学研究所　附属社会創造数学研究センター

独自項目

syllabus

• 2021, 環境と人間（1単位）, Environment and People, 学士課程, 全学教育, 最先端技術、極微細技術、数理、バイオサイエンス、細胞、先端医療、光、レーザー、自己組織化、生物、知能、情報
• 2021, 数理科学Ａ, Mathematical Science A, 学士課程, 理学部, 数値解析学　数値計算法

PositionHistory

• 電子科学研究所附属社会創造数学研究センター長, 2019年4月1日, 2021年3月31日
• 電子科学研究所附属社会創造数学研究センター長, 2021年4月1日, 2023年3月31日
• 電子科学研究所附属社会創造数学研究センター長, 2023年4月1日, 2025年3月31日

researchmap

プロフィール情報

学位

• 博士（数理科学）（東京大学）

プロフィール情報

• 姓

  長山, ナガヤマ

• 名

  雅晴, マサハル

• ID各種

  200901037386982324

対象リソース

http://www-mmc.es.hokudai.ac.jp

業績リスト

研究キーワード

• 反応拡散系   数値シミュレーション   数理モデリング   

研究分野

• 自然科学一般 / 応用数学、統計数学
• 自然科学一般 / 数学基礎

経歴

• 2009年04月 - 2012年03月 金沢大学 理工研究域 教授
• 2004年04月 - 2009年03月 金沢大学 理工研究域 准教授
• 1999年02月 - 2004年03月 京都大学 助手
• 1999年 - 2004年 京都大学

学歴

•         - 1998年   東京大学   数理科学研究科   数理科学
•         - 1998年   東京大学
•         - 1994年   広島大学   理学研究科   数学専攻
•         - 1994年   広島大学
•         - 1992年   徳島大学   総合科学部   総合科学科
•         - 1992年   徳島大学

委員歴

• 2020年04月 - 2022年03月   日本応用数理学会   代表会員
• 2020年03月 - 2022年02月   日本数学会   応用数学分科会評議員
• 2016年06月 - 2021年05月   日本数学会   教育研究資金検討委員会
• 2014年10月 - 2016年09月   日本数学会   応用数学分科会委員

論文

• Spatial confinement induces reciprocating migration of epidermal keratinocytes and forms triphasic epithelia

  Takuma Nohara, Junichi Kumamoto, Yosuke Mai, Mayuna Shimano, Sora Kato, Hiroyuki Kitahata, Hideki Nakamura, Shota Takashima, Mika Watanabe, Masaharu Nagayama, Tsukasa Oikawa, Hideyuki Ujiie, Ken Natsuga

  2024年11月13日 

  Epithelial cells undergo epithelial–mesenchymal transition (EMT) during migration and regain their epithelial phenotype in the post-migration phase (mesenchymal–epithelial transition; MET). We established an experimental system that reproduced three-dimensional triphasic epithelia, i.e., the original epithelium, its EMT, and MET. Keratinocytes (KCs), skin epithelial cells, placed on a microporous membrane migrated through 3.0-um or larger micropores. The 3.0-um-pored membrane induced an epithelial structure with three states: stratified KCs above the membrane, KCs showing EMT within the micropores, and a new stratified epithelium under the membrane. The membrane with larger micropores failed to maintain the triphasic epithelia. Live imaging revealed that KCs moved in a reciprocating manner, with actin-rich filopodia-like KC structures extending into and out of the 3.0-um micropores, while the cells migrated unidirectionally into larger micropores. Piezo1 and keratin 6 were identified as negative modulators of KC entry to and exit from the 3.0-um micropores. These results demonstrate that non-cancerous epithelial cells migrate through confined spaces in a reciprocating manner, which might help form triphasic epithelia, recapitulating wound healing processes.
• Patterning in stratified epithelia depends on cell-cell adhesion.

  Yosuke Mai, Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Takashi Seo, Takuma Nohara, Sota Itamoto, Shoko Mai, Junichi Kumamoto, Masaharu Nagayama, Wataru Nishie, Hideyuki Ujiie, Ken Natsuga

  Life science alliance 7 9 2024年09月 

  Epithelia consist of proliferating and differentiating cells that often display patterned arrangements. However, the mechanism regulating these spatial arrangements remains unclear. Here, we show that cell-cell adhesion dictates multicellular patterning in stratified epithelia. When cultured keratinocytes, a type of epithelial cell in the skin, are subjected to starvation, they spontaneously develop a pattern characterized by areas of high and low cell density. Pharmacological and knockout experiments show that adherens junctions are essential for patterning, whereas the mathematical model that only considers local cell-cell adhesion as a source of attractive interactions can form regions with high/low cell density. This phenomenon, called cell-cell adhesion-induced patterning (CAIP), influences cell differentiation and proliferation through Yes-associated protein modulation. Starvation, which induces CAIP, enhances the stratification of the epithelia. These findings highlight the intrinsic self-organizing property of epithelial cells.
• Phospholipid Molecular Layer that Enhances Distinction of Odors Based on Artificial Sniffing

  Mai Yotsumoto, Muneyuki Matsuo, Hiroyuki Kitahata, Shinobu Nakanishi, Mitsuhiro Denda, Masaharu Nagayama, Satoshi Nakata

  ACS Sensors 2023年12月07日
• On the reaction–diffusion type modelling of the self-propelled object motion

  Masaharu Nagayama, Harunori Monobe, Koya Sakakibara, Ken-Ichi Nakamura, Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata

  Scientific Reports 13 1 2023年08月03日 

  Abstract In this study, we propose a mathematical model of self-propelled objects based on the Allen–Cahn type phase-field equation. We combine it with the equation for the concentration of surfactant used in previous studies to construct a model that can handle self-propelled object motion with shape change. A distinctive feature of our mathematical model is that it can represent both deformable self-propelled objects, such as droplets, and solid objects, such as camphor disks, by controlling a single parameter. Furthermore, we demonstrate that, by taking the singular limit, this phase-field based model can be reduced to a free boundary model, which is equivalent to the $$L^2$$-gradient flow model of self-propelled objects derived by the variational principle from the interfacial energy, which gives a physical interpretation to the phase-field model.
• Zonula occludens‐1 distribution and barrier functions are affected by epithelial proliferation and turnover rates

  Keisuke Imafuku, Hiroaki Iwata, Ken Natsuga, Makoto Okumura, Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Akiharu Kubo, Masaharu Nagayama, Hideyuki Ujiie

  Cell Proliferation 2023年03月14日
• Erratum: Oscillation and Synchronization in the Combustion of Candles (J. Phys. Chem. A (2009) 113:29 (8164-8168) DOI: 10.1021/jp901487e)

  Hiroyuki Kitahata, Junji Taguchi, Masaharu Nagayama, Tatsunari Sakurai, Yumihiko Ikura, Atsushi Osa, Yutaka Sumino, Masanobu Tanaka, Etsuro Yokoyama, Hidetoshi Miike

  Journal of Physical Chemistry A 126 41 7557  2022年10月20日 

  I n our original manuscript, the parameter values were incorrectly described in the caption of Figure 5. The parameters should be “au/a = 1 and av/a = 0.1” instead of “αu/α = αv/α = 0.1”. In addition, “au = av = 3.7” was incorrect, and it should be “au = 37 and av = 3.7”. The errors are typographical, and thus, these corrections do not affect the conclusions of this work.
• On a numerical bifurcation analysis of a particle reaction-diffusion model for a motion of two self-propelled disks

  Yusuke Yasugahira, Masaharu Nagayama

  Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 39 2 631 - 652 2022年05月 [査読有り]
   

  Abstract Theoretical analysis using mathematical models is often used to understand a mechanism of collective motion in a self-propelled system. In the experimental system using camphor disks, several kinds of characteristic motions have been observed due to the interaction of two camphor disks. In this paper, we understand the emergence mechanism of the motions caused by the interaction of two self-propelled bodies by analyzing the global bifurcation structure using the numerical bifurcation method for a mathematical model. Finally, it is also shown that the irregular motion, which is one of the characteristic motions, is chaotic motion and that it arises from periodic bifurcation phenomena and quasi-periodic motions due to torus bifurcation.
• Collagen XVII deficiency alters epidermal patterning

  Yunan Wang, Hiroyuki Kitahata, Hideyuki Kosumi, Mika Watanabe, Yu Fujimura, Shota Takashima, Shin-Ichi Osada, Tomonori Hirose, Wataru Nishie, Masaharu Nagayama, Hiroshi Shimizu, Ken Natsuga

  Laboratory Investigation 102 6 581 - 588 2022年02月 [査読有り]
   

  Vertebrates exhibit patterned epidermis, exemplified by scales/interscales in mice tails and grooves/ridges on the human skin surface (microtopography). Although the role of spatiotemporal regulation of stem cells (SCs) has been implicated in this process, the mechanism underlying the development of such epidermal patterns is poorly understood. Here, we show that collagen XVII (COL17), a niche for epidermal SCs, helps stabilize epidermal patterns. Gene knockout and rescue experiments revealed that COL17 maintains the width of the murine tail scale epidermis independently of epidermal cell polarity. Skin regeneration after wounding was associated with slender scale epidermis, which was alleviated by overexpression of human COL17. COL17-negative skin in human junctional epidermolysis bullosa showed a distinct epidermal pattern from COL17-positive skin that resulted from revertant mosaicism. These results demonstrate that COL17 contributes to defining mouse tail scale shapes and human skin microtopography. Our study sheds light on the role of the SC niche in tissue pattern formation.Mammals exhibit epidermal patterning, as seen in mouse tail scales and human skin microtopography. In this article, the authors demonstrate that type XVII collagen (COL17), a niche for epidermal stem cells, modulate epidermal patterning in mice and humans. COL17 further prevents wound-induced epidermal deformation. This study paves the way for elucidating the role of the stem cell niche in tissue pattern formation.
• A computational model of the epidermis with the deformable dermis and its application to skin diseases

  Kota Ohno, Yasuaki Kobayashi, Masaaki Uesaka, Takeshi Gotoda, Mitsuhiro Denda, Hideyuki Kosumi, Mika Watanabe, Ken Natsuga, Masaharu Nagayama

  Scientific Reports 11 1 2021年12月 [査読有り]
   

  The skin barrier is provided by the organized multi-layer structure of epidermal cells, which is dynamically maintained by a continuous supply of cells from the basal layer. The epidermal homeostasis can be disrupted by various skin diseases, which often cause morphological changes not only in the epidermis but in the dermis. We present a three-dimensional agent-based computational model of the epidermis that takes into account the deformability of the dermis. Our model can produce a stable epidermal structure with well-organized layers. We show that its stability depends on the cell supply rate from the basal layer. Modeling the morphological change of the dermis also enables us to investigate how the stiffness of the dermis affects the structure and barrier functions of the epidermis. Besides, we show that our model can simulate the formation of a corn (clavus) by assuming hyperproliferation and rapid differentiation. We also provide experimental data for human corn, which supports the model assumptions and the simulation result.
• Temporal coherency of mechanical stimuli modulates tactile form perception

  Masashi Nakatani, Yasuaki Kobayashi, Kota Ohno, Masaaki Uesaka, Sayako Mogami, Zixia Zhao, Takamichi Sushida, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  Scientific Reports 11 1 11737 - 11737 2021年12月 [査読有り]
   

  The human hand can detect both form and texture information of a contact surface. The detection of skin displacement (sustained stimulus) and changes in skin displacement (transient stimulus) are thought to be mediated in different tactile channels; however, tactile form perception may use both types of information. Here, we studied whether both the temporal frequency and the temporal coherency information of tactile stimuli encoded in sensory neurons could be used to recognize the form of contact surfaces. We used the fishbone tactile illusion (FTI), a known tactile phenomenon, as a probe for tactile form perception in humans. This illusion typically occurs with a surface geometry that has a smooth bar and coarse textures in its adjacent areas. When stroking the central bar back and forth with a fingertip, a human observer perceives a hollow surface geometry even though the bar is physically flat. We used a passive high-density pin matrix to extract only the vertical information of the contact surface, suppressing tangential displacement from surface rubbing. Participants in the psychological experiment reported indented surface geometry by tracing over the FTI textures with pin matrices of the different spatial densities (1.0 and 2.0 mm pin intervals). Human participants reported that the relative magnitude of perceived surface indentation steeply decreased when pins in the adjacent areas vibrated in synchrony. To address possible mechanisms for tactile form perception in the FTI, we developed a computational model of sensory neurons to estimate temporal patterns of action potentials from tactile receptive fields. Our computational data suggest that (1) the temporal asynchrony of sensory neuron responses is correlated with the relative magnitude of perceived surface indentation and (2) the spatiotemporal change of displacements in tactile stimuli are correlated with the asynchrony of simulated sensory neuron responses for the fishbone surface patterns. Based on these results, we propose that both the frequency and the asynchrony of temporal activity in sensory neurons could produce tactile form perception.
• Catch and Release Chemotaxis

  Yusuke Yasugahira, Yuki Tatsumi, Osamu Yamanaka, Hiraku Nishimori, Masaharu Nagayama, Satoshi Nakata

  ChemSystemsChem 4 2 2021年11月 [査読有り]
  
• A reaction–diffusion particle model for clustering of self-propelled oil droplets on a surfactant solution

  Minsoo Kim, Mamoru Okamoto, Yusuke Yasugahira, Shinpei Tanaka, Satoshi Nakata, Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama

  Physica D: Nonlinear Phenomena 425 132949 - 132949 2021年11月 [査読有り]
   

  We experimentally and numerically investigate collective behaviors of oil droplets floating on a surfactant solution in a narrow circular channel. A closed environment where a glass cover is placed on the channel shown that ethyl salicylate droplets on the surface of sodium dodecyl sulfate solution exhibit transient oscillatory dynamics, leading to the formation of a single cluster via the merging of sub-clusters. When the glass cover is removed, oscillatory behavior resumes, and the cluster breaks up. To understand these experimental findings, we introduce a mathematical model that combines equations of motion for droplets with a reaction–diffusion system, where droplet dynamics and the chemical reactions are considered on the one-dimensional surface, and the diffusion of chemicals in the air phase and the water phase is treated in the two-dimensional region. Our model successfully reproduces transient oscillations and the characteristics of cluster formation, and the effect of the glass cover. We argue that the attractive long-range interaction due to the global concentration profile of the solution suffices for the cluster formation.
• 表皮下水疱は毛包の成長を犠牲にして治癒する

  藤村 悠, 高島 翔太, 中村 秀樹, 小住 英之, 王 禹楠, 眞井 洋輔, 氏家 英之, 岩田 浩明, 西江 渉, 清水 宏, 夏賀 健, 渡邉 美佳, 大野 航太, 小林 康明, 長山 雅晴, Andrea Lauria, Valentina Proserpio, Salvatore Oliviero, Giacomo Donati

  日本皮膚科学会雑誌 131 9 2071 - 2071 (公社)日本皮膚科学会 2021年08月
• Corrigendum to “Interaction of non-radially symmetric camphor particles” [Physica D 366 (2018) 10–26] (Physica D: Nonlinear Phenomena (2018) 366 (10–26), (S0167278917303603), (10.1016/j.physd.2017.11.004))

  Shin Ichiro Ei, Hiroyuki Kitahata, Yuki Koyano, Masaharu Nagayama

  Physica D: Nonlinear Phenomena 422 2021年08月 [査読有り]
   

  The authors regret that the experimental condition was wrongly described in Section 4 in page 20 and the caption of Fig. 5 in page 21. The concentration of camphor methanol solution was 3 mol/L, not 0.3 mol/L. The authors would like to apologise for any inconvenience caused.
• Hair follicle stem cell progeny heal blisters while pausing skin development

  Yu Fujimura, Mika Watanabe, Kota Ohno, Yasuaki Kobayashi, Shota Takashima, Hideki Nakamura, Hideyuki Kosumi, Yunan Wang, Yosuke Mai, Andrea Lauria, Valentina Proserpio, Hideyuki Ujiie, Hiroaki Iwata, Wataru Nishie, Masaharu Nagayama, Salvatore Oliviero, Giacomo Donati, Hiroshi Shimizu, Ken Natsuga

  EMBO reports 22 7 e50882  2021年07月05日 [査読有り]
   

  Injury in adult tissue generally reactivates developmental programs to foster regeneration, but it is not known whether this paradigm applies to growing tissue. Here, by employing blisters, we show that epidermal wounds heal at the expense of skin development. The regenerated epidermis suppresses the expression of tissue morphogenesis genes accompanied by delayed hair follicle (HF) growth. Lineage tracing experiments, cell proliferation dynamics, and mathematical modeling reveal that the progeny of HF junctional zone stem cells, which undergo a morphological transformation, repair the blisters while not promoting HF development. In contrast, the contribution of interfollicular stem cell progeny to blister healing is small. These findings demonstrate that HF development can be sacrificed for the sake of epidermal wound regeneration. Our study elucidates the key cellular mechanism of wound healing in skin blistering diseases.
• Global existence of a unique solution and a bimodal travelling wave solution for the 1D particle-reaction-diffusion system

  Mamoru Okamoto, Takeshi Gotoda, Masaharu Nagayama

  Journal of Physics Communications 5 5 055016 - 055016 2021年05月01日 [査読有り]
   

  Abstract In recent years, a mathematical model for collective motions of a self-propelled material have been introduced on the basis of the experiments and numerical analysis for the model have made progress in theoretical understanding of the mechanism of collective motions. On the other hand, there are few mathematically rigorous studies for the mathematical model. In this study, to provide mathematical justification for the mathematical model and its numerical analysis, we show the global existence of a unique solution of the mathematical model for a self-propelled motion on ${\mathbb{R } }$. Moreover, we give sufficient conditions for the existence of a non-trivial travelling solution on ${\mathbb{R } }$, which we call a bimodal travelling wave solution.
• Intracellular trafficking of Notch orchestrates temporal dynamics of Notch activity in the fly brain

  M. Wang, X. Han, C. Liu, R. Takayama, T. Yasugi, S.-I. Ei, M. Nagayama, Y. Tanaka, M. Sato

  Nature communications 12 1 1 - 15 2021年04月07日 [査読有り][通常論文]
   

  While Delta non-autonomously activates Notch in neighboring cells, it autonomously inactivates Notch through cis-inhibition, the molecular mechanism and biological roles of which remain elusive. The wave of differentiation in the Drosophila brain, the 'proneural wave', is an excellent model for studying Notch signaling in vivo. Here, we show that strong nonlinearity in cis-inhibition reproduces the second peak of Notch activity behind the proneural wave in silico. Based on this, we demonstrate that Delta expression induces a quick degradation of Notch in late endosomes and the formation of the twin peaks of Notch activity in vivo. Indeed, the amount of Notch is upregulated and the twin peaks are fused forming a single peak when the function of Delta or late endosomes is compromised. Additionally, we show that the second Notch peak behind the wavefront controls neurogenesis. Thus, intracellular trafficking of Notch orchestrates the temporal dynamics of Notch activity and the temporal patterning of neurogenesis.
• Substrate membrane bearing close‐packed array of micron‐level pillars incrassates air‐exposed three‐dimensional epidermal equivalent model

  Junichi Kumamoto, Koji Fujimoto, Yasuaki Kobayashi, Kota Ohno, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  Skin Research and Technology 2021年03月24日 [査読有り]
   

  BACKGROUND: We showed previously that a thick three-dimensional epidermal equivalent can be constructed with passaged keratinocytes on a patterned surface. MATERIAL AND METHODS: We first carried out computer simulations of a three-dimensional epidermal equivalent model built on close-packed arrays of 10 µm, 15 µm, 20 µm, 30 µm, and 60 µm diameter pillars. Based on these predictions, we evaluated epidermal equivalents built on a series of porous plastic membranes bearing arrays of pillars 15 µm, 20 µm, 25 µm, 30 µm, and 50 µm in diameter. RESULTS: The simulations predicted that a model having near-physiological thickness would be formed on 15 ~ 30 µm pillars. In the results of in vitro study, the thickest epidermal equivalent was obtained on the 20 µm pillars. Epidermal differentiation markers, filaggrin and loricrin, were expressed at the upper layer of the epidermal equivalent model, and tight-junction proteins, claudin-1 and ZO-1, were expressed on the cell membranes. BrdU-positive cells were observed at the base and also at the top of the pillars. CONCLUSION: The results of the study suggested that mathematical modeling might be a useful tool to guide biological studies.
• Stability of stationary points for one-dimensional Willmore energy with spatially heterogeneous term

  Masaaki Uesaka, Ken-Ichi Nakamura, Keiichi Ueda, Masaharu Nagayama

  Physica D: Nonlinear Phenomena 417 132812 - 132812 2021年03月 [査読有り]
  
• Live imaging of alterations in cellular morphology and organelles during cornification using an epidermal equivalent model

  Sari Ipponjima, Yuki Umino, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  Scientific Reports 10 1 2020年12月 [査読有り]
  
• A surfactant reaction model for the reciprocating motion of a self-propelled droplet

  Shinpei Tanaka, Satoshi Nakata, Masaharu Nagayama

  Soft Matter 17 2 388 - 396 2020年10月 

  We report herein experimental observations of the reciprocating motion of a self-propelled droplet floating on the surface of an aqueous surfactant solution and a simple reaction model capable of reproducing the observed behavior of the droplet.

• A weak solution for a point mass camphor motion

  J. Fan, M. Nagayama, G. Nakamuta, M. Okamoto

  Differential and Integral Equations 33 7-8 431 - 443 2020年08月 [査読有り]
  
• Two Floating Camphor Particles Interacting through the Lateral Capillary Force

  Yuhei Hirose, Yusuke Yasugahira, Mamoru Okamoto, Yuki Koyano, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama, Yutaka Sumino

  Journal of the Physical Society of Japan 89 7 074004 - 074004 2020年07月15日 [査読有り][通常論文]
  
• Existence and non-existence of asymmetrically rotating solutions to a mathematical model of self-propelled motion

  Mamoru Okamoto, Takeshi Gotoda, Masaharu Nagayama

  Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 37 3 883 - 912 2020年06月22日 [査読有り][通常論文]
   

  Abstract Mathematical models for self-propelled motions are often utilized for understanding the mechanism of collective motions observed in biological systems. Indeed, several patterns of collective motions of camphor disks have been reported in experimental systems. In this paper, we show the existence of asymmetrically rotating solutions of a two-camphor model and give necessary conditions for their existence and non-existence. The main theorem insists that the function describing the surface tension should have a concave part so that asymmetric motions of two camphor disks appear. Our result provides a clue for the dependence between the surfactant concentration and the surface tension in the mathematical model, which is difficult to be measured in experiments.
• Reduced model of a reaction-diffusion system for the collective motion of camphor boats

  Kota Ikeda, Shin-Ichiro Ei, Masaharu Nagayama, Mamoru Okamoto, Akiyasu Tomoeda

  Physical Review E 99 062208  2019年06月 [査読有り][通常論文]
  
• Mathematical-model-guided development of full-thickness epidermal equivalent.

  Kumamoto J, Nakanishi S, Makita M, Uesaka M, Yasugahira Y, Kobayashi Y, Nagayama M, Denda S, Denda M

  Scientific reports 8 1 17999  2018年12月 [査読有り][通常論文]
  
• Interplay between epidermal stem cell dynamics and dermal deformation

  Yasuaki Kobayashi, Yusuke Yasugahira, Hiroyuki Kitahata, Mika Watanabe, Ken Natsuga, Masaharu Nagayama

  npj Computational Materials 4 2018年12月01日 [査読有り][通常論文]
   

  © 2018, The Author(s). Tissue growth is a driving force of morphological changes in living systems. Whereas the buckling instability is known to play a crutial role for initiating spatial pattern formations in such growing systems, little is known about the rationale for succeeding morphological changes beyond this instability. In mammalian skin, the dermis has many protrusions toward the epidermis, and the epidermal stem cells are typically found on the tips of these protrusions. Although the initial instability may well be explained by the buckling involving the dermis and the basal layer, which contains proliferative cells, it does not dictate the direction of these protrusions, nor the spatial patterning of epidermal stem cells. Here we introduce a particle-based model of self-replicating cells on a deformable substrate composed of the dermis and the basement membrane, and investigate the relationship between dermal deformation and epidermal stem cell pattering on it. We show that our model reproduces the formation of dermal protrusions directing from the dermis to the epidermis, and preferential epidermal stem cell distributions on the tips of the dermal protrusions, which the basic buckling mechanism fails to explain. We argue that cell-type-dependent adhesion strengths of the cells to the basement membrane are crucial factors influencing these patterns.
• JAK/STAT guarantees robust neural stem cell differentiation by shutting off biological noise

  Y. Tanaka, T Yasugi, M. Nagayama, M. Sato, S. -I. Ei

  Scientific Reports 8 12484 2018年08月 [査読有り][通常論文]
  
• Elasticity-based boosting of neuroepithelial nucleokinesis via indirect energy transfer from mother to daughter

  T. Shinoda, A. Nagasaka, Y. Inoue, R. Higuchi, Y. Minami, K. Kato, M. Suzuki, T. Kondo, T. Kawaue, K. Saito, N. Ueno, Y. Fukazawa, M. Nagayama, T. Miura, T. Adachi, T. Miyata

  PLoS Biology 16 4 e2004426  2018年04月 [査読有り][通常論文]
   

  Neural progenitor cells (NPCs), which are apicobasally elongated and densely packed in the developing brain, systematically move their nuclei/somata in a cell cycle-dependent manner, called interkinetic nuclear migration (IKNM): apical during G2 and basal during G1. Although intracellular molecular mechanisms of individual IKNM have been explored, how heterogeneous IKNMs are collectively coordinated is unknown. Our quantitative cell-biological and in silico analyses revealed that tissue elasticity mechanically assists an initial step of basalward IKNM. When the soma of an M-phase progenitor cell rounds up using actomyosin within the subapical space, a microzone within 10 μm from the surface, which is compressed and elastic because of the apical surface's contractility, laterally pushes the densely neighboring processes of non-M-phase cells. The pressed processes then recoil centripetally and basally to propel the nuclei/somata of the progenitor's daughter cells. Thus, indirect neighbor-assisted transfer of mechanical energy from mother to daughter helps efficient brain development.
• Interaction of non-radially symmetric camphor particles

  Shin-Ichiro Ei, Hiroyuki Kitahata, Yuki Koyano, Masaharu Nagayama

  Physica D: Nonlinear Phenomena 366 1 10 - 26 2018年03月01日 [査読有り][通常論文]
   

  In this study, the interaction between two non-radially symmetric camphor particles is theoretically investigated and the equation describing the motion is derived as an ordinary differential system for the locations and the rotations. In particular, slightly modified non-radially symmetric cases from radial symmetry are extensively investigated and explicit motions are obtained. For example, it is theoretically shown that elliptically deformed camphor particles interact so as to be parallel with major axes. Such predicted motions are also checked by real experiments and numerical simulations.
• Synchronization of self-propelled soft pendulums

  Satoshi Nakata, Katsuhiko Kayahara, Masakazu Kuze, Elliott Ginder, Masaharu Nagayama, Hiraku Nishimori

  Soft Matter 14 19 3791 - 3798 2018年 [査読有り][通常論文]
   

  We investigated self-propelled motions of thin filaments atop water, where we focused on understanding pendulum-type oscillations and synchronization. The filaments were produced from a commercial adhesive (consisting mainly of nitrocellulose and acetone), and exhibited deformable motions. One end of each filament was held on the edge of a quadrangular water chamber while the other was left free. Acetone and other organic molecules from the nitrocellulose filament develop on the water surface and decrease the surface tension. The difference in the surface tension around the filament becomes the driving force of the self-propelled motions. When a single filament was placed in the water chamber, a pendulum-type oscillation in the deformation of the filament was observed. When two filaments were placed in parallel in the chamber, in-phase, out-of-phase, and no-synchronization motions were observed. It was found that the class of motions depends on the distance between the two fixed points of the filaments. Mathematical modeling and numerical simulations were also used in order to further understand the dynamics of the surface active molecules and the filament motions. We propose a mathematical model equation and reproduce various behaviors exhibited by soft self-propelled matters through numerical simulation.
• JAK/STAT guarantees robust differentiation of neural stem cells by shutting off biological noises in the developing fly brain

  Makoto Sato, Tetsuo Yasugi, Yoshitaro Tanaka, Masaharu Nagayama, Shin-Ichiro Ei

  CYTOKINE 100 127 - 127 2017年12月 [査読有り][通常論文]
  
• Real-time imaging of calcium dynamics in human epidermis in response to point laser stimulation

  M. Goto, J. Kumamoto, M. Denda, M. Nagayama

  JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY 137 10 S212 - S212 2017年10月 [査読有り][通常論文]
  
• Sustained dynamics of a weakly excitable system with nonlocal interactions

  Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  PHYSICAL REVIEW E 96 2 022213  2017年08月 [査読有り][通常論文]
   

  We investigate a two-dimensional spatially extended system that has a weak sense of excitability, where an excitation wave has a uniform profile and propagates only within a finite range. Using a cellular automaton model of such a weakly excitable system, we show that three kinds of sustained dynamics emerge when nonlocal spatial interactions are provided, where a chain of local wave propagation and nonlocal activation forms an elementary oscillatory cycle. Transition between different oscillation regimes can be understood as different ways of interactions among these cycles. Analytical expressions are given for the oscillation probability near the onset of oscillations.
• Type XVII collagen coordinates proliferation in the interfollicular epidermis

  Mika Watanabe, Ken Natsuga, Wataru Nishie, Yasuaki Kobayashi, Giacomo Donati, Shotaro Suzuki, Yu Fujimura, Tadasuke Tsukiyama, Hideyuki Ujiie, Satoru Shinkuma, Hideki Nakamura, Masamoto Murakami, Michitaka Ozaki, Masaharu Nagayama, Fiona M. Watt, Hiroshi Shimizu

  ELIFE 6 e26635  2017年07月 [査読有り][通常論文]
   

  Type XVII collagen (COL17) is a transmembrane protein located at the epidermal basement membrane zone. COL17 deficiency results in premature hair aging phenotypes and in junctional epidermolysis bullosa. Here, we show that COL17 plays a central role in regulating interfollicular epidermis (IFE) proliferation. Loss of COL17 leads to transient IFE hypertrophy in neonatal mice owing to aberrant Wnt signaling. The replenishment of COL17 in the neonatal epidermis of COL17-null mice reverses the proliferative IFE phenotype and the altered Wnt signaling. Physical aging abolishes membranous COL17 in IFE basal cells because of inactive atypical protein kinase C signaling and also induces epidermal hyperproliferation. The overexpression of human COL17 in aged mouse epidermis suppresses IFE hypertrophy. These findings demonstrate that COL17 governs IFE proliferation of neonatal and aged skin in distinct ways. Our study indicates that COL17 could be an important target of anti-aging strategies in the skin.
• Self-inverted reciprocation of an oil droplet on a surfactant solution

  Yusuke Satoh, Yoshimi Sogabe, Katsuhiko Kayahara, Shinpei Tanaka, Masaharu Nagayama, Satoshi Nakata

  SOFT MATTER 13 18 3422 - 3430 2017年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Self-motion of an oil droplet was investigated on a sodium dodecyl sulfate (SDS) aqueous phase. With an increase in the concentration of SDS, the nature of self-motion of a butyl salicylate (BS) droplet as the oil droplet was changed, i.e., no motion, reciprocation with a small amplitude, and reciprocation with a large amplitude, which was a value close to the half-length of the chamber. The interfacial tension, contact angle, and convective flow around the droplet were measured to clarify the driving force of reciprocation. The mechanisms of two types of reciprocation and mode-change were discussed in terms of the adsorption of SDS molecules at the BS/water interface and the dissolution of a mixture of BS and SDS into the bulk phase, the convective flow, and the Young's equation. The features of reciprocation and mode-change depending on the concentration of SDS were qualitatively reproduced by numerical calculation based on an equation of motion and the kinetics of SDS and BS at the air/aqueous interface.
• Real-time imaging of human epidermal calcium dynamics in response to point laser stimulation

  Junichi Kumamoto, Makiko Goto, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  JOURNAL OF DERMATOLOGICAL SCIENCE 86 1 13 - 20 2017年04月 [査読有り][通常論文]
   

  Background: Changes of epidermal calcium ion concentration are involved in regulation of barrier homeostasis and keratinocyte differentiation. Moreover, intracellular calcium dynamics might play a role in skin sensation. But, although calcium dynamics of cultured keratinocytes in response to mechanical stresses has been well studied, calcium propagation in stimulated human epidermis is still poorly understood. Objective: The aim of this study was to demonstrate a novel method for real-time measurement of calcium dynamics in response to point stimulation of human epidermis at the single-cell level. Methods: We examined calcium propagation in cross-sectional samples of living human epidermis ex vivo, as well as in cultured human keratinocytes, by means of two-photon microscopy after stimulating cells in stratum granulosum with the emission laser of a two-photon microscope. Results: Cells in different epidermal layers showed different responses, and those in stratum basale showed the greatest elevation of intracellular calcium. Calcium propagation in epidermis was inhibited in the presence of apyrase (which degrades adenosine triphosphate; ATP) or gap junction blockers. In cultured keratinocytes, on the other hand, calcium propagated in a simple concentric wave-like manner from the stimulation site, and propagation was strongly suppressed by apyrase. Conclusion: Our results suggested that ATP and gap junctions play important roles in calcium propagation induced by point laser stimulation of the uppermost layer of epidermis. Our method should be broadly useful to study calcium dynamics, epidermal physiological mechanisms, and mechanisms of skin sensation at the single-cell level. (C) 2017 Japanese Society for Investigative Dermatology. Published by Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.
• Traveling pulse solutions in a point mass model of diffusing particles

  E. Ginder, T. Minomo, M. Nagayama, S. Nakata, H. Yamamoto

  Computer Methods in Materials Science 17 2 111 - 121 2017年01月 [査読有り][通常論文]
  
• 角層バリア機能の数理モデルとその応用

  長山 雅晴, 傳田 光洋, 北畑 裕之, 小林 康明

  応用数理 27 2 18 - 26 一般社団法人 日本応用数理学会 2017年 

  Mammalian skin works as physical, chemical, and immunological defenses, keeping water inside and nuisances outside. Such barrier function is maintained in stratum corneum, the outermost layer composed of dead cells. We construct a mathematical model of the epidermal structure depending on dermal deformation in order to mathematically understand the mechanisms of homeostasis of the barrier function of the stratum corneum. Our mathematical model consists of Ca²⁺ dynamics, cells dynamics and basal membrane dynamics. Using these mathematical models, we aim at understanding of the homeostatic mechanism of the barrier function of the stratum corneum.

• Notch-mediated lateral inhibition regulates proneural wave propagation when combined with EGF-mediated reaction diffusion

  Makoto Sato, Tetsuo Yasugi, Yoshiaki Minami, Takashi Miura, Masaharu Nagayama

  PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 113 35 E5153 - E5162 2016年08月 [査読有り][通常論文]
   

  Notch-mediated lateral inhibition regulates binary cell fate choice, resulting in salt and pepper patterns during various developmental processes. However, how Notch signaling behaves in combination with other signaling systems remains elusive. The wave of differentiation in the Drosophila visual center or "proneural wave" accompanies Notch activity that is propagated without the formation of a salt and pepper pattern, implying that Notch does not form a feedback loop of lateral inhibition during this process. However, mathematical modeling and genetic analysis clearly showed that Notch-mediated lateral inhibition is implemented within the proneural wave. Because partial reduction in EGF signaling causes the formation of the salt and pepper pattern, it is most likely that EGF diffusion cancels salt and pepper pattern formation in silico and in vivo. Moreover, the combination of Notch-mediated lateral inhibition and EGF-mediated reaction diffusion enables a function of Notch signaling that regulates propagation of the wave of differentiation.
• Abnormal Morphology of Blood Vessels in Erythematous Skin From Atopic Dermatitis Patients

  Moe Tsutsumi, Maki Fukuda, Junichi Kumamoto, Makiko Goto, Sumiko Denda, Kenshi Yamasaki, Setsuya Aiba, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  AMERICAN JOURNAL OF DERMATOPATHOLOGY 38 5 363 - 364 2016年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Previous studies suggest that altered peripheral blood circulation might be associated with erythema or inflammation in atopic dermatitis (AD) patients. However, the overall structure of blood vessels and capillaries in AD skin is poorly understood because most studies have involved light-microscopic observation of thin skin sections. In the present study, we compared the 3-dimensional structures of peripheral blood vessels of healthy subjects and AD patients in detail by means of 2-photon microscopy. In skin from healthy subjects, superficial vascular plexus and capillaries originating from flexous blood vessels were observed. However, skin from AD patients contained thickened, flexuous blood vessels, which might be associated with increased blood flow, in both erythematous and nonlesional areas. However, patients with lichenification did not display these morphological changes. Bifurcation of vessels was not observed in either erythematous or lichenification lesions. These results might be helpful for developing new clinical strategies to treat erythema in AD patients.
• Mathematical model for calcium-assisted epidermal homeostasis

  Yasuaki Kobayashi, Yusuke Sawabu, Hiroyuki Kitahata, Mitsuhiro Denda, Masaharu Nagayama

  JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY 397 52 - 60 2016年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Using a mathematical model of the epidermis, we propose a mechanism of epidermal homeostasis mediated by calcium dynamics. We show that calcium dynamics beneath the stratum corneum can reduce spatio-temporal fluctuations of the layered structure of the epidermis. We also demonstrate that our model can reproduce experimental results that the recovery from a barrier disruption is faster when the disrupted site is exposed to air. In particular, simulation results indicate that the recovery speed depends on the size of barrier disruption. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier Ltd.
• Role of STIM1-Orai1 system in intra-cellular calcium elevation induced by ATP in cultured human keratinocytes

  Kentaro Takei, Sumiko Denda, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  EXPERIMENTAL DERMATOLOGY 25 4 323 - 325 2016年04月 [査読有り][通常論文]
  
• Mathematical model for self-propelled droplets driven by interfacial tension

  Ken H. Nagai, Kunihito Tachibana, Yuta Tobe, Masaki Kazama, Hiroyuki Kitahata, Seiro Omata, Masaharu Nagayama

  JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 144 11 114707  2016年03月 [査読有り][通常論文]
   

  We propose a model for the spontaneous motion of a droplet induced by inhomogeneity in interfacial tension. The model is derived from a variation of the Lagrangian of the system and we use a time-discretized Morse flow scheme to perform its numerical simulations. Our model can naturally simulate the dynamics of a single droplet, as well as that of multiple droplets, where the volume of each droplet is conserved. We reproduced the ballistic motion and fission of a droplet, and the collision of two droplets was also examined numerically. (C) 2016 AIP Publishing LLC.
• Mathematical Model of Epidermal Structure

  Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama

  APPLICATIONS + PRACTICAL CONCEPTUALIZATION + MATHEMATICS = FRUITFUL INNOVATION 11 121 - 126 2016年 [査読有り][通常論文]
   

  Using a mathematical model of the epidermis, we investigate how the structure of the dermis affects the spatio-temporal pattern of the upper structure, especially the stratum corneum (SC). We find that, while large scale undulations greatly affects the upper structure, small scale undulations do not propagate into the upper structure, which is consistent with experimentally observed cross sections of the epidermis.
• Numerical and comparative three-dimensional structural analysis of peripheral nerve fibres in epidermis of patients with atopic dermatitis

  M. Tsutsumi, H. Kitahata, M. Fukuda, J. . Kumamoto, M. Goto, S. . Denda, K. Yamasaki, S. . Aiba, M. Nagayama, M. Denda

  BRITISH JOURNAL OF DERMATOLOGY 174 1 191 - 194 2016年01月 [査読有り][通常論文]
  
• Japanese Cedar (Cryptomeria japonica) pollen allergen induces elevation of intracellular calcium in human keratinocytes and impairs epidermal barrier function of human skin ex vivo

  Junichi Kumamoto, Moe Tsutsumi, Makiko Goto, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  ARCHIVES OF DERMATOLOGICAL RESEARCH 308 1 49 - 54 2016年01月 [査読有り][通常論文]
   

  Cry j1 is the major peptide allergen of Japanese cedar (Sugi), Cryptomeria japonica. Since some allergens disrupt epidermal permeability barrier homeostasis, we hypothesized that Cry j1 might have a similar effect. Intracellular calcium level in cultured human keratinocytes was measured with a ratiometric fluorescent probe, Fura-2 AM. Application of Cry j1 significantly increased the intracellular calcium level of keratinocytes, and this increase was inhibited by trypsin inhibitor or a protease-activated receptor 2 (PAR-2) antagonist. We found that Cry j1 itself did not show protease activity, but application of Cry j1 to cultured keratinocytes induced a rapid (within 30 s) and transient increase of protease activity in the medium. This transient increase was blocked by trypsin inhibitor or PAR-2 antagonist. The effect of Cry j1 on transepidermal water loss (TEWL) of cultured human skin was measured in the presence and absence of a trypsin inhibitor and PAR-2 antagonist. Cry j1 significantly impaired the barrier function of human skin ex vivo, and this action was blocked by co-application of trypsin inhibitor or PAR-2 antagonist. Our results suggested that interaction of Cry j1 with epidermal keratinocytes leads to the activation of PAR-2, which induces elevation of intracellular calcium and disruption of barrier function. Blocking the interaction of Cry j1 with epidermal keratinocytes might ameliorate allergic reaction and prevent disruption of epidermal permeability barrier homeostasis.
• REDUCED MODEL FROM A REACTION-DIFFUSION SYSTEM OF COLLECTIVE MOTION OF CAMPHOR BOATS

  Shin-Ichiro Ei, Kota Ikeda, Masaharu Nagayama, Akiyasu Tomoeda

  DISCRETE AND CONTINUOUS DYNAMICAL SYSTEMS-SERIES S 8 5 847 - 856 2015年10月 [査読有り][通常論文]
   

  Various motions of camphor boats in the water channel exhibit both a homogeneous and an inhomogeneous state, depending on the number of boats, when unidirectional motion along an annular water channel can be observed even with only one camphor boat. In a theoretical research, the unidirectional motion is represented by a traveling wave solution in a model. Since the experimental results described above are thought of as a kind of bifurcation phenomena, we would like to investigate a linearized eigenvalue problem in order to prove the destabilization of a traveling wave solution. However, the eigenvalue problem is too difficult to analyze even if the number of camphor boats is 2. Hence we need to make a reduction on the model. In the present paper, we apply the center manifold theory and reduce the model to an ordinary differential system.
• Effects of medium flow on axon growth with or without nerve growth factor

  Junichi Kumamoto, Hiroyuki Kitahata, Makiko Goto, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 465 1 26 - 29 2015年09月 [査読有り][通常論文]
   

  Axon growth is a crucial process in regeneration of damaged nerves. On the other hand, elongation of nerve fibers in the epidermis has been observed in skin of atopic dermatitis patients. Thus, regulation of nerve fiber extension might be an effective strategy to accelerate nerve regeneration and/or to reduce itching in pruritus dermatosis. We previously demonstrated that neurons and epidermal keratinocytes similarly contain multiple receptors that are activated by various environmental factors, and in particular, keratinocytes are influenced by shear stress. Thus, in the present study, we evaluated the effects of micro-flow of the medium on axon growth in the presence or absence of nerve growth factor (NGF), using cultured dorsal-root-ganglion (DRG) cells. The apparatus, AXIS (TM), consists of two chambers connected by a set of microgrooves, through which signaling molecules and axons, but not living cells, can pass. When DRG cells were present in chamber 1, NGF was present in chamber 2, and micro-flow was directed from chamber 1 to chamber 2, axon growth was significantly increased compared with other conditions. Acceleration of axon growth in the direction of the micro-flow was also observed in the absence of NCR These results suggest that local micro-flow might significantly influence axon growth. (C) 2015 Elsevier Inc. All rights reserved.
• Model for calcium-mediated reduction of structural fluctuations in epidermis

  Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  PHYSICAL REVIEW E 92 2 2015年08月 [査読有り][通常論文]
   

  We propose a reaction-advection-diffusion model of epidermis consisting of two variables, the degree of differentiation and the calcium ion concentration, where calcium ions enhance differentiation. By analytically and numerically investigating this system, we show that a calcium localization layer formed beneath the stratum corneum helps reduce spatiotemporal fluctuations of the structure of the stratum corneum. In particular, spatially or temporally small-scale fluctuations in the lower structure are suppressed and do not affect the upper structure, due to acceleration of differentiation by calcium ions. Analytical expressions for the reduction rate of fluctuation amplitudes are shown.
• Bifurcation phenomena of two self-propelled camphor disks on an annular field depending on system length

  Kei Nishi, Ken Wakai, Tomoaki Ueda, Miyu Yoshii, Yumihiko S. Ikura, Hiraku Nishimori, Satoshi Nakata, Masaharu Nagayama

  PHYSICAL REVIEW E 92 2 2015年08月 [査読有り][通常論文]
   

  Mode selection and bifurcation of a synchronized motion involving two symmetric self-propelled objects in a periodic one-dimensional domain were investigated numerically and experimentally by using camphor disks placed on an annular water channel. Newton's equation of motion for each camphor disk, whose driving force was the difference in surface tension, and a reaction-diffusion equation for camphor molecules on water were used in the numerical calculations. Among various dynamical behaviors found numerically, four kinds of synchronized motions (reversal oscillation, stop-and-move rotation, equally spaced rotation, and clustered rotation) were also observed in experiments by changing the diameter of the water channel. The mode bifurcation of these motions, including their coexistence, were clarified numerically and analytically in terms of the number density of the disk. These results suggest that the present mathematical model and the analysis of the equations can be worthwhile in understanding the characteristic features of motion, e.g., synchronization, collective motion, and their mode bifurcation.
• Mathematical Model for Epidermal Homeostasis

  Yasuaki Kobayashi, Yusuke Sawabu, Satoshi Ota, Masaharu Nagayama

  Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis II 18 119 - 123 2015年06月 [査読有り][通常論文]
  
• Expression of Orai3 correlates with aging-related changes in stress-induced calcium signaling in keratinocytes

  S. Denda, J. Kumamoto, K. Takei, M. Goto, M. Nagayama, M. Denda

  JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY 135 S65 - S65 2015年05月 [査読無し][通常論文]
  
• Global bifurcation sheet and diagrams of wave-pinning in a reaction-diffusion model for call ploarization

  T. Mori, K. Kuto, M. Nagayama, T. Tsujikawa, S. Yotsutani

  Dynamical Systems, Differential Equations and Applications AIMS ProceedingsDynamical Systems, Differential Equations and Applications AIMS Proceedings 861 - 877 2015年05月 [査読有り][通常論文]
  
• Physicochemical design and analysis of self-propelled objects that are characteristically sensitive to environments

  Satoshi Nakata, Masaharu Nagayama, Hiroyuki Kitahata, Nobuhiko J. Suematsu, Takeshi Hasegawa

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 17 16 10326 - 10338 2015年 [査読有り][通常論文]
   

  The development of self-propelled motors that mimic biological motors is an important challenge for the transport of either themselves or some material in a small space, since biological systems exhibit high autonomy and various types of responses, such as taxis and swarming. In this perspective, we review non-living systems that behave like living matter. We especially focus on nonlinearity to enhance autonomy and the response of the system, since characteristic nonlinear phenomena, such as oscillation, synchronization, pattern formation, bifurcation, and hysteresis, are coupled to self-motion of which driving force is the difference in the interfacial tension. Mathematical modelling based on reaction-diffusion equations and equations of motion as well as physicochemical analysis from the point of view of the molecular structure are also important for the design of non-living motors that mimic living motors.
• 21aPS-1 表皮構造の移流反応拡散モデル

  小林 康明, 長山 雅晴

  日本物理学会講演概要集 70 2849 - 2849 一般社団法人日本物理学会 2015年
• Role of STIM1-Orai1 system in intracellular calcium elevation induced by ATP in cultured human keratinocytes

  S. Denda, K. Takei, M. Nagayama, M. Denda

  MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 26 2015年 [査読無し][通常論文]
  
• Theoretical study on the translation and rotation of an elliptic camphor particle

  Keita Iida, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA 272 39 - 50 2014年04月 [査読有り][通常論文]
   

  The spontaneous motion of an elliptic camphor particle floating on water is studied theoretically and experimentally. Considering a mathematical model for the motion of an elliptic camphor particle in a two-dimensional space, we first investigate the asymptotic solutions with numerical computation. We then introduce a small parameters into the definition of the particle shape, which represents an elliptic deformation from a circular shape and, by means of perturbation theory, we analytically calculate the travelling solution to within O(epsilon). The results show that short-axis-directed travelling solutions primarily bifurcate from stationary solutions and that long-axis-directed ones are secondary which means that elliptic camphor particles are easier to move in the short-axis direction. Furthermore, we show that rotating solutions bifurcate from stationary solutions and that the bifurcation point changes with 0(82), which suggests that elliptic camphor disks easily exhibit translational motion, rather than rotational, within the small deformation. Finally, our theoretical suggestions are confirmed by an experiment. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.
• Mathematical Modeling of Calcium Waves Induced by Mechanical Stimulation in Keratinocytes

  Yasuaki Kobayashi, Yumi Sanno, Akihiko Sakai, Yusuke Sawabu, Moe Tsutsumi, Makiko Goto, Hiroyuki Kitahata, Satoshi Nakata, Junichi Kumamoto, Mitsuhiro Denda, Masaharu Nagayama

  PLOS ONE 9 3 2014年03月 [査読有り][通常論文]
   

  Recent studies have shown that the behavior of calcium in the epidermis is closely related to the conditions of the skin, especially the differentiation of the epidermal keratinocytes and the permeability barrier function, and therefore a correct understanding of the calcium dynamics is important in explaining epidermal homeostasis. Here we report on experimental observations of in vitro calcium waves in keratinocytes induced by mechanical stimulation, and present a mathematical model that can describe the experimentally observed wave behavior that includes finite-range wave propagation and a ring-shaped pattern. A mechanism of the ring formation hypothesized by our model may be related to similar calcium propagation patterns observed during the wound healing process in the epidermis. We discuss a possible extension of our model that may serve as a tool for investigating the mechanisms of various skin diseases.
• Frontiers in epidermal barrier homeostasis – an approach to mathematical modeling of epidermal calcium dynamics

  M. Denda, S. Denda, M. Tsutsumi, M. Goto, J. Kumamoto, M. Nakatani, K. Takei, H. Kitahata, S. Nakata, Y. Sawabu, Y. Kobayashi, M. Nagayama

  Experimental Dermatology 23 2 79 - 82 2014年02月 [査読有り][通常論文]
   

  Intact epidermal barrier function is crucial for survival and is associated with the presence of gradients of both calcium ion concentration and electric potential. Although many molecules, including ion channels and pumps, are known to contribute to maintenance of these gradients, the mechanisms involved in epidermal calcium ion dynamics have not been clarified. We have established that a variety of neurotransmitters and their receptors, originally found in the brain, are expressed in keratinocytes and are also associated with barrier homeostasis. Moreover, keratinocytes and neurons show some similarities of electrochemical behaviour. As mathematical modelling and computer simulation have been employed to understand electrochemical phenomena in brain science, we considered that a similar approach might be applicable to describe the dynamics of epidermal electrochemical phenomena associated with barrier homeostasis. Such methodology would also be potentially useful to address a number of difficult problems in clinical dermatology, such as ageing and itching. Although this work is at a very early stage, in this essay, we discuss the background to our approach and we present some preliminary results of simulation of barrier recovery.
• Appilcation of a center maifold theory to a reaction-diffusion system of collective motion of camphor disks and boats

  S.-I. Ei, K. Ikeda, M. Nagayama, A. Tomoeda

  Mathematica Bohemica 139 2 363 - 371 2014年 [査読有り][通常論文]
  
• On fundamental cellular processes for emergence of collective epithelial movement

  Tsuyoshi Hirashima, Yoichiroh Hosokawa, Takanori Iino, Masaharu Nagayama

  BIOLOGY OPEN 2 7 660 - 666 2013年07月 [査読有り][通常論文]
   

  In all animals, collective cell movement is an essential process in many events, including wound healing and embryonic development. However, our understanding of what characterizes the emergence of multicellular collective behavior is still far from complete. In this article we showed the fundamental cellular processes that drive collective cell movement by means of integrated approaches, including precise quantification measurements and mathematical modeling of measured data. First, we observed the dependence of the collective behaviors of cultured human skin cells on Ca2+ concentrations. When the culturing area confined by a PDMS sheet was suddenly expanded by removing the sheet, the group of cells moved to the expanded area with higher collectivity at higher Ca2+ concentrations. Next, we quantitatively measured cellular responses to the Ca2+ treatments, such as cell growth, cell division, and the strength of intercellular adhesion. Using a femtosecond-laser-based assay, an original method for estimating intercellular adhesion, we found that the strength of intercellular adhesion has an approximately 13-fold range in our treatments. Incorporating the quantitative data into a mathematical model, we then confirmed that the model well reproduced the multicellular behaviors we observed, demonstrating that the strength of intercellular adhesion sufficiently determines the generation of collective cell movement. Finally, we performed extensive numerical experiments, and the results suggested that the emergence of collective cell movement is derived by an optimal balance between the strength of intercellular adhesion and the intensity of cell migration. (C) 2013. Published by The Company of Biologists Ltd.
• Reciprocating Motion of a Self-Propelled Object on a Molecular Layer with a Local Minimum and a Local Maximum Isotherm

  Satoshi Nakata, Tatsuya Miyaji, Tomoaki Ueda, Taisuke Sato, Yumihiko S. Ikura, Shunsuke Izumi, Masaharu Nagayama

  JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 117 12 6346 - 6352 2013年03月 [査読有り][通常論文]
   

  The mode change of a simple autonomous motor depending on the nature of an N-acyl-p-nitroaniline, (C(n)ANA, CH3(CH2)(n-2)CONH phi NO2, n = 8, 14, 16, 18, or 22) monolayer on water was investigated. A camphor disk was floated on a molecular layer of C(n)ANA, which gave a characteristic surface pressure (Pi) vs area (A) isotherm. The nature of the camphor motion changed depending on the Pi vs A isotherm, and in particular reciprocating motion was observed for C(14)ANA, C(16)ANA, and C(18)ANA, which gave a Pi vs A isotherm with a local minimum and a local maximum. The characteristic motion of a camphor disk is discussed in relation to the Pi vs A isotherm of C(n)ANA and the influence of the interaction between molecules on the driving force of motion. Reciprocating motion was qualitatively reproduced by numerical calculation.
• Spontaneous motion of an elliptic camphor particle

  Hiroyuki Kitahata, Keita Iida, Masaharu Nagayama

  PHYSICAL REVIEW E 87 1 2013年01月 [査読有り][通常論文]
   

  The coupling between deformation and motion in a self-propelled system has attracted broader interest. In the present study, we consider an elliptic camphor particle for investigating the effect of particle shape on spontaneous motion. It is concluded that the symmetric spatial distribution of camphor molecules at the water surface becomes unstable first in the direction of a short axis, which induces the camphor disk motion in this direction. Experimental results also support the theoretical analysis. From the present results, we suggest that when an elliptic particle supplies surface-active molecules to the water surface, the particle can exhibit translational motion only in the short-axis direction. DOI: 10.1103/PhysRevE.87.010901
• 1G1400 Larger Intercellular Adhesion Strength Generates More Coherent and Directional Multicellular Movement : Measurement and Simulation(Cell Biology I,Oral Presentation,The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

  Hirashima Tsuyoshi, Iino Takanori, Hosokawa Yoichiroh, Nagayama Masaharu

  生物物理 52 S31  一般社団法人 日本生物物理学会 2012年
• 2C1448 Modeling wave propagation dynamics in MDCK wound healing assay(Mathematical Biology,Oral Presentation,The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)

  Sawabu Yusuke, Nagayama Masaharu, Miura Takashi, Kitahata Hiroyuki

  生物物理 52 S42  一般社団法人 日本生物物理学会 2012年
• Chaotic motion of propagating pulses in the Gray-Scott model

  Masaaki Yadome, Kei-Ichi Ueda, Masaharu Nagayama

  Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics 83 5 2011年05月09日 [査読有り][通常論文]
   

  Transition routes of propagating pulses in the Gray-Scott model from oscillatory to chaotic motion are investigated by numerical studies. Global bifurcation of the Gray-Scott model gives us information about the onset mechanism of transient dynamics, such as the splitting and extinction of pulses. However, the instability mechanism of oscillatory pulses has not been clarified, even numerically. Global bifurcation analysis of time periodic oscillatory traveling pulses, called traveling breathers, enables us to find chaotic motions of oscillatory pulse solutions. Two types of transitions to chaos, namely, period-doubling sequences and breakdown of quasiperiodic solutions, are found near the bifurcation points of traveling breathers. © 2011 American Physical Society.
• Chaotic motion of propagating pulses in the Gray-Scott model

  Masaaki Yadome, Kei-Ichi Ueda, Masaharu Nagayama

  PHYSICAL REVIEW E 83 5 2011年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Transition routes of propagating pulses in the Gray-Scott model from oscillatory to chaotic motion are investigated by numerical studies. Global bifurcation of the Gray-Scott model gives us information about the onset mechanism of transient dynamics, such as the splitting and extinction of pulses. However, the instability mechanism of oscillatory pulses has not been clarified, even numerically. Global bifurcation analysis of time periodic oscillatory traveling pulses, called traveling breathers, enables us to find chaotic motions of oscillatory pulse solutions. Two types of transitions to chaos, namely, period-doubling sequences and breakdown of quasiperiodic solutions, are found near the bifurcation points of traveling breathers.
• Numerical approach to transient dynamics of oscillatory pulses in a bistable reaction-diffusion system

  Masaharu Nagayama, Kei-ichi Ueda, Masaaki Yadome

  JAPAN JOURNAL OF INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS 27 2 295 - 322 2010年09月 [査読有り][通常論文]
   

  Various types of interesting pattern dynamics such as self-replicating patterns and spiral patterns have been observed in reaction diffusion (RD) systems. In recent years, periodically oscillating pulses called breathers have been found in several RD systems. In addition, the transient dynamics from traveling breathers to standing breathers have been numerically investigated, and the existence and stability of breathers have been studied by (semi-)rigorous approaches. However, the mechanism of transient dynamics has yet to be clarified, even using numerical approaches, since the global bifurcation diagram of breathers has not been obtained. In this article, we propose a numerical scheme that enables unstable breathers to be tracked. By using the global bifurcation diagram, we numerically investigate the global behavior of unstable manifolds emanating from the bifurcation point associated with the transient dynamics and clarify the onset mechanism of the transient dynamics.
• Mode-Switching of the Self-Motion of a Camphor Boat Depending on the Diffusion Distance of Camphor Molecules

  Nobuhiko J. Suematsu, Yumihiko Ikura, Masaharu Nagayama, Hiroyuki Kitahata, Nao Kawagishi, Mai Murakami, Satoshi Nakata

  JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 114 21 9876 - 9882 2010年06月 [査読有り][通常論文]
   

  We demonstrated mode-switching of self-motion coupled with diffusion of molecules at a solid/liquid interface. A camphor boat moved spontaneously on water and the mode of self-motion depended on the setup of the boat. When a camphor disk was connected to the center of a larger plastic plate, intermittent motion (alternating between rest and rapid motion) was observed. When the position of the camphor disk was changed from the center to one of its edges, the period of intermittent motion decreased, and intermittent motion changed to continuous motion. The features of this self-motion and mode-switching were qualitatively reproduced by a numerical calculation using a mathematical model that incorporates the distribution of camphor molecules at the solid/liquid interface.
• Mathematical analysis of intercellular calcium propagation induced by adenosine triphosphate

  Moe Tsutsumi, Hiroyuki Kitahata, Satoshi Nakata, Yumi Sanno, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  SKIN RESEARCH AND TECHNOLOGY 16 2 146 - 150 2010年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Background We previously demonstrated that intracellular calcium propagation was induced by stimulation of epidermal keratinocytes in skin slices or in culture with adenosine triphosphate (ATP). The feature of the calcium wave propagation appeared to be different between differentiated cells and proliferating cells, and so the mechanisms involved might be different. Purpose Establish a new methodology to abstract cellular information from aggregative dynamics. Methods We present a mathematical analysis of the calcium wave to evaluate the mechanism of calcium ion propagation. Results A well-defined calcium wave was observed in differentiated cells in comparison with undifferentiated cells. Application of either 2APB [an inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) receptor blocker] or U73122 (an IP3 synthesis blocker) reduced the amplitude of the wave in differentiated cells. Mathematical analysis indicated that U73122 decreased the velocity of the wave, while 2APB altered the wave form. Thus, IP3 synthesis might be important for signal transmission and IP3 movement might be important for pattern formation. Conclusion The method we present here should be useful to analyze the effects of various reagents in in vitro studies.
• Experimental and theoretical studies on the self-motion of a phenanthroline disk coupled with complex formation

  Keita Iida, Nobuhiko J. Suematsu, Yumi Miyahara, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama, Satoshi Nakata

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 12 7 1557 - 1563 2010年 [査読有り][通常論文]
   

  A change in the mode of self-motion coupled with complex formation was investigated experimentally and theoretically. A 1,10-phenanthroline disk floating on water exhibited either uniform or intermittent motion (in which the disk altered between rapid motion and a resting state) depending on the concentration of Fe(2+) in the aqueous phase. Since the driving force for this motion is considered to be governed by the surface concentrations of phenanthroline (phen) and [Fe(phen)(3)](2+), it is important to understand the relationship between the kinetics near the air/water interface and the mode of motion. We propose a mathematical model for the motion of the phenanthroline disk and discuss the validity of this model based on a comparison with the experimental results.
• Oscillation and Synchronization in the Combustion of Candles

  Hiroyuki Kitahata, Junji Taguchi, Masaharu Nagayama, Tatsunari Sakurai, Yumihiko Ikura, Atsushi Osa, Yutaka Sumino, Masanobu Tanaka, Etsuro Yokoyama, Hidetoshi Miike

  JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A 113 29 8164 - 8168 2009年07月 [査読有り][通常論文]
   

  We investigate a simple experimental system using candles; stable combustion is seen when a single candle burns, while oscillatory combustion is seen when three candies burn together. If we consider a set of three candles as a component oscillator, two oscillators, that is, two sets of three candles, can Couple with each other, resulting in both in-phase and antiphase synchronization depending on the distance between the two sets. The mathematical model indicates that the oscillatory combustion in a set of three candles is induced by a lack of oxygen around the burning point. Furthermore, we suggest that thermal radiation may be an essential factor of the synchronization.
• Bifurcation of self-motion depending on the reaction order

  Masaharu Nagayama, Masaaki Yadome, Mai Murakami, Noriko Kato, Junko Kirisakae, Satoshi Nakata

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 11 7 1085 - 1090 2009年 [査読有り][通常論文]
   

  As a simple example of an autonomous motor, the characteristic features of self-motion coupled with the acid-base reaction were numerically and experimentally investigated at the air/aqueous interface. Oscillatory and uniform motion were categorized as a function of the reaction order by numerical computations using a mathematical model that incorporates both the distribution of the surface active layer developed from a material particle as the driving force and the kinetics of the acid-base reaction. The nature of the self-motion was experimentally observed for a boat adhered to a camphor derivative with a mono-or di-carboxylic acid on a phosphate aqueous phase as the base.
• A NESTED SEQUENCE OF TRANSITIONS FOR COLLISION DYNAMICS IN DISSIPATIVE SYSTEMS

  Yadome Masaaki, Ueda Kei-Ichi, Teramoto Takashi, Nagayama Masaharu, Nishiura Yasumasa

  Bulletin of the Institute of Mathematics, Academia Sinica New Series 3 4 585 - 601 Institute of Mathematics, Academia Sinica 2008年12月 [査読有り][通常論文]
  
• 蔵本由紀編, リズム現象の世界, 東京大学出版会, 2005年

  長山 雅晴

  応用数理 16 3 267 - 268 日本応用数理学会 2006年 

  金沢大学大学院自然科学研究科計算科学
• Interacting spots in reaction diffusion systems

  SI Ei, M Mimura, M Nagayama

  DISCRETE AND CONTINUOUS DYNAMICAL SYSTEMS 14 1 31 - 62 2006年01月 [査読有り][通常論文]
   

  This paper is concerned with the dynamics of travelling spot solutions in two dimensions. Travelling spot solutions are constructed under the bifurcation structure with Jordan block type degeneracy. It is shown that if the velocity is very slow, such travelling spots possess reflection property. In order to do it, we derive the reduced ordinary differential equations describing the dynamics of interacting travelling spots in RD systems by using center manifold theory. This reduction enables us to prove that two very slowly travelling spots reflect before collision as if they were elastic particles.
• Chemosensitive running droplet

  Y Sumino, H Kitahata, K Yoshikawa, M Nagayama, SM Nomura, N Magome, Y Mori

  PHYSICAL REVIEW E 72 4 1 - 41603 2005年10月 [査読有り][通常論文]
   

  Chemical control of the spontaneous motion of a reactive oil droplet moving on a glass substrate under an aqueous phase is reported. Experimental results show that the self-motion of an oil droplet is confined on an acid-treated glass surface. The transient behavior of oil-droplet motion is also observed with a high-speed video camera. A mathematical model that incorporates the effect of the glass surface charge is built based on the experimental observation of oil-droplet motion. A numerical simulation of this mathematical model reproduced the essential features concerning confinement of oil droplet motion within a certain chemical territory and also its transient behavior. Our results may shed light on physical aspects of reactive spreading and a chemotaxis in living things.
• Bifurcation of a helical wave from a traveling wave

  T Ikeda, M Nagayama, H Ikeda

  JAPAN JOURNAL OF INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS 21 3 405 - 424 2004年10月 [査読有り][通常論文]
   

  Spin mode instabilities have been observed in solid-state combustion reactions and in propagating fronts of polymerization among others, that is, when some conditions are changed, a planar traveling wave may lose its stability and there appears a planar wave or a helical wave propagating in the form of spiral encircling the cylindrical sample with several reaction spots. In the present paper, we study the existing condition of stable helical waves and the transition process of wave patterns from a static mode to pulsating and/or helical modes. By using a full system of reaction-diffusion equations, we clarify that a stable helical wave can bifurcate directly from a planar traveling wave and that helical waves with different numbers of reaction spots can coexist stably.
• A theoretical and experimental study on the unidirectional motion of a camphor disk

  M Nagayama, S Nakata, Y Doi, Y Hayashima

  PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA 194 3-4 151 - 165 2004年07月 [査読有り][通常論文]
   

  The self-sustaining motion of a camphor disk in an annular water channel was investigated. Unidirectional motion along the water channel is maintained after a local perturbation is applied to the system. Introduction of a partition into the channel changes the unidirectional motion into back-and-forth motion. To clarify the nature of the driving force that moves the settling camphor disk, the dependence of the velocity of the disk on the viscosity of the aqueous phase was measured. The experimental results are discussed in relation to the distribution of the camphor layer around the disk as the driving force. The nature of the self-motion is qualitatively reproduced by numerical computations using a mathematical model that incorporates the distribution of the camphor layer around the disk and the viscosity of the aqueous phase. Furthermore, the existence and stability of the unidirectional motion of the camphor disk depending on the viscosity of the aqueous phase are analyzed numerically. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
• Non-annihilation of travelling pulses in reaction-diffusion systems

  MIMURA M., NAGAYAMA M., OHTA T.,

  Methods and Applications of Analysis 9 4 493 - 516 2002年12月 [査読有り][通常論文]
  
• On the interior layer appearing in the similarity solutions of the Navier-Stokes equations

  M Nagayama, H Okamoto

  JAPAN JOURNAL OF INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS 19 2 277 - 300 2002年06月 [査読有り][通常論文]
   

  We consider a special class of similarity solutions of the stationary Navier-Stokes equations and prove the existence of the solution for all the Reynolds numbers. We further prove that the solution exhibits interior and boundary layers as the Reynolds number tends to +infinity and -infinity, respectively.
• Pulse-pulse interaction in reaction-diffusion systems

  SI Ei, M Mimura, M Nagayama

  PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA 165 3-4 176 - 198 2002年05月 [査読有り][通常論文]
   

  It had been long believed that one-dimensional travelling pulses and the corresponding two-dimensional expanding rings and spiral waves arising in excitable reaction-diffusion systems annihilate when they closely approach one another. However, recently it has been numerically confirmed that if the velocity is very slow, expanding rings and spiral do not necessarily annihilate. In particular, in some situation, two closely approaching pulses reflect, as if they were elastic like objects. By using the center manifold theory, we show that if there are travelling pulses which primarily and super-critic ally bifurcate from a standing pulse when some parameter is varied, they possess reflection mechanism if the velocity is very slow. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
• On the blow-up of some similarity solutions of the Navier-Stokes equations

  M.Nagayama, H.Okamoto, J.Zhu

  Quaderni di Matematica 10 139 - 162 2002年 [査読有り][通常論文]
  
• Self-motion of a camphoric acid boat sensitive to the chemical environment

  Y Hayashima, M Nagayama, Y Doi, S Nakata, M Kimura, M Iida

  PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 4 8 1386 - 1392 2002年 [査読有り][通常論文]
   

  As a simple example of an autonomous motor, the characteristic patterns in the self-motion of a camphoric acid boat depending on the chemical environment were investigated at the air/aqueous interface. The uniform motion of a camphoric acid boat changed to intermittent motion and its period increased depending on the concentration of phosphate ions. The nature of the self-motion changed reversibly with the addition of chemical stimuli to the air/aqueous interface. The camphoric acid layer adsorbed on a mica surface was observed by atomic force microscopy (AFM) to investigate how the microscopic state of the camphoric acid layer varied with pH. The nature of the self-motion was reproduced by a numerical calculation in relation to the surface tension, which depends on the surface concentration of the camphoric acid layer.
• Synchronized self-motion of two camphor boats

  MI Kohira, Y Hayashima, M Nagayama, S Nakata

  LANGMUIR 17 22 7124 - 7129 2001年10月 [査読有り][通常論文]
   

  The synchronized self-motion of two camphor boats was investigated on a circular water route. Two kinds of synchronization, phase-locking and phase-oscillatory modes, could be produced by changing the temperature, the radius of the circular cell, and the mass of each boat. The nature of the synchronization is discussed in relation to the distribution of the camphor layer, which is an important factor in the driving force of self-motion. The essential features of synchronized motion were reproduced by a numerical calculation regarding the spatial distribution of the camphor layer at the air/water interface. We believe that the present results may be useful for realizing artificial motors or chemomechanical transducers, which mimic motor organs or organelles in living organisms under nonlinear and isothermal conditions.
• A camphor grain oscillates while breaking symmetry

  Yuko Hayashima, Masaharu Nagayama, Satoshi Nakata

  Journal of Physical Chemistry B 105 22 5353 - 5357 2001年06月07日 [査読有り][通常論文]
   

  The self-motion of a camphor grain was investigated on a linear water route. The oscillatory motion along the water route was maintained for ca. 15 cycles. The driving force is discussed in relation to a rhythmic change in the surface tension, which depends on the surface concentration of the camphor layer. The essential features of the self-motion were reproduced by a numerical calculation in relation to the spatial distribution of the camphor layer at the air-water interface.
• Helical Combustion Waves in Self-propagating High-temperature Syntheses

  T.Ikeda, M.Nagayama

  Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics 11 2 132 - 140 一般社団法人 日本応用数理学会 2001年06月 [査読有り][通常論文]
   

  In the present article, we study the existing condition of stable helically propagating combustion wave and transition process of wave patterns. Through our three-dimensional numerical simulation, we get the following results: (1) When physical parameters are fixed so that a combustion wave of steady-state mode is stable in the one-dimensional problem, the planar wave of steady-state mode is stable also in the cylindrical domain. (2) Set physical parameters so that a pulsating wave exists stably for the one-dimensional problem. Then, the planar pulsating wave is still stable in the cylindrical domain if the radius is small while a helical wave takes the place of the pulsating wave if the radius becomes larger. Moreover, we obtain new insights about propagation patterns in the interior of cylindrical domain, differences in propagation patterns between the two-and three-dimensional problems and dependence of propagation patterns on the effective activation energy. The article describes also a finite difference approximation for the Laplacian operator in the cylindrical coordinate.
• Three-dimensional numerical simulation of helically propagating combustion waves

  M Nagayama, T Ikeda, T Ishiwata, N Tamura, M Ohyanagi

  JOURNAL OF MATERIALS SYNTHESIS AND PROCESSING 9 3 153 - 163 2001年05月 [査読有り][通常論文]
   

  In the present paper, by using a mathematical model for self-propagating high-temperature synthesis, we reveal the three-dimensional structure of so-called spin combustion wave on the inside of cylindrical sample. It is shown that an isothermal surface of regular spin combustion wave has some wings of which number is the same as that of reaction spots on the cylindrical surface and that the isothermal surface with helical wings rotates down with time. Because of this propagating pattern, in this paper, we adopt the more suitable term "helical wave." We also obtain the following existence conditions of a helical wave: If physical parameters are set so that a pulsating wave exists stably for the one-dimensional problem, then a helical wave takes the place of a pulsating wave when the radius of cylindrical sample becomes large.
• Dynamics of travelling breathers arising in reaction-diffusion systems — ODE modelling approach —

  M.Mimura, M.Nagayama, H.Ikeda, T.Ikeda

  Hiroshima Math. J. 30 2 221 - 256 広島大学 2000年 [査読有り][通常論文]
  
• Singular Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion system

  M Mimura, M Nagayama, K Sakamoto

  APPLIED MATHEMATICS LETTERS 11 4 127 - 131 1998年07月 [査読有り][通常論文]
   

  For a system of reaction-diffusion equations with a small parameter epsilon > 0, modelling spatio-temporal patterns arising in chemical systems, a Hopf-bifurcation of equilibrium solutions with a sharp internal transition layer is established. The Hopf-bifurcation is singular in the sense that it cannot be detected in the singular limit as epsilon --> 0. (C) 1998 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.
• Nonannihilation dynamics in an exothermic reaction-diffusion system with mono-stable excitability

  M Mimura, M Nagayama

  CHAOS 7 4 817 - 826 1997年12月 [査読有り][通常論文]
   

  We consider a 2-component excitable and diffusive system which describes a simple exothermic reaction process. In some parameter regime, there are two characteristics of travelling pulses of the system: (i) travelling pulses are planarly unstable; (ii) when two travelling pulses approach closely, they do not annihilate each other and repel like elastic objects. Under this situation, it is shown that ring patterns break down into complex patterns in 2-dimensions, which are totally different from those arising in the well-known excitable and diffusive system with the FitzHugh-Nagumo nonlinearity. (C) 1997 American Institute of Physics.
• PATTERN DYNAMICS IN AN EXOTHERMIC REACTION

  M MIMURA, M NAGAYAMA, K SAKAMOTO

  PHYSICA D 84 1-2 58 - 71 1995年06月 [査読有り][通常論文]
   

  A reaction-diffusion system describing simple exothermic reactions is considered in a cylindrical domain. It exhibits a variety of spatio and/or temporal pattern dynamics, which is very sensitive to not only some parameters involved in the system but also to the shape of cross-section of the domain. In order to understand these patterns theoretically, the original problem is reduced to the 1-dimensional one, assuming that the length of the cylindrical domain is sufficiently large. This reduction enables us to treat the system analytically and complementarily numerically from qualitative viewpoints. It is shown that there is a complex structure of asymptotic states of such as regular and irregular oscillations with in-phase and anti-phase modes, depending on some parameters.

MISC

• 塑性変形可能な基底膜モデルを用いた毛包形成メカニズムの数理的考察—A mathematical study of the mechanism of hair follicle formation using a plastic deformable basement membrane model

  奥村 真善美, 小林 康明, 長山 雅晴, 藤原 裕展, 安ヶ平 祐介, 大野 航太 計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編 27 456 -459 2022年06月
• 表皮構造の数理モデルにおける基底膜形状と培養皮膚への応用

  大野 航太, 小林 康明, 熊本 淳一, 傳田 光洋, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 26 360 -364 2021年06月
• 表皮構造の数理モデルを用いた皮膚疾患への応用

  大野 航太, 小林 康明, 後藤田 剛, 上坂 正晃, 安ケ平 祐介, 北畑 裕之, 傳田 光洋, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 25 3p 2020年06月
• 表皮構造の数理モデルにおける細胞の扁平化と細胞の多面体形状について

  上坂 正晃, 後藤田 剛, 一本嶋 佐理, 北畑 裕之, 小林 康明, 安ヶ平 裕介, 傳田 光洋, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 24 5p 2019年05月
• 表皮数理モデルにおける皮膚バリア機能の恒常性

  後藤田 剛, 上坂 正晃, 安ケ平 裕介, 小林 康明, 北畑 裕之, 傳田 光洋, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 24 5p 2019年05月
• 表皮における顆粒層の安定化とタイトジャンクション形成の数理モデリング

  後藤田 剛, 上坂 正晃, 安ケ平 裕介, 小林 康明, 北畑 裕之, 傳田 光洋, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 23 5p 2018年06月
• 皮膚疾患再現を目指した皮膚構造数理モデル

  長山 雅晴, 小林 康明, 安ヶ平 裕介, 熊本 淳一, 傳田 光洋, 北畑 裕之, 中田 聡 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 22 4p 2017年05月
• 分化の波のノイズ抑制機構に対する数理モデリングと実験からのアプローチ

  田中 吉太郎, 八杉 徹雄, 佐藤 純, 長山 雅晴, 栄 伸一郎 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 22 5p 2017年05月 [査読無し][通常論文]
  
• 真皮変形を伴う表皮構造の数理モデリング

  長山 雅晴, 小林 康明, 熊本 淳一, 傳田 光洋, 中田 聡, 北畑 裕之 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 21 6p 2016年05月
• 表皮構造の数理モデリング (新時代の科学技術を牽引する数値解析学)

  長山 雅晴, 小林 康明, 澤武 祐輔, 久保 実沙貴, 傳田 光洋, 中田 聡, 北畑 裕之 数理解析研究所講究録 1957 155 -168 2015年07月
• 表皮の連続体モデルによる真皮形状と角層形状についての解析

  小林 康明, 北畑 裕之, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 20 4p 2015年06月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデリング

  長山 雅晴, 小林 康明, 澤武 祐輔 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 20 6p 2015年06月
• DNゲルの強靱性に対する数理的考察

  井倉弓彦, 中島祐, 野々山貴行, 黒川孝幸, GONG Jian Ping, 長山雅晴 高分子学会予稿集(CD-ROM) 63 (1) ROMBUNNO.2PD046 2014年05月09日 [査読無し][通常論文]
  
• 26aKG-9 表面張力勾配により駆動される粒子の形状と運動の相関(反応拡散系・振動子系1,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  北畑 裕之, 飯田 渓太, 長山 雅晴 日本物理学会講演概要集 68 (2) 234 -234 2013年08月26日
• 樟脳粒の自発運動 : 粒子形状と運動の関係について

  飯田 渓太, 北畑 裕之, 長山 雅晴 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 18 3p 2013年06月
• 19aPSA-20 表面張力勾配による楕円形樟脳粒の運動(19aPSA 領域11ポスターセッション,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  北畑 裕之, 飯田 渓太, 長山 雅晴 日本物理学会講演概要集 67 (2) 249 -249 2012年08月24日
• Numerical simulation of camphor motions at the air-water interface

  Keita Iida, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama 日本計算工学会講演会論文集 17 2012年05月 [査読無し][通常論文]
  
• 現象の数理モデル (マクロ経済動学の非線形数理)

  長山 雅晴 数理解析研究所講究録 1768 109 -118 2011年10月
• 表皮細胞間カルシウムイオン波の伝播モデルについて (非線形現象の数理解析と実験解析)

  長山 雅晴, 坂井 昭彦, 傳田 光洋, 堤 も絵, 新妻 真希子, 仲谷 正史, 中田 聡, 北畑 裕之 数理解析研究所講究録 1748 141 -155 2011年07月 [査読無し][通常論文]
  
• 角層形成の数理モデル

  長山 雅晴, 坂井 昭彦, 中田 聡 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science 16 4p 2011年05月
• Gray-Scottモデルと発熱反応拡散系に現われるパルス波ダイナミクス (散逸系の数理 : パターンを表現する漸近解の構成)

  長山 雅晴, 矢留 雅亮, 上田 肇一 数理解析研究所講究録 1680 91 -106 2010年04月
• 理論生物学--生命現象の解明に向けて(vol.3)反応拡散系の生物のパターン形成現象への応用

  三浦 岳, 長山 雅晴 蛋白質核酸酵素 55 (1) 114 -122 2010年01月
• 機械刺激による表皮細胞間カルシウム伝播の数理モデルについて : 角層再生数理モデルの構成に向けて (第5回生物数学の理論とその応用)

  長山 雅晴, 参納 由実, 傳田 光洋, 堤 も絵, 新妻 真希子, 中田 聡, 北畑 裕之 数理解析研究所講究録 1663 206 -211 2009年09月
• 反応拡散系に対する大域的分岐構造の数値計算法とその応用 (パターンダイナミクスの数理とその周辺)

  矢留 雅亮, 長山 雅晴, 上田 肇一 数理解析研究所講究録 1633 39 -61 2009年04月
• 21aPS-67 液滴運動のモデル方程式とその数値計算法(ポスターセッション,領域11,統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)

  長山 雅晴, 小俣 正朗, 永井 健, 北畑 裕之 日本物理学会講演概要集 62 (1) 314 -314 2007年02月28日
• 応用数理サマーセミナー 2007 計算ホモロジーとその応用

  石村 直之, 坂上 貴之, 櫻井 鉄也, 長山 雅晴, 奈良 高明, 降旗 大介, 松尾 宇泰 Hokkaido University technical report series in mathematics 124 1 -1 2007年01月01日 [査読無し][通常論文]
  
• 応用数理サマーセミナー 2006 確率微分方程式

  石村 直之, 石渡 哲哉, 坂上 貴之, 櫻井 鉄也, 長山 雅晴, 奈良 高明, 速水 謙, 降旗 大介, 松尾 宇泰 Hokkaido University technical report series in mathematics 113 1 -1 2006年01月01日 [査読無し][通常論文]
  
• 19aXL-7 基板の表面修飾による油滴の自発運動の制御 : 実験及びその数理モデル化(反応拡散系,振幅方程式系,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  住野 豊, 長山 雅晴, 北畑 裕之, 野村M.慎一郎, 馬籠 信之, 森 義仁, 吉川 研一 日本物理学会講演概要集 60 (2) 136 -136 2005年08月19日
• 27aPS-23 樟脳運動モデルの分岐現象について(領域11,領域12合同ポスターセッション,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

  長山 雅晴, 中田 聡 日本物理学会講演概要集 60 (1) 323 -323 2005年03月04日
• 反応拡散場での粒子運動の数理モデルについて

  長山 雅晴, NAGAYAMA Masaharu 盛岡応用数学小研究集会報告集 2003 11 -18 2004年01月01日 

  界面活性剤の一種である樟脳粒は,樟脳分子を水面上に展開することによって表面張力を変化させ,水面上で自発的に運動することが知られている.最近の実験から,固形樟脳のスイッチング現象,2隻の樟脳舟の引き込み現象,固形カンフェンの間欠運動など,表面張力の変化だけでは理解できない運動が提示された.このような現象を数理的側面から理解するために,Newtonの運動方程式と反応拡散方程式の結合した数理モデルを提出し,樟脳粒の自発的周期運動の機構[1]や樟脳舟の相互作用機構[2]を明らかにした.特に,樟脳舟の相互作用には表面張力の変化によって生じる流れの効果が重要であることがわかった. 最近,水溶液中の化学物質と化学反応を起こす界面活性剤に対する実験において,これまでの樟脳運動では見られない新しい運動が報告された.1つはリン酸緩衝液上での樟脳酸舟の間欠運動であり[3],もう一つは硝酸第一鉄溶液上でのフェナントロリン円盤の間欠運動である[4].この論文では,これらの間欠運動の機構を数理的に理解するために数理モデルを構築し,数値計算によって間欠運動の仕組みを理解することを目標にする.
• Bifurcation of helical wave from traveling wave (反応拡散方程式系に現れる動的パターンの解析とその周辺 研究集会報告集)

  池田 勉, 長山 雅晴, 池田 榮雄 数理解析研究所講究録 1330 40 -55 2003年07月
• リン酸緩衝液上での樟脳酸運動の数理モデル (非線形現象の解析 : 実験と数理解析)

  長山 雅晴, 土井 幸重, 中田 聡 数理解析研究所講究録 1313 159 -166 2003年04月
• Numerical simulation of helical waves arising in self-propagating high-temperature syntheses (Interfaces, Pulses and Waves in Nonlinear Dissipative Systems : RIMS Project 2000 "Reaction-diffusion systems : theory and applications")

  池田 勉, 長山 雅晴 数理解析研究所講究録 1191 43 -50 2001年02月
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波について (反応拡散系 : 生物・化学における現象とモデル)

  長山 雅晴, 池田 勉, 石渡 哲哉, 田村 則和 数理解析研究所講究録 1167 13 -24 2000年08月

講演・口頭発表等

• 毛包形成の数理モデリング

  香川渓一郎, 奥村真善美, 小林康明, Duligengaowa Wuergezhen, 森田梨津子, 藤原裕展, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会、（龍谷大学、滋賀県大津市） 口頭発表（一般）
• バクテリアコロニー形成モデルの構築を目指して

  村田涼, 田崎創平, 中山まどか, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会、（龍谷大学、滋賀県大津市） 口頭発表（一般）
• グルコース・インスリンダイナミクスを記述する 9-コンパートメント体循環数理モデルに対するパラメータ推定と解析

  Eom Junyong, Gao Yueyuan, 長山雅晴, 中岡慎治, 水藤寛, 久米真司, 片桐秀樹

  応用数学合同研究集会，(龍谷大学,]滋賀県大津市) 口頭発表（一般）
• Mathematical Modeling of Hair Follicle Morphogenesis Mechanism

  Keiichiro Kagawa, Makoto Okumura, Yasuaki Kobayashi, Duligengaowa Wuergezhen, Ritsuko Morita, Hironobu Fujiwara, Masaharu Nagayama

  RIES-CEFMS Joint International Symposium (Rusutsu) ポスター発表
• Study of Hair Follicle Morphogenesis Mechanism Using Mathematical Modeling

  Keiichiro Kagawa, Makoto Okumura, Yasuaki Kobayashi, Duligengaowa Wuergezhen, Ritsuko Morita, Hironobu Fujiwara, Masaharu Nagayama

  第24回電子科学研究所国際シンポジウム「開」 2023年12月 ポスター発表
• 9-compartment mathematical model and its parameter estimation for glucose-insulin dynamics

  Junyong Eom, Yueyuan Gao, Sinji Nakaoka, Hiroshi Suito, Hideki, Katagiri, Masaharu Nagayama

  第24回電子科学研究所国際シンポジウム「開」 2023年12月 ポスター発表
• 反応拡散系に自己駆動体運動モデルについて

  長山雅晴, 榊原航也, 物部治徳, 高棹圭介, 中村健一, 小林康明, 北畑裕之

  第3回はこだて現象数理研究集会、（はこだて未来大学、函館市） 口頭発表（一般）
• Reaction-diffusion type modeling of the self-propelled motion  [招待講演]

  長山雅晴

  International Conference on Recent Developments of Theory and Methods in Mathematical Biology, （National Taiwan University, Taipei), 口頭発表（招待・特別）
• 新時代における高性能科学技術計算法の探究，京都大学（京都市）

  長山雅晴, 榊原航也, 物部治徳, 中村健一, 小林康明, 北畑裕之

  One Day Workshop on Mathematical Analysis in Hakodate, （はこだて未来大学、函館市） 2023年10月 口頭発表（一般）
• 毛包形成メカニズムの解明に向けた数理モデリングからの挑戦

  長山雅晴, 香川渓一朗, 奥村真善美, 藤原裕展, 森田 梨津子, Wuergezhen Duligengaowa

  新時代における高性能科学技術計算法の探究 (京都大学,京都市） 口頭発表（一般）
• 毛包形成の数理モデリング

  香川渓一郎, 奥村真善美, 小林康明, Duligengaowa Wuergezhen, 森田梨津子, 藤原裕展, 長山雅晴

  応用数理研究会、（休暇村千里浜、石川県羽咋市） 口頭発表（一般）
• バクテリアコロニー形成モデルの構築を目指して

  バクテリアコロニー形成モデルの構築を目指して

  応用数理研究会（休暇村千里浜、石川県羽咋市） 口頭発表（一般）
• グルコース、インスリンダイナミクスを記述する９コンパートメント体循環数理モデルのパラメータ推定と解析

  Eom Junyung, Gao Yueyuan, 中岡慎治, 水藤寛, 片桐秀樹, 長山雅晴

  応用数理研究会 （休暇村千里浜,石川県羽咋市） 口頭発表（一般）
• グルコース、インスリンダイナミクスを記述する９コンパートメント体循環数理モデルのパラメータ推定と解析

  Eom Junyung, Gao Yueyuan, 中岡慎治, 水藤寛, 片桐秀樹, 長山雅晴

  札幌非線形現象研究会2023（北海道大学 、札幌市)， 口頭発表（一般）
• Parameter estimation of the compartmental model of systemic circulation describing the Glucose

  Yueyuan Gao, Hiroshi Suito, Hayato Chiba, Hideki Katagiri, Masaharu Nagayama

  ICIAM2023, Mini-symposium (Computational Biology)（ Waseda University 、Tokyo） 口頭発表（一般）
• Mathematical investigation into the mechanism of hair follicle morphogenesis

  長山雅晴, 奥村真善美, 香川渓一郎, 小林康明,, 藤原裕展,森田梨津子, Duligengaowa Wuergezhen,

  ICIAM2023, Mini-symposium (Computational Biology), (Waseda University,Tokyo) 口頭発表（一般）
• On a Numerical Bifurcation Analysis of a Particle-Reaction-Diffusion Model for a Motion of Two Self-Propelled Disks

  長山雅晴

  he 13th AIMS conference series on Dynamical Systems and Differential Equations, 口頭発表（招待・特別）
• Phase-Field Approximation Model for a Self-Propelled Motion,  [招待講演]

  長山雅晴

  The 13th AIMS conference series on Dynamical Systems and Differential Equations 口頭発表（招待・特別）
• ある細胞接着タンパクの分解酵素を考慮した角層剥離モデル

  小林康明, 後藤真紀子, 宮井雅史, 中西忍, 菅原美郷

  第28回計算工学講演会 （つくば国際会議場、つくば市） 口頭発表（一般）
• グルコース, インスリンとC-ペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメ ント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 水藤 寛, 千葉 逸人, 長山 雅晴, 片桐 秀樹

  第28回計算工学講演会;つ;国際会議場。つくば 口頭発表（一般）
• Mathematical modeling of a self-propelled materials motion and its mathematical analysis

  Makoto Okumura, Masaharu Nagayama, Yasuaki Kobayashi, Hironobu Fujiwara, Ritsuko Morita, Duligengaowa Wuergezhen

  nternational Symposium on Skin Stem Cell Dynamics ポスター発表
• Mathematical modeling of a self-propelled materials motion and its mathematical analysis

  長山雅晴

  Prediction science seminar 2023年04月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• グルコース, インスリンとC-ペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメ ント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 長山雅晴, 水藤寛, 千葉逸人, 片桐秀樹

  北陸応用数理研究会2023（石川県しいきのき迎賓館、金沢市）
• 自己駆動体運動に対する反応拡散系モデル

  長山雅晴, 榊原航也, 物部治徳, 中村健一, 小林康明, 北畑裕之

  神戸非線形解析研究会（神戸国際会館 神戸市）
• 毛包形成メカニズムの解明に向けた数理モデリングからの挑戦

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 森田 梨津子, Wuergezhen Duligengaowa

  2023年度日本数学会年会
• グルコース, インスリンとC-ペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメ ント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 水藤 寛, 千葉 逸人, 長山 雅晴, 片桐 秀樹

  数学と諸分野の連携に向けた若手数学交流会（第４回）２０２３ 2023年03月 ポスター発表
• グルコース, インスリンとC-ペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメ ント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 長山雅晴, 水藤寛, 千葉逸人, 片桐秀樹

  日本応用数理学会 第19回研究部会連合発表会（岡山理科大学、岡山市） 口頭発表（一般）
• 毛包形成メカニズムの解明に向けた数理モデリングからの挑戦

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 森田 梨津子, Wuergezhen Duligengaowa

  日本応用数理学会 第19回研究部会連合発表会 （岡山理科大学、岡山市）
• 毛包のシリンダー構造を再現する数値シミュレーションとその考察

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 安ヶ平祐介, 大野 航太

  2022年度応用数学合同研究集会 2022年12月 口頭発表（一般）
• MCMCを用いた汚水処理数理モデルのパラメータ推定

  澁木皓太, 長山雅晴, 福島寿和, 中川淳一, Gao Yueyuan

  2022年度応用数学合同研究集会 2022年12月 口頭発表（一般）
• グルコース、インスリンとC-ペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 長山雅晴, 水藤寛, 千葉逸人, 片桐秀樹

  2022年度応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• 表皮構造の数理モデルとその応用

  長山雅晴

  第14回医数物連携勉強会合同セミナー 2022年12月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• Numerical simulations and mathematical consideration for reproducing the cylinder structure of hair follicles

  Makoto Okumura, Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama, Hironobu Fujiwara, Yusuke Yasugahira, Kota Ohno

  The 23rd RIES-HOKUDAI International Symposium ポスター発表
• 現象の数理モデリングとその応用  [招待講演]

  長山雅晴

  2022年度武蔵野大学 数理工学シンポジウム 口頭発表（招待・特別）
• 自己駆動体運動を記述する反応拡散系モデルについて

  長山雅晴

  京都大学応用数学セミナー 2022年11月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 自己駆動体運動に対する反応拡散系モデルについて

  長山雅晴, 物部治徳, 榊原航也, 中村健一, 北畑裕之, 小林康明

  2022年度日本数学会秋季総合分科会 口頭発表（一般）
• 塑性変形可能な基底膜モデルを用いた毛包のシリンダー構造の再現

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 安ヶ平祐介, 大野 航太

  2022年度日本数学会秋季総合分科会 口頭発表（一般）
• グルコース、インスリンとCペプチドのダイナミクスを記述するコンパートメント体循環モデルのパラメータ推定

  Gao Yueyuan, 長山雅晴, 水藤寛, 千葉逸人, 片桐秀樹

  第16回応用数理研究会 口頭発表（一般）
• MCMCを用いた汚水処理数理モデルのパラメータ推定

  澁木皓太, 長山雅晴, Gao Yueyuan

  第16回応用数理研究会 口頭発表（一般）
• 毛包構造の再現に向けた基底膜大変形モデルによる数値シミュレーション

  奥村 真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 安ヶ平祐介, 大野 航太

  第16回応用数理研究会 口頭発表（一般）
• 塑性変形可能な基底膜モデルを用いた毛包形成メカニズムの数理的考察

  奥村 真善美, 小林 康明, 長山 雅晴, 藤原 裕展, 安ヶ平 裕介, 大野 航太

  第27回計算工学講演会 口頭発表（一般）
• 非線形現象に対する数理モデリングとその応用

  長山雅晴

  アライアンスキックオフシンポジウム（オンライン） 2022年05月 口頭発表（一般）
• 自己駆動体運動に対する反応拡散系モデル

  長山雅晴, 榊原航也, 物部治徳, 森篤志, 小林康明, 北畑裕之

  徳島応用解析小研究集会 2022年04月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 自己駆動体運動に対する反応拡散系モデル  [通常講演]

  長山雅晴, 榊原航也, 物部治徳, 森篤志, 小林康明, 北畑裕之

  岡山応用数学セミナー 2022年04月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 2 つの自己駆動体運動を記述する反応拡散-粒子モデルに対する数値分岐 解析について  [通常講演]

  長山雅晴, 安ヶ平裕介

  2022年度日本数学会年会 口頭発表（一般）
• 変形する自己駆動系に対する界面モデルの数値計  [通常講演]

  榊原航也, 長山雅晴, 物部治徳

  2022年度日本数学会年会 口頭発表（一般）
• 基底膜大変形モデルを用いた毛包形成メカニズムの数理的考察とその周辺  [通常講演]

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 安ヶ平裕介

  奥村真善美，小林康明，長山雅晴，藤原裕展，安ヶ平裕介 2022年03月 口頭発表（一般）
• Phase-Fieldモデルを用いた自己駆動体運動モデル  [通常講演]

  長山 雅晴, 物部治徳, 榊原航也, 小林康明, 北畑裕之

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2022 口頭発表（一般）
• 基底膜大変形モデルによる毛包形成メカニズムの数理的考察  [通常講演]

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展, 安ヶ平裕介

  2022年度日本数学会年会 口頭発表（一般）
• 毛包形成メカニズムの数理的考察  [通常講演]

  奥村真善美, 小林康明, 長山雅晴, 藤原裕展

  2021年度応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• A Computational Model of the Epidermis With the Deformable Dermis and Its Application to Skin Diseases  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Kota Ohno, Masaaki Uesaka, Takeshi Gotoda, Mitsuhiro Denda, Hideyuki Kosumi, Mika Watanabe, Ken Natsuga, Masaharu Nagayama

  The 22st RIES-HOKUDAI International Symposium “Yu” ポスター発表
• 自己駆動液滴の集合現象に対する数理モデリング

  長山雅晴, Minsoo Kim, 小林康明, 中田聡, 田中晋平

  2021年度日本数学会秋季総合分科会（オンライン
• 表皮構造の数理モデルにおける基底膜形状と培養皮膚への応用

  大野航太, 小林康明, 熊本淳一, 傳田光洋, 山雅晴

  第26回計算工学講演会（オンライン）
• 真皮の塑性変形と形態形成の数理モデル構築

  小林康明, 大野航太, 山雅晴

  第26回計算工学講演会（オンライン開催）
• 体積保存反応拡散系による自己駆動系モデル近似

  長山雅晴, 森篤志, 岡本守

  日本数学会2021年度年会（オンライン） 口頭発表（一般）
• 表バリア機能を持つ数理モデルへの挑戦

  長山雅晴, 小林康明, 大野航太, 安ヶ平祐介, 後藤田剛, 上坂正晃, 傳田光洋, 堤も絵, 後藤真紀子, 熊本淳一, 一本嶋佐理, 中田聡, 北畑弘之

  第8回皮膚の会(オンライン)
• 粒子反応拡散モデルの数学的取り扱いについて

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（オンライン）) 口頭発表（一般）
• A mathematical model for clustering of oil droplets on a surfactant solution

  Minsoo Kim, 岡本守, 安ヶ平祐介, 中田聡, 田中晋平, 小林康明, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（オンライン） 口頭発表（一般）
• 微生物を用いた汚水処理の数理モデル

  松永哲, 岡本守, 福島寿和, 中川淳一, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（オンライン） 口頭発表（一般）
• 表皮構造の数理モデルにおける基底膜形状と培養皮膚への応用

  大野航太, 小林康明, 熊本淳一, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（オンライン) 口頭発表（一般）
• 真皮の塑性変形と形態形成の数理モデル構築

  小林康明, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（オンライン) 口頭発表（一般）
• Mathematical Modeling for Biological Wastewater Treatment

  Satoshi Matsunaga, Mamoru Okamoto, Toshikazu Fukushima, Jun-ichi Nakagaya, Masaharu Nagayama

  The 21th RIES-HOKUDAI International Symposium “Ma” (Online) ポスター発表
• JSPS Core-to-Core Program “Establishing International Research Network of Mathematical Oncology” (Online)

  森篤志, 岡本守, 長山雅晴

  明治非線型数理セミナー・秋の学校（オンライン） 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• Mathematical modeling of epidermal structure  [招待講演]

  Masaharu Nagayama

  JSPS Core-to-Core Program “Establishing International Research Network of Mathematical Oncology” (Online) 口頭発表（招待・特別）
• 微生物を用いた工業排水処理の数理モデル

  松永哲, 岡本守, 長山雅晴

  第６回北大・部局横断シンポジウム「生命科学と物質化学の融合を目指して！」（オンライン） 2020年10月 ポスター発表
• 自励往復運動する自己駆動体に対する数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 佐藤優祐, 中田聡

  日本数学会2020年度秋季総合分科会（オンデマンド） 口頭発表（一般）
• 真皮の塑性変形と形態形成の数理モデル構築  [通常講演]

  小林康明, 安ヶ平祐介, 大野航太, 長山雅晴

  日本応用数理学会2020年度年会（オンライン）) 2020年09月 口頭発表（一般）
• バリア機能を有する表皮数理モデルとその応用  [通常講演]

  大野航太, 安ヶ平祐介, 北畑裕之, 熊本淳一, 夏賀健, 傳田光洋, 長山雅晴

  日本応用数理学会2020年度年会（オンライン） 口頭発表（一般）
• On a mathematical treatment of a particle-reaction-diffusion model  [通常講演]

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数理研究会 2020年09月 口頭発表（一般）
• 数理モデルを用いた工業排水処理プロセスの性能予測について  [通常講演]

  松永哲, 岡本守, 長山雅晴

  松永哲，岡本守，長山雅晴 2020年09月 口頭発表（一般）
• 表皮数理モデルとその応用  [通常講演]

  大野航太, 安ヶ平祐介, 小林康明, 長山雅晴

  応用数理研究会 2020年09月 口頭発表（一般）
• 変形する自己駆動体運動を記述する数理モデルを目指した Phase-Field近似について

  長山雅晴, 森篤志, 岡本守

  非線形現象の数値シミュレーションと解析に関する研究情報交流会 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 表皮の数理モデル

  長山雅晴, 小林康明, 大野航太, 安ヶ平祐介, 後藤田剛, 上坂正晃, 傳田光洋, 堤も絵, 後藤真紀子, 熊本淳一, 一本嶋佐理, 中田聡, 北畑弘之

  反応拡散系と実験の融合3
• 表皮構造モデルを用いた皮膚疾患再現

  大野航太, 小林康明, 安ヶ平祐介, 傳田光洋, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会2020 口頭発表（一般）
• 樟脳円板の運動を記述する数理モデルに対する数学解析

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会2020 口頭発表（一般）
• 自己駆動系モデルに対する体積保存フェーズフィールド方程式近似

  岡本守, 森篤志, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会2020 口頭発表（一般）
• 表皮構造の数理モデルを用いた皮膚疾患への応用

  大野航太, 小林康明, 後藤田剛, 安ヶ平祐介, 北畑裕之, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• Interplay between epidermal stem cell dynamics and dermal deformation

  Y. Kobayashi, Y. Yasugahira, H. Kitahata, M. Watanabe, K. Natsuga, M. Nagayama

  The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium “Ki” ポスター発表
• Mathematical model for the epidermis

  Kohta Ohno

  The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium “Ki” ポスター発表
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model

  Mamoru Okamoto, Takeshi Gotoda, Masaharu Nagayama

  The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium “Ki” ポスター発表
• Analysis Of The Phase-field Model Of Camphor Movement

  Shen Anlu

  The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium “Ki” ポスター発表
• In vivo selective removal of the epidermis unveils the dynamics of epithelial wound healing

  Y. Fujimura, K. Natsuga, M. Watanabe, H. Iwata, W. Nishie, H. Nakamura, M. Nagayama, G. Donati, H. Shimizu

  44th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology 2019年 ポスター発表
• 表皮幹細胞ダイナミクスと真皮形状変形の相互作用

  小林康明, 安ヶ平祐介, 北畑裕之, 渡邉美佳, 夏賀健, 長山雅晴

  第5回北海道大学部局横断シンポジウム 2019年11月 ポスター発表
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  第5回北海道大学部局横断シンポジウム 2019年11月 ポスター発表
• Mathematical modeling of a self-propelled motion, and its application  [招待講演]

  M. Nagayama

  China-Japan Workshop for Younger Researchers on Nonlinear Diffusion Equations 口頭発表（招待・特別）
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model

  M. Okamoto, T. Gotoda, M. Nagayama

  China-Japan Workshop for Younger Researchers on Nonlinear Diffusion Equations, シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
• Mathematical modeling for a self-propelled boat with chemical reaction  [招待講演]

  M. Nagayama

  2019年10月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 数理モデルを利用したヒト培養表皮モデルの高機能化

  熊本淳一, 長山雅晴, 傳田光洋

  研究会「皮膚科学と数理科学の接点」 2019年10月
• 表皮内タイトジャンクション形成の数理モデル

  大野航太, 小林康明, 後藤田剛, 上坂正晃, 安ヶ平祐介, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  研究会「皮膚科学と数理科学の接点」 2019年10月 口頭発表（一般）
• ヒト表皮モデルを用いたケラチノサイト最終分化過程の３次元ライブイメージング

  一本嶋佐理

  研究会「皮膚科学と数理科学の接点」 2019年10月
• Both spatial and temporal patterns of sensory afferents activity may explain the geometric perception in the fishbone tactile illusion

  M. Nakatani, M. Uesaka, S. Mogami, Z. Zhao, T. Sushida, H. Kitahata, M. Nagayama

  2019 Neuroscience Meeting 2019年10月 口頭発表（一般）
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model

  M. Okamoto, T. Gotoda, M. Nagayama

  ReaDiNet 2019 2019年09月 ポスター発表
• Theoretical analysis of a mathematical model for a self-propelled motion  [招待講演]

  M. Nagayama, ◯M. Okamoto, T. Gotoda, Y. Yasugahira, Y. S. Ikura, S.Nakata

  ReaDiNet 2019 口頭発表（招待・特別）
• Selective epidermal removal is a robust platform for understanding context-dependent epithelial cell activation

  Y. Fujimura, K. Natsuga, M. Watanabe, H. Iwata, W. Nishie, H. Nakamura, M. Nagayama, G. Donati, H. Shimizu

  49th Annual Meeting of European Society for Dermatological Research ポスター発表
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model  [通常講演]

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数理研究会
• ベイズ推定を用いた数理モデルのパラメータ推定方法の考察  [通常講演]

  松永哲, 長山雅晴, 上坂正晃, 岡本守

  第13回応用数理研究会
• 樟脳運動のフェーズ・フィールドモデルについて  [通常講演]

  沈案鷺, 岡本守, 長山雅晴

  応用数理研究会
• 液滴集団運動の数理モデルについて  [通常講演]

  Kim Minsoo, 田中晋平, 中田聡, 岡本守, 長山雅晴

  応用数理研究会
• 表皮内タイトジャンクション形成の数理モデル  [通常講演]

  小林康明, 後藤田剛, 長山雅晴

  日本応用数理学会2019年度年会 2019年09月 口頭発表（一般）
• Both spatial and temporal patterns of sensory afferents activity may explain the geometric perception in the fishbone tactile illusion  [通常講演]

  仲谷 正史, 上坂 正晃, 最上 紗也子, 趙 子夏, 須志田 隆道, 北畑 裕之, 長山 雅晴

  日本応用数理学会2019年度年会 2019年09月 口頭発表（一般）
• 数理モデルを利用したヒト培養表皮モデルの高機能化  [通常講演]

  熊本 淳一, 長山雅晴, 傳田光洋

  日本応用数理学会2019年度年会 2019年09月 口頭発表（一般）
• Existence and stability of symmetric solutions of a variational problem for plane curves  [通常講演]

  中村健一, 上坂 正晃, 上田 肇一, 長山雅晴

  日本応用数理学会2019年度学会 2019年 口頭発表（一般）
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotating solution of the reaction-diffusion particle model  [通常講演]

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  日本応用数理学会 口頭発表（一般）
• Existence and non-existence of the asymmetrical rotational solution of the reaction-diffusion particle model

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  札幌非線形研究会2019
• ベイズ推定を用いた数理モデルのパラメータ推定方法の考察  [通常講演]

  松永哲, 長山雅晴, 上坂正晃, 岡本守

  札幌非線形現象研究会2019 2019年08月
• Non-trivial traveling wave solution of a particle-reaction-diffusion equation  [通常講演]

  M. Okamoto, T. Gotoda, M. Nagayama

  Mini-Workshop of Dynamics of localized patterns for reaction-diffusion systems and related topics 2019年08月
• Mathematical modeling for the homeostasis of the epidermal barrier function  [通常講演]

  M. Nagayama, Y. Kobayashi, K. Ohno, Y. Yasugahira, T.Gotoda, M. Uesaka, M.Denda, S. Nakata, H. Kitahata

  International Congress on Industrial and Applied Mathematics シンポジウム・ワークショップパネル（公募）
• 表皮構造の数理モデルにおける細胞の扁平化と細胞の多面体形状について

  上坂 正晃, 後藤田 剛, 一本嶋 佐理, 北畑 裕之, 小林 康明, 安ヶ平 裕介, 傳田 光洋, 長山 雅晴

  第24回計算工学講演会 口頭発表（一般）
• 表皮数理モデルにおける皮膚バリア機能の恒常性  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ケ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  第24回計算工学講演会 口頭発表（一般）
• Interplay between epidermal stem cell dynamics and dermal deformation

  Y. Kobayashi, Y. Yasugahira, H. Kitahata, M. Watanabe, K. Natsuga, M. Nagayama

  Japan-Singapore Skin Research Conference 2019 ポスター発表
• 化学反応の数理モデリング

  長山雅晴

  非線形現象の数理解析
• 表皮数理モデルにおける層構造と皮膚バリア機能,

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ケ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  日本数学会2019年度年会 口頭発表（一般）
• 双安定反応拡散系の分岐数値計算

  長山雅晴

  反応拡散系のパターンダイナミクス
• (non-)Existence of (a)symmetrically rotating solution for a mathematical model of self-propulsion

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  第20回北東数学解析研究会 口頭発表（一般）
• 2次元樟脳運動モデルの時間局所適切性と短時間近似解の構成

  上坂正晃, 中村玄, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会2019 口頭発表（一般）
• 1次元反応拡散-粒子モデルに対する大域的分岐構造の数値解法とその応用

  安ヶ平裕介, 岡本守, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• 液滴集団の運動遷移プロセスに対する数理解析

  毛利光希, 田中晋平, 中田聡, 住野豊, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• 円環水路上に現れる樟脳円板のクラスター運動に対する数学解析

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• 表皮基底膜の数理モデリングに由来する変分問題とその解析

  上坂正晃, 上田肇一, 中村健一, 小林康明, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• 表皮数理モデルにおける皮膚バリア機能と層構造の安定性

  後藤田剛, 上坂正晃, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 口頭発表（一般）
• Mathematical modeling for the stable layer structure of epidermis  [通常講演]

  Takeshi Gotoda, Masaaki Uesaka, Yusuke Yasugahira, Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Mitsuhiro Denda, Masaharu Nagayama

  The 19th RIES-HOKUDAI International Symposium “So” ポスター発表
• (non-)Existence of (a)symmetrically rotating solution for a mathematical model of self-propulsion  [通常講演]

  Mamoru Okamoto, Takeshi Gotoda, Masaharu Nagayama

  The 19th RIES-HOKUDAI International Symposium “So” ポスター発表
• A numerical method for bifurcations of one-dimensional reaction-diffusion particles system and its applications  [通常講演]

  Yusuke Yasugahira, Mamoru Okamoto, Masaharu Nagayama

  The 19th RIES-Hokudai International Symposium “So” ポスター発表
• Mathematical modeling for a transition process of some collective motions of droplets  [通常講演]

  M. Mori, S. Tanaka, S. Nakata, Y. Sumino, M. Nagayama

  The 19th RIES-Hokudai International Symposium “So” ポスター発表
• Theoretical analysis for a mathematical model of a self-propelled motion  [通常講演]

  Masaharu Nagayama, M. Okamoto, Y. Yasugahira, T. Gotoda, S.Nakata

  2018 China-Japan Workshop on Nonlinear Diffusion Problems シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
• The well-posedness and its short-time asymptotics of the reaction-diffusion-particle model for the camphor motion in two dimension  [招待講演]

  Masaaki Uesaka, G. Nakamura, M.Nagayama

  2018 China-Japan Workshop on Nonlinear Diffusion Problems 口頭発表（招待・特別）
• A variational problem arising from the modeling of epidermal basement mem- brane and its analysis  [招待講演]

  Masaaki. Uesaka, K.-I. Ueda, K.-I. Nakamura, Y. Kobayashi, M. Nagayama

  A3 Foresight Program The 5th Joint Workshop, Mathematics of Biology, Fluid Dynamics and Material Sciences 口頭発表（招待・特別）
• 角層剥離の数理モデリング  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  日本数学会秋期総合分科会 2018年09月
• 非線形現象の数理モデルを作ろう  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会秋期総合分科会（市民講演会） 2018年09月
• 表皮構造の数理モデルにおける細胞の扁平化と安定な角層形成について  [通常講演]

  上坂正晃, 後藤田剛, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  RIMS研究集会「第15回 生物数学の理論とその応用 -次世代の数理科学への展開-」 2018年09月
• 表皮構造の恒常性について  [通常講演]

  長山雅晴, 上坂正晃, 後藤田剛, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋

  RIMS研究集会「第15回 生物数学の理論とその応用 -次世代の数理科学への展開-」 2018年09月
• 円環水路上に現れる樟脳円版のクラスター運動に対する数学解析  [通常講演]

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会2018 2018年09月
• 反応拡散ｰ粒子モデルに対する大域的分岐構造の数値解法とその応用  [通常講演]

  安ヶ平裕介, 岡本守, 長山雅晴

  応用数理研究会 2018年08月
• Fishbone触錯覚に対する数理的アプローチと心理学実験による検証  [通常講演]

  沈安鷺, 上坂正晃, 仲谷正史, 長山雅晴

  応用数理研究会 2018年08月
• 円環水路上に現れる樟脳円版のクラスター運動に対する数学解析  [通常講演]

  岡本守, 後藤田剛, 長山雅晴

  応用数理研究会 2018年08月
• 表皮における層構造の安定化の数理モデリング  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 長山雅晴

  応用数理研究会 2018年08月
• 表皮基底膜の変分問題によるモデル化とその数学解析  [通常講演]

  上坂正晃, 上田肇一, 中村健一, 長山雅晴

  応用数理研究会 2018年08月
• 自己駆動系モデルの数値分岐計算  [通常講演]

  長山雅晴, 岡本守, 後藤田剛, 安ヶ平裕介

  常微分方程式の数値解析とその周辺2018 2018年07月 口頭発表（一般）
• Theoretical analysis of a mathematical model for a self-propelled motion  [招待講演]

  NAGAYAMA Masaharu

  The 12th AIMS Conference on Dynamical systems, Differential Equations and Applications 2018年07月 口頭発表（招待・特別）
• A mathematical modeling of sensory receptors in skin toward understanding a tactile illusion  [通常講演]

  Masaaki Uesaka, Hiroyuki Kitahata, Zixia Zhao, Masashi Nakatani, Masaharu Nagayama

  13th SIAM East Asian Section Conference 2018 2018年06月 口頭発表（一般）
• Mathematical modeling for stabilization of stratum granulosum and epidermal desquamation  [通常講演]

  Takeshi Gotoda, Masaaki Uesaka, Yusuke Yasugahira, Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Mitsuhiro Denda, Masaharu Nagayama

  13th EASIAM2018, University of Tokyo 2018年06月
• The collective motion of camphor disks in a annular water channel  [通常講演]

  Mamoru Okamoto, Takeshi Gotoda, Masaharu Nagayama

  13th SIAM East Asian Section Conference 2018 2018年06月
• 表皮における顆粒層の安定化とタイトジャンクション形成の数理モデリング  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ケ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  第23回計算工学講演会 2018年06月
• 自走粒子運動の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  第71回京都駅前セミナー 2018年05月
• Live imaging of granular cells during cornification in the epidermal equivalent model  [通常講演]

  Sari Ipponjima, Yuki Umino, Masaharu Nagayama, Mitsuhiro Denda

  International Investigative Dermatology 2018 2018年05月
• 表皮構造の数理モデルにおける顆粒層の安定化とタイトジャンクション形成への取り組み  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ケ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  日本数学会2018年度年会 2018年03月
• 皮膚感覚受容器の数理モデルによる触錯覚現象へのアプローチ  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2018 2018年03月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「反応拡散系と実験の融合」 2018年02月
• 自走粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  2018 軽井沢グラフと解析研究集会 2018年02月
• 表皮構造の数理モデルにおける顆粒層の安定形成（ポスター発表）  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  CREST・さきがけ数学関連領域合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2018」 2018年01月
• 皮膚感覚受容器の数理モデルによる触錯覚現象へのアプローチ（ポスター発表）  [通常講演]

  上坂正晃, 趙子夏, 仲谷正史, 北畑裕之, 長山雅晴

  CREST・さきがけ数学関連領域合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2018」 2018年01月
• 数理シミュレーションから導き出された高機能表皮モデルの開発（ポスター発表）  [通常講演]

  熊本淳一, 上坂正晃, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田澄美子, 傳田光洋, 長山雅晴

  CREST・さきがけ数学関連領域合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2018」 2018年01月
• 角化の際に生じる顆粒細胞の形態変化とオルガネラのタイムラプスイメージング（ポスター発表）  [通常講演]

  一本嶋佐理, 海野佑樹, 長山雅晴, 傳田光洋

  CREST・さきがけ数学関連領域合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2018」 2018年01月
• 対流の効果を含む界面活性剤系自走粒子の自律運動に関する数理モデル  [通常講演]

  岡本守, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2017年12月
• 皮膚感覚受容器の触刺激応答に関する数理モデル  [通常講演]

  趙子夏, 上坂正晃, 仲谷正史, 北畑裕之, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2017年12月
• 表皮構造の数理モデルにおける顆粒層の形成  [通常講演]

  後藤田剛, 上坂正晃, 安ヶ平裕介, 小林康明, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2017年12月
• 自己駆動粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  函館応用数理解析セミナー 2017年12月
• Mathematical model including fluid’s effect of camphor disk’s self-motion  [通常講演]

  M. Okamoto, M. Nagayama

  The 18th RIES-Hokudai International Symposium “Kyoku” (Poster Presentation) 2017年11月
• Mathematical modeling study for understanding noise resistance in the wave of differentiation in fly brain  [通常講演]

  Y Tanaka, T. Yasugi, M. Nagayama, M Sato, S.-I. Ei

  The 18th RIES-Hokudai International Symposium “Kyoku” (Poster Presentation) 2017年11月
• The mathematical model for the tactile stimulus response of the skin sensory receptor  [通常講演]

  Zixia Zhao, M. Nagayama, M. Uesaka, M. Nakatani, H. Kitahata

  The 18th RIES-Hokudai International Symposium “Kyoku” (Poster Presentation) 2017年11月
• Self-inverted Reciprocation of an Oil Droplet on a Surfactant Solution  [通常講演]

  Y. Satoh, Y. Sogabe, K. Kayahara, S Tanaka, M. Nagayama, S. Nakata

  The 18th RIES-Hokudai International Symposium “Kyoku” (Poster Presentation) 2017年11月
• Mathematical analysis of the collective motion of camphor disks  [通常講演]

  長山 雅晴

  Free Boundary Problems and Nonlinear PDEs 2017年09月
• 皮膚の数理モデリング：皮膚感覚モデルへの挑戦  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会2017年度秋季総合分科会 2017年09月
• 皮膚の病態再現を目指した皮膚モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会年会 2017年09月
• マランゴニ流の影響を含む，円環水路における樟脳円盤の自律運動の数理モデル  [通常講演]

  岡本守, 長山雅晴

  第11回応用数理研究会 2017年08月
• 皮膚受容感受器の触刺激応答の数理モデル  [通常講演]

  趙子夏, 上坂正晃, 仲谷正史, 北畑裕之, 長山雅晴

  第11回応用数理研究会 2017年08月
• 汚水処理の定量的評価を可能とする数理モデルを目指して  [通常講演]

  佐藤優祐, 長山雅晴

  第11回応用数理研究会 2017年08月
• 自己駆動系粒子運動の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  千葉大学非線形科学セミナー 2017年06月
• 皮膚感覚数理モデルへの挑戦  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本時間学会第9回大会 2017年06月
• 皮膚疾患再現を目指した皮膚構造数理モデル  [通常講演]

  小林康明, 安ヶ平裕介, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  第22回計算工学講演会 2017年05月
• 自走粒子系の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  岡山大学解析セミナー 2017年05月
• 角層バリア機能の数理モデリングとその応用  [通常講演]

  長山 雅晴

  第53回 芝浦工大数理科学科談話会 2017年04月
• 表皮の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  京都大学皮膚科セミナー 2017年03月
• Mathematical modeling and analysis of the self-propelled disk and its collective motions  [通常講演]

  長山 雅晴

  International Conference on ”Reaction-diffusion system, theory and applications” 2017年03月
• 角層バリア機能の数理モデル，ポスター発表  [通常講演]

  長山 雅晴

  第二回部局間横断シンポジウム「免疫・癌・感染」 2017年03月
• 表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理生物研究会2017 2017年03月
• 自励往復運動する液滴の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2017 2017年03月
• 表皮の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  第5回皮膚の会 2017年03月
• 樟脳円盤の集団運動と反応拡散系  [通常講演]

  長山 雅晴

  複雑系数理の新展開 2017年02月
• 皮膚構造の数理モデリング：病態再現への挑戦  [通常講演]

  長山 雅晴

  CREST領域シンポジウム 2017年02月
• 自走運動に対する数理モデリングとその解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  2017年軽井沢グラフと解析研究集会 2017年02月
• Mathematical modeling and analysis of the self-propelled disk and its collective motions  [通常講演]

  長山 雅晴

  Seminar 2017年01月
• 表皮が維持される仕組みを数理で考える  [通常講演]

  長山 雅晴

  生物多様性コロキウム 2017年01月
• 表皮機構の数理モデリングとその皮膚疾患への応用  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 熊本淳一, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  第17回計測自動制御学会，システムインテグレーション部門講演会 2016年12月
• 表皮幹細胞ダイナミクスと真皮形状変形の数理モデル  [通常講演]

  小林康明, 北畑裕之, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2016年12月
• 自励往復運動をする液滴の数理モデル  [通常講演]

  佐藤優祐, 長山雅晴, 田中晋平, 中田聡

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2016年12月
• Traveling pulse solutions in a point mass model of diffusing particles  [通常講演]

  簑毛崇章, 長山雅晴, Elliott Ginder

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2016年12月
• マランゴニ流の影響を含む,円環水路における樟脳円盤の自律運動の数理モデル  [通常講演]

  岡本守, 長山雅晴, 秋山正和

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2016年12月
• Traveling pulse solutions in a point mass model of diffusing particles  [通常講演]

  Takaaki Minomo, Masaharu Nagayama, Elliott Ginder

  The 17th RIES-Hokudai International Symposium "Jyuu" (Poster Presentation) 2016年12月
• Mathematical model including fluid’s effect of camphor disk’s self-motion  [通常講演]

  Mamoru Okamoto, Masaharu Nagayama, Masakazu Akiyama

  The 17th RIES-Hokudai International Symposium “Jyuu” (Poster Presentation) 2016年12月
• Pilot study on mathematical modeling of the mechanosensitive responses in a sensory neuron  [通常講演]

  Masashi Nakatani, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  The 17th RIES-Hokudai International Symposium “Jyuu” (Poster Presentation) 2016年12月
• 表皮の数理モデリングとその応用  [通常講演]

  長山 雅晴

  金沢大学先魁プロジェクト「幹細胞とがんの数理生物学」シンポジウム 2016年11月
• Mathematical modeling for the farrier function of the stratum corneum  [通常講演]

  NAGAYAMA Masaharu

  The 27th CDB Meeting “Body Surface Tactics: Cellular crosstalk for the generation of super-biointerfaces 2016年11月
• 表皮構造の数理モデルの医学・産業界への応用の可能性について  [通常講演]

  長山 雅晴

  ものづくりセミナー 2016年10月
• 表皮構造の数理モデルとその応用について  [通常講演]

  長山 雅晴

  医用画像と数理に関する４プロジェクト合同セミナー 2016年09月
• Mathematical analysis of the collective motion of camphor disks  [通常講演]

  NAGAYAMA Masaharu

  International Workshop: Mathematics of Pattern Formation 2016年09月
• Mathematical model including fluid's effect of camphor disk's self-motion  [通常講演]

  M. Okamoto, M. Akiyama, M. Nagayama

  Czech Japanese Polish Seminar in Applied Mathematics 2016 2016年09月
• Mathematical modeling for the barrier function of the stratum corneum  [通常講演]

  M. Nagayama, Y. Kobayashi, M. Denda, H. Kitahata

  Czech Japanese Polish Seminar in Applied Mathematics 2016 2016年09月
• マランゴニ流の影響を含む, 円環水路における樟脳円盤の自律運動の数理モデル  [通常講演]

  岡本守, 長山雅晴, 秋山正和

  第10回応用数理研究会 2016年08月
• 自励往復運動をする液滴の数理モデル  [通常講演]

  佐藤優祐, 長山雅晴, 田中晋平, 中田聡

  第10回応用数理研究会 2016年08月
• Chaotic traveling pulses in some reaction-diffusion system  [通常講演]

  NAGAYAMA Masaharu

  The 11th AIMS Conference on Dynamical systems, Differential Equations and Applications, Orlando 2016年07月
• 皮変形を伴う表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 熊本淳一, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  第21回計算工学講演会 2016年05月
• The collective motion of camphor papers in an annular water channel  [通常講演]

  NAGAYAMA Masaharu

  International Workshop in Industrial Mathematics, Campinas University 2016年05月
• 反応拡散系と樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  金沢解析セミナー 2016年04月
• Mathmatical modeling for the barrier function of the stratum corneum  [通常講演]

  長山 雅晴

  2016 NCTS Workshop on Applied Mathematics at Tainan 2016年03月
• 非線形科学研究の動向（自走粒子運動について）  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形科学と時間学の交流ワークショップ 2016年03月
• 現象の数理モデリングと反応拡散系  [通常講演]

  長山 雅晴

  阿波セミナー2016「非線形現象の数理解析」 2016年03月
• 角層バリア機能の数理モデリングとその応用（ポスター発表）  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明

  大・部局横断シンポジウム 大学内研究ネットワーク促進プログラム「生体防御 システムとその破綻」〜免疫・感染・ 癌・炎症〜 2016年03月
• 皮膚科学に対する数理科学的アプローチ  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2016 2016年03月
• 真皮形状変形の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  第4回皮膚の会 2016年03月
• 表皮構造の数理モデリング 〜 病態再現を目指して〜  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  北大皮膚科特別講演 2016年02月
• 体積保存反応拡散系に現れるスポット運動  [通常講演]

  長山 雅晴

  アクティブマター研究会 2016年01月
• 長距離結合を持つ弱興奮系における振動ダイナミクス  [通常講演]

  小林康明, 北畑裕之, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2015年12月
• 樟脳の自律運動に対する流体の影響  [通常講演]

  岡本守, 長山雅晴, 小林康明, 金子美奈, 秋山正和

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2015年12月
• Proneural waveの数理モデリング  [通常講演]

  南佳晃, 佐藤純, 三浦岳, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2015年12月
• 鉄鉱石焼結の空隙形成に対する数理科学的アプローチ  [通常講演]

  安芸 勇人, 小林康明, 中川淳一, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2015年12月
• Mathematical modeling for the barrier function of the stratum corneum  [通常講演]

  Masaharu Nagayama, Invi, Yusuke Sawabu, Yasuaki Kobayashi, Jun-Ichi Kumamoto, Mitsuhiro Denda, Satoshi Nakata, Hiroyuki Kitahata

  The 6th Annual Congress of Pan Asian-Pacific Skin Barrier Research Society 2015年12月
• Mathematical modeling for the barrier function of the stratum corneum  [通常講演]

  Masaharu Nagayama, Invi, Yusuke Sawabu, Yasuaki Kobayashi, Jun-Ichi Kumamoto, Mitsuhiro Denda, Satoshi Nakata, Hiroyuki Kitahata

  Second joint workshop of China-Japan-Korea A3 foresight program 2015年11月
• Calsium-mediated reduction of structural fluctuation in epidermis  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  The 16th RIES-Hokudai International Symposium “Jyutsu” (Poster Presentation) 2015年11月
• Mathematical modeling of proneural wave  [通常講演]

  Yoshiaki Minami, Masaharu Nagayama, Makoto Sato, Takashi Miura

  The 16th RIES-Hokudai International Symposium “Jyutsu” (Poster Presentation) 2015年11月
• Mathematical approach for the void formation of the sintering  [通常講演]

  Yuto Aki, Masaharu Nagayama, Yasuaki Kobayashi

  The 16th RIES-Hokudai International Symposium “Jyutsu” (Poster Presentation) 2015年11月
• Influence of convection to self-motion of camphor  [通常講演]

  Mamoru Okamoto, Masaharu Nagayama, Yasuaki Kobayashi, Mina Kaneko, Masakazu Akiyama

  The 16th RIES-Hokudai International Symposium “Jyutsu” (Poster Presentation) 2015年11月
• The collective motion of camphor papers in a annular water channel  [通常講演]

  長山 雅晴

  PDE seminar 2015年10月
• 鉄鉱石焼結の空隙形成における数理科学的アプローチ（ポスター講演）  [通常講演]

  安芸 勇人, 小林康明, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• Proneural waveに対する数理モデル（ポスター講演）  [通常講演]

  南 佳晃, 佐藤純, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• 表皮恒常性維持機構におけるカルシウムイオンの役割  [通常講演]

  傳田光洋, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• 自己駆動系で作るリズムと秩序  [通常講演]

  中田聡, 田中晋平, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• 円環水路上の２個の樟脳ろ紙がみせる運動の数理解析  [通常講演]

  西 慧, 若井健, 上田知明, 吉井美優, 井倉弓彦, 西森拓, 中田聡, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• 表皮幹細胞ダイナミクスと真皮形状の関係  [通常講演]

  小林康明, 北畑裕之, 長山雅晴

  日本応用数理学会年会 2015年09月
• 鉄鉱石焼結の空隙形成における数理科学的アプローチ  [通常講演]

  安芸 勇人, 小林康明, 長山雅晴

  応用数理研究会 2015年08月
• Proneural waveに対する数理モデル  [通常講演]

  南 佳晃, 佐藤純, 長山雅晴

  応用数理研究会 2015年08月
• Mathematical modeling and genetic analysis of the wave of differentiation  [通常講演]

  長山 雅晴

  ICIAM 2015 2015年08月
• The collective motion of camphor papers in an annular water channel  [通常講演]

  Masaharu Nagayama, Ken Wakai, Kei Nishi, Yasuaki Kobayashi, Yumihiko Ikura, Satoshi Nakata

  ICIAM 2015 2015年08月
• Reaction-advection-diffusion model of the epidermis  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Hiroyuki Kitahata, Masaharu Nagayama

  ICIAM 2015 2015年08月
• 樟脳粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 西慧, 井倉弓彦, 中田聡

  岐阜数理科学セミナー 2015年07月
• 表皮の連続体モデルによる真皮形状と角層形状についての解析  [通常講演]

  小林康明, 北畑裕之, 長山雅晴

  第20回計算工学講演会 2015年06月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 久保実沙貴, 澤武裕輔, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  第20回計算工学講演会 2015年06月
• （ポスター発表）  [通常講演]

  長山 雅晴

  ナノマクロ物質・デバイス・システム創製アライアンス「環境調和材料・デバイス」グループG4分科会 2015年06月
• 表皮構造の数理モデリング 〜 表皮バリア機能の恒常性維持について〜  [通常講演]

  長山 雅晴

  談話会 2015年05月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 南佳晃, 澤武裕輔, 傳田光洋, 北畑裕之, 中田聡

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2015 2015年03月
• 表皮バリア機能の恒常性について  [通常講演]

  長山 雅晴

  第３回 皮膚の会 2015年03月
• Reaction‐advection‐diffusion model of the epidermis  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama

  One-day Workshop on Applied Mathematics 2015年03月
• The collective motion of camphor papers in an annular water channel  [通常講演]

  Masaharu Nagayama, Ken Wakai, Kei Nishi, Yasuaki Kobayashi, Yumihiko Ikura, Satoshi Nakata

  One-day Workshop on Applied Mathematics 2015年03月
• Proneural Wave の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 南佳晃, 佐藤純, 三浦岳

  研究集会「クロスボーダーシンポジウム」 2015年01月
• 自走粒子系に現れる集団運動の数理解析  [通常講演]

  長山雅晴, 若井健, 西慧, 小林康明, 井倉弓彦, 中田聡

  研究集会 2014年12月
• 表皮の連続体モデルによる真皮形状と角層形状についての解析  [通常講演]

  小林康明, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2014年12月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  久保実沙貴, 小林康明, 澤武裕輔, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2014年12月
• Modeling wave propagation dynamics in MDCK wound healing assay  [通常講演]

  Y. Sawabu, M. Nagayama, T. Miura

  The 15th RIES-Hokudai International Symposium ” Hibiki” (Poster Presentation) 2014年12月
• 数値分岐計算について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学勉強会2014 2014年12月
• 表皮構造の数理モデリング ～バリア機能の恒常性評価～  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 太田智史, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  岐阜数理科学セミナー 2014年11月
• Mathematical model of the epidermal axon growth  [通常講演]

  Y. Kobayashi, M. Tsutsumi, J. Kumamoto, M. Denda, M. Nagayama

  Neuroscience 2014 (Poster Presentation) 2014年11月
• Mathematical model for epidermal homeostasis  [通常講演]

  Y. Kobayashi, Invite, Y. Sawabu, S. Ota, M. Nagayama

  MATHEMATICAL PROGRESS IN EXPRESSIVE IMAGE SYNTHESIS 2014 2014年11月
• 燃焼合成反応と焼結問題に対する数理モデリングについて  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明

  サステナブル理工学研究センターシンポジウム 2014年11月
• 表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 太田智史, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  数理医学体験ワークショップ～日仏数学者による秋の学校 2014年10月
• Mathematical modeling for epidermal structure  [通常講演]

  Y. Kobayashi, Invited, Y. Sawabu, S. Ota, M. Kubo, M. Nagayama

  FMI2014 -Applications + Practical Conceptualization + Mathematics = fruitful Innovation- 2014年10月
• 表皮構造の数理モデリング  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 太田智史, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  IMS研究集会「新時代の科学技術を牽引する数値解析学」 2014年10月
• 自走粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山雅晴, 若井健, 西慧, 小林康明, 井倉弓彦, 中田聡

  非線形数理セミナー 2014年09月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデル（ポスター講演）  [通常講演]

  久保実沙貴, 小林康明, 澤武裕輔, 長山雅晴

  日本応用数理学会 2014年09月
• 数理モデリングによる表皮バリア機能の恒常性評価について  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 太田智史, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  日本応用数理学会 2014年09月
• 真皮形状が表皮構造に与える影響の数理解析  [通常講演]

  小林康明, 久保実沙貴, 長山雅晴

  応用数理研究会 2014年08月
• 真皮形状を考慮した表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  久保実沙貴, 小林康明, 澤武裕輔, 長山雅晴

  応用数理研究会 2014年08月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  太田智史, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡, 長山雅晴

  応用数理研究会 2014年08月
• ショウジョウバエ視覚神経発生におけるProneural Waveの数理モデリング  [通常講演]

  南佳晃, 佐藤純, 長山雅晴

  応用数理研究会 2014年08月
• 振り子台に固定されたメトロノームの同期現象  [通常講演]

  安芸勇人, 長山雅晴

  応用数理研究会 2014年08月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 太田智史, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  研究集会「非線形数理モデルの諸相:連続,離散,超離散,その先」 2014年08月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  小林康明, 太田智史, 久保実沙貴, 澤武裕輔, 長山雅晴

  北大 MMC & 旭川医大 L & M 合同セミナー 2014年07月
• 樟脳円盤の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山雅晴, 若井健, 西慧, 小林康明, 井倉弓彦, 中田聡

  北大MMC & 旭医大L&Mセミナー 2014年07月
• The collective motion of camphor papers in a cylindrical channel  [通常講演]

  M. Nagayama, K. Wakai, Y. Kobayashi, K. Nishi, Y. S. Ikura, S. Nakata

  The 10th AIMS Conference on Dynamical systems, Differential Equations and Applications 2014年07月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  応用数学連携フォーラム 2014年06月
• 樟脳円盤の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  西 慧, 長山雅晴, 若井健, 小林康明, 井倉弓彦, 中田聡

  第19回計算工学講演会 2014年06月
• 樟脳円盤の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  長山雅晴, 若井健, 小林康明, 西慧, 井倉弓彦, 中田聡

  日本数学会年会 2014年03月
• 円環水路上での樟脳ろ紙の集団運動について  [通常講演]

  長山雅晴, 若井健, 小林康明, 西慧, 井倉弓彦, 中田聡

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2014 2014年03月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  小研究会「細胞の理論，増殖，形，遊走」 2014年02月
• 表皮バリア機能の恒常性評価について  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  合同シンポジウム 2014年01月
• 表皮構造モデルを用いたバリア機能の恒常性評価について  [通常講演]

  澤武裕輔, 小林康明, 北畑裕之, 熊本淳一, 堤も絵, 後藤 真紀子, 傳田光洋, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2013年12月
• 表皮内末梢神経におけるシグナル伝播の数理モデル  [通常講演]

  飯野桃子, 小林康明, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2013年12月
• 細胞核運動モデルによる大脳皮質原基INMメカニズム解析  [通常講演]

  樋口亮, 長山雅晴, 宮田卓樹, 篠田友靖, 長坂新, 三浦岳

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2013年12月
• 自己駆動粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  若井健, 長山雅晴, 西慧, 小林康明, 井倉弓彦

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2013年12月
• 円環水路上の樟脳ろ紙集団の分岐解析  [通常講演]

  西慧, 若井健, 小林康明, 井倉弓彦, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会（日本数学会応用数学分科会主催） 2013年12月
• Cell-cell interaction during collective cell migration of MDCK wound healing  [通常講演]

  Yusuke Sawabu, Takashi Mimura, Masaharu Nagayama

  The 14th RIES-Hokudai International Symposium ” Mou” (Poster Presentation) 2013年12月
• Mathematical model of the axon growth  [通常講演]

  Momoko Iino, Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama

  he 14th RIES-Hokudai International Symposium ” Mou” (Poster Presentation) 2013年12月
• Mathematical model of the skin barrier function  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Yusuke Sawabu, Masaharu Nagayama

  The 14th RIES-Hokudai International Symposium ” Mou” (Poster Presentation) 2013年12月
• 自己駆動粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  若井健, 長山雅晴, 西慧, 小林康明, 井倉弓彦, 中田聡, 上田知明

  第23回「非線形反応と協同現象」研究会 2013年12月
• 創傷治癒実験時に見られるMDCK細胞の集団運動について  [通常講演]

  澤武裕輔, 三浦 岳, 長山雅晴

  第23回「非線形反応と協同現象」研究会 2013年12月
• 皮膚構造数理モデルにおける表皮組織の可視化シミュレーション  [通常講演]

  樋口亮, 澤武祐輔, 小林康明, 秋山正和, 長山雅晴

  第23回「非線形反応と協同現象」研究会 2013年12月
• 末梢神経伸長の数理モデル  [通常講演]

  飯野桃子, 堤も絵, 熊本淳一, 傳田光洋, 北畑裕之, 小林康明, 長山雅晴

  第23回「非線形反応と協同現象」研究会 2013年12月
• Mathematical modeling of epidermal homeostasis  [通常講演]

  小林康明, 長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  第23回「非線形反応と協同現象」研究会 2013年12月
• 表皮構造の数理モデル 〜表皮バリア機能の恒常性評価について〜  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  数理形態形成セミナー 2013年11月
• 自走粒子の数理モデルとその解析  [通常講演]

  長山雅晴, 中田聡

  櫻井・北畑研究室セミナー 2013年10月
• Mathematical analysis of the collective motion of camphor disks  [通常講演]

  長山 雅晴

  2013 Northeastern Asian Symposium on High Performance Computing Method and Modeling 2013年09月
• 表皮構造数理モデルにおける表皮組織の可視化シミュレーション  [通常講演]

  樋口亮, 秋山正和, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2013年09月
• 末梢神経伸長の数理モデル  [通常講演]

  飯野桃子, 小林康明, 熊本淳一, 堤も絵, 北畑裕之, 傳田光洋, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2013年09月
• 自己駆動粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  若井健, 小林康明, 西慧, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2013年09月
• 表皮構造の恒常性評価について  [通常講演]

  長山雅晴, 小林康明, 澤武裕輔, 傳田光洋, 堤も絵, 熊本淳一, 北畑裕之, 中田聡

  日本応用数理学会 2013年09月
• Mathematical modeling of epidermal homeostasis  [通常講演]

  Yasuaki Kobayashi, Masaharu Nagayama

  Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics(Poster Presentation) 2013年09月
• 環状水路上の樟脳ろ紙集団がみせる玉突き運動について  [通常講演]

  長山雅晴

  応用数理研究会 2013年08月
• 自己駆動粒子の集団運動に対する数理解析  [通常講演]

  若井健, 長山雅晴

  応用数理研究会 2013年08月
• 末梢神経伸張の数理モデル  [通常講演]

  飯野桃子, 長山雅晴

  応用数理研究会 2013年08月
• 細胞核運動モデルによる大脳皮質原基INMメカニズム解析  [通常講演]

  樋口亮, 長山雅晴

  応用数理研究会 2013年08月
• 樟脳粒の自発運動：粒子形状と運動の関係について  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  第18回計算工学講演会 2013年06月
• 皮膚構造の数理モデル〜表皮の恒常性評価について〜  [通常講演]

  長山 雅晴

  第18回計算工学講演会 2013年06月
• 表皮構造の数理モデルと表皮の恒常性評価について  [通常講演]

  長山 雅晴

  L＆Mセミナー 2013年04月
• Bifurcation of a self-motion depending of a reaction order  [通常講演]

  長山 雅晴

  One-day Workshop on Applied Mathematics 2013年03月
• 表皮構造の数理モデルと表皮の恒常性評価について  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「非線形現象の数値シミュレーションと解析2013」 2013年03月
• 表皮構造の数理モデルと表皮の恒常性評価について  [通常講演]

  長山 雅晴

  徳島数学談話会 2013年02月
• 表皮構造の数理モデルと表皮の恒常性評価について  [通常講演]

  長山 雅晴

  北陸応用数理研究会 2013 2013年02月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理解析セミナー 2013年01月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  FBSコロキウム 2013年01月
• Spontaneous motion of a deformed camphor disk  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2012年12月
• ロウソク振動子における同期現象の数理解析  [通常講演]

  宮崎誉広, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2012年12月
• 皮膚形成の数理モデルにおける表皮構造の安定性評価  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2012年12月
• Spontaneous motion of an elliptic camphor disk  [通常講演]

  K. Iida, H. Kitahata, M.Nagayama

  The 13th RIES-Hokudai International Symposium “ritsu” (Poster Presentation) 2012年12月
• Mathematical model and the stability measure for epidermal structures  [通常講演]

  Y. Sawabu, Y. Kobayashi, M. Nagayama

  The 13th RIES-Hokudai International Symposium “ritsu” (Poster Presentation) 2012年12月
• Mathematical modeling and analysis of the self-propelled particle  [通常講演]

  長山 雅晴

  2nd Discussion Symposium on Artificial Life and Biomimetic Functional Materials 2012年12月
• 表皮構造の数理モデルとその恒常性評価  [通常講演]

  長山 雅晴

  第4回領域シンポジウム「越境する数学」（ポスター講演） 2012年11月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形科学コロキウム 2012年11月
• 表皮構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  解析セミナー 2012年11月
• 自己駆動系の数理  [通常講演]

  長山 雅晴

  第2回複雑系数理とその応用に関するシンポジウム 2012年11月
• Modelling wave propagation dynamics in MDCK wound healing assay  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  日本生物物理学会 2012年09月
• 反応拡散系と数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  広島大学数理分子生命理学専攻 第4回公開シンポジウム『数理生命科学の新展開-階層間で干渉しあう形・動き・機能-』 2012年09月
• Studies on the self-motion of a deformed camphor disk with bifurcation theory  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  日本応用数理学会 2012年08月
• 樟脳船モデルに対する渋滞現象の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2012年08月
• ロウソク振動子における同期現象の数理解析  [通常講演]

  宮崎誉広, 長山雅晴

  「反応、拡散、対流系」研究会 2012年08月
• 異方性を考慮した表皮細胞成長モデル  [通常講演]

  若井健, 長山雅晴

  応用数理研究会 2012年08月
• 皮膚再生数理モデルにおける表皮細胞の可視化  [通常講演]

  樋口亮, 長山雅晴

  応用数理研究会 2012年08月
• Self-Propelled Motion of a Deformed Camphor Disk  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  応用数理研究会 2012年08月
• 創傷治癒実験時におけるMDCK細胞運動の数理モデル  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2012年08月
• ロウソク振動子における同期現象の数理解析  [通常講演]

  宮崎誉広, 長山雅晴

  応用数理学会（ポスター講演） 2012年08月
• Self-Propelled Motion of a Deformed Camphor Disk  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  NLPMサマーセミナー 2012年08月
• The jamming of camphor boats in a circular water channel  [通常講演]

  長山 雅晴

  9th AIMS International Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications 2012年07月
• 皮膚構造の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理生命セミナー 2012年06月
• Numerical simulation of camphor motions at the air-water interface  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  第17回計算工学講演会 2012年05月
• 樟脳船運動に現れる渋滞現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  第17回計算工学講演会 2012年05月
• Modelling wave propagation dynamics in MDCK wound healing assay  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  日本発生生物学会（ポスター講演） 2012年05月
• 創傷治癒実験時のMDCK細胞の集団運動  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  日本発生生物学会 2012年05月
• 円周水路での樟脳船の渋滞現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  北海道大学ＰＤＥセミナー 2012年05月
• 樟脳船運動に現れる渋滞現象の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  談話会 2012年05月
• 楕円形状樟脳粒子に対する２次元数理モデルの解析  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  日本数学会年会 2012年03月
• 樟脳船モデルに現れる渋滞現象の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会年会 2012年03月
• A traffic jam phenomenon of camphor boats in a water route  [通常講演]

  長山 雅晴

  Min-Workshop on applied Mathematics 2012年03月
• 体積保存型反応拡散系に現れるパターンダイナミクス  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2012 2012年03月
• 数理モデルを通して皮膚を視る  [通常講演]

  長山 雅晴

  合原研セミナー 2012年02月
• 領域の大きさと形状に依存した樟脳粒子の運動形態について  [通常講演]

  中村千春, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会 2012年02月
• 体積保存条件付き反応拡散系に現れるパターンダイナミクス  [通常講演]

  芳川裕基, 長山雅晴

  北陸応用数理研究会 2012年02月
• 楕円形状樟脳粒子に対する２次元数理モデルの解析  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2011年12月
• 体積保存条件付き反応拡散系におけるパターンダイナミクス  [通常講演]

  芳川裕基, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2011年12月
• 樟脳船の数理モデルに見られる渋滞現象  [通常講演]

  安宅正, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2011年12月
• 領域の形状と大きさに依存した樟脳粒子の運動形態について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2011年12月
• 数理モデルを通して皮膚を視る  [通常講演]

  長山 雅晴

  山形大学理学部講演会 2011年11月
• 数学を通して皮膚を視る－皮膚の数理モデルを作る－  [通常講演]

  長山 雅晴

  金沢大学未来開拓シンポジウム 2011年10月
• ロウソク火炎振動子に対する数理モデルとその位相縮約  [通常講演]

  宮崎誉広, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2011年09月
• 基底細胞の運動モデルから迫る創傷治癒の数理モデル  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2011年09月
• 体積保存条件付き反応拡散系に見られるパターンダイナミクス  [通常講演]

  芳川裕基, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2011年09月
• 樟脳舟の数理モデルに見られる渋滞現象  [通常講演]

  安宅正, 長山雅晴

  応用数理学会（ポスター講演） 2011年09月
• 形状に依存した樟脳粒子運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2011年09月
• 基底細胞の運動モデルから迫る創傷治癒の数理モデル  [通常講演]

  澤武裕輔, 長山雅晴

  第２回領域シンポジウム「越境する数学」（ポスター講演） 2011年09月
• 角層形成の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  第２回領域シンポジウム「越境する数学」（ポスター講演） 2011年09月
• ロウソク火炎振動子に対する数理モデルとその位相縮約  [通常講演]

  宮崎誉広, 長山雅晴

  応用数理研究会 2011年08月
• 基底細胞の運動モデルから迫る創傷治癒の数理モデル  [通常講演]

  武裕輔, 長山雅晴

  応用数理研究会 2011年08月
• 体積保存条件付き反応拡散系に見られるパターンダイナミクス  [通常講演]

  芳川裕基, 長山雅晴

  応用数理研究会 2011年08月
• 水面における樟脳粒子運動の形状依存性について  [通常講演]

  中村千春, 長山雅晴

  応用数理研究会 2011年08月
• 樟脳舟の数理モデルに見られる渋滞現象  [通常講演]

  安宅正, 長山雅晴

  応用数理研究会 2011年08月
• Chaotic motion of propagating pulses in Gray-Scott model  [通常講演]

  長山 雅晴

  ICIAM 2011 (Poster) 2011年07月
• 角層形成の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  京都駅前セミナー 2011年05月
• 角層形成の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2011 2011年03月
• 現象を理解するための数理モデル～数学で皮膚モデルをつくろう～  [通常講演]

  長山 雅晴

  さきがけ数学キャラバン「拡がりゆく数学 in 山形」 2011年02月
• 自己組織化としての皮膚バリア機能の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  第1回領域シンポジウム「越境する数学」 2011年02月
• 体積保存条件付き反応拡散系に現れるスポットダイナミクス  [通常講演]

  長山 雅晴

  アクティブマター研究会 2011年02月
• 角層形成の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  金沢大学ガン研究所 2011年02月
• 体積保存条件付き反応拡散系に現れるスポットダイナミクス～液滴のブレミング運動の理解を目指して～  [通常講演]

  林悠帆, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2010年12月
• バクテリアコロニーのパターン形成に対する数理モデル  [通常講演]

  藤部裕太, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2010年12月
• 角層再生の数理モデル  [通常講演]

  坂井昭彦, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2010年12月
• 粒子形状に依存した樟脳運動について  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2010年12月
• Chaotic traveling pulse in some reaction-diffusion system  [通常講演]

  長山 雅晴

  Workshop “Interface motion and traveling waves in reaction-diffusion equations” 2010年10月
• 反応拡散系に現れるカオスパルス波  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会 2010年09月
• 現象の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「マクロ経済動学の非線形数理」 2010年09月
• 気水界面における界面活性粒子運動の数理モデルの解析  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  日本応用数理学会 2010年09月
• 角層形成の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2010年09月
• バクテリアコロニーの数理モデル  [通常講演]

  井倉弓彦, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2010年09月
• 角層再生の数理モデル  [通常講演]

  坂井昭彦, 長山雅晴

  日本応用数理学会（ポスター講演） 2010年09月
• 角層回復機能の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理科学コロキウム 2010年06月
• 数学と現象の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理科学コロキウム 2010年06月
• 反応拡散系に現れるカオスパルス波について  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本計算工学会 2010年05月
• 表皮細胞運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理医学研究会 2010年05月
• 反応拡散系に現れるカオスパルス波について  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「数値シミュレーションの理論と実践」 2010年02月
• 表皮細胞運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  ＱＮＡセミナー＆現象数理セミナー 2010年01月
• 表皮細胞間カルシウムイオン伝播の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  定量生物の会 2010年01月
• 表皮細胞運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  岡山大学創立６０周年記念講演会「数理科学と諸科学の融合に向けて」 2009年12月
• フェナントロリン粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2009年12月
• OHP樟脳円版の数理モデル  [通常講演]

  井倉弓彦, 長山雅晴

  応用数学合同研究集会 2009年12月
• 表皮細胞間カルシウムイオン伝播の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  談話会 2009年11月
• 反応拡散系に現れるパルス波のカオス的運動  [通常講演]

  矢留雅亮, 長山雅晴

  日本応用数理学会 2009年09月
• フェナントロリン粒子運動の実験的・数理的研究  [通常講演]

  飯田渓太, 長山雅晴

  日本応用数理学会 2009年09月
• OHP樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2009年09月
• Gray-Scottモデルと発熱反応拡散系に現れるパルス波ダイナミクスについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「散逸系の数理-パターンを表現する漸近解の構成」 2009年06月
• 機械刺激による表皮細胞間カルシウム伝播の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  解析セミナー 2009年06月
• ロウソク火炎振動子の数理モデル  [通常講演]

  井倉弓彦, 長山雅晴

  日本数学会 2009年03月
• 双安定反応拡散系に現われるパルス波の遷移ダイナミクスについて  [通常講演]

  矢留雅亮, 長山雅晴

  日本数学会 2009年03月
• 液滴運動の数理モデルとその数値シミュレーション  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2009 2009年03月
• 機械刺激に対する表皮細胞間カルシウム伝播の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  小研究集会 in 富山「反応拡散系における諸問題2008」 2009年01月
• 機械刺激による表皮細胞間カルシウム伝播の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「第５回生物数学の理論とその応用 2009年01月
• 反応拡散系に対する大域的分岐構造の数値計算法  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数理生物学会 企画シンポジウム 2008年09月
• ロウソク振動子の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2008年09月
• 化学反応を伴う界面活性粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  第２回応用数理研究会 2008年08月
• ロウソク火炎振動子の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPMセミナー 2008年07月
• 現象の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会（応用数学分科会特別講演） 2008年03月
• ロウソク火炎振動子の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数値解析チュートリアル 2008年03月
• 表皮細胞の数理モデルを目指して  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シュミレーションと解析2008 2008年03月
• ロウソク火炎振動子の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  解析セミナー 2008年02月
• Traveling Spots Dynamics in Reaction-Diffusion Systems  [通常講演]

  長山 雅晴

  International Conference on Computational Science 2007 2007年12月
• ロウソク火炎振動子の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  現象数理セミナー 2007年11月
• ロウソク火炎振動子の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  盛岡 応用数学 小研究集会 2007年10月
• ろうそく炎振動子の同期現象の数理的理解に向けて  [通常講演]

  長山 雅晴

  龍谷大学セミナー 2007年03月
• 液滴運動のモデル方程式とその数値計算法  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本物理学会（ポスター講演） 2007年03月
• ろうそく炎の引き込み現象の数理的理解に向けて  [通常講演]

  長山 雅晴

  岐阜非線形セミナー 2007年03月
• ろうそく炎振動子の同期現象の数理的理解に向けて  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析セミナー 2007 2007年03月
• 液滴運動の数理モデルとその数値計算法  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究会「第二回 非線形科学の次代」 2007年03月
• Mathematical modeling for the motion of oil droplet  [通常講演]

  長山 雅晴

  East-Asia Workshop on Pattern Formations and Reaction-Diffusion Systems 2006年12月
• 油滴運動を記述する数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  非線形現象の数値シミュレーションと解析2006 2006年03月
• 油滴運動の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2005年12月
• 油滴運動の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  環瀬戸内応用数理研究部会シンポジウム 2005年11月
• 樟脳運動モデルの分岐現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本物理学会（ポスター講演） 2005年03月
• 反応拡散場における樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  談話会 2004年11月
• 反応拡散場における粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  現象数理セミナー 2004年09月
• 油虫運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2004年09月
• 反応拡散場における粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理学談話会 2004年05月
• A theoretical study on the motion of a camphor disk  [通常講演]

  長山 雅晴

  US-Japan workshop on Dynamics and Computations 2004年03月
• 反応拡散場における粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用解析研究会 2004年03月
• 反応拡散場での粒子運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「数理工学に現れる微分方程式とその周辺」 2004年02月
• 樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  Hakozaki Workshop on Applied and Numerical Analysis 2004年01月
• 反応拡散場での粒子運動の数理解析  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「非線形科学の深化と情報科学への応用」 2003年12月
• 反応拡散場での樟脳運動の数理解析（with 中田聡）  [通常講演]

  長山 雅晴

  第13回「非線形反応と協同現象」研究会 2003年12月
• 反応拡散場での粒子運動の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2003年12月
• 反応拡散場での粒子運動の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  蔵本研セミナー 2003年11月
• 反応拡散場での粒子運動の数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「PDEs and Phenomena in Miyazaki」 2003年10月
• 反応拡散場での粒子運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数理学会 2003年09月
• 固形カンフェンの間欠運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「界面ダイナミクスを再現する数値解析法の開発と実験分野への応用について III」 2003年07月
• Travelling spots in reaction-diffusion systems  [通常講演]

  長山 雅晴

  International Conference on High Performance Scientific Computing 2003年03月
• 反応拡散系に現れる進行スポットの運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  KSU Seminar on Nonlinear Dynamics 2003年02月
• Numerical Study of Travelling Spots in Reaction-Diffusion Systems  [通常講演]

  長山 雅晴

  NSC Winter seminar 2003年02月
• 固形カンフェンの間欠運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2002年12月
• Numerical understanding of helical waves arising in some reaction-diffusion systems  [通常講演]

  長山 雅晴

  偏微分方程式セミナー 2002年11月
• Numerical understanding of helical waves arising in some reaction-diffusion systems (with T.Ikeda and H.Ikeda)  [通常講演]

  長山 雅晴

  Workshop:Invasion phenomena in biology and Ecology ( Poster) 2002年11月
• 様々な数理モデルとその数値計算  [通常講演]

  長山 雅晴

  自然システム講究 2002年10月
• 反応拡散系におけるヘリカル波の出現機構  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本数学会 2002年09月
• 対流効果を伴う樟脳運動について  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2002年09月
• 進行波の振動現象 ―燃焼方程式とバクテリアコロニー形成モデル―  [通常講演]

  長山 雅晴

  NSC workshop「Intrinsic 縞々学」 2002年03月
• リン酸緩衝液上での樟脳酸運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  短期共同研究「非線形現象の解析：実験と数理解析」 2002年03月
• リン酸緩衝液上での樟脳酸運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2001年12月
• Mathematical Modeling for motion of camphoric acid boat on phosphate buffer solution ( with S.Nakata)  [通常講演]

  長山 雅晴

  International Conference on Frontier of Applied Analysis — Fluid Dynamics and Pattern Formation –(Psoter) 2001年12月
• 樟脳粒(又は船)のカップリングと数理モデル（with 中田 聡，土井幸重）  [通常講演]

  長山 雅晴

  第11回「非線形反応と共同現象シンポジウム」研究会（ポスター講演） 2001年12月
• The dynamics of traveling breathers  [通常講演]

  長山 雅晴

  Workshop on Traveling Waves:Theory and Applications 2001年10月
• ショウノウ酸舟の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2001年10月
• リン酸緩衝液上でのショウノウ運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPM サマーセミナー 2001年09月
• ショウノウ酸舟の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  阿波セミナー 2001年08月
• 脈動進行波のダイナミクス  [通常講演]

  長山 雅晴

  Minisyposium on nonlinear dynamics in dissipative systems 2001年02月
• 脈動進行波のダイナミクス  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「生命の数理的認識に向けて」 2001年01月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 2000年12月
• 樟脳舟の相互作用を記述する数理モデルについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  工学部講演会 2000年12月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  物質工学工業技術研究所 2000年11月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  NSCセミナー 2000年11月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  龍谷応用数理セミナー 2000年10月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 2000年10月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  談話会 2000年10月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理解析セミナー 2000年10月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPMサマーセミナー 2000年09月
• 表面張力を利用した樟脳運動の数理モデル  [通常講演]

  長山 雅晴

  阿波セミナー「数理情報科学におけるモデルとその解析」 2000年08月
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波について  [通常講演]

  長山 雅晴

  京都大学数理解析研究所談話会 2000年05月
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波について  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「反応拡散系：生物・化学における現象とモデル」 2000年04月
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波の数値計算  [通常講演]

  長山 雅晴

  札幌NSCワークショップ2000 –遷移ダイナミクスをめぐって– 2000年01月
• 燃焼合成に現れるらせん燃焼波の数値シミュレーション  [通常講演]

  長山 雅晴

  研究集会「非線形反応と協同現象」 1999年12月
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 1999年12月
• 燃焼合成に現れるらせん燃焼波の数値計算–らせん波形成機構の理解に向けて–  [通常講演]

  長山 雅晴

  日本応用数理学会 1999年10月
• 燃焼合成に現れるらせん燃焼波の数値計算–らせん波形成機構の理解に向けて–  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPMサマーセミナー 1999年09月
• Numerical simulation of helical waves arising in self-propagating high-temerature syntheses  [通常講演]

  長山 雅晴

  小研究集会「非線型偏微分方程式のダイナミクス」 1999年09月
• 燃焼合成に現れるらせん燃焼波の数値計算–らせん波形成機構の理解に向けて–  [通常講演]

  長山 雅晴

  阿波セミナー 1999年08月
• Numerical simulation of helical waves arising in self-propagating high-temerature syntheses  [通常講演]

  長山 雅晴

  龍谷大学ハイテクリサーチセンター シンポジウム 1999年03月
• 燃焼合成モデルの数値計算 –スピン波の形成機構の理解に向けて–  [通常講演]

  長山 雅晴

  「遷移過程の数理的研究」研究集会 1999年01月
• 燃焼合成モデルの数値計算 –スピン波の形成機構の理解に向けて–  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 1998年12月
• Helical waves arising in exothermic reaction-diffusion systems  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理解析セミナー 1998年12月
• 反応拡散方程式系における進行パルス波の反射現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  数理解析セミナー 1998年10月
• 進行パルス波解の反射現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数理セミナー 1998年08月
• 反応拡散方程式系に現れる進行パルス波の衝突非消滅性について  [通常講演]

  長山 雅晴

  セミナー 1998年06月
• 反応拡散方程式系に現れる進行パルス波の衝突非消滅性について  [通常講演]

  長山 雅晴

  INSAMセミナー 1998年04月
• 反射機構に起因するパターンダイナミクスについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  「パターン形成 その現象と数理」研究集会 1997年12月
• Travelling Breatherのダイナミクス  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 1997年12月
• 単安定興奮系における反射現象について  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPMサマーセミナー 1997年08月
• 単安定興奮系におけるパルスダイナミクスについて  [通常講演]

  長山 雅晴

  応用数学合同研究集会 1996年12月
• 単安定系興奮場におけるパルスダイナミクスー衝突反射やスパイラル波崩壊の視点からー（ with 三村昌泰）  [通常講演]

  長山 雅晴

  第6回「非線形反応と共同現象シンポジウム」研究会（ポスター講演） 1996年11月
• 1点平衡点安定系におけるパターン形成  [通常講演]

  長山 雅晴

  NLPMサマーセミナー 1996年09月

担当経験のある科目（授業）

数理科学A北海道大学
数理科学A北海道大学
数理解析学講義北海道大学
数理科学演習北海道大学
数理科学演習北海道大学
数理科学A北海道大学
数値解析金沢大学
線形代数１金沢大学
微分積分学２金沢大学
微分積分学１金沢大学

所属学協会

• 日本物理学会   日本数学会   日本応用数理学会   

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 多細胞-ECMの統合的な三次元力学動態の制御機構

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2023年04月 -2028年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 領域研究「細胞外情報を統御するマルチモーダルECM」の統括と運営

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2023年04月 -2028年03月 

  代表者 : 藤原 裕展, 木戸屋 浩康, 島村 徹平, 高橋 淑子, 鳴瀧 彩絵, 秋元 文, 長山 雅晴, 出口 真次, 永樂 元次, 関口 清俊, 松田 知己, 高田 慎治, 岸田 晶夫, 大槻 純男, 三輪 佳宏, 三井 優輔, 山城 義人, 秋吉 一成, 板倉 英祐
• 表皮水疱症の創傷治癒遅延因子の同定とその克服

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2023年04月 -2026年03月 

  代表者 : 夏賀 健, 眞井 洋輔, 長山 雅晴, 高島 翔太
• 濃度場を通して相互作用する自己駆動粒子系モデルの構築と解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(B)

  研究期間 : 2021年04月 -2025年03月 

  代表者 : 北畑 裕之, 長山 雅晴, 末松 信彦, 住野 豊

   

  自らが放出する物質が周囲の濃度場を構成し、その濃度場から影響を受けて自己駆動する粒子系について、実験、理論の両面から研究を進めた。まず、粒子の形状と運動との関係を明らかにするため、粒子形状の対称性を反映したシンプルな系として、複数の自己駆動粒子の相対的位置が固定された系について考察を行った。具体的には粒子が2個、あるいは3個、相対的関係を保ったまま運動する系について理論解析を進めた。その結果、2回回転対称性を持つ粒子の場合に、その対称性と運動の向きに最も相関が強いことを明らかにした。また、数値計算においてもそのことを実証した。この内容は論文としてまとめ、国際誌に公開されている。 次に、自己駆動する粒子（能動粒子）と単に濃度場の影響だけを受けて運動する粒子（受動粒子）が引力的相互作用を持つ場合について、これらの粒子がペアになって運動することを実験、数値計算により明らかにした。さらに、運動に対する抵抗性をパラメータとして変えた時、抵抗が大きいときには、能動粒子と受動粒子のペアは受動粒子を前にして直進運動するが、抵抗が小さいときには、このペアが直進はせず、公転運動することを明らかにした。この結果は現在、論文にまとめ国際誌に投稿中である。 また、自己駆動粒子を一点からの距離が一定となるように拘束すると、その点を中心に公転運動を行う。この系は濃度場の時間変化も含めて回転子とみなすことができる。この系を、二つ並べることで非線形振動子の結合系として解析し、回転子の位相の同期現象を調べた。 さらに、濃度場での相互作用には流体構造も重要となってくるため、レーザーシート系を導入し溶液に可視化粒子を分散させて流体構造を観察する系を構築した。そして、自己駆動粒子が放出する物質が周囲の表面張力を変化させることにより発生する、マランゴニ対流構造を精密に観察することに成功した。
• 自己駆動体の集団運動に対する数理モデリングと数理解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(B)

  研究期間 : 2021年04月 -2025年03月 

  代表者 : 長山 雅晴, 北畑 裕之, 中村 健一, 田中 晋平, 中田 聡, 後藤田 剛
• 時空間発展する自己駆動体の構築

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(B)

  研究期間 : 2020年04月 -2024年03月 

  代表者 : 中田 聡, 長山 雅晴, 北畑 裕之, 伴野 太祐, 末松 信彦

   

  当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体的には、自己駆動体として6-メチルクマリン（6-MC）円板を使用し、塩基の化学刺激としてリン酸三ナトリウムを使用した。その結果、表面張力の高い化学刺激に対して表面張力の低い自己駆動体が正の走化性を示し、化学刺激上でトラップされる一方、塩基と6-MCとの化学反応が終わると、化学刺激上から脱出できる、可逆的走化性の構築に成功した。そして駆動力である表面張力測定、ｐH指示薬による時空間的ｐHの可視化、及び反応拡散方程式と運動方程式からなる数理モデルによる数値計算によって、可逆的走化性の機構を解明した。 ２．酵素反応とカップリングした特徴的な運動様相を示す自己駆動体の構築：酵素反応系は、化学振動反応等、非線形性の高い化学反応と知られている。そこで本研究では、自己駆動体の自律性と非線形性を高めるため、酵素反応とカップリングした自己駆動体の構築を目的とする。具体的には、ウレアーゼの反応速度のｐH依存性（ベル型特性）を活用した。その結果、初期ｐHを弱酸性にすると、尿素発生によるｐH上昇が反応速度を高めるポジティブフィードバックが働き、振動運動を誘発することを明らかにした。その機構を明らかにするために、ｐH指示薬によるｐHと運動速度の同時測定を行った。 ３．界面活性剤存在下における自己駆動体の深さ依存性：反応拡散系に基づき、ドデシル硫酸ナトリウム上で運動する樟脳円板と水層の深さ依存性について解明した。
• 理論駆動モデリングとデータ駆動モデリングの融合による器官形成原理の解明

  科学技術振興機構：戦略的創造研究推進事業

  研究期間 : 2019年 -2024年03月
• 数理モデル解析による恒常性の理解とその応用

  科学技術振興機構：ムーンショット型研究開発事業

  研究期間 : 2020年12月 -2023年03月
• 数理モデリングを基盤とした数理皮膚科学の創設

  科学技術振興機構：戦略的創造研究推進事業 CREST

  研究期間 : 2015年10月 -2021年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 自己駆動系の集団運動に対する数理モデリングとその数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2016年04月 -2020年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 生体内の不均一な場における反応拡散波の伝播機構の解明

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2015年07月 -2018年03月 

  代表者 : 中村 健一, 佐藤 純, 長山 雅晴

   

  生体内で観察される個々の現象に潜む普遍的な原理の抽出を目指し，数学者と実験生物学者との協働により，ショウジョウバエの視覚中枢や脳の発生過程において観察される「分化の波」という現象に対する数理モデルの構築を試みた。反応拡散現象と側方抑制を組み合わせ、さらに擾乱に強いロバストな数理モデルを構築し、その数値シミュレーションとショウジョウバエを用いた実験結果と比較して非常によく一致する結果を得た。
• 動的システムの分岐過程への数値誤差の依存性解析と新規解適合スキームの開発

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 

  代表者 : 畑上 到, 長山 雅晴, 税所 康正

   

  本研究では，反応拡散方程式系のフィッツフーー南雲モデルや拡張したファンデルポール方程式をモデルに，分岐点近傍に複数の定常解が共存する場合に，かなり大きなランダムなノイズを加えながら安定状態を空間的に同時に与える新規の初期条件作成スキームを開発することにより，複数の安定解が空間内で不均一に共存する安定構造を持つ解(d-LCBS)を効率的に求めることができた.さらに，共存する安定な複数の解パターン間の遷移過程において，それらの相対的な安定度について，付加したランダムネスの大きさで評価した．また不均一解パターンの界面の安定性に対してランダムなノイズが影響を与えていることがわかった．
• 散逸系における空間局在解の階層構造と頑健性の起源の解明

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2014年04月 -2018年03月 

  代表者 : 西浦 廉政, 長山 雅晴, 平岡 裕章, 國府 寛司, 上田 肇一, 中田 聡

   

  パターン形成の根幹を成す空間局在解（以下粒子解）の生成、消滅、衝突ダイナミクス、さらに不均一場との相互作用による多彩なダイナミクスを駆動する機構として、粒子解全体の成す階層構造及びダイナミクス生成の組織中心の果たす役割を明確にし、それらが系の頑健性を支えることを2相対流系および3種反応拡散系に対して示した。具体的には2相対流系における時間周期traveling pulse の分岐論的出自とその衝突ダイナミクスの解明。3種反応拡散系におけるdefectからの自発的なパルス生成、振動テールをもつ粒子解のSnaky構造と不均一場での多彩なダイナミクスの駆動機構を明らかにした。
• 生理学と協働した数理科学による皮膚疾患機構の解明

  科学技術振興機構：戦略的創造研究推進事業 CREST

  研究期間 : 2010年10月 -2016年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 衝突・剥離・付着現象の変分法的アプローチによる数理解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2011年04月 -2015年03月 

  代表者 : 小俣 正朗, 長山 雅晴

   

  本研究は、弾性体・流体などの動力学相互作用をエネルギー系として記述し、変分法に基づいた数学的解法とシミュレーション技法を確立することを目標としていた。相互作用として付着・剥離・衝突を想定する。対象物が体積保存するなど大域的制約条件が付く場合を取り扱った。 このために、エネルギー法(Lagrangian)に基づく方法論である離散勾配流法を導入した。これは時間差分空間微分型汎関数を用いて双曲型方程式の近似解の構成に変分の直接法を用いるものである。この方法は偏微分方程式に比べて大域的情報を含めやすい。弾性体の振動などを記述する場合に優れている。非局所効果や不連続性のある諸問題の解析も行った。
• 体積保存型反応拡散系に現れるスポット運動の数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2013年04月 -2015年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 化学反応を伴う粒子および液滴運動に対する数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2009年04月 -2013年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 多粒子離散モデルの導入によるバクテリアコロニーパターン形成への数理的接近

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2010年04月 -2012年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 分子系の引き込み現象可能性に関する理論的研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2011年 -2012年 

  代表者 : 長尾 秀実, 長山 雅晴, 岩崎 宏, 齋藤 大明, 川口 一朋

   

  二原子分子や脂質ミセルの振動モデル分子を構築し、溶媒中のモデル分子のシミュレーションを実施した。低密度溶媒中の分子間では引き込み現象は観測できなかったが、高密度溶媒中の二分子間では引き込み現象が誘発されることが分かった。以上の結果から分子振動の引き込み現象は高密度の溶媒中で誘起される可能性が高いことが示すことができた。今後の課題として溶媒の粘性や物性と分子の引き込み現象に関する研究が挙げられる。
• 散逸系孤立波の相互作用理論の新展開

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2009年 -2012年 

  代表者 : 西浦 廉政, 上田 肇一, 寺本 敬, 飯間 信, 中垣 俊之, 高木 清二, 栄 伸一郎, 長山 雅晴

   

  空間的に局在し、自走する粒子解とよばれるパターンは神経パルス、ガス放電現象、2相対流問題、さらに真正粘菌ダイナミクス等に現れる。粒子解同士あるいは不均一媒質等の環境との強い相互作用で、これらは消滅、合体、分裂等の多彩なダイナミクスを示す。これらの統一的理解のために、高い余次元をもつ分岐特異点解析、数値的大域分岐解析、有限次元への縮約理論を組み合わせることにより、環境との相互作用を含む様々な衝突現象をその遷移ダイナミクスまで含めて明らかにした。
• ロウソクの同期振動現象に対する数理モデルとその数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2007年04月 -2010年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• 水面上での液滴運動に対する数理モデル化とその数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2006年04月 -2009年03月 

  代表者 : 長山 雅晴
• ロウソク火炎振動子の数理モデル

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2007年 -2009年 

  代表者 : 長山雅晴
• Mathematical model for the candle oscillator

  Grant-in-Aid for Scientific Research

  研究期間 : 2007年 -2009年
• 偏微分方程式の解に時間依存の特異点が現れる諸問題の新展開

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2006年 -2009年 

  代表者 : 小俣 正朗, 宮川 鉄朗, 神保 秀一, 菊地 光嗣, ヴァイス ゲオグ, 山浦 義彦, 小林 健太, 長山 雅晴, 木村 正人

   

  時間発展の偏微分方程式で解に特異点が生じる問題群についての数学的解析と数値解法の開発を行ってきた。特に双曲型体積保存自由境界問題・放物型体積保存自由境界問題では解の存在と一意性について一定の結果を得た。すなわち、新しい弱解定義、構成、放物型については、弱解のヘルダー連続性を示した。また、数値解法についても、ラグランジェアンの停留点を求める方法論としての離散勾配流法の有効性を確かめるとともに、これを用いた連成解析用のソルバーを開発した。さらに、一部ソバーについては並列化を行いパラレルマシン対応とした。
• 結晶性物質の界面運動を記述する数理モデルの研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2006年 

  代表者 : 小林 亮, 儀我 義一, 長山 雅晴, 野々村 真規子, 三村 昌康, 上山 大信

   

  研究代表者は多結晶構造に関する問題にJ.A.Warren, W.C.Carterらとともに90年代なかばから取り組んできており、空間2次元(結晶方位も2次元)のモデルまでは完成していた。本研究の第一の目的は小林-Warren-Carterによって開発されてきた多結晶構造の形成と時間的変化を記述するモデル(KWCモデル)を2次元モデルから3次元モデルに拡張することである。この拡張は単に定義域の3次元化(こちらは比較的容易)だけではなく、値域の3次元化(すなわちSO(2)からSO(3)への拡張)を伴うために、大きな困難を伴うものである。(1)3次元モデルの定式化 (2)これに関連した数学的理論の整備 (3)数値計算技法の開発等が本研究のテーマであった。 本研究では、まず低次元空間(1次元、2次元空間)で定義されたSO(3)に値をとる特異拡散方程式を構成し、その数値シミュレーションコードを開発した。局所座標(Rodrigues vector)による表現と9次元ユークリッド空間への埋め込みによる表現の2通りの表現法の比較を行い、埋め込み表現の優位性を確認した。次に、この埋め込み表現を採用することにより、多結晶構造の時間発展を記述するモデル方程式の2次元コードを3次元コードに拡張した。SO(3)を9次元ユークリッド空間に埋め込み、正射影とペナルティ関数を用いることでSO(3)に変数値を制限するという方法を開発した。この方位方程式をフェーズフィールドの方程式とカップルすることにより、核生成から凝固、粒界の形成、結晶粒の成長(コースニング)という一連の過程の3次元シミュレーションが可能となった。 結晶構造の対称性を考慮に入れるために,SO(3)を結晶構造の持つ対称性を表す有限部分群で割った等質空間をユークリッド空間に等長に埋め込むことを幾何の専門家とともに追求したが、対称群が小さい場合は等長埋め込みを構成すること自体が困難であることが明らかになった。 本研究で開発されたモデルをベースに、卵割の過程を表現するモデルを提案しシミュレーションを行った。
• 皮膚バリアー機能の回復機構に対する数理モデル化とその計算機支援解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2005年 

  代表者 : 長山 雅晴

   

  昨年度に引き続き,皮膚バリアー機能を担っている角質層が破壊されたとき,角質層がどのような過程で急速に回復するのかを数理モデルの視点から解明することを目的として遂行してきた. 実験において,角質層が正常な皮膚ではカルシウムイオンが表皮組織中で深さ方向に局在しており,角質層が破壊されるとカルシウムイオンが局在しなくなり,表皮組織の内部に向かってカルシウムイオンが伝播する現象が知られている.この事実から,最初にカルシウムイオンの局在化と伝播現象を再現するための数理モデル化を行った.ここでは,カルシウムイオンの興奮・振動現象を記述する常微分方程式系のモデル方程式がすでに提出されていることから,このモデル方程式を反応拡散方程式系に拡張することで数理モデル化を行った.この数理モデルを十分広い区間(境界の影響を受けない)で数値計算すると,あるパラメータに依存してカルシウムイオンが空間非一様な振動をする解とカルシウムイオンが空間的に局在する解を得ることができた. 次にカルシウムイオンの局在化がより角質層に近いところで起こる現象の再現を数理モデル化した.この現象を再現するために表皮細胞の老化を考慮した.老化現象によって細胞間でのカルシウムイオン伝播の伝播係数が異なる場合と細胞の興奮性が異なる場合が考えられるが,どちらにおいても老化した表皮細胞付近に局在化するような現象を再現できた.この事実から,表皮細胞の老化現象がカルシウムイオンの局在化に影響していることがわかった。 また,カルシウムイオンの局在化から非一様な振動現象への分岐現象を解析するための数値計算プログラムを開発した.これにより境界の影響を受けない局在解から進行パルス解に分岐することがわかった.このプログラムは一般の反応拡散系モデルにも拡張可能であり,実際に発熱反応拡散方程式においても適用し,同様に局在解から進行パルス解への分岐現象および進行パルスの解構造を数値的に求めることに成功した.
• 非平衡条件を活用した膜・界面における時空間モードスイッチングの制御

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2005年 

  代表者 : 中田 聡, 松山 豊樹, 長山 雅晴, モハメド ラフィック、イスラム

   

  生命体は、エネルギーの流入と散逸を伴いながら生命活動を維持していることから、非平衡開放系といえる。その中で膜・界面は、開放系の中で系内外を区別する境界として重要な役割を担っている。研究者らはこれまで、秩序形成(リズムやパターン形成)など生命体で見られる特徴的な時空間発展現象を、縮約した実験系を用いて人工的に再現することにより、これらの現象のメカニズムの解明と現象の普遍的なモデル化を行ってきた。本研究では、膜・界面における異方的な反応条件(濃度勾配、温度勾配、反応層や境界の形状など)の導入により、時空間発展現象を制御するとともに、系の機能を増幅することを目的とした。 本研究期間においては、時間発展現象に依存して多様に変化する境界(膜)と「場が場をつくる」実験系の設計を行い、初期値・場の幾何学的構造・対流と表面張力との結合に依存した運動モードスイッチングの制御に成功した。そして運動方程式と反応拡散方程式を結合させて計算機シミュレーションを行い、実験結果が理論的にも再現された。また、マイクロレベルから発展する協同現象のベクトルプロセスとモードスイッチングの制御を行い、界面活性分子の分子構造に依存した運動制御に成功した。
• 余次元が2である分岐点の近傍における解構造の数理解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2003年 -2005年 

  代表者 : 池田 勉, 西田 孝明, 池田 榮雄, 森田 善久, 二宮 広和, 長山 雅晴, 阪井 一繁

   

  研究分担者の長山雅晴を中心にした研究によって,2重分岐点の近傍における解構造を調べる分岐構造解析プログラムを作成した.このプログラムは単安定系と呼ばれる反応拡散方程式系のパルス解の分岐現象を対象とし,2つの機能,すなわち,分岐点からの分岐の枝を発見・構成する機能と分岐の枝を延長する機能を兼ね備えたものである.空間を十分に広く取って周期境界条件の下で問題を扱う.進行パルス解を扱う際に必要な伝播速度Cを決定する方程式はフェーズ・コンディションから与え,方程式系に含まれるパラメータλへの依存性は擬似弧度法(Kellerの方法)で表現する.本プログラムでは,こうして定式化された問題をニュートン法によって解き解{元来の未知変数,C,λ}を求める.なお,定常パルス解から進行パルス解への分岐の場合に現れる2つの零固有値のうちの1つは平行移動に対応する自明な固有値であるが,本研究で開発したプログラムは自明なもの以外の零固有値が2つ現れる状況にも対応できる. また,研究分担者の西田孝明らは,自然界によく現れるものの限定された問題のみが解明されているに過ぎなかった斜面上を流れる自由表面を持つ流体運動を考察し、定式化された準線形方程式系を解析しHopf分岐が起こっていること,すなわち,周期解が存在することを証明した. 燃焼方程式系に冷却効果と原料供給項を付加したシステムに関しては,燃焼パルス解の存在が数値シミュレーションよって示唆されていることを背景に,定常燃焼パルス解および進行燃焼パルス解の存在とパラメータ依存性の数理解析的な検討を区分的に定数である反応項を与えることによって進めた.さらに,逆方向に走る2つの燃焼パルス解の衝突した際に現れるダイナミクスの分類・整理を進めた.
• 力学系理論および特異点理論の数理流体力学への応用

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2002年 -2004年 

  代表者 : 岡本 久, 大木谷 耕司, 上田 肇一, 長山 雅晴, 木村 芳文, 坂上 貴之, 大浦 拓哉, 東海林 まゆみ

   

  Navier-Stokes方程式は流体力学の基礎となる偏微分方程式である.同方程式については解の滑らかさの問題が最も著名であるが,他にも解決すべき問題が山積している.これは物理学や工学への応用を視野に入れたとき,特に強く認識されることである.本研究ではこうした諸問題および、関連する反応拡散系問題の解決を目指してきた.本研究では(1)Navier-Stokes方程式における新しい解,特に内部遷移層などの(擬)特異点を含む解の発見,(2)水面波の分岐現象,特に孤立波の新しい数値計算法,などで進展を見た.岡本とKim Sunchulは菱形の周期流を考え,分岐解の構造とレイノルズ数無限大での漸近挙動を考察した.丁寧な数値計算によって複雑な分岐解を計算し,不思議な安定性の交換を発見した.岡本とA.CraikはNavier-Stokes方程式から導かれる,ある種の3次元力学系を考察し,その漸近挙動を分類した.これは2次の非線形項を持つ一見単純な常微分方程式であるが,ほぼまっすぐな渦巻解と90度曲がる渦巻解が同居しており,なぜこの違いが生ずるのかが謎であった.岡本とCraikはある種の不安定周期解が存在することを数値的に確かめ,これによって90度の曲がりが出たり出なかったりするメカニズムを明らかにした.岡本とX.Chenは,Navier-Stokes方程式から導かれるProudman-Johnson方程式を考え,斉次境界条件の場合には解の爆発が起きないことを証明した.これは10年間ほど解答が望まれてきた問題である.非斉次境界条件の場合には数値実験が進行中であるが,確定的な結果はまだ得られていない.岡本と長山雅晴は,Navier-Stokes方程式の,軸対象な相似解を考察してその解がレイノルズ数無限大の極限で内部遷移層を持つことを発見した.さらに,適当な仮定の下で内部遷移層の存在を証明することができた.Navier-Stokes方程式における内部遷移層はこれまでほとんど例がなく,新しい遷移層を見つけることだけでも意義は大きいが,存在証明もつけることが出来たのは大きな喜びである.岡本,中村健一,柳下浩紀,はNavier-Stokes方程式のある種の自己相似解が有限時間で爆発することを証明した.水面波におけるCrapperの波に関する一意性定理を証明した.また,Navier-Stokes方程式に関するいくつかの厳密解の一意性定理の証明にも成功した.
• 反応拡散系理論と流体理論の融合により展開される新しい非線形問題の調査

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2003年 -2003年 

  代表者 : 坂上 貴之, 中田 聡, 石渡 哲哉, 長山 雅晴, 山口 智彦, 森 義仁

   

  研究計画の基づき本研究課題に関する調査を行った。まず、京都大学にて企画会議を行い,調査方針の確定・調査対象の選別・調査派遣研究者の決定を行った。この決定に基づき8月に札幌にて調査会議を開催,反応拡散系・皮膚科学・ポストゲノムの研究者を招いて講演をしていただいた。この三件について分担者らは評価および検討を加え,調査の具体的な評価基準を決定した。 札幌での会議の成果を受け,9月は数理側の分担者と実験側の分担者がペアとなって国内外で開催された関連する研究集会へ参加・調査を行った。海外の研究集会としてはハンガリー・ブダペストで開催されたCMFF03,アメリカ合衆国ニューヨークで開かれたアメリカ化学会年会,スペインパルマ・デ・マヨルカで開催されたDynamics Days 2003,一方国内の研究集会としては新潟で開催された日本生物物理学会,日本物理学会に参加した。この調査の結果を10月にお茶の水大学にて分担者全員で詳細に検討した。最後に12月に京都大学で開催された「非線形反応と協同現象の数理」に参加し、国内における当該課題の研究についてさらに調査した。 調査の結果,反応拡散系理論と流体理論が融合するという視点で、いくつか今後に繋がるものがあった。具体的には以下の二点である。 (1)非均一場における化学反応理論:従来の化学反応速度理論は場の均一性を仮定して展開されているが、実際には複雑で非均一な流れ場で反応が起きている。今後はこの流れの非均一性を考慮した新しい反応現象という視点で実験および数理的研究がすすむ可能性がある。 (2)反応が流れにおよぼす影響:化学反応が起こることによって発熱・密度変化・表面張力変化などの物性変化と流れの相互作用から現象を探ることが可能。 これらの成果は調査ノートとしてとりまとめ、来年度に関係者に配布。さらなる議論をすすめる予定である。
• 計算機支援による水面での剛体運動に対する数理解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2002年 -2003年 

  代表者 : 長山 雅晴

   

  界面活性粒子を水面に浮かべたとき,界面活性粒子が水面上でどのような運動をするのかを数理解析的に研究した.最初に樟脳円盤が水面を動く数理モデルを構築した.この数理モデルは樟脳円盤の運動を記述する運動方程式と樟脳膜の濃度を記述する反応拡散方程式から成り,二つの方程式は表面張力を通して結合している.数値実験の結果からこのモデル方程式が実験結果の定性的性質をよく再現していることがわかった.さらに計算機支援解析によってモデル方程式に対して定常解から進行パルス波への分岐現象を解析し,定常解と進行パルス波の線形化安定性を調べた.その結果,樟脳円盤の半径によって2種類の分岐構造があることがわかった.実験において円盤の大きさによる分岐構造の違いを確認することはできなかったが,円盤の大きさと速度の関係は数学解析の結果と定性的に一致していることがわかった.そして,樟脳円盤の往復運動現象に対しても,境界条件を適切に与えることで数理モデルにおいて往復運動現象が確認された.この研究成果はPhysica Dに掲載予定となっている. 樟脳運動の数理モデルを基本として,化学反応を伴う界面活性粒子の運動(例えば,リン酸緩衝液上での樟脳酸円盤の間欠運動)を記述する数理モデルを構築した.この数値計算結果から間欠運動は化学反応次数に強く依存していることがわかった.この結果として,硝酸第一鉄溶液上でのフェナントロリン円盤の間欠運動とリン酸緩衝液上での樟脳酸円盤の間欠運動は異なる運動メカニズムによることが示唆された.
• 非線形性を指標とした化学分析法による共存物質の応答評価

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2002年 -2003年 

  代表者 : 中田 聡, 長山 雅晴, 松本 豊樹, 柳沢 保徳

   

  1.二成分ガス共存下における各ガス種の定性・定量と共存効果の評価 n型半導体ガス検出では、燃焼反応が検出原理であるので、試料以外の可燃性ガスの存在が妨害ガスとして応答する誤作動が生じる。本研究では、温度と拡散の周期的摂動によるガス種の燃焼反応のダイナミクスの違いを利用し、ガス分析の分離能の向上を行った。まず、アルコール→アルデヒド→カルボン酸とセンサ応答の時間変化とこれらの成分比の変化プロセスをモニターし、ガスクロマトグラフィーにより同時分析した。その結果、非線形応答により得られたフーリエ変換の高調波を指標として、これらのプロセスで生じた複数成分の濃度比が評価できた。また、二成分間の相互作用について、高調波により評価(抑制、選択、増幅応答)できた。これらの共存応答を解明するために、FTIRによる吸着分子の同定とAFMによる表面構造変化を確認した。また拡散速度の実験によるセンサ応答の増幅に成功した。 2.非線形応答の物理化学的シミュレーション 特異的な非線形応答の発現メカニズムについて物理化学的パラメータと半導体の物理的特性の評価により、新システムヘの発展と分離能の向上のための最適条件の検出を理論的に見出すことを目的とした。半導体の式としてShotkeyのバリアポテンシャルを用い、ガス反応として、酸素分子の吸着・脱離、試料ガスの吸着、吸着酸素との燃焼反応、及び表面近傍での放射熱による試料ガスの燃焼反応を含め、反応速度としてアレニウスの式を用いて計算機シミュレーションを行った。それにより、非線形応答のパラメータ評価と実験結果を再現するとともに、計算機実験の観点から分離能の高い測定条件を設定することが可能になった。 3.時空間発展現象を指標とした化学分析法のシステム設計 非線形反応場で生じる時空間発展現象を指標とした化学分析システムについてモデル実験系の確立を実験と理論の両面から確立した。
• 燃焼合成におけるヘリカル波の数理解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2000年 -2002年 

  代表者 : 池田 勉, 二宮 広和, 森田 善久, 池田 榮雄, 長山 雅晴, 阪井 一繁

   

  燃焼合成反応の数理モデルの数値シミュレーションによる研究を経て,「ヘリカル波の出現機構」を中心に研究を推進してきた.平面進行波から直接ヘリカル波への遷移過程を明らかにするために,簡明な反応項 【numerical formula】 (0<1)を採用して,空間1次元全体,空間2次元帯領域{(x,y);x∈R,0に置き換わることを除けば空間2次元の場合と同じである.ここに,R_は次数nのBessel関数の導関数のm番目の零点である. 2.平面進行波の安定性に関与する固有値は複素共役な固有値ペアのみである.固有値の実部はu_が小さいときはな負であるがu_とともに増加し,臨界値u_=u^(0)で固有値のペアは虚軸を横断的によぎる.このHopf分岐点からは平面振動進行波(k=0)やヘリカル波(k>0)が出現する. 3.関数u^(k)はある正のk_0で最小値をとり,k(k)は単調減少,k>k_0ではu^(k)は単調増加である.したがって,空間2次元問題ではu^(2πn/L)(0)ならばn個の反応点を持つヘリカル波が平面進行波から直接安定に分岐し得る.また,空間3次元問題でも,あるmに対してu^(R_)(0)ならばn個の反応点を持つヘリカル波が平面進行波から直接安定に分岐し得る.
• 反応拡散系に現れる螺旋進行波の出現機構に対する計算機支援解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2000年 -2001年 

  代表者 : 長山 雅晴

   

  燃焼合成反応は地球環境にやさしい材料合成法として,日本だけでなくアメリカやロシア等においても研究されている.燃焼合成は反応が開始されると生成される反応熱を利用して材料を合成する方法であるが,このとき実験の安全性を確保するために生成熱を抑えるような工夫が施されている.しかしながら,生成熱を抑えすぎると反応面が不安定化を起こし,均一な材料は合成されないことが知られている.我々は,反応面が不安定化する要因を数理的立場から明らかにすることを研究した.反応面の不安定化で見られる典型的現象は,反応面が螺旋状に伝播するものである.我々は燃焼合成反応の数理モデルを用いて,反応面の螺旋伝播について調べた.その結果燃焼合成に現れる螺旋伝播の発生機構の本質は伝播速度の振動化(1次元脈動進行波の存在)によることがわかった.この事実を示すために,燃焼合成モデル以外の脈動進行波を持つ反応拡散方程式系を調べた.その結果自己触媒反応を記述する反応拡散モデルや区分定数関数の反応拡散方程式系は脈動進行波をもつことがわかっり,それらの方程式において脈動進行波が出現したとき,円柱領域において螺旋進行波が出現することがわかった.これらの結果を論文雑誌に発表した. 次に螺旋進行波の出現を分岐理論的に解析することを考えた.区分定数関数反応拡散方程式について解析を行った結果,1次元進行波解を構成することができた.またあるパラメータを変化させたとき,Newton法を用いた数値計算結果から脈動進行波が存在する状況においても進行波解が存在することがわかった.この結果はパラメータを変化させると安定な進行波解がHopf分岐により不安定化し脈動進行波解が出現することを示唆している.進行波解の分岐現象を明らかにするための線形化解析は現在進行中である.
• 2重指数関数の積分変換への応用研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1999年 -2001年 

  代表者 : 岡本 久, 降旗 大介, 室田 一雄, 森 正武, 大浦 拓哉, 長山 雅晴

   

  上記の研究課題とその関連事項につき,以下のような研究成果が得られた. 本研究では(1)Navier-Stokes方程式における新しい解,特に内部遷移層などの(擬)特異点を含む解の発見,(2)水面波の分岐現象,特に孤立波の新しい数値計算法,(3)振動型積分の高精度計算(4)離散変分法による偏微分方程式の解の高精度計算法の開発などで進展を見た. 岡本とその大学院生小林健太は,水面波の特異点を効率よく計算する方法を研究してきたが,二重指数関数変換を用いることによって,するどく尖った波形でも精度よく計算することに成功した.いわゆるStokesの極限波の計算は,その特異点のために精度が上がらず,メッシュを1000点くらいとらないと信頼がおけないことが多かった.本研究で開発した方法によれば,128点程で十分に信頼できる計算が可能である.さらに,この問題に精度保証計算が使えるかどうか現在検討中である.小林健太は極小局面のスペクトル法による数値計算法を考案し,それが高速に収束することを証明した。この業績により日本応用数理学会論文賞を受賞している。 岡本と長山は,Navier-Stokes方程式の,軸対称な相似解を考察してその解がレイノルズ数無限大の極限で内部遷移層を持つことを発見した.さらに,適当な仮定の下で内部遷移層の存在を証明することができた.Navier-Stokes方程式における内部遷移層はこれまでほとんど例が無く,新しい遷移層を見つけることだけでも意義は大きいが,存在証明もつけることが出来たのは大きな喜びである. 大浦は振動しながら代数的に減衰するような積分の高精度計算法を考案した。こうした積分は既存の方法では精度が上がらなかったのであるが、連続Salzer変換というものを定義することによって、従来の方法では3桁程度しか計算できないものも8桁程度まで精度よく計算できることを示した。また、大浦は円周率を高精度で計算する新しい方法を開発し、日本応用数理学会論文誌に発表した。これによって昨年の日本応用数理学会論文賞を受賞している。
• 水面上での界面活性粒子運動の数理モデル化と数理解析

  科学研究費補助金

  研究期間 : 2001年 

  代表者 : 長山雅晴
• Matematical analysis and modeling for the motion of surfactant particles on the water surface

  Cooperative Research

  研究期間 : 2001年

社会貢献活動

• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2021年03月12日 - 2021年03月12日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北大出張講義（札幌創成高等学校）
• スーパーサイエンスハイスクール

  期間 : 2020年12月16日 - 2020年12月16日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北大出張講義（札幌北高校）
• 「研究者・技術者のための応用数学 〜科学・工学に活かす数理的思考〜

  期間 : 2020年10月21日 - 2020年10月23日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 神奈川県立産業技術総合研究所
• UHB大学

  期間 : 2020年09月29日 - 2020年09月29日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道文化放送株式会社（UHB）
• 「研究者・技術者のための応用数学 〜科学・工学に活かす数理的思考〜

  期間 : 2019年11月27日 - 2019年11月29日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 神奈川県立産業技術総合研究所
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2019年10月30日 - 2019年10月30日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学出張講義（北海高等学校）
• スーパーサイエンスハイスクール

  期間 : 2019年01月18日 - 2019年01月18日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北大出張講義（札幌啓成高校）
• スーパーサイエンスハイスクール

  期間 : 2018年09月07日 - 2018年09月07日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北大出張講義（札幌啓成高校）
• 国民との科学・技術対話

  期間 : 2018年02月04日 - 2018年02月04日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北大出張講義（北海道札幌国際情報高等学校）
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2018年01月26日 - 2018年01月26日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（北海道立共和高等学校）
• 北大魅力発見フェスタ（河合塾）

  期間 : 2017年10月01日 - 2017年10月01日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 実験・学部紹介ブース参加「界面活性剤を用いた実験とその数学」
• 第20回拡がりゆく数学 in 春日井

  期間 : 2017年07月01日 - 2017年07月01日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・中部大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 第18回拡がりゆく数学 in 水戸

  期間 : 2016年12月17日 - 2016年12月17日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・水戸第一高等学校

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2016年11月02日 - 2016年11月02日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（札幌西高等学校）
• 楽しくサイエンス

  期間 : 2016年07月17日 - 2016年07月17日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 理系応援キャラバン隊実験体験ブース参加「界面活性剤を使った運動と数学」
• 北大魅力発見フェスタ（河合塾）

  期間 : 2016年06月19日 - 2016年06月19日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 実験・学部紹介ブース参加「界面活性剤を使った運動と数理科学」
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2015年12月02日 - 2015年12月02日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（札幌西高等学校）
• サイエンストーク

  期間 : 2015年06月06日 - 2015年06月06日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 電子科学研究所一般公開
• 第13回拡がりゆく数学 in 水戸

  期間 : 2014年11月29日 - 2014年11月29日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・水戸第二高等学校

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2014年11月27日 - 2014年11月27日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（札幌日本大学高等学校）
• 広がる数学V

  期間 : 2014年11月24日 - 2014年11月24日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・岡山大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 講義と実験（SSH札幌啓成高等学校）

  期間 : 2014年09月12日 - 2014年09月12日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学
• 第10回拡がりゆく数学 in 北海道

  期間 : 2014年08月09日 - 2014年08月09日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2014年01月21日 - 2014年01月21日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（岩見沢東高等学校）
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2013年11月07日 - 2013年11月07日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（札幌日本大学高等学校）
• 国民との科学・技術対話事業

  期間 : 2013年10月09日 - 2013年10月09日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 北海道大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : 出張講義（立命館慶祥高校）
• リズムやパターンを生み出す化学反応

  期間 : 2013年08月03日 - 2013年08月03日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 日本学術振興会

  イベント・番組・新聞雑誌名 : ひらめき☆ときめきサイエンス ー KAKENHI ー
• リズムやパターン形成の数理科学

  期間 : 2011年08月11日 - 2011年08月11日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 日本学術振興会

  イベント・番組・新聞雑誌名 : ひらめき☆ときめきサイエンス ー KAKENHI ー
• 第1回拡がりゆく数学 in 山形

  期間 : 2011年02月20日 - 2011年02月20日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構・山形大学

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学キャラバン
• 表面張力を使った自発運動の数理

  期間 : 2010年07月31日 - 2010年07月31日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 日本学術振興会

  イベント・番組・新聞雑誌名 : ひらめき☆ときめきサイエンス ー KAKENHI ー
• 数値計算演習

  期間 : 2010年03月08日 - 2010年03月08日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 科学技術振興機構

  イベント・番組・新聞雑誌名 : JST数学塾 第2回「応用数学と物理学の協働」
• 身近な現象の実験と数理科学

  期間 : 2009年08月11日 - 2009年08月11日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 日本学術振興会

  イベント・番組・新聞雑誌名 : ひらめき☆ときめきサイエンス ー KAKENHI ー

メディア報道

• 公開講座

  報道 : 2017年11月12日

  発行元・放送局 : 北海道大学電子科学研究所附属社会創造数学研究センター

  番組・新聞雑誌 : JST数学キャラバン 第23回拡がりゆく数学 in 北海道
• 公開シンポジウム「共生する数学」

  報道 : 2011年10月09日

  発行元・放送局 : 科学技術振興機構・金沢大学

  番組・新聞雑誌 : JST数学キャラバン