数学を使おう！フォーラムで楽しくお話してみませんか？

中岡 慎治 氏 (北海道大学)

講演題目

様々な摂動を受ける腸内細菌叢の安定性に関する数理・データ解析

概略

近年、DNA 塩基配列を決定する計測技術 (シーケンサー) が普及したことにより、腸内に存在する細菌群集の組成を計測できるようになった。その結果、腸炎など疾患発症時に、腸内細菌叢の組成や多様性、密度は大きく変動し得ることが明らかになりつつある。食習慣の変化によっても腸内細菌叢は変化するが、食変化、抗菌剤投与、海外渡航時の水の変化など、腸内細菌叢は様々な摂動を受けている。様々な摂動を受ける系の安定性、回復力 (レジリエンス) や状態遷移 (レジームシフト) については未解明な部分が多く、データ解析も含めて、数理・理論的枠組みの構築が求められている。そこで本研究では、摂動に対する腸内細菌叢の安定性や回復力、もしくは状態遷移が起こる場合の予兆につながるシグナルの検出など、様々な摂動を受ける系に関する一連の数理・データ解析に関する研究結果を紹介する。