hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホウ素欠乏による障害発生メカニズムの解明

特異的に発現が誘導される遺伝子の同定についても、実用作物であるトマト、ソルガムを材料として研究を進めているが、現時点ではカルシウム欠乏誘導遺伝子との判別には至っていない。ホウ素は植物の微量必須元素である。ホウ素を含まない培地にシロイヌナズナを移植すると1時間以内に根端伸長領域で細胞死が発生する。ホウ素は細胞壁でペクチンを架橋してゲル化させ、細胞壁構造を安定化させる役割を担う。したがってこの迅速な細胞死は細胞壁の構造異常が原因で発生すると推定されるが、具体的なメカニズムは不明である。そこでホウ素欠除処理に対するシロイヌナズナの応答の詳細な解析を進めている。前年度までの検討で、ホウ素欠除処理による細胞死と病原菌感染時にみられるプログラム細胞死(PCD)の間では、いずれも活性酸素分子種(ROS)および一酸化窒素の蓄積を伴うこと、新規タンパク質の合成が必要であること等の共通点が見出される。しかし30年度に行った検討では、ホウ素欠除に伴う細胞死においてはTUNEL法で検出されるDNA断片化は観察されなかった。またPCDでは液胞に局在するcaspase-1様タンパク質VPEが必須の役割を果たしており、vpe欠失変異株ではPCDは生じない。しかしホウ素欠除による根端細胞の細胞死は、vpe欠失変異株でも野生型株に比べ軽減されなかった。これらの結果から、ホウ素欠除に伴う根端細胞の急速な細胞死は病原菌感染時のPCDとは異なる機構で進行すると推定した。ホウ素欠乏で特異的に誘導される遺伝子の探索については、トマトおよびソルガムにおいて、ホウ素欠乏とカルシウム欠乏で共通の遺伝子が誘導されることを前年度までに見出していた。30年度は更にセロリを材料として検討を行った結果、同様に両元素の欠乏で類似した遺伝子発現変化が誘導されることが示された。複数の植物種で同様の結果が得られたことは、両元素の欠乏が細胞にもたらすインパクトが共通であることを示唆し、ホウ素欠乏障害の発生機作解明に資する知見が得られたと考える。本研究課題の主目的であるホウ素欠乏による障害発生メカニズムの解明については、当初の予想に反する結果ではあるが、急速な細胞死は病原菌感染時のPCDとは異なることを明らかにし、細胞壁強度の測定についても原子間力顕微鏡を用いた実験系がほぼ確立されたことから、最終年度終了時までに一定の結果を得られる見込みである。このためおおむね計画通りに進行していると判断した。ホウ素欠乏による障害発生メカニズムの解明については、ホウ素欠除処理による細胞死へのプログラム細胞死の関与に焦点を絞り研究を進める。ホウ素欠乏特異的に誘導される遺伝子については、カルシウム欠乏誘導遺伝子との重複が多いことを考慮し、個々の遺伝子の発現変化でなく、複数遺伝子の発現パターンに基づき判別する方法についても検討する。30年度までの研究により、ホウ素欠除処理に伴うシロイヌナズナ根の細胞死は、病原菌感染に伴う典型的なPCDではないものの、その誘導にはROSの蓄積が不可欠であることが確認された。したがって、ホウ素欠除による細胞死誘導機構の解明とは、ホウ素欠除時にROSがなぜ・どのように急速に生成蓄積するか理解することと同義と考えるに至った。
腫瘍遺伝子治療のための汎用生体エレクトロポレーションシステムの確立

1.生体遺伝子エレクトロポレーションのための定電流電源装置を作製し、実効出力のばらつきについて、従来の定電圧電源装置との比較を正常マウス筋肉と肝臓について行ったところ、遺伝子導入実施範囲内では従来の定電圧装置より、最も導入効率の良いと考えられる30-50ボルト付近における変動係数で約半分程度と小さいことが判明した。2.ルシフェラーゼの発現は実効出力で定電流装置、定電圧装置ともに2.5-4ワット付近で最大となった。しかしながら、定電流装置によっても、ルシフェラーゼ櫃伝子発現自体のばらつきには定電圧装置と比較してこれら両方の組織ともに大幅な減少がみられなかった。従って、遺伝子発現の観点から電流・電圧を同時に制御できる装置の試作が必凄であると考えられた。3.ピンセット型電極と定電流試作装置を用いて肝臓へのDNA導入経路の検討を行った。腸管膜静脈からの導入を試みたところ、GFPレポーター遺伝子発現も広範囲に特に肝葉周辺部に認められた。一方、腫瘍マウスについてはそのほとんどが死亡したが、その原因をつきとめることはできなかった。4)電極については、ゲル電極、アルミ箔電極、おろし金電極、8針電極、湾曲型リード線電極等を試したものの、これらは遺伝子発現が肝葉表面にとどまるか、深部であっても非常に弱い発現しか得ることができず、従来用いているピンセット型電極と比べて大幅な改善はみられなかった。柔軟で圧力をかけながら肝葉をはさむことができるような電極の開発が必要であるものと考えられた。
第1次世界大戦と中東の生成-イランの為替と金融を中心として-

第1次世界大戦勃発時におけるイラン支配の態様はイギリスとロシアで異なっていた。第1次世界大戦中、イランでは幾度も政権交代が行なわれたが、それらの多くにおいて、諸外国による関与が見られた。イギリスがアラビア半島につくらせようとしていた国家は、その資金的中核としての銀行を必要としていた。1917年、ロシアで三月革命が起こり、ロシア軍がイランから撤退した。(1)第1次世界大戦勃発時の諸外国によるイラン支配を、諸銀行の役割に焦点をあてて解明する。(2)アラブ国家形成のための資金がいかにして調達されたかを、イギリスの対イラン金融との関連に目配りして解明する。(3) 1915年のコンスタンティノープル協定の「中東世界」生成における役割を解明する。第1次世界大戦期におけるイギリスの対アラブ資金供与とアラブ国家形成との関係を解明した。概要は以下の通り。形成されようとしていた国家は、その資金的中核としての銀行を必要としていた。そのような銀行として、当時すでに存在していた帝国オスマン銀行ジッダ支店はふさわしくなかった。同行は多国籍的性格を有しており、世界戦争勃発によってアイデンティティーを引き裂かれてしまった。このアイデンティティーの裂け目は、協商側と同盟側のあいだのみならず、イギリス・フランス間にも存在した。アラブ国家形成を自らの影響下で進行させたいと望んでいたイギリスとしては、ヒジャーズに設立される銀行は純粋にイギリスの銀行でなければならなかった。「純粋にイギリスの銀行」にとっての敵は、トルコやフランスにとどまらなかった。無国籍的な世界金融も敵であった。イギリス側の史料における「望ましくない形態の世界市民的金融」という表現は実に鮮烈である。「望ましくない形態の世界市民的金融」といえば、メッカ巡礼者がヒジャーズにもたらしたコインが輸入代金決済に用いられるというコインの流れもこれに含めてよいかもしれない。新銀行が設立される場合に予想される反対として、こうした物的基礎の上に生活が成立していた地元住民による反対が想定されえた。これまで、このような問題は、「伝統対近代」、「ヨーロッパ対非ヨーロッパ」といった観点から捉えられることがほとんどであったと思われる。だが、このような観点からだけで公正な世界認識が可能なのかどうか、改めて考えてみる必要があるであろう。第1次世界大戦期、アラビア半島で国家の萌芽が形成されつつあった。この萌芽的国家はその資金的中核としての「銀行」を必要としていた。そのような「銀行」としてゲラトリー・ハンキー商会やコワスジー・ディンショー名が取りざたされていた。イギリス外務省はこの問題を「この上なく重要」と認識していた。結局、既存の帝国オスマン銀行ジッダ支店が閉鎖されゲラトリー・バンキー商会がそれを引き継ぐこととなった。この頃から、構想されていた新銀行が史料で「国立銀行(state bank)」-ビジャーズ国立銀行-と呼ばれるようになる。このヒジャーズ国立銀行設立の問題は、ゲラトリー・ハンキー商会による帝国オスマン銀行引き継ぎの問題と密接に関わっていた。結局、ヒジャーズ国立銀行設立問題は立ち消えになってしまう。これは、当時、サイクス・ピコ協定という懸案があり、その解決が優先されたからであった。同じ頃、アラブ政府は金貨輸出をゲラトリー・ハンキー商会ジッダ代理店に集中させた。同社は、インド、アデン、それにスーダンなどでも同様のことを行なおうとしていた。ヒジャーズでは、金のみならず銀も不足していた。通貨全般が不足していたのである。そして通貨のみならず、食糧も不足していた。北部諸部族へとばら撒かれた10万ポンドは底をつきつつあった。1915年初め、200名ほどのドイツの工作員がイランに潜入した。イギリスは、ペルシャ湾の奥における自らの権益を守る決意であり、このため、インドから部隊を派遣した。イギリス軍はバグダード奪取を目ざして進撃するが失敗する。ドイツはイランを東方へと突破しようとしてアフガニスタンに達するが、イギリス帝国を震撼させるには至らなかった。1915年のコンスタンティノープル協定は「海峡問題」とイラン問題とが1つの文脈に統合された主な事例としては最初のものであり、「中東世界」生成を告げるものであった。1915年はイランにおいて同盟側の成功が目立った年であった。首都においても地方においても、ドイツの工作員が公然と人々に武器を提供した。テヘラーンでは、イギリス・ロシア両公使の働きかけによって8月に新内閣が誕生した。11月にはロシア軍がアンザリーに上陸した。ロシア軍はテヘラーン近くにまで進軍した。この事態をドイツが逆手にとった。首都をエスファハーンへと遷そうとしたのである。これをペルシャ語でモハージェラートという。テヘラーン近くのロシア軍は撤退した。モハージェラート参加者はゴムに臨時政府を樹立し、さらにエスファハーンへと移動した。この間、協商側にとってテヘラーンの状況は改善したが、地方の状況は大変悪化していた。イラン南部のほぼ全域が同盟側の工作員の影響下に入った。ロシア軍はカーシャーンにまで達した。

12月25日、ファルマーンファルマーが政権を握り、30日にはジャンダルメリーのスウェーデン人指揮官エドヴァル大佐が解任された。国土が「ヨーロッパの戦争」の戦場になってしまったイラン。その混乱は為替の面にも現象した。イラン通貨の相場が上昇したのである。これは、イランに外国通貨の供給過剰が存在したためであった。ロシア兵たちはルーブルで俸給を支払われていたし、イギリスはイラン人たちを味方に引き入れるためにカネをばらまいた。他方、これら外国通貨への需要は大きくはなかった。イラン通貨ゲラーンの為替相場の上昇は、投機家たちをしてゲラーンを退蔵せしめた。ロシアのルーブルはイラン商人たちから歓迎されざるものになった。イギリス、ロシアがイランで自らの通貨を支出すればするほどゲラーンに対する価値は下がる。これを解決するために協商側はイランへの銀地金輸入額を増やしてゲラーン供給を増やそうとした。銀地金をイラン政府に供給しコインを発行する権利はペルシャ帝国銀行が独占していたが、1914年、ロシアはこれをペルシャ割引貸付銀行にも分け与えるよう求め、この旨、イギリス・ロシア間で合意が成立した。1916年3月、ロシアは、テヘラーン造幣所の造幣能力不足を理由に、ロシアがコインを造幣し軍票を発行すると述べた。ペルシャ帝国銀行は、造幣能力は十分であると請け合ったのだが、ロシアは同行に地金を供給しようとはしなかった。イギリスにしてみれば、ロシアが供給しなかった銀地金はロシアがイギリスの信用でイギリスで入手したものであり、これはペルシャ割引貸付銀行によるペルシャ帝国銀行の土台の掘り崩しであるとして不快感をあらわにした。結局、同年6月末、イギリスは銀地金輸入のためのロシアへの信用供与を終わらせた。
色の見えのモードと質感との関連およびその神経基盤

「色の見えのモード」の知覚が質感による影響を強く受けている事を心理物理学的な実験結果により示す事ができた.色の見えのモードは,特に物体が自ら発光していると感じる光源色モードと,照明光の光を反射する表面と感じる表面色モードの間の遷移に着目した.具体的にはコンピュータグラフィクス画像を有機ELディスプレイに呈示し,背景が暗黒の場合から,明度の高い背景を表示した場合まで,段階的に背景の明度を操作した.その上で,中央に呈示する物体の明度と表面に付随させるテクスチャを変化させた.テクスチャとしては,石膏のような無光沢でスムーズな平面と,オーガニックコットンやベルベット生地のような質感を確実に与えることができる布地の画像を表面に貼付した楕円球体を作成し,背景の真ん中に表示させた.物体の表面に布状のテクスチャを表現したコンピュータグラフィクス画像を表示すると,画像の輝度や背景とのコントラストに関係なく表面色モードに固定された知覚を得る事が明らかになった.この結果を投稿論文としてまとめ,国際的な視覚科学の論文誌に発表した(Journal of Vision:オープンアクセス).また質感脳情報学の他の研究グループと共同で進めていた乳児の色の見えの脳内情報処理に関する論文を発表した.この研究では,乳幼児の脳活動において,色の範囲(カテゴリー)の差異に対応して左右の側頭後頭部において有為な脳活動変化が生じ,同様の脳活動が成人に追いても認められること,また成人の場合も乳児の場合も脳活動に左右差が無い事を明らかにした.この結果は,色の見えのカテゴリー化が言語の獲得とは別に進行している事を示しており,Scientific American Mind誌(May/June, 2016)およびイタリアの一般紙La Repubblicaの記事においても紹介されるなど,欧米を中心に注目された.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。色の見えのモードと質感の関連に関する研究を行うため,心理物理実験に用いる装置の構築を行った.「色の見えのモード」とは同じ光でも光源として見えるか物体として見えるかで色の見え方が変わる現象であり,例えば表面としては灰色に見える光も,光源に見える状態(光源色モード)では白色に知覚される.色の見えのモードは,光源色モードと表面色モードが代表的であり,この2状態間を変化する視覚刺激を呈示する装置を構築する必要があった.特に光源色モードは,物体表面に強いスポット光を当てて発光しているかのごとく見える状態であり,通常のコンピュータディスプレイでは実現が困難である.そこで当初は,液晶プロジェクターを対象物に投影するプロジェクションマッピングによる実現を計画していた.しかし,試作の段階でプロジェクターからの光が対象物の周囲へ漏れることにより光源色モードの知覚を得る事が難しく,また,プロジェクターと対象物の精密な位置合わせが困難である事が判明した.光強度の強いプロジェクターは存在するが,消光比が一定のため黒も明るくなってしまいコントラストが高くならない.実際に複数の実験参加者を用いて評価をさせたが光源色モードの知覚が得られなかった.そこで,有機ELディスプレイを導入し,消光比が1:10,000以上の高コントラストにより光源色モードをコンピュータ画像で再現する事が可能となった.平成25年度はこの装置を用いて初期的な実験を行うに留まったため,対外発表できる成果は無いが,新学術領域の班会議において途中経過を報告した.平成26年度はこの装置での実験を増やし,対外的に発表できる成果を得る予定である.また,同じ新学術領域で乳幼児の視覚研究を行っているグループと共同研究を行い,乳幼児の色カテゴリーに関する知覚特性について有益な知見を得る事ができた.その成果は色彩学会の研究会において報告した.「色の見えのモード」の知覚が質感による影響を強く受けている事を心理物理学的な実験結果により示す事ができた.色の見えのモードは,特に物体が自ら発光していると感じる光源色モードと,照明光の光を反射する表面と感じる表面色モードの間の遷移に着目した.具体的にはコンピュータグラフィクス画像を有機ELディスプレイに呈示し,背景が暗黒の場合から,明度の高い背景を表示した場合まで,段階的に背景の明度を操作した.その上で,中央に呈示する物体の明度と表面に付随させるテクスチャを変化させた.テクスチャとしては,石膏のような無光沢でスムーズな平面と,オーガニックコットンやベルベット生地のような質感を確実に与えることができる布地の画像を表面に貼付した楕円球体を作成し,背景の真ん中に表示させた.物体の表面に布状のテクスチャを表現したコンピュータグラフィクス画像を表示すると,画像の輝度や背景とのコントラストに関係なく表面色モードに固定された知覚を得る事が明らかになった.この結果を投稿論文としてまとめ,国際的な視覚科学の論文誌に発表した(Journal of Vision:オープンアクセス).また質感脳情報学の他の研究グループと共同で進めていた乳児の色の見えの脳内情報処理に関する論文を発表した.この研究では,乳幼児の脳活動において,色の範囲(カテゴリー)の差異に対応して左右の側頭後頭部において有為な脳活動変化が生じ,同様の脳活動が成人に追いても認められること,また成人の場合も乳児の場合も脳活動に左右差が無い事を明らかにした.この結果は,色の見えのカテゴリー化が言語の獲得とは別に進行している事を示しており,Scientific American Mind誌(May/June, 2016)およびイタリアの一般紙La Repubblicaの記事においても紹介されるなど,欧米を中心に注目された.27年度が最終年度であるため、記入しない。

計画調書において予定していた方法では光源色モードの表示を実現する事ができなかったため,装置の構成に関する計画変更を余儀なくされたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度に心理物理実験を行う装置が構築できたことは予備実験により確認できたため,平成26年度にはこの装置を用いて実験を行い,色の見えのモードと質感知覚に関する心理物理学的な知見を得る予定である.同時に,脳活動計測実験によって色の見えのモードの知覚に関連する脳部位と質感知覚に関連する脳部位の相関性について検討を行う計画である.研究成果が得られ次第,対外発表を行う予定である.
有明海におけるコチ属魚類の初期生活史に関する研究

マゴチは各地で種苗の生産と放流が行われているが、その放流効果は分かってなく、初期生活史解明が急務であった。しかし、マゴチは最近まで近縁種のヨシノゴチと混同され、両種の幼期についての従来の研究成果は、両種の分類学的見直しの後、根拠のないものになり、両種の区別についてさえ信頼できる報告はない状態であった。本研究は、マゴチの幼期における類似種ヨシノゴチとの区別、海域での生育環境と生態、形態発達、成長などを明らかにして、本種の効果的な増殖事業に資することを目的とした。2年にわたる研究で、まず、有明海から両種の成魚を採集し、年齢、成長、成熟を検討し、この作業により、産卵場所を特定した。ついで、産卵期の両種の親魚からの卵を飼育して、飼育方法を確立すると共に、卵、仔稚魚の形態を明らかにした。しかし、両種仔稚魚の形態は酷以して、形態による区別が困難なことが判明したので、PRC-RFLP分析による種同定の手法を適用して両種の判別を可能にした。その成果は、日本水産学会誌67巻3号に報告した。有明海一円で、コチ属稚魚の採集を試み、その結果、熊本県海域に注ぐ河川の河口域にコチ属稚魚が分布することを突き止めた。その標本はPRC-RFLP分析により、マゴチであることを明らかにし、両種の交雑が自然でお行われている可能性を示唆した。マゴチとヨシノゴチの稚魚期における低塩分耐性は、飼育稚魚を使って生理的に比較するとともに、稚魚採集現場の塩分変化を観測した。その結果、マゴチはヨシノゴチより低塩分耐性が強いが、淡水中では浸透圧調整ができず、へい死する個体もあることが分かった。成魚期の年齢と成長および幼期の生態と優塩分耐性についても、近く"水産増殖"および"日本水産学会誌"で発表する予定である。有明海のマゴチとヨシノゴチについて、以下に示す研究を行った。1)両種を定期的に購入して魚体を測定し、摘出した耳石の年輪を読み取り、産卵期についてはマゴチは6月、ヨシノゴチは4月であることを、成長については下に示す成長式で示されることを明らかにした。ヨシノゴチ雄Lt=464.5(1-exp^<-0.2501(t+2.1481)>)ヨシノゴチ雌Lt=629.4(1-exp^<-0.3136(t+0.7341)>)2)島原半島と熊本県菊池川河口でpush-netによる稚魚の採集を行い、コチ属稚魚が熊本県側の河口域に周年に亘り分布することを明らかにした。DNA分析による判定で、それらは全てマゴチであることを確かめた。マゴチは、潮汐に伴い、淡水から塩分32までの海水濃度の変化に耐え、食性は、若いうちはアミ類を中心とする甲殻類を捕食し、成長すると魚食へ変化することが分かった。3)両種の人口受精卵を70日間に亘り飼育し、飼育条件を明らかにすると共に、初期生育期における形態の変化を明らかにした。その結果、マゴチは水温24°Cにおいて25日で着底期に達するのに対し、ヨシノゴチは19°Cにおいて30日で着底することが分かった。

4)両種の飼育稚魚を用いた生理実験で、環境水の塩分低下に対する耐性を調べ、ヨシノゴチが塩分低下に対する抵抗性が弱いのに対し、マゴチは抵抗性が強く、マゴチのみが河口域で生育する状況を生理学的に裏付けた。昨年度の研究から、コチ属2種に関する成果を結論付けるためにネックとなる2つの問題が今年度に残った。一つは、成長度を評価するために確認が必要な年齢標示形成時期が年齢によって変わらないのかという点、他の1つは、稚魚の分布から、有明海東岸に流入する河川の河口が幼期の成育場所としての役割を持つことが分かったが、有明海の北岸(奥部)に流入する多くの河川が同じ機能を有しているか否か、という点であった。両種の成長度については、昨年度、充分な標本が得られなかった若齢個体を中心に標本の収集に努力し、年齢別に耳石の標示形成周期を検討した。その結果、若齢期に、高齢期と同じ季節に標示が形成されることを確認した。年齢標示は、冬季の低温または成熟に伴うエネルギーのシフトにより魚体にストレスが生じるためと考えられているが、コチ属魚類についてはその他のストレスが働いて標示が形成されることが分かった。年齢・成長については、この成果を踏まえて論文にまとめ、現在、投稿中である。稚魚の成育については、4月から10月に、昨年度調査を行った海域とは環境が異なる佐賀県六角川の河口で漁船を傭船して稚魚類の出現状況を調査した。その結果、20科37種の魚類が採集され、その多くが稚魚であったが、コチ類の稚魚は全く出現しなかった。したがって、マゴチの成育は有明海東岸に流入する河川の河口で行われること、すなわち、マゴチ稚魚は砂質底が発達する河口域で成育することが結論できた。この成果は近く論文に取りまとめ、発表の予定である。ヨシノゴチの幼期における生態については依然不明である。
地域ケア・システムの社会学的比較研究

1.現代日本の地域社会においては、全国一律に同じ形態をとった地域ケア・システムが構築されうる条件が存在していない。比較という手法をとって地域ケア・システムの存立構造を解明する必要性があらためて確認された。2.各地域では、次のような事態が観察された。(1)農山村地域においては、村や町といった基礎自治体の範域で特色ある地域ケア・システムの構築が観察された(長野県泰阜村、武石村、小川村など)。これらのケースでは、比較的狭い範域の中で、自治体の医療機関が主導して、さまざまなアクターが協働している。診療所の医師が地域ケアに関心をもちシステム化を推進していったことが確認できる。(2)大都市地域においては、サービスを供給するアクターが協働する条件が整わず、自治体が小さな範域内でのシステム構築に関与することができない、地域ケア・システムの構築は困難だが、民間病院主導で地域ケア・システムが構築されたケースがある(東京都足立区千住地域)。(3)離島地域においては、地域医療の中心的課題が救命医療であるという事情もあり、医療機関や自治体の関心が、高齢者の地域ケアよりもむしろ重病患者への対応に向けられてきた。離島では、高齢者は主として施設ケアの対象とされており、地域ケア・システムの構築は困難である。だが、そのような状況の中でも、地域住民の参加により地域ケア・システムの構築をめざすケースが確認された(沖縄県竹富町波照間島)。3.地域ケア・システムの構築にとって、医療が鍵を握っていることが、あらためて確認された。(1)医療機関の参加が地域ケア・システムの構築にとって不可欠である。(2)治療よりもケアを重視するという姿勢を、医療従事者が選択することが望ましい。(3)医療セクターは地域ケア・システムの構築を阻害する可能性があるが、この問題を解消しうるかどうかは医療セクターの側の取り組みにかかっている。本年度の現地調査により下記の点が明らかになった。1.在宅ケアを中心とした社会的ケアのシステムづくりをすすめていた地域では、介護保険制度が在宅サービスの限度額を設定したことにより、在宅サービスの水準低下が生じた。ただし、そうしたケースであっても、たとえば医療機関が負担をかぶって従前の水準に近い訪問看護サービスを提供するとか、介護保険外の福祉制度を積極的に活用するなどの方策をとって、サービス低下をできるかぎり抑えようとするこころみがなされていた。2.特別養護老人ホームや老人保健施設でも、個室化の動きやユニットケアのこころみが散見されるようになった。施設ケアにおけるこうした新たな動向は、社会的ケアのシステムづくりに多大なインパクトを与える可能性があると考えられる。従来、社会的ケアのシステムづくりにおいては、在宅ケアをいかにして可能にするかという課題の解決に主眼が置かれてきたが、そこで提供されるケアの質を高め、本人の望むような生活をいかにして保証するかという問題は十分には吟味されなかった。施設ケアの新たなこころみは、施設のなかにおいても、高齢者が一人の人間として矜持をもって生きることを可能にしようとしたものであり、このこころみは、いかなる生活の質を高齢者に提供するのかという論点をあらためて提起することになった。とりわけ今後、高齢者夫婦世帯や高齢者の一人暮らしをいかにして支援するかという問題がクローズアップされざるをえない。そうした状況を念頭において社会的ケアのシステムのあり方を考察するうえで、高齢者の生活の質という問題があらためて吟味される必要がある。

(1)長野県武石村の事例においては、介護保険の導入と、特別養護老人ホームの整備が地域ケアのあり方に微妙に変化を生じさせていた。1)従来、村の在宅介護支援センターがケアマネージメントの機能を担ってきたが、介護保険制度は、民間のケアマネージャーも参入し、村がケアサービスの全体を把握できなくなった。2)従来デイサービスには、送迎の補助やレクリエーションの手伝いとして、ボランティアグループが参加していたが、介護保険のもとでは、送迎の体制が変化していたことなどにより、ボランティアは関与度を低めざるをえなくなった。3)武石村の特別養護老人ホームは、ユニットケアを採用しケアの質の向上にも一定の配慮を払うなど、現状では一定の評価を与えうるものである。だが、施設ケアの整備によって、在宅サービスの利用者が減少しているとも受けとめられていた。(2)ドイツのフランクフルト市およびミュンヘン市における現地調査によって、ドイツの地域ケア・システムの特質を以下のとおり把握した。1)ドイツにおいても、高齢者福祉への費用支出を抑制しつつ、なんとか高齢者へのケアサービスを供給しようとしていた。この点において、ドイツと日本は類似した状況にあった。2)地域格差を生じさせないシステム作りがめざされていた。どこの場所で生活していても、同じ必要度の人には同じだけのケアが平等に受けられるようなシステムが構築されていた。日本と同じように介護保険制度を採用していても、この点は大きく異なっていた。2)ケアの質の確保において、人権保護という考え方や制度が機能していた。日本では、「流れ作業的ケア」がしばしば見られるが、ドイツでの現地調査ではそうした事例は観察されなかった。3)居住部分にたいする保障が手厚かった。本年度の現地調査により、下記の点が明らかになった。地域ケア・システムは基礎自治体の特色ある取り組みをつうじて構築されてきた。しかし、今日の市町村合併をめぐる動きは、その行方に微妙な影響を与えている。1.たとえば、長野県茅野市においては、市域を4分割し、それぞれ1万人程度のブロックを構成して、その範域内で医療・福祉・保健の総合化を推進してきた。また市民参加を積極的に推進し、社会福祉計画を市民主導の委員会に委ねてきた。NPOが宅老所を開設するなど、市民も主体的に地域ケアのシステム化に関与してきた。だが、諏訪圏域の6市町村には合併の動きがあり、この合併が実現したときに、茅野市独自のシステムが維持されうるかどうかについては、現時点では不明確である。2.長野県下伊那郡泰阜村においては、村の診療所、社会福祉協議会(訪問介護、デイサービスなど)を中心に、高齢者が最期まで家で暮らせる体制を作りあげてきた。高齢者が「家で死ぬ」ことを可能とするために、訪問介護の体制を充実させるとともに、在宅系サービスの量が介護保険の限度額を超過してもその分は村費の負担とするなど、独自の施策を次々と実現してきた。だが今日の合併論議は、泰阜村のような小規模自治体に照準を定め、広域合併を推進している。泰阜村は、村の生き残りを賭けて、合併にはあくまでも応じない方針を打ち出している。しかし、今日の状況のもとでは、この方針を貫徹できるかどうかは明らかでない。
柔軟性を制御したＰｄ担持ナノゲル触媒固定化膜リアクターの作製

研究代表者は、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAm)をベースとした高分子ゲル材料の開発を行った。NIPAm高分子は水溶液中で温度に応答して膨潤・収縮する。この高分子のもつ特性を上手く活用して特異なナノ形状に制御し、触媒としての機能について検討を行った。NIPAm高分子は界面活性剤存在下で高温にて重合すると自発的に収縮した形をとり、マイクロゲル粒子(GPs)を形成する。さらに濃度を上げてバルクに近い状態で、高温で重合すると多孔質モノリスが得られる。三級アミノ基をゲルに導入することで、パラジウム(Pd)イオン吸着能を付与した。このGPsに担持させたPdナノ粒子は2-3nmのナノ形状を有した。GPsの基本的な性質を制御して、触媒活性との相関について調べた。本研究のGPsは、NIPAAmに架橋剤モノマーを加えることでゲルの性質を明確に特徴づけている。架橋剤の濃度を5-30%と変化させた上で、鈴木カップリング反応に対する触媒活性を検討した。すると、架橋剤の密度が増加するほど活性が高まり、触媒の寿命も顕著に増大することがわかった。架橋密度を制御したGPs内部ではPdナノ粒子が著しく安定であった。Pd担持GPsをシリカ膜に固定化したリアクターを作製した。流通型リアクターとして反応を検討したところ、長期において安定な触媒活性を示した。また、高い触媒活性をもつGPsを機能性材料のビルディングブロックとして用いることで、多孔質モノリスリアクターも開発できた。このモノリスリアクターは高い通液性をもち、ゲル特性を活かしつつPdナノ粒子を触媒として担持したリアクターとして機能した。以上のように、担体となる高分子ゲルの物性によって触媒活性を自在にコントロールして、グリーンケミストリーを実現することを可能にした。本研究は、新しい化学反応プロセスを可能にする高分子ゲル材料の設計指針となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。"柔軟性を制御したナノゲルに触媒活性部位としてPdを担持させ、Pd担持型ナノゲル触媒機能への立体構造(膨潤一収縮)の影響を調べる。"グリーンケミストリーの観点から、容易に回収が可能で繰り返し使用が可能な固定化触媒の開発が求められる。しかしながら、固定化触媒は均一触媒と比較すると活性が低いといった問題がある。酵素は優れた触媒であり主に生体内で合成されるタンパク質である。酵素の活性中心の立体構造は、結合に適した構造、触媒活性発現に適した構造、および解離に適した構造へと常に変化している。遷移金属触媒においても酵素と同様、活性中心周辺の環境を調節すると、触媒活性の制御が可能である。本研究では、パラジウム(Pd)を、相転移温度を境に立体構造が大きく変化する温度応答性高分子であるポリN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)ナノゲルに担持した固定化触媒を作製した。膨潤・収縮性の異なるPd担持ナノゲルを用いて、ナノゲルの立体構造が及ぼす触媒活性への影響を調べた。ナノゲルは、NIPAAm(温度応答性部位)、3級アミンモノマー(Pd担持部位)、および架橋性モノマー(架橋部位)からなる。このナノゲルに、親水性あるいは疎水性モノマーを導入して相転移温度を制御した。このナノゲルにPdイオンを吸着および還元することで、Pd担持ナノゲルを作製した。電子顕微鏡観察より、ナノゲル中に数nmのPd粒子を確認した。Pd担持ナノゲルの触媒活性は、水中でのSuzukiカップリング反応により評価した。Pd担持ナノゲルは、有機合成で広く用いられるPd/Cと同程度の触媒活性を示した。さらに、Pd担持ナノゲルは、Pd/Cでは反応が進行しなかった常温においても触媒活性を示した。膨潤・収縮性をもつナノゲルにPdを担持させることで、水中および室温付近という温和な条件下で反応が進行する触媒となった。“パラジウム担持ナノゲル触媒を膜に固定して、連続的に触媒反応が可能となるリアクターを作製し、あらゆる因子を化学工学的に評価して実用的な物質生産システムを構築する。"パラジウム担持ナノゲルを固定した触媒膜リアクターを流通式Suzukiカップリング反応に適応するため開発した。パラジウム担持膜は、ナノゲルの固定、パラジウムイオンの吸着、およびパラジウムの還元の順で作製した。膜中のパラジウムの存在は、電子顕微鏡で確認した。膜中のパラジウムは、凝集することなく固定されていた。流通式Suzukiカップリング反応への膜リアクターの触媒活性は、直接パラジウムを担持した膜よりも2倍高かった。これは、ナノゲルを介することでパラジウムが微粒子化したためである。流通式リアクターにおけるパラジウム担持ナノゲルの安定性は、回分式リアクターよりも高かった。膜リアクターからのパラジウム触媒の漏出は確認されなかったため、生成物からのパラジウム触媒の分離は不要となった。パラジウム担持ナノゲル固定化膜リアクターは、繰り返し触媒反応に用いることができた。さらに、パラジウム担持ナノゲル固定化膜リアクターは、長期間の使用も可能となった。しかしながら、パラジウム担持ナノゲル固定化膜リアクターを用いた流通式でのSuzukiカップリング反応の反応速度は、十分に高くなかった。これは、膜リアクター中のパラジウム触媒の担持量が小さいことが原因である。この課題を解決するため、リアクター中のパラジウム触媒の高密度化が求められる。

これまでに、流通式でのクロスカップリング反応を反応工学的に評価した研究はあまり多くない。今回得られたパラジウム担持ナノゲルの触媒機能をフィードバックすることで、より効率的な物質生産システムの構築が可能となる。研究代表者は、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAm)をベースとした高分子ゲル材料の開発を行った。NIPAm高分子は水溶液中で温度に応答して膨潤・収縮する。この高分子のもつ特性を上手く活用して特異なナノ形状に制御し、触媒としての機能について検討を行った。NIPAm高分子は界面活性剤存在下で高温にて重合すると自発的に収縮した形をとり、マイクロゲル粒子(GPs)を形成する。さらに濃度を上げてバルクに近い状態で、高温で重合すると多孔質モノリスが得られる。三級アミノ基をゲルに導入することで、パラジウム(Pd)イオン吸着能を付与した。このGPsに担持させたPdナノ粒子は2-3nmのナノ形状を有した。GPsの基本的な性質を制御して、触媒活性との相関について調べた。本研究のGPsは、NIPAAmに架橋剤モノマーを加えることでゲルの性質を明確に特徴づけている。架橋剤の濃度を5-30%と変化させた上で、鈴木カップリング反応に対する触媒活性を検討した。すると、架橋剤の密度が増加するほど活性が高まり、触媒の寿命も顕著に増大することがわかった。架橋密度を制御したGPs内部ではPdナノ粒子が著しく安定であった。Pd担持GPsをシリカ膜に固定化したリアクターを作製した。流通型リアクターとして反応を検討したところ、長期において安定な触媒活性を示した。また、高い触媒活性をもつGPsを機能性材料のビルディングブロックとして用いることで、多孔質モノリスリアクターも開発できた。このモノリスリアクターは高い通液性をもち、ゲル特性を活かしつつPdナノ粒子を触媒として担持したリアクターとして機能した。以上のように、担体となる高分子ゲルの物性によって触媒活性を自在にコントロールして、グリーンケミストリーを実現することを可能にした。本研究は、新しい化学反応プロセスを可能にする高分子ゲル材料の設計指針となった。本研究で用いるナノゲルのライブラリーも完成し、あらゆる物性をもったナノゲル担体を作製できた。さらに、触媒活性に及ぼす各種因子が見いだされ、触媒の最適化ができつつある。作製した触媒の中には、これまでの市販の触媒に比べて格段に高い活性を示すものもあった。さらに、本研究の最大の目標であるリアクターの作製の基礎が出来上がり、物質生産システムの構築に繫がった。リアクターの作製に関する研究は、学術論文として受理された。27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は引き続き、架橋密度、触媒密度、および膨潤率を変化させたパラジウム担持ナノゲルライブラリーの触媒活性を評価し、触媒活性に及ぼす各種因子を見つけていく予定である。高い活性を発現するように設計したパラジウム担持ナノゲル触媒を、昨年度に作製した膜リアクターシステムに適用する。
関数のグラフ表現性に関する研究

系統樹構築問題とは,与えられた四点木(=葉の数が4の系統樹)の集合に対して,その全てに整合する系統樹を構築する問題である.これは,計算生物学の分野だけでなく,理論計算機科学の分野でも盛んに研究されている問題である.系統樹構築問題は一般的にはNP困難であり,高速なヒューリスティクスアルゴリズム,近似アルゴリズム,FPTアルゴリズムの研究が数多く存在する.一方,「どの四点木システム(=四点木の集合)に対しては系統樹構築問題が多項式時間で解けるか」という自然な疑問に対しては,ほとんど研究がなされていなかった.本研究で提案したアルゴリズムは,前年度の成果である「2次M2凸表現可能性判定問題」に対する多項式時間アルゴリズムの亜種であるとみなせる.つまりこれは,関数のグラフ表現性に関する今までの研究を,計算生物学に応用して得られた成果である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。・与えられた集合関数の最小化問題を,ある有向グラフの最小s-tカット問題に帰着して高速に解く手法は古くから考案されていた.有向グラフの最小s-tカット問題に帰着できる関数を「グラフ表現可能な関数」と呼ぶ.集合関数ではない関数についても,その関数を有向グラフで表現することで,高速に最小化する試みが近年に盛んに行われているが,グラフ表現性の定義は確立されているとは言えなかった.本研究では,一般の有限集合の直積上の関数に対するグラフ表現性の定義を確立した.さらに,値付き制約充足問題(VCSP)の分野で用いられている手法を利用することで,グラフ表現不可能性を示す代数的な手法を確立し,実際にある関数がグラフ表現不可能であることを示した.・ある関数がJoint winner property(JWP)を満たすとき,その関数の最小化問題が多項式時間で解けることがVCSPの分野で知られていた.首都大学東京の室田教授とOxford大学のZivny博士との共同研究により,JWPと,離散凸解析の分野で重要な役割を担うM凸関数との関係を明瞭にし,JWPを満たす関数の多項式時間最小化可能性を,離散凸解析の視点から説明できるようにした.また,離散凸解析の分野で知られているアルゴリズムを利用することで,JWPを満たす関数に対して,あるパラメータのもとでは既存のものよりも高速な最小化アルゴリズムを設計した.提案したアルゴリズムは,有向グラフの最小s-tカット問題以外の多項式時間で解けるグラフ上の最適化問題に帰着するというもので,新たな「グラフ表現」と呼ぶべきものである.・上記の研究では,2次のM凸関数が中心的な役割を担っていた.それに関連して,1次の係数と2次の係数が与えられたとき,それらを用いて定義された2次関数がM凸かを判定する問題についての研究を行った.・一般の有限集合の直積上の関数に対するグラフ表現性の定義と,その定義の下でのグラフ表現不可能性を示す代数的な手法を確立した点により,1年目の目標をある程度達成したと言える.この成果について査読付き国際会議"4th International Symposium on Combinatorial Optimization"で口頭発表を行った.・初めて海外の研究者(Zivny博士)と共同研究を行い,得られた成果を論文としてまとめることに成功した.Zivny博士とはまだ研究交流を続けている.Zivny博士に招待され,平成29年の5月の上旬に二週間ほど単身でOxford大学に滞在し,共同研究を行う予定である.また,VCSPと離散凸解析の関わりを明瞭にしたこの研究で,有向グラフの最小s-tカット問題以外のグラフ上の最適化問題に帰着し,あるパラメータのもとで最小化問題の高速化に成功したことは,グラフ表現性の認識を広げる大きな成果であると言える.・国内で2件,国外で1件の研究発表を行い,様々な研究者と議論して,多数の有用なフィードバックを得た.・一般の有限集合の直積上の関数の対するネットワーク表現性の定義と,その定義の下でのネットワーク表現不可能性を示す手法を確立した論文が,論文誌Journal of Combinatorial Optimizationに採択された.・係数に無限値をとることを許した2次のM凸性判定問題がco-NP完全であることと,ある自然な条件の下では変数の個数の二乗のオーダーで解けることを示した論文が,論文誌Discrete Applied Mathematicsに採択された.これまでの研究成果が順調に採択されている.さらに,有向グラフの最小s-tカット問題以外のグラフ上の最適化問題である「M2凸関数最小化問題」に帰着するという新たなグラフ表現性に関する研究を推し進めた結果,VCSPの分野においても離散凸解析の分野においても有用な成果が出せた.また,昨年度と同様に,国内外で多数の研究発表を行い,様々な研究者と議論して,多数の有用なフィードバックを得た.以上より,おおむね順調に進展しているといえる.系統樹構築問題とは,与えられた四点木(=葉の数が4の系統樹)の集合に対して,その全てに整合する系統樹を構築する問題である.これは,計算生物学の分野だけでなく,理論計算機科学の分野でも盛んに研究されている問題である.

系統樹構築問題は一般的にはNP困難であり,高速なヒューリスティクスアルゴリズム,近似アルゴリズム,FPTアルゴリズムの研究が数多く存在する.一方,「どの四点木システム(=四点木の集合)に対しては系統樹構築問題が多項式時間で解けるか」という自然な疑問に対しては,ほとんど研究がなされていなかった.本研究で提案したアルゴリズムは,前年度の成果である「2次M2凸表現可能性判定問題」に対する多項式時間アルゴリズムの亜種であるとみなせる.つまりこれは,関数のグラフ表現性に関する今までの研究を,計算生物学に応用して得られた成果である.これまでと同様に,有向グラフの最小s-tカット問題に帰着して高速に最小化できる関数クラスについて考察するのと並行して,他のグラフ上の最適化問題に帰着することで高速に最小化できる関数クラスについても考察する.より広い意味でのグラフ表現性について研究を進める.また,実問題への応用にも取り組む.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
効率的遺伝子ターゲッティングのための糸状菌における宿主の開発

多くの生物でゲノム解読が進み、コンピューターによる遺伝子のアノテーションが行なわれているが、遺伝子の機能を知るには知りたい遺伝子を破壊して突然変異株を得ることが最も確実な方法である。そこで、多くの生物では本来生物が持っている相同組換え機構を利用し、細胞外から破壊したい遺伝子と相同部分を持つDNAを導入し、相同部分での組み換えにより遺伝子を破壊する方法が試みられてきた。しかしながら、多くの場合DNAは相同部分以外にランダムにゲノムに挿入されてしまう。我々は、ランダムに組み込まれる際に必要なタンパク質を作っている遺伝子(KU70およびKU80)を破壊することで100%相同部分に組み込むことに成功した。本研究では(1)KU以外の非相同組換えに関わる遺伝子を破壊し、ターゲット効率を更に上げること、(2)アカパンカビでこれまで試みてきた方法が他の糸状菌で同じ様に使えるかどうかの2点にしぼって研究を行った。その結果(1)KU以外でヒトのLig4ホモログ遺伝子やXRCC4ホモログ遺伝子を破壊しても高い率でターゲットができることを確認した。また(2)コウジ菌でもアカパンカビと同様に、LigD破壊株で効率のターゲットができることがあきらかになった。これからはこの方法を使用し自由に細胞内の遺伝子の改変ができるため、これらの結果の意味するところは極めて大きい。キノコについても同じ様に実験が行なわれたが、予想のできなかった困難のため、さらにここしばらくの実験が必要である。しかしながら基本的にはこの方法が有効であると思われるため引き続き実験を行なって行く予定である。現在、アカパンカビおよびコウジカビではこの方法をもとにしたシステマティックな遺伝子破壊が行なわれている。井上らはNeurosporaではすでにKu70,Ku80ノックアウト株で遺伝子のターゲット率が100%になることを示した。この結果を元に染色体の多くの部位でのターゲット実験を試みた。また、米国のDunlapのグループでは、Kuノックアウト株で、転写因子を網羅的に破壊する計画を行い、多くの変異株を作成した。いずれのケースも染色体上の遺伝子を例外なく高率でノックアウトできることを示した。非相同末端結合に関わるLig4遺伝子を破壊した株においてもターゲット効率を調べる実験を行った所、相同部分を短くしても高率でターゲットができることが明らかになった。Aspergillus nidulansでもKu80,Lig4の相同遺伝子を破壊し,その株において遺伝子ターゲット実験を行った所、80%以上の高率で相同部分への組み込みがおこっていた。破壊株については現在マイクロアレイ解析をおこなっている。A. oryzaeではLig4の破壊株を作成し、この株で転写因子やプロテアーゼをコードしている多数の遺伝子を破壊する実験を行った所、アカパンカビの場合と同様ほとんどの場合で100%の相同組み込みがみられた。この結果が他のカビでも一般的におこるかどうかを調べるため、担子菌のPhanerocaete chrysosporiumにおけるLig4ホモログ遺伝子の探索を行い、その遺伝子を破壊するための基礎実験として形質転換法をこのカビで開発することを目指し実験を行っている。また、植物のArabidopsisのLig4変異株を用いてターゲット効率を調べる実験を行っているが、細胞への遺伝子導入が困難で、また植物は結果がでるのに時間がかかることもあり苦戦している。非相同組換え(非相同末端結合)で働くKU70/KU80の遺伝子を破壊した細胞を用いることにより,遺伝子ターゲッティング効率が極めて高い結果が得られることをアカパンカビで発見した。非相同末端結合はDNAの二本鎖切断修復で働く主な機構の1つであるが,この中にはDNAリガーゼIV,XRCC4なども含まれる。

そこでDNAリガーゼIV,XRCC4などを欠損しているアカパンカビの株を作成し,これらの株でのターゲット効率を測定したところ,ターゲット効率はKU破壊株と同じく100%であった。更にLIGIV波壊株では,KU株よりも相同部分が短くてもターゲット効率が高いことが判明した。この結果はAspergillus oryzaeに適応された。A.oryzaeではKV破壊株を使っても100%のターゲット効率は得られなかったが,LigD破壊株を用いると100%の効率を得ることができた。A.oryzaeでこのような結果を得たことは,このカビが味噌,醤油,酒などの食料生産に使われていることを考えると,その意味は大きい。一方,相同組換えと非相同組換えの上位で機能するとされているMRX(Mre11,Rad50,Xrs2)複合体が,ターゲットの上でどのような効果を持つかをアカパンカビで調べた。複合体は細胞外からのDNA断片を相同組込に導くことが明らかになったが,MRXと非相同組換え欠損変異との二重変異株を用いるとわずかながら相同組換えがみられた。これらの研究結果を考えあわせると,細胞外からのDNAはゲノムに組み込まれるとき,主な経路として相同組み込みと非相同組み込みがあり,それ以外にあまり目立たないが主経路の相同組み込みや非相同組込とは違った相同組み込み系,非相同組み込み系が存在することが明らかになった。
ヘテロジーニアスネットワークにおける超高効率無線パケットアクセス技術の研究

本研究課題では,移動通信ネットワークで発生する不均一なトラヒックを高効率に収容するヘテロジーニアスネットワークにおける超高効率無線パケットアクセス技術を提案し,提案技術の効果を計算機シミュレーションで評価した.具体的には,Faster-than-Nyquist (FTN)を用いる非直交チャネル多重技術,制御情報のオーバーヘッドを考慮した非直交チャネル多重法,制御情報の高効率多重及び高精度チャネル推定法,Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)多重における適応変調・チャネル符号化技術,高速セルサーチ技術などを提案し,効果をシミュレーションにより明らかにした.1.高効率マルチアクセス技術3.ヘテロジーニアスセル構成における高速セルサーチ技術Long Term Evolution (LTE)仕様の同期信号を仮定した場合のヘテロジーニアスネットワークに適した第1同期信号(PSS)系列,及び第2同期信号(SSS)系列割り当て法を提案し,セルサーチ時間特性により効果を明らかにした.1.高効率マルチアクセスOFDM-MIMO多重において相互情報量に基づく受信SNRとBLERのマッピングを用いる適応変調・チャネル符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)におけるアウターループ制御の効果を示した.3.ヘテロジーニアスネットワークにおける高速セルサーチ(1)LTEの同期信号構成を用いた場合のヘテロジーニアスネットワークに適した小セルクラスタ固有の第1同期信号(PSS: Primary Synchronization Signal)系列割り当て,及び小セル固有の第2同期信号(SSS: Secondary Synchronization Signal)系列割り当てのセルサーチ時間特性を評価した.(2)マクロセルと小セルが同一の周波数スペクトルを用いるヘテロジーニアスネットワークにおいてPSS及びSSSにPrecoding Vector Switching (PVS)送信ダイバーシチを用いたときのセルサーチ時間特性を評価した.(3)マクロセルと小セルが異なる周波数スペクトルを用いるヘテロジーニアスネットワークにおいて,ユーザ端末の基準発振器の周波数誤差に起因する周波数オフセットの推定値に基づく高速セルサーチ法を提案し,セルサーチ時間特性を評価した.1.高効率マルチアクセス(1)トラヒックの要求条件に応じて異なるマルチアクセスを用いるUnified frame structureをベースにしたときの,既存のマルチアクセス方式を制御情報のオーバヘッドの観点から比較評価した.また,周波数ダイバーシチ技術,及び指向性ビーム送信技術について制御情報のオーバヘッドの観点から比較評価した.(2)送信帯域外への漏洩サブキャリア間干渉を低減することを目的として,Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)/Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM)における周波数領域のサブキャリア間の不均一リソースエレメント圧縮を用いるFaster-than-Nyquist (FTN)を提案し,平均ブロック誤り率(BLER: Block Error Rate)特性を評価した.(3)Cubic metricを考慮した場合において,Square 256QAMはStar 256QAMに比較してスループットを増大できることを示した.OFDM-MIMO多重において相互情報量に基づく受信SNRとBLERのマッピングを用いる適応変調・チャネル符号化(AMC)において,ドップラ周波数の測定値から最適なマッピングテーブルを選択するアウターループ制御の効果を示した.3.ヘテロジーニアスネットワークにおける高速セルサーチ(1)マクロセルと小セルが異なる周波数スペクトルを用いるヘテロジーニアスネットワークにおける,小セルの2ステップの周波数オフセット推定を用いる初期セルサーチ法を提案し,高速初期セルサーチが実現できることを示した.(2)同一周波数スペクトルを用いるヘテロジーニアスネットワークにおいてPrimary Synchronization Signal (PSS)の検出確率,及び初期セルサーチ時間を近似理論解析及び計算機シミュレーションで評価した.(3)異なる周波数スペクトルを用いるヘテロジーニアスネットワークにおける送信ダイバーシチのセルID検出確率の改善効果を示した.本研究課題では,移動通信ネットワークで発生する不均一なトラヒックを高効率に収容するヘテロジーニアスネットワークにおける超高効率無線パケットアクセス技術を提案し,提案技術の効果を計算機シミュレーションで評価した.具体的には,Faster-than-Nyquist (FTN)を用いる非直交チャネル多重技術,制御情報のオーバーヘッドを考慮した非直交チャネル多重法,制御情報の高効率多重及び高精度チャネル推定法,Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)多重における適応変調・チャネル符号化技術,高速セルサーチ技術などを提案し,効果をシミュレーションにより明らかにした.Faster-than-Nyquist (FTN),及びヘテロジーニアスネットワークにおけるセルサーチ特性評価の計算機シミュレーションプログラムを完成し,提案方法の効果を示す特性の評価成果を国内外の学会に投稿することができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。移動通信Faster-than-Nyquist (FTN)を用いる非直交マルチアクセスとMIMO多重を組み合わせてピーク周波数利用効率を向上する方法を確立する.この場合に必須となるターボ干渉キャンセラ,及び高精度伝送路推定を実現する繰り返しチャネル推定法の特性を評価し,設計手法を確立する.また,3rd Generation Partnership Project (3GPP)で規定されているヘテロジーニアスネットワークの各種シナリオにおける待ち受け時セルサーチ時間特性を明らかにする.Faster-than-Nyquist (FTN),及びヘテロジーニアスネットワークにおけるセルサーチ特性評価の計算機シミュレーションプログラムの基本構成を完成し,特性評価の成果が国内外の学会に投稿できるレベルになっている.27年度が最終年度であるため、記入しない。学術論文の投稿時期が遅れたため,論文掲載費用の支払いが次年度になってしまったため.27年度が最終年度であるため、記入しない。Faster-than-Nyquist (FTN)を用いる非直交マルチアクセスとMIMO多重を組み合わせてピーク周波数利用効率を向上する方法を確立する.

この場合に必須となるターボ干渉キャンセラ,及び高精度伝送路推定を実現する繰り返しチャネル推定法の特性を評価し,設計手法を確立する.また,3rd Generation Partnership Project (3GPP)で規定されているヘテロジーニアスネットワークの各種シナリオにおけるセルサーチ時間特性を明らかにする.学術論文の掲載料の支出に用いる.27年度が最終年度であるため、記入しない。研究室のサーバ室の空調設備の冷却能力の都合により,計算機シミュレーション評価用のサーバの購入を控えざるを得なかった.