hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポストシナプスがゲートする神経伝達物質放出機構の解明

研究代表者はイメージング解析とハエの摘出脳を組み合わせた新規実験方法を駆使し、ドパミンの放出がドパミンの受け手である後シナプス細胞の活動性によって調節されていることを見出した(Ueno et al., J. Physiol. 2013, Ueno et al., ELife 2017)。2017年度、この後シナプスの活動性によって誘起されるドパミン放出には後シナプスからの一酸化炭素が重要な働きをしていることを示唆する結果を得た。2018年度は、一酸化炭素によるドパミン放出を様々な手法から解析・確認することを目指した。具体的には、(1)一酸化炭素の直接投与によるドパミン放出の有無、(2)一酸化炭素の可視化、(3)一酸化炭素のスカベンジャー投与によるドパミン放出の阻害である。これらの実験から、確かに後シナプスが活性化されると一酸化炭素が産生されること、しかし一酸化炭素のスカベンジャーの存在によりドパミン放出が阻害されることを見出した。さらに、一酸化炭素を直接脳に投与するとドパミンが放出されることも見出した。しかし、一酸化炭素が直接ドパミンを含むシナプス小胞に作用するとは考え難い。特に、シナプス小胞の放出には細胞内Ca2+上昇が必須と考えられている。そこで、一酸化炭素の投与時に同時に細胞内Ca2+上昇を抑える薬物を投与したところ、ドパミンの放出は抑制された。さらに、細胞内に貯蔵されているCa2+の放出に関与するリアノジン受容体機能を阻害すると顕著に一酸化炭素誘導性ドパミン放出が阻害された。これらの結果から、一酸化炭素およびリアノジン受容体を介した新規ドパミン放出機構が存在することが示唆された。2018年度は、後シナプス細胞であるキノコ体からの一酸化炭素が前シナプスからのドパミン放出を誘導するという仮説を検証することが主たる目的であった。2017年度計画した様々な実験から、この仮説を支持する結果が多数得られた。さらに、これまで神経ではどのような機能を備えているのか不明であったリアノジン受容体が重要な働きをしていることを示唆する結果を得た。以上の結果は、後シナプスであるキノコ体がコントロールするドパミン放出機構の解明という本研究の主題に大きな貢献を果たしていると考えられ、本研究の進捗はおおむね順調に進展していると判断した。リアノジン受容体がドパミン放出に関与していることが示唆されたことから、2019年度はこれらの結果をより精密に解析することを予定している。すなわち、in vitroにおいては(1)リアノジン受容体をドパミン作動性神経において実験直前に発現抑制させ、この摘出脳においてキノコ体神経を活性化させた場合にドパミン放出が真に抑制されるのか否かを解析する。一方、リアノジン受容体を強制的に活性化させた場合は逆にドパミンが放出されるのか否かを解析する。一方、これまでの実験は全て摘出脳というin vitro環境でのみ観察されている。本研究で見出された分子機構がin vivoでも機能しているか否かを検証する。本研究は脳高次機能に重要な神経修飾因子ドパミンの放出機序を解明することを目的としている。ショウジョウバエの摘出脳を用いた研究から、ドパミンを受ける後シナプス細胞の活動性がドパミン放出を調節するモードが存在することが見出された(Ueno et al., ELife 2017)。このことは2つの可能性を示している。すなわち、(仮説1)後シナプス細胞からループ回路を経てドパミン作動性神経を興奮させている場合、もしくは(仮説2)後シナプスが逆行性シグナルによって直接近傍のドパミン作動性神経終末を活性化させている場合である。29年度においては、後シナプス細胞からの神経出力を抑制した遺伝子組換え体を作成し解析を行った。しかし、ドパミン放出はこの組換え体では顕著な変化は見られなかった。このことは仮説2の可能性が高いことを示唆している。そこで、様々な逆行性シグナルの生成阻害剤を用いた解析を行った。カンナビノイド、ギャップ結合、一酸化窒素、一酸化炭素等を検討したところ、一酸化炭素生成阻害剤存在下において後シナプス誘導性のドパミン放出が抑制されることを見出した。このことをさらに確認するため、一酸化炭素合成酵素の発現を後シナプスにおいて抑制した遺伝子組換え体を作成した。このハエ脳におけるドパミン放出を観察したところ、やはり後シナプス誘導性放出が障害されていた。今後は、この逆行性シグナルによるドパミン放出を確認するために種々の実験を行う予定である。本年度は、後シナプス誘導性のドパミン放出機構の分子基盤を明らかにすることが主な目標であった。その結果、3つの大きな進展があった。1つは後シナプスから前シナプスであるドパミン神経への伝達は通常の神経-シナプス伝達に拠らないということを見出した。もう1つは、薬理学的な解析から、逆行性シグナルやギャップ結合の中から、一酸化炭素が重要な因子であることを見出した。最後に、この一酸化炭素は後シナプス細胞で作られることがドパミン放出に必要であることを見出した。以上の結果から、本研究の進捗はおおむね順調に進展していると判断した。

研究代表者はイメージング解析とハエの摘出脳を組み合わせた新規実験方法を駆使し、ドパミンの放出がドパミンの受け手である後シナプス細胞の活動性によって調節されていることを見出した(Ueno et al., J. Physiol. 2013, Ueno et al., ELife 2017)。2017年度、この後シナプスの活動性によって誘起されるドパミン放出には後シナプスからの一酸化炭素が重要な働きをしていることを示唆する結果を得た。2018年度は、一酸化炭素によるドパミン放出を様々な手法から解析・確認することを目指した。具体的には、(1)一酸化炭素の直接投与によるドパミン放出の有無、(2)一酸化炭素の可視化、(3)一酸化炭素のスカベンジャー投与によるドパミン放出の阻害である。これらの実験から、確かに後シナプスが活性化されると一酸化炭素が産生されること、しかし一酸化炭素のスカベンジャーの存在によりドパミン放出が阻害されることを見出した。さらに、一酸化炭素を直接脳に投与するとドパミンが放出されることも見出した。しかし、一酸化炭素が直接ドパミンを含むシナプス小胞に作用するとは考え難い。特に、シナプス小胞の放出には細胞内Ca2+上昇が必須と考えられている。そこで、一酸化炭素の投与時に同時に細胞内Ca2+上昇を抑える薬物を投与したところ、ドパミンの放出は抑制された。さらに、細胞内に貯蔵されているCa2+の放出に関与するリアノジン受容体機能を阻害すると顕著に一酸化炭素誘導性ドパミン放出が阻害された。これらの結果から、一酸化炭素およびリアノジン受容体を介した新規ドパミン放出機構が存在することが示唆された。2018年度は、後シナプス細胞であるキノコ体からの一酸化炭素が前シナプスからのドパミン放出を誘導するという仮説を検証することが主たる目的であった。2017年度計画した様々な実験から、この仮説を支持する結果が多数得られた。さらに、これまで神経ではどのような機能を備えているのか不明であったリアノジン受容体が重要な働きをしていることを示唆する結果を得た。以上の結果は、後シナプスであるキノコ体がコントロールするドパミン放出機構の解明という本研究の主題に大きな貢献を果たしていると考えられ、本研究の進捗はおおむね順調に進展していると判断した。当初の計画通り、見出された一酸化炭素の効果を確認するための実験を予定している。すなわち、(1)一酸化炭素の直接投与によるドパミン放出の観察、(2)一酸化炭素がドパミン放出時にハエ脳で生成されているかを可視化する、(3)一酸化炭素に対するスカベンジャーを用いてドパミン放出が妨げられるか否かを解析する。(1)に関しては2つの実験を計画している。すなわち、一酸化炭素を培養液中に注入し、これを脳に投与する。もう1つは、一酸化炭素を生成する薬剤(CORM-3等)を培養液に加え、これがドパミン放出を誘導するか否かを検討する。(2)近年、一酸化炭素の蛍光プローブが開発された(Michel et al., 2012)。これをハエ脳に投与し、後シナプス細胞誘導性のドパミン放出と併せて観察する。(3)一酸化炭素のスカベンジャーも近年開発されている(Kitagishi et al., 2010)。これをハエ脳に投与し、ドパミン放出が障害されるか否かを検討する。リアノジン受容体がドパミン放出に関与していることが示唆されたことから、2019年度はこれらの結果をより精密に解析することを予定している。
住宅団地のコミュニティ再生による移動交通問題の解決と住生活環境の向上に関する研究

公共交通の整備が不十分な地域において運行されている乗り合い交通に対する意識調査の結果から、あらかじめ運行時刻と運行経路を設定した乗り合い交通では旅客需要が少なく運行を持続することが難しいことが明らかとなったので、乗り合い交通の情報を共有できるシステムのプロトタイプの試作と改良を行った。そのシステムに交通に限らず生活全般に関する情報も共有する機能を加えることで、上記のような地域の移動環境と生活環境全体の改善を図る新しいシステムの構築を行った。この移動と生活情報のマッチングシステムのプロトタイプの開発と実装を行うことができ、成果を論文で報告済みである。研究初年度は、今後の方針を固め調査と分析を進める基礎を確立する事が出来た。具体的には、1)本研究で対象となる住宅団地の資料・情報を収集し、その内外の交通に関する問題点を抽出を行い、意識調査を行う住宅団地を選定し調査の準備体制を固めることが出来た。2)分析に関しては、交通弱者に対する対策の有効な方策について、数理解析手法を適用することで明らかにできた。現在の段階で将来起こりうる問題を想定し、問題の発生を抑えるようシステムにより誘導することを目的に分析を進めている。分析結果を報告する論文を執筆及び執筆中である。1)既存資料文献の調査を行った。そこから住宅団地とその内外の交通に関する問題点を抽出することができた。2)意識調査を行う住宅団地を選定し調査の準備を行っている。この際これまでに調査を行った住宅団地と異なった利用環境等をもつ施設が対象となるよう考慮する。また、前回2009年に行った結果との比較検証を円滑に進めることができるようにするため、データベースに基づくシステムを開発中である。3)町内会への支援の依頼は、五日市商工会協力のもと、NPO法人を窓口に進める。Facebookでコミュニティグループを作成し、研究の取り組みを逐次発信しながら地域住民との協力体制を確立させる準備が出来た。4)追加の意識調査の実施:上記に意識調査の検討の中で、高齢化・加齢に伴う交通行動全般に関する追加調査が必要という認識にいたった。そこで昨年度はプレサーベイとして、斜面住宅団地の二輪車利用者に関する交通意識調査を行い、一定の傾向を把握することができ、上記の本調査への知見が得られた。5)調査結果の分析:分析の際には、交通弱者に対する対策の有効な方策について、数理解析手法を適用することで明らかにする。現在の段階で将来起こりうる問題を想定し、問題の発生を抑えるようシステムにより誘導することを目的に分析を進める。平成28年度は、昨年度の作業をベースとして1)意識調査を行う住宅団地を選定できた。この住宅団地の自治会を主体とした組織が乗り合い交通の運営をしており、運営は厳しいながらも現状は持続している。この組織に側面から参加することで交通に関する意識の予備調査を自治会の協力を得て行った。この予備調査の結果から、現状の乗り合い交通のサービスレベルは住民の望むサービスレベルには達しておらず、一方運営は現状の利用者数では経営的に厳しい面もあり、一般的な乗り合い交通の形態では調査対象地の住宅団地では規模的に難しいことも明らかとなった。2)住宅団地内外の交通を助け合う情報の共有システムを試作、動作確認を行う事が出来た。この共有システムの試作と動作確認を行う過程において、これまでの意向調査やヒアリングから、交通に係わらず生活全般に関する情報の共有に対してもニーズがある可能性があることがわかり、交通に係わらず生活全般に関する情報も共有できるようなシステムとして再構築した。具体的にはプロトタイプとしてはウェブサイトを構築したが、地域住民との情報共有を円滑にする仕組みとなるよう配慮とした。これはスマートフォンやタブレットでの使用を念頭に置き、生活に関する助け合いの情報を共有できるアプリをイメージするプロトタイプを試作することができ、実用上に配慮したシステムの試作ができた。また、これらの成果を報告する査読付き論文を執筆することが出来た。1)意識調査に関しては、住宅団地を選定でき、交通に関する意識の調査として予定していた大規模調査は自治会の都合で出来なかったが、予備調査を自治会の協力を得て行うことが出来、必要なデータは収集出来たので、調査に関しては概ね計画通りである。2)この調査は、住宅団地の自治会を主体とした組織が運営する乗り合い交通の運営組織に側面から参加することで協力を得ることが出来たものである。またこの乗り合い交通の運営は厳しいながらも現状は持続しており、研究対象として次回に調査を行う予定である。3)住宅団地内外の交通を助け合う情報の共有システムについては、これまでの意向調査やヒアリングから、交通に係わらず生活全般に関する情報も共有に対してもニーズがある可能性があることが明らかになったことが新たな知見であり、このような情報も共有できるシステムとすることを目指し、プロトタイプを試作できたのは計画通りである。4)具体的なシステムは、スマートフォンやタブレットでの使用を念頭に置き、生活に関する助け合いの情報を共有できるアプリをイメージするプロトタイプを試作することができ、実用上に配慮したシステムの試作ができたのは計画通りである。5)これらの成果を報告する査読つき論文を執筆することが出来たのは計画通りである。平成27年度は、まず、調査対象地域の住宅団地と関連する交通についての資料収集と調査の準備を行い、その実施は町内会への支援の依頼を五日市商工会協力のもと、研究代表者が所属するNPO法人を窓口に進めた。調査結果の分析の際には、交通弱者に対する対策の有効な方策について、数理解析手法を適用することで明らかにした。

現在の段階で将来起こりうる問題を想定し、問題の発生を抑えるようシステムにより誘導することを目的に分析を進め、分析結果を論文で報告した。平成28年度は、公共交通の整備が不十分な地域において運行されている乗り合い交通に対する意識調査の結果から、あらかじめ運行時刻と運行経路を設定した乗り合い交通では旅客需要が少なく運行を持続することが難しいことが明らかとなった。それを受けて乗り合い交通の情報を共有できるシステムのプロトタイプの試作を行なった。成果を論文で報告した。平成29年度は、前年度のシステムの改良を行い、交通に限らず生活全般に関する情報も共有する機能を加えることで、住宅団地内の移動環境の改善だけではなく、生活環境全体の改善を図る新しいシステムの構築を目指した。これは、移動手段を提供した住民に対して、人や物の移動の援助(乗車させた場合や、買い物の依頼を引き受けた場合)の対価に相応した利得を運用側で提供することを前提としたものである。そのままでは道路運送法に触れる行為となるので移動に関する相互扶助の機会を支援することで、地域コミュニティ再生に向けての契機となることにも期待した。この移動マッチングシステムのプロトタイプの開発と実装を行い成果を論文で報告した。公共交通の整備が不十分な地域において運行されている乗り合い交通に対する意識調査の結果から、あらかじめ運行時刻と運行経路を設定した乗り合い交通では旅客需要が少なく運行を持続することが難しいことが明らかとなったので、乗り合い交通の情報を共有できるシステムのプロトタイプの試作と改良を行った。そのシステムに交通に限らず生活全般に関する情報も共有する機能を加えることで、上記のような地域の移動環境と生活環境全体の改善を図る新しいシステムの構築を行った。この移動と生活情報のマッチングシステムのプロトタイプの開発と実装を行うことができ、成果を論文で報告済みである。意識調査のデータに基づき、交通状況が整備されていない場所の住民に対して移動交通を支援するための仕組みを提案すると共に、提案を実現するためのシステムのプロトタイプを開発することを目的とする。本研究で提案する仕組みとは、移動を予定している住民が、移動のついでに近隣の他の住民の移動に関する要望を叶えるばかりでなく、その対価の獲得を可能とするものである。移動に関する要望とは、一緒に連れ立って町に行くことや、町や住宅地から目的地までの荷物の運搬を依頼することなどが該当する。本研究では、以上のマッチングをWebシステムで実現することを考えている。提案システムは、住民同士が予定を合わせて、ある住民の乗用車に複数が同伴して移動することを支援するための乗り合いマッチングや、ある住民が行う移動のついでに荷物の移動を依頼する物流マッチングを行い、人や物に関わる移動の高効率化を目指すものである。また、地域住民同士が触れ合う機会を提供することができるため、提案システム利用を地域コミュニティ再生の契機として働かせることができると考えている。
日本産耐陰生地衣類の分類学的研究

北海道大雪山系,利尻岳,枝幸海岸,阿寒岳周辺で採集した耐陰生地衣類約200点に関して分類学的研究を行った。研究に用いた主な分類形質は,地衣体の形成過程,子嚢果と粉子器の形態,生殖細胞の形状,化学成分の変異,着生基物特異性などである。これら形質の検討においては特に下記の点に留意した。1)化学的変異群の特定:耐陰生の地衣類にも複数の化学的変異株の存在が予想されるので全種類について化学的特性を明らかにする。成分の検定には薄層クロマト法と高速液体クロマト法を併用した。2)形態的特徴の検討:地衣体や子嚢果の形態の中で,生殖器官特に子嚢上部の微細構造,粉子器と粉子の形状,共生藻の特徴は重要な分類形質と考えられるので,地衣成分の異同や変異,基物特異性などとも関連させて検討した。秋田県白神山地、長野県恵那峡一帯、兵庫県三田市周辺及び平成7年度に採集した耐陰生地衣類約200点に関して平成7年度と同様に分類学的研究を行った。研究に用いた主な分類形質は,地衣体の形成過程,子嚢果と粉子器の形態,生殖細胞の形状,化学成分の変異,着生基物特異性などで、次の点には特に留意した。岐阜県恵那峡,静岡県天城山,大分県国東半島で採集した耐陰生地衣類約200点に関して分類学的研究を行った.研究に用いた主な分類形質は,地衣体の形成過程,子嚢果と粉子器の形態,生殖細胞の形状,化学成分の変異,着生基物特異性などである.これら形質の検討においては特に次の点に留意した.1)化学的変異群の特定:耐陰生の地衣類にも複数の化学的変異株の存在が予想されるので全種類について化学的特性を明らかにする.2)形態的特徴の検討:地衣体や子嚢果の形態の中で,生殖器官特に子嚢上部の微細構造,粉子器と粉子の形状,共生藻の特徴は重要な分類形質と考えられるので,地衣成分の異同や変異,基物特異性などとも関連させて検討した。
麻酔による眠りと覚醒が心拍変動の非周期的ゆらぎに及ぼす影響の非線型的解析

本研究では、麻酔深度、眠りが心拍変動の非周期的、ゆらぎ成分にどのような影響をあたえるかを、心拍変動の非線形解析法により研究し、併せて脳波との関係を検討するものである。心拍変動は、麻酔深度を変えた各解析時点で心電図から信号を連続15分間、取り込み、Lorenzs plotsを用いた非線形的解析法と、従来のパワースペクトラムによる周波数解析法により解析を行った。Lorenzs plotsの散らばりは、長軸方向の変動(SD2)と短軸方向の変動(SD1)を解析した。麻酔深度を増すに従い、SD2、および副交感神経に由来すると言われるSD1は共に減少した。しかし、SD2の比べてSD1の低下は小さく、SD1/SD2は増大した。この時、同時に検討したパワースペクトラム分析では、LF/HFが低下した。硫酸アトロピンを投与するとSD1は低下、LF/HF増加し、これらの深麻酔下では、見られる心拍変動の特性が副交感神経由来であり、交感神経系がより著名に抑制されることが示唆された。Lorenz plotsの散らばり分布の形状は、麻酔深度が深まるにつれて、commet-shape状の分布から、cloud shape, ring shape等の形状へ変化する傾向を示した。また、プロポフォールによる麻酔下ではセボフルランに比べて、より心拍変動のゆらぎが大きい傾向が見られた。脳波解析では、セボフルラン、プロポフォールのいずれにおいても、麻酔により脳波は徐波同期化の傾向を示し、BIS値、β-ratioの低下として反映された。麻酔が、心拍変動の非周期的、ゆらぎ成分にどのような影響をあたえるかを、心拍変動の非線形解析法(自己相関関数、最大Lyapunov指数)により検討した結果、非線形性の増加を指示するデータは得られず、プロポフォールによる静脈麻酔薬、およびセボフルランによる吸入麻酔薬での麻酔が、麻酔薬により中枢神経系からの制御が変化した結果、それが自然な眠りに見られるように、心拍変動の非線形的側面をより顕在化する可能性は見出せなかった。人(12名)をプロポフォールによる静脈麻酔薬、およびセボフルランによる吸入麻酔薬で麻酔し、麻酔深度に応じた心拍変動のゆらぎ成分の変化を検討してきた。現時点で、脳波解析は、通常の脳波用皿電極を3つ前額部に装着し、脳波信号を脳波用アンプにて増幅し、カード型A/D変換器を介して512Hzでサンプリングしパーソナルコンピュータに保存すると同時に、脳波解析用ソフトにてパワースペクトラム、およびバイスペクトラムインデックスとして解析している。麻酔深度を増すに従い、副交感神経に由来すると言われるSD1は増した。この時、硫酸アトロピンを投与するとSD1は低下、LF/HF増加し、これらの深麻酔下に見られる心拍変動の特性が副交感神経由来であることが示唆された。一方、麻酔深度の減少、覚醒に従って、SD1の低下を認め、同時にLF/HFが増加した。Lorenz plotsの散らばり分布の形状は、麻酔深度が深まるにつれて、commet-shape状の分布から、cloud shape,ring shape等の形状へ変化する傾向を示した。来年度の予定として、更に、麻酔による眠りと心拍変動のカオス的な系の乱雑さ、ゆらぎを定量的に把握するため、自己相関関数、フラクタル要素解析を今後の課題として検討中である。

また、プロポフォールによる麻酔下ではセボフルランに比べて、より心拍変動のゆらぎが大きい傾向が見られた。脳波解析では、セボフルラン、プロポフォールのいずれにおいても、麻酔により脳波は徐波同期化の傾向を示し、BIS値、β-ratioの低下として反映された。麻酔が、心拍変動の非周期的、ゆらぎ成分にどのような影響をあたえるかを、心拍変動の非線形解析法(自己相関関数、最大Lyapunov指数)により検討した結果、非線形性の増加を指示するデータは得られず、プロポフォールによる静脈麻酔薬、およびセボフルランによる吸入麻酔薬での麻酔が、麻酔薬により中枢神経系からの制御が変化した結果、それが自然な眠りに見られるように、心拍変動の非線形的側面をより顕在化する可能性は見出せなかった。
白亜紀中期太平洋におけるプレート境界再配列と拡大速度から見たプレート運動の駆動力

白亜紀のプレート境界の痕跡と考えられている北海道トラフとノバ・カントントラフ・リフトシステムにおいて、海底拡大過程に起因する地形的構造の詳細な記載、磁気異常縞模様の同定、反射法地震探査記録の解釈をおこなった。その結果、北海道トラフは太平洋プレートがシャツキーライズ形成終了後の白亜紀中期に分裂した痕跡であることが判明した。一方、ノバ・カントントラフ・リフトシステムはオントンジャワ海台を形成したマントルプルームの活動が低調になった後に形成したことが明らかになった。これらの結果は、白亜紀中期の太平洋においてマントルプルーム活動度の変化がプレート境界の再配列を起こした可能性があることを示唆した。2014年11月から12にかけて本研究課題の研究対象海域の一つである西太平洋赤道周辺のNova- Cantonトラフ西端に位置するEllice海盆とStewart海盆において、海洋研究開発機構研究船「みらい」を使って反射法地震探査を実施した。両海盆はオントンジャワ海台の南東端に位置する。調査海域のすぐ南のでは、太平洋プレートが現在ソロモン諸島の下に沈み込みつつある。今年度は、得られた反射法地震探査記録の基礎的な解析を行った。データ解析の一部は、海洋研究開発機構横浜研究所において行った。断層地形の傾斜をできるだけ正確に決定するため、速度解析を通常より細かい間隔でおこなった。解析結果からは両海盆には海盆形成時にできた正断層がいくつも発見された。また、海底面付近まで達している正断層も発見された。この正断層は、太平洋プレートに沈み込みに伴う屈曲のためにできた正断層と考えられる。2016年3月には、Nova-Cantonトラフ西端付近において、研究船「かいれい」を使って地球物理学探査を実施した。この航海には指導学生を参加させた。2.北海道トラフ周辺海域での地球物理学探査2015年10月に本研究課題の研究対象海域の一つである北海道トラフにおいて、研究船「みらい」を使って地球物理学探査を実施した。海底地形の初歩的な解析から、北海道トラフの形成過程に関して、新たな知見を得た。地形的特徴からは、北海道トラフは太平洋プレートが分裂した時の痕跡であることが判明した。1.得られた結果を検証するために、再解析を行っている。その時間がかかっている。2.「みらい」の航海では、天候不順のため予定測線の全てについて観測を実施することができなかった。3.2016年度の研究船公募の公募日数が少なく制限されたため、研究航海を提案することができなかった。Nova-Cantonトラフ西端に位置するStewart海盆とEllice海盆における反射法地震探査記録の解析を進め、海盆の形成時期とそのメカニズムに関する研究を進めた。その結果、これらの海盆は北東ー南西方向の伸張により形成されたことが明らかになった。この結果は、これらの海盆が北西ー南東方向の伸張により形成されたとしたTaylor (2006)の考えとは異なるものである。そのため、Taylor (2006)で提案されているオントンジャワ海台とマニヒキ海台の分裂に関するもモデルを再考する必要性があることが判明した。また、磁気異常の解析から、両海盆に北西ー南東方向の磁気異常縞模様が存在することが示唆された。この結果は上記の反射法地震探査記録の解析結果を支持するものである。2017年1月に実施された研究航海(白鳳丸、KH-17-J01)航海において、地球物理学(海底地形、地磁気、重力)観測を実施した。研究航海には、指導している学生を派遣した。2.北海道トラフ周辺の海底地形に関する研究北海道トラフ周辺の海底地形データを海洋研究開発機構から新たに入手して解析を進めた。その結果、アビサルヒルの特徴が、北海道トラフの南北で異なることが判明した。また、北海道トラフ形成過程において、中央海嶺の伝播が大規模に起こっていたことが判明した。これらの結果は、北海道トラフは87 Ma頃に、一時的に活動したものであるとしたMammerick and Sharman (1988)の結果とは、矛盾するものである。1.海底地形データの品質チェックに時間がかかり、データ解析の予定がすこし遅れている。2.実質公募日数の減少により、2017年度の研究航海公募に研究航海を提案することができなかった。白亜紀中期の太平洋において、「マントルプルームがプレートを押す力」がプレート運動の駆動力としての役割を果たすことが可能か検証するために、当時の太平洋プレートのプレート境界の再配列と拡大速度の変化などのテクトニック事変を詳細に明らかにした。研究対象海域は、シャツキーライズの北方に存在する北海道トラフと西太平洋赤道付近のオントンジャワ海台の東方に存在するノバ・カントントラフ・リフトシステムである。これらの地形はいずれも白亜紀中期にできたものと考えられていた。北海道トラフおよび周辺海盆における海底地形の詳細な記載と磁気異常縞模様の同定をおこなった。その結果、太平洋プレートが白亜紀中期に分裂したこと、その分裂の痕跡が北海道トラフであることを発見した。この分裂は、シャツキーライズ形成終了後に起こったと考えられ、海台形成過程の終焉がこのプレート分裂を引き起こした可能性がある。ノバ・カントントラフ・リフトシステムの西部に位置するスチワート海盆に関して、反射法地震探査記録の解析と磁気異常縞模様の同定をおこなった。その結果、スチワート海盆は、隣接するオントンジャワ海台形成終了後に、誕生した海盆であることが判明した。

また、ノバ・カントントラフ・リフトシステム中部において明瞭な磁気異常縞模様が存在しないことを確認した。これらの結果は、オントンジャワ海台を形成したマントルプルームの活動が低調になった後に、ノバ・カントントラフ・リフトシステムが形成したことを示している。本研究結果は、マントルプルーム活動の変動が、プレート境界の再配列に何らかの影響を与えていることを示唆している。すなわち、白亜紀中期の太平洋において「マントルプルームがプレートを押す力」がプレート運動の駆動力としての役割を果たした可能性があると考えられる。白亜紀のプレート境界の痕跡と考えられている北海道トラフとノバ・カントントラフ・リフトシステムにおいて、海底拡大過程に起因する地形的構造の詳細な記載、磁気異常縞模様の同定、反射法地震探査記録の解釈をおこなった。その結果、北海道トラフは太平洋プレートがシャツキーライズ形成終了後の白亜紀中期に分裂した痕跡であることが判明した。一方、ノバ・カントントラフ・リフトシステムはオントンジャワ海台を形成したマントルプルームの活動が低調になった後に形成したことが明らかになった。これらの結果は、白亜紀中期の太平洋においてマントルプルーム活動度の変化がプレート境界の再配列を起こした可能性があることを示唆した。1.データ解析精度の向上を目指して、データ解析の手法を検討してる。2.国際公募を行っている海外の研究船「Falkor」を使った航海の提案を計画している。Nova-Cantonトラフについて、ハワイ大の研究者と共同研究の可能性を検討している。2017年以降に計画されているドイツの「Sonne」号による航海における共同研究についても相談している。1.データ解析効率を向上させるために、コンピュータ環境の改善を行う。2.効率的なデータ解析を行うために、使用するソフトウェアを変更する。3.新たにデータを取得するために、海外の研究者と共同研究の可能性を相談する。海洋底地球科学コンピュータ環境整備の一部を次年度にしたため。コンピュータ周辺機器(ハードディスク装置などの記憶装置など)を購入する。
途上国におけるランダム化実験による環境公共財の私的供給の研究

平成30年度はベトナム・ハノイ市で行ったランダム化フィールド実験の結果を説明する応用ミクロ経済学理論の開発に取り組んだ。Fehr and Schmidt (1999)の不平等回避選好の理論モデルを拡張し、公共財を導入した。また、現実社会における公共財の私的供給を表現できるように、私的財と公共財の間の限界代替率が可変となることを許容するモデルを開発した。このモデルを用いることによって、実験の結果である、不平等回避的な個人には社会的比較の情報提供が資源ごみ分別行動を促す効果を持つが、そうでない個人には効果を持たないことを説明できた。また、先行研究での実験結果である(例えば、Croson and Shang, 2013)、社会的比較の情報が極端であると公共財の私的供給を促す効果がなくなるという結果を説明することもできた。この結果を論文化して、国際的な学術誌へ投稿した。加えて、引き続き、ランダム化フィールド実験自体の論文の修正作業を行った。平成29年度はベトナム・ハノイ市で行ったランダム化フィールド実験のデータを分析した。この実験では周囲の家計の行動の平均についての情報がインフォーマル・セクターへの資源ごみ供給行動を増加させるかを検証した。このような他者の行動の情報提供は社会的比較(social comparison)と呼ばれる(Frey and Meier, 2004)。この情報提供がごみ分別という環境公共財の私的供給行動を促すかを検証した。データ分析の結果、社会的比較の効果が不平等回避選好という社会的選好の有無によって対称的となることが明らかとなった。すなわち、不平等回避的な人が社会的比較のメッセージを受け取るとより環境に配慮した利他的行動をとるようになる。さらに、上述のランダム化実験による実証研究結果を応用ミクロ経済学理論として説明することを試みた。Fehr and Schmidt (1999)の不平等回避選好の理論モデルを拡張し、公共財を導入し、私的財と公共財の間の限界代替率が可変となることを許容するモデルを開発した。このモデルを応用することで、社会的選好を持つ個人の環境配慮行動や公共財の私的供給行動を説明することが可能になると考えている。実証研究と理論研究の双方が順調に進捗した。また、実証研究の論文作成も順調に進捗し、海外の学会・ワークショップでの口頭発表を行った。以上より、予定通りに進展していると考える。ランダム化フィールド実験による社会的比較の実証研究論文の修正を行い、国際的な学術誌へ投稿する。また、公共財の私的供給、社会的比較と社会的選好(特に、不平等回避選好)に関する理論研究を進め、ベースとなるモデルについて論文化し、国際的な学術誌へ投稿する。順調に論文を作成したものの、英文校正を委託して雑誌へ投稿するというプロセスまで進むことができなかった。結果として、英文校正費用などの繰り越しが生じた。当初の目的で次年度に使用する計画である。
視覚神経系の時空間応答特性に学んだ小型・リアルタイム手話認識システム

本研究では,手話やジェスチャー等の動き情報の識別を,リアルタイムで行える小型・低消費電力なシステムの開発を行う.具体的には,脳の視覚野の神経回路モデルを電子回路化することにより,効率的な時空間視覚特徴抽出を実現し,スパイキング・ニューラルネットワーク(神経の時間特性も模擬したニューラルネットワーク)を電子回路化することにより,時空間特徴のリアルタイムでの識別を実現する.本研究では,手話やジェスチャー等の動き情報の識別を,リアルタイムで行える小型・低消費電力なシステムの開発を行う.具体的には,脳の視覚野の神経回路モデルを電子回路化することにより,効率的な時空間視覚特徴抽出を実現し,スパイキング・ニューラルネットワーク(神経の時間特性も模擬したニューラルネットワーク)を電子回路化することにより,時空間特徴のリアルタイムでの識別を実現する.
スピングラスにおけるミクロカノニカル分布とカノニカル分布の等価性・非等価性

原子のようなミクロな構成要素が多数集まったときの系の挙動を明らかにするのが統計力学である。統計力学のミクロカノニカル分布とカノニカル分布は物理量の計算において多くの場合同じ結論に導くが,長距離相互作用系などのような特異な性質を持つ場合には異なる結果になることも知られている。本研究では,長距離相互作用とランダムさの競合する系における分布の等価性や平均場理論の厳密性などの条件を解析的に明らかにした。カノニカル分布とミクロカノニカル分布の等価性あるいは非等価性の成立条件を調べた。可解模型としての非線形相互作用を持つ球形スピングラスを取り上げ,その厳密解を通して非等価性が成立するための条件を明らかにした。この模型はレプリカ法を使わずに厳密解が求められることを示した。これは,レプリカ法の使用に伴う各種の数学的な問題点を回避できる非常に大きな利点である。相互作用の分布関数が必ずしも対象でない場合を取り上げ,パラメーターの値によって常磁性相,強磁性相,スピングラス相が存在することを示した。非線形性が強いと,これらの相の間の相転移が1次転移になることを示した。1次転移が起きる場合には,カノニカル分布では転移温度が唯一に定まるのに対して,ミクロカノニカル分布は負の比熱の存在を反映して転移温度が一定値には指定できない。これが,非線形球形スピングラス模型におけるアンサンブルの非等価性の表出であることが明らかになった。さらに,長距離相互作用の存在がアンサンブルの非等価性に決定的に重要な役割を果たしていることを踏まえ,べき減衰する長距離相互作用系と完全に無限の相互作用レンジを持つ系の自由エネルギーが熱力学的極限で一致するための条件を,ランダム磁場ある場合について解析した。その結果,ランダム磁場がないときと全く同様の条件が減衰のべき指数について成立していれば,熱力学的極限で1自由度あたりの自由エネルギーが一致することを示すことが出来た。長距離相互作用の存在は,アンサンブルの等価性・非等価性の決定に極めて重要な役割を果たしている。今年度の研究では,相互作用が距離の関数としてべきで減衰する場合の古典的なスピン模型と,完全に無限の相互作用レンジを持つ系の自由エネルギーが熱力学的極限で一致するための条件に関して,前年度の成果を踏まえてさらに理論の精密化をはかった。特に,ランダムな磁場が各サイトにかかっている場合に,長距離相互作用系と無限レンジ系の熱力学的な自由エネルギーが同じ値を取るための条件を,より緩やかなものに緩和するため,問題の数学的構造の詳細な検討を進めた。ランダム磁場については,伝統的な手段であるレプリカ法を使用せず,大数の法則(ないし自己平均性)を使って扱い,レプリカ数を0に持って行く極限で生じる曖昧さを回避した。その結果,相互作用のべき減衰の指数が空間次元より小さいか等しいときに、カノニカル分布における無限レンジ系の自由エネルギーとべき減衰系の自由エネルギーが完全に一致することが証明された。これは,ランダムさのある長距離相互作用系の自由エネルギーに関する初めての厳密な結果である。前年度までは,相転移の次数やパラメータの範囲に制約が着いた形での定理しか導けなかったが,今年度の研究によりこれらの制約条件をほとんどすべて外しても同じ結果が成立することが明らかになった。量子系その他,より広範な対象において同様の結果が成立するかどうかが今後の課題となる。まずランダムさがない系について,短距離相互作用をしている場合にアンサンブルの等価性が成立するメカニズムを厳密解を通して調べた。2次元および3次元の球形模型を多体相互作用に拡張すると,条件によっては相転移が1次になることが知られている。個の問題についてはカノニカル分布による解析しか存在しなかったが,新たにミクロカノニカル分布で解析を行った。その結果,平均場的な振る舞いが見られるパラメーター領域が存在し,そこでは一見アンサンブルが非等価に振る舞うように見えることが明らかになった。しかしながら,空間的な相分離のメカニズムを導入すると,ミクロカノニカル分布の結果がカノニカル分布の結果に帰着できることが示された。こうして,相分離およびそれに伴うマックスウェルの構成を適用することによってアンサンブルの等価性が回復するという,一般的定性的な描像が具体的かつ厳密な計算によって例示された。つぎに,ランダムさの影響を調べるために相互作用は完全に強磁性だが,外部磁場の強さと符号がランダムである模型を厳密に解析した。その結果,ランダムさのないBEG模型と定性的に類似した相図が得られること,その結果,1次相転移点付近でアンサンブルの非等価性が出現することが明らかになった。これは,ランダムさを含む系でアンサンブルの非等価性が示された最初の例である。こうして,ランダムさはアンサンブルの非等価性の出現にとってかならずしも大きな影響を与えないことが示唆された。長距離相互作用の存在は,アンサンブルの等価性・非等価性の決定に重要な役割を果たしている。

今年度は,昨年度までの結果を踏まえて,べき乗で減衰する長距離相互作用のある古典スピン系の自由エネルギーが,平均場理論に対応する無限レンジ模型の自由エネルギーと同じであるという従来の結果がランダム磁場がある場合も成立する条件を詳細に調べ,最終的な解答を導出した。この目的を達成するため,カノニカル分布の範囲内で,弱いべき減衰をする相互作用を持つ古典スピン系の自由エネルギーを,ランダム磁場の元で厳密に評価した。ランダム磁場がない場合について確立されていた手法や結果を拡張し,ランダムさが磁場という形で入っていても本質的に同様の結果が成立することを最終的に証明したのは極めて非自明な成果である。相転移の次数についての制約も大きく緩和することが出来た。磁化が一定の値を取る保存系と,任意の値をとれる非保存系の両方について厳密な議論を構成し,後者では極めて一般的に平均場理論(無限レンジ模型)の自由エネルギーと長距離相互作用系の自由エネルギーが一致することを明らかにした。前者(保存系)では,磁化の値の範囲に応じて平均場理論の自由エネルギーと長距離相互作用系の自由エネルギーが一致する場合と一致しない場合の両方が存在することを明らかにした。これらは,ランダムさがない一様系での結果が,サイトごとに個性を持つランダム磁場系に拡張した非自明な研究成果である。統計力学非線形相互作用を持つ球形スピングラス模型については,当初の目的を明確に達成し,論文として発表できた。ランダム磁場のかかった古典長距離相互作用系については,ほぼ問題を解決した。まずランダムさがないスピン系について,アンサンブルの等価性が成立するメカニズムを具体例で検証するという目標は達成された。ランダムさを含む系についても研究が進行中であり,順調に進展していると評価できる。長距離相互作用系における各種の模型やアンサンブルの等価性を,ランダムさの効果との兼ね合いの観点からさらに研究していく。なお,得られたデータの検証をより精密に行ってから国際会議等で発表することとしたため,旅費を次年度に使用する部分が生じた。ランダム磁場の古典系ではほぼ問題が解決したので,量子系やスピングラス系において類似の結果が成立するかが今後の焦点となる。ランダムさを含む系について,適切な具体例を探して厳密解を構成し,アンサンブルの非等価性が成立するか否か,成立する場合にはどのような条件が必要あるいは十分条件について研究を進めていく。ランダム磁場の場合については知見が得られたので,スピングラスの場合どうなるかを調べる。方向性は確立している。これまでの研究成果を国際会議,国内学会等で発表するため旅費を計上する。当初目的としたランダム磁場のある古典系における証明に予想より時間がかかり,最終的な成果をまとめるまでにさらに数ヶ月を要することになったため。最終成果を論文として発表するための掲載料,成果発表のための国内および外国出張旅費として使用する予定である。平成23年度は具体例の検証の段階であったため,国内外での会議における成果発表は24年度に積極的に行うこととして23年度は研究自体に集中した。このため23年度は執行額に残高が生じた。24年度は研究発表のための会議出席等に旅費を計上する。さらに,計算を進めてデータを整理するためにPCを購入する。
クリプティックな二成分制御系ヒスチジンキナーゼを介したシグナル伝達ネットワーク

二成分制御系はヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターから成るリン酸基転移を伴うシグナル伝達系の一種であり,細菌が外部環境を認識して遺伝子発現を制御する上で主要な役割を担う。コレラ菌のキチン応答性ヒスチジンキナーゼであるChiSを介したシグナル伝達は,従来までのドグマから逸脱している。ChiSはレスポンスレギュレーターではなく非二成分制御系の転写制御因子TfoSを介して働いており,その過程でヒスチジンキナーゼ間で保存されたリン酸基転移に関わるアミノ酸残基を必要としない。また,ChiSのシグナル伝達は,糖の取り込みに関わるリン酸基転移系PTSを介して細胞内からも調節される。本研究は,ChiSを介した非典型なシグナルネットワークの形成機構を解明するために行い,特に,PTSのChiSに対する干渉機構について遺伝学的に解析した。その結果,1)脱リン酸化型のPTS酵素EIIAGlcがChiSのシグナル伝達を阻害すること,2)EIIAGlcによる阻害は,細胞内cAMPレベルの低下によって引き起こされる古典的なカタボライト抑制とは別の機構によって行われることが示唆された。また,研究に使用したコレラ菌株V060002の完全長ゲノム配列を決定したところ,2本の染色体の間で相同組換えが起こり,1本の染色体が形成されていることが判明した。このことから,コレラ菌の染色体数は必ずしも2本と決まっておらず,変動している可能性が示唆された。二成分制御系はヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターから成るリン酸基転移型のシグナル伝達系の一つであり,細菌が外部環境を認識して遺伝子発現を制御する上で主要な役割を担う。コレラ菌のキチン応答性ヒスチジンキナーゼであるChiSを介したシグナル伝達は,従来までのドグマから大きく逸脱している。ChiSを起点とするシグナル伝達は、非二成分制御系の転写制御因子TfoSに依存する経路とTfoSに依存しない経路の2つに分岐しており、両経路の活性化にはChiSのリン酸基転移に関わるアミノ酸残基を必要としない。さらにこのシグナル伝達は,細胞外からのキチン刺激だけでなく,糖の取り込みに関わるリン酸基転移系PTSを介して細胞内からも調節される。本年度はPTS蛋白質EIIAglcによるChiSシグナル伝達系の阻害機構について以下の解析を行った。1)PTS糖の取り込みがシグナル伝達に及ぼす影響:グルコースやGlcNAcなどのPTS糖を加えた場合、EIIAglcを介してシグナル伝達が阻害された。2)EIIAglcのリン酸化状態がシグナル伝達に及ぼす影響:PTS糖の添加はEIIAglcの脱リン酸化を促進した。また、EIIAglcのリン酸化能を欠く変異体では、PTS糖の有無に関わらずシグナル伝達が阻害された。3)脱リン酸化EIIAglcによるシグナル伝達阻害と細胞内cAMPレベルの関連性:カタボライト抑制は,EIIAglcが脱リン酸化状態になり,細胞内cAMPの産生量が低下するために起こる。この状態で過剰量のcAMPを補給しても、シグナル伝達は阻害されたままであった。以上の知見から、PTS糖によって脱リン酸化されたEIIAglcは、既知のカタボライト抑制とは別の機構によってChiSのシグナル伝達を阻害するものと考えられる。本計画は平成30年度に実施予定であったが、予想外に進展したため本年度に行った。EIIAglcとChiSの相互作用に関しては示せなかったものの、遺伝学的な解析から両者がリンクしている証拠を得ることができたため、学会で発表するとともに、専門誌に投稿するまでには至った。以上の理由から、「おおむね順調に進展している」と評価した。二成分制御系はヒスチジンキナーゼとレスポンスレギュレーターから成るリン酸基転移型のシグナル伝達系の一つであり、細菌が外部環境を認識して遺伝子発現を制御する上で主要な役割を担う。ChiSを起点とするシグナル伝達は、非二成分制御系の転写制御因子TfoSに依存する経路とTfoSに依存しない経路の2つに分岐してり、両経路の活性化にはChiSのリン酸基転移に関わるアミノ酸残基を必要としない。さらにこのシグナル伝達は、細胞外からのキチン刺激だけでなく,糖の取り込みに関わるリン酸基転移系PTSを介して細胞内からも調節される。本年度はPTS系の蛋白質EIIAglcによるChiSシグナル伝達系の阻害現象について論文発表を行った。また、ChiSとTfoSを精製するために、種々の発現ベクターおよび大腸菌株を用いて蛋白質の大量発現系を構築しようと試みたが、いずれの蛋白質も精製できるほど十分に発現しないうえに、可溶化もしなかった。今後はChiSとTfoSを精製するためのソースをいかに準備するかが課題である。本年度はEIIAglcによるChiSシグナル伝達系の阻害現象について論文発表を行うことができたものの、ChiSとTfoS(およびChiSとEIIAglc)の相互作用解析についてはほとんど進展しなかったため。

ChiSはレスポンスレギュレーターではなく非二成分制御系の転写制御因子TfoSを介して働いており,その過程でヒスチジンキナーゼ間で保存されたリン酸基転移に関わるアミノ酸残基を必要としない。また,ChiSのシグナル伝達は,糖の取り込みに関わるリン酸基転移系PTSを介して細胞内からも調節される。本研究は,ChiSを介した非典型なシグナルネットワークの形成機構を解明するために行い,特に,PTSのChiSに対する干渉機構について遺伝学的に解析した。その結果,1)脱リン酸化型のPTS酵素EIIAGlcがChiSのシグナル伝達を阻害すること,2)EIIAGlcによる阻害は,細胞内cAMPレベルの低下によって引き起こされる古典的なカタボライト抑制とは別の機構によって行われることが示唆された。また,研究に使用したコレラ菌株V060002の完全長ゲノム配列を決定したところ,2本の染色体の間で相同組換えが起こり,1本の染色体が形成されていることが判明した。このことから,コレラ菌の染色体数は必ずしも2本と決まっておらず,変動している可能性が示唆された。平成29年度はChiSとEIIAglcもしくはTfoSとの相互作用解析に焦点を絞る。1)ChiSの精製と抗ChiS抗体の作製:当初はChiSにペプチドタグを融合して蛋白質を検出していたが、融合蛋白質にすると活性が低下することが判明した。ネイティブな蛋白質を検出するために、大腸菌で大量発現させたChiSを膜画分から精製後、抗体を作製する。2)ChiSとEIIAglcもしくはTfoSとの相互作用:ネイティブなChiSとペプチドタグで標識したEIIAglcを大腸菌で発現させた後、ケミカルクロスリンクを行う。次に、膜画分を抽出し、抗ChiS抗体を用いた免疫沈降法によりChiSとEIIAglcの複合体を検出する。ChiSとTfoSの相互作用についても同様の解析を行う。平成30年度はChiSの精製と蛋白質間の相互作用解析に焦点を絞る。1)ChiSの精製と抗ChiS抗体の作製:無細胞蛋白質合成系を用いてChiSを精製後、精製蛋白質に対する抗体を作製する。2)ChiSとEIIAglcもしくはTfoSとの相互作用:ChiSとペプチドタグで標識したEIIAglcを大腸菌で発現させた後、ケミカルクロスリンクを行う。1本の染色体を持つコレラ菌株V060002の完全長ゲノム配列をGenBankに登録した。年度末納品等にかかる支払いが平成29年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成28年度分についてはほぼ使用済みである。(理由)年度末納品等にかかる支払いが平成30年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成29年度分についてはほぼ使用済みである。(使用計画)上記のとおり。上記のとおり。
連続プロセスの制御に関する問題点の抽出と解決手法の開発

今年度の研究は、まず最初にいくつかの代表的な化学工場の協力をもとに得られた実際のデータを解析することから始めた。これまでの研究で、プロセスの動特性の同定において動特性を正確に把握するための実験計画の方法が不十分であること、プロセスの制御において制御を行う状況が必ずしも動特性の同定を行った状況と一致しないことが問題点として挙げられることが分かっていたが、これらの確認をするとともに、現状をかなり正確に把握することができた。また、実際の工程に携わる運転員のインタビューや実際の工程の調査をデータの解析と並行して行うことにより、プロセスの動特性の同定において無視できない測定誤差が存在する場合があることがわかり、これによって従来の方法をそのまま適用してしまうとプロセスの動特性の把握が正確に行うことができないことが分かった。プロセスの動特性を正確に把握するための実験計画については、工程実験を行うにあたっての実験計画の方法を提案しその結果を「連続プロセスのシステム同定のための実験計画について」という表題で論文にまとめた。フロセスの制御において制御を行う動特性の同定を行った状況と一致しない問題に関しては、工程平均の変化に着目し、工程平均を変化させる外乱が存在する場合の制御方法を開発した。現在は、この制御方法の効果の理論的な評価を行っている。無視できない測定誤差が存在する場合の動特性の把握に関する問題に関しては、測定誤差がシステム同定の結果にどのように影響するのかを解析した。