hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有用な生物活性を有するC型レクチンドメイン含有蛋白質コード遺伝子の網羅的解析

また、A鎖全長cDNAを制限酵素Bss HIIにより切断し、IX/X-bp A鎖のN末端側約1/3を含むA-5'cDNAとIX/X-bp A鎖のC末端側約2/3を含むA-3'cDNAを調製し、これらもDIGラベルした。上記ハブ・ゲノムライブラリーについて、DIGラベルしたA鎖全長プローブ等を用いてスクリーニングした結果、IX/X-bp A鎖遺伝子を含むクローンを単離することができたので、現在その塩基配列を解析中である。ヘビ毒に含まれる様々な生物活性を有する種々のC型レクチン様ドメイン含有蛋白質のゲノム構造を解析する試みの第一歩として、まずハブ・ゲノムライブラリーを作製し、このライブラリーより血液凝固IX因子/X因子結合蛋白質(IX/X-bp)(A・B2つのC型レクチン様ドメインが一つのS-S結合で繋がったヘテロダイマー)のA鎖遺伝子を単離し、塩基配列を解析した。その結果、このC型レクチン様ドメイン一個からなる蛋白質コード遺伝子には、他のC型レクチン(様ドメイン遺伝子には無い特徴的なイントロンの存在が明らかになった。すなわち、ハブ血液から細胞分画により白血球を分離し、定法に従ってゲノムDNAを抽出した。得られたゲノムDNAを制限酵素Sau 3A1で部分切断し、アガロース電気泳動により断片の大きさを確認後、制限酵素Bam H1で切断したベクターLambdaEMBL3にライゲーションしたこれをパッケージングして、1.6x10^5個の独立したクローンを含むハブ・ゲノムライブラリーを作製した。ハブ毒腺cDNAライブラリーより単離したIX/X-bp A鎖cDNAを含む大腸菌クローンを培養し、プラスミドを調製した。これから、インサートDNAを制限酵素Sal I及びNot Iにる消化により切り出してA鎖全長cDNAとし、これをDIGラベルすることにより、A鎖全長プローブを作製した。また、A鎖全長cDNAを制限酵素Bss HIIにより切断し、IX/X-bp A鎖の末端側約1/3を含むA-5'cDNAと、IX/X-bp A鎖のC末端側約2/3を含むA-3'cDNAを調製しこれらもDIGラベルした。上記ハブ・ゲノムライブラリーについて、DIGラベルしたA鎖全長プローブ等を用いてスクリーニングし、IX/X-bp A鎖遺伝子を含むクローンを単離し、その塩基配列を解析した。その結果IX/X-bp A鎖遺伝子はアシアロ糖蛋白質受容体などの遺伝子とよく似たエキソン・イントロン構造を有していたが、中心付近に他のC型レクチン遺伝子にはみられないイントロンが挿入されており、IX/X-bpに特徴的なドメイン・スワッピングとの関連が示唆された。
時間の経済分析

本研究では、昨今のわが国において継続的に問題となっている長時間労働に焦点をあて、日本人の時間配分に関する定量的な分析を行い、現代の日本の労働者が抱える問題を特に労働時間の観点から明らかにした。具体的には、時間外規制の撤廃(ホワイトカラー・エグゼンプションの導入)が労働時間に及ぼす影響、(3)就業の深夜化の検証等、日本人の長時間労働の規定要因を多角的に検証した。本研究は、昨今、日本で問題となっている長時間労働に焦点をあて、日本人の時間配分に関する定量的な分析を行い、現代の日本の労働者が抱える問題を特に労働時間の観点から明らかにすることによって、日本が持続可能な成長を遂げるための望ましい政策含意を導出することを目的としている。初年度に当たる22年度は、「労働力調査」(総務省統計局)の個票データ(19862007年)を用いて、2000年代初頭に不況下にもかかわらず日本人の労働時間が増加したことを明らかにするとともに、その要因の特定化を試みた。2000年代初頭は長時間労働や過労問題が社会問題化した時期であり、本研究では長時間労働問題やワークライフバランス政策への含意を導出するうえでの判断材料となる基礎的・定量的な事実を提供するものである。さらに、日本人の労働時間が欧米に比べて相対的に長い理由を解明するために、職場の評価制度や管理方法、周りの環境等に個々人の労働供給行動がどの程度影響を受けるかを、独自のアンケート調査を実施し、分析を行った。その結果、労働時間は職場環境など外的な要因によって大きく左右されること、具体的には周りの同僚が余暇を楽しむ環境に置かれた人は、その本人も労働供給を有意に減少させ、余暇を増加させるというピア効果が観察されることを指摘した。この結果は、日本人の長時間労働の原因の一つに職場環境という外的要因が深く影響していることを示唆するものである。研究2年目に当たる23年度は、『社会生活基本調査』(厚生労働省)の個票データを用いて、日本人の深夜就業の実態を把握し、深夜化が進行した要因の特定化を行った。分析の結果、1990年代から2000年代にかけての日本では、日中に働く人の割合が低下する一方で、深夜や早朝の時間帯に働く人の割合が趨勢的に増加していることを指摘した。また、この傾向は、特に非正規雇用者に顕著に観察されることがわかった。たとえば、非正規履用者の平日午前11時の就業率は1996年の69.1%から2006年には63.5%へと5.6%低下した一方、平日深夜0時の就業率は1996年の4.1%から2006年には8.4%へと、倍以上増加していることが観察された。さらに、非正規雇用者の場合、景気変動等に伴う労働時間の変化を調整した場合でも、深夜や早朝の就業率の上昇は変わらず観察されることも示された。こうした現象が生じた要因については、正規雇用者の平日の労働時間の長時間化による帰宅時闇の遅れが深夜の財・サービス需要を喚起し、非正規雇用の深夜就業が増加した可能性があることを提示した。これまでの労働時間に閾する先行研究は時間数に着目したものが大勢であった。本研究は、どの時間帯にどのような労働者が働いており、また昨今においていかなる変化が観察されるかといった、これまでほとんど着目されてこなかった角度からの分析を行うことにより、長時間労働問題やワークライフバランス政策への含意を導出するうえでの判断材料となる基礎的・定量的な事実を提供するものである。最終年度に当たる平成24年度は、引き続き日本人の労働時間およびその他の時間配分がどのような要因にとって規定されているかというテーマを中心に、日本人の働き方に関する研究を多角的に実施した。第一に、他の先進諸国に比べなぜわが国の労働時間が長いかを労働需要側の見地から検証する分析を行った。わが国は、景気変動に対して他国よりも労働時間の調整が早いとされてきたが、いざというときに労働時間で調整を可能とするためには、平時において従業員に長めの残業をさせておく必要がある(いわゆる「残業の糊代説」)。本研究で、こうした糊代説が長時間労働をもたらしている可能性を検証した結果、過去に雇用を保護する度合いが高かった企業ほど、平時における従業員の労働時間が統計的に見て有意に長くなるとの結果を得た。つまり、日本人の労働時間の長さには、一定の経済合理性が存在することが示唆された。もっとも、一定の合理性があるとはいえ、労働時間が極端に長くなる場合には健康を損ねる可能性もある。そうした観点から、時間外規制の除外が労働時間にもたらす影響について再考したのが第二の研究である。この研究では、時間外規制の適用除外が人々の労働時間の選択に及ぼす影響を分析した。

分析の結果、時間外規制が適用除外されている労働者と規制が適用されている労働者は、好況時においては時間当たり賃金・労働時間共に差がないものの、深刻な不況に陥ったリーマンショック以降のデータに限定した場合には、時間外規制が適用除外されている労働者のほうが、有意に労働時間が長くなるという結果を得た。これらの結果は、時間外規制の影響を定量的に検証する場合には、景気循環の影響も加味する必要があることを意味している。第三の分析として、より長期の視点にたち、日本人の余暇時間がこの1920年以降どのように推移してきたかという研究を実施した。研究は現時点で、当初の計画通り順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。現時点の研究の進捗は予定通り順調であり、研究計画の変更等は特に必要ないと考えている。最終年度に当たる24年度には、研究のさらなる蓄積を目指すとともに、これまで実施した研究成果を包括的にまとめる作業を行う予定である。
木トランスデューサに基づく実用的な構造化文書変換の効率化と高信頼化

本研究課題の目標は,木トランスデューサ(TT)の理論をXML文書などの構造化文書の変換に応用し,TT理論の実用的側面を検証することである.TT理論は形式言語理論の研究者らが中心となり数学的興味から研究が進められてきたため,その実用性は疑問視されていたが,本研究の成果により構造化文書などの木構造データやその一般化であるグラフ構造データの変換プログラムの効率化や高信頼化に十分有用であることが確認できた.本研究課題の目標は,木トランスデューサ(TT)の理論をXML文書などの構造化文書の変換に応用し,TT理論の実用的側面を検証することである.TT理論は形式言語理論の研究者らが中心となり数学的興味から研究が進められてきたため,その実用性は疑問視されていたが,本研究の成果により構造化文書などの木構造データやその一般化であるグラフ構造データの変換プログラムの効率化や高信頼化に十分有用であることが確認できた.本研究課題は,木トランスデューサ(TT)の理論をXML文書などの構造化文書の変換に応用することを目標としている.しかし,XMLではノード間に参照関係を与えることも認めているため,循環構造や共有構造を定義することができ,TT理論の対象である木構造データよりも一般的なグラフ構造を扱う必要がある.特に循環構造をもつグラフ構造データを処理する場合,停止しない計算が簡単に記述できないように制御する必要がある.これは本研究課題が掲げる高信頼化を達成する上で解決すべき問題である.平成22年度では,TDTTやMTTなどのTTにおいて基本的な概念となっている構造的再帰形式に着目した.構造的再帰形式は,再帰呼び出しのたびに必ず構造を消費するような形で計算が進められるため,グラフ構造データに対しても必ず停止する計算のみを表現することが可能になる.この結果自体は,既に提案されているグラフ構造変換言語UnCALにおいて実現されているものであるが,この言語モデルとTDTTには密接な関連があるため,TT理論を応用できるのではないかと考え,UnQLプログラムの検証に取り組んだ.ここでいう検証とは,「入力仕様を満たす入力に対する出力が必ず出力仕様を満たす」というTT理論で確立されている概念のことである.これをUnQLに応用することで,プログラムの高信頼化が実現される.今年度ではTDTTでの検証のような決定可能な手続きは発見できなかったが,その部分的な結果として「入力仕様を満たす入力に対する出力集合の見積もり」に成功した.これは,ビュー更新(双方向変換)とよばれる出力の変更を入力に反映する仕組みに直接応用可能である.この他,XMLの問合せ言語であるXQueryに対する効率化についても研究を行った.本研究課題は,木トランスデューサ(TT)の理論をXML文書などの構造化文書の変換に応用することを目標としている.しかし,XMLではノード間に参照関係を与えることも認めているため,循環構造や共有構造を定義することができ,TTの理論の対象である木構造データよりも一般的なグラフ構造を扱う必要がある.特に循環構造をもつグラフ構造データを処理する場合,停止しない計算が簡単に記述できないように制御する必要がある.これは本研究課題が掲げる高信頼化を達成する上で解決すべき問題である.平成23年度においては,昨年度に取り組んだグラフ構造データの変換言語であるUnCALに対し,高信頼化に関する研究を行った.具体的には,入力となるグラフ構造データの集合とUnCALプログラムに対して,与えられたグラフ構造データが出力しうるかどうかを判定する問題に取り組んだ.入力の集合はスキーマとよばれる満たすべき仕様として与えられており,無限個の要素を含むことも考えられるため,一般にこの判定を行うことは困難である.そこで,スキーマの記述能力をうまく制限することでこの判定問題を有限の計算で解くことができることに着目し,グラフ構造データ間の模倣関係に基づくスキーマを提案し,この問題を解くことに成功した.この成果は双方向変換とよばれるデータベースの更新を容易にする枠組みと密接に関連しており,今後の実用性の検証が期待される.また,このグラフ構造データに対するスキーマのアイデアは,TTの理論におけるスキーマに相当する木オートマトンの概念からヒントを得たものであるが,具体的な対応関係は明らかになっておらず,その解明は今後の課題の一つである.この他,TTの理論によるXML変換の検証と似た手法によるグラフ構造データ変換の検証やその応用にも取り組んでいる.本研究課題は,木トランスデューサの理論をXML文書などの構造化文書の変換に応用することを目標としている.従来の研究では,構造化文書変換プログラムを木トランスデューサとよばれる計算モデルで表現することにより,そのプログラムに対する最適化(効率化)・検証(高信頼化)などの分野において多くの成果が得られていたが,実際の構造化文書変換プログラムは木トランスデューサのように理論的に洗練された形式とは大きな隔たりがあるため,実用的ではないと批判されていた.本研究課題は,この理論と実用の隔たりを埋めることが目的であった.最終年度である平成24年度においては,最も広く使われてる構造化文書変換言語の一つであるXQuery言語のプログラムに対して,木トランスデューサへ変換するアルゴリズムについて研究を進めた.これにより,XQuery言語で記述されたプログラムに対する最適化や検証する枠組みが自動的に得られることが保証される.ただし,最適化や検証の対象となっていた木トランスデューサの表現力の限界により,XQuery言語のプログラム全体をカバーすることはできなかったが,XPathとよばれるXQueryプログラム記述の核となる機構については広く対応しており,十分実用的であることを確認した.

また,木トランスデューサ理論における最近の成果として,変換プログラムの出力を圧縮する方法が提案されており,これについても本研究で確立した手法が直接応用可能であることが期待される.さらに,平成24年度では,再帰的な木構造変換である木トランスデューサの拡張にあたるグラフ変換理論の応用についても研究を進めている.グラフ変換プログラムに対しても,構造化文書変換と同様に最適化と検証の両面に取り組み,この成果はモデル変換などのソフトウェア開発技術への応用も可能である.平成23年度までの成果として,本研究課題の中心である木トランスデューサよりも強力なグラフ構造データ変換に対する高信頼化を実現している.これは当初の計画以上の成果ではあるが,制限された木トランスデューサに対する検証についてはまだ高速化や実用化についての課題が残っているため,評価区分を(3)とした.24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となる平成24年度については,グラフ構造データの変換への成果に対する知見に基づき,木トランスデューサの理論の実用化に取り組む.具体的には,XQueryやXSLTなどの実用的な構造化文書変換言語に対して,高信頼化や効率化を図る.24年度が最終年度であるため、記入しない。
熊本地震が産業集積に与えた影響と復興に向けた新たな存立基盤の形成に関する研究

本研究では、熊本地震が自動車産業集積やサプライチェーンに与えた影響と、復旧・復興に向けた課題について明らかにするとともに、グローバル規模でのサプライチェーンの変化を踏まえた戦略転換を求められる産業集積が、新たな存立基盤を形成するために求められる課題について明らかにすることを目的としている。本年度については、前年度に引き続き、ホンダ熊本、アイシン九州や地場サプライヤー等の被災地における関連事業者の実態調査を行う一方で、被災事業者の復興支援に当たったトヨタやアイシン精機等に関する実態調査を実施した。これによって被災事業者と支援者双方の視点から、生産復旧の取り組みを把握することが可能となり、多面的かつ実証的な分析の視座を得ることができた。あわせて、被災時における被災企業と支援企業双方の経営トップの協力を得ることで、生産現場での取り組みに加えて、経営トップ層の意思決定についての考察についても、一定程度、分析することができた。これらを踏まえ、本年度は西岡・目代・野村(2018)を公刊、これまでの調査結果の中間取りまとめを行った。本書では、アイシン九州の生産復旧、ホンダ熊本の生産復旧プロセスの分析に加えて、トヨタの被災企業の支援チームの活動についても分析するとともに、熊本地震における被災企業の経験から明らかとなった教訓と課題について提示した。あわせて西岡(2019)では、地場中小サプライヤーの生産復旧の分析を行い、サプライチェーン全体の復旧能力は向上しているものの、中小サプライヤー単体で見た場合には大手企業とは異なる視点でのリスクマネジメントの必要性があることを明らかにした。本研究では、熊本地震が自動車産業集積やサプライチェーンに与えた影響と復興に向けた課題を明らかにすることを目的に調査、研究している。調査・研究に関しては、関連資料の収集、被災企業、支援企業や関係自治体等へのインタビュー調査等を主な手法としているが、本年度については、中間的取りまとめとした書籍の公刊も果たしたことから、当初の目的通り調査・研究を進めることができたものと思料している。平成31年度は、昨年度に引き続き、被災企業の実態調査を進めるとともに、最終的な取りまとめに向けて、グルーバル規模での産業集積の存立基盤についても明らかにするため、過年度実施できなかった海外調査を予定している。本研究は、熊本地震が自動車産業集積やサプライチェーンに与えた影響と、復旧・復興に向けた課題について明らかにするとともに、グローバル規模でのサプライチェーンの変化を踏まえた戦略転換を求められる産業集積が、新たな存立基盤を形成するために求められる課題について明らかにすることを目的としている。本年度は、主に被災地における関連事業者の実態調査を行った。調査対象は完成車(二輪)メーカーであるホンダ熊本製作所(ホンダ熊本)、地場最大の生産規模を誇るサプライヤーであるアイシン九州、そしてこれらの関連サプライヤーである。ホンダ熊本とアイシン九州とも、熊本地震により大きな被害を受け、4カ月にわたり操業停止を余儀なくされたが、復旧プロセスは大きく異なる。前者が代替生産を行うことなく被災工場のみで生産復旧を追求したのに対し、後者は自社の設備と人員を九州内外に移設して代替生産を行いながら、被災工場の復旧を目指した。あわせて支援体制にも大きな違いが見られる。前者がもっぱら自社単体での復旧を目指したのに対し、後者は親会社であるアイシン精機やトヨタ自動車から大きな支援を受け、これが復旧に向けた大きな駆動力となった。こうした復旧に向けた取り組みや、支援体制の違いに問題意識に持って、実態調査を行った。本年度の具体的な成果としては、西岡(2018)でアイシン九州の被災から代替生産、生産復旧までを事例として、サプライチェーンの復旧能力についての考察を公刊した。ここでは大規模な代替生産が早期に可能になった要因について明らかにするとともに、従来一括りにされてきた代替生産を「肩代わり型」「設備移設型」「ライン移設型」の3形態に分類して、考察することの必要性について指摘した。そのうえでサプライチェーン全体での復旧能力が向上していることを明らかにした。調査・研究に関しては、関連資料の収集、被災企業や関係自治体等へのインタビュー調査等を主な手法としているが、本年度については、当初の目的通り調査・研究を進めることができたものと思料している。

あわせて西岡(2019)では、地場中小サプライヤーの生産復旧の分析を行い、サプライチェーン全体の復旧能力は向上しているものの、中小サプライヤー単体で見た場合には大手企業とは異なる視点でのリスクマネジメントの必要性があることを明らかにした。本研究では、熊本地震が自動車産業集積やサプライチェーンに与えた影響と復興に向けた課題を明らかにすることを目的に調査、研究している。調査・研究に関しては、関連資料の収集、被災企業、支援企業や関係自治体等へのインタビュー調査等を主な手法としているが、本年度については、中間的取りまとめとした書籍の公刊も果たしたことから、当初の目的通り調査・研究を進めることができたものと思料している。平成30年度は、昨年度に引き続き、被災企業の実態調査を進めるとともに、グルーバル規模での産業集積の存立基盤についても明らかにするため、海外調査を予定している。平成31年度は、昨年度に引き続き、被災企業の実態調査を進めるとともに、最終的な取りまとめに向けて、グルーバル規模での産業集積の存立基盤についても明らかにするため、過年度実施できなかった海外調査を予定している。被災地における実態調査を優先し海外調査を次年度以降に延期したため。次年度については、タイ等アジア圏での海外調査を予定しており、当該資金を充当する計画である。担当者の所属先の変更(平成31年4月移籍)に伴い、年度末に予定していた海外調査を延期せざるを得なかったため、関連費用の計上ができなかったが、今年度実施予定である。
原始惑星系の進化と惑星間隔の必然性

本研究の目的は、木星型巨大惑星の重力摂動下にある原始惑星の軌道進化と安定性を数値シミュレーションにより確認し、現在の惑星の間隔と個数の必然性等に関する議論を行うことにある。昨年度に行った高速数値解法の開発と実装を基礎とし、今年度は原始惑星系の力学的進化に関する本格的な計算を行った。まず、地球型惑星領域に放置された原始惑星が木星型惑星の摂動無しではどの程度の時間スケールで不安定化するのかについての数値実験を行った。その結果、木星型惑星の摂動が無い場合にも原始惑星系の進化はそれなりに進むものの、やはり非常に時間が掛かり、衝突合体が進んで天体の個数が減って行くにつれて更に進化速度が鈍るであろうことがわかった。このことから、地球型惑星領域にある原始惑星系の進化を加速するためには何らかの外的要因が必要であるということが結論できる。次に、木星型惑星からの摂動が地球領域の原始惑星系の軌道安定性にどのような影響を与えるのかを検証する数値実験を行った。その結果、初期値として円・平面に近い軌道を持つ原始惑星系に対しては、木星型惑星の摂動は一定の影響を持ち得ることがわかった。この場合、木星型惑星の摂動を受けて原始惑星同志が初回の近接遭遇を起こすまでの時間スケールは最長でも10^7年程度であろうと見積もられた。もちろん原始惑星同志の近接遭遇の確率は初期軌道が持つランダムな軌道速度成分に大きく依存する。初期に大きなランダム速度成分を持つ原始惑星系は木星型惑星の摂動が無い場合にもかなり短い時間スケールで進化が進むと予想される。上述したような惑星系の安定性に関する研究は、いわゆる太陽系外惑星系にも適用が可能である。本研究ではその一例としてυAndromedae惑星系の安定性を取り上げて計算を行った。これらの研究の主要な結果は裏面の[雑誌論文]に掲載された論文として公表されている。今年度はそのための準備的な研究として高速高精度の数値解法の開発と実装を行い、予備的な計算を行った。微惑星の暴走成長以降の局面は、摂動力学系的な性質と一般の重力多体系的な性質の双方を合わせ持つ時期である。申請者はかつてもこうした重力多体系用の数値解法の開発を試みて来たが、改良の余地はまだ存在している。例えば原始惑星の運動はそもそも円運動に近い所から出発するので、既にケプラー運動という零次の近似解がわかっている。即ち、天体の運動がケプラー運動に近い場合には、そこからのずれだけを数値的に求めれば良いということになる。この考え方に基付けば、それぞれの天体に対して異なる刻み幅を与え、計算量の大幅な削減を実現することができるであろう。この方法に関しては具体的な定式化の最中であり、次年度にはコード実装を完了して本格的な計算を実行する予定である。一方、一旦天体同志の近接遭遇が発生すると、散乱や衝突合体などが進行して系の不安定は一気に加速する。従って、原始惑星系の力学的進化を追いかけるには、近接遭遇を扱うことができ、且つ摂動力が小さい場合には高速高精度の計算を行える二種類の性質を兼ね備えた数値解法が必要とされる。今年度はこうした二種類の特質を合わせ持つハイブリッドな数値計算コードの開発を行い、実装と試験的な計算を行った。結果は幾つかの具体的な成果として結実し、裏面の[雑誌論文]に掲載された論文として発表されている。
真性粘菌変形体における認知的情報処理機構の解明

真性粘菌の変形体は単細胞多核の巨大アメーバであり、栄養源の間を最短距離で結ぶなど、ある種の計算能力を有していることが知られている。本研究では、単細胞生物である真性粘菌変形体の探索行動並びに意思決定に関して、その行動を認知的情報処理過程としてとらえることにより、細胞における自律性を情報科学的な観点において分析することを試みた。真性粘菌Physarum polycephalumの変形体は単細胞多核の巨大アメーバである.2000年以降,数多くの研究により,変形体は空間的最適化などの計算能力を持つことが明らかにされてきた.加えて近年の研究では変形体はある種の記憶,学習能力を有することが示され,さらには高等生物の認知過程と相同な現象が観察されている.これらの例が示す通り,単細胞生物である変形体はその単純さに比して豊かな情報処理能力を有する.しかしながら,多くの研究は定常的な環境下における変形体の最適化行動に着目したものであり,変形体がどのように変動する(未知の)環境を認知し,生物らしい柔軟な行動を実現しているかに関する研究は数少ない.そこで本研究では変形体の認知的情報処理過程に着目し,実験とモデルの両面からアプローチすることにより,変形体がどのようにして不定な環境に適応しているのかを明らかにすることを試みた.今年度について,具体的には研究計画のうち以下の内容に取り組んだ.誘引物質は細胞を誘引し,忌避物質は細胞の忌避応答を誘導する.では,刺激強度が近しい誘引物質と忌避物質の混合物は細胞のいかなる応答を誘導するか.変形体を用いた過去の研究では,変形体の行動は完全に誘引されるか完全に忌避するかの二者択一的なものになることが観察されていた.今年度の実験で我々はより広範な実験条件において同実験を実施した.その結果,混合刺激に対する変形体の行動選択は,完全な二者択一ではないものの,先行研究と同様に,強く誘引されるか強く忌避するかのどちらかに分岐するということが観察された.さらに,遺伝子制御ネットワークモデルを構築することにより,シミュレーション上でこの実験結果を再現することに成功した.今年度の実験は概ね計画通りに進行し,その成果については既にいくつかの学会で発表されている.また,研究計画に示した通り,平成28年度には本研究課題に関連するシンポジウムを主催する予定である.シンポジウムは既に採択されており,前項に示した研究成果を同シンポジウムにおいて発表する予定である.以上の通り,本研究課題はおおむね順調に進展している。真性粘菌Physarum polycephalumの変形体は単細胞多核の巨大アメーバである.2000年以降に行われた数多くの研究により,変形体は空間的最適化などの計算能力並びにある種の記憶,学習能力を有することが示されてきた.しかしながら,変形体を用いた研究の多くは定常的な環境下における変形体の最適化行動に着目したものであり,変形体がどのように変動する(未知の)環境を認知し,生物らしい柔軟な行動を実現しているのかに関する研究は数少ない.そこで本研究課題では,変形体を認知的主体と見なした上で、その認知的情報処理メカニズムを明らかにすべく,実験とシミュレーションを組み合わせたアプローチにより変形体がどのようにして不定な環境に適応しているのかを明らかにすることを試みた.今年度の研究によって得られた実績は以下の通りである.1.変形体に誘引物質(栄養源)と忌避物質の混合物を与えることにより,それに対する採餌を行うかそれとも忌避するかのジレンマを有する実験を行った.その結果,同じクローンの変形体であっても採餌か忌避かの選択について分岐が起こることが明らかとなった.また,この現象は遺伝子制御ネットワークのシミュレーションによって再現された.以上の結果は,1編の国際会議論文として公表された.2.変形体が未知の空間をどのように探索し,開いた環境に適応しているのかを明らかにするため,実質的に十分な大きさと均一性を有する培地を開発し,そこでの変形体の探索行動を分析した.その結果,変形体はL&eacute;vy walkと呼ばれる探索パターンを有することが明らかとなった(雑誌論文投稿中).3.科研費による成果公表の一環として,国際会議ICNAAM2016においてABBII2016と題するシンポジウムを主催した.真性粘菌の変形体は単細胞多核の巨大アメーバであり、栄養源の間を最短距離で結ぶなど、ある種の計算能力を有していることが知られている。前述の通り,本研究計画はおおむね順調に進展しており,今後も実験及びシミュレーションを重ねることによって研究計画を推進する。現在既に本研究課題に関連するシンポジウムが1つ採択されているが,可能であれば国内でもう1件のセッションを企画し,本研究課題の成果を広く公表する予定である.知能情報学参加を予定していた国内学会に関して,都合により不参加となったため.国内学会参加1回分の旅費として使用する.
複合語と句の間に見られる共通点と相違点―分散形態論の立場から―

本年度は複合語と句の相違点に着目した研究を行った。両者の違いを示すとされるものにも様々あるが、その最たる例が「複合語は、句と違い、その内部に統語操作を受け付けない」というものであろう。語一般に見られるこのような特性は語彙的緊密性と呼ばれ、語が文法上独立したステータスを持つことを示す証拠と考えられてきた。語彙的緊密性を擁立する研究者たちはレキシコンあるいは形態論と呼ばれる、句形成とは異なる部門を設定する。句形成には形態論で作られた語が必要となるのであるが、句形成部門に語が送られてきた段階ではその語の内部構造は不可視となっている。したがって、統語操作が語内部の要素に適用できないとされる。本研究ではこのような考え方を採用せずに従来句形成を説明する際に用いられてきた道具立てのみで語彙的緊密性の説明を試みた。具体的には、Marantz (2007)にしたがって語を一つのフェイズと仮定することで、例えば、語内からの抜き出しができない事実等の説明を行った。これにより語彙的緊密性は最早複合語と句の相違点として見なす必要はなくなったといえる。それでは、複合語と句は文法上全く相違のない要素なのかというとそうではなく、依然として相違点と思しきものが観察される。その一つが「複合語は、句と違い、その内部にD要素を含み得ない」という点である(例:*truck driver vs. [[the truck] driver])。この事実に対する明確な説明は今のところないが、D要素がフェイズを形成する要素の一つと考えられていることと何らかの関連があると思われる。もしこのように複合語と句の相違点とされてきたものに対して句形成と同様の説明を与えていくことができたなら、両要素の違いは限りなく少ないものになっていくと考えられる。本研究は分散形態論の枠組みに基づき複合語と句の間に見られる共通点および相違点を明らかにするものである。分散形態論では、語構造は、句構造同様、統語部門で構築されることになるため、複合語と句の間には統語構造上の共通点が存在することになる。この仮説に基づくと、複合語には語の特性だけでなく句の特性をも示すものが存在することになる。本年度は、このような複合語のうち、英語の属格複合語とX'n'Y複合語を対象とし、特にその句の特性に焦点を当て、研究を遂行した。まず、属格複合語(例:women's magazine)は、名付け表現として使用可能である点で語の特性を示す(島村(2014))。その一方で、同複合語は、対象焦点の文脈(例:Taro went to King's college, while Mary went to Queen's.)において主要部要素の削除を許す点で句の特性を示すといえる。この句の特性は、焦点投射の存在により説明される。Cover and van Koppen (2009)によれば、焦点投射の主要部と指定部が一致することで補部要素が削除される。なお、属格複合語とX'n'Y複合語の語の特性がどのように導出されるかについては、次年度の課題として取り組んでいく所存である。本年度では複合語と句に通底する統語構造の存在を一部明らかにすることができた。この点で本研究は順調に進展しているといえる。しかし、両表現の相違点の説明については本年度で着手することができなかった。例えば、句の一部には統語的な移動が適用できるのに対し、複合語の一部には適用できない、といった違いが挙げられる。このような統語操作の適用に関する相違点を、名付け機能に関する相違点と共に、分散形態論の枠組みでどのように説明するかが課題として残ったままである。

もしこのように複合語と句の相違点とされてきたものに対して句形成と同様の説明を与えていくことができたなら、両要素の違いは限りなく少ないものになっていくと考えられる。今後の研究では特に複合語と句の相違点に焦点を当てた研究を行っていく。分散形態論の枠組みで複合語と句の違いを導出する方策として考えられる可能性に、複合語と句では形態部門において適用される操作がそれぞれ異なるという可能性がある。形態部門とは統語部門の出力を音へと変換する役割を担う部門である。この形態部門には様々な操作が存在するが、その操作の中には複合語特有の音形を生み出すものがあり、句の場合にはその操作が適用されないため、複合語が示す語の特性が見られないことになると考えられる。統語部門と形態部門の相互作用から複合語と句の相違点を説明していくことが今後の研究の中心課題となる。当初は句と複合語の間に見られる共通点のみならず相違点の説明についても本年度の射程に入っていた。そのため両特性に関連する文献を収集する資金として物品費がある程度必要であった。しかし、本年度では両表現の共通点に着目した研究が主となったため、相違点に関する文献は収集しなかった。その分が次年度使用額として生じたことになる。次年度は両表現の相違点を説明することに時間を費やす予定であるため、使用できなかった分についても次年度で十分に活用することが可能であると考えられる。
情報ス-パハイウェイ環境に適した超分散マルチメディア情報ベースシステムの検討

本研究ではデータベース研究者を中心としてネットワーク研究者と協力し、次世代情報ス-パハイウェイ環境下での新しい情報ベースシステムアーキテクチャの確立と新しいアプリケーションの解明の為に、いかなる共同研究をすべきか、その計画を立案することを目的とする。各研究者それぞれの研究バックグランドに基づき、次世代情報ベースのシステムアーキテクチャに関し調査をすると共に、独自の考えをまとめ、以下のごとく、四回の研究打ち合せ会(それぞれ2日間)を開催した。・第一回研究打ち合せ回(8月):並列計算機アーキテクチャ研究者より現在の技術動向について報告を受けると共に、次世代の情報ベースサーバとしての要件、とりわけ、大規模データを格納する為の記憶アーキテクチャについて検討するとともに、高速ネットワーク駆動系に関する検討を行なった。JPNIC事務局代表を努める研究者より、インタネットにおけるデータベースサービスに関する現状報告を受け今後の姿に関して検討した。・第二回研究打ち合せ会(10月):マルチメディアデータベース研究者より現在のマルチメディア情報サービスの現状ならびに今後の研究動向について報告を受け次世代情報ベースシステムでの取り扱いを検討した。画像、音声それぞれ別の研究者により報告を受け、その融合についても行なった。知識探索の研究者よりノレッジマイニングに関する研究動向について報告を受けると共に、エージェントによる情報探索アプリケーションの方向性について検討した。・第三回研究打ち合せ会(12月):システムソフトウェアの研究者より、現在のオペレーティングシステムの研究動向について報告を受け、レイテンシ保証をおこなう動画情報の取り扱いと、そのOS支援機構に関して検討を行った。・第四回研究打ち合せ会(2月):情報検索システム研究者より、現在のWAISに代表されるような全文検索型の情報検索技法に関して現状の研究動向について報告を受けると共に、ユーザシソ-ラスの構成法、ネットワークブローカの役割について検討を行なった。次世代情報ベースシステム構築の為の方法論を確立すべく、その研究形態について検討する。各研究者の積み上げてきた研究成果を持ちより、情報ベースシステムの実装と新しい情報検索アプリケーションの実験を行なうには如何なる協力体制をもち、どのような共同研究が望ましいか詳細に検討した。構想の最終的な取りまとめを行ない、報告書を作成した。
パルス電場を利用した液液分散接触装置の基礎研究

1.電極を備えた箱型小規模装置(縦70mm,横40mm,幅110mm)を試作し,油相電場中の静止単一水滴の変形から分裂に至る過程をテレビカメラで追跡して調べた.水滴変形度の実測値は直流,交流印加電圧共に理論値とよく一致し,水滴変形度が印加電圧に対して推算可能なことを明らかにした.また,油相電場中の水滴の分裂限界を表示する新しい無次元相関図表を提案した.2.実装置を模擬したパルス電場を備えた大型装置(縦1450mm,横150mm,幅150mm)を試作し,分散水滴の運動挙動を調べた.その結果,(1)パルス電圧昇圧期間では液滴分散支配,(2)一定電圧印加期間では液滴間の合体・分裂による連続相混合支配,(3)パルス電圧降下期間では液滴合体による油水分離支配のパターンを形成することがわかった.(2)の期間では液滴の合体による連珠が形成され,液滴連珠の電極間短絡による操作不能が生じることもわかった.3.低品質原油中の溶存物質が水滴表面に吸着して弾性被膜を形成する.油水界面被膜の弾性係数を測定する顕微鏡規模装置を試作した.顕微鏡下の小規模電極セル中に水滴を固定して電気応力水滴変形曲線を求め弾性係数を求めた.流動パラフィン電解質を含む水溶液系の弾性係数を実測した.実測値は理論値より幾分大きくなったが,装置の改良点を明らかにすると共に測定装置および測定法を確立した.4.油相電場中に運動する液滴内外の流動解析を行い,液滴内外の流動模様におよぼすレイノルズ数,粘性比,電場の影響を調べた.その結果,連続相と分散相の電気物性に依存して液滴内外の流動模様が大きく異なることがわかった.この結果より液滴間の合体・分裂する部位の推定が可能となった.電極を備えた箱型小規模装置(縦70mm,横40mm,長さ110mm)を試作し,油相電場中の単一水滴の変形から分裂に至る過程をテレビカメラで実験的に調べた.実験はシリコン油に四塩化炭素を添加して油相と水滴の密度差を零にして油相中の静止水滴に直流および交流電圧を印加した.それは水滴形状の観察を容易にすることと落下あるいは上昇している水滴の場合には水滴内に生じる循環流が変形・分裂に影響を与えるのを避けるためである.水滴変形度の実測値は直流,交流印加電圧共に理論値と良く一致し,水滴変形度が印加電圧に対して推算可能なことを明らかにした.最大変形を与える印加電圧以上では水滴の分裂形態は印加電圧の種類により異なった.直流電圧印加では電場方向に引き伸ばされた水滴の両端は先鋭形状を形成し,その先端から微粒水滴を放出しながら分裂した.分裂した微粒水滴は連珠を形成して電極間で短絡を生じることがあった.交流電圧印加では水滴の両端は丸みを形成し,微粒水滴を放出することなく一気に数個の水滴に分裂する場合と一気に電極間短絡を生じる場合があった.これらの結果を電場設計や装置の安全操作の指針として油相電場中の水滴の分裂限界を表示する新しい無次元化図表を提案した.実用化装置を想定して角柱塔型大規模装置(内側断面が一辺150mmの正方形,高さ1450mm)を試作し,電極は縦450mm,横120mm,厚み10mmの炭素電極で塔中央に設置した.油相にはシクロヘキサンおよび流動パラフィンを用いた.パルス電圧印加の電場中を落下する水滴は油相からの粘性抵抗と電気力の影響で三日月状に変形し,小規模装置の直流電圧印加の場合に観察されたと同様,水滴の両端から微粒水滴を放出しながら分裂したが,静止水滴の場合よりは複雑であった.ある印加電圧以上では水滴は一気に引き伸ばされ電極間を短絡し,複数個の水滴に分裂した.1.電極を備えた箱型小規模装置(縦70mm,横40mm,幅110mm)を試作し,油相電場中の静止単一水滴の変形から分裂に至る過程をテレビカメラで追跡して調べた.水滴変形度の実測値は直流,交流印加電圧共に理論値とよく一致し,水滴変形度が印加電圧に対して推算可能なことを明らかにした.また,油相電場中の水滴の分裂限界を表示する新しい無次元相関図表を提案した.2.実装置を模擬したパルス電場を備えた大型装置(縦1450mm,横150mm,幅150mm)を試作し,分散水滴の運動挙動を調べた.その結果,(1)パルス電圧昇圧期間では液滴分散支配,(2)一定電圧印加期間では液滴間の合体・分裂による連続相混合支配,(3)パルス電圧降下期間では液滴合体による油水分離支配のパターンを形成することがわかった.(2)の期間では液滴の合体による連珠が形成され,液滴連珠の電極間短絡による操作不能が生じることもわかった.3.低品質原油中の溶存物質が水滴表面に吸着して弾性被膜を形成する.油水界面被膜の弾性係数を測定する顕微鏡規模装置を試作した.顕微鏡下の小規模電極セル中に水滴を固定して電気応力水滴変形曲線を求め弾性係数を求めた.流動パラフィン電解質を含む水溶液系の弾性係数を実測した.

実測値は理論値より幾分大きくなったが,装置の改良点を明らかにすると共に測定装置および測定法を確立した.4.油相電場中に運動する液滴内外の流動解析を行い,液滴内外の流動模様におよぼすレイノルズ数,粘性比,電場の影響を調べた.その結果,連続相と分散相の電気物性に依存して液滴内外の流動模様が大きく異なることがわかった.この結果より液滴間の合体・分裂する部位の推定が可能となった.(1)顕微鏡下で実験可能な小規模電極セルを作成した.電極セルの油相中に水滴を固定し,電圧を印加して電気応力-水滴変形曲線を求めた.応力-変形量の実測値を理論解に適合するようにして弾性率を求めた.装置の健全性をシクロヘキサン-水滴系で確認し,良好な結果をえた.流動パラフィン-水滴(蒸留水,食塩水,硫酸銅水溶液およびドデシル硫酸ナトリウム水溶液)系の界面弾性率を求め,測定法を確立した.(2)油相電場中を運動する液滴内外の流動解析を行い,液滴内外の流動におよぼすレイノルズ数,粘性比,電場の影響を調べた.電場の効果を示す無次元パラメーターが液滴表面速度,抗力係数,液滴内外のフロー・パターンにおよぼす効果を調べた.その結果,両相の電気物性値に依存して液滴内外のフロー・パターンが大きく異なった.絶縁性液滴では液滴後部で剥離渦が,導電性液滴では液滴前部で剥離渦が生成されることを明らかにした.油相電場中を落下する単一水滴の終末速度の実測値と解析解との比較を行った.(3)実装置を模擬したパルス電場を備えた大型装置での水滴群の運動挙動を調べた.その結果,1)パルス電圧立ち上がり期間では液滴分散支配,2)一定電圧印加の期間では液滴間の合体・分裂による連続相混合支配,3)パルス電圧降下期間では液滴合体による分散相セトリング支配パターンを形成することがわかった.2)の期間では液滴の合体・分裂による連珠が形成され,電極間短絡による操作不能が生じることもわかった.2)の電極間に滞留する分散相量と一定電圧印加期間が制御対象となることを示唆するものである.
各種の直交関数系における調和解析

当該研究課題に関する研究実績の概要は次の通りであり,成果は学術雑誌等に発表された.研究代表者勘甚は,解析関数の作る古典的なハーディ空間に対して成り立つ,いわゆるハーディの不等式を,エルミートとラゲール多項式の作る直交系に対して証明した.証明の鍵は,近時調和解析において得られた実ハーディー空間におけるアトム分解の定理である.この定理によって,これまで複素解析的手法によって証明されていた定理が実解析的手法で解析出来るようになった.我々は,この考えを直交関数系の調和解析に有効と見て取り前述の定理を得た.更にこの考えは,ハンケル変換の解析にも有効で,我々はハンケル変換に関するハーディーの不等式を得ることが出来た.さらに,離散ハーディー空間の研究を行い,モレキュールによる離散ハーディー空間の特徴付けを得た.そして,この応用として離散ハーディー空間に対して,fractional integrationの定理とマルチンキーヴィッツのマルチプライヤー定理を示した.また,研究分担者は各々の立場から以下の成果を得た.一瀬はKacの転送作用素とシュレディンガー半群との差の作用素ノルムを,小さい時間の1より大きいベキで評価し,その応用として,作用素ノルムでのLie-Trotter-Kato積公式を証明した.藤解は,平面上で有理型函数を係数にもつ斉次線型常微分方程式の有理型及び代数型解の値分布において成果を得た.土谷は,拡散過程の重ね合わせとして与えられるマルコフ過程のフェラー性をグリーン核の分析及び境界層上の微分方程式の強解の存在を示すことにより証明した.佐藤は,滑らかなカルデロン・ジグムント特異積分核から定義される振動積分作用素に対する,A1ウェイト付の可積分関数の空間でのweak(1,1)評価を示した.当該研究課題に関する研究実績の概要は次の通りであり,成果は学術雑誌等に発表された.研究代表者勘甚は,解析関数の作る古典的なハーディ空間に対して成り立つ,いわゆるハーディの不等式を,エルミートとラゲール多項式の作る直交系に対して証明した.証明の鍵は,近時調和解析において得られた実ハーディー空間におけるアトム分解の定理である.この定理によって,これまで複素解析的手法によって証明されていた定理が実解析的手法で解析出来るようになった.我々は,この考えを直交関数系の調和解析に有効と見て取り前述の定理を得た.更にこの考えは,ハンケル変換の解析にも有効で,我々はハンケル変換に関するハーディーの不等式を得ることが出来た.さらに,離散ハーディー空間の研究を行い,モレキュールによる離散ハーディー空間の特徴付けを得た.そして,この応用として離散ハーディー空間に対して,fractional integrationの定理とマルチンキーヴィッツのマルチプライヤー定理を示した.また,研究分担者は各々の立場から以下の成果を得た.一瀬はKacの転送作用素とシュレディンガー半群との差の作用素ノルムを,小さい時間の1より大きいベキで評価し,その応用として,作用素ノルムでのLie-Trotter-Kato積公式を証明した.藤解は,平面上で有理型函数を係数にもつ斉次線型常微分方程式の有理型及び代数型解の値分布において成果を得た.土谷は,拡散過程の重ね合わせとして与えられるマルコフ過程のフェラー性をグリーン核の分析及び境界層上の微分方程式の強解の存在を示すことにより証明した.佐藤は,滑らかなカルデロン・ジグムント特異積分核から定義される振動積分作用素に対する,A1ウェイト付の可積分関数の空間でのweak(1,1)評価を示した.当該研究課題に関する平成10年度の研究実績の概要は次の通りであり,成果は学術雑誌等に発表された.勘甚は解析関数の作る古典的なハーディ空間に対して成り立つ,いわゆるハーディの不等式を,エルミートとラゲール多項式の作る直交系に対して証明した.また,この不等式はフーリエ変換に対しても成り立っているが,そのある意味での拡張としてハンケル変換に対して類似の形で証明した.一瀬はKacの転送作用素とシュレディンガー半群との差の作用素ノルムを,小さい時間の1より大きいベキで評価し,その1つの応用として,作用素ノルムでのLie-Trotter-Kato積公式を証明した.Feynman-kac公式を用いる確率論的手法,作用素論的手法の両方で行った.藤解は平面上で有理型函数を係数にもつ斉次線型常微分方程式の有理型及び代数型解の値分布を研究した.成果として,有理型函数の成すある係数体上に於いて,線型の意味での規約性に関する結果を得た,特にその基本解が全て同一の係数体上の斉次1階線型方程式を満たす様な方程式を決定した.土谷は境界条件をもつ拡散方程式の基本解の存在を構成的な方法で示し,領域摂動に関する安定性や狭義正値性を確かめ,また非斉次的な問題の解の完全な積分表現を与えた.更にここで得られた基本解についての結果を拡散過程の重ね合わせの問題に応用して,重ね合わせを表すマルコフ過程がフェラー過程であることを示した.佐藤はLittlewood-Paley理論における滑らかさの正則性のない積分核から定義される自乗関数に対して,積分核のサイズに関するあの条件のもとで,重みつきのp乗可積分関数の空間上での有界性を証明した.当該研究に関する平成11年度の研究実績の概要は次の通りであり,成果は学術雑誌等に発表された.勘甚は,上半平面におけるハーディー空間において成り立つハーディーの不等式を,ハンケル変換に関して類似な形で証明した.これは古典的な場合を含むものである.

また,離散ハーディー空間の研究を行い,モレキュールによる離散ハーディー空間の特徴付けを得た.そして,この応用として離散な場合のfractional integrationの定理とマルチプライヤー定理を得た.一瀬は,Kacの転送作用素とSchrodinger半群との差の作用素ノルムを,小さい時間の1より大きいベキで評価し,その応用として,作用素ノルムでのLie-Trotter-Katoの積公式を証明した.籐解は,代数型函数についてその函数が与える有利型函数体上の線型微分多項式の比を考え,その特性函数が再びこの函数体の元となるとき,その函数の体数導関数もまた同様か否かについて考察しこれまで知られていた多くの結果を含む主張を証明した.土谷は,拡散過程の重ね合せとして与えられるマルコフ過程のフェラー性をグリーン核の分析および境界層上の微積分方程式の強解の存在を示すことにより証明した.佐藤は,積分核に単位球面上でLlogL条件を仮定すると,これにより定義されるマルチンキービィッツ関数がウィーク(1,1)評価を満足することを示した.また,滑らかなカルデロン・ジグムント特異積分核から定義される振動特異積分作用素に対するA1ウェイト付の可積分関数の空間でノウィーク(1,1)評価を証明した.
集中治療部の呼吸不全、人工呼吸患者における横隔膜筋力の検討

呼吸筋力は人工呼吸を受けた重症患者において人工呼吸器の離脱など予後に影響する。人工呼吸中の呼吸筋力の測定法と呼吸筋力に影響する因子について検討した。ICU患者において人工呼吸中の呼吸筋力を検討し、自発的努力では意識レベル調整と経皮的刺激では適切な刺激部位の決定に問題があることが判明した。筋力測定時の使用鎮静薬の影響、人工呼吸モードの影響について調べることができた。呼吸筋力に影響する呼気相に負荷される呼吸仕事量や腎不全との関連について筋力低下を防ぐ方法への新たな可能性を示した。人工呼吸器からの離脱テストに中に用いる鎮静薬の自発呼吸への影響を検討するために、ICUで用いられる3つの鎮静薬、プロポフォール、デックスメデトミジン、ミダゾラムの二酸化炭素吸入時の自発呼吸パターンをモデル動物において測定した。三剤ともに呼吸抑制の程度は小さいが、特にデックスメデトミジンはプロポフォール、ミダゾラムに比較して呼吸抑制作用は小さかった。また、正確な自発呼吸テストを行うために、人工呼吸回路と気管チューブの抵抗を軽減し自発呼吸テスト中の呼気抵抗を低下させるシステムを試作した。さらに、人工呼吸患者において人工呼吸器から離脱前に横隔膜筋力の測定と自発呼吸試験を行い、人工呼吸管理、横隔膜筋力と人工呼吸からの離脱の成否の関連を調べる研究を行った。まず、自発呼吸試験における3つ人工呼吸条件設定(プレッシャ-サポート換気、プロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーション)の比較検討を行い、50例からデータを得た。従来、用いられてきたプレッシャ-サポート換気法を用いた自発呼吸試験と比較して、新たな方法であるプロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーションは評価法として少し厳しめであり、呼吸数は多く、一回換気量は小さめであった。若干の差異はあるものの、3つのモードは妥当な自発呼吸テスト方法であるという結果を得た。平成20年度に得られた自発呼吸中の鎮静薬の影響の実験的検討の結果と人工呼吸回路と気管チューブの抵抗の自発呼吸に与える影響の検討の結果をそれぞれAnesthesia and Analgesia誌に発表した。まず、自発呼吸試験における3つ人工呼吸条件設定(プレッシャーサポート換気、プロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーション)の比較検討を行い、50例からデータを得た。従来、用いられてきたプレッシャーサポート換気法を用いた自発呼吸試験と比較して、新たな方法であるプロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーションは評価法として少し厳しめではあるが妥当な自発呼吸試験方法であるという結果を得た。また、人工呼吸を必要とするような呼吸不全患者ではよく腎不全を合併し、腎不全の治療が人工呼吸器からの離脱の成否と非常に大きく関連する。腎不全の予後指標として近年、注目されているPlasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL)を腎不全を合併した人工呼吸患者において測定し、人工呼吸の経過や呼吸筋力の低下と関連がみられないかを検討した。今年度はまず、基礎的要素としてNGAL測定値に血液浄化法が与える影響を検討した。その結果、NGAL値は血液浄化法に影響されるが、血液浄化法の終了後12時間程度で元の値まで上昇し、血液浄化法を必要としている患者でも腎障害因子の指標としてNGAL値を用いることができる可能性を見出した。今後、人工呼吸経過との関連の検討予定である。集中治療部にて人工呼吸を受けた患者を対象に、人工呼吸器からの離脱前に横隔膜筋力の測定と自発呼吸試験を行い、人工呼吸管理、横隔膜筋力と人工呼吸からの離脱の成否の関連を調べる研究を行った。21年度から引き続いて自発呼吸試験における3つ人工呼吸条件設定(プレッシャーサポート換気、プロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーション)の比較検討を行い、計70例からデータを得た。従来、用いられてきたプレッシャーサポート換気法を用いた自発呼吸試験と比較しても、新たな方法であるプロポーショナルアシスト換気、およびオートマチックチューブコンペンセーションは妥当な自発呼吸試験方法であった。さらに22年度は人工呼吸中の呼吸筋力に関連しているが今までほとんど調べてこられなかった呼気相の呼吸仕事量について検討を行った。人工呼吸患者50例を対象に呼気相に気管チューブや人工呼吸器によって負荷される呼吸仕事量を調節呼吸中と自発呼吸テスト中に測定した。呼気相に負荷される呼吸仕事量は分時換気量の増加ともに急速に増大し、呼吸筋筋力へ影響する可能性が示唆された。

腎不全の予後指標として近年、注目されているPlasma neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL)が人工呼吸患者の経過や呼吸筋力の低下と関連がみられないかを検討した。22年度は集中治療部に入室した人工呼吸患者で急性腎障害を合併した患者において血中のNGAL値の推移を検討した。その結果、血中のNGAL値の推移は集中治療部における患者の予後と大きく関係していることが示唆された。重症患者において人工呼吸管理や急性腎不全の治療の指標として血中NGAL値の継続的な測定が大きく役立つ可能性が示唆された。