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決定性文脈自由言語の部分クラスに対する学習アルゴリズムの開発と応用

計算論的学習理論は,人工知能の実現において最も重要な研究分野の一つである機械学習に対し,その可能性について数理的で厳密に解析を行うパラダイムである.その研究対象として形式言語を選択し,その部分クラスの中で実用上重要な決定性文脈自由言語を受理する決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)またはそれに対応した文法等に対し,その構造に妥当な制約を課した幾つかの部分クラスを対象として,計算論的な手法によって学習アルゴリズムを開発し,その応用を図ることを目的として研究を行った.その結果,以下の研究成果を得た.1.学習アルゴリズム開発の基礎構築DPDAに出力機構を付与した決定性プッシュダウン変換器(DPDT)の等価性問題について,ε-推移を許したある種のDPDTに対する単純かつ直接的な判定アルゴリズムを開発し,これまでに発表した研究成果を拡張した.また,実時間空スタック受理式決定性限定ワンカウンタ変換器と呼ぶDPDTの部分クラスに限定した場合,その等価性判定が多項式時間で行えることを証明した.等価性判定は形式言語の学習において重要な意味を持っており,上記成果はDPDTの部分クラスに対する質問による学習に利用することが期待できる.2.学習アルゴリズムの開発ある種の言語クラスを元にして準同型写像による変換を施すことで得られる言語クラスに対し,正例からの極限同定を統一的に扱える手法を開発した.また,Szilard strict DROCAと呼ぶDPDAの部分クラス,および有限状態のある種の変換器(DPDTの真部分クラス)に対する,正例からの極限同定アルゴリズムをそれぞれ開発し,ある意味において多項式時間極限同定可能であることを明らかにした.上記の研究成果を踏まえ,今後はこれまでに開発してきた学習アルゴリズムを実際の問題事例に適用し,応用することを計画している.計算論的学習理論は,人工知能の実現において最も重要な研究分野の一つである機械学習に対し,その可能性について数理的で厳密に解析を行うパラダイムである.その研究対象として形式言語を選択し,その部分クラスの中で実用上重要な決定性文脈自由言語を受理する決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)またはそれに対応した文法等に対し,その構造に妥当な制約を課した幾つかの部分クラスを対象として,計算論的な手法によって学習アルゴリズムを開発し,その応用を図ることを目的として研究を行った.その結果,以下の研究成果を得た.1.学習アルゴリズム開発の基礎構築DPDAに出力機構を付与した決定性プッシュダウン変換器(DPDT)の等価性問題について,ε-推移を許したある種のDPDTに対する単純かつ直接的な判定アルゴリズムを開発し,これまでに発表した研究成果を拡張した.また,実時間空スタック受理式決定性限定ワンカウンタ変換器と呼ぶDPDTの部分クラスに限定した場合,その等価性判定が多項式時間で行えることを証明した.等価性判定は形式言語の学習において重要な意味を持っており,上記成果はDPDTの部分クラスに対する質問による学習に利用することが期待できる.2.学習アルゴリズムの開発ある種の言語クラスを元にして準同型写像による変換を施すことで得られる言語クラスに対し,正例からの極限同定を統一的に扱える手法を開発した.また,Szilard strict DROCAと呼ぶDPDAの部分クラス,および有限状態のある種の変換器(DPDTの真部分クラス)に対する,正例からの極限同定アルゴリズムをそれぞれ開発し,ある意味において多項式時間極限同定可能であることを明らかにした.上記の研究成果を踏まえ,今後はこれまでに開発してきた学習アルゴリズムを実際の問題事例に適用し,応用することを計画している.人工知能の実現において機械学習は最も重要な研究分野の一つであり,その可能性を数理的で厳密に解析を行う計算論的学習理論と呼ばれるパラダイムが,近年活発に研究されてきている.そのような研究の対象として形式言語を選択し,その部分クラスの中で実用上重要な決定性文脈自由言語を受理する決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)またはそれに対応した文法について,その構造に妥当な制約を課した部分クラスを幾つか対象として選び,計算論的な手法によって学習アルゴリズムを開発し,その応用を図ることを目的として研究を行った.本年度は以下の研究成果を得た.1.学習アルゴリズム開発の基礎構築DPDAに出力機構を付与した決定性プッシュダウン変換器(DPDT)の等価性問題について,ε-推移を許したある種のDPDTに対する単純かっ直接的な判定アルゴリズムを開発し,これまでに発表された研究成果の拡張を行った(現在,電子情報通信学会和文論文誌に投稿中).等価性判定は形式言語の学習において重要な意味を持っており,この成果はDPDTの部分クラスに対する質問による学習に利用することが期待できる.2.学習アルゴリズムの開発ある種の言語クラスを元にして準同型写像による変換を施すことで得られるような言語クラスに対して,正例からの極限同定を統一的に扱える手法を開発し,この成果を国際会議ICGI2006で発表した.また,Szilard strict DROCAと呼ぶDPDAの部分クラスに対して,正例からの極限同定アルゴリズムを開発し,ある意味において多項式時間極限同定可能なことを明らかにした(近日中に電子情報通信学会英文論文誌に投稿予定).計算論的学習理論は,人工知能の実現において最も重要な研究分野の一つである機械学習の可能性を,数理的で厳密に解析を行う研究パラダイムである.このような研究の対象として形式言語を選択し,その部分クラスの中で実用上重要な決定性文脈自由言語を受理する決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)またはそれに対応した文法について,その構造に妥当な制約を課した部分クラスを幾つか対象として選び,計算論的な手法によって学習アルゴリズムを開発し,その応用を図ることを目的として研究を行った.本年度は以下の研究成果を得た.1.学習アルゴリズム開発の基礎構築

DPDAに出力機構を付与した決定性プッシュダウン変換器(DPDT)の等価性問題について,ε-推移を許したある種のDPDTに対する単純かつ直接的な判定アルゴリズムを開発し,これまでに発表した研究成果の拡張を行った.また,実時間空スタック受理式限定ワンカウンタ変換器と呼ぶDPDTの部分クラスに対しては,その等価性判定が多項式時間で行えることを証明した.等価性判定は形式言語の学習において重要な意味を持っており,上記の成果はDPDTの部分クラスに対する質問による学習に利用することが期待できる.2.学習アルゴリズムの開発Szilard strict DROCAと呼ぶDPDAの部分クラスに対する,正例からの極限同定アルゴリズムを開発し,ある意味において多項式時間極限同定可能なことを明らかにした.また,有限状態の変換器のある部分クラスに対する正例からの極限同定アルゴリズムを開発し,多項式時間極限同定可能なことを明らかにした.上記の研究成果を踏まえ,今後はこれまでに開発した学習アルゴリズムを実際の問題事例に適用し,応用することを計画している.
ヒト由来S. pseudintermediusの細菌学的特徴と分子疫学解析

【研究目的】コアグラーゼ陽性ブドウ球菌の一種であるStaphylococcus pseudintermediusは、主にイヌ、ネコから分離される日和見感染症の病原体であり、ヒトでの感染例も報告されている比較的新しい菌種である。自動同定機器の対象菌に未だ含まれておらず、生化学的性状もS. intermediusと類似していることからS. intermediusもしくは未同定とされることが多い。獣医学領域ではmecA保有メチシリン耐性S. pseudintermedius(MRSP)が出現してきており治療上問題となっている。耐性菌を判定する際は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の判定薬であるセフォキシチン(CFX)とオキサシリン(MPIPC)を用いるが、MRSAで必ず耐性となるCFXが本菌では感受性と判定されるため、2015年には米国の薬剤感受性試験基準CLSIM100 S26で本菌の判定基準が新たに設けられた。今後は本菌に対する的確な釣菌技術と正確な菌種同定が求められている。上記背景をもとに、生化学的または分子疫学的にどのような特徴を持った株がヒトから分離されるのかを明らかにする。【研究方法・結果】Micro scan WalkAwayでS. intermediusまたはStaphylococcus sppと同定されたヒト臨床検体由来58株を遺伝子学的に調べたところ、13株がS. pseudintermediusと同定された。13株全て35°C、炭酸ガス、一夜培養下の血液寒天培地上に弱い溶血を示し、11株で卵黄寒天培地上にLV反応陽性を認めた。血液寒天培地上の弱い溶血は冷蔵するなど冷却することで溶血環がより強くなった。生食溶解ウサギ血漿によるコアグラーゼ試験では6株が陽性を示したのに対し、TSB溶解ウサギ血漿によるコアグラーゼ試験では13株全て陽性となった。mecA保有株は5株あり、SCCmec typeはV型3株、II-III型2株。MLST解析では、642型3株、71型2株、422型1株、420型1株、Non typable 6株であった。【結語】本菌の鑑別には、溶血性とLV反応に加え、TSB溶解ウサギ血漿によるコアグラーゼ試験で陽性を確認することが重要であった。
結晶性グラフト共重合体の高次構造形成に関する研究

非晶性の主鎖に結晶性の側鎖が結合したグラフト共重合体が形成する高次構造について検討した。主鎖と側鎖の相溶性が比較的良い系として、主鎖と側鎖が各々ポリメチルアクリレート(PMAc)、ポリエチレングリコール(PEG)から成るPMAc-g-PEGを、相溶性の悪い系としてポリヘキシルメタクリレート(PHMA)とPEGから成るPHMA-g-PEGをそれぞれ調製した。側鎖PEGの重量分率xがほぼ等しいPMAc-g-PEGとPHMA-g-PEGについて、側鎖結晶の熱的性質と高次構造を比較し、以下の結果を得た。(1)xが0.7以上では、隣接側鎖間の主鎖分子量が小さいために主鎖と側鎖の相溶性の影響は小さい。(2)x0.6のPHMA-g-PEGでは、側鎖溶融時に主鎖と側鎖とが各々凝集したミクロドメイン構造を形成するが、側鎖の結晶化に伴って溶融時の構造が消失し、PMAc-g-PEGと同様の結晶-非結晶繰返しラメラ構造を形成する。(3)x0.5のPHMA-g-PEGでは、側鎖PEGは溶融時の高次構造を保持したままミクロドメイン内で結晶化し、最終高次構造はPMAc-g-PEGとは異なる。(4)xが0.4以下では、両系とも溶融時のミクロドメイン構造は確認されず、再び主鎖と側鎖の相溶性の影響は見られなくなる。以上の結果から、主鎖と側鎖の相溶性は溶融時の高次構造のみならず、結晶化後に形成される高次構造に影響を及ぼしていることがわかった。さらに、主鎖の全ての繰返し単位にPEG側鎖が結合しているポリマクロモノマー型グラフト共重合体では、主鎖構造がポリスチレンであるか或はポリメタクリル酸エステルであるかは、側鎖の結晶化挙動にはほとんど影響しないことがわかった。非晶性の主鎖に結晶性の側鎖が結合したグラフト共重合体において、主鎖の運動性、すなわちガラス転移温度(Tg)からの距離が側鎖の結晶化に及ぼす影響について明らかにするために、ポリスチレンを主鎖でポリエチレングリコールが側鎖であるグラフト共重合体PS-g-PEG、ポリヘキシルメタクリレートが主鎖でPEGが側鎖であるPHMA-g-PEGをそれぞれ取り上げた。PEGとPSあるいはPHMAは非相溶系であり、PEGの結晶化はミクロ相分離した側鎖ドメイン中で起こると考えられる。また、PS-g-PEGでは側鎖PEGの結晶化温度は主鎖PSのTgよりも低いのに対して、PHMA-g-PEGではPEGの結晶化温度の方が主鎖のTgよりも高いという点が異なる。PEG鎖末端に二重結合を持つマクロモノマーを用いてラジカル共重合を行い、所定の側鎖組成を持つグラフト共重合体を得た。この試料の広角および小角X線散乱測定を行った結果を、以前に行った、主鎖をポリメチルアクリレート(PMA)、側鎖をPEGとする相溶系のグラフト共重合体PMA-g-PEGで得られている結果と比較したところ、以下のことが明らかになった。(1)PEGの重量分率が50%以下の場合、非相溶系のPHMA-g-PEGの方が相溶系のPMA-g-PEGよりも結晶化度が高かった。(2)PEG分率40%のPS-g-PEGではPEGの結晶化度は1%程度であった。以上のことから、ミクロ相分離の結果側鎖が結晶化しやすくなること、ならびに主鎖のTgが高いと側鎖の結晶化が大きく阻害されることがわかった。
生きられたアナーキズムの文化実践：自律空間の創出とサブシステンス

最終年度であり、フォローアップ調査と研究の総括を行った。理論的研究として、保守的なコモンズ解釈との、コモンズの記憶をめぐるせめぎ合いに焦点を合わせた。アンジェリスおよびフェデリーチのコモンズ/サブシステンスの維持・創出に関する議論を参照することにより明らかになったのは、都市コモンズの実践が一方で、資本および国家の支配からの自律性を獲得する方向で組織化されうるとともに、他方で、資本および国家の活動の下支えをすることもあるという点であった。この視座から、本年度は、両者の性質を画するメルクマールを、文化実践、とりわけ、「ケア倫理」の有無を重要なメルクマールとしてアプローチした。フォローアップ調査としては、オーストラリアのアウトノミア系社会運動のケーススタディとして、ウーロンゴンにおける「ラブ・フェスティバル」の実践についての調査を行った。工業都市として労働運動の歴史を持ち、大学都市であるウーロンゴンにおいて、アウトノミア系社会運動のアクティビストが中心となって、普段はあまり接点がないこの地域の社会運動の様々な流れ(労働運動系、エコロジー系など)の人びとを集め、議論をするイベント(「ラヴ・フェスティバル」)を組織した。オーガナイザーにとって、ベル・フックスやジョシュア・インウッドが論じる、ブラック・コミュニティにおける抵抗の実践に「愛」がどれほど重要であったという問題提起が出発点であったという。これらの調査と理論構築の総括として、2月に東京外語大学にて、シンポジウム「政治としての愛」を開催し、「愛」と「ケア」の概念の政治的含意の可能性を再検討した。政治における「愛の喪失」そのものが、「メランコリー」という政治的な含意をはらんでいること、それが「悲しみに基づく戦闘性sad militancy」を媒介にある種のマスキュリニティの維持の危険をはらむことが確認された。本研究は、1990年代から世界の大都市に広がっているアウトノミア系アナーキズム運動の文化実践的、「モラル・エコノミー」的、情動的側面を明らかにする。さらに在地社会のコモンズを守るために展開される運動の「アナーキズム」的特徴に注目することによって、都市のアウトノミア系アナーキズム運動との連携の可能性を探る。総じてサブシステンスおよびコモンズの生成の観点から、資本主義社会へのオルタナティヴの諸原理を明らかにする。初年度はフィールドワークとしては、2014年の「ひまわり革命」として知られる台中の自由貿易反対運動のアクティビストへの聞き取り調査を行った。この運動はしばしば反中国的なナショナリズムに支えられていると見なされているが、反中国的な主張ではなく、反ネオリベラリズム的な理由から運動に参加している人々に聞き取り調査を行い、その運動の系譜およびネットワークをたどる作業を行った。彼らはひまわり革命の際にも主流派の主張からは距離を置きつつ、戦術的に主流派との討議の空間を編み出すことを試み、またゆるいかたちではあるが、反ジェントリフィケーション(反都市再開発)運動や反原発運動と結びついていた。理論研究としては、おもにD.ハーヴェイらの都市コモンズ論を媒介にして、アンジェリスらのコモンズ論とN.スミスらのジェントリフィケーション研究を接合させる試みを行い、さらにフィールド調査との突き合わせをおこなった。都市におけるコモンズ構築の方法論として、反資本主義的な「ラディカリズム」と身体的・文化的な「ゆるみ」を接合させる運動の作法を確認することができた。昨年度の聞き取りの調査地を台湾(台北と台南)のソーシャル・センターに変更した点が計画と異なるが、その理由は、2014年の「ひまわり革命」の余波が2015年においても持続していたこと、そして、日本との人的交流が予想以上に行われていたことがある。結果として、本研究において台湾の運動の比重が高くなったが、基本的な方向性は予定通り進んでいるといえる。本研究は、1990年代から世界の大都市に広がっているアウトノミア系アナーキズム運動の文化実践的、サブシステンス的、情動的側面を解明することを通じて、現代社会におけるアウトノミア系アナーキズム運動の実践可能性の諸条件と、これを通じて資本主義社会へのオルタナティヴの諸原理を明らかにすることを目的にする。本年度は、理論的研究としては(1)情動的側面からラディカル・デモクラシーとアウトノミア系運動の共通点についての研究、(2)シルヴィア・フェデリーチの主著『キャリバンと魔女』(以文社、2017)の翻訳刊行を通じて、女性によるコモンズの維持・創出の実践とそれに対する反動についての歴史的・理論的研究を行った。(1)に関しては、ジュディス・バトラーのメランコリー論を参照し、悲しみの共有が運動の重要なモメントとなっている点を検討した。(2)に関しては、「魔女」の形象のなかに家父長制と資本主義に回収されない「ケアの共同性」の可能性条件を探る作業を行った。フィールド調査としては、オーストラリア(シドニーとウロンゴン)およびジョクジャカルタにおいて、都市コミューンの記憶の掘り起こしの実践の聞き取り調査を行った。また、2月19日に東京外国語大学で行ったワークショップ「魔女とナウトピアー脱資本主義のパラレルワールド」において、これまでの議論の集約を試みると同時に、サンフランシスコと北海道においてコモンズの創出を志向する運動の試み(「ナウトピア」)についても検討した。理論的には、情動的な側面の重要性を指摘するなど順調に進んでいる。また、本研究の理論的な基盤の一つであったフェデリーチの主著『キャリバンと魔女』を翻訳刊行することができたことも研究の進行をいっそう促すものとなった。調査についてもおおむね順調である。

本研究は、1990年代から世界の大都市に広がっているアウトノミア系アナーキズム運動の文化実践的、サブシステンス的、情動的側面を解明することを通じて、現代社会におけるアウトノミア系アナーキズム運動の実践可能性の諸条件と、これを通じて資本主義社会へのオルタナティヴの諸原理を明らかにすることを目的にする。今年度は引き続き、(1)運動の文化・情動的側面について、ラディカル・デモクラシーとアウトノミア系運動の共通点についての研究、(2)アウトノミア系フェミニスト、シルヴィア・フェデリーチの議論を通じて、女性によるコモンズの創出の実践とそれに対する反動的実践についての歴史的・理論的研究を行った。(1)に関しては、ラディカル・デモクラシーの解体の兆候としてメランコリーを位置づけ、民主主義的連帯と情動の関係を明らかにするとともに、ハートとネグリらの情動労働論を参照し、都市コンヴィヴィアリティの生産の帰属/所有をめぐる人的資本論(新自由主義)とコモンズ論のせめぎ合いの諸相を明らかにした。(2)に関しては、フェデリーチの議論を70年代の「家事労働に賃金を」運動にまでさかのぼり、その意義を再検討するとともに、オルタナティヴなケアの可能性を彼女の現代的なコモンズ論に見出した。また、N.クラインの近著(『これがすべてを変える』)におけるエコロジー的問題提起を「コモンズの取り戻し」のエコフェミニズム的展開として位置づけ、その可能性を検討した。調査研究としては、沖縄高江の反軍事基地運動の研究者および支持者にインタビューを行い、その運動がいかにフェミニズム的実践によって支えられたか、そしてそこにオルタナティヴなケア実践、ないしアナキズム的「ケアの倫理」が見出されることを確認した。またJ.スコットの「ゾミア」の議論を参照し、日本の山岳信仰におけるアナキズム的伝統の系譜についてのフィールド調査を行った。理論的には、都市の運動における情動的な側面をさらに掘り下げ、運動に見出されるオルタナティヴなケアの側面を指摘するなど順調に進んでいる。また、フィールド調査としては、今年度は、予定された海外の都市における運動ネットワーク調査はなかったが、その代わりに、高江の運動の聞き取り調査が進み、総じて、おおむね順調といえる。最終年度であり、フォローアップ調査と研究の総括を行った。理論的研究として、保守的なコモンズ解釈との、コモンズの記憶をめぐるせめぎ合いに焦点を合わせた。アンジェリスおよびフェデリーチのコモンズ/サブシステンスの維持・創出に関する議論を参照することにより明らかになったのは、都市コモンズの実践が一方で、資本および国家の支配からの自律性を獲得する方向で組織化されうるとともに、他方で、資本および国家の活動の下支えをすることもあるという点であった。この視座から、本年度は、両者の性質を画するメルクマールを、文化実践、とりわけ、「ケア倫理」の有無を重要なメルクマールとしてアプローチした。フォローアップ調査としては、オーストラリアのアウトノミア系社会運動のケーススタディとして、ウーロンゴンにおける「ラブ・フェスティバル」の実践についての調査を行った。
悪条件問題に対する直接解法を用いた高速な正則化手法の開発

悪条件問題は主に画像復元問題などの逆問題を数値的に解くときに現れる。通常、悪条件線形方程式はその係数行列に特異値分解を施し、Tikhonovに代表される正則化手法を適用することにより数値的に安定化して解かれる。しかし、行列の特異値分解は行列の固有値問題として得られるので計算量が多く、問題が大規模になるとその分解を求めることが困難となる。これは行列の固有値は一般には有限回の演算すなわち直接法では求めることができず、反復計算が必要なことに起因する。これに対して我々は直接解法のみを用いた正則化手法を開発した。本方法は直交変換と悪条件ではない上三角行列による逆変換のみで計算可能なため、特異値分解やTikhonovの正則化法同様数値的に安定であり、なおかつ既存の正則化法と同様に最小二乗最小ノルム解に収束することを数学的に示すことができる。また、既存の正則化法に比べ高速に計算できることも数値実験により確かめられた。今年度は我々の開発した方法をより実際的な問題に適用し、その有効性を検証した。小型トカマクによるプラズマの閉じ込めを想定した画像復元問題においては、既存の方法よりも高速に同程度の品質の解が得られることを確認した。また、実際に正則化法を適用するときに問題となる最適な正則化パラメータの推定法としては既存の方法と同様にGCV最小化基準法が適用可能であることを示し、数値実験によりその有効性を検証した。この基準法を適用した場合の計算量の増加は既存の正則化法と同様であり、これにより高速化が損なわれることは無い。悪条件線形方程式は主に画像復元問題などの逆問題を解くときに現れる。通常,悪条件線形方程式はその係数行列を特異値分解を用いて分解し,Tikhonovに代表される正則化手法を適用することにより解かれる。しかし,問題が大規模になると特異値分解は計算量が多大なため解く事が困難となる。これは特異値分解が行列の固有値問題を利用して計算されるためである。行列の固有値は一般に有限回の演算では求めることはできない。そのため反復計算が必要となる。これに対して我々は直接解法つまり有限回の演算で行列の分解を行うことができるQR分解を用いた方法を開発した.この方法を用いると特異値分解よりも高速に係数行列を分解できることがさまざまな問題において確認された.また,この手法をTikhonovのような正則化手法に応用することにも成功した.これにより画像復元問題などの逆問題がこれまでよりも高速になおかつ安定に解けることがわかった。今年度は我々の開発した方法の理論的な裏づけについての研究を中心に行った.これにより本方法は従来のTikhonovの正則化法と同様に極限において元の線形方程式の最小二乗最小ノルム解に収束することがわかった。また,典型的な悪条件問題である第1種Fredholm型積分方程式に対して数値実験を行った結果,従来の正則化法と同程度の近時解が得られることが確認された来年度はより実用的な問題に適用し,我々の方法の有効性・有用性を検証する予定である。
妊娠中毒症における遺伝・環境相互作用解明と予防応用を目指した介入研究

1.現在すでに協力関係にある北海道内の産科10施設で、(1)妊娠前・妊娠中の生活習慣(食生活、飲酒、喫煙、運動、睡眠、休養、精神社会活動)、ストレス、ソーシャルサポート、エゴグラムなどの質問調査、(2)母体採血を継続施行した。妊娠中毒症関連候補遺伝子のタイピングは、ALAP、5HTR、LPL、B2GPIなどを中心に行った。AT1およびACEと妊娠中毒症との関連についての検討結果を論文にまとめて発表した。2.わが国における妊娠中毒症の発症頻度の傾向を探る一助とするために、北海道の地域基幹病院における発症率算出を試みた。旭川、函館、釧路の基幹病院で1998年2002年の分娩台帳の全分娩について転記した結果、5年間の3病院における合計分娩数8756件のうち、他院からの紹介、母体搬送、里帰り分娩を除いた7135件からの妊娠中毒症発症数(率)は、102例(1.4%)であった。年別の総妊娠中毒症発症数(率)は、1998年1419分娩中28例(2.0%)、1999年1388分娩中15例(1.1%)、2000年1419分娩中20例(1.4%)、2001年1429分娩中17例(1.2%)、2002年1510分娩中22例(1.5%)であった。病院別の総妊娠中毒症発症数(率)は、旭川が1445分娩中25例(1.7%)、釧路が3297分娩中54例(1.6%)、函館が2392分娩中23例(1.0%)であった。3.妊娠女性に対する介入要因として重要な「妊娠中のストレス」についての評価指標を開発するために、妊婦健診・母親教室の場を活用して、妊婦を対象としたフォーカスグループインタビューを開始した。
重イオンビームプローブの高精度化による二次元電場構造形成と乱流輸送に関する研究

本研究は、大型ヘリカル装置(LHD)において、プラズマ中の乱流に起因する電位・密度揺動を重イオンビームプローブ(HIBP)で計測することを第一の目的としている。一昨年度の負イオン源ターゲット部の改造により銀の負イオンビーム生成には成功したが、金や銅イオンビームと比較して十分な電流量を得ることはできなかった。理由としては、タンデム加速器中心部における中性ガスチャンバーにおいて、銀の負イオンから一価の正イオンへの変換効率が、予想よりも小さく最終的に必要な一価の正イオンビームが得られなかったことがあげられる。研究方針を若干変更し、負イオン源において金や銅の負イオンビーム電流を増大させて、HIBP計測器のS/N比を増大することを目指し、新しい負イオン源を製作した。主な改造点は、負イオン源におけるフィラメントを2本から、3本に追加したことと、これまでよりも径の太いフィラメント、0.7 mmから1 mmに増加して、安定的な電流出力での運転を目指した点である。新負イオン源の主要なチェンバー部と部品は製作が完了し、テストスタンドにおいて組み立てを進めた。計画の遅れのため試運転には至っていないが、科研費による本研究課題としては、新負イオン源が組み上がった段階に達した現状で一旦終了とする。他方、電位の二次元計測については、LHDにおける現状のHIBPシステムで、プローブビームのエネルギーを一ショットごとに変更し、ショット中はビームの入射角を変更することによって実施した。S/N比の不足により乱流に起因する揺動の計測は困難であったが、高エネルギーイオン粒子によって駆動される幾何学的音響モードの電位揺動について、二次元構造を計測した。電位についてm=0の構造を確認し、密度についてはm=0とm=1の両方が存在することを確認した。本年度は、計画通り大型ヘリカル装置(LHD)の重イオンビームプローブ(HIBP)におけるイオン源の改造を行った。LHD-HIBPのビーム生成はタンデム加速器で行っており、負イオン源を使用している。現状では、LHDのオペレーション磁場1.375T(低磁場)及び2.75T(高磁場)の両方で、HIBPを使用するために、金の負イオンを発生させ、それをタンデム加速器において二段加速し、金の正イオンをプローブビームとして使用している。ここで、二段加速は以下のように行われる。まず、タンデム加速器の正電圧によって負イオンをアース電位から加速した後、ターミナル部(中心部のガスセル領域、加速器の高電圧部)において、中性アルゴンガスとの衝突により金の負イオンを正イオンへ変換する。これを再び加速することによって高エネルギービームを生成している。この過程において、ターミナル部における負イオンから正イオンへの変換効率(割合)は、ビームエネルギーに依存する。金の負イオンから正イオンへの変換効率は、LHDのオペレーション磁場で、1015%である。これを銀の負イオンを用いることにより変換効率を改善することを目指した。銀の負イオンを生成するには、負イオンのターゲット板材を金から銀に変更すれば良い。しかしながら、通常、この交換作業はイオン源内の真空状態を破る必要がある。これでは、コンディショニングに時間がかかり、また、実際の実験では実験中に金と銀のイオン源を頻繁に交換することも要求されるため、真空状態を破らずにターゲット金属の金と銀交換を可能にするイオン源の構造を設計、製作した。実際に運転し、ターゲット金属を、真空状態を維持したまま、実際に金から銀に交換可能なことを示し、銀イオンの引出に成功した。上に述べたように、LHD-HIBPにおけるターゲットスパッタリング負イオン源のターゲット金属板を、真空状態を維持したまま変更可能となるように改良を行った。具体的には、ターゲットの構造を回転式として、ターゲット金属を金、銀、銅と遠隔操作により交換可能となるようにした。試験運転を行い銀の負イオンビームの引出に成功した。磁場1.375Tに相当する加速エネルギーの条件の元で、銀の負イオンビームをタンデム加速器に入射し、負イオンから一価の正イオンへの変換効率を測定した。しかしながら、得られた変換効率は、おおよそ10%となり十分な変換効率が得られなかった。銀負イオンビームは、金負イオンビームや銅負イオンビームと比較して、二価の正イオンビームに変換される割合が多く、一価の正イオンビームにはなりにくい性質があると考えられる。現在、負イオン源について、新しいフィラメントポートを追加する改造を計画している。現状では、φ1mmのタングステンフィラメントを二本使用しているが、これを三本使用できるように、ポートを一つ追加する。負イオン源内のプラズマ密度を増加させることにより、負イオンビームの出力の増大が期待できる。また、タングステンフィラメントの代わりに、電子放出のより大きなLab6をフィラメントとして使用することも検討している。負イオン源内の更なるプラズマ密度向上及び出力増大が達成可能となる。間もなく設計が完了し、製作に入る予定である。LHDのHIBPは、現状で、ある程度大きな振幅の電位・密度揺動は計測可能であるが、乱流揺動成分に関しては十分なS/N比で電位・密度揺動のデータを得られていない。本研究では、まずHIBPのイオン源を重点的に改良することによってS/N比を改善することを意図している。一昨年度は、ターゲット部を改造したイオン源を用いることにより銀ビームの引出に成功した。しかしながら、金や銅と比べてあまり大きな電流は得られなかった。

これは、銀の負イオンは、ある程度の電流が得られたが、タンデム加速器の中心における中性ガスチャンバーにおいて、銀の負イオンから一価の正イオンへの変換効率が予想より小さかったためである。実験では、銀の二価のイオンが多く生成されてしまった。方針を変更し、大元の負イオンにおけるビーム電流を増加させてS/N比を改善することを意図して、フィラメントを2本から3本に増加した完全に新しい負イオン源を、一昨年に設計し、それに基づいて本年度製作した。負イオン源用チャンバー、ヒートシールド、天板となるフランジ等、ほぼすべてのコンポーネントについて製作が完了した。また、フィラメントの製作方法についても改良を施し、これまでよりも太いタングステン線(Φ1mm)で安定的な製作が可能となった。寿命の改善と、チャンバー内のプラズマ密度の増加が期待できる。現在、イオン源テスト用のチャンバーに新負イオン源の組み立て・設置を進めている所である。これらの作業が完了した後、新負イオン源の試験・性能評価を実施する。良好な性能を確認した後、LHDのHIBP実機に取り付けて、揺動計測におけるS/N比の改善に取り組む。LHDのHIBPについて、当初の負イオン源の改造は実施して、銀の負イオンビームの生成には成功した。しかしながら、タンデム加速器で加速後に生成される銀の一価の正イオンビームは電流量が少なく、揺動計測におけるS/N比の改善には至らなかった。これは、タンデム加速器の中性ガスチャンパーにおける銀の負イオンから一価の正イオンへの変換効率が予想よりも小さかったためである。ビームのエネルギーを変更すれば、この変換効率を改善することができる可能性はあるが、LHD実験の磁場条件を1.375Tから大きく変更することは、電子共鳴加熱用ジャイロトロンの周波数の関係から難しいため、現実的な解決策とはならない。このため、方針を変更し大元の負イオンビームの電流を増加するために新しくイオン源を製作した。上に述べたように、現在までに製作がほぼ完了し、次年度からテスト及び性能評価のための実験を実施する予定である。本研究は、大型ヘリカル装置(LHD)において、プラズマ中の乱流に起因する電位・密度揺動を重イオンビームプローブ(HIBP)で計測することを第一の目的としている。一昨年度の負イオン源ターゲット部の改造により銀の負イオンビーム生成には成功したが、金や銅イオンビームと比較して十分な電流量を得ることはできなかった。理由としては、タンデム加速器中心部における中性ガスチャンバーにおいて、銀の負イオンから一価の正イオンへの変換効率が、予想よりも小さく最終的に必要な一価の正イオンビームが得られなかったことがあげられる。研究方針を若干変更し、負イオン源において金や銅の負イオンビーム電流を増大させて、HIBP計測器のS/N比を増大することを目指し、新しい負イオン源を製作した。主な改造点は、負イオン源におけるフィラメントを2本から、3本に追加したことと、これまでよりも径の太いフィラメント、0.7 mmから1 mmに増加して、安定的な電流出力での運転を目指した点である。新負イオン源の主要なチェンバー部と部品は製作が完了し、テストスタンドにおいて組み立てを進めた。
経路選択のための知識・学習アルゴリズムの開発とその実用性に関する研究

この研究は、分散型ナビゲーション・システムを開発するための学習アルゴリズムの基礎的研究である。研究は理論的および数値分析の両面から行われた。すべてのドライバーがこのアルゴリズムを使用したときに実現する交通均衡の特性について興味ある結果を得た。我々のアプローチの基本的な仮定は、個々のドライバーがその人の毎日の経験によって得られる旅行情報に基づきルート選択を行っているというものである。旅行情報(たとえば起点からの目的地までの旅行時間)は、他のドライバーの選択に影響を受けるために、確率的に変動する。そのような状況でさえ、彼がリグレット・マッチングによってルートを選ぶならば、各々のドライバーはある安定した状態に達することができる。この結論は、ドライバーの完全な情報を仮定した従来のウォードロップ均衡概念とはかなり異なる。この結論は、慎重に設計された情報獲得システムがあれば、それによってドライバーに対して最善ルートに知らせることができ、同時にシステムを安定させることができることを意味する。この場合の核となるエンジンをインテリジェント・ドライビング・アルゴリズムと呼ぶ。このアルゴリズムは、マルコフ決定プロセスとリグレット・マッチング・アルゴリズムの組合せから構成される。数値計算の効率性は近似的動的計画法と確率近似算理論に依存する。単純なネットワークではあるが、現実的なリンクコスト関数を用いた計算例では良い結果を得たが、収束効率性は悪かった。この研究の結論は、個々のドライバーがGPSを使用することで自身によって旅行情報を集め、機械学習によってより良いルートへ自動的に案内されるような、分散型車両ナビゲーション・システムの可能性を提示している。ドライバーの利用できる交通情報の状況に関し、次の2つを仮定し、それぞれに応じた適応学習アルゴリズムを開発し、その有効性を数値実験によって確認した。(1)利用可能なすべての経路について所要時間時間情報が利用できるドライバーのみによって構成されるシステム。ただし、経路情報はトリップ終了後にしか得ることはできない。(2)自分の利用した経路の交通情報しか利用できないドライバーによって構成されるシステム。この場合も交通情報は事後的なものである。上記の2つのケースいづれの場合も同一の時間価値をもつドライバー集団なのか、あるいは非均一な集団かで状況は異なってくる。さらに外部環境についても定常な場合と非定常な場合が想定できる。非定常なケースについてはリンク交通量が収束するにつれて消えていくノイズと確率分布に従って日々発生するノイズを想定する。この場合、リンク所要時間は常に変化しているのでドライバーは正確な経路情報を得ることはできない。研究によって得られた結論は以下のようである。(1)ダイナミックな交通環境を前提にする場合、従来のWardrop均衡よりもHannan均衡のほうが適切である。Hannan均衡はNash均衡を含む広い均衡概念であり、定常な環境で、一様なドライバー集団のときWardrop均衡に等しくなる。(2)Hannan均衡に収束するアルゴリズムはBlackwellの接近性定理を援用して導くことができる。(3)確率的仮想プレイはHannan均衡を満足しないが、近似的にHannan均衡に収束する。したがって、本研究で開発したアルゴリズムは近似的にWardrop均衡を満足する。(4)外的環境が非定常な場合でも各経路の所要時間の時間平均値は等しくなるように働く。すなわち、日々の交通に関してはWardrop均衡ではないが、その時間平均値に関しては等時間原則が成立する。(5)不完全情報のドライバーの場合、彼の参照するデータは昨日の走行経験値であり、それと今日の経験との比較を通して経路選択モデルを構築することができる。この場合にも、完全情報と同様、システムはHannan均衡に収束する。(6)個々のドライバーの時間価値がそれぞれ異なる場合、システムはWardrop均衡にはならないが、個々のドライバーは自己の効用を大きくする経路選択する。分散型経路誘導システムを開発するための学習アルゴリズムの基礎的研究とその応用を目的とした研究であり、すべてのドライバーがこのアルゴリズムを利用した場合に実現する交通均衡について理論的に検討した。個々のドライバーは、日々の経験によって得る交通情報をもとに経路選択を実行する。目的地までの経路の所要時間は、他のドライバーの選択の影響を受けるため確率的に変動する。

こうした状況において各ドライバーが自己の最適と思われる状態に達することができるかという問題である。結論は、自己の経験のみによって経路選択行動を繰り返す場合にもWardrop均衡に収束するというものである。この結論は、Wardrop均衡の前提になっていた経路に関する完全情報仮定を覆すものである。ただし、リンクのパフォーマンス関数が単調性を有し、すべてのドライバーの選好が同一の場合に限られる。また、収束のための学習プロセスは緩慢であり、長時間を必要とする。システムに錯乱があった場合の回復にも時間を要する。一方、トリップの終了後に利用可能な経路の情報が各ドライバーに伝達される場合には均衡への収束やシステムの不都合からの回復も効率性が上昇することが明らかになった。後者の場合、各ドライバーに経路情報が提供されるので、ドライバーは経路間の利得の比較が可能になる。このような場合には、ドライバーが実現しうる利得は、Wardrop均衡の場合よりも大きくなる。また、リンクのパフォーマンス関数の単調性を仮定しなくても安定した均衡状態へ収束する。このような状況はゲーム理論の分野では相関均衡と呼ばれており、従来の交通均衡概念にはなかった新しい概念である。本研究で提案されたアルゴリズムは個々のドライバーをベースにしている点で交通ネットワークモデルの新しい方向を提案しており、分散型経路誘導システムを可能にする新たな方向性を提案している。
小学生の持続可能な家庭学習法：低学年から英語を導入する小学校児童と保護者への調査

本研究は、小学校低学年から英語の授業を導入している学校に通う児童にとって、持続可能な英語の家庭学習法とはどのようなものかを調査するアクションリサーチである。小学校1年生から英語の授業を実施する小学校に通う児童およびその保護者の協力を得て、自宅で英語の家庭学習を行ってもらう。(1)簡単な英語表現や質問を意識して使う、(2)英語絵本の読み聞かせを行う、および(3)フォニックス教材を使った文字指導をする、を家庭で実施してもらい、進捗状況や感想を保護者に毎週、聞き取り調査をする。児童が英語を身近に感じ、得意意識を持ちつつ、インプットを増やす習慣付けがなされるような、持続可能な学習方法を明らかにする。
フラーレン複合型スマート研磨微粒子を用いた難加工材研磨メカニズムに関する研究

本研究では水酸化フラーレンやナノシリカ微粒子がシリカ微粒子上に吸着・担持によるナノ複合微粒子が形成されることを確認した.ここではコア微粒子とナノ微粒子が複合化した際,コア微粒子単独と比較して,サファイア基板研磨における材料除去レートの向上や表面粗さの低減を同時に実現可能になった.これらの研磨性能はナノ微粒子の種類や吸着量,吸着状態に対して支配的であるため,これらのパラーメータ最適化することで複数の膜種への適用が可能となる.さらにナノ複合微粒子研磨を用いて機械的作用や化学的作用に関して独立に制御することにより,コバルト薄膜の高精度研磨やSiCおよびダイヤモンドなどの難加工材への展開が期待できる.本研究の目的は,ダイヤモンド微粒子やシリカ微粒子にフラーレンの水酸化物を吸着させ,光誘起反応により吸着層を改質させることで研磨微粒子の硬度や反応性などを独立に制御可能なフラーレン複合型スマート研磨微粒子を新規に開発し,難加工材料の高効率研磨技術へ展開することである.ここでは磨微粒子のサイズや反応性,そして硬度を研磨微粒子のパラメータに着目し,これらのパラメータと研磨性能との関係性を考察することで,加工対象物に対する最適な研磨微粒子の生成手法の確立を目指している.本年度は,最初に水酸化フラーレンの吸着挙動に関する評価やコロイダルシリカ微粒子としたコア微粒子のサイズ変化に対する材料除去レートの影響,そしてポリシング時における研磨微粒子挙動観察を行なった.水酸化フラーレンの吸着挙動に関する評価としては動的光散乱法による微粒子径変化やpH変化による水酸化フラーレンの析出に関する評価を行なった.その結果,コア微粒子の粒子径に関わらず水酸化フラーレンの混合により2nm4nm程度微粒子の増加が確認された.ここでは濃硫酸によりpH3に調整しても水酸化フラーレンの析出が見られず,コア微粒子に吸着した状態が維持された.次に水酸化フラーレン混合スラリーに対して紫外線レーザ光を3時間照射した場合,サファイアCMPの材料除去レートは全ての微粒子径で向上した.そのため,サファイアCMPの材料除去レートは,研磨微粒子表面の高度および反応性が影響しているものと考えられる.またコア微粒子における水酸化フラーレンの改質法に関してはこれまで紫外線レーザ光を用いてきたが,企業と共同で新規に他の手法について検討を開始した.その結果,1分程度で材料除去レートの向上が確認されており,現在特許出願を進めている.研磨微粒子挙動観察に関してはエバネッセント光を用いた観察システムを導入しポリシング時の動的観察を実施した.本年度は当初の計画どおり炭素結合型スマート研磨微粒子の作製法の確立と研磨微粒子の粒子径の影響について評価した.ここでは紫外光を用いた微粒子作製装置の開発を行うとともに,微粒子径評価を動的光散乱法やラマン分光による評価を実施した.その結果,水酸化フラーレンの混合により研磨微粒子の粒子径が2nm4nm程度増加する様子が確認された.水酸化フラーレン混合スラリーの研磨微粒子の特徴として,pH3の酸性溶媒でも水酸化フラーレンが析出しないことである.通常,水酸化フラーレン(水酸基数12)では,アルカリ溶液で可溶であるが酸性溶媒では析出する.しかしながら,水酸化フラーレン混合スラリーにおいては水酸化フラーレンの析出が見られないことから,比較的強い力で吸着しているものと推測される.表面改質についても,紫外線レーザ光に紫外線レーザ光を3時間照射した場合,サファイアCMPの材料除去レートは全ての微粒子径で向上した.そのため,サファイアCMPの材料除去レートは,研磨微粒子表面の高度および反応性が影響しているものと考えられる.そのため,炭素複合型スマート研磨微粒子製法においては,当初,複数の水酸化フラーレンなどのナノ炭素微粒子を微粒子表面に担持させることで反応性など変化させることを,溶媒や照射雰囲気など表面改質条件を制御することで,微粒子表面の硬度や反応性を制御する手法を導入する.具体的にはレーザ照射時に雰囲気制御が可能な専用チャンバーの製作や外場による改質手法の導入などを実施する.ここでは企業と共同で新規手法について検討を開始している.一方,研磨微粒子の評価としては,エバネッセント光を用いた観察システムを導入しポリシング時の動的観察を実施した.ここでは,パッド材質の屈折率を調整した観察用の専用MEMSパッドによりパッドによる影響を除外した状態で観察が可能となる.本年度の実施内容としては,炭素結合型スマート研磨微粒子におけるパラメータの定量的評価や,これらのパラメータが材料除去メカニズムに与えるを影響を明確にするため,水酸化フラーレンの吸着挙動に関する評価や吸着したナノ微粒子と研磨性能の関係,そして研磨中における研磨微粒子の変化や削り屑に関する評価を実施した.水酸化フラーレンの吸着挙動については動的光散乱法やラマン分光法,電子顕微鏡による微粒子の形状観察により実施した.その結果,動的光散乱法による測定結果から,水酸化フラーレン水溶液においては水酸化フラーレンが溶解ではなく5nm以上の粒子径で凝集しているが判明した.このとき,水酸化フラーレン水溶液にコロイダルシリカを混合させることでシリカ微粒子上に水酸化フラーレンが吸着する様子が確認された.ラマン分光や赤外吸収スペクトルの結果からは,吸着時の水酸化フラーレンは分子構造自体は大きく変化していないことが確認できた.このとき,水酸化フラーレン自体の分子構造は維持されているが,電子顕微鏡の観察結果からサファイアCMPの研磨前後で研磨微粒子が粗大化していることから,微粒子表面に反応物が形成しているものと推測される.また,研磨後におけるスラリーの成分を蛍光X線により分析した結果,研磨中により生成される反応物の一部が液中に溶解していることが確認されている.

そのため,コア微粒子に吸着したナノ微粒子の反応性が研磨性能に支配的であることが考えられる.さらに本年度では,紫外線照射よる研磨性能の高速化やナイロン繊維とウレタン樹脂を組み合わせた形状発現型ポリシングパッドの開発を行なった.形状発現型パッドでは既に特許出願をおこなっており,摩耗速度の異なる2種類の樹脂を用いて突起形成を行なうことを特徴としている.また、新規に水酸化フラーレンを用いた洗浄効果に関する検証も行なった.本計画では炭素結合型スマート研磨微粒子におけるパラメータの定量的評価や,これらのパラメータが材料除去メカニズムに与えるを影響に関する定量的な評価を実施することを計画に盛り込んでいる.そのため微粒子のパラメータであるコア微粒子の粒子径に関しては,20nmから70nmの範囲で研磨性能に関する評価を実施している.またナノ微粒子の反応性に関しては,水酸基数の異なる水酸化フラーレンやフラーレンスート,そしてナノシリカ微粒子などこれらの物性と研磨性能の関係について考察を行なった.ここでは水酸基数が12から36に変化した際,吸着挙動が低下するとともに研磨速度も低くなっている.そのため,単純に反応性以外にもケージ構造の硬度の影響も研磨パナメータとして重要と考えれられる.また,反応性については紫外線照射によりサファイア基板やSiC基板においても材料除去レートが向上することが確認できた.このときコア微粒子がダイヤモンドの場合,新物質の可能性を示唆する分析結果が得られているため,引き続き検討を進める必要がある.マイクロパターンポリシングパッドに関して,シリコン型とめっきを組み合わせてMEMSプロセスにより作製したた.ここではピラミッド型を10μm間隔で配置させ試作したところ,研磨速度が従来の10倍以上の性能が得られたが,研磨時にパターン自体の摩滅する問題が発生した.そのため耐摩耗性の高い繊維と比較的容易に摩耗するウレタン樹脂を組み合わせ,ドレッシングによりパッド表面を強制的に摩耗させることで自発的にパターンを発生させる形状発現型ポリシングパッドを考案した.ここでは繊維径100μmの市販品を用いた場合でも,従来のポリシングパッドの研磨レートを比較したところ,約30%程度高くなった.そのため,今後形状発現型ポリシングパッドの開発を推進する.本年度の実施内容としては炭素結合型スマート研磨微粒子における水酸化フラーレンの吸着状態や吸着量とサファイア研磨性能との関係性評価や,ナノシリカなど他のナノ微粒子を吸着させたときの特性評価そして,エバネッセント光を用いたナノ微粒子の吸着挙動を計測することより材料除去メカニズムに関する評価を実施した.水酸化フラーレンの吸着状態に関しては,急速凍結法により透過型電子顕微鏡のサンプル作製を行うことで水溶媒中に分散されているナノ微粒子の状態を直接的に観察可能にした.その結果,動的光散乱の結果と同様,水酸化フラーレン水溶液では直径5nm程度の会合体が数十個単位で2次凝集している様子が確認されたが,コロイダルシリカ混合後ではこれらの凝集体の形成よりコロイダルシリカ表面に水酸化フラーレンの吸着が支配的であることを明らかにした.
細胞生物学的アプローチによる緑内障性視神経障害の機序解明

1.猿実験緑内障眼視神経乳頭におけるライソゾーム酵素のカテプシンB,Gについて免疫組織化学的に検討した.5頭のカニクイサルについて片眼を反復隅角レーザー照射により緑内障を作成し、他眼を正常コントロール眼とした.正常眼では血管壁周囲、乳頭篩状板前部のグリアのカラム、及び乳頭篩状板以降の視神経線維髄鞘に軽度の陽性染色を認めた.また乳頭篩状板部に軽度から中等度の染色陽性細胞を所々に観察した.実験緑内障眼では乳頭篩状板部、及びその周囲に中等度からかなり強く染色される細胞が観察できた.また強い染色は急性期の障害を受けている視神経軸索付近にも観察された.これらの結果については現在論文が印刷中である.2.Matrix Metalloproteinaseについては前回の報告のようにフジ薬品工業の抗体は免疫染色で反応を認めなかった為、共同研究を行っている米国イリノイ大学眼科研究所よりカルテット社製の抗体を譲り受け用いて再検討した.パラフィン包埋の実験眼とコントロール眼の視神経乳頭についてStrepto avidin-Biotin(Elite kit)法を用いて免疫染色を行ったが、非常に微弱な反応しか検出できず明かな違いを認めなかった.3.Matrix Metalloproteinaseの中のMMP-2とその中和酵素であるTIMPについて前回の正常眼視神経乳頭に次いで実験緑内障眼視神経乳頭でもsense(陰性コントロール)とanti-sense(陽性実験)のジゴキシゲニン標識RNAプローブを作成しin situ hybridyzationを行った.両群とも乳頭篩状板において陽性染色所見を認めなかった.1.猿実験緑内障眼視神経乳頭におけるライソゾーム酵素のカテプシンB,Gについて免疫組織化学的に検討した.5頭のカニクイサルについて片眼を反復隅角レーザー照射により緑内障を作成し、他眼を正常コントロール眼とした.正常眼では血管壁周囲、乳頭篩状板前部のグリアのカラム、及び乳頭篩状板以降の視神経線維髄鞘に軽度の陽性染色を認めた.また乳頭篩状板部に軽度から中等度の染色陽性細胞を所々に観察した.実験緑内障眼では乳頭篩状板部、及びその周囲に中等度からかなり強く染色される細胞が観察できた.また強い染色は急性期の障害を受けている視神経軸索付近にも観察された.これらの結果については現在論文が印刷中である.2.Matrix Metalloproteinaseについては前回の報告のようにフジ薬品工業の抗体は免疫染色で反応を認めなかった為、共同研究を行っている米国イリノイ大学眼科研究所よりカルテット社製の抗体を譲り受け用いて再検討した.パラフィン包埋の実験眼とコントロール眼の視神経乳頭についてStrepto avidin-Biotin(Elite kit)法を用いて免疫染色を行ったが、非常に微弱な反応しか検出できず明かな違いを認めなかった.3.Matrix Metalloproteinaseの中のMMP-2とその中和酵素であるTIMPについて前回の正常眼視神経乳頭に次いで実験緑内障眼視神経乳頭でもsense(陰性コントロール)とanti-sense(陽性実験)のジゴキシゲニン標識RNAプローブを作成しin situ hybridyzationを行った.両群とも乳頭篩状板において陽性染色所見を認めなかった.1.カテプシンB,Gについて免疫染色を正常猿視神経乳頭及び、実験緑内障視神経乳頭で頭数を増やし、更に検討した。実験緑内障眼では変形した乳頭篩状板、その近辺で一部に免疫染色の増強した細胞を散見した。以上の事から乳頭篩状板の緑内障性の構築変化にライゾーム酵素の発現の増加が関与している事が明かとなった。2.Matrix Metalloproteinaseについては再度、フジ薬品工業より抗体を購入し免疫組織を行ったが、前回と同様に反応を認めず、単クローン抗体では実験の続行が困難と考えた。現在カルテット社(米国)よりポリクローン抗体を購入中であり、再検討の予定である。3.Matrix MetalloproteinaseとTissue inhibitor forMetalloproteinaseのin situ hybridyzationについてまず正常視神経乳頭について検討した。DEPC処理水下でパラフィン切片を作成した。MMP-2とTIMPの遺伝子を組み込んだプラスミドをそれぞれ制限酵素で直線化し、sense、anti-senseのジゴキシゲニン標識RNAプローブをそれぞれのプロモーターを用いて作成し、次いでin situ hybridyzationを行った。正常視神経乳頭ではsense(陰性コントロール)とanti-sense(陽性実験)において両者に明かな差を認めず、視神経乳頭近傍の強膜組織で僅かに差を認めたにのみであった。この事は定常状態ではこれらの酵素の発現が極めて僅かであり、視神経乳頭の組織学的恒常性はが保たれている可能性が示唆された。現在、更に実験緑内障眼視神経乳頭篩状板について検討の予定である。