hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代数多様体上の代数的サイクルの研究

ここでF^1CH^γ(X)はファイバーごとにホモロジー的に自明なサイクルの類のなすCH^γ(X)の部分群で、右辺はS上の中間ヤコビアンたちのなすファイバー空間の切断でガウス・マニン接続の定める微分方程式を満たすもの、いわゆるnormal functionsたちのなす空間である。本研究者はこの写像を一般化して写像ρ^<γ,ν>_<X/S>:F^ν_SCH^γ(X)→Γ(S,DJ^<γ,ν>_<X/S>)を定義した。ここで左辺は本研究者の定義したChow群上のフィルターの相対化で、右辺はnormal functionの自然な一般化である。先に述べたMumfordの定理は最初の写像ρ^γ_<X/S>がChow群を捉えきる力を持たないことを意味する(つまり写像は自明でない核を持つ)。本研究者は混合モチーフの哲学に基づいてある種の普遍的な多様体の族X/Sにたいしては新しく定義した写像ρ^<γ,ν>_<X/S>がChow群を完全に捉える力を持つと考えるにいたった。これに関し射影空間内の完全交叉多様体の場合に様々な新しい結果を得ている。またこの副産物としてGriffiths群(ホモロジー的にゼロに同値なサイクル全体を代数的にゼロに同値なサイクル全体で割った群)とそれに関するGriffithsの定理の一般化も得ている。以上の研究を進めるに当たっての一つのポイントはGriffithsの開発した射影空間内の超曲面にたいするヤコビ環の理論を超曲面よりいくつかの超曲面切断を除いた開多様体に対してのヤコビ環の理論に拡張することである。副産物として上のような開多様体の混合ホッヂ構造による局所トレリ問題を解決した。代数多様体X上の余次元rの代数的サイクルとはα=Σ^K_<i=1>n_i[V_i]なる形式和のことである。ここでV_iはXの余次元rの既約部分多様体でn_iは整数である。r=1の場合は因子と呼ばれる。その研究の歴史は長く、その重要性は代数幾何のみならず整数論においても深く認識されている。本研究の目的の一つは“代数的サイクルを周期積分により統制する"という。問題に取り組むことである。これは代数幾何学における最も基本的かつ深遠な問題の一つといって過言ではないであろう。この種の問題で最も名高いのがHodge予想とAbelの定理である。本研究では後者の一般化及び高次元化を主な目的とする。Abelの定理とはRiemann面上X上の因子にたいしそれがX上の有理型関数の因子となるための条件をX上の正則な微分形式のある積分に関する条件で与えるもので、19世紀の一変数複素関数論の金字塔である。Abelの定理の高次元化とは“高次元代数多様体X上の代数的サイクルにたいし周期積分を使ったHodge理論的な不変量を探し出し、これによりサイクルが有理同値、あるいは代数的同値であることを判断する"と言う問題に他ならない。以下、CH^r(X)によりX上の余次元rの代数的サイクルのなす群を有理同値で割った群、Chow群を表す。上の問題への重要な第一歩がGriffithsが60年代の終わりに定義したAbel-Jacobi写像ρ^r_X:CH^r(X)_<hom>→J^r(X)である。ここでCH^r(X)_<hom>はホモロジー的にゼロに同値なサイクルの成す部分群で、J^r(X)はXよりHodge理論的に定まる複素トーラスでXの中間Jacobi多様体と呼ばれる。Abel-Jacobi写像の定義は本質的に周期積分による。
正常眼圧緑内障家系で同定された新規原因遺伝子機能解析およびモデルマウス作製

我々は家族性正常眼圧緑内障の優性遺伝家系について、緑内障新規遺伝子Xを同定した。この遺伝子機能についての情報は乏しい。この新規遺伝子XがコードするタンパクXに対する抗体を用いて免疫染色を行った結果、タンパク質Xは網膜ミューラー細胞の細胞質に発現し、繊維状に網膜内を分布していることが明らかになった。緑内障は視神経損傷によって引き起こされることが知られているが、ミューラー細胞の生理機能の低下が視神経細胞の機能に影響する可能性が示唆された。研究期間中に使用してきた市販の抗体が製造中止となり、マウス網膜組織の染色ができなくなった。より詳細な発現解析が困難となったため、タンパク質Xに対する抗体を自前で作製し現在抗体の品質を検証中である。さらに、タンパク質Xのアミノ酸配列がヒトとマウスで高く保存されていることから、CRISPR/Cas9システムによるノックインマウスの作製を試みた。遺伝子変異の位置がCas9のパム切断サイトから離れていることから困難が予想されたが遺伝子X内の異常な遺伝子配列のマウスが複数作製され、今後有用と思われる遺伝子改変マウスが得られたが、目的とした遺伝子変異を持つマウスは得られなかった。継続して目的とするマウスを作製することに加えて、得られた遺伝子改変マウスに視機能低下が観察されるか、網膜の観察を行う。これらの実験と並行して遺伝子Xをクローニングし、発現ベクターを用いたHEK293T細胞での強制発現実験を行い、ウェスタンブロッティングを用いてタンパク質Xの野生型と変異型の発現を確認した。変異型タンパク質の強制発現実験では末端が切断されたタンパク質が優位に検出された。遺伝子変異によって、片アリルからは切断されたタンパク質Xの発現量が上昇し、ミューラー細胞の機能に影響していると考えられる。今後変異型のタンパク質Xついて、正常眼圧緑内障との関係をより詳細に解明していく。
自動車用部品の肉厚変動部のレアアースレス薄肉球状黒鉛鋳鉄の開発

レアアースを低減させた薄肉における球状黒鉛鋳鉄の開発を目的として,鋳造条件や鋳造の際に使用されるレアアースが含有されている球状化剤に着目した.レアアース含有量を調整した球状化剤を使用し,薄肉での品質低下の原因となるチルの調査,レアアースを低減させた際に生じる鋳造欠陥が影響を及ぼす疲労強度の調査,実体製品から切り出した試験片による衝撃試験を行った.その結果,一般的な球状化剤に2.0%前後含有されているレアアースを0.3%まで低減させた場合でも,品質の低下を抑えることが可能であった.球状化処理法の変更による高強度球状黒鉛鋳鉄製造技術の開発として、前年度の結果から、最適な接種処理条件として導いた取鍋接種+注湯流接種を利用し、球状化材として添加するレアアースの含有量を、0%(レアアースレス)と2%(レアアース有り)と変化させ各種試験行により評価を進めた。階段状試験片による薄肉部の組織観察においては、肉厚5mmでのチル発生がなく、3mmのみチルが確認され、結果から5mmまでの薄肉化が可能となり、本年度の目標は達成できた。また、同様に0%、2%の球状化材において組織がフェライト地(FDI)、鋳放し(PDI(30))、パーライト地(PDI)の球状黒鉛鋳鉄の薄肉板供試材を製作し、自動車部品等の構造用部材を評価する際に重要な疲労強度を平面曲げ疲労試験によって求めた。縦軸に応力(Stress),横軸に繰返し数(N)をとったS-N線図より疲労限度σwを示し、レアアース有りと比較してレアアースレスのσwが全て低下した。低下率はFDIで12%、PDI(30)で13%、PDIで23%となり、PDIの低下率は他の供試材よりも顕著であった。その要因を調査するため破断した試験片の破面を観察すると、レアアースレスでは内部に鋳造欠陥が多数観察された。欠陥の大きさを定量的に評価するために√areaパラメータモデルを用い、求めた√areaの値から、き裂先端における応力場の強さを表す応力拡大係数範囲⊿K、下限界応力拡大係数範囲⊿Kthを算出し評価した。レアアースレスとしたことで起因となる大きな鋳造欠陥が増加し、σwを低下させた要因となった。今後自動車部品として使用可能な薄肉黒鉛鋳鉄の製造へ向けて、現在2%、0%としているレアアースの添加量を、チル化を抑制し、疲労試験において破断の起因となる大きな鋳造欠陥を発生させない最低限のレアアース添加量を検討する事が次年度以降の課題として考えられる。レアアースを低減させた薄肉における球状黒鉛鋳鉄の開発を目的として,鋳造条件や鋳造の際に使用されるレアアースが含有されている球状化剤に着目した.レアアース含有量を調整した球状化剤を使用し,薄肉での品質低下の原因となるチルの調査,レアアースを低減させた際に生じる鋳造欠陥が影響を及ぼす疲労強度の調査,実体製品から切り出した試験片による衝撃試験を行った.その結果,一般的な球状化剤に2.0%前後含有されているレアアースを0.3%まで低減させた場合でも,品質の低下を抑えることが可能であった.球状化処理方法の変更による高強度球状黒鉛鋳鉄製造技術の開発として、真空誘導溶解炉を使用し摂取方法および種々の接種剤の違いについて試験材料の製作を試みた。接種剤として、レアアースを含有した従来の接種剤(Bi)とレアアースレスの接種剤(Ca)の2種類を用い、接種方法として、取鍋接種および注湯流接種を行ない、階段状試験片を用いて薄肉化した球状黒鉛鋳鉄の組織観察、球状化率、黒鉛粒数などを評価した。組織観察の結果から、肉厚3mmから5mmの部分にはチルが確認され、レデブライト組織となっていた。また、取鍋接種のみの試験片は肉厚6mmから8mmの部分でもチルが確認された。取鍋接種のみの試験片と比較して注湯流接種を施した試験片の黒鉛粒数の増加量は2倍以上であった。取鍋接種のみの試験片の場合Bi接種試験片の方が黒鉛粒数を多く確認されたが、注湯流接種をした試験片では接種剤の違いによる黒鉛粒数の影響は見られなかった。このことから、薄肉鋳物の場合、注湯流接種を行うことによってレアアースレス接種剤でも黒鉛粒数の向上を見込め、チル化抑制が可能だと考えられる。また、同様の成分配合を行った試験ブロックより、シャルピー衝撃試験用の試験片を切出し、シャルピー試験を行った。取鍋接種と注湯流接種を施した供試材は-20°Cで10J以上の衝撃吸収エネルギーを示した。なかでも、Bi接種供試材は-40°Cでも10J以上の衝撃吸収エネルギーを示した。組織観察および黒鉛粒数測定の結果から、Bi接種供試材は延性破壊を誘起する球状黒鉛の数が多く、組織より微細化していたためである。この結果から、注湯流接種が球状黒鉛鋳鉄の組織および機械的性質の改善に有効であると明確になった。また、レアアースレスのCa接種剤でも、-20°Cで10J以上の衝撃吸収エネルギーを示したことから、レアアースレス接種剤でも接種による組織改善は可能であると考えられる。

昨年度までの研究より,レアアース含有量0%と2.0%の球状化剤を使用した球状黒鉛鋳鉄による疲労試験を行った結果,レアアース含有量0%では試験片内部に存在する鋳造欠陥によって疲労強度が低下した.そこで,得られた知見を元に球状化剤のレアアース含有量を調整し,製造した薄肉の球状黒鉛鋳鉄によって各種試験を行うことで,レアアース含有量による黒鉛の球状化率や機械的性質に及ぼす影響を調査した.球状化剤中のレアアース含有量を0%と2.0%に加えて0.3%と0.5%を使用し供試材を製作,厚さを3,5,8mmの3段とした階段状試験片によるチル化測定を行なった.球状化剤中のレアアース含有量を変化させた場合でも肉厚によって黒鉛球状率および黒鉛粒数は低下せず,チル化に関しても肉厚3mmにおいてチル化を抑えており,良好な性質を示した.また同様の材料を用い,レアアース含有量を調整した球状化剤を使用し,疲労試験を行った.レアアース含有量によっても組織,機械的性質に差はなく良好であるため,平滑材に加工し,繰返し速度20Hzの正弦波荷重,応力比を-1とし,平面曲げ疲労試験を行った.レアアース含有量2.0,0.5,0.3%では309339MPaであったのに対し,0%では270MPaであり,疲労強度は13%20%低下した.その要因を調査するため破断した試験片の破面を観察し破面に鋳造欠陥が確認された.欠陥の大きさを力学的に定量評価するために√areaパラメータモデルを用い評価を行った.レアアース含有量0%の試験片では⊿K/⊿Kthが1.44,1.47とレアアースを含有した球状化剤と比較して大きいことが疲労強度を低下させたと考えられる.レアアースを含有した球状化剤における⊿K,⊿Kthの差は小さかったことから,レアアース含有量は0.3%まで低減可能である.工学取鍋接種および注湯流接種を使用する接種方法を確立し、従来使用している2%のレアアース混入球状化剤に対し、レアアースを添加しない0%による階段状木型を用いた試験片製造から、球状化率および機械的性質の確認を行い製造法に対しての評価を行った。前年度は5mmおよび3mmの薄肉部においてチルが発生したことに対し、本年度は5mm程度まではチルの発生が確認できず、肉厚5mmまでの薄肉化が可能だと考えられ、前年度の結果を改善しており、本年度の目標は達成している。また、自動車部品等の構造用部材としての使用可能かを評価するため、同条件において薄肉試験片を製造し、疲労強度を測定しており、事業化を目指しての重要な要因となる部分の調査も同時に進めている。供試材の製造試験結果から球状化率、機械的性質などについては、従来のレアアースを使用した材料と遜色のない結果となっており、計画内容としては90%以上の成果を挙げている。レアアースレスとした球状黒鉛鋳鉄材料を開発するために、現在最適な接種方法の検討および、代替材料の選定を行なっている。接種方法では、取り鍋接種および取り鍋+注湯流接種の2種を行うことが最適であり、また代替材としてカルシウムを使用した材料の開発を進め、摂取方法と接種材の選択は100%確立された。開発材料の耐摩耗性など機械的性質の評価としては、開発された材料を用いて、黒鉛の球状化率、粒数、粒径、面積率の測定やシャルピー衝撃試験や、引張強度、硬度測定を行い、材料の強度評価を行なっている。実験の結果、エロージョン摩耗試験では普通鋳鉄の約2倍の耐摩耗性向上、シャルピー衝撃試験では低温度域[-20°C]で12J以上の衝撃値、耐すべり摩耗試験ではこれまでと同等の耐摩耗性を有するなどの成果が出ており、計画内容はおおむね達成している。薄肉鋳鉄技術の実用化に向け、階段状試験を用いて、取り鍋接種および取り鍋+注湯流接種の2種、接種剤としてカルシウムを使用した材料の組織観察、硬さ試験を行い、薄肉化技術の確立を90%以上達成している。
遂行機能障害の認知リハビリテーションと近赤外分光法を用いた訓練効果測定の試み

本研究は,前頭葉損傷者の遂行機能障害の認知リハビリテーション(認知リハ)の訓練効果を行動データとNIRSによる脳血流データの両側面から検討した.発動性,反応抑制,社会的認知,認知的柔軟性の各機能の促進をめざした4つの治療的介入を実施したところ,いずれについても訓練後には患者の認知成績が改善し,また,前頭前野の脳血行動態反応の量的・質的変化も観察された.本研究で試みたような直接刺激法による遂行機能障害の認知リハは,慢性期の前頭葉損傷者の行動面の改善のみでなく,脳内病変部位に可塑的な変化をもたらす可能性がある.本研究は,前頭葉損傷者の遂行機能障害の認知リハビリテーション(認知リハ)の訓練効果を行動データとNIRSによる脳血流データの両側面から検討した.発動性,反応抑制,社会的認知,認知的柔軟性の各機能の促進をめざした4つの治療的介入を実施したところ,いずれについても訓練後には患者の認知成績が改善し,また,前頭前野の脳血行動態反応の量的・質的変化も観察された.本研究で試みたような直接刺激法による遂行機能障害の認知リハは,慢性期の前頭葉損傷者の行動面の改善のみでなく,脳内病変部位に可塑的な変化をもたらす可能性がある.本研究は,前頭葉損傷者を対象に,遂行機能障害の改善をねらいとした認知リハビリテーションを実施し,その訓練効果を行動データと近赤外分光法(NIRS)による脳血流データの両側面から検討することを目的としたものである.平成21年度には,研究1として,遂行機能のうち,発動性機能の改善をめざした認知リハビリテーションとその訓練効果について検討をおこなった.発動性障害者では視線や注意を自発的に移動して環境内を探索しようとする行動が生起しづらく,刺激に対する反応遅延もしばしば認められる.そこで,研究1では,患者の視線や注意の自発的移動と反応性を促進させるために,画面上のさまざまな位置に呈示される標的刺激への迅速な反応を求める視覚探索課題を訓練課題として使用した.なお,本課題の前頭葉賦活課題としての妥当性については,大学生を実験参加者とした予備実験にて検討した.発動性障害をもつ前頭葉損傷者を対象に,約4ヶ月間に渡って,訓練課題を繰り返し実施する認知リハビリテーションをおこなったところ,訓練後では,標的刺激に対する患者の見逃し率(ミス率)や反応時間が低下し,患者の自発的な探索行動や外的刺激に対する反応性が訓練によってある程度改善することがわかった.また,NIRSデータの結果から,患者の訓練課題遂行時の前頭前野の血行動態が,測定部位の損傷の程度に影響されるものの,訓練後では全般に上昇する傾向が示された.さらに,本研究で実施した認知リハビリテーションの訓練効果は,別の前頭葉機能課題にも般化した.本研究の結果は,慢性期の前頭葉損傷者においても,直接刺激法に基づいた発動性リハビリテーションが患者の行動面及び脳血流面の双方に効果的である可能性を示唆しており,前頭葉損傷者の発動性障害や遂行機能障害を標的とする認知リハビリテーションの有効性を示すエビデンスとして位置づけられる.本研究は,・前頭葉損傷者の遂行機能障害の改善をねらいとした認知リハビリテーション(CR)を実施し,その訓練効果を行動データと近赤外分光法(NIRS)による脳血流データの両側面から検討することを目的としたものである.平成22年度は,前年度に引き続き,遂行機能のうち発動性機能を取り上げ,視覚探索課題を用いた発動性障害のCRを実施した.特に,平成22年度は患者の行動範囲を広げるために,タッチパネル上に呈示された標的刺激に直接触れることによって反応することを求める視覚探索課題を訓練課題として使用した(研究1b).発動性障害が顕著な慢性期の前頭葉損傷者を対象に,約4ヶ月間のCRをおこなったところ,訓練経過に伴って,標的刺激に対する患者の見逃し率や反応時間が低下し,患者の自発的な探索行動や外的刺激に対する反応性が訓練によってある程度改善することがわかった.NIRSデータでは,訓練後に課題遂行中の患者の前頭前野の血行動態が訓練前と比べて減衰する傾向が示された.訓練経過に伴うこのような脳血流の減衰は,学習による神経ネットワークの伝達の効率化が生じた結果と捉えることができるが,研究1aでは,同様の課題で訓練後に患者の前頭葉の賦活量が増加するという逆の結果を得ているため,どのような場合に,CRの結果として脳の標的部位に血流上昇または減少が観察されるのか,今後,注意深く検討する必要がある.いずれにせよ,本研究の結果は,CRによる介入が患者の行動面の改善のみでなく,脳内病変部位に可塑的な変化をもたらす可能性を示唆する点に意義があると思われる.なお,平成22年度後半からは,遂行機能のうち抑制機能を対象に,ストループ様課題を用いたCRを実施している(研究2a).現在はデータ収集の段階であるが,現時点で,抑制機能障害の改善にもCRが有効であることを示唆する結果が行動・MRSデータの両方から得られている.本研究は,前頭葉損傷者の遂行機能障害の改善をねらいとした認知リハビリテーション(CR)を実施し,その訓練効果を行動データと近赤外分光法(NIRS)による脳血流データの両側面から検討することを目的としたものである.平成23年度は,遂行機能のうち抑制機能を取り上げ,ストループ様葛藤課題を用いた抑制機能障害のCRを実施した(研究2).

具体的には,刺激と反応の位置の適合性を操作する刺激反応適合性課題(SRC課題)を訓練・評価課題として使用し,研究2aでは,刺激文字(「左」または「右」)と反応に用いる手(左手または右手)の適合性,研究2bでは,刺激文字(「左」または「右」),刺激文字の画面呈示位置(左または右),反応に用いる手(左手または右手)の3つの適合性についてそれぞれ操作した.抑制障害をもつ慢性期の前頭葉損傷者を対象に研究2a及び研究2bのSRC課題を使用した直接刺激法による認知リハビリテーションをそれぞれ6ヶ月間おこなったところ,2つの研究のいずれにおいても,訓練後では,視覚刺激が示す左右と反応に用いる手が一致しない葛藤条件下での遂行が訓練前と比べて大きく改善し,患者の抑制機能障害が反復訓練によってある程度改善することが示唆された.また,NIRSの結果では,研究2aと2bのいずれにおいても,訓練前には葛藤条件に比べて統制条件の際に前頭前野の賦活が大きく認められたのに対し,訓練後には,統制条件より葛藤条件のときのほうが前頭前野の賦活が増す健常統制群と質的に類似した脳活性化パターンが観察されるようになった.以上の結果は,直接刺激法に基づいた抑制機能のCRが慢性期の前頭葉損傷者の行動面の改善のみでなく,脳内病変部位においても可塑的な変化をもたらす可能性を示唆しており,前頭葉損傷者の抑制機能障害を標的とするCRの有効性を行動及び脳血流面の双方から示すエビデンスとして位置づけられる.本研究は,前頭葉機能障害の改善をねらいとした認知リハビリテーション(CR)を実施し,その訓練効果を行動測度と近赤外分光法(NIRS)による脳血流測度の両側面から検討することを目的としたものである.平成24年度は,メタ認知(研究3)と認知的柔軟性(研究4)を標的としたCRの効果について検討をおこなった.まず,研究3では,自己認知や社会的認知を担うメタ認知機能のなかでも,社会的認知の基盤となる表情認知に着目し,その改善をめざした表情認知訓練を実施した.表情認知が困難な前頭葉損傷者を対象に10セッションからなる表情検出訓練をおこなったところ,訓練後には表情の検出が容易な刺激事態で患者の認知成績が向上し,また,NIRS測度においては,表情検出課題時の右前頭前野の賦活が訓練後に一貫して上昇する傾向が示された.次に,研究4では,音韻想起課題を使用して,21セッションの認知的柔軟性訓練を実施した.その結果,訓練後には患者の産出語数が訓練前よりも2倍以上に増加し,行動面での顕著な改善を認めたが,NIRS測度については,訓練後の音韻想起課題時の左前頭前野の賦活が訓練前より減少する傾向が示された.このような現象は,認知訓練による脳内の神経ネットワークの伝達の効率化を反映している可能性もある.最後に,本研究の研究期間で実施した4つの治療的介入における訓練効果の般化について検討したところ(研究5),発動性訓練(研究1)と抑制訓練(研究2)の後に,ウィスコンシンカード分類検査,トレイルメイキング検査,ストループ検査の各認知成績が上昇すること,また,表情認知訓練(研究3)の後に,心の理論課題の遂行が改善することが明らかになった.本研究の一連の結果は,慢性期の前頭葉損傷者においても直接刺激法によるCRが患者の前頭葉機能に促進的な影響を及ぼすことを示唆しており,臨床的意義が高いと考えられる.リハビリテーションで使用する評価・訓練課題の開発の遅れや訓練期間の延長のため24年度が最終年度であるため、記入しない。
アルツハイマー病脳低密度膜画分における脂質ヒドロペルオキシドとアミロイドβ蛋白

アポリポ蛋白E(APOE)のタイプ4(APOE4)はアルツハイマー病(AD)全般に共通する遺伝的危険因子であるが、APOE4とADの発症に関連する病的機序については未だ確立していないのが現状である。我々はアミロイドβ蛋白(Aβ)が酸化ストレスによって増加すること、Aβそのものがフリーラジカルを産生すること、in vitroではあるがAPOEのアイソフォーム依存性の抗酸化作用が証明されたこと、などより、酸化ストレスとAPOEとの関連という視点から、検討をすすめてきた。まず、ヒト脳の過酸化脂質をthiobarbituric acid reactive substances(TBARS)として測定したものでは、ADやダウン症候群では対照脳よりもTBARSが有意に増加しており、APOEのタイプ別に見ると、AD群の中で、APOE3ホモとAPOE4ホモの間で有意差が認められた。次に我々はAPOEノックアウト(APOE-KO)マウスを用いて同様な検討を行った。マウスの野生型APOEはヒトAPOE4,に相当するものと考えられているが、APOE-KOマウスでは野生型よりもTBARSが有意に増加しており、これはAPOEの抗酸化作用を示唆するものと考えられた。更にAPOE4ノックイン(APOE4-KI)マウスとAPOE3ノックイン(APOE3-KI)マウスとを比較した。有意差には至らなかったが、APOE4-KIにおいてE3-KIよりもTBARSの増加傾向が認められた。Aβの産生部位と考えられている脳の低密度膜画分(LDM)ドメインを精製して比較した場合も、同様の傾向が認められた。本研究では、APOE-KOマウスにおいて有意な酸化ストレスの亢進が認められ、APOEが抗酸化作用を有する司能性が示唆された。また、有意差には至らなかったが、APOE4-KIマウスにおいてAPOE3-KIマウスより過酸化脂質の増加傾向が認められ、APOE4がAPOE3よりも抗酸化作用が乏しい可能性が示唆された。本研究では証明には至らなかったが、APOE4→酸化ストレスへの脆弱性→Aβの神経毒性増強→神経細胞死促進→AD発症という仮説の合理性は更なる検討に値するものと考えられた。今後さらに対象数を増やすとともに、特異的な過酸化物の測定やLMD以外の画分に対する検討も含めて解析していく予定である。
ウナギ属魚類の起源・進化と適応機構に関する研究

三年間で計12ケ国,延540日間の海外学術調査を行い,15種782個体のウナギ属魚類の標本を得た。これを解析し,以下の成果を得た。1.適応機構:(1)生理学的特性:Anguilla japonicaについて浸透圧調節機能に深く係わる塩類細胞を免疫組織化学的手法により検出した。淡水生活期には二次鰓弁上の塩類細胞が活性化するが,降河回遊に伴ってこれは退縮し,逆に海洋生活期に必須の一次鰓弁上の塩類細胞が活性化することがわかった。(2)回遊生態:スラウェシ島のポイガル川河口において熱帯ウナギの接岸・遡河生態を調べた所,A.celebesensis,A.marmorataおよびA.bicolorpacificaの3種が出現し,前二者の遡河盛期は6月で,ほぼ周年にわたり接岸することがわかった。またA.bicolorpacificaは量的に少なく,1,3,4,10,12月に出現することが明らかになった。一方,南半球の温帯種としてニュージーランドのA.australis schmidtiとA.dieffenbachiの耳石日周輪とSr/Ca比を調べ,スラウェシ島の熱帯3種と比較した。前者はそれぞれ平均204日と248日で変態を開始するに対し,熱帯種は90160日と若齢で変態し,熱帯ウナギに対して温帯ウナギの初期生活史は遅延されているものと考えられた。2.類縁系統関係;(1)分子系統関係:世界中のウナギ属魚類全18種・亜種を採集して,そのミトコンドリアDNA塩基配列データによる分子系統解析を行ったところ,ボルネオ島にのみ分布する熱帯ウナギA.borneensisが最も古い系統であり,ウナギ属魚類は白亜紀に熱帯で起源したことが示された。(2)寄生虫学的検討:オーストラリアの7地点で採集したA.australisとA.reinhardtiの寄生虫検査によって,鰓寄生の単生虫Pseudodactylogyrusの2新種を見出した。ウナギの祖先型に寄生していた単生虫がそれぞれの地域で宿主と共に進化したものと考えられた。本研究の目的は,世界の熱帯から亜寒帯にかけて広く分布するウナギ属魚類の生理的・生態的適応機構と類縁系統関係を明らかにすることにある。さらにこれらの知見に基づいてウナギの起源と進化の過程を解明することである。このため本年度は,フィジ-,インドネシア,タヒチ,ニュージーランド,マダカスカルの計5ヶ国,88日間(計260人・日)の海外学術調査を行った。初年度の本年は,サンプル採集・情報収集の他に,長期的野外調査に耐えうる海外の基地作り,研究体制作りに留意した。以下は本年度の成果と研究経過の概要である。1,適応機構:インドネシア・スラウェシ島北部のポイガル川河口において毎月1回シラスウナギの遡上生態を調査した。Anguilla marmorataの他にA.celebecensis,A.bicolorpacificaが出現した。A.marmorataとA.bicolrpacificaの遡上時期ははっきり分かれており,これら2種が異なる回遊機構を持つことが示唆された。また耳石の日齢査定によるとこれらの接岸時の日齢は温帯に棲むニホンウナギの海洋生態期間と大差なく,共に孵化後約半年間と考えられた。

現在耳石のSr/Ca比を計測し,温帯ウナギと熱帯ウナギの回遊履歴の比較を急いでいる。一方組織科学的手法により,鰓の塩類細胞を検出した。従来報告されていた一次鰓弁上の塩類細胞の他に二次鰓弁上にも塩類細胞が認められた。さらに胚期にすでに塩類細胞が卵黄嚢上に発現していることも明らかになった。2,類縁系統関係:従来の形態学的類縁関係の検討を進めると共に,来年度の調査により採集した計12種についてmtDNAのチトクロームb12S,16S遺伝子の塩基配列を決定し,分子系統樹を得た。現在形態と分子より得られた2つの系統関係を比較検討している。ウナギの回遊に伴う寄生虫の共進化過程を明らかにする目的で,インドネシア・スラウェシ島より得たA.bicolorpacificaとA.marmorataの鰓に寄生する単生虫の形態と塩分耐性について検討を進めている。本研究2年目にあたる本年度はニューカレドニア,インドネシア,スロバキア,ノルウェー,英国,オーストラリアの計6ケ国,95日間(計160人・日)の海外学術調査を行った。その結果,次の成果が得られた。1.適応機構:昨年よりインドネシア・スラウェシ島北部のポイル川河口において実施してきた毎月1回のシラスウナギの遡上生態調査を前年に引き続き実施した.昨年同様Anguilla marmorata.の他にA. celebecensisとA. bicolorpacificaが出現し,A. marmorataとA. bicolrpacificaの遡上時期のピークがそれぞれ6月と8月であることがわかった。また各月令毎にシラス遡上量の24時間調査を行った結果,熱帯ウナギは温帯種と異なり,満月の大潮にはほとんど遡上せず,新月時にのみ集中して遡河することが明らかになった。また耳石の微細構造の解析とSr/Ca比の計測から,A. marmorataとA.bicolorpacificaの接岸・遡河日齢は,それぞれ平均146日と167日で,変態には20日40日間要することがわかった。さらに早期に変態する個体が早期に接岸することも明らかになった。2.寄生虫との共進化:オーストラリアのAnguilla reinhardtiiに寄生するPseudodactylogyrusはニホンウナギに寄生する既知の2種とは形態が異なり,新種であることが確認された。これら3種の寄生虫のRNAのITS領域を比較すると,新種は日本の2種と相同性が低く,地理的に隔離されたところでウナギと寄生虫が別々に共進化したことが示唆された。3.類縁系統関係:本年度の調査で採集された計16種についてmtDNAのチトクロームbと16Sリボゾ-マルRNA遺伝子の塩基配列計2686bpを決定し,ウナギ属魚類の分子系統樹を得た。その結果,アナゴとノコバウナギを外群とした解析において,インドネシア・ボルネオ島にのみ生息するAnguilla bornensisがウナギ属魚類の中で最も古い系統と考えられた。本研究の最終年度にあたる本年は,インドネシア,マラウイ,モザンビーク,オーストラリアの計4ケ国121日間(延7人・日)の海外調査を行った。1.適応機構:一昨年度開始したインドネシア・スラウェシ島のポイガル川
北丹後震災を事例とする近代災害史研究の構築

北丹後震災にかかわる被災地の町村の史料を悉皆調査した上で、重要史料をリストアップし、簿冊目録・件名目録を作成した。重要史料のデジタルデータを蓄積するとともに、京都府行政文書の中から北丹後震災関係文書をリストアップし、被災地史料とつきあわせて重要史料の翻刻を行い、史料集を刊行した。以上の史料に分析を加え、被災地の目からみた北丹後震災の被災状況、救護・救援活動の特質について解明した。(1)被災地の町村の史料の収集を行い、重要史料をリストアップし、写真撮影・件名目録を作成する。(2)上記の件名目録にもとづき、重要史料の内容を検討し、厳選した上で翻刻する。(3)京都府行政文書の中から北丹後震災関係文書をリストアップし、被災地史料とつきあわせて重要史料の翻刻を行う。(4)行政の対応、被災地での救護・復興のあり方について、北但震災など、北丹後震災の前後に起こった震災との比較を行う。本年度は五つの柱で研究をおこなった。第1に、京丹後市域町村の自治会文書を調査し、丹後震災関係の史料を発見し簿冊目録を作成した。網野町、木津村、丹波村、浜詰村などでまとまった文書が存在することを確認した。重要と思われるものについては撮影を行い、今後の目録作成の利便性をはかることにつとめた。第2に、京都府行政文書の中から震災関係のものをすべてリストアップし、簿冊目録を作成した。被災地町村文書と照らし合わせながら、震災の全体像を描くのに必要な簿冊や史料の検討をおこなった。その上で、重要な簿冊については目録をとることにし、一部その作成に着手した。被災地と府県の文書群を照合することによって、この時期の府県の災害における対応のあり方の概要と特徴を解明する手がかりを得ることができた。第3に、北但馬震災についての刊行史料の調査を行い、入手できたものについて、救護活動、復興などについて北丹後震災との比較検討を行った。第4に、昭和三陸大震災や関東大震災について史料の残存状況について調査に着した。前者については関連公文書の所在をつきとめたので09年度に本格的な調査を行う予定である。第5に、地震以外の災害、とくに大規模震災についても京都府行政文書の調査を進めた。本年度は次の5点について研究をおこなった。第1に、昨年にひきつづき京丹後市域町村の自治会文書を調査し,丹後震災関係史料の簿冊目録を作成した。網野町、木津村、丹波村、浜詰村などの村役場文書について、重要と思われるものについては撮影を行い、件名目録を作成した。第2に、さらにそれらの中から翻刻すべき文書の絞り込み作業をおこない、実際に翻刻を開始した。第3に、昨年度調査した京都府行政文書の中の震災関係簿冊について、内容上の検討を行い、被災地町村の文書と照らし合わせながら、震災の全体像を描くのに必要な簿冊や史料の検討をおこなった。その上で、重要な簿冊については件名目録をとる作業に着手し、現状では半分程度完了している。第4に、翻刻済みの被災地と府県の文書群を照合し、文書を時系列的に配列することによって、この時期の府県の災害における対応のあり方の概要と特徴について研究を進めた。地震発生直後の1週間については被災地の史料はほとんどなく、その点の欠落をカバーできるのが府庁文書の史料群であることが、あらためて浮き彫りになった。第5に、北但馬震災・昭和三陸大震災・関東大震災について史料の残存状況について調査を行い、入手できた史料については詳しい検討に着手した。その結果、とれらの地震を歴史的にどう位置づけるかを考察するにあたって、災害時における軍隊の出動という観点を導入すべきではないか、という感触がえられた。本年度は次の4点について研究をおこなった。第1に、京丹後市域町村の旧役場文書のうち、丹波村・木津村に焦点をしぼり、21年度に作成した件名目録にもとづいて重要な史料をピックアップしていった。第2に、それらの中から翻刻すべき文書の絞り込み作業をおこない、実際に翻刻を開始した。第3に、21・22年年度に調査した京都府行政文書の中の震災関係簿冊について、内容上の検討を行い、被災地町村の文書と照らし合わせながら、震災の全体像を描くのに必要な簿冊や史料の検討をおこなった。その上で、重要な簿冊については件名目録をとる作業に着手し、現状では8割方完了している。被災地の町村の文書は、地震発生後1週間はほとんど残存していないが、その間の状況は京都府行政文書によって詳細に再現できることがわかった。第5に、北但馬震災・昭和三陸大震災について史料の残存状況について調査を行い、入手できた史料については詳しい検討に着手した。

全体的な検討の結果、救護活動・復興活動にかかわった総人員とその中での軍隊の割合、青年団・消防団や在郷軍人会などの諸団体の、被災地での救援活動の実態、復興に関する被災地の要求や住宅再建のための負担などについて、客観的データを提示することが可能となった。1丹波村・木津村・峰山町などの町村役場文書を中心に調査を進めた。その結果、丹波村・木津村の震災関係簿冊が、被災地の状況を知る上でまとまった史料として活用できることが確認できた。これらについては、現地で写真撮影を行い、同時に件名目録の作成に取り組んだ。また、個人所有の文書も調査したが、すでに出版されているもの以外にはめぼしいものは発見できなかった。上記で件名目録を作成した文書を中心に重要史料の選別を行い、翻刻を行った。2体験者の聞き取りでは、幼少期のことゆえはっきりとした記憶のない場合が多かったが、基本的には『奥丹後震災誌』の体験談と一致した。それ以上の情報については、成果は少なかった。ただ、復興については、各戸の家業や資産状況によって大きな格差があることが明らかとなった。縮緬業の一定の好況がその大きな原因であると推測できる。3関東大震災については、被災の規模の隔絶もあって比較対象としては適切ではなかった。北但馬震災が地域的にも年代的にも近いので、それとの比較を行った。その結果、北丹後震災では、民間団体の救援活動が規模的にも大変大きく、救援・復旧活動に重要な意味をもっていたことがわかった。4京都府立総合資料館の簿冊目録によって震災関係簿冊を調査した。その中から京都府の対応を日ごとに記録した「震災情報」がもっとも有用であることがわかり、件名目録を作成した。被災地史料とつきあわせて、両者の相互関係を検証した。震災1週間の史料は被災地にはほとんど残存せず、「震災情報」の史料としての重要性が明確となったので、選別して翻刻を行った。被災地の史料には、京都府からのものも多く残存していて、それらは京都府立総合資料館には残されていないので、京都府の文書体系を復元するためにも町村文書が重要であることが改めて確認された。24年度が最終年度であるため、記入しない。
概均質ベクトル空間のゼータ関数と保型超関数の関連

保型超関数について研究を行った。関数等式をみたすL関数から保型超関数を構成する逆定理を証明し、ポアソン変換を利用して、L関数から合同部分群に関する実解析的保形式を構成する方法を確立した。さらに、上野隆彦氏が研究したある2変数概均質ゼータ関数が、この逆定理の仮定をみたすことを確かめた。これにより、2次合同式の解の個数を係数にもつマース形式を構成した。放物型概均質ベクトル空間の理論の実解析的保型形式の研究への応用を考察した。放物型概均質ベクトル空間は、対称空間の境界にあたるものと考えられる。そこで、保型形式の「境界値」にあたるものが、放物型概均質ベクトル空間の上に定義できるが、これは「保型超関数」と呼ばれるものになる。(概均質ベクトル空間の保型超関数の理論は、対称行列の空間の場合に、鈴木利明氏により研究された。)保型超関数は、フーリエ展開を持ち、離散群の作用に対しある種の不変性をみたす。その不変性を利用すると、保型超関数のフーリエ係数から構成されるエル関数が関数等式をみたすことが証明できる。以上が鈴木氏の結果であるが、一方で、概均質ベクトル空間の理論を用いると、関数等式をみたすゼータ関数が構成できる。本研究では、このゼータ関数を逆メラン変換することにより保型超関数を逆に構成すること、および、その保型超関数のポアソン変換像の研究を目標としている。ポアソン変換を用いると、境界値から対称空間上の関数が定まるので、この研究により実解析的保型形式が構成できることが期待される。そこで最も基本的な1次元の概均質ベクトル空間の場合について以上のプログラムを実行した。我々は、保型超関数に関する「逆定理」を定式化し、これとポアソン変換を組み合わせてマース波動形式に関する「逆定理」の新しい観点からの証明を得た。また、この新しい観点からの証明を指標で捻って、合同部分群に対するマース波動形式に対する逆定理を定式化した。さらに、上野隆彦氏らが研究した2次形式に関連する概均質ベクトル空間のゼータ関数が(2次形式の変数の個数が偶数のときには)この逆定理の仮定を満たすことを証明した。以上の結果については、2014年1月に数理解析研究所で開催された研究集会において概略を発表した。前年度までに研究していた、SL(2)の保型超関数の関連についての研究を継続して行った。保型超関数とは、主系列表現の空間上の連続線形汎関数で、離散部分群の作用に関して不変性をみたすものである。まず平行移動に関する不変性から、保型超関数はフーリエ展開を持ち、さらにワイル元に関する不変性と合わせると、ポアソンの和公式のような二つの級数の間の等式が得られる。この等式を利用するとフーリエ展開の係数から定義されるL関数についての関数等式が証明できる。以上は鈴木利明氏の1979年の論文において本質的に得られていた結果であるが、2次形式に関連したある概均質ベクトル空間のゼータ関数が、上述のL関数と全く同じ形の関数等式をみたすということを数年前に発見した。本研究では、この概均質ゼータ関数を逆メラン変換することにより保型超関数を構成すること、および、その保型超関数のポアソン変換像の研究を目標としている。ポアソン変換により対称空間上の関数が定まるので、概均質ゼータ関数から実解析的保型形式を系統的に構成できることになる。我々の方法は、離散部分群の複雑さによらず適用できるので、合同部分群に関するマース形式についての逆定理が証明できる。従来、ヴェイユの逆定理の証明は、そのままではマース形式について適用できないと思われていたが、我々のポアソン変換を用いた方法では、解析的な困難を回避できるのである。本年度の研究では、SL(2)での計算をメタプレクティック群の場合に拡張することに成功した。(2次形式の変数の個数が奇数であるときには、半整数ウェイトのマース形式が現れるため、これが必要になる。)また、概均質ベクトル空間の分野における国際交流を活発にするため、立教大学で開催された概均質ベクトル空間の国際研究集会では、ロレーヌ大学のClerc名誉教授の招へいに協力した(旅費・滞在費を本科研費から拠出)。平成26年度に引き続き、保型超関数の逆定理についての研究を行った。保型超関数とは、主系列表現の空間上の線形汎関数で、離散群の作用について不変性をみたすものである。まず平行移動に関する不変性から、保型超関数Tはフーリエ展開できることがわかる。また、Tをワイル元で捻った保型超関数T_{\infty}もフーリエ展開できるが、TとT_{\infty}の関係から、二つのフーリエ級数に関する等式、すなわち和公式が得られる。これらのフーリエ係数からL関数を作ると、和公式からL関数は関数等式をみたすことが分かる。一方、2次形式に関連したある概均質ベクトル空間のゼータ関数が、このL関数と全く同じ形の関数等式をみたすということを数年前に発見した。本研究の一つの大きな目標は、このゼータ関数を逆メリン変換することにより、保型超関数を構成すること、およびそれをポアソン変換することにより、実解析的保型形式を構成することである。

我々の方法は、離散群の複雑さによらず適用でき、一般のレベルの合同部分群についてのマース形式に関する逆定理が定式化できる。従来のヴェイユの逆定理の証明は、そのままではマース形式には適用できないと思われていたが、我々のポアソン変換を用いた方法では、解析的な困難を回避できるのである。平成27年度では、特に、重さが半整数の場合(2次形式の変数の個数が奇数の場合)についての研究を行い、さらに、逆定理をリフティングに応用することについて検討した。これらの研究成果について、数理解析研究所、九州大学における研究集会や日本数学会年会などで研究発表を行った。保型超関数について研究を行った。関数等式をみたすL関数から保型超関数を構成する逆定理を証明し、ポアソン変換を利用して、L関数から合同部分群に関する実解析的保形式を構成する方法を確立した。さらに、上野隆彦氏が研究したある2変数概均質ゼータ関数が、この逆定理の仮定をみたすことを確かめた。これにより、2次合同式の解の個数を係数にもつマース形式を構成した。メタプレクティック群に関する主系列表現との関連が明確になり、これにより概均質ベクトル空間を定義する2次形式の変数の個数の偶奇にかかわらず、逆定理が適用できるようになった。代数学得られた結果を最初から整理し、論文を執筆する。2次形式に関連する概均質ベクトル空間のゼータ関数が逆定理の仮定を満たすことを確認できたのは一つの進展であった。当初の予定では、国内の研究集会・セミナーに参加し情報収集をするつもりであったが、大学における業務(委員会など)が想像以上に増加してしまい、出張に行く機会が激減してしまった。そのため出張旅費の分が次年度使用額となった。2次形式の変数の個数が奇数であるときには、半整数ウェイトのマース波動形式が構成されるものと期待される。この場合を含む形で逆定理を拡張する予定である。可能な限り研究集会に参加する。論文を執筆する際に必要なパソコンやソフトを購入する。当初の予定では、国内の研究集会・セミナー等に参加し情報収集をするつもりであったが、大学における業務(委員会等)が想像以上に増加してしまい、出張に行く機会が激減してしまった。2014年9月に立教大学で開催される国際研究集会に参加する外国人研究者の旅費および滞在費として使う予定である。
競争採餌による衝動性亢進の脳内メカニズム

最適な採餌のために、遭遇した餌をすべて無選別に採るべきではない。量と近さの積で決まる利潤率に基づいて餌を評価し、選択すべきである。しかし、量と近さの内どちらを優先すべきか、これは一意に決まらず、状況に応じて変わる。群集で採餌する競争的条件を経験すると、孵化直後の雛は衝動性を亢進し、近さを優先した選択を採るようになる。競争は大脳線条体の側坐核ニューロンにおける報酬予期信号を減弱することが判明した。この過程が時間割引を制御していると予想される。本研究の目的は、社会的他者との競争的状況が、選択衝動性を亢進する脳内機構を、細胞レベルで明らかにすることにある。H22年度までの行動実験によって、(1)競争採餌が「近い」餌に対する主観的価値を高め、よって「近くて小さな餌」(SS)と「遠くて大きな餌」(LL)の二者択一選択において、SSを選ぶとる頻度を著しく高める事(衝動性を亢進する事)を、報告した。他方、内側線条体および側坐核(MSt-NAc)の局所破壊は単独(非競争)条件下の選択において同様の衝動性亢進を引き起こす。よって、MSt-NAcの機能を介して、社会的状況が衝動性を制御している可能性が示唆された。本年度は、(1)競争状況が労働投資量に及ぼす効果を吟味すると共に、(2)MSt-NAc神経核のニューロン活動に及ぼす影響を単一ニューロンレベルで解析した。その結果、(1)競争は実際の収益の侵害(利益相反)を経験することが無くとも、労働投資量を増大させること、(2)MSt-NAcニューロンの一部に、競争状況において特異的な修飾を受けるものがあること、を見出した。特に、(1-1)労働投資は移動(歩行局面)にとどまらず、啄ばみ(消費局面)にも等しく及ぶこと、(1-2)競争下の2個体は同調した移動を行うこと、を見出した。これは行動生態学における社会的採餌理論により、最も良く説明できる。他方、ニューロン活動の解析では、(2-1)餌の視覚的手掛かりの提示に対するバースト活動は比較的影響を受けていないのに対して、(2-2)実際の餌の出現直前にピーク活動をもつ遅延期バースト活動が競争状況かで抑制されること、を見出した。今後は、遅延期活動抑制のシナプス機序を明らかにすると共に、この抑制的修飾が衝動性をもたらすか否か、脳内電気刺激による検討を試みる。競争的採餌が動物の選択衝動性を亢進する神経機構を、大脳基底核の単一ニューロンレベルで解析する事を目的とする。平成22年度までの研究において、ニワトリの雛(艀化後1-4週齢)の異時点間選択における意思決定を、主に行動学的手法によって解析してきた。これは、「小さくとも直ぐに得られる餌」と「大きいが待たねばならない餌」との間の選択を調べる事によって、報酬の「近さ」を「大きさ」に対してどれほど高く評価するか、を計る物であり、「選択衝動性」の指標となる。22年度までに行動研究はほぼ完了し、(1)競争採餌を一過的に経験すると、現実の収益が損なわれない条件であっても、その後の選択衝動性が亢進して「小さくとも直ぐに得ら得る餌」を選ぶ頻度が高まること、(2)競争採餌中の選択に着目しても、その場の衝動性は全く亢進をしておらず、ただオペラント反応(選択のために起こす行動)の反応潜時のみ著しく短縮すること、が見出された。23年度は腹側線条体(側坐核および内側線条体)に着目し、そのニューロン活動を調べた。この領域の局所破壊は選択衝動性を亢進することが、先行研究によって明らかになっている。その結果、以下の知見を得た。(3)遅延期(選択を行った後、報酬が供給されるまでの期間)および報酬期(予期報酬が提示された後の期間)の神経活動に着目すると、競争条件に置いて発火頻度が抑制(あるいは一部に興奮)を受けるニューロンを見出した。(4)これらの活動変化を示したニューロンの約半数において、非競争(事前対照)ブロック〉競争採餌ブロック〉非競争(事後対照)ブロックの3ブロック間比較にて、事前と事後の発火率に有意な差を示すものが見出された。競争による可塑的な変化は、競争による衝動性亢進との並行現象である可能性がある。その検証を24年度の課題としたい。選択衝動性はヒトを含む動物の行動特性を、経済的価値判断と意思決定に基づいて評価するものである。「小さくとも近い餌」と「大きいが遠い餌」の二者択一選択を異時点間選択と呼ぶ。

これを動物に迫った時、前者をより強く選好する傾向を、「衝動性が高い」と呼ぶ。本研究では、競争採餌の経験がヒヨコの選択衝動性を高めると言う、従来の知見に基づき、その神経機構を明らかにするために行われた。大脳の内側線条体(MSt、側坐核を含む)の局所破壊は衝動性を高めることが判明していた。更に、MStの単一ニューロン活動の解析から、予期報酬の近さと量を表現するニューロン群がある事が判っていた。本研究では、MStニューロンが競争採餌の文脈において、どのような修飾を受けるか、検討した。(1)競争文脈は、報酬手掛かり提示期に一過的な興奮性活動を抑圧した。(2)競争文脈は、オペラント後の遅延期(給餌時点に先立つ時期)に漸増性のランプ活動に影響しなかった。(3)競争文脈は、報酬期(給餌直後の時期)に一過的な興奮性活動を示すニューロンにおいて、その発火率を抑制した。更に、競争採餌に伴う歩行運動量の社会的促進の脳内機構についての検討を行った。競争的他者の存在する文脈下で、餌をめぐる運動投資量が可逆的に上昇する現象であり、従来、餌に対する「動機づけ」が競争に依って高まると解釈されていた。そこでSSRI(選択的セロトニン再取り込み阻害剤)に依るセロトニン作用の強化、MSt領域の局所破壊、MSt領域のドーパミン投射の枯渇、扁桃体の局所破壊、当の一連の実験を行った。(4)SSRIの全身投与は運動量を低減させた。(5)とMStの局所破壊も運動量を低減させたが、社会的促進を抑えなかった。(6)MStのドーパミン枯渇、扁桃体破壊はいずれも、運動量・社会的促進に著しい影響を与えなかった。競争採餌文脈における活動修飾を明らかにすることは、最終的な目的ではない。目的はあくまで、競争という状況が時間割引に影響する過程を、その機構と共に明らかにすることである。これまでの研究によって、文脈的な神経修飾は行動・神経活動双方に置いて明らかとなったが、時間割引の神経機構を明らかにしたものではなく、更なる研究が必要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。既に上述したように、文脈的修飾を受けるニューロン活動の約半数に置いて、修飾の結果は事後対照ブロックに置いても残存し、この変化が(1)競争採餌と因果的に結びつくか、(2)時間割引の亢進と因果的に結びつくか、を更に定量的に検討する必要がある。これまでの研究を持続するだけで良く、新規な実験計画を立ち上げる必要はない。
深層畳み込みニューラルネットと有用画像処理における共有演算能力の相互変換手法

画像の重要な情報は,ローカル/グローバルなダイナミックレンジと空間パターンによって特徴づけられている。本研究では,これまでの研究を更に発展させ,局所的な量(例:輝度)と空間パターンを活用する深層畳み込みニューラルネット(DCNN)に対し「1有用な画像処理を相互変換2現存する処理に新機能を発現3DCNNとのシームレスなI/Fを実現」する仕組みの解明を目的として研究を進めた。ローカル処理は、特徴量に即した変換関数を必要とするため、シンプルな空間フィルタの構成が難しい。本研究では、特徴量⇔統計量とし、統計量に基づいた局所変換関数(DCNN物理量1×1と空間方向n×nのフィルタ分離+多層)を再構成した。ヒストグラムの各要素は、1x1のReLuまたはシグモイドを活性化関数にて記述した。オフセット値は、直接ヒストグラムのビン幅となることが数学的に明らかになった。そして,統計量に基づいた関数に、拘束条件を加えた場合、グローバル特性とローカル特性が変化することが明らかとなった。ローカル関数は、入力輝度⇔出力輝度の関係を局所情報に基づいて得たものである。これらをFPGA上で実装した。FullHD出力に対して、その1/64となる解像度でCNNを記述して、1/64にアップサンプリングする構成をとる。時系列画像から次フレームの再構をおこなうことで、局所的な輝度補正をリアルタイムに処理できることをXilinx Kintex-7にて実証した。時系列画像から次フレームの再構成をおこなうことで、局所的な輝度補正をリアルタイムに処理できることをXilinx Kintex-7にて実証した。また、医療技術応用として、間接リウマチ診断サポートシステムのための技術要素開発を行った。X線画像より指角度の自動補正、関節部の自動抽出、関節部の特徴量を抽出を既存のDCNNシステムに際し一桁高精度に実現する。処理アルゴリズムの多層化への適用⇔位相相関限定法の関連検証としてこれまで、述べてきた処理は、画像に含まれる領域・物体の意味を考慮した処理ではない。そこで、深く多層化されたDCNNの能力を活かし、認識を含んだ全体画像処理へ拡張する。研究中の位相相関限定法とスパース演算[80%演算削減に対して,中間層プーリングの位置位相不変性との共有機能および相互変換を検証・評価する。

X線画像より指角度の自動補正、関節部の自動抽出、関節部の特徴量を抽出を既存のDCNNシステムに際し一桁高精度に実現する。処理アルゴリズムの多層化への適用⇔位相相関限定法の関連検証としてこれまで、述べてきた処理は、画像に含まれる領域・物体の意味を考慮した処理ではない。そこで、深く多層化されたDCNNの能力を活かし、認識を含んだ全体画像処理へ拡張する。研究中の位相相関限定法とスパース演算[80%演算削減に対して,中間層プーリングの位置位相不変性との共有機能および相互変換を検証・評価する。
ルーラル地域で働く看護職者に必要なコンピテンシーと教育プログラムの開発

日本のルーラル地域で働く看護師、保健師(以下、看護職者という)は住民への幅広い健康支援が求められる。数少ない看護職者で多様なサービスを効率良く提供するには様々な役割を補完し合う必要があり、そのためにはこれらの特殊性をふまえた新しい教育プログラムの開発が欠かせない。本研究は沖縄県の看護職者のコンピテンシーの特定(野田,2018)の延長線上にある。すなわち、研究フィールドを全国に広げ、デルファイ法と面接法を併用して、職種別、経験年数別、地域別に期待されるコンピテンシーのちがいと共通性を明確にする。また、これらの知見から全国のルーラル地域で働く看護職者に共通する教育プログラムの開発を目指す。