hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNAメチル化を介した栄養情報と生物寿命

本研究は「メチル化反応の修飾基供与体であるS-アデノシルメチオニン(SAM)がメチオニン代謝を経て産生されること」、「翻訳装置の構成因子であるtRNAやrRNAがメチル化されること」、「翻訳活性と生物寿命に相関関係があること」という3点に立脚し、RNAメチル化修飾制御という観点から、栄養情報と生物寿命をつなぐ分子基盤の解明を目指している。(1)生体内におけるtRNAとrRNAのメチル化動態を解析するため、線虫個体およびマウス組織から抽出したtotal RNAをアガロース電気泳動によりrRNAとtRNAに分離し、LC-MS/MSによる網羅的なメチル化修飾の解析を行った。独自の分析手法により、10種類以上のメチル化RNAについて同時に比較定量した結果、rRNAのメチル化はそのほとんどがリボースにみられ、逆にtRNAは塩基のメチル化が多くを占めることが明らかになった。(2) tRNAメチル化酵素をコードするW02A11.1遺伝子を線虫でノックダウンすると、有意な寿命延長と共に、老化に伴う運動の運動能の低下が抑制されることを見出した。(4)既知のDNA/RNA脱メチル化酵素の1次構造から、脱メチル化活性をもつと予想される線虫の遺伝子群のノックダウンライブラリーを構築し、上述した解析法と組み合わせて、新規RNA脱メチル化酵素のスクリーニングを行った。(1)部位特異的なメチル化の解析方法として、メチル化による塩基対の水素結合の低下を指標としたRT-qPCR法、およびメチル化RNA特異的抗体を用いたRNA-IP法を確立済みであり、既にデータを得られ始めている。(3)ゲノム編集技術を用いて線虫W02A11.1遺伝子、およびマウスオルソログのKO個体の作出を試みたが、いずれもホモKOの樹立に至っていない。おそらく同遺伝子を完全に欠失すると耐性致死になると考えられる。現在、マウスについては組織特異的KOマウスを作出中である。(1) SAMはほぼ全てのメチル化反応におけるメチル基供与体であるが、ホモシステインからメチオニンができる反応においてのみ、SAMではなくグリシンベタイン(魚介類に多い)とS-メチルメチオニン(キャベツに多い)がメチル基供与体となることが知られている。そこでこれらを線虫の培地やマウスの食餌に添加することで、RNAのメチル化に与える影響を調べる。また細胞内のエネルギーレベルを情報に変換する酵素であるAMPKが、tRNAメチル化酵素をリン酸化する可能性について検証する。(2)前年度に引き続き、リボソーマル・ポリソームプロファイリング法を利用して、食餌制限下においた線虫およびマウスの翻訳効率や選択性の解析を進める。また線虫のtRNAやrRNAのメチル化酵素について、KD線虫を用いてリボソーマル・ポリソームプロファイリングを行う。(3) W02A11.1遺伝子の寿命調節経路を遺伝学的に明らかにするため、既存の長寿変異体であるdaf-2やife-2に対してW02A11.1遺伝子のKDを行い、寿命や老化指標を評価する。(1)固相化した各tRNAの相補DNA配列を用いることで、RNA抽出物から各tRNAを特異的に精製する方法を新たに導入する。
相対論的単一粒子制御素子における電子軌道の観測と電磁波応答に関する研究

本研究ではグラフェン量子ナノ構造と磁場の制御を駆使することによって,有効質量0の相対論的粒子の性質を保持した電子を微小構造に閉じ込める素子の作製と,閉じ込められた電子の軌道の解析を行った。また,グラフェンの量子物性を最大限に活用するための高移動度グラフェン素子を開発した。具体的には,六方晶窒化ホウ素(hexagonal Boron Nitride: hBN)を基板およびグラフェンの表面を保護する膜としてカバーするデバイス構造を作製した。電子輸送測定の結果から高移動度グラフェン素子の実現,さらにグラフェンとhBNの結晶方位が揃っていることに起因する量子輸送現象の観測に成功した。単一原子層のグラファイトであるグラフェンは,特徴的な炭素原子の2次元ハニカム構造から,電気伝導で重要なフェルミエネルギー近傍で線形なバンド分散を持つ。そして電子の有効質量が0となる特異な2次元電子系(ディラック電子系)を形成する。我々は,このグラフェン上に微細な量子ドット構造を作製し,単一電子制御された素子の開発を進めている。本研究では,グラフェン上で作製した単一ディラック電子制御素子を用いて相対論的粒子の量子回路システムを開発し,その物理現象の解明と新機能性発現の可能性を探究する。研究所年度である本年は,既存の極低温単一電子輸送システムに,単一ディラック電子制御素子と電磁波を結合する高周波回路を実装,および液体ヘリウムの消費量を抑え,長時間連続測定ができる極低温システムの整備を行った。同時に無冷媒で簡易に測定できる低温測定装置を立ち上げ,測定系の評価として量子ドットの電子輸送評価を行い,低ノイズ下での単一電子トンネリング現象の観測を確認した。また,グラフェンにおける磁場を用いた量子閉じ込め現象に関して,実験データおよび理論的な解析を進めた。一方,作製したグラフェンナノ構造素子は単一量子ドット構造を作製しても多重量子ドット的な電子輸送が観測されるなど,特性のばらつきが大きいという問題点があった。そこで信頼性の高い単一ディラック電子制御素子の作製に向けたプロセス技術の改良・開発を進めた。本研究では,グラフェン上で作製した単一ディラック電子制御素子を用いて相対論的粒子の量子回路システムを開発し,その物理現象の解明と新機能性発現の可能性を探索する。今年度は,前年度においてプロセス開発および作製を行った架橋型グラフェンナノ構造素子の電子輸送特性とその解析を行い,単一電子輸送特性の発現とディラック電子系の形成の検証を行った。また,より信頼性の高いグラフェン量子ドット構造として, 2次元原子膜転写法を用いたトンネルバリア層と量子ドットとして機能する微細構造グラフェンを重ね合わせた新しい量子ドット構造の作製を実施した。本素子構造では,重ね合わせの転写を複数回行うことにより,結合量子ドット素子などの複合集積化素子を実現できるという利点がある。今年度は単一量子ドット素子構造の作製を行い,高い位置合わせ精度で微細構造グラフェンにトンネルバリア層と電極を作製することに成功した。電子輸送特性からは,トンネルバリア層の膜厚により,絶縁的な状態からトンネル結合状態を調節できることを確認したが,比較的低いトンネル抵抗を観測することができず,トンネルバリア層に用いる材料の選定,膜質の制御を行う必要があることがわかった。単一原子層のグラファイトであるグラフェンは,特徴的な炭素原子の2次元的に広がったハニカム構造から,電気伝導で重要なフェルミエネルギー近傍で線形なバンド構造を持ち,有効質量が0となる特異な2次元電子系を形成する。我々は,このグラフェン上に微細な量子ドット構造を作製し,単一電子を制御する電子素子の開発を進めている。今年度は,安定かつ高性能の素子動作を実現するにはさらに高品質なグラフェン試料が必要であるという観点から,六方晶窒化ホウ素(hBN)原子膜をグラフェンの基板および表面保護膜とするデバイス構造を作製し,電子輸送の評価を行った。原子層膜の重ね合わせ転写を複数回行うことにより素子を作製し,温度5 Kでの電子輸送測定から, 150,000 cm2/Vsを超える高い移動度,さらに磁場を印可した量子ホール効果測定から,グラフェン/hBN積層構造に起因する2次元周期系の形成を示唆するHofstadter butterflyの観測に成功した。また,微細な量子ドットの高周波応答を測定するシステムの開発を完了し,シリコンを用いた量子ドット素子で動作テストを行った。その結果, 70GHzまでの周波数領域において電子輸送のマイクロ波応答を観測できることを確認した。

架橋型グラフェンナノ構造素子の安定した動作実証はなされていないが,この研究過程において新しいデバイス構造を着想し,早急にプロセス開発を実行した。その結果,新しい量子ドット構造として, 2次元原子膜転写法を用いた単一量子ドット素子構造の作製を成功した。当初予定していた素子構造とは異なるが,新しい素子を用いた研究でおおむね順調に進展していると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。工学2次元原子膜転写法を用いた量子ドット素子においてトンネルバリア層の精密制御を行うことにより,単一電子輸送特性の発現とディラック電子系の形成を確認する。さらに本研究で整備した微細構造素子と電磁波を極低温で結合した回路システムを用いて,単一ディラック電子の電磁波応答の観測を行う。当初の計画通り,本年度は測定システムの整備,デバイスプロセスの開発,磁場中での量子閉じ込め現象の物性解明を行うことができ,おおむね順調に研究は進展している。デバイス開発では,架橋型グラフェンナノ構造素子の作製は確立したが,素子動作を行う際に必要となる電流アニールにおいて安定した動作実証がなされていない。しかし,この研究過程において複合素子も視野にいれた新しいデバイス構造の着想を得た。前年度に得られた,単一ディラック電子の閉じ込めに関する知見を基に,デバイス構造の最適化を進める。単一素子としては,質の高いグラフェンシートを形成できる基板から独立した架橋構造が適しているが,この構造では結合量子ドット素子などの複合素子を作製することは難しい。そこで,複合素子にも対応できる,より信頼性の高いグラフェン量子ドット構造を提案し,作製を実施する。
摂動角相関法による金属人工格子界面構造の研究

本研究ではスパッタリング法でCuーHf金属多層膜を作製し、さらに焼鈍することで固相反応を起こさせ非晶合金を得ることを試みた。CuーHf金属多層膜は高周波マグネトロンスパッタにより作製し、実験では層厚が異なる3種類の試料を用いた。それぞれの試料は100°Cステップの焼鈍を行ない非晶質化、さらには結晶化させていき,その局所構造の変化をTDPACの測定により調べた。3種類の試料は積層周期が110A^^○〔Cu54A^^○/Hf56A^^○〕,440A^^○〔Cu228A^^○/Hf218A^^○〕,2000A^^○〔Cu1000A^^○/Hf1000A^^○〕で、ト-タルの厚さはすべて10000A^^○である。TDPAC測定はfastーfast系で4検出器により行なった。またTDPACスペクトルの解析は最大エントロピ-法によった。X線測定により、Hf層及びCu層はそれぞれ(002)面及び(111)面に垂直方向に成長することがわかった。また層厚110A^^○の場合、作製時ですでに非晶質化されていることがわかった。層厚440A^^○の場合、400゚Cの焼鈍により非晶質化された。また層厚2000A^^○の場合500゚Cの焼鈍により非晶質化された。非常に興味深いのは、層厚440A^^○及び2000A^^○の場合、作製時、比較的きれいな層になっているにもかかわらず、Hf層内のTDPACスペクトルはHf結晶が非常にひずんでいることを示めしている。またVzzもHCPHf結晶に比して高く、この傾向はNbーHfーNb多層膜の結果と類似なものとなっている。これらのひずみが非晶質化にともない減少することからHf層内の大きなひずみが非晶質化に対し非常に重異な役割をはたしているものと考えられる。
神経細胞とコレステロール代謝

神経細胞はアストロサイトで合成・分泌されるアポEを利用してコレステロールを取り込み、神経突起の進展や再生に利用すると考えられている。また、アポEはアルツハイマー病に遺伝的にリンクすることが示されているが、神経細胞とアポEとの細胞生物学的関連については不明の点が多い。アポEレセプター2は神経細胞に発現するアポE特異的レセプターで、LDLレセプターと共通の5つのドメインから構成されるが、LDLに対する親和性が極めて低い点で異なっている。N末端のリガンド結合ドメインを構成するシステインに冨む繰り返し配列がLDLレセプターとアポEレセプター2では7回繰り返しているのに対し、骨格筋に高く発現するVLDLレセプターでは8回繰り返している。ヒトアポEレセプター2ではスプライシングの違いにより繰り返し配列47と46を欠くタイプのレセプターが存在するが、アポE・リポ蛋白に対する結合親和性は影響されず、アポE・リポ蛋白の認識と結合には繰り返し配列13のみで十分であることが示された。ノックアウトマウス作製に先立ち、マウスのアポEレセプター2cDNAを解析した。その結果、ヒトのレセプターのリガンド結合ドメインが7つの繰り返し配列であるのに対し、マウスのレセプターは8個であることが示された。遺伝子解析の結果、アポEレセプター2の繰り返し配列をコードするエクソンがヒト遺伝子の進化の過程で失われたことが明らかになり、エクソン喪失による進化のメカニズムが示された。マウス遺伝子を用いてキメラマウスを作製し、最終的にアポEレセプター2遺伝子を部分欠損するノックアウトマウスを作製することに成功したが、見かけ上、マウスの成長、行動、外観、血中脂質は野生型とほとんど差がなかった。アポEレセプター2の脳での役割を明らかにするために、現在、詳細な生理的解析を行っており、近く、アポEレセプター2欠損の影響が明らかになる予定である。アポE・リポ蛋白を特異的に認識するレセプターであるアポEレセプター2はLDLレセプターと共通の5つのドメインから構成されるが、LDLに対する親和性が極めて低い点で異なっている。アポEレセプター2は脳に最も高く発現し、細胞内コレステロールの増加により影響を受けないことが示された。アポEレセプター2の中枢神経系における役割を明らかにするために、ノックアウトマウスを作製した。最初にマウスのアポEレセプター2cDNAを解析した結果、ヒトのレセプターのリガンド結合ドメインがLDLレセプター同様に7つの繰り返し配列によりできるのに対し、マウスのレセプターは8個であることが示された。遺伝子解析の結果、アポEレセプター2の繰り返し配列をコードするエクソンがヒト遺伝子の進化の過程で失われたことが明らかになった。マウス遺伝子を用いてターゲッテング・ベクターを作製し、ES細胞に導入したのちにアポEレセプター2遺伝子を部分欠損するES細胞を得、これを用いてキメラマウスを作製し、最終的にアポEレセプター2遺伝子を部分欠損するノックアウトマウスを作製することに成功した。ノックアウトマウスを系統として確立し、その表現型を現在解析している。

また、アポEはアルツハイマー病に遺伝的にリンクすることが示されているが、神経細胞とアポEとの細胞生物学的関連については不明の点が多い。アポEレセプター2は神経細胞に発現するアポE特異的レセプターで、LDLレセプターと共通の5つのドメインから構成されるが、LDLに対する親和性が極めて低い点で異なっている。N末端のリガンド結合ドメインを構成するシステインに富む繰り返し配列がLDLレセプターとアポEレセプター2では7回繰り返しているのに対し、骨格筋に高く発現するVLDLレセプターでは8回繰り返している。ヒトアポEレセプター2ではスプライシングの違いにより繰り返し配列47と46を欠くタイプのレセプターが存在するが、アポE・リポ蛋白に対する結合親和性は影響されず、アポE・リポ蛋白の認識と結合には繰り返し配列13のみで十分であることが示された。ノックアウトマウス作製に先立ち、マウスのアポEレセプター2cDNAを解析した。その結果、ヒトのレセプターのリガンド結合ドメインが7つの繰り返し配列であるのに対し、マウスのレセプターは8個であることが示された。遺伝子解析の結果、アポEレセプター2の繰り返し配列をコードするエクソンがヒト遺伝子の進化の過程で失われたことが明らかになり、エクソン喪失による進化のメカニズムが示された。マウス遺伝子を用いてキメラマウスを作製し、最終的にアポEレセプター2遺伝子を部分欠損するノックアウトマウスを作製することに成功したが、見かけ上、マウスの成長、行動、外観、血中脂質は野生型とほとんど差がなかった。アポEレセプター2の脳での役割を明らかにするために、現在、詳細な生理的解析を行っており、近く、アポEレセプター2欠損の影響が明らかになる予定である。
肺血管平滑筋細胞のＢＭＰシグナル異常に着目した肺高血圧症発症機転の解明

原発性/二次性肺高血圧症(PAH/SPH)の肺動脈平滑筋細胞(PASMC)の増殖におけるBMP・PPARγの作用について検討した。PPARγ発現レベルはSPH細胞で減弱し、PDGF・ET-1・BMPによるPAHの細胞増殖作用はPPARγで抑制された。PAHではPPARγ発現の減弱が血管作動物質によるPASMC増殖に関与しており、PAH/SPHともにPPARγ活性化によりBMP受容体の発現低下を認め両シグナル間のフィードバックが存在する。血管作動因子やBMPによる細胞増殖作用においてPASMC内のPPARγは増殖抑制活性をもつが、その応答性はPAHとSPHで異なることが示された。原発性肺高血圧症(PAH)では骨形成蛋白(BMP)2型受容体(BMPRII)遺伝子変異が発見されているが、肺高血圧症の発症・進展におけるこの変異の意義は未だ不詳である。我々は肺高血圧症(PAHおよび二次性肺高血圧症(SPH))の肺動脈血管平滑筋細胞(PASMC)増殖機序におけるBMPとPPARγの関連を明らかにすべく当院循環器内科と共同で検討を行った。PAHおよびSPHの手術症例において、摘出肺組織から単離・培養したPASMCにおいてPPARα/γの発現を評価したところ、正常PASMCと比較したPPARγの発現レベルはSPHにおいてPAHよりも減弱していた。PDGFやET-1, BMPによるPAH PASMCの増殖促進作用はPPARγ添加で抑制された。BMP添加によりPAH/SPH PASMCでのPPARγ発現は抑制されたことから、BMPによるPASMC増殖作用にはPPARγの発現減弱の関与が示唆された。SPHに比べPAH由来PASMCで、ET-1・aldosterone・PDGFはPPARγ発現を低下させたので、PAHにおいてはPPARγ発現減弱が血管作動物質由来のPASMC増殖に関連している可能性が示唆された。一方、PPARγ活性化によりPAH/SPH PASMCともに、BMP-1型・2型受容体の発現低下が認められ、BMPとPPARγシグナル間のフィードバック機構の存在が示唆された。BMP結合蛋白nogginによりPPARγ発現はPAHで増強・SPHで減弱し、SPHでは内因性BMPがPPARγ発現に寄与している可能性が示された。以上より、血管作動因子やBMP由来のPASMC増殖において細胞内PPARγ活性は基本的には増殖抑制的に働くが、その応答性はPAHとSPHで異なると考えられた。原発性肺高血圧症(PAH)では骨形成蛋白(BMP)2型受容体(BMPRII)遺伝子変異が発見されているが、この変異がどのように肺高血圧症の発症・進展に寄与するかという機序は未だ不明確である。PPARγリガンドはPAHモデルラットにおいて、PAHの病態や血管リモデリングを改善することが知られており、その機序としてPDGFシグナルの阻害が想定されている。BMP-2がPDGFによるPAH血管平滑筋細胞増殖を抑制するとしたHansmann Gらの報告(2008 JCI)では, PPARγ欠損状態ではその効果は認めず, BMP-2シグナルの下流にPPARγが存在することが示唆されたが,未だ確立した見解は得られていない。ついては肺高血圧症(PAHおよび二次性肺高血圧症(SPH))の肺動脈血管平滑筋細胞(PASMC)の増殖機序におけるBMPとPPARγの関連を明らかにすべく検討を開始した。上記結果については、Western Blottingによる評価や、複数の細胞系での評価の追加が望ましいと考えられるため初年度の結果をふまえ研究を継続する。当初初年度予定としていた実験の一部を次年度に繰り越した。次年度使用額はこの実験の費用として用いる。
航空機塔載ポーラリメトリックSARによる地表分類と検証

この研究は,航空機搭載ポーラリメトリックSARによって得られたデータを使って地表分類と検証を行うことである。レーダ工学の最終目的は,レーダから得られる情報を使ってターゲットを詳細に探ることにある。ターゲットを識別したり,分類したりすることも含まれる。その中で,偏波情報の有効利用は学問的にも応用でも新分野であるため,特にその利用方法に焦点をあてて研究を行ってきた。研究期間全体を通して検討したものは◆偏波理論の確立(誰もが使えるように,統一された理論を構築しておくことは非常に重要である)◆測定散乱行列の偏波校正や誤差の除去(Pi-SARデータには偏波校正が行われていないので,正しい散乱行列を得るためには偏波誤差の除去が大きな役割を果たす)◆散乱行列の検証実験(理論通りの散乱行列が得られるかどうかを実験室内でも検証する必要がある)◆散乱行列からターゲット情報抽出パラメータの選定(最も良い偏波による分類指標は何か?散乱行列の3成分分解や固有値,相関係数,などを検討)◆3成分分解法によるターゲットの分類ソフトウエアの開発◆地表分類した画像の有効性の確認(グランドトルース)である。これらの事柄を実験室内でのミニチュァモデルによる検証実験や,実際のPi-SARで取得した新潟大学近くのデータで比較を行った。さらに,研究期間内に幸運にもNASA-JPLの航空機搭載AIRSARが2000年10月2日に新潟大学の上空を飛行してくれたため,2つの航空機SARのデータ比較も行うことができた。その結果,おおむね計画通りに研究が進み,円偏波基底の相関係数がターゲット分類の手法として役立つことを見出した。しかし,画像に固有な状況もあるため,一般論としては何が最適かどうかなど,分類方法にはまだ問題も残された。この研究は、航空機SARによって得られる偏波データの検証,処理,偏波情報を使った地表分類手法の確立を目的としている。そのため、平成11年度は以下の項目の研究を実施した。◆航空機SARによる国内の地表のデータ取得・処理:航空機SARによるフライトは通信総合研究所が中心となって本年度2回行った。7月12日-14日,9月16-17日である。両方とも,新潟の上空を飛行してもらい,9月のSARデータに関しては,品質の良い偏波データを得ることができた。◆航空機SARデータの偏波合成開口処理:合成開口処理は従来のアルゴリズムに従って行うことができたが,その結果から取り出すことのできる散乱行列に関しては,偏波間の位相情報を正確に保持することができなかったため,現時点では,正確な散乱行列が得られていない。偏波校正用のターゲットとして,3面のコーナーリフレクタを使うが,そのデータの振幅強度は許容範囲に入っているものの,位相に関しては未定の要素が多く,さらに校正方法を検討する必要がある。◆新潟大学での散乱行列の校正:偏波レーダでは,2^*2の複素振幅をもつ散乱行列を取得する。各要素の偏波精度は最も重要な点である。実験室内で,予め偏波散乱特性の知られている平行平板導波管ターゲットでレーダの偏波校正を行い,20 dB程度の偏波精度を保つことができた。大学のレーダによるデータを参考に航空機データの検証を行う予定である。◆新潟大学での偏波画像解析:航空機レーダによるデータの取得と,その散乱行列の校正が本年度の大きなテーマである。データ量は10GBを越える大容量のデータであり,そのデータのコンピュータへの読み込みや転送が大きな問題となった。8mmテープでのデータの引渡しや,ハードディスク容量など技術的な問題もあるが,画像として生成できる段階に達している。

この研究は,航空機SARによって得られる偏波データの検証,処理,偏波情報を使った地表分類手法の確立を目的としている。平成12年度は以下の項目の研究を実施した。◆航空機SARによる国内の地表のデータ取得・処理:航空機Pi-SARによるフライトは通信総合研究所が中心となって5回行った。10月2日には,Pacific Rim観測の一環として,アメリカNASA DC-8 AIRSARとの同期フライトが行われ,新潟の上空を飛行してもらい,品質の良い偏波データを得ることができた。NASAでの処理結果は2001年5月頃に提供される予定である。◆航空機SARデータの偏波合成開口処理:合成開口処理は従来のアルゴリズムに従って行うことができた。その結果から得られる散乱行列に関して,偏波間の位相情報を正確に保持することができなかったため,現時点では,L-bandでは正確な散乱行列が得られていない。偏波校正用のターゲットとして,70cm3面のコーナーリフレクタを使ったが,X-bandでは振幅強度は許容範囲に入っているものの,L-bandでは振幅強度が弱く,さらに校正方法を検討する必要がある。◆新潟大学の偏波レーダ:偏波レーダでは,2^*2の複素振幅をもつ散乱行列を取得する。各要素の偏波精度は最も重要な点である。そのため,偏波純度の高いC-band,X-bandのホーンアンテナを購入し,予め偏波散乱特性の知られている平行平板導波管ターゲットでレーダの偏波校正を行い,30dB程度の偏波精度を達成できた。そのレーダで植物からの散乱データを得ているところである。◆新潟大学での偏波画像解析:航空機レーダによるデータの取得と,実験室内でのデータを比較して画像解析を行っている。散乱行列から得られる,エントロピー,anisotropy,特徴的偏波状態などを使って地表分類解析を進めている。この研究は,航空機搭載ポーラリメトリックSARによって得られたデータを使って地表分類と検証を行うことである。レーダ工学の最終目的は,レーダから得られる情報を使ってターゲットを詳細に探ることにある。ターゲットを識別したり,分類したりすることも含まれる。その中で,偏波情報の有効利用は学問的にも応用でも新分野であるため,特にその利用方法に焦点をあてて研究を行ってきた。研究期間全体を通して検討したものは◆偏波理論の確立(誰もが使えるように,統一された理論を構築しておくことは非常に重要である)◆測定散乱行列の偏波校正や誤差の除去(Pi-SARデータには偏波校正が行われていないので,正しい散乱行列を得るためには偏波誤差の除去が大きな役割を果たす)◆散乱行列の検証実験(理論通りの散乱行列が得られるかどうかを実験室内でも検証する必要がある)◆散乱行列からターゲット情報抽出パラメータの選定(最も良い偏波による分類指標は何か?散乱行列の3成分分解や固有値,相関係数,などを検討)◆3成分分解法によるターゲットの分類ソフトウエアの開発◆地表分類した画像の有効性の確認(グランドトルース)である。これらの事柄を実験室内でのミニチュアモデルによる検証実験や,実際のPi-SARで取得した新潟大学近くのデータで比較を行った。
周波数領域両耳聴モデルを利用した視聴覚連携による空間情報抽出システムの開発

これまで開発した周波数領域両耳聴モデルを発展させ,聴覚的空間情報の抽出機能を向上するとともに,視覚的空間情報と連携さることで,両空間情報を補完的に統合することによりこれまでにない高精度な空間情報の抽出とそれに基づく高品質な情報抽出機能を実現することを目的として研究した。その結果、両耳聴モデルにより抽出した音響情報に基づく音源の方向情報と画像でのターゲット方向との連携が可能であることを示し、セキュリティカメラへの応用の可能性についてもその動作特性を含め明らかにした。本年は,視覚的空間情報と聴覚的空間情報の相補的連携の基盤となる,周波数領域両耳聴モデルによる複数音源の方向推定,先行音効果モデルの基礎的な研究を行った。また,セキュリティカメラへの応用を想定した物体による回折情報をもつ伝達関数の自動測定装置の構築を行った。1)周波数領域両耳聴モデルによる複数音源方向の同時推定既に開発済みである,2次元(方向角,仰角)の音源方向推定が可能な周波数領域両耳聴モデルを改良し,複数音源の同時推定が可能なアルゴリズムを開発した。シミュレーションにて性能を検証し,複数音源の同時方向推定の可能性を示した。その結果を英文学術誌へ投稿中である。2)先行音効果モデル聴覚的空間情報のみで推定精度を向上させるための一つとして,反射音の影響の低減が挙げられる。その一つの手段として,先行音効果のモデル化が考えられる。本年度は,基礎的なモデルの構築を行い,先行音の検出を検討した。結果,周波数領域両耳聴モデルのフレームシフト量を変化させることにより先行音検出の可能性が示唆された。3)伝達関数の自動測定装置視聴覚連携モデルの応用のひとつとして,セキュリティカメラが挙げられる。そのような小型物体による回折現象を利用する場合,物体の形状に依存する伝達関数に基づくデータベースを構築する必要がある。仰角方向を含むデータベースの構築を効率的に行うために自動測定装置を構築した。以上より,次年度に検討を行う視聴覚連携モデルの基礎となる聴覚モデルの高度化を行った。本研究は、視聴覚連携による空間情報抽出システムの開発を目的として、次の3つの項目について研究を進めた。1.視覚的空間情報と聴覚的空間情報の相補的連携聴覚的空間情報と視覚的空間情報を統合するため、統合した両耳聴モデルの構築を行った。その際、残響の影響による聴覚的空間情報の誤差増大への対応は、初期到来音の注目することで一定解決できることを確かめた。さらに、統合システムとして、視覚的空間情報処理を色情報に基づく顔画像領域抽出のみに限定すれば、スタンドアーロン型の実時間システムを構築できる見込みがたったため、実験システムをスタンドアーロン型で実装した。2.視覚領域での顔画像を中心とした空間情報抽出顔画像処理アルゴリズムの実時間処理に向け、アルゴリズムの実行時間について検討を行うとともに、聴覚情報との連携を視野にカメラ座標と聴覚系における座標系の連携について検討した。3.聴覚的空間情報の抽出精度向上と分離音響信号の高品質化音源移動を、聴覚的空間情報と視覚的空間情報が相補的に統合された情報の時間変化に注目し、音源方向追従機能の向上と、それに基づく抽出音源波形の連続性を担保することで、分離音響信号の品質のより一層の向上の可能性を検討した。上記で示した結果は、視聴覚連携による空間情報抽出システムを検討するにあたり、実現の必要性がある課題であり、それらの基礎的な要素技術の一部が今年度検討できたといえる。音声および音響情報に含まれる空間情報は,視覚情報と連携することにより,極めて有用性の高い情報となる。聴覚的空間情報と視覚的空間情報の連携は,人間の持つ柔軟性を模擬しそれを発展させるには,必要不可欠な要素である。特に,視聴覚に基づく空間情報の時間差分は,より高い精度の空間的情報を,より多くの機能を持たせた形で利用可能と考えられる。本研究では,すでに開発した周波数領域両耳聴モデルを発展させ,聴覚的空間情報の抽出機能を向上するとともに,視覚的空間情報と連携させてることで,両空間情報を補完的に統合することにより,これまでにない高精度な空間情報の抽出と,それに基づく高品質な情報抽出機能を実現することを目的と,本年度は次の2点について研究を行った。(A)視覚的空間情報と聴覚的空間情報の相補的連携:視覚的空間情報との有機的な連携について研究を進めた。特に視覚情報との連携を,単一のCPUで実時間動作するシステムの実装を試みた。(B)視覚領域での顔画像を中心とした空間情報抽出:視覚情報から複数の発話者が存在する場合についての顔領域の検出を試み,「音源候補」領域の抽出を実装した。上記の取り組みに際して,カメラの回転運動にともなる空間情報の時間差分情報活用や,移動する音源に対して聴覚的空間情報と視覚的空間情報が相補的に統合された情報の時間変化を統合することによる検出精度の向上についても検討した。
統合失調症認知機能簡易評価尺度日本語版(BACS-J)短縮版の作成と有効性の検討

研究実施計画に則り、一年目である本年度は、まず既存の認知機能評価尺度やBACSに関する文献検討を行った。BACS短縮版に関する先行研究の結果について考察を行うことで、研究動向や本研究の位置づけについて整理することができた。さらにBACS-Jに見識のある研究者らと研究会で意見交換を行い、臨床・研究でのBACS-J短縮版使用の目的や、今後行う統合失調症患者へのインタビューの内容に関する示唆を得たことで、患者・専門家双方の視点でBACS-J短縮版の選定を行うことの重要性が再確認された。また、日本の患者を対象とした計4件の先行研究における認知機能(BACS)等の検査結果について、各研究班からデータ使用許可を得ることができた。著作権者からBACS-Jキットの購入および研究使用に関するライセンス契約を行って研究使用の許諾を得るとともに、BACSの日本語版翻訳・作成を行った研究者から本研究に関して了承を得た。研究実施については、所属研究機関の倫理委員会による審査・承認を得た。予備解析として一部データによるBACS-J得点に関する相関分析等を実施し、先行研究と比較検討した結果について共同発表者らと議論を深め、その考察を踏まえて学会発表を行った。現在、共同研究機関の倫理委員会に審査申請を行っており、承認後に、データが帰属する各研究機関との情報の授受の手続きを進め、全データを用いた本解析を予定している。当初の研究計画において、本年度は、1既存の認知機能評価尺度やBACSに関する文献検討を行う。2BACS-Jの既存データの解析を実施して先行研究との比較検討を行い、BACS-J短縮版を選定する。3BACS検査の経験が豊富な専門家(精神科医・臨床心理士ら)へのフォーカス・グループ・インタビューを行い、これらの知見を踏まえてデータ解析結果を検討し、BACS-J短縮版を提案することを予定していた。全データを用いた本解析に関しては、共同研究機関の倫理委員会における審査・承認を待っている段階であり実施に至っていないため、BACS-J短縮版の選定および専門家へのフォーカス・グループ・インタビューまでは進捗していないが、予備解析の結果を踏まえた共同研究者との意見交換によりインタビューガイドを作成し、インタビュー協力への内諾を得ることができた。所属研究機関の倫理委員会による承認を受け、インタビューに係る準備作業を進めている。また、文献検討によってBACS短縮版に関する研究動向や本研究の位置づけや本尺度の使用目的についても整理するとともに、先行研究に基づいた予備解析によって追加の解析手法の検討や、本年度の研究成果を中間報告として学会発表を行うなど、全体としておおむね順調に進展しており、引き続き研究実施計画に沿って遂行する。最終年度である次年度は、使用許可を得た認知機能(BACS)等の検査データについて、データが帰属する各共同研究機関の倫理委員会の承認および情報の授受に関する手続き後に、本解析を実施する。これらの既存データ解析から得られた結果をもとに、BACS-J短縮版の提案について、BACS-J検査の経験が豊富な専門家を対象にフォーカス・グループ・インタビューを行い、BACS-J短縮版とする検査項目を選定する。その後、作成したBACS-J短縮版を用いて、統合失調症患者を対象に認知機能評価およびヒアリングを含む面接調査を行い、選定した検査項目の所要時間や精度に関する検討や、当事者の負担感などについても検討を行う。フォーカス・グループ・インタビューおよび面接調査に関しては、所属研究機関の倫理委員会の承認を得ており、共同研究機関の倫理委員会にも審査申請を行っているところである。研究参加者への依頼については、協力施設の担当者に対象者の選定を依頼し、対象者本人に説明文書を用いて研究内容の説明を行い、書面にて同意を取得する。専門家へのフォーカス・グループ・インタビューおよび統合失調症患者への面接調査から得られた知見を裏付けとして、データ解析結果をさらに検討して考察を深め、BACS-J短縮版として選定する検査項目に関する結果を取りまとめて、学会発表および論文発表を行う。

3BACS検査の経験が豊富な専門家(精神科医・臨床心理士ら)へのフォーカス・グループ・インタビューを行い、これらの知見を踏まえてデータ解析結果を検討し、BACS-J短縮版を提案することを予定していた。全データを用いた本解析に関しては、共同研究機関の倫理委員会における審査・承認を待っている段階であり実施に至っていないため、BACS-J短縮版の選定および専門家へのフォーカス・グループ・インタビューまでは進捗していないが、予備解析の結果を踏まえた共同研究者との意見交換によりインタビューガイドを作成し、インタビュー協力への内諾を得ることができた。所属研究機関の倫理委員会による承認を受け、インタビューに係る準備作業を進めている。また、文献検討によってBACS短縮版に関する研究動向や本研究の位置づけや本尺度の使用目的についても整理するとともに、先行研究に基づいた予備解析によって追加の解析手法の検討や、本年度の研究成果を中間報告として学会発表を行うなど、全体としておおむね順調に進展しており、引き続き研究実施計画に沿って遂行する。最終年度である次年度は、使用許可を得た認知機能(BACS)等の検査データについて、データが帰属する各共同研究機関の倫理委員会の承認および情報の授受に関する手続き後に、本解析を実施する。これらの既存データ解析から得られた結果をもとに、BACS-J短縮版の提案について、BACS-J検査の経験が豊富な専門家を対象にフォーカス・グループ・インタビューを行い、BACS-J短縮版とする検査項目を選定する。その後、作成したBACS-J短縮版を用いて、統合失調症患者を対象に認知機能評価およびヒアリングを含む面接調査を行い、選定した検査項目の所要時間や精度に関する検討や、当事者の負担感などについても検討を行う。フォーカス・グループ・インタビューおよび面接調査に関しては、所属研究機関の倫理委員会の承認を得ており、共同研究機関の倫理委員会にも審査申請を行っているところである。研究参加者への依頼については、協力施設の担当者に対象者の選定を依頼し、対象者本人に説明文書を用いて研究内容の説明を行い、書面にて同意を取得する。専門家へのフォーカス・グループ・インタビューおよび統合失調症患者への面接調査から得られた知見を裏付けとして、データ解析結果をさらに検討して考察を深め、BACS-J短縮版として選定する検査項目に関する結果を取りまとめて、学会発表および論文発表を行う。
交差カテゴリー化がステレオタイプ的判断と偏見に及ぼす認知的・動機的効果の再検討

本研究では,第1に,交差カテゴリー化のさいの自己関連性の効果を検討し,第2に,交差カデゴリー化という認知操作の効果を検討するために,交差カテゴリー化の研究に関する新しい実験パラダイムを考案し,その実験パラダイムによって発見される事実を同定しようとした.この新しい実験パラダイムでは,第1に,特定のカテゴリーへの自己関連性ではなく,そのカテゴリーを含むカテゴリー次元の自己関連性が系統的に操作され,第2に,単一カテゴリーが交差されて交差カテゴリーが生成される認知的プロセスが継時的に追跡された.この実験パラダイムに基づいて,3つの実験が実施されたが(4つめの実験は本報告では割愛),それらの実験は,次の3つの事実を明らかにした.(1)交差カテゴリー化は,集団間バイアス(内集団びいき)を増加させた.それは,自己関連性のあるカテゴリー次元による交差でも(実験2),それがないカテゴリー次元による交差でも生じた(実験1).(2)交差カテゴリー化という認知操作は,交差カテゴリーに対する評価を低下させた(実験2,実験3).(3)再カテゴリー化という認知操作は,復元された単一カテゴリーに対する評価を上昇させた(実験2,実験3).さらに,実験3では,次の新たな問題が提議された.(4)カテゴリー次元に自民族が深く関わるときには,交差カテゴリー化や再カテゴリー化という認知操作の効果は変動した(ないしは,逆転した)(実験3).本研究では,第1に,交差カテゴリー化のさいの自己関連性の効果を検討し,第2に,交差カデゴリー化という認知操作の効果を検討するために,交差カテゴリー化の研究に関する新しい実験パラダイムを考案し,その実験パラダイムによって発見される事実を同定しようとした.この新しい実験パラダイムでは,第1に,特定のカテゴリーへの自己関連性ではなく,そのカテゴリーを含むカテゴリー次元の自己関連性が系統的に操作され,第2に,単一カテゴリーが交差されて交差カテゴリーが生成される認知的プロセスが継時的に追跡された.この実験パラダイムに基づいて,3つの実験が実施されたが(4つめの実験は本報告では割愛),それらの実験は,次の3つの事実を明らかにした.(1)交差カテゴリー化は,集団間バイアス(内集団びいき)を増加させた.それは,自己関連性のあるカテゴリー次元による交差でも(実験2),それがないカテゴリー次元による交差でも生じた(実験1).(2)交差カテゴリー化という認知操作は,交差カテゴリーに対する評価を低下させた(実験2,実験3).(3)再カテゴリー化という認知操作は,復元された単一カテゴリーに対する評価を上昇させた(実験2,実験3).さらに,実験3では,次の新たな問題が提議された.(4)カテゴリー次元に自民族が深く関わるときには,交差カテゴリー化や再カテゴリー化という認知操作の効果は変動した(ないしは,逆転した)(実験3).複数の集団カテゴリーを交差させるという認知的操作が,元の集団カテゴリーや,交差されることによってできたに新しい下位カテゴリーに対するステレオタイプや偏見にどのような認知的効果,動機的効果を持つかを2つの実験を通して検討した.共通する独立変数は,内外集団を区別するカテゴリーかどうかというカテゴリーの自己関連性の有無と,カテゴリーを交差させるかどうかという認知操作の有無であり,主要な従属変数は,下位カテゴリーに対する評価であった.最小集団パラダイムを利用した実験では,内外集団バイアスは検出されたが,交差カテゴリー化という認知操作のみの独自の効果は検出されなかった.現存民族集団と性集団を利用した実験では,内外集団バイアスだけでなく,交差カテゴリー化という認知操作独自の効果が検出された.この効果は,元のカテゴリーよりも,交差されたカテゴリーに対する負の評価が増大するというものであった.これらの成果は,平成14年度の日本心理学会のシンポジウムで報告された.これらの研究成果の問題点は,現存集団を用いた実験ではその集団の特異性の問題が解決されていないという点と,認知的操作の効果と内外集団バイアスの効果との関係が検討されていないという点であった.これらの問題を解決し,上記成果の信頼性を検討するために,すでに次年度に向けて,最小集団パラダイムを利用した実験と現存集団を利用した実験の2つの実験に着手してある.平成14年度は,複数の集団カテゴリーを交差させるという認知的操作が,元の集団カテゴリーや,交差されることによってできた新しい下位カテゴリーに対するステレオタイプ・偏見にどのような認知的効果,動機的効果を持つかを2つの実験を通して検討した.共通する独立変数は,内外集団を区別するカテゴリーかどうかというカテゴリーの自己関連性の有無と,カテゴリーを交差させるかどうかという認知操作の有無であり,主要な従属変数は,下位カテゴリーに対する評価であった.最小集団パラダイムを利用した実験(実験1)では,内外集団バイアスは検出されたが,交差カテゴリー化という認知操作のみの独自の効果は検出されなかった.現存民族集団と性集団を利用した実験(実験2)では,内外集団バイアスだけでなく,交差カテゴリー化という認知操作独自の効果が検出された.この効果は,元のカテゴリーよりも,交差されたカテゴリーに対する負の評価が増大するというものであった.これらの成果は,平成14年度の日本心理学会のシンポジウムで報告された.平成15年度は,これらの研究の問題点解決するとともに,これらの結果の信頼性を検討するために,最小集団パラダイムを利用した精緻化実験を行った(実験3).実験3では,実験2の効果が再現されるとともに,認知的操作の効果と内外集団バイアスの効果との関係が示唆された.これら3つの実験をまとめると,(1)単なる交差カテゴリー化という認知操作自体は,交差されたカテゴリーに対する負の評価を増加させる,

(2)しかし,この交差カテゴリー化が内外集団の区別にかかわると,その動機的効果が凌駕し,交差カテゴリー化という認知的操作自体の効果は検出できなくなる,というものである.これらの成果は,平成16年度の日本社会心理学会のワークショップで報告される予定である.
超弦理論の動的性質に関する研究

平成30年度は2つの研究を行った。最初の研究はinflation及びEkpyrotic宇宙モデルが超弦理論から導かれる可能性についてである。inflationは宇宙の大域的一様・等方・平坦性を実現すると共に、量子揺らぎの生成によって構造形成の初期条件を与える、初期宇宙モデルの有力な候補である一方、Ekpyrotic宇宙論は加速膨張を必要とせずに宇宙の一様・平坦性や宇宙の構造形成を説明するうえ、宇宙の膨張・収縮が永遠に続くサイクリック宇宙モデルとも関連しているために現在まで宇宙論で注目されてきた。本研究では、10次元II型超弦理論の単純なコンパクト化に注目し、得られたinflation宇宙やEkpyrotic宇宙モデルと宇宙論の観測結果とを照らし合わせた結果、現実的な宇宙モデルを導くことが出来ないことを示した。次に、超弦理論で注目されているswampland予想がboson star等のコンパクト星の進化や安定性とどのように関係しているかについて研究を行った。重力を含まない場の量子論では、繰り込み可能な有効理論は何らかの量子論に矛盾なく組み込むことができる一方、重力と結合する場の理論には、その低エネルギー有効理論に非自明な制限がある。その制限について近年様々な提案がなされ、それら一連の議論をswampland予想として扱われている。ここで、swamplandとは重力を含む理論のモデルの中で整合性のある量子論に組み込むことができないものの集まりのことを指す。この研究の動機はboson starの進化を記述するスカラー場の振る舞いをswampland予想の観点から議論し、それにより得られるスカラー場の動力学に対する制限を明示することであった。本研究により、球対称や回転をするコンパクト星の不安定性とswamplandとが互いに密接に関連していることを明らかにした。本研究課題の目的は、超弦理論の動的解をblack holeや宇宙論に応用し、解の持つ物理的な性質を一般相対性理論の観点から明らかにすることである。現在までの研究により、現実的な宇宙モデルを構築するための理論的な制限、超対称性の有無や破れのメカニズムの解明、膨張宇宙上のblack hole、特異点や時空構造の性質に関する研究成果が得られており、研究は概ね順調に進んでいる。しかしその一方、超弦理論の厳密解を基に宇宙モデルを作ることや特異点問題の解消については解決出来ていない。現在、宇宙論の観測と無矛盾な宇宙モデルを超弦理論から導くためにswampland予想に注目している。swamplandとは重力を含む理論のモデルの中で整合性のある量子論に組み込むことができないものの集まりを意味する。重力と結合する場の理論には、その低エネルギー有効理論に非自明な制限があるというswampland予想を用いると、本研究の主目的である、現実的な宇宙モデルを与える超弦理論の解を得ることの助けとなると考えている。但し、この予想を宇宙論に適用するにはまだ論理的に不十分な部分があるため、宇宙モデルの構築に対し有用となる予想に磨き上げる作業が必要であり、そのための研究を現在遂行中である。今年度は超弦理論のSwampland予想に関する研究に取り組む。近年、重力を含む場の量子論において、その低エネルギー有効理論から生じる真空が、超弦理論の「ランドスケープ」に属するものなのか、それとも「Swampland(沼地)」の一部となるのかを評価するために、現在のところ主として3つの基準(Swampland予想)が提案されている。「ランドスケープ」は超弦理論のコンパクト化から生じる真空で、整合性のある量子重力理論であるのに対し、「Swampland」は、重力を含む理論の中で整合性のある場の量子論に組み込むことができないものの集まりを表す。これまでのところ、これらの基準はスカラー場の理論をもとに議論され、背景時空に存在するスカラー場の振る舞いに依存する形となっている。そのため、インフレーションや暗黒エネルギーのモデルで数多くの研究があり、モデルや基準に含まれるパラメータに制限を加える等、様々な結果が得られている。Swampland予想に関する3つの基準のうちの一つはスカラー場のポテンシャルとその一階微分との間を結びつける式で、de Sitter真空の安定性やインフレーションモデルの実現性を判定する材料となっている。この関係式は重力と結合したスカラー場の高次元モデルに注目し、強いエネルギー条件と場の方程式を用いて導かれている。ところがその際、多くのインフレーションモデルで仮定されているslow-roll条件を用いておらず、slow-roll条件を外して宇宙背景放射等の観測結果と矛盾しないような宇宙モデルを生み出すことはそれほど容易ではないことを鑑みると、この基準をインフレーション宇宙の構築に当てはめるのは慎重であるべきだと考えている。私は超弦理論を含む一般的なスカラー場の理論をもとに、slow-roll条件を考慮した新たな基準を提案する研究を行う。本年度の研究では、超弦理論の時間依存(動的)D-brane解を構築し、その解から導かれる高次元宇宙の進化及びD-braneの衝突現象について明らかにした。超弦理論及びその低エネルギー有効理論である超重力理論の時間依存解に関する研究は、超弦理論の進展に伴い盛んに取り組まれてきた。特に具体的な超重力理論の枠組みで高次元Einstein方程式の時間依存解が発見された後は、その宇宙論的研究、特異点問題や膨張宇宙上のblack Holeの研究が現在でも精力的に進められている。高次元重力理論にはEinstein方程式の厳密解としてbrane解と呼ばれるものが存在する。

braneは一般相対性理論の観点から眺めると高次元時空上に広がった電荷を表現したものであり、超弦理論においても自然に現れる基本的な物体として様々な角度から研究されてきた。特に複数のD-braneが互いに角度を持って交差している様子を記述するangled D-brane解は、素粒子の標準模型と密接な関わりを持つ数多くの例が過去に報告されている。このような状況を踏まえ、本年度はangled D-braneの動的性質について高次元Einstein方程式の解析解をもとに研究を行った。そして、10次元II型超弦理論での様々なangled D-braneの時間依存解について調べた結果、Einstein方程式の解の特徴として、計量に現れる複数の湾曲因子のうち、時間依存性を含めることができるのは1つだけであることが分かった。また、4次元宇宙模型との関連が指摘されている10次元IIB型超弦理論の時間依存angled D3-brane解に注目し、D3-braneの衝突現象を追跡した。その結果、2つのD3-braneが互いに衝突するのは同じ大きさの電荷を持つ等、特殊な場合のみに限られ、それ以外ではD3-brane同士が接近する過程で背景時空上に裸の特異点が現れるために衝突不可能であることが分かった。本研究課題の目的は、超弦理論に現れる時間依存(動的)brane解を構築し、black holeや宇宙論への応用を念頭に、それが持つ種々の性質を一般相対性理論の観点から明らかにすることである。現在までの研究により、これらの時間依存解を基に宇宙模型の構築、膨張宇宙上のblack hole、特異点等の時空構造の性質に関わる研究成果が得られており、研究は概ね順調に進んでいる。その一方で、これまでの研究によりEinstein方程式の厳密解の分類については進んでいるが、観測に直結する示唆や、超対称性の破れ、inflationモデル、4次元時空以外の内部空間の安定化等の課題は未だ具体的に解決されたとは言いがたい。更に、動的brane解には背景時空に裸の特異点が出現することが知られており、その解析解の取り扱いについて未だ注意を要する段階である。特に背景が時間に依存する解では宇宙検閲仮説が破れる幾つかの例が過去の研究で報告されている。このような現状認識のもと、現在、11次元超重力理論において超対称性を保つ時間依存解の存在の有無について研究を行っている。現在までに得られた結果として、11次元超重力理論には背景時空が時間に依存しつつ超対称性を保つ解(M2-brane)が特殊な条件のもとで存在することが分かった。また、この時間依存M2-brane時空上には裸の特異点が出現するものの、潮汐力の発散は認められず、計量の正則性は保持されるという結果も得られた。これらの解は超対称性を保つ膨張宇宙上のblack holeを記述し、超対称性の動的な破れを時間依存解により明示することができるという点で世界初の研究内容であり、特筆すべき成果をもたらしていることから、研究の進捗状況に問題は無い。本年度の研究では、11次元超重力理論の時間依存(動的)M-brane解を構築し、その解の持つ時空構造や特異点の性質を議論した。