hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血小板膜糖蛋白GPVの分子生物学的蛋白化学的解析

血小板膜糖蛋白GPVは生理的凝固活性物質であるトロンビンによって水解される唯一の膜蛋白でMWは82KDaである。臨床的に血小板機能異常を示すBernard Soulier症候群においてGPIb-IX complexとともに欠如し、トロンビンによる血小板活性化機序への関与が推測されているが、GPVそのものの機能及び構造については明らかにされていない。本研究ではこの点を明らかにするために、本蛋白の糖製法を確立しアミノ酸配列決定し構造面から機能を推定することと、トロンビンによって水解され6269KDaの蛋白(GPV fl.)を遊離する点から血中GPV関連抗原を測定しトロンビンによる血小板活性化の指標、すなわち血栓症予知への応用が可能か否か検討した。新鮮ヒト血小板より従来法に比し簡便かつ迅速にGPVを精製する方法を考察した。すなわち遊出GPVを硫安沈殿、Superose 12によるゲル濾過とモノQカラムやWGAアフィニティ-カラムによって最終的に10^<12>個の血小板より200μgのGPVを精製した。精製したGPVを蛋白分解酵素処理やcyanogen bromide処理後HPLCにて分画し14のペプタイドについて、アミノ酸分析を行なった。その結果少なくとも7つのペプタイドはロイシンの繰り返し製造を有しており、本蛋白の特長的な構造と考えられた。このロイシンの繰り返し構造はGPIbやGPIXにも認められており、今回GPVにもこの構造が存在することをはじめて明らかにし、3つの蛋白の類似性を示唆した。一方GPVに対する特異的な抗体を家兎に免疫して作成し、血中のGPV fl.を中心とするGPV関連抗原の測定をELISAにて確立した。血中GPN関連抗原は脳血栓症や深部静脈血栓症においては症状発現前より血中GPV関連抗原レベルが上昇しており、このことから早期にトロンビンによる血小板活性化状態を把握することができ、血栓症の予知に有用であると考えている。
ストレンジネスを持つ原子核におけるエキゾチックな性質の研究

ストレンジクォークをもつ反K中間子を含む原子核「K中間子原子核」は高密度状態形成など様々なエキゾチックな性質を持つと考えられる。K中間子原子核の性質を明らかにするため、K^ー中間子と二つの陽子からなる三体系K^ーpp(最も基本なK中間子原子核)を理論的に極力近似をすることなく調べた。その結果K^ーからの強い引力があるものの、核子間の強い斥力のためにpp間距離は極端には小さくならないが、しかし普通の原子核の内部の密度に対応する程度の距離なっていることが確認できた。ストレンジネス(sクォーク)を含む軽い原子核には、陽子と中性子のみからなる普通の原子核にはない非常にエキゾチックな性質があると期待される。そのような原子核の一つ「K原子核」(反K中間子(以下K^<bar>と記述)を含む原子核)を集中的に研究している。「原子核の密度は一定である(密度の飽和性)」という常識が原子核物理にはある。しかし原子核内にK^<bar>が入ると、K^<bar>と核子との間には非常に強い引力が働くため、原子核内部が高密度になる可能性が考えられる。この点においてK原子核は興味深い。また高密度状態はハドロン物理においても重要なトピックであり、その点からも関心がもたれている。ストレンジネス(sクォーク)を含む軽い原子核には、陽子と中性子のみからなる晋通の原子核にはない非常にエキゾチックな性質があると期待される。今年度は、そのような原子核の一つ「K原子核」(反K中間子(以下K^<bar>と記述)を含む原子核)を集中的に調べた。このようなK原子核の性質を丁寧に詳しく調べるため、最も基本的なK原子核"ppK^-"(陽子二つと一つのK^-中間子から成る系)をまずは扱う。本年度は1.高密度になった際に重要になる核子間の強い斥力を適切に取り扱え、2.K^<bar>と核子の間の引力を効率的に拾う、模型を完成させた。そしてストレンジネスー1のメソン・バリオン系の説明に成功しているカイラル理論に基づき、理論的に導出されたK^<bar>と核子の相互作用を今回の模型に適用し、変分法による計算を行った。ppK^-の束縛エネルギーは約20MeV、崩壊幅(π中間子を伴う崩壊)は4070MeVという結果を得た。この結果は他のグループ研究(現象論的相互作用を使ったもの、Faddeev方程式を解くもの)に比べて、束縛エネルギーが非常に小さく、現在その違いを考察している。しかし原子核内にK^<bar>が入ると、K^<bar>核子との間には非常に強い引力が働くため、原子核内部が高密度になる可能性が考えられる。このようなK原子核の性質を丁寧に詳しく調べるため、最も基本的なK原子核"ppK^-"(陽子p二つと一つのK^-中間子から成る系)を調べている。本年度は、昨年度完成させた模型を用いて変分計算によって得られたppKの波動関数の解析を進めた。その結果、pとK-の準束縛状態であると考えられているハイペロンの励起状態Λ(1405)が、ppKの中でも依然生き残っていることを確認した。さらに昨年度までのカイラル理論に基づくK^<bar>-核子間相互作用を用いた計算では含まれていない諸効果(1. Disersive effect、2. P-wave K^<bar>N相互作用、3.二核子吸収の効果)を見積もった。これらを考慮すると、ppKの全束縛エネルギーは、2040MeV、全崩壊幅は10OMeVを超える可能性があるという結論に達した。

「原子核の密度は一定である(密度の飽和性)」という常識が原子核物理にはある。しかし原子核内にK^<bar>が入ると、K^<bar>と核子との間には非常に強い引力が働くため、原子核内部が高密度になる可能性が考えられる。この点においてK原子核は興味深い。また高密度状態はハドロン物理においても重要なトピックであり、その点からも関心がもたれている。このようなK原子核であるがその性質は良く分かっておらず、近年最も基本的な系であるK-pp(陽子p二つと一つのK^-中間子から成る系)が精力的に調べられている。昨年度まで変分法によって調べた結果K-ppは20MeV程度の非常に浅い束縛しかしないということを帰結した。しかしその後、他の理論グループから我々の計算にはK-ppと強く結合するπΣNというチャネルのダイナミクスが欠落している可能性が指摘された。このπΣNダイナミクスがもたらす引力によりK-ppの束縛が増すことが考えられ、これはK原子核の物理にとっては非常に大きな問題である。この点を踏まえK-ppの束縛機構を明らかにするため、coupled-channel complex scaling法をK-ppに適用できるように定式化したところである。ストレンジネス(sクォーク)を含む軽い原子核には、陽子と中性子のみからなる普通の原子核にはない非常にエキゾチックな性質があると期待される。今年度は、そのような原子核の一つ「K原子核」(反K中間子(以下Kbarと記述)を含む原子核)を集中的に調べた。しかし原子核内にKbarが入ると、Kbarと核子との間には非常に強い引力が働くため、原子核内部が高密度になる可能性が考えられる。近年最も基本的な系であるK-pp(陽子p二つと一つのK-中間子から成る系)が精力的に調べられている。我々の変分法による研究ではK-ppは20MeV程度の束縛であったが、我々の計算にはK-ppと強く結合するπΣNチャネルの寄与が欠落している可能性があった。そこでcoupled-channel complex scaling法(ccCSM)により、結合チャネル及び同時に必要となる共鳴状態の正確な取り扱いを考慮した研究を開始した。まずは二体系KbarN-πYにおいてccCSM法を試し、カイラル理論に基づくポテンシャルを構築し、準相対論的取り扱いを可能とした。これから問題の三体系K-ppに取り組むところである。
超重元素合成の核反応機構

超重元素合成の実験は、適用できる核反応理論がなかったため、経験的に行われてきました。より重い元素を作ろうとするとその生成率が、急激に減少し、より長い実験時間を必要とすることが知られています。従って、今後は、信頼に足る理論的予言が決定的に重要となります。代表者が提唱した"原子核の集団運動に対するLangevinの方法"(Y.Abe et al.,J. de Physique,47(1986) C4-305)は、すでに、重イオン核融合、及び分裂反応においてその有効性を証明してきました(Y.Abe et al.,Stochastic Approaches of Nuclear Dynamics, Phys.Reports 275,(1996)49-196)。この研究課題は、その展開として、超重元素合成の理論へ挑戦したものです。第一に、最終的な超重元素に対する残留断面積を予言することを可能にする独創的理論、Two-Step Modelを構築しました。これは、現在、正統的な理論模型であると認知されています。研究代表者は、昨年、サンフランシスコ郊外で開催された"第二回重元素の化学と物理"の国際会議で、核反応理論のIntroductory Reviewに於いてこれを中心に紹介しました。さらに、いわゆるCold Fusion及びHot Fusion Pathsによる既存の実験データを再現することに成功すると共に、より重い新元素に対する予言を行いました。この予言は、最も信頼できるものとして多くの実験研究者の実験計画策定に参考にされています。現在、理化学研究所を含む世界の幾つかの研究所において実験的検証が行われています。なお、統計理論に基ついて、複合核の冷却過程の時間変化を追跡可能にする新しい電算機コードKEWPIEを開発し、公開しました。入射核と標的核とが接触し、複合系を作る過程での入射エネルギーの内部エネルギーへの変換等についてSurface Friction Model (SFM)を用いて分析し、さらに形成された複合系が球型のいわゆる複合核を形成する確率即ち、核融合確率を計算した。これは、超重元素核の合成についての現実的動力学的計算としては、世界にユニークでかつ初めてのものである。具体的には、過程Iとして、SFMに揺動・散逸定理を満足する乱雑力を付け加えたLangevin方程式を用いて、接触点でのエネルギー分布、角運動量分布等を求め、それらの初期条件を用いて過程IIとして複合系の形状を記述する集団座標についてのLangevin方程式を解き、Conditional Saddle Pointを越えて球形核を形成する確率を計算した。従って、核融合確率は上記の二つの過程に於ける確率の積で与えられる。さらに、一次元模型を用いた、融合機構の解析的研究を行い、逆Kramers' formulaと称すべきものの導出に成功した。この表式は、入射フラックスが散逸のある障壁を越える確率であり、融合過程の記述にふさわしいものである。極端に入射エネルギーが小さく、かつ摩擦力が強い場合は、分裂過程と同様のArrhenius factorが求められるが、その場合も、指数関数の前のfactorに、障壁の高さ等が入り、分裂過程とは異なる特徴を有する。分裂過程に適する、Kramers formulaやBohr-Wheeler formulaをこのような場合に採用する例が見られるが、それらは誤りであり、今回我々が導出したものを使用すべきである。超重元素合成のための重イオン核融合反応機構を散逸動力学の立場から解明する研究を行っている。入射核と標的核が一つの複合核を形成するまでの過程を二つの段階に分けて記述する模型を提唱した。第一段階はクーロン障壁を越えて接触するまでであり、Surface friction model、Proximity friction model等を仮定して、入射チャンネルのイオン間の相対運動をLangevin方程式を解いて求めた。

結果は、第二段階、即ち、入射イオンの接着により形成された洋なし型の複合系から出発して丸い複合核を形成する過程に対する初期値を与える。この初期値を用いて複合核形成確率を、励起核の集団運動をLangevin方程式を用いて解くことにより求めた。これらを組み合せて、核融合確率を計算し、^<48>Caビーム及びアクチニド標的核を用いた実験で測定された融合断面積の励起関数をよく再現した。さらに、この計算された核融合確率を用い、統計崩壊理論による生き残り確率と組み合せて、超重元素核Z=114、116、118の生成断面積を計算した。Z=114、116についてはDubnaの実験データとの良い一致をみた。Z=118については、理論的予言を与えた。一方、この描像にもとづき、障壁を放物線近似した簡単なモデルを用いて複合核形成確率に対する解析的解を求め、定性的理解を進めると共に、現実的数値解の特徴を理解する助けとした。実験的に知られていた、核融合の異常禁止について理論的説明を与えると共にいわゆるextra-pushエネルギーについての簡単な表式を導出した。超重元素合成は、重イオン核融合反応を用いて行われる。従って理論的予言を行うためには、融合確率及び形成された複合核が分裂を起こさず生き残る残留確率を正確に計算することが要求される。前者については研究代表者等によって、すでに「2段階模型」が提唱されている。後者については、統計模型を用いることが考えられるが、超重元素の残留確率が極めて小さいので、これを正確に求めるのは至難である。1.今年度はまずこの問題を解決した。時間に依存するBatemann方程式から出発し、これを高精度で時間積分することによって、極く小さな反応経路についても正確に求めることを可能にした。この新しいアルゴリズムに従って統計崩壊に関する新しい電算機プログラムを作成し、既存のもの及びよく知られた実験データとの比較によりプログラムが正しく作動していることを確認し、これをComputer Physics Communication誌に公開した。〔11.研究発表参照〕2.さらに、これを核融合反応確率計算と組み合わせ、超重元素残留断面積を計算し、GSIの系統的実験(Z≦112)をよく再現することに成功した。この手法を用いて、未知元素Z=113及び114について残留断面積の励起関数を予言し、実験条件の設定の助けとすると共に、その検証を待っている。〔Phys.Rev.Lettersへ投稿中〕3.核融合過程を逆Kramers過程と捕らえ、クーロン障壁越えも考慮に入れて、Arrhenius型の公式を導くことに成功した。〔11.研究発表参照〕現在、この公式を用いた融合確率の実験との対比を試みている。
構造力学教育ソフトウェアの開発

建築を学ぶ学生にとって最も困難な必修科目は構造力学である。これは,目に見えない「曲げモーメント」などの概念を数学的に理解しなければならないからである。そこで,構造物に生じる力と変形をパソコン上で可視化し,学習者がリアルタイムで自由に仮想実験を行いながら力学を理解できるようなソフトウェアがあれば有益となる。本研究では,平面トラス,片持ち梁,単純梁,モール円を対象にした教育ソフトをJava言語で作成してきた。このソフトは次のような特徴を持つ。1.荷重の位置,大きさ,数をマウスだけで自由に変更できる。2.任意の微小領域の変形状態・応力・ひずみ分布を拡大表示できる。3.荷重を変更すると,変形状態,曲げモーメントなどすべての情報が画面上で連続的に変化する。平成16年度は,座屈を対象としたソフトを開発した。ここでは,1.柱頭に水平ばねを持つ部材の座屈,2.脚部に回転ばねを持つ部材の座屈,3.途中に複数の曲げばねを持つ部材の座屈,4.曲げ変形が連続的に生じる部材の座屈という順に学習できるようなメニューを提供した。これらのソフトは,ホームページから誰でも無料かつオンラインで使用できる。このサイトには毎日平均約百件のアクセスがある。さらに,昨年度までに開発したソフトに基づいて,技報堂出版より構造力学の教科書を出版した。そこで,構造力学が直感的に把握でき,かつ数学的理解にもつながるような包括的教育ソフトを開発した。具体的には静定・不静定構造物の力学と振動学の初歩を目標とした。14年度の前半は,これまで試作した梁や平面トラスのソフトを改良した。現状のソフトは,次の特徴を持つ。2.任意の微小領域(黄色で表示)の変形状態・応力・ひずみ分布を拡大表示できる。3.荷重を変更すると,変形状態,曲げモーメント図などすべての情報が画面上で連続的に変化する。しかし,学習者の理解をよりスムーズにするためには,上記の機能に「梁を任意の位置で切断する」などの機能を追加する必要があった。平面トラスのソフトも同様に改良を行った。14年度の後半は,簡単な静定ラーメン構造の釣合いと変形を学習するソフトを作成した。これらは,申請者のホームページhttp://kitten.ace.nitech.ac.jp/soft_j.htmlで自由に閲覧できるようにした。同時に,さまざまな模型実験を提案し,実際の学部生に試作させるとともに,模型実験のビデオ画像を配信できるようにした。平成15年度の前半は,これまで試作した梁や平面トラスのソフトを改良した。特に,平面トラスのソフトについて,不安定な場合についての警告を出すなど,大幅な改良を行った。平成15年度の中盤から後半では,簡単な静定ラーメン構造の釣合いと変形を学習するソフトを作成した。たとえば,折れ曲がった片持ち梁,柱をのせた単純梁,門型フレーム,多層建物などである。特に,多層建物のソフトでは,力の釣合いだけでなく,剛性行列の意味も学習できるように工夫をほどこした。これらのソフトは,ホームページhttp://kitten.ace.nitech.ac.jp/soft_j.htmlから誰でも無料かつオンラインで使用できる。さらに,来年度早々には,技報堂出版よりこのソフトに基づく構造力学の教科書を出版する予定である。

これらのソフトは,ホームページから誰でも無料かつオンラインで使用できる。このサイトには毎日平均約百件のアクセスがある。さらに,昨年度までに開発したソフトに基づいて,技報堂出版より構造力学の教科書を出版した。
ブロードバンド光ハーベスト技術の開発と次世代太陽電池への応用

太陽電池は光子のエネルギーを直接電気に変換する点で非常にユニークである。半導体のpn接合を利用した太陽電池では、透過損失と熱損失などによって変換効率は最大でも30%程度になってしまう。特に、バンドギャップより小さなエネルギーの光が入射しても吸収されずに生じる透過損失が最も大きく、50%を超える次世代型の太陽電池の開発には透過損失の抑制が不可欠である。本研究では、バンドギャップ中に中間バンドを設けることによって従来は透過していた近赤外域の光を2段階の光励起によって効率よく吸収し、広帯域にわたって分布するブロードバンド太陽光スペクトルの光ハーベストを実現し、光電流を大幅に増加させて50%を超える太陽電池の実現を目指す。具体的には、InAs/GaAs量子ドット超格子によって中間バンドを形成し、中間バンドに励起した電子の励起・緩和過程を明らかにし、光励起効率を制御して、高効率な2段階光励起を実現する。本年度は高効率な2段階光励起で生成される光電流をロス無く外部に取り出すための太陽電池デバイス構造の最適化と変換効率の最大化を行うとともに、中間バンドを空間的に分離するため、アップコンバージョン材料と太陽電池とのヘテロ構造を利用した新しい構造の開発を行った。○量子ドット超格子ミニバンド内に励起したキャリアを内部電界によって分離し、再結合確率を下げることに成功した。○量子ドットへのSiドーピングによって電子密度を高め、クーロン反発によって電子の緩和を抑制した。〇中間バンドを空間的に分離するため、希土類イオンをドープした導電性の透明材料と半導体とのヘテロ構造を作製し、光学的な基礎特性を評価した。28年度が最終年度であるため、記入しない。具体的には、InAs/GaAs量子ドット超格子によって中間バンドを形成し、中間バンドに励起した電子の励起・緩和過程を明らかにし、光励起効率を制御して高効率な2段階光励起を実現を目指す。本年度はInAs/GaAs量子ドット超格子による中間バンドの制御技術を確立するため、下記の研究を実施した。(1)分子線エピタキシー技術を用いて、GaAs(001)基板にInAs/GaAs量子ドット超格子を作製した。量子ドット超格子からの光吸収スペクトル、発光スペクトルの励起光強度依存性、あるいは発光ダイナミックスを詳しく調べることによって、基底準位と励起準位の超格子特性を明らかにした。(2)量子ドット層間のGaAs層の厚みを制御して波動関数の広がりが異なる基底準位と励起準位に対して電子的結合をすることによって、励起準位ミニバンドを介して効率よく空間分離されたキャリアの寿命が長くなることを実証することに成功した。本年度は量子ドット超格子における2段階光励起を顕在化させるため、以下の研究を実施した。(1)量子ドット超格子バンド(中間バンド)を介した2段階光励起過程を明らかにするため、量子ドット超格子を真性層に含むpn接合太陽電池を試作し、バンド間を励起する第1励起とサブバンド間で中間バンドの電子を伝導バンドに励起する第2励起による2色分光を実施した。(2)第1励起光と第2励起光の波長を独立に変えて、生成される光電流を精密に調べた。一連の実験によって、量子ドットの励起準位超格子バンドを励起した時に最も効率の良い第2光励起が生じることを初めて明らかにした。ストリークカメラを利用することによって、量子ドット超格子におけるキャリアダイナミックスが精密に評価できたため、予定していた計画を延滞無く実施することができている。

特に、バンドギャップより小さなエネルギーの光が入射しても吸収されずに生じる透過損失が最も大きく、50%を超える次世代型の太陽電池の開発には透過損失の抑制が不可欠である。本研究では、バンドギャップ中に中間バンドを設けることによって従来は透過していた近赤外域の光を2段階の光励起によって効率よく吸収し、広帯域にわたって分布するブロードバンド太陽光スペクトルの光ハーベストを実現し、光電流を大幅に増加させて50%を超える太陽電池の実現を目指す。具体的には、InAs/GaAs量子ドット超格子によって中間バンドを形成し、中間バンドに励起した電子の励起・緩和過程を明らかにし、光励起効率を制御して、高効率な2段階光励起を実現する。本年度は高効率な2段階光励起で生成される光電流をロス無く外部に取り出すための太陽電池デバイス構造の最適化と変換効率の最大化を行うとともに、中間バンドを空間的に分離するため、アップコンバージョン材料と太陽電池とのヘテロ構造を利用した新しい構造の開発を行った。○量子ドット超格子ミニバンド内に励起したキャリアを内部電界によって分離し、再結合確率を下げることに成功した。○量子ドットへのSiドーピングによって電子密度を高め、クーロン反発によって電子の緩和を抑制した。〇中間バンドを空間的に分離するため、希土類イオンをドープした導電性の透明材料と半導体とのヘテロ構造を作製し、光学的な基礎特性を評価した。量子ドット層間のGaAs層の厚みを制御して波動関数の広がりが異なる基底準位と励起準位に対して電子的結合をすることによって、励起準位ミニバンドを介して効率よく空間分離されたキャリアの寿命が長くなることを実証することに成功した。当初空間分離は予測していたが、その効果が光励起効率に影響するほど大きいことが明らかになり、今後の太陽電池における特性の向上に期待できる。平成28年度は中間バンド型太陽電池構造の最適化と変換効率の評価を実施する。具体的には以下のとおりである。高効率な2段階光励起で生成される光電流をロス無く外部に取り出すため、下記の点に注目して太陽電池デバイス構造の最適化と変換効率の最大化を行う。○量子ドット内での電子-正孔再結合損失の抑制短い周期の量子ドット超格子をバリア層で隔てて多層化することにより、内部電界にる超格子層内でのキャリアの空間分離を実現し、再結合確率を下げる。○伝導電子の量子ドットへの再捕獲の抑制量子ドットへのチャージによって電子密度を高め、クーロン反発によって電子の緩和を抑制する。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は以下の点に注目して研究を実施し、キャリアダイナミックス制御にかかわる重要な因子を解明していきたい。(1)量子ドット超格子バンド(中間バンド)を介した2段階光励起過程を明らかにするため、量子ドット超格子を真性層に含むpn接合太陽電池を試作し、バンド間を励起する第1励起とサブバンド間で中間バンドの電子を伝導バンドに励起する第2励起による2色分光を実施する。主たる申請消耗品の光学部品は2色分光で使用する。(2)第1励起光と第2励起光の波長を独立に変えて、生成される光電流を精密に調べる。
甲状腺細胞発がんとアポトーシスの分子機構の解明

ヒト甲状腺がん細胞を用いてTGF-β1添加後のc-myc mRNAの発現を検討し、その結果からc-mycアンチセンスオリゴヌクレオチド導入実験を行なった。次にゲルシフト法によりプロモーター領域に特異的に結合する蛋白の存在を検討した。結果は甲状腺がん細胞出はTGF-β1によりDNA合成、細胞数増加の抑制と同時にc-myc mRNAの発現の低下が認められた。しかもc-mycアンチセンスオリゴヌクレオチド導入実験では細胞増殖抑制作用が確認された。CAT assayの結果からc-myc遺伝子の転写活性因子と考えられる蛋白の結合の減少が確認された(Endocrinology1994)。更にヒト甲状腺がん組織を用いたPTHrPの発現異常についてin situ hybridizationの手法を用い解析した。他の内分泌腺癌についてもPTHrP発現の検索をした。いずれも投稿発表した(J.Pathology1995,Miner Electrolyte Metal 1995)。放射線照射実験系からはS-hydroxyguanineを指標にしたDNA損傷の経時的変化を明らかにすることができた。同時にがん細胞の放射線抵抗性はDNA損傷の程度に差はなくてもp53異常のために細胞周期の異常が存在し、アポトーシスが誘導されないことを明らかにした。その他、甲状腺髄様癌のret遺伝子異常の解析を行い、又マウス甲状腺由来のhemangioendotheliomaの樹立に成功した(いずれもEndocrine J1995に発表)。前年度のヒトにおける被爆線量再評価の発表成果(Health Phys 1994)を背景に具体的な放射線誘発甲状腺がんの発症分子機構を解析した。in vivo,in vitroの実験からヒト正常甲状腺細胞は放射線によりアポトーシスが誘導されにくいことが判明した。同時に甲状腺がん細胞は放射線抵抗性であり、その分子機構の1つにp53の下流域標的遺伝子の伝達障害の存在が明らかにされた(Cancer Res 1995)。さらに放射線抵抗性とEGF受容体のリン酸化との関係を解析した(Cancer Lett 1995)。チェルノブイリ関係の論文も甲状腺生検および病理所見を中心にまとめることができた(Thyroid1995,1996)。現在放射線障害によって惹起される遺伝子再配列とりわけret rearrangement(PTC1,2,3)の解析とDNA修復酵素群XRCC4に注目した検討を行っている。PTHrPに関する実験系ではアンチセンスを用いた腫瘍抑制効果を実証し報告した(Cancer Res 1996)。ヒト甲状腺細胞への放射線誘発アポトーシスと発がんの分子機構を解明するため以下の実験を行ない細胞内情報伝達系に関与するサイトカイン、がん遺伝子c-myc、がん抑制遺伝子p53などについて新知見を得た。甲状腺細胞はTSH以外にオートクリン、パラクリン機構によるサイトカインや成長因子による種々の調節を受けているが、TGF-β1はオートクリン因子として甲状腺への作用が注目されている。ヒト甲状腺がん細胞を用いてTGF-β1添加後のc-mycmRNAの発現を検討し、その結果からc-mycアンチセンスオリゴヌクレオチド導入実験を行なった。

次にゲルシフト法によりプロモーター領域に特異的に結合する蛋白の存在を検討した。結果は甲状腺がん細胞ではTGF-β1によりDNA合成、細胞数増加の抑制と同時にc-mycmRNAの発現の低下が認められた。しかもc-mycアンチセンスオリゴヌクレオチド導入実験では細胞増殖抑制作用が確認された。CAT assayの結果からはc-myc遺伝子の転写活性因子と考えられる蛋白の結合の減少が確認された。更にヒト甲状腺がん組織を用いたPTHrPの発現異常についてin situ hybridizationの手法を用い解析した。いずれも投稿発表した(Endocrinology,J.Pathology)。放射線照射実験系からはS-hydroxyguanineを指標にしたDNA損傷の経時的変化を明らかにすることができた。同時にがん細胞の放射線抵抗性はDNA損傷の程度に差はなくてもp53異常の為に細胞周期の異常が存在し、アポトーシスが誘導されないことが判明した。ヒト正常甲状腺細胞が放射線によりアポトーシスが誘導されるが、その分子機構の1つにp53-Waf1系が作用しcyclin/cdkへの伝達経路を抑制していることが明らかにされた。一方、p53-GADD系の賦活化は認められず、今後正常とがん細胞の違いの解析へと進展予定である(Cancer Research)。ヒト甲状腺がん組織を用いたPTHrPの詳細な検討の結果、その発現とがん細胞の浸潤傾向との関係を見出し、がん増悪因子の一つとしてPTHrPが考えられた(J.Pathology '95)。事実他の内分泌腫瘍においてもその増悪、転移に対しPTHrPが重要な作用を有しantisense PTHrP oligoを用いることにより著明な治療効果を認めた(Cancer Res in press)。TSH受容体の情報伝達経路に関しては共同研究者の永山らが甲状腺細胞に有意に発現しているPhorphorylation Kinaseがタイプ5であること明らかにし、TSH不応性の分子機構を解析している(J.Biol Chem,revised)。甲状腺がんの分子レベルの解析ではがん細胞の放射線抵抗性がDNA損傷の程度に差はなくてもp53異常の為に細胞周期の異常が存在し、アポトーシスが誘導されないことが判明した。ヒト正常甲状腺細胞が放射線によりアポトーシスが誘導されるが、その分子機構の1つにp53-Wafl系が作用しcyclin/cdkへの伝達経路を抑制していることが明らかにされた(Cancer Res'95)。一方、p53-GADD系の賦活化は認められず、今後正常とがん細胞の違いの解析へと進展予定である。一方、ラットへの放射線背照射実験の結果、正常甲状腺細胞の放射線抵抗性が実証され、アポトーシスへの誘導が起こりにくいことも判明した。
言語における類像性の構造と役割：音象徴・オノマトペ・詩的言語を中心に

初年度に、国際類像性シンポジウムを分担者の所属する立教大学で開催し、欧米を含む諸国から100名近い参加者を迎えて討議を行った。二年目にその成果をオランダの学術出版社から英文論文集として刊行、類像性研究の国際的展開の最先端を世界に公表した。三年間を通じて、音象徴・オノマトペ・詩的言語の三本の柱に沿って代表者、分担者がそれぞれ協力者とともに研究を進め、言語の類像性の構造と機能について従来の成果をさらに押し進める応用的研究を行った。特に音象徴の身体的基盤については体育学との学際研究に発展させたほか、オノマトペの使用について実験研究も採り入れ発展させた。研究計画に従い、5月に第9回国際類像性シンポジウムを代表者・分担者2名が中心に運営し、立教大学において開催した。オーストラリア、ブラジル、日本から講演者を招いて国際的交流を行い、ソシュールによって確立された記号の恣意性への批判として、特に類像性(記号の形と内容の間に類似に基づく関係性がみられること)の理論・応用の両側面からなされた研究成果を共有した。現在、発表論文から主要な研究を書籍出版するため編集を行っている(平成27年3月までにIconicity: East Meets Westと題してJohn Benjamins社より出版予定)。課題の具体的研究項目としては、[1]音象徴の身体的動機づけ、[2]オノマトペの通言語的構造と特性、[3]詩的言語の構造と特性、についてそれぞれ実績を上げた。[1]は、研究代表者と協力者(川原)とで人間の性格イメージに関する音象徴ならびに視覚情報とイメージの関連を実験的に検証した。[2]については、分担者(秋田)が日本語オノマトペの統語的特性と感情表出性の相関を複数のコーパスより検証した他、韓英中3言語との意味比較からオノマトペの統語と意味の類像的関係を探った。更に、移動表現の類型論という文脈における様態表現としてのオノマトペの位置づけを、通言語的観点から考察した。[3]は、分担者(平賀)が協力者(山田)とともに詩的言語の分析を通して、ヤーコブソンの詩的機能に対する批判的再評価を行った。ヤーコブソンによって示された詩的言語の構造分析をさらに精緻化すると同時に解釈論としての深化を進めるために認知詩学の方法を導入し、これらの試みを通して、詩的言語の類像性研究に新たな分析手法を開発し、分析結果としてテクスト解釈の独創性を導きだした。平成26年度は、前年度に行った国際類像性シンポジウムでの主な発表者による論文を査読つきで精選・編集し、論文集としてオランダのジョン・ベンジャミンズ出版社から3月に刊行した。欧米中心に研究がされてきた類像性研究が日本をはじめとする東洋の研究者を交えて拡大しうる方向性を明確に提示したもので、意義深い成果である。また、初年度に行った研究項目の3本の柱(音象徴、オノマトペ、詩的言語)のそれぞれの項目を、研究代表者、研究分担者2名のそれぞれが研究協力者とともに進展させた。音象徴については代表者(篠原)と研究協力者(川原)が扱った。音象徴が、いわゆる感覚モダリティー間での共感覚的連想をもつだけでなく、「感情」「人柄」といったより抽象的なイメージにまで広がっていることを実験的に明らかにし、国際学会での研究発表を行った。オノマトペと文法を担当する秋田は、多様な話し言葉コーパスを用いて、日本語オノマトペの形式的・意味的分布の観察を中心に行った。具体的には、副詞的・動詞的・名詞的なオノマトペが、どういった文タイプ(肯定平叙文、疑問文、否定文、命令文)を選好するか、イントネーションやジェスチャーとの同期の仕方はどうか、などを分析した。さらに、日米のアニメーションを用いることで、日英語のオノマトペの言語的な特徴が、非言語的な効果音の分布をどの程度左右しているかを探った。平賀は、詩的言語の構造分析をさらに精緻化すると同時に解釈論としての深化を進めるために認知詩学の方法を導入し、詩的言語研究への新局面を切り拓いた。特に、芭蕉の俳句テクストおよび柿本人麻呂の長歌・反歌を具体的データとし、認知意味論で展開されている概念統合理論に基づいて、類像的関係性が個別テクスト内のみならず複数のテクスト間においても出現することを示し、記号的構造が導く解釈間の関係性構築プロセスについての論考を深めた。本課題では、初年度に立教大学で国際類像性シンポジウムを開催して内外の類像性研究者の交流を行い、2年目にその成果をオランダの出版社から研究論文集として出版したことが大きな成果であった。最終年度には、2年間の研究をさらに発展させる応用研究を行った。研究項目(音象徴・オノマトペ・文学)のうち音象徴に関しては、最終年度に篠原と川原による論文が出版された。そこでは大きさに関する音象徴が日本語に限らず複数の言語に共通してみられることを実験的に検証し、その身体的動機づけを調音音声学および音響音声学の観点から論じた。また、篠原は雑誌『日本語学』からの依頼で音象徴の基礎研究の概説記事を執筆した。また音象徴効果の身体性を考えるうえで、従来の静止画像による実験の方法論的限界を乗り越えるべく、新たな協力者(田中秀幸・山内直人)を得て身体動作の目視のみでも同様の音象徴効果が出現することを実験的に検証するなど、当初の計画を越える発展的研究を行った。

またスポーツ指導における身体動作改善のためのオノマトペ使用の例をアンケート調査し、これまで得た音象徴の知見と一致する結果を得、山内が国際学会にて発表した。秋田は『最新英語学・言語学用語辞典』、Handbook of Pragmaticsなど、言語学関連の大きな辞典等の項目を執筆することでこれまでの成果を公表し、分野の発展に貢献した。また国際共同研究チームにより産出実験を用いて音象徴語の言語普遍性と個別性を実験的に検証するなど、発展的研究を行った。さらに国際シンポジウムにて音象徴語の類像性について招待講演を行い、成果を広く国際的に公開した。これらの成果を総合し、27年度末に篠原と秋田がマックス・プランク心理言語学研究所を訪問し、欧州の音象徴研究グループの研究者たちと成果を共有して討議を行い、3年間の研究の総括的確認をした。初年度に、国際類像性シンポジウムを分担者の所属する立教大学で開催し、欧米を含む諸国から100名近い参加者を迎えて討議を行った。二年目にその成果をオランダの学術出版社から英文論文集として刊行、類像性研究の国際的展開の最先端を世界に公表した。三年間を通じて、音象徴・オノマトペ・詩的言語の三本の柱に沿って代表者、分担者がそれぞれ協力者とともに研究を進め、言語の類像性の構造と機能について従来の成果をさらに押し進める応用的研究を行った。特に音象徴の身体的基盤については体育学との学際研究に発展させたほか、オノマトペの使用について実験研究も採り入れ発展させた。2年目に当たる平成26年度は、計画に基づき、初年度の研究実績をさらに発展させて、類像性に関する知見の蓄積と分析の深化を目指した。研究計画には、以下の3項目が含まれる。(1)音象徴における類像性:音声・音韻を場として現れる類像性として、音象徴の身体的動機づけについて研究を発展させ、音象徴がどのような語彙のどのような範囲範囲にまで及ぶのかを明らかにする。(2)複数の言語のオノマトペ構造の分析を発展させ、類像性が及ぶ言語の範囲を、語彙・形態・統語など文法的側面から明らかにする。(3)詩歌などの文学・芸術作品の表現にみられる類像性を分析し、言語の機能・役割と類像性の関連性について考察することで、人間の言語活動を類像性の観点から広範囲に捉える。以上の3項目について、(1)については研究代表者が担当し、音象徴現象が「感情」「人柄」などのイメージにも関与すること、その動機づけは音声学的、身体的に説明しうることを示した。(2)については秋田が、多様な話し言葉コーパスでの表現分布、ジェスチャーとの同期、さらにはアニメーションなども用いて方法論の拡大を行った。(3)については、平賀が詩的言語の類像性の分析理論を拡張し、資料のジャンルも拡大して発展させた。以上のように順調に成果を蓄積している。また、初年度に行った国際類像性学会の成果をもとに、主立った発表者による論文集を編集、出版した。これはオランダのジョン・ベンジャミンズ出版社から学術書として出版したもので、言語学研究者のあいだでは定評を得ている大きな出版社からの専門書である。以上の成果は、3年目に計画している言語における恣意性と非恣意性の及ぶ範囲についての理論的検討に向けて、基礎となる成果であったと考える。言語学3年目は、これまで2年間に行って来た3つの項目について、代表者と分担者らでさらに研究を進めるとともに、全体をとりまとめることがメインである。
子宮内膜癌、頚癌及び卵巣癌におけるCD44遺伝子発現異常に関与する転写因子の解明

平成13年度は、先ず、子宮内膜癌、頚癌及び卵巣癌におけるCD44遺伝子プロモーター領域のDNAメチレーションの検索を、1)制限酵素(Hap II, Msp I)を用いた検索(外科切除材料及び培養細胞株、2)Bisulfite処理による検索(外科切除材料及び培養細胞株)、および3)CD44遺伝子が発現抑制されている培養細胞株を用いて脱メチル化剤である5-anacytidineによるCD44遺伝子発現の変化を確認を行った。子宮内膜癌、頚癌及び卵巣癌の臨床材料および培養細胞において、メチレーション関連制限酵素による検索およびbisulfite処理による検索で、CD44遺伝子のプロモーター領域のメチレーションは全く認められなかった。この結巣より婦人科悪性腫瘍におけるCD44遺伝子発現の変化はepigeneticよりはtranscriptionalないしposttanscriptionalな要因が関与していると考えた。次に、CD44遺伝子の転写調節にβ-カテニン遺伝子が直接に関与しているかを検索した。平成12年度に報告したように、β-カテニン遺伝子発現異常は子宮内膜癌および卵巣癌の類内膜型の発生や分化に関与するため、先ず、子宮内膜癌の培養細胞でtransfection法,gel shift法およびwestern blot法を用いて両者の関連性を検索したが、明らかな関連性は見いだせなかった。しかしながら、研究の副産物としてβ-カテニン蛋白は核内転写因子のTCF4と協調して細胞周期をG2/M期で停止させmitotic cell deathを誘導することを偶然見出した。今後、この現象のメカニズムを解明する予定である。尚、CD44遺伝子発現の調節には今回とこれまでの我々の結果から、主にtranscriptional factorが重要であると判断した。CD44遺伝子発現とβ-カテニン遺伝子の関連性の検討を行うために、平成12年度は、β-カテニン遺伝子発現異常の検索を、1)そのmRNAの発現量、2)exon3のdeletion及び点突然変異の有無、3)Western blot法と免疫組織化学法による蛋白発現を解析、を中心に上記3つの婦人科悪性腫瘍の外科切除材料を用いて行った。子宮内膜においては、正常及び増殖症に比べて内膜癌では、β-カテニン蛋白の膜発現減少と核への異常集積を認めたが、そのmRNA発現レベルの相違は認めなかった。β-カテニン遺伝子のexon3点突然変異は、12.5%の異型増殖症及び22.9%の内膜癌に認められ、癌においては、その蛋白の低膜発現・高核集積、組織学的高分化度、リンパ節転移陰性と密接な関係を示していた(Saegusa et al.,Br J Cancer,in press)。卵巣癌では、β-カテニン遺伝子異常及びその蛋白の核への異常集積は、主にendometrioidtypeに限定されており、さらに腫瘍内扁平上皮化生の存在と密接な関係を示し、これは、子宮内膜癌でも確認できた(Saegusa et al.,J Pathol,in press)。以上より、β-カテニン遺伝子異常は、主に類内膜癌型の子宮内膜癌及び卵巣癌の発生・進展過程において、転写非依存性の細胞内蛋白局在変化を生じ、その結果、様々な生物学的特性に関与する可能性が示唆された。現在、子宮頚癌のβ-カテニン遺伝子異常を検索中で、その後、β-カテニン及びCD44遺伝子異常の相互関係の解析する予定である。
Ishiga-diagramによる地質年代尺度の作成

西南日本内帯の石灰系・ペルム系・トリアス系の層状チャートについて,化石年代学的検討の進んだセクションにおいてIshiga-diagramを作成した。その結果,3次の異なる堆積サイクルが解読され,第一次のオーダー(100万年前後)は従来の化石帯の境界に一致することが判明した。第二次のオーダー(20万年前後)は,第一次のオーダーのサイクル中に対をなして5個認められる。このピークはさらに細かなピークに分解が可能であり,層状チャートのもっとも基本的な堆積サイクルである。単層オーダーの堆積サイクルは約2万年前後と推定される。Ishiga-diagramによる堆積サイクルのピークは生物生産量に対応するので,地質境界とこの堆積のピークがどのように関連しているかについて検討した。その結果,石炭紀からペルム紀については生産量が増加する傾向にあり,ペルム期末では他の生物群でみられるような衰退とは逆に生産量のピークがみられるといった特徴を持つ。そこで,沿海の砕宵岩層ではどのような変化が記録されているか,研究を発展させて検討した。ペルム紀について検討した結果,中・上部の境界ではイオウの濃集,有機炭素,窒素の減少,Th/U比,V/(V+Ni)比の減少,As,Sbの濃集がともなわれることが元素組成に分析から判明した。中/上部境界の下位におけるこのような変化は,火山活動にともなう過剰の栄養塩の供給による基礎生産の高まりが起こったと予想される。そして,有機物の分解によって堆積盆地が還元的環境へ変化し,引き続いて放散虫生産量の衰退が生じたと考えられる。このような変化が遠洋性堆積物である層状チャートの堆積記録にも同時間的に対応していることが今回の検討で判明した。したがって,Ishiga-diagramは総合的に見ても地質現象に対応した海洋環境の変化を解明する有用な手法であるといえる。西南日本内帯の石炭系・ペルム系・トリアス系の層状チャートについて,化石年代学的検討の進んだセクションを選定し,チャートの厚さとそのあいだにはさまれる泥岩の厚さを,本研究によって購入したデジマチックキャリッパーにより測定した.そして,その結果を同じく,デジマッチックプロッセッサーによって解析して,パソコンに取り込み,Ishiga-diagramを作成した.その結果,3次の異なる堆積サイクルが解読され,第一次のオーダーのサイクルは100万年前後のサイクルをもち,従来の化石帯の境界に一致することが判明した.第二次のオーダーのサイクルは20万年前後であり,第一次のオーダーのサイクル中に対をなして5個認められる.このピークはさらに細かなピークに分解が可能であり,層状チャートのもっとも基本的な堆積サイクルである,単層オーダーの堆積サイクルは約2万年前後と推定される.Ishiga-diagramによる堆積サイクルのピークは実は放散虫の堆積量の変化,つまり生産量に対応すると考えられるので,地質境界とこの堆積のピークがどのように関連しているかについて次に考察した.その結果,石炭紀からペルム紀については全体として生産量が増加する傾向にあり,ペルム期末では他の生物群でみられるような衰退とは逆に生産量のピークがみられるといった特徴を持つ.この知見は新しいプランクトンの生産量とペルム・トリアス紀境界との関係についての知見であり今後より詳細に検討したい.いずれにしても層状チャートの堆積記録は様々なオーダーの地質現象に対応した海洋環境の変化を記録していることは明らかである.西南日本内帯の石炭系・ペルム系・トリアス系の層状チャートについて,化石年代学的検討の進んだセクションにおいてIshiga-diagramを作成した.

その結果,3次の異なる堆積サイクルが解読され,第一次のオーダー(100万年前後)は従来の化石帯の境界に一致することが判明した.第二次のオーダー(20万年前後)は,第一次のオーダーのサイクル中に対をなして5個認められる.このピークはさらに細かなピークに分解が可能であり,層状チャートのもっとも基本的な堆積サイクルである,単層オーダーの堆積サイクルは約2万年前後と推定される.Ishiga-diagramによる堆積サイクルのピークは生物生産量に対応するので,地質境界とこの堆積のピークがどのように関連しているかについて検討した.その結果,石炭紀からペルム紀については生産量が増加する傾向にあり,ペルム期末では他の生物群でみられるような衰退とは逆に生産量のピークがみられるといった特徴を持つ.そこで,沿岸の砕屑岩層ではそのような変化が記録されているか,研究を発展させて検討した.ペルム紀について検討した結果,中・上部の境界ではイオウの濃集,有機炭素,窒素の減少,Th/U比,V/(V+Ni)比の減少,As,Sbの濃集がともなわれることが元素組成に分析から判明した.中/上部境界の下位におけるこのような変化は,火山活動にともなう過剰の栄養塩の供給による基礎生産の高まりが起こったと予想される.そして,有機物の分解によって堆積盆地が還元的環境へ変化し,引き続いて放散虫生産量の衰退が生じたと考えられる.このような変化が遠洋性堆積物である層状チャートの堆積記録にも同時間的に対応していることが今回の検討で判明した.したがって,Ishiga-diagramは総合的に見ても地質現象に対応した海洋環境の変化を解明する有用な手法であるといえる.
統計的正則化理論と神経生理学:脳科学との接点

研究期間の初年度に国際シンポジウム「生命科学と統計学」を組織・開催し,統計学,生命科学,認知心理学,そして脳情報科学の間の研究交流を開始した.このシンポジウムの直接的な成果として国際共同研究が開始され,因子分析モデルの新しい推定方法と因子回転の新たな方法が開発された.加えて,統計学と脳情報科学の共同研究グループが構成され,共同研究の基盤が整った.1.学祭融合研究グループの構築と融合研究推進:脳科学と統計学,情報科学という異分野間の共同研究を促進するため,脳情報統計学研究会を発足させた.構成員は,代表者の狩野,研究分担者(乾教授,小林准教授)に加えて,脳情報通信研究機構の春野雅彦准教授,渡邊言也特任研究員,社会科学研究所と玉川大学,ATRのスタッフと,基礎工学研究科の博士課程を中心とする大学院生である.脳内の情報ネットワーク研究の最新成果について情報交換しつつ,融合研究を進めた.2.脳内情報処理におけるモニタリング機能の数理的・実証的研究:標準正則化理論は,ベイズ推定というより大きな枠組みの中で捉えることができる.時系列の情報を扱う場合にはカルマンフィルタの形になる.これらの理論に対応して,脳の情報処理メカニズムには,外界から得られるフィードバック信号の予測と,実際に得られた信号との誤差を評価するモニタリング機能が存在する.本年度は,ある種の精神疾患,すなわち統合失調症や自閉症などにおいて,これらの機能がどのように障害を受けているかについて検討を行い,モデル化を行った.3.嫌悪と選好の脳内相互関係の統計モデル化:中脳で主に報酬,覚醒,持続的注意に関係する,アセチルコリン作動性核「脚橋被蓋核」と嫌悪,衝動性,時間割引に関係するセロトニン作動性ニューロン核「背側縫線核」のサル眼球運動課題中に得られたニューロン活動について,報酬,嫌悪と強化学習に対する役割を明らかにする統計モデルを提唱した.研究期間の初年度に国際シンポジウム「生命科学と統計学」を組織・開催し,統計学,生命科学,認知心理学,そして脳情報科学の間の研究交流を開始した.このシンポジウムの直接的な成果として国際共同研究が開始され,因子分析モデルの新しい推定方法と因子回転の新たな方法が開発された.加えて,統計学と脳情報科学の共同研究グループが構成され,共同研究の基盤が整った.1.研究集会の開催.独立成分分析(ICA)とスパースコーディング,因子分析における因子回転,統計的正則化法に関する研究集会をH23年11月に大阪大学において開催した.R.I. Jennrich教授(UCLA)とNickolay T. Trendafilov教授(The Open University, UK)を海外共同研究者・特別招待講演者として招聘し基調講演をして頂いた.主要研究テーマとして次の4つを設定した.(1) Factor Rotation and Sparseness (English session),(2)シンボリックデータ解析,(3)統計的正則化理論と神経生理学,(4)生物統計・生物情報.多数の参加者を得,有意義な意見交換がなされた.2.視覚情報処理と「モデル適合+正則化」の研究の推進.高次元因子分析モデルのLasso推定法の開発を進めた.3.動的スパースコーディングによる脳内強化学習の研究.哺乳類の脳において大脳基底核はドーパミンを介した強化学習を行う神経回路と考えられている.中脳ドーパミン細胞が,動物の内的状態の情報の時間的エッジと報酬信号の差(報酬予測誤差)を教師信号として大脳皮質・基底核の予測の更新を行っており,これは一種の機械学習と考えられる.報酬予測誤差をコードするとされるドーパミン細胞には,脚橋被蓋核(PPTN)と背側縫線核(DRN)の入力がある.PPTNとDRNが動的情報としてどのような情報を計算しているかを眼球運動課題および古典的条件付け課題を訓練したサルのデータを用いて検討した(昨年10月に研究総説を発表).アセチルコリン系,セロトニン系とドーパミン系の生理学的知見から得られた相互関係をもとに,時間に依存する正則化項を導入し,ナイーブなスパースコーディングの拡張を行った.昨年9月に開催した研究集会「生命科学と統計学」では,生命科学者,認知心理学者,統計学者,機械学習の専門家が集結しきわめて有意義な議論を行うことができた.玉川大学脳科学研究所との共同研究を開始し,大阪大学・NICT・ATRによる脳情報通信融合研究へと昇華させる可能性も出てきた.1.因子回転の脳科学的解釈と新たな因子回転法の開発.Archer and Jennrich(1973)の因子回転の方法とスパースコーディングの関係を精査する.注意すべきは,因子回転におけるスパースコーディングは基底自身のスパース性を問題にしており,コード(座標)のスパース性ではないことである.脳科学の観点からスパースコーディングと因子分析の解釈可能性をどのように関連付けることができるのか.認知心理学や生理学の専門家とブレーン・ストーミングを行う.以上の研究をもとにして,新たな因子回転方法を開発する.2.統計科学・機械学習における「モデル適合+正則化」の再検討.「モデル適合+正則化」は,予測誤差最小化に基づくモデル選択,ベイズ推定,ペナルティ法において登場する.

統計科学や機械学習においては,識別可能なモデル適合が典型的であり,過学習を防ぐ意味で正則化項を導入する.しかし,識別可能でないモデルに対処するため正則化項が導入されることもある.因子回転では,この問題を統計科学的な枠組みから外し,解釈可能性という外部情報を用いて解決したが,それはスパースコーディングの考えを利用している.以上の下で,統計科学における「モデル適合+正則化」の意義を脳科学に問いたい.正則化は単なる数学的道具にすぎないのか.実質科学としての正則化の役割を解明したい.3.脳活動測定技術と計量心理学の融合研究の促進.fMRIなどの脳活動測定データの分析方法の開発は焦眉の急である.この分野での最も大きな課題はシグナルより過大な雑音の処理である.そして,この課題に計量心理学的アプローチが有効であることが分かってきた.萌芽研究として,両分野の融合研究を推進し,新たな地平を開拓したい.4.動的スパースコーディングによる脳内強化学習の研究.昨年度の研究の継続.・研究集会・研究打合せ等における旅費・会議費・会場費・高次元正則化モデルに関するシミュレーション研究のためのPCの購入・強化学習を神経生理学的に研究するための計測機械と消耗品・本研究で得られた研究結果を国内外の研究集会発表するための旅費