hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋梗塞の早期診断マーカーとしてのアポトーシスの検索及び死後経過による影響の検討

法医解剖例において認められた心筋梗塞7例及び対照群としてその他の死因例13例の計20例について、心臓の組織標本を作製し、TUNEL法によるアポトーシスの検索を行ったところ、心筋梗塞7例中4例(陽性率57%)に梗塞部を中心としてアポトーシス像が認められた。なお、残る3例については陰性であったが、法医解剖の際には死後経過時間の長いものも認められ、その影響の可能性はある。また、その他の死因例13例についても陰性であった。これらの結果から、TUNEL法によるアポトーシス像は心筋梗塞像に特異的に出現するものと考えられ、臨床あるいは解剖例における心筋梗塞の早期診断に応用可能であるひとが示唆された。さらに、ラットを麻酔下に開胸し冠動脈(前下行枝)を結紮し、一定時間後に再灌流を行い心筋梗塞を作製、その後心臓を摘出し、TUNEL法及び電気泳動によるDNAラバーパターン検出によりアポトーシスの検索を試みた。結果は、25例中殆どの症例にTUNEL法によりアポトーシスを認めた。特に結紮時間30分、再灌流時間60分・90分のものが最も強いTUNEL陽性像を示し、アポトーシス発現に関して考察するうえでたいへん興味深い知見を得た。また、DNAラダーの出現に関しては明らかに認められたものは、結紮時間30分、再灌流時間60分の1例のみであり、これはアポトーシスを生じた細胞の量的問題が関与しているのかもしれない。一方、アポトーシス制御遺伝子Bcl-2のmRNAは発現量について、半定量的RT-PCR法を用いて検討したところ、結紮時間30分で再灌流させた場合の経時的なBcl-2mRNAの発現量は殆ど変化がないことが判明し、この結果からBcl-2は常に同じ活性レベルでアポトーシスを制御しつつも、他方でアポトーシスを誘導する因子の活性がそれを上回るため、アポトーシスの進展が生じている可能性が示唆された。今年度は主に、動物実験に入る予備段階として、法医解剖症例における心筋細胞のアポト-シスについて検索を行ってきた。その結果、急性心筋梗塞症例においては(5症例)死後24時間以内であれば梗塞領域にTUNEL陽性細胞やDNAの断片化(ゲル電気泳動による約180bpごとのDNAラダ-パタ-ン)が認められ、薬物中毒による突然死症例でも(1症例)、細動脈周囲などにTUNEL陽性細胞を認めるものもあった。一方窒息死やその他外因死症例においては(20症例)、心筋細胞のアポト-シスを検出することはできなかった。これらの知見から、虚血や梗塞による細胞死には、ネクロ-シスのみならずアポト-シスも関与している可能性があり、アポト-シスという事象が心筋梗塞の早期診断マ-力一となりうることが示唆された。しかしながら、死後24時間を越えると死後変化が重複してくるために、免疫組織化学的検索は非常に困難となり、法医解剖診断に適用するにはこれらの問題を克服しなければならない。また、薬物(覚醒剤)により心筋細胞のアポト-シスが誘導されるという説を支持する知見も得られたことは興味深い。今後の研究の展開としては、開胸下にラット冠動脈を結紮することで虚血による心筋梗塞を作成し、結紮時間や再灌流による影響の変化、死後経過時間による所見の変化等を正常部と対比させて、光顕や電顕を含めた組織学的方法と共に、アポト-シスを確認ずるためのTUNEL法や免疫組織化学的手法を用い検討する。

法医解剖例において認められた心筋梗塞例7例及び対照群としてその他の死因例13例の計20例について、心臓の組織標本を作製し、TUNEL法によるアポトーシスの検索を行ったところ、心筋梗塞7例中4例(陽性率57%)に梗塞部を中心としてアポトーシス像が認められた。なお、残る3例については陰性であったが、法医解剖の際には死後経過時間の長いものも認められ、その影響の可能性はある。また、その他の死因例13例についても陰性であった。これらの結果から、TUNEL法によるアポトーシス像は心筋梗塞像に特異的に出現するものと考えられ、臨床あるいは解剖例における心筋梗塞の早期診断に応用可能であることが示唆された。さらに、ラットを麻酔下に開胸し冠動脈(前下行枝)を結紮、一定時間後に再灌流を行い心筋梗塞を作製、その後心臓を摘出し、TUNEL法及び電気泳動によるDNAラダーパターン検出によりアポトーシスの検索を試みた。結果は、25例中殆どの症例にTUNEL法によりアポトーシスを認めた。特に結紮時間30分、再灌流時間60分・90分のものが最も強いTUNEL陽性像を示し、アポトーシス発現に関して考察するうえでたいへん興味深い知見を得た。また、DNAラダーの出現に関しては明らかに認められたものは、結紮時間30分、再灌流時間60分の1例のみであり、これはアポトーシスを生じた細胞の量的問題が関与しているのかもしれない。一方、アポトーシス抑制遺伝子Bcl-2のmRNA発現量について、半定量的RT-PCR法を用いて検討したところ、結紮時間30分で再灌流させた場合の経時的なBcl-2 mRNAの発現量は殆ど変化がないことが判明し、この結果からBcl-2は常に同じ活性レベルでアポトーシスを抑制しつつも、他方でアポトーシスを誘導する因子の活性がそれを上回るため、アポトーシスの進展が生じている可能性が示唆された。
ヒト血液細胞におけるIgEレセプタ-発現調節におよぼすサイトカインの役割

低親和性IgE受容器(FcεRII/CD23)およびその放出体である可溶性FcεRII/CD23はIgE産生調節に関与したり、IgEの関与する免疫応答での機能的受容器として働くと考えられている。本研究はこのCD23の発現調節にインタ-ロイキン4(IL-4)やインタ-フェロン(IFN)が深く関与していること明らかにした。すなわち、ヒト単球細胞U937やヒト好酸球細胞株EoL-3において、IL-4やIFN-γはmRNAレベルでCD23の発現を増加させた。IFN-γはBリンパ球においてはIL-4によるCD23発現増強を抑制し、IFNの作用は細胞の種類により異なった。IFN-αもCD23発現を増加させたが、CD23mRNAの増加は少なかった。逆に、副腎皮質ステロイドはこのmRNAの発現を強く抑制してCD23発現を減少させた。Transforming growthfactor βもCD23発現を抑制したが、mRNAレベルでの抑制は弱かった。このように、本研究はCD23の発現調節機構を明らかにし、CD23発現を調節してIgEの関与する免疫応答を人為的に調節する新しい治療法を展望するものである。一方、血清中の可溶性CD23はその大部分がBリンパ球より放出されると考えられ、年少児ほど高値を示し、加齢と共に次第に減少した。アトピ-性疾患を有する乳幼児は非アトピ-対照児に比較して有意に高い血清値を示したが、年長児ではこの両群間の有意差は無く、血清可溶性CD23値は乳幼児でのアトピ-疾患のマ-カ-となりうることが明かとなった。さらに、生後にアトピ-疾患を発症した児の、帯血可溶性CD23値は発症しなかった児に比して有意に高く、帯血可溶性CD23値により生後のアトピ-疾患の発症予測が可能であると考えられた。
メタマテリアルを用いた広帯域・高利得の平面アンテナの研究

本研究では,メタマテリアルを用いた高利得の平面アンテナの広帯域化を図り,高利得でかつ広帯域な低姿勢平面アンテナを実現することを最終目的として,本年度は,電波の散乱方向が制御できる薄型反射アレーの開発を目指した.本年度の研究では,電波の散乱方向制御が可能でかつ周波数選択機能を有する新たな反射アレーとして,クロスダイポール・ループアレーを提案した.提案した反射アレーの構造は,水平・垂直両偏波に対応できるクロスダイポールを素子としている.また,通常の金属地板の代わりに周波数選択機能をもつループアレーを地板とすることにより,特定の周波数の電波を所望方向に散乱させ,それ以外の周波数の電波は透過させることができる.この反射アレーをビルの屋上などに置くことにより,高層ビルの影などのような基地局からの電波が届きにくいところに電波を散乱させ,不感地帯を解消することが期待できる.また,散乱アレーの設計法を確立するために,周期的に配列したダイポール素子を用いた反射アレーついて検討し,周波数帯域,反射効率,及びビーム方向の制御範囲を定量的に求めている.さらに,散乱ダイポール素子の近傍に寄生素子を配置することにより,散乱特性の周波数設計範囲を広げることに成功した.最後に,試作と実験を行い,散乱アレーの特性を確認し,本手法の妥当性を示した.本研究では,メタマテリアルを用いた高利得の平面アンテナの広帯域化を図り,高利得でかつ広帯域な低姿勢平面アンテナを実現することを目的としている.本年度は,プリント基板上にマッシュルーム型の周期構造を用いてEBG(Electromagnetic Band Gap)材料を作成し,実験的な検討を行い,以下の成果を上げている.1.広帯域EBGに関する過去の研究,最近の研究動向を全面的に調査し,これまで実現した広帯域EBGの構造及び動作原理を明らかにした.また,高透磁率を有する磁性材料を用いたアンテナ小形化の研究に関する文献を収集し,今後の研究の土台を築いた.2.プリント基板上にマッシュルーム型の周期構造を用いてEBG(Electromagnetic Band Gap)材料を作成し,EBG材料の電磁特性の評価実験を行った.プリント基板に平面波入射した場合,及びプリント基板に表面波を発生させた場合,EBG材料の透過係数を測定し,周波数の遮断帯域とEBG材料の構造パラメータとの関係を明らかにした.これらの実験結果は,低姿勢・広帯域のEBGの設計に重要な指針に与えている.3.実験で得られた広帯域のEBG構造に対して,電磁界数値解析を行い,EBG構造の周波数遮断帯域の電磁気特性を表す集中定数を用いた電気回路の等価解析モデルを確立した.これらの解析モデルを確立したことにより,平面波入射及び表面波入射に対するEBGの基本動作原理を明らかにした.近年,メタマテリアル(metamaterials,人工媒質)をマイクロ波・ミリ波デバイスへ応用することにより,従来の材料では得られないような電気特性が実現できるため,国内外において多くの研究開発が進められるようになってきた.特に,メタマテリアルをマイクロ波アンテナに応用する研究が注目されている.本研究では,メタマテリアルを用いた高利得の平面アンテナの広帯域化を図り,高利得でかつ広帯域な低姿勢平面アンテナを実現することを最終目的として,本年度では,Electromagnetic band-gap(EBG)の広帯域と等価解析モデルの確立を目的としている.本年度では,前年度で確立したメタマテリアルの等価回路に基づき,等価回路の集中定数をパラメータとし,メタマテリアルの周波数帯域を目標関数として,周波数帯域における広帯域の最適化を行った.また,広帯域化に最適化された集中定数回路をマイクロ波,ミリ波のような高周波領域で実現するために,分布定数回路を設計し,プリント基板における広帯域なメタマテリアルの研究を行った.その結果,L-shaped bridges withslits (LBS)という新たな構造有するEBG基板を提案した.提案構造に対して,数値シミュレーションと実験を行い,その電気特性を調べた.提案構造は,直流電流の伝送が可能でありながら,高周波信号に対して,極めて広帯域にわたって,ストップバンドの特性を示していることが分かった.このような特性を有する構造を,多層基板構造中の直流電源層の基板として使用することにより,多層基板中の電磁波干渉を低減することがで期待できる.今後,提案構造のプリント基板の実用化に向かってさらに検討していく.この研究結果を2008年7月に開催されるIEEEアンテナ・伝播ソサエティの国際シンポジウムに発表する予定である.本研究では,メタマテリアルを用いた高利得の平面アンテナの広帯域化を図り,高利得でかつ広帯域な低姿勢平面アンテナを実現することを最終目的として,本年度は,電波の散乱方向が制御できる薄型反射アレーの開発を目指した.本年度の研究では,電波の散乱方向制御が可能でかつ周波数選択機能を有する新たな反射アレーとして,クロスダイポール・ループアレーを提案した.提案した反射アレーの構造は,水平・垂直両偏波に対応できるクロスダイポールを素子としている.また,通常の金属地板の代わりに周波数選択機能をもつループアレーを地板とすることにより,特定の周波数の電波を所望方向に散乱させ,それ以外の周波数の電波は透過させることができる.この反射アレーをビルの屋上などに置くことにより,高層ビルの影などのような基地局からの電波が届きにくいところに電波を散乱させ,不感地帯を解消することが期待できる.また,散乱アレーの設計法を確立するために,周期的に配列したダイポール素子を用いた反射アレーついて検討し,周波数帯域,反射効率,及びビーム方向の制御範囲を定量的に求めている.

さらに,散乱ダイポール素子の近傍に寄生素子を配置することにより,散乱特性の周波数設計範囲を広げることに成功した.最後に,試作と実験を行い,散乱アレーの特性を確認し,本手法の妥当性を示した.
プラットフォーム間競争における企業行動と政策に関する実証的研究

本研究では,メディア型プラットフォームのブランド価値の分析フレームワークを提案し,2004年から2010年の日本の女性誌のブランド価値を計測した。この分析フレームワークでは,各プラットフォームのブランド価値は「あるプラットフォーム(女性誌)のブランドがある場合とない場合のプラットフォームオペレータ(出版社)の均衡利潤の差額」として計測される。また,企業間競争と間接的ネットワーク効果を分析フレームワークに明示的に導入している。分析結果によると,日本の女性誌のブランド価値は減少傾向にあること分かった。さらに,日本の女性誌のブランド価値は読者サイドに大きく依存していることも分かった。これまでの研究で作成した2004年から2007年までの日本の雑誌市場のパネルデータに加えて,2003,2008,2009及び2010年のデータを整備し,このデータセットを拡充した。また,「プラットフォームビジネスの実証的研究」並びに「企業のブランド戦略に関する実証的研究」という2つの研究領域を融合した分析フレームワークを構築した。具体的には,出版社は雑誌価格及び広告料金を戦略変数とし,ライバルを考慮しながら,利潤最大化を行っていると仮定することにより,1読者需要関数,2広告需要関数,3雑誌価格決定関数及び4広告料金決定関数からなる雑誌市場の構造モデルを構築した。さらに,日本の雑誌市場のパネルデータに本分析フレームワークを応用するためのプログラムのパイロット版を作成した。プログラムの主要なアルゴリズムは以下のとおり:1読者需要関数の推定,1'各雑誌タイトルのブランド資産の需要サイドの影響を読者需要関数の固定効果として推定,2広告需要関数の推定,2'各雑誌タイトルのブランド資産の広告主サイドの影響を広告需要関数の固定効果として推定,3読者サイドおよび広告主サイドの双方で出版社がベルトラン価格競争をしているとの仮定の下で各雑誌タイトルの読者サイドおよび広告主サイドの限界費用を推定,各雑誌タイトルのブランド資産がなかった仮想的な市場構造での当該雑誌タイトルの出版社の利潤を計測,4ブランド価値=現実の出版社の利潤と仮想的な出版社の利潤(3)の差を計測。ブランド価値(研究実施計画1)について,昨年度整備した日本の2003年から2010年の雑誌市場のパネルデータのメンテナンスと修正を行いデータセットの精緻化を行った。さらに,昨年度検討した「プラットフォームビジネスの実証研究」並びに「企業のブランド戦略に関する実証研究」という2つの研究領域を融合した分析フレームワークを再検討し,不備な部分の修正を行った。具体的には,1読者需要関数,2広告需要関数,3雑誌価格決定関数及び4広告料金決定関数からなる雑誌市場の構造モデルのうち,1と2の定式化を修正した。この分析フレームワーク(修正版)を日本の雑誌市場のパネルデータ(修正版)に応用するためのプログラム(修正版)を作成した。主要なアルゴリズムはパイロット版と同様で以下のとおり:1読者需要関数の推定,1'各雑誌タイトルのブランド資産の需要サイドの影響を読者需要関数の固定効果として推定,2広告需要関数の推定,2'各雑誌タイトルのブランド資産の広告主サイドの影響を広告需要関数の固定効果として推定,3読者サイドおよび広告主サイドの双方で出版社がベルトラン価格競争をしているとの仮定の下で各雑誌タイトルの読者サイドおよび広告主再度の限界費用を推定,各雑誌タイトルのブランド資産がなかった仮想的な市場構造での当該雑誌タイトルの利潤を計測,4ブランド価値=現実の出版社の利潤と仮想的な出版社の利潤(3)の差を計測。3及び4について,複数の仮想的な市場構造を考慮したパターンの計測を可能とするプログラムを作成した。テレビ放送事業(研究課題2)について,視聴者行動(民放及び公共放送)とCM放送(民放)の状況についてのデータの整備に着手した。ブランド価値(研究課題1)の分析データ,分析フレームワークおよび分析プログラムの修正の必要が発生したが,おおむね当初の計画どおりに進んでいるから。ブランド価値(研究実施計画1)について,昨年度までに2003年から2010年の雑誌市場のパネルデータ(修正版)を整備したが,2003年のデータとそれ以降のデータについて整合性の取れない点が見つかり,様々な対応策を実施したが最終的に2003年のデータを分析に利用しないこととし,2004年から2010年の雑誌市場のパネルデータ(再修正版)を整備しなおした。このデータの再修正作業に伴い,分析フレームワークと分析プログラムの再検証を行った。分析フレームワークについては,(A)読者需要関数,(B)広告需要関数,(C)雑誌価格決定関数及び(D)広告料金決定関数からなる雑誌市場の構造モデルのうち,(A)と(B)の定式化と構造パラメータの推定モデルを修正した。この分析フレームワーク(再修正版)を前述の日本の雑誌市場のパネルデータ(再修正版)に適用するにあたり分析プログラムの再修正を行った。主要なアルゴリズムは昨年度の分析プログラム(修正版)と同様:1読書関数の推定,1'各雑誌タイトルのブランド資産の需要サイドの影響を固定効果として推定,2広告需要関数の推定,2'各雑誌タイトルのブランド資産の需要サイドの影響を固定効果として推定,3読者サイドおよび広告主サイドの双方で出版社がベルトラン競争をしているとの仮定の下で各雑誌タイトルの読者サイドおよび広告主サイドの限界費用を推定,4各雑誌タイトルのブランド資産がなかった仮想的な市場構造での利潤を測定,5ブランド価値=現実の出版社の利潤と仮想的な出版社の利潤(4)を計測(ただし,3及び4については複数のシナリオを想定可能)。このうち1,2および3のステップの修正を行った。テレビ事業(研究実施計画2)についてはデータの整備に着手したところである。

ブランド価値(研究実施計画1)の分析データに修正の必要が生じ,それに合わせた分析フレームワーク及び分析プログラムの改変に時間がかかり,論文のとりまとめおよびテレビ放送事業(研究実施計画2)についての作業に遅れが生じている。ブランド価値(研究実施計画1)について,昨年度までに整備した2004年から2010年の女性誌市場のパネルデータ(再修正版)と分析フレームワーク(日本の女性誌市場の構造モデル)及びプログラム(再修正版)を使った最終的な計算を実施した。主要なアルゴリズムは次のとおり:1読者需要関数の推定,1'各雑誌タイトルの読者需要サイドのブランド資産(brand equity)を読者需要関数の固定効果として推定,2広告需要関数の推定,2'各女性誌タイトルの広告需要サイドのブランド資産を広告需要関数の固定効果として推定,3読者サイドおよび広告主サイドの双方で出版社がベルトラン競争をしているとの仮定の下で各雑誌タイトルの読者サイドおよび広告主サイドの限界費用を推定,4各雑誌タイトルのブランド資産がなかった仮想的な市場構造での利潤を測定,5ブランド価値(brand value)=現実の出版社の利潤と仮想的な出版社の利潤(4)を計測。このうち1,2および3のステップについて微調整を行った。分析の結果,分析対象期間に日本の女性誌のブランド価値が低下傾向にあることが分かった。研究結果は国際学会で研究報告し,討論者やセッション参加者からいただいたコメント・アドバイスを踏まえて論文に取りまとめた。テレビ事業(研究実施計画2)についてはデータを一部整備したところである。分析フレームワーク(日本のテレビ市場の構造モデル)について再検討を要することが判明したため,新しいデータの利用可能性を考慮しつつ今後の研究課題としたい。本研究では,メディア型プラットフォームのブランド価値の分析フレームワークを提案し,2004年から2010年の日本の女性誌のブランド価値を計測した。この分析フレームワークでは,各プラットフォームのブランド価値は「あるプラットフォーム(女性誌)のブランドがある場合とない場合のプラットフォームオペレータ(出版社)の均衡利潤の差額」として計測される。また,企業間競争と間接的ネットワーク効果を分析フレームワークに明示的に導入している。分析結果によると,日本の女性誌のブランド価値は減少傾向にあること分かった。さらに,日本の女性誌のブランド価値は読者サイドに大きく依存していることも分かった。当初計画どおり,日本の雑誌市場のパネルデータの作成と分析フレームワークの構築に加えて,次年度以降の作業計画にある分析プログラムの作成に取り掛かることができたため。女性誌ブランド価値の分析を遂行し,国内外の研究会や学会において他の研究者と意見交換を行いながら,分析結果を論文に取りまとめ,テレビ放送事業についてのデータ整備を進め,パイロット・スタディを行う。ブランド価値(研究実施計画1)の分析結果を論文に取りまとめ,並行して国内外の研究会や学会での意見交換の結果を適宜反映させる。
薬理学的手法を用いた先天停止夜盲不全型の病態モデル作成

今回のプロジェクトにより、これまで不明とされてきた先天停止夜盲(CSNB)の不全型の病態生理を明らかにすることができた。我々はサルを用い、錐体視細胞からON型双極細胞への伝達を遮断する薬物(APB)とOFF型双極細胞への伝達を遮断する薬物(PDA)の硝子体濃度を様々に変えながら角膜電極よりERGを記録して、その波形を観察した。その結果、APB0.1mMおよびPDAO.4mMの投与により、不全型CSNB患者に特徴的なERG波形が得られることがわかった。APBによる完全なON経路遮断に約1mM、PDAによる完全なOFF経路遮断に約4mMの濃度が必要であることを考慮すると、不全型CSNBではON経路、OFF経路ともにその伝達が不完全に障害されている状態となっており、その神経伝達障害の程度は両経路においてほぼ同程度であることが数学的に予想された。以上の我々の生理学的比較データとこれまでに判明している不全型CSNBの原因遺伝子の機能により以下のような病態生理が推定される。1)不全型CSNBでは視細胞のシナプス末端に存在するCa++チャンネルをコードする遺伝子に異常があり、視細胞がphotonを受けてシナプス末端より放出されるグルタミン酸の放出に異常をきたす。2)しかしグルタミン酸の放出は完全に障害されているわけではなく、おそらく量的低下を引き起こす。3)その結果、杆体機能は低下するが全く伝達されないわけではなくそのために患者は夜盲を訴えない。4)一方で錐体経路はON経路もOFF経路も障害されるが、これも完全遮断ではないために色覚や視力は比較的保たれる。5)ON経路もOFF経路の障害の程度は同程度であり、これはpost-synapticな異常よりpre-synapticな異常により説明されうる。本年度は霊長類の生理学的実験設備を立ち上げ、網膜機能の電気生理学的実験装置を揃え、高精度の測定が可能な実験設備を作り上げることに成功した。実験動物としては黄斑機能がよりヒトに近いアカゲザルを3匹入手した。ketamineとxylazineの持続筋注による麻酔法では全身状態をモニターしながら再現性の高いデータが得られるように繰り返し予備実験を行った。コンタクトレンズ電極はサル用のものを特別に試作した。光刺激装置としてはGanzfeld domeを用いたが、光源にはキセノンフラッシュとLEDの両方を組み合わせ、刺激の強度や周波数を正確にかつ自由に変えられるように工夫した。サルの硝子体内に様々なglutamate analogを注入した状態でERG波形を記録することに成功した。具体的には、(1)視細胞からON型双極細胞への伝達をブロックするAPB、(2)視細胞からOFF型双極細胞への伝達をブロックするPDA、(3)3次ニューロン以降をブロックするNMDLA、を硝子体内に注入しながら正確なERGを記録した。実際の硝子体濃度をモニターしながら、毒性のない至適濃度の確認を行った。さらに、APBとPDAの硝子体濃度を様々に変えながらERGを記録することにも成功した。これにより、ある適当な濃度の組み合わせ状態で不全型CSNB患者の特徴的な波形の、あるいはそれに近い網膜(ERG波形)をサルにおいて作成できることがわかった。これにより、ONとOFFの2経路の不十分な不全状態(不全ブロック)が不全型先天停止夜盲の病態であることが証明された。硝子体内の注入濃度比と波形変化の観察により、不全型先天停止夜盲は相対的にOFFブロックの程度の方がONブロックよりも強いことも判明した。
STAT3、Wntシグナル経路を標的とした癌幹細胞に対する分子標的治療法の開発

LIF/STAT3又はWnt/β-cateninシグナル経路が活性化している細胞群に(癌)幹-前駆細胞が含まれると仮説を立て、FACSを用いた細胞表面マーカーとシグナル経路の活性化を指標にして、細胞群を分類、解析する。これらのうち(癌)幹-前駆細胞の特徴を有する細胞の腫瘍形成能、細胞増殖能、分化能を検討する目的で以下を行った。2.(1)で選択した株は、未分化性維持に重要な遺伝子(Oct3/4等)の発現が見られた。一方、これらの株を分化誘導剤で処理すると、消化管細胞の分化マーカー遺伝子の発現誘導が見られた。これらの知見から、上記の株は分化能を有する可能性が示唆された。3.さらにFACSを用いて、未分化細胞を含む可能性が報告されているSide Populationを抽出し、cDNAarrayで網羅的な発現解析を行った。4.3のうち、発現上昇が見られた未分化マーカー遺伝子Xにういて;発現抑制実験からは、本分子は分化誘導(形態、分化マーカー遺伝子発現)にかかわっていることを確認した。上記を現在、投稿準備中です。2.(1)で得られたLIF/STAT3又はWnt/β-catenin経路依存性細胞増殖を示す株は、幹細胞や前駆細胞で発現する未分化性維持に重要な遺伝子(Oct3/4,Nanog)の発現が見られた。一方、これらの株を分化誘導剤で処理すると、消化管細胞のいくつかの分化マーカー遺伝子の発現誘導が見られた。
単一細胞遺伝子解析によるヒト造精機能障害の分子機構の解明

非閉塞性無精子症に対する根本的な治療法は存在しない。In vitroヒト精細管培養による精子形成の確立に向け、ヒト造精機能障害、特にearly maturation arrest症例について顕微鏡下精巣内精子採取術時に採取された精細胞の単一細胞網羅的遺伝子解析を行う。1)分化・増殖が停止する細胞と正常な細胞の遺伝子発現の比較を次世代シーケンサーを用いて単一細胞レベルで行い、造精機能障害の分子生物学的メカニズムを明らかにする。2)Leydig細胞を含んだヒト精細管のin vitro培養を行い、培養条件の工夫により精細胞の分化・増殖を生じうるか、また培養後の精細胞の遺伝子発現を解析する。
軽度発達障害の眼球運動と機能画像による病態の研究

広汎性発達障害の病因は未だ明らかではない。本研究者らは、眼球運動と機能的脳画像を用いて脳機能障害部位について研究を行った。高機能自閉症、アスペルガー症候群の成人例13名と年齢をマッチさせた健常者13名に種々の眼球運動課題を行ってその結果を比較したところ、広汎性発達障害群(PDD)では、アンチサッカードの視標を見てしまうエラー、垂直sinusoidal smooth pursuitにおけるゲインの低下、step-ramp smooth pursuitの潜時の延長、アンチサッカード、記憶誘導性サッカードの速度の低下が認められた。また、垂直方向のsmooth pursuitでは上向き方向のpeak velocityの低下による非対称が認められた(上方向の最高速度:2.88°/s,下方向の量高速度:8.91°/s)。この結果は、未発達の状態を代償する小脳片葉-視床-前頭葉へのフィードバック経路の未熟性を示していると考えられる。広汎性発達障害の患者は、他者と視線を合わせないと言われ、社会における対人関係の障害の原因の一つとして他者の顔の表情の認知に異常があるという報告がある。そこで、未知の他者の喜怒哀楽の表情の写真を被験者にみせ、それが喜怒哀楽のうちのどれを表しているかを答えさせると同時に、賦活される脳部位を調べるために、GE社製SIGNA 1.5 Teslaの全身用MR装置を用いてGRE-EPI T_2強調画像をBOLD法により撮像した。得られた画像をSPM 5を用いて、喜怒哀楽の表情の信号からニュートラルな表情の信号を差し引くことにより、統計処理を行った。健常者8例の結果は、(A)happy:右後部帯状回、(B)angry:左前部島、(C)sad:右上側頭回の領域の賦活が認められた。現在PDD例で検討中である。広汎性発達障害の診断基準は、DSM-IVなどによる症状からの診断法に頼っており、検査所見などによる診断法は未だ確立されていない。また、その病因について遺伝学的研究が行われているが、それがどのような脳機能の障害として発現するのかについては未だ明らかではない。本研究の目的は、高機能自閉症、アスペルガー症候群の小児例、成人例と健常対照群に種々の眼球運動課題を行ってその結果を比較し、特徴的所見を抽出することと、障害の性質とその候補となる脳領域を推定することである。小児例では6-14歳、成人例では20-35歳の高機能自閉症者11名、アスペルガー症候群7名の計18名と年齢をマッチさせた健常者18名に赤外線吸光度を利用した眼球運動記録装置を用いてsaccade系とpursuit系の眼球運動課題を行った。広汎性発達障害群(PDD)では、アンチサッカードの視標を見てしまうエラー、垂直smooth pursuitにおけるゲインの低下、潜時の延長であった。これらの異常は、saccade系とpursuit系ともに見られ、両者の成績に相関が見られた。最近、MRIや死後脳の研究から、自閉症脳の前頭葉背外側部、及び内側部の容積が異常に大きく細胞の配列が乱れていること、病理組織学的にグリア細胞の増殖が前頭葉の前述の部位と小脳にみられることが、報告され(Vargas 2004)、また、前頭葉と他の大脳皮質を結ぶ線維の形成不全が指摘されている(Courchesne 2005)。今回の眼球運動の結果は、前頭葉眼球運動関連領域の機能障害として説明可能であると考えられる。
東アジアにおける行動的市民教育と到達度からの逆算方式授業研究

本研究は、東アジアにおける行動アプローチ(active approach)による市民教育の理論を解明し、そのアプローチに基づく教材・授業・単元プランを開発して実証的な検証を行うことを目的とした。そのアプローチに基づく東アジア市民教育教材と授業・単元プランを開発、開発した授業・単元プランに関して到達度(教育評価)からの逆算方式の授業研究に基づく実証的な検証を行い、授業研究の授業改善に向けての有効性についても明らかにした。中国の初等教科「品徳と社会」にみる公民性教育について、教科書、教師用指導書、実際の授業を対象として、検討した。儒学の思想と民主主義の考え方のジレンマ、例えば、親、兄弟を大切にすると言う道徳と、いかなる人も公平に扱うという民主主義の原則との間のジレンマは、東アジアに共通するジレンマであり、中国と日本の公民性教育を比較する上で重要な論点の一つであることが明らかとなった。また、欧米のアクティブシティズンシップ教育の影響を両国共に受けて、参加型の学習方法が強調されていることも共通点であった。「品徳と社会」の教科書の編集責任者でもある中国中央教育科学研究所孫智昌氏へのインタビューも実施し、今後の共同研究について打ち合わせを行った。欧米のシティズンシップ教育の分析としては、アイルランドの高校新教科「政治と社会」のシラバスの分析を行った。また、パフォーマンス課題を設定した逆向き設計の授業研究を小学校6年生の歴史学習で実施した。「幸福」という概念を社会的な判断の基準として、浅井三姉妹という歴史的な人物の生き方に迫る学習を展開した授業について分析を行った。また、「公正」や「正義」という概念を基盤として、知的障害者福祉の父と言われる糸賀一雄と彼の業績を振り返る教材の開発を行った。また、東アジアの社会問題の教材化としては、東南アジアから日本が大量に輸入しているエビの水産加工場で児童労働が摘発された事実に関する予備的な調査を行った。具体的にはタイの水産加工場にミャンマーやカンボジアからの移民の子どもが働いていることを摘発する国際機関の文書を検討し、関係者への聞き取りを行った。本研究の三つの課題について次の研究成果を得た。(1)行動アプローチによる東アジア・シティズンシップ教育の理論を解明すること。行動アプローチは、シティズンシップ教育論を、グローバル、東アジアそして日本という複層的にとらえるところに独自性があり、これにより日本の風土に根付いた市民教育論を構築することができる。また、市民的行動能力の育成という学習の到達点を明確にしたうえで、概念の習得と活用、探究と意思決定というこれまでのアプローチを統合していくところに独自性がある。今年度はこれまで検討してきたアイルランドの市民教育論に加え、英国の教科書教材の分析を行った。(2)そのアプローチに基づく東アジア市民教育教材と授業・単元プランを開発すること。特に、東アジアの社会問題に関する小中学校および高校の教材・授業計画の開発する点に関しては、今年度は、タイの児童労働についての基礎的な研究を実施した。(3)開発した授業・単元プランに関して教育評価研究を基盤とした授業研究に基づいて実証的に検証することに関しては、今年度は附属小中学校および東近江市教育研究所の研究員との共同研究による授業研究を実施した。パフォーマンス評価は、教える内容は明確であるが子どもたちの活動が乏しい教え込み型の授業と子どもたちの活動プロセスは重視されるが結果としてどのような学力を身に付けさせたのかが明確ではない活動主義の授業、これら二つの社会科授業が陥りやすい陥穽を克服する方法としても意義がある。そこで本研究では、滋賀県の公立学校教諭と共同で小学校社会科の実践におけるパフォーマンス評価とルーブリックについて検討した。まず、小学校6年生「江戸新聞」、小学校3年生「わたしのおすすめのお店」における1クラス分の作品を分析し、パフォーマンス課題やルーブリックのあり方について考察した。次に、作品分析をふまえて小学校3年生の「お店」の実践について分析し、さらに小学校5年生「自動車づくりの工夫」の作品分析とその作品を生み出した実践分析を行った。作品分析をふまえ、そこから授業を分析していくという方向でのいわば「逆向き設計」の授業研究を試みた。作品分析を通してパフォーマンス課題とルーブリックのあり方を検討することは重要である。この作業により、パフォーマンス課題をより洗練させ、ルーブリックを明確にすることで、子どもたちの理解を成長させることに確実につながるものである。また、この作業は、子どもたちの理解を成長させるとともに教師による授業づくりを発展につながるものである。このことにより子どもの作品分析をふまえる授業研究は子どもを真ん中に置く授業研究のモデルを提示した。24年度の最終年度に向けて、理論的実践的な準備が順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで準備してきた理論および教材、授業プランについて、附属学校および滋賀県内の公立学校の教員などの研究協力者とも共同して、授業研究をより進展させる。
ビ-チカスプの形成プロセスに関する野外実験

本研究の目的は,野外においてビ-チカスプの成長・発達過程を連続して記録するシステムを確立し,これを用いてカスプ地形の形成メカニズムを明らかにしようとする目的で野外実験を実施するものである。発達・成長過程を調べるためには,初期地形が単純であることが必要条件となる。そこで,この実験では人工的に汀線付近の地形を滑らかにして,初期の境界条件を単純化する。カスプが形成されるまでの時間的変化を連続して調べることによって,入射波浪・堆積物・地形の相互の関連性を探究し,カスプ地形形成の原因を明らかにする。このシステムは,カーボン繊維製の軽量な竿の先端にCCDカメラを吊るし,これがとらえた映像を地上のビデオレコーダーに記録するものである。このシステムを用いて野外実験を琵琶湖の近江舞子,猪苗代湖の長浜,真鶴半島の番場浦の三ヶ所で実施したが,番場浦を除いて,水上スキーや観光船が起こす擾乱波のためカスプの形成場が乱され,良好なデータを取得することは出来なかった。番場浦(堆積物の粒径4cmの礫浜)は太平洋岸にあるため潮位差の影響を受けるが,出来る限りこの影響の小さい時のデータを入射波浪の特性と遡上波の挙動との関連で解析した結果,カスプ形成機構に関して広く受け入れられているエッジ波理論は全くあてはまらないことが判明した。礫浜でのカスプの発達過程を連続的に捉えた映像を用いつつ遡上波の挙動に焦点をあてながら,この理論の妥当性を検討した例は今までない。この研究の結果から,カスプの形成に堆積物の移動が必要不可欠である点を無視しているエッジ波理論の欠陥が浮き彫りにされたといえる。本研究の目的は,ビ-チカスプの形成過程に関する野外実験を実施し,カスプが形成されるまでの時間的変化を連続して調べることによって,入射波浪・堆積物・地形の相互の関連性を探究し,カスプ地形形成の原因を明らかにすることにある。このためには,まず,カスプ地形の発達状況を連続して記録するシステムを確立した。このシステムは,カーボン繊維製の軽量な竿の先端にCCDカメラを吊るし,これがとらえた映像を地上のビデオレコーダーに記録するもので,野外実験を実施する前に室内の三次元水槽を用いてカスプ発生から発達に至るまでの過程をこのシステムを用いて連続撮影するを試みた。その結果,かなり解像度の良い画像がえられ,野外においても充分実用に供することがわかった。本年度の当初の計画にはなかったが,このシステムを用いて,実験室においてカスプ発生のメカニズムに関する予察的研究を行った。この研究は,野外実験の実施とその結果を考察するうえで必要と考えたからである。実験室においては,(1)カスプは沿岸方向に同時に形成されるのではなく,スオッシュパターンが乱れた所に一対のカスプが形成され,それが沿岸方向に徐々に伝播していくこと,(2)カスプの発生以前には必ず直線的なステップが水面下に形成されていること,などが明らかとなった。野外における予備実験は琵琶湖の近江舞子,猪苗代湖の長浜,真鶴半島の番場浦の三ケ所で実施したが、番場浦を除いてデータ採取に値する明瞭なカスプの発生は見られなかった。番場浦のデータは現在解析中である。発達・成長過程を調べるためには,初期地形が単純であることが必要条件とな。

このシステムは,カーボン繊維製の軽量な竿の先端にCCDカメラを吊るし,これがとらえた映像を地上のビデオレコーダーに記録するものである。このシステムに用いて野外実験を琵琶湖の近江舞子,猪苗代湖の長浜,真鶴半島の番場浦の三ヶ所で実施したが,番場浦を除いて,水上スキーや観光船が起こす擾乱波のためカスプの形成場が乱され,良好なデータを取得することは出来なかった。番場浦(堆積物の粒径4cmの礫浜)は太平洋岸にあるため潮位差の影響を受けるが,出来る限りこの影響お小さい時のデータを入射波浪の特性と遡上波の挙動との関連で解析した結果,カスプ形成機構に関して広く受け入れられているエッジ波理論は全くあてはまらないことが判明した。礫浜でのカスプの発達過程を連続的に捉えた映像を用いつつ遡上波の挙動に焦点をあてながら,この理論の妥当性を検討した例は今までにない。この研究の結果から,カスプの形成に堆積物の移動が必要不可欠である点を無視しているエッジ波理論の欠陥が浮き彫りにされたといえる。
多重極限下における輸送現象測定のための微小試料の電極形成技術その開発

本研究は特に、下記の1、2の項目に対して重点的に行われ、以下に示す実績が得られた。1.スポットウェルダー本体の回路設計(1)クロックICによって発生されたクロックパルスを大型Power Mos FETトランジスタによって電力増幅することで大電流を発生させる。(2)点溶接の制御はクロックパルスの振幅を一定にしてその周期を変化させること、即ち通電時間の長短によって行われる。2.溶接ホルダーの設計(1)簡易型溶接ホルダーを作製し、微小試料とリ-ド線(15μmφから50μmφ)とが点溶接され、電気的にも強度的にも良好な電極が形成されることを実証する。項目1に関しては回路の設計から始めたにも関わらず、ほぼ満足のいく性能を有するスポットウェルダー本体が得られ、当初の研究目的は十分に達成された。今後の課題としては、溶接点の制御をクロックパルスの周期だけでなく、その振幅も変化させることで更に、性能の向上をはかる。問題は項目2であったが、双眼実体顕微鏡と組み合わされたXY微動ステージ上に溶接ホルダーを装着し、試験的に微小試料(0.7mm×0.4mm×0.3mm)を固定して動作性能を調べた結果、ほぼ目的とする箇所に溶接針を持っていくことが出来た。だが、実際に金線(25μmφ)を張って溶接する際、どうしても手ぶれの為に、これを簡便にしっかりと固定することがやや困難であり、残った金線の処理も熟練を要しことから、汎用性という面では問題が残る。これに関しては神経生理学で試用されるX・Y・Z、3次元動作の液圧微動マニュピレータに溶接針を組み込めば解決可能である。実際に上記のシステムをグローブボックスに組み込み、不活性ガスの雰囲気中でCeAs,CePに対して電極付けを行ったところ、強度的にも電気的にも非常に良好な電極が形成された。特に、高圧容器に組み込まれたCeAsに対してシュブニコフ・ドハース(SdH)効果の実験を行った結果、個化した圧力媒体に囲まれた環境下であるにも関わらず、明瞭なSdH振動が観測され、この電極形成法の有用性が実証された。
Tリンパ球の分化に関与する新たな細胞内シグナル伝達経路の解析

Common cytokine receptorγ鎖(γc)は、リンパ球の発生と分化に重要な役割を担っている。特に、γc鎖の細胞内領域のC末端48アミノ酸は、Jak3との会合及びその活性化に必須の役割を果たしている。申請者らはこれまでに、in vivo実験系でγc鎖の膜近傍領域を介したJak3非依存性経路の存在を示唆していた。また、発生工学的手法によりγc鎖欠損マウスでは障害されているTリンパ球の分化が、C末端48アミノ酸を欠失したγc鎖変異体のトランスジーンを発現させることによって回復することを示唆していた。γc鎖の膜近傍領域を介したJak3非依存性経路の分子生物学的機序はいまだ不明であり、この経路に関わるシグナル伝達分子を同定することが今後の課題である。申請者らは、このJak3非依存性経路に関与する蛋白を同定するために、EBV-trapsformed human B cell由来cDNAライブラリーをYeast two-hybrid systemによってスクリーニングし、ヒトIL-2Rγc鎖膜近傍領域と相互作用する蛋白をコードする複数の遺伝子断片を単離した。単離した遺伝子断片をCOS細胞に導入し発現させて、ヒトIL-2Rγc鎖膜近傍領域との結合を確認しようと試みたが、結合性は再現されなかった。また、COS細胞を用いてヒトIL-2Rγc鎖膜近傍領域と、チロシンキナーゼLck等、既知のシグナル伝達分子との結合も検討したが、この領域と結合する分子を同定できておらず、実験系の変更を検討中である。また、発生工学的手法により、γc鎖欠損マウスでは障害されているTリンパ球の分化が、C末端48アミノ酸を欠失したγc鎖変異体のトランスジーンを発現させることによって回復することを示唆していた。今回、申請者らは、γc鎖の膜近傍領域を介したJak3非依存性経路に関与する蛋白を同定するために、EBV-transformed human B cell由来のcDNAライブラリーをYeast two-hybrid systemによってスクリーニングした。その結果、ヒトIL-2Rγc鎖膜近傍領域と相互作用する蛋白をコードする複数の遺伝子断片を単離することができた。さらに、単離した遺伝子断片を発現ベクターに挿入し、COS細胞に導入して、ヒトIL-2Rγc鎖膜近傍領域との結合を確認したが、COS細胞での結合性が再現されず、細胞系の変更も含めてさらに解析を進めている。
屋久島蘚苔類多様性の現状把握と保全についての研究

(1)屋久島の蘚苔類相については,新種2種を含む,蘚類44科160属, 355種1亜種18変種2品種,苔類37科87属304種2亜種2変種,ツノゴケ類1科5属6種が屋久島から報告されていることを確認した.我々の調査手法により, 68年ぶりに生育を確認されたフウチョウゴケに代表されるように,多数の絶滅危惧植物の屋久島における分布状況が把握された.その一方, 20年前には豊富に産していた葉上着生苔類の減少が著しいことが明らかと成った.(2)屋久島における蘚苔類の種多様性は,淀川小屋周辺の林内にあることがわかった.一方,屋久島低地亜熱帯林から報告されている種については,今回の調査でも確認することができない種が少なくなく,この地域での保全活動が緊急であることが示された.(3)屋久島産ケゼニゴケには, 2倍体と3倍体の集団があり,それぞれ低地と高地にすみわけを行っていた.また,屋久島3倍体は本州の3倍体集団に較べ,琉球地域の2倍体集団に遺伝的により近いことがわかった.(1)屋久島の蘚苔類相については,新種2種を含む,蘚類44科160属, 355種1亜種18変種2品種,苔類37科87属304種2亜種2変種,ツノゴケ類1科5属6種が屋久島から報告されていることを確認した.我々の調査手法により, 68年ぶりに生育を確認されたフウチョウゴケに代表されるように,多数の絶滅危惧植物の屋久島における分布状況が把握された.その一方, 20年前には豊富に産していた葉上着生苔類の減少が著しいことが明らかと成った.(2)屋久島における蘚苔類の種多様性は,淀川小屋周辺の林内にあることがわかった.一方,屋久島低地亜熱帯林から報告されている種については,今回の調査でも確認することができない種が少なくなく,この地域での保全活動が緊急であることが示された.(3)屋久島産ケゼニゴケには, 2倍体と3倍体の集団があり,それぞれ低地と高地にすみわけを行っていた.また,屋久島3倍体は本州の3倍体集団に較べ,琉球地域の2倍体集団に遺伝的により近いことがわかった.1.ライントランゼクト調査屋久島内にすでに設置されているライントランゼクトにそって,蘚苔類の網羅的な採集を行った.調査したトランゼクトは、それぞれ4mx100mのサイズで、その中に発見して蘚苔類についてすべての種のリストアップした。(種の同定は、正確を期すために一部を持ち帰り、研究室で確認している)。調査したトランゼクト数は、総計で180箇所であり、すべての調査区のサンプルについては同定が終了している。調査にあたっては、環境省、林野庁、鹿児島県等の関係諸機関からの調査許可を取得していることを書き添えます。2.採集品の同定(種名確定)とデータの解析蘚類43科154属323種1亜種19変種2品種,苔類36科84属293種2亜種1変種,ツノゴケ類1科5属6種がこれまでに知られていることになる.この数字には屋久島からの報告が疑われる12種は含まれていない.この結果については、平成19年度中に論文としてまとめ報告する予定である。3.遺伝的分化についての調査遺伝的分化を調査するためのもっとも適した種を選択するための予備的調査を行い、島内に置いて染色体数の分化がみられるケゼニゴケを材料とすることを決定した。本調査は平成19年4月18日19年度、20年度に行う。1.ライントランゼクト調査屋久島内にすでに設置されているライントランゼクトにそって,蘇苔類の網羅的な採集を行った.調査したトランゼクトは、それぞれ4m×100mのサイズで、その中に発見して蘇苔類についてすべての種のリストアップした。今年度は、総計180カ所のうち、昨年調査できなかった箇所について行い、本年度でライントランゼクトの調査は狩猟した。現在はサンプルの同定を行っている。調査にあたっては、環境省、林野庁、鹿児島県等の関係諸機関からの調査許可を取得している。2.採集品の同定(種名確定)とデータの解析蘇類43科154属323種1亜種19変種2品種,苔類36科84属293種2亜種1変種,ツノゴケ類1科5属6種がこれまでに知られていることになる.この数字には屋久島からの報告が疑われる12種は含まれていない.この結果については、平成19年度に論文として出版した。また、これまで日本から報告されていない蘇類を複数採集し、これについては現在その正体についての検討を行っている。3.遺伝的分化についての調査遺伝的分化を調査するためのもっとも適した種を選択するための予備的調査を行い、島内に置いて染色体数の分化がみられるケゼニゴケを材料としてアロザイムを用いた解析を行っている。これまでに、屋久島島内には高所に3倍体集団が、低地には2倍体集団が棲み分けをおこなっており、すくなくとも島内で倍数化が起こったのではないことが判明している。これについては20年度にも継続して行う。

今年度の成果は以下の4つに大別される.1.今回の調査とこれまでに屋久島の蘚苔類について報告されたすべての文献を使って,新しい屋久島蘚苔類リストを作成した.またこれにともない新種を報告した(投稿中).2.主要登山道沿いに設けられたライントランゼクトでの調査結果をまとめた.特に希少種が集中して分布している場所の特定することができたのは成果の一つである.この結果については,現在報告をとりまとめている段階で,2009年度中に投稿する予定である.3.高地に分布するヘチマゴケ属の2種(キヘチマゴケとツブツブヘチマゴケ)について,土壌水分に違いによって両種の画然とした棲み分けが見られることを,ライントランゼクトを利用したサンプリングで得られたデータの解析から実証することができた.この結果についてはすでに論文にまとめ,受理されている.また,無性芽を持つヘチマゴケ属について,屋久島での調査から得られた知見を加えて,日本に産する全種についての分類学的再検討を行い,これも論文として出版した.4.屋久島にも広く分布するケゼニゴケを対象として,倍数性ならびに集団内の遺伝的多様性についての調査を行った.解析対象サンプルは,屋久島の3集団および屋久島を除く日本国内の集団を対象とした.その結果,島内において2倍体ならびに3倍体両方の集団が確認され,2倍体は低地に,3倍体はより高度の高い場所にそれぞれ棲み分けていることがわかった.屋久島以外の国内ケゼニゴケ集団との間には,特筆すべき遺伝的な相違点は見いだされなかった.この結果については2009年度中に論文としてまとめる予定である.
自己増殖型ニューラルネットの拡張とその認知発達ロボティクスへの応用に関する研究

(1)SOINNの教師あり学習の枠組みへの拡張とそのパターン認識への応用パターン認識の問題では各クラスのパターンに教師ラベルが与えられる場合があるが、本研究ではSOINNをそうした教師あり学習問題にも適用可能なように拡張する。本研究によれば、ノイズに強く、計算が軽く、多クラスに対応可能で高精度な上、追加学習も可能、といった教師あり学習器が実現できる。こうした学習器は世界的に見ても他に例がなく、学術的に興味深いだけでなく実利用性も極めて高い。この手法の結果を2005年にIEEE Trans.Pattern Analysis and Machine Intelligence(PAMI)に掲載された従来型(学習に膨大な時間がかかり追加学習が不可能)のプロトタイプベースの学習・認識手法と比較したところ、認識精度、情報圧縮率ともに我々の手法の方が優れることがわかっている。(2)SOINNの発展としてのオンライン準教師あり能動学習手法の構築とその認知発達ロボティクスへの応用SOINNては教師なし学習法であるが、SOINNが形成するクラスタのトポロジに「重み」の概念を導入することにより、SOINNを発展させたオンラインの準教師あり能動学習手法を構築する。この手法は計算が軽いほか、耐ノイズ性や追加学習可能性といったSOINNの有用な性質を全て受け継いでおり、世界的に見て他に類を見ない。また性能的にも、実験の結果、2005年のニューラルネットワーク研究分野では最高レベルの国際会議、Neural Information Processing Systems(NIPS)にて報告された従来型(学習に膨大な時間がかかり追加学習が不可能)の準教師あり能動学習手法に匹敵する認識精度が得られることが分かっている。SOINNは教師なし学習法であるが、大きくオーバーラップするクラスタを自律的に分離・抽出することは難しい。またSOINNは原理的に若干動作が不安定といった問題もある。そこで本研究ではこれらの問題の解決を図り、新たに"Enhanced SOINN(E-SOINN)"法として提案した。(2)SOINNの教師あり学習の枠組みへの拡張とそのパターン認識への応用パターン認識の問題では各クラスのパターンに教師ラベルが与えられる場合があるが、本研究ではSOINNをそうした教師あり学習問題にも適用可能なように拡張する。こうした学習器は世界的に見ても他に例がなく、学術的に興味深いだけでなく実用性も極めて高い。この手法の実験の結果を2005年にIEEE Trans.Pattern Analysis and Machine Intelligence(PAMI)に掲載された従来型(学習に膨大な時間がかかり追加学習が不可能)のプロトタイプベースの学習・認識手法と比較したところ、認識精度、情報圧縮率ともに我々の手法の方が優れることがわかっている。