hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
市町村が収集・蓄積しているデータベース活用による、認知機能低下の予測モデル構築

認知症は発症すると治療が困難なため予防が重要であり、認知機能低下者の早期発見を日常業務として実施できる認知機能スクリーニングシステムの構築は急務課題である。そのため、日常業務で収集している保健医療・介護データを活用した認知機能低下の高精度予測モデルが必要である。そこで本研究は、市町村が日常業務として収集・蓄積している情報を活用し、地域在住後期高齢者を対象とした認知機能低下の予測モデルを作成することを目的とする。宮崎県延岡市と共同研究を実施し、延岡市の地域在住後期高齢者を対象にコホートデザインにて疫学研究を実施した。延岡市が実施する後期高齢者健康診査に参加し本研究への参加同意した人の認知機能、生活習慣、健康診査結果、介護情報等々のデータを収集した。ベースライン調査は約480名、半年から一年のフォローアップ調査では約310名のデータを収集した。予測モデルを作成するための訓練データセットと、予測モデルの精度評価をする検証データセットに分けた。加えて、認知機能検査得点のカットオフ値に基づき、対象者を認知機能障害群と正常群に群別し、これを結果変数とした。健康診査結果及び介護情報のデータを説明変数群とした。機械学習手法であるランダムフォレストやスパースモデリング等を活用し、地域在住後期高齢者を対象とした認知機能障害に対する予測モデルを作成した(AUCは0.67-0.71程度)。加えて、本研究調査で追加収集した教育歴、言語流暢性テスト、主観的聴覚低下等々の情報(現状の健康診査では収集されていない情報)を加えることで、予測精度が向上した(AUCは0.74-0.88程度)。以上から本研究は、既存情報+簡便な追加検査の情報で、地域在住後期高齢者に特化した認知機能障害に対する予測するモデルを提示し、認知症対策の一環である認知機能低下の初期段階を早期発見するシステム構築に貢献したと考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。認知症は発症すると治療が困難であるため、認知症対策として認知機能低下予防が重要である。そのため、認知機能低下者の早期発見を日常業務として実施する認知機能スクリーニングシステムの構築は急務課題である。特に、市町村が日常業務で収集している保健医療・介護データを活用し、認知機能低下の高精度予測モデルを開発することが現実的かつ有効なスクリーニングシステムと考えられる。宮崎県延岡市と共同研究契約を締結し、延岡市の地域在住後期高齢者を対象にコホートデザインにて疫学研究の開始をした。本研究の対象者は、延岡市が実施する後期高齢者健康診査に参加し本研究への参加同意した人である。この研究参加者を対象に、下記情報を電話調査にて収集開始した。認知機能検査と生活習慣調査を実施し、認知機能得点、運動習慣、喫煙習慣、飲酒習慣、うつ症状、家族構成、教育歴、既往歴、自立度(activities of daily living (ADL), instrumental ADL [IADL])等々の情報を収集開始した。なお、当データ収集は予測モデルを作成するための訓練データセットと、その予測モデルの精度評価をする検証データセットの両方のデータを収集している。また、認知機能検査得点のカットオフ値に基づき、対象者を認知機能障害群と正常群に群別し、これを結果変数とする予定である。生活習慣調査

結果、健康診査結果、そして介護情報のデータを説明変数群とし、スパースモデリング等の機械学習手法を活用し、地域在住後期高齢者を対象とした認知機能障害に対する予測モデルを作成する予定である。研究協力機関である市から、市の保健医療領域及び学術領域の有識者に対し、研究計画を説明することを要請された。そのため、市の医師会、歯科医師会、薬剤師会、大学教員に研究計画の説明及び研究打ち合わせを実施する必要が生じ、調査開始が2か月遅れた。しかし、データ収集のための調査は順調に進み、予定通りのデータを収集できると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。地域在住後期高齢者に特化した低認知機能予測モデルを作成するために、地域在住後期高齢者に対して認知機能検査と生活習慣調査を継続して実施しデータ収集をする。また、健康診査結果や介護情報等のデータについても収集していく。なおスケジュールとしては、ベースライン調査を2018年8月頃に終了し、68か月後のフォローアップ調査を2018年11月から2019年3月にかけて実施する予定である。次年度はベースライン時収集データを中心にデータ解析をし、低認知機能予測モデルを作成する予定とする。加え、共同研究機関である延岡市にて、本研究で作成する低認知機能予測モデルを実装可能かについても、市と協議をし実装の可能性を探っていく。これにより、市町村が日常業務として収集・蓄積している情報を活用し、地域在住後期高齢者を対象とした低認知機能の予測モデルを作成するよう研究を進めていく。
肝特異的遺伝子発現の細胞外基質による制御およびその分子機構の解析

これまでの研究により、初代肝細胞をI型コラーゲン上で培養すると肝特異的遺伝子群(アルブミン、チロシンアミノトランスフェラーゼ、アルギニノコハク酸リアーゼ、アルドラーゼB)の発現が減少することと、この細胞に腎臓由来のEHSサルコ-マから調製した細胞外基質(マトリゲル)を添加すると上記遺伝子群の発現の誘導されることが明らかになっている。これらの結果をふまえ、今回マトリゲルに代えて肝臓の細胞外基質成分(肝バイオマトリクス)を添加したところほぼ同様の遺伝子発現誘導が観察されたことより、この発現誘導が生理的現象であることが示唆された。さらに、マトリゲル、肝バイオマトリクスとも添加量と肝特異的遺伝子の発現量との間に正の相関のあることが明らかになった。現在、この誘導に関与する細胞外基質成分を同定するための実験を企画している。つぎに、遺伝子の転写速度を測定するため、核run-onアッセイの予備実験を行ったところ、90mmプレート10枚以上の細胞から調製した核を用いて実験を行う必要のあることがわかった。また、マトリゲルによる発現誘導が最も顕著だったアルドラーゼB遺伝子についてその誘導に関与する調節領域を推定するためのCATアッセイをおこなっているが、CATアッセイの感度が低すぎるためか現在までのところポジティヴな結果は得られていない。現在、CATアッセイに代えてルシフェラーゼを用いたアッセイ法の導入を検討中である。
死にまね行動の神経機構

我々は死にまね行動が、フタホシコオロギでもおこることをみいだし、行動学的、解剖学的、生理学的に分析をおこなった。この行動は胸部側面の圧迫により、反射的にひきおこされる現象で、体各部が強く屈曲硬直し、その間、著しい呼吸低下がおこる。また、個体によって硬直の程度に違いがあり、強い硬直のもつほど呼吸が少なく、刺激に対する感覚応答性も低い。この死にまねが維持されるには食道下神経節が不可欠である。本研究では、これらの知見をもとに、死にまねの神経機構を解明すべく、死にまね中の神経活動を吸引電極を用いて記録し、また、神経切断およびバックフィル染色によって、死にまねをひきおこす感覚ニューロンの検索を行った。その結果、死にまねの神経活動の記録では、尾葉からの音刺激(500Hz)に応答する上行性感覚介在ニューロンのうち、とくに大型スパイクの頻度が減少していた。また、脳と食道下神経節からの下行性ニューロンはごく少数のものを除いて、スパイク活動が停止していることがわかった。さらに、後肢腿節、けい節、ふ節を支配する運動ニューロンでも、多くのニューロンの活動が停止した。また、胸部の圧迫に対して応答すると思われる圧受容ニューロンが胸部神経節の神経束上に見いだされた。ここで調べた死にまねは、コオロギが捕食者に追い立てられ、狭所にもぐり込んだ時、胸部が圧迫されることでおこり、不動状態によって捕食者の目をくらますと考えられたが、野外で観察したところ、事実、れき地に住み、穴居性のフタホシコオロギでは死にまね状態が顕著におこった。一方、草地に住み、ジャンプや走行能力にたけたエンマコオロギでは、死にまねがおこりにくいことがわかった。このことは、死にまねが生息環境に応じた適応行動であることを物語っている。
アルデヒド類のHPLC化学発光法の開発と生体関連物質分析への適用

アルデヒド類に高感度な化学発光誘導体化試薬として、4,5-ジアミノフタルヒドラジド(DPH)を開発した。DPHは、弱酸性下アルデヒド類と反応し、ベンズイミダゾール誘導体を生成する。生じたベンズイミダゾール誘導体は、アルカリ性下、フェリシアン化カリウムの存在で過酸化水素と反応し化学発光する。これを利用して、まずアルデヒド類の高感度HPLC化学発光検出による基本的定量法を設定した。モデル化合物として芳香族アルデヒドを3種(ベンズアルデヒド、p-アニスアルデヒド、p-トルアルデヒド)脂肪族アルデヒドとしてエナントアルデヒドを選び、HPLC条件及び最適化学発光誘導体化条件の検討を行った。アルデヒド類は、塩酸酸性下、加熱することによりDPH誘導体となった。これら誘導体は、単一溶離逆相HPLCにより20分以内に分離検出された。本法の検出限度は、10fmolレベルと高感度であった。次に、DPHによる反応生成物の構造及びその発光特性を調べる目的で、p-カルボキシアルデヒド及びp-トルアルデヒドについて、その反応生成物を単離した。生成物は、種々の機器データから図のようなベンズイミダゾール構造であることを明らかにした。さらにこれら誘導体の発光特性を調べる目的で、種々の発光条件をルミノールと比較しながら検討した。その結果、これらの化学発光体は、ルミノールに比べ、3から7倍強く発光することがわかった。現在本誘導体化法を生体内DBH活性測定に応用検討中である。また、反応生成物は、発光試薬として、過酸化物計測などに適用可能である。
フィンランドにおける知識基盤社会の進展に伴う高等教育の変容に関する実証的研究

本研究は、フィンランドを事例として、知識基盤社会の進展に伴う高等教育の変容の実態を解明することを試みるものである。本年度は、これまでの成果を踏まえた上で、フィンランドの政策展開のメカニズムに迫るとともに、類似した高等教育制度と教育文化を有する北欧諸国との比較を通して、その特徴を描き出すことを試みたものである。その結果、明らかになったのは、以下の五点である。1.高等教育機関は、もはや象牙の塔ではなく、産業や地域社会と連携を通じ、国のイノベーションシステムの中枢として機能している。但し、フィンランドの場合、大学運営への地域や産業界の参加は限定的である。2.大学運営については、大学の裁量が拡大する一方、成果重視の方向性がより色濃くなっており、その結果、大学間の競争が増大している。フィンランドでは、全大学が参加する単位互換スキームやヴァーチャル・ユニバーシティの存在により、全大学が実質的にひとつの大学連合を形成しているかに見える状況の中で、分野などのすみわけが進んでいる。これは、スウェーデンなど他の北欧諸国においても見られる傾向である。3.質保証については、国際的な合意を踏まえた形で展開されるようになった結果、その焦点は、システム(国)レベルのものから、機関レベルのものへと移行しており、FDや教育改善活動などとも連携させた質保証システムの開発が進められている。但し、伝統型の大学では、依然として抵抗感が強い。4.国際化については、国家を前提とした上での国際化が一段落する一方、国家という枠組みを超えた国際化が進展している。その一方で、大学が軸となって進める大学間協定が、これまでの二大学間に加え、コンソーシアム型など多様な形でますます広がりを見せつつあり、その目的も多様化している。5.上記のような変化の結果、知識基盤社会における大学は、連携と競争という二つの特徴をもつことになる。本研究は、フィンランドを事例として、高等教育政策とそれによって生じた変化を検討することにより、知識基盤杜会の進展に伴う高等教育の変容の実態を解明することを試みるものである。研究初年度に当たる本年度は、高等教育の変容の原動力である諸要素のうち、国際化に焦点を当てて、調査を行った。その結果、以下の四点が明らかになった。1.フィンランド政府が、1980年代末から高等教育の国際化政策を積極的に展開することにより、高等教育交流の量的拡大を、特に人的交流の面で推し進めたこと2.その最も大きな推進力となったのがERASMUSやNORDPLUSなど大規模な高等教育交流プログラムであったこと3、大規模な高等教育卒流プログラムヘの参加により急速に進む国際化の中で、各高等教育機関が積極的に国際化戦略を立案するようになったこと4.大学間協定に代表される機関レベルの交流において、学生交流のみならず、教職員の交流やカリキュラム開発、質的保証、運営ノウハウの交換など、より広範な人的・物的交流が見られるようになったこと特に興味深い要素として、大学間交流協定の在り様の変化がある。フィンランドにおいて、冷戦構造のもとで東と西をつなぐ文化交流の礎として登場した大学間協定は、対象地域を広げ、その形を多様化させながら、象徴から人的交流をはじめとする実態伴う交流へと発展してきた。そして今、その協定は、交流プラスαの目的を持つものへと変容しようとしている。こうした中で、その締結と維持には、大学の在り様と密接に関連した「哲学」を持つことが求められる時代になっている。どの大学と、どのような形で、何を目的として交流を行い、それを維持するのか。本年度の調査により、フィンランドの大学が、自らの特性を踏まえて、戦略的にこれを進めることによって、より意味のある大学間ネットワークを構築しつつあることが明らかになった。本研究は、フィンランドを事例として、高等教育政策とそれによって生じた変化を検討することにより、知識基盤社会の進展に伴う高等教育の変容の実態を解明することを試みるものである。研究二年目にあたる本年度は、高等教育の変容の原動力である諸要素のうち、国際化・地域化及び大学運営改革に焦点を当てて、調査を行った。その結果、以下の五点が明らかになった。1.1980年代後半よりが進められていた、新たな大学運営モデルにおいて成果重視の方向性がより色濃くなっていること。2.大学運営改革の結果、大学の内部組織のあり方にもいくつかのパターンが見られるようになったこと。3.欧州高等教育圏や欧州研究圏などに向けて各国が取り組みを行う中、フィンランドにおいても高等教育制度の欧州化が一層進んでおり、フィンランドは積極的にこれを推進していること。4.2のような流れの中で、欧州諸国に対し質を示すことが求められるようになっており、高等教育の質的保証が内部活用モデルから外部活用モデルに変容しつつあること。5.その結果丸フィンランドの高等教育制度・政策に対するグローバル化・欧州化などの影響が非常に強く、機関レベルにおいてもそれが見られること。なお、調査の実施に当たっては、フィンランドにおいて約1ヶ月間現地調査を行っている。その際、フィンランド数育省、フィンランド国際交流センター、フィンランド国家教育委員会、の他、10大学の国際課・学術課などを訪問し、聞き取り調査を行った。

1.高等教育機関は、もはや象牙の塔ではなく、産業や地域社会と連携を通じ、国のイノベーションシステムの中枢として機能している。但し、フィンランドの場合、大学運営への地域や産業界の参加は限定的である。2.大学運営については、大学の裁量が拡大する一方、成果重視の方向性がより色濃くなっており、その結果、大学間の競争が増大している。フィンランドでは、全大学が参加する単位互換スキームやヴァーチャル・ユニバーシティの存在により、全大学が実質的にひとつの大学連合を形成しているかに見える状況の中で、分野などのすみわけが進んでいる。これは、スウェーデンなど他の北欧諸国においても見られる傾向である。3.質保証については、国際的な合意を踏まえた形で展開されるようになった結果、その焦点は、システム(国)レベルのものから、機関レベルのものへと移行しており、FDや教育改善活動などとも連携させた質保証システムの開発が進められている。但し、伝統型の大学では、依然として抵抗感が強い。4.国際化については、国家を前提とした上での国際化が一段落する一方、国家という枠組みを超えた国際化が進展している。その一方で、大学が軸となって進める大学間協定が、これまでの二大学間に加え、コンソーシアム型など多様な形でますます広がりを見せつつあり、その目的も多様化している。5.上記のような変化の結果、知識基盤社会における大学は、連携と競争という二つの特徴をもつことになる。
血管内皮GLXを標的とする包括的リハビリテーションによる認知症予防に関する検討

血管内皮グリコカリックス(EC-GLX)は血管内皮細胞の増殖・分化・アポトーシス、細胞骨格、血栓形成、炎症制御、免疫などの様々な細胞表面細胞内シグナル伝達の制御に関わる。それゆえ脆弱EC-GLX領域などを指標とすることで、様々な疾患のスクリーニングや効果的な介入を行なった場合の効果判定が可能になると期待されている。多疾患有病者である認知機能低下を伴う高齢心不全患者の増加抑制には、疾病管理に関する患者教育と身体活動量増加を目指した包括的リハビリテーションが有用である。本研究では、EC-GLX脆弱化領域を標的とした心血管病リスク評価と認知機能に関する検討を実施する。
アメリカ文学とジャーナリズム:新聞・雑誌が文学市場に果たした役割

19世紀以降、アメリカの新聞・雑誌がどのように読者の好みを操作し、作家に読者の存在をどのように意識させたかを見極めることが本研究の目的であった。昨年度からある程度目星はついてきたが、裏付けとなる資料が不十分であったため、今年度は主に資料の収集と整理に力を入れた。中でも、アメリカの大学図書館、公共図書館に直接足を運ぶことで、日本国内では入手困難な資料を見つけることができたのが大きな収穫であった。ニューヨークでは、19世紀から20世紀初頭にかけて、挿絵や派手な広告を掲載することで読者の関心を引き付け、世論を動かした新聞・雑誌を調査。現在の漫画のルーツを探るとともに、当時の移民問題、人種問題をめぐるメディアの扱い、読者の反応についても見識を得た。ボストンでは主に19世紀の女性解放運動関係の資料を収集したほか、19世紀にボストンでアフリカ系アメリカ人が発行した新聞・雑誌、また、奴隷制廃止運動や社会改革運動とボストン出身の文人たちとの関わりなどを調査。ワシントンD.C.の国会図書館では、19世紀の社会運動のさいに配布されたパンフレット類など、再版されていない貴重な資料を閲覧できた。帰国後も関連資料をマイクロフィルムで購入したが、いずれの調査においても、作家が公私ともにメディアの動向に敏感であったことに確信を持つことができた。今年度だけでも膨大な量の資料が集まり、後半は資料の整理に追われている状態であったため、2000年度中に論文にまとめるところまで至らなかったが、現在準備を進めているので、近いうちに成果を発表することができる見込みである。今後は、収集した資料をもとに当初の目標に向かって研究を進めるほか、新聞・雑誌に掲載された挿絵から"comic strip"を経て漫画へと発展した過程にも興味を持った関係上、文学だけではなくアメリカ文化全体とメディアとの関わりについても考えていきたい。19世紀末の文学作品にはジャーナリズムの動向をモチーフにしたものや、女性新聞記者が登場するものが目立つことから、19世紀のジャーナリズムと女性の関係に着目し、まず、書く側の女性と読む側の女性の比較という観点から調査に着手した。その結果、書く側としては、この時代、女性ジャーナリストが多数、新聞雑誌界に進出し始めていたことがわかる。彼女たちは、男性とは違った視点で記事を書いて社会の不正を告発したり、弱者を救済するという理想をかかげていたが、結局は「イエロー・ジャーナリズム」の風潮に取り込まれ、「話題作り」に利用され、必ずしも思いどおりに活躍できなかったことがわかる。一方、読者としての女性は、新聞雑誌を読んで刺激を受け、行動を起こすようになる。特に、女性記者が書いた記事や特派員報告に共感を覚え、彼女たちに倣って旅に出たり、社会活動に参加するようになってくる。逆に、保守的な記事に動かされて女性の領域は家庭だと再認識する読者もいた。このように、新聞雑誌というメディアの発達は、良くも悪くも女性の生き方に大きな影響を与えたのであって、だからこそ、作家はそうしたメディアに翻弄される女性たちに着目して(また、そうしたテーマがこの時代の読者に受けることを意識して)作品に登場させたのだということがわかった。今年度収集した資料は、女性ジャーナリスト関連の資料(伝記、旅行記、彼女たちが執筆した新聞雑誌記事)のほか、19世紀末1950年代の女性誌、19世紀末から新聞に多用されるようになった挿絵や漫画が中心である。来年度は、今年度の調査を継続しつつ、ジャーナリズム関係の資料を充実させ、新聞雑誌がどのように読者の好みを操作し、作家に読者の存在をどのように意識させたか、また、作家の「書く」という営みにどのような影響を与えたのかを具体的に論じられるところまで、研究を発展させたいと考えている。
血管条中間細胞の物質輸送におけるホルモン制御の研究

メニエール病をはじめとする内リンパ水腫関連疾患で血漿抗利尿ホルモン(ADH)が高値であることを臨床的に報告してきた.このADHが内リンパ水腫の発生に関与しているか否かを明らかにするために,モルモットにADHを投与した.モルモットにADHを投与すると内リンパ水腫が形成された.さらに,実験的に作成した内リンパ水腫動物(内リンパ嚢閉鎖により作成)にADHの拮抗剤を投与することによって内リンパ水腫が軽減することを明らかにした.これらのことより,内リンパ液の産生は,ホルモンによって制御を受けていると考えられる.このホルモンの作用部位として血管条中間細胞が予想され,単離辺縁細胞を用いてホルモンにより水輸送が何らかの影響を受けるか否かを明らかにする予定であった.しかし、辺縁細胞の単離ができておらず,現在も単離の改良を行っている.今後も引き続きADHが単離辺縁細胞におよぼす影響について研究を続ける予定である.その他の内リンパ水腫に関連した研究として,内リンパ水腫および血管条に関する基礎研究を行った.内リンパ水腫に関しては,実験的にモルモットの内リンパ腔に人工内リンパ液を注入し,蝸牛内静止電位の変化を測定した.蝸牛内静止電位は,人工内リンパ液注入により一過性に上昇する.また無酸素負荷によって蝸牛内静止電位における負の電位が減少することを明らかにした.血管条に関しての研究を以下に示す.血管条は,内リンパ液の産生と蝸牛内静止電位を産生している部位である.内リンパ液は高カリウムを特徴とし,蝸牛内静止電位は酸素依存性のNa-K-ATPaseにより産生されている.カリウムおよび酸素の供給とも毛細血管によって行われる.さらに,内リンパ液の制御をしていると考えられるADHも毛細血管によって内耳に作用する.この血管条内毛細血管の微細構造を砂ねずみとラットを用いて精査し,毛細血管の間に橋渡し構造が存在することを明らかにした.メニエール病をはじめとする内リンパ水腫関連疾患で血漿抗利尿ホルモン(ADH)が高値であることを臨床的に報告してきた.このADHが内リンパ水腫の発生に関与しているか否かを明らかにするために,モルモットにADHを投与した.モルモットにADHを投与すると内リンパ水腫が形成された.さらに,実験的に作成した内リンパ水腫動物(内リンパ嚢閉鎖により作成)にADHの拮抗剤を投与することによって内リンパ水腫が軽減することを明らかにした.これらのことより,内リンパ液の産生は,ホルモンによって制御を受けていると考えられる.このホルモンの作用部位として血管条中間細胞が予想され,単離辺縁細胞を用いてホルモンにより水輸送が何らかの影響を受けるか否かを明らかにする予定であった.しかし、辺縁細胞の単離ができておらず,現在も単離の改良を行っている.今後も引き続きADHが単離辺縁細胞におよぼす影響について研究を続ける予定である.その他の内リンパ水腫に関連した研究として,内リンパ水腫および血管条に関する基礎研究を行った.内リンパ水腫に関しては,実験的にモルモットの内リンパ腔に人工内リンパ液を注入し,蝸牛内静止電位の変化を測定した.蝸牛内静止電位は,人工内リンパ液注入により一過性に上昇する.また無酸素負荷によって蝸牛内静止電位における負の電位が減少することを明らかにした.血管条に関しての研究を以下に示す.血管条は,内リンパ液の産生と蝸牛内静止電位を産生している部位である.内リンパ液は高カリウムを特徴とし,蝸牛内静止電位は酸素依存性のNa-K-ATPaseにより産生されている.カリウムおよび酸素の供給とも毛細血管によって行われる.さらに,内リンパ液の制御をしていると考えられるADHも毛細血管によって内耳に作用する.この血管条内毛細血管の微細構造を砂ねずみとラットを用いて精査し,毛細血管の間に橋渡し構造が存在することを明らかにした.メニエール病患者の内耳形態上の特徴として内リンパ水腫があげられる。また、メニエール病の患者の血性抗利尿ホルモン(ADH)が正常人に比べ高値を示す事も報告されている。実験的には、モルモットにADHを投与すると内リンパ水腫が作成できることが明らかにされており、メニエール病とADHに何らかの関連が存在していると考えられる。今回われわれは、モルモットにADHを投与し内リンパ液産生に大きく関与している蝸牛内血管条の形態学的変化を観察した。ADHを投与されたモルモットは、正常モルモットに比べ血管条が肥厚していた。この形態学的変化の原因として、血管条内中間細胞の膨化が認められた。この中間細胞内には、粗面小胞体の膨化を示唆する所見が認められた。しかしながら、現時点では粗面小胞体の定量的な計測はできておらず、中間細胞の膨化が粗面小胞体によるものかについては今後の検討が必要である。今回の血管条の観察では、これまで内リンパ腋の産生やイオン組成の決定に関与していると考えられていた辺縁細胞には著名な変化は認められなかった。現在、上述の血管条における形態的変化が生理学的にいかなる意味を有するかについて、単離細胞を用いて検討するために中間細胞の単離化を行っている。しかし、現在のところ満足の行く結果を得られていない。したがって、今後更に問題点を改善し、単離中間細胞を用いた実験を行う予定である。メニエール病をはじめとする内

リンパ水腫関連疾患で血漿抗利尿ホルモン(ADH)が高値であることを臨床的に報告してきた.このADHが内リンパ水腫の発生に関与しているか否かを明らかにするために,モルモットにADHを投与した.モルモットにADHを投与すると内リンパ水腫が形成された.さらに,実験的に作成した内リンパ水腫動物(内リンパ嚢閉鎖により作成)にADHの拮抗剤を投与することによって内リンパ水腫が軽減することを明らかにした.これらのことより,内リンパ液の産生は,ホルモンによって制御を受けていると考えられる.このホルモンの作用部位として血管条辺縁細胞が予想され,単離辺縁細胞を用いてホルモンにより水輸送が何らかの影響を受けるか否かを明らかにする予定であった.しかし、辺縁細胞の単離ができておらず,現在も単離の改良を行っている.今後も引き続きADHが単離辺縁細胞におよぼす影響について研究を続ける予定である.その他の内リンパ水腫に関連した研究として,内リンパ水腫および血管条に関する基礎研究を行った.内リンパ水腫に関しては,実験的にモルモットの内リンパ腔に人工内リンパ液を注入し,蝸牛内静止電位の変化を測定した.蝸牛内静止電位は,人工内リンパ液注入により一過性に上昇する.また無酸素負荷によって蝸牛内静止電位における負の電位が減少することを明らかにした.血管条に関しての研究を以下に示す.血管条は,内リンパ液の産生と蝸牛内静止電位を産生している部位である.内リンパ液は高カリウムを特徴とし,蝸牛内静止電位は酸素依存性のNa-K-ATPaseにより産生されている.カリウムおよび酸素の供給とも毛細血管によって行われる.さらに,内リンパ液の制御をしていると考えられるADHも毛細血管によって内耳に作用する.この血管条内毛細血管の微細構造を砂ねずみとラットを用いて精査し,毛細血管の間に橋渡し構造が存在することを明らかにした.
核融合に伴う異種ヒストンの動態解析

二種類の細胞間で核融合が起こる際、結果的に融合核のクロマチンタンパク質、特にヒストンの組成や分布がどのようになっているかは定かでない。そこで、本研究では、in vitroの細胞融合の系を利用して、異種ヒストンが細胞融合によって共存した場合、それぞれのヒストン種が融合核においてどのような分布を示すかをGFPなどのレポーター遺伝子を指標に解析することを目的とした。そのため、すでにテッポウユリのヒストンH1変種がGFP(緑色蛍光タンパク質)とともに導入されている形質転換タバコの葉肉細胞からプロトプラストを作成し、非形質転換のタバコ培養細胞BY-2からのプロトプラストと電気的細胞融合を行い、その後の培養経過に伴う核の形態変化を追跡することを試みた。その結果、二種類からなる融合細胞を比較的容易に、しかも高率(約15%)に得ることができることがわかった。これら融合細胞は、葉肉細胞側から葉緑体が持ち込まれるため、容易に識別できるので、その後の核をDAPI蛍光(核全体)とGFP蛍光(葉肉細胞由来のヒストン)の両方で観察したところ、12時間後に標識ヒストンが核の一カ所に集まっている細胞がみられた。この核が細胞融合後直接核融合を起こしたのか、あるいは分裂を経た核なのかを現在確認中である。以上のように、タバコにおける細胞融合(核融合)の実験系ならびに生体標識した融合細胞の蛍光観察を継時的に行える系の確立に成功した。まず、本年度は、すでにテッポウユリのヒストンH1変種がGFP(緑色蛍光タンパク質)とともに導入されている形質転換タバコの葉肉細胞からプロトプラストを作成し、非形質転換のタバコ培養細胞BY-2からのプロトプラストと電気的細胞融合を行い、その後の培養経過に伴う核の形態変化を追跡することを試みた。その結果、二種類からなる融合細胞を比較的容易に、しかも大量に得ることができることがわかった。しかしながら、年度途中における細胞融合装置の故障により、新たな細胞融合装置の購入を余儀なくされたために、無菌培養による融合核の形態変化はまだ追跡できていない。一方、すでに得られているGFPとは別のレポーター遺伝子であるRFP(赤色蛍光タンパク質)を導入した新たな形質転換細胞を作成を試みた。その結果、現在発光が弱いものの、赤色蛍光を発するBY-2細胞が得られており、上記のGFPが導入されているタバコ葉肉細胞との細胞融合により、細胞中に緑色と赤色の両方の核を有する融合細胞が得られている。以上のように、初年度は、タバコにおける細胞融合(核融合)の実験系ならびに生体標識した融合細胞の蛍光観察を継時的に行える系の確立に成功した。

これら融合細胞は、葉肉細胞側から葉緑体が持ち込まれるため、容易に識別できるので、その後の核をDAPI蛍光(核全体)とGFP蛍光(葉肉細胞由来のヒストン)の両方で観察したところ、12時間後に標識ヒストンが核の一カ所に集まっている細胞がみられた。この核が細胞融合後直接核融合を起こしたのか、あるいは分裂を経た核なのかを現在確認中である。一方、すでに得られているGFPとは別のレポーター遺伝子であるRFP(赤色蛍光タンパク質)を導入した新たな形質転換BY-2細胞を作成を試みたが、長期間安定して赤色蛍光を発する細胞は得られなかった。以上のように、タバコにおける細胞融合(核融合)の実験系ならびに生体標識した融合細胞の蛍光観察を継時的に行える系の確立に成功した。
アンドロゲン非依存性前立腺癌に対する新しい治療の試み-基礎実験-

雄ヌードマウス皮下にDU145,PC-3の各アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株を1×10^7cells接種後、1週間後よりIGF-IImRNAに対するphosphorothioate autisense oligomerを40μg/g mousebody weightを3日間おきに腹腔内投与し15日後、腫瘍部を摘除し、腫瘍の容積・重量をコントロール群であるseuse oligomerを使用した群と比較検討した。両群間に腫瘍の容積・重量ともに有意差は見られず、組織学にも腫瘍の譲死像などは認められなかった。この実験系に於いては、IGF-IImRNAに対するautisense oligomerはアンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株に対しin vivoに於いて増殖抑制効果を認めることはできなかったが、in vivoに於けるoligomerの不安定性がその一因となっている可能性は否定できない。今後の課題として行きたい。
視聴者振る舞いの認識によるテレビ消費エネルギー削減技術の開発

本研究では、テレビでのエネルギー消費を削減するために、ビデオ・カメラを使用して視聴者振る舞いの認識によるテレビ電力管理技術を確立した.本技術を実現するための視聴者の振る舞いを認識する様々な低消費電力設計手法を提案し、イメージ・センサのアーキテクチャ,構成,設計に関する調査を行い、3つのプラットフォーム(即ち、通常のノートPC、小型組込みシステムボード、FPGA回路)による視聴者の振る舞いを認識装置を実装をした.本研究では、テレビでのエネルギー消費を削減するために、ビデオ・カメラを使用して視聴者振る舞いの認識によるテレビ電力管理技術を確立した.本技術を実現するための視聴者の振る舞いを認識する様々な低消費電力設計手法を提案し、イメージ・センサのアーキテクチャ,構成,設計に関する調査を行い、3つのプラットフォーム(即ち、通常のノートPC、小型組込みシステムボード、FPGA回路)による視聴者の振る舞いを認識装置を実装をした.本年度は、テレビのエネルギー消費の低減化を目的とした、「イメージ・センサによる多数のユーザーの振る舞い監視技術の開発」と「視聴者認識に基づくバックライト輝度・システム状態の最適化に関する研究」を行った。詳細は以下の通りである。1.到達目標の設定。提案技術により可能となる諸特性の改善度を定量的に検討し、到達目標を明確にする。また、テレビ電力管理技術に関する仕様策定、技術の互換性、視聴者認識機能、入出力インターフェイス、ハードウェア設計に関する要求仕様を決定した。2.アルゴリズムの開発。提案する新電力管理技術において、1個のカメラのみを用いて低消費電力かつ効率よく多数の視聴者を検出するアルゴリズムの開発を行った。ここでは,動画像における顔領域抽出(6分割フィルタとサポート・ベクタ・マシンによる顔領域検出,雑音除去,ラベリングなど)処理や瞳検出処理に関する演算量とメモリ・アクセス回数を削減する手法の検討を行い、そのアルゴリズムを確立した。更に、視聴者の振る舞いによるバックライト輝度の多段制御手法,電圧の変換手法,制御アルゴリズムの最適化に関する調査を行った。3.実験評価。上記のアルゴリズムを構築した後、調書記載のパソコン上でシミュレーションならびに検証を行った。その動作精度、タイミング、消費エネルギーについて、現在のテレビが備えている電力管理システムと比較し、提案する技術の有効性を確認した。また、テレビに提案技術を組み込んだときの様々な動作モードでの消費エネルギー量を見積もり、既存技術との比較を行った。本年度は、FPGAを用いたシステム・ハードウェアの構築、動作シミュレーション、評価などを行い、提案技術の効果を実証した。1.システム・アーキテクチャの開発視聴者の振る舞いと視線認識アルゴリズムに必要な演算要素、メモリ、データ表示、データ転送方式、アドレッシング方式、実行制御方法の考察を行った。それらのハードウエア記述言語による動作レベルのシミュレーションを行い、その性能評価を行う。低消費電力化を実現するために、動作していない演算器へのクロック供給停止などの対策を施す。電源電圧のスケーリング手法、メモリ・アクセス最適化、バス反転符号化手法も検討した。また、バックライト輝度調整制御電圧コントローラのハードウェアを設計し、その構成部品についても消費エネルギー削減のための調査・研究を実施した。プロトタイプ・システム・ハードウエアをFPGAで設計し、評価ボード上で動作検証を行った。設計した回路で期待される消費エネルギー削減効果を評価するために、実際のテレビへの組み込みを行った。本年度はプロトタイプ・システム・ハードウェアをもとに、回路設計、評価などを行い、提案技術の効果を実証した。さらにこれまでの研究の総括を行い、研究報告をまとめた。1.プロトタイプ・システム試作。視聴者の振る舞い認識を実現するコントローラの回路を設計した。同時に、設計した回路で期待される消費エネルギー削減効果を評価するために、コントローラの回路を実際のテレビへの組み込みを行った。2.実験評価上記を用いたシステムを試作し、動作精度、タイミング、消費エネルギーを既存のテレビ消費電力管理システムと比較し、提案技術の有効性を確認する。様々な動作モードにおけるテレビ・システムの消費エネルギー量を計測し、既存技術との比較実験を実現させた。
機能的ネットワーク病態への介入

大脳皮質固有リズム(オシレーション)の研究Triad stimulation method(TS)により、これまで様々な疾患で一次運動野での固有リズムに異常がある事をしめして来た。この結果を踏まえて、長期的にリズム刺激をした後に、そのリズムの効果が、その後も持続するかを検討する新しい刺激実験を予定している。すでに準備を進めている。運動野でのリズム形成の機序の考察:単発刺激でも、その後運動野から下行路へ連続的なボレーが発生する事が以前から知られている。この機序に関しては、十分解明されていない。この発生過程に、樹状突起でのdendritic backpropagationとsynaptic inputによるカルシウム電位が関連していると考えている。カルシウム電位の時のburstingと言う現象が、連続発火の頻度を規定していると考える。この理論を新しい説として、発表する事を予定している。ヒトの脳での、最も高頻度のオシレーション発生機序の解明と言える。正常人での薬物負荷・反復磁気刺激:様々な治療薬投与・反復磁気刺激を行う事により、脳のどの領域間の・どの周波数の関連が変化するかを解析して、治療薬・磁気刺激治療の作用機序をオシロロジーとして解釈する。今年度は、カフェインのPQSへの影響を解析した。カフェインがLTPの誘導を抑制する効果が見られた。末梢での電流知覚の周波数依存性:ヒトの電流刺激では、同種類の刺激でも周波数により受け取る感覚の種類が変化する。この周波数と末梢での感覚の関係を解析して、論文として発表した。末梢神経でのオシロロジーである。内因性時間認知の変化:あるリズムを再生する時の結果から、内因性のリズム解析をパーキンソン病で行い、異常を証明した。一部の実験で遅れをとっているが、全体としては、概ね予定通りである。今年から、磁気刺激でのI-wave発生機序の解析を新しく加えた。今年度が最終年度であるため、これまでの研究結果のまとめをする予定である。まとめるにあたり、今年は海外の共同研究者と共同実験を、日本、相手の国の両方で行い、最終的な結論を出す。脳に存在する固有のリズムと脳が時間をどのように判断しているかを解析する事により、脳内でのオシレーション現象を理解する事を目的として、本年度は、以下の二つの研究を行った。小脳での時間処理機能、3秒ルールの神経機構(PLoS One. 2015Feb 23;10(2):e0118592doi: 10.1371/journal.pone.0118592. eCollection 2015.):外からのリズムに合わせて、タッピングを行う実験を、正常被験者、脊髄小脳変性症患者で施行した。与えるリズムを200msから4800msまで様々にすりわけ、その結果を解析した。タッピングタスクにおいて、短い時間間隔では、タイミングを予想して音に合わせてタッピングが出来ていて、音のする前から運動は開始している。しかし、長い間隔になると、予想では不正確なため、音の後にタップするようになる。このストラテジーを変える、変更時間間隔が正常では4秒前後であるが、小脳疾患患者では1.8秒であった。小脳で、およそ3秒の時間を保持している機能があると言う以前からの事実と一致していた。脳機能画像でのconnectivity解析によるヒト脳でのドパミンの影響パーキンソン病患者での解析を含めて:fMRIでの安静時connectivityの解析を、正常被験者、パーキンソン病患者で施行した。特に大脳基底核と大脳皮質の間での結合に注目した。ドパミンのオン、オフでの比較も行った。正常者に比較して、パーキンソン病患者では結合が弱い部位があり、それがドパミンにより改善した。この所見が、結合具合の周波数により、明かが差異があり、これが大脳基底核ー大脳皮質の連関におけるオシレーションと関連すると思われた。今後、領野間のオシレーションと臨床症状との関連を解析する。当初予定になかった、3秒ルールに関する研究が出来た事は、良かったと考える。特に、脳での時間処理きのうは、何らかの内的オシレーション機構との同期を取りながら行われていると予想され、重要な所見が得られた。また、機能画像を用いたconnectivityの研究は順調に進んでいる。一方、術中のlocal field potentialの解析を用いたオシロロジー研究は予定より、すこし遅れている。予想より、ソフト開発に時間がかかった事と、手術件数が思うように伸びなかった事による。DMN解析:正常者にドパミンを投与すると、低い周波数のオシレション成分が上昇すると解った。パーキンソン病では、低い周波数帯域でのネットワークのつながりが、ドーパにより亢進することがなかった。中枢神経内のオシレーションがドーパに反応しにくい状態であると判明した。LFP研究:DBSを手術直後にタスク負荷を行い、LFPの変化を検討する手順はすべて準備した。しかし、DBS患者で合併症がでる患者がいて、研究を一時中断した。その後、B01の森田賢治先生と共同研究として、LFPの新しい解析方法を作成中である。A02の南部篤らの実験結果の解析に関わり、共著者として論文を投稿している。DMN解析:当初の予定になかった研究であるが、非常に遅い周期のオシレーションに関する知見が得られつつある。

LFP研究:手術の合併症で、予定より遅れているが、動物実験の脳内の電気活動に関する論文作成に関与し、今後のLFP実験の参考となった。大脳DBSでのLFP記録による研究:人での研究は感染症の合併があり停滞しているが、猿でのLFPの研究を同じ班の研究者と行い、European Journal of Neuroscienceに報告した。大脳基底核における、オシロロジーを解釈する上で重要な所見を得られた。大脳皮質固有リズム(オシレーション)の研究Triad stimulation method(TS):筋萎縮性側索硬化症では、運動野内でのリズムの異常が存在することを本研究で証明した。その上で、この所見が頸椎症とALSを鑑別する時に役立つことも報告した。さらにALSでは、体性感覚野でも同じようにオシレーションの障害があることを示した。そこで、リズム異常がバイオマーカーとなる可能性が示唆された。fMRIを用いたconnectivity計測とオシロロジー:デフォルトモードネットワークをfMRIの信号強度により測定し、脳の領野間の関連がどの様な周波数特性を持っており、それが疾患により変化するか、治療薬により変化するか、反復磁気刺激(QPS)により変化するかを検討する。正常人での薬物負荷・反復磁気刺激:様々な治療薬投与・反復磁気刺激を行う事により、脳のどの領域間の・どの周波数の関連が変化するかを解析して、治療薬・磁気刺激治療の作用機序をオシロロジーとして解釈する。パーキンソン病患者での異常:様々な患者でのconnectivityを測定し、正常者と有意に点を検討する。一部の実験で遅れをとっているが、一部ではすでに論文も発表していて、予定に比べて実験が進行している。全体としては、概ね予定通りである。大脳皮質固有リズム(オシレーション)の研究Triad stimulation method(TS)により、これまで様々な疾患で一次運動野での固有リズムに異常がある事をしめして来た。この結果を踏まえて、長期的にリズム刺激をした後に、そのリズムの効果が、その後も持続するかを検討する新しい刺激実験を予定している。すでに準備を進めている。運動野でのリズム形成の機序の考察:単発刺激でも、その後運動野から下行路へ連続的なボレーが発生する事が以前から知られている。この機序に関しては、十分解明されていない。この発生過程に、樹状突起でのdendritic backpropagationとsynaptic inputによるカルシウム電位が関連していると考えている。カルシウム電位の時のburstingと言う現象が、連続発火の頻度を規定していると考える。この理論を新しい説として、発表する事を予定している。ヒトの脳での、最も高頻度のオシレーション発生機序の解明と言える。今年度は、カフェインのPQSへの影響を解析した。カフェインがLTPの誘導を抑制する効果が見られた。
ニューラルネットの正則化学習と汎化能力

正則化項を用いるニューラルネット学習と汎化能力の関係を理論的・実験的に解明した。理論的解明に関しては、忘却付き構造学習で用いているラプラス正則化項やガウシアン正則化項、およびこれらの組み合わせについて検討を行った。第一段階では、ラプラス正則化項を用いる忘却付き構造学習におけるさまざまな経験的工夫の意味づけを理論的に解明した。これには隠れ層明確化、選択的忘却などの意味付けを明らかにすることが含まれる。たとえば選択的忘却は、ほとんど滑らかであるが少数の場所では不連続であるという、視覚における線過程(ラインプロセス)との関連があることを明らかにした。第二段階では、平均値の推定に正則化を用いる方法を理論的に検討した。これは多重回帰分析の最も単純なケースに相当している。この場合、実際のデータを用いて正則化が有効であることを確認した。第三段階では、多重回帰分析を対象とする理論的定式化における過剰な単純化を是正した。これまでは理論的定式化を容易にするため、入力は互いに独立であり、さらにモデルの真のパラメータやノイズの分散等は既知であると仮定してきた。しかしこれらの仮定は実態には合わない。そこで入力間に相関がある場合の定式化を行ない、さらにデータからモデルパラメータやノイズの分散を推定し、これらの推定値に基づいて正則化パラメータを求め、これを用いてモデルパラメータやノイズの分散を再推定するという繰り返し法を提案した。繰り返し回数を定める方式も経験的に求めた。これにより本提案手法の実データへの適用が可能になった。実データに適用した結果、汎化性能の高い正則化項を実験的に求めることに成功した。汎化能力向上のため正則化項を用いた学習が用いられる。汎化能力は正則化パラメータに依存するのみならず、正則化項にも大きく依存する。たとえば結合重みの自乗和であるガウシアン正則化項と結合重みの絶対値和であるラプラス正則化項の比較が例題上でなされているが、その結果はケースバイケースである。本所究は汎化誤差を理論的に導出し、これを用いて各正則化項がどの場合に高い汎化能力を持つかを明らかにし、さらに汎化能力の高い新たな正則化項を見つけることを目的とする。もちろん定式化できるのは単純な場合に限られ、ここでは線形回帰モデルを対象とする。ここでのアプローチは、正則化項のある場合のモデルパラメータ推定値を、正則化項の無い場合の推定値の関数(たとえば後述のような区分線形関数)と考える方法である。関数のパラメータを含んだ形で汎化誤差が求まり、これが最小となる関数パラメータとモデルパラメータを求める。これにより正則化項を組み合わせたり、新しい正則化項を見つけだすことが可能になる。ノイズを考慮してデータ数が多い場合には、モデルの最小非零パラメータ値よりも小さな領域ではラプラス正則化を、モデルの最大パラメータ値よりも大きい領域ではガウシアン正則化項を、中間領域では正則化項を用いないという定性的結果が得られた。データ数が少ない場合には、モデルの最小非零パラメータ値よりも大きな領域でラプラス正則化を、小さな領域では正則化を行わないのが良いという定性的結果が得られている。このような定性的性質は画期的なものである。さらに漸近的解析を行ない、データ数が多い場合の定性的性質に合致することを確認している。実データへの本理論の適用、およびベイズ推定と汎化誤差との関連の解明が今後に残された課題である。前者に関しては、入力変数が互いに独立というここでの仮定を緩める必要がある。理論的解明に関しては、忘却付き構造学習で用いているプラズマ正則化項を中心にガウシアン正則化項なども含めて検討を行った。第一段階では、ラプラス正則化項を用いる忘却付き構造学習におけるさまざまな経験的工夫の意味

づけを理論的に解明した。これには隠れ層明確化、選択的忘却などの意味付けを明らかにすることが含まれる。たとえば選択的忘却は、ほとんど滑らかであるが少数の場所では不連続であるという、視覚における線過程(ラインプロセス)との関連があることを明らかにした。実データを用いた汎化能力の実験的検証や、より汎化性能の高い正則化項の実験的探索は今後に残されている。第二段階では、平均値の推定に正則化を用いる方法の理論的に検討した。これは多重回帰分析の最も単純なケースに相当している。この場合、実際のデータを用いて正則化が有効であることを確認した。第三段階では、理論的定式化における過剰な単純化を是正した。現在は理論的定式化を容易にするため、入力は互いに独立であると仮定している。しかし、この仮定は実態に合わないので、入力間に相関がある場合の定式化を行った。これにより実データを扱えるようになるので、実データに対してここでの理論をどう適用するかを明確にするため、実際の場でのモデルパラメータおよび正則化パラメータの推定方法を定式化した。ただし、実データに対する汎化能力の実験的検証、および入力間に相関があるデータを用いてより汎化性能の高い正則化項を実験的に探索することは今後の課題として残されている。
次世代集積システム設計における物理設計予測法の研究

(a)物理設計推定のための超高速配置法の確立:回路情報・外部端子群からの超高速配置法,および高速詳細配置法の各アルゴリズムを確立し,提案と公表をおこなった.(b)推定と整合性をもつ改善法の提案:新たな配線形状予測モデルおよびクロストーク評価配置モデルの有効性を配置評価実験により実証し,その内容の公表をおこなった.(c)システムLSI設計による評価:上記の提案手法の検証のため,論理シミュレーションの信号タイミングからクロストークとなる信号ペアの抽出・システムLSIの高速回路におけるクロストーク推定,改善配置による効率的設計法の提案とその評価により技術確立とその公表をおこなった.(a)物理設計推定のための超高速配置法の確立:回路情報・外部端子群からの超高速配置法,および高速詳細配置法の各アルゴリズムを確立し,提案と公表をおこなった.(b)推定と整合性をもつ改善法の提案:新たな配線形状予測モデルおよびクロストーク評価配置モデルの有効性を配置評価実験により実証し,その内容の公表をおこなった.(c)システムLSI設計による評価:上記の提案手法の検証のため,論理シミュレーションの信号タイミングからクロストークとなる信号ペアの抽出・システムLSIの高速回路におけるクロストーク推定,改善配置による効率的設計法の提案とその評価により技術確立とその公表をおこなった.(a)超高速配置による推定配置法の研究回路情報をグラフ表現化し、外部端子群を始点としたグラフ距離によるハイパーグラフによる1次元配置法への拡張、および2次元配置を1次元化した新たな配置法(新シード法)による高速アルゴリズムを提案した。(b)推定と整合性をもつ配置改善法の研究物理設計における予測にとり障害となる配線遅延を回避するIP防御方式の提案とクロストーク現象等を回避する配置評価関数を新たに研究し、全信号配線と個別の個別の信号の物理量を保証する新配置評価モデルを提案した。(c)システムLSI設計手法における評価上記の提案手法を簡単な素子割付による回路評価に加え、論理合成からレイアウト設計まで一貫した信号遅延やクロストーク推定等の解析のための回路データ(乗算器回路)作成と分析法の研究をおこない、物理設計予測技術の評価環境の一部を構築した。(a)超高速配置による推定配置法の研究回路情報・外部端子群からの新たな配置法(新シード法),およびさらなる高速配置アルゴリズムのための全配置組合せ数え上げの高速アルゴリズムの提案と公表をおこなった.これらの研究と発表により,実配置システムを用いた推定法の実用性が確認された.(b)推定と整合性をもつ配置改善法の研究配線形状の予測モデルを用いたクロストーク回避配置評価モデルの確立と,同モデルを用いた配置評価実験を実施し,その内容の公表をおこない,配置段階においてクロストーク回避効果を実証した.(c)システムLSI設計手法における評価上記の提案手法に加え,論理シミュレーションにおける信号タイミングからクロストークとなる信号ペアの抽出の効率化手法の提案,クロストーク信号ペアの配線結果からの抽出ツールの開発によるシステムLSIの高速回路におけるクロストーク推定,改善配置による効率的設計法の提案とその評価結果の公表をおこなった.本研究を通じ,1)当初目的とした次世代集積システム設計における物理設計予測法の基礎的データおよび基本アルゴリズムの確立を果した.