hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可解格子模型の代数的構造

研究代表者(神保)の実績(i)量子群Uq(ojln)のq^N=1における極小巡回表現から、順に基本表現とのテンリル積をとって既約分解することにより生ずる表現の系列を調べ,それがUq(ojlnー1)の表現の分解則と並行した記述をもつことを示した。(ii)可解格子模型の自発偏極は、一般的計算法が知られていない。6ーVertexmodelに対しBethe仮設法からこれを求めたBaxterの手法を用いて,その高スピン類似について平均自発偏極を計算した。(iii)FrenkelーReshetikhinによって研究されたqー頂点作用素と,柏原による結晶基の整合性を調べ、前者が結晶格子を保存することを示した。この応用として、柏原らが頂点模型(三角函数解)の1点函数とアフィン・リ-環の指標を関係づけた議論を適用することにより、面模型(楕円函数解)について類似の事実を一般の枠組で示した。(iv)q頂点作用素と結晶基理論を道具として、XXZ模型のハミルトニアンの固有状態全体がアフィンの量子群の表現空間として定式化できることを見出した。(準備中)分担者(松澤)の実績Hirzebruch曲面のblow upのモジュライ空間上に曲面族を構成し,そのモジュライ,ホモロジ-,周期写像等がA型ル-ト系の言葉で具体的に記述できることを示した。(準備中)研究代表者(神保)の実績(i)量子群Uq(ojln)のq^N=1における極小巡回表現から、順に基本表現とのテンリル積をとって既約分解することにより生ずる表現の系列を調べ,それがUq(ojlnー1)の表現の分解則と並行した記述をもつことを示した。(準備中)
前駆体タンパク質プロセシング酵素PACE4の細胞外マトリックス局在化機構の解析

細胞の様々な生理現象の制御を行う分化・増殖因子の多くは、細胞外マトリックス(ECM)内で活性化され機能することが知られている。PACAE4はこれらの因子の活性化に深く関わる分泌型酵素で、近年当研究室によりECMにも存在することが示された。PACE4は分泌蛋白質だが、培養細胞に一過性に発現させた場合、成熟及び分泌効率は非常に低い。一方、C末端25残基を欠損させた変異体(Δ945)は効率良く成熟化し分泌されるが、野生型に比べECMへの存在量が少ない。そこで、C末端部のECM局在化への影響について細胞内、細胞外の2つの視点で解析した。欠損させたC末端部はExon25中にコードされているため、解析ではこの部位(Ex.25)に注目した。1.細胞内での役割PACE4の成熟化に与える影響を解析するため、YFP蛋白質のC末端にEx.25を結合させた融合蛋白(YFP-Ex.25)を作成しΔ945と共発現させた。その結果Ex.25はΔ945と相互作用し分泌効率を低下させた。そこでPro配列等PACE4の種々の部位の欠損体を構築し、YFP-Ex.25との相互作用を確認した結果、Ex.25は触媒部位、またはそのC末端側で活性を調節すると予想されるHomoB部位と相互作用している可能性が示された。2.細胞外での役割カラムを用いた研究よりPACE4とΔ945はどちらもヘパリンに結合することがわかった。しかし培養細胞の研究より、ラミニン処理した培養器を用いた場合野生型PACE4はECMへの局在が顕著に増加するのに対しΔ945は変化せず非常に少なかったため、Ex.25とラミニンの相互作用についてヒト血清アルブミン(HSA)との融合蛋白質(HSA-Ex.25)を構築し解析を行っている。HSA-Ex.25はHSAに比べ培地中の存在量が減少し、細胞内あるいはECMの存在量が増加した。現在さらに詳細な解析を行っている。
感染性胃腸炎における宿主反応の強度に関わる細菌遺伝子の同定と機能解析

II.菌の病原性との関連が報告されているDNAメチル転移酵素につきC.jejuniにおいて検討するため同菌のDNAメチル転移酵素遺伝子と推測されるCj0208遺伝子の機能について部位特異的にCj0208をノックアウトした変異株を作成し、表現型並びにヒヨコ腸管における定着能を親株と比較することにより検討した。Cj0208はRAATTYをメチル化するm6Aメチル転移酵素であることが明らかとなった。Cj0208変異株はflaA,flaB各フラジェリン蛋白の産生が抑制されており、鞭毛構造が欠損していることが確認された。ヒヨコ腸管への定着能は親株に比べ10^210^3分の1に減弱していた。以上よりCj0208はRAATTY部位のメチル化により同菌の鞭毛形成ひいては定着能を制御していることが示唆された。III.これら遺伝子の宿主反応に与える影響を解析するため宿主感染組織におけるアポトーシス惹起能、ケモカイン分泌刺激につき変異株と親株とで現在比較検討を加えている。【目的】近年幾つかの細菌においてDNAメチル転移酵素と菌の病原性との関連が報告されている。今回、感染性腸炎の主要原因菌であるCampylobacter jejuniにおいてDNAメチル転移酵素遺伝子と推測されるCj0208遺伝子の機能について検討した。【方法】Cj0208遺伝子を蛋白発現ベクターに組み込みメチル転移酵素を欠損するE.coli DB24株で発現させ、その機能を同定した。部位特異的にノックアウトした変異株を作成し、DNA microarrayおよび蛋白二次元電気泳動により表現型を親株と比較した。さらに、ヒヨコ腸管における定着能を検討した。【結果】Cj0208のORFは検索した全てのC.jejuni分離株に存在し、その蛋白構造はArthrobacter protophormiaeのメチル転移酵素でRAATTYを認識するM.ApoIと高い相同性を示した。Cj0208遺伝子を発現させたE.coli DB24株の染色体DNAはApoIによる切断に耐性であり、dotblot assayにおいて抗m6Aメチル転移化酵素抗体と反応を示した。以上よりCj0208はRAATTYをメチル化するm6Aメチル転移酵素であることが明らかとなった。DNA microarrayおよび蛋白二次元電気泳動において、Cj0208変異株はflaA, flaB各フラジェリン蛋白の産生が抑制されており、電子顕微鏡下で同変異株は鞭毛構造が欠損していることが確認された。ヒヨコ腸管への定着能は親株に比べ10^2,10^3分の1に減弱していた。【考察】C.jejuniの鞭毛による運動能は同菌の重要な病原因子であることが知られているが、今回の研究でCj0208はRAATTY部位のメチル化により同菌の鞭毛形成ひいては定着能を制御していることが示唆された。【目的】Campylobacter jejuniの一部の株はnatural transformationないしelectro-transformationによる形質転換能を有するが、DNA取り込みの機序は明らかでない。今回Campylobacter jejuniの全塩基配列解析株である11168株からdprA相同遺伝子と同定されたCj0634の機能を評価した。【方法】11168株と480株において対立遺伝子組み換えによりdprA変異株を作成し、親株と比較検討を行った。【目的】過去2年間の研究で変異株の得られたCampylobacter jejuniの3つの遺伝子(Cj0208,Cj0634,Cj0722c)の機能についてさらに詳細な検討を加える。【方法】各遺伝子(Cj0208,Cj0634,Cj0722c)の菌増殖に与える影響を各野生株と変異株との間で比較した。また、各遺伝子の菌増殖に与える影響、消化管定着能や感染組織におけるアポトーシス惹起能、ケモカイン分泌刺激に与える影響について野生株と変異株との間で検討を加えた。さらに各遺伝子の相補性試験を行い、各機能が各遺伝子の機能そのものであり、下流遺伝子の影響によるものでないかどうかを検討した。【結果】Cj0208,Cj0634,Cj0722c各変異遺伝子変異株と親株との間に増殖能の差異は認められなかった。

二次元電気泳動によるプロテオミクス解析では、Cj0722c変異株では親株に比し複数の蛋白の発現の増強がみられる一方、逆に発現の減弱が認められた蛋白もみられ、複数の蛋白の発現制御に関わっていることが明らかになった。DNAマイクロアレイによる解析では鞭毛flaB遺伝子の発現減弱がみられる一方、MCPドメインシグナル伝達蛋白遺伝子をはじめとする複数遺伝子の発現増強が認められた。相補性試験により各変異株が親株に比してみられたこれらの変化は親株とほぼ同等に回復し、各機能は下流遺伝子の影響によるものではなく、各遺伝子そのものの機能であることが確認された。マウス消化管定着能の定量的評価ではCj0208、Cj0722c各変異株で消化管定着能の低下が認められた。感染組織におけるアポトーシス惹起能、ケモカイン分泌刺激に与える影響については再現性にバラつきがあり、今後さらに検討を加える予定である。
各種セルロース材料による劣化紙の補強方法の開発

(1)劣化紙の強度測定法と実用強度下限の設定永年保存の図書・文書など紙資料は劣化による強度低下を起こし、取扱困難となるため補強の必要がある。補強すべき、あるいは補強後の劣化紙の強度を適切に測定するため、試験機の試作を含め諸試験法を検討し、引裂き試験が最適であることを見出した。結果として、閲覧可能強度の下限を引裂き強さとして15gfであるとした。(2)セルロース繊維シートの挿入による劣化紙の補強紙の両面に不織布シートをゼラチンで接着してから層間で剥離させ、その間にセルロース繊維薄葉紙を挿入、CMCおよびバクテリアセルロースを接着剤として剥離試料シートを再接着した。これによって試料の引張り強さ、引裂き強さは著しく向上し、耐折強さは10倍以上となった。とくにバクテリアセルロースの効果が大きかった。(3)セルロースシートの両面貼合による劣化紙の補強上更紙、酸性上質紙およびこれらの紙を急速劣化させたものを、薄葉紙を用い両面からバクテリアセルロース懸濁液によって貼合した。急速劣化後もこれら処理紙は十分な強度を保持し、また両面貼合後も元資料の画像が解読、電子複写可能であることを確かめた。(4)バクテリアセルロースによる補強バクテリアセルロース懸濁液を上更紙に吸引法によって塗布し、急速劣化処理したところ、すべての紙力が向上し、とくに耐折強さの上昇が大きかった。(5)セルロース繊維による劣化紙の補強酸性上質紙、上更紙およびこれらの劣化紙の縁端に針葉樹晒クラフトパルプ繊維層を新たに構成すると、これらの紙の取扱に対する強度を著しく高めることができた。(1)劣化資料の選定・評価。劣化資料の補強に先立って、資料の劣化度を定量的に把握し,一定規準を作成し,それに準據して補強すべき資料を選定することになる。本年度の研究において,(i)常法の引張り強さと引張り破断仕事量,(ii)一且,折曲げた後に測定するポストフォルド引張り強さと同破断仕事量,(iii)低荷重MIT耐折強さ,(iv)試作超低荷重耐折強さによる劣化資料の劣化度測定法を比較検討した。結論としてポストフォルド引張り強さ試験と超低荷重耐折強さが,それぞれの劣化度範囲で有用であることが知られた。今後,各試験法による測定値間の換算系数を求める必要がある。(2)セルロ-ス繊維による補強。市販上質紙,中質紙,新聞用紙に直径3mmの孔をランダムに多数開孔し,これを多層抄きシ-トマシンを用いて叩解N・BKP,同L・BKP繊維により閉塞し,補強した。たとえば開孔率10%(面積)の場合,この補強方法で引張り強さを1.51.7倍に向上できた。(3)セルロ-スシ-トによる補強。市販上質紙,中質紙,新聞用紙を両面にゼラチンを塗布し,2枚の瀘紙で挟み,接着し,これを引剥すことによって紙を2枚に剥離した。その間に薄葉和紙を挿入し,でん粉糊で接着し,その後,ゼラチンを温水で除去した。このように薄葉和紙で補強した試料は,元の試料および補強和紙のいずれをも上廻わる引張り強さが得られた。今後,劣化資料について検討を重ねる予定である。(4)セルロ-スメンブレンの調製。バクテリアセルロ-スメンブレンの調製条件について検討を重ね,資料補強用の大型サイズのメンブレンを調製できる目途が得られた。(1)劣化紙の標準強度の策定劣化紙を補強するに当って、保存書籍用紙に要求される最低限界強度が明確である必要がある。さもないと経年紙資料について、補強すべき資料を選定することができない。

現行の各種の紙の試験方法は、製品としての紙の強度を測定するように定められているため、経年した資料間の強度的差違を検出するのに適していない。すなわち、いずれも苛酷な条件で測定することになっている。本研究では前年度よりこの問題を採り上げ、超低荷重MIT試験機を試作、またダイナミックモデュラス試験機を導入し、強度の低い劣化紙の物理的強度の判定法を確立した。そして人の指による折れ曲げ試験との関連を明らかにした。これによって図書館などで閲覧停止にする場合の科学的基準が設定可能となった。(2)セルロース繊維およびシートによる補強前年度に引続き、市販紙に欠損部分を作り、これをリーフキャスティング法によって補強する場合に検討を加え、欠陥試料の引張強さを1.5倍以上,改善することができた。また2枚の湿潤シート間に落葉和紙を挿入、乾燥する方法によって、著しく引張強さを向上しうる結果を得た。これから紙の構造と強度の関係を解明すべく、研究を展開する。(3)セルロース膜の調製とそれを利用した補強Acetobarter xylinumを用い、バクテリアセルロース膜を調製しているが、これを一旦、解織してシートに作成することも行なっている。引張り強さ指数(MPa)、ヤング率(GPa)は、セルロース膜、セルロースシート、グラシン紙で、それぞれ52.1/4.33,9.2/8.9,32.5/4.20であり、十分実用に耐えるものが得られた。これを用いて劣化紙の補強を行なう作業を続行中である。(1)セルロース繊維シートの挿入による劣化紙の補強リグニンを含有するため光による劣化の著しい機械パルプを多く配合する上更紙を用いて、その両面に2枚の不織布シートをゼラチンで接着し、その接着力を利用して試料上更紙を内部層間で剥離し、その間にマニラ麻を原料とする薄葉紙を挿入、カルボキシメチルセルロースおよびバクテリアセルロース懸濁液を接着剤として剥離試料シートを再接着させた。これによって試料の耐折強さ、引張り強さ、引裂き強さを著しく向上させることが出来た。耐折強さは10倍以上となり、バクテリアセルロースは効果が大きかった。(2)セルロースシートの両面貼合による劣化紙の補強上更紙、酸性上質紙およびこれらの紙を125°Cで急速劣化させたものに、マニラ麻を原料とする薄葉紙を両面からバクテリアセルロースの懸濁液によって貼合した。これを125°Cにおいて20日に亙って急速劣化させた。結果、このような処理によって原試料を劣化後も十分な強度を保持させることが出来た。また両面貼合後試料が解読、電子複写可能な程度の透明性があることを確認した。(3)バクテリアセルロースによる補強バクテリアセルロース懸濁液を上更紙に吸引法によって塗布し、125°Cで劣化処理したところ、すべての紙力が向上したが、特に耐折強さの上昇が大きかった。(4)セルロース繊維による劣化紙の補強酸性上質紙、上更紙およびこれらの紙を急速劣化させたものについて、をの縁端に針葉樹晒クラフトパルプ繊維層を新たに構成させた。このようにして劣化紙が縁端から破損する場合に対する補強を行い、強度を著しく高めることが出来た。
大腸癌におけるPLXND1を介したEMT機構の解明

大腸癌の浸潤、遠隔転移には上皮間葉移行が関わり、上皮間葉移行とNotch signalの関連が乳癌、大腸癌など様々な癌種で報告されている。しかし、Notch signalから上皮間葉移行につながるシグナルは解明されていない。今回着目したのはPLXND1という細胞膜貫通型膜タンパク受容体で、リガンドであるSEMA3Eと結合することで腫瘍の転移や浸潤に関与する。本研究では上皮間葉移行の上流にあるNotch signalからのシグナル解析を目的とし、その経路を明らかにすることで、Notch signal阻害によるEMTの抑制が癌治療の新たな選択肢となる可能性がある。
ヒトの偽遺伝子を標的とした筋萎縮に対する新たな治療法の開発

本年度は、マウスのMettl21eタンパク質に対する抗体を2種類作製し、その特異性の検討を行った。マウスMettl21eタンパク質の全長を大腸菌で発現させ抗原として用いた。ウエスタンブロット法による解析の結果、作製した抗体が免疫に用いた抗原を十分に認識することが確認された。しかしながら作製した抗体では、内在性のMettl21eタンパク質だけでなく、C2C12細胞や骨格筋組織に過剰発現させたMettl21eタンパク質も検出することができなかった。市販のGST抗体と比べて、作製した抗体の検出感度等に問題は認められなかった。そのため、作製した抗体が内在性のMettl21eを認識しない原因を現在追求している。昨年度に同定したMettl21eの基質タンパク質の中から、最もメチル化の変化が顕著であった骨格筋のタンパク質について解析を進めた。質量分析による詳細な解析から、Mettl21eによってメチル化される骨格筋タンパク質上リジン残基を決定した。また、リジン残基のメチル化修飾を特異的に認識する市販の抗体を用いたウエスタンブロット法での解析により、Mettl21e遺伝子のノックアウトマウスではこのタンパク質のメチル化修飾が大きく減少していることを確認した。さらにqPCRによる解析から、複数の筋萎縮病態下においてMettl21e遺伝子の発現がどのように変化しているのかを明らかにした。またMettl21eノックアウトマウスの骨格筋組織を詳細に解析し、Mettl21eの欠損により筋断面積が減少していることを明らかにした。本年度は研究計画に従い、Mettl21eの基質として骨格筋のタンパク質を同定し、そのメチル化修飾部位まで同定することができた。また、Mettl21eタンパク質の免疫沈降とプロテオミクス解析を組み合わせることで、Mettl21eタンパク質と相互作用する因子の同定も行った。Mettl21e遺伝子の欠損によって筋萎縮が生じる要因について、ノックアウトマウスの骨格筋組織を詳細に解析することで、筋繊維径の減少が原因であることを明らかにした。そのため、現在までの研究の達成度は概ね順調に進展していると考えられる。本年度は、メチル基の転移を検出できる蛍光試薬やin vitroでのメチル化アッセイなどを利用して、同定したタンパク質がMettl21eの真のメチル化標的分子であることを生化学的に検証する。すでにヒトのMettl21e相同遺伝子とチンパンジーのMettl21e遺伝子のクローニングには成功しているため、これらの配列を組み替えることでヒトMettl21e相同遺伝子が偽遺伝子となった原因を特定する。さらに、ヒトの骨格筋細胞にタンパク質に翻訳される形のMettl21e相同遺伝子を遺伝子導入することで、ヒトの骨格筋においてもMettl21eによって筋肥大を誘導することが可能かを検証する。
低速中性子散乱実験施設を用いた未知の弱結合スカラー粒子の探索

冷中性子ビームとキセノン原子ガスの散乱角度分布を精密に測定することで、結合が弱く、まだ実験的に見付かっていない新しいスカラー粒子の探索を行った。実験は低速中性子散乱実験施設の冷中性子ビームを用い、約72時間の間散乱ターゲットに照射して、約1千万回に及ぶ散乱事象を取得した。実験結果を調べたところ、測定された散乱分布は既知の相互作用で十分に説明できるもので、未知粒子の兆候は確認されなかった。本実験の探索感度は、40ピコメートルから4ナノメートルのスケールにおいては、これまで行われてきたどの実験に比べても優れており、その結果として、未知粒子に対して世界で最も強い制限を付けることに成功した。本研究は、中性子と原子ガスの散乱角分布を精密に測定し、既知の散乱過程による分布からのずれを評価することで、結合の弱い未知スカラー粒子の探索を行うことを目的としている。今年度は、質量数が大きく散乱の評価がしやすいキセノンガスを散乱対象の試料とした。高純度試料ガスを扱うための真空系やガス配管と、ビームラインにインストールする試料チェンバーの製作をおこなった。系統誤差の一要因にチェンバー表面からのアウトガスなどによるキセノン試料の汚染が考えられるが、適切な表面処理をすることで十分に無視できる程度まで抑えられる事がわかった。また、試料ガス純化ラインのプロトタイプを制作し、十分な純化性能を得るために必要となるシステムの規模と純化時間を評価した。本年度末に、韓国にある中性子小角散乱施設において予定通りの統計量を取得した。解析を進めているところである。これらの実績は、APPC12やGRANIT2014などの国際会議で公表した。本研究の目的は、中性子と原子ガスの散乱角度分布を精密に測定し、既知の散乱過程による分布からのずれを評価することで、結合の弱い、重力に準ずる新しい力の媒介粒子を探索する事である。空間の余剰次元理論などを内在する素粒子標準理論を超えた理論モデルのなかには、質量やバリオン数などを結合荷とした、重力に準ずる新しい力を示唆するものがある。それらは、電磁気力と比べると非常に弱いものであるが、本研究において観測にかかる可能性があった。今年度前期に二回目の実験を行い、予定通りの統計量を取得した。前年度後期に行われた一回目の実験データと合わせ解析をしたところ、2008年にフランスのグループが付けていたリミットを、0.04 nmから4 nmのレンジにおいて、最大一桁の更新に成功した。この結果は2015年4月に、Physical Review Lettersから出版される。本研究の拡張として、軽い質量領域へ未知粒子の探索領域を広げることを考える。ひとつの可能性として中性子レンズを用いた実験の設計を進めたところ、現有する物だけで十分な感度を得ることは難しいことが判る。そのため、モンテカルロ法を用いて最適なレンズの焦点距離やサイズなど、工学設計を詰めている。結果は、日本物理学会第70回年次大会において報告した。また、散乱ターゲットとなるキセノンガスの純化装置を設計している。純化ラインのプロトタイプ制作とその評価は終わっており、期待される性能が出ていることが確認されているが、本年度は、それらの知見を元に、さらに高感度を目標とする次期実験で運用できるよう開発を進めてきた。本研究では、中性子とキセノン原子ガスの散乱角度分布を精密に測定し、既知の散乱過程による分布からのずれを評価することで、結合の弱い未知、重力に準ずる新しい力の媒介粒子を探索する。散乱素過程が異る角度分布形状を持つことを利用した尤度推定による解析方法を開発し本研究に応用することで、過去に行われてきた探索実験より高感度で探索実験を行うことを目的とする。2013年度には、キセノン原子ガスを封じる真空チェンバー製作と内壁表面からのアウトガスについて調べ、散乱サンプルの汚染を十分に押え得る表面処理方法を確立した。また、予備実験を行うことで、コリメータ径の調整とビームハローを削減する中性子光学系の試験などを進め、バックグラウンド分布とシグナル分布との直交性を高めた実験環境を構築した。実験方法や予備実験の結果などは、The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)などの国際会議で公表した。2013年の終りから2014年度始めにかけて2回目の実験を行い、予定通りの統計量を取得した。解析の結果、到達感度の範囲で新物理の兆候は見られなかったため、湯川型散乱ポテンシャルによる新粒子のパラメータ空間に対して制限を与えた。本研究で新しく得られた制限は、これまで過去に行われてきた研究結果より最大10倍厳しいもので、この結果をPhys. Rev. Lett. 114, 161101 (2015)として報告した。実験結果と次期高統計実験の見込みを、2015年度にInternational Conference on Gravitation and Cosmology 2016など、4つの国際会議で報告した。本実験の探索

感度は、40ピコメートルから4ナノメートルのスケールにおいては、これまで行われてきたどの実験に比べても優れており、その結果として、未知粒子に対して世界で最も強い制限を付けることに成功した。予定通り二回目の実験を行い、期待される統計量を取得した。解析の結果、現在のworld limitを最大一桁改善することに成功し、原著論文として報告した。これらは、当初の計画通りである。その上で、中性子レンズを用いた次期の実験設計を検討し、軽い質量領域へ未知粒子の探索領域を広げる可能性を明確にすることができた。この点を考慮して、当初の計画以上に進展していると評価した。実験の結果は、2015年4月15日付けで東京大学からプレスリリースを行った。素粒子物理実験2015年4月に結果が原著論文として出版される。今後は、国際会議などを通して結果を社会へ還元することを検討する。また、中性子レンズの制作へ向けた予算獲得を検討する。ガスラインの製作・試料チェンバーの製作・バックグラウンドの評価・データ取得など、計画通りに進んでいる。その上に、来年度に開発予定であった試料ガス純化ラインの初期試験を行うことができたため、当初の計画以上に進展していると評価した。投稿論文の出版が年度内とならなかったため、出版経費と国際会議の参加費等を次年度に繰越すこととした。次年度の早い時期に実験/解析をし、未踏の感度領域における未知粒子探索を行う。その結果を、国内外の会議や投稿論文を通して公表する。同時に、実験感度を上げるための、試料ガスの純化システムの設計を進める。それらの進み具合から余力があれば、中性子のビームハローの影響を評価した上、より小角散乱領域を測定できる検出器の開発を進めることを考えている。論文の出版費用と国際会議参加費での使用を計画している。予定より航空券が安かったため、次年度使用額が生じた。翌年度分として請求した助成金と合わせて、必要物品の購入費や国際会議参加のための旅費として使う計画である。
核－マントル物質とダイナミクスの理論モデリング

地球深部の熱化学特性およびダイナミクスに関して研究を進展させ、以下の主要な成果を得た。1計画研究A01-3との共同研究により発見した核-マントル境界まで安定領域を有する高圧含水鉱物について、高圧相関係を調べた。またこの含水鉱物が外核の液体金属と接触した際に生じる水の移動反応を、昨年度までに開発を進めてきた熱力学積分第一原理分子動力学法を用いた自由エネルギー計算法により調べ、酸化還元反応を伴わない場合は水はケイ酸塩中にとどまるとする予備的な結果を得た。2昨年度開始した地球内部の主要始原物質であるヘリウム及びアルゴンのケイ酸塩ー鉄軽元素合金液体間の分配についての第一原理計算の精度向上を図り、マントル上部条件では両元素ともにケイ酸塩に分配されるのに対し、核ーマントル境界条件においては液体鉄に分配されるとする結果を得た。3昨年度に高精度化を行った非調和格子動力学法に基づく第一原理格子熱伝導率計算手法と内部無撞着LDA+U法を組み合わせ、ブリッジマナイト及びフェロペリクレースの熱伝導率に対する鉄固溶効果を計算した。4マントルケイ酸塩における水素・重水素分配を明らかにするために進めてきた各相の自由エネルギー計算から、高圧相に重水素が濃集する傾向があるとする初期的な知見を得た。また炭化鉄-ダイヤモンド間における炭素同位体の分配に関しても、同様の計算を開始した。5外核浅部が安定成層している回転系に対するダイナモシミュレーションを行い、固体惑星磁場生成に関する新しいメカニズムを発見した(Nature Comm誌に出版)。6計画研究A03-1との共同研究で見出した内核-外核境界直上の地震波速度異常の成因について調べ、内核の不均一構造の既存のシナリオでは速度異常が説明できないことを示した。7粘性率が応力履歴に依存するマントル対流モデルを開発し、プレート運動とそれに伴う流れの特徴について調べた。当初予定通り、独自に開発した第一原理熱力学積分分子動力学法を用いて得られた、主要熱源元素であるカリウムのケイ酸塩メルトー液体鉄間における分配についての計算結果を論文として出版できた。同手法をさらに希ガス分配の圧力依存性に適用するとともに、新たに水の分配に発展させ、得られた結果を用いてマグマオーシャンの化学進化、核の熱史や不均質性の進化、地球史を通じた始原的な希ガス成分の進化に関するモデリングを進めた。前年度までに確立した非調和格子動力学法を用いて下部マントル鉱物(ブリッジマナイト及びフェロペリクレース)の熱伝導特性にに対する鉄の固溶効果ついて計算を完了させ、結果を順次論文にまとめ投稿を開始した。また本研究から得られた液体鉄の物性データを用いて外核深部で観測された不均質性を解釈した結果を論文として出版した他、外核浅部が安定成層している回転系に対するダイナモシミュレーションについては、固体惑星磁場生成に関する新しいメカニズムを発見するに至り、結果をNature Comm誌に出版することができた。その他、内核条件で安定とされる六方晶鉄における鉄の自己拡散係数を計算をほぼ完了し、内核の流動特性のモデル化及び異方性の生成機構についての論文を投稿することができた。他の計画研究との連携もおおむね計画通りに順調に進展している。特に下部マントル・核物質の熱伝導率に関しては計画研究A01-1及び公募研究との連携が、放射性元素や希ガスの分配及び水素同位体や炭素同位体の分配に関してはA02-1,2、A03-2及び公募研究との連携が、マントル深部物質や外核物質の熱弾性特性に関してはA03-1及び公募研究との連携がそれぞれ順調に進展しており、得られた成果の論文化が順次進められている。平成30年度は合計10編(内国際共著論文1件)の論文を出版した他、アメリカ鉱物学会フェローの受賞1件があった。平成30年度までに開発・実証計算を進めてきた計算手法を用いて、特に以下の研究を重点的に実施する。1第一原理熱力学積分分子動力学法を用い、マントルー核間の水及び水素の分配を制約する。2第一原理非調和格子動力学法に基づき、下部マントル鉱物の格子熱伝導率に対する鉄固溶効果を定量決定する。3第一原理分子動力学法により内核物質を制約し、内核の成長をモデル化する。4高精度地球ダイナモシミュレーションを用い、安定成層・二重拡散対流による地球ダイナモへの影響についてモデル化する。5高密度化学不均質に注目し核ーマントル境界に存在する超低速度層の進化をモデル化する。6内核外核境界での相変化を考慮した外核内の熱組成対流モデルを用い、内核外核境界直上の地震波速度異常を整合的に説明する。他の計画研究と連携しながら核ーマントル物質の熱化学的性質や元素挙動、核ーマントル物質のレオロジー特性を解明し、本研究や他の計画研究から得られた物性データを用いた連続体シミュレーションからマントル最下部領域(D"層)や内核の異方性に関する最新の観測結果の解釈を進める。最終的に地球深部の1熱特性、2放射性熱源、始原物質、揮発性元素(水、二酸化炭素)の総量及び分布、3それらの形成・進化過程について、物質科学とダイナミクスの知見を統合し、包括的制約を与える。これらの研究を効率的に推進するために計2回、班会議を開催し、状況の確認及び情報交換を行い、研究者間の連携をさらに高度化するとともに、研究項目A02やA03が開催する合同班会議等に参加し分野間連携についてもさらなる促進を図る。

得られた成果を地球惑星科学連合(JpGU)、Goldschmidt会議、国際測地学連合(IUGG)、アメリカ地球物理学連合(AGU)などの国内外の学会において発表するとともに、随時論文化し研究成果を積極的に公表する。マントル深部温度圧力条件における主要地球深部物質の熱弾性特性、熱伝導率、原子拡散係数の計算を、すでに開発済みである計算コード群(熱弾性特性の計算には第一原理分子動力学法及び格子動力学法(Wentzcovitch, Tsuchiya, and Tsuchiya 2006; Kawai and Tsuchiya 2014)、格子熱伝導率の計算には第一原理非調和格子動力学法(Dekura, Tsuchiya, and Tsuchiya 2013))を用いて開始した。これらと並行して、元素分配や同位体分別の第一原理計算手法開発を完了し、超高温超高圧下でのカリウムなど微量元素の親鉄性の計算を開始した。これらの大規模数値計算を実施するために必要となるクラスター型並列計算機システムを購入した。計画研究A01-1ダイナミクス班やA01-2構造物性班が取得した核ーマントル物質の実験データの理論サポートを開始するとともに、得られた弾性特性に基づき地震・電磁気観測班(A03-1)が取得した観測結果の解釈も開始し、下部マントルの平均組成モデルを構築し公表した(Wang and Tsuchiya, 2015)。主要地球深部物質の状態方程式や熱膨張率・熱伝導率の圧力依存性など、これらの研究から得られた高精度物性データを反映させた、より現実的な連続体シミュレーションに着手し、核ーマントル境界、内核ー外核境界など地球深部の主要な境界層領域のダイナミクスのモデル化を開始した。当初予定通り、下部マントル主要鉱物の熱弾性特性への鉄固溶効果等の定量計算を実行できた。さらに膨大な計算結果を取りまとめてデータベース化し、それに基づき予定していた下部マントル平均岩石鉱物モデルの構築を前倒して実行し、国内外の学研究会で発表するとともにNature Geoscience誌において論文を公表することができた。また下部マントル及び核の弾性特性、熱伝導特性に基づき下部マントル及び核の標準的な熱特性について考察し、取りまとめた結果を著書(分担執筆)として公表することができた。第一原理計算から得られた物性値を用いた連続体シミューションも予定通り開始することができた。計画研究内連携のみならず計画研究間連携も計画通り開始することができ、特に新しい高圧安定含水鉱物の安定性や下部マントル・核物質の熱伝導率に関する計画研究A01-1,3との連携、放射性元素を含む微量元素挙動に関するA02-1,2との連携、地球深部物質の熱弾性特性に関するA03-1との連携については早くも具体的な成果が得られつつあり、当初計画以上の進展がみられている。地球深部の熱化学特性およびダイナミクスに関して研究を開始し、以下のような成果を得た。1非調和格子動力学法に基づく第一原理格子熱伝導率計算手法の高精度化を行い、下部マントル全域にわたる温度・圧力条件下で主要構成鉱物端成分(ペリクレース、(ポスト)ブリッジマナイト)の格子熱伝導率を第一原理的に決定することに成功した。またフォノン輸送特性に及ぼす鉄固溶効果について予備計算を実施し、計算モデルの妥当性を検証した。
黒潮・親潮続流域における相互作用の現場観測

黒潮・親潮続流域において水温前線が大気に与える影響、及び海洋前線や水塊の形成・維持過程を現場観測を基に明らかにすることを目的として、船舶による大気・海洋集中観測や係留ブイ観測を実施した。初夏(梅雨期)の黒潮続流前線や晩冬期の亜寒帯前線が大気境界層や下層雲の高度差、下層の気圧勾配を生じさせることを示した。準定常ジェットによる亜寒帯への水塊輸送や表層栄養塩の変動を明らかにした。また、黒潮続流南側における冬季混合層の短い時間スケールでの時間発展や、サブメソスケールでの亜寒帯系水塊の南方への輸送過程を観測で捉えた。本課題は日本東方の黒潮・親潮続流域において、主にメソ・短時間スケールでの大気と海洋の相互作用過程を現場観測で捉え、この海域での大気海洋相互作用が気候場に与える影響等を明らかにすることを目的とする。本年度は主に平成23年度以降に実施する予定の観測のための準備を実施した。具体的には係留ブイ用の機材や酸素センサー付アルゴフロートを調達し動作確認等を実施した。並行して、海洋地球研究船「みらい」でラジオゾンデ及びXCTDによる観測を実施し、黒潮続流の水温フロントを横切る断面で高密度の海洋・気象データを取得した。これらの観測データは解析中であるが、水温フロント上でメソスケールの局地循環が形成されていたことを示唆していた。衛星データやアルゴフロートデータを用いて台風通過に伴う海面水温変動を調べたところ、続流フロントの北側、特に親潮域で水温低下が顕著であること、擾乱通過後に海洋混合層の下が鉛直混合により加熱される傾向があることが分かった。歴史的船舶観測資料データセットに基づき、本州南方に形成される海面気圧の極小域とその周りに見られる海上風の非地衡風成分の特徴を明らかにした。更に、北太平洋の亜熱帯・亜寒帯境界域における中央モード水および移行領域モード水の形成・変質過程をArgoフロートデータ、海洋気候値データ等の解析から調べた。北緯4043度・東経142180度付近に広がる深い冬季混合層で形成される比較的低温・低塩分の移行領域モード水が、春季以降にソルトフィンガー型対流による混合で急速に変質し、その一部は重い中央モード水の特性を持つようになることを示した。なお、3月後半に予定していた白鳳丸による黒潮続流域の大気海洋集中観測、及び国際シンポジウムは大震災の影響で中止となった。本課題は日本東方の黒潮・親潮続流域において、主にメソ・短時間スケールでの大気と海洋の相互作用過程を現場観測で捉え、数値モデル研究者と連携しながらこの海域での大気海洋相互作用が気候場に与える影響等を明らかにすることを目的とする。本年度は主に平成2425年度の集中観測期間中に予定されている観測の準備を行う計画であった。具体的には係留ブイや水中グライダー及び船舶用気象測器等の調達、組立、動作試験等を予定通り行った。並行して、黒潮・黒潮続流、及び親潮の水温前線周辺において海洋が大気に与える影響を把握するため、海洋研究開発機構や水産総合研究センター、及び大学所有の船舶で水温前線を横断しながらラジオゾンデによる高層気象観測、XCTD/CTD/XCPによる海洋観測を行った。これらはA01-2班や公募研究課題と共同で実施した。更に、本州南方に形成される気圧極小域の季節から年々の変化を捉えることを目的として、黒潮を横切る定期フェリー便において海上気象要素の連続モニタリングを本年度より開始した。これまでに得た水温前線横断観測データの解析により、100km程度の空間スケールで、低水温域上で海面気圧が高く、高水温域場で低くなる応答があることが示された。更に高層気象データから、水温前線を挟んで海陸風に似た局地循環が形成されていたことが示唆された。また、黒潮続流域の冬季海洋混合層の構造とそれに伴う亜熱帯モード水・中央モード水形成過程をアルゴフロートデータの解析により明らかにした。東経150-160度付近の親潮前線の南側では冬季の乱流熱フラックスが極大となり、局地的な深い海洋混合層形成に寄与していることが分かった。平成25年度は、移行領域モード水および重い中央モード水の形成とそれに伴う生物地球化学的プロセス、亜寒帯前線が大気に与える影響などの解明を主目的として、4月に学術研究船「白鳳丸」による航海を実施した。また、晩冬の亜熱帯モード水形成域における大気海洋相互作用の実態解明のため2-3月に同様の航海を実施した。

これにより、中央モード水形成域における海洋混合層の高解像度空間分布、及び亜熱帯モード水形成域における海洋混合層の形成過程を観測することができた。また、亜寒帯前線に対する冬季の大気応答を捉えた。亜熱帯モード水の形成域である黒潮続流南方海域における上層塩分の季節および年々変動を過去の観測資料を用いて調べた。塩分収支解析を行った結果、晩冬から夏季にかけての塩分低下は海面蒸発の弱化に関係し、夏季から晩冬にかけての塩分上昇は混合層の季節発達に伴う亜表層高塩分水の取り込みに起因することが明らかになった。亜熱帯モード水と関係する冬季混合層の塩分には、顕著な十年規模変動が見られた。また、中央モード水形成とフロント・渦の関係解明のために過去の複数船舶観測データの解析を行い、結果を論文にまとめて投稿中である。黒潮続流域における係留ブイの高時間解像度の海面熱フラックスデータを解析し、卓越する数日スケールの海上風変動に伴う海面フラックスと大気海洋変動について研究を行った。その結果、風向で分類した海上風イベントに対して、それぞれ平均して100W/m2程度の熱フラックス変動があり南風と北風イベントで異なる変動時間スケールを持つ事が明らかになった。本課題は日本東方の黒潮・親潮続流域において、主にメソ・短時間スケールでの大気と海洋の相互作用過程を現場観測で捉えることにより、数値モデル研究者と連携しながらこの海域での大気海洋相互作用が気候場に与える影響等を明らかにすることを目的とする。平成26年度は6月に黒潮続流南側で航海を実施し、平成25年度に投入した水中グライダーを回収して約4ヶ月間の時空間的に高解像度の海洋連続観測データを取得することに成功した。更にA01-2班と連携して東シナ海の黒潮上での高層気象観測を実施した。水中グライダーや係留ブイ、船舶の観測により、サブメソスケール(数km数10km程度)の小さな水塊が、亜熱帯モード水より下の主温度躍層に沈み込んでいる様子が確認された。この水塊は高酸素・低塩分の性質を持っており、黒潮続流北側の亜寒帯起源の水と考えられる。A02-5班と連携した高解像度海洋モデルや衛星データの解析から、亜寒帯表層の水が黒潮続流付近の中規模渦の縁を回るような形で亜熱帯中層に潜り込んだものであることがわかった。このようなプロセスによる亜寒帯から亜熱帯への水塊輸送は亜寒帯での大気との相互作用の影響を亜熱帯の海洋循環に伝える役割を担っている可能性がある。またA03-8班と連携して、平成24年度に実施した東シナ海と黒潮続流域での高層気象観測のデータを用いた同化実験を実施した。梅雨末期の7月には対流圏上層のジェット気流が弱まるため同化のインパクトは北太平洋西部に限定されるのに対し、5月中旬頃には強いジェット気流に乗って同化のインパクトが北太平洋東部にまで伝播することがわかった。東シナ海では黒潮が対流圏中上層にまで影響を与えることがこれまでの研究で指摘されているが、この同化実験の結果は、黒潮の影響が北米付近まで伝播し得ることを示唆するものである。これらの成果を国内外の学会・シンポジウムで発表し、一部は査読付論文誌に投稿した。本課題は日本東方の黒潮・親潮続流域において、主にメソ・短時間スケールでの大気と海洋の相互作用過程を現場観測で捉え、数値モデル研究者と連携しながらこの海域での大気海洋相互作用が気候場に与える影響等を明らかにすることを目的とする。24年度は梅雨期に焦点を絞り計4隻の研究船による大気集中観測を実施した。
ペプチド-脂質超分子複合体ポアによるペプチド・イオン・脂質の共役膜輸送

ペプチド-脂質超分子複合体ポアの形成機構を明らかにするため,種々の両親媒性ペプチドと各種脂質との相互作用を蛍光及び円二色性スペクトル法により検討した.ペプチドとしてはアフリカツメガエル由来の生体防御ペプチドであるマガイニンをリ-ド化合物とし,異なった電荷(0-6+)を持ついくつかの誘導体をFmoc固相法により合成した.精製には本研究費で購入したゲル濾過システム(送液ポンプ・UV検出器・フラクションコレクター)を使用した.スズメバチ毒のマストパランXは市販品を用いた.いずれのペプチドも電気的に中性なホスファチジルコリン膜とはほとんど相互作用しなかったが,酸性リン脂質には結合し,また,結合性はペプチドの正電荷と相関していたことから,膜結合性には静電的相互作用が重要であることが明らかとなった.マガイニン誘導体の正電荷を大きくすると,超分子ポアの寿命が減少し,その結果,6+ペプチドは4+ペプチドより強い結合性を示すにもかかわらず,膜透過性の増大能は逆に低下した.しかし,6+ペプチドはポア寿命が短いため,効率よく膜を透過し内在化された.このように,ペプチド電荷の修飾により脂質膜との相互作用が人為的に制御できることが明らかとなった.さらに,マストパランXも,マガイニン同様,ペプチド-脂質超分子複合体ポアを形成し,互いにカップリングしたペプチド・脂質・イオンの膜輸送を引き起こすことが明らかとなった.このことから,超分子複合体ポアの形成が,普遍的な現象であることが示唆された.ペプチド-脂質超分子複合体ポアの形成機構を明らかにするため,種々の両親媒性ペプチドと各種脂質との相互作用を蛍光及び円二色性スペクトル法により検討した.ペプチドとしてはアフリカツメガエル由来の生体防御ペプチドであるマガイニンをリ-ド化合物とし,異なった電荷(0-6+)を持ついくつかの誘導体をFmoc固相法により合成した.精製には本研究費で購入したゲル濾過システム(送液ポンプ・UV検出器・フラクションコレクター)を使用した.スズメバチ毒のマストパランXは市販品を用いた.いずれのペプチドも電気的に中性なホスファチジルコリン膜とはほとんど相互作用しなかったが,酸性リン脂質には結合し,また,結合性はペプチドの正電荷と相関していたことから,膜結合性には静電的相互作用が重要であることが明らかとなった.マガイニン誘導体の正電荷を大きくすると,超分子ポアの寿命が減少し,その結果,6+ペプチドは4+ペプチドより強い結合性を示すにもかかわらず,膜透過性の増大能は逆に低下した.しかし,6+ペプチドはポア寿命が短いため,効率よく膜を透過し内在化された.このように,ペプチド電荷の修飾により脂質膜との相互作用が人為的に制御できることが明らかとなった.さらに,マストパランXも,マガイニン同様,ペプチド-脂質超分子複合体ポアを形成し,互いにカップリングしたペプチド・脂質・イオンの膜輸送を引き起こすことが明らかとなった.このことから,超分子複合体ポアの形成が,普遍的な現象であることが示唆された.
ヒトH^+-ATP合成酵素subunit b遺伝子の発現制御に係る蛋白質因子の解析

subunitb遺伝子の構造は,部分的にしか決定していなかったが,今年度,再度subunit bの遺伝子を含んでいるクローンを単離し,全構造を決定した.その結果,ヒトsubunit bは,8つのExonにわかれてコードされていることが明らかとなった.ついで,昨年度明らかになっていたlstイントロン内エンハンサーについて,コンピューターによるホモロジーサーチを行ったところ,この27bps断片中には,Spl結合配列が1つ存在していた.そこで,次にこのSpl binding siteが本当に転写の増強に関与しているかを調べるために,塩基置換を行いmRNAの量をRPA法で測定した.その結果,Splの特にコアになる部分のmutantでは元の活性の3分の1の活性となり,その後半部分を変異させたものは約65%の活性,Spl結合部位を欠損させたもので約60%の活性が残っていた.従って,subunit bのlstイントロン内エンハンサーは,Splだけでなく,+160+170の塩基配列が関係していると結論された.次に,この部分の塩基配列に特異的に結合する核蛋白質の解析をゲル移動度シフト法により行った.プローブDNAとしては、subunitb遺伝子のlstエクソンとlstイントロンを含む172bpの断片をPCR法で合成し用いた.このラベルしたプローブDNAをHeLacell 3SCから調製した核抽出蛋白質と反応させたところ,4本のバンドが観察された.つぎに結合の特異性を調べるため,プローブDNAと核抽出蛋白質と反応後,35bp断片(+149から+183)の非標識の二本鎖合成オリゴヌクレオチドを競合DNAとして加えたところ,これらの4本のバンドは消失した.従って,これら4本のバンドは,35bpの配列に核抽出液中の蛋白質が特異的かつ可逆的に結合したものと考えられ,これらの核蛋白質が,エンハンサーとして働いていることが強く示唆され,現在,non-binding mutations実験とそれらの蛋白質の単離精製を行っている.subunitb遺伝子の構造は,部分的にしか決定していなかったが,今年度,再度subunit bの遺伝子を含んでいるクローンを単離し,全構造を決定した.その結果,ヒトsubunit bは,8つのExonにわかれてコードされていることが明らかとなった.ついで,昨年度明らかになっていたlstイントロン内エンハンサーについて,コンピューターによるホモロジーサーチを行ったところ,この27bps断片中には,Spl結合配列が1つ存在していた.そこで,次にこのSpl binding siteが本当に転写の増強に関与しているかを調べるために,塩基置換を行いmRNAの量をRPA法で測定した.その結果,Splの特にコアになる部分のmutantでは元の活性の3分の1の活性となり,その後半部分を変異させたものは約65%の活性,Spl結合部位を欠損させたもので約60%の活性が残っていた.従って,subunit bのlstイントロン内エンハンサーは,Splだけでなく,+160+170の塩基配列が関係していると結論された.次に,この部分の塩基配列に特異的に結合する核蛋白質の解析をゲル移動度シフト法により行った.プローブDNAとしては、subunitb遺伝子のlstエクソンとlstイントロンを含む172bpの断片をPCR法で合成し用いた.このラベルしたプローブDNAをHeLacell 3SCから調製した核抽出蛋白質と反応させたところ,4本のバンドが観察された.つぎに結合の特異性を調べるため,プローブDNAと核抽出蛋白質と反応後,35bp断片(+149から+183)の非標識の二本鎖合成オリゴヌクレオチドを競合DNAとして加えたところ,これらの4本のバンドは消失した.従って,これら4本のバンドは,35bpの配列に核抽出液中の蛋白質が特異的かつ可逆的に結合したものと考えられ,これらの核蛋白質が,エンハンサーとして働いていることが強く示唆され,現在,non-binding mutations実験とそれらの蛋白質の単離精製を行っている.
子どもにおける３次元映像視聴に関する研究

2Dゲームよりも3Dゲームで臨場感をより感じていたが、2Dの方を好む者が多く、2Dよりも3Dの方で疲労感が高かったが、いずれにおいても重篤な気分の悪さは生じなかったことから、小さい画面の場合には危険性が少ないと示唆した。また実験協力者が初めてゲーム機で遊んだ年齢の平均は約6.5歳で、ゲーム早期開始群よりも非早期ゲーム開始群のほうが3Dゲームをした後に疲れやすいことがわかった。この結果から早期のゲーム経験の影響について考察した。さらに本研究で大学生から得たデータと現在の子どもたちが大学生になったときのデータを比較していきたい。また3Dゲーム経験のある子どもの縦断的研究中である。平成25年7月には日本視覚学会において「携帯型ゲーム機のグラスレス3D映像視聴による影響」という題目で発表した。質問紙の結果からは3Dのほうが全体的に疲労感が高いことが示されたが、この影響は目と頭に関係するもので、吐き気などを伴うような気分の悪さは弱かった。また、2D体験後に3Dを体験する場合の方が、その逆順序で体験するよりも臨場感が増して、スピードも感じられるという結果であった。全体的に2Dよりも3Dでのゲームの方が臨場感が高かったが、楽しさでは差がなく、3Dよりも2Dでゲームをすることを好む者の方が多かった。因子分析の結果によって、3Dの場合の方が全体的に疲労感が高くなることを確認したが、「立体」であることよりも「動き」のある画像であることによると思われる吐き気などを伴う気分の悪さは、3D体験後も2D体験後もいずれもほとんど生じず、差がないことが示された。これは実験で使用した画面が小さいためであると考えた。今後、携帯型ゲーム機の3D画面の大きさの違いによる疲労感への影響も調べたい。平成25年3月には日本発達心理学会において「幼少期におけるゲーム経験とゲーム体験による疲労感との関係」という題目で発表した。平均6.5歳より早期に初めてゲームで遊んだという「早期ゲーム開始群」の方が、6.5歳よりも後に初めてゲームで遊んだという「後期ゲーム開始群」よりは全体的にゲームによる疲労感が少ない傾向がうかがえた。なお2Dのゲーム機の経験率は100%で、3Dのゲーム機の経験率は40%であった。さらに3Dゲーム機体験済み群と3Dゲーム機未体験群とに分けて分析したところ、3Dゲーム機体験済み群の方が3Dゲーム機未体験群よりもゲーム機で疲れにくい傾向がうかがえることがわかった。しかし全体で3Dでゲームをすることを2Dでゲームをすることよりも好むと答えた者は全体の12.5%しかいなかった。先ず、裸眼で見える3D画面をもつポータブルゲーム(3DS)が人体に及ぼす負担やゲーム上の効果について調べた。大学生を対象に、3Dまたは2D画面でマリオカートをそれぞれ10分間遊ばせた後、日本疲労学会によるVAS (visible analogue scale)と、Kennedyら(1993)のSSQ (Simulator Sickness Questionnaire)、それにOhno & Ukai (2000)で疲労評価に用いられた項目を加えて、「おもしろかった」や「臨場感があった」などポジティブな項目を加えた質問紙に回答させた。実験協力者の半分は3Dの後に2D画面でゲームを体験し、残りの半分は2Dの後に3D画面でゲームを体験した。その結果、全体的に2Dよりも3D画面でのゲームのほうが臨場感が高くなったが、楽しさでは差がなく、3Dのほうがゲームをしにくく、一層疲れるという結果であった。その疲れは目や頭において感じるもので、吐き気などの気分の悪さまでは及ばないものであった。これは画面が小さいことも要因の一つであると考えた。また、2Dよりも3Dのほうが臨場感があると感じて、さらに2Dの後に3Dを体験する場合の方が、その逆順序で体験するよりも、一層臨場感が増して、スピードも感じられるという結果であった。しかし約86%の実験協力者が2Dでゲームをするほうを好むと答えた。因子分析の結果からも、3Dの場合の方が全体的に疲労感が高かったことが示されたが、「立体」であることよりも「動き」のある画像であることによると思われる吐き気などを伴う気分の悪さにおいては、3Dと2Dいずれにおいてもほとんど生じず、差がなかったことが示唆された。以上の研究成果を学会発表して、他の研究者から意見を得て、連携研究者や研究協力者とミーティングを行い、研究を効果的に進めてきた。また平成26年度には、「携帯型ゲーム機のグラスレス3D映像視聴による影響」という題目で紀要論文を出した。ここでは携帯型ゲーム機(3DS)のグラスレス3D映像視聴が人体に及ぼす影響やゲーム上の効果について述べた。2Dの後に3Dを体験する場合の方が、その逆順序で体験するよりも臨場感が増して、スピードも感じられるという結果であった。そして全体的に2Dよりも3Dでのゲームの方が臨場感が高かったが、楽しさでは差がなく、3Dよりも2Dでゲームをすることを好む者の方が多かった。