hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低速変形から高速すべりまでの地球科学的モデル構築

以下の3項について研究を進めた。(A)スロー地震諸現象の時間空間的な関連性の解明:南海トラフの浅部微動について、放射エネルギーのサイズ分布が指数分布で制限されるべき分布に従うことを示した。同地域でVLFEの震源メカニズム分布を求め、その多様性と海山のような凸構造の関係を示した。ニュージーランドのヒクランギ海溝での群発地震カタログを初めて作成した。また日本海溝におけるスロー地震活動の概要を明らかにした。2次元確率的オートマトンがスロー地震の特徴を説明することを示した。(B)現実的プレート運動システムにおけるモデル化:固液2相流と粘性を仮定したモデルによって、スラブから放出された水がスラブ直上に存在する低粘性層内部を素早く上昇する可能性を示した。粘性の温度依存性を仮定した力学モデルによって、深さ方向のすべり様式と粘性の温度依存性が系統的に変化することを示した。3次元熱対流海洋プレート沈み込みモデルによって、ニュージーランドのヒクランギ沈み込み帯の温度、含水量、脱水量分布が地震活動の違いを説明することを示した。プレート形状を考慮したSSE数値シミュレーションによって、日向灘浅部のスロー地震活動の挙動が深部での固着の空間変化と関連することを示した。並行する2つの断層の相互作用モデルによって摩擦すべりイベントの速度が変化することを示した。(C)巨大地震を含むプレート運動システムの予測可能性の検討:大型振動台を用いた岩石摩擦実験によって震源核形成に直結しない長期的なスロースリップを発見し、その発生条件が瞬間的なすべり速度に依存することを明らかにした。逆断層、正断層、横ずれ断層の地震の発生割合の時間変化をETASモデルを用いて定量化し、東北沖に適用した。プレート境界すべり加速時期には逆断層の地震の発生割合が増加することを示した。房総半島の海岸段丘地形から過去の地震時地殻変動を推定した。今年度は特に、(A)「スロー地震諸現象の時間空間的な関連性の解明」を遂行する上で、2018年8月に東北沖の海底地震観測網S-netのデータが公開されたことが大きい。さらには驚くべきことに、そのデータから初めて大量の微動などのスロー地震活動が検出された。本計画ではすでに公開されている南海地域の海底地震観測網DONETによる結果が着々と出つつあるが、東西日本の全く異なる地震発生環境において、統一的なアプローチでスロー地震研究を進めることができるようになった。これは昨年度の段階では想像できなかったことで、当初の計画以上に進展しているといえる。スロー地震の地球科学的モデル構築を、以下の3つのカテゴリーに分類して推進する。領域全体集会、C01班集会をはじめ、学会等で成果を公表し論文を出版する。(A)スロー地震諸現象の時間空間的な関連性の解明:四国西部において超広帯域スロー地震の統計的性質を明らかにする。観測で得られたスロー地震の統計的性質、特に微動のサイズ分布に基づき震源モデルの構築と震源における力学的特性の時空間変化を調べる。余効すべり伝播速度と摩擦特性との関係式について、超低周波地震の連鎖破壊過程での妥当性を評価検討する。スロー地震の活動をより正確に把握するために、地震波形を深層学習を使って分類する手法を開発し、実際の観測データに適用する。(B)現実的プレート運動システムにおけるモデル化:琉球とメキシコの沈み込み帯におけるスロー地震の発生メカニズムを明らかにするため、3次元温度構造モデルの構築を行う。SSEの発生域の深さの違い、微動の塊が2つ存在すること、火山列とスロー地震分布との関係に関する議論を行う。日向灘から四国地域における深部の長期的・短期的SSEおよび浅部のSSEについて、プレート間地震発生サイクルスケールでの数値シミュレーションを行う。セグメント構造や発生間隔等の再現と挙動の時間変化の議論を行う。単純化されたスロー地震発生モデルにおいて、粘弾性の影響を評価するための数値計算に着手する。(C)巨大地震を含むプレート運動システムの予測可能性の検討:長大岩石摩擦実験中に発生するスロースリップの物理モデルの構築に取り組む。そのスロースリップが引き起こす極微小地震活動について、発生条件・メカニズムを調査する。スロースリップによる地震発生確率変化の定量化に着手する。深発地震の背景活動度にみられる数年スケールでの時間変化と浅部の地殻変動データ等を比較し、沈み込み帯の浅部から深部にわたる大規模変動の可能性を探る。当初予定通り下記3項目について研究を進めた。また領域全体で行っているスロー地震カタログ作成にも貢献した。(A)スロー地震諸現象の時間空間的な関連性の解明:摩擦特性が交互に変化する線断層モデルを構築し、システムが局所的な破壊から断層全体の破壊へ遷移する際にスロー地震的な挙動を示すことを明らかにした。4月の紀伊半島沖地震について微動、超低周波地震、SSEのカタログを構築した。並行して本震によるプレート境界の応力変化を推定した。スロー地震の伝播速度と摩擦特性との関連を定量的に説明することに成功した。全世界的にブラウン運動モデルを適用するために、モデルの再検討を行った。(B)現実的プレート運動システムにおけるモデル化:南海トラフの沈み込み形状と地球潮汐による応力変化を考慮したSSEの数値モデルを開発した。潮汐の影響によって、四国東部のSSEの発生間隔がより周期的になるという結果が得られた。ヒクランギ沈み込み帯ににおいて、温度場、流れ場、含水量分布、震源分布、スラブ内の含水鉱物の相転移などの時空間的な

3次元熱対流数値シミュレーションを行うとともに、断層摩擦構成則のパラメータの不均質性を考慮して、SSEと海溝型巨大地震の発生過程を再現した。(C)巨大地震を含むプレート運動システムの予測可能性の検討:大型振動台を利用した岩石摩擦実験を行い、破壊先端の非弾性領域の長さと破壊伝播速度の関係を明らかにした。実験では同じ載荷条件でも断層面状態によってSSEや前震活動が変化することを明らかにした。大地震の初期破壊過程の解析限界について検討し、M7級の地震でも安定に解が得られることを確認した。熊本地震以前の地殻変動を解析し、本震発生以前には震源域における歪み蓄積速度が小さかったことを明らかにした。また2014年長野県北部地震の余効すべりのInSAR解析を行った。初年度として、まず各研究者は研究拠点において、研究補助者の雇用、サーバーの導入など、予定通り研究基盤の構築を行った。計画研究内に設置した3つの研究項目それぞれにおいて、各研究者が独自のアイデアで研究を進めるとともに、研究集会における研究発表や意見交換を活発に行った。9月の領域全体集会はもちろん、10月の地震学会において11件、12月の米国地球物理学会において15件など、国内および国際的に重要な学術会議において、本計画研究のメンバーによる多くの発表が行われている。それらに関連した論文発表も多く、十分な成果が得られている。当初雇用予定だった特任研究員の着任が遅れることが判明したために次年度に繰越を行ったが、これは想定の範囲内であり影響は軽微である。以上まとめるとおおむね順調に進展しているといえる。下記3項目について研究を進めた。(A)スロー地震諸現象の時間空間的な関連性の解明:豊後水道のSSEモデルを改善し、すべり領域上端を正確に推定した。SSEの移動速度と摩擦特性の関係を数値実験により定量化した。紀伊半島沖で、微動、超低周波地震、SSEの詳細な分析からスロー地震が超広帯域な現象であることを明らかにし、微動のエネルギー推定を行った。新たな微動のメカニズム推定法を検討した。速度状態依存摩擦則に従う摩擦不均質線断層の挙動を数値計算により調査し、普通の地震の前震や余震についてモデル化を行った。(B)現実的プレート運動システムにおけるモデル化:カスカディア、九州等で3次元熱対流沈み込みモデルを構築し、SSE、地震活動の地域性と脱水量の対応を解明した。また固液2相流理論に基づいた沈み込み帯モデルにより、スラブ形状と水の分布との関係を明らかにした。潮汐とプレート形状を考慮したSSEの数値計算を実施し、潮汐が短期的SSEの周期性が高めることを示した。ヒクランギSSEのモデル化を行い、巨大地震によりSSEが励起されることを示した。断層鉱物の脆性塑性遷移点の多様性によってスロー地震の発生様式の深さ依存性を説明できることを示した。(C)巨大地震を含むプレート運動システムの予測可能性の検討:
特異な化学構造と顕著な生物活性を有する多環性高次構造天然物の全合成研究

近年、特異な化学構造と顕著な生物活性を有する微量の天然有機化合物が次々と発見されており、新規医薬品開発の面から非常に注目されている。本研究は、スナギンチャクの成分で顕著な薬理活性を示すゾアンタミン系アルカロイドの化学合成を研究主題とし、骨粗鬆症治療薬として非常に期待されているノルゾアンタミンの全合成に続き、強力な鎮痛作用を有するゾアンタミンおよび顕著な抗血小板凝集作用を示すゾアンテノールの世界初の化学合成を達成した。微量分析技術の飛躍的発展により,特異な化学構造ならびに顕著な生物活性や薬理活性を示す微量天然物が自然界から次々と発見されている。スナギンチャクの代謝産物から発見されたノルゾアンタミンは新規骨粗籟症治療薬のリード化合物として、またゾアンタミンは新しい抗炎症剤および鎮痛剤として非常に注目されており、一方、インドネシアの海綿から単離されたコルチスタチンAは血管新生阻害に基づく強力な抗腫瘍活性を有し、新規抗癌剤のリード化合物として期待されている。しかし、これらの天然物を自然界から量的に確保することは至難であり、詳しい作用機序の解明や新規医薬品に向け、化学合成による供給が強く望まれている。我々は2004年にノルゾアンタミンの化学合成に始めて成功した。その後、ゾアンタミンの合成研究に精力的に取り組んできたが、研究計画で述べた二通りの合成ルートを検討した結果、C19位の立体選択的メチル化反応の開発に成功し、2007年にゾアンタミンの最初の全合成を達成した。これにより、ゾアンタミン系アルカロイドの効率的な化学合成法が拓かれたことになり、作用機序の解明や新しい医薬品の開発の研究に弾みがつくものと期待される。また、コルチスタチンAの合成上の最重要課題であるイソキノリン骨格の導入法に成功するとともに、DE環部の立体選択的な合成法を確立した。次年度はABC環部の合成を検討する予定である。これらの化合物は新しい医薬品開発のシードとして期待されているが、自然界から量的に確保することは至難であり、詳しい作用機序の解明や新規医薬品開発に向け、化学合成による供給が強く望まれている。本研究は、このように特異な化学構造と顕著な生物活性を示す微量天然物の効率的な化学合成法を開発し、作用機序の解明や医薬品の開発に資することを目的とする。現在、合成化学者の注目を集めている海産天然物としてゾアンタミン系アルカロイドがあり、内外で活発な合成研究が行われている。我々は2004年にノルゾアンタミンの化学合成に始めて成功するとともに、2007年にゾアンタミンの最初の全合成を達成した。一方、平成20年度はA環に芳香環を有するゾアンテノールの合成研究を行い、効率的な芳香環構築法を開発し、現在、ノルゾアンテノールの合成に到達しており、目指すゾアンテノールの世界初の化学合成も目前である。一方、血管新生阻害に基づく新規抗癌剤として内外から期待されている海産天然物コルチスタチンAの合成研究を行ない、最重要課題であるイソキノリン骨格の導入法を見出すとともに、DE環部の立体選択的な合成法を確立した。現在、ABC環部の合成を検討している。また、地苔類から単離された特異な二量体構造を有するレプランチンの合成研究を展開し必要な全ての不斉炭素と官能基を含む単量体の立体選択的合成に成功した。今後、セコ酸へ誘導し、マクロラクトン化により二量体を形成し、レプランチンの合成を達成する予定である。スナギンチャクの代謝産物から発見されたノルゾアンタミンは新規骨粗鬆症治療薬のリード化合物として、またゾアンタミンは新しい抗炎症剤および鎮痛剤として非常に注目されており、一方、インドネシアの海綿から単離されたコルチスタチンAは血管新生阻害に基づく強力な抗腫瘍活性を有し、新規抗癌剤のリード化合物として期待されている。しかし、これらの天然物を自然界から量的に確保することは至難であり、詳しい作用機序の解明や新規医薬品の開発に向け、化学合成による供給が強く望まれている。我々は平成16年にノルゾアンタミンの化学合成に世界で始めて成功するとともに、平成19年に本科学研究費の助成によりC19位にメチル基を有するゾアンタミンの最初の全合成を達成した。その後、芳香環を有するユニークなゾアンテノールの合成研究に精力的に取り組み、二通りの合成ルートを立案し、昨年(平成20年)、10数年にわたり国際的に競われていたゾアンテノールの化学合成に始めて成功した。

これにより代表的な3種類のゾアンタミン系アルカロイドの効率的な化学合成法を開発できたことになり、今後、ゾアンタミン系アルカロイドの作用機序の解明や新規医薬品の開発に弾みがつくものと期待される。また、コルチスタチンAの合成上の最重要課題であるオキサビシクロ骨格の新規構築法の開発ならびにイソキノリン骨格の導入法にも成功した。現在、コルチスタチンAの全合成研究に力を注いでいる。また極く最近、ジャガイモシスト線虫の孵化促進物質として注目されているソラノエクレピンの化学合成に始めて成功した。
フォスファゼン塩基触媒を用いる選択的変換反応

フォスファゼン塩基触媒を用いるエチニル基の変換反応を検討し、末端の水素引き抜きに関しては、既に当量反応では円滑に進行することを確認しているので、触媒反応として成立させるための反応条件を探索し最適条件を見出した。またフォスファゼン塩基で生成した種々のアニオンのエチニル基への付加反応を種々検討し、アミン類、アルコール類が円滑にフォスファゼン塩基触媒で進行した。またトリメチルシリル化したアルキンに対してフォスファゼン塩基が作用し、エチニルアニオンを発生することができることを利用し、カルボニル基への付加、芳香族置換反応への触媒反応への展開をはかった。エチニル基への求核剤の付加反応について、さらに炭素求核剤の付加反応についても検討を行った。また、アミン類の付加において見いだされた興味深いアルキンの二量化反応に関してその一般性を明らかにするとともに、反応機構に対する考察を加えた。また求核剤がアセチレンに付加して中間に生成する炭素アニオンを親電子剤で補足する3成分の連結反応を検討し、その分子内の例としてインドール閉環反応などのヘテロ環化合物の合成反応への利用を検討した。閉環反応は進行するものの3成分連結はまだ達成していない。フォスファゼン塩基により活性化されて生成するアニオンは通常の金属塩基で精製すものとは異なり、特殊な環境に置かれているものと考えられる。反応機構を考察するためにもその構造解析は重要と考えられ、NMRスペクトルによる中間体の解析を行い、従来の金属性炭素アニオンとの性質の違いを明らかにした。また炭素-ケイ素結合に対する活性化の機構についても検討を行い、フォスファゼン塩基とケイ素の直接的な相互作用を示唆する結果が得られた。フォスファゼン塩基を用いた新しい触媒反応として種々のエチニル基の変換反応を検討した。末端の水素引き抜きに関しては、既に当量反応では円滑に進行することを確認しているので、触媒反応として成立させるための反応条件を探索し良好な結果が得られた。またフォスファゼン塩基で生成した種々のアニオンのエチニル基への付加反応を種々検討し、用いる塩基を触媒量で進行するように反応の最適化を行った。これらの変換反応に関しては興味深い知見が得られており、さらに適用範囲の拡大を目指し検討を進めていく。エチニル基末端の炭素-水素結合の活性化について既に触媒化しうる可能性を示す結果が得られた。また、エチニル基への求核剤の付加反応について、アルコキシアニオンが容易に付加し、触媒反応としても成立しうることが判明している。アミノ基の付加については窒素上の置換基により、異なる反応が起こることが示されており、さらにこの反応を詳細に検討した。ここで、求核剤として立体的にかさ高いアミンを用いるとアセチレンが二量化する興味深い反応が見出され、この反応の機構および適用範囲についてもさらに検討した。また求核剤がアセチレンに付加して中間に生成する炭素アニオンを親電子剤で補足する3成分の連結反応には興味が持たれ、分子内の例としてインドール閉環反応の可能性についても検討を行った。3成分の連結には成功していないが、閉環反応は進行することが明らかになった。フォスファゼン塩基により活性化されて生成するアニオンは通常の金属塩基で生成するものとは異なり、特殊な環境に置かれているものと考えら、反応機構を考察するために各種スペクトルによる中間体の解析を行った。
文化政策的観点からの映画音楽研究―ハリウッドと東ドイツの比較―

本研究の中心課題である初期ハリウッドと東ドイツの映画音楽は、マーケティングや文化政策といった政治経済の影響のもとに制作されてきた。そのためこれらの比較研究は現在の音楽文化ないし文化政策を考えるうえで重要な足がかりとなる。平成22年度は、1970年代の東ドイツの映画音楽に焦点を当て資料調査およびインタビュー調査を行った。とりわけ、ウルブリヒト政権下では「野蛮」とされたロックが1971年以降のホーネッカー政権では「国家政策の重要なファクター」へと読み替えられた過程に注目した。そのなかでロックを映画音楽に導入した映画住に『パウルとパウラの伝説(Die Legende von Paul und Paula)』(1973))を中心に分析を行った。1)ベルリンの連邦公文書アーカイブ(Landesarchiv)の調査では、映画『パウルとパウラの伝説』に関する政府側の公文書を発見し、社会主義に相応しくないキャラクター設定やセクシュアルな問題について批判があったことが確認された。2)ポツダムのドイツラジオアーカイブ(Deutsches Rundfunkarchiv)の調査では、シャンソン、ロック、クラシックを含む音楽ジャンル「娯楽芸術(Unterhaltungskunst)」が東ドイツ国家公認の芸術として雑誌やラジオ、テレビによってプロパガンダされていたことが確認できた。3)『パウルとパウラの伝説』の映画音楽を作曲したペーター・ゴットハルトにインタビューを行い、当時の映画製作が共同作業で行われていたこと、映画音楽にロックを導入したのは主人公のキャラクターに合わせるためであったことが明らかになった。以上の海外調査によって、東ドイツの映画とその映画音楽には、社会主義イデオロギーのプロパガンダとしての側面と、エンターテイメントとしての側面との間で拮抗しながら製作が行われていたことが明らかとなった。
小笠原諸島における十脚短尾類（カニ類）相の解明と島嶼隔離

小笠原諸島浅海域において計47回のSCUBA潜水調査を行い、約1300個体のカニ類を採集した。未だ分類学的研究の途上であるが、これまでに18科58属69種のタクサを認識している。この中で特筆すべきものとして、オガサワラヒシガニを新種記載し、ヤワラガニ科の1未記載種、オウギガニ科の1未記載種の新種記載論文を準備中である。また、サンゴガニ科のアラメサンゴガニに隠蔽種が存在することがDNAバーコードにより明らかになった。オガサワラヒシガニには二次性徴による大きな形態変異があること、オウギガニ科のルリモンガニに見られる色彩の二型は種内の色彩変異であることが、DNAバーコードにより明らかになった。小笠原諸島は東京から南に約1000km離れた孤立した海洋島であり、海洋生物においても遺伝的な隔離が存在することが強く示唆されている。本研究では磯採集とSCUBA潜水により30m以浅のカニ類相を明らかにし小笠原諸島産カニ類のモノグラフを完成させるとともに、得られた標本のDNAバーコードを網羅的に調べることにより、小笠原諸島における遺伝的隔離を検証し、隠蔽種を探索することを目的とする。2013年度は父島列島周辺海域において、計14地点で潜水調査を行った。得られた標本に基づいて分類学的研究を施したところ、ケブカガニ科の1種およびヤワラガニ科の1種が未記載種であることが明らかになってきた。次年度に記載論文を公表する予定である。2008年から2010年にかけて、小笠原諸島近海30m以深において総計136地点におよぶドレッジ調査を試み、60地点でカニ類が採集された。得られたカニ類について分類学的研究を行ったところ、16科73種に分類され、そのうち3種を新種として記載し、5日本新記録を含む42小笠原諸島新記録種を記載した。本研究では先行調査例がほとんどないSCUBA潜水によって浅海域のカニ類相を明らかにし、小笠原諸島産カニ類のモノグラフを完成させることを主目的とする。また、得られた標本のDNAバーコードを網羅的に調べることにより、小笠原諸島における遺伝的隔離を検証し、隠蔽種を探索する。2014年度は2013年度に引き続き父島列島周辺海域において計12地点で潜水調査を行い、約330個体のカニ類標本を得た。現在、得られた標本に基づいて形態による分類学的研究を施している途中であるが、ヤワラガニ科の1未記載種、オウギガニ科の1未記載種およびヒシガニ科の1未記載種を見出しており、記載論文を準備中である。また、アカハタの胃内容物から得られた標本に基づいて、ヒシガニ科コブヒシガニ属の1新種を記載論文で発表した。一方で、得られた標本は1種につき5個体ずつDNAバーコードの決定を行い、遺伝的隔離の検証を行っている。2015年度は母島列島周辺海域において計11地点で潜水調査を行い、約380個体のカニ類標本を得た。オウギガニ科のルリモンガニには多紋型と少紋型の2型が見られるのだが、DNAバーコードを調べたところ、この2型は種内の色彩変異であることが明らかになった。小笠原諸島の南に位置するグアム産の標本を比較のために調査する計画であったが、フロリダ大学博物館の担当者が異動したため、標本調査に行くことができなかった。

2016年度は母島列島周辺海域において計11地点で潜水調査を行い、約280個体のカニ類標本を得た。現在、得られた標本に基づいて分類学的研究を施している途上であるが、これまでに18科58属69種のタクサを認識している。この中で特筆すべきものとして、ヤワラガニ科の1未記載種、オウギガニ科の1未記載種があり、新種記載論文を準備中である。また、サンゴガニ科のアラメサンゴガニに隠蔽種が存在することがDNAバーコードにより明らかになった。他には、ヒシガニ科の未記載種と思われていたタクサは既知種の2次性徴による形態変異であること、オウギガニ科のルリモンガニには多紋型と少紋型の2型が見られるがこれらは種内の色彩変異であることが、DNAバーコードにより明らかになった。小笠原諸島浅海域において計47回のSCUBA潜水調査を行い、約1300個体のカニ類を採集した。未だ分類学的研究の途上であるが、これまでに18科58属69種のタクサを認識している。この中で特筆すべきものとして、オガサワラヒシガニを新種記載し、ヤワラガニ科の1未記載種、オウギガニ科の1未記載種の新種記載論文を準備中である。オガサワラヒシガニには二次性徴による大きな形態変異があること、オウギガニ科のルリモンガニに見られる色彩の二型は種内の色彩変異であることが、DNAバーコードにより明らかになった。2013年度に遅れていたDNA実験については、後任の人間が着任し、順調に塩基配列の決定を行っている。また、形態に基づいた分類学的研究も順調に進んでおり、1論文を発表した。引き続き得られた標本に基づいて分類学的研究を続け、DNAバーコードとの比較検討を行う。昨年訪問を断念したフロリダ大学博物館への訪問を再度調整するが、不可能な場合はグアムでの現地調査か他博物館での標本調査に切り替える。動物分類学2015年度はこれまでに調査されていない母島列島周辺海域でSCUBA潜水により採集を行う。分類学的に興味深い種については順次記載論文を発表していく。DNAバーコードの決定も順次行っていく予定である。DNA実験を担当する予定だった人間が退職したため、2013年度に予定していた分のDNAバーコードの塩基配列を決定することが出来なかった。なお、後任の人間が赴任したので、2014年度に遅れを取り戻せると考える。フロリダ大学博物館にはグアム産カニ類の非常によいコレクションがあり、これらを調査しに行く予定であったが、担当者がシンガポール大学に異動してしまい、担当者不在のため訪問が延期になったため。2014年度に計画していたフロリダ大学博物館における標本調査を延期し、2015年度に行うため。フロリダ大学博物館への訪問を再度調整するが、不可能な場合はグアムでの現地調査か他博物館での標本調査に使用する。2014年度は引き続き父島列島周辺海域でSCUBA潜水により採集を行う。2013年度に調査しなかった地点を中心に、海域公園区域を含めて網羅的に行う予定である。延期となったフロリダ大学博物館における標本調査を行う。購入を予定していたノートパソコン(SurfacePro2)が慢性的に品切れ状態だったため、購入できなかった。予定通り、データ処理用にノートパソコンを購入する。
ナトリウム利尿ペプチドファミリーの生化学的研究

ナトリウム利尿ペプチドファミリーの機造と機能を解析するため、CNPとBNP、受容体に対象を絞り、生化学的手法を用いて研究を行った。1.ラット及びヒトGC-A受容体、GC-B受容体の遺伝子発現系を作製し、結合選択性、cGMP産生能を調べた結果、GC-A受容体はANPとBNPに特異的な、GC-B受容体はCNPに特異的な受容体であることを明らかにした。さらにラットでは結合能は有するがcGMP産生能の無い変異受容体の存在を示した。2.CNPは脳神経系で高濃度存在し、CNP-53の分子型で神経ペプチドとして機能していると推定された。さらに、CNPは末梢組織、単球-マクロファージ系、血管系等でも幅広く産生されていることを確認した。末梢でのCNPの機能については不明な点も多いが、GC-B受容体を発現する血管平滑筋細胞の増殖を抑制することから、動脈硬化巣や血管損傷部位で増殖抑制因子として機能している可能性が強い。実際、障害した血管の平滑筋細胞の増殖をCNPが抑制することも明らかにした。また、ナトリウム利尿ペプチドはGC-B受容体を発現させたCHO細胞の増殖も抑制し、一般的な細胞増殖抑制物質と考えられる。3.BNPはANPとともに心臓より分泌される循環ホルモンであり受容体も共通であるため、その機能的違いは明確ではなかった。心疾患患者や絶水ラットのペプチド濃度やmRNA量を測定した結果、BNPの遺伝子発現や血中濃度が心不全患者では数百倍に上昇し、逆に絶水条件では極端に減少することから、BNPはANPの機能や変化を補助、増強するように変動していることが明らかとなった。またBNPの変動は遺伝子発現レベルで持続的刺激に応答して主に調節されていると推定された。4.アンタゴニストであるHS-142-1はGC-A、GC-B受容体に特異的で、機能解析に有用であることを示した。本年度は、CNPとナトリウム利尿ペプチド受容体に紋り研究を行なった。1.ブタ、ラットCNP前駆体遺伝子あるいはcDNAに続き、ヒトCNP遺伝子の構造解析を行なった。これら哺乳類CNPの構造は極めと類似し、活性発現に必須なCNPー22部分の構造は同一であった。また、これらのCNP前駆体はいずれも126残基よりなり全体で9残基の置換しか認められないなど、CNPはナトリウム利尿ペプチド中でも最も均一な構造を取ることが明らかとなった。RIAあるいはノザンブロッティングにより生体内分布を調べたところ、CNPは脳組織にほぼ限局して存在し、ANPやNBPが高濃度存在する心臓では有意に検出されないことから、CNPは主に神経ペプチドとして機能すると推定された。実際、ヒト脳内のCNP組織濃度はANPやBNPの2050倍に達していた。前駆体構造の高い相同性を反映して、CNPは均一なプロセシング御受けCNPー22とCNPー53が生成するが、動物種によらずCNPー53が主要分子型であった。2.ナトリウム利尿ペプチド受容体には、グアニル酸シクラ-ゼ構造を含む2種の膜結合型受容体(GCーA、GCーB)が知られていたが、特異性が不明確のままであった。これらのcDNAを動物細胞に発現させ結合特性、cGMP産性能を調べた結果、ヒト、ラットのGCーAはいずれもANPとBNPに、GCーBはCNPに特異的な受容体であることが確認された。また。

培養血管平滑筋細胞の増殖をナトリウム利尿ペプチドがcGMP系を介し抑制するが、発現受容体の特異性を反映しCNPが最も強い増殖抑制を示すことが明らかとなった。さらにGCーB受容体には、スプライシングの相違で生ずると推定される変異受容体が存在し、結合能は変化しないがcGMP産生能は完全に消失していた。この変異受容体は脳を始め全身に広く分布し、かつ細胞内に情報を伝達できないことから、リガンド側だけでなく受容体側での機能調節の可能性が示唆された。本年度はヒトBNPの血中分子型および動態と疾患、ナトリウム利尿ペプチド受容体の2点を中心に検討を行った。1.健常者の血中BNP濃度はANPの約1/17(0.35fmol/ml)と極めて低いが、心疾患患者では20500倍に上昇していることが明らかとなった。同一患者でANP濃度も上昇しているが健常者の520倍に過ぎず、絶対値においてもBNP濃度がANP濃度を上回る例が多く認められた。またANPが低分子型α-ANPとして血中を循環しているのに対して、BNPは健常者、心疾患患者のいずれでも低分子型BNP-32に加え高分子型γ-BNPも循環していることが確認された。先に急性分泌刺激ではANPの増加率がBNPより高いことを報告したが、慢性刺激ではBNPの増加率がより高く、生理・病態生理的変動に対するANPとBNPの反応の相違が明らかとなった。2.ナトリウム利尿ペプチド受容体にはグアニル酸シクラーゼを含む2種の受容体(GC-A、GC-B)が存在し、GC-AはANPとBNP、GC-BはCNPに特異的な受容体であることを昨年明らかにした。本年度ラットGC-B受容体を詳細に調べた結果、正常GC-B_1に加え膜貫通部直後の構造が一部欠如したGC-B_2が存在し、これはCNPに対してGC-B_1と同じ親和性を示すがcGMP産生能が完全に欠如した変異体であることを示した。PCR法にて両者の生体内分布を調べたところ、共に全身に分布し、特に脳ではGC-B_2とGC-B_1が同程度存在することが分かった。3.CNPは培養血管平滑筋細胞の増殖を抑制することを昨年度報告したが、本年度CHO細胞にGC-B受容体遺伝子を安定発現させたシステムを確立しCNPの作用を調べた。その結果、血管平滑筋細胞だけでなく上記CHO細胞の増殖もCNPにより抑制され、cGMPの上昇が一般的に細胞増殖抑制を引き起こすことが確認された。最終年度に当たる平成5年度には、ナトリウム利尿ペプチドの生理的変動、CNPの生理的機能の解析、受容体アンタゴノストの検討を行った。1.絶水及び食塩負荷ラットの心房、心室、脳、血中におけるANP、BNP、CNPのペプチド濃度、mRNA量をRIA及びノーザンブロット法にて測定した。その結果、心臓や血中のBNP濃度は遺伝子発現レベルで主に調節され、絶水条件では極端にmRNA量、ペプチド量が減少すること、ANPの血中濃度は分泌調節により主に規定されていることが明らかとなった。心不全患者等の結果を合わせると、BNPはANPの作用、変化を補助かつ増強するように変動するものと結論された。2.CNPは脳神経系で機能する神経ペプチドと考えられてきたが、ラットの末梢組織におけるペプチド及びmRNAの分布の検討より、脳内の1/10以下ではあるが末梢組織でCNPが幅広く産生されていることが確認された。また、種々の培養細胞系を調べた結果、TPA刺激した単球性白血病細胞株(THP-1)がCNPを産生し、これがTPN刺激によるマクロファージ様細胞への分化と一致することを示した。
ヘミデスモソーム接着複合体の分子形態学的研究

本基盤研究はヘミデスモソームの主要構成タンパク質を生化学的および分子形態学的に解析を進め、接着構造体としてのヘミデスモソームの全体像を明らかにすることを目的として行った。具体的成果として特に膜貫通分子ではBP180、プラーク分子ではHD1について解析が進み、分子の形態と動態がかなり明らかになった。1培養細胞の界面活性剤処理で得た可溶性画分からBP180分子を単離精製し、分子形態の概略を明らかにした。次に、BP180分子は細胞外部分が切断され、120kD断片として組織中や培養上清中に放出されることを明らかにし、切断の生物学的、病理学的意義を提唱した。また自己抗体が抗原であるBP180分子に結合すると、抗原抗体複合体は細胞中に取り込まれることを明かにし、これが原因でヘミデスモソーム形成に支障が起こる可能性を示唆した。共同研究により、BP180分子に欠陥のある患者を調べ、遺伝子レベルで新しい突然変異を同定した。劣性ホモの患者で体の一部に変異が元に戻り、皮膚がモザイク状に回復した例を報告した。モノクロ-ナル抗体を用いた胎児診断も行った。2 HD1はヘミデスモソーム斑の最も細胞質側に局在しており、接着分子とケラチン細胞骨格をつなぐ分子と思われている。モノクローナル抗体を用いた蛍光抗体法、HD1分子の部分アミノ酸配列決定、部分cDNAクローニングおよびエピト-プ部位の決定等から、またプレクチンの遺伝的欠損を原因として、単純型表皮水疱症と重度の筋ジストロフィーを併発する患者の皮膚の解析からも、HD1は細胞骨格と膜をつなぐ多機能架橋分子プレクチンであると同定した。共同研究としてHD1の局在を調べ、私たちの提唱したII型ヘミデスモソームのさらなる解析を行った。またトランスフィクションを用いた系で、HD1の局在はインテグリンβ4に一致することを明らかにし、実際にインテグリンβ4分子がHD1分子と相互作用することを示した。本研究は細胞・基質間接着装置ヘミデスモソームに存在する分子の形態を解析し、構成成分同士の相互作用を調べることによりヘミデスモソーム構築様式を明らかにすることを目的として行った。本年度は次のような成果を得た。1BP180分子は培養角質細胞の培養上清中に切断されて出ていることを発見した。このBP180断片も正常分子と同じように3量体であること証明した。2ヒト扁平上皮癌DJM-1細胞およびウシ乳腺由来のBMGE_+H細胞の培養上清からモノロ-ナル抗体を用いたアフィニティーカラム法でBP180断片を精製することに成功した。3単離したBP180断片を低角度回転蒸着法により、電子顕微鏡で分子形態を直接観察することに成功した。分子は棒状部と尾部からなり、以前予測したように球状部が細胞質部であることを明らかにした。4共同研究により、以下の成果をあげた。1)類天疱瘡患者の皮膚では、自己抗体が抗原であるBP180分子に結合すると、抗原抗体複合体は細胞中に取り込まれることを明らかにした。2)ヒト大腸癌細胞において、インテグリンα6β4分子がHD1分子と挙動をともにすることを示した。本研究は細胞・基質間接着装置ヘミデスモソームに存在する分子の形態を解析し、構成成分同士の相互作用を調べることによりヘミデスモソーム構築様式を明らかにすることを目的としている。

研究目的を達成するために、本年度は9年度の研究計画をさらに発展させるとともに、新たな計画にも着手し、次のような成果を得た。1培養角質細胞から切断により放出されたBP180分子の120kD細胞外断片を精製し、切断部が膜直下の非コラーゲン部にあることを明らかにした。2 120kD断片に特異的なモノクローナル抗体の作製に成功し、この断片が培養角質細胞だけでなく、表皮中の基底細胞も産生していることを示した。3ラミニン5とVII型コラーゲン以外のヘミデスモソーム関連細胞外マトリックス分子として、VII型コラーゲンを部分アミノ酸配列の決定により同定した。現在、その分子形態を解析中である。4ウシ角膜上皮からヘミデスモソーム画分を単離し、急速凍結エッチング後、電子顕微鏡でその微細構造を観察した。現在、その分子構築を解析中である。5共同研究として、BP180分子に欠陥のある患者を調べ、遺伝子(BPAG2)レベルで新しい突然変異を同定した。本研究は細胞・基質間接着装置ヘミデスモソームに存在する分子の形態を解析し、構成成分同士の相互作用を調べることによりヘミデスモソーム構築様式を明らかにすることを目的としている。研究目的を達成するために、本年度は10年度の研究計画をさらに発展させるとともに、新たな計画にも着手し、次のような成果を得た。1昨年、BPI80分子は組織中の細胞でも培養細胞でも細胞外部分は120kD断片として切断、放出されることを報告したが、今回この切断は細胞質内膜系で起こっているのではなく、細胞表面膜上で起こっていることを実験的に照明した。また蛋白質分解酵素の阻害剤を用いた実験から、切断酵素はマトリックスメタロプロテアーゼの一種であることが示唆された。2ヘミデスモソーム関連細胞外マトリックス分子として同定したXII型コラーゲンの分子形態を低角度回転蒸着法で解析し、ブーケ様の形態であることを明らかにした。3ヘミデスモソーム斑タンパク質BP230分子の選択的スプライシング産物をPCR法で解析した結果、亜鈴形の通常の分子の他に、中央のロッドドメインを欠く分子の存在する証拠を得た。4単離ヘミデスモソーム画分の主要成分、500kDのHD1の生化学的、分子生物学的研究の結果、この分子が細胞骨格と膜をつなぐ多機能架橋分子であるプレクチンと同じであることを照明した。5共同研究として、腫瘍併発型天疱瘡の患者血清中にHD1/プレクチンに対する自己抗体が存在することを明らかにした。また、この分子に遺伝的欠陥のある患者を調べ、遺伝子(PLEC1)レベルで新しい突然変異を同定した。
Helicobacter pylori感染と胃粘膜病変発生の関連性について-胃癌との関わりを中心に-

1994年、世界保健機構(WHO)の下部組織である国際癌研究機関(IARC)が、ヘリコバクター・ピロリ(HP)を明らかに発癌との関わりのあるdefinite carcinogenに指定した。通常、WHOのGroup1に分類されるためには、疫学的成績に加えて実験的裏付けのデータがないと認定されない傾向にあったが、HPの場合は疫学的成績のみで評価されたことになる。これまでHP抗体陽性率と胃癌の関わりについて意見が分れていたが、対象に腸上皮化生の広がりの大きな進行胃癌を多数含んでいたために、このような解離が生じた可能性が高いことが、本年度の研究により明らかになってきた。したがって、HP感染から始まり、慢性胃炎、慢性萎縮性胃炎、腸上皮化生、早期胃癌を経て進行癌に至る胃癌の自然史の流れが急速に解明されてきたと思われる。また、前癌状態といわれた腸上皮化生が密接にHP感染と関連していたことを実証できたことは、これからのHPと胃癌の関わりを検討していく上で重要なことであると思われる。もちろん、胃癌の発生はHP感染のみですべて説明可能という訳ではなく、食事、環境など多数の要因が入り組んで引き起こされると考えられるが、消化性潰瘍の再発と同様に、HPの除菌により胃癌の発生が予防できる可能性も示唆される。今回の研究により、基礎的部門では、HP感染により異粘膜には炎症性サイトカインのうち、特にIL-8が誘導され、好中球を持続的に呼び寄せ炎症を継続されることが明らかになった。また、HP菌種のうちcagAgene陽性株は、異粘膜の炎症をより強く惹起させることも明らかになった。一昨年、世界保健機構(WHO)の下部組織である国際癌研究期間(IARC)が、ヘリコバクター・ピロリ(HP)を明らかに発癌と関わりのあるdefinite carcinogenに指定した。これまでHP抗体陽性率と胃癌の関わりについて意見が分かれていたが、対象に腸上皮化生の広がりの大きな進行胃癌を多数含んでいたために、このような解離が生じた可能性が高いことが、本年度の研究により明らかになってきた。本年度の研究のうち、基礎的部門では、HP感染により胃粘膜には炎症性サイトカインのうち、特にIL-8が誘導され、好中球を持続的に呼び寄せ炎症を継続させることが明らかになった。また、HPの菌種のうちcagA gene陽性株は、胃粘膜の炎症をより強く惹起させることも明らかになった。Helicobacter pylori(H.pylori)は1983年オーストラリアのMarshallらによってヒト胃粘膜より発見されたグラム陰性の細菌であり、その後の研究により、本菌と胃炎、消化性潰瘍との関わりが、明らかになってきている。本菌を経口摂取すると数日後に上腹部痛が生じ、内視鏡で観察すると急性胃炎の所見が認められることが証明されている。

また、本菌がそのまま持続感染を継続していくと萎縮性胃炎や一部は腸上皮化生に至り分化型の胃癌を引き起こす可能性が高いことが明らかになってきた。しかし、最も重要なH.pyloriの細胞障害性の本態とその菌種による毒性の相違につ“Slow bacterial infection"といわれているH.pyloriの細胞障害性について種々のサイトカインやその遺伝子レベルでの検討がこれまで不十分であったため、本年度はこの分野の研究を行った。これまでの研究では、H.pyloriの毒性は本菌の産生する高いウレアーゼ活性に基づいて発生するアンモニアによるものと解釈されてきた。われわれのin vitroにおけるデータもそれを支持するものであった。最近になって、本菌の主たる細胞障害作用は、本菌の感染によって胃粘膜に誘導される白血球やサイトカインとの関わっていることが強調されるようになってきた。確かに、H.pyloriの誘導する白血球浸潤とサイトカインの関わりについては興味は持たれているが、十分な因果関係は証明されていない。われわれの研究によって種々の胃疾患の胃粘膜においてIL-6、TNF-aなどの炎症性サイトカインのみならず、IL-8など白血球浸潤と関わりのあるケモカインとも密接な関わりが示唆された。
湿式法による遷移金属酸化物/金微粒子薄膜の光学素子の作成

金属酸化物/貴金属超微粒子系からなるナノコンポシット薄膜は、表面プラズモン吸収をはじめるめとする微細構造に由来するさまざまな特性の発現が期待されることから、非線形光学材料やセンサー等への応用を目的に、種々の製法による成膜が試みられている。従来、金属酸化物薄膜/貴金属超微粒子系の作成法としては乾式プロセスが主として検討されてきた。これに対して湿式法の一つである電析法は電析条件により成膜の制御が容易であり、また適切な酸化物を選択することにより、加熱処理を行わずに結晶化マトリックスの形成が可能であり、ナノコンポシット薄膜を形成するための新規な手法としての応用が期待される。これまで、電析法による金属酸化物/貴金属混合析出系としては電極触媒への応用を目的の研究が報告されてきたが、結晶性酸化物のマトリックスを用いたナノコンポシット薄膜の作成、および光学特性に関しての検討例は報告がなされていない。本件研究では、加熱処理をすることなく結晶性マトリックスの形成が期待されるZnO/Auを共析させ、ZnO/Au超微粒子ナノコンポシット薄膜の形成を試みた。この結果、マトリックスに分散したAu超微粒子に由来するプラズモン吸収を示す赤色のコンポジット薄膜が、加熱処理を施すことなしに得られることを見いだした。また電解溶液の濃度、温度を変化させることにより、Au超微粒子の粒子サイズを制御出来ることも明らかにした。同様にして、WO3/Auの系についても検討を行った。金属酸化物/貴金属超微粒子系からなるナノコンポジット薄膜は,表面プラズモン吸収をはじめとする微細構造に由来する様々な特性の発現が期待されることから,非線形光学材料やセンサー等への応用を目的に,種々の製法による成膜が試みられている。従来,金属酸化物/貴金属超微粒子系の作成法としては,スパッタリング,CVD,イオン注入法などの乾式プロセス,あるいは,ゾルゲル法等が主として検討されてきた.ゾルゲル法と同様の湿式プロセスの一つである電析法は,電解条件により成膜の制御が容易であり,また適切な酸化物を選択することにより,加熱処理を行わずに結晶性マトリクスの形成が可能であり,ナノコンポジット薄膜の形成するための新規な手法としての応用が期待される.これまで,電析法による金属酸化物薄膜/貴金属混合析出系としては,電極触媒への応用を目的に,非晶質Wo_3/Pt系,Wo_3/Pt-Ru系に関しての報告が知られているが、結晶性酸化物マトリクスを用いたナノコンポジット薄膜の作成,および光学特性に関しての検討例は報告されていない.本研究では,加熱処理を施すことなく結晶性マトリクスの形成が期待されるZnOにAuを共析させ,ZnO/Au超微粒子ナノコンポジット薄膜の形成を試みた.この結果,加熱処理を施すことなく鮮明な赤色を示すコンポジット薄膜が得られることが見い出された.金属酸化物/貴金属超微粒子系からなるナノコンポシット薄膜は、表面プラズモン吸収をはじめとする微細構造に由来するさまざまな特性の発現が期待されることから、非線形光学材料やセンサー等への応用を目的に、種々の製法による成膜が試みられている。これまで、電析法による金属酸化物/貴金属混合析出系としては電極触媒への応用を目的の研究が報告されてきたが、結晶性酸化物マトリックスを用いたナノコンポシット薄膜の作成、および光学特性に関しての検討例は報告がなされていない。

本件研究では、加熱処理をすることなく結晶性マトリックスの形成が期待されるZnO/Auを共析させ、ZnO/Au超微粒子ナノコンポシット薄膜の形成を試みた。この結果、マトリックスに分散したAu超微粒子に由来するプラズモン吸収を示す赤色のコンポジット薄膜が、加熱処理を施すことなしに得られることを見いだした。また電解溶液の濃度、温度を変化させることにより、Au超微粒子の粒子サイズを制御出来ることも明らかにした。同様にして、WO3/Auの系についても検討を行った。
血栓に関与する因子の遺伝的支配に関する研究

昭和61年8月8日、研究分担者全員が東京医科歯科大学に集り、全体会議を行った。先ず、研究代表者により研究計画の説明が行われ、特に、本研究領域の本邦における共同研究の発展の必要性、可能性について説明があり、本研究が、昭和63年度重点領域研究の申請の準備にもあたることが強調された。また、各研究分担者より、本研究課題に関与する研究の進展状況の説明が行われた。その後、重点領域研究の申請について、分担研究者間において種々の意見が交換され、次の如く準備を進めることに意見が一致した。まず、申請領域名に関しては、本総合研究Bの課題名と同一のものを申請領域名として提出することには批判が多く、他の課題名が討議された。すなわち、現在の研究領域の進展状況より、遺伝子の研究を中心とするより、広く血栓に関与する因子の構造と機能の研究から遺伝子レベル迄を含めた分子生物学的研究とその臨床的応用を研究対象領域とすることが検討された。その結果、「血栓性素因の分子生物学的解析とその臨床応用」を、重点領域研究の申請研究課題名とすることが決定された。分担課題は、血液凝固線溶調節因子の分子異常とその遺伝子の解析,【VIII】・von Willebrand因子・【IX】因子の構造異常と遺伝子解析,外因系血液凝固機構-組織スロンボプラスチンの遺伝子クローニング,血小板凝固因子レセプターの応答機構とその異常症,血管内皮細胞由来の血栓調節因子の機能解析とその遊離機構、の5課題とすることが決定された。また、研究活動の効率的運営とその成果の向上を期して、本総合Bの研究班以外から7名の研究者の参加を得ることとした。各研究課題について、研究推進の中心となることが期待される研究者を、それぞれの課題についての重点領域申請書の作成の責任者とし、以後、数回にわたる連絡会議における討議の末、申請書を作成し、重点領域研究,血栓性素因の分子生物学的解析とその臨床応用の申請を終了した。
次々世代交通マネジメントシステムへのニュ-ラルネットワ-クモデルの適用性について

本研究は、都市内街路における交通制御システムの高度化を図るために、信号制御パラメ-タの最適化等の問題に対して、ニュ-ラルネットワ-クモデルの適用性を検討したものである。次に、交通制御パラメ-タの最適化問題に対して階層型のニュ-ラルネットワ-クモデルの導入を行い、学習方法、最適化法、およびモデル構造に関する検討を行っている。まず、交通制御パラメ-タの中のスプリットの最適化を例として、最適解が得られるまでの学習と最適化の手順を確立するとともに、ロ-カルミニマムを避けるための手法の提案を行っている。また、ニュ-ラルネットワ-クモデルのネットワ-ク構造と学習能力に関する分析を行い、望ましいネットワ-ク構造を明らかにしている。さらに、オフセットの最適化を可能とするとともに、交通状況の変動に事前に対処出来るようにするために、スプリット、オフセット、および流入交通量の3つの入力経路を有するモデルの提案を行っている。そこでは、入力経路の結合方法から4つのタイプを比較検討し、学習精度と学習時間に優れたモデルを構築している。次に、交通配分問題に対して相互結合型のネットワ-クモデルの適用を行い、道路容量、および走行速度の交通量依存性を考慮したモデルの定式化を行うとともに、妥当な数値解が得られることを確認している。本年度は、交通制御システムへの適用を主に行い、以下のような研究成果を得た。また、交通配分と交通変量の予測への適用も試みている。1)交通制御システム多層型のニュ-ラルネットワ-クモデルを用いて、単独交差点のスプリットを最適化するためのモデル化を行った。この中で、最適化の変量として行列長だけでなく、遅れと停止回数の加重和を組み込むととができることを明らかにした。また、その最適化過程において、確率的手法であるコ-シマシンと解析的手法であるフィ-ドバック法を組み合わせたステップワイズ法の提案を行い、最適解に迅速に収速すること、および自己組織化能力を有することを明らかにした。さらに、数交差点規模の小規模な道路ネットワ-クに対しても適用するようモデルの拡張を行った。2)交通配分問題費用最小流問題とホップフィ-ルド型ニュ-ロモデルとの対応から最適解を得るための重み係数式の誘導を行った。近似解ではあるが厳密解と比較しほぼ満足の行く解が得られた。ここでは、実際の交通問題への適用を考慮し、各リンクの容量に関する制約条件、リンク通過速度の交通量依性をモデル化していることを特徴としている。3)交通状況の予測システムニュ-ロモデルと同様に自己組織化能力を有するGMDH法との比較を行い、多層型ニュ-ロモデルが予測精度、および学習能力に優れていることを明らかにした。これらの成果については、「第11回国際運輸・交通理論シンポジュウム」(1990.7)、および「第70回TRB年次大会」(1991.1)等において発表された。1.交通制御システムに関する研究前年度に提案した交通制御のためのニュ-ラルネットワクモデルの拡張を行った。まず、対象とする交差点規模の拡大によるシナプス荷重の増大に対処するために、各交差点毎にネットワ-クを構成した多重スプリットモデルを作成し、従来の単一スプリットモデルに比し、未学習デ-タに対する推定精度、および初期学習における演算効率に優れていることを明らかにした。さらに、交差点間のオフセットと交通状況の変動に対処するために、スプリット、オフセット、および流入交流量の3つの入力源を有するマルチ入力ネットワ-クを作成した。ネットワ-クの構成方法の異なる4つのモデルに関して比較を行い、推定精度および演算効率の面から、各交差点毎のスプリットネットワ-クにオフセットと流入交通量のネットワ-クがともに中間層で結合されているモデルが好ましいとされた。また、初期学習においては、若干のパタ-ンが収束限界を満足しないことを認めながら出来る限り数多くの学習パタ-ンを用いて学習する方がが効率的であることが確認された。2.交通配分問題実際の交通現象をより正しく表現するために、任意のノ-ドで交通の発生・消滅が可能となるようにするとともに、リンク走行時間がリンク交通量に依存するようモデルの改良を行っている。

さらに、ホップフィ-ルドモデル等いくつかのニュ-ラルネットワ-クモデルを用いて数値解析を行い、ほぼ妥当な近似解が得られることを確認している。3.交通状況判別システム自己想起型のニュ-ラルネットワ-クモデルであるKohonen Feature Map技法を用いて、車両感知器デ-タに基づいて交通状況を自動的に識別するシステムに着手した。