hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
怒りの維持プロセスに着目した怒り制御プログラムの開発のための基礎研究

本研究の目的は,怒りの維持過程の解明,および,その維持過程を踏まえた構造化筆記開示法の効果の検証である。横断調査および縦断調査により,"思考の未統合感"が,反復思考および回避行動を促し,怒りの維持をもたらすという過程を示した。この怒りの維持過程に基づいて,構造化筆記開示法が開発された。そして,2週間にわたる5セッションの実験を通して,その構造化筆記開示法が,思考の未統合感を減少させ,維持された怒りの低減を促すのに有効な手法であることを明らかにした。近年,怒りの維持が,対人関係や心身の健康状態に様々な形で悪影響を及ぼすとの指摘がされている。しかしながら,怒りの維持を制御させるための臨床的介入方法に関する検討は不十分である。したがって,本研究では怒りの維持過程を解明し,その維持に基づいた臨床的介入方法を検討する。年度は,主に怒りの維持過程を解明することに重点を置いた。怒りの維持をもたらす個人内過程である認知・行動の媒介的役割を明らかにした上で,状況要因・特性要因との関連性も検討した。東北および関東在住の大学生を対象に,「最近1カ月以内に感じた怒りの感情について」自由記述を求め,その出来事についてどのように受け止めているかについて尋ねた。記述した出来事に対する感情状態,思考の未統合感,反復思考,回避行動,特性(アレキシサイミア傾向),状況要因について評定するよう求めた。分析の結果,思考の未統合感および反復思考は怒りの維持と関連していた。本研究における思考の未統合感とは,怒りを感じた過去の出来事に関して整理・受容できない状態を表すが,この思考の未統合感が生じることで,反復思考が生起し,それによって過去に経験した怒りが維持されることが示された。また,思考の未統合感は,回避行動を促進しやすいことも確認された。そして,この回避行動は,反復思考へと結びつき,結果的に怒りの維持へとつながることが明らかとなった。ここから,怒りの維持をもたらしているのは思考の未統合感であると判断できる。加えて,アレキシサイミア特性および怒りの出来事直後の怒りの強度は,思考の未統合感を強めることも示唆された。近年、怒りの維持の制御に関する検討は不十分な状況にある。本研究では、怒りの維持を制御するための方法の一つとして筆記開示法を用いた。これまでの先行研究では、日常生活における怒りエピソードについて筆記開示を行った結果、ネガティブな反すう傾向が減じる傾向にあり(荒井他,2006)、維持していた怒りが低減した(遠藤,2009)ことがそれぞれの研究で示されている。しかしながら、筆記開示によって怒りや反すうがどのような過程で低減したかについては明らかになっていない。怒りの制御に筆記開示が有効に作用していることを示すためには、怒りの維持過程そのものを解明する必要がある。そこで、遠藤・湯川(2010;2011)は、大学生を対象に調査を実施し、思考の未統合感が認知(反復思考)や行動(回避行動)を媒介して怒りを維持させている個人内過程を示し、さらには、思考の未統合感に影響を及ぼす要因として、感情強度(怒りの強度)、出来事を構成する状況(怒り対象との関係性)や特性(アレキシサイミア)も関連していたことが示唆された。本研究では、こうした維持過程を基盤にして、筆記開示法が思考の未統合感、反復思考、回避行動、怒りの維持を低減させるか否かについて検討した。学生24名を対象とし、「怒りの維持過程の基づき、思考の統合を促す怒り構造化群」「怒り経験とは関連のない中性刺激の写真について筆記開示する群(統制群)」の2つの群に分けた。群(怒り構造化群・統制群)と測定時期(実験1週間後・2週間後)の2要因混合計画に基づく分散分析を行ったところ、思考の未統合感および怒りの維持においては、交互作用が認められた。すなわち、統制群に比べ、怒り構造化群は、思考の未統合感および怒りの維持の変数においてを低減させることが示された。ここから、怒りの維持過程に基づいた、思考の統合を促す筆記開示が最も効果的であることが明らかにされた。昨年度の研究では、怒りの維持プロセスに基づいた怒りの維持を制御するための効果的な方法として、構造化筆記開示法を開発し、その効果も認められた。ただし、こうした構造化筆記開示法のメカニズムを明確にしていくためには、怒りの維持プロセスの頑健性を示すことが必要である。そこで本年度は、縦断調査を用いた怒りの維持プロセスを検討した。関東・東北圏内の国立大学と私立大学の大学生を対象に246名の回答を得た。1週間の間隔を置き、2回(Time1およびTime2)の質問紙調査を行った。はじめに、最近1ヵ月以内に感じた怒りの感情について尋ねた(Time1)。具体的には、不愉快にさせられたり非難されたり腹が立ったりなど、最も強く怒りを感じた出来事について、1つ思い出すよう求めた。

なお、怒りを感じた相手は、日々の生活の中で繰り返し会う可能性のある人に限定するよう教示した。その際、その出来事が起こった時期についてできるだけ詳しく回答を求め、次に、その出来事に対する思考の未統合感、反復思考、回避行動、怒りの維持について尋ねた。1週間後のTime2では、Time1で記述した内容について想起をさせた後、思考の未統合感等に関わる質問紙に回答を求めた。その結果、Time1における思考の未統合感(1)が反復思考(1)を促し、それが思考の未統合感(2)を強め怒りの維持に至るプロセス、そして、思考の未統合感(1)が回避行動(1)をもたらし、反復思考(1)を増加させるプロセスが示された。また、Time1の思考の未統合感(2)がTime2の回避行動(2)および反復思考(2)の増加をもたらし、それがTime2の思考の未統合感(3)を強めていた。また、Time1の思考の未統合感(2)はTime2の思考の未統合感(3)そのものも強めることも示された。よって、思考の未統合感を中心に怒りが維持される過程の頑健性が確認された。国内外における多数の文献を収集・整理し、大学生を対象として怒りの維持過程の解明に関する調査を実施した。また、平行して怒りの維持過程に基づく介入実験も進めてきた。当初の計画通り、怒りの制御に踏みこんだ検討を行ったという点で研究活動の推進に貢献していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の課題として、怒りの維持過程のさらなる解明にむけて縦断調査が必要である。また、介入実験の効果を詳細に明らかにしていくために、行動面での指標の検討や筆記内容の分析(感情語・認知語などの語彙の種類のカウント・文字数のカウント等)が重要であるため、今後行う予定である。
ジェスチャ操作型ロボットを用いた身体性の拡張による生活支援

カメラ搭載型移動ロボット(小型ヘリコプタ,地上走行型ロボット)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用い,視覚と触覚の拡張を行うシステムを構築した.HMDにより,以下の2種類の形式がある.(1)透過型デバイス:室内の環境情報,ならびに,生活家電の操作リモコンをAR技術により提示することで視覚情報の拡張を行った.(2)非透過型デバイス:ロボットからの映像をもとに,ユーザの頭部の動きに合わせた映像を提示することで臨場感が得られた.両システムともにジェスチャ認識により制御することができ,触覚提示装置により対象物に触れた感覚も提示することができた.これより,提案システムが実現できた.ジェスチャ操作型ロボットを用いた身体性の拡張による生活支援を目的として,以下の2点の検討を行っている.1.ジェスチャ操作型カメラ搭載小型ヘリコプタ(UAV)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)を組み合わせ,ARにより情報を重畳した映像(UAV映像)をもとに室内の状況確認と生活家電の制御.2.地上走行型ロボットと組み合わせることで,必要な生活用品を搬送することができる生活支援システムの構築.平成27年度は上記1の項目について検討を行い,室内の状況確認,生活家電の識別に必要な画像からの一般物体識別の精度向上,ならびに,ARによる情報インタフェースを構築した.一般物体識別の精度向上には学習済みネットワーク(Pre-trained network)を用いたCNN(Convolutional Neural Network;畳み込みニューラルネットワーク)により特徴量を抽出しSVM(Support Vector Machine)により識別を行うことで実現した.ARによる情報提示インタフェースについては,情報提示デバイスとしてスマートグラス(Moverio BT-200)を採用し,内蔵カメラからの映像をリアルタイムで識別することで状況に合わせた情報提示を行うことを実現した.また赤外線リモコンと組み合わせることで,ARにより表示された仮想リモコンを操作することで制御対象の操作を実現した.平成28年度以降は上記の技術をUAVに適用し,UAVの安定制御も含め検討を行う.平成27年度は室内にある家電機器をユーザが直観的に操作できる方法について検討を行った.メガネ型デバイスMoverio BT-200を使用し,制御対象を見ることで内蔵のカメラにより物体の識別を行い,ヘッドセットのディスプレイに仮想リモコンとともに提示した.ユーザは映像上の制御対象とARにより表示された仮想リモコンにより制御対象の操作を行えることを確認した.UAVでの実装はできていないが,要素技術の有効性は確認できたので次年度以降はUAVでの検証実験も行えると思われる.ジェスチャ操作型ロボットを用いた身体性の拡張による生活支援を目的として,以下の2点の検討を行っている.1.ジェスチャ操作型カメラ搭載小型ヘリコプタ(UAV)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)を組み合わせ,ARにより情報を重畳した映像(UAV映像)をもとに室内の状況確認と生活家電の制御2.地上走行型ロボットと組み合わせることで,必要な生活用品を搬送することができる生活支援システムの構築平成27年度では上記1の項目を中心に検討を行い,室内における家電機器をユーザが直観的に操作できるシステムを構築した.要素技術の有効性を確認できたことから平成28年度では以下の事項を検討した.(a)触覚デバイスによる触覚の提示:触覚デバイス「Unlimited Hand」を使用し,操作対象に触れている感覚を再現した.また,触覚を提示できることから,入力が必要な場面においてユーザに刺激を提示(入力を促すため)するシステムを構築した.(b)全天球映像による没入感の強調: RICOH THETA S,ならびに,Raspberry Piベースのパノラマカメラシステムを移動体に装着した状況で撮影し,HMDを装着した仮想空間内に呈示することで没入感のある空間を作り出すことができた.(c)地上走行型ロボットのジェスチャによる操作:上記(b)とRaspberry Piをベースにした走行体をジェスチャで操作可能なシステムを構築した.平成29年度は上記の技術を統合し,最終的なシステムの構築を行っていく.平成28年度は室内にある家電機器をユーザが直観的に操作できる方法について検討を行っただけでなく,触覚情報の追加,全天球映像による自然な感覚(没入感)を向上させることができた.各要素技術の有効性は確認できたので次年度はこれらを統合したシステムを構築できるものと思われる.ジェスチャ操作型ロボットを用いた身体性の拡張による生活支援を目的として,以下のことを検討した.(1):ジェスチャ操作型カメラ搭載小型ヘリコプタ(UAV)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)を組合せ,ARにより情報を重畳した映像(UAV映像)をもとに室内の状況確認と生活家電の制御.(2):地上走行型ロボットと組合せることで,必要な生活用品を搬送することができる生活支援システムの構築平成27年度では室内における家電機器をユーザが直感的に操作できるシステムを構築した.平成28年度では,触覚デバイスによる触覚の提示により「操作対象に触れている感覚の再現」「操作タイミングのサポート」,全天球映像を用いた没入感のある空間の提示,地上走行型ロボットのジェスチャによる制御の3つのシステムを構築した.平成29年度は上記の(1),(2)に関して次の事項を検討した.(1):(1a)小型マイコンボード(Raspberry Pi 3)とスマートスピーカ(Google Home),ならびに,各種センサを用いた簡易家電制御と遠隔見守りシステムを構築した.通常のスマートホームの機能に加え,環境センシング,映像による顔認識,感情推定を組み込むことで遠隔からの見守りを支援することが実現できた.(1b)

小型ヘリコプタ(AR.Drone 2.0)をネットワーク経由で制御するシステムを構築した.(2):地上走行型ロボットに搬送物を搭載するためのロボットハンド(Dobot Magician)について検討を行った.ロボットハンドとカメラを組み合わせることで対象物を自動でピックアップできるシステムを構築した.カメラ搭載型移動ロボット(小型ヘリコプタ,地上走行型ロボット)とヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用い,視覚と触覚の拡張を行うシステムを構築した.HMDにより,以下の2種類の形式がある.(1)透過型デバイス:室内の環境情報,ならびに,生活家電の操作リモコンをAR技術により提示することで視覚情報の拡張を行った.(2)非透過型デバイス:ロボットからの映像をもとに,ユーザの頭部の動きに合わせた映像を提示することで臨場感が得られた.両システムともにジェスチャ認識により制御することができ,触覚提示装置により対象物に触れた感覚も提示することができた.これより,提案システムが実現できた.UAVへの実装.平成27年度に構築したシステムの定量評価を行う.具体的には実験環境内で出現する生活家電,生活用品だけを対象とするのではなく,公開共通データベースを用いて有効性を確認していく.また,ネットワークを経由した生活家電の制御,地上走行ロボットの安定走行のための環境認識,地上走行ロボットの自己位置推定とロボットハンドの制御について検討を行っていく.以下の各要素技術の有効性は確認できたので次年度はこれらを統合したシステムの構築を行う.1.カメラ映像からの生活家電,生活用品を中心とした一般物体識別の精度向上,2.カメラ搭載UAVのジェスチャによる安定制御,3.ネットワークを経由した生活家電の制御,4.地上走行ロボットの安定走行のための環境認識,5.地上走行ロボットの自己位置推定とロボットハンドの制御現在はARタイプのHMDを使用しており,ユーザは映し出された長方形の固定された仮想スクリーンを見ている.これをよりさらに自然な操作にするためには現実世界と環境にあわせたCGを提示する複合現実(MR)も検討する必要がある.また,当初の計画では複数人での協調作業を考慮していなかったことから,AR/MR/VRでの情報を複数人で共有するシステムの検討も行う必要がある.情報工学研究調査の回数が予定より多く旅費の支出が高くなったことと,英語論文の校閲依頼を行わなかったために予定の金額より差額が生じた.当初の計画では複数人での協調作業を考慮していなかったことから,AR/MR/VRでの情報を複数人で共有するシステムの検討準備を行っていた.そのため,当初予定していた研究調査の回数が少なくなった.また,英語論文の校閲依頼を行わなかったため予定の金額より差額が生じた.次年度使用額に関しては平成28年度購入予定のセンサの支出に加えて支出する予定である.
ヒューマノイドロボットにおける記号創発に関する研究

センサ・モータ情報からシンボル表現に至る情報処理過程をシンボル創発の観点から見直し、その具体化について検討した。まず環境認識の機能については、アプリオリな知識を用いず経験を通して視覚的なカテゴリーを発展させるメカニズムを提案した。冗長な画像情報から不変的な特徴量を抽出するためにウェーブレット変換を利用した多重解像度処理を行った後、ベイジアン識別モデルによって特徴量に基づくカテゴリー化を行う方法である。実験では、全く事前知識を与えずとも次第にカテゴリーが増え、あるいは一定時間更新されない物体は削除されることにより、データベースが増減することを確認した。また行動の獲得に関しては、ロボットの行動によって生じる視覚情報の変化にはロボットの身体性が含まれているという観点から、オプティカルフローとモータコマンド間のマップを学習する方法について検討した。その中で、マップの非線形性に応じたユニット数の自動選択機能を実現するためにパーティションネットワークと呼ぶアルゴリズムを開発した。これは、近傍点探索法を加味した階層型ニューラルネットワークであり、入力空間を複数の部分空間に区切ることで予測精度を改善し収束スピードを向上させることができる。以上の機能を利用し、シンボルの例としてwhatとwhereを取り上げ、その創発を試みた。すなわち、(1)物体のウェーブレットによる特徴量をベイジアン識別モデルで統計的に処理し、物体の識別を行う(2)学習した感覚運動系のマップを用いて環境中を移動し、物体にアクセスする(3)接触したときの内部状態の変化によって物体を評価するという一連の過程を実現した。
電子極薄プラズマ界面のモデル構築と先進的負イオンビーム加速への応用

平成29年度に様々な放電電力においてバイアス電圧を変化させてビーム幅を計測した結果、放電電力が大きくなるほど、ビーム幅が最小となる最適なバイアス電圧が高くなることが明らかになった。そこで、平成30年度は、この現象が、正イオン源において通常説明されるように放電電力が大きくなるとプラズマ密度が高くなるため、プラズマとビームの界面(メニスカス)の形状を最適化するためにプラズマ密度を制御するノブとしてバイアス電圧が作用した結果なのか、或いは負イオン源特有のもう一つの重要なパラメータである、プラズマ中の負電荷に占める電子と水素負イオンの割合にメニスカスの形状が依存し、これを制御するノブとしてバイアス電圧が作用した結果なのかを明らかにするため、プラズマ計測とビーム計測を同時に行った。プラズマ計測では、静電プローブとキャビティーリングダウン法により、電子-負イオン比及び負イオン密度を計測した。ビーム計測では、1次元炭素板にビームを照射し、背面における赤外画像を赤外線カメラで取得することでビーム幅の評価を行った。尚、ビームは多孔電極から引き出された多数のビームレットから構成されているが、多孔電極の一部をマスクすることで、単一のビームレットを解析できるようにした。様々なバイアス電圧において放電電力を変化させた結果、同じ放電電力でもバイアス電圧を低くすると、負イオン密度が高くなり、負電荷に占める電子の割合も増加することが明らかになった。一方で、ビーム幅との関係に着目すると、ビーム幅は電子-負イオン比に比べて負イオン密度により強く依存することが明らかになった。負イオン源プラズマとビームの同時計測により、電子-負イオン比よりも負イオン密度がメニスカス形成及び負イオンビーム光学に重要な役割を果たすことを示唆する結果を得た。一方で、当初の研究計画で予定していた電子の極端に少ないプラズマにおけるシース長の計測が未だ実現していないため、遅れていると評価した。1.小型テストチェンバーの構築とプラズマ生成30年度に小型テストチェンバーの構築を始めて、装置の主要要素は揃ったが未だプラズマの生成には至っていない。そこで、先ず小型テストチェンバーを完成させ、プラズマの生成を行う。2.様々な放電条件におけるシース長の計測本課題の主目的である、電子の極端に少ないプラズマにおけるシース長の計測を行う。平成30年度の成果により、ビーム光学には電子-負イオン比よりも負イオン密度の方がより影響を与える可能性を示唆する結果を得たが、ここではシース長を直接計測することにより電子-正イオンプラズマにおけるシース形成と負イオン-正イオンプラズマにおけるシース形成の違いを明らかにする。3.計算コードの整備1, 2と並行して、実験ではアクセスすることができない、シース形成に関わる詳細な物理過程を明らかにするために、粒子法に基づく計算コードを整備する。これについては、海外(Consorzio RFX)との共同研究を積極的に実施する。これまでの研究から、バイアス電圧を変化させるとプラズマ電位の空間構造、プラズマ電極近傍の電子密度及び負イオン密度が変化することが明らかにされている。つまり、プラズマ加熱用水素負イオン源では放電電力と導入ガス量の他に、バイアス電圧もビーム引出界面の形状の制御パラメータとして機能することを示唆している。そこで、平成29年度は負イオンビーム光学とバイアス電圧の関係を調査した。様々な放電電力においてバイアス電圧を変化させて、ビーム幅を計測した。その結果、放電電力が大きくなるほど、ビーム幅が最小となる最適なバイアス電圧が高くなった。これは、放電電力が大きくなるとプラズマ密度が高くなるため、最適なプラズマ密度を達成するためにより高いバイアス電圧が必要になると解釈できる。さらに、この実験において、パービアンスの変化を調べると、放電電力とバイアス電圧の組み合わせに依存して最適なパービアンスが変化することが明らかになった。これに対して、プラズマ中の負電荷に占める電子と水素負イオンの割合が重要な役割を果たしている可能性を示唆する結果を得た。さらに、45本の探針を有するマルチプローブアレイを製作し、水素負イオンビームが加速途中に加速器中の残留ガスと衝突することで生成される逆流正イオンビームの空間構造を計測した。様々なプラズマ放電・ビーム生成条件で計測を行い、作成中の計算コードのベンチマークに必要なデータを取得した。ビーム引出界面の形成にプラズマ中の電子密度と負イオン密度の比が重要な役割を果たすことを示唆する結果を得た。しかしながら、十分なマシンタイムを確保することができず、当初予定していた負イオンを含むプラズマのシース長計測を実施できなかったため、やや遅れていると評価した。

尚、ビームは多孔電極から引き出された多数のビームレットから構成されているが、多孔電極の一部をマスクすることで、単一のビームレットを解析できるようにした。様々なバイアス電圧において放電電力を変化させた結果、同じ放電電力でもバイアス電圧を低くすると、負イオン密度が高くなり、負電荷に占める電子の割合も増加することが明らかになった。一方で、ビーム幅との関係に着目すると、ビーム幅は電子-負イオン比に比べて負イオン密度により強く依存することが明らかになった。負イオン源プラズマとビームの同時計測により、電子-負イオン比よりも負イオン密度がメニスカス形成及び負イオンビーム光学に重要な役割を果たすことを示唆する結果を得た。一方で、当初の研究計画で予定していた電子の極端に少ないプラズマにおけるシース長の計測が未だ実現していないため、遅れていると評価した。負イオンを含むプラズマ中のシース長を計測するために、小型テストチェンバーを構築し、計測システムの最適化を行う。計測システムを構築した後に、大型水素負イオン源へ適用する。平成29年度の結果から、電子密度と負イオン密度の比がビーム引出界面の形成にとってキーになると考えられるため、バイアス電圧を変化させて様々な密度比でシース長を計測する。その際、同時に一次元の炭素板を用いてビームの断面形状を計測し、シース長とビーム光学との関係を詳細に調べる。平成29年度に作成した一次元の計算コードを二次元に拡張し、ビーム引出界面のモデル化を進める。1.小型テストチェンバーの構築とプラズマ生成30年度に小型テストチェンバーの構築を始めて、装置の主要要素は揃ったが未だプラズマの生成には至っていない。そこで、先ず小型テストチェンバーを完成させ、プラズマの生成を行う。2.様々な放電条件におけるシース長の計測本課題の主目的である、電子の極端に少ないプラズマにおけるシース長の計測を行う。平成30年度の成果により、ビーム光学には電子-負イオン比よりも負イオン密度の方がより影響を与える可能性を示唆する結果を得たが、ここではシース長を直接計測することにより電子-正イオンプラズマにおけるシース形成と負イオン-正イオンプラズマにおけるシース形成の違いを明らかにする。3.計算コードの整備1, 2と並行して、実験ではアクセスすることができない、シース形成に関わる詳細な物理過程を明らかにするために、粒子法に基づく計算コードを整備する。これについては、海外(Consorzio RFX)との共同研究を積極的に実施する。諸事情により、予定していた国際会議での発表等をキャンセルしたため、予定していた経費の執行ができず、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成30年度の成果の発表と国際共同研究の経費として使用する。
複素空間型の部分多様体の研究

双曲型複素空間型Mの実超曲面NがMの等長変換群のリー部分群Gによる軌道として与えられているとき、これを分類するという問題を考察し、次のような成果を得た。1。同じリー部分群の軌道でも実超曲面になるときとならないときがある。そのことを主曲率に関して記述することができた。2。Brendtによって与えられた2つのモデル実超曲面をB, Cとし、対応するリー部分群をそれぞれH, Iとするとき、BとCの等長変換群がわかった。3.Nの接続形式とリー環の構造の直接の関係式が判明した。以下、さらにMに次のような開集合Uがあると仮定する。すなわち、Uの点を通るGによる軌道はすべて一定個数(rとしよう)の主曲率をもつ実超曲面になるとする。このとき、次のことがわかった。4.Nの主曲率ベクトルは、重複度が2以上ならば、Mの複素構造で写してもNに接したままである。5.Nの主曲率と誘導された概接触構造とMの接続形式の三者の間に成り立つ新しい公式がみつかった。以上の命題を用いて、さらに構造方程式を詳しく調べて、次を得た。定理。上の設定のもとで、r=3ならば、Nはよく知られたモデル実超曲面かBに合同になる。公式を用いて、Iによる軌道のなかには2つだけ実超曲面にならないものがあることおよび実超曲面になるものはすべて3個の主曲率をもつことがわかる。したがって、定理においてUの存在を仮定しないと、同じ結論を得られない。1。2。定理。双曲型複素空間形Mの実超曲面NがMの等長変換群による軌道として与えられているとき、これを分類するという問題を考察し、次のような成果を得た。1.Nの主曲率ベクトルは、重複度が2以上ならば、Mの複素構造で写してもNに接したままである。2.Nの主曲率と誘導された概接触構造とMの接続形式の間に成り立つ新しい公式が発見された。3.Berndtによって与えられたモデル空間(Be空間と呼ぼう)を構造方程式に関して特徴づけた。4.Mのキリング・ベクトル場とNの主曲率と等長変換群のリー環の構造の密接な関係が明らかにできた。5.同じ等長変換群の軌道でも実超曲面にならないことがある。6.Be空間の等長変換群がわかった。以上の命題と構造方程式を詳しく調べて次を得た。定理。上の設定の下で、Nの異なった主曲率の個数は3であるとすると、Nはよく知られたモデル空間かBe空間に合同になる。2.Nの主曲率と誘導された概接触構造とMの接続形式の間に成り立つ新しい公式が見つかった。3.Berndtによって与えられた二つのモデル実超曲面をB, Cとし、対応するリー部分群をそれぞれH, Iとするとき、BとCの等長変換群がわかった。4.同じリー部分群の軌道でも実超曲面になるときとならないときがある。これにより、B, Cのうち一方の軌道は常に実超曲面になることがわかる。それをBとしよう。定理。上の設定の下で、Mに次のような開集合Uがあると仮定する。すなわち、Uの点点を通るGによる軌道はすべて3個の主曲率をもつ実超曲面になるとする。

このとき、Nはよく知られたモデル実超曲面かBに合同になる。公式を用いて、Iによる軌道のなかには二つだけ実超曲面にならないものがあること、および実超曲面になるものはすべて3個の主曲率をもつことがわかる。したがって、定理においてUの存在を仮定しないと、同じ結論を得られないことがわかる。同時に、その過程を取り除くことが次の自然な問題であることもわかる。
薬物・虚血・心理ストレスによる心臓性突然死の分子機構に関する研究

ラットモデルで、Connexin 43(Cx43)が虚血時にGap Junction(GJ)に移行し、Phospholamaban脱リン酸化による小胞体Ca^<2+>取込み低下から、再灌流時、収縮帯が拡大される、小胞体からmitochondriaにCa^<2+>が移行し、mPTPが開口する結果、心筋梗が進展することを見出した。ラット身体拘束で、Cx43がGJに移行する結果、致死性不整脈が抑制されることを見出した。異常に興奮した人を警察官や精神病院の職員が身体拘束したとき、急死することが知られている。一方、虚血性心疾患や心肥大などでは、Gap Junction(GJ)を構成するConnexin43(Cx43)が減少、脱リン酸化、GJ解離などからGJ伝導速度が減少することが不整脈の発生に寄与することが知られている。また、身体拘束は心理ストレスのモデルとして有名である。私達は、ラットを身体拘束するとCx43がGJに移行しGJの伝達速度が増すことを見出した。GJ阻害剤であるcanbonoxolone(CBX)を投与しておくと身体拘束によって、約1/4のラットに心室性不整脈が発生することを見出した。これらの知見は、身体拘束による突然死が不整脈死であることを示唆しており、虚血性心疾患等のGJ機能の低下している有病者が身体拘束などの心理ストレスを受けたときに不整脈死する機構の一端を明らかにした。心筋収縮帯は、心臓突然死にしばしば認められる病変であり、隣接する細胞間に連続して認められるが、その原因は不明である。また、虚血再灌流で効率に認められる。私達は、ラットの冠動脈閉塞による虚血によってCx43が30分をピークにGJに移行し、GJの伝導速度を増すことを見出した。再灌流時、収縮帯の拡大はGJ阻害剤によって抑制される。収縮帯が虚血領域に限って連続して拡がることは、このCx43のGJ移行に伴うGJ伝導の=進によると考えられた。なお、心筋梗塞の拡大もGJ阻害剤によって抑制された。従来、心血管疾患において、gap junction (GJ)構成蛋白であるconnexin-43(Cx43)が減少、側方移動、脱リン酸化する結果、GJ活性が低下し、不整脈が惹起されると考えられてきた。そして、心臓突然死には、心筋収縮帯が細胞間に連続して認められる。私達は、ラットの冠動脈結紮による急性心筋梗塞モデルで、GJのCx43が一過性(30分最大)に増え、GJ活性上昇に伴い、短時間の再灌流により、心筋収縮帯が細胞間を伝播することを見出した。この結果は、心筋収縮帯の拡がりが、虚血によるCx43のGJ転移によることを証明した。心血管系リスクを有する異常興奮者を拘束すると、突然死することが知られていた。私達は、ラット身体拘束モデルにおいて、心室性期外収縮(PVC)が増加し、Cx43のGJへの移行が一過性(60分最大)に増加した。GJ阻害剤投与下、拘束すると、PVC頻度が高く、QT延長が強い1/4のラットが6090分に致死性心室頻脈・細動(VT・Vf)から急死した。この結果は、身体拘束症例よる不整脈による突然死が起こっていること、Cx43のGJ転移がこれを抑制していることを支持する。Cx43のGJ転移を生体モデルで、最初に見出し、これが、心虚血再灌流や心臓突然死に多い連続した心筋収縮帯の形成に関与していること、そして身体拘束による心理ストレスの影響下、不整脈発生を抑制すること解明した。2つの研究成果とも、Circ Jに掲載(済み、及び予定)され、前者は、2009年度、最優秀論文賞を受賞した。虚血に加えて心理ストレス要因である事故、暴行、身体拘束等は,心臓突然死を誘発する。Gap Junctions(GJs)の主要構成蛋白Connexin 43(Cx43)が、心筋梗塞・心不全等で減少し、側方の細胞膜に転移する結果、不整脈や突然死が惹起されると考えられてきた。Contraction Band(CB)は、心臓突然死に頻発し、虚血再灌流モデルで再現できる。しかし、私達は短時間虚血後、Cx43がGJに転移し細胞間伝導を促進する結果、早期再灌流時のCBNの拡大を抑制することを見出した。私達は、心理ストレスのモデルであるラット身体拘束によって、期外収縮(PVC)発生頻度が増加し、QRS間隔増加を伴う心臓内伝導障害が相まって致死性不整脈である心室性頻拍や心室細動が惹起されることを明らかにした。さらに、身体拘束によって、Cx43のGJ転移の結果、不整脈の発生と突然死を抑制すること、しかし、心筋梗塞等で見られるCx43の減少によるGJ伝導の抑制を薬剤により再現すると、その後の身体拘束による致死性不整脈の発生頻度が増すことを見出した。

これは、興奮した精神病患者等が身体拘束されたとき、心臓危険因子の存在下に突然死する現象を説明する。小胞体のCa^<2+>-ATPaseの阻害蛋白であるPhospholamban (PLB)は心筋梗塞等で脱リン酸化し、心不全の発症に寄与する。私達は短時間虚血後、PLBが脱リン酸化し、再灌流時、Ca^<2+>過剰による心筋障害に寄与すること、これを、抗PLB抗体をHVJ virus vectorによる心臓への導入、またはPLB脱リン酸化の抑制によって、再灌流時、Ca^<2+>過剰による心筋障害(Ca^<2+>依存性proteaseによる細胞骨格蛋白fbdrin分解、CB)が抑制されることを見出した。また、PLB脱リン酸化が、calcineurin-PKC-α活性化、I1抑制によるPP1不活化解除によって起こる経路を明らかにした。
グローバル社会における文化的記号の生成・受容過程をめぐる社会人類学的研究

本研究課題は「グローバル社会における文化的記号の生成・受容過程をめぐる社会人類学的研究」であり、本課題の論点は次の2点に集約される。第一に福建省西部に位置する客家土楼という建築物がどのようにグローバルメディアの影響を受け表象されてきたかを明らかにすること、第二にそのメディア表象の影響を現地社会がどのように受止めているかを描き出すことである。それらの研究成果は各媒体を通し、書籍、研究大会、研究会で発表してきた。これまでの先行研究において客家土楼の中心にあるとされてきた、祖先を祀るための「祖堂」の場所は、現地では「中庁(ホール)」として理解されており、そこでは決して祖先祭祀活動が行われていないということを指摘した。そして、どのようなプロセスを経て、現実の世界には存在しないはずの土楼内部の「祖堂」が、学術表象のレベルにおいて「存在」してしまったのか、ということを台湾、香港、シンガポール、日本の文献資料および各メディアの報道記録を詳細に分析し、1987年の東京芸術大学の研究グループによる調査報告以降、土楼内部の学術表象が現地の文脈を離れて生成されてきたということを突き止め、グローバルに展開される文化表象の実態とその生成過程を明らかにした。また、「福建土楼」における「祖堂」は、視覚的な記号としてメディア表象によって生み出されたものであると指摘し、現地客家学による学術表象の歴史とUNESCOによるその学術表象の無批判的受容の在り方を批判的に論じてきた。世界文化遺産というグローバルな力によって、現地社会は大きな社会変化を余儀なくされているが、筆者は現在、不安定な「大きな物語」と各個人の間に位置する宗族という親族組織が、どこまで有効性をもった議論としてモデル化可能であるかを各地の研究発表などを通して問うているところである。研究成果をアメリカ民俗学会で発表し大きなフィードバックを得てきた他、対象地域を中国だけに限定せず、ロシア研究者、インド研究者とも連携し、共同発表を通して問題意識をよりグローバルな方向性へと発展させた。また学術的な活動とは別に、アウトリーチ活動の一環として研究成果を映画という媒体を通して広く一般社会に認知されるよう努めた。2012年度文部科学省選定映画となったこともあり一定程度の学術的貢献をなしえたと考えられる。研究活動をすすめるなかで新たな研究課題が明らかになってきた。UNESCOや研究機関による文化表象の影響が、現地社会においてどのような変化をもたらしているのかということを実地調査を通して記録し続けてきたが、その結果、彼らの生業の変化と民俗知識の変容は、密接な関係があり、とりわけ観光産業が定式化したテクストを現地社会にもたらすことによって、民俗知識が変容していく様子が指摘できた。しかし同時に、まったく変化を見せなかった民俗知識も存在することが明らかになった。それが宗族(父系出自集団)に対する語りである。そこで筆者は現地の人々の民俗知識の中でも、1)祖先の系譜や移住の記録に関するもの、2)現代の親族関係と経済的な利害関係の対応性、に関して引き続き調査を行っている。本年度は、2011年8月、同年10月、2011年2月と3回にわたり短期のフィールドワークを実施し、聞き取り調査および現地資料の収集を行った。これらの調査で明らかになったことは下記の通りである。1.調査地の大規模な観光開発により著しい生業の変化が生じていること。2008年に調査した時点よりも、世界文化遺産である土楼内部の人口減少が顕著になっており、生活環境に大きな変化が生じていることが土楼内居住者数の変遷、生業の変化で明らかになった。2.現地の学術資料、行政資料から文化表象の実態が明らかになった。現地政府および現地観光産業が、観光ガイドを採用する際に使用する教材資料等を入手・閲覧することにより、どのような経緯で現地社会に文化表象の影響がおよぼされるかが詳らかにされた。このことによって現地社会における民俗的知識の変遷に関する研究が前進した。3.現地社会における宗族組織の調査を実施した。族譜の編纂、祭祀活動での金品の移動、民間信仰における儀礼的消費行為を調査する中で、これらの活動に対しては世界文化遺産登録による影響が少ないこと、富の再配分において重要な意義を有していることが明らかになった。また実地調査を行う一方で、国内においては文献資料を中心に中国社会における文化表象、ユネスコによる学術表象の問題を批判的に検討してきた。その結果、1980年代と2000年代に生じた表象主体の変化に伴い宗教的行為や風俗慣習に対する文化表象が大きく変化していることがわかった。本研究でとりわけ重要なのは、民俗知識の保持者である現地社会の人々が、政治経済的な影響を受けることによって、民俗知識を創造する担い手、すなわち新たな文化表象のエージェントとしての意義を有するようになることを提起した点である。このような社会状況をミクロな視点から描き出すことに本研究の意義がある。

これまでの先行研究において客家土楼の中心にあるとされてきた、祖先を祀るための「祖堂」の場所は、現地では「中庁(ホール)」として理解されており、そこでは決して祖先祭祀活動が行われていないということを指摘した。そして、どのようなプロセスを経て、現実の世界には存在しないはずの土楼内部の「祖堂」が、学術表象のレベルにおいて「存在」してしまったのか、ということを台湾、香港、シンガポール、日本の文献資料および各メディアの報道記録を詳細に分析し、1987年の東京芸術大学の研究グループによる調査報告以降、土楼内部の学術表象が現地の文脈を離れて生成されてきたということを突き止め、グローバルに展開される文化表象の実態とその生成過程を明らかにした。また、「福建土楼」における「祖堂」は、視覚的な記号としてメディア表象によって生み出されたものであると指摘し、現地客家学による学術表象の歴史とUNESCOによるその学術表象の無批判的受容の在り方を批判的に論じてきた。世界文化遺産というグローバルな力によって、現地社会は大きな社会変化を余儀なくされているが、筆者は現在、不安定な「大きな物語」と各個人の間に位置する宗族という親族組織が、どこまで有効性をもった議論としてモデル化可能であるかを各地の研究発表などを通して問うているところである。年度初めは東日本大震災の影響もあり、中国への渡航予定を変更せざるを得ない状況になったが、夏期頃から計画通りの調査研究を進めることができるようになった。現地研究機関および現地政府と密に連絡を取ることで良好な関係を維持している。10月には3年に1度しか開催されない現地民間信仰の祭祀活動へ参加したり、現地語や親族関係の調査をより詳細に行うなど、予定通り計画は進められている。研究成果をアメリカ民俗学会で発表し大きなフィードバックを得てきた他、対象地域を中国だけに限定せず、ロシア研究者、インド研究者とも連携し、共同発表を通して問題意識をよりグローバルな方向性へと発展させた。また学術的な活動とは別に、アウトリーチ活動の一環として研究成果を映画という媒体を通して広く一般社会に認知されるよう努めた。2012年度文部科学省選定映画となったこともあり一定程度の学術的貢献をなしえたと考えられる。2011年度は調査地での実地調査を進める一方で、研究雑誌や学会発表を通して研究活動を進めてきた。国内および国外の研究雑誌にて論文を発表し、国内の学会、研究会にて計8回口頭発表を行う中で有益なフィードバックを得ることができた。特に重要な課題となったのは、1.世界文化遺産の当該地域における当事者性の問題、2.言説の正統性に関する問題、3.文化表象とポリティクスに関する問題であった。これまでは調査地である中国国内の事例でのみ研究をすすめてきたが、次年度は他地域の事例と比較考察することで、現代的問題としての意義を高め分析の精度を高めていく。また国外発表の機会を増やすことによって新たなフィードバックと社会還元への可能性を模索していく予定である。研究活動をすすめるなかで新たな研究課題が明らかになってきた。UNESCOや研究機関による文化表象の影響が、現地社会においてどのような変化をもたらしているのかということを実地調査を通して記録し続けてきたが、その結果、彼らの生業の変化と民俗知識の変容は、密接な関係があり、とりわけ観光産業が定式化したテクストを現地社会にもたらすことによって、民俗知識が変容していく様子が指摘できた。
日英語対話文における時間の直示・照応表現の生成に関する研究

言語使用の基本は対話モードであり,話し手と聞き手の間には語用論的な,いわば認知の場が形成される.両者の対話の成立には時空間的な指示表現の相互了解が不可欠である.この場合,話し手の環境表現のデフォールト値は「私・今・ここ」である.発話は言語に依存した認知の場という制約の下で行なわれるが,このような制約とその環境での基本設定値からの逸脱の性質を明らかにすることが対話文の構造の解明のための作業である,例えば,時制の使用で,「ありがとうございました/ます」や英語の会話の締めくくりでの,「It was nice meeting you/It's nice to meet you」などの対比において対話者間にどのような時空間が想定されているのであろうか,話し手の時制の選択の依存する場の性質を統一的に説明する必要があると思われる.本研究では日本語と英語について,話し手,聞き手の知識構造と認知場を想定し,その中で適切な時間の直示・照応表現を生成できる仕組みを考察し,対話者間の知識構造と認知の場を前提とした時間の直示・照応表現の生成モデルを構成する.標記題目での研究の出発点として本年度は「A.時間副詞に付く格助詞「に」の生起要因」,および「B.情景描写文における時制辞の機能」の2点を中心に考察を行った.Aにおいて,次のようなことが明らかになった.時間指示表現において,近接の直示表現は,「に」と共起せず,さらに,絶対的表現が近接の直示表現に代わって現れる場合,「に」と共起しない.時間名詞の「今」への近接性は時間幅の認識をもたらす.直示以外の表現においても,時間幅の認識が生じる場合,「に」の生起が妨げられる場合がある.このような観察から,時間直示表現において,「に」の生起を妨げる要因は,直接には時間幅の認識であり,名詞の相対性ではない,時間名詞の「今」への近接性が,時間幅の認識に関わっている,ことが推察される.Bでは,情景を描写するテキスト内での時制辞が認知的にどのような機能を持つかを探ってみた.その結果,日本語の述語の語彙的意味と時制辞「る,た」の結合が,描写対象としている情景に時間の進行と空間的なふくらみをもたらす働きをしていることがわかった.多くの現代作家の文章を対象に分析を行ない,まず述語の意味を状態性,動作性,および変化性について分類し,これらの述語が,過去の一定区間を区切って観測すると時間に関してそれぞれ不変,依存,および半依存の特性を持つことを述べた.そして,動作述語と変化述語の過去形が時間を進めることで新しい情景を起動し,その情景内での空間描写を状態動詞が受け持つ,という役割分担をしている.また,状態動詞の時制辞に関しては,現在時制辞がすでに描写対象となっている事物の空間描写を行なうのに対して,過去時制辞は描写対象を変更する働きをするのではないかと考えている.言語使用の基本は対話モードであり,話し手と聞き手の間には語用論的な,いわば認知の場が形成される.両者の対話の成立には時空間的な指示表現の相互了解が不可欠である.この場合,話し手の環境表現のデフォールト値は「私・今・ここ」である.発話は言語に依存した認知の場という制約の下で行なわれるが,このような制約とその環境での基本設定値からの逸脱の性質を明らかにすることが対話文の構造の解明のための作業である,例えば,時制の使用で,「ありがとうございました/ます」や英語の会話の締めくくりでの,「It was nice meeting you/It's nice to meet you」などの対比において対話者間にどのような時空間が想定されているのであろうか,話し手の時制の選択の依存する場の性質を統一的に説明する必要があると思われる.本研究では日本語と英語について,話し手,聞き手の知識構造と認知場を想定し,その中で適切な時間の直示・照応表現を生成できる仕組みを考察し,対話者間の知識構造と認知の場を前提とした時間の直示・照応表現の生成モデルを構成する.標記題目での研究の出発点として本年度は「A.時間副詞に付く格助詞「に」の生起要因」,および「B.情景描写文における時制辞の機能」の2点を中心に考察を行った.Aにおいて,次のようなことが明らかになった.時間指示表現において,近接の直示表現は,「に」と共起せず,さらに,絶対的表現が近接の直示表現に代わって現れる場合,「に」と共起しない.時間名詞の「今」への近接性は時間幅の認識をもたらす.直示以外の表現においても,時間幅の認識が生じる場合,「に」の生起が妨げられる場合がある.このような観察から,時間直示表現において,「に」の生起を妨げる要因は,直接には時間幅の認識であり,名詞の相対性ではない,時間名詞の「今」への近接性が,時間幅の認識に関わっている,ことが推察される.Bでは,情景を描写するテキスト内での時制辞が認知的にどのような機能を持つかを探ってみた.その結果,日本語の述語の語彙的意味と時制辞「る,た」の結合が,描写対象としている情景に時間の進行と空間的なふくらみをもたらす働きをしていることがわかった.多くの現代作家の文章を対象に分析を行ない,まず述語の意味を状態性,動作性,および変化性について分類し,これらの述語が,過去の一定区間を区切って観測すると時間に関してそれぞれ不変,依存,および半依存の特性を持つことを述べた.そして,動作述語と変化

述語の過去形が時間を進めることで新しい情景を起動し,その情景内での空間描写を状態動詞が受け持つ,という役割分担をしている.また,状態動詞の時制辞に関しては,現在時制辞がすでに描写対象となっている事物の空間描写を行なうのに対して,過去時制辞は描写対象を変更する働きをするのではないかと考えている.
昆虫セルロース消化系の効率化に寄与した代謝因子の探索

本研究では、主にゴキブリからシロアリへの進化の過程でセルロース消化の効率化に寄与した因子を探索した。キゴキブリから下等シロアリへの進化過程では、細胞内共生系と腸内共生系の代謝物を巡る競合が起きており、結果的に腸内微生物への依存度が増していったことが示唆された。また、下等シロアリでは宿主ゲノム内でセルラーゼ遺伝子の重複が起きており、機能の多様化が起こったことが示唆された。さらに高等シロアリでは消化管に組織複合域を作り出すことで、液胞型ATPaseなどの輸送分子が関与して腸内腔のアルカリ化を引き起こし、リグニンの可溶化等によって腸内微生物によるセルロース消化を促進している可能性が明らかになった。本年度は予定通り、オーストラリア・チラゴー鍾乳洞群においてNocticola属のゴキブリを採集したほか、アメリカ・アパラチア山脈においてキゴキブリのサンプリングを実施した。腸内共生系に競合する可能性のある細胞内共生細菌の代謝系を明らかにするため、採集したキゴキブリに共生するブラタバクテリウムのゲノム解析とアノテーションを行った。その結果、宿主の集団間でシステイン生合成系の遺伝子の有無に違いがあることや、他の細胞内共生細菌から硫酸還元経路が欠失していることが明らかとなった。硫酸還元経路はリグニンの生分解に影響を与えることが過去の研究で示唆されており、この経路を腸内微生物が担うことでリグノセルロース分解に影響を与えている可能性が考えられた。代謝物解析を実施するため、酢酸菌によるセルロースシートの合成を行い、キゴキブリに対して摂食条件の検討を行った。キゴキブリの生育環境に近い低温高湿な飼育条件を構築し、3日、8日、16日の期間でセルロースを摂食させた。また、ゴキブリ消化管からの代謝物の抽出についても重水を使用した場合と、溶媒を使用した場合とで抽出効率の違いを検討した。また、上述の結果から、細胞内共生細菌が分布する脂肪体と腸内のアミノ酸量の定量を実施する必要があると考えられたことから、HPLCによる各組織(中腸、後腸、脂肪体、および血リンパ)における遊離アミノ酸の定量も開始した。さらに、本研究計画を申請後、2種のシロアリのゲノム解析結果について論文が出版された。今後、ゲノム情報を利用した研究に対応する必要に迫られたため、ヤマトゲノム解析プロジェクトに参画し、セルロース分解等に関与する糖質加水分解酵素のマニュアルアノテーションを開始した。これにより3種のシロアリゲノムを比較し、セルロース消化に関与する遺伝子情報とそこから推定される代謝系について予備的な知見を得ることができた。本年度は米国東部(ノースカロライナ州、バージニア州、ジョージア州、テネシー州)でキゴキブリ(Cryptocercus punctulatus)を採集したほか、カリフォルニア州北部でC. clevelandiを、韓国においてC. kyebangensisをサンプリングした。米国東部と韓国産のキゴキブリについて、消化管各部と脂肪体、ならびに血中の遊離アミノ酸量を定量した結果、後腸にのみ顕著な差が認められた。また、キゴキブリと食材性オオゴキブリ(Panesthia angustipennis)について13C標識セルロースの摂食実験を実施した。NMRによる解析の結果、消化管内代謝物の標識率は摂食後8日目付近で最大となることが示唆された。アミノ酸のシグナルは特に後腸で強く検出されたが、共生細菌が分布する脂肪体では強いシグナルは認められなかった。また脂肪体のシグナルのパターンは後腸よりも、中腸や前腸と似ていた。さらにゲノム解析によって明らかになったセルラーゼ配列についても引き続き検討した。ゲノム中に4個あるセルラーゼ配列のうち2つは発現レベルのデータや触媒領域のアミノ酸配列から消化酵素である可能性が考えられたが、ひとつは触媒領域のアミノ酸が置換されていることに加え、頭部で強い発現が認められたことから、セルラーゼではなく補助的な役割を担う可能性が推定された。残る一つについては、これまで虫体から抽出されたRNAに対するRT-PCRでは検出されておらず、今後さらに検討を進める必要がある。また、これらに加え、高等シロアリの組織複合域が消化に果たす役割についても検討した。トランスクリプトーム解析から、消化管のアルカリ化に関与する因子としてV-ATPaseとNHEチャンネルが推定された。今後これらが実際に腸管内のアルカリ化を通じて木片の可溶化に貢献しているかどうかを検証する必要がある。NMR解析についてはサンプリングの日程調整がうまく進まなかった関係もあり、やや進捗の遅れが認められるが、その他の研究についてはほぼ順調に進んでいるため。本年度はまず、キゴキブリにおける細胞内共生微生物と腸内共生系との代謝競合について検討した。アミノ酸分析の結果、両者の間に明らかな競合を示す知見は得られなかったが、消化管各部と脂肪体における遊離アミノ酸量を比較した結果、前腸から中腸にかけて遊離アミノ酸量が多いことが明らかとなった。このことは、腸内微生物が前腸中腸通過中に消化され、遊離されたアミノ酸を宿主が中腸から吸収していることを示唆していると考えられ、細胞内共生細菌への依存性は低いことが伺えた。この結果は進化の過程でアミノ酸の生合成に窒素源を要求する細胞内共生系から、空中窒素を利用可能な腸内共生系へ宿主の依存度が変化していることを示していると考えられ、宿主がセルロース消化に特化し、消化の効率化に投資することができたひとつの要因であったと考えられる。

また、昨年度から引き続きシロアリゲノムに存在するセルロース分解酵素遺伝子について検討した結果、セルラーゼホモログの中には全身で弱く発現するものや頭部のみで発現するものなどに多様化しており、進化の過程で新たな機能を獲得している可能性が強く示唆された。最近報告されたナナフシでヘミセルロース分解ができるように機能分化したセルラーゼと併せて系統解析したところ、類似の系統進化はシロアリでは認められず、同様な基質特異性の変化がシロアリで起きているという証拠は得られなかった。さらに高等シロアリで生じた組織複合域についてトランスクリプトーム解析を実施したところ、輸送関連分子が多く発現しているものの、セルラーゼに類する配列の発現はほとんど認められなかった。昨年度報告したV-ATPase活性を阻害した場合は、組織複合域内のpH低下が認められた。従って、組織複合域は消化管内腔のアルカリ化によるリグニンやフミン酸の可溶化・分離を通じて、セルロース消化の効率化に寄与している可能性が考えられた。本研究では、主にゴキブリからシロアリへの進化の過程でセルロース消化の効率化に寄与した因子を探索した。キゴキブリから下等シロアリへの進化過程では、細胞内共生系と腸内共生系の代謝物を巡る競合が起きており、結果的に腸内微生物への依存度が増していったことが示唆された。また、下等シロアリでは宿主ゲノム内でセルラーゼ遺伝子の重複が起きており、機能の多様化が起こったことが示唆された。さらに高等シロアリでは消化管に組織複合域を作り出すことで、液胞型ATPaseなどの輸送分子が関与して腸内腔のアルカリ化を引き起こし、リグニンの可溶化等によって腸内微生物によるセルロース消化を促進している可能性が明らかになった。本年度、サンプリングについては当初の予想以上の成果を挙げることができ、結果的にサンプルの種類と数が大幅に増加した。そのため、代謝物解析については摂食条件の検討に時間がかかっており、それらの解析に必要な予算を基金分から次年度に繰り越した。また、研究の進捗によって、各組織から遊離アミノ酸を定量する必要が生じたため、これについても実施し、すでに一部データを得ている。さらに近年のゲノム解析の進捗に対応するため、新たにゲノム情報を利用した解析も開始した。当初の計画のみに限定すれば、サンプル数の増加によって条件検討のための予備実験が想定より増えたことからやや進捗の遅れがあるものの、サンプリングや研究の進捗によって新たに必要性に迫られた解析については順調に達成されていることからデータ量は当初の計画よりも増えており、研究計画全体としては概ね順調に進展していると考えられる。今後比較解析に必要な韓国産キゴキブリの採集を実施する。引き続きNMRによるゴキブリ消化管内代謝物の解析を進め、13C標識セルロース代謝の経時変化を明らかにしていく。また、新たに見つかったセルラーゼ様配列の発現部位と機能について検討することに加え、組織複合域がセルロース消化の効率化に果たした役割についても検討を進める。これらの研究成果を米国オーランドにおいて開催予定の国際昆虫学会議(ICE2016)で発表するとともに、論文の執筆を進め、研究の取りまとめを行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。昆虫生理学