hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性一本鎖抗体の創製と終末糖化産物による疾患メカニズムの解明

生体内のタンパク質が糖化されてできる終末糖化産物(AGEs)は、加齢や高血糖状態の持続により蓄積され、AGEs受容体の一種であるRAGE(Receptor for AGEs)に結合し、糖尿病合併症などの生活習慣病に強く関与すると考えられている。本研究では、(1)AGEs構造を特異的に識別する一本鎖抗体にβグルカン認識タンパク質(βGRP)を結合させた機能性一本鎖抗体(scFv-βGRP融合分子)を創製し、(2)これらを用いて、糖尿病性腎症患者の血清ならびに血漿に存在するAGEs修飾されたタンパク質をAGEs修飾選択的に分離・濃縮し、(3)質量分析法によるプロテオーム解析によって、scFv-βGRP融合分子により分離・濃縮された糖化タンパク質の同定を行った。当初、標的とするAGEsは、GA-pyridine、CML(カルボキシメチルリジン)およびTAGE(toxic AGE)の3種類であったが、(1)TAGEの化学構造の決定が非常に困難であったこと、ならびに、(2)CML認識scFvの結合能が低いことから、本研究目的を達成するために、現時点ではTAGE構造の解析作業を続けるとともに、GA-pyridine修飾された生体タンパク質に関する解析を重点的に進めることにした。GA-pyridineに特異的な3種類のscFv-βGRP融合分子を調製して、カードランビーズを用いた免疫沈降法によって、糖尿病性腎症患者の血清および血漿サンプルから、数種類のGA-pyridine修飾タンパク質が同定され、Western blotting解析により再確認された。それらタンパク質のうち、補体系タンパク質と炎症性疾患に関わるタンパク質を選択し、解析を進めることにした。また、遺伝子組換え型RAGEタンパク質のリガンド結合部位を調製した後、GA-pyridine分子との相互作用解析を進めている。TAGEの化学構造の決定に関しては、未だ決定することができていない。従来から行われているAGEs構造の決定方法に従って、ペプチド合成用試薬であるベンジルオキシカルボニルリジンを原料として、グリセルアルデヒドを反応させて、市販されている抗TAGEモノクローナル抗体に対する結合活性を指標に、TAGE構造を含むAGEs混合物から逆相HPLCによる精製を進めている。しかしながら、AGEs混合物中の様々な化合物をそれぞれピークとして分離・分画することが困難であった。多種類の複雑な構造を持つ化合物の混合状態がTAGE活性を示すことが考えられ、現在さらにHPLCの分離条件等の検討を進めている。TAGE特異的抗体を産生するハイブリドーマよりTAGE特異的scFvを作製した。現在、scFv-βGRP融合分子の調製を進めており、TAGE構造が決まり次第、TAGE修飾タンパク質に関する解析を始めることにした。GA-pyridineに特異的な3種類のscFv-βGRP融合分子に関して、大腸菌発現系を用いて大量調製法の改良を進めた。これらの融合分子を用いて、ステージが異なる34名の糖尿病性腎症患者の血清および血漿サンプルに関して、カードランビーズを用いた免疫沈降法、さらに、引き続き行う質量分析法によるプロテオーム解析の結果、数種類のGA-pyridine修飾タンパク質が同定され、Western blotting解析により再確認することができた。それらタンパク質のうち、補体系タンパク質と炎症性疾患に関わるタンパク質に関して、興味深い結果が得られたので、今後さらに、解析を進めることにした。AGEs-RAGE病因説を検証するために、遺伝子組換え型RAGEタンパク質のリガンド結合部位を調製し、GA-pyridine分子との分子間相互作用解析を進めている。TAGE化学構造の解析ならびに決定を引き続き行う。TAGE特異的scFv-βGRP融合分子の調製を進めており、TAGE構造が決まり次第、生体内TAGE修飾タンパク質の解析を始める。生体内のGA-pyridine修飾タンパク質の解析に関して、ステージが異なる糖尿病性腎症患者の血清および血漿サンプルを解析した結果、興味深い結果が得られたので、今後さらに、詳細な解析をを進める。具体的には、(1)検体のその他の臨床データとの相関を精査しながら解析を進めるとともに、(2)検体数を増やし、(3)採血時期によるデータの変化等を解析する。また、AGEs関連疾患の診断・予防に有用なバイオマーカーになり得るか調査する。GA-pyridine修飾されたアミノ酸または合成ペプチドを用いて、細胞応答、細胞障害、酸化ストレス作用等を生化学・細胞生物学的手法で解析すると同時に、遺伝子組換え型RAGEタンパク質のリガンド結合部位とGA-pyridine修飾されたアミノ酸または合成ペプチドとの分子間相互作用解析を物理化学的解析法(SPR、ITC、DSF、NMR等)により進める。得られたデータを総合的に解析・評価することで、糖尿病関連疾患の発症・進展の分子メカニズムを明らかにする。本研究で得られた結果を取りまとめて、学会報告および論文発表を行う。

当初、標的とするAGEsは、GA-pyridine、CML(カルボキシメチルリジン)およびTAGE(toxic AGE)の3種類であったが、(1)TAGEの化学構造の決定が非常に困難であったこと、ならびに、(2)CML認識scFvの結合能が低いことから、本研究目的を達成するために、現時点ではTAGE構造の解析作業を続けるとともに、GA-pyridine修飾された生体タンパク質に関する解析を重点的に進めることにした。GA-pyridineに特異的な3種類のscFv-βGRP融合分子を調製して、カードランビーズを用いた免疫沈降法によって、糖尿病性腎症患者の血清および血漿サンプルから、数種類のGA-pyridine修飾タンパク質が同定され、Western blotting解析により再確認された。それらタンパク質のうち、補体系タンパク質と炎症性疾患に関わるタンパク質を選択し、解析を進めることにした。また、遺伝子組換え型RAGEタンパク質のリガンド結合部位を調製した後、GA-pyridine分子との相互作用解析を進めている。TAGEの化学構造の決定に関しては、未だ決定することができていない。従来から行われているAGEs構造の決定方法に従って、ペプチド合成用試薬であるベンジルオキシカルボニルリジンを原料として、グリセルアルデヒドを反応させて、市販されている抗TAGEモノクローナル抗体に対する結合活性を指標に、TAGE構造を含むAGEs混合物から逆相HPLCによる精製を進めている。しかしながら、AGEs混合物中の様々な化合物をそれぞれピークとして分離・分画することが困難であった。多種類の複雑な構造を持つ化合物の混合状態がTAGE活性を示すことが考えられ、現在さらにHPLCの分離条件等の検討を進めている。TAGE特異的抗体を産生するハイブリドーマよりTAGE特異的scFvを作製した。現在、scFv-βGRP融合分子の調製を進めており、TAGE構造が決まり次第、TAGE修飾タンパク質に関する解析を始めることにした。GA-pyridineに特異的な3種類のscFv-βGRP融合分子に関して、大腸菌発現系を用いて大量調製法の改良を進めた。これらの融合分子を用いて、ステージが異なる34名の糖尿病性腎症患者の血清および血漿サンプルに関して、カードランビーズを用いた免疫沈降法、さらに、引き続き行う質量分析法によるプロテオーム解析の結果、数種類のGA-pyridine修飾タンパク質が同定され、Western blotting解析により再確認することができた。それらタンパク質のうち、補体系タンパク質と炎症性疾患に関わるタンパク質に関して、興味深い結果が得られたので、今後さらに、解析を進めることにした。TAGE化学構造の解析ならびに決定を引き続き行う。TAGE特異的scFv-βGRP融合分子の調製を進めており、TAGE構造が決まり次第、生体内TAGE修飾タンパク質の解析を始める。
モンゴル法制史研究の原典史料に基づいた再構築

従来のモンゴル法制史研究は主に漢文史料と法典条文に基づいて行われてきたが、法の実態を解明することが殆ど出来なかった。これに対して、本研究は、モンゴル語の原典史料を用いてモンゴル法制史の再構築を試みるものである。具体的には、史料が比較的に豊富に存在する前近代(社会主義化以前の)モンゴルの裁判制度と身分秩序に焦点を当てる。研究の遂行に当たり、(1)中華人民共和国やロシア連邦、イギリス、フランス、日本における史料調査、(2)オックスフォード大学における一年間の在外研究、(3)オックスフォード大学と京都大学における国際学術会議の組織と開催、(4)国内外での学会発表、(5)学術論文の公刊を行った。平成25年度の研究目的は、前近代(社会主義化以前の)モンゴル裁判制度の全体像の解明にある。具体的には、博士論文では取り扱っていないハルハ・モンゴル(現モンゴル国)とブリヤート・モンゴル(現ロシア連邦ブリヤート共和国)における地方裁判制度について調査研究し、その成果を博士論文で研究した内モンゴル(現中国・内モンゴル自治区)の事例と比較検討することでモンゴル全体における伝統的な裁判制度のあり方を明らかにする。研究目的を達成するため、国内外における史料調査(ロシア、モンゴル、中国、日本)と在外研究(オックスフォード大学)を行い、それによって得られた研究成果を関連研究会にて口頭発表を行うと同時に、一部を学術論文として取りまとめた。また、本年度における研究を通して、前近代モンゴルの裁判制度に関する全体的な理解が得られ、それを前提に博士論文の英訳加筆を開始した(英訳加筆した博士論文は二年以内に欧米で単行本として出版する予定である)。モンゴルは1314世紀にユーラシア大陸を跨ぐグローバルな政治秩序を構築したことがある。その秩序の根底にあった法のあり方は、今日の法のグローバル化に対しても一定の示唆を与えるものである。それにも拘わらずモンゴル法の歴史像は殆ど未解明のままであり、また既存の研究はそれについて誤って伝えることさえある。その主因について総じて言えば、従来のモンゴル法制史研究は主に漢文史料や法典条文に依拠したためである。これに対して本研究では、前近代(社会主義化以前の)モンゴル法秩序を生々しく描いたモンゴル語の原典史料を用いてモンゴル法制史研究の再構築を試みる。具体的には、地方レベルで作成された法制史料が豊富に現存する裁判制度と身分制度のあり方を比較法史学の視点から解明することを研究目的とする。平成26年度中はこの内の身分制度に焦点を当て、前近代モンゴルにおける身分秩序が、伝統的な「三階級カテゴリ」(上中下)から清代の「二階級カテゴリ」(貴族平民)の細分序列化を経て、清朝の官僚システムの序列を模倣した位階制度の確立に至った過程を明らかにした。また、制度と現実の間に大きなギャップがあった実態を解明した。研究活動として特筆すべきは、(1)2014年4月1日12月1日においてオックスフォード大学の法社会学研究センターにおいて在外研究を実施し、イギリスの身分制度に関する資料調査を行い、(2)この間、7月6日7月25日においてパリ第二大学で行われた「大陸法サマースクール」に出席し、フランスを含めたヨーロッパ大陸諸国の身分秩序の歴史について知見を深め、(3)自ら「モンゴル法ー新しい問いとアプローチ」と題する国際学術会議(京都大学楽友会館)を組織し本研究の成果について口頭発表を行い、(4)中国・内モンゴル自治区において資史料の調査を成し遂げたことである。26年度が最終年度であるため、記入しない。基礎法学/比較法制史/東洋法制史/モンゴル法制史/法社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。1平成25年度中は、博士論文作成時に不足していた一次史料の調査を成し遂げたばかりではなく、当初の予想を上回る数点の新史料を発見した。2また、幸いにも2013年12月1日からオックスフォード大学の法社会学研究センター(The Centre for Socio-Legal Studies)において在外研究を行う機会を得た。同大学での資料調査やセミナー発表、非公式な学術交流等の研究活動を通じて、前近代ヨーロッパにおける裁判制度についても広い理解が得られる共に、それらの知見をモンゴルの事例と比較検討することが出来た。今後は、まず博士論文の英訳加筆を継続遂行し、英語での出版に備える。ついで、研究成果の国際学界への発信を積極的に行う。第三に、2015年2月26日27日に京都大学においてモンゴル法制史に関する国際研究会議を組織、開催し、平成25年度の研究課題の更なる検討を行う。
都市部と非都市部におけるフレイルに関連する生活習慣の差に関する研究

本研究の対象者は、研究代表者が参画している先端医療振興財団(2018年4月に財団名称変更。新名称:神戸医療産業都市推進機構)が行っている高血圧・脂質異常症・糖尿病の治療歴及び心血管疾患の既往がない神戸市一般住民を対象とした『神戸トライアル』の都市部住民コホート研究参加者1134人のうち、70才以上の者である。平成22、23年度に市広報など公募情報提供および地域自治会の協力により研究参加者を募り、2018年5月から、コホート研究のベースライン調査から4回目(8年後)の追跡調査を実施した。2018年度は、神戸トライアル追跡調査参加者のうち、2018年5月12月調査時に70才以上であった223名を対象として、食生活状況調査および歩行速度検査を実施した。また、参加者全員の475名を対象として握力検査、体組成測定を実施した。2019年6月1日から全8回実施する本研究の4回目(8年後)後半グループフォローアップ調査において、研究代表者も調査実施に向けた全体の調整、準備及びフレイル調査担当者として引き続き参加する。予定通り調査を実施し、参加者に実施予定であった検査を行うことができたため。2018年度と同様の調査内容で、2019年度の調査参加者に研究を実施予定。調査内容に変更はない。平成22、23年度に市広報など公募情報提供および地域自治会の協力により研究参加者を募り、2018年5月から、コホート研究のベースライン調査から4回目(8年後)の追跡調査を実施する。2017年度は、2018年度から実施する本調査のための準備期間として、分担研究者が実施している東温スタディの視察、研究プロトコルの作成、研究に必要な情報収集、機器・物品購入準備等を行った。また、神戸トライアル追跡調査参加者のうち、2018年1月調査時に70才から74才であった4名を対象として、2018年度に実施する本調査と同様の検査項目を実施し、本調査がスムーズに実施できるよう、改善点などの把握を行った。2018年度から実施する本研究の4回目(8年後)のフォローアップ調査において、研究代表者も現地調査に調査実施に向けた全体の調整、準備及びフレイル調査担当者として引き続き参加する。2018年度から実施する本調査に向けた準備等を予定通り行うことができたため本研究の対象者は、研究代表者が参画している先端医療振興財団(2018年4月に財団名称変更。2018年5月から実施する神戸トライアル4回目(8年後)の追跡調査において、本調査を実施するため準備を行っている。研究計画では、神戸トライアル追跡調査参加者のうち、65才以上を対象とする予定であったが、調査会場が予定していた会場よりかなり狭くなったため、調査参加者の負担を軽減するためにも、対象者を70才以上として実施する予定である。物品費が予定より安価で購入できたため。
次々世代セルラ移動通信システムにおけるセル間無線資源制御による 高容量化技術の研究

本研究では,次世代移動通信システムの下り回線におけるシステム容量の高容量化技術について,キャリア・アグリゲーション(CA)技術に着目して,隣接セルのコンポーネント・キャリア(CC)を結合するセル間CA技術を核にしたシステム制御技術の研究を進めた.セル間CAの基本制御方式,リソースブロック単位でのパケットスケジューリング方式,および,スペクトル拡散通信を導入した高度化手法の検討を実施して,これらに関する新規制御方式を考案した.計算機シミュレーションによる特性評価の結果,考案手法では,UEスループットと伝送遅延特性が向上し,また,空間変動トラヒック環境でセル間の通信品質差が緩和されることが明らかとなった.本研究では,次世代移動通信システムの下り回線におけるシステム容量の高容量化技術について,キャリア・アグリゲーション(CA)技術に着目して,隣接セルのコンポーネント・キャリア(CC)を結合するセル間CA技術を核にしたシステム制御技術の研究を進めた.セル間CAの基本制御方式,リソースブロック単位でのパケットスケジューリング方式,および,スペクトル拡散通信を導入した高度化手法の検討を実施して,これらに関する新規制御方式を考案した.計算機シミュレーションによる特性評価の結果,考案手法では,UEスループットと伝送遅延特性が向上し,また,空間変動トラヒック環境でセル間の通信品質差が緩和されることが明らかとなった.本研究では,次々世代セルラ移動通信システム(IMT-Advancedシステム)の下り回線通信(OFDMA方式による多重化を採用)において高容量化が可能な新たな無線システム制御技術を確立することを目的とする.当該システムに採用されるキャリア・アグリゲーション(CA)技術に着目し,CA技術をセル間の通信チャネル(コンポーネント・キャリア:CC)に適用するセル間CA技術を確立することにより,システム容量の高容量化を目指す.本年度は,主課題であるセル間CA技術の基本的な枠組み(周波数チャネル資源と送信電力資源のセル間高効率利用技術)について研究を進め,基礎的な評価データの取得を行った.具体的には,隣接セル間のCCのアグリゲーション手法を検討した.自セルにおいて既に移動局(UE)へ割当済であるが隣接セルでは未使用のCCを,自セルの他のUEに追加割当を行う手法について検討を進めた.このようなCCは自セルからの送信と隣接セルからの両送信において適切な送信電力制御が必要であることが判明し,その送信電力制御法と隣接セルからの追加割当時の割当基準について検討を進めた.これらの検討により得られたセル間CA法の特性評価を,計算機シミュレーションにより実施した.その結果,提案手法ではセル間CAを実施しない従来手法と比較して,特に,UE(ユーザ)スループットと伝送遅延特性が向上することが明らかとなった.本研究成果は,2011年電子情報通信学会総合大会(於:東京都市大学)にて公表されている.本研究では,次世代セルラ移動通信システム(IMT-Advancedシステム)の下り回線通信(OFDMA方式による多重化を採用)において高容量化・高機能化が可能な新たな無線システム制御技術を確立することを目的とする.研究対象システムに採用されるキャリア・アグリゲーション(Carrier Aggregation : CA)技術に着目し,CA技術をセル間の通信チャネル(コンポーネント・キャリア:CC)に適用するセル間CA技術を確立することにより,システム容量の高容量化と空間的不均一トラヒック分布によるセル間通信品質の不均一化の緩和を目指す.本年度は,研究期間の中間年度に当たる.本年度は,主課題であるセル間CA技術に関して,前年度に進めた基本的枠組検討(周波数チャネル資源と送信電力資源のセル間高効率利用技術の検討)を踏まえた詳細な制御手法についての研究を進めた.具体的には,移動局(UE)においてCAを行うCCの隣接を含む複数基地局(eNB)からの割当制御に関して,リソースブロック(RB)単位での割当制御の具体的な制御手法について検討を進めた.検討の結果,RB割当は2段階(通常割当と追加割当)の割当制御で実施すること,および,追加割当制御では,通常割当RBによる通信への干渉回避が必要であることが判明した.この干渉回避に対する対応策についても検討した.さらに,各UEへ割当られたRBにおける送信電力制御法の具体的制御方式についても研究を進めた.これらの検討により得られたセル間CAの具体的制御方式の特性評価を,計算機シミュレーションにより実施した.本年度のシミュレーションではより具体的な評価として,フェージング・チャネルモデルに3GPP準拠のモデルを用いた.特性評価の結果,提案手法ではセル間CAを実施しない従来手法と比較して,UEスループットと伝送遅延特性が向上することが明らかとなった.また,空間不均一トラヒック環境において,セル間CAの導入により,セル間の通信品質の差異が縮小することを示した.本年度は,研究成果発表を積極的に実施し,国際学会2件(査読有1件),国内学会2件の成果発表を行っている.本研究では,次世代セルラ移動通信システム(IMT-Advancedシステム)の下り回線通信(OFDMA方式による多重化を採用)において高容量化・高機能化が可能な新たな無線システム制御技術を確立することを目的とする.研究対象システムに採用されるキャリア・アグリゲーション(Carrier Aggregation: CA)技術に着目し,CA技術をセル間の通信チャネル(コンポーネント・キャリア: CC)に適用するセル間CA技術を確立することにより,システム容量の高容量化と空間的不均一トラヒック分布によるセル間通信品質の不均一化の緩和を目指す.本年度は,研究期間の最終年度に当たる.本年度は,主課題であるセル間CA技術に関して,これまでに進めてきたセル間CA法の検討(セル間CA法における通信資源割当制御の基本的枠組み,リソースブロック(RB)単位での割当制御)を踏まえ,更なる高性能化技術についての研究を進めた.

具体的には,セル間CAにおいて,隣接基地局(eNB)から移動局(UE)に対して実施される通信にスペクトル拡散(SS)通信を導入する手法について検討を進めた.また,SS通信の導入に伴い,当該通信へのRB割当方法を変更する必要が生じたため,その検討も実施した.これらの検討により得られたSS通信を導入したセル間CA法の特性評価を,計算機シミュレーションにより実施した.特性評価の結果,提案手法ではセル間CAを実施しない場合やこれまでのセル間CA法と比較して,UEスループットと伝送遅延特性が向上することが明らかとなった.また,空間不均一トラヒック環境において,SS通信の導入により,セル間の通信品質の差異がさらに縮小することを示した.本年度は,研究成果発表として,国際学会2件(査読有1件),国内学会1件の成果発表を行っている.研究フェーズを3段階に分けた研究計画を申請時の研究計画調書に記載しているが,本年度はその第2段階の研究項目について検討を進めており,本年度が研究期間の中間年度であることから,概ね計画通りの研究進捗であると判断できる.また,現時点までに大きな問題なども発生しておらず,今後も計画調書に従った研究進捗が見込めるものと判断できる.したがって,上記のような自己評価を行っている.24年度が最終年度であるため、記入しない。計画調書に記載の研究計画どおりに今後の研究も進める.前項でも記載したように,現時点までの研究進捗は概ね順調であるため,今後もこれまで通りの推進方法で研究を進める予定である.今後の計画の変更,あるいは,研究を遂行する上で問題(障害となる事項)等はないと考えている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
蛋白工学的手法による亜硝酸還元系を構成する銅蛋白間の相互作用様式の解析

我々はAlcaligenes faecalisS-6株において、脱窒の一過程である亜硝酸還元を担う銅含有亜硝酸還元酵素(NIR)及び同酵素への直接の電子伝達物質として同菌より単離された青色銅蛋白質シュードアズリン(PA)の間の電子伝達機構についての解析を行ってきた。我々は、両銅蛋白質間の電子伝達機構を解明するための基礎となる両蛋白質間の相互作用様式を解明するために、PA分子表面に存在するリジン残基の改変体を作製し、それらのNIRに対する親和性を調べることによって、PAが自身の銅原子近傍に存在するリジン残基を介してNIRと相互作用することを明らかにしてきた。そこで、本研究ではNIRの分子表面にある種々の酸性残基を改変し、PAとの相互作用の変化を調べることとした。これまでの我々の研究により、NIRに含まれる2種類の銅原子のうちタイプ1銅がPAから電子を受け取り、タイプ2銅へ電子を受け渡すことが明らかとなっているが、その結果と一致するように、タイプ1銅近傍に存在する酸性アミノ酸残基の改変により、PAとの相互作用が低下することが明らかとなった。これらの結果は、両銅蛋白質の相互作用には静電的相互作用が関与することを示唆している。そこで、様々な組み合わせで各改変体間の電子伝達を調べた結果、NIRのE197とPAのK10間、NIRのGlu118とPAのK57/K77間に相互作用が存在していることが明らかとなった。
隕石中の星間物質

最近、隕石中にダイアモンド、SiC、グラファイト等の星間物質が見つけられた。これらの物が星間物質(すなわち太陽系ができる前から存在していた物)であることはその同位体比が太陽系でできた物(例えば地球)のそれと大きく異なっていることによって確かめられている。これまで光学的観測によってのみ研究されてきた星間物質が種々の機器によって分析できるようになり星間物質の研究が飛躍的に発展すると期待されている。これまでの研究でこれらの星間物質の星間雲における寿命や、それらが放出された元の星の種類などが解明されている。既に同定されたこれらの星間物質は化学的に非常に安定であり、隕石を酸で処理することによって比較的簡単に濃集する事ができるので同定するのが容易であった。しかし隕石には化学的により不安定な星間物質も存在するはずである。本研究の目的はこの様な隕石中の星間物質を発見し記述することであった。隕石中の星間物質を見つけるのに最も有力な手段は同位体比の異常の大きい希ガス・窒素・炭素の測定である。今年度は始源的隕石の全岩の希ガス・窒素同位体比の測定を行ない何種類の星間物質が存在しているかを調ベた。始源的隕石18個について段階燃焼法による測定結果のパターンから3つの隕石にはsolar windらしい窒素が入っている5つの隕石には同位体比の異常はほとんど検出できないという6つのグループニ分類できることが分かった。これらの同位体比異常は5種類のプレソーラーグレインの存在によって説明できると考えている。その同定は今後の課題として残されている。
分散スケジューリングのための生産システムプラットフォームの開発

複雑な意思決定を要求される生産システムに対して、機械の行動を機械自身に決定させるいわゆる自律分散型の生産システムの構築を目的として、分散型のスケジューリング手法の検討を行った。前年度は、申請者が考案した再帰的伝播法と名づけた情報交換手法を物理的に独立したハードウェアに実装し、提案する手法の実現可能性についての検証を行っている。本年度は、再帰的伝播法の情報交換手順を一部改め、より少ない情報交換により、分散管理された機械がシステムの運営に必要な情報処理を行う手法の検討を行った。また、提案する手法を応用し、機械間での作業の受け渡しを可能にすることで、機械に対する作業の割り当てを自律的に行わせるために必要な手法の検討を行った。再帰的伝播法は、現在管理しているスケジュールに対して、処理予定時刻を変更したときに、他の機械間との整合性を維持し、またシステム全体に与えた影響を定量的に把握するための情報処理に関する手法である。前年度に開発した生産システムプラットフォームは、機械間の情報交換にインターネットで使用されるUDP/IPを採用しており、通信回数に応じて処理時間がかかる。本年度は、通知の時点で明らかになっている複数の作業の処理予定時刻を調整するように改め、また1台の機械に対しても複数の情報を伝えるように手順を修正した。これにより、平均して約40%、最悪の通信量は約1/10以下に削減することが可能になった。また、再帰的伝播法の応用例として、同等の処理機構を有する機械間での作業の受け渡しを想定し、受け渡し時によって生じるスケジュールの変化量を参照することで、作業配分の自律的な決定を可能にした。本年度の検討により、従来法に比べ効率的に生産システムの運営のために必要な情報交換が可能になり、さらに複雑な生産計画に対して、生産設備の自律分散的な振る舞いの検討が可能になった。複雑な意思決定を要求される生産システムに対して、機械の行動を機械自身に決定させるいわゆる自律分散型の生産システムの構築を目的として、分散型のスケジューリング手法の検討を行う。本年度は、申請者が開発した再帰的伝播法と名づけた情報交換手法を、物理的に独立したハードウェアに実装し、その実現可能性に対する検証を行う。再帰的伝播法と名づけた情報交換手法は、集中管理機構や調停エージェントなどの特別な仕組みを必要とせずにスケジューリングに必要な情報の提供と収集を可能にし,従来には無い独創的なアルゴリズムによって実現される.この手法は,独自の判断基準によって行動計画を立案する自律的な機械に対し,生産活動の整合性を保証するためのプロトコルと見なすことができ,分散型生産システムのアーキテクチャの最下層に位置づけられる基本的なものとなる.言い換えれば,本研究で開発するシステムの上には,さまざまな形態の生産システムを構築することができ,幅広い応用が期待できる.本年度は、8台のパーソナルコンピュータ(以下PC)を相互に接続し、各PCを工作機械に見立てた分散型生産システムのプラットフォームを構築した。各PCには、UDPをベースとした通信環境を設け、再帰的伝播法によるデータ交換を行うためのプログラムを実装している。この検討により、それそれのPCが管理するスケジュールの整合性を維持する仕組みを実現することができている。本年度の検討により、スケジューリングを行うために必要な情報を整理・抽出することができ、また実際にハードウェアに実装することで、その有効性を確認した。
神経活動依存的に変動する脳内乳酸濃度の全脳計測

脳内で産生される乳酸に着目し、脳賦活化の指標という観点から、乳酸濃度変動を全脳スケールで経時計測することを試みた。摘出したin vitro全脳標本を利用し、膜電位イメージング法で脳神経活動を捉え、脳静脈/滲出脳脊髄液中の乳酸濃度変動を酵素電極法により同時記録した。この結果、脳賦活化レベルと乳酸産生レベルの間には正の相関が見られること、乳酸濃度の変化量は脳灌流液中のグルコース濃度の影響を受けることが明らかとなった。本研究は、脳賦活化の指標という観点から、乳酸を全脳的に経時計測することに挑戦するものである。本年度はまず、脳内乳酸動態を従来と比べて極めて高効率に解析できる、新しい単離全脳実験系を完成させた。本実験系により、脳神経活動の膜電位イメージングを行いながら、同時に30秒に1回の時間分解能で乳酸濃度を連続計測することが可能となった。この結果、脳への電気刺激を繰り返して脳賦活化を行うと、全脳が産生する乳酸量が逐次的に増え、脳活動量と乳酸産生量の間に正の相関が認められるという結果が得られた。この実験結果は、脳内乳酸計測で脳活動量を推定するという本研究の基礎にあるアイデアを支持し、今後につながる意義の大きい成果と考えられた。次に、脳灌流液の温度を制御することにより、脳温を変化させる実験を行った。この結果、脳温を上げると脳の自発的なニューロン発火が増えるにも関わらず、全脳が産生する乳酸量に変化がないという結果が得られた。この実験結果については、脳が乳酸産生量を変化させるのは、情報処理を行う脳機能現象(=あるニューロン集団の同期的発火により、一瞬にして大量のエネルギー需要が発生する状況)時のみであり、脳の恒常性の維持(=安静時の細胞膜電位の維持や、自発発火活動亢進による脳の内部状態の遷移)では乳酸変動は生じない、という可能性を示唆するものと解釈された。さらに、現在、脳灌流液中のグルコース濃度を操作する実験を開始したところである。脳灌流液中のグルコース濃度を低下させると乳酸産生が増えることが観測されたが、グルコース濃度を基に戻すと乳酸産生もベースラインに戻る場合と、戻らない場合があり、血糖値操作の乳酸産生への影響が一過性であるか履歴効果を持つものであるのか検証実験を継続中である。前年度の研究で、脳灌流液中のグルコース濃度を低下させると乳酸産生が増えることが観測されたが、グルコース濃度を基に戻すと乳酸産生もベースラインに戻る場合と戻らない場合があり、血糖値操作の乳酸産生への影響が一過性であるか履歴効果を持つものであるのか検証を続けた。その結果、グルコース濃度15mMの状況から短期間(<10min)10mMに低下という条件では、一過性に上昇した乳酸濃度がベースラインに戻るが、さらに5mMまでグルコース濃度を落とすと、乳酸産生量のベースが上がりその乳酸レベルが維持されることが明らかになった。この場合でも、5mMグルコース濃度で消失した神経活動は15mMグルコース濃度に戻すと復活した。また、脳神経活動と乳酸変動の時間応答解析に関しては、実験チェンバのバッファ容積が乳酸計測の時間分解能を律速しているという課題が判明した。そこで本年度、脳頭蓋形状を模擬するシリコンモールドを試作評価し、バッファ容積を極限まで小さくすることで、ウォッシュアウト時定数を1min以下にまで短縮した(従来は9min)。脳活動をトリガーとする乳酸応答の時間応答特性を解析した結果、外側嗅索へのシータバースト電気刺激の後、乳酸応答は刺激後1min以内に始まり、減少から増加に転じるという2相性応答を示すことが明らかになった。さらに、脳への負荷が小さい一過性の低血糖状態をつくり、この期間中に脳へ電気刺激を与え、惹起される神経応答と乳酸応答を同時記録した。その結果、複雑な乳酸変動パターンが記録されたが、その変化は、血糖値変化/脳賦活化という2つの実験的操作の相乗によるダイナミックな応答として説明可能なものであった。脳機能イメージング研究目的を達成するために必要となる、脳神経活動と乳酸の全脳計測を同時にリアルタイムで行うための新しい実験系の確立に成功した。その後、本実験系を利用し、(1)脳活動量と乳酸産生量の間に正の相関があること、(2)脳温が乳酸産生に影響しないこと、を実験的に確認することができた。さらに、(3)血糖値操作時における乳酸応答についても実験データの蓄積が進んでおり、研究計画は順調に進展していると評価できる。現在解析途中にある、血糖値操作と乳酸応答の関係を明らかにした後は、当初の計画通り、以下の3つの課題に取り組む。

(1)脳活動レベルと乳酸レベルの間の相関を定量的に示す。(2)脳活動をトリガーとして起こる乳酸応答の時間特性を解析する。(3)脳内の乳酸代謝に関し、脳部位依存性があるのかどうかを明らかにする。このうち、(3)に関しては、面形状を有する新しい酵素電極試作品を入手しており、評価実験の準備を開始した。当初、脳灌流液を、乳酸計測を行うバイオセンサ装置に送り込むために必要なオンラインサンプリングユニットの購入を計画していた。しかし、サンプリングユニットの装置仕様(測定対象物質の濃度変化範囲やサンプリング時の流速)を決める予備実験を進める段階で、予想以上に実験データの収集と解析が進んだため、予備実験環境ではあるものの、研究本来の目的である実験データ取得作業の方を優先させた。この間は、オンラインサンプリングユニットの代用としてペリスタポンプとマニュアルのオフラインインジェクションで対応した。しかしながら、オンラインユニットは実験効率上必須であり、現時点では装置仕様も確定したことから、次年度に導入して研究を加速することにした。初年度、装置仕様が確定せず、導入が遅れていたオンラインサンプリングユニットの購入に充てる計画である。
数理幾何学の総合的研究

最近の微分幾何学は、その歴史始って以来とも云えるような大転換期にさしかかっている。つまり、これまで基礎的概念とされてきた多様体の概念に代って、場の量子論,確率論を上手に組込んで微分幾何学全体を再構成する必要にせまられている。非決定論的認識,量子力学的認識の上に立つ幾何学が求められているのである。この目的の為には、まず第一に、日本の微分幾何学を物理学(場の量子論)ないし確率論の方向に大きく傾斜させる必要があった。第二に、これまで、手法も思想も固定してしまっていた日本の微分幾何学に新しい幾何学的思想や手段が存在することを知らしめる必要があった。この総合研究は上の目的のために組織されたのである。昭和60年度は、全国各地でできるだけ沢山の小研究会を開催し、物理学者及び確率論研究者,関数解析研究者等と広く交流をはかることを目的とし、その目的はある程度は達成された。少ない配分額にもかかわらず、12の研究集会が全国各地で行われた。この結果、各地に新しい研究グループが誕生した。昭和61年度は、前年度に引続いて同じ目的の為に活動したが、研究会の数を減し、重点的に行った。その結果、場の理論の方面の人達とは極めて自然に交流がはかれるようになってきたと思われる。物理学からの刺激は幾何学にとっては極めて大切な事である。我々のこのような活動の成果が、具体的な形となって現れるにはなお数年の才月を要すると思われるが、論文という形でまとまってきているものもかなり出始めている。これらの数学の研究は質的に継続的なものであり、今後の進展に大いに期待されている。
イランの祭祀・信仰に関するデータベースの構築とペルシア文学論への発展的応用研究

本研究は、現代のイラン人が保持する伝統的な祭祀・信仰に関する資料をデータベース化することにより,これまで断片的にしか提示されてこなかった当分野の研究資料を一元化し、研究の効率を格段に向上させることを目指したものである。その結果、イラン国内でのイスラム以前の遺跡をはじめとする資料収集、データベース構築に係る作業、文学論への応用研究に係る研究活動を実施した。本研究は、現代のイラン人が保持する伝統的な祭祀・信仰に関する資料をデータベース化することにより,これまで断片的にしか提示されてこなかった当分野の研究資料を一元化し、研究の効率を格段に向上させることを目指すものである。このため,イラン国内でのイスラム以前の遺跡をはじめとする資料収集,データベース構築に係る作業,文学論への応用研究に係る研究活動を実施する。平成19年度は、主に下記の1から3の方法で研究活動を実施した。特に2の作業が本年度の中心的活動であり、研究代表者(森茂男)の統括の下、各研究分担者が指示を与え、ペルシア語の知識を有する研究補助者がデータの入力・整理・加工等のデータベース作成に係る作業を行った。なお、本研究は研究計画最終年度前年度の応募研究課題が採択されたこどに伴うものであるため、辞退することとなった最終年度に当たる研究(課題番号:16320044)の研究成果報告書(冊子)を本研究の経費により作成した。1.イラン国内での資料収集:昨年までの現地調査を踏まえ、イラン国内においてイスラム以前の古代遺跡を中心とする画像資料の収集およびソフレと呼ばれる主として女性が行う儀礼的民俗の収集を中心として行った。2.データベース作成:昨年度までに収集・整理した資料に関して、XML形式によるデータベース化を進めた。この結果、これまで部内に利用を限っていたデータベースの一部をインターネット上で「イラン伝統文化データベース」として公開した。(URLは「13備考」に記載した)3.文学論への応用研究:研究代表者(森茂男)が祭祀・信仰に関する用語を中心に語源学的視点から体系的な考察を主として行ったイラン言語文化学の観点からの研究の強化に対応するため、新規に研究分担者(レザーイー・バーグビーディー)を追加した。また、研究代表者(森)が言語史的観点からの論文を執筆した。平成20年度は、主に下記の1から3の方法で研究活動を実施した。1の作業については、研究代表者(森茂男)および研究協力者(羽田美希)が行った。2の作業においては本年度の中心的活動であり、研究代表者(森茂男)の統括の下、各連携研究者が指示を与え、ペルシア語の知識を有する研究補助者がデータの入力・整理・加工等の作業を行った。1.イラン等における資料収集:昨年度までの現地調査を踏まえ、イスラム以前の遺跡を中心とする画像資料の収集およびイラン言語文化学関連資料の収集を中心として行った。イラン文化圏は歴史的には周辺地域も含む場合があるため、イラン国内の調査に加えて、イランに隣接し、且つイラン祭祀信仰研究にとって重要なトルコ共和国における調査を実施した。また、イラン国内においてソフレと呼ばれる儀礼の調査を行った。2.データベース作成:昨年度までに収集・整理した資料に関して、XML形式によるデータベース化の作業を行った。今年度は特に、イスラム以前の遺跡資料の画像整理とソフレ儀礼のデータ整理を中心として行った。整理が終わったデータに関しては、Webサイト(備考欄にURLを記載)上で公開した。画像および映像データに関しても、原則として注釈などの必要な情報を付与してデータベース化を進めている。3.文学論への応用研究:研究代表者(森茂男)が昨年に引き続き、祭祀・信仰に関する用語を中心に語源学的視点から体系的な考察を主として行い、これに関連する論文を執筆した。平成21年度は、主に下記の1から3の方法で研究活動を実施した。いずれも、原則として、昨年度までに実施してきた方法を踏襲して、研究活動を行った。1の作業においては、研究代表者(森茂男)が行った。2の作業においては本年度、重点的に行った研究であり、研究代表者(森茂男)の統括の下、担当の連携研究者が指示を与え、ペルシア語の知識を有する研究補助者がデータの入力・整理・加工等の作業を行った。1.イラン等における資料収集:昨年までの現地調査を踏まえ、イスラム以前の遺跡を中心とする画像資料の収集およびイラン言語文化学関連資料の収集を中心として行った。研究代表者(森茂男)が秋と冬の2回に分けて行った。一回目は、イランのファールス州、ヤズド州、ケルマーンシャー州を選択し、2回目はフーゼスターン州、西アーザルバーイジャーン州を選択し、画像資料の収集を行った。特に、フーゼスターン州の一部の遺跡については、日本人研究者が入ることは珍しく、収集した資料は学術的価値が高いものである。画像および映像データに関しても、原則として音声資料と同様の方式で、注釈を含む詳細な情報を付与してデータベース化した。今年度は特にイランの古代遺跡に関するデータを中心に作業をすすめた。

3.文学論への応用研究:研究代表者(森茂男)が昨年に引き続き、祭祀・信仰に関する用語を中心に主に語源学的視点からの考察を進めている。連携研究者(竹原新)はデータベースの一部を活用し、イランの民間信仰における呪術についての論文を発表した。平成22年度は本研究計画の最終年度に該当するため、本研究チームがイラン等で実施してきたフィールドワーク等で得た資料の整理と分析の総括を主目的として活動した。このため、イラン等において総括的なフィールドワークによる調査、基幹的作業となる資料に関するデータベース構築に係る作業、応用研究を行った。前年度までに整理を終えたデータに関してインターネット上で順次公開する作業を引き続き行った。具体的には主に下記の1から3の方法で研究活動を実施した。2の作業においては0ペルシア語の知識を有する研究補助者を活用して、データの入力・整理・加工等の作業を行った。1.イラン等における資料収集:本年度が本研究の最終年度であることを踏まえ、総括的な位置づけでイラン等において必要な資料収集を行った。本研究に必要な調査地点を精査し、調査者および調査地を検討した結果、研究代表者(森)が2度、連携研究者(アーベディーシャール)が1度、それぞれイラン・イスラム共和国に渡航し、資料収集を行った。2.データベース作成:本年度までに収集・整理した資料のなかから、本研究の目的に合致する基幹的な資料を選定し、「イラン伝統文化データベース」の拡充の作業を進めた。本年度は特にイランの遺跡群に関する部分について重点的にデータの拡充作業を行った。3.文学論への応用研究:研究代表者(森茂男)が応用研究の一環としてペルシア語史的視点からの考察を行った。
博物館周辺施設の教育・学習支援機能に関する開発的研究

本年度については、青少年教育施設の博物館周辺施設としての位置を確認するための調査票調査を実施し、その集計を行い、報告書を作成した。国立青少年教育施設全28施設に対して郵送による調査を行い、すべての施設からの回答を得ることができた。その結果、各施設は、さまざまな博物館資料に相当する資料を保有しているが、その活用に関しては、それほど検討されておらず、いわゆる「宝の持ち腐れ」の状況にあることが推測されている。資料の活用は、資料導入の当初はなされていたものの、次第に利用頻度は減少し、その所在や活用法に関する情報も埋もれていくような傾向にあると推察された。展示資料の更新なども、ほとんど行われていない施設も目立っている。施設の本来的な活動と密接に関連していない資料であることも関係するが、大きな要因は、施設内で、職員間で、資料の価値や意義に関する共通の理解が存在していないということであろうことも結果から推察されるところである。職員の理解を深めるということが基本であることが理解できるよう。関連して、美術館の教育担当の職員に関する事例調査では、職員の力量の形成が重要であり、そのためには、職員集団の自己研修の機会に関してより意識を高める必要があることが明らかになってきている。これは、博物館周辺施設にとっても示唆的なことであり、職員の自己研修の意義、その内容の充実に関して、今後注目していく必要があることが示されている。27年度は、まず「博物館周辺施設」という概念の限定を試み、展示を中心とした機能を持つ施設の状況について、さまざまな地域の実情に照らして情報を収集することを試みた。そのため、一時に情報を収集することが可能な、中国・四国・九州地区の社会教育関係者の集会に参加することをはじめ、そこでのパンフレット・事業報告書の収集や、関連情報の収集を試みた。これについては、それらの情報を一元的に管理して来ている。また、博物館の展示・教育事業についての歴史的な検討を行うため、何人かの先駆者へのヒアリングという形で情報の収集に努めた。これについても、文字化しデータとして利用可能な形にしているところである。これまでのこの領域の中心的な人物について、研究期間中に網羅することが可能であるような感触は得られている。かつて実施した文化施設調査に関しては、調査票原票の所在を探り当て、100事例以上についての調査票原票とその関連資料を、担当者分複写し、分担して検討を加えている。まず、施設の現況の確認から開始し、今日の視点から重要であると考えられる事項についての整理を進めているところである。青少年教育施設を対象とした「展示機能」の有無とその活用に関する、調査票調査については、第1版の調査票を作成し検討・改善を加え、現在第2版の調査票に関して、施設関係者の意見を聴取しているところである。青少年教育施設関係者には、あまり意識的に考えられていなかった視点であり、こちらの意図をうまく伝える設問を検討しているところである。当初考えていた個別の研究課題を、順調にこなしてきていると思われる。特に、存在していることは明らかではあるが、資料の所在が明らかではなかった資料(かつての調査票原票)を確認できたことは、初年度の研究としては、大きな成果であった。これは、この研究課題全体の進展について、大きな意味を持つものであると考えられる。28年度は、「博物館周辺施設」として、概念を広く規定して、展示を中心とした機能を持つ施設、ならびに、施設の独自の使命・役割の遂行に関連して、展示とそれに関連した解説を具備している施設、を視野に含め、それらの布置状況や活動に関して、中国・四国・九州地区の社会教育関係者の集会に参加するなどして、情報の収集に努めた。収集した情報は、独自の分類により、検索可能な形に整理しているが、その整理・分類の過程において、さらに「博物館周辺施設」という概念の精緻化を図っているところである。ただし、概念の精緻化は、「博物館周辺施設」というゆるやかな概念とどう整合するかという問題意識を研究分担者間で共有しているところである。また、新たに、中国地方の一都市の公民館活動の中で、展示や解説パネル等がどう位置づいているかについて、情報の収集を行うことを開始している。さらに、前年度から継続している青少年教育施設における「展示機能」その活用に関する調査企画について、細部を詰め、29年度の調査票調査を基礎とした実態調査の実施に向けて、関係者からの情報収集を重ね、調査票の確定の段階に到達してきた。加えて、海外の都市における、「博物館周辺施設」の状況に関して、米国・ボストンを事例とし、現地調査を行った。ボストンにおける博物館の活動・事業に関してはすでに多くの情報が蓄積されているが、「博物館周辺施設」という概念を用いて展示・解説の意味に注目する試みとして、さまざまな施設を位置づけを図ろうしてきている。このように、研究は、関心や対象を拡張しつつ、進展していると考えられる。前年度から収集している資料が蓄積され、その整理分析にも力を注ぐことができてきており、さらに、新たに内外の都市の事例に関する情報・資料収集にも取りかかることができてきた。本年度は、博物館周辺施設として、特に青少年教育施設に着目して、その機能や役割について検討をした。この調査票調査の実施は、「博物館周辺施設」という考え方の意味を検討するための基礎データを収集するという、研究全体の中心的なプロジェクトと位置付くものであり、関係機関等との事前の調整を慎重に行い、研究の3年目での実施となったものである。

比較的安定して継続的な運営がなされている国立施設について検討することとし、国立青少年教育振興機構が所管する28施設のうち、国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)を除く青少年交流の家(旧・青年の家)、青少年自然の家(旧・少年自然の家)合計27施設に対して、調査票を送付し、回答を求めた。調査内容は、展示機能を持つか、その展示はいつ開始したものであるか、その役割はどのようなものであるか、展示の内容はどのようなものであるか、展示の更新状況はどのようになっているか、展示の担当者はいるか、利用の形態・利用状況はどのようになっているか、その効果の測定はどのようになっているか、という総合的なものある。27施設すべてから回答を得て、集計しており、今後詳細なまとめを作成する予定になっている。各施設の協力により、実際の展示の画像データもかなり収集することができている。その他、各地の博物館ならびに博物館周辺施設に関する情報を収集し、博物館固有の機能とその関連の機能とに関する整理を行ってきているが、これも整理の段階に到達しており、全体的なとりまとめを行う予定である。調査票による実態調査は一応完了しており、データの整理も済んでいる。詳細な分析とまとめを行うことが残されている段階である。本年度については、青少年教育施設の博物館周辺施設としての位置を確認するための調査票調査を実施し、その集計を行い、報告書を作成した。国立青少年教育施設全28施設に対して郵送による調査を行い、すべての施設からの回答を得ることができた。その結果、各施設は、さまざまな博物館資料に相当する資料を保有しているが、その活用に関しては、それほど検討されておらず、いわゆる「宝の持ち腐れ」の状況にあることが推測されている。資料の活用は、資料導入の当初はなされていたものの、次第に利用頻度は減少し、その所在や活用法に関する情報も埋もれていくような傾向にあると推察された。展示資料の更新なども、ほとんど行われていない施設も目立っている。施設の本来的な活動と密接に関連していない資料であることも関係するが、大きな要因は、施設内で、職員間で、資料の価値や意義に関する共通の理解が存在していないということであろうことも結果から推察されるところである。職員の理解を深めるということが基本であることが理解できるよう。関連して、美術館の教育担当の職員に関する事例調査では、職員の力量の形成が重要であり、そのためには、職員集団の自己研修の機会に関してより意識を高める必要があることが明らかになってきている。これは、博物館周辺施設にとっても示唆的なことであり、職員の自己研修の意義、その内容の充実に関して、今後注目していく必要があることが示されている。今後については、初年度の作業を継続することとともに、海外を含む事例調査を展開することが必要であると思われる。海外事例調査については、その時期、対象について、今年度早めに確定し、可能であれば、年度内の実施も視野に入れている。また、メール等でのやりとり・研究打ち合わせの方式で、意思統一を図っているが、研究費用の削減に心がけつつも、一堂に会して情報の交換を行う機会の設定が課題となっている。今後については、これまで着実に整備してきた調査票調査の実施と、海外の都市の状況調査・情報収集を行うことが予定されている。