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金融危機の衝撃による経済グローバル化の変容と転換の研究-米国・新興経済を中心に

本研究の成果として主に次の3点が解明された。グローバル金融危機は、第1に、アメリカを軸とするグローバル成長連関そのものの危機であり、グローバル経済の大きな転機となっている。第2に、新興経済へのパワーシフトをより強める一方、(1)中国、インド、ブラジル等の新興地域大国の内需連関形成へのシフトと、(2)ASEAN、中南米等の周辺中小諸国の地域経済統合強化という、新興経済の成長戦略の分岐を生じている。第3に、内需連関へのシフトが簡単には進まないため、米日欧先進諸国および新興地域大国は、FTA、EPAやTPP等の個別・包括的統合フレームワークを通じた地域経済統合へのアクセスを強化している。本年度は、初年度として、金融危機の最大の震源地であるアメリカの実態の研究に重点をおき、同時にアメリカ発のグローバル金融危機・経済危機が新興経済・周辺経済に対して与えている影響の実態の解明のため、2010年度以降のアジア・中国地域、中南米地域等に関する基本点を確認する目的で、メキシコおよび韓国の現地実態調査を行った。本年度の最大の研究活動である現地実態調査は、8月23日9月23日に、代表者・分担者12名が参加し、アメリカを中心に、一部メキシコおよび韓国において実施した。アメリカについては、カリフォルニア州(シリコンバレー・サンフランシスコ地域、ロサンゼルス地域)で、金融およびサブプライム問題の実態およびグローバル・シティ状況の実状を調査した。グローバル金融センターであるニューヨーク市では金融当局者・金融機関に対する聴き取り調査を通じ、アメリカおよびグローバルな金融状況とその問題点を解明するとともに、グローバル・シティ状況の実態を調査した。メキシコではカリフォルニア調査と関係させ、ティファナ市において旧マキラドーラ地区における日系企業および産業政策的転換の実態を調査した。韓国については釜山・ソウル地域を中心にグローバル金融危機・経済危機の影響を焦点として調査し、中国等との関連でいち早く経済回復に向かった要因を解明した。また、各地で関連テーマのセミナー、シンポジウムに出席し発表するとともに、各大学・研究機関の共同・連携研究者等との研究連絡と議論を行った。関連して、調査準備・調査結果の整理など研究成果の総括、次年度準備のため、5回の国内研究会を開催した。本研究は、グローバル金融危機のインパクトによる経済組織や経済発展構造の変容とグローバル経済の転換を、1)アメリカを軸とする「グローバル成長連関」そのもの毀損の実態と転換、2)それに密接に関連して生じる新興経済それぞれの転換の実態という2面を焦点として、政策、金融・実体経済の両面から、実態調査を中心に、文献・資料分析と合わせて解明し、企業・金融・情報グローバル化戦略を含む日本の経済発展戦略と政策対応について、中・長期的(35年)な展望と指針を得ることを目指すものである。第2年度である本年度は、昨年のアメリカ(メキシコ国境地域含む)・韓国の実態調査を中心とする研究成果を踏まえ、東南アジアとインドを重点とした調査研究を行った。現地実態調査は、8月22日9月22日に、代表者・分担者(研究協力者を含む)11名が2期に分かれ、相互連携を強めつつある東南アジア・インドについて、東西(ホーチミン-バンコク/シンガポール-チェンナイデリー)およびアセアン南北(バンコク-シンガポール)回廊を軸とする「産業発展コリドー」に沿って、自動車産業、電機産業を中心に日系・欧米・現地系主要企業の工場・事業拠点の実状、サプライチェーンの実態などを重点調査し、あわせてグローバル・シティ的都市間連携の実態を調査した。また、政策面の解明のため、各種政府機関(JETRO・アジア経済研究所、インド商工省・外務省など)の重点的聴き取り調査を実施すると同時に、各地の研究連携拠点(ホーチミン経済大、チュラロンコン大、シンガポール国立大、インド・RIS、タタ研究院等)と情報交換・研究交流を行った。国内では、メンバー各自の分担研究を推進するとともに、今年度現地調査準備および、現地調査記録・資料整理を含む研究成果の総括と次年度準備のため、計6回(3月合宿総括研究会含む)の国内研究会を開催し、知見の共有と総合化を進めた。本研究は、金融危機によるグローバル経済と新興経済の転換を、政策、金融・実体経済の両面から解明し、わが国の中・長期展望と指針を得ることを目指す。本年度は、研究計画に従い中国を重点的に調査研究した。1.主な調査研究活動・成果公表(1)中国現地調査(8月21日-9月22日)内陸部(西安・成都等)と沿海部の華南珠江デルタ(広州深〓珠海)・長江デルタ(上海、蘇州、杭州、寧波等)、北京を対象に、発展和改革委員会、各地高新技術開発区・市当局、社会科学院、日系・欧米系・現地企業等の聴き取り調査と実地視察による総合調査を実施した。(2)国内研究活動と成果の公開分担研究の遂行と並んで、全体研究会(計5回、3月4-6日合宿研究会含む)を通じ成果の整理・共有を進めた。

代表・分担者の論文・学会発表・図書等で研究成果を公表するとともに、日本国際貿易促進協会による代表者の招待講演(11月25日)にて発表し、Web公開した。2.主な研究成果と知見(1)中国の成長モデル転換EU危機が加重した「グローバル成長連関」の大幅後退のインパクトのなか、少子高齢化・人口減の中長期趨勢や深刻化する社会経済問題への対処のため、中国は、従来の「改革開放」・外資依存型輸出指向工業化成長モデルから内需連関型成長への転換という中・長期的課題に直面している。(2)内需連関の構築戦略とジレンマ内需連関構築戦略として、全土21城市地区を指定した「グローバル・シティ」都市機能とその相互連関の重層的発展を経済高度化・内需連関構築の軸とする戦略が、第12次五ヵ年計画(2011-15年)で基本が打ち出され、高新技術開発区を起爆剤に、内陸・中央部への工業集積のシフトや高速鉄道・高速道路網等のインフラ建設が推進されているが、その成否は今後にかかる。そのため、東南アジア地域や他の新興経済との連携強化の動きも並行しているが、賃金高騰など内需型転換とジレンマにある。本研究は、金融危機によるアメリカを軸とする「グローバル成長連関」の変容と新興経済の転換の実体を、政策、金融・実体経済面から解明し、わが国の中・長期展望と指針を得ることを目的とする。本年度は、研究計画に従いブラジルを中心に南米地域を重点的に調査するとともに、最終年度として研究成果の全体的総括作業を進め、あわせてこれまでの研究成果を公表した。1.主な調査研究活動海外学術研究としての本年度の最大の研究活動として、一ヶ月の日程で南米地域の現地実態調査を実施した(8月22日-9月23日)。過去3年間のアメリカ・メキシコ・韓国、東南アジア・インド、中国の調査研究成果を通じて明らかになった、グローバル金融危機・経済危機のインパクトによる内需連関志向への転換および先進諸国から新興経済地域への「パワーシフト」という趨勢を、南米において解明することを最大の焦点とし、地域大国ブラジルと他の周辺諸国(アルゼンチン、チリ)の戦略的対応の相違と相互関連の問題を中心に、主要都市のグローバル・シティ的状況や歴史・文化状況、通貨・金融問題などを、各種ヒアリングと実地調査を通じて重点的に調査した。2.主な研究成果と成果発表上記の南米現地実態調査を通じ、(1)地域大国ブラジルの輸入代替/内需連関指向と、周辺諸国の輸出指向/地域経済統合志向が対照的に明らかになった。同時に(2)ブラジルと中国・インド、また周辺諸国としての東南アジアとの相違も明確となった。その点を中心に最終年度として、定期研究会に加え2泊3日の合宿研究会を通じ、研究成果の全体的総括作業を推進した。その一環として、ブラジルケインズ学会大会にて特設された本研究課題の特別分科会で、司会・基調報告・報告を行い、また国連UN-ECLUC等と意見交換した。その他、刊行書、論文、学会報告、Web公開にて研究成果を積極的に公表した(詳細は研究実績欄に記入)。
iPS細胞技術を用いたヘルパーT細胞の大量調製法の樹立

本年度は人工多能性幹細胞(iPSC: induced pluripotent stem cell)から細胞傷害性T細胞(CTL: cytotoxic T lymphocyte)への分化と高効率増殖を完全フィーダーフリー条件で実現した。T細胞免疫療法では輸注T細胞を疲弊を誘導することなく大量に調製する事が特に他家移植の系において重要である。我々はリンパ球の系統と増殖能を重視しながらiPSCからT細胞系列への運命決定、T細胞前駆体から成熟CTLへの分化、成熟後のCTLの拡大まで培養系を細分化し、それぞれ個別に全てフィーダーフリー条件で最適化を行った。その結果、成熟過程で本来的な増殖能を亢進させるサイトカインを同定し、さらにいくつかのサイトカインを組み合わせて増殖能を最大限生かせる高効率拡大培養系を樹立した。現在では分化と拡大培養を組み合わせて1ディッシュのiPSCから10^15以上のiPSC由来CTLを完全フィーダーフリー条件で作製できるようになり、市場性の高い既製品T細胞療法が可能なレベルに到達しつつある。また高機能性T細胞の分化増殖に関わる因子をフィーダーの無いシンプルな培養系で検討しており、介入に有効なシグナル経路を既にいくつか見出しつつある。これらの知見はT細胞分化の基礎研究、特に倫理的、技術的制約のあるヒトT細胞研究に大いに資すると考える。フィーダーフリー条件でのヘルパーT細胞の分化は現状では実現できていないが、分化経路の多くを共有するCTL作製条件の知見は今後十分応用可能と考える。CTL分化のフィーダーフリー化、質の向上は確実に進んでいる。ヘルパーT細胞のフィーダーフリー分化は実現できていないが、フィーダー有では効率が悪いながら分化できており、なおかつ分化過程の多くを共有するCTLのフィーダーフリー分化が実現できているため、ヘルパーT細胞のフィーダーフリー分化は近い将来十分実現可能と考える。引き続き培養系の最適化に取り組みながらゲノム編集等のテクノロジーを導入し、レポーター細胞などを樹立して薬物/サイトカインスクリーニングにも取り組む。超免疫不全マウスを用いたin vivo異種移植実験を翌年度に行う。
水産・海洋教育におけるWebコンテンツの開発と評価および教育効果の測定

本研究の目的は水産高校の生徒が主体的に学習できるラーニングシステムの開発とその効果の測定である。研究計画のとおり、ラーニングコンテンツである動画コンテンツを開発するとともにデータサーバを構築し、ユーザインターフェースの順に開発した。まず、動画コンテンツの開発において技能伝承に基づいた開発手法について検討した。技能伝承に関する研究は2007年の団塊世代の大量退職に伴う技能継承問題を機に活発になり、主に製造業を中心に研究が行われた。水産業における技能伝承の研究はなく、教育分野における技能継承の研究実践も医学系を除いてない。また、技能伝承に向けた動画コンテンツの作成手法についての研究も少なく、技能の抽出から暗黙知の形式知化の手法を構築し、また動画コンテンツとして教材化する手法を構築することができた。この研究成果については平成30年度春季日本水産学会にて「高等学校水産科教育における技術伝承に向けた暗黙知の形式知化への取組み」として発表した。また、上記の動画コンテンツを視聴し、技能を継承していくシステムとして産学連結技能継承プロセス(Industry-School education Skill Succession : I-SSS)を提案した。このプロセスは実業系高校と産業界の各技能継承システムを継承を支援するラーニングシステムで連結してあり、産業界の技能後継者を育成する実業系高校と産業界を包括して技能継承を行うものである。このプロセスを支えるラーニングシステムはモバイルラーニングシステムであること、複雑な機能を有しないこと、端末のOSに依らないシステムであること、技術を体系的に学習することを要件に開発した。そして、その効果を検証した。対象は沖縄水産高等学校海洋技術科1年生40名をシステム使用グループと不使用グループに分けて適用実験を行い、技能実習時の疑問点の解決方法を見ることで技能継承に必要な資質である自律性の変容について調査を行った。その結果、システムを使用の方が、不使用グループの方よりも6倍疑問点に対し自己解決を試みていることが分かった。以上より、このシステムにより技能伝承に有効であることが分かった。この知見について平成30年3月の電気学会にて発表し、現在、同学会に「産学連結技能伝承プロセスに基づく水産・海洋技術モバイルラーニングシステムの開発」の題で論文を投稿している。
プラズマ法,クラスタ-法で作成したSi系熱電材料の特性

(1)試料作成と熱電特性10%SiH_4/H_2ー5%B_2H_6/H_2ー5%PH_3/H_2の高周波プラズマCVDおよびFeのリアクティブスパッタリングにより試料を作成した。さらに、試料はAr雰囲気中1100°Cから1350°Cの間でホ-ルド法とフラッシュ法により熱処理した。aーSi:B:P(50:1:2)試料の抵抗は熱処理温度上昇とともに減少し、測定温度に対しても減少した。1100°C2分間のホ-ルド試料の抵抗の温度依存は大きく、1200°C熱処理では依存性は小さくなった。熱電能は測定温度とともに順次増大した。その値は800°Cでー300μV/K程度であるが、高温でもなお増加が見られた。aーSi:B:P(20:1:2)試料の抵抗は前の試料とほぼ同じ温度依存性を示した。1200°Cフラシュ試料の熱電能はnータイプを示し、測定温度の上昇とともにゆっくり増加するが、その後、急激に増加した。1000°Cでの熱電能はー500μ/V/Kを示し、1100°Cまで維持された。これに対して、1200°C3分間ホ-ルド試料は逆にpータイプとなり、600°C近辺で最大約700μV/Kを示し、1000°Cでは300μV/Kに減少した。aーSi:B:P:Fe(25:8:16:x)試料の抵抗は金属的傾向を示し、2.5分間熱処理した試料の熱電能は1000°C付近でなおー600μV/Kを示した。(2)非晶質材料の熱電特性シュミレ-ション非晶質化、不純物の影響を考慮した場合の抵抗、熱電能のシュミレ-ションを価電子バンド、移動度端、不純物バンドの3つの伝導について行なった。高温域の伝導度は各パスに大きな差は生じないが、熱電能はバンド伝導と、バンド端の温度依存が大きく、いずれも高温で急激に減少した。しかし、不純物バンドでは全体に緩やかな依存性を示し、その分、高温域での熱電能全体の減少を押さえる働きになっている。先のデ-タの高温側での挙動はこの不純物バンド効果が加味されており、エネルギ-ギャプ内に局在準位を形成し、Fermi準位を深い位置にピン止めして高温まで熱電能が維持されることが予想された。
三次元織物CMCの熱衝撃及び飛翔体衝突による損傷挙動の実験的解明

三次元織物セラミックス複合材料(CMC)における熱衝撃および高温暴露後の飛翔体損傷挙動を実験及び解析を通して,総合的かつ系統的にまとめた。さらに,以上の結果を二次元織物CMCやセラミックス単体における損傷挙動とも比較した。その結果,ある臨界エネルギー以下ではクレーターと多重破壊が生じ,臨界エネルギー以上ではスポール破壊が生じること,熱衝撃および高温暴露により脆性破壊モードに移行することが判明した。1.小型ガスタービン・飛翔体衝突試験装置の改良と計装化小型ガスタービンの被測定部を円筒サンプル用から三次元織物CMCの平板サンプル用に改良し,熱衝撃実験が可能となった。飛翔体衝突試験装置の荷重と衝突速度を高精度に測定するために高周波数応答型のピエゾセンサー(荷重センサーと加速度センサー)と高周波応答データロガーからなるデジタル高速測定システムを構築した。さらにサンプルサイズ,衝突角度などが変えられるステージ付サンプルホルダーを作製した。高速度カメラによる衝突時の損傷進展の撮影は困難であったため,衝突後の損傷の2次元的解析をレーザー変位センサーにより行った。2.CFRP,セラミックスおよび三次元織物CMCを用いた飛翔体衝突検証実験計装化飛翔体衝突試験装置を用いてCFRP積層板,セラミックス及び三次元織物CMCについて装置の検証実験を行った。1200m毎秒までの衝突速度域における速度と荷重測定が可能となった。レーザー変位センサーを用いて損傷や変形の観察を行い,速度,繊維配向角,積層構成の依存性を調べた。セラミックスでは接触応力によって多重リングクラックなどが観察され,その数は衝突速度とともに多くなった。CFRP積層板の場合,表面部の損傷と内部及び裏面に損傷が見られるに対し,三次元織物CMCでは損傷はほぼ表面部に限られた。3.飛翔体衝突時の応力解析衝突速度から算出される最大衝突荷重に対する応力解析をセラミックス単体に対して行い,実験値とよく一致する最大リングクラック半径の理論値が得られた。これにより複合材料に対する同様の解析を行うための最大荷重の推算に対する知見が得られた。また汎用有限要素法ソフトを用いた解析手法を確立した。アフターバーナーによる二段燃焼型小型ガスタービンを用いて、CMC試験片の温度を450°Cと650°Cの間で急加熱・急冷却するという熱衝撃試験を行った。熱衝撃単独によるき裂などの損傷は試験片表面には観察されなかった。熱衝撃を与えていない試験片(処女材)と熱衝撃後の試験片(熱衝撃材)に対して、3種類のサイズの飛翔体を使用して飛翔体衝突(FOD)試験を行い、熱衝撃と衝撃損傷の関連を調べた。処女材、熱衝撃材ともに衝突表面にはほぼ同程度の臨界衝突エネルギー以上で繊維束の崩落と破断による正方形状のクレーターがみられた。表面損傷面積は飛翔体サイズによらない衝突エネルギーの関数として表させたが、熱衝撃材のほうが同一衝突エネルギーに対する損傷面積は大きかった。また両試験片ともにほぼ同じ臨界衝突エネルギー以上で衝突裏面にスポール破壊が見られた。ただし、処女材ではピラミッド形状のスポール片が生成されたのに対し、熱衝撃材ではばらばらに粉砕されたスポール片が生成された。次に、FOD試験後の試験片について、内部の損傷状態をX線CT装置などで詳細に分析・観察し、各衝突エネルギーでの損傷の内部構造を明らかにした。これまでの研究により、CMCの飛翔体衝突による損傷発生と進展のクライテリオンがおよそ判明し、耐熱構造部材として使用する際の耐久性データを与えることができた。一方、汎用の動的有限要素解析ソフトを用いて、飛翔体衝突損傷の進展シミュレーション法の検討を行った。今年度は構造が比較的単純であるが異方性やはく離を考慮しなければならないFRP積層板について、結合力要素を用いた損傷進展解析を行った。解析で得られた損傷進展挙動は実験結果と類似しており、解析法の妥当性が検証されたが、破壊のクライテリオンについてさらなる検討が必要である。さらに、粒子法については基本的なコードを作成した。今年度は,(1)三次元織物CMCにおける熱衝撃(あるいは高温暴露)後のFOD挙動の解明,(2)二次元織物CMC,多孔質セラミックスおよび無気孔セラミックスにおける損傷挙動との比較,を課題として実験及び解析を行い,最終年度として三次元織物CMCの損傷挙動を総合的かつ系統的にまとめた。以上の研究の結果,以下の知見が得られた。1.三次元織物CMCにおいて,衝撃エネルギーが低い場合,表面におけるFODはクレーターと繊維束破断からなり,内部には四角錐形状の多重クラックが生じた。一方,衝撃エネルギーが臨界値より高い場合,裏面からスポール破壊を生じ,スポール破片は四角錐形状であった。2,衝突表面側のクレーター体積は衝撃エネルギーとともに増加したが,熱衝撃あるいは高温暴露後の試験片のほうが,クレーター体積は大きかった。3.三次元織物CMCにおいて,高温暴露および熱衝撃による微視的損傷は見られないが,その後の飛翔体に対する耐衝撃性および静的強度は低下した。高温暴露によるSiC

繊維あるいはマトリックスの酸化は生じないことがX線解析により確認されたが,繊維をコーティングする炭素が酸化することにより,界面強度が増大し,その結果,逆にCMCとしての強度が低下し,脆性破壊しやすくなることが,静的負荷試験により判明した。4.二次元平織CMCにおいて,三次元織物CMCと同様にある臨界衝撃エネルギー以上でスポールが発生した。ただしスポール破片はばらばらの粉砕片となり,三次元織物CMCと異なった。5.多孔質セラミックスにおける空孔を考慮した破壊モデルを構築し,FEM結果と比較検証した。6.損傷許容性のある無気孔セラミックスの熱衝撃破壊特性を明らかにした。7.CMCの破壊挙動に及ぼす繊維とマトリックス界面特性が果たす効果を明らかにした。
ＣＭＢ観測に基づく適切なインフレーションとその後の初期宇宙の探索

インフレーションと呼ばれる初期宇宙の加速膨張は宇宙論の諸問題を解決し、観測から支持されていることから、その存在は疑いようがありません。しかし、これを記述する模型は無数に提案され、一意に決めることはできません。本研究では、未発見の観測量に注目し、これらの模型と今後の観測との関係を調べます。更に、バリオン非対称性や暗黒物質の起源の解明といった宇宙論の他の諸問題とも整合した適切な模型を特定します。このために、複数のインフレーション模型を統一的に扱える模型を用いて、観測量との関係やその後の初期宇宙との関係を網羅的に、より一般的に調べ、今後の観測結果をすぐに反映できるようにします。
粒界すべりに及ぼす粒界上の液体分散粒子の影響

本研究では、粒界上に分散された液体B_2O_3粒子が銅の粒界すべりに対してどのような挙動を示すかを調査したものである。方位制御した種々の銅双結晶に内部酸化法によってB_2O_3粒子を粒界上および粒内に分散させた。粒界すべりを起こすための負荷応力はCu-B_2O_3合金の降伏応力以下とした。粒内の分散B_2O_3粒子は個体あるいは液体でもOrowan機構あるいはSrolovitz機構によって転位の移動を妨げるため、粒界すべりを起こすための引張変形中に生じる可能性のある粒内転位の粒界への侵入を阻止する。したがって本実験は粒内転位の影響の無い状態で粒界をすべらせ、その挙動を観察したことになる。B_2O_3粒子が個体の状態では粒界すべりは起こらなかったが、温度上昇により粒界とB_2O_3の粘性率が急激に低下すると、粒界上液体粒子が剪断変形されるかたちで容易に粒界すべりが発現するようになった。この傾向は温度が高いほどより顕著となった。したがって液体粒子は固体粒子のように粒界すべりの大きな障害とはならないことが明らかとなった。この粒界上液体粒子の剪断量を利用して粒界すべりの測定を試みた。この方法は測定誤差の極めて小さく、粒界すべりの新測定法として利用される可能性がある。測定された粒界すべり量とその難易は粒界方位差によって大きく変化したが、これは粒界エネルギーをパラメーターとして簡単に理解することができた。すなわち粒界エネルギーが高いほど粒界すべりが起こりやすい。このことは既にMo^^-ire法によって測定された銅の結果と全く同じである。この結果は粒界上液体粒子は粒界すべりの障害とは全くなっていないことを意味しており、このことより粒界上に分散されたB_2O_3液体粒子は粒界すべりを全くといってよいほど抑制しない結論された。粒界すべりに及ぼす粒界上の液体分散粒子の影響についての研究の第一段階として、[001]ねじれ粒界を持つCu-B_2O_3合金双結晶の高温変形挙動に及ぼすひずみ速度の影響について、粒界すべりが発生し易い条件下で調査した。これは高温変形中にCu-B_2O_3合金で粒界破壊が顕著に起こったため、粒界上の液体分散粒子の影響についての詳細調査の前に、最適試験条件を知る必要となったためである。Cu-0.149mass%B合金から、[001]ねじれ粒界を持つ3種類の双結晶をBridgman法により作製した。これらに、粉末パック法によりh内部酸化を施しCu-B_2O_3合金双結晶を得た。肩付引張試験片形状に切り出した。その際、粒界が引張軸に対して45°となるようにした。引張試験をInstron型引張試験機を用いて行い、破断ひずみ及び最大応力を測定した。引張試験は、真空中、673K1073Kの温度範囲において、初期ひずみ速度は4.2×10^<-5>4.2×10^<-3>s^<-1>で変化させ行った。破断後の試験片の破断面の形態及びB_2O_3粒子の分散状況を、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。ほとんどすべての温度、ひずみ速度において粒界破壊が起こった。温度上昇にともない破断ひずみは減少し、特にB_2O_3粒子が固体から液体になる800K付近で、破断ひずみが急激に減少する傾向が見られた。この傾向は、ひずみ速度の低下にともない顕著に現われた。さらに、ひずみ速度の低下にともない破断ひずみは減少し、高温における延性のひずみ速度依存性が認められた。粒界すべりはB_2O_3粒子が液体として振る舞う温度域で活発に起こるのが観察された。これより液体粒子は粒界すべりを全く抑制しないように見受けられた。

すなわち粒界エネルギーが高いほど粒界すべりが起こりやすい。このことは既にMo^^-ire法によって測定された銅の結果と全く同じである。この結果は粒界上液体粒子は粒界すべりの障害とは全くなっていないことを意味しており、このことより粒界上に分散されたB_2O_3液体粒子は粒界すべりを全くといってよいほど抑制しない結論された。
古代宮都における内裏の基礎的研究

本研究では、古代宮都における内裏関係史料の検討とそれに基づく内裏の構造に関する歴史的研究を推進すること、特に平安宮に結実する内裏の空間構造の起源とその歴史的背景の解明を課題として、内裏関係史料の収集・整理を行い、それをPC上でデータベース化して研究を行った。その結果、以下の点を明らかにすることができたと考えている。(1)今日に残された史料から内裏(天皇の住居)の構造や機能を詳しく知ることのできるのは平安宮の内裏だけであり、それは基本的に次ぎの5つの空間から構成されている。すなわちI天皇の公的生活のための空間、II天皇の私的生活のための空間、III皇后の生活のための空間、IV後宮、そしてV予備的な空間、の5つである。(2)(1)のような空間構造は既にその前の長岡宮における第二次内裏で確認でき、さらにそれは奈良時代末期の平城宮の内裏に遡り、平城宮の内裏では光仁天皇の時代に皇后の空間が成立し、また次ぎの桓武天皇の時代に後宮が成立して、ここに平安宮に見られる内裏の空間構造が生れた。(3)(2)の歴史的な背景として、古代の貴族社会が母系制から父系制へと転換することと並行して、天皇に等しい権力をもっていた皇后がその権力を失って天皇の妻の一人となったことや、また内裏に天皇の妻たちが住むための後宮が形成され、女性の身分や権限が低下させられたことなどがある。(4)以上のようにして生み出された平安宮内裏の空間構造も当初は固定的なものでなく、天皇に皇后や後宮がいない場合にはその居所が内裏内部に設けられなかったと考えられ、それがのちの平安宮内裏を描いた古図に見られるような形で固定化したのは嵯峨天皇の時代であったと考えられる。なお今後の課題としては、第一に平城宮以前の宮における天皇の居所について発掘調査今後の進展を受けて検討を行うこと、また内裏の変化に伴い、宮人・女官など天皇や皇后・後宮に奉仕する女性たちの奉仕や存在の在り方にも変化が生じたものと考えられ、この点について集中的な検討を行うこと、さらに平安宮内裏のその後の動向を追い上述した空間構造が崩壊して行く過点についても明らかにする必要がある。(1)古代宮都における内裏関係資料の収集・整理の推進(1)研究費交付以前既に収集済みであった小治田宮平安宮に至る内裏を中心とした都城関係史料をPC上で市販のソフトを用いて入力し、デ-タベ-スに整理した。さらに新史料の収集を進めたが、平安宮については史料収集の範囲が六国史と法制関係史料にとどまった。今後一層拡大してゆく必要があるが、膨大な量とそのデ-タベ-ス化には、本科学研究費交付終了後も数度に亙る科学研究費の申請が必要である。(2)宮都における発掘調査の成果については、平成2年度までのデ-タを収集し、整理を進めているが、まだデ-タベ-ス化するには至っていない。(3)平安宮関係の古図等については東京国立博物館等で原本・写本等の調査を行い、写真版も購入した。(2)古代宮都における内裏関係史料の検討及び内裏の構造に関する歴史的研究の推進

(1)で収集整理した発掘調査資料のうち、近年内裏の発掘調査で多大の成果を挙げている長岡宮について、発掘調査資料に検討を加え、さらに既にほぼ検討を終了している平城宮や今後一層綿密な検討を要する平安宮の内裏と比較し、長岡宮内裏の空間構造について平城宮から平安宮に至る内裏の歴史的な変遷の中に位置付け得る見通しを得た。その成果は「長岡宮内裏小考」と題して現在投稿中である。また平安宮の内裏についは、鈴木亘著『平安宮内裏の研究』を取り上げて批判的に検討を加えるとともに、『延喜式』の校訂と関わりつつ平安宮内裏の構造に関する検討を進めた。これらの成果についてはそれぞれ「鈴木亘著『平安宮内裏の研究』を読む」・「『延喜式』校訂考証一題」で公表した。今後は(1)で収集・整理を進めている都城関係史料デ-タベ-スを活用して平城宮平安宮に至る内裏の歴史的変遷の具体相とその意義の解明に努力する。(1)古代宮都における内裏関係史料の収集・整理の推進(1)内裏を中心とした都城関係史料の収集作業について、本年度は平安宮関係の史料の収集を本朝文粋などの漢詩文集などを中心として継続して行った。しかし日記などの記録類には至らず、科学研究費補助金交付終了後も史料収集を継続する必要がある。なおその一部についてはPC上でデータベース化を行ったが、大多数はまだ未入力のままである。(2)宮都における発掘調査の成果の収集・整理作業は、平成3年度の報告のあるものについて収集し、整理した。(3)平安宮関係の古図等の調査は、内閣文庫所蔵の平安宮関係諸図を調査したが、写真版の購入は行わなかった。(2)古代宮都における内裏関係史料の検討及び内裏の構造に関する歴史的研究の推進平城宮から平安宮に至る内裏の歴史的変遷の具体相とその意義の解明については、平城宮における内裏の変遷の実態解明からその一面を明らかにすることができたと考える。詳細については現在整理作業を継続しつつ原稿を執筆中であり、平成五年度にはこれまで表発してきた平安宮関係の諸論文とともに文部省の出版助成を申請し、一書に取りまとめて公表したいと考えている。その成果の一部については「長岡宮内裏小考」として公表済み、あるいは「掃部寮の成立」として投稿中である。なお平城宮以前の宮における天皇の居所については、同時代の文献史料が限定され、また発掘調査の成果も必ずしも十分でないことから、平城宮以降における内裏の歴史的な変遷の具体相との比較検討にまでは至らなかった。
抗菌性改質剤含有義歯床用レジンの開発

高齢者に増加している口腔カンジダ症を予防するために,様々な材料表面へ抗菌性を付与するために開発された抗菌性改質剤を用いて,義歯への応用を目的とし検討を行った。その結果,改質剤に細胞毒性は認められず,生体に無害であることを確認した。さらに,抗菌効果を検討したところ、カビ菌(C.albicans)に対する抗菌活性が認められたため、義歯への有用性が示唆された。合成した各化合物は1H-NMRスペクトルでは,ピークの積分比が目的生成物の各スペクトルと一致し, FT-IRおよび質量分析においても生成物が目的化合物であることを裏付ける結果が得られた.細胞毒性試験では,10-Iにおけるコロニー形成率はブランクコントロールに対して低下はなく,細胞毒性は認められなかった.一方,18-Iは濃度依存的にコロニーの形成を阻害し,中程度の細胞毒性を有することが示された.また,抗菌活性において10-I処理面の生菌数の減少率は,6.2×107 CFU/mlでは56.5%,1.1×105 CFU/mlでは67.1%,1.1×104 CFU/mlでは92.5%であり,減少傾向を示した.以上の結果より,10-Iおよびその処理表面は,カンジダ菌を含む他の口腔細菌にも有益な抗菌作用を示した.高齢者に増加している口腔カンジダ症を予防するために,様々な材料表面へ抗菌性を付与するために開発された抗菌性改質剤を用いて,義歯への応用を目的とし検討を行った。はじめに、抗菌性改質剤をPMMAレジンに添加するため、各種溶媒を用いて溶解試験を行ない混入の可否を検討する。また、添加することにより物性の低下を招く恐れがあるため、市販義歯床用レジンモノマーに重量比で0,1,3,5,10,15%含有させて、曲げ強さ・表面硬さ・耐摩耗性・粘弾性特性などの各種理工学的試験を行い、性質の検討を行うとともに、抗菌性改質剤の至適添加量を検討する。第4級アンモニウム塩は為害性が低い化合物であるが、臨床応用を想定した場合に、混入濃度は低いことが望ましい。そこで種々の細菌を静菌(発育阻止)するために必要な最小濃度を調べるため最小発育濃度試験(MIC試験)を行う。実際には、Candida albicansをはじめとする真菌類を主ターゲットとしたデンチャープラーク内に生息する種々の細菌に抗菌性を発揮するかの検討を行うための抗菌試験を行う。義歯性口内炎の主原因といわれているC. albicansおよび平滑面プラーク形成に深く関与するS. mutansを用い、また、抗菌性の強弱の評価を行うためシェークフラスコ試験後、24年度設置希望のAB2200型ルミネッセンサーPSNを用いたバイオルミネッセンス試験によるリアルタイムの生菌測定を行う。口腔内での使用を目的とするため、Candidaをはじめとした細菌群への抗菌性を確認後、「医療用具及び医療材料の基礎的な生物学的試験のガイドライン」に従い細胞毒性試験を行った上で生体応用の可能性を検討する。23年度に理工学性質の検討、24年度に細菌学的検討を行う予定であったが、並行して進めていた細菌学的検討の研究成果が概ね順調に進んでいるため、本年度は理工学的性質の検討に集中的に行えるため。細菌学的検討の追加実験を行い、n数の増加を図ると共に、理工学的性質の検討を進める。理工学的性質の検討を行う。抗菌性を発揮するための至適濃度の検討、また至適濃度含有時の物性への影響が今後の課題となる。
包括的な根拠の記録を伴う書誌データとメタデータの効率的作成・高度活用に関する研究

知識資源に対する書誌データやWebリソースに対する記述メタデータは、基本的に個々の定義されたデータ項目(データ要素)に対してその採用された値のみを記録している。本研究では、書誌データやメタデータの品質・信頼性、情報表現力を増加させることを意図して、個々のデータ項目の値の記述処理に際して適用された処理ルールやタスクの内容、あるいは値の出所など処理の入出力データを、値の根拠として値そのものに加えて包括的に記録することを提案し、その有効かつ効率的な記録法と高度な活用法の検討およびシステム試作に基づく検証を試みた。図書等に対する書誌データとWebリソースに対する記述メタデータに分け、それぞれに対して根拠の記録と活用場面を想定した複数のシナリオを設け、個々のシナリオに合致した根拠記録内容を決定し、根拠記録自動化または支援システムおよび根拠活用システムの試作を図った。1.根拠記録作成自動化・支援:図書資料の主情報源と当該資料に対応する既存の書誌レコードを受け取り、データ項目に記録された値に対して、記述処理を構成する各タスクの処理内容(アクション)と入出力データを推定するシステムを試作し評価した。2.データ作成者向け教育・学習利用:書誌データ作成者によるデータ作成処理作業の理解支援を図る場面を想定し、記録された根拠をそのデータ項目値の記述作業の内容説明情報として柔軟に参照できるシステムを試作した。3.データ統合処理利用:重複書誌レコード自動判定の問題に対して、書誌レコード同士を比較・照合し、その重複を判定するという、これまでの手法に加えて、根拠の記録(対象資料の主情報源)を活用した照合法を提案し、その有効性検証を試みた。知識資源に対する書誌データやWebリソースに対する記述的メタデータは、基本的に個々の定義されたデータ項目(データ要素)に対してその採用された値のみを記録している。本研究では、書誌データやメタデータの品質・信頼性、情報表現力を増加させることを意図して、個々のデータ項目値の記述処理に際して適用された処理ルールやタスクの内容、さらには値の出所など記述処理の入出力データを、値の根拠として値そのものに加えて包括的に記録することを提案し、その有効かつ効率的な記録法と高度活用法の検討、およびシステム試作に基づく検証を目的としている。図書等に対する書誌データとWebリソースに対する記述的メタデータに分け研究を実施することが有効であるため、本年度は書誌データを主対象とした。その上で、根拠の記録と活用場面を想定したシナリオを設け、それぞれのシナリオに合致した根拠記録内容の決定や、記録作業支援システム、根拠活用システムの試作と評価が求められるため、特に書誌データ作成者によるデータ作成処理作業の理解支援を図るという根拠記録の活用シナリオを想定し、下記の課題を追求した。1.書誌データに対する根拠記録作成支援システムの構築図書資料の主情報源と当該資料に対応する既存の書誌レコードを受け取り、データ項目に記録された値に対して、記述処理を構成する各タスクの処理内容(アクション)と入出カデータを推定するシステムを試作した。特に、機械的に推定できる限界を検討し、それに対応するレベルでタスクのアクションを設定した。併せて、新規の未知資料に対する処理性能を実験により評価し、良好な結果を得た。2.書誌データ作成者用の教育・学習支援システムの構築書誌データ作成者によるデータ作成処理作業の理解支援を図る場面を想定し、記録された根拠をそのデータ項目値の記述作業の内容説明情報として柔軟に参照できるシステムを試作した。図書等に対する書誌データとWebリソースに対する記述

メタデータに分け研究を実施することが有効であるため、本年度は書誌データを主対象とした。1.根拠記録作成自動化・支援:根拠の記録と活用場面を想定したシナリオを設け、シナリオに合致した根拠記録内容を決定し、根拠記録自動化または支援システムおよび根拠活用システムの試作を図った。具体的には、図書資料の主情報源と当該資料に対応する既存の書誌レコードを受け取り、データ項目に記録された値に対して、記述処理を構成する各タスクの処理内容(アクション)と入出力データを推定するシステムを試作し評価した。2.データ統合処理利用:重複書誌レコード自動判定の問題に対して、書誌レコード同士を比較・照合し、その重複を判定するという、これまでの手法に加えて、根拠の記録(対象資料の主情報源)を活用した照合法を提案し、その有効性検証を試みた。根拠の記録には対象資料の情報源をスキャナで読み込み、OCRソフトを用いてテキストデータ化したものを採用した。システム試作と検証実験を実施した結果、個々の書誌要素レベルでは重複判定の性能値は多少とも向上したが、それらを組み合わせたレコードのレベルでは顕著な向上を示すには至らなかった。
切り花収穫後の開花調節を目指した光による花弁成長リズムの解明

本研究の目的は、光刺激とバラ花弁成長との関係を明らかにし、開花現象を解明することである。光刺激が切りバラの開花にどのような影響があるかを調査した結果、開花には、24時間のリズムと、暗期から明期への切り替わりによる動きが存在している可能性が示唆された。LEDを用いて光波長と開花との関係を調べた結果、花弁における光受容の感度が赤色と青色とで異なっており、赤色と青色は独立して開花成長に作用していることが示唆された。明期と暗期の花弁における開花関連タンパク質の発現量を比較した結果、暗期で細胞壁軟化が起こり、明期になるとアクアポリンのゲートが開くことで開花が進むことが推察された。本研究の目的は、光刺激と花弁成長との関係を明らかにし、つぼみからの開花現象を解明することにある。さらに、そのメカニズムを制御し、切り花などのつぼみから開花に至る過程を光によって人為的にコントロールすることを目標としている。本年度は、昨年度に引き続きLED照射と開花との関係を調べた。その結果、開花には、24時間を周期としたサーカディアンリズムによって制御されている動きと、暗期から明期への切り替わりによって制御されている動きの、両方が存在している可能性が示唆された。これら二つの制御系と光の波長については、引き続き次年度も調査する予定である。また、開花に関係する遺伝子の発現と明期暗期での開花リズムとの関係を調べたところ、エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)やエクスパンシンといった細胞壁の伸展性にかかわる遺伝子の発現変動はあまり見られなかった。一方、細胞内への水の流入にかかわる遺伝子であるアクアポリンのmRNA量は、開花が進む明期の方が、開花を停止している暗期に比べ発現量が多い傾向にあった。また、アクアポリンのタンパク質量をウエスタンブロットによって解析し、予備的ながら液胞膜型水チャネルや細胞膜型水チャネルのタンパク質量が開花が進む明期に多く発現している可能性が示唆された。次年度も引き続き、明期暗期での細胞壁の物性変化や糖含量などを解析し、遺伝子発現やタンパク質量の解析やアクアポリンのリン酸化量の解析などと合わせて考察し、開花リズムの分子メカニズムを明らかにする予定である。さらにそのメカニズムを制御し、切り花などのつぼみから開花に至る過程を光によって人為的にコントロールすることを目標としている。本研究ではまず、光刺激が切りバラの開花にどの様な影響があるかを調査した。本年度は様々な光照射時間での開花の様子を解析すると共に、LEDを用いて特定の波長の影響を調べた。さらに、明期暗期での遺伝子発現量を調査するために、明期開始直後と暗期開始直後のバラ花弁からmRNAを抽出した。花弁成長に関わるとされている遺伝子として、花弁細胞壁のゆるみに関連したエクスパンシンおよびエンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)に注目し、定量的PCRなどにより遺伝子発現量を現在解析中である。また、細胞壁のゆるみ以外の花弁成長因子を調べるために、花弁中の糖代謝について調査した。酸性インベルターゼは、葉から花弁に転流してきたスクロースをヘキソースに分解する酵素であり、花弁中に多くの糖を蓄積させるのに重要な酵素である。本実験により、バラを切り花として収穫することで、本来花弁中で上昇するはずの酸性インベルターゼ活性が上昇せず、切り花とした後では花弁中の糖代謝が著しく悪化していることが明らかとなった。その原因として植物ホルモンの関与が示唆され、特にオーキシンおよびメチルジャスモン酸が酸性インベルターゼ活性に影響を与えていることを明らかにした。これら糖代謝に関わる酵素についても、光刺激による発現誘導機構を明らかにすることで、花弁成長リズムの分子機構を解明することが出来るものと思われる。本年度は、LED照明を用いて赤色光や青色光を切りバラに照射し、光刺激と開花リズムとの関係を詳細に調査した。具体的には、青色光は45 μmol/m2/s程度までは光強度を増加させると開花速度も上昇したが、赤色光は25 μmol/m2/s程度で開花速度は最大に達し、それ以上光強度を増加させても開花速度は変化しなかった。これはバラ花弁における光受容の感度が赤色光と青色光とでは異なっていることを示唆している。さらに、赤色光55 μmol/m2/sに青色光20μmol/m2/sを混ぜて照射すると、赤色光単独より開花速度は促進したことから、それぞれのシグナルは独立して花弁成長に作用していることが示された。

次に、明期開始直後の開花進行中の花弁および暗期開始直前の開花停止時の花弁を用いて、開花関連タンパク質の発現解析をウエスタンブロット法により行った。その結果、細胞壁軟化に関連する「エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)」は開花ステージが進むにつれて発現量は上昇するが、日周期を詳しく見ると開花停止時のほうが開花進行中の花弁より発現量は増加していた。また、細胞内への水の流入に関連する「アクアポリン」については、つぼみから開花が進行するにつれて徐々に発現量は低下していた。さらにアクアポリンのゲート開閉に関連するといわれているリン酸化の程度に関しては、開花進行時にリン酸化状態が維持されており、開花停止時は脱リン酸化が起こっていることが示唆された。これらの結果より、前日の開花停止時にXTHの働きにより細胞壁が軟化し、翌日の明期開始直前からアクアポリンのリン酸化により水の流入が起こることで、バラの開花が進行することが推察された。園芸生理学開花には、24時間を一周期としたサーカディアンリズムによって制御されている動きと、暗期から明期への切り替わりによって制御されている動きの、両方が存在している可能性が示唆されたことは学術的にも興味深く、当初予想した以上の成果を得られたと考えている。また、困難と思われた特異的抗体を用いたアクアポリンのウエスタンブロット解析において、液胞膜型水チャネルと細胞膜型水チャネルを検出することができ、リン酸化量の解析への道筋が得られた。本年度は、予定していた現象をほぼ解析することが出来た。また遺伝子解析のターゲットとした細胞壁弛緩関連タンパク質や糖代謝関連酵素について、開花との関連や植物ホルモンによる影響を明らかにすることが出来た。ただし、切り花の開花リズムにおける蒸散量の影響については、研究の優先順位の都合上行うことが出来なかった。そのため、現在までの達成度として「(2)おおむね順調に進展している」とした。本年度に引き続き、光刺激と開花リズムとの関係を詳細に調べていく。LED照明を用いて、各波長の光が花弁成長運動にどのような影響を与えているかを明らかにする予定である。さらに、花弁中の糖含量や花弁細胞壁の伸展性の詳細な日変動を調べることによって、開花進行時と開花停止時の花弁細胞状態の違いを明らかにすることを計画している。また、本年度に引き続き、遺伝子解析やウエスタンブロット解析により、総合的に開花リズムの分子メカニズムを明らかにする予定である。25年度は前年度に引き続き、糖代謝および細胞壁のゆるみが花弁のリズム成長に関連しているかを調査する予定である。特に細胞壁の緩みに関して、エクスパンシンやXTHという酵素が花弁成長のもっとも盛んな数日の間に劇的に発現量を増加していることを私の研究グループは明らかにしているため、本年度は、これら遺伝子の発現量を明期開始直後と暗期開始直後とで比較し、光刺激との関連性を明らかにする予定である。さらに前年明らかにした糖代謝関連酵素についても光による発現調節の有無を調べ、リズム成長との関連を明らかにする。さらに本年度は、壁のゆるみや糖代謝以外の要因として、水チャネル(アクアポリン)についても着目する予定である。花弁細胞の肥大成長は、糖代謝と細胞壁のゆるみが主要因となり開始されるが、肥大するためには細胞内への水の流入を伴い、細胞内外の水の出入りを直接制御しているタンパク質としてはアクアポリンがあげられる。
MEGを用いた視覚的注意に関する脳内時系列信号の解読

我々は視線を移動させて注意を向けることもできるし、視線を移動させずに注意を向けることもできるが、この二つが脳内でどのようにして実現されているか、いまだ明らかではない。本研究課題では、視覚的注意や眼球運動を行っているときのMEGデータから、全脳の皮質電流とアーチファクト源の電流を同時に推定し、両者を分離することでアーチファクトの影響の少ない皮質電流を得た。さらに、推定した皮質電流からタスクに関係のある時系列情報を再構成した。それらの結果から、視覚的注意と眼球運動の間で共通のメカニズムが存在し、複数の皮質領域で注意や視線の位置や速度に関する時系列情報が準備されている可能性が示唆された。平成27年度は、目を動かして注意を向けているときと、目を動かさずに注意を向けているときの実験課題を行っているときのfMRIデータの解析を行った。ひとつは(1)共通する皮質領域を明らかにすることであり、もうひとつは(2)異なる皮質領域を明らかにすることについてである。(1)8人の被験者から得られた「目を動かして注意を向けているとき」と「目を動かさずに注意を向けているとき」のfMRIデータの集団解析を行った。その結果、前頭眼野(FEF)、補足眼野(SEF)、頭頂眼野(PEF)、MT/V5野といった共通の皮質領域が活動していた。(2)fMRIを用いた結果から共通領域での活動しているボクセル数で比較したところ、目を動かして注意を向けているときよりも目を動かさずに注意を向けているときの方が多かった。つまり、目を動かさない方が、広い皮質領域が賦活していた。t検定を用いて統計検定を行った結果、頭頂眼野とMT/V5野に有意差があった(p<0.05,FWE)。さらに詳しく調べるために、Multi Voxel Pattern Classification toolboxを用いて、実験課題を遂行しているときの単一試行fMRIデータをパターン認識の手法を用いることで、ふたつの条件下で得られたfMRIデータの判別を行った。スパース化されることによって絞り込まれた特徴量は、頭頂眼野やMT/V5野といった皮質領域の一部に見られ、それらが寄与していることがわかった。平成27年度の目標としていた「目を動かして注意を向けているとき」と「目を動かさずに注意を向けているとき」の共通する皮質領域と異なる皮質領域をある程度明らかにすることができたため。また、今後の検討に必要な実験データもひと通り揃い、平成28年度の研究を遂行するための準備が整ったため。平成28年度は、研究代表者らが提案するノイズ除去手法で得られた脳電流を用いて、視線を移動させて注意を向けているときと、視線を移動させずに注意を向けているときのデータの解析を行った。ひとつは(1)両者の皮質電流の違いを明らかにすることであり,もうひとつは(2)皮質電流から脳内の時系列情報を再構成することである.(1)本研究課題では,視覚的注意や眼球運動を行っているときのMEGデータから,全脳の皮質電流とアーチファクト源の電流を同時に推定し,両者を分離することでアーチファクトの影響の少ない皮質電流を得た.また,いくつかの脳部位では,視線を移動させずに注意を向けている場合に比べて,視線を移動させて注意を向けている方が大きな電流が推定された.(2)推定した皮質電流が眼球運動や視覚的注意に関する情報を反映しているならば,推定した皮質電流から視標位置や速度の時系列波形を再構成できるはずである.そこで,単一試行ごとに推定電流を用いて,視標位置・速度の時系列波形を再構成できるか試みた.具体的には,推定した皮質電流からタスクに関係のある時系列情報をSparse Linear Regressionを用いて視標の呈示時刻よりも前の皮質電流から視標位置・速度の情報を再構成した.再構成した値と真の値の間には強い相関があったことから,脳内には視標位置や速度に関する情報が準備されている可能性を示唆している.また,trainingとtestで異なるタスクのデータを用いた場合でも,学習器に汎化能力があり,しかも共通のダイポールが再構成に寄与していたことから考えて,視覚的注意と眼球運動を実現するための共通のメカニズムが存在すると考えられる.我々は視線を移動させて注意を向けることもできるし、視線を移動させずに注意を向けることもできるが、この二つが脳内でどのようにして実現されているか、いまだ明らかではない。今後は、fMRIデータを事前知識として用い、研究代表者らが提案する方法でMEG逆問題を解くことで、脳電流を抽出する。さらに、抽出した様々な脳領域での脳電流の中から、注意を向けることを実現するために真に重要な脳電流だけに絞り込み、注意を向けている方向の時系列信号を再構成する。認知神経科学当初想定していたよりもfMRI装置利用料が節約できたため、次年度使用額が生じた。次年度では大量の数値計算を行う必要があり、その計算スピードが研究目的の達成に大きく影響を及ぼすことになる。
次世代オルガネラ学の革新的ツールである超高速進化型マラリア原虫の創成

逆遺伝学的手法はマラリア生物学の発展にこれまで大きく貢献したが、この手法は核コード遺伝子のみを対象としており、ミトコンドリアとアピコプラストにコードされている遺伝子へ適用できないという避けがたい障壁により、オルガネラコード遺伝子の機能解析は今日まで手付かずの状態にある。本研究目的は、オルガネラDNAにおいて超高頻度に変異が発生する原虫、いわゆるオルガネラミューテーターマラリア原虫を創出することである。本年度はアピコプラストDNAポリメラーゼの全長をクローニングし、ポリメラーゼの校正活性に必須な4個のアミノ酸(2個のアミノ酸が1セット、つまり合計2セット(セットA、B))をアラニンに置換した。作成した変異型遺伝子セットAおよびBをそれぞれ野生型原虫に導入し、変異型遺伝子で野生型遺伝子を置き換えた組み換え原虫の作成を試みた。その結果、セットAに変異を持つ組み換え体は得られなかったことから、セットAのアミノ酸置換はポリメラーゼ活性に必須であり、組み換え原虫は致死になると推察した。一方、セットBの部分に変異を持つ組み換え原虫が得られた。しかし、この組み換え原虫のクローニングを行ったが、置換したアミノ酸変異が野生型に戻ってしまった組み換え原虫しか得られなかった。この組み換え原虫には選択マーカー遺伝子がゲノム内に挿入されていることから、組み換え自体は行われたものの、セットBの変異部分が野生型に修復されたと推察した。この問題を克服するため、相同組み換えで用いたアームを1kbから5kbまで延長したコンストラクトを新たに調製し、再度トランスフェクトを行い組み換え原虫のクローン化を試みた結果、導入した変異を持つ組み換え原虫を得た。25年度が最終年度であるため、記入しない。ネズミマラリア原虫のオルガネラゲノムに高頻度で突然変異が発生する、いわゆるオルガネラミューテーターを作成する。作成したオルガネラミューテーターをマウスに継代感染を繰り返すことにより、オルガネラゲノム内に高頻度に突然変異が発生することを検証する。さらに、オルガネラゲノムの変異率の増加が核ゲノムの変異率に及ぼす影響の有無を調べることで、オルガネラと核のクロストークの存在を検証する。また、オルガネラを標的としていると考えられている抗マラリア化合物に対する耐性原虫をオルガネラミューテーターから単離し、原因遺伝子変異を同定することで薬剤標的とmode of actionを推察する。平成24年度は、アピコプラストとミトコンドリアで機能する、核にコードされたDNAポリメラーゼをそれぞれ同定した。それぞれの分子の校正機能を欠損したマラリア原虫の作成に取り組んだアピコプラストとミトコンドリアへ輸送されて機能することが推定される、核にコードされているDNAポリメラーゼをそれぞれ同定した。それぞれのポリメラーゼについて、校正機能に必須と考えられるアミノ酸をアラニンに置換した変異型遺伝子をsite-directed mutagenesis法により作成した。さらに、これら変異型DNAポリメラーゼ遺伝子で野生型当該遺伝子を置換した原虫を作成した。現時点では、クローニングの段階まで進んでいる。今後は各ミューテーター原虫をクローニング化する。各ミューテータークローン原虫をマウスに継代感染を繰り返す事により、実際にオルガネラゲノムに変異が蓄積されるのかを検証する。尚、マラリア原虫のオルガネラは多コピー存在することから、次世代シーケンサーを用いたultra-deep sequencingにより変異解析を行う。次に、オルガネラを標的としていると思われる各種薬剤をオルガネラミューテーター原虫および野生型マラリア原虫感染マウスにそれぞれ投与することで薬剤選択圧をかける。ミューテーター感染マウスからのみ、または野生型原虫よりも速やかに薬剤耐性原虫が出現するかを調べる。ミューテーターから出現した薬剤耐性原虫のオルガネラゲノム変異解析を行い、薬剤選択圧により特定の遺伝子変異が原虫のオルガネラゲノムに蓄積されるかを調べる。

同時に核ゲノムの変異解析を併せて行うことで、オルガネラゲノム変異率が与える核ゲノムの安定性への影響を調べることで、マラリア原虫における核とオルガネラ間のクロストークの存在を検証する。25年度が最終年度であるため、記入しない。