hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳癌のホルモン療法施行時における細胞内エネルギー調節に関する研究

ホルモン療法に対する治療抵抗性や耐性獲得は乳癌治療の大きな障害であり、感受性予測や治療モニタリングが不可欠である。従来細胞増殖の抑制は検討されてきたが、細胞死の態様に関しては不明な点が多い。術前ホルモン療法前後における細胞死の態様と治療効果につき検討した。治療前後でアポトーシスは不変だがオートファジーは上昇を認め、治療効果と関連していた。間質のオートファジーも増加していた。治療効果にオートファジーの関与が示唆され、オートファジーの評価が、より詳細な治療効果の評価になる可能性がある。アロマターゼ阻害剤による術前ホルモン療法前後での組織(74症例分)を用いて、ホルモン療法による細胞死の態様(オートファジー、アポトーシスなど)の評価とホルモン療法前後の細胞増殖の評価を行った。自動免疫染色装置(Ventana HXシステム)による免疫染色を用いて、オートファジー関連蛋白であるbeclinl, LC IIIの発現とその変化を検討した。アポトーシスに関して、サイトケラチン18のカスペース分解産物を認識するM30抗体(Roche)とTUNEL法を用いて組織中のアポトーシス細胞の出現を評価した。現在、それぞれの態様の治療前後での比較、治療効果との関連に関する解析を行っている。また、細胞増殖能の指標としてKi67を用いた免疫染色による評価と、mitotic countを評価しており、現在治療前後での細胞増殖の変化や、治療反応性や治療抵抗性との関連につき解析している。結果については、ホルモン療法と細胞増殖に関して、2つの学会において発表を行った。さらに、乳癌幹細胞とホルモン療法との関連を調べるため、乳癌幹細胞のマーカーと考えられているCD44、CD24、ALDH1を用いて免疫染色を行っており、治療反応性や細胞死の態様との関連につき解析を進めている。さらに、新たな多施設共同の臨床試験(術前ホルモン療法)についてプロトコールが完成し、各施設の倫理委員会による審査を行っているところであり、倫理委員会通過後、症例集積を行う予定となっている。アロマターゼ阻害剤による術前内分泌療法の臨床試験検体(治療前、治療後)を用い、オートファジー関連蛋白であるbeclinl, LC IIIの免疫染色による評価、解析を行った。アポトーシスに関しても、カスペース活性を反映するM30抗体(Roche)や、TUNEL法による解析を行った。治療前後での細胞増殖の変化や、治療反応性や治療抵抗性と細胞死やその態様との関連につき現在解析を加えている。その一部、特に術前ホルモン療法の治療効果判定について学会発表を行った。細胞増殖の評価はKi67を用いて行っているが、Ki67の変化や治療後のインデックスと治療効果との関連が強く示唆されている。しかし施設ごとにその染色性や評価法が異なることが問題となっているため、複数の施設による染色・評価の標準化を試みた。治療前後の標本を用い、乳癌幹細胞マーカー(CD44+CD24-/lowやALDH1)の染色を行い、細胞死の態様(アポトーシス、オートファジー)や細胞増殖、エネルギー代謝との関連について解析・評価を行っている。増殖因子受容体とのクロストークに関して、その下流シグナル(70S6K, mTORなど)、と細胞死の態様、細胞増殖の変化、治療効果との関連に関して解析を行っている。さらに、新たな術前ホルモン療法の臨床試験を開始し、現在、登録、治療、サンプル収集を行っている。がん細胞の細胞死の態様と細胞増殖、エネルギー代謝を検討し、それらと治療反応性、抵抗性との関連につき同様に解析を施行する。ホルモン療法による細胞死の態様(オートファジー、アポトーシスなど)を評価するため、術前ホルモン療法(アロマターゼ阻害剤)の臨床試験検体(治療前、治療後)を用い、オートファジー関連蛋白であるbeclin1, LC IIIとアポトーシスマーカーであるTUNEL,M30の染色を施行した。ホルモン療法前後において、アポトーシスマーカーの発現は変化していなかったが、オートファジー関連蛋白は共に上昇を認めた。また、間質においてもアポトーシスマーカーの変化は認めなかったが、オートファジー関連蛋白は共に増加していた。以上より、ホルモン療法により、腫瘍のみでなく間質においてもオートファジーが誘導されることが示された。一方、ホルモン療法前後の細胞増殖の評価としてKi67染色を行ったが、ホルモン療法前後で減少が認められ、オートファジーの増加とは独立していた。治療効果との関連においては、Ki67は臨床効果の有無にかかわらず減少が認められたが、オートファジー関連蛋白は臨床的効果が認められる症例で増加が強い傾向が認められ、ホルモン療法の治療効果にオートファジーが関与していることが示唆された。今まで、ホルモン療法の効果は主に細胞増殖の変化により評価されていたが、本研究によりオートファジーの誘導を評価することにより、より詳細に治療効果を評価できる可能性が示された。また、オートファジーの治療効果への関与は、オートファジー耐性が治療抵抗性に関与している可能性を示唆しており、治療耐性克服へつながる可能性がある。以上の結果については現在論文作成中である。

また、オートファジーに関連し減少するとされるCaveolin1の発現を調べ、間質におけるcaveolinの発現低下が予後と関連すること、またホルモン感受性乳癌とそれ以外の乳癌における遺伝子不安定性(CNV)の違いについて検討し、論文報告した。
代数解析とその表現論への応用

まず今年度はDeligne氏らによる層の消滅輪体の超局所的構造が詳しく解明できることを発見し、その偏微分方程式論への応用を与えた最初の論文を海外の雑誌に掲載した.これによりNilsson classの正則関数の枠組みにおけるramified Cauchy問題での浜田タイプの定理がD-加群(システム)の場合にまで一般化された.D-加群の特性多様体が特異点を持つ場合や初期値を考える複素部分多様体が高余次元になっている場合への一般化も理想的な形で完成し、論文として投稿準備中である.なお正則マイクロ関数解での(我々のように初期値問題ではなく)特異性伝播の問題については、近年海外で何人かの研究者が本研究と類似した設定で研究成果をあげており、相互の関連に興味を持っている.また上記の発見を契機として研究を開始した、さらに難しい場合である正規交差因子などの分岐因子に沿った消滅輪体の超局所構造については、断片的な結果を得ておりさらなる解明が望まれる。もう一つの研究テーマの構成可能層については、local contributionなどの基本的な性質を中心に調べ始めており、その表現論の指標公式や不動点タイプの指数定理への応用を目指して研究を続けている.そのために代数幾何や表現論の専門書を購入して代数解析学の周辺分野の知見を広めることに努め、D-加群のアルゴリズムなどについての最新の研究成果を知るために国内の研究集会に出張した.その他論文の出版や情報収集等と関係して科研費でノートパソコンやプリンターを購入し、今年度はこれらを大いに活用した.高余次元境界値問題の研究においては、当研究者が予想した最も広いクラスの微分方程式系にまで結果を拡張することができ、しかもdistribution解の接続についての結果や、確定特異点的な方程式系についての対応する結果も証明することができた。これらについては今年度雑誌に公表した。また、以上の研究に使用された層のマイクロ台をカットする手法やD-加群の消滅輪体の理論を利用して、微分方程式のCauchy問題の研究に着手した。Deligne氏らによる層の消滅輪体の理論を利用して、微分方程式のCauchy問題の研究に着手した。Deligne氏らによる層の消滅輪体の超局所的構造を解明しその偏微分方程式論への応用を与えた論文を海外の雑誌に掲載予定である。これによりNilsson classの正則関数の枠組みでのRamified Cauchy問題がD-加群(システム)のレベルで完全に解決した。D-加群の特性多様体が特異点を持つ場合への一般化やE-加群に対するCauchy-Kowalevski型定理については論文を執筆中である。後者については杉木氏との共同研究で層のマイクロ台の良い評価が得られたのが問題解決への決め手になった。代数解析と表現論の境界分野については、今年度はまずフランスやアメリカなどで進展している理論全体の詳しい解説を国内の研究集会でおこなった。すなわち旗多様体上の構成可能層を用いた無限次元表現の新しい構成とその幾何学的指標公式についてである。以上の研究活動の他、D-加群の積分変換や特性サイクルの理論の指数定理への応用などの分野について見識をひろめるために、他の研究者と研究連絡をおこなった。もう一つの研究テーマの構成可能層については、local contributionなどの基本的な性質を中心に調べ始めており、その表現論の指標公式や不動点タイプの指数定理への応用を目指して研究を続けている.そのために代数幾何や表現論の専門書を購入して代数解析学の周辺分野の知見を広めることに努め、D-加群のアルゴリズムなどについての最新の研究成果を知るために国内の研究集会に出張した.その他論文の出版や情報収集等と関係して科研費でノートパソコンやプリンターを購入し、今年度はこれらを大いに活用した.
顎関節滑膜組織内での疼痛伝達機序の解明-滑膜表層細胞と神経ペプチドに着目して-

顎関節症患者の疼痛は、滑膜表層に神経終末が存在しないため、周囲組織への機械的侵害刺激が疼痛の原因であると考えられてきた。しかし、臨床の現場において、顎関節腔洗浄療法などで滑膜組織の炎症を抑えることで、疼痛が消失することがあり、顎関節症患者の疼痛に、滑膜組織の変化や滑膜組織から深部の神経終末に疼痛伝達を行う物質などが存在していること推測される。本研究の目的は、顎関節症患者の滑膜組織の変化を明らかにし、疼痛伝達物質などの存在を見つけ、顎関節症患者の疼痛の本質をつかむことである。これまでの研究で、ラットにおいてはいわゆる正常顎関節の構造は生後30日あたりで完成されることを見出してきた。さらに、この時期の滑膜表層細胞は重層化し、一部は免疫組織化学的に細胞修復蛋白であるHsp25陽性を示し、さらに基底膜細胞が有するラミニン蛋白を細胞膜に有していることが明らかとなり、微細構造学的には豊富な粗面小胞体と分泌顆粒を細胞質に有していることが明らかとなった。またこれとは別に、偽足用突起を有する貪食様細胞が滑膜表層のわずか深部に存在し、これら2種の細胞が層構造を形成していることが明らかとなった。過大開口による異常顎関節モデルの滑膜組織においては、予想に反し正常滑膜組織と組織学的な差は当初見いだせなかったが、その後、過大開口の頻度を増やす試みを行ったところ、異常顎関節モデルでは若干ではあるが滑膜細胞層の重層化が増した組織学的変化が認められた。今後は、疼痛伝達物質である神経ペプチドなどの存在を見出していく予定である。予想に反し、正常顎関節滑膜組織と過大開口で作成した異常顎関節モデルの顎関節滑膜組織と間に当初組織学的な差が見いだせず、差が認められるレベルの異常顎関節モデルの作成に時間を費やしたため若干の遅れが生じた。正常顎関節滑膜組織と異常顎関節モデルの滑膜祖組織の差はわずかであるが、疼痛伝達物質などの出現や増加している可能性があるため、疼痛伝達物質である神経ペプチドなどの検索を進めていく予定である。顎関節症患者の疼痛は、関節腔表層に神経終末が存在していないため、関節円板転位等による周囲組織への侵害刺激が原因であると考えられてきた。しかし、関節腔内洗浄療法で関節腔を裏打ちする滑膜組織の炎症を抑えることで、関節円板の位置異常があるのにも関わらず疼痛が消失していく症例もある。よって顎関節症患者の疼痛に、滑膜組織内の変化が関係しているという仮説が立てられる。本研究の目的は、顎関節症患者の滑膜組織の変化を明らかにし、さらには痛みの神経ペプチドなどの発現をみいだすことである。申請計画に基づき、まず正常ラット顎関節において、滑膜組織がいつ頃完成するかの検索を行った。当初、日齢50日前後での完成を予測していたが、日齢30日以降で滑膜組織の組織学的変化はほとんどみられなたっか。日齢30日の光学顕微鏡の観察では、上下関節腔が確実に形成され、関節腔の前後では重層化してヒダ形成した滑膜細胞層が明瞭に観察された。免疫組織化学的には、滑膜表層細胞は細胞修復蛋白であるHsp25陽性を示し、また基底膜細胞が有するラミニン蛋白を細胞膜に有していた。電子顕微鏡による観察では、滑膜表層細胞は大型の核と豊富な粗面小胞体を有していた。顎関節滑膜組織が日齢30日で完成されることが明らかとなったため、正常滑膜組織におけるさらなる免疫組織学的検索を進めるとともに、今後は30日齢のラットを用いて異常顎関節モデルを作成し、正常滑膜組織との違いを比較検討していく予定である。顎関節滑膜組織が完成されるのは日齢50日前後と予想していたが、実際には少しはやく30日前後であった。この30日という基準日齢をみいだすのに時間を有したため、若干の遅れが生じた。顎関節症患者の疼痛は、滑膜表層に神経終末が存在しないため関節円板転位等による周囲組織への機械的刺激が原因であると考えられてきた。しかし、顎関節腔洗浄で関節腔を裏打ちする滑膜組織の炎症を抑えることで、関節円板転位の有無にかかわらず疼痛が消失することがあることから、顎関節症患者の疼痛には滑膜組織そのものの変化や滑膜表層から深部の神経終末に疼痛伝達を行うメディエーターの存在が関連していることが推測される。本研究の目的は、顎関節症患者の滑膜組織の変化を明らかにし、疼痛に関連するメディエーターの存在を見出すことである。これまでの研究で、ラットにおいてはいわゆる正常顎関節の構造は生後30日あたりで完成され、滑膜表層細胞の一部は免疫組織化学的に細胞修復蛋白であるHsp25陽性を示し、さらに基底膜細胞が有するラミニン蛋白を細胞膜に有していることが明らかとなった。さらに微細構造学的検索を行ったところ、これらの細胞は豊富な粗面小胞体と分泌顆粒を細胞質に有しており、その細胞体や細胞質突起が関節腔表層を裏打ちしている様子が確認された。過大開口による異常顎関節モデルの滑膜組織においては、予想に反し正常滑膜組織と組織学的な差はこれまでのところ認められなかった。

過大開口の頻度や程度が少ないことも考えられるため、今後は手法の変更を検討するとともに、組織学的な差はみられなくともメディエーターが存在している可能性はあるためその検索を行っていく予定である。予想に反し、異常顎関節モデルの顎関節滑膜組織と正常顎関節滑膜組織の間に組織学的な差が見いだせず、過大開口による異常顎関節モデルの作成に時間を費やしたため若干の遅れが生じた。顎関節症患者の疼痛は、滑膜表層に神経終末が存在しないため、周囲組織への機械的侵害刺激が疼痛の原因であると考えられてきた。しかし、臨床の現場において、顎関節腔洗浄療法などで滑膜組織の炎症を抑えることで、疼痛が消失することがあり、顎関節症患者の疼痛に、滑膜組織の変化や滑膜組織から深部の神経終末に疼痛伝達を行う物質などが存在していること推測される。本研究の目的は、顎関節症患者の滑膜組織の変化を明らかにし、疼痛伝達物質などの存在を見つけ、顎関節症患者の疼痛の本質をつかむことである。これまでの研究で、ラットにおいてはいわゆる正常顎関節の構造は生後30日あたりで完成されることを見出してきた。さらに、この時期の滑膜表層細胞は重層化し、一部は免疫組織化学的に細胞修復蛋白であるHsp25陽性を示し、さらに基底膜細胞が有するラミニン蛋白を細胞膜に有していることが明らかとなり、微細構造学的には豊富な粗面小胞体と分泌顆粒を細胞質に有していることが明らかとなった。またこれとは別に、偽足用突起を有する貪食様細胞が滑膜表層のわずか深部に存在し、これら2種の細胞が層構造を形成していることが明らかとなった。過大開口による異常顎関節モデルの滑膜組織においては、予想に反し正常滑膜組織と組織学的な差は当初見いだせなかったが、その後、過大開口の頻度を増やす試みを行ったところ、異常顎関節モデルでは若干ではあるが滑膜細胞層の重層化が増した組織学的変化が認められた。今後は、疼痛伝達物質である神経ペプチドなどの存在を見出していく予定である。予想に反し、正常顎関節滑膜組織と過大開口で作成した異常顎関節モデルの顎関節滑膜組織と間に当初組織学的な差が見いだせず、差が認められるレベルの異常顎関節モデルの作成に時間を費やしたため若干の遅れが生じた。正常顎関節滑膜組織の組織学的観察をさらに進めるとともに、異常顎関節モデルを作成し、正常と異常の組織学的違いを検索していく。過大開口による異常顎関節モデル作成の手法を変更していくとともに、組織学的な差はみられなくとも疼痛関連のメディエーターが存在している可能性はあるためその検索を行っていく。正常顎関節滑膜組織と異常顎関節モデルの滑膜祖組織の差はわずかであるが、疼痛伝達物質などの出現や増加している可能性があるため、疼痛伝達物質である神経ペプチドなどの検索を進めていく予定である。顎関節滑膜組織の完成日齢の確定に時間を有し、免疫組織学的研究への着手が若干遅れたため、免疫組織学の試薬に対する費用を次年度に使用することとなった。理由:異常顎関節モデルの作成に時間を有し、免疫組織化学的研究への着手が遅れたため、切片作成や染色試薬等の費用を次年度に使用することとなった。使用計画:過大開口による異常顎関節モデル作製法を確立させ、免疫組織化学的および分子生物学的研究で顎関節滑膜組織の正常と異常の違いを検索していく。正常顎関節滑膜組織と差が認められるレベルの異常顎関節モデルの作成に時間を費やしたため若干の遅れが生じたため、資料収集や組織標本の比較分析にかかる費用は次年度に繰り越し使用していく予定である。正常顎関節および異常顎関節モデルの滑膜組織の免疫組織化学的研究を並行して効率よく進めていく。
氷およびクラスレートハイドレートの強誘電性

氷およびクラスレートハイドレートの水素原子の配置を中性子回折および散乱の実験で研究した。水素が秩序化する温度と圧力の条件を新たに明らかにした。また、結晶内部の拡散と秩序化の機構を原理的に解明した。これらの結果に基づき、宇宙に強誘電体の氷が広く存在するとの仮説を発表し、その実証に向けた実験と観測計画を提案した。この研究で、宇宙の氷を模擬した試料の中性子回折測定に必要な冷凍機類を開発することが出来た。国内の中性子源施設で、初めて本格的な宇宙氷の研究を実施することが可能になった。開発した冷凍機を利用した中性子回折の実験より、天王星、海王星、冥王星等と同じ温度条件下(約-200°C)で、氷結晶中の水分子(H_2O)の水素(H)が自発的に揃う様子を初めて観測した。水分子の水素は正の電荷を帯びているので、これが揃うと氷自体が正負に分極して強誘電体になる。従って、本実験は太陽系に強誘電体の氷が存在することを示唆している。これまで、数千万年程度の短い時間で惑星が誕生することは大きな謎となっていた。今回提唱した強誘電体の氷の存在はこの謎を解く新しい鍵になる。宇宙に塵として存在する強誘電体の氷は重力に加えて電気的な力を持つ。電気的な力は重力よりも遥かに強いので塵に強い力が作用する。この結果、塵から惑星が短い時間で形成されたのかもしれないと考えている。また、宇宙の至る所に氷が存在することは判明していたものの、それが強誘電体である可能性を検討して、天文学上の議論に載ることはなかった。今回、水素の観測に最適な中性子を用いて可能になった実験により、惑星形成や生命起源の謎を解き明かす鍵である宇宙の氷、その氷が強誘電体であるという概念を、世界で初めて論文誌上で発表した。さらに、中性子を使って強誘電体の氷特有の振動が、波長13μm及び17μmにあることも明らかにした。今後、冥王星等の天体からの赤外線をより詳しく観測することで、本提唱の実証が可能になると考えている。現在、冥王星を念頭にした更なる氷の研究を続けている。中性子を用いてプロトンの微視的挙動を解明し、宇宙に存在する氷結晶およびクラスレートハイドレート(Clathrate Hydrate: CH)におけるプロトンの秩序条件を推定した。本年度は、昨年度予算で製作した中性子回折測定用の高真空試料チャンバーを研究用原子炉施設JRR-3に設置し、中性子回折の実験を実施した。中性子回折の精密な解析に基づいて、プロトンの秩序状態の詳細を解明した。本研究により、氷およびCHのプロトン秩序化に必要な温度条件が明らかになった。また、秩序化によって発生した特異な強誘電的性質が惑星形成に及ぼす影響を考察した。強誘電性氷粒のmigrationのメカニズムを中性子線と顕微鏡を用いて調べた。本研究成果に基づくと、プロトン秩序氷は水分子単層当り約1mVの電位差を有すると推定される。従って、原始太陽系星雲のように水分子濃度の低い状況で凝集した厚さ0.1mm程度のプロトン秩序氷の塵が有する電位差は1万ボルトにもおよぶ。上記の結果をまとめ、氷粒の間では重力を凌駕する強いクーロン力が働き、惑星形成が従来の予測よりも著しく速くなる可能性を提唱した。本提唱は、米国サイエンス誌(Editor's Choice, Science 315,p.18,2007)や海外のインターネットサイト、国内の新聞報道(2007年7月10日掲載,東京新聞24面)等で取上げられた。日本惑星科学会、日本中性子科学会の会誌にて日本語の解説文を発表し、中性子科学会や複数の研究会で依頼講演を実施した。また、科学番組サイエンスチャンネルの取材に協力する等、成果のアウトリーチ活動に努めた。中性子を用いて氷結晶及びクラスレートハイドレート中のプロトンの微視的挙動を研究し、プロトンの欠陥の発生に伴う拡散と秩序化の機構の原理的理解を進めた。プロトンが秩序化する温度、圧力の条件を新たに解明した。本年度は、本研究の最終年度として、これまで製作した中性子回折、光学測定用の冷却装置を利用して、秩序化条件の精密化を行った。本研究の実施により、氷結晶及びクラスレートハイドレートに0.001M程度のプロトンの欠陥(H+及びOH-)を導入することで、50Kから70Kの温度範囲、大気圧下から1.5GPaの圧力範囲において、一週間程度の時間経過後にプロトンの配置が秩序化した構造が圧力に応じて4種類発生し、さらにその秩序構造領域が数週間以上成長し続けることがわかった。数ヶ月後に結晶全体の大半がプロトン秩序構造と変化した。プロトンはマイナスの電荷を帯びているのでこれが秩序化すると強誘電体となる。強誘電体の氷は強いクーロン力を持つのでこれが宇宙に存在すると惑星形成や物質進化に深く影響する。

上記の温度圧力条件は太陽系外縁で広く実現するもので、例えば、冥王星には4種類のプロトン秩序構造が存在すると推定される。そこで、宇宙で強誘電体の氷を発見する為に必要な赤外線の特長を明らかにし、発見に向けた探査や観測の重要性を提案した。本研究で提唱した宇宙における強誘電体の氷の存在は、米国天文学会誌、米国サイエンス誌を始めとして、国内外の新聞、テレビ、インターネットで広く報道され、社会の関心を集めてきたと考えている。
高等植物の呼吸過程と生活に要するエネルギーコストに関する生理生態学的研究

明るい場所に生育する陽生植物の呼吸速度は高く,陰生植物の呼吸速度は低い。この低い呼吸によって,陰生植物は正の物質収支を保っていることは,ふるくから指摘されてきた。しかし,なぜ,呼吸速度が生育光環境によって異なるのかは全く明らかでない。そこで,本研究では,陽生植物のホウレンソウと陰生植物のクワズイモの葉において夜間の呼吸の諸性質を比較し,次の結果を得た。(1)ホウレンソウの呼吸速度は,夜間,時間とともに減少した。一方,クワズイモの呼吸速度は,夜間を通じてほぼ一定であり,速度の絶対値は,葉面積当たり,乾重量当たり何れにおいても,ホウレンソウより低かった。(2)ホウレンソウの呼吸速度と葉の糖類濃度との間には,強い正の相関があったが,クワズイモでは,相関がほとんど認められなかった。(3)明け方,糖類の濃度が下がったホウレンソウ葉片にショ糖を与えると,呼吸速度は著しく上昇したが,クワズイモでは,この効果が見られなかった。(4)クワズイモ葉片に脱共役剤を与えると,呼吸速度は著しく上昇したが,ホウレンソウでは,上昇しなかった。これらの結果から,「ホウレンソウでは,呼吸速度は基質レベルによって律速され,クワズイモでは葉内のATP利用反応速度によって律速されている。」と結論できる。」と結論できる。
スケールアウト型並列計算パラダイムに向けたリスク理論的性能評価法

本研究課題では,莫大な数のタスクから構成されるジョブを高速かつ高効率に処理するタスク・スケジューリングの評価に向けたリスク理論的基礎研究を行った.研究成果として,処理開始時点でタスクの複製を生成して並列処理を行うリプリケーション法については,複製数が3程度でジョブ応答時間の改善効果が十分得られることが判明した.また,ある閾値以上の時間が経過しても処理が終了しないタスクを別のワーカマシンに複製・実行することで処理を冗長化するバックアップ・タスクについて極値理論を応用した性能解析を行い,タスク処理時間が裾の重い分布に従うときは小さい閾値の方が電力消費量削減の観点から効果的であることを明らかにした.本研究課題では,莫大な数のタスクから構成されるジョブを高速かつ高効率に処理するタスク・スケジューリングの評価に向けたリスク理論的基礎研究を行った.研究成果として,処理開始時点でタスクの複製を生成して並列処理を行うリプリケーション法については,複製数が3程度でジョブ応答時間の改善効果が十分得られることが判明した.また,ある閾値以上の時間が経過しても処理が終了しないタスクを別のワーカマシンに複製・実行することで処理を冗長化するバックアップ・タスクについて極値理論を応用した性能解析を行い,タスク処理時間が裾の重い分布に従うときは小さい閾値の方が電力消費量削減の観点から効果的であることを明らかにした.研究の第一段階として,並列タスク処理を一回行って全体のジョブ処理が完了する場合に焦点を当て,通常の並列処理の応答時間性能と,各ワーカマシンが処理するタスクの複製を別のワーカマシンにも実行させるリプリケーション法の応答時間性能についての理論解析を行った.具体的には各ワーカマシンにおけるタスク処理時間を独立同一な分布に従うと仮定し,通常並列処理ではタスク処理時間の最大値が従う分布を考え,一方リプリケーション法では同一タスクを二台のワーカマシンで並列実行して早く終了した方の処理時間をタスク処理時間としたときのジョブ応答時間分布の導出を行った.ワーカマシン単体でのタスク処理時間の確率分布として,ワイブル分布とパレート分布に着目し,二つの分布に対する平均応答時間の陽公式を導出した.数値例より,タスク処理時間の分散が大きいほどリプリケーション法の方が応答時間を短縮できること,タスク処理時間がパレート分布に従うときはワーカマシン数が大きいときほどリプリケーション法が効果的になることが確認された.次に極値理論を応用し,ワーカマシン台数が非常に大きくなったときの平均応答時間の漸近公式を,通常並列処理とリプリケーション処理の二つについて導出した.数値実験において厳密解と漸近公式の値を比較した結果,台数がそれほど大きくない場合でも両者がかなりの精度で一致することが判明し,極値理論によるアプローチの有効性を確認することができた.Googleの代表的なソフトウェアサービスフレームワークであるMapReduceでは,ジョブレベルの応答性能を劣化させる落伍者の問題に対処するため,個々のタスクの処理状況をステップ単位で管理し,ある閾値以上の処理時間が経過しても終了しないタスクの残りステップを別のワーカマシンにも並列的に処理させることで,全体のジョブ応答時間の短縮化を図るバックアップタスクと呼ばれる性能改善手法を導入している.本年度は単一の並列タスク処理に対するバックアップタスクの性能改善効果について,極値理論に基づくジョブ応答時間の近似解析を行った.具体的には,各ワーカマシンにおけるタスク処理時間に対して閾値を設け,タスク処理を行っているワーカマシン群の内,タスク処理にかかる時間が閾値を超えたワーカマシンに対してそのタスク全体の複製を代替ワーカマシンで実行させる確率モデルを考え,このモデルに対して極値理論に基づくジョブ応答時間と総タスク処理時間の近似解析を行った.数値例より,ワーカーでの処理時間が裾の重い分布に従うときは小さい閾値の方が電力消費量削減の観点から効果的であること,裾が軽い分布のときは逆に大きい閾値設定の方が電力消費量を大幅に削減できること,などが判明した.待ち行列理論当初予定の研究を遂行し,研究成果を学術論文誌1編,国際会議論文1編,国内研究会4編として発表することができた.Googleの代表的なソフトウェアサービスフレームワークであるMapReduceでは,ジョブレベルの応答性能を劣化させる落伍者の問題に対処するため,個々のタスクの処理状況をステップ単位で管理し,ある閾値以上の処理時間が経過しても終了しないタスクの残りステップを別のワーカマシンにも並列的に処理させることで,全体のジョブ応答時間の短縮化を図るバックアップタスクと呼ばれる性能改善手法を導入している.ここでは単一の並列タスク処理に対するバックアップタスクの性能改善効果について,極値理論に基づくジョブ応答時間の漸近分布解析を行う.具体的には,各ワーカマシンにおけるタスク処理時間に対して閾値を設け,タスク処理を行っているワーカマシン群の内,タスク処理にかかる時間が閾値を超えたワーカマシンに対してそのタスク全体の複製を代替ワーカマシンで実行させる場合を検討する.このモデルに対して極値理論に基づくジョブ応答時間の漸近分布解析を行い,タスク処理時間に対する閾値が全体のジョブ応答時間に与える影響を数値実験により精査する.一方,処理を行ったすべてのワーカマシンのタスク処理時間を積算した総タスク処理時間はワーカマシン群で消費される総電力量と密接に関連することから,総タスク処理時間分布についても解析を行い,ジョブ応答時間と総消費電力量の間のトレードオフ関係に与えるタスク処理時間閾値の影響についても数値実験を通して徹底的に調査を行う.
振動緩和と競合する新しい電子励起エネルギー移動機構の解明

電子励起状態におけるエキシトン相互作用は,分子集合体の電子励起状態の性質を理解するうえで極めて重要である.例えばDNA2重らせん構造を構成する核酸塩基は,紫外光を吸収することによって電子励起されるが,隣り合う核酸塩基間で電子励起エネルギー移動が生じる可能性が指摘されている.従来のエキシトン相互作用の研究は,主に分子が重なり合った(スタックした)構造を持つ分子クラスターが対象であった.最近,2つの分子間水素結合によって平面構造を形成するクラスターにおけるエキシトン相互作用の研究が報告されている.平面構造を有する分子クラスターのエキシトン相互作用は,スタックした構造をもつ分子クラスターのエキシトン相互作用に比べて小さいことが予想されることから,その励起状態ダイナミクスは,スタックした構造を有する分子クラスターの励起状態ダイナミクスとはかなり異なることが予想される.しかしながら,平面構造を有する分子クラスターのエキシトン相互作用に関する研究例は極めて少なく,そのダイナミクスには未解明な点が多い.本研究では,孤立気相中で平面構造を形成する1-アザカルバゾール2量体(1AC_2),及び重水素置換された1AC_2の蛍光励起スペクトルを測定することによって,1AC_2のエキシトン相互作用に関して詳細に調査した.その結果,孤立気相中の1AC_2の励起状態におけるエキシトン相互作用は,Weak coupling case(WCC)に分類されると結論した.この結果は,電子励起エネルギー移動の駆動力であるエキシトン相互作用が,振動運動に影響を受けることを示しており,従来,注目されてきた強いカップリングのエキシトン相互作用に加えて,WCCのエキシトン相互作用も電子励起エネルギー移動に重要な役割を果たしていることを示している.分子間で電子励起エネルギーが移動する現象は古くから知られており,フェルスターによって構築された電子励起エネルギー移動理論によって理解されてきた.しかしながら,近年行われた時間分解分光によって得られた励起エネルギー移動速度(フェムトピコ秒程度)が,励起エネルギー移動の標準理論であったフェルスター理論によって全く説明出来ない(予測ではナノ秒程度)ことが問題となった.励起エネルギー移動は,非常に多くの物理・化学・生命現象に関わっているが,フェルスター理論の破綻は,従来,フェルスター理論に基づいて理解されてきた多くの現象が,新理論によって再検討されなくてはならない可能性があることを意味する.よって,信頼性の高い実験データを用いて,新規な理論を厳密に検証し,その適用範囲を明らかにするとともに,今まで実験的に明らかにされていなかった励起エネルギー移動の特徴を調査することが急務である.そこで本研究では,孤立気相中に生成した1-アザカルバゾール2量体の電子スペクトルを精密に測定することによって,電子励起エネルギー移動を引き起こすエキシトン相互作用の大きさを定量化し,エキシトンダイナミクスについて検討した.その結果,凝縮相での分光計測では得ることが困難な分子間伸縮振動モードのエキシトン相互作用を見積もることに成功し,電子励起エネルギー移動が分子間伸縮振動モードに著しく依存することを見出した.分子間の電子励起エネルギー移動の振動モード依存性が,分子間振動モードのような低振動数領域に見出されたことは,凝縮相で進行する光合成系のような電子励起エネルギー移動のダイナミクスにおける熱エネルギーの重要性を示唆している.よって,本研究から,これまであまり重要視されていなかった電子励起エネルギー移動と低振動モードとのカップリングをまじめに取り扱う必要があることが明らかとなった.電子励起状態におけるエキシトン相互作用は,分子集合体の電子励起状態の性質を理解するうえで極めて重要である.例えばDNA2重らせん構造を構成する核酸塩基は,紫外光を吸収することによって電子励起されるが,隣り合う核酸塩基間で電子励起エネルギー移動が生じる可能性が指摘されている.従来のエキシトン相互作用の研究は,主に分子が重なり合った(スタックした)構造を持つ分子クラスターが対象であった.最近,2つの分子間水素結合によって平面構造を形成するクラスターにおけるエキシトン相互作用の研究が報告されている.平面構造を有する分子クラスターのエキシトン相互作用は,スタックした構造をもつ分子クラスターのエキシトン相互作用に比べて小さいことが予想されることから,その励起状態ダイナミクスは,スタックした構造を有する分子クラスターの励起状態ダイナミクスとはかなり異なることが予想される.しかしながら,平面構造を有する分子クラスターのエキシトン相互作用に関する研究例は極めて少なく,そのダイナミクスには未解明な点が多い.本研究では,孤立気相中で平面構造を形成する1-アザカルバゾール2量体(1AC_2),及び重水素置換された1AC_2の蛍光励起スペクトルを測定することによって,1AC_2のエキシトン相互作用に関して詳細に調査した.その結果,孤立気相中の1AC_2の励起状態におけるエキシトン相互作用は,Weak coupling case(WCC)に分類されると結論した.この結果は,電子励起エネルギー移動の駆動力であるエキシトン相互作用が,振動運動に影響を受けることを示しており,従来,注目されてきた強いカップリングのエキシトン相互作用に加えて,WCCのエキシトン相互作用も電子励起エネルギー移動に重要な役割を果たしていることを示している.
脂肪組織を核とした臓器間クロストークの視点から成人病胎児起源説の基礎的解析

胎生期低出生体重栄養マウスモデルの解析から、新生仔期に脂肪細胞から産生されるレプチンは成長後のインスリン感受性に影響を及ぼすこと、授乳期のcatch-up growthのパターンは成長後に正常後の脂肪細胞の慢性炎症に影響を及ぼし肥満や代謝異常を増悪させる可能性が明らかになった。ヒトコホート研究では、浜松医科大学子どものこころの発達研究センターとの共同研究によるHamamatsu Birth Cohort(HBC)において、1200人の妊婦のエントリーおよび分娩が終了し、現在出生した児のフォローアップを行っている。本研究では以下の仮説の証明をめざすことを目的とする。すなわち、胎生期の低栄養環境に曝された胎児の脂肪細胞は栄養環境のセンサーとしてこれを感知し、脂肪細胞数さらには脂肪細胞径を減少することで栄養環境に適応する。一方、胎児の中枢神経は生存にとって重要な臓器でありbrain sparing effect(血流再配分)などにより環境の変化に対して保護されている。子宮内において低栄養環境を感知しかつ自ら適応している脂肪細胞から胎生期あるいは新生児期に何らかの発達制御シグナルが中枢神経へ送られ恒常的なエネルギー調節制御ならびに精神・神経発達がプログラムされるという概念の立証を目指す。さらに、この脂肪細胞を核とする臓器間クロストークによる発達制御機構が胎生期に由来する成人病発症リスク形成に重要な役割を果たすこという概念の証明を目指す。平成21年度では母獣摂餌制限による胎生期低栄養マウスモデルを改良して、出生から離乳までのcatch upする比率によって成獣期において高脂肪食を負荷した場合における肥満、耐糖能異常が増悪する比率と相関する動物モデルを調整し、現在そのメカニズムの解析を行っている。連携研究者である土屋賢治博士(浜松医科大学子どものこころの発達研究センター)との共同研究により浜松birth cohort研究のエントリー続けており現在までで約800人の参加同意を得ている。今後1,200名を目標に募集を続け、周産期事象と発育、発達の関連を調査する予定である。本研究では、胎生期の低栄養環境に曝された胎児の脂肪細胞は栄養環境のセンサーとしてこれを感知し、脂肪細胞数さらには脂肪細胞径を減少することで栄養環境に適応するという仮説を想定し、その証明を試みることを目的とした。また、胎児の中枢神経は生存にとって重要な臓器でありbrain sparing effect(血流再配分)などにより妊娠子宮内環境の変化に対して保護されている。さらに、脂肪細胞を核とする臓器間クロストークによる発達制御機構が胎生期に由来する成人病発症リスク形成に重要な役割を果たすこという概念の証明を目指す。平成21年度に既に。母獣摂餌制限による胎生期低栄養マウスモデルを改良して、出生から離乳までのcatch upする比率が、成獣期において高脂肪食を負荷した場合における肥満、耐糖能異常が増悪する比率と正の相関を示す動物モデルを調整し終えている。平成22年度では、現在そのメカニズムの具体的な解析を行っている。また、動物実験と平行して、連携研究者である土屋賢治博士(浜松医科大学子どものこころの発達研究センター)との共同研究により前方視的な児の予後を調査するコホート研究Hamamatsu Birth Cohort (HBC)のエントリーを続けており現在までで約1100人の妊婦の参加同意を得ている。諸家による疫学研究により胎生期に低出生体重栄養環境に曝された場合、成人期・老年期にはメタボリックシンドローム、2型糖尿病、心血管障害などのハイリスク分となることが報告されている。本研究では、胎生期の低栄養環境に曝された胎児が、とりわけ新生児期・授乳期に脂肪細胞を核とした臓器間ネットワークに変化を来し、成人後の環境因子によってメタボリックシンドローム罹患のハイリスク群となるという仮説を想定した。この仮説を検証する目的で胎生期低出生体重栄養マウスモデルの解析ならびに連携研究者である土屋賢治博士(浜松医科大学子どものこころの発達研究センター)との共同研究により前方視的な児の予後を調査するコホート研究Hamamatsu Birth Cohort (HBC)のエントリーを続けており現在までで約1200人の妊婦のエントリーを終了し4歳までのフォローアップを目標に発育、発達に関して前方視的に調査を進めている。胎生期低出生体重栄養マウスモデルの解析から、新生仔期に脂肪細胞から産生されるレプチンは成長後のインスリン感受性に影響を及ぼすこと、授乳期のcatch-up growthのパターンは成長後に高脂肪餌を負荷した場合、M1マクロファージの浸潤パターンや炎症性サイトカイン産生に影響を及ぼす事が明らかとなり、そのメカニズムの一端が解明されつつ。

ヒトコホート研究では、予備的な検討により胎盤における糖質コルチコイドの代謝経路が出生後の発育パターンに影響する可能性が示唆され、現在解析が進んでいる
純楕円型特異点の複素解析的研究

2次元正規特異点の単純楕円型特異点とカスプ特異点を統合した概念として純楕円型特異点がある.かかる純楕円型特異点は正規孤立特異点(X, x)に対する多重種数{δm(X, x)} m∈Nの値が総ての自然数mについて1である特異点として定義される.一方,Knollerによって導入された多重種数{γm(X, x)} m∈Nがある.我々の多重種数では総ての値が1であるような純楕円型特異点をKnollerの多重種数によって、さらに精細に識別することができる。考察当たり、まず、我々はその対象を超曲面上の3次元純楕円型特異点に制限した.その理由は超曲面の場合には扱う対象をより具体的に構成することが可能であり,従って一般論を展開する前のテストケースとして十分な素材を与えると期待されたからである.そこで始めに超曲面の孤立特異点に対してその多重種数{γm(X, x)}m∈Nを計算する手法を開発し、その結果を特異点が純楕円型である場合に応用するということを行なった.これにより,非退化な超曲面純楕円型特異点全体の構造をKnollerの多重種数の立場から概観することができるようになった.次に、我々は{γm(X, x)}m∈Nが一定という条件のもとでの超曲面純楕円型特異点の変形族を考察し,その"モジュライ"を決定するべく、当面の目標である幾つかの3次元の場合の例に対して,このような変形族を完全に記述することができた。石井志保子氏による混合Hodge構造を用いた純楕円型特異点の分類がなされている.これは各埋め込み次元を固定した際の特異点解消の例外集合の位相的な分類を与える.単純楕円型特異点や単純K3特異点などは超曲面の場合にはその定義式が(準)擬斉次多項式となり,これらの場合に対しては自然に特別な正整数の組み(ウエイト: weight)を対応付けることができるが,従来このウエイトという観点からは定義式が(準)擬斉次多項式である超曲面孤立特異点のみしかその研究の対象とはなりえなかった.一方,定義式が(準)擬斉次多項式であるなしに関わりなく,あるウエイトによるweighted blow-upでcanonical modelが得られる超曲面孤立特異点の特徴付けが石井氏によって得られた.多くの場合,非退化な超曲面純楕円型特異点はこのようなウエイトを持つ.我々は一般に,非退化な超曲面孤立特異点(X,χ)の多重種数{γ_m(X,χ)}_<m∈N>を組合せ論的に与える公式を提出した.これは現段階においては予想であり,証明にはまだギャップが残っている.またこの公式が成立するという仮定のもとでではあるが,あるウエイトによるweightedblow-upでcanonical modelが得られるような,非退化な超曲面純楕円型特異点のγ_m(X,χ)はこのウエイトで決定されることを示した.しかしながら,全ての超曲面純楕円型特異点がこのようなウエイトを持つものではないことが知られており,このウエイトの存在と{γ_m(X,χ)}_<m∈N>の振舞との関連を明らかにすることも,先に触れた公式に対する証明のギャップを埋めることと共に,将来の課題であることを追記しておく.2次元正規特異点の単純楕円型特異点とカスプ特異点を統合した概念として純楕円型特異点がある.かかる純楕円型特異点は正規孤立特異点(X, x)に対する多重種数{δm(X, x)} m∈Nの値が総ての自然数mについて1である特異点として定義される.一方,Knollerによって導入された多重種数{γm(X, x)} m∈Nがある.我々の多重種数では総ての値が1であるような純楕円型特異点をKnollerの多重種数によって、さらに精細に識別することができる。2次元正規特異点の単純楕円型特異点とカスプ特異点を統合した概念として純楕円型特異点がある.かかる純楕円型特異点は正規孤立特異点(X,x)に対する多重種数{δm(X,x)}_<m∈N>の値が総ての自然数mについて1である特異点として定義される.一方、Knollerによって導入された多重種数{γm(X,x)}_<m∈

N>がある.我々の多重種数では総ての値が1であるような純楕円型特異点をKnollerの多重種数によって、さらに精細に識別することができる。考察に当たり、まず、我々はその対象を超曲面上の3次元純楕円型特異点に制限した.その理由は超曲面の場合には扱う対象をより具体的に構成することが可能であり、従って一般論を展開する前のテストケースとして十分な素材を与えると期待されたからである.そこで始めに超曲面の孤立特異点に対してその多重種数{γm(X,x)}_<m∈N>を計算する手法を開発し、その結果を特異点が純楕円型である場合に応用するということを行なった.これにより、非退化な超曲面純楕円型特異点全体の構造をKnollerの多重種数の立場から概観することができるようになった.次に、我々は{γm(X,x)}_<m∈N>が一定という条件のもとでの超曲面純楕円型特異点の変形族を考察し、その"モジュライ"を決定するべく、当面の目標である幾つかの3次元の場合の例に対して、このような変形族を完全に記述することができた。
顔形パターンの知覚的処理に関する総合的検討

1.顔の知覚でみられる全体の知覚、部分の知覚、これら間の相互作用の過程を分析的に整理し、データに基づいて考察を加えた。全体の知覚では“顔つき"といった創発印象が読みとられると考え、これに“hologen"なる名称を与えた。2.正・倒立顔の知覚方略の違いを、視線走査の違いでも確認した。3.幸福顔の知覚成績が優れるという情緒カテゴリー効果を再確認の上、正・倒立条件、脳半球差条件を加えた分析により、成績良好の原因は幸福顔の全体処理優先に基づくと推定した。4.表情処理の段階で幸福顔の処理時間は短いことを、逆行マスキングと認知閾測定実験により明らかにした。5.既知人物同定では、ボケ度による空間周波数変化によって。正・倒立間で正答成績に大差がみられ、表情判断では低周波成分が手掛りとなる。6.既知顔の再認でも右半顔が有力な情報を提供することを、キメラ顔で明らかにした。表情識別でもこれは同様の結果であった。7.見えるか見えないかの知覚の極めて初期段階でも、刺激の全体性が効果をもつことが判明した。8.既知性判断には表情の効果も加わるという結果により、徒来の考え(知覚された顔は表情をとり去った表象に直されるという考え)は修正を受けねばならない。9.英国研究者との共同により、顔の再認における人種効果を、正・倒立の場合において検討した。10.視線方向判断、自動車パターンの類似性判断における正・倒立効果等についても検討を行った。1.顔の知覚では、(1)全体の知覚(部分の統合)、(2)部分の知覚、(3)全体→部分、部分→全体の2つの作用効果、(4)部分間の作用効果の4つの側面に考察のスポットを当てることができる。これらについて我々の実験例に基づいて考察を加え、今後の研究に方向づけを与えた(丸山論文)。2.倒立顔では著しく全体印象の読みとりがそこなわれる。目眉の部分が手掛りとして重要になり、輪郭の役割は後退する。この知覚の方略と視線走査との関連を調べたところ、正立顔では広く輪郭にまで視線は届くものの、倒立顔では目眉に集中することが多く、眼球運動範囲は狭くなりがち。知覚方略の違いを眼球運動走査の違いから再度分析中。3.市販の眼球運動測定方法では操作に手間がかかるので、購入備品のQuikーMAGで黒目の重心を追跡する新しい方法を試みている。基本的には可能という確証は得た。4.顔の情報処理モデルの検討ー既知顔・未知顔の同定に対して、表情の効果が多少なりとも現れることをつきとめた。既成のモデルでは、どの表情顔も完全に正規化され表情が除かれてから既存の顔認識ユニットにおける表象とマッチされる、となっているが、この顔認識ユニット内の表象も完全に表情は除かれてないとみるべきであろう。顔パタンはそうでないパタンよりも検出感度がよいようで、パタン処理の初期段階でも顔刺激の効果がみられるとはどういうことかを考察中。5.半截合成顔の倒立顔では、ある種のものに全体印象の読みとり悪化がみられない、ー正位・倒立顔の知覚機能差を分析する重要な手掛り?6.ハッピイ表情の知覚は敏感といわれるが、この点を認知時間閾測定で確認した。しかし露出視野によってはハッピイ顔の認知は遅くなることもあり、左右脳半球の処理様式とのかかわりも予想される。1.倒立顔では著しく全体印象の読みとりがそこなわれる。目眉の部分が手掛りとして重要となり、輪郭の役割は後退する。この知覚の方略と視線走査との関連を調べたところ、正立顔では広く輪郭にまで視線は届くものの、倒立では目眉に集中することが多く、眼球運動範囲は狭くなりがちである。

この点を中国からの留学生が明らかにしたが、更にデ-タを加えて、結論の明確化をはかった。2.半截合成顔の倒立顔では、ある種のものに全体印象の読みとりの悪化がみられない。この点の検討を深めたところ、正立でも全体的単一印象の読みとり難い半截顔においてこの現象がみられることがわかり、全体的Gestalt性が顔の知覚では重要な意味をもつことが判明した。3.ハッピイ表情の知覚は敏感であることが、昨年の実験で明らかになったが、露出の視野によってはそうでもないことがわかり、左右脳半球の処理称式とのかかわりを検討中である。4.顔の左半面が表情の認識に支配的な役割をもつといわれているが、この点の検討を開始している。1.幸福表情の知覚課題での成績は、他の表情よりも優れるという情緒カテゴリー効果を再確認の上、正・倒立条件、脳半球差条件を加えて分析の結果、幸福顔では部分処理よりも全体処理が優先的に行われることが成績良好の原因と推定した。2.幸福表情の判断反応時間が他の表情よりも速いのは、表情処理の段階で生じる時間差によることを、逆行マスキングおよび認知國測定の方法により明らかにした。3.顔の空間周波数をボケによって変えたところ、既知人物同定では、正・倒立間でボケ度による正答成績間に大差がみられ、表情判断では低周波成分が手掛りとなることがわかった。4.既知顔の再認でも、右半顔がより多くの手掛り情報を提供することをキメラ(合成)顔を用いた実験で明らかにできたが、顔全体の非対称性情報の方がより重要である。表情再認でも、この右顔手掛りは優勢。5.見えるか見えないかという知覚の極めて初期段階でも刺激の全体性が効果をもつことが判明した。6.顔の既知性判断に要する時間は、既知顔では表情間で差があり、未知顔では差がなかった。既知性判断には表情の効果も加わるというこの結果は、從来の考え(知覚された顔は表情をとり去った表象に直されるという考え)は修正を必要とするようである。7.英国研究者との共同により、顔の再認課題では被験者にとって同じ人種の顔の方が他の人種の顔より成績がよいという人種の効果を、正立・倒立の場合について検討し、続行中である。8.視偶方向判断、自動車パターンの数似性判断における正立・倒立の効果等についても研究を行った。
総実体上の保型形式に伴うGalois表現の特徴づけに関する研究

本研究は、楕円曲線の保型性に関する研究である。楕円曲線の保型性という性質は、楕円曲線(代数幾何的対象)が実は保型表現(解析的・表現論的対象)と対応しているという性質である。全ての楕円曲線は保型性を持つことが予想・期待されており、この予想は整数論におけるより大きな枠組みであるFontaine-Mazur予想やLanglands対応の一部分として位置づけられている。保型性を示すための有用な道具として、保型性持ち上げ定理という手法がある。Wilesのフェルマー予想解決以降、様々なタイプの保型性持ち上げ定理が証明されてきており、それに従い、多くの楕円曲線の保型性も証明されてきた。しかし、未だ「全ての」楕円曲線の保型性が証明されたわけではない。この状況のなか、研究代表者の吉川はより多くの楕円曲線について保型性を示すことを目指してきた。本研究以前に得た結果としては、次が挙げられる:有理数体上アーベル拡大である総実代数体(+適切な分岐条件)を定義体にもつ楕円曲線は保型性をもつ。本研究はこの結果をさらに進めるためのものであり、定義体に関するアーベルという強い仮定を緩めることが主な目的だった。2013年に実二次体上で定義された楕円曲線の保型性が示されたことを踏まえ、本研究の当初の予定では、低い次数の定義体に絞って楕円曲線の保型性を示そうと考えていた。しかし幸運なことに、次数に関係なく以下のような結果が得られた:定義体に対して13または47を割る素点vにおいて適切な分岐条件を課せば、定義体が有理数体上アーベル拡大という仮定が無くても、vで潜在的に良還元を持つ楕円曲線はすべて保型性を持つ。今後、ここで得られた結果を踏まえて、13や47に関する条件を緩めることを目指したい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、総実代数体上の楕円曲線とヒルベルト保型形式とのある種のつながりを研究した。このつながりは「楕円曲線の保型性」と呼ばれる。有理数体上のあらゆる楕円曲線が保型性をもつという主張は「志村谷山予想」と言い、志村谷山予想の(大部分の)解決によって有名なフェルマー予想が証明されたという意味でインパクトの大きいトピックである。それだけではなく、志村谷山予想は整数論における大きな目標である「ラングランズ・プログラム」の一部として組み込まれ、整数論的に非常に重要な位置を占めている。本研究は、その最も自然な一般化を示すことを目標としている。吉川が以前得た結果として次がある:「総実代数体が3,5,7で不分岐かつ有理数体上アーベル拡大ならば、その体を定義体とするあらゆる楕円曲線は保型性を持つ」。この結果において、定義域がアーベル拡大であるという仮定は非常に厳しいものである。この仮定を緩めることが出来れば、保型性の分かっている楕円曲線のクラスが格段に広がる。そこで本年度の当初の目標として、まず、次数が低く非アーベルな総実代数体の具体例をいろいろと考え、それ上の楕円曲線の保型性を個別に示すことを目指していた。しかし、Jack Thorne氏による保型性持ち上げ定理を利用することにより、低次数の体にこだわることなく、次の結果が言えるだろうという見通しが立った:「総実代数体が3,5,7で不分岐で、完全分解する素点v|22が存在すると仮定する。このとき、vで潜在的良還元を持つ楕円曲線は保型的である」。この結果について、九州代数的整数論2018において講演し、経過報告を行った。細かい仮定のチェックをすみやかに行う予定である。定義体が低い次数の総実代数体の場合に楕円曲線の保型性を調べる予定であった。しかし、結果的にかなり一般の総実代数体の場合に保型性が扱えたため、当初の予定よりはるかに良い結果が得られたと言える。しかし、細かな条件のチェックがまだ残っていることと、楕円曲線自体に条件(潜在的良還元)を課してしまっているという点で、完全に遂行できたとは言えない。

2013年に実二次体上で定義された楕円曲線の保型性が示されたことを踏まえ、本研究の当初の予定では、低い次数の定義体に絞って楕円曲線の保型性を示そうと考えていた。しかし幸運なことに、次数に関係なく以下のような結果が得られた:定義体に対して13または47を割る素点vにおいて適切な分岐条件を課せば、定義体が有理数体上アーベル拡大という仮定が無くても、vで潜在的に良還元を持つ楕円曲線はすべて保型性を持つ。今後、ここで得られた結果を踏まえて、13や47に関する条件を緩めることを目指したい。まず、Thorneの保型性定理を適用するための細かなチェックを行う。これについては特に困難は現れないと思われる。そののちに、楕円曲線の潜在的良還元についての仮定を落とす方法を模索する。これと同時に、当初の2年目の研究計画に述べた「法p表現と法q表現に関する同時潜在的保型性」について着手する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。