hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カエル定位行動の出力解像度に関する行動学的、組織学的研究

<組織学的研究の成果>ウシガエルの定位行動に関係する出力経路の中継点である腹側被蓋のnMLF, AD核領域へNeurobiotinを注入し、視蓋細胞の逆行性標識を行い、標識された細胞の長径を測定した結果、それらはA, B二つのタイプに分類できることがわかった。逆行性標識された細胞体には、クラスターを形成するもの、クラスターを形成せず、単独で存在するものがあり、ともにある一定の間隔をあけて分布していた。以上の結果から、同じ視野の領域でも、その中に数個の異なる出力解像度を持つ機能単位が存在していることから、カエルは位置、大きさ、動きの方向、速さなどの餌に対する様々な情報を、これらの異なる出力解像度を持つ機能単位を領域毎にうまく組み合わせて処理することで、適切に捕食行動を行っている可能性が示唆された。また、それらの中には、行動学的研究で明らかとなった、段階的速度上昇を起こす角度に相当する間隔を持って分布する大きな神経細胞が含まれており、これらが、速度調節に関与する可能性が示された。<行動学的研究の成果>カエルの餌定位行動の角速度を測定した結果、定位角度の増加に伴って、定位速度を段階的に増大させていることがわかった。また、定位誤差のピークが段階的な速度上昇を引き起こす角度と一致していることから、速度増大による誤差補償のメカニズムが推定される。定位前の移動距離の大きなコオロギに対しては、カエルはいくつかのあらかじめ決められた角度のターンをすることが示された。これらの値もまた段階的速度上昇を引き起こす角度に一致していた。この戦略は、定位困難な標的に対してエネルギーの節約を可能にしていると考えられる。1、カエルが餌であるコオロギに対して行う定位行動を詳細に調べた結果、カエルが行うターンの角度は必ずしもすべての領域にある餌に対して正確には行われず、周期性をもって、その正確性が変化することを見出した。2、カエルが餌に対して行うターンの角速度を詳細に調べた結果、その速度は餌の位置が離れるにつれ、大きくなることが判明した。また、その速度変化は角度とともに連続的に増加するのではなく、ある角度を超えると非連続的、段階的に速度が増加することが明らかになった。3、カエルのターンの正確性と角速度の、餌の位置に対する依存性を比較したところ、ターンの正確性が減少する角度は丁度、カエルがターンの速度を段階的に増加させる角度と一致していた。このことは餌との位置が離れ、正確なターンができなくなったとき、ターンの角速度を上げて、その誤差を補償するメカニズムを持っていることを強く示唆している。4、カエル視蓋の出力細胞のうち、定位行動に関連していると考えられている細胞がその軸策を伸ばす同側被蓋の神核にin vivoやin vitroの標本で、HRP,Biocytin,Neurobiotinなどの神経トレーサを注入し、それらを選択的に逆行性標識する実験手法を確立した。5、選択的に標識された細胞体をそのサイズに着目して分類するとA,Bの2つのタイプに分けることができた。6、A,B二つのタイプの定位行動に関与する視蓋出力細胞には、細胞体の分布様式から、主に2つのタイプが存在することが明らかになった。一つは、複数の細胞体がクラスターを形成し、そのクラスターがある一定の間隔で分布しているクラスタータイプ、もう一つはクラスターを形成することなく、単独で細胞体がある一定の間隔で分布しているノンクラスタータイプであった。

逆行性標識された細胞体には、クラスターを形成するもの、クラスターを形成せず、単独で存在するものがあり、ともにある一定の間隔をあけて分布していた。以上の結果から、同じ視野の領域でも、その中に数個の異なる出力解像度を持つ機能単位が存在していることから、カエルは位置、大きさ、動きの方向、速さなどの餌に対する様々な情報を、これらの異なる出力解像度を持つ機能単位を領域毎にうまく組み合わせて処理することで、適切に捕食行動を行っている可能性が示唆された。<行動学的研究の成果>カエルの餌定位行動の角速度を測定した結果、定位角度の増加に伴って、定位速度を段階的に増大させていることがわかった。また、定位誤差のピークが段階的な速度上昇を引き起こす角度と一致していることから、速度増大による誤差補償のメカニズムが推定される。定位前の移動距離の大きなコオロギに対しては、カエルはいくつかのあらかじめ決められた角度のターンをすることが示された。これらの値もまた段階的速度上昇を引き起こす角度に一致していた。この戦略は、定位困難な標的に対してエネルギーの節約を可能にしていると考えられる。
バイオマス由来の多糖類高分子を活用した環境に優しい重金属汚染土壌の修復技術の開発

重金属汚染土壌のモデルとして鉛を最も多く吸着する粘土鉱物であるバーミキュライトを選び、これに鉛(II)や銅(II)イオンを担持させ、様々な溶離剤を用いてこれらの重金属の溶離テストを行った。すなわち鉛に対しては既に鉛イオンに対して高い親和性を有することが見出されているペクチン酸を130°Cの熱水で処理して得られる熱水分解物(熱分解ペクチン酸)を用いて溶離に対する熱分解ペクチン酸の濃度、接触時間、pHの効果について調べた。さらに比較として従来汚染土壌の洗浄に用いられているEDTA,ならびに最近生分解性のキレート剤として三菱レイヨン(株)で開発されたL-アスパラギン酸2-酢酸(ASDA)、ならびに酢酸を用いて同様の溶離テストを行った。その結果、溶離が最も効果的なのはEDTAで、その次はASDAであるが、熱分解ペクチン酸も良好な溶離特性を発現し、5mM以上の濃度で用いれば90%以上の溶離が達成できることが分かった。pHの効果についてはいずれの溶離剤もpH>6の領域では溶離がpHの増加に伴い減少する三とが分かった。銅に対しては銅(II)イオンに対して高い親和性を有することが知られているキトサンを酵素で分解して製造された市販のキトサンオリゴ糖、ならびにその単量体であるグルコサミンを用いて溶離に対する溶離剤の濃度、接触時間、pHの効果について調べた。またこの場合も合成のキレート剤であるEDTAやASDAを用いて同様の溶離テストを行い、性能の比較を行った。その結果この場合もEDTAとASDAが最も良好な溶離を示したが、キトサンオリゴ糖も低いpHにおいてはほぼ100%の溶離を達成した。グルコサミンの場合はこれらに比較するとそれ程良好な結果は得られなかった。グルコサミン以外の試薬では溶離はこの場合もpHの増加と共に低下した。本研究の目的はミカン搾汁の残渣中の主要成分であるペクチン酸を低分子化させることにより水溶液に可溶化させ、このような水溶液を用いて土壌中の鉛イオンなどの重金属を除去することである。低分子化によりペクチン酸はその構成単位である環状のβ-ガラクツロン酸、あるいはそのオリゴ体に変換される。このために130°Cの熱水で分解することを試みたがβ-ガラクツロン酸は生成されず、直鎖のα-ガラクツロン酸が生成された。現在β-ガラクツロン酸やそのオリゴ体が生成される条件を模索している。β-ガラクツロン酸の錯形成に関する基礎研究も並行して行った。ここでβ-ガラクツロン酸は市販されていないので、市販のα-ガラクツロン酸より合成した。電位差滴定法により酸解離定数や鉛、銅などの金属イオンとの錯形成の安定度定数を求めた。その結果、pKa=3.08と求まり、以前求めたペクチン酸のpKaの値(=3.40)よりさらに低い値となり、金属イオンに対しての強い錯形成能を予想させるものとなった。また鉛イオンを多く吸着することが知られている代表的な粘土鉱物のバーミキュライトに鉛を吸着させることにより人工的な鉛汚染土壌を調製し、β-ガラクツロン酸水溶液を用いてこのような人工汚染土壌からの鉛の溶離・除去も試みている。
オーストラリアと日本の航空輸送業の費用関数の推定とその比較

研究成果報告書概要公企業の民営化・規制緩和は全世界的な潮流であり、我が国もその例外ではない。本研究は大規模な産業の規制緩和の1つである航空輸送産業の、規制緩和前後の生産性の分析を3ケ年かけて行なった。オーストラリアと日本の航空輸送産業は長い間、政府規制の対象とされており、最近、ほぼ同時期に規制緩和された。しかし規制緩和の前後を通じていぜんとして主要企業の3社体制をほぼ踏襲しており、新規参入企業も今のところまったくない状況である。これまでの航空輸送業の生産性および規制緩和前後の先行的な分析はすべてアメリカなどの大規模なマーケットを対象としたものであった。そこで市場規模の似通った日本とオーストラリアの同産業の規制緩和前後の生産性の変化に関する分析を実施した。分析手法は、コブ・ダグラス型の簡単な費用関数を用いてパイロット分析を行い、そののちトランスログ型の費用関数を用いて規模の経済性、技術進歩等の分析を行なった。その結果、両国とも規制緩和の後、平均費用が上昇しており、これは規制緩和の直接の影響のためであり、規模の経済性が小さくなっていることがわかった。さらに企業ごとの技術進歩の分析では、規模の小さな企業ほど技術進歩の大きな影響を受けていることがわかった。これらの結果をとりまとめて報告書を作成して出版した。平成7年度実績報告書公企業の民営化・規制緩和は全世界的な潮流であり、わが国もその例外ではない。しかしまた余りに急減な規制緩和も行き過ぎであると評価をまぬがれない。そこで本研究は大規模な産業の規制緩和の1つである航空輸送産業の,規制緩和の前後の生産性の分析を3カ年かけて行なうものである。本年度は、日本の同産業と規模が似ているオーストラリアの同産業のデータを収捨するとともに、両国のデータのシェイプアップを行なった。さらに、詳細な分析の前段階として作表・作図等による簡単な分析と、規模の経済性や範囲の経済性の適切な分析指標をさがした。しかし規制緩和の前後を通じていぜんとして主要企業の3社体制をほぼ踏襲しており、新規参入企業も今のことろまったくない状況である。本年度の研究の結果、規制緩和の前後を通じて平均費用の変化を見ると、規制緩和の後、両国とも平均費用が上昇していることがわかった。これは規制緩和の直接の影響結果なのか、変化期間中(Transition State)のためなのか今のところ不明である。さらに規模の経済性を表現する指標をいくつかの中から発見した。次年度は本年度の結果を用いてコブ・ダグラス型の費用関数を推定するとともに、トランスログ型の費用関係の推定の準備を行なう。平成8年度実績報告書公企業の民営化・規制緩和は全世界的な潮流であり、わが国もその例外ではない。しかしまた余りに急激な規制緩和も行き過ぎであるとの評価をまぬがれない。本研究は大規模な産業の規制緩和の1つである航空輸送産業の,規制緩和の前後の生産性の分析を3カ年かけて行なうものである。昨年度は、日本の同産業と規模が似ているオーストラリアの同産業のデータを収拾するとともに、データのシェイプアップを行なった。本年度は、昨年度の結果を用いて日本の同産業のトランスログ型の費用関数の推定を行なうとともに、オーストラリアの同産業のコブ・ダグラス型の費用関数を推定を行なった。本年度の研究の結果、両国とも規制緩和の後、平均費用が上昇しており、これは規制緩和の直接の影響のためであり、規模の経済性が小さくなっているためであることがわかった。さらに企業ごとの技術進歩の分析も行なったが、規模の小さな企業ほど技術進歩の大きな影響を受けていることがわかった。

次年度は最終年度であり、これまでの結果を用いてオーストラリアの同産業のトランスログ型の費用関数の推定を行ない、総まとめを行なう。さらにもっと規模の大きな同産業を持つ国(米国)や規模が小さくとも乗入れネットワークのもっと大きな国々(ヨーロッパ)にも応用できるように検討したい。平成9年度実績報告書公企業の民営化・規制緩和は全世界的な潮流であり、我が国もその例外ではない。本研究は大規模な産業の規制緩和の1つである航空輸送産業の、規制緩和前後の生産性の分析を3ヵ年かけて行なったものである。オーストラリアと日本の航空輸送産業は長い間、政府規制の対象とされており、最近、ほぼ同時期に規制緩和された。しかし規制緩和の前後を通じていぜんとして主要企業の3社体制をほぼ踏襲しており、新規参入企業も今のところまったくない状況である。平成7年度は、日本の同産業と規模が似ているオーストラリアの同産業のデータを収集するとともに、データのシェイプアップを行なった。さらに詳細な分析の前段階として作表・作図等による簡単な分析と、規模の経済性や範囲の経済性の適切な分析指標をさがした。平成8年度は、昨年度の結果を用いて日本の同産業のトランスログ型の費用関数の推定を行なった。この結果、両国とも規制緩和の後、平均費用が上昇しており、これは規制緩和の直接の影響のためであり、規模の経済性が小さくなっていろことがわかった。さらに企業ごとの技術進歩の分析も行なったが、規模の小さな企業ほど技術進歩の大きな影響を受けていることがわかった。平成9年度は最終年度であり、これまでの結果を用いてオーストラリアの同産業のトランスログ型の費用関数の推定を行った。この結果、オーストラリアと日本の両国ともほぼ同型の変化が生じていることがわかった。これらの結果をとりまとめて報告書を作成した。
ニワトリ脊髄における運動ニューロン誘導因子

運動ニューロン発生初期の細胞死においては、NGFファミリーであるニューロトロフィンが栄養因子として、レセプター型チロシンキナーゼ(RTK)であるtrkファミリーがそれらのレセプターとして運動ニューロンの生存に関与していると考えられている。動物の生体内においてRTKは増殖因子、栄養因子のレセプターとして働き、細胞の増殖・分化・決定など重要な役割を担っているので、運動ニューロンの誘導に関与する因子のレセプターもRTKの可能性がある。そこで私は運動ニューロン細胞表面を特異的に認識するモノクローナル抗体SC1を用いたパンニング法によりニワトリ胚脊髄から運動ニューロンを精製し、チロシンキナーゼのよく保存された領域に対するプライマーを用いてRT-PCR法を行なった。23種類のチロシンキナーゼが得られ、レセプター型は19種類、非レセプター型は4種類であった。解析を行なった時点で未知の分子であると考えられるものは8種類あった。次にこれら8個のクローンについてin situ hybridizationを行ない脊髄における分布を調べた。クローンtk-14は脊髄において運動ニューロンに強く発現していた。E14の脊髄を用いて作製したcDNAライブラリーをスクリーニングし、全長の配列を決定した。私が単離したRTKは1gドメイン、システイン-リッチドメイン、2つのFNIIIドメインおよびkinaseドメインからなるephファミリーに属し、マウスで報告されているSek(Segmentally expressed kinase)のホモローグであると考えられたので、avian Sekと名づけた。In situ hybridization法による解析からavian Sekは脊髄において腕部と腰部の運動ニューロンに強く、未分化な細胞からなるependimalcell layerに弱く発現していた。Avian SekはE5から発現し始めE6E7がピークとなり、E14では検出できなった。現在までに得られている結果から、avian Sekは、運動ニューロンの初期発生において重要な役割を行なっていると考えられる。
サイン表現における対人配慮の日独比較研究

本研究の目的は、第一に、日本とドイツの公共空間にある機能的に等価なサイン表現(看板などに印字されている言語表現)を収集し、第二に、そのサイン表現を対人配慮(ポライトネス)に関して比較し、対人配慮が各言語に現れているのか、現れているとすれば、どのように具現化されているのかを明らかにすることにある。対応するサイン表現を分析した結果、明確で直接的な情報提供が期待されるサイン表現においてさえ、日独両言語とも、それぞれの好ましい対人配慮の表現方法があることが明らかになった。当初の実施計画によると、平成26年度に予定していた作業は、日本とドイツの対応する場面で使用されるドイツ語と日本語のサイン表現を適切に対照するための基本的枠組みをより精密に設定することとその枠組みに基づいて日本語の用例を収集することにあった。基本的枠組みを設定するために、「収集場所の区分」と「収集対象とするサイン表現」を明確に規定した。サイン表現は、日本とドイツの対応する特定の場面に設置されている場合、基本的に共通の機能を有していると判断できる。また、対応する場面において、対応する表現がない場合もある。そこで、サイン表現どうしの詳細な対応が可能な枠組みを利用して分類し、対応関係を確認する必要がある。この枠組みに関する議論および成果の一部は、2014年8月にアメリカで開催された国際学会(The 20th International Conference of the International Association for Intercultural Communication Studies)で口頭発表し、また、日本独文学会中国四国支部『ドイツ文学論集』に掲載された論文でも言及した。なお、前者の口頭発表した原稿は、機関誌への投稿のために改訂中である。もう1つの課題の日本語のサイン表現の収集は、まだ不十分である。この作業は、次年度も継続し、ドイツでの調査と関連付けながら実施することとした。関連するテーマの図書の刊行に力をそそいだため、当初の計画よりも日独の対照が遅れている。本研究の目的は、第一に、日本とドイツの対応する公共場面などで見られるサイン表現を収集・分析し、対人配慮がそれぞれの言語表現においてどのように具現化されているのか、その相違点と類似点をサイン表現の機能と場面に関連づけて類型的に明らかにすることにある。第二に、両言語について明らかにされたサイン表現の配慮形式の類型的差異は、日常的なコミュニケーションにおける配慮行動の日独差に対応しているかどうかを検討し、視点を含めた対人配慮の各言語の志向性の違いを検証することにある。平成28年度は、当初の予定では、ドイツ語のサイン表現の配慮行動の分析を行ない、その分析結果をすでに結果の得られている日本語の分析結果と対照を行なうことになっていた。ところが、ドイツ語の分析に十分な時間が使えず、ドイツ語配慮行動の分析がまだ完了していない。しかしながら、その部分的に行なった分析結果をもとに、日本語との対照を実施し、その成果の一部を年度末に開催される国際学会で口頭発表する予定であった。しかし、社会情勢を考慮して、国際学会での研究発表はしばらく延期することにした。平成29年度の後半の時期に、日独の対照を完了させた上で、研究発表することにした。また、第二の目的の一般的な日常的コミュニケーション行動における配慮行動との比較もまだ実施に至っていない。これは、平成29年度の後半に実施し、平成29年度末までに国際学会を中心に発表していくことにした。ドイツ語分析が遅れていること。そして、予定通りに研究発表ができなかったこと。そして、サイン表現の配慮分析の結果と一般的なコミュニケーション行動の配慮行動の比較が未実施であること。本研究の目的は、第一に、日本とドイツの対応する公共場面などで見られるサイン表現(看板などに印字された言語表現)を収集・分類・分析し、対人配慮が日独それぞれの言語表現ににおいてどのように具現化されているのか、その相違点と類似点をサイン表現の機能と場面に関連づけて類型的に明らかにすることにある。第二に、日独両言語について明らかにされたサイン表現の配慮形式の類型的差異は、日常的なコミュニケーションにおける配慮行動の日独差に対応しているかどうかを検討し、視点を含めた対人配慮の各言語の志向性(好まれる言語表現)の違いを検証することにある。平成29年度は、前年度に完了するはずであったドイツ語資料の分析を継続して実施し、完了させた。また、その結果を日本語の分析結果と比較した。この成果の一部は、2つの国際学会(マカオ開催のIAICS2017とオスナブリュック開催のGJSSS2018)と1つの国内学会(日本文体論学会)で発表することができた。発表した内容は、関連する学会の機関誌や論文集に投稿中および投稿予定である。投稿中の論文の1編は、すでに審査が終わり、掲載が決定されている。また、第二の目的である一般的な日常的コミュニケーション行動における配慮行動との比較は、継続して行なってはいるが、完了には至っていない。そのため、その成果を公表することができていない。しかしながら、部分的な成果は出ているので、その一部を平成30年度開催の国際学会(シカゴ開催のIAICS2018)で発表する予定である。

対応するサイン表現を分析した結果、明確で直接的な情報提供が期待されるサイン表現においてさえ、日独両言語とも、それぞれの好ましい対人配慮の表現方法があることが明らかになった。日本語とドイツ語を適切に対照するための枠組み設定に時間を割き過ぎたために、日本語収集作業が少し遅れている。次年度は、研究成果の学会発表が中心になる予定だが、前半は日独対照分析を優先する。平成29年度の9月頃までに、対照を完了させ、10月以降に開催される国際学会で成果を順次発表していく予定である。そして、一般的なコミュニケーション行動との対比も合わせて実施する予定である。社会言語学次年度は、計画では、ドイツでのドイツ語資料の収集が中心となるが、同時に日本での日本語資料も収集することにする。小額のため執行が困難である。当初、平成29年3月にドイツで開催される国際学会で研究発表を希望していたが、平成28年12月20日にベルリンで起きたクリスマス・マーケット・テロなどの社会情勢を考慮し、申請を見送った。社会情勢を見極めながら、平成29年夏以降に開催される国際学会に改めて発表申請するため、延長を希望した。次年度の消耗品費に加算して、執行する予定である。平成29年10月以降にドイツもしくはヨーロッパ諸国で開催される国際学会で研究発表をするために使用する予定である。
骨基質タンパクと移植腫瘍の増殖分化との関連およびその遺伝子の発現について

当教室では、ヒト下顎骨に生じた骨肉腫をヌードマウスに移植し、現在も継代・維持している。この移植腫瘍は、組織学的に移植1ヵ月後は未分化な間葉系細胞様細胞が、2ヵ月後に軟骨細胞様細胞が、3ヵ月後には腫瘍中心部に軟骨様組織が形成される。これらの所見は成長軟骨の分化過程に類似しており、この移植腫瘍は、ヒト軟骨の初期石灰化機構を研究するうえで極めて有用なモデルになると考えられる。骨基質タンパクは、石灰化と密接な関係があると言われているが、in vivoの系での報告は認められていない。そこで前回、この腫瘍の石灰化とオステオポンチンの局在を免疫組織化学的に検討し、加えてm-RNAの発現を検索した。そして今年度は、引き続きこの移植腫瘍の石灰化とバイグリカンの局在および、そのm-RNAの発現について検討した。実験方法は、オステオポンチンの時と同様に1、2、3ヶ月で動物を屠殺し、各ステージで凍結切片を作製。冷アセトンで10分間固定し、一次抗体は抗バイグリカン抗体(1:250)で40分、二次抗体はFITCで標識した抗ウサギIgGブタ血清で反応させバイグリカンの局在を検索した。また、m-RNAについてはin situ hybridization法で検索した。その結果、移植1ヵ月後の腫瘍にはバイグリカンとそのm-RNAの発現は認められなかったが、移植2ヵ月後の軟骨細胞様細胞には、弱いバイグリカンの局在とそのm-RNAの発現がまた、移植3ヵ月後の肥大軟骨細胞様細胞に強いバイグリカンの局在とそのm-RNAの発現が認められた。これらの所見はバイグリカンの時と同様の結果であり、バイグリカンもオステオポンチンと同様ヒト軟骨の石灰化と密接な関係がことが示唆された。当教室では、ヒト下顎骨に生じた骨肉腫をヌードマウスに移植することに成功し、現在も継代・維持している。この移植腫瘍は包巣状に発育し、組織学的には、移植1カ月後は未分化な間様系細胞様細胞が、2カ月後に軟骨細胞様細胞が出現し、3カ月後には、腫瘍中心部に軟骨様組織の形成が著明になる。これらの所見は成長軟骨の分化過程に非常に類似しており、この移植腫瘍は、ヒト軟骨の初期石灰化機構を研究するうえで極めて有用なモデルとなり得ると考えられる。近年、骨基質タンパクの産生と石灰化機構との関連が明らかになってきた。骨基質タンパクのいくつかは、in vitroの系で石灰化と密接な関係があると言われている。しかし、in vivoの系で今までそのような報告は認められていない。それは良い実験モデルがなかったことに起因している。そこで今回、in vivoの系でこの腫瘍の石灰化と特に石灰化と関連深いと言われているオステオポンチンの局在について経時的に免疫組織化学的検討し、加えてm-RNAの発現をin situ hybridization法を用いて検索した。その結果、移植1カ月後の腫瘍にはオステオポンチンとそのm-RNAの局在は認められなかった。移植2カ月後の軟骨細胞様細胞には、弱いオステオポンチンの局在とそのm-RNAの発現が認められた。また、移植3カ月後の肥大化した軟骨細胞様細胞に強いオステオポンチンの局在とそのm-RNAの発現が認められた。これらの所見は、以前当教室で検索したタイプXコラーゲンとそのm-RNAの発現に類似していた。したがって、オステオポンチンは、ヒト軟骨の石灰化と密接な関係があると思われた。平成10年度は、引き続きこの移植腫瘍におけるバイグリカンの局在とそのm-RNAの発現について検討していく予定である。
環境をめぐる「政策相互の調整システム」の基本構造に関する研究

本年度は、アメリカ環境法制のマグナカルタと称されるNEPA(1969年国家環境政策法)を中心とする省庁間政策調整の仕組みに関する理論・実証研究を継続し、とくに、CAA(大気清浄法)309条に基づく環境審査制度について、その実施機関であるEPAの(開発系省庁に対する)調整機能を考察した。その結果、行政学における「紛争マネジメント」の概念の上に、複数の制定法(NEPAとCAA)に基づく複数の機関(EPAとCEQ)の有機的な連関(調整)という法システムの存在が、アメリカ環境法制における省庁間政策調整の平面で浮かび上がってきた。すなわち、NEPAの執行機関であるCEQ(環境諮問委員会)の調整機能、CAA(大気清浄法)309条に基づく環境審査制度の基本構造、EPA(環境保護庁)の牽制・調整担当部門の機能など、重層的な構成要素からなる仕組みが存在し、それら主要構成要素間の有機的な連携の確保がかかる仕組みの実効性を担保しているという確信を得ることができた。この確信は同時に、この連携を確保する基本思考なるものを解明し、当該仕組みを全体として一つの法システム(NEPAシステム)として捉え、提示することが今後の研究課題となることを示している。また、近年の各種の行政基準の発達や1998年に新たに設置された法定の調整機関の機能等、これまでの研究で考察できていない主要構成要素についても、新たな理論・実証分析を施すことが必要となることもまた明らかにされた。平成17年度は、アメリカ合衆国のCM(大気清浄法)309条に基づく「環境審査」制度が、同国の環境アセスメント制度の実効性確保のために、いかに機能しているのかという観点から、歴史分析及び構造分析の一部を行った。分析の結果、次の諸点に関する基礎的な知見が得られた。(1)環境審査制度の導入の背景には、わが国の環境基本法に相当するNEPA(国家環境政策法)に基づく環境アセスメント制度の機能不全が存在したこと(2)環境審査制度では、EIS(環境影響評価書)の審査・ランク付けを担当するEPA(環境保護庁)が、当該EISを準備した連邦機関に対して、環境上より好ましいと考えられる代替案や緩和措置の採用を働きかけていること(3)(2)で特定されたEPAの働きかけが功を奏する背景には、通常の省庁よりも一段階上のトップ(執行部)・レベルに位置するCEQの権威があり、結果として、環境上好ましいと評されるランクが付されるEISの割合が高まることこれらの知見はいずれも基礎的なものであるが、環境審査制度が、環境アセスメント制度の実効性確保のために積極的に機能することを示す一つの証左となりうる。なお、暫定的なコメントになるが、環境審査制度類似の仕組みをわが国で採用する余地は少ないものと考えられる。環境審査制度は、環境アセスメント制度が拠って立つ「環境」概念の含意を踏まえ、緻密に設計された制度であり、かつ、その効用は、通常の省庁よりも一段階上のトップ(執行部)・レベルに位置するCEQの権威により担保されている部分が少なくない。アメリカ的な「環境」概念を受容しているわけではなく、トップ・レベルにCEQ類似の機関を有するわけでもないわが国では、理論と現実の制度の両面において、環境審査制度類似の仕組みを構築・運用するための前提条件が満たされていないように見える。平成18年度は、アメリカ合衆国へ赴き、現地調査を実施した。合衆国では、ワシントンDCにて、EPA(環境保護庁)のスタッフへのインタビューを実施するとともに、ホワイトハウスのCEQ(大統領環境諮問委員会)のスタッフへもインタビューを実施した。また、同地にて、精力的に各種文献資料の収集を行った。これらの調査を通じて得られた情報を分析し、次のような基礎的な知見を獲得した。(1)アメリカでは、環境をめぐる権限が分散している以上、省庁間紛争の発生は当たり前であるという「ものの見方」が存在していること。それがゆえに同国では、紛争の発現に伴って生じるダイナミズムやイノベーションを享受しうるようにする一方で、紛争が激化した場合には、それを「調整」するという対処法を選択している(2)アメリカでは、(1)の「ものの見方」と「調整」という手法を軸とする、環境「紛争マネジメント」とでもいうべき法システムが構築・運用されていること。そこでは、事業実施官庁の独走を「まったく許さない」のではなく、それを「簡単には許さない」システム運用がなされているこのような法システムを「優柔不断である」として非難することは容易い。だが、世の中はいわゆる「リスク社会」へ突入し、環境問題そのものが複雑化の一途を辿っている中で、明快な基準を設定し、それに依拠して解決しうるといったような単純な当事者間紛争は限られてきている。こうした時代状況に鑑みれば、アメリカの法システムは、いわゆる「順応管理」の考え方を制度化した具体例として評価されるべきものと考えられる。

すなわち、NEPAの執行機関であるCEQ(環境諮問委員会)の調整機能、CAA(大気清浄法)309条に基づく環境審査制度の基本構造、EPA(環境保護庁)の牽制・調整担当部門の機能など、重層的な構成要素からなる仕組みが存在し、それら主要構成要素間の有機的な連携の確保がかかる仕組みの実効性を担保しているという確信を得ることができた。この確信は同時に、この連携を確保する基本思考なるものを解明し、当該仕組みを全体として一つの法システム(NEPAシステム)として捉え、提示することが今後の研究課題となることを示している。また、近年の各種の行政基準の発達や1998年に新たに設置された法定の調整機関の機能等、これまでの研究で考察できていない主要構成要素についても、新たな理論・実証分析を施すことが必要となることもまた明らかにされた。
微小骨化を呈する甲状腺乳頭癌における浸潤・転移機能と骨化メカニズムの解析

甲状腺の骨形成性乳頭癌は、臨床病理学的に浸潤能、転移能が高いことが示された。この病変内の骨形成には、bFGF,BMP-2が関与していることが示唆された。さらにVEGFの高発現により、血管新生が誘導され、脈管侵襲に繋がっている可能性が示された。甲状腺乳頭癌には骨形成を伴う症例が約25%みられるが、この骨形成性乳頭癌と非骨形成性乳頭癌の臨床病理学的差異、および骨化のメカニズムを明らかにする目的で今回の研究を行った。北里大学病院における甲状腺乳頭癌108例を(1)骨形成をみるもの(48例)、(2)骨形成は無いが結節状の線維化を有するもの(26例)、(3)骨形成と線維化を認めないもの(34例)、の3群に分類した。臨床病理学的事項を比較解析したところ、骨形成をしめす群は、他の群と比較して、腺内多発、リンパ節転移、脈管侵襲、腺外浸潤の頻度が有意に高いことが示された。C考察と今後の課題骨形成性乳頭癌は、臨床病理学的に浸潤能、転移能が高いことが示された。今後、骨形成性乳頭癌における脈管侵襲能、線維化の意義について検討してゆく予定である。甲状腺乳頭癌には骨形成を伴う症例が約25%みられるが、この骨形成性乳頭癌と非骨形成性乳頭癌の臨床病理学的差異とそのメカニズムを明らかにする目的で今回の研究を行った。前年度の検討により、骨形成をしめす群は、他の群と比較して、腺内多発、リンパ節転移、脈管侵襲、腺外浸潤の頻度が有意に高いことが示された。そこで、今年度は乳頭癌病変内における血管増生に着目した。甲状腺乳頭癌108例を(1)骨形成をみるもの(48例)、(2)骨形成は無いが結節状の線維化を有するもの(26例)、(3)骨形成と線維化を認めないもの(34例)、の3群に分類し、免疫組織化学的にCD44、nestinの染色を行い陽性に染色される血管数を計測した。また、VEGFの染色を行い腫瘍細胞における発現を比較した。CD44陽性血管数には差は見られなかったが、nestin(新生血管に染まる)陽性血管は、骨形成群が有意に高かった。さらにVEGFの発現も骨形成群、線維化群で有意に高かった。なお、k-rasの変異の検索も行ったが、有意な結果は得られなかった。骨形成性乳頭癌は、臨床病理学的に浸潤能、転移能が高いが、VEGFの高発現により、血管新生が誘導され、脈管侵襲に繋がっている可能性が示された。
熱帯産シタビラメとの雑種化によりDHAを自ら合成可能なヒラメを作る

植物油に含まれるα-リノレン酸(ALA)からドコサヘキサエン酸(DHA)を作るには2段階の炭素鎖数の延長と3か所に二重結合の導入(不飽和化)が必要である。一般に海産魚はこれら何れかの反応を司る酵素を欠損しているため、DHAを合成できない。申請者は、熱帯域に生息する小型シタビラメ類が、ALAからDHAを合成する際に必須な全ての不飽和化活性を持つFADSを持つことを発見した。本研究では、日本産の食用シタビラメ類と本熱帯産種を交雑することで、食用種の特徴を具備しDHAも合成可能な新品種を作出する。
気象変動が東南アジア熱帯雨林の群集動態に与える影響

本研究は,エルニーニョによる乾燥とラニーニャによる湿潤が,東南アジア熱帯雨林の群集動態に与える影響明らかにすることを目的としてマレーシアの低地熱帯雨林およびタイ国チェンマイ県の熱帯山地林で実施された.マレーシア低地熱帯雨林の52ha調査区に生育する約35万本,1200種の樹木の生残と死亡を1992,1997,1999年の3回調査した.また,調査区内の1300箇所に4m^2の方形区を設定し,約4万本の稚樹に標識ラベルを取り付け,実生の生残を調べた.エルニーニョとラニーニャが発生した1997-1999には,359965本の樹木うち15798本が死亡した(平均死亡率0.022/年).平常年(1992-1997)の平均死亡率(0.013/年)との比較より,エルニーニョとラニーニャにより死亡率が平常年の70%増となることが示された.ラニーニャ時の地滑り(0.32ha)による死亡樹木の本数(2235本)から,エルニーニョによる死亡率(0.012/年)がラニーニャによる死亡率(0.0064/年)の約2倍となることがわかった.また谷筋に比べ尾根筋で死亡率が高く,死亡率の地形依存性および死亡樹木が作る空間パターンの非ランダム性が明らかとなった.胸高直径が5cm以下の樹木にはエルニーニョによるダイバックが高率(10%)に発生した.サラワク産イリッペナッツの輸出量と気象要因との関係を重回帰分析で解析したところ,最も有意水準の高かった説明変数は月あたり乾燥発生確率の最大値で,乾燥と対応したフタバガキ樹木の種子生産を確認することができた.タイの熱帯山地林では,面積15ヘクタールの調査区設定作業と並行して,森林動態を調べた.サラワクの熱帯低地林とは異なり,エルニーニョおよびラニーニャが樹木の死亡率に与える影響は明確ではなかった.1999年12月には,調査地付近の測候所で異常低温(-3.2C)を記録したが,フタバガキ科の熱帯雨林とは異なり,一斉開花と結実は生じなかった.本研究は,エルニーニョによる乾燥とラニーニャによる湿潤が,東南アジア熱帯雨林の群集動態に与える影響明らかにすることを目的としてマレーシアの低地熱帯雨林およびタイ国チェンマイ県の熱帯山地林で実施された.マレーシア低地熱帯雨林の52ha調査区に生育する約35万本,1200種の樹木の生残と死亡を1992,1997,1999年の3回調査した.また,調査区内の1300箇所に4m^2の方形区を設定し,約4万本の稚樹に標識ラベルを取り付け,実生の生残を調べた.エルニーニョとラニーニャが発生した1997-1999には,359965本の樹木うち15798本が死亡した(平均死亡率0.022/年).平常年(1992-1997)の平均死亡率(0.013/年)との比較より,エルニーニョとラニーニャにより死亡率が平常年の70%増となることが示された.ラニーニャ時の地滑り(0.32ha)による死亡樹木の本数(2235本)から,エルニーニョによる死亡率(0.012/年)がラニーニャによる死亡率(0.0064/年)の約2倍となることがわかった.また谷筋に比べ尾根筋で死亡率が高く,死亡率の地形依存性および死亡樹木が作る空間パターンの非ランダム性が明らかとなった.胸高直径が5cm以下の樹木にはエルニーニョによるダイバックが高率(10%)に発生した.サラワク産イリッペナッツの輸出量と気象要因との関係を重回帰分析で解析したところ,最も有意水準の高かった説明変数は月あたり乾燥発生確率の最大値で,乾燥と対応したフタバガキ樹木の種子生産を確認することができた.タイの熱帯山地林では,面積15ヘクタールの調査区設定作業と並行して,森林動態を調べた.サラワクの熱帯低地林とは異なり,エルニーニョおよびラニーニャが樹木の死亡率に与える影響は明確ではなかった.1999年12月には,調査地付近の測候所で異常低温(-3.2C)を記録したが,フタバガキ科の熱帯雨林とは異なり,一斉開花と結実は生じなかった.平成89年に起こったエルニーニョに伴う異常乾燥とその直後に起こったラニーニャに伴う豪雨と地滑りによる熱帯雨林樹木の死亡状況を調べる目的で、マレーシア,サラワク州のランビル国立公園で調査を行った。面積52haの永久調査区に出現する胸高直径1cm以上の全ての樹木(約34万本)について、踏査による生存調査を行った。また、胸高直径10cm以下の個体については、幹先端部の枯損状況と萌芽による再生状況をチェックした。さらに、地滑りの位置およびサイズを測定した。データ解析は未完だが、低標高の粘土質土壌で林冠木の死亡率が高い傾向が認められた。本調査区ではエルニーニョ発生直前の1997年に全個体の計測を行っているため、今回の調査による死亡は、主に乾燥と地滑りによるものと考えることができる。また、タイ・インタノン山の熱帯山地林では、同様の調査を行うために必要な面積15haの永久調査区の設定を継続した。

本年度は、これまでに毎木調査が未完であった7.5haについて、胸高直径1cm以上の全樹木の同定、直径計測を行った。現在も調査は継続中であるが、来年度4月には完成する予定である。また、稚樹の動態に関する調査として、主要な林冠構成種を含むブナ科とクスノキ科を対象にえらび、落下種子にマーキングして、その後の死亡過程を追跡調査している。これらの調査にはベルトトランセクト法を用い、親木からの距離および環境条件と稚樹の死亡率の関係が解析できるようになっている。地球規模の気象変動であるエルニーニョに伴う乾燥とラニーニャに伴う豪雨が熱帯雨林の群集動態に与える影響を明らかにする目的で、マレーシアおよびタイの森林で調査を行った。本年度の実績は次の通りである。1.マレーシアの低地熱帯雨林の大面積調査区内に出現する約35万本の樹木個体の死亡調査データを解析し、エルニーニョおよびラニーニャを含む期間の死亡率が平年の死亡率より有意に高くなることを明らかにした。また、乾燥によって、頂芽を含む先端部が一度枯損したのち再生する「ダイバック」現象が多くの林内幼樹で認められた。これは、主幹の傷害からの萌芽による回復過程が熱帯雨林樹木の更新に重要な役割を果たしていることを示す新しい知見である。2.小型稚樹への気象変動の影響のデータを得るため昨年度に開始した稚樹調査区の設定を完了した。サラワク大面積調査区内に1300個の2mx2m小調査区を設置し、胸高直径1cm以下の稚樹約4万個体に標識を取り付け樹高を計測した。3.気象変動が熱帯植物の開花・結実に及ぼす影響を推定するために、サラワクのイリッペナッツ輸出量と気象との関係を表す重回帰モデルを開発し、月当たり乾燥発生確率(サラワクの全測候所に占める月雨量100mm以下の少雨を記録した測候所の各月における割合)がイリッペナッツ輸出量と正の相関を持つことを明らかにした。なお、このモデルはこれまでに提案された同種のモデルの中で最も高い決定係数(R^2=0.6)を持つ。3.タイの山地林で継続してきた15ha調査区の種同定を完了した。主要な科であるブナ科、クスノキ科で種の分布と地形に密接な関係のあることが明らかになり、熱帯山地林でも土壌の乾燥が群集動態に影響を与えていることが示唆された。
BRCA1遺伝子ミスセンスバリアントのライブラリー作成とがんゲノム医療への応用

東北医科薬科大学医学部の教育研究棟は2018年4月から使用可能となり、7階の共通実験室のスペースが分配された。本研究計画を含む「分子標的薬のバイオマーカー遺伝子におけるバリアントの機能解析」という実験名で、遺伝子組換え生物等の使用実験の申請を行い、2018年10月16日に承認を得た(承認番号2018-30)。その間にビーカーやメスシリンダから始まる基本的な実験器具やバッファーや制限酵素を含む基本的な試薬を購入した。また、東北大学加齢医学研究所の千葉奈津子先生からBRCA1遺伝子の発現プラスミドを供与して頂いた。サンプルの保存スペースも確保できたため、東北大学加齢医学研究所に保存してあったプラスミド、大腸菌、酵母、細胞株などを凍結のまま運搬した。現在、BRCA1のcDNAをエピソーマルベクターにサブクローニングし、目的に応じた発現系に改編している。また、BRCA1遺伝子のPCR増幅の条件を調整中であり、効率のよい部位特異的変異導入の方法を検討している。また、酵母内の組み換えにより変異導入フラグメントをサブクローニングするため、BRCA1 cDNAを6フラグメントに分割し、それぞれに対応するギャップベクターを作成中であるが、6種類中3種類しか完成していない。まだ、細胞培養を開始していないが、乳癌細胞株、卵巣癌細胞株を購入して培養を開始すべく、培地、試薬を準備中である。酵母の培養もまだ準備中であり、試薬や酵母からプラスミドを抽出する材料を準備する必要がある研究体制を一から整える必要があり、予想以上に時間と労力が必要であった。当医学部は新設後のため、2019年度は医学部1期生の講義や実習が開始となり、研究以外でも新規に立ち上げなければいけないことが多いため、十分研究に集中できないのが実情である。ただし、いったん実験の体制が整えば、BRCA1遺伝子のバリアント作成など材料を蓄積していくステップは1回の作成で同時に大量に完成する可能性もあり、挽回は十分可能と考えている。2019年度中に、できるだけ多くのBRCA1ミスセンス変異を作成するとともに、細胞株にBRCA1遺伝子を発現して、PARP阻害薬の薬剤感受性を評価するシステムを構築する。そのためには、条件が整ったら変異導入のプライマーを多種類作成し、1回のステップで多くの変異が作成できるように工夫する必要がある。2018年度は東北医科薬科大学医学部教育研究棟が新規にオープンしたところであり、すべて実験室を一から整備する必要があり、長年いた実験室では簡単にできることもすべてスムーズに行かなかった。そこで、実験の体制が整い始めた2019年度に本当に必要な消耗品などを使用できるような計画に変更することとした。
超安定G-quadruplexを利用した光駆動型疑似スプライシングシステムの開発

生物の発生過程では、選択的スプライシングによって1つの遺伝子から複数種のmRNA(スプライシングバリアント)が時空間的に作り分けられている。しかし、その機能的役割はほとんど分かっていない。本研究では、光照射により人工的にスプライシングバリアントを作り分ける「光駆動型疑似スプラシング」システムを開発し、発生におけるスプライシングバリアントの時空間的作り分けの機能的意味を解明する手法を提供する。同手法には申請者が最近開発に成功した光応答性超安定グアノシン四重鎖(G-quadruplex)を用いる。
「健康で文化的な最低限度の生活」像に関する憲法学的・実証的研究

本年度は、本研究における2つの課題(〔課題1〕日本国憲法25条1項の規範内容の明確化、〔課題2〕課題1の作業を通じて明らかにされた規範内容に適合的な「セーフティーネット」の構想)につき、前年度に引き続いて具体的作業を行った。課題1については、まず、「健康で文化的な最低限度の生活」を憲法解釈として構想する際には、その根底に憲法11条前段における基本的人権の普遍性が組み込まれていなければならないことを確認し、そのうえで内外におけるシティズンシップをめぐる政治理論を参照しつつ、社会へのコミットメント(対国家・公権力、および対他者)と自律の確保をその要素として含む最低生活像の条件抽出を試みた。以上の作業によって構築された生活像に照らし、課題2への取り組みとして、セーフティーネットの要素となる現行の社会保障諸制度について批判的な検討を行った。ここでは、失業者のみならず、高齢者、心身障害者、子どもの最低生活実現制度について、個別的に考察を加えた。そしてこれら諸制度を綜合し、「縫い目の見えない制度間の連携」を目標に制度改革の進むフィンランドの生活保障制度を参照しつつ、(1)セーフティーネットの及ぶ人的属性の広狭と(2)保障を受けられない時間的空自の有無に着目しつつ、セーフティーネットとしての全体評価を試みた。現在、これまでの検討をふまえ、憲法適合的な「最後のセーフティーネット」についての具体的提言をとりまとめている。以上の成果は、単著『「健康で文化的な最低限度の生活」再考』(仮)として早稲田大学出版部より刊行する準備を進めている。本年度は、(1)本研究の目的である日本国憲法25条1項の規範内容の明確化(課題1)と、その作業を通じて明らかにされた規範内容に適合的な「セーフティーネット」の構想(課題2)に取り組む際の比較の視座の設定を行い、さらに(2)課題1の具体的作業を進めた。(1)については、2002年8月に、本課題における比較研究の対象であるフィンランドへの研究出張を実施し、フインランド憲法の最低生活保障規定および社会保障法規に関する研究文献・立法準備資料・判例等の収集を行うとともに、研究者、省庁関係者などへの聞き取り調査をおこなった。本研究出張の成果については現在取りまとめ中である。(2)についてはまず、「健康で文化的な最低限度の生活を営む権利」が日本国憲法に導入された経緯とその背後にあった思想、そして憲法施行後の最低生活保障制度の展開過程を検討した。そしてその検討の過程で、公共性へのコミットメントを含む他者との関係性と、個人の自律とを両立させた「健康で文化的な最低限度の生活」像を憲法解釈として構築する際に、憲法11条前段の規定がその基盤たりうるとの手がかりを得た。そこで以上の考察をとりまとめ、2002年10月、日本社会保障法学会第42回秋季大会で報告をおこなった(論題:「健康で文化的な最低限度の生活」再考--シティズンシップの視点から)。さらにこの報告をもとに同題の論文を作成した。論文は社会保障法18号(2003年5月発刊)に掲載される予定である。
脳虚血時、ドーパは同認識部位-グルタミン酸遊離-神経細胞死の要因か?-萠芽的研究

[1]一過性前脳虚血時線条体微量透析系:(1)中等度グルタミン酸遊離に最適結紮時間を10分に決定、(2)同虚血はドーパをDA、グルタミン酸と共に誘発、虚血後10分の各最大遊離増大は6、220、8倍、各増大は虚血終了再灌流後60分後までに速やかに回復、(3)虚血誘発性グルタミン酸遊離が、1)虚血開始10分前からの透析用プローブを介するAADC阻害薬NSD-101530μM線条体局所灌流によりドーパ著増(虚血後10分、50倍)に同期して促進(虚血後10分、22分)、2)ドーパエステルに比し、強力かつ安定な新規ドーパ競合的拮抗薬、ドーパシクロヘキシルエステル(DOPACHE)の虚血開始10分前からの線条体局所灌流により、用量依存性(10、30、100nM)に拮抗(分担古川、宮前)[2](1)4血管閉塞モデルラットの線条体、海馬の遅発性神経細胞死系:虚血操作終了再灌流後ラットを断頭、固定後、Hematoxylin-eosin、Kluver-Barrera染色を施し、病理組織学的に、線条体、海馬における神経細胞死の程度を細胞の障害程度、及び神経細胞死数/正常細胞数を以て段階評価する系を確立、1)線条体、海馬における神経細胞死が遅発性に生ずることを証明、2)10分一過性脳虚血がもたらす遅発性神経細胞死は線条体において軽度中等度、海馬において重要、(2)線条体における同神経細胞死が、1)NSD-101530μM線条体局所灌流により増悪、2)DOPACHE 100nM線条体局所灌流により抑制、3)海馬神経細胞死は両薬物により影響されない(古川)[1]一過性前脳虚血時線条体微量透析系:(1)中等度グルタミン酸遊離に最適結紮時間を10分に決定、(2)同虚血はドーパをDA、グルタミン酸と共に誘発、虚血後10分の各最大遊離増大は6、220、8倍、各増大は虚血終了再灌流後60分後までに速やかに回復、(3)虚血誘発性グルタミン酸遊離が、1)虚血開始10分前からの透析用プローブを介するAADC阻害薬NSD-101530μM線条体局所灌流によりドーパ著増(虚血後10分、50倍)に同期して促進(虚血後10分、22分)、2)ドーパエステルに比し、強力かつ安定な新規ドーパ競合的拮抗薬、ドーパシクロヘキシルエステル(DOPACHE)の虚血開始10分前からの線条体局所灌流により、用量依存性(10、30、100nM)に拮抗(分担古川、宮前)[2](1)4血管閉塞モデルラットの線条体、海馬の遅発性神経細胞死系:虚血操作終了再灌流後ラットを断頭、固定後、Hematoxylin-eosin、Kluver-Barrera染色を施し、病理組織学的に、線条体、海馬における神経細胞死の程度を細胞の障害程度、及び神経細胞死数/正常細胞数を以て段階評価する系を確立、1)線条体、海馬における神経細胞死が遅発性に生ずることを証明、2)10分一過性脳虚血がもたらす遅発性神経細胞死は線条体において軽度中等度、海馬において重要、(2)線条体における同神経細胞死が、1)NSD-101530μM線条体局所灌流により増悪、2)DOPACHE 100nM線条体局所灌流により抑制、3)海馬神経細胞死は両薬物により影響されない(古川)
量子・情報物理・幾何の絡み合いの解明：量子古典対応の研究

一見異なる現象の背景に共通する普遍的な性質を明らかにすることは物理学の大きなテーマである.その中でも,d次元量子系を(d+1)次元古典系に変換するいわゆる量子古典変換は,様々な物理の分野に現れる重要概念である.近年,量子情報科学の概念を活用することで,この問題にアプローチすることが可能となってきており,多くの研究者の興味を引いている.本研究課題では,特異値分解や情報幾何学を用いて,量子古典変換の背景にある数理的構造を明らかとした.上記の数学は,複雑な量子系のデータをスケールの異なる情報に分解し,曲がった時空間に埋め込む方法であり,物理における情報的視点の重要性が明らかとなった.近年,量子古典対応に基づく異分野融合が進んでいる.ある分野で開発された概念が他分野の難問題を見通しよく解決する概念にもなりえることに意義がある.量子古典変換は,物性物理の電子状態シミュレーションや素粒子物理の量子重力理論構築のために必須の概念であるが,この背景には複雑な情報を高次元の簡単な表現に変換するという共通の数学的・情報論的構造が隠れていると考えられる.本研究課題では,その情報論的構造を幾つかの具体的問題に沿って明らかにすること目的としている.平成27年度は,古典スピン模型のスピン構造を画像とみなしたとき,その一枚の画像から元の模型の分配関数の情報や相転移の情報が抽出可能かを研究した.これは情報の高度縮約への意味づけなどの応用的な側面とも関連する.またその背景にある量子一次元系との関わりについて,エンタングルメント・エントロピーとホログラフィー原理の立場から研究を進めた.平成27年度研究実施計画で述べた2つの研究項目は,下記【現在までの進捗状況】に述べるように,計画通りの成果を得て,論文の採録まで至っている.端的に言えば,画像の特異値分解では,スピンの2点相関関数の情報を得ることができ,空間スケールの異なる相互作用の情報を自動的に分解することができる.画像の特異値から定義した情報エントロピーが,分解したデータが効率的に格納される情報空間の幾何学的構造を与える重要な量になっていることを明らかにした.このとき,スピンの値をどのように符号化するかが大切であり,その点の詳細な研究も行った.これらの成果は,ストリング理論分野で非常に重要な定理であるホログラフィー原理や笠・高柳公式と非常に類似しており,関連研究分野への波及効果は大きいと考えられる.本課題申請時の平成27年度計画においては,(1)フラクタル画像に対する特異値スペクトルの解析的導出と一次元量子臨界系のエンタングルメント・スペクトルへのマッピング(前期・中期),(2)特異値スペクトルに対する画像データの符号化依存性(後期),の2点を具体的な目的とした.いずれの問題も論文作成・学術誌への採録に至り,計画を達成したといえる.具体的に(1)については,AIP Conference Proceedings 1648, 200003 (2015),また(2)については,Physical ReviewE92, 042167 (2015),に結果が採録されている.また関連論文の幾つかも論文誌へ投稿中である.これらの研究過程で得られた結果をもとに,更に深い性質を研究することに意味あると考え,(1)に関連しては現実のイジングスピン模型のようなランダムフラクタル系への理論の拡張,(2)に関連しては理論の高次元化と一次相転移・二次相転移の識別,を関連研究としてテーマに加えるべく予備計算を進めている段階である.本研究課題の全体概要は,量子古典変換やゲージ重力対応の情報理論的理解を促進することである.これは近年の異分野融合課題の底流にある問題で,特に本課題では情報分野で必須の技術である特異値分解の機能性を物理の立場から深く追及することが研究の特色となっている.したがって本年度も,複雑系のデータを分解して高次元のメモリ空間に適切に格納する手法における特異値分解の機能や役割を更に深く追及した.そのために,特異値スペクトルから定義した情報エントロピーのスケーリング則についてより詳細な研究を行った.また,その積分変換(メリン変換)としての意味合いを考察した.相転移の臨界点などの複雑な物理データは,特異値分解により長さスケールの異なるデータに自動で分解され,それを稠密に格納するメモリ空間が双曲的な幾何構造を持つことで,その幾何構造から元の物理系のくりこみ群的特徴が整理できる.このことはこれまで本研究課題の具体的テーマで明らかにされてきたが,特に本年度の成果としては,特異値スペクトルのスケーリング公式を詳細に調べて,相転移の臨界指数とスペクトルのべき則との関わりを明らかにした.これにより,特異値分解の連続極限が相関長の逆数を座標軸とする空間へのメリン変換であるということが明らかになった.これは特異値分解のくりこみ群理論的理解には非常に重要な成果であると考えている.更に,量子古典変換の一例であるエンタングルメントくりこみ群とウェーブレット変換および量子可積分性の関わり合いについて考察を進めた.本研究はまだ専門雑誌への掲載論文という形にはなってはいないが,課題最終年度に向けて重要なステップであると考えている.研究の鍵である特異値