hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
雷遮蔽理論刷新のための先行雷撃進展プロセスに与える空間電荷密度分布の影響調査研究

電荷密度分布測定システムを高感度化して送電鉄塔近傍の空間電荷密度と地上電界、風向、風速の関係を明らかにし、さらに、リーダ進展シミュレーションモデルにこの結果を算入して空間電荷密度分布と雷遮蔽失敗の関係を明らかにすることを目的としている。本年度は室内実験では、(1)音波による空間電荷群の空間分解能標定、(2)2本の針端電極からのコロナ電流の相互依存性について調査した。屋外実験では(3)新潟県名立町での風力発電設備からの上向きリーダの高速撮影、(4)福井県美浜町では15mの塔頂部の音波による空間電荷密度測定及び塔頂部の複数の針端電極の相互依存性について調べた。(1)では2組の針平板電極(電極間ピッチ80cm)に直流高電圧を印可し2層の空間電荷群を形成した。そこに音波を照射したところ、電界出力より推定される電荷間ピッチは76cmと算出され空間電荷分布測定システムに十分な空間分解能があることが分かった。(2)において、電界中の2本の針端電極からのコロナ電流はお互いの距離を高さの2倍以上離すと単独で存在したときのコロナ電流値になることを確認した。(3)は現在観測中であるが2003年12月から2004年1月までに7例の上向き雷放電を記録している。(4)では15mの塔頂に東西及び南北両方向にそれぞれ4本づつ針端電極を設置して雷雲下のコロナ電流及び風向・風速、地上電界を測定した。その結果、針端部は地上電界の約40倍電界強度が高い、風速が大きくなると針端から出た電荷は風下側に流されるが、風下側への影響(逆極性の電界重畳)は小さくなることが分かった。風速12m/sの場合12cm離れた風下側の針端電流は約40%減少する。本研究は当研究室で開発されたリアルタイム空間電荷密度分布測定システムを高感度化して送電鉄塔近傍の空間電荷密度と地上電界、風向、風速の関係を明らかにし、さらに、リーダ進展シミュレーションモデルにこの結果を算入して空間電荷密度分布と雷遮蔽失敗の関係を明らかにすることを目的としている。本年度は室内実験では、(1)水蒸気を用いた雷雲に近い状態の空間電荷群の音波による電荷分布測定と、(2)1本または2本の針端電極での電界緩和効果について調査した。屋外実験では(3)石川県内灘町での風力発電設備からの上向きリーダの高速撮影と、(4)福井県美浜町では15mの塔頂部の音波による空間電荷密度測定及び塔頂部の複数の針端電極の相互依存性について調べた。(1)では水蒸気に帯電した1つの電荷雲の場合と2つの電荷雲の場合において空間電荷密度と電荷雲の位置の推定を行った。2つの電荷雲ではそれぞれを識別して標定できた。電荷雲の位置は誤差1%14%で推定でき、電荷密度は誤差10%77%で推定できた。(2)では一定電界下に置かれた針端電極でのコロナ放電によって発生した空間電荷による電界緩和効果を調べた。緩和電界は周辺電界値と風速の関数となる。周辺電界が80kV/m、風速3.8m/sの場合風がない場合に比べてコロナ電流は約3%増加し、このときの緩和電界の減少分は周辺電界値で約1kv/m、針先端で200kv/mに相当する。針2本を平行に立てた場合風下側の針端電極は風上側電極が形成する空間電荷により風上側より大きな電界緩和を受ける。(3)では7例の風車設備への落雷を観測した。また、前年度の風車への雷撃結果を解析したところ、リーダは高度の増加と共に速度が増加することが分かった。
DNA損傷トレランスに関わる遺伝子REV7のノックアウトマウスの作成と解析

本研究ではREV7遺伝子のノックアウトベクターの作成と、ES細胞への導入、相同組み換え体の同定のためのスクリーニングを行った。REV7蛋白は、中央部に種々の蛋白との結合領域があるので、その領域を欠失させた変異マウスを作成することとし、その領域をコードしているエクソン3から6までをneo耐性遺伝子に置き換えたノックアウトベクターを作成した。Negative選択マーカーとしてジフテリア毒素を用いた。作成したノックアウトベクターをマウスES細胞に導入し、G418耐性クローンを約150個pick upした。そしてゲノムDNAを抽出して、PCR法にて相同組み換え体の同定を行った。しかし、pick upしたcloneの中に相同組み換え体を同定することができなかった。そのため、ノックアウトベクターを構築するプラスミドを変更し、同じ領域をターゲットとして新たにノックアウトベクターを構築した。そのベクターをマウスES細胞に導入し、G418耐性クローンを約750個pick upし、ゲノムDNAを抽出して相同組み換え体の同定をPCRにて行った。しかし、反応条件を様々に変えて検討するも組み換え体は同定できず、さらに、ラジオアイソトープを用いたサザン法にてPCR産物を確認してみたが、陽性クローンは同定できなかった。今回、相同組み換え体が同定できなかった原因として、1)相同組み換えが起こりにくい部位であった、2)PCRによるスクリーニングの方法に問題があった、等が考えられた。そのため、相同組み換え部位を変更し、マウスREV7 locusのエクソン1から6までを欠損させるノックアウトベクターを新たに構築した。スクリーニングにはサザン法を用いるように制限酵素部位を考慮して設計した。今後、このノックアウトベクターを再度ES細胞に導入し、相同組み換え体を同定してノックアウトマウスの解析を進めたいと考えている。平成17年度はREV7遺伝子のノックアウトベクターの作成と、ES細胞への導入、相同組み換え体の同定のためのスクリーニングを行った。REV7蛋白は、中央部に種々の蛋白との結合領域が存在しているので、その蛋白結合領域をターゲットとして変異マウスを作成することとし、その蛋白結合領域をコードしているエクソン3から6までを欠損させてneo遺伝子に置き換えるようにベクターを設計した。Mouse REV7 locusの塩基配列をdatabaseより入手して、エクソン3より上流とエクソン6より下流のmouse genomic DNAをPCRにより増幅し、ノックアウトベクターのneo耐性遺伝子の上流と下流にそれぞれ挿入した。作成したノックアウトベクターをES細胞にエレクトロポレーションにより導入し、G418を作用させた後にできたcolonyを約150個pick upし、genomic DNAを抽出して、相同組み換えが起こっていると考えられるcloneの同定を、PCR法を用いて行った。しかし、複数のPCR primerの組み合わせで検定したが、pick upしたcloneの中に相同組み換え体を同定することができなかった。現在、再度ノックアウトベクターをES細胞に導入して新たにcloneをpick upすることを行っている。同時に別のノックアウトベクターを作成して相同組み換え体の同定を試みることも検討している。平成18年度は、前年度に引き続きREV7のノックアウトマウス作成のため、ES細胞の相同組み換え体の同定を進めた。新たに構築したREV7のノックアウトベクターをマウスES細胞にエレクトロポレーションにて導入し、G418耐性クローンを約750クローンpick upした。そのクローンからゲノムDNAを抽出し、相同組み換え体の同定を、PCR法を用いて行った。しかし、PCRの反応条件を様々に変えて検討するも、組み換え体は同定できなかった。PCRが掛かりにくい部位である可能性も考えて、ラジオアイソトープを用いたサザンハイブリダイゼーション法にて、PCR産物を確認してみたが、陽性クローンは同定できなかった。

今回、多くのクローンをスクリーニングしたが、それでも相同組み換え体が同定できなかった原因として、1)相同組み換え部位として用いた部位では、相同組み換えが起こりにくい、2)PCRの掛かりにくい部位であり、スクリーニングの方法に問題があった、等が考えられた。そのため、相同組み換え部位を変更し、マウスREV7 locusのエクソン1のスタートコドンからエクソン6までを欠損させるノックアウトベクターを新たに構築した。スクリーニングにはサザン法を用いるように制限酵素部位を考慮して設計した。今後、このノックアウトベクターを用いて、再度ES細胞に導入し、相同組み換え体を同定してノックアウトマウスの解析を進めたいと考えている。
周術期の生体リズム障害と恒常性維持機能

1.全身麻酔下での観察(1)脊髄機能モニタリング経頭蓋大脳電気刺激による下肢筋誘発電位と硬膜外脊髄電気刺激による脊髄誘発電位の組合せで胸腹部大動脈瘤のグラフト置換を安全に行い得た。また、経食道エコープローブを脊髄に向け、椎間板を介して術中の脊髄横断面の観察を行った。(2)超低体温循環停止下での乳酸値20°C以下の超低体温下でも60分を過ぎると乳酸値が上昇し、術後の脳梗塞、腎不全の発生が懸念された。2.全脊椎麻酔時の自律神経機能全脊椎麻酔下では交感神経、副交感神経(主に迷走神経)ともに遮断されその回復過程では先づ迷走神経、次に胸部交感神経が順次回復する。その過程の指尖皮膚血管の周期的動揺、心拍変動の推移を観察できた。3.胸部交感神経破壊後の皮膚血管周期的動揺多汗症患者に施行した胸部交感神経焼灼は指尖Laser-Doppler Flowmetry(LDF)でモニタリングできる。不完全な交感神経遮断であり、手掌発汗は停止していても指尖皮膚血管の周期的動揺は早期に回復する。患肢の指尖皮膚血管の周期的動揺は病期によって異なる。早期のCRPSではむしろ亢進する。現在までに得られた成果を以下に箇条書きする。1.麻酔深度が深くなるほど、心血管系の周期的動揺は抑制される。2.麻酔時間が長くなるほど、心血管系の周期的動揺の回復が遅れる。3.上肢もしくは下肢の皮膚血管周期的動揺は体性神経デルマトームに比べてより広範囲め交感神経が関与している。4.RSD患者では患部の皮膚血管周期的動揺が病期によって亢進したり抑制されたりする。5.多汗症患者に対する胸部交感神経焼灼術は心血管系の周期的動揺からみると部分遮断である。6.心血管系の周期的動揺の観察は心停止蘇生後患者の予後を推定するのに役立つ。1.全身麻酔が深化すると、あるいは広範囲の神経ブロック下では心拍動ならびに皮膚血管の周期的動揺は可逆的であるが消失する。2.不可逆的とも思える神経損傷を受けた場合でも、一旦消失した心血管系の周期的動揺を再び獲得する。3.CRPS患者では患肢の皮膚血管の周期的動揺は病期によって亢進したり抑制されたりする。4.多汗症患者に対する胸部交感神経焼灼術は心血管系の周期的動揺からみると部分遮断であり、時間経過と共に回復する。5.心血管系の周期的動揺は生命の恒常性維持に重要な働きをしている。1.全身麻酔が深化すると、あるいは広範囲の神経ブロック下では心拍変動ならびに皮膚血管の周期的動揺は可逆的であるが消失する。2.全脊椎麻酔下では交感神経、副交感神経(迷走神経)を介した周期的動揺の消失、再現が分離して観察できる。3.脳死下では周期的動揺が消失する。4.不可逆的とも思える神経損傷あるいは永久神経ブロック後でも、一旦消失した心血管系の周期的動揺を再び獲得する。5.CRPS患者では患肢の皮膚血管の周期的動揺は病期によって亢進したり制御されたりする。6.多汗症患者に対する胸部交感神経焼灼術は心血管系の周期的動揺からみると部分遮断である。時間経過と共に回復する。7.焼灼後は発汗回復に先立ち周期性を含む周期的動揺が再開する。8.心血管系の周期的動揺は生命の恒常性維持に重要な働きをしていることが示唆される。
グリッド点を保存する幾何学的変換とその応用に関する研究

コンピュータの画面に代表されるようなグリッド平面上では、直線はグリッド点の系列として、塗りつぶし図形はグリッド点の集合として表現される。直線や2次曲線をいかにグリッド点の系列として表現するかについては多くの研究がなされているが、問題の計算複雑度に関する理論的な解析はあまりなされていないのが現状である。本研究の目的は、グリッド平面上に任意の閉図形が与えられたとき、その内部に含まれるグリッド点を効率よく列挙するアルゴリズムを開発することであった。最初に、グリッド点を保存する幾何学的変換に基づいて効率のよいアルゴリズムを考案し、計算機実験を行なってその有効性を確認した。基本的なアイディアは、グリッド点をグリッド点に写す変換を用いて素朴な方法で効率よくグリッド点を列挙できる部分(密な部分)とグリッド点が疎な部分に分割するという操作を後者の部分が十分小さくなるまで繰り返すというものである。この繰り返し回数は与えられた図形のディメンジョンの対数をとったものになるから、効率のよい実行が可能になる訳である。また、この変換法をうまく用いて2変数の整数計画問題に対する効率のよいアルゴリズムも与えた。これについても計算機実験を行なった。計算機実験に用いたプログラムのリストの一部(主要部分のみ)は報告書に含めておいた。さらに他方面への応用例として、画像のディジタル・ハーフトーニングの問題さらにはディジタル画像から直線や円のような基本図形の成分を検出する問題についても考察し、効率のよいアルゴリズムを得ることに成功した。これらの問題に対して従来から様々な方法が提案されているが、問題の計算複雑度が厳密に解析されたことがなかった。その意味で本研究は重要な一石を投じたものと思われる。今年度は理論的な基礎を固めることに重点を置いて研究を進めた。すなわち,グリッド点を保存する幾何学的変換について数学的に考察を進め,特に図形の性質をも保存する変換を数学的に特徴づけた。この性質に基づいて,凸多角形の内部に含まれるグリッド点を効率よく列挙する方法と,x座標最小のグリッド点を求める方法を得た。基本的な考え方は,内部に含まれる格子点の個数に比例する時間で容易に格子点の列挙ができる「容易な多角形」なるものを定義し,問題の凸多角形から容易な多角形部分を切り取った残りに上記の変換を施し,この操作をくり返すというものである。凸多角形について考える前に三角形内部の格子点列挙の問題について考察し,与えられた三角形を包含する最小の長方形の短い辺の長さnに対してk+log nに比例する時間内に内部格子点を列挙するアルゴリズムを開発した。ただし,kは列挙される格子点の個数である。この考え方を発展させて、凸m角形内部の格子点をk+m+log nに比例する時間で列挙するアルゴリズも開発した。鍵になる考え方は、先に述べたのと同じ変換を用いるわけであるが、毎回すべての頂点を変換するのではなく、変換行列だけを計算しておいて、必要に応じて頂点の変換を計算するというものである。現在では,上記のアルゴリズムを実際に計算機上で実行するべくC言語のプログラムの開発に取り組んでいる。基本的な部分は完成したが,計算誤差の影響で内部と外部の判定を間違えることがあるので,さらに計算誤差に強い方法を考察している。得られている結果はすべて2元次のものである。これらの結果を多元次のものに拡張することも重要である。このうち,3次元の凸多面体の内部の格子点を列挙する問題については基本的な接近法がようやく分かりかけてきた段階である。平成4年度は理論的な基礎を固めることに重点を置いて研究を進めた。

すなわち、グリッド点を保存する幾何学的変換について数学的に考察を進め、特にグリッド点をグリッド点に写し、さらに図形の性質をも保存する変換を数学的に特徴づけた。この性質に基づいて、凸多角形の内部に含まれるグリッド点を効率よく列挙する算法や、x座標最小のグリッド点を求める方法が得られたが、今年度は列挙だけでなく格子点の個数をカウントする算法についても考察し、理論的に最適な方法を考案した。さらに、理論的な考察だけにとどまらず、このアルゴリズムをC言語でプログラム化し、実際的な効率について検討した結果、従来の方法に比べて著しい改良を確認することができた。また、この変換法をうまく用いて2変数の整数計画問題に対する効率のよいアルゴリズムも与えた。これについても計算機実験を行ない、その有効性を確認した。計算機実験はワークステーションを用いて行なったが、そのプログラムのリストの一部(主要部分のみ)報告書に含めてある。さらに研究計画の段階では考えていなかったことであるが、応用例として、濃淡画像を2値画像で近似するディジタル・ハーフトーニングの問題さらにはディジタル画像から直線や円のような基本図形の成分を検出する問題についても考察し、効率のよいアルゴリズムを得ることに成功した。これらの問題に対して従来から様々な方法が提案されているが、問題の計算複雑度が厳密に解析されたことがなかった。理論の基本になるのは整数論のいくつかの定理であるが、従来は連続平面を仮定することが多かったので、今回の考察は新たな数学的知識を必要とするということでも意味があるものと思われる。
液晶の数理解析

研究代表者は、調和写像型変分問題で、そのモ-ス流が線形熱型方程式系で規定される問題を扱い時間大域的にモ-ス流の存在することを示し、その正則性について調べた。ソボレフ空間上で初期写像から始めて変分汎関数列を帰納的に遂次構成し、それら汎関数の最小化写像を用いて離散モ-ス流を構成し、その極限としてモ-ス流をとらえることを目標としたものである。汎関数の最小化性に本質的に根ざした評価式を得て、比較写像を導入することによりCaccioppoli評価を導き離散、モ-ス流のGehringに意味による高い可積分を得るものであり、モ-ス流の構成法の一つを確立した。これら評価及び手法は、その本質において、非線形問題に適用できるものであり、調和型変分問題、Yang-Mills接続、液晶及び超伝導のGinzburg-Landau問題での検討が代表者、三沢、山浦、小俣によってなされている。この理論において差分-偏微分楕円放物型方程式系の解の正則性の研究が基本的なものとなるが、代表者と三沢により解に対してHolder評価及びHarnack不等式が成立することが見出された。他方、変分問題のモ-ス流による正則性、特異性の伝播の問題が興味深い問題であるが調和写像型である液晶及び超伝導の変分問題にあって、小俣、三沢、山浦によってその数理及び数値解析がなされている。
水素重水素交換質量分析によるタンパク質間相互作用解析の高速・高分解能化

最終年度である本年は、既に得られたSMC2/SMC4ヘテロダイマーの結晶データの精密解析、不足データの追加、HDX-MSデータの再解析、さらには論文の取り纏めを行った。まず、昨年度決定した結晶構造の精密化を行い1.89オングストロームでの結晶構造決定とすることに成功した。これにより、真核生物においては原核生物と異なりSMC2/SMC4がヘテロダイマー形成するが、この分子基盤を明らかとすることが出来た。また、これまでに報告されていたSMCの立体構造とは異なり、2本のコイルドコイルは並行となっており、そのため、ヒンジ領域でDNAと結合すると考えられている部位は露出していないことが明らかとなった。実際に、ヘテロダイマーは二本鎖DNAとは結合しないことが確認出来た。一方、ヘテロダイマーは一本鎖DNAとは結合することが確認出来たことから、一本鎖DNAとの結合についてHDX-MS解析を進めた。その結果、ヒンジの外側部分に重水素交換速度の低下が観測され、さらにヘテロダイマー形成に関与するヒンジの内側部分に速度の上昇が観測された。これらの結果は、ヒンジの外側部分にに一本鎖DNAが結合すること、さらに結合に伴ってヒンジの内側部分に構造変化が起こったことを意味していると解釈出来る。以上の結果を、取りまとめて、論文の投稿を行った。現在、審査中である。また、領域内共同研究として、東京大学の大戸らと自然免疫に関与するタンパク質TLR9の溶液中での相互作用状態の解析を超遠心分析を用いて行った。その結果、特定のDNAとの結合によりTLR9は二量体化することが確認出来、さらに、その2量体化の解離定数は20μM程度であることが明らかとなった。成果は2014年12月にNature誌にアクセプトされた。さらに、北海道大学の前仲とは免疫に関与するタンパク質LLT1に関する超遠心分析を行い、EJI誌に受理された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度も昨年度から引き続きヒトSMC2/4ヒンジヘテロダイマーとDNAとの相互作用部位の特定を進めた。また、同時にSMCヘテロダイマーの結晶構造を決定した。その結果、従来、考えられていた、2本のコイルドコイルアームが開いたOpen構造をSMC2/4ヒンジヘテロダイマーはとらず、2本のコイルドコイルアームは同一の方向に向いたClosed構造を取っており、SMC4のコイルがSMC2のコイルドコイルに寄り添うように位置していることが分かった。HDX解析でもSMC4のコイルの先端部分に重水素への交換速度が低下した領域が観測されており、結晶解析の結果を支持していた。DNAとの相互作用部位は複数領域が特定されたが、その部位の一部はヘテロダイマーのサブユニット同士の相互作用領域の近傍に位置しており、この結果はヘテロダイマー間の一部が解離する可能性を示唆していた。以上のように、本研究の結果、コンデンシン複合体の中核サブユニットであるSMC2/4ヒンジヘテロダイマーの構造はOpen構造をとるコヒーシンや原核SMCとは異なっていることが初めて明らかとなった。また、領域内の複数のグループと共同研究を進め、複合体の化学量論決定や相互作用部位の特定に向けたデータをとることにも成功している。現在、審査中である。

当初の計画通り、コンデンシンサブユニットとDNAとの相互作用部位の特定に成功し、さらに、領域内共同研究も順調に進捗しており、概ね順調に進展していると言える。1アミノ酸分解能での相互作用・構造変化部位決定をHDX-MSにより実現するため、ETD(Electron Transfer Dissociation)ユニットを導入している。そこで、今後はETDを用いて、高分解能での相互作用部位決定を達成することが今後の研究推進の方針である。
淘汰の基盤となる左右性行動の神経基盤

鱗食魚Perissodus microlepisの捕食行動の左右性の獲得過程を明らかにするために、野外採集された様々な発達段階の鱗食魚(稚魚期若魚期成魚)の胃内容分析を行い、摂食していた鱗の形状を精査して捕食行動の左右性を推定した。分析の結果、鱗を食べ始めてすぐから口部形態に合った体側由来の鱗を主に摂食していたので、捕食行動の左右性は遺伝的な影響を受けていると示唆された。また、稚魚期から若魚期の移行期では、口部形態と合わない鱗を摂食していた個体も見られたが、体長の増加とともに口部形態と合う体側の鱗を摂食していた比率が高まり、成魚ではほぼ一方向に偏ることを見出した。これは、成長過程における捕食行動の学習によって利きが発達する可能性を示す重要な結果であろう。また、捕食時にM細胞が活動しているかどうかを検証するために、神経活動に付随して発現する初期応答遺伝子の発現を検出する方法を確立した。これまでに、同じシクリッド科であるティラピアOreochromis niloticusのゲノムデータベースを用いて、M細胞を同定するためのChAT(コリン作動性ニューロンのマーカー)と、活動計測のための2種類の初期応答遺伝子c-fos,egr1のプローブを作成し、in situ hybridizationを行うに至った。現在、捕食させた個体とコントロール個体、右利き個体と左利き個体の間で、網羅的かつ詳細な解析を行っている。研究計画は1頂調に実行されている。鱗食シクリッドの捕食行動の左右性が学習によって強化される可能性を示して、学会等で発表を行った。論文をまとめる段階に至っている。十分な成果が得られたと評価できる。捕食行動の左右性とマウスナー細胞の関係を明らかにするため、初期応答遺伝子の発現を解析する実験を重点的に行う予定である。これにより、マウスナー細胞だけでなく周辺の脳領域も含めて検討できる。また、マウスナー細胞の細胞形態と構造様式について、細胞を染色して詳細に観察するとともに、近縁なシクリッドと種間比較を行って、神経細胞の機能と進化について解析する。鱗食魚(Perissodus microlepis)の捕食行動の運動成分、時間経過、左右性を解明するため、生息地であるタンガニイカ湖から本種を輸入し、水槽内でこの鱗食魚の捕食行動を、キンギョを被食魚として高速度カメラ(500fps)で撮影し、運動解析を行った。鱗食魚は通常、底沿いに忍び寄ってから被食魚に突進する。典型的な捕食行動は、(1)被食魚後方への接近、(2)側方への回り込み、(3)S字状の構え、(4)胴の屈曲を伴う噛みつき、(5)垂直方向への体躯の捻り、の5過程で構成されていた。過程(4)では、左か右への素早い体の屈曲運動が行われた。実験した個体の90%以上で鱗をはぐ被食魚の体側と屈曲方向が著しく偏っており、その方向が開口方向と合致する時に捕食成功率が極めて高かった。また、最大屈曲角度と最大角速度は利き側が逆側より有意に大きいことが明らかとなった。この運動の脳内機構を探るため、過程(4)の屈曲運動に酷似し、後脳のマウスナー細胞で駆動される音刺激での逃避運動を同一個体で調べた。その結果、左利きも右利きも、逃避方向の最大屈曲角度と最大角速度に左右差は見られなかった。もし鱗食時の屈曲運動もマウスナー細胞で駆動されるなら、マウスナー細胞から下位の脊髄や胴筋に左右差はなく、マウスナー細胞より上位中枢に左右差があると考えられる。以上より、鱗食魚は大きく屈曲できる利き側を認識して襲うことが示され、鱗食行動の左右性を生む責任部位が後脳以前の神経系にあることが示唆された。鱗食魚Perissodus microlepisは、獲物とは少し離れた距離から急激に接近して鱗をはぎ取ることから、捕食行動には視覚情報が重要であると考えられる。捕食行動を明条件と暗条件で観察すると、同程度の襲撃回数であった。しかし、暗条件の方がその捕食成功率は有意に低く、被食魚への回り込み、構え、胴に噛みつく際の屈曲運動が見られる割合が著しく低下した。これは、明条件では獲物の位置や姿勢を視覚的に判断して襲うが、暗条件ではその捕食行動の左右性が失われる事を意味する。これらの結果、捕食行動の左右性には、視覚情報は重要であることが明らかとなった。魚類のM細胞は進化的によく保存された神経細胞と言われているが、本種のM細胞の知見はなかった。そこで電気生理学的、形態学的に同定し、キンギョや他の食性のシクリッド(Cyphotilapia frontosa,Aulonocranus dewindti)と比較した。鱗食魚のM細胞は他の魚類と同様に、後脳に左右一対で存在し、2つの巨大な樹状突起(側方・腹側)を持ち、その軸索は反対側へと伸びていることが分かった。神経活動に伴う神経細胞内へのカルシウムイオン流入が引き金となり、Immediate early genesは発現する。なかでも実験手順が簡便なArcを採用することにしたが、魚類のM細胞では調べられていなかった。そこで、音刺激によって逃避行動をさせたキンギョの脳切片を調べた。逃避させた場合、M細胞内のArcタンパクの発現は無刺激のコントロール個体よりも有意に上昇することを見出した。すなわち、M細胞の神経活動をImmediate early genesの免疫染色法によりモニターする方法を確立した。

鱗食魚Perissodus microlepisの捕食行動の左右性の獲得過程を明らかにするために、野外採集された様々な発達段階の鱗食魚(稚魚期若魚期成魚)の胃内容分析を行い、摂食していた鱗の形状を精査して捕食行動の左右性を推定した。分析の結果、鱗を食べ始めてすぐから口部形態に合った体側由来の鱗を主に摂食していたので、捕食行動の左右性は遺伝的な影響を受けていると示唆された。また、稚魚期から若魚期の移行期では、口部形態と合わない鱗を摂食していた個体も見られたが、体長の増加とともに口部形態と合う体側の鱗を摂食していた比率が高まり、成魚ではほぼ一方向に偏ることを見出した。これは、成長過程における捕食行動の学習によって利きが発達する可能性を示す重要な結果であろう。また、捕食時にM細胞が活動しているかどうかを検証するために、神経活動に付随して発現する初期応答遺伝子の発現を検出する方法を確立した。これまでに、同じシクリッド科であるティラピアOreochromis niloticusのゲノムデータベースを用いて、M細胞を同定するためのChAT(コリン作動性ニューロンのマーカー)と、活動計測のための2種類の初期応答遺伝子c-fos,egr1のプローブを作成し、in situ hybridizationを行うに至った。現在、捕食させた個体とコントロール個体、右利き個体と左利き個体の間で、網羅的かつ詳細な解析を行っている。本研究がスタートしてから初めての論文(鱗食魚の捕食行動における運動の左右差)が、PLoS ONEに掲載された。それに続く興味深いデータも出てきており、Immediate early geneに関しては、現在論文を執筆している。研究計画は1頂調に実行されている。鱗食シクリッドの捕食行動の左右性が学習によって強化される可能性を示して、学会等で発表を行った。論文をまとめる段階に至っている。十分な成果が得られたと評価できる。鱗食魚の電気生理学的実験は、本種が操作に弱くすぐに死亡してしまうために困難を極めているが、Immediate early geneを用いた神経活動をモニターする方法を確立したことにより、研究目的に沿った実験を進めることができている。暗黒下での捕食行動実験は、捕食行動の左右性にとって視覚入力が不可欠であることを示した。これは、捕食行動の左右性の責任領域が視覚系にあることを強く示唆している。今後、捕食行動と視覚入力の関係に関して、詳しい精査を試みる。捕食行動の左右性とマウスナー細胞の関係を明らかにするため、初期応答遺伝子の発現を解析する実験を重点的に行う予定である。これにより、マウスナー細胞だけでなく周辺の脳領域も含めて検討できる。また、マウスナー細胞の細胞形態と構造様式について、細胞を染色して詳細に観察するとともに、近縁なシクリッドと種間比較を行って、神経細胞の機能と進化について解析する。
坑井掘削により生じるき裂を用いた大深度地殻応力計測評価法の開発

本研究は、地下数キロメートル以深の岩体の現位置応力の計測を可能ならしめる新しい方法を開発する事を目的としたものである。具体的にはドリリングインデューストフラクチャー(DTF)が保持する応力場に関する情報を利用して応力場を推定する。DTFは坑井周方向の発生位置及び斜め微小き裂の坑井軸方向となす角度によって特徴づけられる。従って、基本的には、坑井の各深度でDTFのデータから、応力場に関する2つの情報を得ることができる。単独の傾斜井で各種検層により3深度以上の深度でDTFが計測されれば、6個の未知応力成分に対し、互いに独立な6個以上の観測方程式を得ることができる。このことを利用し、DTFデータに基づく応力場評価のための逆問題を構築するとともに、その標準的解析法を新たに開発し、パーソナルコンピュータレベルで解析可能なプログラムコードを開発した。DTFデータの読みとり誤差に鑑み、逆問題解析には正規乱数を利用した統計的手法を導入した。DTFデータのみならずボアホールブレイクアウト(BO)に関するデータも併用可能である。種々の応力場を想定した数値実験を行い、本逆問題解析法の妥当性を確認し、さらに、3本の地熱井、すなわち、湯の森のTG-2井、肘折のHDR-2井及び英国HDRテストサイトのRH-15井で採取されたデータを用いて逆問題解析を実施して応力場を推定し、本研究で開発した手法の、フィールドへの適用性並びに有効性を確認した。なお、地熱井を対象とする場合には熱応力の影響について検討が必要である。この点についても検証を行い、TG-2井では、約1000m程度の深度において熱応力が10MPa以下であればこれを無視しても評価結果に大きな影響を生じないことも明らかにした。本研究は、地下数キロメートル以深の高温・高封圧条件下での現位置地殻応力計測を可能ならしめる新しい方法を開発することを目的とする。具他的にはDTF(drilling induced tensile fracture)の保持する地殻応力に関する情報を利用する。得られた知見を要約すると以下のようになる。1.DTFは、その坑井周方向発生位置(θ)及び斜め小き裂が坑井軸方向となす角度(γ)で特徴づけられ、その形態には3つのタイプがある。すなわち、坑井軸一致型、結合型、雁行型の3つである。2.θは応力主軸方向に敏感であり、一方γは主応力比に敏感である。3.主応力比がそれほど大きくない場合は、岩体の抗張力及びポアソン比の違いがDTFのθ及びγに与える影響は小さい。従って、岩体の抗張力及びポアソン比に適当な値を与えて、応力主軸方向及び主応力比を評価することが可能である。主応力比が大きいと想定される場合、精度良い評価結果を得るためには、岩体の抗張力及びポアソン比を適切に選定しなければならない。4.DTFの観測データに基づく3次元応力場の順問題解析法を開発した。さらに、これを実フィールド(湯ノ森HDR/HWRフィールド)へ適用した。すなわち、同フィールドでのコア試験による応力評価結果を基準データとして、試行錯誤的に応力場を変化させθ及びγを求め、これをフィールドで観測された値に整合させることにより、同フィールドの応力場を求めた。東北地方の大局的応力場と良く整合する結果が得られた。1.正断層型、横ずれ断層型及び逆断層型を想定し、各応力場において順解析により疑似データセットを作り、それを観測データとして逆解析を行った。大部分の逆解析結果は、岩石の抗張力及びポアソン比の誤差にもよらず、順解析で想定した応力場に収束した。すなわち、逆解析により現位置3次元応力場の推定が可能である。

2.DITFの観測データの読みとり誤差に鑑み、逆解析に正規乱数を使用した統計的手法を導入し、モデルスタディを行った。その結果、逆断層型では、種々の誤差にもかかわらず、応力主軸方向及び応力比は良く決まった。一方、正断層型及び横ずれ断層型では、最大及び中間圧縮主応力の主軸方向はそれほど良く決まらない。このような場合、応力場をより精度よく推定するためには、水圧破砕から得られる最小圧縮主応力、コア試験結果等より得られる応力成分等の追加の観測データで逆解析を制約する必要がある。前年度までに開発したドリリングインデューストフラクチャー(DTF)を用いた現位置応力評価法に、ボアホールブレイクアウト(BO)の情報を加えた応力評価法を定式化するとともに、逆問題解析手法を構築し、パーソナルコンピュータレベルで解析可能なプログラムコードを開発した。これを用いて三つめ代表的地熱サイトの坑井から得られた実データを解析し、本研究で構築した応力場解析方法の適応性並びに有効性を明らかにした。具体的に解析対象として採り上げた三本の坑井は、湯の森フィールドのTG-2井、我が国のHDRサイトである肘折フィールドのHDR-2井、及び英国HDRテストサイトであるRosemanowesフィールドのRH-15井の三坑井である。TG-2井については4深度で得られたDTFのデータを用いて応力評価を実施した。東北地方で考えられている広域的な応力場と整合する結果が得られた。また、HDR-2井については、合計8深度で観測されたDTFの周方向位置のデータのみを用いて解析を実施した。AEの震源メカニズム解から推定される主応力方位と調和的な結果が得られた。RH-15井においては、2深度のDTFの周方向位置データ、1深度の斜め小き裂のデータ及び6深度のBOに関するデータを用いて解析を行った。震源メカニズム解並びに応力解放法による結果と整合する結果が得られた。なお、地熱井を対象とする場合には熱応力の影響について検討が必要である。この点についても検証を行い、TG-2井では、約1000m程度の深度において熱応力が10MPa以下であればこれを無視しても評価結果に大きな影響を生じないことも明らかにした。
化学療法を行っている造血器悪性腫瘍患者に対する新たな運動療法の開発と検証

外来化学療法患者24名(女性11名、中央値63.5歳、2884歳)を対象に、1)運動習慣の聴取と運動習慣を行う上での情報のリソースについて調査し、2)身体活動量の状況と身体活動量と関連要因について検討した。運動習慣のあるものは8名(34%)であった。外来化学療法中の運動についての情報は66%が情報を得ていなかった。情報を得ていたものリソースは全員医療者からのみであり、メディアや書籍等からはほとんど得ていなかった。身体活動量と関連していたのは運動自己効力感と運動の恩恵であり、運動に対する自信や恩恵などプラス面が高い身体活動量と関連していることが明らかとなった。本研究の目的は、悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けている患者において、1有用な運動療法を開発し、2運動療法を行うことが行わない場合と比較して、疲労感減少・身体活動量向上・健康関連QOL改善につながるのかについて検証することである。平成23年度は、研究計画当初に追加し、末梢神経障害を有した患者の歩行障害を鋭敏に測定可能でかつ、外来でも測定可能な簡便なアウトカムの開発に取り組んだ。結果として、健常人と高齢者を対象に加速度・角速度ハイブリッドセンサを用いた新たな歩行解析法を開発し、その信頼性と妥当性を検証し、本研究に使用可能であることを明らかにした。平成24年度は、悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けている患者で、末梢神経障害を有している患者と有していない患者での違いを探索することにより、効果的な運動療法開発を行った。末梢神経障害を発症または増幅させる要因について、国内外の専門から意見を頂くとともに、介入研究実施時の協力を要請した。後方視的な観察から、末梢神経障害を有している患者はHbA1cやヘモグロビン濃度といった、代謝・循環障害を有している割合が多かった。このことから、化学療法を受けている患者への運動療法においては高強度の運動より中等度強度の運動が有効であることが考えられた。このことから、化学療法を受けている患者への運動療法においては高強の運動より中等度強度の運動が有効であることが考えられた。平成25年度は平成24年度までに行った調査から、中等度強度の運動療法を考案した。そして、悪性リンパ腫の患者に協力願い、運動の実施率を高めるために追加調査を行った。現在は、運動療法の効果について検証を行っているが、研究に同意してくれている患者が少なく十分に集積しきれていない。そのため、協力者を追加して募集中である。また、外来化学療法室において、運動実施状況と活動量の調査を行った。得た成果の一部を国内の学会で発表した。本研究の目的は、悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けている患者において、(1)有用な運動療法を開発し、(2)運動療法を行うことが行わない場合と比較して、疲労感減少・身体活動量向上・健康関連QOL改善につながるのかについて検証することである。平成23年度は、悪性リンパ腫において化学療法実施の患者に対して、有用な運動療法を開発するとともに、プレテストを行い、本実験にむけてサンプルを推定することであった。しかし、実施予定施設では悪性リンパ腫において化学療法実施の患者における問題点が研究計画当初と異なっていた。当初は、身体機能低下や疲労感が主であると想定していたが、それに該当する患者少なく、多くは末梢の手足の痺れや痛みといった末梢神経障害であった。そこで、過去に実施予定施設で悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けていた患者で、末梢神経障害を呈した患者を外来で観察すると、末梢神経発症後起こる問題は歩行障害と身体活動量の低下であった。

そこで、研究計画当初に追加し、末梢神経障害を有した患者の歩行障害を鋭敏に測定可能でかつ、外来でも測定可能な簡便な歩行解析の開発に取り組んだ。結果として、健常人と高齢者を対象に加速度・角速度ハイブリッドセンサを用いた新たな歩行解析法を開発し、その信頼性と妥当性を検証し、本研究に使用可能であることを明らかにした。また、悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けている患者の運動療法について、国内外の学会にて調査を行うとともに、腫瘍血液内科医師、理学療法士、病棟看護師らとともに開発を行った。本年度の目的は、化学療法およびホルモン療法をを受けている患者において、効果的な運動療法を行うために運動療法と関連する要因について調査することである。1.対象は初回R-CHOP療法を施行された患者41名(男性22名,女性19名, 58歳)。末梢神経障害(CIPN)の評価はCTCAE Ver4.0を用いて行い、治療期間中Grade2以上の症状を呈した患者をHigh群(n=11)、Grade1の症状を呈したもしくはCIPNが未発生だった患者をLow群(n=30)とした。R-CHOP療法1-6サイクルまでの各サイクル開始直前のHb、eGFR、BUN、Na、K、Alb、総蛋白、血糖とCIPNとの関連性について、多重ロジスティック回帰分析を用いて検討した。多変量解析において3サイクル目以降のHb値は、CIPNの程度と有意に関連したが、その他の検査項目とCIPNの程度に関連を認めなかった。運動疫学実施予定施設では悪性リンパ腫において化学療法実施の患者における問題点が研究計画当初と異なっていた。そこで、実施予定施設での問題点が末梢神経障害によって起こる歩行障害と身体活動量の低下であると想定され、研究計画当初に追加し、末梢神経障害を有した患者の歩行障害を鋭敏に測定可能でかつ、外来でも測定可能な簡便な歩行解析の開発に取り組んだ。そのため、平成23年度の当初予定の研究内容に追加して実験を行った結果、進行が遅れた。そのため、平成24年度は、当初平成23年度に行う内容である悪性リンパ腫の診断により化学療法を受けている患者において有用な運動療法開発を行ったため、進捗が遅れた。運動療法の効果検証に際して、研究に同意してくれている患者が少なく十分に集積しきれていない。実施予定施設では悪性リンパ腫において化学療法実施の患者における問題点が研究計画当初と異なっていた。そこで、実施予定施設での問題点が末梢神経障害によって起こる歩行障害と身体活動量の低下であると想定された。これらの理由により、当初予定の研究内容に追加して実験を行った結果、進行が遅れた。今後は、悪性リンパ腫において化学療法実施の患者の運動療法の有効性を検証するために、アウトカムに当初予定していた疲労感や身体機能等に追加して、加速度・角速度ハイブリッドセンサを用いた歩行解析を追加したうえで、倫理委員会への申請、プレテストの実施、本試験を実施する予定である。期間を延長すること、参加施設を増やす事により協力者の集積を図る。
微小火炎群による火炎合成反応場の制御技術の開発

マイクロ径の燃料ノズル群の上には、熱や物質の拡散に比べ対流の影響が少ない場に拡散火炎を形成することができ、さらに、これらの微小火炎相互の干渉によってCO濃度が高く還元性の高い微小火炎群を形成することができる。本研究はこの微小火炎群を粒子化学合成の反応場として利用し、その反応場を制御する技術の開発を目的として実施した。本研究開始後これまでに、粒子が添加された噴流の温度分布および速度分布を計測したことで、添加粒子の「温度履歴」を得ることに成功した。これにより、実験条件(燃料及び空気の噴出速度、ならびにノズルピッチ)が、粒子の加熱温度ならびに加熱時間に与える影響を明らかにした。また、様々なノズルピッチに対して、CH*の化学発光の画像計測により、燃料及び空気の噴出速度が火炎の融合状態とその火炎形状に及ぼす変化を明らかにしたマップを作成した。最終年度には、融合した微小拡散火炎群の複雑な火炎形状をCT法により3次元形状として捉えた。また、CH*およびC2*からの化学発光より、火炎帯の構造や特徴について明らかにし、その成果はExperimental Thermal and FluidScience, Vol.102に掲載された。さらに、融合した微小拡散火炎群の内部のガスサンプリングにより、微小拡散火炎群内部のCOおよびH2濃度が高くなる火炎構造を明らかにした。このような、還元性の高い状態となる実験条件において、酸化チタン粒子を気流とともに微小拡散火炎群内部を通過させたところ、低次酸化チタン粒子の還元合成に成功した。酸化チタンが還元されて、酸素欠損を生じたかどうかについては、X線吸収微細構造(XAFS)の分析結果、ならびに色差計による白色から青灰色への変化によって確認された。火炎による低次酸化チタン粒子の還元合成は日刊工業新聞等で紹介され、工業化へ向けた取組も進展しつつある.微小火炎相互の干渉によって,マイクロ径の燃料ノズル群の上には,対流の影響が少ない低Peclet数流れ場にCO濃度が高く還元性の高い微小火炎群を形成することができる.この燃焼場を,従来の火炎では実現できない化学合成に適した反応場として利用するため,その特徴を明確にするべく可能な制御範囲について検討を加えた.微小火炎群を反応物微粒子が通過する構造を持ち,ノズルピッチの異なる3種類のバーナを製作し,ノズルピッチ,燃料流量,および空気流量による,火炎融合状態の変化のマッピングを行った.火炎融合状態によって,個々の火炎が独立し火炎面が燃料ノズルの空気ノズル側のみに形成される状態,個々の火炎が独立し火炎面が各燃料ノズルの周囲を囲んで形成される状態,火炎が一体化して形成される状態,一体化した火炎の中心に火炎面が形成されている状態の,4つの状態に分類できること,さらに一体化した火炎の中心に形成される火炎面の状態を含めると5つの状態に分類できることがわかり,さらに,それらの形成条件を明らかにした.添加した不活性な固体微粒子に対してマルチスペクトル法に基づいた温度計測手法を確立し,燃料流量および空気流量に対する合成反応場の温度分布の変化を明らかにした.さらに,固体粒子温度が最高となる流量条件では,断熱火炎温度を上回る2400K以上を達成することがわかった.空気流の予熱を示す計測結果が得られたことから,空気流の予熱の効果により,室温を基準とした断熱火炎温度を上回る火炎温度が得られたと推定された.微小火炎群を形成する特殊なバーナ構造により,比較的容易に超高温まで反応物微粒子の加熱が可能なことが明らかとなった.マイクロ空気ノズルの周囲に6つのマイクロ燃料ノズルを等間隔に配置した微小火炎群を形成させるバーナが製作され,ノズルピッチ,燃料流量,および空気流量による,火炎融合状態の変化のマッピングは達成されたと言える.合成反応場の中間生成物層のガス濃度分布計測については,設備面の問題から次年度に先送りにされたが,一方で次年度に予定していたPIVによる流速分布計測は繰り上げて実施された.添加した固体微粒子に対してマルチスペクトル法に基づく温度計測手法を確立し,燃料流量および空気流量に対する合成反応場の温度分布の変化に関するデータ取得は達成されたと言える.この温度分布とPIVによる流速分布の測定結果とを組み合わせることで取得できる粒子温度履歴,滞留時間の取得については,次年度の予定を繰り上げて実施され,現在解析作業の段階にある.本研究は,ガス濃度分布計測は次年度に先送りになったものの,速度分布計測は予定を繰り上げて実施しており,概ね当初の予定通り順調に進展していると考えられる.微小火炎相互の干渉によって,マイクロ径の燃料ノズル群の上には,対流の影響が少ない低Peclet数流れ場にCO濃度が高く還元性の高い微小火炎群を形成することができる.本研究はこの微小火炎群を粒子化学合成の反応場として利用し,その反応場を制御する技術の開発を目的としている.本年度は,合成パラメータのうち第一に重要な粒子の加熱温度ならびに加熱時間の制御方法について明らかにするべく,実験パラメータ(燃料及び空気の噴出速度)が粒子温度履歴に与える影響について検討を行った.噴流に添加されたTaN粒子の600nmから1000nmの連続光スペクトルを分光計に取り付けたCCDにより20地点の同時に計測し,これらをTaN粒子の放射率を考慮しつつ,プランク放射のスペクトルと比較することで,粒子が添加された噴流の温度分布を得た.粒子が添加された噴流の速度分布については,粒子画像流束計測(PIV)法に基づきNd:YAGレーザーを添加粒子に照射し計測を行った.このようにして計測した噴流の温度分布および速度分布を基に,添加粒子の温度履歴を求めることに成功し,実験パラメータの影響が示された.

さらに,噴流の温度分布および速度分布と,微小拡散火炎群の火炎構造との対応関係について調べた.火炎構造については,微小拡散火炎群からのCH*発光の分光画像計測を40方向から行い,得られた画像を用いてCT法により3次元分布画像を得ることで,火炎の融合状態を詳細に評価した.これにより,ノズルピッチ2.5mmのバーナでは,メタンの流量を制御するだけで3種類の火炎構造を取らせることが可能であることが明らかとなった.この火炎構造と最高温度や最低速度となる位置とは密接な対応関係にあり,火炎構造の変化に対応して,粒子を含む噴流の速度分布や温度分布は大きく変化することも明らかとなった.第2年度の研究計画の柱であった「合成反応場の温度分布」の計測と「合成反応場の速度分布」の計測を実施することができ,これらの計測結果より「粒子の温度履歴」を得ることに成功した.温度計測に用いたTaN粒子は高温に耐えるものの,火炎中で完全に不活性とは言えないことから,火炎を通過したTaN粒子をX線回折により分析するなど,温度計測の妥当性の評価に時間を費やすこととなったが,これにより,温度計測結果の信頼性向上に役立てることができた.特に1500°C以上となる気流中の超高温粒子温度計測の成功は,計測方法として様々な燃焼計測などへの応用も期待できる.粒子の「加熱温度」と「加熱時間」を制御することは,反応制御への第一歩であるが,実験パラメータにより加熱温度と加熱時間が如何に変化したかを得るには,「粒子の温度履歴」の計測が不可欠であった.したがって粒子の温度履歴計測の成功は,合成反応場を制御する技術の開発にとって重要な進展である.火炎構造は,流量制御に加えノズルピッチによっても制御できるため,合成反応場を制御する上でノズルピッチは重要な実験パラメータである.第2年度においては,ノズルピッチ2.5mmの際の粒子温度履歴の計測に加えて,ノズルピッチ2.0mmおよび3.0mmのバーナ上に形成される微小拡散火炎群についての計測にも着手している.実施した実験パラメータ(燃料噴出口の間隔,燃料噴出速度,粒子・空気噴出速度)範囲は現時点ではまだ限定的であるものの,実験パラメータによる,合成パラメータ(加熱温度,加熱時間)の制御方法について,順調に明らかになりつつある.微小火炎相互の干渉によって、マイクロ径の燃料ノズル群の上には、対流の影響が少ない低Peclet数流れ場にCO濃度が高く還元性の高い微小火炎群を形成することができる.本研究はこの微小火炎群を粒子化学合成の反応場として利用し、その反応場を制御する技術の開発を目的としている。本研究開始後これまでに、粒子が添加された噴流の「温度分布」ならびに「速度分布」を計測したことで、添加粒子の「温度履歴」を求めることに成功した。これにより、実験パラメータ(燃料及び空気の噴出速度)が、粒子の「加熱温度」ならびに「加熱時間」に与える影響を検討することができた。本年度は,これまでのノズルピッチ2.5mmのバーナに加えて、ノズルピッチ2.0mm, 2.25mm, 2.75mm 3.0mm, 4.0mmについても燃料流量および空気流量をパラメータとして、CH*発光の画像計測により融合状態とその際の火炎構造の変化を調査し、ノズルピッチの影響も明らかにした。
限定された状況文脈における認知的情報処理過程のコンピュータ・シミュレーション

1.北海道大学文学部行動科学科において開発された日常会話システム(通称NENEシステム)関連のソフトウェアの重要部分を若干の改訂を加えて中京大学におけるSUN-3を基盤とするコンピュータ・システムに移植した.2.日本語会話文の構文・意味解析研究次のような諸点に焦点をおいて,日本語会話文の構文・意味解析研究を行った.2.1情報格構造の整備:NENE計画において作成されたパーザー用情報格構造の再整理改編作業を行い,日本語文の特性を生かして,できるだけ原文の複文構造以上の複文構造が情報格表現上に現われないようにした.2.2動詞の情報格支配:日本語会話文の構文・意味解析を進めるためには,各動詞がどのような表層格群をどのような情報格的意味で使用するのかに関する分析が不可欠である.この調査を重要動詞群を対象にして行った所,ほぼ動詞意味の階層構造に対応すると考えられる階層構造が格支配に関しても得られることが判明した.この研究は今後会話文の構文・意味解析機構の開発を進めるにあたって非常に重要なステップをなすものと考えられる.3.日本語会話文産出機構の研究日本語会話文の産出にあたって特に重要なのは,通常,会話文の命題部分の後に現れる,発話者の当該命題及び対話者に態度を表明する部分である.この部分の形式は,発話意図の情報格表現におけるATTITUDEおよびPARTNER格の内容によって決定され,またその内容は発話者の対話者に対する社会的感情的関係の認知と発話意図に大きく依存する.命令・要請発話意図に関して研究が進められ,ほぼコンピュータ上にインプルメント可能な段階に到達することができた.1.北海道大学文学部行動科学科において開発された日常会話システム(通称NENEシステム)関連のソフトウェアの重要部分を若干の改訂を加えて中京大学におけるSUN-3を基盤とするコンピュータ・システムに移植した.2.日本語会話文の構文・意味解析研究次のような諸点に焦点をおいて,日本語会話文の構文・意味解析研究を行った.2.1情報格構造の整備:NENE計画において作成されたパーザー用情報格構造の再整理改編作業を行い,日本語文の特性を生かして,できるだけ原文の複文構造以上の複文構造が情報格表現上に現われないようにした.2.2動詞の情報格支配:日本語会話文の構文・意味解析を進めるためには,各動詞がどのような表層格群をどのような情報格的意味で使用するのかに関する分析が不可欠である.この調査を重要動詞群を対象にして行った所,ほぼ動詞意味の階層構造に対応すると考えられる階層構造が格支配に関しても得られることが判明した.この研究は今後会話文の構文・意味解析機構の開発を進めるにあたって非常に重要なステップをなすものと考えられる.3.日本語会話文産出機構の研究日本語会話文の産出にあたって特に重要なのは,通常,会話文の命題部分の後に現れる,発話者の当該命題及び対話者に態度を表明する部分である.この部分の形式は,発話意図の情報格表現におけるATTITUDEおよびPARTNER格の内容によって決定され,またその内容は発話者の対話者に対する社会的感情的関係の認知と発話意図に大きく依存する.命令・要請発話意図に関して研究が進められ,ほぼコンピュータ上にインプルメント可能な段階に到達することができた.