hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゆらぎ原理にしたがう長期シナプス可塑性

というのは、シナプス廃止の進行では、シナプス新生と鏡像的な「潜伏期」が認められているからである。今回の結果から、形態的に早く廃止されるシナプスと遅れて廃止されるシナプスとは、機能が異なると考えなくてはならなくなる。そこでいわゆるサイレント・シナプスが先行して廃止されるということがあるか検討する。また、シナプス新生には既存シナプス密度との相関があった(密度の低い部分に新生する)が、シナプス廃止にも既存密度との相関があるか解析する。これらを通じて、記憶形成における「ゆらぎ原理」の詳細を明らかにする。シナプスの動態観察には、蛍光蛋白質を発現するトランスジェニック動物を利用する。この動物は適当な間隔で更新し、発現程度の維持を図る必要があり、その購入に充てる。また、観察には切片培養の標本を用いるので、培養機材の購入に充てる。本年度は計画の最終年度に当たるので、成果発表のための旅費にも充てる。論文としての発表のための経費にも充てる。
遺伝・疫学・臨床データへの統計解析アプローチと対象集団へのフィードバック

遺伝子多様性解析の研究では近年、より大規模で大量なデータへと膨大な情報を扱うようになり、疫学や精神保健データの研究でも大規模で、かつ空間的にサンプリングされた膨大な情報を扱うようになってきた。前者は単純に統計解析するだけではなく、この分野での独特の遺伝的アプローチがあり、後者は空間集積性を考える上では計算量の膨張や現実的な計算時間の制限などからも適用できる手法が限られている。提案する独自のアプローチやほぼ唯一の解決となる手法を、これらの大規模・大量データへと適用することで、今までに他では得られない知見・有効な結果が得られた。特に前者について、まずは遺伝子型データを把握することから始まるが、場合によっては膨大な座位数の遺伝子型データであることも多い。座位数が多いか否かに関わらず、遺伝子型の情報を絞り込むために、LDブロック構造というものを把握することが、この遺伝解析分野での定石である。Haploviewと呼ばれるソフトウェアを用いた研究発表は数多く見かけられた。連鎖不平衡(LD)の2次元的な構造を把握する方法をTomita, et al. (2008)など、新しい方法を他にも我々はいくつか提案し、有効であることを示した。ドイツのドルトムントで開催された日独分類シンポジウム(7th German-Japanese Symposium, July 1-3, 2018, TU Dortmund University, Germany)にてGenetic and Statistical Problems for Genome Association Studyと題して招待講演を行い、discussionを行えた。SNPマーカーによる連鎖不平衡(LD)ブロック同定の後、LDの2次元的な構造を把握し、ハプロタイプ・ディプロタイプ形の推定によりターゲットを検出する。病因遺伝子探索を目的とする研究に対して多変量量的変量での解析を構築し、患者個々のリスク推定・評価する方法を提案し、QOL (Quality of Life)向上へと導く。すでにPDCAサイクルとしては回り始めているため、安定した方法論の構築を進める。また、精神保健・疫学分野でも空間集積性・時空間集積性を検出する研究自体が比較的新しい研究テーマであり、オリジナリティが高いだけでなく解決できるほぼ唯一の手法であった。これらを既存の手法と比較・検討することを続け、有効な成果を示せるよう進めていく。
安定性を考慮した全域通過回路の固有値設計法

本研究では、安定性を考慮した全域通過回路の固有値設計法を示した。全域通過回路は、通信における伝送路の位相等化器や、システムの位相補正器として広く用いられている。従来所望位相特性と全域通過回路の複素誤差に着目し、Remezアルゴリズムを用いた最適な全域通過回路の設計法が示されているが、安定性の問題を考慮しておらず、しばしば不安定な解に収束したり、解が得られないと言う問題があった。一方FIR形伝達関数の近似においては、二乗ノルムを誤差評価関数とし、これを固有値問題に定式化してその最小固有値に対する固有ベクトルを解とする固有値フィルタと呼ばれる方法が提案されている。本研究では、Remezアルゴリズムと固有値問題を組み合わせた全域通過回路の最適近似法を示した。周知のように固有値は、行列の次元数の値をとり、その最大固有値に対する固有ベクトルが最適な全域通過回路の係数を表わす。しかしこの解が安定性を満たすとは限らず、部分的な周波数帯域では不安定になる可能性がある。そこで、固有値を最小のものから順に並べ替え、安定判別を行ない、安定かつ最大の固有値に対する固有ベクトルを解とする。これで安定性は保証されるものの、チェビシェフの意味(等リプル)で最適であるとは限らない。そこで得られた解から、誤差の極大値を求め、これを新しい離散周波数ポイントとし、最適解が得られるまでこのRemezアルゴリズムを繰り返す。本手法により、安定かつ最適な全域通過回路が設計できた。特に所望特性が制限された帯域にある場合や、安定限界ぎりぎりの場合、本設計法は非常に有効である。
三次元映像実時間撮像装置の試作研究

本研究は、通常照明下の動的被写体の連続視域三次元(3D)映像を実時間でブラウン管上に直接表示する三次元テレビジョンを、世界に先駆けて実現したものである。以下、主要な成果について略述する。1)レンズ板三次元像の特質を明らかにし、大口径フレネルレンズで構成された光学系により、各視野像についてピントと視角が同時に調整されることを示し、更に、視域の広さについて光学的拡大・縮小特性を明らかにした。2)縦格子中継レンズ板の考案により、解像力と再生像の明るさの大幅な向上、及び視域垂直幅の大幅な拡大に成功した。3)視差像の各対応位置画素の同時取得、短時間記憶の精密制御による高速編集方式の考案によって、従来レンズ板と位置合せ可能な精度の3D映像信号編集に必要とされていた大容量記憶素子の消去に成功した。4)8組のレンズ付CCD撮像素子と同期系から成るカメラヘッド部と、精密同期制御、短時間記憶制御、3D映像信号編集を行う電子回路部を試作・調整した。これらと、フレネルレンズ系、及び、縦格子中継レンズ板を装着した指標付高解像力ブラウン管を組合せ、先に実証した位置同期読み出し方式を適用することによって、連続視域・直接表示型の三次元テレビジョン実験に成功した。撮像距離1m、縦横30cm、奥行き20cmの被写体は三次元動画像として撮像され、ブラウン管上では、明瞭な視差を持ちチラツキのない、ほぼ等倍の3D映像として観察される。映像の縦横解像力は、それぞれ250本、500本であり、フィールド周期1/60秒、2:1インタレース式である。裸眼観察される視域幅は、視距離1mのとき、横30cm、縦約1mである。指標ピッチは1mm、指標信号周波数は約5.6MHz、内挿タイミング信号は約45MHz、画素の最大待合せ時間は178ns、カメラレンズ中心間隔は48mmである。当該年度は、指標付高解像力ブラウン管を用いた実時間三次元映像表示装置の指標信号によって撮像装置が正確に動作するように調整して、撮像実験を行い良好な動画像が観察された。以下項目別に調整実験についての手法を記す。1.パララックス画像撮像装置。光学系は大口径フレネルレンズ(焦点距離1000mm)とその後方に48mm間隔に水平に並べられた小型レンズ(焦点距離25mm)8個で構成した。小型レンズの焦点にはCCD撮像素子があり電気系回路が続いている。光学系の光軸調整においては個々の小型レンズを無限遠点に設定し、大口径レンズの前焦点面にテストチャートを置き、電気信号系で高速編集されたパララックス映像出力をそのままで表示するテレビジョンモニター上で各CCD素子から取得された画像が丁度重なるように光軸調整を行い、同時に各画素が均一になるように光量及び電気信号レベル等を調整する。2.パララックス画像撮像・記憶制御装置。CCD撮像素子及び編集回路を精密同期制御によって8枚の視差像のそれぞれの対応画素を一斉に並列取得して高速編集を行う方式を採用して、大容量記憶素子を消去している。すなわち並列取得信号はディジタル化され、ラッチ回路によりパララックス画像に編集される順番を待つための小時間(最大約178nsec)の保存を行っている。編集されたディジタル信号は広帯域ECL半導体によってアナログ映像信号となり表示装置に送られる。以上のような動作はすべて電気処理系であり、使用する半導体は高速ECL型、広帯域型素子を使用し、精密測定用オシロスコープ等の測定器を用いて調整を行った。
ダイヤモンドライクカーボンワイドバンドギャップ半導体の創製と新規電気デバイス開発

本研究課題では,アモルファスカーボン(DLC)ベースの新たなワイドギャップ半導体薄膜の創製を目的とした。N、Bの添加によりキャリア密度10^<14> cm^<-3>10^<19> cm^<-3>のn型、p型DLC半導体が実現した。光学ギャップ(Eg)は0. 5eV程度となった。このn型半導体にSiを25%添加すると、Eg値が1. 7eVに拡張、キャリア密度、移動度が4. 8×10^<14>cm^<-3>、0. 30cm^<2> V^<-1> s^<-1>、Xeランプ(11. 8Wm^<-2>)照射下の光誘起電流が153μAcm^<-2>の半導体となった。光電変換効率が酸化チタンに近い半導体の実現に成功した。不純物ドープダイヤモンドは広いバンドギャップ・高いキャリア移動度など半導体として優れた物理特性から、理想的な覧導体材料とされている。本研究開発では,バンドギャップや移動度などの物理特性がダイヤモンドに近いダイヤモンドライクカーボン(DLC)をベースとした不純物半導体成膜技術の構築を目的としている。平成21年度における推進項目と成果を記す。[1]DLC半導体の導電性制御技術の確立(n型DLC半導体のキャリア密度制御)n型DLC半導体の導電性制御技術を構築し、高品質なn型DLC半導体作製のため成膜技術の確立を図った。DLCは窒素をドープすることでn型半導体性を示す。そこで、窒素ドープDLC(NDLC)の化学組成の最適化により、キャリア密度が高く、高いn型半導体特性示すDLC半導体の作製を試みた。さらに、バンドギャップや電気特性等の物理特性を明確にした。NDLC中のsp^2成分を72%程度とし、3nm程度のサイズのsp^2クラスターを膜中に均一に分散させることで、キャリア密が高く、光電気化学的特性の優れたn型半導体性を示すことが判明した。このNDLCの光学バンドギャップは0.5eV程度であり、価電子帯準位は+0.27Vvs.Ag/AgC1と、酸素発生電位より0.9V程度卑電位に位置することが明らかになった。このため、電極表面の紫外光励起による光電流の測定では、NDLCの価電子帯よりも0.23V卑電位に酸化還元電位を持つRu(NH_3)6^<2-/3+>を溶液中に添加することにより、正孔の溶液側への移動効率が高まり、高い光電流を示した。また、光照射により電極電位が変化することから、電子が伝導帯に励起され、伝導帯中を移動することが確認出来た。したがって、価電子帯と伝導帯が分離した電子構造を持ち、光電気化学デバイスに応用可能なn型DLC半導体を具現化するとに成功した。不純物ドープダイヤモンドは広いバンドギャップ・高いキャリア移動度など半導体として優れた物理特性から、理想的な半導体材料とされている。さらに、高周波デバイス,パワーデバイスに不可欠なダイヤモンドライクカーボン半導体の素子化プロセス技術を確立し、高周波特性・パワー特性においてSiCやGaAsを上回る高周波・高出力ダイヤモンドライクカーボンFETの実現を目指すものである。平成22年度には、ホウ素ドープによるp型DLC半導体の実現において、Arガスを添加することにより、1%と高濃度のホウ素をDLC内に導入することに成功した。この薄膜は、窒素を高濃度にドープしたDLCよりも1桁低い体積抵抗率を示した。このBドープDLCは、電気化学電極として使用した場合、水電解における水素・酸素発生反応が高い過電圧下でしか起こらず、3Vにわたる広い電位窓を示した。また、フッ化ナトリウム溶液中における電位印加に対しても、腐食は観測されなかった。BドープDLCは化学的安定性の高い分極電極として利用可能であることが明らかになった。高導電性とDLCの示す優れた物理特性を併せもつBドープDLCは、さまざまな分野へ応用可能なポテンシャルの高い基礎材料である。また、n型DLC半導体のバンドギャップは0.38eVと狭いことから、このバンドギャップを高めることが課題とであった。バンドギャップ拡張のため、DLC中に、sp^3結合のみを形成するSi原子を添加を試みた。この結果、NドープDLCのバンドギャップを2.1eVへ拡張することに成功した。

しかしながら、このSi添加NドープDLCは、n型半導体性を示すものの、現在の成膜条件では、キャリア移動度が低い(体積抵抗率が高い)ことが判明した。これは、Si添加DLC半導体中の窒素濃度が高く、DLC薄膜内に微小SiNクラスタ(不導体)が形成しており、キャリア移動度の低下を引き起こしているものと推測される。そこで、バンドギャップが広く、キャリア移動度の高いDLC半導体の実現に向け、DLC内のNおよびSi量の最適化を図る。不純物ドープダイヤモンドは広いバンドギャップ・高いキャリア移動度など半導体として優れた物理特性から、理想的な半導体材料とされている。本研究開発では,バンドギャップや移動度などの物理特性がダイヤモンドに近いダイヤモンドライクカーボン(DLC)をベースとした不純物半導体成膜技術の構築を目的とした。さらに、高周波デバイス,パワーデバイスに不可欠なダイヤモンドライクカーボン半導体の素子化プロセス技術を確立し、高周波特性・パワー特性においてSicやGaAsを上回る高周波・高出力ダイヤモンドライクカーボンFETの実現を目指すものである。平成23年度には、前年までに開発したn型DLC半導体のバンドギャップ(0.38eV)をより広いものへ変更することを試みた。光学ギャップ拡張のため、DLC中に、sp^3結合のみを形成するSi原子の添加を試みた。この結果、NドープDLCの光学ギャップを1.7eVとすることに成功した。炭素に対してSiを25%程度添加することにより、キャリア密度、移動度が4.789×1014cm^<-3>、0.2981cm^2V^<-1>s^<-1>のn型半導体となった。この半導体を光電気化学セルに導入し、電気化学的な手法で光電変換デバイスとして機能するn型半導体材料としての評価を行った。11.8Wm^<-2>の出力のXeランプ照射下で、Si添加DLC半導体の電位を貴電位側に捜引すると、7.48V vs. AgAgClにおいて、153μAcm^<-2>の光誘起電流が得られた。この電流から算出される量子収率は4.87%であった。この光誘起電流値は、代表的なn型半導体である酸化チタン微粒子をITO電極上に成膜した電極の示す電流値と同レベルである。したがって、酸化チタン薄膜と同レベルの光電変換効率を示す、Si添加DLC半導体の開発に成功したと結論づけられる。しかしながら、同じ電流値の得られる電位が、酸化チタン0.95Vに対して、7.48Vと非常に高い。これは、作製したsi添加NドープDLC薄膜の導電性が低く、抵抗損失が大きいことによるものであると推測される。今後、さらにキャリア移動度の高い、ワイドギャップDLC半導体の実現に向け、DLCにドープする不純物原子をNからP、あるいはSに変更し、DLC薄膜の体積低効率の低減を図る。
遺伝性腎疾患発症機序の分子レベルにおける解明

1.常染色体優性腎性尿崩症の自験例で認められた変異AQP2(763-772del)を、腎由来培養細胞であるMDCK細胞に発現させ、尿崩症発症の機序を検討した。野生型AQP2は頂側膜に局在したのに対して、変異AQP2は側底側に局在した。しかも、共発現細胞では、野生型AQP2と変異AQP2はヘテロオリゴマーを形成し、側底側に存在した。以上より、変異AQP2のドミナントネガティブ効果によるトラフィッキングの障害が尿崩症発症原因と考えられた。2.AQP2C末端のどのアミノ酸が頂側膜へのトラフィッキングに関与するかを検討した。AQP2のC末端アミノ酸欠失変異体を用いた検討で、最終10アミノ酸残基が頂側膜へのトラフィッキングを決定していることが示唆された。3.常染色体劣性腎性尿崩症で、新規の変異AQP2(Q57P, G100V)を同定した。これらの変異AQP2をアフリカツメガエル卵母細胞に発現させた。野生型AQP2は形質膜に発現したが、変異AQP2は細胞内にとどまっていた。したがって、変異AQP2のトラフィッキング障害が尿崩症発症原因と考えちれた。4.腹膜組織に存在するAQP1の浸透圧による調節を検討した。高浸透圧への暴露によってラット腹膜中皮細胞におけるAQP1の発現は、24時間後、48時間後で有意に増加した。また、同時に細胞膜の水透過性の亢進もみられたため、高浸透圧がAQP1の発現調節に関与していることが示唆された。5.新規水チャネルAQP10をクローニングした。AQP10は小腸のみに特異的に発現していた。アフリカツメガエル卵母細胞を用いた機能的検討では、AQP10は水のみでなくグリセオールなどの小分子にも透過性を有していた。この変異はC末端近傍にあり、ストップコドンを約180塩基下流にシフトさせるため、変異AQP2は野生型AQP2にない長いC末端が付加されている。この付加アミノ酸のいずれかの部分が、ミストラフィッキングに関与すると考えられた。2.常染色体劣性腎性尿崩症で認められた新規の変異AQP2(Q57P, G100V)を、アフリカツメガエルの卵母細胞に発現させた。野生型AQP2は形質膜への発現がみられたのに対して変異AQP2はいずれも形質膜への発現が認められなかったものの、細胞内に蛋白の存在は同定された。したがって、変異AQP2の何らかのトラフィッキング障害が尿崩症発症原因と考えられた。3.腹膜組織に存在するAQP1の浸透圧にょる調節を検討した、高浸透圧への暴露によってラット腹膜中皮細胞におけるAQP1の発現は、24時間後、48時間後で有意に増加した。

また、同時に細胞膜の水透過性の亢進もみられたため、高浸透圧がAQP1の発現調節に関与していることが示唆された。4.新規水チャネルAQP10をクローニングした。AQP10は小腸のみに特異的に発現していた。機能的検討では、AQP10は水のみでなくグリセオールなどの小分子にも透過性を有していた。1.常染色体優性腎性尿崩症の自験例で認められた変異AQP2(763-772del)を、腎由来培養細胞であそMDCK細胞に発現させ、尿崩症発症の機序を検討した。野生型AQP2は頂側膜に局在したのに対して、変異AQP2は側底側に局在した。しかも、共発現細胞では、野生型AQP2と変異AQP2はヘテロオリゴマーを形成し、側底側に存在した。以上より、変異AQP2のドミナントネガティブ効果によるトラフィッキングの障害が尿崩症発症原因と考えられた。この変異はC末端近傍にあり、ストップコドンを約180塩基下流にシフトさせるため、変異AQP2は野生型AQP2にない長いC末端が付加されている。この付加アミノ酸のいずれかの部分が、ミストラフィッキングに関与すると考えられた。2.上記1.で得られた知見をもとに、AQP2C末端アミノ酸が頂側膜へのトラフイッキングに関与するかを検討した。46個のアミノ酸残基(AA226-271)より構成されるAQP2C末端のうち。最終C末端よりアミノ酸10個(262-271del)、20個(252-271del)、30個(242-271del)、40個(232-271del)と、C末端の初め1/3(226-240del)、まん中1/3(241-255del)を欠失した変異体を作製し、MDCK細胞に安定発現させた。野生型AQP2は頂側膜に発現していた。一方、262-271delは細胞内に分布し、ERと重なり、lysosomeとも一部重なり、主としてER、一部lysosomeの局在が示唆された。252-271del、242-271del、232-271delも細胞内に分布していた。しかし、最終10アミノ酸を有する226-240del、241-255delは、頂側膜に分布していた。AQP2C末端最終10アミノ酸残基が頂側膜へのトラフィッキングを決定していることが示唆された。
魚類主要アレルゲンパルブアルブミンのアレルギー反応性の低減化法に関する研究

魚類主要アレルゲンであるパルブアルブミン(PV)のアレルゲン性は熱に強いと報告されている。しかし、アレルギー発症に重要なIgE結合部位がPVの立体構造上にあることを突き止め、加熱変性によるアレルゲン性低下の可能性を見いだされた。PVを加熱すると加熱負荷依存的にアレルゲン性性は低下した。通常の料理の加熱負荷ではアレルゲン性は消失しなかったが、100°Cで320分間、120°Cで60分間または140°Cで10分間での加熱はアレルゲン性を完全に消失させた。加熱を行うとPVの立体構造が崩壊することも突き止めた。さらに、様々な魚種において高加熱負荷がアレルゲン性の低下に有効であることを明らかとした。魚類アレルギーと診断された13名について精製マサバパルブアルブミン(PA)のIgE反応性を調べたところ、7名がIgE陽性を示した。そこで、非加熱および20°C140°Cで10分間加熱したマサバ抽出液を調製し、上記7名の抽出液に対するIgE反応性を調べた。その結果、温度依存的にIgE反応性が低下し、この低下はPAの熱変性に起因すると考えられた。NaCl処理した魚肉中PAに対する立体構造認識抗体の反応性は上昇したが、一次構造認識抗体の反応性は変化しなかった。エタノール処理はPAに対する反応性を若干低下させた。グルコース処理はPAの反応性に影響を与えなかった。酢酸処理した魚肉中PAに対しては、いずれの抗体も反応性が著しく低下した。これらのことから、酢酸がPAを変性させてアレルゲン性を低減できると予想された。しかし、食塩を添加して処理を行うと低減効果は弱くなった。100°C処理による検討では、PAに対する一次抗体認識抗体の反応性は変化しなかったが、立体構造認識抗体の反応性は大きく低下した。また、この低減効果は食塩を添加してもほとんど変化しなかった。さらに、患者血中IgEの反応性を調べたところ、320分間の加熱処理はPAのIgE反応性を完全に消失させ、食塩を添加しても低減効果は変化しなかった。以上の結果から、加熱処理や食酢処理が有効な低アレルゲン化の手段であることが示唆された。前年度の研究では100°Cで320分間の加熱が患者血清の反応性を完全に消失させたものの、抽出液中にパルブアルブミンが可溶化していないことが判明したため、加熱および抽出方法を再検討し、パルブアルブミンが可溶化している抽出液の調整方法を確立した。この方法を用いて、マサバ魚肉1 gを100°Cで5分から320分間加熱を行った後に抽出液を調製し、パルブアルブミンの立体構造を認識する抗体および魚類アレルギー患者の血清との反応性を調べた。立体構造認識抗体の反応性は160分間でほぼ消失したものの、患者血清の反応性を完全に消失するには320分間の加熱が必要であることが明らかとなった。調理時を想定し、魚肉フィレを常圧加熱および加圧加熱(120°C)で蒸し処理した後に抽出液を調製し、立体構造認識抗体および患者血清との反応性を調べた。立体構造認識抗体および患者血清のいずれも50分間の加熱で反応性が完全に消失した。また、フィレの中心温度を調べたところ、蒸し処理では120°Cに達するまでに40分間かかることが分かった。次に未変性パルブアルブミンの精製法を確立し、未変性パルブアルブミンと100°Cで60分間加熱処理をしたパルブアルブミンに対してフェニルアラニン由来の蛍光発光を調べた。その結果、加熱処理したパルブアルブミンは未処理のパルブアルブミンに比べて蛍光強度が2倍に上昇し、加熱によりタンパク質変性が起きていることが示唆された。続いて、10種魚類の魚肉1 gを100°Cおよび120°Cで60分間加熱した後に抽出液を調整し、立体構造認識抗体および患者血清との反応性を調べた。その結果、100°C加熱は立体構造認識抗体および患者血清の反応性を低下させたが、多くの魚種で反応性は完全には低減しなかった。一方、120°Cで加熱した魚肉抽出液は全ての魚種で立体構造認識抗体および患者血清との反応性を完全に低減できた。魚類アレルギー患者の原因アレルゲンを調べた。パルブアルブミン(PV)陽性率は44%で、コラーゲンは50%だった。25魚種のIgE反応性をマサバPVで阻害した結果、高い阻害率を示し、全魚種が共通するIgE結合部位をもつことが分った。魚のアレルゲン性はPVの含有量で決定されることも分った。精製PVからCa2+を除去し立体構造を変化させると患者のIgE反応性が低下したため、Ca2+結合で保持される立体構造上にIgE結合部位があることが判明した。調味料成分がPVのアレルゲン性に及ぼす影響を調べた。NaCl処理はPVをアレルゲン性のある立体構造に組み直すが、水溶性PV量には影響しなかった。エタノールはPVの立体構造を若干崩させ、水溶性PV量も低下させた。グルコースは立体構造にも水溶性PV量にも影響しなかった。酢酸はPVの立体構造を最も崩壊させ、水溶性PV量も低下した。そこでマサバフィレを食酢処理した結果、PVの立体構造が崩壊したが、食塩存在下ではPVの変性効果が減弱した。

PVを100°Cで5320分加熱した結果、320分加熱がPVの立体構造を完全に崩壊させた。また、食塩存在下でも立体構造は戻らなかった。100°C320分加熱処理は患者のIgE反応性を完全に消失させた。圧力鍋を用いて120°C60分マサバフィレを加熱すると、患者のIgE反応性は完全に低下した。20140°C加熱したPVの蛍光を調べた結果、加熱負荷依存的にPVの蛍光反応が高くなり、分子内部のPheの分子表面への露出が考えられた。1,8-ANSを添加して蛍光反応を調べた結果、加熱負荷依存的に蛍光が強くなりPVの疎水性領域が分子内部から外部へ露出したことが分かった。加熱での低アレルゲン化が普遍的かを調べるため、30魚種抽出液を120°C60分加熱した結果、立体構造認識抗PV抗体の反応性および患者のIgE反応性は消失した。魚類主要アレルゲンであるパルブアルブミン(PV)のアレルゲン性は熱に強いと報告されている。しかし、アレルギー発症に重要なIgE結合部位がPVの立体構造上にあることを突き止め、加熱変性によるアレルゲン性低下の可能性を見いだされた。PVを加熱すると加熱負荷依存的にアレルゲン性性は低下した。通常の料理の加熱負荷ではアレルゲン性は消失しなかったが、100°Cで320分間、120°Cで60分間または140°Cで10分間での加熱はアレルゲン性を完全に消失させた。加熱を行うとPVの立体構造が崩壊することも突き止めた。さらに、様々な魚種において高加熱負荷がアレルゲン性の低下に有効であることを明らかとした。研究計画通り進展しており、小スケールにおけるパルブアルブミンのアレルゲン性の低減が加熱で可能なこと、それが立体構造変性に起因する可能性があることを明らかにできた。また、未変性パルブアルブミンの精製方法も確立することができ、蛍光発光によるパルブアルブミンのタンパク質変性を確認することにも成功した。研究計画全体の8割程度を達成しており、おおむね順調に進展しているといえる。アレルギー学未変性パルブアルブミンの熱変性を蛍光発光の変化から確認する実験は100°Cで10分加熱の条件でしか行っていない。この加熱条件はアレルゲン性を完全に低減できないので、加熱温度の検討を行う必要がある。そこで、40°C140°Cにおけるパルブアルブミンの蛍光発光を調べ、加熱不可に応じて熱変性が進むことを確認する。また、現在10魚種について120°C、60分間加熱がアレルゲン性の低減に有効であることが判明したので、さらに10魚種を追加して同様の実験を行い、いずれの魚種でも120°C、60分間加熱がアレルゲン性の低減のために有効な普遍的な方法であることを確認する。実験に用いる患者血清は医療機関より提供を受けているが、得られる血清の数には限りがある。当初の予定ではPAを認識する10名以上の患者で解析を行う予定であったが、原因アレルゲンのスクリーニングの結果、7名しか解析に用いることができなかった。当初予定していた各温度帯および時間における1)PAの一次構造認を認識する抗体を用いるウエスタンブロッティングによる加熱抽出液中のPAの存在の確認、および2)PAの立体構造を認識する抗体を用いるウエスタンブロッティングによる加熱抽出液中のパルブアルブミンの立体構造変化の有無、については行わなかったものの、平成27年度に行う予定であった各種調味料処理および100°C加熱がPAのIgE反応性におよぼす影響については前倒しをして行った。研究の順番が入れ替わっただけであり、おおむね順調に進展しているといえる。
社会学習による音声スキルの獲得と固定化を媒介する神経回路制御

A.社会学習による音声スキルの獲得と固定化を媒介する神経回路制御の解明:本研究項目では、ウイルスベクターおよび分子遺伝学的手法により遺伝子導入を行い、神経可塑性シグナル動態についてin vivoイメージングおよび定量的解析を行う技術を開発し、さらにこの技術により社会的接触により誘導される各種神経可塑性シグナルの推移について、音声学習に関与する大脳-基底核神経回路を対象に解析することを目的としている。本年度は、内視顕微鏡による自由行動下のin vivoイメージングデータの経日的な解析を行うために必要となる光源の照射等の補正技術について検討した。B.オペラント学習と社会学習での回路動作の共通点や相違点の探索:昨年に引き続き、行動選択・スキル学習に関する行動学的実験系により、げっ歯類モデル生物の大脳皮質-基底核の解析を進めた。上述した項目Aの技術開発に基づき、眼窩前頭皮質の神経活動をCa2+イメージングに計測し、学習の進展に伴う大脳皮質の神経活動の推移について解析を行った。さらに基底核線条体に対して、Ca2+イメージングおよびFRETイメージングを実施し、神経活動と神経可塑性と関連の深いERK(細胞外シグナル調節キナーゼ, Extracellular Signal-regulated Kinase)活性動態について解析した。その結果、学習が成立した状況でも、核へのERKを介したシグナル伝達が活発であること、さらに線条体の直接経路と間接経路では、核へのERKを介したシグナル伝達の動態が異なることを見出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.ソングバードに属する鳥類はヒトと同様に生後発達の過程で模倣により複雑な音声を獲得する。発達期の社会的接触の程度により音声学習の効率が変化することから、発達期の社会的接触と相関のある遺伝子群の解析を行った。さらにこれらの遺伝子群の発現調節に関わる転写因子群およびシグナル伝達経路について解析をおこなった。2.神経活動(活動電位)パターン生成プロセスを明らかにするためには、上流からのシナプス入力を解析することが重要である。自由行動下の生体からの神経活動計測に用いられてきた従来の細胞外記録では閾値以下の微弱なシナプス電位は計測不可能である。そこでソングバードのさえずりを妨げないような小型軽量の細胞内記録技術の開発を行った。3.聴覚依存的な音声スキルの学習制御に重要な基底核AreaXは皮質-線条体投射型ニューロン(HVCXニューロン)から入力をうける。音声スキルの獲得と固定化におけるHVCXニューロンの役割をあきらかにするために、光感受性物質(Chlorin)に特定波長の光(670 nm)を照射するとスーパーオキシドが発生することを利用して、本光感受性物質を逆行性にHVCXニューロンに導入し、光照射によりHVCXニューロンを選択的に破壊する手法の条件検討をおこなった。1.ヒトと同様に生後発達の過程で模倣により複雑な音声を獲得するソングバードは、発達期の社会的接触の程度により音声学習の効率が変化する。H26年度にひきつづき、ソングバードをモデル動物として、発達期の社会的接触と相関のある遺伝子群の解析を行った。さらにこれらの遺伝子群の発現調節に関わる転写因子群およびシグナル伝達経路について解析を進めた。次にシグナル分子の動態を解析する目的で、マウスよりも小型なキンカチョウやジュウシマツ(体重は15g以下)に、独自に開発した顕微内視鏡が設置可能なように超軽量のマイクロドライブ(約1g)を開発した。2.ソングバードの音声制御系神経回路の中では、特に前運動領域HVCに聴覚系より強い投射があることが知られている。興味深いことに、HVCへの聴覚入力は、覚醒レベルや社会的状況によって調節をうける。例えばステレオタイプな音声を特徴とするキンカチョウでは、覚醒時にはHVCへの聴覚入力が遮断される。さらに音声パターンが多様に変化するジュウシマツでは、社会的状況に応じてHVCが自己の音声に似た聴覚刺激に対して応答するミラーニューロン的な応答が観察される。このような覚醒レベルや社会的状況による音声制御系神経回路への聴覚入力に関する調節は、音声制御系神経回路の機能維持や音声コミュニケーションにおける認知プロセスと関わっていると考えられるがそのメカニズムや生理的意義について詳細は不明である。昨年度開発した細胞内記録技術を使って、HVCの神経細胞で細胞内記録を実施し、閾値以下のシナプス入力レベルの解析を実施した。模倣による音声獲得を容易に観察できるソングバードで得られた知見をヒトの言語のような高度なスキル獲得の神経機構に繋げるためには、社会学習に重要な神経回路基盤、可塑性の分子基盤を明確にすることが重要である。昨年度にひきつづき、発達期の社会的接触と相関のある遺伝子群について解析をすすめるとともに、これらの分子群の動態を正確に定量化するための技術開発にも取り組み、完成しつつある。社会学習や高次の認知行動課題に必要となる自由行動下でのイメージング技術の条件検討も順調に進んでいる。現在では、自由行動下のマウスでは脳深部からCa2+イメージングすることが可能な状況になっている。さらに細胞内シグナル動態を計測する為に長時間イメージングを安定して実施する条件が見つかれば、音声スキルの学習から維持へ至る機能シフトに関与する神経細胞を明確にすることが期待できる。1.ソングバードは、ヒトと同様に複雑な音声スキルを社会学習により獲得する。生後の発達期に社会的接触により誘導される遺伝子群の音声学習における機能を明らかにするために、レポーター解析およびトランスジェニックソングバードの行動解析を実施した。その結果、社会学習に関わる経験依存的な遺伝子発現制御のシグナル伝達経路を同定することに成功した。

さらに社会的接触によるシグナル動態変化がどのようなタイミングで生じるか解析するために、昨年度に引き続き内視顕微鏡技術による細胞イメージング技術の改良に取り組んだ。その結果、社会学習に関係するシグナル動態変化をFRETにより計測できるだけはなく、他の波長の蛍光による同時イメージングも実施可能なマルチカラー細胞イメージング技術を確立した。2.ソングバードの音声学習は、大脳-基底核回路が中心的な役割を担っていることから、哺乳類の大脳-基底核回路と共通したメカニズムが働くと予想される。上記で開発した内視顕微鏡による細胞イメージングをよりヒトに近いマウスをモデル動物として、意思決定の回路シフト機構に適用する実験系の確立を行なった。H28年度は、オペラント学習課題実施中に内視顕微鏡による細胞イメージングを実施するために、自由行動下の個体での長時間安定した計測条件を検討した。その結果、単一細胞の精度でのFRETイメージングおよびCa2+イメージングの長時間計測に成功した。模倣による音声獲得を容易に観察できるソングバードで得られた知見をヒトの言語のような高度なスキル獲得の神経機構に繋げるためには、社会学習に重要な神経回路基盤、可塑性の分子基盤を明確にすることが重要である。発達期の社会的接触と相関のある遺伝子群の解析に関していくつかの新知見が得られたので論文投稿の準備をすすめる。社会学習や高次の認知行動課題に必要となる自由行動下でのマルチイメージング技術の開発も順調に推移しており、基底核だけではなく大脳皮質でも本技術によるイメージングに成功したことから、汎用性のあるイメージング技術として期待できる。以上により、当初の計画以上に進展していると判断した。以下の2課題を実施した。A.社会学習による音声スキルの獲得と固定化を媒介する神経回路制御の解明:本研究項目では、ウイルスベクターおよび分子遺伝学的手法により遺伝子導入を行い、神経可塑性シグナル動態についてin vivoイメージングおよび定量的解析を行う技術を開発し、さらにこの技術により社会的接触により誘導される各種神経可塑性シグナルの推移について、音声学習に関与する大脳-基底核神経回路を対象に解析することを目的としている。本年度は、研究代表者らが開発した内視顕微鏡による自由行動下の動物個体からのイメージングで問題となるケーブルのねじれを解消する機構を組み込んだ光学系の開発を行った。その結果、自由行動下で視覚弁別課題を遂行中の動物個体からのイメージングを長時間安定して実施することに成功した。さらに自由行動下でのイメージングで問題となる体動や脳の拍動に伴う動きを補正する手法として、マルチカラーイメージングを実施し、Ca2+イメージング時の細胞の動きを補正する技術の開発に成功した。B.オペラント学習と社会学習での回路動作の共通点や相違点の探索:行動選択・スキル学習に関する行動学的実験系により、げっ歯類モデル生物の大脳皮質-基底核の解析を進めた。
インポータンスサンプリングのターボ符号への適用に関する研究

高速シミュレーション法の一つであるインポータンスサンプリングの適用により、ターボ符号の低誤り率領域における評価を短時間で行う方法について研究を行った。インポータンスサンプリングの適用において最も重要となるシミュレーション確率密度関数の設計のために、ターボ符号の誤り率特性評価に最適なシミュレーション確率密度関数を導出した。しかし、この最適な確率密度関数は、他のシステムに対するインポータンスサンプリングの適用において導出される最適な確率密度関数と同様、実際のシミュレーションに使用することは出来ない。そこで、いくつかの現実的な条件を用いて最適なシミュレーション確率密度関数の近似を行うことにより、実際のシミュレーションに使用できるシミュレーション確率密度関数の設計方法を提案した。それを用いた計算機シミュレーション結果から、従来のインポータンスサンプリングを適用した評価方法では不可能であった低SNR領域、及び、ウォーターフォール領域においても誤り率の評価が可能であることが示された。また、エラーフロア領域においても従来のインポータンスサンプリングを適用した評価方法と同等以上の性能があることが明らかとなった。通常のモンテカルロシミュレーション法との比較において、提案方法を用いることにより、ビット誤り率10のマイナス7乗の評価が約1/350の時間で評価可能となった。ターボ符号の誤り率特性評価にインポータンスサンプリングを適用するために、ハイパートレリス上の誤りパターンについて検討を行った。ターボ符号における誤りの発生は、複数の要素符号器の状態遷移とインターリーバの組合せに依存している。この特徴を利用し、各誤りパターンの発生確率の推定にインポータンスサンプリングを適用することにより、全体の誤り率が推定できると考えられる。しかし、従来のバウンド評価は確率的に平均化された仮想的なインターリーバにおける評価が主流であり、そのため、実際のインターリーバを用いたシステムの誤りパターンが完全に考慮されているわけではない。そこで、最も基本的な符号化率1/3、s-ランダムインターリーバ、同一の要素符号器2つからなるターボ符号に対して、ハミング距離を距離尺度として距離の小さい方から誤りパターンの探索を行い、更に、実際のシミュレーションで発生した誤りパターンの頻度分布とを比較・検討した。その結果、両者には非常に高い相関性が認められ、また、ハミング距離が小さい誤りパターン程発生頻度が大きいことが分かった。これから、従来のユニフォームインターリーババウンドの計算方法を修正することで、計算機シミュレーションでは評価が行えない領域において、より正確な上界値評価ができると予想される。また、シミュレーション確率密度関数に関する検討が必要ではあるが、実際の各誤りパターンの発生確率という観点から、ターボ符号の誤り率特性評価にインポータンスサンプリングが適用できる可能性を示した。近年、シャノン限界に近い特性を有するターボ符号が注目を集めている。ターボ符号の誤り率特性評価方法には、理論計算による方法と計算機シミュレーションによる方法とが存在しているが、実際にそれらを利用する際にはいくつかの問題点がある。理論計算による評価は平均的なインターリーバに対する誤り率評価であり、個々のインターリーバに対する評価を行うことはできない。また、ターボ符号は非常に良好な誤り率特性を有するため、誤り率が10^<-6>を下回るあたりから、繰り返し時間の増大のために計算機シミュレーションによる評価が困難となる。そこで、高速シミュレーション法の一種であるインポータンスサンプリングを適用することで、インターリーバに依存せずかつ短時間でターボ符号の誤り率特性を行う方法を提案した。ターボ符号器上での誤りは、個々の要素符号における誤りイベントの組合せによる誤りパターンであらわすことができる。これに着目し、誤りパターンの発生確率の計算機シミュレーションにインポータンスサンプリングを適用し、更に、支配的な誤りパターンに評価を限定することにより、短時間で全体の誤り率を評価する方法を提案した。また、実際に一般的によく使用されるLog MAP復号を要素復号器に用いたターボ符号に対して、計算機シミュレーションを行った。その結果、同じ推定精度の条件の下での従来の計算機シミュレーションと比較して、提案方法におけるビット誤り率10^<-7>、の評価時間は1/2780であることを示した。なお、この方法は、基本的に同等な特性となるMAP復号を用いたターボ符号の場合にも適用できると考えられる。
リモートセンシングによる有効エネルギーを考慮した植生の蒸散機能指標の開発と応用

本研究では、日射や気温といった気象要素の影響を考慮した、植生の蒸散機能(主に気孔コンダクタンス)指標の開発を目的としている。採用第2年度目は初年度に引き続き、従来指標の変数である温度差に加えて、純放射と大気飽差を変数として含む提案指標について、シミュレーションを行った。初年度に構築したプログラムを用いて、気象条件(気温、下向き短波放射、風速、相対湿度)・葉特性(葉角、葉面積、アルベド)・植物群落特性(群落高さ、葉面積指数、アルベド)を変化させた時の、葉の気孔コンダクタンスに対する提案指標の応答をシミュレーションした。結果として、提案指標は、葉面積指数を除く全ての条件変化に対し影響を受けず、気象条件や葉(群落)特性が変化する条件下でも、葉気孔コンダクタンスを安定して反映できることを示した。加えて、圃場および衛星データによる提案指標の検証を試みた。圃場実験では、平成28年5月から10月の期間つくば実験圃場(茨城県つくば市)で栽培したサツマイモを対象として、ドローンを用いて上空からの作物温度計測を行った。温度画像の撮影と同時に、地上では、温度、湿度、全天日射強度、風速、乾燥・湿潤基準面の表面温度の10秒値を記録した。また、指標の検証のため、窒素施肥処理の異なる6処理区内15葉の気孔コンダクタンスの値をポロメータにより計測した。これら圃場実験データは、画像からの提案指標の計算手法の検討も含め、現在解析中である。一方、衛星データの解析では、羊蹄山周辺地域を対象として、Landsat衛星画像から対象領域の提案指標画像を計算するプログラムを作成した。ただし、現状では、指標計算のための乾燥・湿潤基準面(地域)の設定方法について、検討の余地を残している。今後、圃場での計測データと衛星データの解析を進め、検証結果をもとに、研究成果として学会または学術論文として発表することを予定している。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、日射や気温といった気象要素の影響を考慮した、植生の蒸散機能(主に気孔コンダクタンスを想定)指標の開発を目的としている。初年度には、有効エネルギーを考慮した気孔コンダクタンス指標を検討した。まず、手法の理論的背景を整理するために、葉面上または植物群落上におけるエネルギー収支式を再整理し、指標のモデルの構築を行った。具体的には、エネルギー収支式と顕熱輸送・潜熱輸送のバルク式の連立方程式を整理し、葉気孔コンダクタンスの応答を示す指標を候補として提案した。続いて、購入したコンピュータとシミュレーション用ソフトウェアを用いて、物理シミュレーションプログラムを作成し、様々な気象条件と葉(または植物群落)特性の下での、葉の気孔コンダクタンスに対する指標の応答を調べた。具体的には、気象条件に関しては、気温、下向き短波放射、風速、相対湿度を、葉特性に関しては、葉角、葉面積、アルベドを、植物群落特性に関しては、群落高さ、葉面積指数、アルベドを変化させたときの、それぞれの要素が温度指標に与える影響について、シミュレーションにより評価を行った。評価では従来提案されている温度指標(葉-気温差、作物水ストレス指標、蒸散輸送係数、気孔コンダクタンス指標)との性能比較を行い、提案指標が最も気象条件や葉(群落)特性の影響を受けずに、葉気孔コンダクタンスの応答を示していることを示した。また、実際の植物に対して蒸散機能指標の画像を作成するために、シミュレーションの他に、実験室で赤外線カメラを使用して植物の表面温度を計測するシステムを構築した。

今後、圃場での計測データと衛星データの解析を進め、検証結果をもとに、研究成果として学会または学術論文として発表することを予定している。研究実施計画の通り、気象要素の影響を考慮した植生の蒸散機能指標の候補をモデルの整理により提案し、シミュレーション用ソフトウェアを用いて、物理シミュレーションプログラムを作成して、様々な気象条件と葉(または植物群落)特性の下での葉の気孔コンダクタンスに対する指標の応答を調べた結果、従来提案されている温度指標と比較して気象条件や葉(群落)特性の影響を比較的受けずに、提案指標が最も葉気孔コンダクタンスの応答を示しているという結果を得たことにより、概ね順調に進展していると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度以降は、新たに開発した指標の理論的背景をもとに、提案指標の精度検証を行う予定である。地上計測による検証に関しては、圃場にて、熱赤外カメラを用いて作物を撮影し、温度指標画像を作成する。同時に、光合成蒸散機能システムで実測した作物の気孔コンダクタンス・蒸散速度と比較し、指標の精度を検証する。広域での検証では、リモートセンシング衛星の画像を、画像解析用ソフトウェアを用いて解析する。検証結果をもとにモデルの再改良を加え、最終的に研究成果を、国内・国際学会において発表、および論文投稿を行う予定である。
マルチエージェント系における協調学習を介したシンボル獲得の実現

昨年度は,人間のサッカープレイヤに類似した学習方法によって,他プレイヤの行動の予測と状況のリスク計算の最適化を行うサッカーエージェントを構築したが,本年度は,構築した学習エージェントが,(1)チームプレーに関する学習を行わない既存のRoboCupチーム以上のパフォーマンスを示せるかどうかを実験的に検証した上で,(2)適切なパスの受渡しにとって重要なファクターである,パスの強さとプレイヤの移動速度のバランスをシステマティックに設定する方法を提案するための予備実験を行った。(1)に関しては,学習の課題として,1.味方間でパスが通れば報酬がもらえる課題(ボール支配課題),2.エンドラインを突破すれば報酬がもらえる課題(防御突破課題),3.11対11形式のゲームによる学習結果の確認,の3種類のシミュレーション実験を行った。比較対象は,申請者らがペースとして用いた,かつてのNo.1チームYowAIである。その結果,ボール支配課題に関しては,申請者の学習エージェントのボール支配時間がYowAIエージェントのそれを有意に上回り,防御突破課題に関しては,学習エージェントのアタッカチームがYowAIエージェントに比較して高い防御突破課題の達成率を示し,11対11のゲームに関しては,申請者のチームが30戦中16勝8敗6引き分けであった。したがって,申請者が提案した学習方法が動的環境下におけるマルチエージェント学習の方法として優れていることが,サッカーエージェントにおけるパフォーマンスの比較から示された。(2)に関しては,まず,3対2の中盤におけるボール支配を課題としたシミュレーションを行い,グリッドサイズとダッシュ時のプレイヤ移動速度を一定とし,パスの強さのみを変化させた.その変化に応じてボール支配時間が変化することを確認した。さらに,パスの強さに応じたパスの受渡しの変化を調べた結果,近距離パスが通りやすいパラメータ設定と,遠距離パスが通りやすいパラメータ設定があることが明らかとなった。申請者らは,人間のサッカープレイヤに類似した学習方法によって,他プレイヤの行動の予測と状況のリスク計算の最適化を行うサッカーエージェントを既に構築している.本年度は,(1)この環境での学習によって,どのような典型的なプレーが学習されたのかという分析,および(2)より一般的な連続空間での学習環境へのこの学習法の拡張,を行った.(1)に関しては,学習によって獲得された典型的なプレーを、ゲームのログから状態遷移のチャンク(状態遷移の連続系列)として抽出し,それら抽出されたチャンクの特徴を分析した.その結果,いわゆる壁パスやワンツーパスなどのスペースの予測に基づいたパスが利用されたチャンクでは,状態間の遷移確率が高いことがわかった.したがって,壁パスやワンツーパスなどの連続的な基本戦術の獲得は,状態間の条件つき確率を適切に学習した結果、可能となっていることが明らかになった.さらに,これら学習結果はアタッカ・チーム内のメンバー間,あるいはディフェンダ・チーム内のメンバー間で共有されてはいるものの,アタッカとディフェンダ間では異なることがわかった.すなわち,本サッカーエージェントは,アタッカ・ディフェンダという役割分担を学習し得ていること,ただし,各チーム内ではほぼ均質の学習エージェントだと考えられること(つまり,各チーム内での役割分担は生じていないこと)が結論できた.このようなタスクに応じた役割分担の自動的獲得は,ある種のシンボルの出現だと理解することができる.(2)に関しては,既存のサッカーエージェントで,単純な動作ルールを用いながらもRoboCupチャンピオンチームCMUnitedを下すほどの高いパフォーマンスを示すチームYowAIの基本スキルをベースとし,意思決定部分を本サッカーエージェントの他プレイヤの行動の予測と状況のリスク計算の最適化に基づく方法によるもので置き換えたエージェントを構築した.計算量の問題から,このエージェントは自分を中心とした相対グリッドにより環境の情報を状態変数化することとした.シミュレーション環境としてRoboCup標準サッカーサーバを用いた.このエージェントを,オリジナルのYowAIエージェントと,上述したサッカー課題のパフォーマンスで比較した結果,本サッカーエージェントのパフォーマンスが有意に優れていることが示された.従って,申請者が提案した学習方法が,動的環境下におけるマルチエージェント学習の方法として一般性を有することが示された.昨年度は,人間のサッカープレイヤに類似した学習方法によって,他プレイヤの行動の予測と状況のリスク計算の最適化を行うサッカーエージェントを構築したが,本年度は,構築した学習エージェントが,(1)チームプレーに関する学習を行わない既存のRoboCupチーム以上のパフォーマンスを示せるかどうかを実験的に検証した上で,(2)適切なパスの受渡しにとって重要なファクターである,パスの強さとプレイヤの移動速度のバランスをシステマティックに設定する方法を提案するための予備実験を行った。

(2)に関しては,まず,3対2の中盤におけるボール支配を課題としたシミュレーションを行い,グリッドサイズとダッシュ時のプレイヤ移動速度を一定とし,パスの強さのみを変化させた.その変化に応じてボール支配時間が変化することを確認した。さらに,パスの強さに応じたパスの受渡しの変化を調べた結果,近距離パスが通りやすいパラメータ設定と,遠距離パスが通りやすいパラメータ設定があることが明らかとなった。