hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双曲的代数曲線の剛性に関わる数論幾何学の研究

研究計画調書の「研究目的、研究方法など」に記載した「(A-1)特殊な双曲的多重代数曲線に対する遠アーベル予想の解決」の研究として、正規代数多様体から代数曲線への射に対するホモトピー系列の完全性の研究を行い、その応用として、2次元多重双曲的曲線に対する遠アーベル予想に関する応用を得ることができた(論文投稿中)。また、再び「(A-1)特殊な双曲的多重代数曲線に対する遠アーベル予想の解決」の研究として、狭義単調減少型多重双曲的曲線と呼ばれる特殊な多重双曲的曲線に対する遠アーベル予想を解決した。その上、この成果の応用として、任意の非特異代数多様体が遠アーベル多様体による開基を持つか、という遠アーベル幾何学における古典的な問題を、非常に広いクラスの基礎体において、肯定的に解決することに成功した(論文投稿中)。研究計画調書の「研究目的、研究方法など」に記載した「(A-3)単遠アーベル的復元アルゴリズムによる双曲的代数曲線の幾何学の模倣・模擬の実行」に関連する研究として、PIPSC型副有限群という組み合わせ論的遠アーベル幾何学の対象の研究を行った。特に、PIPSC型副有限群から出発して、それに関わるある副有限グラフを復元する単遠アーベル的復元アルゴリズムを確立した。その上、このアルゴリズムを用いて、PIPSC組という対象に対するある単遠アーベル幾何学的輸送を実現した(論文掲載確定)。研究計画調書の「研究目的、研究方法など」に記載した「(B-2)双曲的通常曲線の数論幾何学的性質の研究」に関連する研究として、標数3の場合の超楕円曲線の双曲的通常性の研究を行った。その結果、標数3では種数5以下の任意の射影的超楕円曲線が双曲的通常であるということを証明した(論文掲載確定)。これは、任意の双曲的曲線は双曲的通常であろう、というp進Teichmuller理論における基本問題に対する肯定的成果である。狭義単調減少型多重双曲的曲線に対する遠アーベル予想の解決は、「特殊な双曲的多重代数曲線に対する遠アーベル予想の解決」に関連する研究が、計画のとおりに進展しているということの証左の一つである。また、この成果の応用として得られた、非特異代数多様体の遠アーベル開基の存在という遠アーベル幾何学における古典的な問題の解決は、上記「特殊な双曲的多重代数曲線に対する遠アーベル予想の解決」という研究の方向性が、一定の意味において適切であることを示唆していると考えられる。また、標数3での超楕円曲線の双曲的通常の研究の進展は、「双曲的通常曲線の数論幾何学的性質の研究」に関連する研究が順調に遂行されていることを意味していると考えられる。平成31年度の研究実施計画のとおりの研究を行っていこうと考えている。特に、数論的・組み合わせ論的な設定における遠アーベル幾何学の更なる発展、そして、p進Teichmuller理論に登場する対象の更なる明示的理解が研究の中心となる予定である。

また、標数3での超楕円曲線の双曲的通常の研究の進展は、「双曲的通常曲線の数論幾何学的性質の研究」に関連する研究が順調に遂行されていることを意味していると考えられる。平成31年度の研究実施計画のとおりの研究を行っていこうと考えている。特に、数論的・組み合わせ論的な設定における遠アーベル幾何学の更なる発展、そして、p進Teichmuller理論に登場する対象の更なる明示的理解が研究の中心となる予定である。(理由)研究遂行のために必要であると計画されていた物品費が、当初計画よりも大幅に小さくなってしまったため、次年度使用額が生じた。(使用計画)次年度使用額は、外国人研究者の招聘のための費用や、あるいは、研究発表のための旅費に充当される予定である。
CREB活性化パターンから明らかにする記憶の獲得・固定化・読み出し機構

ショウジョウバエの嗅覚記憶を回路のレベルで理解するため、嗅覚記憶中枢であるキノコ体細胞を、長期記憶の必須因子であるCREBの活性を指標として高CREB活性、低CREB活性な細胞に分離し、それらの機能解析を行った。その結果、高CREB活性細胞は嫌悪記憶に、低CREB活性細胞は報酬記憶に必須であることを見出した。興味深いことに、両細胞群は各々を必要とする各記憶のあらゆるステップにおいて恒常的に必要であり、互いの記憶において拮抗阻害的に働く。例えば高CREB活性細胞の過剰な活性化は低CREB活性細胞を抑制し、報酬記憶を阻害する。反対に、低CREB活性細胞は高CREB活性細胞を抑制し、嫌悪記憶を阻害する。キノコ体の回路についての研究はこれまでもなされてきたが、両細胞群を同時に抑制してしまうとこの性質が観察されなくなってしまうため、これまでに見過ごされていたと考えられる。また、神経興奮性の指標としても用いられるCREBの活性が低い細胞群でも神経は活動しており、その活性が報酬記憶に必須であった点もユニークである。このような拮抗阻害的な微小回路の存在は近年哺乳類でも確認されており、情動をコントロールするための基礎的な回路が種を超えて保存されている可能性を示唆する。これらの結果から、高CREB活性細胞は罰情報、低CREB活性情報は報酬情報の伝達をすると考えられ、罰情報・報酬情報の本質をライブイメージングによって明らかにすることを試みた。嫌悪情報をハエに提示すると、低CREB活性細胞が強く応答するが、これを抑制しても学習には影響がなく、続いて見られる高CREB活性細胞の活動が嫌悪学習に必須であることを発見した。今後はこの結果を詳細に調べて罰情報・報酬情報の本質と内因性価値情報との相互作用が記憶形成にどのように影響するかについて明らかにしたい。ショウジョウバエの記憶中枢であるキノコ体をCREB活性のレポーターによってラベルし、レポーター陽性・陰性細胞の嗅覚記憶における役割を詳細に調べた。レポーター陽性細胞は罰記憶の形成・維持・読み出しの全てのステップに必須であり、陰性細胞は報酬記憶の形成・維持・読み出しに必須であることがわかった。また、レポーター陽性細胞を活性化すると陰性細胞を阻害したときと同様、報酬記憶に阻害的に働き、反対にレポーター陰性細胞を活性化すると罰記憶を阻害することが明らかになった。さらに、レポーター陽性細胞を活性化するだけで罰記憶が形成され、不活性化すると報酬記憶が形成される。逆に、レポーター陰性細胞を活性化すると報酬記憶が形成され、不活性化すると罰記憶が形成されることを見出した。これらの結果から、レポーター陽性・陰性キノコ体細胞は匂いの価値をコードするための双方向スイッチであり、両者はお互いに機能阻害し合う性質を持つことがわかった。両者の活性化バランスが記憶のベースとなるCS(conditioned stimulus、匂い)に対する価値変化のコードとなることが示唆された。ライブイメージングにより、匂い刺激に対するこれらの細胞のカルシウム動態を測定したところ、レポーター陽性細胞は匂いによって活性化されるのに対し、レポーター陰性細胞は匂いによって活動が抑制されることが明らかになった。この結果からも両者は正反対の機能を持つことが予想される。当初の計画ではカルシウムイメージングの実験を中心に進める予定であったが、蛍光プローブの感度の問題により、思うようにデータの取得ができなかった。そこで行動実験のデータを集中的に取りつつ、イメージングは共同研究という形でプローブの選定・測定条件の構築から取り組むこととした。イメージングのデータはまだ取得の余地が多いが、行動実験に関しては非常に多くの知見が得られ、論文投稿に向けて準備中である。ショウジョウバエ脳のキノコ体をCREBレポーター陽性細胞(CRE-p)とレポーター陰性細胞(CRE-n)に区分けして、嗅覚記憶におけるそれぞれの役割を解析している。CRE-p細胞の活性が罰記憶に、CRE-n細胞の活性が報酬記憶に常に必須であり、罰記憶を形成・維持・読み出すためにはCRE-p細胞が活性化し、CRE-n細胞が不活性化することで、反対に、報酬記憶を形成・維持・読み出すためにはCRE-n細胞が活性化し、CRE-p細胞が不活性化されることが示唆され、両者が阻害的に働くことを行動実験によって前年度に示した。本年度は光遺伝学とライブイメージングを用いて、それらが阻害的に働くかどうかを共同研究によって調べた。CRE-p細胞でCsChrimsonを発現させ、光依存的にCRE-p細胞を活性化させたときにキノコ体でのカルシウムレベルを測定したところ、CRE-n細胞でカルシウムレベルの減少が見られた。反対に、CRE-n細胞を活性化させたときには、CRE-p細胞でのカルシウムレベルの減少が見られた。CRE-p細胞とCRE-n細胞は解剖学的には直接シナプスを形成しているわけではないため、この現象は両者の下流経路を介して再びキノコ体に再入力するフィードバック機構によるものだと考えられる。また、CRE-p細胞、CRE-n細胞の下流にあたるキノコ体出力細胞群(MBON)から、CRE-p細胞はMBONγ5β'2a/β'2mp細胞、CRE-n細胞はMBONγ2α'1細胞へ機能的な相互作用があることが行動実験の結果からわかった。これらの成果をまとめて現在論文に投稿している。当初ライブイメージングの実験は、CRE-pあるいはCRE-n細胞でshibire遺伝子やdTrpA1遺伝子を用いて温度制御による神経活動の活性化・不活性化の影響を測定する計画であったが、温度変化によってカルシウムインジケーターの蛍光変化が見られたため、光遺伝学に切り替えた。

光遺伝学においてもCRE-n細胞が光刺激に反応してしまう現象が見られたため、CRE-p細胞の活性化による影響を測定しにくい問題があるが、CRE-p細胞による抑制が強く、明らかな変化が見られたため再現性のあるデータが得られた。前年度までの研究ではショウジョウバエのキノコ体γ細胞をCREB活性の高いもの(γCRE-p)と低いもの(γCRE-n)に分け、行動実験におけるそれぞれの機能を解析した。その結果、γCRE-p細胞は罰記憶に必須で、報酬記憶には阻害的に働き、反対にγCRE-n細胞は報酬記憶に必須で、罰記憶に阻害的に働くことを示した。本年度はこの両者の相互抑制的な性質をオプトジェネティクスとin vivoカルシウムイメージングを組み合わせて解析したところ、片方の細胞群を光依存的に活性化させた場合、もう一方の細胞群は抑制されることを見出した。また、この相互抑制機構は直接的なものではなく、両細胞群の下流細胞(MBON)とそこから上流細胞(DAN)へのフィードバックによるものと予想された。これを検証するため、まずγCRE-pあるいはγCRE-n細胞に特異的なMBONを行動実験により探索したところ、両細胞群はそれぞれ特異的に制御するMBONを下流に持つことを見出した。さらに、γCRE-pあるいはγCRE-n細胞の上流細胞(DAN)との関係を調べたところ、罰記憶形成に必要なDANは罰記憶の維持のためには抑制する必要があり、反対に報酬記憶形成に必要なDANは報酬記憶維持のために抑制される必要があることを発見した。これらの結果は学習前後でDANの働きが逆転する可能性を示しており、γCRE-p/γCRE-n細胞、MBONを含めた価値情報の形成・維持ネットワークを解明するための重要な手がかりとなることが予想される。キノコ体を遺伝子の働きで分けて解析した初めての例として、行動実験とイメージングのデータをまとめて学術論文として発表した。学習前後でキノコ体上流細胞の機能が変化する現象も発見したが、これは忘却・記憶維持にも繋がるトピックでありこのメカニズムを明らかにすることが今後の課題となる。ショウジョウバエの嗅覚記憶を回路のレベルで理解するため、嗅覚記憶中枢であるキノコ体細胞を、長期記憶の必須因子であるCREBの活性を指標として高CREB活性、低CREB活性な細胞に分離し、それらの機能解析を行った。その結果、高CREB活性細胞は嫌悪記憶に、低CREB活性細胞は報酬記憶に必須であることを見出した。興味深いことに、両細胞群は各々を必要とする各記憶のあらゆるステップにおいて恒常的に必要であり、互いの記憶において拮抗阻害的に働く。例えば高CREB活性細胞の過剰な活性化は低CREB活性細胞を抑制し、報酬記憶を阻害する。反対に、低CREB活性細胞は高CREB活性細胞を抑制し、嫌悪記憶を阻害する。キノコ体の回路についての研究はこれまでもなされてきたが、両細胞群を同時に抑制してしまうとこの性質が観察されなくなってしまうため、これまでに見過ごされていたと考えられる。
多機能バイオセンサーを用いた脳機能分析装置の試作

中枢神経の生理学的研究においては脳内局所における電気的活動およびそれに影響を与える生理活性物質の動的消長の総合的な把握が必要である。我々は単一神経細胞の電気的活動について多連微小電極を用いた研究を進めてきたが、これにさらに、反応特異性に優れた、種種の生体反応を利用した多機能バイオセンサーを実用化すべく、生体内アミンのセンサーとしての生体内ボルタメトリー法とその多連微小電極との組み合わせ、および酵素固定膜と酸素電極を用いたドーパミンセンサーについて検討した。生体内ボルタメトリー法では作用電極としてカーボンファイバー電極を用い、これを0.1M【H_2】【SO_4】溶液中で02V,70Hz3角波を60秒間通電することにより活性化し、生体内のカテコールアミンの代謝産物DOPACおよびインドールアミンの代謝産物5-HIAAに対し生理的な濃度範囲である【10^(-6)】M【10^(-5)】Mでそれぞれの濃度一酸化電流量関係が直線関係になることを確かめた。これらの作用電極を電気泳動用微小電極とはりあわせ、電気泳動的に放出されたセロトニン量をボルタメトリー法を用いて測定しin-vivo,in-vitroの両方で通電量の増加に一致して放出量が増加することを確認した。また、麻酔下ラット視床下部外側野(LHA)に作用電極を挿入し5-HTPおよびパージリン投与によるLHA内5-HIAA濃度変動を測定した。慢性実験ではラットLHAにおける5-HIAA濃度の日内変動について検討した。アスコルビン酸を補酵素としてドーパミンを酸化する酵素Dopamineβhydroxylase(DBH)を固定した有機膜(酵素固定化膜)と酸素電極を組み合わせたドーパミンセンサーを試作しin-vitroでのドーパミン濃度の変化を測定しようと試みたが濃度依存性を一定にすることができなかった。測定実現の障害となった点を検討改良し新たなバイオセンサーであるFETバイオセンサーを実現すべく現在研究中である。
マイクロ熱検知素子と格子パターン融合による熱収支検出型高精度変位計測の新原理創出

本研究の目的は,自己ジュール発熱により微小間隙に安定熱収支場を生成してその変化を高精度に検知するマイクロ熱検知素子を用い,高精度マイクロパターン(スケール)の3次元形状を読み取ることで,超コンパクトな形態での高精度・多軸変位計測を実現する「マイクロ熱収支場検知式エンコーダ」の基礎原理を確立することである.熱検知素子およびスケール格子パターン3次元形状を踏まえた微小間隙間熱収支場の学術的モデルを確立し,これをもとに最適化設計した熱検知素子とマイクロパターンスケールによりエンコーダプロトタイプを構築して超コンパクト・高安定な形態での多自由度変位検出を実現し,精密位置決め技術に革新をもたらす.本提案の基礎原理確立には,熱検知素子-スケールパターン間に発生する熱収支場の理論的解析モデル構築,熱収支場モデルに立脚した素子・スケールの最適化設計,装置プロトタイプ構築と実験による提案手法の妥当性評価が必要である.初年度である平成30年度は,修正レイノルズ方程式に立脚し,空気の自由分子行程をパラメータとして導入したエネルギー方程式をもとに,スケールパターンの3次元形状,熱検知素子温度,およびスケール-素子間隙量を主なパラメータとしたマイクロ熱収支場の解析計算による微小間隙間熱収支場の理論モデル化を試みた.また,フォトリソグラフィプロセスを用いてガラス基板上にマイクロ熱検知素子を試作し,マイクロパターン群を有する回折格子と組み合わせてマイクロ熱収支場検知式エンコーダのプロトタイプを構築して原理検証実験を行った.当初の予定どおりにマイクロ熱収支場の解析計算を行うとともに,次年度に実施予定であったガラス基板上へのマイクロ熱検知素子試作まで検討を進められたことから,おおむね順調に進展しているものと判断している.2年目となる31年度は,前年度に試作したマイクロ熱検知素子を用い,安定マイクロ熱収支場検知式エンコーダプロトタイプの構築と実験的原理検証を進める.フォトリソグラフィプロセスの最適化によりガラス基板上への多素子マイクロ熱検知センサの試作をすすめるとともに,構築したマイクロ熱収支場検知式エンコーダのプロトタイプをもとに多素子出力をベースとするスケール内挿手法の構築を試みる.また,多素子マイクロ熱検知センサの信号処理回路についても低ノイズ化を測り,測定分解能の向上を試みる.本研究の目的は,自己ジュール発熱により微小間隙に安定熱収支場を生成してその変化を高精度に検知するマイクロ熱検知素子を用い,高精度マイクロパターン(スケール)の3次元形状を読み取ることで,超コンパクトな形態での高精度・多軸変位計測を実現する「マイクロ熱収支場検知式エンコーダ」の基礎原理を確立することである.熱検知素子およびスケール格子パターン3次元形状を踏まえた微小間隙間熱収支場の学術的モデルを確立し,これをもとに最適化設計した熱検知素子とマイクロパターンスケールによりエンコーダプロトタイプを構築して超コンパクト・高安定な形態での多自由度変位検出を実現し,精密位置決め技術に革新をもたらす.本提案の基礎原理確立には,熱検知素子-スケールパターン間に発生する熱収支場の理論的解析モデル構築,熱収支場モデルに立脚した素子・スケールの最適化設計,装置プロトタイプ構築と実験による提案手法の妥当性評価が必要である.初年度である平成30年度は,修正レイノルズ方程式に立脚し,空気の自由分子行程をパラメータとして導入したエネルギー方程式をもとに,スケールパターンの3次元形状,熱検知素子温度,およびスケール-素子間隙量を主なパラメータとしたマイクロ熱収支場の解析計算による微小間隙間熱収支場の理論モデル化を試みた.また,フォトリソグラフィプロセスを用いてガラス基板上にマイクロ熱検知素子を試作し,マイクロパターン群を有する回折格子と組み合わせてマイクロ熱収支場検知式エンコーダのプロトタイプを構築して原理検証実験を行った.当初の予定どおりにマイクロ熱収支場の解析計算を行うとともに,次年度に実施予定であったガラス基板上へのマイクロ熱検知素子試作まで検討を進められたことから,おおむね順調に進展しているものと判断している.2年目となる31年度は,前年度に試作したマイクロ熱検知素子を用い,安定マイクロ熱収支場検知式エンコーダプロトタイプの構築と実験的原理検証を進める.フォトリソグラフィプロセスの最適化によりガラス基板上への多素子マイクロ熱検知センサの試作をすすめるとともに,構築したマイクロ熱収支場検知式エンコーダのプロトタイプをもとに多素子出力をベースとするスケール内挿手法の構築を試みる.また,多素子マイクロ熱検知センサの信号処理回路についても低ノイズ化を測り,測定分解能の向上を試みる.初年度である2018年度は大学内の設備でのセンサ試作を優先して進めたため,次年度への繰り越し額が生じた.差額分はセンサ試作外注費に充当する予定である.
国際寡占市場における企業の技術選択と貿易政策

本研究では、主として、非対称的な国の間での2国間のFTAの形成が世界全体の自由貿易の実現に寄与するのかを検討し、企業の技術水準が所与の場合、FTA交渉を行う2国間の市場規模が大きく異ならなければ2国間のFTAは形成されるが、overlapping FTAsの形成を通じて世界全体の自由貿易が実現するのは、当初のFTAが市場規模が相対的に大きい国の間で結ばれた場合のみであるとの主たる結論を得た。この結果は、当初は先進国同士でFTAが形成され、その後、先進国と途上国の間でFTAが結ばれる場合には世界全体の自由貿易が実現することを示唆している。本研究の目的は、輸出補助金政策や自由貿易協定(FTA)の形成といった各国政府が取りうる貿易政策が、各国の経済厚生や企業の技術選択にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることである。本年度は、主として、bilateral FTAの形成が自由貿易の実現のbuilding blocになるのかについて検討した。なお、研究発表等を踏まえて、当初の研究計画の1輸入国2輸出国からなる3国モデルではなく、各国が市場および企業を有する3国3市場モデルを用いて分析を行った。モデルの複雑化に伴い、今年度は企業の技術水準を所与として分析し、次の主たる結果を得た。1、FTA締結の交渉を行う2国間の市場規模が大きく異ならなければ、bilateral FTAは形成される。2、域外国を加える形でのbilateralFTAの拡大は実現しない。3、overlapping FTA、hub-and-spoke systemの形成を通じて自由貿易が実現するかは、初期にどのような国の間でbilateral FTAが形成されているのかに依存する。これらの結果は、本研究の目的である、貿易政策が企業の技術選択にどのような影響を及ぼすかを考察する際に、各国の市場規模の差異が大きな役割を果たすことを示唆している。なお、本研究は"Does a Bilateral FTA Become a Building Bloc for Free Trade?"(joint with T. Ohkawa, M. Okamura, and M. Tawada)として纏められており、関連する海外査読誌への投稿準備中である。また、本年度は、1輸入国2輸出国からなる3国モデルを用いて、両輸出国政府による輸出補助金政策が両国企業の技術選択にどのような影響を与えるのかに関する研究も、1輸出国のみが補助金政策を行うとしたこれまでの研究を両輸出国政府が補助金を拠出するモデルへと拡張することによって行った。本研究の目的は、各国政府の貿易政策が、各国の経済厚生や企業の技術選択にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることである。本年度は主として、近年の地域貿易協定の特徴を念頭に、非対称的な国の間での2国間のFTAの形成が世界全体の自由貿易の実現に寄与するのかを検討した。なお、研究発表等を踏まえて、当初の研究計画の1輸入国2輸出国からなる3国モデルではなく、各国が市場および企業を有する3国3市場モデルを用いて分析を行い、以下の主たる結論を得た。企業の技術水準が所与の場合、1.FTA交渉を行う2国間の市場規模が大きく異ならなければ2国間のFTAは形成されるが、overlapping FTAsの形成を通じて世界全体の自由貿易が実現するのは、当初のFTAが市場規模が相対的に大きい国の間で結ばれた場合のみである、2.既存のFTAに域外国を加える形でのFTAの拡大は実現しない。これらの結果は、当初は先進国同士でFTAが形成され、その後、先進国と途上国の間でFTAが結ばれる場合には世界全体の自由貿易が実現することを示唆している。この研究は、2009年10月に東海大学大学院経済学研究科のWorking Paper(No.2009-01)として公開した。また、2010年4月中には査読付きの学術雑誌に投稿予定である。なお、企業間の技術に非対称性を導入することで、企業の技術水準の違いがFTAの形成にどのような影響を及ぼすのかも検討しているが、内生的な技術選択がFTAの形成に与える影響については年度内に十分な成果を得ることができなかったので、今後の研究課題としたい。また上記に加えて、輸出国政府による輸出補助金政策が各国企業の技術選択にどのような影響を与えるのかについても検討した。
過去と未来の記憶における社会性の基盤となる脳内機構

社会的存在であるヒトの記憶は,社会的文脈からの影響によって変化する.しかし,従来のヒト記憶に関する研究では,ヒトの記憶過程に対しての社会的文脈からの影響を考慮することなく,十分にコントロールされた実験室環境においてヒトの記憶メカニズムを検証していることが多く,実際に社会の中で生活しているヒトの記憶メカニズムを適切に評価できているのかについては疑問も多かった.そこで本研究では,先行研究においてこれまでに考慮されることが少なかったヒト記憶における社会的文脈からの影響とその神経基盤について,健常者を対象とする機能的磁気共鳴画像(fMRI)から解明することを目的とした.また,脳損傷患者を対象として,社会的場面における困難さが記憶障害をはじめとする認知機能障害の程度とどのように関連するのかについても検証することで,fMRI研究において認められた神経基盤の機能的妥当性についてもアプローチした.最終年度までに実施した研究全体の成果として,社会的文脈における感情生成や社会的文脈における自己参照効果についてのfMRI研究について,それらの結果がCognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience誌やHuman Brain Mapping誌に掲載されるなど,一定の成果を得ることができたと考えている.また,脳損傷患者を対象とした研究についても,複数の国際学会を含む多くの学会にて発表され,投稿論文の準備も着実に進められている.以上のことから,本研究全体を通して,研究計画はおおむね順調に進めることができたと考えている.社会的存在であるヒトの記憶は,社会的文脈との相互作用によって影響を受ける.しかしながら,これまでの研究ではヒトの記憶における社会的文脈からの影響を考慮せず,主に実験室ベースでの実験からヒト記憶のメカニズムを研究するアプローチがほとんどであった.本研究では,先行研究においてこれまで考慮されることが少なかったヒト記憶における社会的文脈からの影響とその神経基盤について,健常者を対象とした機能的磁気共鳴画像(fMRI)を用いて解明し,社会的存在であるヒトの記憶とその神経基盤を明らかにすることを目的とする.具体的には,過去に体験した出来事に関する記憶である回想記億と,未来に行うべき予定に関する記憶である展望的記憶とに着目し,共感や競争,社会的報酬や自己参照などの社会的文脈と記憶との相互作用がどのような脳内メカニズムと関連しているのかについて,複数の実験的研究から検証する予定である.また,このような社会的場面での記憶が,脳の損傷によってどのような影響を受け,どのように変化するのかについても,脳損傷患者に対する検証によってアプローチしたいと考えている.これらの研究を通して,ヒトの記憶を過去から未来へと継続する時間依存的な現象として捉え,そのシステムを単に実験室内だけで生起する現象ではなく,社会の中で生活するヒトの心的システムとして捉えることで,現実世界でヒトの記憶がどのように実現されているのか,その生物学的基盤が明らかになることが期待される.現在のところ,他者への共感によって変化する記憶とその脳内機構に関するfMRI研究を開始し,ほぼデータの取得が終了した.また,社会的文脈における展望的記憶を担う脳内機構の研究に関しては,当初予定していたfMRI研究のアプローチの前に,外傷性健忘症患者における日常記憶の検証を開始した.fMRI研究で検証できることは,脳の領域と特定の心理過程との相関関係であるのに対し,脳損傷患者への検証ではその因果関係に迫ることができる.そのため,本研究計画を発展的に進めるために,fMRI研究に加えて脳損傷患者への検証を同時に進め,最終的により妥当性のあるモデルを構築したいと考えている.なお,これまでの具体的な研究成果としては,社会的刺激と自己との関係において生じる感情とその制御機構が,記憶の記銘に与える影響とその神経基盤についてのfMRI研究の成果を国際誌に発表した.また,当該テーマに関する複数の研究成果を,国内の学会にて発表した.具体的な成果については,業績リストに示されている.社会的存在であるヒトの記憶は,社会的文脈との相互作用によって影響を受ける.しかしながら,これまでの研究ではヒトの記憶における社会的文脈からの影響を考慮せず,主に実験室ベースでの実験からヒト記憶のメカニズムを研究するアプローチがほとんどであった.本研究では,先行研究においてこれまでに考慮されることが少なかったヒト記憶における社会的文脈からの影響とその神経基盤について,健常者を対象とした機能的磁気共鳴画像(fMRI)を用いて解明する.また,脳損傷患者を対象として,社会的場面における困難さが記憶障害をはじめとする認知機能障害の程度とどのように関連するのかについても検証することで,記憶障害が社会的要因へもたらす影響についても検証する.健常若年成人に対するfMRI研究では,社会的文脈での自己に関連する記憶は他者に関連する記憶と比較して促進されており,その神経基盤として自己参照過程に関連すると言われている内側前頭前野皮質と記憶に重要な海馬との間の機能的結合性が重要な役割を果たしていることが同定された.この成果は,脳機能イメージングに関する国際誌の1つであるHuman Brain Mapping誌に掲載された.脳損傷患者に対する研究では,びまん性軸索損傷(DAI)のような外傷性健忘症患者における外傷後健忘(PTA)の期間は,患者における記憶や前頭葉機能などの認知機能の障害の程度だけでなく,日常記憶などの日常生活上の問題も有意に説明していることが示された.この成果は,第41回日本神経心理学会学術集会において発表された.

今後は,健常成人に対するfMRI研究をさらに進め,脳損傷患者に対する研究については,国際誌への投稿をめざして準備を進める予定である.現在のところ,社会的文脈によって影響を受けるヒト記憶の神経基盤に関する健常若年成人に対するfMRI研究については,国際的に評価の高い雑誌(Human Brain Mapping誌)にその成果が掲載されており,一定の成果を挙げたと考えている.社会的文脈における展望的記憶を担う脳内機構の研究に関しては,当初予定していたfMRI研究のアプローチではなく,外傷性健忘症患者における日常記憶やその他の日常生活上の問題について研究の範囲を広げ,それが記憶障害や前頭葉機能障害などの一般的認知機能や,外傷後健忘症の期間のような重症度とどのように関連するのかを検証している.本研究成果については,国内の学会にて途中経過が発表され,最終的な結果については,30年度の国際学会にて発表される予定である.なお,これまでの具体的な成果については,業績リストに示されている.社会的存在であるヒトの記憶は,社会的文脈からの影響によって変化する.しかし,従来のヒト記憶に関する研究では,ヒトの記憶過程に対しての社会的文脈からの影響を考慮することなく,十分にコントロールされた実験室環境においてヒトの記憶メカニズムを検証していることが多く,実際に社会の中で生活しているヒトの記憶メカニズムを適切に評価できているのかについては疑問も多かった.そこで本研究では,先行研究においてこれまでに考慮されることが少なかったヒト記憶における社会的文脈からの影響とその神経基盤について,健常者を対象とする機能的磁気共鳴画像(fMRI)から解明することを目的とした.また,脳損傷患者を対象として,社会的場面における困難さが記憶障害をはじめとする認知機能障害の程度とどのように関連するのかについても検証することで,fMRI研究において認められた神経基盤の機能的妥当性についてもアプローチした.最終年度までに実施した研究全体の成果として,社会的文脈における感情生成や社会的文脈における自己参照効果についてのfMRI研究について,それらの結果がCognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience誌やHuman Brain Mapping誌に掲載されるなど,一定の成果を得ることができたと考えている.また,脳損傷患者を対象とした研究についても,複数の国際学会を含む多くの学会にて発表され,投稿論文の準備も着実に進められている.以上のことから,本研究全体を通して,研究計画はおおむね順調に進めることができたと考えている.今後もこれまでの研究を着実に進めると同時に,社会的文脈でのヒト記憶に関する新しいfMRI実験も開始することを予定している.具体的には,他者への共感と記憶に関する研究については,これまでに取得したデータの解析を進め,国内外の学会での発表を経た後に,できるだけ早く論文として成果をまとめ,国際誌に投稿したいと考えている.また,展望的記憶に関する脳損傷患者への研究についてもデータ解析を進め,その成果をできるだけ早く発表する予定である.その他,他者との社会的関係性によって影響を受ける自伝的記憶の想起メカニズムに関するfMRI研究について,研究を開始したいと考えている.
肝星細胞を標的とする革新的ナノドラッグキャリアを用いた画期的肝硬変治療薬の開発

急性毒性が無く特定の臓器や組織に対する指向性も無いHSP16.5を利用し、肝星細胞を標的とする革新的ナノドラッグキャリアを開発することを目的とした。親水性ポリエチレングリコールリンカーを介して固定化されナノスケールの球状構造体となったHSP16.5が、肝星細胞に対して特異的に結合することを確認した。この星細胞標的化分子修飾型ナノカプセルは、肝硬変モデルマウスの肝臓内の星細胞に対して安定的に毒性無く高い集積性を示した。肝臓の組織化学的評価により、ナノカプセルが類洞を中心として肝臓全体に集積していることが確認できた。本研究が肝星細胞制御法の確立の端緒の一つと成り得ることが示唆された。本研究ではHSP16.5が自己組織化によって形成するナノ構造体に着目し、その機能化を目的とする。この構造体は内孔(径7nm)を有する球状構造(24量体、外径12nm)を構築することが知られている。我々の予備実験において、マウスに投与したこのナノカプセルは急性毒性を示さず、特定の臓器や組織に対する指向性も確認されなかった。またX線結晶構造解析の結果、このタンパク質のC末端はカプセルの外表面に露出していることが明らかとなっており、この領域に標的細胞に対するアンテナ分子を組み込むことが可能である。本年度は肝星細胞の主要な機能であるビタミンAの取り込み・貯蔵機能に着目し、その標的分子であるレチノイン酸誘導体をナノカプセル表面に提示することを試みた。疎水性の高いレチノイン酸誘導体を効果的にカプセル表面に修飾させるため、親水性の高いポリエチレングリコール(PEG)リンカーを介して固定化することに成功した。なお、ナノカプセルは大腸菌を使って大量発現し、クロマトグラフィーによって精製する。動的光散乱法(DLC)と透過型電子顕微鏡(TEM)観察によって、組み換えHSP16.5が期待どおりナノスケールの球状構造体を形成していることも確認した。得られたレチノイン酸修飾型ナノカプセルの特異性をin vitroで評価したところ、期待どおり、活性化した肝星細胞に対して特異的に結合することが確認できた。さらに肝硬変モデルマウスに血中投与したところ、類洞周辺の肝星細胞に対して高い集積性を示した。これらの結果は、ナノカプセル表面に修飾したレチノイン酸誘導体が星細胞表面のビタミンA受容体に対して特異的に結合することを示唆している。当初の研究計画に沿って研究を遂行しており、期待どおりの成果が得られている。本研究ではウイルスカプシドを基本骨格とするこれまでに類例のない革新的ナノドラッグキャリア(次世代インテリジェント型カプセル)を開発する。このカプセルには核酸医薬、抗癌剤、MRI造影剤、生理活性ペプチド、あるいはNO放出剤など多種多様な薬剤を固定することが可能であり、1分子標的による組織・細胞への侵入、2細胞シグナルによるカプセル崩壊、さらに3内包薬物の放出により「特定の分子を標的とする分子イメージング」から「正確な標的化により副作用を極限まで抑えた薬物治療」を実現することを最終目標としている。本年度は昨年度に作成した肝星細胞特異的なナノカプセルの血中安定性、毒性のの評価と、さらにin vivoでの動態を観察した。まず血中安定性については、マウスから採取した血清中でカプセルの安定性を確認した結果、少なくとも24時間は球状構造を維持していることが確認できた。また規定量のナノカプセルをマウスに投与していくつかの生化学パラメーターを評価したところ、目立った毒性もないことが明らかとなった。この結果を受けて、肝硬変モデルマウスに尾静脈から投与し、in vivo蛍光イメージャーでその動態を追跡した。この結果、星細胞特異的ナノカプセルは野生型と比較して有意に肝臓へ集積していることが確認できた。さらに、摘出した肝臓を組織化学的に評価したところ、類洞を中心としてナノカプセルが肝全体に集積していることが確認できた。これらの結果は、本研究において作成した星細胞特異的ナノカプセルが、肝硬変を標的としたDDSキャリアとして有効背あることを示唆している。当初の計画を着実に実施すると共に、リンs尿的により価値のある成果をめざす。消化器外科学
マルチレーザ光投射に基づく高速小型距離画像センサの構築とその応用

スリット光などを多数投射するレーザプロジェクタを用いて距離画像を高速に計測する小型距離画像センサの構築ならびにその応用を行い,以下を実現した.(1)マルチスリット光を用いたカラーテクスチャ同時取得可能な距離画像センサの構築,(2)連続する画像間において成り立つ勾配拘束あるいはカラー画像間のオプティカルフローを利用することで高速なオンライン3次元マッピングを実現する手法の構築,(3)ぼけを利用することで近距離での計測が可能な,ロボットハンドに搭載可能な超小型距離画像センサの構築.本研究は,スリット光などを多数投射するレーザプロジェクタを用いて距離画像を高速に計測する小型距離画像センサを構築し,ロボティクスへの応用を行うことを目的としている.具体的には(a)マルチスリット光を用いたカラーテクスチャを同時取得可能な距離画像センサの構築,(b)超高速オンライン3次元マッピング手法の構築,(c)ロボットハンドに搭載可能な超小型距離画像センサの構築を行うという内容である.(a)に関しては,カラーカメラも付加したセンサのプロトタイプの構築を行い,カラーテクスチャと距離画像の同時取得を実現した.ただし,現状では,カラー画像と距離画像のキャリブレーションが不十分,計測速度が遅いなどの課題が残っている.(b)に関しては,顕著な成果を挙げることができた.連続する距離画像間の勾配拘束を利用して運動パラメータを直接算出する手法を構築し,我々が以前開発した200Hzで画像取得が可能なマルチスポット光を用いた距離画像センサに実装した.構築した手法は期待以上に高速であり,画像間の運動パラメータの算出を5ms以内に行うことが可能となり,これにより,200Hzという高速でのオンラインの3次元マッピングを実現した.また,市販の一般的な距離画像センサであるKinectにも本手法が適用可能なことを実証した.さらには,同時取得されるカラー画像に関する勾配拘束も導出し,距離画像に関する勾配拘束と合わせて利用することで,距離画像のみでの運動計測が不安的な物体における計測の安定化を実現した.(c)に関しては,マルチスリット光を用いた,超小型で近距離計測が可能な距離画像センサのプロトタイプを開発した.内視鏡用の超小型カメラを利用することで,センサの小型化を実現すると同時に,基線長を10mmと短くすることで,最短距離60mmの距離画像計測を可能にした.本研究は,スリット光などを多数投射するレーザプロジェクタを用いて距離画像を高速に計測する小型距離画像センサを構築し,ロボティクスへの応用を行うことを目的としている.具体的には(a)マルチスリット光を用いたカラーテクスチャを同時取得可能な距離画像センサの構築,(b)超高速オンライン3次元マッピング手法の構築,(c)ロボットハンドに搭載可能な超小型距離画像センサの構築を行うという内容である.(a)に関しては,昨年度までに構築したセンサのプロトタイプのソフトウェアの改善などにより,問題であったカラーテクスチャと距離画像との位置ずれの解消,計測精度ならびに計測速度の向上を実現した.(b)に関しては,昨年度までに構築した高速オンライン3次元マッピング手法の改善,特にカラー画像の利用法の改善を行った.具体的には,カラー画像に関しては,距離画像と異なり,昨年度提案した勾配拘束を用いるのではなく,連続する画像での特徴点の対応を求め,その特徴点の3次元座標を距離画像の補間から得て,3次元運動を求めるという手法を導入した.これにより,処理速度はやや犠牲になる一方,マッピング精度の大幅な向上を実現した.(c)に関しては,マルチスリット光を用いた,超小型で近距離計測が可能な距離画像センサのプロトタイプを複数台開発すると共に,スリット光像のぼけを用いて距離を算出する手法を提案した.ぼけたスリット像にガウス曲線を当てはめ,その分散の大きさから,距離を取得するという手法である.これにより,対象物の色や反射率によらず距離の算出が可能であることを確認した.近距離ではスリット光像のぼけを用いた手法,中距離では従来の視差を用いた手法を実装し,両手法を組み合わせることで,広い計測範囲での距離画像の計測が実現可能であることを示した.本研究の3テーマのいずれも,一定の進捗を得ることが出来た.(a)に関しては,キャリブレーションが不十分,計測速度が遅い,ロボティクス応用への展開を行うに至っていないという課題をほぼ解消することができ,単体のセンサのプロトタイプとしてほぼ完成することができた.(b)に関しては,マルチスポット光を用いたセンサのマッピング手法に関して十二分な進捗を実現している.昨年度顕著な成果を上げることができたマッピング手法を改良し,マッピング精度の向上ができたことは,地道ではあるが重要な進捗であると考えている.一方で,当初の計画にあったマルチスリット光を用いたセンサに対してのマッピング手法の構築は,(a)のセンサの性能向上が遅れたこともあって,十分な進捗を得るには至っていない.(c)に関しては,センサ・センシング手法の構築という点で,十二分な進捗を実現している.特に,スリット光像のぼけを用いた近距離計測手法の構築を実現できたことが,本研究の2015年度の最も重要な成果であると考えている.ただし,(昨年度の今後の研究の推進方策通りではあるが)センサ・センシング手法の開発に注力することで,当初計画にあったロボティクス応用への展開に関する検討は不十分である.以上を総合的に見て,一部進捗が不十分の点もあるが,想定を上回る成果が上がった点もあり,全体としては順調に進展していると判断する.本研究は,スリット光などを多数投射するレーザプロジェクタを用いて距離画像を高速に計測する小型距離画像センサを構築し,ロボティクスへの応用を行うことを目的としている.具体的には

(a)マルチスリット光を用いたカラーテクスチャを同時取得可能な距離画像センサの構築,(b)超高速オンライン3次元マッピング手法の構築,(c)ロボットハンドに搭載可能な超小型距離画像センサの構築を行うという内容である.(a)に関しては,既に構築していたセンサのプロトタイプのレーザが経年劣化したこともあり,新たなプロトタイプの設計・製作を行った.新規購入したマルチスリットレーザプロジェクタにモノクロカメラ・カラーカメラを組み合わせ,カラーテクスチャを同時取得可能とした.さらに,カラーカメラにレーザの波長をカットするハイパスフィルタを装着することで,カラー画像にレーザスリット光像が写らないようにできた.(b)に関しては,(a)で構築したセンサを用いて,マルチスリット光を用いたセンサに対してのマッピング手法の構築を実現した.手法には,昨年度に構築した,処理速度とマッピング精度とを両立した,連続するカラー画像での特徴点の対応(オプティカルフロー)を求め,その特徴点の3次元座標を距離画像の補間から得て,3次元運動を求めるという手法を適用した.マルチスリット光を用いたセンサにより,マルチスポット光を用いたセンサの約10倍の高密度のマップ作成を実現した.(c)に関しては,マルチスリット光像のぼけを用いて距離を算出する手法の改善を行った.ぼけたスリット像にガウス曲線を当てはめ,その分散の大きさから,距離を取得するという手法により,対象物の色や反射率によらず距離の算出を実現した.本研究の3テーマのいずれも,一定の進捗を得ている.(a)に関しては,単体のセンサのプロトタイプとしてほぼ完成することができた.特に,2016年度に新たに設計・製作したプロトタイプでは,カラーカメラへのハイパスフィルタの装着を新たに行うことにより,距離画像と,マルチスリット光像の影響がないカラー画像との同時取得を実現できた.(b)に関しては,距離画像の勾配拘束を用いた超高速の手法に加え,連続するカラー画像での特徴点の対応(オプティカルフロー)を求め,その特徴点の3次元座標を距離画像の補間から得て,3次元運動を求めるという処理速度はやや劣るものの,マッピング精度の高い手法を構築し,さらに本手法が,マルチスポット光を用いたセンサで得られる等方的な距離画像だけでなく,マルチスリット光を用いたセンサで得られる非等方的な距離画像に対しても適用可能であることを示した.その際,(a)のセンサでカラー画像にマルチスリット光像が映り込まないことが効果的であった.
潜在的国民病-亜鉛欠乏症の老化促進機構の解明

亜鉛は約300余種の酵素の活性中心元素として働いている必須微量元素である。現在、亜鉛の必要量に対する一日摂取量は不足していることが報告されている。近年、必須微量元素欠乏、特に亜鉛欠乏は、老化や生活習慣病に深く関係していることが明らかにされつつある。そこで本研究では、老化によって促進される発癌や高血圧の増悪が、亜鉛欠乏でも促進されることを証明し、亜鉛欠乏は老化促進の主要な要因であることを指摘した。そこで、本研究では、老化によって促進される発癌が、亜鉛欠乏でも促進されるのかどうか、変異原性試験を用いて検討すると共に、その機序についても究明した。標準食あるいは亜鉛無添加食をラットに等量ずつ6週間与え、標準食ラットモデルあるいは亜鉛無添加食ラットモデルを作製し、骨髄の小核誘発頻度を測定した。標準食ラットに比し、亜鉛無添加食ラットでは、時間依存的に小核誘発頻度が上昇した。亜鉛無添加食ラットに4週間亜鉛を添加すると、上昇した小核誘発頻度は標準食ラットレベルまで低下した。また、亜鉛無添加食ラットに活性酸素消去剤であるテンポールを食事療法の終了前に10日間投与すると、亜鉛無添加食ラットで観察された小核誘発頻度の上昇は、亜鉛添加と同様に標準食ラットレベルまで復帰した。さらに、酸化的DNA損傷のマーカーである骨髄中8-OHdG濃度も標準食ラットに比し、亜鉛無添加食ラットで有意に上昇していたが、亜鉛添加及びテンポールの投与で標準食ラットレベルまで低下した。以上の結果から、亜鉛欠乏は小核誘発の亢進及び8-OHdG濃度の上昇を引き起こすが、その機序は亜鉛欠乏の結果増加した活性酸素に起因することが示唆される。従って、亜鉛欠乏は、酸化ストレスを介して発癌リスクを上昇させる病態であると考えられる。昨年度は、老化によって促進される発癌が、亜鉛欠乏でも促進されるのかどうか、変異原性試験を用いて検討し、亜鉛欠乏は、酸化ストレスを介して発癌リスクを上昇させることを証明した。本年度は、老化によって増悪する高血圧が、亜鉛欠乏によって同様に悪化するのかどうか、高血圧自然発症ラットを用いて検討した。標準食あるいは亜鉛無添加食を高血圧自然発症ラットに等量ずつ4週間与え、標準食モデルあるいは亜鉛無添加食モデルを作製した。食事療法開始前、食事療法開始2週間後、4週間後にPE-50ポリエチレンカテーテルを右大腿動脈に挿入/留置し、収縮期血圧・拡張期血圧・平均動脈圧を測定した。標準食モデルでは血圧に変化は認められなかったが、亜鉛無添加食モデルでは、時間依存的に血圧が上昇した。食事療法終了時(4週間後)、血管拡張物質NOの合成酵素阻害剤であるL-NAMEをPE-50ポリエチレンカテーテルから投与すると両群の血圧は同レベルまで上昇した。同様に、活性酸素消去剤であるTempolを投与すると両群の血圧は同レベルまで低下した。これらの結果は、血管拡張物質NOと活性酸素は血圧の調節に関与することを指摘する。近年、NOと活性酸素が非酵素的に瞬時に反応(peroxynitrite形成)し、NOが消費され血圧が上昇することが知られている。今回の結果から、亜鉛欠乏は、活性酸素の産生を亢進させ、血管拡張物質NOを消費することによって高血圧を悪化させることが示唆される。そこで、昨年度から本年度にかけて、老化によって促進される高血圧の増悪が、亜鉛欠乏でも促進されるのかどうか究明した。具体的には、標準食あるいは亜鉛無添加食を高血圧自然発症ラットに等量ずつ4週間与え、標準食モデルあるいは亜鉛無添加食モデルを作製した。

近年、NOと活性酸素が非酵素的に瞬時に反応(peroxynitrite形成)し、NOが消費され血圧が上昇することが知られている。今回の結果から、亜鉛欠乏は、活性酸素の産生を亢進させ、血管拡張物質NOを消費することによって、高血圧を悪化させる老化促進要因の一つであることが示唆される。加えて、本年度は、この研究の最終年度であるため、研究の総括とまとめを行っている。
腎癌の診断治療における癌抑制遺伝子Ｄｍｐ１発現の意義

新たな癌抑制遺伝子Dmp1とp53との発現様式の関連について、ヒト腎癌検体を用い、病理組織学的所見および臨床経過と合わせ検討を行う。また、腎癌細胞株を用い、薬剤等によるアポトーシス誘導を行い、Dmp1遺伝子発現の変化を確認する。本研究の目標は、上記検討により、Dmp1とp53の発現様式の関連を、臨床的パラメータと合わせ検討することで、Dmp1の発現様式が腎癌の診断治療における早期診断、再発転移の指標となりうるか、あるいは予後規定因子や治療効果予測マーカーとなりうるか、を検討することである。1)Dmp1の腎癌培養細胞での発現量、制御系に関する検討:リアルタイムPCRで検討しているが、症例数が少ないため思わしい結果はまだ得られていない。原因の究明と症例の蓄積を行っている。2)ヒト癌組織でDmp1の発現量、制御系に関する検討:ヒト腎癌手術検体を対象に、PCR法、免疫染色法を用いてDmp1蛋白の発現を確認中である。リアルタイムPCRでは約20例、免疫染色では約100例の検体で測定中である。3)上記1)、2)で得られた知見をもとに、臨床経過や病理組織診断と対比させ腎癌でのDmp1の発現の意義を検討中である。1) Dmp1の腎癌培養細胞での発現量、制御系に関する検討:リアルタイムPCRで検討しているが、症例数が少ないため思わしい結果はいまだ得られていない。原因の究明と症例の蓄積をおこなっている。市販されているヒトDmp1抗体を用いた免疫染色において期待しうる結果が得られなかった。そのため、企業に作成を依頼し、2種類のDmp1抗体を入手した。現在、この抗体を用いて染色実験を進行中である。今後症例数を増やし上記実験を継続する。その後、臨床データとあわせ総合的な解析を行う。研究用試薬の購入。
多重ストレンジネスのバリオン間相互作用

J-PARCハドロン実験施設でのエマルジョン実験に向け開発した全スキャン法によって過去にビーム照射したエマルジョンからΞ-粒子が14N原子核に束縛したΞハイパー核を世界で初めて発見し、Ξの原子核ポテンシャル及びΞ核子間の相互作用が引力であることを確定した。この原著論文は第22回日本物理学会論文賞を受賞した。中程度の分解能による(K-,K+)反応分光パイロット実験で取得したスペクトルもΞハイパー核の存在を示唆する。エマルジョン実験は、そのスペクトロメータシステムの性能確認の後にビーム照射を開始した。H粒子探索実験用の大立体角ハイペロンスペクトロメータは完成して、提案実験はステージ2採択となった。ダブルΛハイパー核探索実験に向けてのエマルジョン解析手法の開発では、乾板の層同士の位置較正に垂直に入射するビーム飛跡を利用し1.4±0.8μmの精度が実現できた。これにより、ハイブリッド法による粒子の全自動追跡を可能とした。また、高速データ処理装置と顕微鏡制御ソフトウエアを導入し、全面全自動スキャン法ではこれまでの600倍の速度での画像の取り込みが可能となった。実験提案時に想定したエマルジョン量の約33%の乳剤を入手し、H25年度予算、他資金によるものと合わせて、80%の量を確保できた。乾板の製作をH25年12月より開始し、H26年5月に完了する予定である。エマルジョン量の減少を補うため、KURAMAスペクトロメータ磁石のギャップを拡げ、K+粒子の検出立体角を増やし、収量を増やす手法を見出した。このため、下流の飛跡検出器としてより面積の広いドリフトチェンバーを探し出し、補修及び必要な改良を行った。また、最下流のTOF検出器を大型化した。K1.8ビームラインのビーム飛跡検出器を追加整備し、DAQのボトルネックとなっていたこの読出し回路をJ-PARC予算で更新し、ビーム大強度化対応とDAQの高速化を行った。その結果、この時に実施したE10実験では、14M/spillという大強度ビームを用いることに成功した。H粒子探索実験はH24年7月のJ-PARC課題採択委員会で採択された。H粒子の崩壊粒子を測定し、H粒子を再構成する飛跡検出器TPCの位置較正を行うためのレーザー装置を導入し、テストTPCを用いて、磁場中での位置分解能測定を行い、磁場をかけることにより、40-50%分解能が向上することが分かった。TPC読出し回路について検討を行い、Saclay等で開発されたGETシステムを採用し、Amplifier/FADCボードで使うAGETチップを購入した。ダブルΛハイパー核探索実験に向けてのエマルジョン解析手法の開発を昨年度に引き続き進めている。高速化を実現した全面全自動スキャン法では、まれにデータの取りこぼしがあるもののこれまでの600倍の速度での画像の取り込みが可能となった。過去に照射したエマルジョンを用いてシステムの試験を行ったところ、数個のダブルハイパー核候補が検出された。H24年度分も含む本研究資金、他資金によるものと合わせて、実験提案時に想定した量の80%のエマルジョン乾板の製作を進めた。H26年5月にすべての乾板の製作が完了する予定である。KURAMAスペクトロメータの大立体角化に伴う検出器系の整備を進めた。H24年度に大型化したTOF検出器については、架台を製作・全体を組み上げた。修理・改良を行った大型ドリフトチェンバー及びその読出し回路系の調整を行い、基本的な動作を確認した。TOF検出器のセグメントと組み合わせることにより、運動量・粒子選別トリガーに用いるCharge Hodoscope (CH)検出器のセグメント幅、大きさをシミュレーションから、また、シンチレーションファイバーを用いた信号読出しについて、試作機で試験を行い、デザインを完成させ、実機の製作を開始した。X線検出器Hyperball-Xの6台のゲルマニウム検出器配置を最適化し、その架台部品を製作した。ハイペロン崩壊スペクトロメータのTPCの信号読出しの回路のAmplifier/FADC(AsAd)ボード全数とデータ収集モジュールr-COBOの2台を製作した。このスペクトロメータ用の超伝導ソレノイド電磁石についての設計を進め、仕様第0次案ができた。J-PARC K1.8ビームラインでのK-ビーム調整が行われ、300k/spillの強度で、K-の純度が70%を超えるビームが得られた。開発を進めていたエマルジョン全スキャン法を過去に照射したエマルジョンに試験適用して2013年度に見つかったダブルストレンジネス事象の解析を進めて、Ξ粒子が14N原子核に束縛したΞハイパー核であることがわかり、PTEPに論文発表した。これは世界初となるΞハイパー核の発見である。崩壊した終状態が励起状態である可能性があるため、束縛エネルギーの不定性は残るものの、この事象の発見により、ΞNの相互作用が引力であることが確定した。2013年度に開始したエマルジョン乾板の製作が完了した。ビーム照射実験までの潜像蓄積による劣化を避けるため、神岡鉱山内に保管し、潜像蓄積量を定期的にチェックし、過去のデータと同程度の増加量であることが分かった。J-PARCハドロン実験施設の運転再開、エマルジョン実験の実施にむけ、KURAMA