hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本列島下における上部マントル地震波速度不連続面のレシーバ関数イメージング

最も大きな成果は、太平洋スラブ上面に対応する大きな地震波速度コントラストがマントル遷移層まで検出されたことである。本年度は、この速度コントラストに着目し、その成因を明らかにした。通常、太平洋スラブ上面の速度コントラストは深さ100kmほどでなくなる。しかし、もし太平洋スラブの上のマントルウェッジ内に含水鉱物が存在すれば、スラブ上面とマントルウェッジの間に速度コントラストが生じる。現在投稿中のTonegawa etal.submitted to EPSLでは、スラブ内部およびマントルウェッジ内の含水鉱物の存在を明らかにし、スラブ上面の速度コントラストがマントル遷移層まで維持されることを示した。これらの結果は、7月にイタリアで開催されたIUGG 2007、および12月にアメリカで開催されたAGU fall meeting 2007において発表した。また、その際にかかる旅費は特別研究員奨励費の一部を使用した。また、別の手法でもこの上面付近の速度コントラストを検出したほうが説得力があるので、ScSレシーバ関数を作成することで、その検出を試みた。過去の研究で、スラブ上面で変換されたScSp波が日本各地の観測点で観測されている。本研究では、振幅の極性も考慮にいれるために、ソースをデコンボリューションすることでレシーバ関数を作成した。この操作によって、P波レシーバ関数よりも深いところまでスラブ上面の地震学的特徴を追えるようになった。これらの結果は、10月に仙台で行われた日本地震学会2007年度秋季大会で発表し、その際の旅費は特別研究員奨励費の一部を使用した。
インタフェレンツ(言語干渉)現象とメディアの相関性に関する研究

研究実施計画1.に関して:当該研究申請者は、ドイツ・テュービンゲン大学のメディア研究プロジェクトに参加し、日本のマスメディア・マスコミュニケーションに関する研究状況を調査し、関連学会等に出席し、オ-ディオ実験室やスタジオなどの研究施設を見学し、"Ein internationales Handbuch der Medientechnik,Mediengeschichte,Medienkommunikation und Medienasthetik"(ベルリン/ニューヨークの出版社:Walter DeGruyter社)の本人担当分項目"Media research centres and programmesIV:Japan"(メディア研究センター及び研究プログラム)に、当該出版社の指定原稿32枚の論文(ドイツ語)にまとめ、本年度2月初旬、プロジェクト代表のE.シュトラスナ-教授(テュービンゲン大学)に送付した。この著書は、HSK(Handbucher zur Sprach-und Kommunikationswissenschaft)という言語学シリーズの一環として、本年度中に3巻本にて公刊される予定であるが、ページ数はまだ未定である。申請者は本研究を通じて、ドイツのマスメディア研究の専門家とのコンタクトを有するので、収集した関連資料は、今後のマスメディア研究に役立てる予定である。現在、日本でのマスメディア関連の出版は盛んな様相を呈しているが、ドイツで日本のマスメディア研究を紹介する作業に関しては、きわめて遅れているように思われる。今後の課題である。研究実施計画2.に関して:インタフェレンツ関係の研究は、独文学会の1996年度春季研究発表会(全国大会)で申請者の発表が決定されている。今後の課題である。
欧文資料による近代中国語文法研究 ～文法学の中国への伝播

本研究は近代の西洋人によって書かれた中国語文法書と中国語教材を資料とし、当時の西洋人が行った中国語文法研究について考察したものである。まず来華宣教師T.P.クロフォードの中国語著作を整理し、彼の中国語著作は官話で書かれたものと上海語を表記する特殊な符号を用いて書かれたものの二つに分けられることを述べた。文法研究に関しては、「受動態に関する記述」を整理し、中国語の特徴である無標被動文に関する記述があることを指摘した。また「量詞」に関する記述を考察し、冠詞の概念を用いて中国語の量詞を用いたフレーズを説明する記述があることを指摘した。当時の西洋人が量詞の機能を多面的に捉えていたことが確認された。平成27年度は実施計画に記載した通り、19世紀の欧文資料を用いた中国語の被動文研究を行った。さらに、これまで資料調査を行ってきたアメリカ人来華宣教師T.P.クロフォードの中国語研究について一部をまとめた。アメリカ人来華宣教師T.P.クロフォードの中国語研究では、これまでの資料調査の内容を整理し、彼が中国で出版した多数の書籍には、官話で書かれたものと上海語で書かれたものがあり、上海語の書籍は彼が独自に創案した符号を用いて著されていること、また、その特殊な符号は彼の妻や友人らによって使用され、同時期に複数の符号を用いた上海語書籍が出版されていることを述べた。この内容は『関西大学中国文学会紀要』37号(平成28年3月)に掲載した。平成27年11月には日本中国語学会全国大会において「早期西洋人中国語文法書に見られる受動態について」の題目で口頭発表を行い、欧文資料を用いた中国語の被動文研究の可能性を示した。資料調査は、バーゼル伝道会古文書館、ロンドン大学SOAS図書館、大英図書館、ライデン大学図書館にて本研究課題に関連する資料調査・収集を行った。とくにSOASと大英図書館では、James Summersの一連の著作について閲覧と複写・写真撮影を行い、現在整理中である。特に今回入手した講義録はのちのA Handbook of the Chinese Language1863と関わりがあると思われる。平成28年度はこれらの資料の比較を行う予定である。ライデンではオランダ中国学の礎となった多数の資料を閲覧し、目録を入手した。当初計画では欧文資料に見られる「受動態」に関する記述を調査分析し、著者の母語や著作の執筆言語の文法と比較を行う予定であった。欧文資料の調査分析は順調に進んでおり、口頭発表を一度行った。各言語の文法との比較は現在進めている。これらの結果をまとめて論文にするための準備も進んでおり、成果の公表は研究期間内に行うことを目指す。したがって今年度の研究計画と対照した場合、おおむね順調に推移していると言えるだろう。平成28年度は昨年度に引き続き、アメリカ人来華宣教師T.P.クロフォードの中国語研究(特に音声符号について)、19世紀の欧文資料を用いた中国語の量詞研究などを行った。アメリカ人来華宣教師T.P.クロフォードの中国語研究では、昨年度の研究成果を基に、彼が独自に創案した符号について発表を行った。(「19世紀漢語注音符号初探ー關於高第丕的注音符号」東アジア文化交渉学会第6回国際学術大会、2016年5月6日8日、関西大学)19世紀の欧文資料を用いた中国語の量詞研究については、これまでの研究成果を基に中国語の量詞の冠詞的機能についてさらにもう一歩考察を試みた。拙論2012(「早期西方人對漢語「量詞」的認識及其轉變ー從Numeral到Classifier」)で整理した内容を見直し、冠詞のカテゴリーで説明される量詞の機能について整理した。Grammar of the Chinese Language. 1864 (W.Lobscheid)では中国語を9つの品詞に分けて説明を行うが、その一つに冠詞を設定し、このカテゴリーの中で定冠詞と不定冠詞を説明する。(「中国語の不定冠詞は数詞「一」によって表現され、いつもそのあとに量詞が続く」)他の西洋人によって書かれた中国語文法書では冠詞を中国語の品詞の一つとして分類するのは見られないが、冠詞の概念を中国語に当てはめ、量詞の機能を説明するものが見られた(Remusat1822, Guetzlaff1842等6冊の著作)。中には数詞「一」は省略され量詞のみで不定冠詞を表す説明もある。当時の中国語教材では、西洋文法において定冠詞とされるものは「這個,那個,其」、不定冠詞とされるものは「一個,個,一+量詞,有」によって表現されると考えていることがわかった。

当時の西洋人が量詞の機能を多面的に捉えていたことが確認された。当初研究実施計画の平成28年度部分に記載したとおり、欧文資料に見られる「品詞分類の方法と定義」について考察を行いたい。さらに、すでに口頭発表を行った「欧文資料に見られる"一個"について」、西洋言語の冠詞の概念との関わりを再考察する。さらに、T.P.クロフォードの中国語著作の資料分析をさらに一歩進め「欧文資料に見られる中国語の音声表記について」特に19世紀後半の音標符号と比較し、内容をまとめたいと考えている。このようにして近代西洋人による中国語研究の一端を少しずつ明らかにすることができるであろう。28年度が最終年度であるため、記入しない。言語学28年度が最終年度であるため、記入しない。
温暖化が日本海側および太平洋側のブナとミズナラの季節的成長に与える影響

ブナとミズナラは、日本の冷温帯林における優占樹種である。系統的に近い一方で、葉や幹の木部形成のフェノロジーには大きな違いがあることから、気候変動への応答の違いを明らかにし、種に応じた適応策を構築する上で重要な材料といえる。本研究では、温度環境と積雪環境が異なる地域におけるブナとミズナラを対象に、季節的な成長の変動とその生理的、解剖学的メカニズムについて明らかにすることが目的であり、これまでの研究結果から、開葉フェノロジーおよび個葉光合成の季節変化と、幹や枝における木部形成の季節変化との間には、両樹種ともに密接な関係があることが明らかとなった。具体的には、環孔材であるミズナラでは貯蔵デンプンを用いて幹の木部形成が開始し、孔圏道管が形成された後に個葉の光合成速度が最大化するが、散孔材であるブナでは葉からの光合成供給の開始後に幹の木部形成が開始する。しかし、枝ではどちらも葉の形成開始頃に木部形成が開始しており、貯蔵デンプンの減少とその後の展葉に伴う貯蔵デンプンの回復がみられた。枝での両樹種の結果は、少なくとも枝においては、展葉に伴って貯蔵デンプンの利用から当年の光合成産物の利用へと炭素ソースがシフトすること、および、これらが両樹種で共通することを示唆している。また、ミズナラで行った幹の木部における水素と酸素の安定同位体比の結果からは、貯蔵デンプンの利用が孔圏形成中に急激に低下することが示唆されており、孔圏の形成は展葉期間とほぼ一致する。よって安定同位体比の結果からも、展葉に伴う炭素ソースのシフトが起きることが支持された。北海道大学にある真空蒸留装置を用いて、土壌および木部の酸素同位体比を分析するための水抽出を行った。サンプル処理なども地域ごとに進めている。一部は終了したが、妊娠と出産のため出張や分析が途中から難しくなり、中断している。引き続き、北海道大学における土壌および木部の水抽出と酸素同位体比の分析を進める。子どもが小さいうちはまだ出張が難しいため、水抽出については装置を管理している研究者に共同研究としてお願いする予定である。また、セルロースの安定同位体比の分析をおこなう必要があるが、これについても育児休暇の終了後、分析が可能になり次第進める予定である。ブナとミズナラは、日本の冷温帯林における優占樹種であり、温暖化による分布適域の減少など、気候変動に対する適応策の構築が特に重要な樹種である。本研究では、温度環境と積雪環境が異なる地域におけるブナとミズナラを対象に、季節的成長の変動を明らかにする。特に、年輪の形成時期を季節的に特定するため、酸素同位体比を利用した手法を確立することが本研究の特徴である。当該年度においては、愛媛大演習林での土壌、幹、枝の季節的なサンプリング、および開葉のフェノロジー調査を行った。幹の木部形成について、顕微鏡観察を行った結果、開葉フェノロジーと幹の木部形成の進行には樹種によらず密接な関係があることが明らかとなった。28年度中に安定同位体の分析を進める予定であったが、そのための真空蒸留装置を組み立てることがむずかしく、北海道大学にある既存の装置を借りることとなった。これらの検討に時間を要したため、分析は来年度に持ち越す予定である。一部は終了したが、妊娠のため出張や分析が途中から難しくなり、中断している。

系統的に近い一方で、葉や幹の木部形成のフェノロジーには大きな違いがあることから、気候変動への応答の違いを明らかにし、種に応じた適応策を構築する上で重要な材料といえる。本研究では、温度環境と積雪環境が異なる地域におけるブナとミズナラを対象に、季節的な成長の変動とその生理的、解剖学的メカニズムについて明らかにすることが目的であり、これまでの研究結果から、開葉フェノロジーおよび個葉光合成の季節変化と、幹や枝における木部形成の季節変化との間には、両樹種ともに密接な関係があることが明らかとなった。具体的には、環孔材であるミズナラでは貯蔵デンプンを用いて幹の木部形成が開始し、孔圏道管が形成された後に個葉の光合成速度が最大化するが、散孔材であるブナでは葉からの光合成供給の開始後に幹の木部形成が開始する。しかし、枝ではどちらも葉の形成開始頃に木部形成が開始しており、貯蔵デンプンの減少とその後の展葉に伴う貯蔵デンプンの回復がみられた。枝での両樹種の結果は、少なくとも枝においては、展葉に伴って貯蔵デンプンの利用から当年の光合成産物の利用へと炭素ソースがシフトすること、および、これらが両樹種で共通することを示唆している。また、ミズナラで行った幹の木部における水素と酸素の安定同位体比の結果からは、貯蔵デンプンの利用が孔圏形成中に急激に低下することが示唆されており、孔圏の形成は展葉期間とほぼ一致する。よって安定同位体比の結果からも、展葉に伴う炭素ソースのシフトが起きることが支持された。北海道大学にある真空蒸留装置を用いて、土壌および木部の酸素同位体比を分析するための水抽出を行った。サンプル処理なども地域ごとに進めている。一部は終了したが、妊娠と出産のため出張や分析が途中から難しくなり、中断している。29年度は、愛媛に加えて青森においても幹木部、土壌のサンプリングと開葉フェノロジーの調査を進め、異なる地域間での比較ができるようにする。また、昨年度にできなかった土壌と木部の水抽出を北海道大学にある真空蒸留装置を用いて行う。抽出した水は引き続いて安定同位体分析に用いる。これにより、酸素安定同位体比の季節変化を二つの地域で明らかにする。引き続き、北海道大学における土壌および木部の水抽出と酸素同位体比の分析を進める。しばらくは出張が難しいため、水抽出については装置を管理している研究者に共同研究としてお願いする予定である。また、セルロースの安定同位体比の分析をおこなう必要があるが、これについても出産後に分析が可能になり次第、進める予定である。子どもが小さいうちはまだ出張が難しいため、水抽出については装置を管理している研究者に共同研究としてお願いする予定である。また、セルロースの安定同位体比の分析をおこなう必要があるが、これについても育児休暇の終了後、分析が可能になり次第進める予定である。28年度末から29年度はじめにかけて、および29年度はじめに数回の出張があり、すぐに利用する必要があったため。今年度中に終わらず、次年度に持ち越した実験、分析、および出張があるため。次年度の分析等で用いる予定である。中断により、持ち越した実験、分析、および出張があるため。今年度および次年度の分析等で用いる予定である。29年度の旅費に用いる。
仏教学新知識基盤の構築―次世代人文学の先進的モデルの提示

デジタル技術を人文学に応用する人文情報学を導入し、複数の大規模国際プロジェクトを連携して「インド学仏教学新知識基盤」(Next-RBIB)の構築を目指す本研究は、採択後この2か月の間に、分担者会議を2回、分担者・連携研究者による会議を1回、いずれもメールを通して開催し、この4年間の計画の基本方針を周知し、合意することができた。若手研究員2名は、研究会議のフレームワークの準備、海外研究者との交渉、会議の成果のまとめをはじめとして、代表者、分担者、連携研究者が中心となって進める本事業を支えるために、貴重な役割を果たした。これによって計画の全体像を、ほぼ決定することができた。この短期間にも、以下の注目すべき成果が得られた。第一に、ブリティッシュコロンビア大学(カナダ・バンクーバー)において進める大規模プロジェクトであるCERC (Cultural Evolution of Religion Research Consortium)プロジェクト主催のシンポジウムがモントリオール、マギル大学で開催され、その会議に、本プロジェクトの代表者下田と分担者ミュラーそれぞれ招待されて、発表したことは、現在のプロジェクトをNext-RBIBへと拡大発展させるための、重要な布石となった。第二に、京都大学で開催された井筒東洋哲学フォーラムにおいて研究代表者・下田が招待講演をなした。これは仏教研究の方法論を、東西比較哲学というアプローチによって解明するための重要な契機となり、その後、International Association for Shin Buddhist Studies(米国・バークレー), International Association for History of Religion(ドイツ・エアフルト)での発表成果の基礎をなすものとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)の潜伏感染機構の解析

i)HHV-6が潜伏感染時に発現している遺伝子(潜伏感染遺伝子)の同定:この潜伏感染遺伝子は、HHV-6の増殖性感染を正方向に導く前初期遺伝子IE1/IE2の領域にコードされ、IE1/IE2の5'非翻訳領域に潜伏感染特異的な構造を持ち、IE1/IE2コード領域の上流に99アミノ酸または、142アミノ酸からなるコード領域を持っていた。また、おそらくこの構造によって、潜伏感染遺伝子からのIE1/IE2蛋白の発現は抑制されていた。ii)HHV-6の初感染時におけるマクロファージの働きの解明:HHV-6の急性感染症状である突発性発疹の患者の末梢血中の単核球を分画し、これらの分画でのHHV-6DNAコピー数、これらの分画からのウイルス分離率を検討した。この結果、マクロファージが突発性発疹患者におけるHHV-6のキャリアー細胞である事が示された。さらに、この細胞においてHHV-6のウイルス性ケモカインレセプターの発現が見られることを見いだし、HHV-6の神経向性の機序の一部を明らかにした。iii)HHV-6による免疫系の調節:HHV-6のvariant Aが樹上細胞に感染すると、MHC class Iのdown-regulationが見られることを見出した。このことは、HHV-6 variant Aが、樹上細胞において、持統感染を生じているということを示唆していた。・)HHV-6と慢性疲労症候群との関係:我々が新しく同定した潜伏感染遺伝子にコードされる17.5KDaのHHV-6潜伏感染蛋白に対する血中抗体価を測定することによって、HHV-6の感染と慢性疲労症候群との関係を検討し、慢性疲労症候群患者の約2割がHHV-6の潜伏感染と何らかの関係を持つことを示した。これまでに我々は、ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)の潜伏感染遺伝子を同定していたが、今回新たに、HCMVとおなじβヘルペスウイルス亜科に属するヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)とヒトヘルペスウイルス7(HHV-7)の潜伏感染遺伝子を同定した。これらの潜伏感染遺伝子は、各々のウイルスの前初期遺伝子ie1/ie2の領域にコードされており、ie1/ie2と同方向にコードされるsense transcriptと、反対方向にコードされるantisense transcriptが見出された。HHV-6における検討では、これらのtranscriptsはウイルス遺伝子陽性細胞の1%から4%程度で発現していた。また、antisense transcriptは、再活性化の初期にその発現の誘導が観察され、この遺伝子または遺伝子にコードされる蛋白が、ウイルスの再活性化の際に機能することが示唆された。これらの遺伝子上に存在する蛋白の機能を検討するために、Yeast Two-hybrid screeningを11個のORFに対して行った。この結果、HCMV,HHV-6,HHV-7のantisense transcriptにコードされている152アミノ酸、160アミノ酸、97アミノ酸からなるHCMV ORF152,HHV-6ORF160,HHV-7ORF97がいずれもカルシウムシグナルに関係する宿主蛋白calcium signal modulating cyclophilinligand(CAML)に結合し、その機能を抑制することが判明した。これらの結果は、βヘルペスウイルスの再活性化シグナル伝達には、CAMLが関係すること及びantisense transcriptが再活性化の初期に再活性化シグナルを阻害することによって潜伏感染を安定化させるという可能性を示唆する。

これらの潜伏感染遺伝子は、各々のウイルスの前初期遺伝子ie1/ie2の領域にコードされており、ie1/ie2と同方向にコードされるsense transcriptと、反対方向にコードされるantisense transcriptが見出された。これらの遺伝子上に存在する蛋白の機能を検討するために、Yeast two-hybrid screeningを11個のORFに対して行った。この結果、HCMV,HHV-6,HHV-7のantisense transcriptにコードされている152アミノ酸、160アミノ酸、97アミノ酸からなるHCMV ORF152,HHV-6ORF160,HHV-7ORF97がいずれもカルシウムシグナルに関係する宿主蛋白calcium signal modulating cyclophilinligand(CAML)に結合し、その機能を抑制することが判明した。さらに、これらの結果より、βヘルペスウイルスの再活性化シグナル伝達には、CAMLが関係すること及びantisense transcriptが再活性化の初期に再活性化シグナルを阻害することによって潜伏感染を安定化させるということが明らかになりつつある。
高等学校地理における問題解決能力の指導と評価方法の開発研究

2000年-2001年に広島大学附属高等学校で行った問題解決学習を通じて伸びた生徒の能力を、評価表とチェックリストを用いて系統的に評価した成果を再検討し、多くの生徒に共通する問題を抽出して分析した。その結果、生徒の中には、食料問題がそもそも起こっていない地域を対象にその原因を論じたり、一つの地域の食料問題の原因は内戦によることを論証しながら他の地域では内戦がないのに食料問題が起きていることから「内戦は食料問題の原因とは言えない」と結論付けたりしている生徒がいることがわかった。これは、食糧問題を含む様々な問題の現れ方や原因は地域によって異なるという基本的な地理的見方・考え方が身に付いていないことを示すものと考えられ、指導方法の再検討の必要性を示唆する結果である。生徒のレポートを、評価表とチェックリスト等を用いて系統的に評価することの重要性が証明された。2003年に広島県立西条農業高等学校で行った二つの対立した見解(例えば地産地消費対大量生産農業)について調べ学習を行い、その発表を聞くという実験授業で、生徒に対立する考えの両方を理解する能力が高まったかをPISAテストの中の一つの問題を用いて調べたところ、対象群と実験群で差が見られないことがわかった。2003年に中国北京市の一つの高等学校で、学校を新設するときの立地を主題とする教員と生徒の対話による問題解決学習を試み、生徒へのアンケートを行ったところ、生徒に大変好評であったことがわかった。2005年5月には、広島大学附属高等学校で持続的な農業をめぐる環境的課題をテーマに、伝統的な教育方法と問題をベースにした教育方法のどちらが(1)知識・理解、(2)思考力(特に事実と意見を判別する能力、様々な視点から考慮する能力)及び(3)地理学習への興味の3点の育成に有効化を検証する実験的授業を行う。
ストレス関連疾患での神経幹細胞および脳内ニッシェの機能異常の分子メカニズム解明

マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)や神経前駆細胞でのGPR56の発現を認め、GPR56 siRNAの導入はマウスiPS細胞の神経分化を抑制した。一方、GPR56 siRNA導入はフィブロネクチンに対する神経前駆細胞の結合活性に有意な影響を与えなかった。beta-アドレナリン受容体あるいはセロトニン受容体の刺激は、マウスiPS細胞からの神経分化を促進したが、フィブロネクチンに対する神経前駆細胞の結合活性に影響を与えなかった。GPR56、beta-アドレナリン受容体およびセロトニン受容体が、神経分化促進に関与する一方、神経前駆細胞の細胞外マトリックスとの結合活性には影響しないことが示唆された。うつ病等のストレス関連疾患では、脳海馬や側脳室周囲の神経新生低下とG蛋白共役型受容体の1種GPR56の発現低下との関連が注目されている。昨年度の研究では、神経伝達物質ノルアドレナリンの受容体であるalpha-およびbeta-アドレナリン受容体が、神経前駆細胞の増殖および分化に関与しており、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)および神経前駆細胞でのGPR56の発現も認めたが、alpha-およびbeta-アドレナリン受容体との直接的関連性は確認できなかった。H24年度は、まず、神経分化に与えるGPR56ノックダウンの影響を検討した。マウスiPS細胞由来の胚様体にNegative control siRNAおよびGRP56 siRNAを導入後、All Trans Retinoic Acid (ATRA)で刺激し、1週間接着培養させ、神経前駆細胞への分化を誘導した。Negative control siRNAに比し、GPR56 siRNA導入群ではATRAによる神経前駆細胞に特異的なNestinの発現が有意に抑制されていた。また、脳内ニッシェに多く発現している細胞外マトリックスが、神経幹細胞膜状のインテグリンとの結合を介して、幹細胞の機能維持や神経新生を調節していることが報告されている。マウスiPS細胞由来胚様体をフィブロネクチンでコートした培養皿に接着させ3日後の神経前駆細胞数を蛍光抗体染色で比較したところ、無刺激に比しATRA刺激では、接着する神経前駆細胞の数の増加が観察された。しかし、GPR56 siRNA導入は、ATRA刺激により増加した接着神経前駆細胞数には明らかな影響を与えなかった。今回の結果により、GPR56が、ATRAによる神経前駆細胞への分化誘導に関与する一方、神経前駆細胞の細胞外マトリックスとの結合活性には関与していない可能性が考えられた。うつ病等のストレス関連疾患では、脳海馬や側脳室周囲の神経新生低下が報告され、G蛋白共役型受容体の1種であるGPR56の発現低下との関連が注目されている。H23年度の研究では、神経伝達物質ノルアドレナリンの受容体であるalpha-およびbeta-アドレナリン受容体あるいはセロトニン受容体が、神経前駆細胞の増殖および分化を介した神経新生に関与していることが示唆された。また、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)および神経前駆細胞でのGPR56の発現を認めたが、alpha-およびbeta-アドレナリン受容体、セロトニン受容体刺激による影響はみられなかった。H24年度は、マウスiPS細胞由来胚様体にGRP56 siRNAを導入し、All Trans Retinoic Acid (ATRA)で刺激し、神経前駆細胞への分化を誘導したところ、ATRAによる神経前駆細胞および神経細胞への分化が有意に抑制された。また、マウスiPS細胞由来胚様体をフィブロネクチンでコートした培養皿に接着させ3日後に接着する神経前駆細胞数は、ATRA刺激により増加したが、GPR56 siRNA導入は、明らかな影響を与えなかった。H25年度は、マウスiPS細胞由来胚様体に対して、beta-アドレナリン受容体あるいはセロトニン受容体刺激を行い、ATRAによる神経前駆細胞への分化を有意に促進することを見出した。一方、フィブロネクチンやラミニンに接着する神経前駆細胞数へのbeta-アドレナリン受容体あるいはセロトニン受容体刺激の影響を検討したが、いずれも有意な影響はみられなかった。今回の結果により、GPR56、beta-アドレナリン受容体あるいはセロトニン受容体が、ATRAによる神経前駆細胞および神経細胞の分化促進に関与する一方、神経前駆細胞の細胞外マトリックスとの結合活性には関与していない可能性が考えられた。うつ病等のストレス関連疾患では、脳海馬や側脳室周囲の神経新生低下が報告されている。また、G蛋白共役型受容体の1種であるGPR56は、ストレス関連疾患の患者において、海馬や側脳室周囲でその発現が低下し、神経新生低下との関連が注目されている。そこで、平成23年度は、神経新生に重要な神経前駆細胞の増殖・分化における神経伝達物質とGPR56の関連性について検討した。

まず、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)から胚様体を形成させ、All Trans Retinoic Acid (ATRA)で刺激し、1週間接着培養させ、神経前駆細胞への分化を誘導した。神経伝達物質受容体の1種であるalphaアドレナリン受容体アゴニストであるl-phenylephrine投与は、マウスiPS細胞および神経前駆細胞の細胞増殖を有意に促進した。一方、betaアドレナリン受容体アゴニストであるl-isoproterenolの投与は、ATRAによる神経前駆細胞および神経細胞に特異的なNestinおよびNeuNの発現を有意に促進した。一方、Western blot法により、マウスiPS細胞および神経前駆細胞では、いずれもGPR56の発現を認めたが、その発現に有意差はなく、l-phenylephrineやl-isoproterenol刺激でもそれぞれのGPR56の発現に有意な影響はみられなかった。今回の結果より、alphaおよびbetaアドレナリン受容体は、神経前駆細胞の増殖および分化を介した神経新生への関与が示唆された。一方、GPR56発現とアドレナリン受容体との直接的関連性は確認できなかった。現在、マウスiPS細胞や神経前駆細胞にGPR56 siRNAを導入しGPR56をノックダウンして、細胞増殖能や神経分化に与える影響を検討しており、GPR56の神経新生への機能的関与を明らかにする予定である。In vivoでの神経新生や行動異常に対するGPR56の影響をみるため、いくつかのGPR56 shRNA発現ベクターを用いて、マウス脳内でのGPR56ノックダウン効果を検討しているが、現段階では、持続的ななノックダウン効果が得られていない。ひきつづき導入技術の改良を行っている。In vivoでの神経新生や行動異常に対するGPR56の影響をみるため、GPR56 shRNA発現ベクターを用いて、マウス脳内でのGPR56ノックダウン効果を検討しているが、ベクターの導入効率が低く、十分なノックダウン効果が得られていない。他のベクターを数種類使用し、導入技術の改良を行い、持続的で再現性のあるノックダウン効果の確立を目指す。今後は、まず、幹細胞の機能維持や神経新生に対する細胞外環境(ニッシェ)の関与を明らかにするため、iPS細胞や神経前駆細胞でのインテグリン発現および細胞外マトリックスとの結合活性に対する神経伝達物質ノルアドレナリンやセロトニンの影響を検討する。また、マウス人工多能性幹細胞(iPS細胞)および神経前駆細胞の神経分化やGPR56発現に対するセロトニンの影響を検討する。一方、マウスでの神経新生や行動異常に対するGPR56およびインテグリンの影響は、GPR56ノックアウトマウスやインテグリン抗体投与マウスでの慢性変動性ストレス刺激を行い検討する。今後は、まず、幹細胞の機能維持や神経新生に対する細胞外環境(ニッシェ)の関与を明らかにするため、iPS細胞や神経前駆細胞でのインテグリン発現および細胞外マトリックスとの結合活性に対する神経伝達物質やGPR56の影響を検討する。
バイオミメティック材料化学に基づく新規有機／無機複合体の作成と方法論の確立

Mg-Al系LDH熱分解物への糖類の取り込みについて経時変化を調べたところ、時間の経過と共に取り込み量は増加した。五炭糖において、リボースの取り込み量は3.1mmol/g-oxideであり、デオキシリボースの約5倍の値を示した。六炭糖において、取り込み量はフルクトース>ガラクトース>マンノース>グルコースの順であり、組成が同じで類似構造であるにも関わらず差がみられた。五炭糖においては、リボースはデオキシリボースよりもOH基が一つ多く、六炭糖においてはアキシアル位のOH基の数がフルクトース>ガラクトース>マンノース>グルコースの順であり、取り込み量と傾向が一致していることが示された。このことから、単糖類の取り込みはOH基の数や位置に依存していることが推察された。また、固体生成物のXRDの結果より、いずれの単糖類/LDH複合体のXRD図においても、熱分解物にみられたMgOの回折ピークが消失していることが確認された。再水和反応により熱分解物がLDH層状構造を再生するためには陰イオンが必要であるが、糖類は負電荷を持たないため、この場合はOH-イオンが取り込まれ、それに伴い糖類が水素結合でLDH基本層に引きつけられて層間に取り込まれたと考えられた。したがって、糖類の取り込み量が増加するに伴い層間距離が不均一となり、LDH構造の回折ピークは弱くなる現象がみられた。以上の結果から、負電荷を持たない化合物である糖類も再構築法を用いることにより、LDH基本層と糖分子との間に働く水素結合によるLDH層間への取り込みが可能であることが示された。さらに、二次元的に制限された空間であるLDH層間への糖類の取り込みは、糖分子のOH基の数や立体構造に依存することが明らかとなった。
時計蛋白質BMAL1によるクロマチンダイナミックス制御機構及び生理機能の解明

クロマチンはコアヒストン各2分子と約147bpのDNAから構成されるヌクレオソームを基本単位とする。この機能はヒストンの化学修飾を介して調節されるが、この過程はクロマチンリモデリングと呼ばれる。また、コアヒストンをヌクレオソームに組みいれる過程はDepositionとよばれ、ヒストンシャペロンにより調節される。概日リズムは生体の生理機能の周期を外環境に適応させ恒常性を維持する生命現象であり分子時計と呼ばれる転写機構により制御されているが、特にBMAL1は分子時計の重要な制御因子である。一方細胞死制御因子DAXXは近年DAXXが新規のヒストンH3. 3のシャペロンとして機能することが報告されている。研究代表者はDAXXを新規のBMAL1結合因子として同定しており、本研究は特にChIP解析を用いて、分子時計により制御される遺伝子のプロモーター上に時間依存的にヒストンH3. 3がDepositionされることを見出した。さらに、研究代表者はこのヒストンH3. 3のDepositionとDAXX:BMAL1複合体形成が同じタイミングで観察されることを見出した。これらの知見は、DAXX:BMAL1複合体が時間依存的にヒストンH3. 3を分子時計の標的遺伝子のプロモーター上にDepositionすることで、転写を調節することを示唆している。真核細胞は、DNA高次構造であるクロマチンを有し遺伝情報を安定に維持することで、細胞機能を健全に調節している。クロマチンの機能はアセチル化等のヒストンの化学修飾を介して調節されるが、この過程はクロマチンリモデリングと呼ばれる。概日リズムは生体の生理機能の周期を外環境に適応させ恒常性を維持する生命現象であり、分子時計と呼ばれる転写機構により制御されている。分子時計においてCLOCKとBMAL1は二量体を形成し転写活性化因子として機能する。細胞死制御因子DAXXは哺乳動物においてアポトーシス制御因子として同定されたが、近年DAXXが新規のヒストンシャペロンとして機能することが複数のグループから報告されている。一方で、研究代表者は質量分析法を用いたスクリーニングによりDAXXを新規のBMAL1結合因子として同定している。本研究では、生化学的な解析からBMAL1がDAXXのヒストンDeposition活性を促進することを見出した。さらに、BMAL1がコアヒストンのうちヒストンH3に特異的に結合すること及びこの結合がBMAL1によるDAXXのヒストンDeposition能調節に重要な過程であることを明らかにした。これらの知見は、BMAL1がDAXXと協調的に働きヌクレオソームの形成・維持に関与することを支持する。概日リズム制御因子とヌクレオソームの形成・維持の相互関係に関する先行研究は存在せず、本研究の新規性は高いと考えられる。
癌抑制遺伝子産物ＡＰＣが関わる上皮管腔形成機構とその破綻による癌発症機構の解明

癌抑制遺伝子APCの異常によるWntシグナルの恒常的活性化は、大腸癌発症の最も重要な原因の一つであると考えられています。我々は、APC結合新規蛋白質としてRac1/Cdc42特異的GEF(guanine nucleotide exchange factor)分子であるAsefを見出し、APCがAsefを活性化することで、細胞接着・細胞運動を制御していることを明らかにしてきました。本研究では、これまでの研究内容をさらに発展させ、以下のことを突き止めました。即ち、(1)ほとんどの大腸癌でAsefの発現は亢進していること、およびその発現亢進はNotch3経路の活性化に依存していること、(2)miR-1がNotch3 mRNAの3'-UTRに結合することでNotch3の発現を抑制し、Notch3/Asefの上流因子として働いていること、(3)下流因子を用いた機能的レスキュー実験によって、miR-1/Notch3/Asef経路は大腸癌細胞の運動能亢進に重要であること(PLoS One, 2013)、等を突き止めました。これまでに得られている知見と考え合わせると、Asefは癌治療薬の有望なターゲットに成り得ると期待されます。さらに、血管内皮細胞のNotch ligand (DLL4)による大腸癌細胞のNotch3/Asef経路活性化が大腸癌細胞の運動能亢進に重要であることを見出しました。癌細胞とそれを取り巻く微小環境との相互作用は癌の発生や進展に深く関与していることが知られています。その為、癌の微小環境の重要な構成要素である血管(血管内皮細胞)によって癌細胞のNotch3/Asef経路が活性化することは、大腸癌細胞の振る舞いに大きな影響を与えている可能性が示唆されました。25年度が最終年度であるため、記入しない。癌抑制遺伝子APCの異常によるWntシグナルの恒常的活性化は、大腸癌発症の最も重要な原因の一つであると考えられている。我々は、APC結合新規蛋白質としてRac1/Cdc42特異的GEF(guanine nucleotide exchange factor)分子であるAsefを見出し、APCがAsefを活性化することで、細胞接着・細胞運動を制御していることを明らかにしてきた。また、ほとんどの大腸癌でAsefの発現が亢進していること、およびその発現亢進はNotch3経路の活性化に依存していることを明らかにしていた。今回、我々はmicroRNAの1種であるmiR-1がNotch3/Asefの上流因子として機能し、miR-1/Notch3/Asef経路は大腸癌細胞の運動能亢進に重要であることを見出した。これまでの研究によって、癌組織内では癌細胞を取り巻く血管で発現するNotchligand(DLL4など)が、癌細胞自身のNotch経路を活性化することで転移・浸潤能の増大を招くことが明らかにされている。我々はTranswellを用いたin vitro実験系において、血管内皮細胞のDLL4による大腸癌細胞のNotch3/Asef経路活性化が内皮下浸潤に重要であることを突き止めた。今後、癌組織内の破綻した血管構造を原因とする癌細胞のNotch3/Asef経路活性化が転移・浸潤に与える影響を追究する。研究を進めていくなかで、Asefの発現制御機構について新たに重要な知見を見出した。研究課題をより深く掘り下げるために、当初に設定した予定よりも実験を追加する必要性が生じた。前年度までの研究を継続し発展させる。
Ndfip2遺伝子mRNA発現がカルシニューリン阻害剤の免疫抑制活性に及ぼす影響

【研究目的】カルシニューリン阻害剤(CNI)は主にT細胞におけるサイトカイン産生を抑制することによって免疫抑制活性を示す。近年、CNIによってヒト末梢血単核球(PBMC)におけるmRNA発現が抑制される新規遺伝子としてNdfip2が発見され、本遺伝子が拒絶反応等の免疫応答に関与している可能性が示唆された。しかし、PBMCには様々な細胞が混在しており、Ndfip2のmRNA発現変化の主要因はどの白血球系細胞によるものなのかは明らかではない。またNdfip2と拒絶反応との関係も不明である。そこで本研究ではNdfip2の機能解析を目的にヒト白血病性T細胞株(Jurkat)やヒト単球由来細胞株(THP-1)を用いてNdfip2のmRNA発現を観察し、Ndfip2発現に関与する白血球系細胞を探索した。【研究方法】JurkatやTHP-1に対してサイトカイン発現を誘導するボルボールミリステートアセテート(PMA)およびイオノマイシン(IM)を用いて刺激を行った。刺激前および刺激後2、4、6、8、12時間後にISOGEN-LSを用いてtotal RNAを抽出し、SYBR-Greenを用いたリアルタイムPCR法によってNdfip2のmRNA発現量の経時変化を測定した。【研究成果】PMA単剤もしくはPMA・IM両誘導剤を用いてJurkatを刺激したところNdfip2のmRNA発現量は時間経過とともに増加し、PMA・IM両誘導剤の刺激前に比べて刺激後12時間後ではNdfip2のmRNA発現量は約18倍に増加した。しかし、THP-1においては薬剤刺激の有無にかかわらずNdfip2のmRNA発現量変化はほとんどしなかった。これらの結果から、サイトカイン誘導条件下におけるNdfip2のmRNA発現にはT細胞が関与している可能性が示唆された。
中国における畜産関連産業の構造変動と飼料穀物・食肉需給の展望に関する研究

中国の肉豚生産量は、23年の周期で変動しているが、伝染病流行の影響もあって、零細農家の撤退が進んでいる。政府は伝染病対策や畜産公害対策を効果的に行える大規模経営の発展を支援しており、2010年頃には大規模経営がシェアを伸ばしてきた。畜産物消費の増大により食肉生産が増加し、飼料需要も増大している。ただ、2004年に開始された価格支持政策によるトウモロコシ価格の上昇は、畜産物の生産コストを上昇させている。養豚業者はコスト節減のために配合飼料を購入せずに、自家配合している。近年、安い輸入穀物の増大に直面し、政府は価格政策を見直そうとしており、今後の飼料消費や穀物輸入に変化が起きる可能性がある。平成25年度においては、国内においてUncomtradeや中国の農業・畜産業関連の年鑑・統計書のデータ収集と初歩的な分析や関連文献の収集・整理を行った。また、中国において中国社会科学院農村発展研究所、中国農業科学院農業経済研究所、農業部農村経済研究センター等の研究機関を訪問し、さらに現地調査も実施した。構造分析の部分においては、中国の養豚政策、畜産物・飼料需給の動向や中国国内おける研究状況についてのレビューを行った。また、主産地である山東省において養豚会社と飼料会社を訪問し、市場変動と企業の対応に関する調査を実施した。そして、2000年以降の家畜伝染病に対する対応等の政策動向や畜産業の構造改革の進捗状況についての情報収集を行った。畜産経営の大規模化、インテグレーションの展開状況について企業でのヒアリングを行った。その結果、家畜伝染病対策や農業保険制度の未整備が農家の庭先飼育を中心とする小規模畜産の廃業を促進する側面があり、他方で飼料会社や食品会社による大規模畜産経営の買収や創設によるインテグレーションが進行していることが明らかになった。計量分析については、Uncomtradeのデータを用いて中国を含む東アジア地域全体に関して、飼料・食肉を含む食料品貿易の構造の把握を試みた。具体的には、産業内貿易(双方向型の貿易)に着目し、「グルーベル・ロイド指数(GL指数)」や「ブリュールハルトのA指標」などによる分析を行った。この結果、中国の食料品貿易の双方向性の程度(GL指数)は東アジア地域では平均的なものであったが、東南アジア諸国との間の貿易でより双方向性が強く、一方、狭義の東アジア諸国との間の貿易では一方向性が強いことがわかった。また、その変化についても、東南アジア諸国との間の貿易変化は双方向性が強く、狭義の東アジア諸国との間の貿易変化はより一方向的であることがわかった。構造分析の部分では、まず中国の政府の大規模・標準化畜産経営の育成政策に焦点を当て、山西省の畜産企業調査を実施し、品種改良、疫病対策、廃棄物処理を内容とした畜産経営体制の整備の過程と、飼料や生産物価格の変動への対応について調査を行った。その結果、内陸部に位置する山西省は北京等大都市向けの供給基地として展開しつつあること、幼畜・配合飼料の市場が未確立であるため、リスク回避のため自家交配・自家配合を行う傾向にあることが分かった。また、日本と台湾といった東アジアの畜産業の構造や家畜疾病対策について研究も行政機関や企業を対象として補足的に実施し、家畜飼養や産地流通、家畜疾病対策について明らかにした。計量分析については、中国の飼料・食肉を含む食料品貿易について、1992年2013年の22年間の構造変化を検討した。その結果、まず中国の輸出額は6倍に輸入額は25倍に伸び、グルーベル・ロイド指数(GL指数)は、8から27まで上昇したこと、特に中国がWTOに加盟した2001年以降の上昇が顕著であることを明らかにした。品目別に見ると、「油糧種子」「動物性・植物性油脂」では早い段階で輸入額が輸出額を追い抜くなど、かつての日本と同様に、油糧種子、穀物、畜産物などで、急激に国際競争力を弱めていることが確認された。ただし、これらの品目にとって貿易量はマージナルなものであり、自給率はいまだ極めて高い。中国・日本・台湾の東アジアの畜産業及び関連産業の構造や家畜疾病対策について分析と比較検討を行った。特に2010年以降、中国のトウモロコシ輸入が増大し、国内市場での価格支持政策による価格高騰する中での新動向について分析を進めた。零細養豚経営を含む構造については統計データの分析を行い、出荷規模の大きい経営は労働生産性、資本の回転率及び収益性において優れていることを明らかにし、価格低迷期における経営の強靭性が確認された。また、飼料の価格動向と肉豚価格の動向を対比して分析し、穀物の価格支持政策によるトウモロコシ価格の一貫した上昇が養豚経営の交易条件の悪化させていること明らかにした。他方で、中国の穀物輸入が拡大するなか日本商社や飼料会社が中国に進出している動きが確認された。日本の畜産業では脂肪交雑以外の品質に着目した牛肉生産に政策転換が図られていることから、平成26年度に続き褐毛和種や短角種など多様な産地の取組みについて検討した。計量分析に関しては、1990年代以降の中国の畜産物の需給構造を需要関数、供給関数の推計により検討した。供給面では、牛乳の供給の価格弾力性は、1.2と高いが価格自体が近年低迷しているため、生産の増加は抑えられている。肉類の供給の価格弾力性は、0.41.1と高く、近年の緩やかな価格の上昇が生産の大幅な増加に繋がっている。

需要面については、全ての畜産物について、需要の所得弾力性が大きく、豚肉0.3、鶏肉0.6、牛肉0.8など、所得の上昇が需要を大幅に拡大させている。現状では飼料としてのトウモロコシが国内生産を大きく伸ばして飼料需要を支えており、自給率を維持できているが、これがどこまで続けられるかが今後の自給率にとって重要となる。また、牛肉、牛乳・乳製品では、近年輸入が伸び始めており、牧草地資源との関連で精査が必要である。中国の肉豚生産量は、23年の周期で変動しているが、伝染病流行の影響もあって、零細農家の撤退が進んでいる。政府は伝染病対策や畜産公害対策を効果的に行える大規模経営の発展を支援しており、2010年頃には大規模経営がシェアを伸ばしてきた。畜産物消費の増大により食肉生産が増加し、飼料需要も増大している。ただ、2004年に開始された価格支持政策によるトウモロコシ価格の上昇は、畜産物の生産コストを上昇させている。養豚業者はコスト節減のために配合飼料を購入せずに、自家配合している。近年、安い輸入穀物の増大に直面し、政府は価格政策を見直そうとしており、今後の飼料消費や穀物輸入に変化が起きる可能性がある。畜産経営の事例調査において中国に加え台湾、日本を含めて畜産経営および畜産物流通の実態、とりわけ疫病対策の実態を明らかにすることができ、さらに計量分析についても、予定していた品目別の貿易構造変化の分析を行い、一定の知見を得ることができた。農業経済学(中国・アジア地域の農業・農村経済分析)平成27年度には、構造分析の部分では大規模畜産経営だけでなく、零細経営も視野に入れて、文献調査やデータベースの分析を中心に、インテグレーションの展開状況、飼料穀物や食肉の国際市場とのリンケージの状況などに関する分析を進める。さらに、台湾、日本における畜産業の構造や家畜疾病対策を取り纏め、比較検討を行う。計量分析については、貿易構造と中国国内の生産・消費をリンクさせた分析に取り組みたい。前年度までの中国の農産物貿易戦略に関する研究と事例調査結果を踏まえて、構造分析と計量分析を統合して、今後の穀物の間接消費や食肉需給について展望する。また、各調査・研究の成果を学会などで公表する。中国において研究機関等を対象とした調査により中国の畜産業及び家畜疾病への政策対応に関する具体的状況を把握することができ、次年度以降の研究の方向性を検討する上での示唆を多く受けることができた。また、実施が危惧された産地調査も短期間ではあったが主産地における畜産会社と飼料会社の調査を行うことができた。計量分析については、予定していた「グルーベル・ロイド指数(GL指数)」や「ブリュールハルトのA指標」などによる分析を行い、一定の知見を得ることができた。平成26年度の研究は、平成25年度の成果を踏まえて若干の調整を行い進める。まず、構造分析の部分では、第一に中国の畜産物貿易を大きく左右する東アジア(日本、韓国、台湾)の畜産業や家畜疾病対策の実態と政策対応についても比較研究を行うこととした。第二、中国国内の現地調査については、平成25年度に主産地山東省で実施したので、平成26年度は非主産地である山西省を中心に飼料・畜産物市場と域内の畜産業の展開について調査を行う。また、飼料用穀物であるとうもろこしの主産地である東北地方の調査の実施も検討する。
自動状態バックアップ機構を利用した高性能・高信頼システム設計技術

パワーゲーティング機構を低消費電力化だけでなく、計算高速化にも適用可能であることを実証するため、論理関数の充足可能性判定(Satisfiability checking, SAT)問題を解くSATソルバーを例として評価を行った。SAT処理において、変数による場合分けを行う際に、現在の場合では充足不可能なことが判明した際にはバックトラック処理をし、最後の場合分けをキャンセルする(最後の場合分けが充足不可能であることが分かっている場合には、充足可能になる可能性のある場合までキャンセル処理をする)必要があるが、パワーゲーティング機構をうまく利用することで、これを数サイクル以下で実行できる。つまり、最寄りの場合分けをパワーゲーティング処理の電源オフ動作で記憶しておき、実際には電源オンはせずに実行を続ける。そしてバックトラック処理が必要になった際には、電源オン動作のみ(電源オフ動作はしない)実行することで、瞬時にバックトラックを実現できる。また並行して、エッジにおける深層学習を行えるハードウェアアーキテクチャの内、パワーゲーティング機構を有効利用できるものについて検討する。もともとエッジ処理なので、パワーゲーティング機構が実装されている可能性が高いため、それを低消費電力のみではなく、処理高速化にも活用することで、エッジにおける実時間学習の可能性を探っていく。評価はシミュレーションのみではなく、実際にFPGA上に実装するなど、分かりやすい形で行えるようにすることを目指す。SATソルバーの性能をいくつかの例題のSAT問題で評価したところ、5%程度実行時間が短縮できることが分かった。今後は、SATソルバーを利用している大規模処理、例えば、部分論理合成などでの評価を進めていく。また、不揮発性メモリを利用したエッジにおける深層学習処理のための新しいアーキテクチャについては、リング状に結合されたメニーコア(あるいは演算器群)やアレイ上に結合されたメニーコア上で、隣接通信のみで最適並列化処理が可能であることが判明した。演算器群を小規模メモリの集合として実現することで、不揮発性メモリを効率的に利用しながら、エッジにおいて深層学習が可能になる。また、そのアーキテクチャに対して、パワーゲーティング機構を利用した更なる高速化についても検討している。部分的にバックトラックできる機構があると処理が効率よく進む可能性があるため、詳細について解析している。FPGA上での実装についても、着実に進んでおり、一般の与えられた回路をFPGA向けに自動コンパイルする手法も、例題ベースで開発が進んでいる。次年度は最終年度であり、これまでの研究成果をまとめ、デモなどを通じてわかりやすい形で成果を示していく。具体的には、SATソルバーの処理速度を実際の例で、その場で評価してデモできる環境を整える。エッジ向け実時間深層学習ハードウェアアーキテクチャについては、その基本性能をGPUなどとの比較を行いながらしっかり評価するとともに、パワーゲーティング機構を利用すればさらに性能向上が図れることを実証する。さらに近似計算などの周辺技術も取り入れることで、真にエッジで利用可能なハードウェアアーキテクチャとしてのデモを行っていく。デジタルハードウェアの低消費電力化技術として、回路を部分的に電源をオフするパワーゲーティングの利用が広まりつつある。パワーゲーティングでは、電源の供給を止めるため、漏れ電流を含むすべて電力消費を止めることができるが、一方で、電源が止まるため、その回路部分のフリップフロップやメモリの内容が失われ、電源を再度オンにした際、電源オフの前の状態と異なる状態になってしまう(電源オン時に決まる、たまたまの値になってしまう)。