hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁性多層膜－ＣｏＦｅＢ積層電極を用いた微細磁気トンネル接合に関する研究

本研究は、磁気トンネル接合(MTJ)を用いた不揮発性を有するワーキングメモリを実現するために、大容量化のための微細化、高速読み込みのための高トンネル磁気抵抗(TMR)比、情報を安定に保持するための高熱安定性Δ、低書き込み電流Ic0を満足するMTJを実現する材料・構造を確立することを目的としている。私が採用前までに研究してきたCo/Pt多層膜とCoFeBの積層構造を用いたMTJの成果を基盤として、1Co/Pt多層膜ベースの垂直磁気異方性MTJのTMR比の向上、2Co/Pt多層膜ベースの垂直磁気異方性構造のダンピング定数αの評価、3低Ic0材料の探索、420nm以下の微細MTJのプロセス技術の確立、を具体的な計画としている。昨年度は、1、3、4を達成しており、本年度は2、3について取り組んだ。具体的には、(a)CoFeB/Ta/[Co/Pd(Pt)]構造のαの評価、(b)直径20nm以下のMTJ素子における電流誘起磁化反転特性の評価を行い、CoFeB/Ta/[Co/Pt]構造よりもCoFeB/Ta/[Co/Pd]構造のほうがαが小さいこと、電流誘起磁化反転特性が単一スピンモデルから得られる推測と符合していないことから、両構造を用いた磁気トンネル接合の電流誘起磁化反転特性を理解するためには、更に発展させたモデルもしくは理論で考えられていない効果を取り入れて解析する必要があることを明らかにした。以上の成果から、今年度は期待通り研究が進展していると評価する。磁気トンネル接合(MTJ)を用いた不揮発性メモリは、ワーキングメモリとして必要な特性(高速性・非破壊読出し・書き込み耐性・低電圧動作)を備えており、高性能・低消費電力ワーキングメモリとして期待されている。MTJを用いたワーキングメモリで、特にDRAMの代替を目指す場合には、大容量化のための微細化、高速読み込みのための高いトンネル磁気抵抗(TMR)比、情報を安定に保持するための高熱安定性指数、低書き込み電流を同時に満足するMTJを開発する必要がある。私は昨年度までに、CoFeBと[Co/Pt]多層膜を組み合わせた構造を用いて、直径17 nmで応用に十分な熱安定性指数と約100%のTMR比を有するMTJを実現し、またPtをPdに置き換えた構造で高熱安定性指数を維持しながら、ダンピング定数と書き込み電流を低減することに成功している。当該年度は、微細MTJ素子で高TMR比・高熱安定性指数・低書き込み電流を実現する材料の指針の確立、ダンピング定数が書き込み電流に与える影響の明確化、のために、CoFeB/Ta/[Co/Pt (Pd)]記録層を用いたMTJ素子の熱安定性指数並びに書き込み電流の垂直磁界依存性を評価した。その結果、Co/Pd多層膜を用いた構造の方が、Co/Pt多層膜を用いた構造よりも熱安定性指数と書き込み電流の比であるΔ/IC0が大きく効率の良い電流誘起磁化反転をしていること、またそれより算出されるダンピング定数がブランケット膜におけるダンピング定数とおおよそ一致することを明らかにした。これらの結果より、微細MTJ素子で高TMR比・高熱安定性指数・低書き込み電流を実現するためには、高垂直磁気異方性エネルギーと低ダンピング定数を有する材料をCoFeBと組み合わせることが有効であることを示した。
犯罪・非行のリスクアセスメント

少年鑑別所に入所した非行少年について調査を実施し、平均して500日間の追跡を実施した。統計解析を実施した結果、リスクアセスメントツールの総合得点が、概ね2年以内という比較的短期間には非行少年の再犯リスクと強い関係を持つことが判明した。また、合計得点によって非行少年が再犯リスクが異なる群に分類できることが分かり、対象者の処遇・教育方法を選択する際の実証的な基準が示された。この知見は、リスクアセスメントを適切に実施して非行少年の再犯を防ぐ上で重要な知見と言える。本年度は、法務省富山少年鑑別所にデータ収集の依頼を行い、非行少年のデータを追加収集することが可能となった。昨今、非行少年の研究用データを利用することが困難な中で、富山少年鑑別所の協力を得られたことで、リスクアセスメントツールの信頼性、妥当性を高めることが可能となり、研究が大きく進展したと考える。富山少年鑑別所のデータを加えた分析は、日本犯罪心理学会第51回において、「3Gリスクツールによる非行少年のリスクアセスメント(5)」として発表した。臨床家の予測が加わることで、リスクアセスメントの精度を高められるかどうか、という近年のリスクアセスメント研究において注目されているトピックスがあるが、これについて追加分析を行い、臨床家の予測が増分妥当性を持たないことが検証された。この結果については、日本犯罪心理学会第51回大会において、「臨床家の再非行予測はリスクアセスメントツール増分に寄与するか?」として発表した。また、リスクアセスメントツールの信頼性及び妥当性を検証した分析結果について、査読付き欧文雑誌であるLaw and Human Behaviorに「A cross-validation of the Youth Level of Service/Case Management Inventory (YLS/CMI) among Japanese juvenile offenders」というタイトルで投稿を行い、掲載された。このことで、非行少年サンプルを用いたリスクアセスメントが、我が国のデータにおいても適用できること、我が国のリスクアセスメント研究が欧米と同等の水準にあることを示すことができた。Hoge & Andrews(2002)の作成によるリスクアセスメントツールである、Youth Level of Service Inventoryを日本の少年保護法制の実情に合うように翻訳、修正したが、その際の使い勝手について検討するために、宇都宮少年鑑別所、新潟少年鑑別所に勤務する家庭裁判所調査官にツールを配布し、意見を聴取した。調査項目である再犯に関連するリスク要因は、過去の犯罪経歴や保護観察の遵守事項違反等を調査するもの、両親が適切に躾をしているか、両親との間に良好な関係が形成されているかどうかを調査するもの、学校や職場での適応状態について調査するもの、不良仲間との接触がどの程度あるか、健全な(非行に走っていない)友達がどの程度いるかを調査するもの、覚せい剤、有機溶剤、アルコールといった薬物への依存の程度を調査するもの、学校や職場以外でどの程度健全な活動に従事しているかを調査するもの、衝動性、身体的及び言語的攻撃性、注意力の乏しさ等の行動傾向を調査するもの、反社会的人格パターンと呼ばれる犯罪に親和的、肯定的な態度や価値観、信念、合理化の程度、自身を犯罪者であるとする構え等である。これらの項目について、新たに釧路少年鑑別に収容された非行少年に対して調査を実施した。また、富山少年鑑別所に勤務する鑑別技官にも、調査を依頼した。また、家庭裁判所に係属している在宅の非行少年のケースについて、調査を実施するため、京都家庭裁判所、福島家庭裁判所において、調査を行えないか打診した。現在、検討をしていただいているところである。これまでに得られたデータについては、統計的な分析を進めており、非行少年の属性を入力すると、予想される再犯確率を算出できるツールを暫定的に作成した。この成果については、平成24年度の犯罪心理学会において発表を行った。法務省少年鑑別所の法務技官に協力を得て、非行少年の再犯状況について、その後の経過について再調査を実施するとともに、新たな非行少年サンプルについてYouth Level of Service Inventoryの調査を実施した。新たな追加データを得て、非行少年の再犯予測を行うためのリスクテーブルを再構築した。これによって、更に精度の高い再犯予測及び、非行少年の再犯防止教育に役立つ実証的な根拠に基づいた情報を提供できるようになった。また、家庭裁判所の調査官からの協力の下、在宅事件についてのリスクアセスメント調査を実施することができた。これまでの研究では、少年鑑別所に収容された非行少年のデータのみしか収集できなかったが、今回新たに在宅のまま社会内で事件を起こし、家庭裁判所に係属している非行少年についてのデータを得られたことで、非行性の程度について連続性のある分析をすることが可能となった。本年度は家庭裁判所調査官と共同して、在宅事件として家庭裁判所に係属した非行少年を対象に日本語版を作成した少年用サービス水準/ケースマネジメント目録(YLS/CMI)を実施して、その適用可能性に関する評価を実施した。このツールは前年度までに、少年鑑別所に収容された非行少年に対する調査を行うことで、信頼性及び妥当性の確認を実施したものであるが、非行性の進んでいない在宅事件に係属した非行少年に対しても有効に使用できるかが大きな課題となっていた。非行少年の内の大部分は少年鑑別所に収容されることなく在宅のまま家庭裁判所の調査官が担当して事件の処理を終結させることになるので、このツールが在宅事件非行少年に対して適用できることが確認できれば、その実用性が大きく広がることになる。収容少年と在宅事件少年のツールの得点を比較したところ、収容少年の得点が在宅事件

少年と比べて有意に高く、本ツールの得点が在宅事件少年に用いた場合でも妥当性を有することが示された。また、再犯をアウトカムとした予測的妥当性の検証を実施したところ、在宅事件少年についても少年用サービス水準/ケースマネジメント目録(YLS/CMI)が有意に再犯を予測することが確認できた。これによって在宅事件の非行少年においても、日本語版を作成した本ツールが適用可能であることが確認できた。少年鑑別所に入所した非行少年について調査を実施し、平均して500日間の追跡を実施した。統計解析を実施した結果、リスクアセスメントツールの総合得点が、概ね2年以内という比較的短期間には非行少年の再犯リスクと強い関係を持つことが判明した。また、合計得点によって非行少年が再犯リスクが異なる群に分類できることが分かり、対象者の処遇・教育方法を選択する際の実証的な基準が示された。この知見は、リスクアセスメントを適切に実施して非行少年の再犯を防ぐ上で重要な知見と言える。当初計画していた在宅事件の調査データを得ることが、これまで実施できないでいたが、今回、家庭裁判所の協力を得て、データ収集が可能となったことで、計画していた分析を今後出来る見込みがついた。再犯の調査については、その後の再犯状況について再調査を少年鑑別所で実施できたこと、今後も引き続き少年鑑別所からの協力が得られる目処がついたことで、順調に調査、分析を行っていくことが可能と考えられる。犯罪少年鑑別所に収容された非行少年と在宅のまま家庭裁判所に係属した非行少年の2種類のデータが得られたことで、両者の性質の相違を検討、分析していくことを実施予定である。また、少年鑑別所については、新たに調査を実施できる可能性のある庁が見つかったため、協力を依頼し、調査データの積み重ねを実施していきたい。今回新たに富山少年鑑別所の協力を得られたことで、新しいデータを入手することが可能となり、これによって作成されたリスクアセスメントツールの信頼性及び妥当性を高めることができた。また、得られたデータを新たな視点で分析することにより、現在、リスクアセスメント分野において注目されているトピックスの一つである臨床家予測の増分妥当性に関する検討を行うことができたことは、研究の進展があったと評価できると考えている。さらに、分析の一部を査読付き欧文雑誌に投稿し掲載可となったことは、今回の大きな研究成果の一つとなった。現在、Youth level of service inventoryの日本版への修正作業について、家庭裁判所調査官等に実際に実務に使用して貰い、非行臨床場面への適用可能性について意見を聴取したところ、現場でも使用に耐えるものであり、ケース理解に対する示唆を与えうるものであるという見解をいただいている。本研究においては、犯罪を行った非行少年について直接面接ができえる立場にある機関、職員からの協力が必要不可欠であり、研究についての理解を得られるよう、働きかけを行いながら、調査を実施していかなければならない。
ウスタビガの小学校理科教材としての有効性を検証する

○研究目的ウスタビガは, (1繭が緑色2脱皮や繭作り等の変化が見やすい3幼虫期にキーッと音を発する4繭に卵が付着していることがある)等の特徴をもつ。小学校理科において,ウスタビガを教材として児童に飼育,観察させる授業プログラムを開発し,その有効性を探ることが本研究の目的であった。○研究方法1宮城県で採取した卵と信州大学から入手した卵を活用し,学級の児童30名に一人1匹,プラスッチク製容器で飼育させ,飼育・継続観察させる方法を検討し,教材としての有効性を検証した。2小学校3年生の1学級を対象として,ウスタビガを教材とする理科授業プログラムを開発した。孵化から羽化まで7か月の長期間の観察となるため,画像の撮影・保存,児童間での情報の共有等, ICTの活用も検討することとした。○研究成果1幼虫の餌は,サクラ,コナラ等であり,校地内で入手できるものが活用できることを確認した。2卵,幼虫,成虫の観察の授業の様子や結果を記録した児童のカードの記述から,同時期に飼育したモンシロチョウより飼育意欲が高いことが分かった。1齢から5齢まで幼虫の形態が大きく変化することから,児童が齢数を意識するようになることが分かった。観察を重ねるごとに観点が増えることも明らかになった。3観察した成虫の形態と, 6月に蛹化し, 5か月後の初冬に羽化する理由とを児童に併せ考えさせることを企図した授業プログラムを開発し実践を行った。各グループにタブレッド端末を1台使用させ,無線転送装置を活用して,観察結果を共有させた。成虫の形態を細部まで共有するとともに,成虫が寒い時期に適した形態であること,敵が少ない時期を選んで羽化することなどを考察することができた。以上1, 2, 3の成果から,ウスタビガの小学校理科教材としての有効性を確認することができた。ただし,羽化まで至ったのは3割程で,今後適切な飼育法を模索する必要がある。
家庭用エネルギー管理システムのための最適制御技術の開発

本研究では、再生可能エネルギーによる電力供給の不安定性を家庭用エネルギー管理システムで補償するための最適化技術と制御技術の開発を行った。とくに、稼働するまでに時間的猶予がある電気製品に注目し、その時間的自由度を有効活用する最適制御法を提案した。また、平均合意アルゴリズムを併用した分散型粒子群最適化アルゴリズムを提案し、その収束性条件を与えた。さらに、家庭用エネルギー管理システムにおける太陽光発電との連携を考慮して、粒子群最適化による太陽光発電システムの最大電力点追従制御の効率向上法を提案した。本研究では、再生可能エネルギーによる電力供給の不安定性を家庭用エネルギー管理システムで補償するための最適化技術と制御技術の開発を行う。とくに、稼働するまでに時間的猶予がある電気製品に注目し、その時間的自由度を有効活用する最適制御法を検討する。本年度は、まず電気製品の稼働スケジューリング問題の定式化について検討した。先行研究において、負荷プロファイルが固定されている電気製品を取り扱い、定式化された凸最適化問題を主双対摂動法と呼ばれる分散型アルゴリズムで解く手法が提案されている。しかしながら、この定式化では、電気自動車の充電のような負荷プロファイルの非固定性や間欠性を扱うことができない。そこで、負荷プロファイルの非固定性と間欠性の表現を最適化問題に取り込みつつも、最適化問題の凸性が損なわれない定式化を提案した。この結果を数値シミュレーションによって検証し、提案法では先行研究よりも電力需給のバランスが改善されるという知見を得た。また、各家庭の情報を計算センターに集約するのではなく、各家庭がもつ分散的な計算環境を有効に利用したエネルギー最適化のための分散型最適化アルゴリズムを検討した。最適化問題の分散型解法に有効な平均合意アルゴリズムと近年有用性が認められつつある大域的最適化手法である粒子群最適化を組み合わせ、その収束性などの基本的性質を調べた。この成果を第2回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウムにおいて発表した。本年度は、まず電気製品の稼働スケジューリング問題の解法として、モデル予測制御型のアルゴリズムを導入した。これによって、先行研究では考慮されていなかった、一旦スケジューリングが完了した後でも稼働リクエストの変更に対応できる枠組みを提案した。その結果を国際会議SICE Annual Conference 2015他、国内会議において発表した。また、昨年度に引き続き、各家庭の情報を計算センターに集約するのではなく、各家庭がもつ分散的な計算環境を有効に利用した分散型最適化アルゴリズムを検討した。最適化問題の分散型解法に有効な平均合意アルゴリズムと大域的最適化手法である粒子群最適化を組み合わせ、その収束性などの基本的性質を調べた。この成果を54th IEEE Conference on Decision and Control他、国内会議において発表した。さらに、分散型粒子群最適化に基づく電気製品スケジューリング問題の解法について検討し、第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウムにおいて発表した。その他、最適化手法に関連して、主双対分解構造に基づく粒子群最適化やFirefly Algorithm (FA)、また、制御方法に関連して、非線形性を考慮したFictitious Reference Iteravie Tuning (FRIT)などの検討を行い、学会発表を行った。本年度は、家庭用エネルギー管理システムにおける最適制御技術の開発に向けて、その方法論についてさまざまな観点から検討した。それらの成果を国際学会、国内学会で発表するとともに、雑誌論文の掲載も決定しており、研究はおおむね順調に進展しているといえる。本年度は、まず電気製品の稼働スケジューリング問題における自由度の拡張を検討した。対象とする電気製品の中でも電気自動車に着目し、車載蓄電池の充電だけでなく放電をスケジューリング問題に組み込む定式化を行った。また、スケジューリング問題の解法としては、これまでに引き続き、各家庭の情報を計算センターに集約するのではなく、各家庭がもつ分散的な計算環境を有効に利用した分散型最適化アルゴリズムを検討し、平均合意アルゴリズムと粒子群最適化を組み合わせた分散型大域的最適化手法の開発を行った。この成果を平成28年度(第67回)電気・情報関連学会中国支部連合大会で発表した。本発表により、発表者(本研究の代表者の指導学生)は電気学会中国支部奨励賞、および電子情報通信学会中国支部連合大会奨励賞を同時受賞し、高い評価を得た。さらに、家庭用エネルギー管理システムにおける太陽光発電との連携を考慮して、太陽光発電システムから最大の発電出力を得るための技術である最大電力点追従制御に対して、先行研究の効率を上回る制御手法の開発を検討した。その他、制御方法に関連して、多層ニューラルネットワークに基づく非線形補償と制御器調整の手法の開発を行い、学会発表を行った。当初の予定では、本研究は3年間で実施される予定であり、本年度が最終年度であった。並行して実施した複数の研究項目の大部分は、概ね当初の計画通りに進み、成果を論文誌等で発表した。

しかしながら、一部の研究項目、とくにシミュレーション環境の構築において遅れが生じ、その結果、成果をまとめ、発表するに至らず、研究期間を1年延長することとなった。本研究では、再生可能エネルギーによる電力供給の不安定性を家庭用エネルギー管理システムで補償するための最適化技術と制御技術の開発を行う。とくに、稼働するまでに時間的猶予がある電気製品に注目し、その時間的自由度を有効活用する最適制御法を検討する。また、家庭用エネルギー管理システムにおける太陽光発電との連携を考慮して、太陽光発電システムから最大の発電出力を得るための技術である最大電力点追従制御の効率向上を検討する。本年度は、前年度までに開発した電気自動車を含む電気製品スケジューリング法をさらに拡張し、モデル予測制御の概念を適用したスケジューリング法の開発を行った。この方法により、電力の1日前市場だけでなく、1時間前市場において、需要家のリクエスト変更に柔軟に対応することが可能となり、電力の需給調整能力が向上することを示した。本研究の成果を平成29年度(第68回)電気・情報関連学会中国支部連合大会で発表した。また、太陽光発電システムの最大電力点追従制御において、粒子群最適化法とよばれる大域的最適化手法の新たな構成と適用条件を導入し、追従能力の高い方法を開発した。この方法により、日射量が急激に変化するだけでなく、緩やかに変化する場合でも、太陽光発電システムの発電出力の低下を防ぐことができ、その結果、発電効率を向上させることができることを示した。本研究の成果を論文としてまとめ、システム制御情報学会論文誌に発表予定(掲載決定)である。本研究では、再生可能エネルギーによる電力供給の不安定性を家庭用エネルギー管理システムで補償するための最適化技術と制御技術の開発を行った。とくに、稼働するまでに時間的猶予がある電気製品に注目し、その時間的自由度を有効活用する最適制御法を提案した。また、平均合意アルゴリズムを併用した分散型粒子群最適化アルゴリズムを提案し、その収束性条件を与えた。さらに、家庭用エネルギー管理システムにおける太陽光発電との連携を考慮して、粒子群最適化による太陽光発電システムの最大電力点追従制御の効率向上法を提案した。研究期間の初年度である本年度は、家庭用エネルギー管理システムにおける最適制御技術の開発に向けて、その基礎的な理論、方法論について検討を行った。問題点が整理され、今後の発展につながる解決策の道筋が見えてきており、研究はおおむね順調に進展しているといえる。これまでの研究結果に基づいて、より柔軟な表現能力のある電力需給最適化問題の定式化、および非凸最適化問題を扱える分散型最適化手法の開発をさらに推進する。また、HEMS関連ソフトウェアとMATLABを連携させたソフトウェアの開発を検討する。前年度までに開発した電気製品の稼働スケジューリング法を拡張するため、太陽光発電との連携を検討するとともに、非凸最適化問題を扱える分散型最適化手法の開発をさらに推進する。
再生水中の生理活性物質による潜在的健康リスクの発色評価

当研究期間中、再生水の健康への潜在的なリスクを網羅的に評価するための発光発色判定技術の開発を行った。まず、本研究者独自の人工生物発光酵素を用いて、汚染水内の2価重金属類の発光発色評価を網羅的に行った。また、中国の実再生水サンプルに産生された人工化合物を獲得し、それらの女・男性ホルモン様活性及び阻害性、催奇形性などを網羅的に発光計測した。再生水中に産生された一部の化学物質は、女性ホルモン阻害性は弱いが、他の化合物質とシナジー効果を示すことが分かった。汚染水中の免疫毒性物質の活性を判定する新たな発光プローブも開発した。これらの成果を纏めて、8件の論文発表と6件の研究発表を行った。再生水の滅菌プロセスにおいては様々な化学物質が産生される。これらは非意図的に産生されるため、明示的に認識されることが少なく、人健康への隠れたリスクとなる。従来の分析法では産生される物質を特定しながら、個別に時間をかけて分析する必要があるため、短時間でリスクの全貌を明らかにすることは困難であった。本研究では、応募者が独自に開発した三つの技術(超高輝度発光酵素、発光可視化プローブ、多チャンネル光検出技術)を発光マイクロスライドに集約・融合することで、再生水中の多様なホルモン様活性物質の有無を迅速かつ網羅的に発色判定し、潜在的な環境リスクを判別する分析法を開発する。研究期間中、再生水の健康への潜在的なリスクを網羅的に評価するために水再生過程で産生される化学物質による生理活性を発色により評価する。1まず中国の再生水から高速液体クロマトグラフィーにより単離された化学物質の各生理活性を、高感度化した発光プローブを用いて個別に発色評価する。2再生水中のレチノイン酸(ビタミンA)類似体による催奇形性活性に応じて発光する可視化プローブを新規開発する。3分子設計の最適化によりプローブの高感度化を行う。4前記プローブ群をマイクロスライドに集積し多チャンネル光検出機と融合して発色判定できるようにする。この研究は、今までできなかった再生水中の未知なる化学物質の多様な生理活性(男性・女性ホルモン様活性、向精神性、細胞毒性、催奇形性)に対してそれらを特異的に検出する発光プローブをマイクロスライド上に設け迅速かつ網羅的な発色判定を行う世界で唯一の試みであり、従来機器分析や免疫測定法に依存してきた再生水のリスク評価のより技術的な飛躍が期待できる研究手法である。当該研究は、汚水の再生処理中に産生される未知の化学物質の多様な生理活性(男性・女性ホルモン様活性、向精神性、細胞毒性、催奇形性)を網羅的に評価する発色判定手法の開発を目的とする。当年度には、この目的を達成するために、環境汚染の深刻な中国の汚水再生に焦点を合わせて生理活性評価実験を進めてきた。当該年度中、中国・清華大学環境学部の先生のご協力を得て、当研究者が直接中国に渡り、(1)実際に中国の再生水から高速液体クロマトグラフィーにより化学物質を単離した。また(2)これらの化学物質の各生理活性を、男性ホルモン様活性、女性ホルモン様活性、向精神性活性に分け、その生理活性を既に評価した。(3)その結果、一定の条件においては、化学物質の性ホルモン活性は弱いものの、他のホルモン活性と合わせられると、シナジー効果を引き起こすことを発見した。これらの成果は、再生水中の化学物質の生理活性において、今まで分からなかったホルモン様活性の有無について一定の暫定的な結論を示すものであり、当該研究の方向性の正しさを裏付ける結果であった。これらの成果の一部は、Methods Mol Biolなど、複数の雑誌に既に発表または投稿準備中であることから、当初、成功可能性が分からなかった研究目標に対し、その目標を上回る成果であると自評する。これらは非意図的に産生されるため、明示的に認識されることが少なく、人の健康への隠れたリスクとなる。本研究年度中には、再生水中に産生されるホルモン様活性物質の生理活性を網羅的に発色判定し、潜在的な環境リスクを判別する分析法開発に関する研究を遂行してきた。まず、汚染水中の化学物質の生理活性を評価するために、本研究者が直接中国・清華大学環境学院に渡り、中国の実再生水サンプルから再生水中に産生された化合物サンプルを獲得し、その性ホルモン様活性・阻害性・催奇形性などを網羅的に発光計測した。その成果の一例としては、再生水中に産生された化学物質の一部は、女性ホルモン阻害性は弱いが、他の化合物質とシナージ効果を示すことが分かった。更に、汚染水の中の免疫毒性物質の一例である免疫毒性物質(ラパマイシン)を測定する新たな発光プローブを開発しアメリカ化学会(ACS)の雑誌に報告した。また、このホルモン様化学物質の生理活性評価を支える基盤研究も行った。例えば、発光基質に蛍光色素を繋げた新規発光基質類を多数有機合成し、青・緑・赤色などに発光する発光基質を開発した。その一部は、従来にない高輝度と安定性を示した。また、新しく開発した人工生物発光酵素(ALuc)類と特異的な発光輝度を示すことも確認できた。この成果もACSジャーナルに発表した。他にも本研究で目標とする「汚染水中の化学物質の生理活性」の高感度測定のために新たな人工生物発光酵素群を開発した。発光プランクトン(copepod)

由来の生物発光酵素の配列データベースから頻度の高いアミノ酸をソフトウェア的に抽出して新たなALucを開発した。その一部の新規ALucにおいては、従来の天然の発光プランクトンやウミシイタケ由来の発光酵素より極めて明るい発光輝度を示すことが確認できた。当研究期間中、再生水の健康への潜在的なリスクを網羅的に評価するための発光発色判定技術の開発を行った。まず、本研究者独自の人工生物発光酵素を用いて、汚染水内の2価重金属類の発光発色評価を網羅的に行った。また、中国の実再生水サンプルに産生された人工化合物を獲得し、それらの女・男性ホルモン様活性及び阻害性、催奇形性などを網羅的に発光計測した。再生水中に産生された一部の化学物質は、女性ホルモン阻害性は弱いが、他の化合物質とシナジー効果を示すことが分かった。汚染水中の免疫毒性物質の活性を判定する新たな発光プローブも開発した。これらの成果を纏めて、8件の論文発表と6件の研究発表を行った。今回、再生水中に産生された化学物質の生理活性の発色評価という当初の目標が達成できたことを踏まえ、今後の研究目標を以下に定めて実施する:(1)発色評価に用いる発光プローブの性能改善と高速スクリーニングへの応用可能性を検討する。(2)再生水中の化学物質による内分泌撹乱性の全容解明に資する研究を行う。例えば、再生水中の化学物質による生理活性が、性ホルモン活性に限定されるものは、向精神性(ストレスホルモンcortisol)、細胞毒性(cytotoxicity)、発生毒性(developmental toxicity)も併せ持つかについての綿密が検討が必要である。(3)再生水中のレチノイン酸(ビタミンA)様化学物質によって胎児奇形が引き起こされる恐れがあることから、その発色判定を可能とする新規可視化プローブを開発し、当該発色評価の守備範囲を更に広める。また、そのために必要な研究課題を解決する。分析化学、環境科学当該研究は、再生水処理中に産生される化学物質の生理活性に関する研究である。次年度使用額が生じた最も大きい原因としては、中国・清華大学の研究サンプルを用いる研究において、先方の都合により、その訪問・共同研究実施が年度末に見合わせたことが一因である。また、今年度の当該研究を達成するために、所属部門の内部研究資金による支援があったことも、研究費を節約できた原因の一つである。当該研究目標を達成するために、当該科研費に加え、内部研究資金を併用して研究を実施する予定である。今回の次年度使用額は主に人件費に充てることで、当初の研究目標を円満に達成できるように努める予定である。
プロチウム・金属ナノ結晶の新機能と原子レベル構造の研究

金属合金のナノ構造化に伴うプロチウム-金属原子間の相互作用特性を調べるために、メカニカルアロイ(MA)処理し、ナノ結晶化あるいはアモルファス化した合金のプロチウム特性および電子顕微鏡組織を調べた。調べた合金はMg-Niを基礎にした、次に示す、三元系合金である。Mg_<0.5>Ni_<0.25>Pd_<0.25>、Mg_<0.33>Ni_<0.33>Ti_<0.33>、MgYNi_4、Mg_<0.25>Hf_<0.25>Ni_<0.5>、Mg_<0.25>Zi_<0.25>Ni_<0.5>、Mg_<0.375>Zr_<0.125>Ni_<0.5>。これらの合金はMg_2Ni,Niおよび第三元素のそれぞれ適量の粉末を出発原料として使用した。これらのMA処理試料は微粉末状態であり、TEM観察のための薄膜作成には、集束イオンビーム加工装置(FIB)を使用した。プロチウム特性は、アモルファスMgNiの持つ特性を改善するには至らなかった。TEM観察の結果、Mg_<0.5>Ni_<0.25>Pd_<0.25>においては、CsCl型結晶構造をもつ平均10mm以下の粒径を有するナノ結晶である。Mg_<0.33>Ni_<0.33>Ti_<0.33>においては、MgNiTiによる非晶質マトリックスと純マグネシウム金属の、強く塑性変形された析出物の混合である。MgYNi_4においては、AuBe_5型構造(C15型Laves相構造の規則構造)を有するナノ結晶である。平均粒径は56mmである。773 k 20時間熱処理すると。粒径が8から9mmに成長する。Mg_<0.25>Hf_<0.25>Ni_<0.5>およびMg_<0.25>Zr_<0.25>Ni_<0.5>においては、一様な非晶質組織である。これらの三元合金状態図は、未だ確立されていないが、それぞれ組み合わせた三種類の二元合金状態図から推測すると、十分なメカニカルアロイ法によって作製した合金は、ほぼ平衡状態に到達することが分かった。
古細菌細胞膜脂質GDGTsを用いた古水温計開発と古気候研究への応用

近年、堆積物に保存されている海洋性古細菌細胞膜脂質(GDGTs)を用いた水温復元プロキシー(TEX86 )が広く検討されている。しかしながら、堆積物中GDGTsの起源については不明な点が多い。本研究では、北極海チュクチ海の表層堆積物試料を用いてTEX86プロキシによる水温推定を行った。またTEX86推定で用いられるGDGTs有機分子の起源について分子レベル放射性炭素分析を用いて検討を行った。本研究では、北極海における過去の水温変動復元のためのプロキシー開発の一環として、堆積物に保存されている海洋性古細菌(マリンクレンアーキオータ)細胞膜脂質(GDGTs)を用いた水温(TEX86)復元プロキシーの実用化をめざすため、北極海で採取された柱状堆積物についてGDGTs脂質について抽出、測定を行った。GDGTsの起源を明らかにするため、GDGTsの放射性炭素年代測定に向け、堆積物からのGDGTsの大量抽出条件の検討を行った。北極海チュクチ海の水深197m、367mにおいて採取された表層堆積物からGDGTsの抽出を行い、それらの放射性炭素同位体の測定を行った。測定された結果は、ともに海水中全炭酸の放射性炭素同位体の値に近く、堆積有機物の同位体比とは極めて異なっていた。これは、堆積物中に保存されているGDGTsの炭素源が水界性の古細菌に起源を持ち、堆積物中でのリサイクルされている割合が小さいものと推測された。生物地球化学北極海で採取された表層堆積物からGDGTs脂質を抽出、測定まで実施した。加えて、GDGTsの起源を明らかにするため、GDGTsの放射性炭素年代測定に向けた条件検討に着手した。引き続き、北極海海底試料からの放射性炭素測定に必要な量を抽出・精製を実現し、GDGDs化合物の化合物レベル放射性炭素測定を行い、堆積物中GDGTsの起源解明をめざす。当初、北見工業大学へ、3泊4日の工程で出張し、GDGTsに関しての情報14C測定を行ううえでの問題点を確認する予定だったが、14C測定技術の進歩も有り、打ち合わせが短期間で終了した。また、測定に用いるガラス機器類が若干安価で購入できたため。次年度は、本研究課題最終年度のため、GDGTsのガス化が課題。このガス化に向けた、真空ラインの前処理システムに関する消耗品を購入する予定。
西アフリカ生息霊長類の比較生態学的研究

昭和62年度にギニア国・ボッソウ地区、カメルーン国・カラマルエ地区、カンポ地区において行なった野外調査から得られた資料を整理・分析し、一部はすでに発表した。各調査地毎の成果の概要を以下に示す。ギニアでは、リベリアとの国境に近い森林地域において、ボッソウ村の周辺に生息する野生チンパンジーを調査した。主な調査テーマは、(1)個体群動態、(2)道具使用、(3)性行動、(4)その他の社会行動である。この集団は1976年から餌付けをしない状態で継続調査が続けられており、長期のデータが蓄積されている。(1)個体群動態については、今回の調査中に若いオスが1頭死亡し、その死体の解剖から死因等を推定する作業を行なった。あわせて行なった聞込み調査で、過去の死体発見例を明らかにした。また、死体の計測結果から、死亡個体は飼育下の同年令個体に比べて12年の発達遅滞が認められた。(2)道具使用については、自然石を使ったアブラヤシの種子割りを中心に、調査・実験を行なった。その結果、石が入手不可能な場合にはチンパンジーは代用物(木)を道具として躊躇なく使用すること、石も実も運ぶこと、石のサイズとヤシの実の鮮度に好みがあること、石の役割は固定していないこと、等、チンパンジーの道具使用における可塑性が明らかになった。ヤシ割り以外では、道具を組み合わせて使用した二次的(メタ)道具使用例の観察、ボッソウで今まで観察例のなかった棒によるアリ釣り行動とその痕跡の多発など、新知見が得られた。チンパンジーの道具使用行動は豊かな認識能力に裏付けられており、今回の調査は生態学と心理学をつなぐ新しい試みである。(3)性行動については、メスの発情とオスの多寡との関係を分析した。その結果。オスが多ければメスの発情周期が一致し、オスが少なければメスの発情周期は一致しないことがわかった。オスをメスにとっての資源と考えれば、資源が少ないときには共有し、多いときには競争するという適応的スィッチングがあるといえる。(4)社会行動に関しては、チンパンジー社会の特徴である離合集散の諸相と原因を解明するのが目的である。データは現在解析中であるが、オス間の年令階層に従った役割分担、個体の役割と社会的状況の関係、離合集散と食物の関係などが明らかになりつつある。カメルーン国・カラマルエにおいては、同所的に生息するパタスザルとミドリザルの比較採食生態学的研究を行なった。これら2種は霊長類の中でもとくにオープンランドへの進出に成功した種である。しかし、両種の間には、採食・遊動に関していくつかの相違点が認められた。パタスザルは草原地帯を主に遊動し、乾季には一群の遊動域面積はおよそ6km^2、1日の移動距離はおよそ6kmであった。これに対し、ミドリザルは草原地帯も利用することはあるが、主に川辺林を遊動し、遊動域面積はおよそ1km^2にすぎず、1日の移動距離も2km程度であった。食物品目に関しては、両種とも木本の果実、アカシアの種子・花・樹液を主要食物とする点は共通するが、パタスザルが昆虫(特に、バッタ・ゾウムシ・昆虫の幼虫)だけでなく、鳥の雛・トカゲといった肉食を行なうのに対し、ミドリザルでは昆虫食はまれにみられるものの肉食はまったくみられず、そのかわり多種の川辺の草の葉を採食する特徴がみられた。この相違はパタスザルとミドリザルの蛋白質摂取量の大きな相違をもたらし、これがパタスザルに乾季出産をもたらした可能性がある。カンポでは、チンパンジーのパーティ構成と道具使用行動を調べた。ここでは昭和60年度からチンパンジーの餌づけと人づけが続けられている。62年度の調査では餌場内に設置されたブラインドからの観察が一部可能となった。しかし、餌場に現われる集団の多くは単独もしくは2個体という構成で、複数の雄・雌・子供を含む最大9頭の集団が観察されたが、社会構造の研究に踏み込むまでには至らなかった。この地域のチンパンジーの道具使用行動(堀り棒によるシロアリ採食)に関しては、すでにSugiyama(1985)の報告がある。今回の調査では堀り棒の属性に関する追加資料とシロアリ採食の発生頻度と時期に関する資料が収集された。発生頻度は非常に低かったが、堀り棒の材料として特定の種が選択される傾向が見られた。

(2)道具使用については、自然石を使ったアブラヤシの種子割りを中心に、調査・実験を行なった。その結果、石が入手不可能な場合にはチンパンジーは代用物(木)を道具として躊躇なく使用すること、石も実も運ぶこと、石のサイズとヤシの実の鮮度に好みがあること、石の役割は固定していないこと、等、チンパンジーの道具使用における可塑性が明らかになった。ヤシ割り以外では、道具を組み合わせて使用した二次的(メタ)道具使用例の観察、ボッソウで今まで観察例のなかった棒によるアリ釣り行動とその痕跡の多発など、新知見が得られた。チンパンジーの道具使用行動は豊かな認識能力に裏付けられており、今回の調査は生態学と心理学をつなぐ新しい試みである。(3)性行動については、メスの発情とオスの多寡との関係を分析した。その結果。オスが多ければメスの発情周期が一致し、オスが少なければメスの発情周期は一致しないことがわかった。オスをメスにとっての資源と考えれば、資源が少ないときには共有し、多いときには競争するという適応的スィッチングがあるといえる。(4)社会行動に関しては、チンパンジー社会の特徴である離合集散の諸相と原因を解明するのが目的である。データは現在解析中であるが、オス間の年令階層に従った役割分担、個体の役割と社会的状況の関係、離合集散と食物の関係などが明らかになりつつある。カメルーン国・カラマルエにおいては、同所的に生息するパタスザルとミドリザルの比較採食生態学的研究を行なった。これら2種は霊長類の中でもとくにオープンランドへの進出に成功した種である。しかし、両種の間には、採食・遊動に関していくつかの相違点が認められた。パタスザルは草原地帯を主に遊動し、乾季には一群の遊動域面積はおよそ6km^2、1日の移動距離はおよそ6kmであった。これに対し、ミドリザルは草原地帯も利用することはあるが、主に川辺林を遊動し、遊動域面積はおよそ1km^2にすぎず、1日の移動距離も2km程度であった。食物品目に関しては、両種とも木本の果実、アカシアの種子・花・樹液を主要食物とする点は共通するが、パタスザルが昆虫(特に、バッタ・ゾウムシ・昆虫の幼虫)だけでなく、鳥の雛・トカゲといった肉食を行なうのに対し、ミドリザルでは昆虫食はまれにみられるものの肉食はまったくみられず、そのかわり多種の川辺の草の葉を採食する特徴がみられた。この相違はパタスザルとミドリザルの蛋白質摂取量の大きな相違をもたらし、これがパタスザルに乾季出産をもたらした可能性がある。カンポでは、チンパンジーのパーティ構成と道具使用行動を調べた。ここでは昭和60年度からチンパンジーの餌づけと人づけが続けられている。62年度の調査では餌場内に設置されたブラインドからの観察が一部可能となった。しかし、餌場に現われる集団の多くは単独もしくは2個体という構成で、複数の雄・雌・子供を含む最大9頭の集団が観察されたが、社会構造の研究に踏み込むまでには至らなかった。この地域のチンパンジーの道具使用行動(堀り棒によるシロアリ採食)に関しては、すでにSugiyama(1985)の報告がある。今回の調査では堀り棒の属性に関する追加資料とシロアリ採食の発生頻度と時期に関する資料が収集された。発生頻度は非常に低かったが、堀り棒の材料として特定の種が選択される傾向が見られた。
仏教文献にみるアジア多言語資料の電子データ化と思想史研究

当研究は、仏教資料を中心にしたアジアの思想史研究を目的とする。現存資料をデジタル画像化し、精密なテクスト校訂をして、当時のアジアの民族の文化と思想を比較研究することを目指したものである。北京版チベット大蔵経のデジタル画像化については、先にカラーフィルムで写真撮影をして、それをフィルムスキャナーでデジタル化する方法をとった。フィルムは、今後大量の資料を扱うために、35mmのコダクローム25を選んだ。撮影結果、十分な分解能をもっていることが判明した。スキャナーは暇疵を除くため焦点円が大きく、線幅に対し最低6点が必要であることがわかった。これまでのデジタル画像作成では、このような分解能検定がなされておらず、肉眼では可読のように見えても、OCRなどの技術を適用すると結果を得られないことが起きた.当研究では、分解能を保証し、同時に簡便な検定方法を示した。スキャナーの精度に関しては、従来のRGB各8ピットでは情報が欠落することを示してきた。その理由は、褪色した資料においては、8ビット中の有意な情報は下位1ビットもしくは2ビット程度であり、誤差に埋もれてしまう。12ビット以上では、有意な情報をもつビットが6ビットまで拡張されるので、誤差と有意情報とが分離可能となる。また、当研究では、資料と同時にグレイ・スケールを撮影し、スキャニング時に、グレイ・スケールにもとづいて、スキャナーを校正し、正確な明度直線性を得、後の補正を数学的に簡便に行うことを可能とした。また、上記の成果のもとに電子データ化されたチベット語資料を用い、原資料の部分的な校訂テクストのあり方について提示し、その資料にもとづいた仏教思想研究の成果を得ることができた。さらに漢訳資料(『成実論』)の電子データ化に取り組み、それにもとづいた思想研究も公開することができた。仏教文献における多言語資料の電子データベース化とそのための研究工具の開発を本年度の主要な研究目標とした。そして主として、すでに大谷大学によって開発されているマッキントッシュのチベット語システムを用いることができるアプリケーションの開発に力を注いだ。そのアプリケーション開発は、アラビア語やチベット語システムなどの開発を手がけてきたコンピュータプログラマ-のSteven Hartwell氏に委託することとした。文献そのものは、"original textual matter"である。そこからある種の"reading"を媒介として電子データ化された"original text file"が作られる。それはさらなる"reading"により校訂されて、いくつかの"verified text"が作られていく。そしてさらに、同じ手順で文献異本が電子データ化され、その"verified text"もまた作られる。つぎに、これら異本間の比較校訂を記した"critical text"が作成される。以上は、一言語による文献処理である。これに加えて、その他の言語に翻訳された文献が同様なプロセスをもって電子データ化され、"verified text"から"critical text"が作られる。その他の言語の文献にも同様なプロセスで"criticaltext"が作られる。そしてこのようにしてはじめてつぎに、多言語による"critical text"相互間の比較検討がなされることとなる。このさまざまの段階での"reading"と比較とを可能にするようなアプリケーションを"Critical Markup Editor"とわれわれは名づけた。そして作成されたデータのデストリビューション方式についても構想している。2.文献の電子化保存のための基礎研究大谷大学所蔵の北京版チベット大蔵経を電子化したイメージデータによって保存するための基礎研究を、早稲田大学理工学部の片岡裕研究員と柴田みゆき氏の協力によって、開始した。

現段階では、デジタルカメラによるよりも写真撮影したフィルムのデジタル化をはかった方が最善であり、そのための撮影条件を徹底的に調査研究した。その詳細は、情報処理学会にて報告する予定である。3.文献データの基礎入力研究に必要とする文献データの基礎入力作業を学生の協力によって開始した。チベット語文献のデータ入力の作業が中心であった。本年度は、コンピュータプログラマーのSteven Hartwell氏の協力を得ながら、アプリケーションソフトの開発研究を進めた。イメージデータを組み込んで、テクストを批判的に読むプロセスを、ソフトの上で実現していく方法や、ハイパーテクストの構造などについて検討した。2.精度保証を得た電子イメージデータ作成のための基礎研究昨年度に引き続き、写真撮影過程からの検討を進め、精度保証付きの電子データを得るための研究を進めた。その成果を、三つの学会において公開し報告した。その問題提起(1)と本研究の特徴(2)と結論部分(3)のみを引用する。3.文献データおよびイメージデータの基礎入力.研究に必要とする文献データやイメージデータの基礎入力作業を昨年度に引き続きおこなった。本年度は、北京版チベット大蔵経の画像データの電子化に関するスキャニングの研究を精力的に進めた。その研究内容は、(1)現在のスキャニング技術の調査による最適なスキャナの選択基準の検討と、(2)実際のスキャニングによる検定手法の確立、そして(3)本資料の実際のスキャニングによるスキャナの選定検証、の3部分からなる。本年度の研究結果によれば、光学的に任意の解像度と露出調整が可能な円形ズームレンズ型CCDフラットベットスキャナが最適であると判明した。検定には、線分分解能をチェックするために極細線を印字した検定用紙を作成し、明度・色調をチェックするためのカラー・チャートとグレイ・スケールと共に、同条件で撮影した本資料のファイルを用いた。スキャナ性能の比較検討のため、光学的に調整不能のシリンドリカルレンズ型(4096×6144ピクセルが限界性能のもの)と、円形ズームレンズ型(5300DPI)のCCDフラットベットスキャナを使用した。分解能チェックは、円形ズームレンズ方式では、予想された量子化誤差はあるが解像可能であるのに対し、シリンドリカルレンズ方式では、エッジ領域を含め解像不能であった。明度・色調チェックは、両方式ともに再現不能で、ソフトウェアによる補正が必須であり、補正後の比較では、シリンドリカルレンズ方式では量子化誤差が大きく解像不能であった。特に本資料についての比較検討では、最細線部分(実大0.4mm)において、シリンドリカルレンズ方式では量子化誤差により文字が判読不能となる個所が生じた。一方、円形ズームレンズ方式では、量子化誤差はあるが判読可能であった。来年度は、高精度高再現性表示に関する研究をすすめる予定である。本研究のもう一つの柱であるソフトウエアの開発研究は十分な進展が見られなかった。
線虫Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓの定位行動出力の情報処理様式の解明

化学濃度勾配上での線虫のカーブ行動(風見鶏行動)の神経機構を探るため、前年度までの光遺伝学的実験の結果を踏まえて、線虫の各神経のライブカルシウムイメージング実験およびにイメージング手法の開発を中心に研究を実施した。前年度の光遺伝学的手法と細胞死誘導因子を用いた行動実験により、線虫の首振り運動に同期した化学感覚神経の活動パターンが行動出力を引き起こすまでの情報伝達経路と、線虫の経験依存的な経路の使い分けを明らかにした。そこで今年度は、当該経路における伝達パターンを解析するため、対象の各介在神経のカルシウムイメージングを試みた。このイメージング手法は当初の予定から変更し、感覚繊毛形成異常の変異体を用いた手法により化学感覚入力を1神経からに制限することで、化学感覚入力を光遺伝学的神経活動操作の代替とした。この実験系と並行して、線虫の運動を頸部のみに制約するPDMSデバイスを設計して、首振り運動により自動的に化学感覚入力が行なわれる系を導入した。上記2つの手法を組み合わせて行動にあわせた化学感覚入力による神経回路の活動パターンのデータの取得を開始した。また、ミリ秒オーダーで繰り返し光刺激を行なって、光が当たっていない時間にカルシウムイメージングを行なうための実験系を開発したので、これを用いて、光遺伝学的神経活動操作による神経活動と感覚繊毛形成異常変異を利用した神経活動操作による神経活動操作とを対応付ける実験を行うことができるようになった。以上のように、本年度は前年度までの光遺伝学的手法を用いた行動実験と対応付けるためのライブイメージング実験と手法の開発に取り組み、順調に推移した。27年度が最終年度であるため、記入しない。化学濃度勾配上での線虫のカーブ行動(風見鶏行動)の神経機構を探るため、自由行動中の線虫の首振りに合わせて化学走性にかかわる神経細胞の活動を光遺伝学的に制御して擬似風見鶏行動を起こさせる実験系や、各神経のライブカルシウムイメージング実験を中心に研究を実施した。まず、細胞死誘導因子により特定の神経細胞を殺傷した線虫株やチャネルロドプシンの神経特異的発現株を用いて、各介在神経の擬似風見鶏行動への関与を調べた。すでに擬似風見鶏行動において、風見鶏行動と同様に、事前条件付けにより高濃度側へのカーブも低濃度側へのカーブもそれぞれ誘導することに成功していたが、上記の一連の実験により、一次介在神経のうちAIY介在神経は低濃度側へのカーブを強く制御するが高濃度側へのカーブには全く関与せず使い分けられていることが明らかになり、またAIA神経とAIB神経はそれぞれ単独での寄与はAIY神経ほど大きくないものの関与しており、協調して働く可能性が示唆された。事前条件付けによる行動出力の逆転が介在神経の使い分けにより実現されているという発見は想定以上の成果であったので、予定よりも早い段階ではあるものの論文にまとめてThe Journal of Neuroscience誌に投稿し、掲載された。次に各神経の活動測定を試みたが、使用する株を計画から変更し、感覚繊毛形成不全株をもとに特定の化学感覚神経のみ感覚受容が正常な株を作製して、さらにその株をもとに各神経にカルシウムインディケーターを発現した株を作製した。これらの株を用いて、擬似風見鶏行動誘導実験のときのように化学濃度変化の感覚入力が一種類に制限された状態を再現して各神経のライブカルシウムイメージングを行っている。現在は線虫の全身を固定した状態でイメージングを行っているが、半固定または自由行動中の線虫でもイメージングを行う予定であり、そのためのデバイス・ソフトウェアの開発を準備している。神経活動の制御実験(擬似風見鶏行動誘導実験など)をおおむね完了してその成果が学術雑誌に掲載され、また主に2年目に予定していたイメージング実験も開始していることから。現在進行中のカルシウムイメージング実験により、事前条件付けによる行動出力の逆転における介在神経の使い分けの詳細を明らかにする。

また、半固定・自由行動中の線虫に対するカルシウムイメージング実験により濃度勾配上でのカーブ時の各神経の活動パターンを明らかにし、神経活動操作実験に反映させ、得られたデータから濃度勾配上でのカーブ行動出力を実現する神経回路の計算機モデルを構築する。27年度が最終年度であるため、記入しない。