hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノムインプリントを利用した腫瘍形成しにくい多能性幹細胞の開発

そこで、最近開発されたCRISPR/Cas法によりSnrpn遺伝子を破壊したES細胞株を用いて増殖能および腫瘍形成能を調べたところ、いずれも野生型と比べ低値を示した。以上より、我々は移植したES細胞由来組織が腫瘍形成する原因の1つとしてSnrpn遺伝子の発現が原因であることを突き止めた。Snrpn遺伝子の発現を抑制することにより、移植しても腫瘍形成しにくい多能性幹細胞を得られるかもしれない。発生工学今年度はES細胞に腫瘍化に関わるインプリント遺伝子を数種類同定することができたので、おおむね順調に進展している。今年度は、PgES細胞の樹立と腫瘍形成を行い、原因遺伝子特定のためのサンプルを整えることができたので、おおむね順調に進んでいると考えられる。次年度は、腫瘍化に関わると考えられるインプリント遺伝子をES細胞で強制発現およびノックアウトを行い、それらの細胞株の腫瘍形成能がどのように変化するのか確認する予定である。群馬大学同研究室の畑田出穂教授の協力によりマイクロアレイを用いた網羅的なエピゲノム解析(MIAMI; Hatada et al., Oncogene, 2006)をおこない高腫瘍形成株において共通したエピゲノム変化を明らかにする。腫瘍形成の違いによりメチル化に違いのあった遺伝子については、Bisulfite sequencingにより、確認を行う。また、メチル化の違いは遺伝子発現に影響を与えていると考えられるので、定量的に遺伝子発現量を測定する(qReal-time RT-PCR)。なお、上記の解析に必要な機器については、すでに当研究室にあるため、それらを使用する。前年度の試薬(培養関連、遺伝子解析関連など)の残りがあったため、翌年度に使用した。培養関連、遺伝子解析関連の試薬および学会参加の旅費等に使用予定。次年度は、発現解析、メチル化解析など分子生物学的解析に用いる試薬等消耗品に主に研究費を割り当てる予定である。
光学活性メタラ環状化合物の創製と不斉合成への応用

本研究では、メタラ環状化合物として環状チタン化合物、環状亜鉛化合物を選び、それら2分子の金属間距離をうまく調整することにより二点配位型ビス(メタラ環状化合物)を合成した。それによって、カルボニル基へのσ,σ-結合型を有する二点配位型ルイス酸としての活用を試み、精密有機合成、不斉合成の分野で従来、一点配位型メタラ環状反応剤では見られなかった反応性、選択性の獲得を目指した。本年度では、特にルイス酸反応で頻繁に用いられているチタン、亜鉛系金属にまとを絞った。すなわち、キラル源として(S)-プロリンを用い、ジベンゾフランから3段階で得られるホモキラルなビス(アミノアルコール)を二点配位型亜鉛系ルイス酸のスペーサーとして使うことによって、ジエチル亜鉛を用いるアルデヒドの不斉アルキル化を行った。例えば、(S)-プロリン由来のアミノアルコールをひとつだけ持つ、相当する一点配位型亜鉛系ルイス酸を使ってアルデヒドの不斉アルキル化を行うと、室温、7時問では、80%の収率でエチル化体が得られるが、その際の不斉収率はわずか1.5%eeであった。ところが、ホモキラルなビス(アミノアルコール)を二点配位型亜鉛系ルイス酸を用いると、同じ条件下では、収率70%、不斉収率75%eeになり、二点配位型ルイス酸を活用する手法の優位性を明らかにすることができた。なお、反応を0°Cで行うと光学収率はさらに向上し、88%eeでエチル化体が得られた。
フェムト秒レーザー照射によるセラミックスの構造制御

本研究では、フェムト秒レーザーによって誘起される多光子過程などの非線形光学効果を通じて、光物理反応や光化学反応に基づくガラス内部の改質とそれの三次元集積化を最終目標に、そのための基礎研究を展開した。特に、波長変換素子に有用なガラス材料を創製するための実験を行った。以下に、本研究によって得られた成果の概念を述べる。Li_2O-Nb_2O_5-SiO_2系ガラスに200kHzの繰り返し周波数のフェムト秒レーザーパルスを集光照射すると、レーザー光照射時間が長くなるにつれて、試料内部の照射領域の屈折率が変化し、数分間の照射で中心に析出物が現れた。これに対して1kHzの繰り返し周波数のレーザー光照射では、1時間以上の照射にもかかわらず、クラックのみが形成された。繰り返し周波数200kHzのレーザー光照射の結果現れた析出物を同定するため、表面付近の数多くのスポットにレーザーを照射した試料に対して、XRD測定を行った結果、Li_2O-Nb_2O_5-SiO_2系ガラスにフェムト秒レーザーを集光照射することで析出した物質は非線形光学結晶であるLiNbO_3であることがわかった。また、レーザー照射中、ガラス内部から結晶が析出したと思われる瞬間に、結晶が散乱中心となり青色の発行が見られるようになる。この発光のスペクトルを測定すると、800nmの波長を持つ入射光に対して、半分の波長である400nmの第二高調波の発生が確認され、レーザー光照射領域に大きな非線形光学係数を持つ非線形光学結晶が析出することが明らかになった。本研究の結果は、超短パルスレーザーを用いてガラス内部に空間選択的に非線形光学結晶を析出させることが可能であることを示しており、フェムト秒レーザーの照射条件を最適化することにより配向した結晶を析出させ、さらにこれを導波路とすることで、波長変換素子への応用が期待される。試料として用いるチタン酸バリウム結晶は圧力ポーリングおよび電場ポーリングにより単一分域化処理したものである。良く知られているように,チタン酸バリウムは406±2Kにおいて正方晶から立方晶に相転移し,低温相である正方晶においては自発分極をもつ。この相転移を室温で超短パルスレーザーを用いて誘起するには次のようにした。まず、空間変調器センセサイザーを用いてコヒーレントフォノンをつくることを試みた。基本的にはマイケルソン干渉計の繰り返しを用いた。ビームがビームスプリッタによって2つに分けられ,行路差をつけられた後(それぞれのアームの長さをI_1,I_2とする)また同じビームスプリッタによって同一ビームに戻され出射される。これによってτ=2(I_1-I_2)/c(cは光速)だけの時間差をもつダブルパルスを生成できる。これをN回(もちろん行路差はNτにセットする)繰り返し、2N個からなるパルス列を作ることができた。(こうした多段接続マイケルソン干渉計を実際に作成して用いた半導体超格子中のコヒーレントフォノン生成の研究も報告されている。)もっとエレガントな方法としては、いわゆる光シンセサイザーによる方法がある。これは,光のスペクトルの振幅と位相に適当な変調を与えることによって任意の時間波形を発生するものであり、不定間隔のパルス列や位相が少しずつ変わっているパルス列,偏光が異なるパルス列等の生成が確認されている。こうして作成したフェムト秒パルス列を用いてコヒーレントフォノンの生成を行えた。コヒーレントフォノンの観測はボックスカーズ配置の誘導ラマン過程によって行った。

すなわち、2つのポンプ光によってコヒーレントフォノンの定在波によって回折される強度を遅延時間を変えながらモニタした。コヒーレントフォノン生成を利用すれば,1テラヘルツ以上の振動数をもつ分子構造やフォノンを大振幅で発生することが可能であり,化学反応や構造相転移を光によって制御することが期待できる。本研究では、フェムト秒レーザーによって誘起される多光子過程などの非線形光学効果を通じて、光物理反応や光化学反応に基づくガラス内部の改質とそれの三次元集積化を最終目標に、そのための基礎研究を展開した。特に、波長変換素子に有用なガラス材料を創製するための実験を行った。以下に、本研究によって得られた成果の概要を述べる。Li_2O-Nb_2O_5-SiO_2系ガラスに200kHzの繰り返し周波数のフェムト秒レーザーパルスを集光照射すると、レーザー光照射時間が長くなるにつれて、試料内部の照射領域の屈折率が変化し、数分間の照射で中心に析出物が現れた。これに対して1kHzの繰り返し周波数のレーザー光照射では、1時間以上の照射にもかかわらず、クラックのみが形成された。繰り返し周波数200kHzのレーザー光照射の結果現れた析出物を同定するため、表面付近の数多くのスポットにレーザーを照射した試料に対して、XRD測定を行った結果、Li_2O-Nb_2O_5-SiO_2系ガラスにフェムト秒レーザーを集光照射することで析出した物質は非線形光学結晶であるLiNbO_3であることがわかった。また、レーザー照射中、ガラス内部から結晶が析出したと思われる瞬間に、結晶が散乱中心となり青色の発光が見られるようになる。この発光のスペクトルを測定すると、800nmの波長を持つ入射光に対して、半分の波長である400nmの第二高調波の発生が確認され、レーザー光照射領域に大きな非線形光学係数を持つ非線形光学結晶が析出することが明らかになった。本研究の結果は、超短パルスレーザーを用いてガラス内部に空間選択的に非線形光学結晶を析出させることが可能であることを示しており、フェムト秒レーザー照射条件を最適化することにより配向した結晶を析出させ、さらにこれを導波路とすることで、波長変換素子への応用が期待される。
証明論的手法による論理定項の特徴づけ

本研究では、2018年度、次のような3つの研究を行った。一つ目の研究では、ネステッド・シークエント上の反映原理によって導入された論理定項が、ベルナップによって提案された、論理定項の満たすべき十全性条件(同一性、保存的拡張可能性)の観点からどのように評価されるかを検討した。我々の結論は、ネステッド・シークエント上の反映原理に基づく論理定項はベルナップの要求する条件を十分に満たすが、我々はむしろベルナップの条件の正しさを再検討してみなければならないというものである。また本研究の一部として、アルベルト・ナイボ、マティア・ペトローロとの共同研究を行い、論理定項を特徴付ける(自然演繹上の)推論規則が満たすべきものとしてダメットが与えた「安定性(stability」という条件を、シークエント計算によって特徴付けるという研究を行なった。これはナイボーペトローロにより提案された、論理定項を特徴付ける概念(deducibility of identials)という概念に関する研究を更に先に進めるものであり、また自然演繹上では判明になっていなかった安定性という概念のもつ意義をシークエント計算という証明論的な枠組みを採ることによって明らかにするものである。さらに、日本を代表する論理学者であった竹内外史の論理思想に関する研究を行なった。特に、竹内が日本語で著した論文を中心に、竹内が取り組んだ高階の述語論理の証明論が、非可術的な集合概念の分析にどのように寄与しうるかという点に関する竹内の議論を分析した。その他、ワルター・ディーンとクライゼルの「押しつぶし論法」(squeezing argument)と呼ばれる、述語論理の完全性定理の意義に関する議論を分析する研究を行なった。特にそれに関連する準備作業として、モデル論的な観点からの論理的帰結関係の分析を歴史的・哲学的観点から分析した。本研究の主な目的の一つは、サンビンの反映原理により証明論的な仕方で論理定項の特徴付けを行い、その意義を論じることにあるが、今年度までの研究において、その準備となる数学的な成果を得る見通しはほぼついており、また哲学的な問題についても、上述の一つ目、二つ目の研究などにおいて、確実な進捗をみている。とりわけ、安定性の概念のシークエント計算による特徴付けは、既成の議論を明晰化する潜在性をもつものであり、現在得ている成果のみに基づいて論文発表できる段階にある。また一つ目の研究は、すでにconference proceedingsという形で論文として発表されている。竹内外史の論理思想の研究は、当初本研究の研究計画に入れてはいなかったが(とはいえ2階の論理の証明論的意味論と密接に関係している)、高階論理の論理体系に現れる高階の量化子の「論理性」についてどのように考えたらよいかということは、いわゆる「竹内の基本予想」と呼ばれる、論理学の証明論的研究と数学の基礎を結びつける予想の概念的な位置付けを考える際、重要な課題になる。そのため竹内の論理思想についての研究を本研究の中に位置づけ、本年度は竹内の日本語論文の内容分析までを行った。なお、この研究の成果はすでに一部conference proceedingsの形で投稿済みである。クライゼルの議論は主として論理学の意味論的な扱いの基礎という文脈で扱われることが多いが、しかし意味論の基礎にある証明論的な問題意識を背景にして与えられたものである。この議論についての研究は究極的には「構成の理論」に関するワルター・ディーンとの共同研究の準備となるものであるが、それ自身としても独立の意味を持っている。現在までに、クライゼルの議論を扱う準備作業としての論理的帰結についての先行研究のサーベイ、またクライゼルのテキストの分析がほぼ終わっている。今後の研究、特に今年度中の研究の推進方策は以下の通りである。まずネステッド・シークエント上の反映原理による、論理定項の特徴付けについては、これまでに定式化できている数多くの体系について、証明論における基本定理であるカット除去定理の(すでに基本的には出来ている)証明を論文の形にする。アルベルト・ナイボ、マティア・ペトローロとの共同研究である安定性概念のシークエント計算による特徴付けという研究については、すでにこれまでに得られている成果を論文にすることが第一の課題であり、それを今年度中に完了する予定である。その後は安定性の概念と、deducibility of identicalsの関係、またこの研究において使用した、いわゆるhigher-level rulesと呼ばれる、特殊な規則が論理定項の特徴付けに関して果たす役割とは何かという問題、さらにhigher-level rulesを持つ証明体系とネステッド・シークエントがどのように関係しているのかといった問題に取り組む予定である。竹内の論理思想については、竹内の後期の思想にさらに研究を広げる予定である。特に、ゲーデルの影響下に考えられたと思われる「infinite mind」なる概念による集合論の公理の哲学的動機づけの研究と、それまでの証明論的研究の関係に焦点を当てて竹内の議論を分析する。クライゼルのsqueezing argumentについては、クライゼルの議論の歴史的、哲学的背景、特にクライゼルのinformal rigourというより広い方法論的な概念との関係を中心に議論する論文を本年度中に執筆予定である。

我々の結論は、ネステッド・シークエント上の反映原理に基づく論理定項はベルナップの要求する条件を十分に満たすが、我々はむしろベルナップの条件の正しさを再検討してみなければならないというものである。また本研究の一部として、アルベルト・ナイボ、マティア・ペトローロとの共同研究を行い、論理定項を特徴付ける(自然演繹上の)推論規則が満たすべきものとしてダメットが与えた「安定性(stability」という条件を、シークエント計算によって特徴付けるという研究を行なった。これはナイボーペトローロにより提案された、論理定項を特徴付ける概念(deducibility of identials)という概念に関する研究を更に先に進めるものであり、また自然演繹上では判明になっていなかった安定性という概念のもつ意義をシークエント計算という証明論的な枠組みを採ることによって明らかにするものである。さらに、日本を代表する論理学者であった竹内外史の論理思想に関する研究を行なった。特に、竹内が日本語で著した論文を中心に、竹内が取り組んだ高階の述語論理の証明論が、非可術的な集合概念の分析にどのように寄与しうるかという点に関する竹内の議論を分析した。その他、ワルター・ディーンとクライゼルの「押しつぶし論法」(squeezing argument)と呼ばれる、述語論理の完全性定理の意義に関する議論を分析する研究を行なった。特にそれに関連する準備作業として、モデル論的な観点からの論理的帰結関係の分析を歴史的・哲学的観点から分析した。本研究の主な目的の一つは、サンビンの反映原理により証明論的な仕方で論理定項の特徴付けを行い、その意義を論じることにあるが、今年度までの研究において、その準備となる数学的な成果を得る見通しはほぼついており、また哲学的な問題についても、上述の一つ目、二つ目の研究などにおいて、確実な進捗をみている。とりわけ、安定性の概念のシークエント計算による特徴付けは、既成の議論を明晰化する潜在性をもつものであり、現在得ている成果のみに基づいて論文発表できる段階にある。また一つ目の研究は、すでにconference proceedingsという形で論文として発表されている。竹内外史の論理思想の研究は、当初本研究の研究計画に入れてはいなかったが(とはいえ2階の論理の証明論的意味論と密接に関係している)、高階論理の論理体系に現れる高階の量化子の「論理性」についてどのように考えたらよいかということは、いわゆる「竹内の基本予想」と呼ばれる、論理学の証明論的研究と数学の基礎を結びつける予想の概念的な位置付けを考える際、重要な課題になる。そのため竹内の論理思想についての研究を本研究の中に位置づけ、本年度は竹内の日本語論文の内容分析までを行った。なお、この研究の成果はすでに一部conference proceedingsの形で投稿済みである。クライゼルの議論は主として論理学の意味論的な扱いの基礎という文脈で扱われることが多いが、しかし意味論の基礎にある証明論的な問題意識を背景にして与えられたものである。この議論についての研究は究極的には「構成の理論」に関するワルター・ディーンとの共同研究の準備となるものであるが、それ自身としても独立の意味を持っている。
タンパク質分解による細胞・個体機能の制御

本研究課題は平成18年度22年度の科学研究費補助金・特定領域研究「タンパク質分解による細胞・個体機能の制御」の成果とりまとめを行うものである。本特定領域ではタンパク質分解系に視点をおき、その制御機構と役割について研究を行った。タンパク質分解の制御機構の研究では、各分解系の分解基質の同定、オートファゴソーム膜による特異的基質認識、オートファジー誘導、ユビキチンリガーゼの多様性・基質識別・活性制御、プロテアソームによるユビキチン鎖認識、カルパインの活性・基質特異性制御などについて成果が得られた。一方、タンパク質分解系の機能については、領域内共同研究などを推進することで、細胞内タンパク質・オルガネラ品質管理、抗原提示、筋分解の研究において、異なる分解系間の時空間的連携を明らかにした。計画班員・公募班員からこれらの成果とその後の進展に関する情報を再度収集し、それを最終報告書としてまとめた。最終報告書では、班員の個別報告に加えて、巻頭に研究成果の一覧表をテーマ別にわけて作成した。また、巻末には、キーワード毎の研究者(班員)索引を設け、領域終了後にも共同研究や相互連絡に活用できるよう工夫を施した。冊子体報告書の作製は平成24年1月に終了し、班員や関係各所に配布した。また、領域内の情報交換の場であるインターネットウェブを利用した「プロテオリシスフォーラム」は本年度も継続した。2009年4月からのカウントでは39500件を超えるアクセスがあり、スレッド数も計288件に達した。これは領域内のコミュニケーションだけではなく、タンパク質分解研究領域全体に大きく貢献した。タンパク質分解は単に不要・有害分子の消去を行うだけではなく、正常に機能しているタンパク質をも分解することによってさまざまな生体機能を積極的にコントロールしている。本特定領域「タンパク質分解による細胞・個体機能の制御」では、タンパク質分解系の制御機構と生物学的・病態生理的意義を明らかにすることによってタンパク質分解を統合的に理解することを目指している。本計画研究(総括班)はタンパク質分解に関する研究の推進と、領域に関連する情報の収集・発信・交換等を行うことを通じて、本領域の発展を目的としている。本特定領域研究は、細胞内タンパク質分解系の制御機構と生物学的・病態生理的意義を明らかにすることを目的として設置された。本総括班は、領域内の研究の推進を行うと共に、班会議や公開シンポジウム、さらにインターネットを利用したディスカッションサイトである「Proteolysis Forum」の運営などを通じて、班員の恒常的なコミュニケーションの確立、若手育成を行った。本課題では、計画研究を中心としたタンパク質分解に関する研究の推進と、領域に関連する情報の収集・発信・交換等を行うことを通じて、本領域の発展を目的とする。本年度は平成18年8月30日に東京医科歯科大学において第1回総括班会議を、平成19年1月27日に熱海市大月ホテルにおいて第2回総括班会議を開催した。ここでは領域の班会議の開催計画、関連シンポジウムの開催計画、ホームページおよびプロテオリシスフォーラムの設営と運営等について討議を行った。領域の研究報告としては、平成19年1月26日27日に熱海市大月ホテルにおいて第1回領域班会議を開催した。これには、計画研究班代表者、分担者全員と、研究協力者としての外部評価員、さらにこれらの研究室の若手研究者が合計70名以上参集し、タンパク質分解研究に関する極めて内容の高い発表と、熱心な議論や情報交換が行われた。また、本領域による活動のひとつとして、タンパク質分解研究の一層の情報交換と議論を目的として、インターネットウェブを利用した「プロテオリシスフォーラム」を設営した。これは公表された国内外の重要論文についてウェブ上で実名で議論するサイトである。12月から運営を開始しているが、すでに多数の投稿があり、今度も活発な討論がなされることが期待される。その他、領域の研究に必要な情報を総説や図書として発信した。本課題では、計画研究を中心としたタンパク質分解に関する研究の推進と、領域に関連する情報の収集・発信・交換等を行うことを通じて、本領域の発展を目的としている。本年度は平成19年9月22日に東京ガーデンパレスにおいて公開シンポジウム「オートファジー:病態に迫る!」を開催し、180名を超える参加者があった。また、平成20年2月2022日には三重県鳥羽市で第2回班会議を開催し、成果報告ならびに情報交換を行った。また同期間中21日に第3回総括班会議を開催し、次年度以降の班会議の開催計画、関連シンポジウムの開催計画、ホームページおよびプロテオリシスフォーラムの設営と運営等について討議を行った。また、当該研究領域のセンターとして機能すべく、領域のホームページを一新し、領域活動の広報を充実させた。さらに、本領域による活動のひとつとして、タンパク質分解研究の一層の情報交換と議論を目的として、インターネットウェブを利用した「プロテオリシスフォーラム」を設営し、昨年より運営している。現在までに93件の論文が紹介され、活発に討論されている。今後、本領域の成果についても同フォーラムで紹介することによって、班内だけではなく、班外に向けても情報を発信することとした。その他、公募班を含めた本領域の名簿を作成し、冊子体として関係者に配布するとともに、一部はホームページで公開した。本研究課題は特定領域研究「タンパク質分解による細胞・個体機能の制御」の総括班であり、タンパク質分解に関する研究の推進と、領域に関連する情報の収集・発信・交換等を行うことを通じて、本領域の発展を目的としている。

本年度は平成20年11月2628日に茨城県つくば市つくばグランドホテルにおいて第3回班会議を開催し、成果報告ならびに情報交換を行った。班員だけではなく、その所属研究室の若手研究者を含めた約200名が集まり、活発な討論が行われた。同期間中27日には第4回総括班会議を開催し、次年度以降の班会議の開催計画、平成21年開催予定の国際オートファジーシンポジウムの計画、その他関連シンポジウムの開催計画、ホームページおよびプロテオリシスフォーラムの設営と運営等について討議を行った。また、平成20年11月11日14日に理研横浜研究所において開催されたユビキチンに関連する国際会議ZOMES Vを後援し、タンパク質分解研究の一層の推進に貢献した。一方、タンパク質分解研究領域のセンターとして機能すべく、本領域ではタンパク質分解研究の一層の情報交換と議論を目的として、インターネットウェブを利用した「プロテオリシスフォーラム」を設営しており、多くの情報が提供されている。これまでに合計174件の論文が紹介されている。このフォーラムは班員の研究成果の迅速な公開にも有効であり、領域内のコミュニケーション拡大にも寄与している。本研究課題は特定領域研究「タンパク質分解による細胞・個体機能の制御」の総括班であり、タンパク質分解に関する研究の推進と、領域に関連する情報の収集・発信・交換等を行うことを通じて、本領域の発展を目的としている。本年度は平成21年12月2022日に滋賀県長浜市長浜ロイヤルホテルにおいて第4回班会議を開催し、成果報告ならびに情報交換を行った。班員、外部評価委員(総括班研究協力者)、その所属研究室の若手研究者を含めて活発な討論が行われた。同期間中21日には第5回総括班会議を開催し、本年度の活動報告、次年度の班会議の開催計画、平成22年開催予定のユビキチンに関する公開シンポジウム、その他関連シンポジウムの開催計画、ホームページおよびプロテオリシスフォーラムの設営と運営等について討議を行った。平成21年9月2428日に大津プリンスホテルにおいて開催された第5回国際オートファジーシンポジウム(分担者の阪井がオーガナイザー)を後援した。本会議では海外参加者108名を含む計231名の参加者を迎え、52口演と91のポスター発表をもとに活発な議論がなされた。本特定領域からも多くの参加があり、タンパク質分解研究の一層の推進に貢献した。本領域ではタンパク質分解研究の一層の情報交換と議論を目的として、インターネットウェブを利用した「プロテオリシスフォーラム」を設営しており、2009年4月からの1年間で16,000件を超えるアクセスがあり、スレッド数も計223件に達した。このフォーラムでは班員の研究成果の迅速な公開も行われており、領域内のコミュニケーション拡大にも寄与している。
ジャンヌ・ダルク処刑裁判を題材とする文学創作に関する研究

まず、ジャンヌ・ダルク処刑裁判を題材とする20世紀の文学作品(ジャン・アヌイ『ひばり』(1953)、ベルトルト・ブレヒト『ルーアンのジャンヌ・ダルク処刑裁判1431年』(1954)、ティエリー・モールニエ『ジャンヌと判事たち』(1949)等)を体系的に取り上げ、「ジャンヌ・ダルク処刑裁判記録」をはじめとする歴史資料との比較を試みることにより、各作家の創作の独自性を浮かび上がらせた。続いて、ジョルジュ・ベルナノスがエッセー『戻り異端で聖女のジャンヌ』(1929)において寡黙なジャンヌ・ダルクを提示したことに着目し、言語をめぐる同作家の問題意識との関連性を考察した。前年度の研究によって、ジャンヌ・ダルクを寡黙な少女と捉えるジョルジュ・ベルナノスの解釈が、歴史的に見ても、同時代の他の作家と比較しても、独自性が極めて高いことが浮き彫りとなった。今年度は、1.寡黙なジャンヌへのベルナノスの傾斜が、第一次世界大戦後から同作家が抱き続けた言語表現の限界や言語の喪失の意識を源泉とすること、2.ベルナノスが、ジャンヌ・ダルクを小説等の虚構作品において表象することに消極的であったこと、3.ジャンヌ・ダルクの死を着想源とする小説『新ムーシェット物語』のエクリチュールが、言語の喪失の意識を抱くベルナノスによる、新たな言語を紡ぎ出そうとする実践的な試みであったことを明らかにし、その成果を、国際シンポジウム「世界大戦期の文学創作と女性たち」(岩手大学)において発表した。その際、日本学術振興会外国人招聘研究者としてシンポジウムに参加したエリック・ブノワ教授(ボルドー第3大学)から、ベルナノスのジャンヌ・ダルク解釈への福音書の影響について探るよう示唆を受けた。この示唆を踏まえて検討を続けたところ、ベルナノスのエッセー『戻り異端で聖女のジャンヌ』におけるジャンヌの沈黙と、マタイ福音書に見られる捕縛されたイエス・キリストの沈黙との間に類似性を見出すことができた。さらに、上記エッセーにおいてベルナノスが言及しているシャルル・ペギーもまた、両者の沈黙を重ね合わせていたことが確認されたため、ペギーがベルナノスに与えた影響を明らかにするべく、作品の検討を進めている。その成果については、平成26年度の国際シンポジウム「ペギーの声:現代に響くこだま」(スリジー・ラ・サル文化研究センター)において発表する予定である。上記研究のために、フランス国立図書館(パリ)とジャンヌ・ダルク関連施設(ドンレミ)を訪れ、調査を実施した。20世紀前半に、多数の劇作家(ペギー、ショー、モロー、モールニエ、アヌイ、ブレヒト等)がジャンヌ・ダルク処刑裁判を題材とする戯曲を創作した。一方で、ブロワ、ベルナノス等、複数の文学者が、政治評論やエッセーにおいてこの裁判を論じていたことが確認される。当時の作家たちにとって、「裁かれるジャンヌ」の形象は、社会状況(世界大戦、市民戦争、全体主義の抑圧、等)をめぐる考察や批判を展開する際の特権的な参照軸であったと考えられる。今年度は、20世紀前半の作家たちが、社会状況に対する危機意識を表明するために「裁かれるジャンヌ」をどのように援用したかを、いわゆる文学作品ではない、政治評論やエッセー(特に、ベルナノスの『月下の大墓地』と「戻り異端で聖女のジャンヌ」)の読解から探ることを試みた。その結果、ベルナノスが、社会の腐敗の根底にある言語の欺瞞性を告発するために、あえて処刑裁判記録の記述からは距離をとり、「裁かれるジャンヌ」を寡黙な少女として描いたこと、またそのジャンヌ像と、小説『新ムーシェット物語』のヒロイン像との間に、多数の共通点が見出されることが明らかになった。こうした研究の成果を、ジャンヌ・ダルク生誕600年を記念してオルレアンで開催された国際シンポジウムにおいて発表する機会を得た。また、日本フランス語フランス文学会東北支部大会において、シンポジウム「ジャンヌ・ダルクのさまざまな表象生誕600周年を記念して」を主催した。その際、黒岩卓氏による中世の聖史劇におけるジャンヌ像をめぐる発表や、寺本弘子氏による映画におけるジャンヌ像をめぐる発表との対比により、ジャンヌ・ダルクを寡黙な少女と捉えるベルナノスの解釈が、歴史的に見ても、同時代の他の作家と比較しても、独自性が極めて高いことが浮き彫りとなり、研究の新たな展望を拓くことができた。ベルナノスの政治評論『月下の大墓地』とエッセー「戻り異端で聖女のジャンヌ」を中心とする文献の検討を通して、ジャンヌ・ダルク処刑裁判への関心が、20世紀前半の時期に特に高揚した理由の一端を、時代背景との関わりにおいて明らかにすることができた。その上で、ベルナノスのジャンヌ・ダルク解釈が、彼の小説創作に及ぼした影響についても考察を開始することができた。

上記の研究のために、フランス国立図書館において、日本国内では入手不可能なフランス語文献を収集することができた。また、研究成果を、オルレアンでの国際シンポジウム「ジャンヌ・ダルク:歴史と神話」、及び、日本フランス語フランス文学会東北支部大会でのシンポジウム「ジャンヌ・ダルクのさまざまな表象生誕600周年を記念して」において発表し、多数の研究者と交流する機会を得た。さらに、ベルナノスを研究するエリック・ブノワ教授(ボルドー第3大学)と連絡をとり、平成25年度日本学術振興会外国人招聘研究者(短期)に推薦したところ、採用されたため、岩手大学で開催する国際シンポジウム「世界大戦期の文学創作と女性たち」に向けて打ち合わせを重ねてきた。現在までの研究から、ベルナノスが、社会の腐敗の根底にある言語の欺瞞性を告発するために、「裁かれるジャンヌ」を寡黙な少女として描いたこと、またそのジャンヌ像と、小説『新ムーシェット物語』のヒロイン像との間に、多数の共通点が見出されることが確認された。今後は、まず、ジャンヌ・ダルクを寡黙な少女として捉えるベルナノス独自の解釈が、彼の小説創作に及ぼした影響を探り、続いて、この作家の小説における「沈黙」の文学史上の意義を、20世紀の他の作家と比較しながら明らかにする。その試みは、ジャンヌ・ダルクをめぐる創作の最盛期が、なぜ20世紀前半であったのかについて、社会状況との関わりだけでなく、文学思潮との関わりにおいて解明することにつながると考えられる。上記の研究のために、フランス国立図書館での文献収集と、フランスのジャンヌ・ダルク関連施設での調査を行う。また、岩手大学において、国際シンポジウム「世界大戦期の文学創作と女性たち」を開催し、ベルナノスの文学におけるジャンヌ・ダルク像について、幅広い視野から検討する機会を設ける。ベルナノスに関する研究書については絶版で日本では入手困難なものが多いため、フランスでの文献収集を重視することとした。次年度使用額40,000円を合算して、フランス出張を計画している。
新しい植物染色体部位特定法による染色体の複製様式および構造の解析

染色体複製様式および構造に基づく新しい視点から植物ゲノムに関する知見を得るため以下の実験を行った。1.染色体各部位の複製時期がその部位に固有のものであるか否かを明らかにするため,オオムギを供試材料として,染色体複製時に取り込ませたBrdUを抗BrdU抗体-ビオチン・ストレプトアビジンシステムを用いた酵素抗体法によって検出し,その分布パターンを調査した。無染色標本で識別可能な第6および第7染色体の複数バンドの観察を行ったところ,両染色体において晩期複製部位は特定の部位に比較的安定して検出されることが明らかとなった。2.構造変異によって複製パターンが変化するか否かを明らかにするため,オオムギ品種竹林茨城1号を原品種とする相互転座系統6系統を供試し,BrdUを用いて第6および第7染色体短腕が転座した染色体の晩期複製バンドを解析した。その結果,転座部位の晩期複製バンドパターンは,転座点の位置および転座した染色体の種類によって変化しないことが明らかとなった。さらに,第6染色体短腕の一部が転座した染色体では転座点のない方の染色体腕の晩期複製パターンも変化しないことが明らかとなった。またこの観察から,第6,第7染色体に加えて,第4染色体の晩期複製バンドのイディオグラムを作成することができた。3.上記3染色体の晩期複製部位とC-バンド部位のパターンは類似していたが同一ではなく,C-バンド部位が必ずしも均質でないことが示唆されると共に,晩期複製部位が染色体上の新たなランドマークとなることが明らかとなった。4.5-azacytidine(AC)処理による狭搾形成パターンと上記晩期複製パターンとを比較したところ,両者の染色体上の位置関係は一致せず,AC処理による狭搾の形成には染色体複製以外の要因も関与していることが示唆された。また,ACとBrdUの重複処理は,根端分裂細胞の同調化が重要であるが,単独処理に比べ,より詳細な解析を可能にすると考えられた。
水産発酵食品中の有用微生物に関する研究

各種水産発酵食品のうち、くさや、イカ塩辛、フグ卵巣糖漬けについて下記の微生物学的課題について研究した。1.くさや汁中らせん菌の分類くさや汁より分離した大型のらせん菌は、16SrRNA塩基配列を用いた系統解析および近縁種とのDNA-DNAハイブリダイゼーション等の結果から新属に該当すると考えられたので、新たにMarinospirillum属を提唱し、M.megateriumと命名した。2.くさや汁中の微生物相の解析くさや汁より直接DNAを抽出し、16SrRNA遺伝子塩基配列を解析して優占菌群を検討したところ、Bacteroides-Cytophaga群,wall less spirohaeta群など、これまで報告されていない未知の菌群と相同性の高い菌群が認められた。3.塩辛熟成中における微生物の役割と食中毒菌の挙動塩辛熟成中に蓄積される有機酸(乳酸が最大225mg/100g、酢酸が153mg/100g)の生成には塩辛中の優勢菌群であるStaphylococcusが重要であることが分かった。また塩辛に数種の食中毒菌を接種してその消長を調べた結果、増殖は認められなかった。4.塩辛中の球菌類の簡易判別法の検討StaphylococcusとMicrococcus属の簡易判別にはOFテストは不適当であり、両菌群はFP agar及びSK agarにより明確に判別できることが確認された。5.フグ卵巣糖漬けの細菌相糖漬けの塩蔵工程の優勢菌群である好塩偏性嫌気性細菌のなかに新種のHaloanaerobium fermentansを発見した。また、糖漬け製造工程中の優勢菌群である好塩性乳酸菌はTetragenococcus halophilusとT.muriaticusの2群に大別された。好塩性乳酸菌はTetragenococcus halophilusの一種が知られているのみであるが、飛島の魚醤油中にはヒスタミン生成能や糖発酵能等の点でT.halophilusとは表現形質の異なる好塩性乳酸菌が存在するので、本年度はこの好塩性乳酸菌の分類学的位置について検討した。すなわち、飛島魚醤油より分離した新規好塩性乳酸菌11株および対照としてT.halophilus(ATCC株)を供試菌とし、表現形質(Bergey's Manualによる形態、培養性状、各種糖類の発酵試験、生成乳酸の旋光性、諸酵素活性、GC含量等)、化学性状(菌体脂肪酸組成、細胞壁成分)、遺伝子性状(DNAの塩基組成、DNA-DNAハイブリダイゼーション、Eco RI,Pst I,Ava I,Alu I等の制限酵素による16SrRNA遺伝子切断パターン(RFLP)解析)を調べ、さらに代表株(Xl株)について16S rRNA遺伝子配列を決定した。その結果、本菌群のRFLPパターンはすべての制限酵素で同じパターンを示したが、T.halophilusのものとは異なった。X1株の16S rRNA遺伝子配列結果をもとに相同性を比較した結果、X1株とT.halophilusの配列の相同性は93.4%であった。また両菌群のDNA-DNAハイブリダイゼーションによる相同性は50%以下であり、新規乳酸菌はT.halophilusとは異種と考えられたので、これにT.muriaticusと命名した。くさや汁中の特徴的な細菌として、顕微鏡下で多数の螺旋菌が観察されるが、これらの多くは培養が困難なためその性状については不明であった。本研究ではこれら螺旋菌の分類学的位置について検討した。

供試菌として先に開発した螺旋菌分離装置を用いて新島、大島等のくさや汁より分離した菌株を用い、まず培養条件(培地組成、食塩、pH、酸素濃度等)を確立し、次にこれら菌株につき表現形質(形態、生化学性状、培養性状等)、化学性状(菌体脂肪酸組成、細胞壁成分)、遺伝子性状(DNAの塩基組成、DNA-DNAハイブリダイゼーション、制限酵素による16SrDNA切断パターン(RFLP)解析)を調べた。さらに代表株について16S rRNAおよびgyraseβサブユニット遺伝子配列を決定し、近縁種との系統解析を行った。くさや汁からの分離螺旋菌は大型で平板培地では増殖できず酸素濃度6%程度の微好気条件下でのみ増殖できる群と、小型で培養可能な群の2群に分かれたが、いずれも好塩性で、従来の分類ではOceanospirillum属に分類された。しかしいずれも表現形質では種レベルの分類的位置は特定できなかった。これらは16S rRNAおよびgyraseβサブユニット塩基配列を用いた系統解析および近縁種とのDNA-DNAハイブリダイゼーション等の結果から新属に該当すると考えられたので、新たにMarinospirillum属を提唱し、前者にM.megaterium、後者にM.insularisと命名した。塩辛熟成中における微生物の役割を明らかにするため、抗生物質添加および非添加の塩辛を調整し、熟成中の有機酸量の変化を調べた結果、抗生物質非添加の塩辛でのみ乳酸が最大225mg/100g、酢酸が153mg/100g蓄積し、その生成には塩辛中の優勢菌群であるStaphylococcusが重要であることが分かった。また塩辛(食塩10%)の微生物学的安全性を確認するため、塩辛に数種の食中毒菌を接種してその消長を調べた結果、黄色ブドウ球菌は生残する可能性が示されたが、熟成期間中増殖はせず、エンテロトキシンも検出されなかった。腸炎ビブリオ、E型ボツリヌス菌は死滅し検出できなくなった。フグ卵巣糠漬けにおいてフグ毒が減毒される原因の微生物面からの検討した結果、加熱滅菌した糠漬けにフグ毒を添加しても、減毒の程度は非加熱の場合と差がないことなどから、微生物の関与はないと考えられた。塩蔵工程の優勢菌群として分離された好塩偏性嫌気性細菌は、酪酸、プロピオン酸産生群とエタノール産生菌群の2群に大別され、前者はHaloanaerobium Alcaliphilum、後者はHaloanaerobium属の新種であることが判明し、H.fermentansと命名することを提唱した。また糠漬け製造工程中の優勢菌群である好塩性乳酸菌はTetragenococcus halophilusとT.muriaticusの2群に大別された。後者は、山形県飛島のイカ肝臓魚醤油以外からの初めての分離例である
患者尿中剥離細胞の短期培養系を用いた尿路上皮腫瘍の腔内播種の成因の基礎的研究

初年度に、自然排尿された尿中の剥離細胞からの培養系の確立に成功し、尿路腫瘍患者尿では健常人尿より高い培養成功率が得られることが判明した。次に、腫瘍細胞側の病理学的悪性度、腫瘍の尿路腔内の位置、p53癌抑制遺伝子の変異の有無などのパラメーターと初期培養・一回継代成功率との関係の解析を進めた。この過程で得られた知見の中で特筆すべきは、腎盂癌や尿管癌といった上部尿路腫瘍患者の尿中剥離細胞は腫瘍の悪性度に関わらず初期培養成功率、一回継代成功率がともに100%で、下部尿路腫瘍である膀胱癌での各々87.5%、65%より有意に高かったことである。これらの結果は上部尿路腫瘍は腫瘍細胞の尿路腔内の「播種」に関して高いポテンシャルを有することを示唆しており、臨床的にも上部尿路腫瘍の下部尿路や対側上部尿路への高い再発率とよく合致し興味深いと思われた。一回継代後、主として免疫組織化学的診断への応用を検討したが、十分診断に耐える標本が高率に得られることが判明した。この過程でp53癌抑制遺伝子の変異を有する尿路上皮腫瘍患者では変異のない患者尿より有意に高い初期培養・一回継代成功率が得られることが判明したが、培養剥離細胞のp53染色と腫瘍でのp53染色の結果は92.5%という高い一致率であった。この系の遺伝子診断への応用の可能性を検討すること、短期培養細胞中に腫瘍細胞の占める比率を定量的に解析する目的のため、p53遺伝子変異陽性腫瘍患者の変異に特異的なプライマーを作成し、変異塩基特異的遺伝子断片の増幅により、剥離細胞中に含まれる腫瘍細胞の検出を試みた。この方法は塩基配列の違いなどによりPCR条件の設定の確立に困難な面があったが、現在までにほぼ予備実験が終了し4症例で変異細胞の検出に成功している。以上、本研究では尿路上皮腫瘍患者の尿中剥離細胞のin vitroでの旺盛な増殖能が確認され、この培養系での増殖能が尿路上皮腫瘍細胞の尿路腔内播種能をある程度反映する事が示された。今後、診断面での臨床応用を進めるとともに、尿中増殖因子の影響を増殖過程での細胞間コミュニケーションがどのように行われるかなど基礎的な側面についても研究を発展させる予定である。【目的】我々は、尿路上皮癌の異所性、異時性多中心性発生のメカニズムの解明および新しい診断法の開発を目的として患者尿中の剥離細胞の短期培養を行った。今回は生着した細胞の生物学的特徴の検討、抗p53抗体による免疫細胞化学的解析を行い、臨床応用の可能性を検討した。【対象と方法】尿路上皮癌患者51例、正常人43例、計94例から自然中間排尿あるいはカテーテル尿(50ml)を採取し、FHerzらの方法に準じ細胞培養を行った。十分な細胞増殖が得られた状態でchamberスライドに継代し最終的に免疫細胞化学染色を行った。【結果】

1)初期細胞生着率は尿路上皮癌患者で44例(86.2%)で、正常人では27例(62.3%)であった(p<0.01)。chamberスライド上での最終解析を行い得たものは尿路上皮癌患者で38例(74.5%)、正常人では15例(34.9%)であった(p<0.01)。2)最終的解析が可能であった率は、下部尿路上皮癌患者(n=40,65.0%)に比べ、上部尿路上皮癌患者(n=11,100%)では有意に高かった(p<0.05)。3)最終的解析が可能であった率と腫瘍のGrade,Stage,および尿細胞診の陽性率とは有意な相関を認めなかった。4)最終的解析が可能であった率は、腫瘍が免疫組織学的にp53核染色陰性例に比べ陽性例で有意に高かった(p<0.01)。5)正常人からの培養細胞でp53核染色陽性例は認めなかった(n=7)。6)chamberスライド上の免疫細胞化学的解析の結果は、腫瘍の免疫組織化学染色結果と非常に良く一致した(n=32/34,94.1%)。【結語】1)尿路上皮癌患者の尿中剥離細胞は、正常人の尿中剥離細胞より高い初期細胞生着率およびchamberスライド上での最終的解析率を有し、中でもp53陽性患者ではその現象が顕著であった。2)この系によって非侵襲的に尿路上皮癌の分子遺伝的解析が行える可能性が示唆された。尿路上皮癌患者の自然排泄尿中の剥離細胞の短期培養系で得られた細胞に対し、抗p53単クローン抗体を用いた免疫細胞化学を行い、実際の腫瘍でのp53に対する免疫組織化学の結果と比較した。短期培養成功率はp53陽性患者では90.1%と陰性群の61.3%に比し有意に高かった。さらに腫瘍組織と尿中剥離細胞の短期培養でのp53の染色結果は92.1%と高い一致率を示し、この短期培養系が尿路上皮癌患者、とりわけ再発や悪性進展の危険度の高いp53遺伝子異常を有する患者群に対する非侵襲的な診断方法として有用であることが示唆された(第54回日本癌学会総会発表、Jpn JCancer Resへ投稿中)。尿中剥離細胞に含まれるp53異常を有する腫瘍細胞を検知するため、短期培養系で得られた細胞や尿沈査細胞由来のDNAに対し、変異塩基特異的プライマーを作成し変異を有するDNA断片のみを特異的に増幅する遺伝子診断法の開発を試みている。現在までに予備実験を終え実験条件の確立がほぼ達成され、p53陽性の4症例において尿沈査細胞DNAで変異特異的増幅に成功している(第84回日本泌尿器科学会総会発表予定)。現在までに尿路腫瘍患者120名余りの尿中剥離細胞の短期培養を試みたが、腫瘍のgradeやstageと培養成功率とは有意な差はなかったが、腫瘍の位置に関しては興味ある事実が認められている。すなわち上部尿路(腎盂・尿管)腫瘍患者の短期培養成功率は100%(15/15)で下部尿路腫瘍である膀胱腫瘍患者の65%に比し有意に高い(第54回日本癌学会総会発表、投稿準備中)。この結果は、上部尿路腫瘍が腫瘍細胞の尿路腔内播種に関して下部尿路腫瘍より高いポテンシャルを有する可能性を示唆している。p53異常を有さない尿路上皮腫瘍の本培養系での検知を目的として、Fukudaらが報告した癌細胞の核DNAの不安定性をacridine orangeにより蛍光染色にて識別する方法を用い、有腫瘍患者でのみ陽性となる実験条件の確立に成功した(第84回日本泌尿器科学会総会発表予定)。今後この手法の臨床応用について引き続き検討する。
視覚-触覚の相互補間における脳高次機能解明のための心理学実験

本研究の目的は、触覚シミュレータと立体視システムを用いて、視覚と触覚の相互補間機能を探る心理学実験を計画し、その補間機能の神経機構を明らかにすることである。1.視覚-視覚の相互作用を調べる心理学実験触覚シミュレータと立体視システムを用いた仮想空間構築の準備段階を行った後、具体的な心理学実験を計画、実行し、そのデータを解析した。計画した心理学実験では、仮想空間内に立方体を提示し、被験者には基準の立方体と比較のための立方体をみせ、触覚シミュレータによってその重さの感覚をつかんでもらい、どちらの立方体が重いかを被験者に答えてもらう。この実験を、立方体の大きさ、色、透視度をかえて行い、多数の被験者からそのデータをとった。それらをもとに識別曲線を作成し、大きさ、色などの視覚的な要素が重さ(触覚)の判断にどのように影響するかを調べた。その結果、識別曲線は、これらの視覚要素に依存して意味の有る変化を示した。これにより、我々は、視覚と触覚の脳内感覚統合において視覚情報が触覚に先立って重さを予測するはたらきをするので触覚情報を変調させるという仮説を支持する定量的データを得た。結果は神経回路学会で発表した。2.視覚-触覚の感覚統合のニューラルネットワークモデルの作成様々な感覚の神経ネットワークモデルの作成と並行して、1.で得られた心理学実験の結果を説明する内部モデルの作成を行った。このモデルは、視覚情報をバックプロパゲーションネットワークにより処理してその出力として予測を出し、それが初期の腕に加える力に反映され、その結果触覚(重さの感覚)情報に影響を与えるというものである。この内部モデルにより心理学実験結果の傾向をうまく説明する神経機構についてのヒントを得ることができた。結果を計算神経科学国際会議で発表した。本研究では、心理学実験と神経ネットワークのモデリングという従来独立に行われていた研究を結合し、脳高次機能研究における心理学実験の新しい可能性を示すことができた。本研究の目的は、触覚シミュレータと立体視システムを用いて、視覚と触覚の相互補間機能を探る心理学実験を計画し、その補間機能の神経機能を明らかにすることである。本年度は下記の2テーマを中心に研究した。1.心理学実験を行うための仮想空間の構築仮想空間を構築するためには、コンピュータ画面上に置かれたあるいは動く物体群の三次元的構造と空間的配置の構築、立体視システムによる仮想空間の構築、被験者の視覚とは独立な触覚による物体群の認識という異なる体系をつなぐインターフェースを含めた統合システムを作る必要がある。本年度は、この統合システムの作成を行い、いくつかの図形からなる簡単な空間から建物や道路上を歩いている人々を立体的に表すような複雑な状況まで、あらゆる状況の視覚-触覚空間をつくることができるようになった。これにより、心理学実験に用いる視覚-触覚体験を実現する仮想空間の準備ができた。2.脳高次機能解明のためのニューラルネットワークモデルの作成我々は、視覚、聴覚、電気感覚の様々な動物の感覚情報処理のモデルを作成し、それらの情報処理の神経機構を明らかにした。また、面フクロウの音源定位の研究では、視覚と聴覚の視蓋での統合機構を研究するためのモデルを提案し、視覚-触覚の感覚情報の相互作用を研究するモデルの基礎を作った。次年度は、1によりいろいろな心理学実験を行い、そのデータをもとに、2のモデル研究に反映させて、視覚-触覚の高次機能解明を行う予定である。

本研究の目的は、触覚シミュレータと立体視システムを用いて、視覚と触覚の相互間機能を探る心理学実験を計画し、その補間機能の神経機構を明らかにすることである。本年度は、前年度に引き続き下記の2テーマについて研究を行った。1.視覚-触覚の相互作用を調べる心理学実験前年度の触覚シミュレータと立体視システムを用いた仮想空間構築の準備段階に引き続き、本年度は、具体的な心理学実験を計画、実行し、そのデータを解析した。計画した心理学実験では、仮想空間内に立方体を提示し、被験者には基準の立方体と比較のための立方体をみせ、触覚シミュレータによってその重さの感覚をつかんでもらい、どちらの立方体が重いかを被験者に答えてもらう。この実験を、立方体の大きさ、色、透視度をかえて行い、多数の被験者からそのデータをとった。それらをもとに識別曲線を作成し、大きさ、色などの視覚的な要素が重さ(触覚)の判断にどのように影響するかを調べた。その結果、識別曲線は、これらの視覚要素に依存して意味の有る変化を示した。これにより、我々は、視覚と聴覚の脳内感覚統合において視覚情報が触覚に先立って重さを予測するはたらきをするので触覚情報を変調させるという仮説を支持する定量的データを得た。結果は神経回路学会で発表した。2.視覚-触覚の感覚統合のニューラルネットワークモデルの作成前年度の様々な感覚の神経ネットワークモデルの作成に引き続き、本年度は1.で得られた心理学実験の結果を説明する内部モデルの作成を行った。このモデルは、視覚情報をパックプロパゲーションネットワークにより処理してその出力として予測を出し、それが初期の腕に加える力に反映され、その結果触覚(重さの感覚)情報に影響を与えるというものである。この内部モデルにより心理学実験結果の傾向をうまく説明する神経機構についてのヒントを得ることができた。結果を計算神経科学国際会議で発表した。本研究では、心理学実験と神経ネットワークのモデリングという従来独立に行われていた研究を結合し、脳高次機能研究における心理学実験の新しい可能性を示すことができた。
日射利用に対する陸上植物の機能的進化と環境適応の解明

本研究は、1)直達・散乱日射スペクトルの野外観測と、2)各植物群の吸収スペクトル測定と葉構造・葉緑体特性の進化段階別比較、そして3)各植物群の代表種による光の方向性別生育比較が3つの大きな研究の柱となっている。1)の日射観測については、つくば市の高層気象台と福岡市の九州大学伊都キャンパスで行う事を予定していた。しかし、納入業者の過失により、測定機器の納品が半年以上遅れたため、伊都キャンパスでの測定は実施できなかった。シャドーバンドシステムの分光日射観測手法の検証については高層気象台で約1ヶ月間の比較観測が実施できた。得られたデータについては2019年度に解析を行う。2)については、シダ植物で、系統的に離れた種間の葉内構造と葉緑体の大きさ・形状を比較した結果、進化段階別に葉断面構造や葉緑体の変化が生じていることが明らかになった。また、裸子植物では南方系の針葉樹とイチョウなどの広葉タイプで測定・評価を行った結果、被子植物では分光スペクトル的に顕著な収斂進化が生じているのに対して、裸子植物では、多様化が生じており、葉の内部構造と関連していることが示唆された。針葉樹葉の色素定量については、測定方法が確立しなかった。3)の生育比較については、栽培実験用のホロライトの特性確認を行った。方向性の照射についてはほぼ予想通りの放射特性が得られたが、対照となる散乱放射を十分に発生させることが困難であり、栽培実験については再検討が必要であることが明らかになった。一方、ヒメツリガネゴケを利用した高CO2条件下での栽培装置を導入し、近接分光反射特性を評価した。研究打合会を九州大学伊都キャンパスで12月に実施し、研究進行状況と今後の展開について、参加研究者全員で議論した。その結果、2019年度はシダ類と南方系の針葉樹、超陰性植物について集中的に研究を進めていくことになった。納入業者の過失により、可視・近赤外分光放射計及び分光放射計用のシャドーバンドの納品が半年以上遅れたため、伊都キャンパスにおける直達・散乱日射スペクトルの野外観測が実施できなかった。また、針葉樹葉のカロテノイド分析については、採用したHPLC分析システムでは十分な測定感度が得られなかったため、別の測定方法を検討中である。1)進化段階別の葉の分光吸収測定を行い、針葉樹については、南方系・北方系の系統を考慮した光合成部位の分光特性(秋津・奈佐原)、葉緑体運動特性を評価する。また、常緑広葉樹、特にマングローブ樹種について分光特性を評価する。シダ類については、京都工芸繊維大学で系統を意識して試料植物の栽培を行い、光合成特性評価、分光特性評価、葉緑体運動特性評価を行う。2)葉断面構造の独特な超耐陰性植物の光合成特性を評価する。亜年帯林床植物について試料植物を採取し、光合成・分光吸収特性の評価を行う。3)伊都キャンパス・立山、全天から林床・雪中まで、様々な環境における分光日射測定を実施する(UV-A含む)。4)植物葉中のクロロフィル・キサントフィル・カロテノイドを定量する。5)近接リモートセンシングを利用した、植物表面吸収特性の評価法を開発する。特に、ヒメツリガネゴケコロニーの生育状態評価技術を確立する。