hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数学の自動化を推進するための機械学習を用いた定理自動証明手法

数学における証明のを計算機を用いて一部自動化することを目指します.本申請課題は,この最終目標に対する探索研究として,自然数に関する命題の証明の一部自動化を目指します.本申請課題では,証明が二者ゲームとして定式化でき,したがってゲームAIの学習手法を証明ゲームに適用することで有能な自動証明アルゴリズムを錬成できるのではないか,というアイデアに基づいて研究を進めます.自動証明は様々なシステムが意図通りに動作することを保証するための要素技術として用いられており,その点で将来的に産業的なインパクト・貢献の可能性が期待できると考えています.数学における証明のを計算機を用いて一部自動化することを目指します.本申請課題は,この最終目標に対する探索研究として,自然数に関する命題の証明の一部自動化を目指します.本申請課題では,証明が二者ゲームとして定式化でき,したがってゲームAIの学習手法を証明ゲームに適用することで有能な自動証明アルゴリズムを錬成できるのではないか,というアイデアに基づいて研究を進めます.自動証明は様々なシステムが意図通りに動作することを保証するための要素技術として用いられており,その点で将来的に産業的なインパクト・貢献の可能性が期待できると考えています.
中国の大豆需給と関連産業の現状と将来動向に関する研究-日本との比較研究を通じて-

本研究は中国の大豆輸入急増問題に関して需給双方の背景と原因を分析し、今後の動向と国際市場への影響、並びに政府の取るべき対策を研究するものである。3年間の調査研究を通じて、次のようなことを明らかにした。(1)豆腐等大豆加工食品の消費は微増に対して、搾油用関連の食用油と畜産物の家計・業務需要は急増してきた。後者の根底には強い潜在需要があるが、それを顕在化したのは急速な所得増加と都市・農村間の消費格差の縮小である。しかし需要の所得弾力性は大きく低下し、1人当たり消費量も日本に接近しているため、今後の需要拡大は大きくペースダウンと予想される。(2)一方、国内の大豆生産は十数年前から南部地域で大きく減少し始めたが、単収向上と主産地での生産増がそれをカバーし全国の生産安定を維持できた。しかし近年、黒竜江等の主産地までが作付減少、その影響で全国の生産も大きく減少し始めた。原因はやはり収益性の低さにある。同問題は黒竜江省などの主産地に以前からもあったが、競合作物にとって積温不足という気候条件と競合作物の機械収穫の難しさに助けられて、大豆作の安定が保たれた。しかし収益格差が一層拡大し、機械技術も進歩した今、同地域での大豆作も急減したのである。(3)今後、経済発展が続けば、中国の食用油と主要畜産物、並びに大豆の需要増加は大きくペースダウンするが、国内生産に関しては大豆、菜種とも賃金上昇等によりコスト競争力の一層低下が予想される。放置すれば、大豆、菜種の国内生産の急速な衰退は避けられないが、それを回避するには、政府による政策支援が欠かせない。大豆に関して、まず政府の政策重点を食用大豆の自給堅持と高蛋白質で非GM大豆の生産振興に据え置き、また具体策として、現行の臨時備蓄買付政策を改め、作付面積や販売量に応じた固定支払い策に切り替えるべきである。本研究は、近年急増する中国大豆輸入問題に対して、需給双方の背景と原因を分析し、今後の変化動向を予測するとともに、政府の取るべき対策と国際大豆市場への影響を研究するものであるが、本年度は既存の統計・資料及び関係業者への聞き取り調査を通じて、次のようなことを明らかにした。中国の大豆輸入は1995年に大豆輸入自由化してから急増し、かつての純輸出国は今、年間5千万トンも輸入する世界一の輸入国となった。その原因は輸入自由化と関税の大幅な引き下げの他、以下の4つの側面にあった。(1)経済発展と食生活改善に伴う国民の油脂食品と畜産物への需要急増である。(2)魚粉供給が限られ、他の家畜骨絵もBSEの問題で使えなくなる中、国民の畜産物への需要増加は直接に蛋白質飼料としての大豆ミールへの需要拡大に繋がる一方、油脂市場でも動物油脂は敬遠され始め、菜種油等他の植物油の国内生産が低迷状態にあるため、増加する油脂食品の需要ももっぱら供給拡大が可能なパーム油と大豆油に向けられた。結局、搾油用の大豆需要は急増し、今は国内消費用大豆の8割は搾油用に仕向けられている。(3)一方、国内の大豆生産は輸入大豆や他の作物との価格・収益性競争に苦戦し、2000年以降低迷状態にある。一部の地域で大豆作は既に急減し、その傾向はいずれは全国範囲に広がっていく。(4)以上の変化に拍車を掛けたのは、政府の無策や度重なる間違った政策対応である。

国際穀物メジャー等の国際資本の大挙市場侵入を放任し、輸入GM大豆に絡む食品表示制度は未だ機能していない。長所でもない高油率の大豆品種の普及に大豆振興策の重点を置いたり、ここ数年の政府臨時大豆買付政策は国産大豆を倉庫に棚上げ、空いた市場を輸入大豆に空ける役目を果たすようなものである。本研究は急増する中国大豆輸入問題に関して、需給双方の背景と原因を分析し、今後の動向と政府の取るべき対策、並びに国際市場への影響を研究するものである。本年度は大豆関連食品の消費に関する計量分析と大豆生産、流通に関する現地調査を行って、次のようなことを明らかした。(1)豆腐等大豆加工食品の消費は微増しているのに対して、搾油用関連の食用油と畜産物への家計・業務需要は急増してきた。後者の根底には強い潜在需要(強い所得反応+弱い価格反応)があるが、それを顕在化したのは急速な所得上昇と都市・農村間の消費格差の縮小であった。しかし需要の所得弾力性は以前より大きく低下し、1人当たり消費量も日本等近隣国に接近しているため、今後の需要拡大は大きくペースダウンと予想される。(2)一方、国内の大豆生産は数年前から南部沿海地域で急減し始めたが、黒竜江や内モンゴル等主産地での生産増で全国の生産量はほぼ安定を保たれた。しかし近年、生産減の地域は一層拡がり、最近では黒竜江でも大豆面積が急減したので、全国の生産量は大きく減少し始めた。原因は大豆の価格と単収向上速度が競合作物より低いことにあるが、これまで主産地の大豆作の安定は競合作物にとって生育期間内の積温不足と機械収穫の難しさに助けられた部分が多かった。近年、土地収益性差が更に拡大し、機械化収穫技術も進歩したので、主産地での大豆作も急減し始めたのである。(3)上記状況変化の中、国産大豆の搾油用市場に入れる余地がどんどん狭められたが、逆に豆腐等大豆食品加工用市場では高蛋白質で非GMの国産大豆に対して根強い需要がある。国産大豆の市場取引価格は大豆主産地で輸入大豆より12割、南方の大豆非主産地では同23割も高いのである。本研究は中国の大豆輸入急増問題に関して、需給双方の背景と原因を分析し、今後の動向と政府の取るべき対策、並びに国際市場への影響を研究するものである。3年間の調査研究を通じて、次のようなことを明らかにした。1豆腐等大豆加工食品の消費は微増に対して、搾油用関連の食用油と畜産物への家計・業務需要は急増してきた。後者の根底には強い潜在需要があるが、それを顕在化したのは急速な所得増加と都市・農村間の消費格差の縮小である。しかし需要の所得弾力性は大きく低下し、1人当たり消費量も日本に接近しているため、今後の需要拡大は大きくペースダウンと予想される。2一方、国内の大豆生産は十数年前から南部地域で大きく減少し始めたが、単収向上と主産地での生産増がそれをカバーし全国の生産安定を維持できた。しかし近年、黒竜江等の主産地までが作付減少、その影響で全国の生産も大きく減少し始めた。原因はやはり収益性の低さにある。同問題は黒竜江省にも以前からあったが、競合作物にとっての積温不足と機械収穫の難しさの助けにより、大豆作の安定が保たれた。しかし収益格差が拡大、機械技術も進歩した今、同地域での大豆作も急減したのである。3今後、経済発展が続けば、中国の食用油と大豆の需要増加は大きくペースダウンするが、国内生産に関しては大豆、菜種とも、賃金上昇等によりコスト競争力が一層低下していくものと予想される。放置すれば、大豆、菜種の国内生産の急速な衰退が避けられないが、回避するには、政府による政策支援が欠かせない。
音素は本当に知覚されているのか？―音素・音節並列処理モデルの検討―

本研究の目的は、「音節のみが知覚される」という仮説Aと「音素・音節の両方が並列処理の結果として知覚される」という仮説Bの優劣を決定することであった。より具体的には、仮説Bでのみ解釈可能な「分節音の位置」の実在性の証拠を得ることが目的であった。昨年度までに得られていたデータは大まかには仮説Bと整合するものの、ある程度確定的な結論を得る上ではデータが大幅に不足しているとの認識に達した。よって、研究代表者の所属大学および国内での他大学で実験をさらに実施する一方、研究代表者が渡英し、エディンバラ大学でも実験も実施した。特にエディンバラ大学での実験により、データは倍増した。得られたデータを、先行研究と同じ基準でスクリーニングした上で、暫定的に検討したところ、仮説Bが「おおむね」支持される結果であるとの結論に達した。しかし、エディンバラ大学での実験参加者たちから実験後に、今回の実験条件のうちの片方が、かなり難しい条件であった、との感想を聞いた。考えてみれば、そのような感想は、調音音声学的な観点からはうなづける感想である。そのため、先行研究と異なり、データのスクリーニング時に、反応時間に関する上限を設けないことにしたところ、「おおむね」というよりも「ほぼ完全に」仮説Bの予測が支持されるという分析結果になった。最終的な統計学的な検討は、研究代表者の主として公務による多忙により、まだ終了していない。また、今回の実験結果そのものは、「音節中の分節音の位置の実在性」の結果としてのみでなく、「単語中の位置の分節音の実在性」の結果とも解釈できてしまうのも確かである。しかし、先行研究の結果と今回の実験結果の両方を最も経済的・整合的に解釈できるのは、仮説Bである。よって、今年度の実験により、本研究計画の実験面での目的はほぼ達成されたと言える。音素知覚における音素配列制約の効果の説明として、「音素知覚の次に音節が構築される」という説(=A)、「音節のみが知覚される」という説(=B)、「音素と音節が同時に知覚される」という説(=C)があり得る。Dupoux et al. (2011)は、Aに反論しBを主張したが、研究代表者はIshikawa (2014)で、Cの可能性を指摘した上で、「Aは確かに支持できないが、BとCの両方の可能性がある」と主張した。本研究計画は、BとCの優劣を決定するためのものであった。しかし、本研究計画の開始後まもなく、出版直前の松井(2015)を入手した。松井は、Dupoux et al. (2011)もIshikawa (2014)も想定していなかった新たな異音概念を主張したが、本研究計画での問いに翻訳すれば、実質的にはAを主張していると言ってよい。松井は、BやCよりもAを採用すべきだという証拠になるデータは特に示していないが、確かにそのような異音概念は論理的に可能である。そして、もしその主張が正しいなら、本研究計画の前提が変わる。なので、本来の計画からは外れるが、初年度においては、松井の音素概念の妥当性を検討する実験を、日本語話者を被験者として実施した。その結果、松井の新たな異音概念が支持され、Dupoux et al. (2011)、Ishikawa (2014)などの実験結果の解釈として適切なのは「BまたはC」ではなく「AまたはC」であるという結論に達した。その実験結果は、現在、学術雑誌に投稿中である。また石川(2016)で、その実験結果のごく一部を述べつつ、(新規な説である)Cの可能性の検討の必要性を改めて指摘した。ACという3つの説がある状況で、本研究計画の目的がCの妥当性の検討であることは変わっていない。しかし、詳細が変化した。つまり、当初は「Bに対するCの優位性の検討」を行なう予定だったものが、予定されていなかった初年度の実験結果から、それが「Aに対するCの優位性の検討」に変わった。その結果、本研究計画の実験設計も大幅な変更を被ることになった。まず、交付申請書に記載した研究の目的を達成するための実験設計を行った。音節構造および子音の種類を統制した非実在語(および実在語)の刺激を設計し、それらをSouthern British Englishの話者による発話で録音した。さらに、非実在語を用いた複数の実験計画を作成し、研究代表者の発音によるダミー刺激(上記の録音が済むまでの間)および上記のSouthern British Englishの話者の発音による本刺激(録音後)を用いて、日本在住のイギリス英語話者の協力を仰ぎ、パイロット実験を法政大学にて、研究代表者の所有する機器を用いて実施した。パイロット実験の結果に基づき、本実験の計画を絞り、実験実施予定場所のケンブリッジ大学の音声実験室にて、機器設定および実験の動作確認を行い、実験実施のための物理的な準備を終えた(2017年度に入り、実験開始済み)。他方で、昨年度の実施状況報告書で述べた「予定されていなかった実験」については、雑誌投稿後に査読者から複数の不備が指摘された。それらの不備の克服方法を検討するとともに、そのうちの一部を克服するための追加実験を検討し、追加実験で使い得る候補として、当時日本在住だったアメリカ英語話者の発話による追加刺激を録音した。

これは、発話も日本語話者によるものであり実験参加者も日本語話者であるため、結果が日本語話者の知覚特性でなく日本語話者の発話特性で解釈できる可能性を排除するためである(但し、その後の録音音声の検討の結果、そのアメリカ英語話者の発話による刺激を用いた追加実験を行うのではなく、もとの日本語話者による発話を刺激とした追加実験をイギリスにて行う方向に変更したため、その録音音声は使えない見込みとなった。この追加実験は、2017年度に入り、開始済み)。本研究計画で予定されていた実験は、上記の通り設計および動作確認を終えたが、実施担当の研究分担者の体調不良や家庭事情により、年度末の段階では実験開始に至らなかった(但し、本報告書の執筆段階では既に実験は開始されている)。既に得られたデータに対して、線形混合効果モデルによる予備的な分析を、Bates et al. (2015)の提案に沿う形で行った。選択すべきモデルがこのような手順により機械的に定まるわけではないことに加え、p値を出力する何らかのパッケージを使って有意性を判断する場合と、t値のみに基づいて有意性を判断する場合とで、結果が違ってくる(また、単純主効果の検定についても、複数の方法があり、どれを選ぶべきか自明ではない)。そのため確定的なことは言えないが、現状のデータは、当該の仮説と矛盾はしないし、部分的には支持を与えるようにも思われる。しかし、当該の仮説を全面的に支持するものでもなく、当該の仮説以外での解釈も可能であるように思われる(予測された交互作用は、ほとんどの分析法では有意だが、予測された単純主効果が全面的に有意とならない)。よって、この段階では当該の仮説の当否は決定できない。なお、補助実験も実施したが、これは、当該仮説の全体となるIshikawa (2014)の結論を補強するためのものであった。しかし、その結論とは別件である日本語、General American、Southern British Englishの間での母音の違いが予想以上に大きく、統制条件での正答率が統制条件とはみなせないほど低くなってしまった。そのため、この補助実験はその結果がIshikawa (2014)の結論の評価にまったく役立たないという意味での失敗に終わってしまった。実験実施を担当していた分担研究者がチームから外れたため、実験実施が中断してしまっている。当該の元・分担者から代理の実施者を示唆されたが、その元・分担者自身となかなか連絡が取れなくなり、示唆された代理の実施者に実験実施を依頼できる可能性もなくなったものと判断せざるを得なくなった。本研究の目的は、「音節のみが知覚される」という仮説Aと「音素・音節の両方が並列処理の結果として知覚される」という仮説Bの優劣を決定することであった。より具体的には、仮説Bでのみ解釈可能な「分節音の位置」の実在性の証拠を得ることが目的であった。昨年度までに得られていたデータは大まかには仮説Bと整合するものの、ある程度確定的な結論を得る上ではデータが大幅に不足しているとの認識に達した。よって、研究代表者の所属大学および国内での他大学で実験をさらに実施する一方、研究代表者が渡英し、エディンバラ大学でも実験も実施した。特にエディンバラ大学での実験により、データは倍増した。得られたデータを、先行研究と同じ基準でスクリーニングした上で、暫定的に検討したところ、仮説Bが「おおむね」支持される結果であるとの結論に達した。しかし、エディンバラ大学での実験参加者たちから実験後に、今回の実験条件のうちの片方が、かなり難しい条件であった、との感想を聞いた。
流動層粒子循環系を用いた多結晶シリコン製造プロセスの開発

モノシランCVD、Si-H-CI系CVDを比較することにより、流動層におけるモノシランの熱分解反応機構を検討した。気泡中では、熱分解、ラジカル連鎖分解によるモノシランの分解反応および微粉生成反応が主に進行すること、また、濃厚相では表面析出反応および気泡で生成した中間生成物の表面析出反応が主に進行することがわかった。粒子の生成と成膜が同時に起る条件下で気相・固相の両側から反応速度を測定し、その挙動から反応機構を検討した結果、従来、粒子生成がないと報告されている反応条件領域でも、粒子生成が生ずる場合があることがわかった。また、その反応過程に自己触媒反応が存在することがわかった。固定層実験により、モノシラン分解反応速度に与える表面積の影響を評価した。さらに、その結果と気泡モデルとから、流動層実験の結果の説明を行った。流動層でのモノシラン分解反応は、反応律速下で進行すると、ガスの反応率、析出量は、十分予測できることがわかった。温度、濃度が高いほど、クロッギングが生じやすいが、気泡で微粉が生成するほどの高温、高濃度とすると、逆に、表面反応の寄与が小さくなりクロッギングが生じにくいことがわかった。析出表面性状は、表面反応が支配的なほどなめらかであった。流動層を用いたCVDでは粒子上に微粉が付着し、その間を埋めるように析出が生じていることがわかった。本年度の研究においては、流動層CVDプロセスのPerformance(成膜速度、微粉生成速度)の予測および、微粉を生成しない条件下においていかにクロッギングを防ぐかの実験的策定を目的とした。流動層CVD反応装置は、シラン分解反応の触媒となる金属粒子の混入を防ぐため、石英製とした。シランガスの反応率は、固定層反応装置を使って評価した反応速度および気泡モデルにより十分説明できた。550ー770°C、シラン分圧40kPa以下、400ー600μのSi粒子、U_0/U_<mf>=3-6の条件下では、気泡からの物質移動の影響はほとんどなくほぼ反応律速で反応が進行することがわかった。濃度および温度が高い微粉生成条件下では、反応シランガスはほとんど微粉となり、流動媒体粒子によりかなりの量捕集され析出Siとなり、数%が微粉としてフィルターに捕集された。濃度および温度が低い非微粉生成条件下では、反応したシランガスの数十%は析出し、フィルターに捕集された量は非常に小さかった。過去報告された結果を含めクロッギング生成条件を温度と濃度の関数として整理したところ、非微粉生成条件下では濃度温度を上げ、成膜速度が高くなるとクロッギングするが、微粉生成条件下では、濃度温度が高いにもかかわらずクロッギングしにくいことがわかった。微粉生成条件である700°C40kPaから実験を始め、濃度を20kPaに下げ非微粉生成条件に近づけたところ、クロッギングすることを確認した。微粉が生成すると成膜せず、微粉の生成が小さいと成膜することがわかった。製品の品質を考えると微粉を生成せずクロッギングせず成膜させることが重要である。ノズル型流動層を用いることにより、粒子の移動速度を速くさせることができ、非微粉生成条件下でも高い反応速度で成膜させることに成功した。流動層モノシランCVD、SiーHーCl系CVDを比較することにより、流動層におけるモノシランの熱分解反応機構を検討した。流動層でのモノシラン分解反応は、反応律速下で進行すること、ガスの反応率、析出量は、十分予測できることがわかった。

温度、濃度が高いほど、クロッキングが生じやすいが、気泡で微粉が生成するほどの高温、高濃度とすると、逆に、表面反応の寄与が小さくなりクロッギングが生じにくいことがわかった。粒子生成粒子の生成と成膜が同時に起こる条件下で気相・固相の両側から反応速度を測定し、その挙動から反応機構を検討した。その結果、従来、粒子生成がないと報告されている反応条件領域でも、粒子生成が生ずる場合があることがわかった。また、その反応過程に自己触媒反応が存在することがわかった。
転写開始点情報とmRNA発現量情報の相互関係解析

本年度は,昨年,一昨年と積み上げてきた基礎理論の応用を中心に研究を行ってきた。特に,昨年度から今年度にかけて着想に至ったClassified Clusteringという新たな枠組みの応用を中心に行った。この手法は,従来から遺伝子の発現量解析に利用されてきた,クラスタリング,クラス分類の2手法を同時に行うものである。これによって,既存の実験で知られている多種多様な分類の中から,実験系を説明するのに適切な分類を発見することが可能になった。応用として,ひとつは,遺伝子の転写調節領域の発見がある。遺伝子の転写調節領域には,ユビキタスに働くものだけでなく,機能,状況特異的に働くものが知られている。特にこの転写調節を,発現量データを組み合わせ,Classified Clusteringを利用することで,発現量データの説明にふさわしい転写調節領域の組み合わせを選び出すことが可能となった。また,転写調節に留まらず詳細な遺伝子機能分類であるGene Ontologyの,どのTerm(属性)に属する遺伝子群が,特異的に発現調節が行われているかを,自動的に特定することが可能となった。これにより,発現量採取の実験を行った後,クラスタリングを行った後,どのクラスタが,どの機能を持っているか,という発現量解析で頻繁に使われる解析手法を用いた場合にハイコストな作業をさけ,自動的に,統計的に最も妥当なクラスタを採取することが可能となった。本手法は,遺伝子解析の範囲に留まらず,非常に一般的な手法のため,データマイニング手法への影響も広く期待され,更なる研究を進める余地が残っている。本年は,3年間の研究機関の2年目ということで,基礎研究のみならず,応用を見据えた研究も多く行い,3年目の研究で着実に飛躍できる土台を作ることが出来たと確信している.基礎研究においては,従来転写開始点情報の解析として用いられてきたクラス分類手法と,mRNA発現量情報の解析に用いられているクラスタリングの2つのアルゴリズムを,別々に行うのではなく,同時に行う手法"Distillation"を着想した.本Distillationによって,当初独立して行われていたために,結果の整合性に疑問のあった,クラスタリングとクラス分類の同時利用を避け,双方に整合性のある結果を得られるようになった.更に,本手法は,最適解を現実的な計算時間で回答できることに特徴があり,これにより,転写因子と発現量の関係を網羅的に解析することが現実的になったといえる.また,本手法は,当初考えていた転写因子と発現量の解析を超え,様々なアプリケーションへと適用可能であることが分かり,計算機アルゴリズムとしての発展も期待できる.応用の研究としては,今まで行ってきた成果を,筋ジストロフィの遺伝子発現量解析へと応用,あるいは,ウイルス性肝炎の遺伝子発現量解析への応用を,現在行っている.本年度は,昨年,一昨年と積み上げてきた基礎理論の応用を中心に研究を行ってきた。
液体キセノンタイムプロジェクションチェンバーの二次元読み出しの基礎研究

*マイクロギャップストリップによる電子増幅実験2cm角のマイクロギャップストリップについて詳細な電場計算を行った結果、陰極と陽極間にわずか10ボルトの電圧を印加するだけで、23x10^6V/cm強電場が発生することが分かった。3回テストを行ったが、いずれの場合も放電により十分に電圧を印加することが出来なかった。これは陰極と陽極を絶縁する厚さ2μmの石英が冷却或いは液化中に破損したことが原因であると考えられる。今後、ストリップ部分をゆっくりと-100°Cまで冷却した後、液化を開始する方法を試みる積もりである。*穴あき2次元ストリップ(GEMグリッド)によるテストまず、ストリップの穴の中とその前後の電場計算を行い、陽極から発生したすべての電気力線がストリップの穴を通って陰極まで到達するような電場強度と穴の大きさを決定した。それと同時に、電子の拡散の影響を調べるためキセノンガスを用いて電子の透過率をテストした。ストリップの穴の直径が800μmの時、2気圧の純粋キセノンの場合透過率が約80%であったが、それに数%の水素ガスを混入した場合ほぼ100%の透過率が得られた。これにより電気力線が正しいことと、電子の拡散の影響が確認できた。以上の、計算とガスによるテスト結果から、ストリップの穴の大きさを1mm、間隔を2mm、絶縁物の厚さを0.3mmでx、yの読み出しがそれぞれ11チャンネルの試作検出器を回路用のプリント基板で製作し、液体キセノンを用いたテストを開始した。ガスを用いたテストでは、電離信号と同時にシンチレーション光の観測も同時に行った。その結果、非常に安定した比例蛍光の発生を確認した。平成12年度は、二次元読み出し用のマイクロギャップ・ストリップの製作を行った。当初、間隔が500μm、幅が4μm、陽極-陰極間距離が1μmのストリップ電極をx軸、y軸にそれぞれ20本張った1cm角程度のサイズの小型電極を用いる予定であったが、業者との調整がつかず、急遽、別途、手配することになった。新しく製作したマイクロギャップ・ストリップは、間隔、幅、陽極-陰極間距離はそれぞれ、200μm、4μm、2μmで全体として2cm角のサイズの電極にx軸、y軸にそれぞれ100本張られている。マイクロギャップ・ストリップ電極のサイズが予定よりも大きくなったため、検出媒体である液体キセノンを充填するための容器(マイクロギャップ・ストリップ電極を内蔵する)を含めて、システム全体の構成の改造が必要となり、そのため研究計画に比べて、半年程度遅れてしまっている。現在、第1ステップとして、陽極-陰極間電圧の変化に伴う電子増幅率のテストの準備はほぼ整い、まもなく測定に入るという段階である。今後の予定としては、先ず、検出器内に入れてあるα線源を用いて、電子増幅率の測定を行い、また、同時に、外から検出器内に入射したγ線やμ粒子の飛跡の観測を行い、エネルギー分解能や位置分解能等の検出器の基本動作をテストする予定である。さらに、読み出し用の電極として、CERNのグループが開発したGEM(Gas Electron Multiplier)グリッドを応用して、2次元読み出しのテストも行う予定である。
酸化脂質ライブラリーを用いた新規酸化脂質受容体の同定と生理機能の探索

本研究の目的は、リノール酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸などの多価不飽和脂肪酸に由来する酸化脂質をターゲットとしてオーファンGPCRのリガンドスクリーニングを行い、受容体を同定することを通して新たな生理活性をもつ酸化脂質を発見することであった。そのために、以下のような実験を行った。-候補となるオーファンGPCRの選択と安定発現細胞株の作製-アミノ酸配列の相同性に基づいた系統樹解析から、脂溶性の物質をリガンドとする可能性が高いと予想されるオーファン受容体を10個選定した。定法により受容体を安定的に発現するCHO細胞を樹立した後、受容体のN末端に付与したFLAGタグを免疫染色し、フローサイトメトリーによる解析で受容体の発現量が高いクローンを各受容体につき数個ずつ選択した。-酸化脂質ライブラリー作製-リノール酸(C18:2)、α-リノレン酸(C18:3、n-3系列)、γ-リノレン酸(C18:3、n-6系列)、アラキドン酸(C20:4)、エイコサペンタエン酸(C20:5)、ドコサヘキサエン酸(C22:6)およびこれらを構成成分として持つリン脂質を基質としてin vitroで酸化反応を行い、酸化脂質ライブラリーを作製した。酸化反応として、二価金属イオン(Cu2+またはFe2+)を用いた反応もしくはラジカルイニシエーター試薬を用いた反応を行い、反応時間を変化させることにより様々な程度に脂質を酸化させ、薄層クロマトグラフィー分析などにより酸化条件の至適化を行った。-リガンドスクリーニングアッセイ-作製した受容体安定発現細胞および酸化脂質ライブラリーを用いて、細胞内カルシウム上昇反応に基づくリガンドスクリーニングアッセイを行ったが、本研究期間中に陽性反応を得るには至らなかった。本研究の目的はリノール酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸などの多価不飽和脂肪酸に由来する酸化脂質をターゲットとしたオーファンGPCRのリガンドスクリーニングを行い、受容体を同定することを通して新たな生理活性をもつ酸化脂質を発見することである。そのために、本年度は以下のような実験を行い、成果を得た。-酸化脂質ライブラリー作製のための条件検討-本研究ではリノール酸(C18:2)、α-リノレン酸(C18:3、n-3系列)、γ-リノレン酸(C18:3、n-6系列)、アラキドン酸(C20:4)、エイコサペンタエン酸(C20:5)、ドコサヘキサエン酸(C22:6)およびこれらを構成成分として持つリン脂質を基質としてin vitroで酸化反応を行い、酸化脂質ライブラリーを作製し、リガンドスクリーニングに用いる予定である。本年度は、酸化脂質ライブラリー作製の条件検討を行った。本研究の目的は、リノール酸、アラキドン酸、ドコサヘキサエン酸などの多価不飽和脂肪酸に由来する酸化脂質をターゲットとしてオーファンGPCRのリガンドスクリーニングを行い、受容体を同定することを通して新たな生理活性をもつ酸化脂質を発見することである。

-候補となるオーファンGPCRの選択と安定発現細胞株の作製-アミノ酸配列の相同性に基づいた系統樹解析から、脂溶性の物質をリガンドとする可能性が高いと予想されるオーファン受容体を10個選定した。定法により受容体を安定的に発現するCHO細胞を樹立した後、受容体のN末端に付与したFLAGタグを免疫染色し、フローサイトメトリーによる解析で受容体の発現量が高いクローンを各受容体につき数個ずつ選択した。-酸化脂質ライブラリー作製-リノール酸(C18 : 2)、α-リノレン酸(C18 : 3、n-3系列)、γ-リノレン酸(C18 : 3、n-6系列)、アラキドン酸(C20 : 4)、エイコサペンタエン酸(C20 : 5)、ドコサヘキサエン酸(C22 : 6)およびこれらを構成成分として持つリン脂質を基質としてin vitroで酸化反応を行い、酸化脂質ライブラリーを作製した。酸化反応として、二価金属イオン(Cu2+またはFe2+)を用いた反応もしくはラジカルイニシエーター試薬を用いた反応を行い、反応時間を変化させることにより様々な程度に脂質を酸化させ、薄層クロマトグラフィー分析などにより酸化条件の至適化を行った。-リガンドスクリーニングアッセイ-作製した受容体安定発現細胞および酸化脂質ライブラリーを用いて、細胞内カルシウム上昇反応に基づくリガンドスクリーニングアッセイを行ったが、本研究期間中に陽性反応を得るには至らなかった。
エクスポージャー中に観察された視覚的注意の結果のフィードバックによる影響

エクスポージャー法は認知行動療法の中でも伝統的で代表的な技法のひとつでありながら、現在でも効果を高めるために様々な検討が重ねられている。たとえば、申請者もこれまで研究テーマとして取り組んできたアクセプタンス&コミットメント・セラピーが展開されたことにより、エクスポージャー法について不快刺激を回避せずに十分に体験すること(アクセプタンスやマインドフルネス)や、(単に症状改善のためではなく)QOLを高めることを目標としたエクスポージャー法であること、不快な体験における言語の役割の再認識する、など新たな観点が提案されるようになった。このように不快刺激に暴露されている最中の機序について、詳細に検討することはエクスポージャー法の効果を高めるため重要である。本研究では、アイトラッキング装置を用いて、不快刺激にさらされている際の視覚的注意を観察・記録し、その結果を対象者にフィードバックすることによって、その後の注意がどのように変動するかを検討することを目的とする。アイトラッキング装置を用いた研究分野では、視線の移動が視知覚や認知において重要な役割を持つアクティブなプロセスであるととらえている(フィンドレイ、ギルクリスト,2006)。先行研究において、不安症群にみられる注意の特性は、おもにコンピューターのキー押し課題を介して検討されてきた。しかし、この装置を用いることにより、特別な課題を習得・実施しなくとも、提示された刺激に視覚的注意が向いた時間や回数、継時的な変動の様子を観察することができる。本研究は臨床心理学分野におけるアイトラッキング装置を用いた研究であり、その成果を活かし介入期間の短縮や介入途中の脱落予防など、臨床技法の精緻化を目指した研究である。主に本年度は、昨年度準備した研究計画やこれまでの研究成果を改めてまとめ、関係する研究者と討論を重ね、再検討した。本研究は申請者が継続的に取り組んでいる研究課題である。昨年度は、フィードバックによる効果を検討することを目的とした実験を進める前に、これまで継続的に行ったものについては、対象者の人数をふやし、改めて結果を積み重ねていた。その結果、脅威刺激への暴露時間、総注視時間、また総注視回数についての関係が強く表れた。一方で、主観的に感じる不快得点が高い時には短いスパンで不快刺激を観察するのに対して、その得点が低くなると1回の視聴時間が延びるということ等を明らかにした。このことから、主観的な不快さの得点の大きさによって、注視方略が異なっていることが示唆された。この結果については、関係する国際学会においてエントリーを済ませ発表が採択をされている。また、発表後は論文としてまとめていく予定である。また、昨年度購入を予定していたアイトラッキング装置は、準備していた提示する刺激のファイル形式にアプリケーションソフトがようやく対応できるようになったため、購入できる段階になった。今後は、この装置を使って研究計画に沿ってプログラムの作成と運用上の課題を早期に見つけ、問題解決を図り、実施にこぎつけていく予定である。また装置を購入するまでの期間には関係する研究者との連携を図ることができた。一人は臨床実践家でもありながら、エクスポージャー法の基盤となるレスポンデント学習とその応用についての研究をまとめた権上慎氏である。また、認知心理学領域ですでにアイトラッキング装置を用いている菊地学氏、千葉元気氏との研究会を複数回実施し、研究計画時の課題について再三検討を行ってきた。本研究では、不快刺激を一定時間提示した際に、観察される視覚的注意の変動(誘導と維持)を記録し、結果を対象者にフィードバックする。そして、対象者がこれをモニタリングすることによって、次回以降の課題に与える影響について検討することを目的とする。このフィードバックするパタンとして、フィードバックする結果をもとにいくつかのパタンに分けて実施し、その影響による差を検討するという計画である。しかし、これまでの申請者が行った研究結果からは、エクスポージャーの回数の効果が出現することが予測されている。この点について、すでに関係する研究者と研究計画上の見直しを行い、今後は実際の運用による実施上の課題について予備実験を通して検討する手順となっている。実施に当たってはこれまで同様に運営スタッフの雇用が必須となる。対象者はフィードバックをはさみその前後に2回の課題を行うことになること、対象者はランダムに実験に振り分けられること、このほか実験前後にはインフォームドコンセントをはじめとした対象者への説明や謝礼の受け渡しなどを行うことになる。そのため対象者データの管理等を含め各種作業が繁雑となることが予想される。また、研究結果の解析についても、刺激別にいくつかのローデーターを抽出したのちに、統計処理をかけていくような過程を踏む予定である。このことを踏まえ、研究課題の円滑な運営、対象者への説明と契約、データ処理等にあたっては、研究補助アルバイトとして雇用する計画である。また、より専門性を高めるために新たに研究分担者を招へいするとともに、得られた成果については、国内外の学会等へ参加・発表し、関連する研究者と議論したり、関係学会等へ研究成果として投稿したりしていく予定であるエクスポージャー法は認知行動療法の中でも伝統的で代表的な技法のひとつでありながら、現在でも効果を高めるために様々な検討が重ねられている。

このように不快刺激に暴露されている最中の機序について、詳細に検討することはエクスポージャー法の効果を高めるため重要である。本研究では、アイトラッキング装置を用いて、不快刺激にさらされている際の視覚的注意を観察・記録し、その結果を対象者にフィードバックすることによって、その後の注意がどのように変動するかを検討することを目的とする。アイトラッキング装置を用いた研究分野では、視線の移動が視知覚や認知において重要な役割を持つアクティブなプロセスであるととらえている(フィンドレイ、ギルクリスト,2006)。先行研究において、不安症群にみられる注意の特性は、おもにコンピューター課題を介して検討されてきた。しかし、この装置を用いることにより、特別な課題を習得・実施しなくとも、提示された刺激に視覚的注意が向いた時間や回数、継時的な変動の様子を観察することができる。本研究は臨床心理学分野でも始まっているアイトラッキングによる研究であり、その成果を活かし介入期間の短縮や介入途中の脱落予防など、臨床技法の精緻化を目指した研究である。主に本年度は、そのための準備にあてた。たとえば、細かな研究計画の立案、関係する研究者との討論、倫理審査の申請、等を行った。本研究は申請者が継続的に取り組んでいる研究課題である。その結果、主観的に感じる不快得点が高い時には短いスパンで不快刺激を観察するのに対して、その得点が低くなると1回の視聴時間が延びるということ等を明らかにした。このように主観的な不快さの得点の大きさによって、注視方略が異なっていることが示唆された。この成果は、本研究を進めるにあたり基盤となる重要な内容であり、より安定した結果が必要である。そこで、本研究を進める前に、これまで継続的に行ったものについては、対象者の人数をふやし、改めて結果を積み重ねていた。この結果については、現在集計中であり、発表をしていく予定である。なお、これまで行ってきた研究成果を発表予定であったものは、個人的な事情により発表を取りやめたが、次年度に行われる同じ学会に改めて発表エントリーをしており、現在はその結果を待っている段階にある。また、先に述べた通り、本研究については、本研究費が採択された後、主要な研究計画を立案し、これについては所属する期間の中にある研究倫理審査委員会に提出した。その過程で、審査者よりいくつかの指摘があり、研究計画の修正を図っている。なお、すでに本研究に関する研究計画は同委員会にいて承認を得ている。また、当初予定していたアイトラッキング装置の購入は次年度へと先送りをした。その大きな理由は、機器や制御するコンピューターのアップデートに対応するためである。こうした機器は非常に高価でありながら、日々新しい機器等が発売されていく。現在は、研究計画に基づき、以前に購入した装置を用いてデモを作成しているが、予備研究を実際に始める直前にて新しい装置の購入するように計画を変更した。
アミノリチオ化―カーボリチオ化連続反応の開拓

窒素求核剤の炭素ー炭素二重結合の付加反応は有機合成化学上重要な炭素ー窒素結合形成反応である。リチウムアミドの炭素ー炭素二重結合への付加反応を契機とする連続反応の開発に取り組んだ。付加反応後に生じる有機リチウムは求核活性種であるため、更なる結合形成に利用できる。検討の結果、分子内アミノリチオ化ーカーボリチオ化による含窒素複素環の一挙構築、リチウムアミドの不斉共役付加ーアルキル化ー環化連続反応の開発に成功した。開発した連続反応を利用して、数種の生物活性天然物の不斉全合成を達成した。骨格構築は有機合成化学の王道である。アミノリチオ化ーカーボリチオ化連続化による鎖状分子からの含窒素複素環の不斉一挙構築法は、未開拓な化学である。リチウムアミドの分子内炭素-炭素二重結合への付加による分子内窒素-炭素及びリチウム-炭素結合形成、即ちアミノリチオ化反応ののち、生じるリチウム-炭素結合をプロトン化すると含窒素複素環が得られる。プロトン化の代わりに、更に炭素-炭素二重結合と反応できれば多環含窒素複素環の構築法となる。開始反応であるアミノリチオ化の不斉化による、光学活性複素環合成法の開発も目的とする。平成25年度はベルベリンアルカロイドであるジャバベリンの合成研究を行った。前年度までにイソキノリンアルカロイドの不斉合成法を確立しているため、テトラヒドロイソキノリンを出発物質としてジャバベリンの合成研究に取り組んだ。すなわち、ノルラウダノシンのアミド化、Bischler-Napieralski環化、イミニウムのLiAlH4還元、引き続く脱保護を経て、ジャバベリンおよびそのエピマーの全合成を達成した。生成物の相対立体化学は還元反応により決定されるが、そのジアステレオ比は天然型/エピマー=1/9であり、エピマーが優先して生成する結果であった。平成24年度は以下を計画実行した。1.ビスオキサゾリン配位子制御による分子内不斉アミノリチオ化において、基質であるアミノアルケンの構造と立体選択性の相関を検討した。その結果、アルケンの両末端にベンゼン環を有するスチルベン型の基質を用いた場合、高い立体選択性で環化体が得られることを見出した。2.分子内不斉アミノリチオ化を鍵反応として、(S)-laudanosineの不斉全合成を達成した。3.不飽和エステルに対するリチウムアミドの不斉共役付加反応ー生じたエノラートのアルキル化ーアミンの分子内SN2反応をカスケード化させ、3-7員環の多置換含窒素複素環の立体選択的合成法を開発した。平成26年度は以下を計画実行した。1)アミノリチオ化ーカーボリチオ化ープロトン化による含窒素複素環構築を検討した。反応毎に生成するアニオンの安定化を狙い、SPh基を導入した二重結合へのアミノリチオ化ーカーボリチオ化を行なったところ、期待通り反応は進行し、連続環化体が収率良く得られることを見出した。2)アミノリチオ化によるベルベリン骨格構築を検討した。ベルベリン骨格にはテトラヒドロイソキノリンの部分構造が2箇所あり、2度のアミノリチオ化で構築できると期待される。実際に、段階的な2度のアミノリチオ化によりベルベリン骨格を構築できた。平成27年度は以下を計画実行した。1)アミノリチオ化によるベルべリン骨格構築を検討した。ベルべリン骨格にはテトラヒドロイソキノリンの部分構造が2カ所あり、2度のアミノリチオ化によりこれを構築出来ることを前年度までに見出している。一方で、分子内アミノリチオ化と競合するE2脱離反応が原因で、目的の環化生成物は低収率であった。

反応条件のさらなる検討により、トルエン溶媒中でBox型配位子を添加すると、副反応であるE2脱離反応よりも目的のアミノリチオ化反応が優先することを見出した。2) α,β-不飽和エステルに対するアリールリチウムの不斉共役付加反応において、不飽和エステルが反応する際の配座(s-cis or s-trans)を生成物の立体化学から精査した。その結果、キラルジエーテル配位子を用いる不斉共役付加では、不飽和エステルがs-cis配座をとり、カルボニル酸素原子がリチウムに配位するcyclic modelで反応が進行し、E-エノラートが中間体として生成していることが示唆された。窒素求核剤の炭素ー炭素二重結合の付加反応は有機合成化学上重要な炭素ー窒素結合形成反応である。リチウムアミドの炭素ー炭素二重結合への付加反応を契機とする連続反応の開発に取り組んだ。付加反応後に生じる有機リチウムは求核活性種であるため、更なる結合形成に利用できる。検討の結果、分子内アミノリチオ化ーカーボリチオ化による含窒素複素環の一挙構築、リチウムアミドの不斉共役付加ーアルキル化ー環化連続反応の開発に成功した。開発した連続反応を利用して、数種の生物活性天然物の不斉全合成を達成した。段階的アミノリチオ化によりベルベリン骨格を構築できた。また、アニオンを安定化させる官能基を二重結合に導入することで、アミノリチオ化ーカーボリチオ化が促進されることを見出した。交付申請書の実施計画をほぼ達成しており、おおむね順調に進展している。医歯薬学不飽和エステルへのリチウムアリルアミドの共役アミノリチオ化により生成するリチウムエノラートの金属交換により当該の他の金属エノラートに変換し、二重結合へのカーボリチオ化の達成を検討する。金属種を見つけ出せれば、アミノリチオ化ーエノラートーカーボリチオ化の一挙構築が可能となり、官能基化された含窒素複素環エステル類の合成へと展開できる。不斉触媒化も検討する。テトラヒドロイソキノリンを出発物質としてベルベリンアルカロイドであるジャバベリンの全合成を達成した。前年度までに達成したテトラヒドロイソキノリンの不斉合成法と融合させれば、ジャバベリンのみならず類縁化合物の不斉全合成に適用できる。また天然物のエピマーの合成法も確立できたため、立体異性体の生物活性も調査できる。アミノリチオ化を基盤としたベルベリンアルカロイドの一般的な合成法を確立できたため、おおむね順調に進展しているといえる。炭素-炭素二重結合への不斉アミノリチオ化-プロトン化による含窒素複素環の立体選択的合成において、基質の置換基が立体選択性に与える影響を検討した。その結果、スチルベン型のアルケンへの分子内アミノリチオ化が高い立体選択性で進行することを見出した。またイソキノリンアルカロイドの不斉全合成も達成した。交付申請書記載の平成24年度研究実施計画をほぼ達成しており、おおむね順調に進展している。物品費を他の研究費から充足できたため1.平成25年度にはベルベリンアルカロイドであるジャバベリンの全合成を達成したが、イミニウム還元反応のジアステレオ選択性に課題が残る。
植物の花の多モード情報発信が訪花昆虫の学習を促進するメカニズムの解明

モンシロチョウにおいて、花の匂いがあるときはないときより色学習が速いことが実証された。つまりマルハナバチと同様にモンシロチョウにおいても「花の匂いが花の色学習を促進する」ことが実証された。また、モンシロチョウが花の色と匂いの両方を学習したとき、色と匂いのどちらかの情報を優先して利用するという結果は得られなかった。したがって、モンシロチョウでは学習した色と匂いの情報は同等に重要であると考えられる。実験1.「匂いによる色学習促進実験1」として、モンシロチョウが訪花時に行う花の色学習が花から漂う匂いによって促進されるかどうかを検証するための実験を行った。〈方法〉モンシロチョウが生得的に好む色(黄と青)と花香成分(フェニルアルデヒド)を用いて学習実験を以下の要領で行った。実験では個体ごとに1テスト過程(生得的選好性テスト)→2トレーニング過程→3テスト過程の順に経験させた。また、テスト過程およびトレーニング過程において常に匂いなしの人工花を用いる実験Aと、常に同一の匂いを付加した人工花を用いる実験Bを行った。テスト過程において実験A、Bともに各個体につき、青と黄色の人工花のどちらかを選ぶか5回訪花・選択させた。この時、人工花に報酬(蜜)はなかった。一方トレーニング過程においては、実験A,Bともに報酬としての蜜が付加された青色の人工花のみを提示し、各個体2回訪花吸蜜させた。そしてトレーニングの前から後へ青色人工花への訪花率(青の選択率)がどの程度増加したか(学習速度)を算出し、実験A,B間で比較した。〈結果・考察〉匂いなしの実験Aではトレーニングによって青の選択率が雌雄ともに25%前後で上昇したが、匂いありの実験Bでは雌雄ともに50%前後上昇した。学習速度aの推定値は実験Aの雌雄では約0.66、実験Bの雌雄では約1.21.3となり、実験AよりもBのほうが学習速度が有意に高くなった。これは花の匂いがあるときはないときより色学習が速いことを意味する。実験昆虫の飼育管理、実験道具や備品類の準備がスムーズにいき、実験データ収集の時間を十分にとることができたため。「匂いによる色学習促進実験2」を行った。モンシロチョウは生得的に花の匂い成分に誘引されるが、単体の匂い成分よりも数種類の匂い成分が混合された匂いにより強く反応する(Omura et al. , 1999、Kandori et al., submitted)。実験1では単体の匂い成分を用いて色と匂いの2モード学習実験を行った。その結果、花の匂いがあるときはないときより色学習が速かった。よって実験1では、マルハナバチと同様にモンシロチョウにおいても「花の匂いが花の色学習を促進する」ことが実証された。そこで今回、実験1と同じ実験系においてチョウが生得的により強く誘引される混合匂い成分を用いた場合において、実験1と同様に花の匂いによる色学習促進が見られるかどうかの検証を試みた(実験2)。しかし、今年度の実験では、すべての過程を終了するまでにほとんどの個体が死亡してしまい、データが全く得られなかった。今回チョウがハウス内で短命に終わった理由について未だ特定できてない。可能性のある原因としてはハウス内が乾燥気味だったことが多く水を求めて水うけの水の中に入り込み溺死する個体が多かったこと、晴天の日に時折ハウス内の温度が上昇しすぎ(3640°C)、さらにこのようなときに実験開始時間が遅く高温状態に長時間放置してしまいチョウを弱らせてしまった可能性がある。実験のすべての過程を終了するまでにほとんどのモンシロチョウ個体が死亡してしまい、データが全く得られなかったため。「匂いによる色学習促進実験1」には成功し一定の成果を得たが、「匂いによる色学習促進実験2」および「色による匂い学習促進実験」は相次いで失敗した。そこで新たに以下の目的を掲げ、訪花学習における色と匂いの関連性に関する実験を行うこととした。〈目的〉昆虫の訪花学習において色と匂いの2モード情報のうち、どちらが優先するのかについては、夜行性のスズメガにおいて色より匂い優先という結果が報告されているが(Balkenius and Dacke, 2013)、昼行性のチョウでは調べられていない。そこで、実験3「訪花学習における色と匂いの優先順位」ではモンシロチョウの訪花学習において、記憶した色と匂いの情報のどちらを優先するかを明らかにするための実験を行った。〈方法〉各個体aからdの4つの過程を経た。a)生得的選好性テスト過程では、訪花未経験個体に色と匂いがともに異なる2種類の人工花を5訪花選択させた。b)トレーニング過程では、生得的選好性テストで用いた2種類の花のうち選好性の低かった花の色と匂いの組み合わせを用いて蜜ありの条件下で3日間トレーニングさせ、その花を学習させた。c)学習確認テスト過程では生得的選好性テストと全く同様の方法で2種類の花を再び5訪花選択させた。この過程で5訪花選択した個体のうち学習が成立したことを確認できた個体のみを選別し、d)色と匂いの優先順位のテスト過程を行った。〈結果・考察〉モンシロチョウでは、学習した色情報より匂い情報を優先して利用する傾向が見られたが、有意ではなかった。

おそらく夜行性のガと違い、昼行性のチョウでは学習した色も匂いも同等に重要な情報として利用されると考えられる。本研究では昼行性のチョウの訪花学習における色と匂いの優先順位に関して初めて一定の成果を上げることに成功した。モンシロチョウにおいて、花の匂いがあるときはないときより色学習が速いことが実証された。つまりマルハナバチと同様にモンシロチョウにおいても「花の匂いが花の色学習を促進する」ことが実証された。また、モンシロチョウが花の色と匂いの両方を学習したとき、色と匂いのどちらかの情報を優先して利用するという結果は得られなかった。したがって、モンシロチョウでは学習した色と匂いの情報は同等に重要であると考えられる。実験2.「匂いによる色学習促進実験2」を行う。モンシロチョウは生得的に花の匂い成分に誘引されるが、単体の匂い成分よりも数種類の匂い成分が混合された匂いにより強く反応する(Omura et al. , 1999、Kandori et al., submitted)。実験1では単体の匂い成分を用いたが、実験1と同じ実験系においてチョウがより強く誘引される混合匂い成分を用いた場合(実験2)において、実験1同様花の匂いによる色学習促進が見られるかどうかを検証する。今年度行っていた実験2は時間的な制約により中止とする。その代りとして、モンシロチョウの訪花学習における色と匂いの優先順位について調べる実験3を行う。この実験3では各個体に以下の4過程を順に行う。「生得的選好性テスト」過程では(青・フェニル)・(青・メチル)・(黄・フェニル)・(黄・メチル)の4種類の人工花を蜜なしの状態で提示し、各個体5訪花・選択させる。「トレーニング」過程では生得的選好性テストの結果、最も選好性の低かった色と匂いの組み合わせの人工花[今回は(黄・メチル)]を蜜ありの状態で設置し、3日間自由に訪花・学習させる。「トレーニング後テスト」過程では生得的選好性テストと同様の方法で再び各個体に5訪花・選択させる。最後の「色と匂いの優先順位のテスト」過程ではトレーニング時に用いた人工花の色と匂いの組み合わせと比べ、色のみ同一の花(黄・フェニル)と匂いのみ同一の花(青・メチル)の2種類の人工花を蜜なしの状態で設置し、各個体5訪花・選択させ記録する。昆虫生態学科研費補助金の当該研究課題における採用決定が年度後半(10月)であったため、実験遂行のための物品購入が一部間に合わなかったため。実験昆虫の飼育のための食草栽培や畑の管理に必要な肥料や培養土が当初想定していたより少なく済んだため。また実験が計画通りに進まず、データ処理のためのアルバイト雇用にかかる出費が当初の予定を下回ったため。実験データの整理、解析を行う補助員のためのアルバイト代、関連研究者との打ち合わせや情報交換のための旅費などを増額し、研究がよりスムーズに進行できるよう経費を配分する。