hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特異的表面構造を有する鉄系複合酸化物をベースにしたLED光殺菌システムの開発

項目1では、MgFe2O4にランタノイド(Dy,Gd,Sm,Nd,La)を添加すると微粒子化し、特にイオン半径の小さなDy元素を添加すると800°Cで2時間処理しても、結晶子サイズは10数nmであった。項目2では、Zr添加CaFe2O4は、Feに対する添加量110 mol%,熱処理温度範囲600900°Cとして合成した。試料表面は、走査型電子顕微鏡(SEM)により行い、細孔径は窒素ガス吸脱着等温測定により行った。700°C処理した試料では、37 mol%添加でメソ細孔が形成され、5 mol%添加で3次元ネットワーク構造を形成された。また、5mol%添加試料では、700°C処理でネットワーク構造が形成され、それ以上の温度ではメソ細孔が消失することが観察された。Zr添加CaFe2O4について、ガス検知性能を評価すると、5 mol%添加試料が最も優れた特性を示した。項目3では、蛍光顕微鏡観察による簡便な菌数評価方法について検討を行ったところ、大腸菌の殺菌状態は臭化プロピジウム(PI)による死菌体染色により評価できることを確認した。平成29年度は、アルカリ土類フェライト(MgFe2O4及びCaFe2O4)について、(1)微細構造変化メカニズムの解明, (2) Zr添加によるCaFe2O4多孔体形成条件の最適化、さらに(3)蛍光顕微鏡観察による簡便な生菌数評価システムの開発を目的とし、概ね順調に進展している。本研究では、アルカリ土類フェライト:AFe2O4(A=Mg,Ca)に着目し、特異的微細構造の制御やヘテロ接合界面を最適化し、室内灯照射下で高効率な光殺菌能を有する光触媒の開発を目指した。最終年度は、1異種元素(ランタノイド=Dy,Gd,Sm,Nd,La)添加によるMgFe2O4の微細化機構の解明、2異種元素を添加したMgFe2O4微粒子の物性の評価、3WO3による大腸菌群の光殺菌性能を重点的に評価した。1では、ランタノイドを添加したMgFe2O4のラマン分光測定を行い、添加元素,添加量,原子間距離の変化を調べた。FeーO間の結合距離は、イオン半径が小さいランタノイドを添加すると拡張し、大きい元素では逆に収縮することがわかった。La添加MgFe2O4の光電子分光(XPS)測定では、La添加により酸素空孔が生成することが示唆された。粉末X線回折(XRD)測定により、イオン半径の小さい元素添加は、MgFe2O4結晶内に大きな格子歪を引き起こすことがわかった。この格子歪が結晶子成長を抑制し、微粒子化を促進している可能性が指摘された。さらに、La添加MgFe2O4の透過型電子顕微鏡(TEM)分析では、添加量が5mol%まではLaはMgFe2O4の格子間に存在し、10mol%ではMgFe2O4表面に析出し、LaFeO3相を形成することがわかった。2では、La添加MgFe2O4について、電気的特性を確認するためにCOガスに対する電気抵抗変化を調べた。その結果、10mol%添加試料が優れた特性を示し、p型半導体と類似した挙動を示した。このことは、n型半導体であるWO3とヘテロ接合することでWO3で光誘起された電子やホールの再結合の抑制効果があることを示唆する。3では、WO3について、可視光照射下(λ>420nm)で大腸菌に対する殺菌能を評価したところ、殺菌効果が期待できることがわかった。(理由)29年度以降は、28年度の研究計画を継続して、アルカリ土類フェライト(CaFe2O4, Ca2Fe2O5, MgFe2O4)について、異種原子添加による多孔体形成条件の最適化を図る。また、WO3などの可視光吸収性のn型半導体を用いてp/nヘテロ接合型光触媒を調製し、光触媒活性の更なる改善を目指す。
InVivoパッチクランプ法を用いた、神経回路発達に関わる神経活動の実態の解明

正常な脳の機能発現には、発達期における機能的な神経回路網の形成が必要不可欠である。この機能的な神経回路網は、発達初期にシナプス結合が過剰形成された後に、必要な結合の強化と不必要な結合の除去を経て形成すると考えられている。これまで、発達期の小脳における登上線維-プルキンエ細胞の入力経路をモデルとし、過剰入力から単一入力に至る過程に関わる分子が急性脳スライス標本の電気生理学的解析と遺伝子欠損マウスを用いた一連の研究で発見されているが、それらの機能分子が生体内でどのような神経活動を促し、シナプス除去過程に関与するかについての知見はほとんどない。そこで本研究では、遺伝子欠損マウスを用いて、丸ごとの動物の小脳神経細胞の活動をホールセルパッチクランプ法により記録し、発達期におこる選択的シナプス強化・除去に関わる分子が生体内の神経活動にどのような影響を及ぼすかを明らかにし、機能的神経回路網の形成機構を解明することを計画した。今年度は、In vivoホールセルパッチクランプ法のマウス小脳プルキンエ細胞への適応を試みた。ウレタン(1.21.5g/kg)の腹腔内投与により深麻酔をかけた後、頭部を脳固定装置により固定し、デンタルドリルにより頭蓋骨を切除、小脳虫部表面を露出させた。ステッピングモーター付のマニピュレーターによりガラス電極を脳内に刺入し、ブラインド法によりプルキンエ細胞からのホールセル記録を試みた。しかしながら、脳表面を露出することによつて生じる拍動に伴う脳の動きや、深麻酔を長時間持続させることでマウスの状態が不安定になるなどの問題があり、これまでのところ記録に成功していない。現在、マウスを長時間安定に保持するための麻酔薬の条件や、アガロースを用いた脳の動きの抑制などについて検討している。また、2光子励起顕微鏡を用いた可視化パッチクランプ法を用いることで、記録効率の向上を目指す。
アフリカ漁民文化の比較研究－水域環境保全レジームの構築に向けて－

平成30年度交付申請書に記載した通り、研究代表者と分担者はそれぞれ実施計画に従い以下のように実施調査と調査取りまとめに従事した。1.マラウイ国チルワ湖は、数年間にわたる干ばつと水位の極端な低下により、漁活動を行うことが不可能な状況だった。そのため、マラウイ湖南端のケープマクレア水域に調査域を変更して漁民から漁活動の聞き込み調査を実施した。2.ケニア国ナイロビの日本学術振興会ナイロビセンターから依頼を受けて、市内の日本人学校で開催される「アフリカ学習」の授業に講師として参加した。3.マラウイ国南端のケープマクレア域でマラウイ水産局研究員と共同でドローンによる空撮を実施した。4.中部東部アフリカ水域(ケニア、タンザニア、ウガンダ、ガーナ、カメルーン)で漁撈調査を実施した。5.アフリカ漁民文化研究会を関西学院大学、北海道大学、弘前大学で実施した。6.『アフリカ漁民文化論ー水域環境保全の視座』(今井一郎編・春風社)を平成31年3月に出版した。研究代表者、研究分担者および研究協力者らは、本科研費による調査で得られた成果を取りまとめ、学術書の出版という実績を成し遂げることができた。本書は、アフリカ大陸内外に広がる水域における漁民文化に関する初めての学術出版である。今後、関係諸学会において専門家、有識者らから評価を受け、アフリカのみならず世界各水域における漁民文化研究が進展することが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度(平成28年度)の調査地域と水域は、前年度に引き続き地理(内水面・海面)と気候(乾燥/半乾燥/湿潤)を基準に4つのカテゴリーで比較研究を計画した。すなわち、半乾燥内水面漁業班(カメルーン)、湿潤内水面漁業班(マラウイ、ザンビア、ジンバブウェ、タンザニア、マダガスカル)、半乾燥・乾燥海面漁業班(マダガスカル、スーダン)、湿潤海面漁業班(タンザニア、ケニア、モザンビーク)である。研究代表者、分担者と協力者らが各自が担当する水域を訪問し現地調査を継続実施した。全体の研究総括は代表者が担った。エボラ出血熱の感染危険地域と紛争危険地域は調査対象地域から除外した。代表者ら(今井、中山)が担当したマラウイ国の調査においては、マラウイ水産局から本研究に対する十分な理解を得てマラウイ湖とチルワ湖において現地調査を実施し成果を上げることが出来た。マラウイ湖西岸・カタベイの集落では、地域の漁民らから漁獲分配に関する聞き取り調査を実施して豊富なデータを取得した。チルワ湖南東部のルンガジに分布する集落では、代表者が地域の首長(チーフ)から信頼を受けて豊富な聞き取りデータを取得することが出来た。この地域は、これまで外国人研究者が現地調査を実施したことが無かったために、地域の漁業活動に関する各種の情報を編集し調査報告をまとめ発表すれば、世界初の研究成果とすることが出来る。他の研究分担者らも、分担する各調査地域・水域において計画に従って調査研究を実施した。現在は調査資料を整理し順次発表を行なっている。研究代表者、分担者は各自の計画に従って現地調査を実施し成果を蓄積している。今後も予定通りに研究が進むことが期待される。平成28年度は、研究代表者、研究分担者および研究協力者のいずれも年度当初の調査研究計画に沿って作業を進めた。前年度に実地調査が不可能になった地域については、28年度も情勢に大きな変化は見られなかったため、当初の計画地域に比較的近く、より安全に調査することが出来る地域に変更して現地調査を実施した。交付申請書に記したように、半乾燥内水面漁業の調査をカメルーンで実施したのに加え、湿潤内水面漁業調査をザンビア・カリバ湖、ケニア南部、タンザニア・エヤシ湖、マダガスカル・アロチャ湖、ウガンダ・アルバート湖などで実施した。湿潤海面漁業の調査をケニア南部海岸・ワシニ島とタンザニア南部・キルワ島で実施した。全ての調査地域・水域は、研究代表者、分担者らが過去長期間にわたって現地調査を実施し業績を積み重ねてきたので、調査水域の状況に応じて多様な解決すべき課題が明らかになっている。本科研チームのメンバーは、各地域・水域で展開される漁業活動の観察、聞き取りと結果の分析から、漁民社会が保持・実践してきた資源利用方式の解明に尽力している。各人は科学論文の執筆発表はもとより、いくつかの学会でのフォーラム開催や招待講演、口頭およびポスターによる個別発表によって実績を積み重ねている。また、研究代表者はケニア・ナイロビの学術振興会研究連絡センターにおいて「学振セミナー」の講師をつとめ、現地の邦人・研究者らにアフリカ大陸の各水域で展開されている漁業について論じ、興味を持って頂いた。さらに、本科研の各メンバーは現地調査の計画立案とともに近い将来の発表を目指した論文・報告書をを執筆中である。研究代表者、各研究分担者は計画に従って調査研究を進め実績を積み重ねてきた。今後はこれまでの研究成果を整理し、さらに発展させてアフリカ漁民文化の解明に努めることが必要である。2017年度は、地理的状況(内水面/海水面)と気候条件(乾燥/半乾燥/湿潤)に基づいて選定したアフリカの水域における現地調査と資料分析を実施した。すなわち、湿潤内水面漁業班(マラウイ、ザンビア、タンザニア、ウガンダ、コンゴ、マダガスカル)、半乾燥内水面漁業班(カメルーン)、半乾燥・乾燥海面漁業班(マダガスカル)、湿潤海面漁業班(タンザニア、ケニア)などである。研究代表者、分担者らが各自の担当水域を訪問し現地調査を継続実施した。

海水面、内水面を問わず、漁獲は多くの組織・個人の手を経て国を越えた遠距離の市場に運搬され消費者の手にわたる実態が徐々に明らかになりつつある。調査の結果得られた成果は学会報告するとともに学会誌に投稿・掲載された。アフリカ以外の湿潤内水面域における漁業(ネパール)に関して、現地調査を含めた資料収集を実施しアフリカ内水面域における漁業事情との比較を行った。ネパール国の水産行政を担う政府機関を訪問し現状と問題点などについて聞き取りを行った。申請者(代表者)が研究総括を担った。各調査域において、以下の活動を継続的に実施した。1調査地における研究会実施のための基盤作り(現地研究機関や行政府のスタッフとの人的ネットワーク形成に力を注いだ)2ウエブサイトの作成作業3各分担者の調査地を相互に訪問・観察し意見を交わすマラウイ国の水域では、ドローン空撮によるデータ取得法を新たに導入し、従来の平面的アプローチ(データ取得)に加えて垂直的な知見を獲得する可能性が開けた。地域住民と政府機関スタッフから好意的な反応を得ることができた。研究代表者、各研究分担者および研究協力者が計画にしたがって調査研究を進めており、各国の政府および研究機関のスタッフおよび調査地域社会の人びとから信頼を得ているため、調査活動を進める上で支障が生じていない。ただ、一部の国(カメルーン)では近隣に紛争危険地域が存在するため集中的な現地調査の実施を中止し、類似した環境条件の水域で調査を実施した。平成30年度交付申請書に記載した通り、研究代表者と分担者はそれぞれ実施計画に従い以下のように実施調査と調査取りまとめに従事した。1.マラウイ国チルワ湖は、数年間にわたる干ばつと水位の極端な低下により、漁活動を行うことが不可能な状況だった。そのため、マラウイ湖南端のケープマクレア水域に調査域を変更して漁民から漁活動の聞き込み調査を実施した。2.ケニア国ナイロビの日本学術振興会ナイロビセンターから依頼を受けて、市内の日本人学校で開催される「アフリカ学習」の授業に講師として参加した。3.マラウイ国南端のケープマクレア域でマラウイ水産局研究員と共同でドローンによる空撮を実施した。4.中部東部アフリカ水域(ケニア、タンザニア、ウガンダ、ガーナ、カメルーン)で漁撈調査を実施した。5.アフリカ漁民文化研究会を関西学院大学、北海道大学、弘前大学で実施した。6.『アフリカ漁民文化論ー水域環境保全の視座』(今井一郎編・春風社)を平成31年3月に出版した。研究代表者、研究分担者および研究協力者らは、本科研費による調査で得られた成果を取りまとめ、学術書の出版という実績を成し遂げることができた。本書は、アフリカ大陸内外に広がる水域における漁民文化に関する初めての学術出版である。今後、関係諸学会において専門家、有識者らから評価を受け、アフリカのみならず世界各水域における漁民文化研究が進展することが期待される。各調査研究地域・水域において計画通りに調査研究を進める。年に数回の全体会議を開催し、研究情報を交換する。
シラスバルーンを用いた軽量木質セメントボードの製造に関する基礎的研究

木質硬質セメントボードは耐久性、耐火性に優れ乾式外装用壁材として年率10%でその需要が伸びているが、重いという欠点を有している。これを解決するために、火山噴出物の焼成独立発泡体であるシラスバルーンを添加配合すると同時にその特性を利用して諸性質の改良を図ることを試みた。セメント/木質比(以下木質比):2.5,2.0シラスバルーン/セメント比(以下バルーン比):00.5、目標比重:0.61.2、ボードサイズ:35cm×35cm、15mm厚とし、シラスバルーン添加量と成板の可否、圧締・養生条件と曲げ強さ、硬化促進剤である塩化カルシウムの添加硬化、作成ボードの諸性能との関連を検討した。結果を要約すると以下の通りである。(1)木質比:2.5の高比重、高バルーン比条件で目標厚さを超えてしまい一部成板できなかった。(2)効果促進剤(塩化カルシウム)を使用し、高温(50°C)・高湿(95%r.h.)により養生期間(24h)が著しく短縮できた。(3)バルーンの添加によりボードの表面性状は著しく改善され、特に低比重ボードで顕著であった。(4)比重0.8以上、バルーン比0.1、0.2低バルーン比条件で曲げ性能及び内部結合力の向上効果が認められ、比重:0.8でもJASの基準値を満足するボードが得られた。しかし、それ以上のバルーン比ではかえって低下した。(2)比重によらずバルーン比:0.1以上で吸水厚さ膨張率は大きく低下し、高比重のものほど顕著であった。(3)比重1.2のボードではバルーン比0.3、比重1.0、0.8では0.2から熱伝導率低下効果が認められるが、その低下は510%であった。(4)作成供試したボードはすべてJIS準不燃の規格を満たした。当初計画していた常温養生では最終強度発現に40日以上を要し効率的な実験の遂行が出来ないため、加温養生及び硬化促進剤の導入することとした。この適正養生条件の決定に時間を費やしたため、実験の進捗状況は計画全体の25%程度である。以下に概要を示す。スギ、ヒノキ混合破砕小片チップを用い、目標比重0.61.2、シラスバルーン/セメント比0.10.5、水/セメント比0.51.3、セメント/木質比1.52.5(実施:2.5)で32×32×1.5cmのボードを作成し、パーティクルボードのJISに準じて曲げ及び剥離試験を、JIS A1321により燃焼試験を行った結果、次のような知見が得られた。(1)曲げ強さ、曲げ弾性係数及び剥離強さは、ボード比重に対して直線的に増大した。(2)曲げ性能に対するシラスバルーンの添加効果は、比重0.6のボードではシラスバルーン/セメント比が増大するにつれてボードの密実性が増し性能は向上するが、比重0.81.2ではシラスバルーン添加による蜜実性と結合剤としてのセメントの量との関係で最適シラスバルーン/セメント比が存在する。(3)吸水率、吸水厚さ膨張率はシラスバルーン添加により減少した。(4)燃焼性については、全ボードが難燃2級基準に合格した。特に、Tdθ、CA値及びTcの向上が著しかった。(5)シラスバルーン添加によりボードの表面平滑性が著しく改善され、木毛セメント板に近い低比重のものでも平滑で緻密な表面をもつボードが得られた。アルミノ

ケイ酸塩発泡体を主成分とするシラスバルーンの特性を利用して硬質木質セメントボードの諸性質の改良、特にその軽量化を試みた。セメント/木質比:2.5に設定し、シラスバルーン添加量と成板の可否、及び作成したボードの諸性能の検討を行った。本年度は、先ず養生条件と曲げ強さ、硬化促進剤である塩化カルシウムの添加硬化について検討し、この結果を基にセメント/木質比:2.0、シラスバルーン/セメント比(以下バルーン比):00.5、目標比重:0.61.2、圧締20°C,65%r.h.,48h、脱型養生50°C,95%r.h.,24hの条件で35cm×35cm、15mm厚の供試ボードを作成し、諸性能の検討を行った。結果を要約すると以下の通りである。(1)曲げ性能及び内部結合力については、比重0.8以上のボードで、バルーン比:0.1、0.2のものについて向上効果が認められたが、バルーン比がそれ以上ではかえって低下した。また比重0.6のものではバルーンの添加に影響されず、ほぼ一定であった。(2)吸水率、吸水厚さ膨張率については、吸水率は比重依存性が強く、バルーン比に関係なく同比重のものではほぼ一定であったのに対し、膨張率ではいずれの比重においてもバルーン比:0.1で顕著な効果が認められ、高比重のものほど顕著であった。(3)熱伝導率については、比重1.2のボードではバルーン比0.3、比重1.0、0.8では0.2から効果が現れるが、その低下は510%であった。比重0.6のものではバルーン添加によらずほぼ一定であった。(4)いずれのボードでも表面性状はバルーンの添加により著しく改善された。特に低比重ボードで顕著であった。
随意運動遂行中の二重課題干渉に関する神経科学的研究

本研究全体を通して、異なる感覚モダリティでの認知課題よって皮質脊髄路の興奮性が変化するのかどうか、感覚モダリティの違いによって二重課題干渉の程度が異なるのかどうかを音刺激と視覚刺激による認知課題を用いて実験し、二重課題遂行時の随意運動発現をより詳細に明らかとするための実験計画を立てた。2018年度は、運動課題と視覚刺激による認知課題からなる二重課題の遂行が皮質脊髄路の興奮性に与える影響について明らかにすることを目的とした。参加者には、安静座位状態で1)10%MVCのターゲットラインにハンドグリップの力発揮を30秒間保持させる課題(単一運動課題条件)、2)1)の課題と同時に視覚刺激による認知課題を遂行する課題(二重課題条件)を行ってもらう。それぞれの課題において、左運動野(M1)をTMSで刺激し、右手第一背側骨間筋(FDI)、橈側手根屈筋(FCR)ならび橈側手根伸筋(ECR)からMEP記録する課題を課すこととした。しかしながら、MEPを記録するためのPCの故障、刺激を提示するためのシステムの不具合が重なり実験が中断された。現在、実験を再開し、データ収集を行っている段階である。現在、実験を再開し、データ収集を行っている段階であるため、進捗状況としては当初の予定より遅れが生じている。2018年度に予定していた実験を完遂することを優先する。その後,2019年度の予定である,運動課題と聴覚刺激による認知課題からなる二重課題の遂行が皮質脊髄路の興奮性に与える影響について明らかにする。実験は右利きの一般成人男性20名を対象に行う。参加者には、安静座位状態で1)10%MVCのターゲットラインにハンドグリップの力発揮を30秒間保持させる課題(単一運動課題条件)、2)1)の課題と同時に聴覚刺激による認知課題を遂行する課題(二重課題条件)を行ってもらう。TMSでの刺激部位、MEPの記録部位については2018年度計画と同様である。本研究の計画期間を通じて使用する“マルチトリガーシステム(MB-73L,MB-SW)"の購入を見合わせているため次年度使用額が生じた。“マルチトリガーシステム"は画像または音を発生させ、音声(発生させる音声刺激)の波形の種類,周期,振幅などを指定することにより、容易に音声の作成ができ、画像、音声の表示順序(刺激の発生パターン)を任意に指定することができる。本研究課題では二重課題を構成する認知課題を音刺激と視覚刺激とした課題を用いて二重課題遂行時の随意運動発現をより詳細に検討するため、マルチトリガーシステムが必要である。このシステムのOSはWindowsであるが、最新版であるWindows10仕様の販売が近日中に開始される予定である。その販売開始に合わせて購入する予定である。
ＳＩＮＥ法を用いたアカガエル類の系統関係の解明と大陸移動に関わる分岐年代の再推定

アカガエル類(上科)は、大陸移動に伴い分布拡大と系統分岐を生じた分類群とされるが、従来の分子系統解析では解決できない系統額上の問題が数多く残っている。そこで従来法にはない利点を持つ、転移因子SINEの挿入に基づく系統解析によって、これらの問題を解決することを最終目的として研究を行った。これまでにアカガエル類が属するカエル亜目からはSINE配列が発見されていなかったが、本研究により、ツメガエル類で発見されていたSINE2-1XTホモログが、現生両生類の共通祖先で獲得され、多くの両生類ゲノムに現存していることが明らかとなり、アカガエル類において本SINEを用いた系統解析が初めて可能となった。本年度は、マダガスカルガエル科のBoophis goudotii (イロメガエルの1種)および、アカガエル類に近縁なアフリカガエル類に属するアメフクラガエルについて、ゲノムシークエンスを行い、前者から約47Mbp、後者から約53Mbpの塩基配列を得た。ゲノムシークエンスからSINE配列を解析するために4つのPerlスクリプトを開発し、さらに、RepeatMaskerソフトウェアを用い、SINE配列を探索した。その結果、両種ともに、昨年ニホンアカガエルとセアカアデガエルで発見したtRNA由来のSINE2-XTと、BBSINEという2種のSINE様配列が存在することが分かった。ただし、BBSINEについては、配列中にRNAポリメラーゼIIIのRNA合成終了配列が多数確認された事から、真のSINEではないことが示唆された。一方で、ゲノムシークエンスからSINE2-XTのパートナーであるLINE(L2-LINE)も見いだされた事から、これは真のSINEであることが示された。さらに、SINE2-XTは、アカガエル類内で新たに2つのサブタイプが生じており、1つは、配列中にリピート配列を持つタイプと、もう一方は、RNA-PolymeraseIII認識部位が、一般のSINE2-XTとは異なる配列に置換されたものであった。ゲノムシークエンスの結果とPCR・サブクローニングの結果を考慮すると、前者のタイプは、マダガスカルガエル科のみに見られ、後者はニホンアカガエル、あるいはアカガエル属のみに見られる独特なSINEであることが示唆され、それぞれ各々のグループの系統マーカーとして有用である事が示唆された。さらに、PCRの結果、SINE2-XTは、アカガエル類だけでなく、カエル全般に広く分布している事を明らかにしたが、ゲノム内の存在比はカエルグループ間で大きく異なる事が示された。昨年度までの結果から、カエル亜目(Neobatrachia)の中でも、マダガスカルガエル科は、SINE2-1ホモログのコピー数が多く、SINE法による系統解析のターゲットにふさわしいことが明らかになった。また、マダガスカルガエル科内の亜科間(3亜科)や属間の系統関係は、従来の分子系統学的手法では解決されていない点が多い。そこで本年度は、マダガスカルガエル科のより多くの属からSINE座位を単離することを目的とし、(Laliostominae亜科:Laliostoma, Mantellinae亜科:Mantidactylus, Guibemantis, Spinomantis,亜科所属不明属:Tsingymantis)について454次世代シークエンサー解析を行い、多くのSINE座位を同定した。現在、各SINE座位についてのプライマー作製を自作プログラムによって自動化し、本グループのSINE系統解析の実施を準備中である。さらに、SINE2-1ホモログの両生類での系統的分布をドットブロットハイブリダイゼーション法によって解析した結果、通常のSINE2-1ホモログは、両生類3亜目(無尾類・有尾類・無足類)の全てに存在することが明らかとなり、本SINEが、3億5千万年ほど前の現生両生類の共通祖先のゲノムに既に存在していたことが示唆された。通常1種のSINEの寿命はそれほど長くないため(数千万年程度が一般的)、SINE2-1ホモログが両生類の進化の過程でずっとゲノムに残り続けたことは、分子進化や転移因子研究上、非常に有用な知見に成ると考えられる。さらに、本年度の研究によって、昨年までに一部のマダガスカルガエルとアカガエルのみで見つかっていたリピートを含むSINE2-1とLINE認識配列変異SINE2-1は、それぞれ広義アカガエル科とアカガエル属の一部の系統で生じたことが示唆された。転移因子SINEを指標に、アカガエル類の系統関係を再検討することを目的とし、研究を実施した。アカガエル類ではSINEが発見されていなかったため、本年度は、次世代シークエンサーにより大量のゲノム配列を得て、SINEを探索した。

アカガエル科のニホンアカガエルと、マダガスカルガエル科のセアカアデガエルについてゲノムシークエンスを行い、前者から約48Mbp、後者から約118Mbpの塩基配列を得た(それぞれ全DNAの1/20と1/10程度の配列)。これらの配列から既知のSINE配列を探索した所、両種ともに、ごく最近報告されたtRNA由来のSINE2-1-XTと、7SrRNA由来と思われるBBSINE1という2種のSINE様配列が存在することが分かった。少なくともSINE2-1-XT様配列は、ゲノム内の異なる部位に全く同じか、非常に良く似た配列のコピーが存在することから、SINE2-1-XT様配列は、転移活性を持った「生きたSINE」であることが強く示唆された。また、SINE様配列の出現率とSINE2-1-XT/ BBSINE1様配列の存在比は、2種のカエル間で異なっていた。ニホンアカガエルでは、ゲノム中のSINE様配列出現率はわずか0.2%であり、2種のSINE様配列の存在比は2:1程度であるが、セアカアデガエルでは、出現率0.9%、存在比10:1であった。このことは、アカガエル科ではSINEの転移・増幅はあまり生じていないが、マダガスカルガエル科ではSINE2-1-XTファミリーの転移が高頻度で生じていることを示しており、このグループでは、SINEを指標とした系統解析が実施しやすいことが分かった。また、ヒメアマガエル類について、従来考えられていた南極ルートではなく、アジアルートを通ってオーストラリアに定着したという強い証拠を得たので、学会発表と論文出版を行った。これまでにカエル類ではXenopusのみからSINEが報告されていたが、本年度の研究結果より、SINE2グループが非常に多くのカエル類に分布している事が明らかとなった。このことは、多様なカエル分類群においてSINEに基づく系統解析が実施可能である事を示している。さらに、SINEを指標に系統解析を実施する上では、ターゲットとなるSINEサブファミリーの選定が重要であるが、上述のように、マダガスカルガエル科のカエル、およびRana属に特有なSINEサブタイプを発見することで、これらのグループのSINE法による系統関係の再検討が比較的容易に実施できることを示すことができた。また、Perlスクリプトの作成により、ゲノムシークエンスからのSINE解析がより容易に行えるようになった。さらに、ゲノムシークエンスからSINE2-XTのパートナーとなるLINEも明らかになり、本研究の目的の一つであるミトコンドリアにおける転移システムの存在の検証が一部実施可能な状況となった。また、ゲノムシークエンス情報から、カエル以外の動物から、あるLINEの水平伝播が生じているというきわめて興味深い結果が得られた。これらの成果を得たことで、研究はおおむね順調に進展しているといえる。アカガエル類では、これまでにSINEが得られていなかったが、今年度の研究により、少なくとも2種類のSINEファミリーがアカガエル類に存在することが示せた。
多自由度保存力学系における動的構造の形成と遷移

自由度の大きなハミルトン系あるいはシンプレクティック写像における空間的構造の形成と遷移に関して研究した。1.多自由度保存系での相空間構造の理解相空間構造を理解するためには、その骨格を作っている不変多様体(安定および不安定多様体)の配置を理解することが重要である。少数自由度系での安定多様体と不安定多様体の相互位置関係についてはこれまでも多くの研究があったが、今回多自由度系でのその問題に着手し、少数自由度系と共通する側面、多自由度系の特徴的な側面がそれぞれ明らかになりつつある。作用原理を用いた数値計算により、安定・不安定多様体を相空間の中から検出する方法を開発することにより、それらの位置関係が明らかになった。これは状態の変化率を計算する上で重要な知見である。2. 1次元重力多体系での構造形成について1次元重力多体系は長距離相互作用を持つ保存系力学系の中で基本的なものの一つである。これまでも我々はこの系について研究を重ねて来たが、重要な結果として以下のことが分かった。系は多数の準安定な状態を持つ。系が自分のハミルトニアンに従って時間発展することにより、それらの準安定状態間を(外場の影響ではなく)遷移する。熱平衡状態は、この遷移を繰り返す過程の長時間平均として実現し、どれか一つの準安定状態が支配的になるということではない。遷移の具体的なプロセスは、準安定状態が粒子放出にたいして不安定化することにより起きる。今回の科学研究費補助金で購入した備品は、以上の研究において非常に有効であった。特に、研究の過程ではデータ蓄積および解析用にディスクドライブが、計算磯の運転管理のために書籍マニュアルが大変役に立った。これらがなければ研究の続行は不可能であったであろう。自由度の大きな力学系において形成される空間的構造の力学的メカニズムについて研究した。系に作られる構造は永続的なものではなく、系はいくつかの構造の間を遍歴することもある。1.1次元重力多体系での構造形成について我々は今回、1次元重力多体系が巨視的に区別できる構造間を遷移する際につぎのようなプロセスを経る事が分かった。まず、系が準安定な構造を作って平均場中を振動する1体問題で近似できる期間があり、やがて、平均場ポテンシャル自身が振動し始め、これが粒子と共鳴を起こして巨大なエネルギーを持った粒子が出現して全体のエネルギー分布が変化する。このようにして遷移が起きることが初めて明らかになった。2.高次元ハミルトン系の相空間構造と淀み運動について力学系を扱う場合、実際に外に現れる変数の時間変化の様子と、相空間内の構造を関連させて考えることが本質的に重要である。しかし、低次元と異なり、高次元ハミルトン系の相空間構造には分かっていないことが多かった。今回我々は初めて高次元ハミルトン系の相空間構造をモデル化し、そこにおいても1/f揺らぎのような遅い緩和過程が生じることを明らかにした。特に、研究成果をまとめて発表するための資料作成にはコンピュータ本体が、計算過程にはソフトウェアが、計算機の安定した運動には無停電電源が大変役に立った。
母体血中の終末糖化産物による胎児形態異常発生のメカニズムの解析

母体栄養状態が胚発生におよぼす影響についてはその結果がもたらす大きさにもかかわらず,分子レベルでの解析は進んでいない.糖尿病患者は増加・若年化しており,患者が出産する機会も増加すると考えられる.これにともない,高血糖状態により生じる終末糖化産物(advanced glycation end products; AGEs)が胎児発生に影響を与える可能性が十分に考えられる.AGEsの細胞毒性とシグナル伝達の関係を調べるため,ヒト歯肉上皮由来細胞株Ca9-22およびマウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1およびヒト骨髄性慢性白血病細胞株U937を用いてAGE-ウシ血清アルブミン(BSA)による影響を検討した.すべての細胞株で細胞増殖が抑制されている傾向が認められたが,コントロールBSAと比較しても有意差は認められなかった。また,これらの細胞株では,ウェスタンブロットによる解析でAGEs受容体であるRAGEの発現は認められなかった.同様に,AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化を,抗リン酸化AMPKα抗体による解析をおこなったが,AMPKの著しい活性化などは認められなかった.成体のマウス各組織を用いてRT-PCRおよびウェスタンブロットによる解析を行った結果,これまで報告のある肺以外での発現はほとんど認められなかった.したがって,これまで報告されているAGEsの作用は,受容体を介した機序を経ないものと考えられる.非侵襲的な体内AGEs蓄積量の検出では光学的原理を用いた機器が販売されている.より正確な非侵襲的な評価法を確立するため,研究者および研究協力者の唾液を用いて,ELISA法による唾液中AGEsの検出および蛍光分析を行った.さらに,糖化唾液タンパク質を抗AGEs抗体によるウェスタンブロット法による解析も行った.いずれの方法でも唾液中にAGEsが認められた.2018年度は,培養細胞やマウス成体個体を用いた解析を中心に行った.したがって,計画していたモデルマウスを用いた動物実験による検討を行うことができなかった.また,マウス胎児線維芽細胞など胎児組織を用いた検討も行うことができなかった.しかし,体内AGEs蓄積量の非侵襲的解析法の検討などを計画に加えて行った.AGEs投与マウスおよびその妊娠マウスを用いて,発生期の胎児形態(顎顔面部を中心とした)の形態学的評価およびアポトーシスの検出を試みる.また,母体血清および羊水中のAGEs,炎症性サイトカイン,酸化脂質マーカーのELYSAによる検出と糖化タンパクの特定化を行う.さらに,これらのマウスにおいて胎盤および胚組織のRAGE発現のqRT-PCRなどによる解析を行う予定である.同様の検討を,糖尿病モデルマウスを用いても行う予定である.母体栄養状態が胚発生におよぼす影響についてはその結果がもたらす大きさにもかかわらず,分子レベルでの解析は進んでいない.糖尿病患者は増加・若年化しており,患者が出産する機会も増加すると考えられる.これにともない,高血糖状態により生じる終末糖化産物(advanced glycation end products; AGEs)が胎児発生に影響を与える可能性が十分に考えられる.AGEsの細胞毒性とシグナル伝達の関係を調べるため,ヒト歯肉上皮由来細胞株Ca9-22およびマウス骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1およびヒト骨髄性慢性白血病細胞株U937を用いてAGE-ウシ血清アルブミン(BSA)による影響を検討した.すべての細胞株で細胞増殖が抑制されている傾向が認められたが,コントロールBSAと比較しても有意差は認められなかった。また,これらの細胞株では,ウェスタンブロットによる解析でAGEs受容体であるRAGEの発現は認められなかった.同様に,AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化を,抗リン酸化AMPKα抗体による解析をおこなったが,AMPKの著しい活性化などは認められなかった.成体のマウス各組織を用いてRT-PCRおよびウェスタンブロットによる解析を行った結果,これまで報告のある肺以外での発現はほとんど認められなかった.したがって,これまで報告されているAGEsの作用は,受容体を介した機序を経ないものと考えられる.非侵襲的な体内AGEs蓄積量の検出では光学的原理を用いた機器が販売されている.より正確な非侵襲的な評価法を確立するため,研究者および研究協力者の唾液を用いて,ELISA法による唾液中AGEsの検出および蛍光分析を行った.さらに,糖化唾液タンパク質を抗AGEs抗体によるウェスタンブロット法による解析も行った.いずれの方法でも唾液中にAGEsが認められた.2018年度は,培養細胞やマウス成体個体を用いた解析を中心に行った.したがって,計画していたモデルマウスを用いた動物実験による検討を行うことができなかった.また,マウス胎児線維芽細胞など胎児組織を用いた検討も行うことができなかった.しかし,体内AGEs蓄積量の非侵襲的解析法の検討などを計画に加えて行った.AGEs投与マウスおよびその妊娠マウスを用いて,発生期の胎児形態(顎顔面部を中心とした)の形態学的評価およびアポトーシスの検出を試みる.また,母体血清および羊水中のAGEs,炎症性サイトカイン,酸化脂質マーカーのELYSAによる検出と糖化タンパクの特定化を行う.さらに,これらのマウスにおいて胎盤および胚組織のRAGE発現のqRT-PCRなどによる解析を行う予定である.同様の検討を,糖尿病モデルマウスを用いても行う予定である.当初予定していた設備備品については,交付決定前に整備されたため,消耗品費として多くの予算を使用した.次年度も今年度同様の消耗品費が必要となることが予想され,次年度使用額分を次年度の消耗品費として使用することとした.
細胞性粘菌の細胞集合体の形態形成運動の計算機シミュレーション

細胞性粘菌の移動体は移動方向に細長い形をしており,内部ではいくつかの細胞種が空間的に特徴ある分布をしている。移動体の形態形成運動と細胞種の位置決定の機構を調べるため,細胞が出す駆動力,速度に比例する抵抗,ランダムな力のつり合いを考慮した数学モデルを提出した。モデルの数学的解析及び2次元での計算機シミュレーションの結果,(i)細胞が駆動力に応じて選別されること,(ii)抵抗係数の大きな細胞種は後ろに尾を引いた分布をとること,(iii)細胞のランダム運動の度合いが大きく内部抵抗率の大きい細胞種は分散した分布を取る傾向があること,(iv)移動体の速度が細胞種の分布パターン及び移動体全体の形態に影響すること,が明らかになった。これらの結果は,現実の移動体で観察される形態形成運動,細胞分布パターンと基本的な特徴が一致している。次に,走化性による細胞運動に細胞が持つ接触誘導と呼ばれる効果を付け加えることにより上記の数学モデルを拡張した。理論的な解析及び計算機シミュレーションの結果,接触誘導の効果により集合体中での細胞の回転運動が説明できること,接触誘導が細胞集合を加速することが明らかになった。さらに,細胞が運動する時に形成される仮足が細胞の出す駆動力の方向を決めるという仮説により,接触誘導現象が説明できることを示した。今後は,接触誘導と細胞選別との関係について調べる予定である。細胞性粘菌のアメーバは飢餓状態になると自発的に集合して細胞集合体を形成し、形態形成運動を開始する。細胞集合体の形態形成運動が、集合時と同様に環状アデノシンー燐酸(cAMP)の進行波により統制されていることを示すため、細胞集合体の運動のシミュレーションを行った。具体的には、cAMP波の伝播を反応拡散方程式で表し、各細砲の出す駆動力をcAMP濃度の時間変化と勾配の関数として与える。また細胞集合体の運動は、集合体を連続体として扱い、単位体積当たりの力の釣り合い方程式と連続の方程式を連立させる。空間は2次元を仮定し、cAMPについては周期境界条件、細胞集合体については自由境界条件を課して、数値解を求めた。また、cAMP波の伝播が十分速いと考えた簡易モデルについても計算機シミュレーションを行った。その結果、(1)簡易モデルについては、解析的な予想通りペースメーカー細胞を焦点とする楕円形に変形しながらの並進運動がみられた。また、駆動力の大きさの違う2種の細胞を仮定した場合には、集合体全体が運動しながら集合体内で細胞が選別される様子が観察できた。ただし、選別が進んで2種の細胞間の界面が形成された場合に計算が数値的に不安定化しやすいため、計算法にさらなる工夫が必要である。(2)cAMP濃度の反応拡散方程式を考えた場合についてはまだ端緒的な結果しか出ていないが、集合体の一部に自励振動を起こすパラメータを持つ領域(ぺ一スメーカー領域)を与えた場合、集合体内でcAMP波の伝播が起き、集合体の運動はやや密度むらが生じるものの簡易モデルの結果と良く似た結果になった。最近、2次元の移動体を作る実験系が開発され運動が観察されているので、今後シミュレーション結果との比較を行いたい。平成11年度に行った細胞集合体の運動のシミュレーションで、駆動力の大きさの異なる2種類の細胞が集合体中で分離運動する様子を調べたが、今年度はこれを一般化し、駆動力、抵抗係数及びランダム運動の大きさの異なる多種類の細胞の分離パターンについて考察を行った。なお、この研究は京都大学理学研究科の井上敬講師と共同で行った。簡易モデルについての理論的解析で、細胞種が次のような定常分布を持つことが示された:(1)駆動力の大きな細胞種ほどペースメーカーの近くに分布する、(2)運動に対する抵抗の大きな細胞種は後部に尾を引いた分布になる、(3)ランダム運動の度合いの強い細胞種は他の細胞種の領域に侵食しやすい、(4)細胞種間の境界はペースメーカーの後側の位置で不明瞭になりやすい。さらに、平成11年度に開発した方法を用いて、4つの細胞種を仮定した集合体運動のシミュレーションを行った。

その結果、細胞種が分離し、解析的に予測された定常分布パターンになるとともに、集合体全体が細長く伸び、最終的に現実の細胞性粘菌移動体の細胞分布パターンに近い分布が得られることがわかった。これらの結果は、細胞性粘菌で実験的に観測されている4つの細胞種(PstA、PstB、PstO、Psp)の選別パターンが細胞の力学的性質の違いで生じることを示唆している。これらの結果を、スコットランドで行われたInternational Dictyostelium Conference Dicty 2000で発表した。また、現在論文を投稿準備中である。平成12年度に行った細胞集合体中の多種類の細胞の分離パターン形成のモデルについてさらに解析を行い,子実体形成に先立って予定柄細胞の分布が変化する現象が移動体の速度変化に関係する可能性があることを示した。これらの結果を京都大学理学研究科の井上敬講師と共同で京都で行われた4th International Conference on Biological Physicsで発表した。現在,論文を投稿準備中である。次に,走化性による細胞運動に細胞が持つ接触誘導と呼ばれる効果を付け加えた数学モデルを提出し,理論的な解析及び計算機シミュレーションを行った。その結果,接触誘導の効果により集合体中での細胞の回転運動が説明できること,接触誘導が細胞集合を加速することが明らかになった。さらに,細胞が運動する時に形成される仮足が細胞の出す駆動力の方向を決めるという仮説により,接触誘導現象が説明できることを示した。これらの結果をハワイでおこなわれたInternational Conference on Mathematical and Theoretical Biology及び東京大学で行われた第4回細胞性粘菌研究会(CSM-2002)で発表するとともに,京都大学理学研究科の井上敬講師と共同で論文を執筆し投稿中である。
意志決定パターンの変化による信頼の形成・崩壊過程の実証的研究

我々はふだん、一方では他者と向かい合って協力したり、逆に競争したりしている。しかし他方では結構長い時間、他者に身を委ねたり、逆に自己を主張したりして暮らしている。前者を「向かい合う信頼」、後者を「並んで座る信頼」と呼ぶ。本研究は、Garfinkel(1963)を直接の起源とする。一度崩壊した「信頼」を放ったとき、あらたにどのような「信頼」が生まれるかを探った。本研究は仮想状況を用いた実験的調査である。すなわち(a.)パーソナル・コンピュータのディスプレイ上に展開する仮想迷路と仮想アドバイザーへの対応データに基づいた(b.)具体的な意志決定パターンの変化から、(c.)信頼の形成・崩壊過程を実証的に描き出すことを試みた。本研究は平成6年度から平成8年度にかけて、実験による資料収集とその基礎解析を行った。また平成8年度は、さらに全体的分析を行った。被験者は132名(6年度49名、7年度45名、8年度38名)。18歳から25歳までの男女大学生(男子45名、女子86名)および男子社会人(38歳)1名。練習試行の後、被験者は、5回迷路をさまよった。被験者は第4試行と第5試行では迷路内に発生する「火災」を避けながら脱出した。このとき行われる「相棒」の誘導を受け容れるか否かは自由だった。第4試行で火災に3度遭遇し脱出に失敗した98名(男子28名、女子70名)のデータを分析した。分散分析の結果から、第5試行において被験者が第4試行と同様の誘導パターンを示したことを見いだした。これは特に第5試行の第2四半期以降に現れた。既知のものに対する安心と、心理的慣性の法則という二つの観点を提案し、直前に脱出失敗をもたらした意志決定パターンを被験者が再度くり返した現象について考察した。平成6年度は実験による資料収集とその基礎解析を行った。被験者総数は49名。実験は32ビット・パーソナル・コンピューターのディスプレイ上に展開する仮想迷路からの脱出を課題として行った。全部で5回の試行で使用する迷路はどれもデパートのワン・フロアを模したもの。迷路に入り込んだ被験者の視点から見えるはずの景色が、プログラムに読み込まれた地図データに基づいてディスプレイ上に立体的に線画で表示され、被験者の反応に応じて変化する。迷路内での被験者の反応は、反応時間や付加データとともにすべてテキスト・ファイル上に記録した。特に第5試行の反応傾向を次の二つの観点から考察するために、すなわち(1)第5試行においても繰り返される相棒のアドバイスへの対応の違いを見るために、(2)第1から第3試行のデータから描き出した基礎的な反応傾向との差異を中心に反応傾向全般の変化を見るために、被験者ごとに、さらに試行ごとに脱出の成否、平均反応時間、平均停滞時間、通過セル種など9種類の指標を抽出し記録した。第4試行と第5試行ではさらに相棒からのアドバイスへの対応について11種類の指標を抽出、合計20種類を記録した。被験者総数が49名となったのは、第4試行で強制終了しない被験者が49名中9名と予想外に多かったためである。次年度以降も必要に応じて被験者の増募が必要になろう。また第4試行において、1回目の被災直前の誘導アドバイスに不服を唱えた被験者は、すなわち、誘導アドバイスに逆らった結果第1回目の被災をした被験者は49名中2名であった。

理論的には8種に分類されるはずの被験者が実際には4種にしか分類できないことが予測される。このような事態は、それ自体、研究目的に照らしてとても興味深いものであるので、次年度においても継続して現われるものかどうか慎重に見守りたい。平成7年度は平成6年度同様、実験による資料収集とその基礎解析を行った。被験者総数は94名(6年度49名、7年度45名)。実験は32ビット・パーソナル・コンピューターのディスプレイ上に展開する仮想迷路からの脱出を課題として行った。全部で5回の試行で使用する迷路はどれもデパートのワン・フロアを模した二次元のもの。迷路に入り込んだ被験者の視点から見えるはずの景色が、プログラムに読み込まれた地図データに基づいてディスプレイ上に立体的にワイヤー・フレームで表示され、被験者の反応に応じて変化する。迷路内での被験者の反応は、反応時間(秒単位)や付加データとともにすべてテキスト・ファイル上に記録した。特に第5試行(制限時間5分)の反応傾向を次の二つの観点から考察するために、すなわち(1)第5試行においても繰り返される相棒のアドバイスへの対応の違いを見るために、(2)第1から第3試行のデータから描き出した基礎的な反応傾向との差異を中心に反応傾向全般の変化を見るために、被験者ごとに、さらに試行ごとに脱出の成否、平均反応時間、平均停滞時間、通過セル種など9種類の指標を抽出し記録した。第4試行と第5試行ではさらに相棒からのアドバイスへの対応について11種類の指標を抽出、合計20種類を記録した。当初に計画した研究目的、研究計画のうち平成6年度分および平成7年度分については予定通り達成したと考える。すなわち研究経過の項で述べたように、当初に計画した方法に従って、当初に計画した通り80名の被験者から有効なデータを得ることができた。被験者数が45名(平成7年度)となったのは、第4試行で強制終了しない被験者が45名中5名となったためである。また第4試行において誘導アドバイスに逆らった結果第1回目の被災をした被験者は45名中8名であった。理論的には8種に均等に分類されるはずの度数分布が実際にこのような不揃いを示したのはそれ自体、研究目的に照らしてとても興味深い。平成6年度の結果とあわせて考えると、8種の反応タイプを均等のものとして比較することは困難になったと思われる。しかしさらに、この現在最小度数の反応タイプが少しでも度数を増やし比較可能な対象になることを期待して平成8年度にもさらに被験者を募る予定である。平成8年度は、平成7年度および平成6年度同様、実験による資料収集とその基礎解析、および全体的分析を行った。被験者総数は132名(6年度49名、7年度45名、8年度38名)。迷路に入り込んだ被験者の視点から見えるはずの景色が、ディスプレイ上に立体的にワイヤー・フレームで表示され、被験者の反応に応じて変化する。
慢性低酸素によるβ細胞代償機構の破綻メカニズムの解明

インスリン抵抗性時には、血糖を正常に保つためにβ細胞量を増加させインスリン分泌を亢進させる代償機構が働く。代償機構が破綻すると糖尿病が発症するが、この分子メカニズムは未だ不明である。申請者は代償性に肥大した膵島が慢性的な低酸素に曝されていること、さらに転写抑制因子BHLHE40とプロリン水酸化酵素PHD3が高発現していることを新たに見出した。本研究では、1慢性低酸素によるβ細胞障害性、2BHLHE40とPHD3の発現誘導および機能、3代償機構におけるBHLHE40とPHD3の役割、4BHLHE40およびPHD3を標的とした糖尿病治療の可能性について検討する。
くりこみ群の方法の基礎づけに関する研究

本研究は、偏微分方程式や統計力学系に対する応用を通して、くりこみ群の方法の基礎付けを行おうとするものである。本年度は主に、動力崩壊における臨界現象の解析を通して、偏微分方程式に対するくりこみ群の方法の解析に重点を置いた。具体的には、まず輻射流体の系での臨界現象をくりこみ群の描像から徹底的に調べた。その結果として、この系における臨界現象はくりこみ群と線形摂動の言葉で理解でき、特に臨界指数がリャプノフ指数の逆数であたえられることが確かめられた。この点については本研究費の申請時からの申請者の共同研究(T.Koike,T.Hara and S.Adachi:Phys.Rev.Lett.74(1995)5170-5173)でもそのとりかかりを見いだしていたが、本研究費の交付を受けた後、リャプノフ解析を行い、疑問の余地無く立証したものである。この結果についての論文は執筆中である。次に、このような「臨界現象」は何も重力系に限ったものではなく、より一般の偏微分方程式系で広く見られるのではないか、との観点に立ち、現在も研究を継続中である。現時点でも、かなり広範な偏微分方程式系において、類似の現象を数値実験及び数理計算により発見ないし再確認しており、その統一的な理解に向けて研究を続けている。以上を要するに、「くりこみ群の基礎付け」と言う当初の目的からはまだ研究が始まったばかりの状況であるが、少なくとも重力崩壊、ならびにより一般の偏微分方程式系での臨界現象につき、くりこみ群の視点からの理解をかなり深めることが出来た。この成果を基に、統計力学などにおけるくりこみ群の基礎付けという当初の目的に立ち帰りたいと考えている。