hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
算額及び和算の数学史・文化史的な調査・研究と解法の探究

また、和算の幾何学の中でも最も難しいと言われている「側円(楕円)」についても、かなりの研究成果が挙げられたが、今年度は原稿が間に合わずに、来年に向けて発表の準備をしている。さらに、楕円に関する算題を一般的・系統的に調べ、これから数年以内にそれらを研究成果として発表していく。算額調査については、私自身は関西・四国、及び東北地方を中心に和算書を探し、算額の調査をした。また、研究協力者:国立天文台名誉教授木下宙氏に依頼して、東北、おもに一関周辺の算額を調べてもらった。一関の算額問題については、現在、共同で解法の探究をしているところである。松山の太山寺や伊佐爾波神社の一部の算額問題は、正三角形内に2本の界斜を設けて、小さい3等円を入れる問題であり、前述の「等円術」を拡張したものである。これらに関しては来年度以降に発表できるよう、準備中である。その他、現在はいくつかの和算の問題をほぼ並行的に調査中である。今年度は、まず6月に郡上八幡神社の算額調査を行った。萩野報告を点検したところ、いくつかの誤りを見つけて修正し、さらに論文掲載用の算額の写真撮影を行なった。これについては、紀要論文『算額(その11)-郡上八幡神社-』に詳述した。夏には、東北地方の算額調査と、和算に関する情報交換のために出張した。塩竈神社に奉納されている天保期の二面の算額のうちの一つにあった「三つの極側円」の算題に興味を持ったので、今後この算題の解法を調べていきたい。また、研究協力者:木下宙氏には、香川県高松周辺の和算情報と算額調査を依頼した。1月には、甲信地方の算額調査を行なった。2月には、龍野市周辺の神社を訪れ、高砂神社の奉納算額の経年変化の観察を行なった。初めは『側円術』の論文を先に完成させる予定であったが、郡上八幡神社の算額に没頭しているうちに、そちらの方がだんだんまとまってきたので予定を変更して先に発表することになった。また、もう一つ、『等円術II-三斜等円術(一般公式)-』として、任意の三角形内に界斜を隔てて内接する小円の半径に関する一般公式を紹介した。これは、非常に応用範囲の広い公式であり、江戸時代の和算家の必須の公式であった。当初の予定の『側円術』のうちの、長立円や平行側円解についても、大体出来ているので、来年度内には、発表出来ると思われる。今年度分の和算情報の入力や、和算や算額の図形のパソコンへの入力については、少しずつ進めているが、未だ完了してはいない。また、この研究とは直接には結びつかないかも知れないが、講義用のテキスト『空と月と暦-天文学の身近な話題』を丸善から出版し、その中にも和算と算額に関する事項をたくさん盛り込んだ。
HIVーenv遺伝子発現ヒト細胞株を用いたHIV感染致死機構の研究

HIV感染による細胞傷害の機序をその重要な決定因子と考えられるHIVーenvとCD4の関係に限定して解析するためにHIVーenv遺伝子の発現をインデュ-サ-により調節できる細胞系の樹立を試みた。そしてCD4^+、CD4^ーのヒト単球細胞株、ヒトT細胞株のそれぞれにHIVーenv発現コンストラクトを遺伝子導入したクロ-ン化細胞を得た。これらのHIVーenv発現細胞株を用いた解析により、細胞内で同様にenvタンパクを発現させても細胞傷害を生じるのはCD4^+細胞株のみでCD4^ー細胞株には生じないこと、CD4^+細胞体ではenvタンパクは細胞内でCD4と複合体を形成しておりこのことが細胞傷害に直接関与していることが明らかになった。さらに免疫電顕法を用いた研究により、それらenvーCD4複合体が核膜孔周囲に蓄積していることが明らかにされ、このenvーCD4複合体による核膜孔を介した細胞内物質輸送の障害がHIVーenvによる細胞傷害の直接原因と予想された。SV40ラ-ジT抗原の核局在化シグナルであるPraーLysーLysーLysーArgーLysーValーGluをウシ血清アルブミンに結合させて作った合成タンパクは赤血球ゴ-スト法により細胞内へ注入すると核膜孔を通過して核に移行することがYonedaら(Exp.Cell Res.170:439,1987)により報告されている。HIVーenv発現ヒト細胞株の核膜孔にenvーCD4複合体の蓄積が生じた時期に、この方法を用いて核移行タンパクを細胞内へ注入しその核移行障害の有無を電顕を用いて検討した。その結果、envタンパクが発現した細胞株では他の細胞機能が保たれている非常に早期より核移行タンパクの核膜孔を介した核への輸送が阻害されていることが実証された。
高齢者ポリファーマシー再発を防ぐ！－退院時薬剤情報提供フォーマットの開発－

本研究では、退院後の高齢者ポリファーマシー再発を予防するため、円滑なケア移行の実行に必要な退院時薬剤情報提供フォーマットを開発することを目的としている。この目的を達成するため、(1)急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率を明らかにする、(2)退院後のポリファーマシー再発に関与する要因を明らかにする、(3)高齢者ポリファーマシー再発を予防する退院時薬剤情報提供フォーマットを作成する、の3項目を研究期間内に明らかにすることを目標とした。平成30年度は、平成29年度にKJ法を用いて収集した(3)に係る基礎データであるテキストデータのカテゴリ分類と概念化を行った。また、分類したカテゴリ項目をデルファイ法で集約・洗練化し、最終的に薬剤情報提供フォーマットに組み入れる項目の選定を行うための準備を進めた。しかしながら、質問調査するカテゴリ項目数が多く、また、質問紙送付対象者も当初計画では多数にのぼることから、通常のデルファイ法を用いた場合、十分な質問紙回収率の確保が困難であると考えられた。このため、有識者によるエキスパートパネルを構築しての修正デルファイ法へ意見集約化手法を変更すること検討している。加えて、(1)と(2)に係る、急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率、ならびに再発に係る因子抽出のための対象患者に対する質問紙調査は、調査対象者からの回答を確実に得ることが困難なため実施には至っていない。当初計画していたデルファイ法を用いた意見集約・洗練化が、質問項目数と質問紙送付対象者の多さから十分な回収率を得ることが困難であり、修正デルファイ法へと手法を変更するため新たにエキスパートパネル構築の必要性が生じた。また、急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発の調査方法として郵送法と電話質問法の組み合わせを検討したが、調査対象者の大部分が認知機能低下や日常生活動作低下から質問への回答が適切にできない状況であり、当該調査の実施に困難さが生じている。このため、本研究の主目的である退院時薬剤情報提供フォーマット作成を優先すべく、質的データを用いた修正デルファイ法実施の準備を進めている。本研究の成果物である、診療現場で実用可能な退院後の高齢者ポリファーマシー再発予防のための情報提供フォーマットを完成させる。この際、修正デルファイ法へと意見集約化・洗練化手法を変更する必要があることから、10名程度の有識者によるエキスパートパネルを新たに構築し、平成29年度に入手したテキストデータをカテゴリ化した項目を用いて調査・集計を進める。本研究では、退院後の高齢者ポリファーマシー再発を予防するための、新たな退院時薬剤情報提供フォーマットを開発することを目的とする。平成28年度は、急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率、ならびに再発に関与する因子を抽出するため、退院患者に対する質問紙調査を行うことを予定していた。しかしながら、計画後に発表された論文から因子を追加検討し、加えて、因子数から推定した調査対象患者数の再計算を行ったことにより、対象患者の再選定を行うまでに留まっている。このため、対象患者に対して質問紙送付は実施できておらず、データ収集にまでは至ってはいない。一方で、当初平成29年度以降に予定していた高齢者ポリファーマシー再発を予防する退院時薬剤情報提供フォーマット作成に係る質的基礎データ収集は、第3回日本プライマリ・ケア連合学会関東地方会でのワークショップから準備開始可能であった。現在、平成29年度に行う日本プライマリ・ケア連合学会が主催する学術集会等でのワークショップから、情報提供フォーマット作成に係る質的データ収集を先行して行う計画に修正している。急性期病院を退院した高齢患者に対する質問紙調査を行うことを平成28年度は予定していた。しかしながら、研究計画後に発表された論文から因子を追加検討し、調査対象患者数の再計算と再選定を余儀なくされた。また、自己記入式質問票がまだ完成しておらず、質問紙郵送を実施できていない状況にある。一方、質問紙調査とは独立して実施可能な質的データ収集に関しては、当初の計画よりも先行しての実施を予定している。このため、当初計画から量的データ収集は遅れを生じているものの、質的データ収集を並行して実施できる段階にある。平成29年度は、上記(3)に係る質的データ収集を行った。日本プライマリ・ケア連合学会が主催する第8回学術大会、および、第15回秋季生涯教育セミナーにおいて、ポリファーマシー再発を防ぐための退院時薬剤情報提供をテーマとしたワークショップを開催した。

プライマリ・ケアに関わる医療者で構成された参加者総数のべ78名(病院勤務医師37名、診療所勤務医師13名、薬剤師28名)から、KJ法を用いてテキストデータを入手した。現在はテキストデータのカテゴリへの分類作業を行っており、平成30年度に実施するデルファイ法の資料を作成中である。加えて、ワークショップへの薬剤師参加数が予想を上回っていたことから、必要と考える提供情報の医師・薬剤師の職種間差異を、当初計画に追加して分析を行っている。一方で、冒頭の(1)と(2)に係る、急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率、ならびに再発に係る因子抽出のための対象患者に対する質問紙調査は、対象患者への効率的・効果的な調査方法の再検討が生じたため実施には至っていない。急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発を調査するための方法として、当初計画では郵送による質問紙調査を予定していた。しかしながら、選定された対象患者の多くで、日常生活動作に支障をきたす身体状態の存在、または認知機能低下の併存、または高齢独居や後期高齢者夫婦世帯であること、が判明したため、当初計画通りの質問項目では郵送法回収率は予想を下回るものと判断された。このため、効率的・効果的な服用薬剤と通院先医療機関に係る情報入手方法の再検討を余儀なくされている。一方で、当初計画で平成30年度前半に予定していた、高齢者ポリファーマシー再発を予防する退院時情報提供フォーマット作成のための質的データ収集は、ワークショップ参加者へのKJ法で平成29年度中に完了している。本研究では、退院後の高齢者ポリファーマシー再発を予防するため、円滑なケア移行の実行に必要な退院時薬剤情報提供フォーマットを開発することを目的としている。この目的を達成するため、(1)急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率を明らかにする、(2)退院後のポリファーマシー再発に関与する要因を明らかにする、(3)高齢者ポリファーマシー再発を予防する退院時薬剤情報提供フォーマットを作成する、の3項目を研究期間内に明らかにすることを目標とした。平成30年度は、平成29年度にKJ法を用いて収集した(3)に係る基礎データであるテキストデータのカテゴリ分類と概念化を行った。また、分類したカテゴリ項目をデルファイ法で集約・洗練化し、最終的に薬剤情報提供フォーマットに組み入れる項目の選定を行うための準備を進めた。しかしながら、質問調査するカテゴリ項目数が多く、また、質問紙送付対象者も当初計画では多数にのぼることから、通常のデルファイ法を用いた場合、十分な質問紙回収率の確保が困難であると考えられた。このため、有識者によるエキスパートパネルを構築しての修正デルファイ法へ意見集約化手法を変更すること検討している。加えて、(1)と(2)に係る、急性期病院退院後の高齢者ポリファーマシー再発率、ならびに再発に係る因子抽出のための対象患者に対する質問紙調査は、調査対象者からの回答を確実に得ることが困難なため実施には至っていない。当初計画していたデルファイ法を用いた意見集約・洗練化が、質問項目数と質問紙送付対象者の多さから十分な回収率を得ることが困難であり、修正デルファイ法へと手法を変更するため新たにエキスパートパネル構築の必要性が生じた。
学術研究支援のための超高速情報通信網の研究開発

大学構内に整備が完了しつつある学内LANには、百メガビット/秒の速度の伝送方式を採用しているが、今後の学術研究の基盤となる情報通信網の整備に当たっては、ス-パコンピュータに対する超高速なインタフェースや超高速画像処理装置等をも統一的に制御するネットワーク方式を開発し、これにより新たな学術情報ネットワークを実現することが要請されている。このために平成5年度に試作した超高速通信網を実現するATM(非同期伝送モード)装置を、6年度に設置した155メガビット/秒の超高速回線に接続し、その超高速通信網制御の品質制御の国際実証評価を実施した。即ち、応用の要請に応えて品質制御を実現する基盤ソフトウェアの評価、動画像に高能率伝送を可能とする新たなプロトコル(ST2)の提案と評価、情報の伝送帯域を管理する試作装置の性能評価、低速の情報伝送に適合させた網資源管理方式の評価を順次実施した。この国際実証評価は、G7諸国で進行している超高速ネットワークの相互接続の一環としても位置づけられる。尚、米国ウィスコンシン大学が本実験に協力している。同時に本年度から新たにATMによりインターネットを運用するNHRP方式の運用環境を構成し、基本機能の確認を行った。これら課題は、次年度も継続し評価する。広域に分散配置された情報を超高速通信網により効果的に利用するために、三次元ブラウザを開発している。これは、昨年度に行った情報の利用頻度により動的に蓄積位置が変化する分散制御機能の開発の一環であり、継続評価を行う。超高速通信網の即時的伝送特性を遠隔治療に活用する目的で、能血管撮影を例とする実証システムを同時に構成している。これらは、国内外の学術論文や公開成果報告にも提示しており、評価が寄せられている。以上の成果の実用化の用意も進行している。
弾性表面波による微小領域の応力測定に関する基礎的研究

表面波による微小領域の応力測定を実用化するための基礎的研究として、超音波スペクトラム顕微鏡を用いた実験的アプローチを行った。得られた結果は以下のとおりである。1.表面波速度測定の高精度化応力測定の基礎は表面波速度を精度よく測定することである。そこで、超音波スペクトラム顕微鏡を用いて微小領域野表面波速度を精度よく評価する手法を開発した。この手法による表面波速度の測定精度は約±0.06%であった。これにより表面波速度測定における再現性に関する問題はクリアされたと考えられる。2.音速に影響を与える微視的因子微小領域の音速測定では結晶異方性の影響により、必ずしも材料の巨視的特性と同じ音速値が得られるとは限らない。そこで、測定領域を20100mumの範囲で変化させて表面波速度を測定した。その結果、測定領域の大きさが結晶粒径の数倍になると結晶異方性による音速の変化が確認された。このことは、微小領域の音速測定、すなわち応力測定において注意すべき重要な点である。減衰測定法の開発表面波の減衰特性もまた応力評価のための有力な指標となる可能性がある。そこで、反射率測定に基づくスペクトロスコピー法による減衰評価法を開発した。4.ミクロ応力とマクロ応力による音速変化予備実験として3050MPa程度の残留応力を有する炭素鋼の表面波速度を測定したところ、応力の影響はほとんど現れなかった。現在、さらに大きな応力状態のもとで、残留応力に代表されるミクロ応力と材料全体に作用するマクロ応力が音速に与える影響の違いを調べている。この結果により、音速により評価される応力値の物理的意味が明らかになるものと考えられる。
小胞輸送を介したフラボノイドの細胞外分泌システムの立証

ダイズ実生を用い,イソフラボンの根の細胞外分泌に関わると推定されるβ-グルコシダーゼ(GmICHG)の転写解析を行い,同遺伝子の発現レベルがさまざまな環境変化に対してどのように応答するかを調べた.GmICHGの全身性障害応答や全身性獲得抵抗性への関与が示唆された.ダイズの懸濁細胞培養系を構築した.得られた懸濁培養細胞に含有されるイソフラボンの組成はダイズ実生の根に含まれるイソフラボンの組成と似ていた.アグロバクテリウム株による培養細胞の形質転換法を確立した.また,DPBAによる細胞内イソフラボノイド解析のプラットフォームを構築し,培養細胞をライブイメージングするための継が確立された.小胞輸送を介したフラボノイドの細胞外分泌システムに関する基礎的知見を得るため,ダイズ実生を用い,イソフラボンの根の細胞外分泌に関わると推定されるβ-グルコシダーゼ(GmICHG)の転写解析を行い,同遺伝子の発現レベルがさまざまな環境変化に対してどのように応答するかを調べた.非生物的な環境刺激として,「硝酸態窒素の投与」を,また生物的な環境刺激として「病原性糸状菌の感染」を取り上げた.これらの環境刺激は,従来から,イソフラボンの細胞外分泌に影響を与える可能性があると考えられて来たものである.GmICHGはもともと子葉ではほとんど発現しておらず,感染によってさらに抑制されることがわかった.子葉における微生物感染に際し,修飾体の分解が子葉で観察されるが,GmICHGはそれに寄与していないことが強く示唆された.GmICHGはもともと側根で環境刺激とは無関係に構成的に強く発現しており,根における根粒菌との相互作用や病原菌感染に備えていることが伺われ,そのはたらきは誘導的でなく構成的であると考えられた.一方主根では,基底状態での発現レベルは低いものの,遠隔部位(すなわち子葉)における障害や糸状菌感染に対して,ロングレンジで応答してup-regulateされることがわかった.これに伴って主根中のイソフラボン修飾体の含量も一過的に減少することも明らかとなり,GmICHGの全身性障害応答や全身性獲得抵抗性への関与が示唆された.子葉での感染を検知して,主根の貯蔵フラボノイドをアグリコンに変換してこれを長距離輸送で子葉(感染部位)に運ぶメカニズムの存在が示唆された.このメカニズムでは,液胞中のフラボノイドが細胞外に分泌される必要があり,小胞輸送を介したフラボノイドの細胞外分泌システムの解析対象として,今回観察された系を検討することが有望であることが示唆された.細胞内における膜を介した新規イソフラボン輸送経路の存在の解明のため,はじめに細胞生物学的な解析が容易なモデル系としてダイズの懸濁培養細胞系を構築した.その結果,植物ホルモンの濃度比を適切に設定することにより子葉由来のカルスから状態の良い懸濁培養系を確立することができた.この懸濁培養細胞系では,一つ一つの細胞が比較的ばらけて存在しており,一細胞の観察に非常に適した状態であった.継代8日目のエンレイおよびJack懸濁培養細胞のイソフラボン含量を測定したところ,含有するイソフラボンはほとんどがマロニル配糖体の形で存在し,ゲニステイン配糖体よりもダイゼイン配糖体が多いことが分かった.GenisteinやCoumestrol,Glyceollinは検出されなかった.この培養細胞はダイズ実生の子葉から誘導したものであるが,含有するイソフラボンの組成はダイズ実生の根に含まれるイソフラボンの組成と似ていた.エリシター処理を施したエンレイ培養細胞におけるイソフラボン・グリセオリン含量変化も測定したところ,イソフラボン含量は,エリシター処理2,5時間で急激に減少し,その後徐々に回復する挙動を示した.また,Glyceollinはエリシター処理10時間後から蓄積した.次に,ダイズのエンレイおよびJack品種の両方の子葉から安定した懸濁培養細胞系を構築し,アグロバクテリウム株によるエンレイ懸濁培養細胞の形質転換法を確立した.形質転換された細胞は,実体蛍光顕微鏡を用いてGFP蛍光の有無により選抜し,カナマイシンを含むMS寒天培地で継代,維持した.また,DPBAによる細胞内イソフラボノイド解析のプラットフォームを構築した.培養液中へイソフラボンを分泌する環境条件条件下で共焦点レーザー顕微鏡を用いて液胞を標識した培養細胞をライブイメージングするための系が確立された.ダイズ実生を用い,イソフラボンの根の細胞外分泌に関わると推定されるβ-グルコシダーゼ(GmICHG)の転写解析を行い,同遺伝子の発現レベルがさまざまな環境変化に対してどのように応答するかを調べた.GmICHGの全身性障害応答や全身性獲得抵抗性への関与が示唆された.ダイズの懸濁細胞培養系を構築した.得られた懸濁培養細胞に含有されるイソフラボンの組成はダイズ実生の根に含まれるイソフラボンの組成と似ていた.アグロバクテリウム株による培養細胞の形質転換法を確立した.また,DPBAによる細胞内イソフラボノイド解析のプラットフォームを構築し,培養細胞をライブイメージングするための継が確立された.イソフラボン-DPBA複合体の分光特性についての申請者らのこれまでの実験データをベースにして,種々のイソフラボン及びその配糖体の蛍光スペクトルなどについて詳細に解析し,in vivoにおけるイソフラボンイメージング条件を検討した.また,イソフラボン骨格の生合成酵素である2-ヒドロキシイソフラバノン合成酵素(IFS)および液胞移行のための配糖化を触媒するイソフラボン7-O-

グルコシルトランスフェラーゼ(GmIF7GT)を過剰発現させるコンストラクトを作製している.この際,グルココルチコイド受容体とグルココルチコイド誘導体(デキサメタゾン,DEX)を利用した特異的遺伝子発現誘導系による発現系を適用している.作製したコンストラクトについて,Agrobacterium rhizogenesを用いた毛状根の形質転換系による導入を試みている.また代謝物の蓄積量の変動を分析するための高速液体クロマトグラフィー(HPLC)条件を確立した.液胞に由来するイソフラボンの局在を明確に解析するため,液胞(膜)に局在するタンパク質を蛍光タンパク質に融合させ,そのダイズ根で発現を試みている.液胞の水チャンネルであるtonoplast intrinsic protein (TIP)の複数のサブタイプを局在マーカータンパク質の候補として用い,また膜小胞のリアルタイムイメージングを行なう必要があるため,融合させる蛍光タンパク質はKikume Green-Redを用いている.GmICHGの発現レベルがストレス(窒素源の投与,糸状菌感染,根粒菌感染)にまったく影響しない等,当初の計画からは予想できない結果が得られた.そのため,小胞輸送を介したフラボノイドの細胞外分泌の刺激となるストレスの再探索を必要とするなど,研究計画の軌道修正が必要となった.フラボノイドイメージングのため,蛍光ラベルの特異性と感度をさらに上げる必要がある.また植物の形質転換に時間を要しており,引き続き条件検討を行う.小胞輸送を介したフラボノイドの細胞外分泌の刺激となるストレスの再探索を完遂させ,ダイズの培養細胞系を樹立して,蛍光顕微鏡観察等によって小胞輸送を直接的に観察する方法を模索する.フラボノイドイメージングの特異性と感度をさらに上げため,検出原理の異なる他の方法についても検討したい.また植物の形質転換の条件検討を引き続き実施する.修正後の計画の実施に必要な物品の調達に長時間を要したため,研究の進捗に遅延が生じている.なお,次年度における未使用額の使途内容は,すべて消耗品(化学試薬および理化学消耗品)となる.前年度は,当初目標とされたフラボノイドイメージングの特異性と感度が十分に得られず,次の研究タスクに移行できなかったため,残額が発生した.次年度は,フラボノイドイメージングの特異性と感度をさらに上げため,検出原理の異なる他の方法についても検討したい.そのための実験の遂行に必要な化学試薬・遺伝子工学試薬・理化学消耗品等の物品費,および情報収集(学会参加)のための旅費を計上する.
鳥類外側中隔における髄液接触ニューロンの光受容細胞としての形態学的解析

○免疫組織化学法によるウズラ外側中隔髄液接触ニューロン細胞体の検討VIP(vasoactive intestinal peptide)と視物質抗体を用いて検討した。VIP陽性の細胞体は外側中隔側脳室の腹内側壁で吻尾方向に7501000μmにわたり観察された。細胞体の密度は中隔中脳路の線維束が始まる高さで高い。陽性細胞体は双極性で突起の一方は上衣を貫通し、クラブ状の終末部で脳室内に終わる。視物質抗体による検討では同様な陽性細胞が認められたが、細胞体の染色性はVIPより低いようであるが脳室内のクラブ状終末部の染色性は顕著である。○走査型電子顕微鏡による脳室内クラブ状終末部の分布範囲の決定外側中隔側脳室上衣の限定した領域で直径2μm程度の球状突起が認められた。吻尾方向約1000μmの帯状の脳室壁面に400500個の球状突起が分布する。分布域は上述の結果と類似している。これらは外側中隔髄液接触ニューロンの脳室内クラブ状突起と考えられる。○VIP及び視物質陽性神経終末の分布解析による光受容機構神経回路の解明ウズラ視交叉上核における免疫電子顕微鏡の観察では、VIP終末およびVIP受容体陽性線維、視物質陽性線維が分布することが明らかとなった。VIP受容体陽性線維はもっぱらニューロパイルに分布し、ここで軸索-スパイン接合部に陽性反応があるようである。以上の結果より脳深部光受容細胞とみられる外側中隔髄液接触ニューロンが一方の突起を脳室に延ばしクラブ状終末部を形成し、一方、軸索は視交叉上核のニューロンに投射する可能性が示唆された。しかしながら、本研究では受容側の視交叉上核ニューロンの免疫組織化学的特徴は解明されていない。(1)免疫組織化学法による検討VIP(vasoactive intestinal peptide)(神経ペプチドの一種)様の物質を含む髄液接触ニューロンの細胞体は外側中隔側脳室の腹内側壁で、吻尾方向におよそ7501000ミクロンで観察された。細胞体は中隔中脳路の線維束が開始する高さで密度が高かった。さらにVIP様免疫陽性を示す線維、終末とみられる瘤状突起は傍嗅葉から視交叉前野にかけて分布していた。陽性細胞体は双極性であり一方の突起は上衣を通過しクラブ状の終末部で脳室内に終わっていた。終末部の直径は12ミクロンであった。ロドプシンもしくはオプシンに対する抗体による免疫組織化学でも細胞体の分布に関しては同様の結果が得られ、両方の物質がが同一の細胞に共存する可能性が示唆された。(2)走査電子顕微鏡による検討観察する脳室壁を含む脳スライス標本を実体顕微鏡下で作製し、通常の走査電顕で外側中隔上衣表面の観察を行った。外側中隔器官内側部における上衣面の限定した領域に線毛束の間に直径2ミクロン程度の球状突起が認められた。あるものは集合して分布していた。およそ1000ミクロンにわたる脳室壁に400500個の球状突起が観察された。(3)結論免疫組織化学による髄液接触ニューロンの分布と走査電顕による側脳室壁の球状突起の分布領域はほぼ一致していた。以上の結果よりウズラ外側中隔では脳室内突起をもつ髄液接触ニューロンが吻側部に局所的に分布することが明らかとなり、またそれらはVIPおよび視物質抗体で陽性反応を示すことが明らかとなった。○免疫電子顕微鏡による視物質の局在に関する検討

鳥類の脳深部光受容細胞の候補として外側中隔と漏斗部の髄液接触ニューロンが挙げられている。本研究では電子顕微鏡を用いて視物質の細胞内局在について検討した。(1)包埋前法による検討ウズラとハトの外側中隔髄液接触ニューロンには視物質が含まれる。視物質抗体を用いて、50μのビブラトーム切片でLSAB法による免疫細胞化学をおこなった。光学顕微鏡レベルでウズラ及びハトの視物質免疫陽性髄液接触ニューロンの細胞体が確認され、それらについて電顕再包埋法により細胞内の超微形態を観察した。免疫陽性反応は電顕レベルではDAB-オスミック酸複合体として観察され、それらは瀰漫性に細胞質全域に観察される傾向にある。加えて、細胞内の有芯顆粒全体に陽性反応を認めた。これらの有芯顆粒はハトにおいてウズラよりも数多く観察された。(2)金・銀増感法による検討ハト外側中隔の視物質陽性ニューロンについて検討した。50μビブラトーム切片に一次抗体反応後、1nmコロイダル金を標識した二次抗体を作用させ、その後、電顕での可視化のため、金粒子を銀で増感した。電顕下の陽性反応は増感された粒子がドット状に観察された。その局在は細胞質内での顆粒の集積領域で顆粒上もしくは縁に多く認められた。他の細胞質領域ではあまり認められない。以上の結果より視物質は細胞内で有芯顆粒に凝縮された形で局在することが示唆された。網膜視細胞が有するような外節構造を欠くこの種の光受容細胞での視物質の細胞内局在についての初めての知見を得た。○免疫組織化学を用いた神経回路解剖学ウズラ脳においてVIP神経終末、VIP受容体線維、視物質含有線維の分布を免疫組織化学による検討の予備実験を行い、視床下部で内側視交叉上核にこれらが分布する知見を得た。免疫電顕での神経終末の分布解析による光受容機構神経回路の解明脳内深部光受容細胞の候補である外側中隔髄液接触ニューロンがVIP及び視物質を含むことよりその軸索終末の分布領域を観察した。その結果、ウズラ視交叉上核(SCN)にVIPと視物質陽性の終末を認め、SCNが外側中隔髄液接触ニューロンの投射領域の一つであることが判明した。さらに詳細なデータを得るため、透過型電子顕微鏡による免疫組織化学により、VIP神経終末、VIP受容体線維、視物質を含む線維の検討を行った。SCNのVIP終末は40%がシナプス構造を持つタイプであり、60%がバリコースタイプである。ウズラSCNが多くのVIPニューロンの支配を受けることが明らかとなった。VIP受容体の陽性反応はシナプス接合部の膜付近に"けば状"の構造として観察された。VIP受容体陽性の線維はSCNのニューロパイルに多く分布し、その様式はVIP終末のそれと類似しており、受容体の存在によりVIPはSCNでニューロトランスミッターとしての機能を有することが示唆された。視物質陽性物質を含む線維もSCNで電顕レベルで確認した。陽性反応は主に有芯顆粒に認められた。このことより、SCNは外側中隔からオプシンを含む線維の投射を受けている可能性が強く示唆される。
建設分野における非破壊検査手法に関する国際シンポジウム

近年,社会資本の充実にともない,その有効な運用とともに着実な維持管理が重要な課題となってきている.また,阪神淡路大震災における土木構造物の破滅的ダメージによって構造物の内部欠陥等が指摘され,維持管理の重要性が再認識されるとともに,これらの欠陥を検出するこどが可能な非破壊検査法が求められるようになってきている.非破壊検査は,近年になって急速に研究がなされ,現在も研究が盛んな分野であるが,その手法は様々で各手法により独自のデータ蓄積が行われている.さらに,各手法の適用範囲等は,まちまちであり,また,複合的な検査手法については確立化がなされていない.したがって,国内外の研究者が一同に集い,各自の研究成果の報告及び情報,意見交換の場が今後の総合的な非破壊検査手法の確立のために必要となる.以上のような趣旨から,建設分野における非破壊検査手法に関する国際シンポジウムの研究内面に関する企画調査等の準備として,主に以下の作業を行った.1.我が国における各種非破壊検査技術の現状を研究.開発および現場の各方面から調べ,非破壊検査の実用性,問題点および将来性について検討を行った.2.海外の文献を収集調査し,我が国における非破壊検査技術との共通点または相違点について整理を行い,各種非破壊検査手法の標準化への検討を行った.3.各種非破壊検査法の調査結果および検討結果に応じて,各研究メンバーが実験的研究を行い,その妥当性にについての確認を行った.さらに,その成果を学会等で発表する予定である.4.海外の研究者と連絡を取り,現在様々な方法で行われている各種の非破壊検査方法を統一化した,国際標準としての非破壊検査手法の確立を目指してその草案を作成した.5,国際シンポジウムを活発な研究発表,情報交換および意見交換の場とするために,集会の主旨への理解を求め,国内外へ広く参加を呼びかけた.今後も,引き続き行っていく.近年,社会資本の充実にともない,その有効な運用とともに着実な維持管理が重要な課題となってきている.また,阪神淡路大震災における土木構造物の破滅的ダメージによって構造物の内部欠陥等が指摘され,維持管理の重要性が再認識されるとともに,これらの欠陥を検出するこどが可能な非破壊検査法が求められるようになってきている.非破壊検査は,近年になって急速に研究がなされ,現在も研究が盛んな分野であるが,その手法は様々で各手法により独自のデータ蓄積が行われている.さらに,各手法の適用範囲等は,まちまちであり,また,複合的な検査手法については確立化がなされていない.したがって,国内外の研究者が一同に集い,各自の研究成果の報告及び情報,意見交換の場が今後の総合的な非破壊検査手法の確立のために必要となる.以上のような趣旨から,建設分野における非破壊検査手法に関する国際シンポジウムの研究内面に関する企画調査等の準備として,主に以下の作業を行った.1.我が国における各種非破壊検査技術の現状を研究.開発および現場の各方面から調べ,非破壊検査の実用性,問題点および将来性について検討を行った.2.海外の文献を収集調査し,我が国における非破壊検査技術との共通点または相違点について整理を行い,各種非破壊検査手法の標準化への検討を行った.3.各種非破壊検査法の調査結果および検討結果に応じて,各研究メンバーが実験的研究を行い,その妥当性にについての確認を行った.さらに,その成果を学会等で発表する予定である.4.海外の研究者と連絡を取り,現在様々な方法で行われている各種の非破壊検査方法を統一化した,国際標準としての非破壊検査手法の確立を目指してその草案を作成した.5,国際シンポジウムを活発な研究発表,情報交換および意見交換の場とするために,集会の主旨への理解を求め,国内外へ広く参加を呼びかけた.今後も,引き続き行っていく.
多様な地表面での水・熱収支観測と衛星データとに基づく広域蒸発散量の推定法の開発

地表面での水・熱収支観測方法の確立,簡潔な日蒸発散量推定手法の提案,衛星データを用いた広域蒸発散量の推定法の開発をめざして研究を実施し,以下のような結果が得られた.まず,GAME-TropicsプロジェクトにおけるAWS(Automatic Weather Station)の候補機種,PAMprototypeの雨季の熱帯モンスーン地帯での運用の問題点を抽出するため,タイ国スコタイ市近郊の水田において行われたテスト観測のデータを入手し,それらを解析した.その結果機器の設置や動作に大きな問題はなく,フラックス測定・算定に関し,特に水体の熱貯留の効果が,正味放射量と潜熱フラックスの日変化との間に大きな位相のずれを生じさせることが明らかになり,この熱収支項目の高精度な測定が必要となることが再確認された.続いて,ルーチン気象観測項目と地温データより,蒸発量の季節変化を簡易に推定する熱収支モデルを開発し,このモデルを用いての蒸発量の季節変化の評価方法を吟味した.この方法は土壌パラメータ・境界条件の設定が容易なこと,必要なパラメータも概略値で良いことに特徴があり,北海道での裸地面の熱収支観測により結果が検証された.熱帯の雨期と乾期が明瞭なタイでの気象観測項目をデータとして用いると,蒸発量は年でバンコクが960mm,チェンマイが610mmと推定された.さらに,灌漑水田などで領域平均化が確認されている1km^2程度を要素として,東日本を対象とする蒸発散量推定を試みた.バルク法とエネルギー収支式を基本にNOAAデータによる地表面情報と,GPV(Grid Point Value)データによる気象値を組み合わせて広域の蒸発散量を求めるものである.地表面での温度分布や放射量の推定精度に不完全さが残り,対象全領域にわたっての十分適切な蒸発散量の推定に至らなかったが,地理条件のより一様な平野部では妥当な値を示すことが知られた.地表面での水・熱収支観測方法の確立,簡潔な日蒸発散量推定手法の提案,衛星データを用いた広域蒸発散量の推定法の開発をめざして研究を実施し,以下のような結果が得られた.まず,GAME-TropicsプロジェクトにおけるAWS(Automatic Weather Station)の候補機種,PAMprototypeの雨季の熱帯モンスーン地帯での運用の問題点を抽出するため,タイ国スコタイ市近郊の水田において行われたテスト観測のデータを入手し,それらを解析した.その結果機器の設置や動作に大きな問題はなく,フラックス測定・算定に関し,特に水体の熱貯留の効果が,正味放射量と潜熱フラックスの日変化との間に大きな位相のずれを生じさせることが明らかになり,この熱収支項目の高精度な測定が必要となることが再確認された.続いて,ルーチン気象観測項目と地温データより,蒸発量の季節変化を簡易に推定する熱収支モデルを開発し,このモデルを用いての蒸発量の季節変化の評価方法を吟味した.この方法は土壌パラメータ・境界条件の設定が容易なこと,必要なパラメータも概略値で良いことに特徴があり,北海道での裸地面の熱収支観測により結果が検証された.熱帯の雨期と乾期が明瞭なタイでの気象観測項目をデータとして用いると,蒸発量は年でバンコクが960mm,チェンマイが610mmと推定された.さらに,灌漑水田などで領域平均化が確認されている1km^2程度を要素として,東日本を対象とする蒸発散量推定を試みた.バルク法とエネルギー収支式を基本にNOAAデータによる地表面情報と,GPV(Grid Point Value)データによる気象値を組み合わせて広域の蒸発散量を求めるものである.地表面での温度分布や放射量の推定精度に不完全さが残り,対象全領域にわたっての十分適切な蒸発散量の推定に至らなかったが,地理条件のより一様な平野部では妥当な値を示すことが知られた.
脳内他者を生かす意思決定の脳計算プリミティブの解明

本研究は「脳内他者を生かす意思決定の脳計算プリミティブの解明」を目指している。脳内他者を生かす意思決定とは、端的には「脳内他者を用いた他者予測」と「その予測を用いた適切な意思決定」である。この2つの脳計算プリミティブ(基本要素)の解明である。これらの機能は、社会認知でいう「心の理論」ー他者の心や意図を推測して、自らの行動に生かすーの土台となる。他者のいない状況での脳計算(価値意思決定)を「自己システム」の土台とし、脳内他者のシミュレーションを要する価値意思決定を「自己システム+(脳内)他者システム」と捉えることで研究を進めている。この2つの基本要素の神経基盤と脳計算を明らかにするために、ヒトfMRI実験とそのデータを脳計算モデルから解釈するためのモデル化解析を適用し、理論と実験の融合研究を推進しようとしている。現在のところ、主目的の実験については、本実験データの大半を取得することができており、解析を進めた。脳計算と対応させつつ、「脳内他者を用いた他者予測」に対応する脳活動、そして「その予測を用いた適切な意思決定」の脳活動も見出している。特に「脳内他者を用いた他者予測」の難しさを評価する脳活動が、他者予測の脳活動と自己の行動選択の最終決定の脳活動の二つの計算をリンクしていることを見出しつつある。また、これらに関連して進めた、他者報酬を勘案して行う意思決定の脳情報処理の流れに関する研究については論文の投稿、査読への応答、論文の再投稿へと進めた。論文の最終的受理の近くまで進めた。これらの成果の一部は、国内のワークショップなどや、また国内外での学会でも報告した。さらに「脳内他者を生かした意思決定の適応性」に関する研究、本提案研究の2次目的の研究については実験課題の検討を進めた。主目的の研究の論文投稿の準備が進んでいるとはいえ、本年度でもっと先まで進めたいと考えていた。それに比べるとやや遅れていると感じている。遅れた主な理由は、主目的の実験データ解析で、脳活動の解析結果が初期の想定に比べると、明瞭でないところにある。しかしながら、その不明瞭さを追求していく中で、他者予測の不確実性に関する我々の理解も深まってきた。その深まりのもとに脳活動の解析をしたところ、ブレークスルーが得られつつあり、そのもとで現在全体の解析を再点検しているところである。このようなプロセスを経ていたために、もともとの想定から比べるとやや遅れていると思うが、総じて、この遅れは、より質の高い研究結果へと導いてくれている、“よい"遅れだと認識している。なお、これらの解析に時間をかけていたこともあり、2次目的の実験課題の設定にも少し遅れが発生してはいるが、これは十分に取り戻すことができる、いわば想定内の遅れだと考えている。「脳内他者を生かす意思決定の脳計算プリミティブの解明」のために、まずは現在の研究成果を学術論文にまとめていくことが大きな目標となる。「研究実績の概要」で述べたように、まずは主目的での学術論文の投稿へと進めることが一つの目標である。「脳内他者を用いた他者予測」、「その予測を用いた適切な意思決定」さらには「脳内他者を用いた他者予測の困難さ」など、これらの脳活動と脳計算を明らかにする質の高い学術論文へとまとめていく。また派生目的の学術論文については論文受理とそのプレスリリースへと順次進めていく。これらを踏まえつつ、2次目的の実験を概ね開始できるようにしていく。他者のいない状況での脳計算(価値意思決定)を「自己システム」の土台とし、脳内他者のシミュレーションを要する価値意思決定を「自己システム+(脳内)他者システム」と捉えることで研究を進めた。この2つの基本要素の神経基盤と脳計算を明らかにするために、ヒトfMRI実験とそのデータを脳計算モデルを利用したモデル化解析することで、理論と実験の融合研究を推進しようとしている。予備的研究は着実に進んでいる。たとえば、行動レベルでは「脳内他者を用いた他者予測」の難しさに応じて、「その予測を用いた適切な意思決定」が変化していることを見出している。また脳活動においては、この「脳内他者を用いた他者予測」に対応する脳活動、そして「その予測を用いた適切な意思決定」の脳活動を見出している。さらには、この両者の関係が、「脳内他者を用いた他者予測」の難しさによって変化することも明らかにできつつある。すでに、これらの成果の一部は、国内のワークショップなどや、また国内外での学会でも報告している。本年度は、本研究の実験(課題1)の主なデータを取得すること、データ解析の概ねの道筋をつけることを目指して研究を進めてきた。その進捗状況を述べる。この課題1の着想の根本は、「通常の(自己報酬にかかわる)価値意思決定」を基礎に、「他者の価値意思決定のシミュレーションと予測」を押さえたうえで、「その予測を生かすことが必要な自己報酬の価値意思決定」の脳計算を調べることにある。この3つを調べるために、課題1は自己試行、他者試行、メイン試行で構成されている。

自己試行では、各選択肢の報酬の量は、その試行の最初に教示された色の数字である。一方、バーの傾きは報酬確率を表す(図参照)。他者試行では、被験者は他者の行動を予測し、それが当たれば固定報酬を得る。自己試行と異なり、他者の報酬量はいつも各選択肢の上部の数字となる(自己選択課題と異なる)。より重要なのは、他者にとっての傾きが表す報酬確率は、自己試行の時の傾きー確率マップとは異なることにある(被験者には事前に告知)。そしてメイン試行では、被験者の報酬量は色に依存せずに、他者の選択に依存する。他者は他者試行同様の選択をする一方で、その他者が選ぶ選択肢では、被験者の報酬量は下部の数字になり、他方の選択肢では上部の数字になる。したがって、このメイン試行では各選択肢の被験者にとっての価値は、他者が選ぶ選択肢に依存する。すなわち、他者の行動を予測して自らの行動選択をする必要がある。この課題1を用いてヒトfMRI実験を進めている。主なデータは概ね取得できた。また解析の予備的結果も良好で、たとえば、メイン試行で、他者予測の難易度において、被験者の行動選択のしかたが変わることを既に確認している。本研究は「脳内他者を生かす意思決定の脳計算プリミティブの解明」を目指している。脳内他者を生かす意思決定とは、端的には「脳内他者を用いた他者予測」と「その予測を用いた適切な意思決定」である。この2つの脳計算プリミティブ(基本要素)の解明である。これらの機能は、社会認知でいう「心の理論」ー他者の心や意図を推測して、自らの行動に生かすーの土台となる。他者のいない状況での脳計算(価値意思決定)を「自己システム」の土台とし、脳内他者のシミュレーションを要する価値意思決定を「自己システム+(脳内)他者システム」と捉えることで研究を進めている。この2つの基本要素の神経基盤と脳計算を明らかにするために、ヒトfMRI実験とそのデータを脳計算モデルから解釈するためのモデル化解析を適用し、理論と実験の融合研究を推進しようとしている。実験としては、本実験データの大半を取得することができており、現在、解析を進めている。脳計算と対応させつつ、「脳内他者を用いた他者予測」に対応する脳活動、そして「その予測を用いた適切な意思決定」の脳活動も見出している。さらに、「脳内他者を用いた他者予測」の難しさに応じて、「その予測を用いた適切な意思決定」が変化することを行動データから実証しつつ、その計算を行っている脳活動を特定できている。これらの成果の一部は、国内のワークショップなどや、また国内外での学会でも報告した。本年度は、本研究の実験(課題1)のデータ解析を中心に研究を進めた。実績の概要に述べたように、このデータ解析が概ね順調に進んでいるので上記の区分とした。ここでは課題1についてまとめておく。この課題1の着想の根本は、「通常の(自己報酬にかかわる)価値意思決定」を基礎に、「他者の価値意思決定のシミュレーションと予測」を押さえたうえで、「その予測を生かすことが必要な自己報酬の価値意思決定」の脳計算を調べることにある。この3つを調べるために、課題1は自己試行、他者試行、メイン試行で構成されている。
ヒト接合上皮及び歯肉上皮細胞のアポトーシス誘導機構とHGFによる抑制機構の解析

申請者らは、ヒト接合上皮及び及び歯肉上皮細胞を無血清条件下で培養すると、アポトーシスの指標であるヌクレオソーム単位のDNA断片が出現し、このDNAの断片化がHGFにより抑制されることを見い出していた。本研究では、これらの細胞のアポトーシス誘導機構と、HGFによるこれらの細胞のアポトーシス抑制の分子機構を、アポトーシスの実行分子であるInterleukin-1βconverting enzyme(ICE,現在Caspase-1と命名されている)様プロテアーゼの活性化とアポトーシス抑制分子であるBcl-2の発現を解析することにより考察した。その結果、両細胞を無血清条件下で培養すると、12時間後にはCaspase-3の活性化(酵素活性で2-3倍)が起こり、その活性化は24時間後まで持続することを見い出した。さらに、その活性化はCaspase-3の特異的な阻害剤の存在下で培養すると完全に阻害され、DNAの断片化も抑制されたことより、無血清条件下で誘導されるアポトーシス誘導にCaspase-3の活性化が関与していると結論された。従って、HGFはCaspase-3の活性化を抑制することによりアポトーシスを抑制していることが予測された。また、HGFによるBcal-2タンパクの発現に及ぼす影響を検討した結果、HGFによりBcl-2の発現が増加することが明らかになり、HGFはBcl-2の発現を増強することによりCaspase-3の活性化を抑制している可能性が示唆された。今後は、Caspase-3に対するHGFの効果、及びBcal-2と同じ機能を有するBCl-xの発現に対するHGFの作用についても検討していく予定である。申請者らは、ヒト接合上皮及び歯肉上皮細胞を無血清条件下で培養するとアポトーシスの指標であるヌオソーム単位のDNAの断片化がHGFにより抑制されることを見出した。平成9年度は、無血清条件化で誘導されるアポトーシス誘導機構とHGFによる抑制の分子機構を、アポトーシスの実行分子であるInterleukin-1βconverting enzyme (ICE,現在Caspase-1と命名されている)様プロテアーゼの活性化とアポトーシス抑制分子であるBcl-2の発現を解析することにより考察した。その結果、両細胞を無血清条件化で培養すると、12時間後にはCaspase-3の活性化(酵素活性で2-3倍)が起こり、その活性化は24時間後まで持続することを見いだした。さらに、その活性化はCaspase-3の拓凍て基な阻害剤の存在下で完全し阻害され、DNAの断片化も抑制されたことにより、無血清条件下で誘導されるアポトーシス誘導にCaspase-3の活性化が関与していると結論された。また、HGFによるBel-2蛋白の発現を検討した結果、HGFによりBel-2の発現が増加することが明らかになり、HGFはBel-2の発現を増強することによりCaspase-3の活性化を抑制することが示唆された。平成10年度は、Caspase-3の活性化に体するHGFの作用、及びBel-2と同じ機能を有すBel-xの発現に対するHGFの作用について検討する予定である。本研究では、これらの細胞のアポトーシス誘導機構と、HGFによるこれらの細胞のアポトーシス抑制の分子機構を、アポトーシスの実行分子であるInterleukin-1βconverting enzyme(ICE,現在Caspase-1と命名されている)

様プロテアーゼの活性化とアポトーシス抑制分子であるBcl-2の発現を解析することにより考察した。その結果、両細胞を無血清条件下で培養すると、12時間後にはCaspase-3の活性化(酵素活性で2-3倍)が起こり、その活性化は24時間後まで持続することを見い出した。さらに、その活性化はCaspase-3の特異的な阻害剤の存在下で培養すると完全に阻害され、DNAの断片化も抑制されたことより、無血清条件下で誘導されるアポトーシス誘導にCaspase-3の活性化が関与していると結論された。従って、HGFはCaspase-3の活性化を抑制することによりアポトーシスを抑制していることが予測された。また、HGFによるBcal-2タンパクの発現に及ぼす影響を検討した結果、HGFによりBcl-2の発現が増加することが明らかになり、HGFはBcl-2の発現を増強することによりCaspase-3の活性化を抑制している可能性が示唆された。今後は、Caspase-3に対するHGFの効果、及びBcal-2と同じ機能を有するBCl-xの発現に対するHGFの作用についても検討していく予定である。
超弦理論における力学自由度と時空の幾何学の研究

本年度は昨年度に引き続き、漸近平坦時空における漸近対称性と放射現象の記憶効果の関係に関する研究やAdS/CFT対応に関連する研究を行った。記憶効果に関する研究としては、加速された粒子の放射を調べることで、その記憶効果がどのように見えるかを考察した。さらにプローブ粒子のスピンの向きの変化を見ることで記憶効果を観測する方法も提案した。別の論文では、電磁波の記憶効果が対称性の保存則として導出できることを示した。さらに、保存則の補正項に関する記憶効果の導出も行った。また、この対称性がゲージ冗長性ではなく、物理的な対称性であることを示した。さらに、補正光子定理が漸近対称性のWard-高橋恒等式とみなせることを荷電粒子が質量をもつ場合に示した。AdS/CFT対応において、ブラックホール時空上の時間依存するある量が、CFTにおける複雑量と関係しているという予想がある。この複雑量をヒルベルト空間上の距離として定義する方法が提案されているが、どのような距離を採用すべきかは不明である。本研究では、ヒルベルト空間上のユニタリー変換で不変な距離を複雑量の定義として採用した場合、重力側で対応していると思われている量の時間依存性を再現することは不可能であることを示した。これによって、場の理論の複雑量が満たすべきある基準を与えることに成功した。別の研究では、AdS/CFT対応を簡略化した模型のニューラルネットワーク表現を与えた。そして、境界で与えたデータに基づく正しい場の振る舞いを再現するようにネットワークの変数を機械学習させる問題を考えた。この変数は時空の計量に対応し、境界のデータからバルクの幾何の情報を読み取ることができる。特に、QCDのデータを与えた時に創発する時空を読み取り、そこからクオーク間ポテンシャルを計算し、ポテンシャルの定性的な振る舞いが再現されることを見た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、AdS/CFT対応や重力理論と量子情報との関係に関する研究を主に行った。AdS/CFT対応を、重力理論の古典近似を超えたレベルで検証するために、CFTのエンタングルメントエントロピーのホログラフィックな計算を、AdS側の重力理論に対して量子補正込みで行った。AdS/CFT対応においてAdS上の理論の古典近似がよいようなパラメータ領域では、CFTのエンタングルメントエントロピーは、AdS時空中の極小曲面の面積によって計算可能である。一般にはそこに量子補正が存在し、その補正はAdS時空上の量子場のエンタングルメントエントロピーや、量子場による極小曲面の変形の効果等で与えられる。本研究では、AdS上のスカラー場に対してエンタングルメントエントロピーを解析的に計算した。一般に、CFT以外の理論に対して、数値計算を用いずに、エンタングルメントエントロピーやその拡張であるRenyiエントロピーを厳密に計算することは難しい。しかし、今回考えた例では、一般のRenyiエントロピーを解析的に計算できることがわかった。またスカラー場による極小曲面の変形等の効果も計算し、上述の量子補正を評価し、その結果がCFTのラージN展開における補正と一致することを確認した。この結果は論文にまとめられ、JHEPにおいて出版された。また、国内外で、この研究成果の発表を行った。また、Triangle-Hinge模型のモンテカルロ法による数値計算、ゲージ/重力対応における複雑量の評価等の研究が進展中である。CFTのエンタングルメントエントロピーを重力理論側で古典論を用いて計算する公式に笠・高柳の公式がある。本年度の研究では、この古典近似を超えて、エンタングルメントエントロピーをAdS上のスカラー場による量子補正を含めて計算することができた。また、CFTのRenyiエントロピーを量子補正を含めてホログラフィックに計算する研究が進展中である。別の研究としては、量子計算における複雑量(complexity)の重力理論を用いた計算手法の検証や、ゲージ理論における複雑量の計算等を行っている。また、膜の世界面を生成する模型として構成されたTriangle-Hinge模型の研究を行った。模型の相構造を明らかにするために、相関関数をモンテカルロ法によって数値的に計算可能なパラメータ領域を調べ、そのような領域に対して数値計算を行った。欠陥(defect)のあるCFTの研究も行っており、ある理論に対してdefect上の演算子のスペクトルを計算中である。本年度は、AdS/CFT対応の文脈における複雑量に関する研究や、漸近平坦時空における漸近対称性、散乱振幅の低エネルギー定理と放射現象の記憶効果の関係に関する研究を行った。AdS/CFT対応において境界理論の複雑量に双対だと思われている「極大体積」や「WDWパッチと呼ばれる領域における重力理論の作用」という量の詳細な時間依存性を様々なブラックホール時空で調べた。これら2種類の量は定性的には同じ時間依存性をもつと思われていたが、十分時間が経った後以外では、大きく異なる振る舞いを示すことがわかった。この結果は論文にまとめられ、出版された。また、場の理論における複雑量の研究として、可換ゲージ理論の複雑量を調べる研究を行い、その結果も論文にまとめられ出版された。パイ中間子の低エネルギー定理と関係する漸近対称性や記憶効果の研究も行った。光子や重力子の散乱の低エネルギー定理は、漸近対称性や記憶効果と関係することが知られている。パイ中間子の散乱に対しても同様の低エネルギー定理が成立することが知られており、関連する漸近対称性や記憶効果が存在することが期待される。