hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新原理計測プローブによる光学的基板上ナノ異物高感度検出に関する研究

昨年度判明した、落射照明型位相差顕微法に特有の性質による問題を解決するために、位相板に替わり、入射光の空間的な位相分布を任意の分布に変調することが可能な空間位相変調素子を用いた光学系を設計し、実験装置の構築を進めた。これにより、空間的な変調範囲のずれによる観察特性の変化を抑制し、理論的に予測される観察特性が得られる落射照明型の位相差顕微法に必要とされる高精度な位相変調制御が可能となった。この成果をまとめ、国内会議(2018年度精密工学会秋季大会学術講演会)で発信した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。落射照明型位相差顕微法をベースにした基板上微小欠陥検出法の確立のため、リング状位相板を利用した基礎原理検証のための実験装置を開発した。構築した装置を用いて基礎実験を行った結果、当初の予測に反する観測結果が得られた。そこで詳細な理論検証を行い、この観測結果が落射照明型の位相差顕微法の持つ位相変化特性に起因していることを明らかにした。この結果考慮すべきパラメータが得られ、理論解析を進めた結果、より微小な位相変化を可能とする位相板が必要であることが判明した。本研究成果を国内会議(2017年度精密工学会秋季大会学術講演会)で発信した。まず初めに、修士論文までの研究で課題として挙がっていた、設計・構成した落射照明式位相差顕微装置において理論的に予測された通りの観察結果が得られないことについての検証を行った。当初の考察では、実験装置の組み立てにおいて想定以上に高い精度が要求されることが光路計算によって示され、構築した実験装置では必要な精度が得られていないために理論通りの観察が実現できていないという仮説が得られた。そこでフーリエ変換面の観察を可能とする光学系に組み替えることで高精度な光軸調整を可能とする手法を考案し、その手法に基づいて光学系再構築を行った。その結果として、理論計算により示されていた落射照明式位相差顕微装置に特有な現象である、液相の存在位置が基板上よりも明るくなるという観察結果が一部では得られたものの、限られた条件のみでしか観察されず、またその輝度値も理論計算とは一致せず、想定していた通りの観察結果を得ることは出来なかった。数値シミュレーションにおいてリング状位相板の太さが与える影響が明らかになったが、高機能・高精度化の為に以前から計画していた空間光位相変素子(SLM-LCOS)を用いた光学系の構築によって解決可能であると判断し、新光学系の設計を行った。新光学系では、以前構築した光学系における、使用できる対物レンズの制限による倍率の低さや、通常の光学観察と位相差観察の切り替えの困難といった問題点を解決し、より高精度、かつ様々な条件における観察の比較を可能とした設計を目指した。現在、新光学系の設計は完了しており、今後その構築を行っていく予定である。
NIDDMにおけるCaveolae型インスリンシグナル複合体機能異常の分子機序

Caveolaeは細胞膜直下に存在する,直径50-100nmの小胞構造である.最近CaveolaeにInositol-glycan(IG)とdiacylglycerol(DAG)の前駆体であるPhosphatidylinositol-glycan(PIG)やPIGアンカー蛋白,チロシンキナーゼ,三量体,低分子G蛋白などシグナル蛋白が豊富に集族することが明らかになり,Caveolaeが細胞外から細胞内へシグナルを伝達するシグナル複合体機能を有することが明らかになった.我々は本研究においてインスリン作用発現におけるCaveolaeの役割を検討した.我々は3T3-L1細胞にインスリンを加えるとインスリン受容体は細胞膜からCaveolaeへと速やかに移動し,それに平行してインスリン濃度依存的に遊離型PIGが減少,細胞内IGとDAGが増加することを発見した.PI-3キナーゼ,GLUT4,Cキナーゼzettaはインスリン非添加前はCaveolaeに存在し,インスリン刺激により速やかに細胞膜へ移行した.またCaveolaeのマーカー蛋白,Caveolinがインスリンにより特異的にチロシンリン酸化された.Caveolaeはインスリン作用発現に重要な細胞内trafficの場であることが明らかになった.インスリン抵抗性NIDDMモデル動物,KK-AYマウスおよびGKラットの脂肪細胞では,インスリン依存性のCaveolinチロシンリン酸化は著明に低下し,かつインスリン受容体のCaveolaeへのinternalizationの障害を認めた.以上の検討により,IGとDAGをセカンドメッセンジャーとするリン脂質シグナルの作用発現部位がCaveolaeであり,NIDDMのインスリン抵抗性にCaveolaeの機能異常が関与することが初めて明らかになった.Caveolaeは細胞膜直下に存在する,直径50-100nmの小胞構造である.最近CaveolaeにInositol-glycan(IG)とdiacylglycerol(DAG)の前駆体であるPhosphatidylinositol-glycan(PIG)やPIGアンカー蛋白,チロシンキナーゼ,三量体,低分子G蛋白などシグナル蛋白が豊富に集族することが明らかになり,Caveolaeが細胞外から細胞内へシグナルを伝達するシグナル複合体機能を有することが明らかになった.我々は本研究においてインスリン作用発現におけるCaveolaeの役割を検討した.我々は3T3-L1細胞にインスリンを加えるとインスリン受容体は細胞膜からCaveolaeへと速やかに移動し,それに平行してインスリン濃度依存的に遊離型PIGが減少,細胞内IGとDAGが増加することを発見した.PI-3キナーゼ,GLUT4,Cキナーゼzettaはインスリン非添加前はCaveolaeに存在し,インスリン刺激により速やかに細胞膜へ移行した.またCaveolaeのマーカー蛋白,Caveolinがインスリンにより特異的にチロシンリン酸化された.Caveolaeはインスリン作用発現に重要な細胞内trafficの場であることが明らかになった.インスリン抵抗性NIDDMモデル動物,KK-AYマウスおよびGKラットの脂肪細胞では,インスリン依存性のCaveolinチロシンリン酸化は著明に低下し,かつインスリン受容体のCaveolaeへのinternalizationの障害を認めた.以上の検討により,IGとDAGをセカンドメッセンジャーとするリン脂質シグナルの作用発現部位がCaveolaeであり,NIDDMのインスリン抵抗性にCaveolaeの機能異常が関与することが初めて明らかになった.
中高年の腰痛・関節疾患と骨粗鬆症に及ぼす水中運動の影響についての研究

【目的】我々は、中高年の整形外科的症例を対象として、水中運動教室(大学公開講座)を開催し指導している。それらの症例に及ぼす、温水プールを用いた水中運動療法の影響について概要を報告する。【方法】対象は、腰痛疾患群30例(平均48.0歳)、下肢変形性関節症(OA)群19例(平均49.9歳)、慢性関節リウマチ(RA)群15例(平均48.0歳)、骨量低下群10例(平均56.3歳)、水流発生装置を併用した腰痛・変形性膝関節症群26例(平均56.6歳)の計のべ100例である。水中運動教室は各疾患別基礎教育、基礎的水中運動、泳法指導、自由泳より成り、週2回、平均5.2ヵ月間実施した。基礎的水中運動、泳法指導においては、各疾患別運動処方プログラムに基づき、可及的に個別の運動処方を施行した。教室実施前後に、各種の測定・検査(体脂肪率、最大酸素摂取量、肺活量、背筋力、膝屈伸力、立位体前屈、上体そらし、日本整形外科学会各疾患別判定、Lansbury指数評価、心理テスト、腰椎骨塩濃度測定、血液検査など)を行い、比較検討した。【結果】腰痛群およびOA群においては、肥満の軽減、心肺機能の向上、体幹下肢の筋力と柔軟性の増大、日整会判定上の点数改善が、またRA群では、体幹下肢の筋力と柔軟性の向上、Lansbury活動性指数・日整会リウマチ膝判定・心理テスト上の改善が、水中運動後にそれぞれ統計学的に有意に観察された。骨量低下群の腰椎骨塩濃度測定においては、水中運動後では微増を示し、骨量の低下は阻止されていた。水流発生装置を併用した腰痛・膝OA群では、使用しなかった際と比較して、肥満の軽減、心肺機能の向上、膝筋力の増強、腰痛・膝関節症状の改善、血中遊離脂肪酸の減少などの効果が有意により高く発現した。【結論】水の浮力と抵抗を用いた温水中の運動療法は、上記の整形外科的症例に対して非常に有用である。今後は、水中運動の骨量に及ぼす影響や水流の生体に与える効果などについても攻究したい。【目的】我々は以前より、重篤な麻酔や全身合併症のない中高年の整形外科的症例を対象として、大学公開講座としての水中運動教室を開催し、指導している。それらの症例に及ぼす、温水プールを用いた水中運動療法の影響について、本年度までに行われた研究実績をもとに概要を報告する。【方法】対象は、腰痛疾患群30例(平均48.0歳)、下肢変形性関節症(OA)群19例(平均49.9歳)、慢性関節リウマチ(RA)群13例(平均47.2歳)、骨粗鬆症群10例(平均56.3歳)の計72例とする。水中運動教室は各疾患別基礎教育、基礎的水中運動、泳法指導、自由泳より成り、週2回、平均約5.9カ月間実施した。とくに基礎的水中運動、泳法指導においては、各疾患別運動処方プログラムに基づき、可及的に個別の運動処方を施行した。

教室実施前後に、各種の測定・検査(体脂肪率、ロ-レル指数、最大酸素摂取量、無酸素性作業能力、肺活量、背筋力、膝屈伸力、立位体前屈、上体そらし、各疾患別日整会判定、Lansbury指数評価、腰椎骨塩濃度計測など)を行い、比較検討を加えた。【結果】腰痛群およびOA群においては、肥満の軽減・心肺機能の向上・体幹下肢の筋力と柔軟性の増大・日整会判定上の点数改善が、またRA群では、体幹下肢の筋力と柔軟性の向上・Lansbury活動性指数と日整会リウマチ膝判定上の改善が、水中リハビリテーション後にそれぞれ統計学的に有意に観察された。骨粗鬆症群の腰椎骨塩濃度測定においては、水中運動療法後では微増を示し、骨量の低下は阻止されていた。【結論と展開】水の浮力と抵抗を用いた温水中の運動療法は、上記の整形外科的症例に対して有用と考えられた。今後はさらに例数を増やし、各疾患別に最適な水中運動処方プログラムの完成をめざすと同時に、とくに全身の各部位別にみた水中運動の骨量に及ぼす影響についても攻究したい。【目的】我々は、中高年の整形外科的症例を対象として、水中運動教室(大学公開講座)を開催し指導している。それらの症例に及ぼす、温水プールを用いた水中運動療法の影響について概要を報告する。【方法】対象は、腰痛疾患群30例(平均48.0歳)、下肢変形性関節症(OA)群19例(平均49.9歳)、慢性関節リウマチ(RA)群15例(平均48.0歳)、骨粗鬆症群10例(平均56.3歳)、水流発生装置を併用した腰痛群6例(平均58.2歳)の計のべ80例である。水中運動教室は各疾患別基礎教育、基礎的水中運動、泳法指導、自由泳より成り、週2回、平均約5.5ヵ月間実施した。基礎的水中運動、泳法指導においては、各疾患別運動処方プログラムに基づき、可及的に個別の運動処方を施行した。教室実施前後に、各種の測定・検査(体脂肪率、最大酸素摂取量、肺活量、背筋力、膝屈伸力、立位体前屈、上体そらし、各疾患別日整会判定、Lansbury指数評価、心理テスト、腰椎骨塩濃度計測、血液検査など)を行い、比較検討した。【結果】腰痛群およびOA群においては、肥満の軽減、心肺機能の向上、体幹下肢の筋力と柔軟性の増大、日整会判定上の点数改善が、またRA群では、体幹下肢の筋力と柔軟性の向上、Lansbury活動性指数・日整会リウマチ膝判定・心理テスト上の改善が、水中運動後にそれぞれ統計学的に有意に観察された。骨粗鬆症群の腰椎骨塩濃度測定においては、水中運動後では微増を示し、骨量の低下は阻止されていた。水流発生装置を併用した腰痛群では、使用しなかった際と比較して、肥満の軽減、心肺機能・膝筋力の向上、血中遊離脂肪酸の減少などの効果が有意により高く発現した。【結論】水の浮力と抵抗を用いた温水中の運動療法は、上記の整形外科的症例に対して有用である。今後はさらに例数を増やし、各疾患別に最適な水中運動処方プログラムの完成をめざす。また、水中運動の骨量に及ぼす影響や水流の生体に与える効果などについても攻究したい。【方法】今年度に、解析の対象となった症例は、腰痛疾患、変形性膝関節症を有する40例(男性19例、女性21例、平均年齢56.2歳)である。1群は水流発生装置を用いずに水中運動を実施する群(水中運動単独群)とし、他の群は水流発生装置を用いて水中運動を施行する群(水流併用群)とした。水中運動教室は各疾患別基礎教育、基礎的水中運動、泳法指導、自由泳より成り、週2回、平均約16週間実施した。
大型冷中性子干渉計の開発とそれを使用した物質波と重力相互作用の研究

重力相互作用に起因する物質波の位相のずれは用いる物質波の波長と干渉計の大きさに比例する。そこで、大型冷中性子干渉計を開発し重力と中性子の相互作用を精密に測定することを目的として研究を進めている。大型冷中性子干渉計の試作機をテストしたものの不十分なコントラストしか得られなかった。そこで製作誤差に起因する干渉計の二経路のずれを磁場勾配と磁気複屈折を用いて補正することを考え、その実証実験を行った。性質の良く知られているJamin型冷中性子干渉計を操作して干渉計の二経路を意図的に60nm平行移動し、干渉縞のコントラストを60%から32%にまで低下させた。その後、Jamin型干渉計の下流に3.6G/cmの磁場勾配を持つ四重極磁石ふたつを500mm離して置くことで二経路を60nm平行移動させることを試みた。すると干渉縞のコントラストを32%から60%まで完全に回復させることに成功した。さらに磁気複屈折光学系の理解を深めるために一つの四重極磁石に3G/cm程度の磁場勾配を与えた場合に生じるモアレ縞について解析的に解けるモデルを作り、このモデルの妥当性を実験により確認した。有限な発散角を持つビームにおいて発散角よりもはるかに小さな交差角のモアレ縞であっても、中性子スピン干渉法を通じて明るく鮮明な空間縞を観測しうることを明らかにした。モアレ縞の周期とコントラストは中性子ビームの有限な発散角のためにスクリーンまでの距離やビームの幅に依存することもモデルによって理解されるようになった。この成果はインコヒーレント光源と複屈折物質の操作の基礎となる点でも非常に重要である。本年度はこの成果を論文にまとめ投稿した。本年度にMach-Zehnder型大型冷中性子干渉計の試作機をテストしたものの不十分なコントラストしか得られなかった。まず、3.6G/cmの磁場勾配を持つ四重極磁石に中性子を通し60nradの交差角をつけた。二経路が交差角を持つ場合その交差角の大きさに逆比例する間隔のモアレ縞が生ずることが知られおり、期待どおりの間隔のモアレ縞を測定することに成功した。つぎに、性質の良く知られているJamin型冷中性子干渉計において片方のミラーを傾けることで干渉計の二経路を意図的に60nm平行移動し、干渉縞のコントラストを60%から32%にまで低下させた。その後、Jamin型干渉計の下流に3.6G/cmの磁場勾配を持つ四重極磁石ふたつを500mm離して置くことで二経路を60nm平行移動させた。すると干渉縞のコントラストを32%から60%まで完全に回復することに成功した。同様の実験を磁気複屈折についても行いモアレ縞の観測に成功した。以上の研究をまとめて日本物理学会と日本中性子科学会において報告を行った。昨年度にMach-Zehnder型大型冷中性子干渉計の試作機をテストしたものの不十分なコントラストしか得られなかった。この結果をInternational Conference on Neutron Scattering 2005において発表した。

その後、Jamin型干渉計の下流に3.6G/cmの磁場勾配を持つ四重極磁石ふたつを500mm離して置くことで二経路を60nm平行移動させることを試みた。すると干渉縞のコントラストを32%から60%まで完全に回復させることに成功した。さらに磁気複屈折光学系の理解を深めるために一つの四重極磁石に3G/cm程度の磁場勾配を与えた場合に生じるモアレ縞について解析的に解けるモデルを作り、このモデルの妥当性を実験により確認した。有限な発散角を持つビームにおいて発散角よりもはるかに小さな交差角のモアレ縞であっても、中性子スピン干渉法を通じて明るく鮮明な空間縞を観測しうることを明らかにした。モアレ縞の周期とコントラストは中性子ビームの有限な発散角のためにスクリーンまでの距離やビームの幅に依存することもモデルによって理解されるようになった。この成果はインコヒーレント光源と複屈折物質の操作の基礎となる点でも非常に重要である。本年度はこの成果を論文にまとめ投稿した。
セルソーターを用いた次世代花粉化石濃縮法の開発と、放射性炭素年代測定の高精度化

セルソーターを用いて、福井県水月湖の堆積物から高純度の化石花粉を抽出する技術を開発した。年代測定に必要な100万粒子を抽出するのに要する時間は、前処理まで含めると、平均で1サンプルおよそ11.5日(1人の研究者が1台の装置を用いた場合)まで短縮することができた。次に、抽出された化石花粉に対して放射性炭素年代測定を実施して、先行研究(Bronk Ramsey et al. 2012)によって判明していた樹木の葉化石の年代と比較したところ、両者はきわめて良い一致を示した。すなわち、葉化石が算出しない層準でも、リザーバー効果のない放射性炭素年代を安定的に得ることができる技術の確立に成功した。水月湖から2006年に採取された年縞堆積物コア、いわゆるSG06のうち、A-16セクションの上部30cmを均質化、花粉抽出実験に用いた。先行研究から、この層準は花粉含有量が高く、かつ年代がおよそ3万5000年前と比較的古い(=バックグラウンドの影響があった場合に検出しやすい)ことが判明していたため、本研究の第一段階としては最適であると判断した。試行錯誤の結果、酸アルカリ処理をほどこした後、比重1.5より軽いフラクションを重液分離によって回収、さらに目開き40ミクロンのメッシュを通過した分画が、セルソーターに導入するサンプルとして最適であることが分かった。またセルソーターのゲートの設定を様々に変えることで、ほぼ化石花粉のみを含む分画の位置を特定することにも成功した。なお、当初はセルソーターが頻繁に詰まりを起こしていたが、液性を弱アルカリ性にして粒子を拡散させること、また詰まりが発生した場合の対処を完全自動化することに成功したため、装置の長時間にわたる連続運転が可能になった。当初は100万粒の花粉を高純度で回収するのにおよそ20日を要していたが、これらの工夫により、大きな問題がなければ2時間程度で同等の結果が得られるようになった。次に、年代や堆積物の種類、花粉組成などの点でA-16とは性質の異なるB-08セクションを用いて同様の分析をおこない、抽出の手法が普遍性を持つかどうかを検証した。検証の結果、少なくとも広葉樹については、同じ設定で高純度の化石花粉を抽出できることがわかった。これらと平行して、100万粒の化石花粉粒子(およそ150μgカーボン)から効率よくグラファイトを生成するための手法を確立した。具体的には、真空ライン全体の堆積、密閉度、触媒の形状などを総合的に見直すことで、収率を90%以上にまで向上、安定して複数回の年代測定をおこなえるようになった。当初の計画では、今年度中に水月湖の20数層準のサンプルから化石花粉を抽出し、放射性炭素年代測定を実施する予定であった。だが、セルソーターの詰まりが頻発して時間を浪費したこと、そのため装置に導入するサンプルの濃度を低く抑えざるを得ず、一定時間内で回収できる花粉の数が思ったほど伸びなかったこと、また100万粒の花粉から得られる炭素の量が150μgと微量でああり、信頼のおける年代測定を実施するのに十分なグラファイトを合成できなかったことなどの理由で、昨年度は当初の目標を達成できずに終わった。問題を抜本的に解決するため、低効率の処理でいたずらに時間とサンプルを浪費するかわりに、データを量産する作業をいったん完全に停止し、ルソーターを効率よく用いるための技術開発と、グラファイトを効率よく生成するための技術開発に努力を傾注した。多岐にわたる装置の効率化と自動化の努力の結果、これらの問題は2016年度の末までにほぼ解決された。のみならず、当初は期待していなかったほどの高効率で処理を遂行することまで可能になった(現時点で、処理の効率は当初のおよそ20倍に達している)。そのため、2017年度は想定以上のペースでデータ生産がおこない、今年度の遅れを取り戻せると期待している。データ数こそ目標に達しなかったものの、セルソーターを用いた花粉の濃縮と年代測定というアプローチの有用性がほぼ実証され、データを効率よく生産するルーチンまで確立できたことを考慮するなら、データ生産が遅れ気味であることの不安はほぼ相殺され、プロジェクトは「おおむね順調に進展している」と判断する。2017年度は、水月湖の年縞堆積物コアうち1.22万年前に相当する部分から、先行研究(Bronk Ramsey et al. 2012)で年代測定がおこなわれていない層準を40ないし50選んで、セルソーターで花粉を抽出したのち、放射性炭素年代測定を実施する。得られた結果を、主として葉っぱの化石に対しておこなわれた先行研究と比較し、氷期における大気中の放射性炭素濃度が年および季節によってどれくらい変動しているかの検討をおこなう。

また、最終的に得られたデータセットを論文などで報告するとともに、放射性炭素年代較正にかかわる国際組織(IntCalグループ)に積極的に情報提供する。平成29年度ではカナダで開催される加速器質量分析研究の国際学会AMS14のIntCal及び年輪年代ワークショップに参加し意見交換を進める。これにより、水月湖データセットがIntCal較正モデルの中で将来にわたって重要な存在感を保つようにする。技術的な検討項目としては、セルソーターに導入する粒子サイズの上限の見きわめ、モミ・ツガなど大型の花粉が優占する層準において、花粉を物理的に粉砕する方法の検討、セルソーター内部で花粉を輸送するのに用いるシース液を、有機物を含まない生理食塩水で置換することの是非の検討などを実施する。古気候学、地質年代学2016年度はサンプルをルーチンで分析することができず、問題解決のための技術開発に大半の労力を傾注した。そのため、当初予定していた人件費および年代測定費用を使うことなく年度を完了した。いっぽう、装置の自動化のために予定よりも多くの物品を購入することになった。次年度使用額は、本年度予定していた20数サンプルの前処理および年代測定のために使用する。
セレンの利用促進に着目したヒスチジンの抗酸化作用

本研究は、ヒスチジンの抗酸化作用を調べることを目的とした。抗酸化機能の一つにSOD系があり、セレンを含むグルタチオンペルオキシダーゼが重要な役割を演じている。グルタチオンペルオキシダーゼは、活性部位にセレンとヒスチジンを有している。したがって、ヒスチジンとセレンには相互作用があり、ヒスチジンを多く摂取するとセレン摂取量も多くなり、SOD系の働きを高めて、抗酸化作用が強まることが期待された。本研究では、ヒトを対象とした食事と基礎代謝量調査およびラットを用いた動物実験を行い、セレンの利用に起因するヒスチジンの抗酸化作用を調べた。今年度は、ヒスチジンの基礎代謝への影響と雌ラットを用いた動物実験を行った。ヒトを対象とした食事調査では、ヒスチジン摂取量とセレン摂取量との間に有意な正の相関関係が認められた。また、食品中のヒスチジン量(mg/100g)とセレン量(μg/100g)との間には、他の無機質よりも高い、有意な正の相関関係が認められた。さらに、食品におけるタンパク質中のヒスチジン量(mg/g)と総無機質中のセレン量(μg/mg)との間にも、有意な正の相関関係が認められた。これらの結果より、ヒスチジンとセレンとの間には高い親和性があることが示唆された。一方、基礎代謝量とヒスチジンを多く含む赤身魚の嗜好性との間には相関関係は認められなかったが、女性対象者において、基礎代謝量とマグロの嗜好性との間に有意ではないものの正の相関が観察された。動物実験では、飼料組成(ヒスチジン濃度およびセレン濃度)を検討した飼料を用いて雌雄ラットを飼育し、セレンの吸収率および体内保有率を測定した。その結果、雌雄ラットにおいて、ヒスチジン摂取によりセレンの吸収率と体内保留率が高くなる傾向が観察された。以上の結果から、ヒスチジンはセレン利用を促進することにより、抗酸化作用を有すると考えられた。セレン不足より克山病(心筋梗塞)が発症することが知られている。グルタチオンペルオキシダーゼは、活性部位にセレン(セレノシステイン)とヒスチジンを有している。したがって、ヒスチジンとセレンには相互作用があり、ヒスチジンを多く摂取するとセレン摂取量も多くなり、SOD系の働きを高めて、抗酸化作用が強まることが期待される。本研究では、ヒトを対象とした食事と基礎代謝量調査およびラットを用いた動物実験を行い、SOD系の酵素であるグルタチオンペルオキシダーゼの補欠分子族であるセレン(セレノシステイン)の利用に起因するヒスチジンの抗酸化作用を調べる。ヒトを対象とした食事調査では、国内の319名を対象としたアンケート調査を行い、ヒスチジン摂取量と無機質摂取量との相関を調べた。その結果、ヒスチジン摂取量と無機質摂取量との間には、全ての無機質において正の相関関係が認められたが、相関係数はセレンの場合が最も高かった。また、タンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量と無機質摂取量との間には、マグネシウム、マンガン、セレンにおいて正の相関関係が認められたが、相関係数はセレンの場合が最も高かった。したがって、ヒスチジン含量が高い食品(赤身魚等)を摂取するとセレン摂取量が多くなり、抗酸化力が高まる可能性が示唆された。ラットを用いた動物実験では、0.3%メチオニン添加20%カゼイン食を標準食と標準食にヒスチジンを添加した飼料を試験食(ヒスチジン食)を用いて、6週齢Wistar系雄ラットを一週間飼育した。飼育期間中の糞・尿を採取した。現在、糞および尿中のセレン量を分析中である。この結果から、ヒスチジンによるセレンの吸収促進作用について考察する。ヒトを対象とした食事調査では、基礎代謝量の測定が行えていない。この理由としては、基礎代謝量を測定する条件設定(起床時もしくは安静時の測定値から換算)が困難であったことがあげられる。動物実験では、糞および尿のセレン量の分析遅れている。この理由としては、試料数が少ないと試料のセレン量分析費用が高額になることが挙げられる。また、その影響で血液分析(セレン量の測定等)が遅れている。本研究では、ヒトを対象とした食事と基礎代謝量調査およびラットを用いた動物実験を行い、SOD系の酵素であるグルタチオンペルオキシダーゼの補欠分子族であるセレンの利用に起因するヒスチジンの抗酸化作用を調べる。ヒトを対象とした食事調査では、国内と韓国における調査の解析を行った。

その結果、ヒスチジン摂取量と無機質摂取量との間には、全ての無機質において正の相関関係が認められたが、相関係数はセレンの場合が最も高かった。タンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量とセレン摂取量との間にも正の相関関係が認められた。したがって、ヒスチジン含量が高い食品(赤身魚等)を摂取するとセレン摂取量が多くなり、抗酸化力が高まる可能性が示唆された。また、本学が所有する呼気ガス分析機を用いて基礎代謝量を測定する方法を検討した。その結果、安静時代謝を測定することにより基礎代謝量を求める方法を確立した。ラットを用いた動物実験では、0.3%メチオニン添加20%カゼイン食を標準食、標準食にヒスチジンを添加した飼料をヒスチジン食、標準食にセレンとヒスチジンを添加したセレン・ヒスチジン食を用いて6週齢Wistar系雄ラットを飼育した。飼育終了後糞および尿中のセレン量を測定した。その結果、ヒスチジンによるセレンの吸収率および体内保有率上昇作用が観察された。食事調査においては、ヒスチジン摂取量が多くなるとセレン摂取量が多くなることが観察され、ほぼ順調に進展している。一方、基礎代謝量測定法の確立が遅れていたが、安静時の代謝量を測定して基礎代謝量を求める方法を確立した。本年度は、当初の計画に従い、ヒスチジン摂取量と基礎代謝との関係を調べる予定である。ヒスチジン摂取量と基礎代謝量とに間に正の相関関係があれば、ヒスチジン摂取によりセレン摂取量が高まり、その結果、基礎代謝が上昇し、老化防止に寄与するすることが期待される。動物実験においては、ほぼ順調に進展している。ヒスチジン摂取によるセレンの吸収および体内保留促進作用が観察された。しかしながら、雌雄差についての検討が遅れている。本年度は雌ラットを用いてヒスチジンの抗酸化作用を調べる予定である。本研究は、ヒスチジンの抗酸化作用を調べることを目的とした。抗酸化機能の一つにSOD系があり、セレンを含むグルタチオンペルオキシダーゼが重要な役割を演じている。セレン不足により克山病(心筋梗塞)が発症することが知られている。グルタチオンペルオキシダーゼは、活性部位にセレン(セレノシステイン)とヒスチジンを有している。したがって、ヒスチジンとセレンには相互作用があり、ヒスチジンを多く摂取するとセレン摂取量も多くなり、SOD系の働きを高めて、抗酸化作用が強まることが期待される。本研究では、ヒトを対象とした食事と基礎代謝量調査およびラットを用いた動物実験を行い、SOD系の酵素であるグルタチオンペルオキシダーゼの補欠分子族であるセレン(セレノシステイン)の利用に起因するヒスチジンの抗酸化作用を調べる。今までにヒトを対象とした食事調査を行い、ヒスチジン摂取量とセレン摂取量との間に有意な正の相関関係があることが明らかになった。そこで昨年度は食品成分表を用いて、ヒスチジンと無機質を含む食品(121食品)に着目し、食品中のヒスチジン量もしくは食品タンパク質中のヒスチジン量と無機質量との関係を検討した。その結果、食品中のヒスチジン量(mg/100g)とセレン量(μg/100g)との間には、他の無機質よりも高い、有意な正の相関関係が認められた。また、食品におけるタンパク質中のヒスチジン量(mg/g)と総無機質中のセレン量(μg/mg)との間にも、他の無機質よりも高い、有意な正の相関関係が認められた。本研究の結果より、ヒスチジンは食品中においてセレンと結合して存在していることが示唆された。
正準テンソル模型がつなぐ量子重力とランダムテンソルネットワーク

現在の理論物理学は、量子力学と一般相対性理論が互いに相容れないという深刻な量子重力の問題を抱えており理論的な解決が求められている。また、観測という側面からも、最近のブラックホールの直接観測や初期宇宙の観測などにより、近い将来量子重力的現象が見える可能性もある。量子重力には様々な提案がある。中でも、時空を先験的に含まない理論から、有効な記述として時空が創発されるとする考えが面白い。本研究課題は、そのような提案の一つである正準テンソル模型の波動関数を調べ、時空の創発現象を見出そうとするものである。正準テンソル模型は力学変数としてテンソルを用い、正準形式の第1種拘束系として定式化されている。その量子論における厳密な波動関数は分かっているが、現時点では、それからどのようにして時空の創発現象が得られるかがはっきりしていない。しかし、本研究課題の補助により、その解決に向けての重要な進展があった。一つは、時空の創発現象(形式的連続極限)を仮定すれば、古典的正準テンソル模型は一般相対論(+スカラー場+高階スピン場)を生成することを示したことである。二つ目は、リー群の対称性で不変なテンソルの値において、波動関数がピークを持つことを示したことである。これはそのようなテンソルの値が量子論的に確率の高い配位であることを示している。もしそのようなテンソルの値を時空と解釈できれば、リー群の対称性を持つ時空が確率的に好まれことになり、実際の時空がリー群の対称性(ローレンツ、ドジッター、ゲージ)を持つという事実とも合致することになる。実際に、最終年度において、テンソルの値と空間との間の対応関係を見出した。これは、最近のデータ解析の数学的手法であるテンソルのランク分解とパーシステントホモロジーに基づく。上記の波動関数に応用し議論するにはまだ技術的困難があるが、その解決への糸口はあり、研究を続けている。海外の研究機関に属する複数の研究者との共同研究により、主に以下のような進展があった。(1)一般相対論の拘束系代数の導出:ハミルトン形式では、一般相対論は完全拘束系として記述される。その拘束条件は、第一種拘束系として閉じたポワソン代数を構成し、一般相対論の重要な原理である一般座標不変性を表現する。今回の研究では、正準テンソル模型の形式的連続極限において、この拘束系代数が導かれることを示した。この結果は、もしダイナミクスの結果として連続時空が正準テンソル模型から得られるのであれば、その時空上の理論は一般座標不変性を持つことが要請され、一般相対論の原理的要請が正準テンソル模型から自然に導かれることを意味するという重要性を持つ。(2)超対称正準テンソル模型の構成:フェルミオン(物質場)がどのように正準テンソル模型から導かれるかは大事な課題である。様々な方法が考えられるが、今回の研究では、対称性の力学的パートを超対称リー群に置き換えることにより、正準テンソル模型に超対称性を導入し、フェルミオンを超対称パートナーの片割れとして導入するという比較的直裁的な研究を行った。この方法は、これまでのボソンの結果をそのまま生かせるという利点がある。しかし、フェルミオンパートには負ノルムの問題が課題として残った。(3)ランダム結合テンソルネットワーク(RCTN)による空間の創発:RCTNは結合がランダムなテンソルネットワークであり、ランダムネットワーク上の統計系ともみなすことができる。RCTNと正準テンソル模型のダイナミクスには深い関係があり、例えば、正準テンソル模型のハミルトニアンは、RCTNのくりこみ群のフローを記述する。今回の研究では、テンソルをうまく選べば、RCTNで空間が創発されることを具体的に示した。正準テンソル模型での時空間の創発現象への手がかりとなる結果である。今年度の研究では、形式的な連続極限ではあるものの、正準テンソル模型において、連続極限では、一般座標不変性が保証されることを示すことに成功した。これは当初の計画通りの研究結果である。また、計画以上の進展として、正準テンソル模型自身ではないものの、ダイナミクスに深い関係があると考えられるランダム結合テンソルネットワーク(RCTN)の枠組みにおいて、空間の生成に成功した。これらの成果により、正準テンソル模型が時空の理論(量子重力)として大きな可能性があることが、更に明らかになったと考えている。特に、RCTNの枠組みではあるものの空間の生成に成功したことは、正準テンソル模型のダイナミクスの研究や、物理学としての正準テンソル模型の研究に、これまでの比較的形式的な発展以上の具体性を与えるものと考えている。一方、物質場をどのように入れるかについては、今回行った超対称群を考える比較的直裁的な方法では、うまく行かないことが分かった。しかし、物質場の導入方法にはいくつもの方法が考えられ、特に、量子重力の分野では物質場の創発の可能性も比較的頻繁に考えられてきたものである。今回の直裁的な方法が問題のあることを示したことも今後の研究の指針となるのではないかと考えている。以上のように、今年度は、正準テンソル模型の研究の今後の方向を明確にするような研究成果が複数得られたという意味で、計画以上の進展であると考えている。今年度の最も大きな成果は、正準テンソル模型と一般相対論との間の具体的な古典的対応を導いたことである。

以前の研究より、N=1正準テンソル模型と一般相対論のminisuperspace近似との間の対応や、形式的連続極限における正準テンソル模型がADM形式の一般相対論の拘束系代数を導くなどの間接的証拠が得られていたが、自由度などの具体的な対応関係は不明であった。今年度は、形式的連続極限において古典的な正準テンソル模型を4次微分まで展開することによりテンソル模型と一般相対論的力学系との間の自由度の関係を構築し、正準テンソル模型がスカラー場と重力が相互作用する一般相対論的力学系に対応することを示した。興味深いことに、この対応関係は空間6次元以下で成立し、得られた力学系は6次元では共形的、それより次元が大きいと不安定である。6次元が、共形場の理論の最大次元であることや、M理論のM5ブレーンが6次元であることを考えると興味深い。また、展開の次数を増やした場合、Higher-Spinゲージ理論が現れると期待される。しかし、この古典的対応関係は、上記の一般相対論的力学系に対してHamilton-Jacobi形式を用い、局所的なハミルトン主関数を仮定した場合に示される。つまり、古典的正準テンソル模型は、上記の一般相対論的力学系の特殊な力学セクターに対応しており、そのすべての力学ではない。この問題の解決方針としては2つ考えられる。正準テンソル模型を拡張するか、または、量子論的扱いにより古典的運動方程式が変更を受けるかどうかを調べることである。今年度はまず前者の可能性を追求し、正準テンソル模型が、ある「母親理論」のHamilton-Jacobi形式から導かれることを示した。しかし、その「母親理論」のハミルトニアンを書き下したものの、拘束力学系としての全体像が不明のまま課題として残った。これまでの研究においては予想に過ぎなかった古典的正準テンソル模型と一般相対論的力学系との対応関係が、具体的に自由度や作用のレベルまで示されたことの意義は大きい。正準テンソル模型の形式的連続極限が一般相対論的力学系になることを初めて具体的に示すことができた意義は大きく、正準テンソル模型が量子重力の模型として高い可能性を持つことが示された。本来なら量子論的扱いを行った上でこの対応関係が導かれるべきであったが、一般相対論的力学系と対応するのに必要な仮定が何であるかを、量子論の議論を始める前に先取りする形で得ることができたとも言える。今後、量子論的扱いのもとでの正準テンソル模型を研究するにおいて示すべきものが何であるかの指針を与える成果という意味で、研究を大きく推進する結果と考えられる。今年度は正準テンソル模型の量子論において非常に本質的な進展があった。これは基礎物理学研究所に1年間滞在したオランダ・Radboud大学の修士学生Obster氏との共同研究である。本研究課題の最も重要な課題は時空の生成を正準テンソル模型から示すことにある。ローレンツ、ドジッター、ゲージ対称性など、現実の時空はリー群的対称性に満ちており、時空の生成とリー群的対称性は密接に関連しあっていると予想される。実際、前年までの研究から正準テンソル模型の波動関数の特異点とリー群的対称性とが関連していることはN=2、3においてその兆候があったものの一般的な議論は皆無であった。
新規抗癌剤創製を指向した最強レベル細胞毒性物質アンフィジノライドＮの全合成研究

今年度はamphidinolide N C17-C29ユニット1についての合成を検討した。バレルアルデヒドより4工程で得られるジチアンを既知のキラルエポキシド4へ付加させ目的とする化合物を得た。その後,温和なヨウ化メチル,炭酸カルシウムによる方法を適用することでジチアンを除去し奈良坂らの報告しているEt2BOMeとNaBH4による立体選択的なホウ素試薬による還元により、高ジアステレオ選択的にsyn 1,3-ジオール7を得た。PMB保護気を無水条件下DDQによる酸化条件へと伏しPMPベンジリデンアセタールの形成と,つづく2級水酸基のメシル化によって化合物9を得た。9に対しシャープレス不斉ジヒドロキシ化を施したところ、TLCによる反応の経時変化を追跡したところ含まれる塩基の作用により次に行う予定である脱離・環化が併発的に進行しTHF環が形成した化合物11の存在が示唆される結果が得られた。そこで原料消失を確認後にK2CO3を加え、50 °Cで数時間反応させるとトランスTHF環を形成した化合物11をワンポットで高収率に得ることに成功した。THF環の立体化学はNOEによって決定した。得られた11の2級水酸基をTBDPSにより保護し、DIBAL-Hを用いることでPMPベンジリデンアセタールをPMB保護基へと変換し目的とするC17-C29フラグメント13の合成を達成した。現在は収率などの改善や論文提出の為の各種スペクトルデータを収集しており、できるだけ早い時期の論文提出を予定している。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に従いアンフィジノライドNを各ユニットに分割したブロックAの合成に着手した。小林不斉アルドール反応を用い標的とするC3ユニット付加体を構築した例は少なく、末端の酸化段階や保護基の異なる保護アルデヒドについての知見は知られていない。そこで他の基質について良い結果が得られている低温(ー78 °C)、ケテンN,O-アセタールと同量の塩化チタンを用いる条件を適用し、数種の保護アルデヒドとの小林不斉アルドール反応を検討した。5種類のの保護アルデヒドについて種々の条件を検討したがすべて複雑な混合物を与えその中に脱保護体由来と推定されるピークを認めた。これは反応のいずれかの段階において塩化チタンの強いルイス酸性により望まない脱保護反応が進行した結果であると推測される。文献既知の組み合わせでは目的とする付加体を中程度の収率で得ることが出来たものの文献記載の通り低立体選択(d.r.=3:1)かつ分離不能なジアステレオマー混合物を得た。以上の結果より今回適用した条件下における小林不斉アルドール反応によるC3ユニット付加体の構築は困難であると判明した。今後は信頼性の高いEvansらの手法を活用しブロックAを構築する予定である。一方、ブロックCについても検討した。トランスTHF環構築にエポキシドを含むルートを設定した。既知法に従い市販の吉草酸アルデヒドより4工程でラクトン体とし水酸基のメシル化とメタノリシスによりエポキシエステルに、DIBAL-Hによる還元を経てエポキシアルデヒドとした。得られたエポキシアルデヒドにビニロガス向山アルドール反応を検討したが目的物を得る事が出来なかった。これはルイス酸によりエポキシ基が分解したためと推測し塩基条件下での反応を検討したところ目的とするケトエステルを得ることに成功した。不斉アセタール保護体を現在調製中である。世界的な競争が予想されるアンフィジノライドNの全合成に向けて意欲的に取り組んだ。今年度は標的分子の3つのブロックのうち,ブロックAとブロックCの合成の検討を行った。

最も合成が困難と思われるブロックAについては,不斉小林アルドール反応を用いる短工程合成ルートの開拓を目指したが,実現が難しいことが判明したため,現在は,工程数は増えるがより確実なEvansアルドール反応を経由する合成経路に切り替えて合成を進めている。ブロックCについては,ルイス酸に体する中間体エポキシアルデヒドの不安定性のため望むビニロガス向山反応は進行しなかったが,塩基性条件下でのケトエステル単位の導入は可能であることが分かり,その不斉反応化に向けて,反応ユニットの調製を行っている27年度が最終年度であるため、記入しない。勤勉にステディーに実験に取り組んでおり,成功へのきっかけはつかめたので,今後の急速な研究進展が期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。毎日新聞・共同通信社・産経ビジネス、その他多数掲載
熱帯湿地生態系管理に向けたリモートセンシングに基づく景観動態モデリング

【ハイパースペクトル画像データを用いた熱帯泥炭湿地の河川水の溶存態有機炭素の解析】中カリマンタン(インドネシア)の泥炭湿地生態系の炭素収支を解析する一端として、河川水の溶存態度有機炭素(DOC)の推定手法を開発した。2011年7月に、中カリマンタン州の州都パランカラヤ市近郊のセバンガウ川、カハヤン川両流域およびそれらを結ぶ開発排水用の運河をカバーする地点で採水を行った。おなじ日程で、航空機にハイパースペクトルセンサーを搭載し、両流域で高解像度のリモートセンシング画像を獲得した(三菱総合研究所および北海道大学の共同観測の一環)。この調査により得られた採水試料から、溶存有機態炭素と腐植酸による有色溶存有機物の間の回帰式を得た。試料溶存有機物と航空機搭載ハイパースペクトルセンサーの画像データの間の回帰式を決定した。これにより、水文動態データと併せた当該域の溶存炭素量の推定を行った。【衛生観測データに基づく土地被覆変化の地図化】衛星観によるMODIS画像を用いて、セバンガウーカハヤン流域の土地被覆の経年変化を、オブジェクトベース手法を用いて3つの土地被覆カテゴリー(疎開地、未発達林分、発達林分うに分類し、経年変化を地図化した。さらに、カテゴリー間の推移行列を求めた。さらに、空間生態学のペア近似手法を適用した、推移確率が周辺の状態の変数となる拡張した推移行列モデルを検討した。【リモートセンシングによる森林衰退解析手法の検討】中カリマンタンの泥炭湿地林では、違法伐採と森林火災が森林衰退をもたらしているふたつの主要因である。リモートセンシングによる森林衰退率の観測手法として、近年開発された正規化比率指数(NDFI)と決定木解析手法(DTC)を用いた泥炭湿地林の衰退要因の分別と地図化方法を検討した。ハイパースペクトル観測データを用いた泥炭湿地の水体中の溶存有機態炭素量の推定手法を確立した。また、同データを用いた森林生態系の解析方法に目処が立った。リモートセンシングと野外観測データに基づいた中カリマンタンの土地被覆変化の推移行列解析と、河川水溶存態炭素の推定については論文にまとめる。高解像度リモートセンシングデータを用いた林冠木個体ベースの森林動態解析手法を開発し、野外の森林プロット観測データを用いて検証、パラメタライズする。
局所線形化手法に依るダイナミカルノイズの実践的影響解析

本研究では、あらゆる系に本質的に内在する「ダイナミカルノイズ」のカオスへ及ぼす影響を抽出する、既に提案している手法を発展させ、より効率的にその影響の抽出が可能となると期待されるミクロな視点からの2種類の抽出手法を新たに提案した。その結果、手法(1)では、マクロな視点では得られなかった特異値間でのゆらぎの違い等、幾つかの重要な特徴的な変化を抽出できた。これはダイナミカルノイズに引き起こされたシステムの局所的な変化を、マクロのように平均化されることなく、局所的な変化のまま詳細にその影響を捉えたことを意味している。ダイナミカルノイズに依って生じた局所的な変化の全体への影響を詳細に分析する上で有益であると思われる。手法(2)では、観測ノイズの存在に依らず、ダイナミカルノイズに特徴的な変化を抽出できた。幾つかのパラメータ値を用いて解析を行った結果、いずれの場合も定性的には同様の結果が得られたが、抽出される特異値のゆらぎの大きさには違いが見られ最適なパラメータ値が存在することが示唆された。手法(1)での局所空間の探索や、手法(2)での高次元空間での高次行列の構築には、想定以上に多くの計算時間を要することが判明した為、ハード面では、計算機性能の向上とクラスターに依る並列化、ソフト面では、並列計算機用アルゴリズムMPI(Message Passing Interface)規格に基づいた並列化プログラムを作成し利用することに依り、計算効率の改善が図られた。上記カオスモデルの電子回路を実装して実データを取得し、マクロとミクロな手法に適用した。その結果、いずれの場合も定性的にはお互いに類似の結果を得ることができた。実験条件の制約に依りデータ数を十分に取得できない場合や、外部からのノイズの影響等で、統計的に安定した結果を得ることが困難になる場合もあったが、比較的少数のデータ数に対しても、ダイナミカルノイズの影響を十分に抽出可能であることがわかった。特にミクロな手法(1)においては、局所的な特徴的な影響がより明瞭に抽出可能であった、これより、実データに対してもミクロな本提案手法が有効であることが示された。本研究では、あらゆる系に本質的に内在する「ダイナミカルノイズ」のカオスへ及ぼす影響を抽出する、既に提案している手法を発展させ、より効率的にその影響の抽出が可能となると期待されるミクロな視点からの2種類の抽出手法を新たに提案する(以下)。(1)局所的な特異値分解法(Local SVD)を用いた方法具体的な目標は以下である。(1)両手法の有効性と、実世界データへの適用可能性を示すこと。(2)両手法間で相互に結果を比較し、手法の優劣について検討すること。(3)従来のマクロな抽出手法と比較して、本提案手法が原理的に有利な点を明らかにすると共に、実践的にも有利であることを示すこと。本研究では、ダイナミカルノイズのカオスへの影響解析を行った。特に、解析の視点を従来のマクロからミクロへと移して行った。ミクロな視点の手法として、本年は、局所的な特異値分解法に着目した。位相空間上に任意の点を取り、その点を中心とした局所空間を定義する。その局所空間内の位相点に対して特異値分解を行う手法である。

C言語によるプログラムを作成することに依り本手法を実現し、Chuaの電子回路モデルに対して本手法を適用して解析を行った。その結果、マクロな視点では得られなかった幾つかの重要な特徴的な変化を抽出することができた。例えば、ノイズレベルの変化に対する特異値のゆらぎの変化の仕方に、特異値の間で違いが見られたことである。これはノイズに依って引き起こされたシステムの局所的な変化が、マクロの場合のように全体の変化として平均化されることなく、局所的な変化のまま詳細に捉えられたことを意味しており、ダイナミカルノイズに依って生じた局所的な影響が全体へどのように及ぼされるのかを詳細に分析する上で有益であると思われる。ただ、位相空間上でダイナミカルノイズに特に鋭敏な領域の特定やその領域についての解析は十分には行うことはできなかった。また、局所空間の探索にはマクロな場合と比べて非常に多くの計算時間を要することがわかった。局所空間のサイズや着目する点の適切な選択、局所空間の効率的な探索手法の確立等、本手法を実用的に利用する為にも、さらなる検討が必要である。他方、本手法でも、観測ノイズの存在下で、観測ノイズに影響されることなくダイナミカルノイズ独自の特徴的な挙動を抽出能なことがわかり、マクロな視点での特異値分解を用いた手法の利点がミクロな場合にも有効であることがわかった。本研究では、ダイナミカルノイズのカオスへの影響解析を行った。本年は、ミクロな視点の手法として、局所的な特異値分解法のうち、「サポートベクターマシン(SVM(Support Vector Machine))を用いた手法」を中心に研究を進めた。本手法は、対象とする現象を、非線形変換を通して高次元の特徴空間へと展開し、特異値分解を行うことによりダイナミカルノイズの影響を抽出する手法である。非線形変換を行うに当たりカーネル関数が必要となるが、本研究ではカーネル関数として一般的に用いられるガウシアン関数を用いた。プログラムはC言語で作成し、Chuaの電子回路モデルに対して本手法の適用を試みた。従来と同様に、ノイズ無しデータ、観測ノイズのみのデータ、ダイナミカルノイズのみのデータ、両ノイズの混合データの4種類のデータに対して解析を行った。その結果、観測ノイズの存在に依らず、ダイナミカルノイズに特徴的な変化を抽出できることがわかった。これは従来法と同様の結果であった。幾つかのパラメータ値を用いて解析を行い比較をした結果、いずれの場合も定性的には同様の結果が得られたが、抽出される特異値のゆらぎの大きさには違いが見られ最適なパラメータ値が存在することが示唆された。今回は、利用した空間がミクロな場合については十分には解析ができなかった。また、位相空間上でダイナミカルノイズに特に鋭敏な領域の特定やその領域についての解析は十分には行うことはできなかった。さらに、高次元空間に対応して高次行列を扱う為、計算時間と、計算機のメモリ領域の制約から、十分なデータ数での解析を行うことができなかった。これらは、吟後の検討課題である。それでも、少ないデータ数で定性的には十分な結果が得られたことから、今後、実現象を扱う上で有荘な結果が得られたものと考えられる。今年度は特に計算効率の向上を試みた。データ数の大きさに応じた計算量の増大を踏まえ、クラスター計算機システムを導入した。