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外国扶養判断執行の簡易化に関する研究

論文等の成果としては,執行決定に関連して,「確定した執行決定のある仲裁判断と民事執行法35条1項の「裁判以外の債務名義」」(ジュリスト1519号)及び「仲裁判断に対する執行決定手続の現状と展望」(国際商事法務47巻1号)を,比較実質扶養法の検討に問題となったイスラム法の適用につき序論的に考察した「イスラム金融業における準拠法としてのシャーリア」(国際商事法務46巻9号)を公表した。そして,本研究の主軸の外国扶養裁判の承認執行を巡っては「Payments in Foreign Currency and Exchange Rate Fluctuations: From the Perspective of East Asian Countries」(富大経済論集64巻2号),「英国で下された面会交流費用に関する定期金支払判決の承認執行(ジュリスト1529号),「外国扶養裁判承認執行制度の現状と課題」(国際私法年報20号)を公表した。また,個別報告として,2018年9月に台湾の銘傳大学の国際シンポジウム(2018兩岸基礎法學與公法法律研究生論壇及國際學者講座)にて,「日本における人事訴訟法・家事事件手続法の2018年改正について」,同月に国際取引法学会・中間報告会(明治学院大学)にて,「執行決定手続の現状と展望」,2018年10月渉外判例研究会において「英国で下された面会交流に関する定期金支払判決の承認執行」と題するものを行った。後二者の報告原稿につき加筆修正したものは,前記の通り年度内に公表された。「簡易化」を果たす可能性の一つとなる執行決定の導入可能性について,二年目での一応の結論を計画していたが,2本の論文で分析した結果,立法論的提言を行うことができた。また,二年目,三年目は,英語論文での成果公表を計画していたが,1本関連するものを公表できた。そのほか,判例評釈を通じて,本研究成果の一部が実務において応用可能であることが示された。以上から,このような評価とする。引き続き,比較法的観点からの扶養法の調査を行いつつ,次年度以降は国内法上の課題を明確にし,それを踏まえた上で2007年ハーグ扶養回収条約との関係を考察していく。成果の一部報告については,現在,昨年度の学会報告をベースとした論文を国際私法年報に掲載できるよう執筆を進めている。また,昨年度確認した限りで本研究に関連する裁判例が近時若干公表されており,これらの分析や評釈を行うことで,実務と理論の融合を果たしていきたい。本研究の対象となる扶養裁判の承認執行については,研究途上であった平成30年4月に新法が成立し,平成31年4月1日より施行されることとなった。そこでは,本研究開始時には予定していなかった文言が条文に組み込まれており,その検討を追加的に行う必要がある。この点,Japanese Yearbook of International Law誌に,英語にてその解説及び批判的考察をする機会が与えられたため,最終年度はこの論文につき査読を経て公表することを一つの目的に据える。そこでは,今年度の簡易化の検討で現れた,執行決定の導入やその他の手段についても,より高次の視点で検討を加えることとし,翻って外国扶養裁判の承認執行制度のあり方につき方策を提示したい。海外大学などでの報告を計画していたが本年度中は機会が得られず,その分の旅費を留保した。この点,次年度にあたる,2018年9月に台湾の国際シンポジウムにて報告することが決定したため,持ち越した旅費についてはその際に使用することとしたい。
食事バランスガイドと簡易型自記式食事歴質問票を用いた食教育の注意点の把握

本研究の目的はポピュレーションアプローチの一環として食教育を行う際、性別、年代、その他の属性や理解度によって重点的に行うべき情報提供や説明項目を明らかにすることである。今年度は、成人前期および壮年期を調査対象とした。食生活には季節変動がみられるため、対象者を4-5月(春)、7-8月(夏)、10-11月(秋)、12-1月(冬)の4回に分けて調査を行った。今年度の初回の配布数は、成人前期90名、壮年期女性98名、壮年期男性98名であり、同意して初回に回収した人数は成人前期女性49名、成人期男性12名、壮年期女性61名、壮年期男性51名だった。4回とも回収できた人数は、成人前期女性36名、成人期男性9名、壮年期女性34名、壮年期男性27名だった。食事バランスガイドの認知度および今後の活用意思は、男性は女性と比較して低かった。摂取の摂取の目安のSV(Serving)を記載してもらったところ、男性は女性と比較して、副菜の目安が少なく、主菜の目安が少ない傾向だった。1割程度は、主食にご飯などと数字以外を記載していた。男性は女性と比較して、朝食果物および昼食牛乳・乳製品の欠食率が高く、朝食主食の欠食率が高い傾向だった。主食、副菜および主菜で欠食率が50%を超えていたものは、女性の朝食主菜だった。1日を通して欠食率が50%を超えていたものは、男性の果物だった。対象者が記載したSVと料理名から推測したSVの差に、男女の差は見られなかった。料理名から推測したSVは、男女とも主菜は基準の摂取目安の範囲だったが、その他の料理区分では基準の摂取目安に満たなかった。食意識・食知識および栄養素等摂取量は、昨年度と大きな差は見られなかった。以上の結果から、今年度は特に壮年期男女における食事バランスガイドの注意点の違いを明らかにした。本研究の目的は、食事バランスガイドや簡易型食事歴法質問票(BDHQ)を用いた食教育を行う際、性別、年代、その他の属性や理解度によって重点的に行うべき情報提供や説明項目を明らかにすることである。研究1年目の本年度は、計画通り、BDHQの研修を受けることができた。一方、研究者本人の妊娠・出産に伴う産休・育休を約10か月間取得したため、食事バランスガイドやBDHQによる食事調査を行うことはできなかった。産休・育休に伴う研究期間延長を申請したため、研究2年目に本年度にできなかった研究を遂行し、その後、1年ずつずらして研究を遂行する予定である。今年度は成人前期を調査対象とした。食生活には季節変動がみられるため、対象者を4-5月(春)、7-8月(夏)、10-11月(秋)、12-1月(冬)の4回に分けて調査を行ったところ、全体での配布数は179名、同意した回収数は124名、同意した回収率は69.3%だった。簡易型食事歴法質問票BDHQより算出された99種類の栄養素のうち、22種類の栄養素と総エネルギー摂取量を解析に用いた。食事調査については、不同意6名及び摂取エネルギーの過小過大評価者(600kcal未満または4,000kcal以上)だった4名を除いた女性103名を対象とした(有効回答率57.5%)。季節間で差が見られた、あるいは差が見られる傾向があった項目は、摂取エネルギー(冬>秋)、タンパク質(春>秋)、ナトリウム(春<秋、夏<秋)、カリウム(夏<秋)、βカロテン当量(春<秋)、ビタミンB1(春<秋、夏<秋)、ナイアシン(春<秋、夏<秋)、ビタミンB6(春<秋、夏<秋)、食塩相当量(春<秋、夏<秋)、肉類(春<秋、冬、夏<秋)、菓子類(春>冬、夏>冬)、非アルコール性飲料(春>冬)だった。以上の結果から、今年度は成人前期女性における栄養素および食品摂取の季節間の違いを示唆した。次年度以降も調査を行い、今年度の結果が一般化できるかどうか検証する予定である。本年度は計画通り、成人前期女性を対象に食事調査を行うことができた。当初は男性も解析対象としていたが、参加人数が少数だったため女性のみ解析対象とした。次年度以降、男性の参加率を上げることが課題である。今年度の調査結果のデータ解析もほぼ終わり、結果をまとめることもできた。なお、研究者本人の妊娠に伴う産前休暇を約1か月間取得したため、一部のデータ解析や関連論文の探索が行えず、本年度の結果を深く考察することができなかった部分もある。次年度以降、関連論文と照らし合わせ、本年度の研究成果をさらに考察して学会報告等行う予定である。当該年度は産前産後休暇及び育児休業を取得したため、研究は1年間休止していた。そのため研究実績はない。ただし、関連分野の論文整理と次年度以降の研究計画の確認を行った。本研究を進めてから、これまでに2回の産前産後休暇および育児休業を取得した。そのため、研究は当初の予定より遅れている。しかし、研究期間を延長したため、当初の研究予定の内容は全て遂行できる予定である。

本研究の目的はポピュレーションアプローチの一環として食教育を行う際、性別、年代、その他の属性や理解度によって重点的に行うべき情報提供や説明項目を明らかにすることである。今年度は、成人前期および壮年期を調査対象とした。食生活には季節変動がみられるため、対象者を4-5月(春)、7-8月(夏)、10-11月(秋)、12-1月(冬)の4回に分けて調査を行った。初回の配布数は、成人前期女性101名、壮年期女性46名、壮年期男性46名であり、同意した回収数は成人前期女性55名、壮年期女性33名、壮年期男性21名だった。壮年期の平均年齢は、男性52.4±3.8歳、女性は50.2±4.1歳だった。女性に比べて、男性が心がけていなかった食意識は、減塩、減油、野菜摂取、バランスの取れた食生活および手洗いだった。女性に比べて、男性が持っていない食知識は、旬の食材、食中毒予防、自分の摂取量、健康的な料理の作り方だった。これらの25項目を合わせた食態度および食知識は、女性に比べて男性で低かった。女性に比べて男性で摂取量が少なかった主な栄養素(摂取エネルギーで調整)は、タンパク質、脂質、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、鉄、βカロテン当量、αトコフェロール、ビタミンK、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、ビタミンC、葉酸および食物繊維だった。女性と比べて摂取量が少なかった食品群(摂取エネルギーで調整)は、果実類および乳類であり、摂取量が多かった食品群は穀類および酒類だった。成人前期の女性の結果は、昨年度とほぼ同様であった。以上の結果から、今年度は特に壮年期男女における食意識や食品摂取の違いを明らかにした。次年度以降も同様の調査を行い、今年度の結果が一般化できるかどうか検証する予定である。本年度は計画通り、昨年度からの続きである成人前期女性と本年度から新たに壮年期男女を対象に食事調査を行うことができた。今年度の調査結果のデータ解析もほぼ終わり、結果をまとめることもできた。本年度の研究成果をさらに考察して、次年度学会報告等行う予定である。今年度の初回の配布数は、成人前期90名、壮年期女性98名、壮年期男性98名であり、同意して初回に回収した人数は成人前期女性49名、成人期男性12名、壮年期女性61名、壮年期男性51名だった。4回とも回収できた人数は、成人前期女性36名、成人期男性9名、壮年期女性34名、壮年期男性27名だった。食事バランスガイドの認知度および今後の活用意思は、男性は女性と比較して低かった。摂取の摂取の目安のSV(Serving)を記載してもらったところ、男性は女性と比較して、副菜の目安が少なく、主菜の目安が少ない傾向だった。1割程度は、主食にご飯などと数字以外を記載していた。男性は女性と比較して、朝食果物および昼食牛乳・乳製品の欠食率が高く、朝食主食の欠食率が高い傾向だった。主食、副菜および主菜で欠食率が50%を超えていたものは、女性の朝食主菜だった。1日を通して欠食率が50%を超えていたものは、男性の果物だった。対象者が記載したSVと料理名から推測したSVの差に、男女の差は見られなかった。
ｉＰＳ　細胞の初期化誘導過程における間葉上皮転換の誘導レベルの定義化と機能解析

iPS細胞への初期化誘導因子の一つであるKLF4の発現が高い誘導法では、途中段階において一過性の間葉上皮転換(MET)が観察され、高効率な初期化が誘導される。しかし、これまでに一過性MET遺伝子の機能や高効率な初期化誘導の機構については解明されていなかった。本研究ではまず初めに、一過性MET遺伝子の誘導を制御する因子を探索するために一過性MET誘導の指標となる細胞表面マーカーTacstd2を用いて遺伝子ノックダウンスクリーニングを行った。この時、公開されているKLF4のクロマチン免疫沈降シーケンスのデータをもとに一過性MET誘導の制御因子の候補を絞り込んだ。CRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子ノックダウンスクリーニングの結果、OVOL1を抑制した時にだけTacstd2の発現量が減少した。さらに、OVOL1の発現抑制によってTacstd2以外の一過性MET遺伝子の発現も減少していたことから一過性MET誘導に重要な制御転写因子としてOVOL1を同定した。また、KLF4の発現量が高い初期化誘導過程においてOVOL1を抑制した場合には初期化効率が減少した。これはOVOL1の発現抑制によって初期化に失敗した細胞の増殖が亢進することが原因であった。これらの結果からKLF4の発現量が高い初期化誘導方法では不完全な初期化細胞の増殖がOVOL1によって抑制されることで結果的に高効率な初期化が誘導されることが明らかになった。以上の研究はiPS細胞への初期化過程における新規細胞表面マーカーTacstd2を同定すると共に、iPS細胞の初期化過程における一過性遺伝子発現の変化が初期化効率に与える影響を明らかにした。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
巨大貯水ダム水位操作利用によるピエゾ磁気・流動電位の研究

貯水ダムの水位変化による水圧変化が湖底岩石のピエゾ磁気効果によってダム周緑にどの様な磁場を作るかを明らかにすること,また多少は存在するであろうダムの濁水が流動電位現象を通じてダム周辺に作るであろう地電位差変化を検出することを目的に鳥取県日野郡の建設省菅沢ダムにおいて地磁気,地電位差観測を行っている。地磁気観測点DMー3近傍において道路工事が1990年12月から始まりまたケ-ブルの破損などの事故のために得られた記録にはノイズの混入が見られるが本年度において得られた所見は以下の通りである。1.ダム湖底岩石のピエゾ磁気に起因すると考えられる磁場変化は確かに存在する。すなわちダム周緑の磁場は高水位時に減少,低水位時に増大する。観測された磁場変化とモデル計算の結果を綜合して得られた磁場の圧力係数はー0.0130.065である。この値はDAVISらが得た値とほぼ一致している。2.ダム水位の変化に対応して周辺に地電位差変化が生ずるか否かについては,1990年度の後半に相当長期間に渉るケ-ブルのトラブルがあったためにはっきりしたことは言えないが,地電位差の増大はダム水位の上昇に対応して生じている様であり流動電位発生のメカニズムと矛盾しない。しかしながら磁場・電場のデ-タ共に上述の様な問題であるので,より信頼性のあるデ-タを得るために少くとも1991年年内は現在の観測を継続しようと考えている。本研究においては観測対象とする貯水ダムの選定が重要なポイントとなる。研究開始に先だって行った予備調査の結果我々は鳥取県日南町に設けられた多目的利水ダムの菅沢ダムを選んだ。また、日本大学文理学部大志万直人氏と鳥取大学教養部塩崎一郎氏が研究援助者として参加されることとなった。先ず1989年7月に現地へ赴きダムの周囲に3点とこれと比較のための基準点としてダムから約1kmの地点に1点、計4点にプロトン磁力計(大志万氏作製)を設置してこれらをそれぞれDM1、DM2、DM3及びDMRと名づけまたダム堰堤上下に3本の炭素電極を埋設しそれぞれ全磁力、地電位差の連続観測を開始した。なおプロトン磁力計の電源は12V鉛電池を使用しこれを太陽電池でバックアップした。ダムの水位(水圧)変化によって生ずるピエゾ磁気は(DMi-DMR)、i=1、2、3の時間変化として、また流動電位は電極間電位差の時間変化としてあらわれることが予想されるのでこのことに留意しながらデ-タ整理を行っている。未だ観測期間が水位変化の1サイクルである1年間に達せず、また電源のトラブルによる欠測があったために確定的なことは言えないが、(DMi-DMR)や地電位差の値にダムの水位変化に対応する有意な変化が存在する様に見える。しかしながら、偶然にも本地域の殆んど直下を震源とするM=5.3の地震が1989年10月27日に発生し余震活動もみられた。興味深いことに1本の電極の電位はこの地震発生に先行して明瞭なステップ状電位低下を生じている。(DMi-DMR)にみられる変化も或はこの地震発生に関係しているのかもしれない。このことは今後の観測により明らかにされるであろう。以上の経過は1989年10月の地球電磁気学会及び1990年2月のCA研究会において講演発表した。貯水ダムの水位変化による水圧変化が湖底岩石のピエゾ磁気効果によってダム周縁にどの様な磁場を作るかを明らかにすること,また恐らく多少は存在するであろうダムの漏水が流動電位現象を通じてダム周辺に作るであろう地電位差変化を檢出することを目的に鳥取県日野郡の菅沢ダムにおいて約2ケ年にわたり地磁気・地電位差観測を行った。観測期間中、器械の故障,ケ-ブルの断線等の事故もあったが観測は全体としておおむね順調に進行した。

また,たまたま観測点のほぼ直下を震源とするM=5.3の地震発生があり,これに先行して生じた地電位差の観測に成功した。我々は更に確実なデ-タを得るために1991年末まで観測を続行する予定であるが,現在までに得られた事柄は以下のとおりである。1.ダム湖底岩石のピエゾ磁気に起因すると考えられる磁場変化の存在を確かめることができた。すなわちダム周縁の磁場は高水位時に減少,低水位時に増大し,圧力係数は岩石の室内実験から期待される値よりはるかに大きく,-0.013-0.065である。この値はDAVISらが得た値とほぼ同程度である。2.ダム水位の変化に対応して流動電位の変化が生ずるか否かに関しては,電極のドリフトや欠測などのためはっきりしない。1991年いっぱい観測を継続して信頼できるデ-タを得てこのことの結論を出したい。3.本研究における観測期間中に,たまたま菅沢ダムの北東約4kmに発生したM=5.3の地震に約半時間先行して約50mVの地電位差変化が認められた。この変化は,観測に用いている3本の電極中の1本に電位低下が生じたことを示している。この変化は,観測に用いている3本の電極中の1本に電位降下が生じたことを示している。この変化は気象影響または電車等の人工ノイズによるものとは考えられない。
血管内皮細胞由来血管拡張因子(EDRF)による肺循環の制御に対する麻酔薬の影響

血管内皮細胞依存性血管拡張因子(EDRF)による肺循環の制御が、静脈麻酔薬によってどのような影響を受けるかを明かにするため実験を行った。フィラリア無感染の雑種成犬を用い、麻酔下に大動脈・肺動脈・右・左心房に圧測定用カテーテルを、左肺動脈に電磁血流計プローベを、右肺動脈にオクルーダーを装着し、手術後2週間以後、右側臥位で各血流・血圧測定中、オクルーダーにて肺血流を左肺にシフトさせ(1分)左肺における圧-流量関係を測定し、肺血管抵抗を評価した。意識下と麻酔下(ペントバルビタール静注後)の2条件下で、(1)薬剤投与前(麻酔下の条件では、麻酔前後にて測定)、(3)内皮細胞依存性血管拡張剤(アセチルコリン:0.0110μg/kg/min)投与中、または内皮細胞非依存性血管拡張剤(SIN-1:120μg/kg/min)投与中において測定した。各薬剤の血管拡張作用は、覚醒時と比較して麻酔下では、以下のようになった。アセチルコリン:拡張作用の減弱が有意に見られた。特に0.01と0.1μg/kg/minの低容量では、驚くべきことに覚醒時とは反対に血管収縮作用が見られた。SIN-1:拡張作用に有意な差は見られていないが、例数がまだ少ないのではっきりした結論は出せない。以上の結果より、静脈麻酔薬ペントバルビタールは、内皮細胞依存性血管拡張剤の作用を減弱させる傾向が見られた。慢性実験のため、途中で脱落する例数が予想より多く、今回の期間では統計処理の対象となる例数が6と少なかったため、アセチルコリンのプロトコールでしか有意差が出なかった。アセチルコリンに関する結果は現在学会発表準備中である。
ホヤの出芽における分化転換を制御する分子機構の解析

ホヤの出芽においては、消化器官、神経腺など多くの組織・器官が分化多能性の囲鰓腔上皮の分化転換によって生じる。レチノイン酸(RA)は囲鰓腔上皮の脱分化を誘導し、芽体前後軸の決定に関与する内在性因子と考えられている。本研究では、RA合成酵素であるアルデヒド脱水素酵素(ALDH)、RA受容体(RAR)、多くの動物でパターン形成に関与するホメオボックス遺伝子の分子クローニングと発現解析を行った。PCR法によって、750bpのALDH遺伝子断片を30クローン、169bpのRAR DNA結合ドメインのcDNA断片を2クローン、76bpのホメオボックス遺伝子断片を8クローン単離した。1.ホヤのALDH遺伝子断片各クローンから合成したプローブを用いてノザン解析を行ったところ、2種類のALDH遺伝子が親と芽体で発現していることが分かった。芽体発生に伴う発現量の変化はなかった。これらのうち一方はマウスのRA合成酵母AHD-2とよく似たアミノ酸配列を持つことが分かった。2.ホヤのRAR DNA結合ドメインのcDNA断片から予想されるアミノ酸配列は脊椎動物のRARと85%程度の類似性を示し、他の核内ホルモン受容体との類似性は比較的低かった。Zincフィンガーの形成に必須のシステインも完全に保存されていた。また標的塩基配列の認識を担うアミノ酸配列も脊椎動物のRARと同じタイプであった。RT-PCR解析を行ったところ、親と発生初期の芽体ではmRNAの発現が見られず、囲鰓腔上皮の脱分化が始まる発生開始12時間以降の芽体で発現が見られた。3.ホヤのホメオボックス遺伝子の断片8クローンの中にはAntennapediaや、脊椎動物でRAによる発現制御を受けているlabialなどのように、前後軸パターンの形成に関与するHOM/Hoxタイプの遺伝子のホモログと思われるものがあった。RT-PCR解析により、これらのクローンに対応する遺伝子が親と芽体で発現していることが分かった。Antennapediaタイプの遺伝子についてはRACE法により3'末端側約400bpのcDNAをクローニングした。
消化管に発現する化学物質受容細胞を介する粘膜上皮イオン輸送制御機構に関する研究

本研究は、ヒト及びラットの消化管に発現する化学物質受容細胞の働きについて生理学的および組織学的手法を用いて検討を加えたものである。その結果、化学受容細胞は粘膜上皮の特殊な内分泌細胞であり、その細胞から放出される各種の化学メディエーターにより消化管の働きの一部が制御されていることを明らかにした。さらに、ある種の食物繊維を摂取させると、腸内分泌細胞の中でも特にL型腸内分泌細胞の密度が増加することを明らかにした。消化管の一番内側を覆っている粘膜上皮は、常に外部環境と接しており摂取した栄養素を効率よく吸収すると共に生体にとって有害な物質や細菌が体内に侵入しないように働いている。そのため、粘膜には腸管神経、腸内分泌細胞および腸管免疫系の3種類の外部環境をモニターするセンサー装置が備わっている。中でも粘膜上皮に存在する腸内分泌細胞(Enteroeodocrine cell)は消化管管腔に直接接しており、食物として摂取した栄養素、食品中に含まれる各種化学成分などを受容する感覚細胞と考えられてきたが、その実態についてはほとんど明らかにされていない本研究では、このような受容体発現細胞の消化管諸機能に及ぼす影響について、まず生理反応の空間的基盤を明らかにするために(1)各種の化学物質受容細胞の同定に用いられる分子マーカーを用いて分子生物学的手法並びに免疫組織化学的手法を併用して、どのようなタイプの粘膜上皮細胞あるいは腸管神経系に上述の化学物質受容体が発現しているのかを明らかにすることを試みた。その結果、ある種の食物繊維を摂取させると、腸内分泌細胞の中でも特にL型に腸内分泌細胞の密度が増加することを明らかにした。また、この密度の増大は消化管の部位によっても異なることを見出した。L型の腸内分泌細胞はインスリン分泌に重要ホルモンであるGLP-1を分泌するため、本研究の成果は糖尿病などを含むメタボリックシンドロームなどの予防にも応用できるのではと考えられる。さらに、このL型の腸内分泌細胞には我々が初めて大腸で報告した短鎖脂肪酸受容体が発現しているとを明らかにした。本研究では、このような受容体発現細胞の消化管諸機能に及ぼす影響について、昨年度は、生理反応の空間的基盤を明らかにするために各種の化学物質受容細胞の同定に用いられる分子マーカーを用いて分子生物学的手法並びに免疫組織化学的手法を併用して、どのようなタイプの粘膜上皮細胞あるいは腸管神経系に上述の化学物質受容体が発現しているのかを明らかにすることを試みた。その結果、ある種の食物繊維を摂取させると、腸内分泌細胞の中でも特にL型腸内分泌細胞の密度が増加することを明らかにした。それに引き続き、本年度は大腸粘膜イオン輸送に及ぼす苦味受容体アゴニストの影響について検討を加えた。まず、ヒト及びラット大腸粘膜を剥離し、複数のT2RがmRNAレベルで発現していることを確認した。次に短絡電流法を用い、苦味物質6-n-propyl-2-thiouracil(6-PTU)によるイオン輸送の変化を解析した。大腸における苦味受容体を介したイオン輸送の変化は、腸管神経系を介さず、PGとの相互作用による水分泌(下痢)に関与している可能性が示唆された。さらに、6-PTUへの応答は、PG合成酵素のうち恒常的に発現しているCOX-1ではなく、炎症時に発現が誘導されると考えられているCOX-2サブタイプに特異的に依存している可能性が見出された。中でも粘膜上皮に存在する腸内分泌細胞[Enteroendocrine cell]は消化管管腔に直接接しており、食物として摂取した栄養素、食品中に含まれる各種化学成分などを甘受する感覚細胞と考えられてきたが、その実態についてはほとんど明らかにされていない。本研究では、化学物質受容体発現細胞の消化管諸機能、特に苦味受容体bitter taste receptor(T2R)を介した消化管粘膜上皮イオン輸送制御機構について、昨年度に引き続きT2Ragonistsを用いて大腸での粘膜上皮イオン輸送に与える影響について検討した。さらに、今年度は、香気成分を受容する受容体の生理作用についても新たに検討を加えた。本年度行った実験から大腸における苦味受容体を介した陰イオン分泌は、腸管神経系を介さず、プロスタグランジン(PG)E_2との相互作用により水分泌を惹起する可能性が示唆された。さらに、香気成分として古くから利用され、匂い受容体のリガンドとして同定されたthymolを用い結腸粘膜においても匂い受容体が機能している可能性を示した。

また、Thymolが誘発する一過性のイオン・水分泌には、温度感受性TRPチャネルの一つ、TRPA1が関与していることが示唆された。また、thymolは結腸粘膜における短鎖脂肪酸の受容を阻害することを見出した。
植物の力学的最適化過程のセンシングのためのレーザー描画による機能性パターン形成

外部刺激に応答した植物、植物由来材料および構造物の力学的最適化過程とサステナブル性の解明においては、その変異過程を追跡し解析するために特化されたセンシング技術が必要となる。本研究では、植物、植物由来材料および構造物の力学的動態解析に最適化した様々なサイズや形状の機能性パターンのレーザー描画法を開拓する。また、レーザー直接描画法で形成したフレキシブルセンサーを用いた力学的最適化過程における非破壊リアルタイムセンシング法の開拓を行う。さらに、ケミルミネッセンス解析等の手法用いて、外部刺激により歪やストレスを受けた組織の変化を明らかにする。
アルツハイマーを予見するバイオマーカーと予防に資する食品の新機能の開拓

アルツハイマー型認知症(AD)では、いち早く予防を開始できるように、ADバイオマーカーの開発が望まれている。本研究では、AD者の赤血球に過酸化リン脂質やキサントフィル、アミロイドβの変動を認め、これらをADバイオマーカーとして活用できる可能性を見出した。また、AD血漿と髄液のマイクロRNA(miRNA)発現プロファイルを多く得て、ADバイオマーカーとして有用と考えられるmiRNAを絞り込んだ。加えて、これらADバイオマーカーを制御できるルテインなどの食品成分の効能評価を進めた。本研究の成果は、AD予防や食品の新しい機能の発見に繋がると期待される。アルツハイマー型認知症(AD)では、治療法の開発に加え、いち早くADを察知し予防を開始できるように“ADバイオマーカーの開発"が望まれている。1我々は、ADの赤血球では、過酸化リン脂質やキサントフィルが大きく変動することを見出しており、この知見を発展させて、ADバイオマーカーの開発へとつなげる。また、別のストラテジーとして、2血液に含まれる約1000種のマイクロRNA(miRNA)の網羅解析を行うことができ、血液や髄液へ活用して、有用なADバイオマーカーmiRNAを見出す。さらに、3こうしたADバイオマーカーを制御して、AD予防につながる食品の新しい機能を見出す。これらを目的に、本研究を進めている。本年度(平成25年度)1では、昨年度までの研究で赤血球の過酸化リン脂質、キサントフィル、Aβは有益なADバイオマーカー候補と示唆されたため、動物実験で検証した。その結果、脳からAβが血中へ漏出し、赤血球の過酸化とキサントフィルの低下を招くことを示唆する知見が得られ、それ故、これら(赤血球過酸化リン脂質、キサントフィル、Aβ)のADバイオマーカーとしての可能性が支持された。2では、ADと健常者について、前年度に解析した血漿に加え今年度は髄液からもmiRNAを抽出し、miRNAマイクロアレイとRT-PCRを用いて血漿と髄液に含まれるmiRNAを解析し、その結果、幾つかの有用なADバイオマーカーを見出した(J Alzheimers Dis, 39, 253-259, 2014)。このように概ね計画に沿って研究は順調に推移している。1我々は、ADの赤血球では、過酸化リン脂質やキサントフィルが大きく変動すること(J Alzheimers Dis, 28, 593-600, 2012)を見出しており、この知見を発展させて、ADバイオマーカーの開発へとつなげる。平成24年度は、当初計画に沿って、1ADバイオマーカーとしての赤血球の過酸化リン脂質、キサントフィル、アミロイドβ(Aβ)の有用性評価、2miRNAを活用した血液からの新規ADバイオマーカーの探索と有用性評価を行った。1では、ADと健常高齢者ボランティアを新たに直ちに募集することが困難だったため、上記論文のADと健常高齢者の赤血球および血漿Aβを測定し、上記論文で報告した過酸化リン脂質とキサントフィル濃度との相関を調べた。その結果、とくに赤血球でAβが影響し、過酸化リン脂質やキサントフィルが大きく変動することを見出した。故に、これらのADバイオマーカーとしての有用性を示唆する知見を得た(PLoS One, 7, e49620, 2012)。2では、連携研究者の荒井教授(東北大学加齢医学研究所)がストックしてきたADと健常者の血漿から、miRNAを抽出し網羅的に解析した。その結果、幾つかの有用なADバイオマーカーを見出し、現在論文を作成している。このように、概ね計画に沿って研究は順調に推移している。これらを目的に、本研究を進めた。当初計画に沿って研究は進み、1を昨年度(平成25年度)に終えた。

また、昨年度の実施状況報告書に記載のように、2において、これまでにヒト血漿と髄液のmiRNA発現プロファイルを数多く得ることができたため(J. Alzheimers Dis, 39 253-259, 2014)、本年度(平成26年度)はこれをさらに詳細に解析し、ADバイオマーカーとして活用できると考えられる有用なヒトmiRNAを絞り込んだ(New Food Industry,57, 1-9, 2015)。そこで3として、選定したADバイオマーカーを制御できるルテインなどの食品成分の効能評価(細胞実験や動物実験)を行っている段階である。当初計画では3を終える予定であったが、途中となってしまったため、外部資金等を獲得するなどして、継続して3を今後も行いたいと考えている。食品科学上述のように現在までに、1では、昨年度までの研究で赤血球の過酸化リン脂質、キサントフィル、Aβは有益なADバイオマーカー候補と示唆されたため、このことを動物実験で検証した。その結果、脳からAβが血中へ漏出し、赤血球の過酸化とキサントフィルの低下を招くことを示唆する知見が得られ、それ故、これら(赤血球過酸化リン脂質、キサントフィル、Aβ)のADバイオマーカーとしての可能性が支持された。2では、ADと健常者について、前年度に解析した血漿に加え今年度は髄液からもmiRNAを抽出し、miRNAマイクロアレイとRT-PCRを用いて血漿と髄液に含まれるmiRNAを解析し、その結果、幾つかの有用なADバイオマーカーを見出した(J Alzheimers Dis, 39, 253-259, 2014)。このように概ね計画に沿って研究は順調に推移している。上述のように現在までに、1では、とくに赤血球ではAβが影響し、過酸化リン脂質やキサントフィルが大きく変動することを見出した。故に、これらのADバイオマーカーとしての有用性を示唆する知見を得ることができた(PLoS One, 7, e49620, 2012)。2では、ADと健常者の血漿から、miRNAを抽出し、miRNAマイクロアレイを用いて、血漿に含まれるmiRNAを網羅的に解析し、その結果、幾つかの有用なADバイオマーカーを見出し、現在論文を作成している。このうに新規ADバイオマーカーの開発に資する幾つかの重要な知見が得られ、研究は概ね順調に推移していると言える。1は当初から本年度(平成25年度)で終了予定である。2では計画を一部修正し、ヒト血漿と髄液のmiRNA発現プロファイルを数多く得ることができたため(J Alzheimers Dis, 39, 253-259, 2014)、さらに詳細に解析し、ADバイオマーカーとして活用できるもっとも有用なヒトmiRNAを絞り込む。このmiRNAの有用評価のための培養細胞試験も計画している(平成26年度)。そして3として、こうしたADバイオマーカーを制御できる食品(成分)の探索と効能評価へつなげる。ヒト赤血球の脂質過酸化については、キサントフィル(とくにルテインやアスタキサンチン)の有効性をすでに見出しており(Brit J Nutr, 105, 1563-1571 (2011),
構造をダイナミックに変化させる粒子群最適化法の提案とその分岐解析への応用

本研究では、まず、問題に合わせて構造をダイナミックに変化させる新しい粒子群最適化(PSO)法を提案した。また、提案手法を様々な工学的応用問題に適用した。提案したPSOでは、PSO内部にネットワーク構造をもたせ、その構造を学習とともに変化させることで、従来よりもより精度とロバスト性が高い最適化を実現した。また、それを回路設計や通信ネットワークの最適化問題に適用し、その有効性を確認した。問題に応じて結合関係を自動的に変化させるPSOの提案最適化問題に応じて結合度が最適な値に自動決定されるPSOを提案した。当初は、局所解に陥っているかどうかを判定することで、結合度の増減を行う予定であった。つまり、最適解の更新がないと、局所解に陥ったと判断し、結合度を弱めることで群の多様性を促すことを期待していた。しかしながら、結合度を時間変化する線形関数にすることで、追加のパラメータを必要とすることなく、柔軟なPSOの構造変化を達成した。提案手法を様々なベンチマーク最適化関数に適用することで、従来型PSOよりも有効な最適化結果を得られることを確認した。これは、提案手法の柔軟な構造変化により、局所解に陥りにくく、また、局所解からの容易な脱出の効果を得られた。つまり、当初よりもよりシンプルであるにも関わらず、効果的かつ有効なアルゴリズムの提案となった。また、この柔軟な構造変化の効果を、群知能アルゴリズムの一種であるホタルアルゴリズムにも適用した。ホタルアルゴリズムは、PSOよりも少ない繰り返し回数で、より有効な最適化結果を得られることが知られている。この改善型ホタルアルゴリズムを用いることで、従来のPSOの最適化性能を大幅に向上させることに成功した。1.問題に応じて構造をダイナミックに変化させる粒子群最適化(PSO)法の提案通常、PSOの粒子は完全結合である。つまり、常に他の粒子と最適解の情報交換し合うことで、群全体が最適解を探索する。一方、群知能を用いた最適化では、局所探索と大域的探索のバランスが非常に重要である。申請者は、この結合関係を変化させることで、探索方法の性質が変化することを解明した。例えば、他の粒子との結合関係が強いと、群の最適値への収束が早くなるため、簡単な問題に対しては有効であるが、複雑な問題では局所解に陥りやすい。反対に結合が少ない群では、自らの情報のみに基づき探索を行うことになるため、収束は遅くなるが、群に多様性が生まれ、局所解から抜け出しやすい。この特性を利用し、粒子間のネットワーク構造を最適化の途中で切り離したり再結合する新しいPSOを提案した。これにより、従来のPSOの主たるコンセプトは変えず、探索方法の性質を変化させることに成功した。具体的には、結合度と呼ばれるパラメータを調節することで、粒子間の結合関係を変化させることが出来るPSOを提案した。結合度を高くすると構造は全結合に近くなり、低くすると、孤立する粒子が増える。ネットワークの切断・再結合を最適化中に行う確率が結合度である。結合度は手動設定とする。本手法の振る舞いを調査すると共に、実社会問題を含む様々な最適化問題に適用することで、本手法の有効性を確認した。また、本手法の性能を決定するパラメータ設定方法も調査し、通常のPSOと同様の簡単さで、提案手法が利用できることを解明した。これらの研究成果を、様々な国内、国際会議で発表した。問題に応じて結合関係を自動的に変化させるPSOの実社会問題への適用動的に結合関係を変化させるPSO(IPSO)を実社会最適化問題である最短経路探索問題へ適用し、その有効性を確認した。しかしながら、IPSOは収束が早いが局所解に陥りやすいというPSOの特性を改善しきれたとはいえず、また、計算時間がかかるという欠点もあった。そこで、動的に変化する結合を持つホタル・アルゴリズム(FA-DC)を提案した。標準的なホタル・アルゴリズム(FA)においては、各ホタルの光強度は目的関数によって決定され、異なる光強度を持つ2匹のホタルでは、光強度の弱いホタルがもう一方の明るいホタルの方向に必ず引き寄せられる、一方,FA-DCのホタルは、ホタル間の結合関係に従って動く。もし自分より明るいホタルが存在したとしても、そのホタルと結合されていなければ,光強度の弱いホタルは明るいホタルに引き寄せられない。さらに、FA-DCの結合関係はイタレーション毎に変化する。これらの振る舞いは、解の多様性を生み出し、ホタルが局所解に陥ることを防ぐ効果がある。FA-DCを28個の最適化ベンチマーク関数に適用し、標準FAと粒子群最適化(PSO)と比較することで、提案手法の有効性を確認した。提案した新しいPSOでは、PSO内部にネットワーク構造をもたせ、その構造を問題に応じて柔軟に変化させることで、より精度が高く、ロバスト性の高い最適化を実現した。また、提案手法の応用問題として、まず、太陽電池回路の最大電力点問題に適用した。これは、分岐解析の結果から得られた情報と回路パラメータを組み合わせることで、PSOを用いて最大電力点を求めるものであり、その有効性を確認した。次に、通信ネットワークの最適化問題に適用した。光ネットワークの複数制約問題に対する多目的最適化に適用し、その有効性を確認した。

本研究では、まず、問題に合わせて構造をダイナミックに変化させる新しい粒子群最適化(PSO)法を提案した。また、提案手法を様々な工学的応用問題に適用した。提案したPSOでは、PSO内部にネットワーク構造をもたせ、その構造を学習とともに変化させることで、従来よりもより精度とロバスト性が高い最適化を実現した。また、それを回路設計や通信ネットワークの最適化問題に適用し、その有効性を確認した。1編の学術論文、1編の国際議論文、及び3編の国内研究会での発表を行なっていることから、順調に進展していると言える。非線形工学これまではPSOで研究を行ってきたが、最適化性能の関係から、提案FAを用いることにする。A)昨年に引き続き、提案FAを用いて、系の最適パラメータを探索することで、分岐点を見つけ出す。解析対象には、太陽電池をモデル化した電気回路を用いる。まず、日射強度が変化しない太陽電池回路に対して、提案FAを用いたパラメータ設定を適用する。スイッチ力学系を用いた太陽電池回路の安定周期解は、周期倍分岐を経て不安定周期解へ変化する。また、この不安定周期解の時のパラメータは、システムの最大電力を引き出すことが知られている。この、周期倍分岐と最大電力を与えるパラメータを導く2つの式を、多目的最適化の目的関数とし、提案FAでのパラメータ最適化を試みる。しかしながら、従来型FAでは、局所解から抜け出すことができないため、成功率が低い。提案FAを用いることで、更に精度の高い結果が得られると考える。しかし、多数のパラメータに対する分岐解析は複雑なため、まずは最適化するパラメータを少なく設定し、徐々に増やしていくことで、最適化の難易度をあげる。提案FAの検討、修正を繰り返すことを予定している。B)次に、実際の太陽電池設置時の様に、日射強度が時間に依存して変化する場合の回路に、提案FAを適用し、最大電力を出力する最適値パラメータ設定を行う。応募者は以前の研究において、日射強度が固定である太陽電池回路に対するFAでのパラメータ最適化を提案しているが、日射強度が変化する回路においては、まだ誰も検討できていないのが現状である。粒子数が固定である従来FAとは異なり、状況に応じてネットワーク構造を変化させる本手法は、日射強度に出力が依存する太陽電池回路には、非常に有効であることが期待できる。これにより、FAの応用と、新しい分岐解析の両観点からの成果が得られ、様々な分野への発展が期待できる。本年度は、1件の査読付き国際会議での発表、及び、6件の査読なし国内研究会での発表を行った。当初の予定は達成しているが、次年度につなげるための研究が少々遅れ気味である。これは、研究代表者の妊娠により、採択された国際会議への参加が困難になったことに加え、産前産後休業、及び、育児休業により、9月から研究が中断していることに起因している。3編の学術論文、3編の国際議論文、及び3編の国内研究会での発表を行なっていることから、順調に進展していると言える。産休、育休による研究中断のため。提案PSOを用いて、系の最適パラメータを探索することで、分岐点を見つけ出す。
口腔外科手術におけるSIRSの発現に関する研究-特に術後合併症との関連について-

東京歯科大学千葉病院において手術を行った顎矯正手術中、Le Fort I型骨切り術と下顎枝矢状分割術を主たる術式として行った55例を対象とした。術直後より体温、心拍数、呼吸数、および白血球数を経時的に測定した。次いでSIRS診断基準のうち2項目以上を満たし、その状態が24時間以上持続した群をSIRS群、その他を非SIRS群とした。これらの症例に対し、手術術式との関連、SIRS群と非SIRS群との比較(年齢、手術時間、出血量、術後の合併症発生率)について検討した。さらにSIRSは高サイトカイン血症であるとの見地から、術前・術後の血中インターロイキン6(以下IL-6と略す)を測定した。以下に本研究で得られた結果の概要を示す。1.SIRSの発現は49.1%にみられ、年齢は平均23.6歳、手術時間は平均5時間28分、出血量は平均888.8mlであった。2.非SIRS群は50.9%であり、年齢は平均25.8歳、手術時間は平均4時間24分、出血量は平均506.8mlとなった。2.非SIRS群と比較して年齢に有意差は認められなかったが、出血量・手術時間はSIRS群のほうが有意に多かった。3.SIRS群では22.1%に術後合併症の発生がみられ、非SIRS群では0.0%であり、両者間に有意差が認められた。4.SIRS群の術後合併症は創の感染3例、創の癒合不全、口唇ヘルペス、咽頭炎が各1例であった。5.SIRS持続日数と術後合併症発生率には有意差のある相関は認められなかった。6.炎症性サイトカインの一つであるIL-6の値は、SIRS発現に大きく関与していることが示唆された。7.顎矯正手術においてもSIRS群を選択し、術後合併症の発生を考慮した患者管理が大切であると考えられた。東京歯科大学千葉病院において手術を行った口腔癌症例中、LeveIII以上の頚部郭清手術を伴った55例(男性34例、女性21例)を対象とした。年齢は2685歳、平均58.4歳であった。以下に結果の概要を示す。1.SIRSの発現は45.5%にみられ、非SIRS群と比較して年齢、出血量、に有意差は認められなかったが、手術時間はSIRS群のほうが有意に長かった。2.SIRS持続日数は術後1日が56.0%、2日間が16.0%、3日間が20.0%、4日間および6日間が各4.0%となり、術後1日のみが半数以上を占めていた。3.SIRS群では56.0%に術後合併症の発生がみられ、非SIRS群では6.7%であり、両者間に有意差が認められた。4.SIRS群の術後合併症は肺炎5例、創の感染6例、移植組織の壊死3例で、非SIRS群の合併症は軽度の肺炎1例と帯状庖疹1例であった。6.炎症性サイトカインの一つであるIL-6の値は、SIRSの発現に大きく関与していることが示唆された。7.SIRS群を選択し、これらに対して術後合併症の発生を考慮にいれた注意深い患者管理が大切であると考えられた。※本研究で得られた成果は日本口腔腫瘍学会誌上で発表した。東京歯科大学千葉病院において手術を行った口腔外科手術症例中、今年度は顎変形症において検索を行った(昨年度は口腔癌)。対象はLe Fort I+SSRO以上の顎矯正手術を行った55例(男性12例、女性43例)とした。年齢は平均23.6歳であった。これらの症例に対し・手術術式との関連・SIRS群と非SIRS群との比較(年齢、手術時間、出血量、術後の合併症発生率)について検討した。統計学的有意差検定にはspss-マン・ホイットニー検定を用いた。1.SIRSのは49.1%(口腔癌では45.5%)にみられ、非SIRS群と比較して年齢、出血量、に有意差は認められなかったが、手術時間はSIRS群のほうが有意に長かった。2.SIRS

群では22.2%(口腔癌では56.0%)に術後合併症の発生がみられ、非SIRS群では0.0%(口腔癌では6.7%)であり、両者間に有意差が認められた。3.SIRS群の術後合併症は創の感染3例、創の癒合不全1例、口唇ヘルペス1例、および咽頭炎1例であった。4.SIRS持続日数と術後合併症発生率には有意差のある相関は認められなかった。5.炎症性サイトカインの一つであるIL-6の値は、SIRSの発現に大きく関与していることが示唆された。6.顎矯正手術においてもSIRS群を選択し、術後合併症の発生を考慮にいれた注意深い患者管理が大切であると考えられた。東京歯科大学千葉病院において手術を行った顎矯正手術中、Le Fort I型骨切り術と下顎枝矢状分割術を主たる術式として行った55例を対象とした。術直後より体温、心拍数、呼吸数、および白血球数を経時的に測定した。次いでSIRS診断基準のうち2項目以上を満たし、その状態が24時間以上持続した群をSIRS群、その他を非SIRS群とした。これらの症例に対し、手術術式との関連、SIRS群と非SIRS群との比較(年齢、手術時間、出血量、術後の合併症発生率)について検討した。さらにSIRSは高サイトカイン血症であるとの見地から、術前・術後の血中インターロイキン6(以下IL-6と略す)を測定した。以下に本研究で得られた結果の概要を示す。1.SIRSの発現は49.1%にみられ、年齢は平均23.6歳、手術時間は平均5時間28分、出血量は平均888.8mlであった。2.非SIRS群は50.9%であり、年齢は平均25.8歳、手術時間は平均4時間24分、出血量は平均506.8mlとなった。2.非SIRS群と比較して年齢に有意差は認められなかったが、出血量・手術時間はSIRS群のほうが有意に多かった。3.SIRS群では22.1%に術後合併症の発生がみられ、非SIRS群では0.0%であり、両者間に有意差が認められた。4.SIRS群の術後合併症は創の感染3例、創の癒合不全、口唇ヘルペス、咽頭炎が各1例であった。5.SIRS持続日数と術後合併症発生率には有意差のある相関は認められなかった。6.炎症性サイトカインの一つであるIL-6の値は、SIRS発現に大きく関与していることが示唆された。7.顎矯正手術においてもSIRS群を選択し、術後合併症の発生を考慮した患者管理が大切であると考えられた。
自己組織化マップを用いたノイズを含むカオス時系列データの解析

粒子群最適化(Particle Swarm Optimization : PSO)は,鳥の群れの動きをモデル化した群知能の一種である.概念が単純であり実現が容易な上,収束が早いという特徴を持つことから,近年,異なる分野の様々な応用に用いられている.しかしながら,パラメータに大きく依存することや,多数の局所解を持つような複雑な問題を解く場合においての早すぎる収束などが,PSOの問題点として挙げられている.PSOは複数の解(粒子)群で構成され,各粒子は位置と速度の情報を持っている.PSOは,これらの情報を群内で交換しながら良好な位置を探すが,粒子間に特別な繋がりはない.つまり,各粒子の情報は固体が最も良かった位置と群全体で最も良かった位置に従って更新するが,どちらを重要視するかの重みは毎更新ごとにランダムで決められる.しかしながら,実社会においては,上下関係,信頼関係,親子関係などの様々なネットワークが存在している.そこで,近傍関係を考慮するネットワーク構造型内PSO(NS-PSO)を提案し,四角形,六角形,円筒,トロイダルの4種のトポロジーに適用した.シミュレーション結果より,環状トポロジーは,各粒子の最良位置の情報が群全体に伝わりやすいことから,単峰性関数に適していることを確認した.また,六角形トポロジーには振る舞いの異なる様々な粒子が共存しており,早すぎる収束を防ぐことから,複雑な多峰性関数に効果的であることを確かめた.1効果的なデータ抽出のために、複数の自己組織化マップを同時に用いる方法を提案した(TSOM:Tentacled Self-Organizing Map)。TSOMは特徴の異なる二種類のSOMから構成されている。二種類のうち、一つは入力が偏っている部分を、もう一つは入力空間全体を自己組織化する。TSOMの各SOMは、近傍に位置するSOMと互いに情報を交換することができ、競合と和解を組み合わせた振る舞いをする。TSOMを、多量のノイズを含むデータに適用し、クラスタ数が未知である入力データであったとしても、有効な結果を得られることを確認した。2ネットワークトポロジーの動的変更に基づいた、二つの新しい自己組織化マップのアルゴリズムを提案した。ひとつは、再結合する自己組織化マップ(RSOM)である。RSOMのニューロンの初期状態は、どのニューロンともつながっておらず、学習が進むにつれて徐々に結合されていく。もう一方のニューロンは、切断する自己組織化マップ(DSOM)である。RSOMとは反対に、DSOMの初期状態はすべてのニューロンとつながっているが、学習とともに切断されていく。RSOMとDSOMを様々な入力に対して適用し、RSOM、DSOMともに従来のSOMに比べてよりよい結果を得られたことを確認した。自己組織化マップ(SOM)は教師無しニューラルネットワークの一つで,入力の統計的な特徴を反映したマップを自己組織的に得られる性質を持つ.このことから,様々な分野において非常に注目されている.SOMの学習過程においては,最も入力ベクトルに近い重みベクトルを持つニューロンを勝者ニューロンとし,勝者ニューロンとその近傍ニューロンの重みベクトルが更新される.このとき,近傍ニューロンは入力ベクトルとの距離で決定されるのではなく,勝者ニューロンとのマップ上での結合関係の距離で選ばれる.このことから,離れた場所にいくつかのクラスタがあるような入力に対してSOMを適用した場合,そのクラスタ間に不活性ニューロンが存在してしまう.入力データが存在しないエリアに不活性ニューロンがあるために,クラスタ間にデータがあると勘違いしてしまうことが懸念される.その一方で,実社会において,隣の家とはいえ距離的には自分の家の近くではない場合が多々ある.つまり,"近傍"がいつも"本当の近傍"であるとは限らないことを意味している.さらに,近傍関係は一定ではなく,時間と共に常に変化し続けていることから,状況に応じて近傍関係を柔軟に変化させることが重要であると考えられる.そこで、新しい自己組織化マップのアルゴリズム、ニューロン間の誤り近傍度を考慮した自己組織化マップ(FN-SOM)を提案した。誤り近傍度はFN-SOMの行間と列間に位置されており、初期値はOだが学習とともに増加する。そして、重みベクトルが更新される際の距離の重みとして働かせることで、FN-SOMは入力データの形や状況に応じて、近傍関係をより柔軟に変化させた学習を行うことができる。様々な入力データに適用した結果、FN-SOMは従来のSOMよりもより入力状態を反映した結果を得られることを確認した。粒子群最適化(Particle Swarm Optimization : PSO)は,鳥の群れの動きをモデル化した群知能の一種である.概念が単純であり実現が容易な上,収束が早いという特徴を持つことから,近年,異なる分野の様々な応用に用いられている.しかしながら,パラメータに大きく依存することや,多数の局所解を持つような複雑な問題を解く場合においての早すぎる収束などが,PSOの問題点として挙げられている.PSOは複数の解(粒子)群で構成され,各粒子は位置と速度の情報を持っている.PSOは,これらの情報を群内で交換しながら良好な位置を探すが,粒子間に特別な繋がりはない.つまり,各粒子の情報は固体が最も良かった位置と群全体で最も良かった位置に従って更新するが,どちらを重要視するかの重みは毎更新ごとにランダムで決められる.しかしながら,実社会においては,上下関係,信頼関係,親子関係などの様々なネットワークが存在している.

そこで,近傍関係を考慮するネットワーク構造型内PSO(NS-PSO)を提案し,四角形,六角形,円筒,トロイダルの4種のトポロジーに適用した.シミュレーション結果より,環状トポロジーは,各粒子の最良位置の情報が群全体に伝わりやすいことから,単峰性関数に適していることを確認した.また,六角形トポロジーには振る舞いの異なる様々な粒子が共存しており,早すぎる収束を防ぐことから,複雑な多峰性関数に効果的であることを確かめた.