hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トランスジェニックマウスを用いる糖尿病性合併症の分子生物学的解析

(1)MHC class Iプロモータによってヒトアルドース還元酵素を全身で発現するトランスジェニックマウス(hAR-Tg)の腎臓のノザンブロット解析において、hARmRNAは、内因性のマウスAR(mAR)mRNAの1.6倍の発現レベルを示した。(2)ストレプトゾトシンで糖尿病を誘発したhAR-Tgの腎臓において、mARmRNAは3.9倍に増加したが、同時にhARmRNAは3.2倍、ELISAによって測定したhAR蛋白は3.1倍に増加し、MHC class Iプロモーターが糖尿病で活性化することが示唆された。(3)腎のソルビトール脱水素酵素(SDH)の活性はhAR-Tgで同腹仔の1.5倍であり、30%ガラクトース食負荷後に1.6倍に上昇した。(4)糖尿病を誘発した場合、腎のソルビトール含量の増加は同腹仔よりもhAR-Tgの方が大きかった。(5)hAR-Tgと同腹仔の両者において、糖尿病では腎のグルタチオン含量が減少したが、ガラクトース食負荷では影響がなかった。一方、乳酸/ピルビン酸比は糖尿病でもガラクトース食負荷でも増加した。(6)AR阻害剤の投与は糖尿病による腎のソルビトール含量、乳酸/ピルビン酸比、尿量の増加や、グルタチオン含量の低下を改善するが、尿中アルブミン排泄の増加に対する抑制効果は有意ではなかった。(7)MHC class IプロモーターによってヒトSDHを全身で発現するhSDH-Tgを作成した。また、SDHを欠損するマウスを入手した。これらのマウスとhAR-Tgとを交配し、糖尿病性合併症が増悪するか改善するかを検討することにより、ポリオール経路のAR,SDHのいずれがより糖尿病性合併症の進展に重要であるのかを解析する予定である。1、マウスMHC class I抗原のプロモーターに接続したヒトアルドース還元酵素(hAR)cDNAが導入され、全ての組織でhARを発現するトランスジェニックマウス(hAR-Tg)とその同腹仔を用いて、糖尿病状態とガラクトース食投与時のポリオール蓄積、ARやソルビトール脱水素酵素(SDH)の活性、NADPH/NADP比(酸化型グルタチオン/還元型グルタチオン比)、NADH/NAD比(乳酸/ピルビン酸比)を経時的に測定した。その結果、糖尿病群ではガラクトース食負荷群と比べ、NADPH/NADP比の低下とNADH/NAD比の上昇が明らかであり、逆にポリオールの蓄積はガラクトース食負荷群の方が著明であった。これらの所見はAR阻害剤によってどちらの群でもほぼ正常化した。糖尿病群におけるNADH/NAD比の上昇の程度はNADPH/NADP比の低下の程度よりもはるかに大きかったので、ARによって生成されるNADPの増加よりもSDHによって生成されるNADHの増加の方が代謝機構全体に与える影響は大きいと考えられた。また、AR阻害剤は、SDHが触媒するNADH生成を間接的に抑制することによってその効果を発揮している可能性が考えられた。一方、眼底検査の所見から、ガラクトース食負荷群では微小動脈瘤の発生が認められたが、糖尿病群では認められなかったため、単純性網膜症の発症にはポリオールの蓄積が深く関与していると考えられた。2、上記のごとく、糖尿病性合併症におけるSDHの関与が強く示唆されたため、全ての組織でヒトSDHを発現するトランスジェニックマウス(hSDH-Tg)の作製を計画した。

ヒトcDNAライブラリーからプラークハイブリダイゼーション法によってhSDH cDNAを獲得し、マウスMHC class I抗原のプロモーターの下流に接続した。このトランスジーンをマウスの受精卵に微量注入し、偽妊娠マウスの卵管に移植した。現在、トランスジーンが染色体に挿入されたマウスクローンをサザンブロット法、PCR法によって選択中である。(1)MHC classIプロモーターによってヒトアルドース還元酵素を全身で発現するトランスジェニックマウス(hAR-Tg)の腎臓のノザンブロット解析において、hAR mRNAは、内因性のマウスAR(mAR)mRNAの1.6倍の発現レベルを示した。(2)ストレプトゾトシンで糖尿病を誘発したhAR-Tgの腎臓において、mAR mRNAは3.9倍に増加したが、同時にhAR mRNAは3.2倍、ELISAによって測定したhAR蛋白は3.1倍に増加し、MHC classIプロモーターが糖尿病で活性化することが示唆された。(3)腎のソルビトール脱水素酵素(SDH)の活性はhAR-Tgで同腹仔の1.5倍であり、30%ガラクトース食負荷後に1.6倍に上昇した。(4)糖尿病を誘発した場合、腎のソルビトール含量の増加は同腹仔よりもhAR-Tgの方が大きかった。(5)hAR-Tgと同腹仔の両者において、糖尿病では腎のグルタチオン含量が減少したが、ガラクトース食負荷では影響がなかった。一方、乳酸/ピルビン酸比は糖尿病でもガラクトース食負荷でも増加した。(6)AR阻害剤の投与は糖尿病による腎のソルビトール含量、乳酸/ピルビン酸比、尿量の増加や、グルタチオン含量の低下を改善するが、尿中アルブミン排泄の増加に対する抑制効果は有意ではなかった。(7)MHC classIプロモーターによってヒトSDHを全身で発現するhSDH-Tgを作成した。また、SDHを欠損するマウスを入手した。これらのマウスとhAR-Tgとを交配し、糖尿病性合併症が増悪するか改善するかを検討することにより、ポリオール経路のAR,SDHのいずれがより糖尿病性合併症の進展に重要であるのかを解析する予定である。
組換えTSHレセプター発現細胞を用いた自己免疫性甲状腺疾患の病態解析

TSHやTSHレセプター(R)抗体の甲状腺への作用機序はTSHRへの結合により惹起すると推定されている。λgt-11ファージをヒトTSHRcDNA(細胞外領域を150残基ずつ3部分(13168残基、159308残基、299448残基)を組み込んだのち、大腸菌に感染させ、βガラクトシダーゼとの融合蛋白としてTSHR部分を作成し、標識TSHとの結合からTSHRのN端にTSHが結合することを報告した。ヒトTSHRcDNAをCHO細胞に発現させるためpCDNeo-TSHRを培養した。CHO細胞にエレクトロポレーション法、または燐酸カルシウム法にてTSHRを導入した。^<125>I-標識TSHは特異的な結合性を示し、この結合はTSAb(甲状腺刺激抗体)もTSBAb(阻害性TSH受容体抗体)でも抑制することを見出した。ブタ甲状腺細胞膜を用いる市販のTSHRアッセイ法でのTSAbやTSBAbのTBI(TSH結合抑制)活性とTSHR導入CHO細胞法でのTBI活性はある程度の相関を示した。また、TSHR導入細胞膜でのTSHRアッセイ法では標識TSHの結合はTSHR導入細胞の場合よりも低下した。ヒトTSHRcDNA(Bluescriptに入っている)を制限酵素(Bam H_1およびEcoRI)で切断し、maltose-binding protein(MBP)発現ベクター(p-MAL-p_2 vector)を挿入した。大腸菌にてMBPとTSHR蛋白を融合蛋白として生成したのち、アミローズ結合カラムにてこの融合蛋白を精製した。酵素(FactorXa)でMBPとTSHR蛋白を切断したのち、再びアミロ-ゼ結合カラムにてTSHR蛋白を単離精製した。^<125>I-標識TSHの結合性を検討したところ、弱い結合活性を見出した。また、この結合はTSAbやTSBAbでも抑制されることを見出した。しかし、本法での単離TSHR蛋白は少量であり、これは分子量が8万程度のため、大腸菌内での蛋白合成が起こりにくいためと思われた。そこで、ヒトTSHRの細胞外領域(418ヶのアミノ酸)のみの蛋白合成を以下の方法で検討中である。ヒトTSHRcDNAの細胞外領域のprimerを用いてPCRでヒトTSHR細胞外領域cDNAを合成し、発現ベクターに挿入したのち大腸菌にMBP融合蛋白を生成する。MBPを酵素で切断し、TSHR細胞外領域を単離精製したのち、この蛋白に対する抗体(ポリクロナールおよびモノクロナール抗体)を作成し、TSHR細胞外領域抗体の^<125>I-標識TSHのレセプターへの結合阻止能およびcAMP生成反応を検討中である。
ネットワーク上での情報フロー制御問題に対する高性能近似アルゴリズムの研究

インターネットに代表されるネットワーク上での情報フロー制御に関連して生じる問題は、経路決定や情報転送のスケジュール作成などの問題を含んでいて、高速に解くのはきわめて困難である。そこで、実際の運用においては、近似解、特に、解の品質が保証された近似解を用いることが多い。本研究では、情報フロー制御に関連する問題に対して、品質が保証できるような近似解を求める高性能な近似アルゴリズムの研究調査をし、数理計画法に基づいてアルゴリズムを提案し、得られた成果を学術書等で発表した。ネットワーク上での情報フローに関連して生じる様々なNP-困難問題に対して、数理計画法で定式化して高性能近似アルゴリズムを提案することが本研究の目的であるので、以下の研究計画に基づいて研究を実行した。1.数理計画法で定式化されて得られる解は小数解であるので、それを整数解にラウンディングして近似解とするが、このラウンディングの手法に注目して、高性能近似アルゴリズムを調査し、分類・整理・検討した。さらにその限界が何によるのかを詳細に検討した。2.情報ネットワークシステムで現在用いられている基礎技術・応用技術をアルゴリズムの観点から調査し、分類・整理・検討した。3.ウェブ上の情報検索に対する現在の基礎技術および将来要望される応用技術を分類・整理・検討し、情報フロー制御の観点から高性能近似アルゴリズムの適用可能性と限界を詳細に検討した。4.高性能近似アルゴリズムとWeb情報検索の分野で最先端の研究をしている内外の研究者と情報およびアイデアを交換した。特に、Cornell大学のJ.Kleinberg, E.Tardos, D.P.Williamson, Bonn大学のB.Korte, J.Vygenと情報とアイデアの交換を精力的に実行した。さらに、ACMのSTOCおよびACM/SIAMのSODAの国際会議でも第一線の研究者と研究動向についての議論をした。5.以上の調査・検討に基づき、情報ネットワークやWeb情報検索の分野で理論的にも実用的にも要求度の高い問題に対して、高性能近似アルゴリズムと有効な新技法を提案した。そして、得られた成果を学術書等で発表した。ネットワーク上での情報フローに関連して生じる様々なNP-困難問題に対して、数理計画法で定式化して高性能近似アルゴリズムを提案することが本研究の目的であるので、初年度の研究成果を踏まえて以下の研究計画に基づいて研究を実行した。1.数理計画法で定式化されて得られる解は小数解であるので、整数解にラウンディングして近似解とするが、このラウンディングの手法に注目して、高性能近似アルゴリズムを調査し、分類・整理・検討した。2.情報ネットワークシステムで現在用いられている基礎技術・応用技術を高性能近似アルゴリズムの観点から調査し、分類・整理・検討した。3.ウェブ上の情報検索に対する現在の基礎技術および将来要望される応用技術を分類・整理・検討し、情報フロー制御の観点から情報検索に対する高性能近似アルゴリズムの適用可能性と限界を詳細に検討した。4.高性能近似アルゴリズムとWeb情報検索の分野で最先端の研究をしている内外の研究者と国際会議やメール等で情報およびアイデアを交換し、それらを分類・整理した。そして、大規模な実物データのもとで計算機実験をして提案した確率的方法の有効性を検証し、得られた成果を学術書等で発表した。ネットワーク上での情報フロー制御に関連して生じる様々なNP-困難問題に対して、数理計画法に基づいて定式化して高性能近似アルゴリズムを提案することが本研究の目的である。この目的を達成するために、以下の研究計画に基づいて研究を実行した。1.数理計画法に基づいて定式化して得られる解は小数解となるので、整数解にラウンディングして近似解とするが、このラウンディングの手法に注目して、高性能近似アルゴリズムを研究調査し、分類・整理・検討した。さらに、その限界が何によるのかを詳細に検討した。2.情報ネットワークシステムで現在用いられている基礎技術・応用技術をアルゴリズムの観点から研究調査し、分類・整理・検討した。4.高性能近似アルゴリズムとウェブ情報検索の分野で最先端の研究をしている内外の研究者と情報・アイデアを交換した。特に、Bonn大学のB.Korte, J.VygenおよびCornell大学のJ.Kleinberg, E.Tardos, D.P.Williamsonと情報・アイデアを交換し討論した。5.以上の調査・検討に基づき、情報ネットワークやウェブ情報検索の分野で理論的にも実用的にも要求度の高い問題に対して、高性能近似アルゴリズムと有効な新技法を提案し、実際的なデータを用いて計算機実験を通してその有効性を検証した。
近代の日本／海外における風土記研究・享受に関する多角的研究

本研究では、以下6つの課題に取り組む。1『纂訂古風土記逸文』『古風土記逸文考証』を中心とした栗田寛による風土記研究の具体的解明、219世紀末20世紀前半における風土記に関する言説の調査・分析、319世紀末20世紀前半における外国人日本学研究者(アストン、チェンバレン、ラフカディオ・ハーン、フローレンツ等)の著作等における風土記言説の考察、4海外における風土記翻訳・研究・伝播の研究と、同データベースの作成、5英語版風土記概説書の刊行と電子書籍の作成、6風土記受容・言説史データベースの作成本研究では、以下6つの課題に取り組む。1『纂訂古風土記逸文』『古風土記逸文考証』を中心とした栗田寛による風土記研究の具体的解明、219世紀末20世紀前半における風土記に関する言説の調査・分析、319世紀末20世紀前半における外国人日本学研究者(アストン、チェンバレン、ラフカディオ・ハーン、フローレンツ等)の著作等における風土記言説の考察、4海外における風土記翻訳・研究・伝播の研究と、同データベースの作成、5英語版風土記概説書の刊行と電子書籍の作成、6風土記受容・言説史データベースの作成
強風時桟橋停泊のためのCPP翼角制御法の開発-一般化最小分散制御法の適用-

係留索引張ロードを計測するロードセル及びセンサインターフェースを導入した。実験はCPP(可変ピッチプロペラ)翼角設定に対する係留索ロードを計測した。また強風時にかかる係留索のロードを計測した。次に船舶推進及び強風影響による係留索のロードモデルを設計し、MATLABシミュレーションによって一般化最小分散制御を適用し、その有効性を検証した。実験の結果、CPP翼角推進には明確なむだ時間があることを確認し、予測制御法の一手法である一般化最小分散制御を適用することによって、速応性のある目標値追従性を達成し、強風時などの悪天候において係留索にロードがかからない操船法を確立した。平成22年9月に係留索引張ロードを計測するロードセル及びセンサインターフェースを導入し、10月よりデータ計測を開始した。実験はCPP(可変ピッチプロペラ)翼角設定に対する係留索テンションを計測し、CPP翼角4゚において最高2kNのロードが架かることを確認した。また翼角設定から係留索ロード負荷までにむだ時間が存在することを確認した。次に平成22年1月において風速に対する係留索ロードを計測したが、10m/sec程度の風速におけるテンションしか取得できず比較検証のためにはさらなる強風のロード計測が必要である。また、台風などの強風時における手動のCPP翼角操縦について係留索ロードを計測する予定ではあったが今年度の台風上陸は無かった。代わって冬季の強風時においてCPP操舵実験を予定したものの前後方向の強風が得られず今年度については所望の実験ができなかった。21年度についてはCPP翼角設定に対する船舶推進時間応答を計測し船舶推進運動モデルを設計した。今後の22年度において気象環境が整い次第に風に対するCPP翼角制御を実験し、風や潮流に対する係留索ロードを計測して風及び潮流・係留索ロードモデルを設計する。また、21年度について制御系の船舶実装試験は行わなかったが、MATLABによるCPP翼角制御系を設計し、シミュレーシヨン上で船舶実装に向けた制御系を検討した。シミュレーション解析の結果をまとめ平成22年9月に電気学会に論文投稿したところである。なお、本研究で適用する一般化最小分散制御の基礎的研究について平成22年6月に計測自動制御学会論文集、8月に電気学会C部門誌に掲載された。係留索引張ロードを計測するロードセル及びセンサインターフェースを導入し、22年度について係留索ロード計測を3回、出入港操舵実験を7回実施した。実験の結果、CPP翼角推進には明確なむだ時間があることを確認し、予測制御法の一手法である一般化最小分散制御を適用することによって、速応性ある目標値追従性を達成し、強風時などの悪天候において係留索にロードがかからない操船法を確立した。なお本研究では、制御目標値を係留索にかかるロードを0とするか、もしくはCPP翼角制御により生成される速度を0とする制御系を設計するべきか検討が必要である。ロード0目標値制御は係留索に負担をかけない本来の目的には直接に合致するものの一般の船舶にロードセルが付設されない。そこで、もう一方の船速0目標値制御(船速0であれば係留索にロードがかからない想定)とした制御系設計が実用上望ましい。本研究の解析結果については、SICE Annual Conference 2010 in Taiwanにおいて発表した。また、平成22年12月において計測自動制御学会へ論文を投稿した。23年度では係留索ロード計測のための桟橋停泊実験を2回実施した。実験は強風影響による係留索のロードモデルを22年度に続き設計した。係留索への強風影響は22年度おいても計測したが、今年度については前回と異なる風速において係留索負荷を検証した。次にMATLABシミュレーションによって一般化最小分散制御を適用し、その有効性を検証した。なお本研究では、制御目標値を係留索にかかるロードを0とせず、CPP翼角制御により生成される速度を0とした制御系を設計した。本来はロード0目標値制御が係留索に負担をかけない目的に合致するものの、一般の船舶にはロードセルが付設されていない。そこで、船速0目標値制御(船速0であれば係留索にロードがかからない想定)とした制御系設計が実用上望ましい。船速制御であれば通常に計測可能であり風速に合ったCPP翼角制御をリアルタイムに実適用できる。本研究の検討結果については、平成23年9月にSICE Annual Conference 2011in Wasedaにおいて発表し、平成23年12月に計測自動制御学会論文集に投稿した。現在査読審査中である。

論文はCPP翼角制御対象に明確なむだ時間の存在を指摘し、むだ時間システムに対して有効な予測制御法の1つである一般化最小分散制御を適用するシミュレーション実験を行った。シミュレーションは既存のPID制御と比較して良好な目標値追従性を達成することを示した。なお、予測制御に用いる未来の目標値を過去の風速情報に基づいてARモデルから予測算出する機能を制御系に付加した。
表面化学的性質の異なる材料の合成と細胞応答の評価

新しいタイプの親水性のモノマ-及びそのポリマ-を合成し、モノマ-の細胞毒性、ポリマ-の溶解性・含水率・水に対する接触角・細胞の応答を検討した。モノマ-としては、Nー(2ーメタクリロイルオキシエチル)ー2ーピロリドン(MEP)、Nーメタクリロイルオキシエチルアセタミド(MEA)、NーメチルーNーメタクリロイルオキシエチルアセタミド(MMEA)を合成した。これらモノマ-の細胞毒性は、MEPが最も弱く、次いでMMEA,MEAの順であった。今年度はおもにMEPとメチルメタクリレ-ト(MMA)との共重合体を合成しその性質を調べた。MEPを80モル%以上含むポリマ-は水、メタノ-ル,クロロホルム等に溶解した。水不溶性ポリマ-の含水率は5ー85%程度のものが得られた。接触角は23ー55度を示し、MEPの増加と共に接触角は直線的に減少した。水溶性ポリマ-の水溶液は室温では透明であったが、加熱により白濁し、この現象は可逆的であった。この変化の起こる温度は29ー51°Cで、MEPの増加と共に高温側に移動した。ここで得られた含水率がある程度以上大きなポリマ-では細胞は非常に付着しにくく、これまで我々が行っていた方法では細胞の付着、増殖性を評価することはできなかった。そこで、顕微鏡用ビデオシステム/タイムラプスVTRを利用してポリマ-上での細胞の動きを観察した。MEPが増加するほど細胞が付着しにくくなる様子が認められたが、定量的デ-タとするには至っていない。いずれにせよ、親水性ゲルに対する細胞の挙動に一致していた。MEA,MMEAについてもMMAとの共重合体を合成してその性質を検討中である。さらに、メチル2ーメタクリロイルオキシエチルスルホキシドも合成しており、ピロリドン、アセタミド、スルホキシドという極性基を有する親水性ポリマ-がそろうことになり、それらに対する細胞の応答の比較が可能となる。
コラプシンファミリーメンバーの単離とその脳内分布

我々が単離したM-semaFおよびGについてそのmRNAの分布パターンをin situ hybridization法を用いて、また蛋白の分布を免疫組織化学法を用いて調べた。FのmRNAは神経系全体に発現しており発達に伴って発現量変化を示した。胎生期に多く生後2週を過ぎると減少した。その細胞内でのF蛋白の分布は神経束上に認められた。また、その発現は胎生期に一過性であり生後ははっきりした分布パターンを示さなかった。一方、GのmRNAは神経系に多く認められるがその分布は大脳皮質及び知覚神経節に非常に限局していた、その発現量は生後12週に最も高くなった。Gの分布の特徴として胸腺に強い発現を認められることが明らかになった。G蛋白の分布はFと良くにており神経索上に認められ、また神経系以外においては腎臓の尿細管上皮細胞、肺の気管上皮細胞の細胞周囲に陽性反応が認められる。これらの結果からM-semaF及びGの蛋白は神経軸索の束形成に関与している可能性が示唆された。
多視点高解像度裸眼立体ディスプレイの研究

昨年度までに、多視点高解像度立体ディスプレイの基本は完成したが、今年度は、画質の向上、視野角の拡大、輻輳調節矛盾の解消による目の疲労の低減の3点について、改善を試みた。まず、画質の向上については、昨年度までのシステムで使っていたフライアイレンズを使わないシステムの構築を試みた。この場合、頭を動かしたとき、画像が不連続に切り替わるような違和感が生じていたが、それを取り除くためのレンズ光学系を設計した。この設計で、不連続感が低減されるとともに、視野角の拡大も同時に解決された。ただし、このレンズ光学系だけで、完全に不連続感が取り除かれるわけではない。この不連続感を取り除く方法として、多層にわたる弱拡散を行う方法を試み、一定の効果を上げた。この方法は、同時に輻輳調節矛盾による目の疲労を緩和する効果も確認された。輻輳調節矛盾の解決方法としては、昨年度まで行っていたシリンダーレンズと高周波縞状パターンの組み合わせ方法について、より詳細な解析を行い、その理論はほぼ完成された。ただし、この方法は上述の多視点方式に組み合わせることは難しい。そこで、多視点方式に組み合わせが可能な方法として、多視点立体ディスプレイとボリュームエッジを組み合わせる方法を昨年度提案したが、今年度はその実装を行った。アグティブなエッジ提示方法としてはモノクロ液晶パネルを多層に重ねる方法を試み、一定の成果をあげた。また、より廉価な方法として、メッシュテクスチャを多層にばらまく方法を新たに提案し、レフラクトメータを使った目の測定実験で、この方法でも輻輳調節矛盾の解消が期待できることが確かめらた。この3年間の研究成果により、提案する多視点立体ディスプレイは商品化できるレベルのシステムを達成したということができよう。まず、(1)の多人数多視点への立体画像提示については、16視点立体画像提示を実現するシステムの作成に成功した。同装置の特徴は、16台のプロジェクタと、フライアイレンズと、複数のフレネルレンズを組み合わせた点にある。これにより、観察者の手元に実像を生成するとともに、そこに16の視差画像を埋め込み、水平方向だけでなく垂直方向にも視差を持つ立体像の提示に成功した。また、現在は、プロジェクタの代わりに高解像度LCDパネルと複数の凸レンズを組み合わせる方式での装置を構築中で、この方式によれば50100視差程度の提示が可能になり、連続的な運動視差を持つ高画像の立体映像を提示できることが期待される。一方、(2)の眼の輻輳調節の矛盾の解消については、リニアフレネルレンズと高周波パターンを含んだ画像提示という、今までにない斬新な方式の提案を行った。心理実験により、この方式が極めて安価に立体映像特有の眼の疲れのない立体像提示ができることが示された。現時点では、簡単なステレオグラムによる観賞方式を用いており、この用途での利用価値も大いに見込まれるが、この方式で確認した原理を多人数多視点への立体画像提示にも応用できる可能性もある。昨年度、手元に臨場感の高い立体映像を提示する多視点裸眼立体ディスプレイの1号機として、16台のプロジェクタとフライアイレンズ、フレネルレンズを組み合わせて、空間像を利用した16視点裸眼立体ディスプレイを構築した。しかし、このシステムは視点数が少ないため十分な視野角が維持できないこと、さらに、多数のプロジェクタを用いるためプロジェクタの色あわせが難しく、異なる視点の映像間で色の違いによる違和感が発生するなどの欠点があった。これらの問題点を解決するために、本年度は高精細液晶モニタと凸レンズアレイを組み合わせ、多数のプロジェクタを並べるのと同様の光学系を作り上げ、それをプロジェクタアレイの代わりに用いるシステムを構築した。これにより、54視点化が達成され、視野角の拡大が実現されるとともに、異なる視点間の色の違いが無くなり、滑らかな立体像の提示が可能となった。完成したシステムは、CEATECJAPANにも出展し、一般参加者の多くから非常に高い評価を得ることができた。また、立体映像鑑賞時に目の疲労の原因となる輻輳調節矛盾の低減については、昨年提案したシリンダーレンズと高周波パターンを組み合わせる方式を、CGだけでなく自然画にも応用できる方法を提案した。自然画の場合、もともとの画像に高周波成分が含まれており、自在に高周波パターンを重畳することはできない。そこで、特定の方向の高周波パターンのみを強調し、他の高周波パターンを抑制するフィルタを適用するアルゴリズムを実装した。この方式が輻輳調節矛盾の低減にどれだけの効果があるかを今後計測する予定である。さらに、輻輳調節矛盾を低減する新たな試みとして、色情報を二眼式で、エッジ情報をボリューム方式で組み合わせて提示する方法を提案した。簡単な生理実験により、この方式の有効性を確認することに成功した。

この方法は、同時に輻輳調節矛盾による目の疲労を緩和する効果も確認された。輻輳調節矛盾の解決方法としては、昨年度まで行っていたシリンダーレンズと高周波縞状パターンの組み合わせ方法について、より詳細な解析を行い、その理論はほぼ完成された。ただし、この方法は上述の多視点方式に組み合わせることは難しい。そこで、多視点方式に組み合わせが可能な方法として、多視点立体ディスプレイとボリュームエッジを組み合わせる方法を昨年度提案したが、今年度はその実装を行った。アグティブなエッジ提示方法としてはモノクロ液晶パネルを多層に重ねる方法を試み、一定の成果をあげた。また、より廉価な方法として、メッシュテクスチャを多層にばらまく方法を新たに提案し、レフラクトメータを使った目の測定実験で、この方法でも輻輳調節矛盾の解消が期待できることが確かめらた。この3年間の研究成果により、提案する多視点立体ディスプレイは商品化できるレベルのシステムを達成したということができよう。
パソコンネットワークを用いた3次元宇宙ロボット動作解析システムの研究

本研究では低価格のPCをネットワークで結んで,並列処理システムを構築し,従来の高性能ワークステーション等を使った高価格シミュレータと同程度の能力を持ち、しかも安価な宇宙ロボット動作解析システムを構築することを目的とした.まず,パソコンのネットワークでシステムを構築するためには,ロボットの運動方程式を,各PCが行う計算毎に効率的に分解したり,計算回数をできる限り低減する必要がある.そこで,本研究では,分散処理に適した3次元宇宙用柔軟ロボットの運動方程式を,計算回数がロボットのボディ数Nのオーダーで済む,non-recursiveのLagrangeの方程式の形で,新たに導出した.つぎに,例題として,地球を周回する宇宙プラットフォームに2リンクのマニピュレータが取付けられた,ボディ数3の宇宙ロボットシステムを考えた.そのため,サーバー用パソコン1台と,1つのボディの運動方程式を計算するためのクライアント用パソコンをボディ数の3台(クライアント1から3)用意し,LANで結合した.計算処理方法として,クライアント1にボディ1,同様にクライアント2,3にボディ2,3のダイナミクスを担当させた.クライアント1はボディ1のダイナミクスにおける非線形項と制御入力を,まず計算する.つぎに,その結果をサーバーに送る.サーバーでは,クライアント1,2,3から送られたデータより質量マトリックスの逆行列を掛けて,加速度を計算し,それぞれのクライアントに送る.クライアント側では,加速度を数値積分して,角速度・角度等を求め,1サンプリングの計算を終了する.実行の結果,計算速度および精度は同程度のCPUの能力で比べた場合,Unixワークステーション1台と同程度の能力が得られた.しかも,価格はワークステーションの1/5程度で済み,目標とした解析システムが実現できたことを確認した.本研究では低価格のPCをネットワークで結んで,並列処理システムを構築し,従来の高性能ワークステーション等を使った高価格シミュレータと同程度の能力を持ち、しかも安価な宇宙ロボット動作解析システムを構築することを目的とした.まず,パソコンのネットワークでシステムを構築するためには,ロボットの運動方程式を,各PCが行う計算毎に効率的に分解したり,計算回数をできる限り低減する必要がある.そこで,本研究では,分散処理に適した3次元宇宙用柔軟ロボットの運動方程式を,計算回数がロボットのボディ数Nのオーダーで済む,non-recursiveのLagrangeの方程式の形で,新たに導出した.つぎに,例題として,地球を周回する宇宙プラットフォームに2リンクのマニピュレータが取付けられた,ボディ数3の宇宙ロボットシステムを考えた.そのため,サーバー用パソコン1台と,1つのボディの運動方程式を計算するためのクライアント用パソコンをボディ数の3台(クライアント1から3)用意し,LANで結合した.計算処理方法として,クライアント1にボディ1,同様にクライアント2,3にボディ2,3のダイナミクスを担当させた.クライアント1はボディ1のダイナミクスにおける非線形項と制御入力を,まず計算する.つぎに,その結果をサーバーに送る.サーバーでは,クライアント1,2,3から送られたデータより質量マトリックスの逆行列を掛けて,加速度を計算し,それぞれのクライアントに送る.クライアント側では,加速度を数値積分して,角速度・角度等を求め,1サンプリングの計算を終了する.実行の結果,計算速度および精度は同程度のCPUの能力で比べた場合,Unixワークステーション1台と同程度の能力が得られた.しかも,価格はワークステーションの1/5程度で済み,目標とした解析システムが実現できたことを確認した.本年度は、まず本システムに適した形の柔軟宇宙ロボット用運動方程式の導出を行った。運動方程式には様々な種類があるが、各関節の速度・加速度等をまず求め、次に力やトルクを求めるrecursiveタイプと、関節ごとに独立に求めるnon-recursiveタイプに分けることができる。本課題では、複数台のパソコンによる並列処理が必要なため、n自由度のロボットに対して、計算量がオーダーnのnon-recursiveタイプLagrange運動方程式の作成を行った。地球を周回するスペース・プラットフォーム上で移動可能な多リンク柔軟マニピュレータのモデルを想定し、座標系と一般化座標を設定し、各エネルギーを計算して、Lagrangeの運動方程式を導出した。この運動方程式の妥当性を調べるため、新たに考案した、冗長自由度を持つ宇宙用柔軟マニピュレータのための軌道追従制御法を使って、マニピュレータの動特性を調べた。その結果、従来の剛体アーム用の制御法では、リンク振動が生じて正確な軌道追従ができないこと、一方提案した制御法では振動抑制制御により正確な追従制御ができることなど、運動方程式の妥当性を確認した。また、この方程式はnon-recursiveタイプであり、並列処理に最適な方程式であることも確認した。次に、ここで開発しようとしているシステムは、各パソコン間のLANによる計算値データの通信が必要であるため、その方法としてソケット通信を利用することを考えた。ここで採用するOSはLinuxであるため、Linux環境下でのソケット通信の可能性を調べてみた。その結果、Linux環境下でもソケット通信は可能であることが確認できたため、各パソコンで解いた運動方程式の計算データをお互いにやりとりするシステムを構築するための準備ができた。昨年度の研究成果である、計算量がロボットのボディ数のオーダーとなるnon-recursiveタイプの柔軟宇宙ロボット用運動方程式の導出、Linux環境下でのパソコン同士のソケット通信の確認を踏まえ、本年度はロボット動作解析システムの構築と性能検証を行なった。ここでは、例題として、地球を周回する宇宙ブラットフォームに2本腕のマニピュレータが取付けられた、ボディ数3の宇宙ロボットシステムを考えた。そのため、サーバ用パソコン1台と、1つのボディの運動方程式を計算するためのクライアント用パソコンをボディ数の3台(クライアント1から3)用意し、LANで結合した。

各クライアントはサーバとの間で、ロボットの角度・角速度・角加速度等のデータを各サンプリング時間ごとにやり取りするため、その通信の速度や精度を調べ、ダイナミクスの計算に十分適応できることを確認した。つぎに、各パソコンにダイナミクスのインプリメントを行なった。計算処理方法として、クライアント1にボディ1、同様にクライアント2,3にボディ2,3のダイナミクスを担当させた。クライアント1はボディ1のダイナミクスにおける非線形項と制御入力を、まず計算する。つぎに、その結果をサーバに送る。サーバでは、クライアント1,2,3から送られたデータより質量マトリックスの逆行列を掛けて、加速度を計算し、それぞれのクライアントに送る。クライアント側では、加速度を数値積分して、角速度・角度等を求め、1サンプリングの計算を終了する。このような処理を行なうプログラムをインプリメントし、実行させた。その結果、計算速度および精度は同程度のCPUの能力で比べた場合、Unixワークステーション1台と同程度の能力が得られた。しかも、価格はワークステーションの1/5程度で済み、目標とした解析システムが実現できたことを確認した。
腎臓リハビリテーション物理療法による腎臓機能障害の進行・透析導入防止効果の確立

わが国の身体障害者に占める内部障害者の増加が著しく、なかでも腎臓機能障害者は内部障害者の中で第2位の患者数を示している。腎透析患者の2012年の新規導入透析患者数は38,165名で、透析人口は30万人を突破し、国民400人に1人の割合にまで高まった。しかもその予備群のCKD患者数は推計1,330万人に達している。本研究の目的は、末期保存期CKD患者に対する微弱電気刺激による廃用防止、筋力維持・改善、腎保護作用に基づく身体機能に与える影響をCKD原因疾患別に検討した。その結果、どの疾患にも有効であったが糖尿病性腎症と慢性糸球体腎炎の患者では、異なる影響があることが示唆された。慢性腎不全(以下CKD)患者では、運動不足や低栄養、炎症、尿毒症などにより筋肉の質的・量的異化とそれに伴う身体機能の低下が認められる。一方、腎臓リハビリテーション(以下腎リハ)は身体的・精神的影響を軽減させ、症状を調整し、生命予後を改善し、心理社会的な状況を改善させる効果がある。平成26年度は、不快感を与えない微弱な電気刺激や運動療法をCKD患者に適用して、それらの臨床的効果を検証した。症例数は20例で、運動療法群10例、電機刺激群5例、対照群5例とした。性別は、男性15例、女性5例で、平均年齢71.0±9.0才、平均身長158.5±5.1cm、平均体重(ドライウエイト)58.0±1.5kgであった。介入前に3群間に有意差は認められなかった。12週間の介入前後の比較では、運動群で収縮期血圧の低下、各種生化学検査結果の改善、脂質代謝の改善、筋力・運動耐容能の改善が認められ、対照群に変化は認められなかった。電気刺激群は、上下肢筋力に改善傾向が認められたが、その他のパラメーターに有意な変化は認められなかった。また、非透析日に糖尿病性腎症(stage5)と慢性糸球体腎炎(stage2)に週1日、30分間のATレベルでの運動をした結果でも介入後に、両者の収縮期血圧の低下と持続性交感神経活動の抑制、ならびにstage2のみの運動耐容能の改善が認められた。したがって、運動や電気刺激の頻度が多ければ多いほど、腎機能に悪影響を及ぼすことなく、運動機能に及ぼす影響がある可能性が示唆されたが、週1日の運動でも心臓自律神経機能に影響を及ぼす可能性が示唆された。慢性腎不全を合併した慢性呼吸不全や慢性心不全患者では、交感神経活動は亢進し、運動耐容能の低下を惹起し、日常生活動作を低下させる。下肢電気刺激療法は身体機能改善に有効であることが知られているが、血液透析(以下HD)中の下肢電気刺激による即時効果および長期効果は不明であり、原疾患別に検討した報告はない。そこで、HD中の心不全・呼吸不全患者に対する下肢電気刺激療法による心臓自律神経機能の即時的および長期的効果の有無を検討した。対象は、本研究について説明し、文書で同意が得られた維持HD患者2名(慢性糸球体腎炎でIII度房室ブロックによりペースメーカー埋め込み術後の症例A、慢性気管支喘息および慢性心不全、糖尿病を合併する症例B)に対し、週2回、透析中にポータブル電気刺激装置(Cefer社製RehabX2)を使用し、1回あたり60分、週2回、12週間の下肢電気刺激を行った。刺激部位は両側大腿四頭筋および下腿三頭筋、刺激強度は各人の疼痛閾値以下とした。本試験介入前(0週)と介入後(12週)のそれぞれの電気刺激前後で、副交感神経の指標としてHF、交感神経活動の指標としてLF/HF、酸化ストレス消去活性の指標としてRO消去活性を測定し、その結果を比較検討した。本研究は筑波技術大学医の倫理委員会の許可を得た後に実施した。その結果、0週時電気刺激時前と比較して0週時電気刺激後では症例AではHFは極めて上昇し、LF/HFも上昇した。症例BではHFは上昇し、LF/HFは低下した。0週時電気刺激前と比較して12週時電気刺激前では症例A,BともHFは上昇、LF/HFは低下した。酸化ストレス消去活性もそれに伴い改善していた。以上の結果から、慢性腎不全に併発した慢性心不全患者、呼吸不全患者に対するHD中の下肢電気刺激には、即時的には副交感神経活動亢進効果が、長期的には副交感神経機能亢進効果と交感神経活動抑制効果および酸化ストレス消去活性効果があることが示唆された。当初の計画に沿って、概ね進行できているため。

リハビリテーション医学今後は、対象者を増やし、介入期間や頻度、QOL調査や各種生化学検査等から比較検討し、新たな物理療法リハビリテーションプログラムを創出したい。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことにより発生した未使用額である。平成27年度請求額とあわせ、平成27年度のCKD患者への骨格筋電気刺激による腎臓機能障害の進行防止点透析導入防止効果の解析に使用する予定である。
新規生理活性脂質の生体機能

1.オーファン受容体G2Aの新規リガンドの発見DNA損傷やストレス刺激で誘導されるG2Aと呼ばれるオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを行ったところ、9-HODEや11-HETEなどのリノール酸やアラキドン酸などの不飽和脂肪酸の酸化物がリガンドとして働くことを発見した。シグナルの解析を進めると同時にその生理的意義について解明した。特に、皮膚由来初代培養細胞における紫外線によるG2A誘導とその炎症反応における意義を解明した。2.生理活性脂質産生に関する研究脳におけるリゾホスファチジン酸および2-アラキドノイルグリセロールの産生機序を解明する目的で、ラット脳から産生酵素の部分精製を行い、新規の酵素によるこれら生理活性脂質の産生機序並びに酵素学的性質を明らかにした。また、ロイコトリエン産生に関与する5-リポキシゲナーゼのストレス誘導性の核外輸送経路を明らかにした。3.リゾリン脂質ならびにその受容体の生体機能に関する研究リゾホスファチジン酸受容体(LPA3)の着床ならびにその後の胎児発生における働きを解明した。また、EBウィルスによる、LPA産生酵素(オートタキシン)の誘導がホジキンリンパ腫の増殖に関与することを明らかにした。4.リン脂質生合成に関する研究膜リン脂質の主要成分であるボスファチジルコリン合成の律速酵素であるCTαの転写調節機構を解明し、そのプロモータ領域に強力な転写抑制因子Netが結合すると細胞増殖抑制作用を発揮することを、培養細胞系を用いて明らかにした。本年度の研究成果は以下の通りである。1.オーファン受容体の新規生理活性脂質のリガンドスクリーニング既知の脂質メデイェータ受容体と相同性の高い約20個のオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを開始した。リガンドとしては、各種組織からTLC展開やカラムクロマトグラムにて分画した脂質を用いている。現在までのところいくつかの受容体に対して反応する画分を得ており、今後さらに精製を進めてリガンド脂質の分離同定を行う予定である。2.生理活性脂質産生に関する研究カルシウム刺激に応じて核膜に移行してロイコトリエン産生に関与する5-リポキシゲナーゼの細胞内局在と移行の分子機構に関する研究を行い、核移行シグナルと核外移行シグナルに依存した機構が存在することを明らかにした。ホスファチジルセリン(PS)特異的なPLA1がラット腹腔肥満細胞に作用し、リゾPSの産生を介してヒスタミン放出をもたらすことを発見し報告した。3.生理活性脂質受容体に関する研究第2LTB4受容体のリガンドの性質について解析し、LTB4以外の種々のアラキドン酸代謝物(特にHETE類)に対して反応することを報告した。血管平滑筋細胞に対するリゾホスファチジン酸(LPA)の増殖作用を検討し、異なった分子種のLPAが異なったLPA受容体に作用して効果をもたらすことを報告した。今後、さらにこれらの研究を推し進め、新しい生理活性脂質の発見をめざし、またその産生機序や受容体機能の解明を行っていく予定である。1.オーファン受容体の新規生理活性脂質のリガンドスクリーニング既知の脂質メディエータ受容体と相同性の高い約20個のオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを開始した。ラット脳から抽出した脂質を、オープンカラムや超臨界流体クロマトグラムにて分画しリガンドとして用いた。現在までのところ3個の受容体に対して反応する画分を得ており、今後さらに精製を進めてリガンド脂質の分離同定を行う予定である。2.生理活性脂質産生に関する研究血液中のリゾホスファチジン酸の産生機構を明らかにした。PS-PLA1, sPLA2-IIA, LCAT,およびlysoPLDなどの酵素が複数の経路を経てリゾホスファチジン酸を産生することが明らかになった。特に、血液中のlysoPLDを精製したところ、以前より報告のあったAutotaxinと呼ばれる腫瘍の転移などに関与するタンパク質であることが判明した。3.生理活性脂質受容体に関する研究マウスの2つのLTD4受容体のクローニングを行い、分布及び薬理学的性質の解明を行った。血小板活性化因子(PAF)受容体を介するPAFの細胞内への取り込みや分解機構を報告した。1.オーファン受容体の新規生理活性脂質のリガンドスクリーニング既知の脂質メデイエータ受容体と相同性の高い約20個のオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを開始した。臓器から抽出した脂質を、分画しリガンドとして用いた。現在までのところ数個の受容体に対して反応する画分を得ており、今後さらに精製を進めてリガンド脂質の分離同定を行う予定である。また、脂質リガンドライブラリーに対するスクリーニングも開始している。2.生理活性脂質産生に関する研究脳におけるリゾホスファチジン酸および2-アラキドノイルグリセロールの産生機序を解明する目的で、酵素精製を開始し、新規の酵素による産生機序を明らかにした。細胞膜からのLPA産生系に関与する分子として膜結合性ホスファチジン酸選択的ホスホリパーゼA1(mPA-PLA1α)を同定し、その分子のクローニングを行った。さらに、別なアイソザイムmPA-PLA1βを同定し生化学的に解析した。3.生理活性脂質受容体に関する研究ヒト精液中にあるLPAをLPA3受容体に効率よく提示する結合蛋白質の存在を示した。

ステロイドホルモンが白血球においてロイコトリエンB4受容体(BLT1)を増加させ、その機能を高めることを見出した。4.リン脂質生合成に関する研究膜リン脂質の主要成分であるホスファチジルコリン合成の律速酵素であるCTαの転写調節機構を解明し、TEF-4およびがん遺伝子産物であるEts-1が重要な転写因子であることを見出した。さらに、Ets-1と相同性のある強力な転写抑制因子Netを見いだした。1.オーファン受容体の新規生理活性脂質のリガンドスクリーニング既知の脂質メディエータ受容体と相同性の高い約20個のオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを行った。臓器から抽出した脂質を、分画しリガンドとして用いた。数個の受容体に対して反応する画分を得ており、今後さらに精製を進めてリガンド脂質の分離同定を行う予定である。また、脂質リガンドライブラリーに対するスクリーニングの結果、反応を示す受容体を発見し、シグナルの解析を進めると同時にその生理的意義について解明している。2.生理活性脂質産生に関する研究脳におけるリゾホスファチジン酸および2-アラキドノイルグリセロールの産生機序を解明する目的で、ラット脳から各々産生酵素の部分精製を行い、新規の酵素によるこれら生理活性脂質の産生機序を明らかにした。3.生理活性脂質受容体に関する研究乳ガンや胃ガンなどの管腔を形成する悪性腫瘍におけるリゾリン脂質の産生と、リゾリン脂質受容体の発現を検討し、腫瘍転移や増殖におけるリゾリン脂質の役割を明らかにした。4.リン脂質生合成に関する研究膜リン脂質の主要成分であるホスファチジルコリン合成の律速酵素であるCTαの転写調節機構を解明し、がん遺伝子産物であるEts-1の結合領域の役割を解析した。また同部位に、Ets-1と相同性のある強力な転写抑制因子Netが結合することを発見し、その細胞増殖抑制作用を見いだした。1.オーファン受容体G2Aの新規リガンドの発見DNA損傷やストレス刺激で誘導されるG2Aと呼ばれるオーファン受容体についてリガンドスクリーニングを行ったところ、9-HODEや11-HETEなどのリノール酸やアラキドン酸などの不飽和脂肪酸の酸化物がリガンドとして働くことを発見した。シグナルの解析を進めると同時にその生理的意義について解明した。特に、皮膚由来初代培養細胞における紫外線によるG2A誘導とその炎症反応における意義を解明した。2.生理活性脂質産生に関する研究脳におけるリゾホスファチジン酸および2-アラキドノイルグリセロールの産生機序を解明する目的で、ラット脳から産生酵素の部分精製を行い、新規の酵素によるこれら生理活性脂質の産生機序並びに酵素学的性質を明らかにした。また、ロイコトリエン産生に関与する5-リポキシゲナーゼのストレス誘導性の核外輸送経路を明らかにした。3.リゾリン脂質ならびにその受容体の生体機能に関する研究リゾホスファチジン酸受容体(LPA3)の着床ならびにその後の胎児発生における働きを解明した。また、EBウィルスによる、LPA産生酵素(オートタキシン)の誘導がホジキンリンパ腫の増殖に関与することを明らかにした。
幾何的イデール理論の研究

(1)「幾何的イデール理論」について幾つか本質的な進展があった。まず主イデール群の曲面類による定義を与えることで、既存の結果の第一の弱点をクリアした。また素数の全体に対応する無限絡み目について「管状近傍を備える」という条件を外し、ベールの定理を用いた存在証明を得た。新甫氏と共著の概説記事を作成して投稿した。(2)ガウスー横井の「種の公式」の類似を改良した。分岐成分の可縮性の条件を外した。またイデールを用いた原論文と平行な証明を、一般の有効連結閉3次元ガロア分岐被覆の場合にも与えた。これにより岩澤μ不変量に関する結果も改良された。投稿論文に反映し、受理予定となった。(3)分岐Zp被覆のp冪次分岐ガロア射において岩澤λ不変量の振る舞いを記述する「木田の公式」の類似について論文に纏めて投稿した。特に幾何的補題を改良し分岐成分の可縮性条件を外した。また2サイクル群のテイトコホモロジーの具体計算を改良した。概説記事を作成し投稿した。(4)実ログを用いたp進Mahler測度を定義し性質を調べ、絡み目のZ被覆におけるAlexander多項式ΔK(t)のp進Mahler測度とp進エントロピーとΔK(t)の最高次係数の関係式を得た。(5)森下・高倉・寺嶋氏らとの共著論文がTohoku Math J.に掲載確定となった。秋にはこれまでの研究をPhD Thesisとして一冊の本の形に仕上げた。またハンガリーのデブレツェン大学、九州大学、京都大学、早稲田大学、韓国のPOSTECHで講演を行った。またロンドンで行われた研究集会「Iwasawa2015」や、整数論サマースクール「志村多様体とその応用」、来年度の整数論サマースクール「保型形式のp進ファミリー」の準備セミナーに参加するなどし、将来の研究に備えて資料収集や勉強を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。「幾何的イデール理論の研究」は数論的位相幾何学の主道の研究を推し進めるものであった。まず「イデール類体論」の構成については、25年度に一つのナイーヴな幾何的類体論が新甫氏によって構成された。そこで自分は、Sikora氏のアフィン構造を忘れること、結び目集合の修正、「存在定理」に関する示唆、有理ホモロジー球面版への拡張と応用に向けて記法と証明の整理などを与え、研究は現在も鋭意進展中である。一方で3年目の選択肢にあった、「肥田理論の類似」に関する進展があった。岩澤理論とアレクサンダー理論をGL(1)表現の理論と思ったときに、2次元表現に対応するものを考えるという方向での第一歩である。SL(2)表現の「普遍変形」の存在が森下氏・寺嶋氏らによって抽象的に示されていたが、特に二橋結び目群のRiley標準表現に対して普遍変形の具体構成に成功した。これは森下・高倉・寺嶋・植木の共著論文に纏められた。アレクサンダー理論と岩澤理論の類似は歴史的にも大きな役割を果たしたことが良く知られている。その類似の非可換版は、次の時代の数学への示唆を与えるものに違いない。実際例えば、セルマー群の捩じれは数論において大定理であったが、そこからたとえば捩じれアレクサンダー多項式たちを補間するような普遍的対象が得られると期待されている。こうした成果の背景には弛まぬ研鑽および出張による専門家との交流があり、類体論・表現輪・双曲幾何など勉強を進め、また多くの集会に積極的に足を運び知見と交流を広めることで、色々な機会も得られた。岩澤理論の類似については早稲田や広島で、結び目群の普遍変形表現については大阪市立大で講演をし、さらなる示唆や進展を得た。「幾何的イデール理論の研究」は、素数と結び目の類似に基づき、類体論・岩澤理論・肥田理論など由緒正しい理論の類似を推し拡げていくというものである。本年度は以下に列挙する成果が得られた。また他に、サマースクール「ピリオドとモチーフ」(マドリッド)「非可換岩澤理論」(小豆島)そのた多数の集会に参加して知見を広めた。(1)「イデール類体論」の結び目類似については、「新甫のイデール」の修正と十分な一般化を行い、新甫氏との共著論文を作成し雑誌に投稿した。ドイツや京都では新甫氏によって講演された。城崎では自分も講演を行った。(2)肥田理論については二橋結び目のRileySL2表現の普遍変形の具体構成を行った。これも森下・高倉・寺嶋らとの共著論文に纏められ雑誌に投稿された。大阪市立大学で講演を行った。(3)岩澤理論の類似については、扱う対象の一般化を行い「分岐Zp被覆」と名づけた。岩澤型公式の有理ホモロジー球面の「分岐Zp被覆」への拡張を行い、その分岐p冪被覆に対する「木田の公式」について論文にまとめなおしている。また研究の純幾何的意義についても、専門家との議論を通じて吟味が進んでいる。代数的な別証明について東京女子大で講演を行った。(4)「相対的な種の理論」の類似を定式化した。新甫のイデールが役に立った。これより自分の最初の論文で見出された未知の不変量に解釈が与えられた。

またこれを応用することで「岩澤μ不変量」についての岩澤の結果の類似が記述できた。論文を作成し雑誌に投稿した。(5)萌芽的研究として、「素数の彩色数」を定義した。結び目の図式をn色に塗り分ける方法を「n彩色数」というが、基本群の言葉に直すことでその類似を考察できる。(1)「幾何的イデール理論」について幾つか本質的な進展があった。まず主イデール群の曲面類による定義を与えることで、既存の結果の第一の弱点をクリアした。また素数の全体に対応する無限絡み目について「管状近傍を備える」という条件を外し、ベールの定理を用いた存在証明を得た。新甫氏と共著の概説記事を作成して投稿した。(2)ガウスー横井の「種の公式」の類似を改良した。分岐成分の可縮性の条件を外した。またイデールを用いた原論文と平行な証明を、一般の有効連結閉3次元ガロア分岐被覆の場合にも与えた。これにより岩澤μ不変量に関する結果も改良された。投稿論文に反映し、受理予定となった。(3)分岐Zp被覆のp冪次分岐ガロア射において岩澤λ不変量の振る舞いを記述する「木田の公式」の類似について論文に纏めて投稿した。特に幾何的補題を改良し分岐成分の可縮性条件を外した。また2サイクル群のテイトコホモロジーの具体計算を改良した。概説記事を作成し投稿した。(4)実ログを用いたp進Mahler測度を定義し性質を調べ、絡み目のZ被覆におけるAlexander多項式ΔK(t)のp進Mahler測度とp進エントロピーとΔK(t)の最高次係数の関係式を得た。(5)森下・高倉・寺嶋氏らとの共著論文がTohoku Math J.に掲載確定となった。秋にはこれまでの研究をPhD Thesisとして一冊の本の形に仕上げた。またハンガリーのデブレツェン大学、九州大学、京都大学、早稲田大学、韓国のPOSTECHで講演を行った。またロンドンで行われた研究集会「Iwasawa2015」や、整数論サマースクール「志村多様体とその応用」、来年度の整数論サマースクール「保型形式のp進ファミリー」の準備セミナーに参加するなどし、将来の研究に備えて資料収集や勉強を行った。2年度目の計画には(1)イデール理論の応用を与えること(2)岩澤理論の類似について「木田の公式」の研究を完成させること(3)ゼータ関数や双曲幾何との関係について考察を深めること(4)ドイツでの発表が挙げられていた。一方で3年度目の計画の中には「列挙した大問へ良いアプローチできるものが現れたらそれを優先する」とあり、そこに肥田理論などが含まれていた。これらを「研究実績の概要」と比較し勘案すると、概ね順調に進展しているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究から自然に立ち現れる問題が沢山ある。一方で「捻れアレクサンダー不変量」「p進む表現の岩澤理論」などを手掛かり更に世界を拡げることも重要である。ゼータ関数(L関数)について徹底的に考えることが主要な課題である。積極的に多くの集会に赴き、知見を深め交流を広げた。類体論に加え、表現論や双曲幾何の勉強も行い、それが研究の進展に寄与した。一年目には「イデール類体論の幾何的類似を作り、その射程を調べる」と計画書には書いた。存在定理に関する示唆を与えるなど着実に進展しているが、まだ応用に向けて改良の議論をしている最中であり、これから射程を鯛べる段階である。