hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
河床表層状態に着目した土砂の流下特性および流砂量に関する研究

本研究課題は,表層状態の形成に着目し流砂量予測モデルの構築を目指して進めた.具体的には,二粒径の砂で構成された河床を対象とし,各粒径砂の動態を詳しく調べ,土砂動態モデルの構築を試みた.結果として,少なくとも,底面粗度の見積もりには平均粒径が適用できる場合と片方の粒径が卓越する場合など掃流力の増加に伴い表層状態が変化するために初期に設定した河床材料の粒度だけでは表現できないこと,各粒径の土砂量を算定する際に既往の流砂量式を適用させるには各粒径の停止限界掃流力が河床表層の構成によって変化することを考慮し修正すれば再現性が上がること,表層状態によって河床材料の流下特性が変化することなどを示した.本研究課題は,表層状態の形成に着目し流砂量予測モデルの構築を目指して進めた.具体的には,二粒径の砂で構成された河床を対象とし,各粒径砂の動態を詳しく調べ,土砂動態モデルの構築を試みた.結果として,少なくとも,底面粗度の見積もりには平均粒径が適用できる場合と片方の粒径が卓越する場合など掃流力の増加に伴い表層状態が変化するために初期に設定した河床材料の粒度だけでは表現できないこと,各粒径の土砂量を算定する際に既往の流砂量式を適用させるには各粒径の停止限界掃流力が河床表層の構成によって変化することを考慮し修正すれば再現性が上がること,表層状態によって河床材料の流下特性が変化することなどを示した.数値解析技術の発達に伴い,河床変動解析が実用化されつつある.しかし,様々な粒径で構成された混合粒径構成河床の取り扱いは未だ確立されておらず,多くの課題が残っている.また,河川環境に関する研究が進んでいる一方で,生物の生息状況を知る上で重要な分級構造や礫間からの砂の抜け出しなど細かい場の形成議論に対応できないため,移動床水理学的研究がさらに必要とされている.このような背景をうけ,本研究は河床材料の移動に伴い表層に形成される河床表層状態と,それによって決まるであろう砂の流下特性に着目した混合粒径河床の河床変動モデルの構築を目指している.特に,本申請では,河床構成材料の粒径比と水理条件による河床表層状態,土砂の流下特性を実験によって明確にし,さらに解析で現象の理解を深めることで,表層状態によって特徴が変化するであろう流砂量特性を解明することを主な目的とする.平成24年度は,こうした目的に向け,混合粒径構成河床における土砂の流下特性と流砂量把握実験を中心に実施した.特に,河床材料の構成と表層の粒度,流砂量,それに加えて供給土砂の粒度による表層状態や流砂量の変化着目した実験を実施し,PIVによる流速分布の計測の試みとともに各粒径の流送状態について観察した.特に,流送される表層の細砂の割合が高くなると粗砂の流送形態が単一粒径で構成された場合と異なってくる点に着目して詳細を観察することで,流送状態の理解を深めた.あわせて,こうした実験結果を検討しながら,解析モデル構築の準備を進めている.そこで,本研究は,表層状態の形成に着目し流砂量予測モデルの構築を目指して進めた.具体的には,二粒径の砂で構成された河床を対象とし,各粒径砂の動態を詳しく調べ,既往の流砂量式などの研究の適応を考えた際にどこに問題が出てくるのかなどを検討した.また,今後重要となってくるであろう河床付近の流れの解明や解析モデル構築に向け様々な検討を実施した.今年度は,とくに,砂の構成比率を変化させ流砂量を計測した実験結果をもとに,既往の等価粗度の見積もり方法や流砂量算定方法の適用の際の問題点を明らかにした.まず,底面粗度の見積もりには,平均粒径が適用できる場合と片方の粒径が卓越する場合など掃流力の増加に伴い表層で卓越する粒径が変化するために初期に設定した河床材料の粒度だけでは表現できないことが分かり,特に細粒分が卓越する場合と粗粒分と粗粒分が同程度入っている場合に通水時の表層状態が重要となることが分かった.また,各粒径の土砂量を算定する際に既往の流砂量式を適用させるには,各粒径の停止限界掃流力が河床表層の構成によって変化することを考慮し修正すれば再現性が上がることがわかった.あわせて,こうした流れによって形成される表層の状態によって河床材料の流下特性,つまり下層の河床構成材料と表層材料の交換特性も変化することが分かった.なお,本研究では,混合粒径の流砂量算定の鍵となる知見を見出せたものの,算定方法の提案まではできていない.ここで得られたメカニズムをどう流砂量算定へ結びつけるかは今後の課題と考える.再スタートという事情もあり,実験の実施までに時間を要したが,計画当初の実験を実施することができたため,おおむね順調に進展していると考えている.計画当初,本研究では,実験および数値解析を援用し次の項目の研究を実施することで,混合粒径構成河床における河床表層状態と土砂の流下特性の解明,それらを考慮した流砂量の算定と河床構造の描写可能な河床変動モデルの構築を目指し,以下の四つの枠組で研究内容を設定していた.

1混合粒径構成河床における土砂の流下特性と流砂量把握実験,2砂の流下特性を把握するための鉛直二次元数値解析モデルの構築,3河床波の形成が及ぼす土砂流下特性への影響の実験的検討,4表層状態の変化と流下特性を考慮した流砂量算定モデルの検討.このうち,平成24年度は1,2の検討を設定していたが,1を実施,成果を得たものの,2の検討は十分できたとはいえない面がある.しかし,構築に向けた準備は進めており,平成25年度に継続検討することで,当初の目的は今のところ達成できると考えている.そのため,おおむね順調と判断した.25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,実験および数値解析を援用し,混合粒径構成河床における河床表層状態と土砂の流下特性の解明し,かつ,それらを考慮した流砂量の算定と河床構造の描写可能な河床変動モデルの構築を目指している.計画当初から以下の四つの枠組で研究内容を設定しているが,今後も基本的にはそれらを実施していく予定である.1混合粒径構成河床における土砂の流下特性と流砂量把握実験,2砂の流下特性を把握するための鉛直二次元数値解析モデルの構築,3河床波の形成が及ぼす土砂流下特性への影響の実験的検討,4表層状態の変化と流下特性を考慮した流砂量算定モデルの検討.最終年度となる平成25年度は,最終的な目標の4を目指し,1を継続するとともに,現象の理解を深めるため特に2の解析モデルの構築,現象の把握を実施する.現象理解やモデルを検証するためにも,当初の研究計画にあった3も検討する予定であるが,状況に応じて割愛することを考えている.25年度が最終年度であるため、記入しない。
核酸塩基の回転角制御に基づく人工核酸創製法に関する研究

7-デアザプリン類を核酸塩基とする架橋型人工核酸を合成し、また、そのグリコシド結合周りの回転角を見積ることで、架橋型人工核酸が二重鎖を強固に安定化するにはRNA中で観察される塩基の回転角をもつことが重要である事を明らかとした。また、テトラヒドロピラン骨格をもつ3',6'-結合型核酸とシクロヘキセン骨格をもつ架橋型人工核酸などを合成した。さらに、これらを導入したDNAが核酸分解酵素への高い耐性を示すこと、テトラヒドロピラン骨格をもつ3',6'-結合型核酸が天然のDNAと比べて1塩基あたり3°C程度の熱的安定化効果を示し、核酸技術に利用可能な新しい核酸分子としての可能性を見いだす事に成功した。重要性を示唆する研究が数多くあるにも関わらず実証例がほぼ皆無な「核酸塩基の回転角と核酸高次構造の熱的安定性の関連」を追求し、次世代医薬として注目されている核酸創薬の進展ために必須な核酸素材の開発を促すことを目的として本研究を実施した。まず、8-アザ-7-デアザプリン類と7-デアザプリン類を核酸塩基とするLNAを合成し、そのグリコシド結合周りの回転角を計算科学的に見積もった。熱力学的に安定なグリコシド結合周りの回転角は、LNA-7-デアザプリン類ではRNA中で観察される回転角とほぼ同じである一方で、LNA-8-アザ-7-デアザプリン類ではDNA中で観察される回転角に近い事が明らかとなった。また、その回転角と二重鎖核酸安定化能との間には強い相関があり、LNA類が二重鎖を強固に安定化するには二重鎖RNA中で観察される塩基の回転角をもつことが重要である事が分かった。また、D-グルコースまたはD-マンノースを出発原料として、テトラヒドロピラン骨格をもつ2',5'-結合型DNA類縁体とシクロヘキセン骨格をもつLNA類縁体のヌクレオシドの合成に成功した。また、新たに核酸塩基と糖部間で架橋を持つチミンヌクレオシドの合成を行った。加えて、本研究で合成した各種人工ヌクレオシド、そして新たにセレノLNAを合成してそれぞれの円二色性を測定した結果、円二色性は糖部構造に影響されず、グリコシド結合周りの核酸塩基の回転角を反映することが強く示唆された。さらに、シクロヘキセン骨格をもつLNA類縁体を導入したオリゴDNAが核酸分解酵素に対する高い耐性を示すこと、舟形のテトラヒドロピラン骨格をもつ2',5'-結合型DNA類縁体が天然のDNAと比較して1塩基あたり最大6度程度の熱的安定化効果を示すことを明らかにし、核酸技術に利用可能な新しい核酸分子としての可能性を見いだす事に成功した。核酸塩基の回転角が異なる人工核酸を数種類合成し、そのオリゴ核酸の熱力学的安定性を精査することで、「核酸塩基の回転角と核酸高次構造の安定性の関連」を明確化し、人工核酸設計に際して押さえるべき新たな指標となるかを明らかにするため、平成24年度は以下の項目を実施した。まず、8-アザ-7-デアザプリン類および7-デアザプリン類を核酸塩基として有するLNA類縁体を合成し、その核酸塩基の回転角を見積もった。その結果、7-デアザプリン類を核酸塩基として有するLNA類縁体は、二重鎖RNA中で観察される回転角とほぼ同じ回転角が熱力学的に安定である一方で、8-アザ-7-デアザプリン類を核酸塩基とするLNA類縁体は二重鎖DNA中で観察される回転角に近い回転角が安定である事が明らかとなった。また、その回転角と二重鎖核酸形成能との間には明らかな相関があり、DNA中で観察される核酸塩基の回転角をもつLNAが形成する二重鎖核酸は、RNA中で観察される核酸塩基の回転角をもつLNAが形成する二重鎖核酸より不安定であった。また、安価なD-グルコースまたはD-マンノースを出発原料として、テトラヒドロピラン骨格をもつ2',5'-結合型DNA類縁体とシクロヘキセン骨格をもつLNA類縁体のヌクレオシドのミリグラムスケールでの合成にそれぞれ成功した。さらに、核酸塩基の回転角変化と円二色性の関係を理解するため、DNAやRNAに加えて、LNAやテトラヒドロピランを糖骨格としてもつ新たな人工核酸、そして新たにセレノLNAを合成してそれぞれの円二色性を測定した。その結果、円二色性は糖部構造に影響されず、グリコシド結合周りの核酸塩基の回転角を反映することが強く示唆された。

研究の目的を達成するため本研究実施期間内に核酸塩基の回転角を議論する事ができる新規な人工ヌクレオシドを数種類合成することを目標としたが、既に4種類の新規な人工ヌクレオシドの合成に成功した。うち半分の人工ヌクレオシドは、先行して研究が進んでいる人工核酸類とは基本骨格が異なる全く新しい人工ヌクレオシドである。加えて、円二色性とグリコシド結合周りの塩基の回転角との関係の議論を広く一般化する事を目的に、セレン原子を核酸糖部にもつ人工ヌクレオシドを新たに合成した。当該項目に関しての達成度は、当初の計画以上の進展があった。また、合成した人工ヌクレオシドのうち3種類をオリゴ核酸へ導入した。一般的なオリゴ核酸合成ではその合成サイクルにリン原子を酸化する過程が含まれるが、本研究で合成した人工ヌクレオシドには歪んだ二重結合やセレノエーテル結合、さらには電子密度の高い核酸塩基をもつものがあり、それぞれ望まない官能基が酸化される懸念があった事から、まずセレン原子をもつ人工核酸をもちいて合成を検討した。その結果、汎用される合成サイクルにおいては望まない酸化は進行せず、効率的な人工核酸合成を達成できる事がわかった。すべての人工ヌクレオシドに対しての検討はできなかったが、本項目については当初研究計画を概ね達成できた成果といえる。さらに、様々な人工ヌクレオシドの円二色性を測定し、核酸塩基の回転角との関係を考察した。その結果、天然のリボヌクレオシドやLNAヌクレオシド、新たに合成したセレノLNAやBsNAヌクレオシドはいずれもほぼ同じ円二色性を示し、人工ヌクレオシドの円二色性はグリコシド結合周りの核酸塩基の回転角(chi, X)を反映し、糖部骨格の構造に依存しない事が強く示唆された。このように、研究は概ね順調に進展していると考えている。新たに糖部と塩基部との間に共有結合を形成することで核酸塩基の回転そのものを制御した人工ヌクレオシドの合成に着手し、核酸塩基が回転する(揺らぐ)ことの重要性について考察する。その合成は、市販の安価なグルコースを出発原料とする。核酸塩基の回転を制御するための糖部ー塩基部間の共有結合は、ラジカル反応もしくはアセタール化により構築する。本研究ではチミジン誘導体を合成する。あわせて、本年度合成に成功したシクロヘキセン型のヌクレオシドを百ミリグラムのスケールで合成できる経路を確立する。また、これまでに合成した人工ヌクレオシドをオリゴ核酸へと導入し、二重鎖や三重鎖核酸、または四重鎖核酸の形成能を熱融解実験を実施するほか、円二色性等を解析することで、多角的に核酸高次構造の特徴についての情報を収集する。加えて、研究コンセプトの確からしさを検証するため、これまでの研究で比較検討用に使用しているモデル核酸配列を用いて核酸高次構造形成に関連する熱力学パラメーターを算出し、これまでの研究成果と比較する。RNAを標的とする人工核酸としての価値が高い2',4'-BNA/LNAは、糖部立体配座が固定されていることにより二重鎖形成時のエントロピー損失が少ないことを我々は明らかにしており、本研究コンセプトの検証に利用できると考えられる。上述の研究を着実に実施し、得られる結果をこれまでに得られている成果と比較することで、核酸塩基の回転角と核酸高次構造の熱的安定性の関連を明確化でき、人工核酸設計に際して押さえるべき新たなポイントとして提案できるか明らかとする。次年度に使用する予定のある研究費が生じた理由は、ヌクレオシド合成の進展が予想外に大きかったことで、ヌクレオシド合成に割いた時間が多く、その一方でより多くの研究費用が必要なオリゴ核酸を用いた検討項目が当初計画より減った事が主な要因と考えられる。本研究費は当初の予定通り、人工ヌクレオシドやオリゴ核酸合成に必要な消耗品の購入を目的として主に使用する。平成25年度に請求する費用は新たに合成を開始する人工ヌクレオシドの合成やオリゴ核酸の機能評価をするために使用する。
Na+ポンプによるNa+の選択機構の構造生物学的研究

Na+,K+-ATPaseによるNa+選択機構の解明を目的として、本年度は既に結晶が得られていたE1.nNa+状態の高分解能での構造解析を目指した。塩の種類の最適化や脱水処理、また界面活性剤の最適化により、結晶のサイズのみならず、大幅に結晶性の改善に成功し、結合したイオンを解像できる程度の分解能を得ることができた。現在、構造精密化に取り組んでいる。また、結合したイオン種を正確に同定するために、塩の種類、濃度を変えてイオンの結合構造の変化や異常分散シグナルの検出を試みている。現在、いくつかの回折データが得られ、構造精密化中である。さらに本課題では当初、想定していなかったE1.nNa+状態の結晶内の脂質二重膜の可視化について、予備実験を行ったところ、十分達成できる足掛かりを得ることができた。Na+,K+-ATPaseと脂質二重膜との相互作用の重要性はこれまでに生化学的に示されてきたものの、構造的には十分明らかにすることが出来ていなかったが、本研究によりその可能性を示し、学術的にとても重要な一歩となった。本年度は既に結晶が得られていたE1.nNa+状態の高分解能での構造解析を目標とした。結晶化実験に関しては当初、計画していた様々な取り組みを十分行うにまでは至っていないが、それでも結合したイオンを解像できる程度に分解能を改善でき、想定した成果をおおむね予定通り得られている。また、当初、予想していなかった、学術的に極めて重要な結晶内の脂質二重膜構造の解明に繋がる足掛かりを得ることもできた。本年度は実験計画に多少の変更はあるものの、想定以上の成果を得られている。今後は当初の計画に加えて、今年度十分にはできなかった、より良い結晶を得るための様々な方策に取り組む。また、当初、想定していなかった結晶内の脂質二重膜の可視化も積極的に推進するためにエフォートを増やして取り組む。本年度は当初、予想していなかった、学術的に非常に重要な結晶内の脂質二重膜構造の解明に繋がる手がかりが得られ、より確実なものにするために当初、想定していた成果発表をやや抑えて、実験の遂行に集中した。また、それに応じて、結晶化について、より良い結晶を得るための様々な挑戦よりも、現状の方法を微調整する程度にし、とにかく沢山、結晶を作ることに比重を置いた。したがって、それらに関連した費用が想定したよりもかからなかったが、次年度以降に成果発表やより良い結晶を得るための実験を行うために研究費を使用する。
慢性疼痛における痛覚伝導路でのヘム・オキシゲナーゼの鎮痛・発痛効果の検討

平成29年度にはC57BL6マウスを用いて神経障害性疼痛モデルを作成し、ヘム・オキシゲナーゼもしくはヘム・オキシゲナーゼから産生される一酸化炭素を誘導することで、神経障害性疼痛治療薬であるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果が増強した。逆に、ヘム・オキシゲナーゼを阻害するとカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果が消失した。以上からヘム・オキシゲナーゼが神経障害性疼痛の治療において重要な役割を果たしていることが示唆された。本年度はヘム・オキシゲナーゼ阻害によるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果消失の機序について検討を行った。神経障害性疼痛モデルマウスにおいてヘム・オキシゲナーゼを阻害すると、脊髄後角におけるカルシウムチャネルα2δリガンド・プレガバリンによる炎症性ミクログリア(M1ミクログリア)から抗炎症性ミクログリア(M2ミクログリア)への誘導が抑制された。同時にプレガバリンによるアストロサイト不活性化も抑制された。同様にもう1種類のカルシウムチャネルα2δリガンドであるガバペンチンにおいても、ヘム・オキシゲナーゼを阻害すると、脊髄後角における炎症性ミクログリア(M1ミクログリア)およびアストロサイトの不活性化が抑制された。本結果からヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることが示唆された。以上の結果を国際疼痛学会機関誌の1つであるPain Reportsに発表した(Pain Rep. 2018; 3: e677)。次年度にはヘム・オキシゲナーゼによるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果修飾作用が、中枢性作用なのか末梢性作用なのかについてより詳細に検討する。慢性疼痛である神経障害性疼痛において、ヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることを解明することが出来たためである。ヘム・オキシゲナーゼは中枢神経と末梢神経のどちらにも発現している。今回神経障害性疼痛において、ヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることが判明したが、その作用部位は明らかではない。C57BL6マウスを用いて神経障害性疼痛モデルを作成し、神経障害性疼痛の治療におけるヘム・オキシゲナーゼの役割を検討した。ヘム・オキシゲナーゼもしくはヘム・オキシゲナーゼから産生される一酸化炭素を誘導することで、神経障害性疼痛治療薬であるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果が増強した。本結果からヘム・オキシゲナーゼが神経障害性疼痛の治療において重要な役割を果たしていることが示唆された。。また神経障害性疼痛モデルマウスにおいてヘム・オキシゲナーゼもしくはヘム・オキシゲナーゼから産生される一酸化炭素を誘導することで、脊髄後角の炎症性ミクログリア(M1ミクログリア)の活性化が抑制された。本結果からヘム・オキシゲナーゼは、免疫担当細胞であるミクログリアの極性を制御していることが示唆された。カルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果にヘム・オキシゲナーゼが関与していることが判明したが、その機序は明らかではない。ヘム・オキシゲナーゼは炎症を抑制し、種々の疼痛を改善すると報告されている。また、ヘム・オキシゲナーゼは脊髄後角においてグリア細胞の活性化を抑制すると考えられている。我々はヘム・オキシゲナーゼが炎症型マクロファージ(M1マクロファージ)を抑制することを報告しており(Godai et al. Mol Pain. 2014)、ヘム・オキシゲナーゼのミクログリア極性変化への作用とカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果修飾作用についてより詳細に次年度に検討する。慢性疼痛である神経障害性疼痛において、ヘム・オキシゲナーゼが脊髄後角の炎症性ミクログリアを抑制し、神経障害性疼痛治療薬であるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果に関与していることを明らかにすることが出来たためである。

本結果からヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることが示唆された。以上の結果を国際疼痛学会機関誌の1つであるPain Reportsに発表した(Pain Rep. 2018; 3: e677)。次年度にはヘム・オキシゲナーゼによるカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果修飾作用が、中枢性作用なのか末梢性作用なのかについてより詳細に検討する。慢性疼痛である神経障害性疼痛において、ヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることを解明することが出来たためである。カルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果にヘム・オキシゲナーゼが関与していることが判明したが、その機序は明らかではない。ヘム・オキシゲナーゼは炎症を抑制し、種々の疼痛を改善すると報告されている。ヘム・オキシゲナーゼは脊髄後角においてグリア細胞の活性化を抑制すると考えられている。我々はヘム・オキシゲナーゼが炎症型マクロファージ(M1マクロファージ)を抑制することを報告しており(Godai et al. Mol Pain. 2014)、ヘム・オキシゲナーゼのミクログリア極性変化への作用とカルシウムチャネルα2δリガンドの鎮痛効果修飾作用についてより詳細に次年度に検討する。ヘム・オキシゲナーゼは中枢神経と末梢神経のどちらにも発現している。今回神経障害性疼痛において、ヘム・オキシゲナーゼは、カルシウムチャネルα2δリガンドによるグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の不活化に関与していることが判明したが、その作用部位は明らかではない。平成30年度に購入する試薬代金へ充当するため。平成31年度に購入する試薬代金へ充当するため。
歯周ポケットにおける歯周病関連細菌の局在性の検索とその組織破壊との関連性

ヒト歯周ポケットにおけるプラーク細菌、特に歯周病関連細菌の局在性を検討した。まず、各種の歯周炎との関わりが示唆されている歯周病関連細菌およびプラーク形成における役割が重要視されている細菌種の中から15菌種を選択し、ウサギを使用して、それぞれに対する特異抗体を作製した。そして、重度歯周炎患者より採取した抜去歯に付着したプラークを形態学的ならびに15菌種に対する特異抗体を用いた免疫組織学的技法により検索した。次いで、重度歯周炎罹患歯とその周囲の歯肉組織を一塊として採取することにより可及的に歯周ポケットを再現した試料について、上記15菌種の局在性を検索した。その結果、Porphyromonas gingivalisはポケット全域から検出され、小さな集団を形成し散在性に局在していた。Eikenella corrodensおよびFusobacterium nucleatumはポケット中央部から深部において小集団を形成し分布しており、E.corrodensが比較的歯根側に局在していたのに対し、F.nucleatumは主に非付着性プラーク領域で認められた。一方、Campylobacter rectusはポケット中央部から深部において密に集合した大きな集団を形成して、歯根側および上皮側の両者で認められた。Prevotella intermediaも大集団を形成して分布していたが、主にポケット中央部付近において上皮側で検出された。Treponema denticolaは主としてポケット中央部付近の非付着性プラーク領域でみられた。Actinomyces viscosusやStreptococcus sanguisは主としてポケット浅部の歯根に接近して認められた。このように、細菌種により歯周ポケット内での定着・増殖様式が異なることが、実際に、観察された。E.corrodensの付着因子である細菌レクチンの菌体における局在性を検索した結果、細菌レクチンは菌体表層の莢膜様構造物あるいは細胞壁に存在することが分かった。そして、このE.corrodens由来の細菌レクチンがマウスのB細胞を活性化することを発見した。この結果は、E.corrodensレクチンが宿主細胞あるいは異種細菌への付着に関与するだけでなく、ポリクロナールB細胞アクチベーターとしてB細胞の増殖と分化を促進することにより、形質細胞の浸潤に富む歯周病変の形成に強く関与する可能性を示唆するものである。平成4年度に引き続き、今年度も可及的にヒトの歯周ポケットを再現した未脱灰試料を調整し、Brown-Brenn染色およびLSAB法による免疫染色を施した後、光学顕微鏡下で観察することにより、歯周病関連細菌の局在性を検索した。今年度の知見としては、Treponema denticolaは主としてポケット中央部付近において非付着性プラーク領域に局在していた。Actinobacillus actinomycetemcomitansは、ポケット中央部付近において歯根付着性プラーク表層部および上皮関連プラークに認められた。Prevotella intermediaは、ポケット中央部付近において密に集合した大きな集団を形成して、上皮側に近接して検出された。このように本研究により、これまで推察されていたことではあるが、細菌種により歯周ポケット内での定着・増殖様式が異なることが、実際に、観察された。

歯周病原生菌の一つであるEikenella corrodensの生体細胞に対する付着因子である細菌レクチンの菌体細胞における局在性を検索した結果、細菌レクチンはE.corrodens菌体表層の莢膜様構造物あるいは細胞壁に存在することが分かった。そして、このE.corrodensレクチンがマウスのB細胞に対してマイトジェン活性を示すことを証明した。この結果は、E.corrodensレクチンが宿主細胞あるいは異種菌体への付着に関与するだけでなく、ポリクロナールB細胞アクチベーターとしてB細胞の増殖と分化を促進することにより、形成細胞の浸潤に富む歯周病変の形成に強く関与する可能性を示唆するものである。
単調性をもたない相補性問題に対する多項式時間の解法の開発

相補性問題とは,n次元空間からn次元空間への写像fに対して,y=f(x)の等式制約と相補性条件をみたす非負ベクトル(x, y)を求める問題である。写像fのクラスによって問題の難しさは変化するが,特に線形な単調写像fについては,弱多項式時間の解法が提案されているのに対し,単調性を拡張したP0写像に対しては,線形であってもNP完全であることが知られている.しかし現実の問題をモデル化すると,大規模で単調性をもたない相補性問題に帰着されることが多い.本研究の目的は,このような現実の問題から帰着される「単調性をもたない」相補性問題に対する効率のよい解法を開発することである.この目的を果たすため,平成13年度から平成15年度の3年間の研究期間の間に,P0写像の相補性問題に適応可能な同次型内点法の開発を行い,その理論的な性質の導出とアルゴリズムの開発を行った.同次型内点法は,線形計画問題に対するGoldman-Tucker方程式を相補性問題に拡張することによって得られる解法であり,問題の解が存在しない場合も有界な点列を生成するという数値計算上好ましい特徴をもつ一方,問題の単調性に大きく依存するため,その一般化が難しいと考えられてきたアルゴリズムである.本研究では,同次モデルの変数の次元数を適当に選ぶことで,単調性をもたないP0相補性問題にも適応可能な同次モデルの提案を行い,そのモデルの解が与える情報の理論的な解析を行い,具体的なアルゴリズムの開発と,その大域的収束性,さらに収束速度に関する議論を行った.単調性をもたない相補性問題に対して,好ましい性質をもつ新たなアルゴリズムの提案と,その収束性に関する理論的な性質が得られたことから,本研究の目的を十分に果たすことができたと考えている.相補性問題とは,n次元空間からn次元空間への写像fに対して,y=f(x)の等式制約と相補性条件をみたす非負ベクトル(x, y)を求める問題である。写像fのクラスによって問題の難しさは変化するが,特に線形な単調写像fについては,弱多項式時間の解法が提案されているのに対し,単調性を拡張したP0写像に対しては,線形であってもNP完全であることが知られている.しかし現実の問題をモデル化すると,大規模で単調性をもたない相補性問題に帰着されることが多い.本研究の目的は,このような現実の問題から帰着される「単調性をもたない」相補性問題に対する効率のよい解法を開発することである.この目的を果たすため,平成13年度から平成15年度の3年間の研究期間の間に,P0写像の相補性問題に適応可能な同次型内点法の開発を行い,その理論的な性質の導出とアルゴリズムの開発を行った.同次型内点法は,線形計画問題に対するGoldman-Tucker方程式を相補性問題に拡張することによって得られる解法であり,問題の解が存在しない場合も有界な点列を生成するという数値計算上好ましい特徴をもつ一方,問題の単調性に大きく依存するため,その一般化が難しいと考えられてきたアルゴリズムである.本研究では,同次モデルの変数の次元数を適当に選ぶことで,単調性をもたないP0相補性問題にも適応可能な同次モデルの提案を行い,そのモデルの解が与える情報の理論的な解析を行い,具体的なアルゴリズムの開発と,その大域的収束性,さらに収束速度に関する議論を行った.単調性をもたない相補性問題に対して,好ましい性質をもつ新たなアルゴリズムの提案と,その収束性に関する理論的な性質が得られたことから,本研究の目的を十分に果たすことができたと考えている.相補性問題とは、n次元からn次元への関数fに対して、y=f(x)の等式制約と相補性条件をみたす非負のベクトル(x、y)を求める問題である。関数fのクラスによって問題の難しさは変化するが、特に単調性をもつ線形関数fについては弱多項式時間の解法が提案されているのに対し、単調性を一般化したP0関数の場合は、線形であってもNP完全であることが知られている。しかし現実の問題をモデル化すると、多くの場合大規模で、単調性をもたない相補性問題に帰着されることが指摘されている。本研究は、こうした背景から、「単調性をもたない」問題に対して効率のよい解法を提案することを目的としている。また、それらの有効性を測る指標として、計算複雑度を取り上げ、弱多項式性を拡張した結果として、問題の性質に依存する多項式時間性を導出することを意図している。これまで研究者らは、申請した研究計画に基づき、単調な相補性問題を拡張したクラスP^*に属する問題群にたいする新しい連続算法の理論的な性質、特に提案した解法の初期点の選択方法と、近似解を得るまでに必要となる算術演算回数の導出に至り、さらに解法の適用可能性を探るため、大域的最適化理論、組み合わせ最適化理論、ファジー理論等の多岐にわたる分野において、それぞれの分野を専門とする上記の研究者と議論を行った。これらの議論の基となった成果は下記の雑誌論文にまとめられている。平成13年度内に計画していた当初の目的はほぼ達成されたと考えるが、相補性問題の単調性を巧妙に利用して高速性を実現した同次自己双対内点法の一般化など、課題は山積しており、これらについては来年度も継続して研究を続ける予定である。

相補性問題とは,n次元からn次元への関数fに対して,y=f(x)の等式制約と相補性条件をみたす非負のベクトル(x,y)を求める問題である.関数fの性質によって問題の難しさは変化するが,特に単調性をもつ線形関数fについては弱多項式時間の解法が提案されているのに対し,単調性を自然に拡張したPO関数の場合は,線形であってもNP完全であることが知られている.しかし現実の問題をモデル化すると,大規模単調性をもたない相補性問題に帰着されることが多い,本研究は、こうした背景から,「単調性をもたない」相補性問題に対する効率のよい解法を開発することを目的としている.本年度は特に,相補問題の解法として近年注目されている同次型内点法の拡張に関する研究を行った.同次型内点法は,線形計画問題に対するGoldman-Tucker方程式を相補性問題に拡張することによって得られる解法であり,問題の解が存在しない場合も有界な点列を生成するという好ましい特徴をもつ一方,問題の単調性に大きく依存するため,その一般化が難しいとされてきた解法である.しかし今年度の研究により,変数の数を十分に増やすならば,単調性をもたないPO相補性問題に対しても同次モデルを適用することが可能であることを示し,さらにアルゴリズム構築に欠かせない解へのパスの存在条件も導出した.このことにより,平成14年度内に計画していた当初の目的はほぼ達成されたと考えるが,より具体的なアルゴリズムの提案など多くの課題が残されており,来年度もこれらの課題に対する研究を継続する予定である.相補性問題とは,n次元空間からn次元空間への写像fに対して,y=fxの等式制約と相補性条件をみたす非負ベクトル(x, y)を求める問題である。写像fのクラスによって問題の難しさは変化するが,特に線形な単調写像fについては,弱多項式時間の解法が提案されているのに対し,単調性を拡張したPO写像に対しては,線形であってもNP完全であることが知られている.しかし現実の問題をモデル化すると,大規模で単調性をもたない相補性問題に帰着されることが多い,本研究の目的は,このような現実の問題から帰着される「単調性をもたない」相補性問題に対する効率のよい解法を開発することである.平成15年度は,過去2年間の研究成果をもとに,PO写像の相補性問題に適応可能な同次型内点法の開発を行った.同次型内点法は,線形計画問題に対するGoldman-Tucker方程式を相補性問題に拡張することによって得られる解法であり,問題の解が存在しない場合も有界な点列を生成するという数値計算上好ましい特徴をもつ一方,問題の単調性に大きく依存するため,その一般化が難しいと考えられてきたアルゴリズムである.本研究ではこれまで,同次モデルの変数の次元数を適当に選ぶことで,単調性をもたないPO相補怪問題にも適応可能な同次モデルの提案と,その理論的な性質の導出を行ったが,今年度はさらにこのモデルを用いたアルゴリズムの開発を行い,その大域的収束性を示し,収束速度に関する議論を行った.単調性をもたない相補性問題に対して,好ましい性質をもつ新たなアルゴリズムの提案と,その収束性に関する理論的な性質が得られたことから,本研究の目的を十分に果たすことができたと考えている.
日韓会談反対運動の社会史―在日朝鮮人社会における生活と「祖国」

本研究課題の初年度にあたる2018年度には今後の研究を遂行するための土台を作る作業を中心に行った。その主な内容は、1資料の収集および分析、2関連分野の研究および本研究課題と直結する先行研究の整理、3国際シンポジウムにおける研究報告として整理である。1と関連してはまず、日韓両国において公開された日韓会談関連資料の比較検討作業を従来通りに行いつつ、韓国政府が公開した日韓国交正常化関連資料の和訳および資料集の刊行に携わり、同資料集の紹介文を執筆した。そして、ソウル大学中央図書館、韓国国会図書館等への資料調査に行き、韓国政府関連資料の所蔵状況を確認し、韓国政府の在日朝鮮人関連資料を収集してきた。その他に国内における資料収集は、在日青年学生団体関連資料や大村収容所等の関連資料、雑誌新聞資料を中心に収集を行った。2と関連しては、日本国内の社会運動や在日朝鮮人の社会運動、在日朝鮮人青年学生運動、大村収容所関連の先行研究の整理作業を行った。3と関連しては、本年度に収集した資料の分析を行い、2018年11月には日韓会談研究の最前線で活躍している日韓の研究者らが集まったシンポジウム〈韓日関係研究の新しい地平〉(韓国国民大学日本学研究所主催、韓国ソウル市)にて研究報告を、翌年の2月には日韓の民衆史研究者らが集まった〈第18回日韓民衆史共同ワークショップ歴史的民主主義3〉(歴史問題研究所(韓国)・アジア民衆史研究会(日本)共催、韓国光州市)にて研究報告を行った。上記のシンポジウムにおいては日韓会談研究や民衆史研究という異なる視座からのアドバイスを頂いた。これらのシンポジウムにおける報告内容は研究論文として2019年度に発表する予定である。本研究課題の1年目の計画として立てていた聞き取り調査は出来なかったものの、文字資料の収集は順調であった。2回にかけた研究報告を準備するためにすでに収集した資料の分析を行う必要があり、聞き取り調査は次年度を回すことにしたが、研究初年度に計画してなかった国際シンポジウムにおける報告などの成果があったことから概ね順調に進展していると判断できる。本研究課題の2年目には、1年目で行った研究報告の内容を論文として発表し、1年目に出来なかった聞き取り調査を行うつもりである。また、収集した資料の分析を引き続き行い、2019年度も研究報告や研究論文の作成に努めながら、当初の研究計画において示していた聞き取り調査のテープ起こしも併行する。年度内に購入したものに対するクレジットカードの明細書の発行と事務的手続き上の問題で年度内での支払いが間に合わなかったので次年度使用額が生じた。支払いの手続きを完了することで次年度使用額はなくなる。
マネージド言語のための不揮発性メモリを用いた永続化ヒープ

本研究では,Java言語のような,仮想機械(VM)が抽象化したメモリをプログラムに提供するプログラミング言語(マネージド言語)のために,不揮発性メモリを用いてシステム再起動後に内容を復元できるヒープ領域(永続化ヒープ)を提供するためのVM実装技術を開発する.1年目は基礎的なデータの収集と,2年目以降のアルゴリズム検証のための実装の準備を行う.2年目は並行ガベージコレクションのアルゴリズムを開発する.3年目以降は非永続化ヒープに作ったデータを永続化ヒープに移動させる仕組みを改良する.この研究では,海外の永続化ヒープの研究を行っているグループと協力する.本研究では,Java言語のような,仮想機械(VM)が抽象化したメモリをプログラムに提供するプログラミング言語(マネージド言語)のために,不揮発性メモリを用いてシステム再起動後に内容を復元できるヒープ領域(永続化ヒープ)を提供するためのVM実装技術を開発する.1年目は基礎的なデータの収集と,2年目以降のアルゴリズム検証のための実装の準備を行う.2年目は並行ガベージコレクションのアルゴリズムを開発する.3年目以降は非永続化ヒープに作ったデータを永続化ヒープに移動させる仕組みを改良する.この研究では,海外の永続化ヒープの研究を行っているグループと協力する.
高ＣＯ２応答に関与する炭水化物シグナルの同定

1.光合成のダウンレギュレーションの分子メカニズムの解析光合成のダウンレギュレーション(葉身Rubisco含量の低下)は典型的な植物の高CO2応答とされていたが、本現象は高CO2そのものではなく窒素欠乏に起因することがわかった。葉身Rubisco含量の低下は根から地上部への窒素同化産物(アミノ酸)の流入が抑えられるためと考え、地上部へのアミノ酸流入量の推定を試みた。しかし、導管液中のアミノ酸量は蒸散が抑えられると増えることがわかり、推定を断念した。炭水化物の過剰蓄積が光合成のダウンレギュレーションの原因のひとつとされている。10日間高CO2処理を施すと、窒素欠乏条件では葉身デンプン含量が約9倍に増えたが、窒素充分条件では増大は約3倍だった。一方、葉身窒素含量は窒素条件によらずほとんど変化せず、その結果、C/N比は窒素欠乏条件でのみ増大することがわかった。これは、窒素が充分であれば、高CO2環境においても光合成産物は葉身に蓄積せず、生育のためのエネルギー源として利用されることを示している。2.葉身サイズ変化の分子メカニズムの解析窒素欠乏と高CO2それぞれが葉身サイズの変化を引き起こすことがわかった。7.0葉期(第7葉が完全展開)に高CO2処理を開始すると、窒素充分条件では、第9葉以降の葉身が短くなり、第10葉以降で葉身が狭くかつ厚くなることがわかった(CO2処理開始時点での発達段階はそれぞれP4、P3;葉原基=P1、完全展開葉=P6)。7.0葉期のイネに2日間高CO2処理を施すと、連続的な高CO2処理同様、P4葉が短くなり、P3葉の幅が狭くなることがわかった。2日間処理を施したP4葉のマイクロアレイ解析を行い、現在データ解析中である。個葉(最上位葉)の高CO2処理、最上位葉への糖添加でも、新たに展開した葉が短くなることがわかり、糖が葉身サイズの変化を引き起こすシグナルである可能性が示された。25年度が最終年度であるため、記入しない。1)光合成のダウンレギュレーションの分子メカニズムの解析高CO2環境での光合成のダウンレギュレーション(葉面積当たりの水溶性タンパク質含量の低下)は、高CO2環境下で分化・発達した葉で起こるとされていた。イネでは、低窒素条件であれば、形態的に完全展開した葉(7.0葉期の第7葉)でも、2日間の高CO2処理で葉身の最大タンパク質含量(7.7葉期)が低下することがわかっている。大気条件で育成したイネ(7.0葉期)を高CO2環境に移し、最上位最大展開葉(第7葉)のガス交換特性を連続的に測定した。その結果、高CO2環境では光合成速度(CO2同化速度)は約15%増大するが、気孔拡散伝導度は約40%に、蒸散速度は約60%に低下すること、特に明期開始後の気孔開口と蒸散が高CO2で大きく抑制されることがわかった。アンモニアを主要窒素源として利用するイネでは根が主要な窒素同化器官であり、根で生成した窒素同化産物(Gln, Asn, Ala等のアミノ酸)は蒸散流に乗って地上部に運ばれる。高CO2処理による完全展開葉のタンパク質含量の低下は、根からの窒素同化産物の流入量の低下に起因すると考えられる。

2)葉身サイズ変化の分子メカニズムの解析窒素欠乏条件では、向軸側、背軸側ともに、表皮細胞数が減少し葉身が短くなることがわかった。一方、高CO2処理(窒素充分条件)では、向軸側では表皮細胞数が減少したが、背軸側では表皮細胞が短くなることがわかり、向軸側と背軸側で高CO2処理の効果が異なることがわかった。また、葉身幅の減少は、窒素欠乏、高CO2処理ともに、大維管束間隔が狭くなり、その結果小維管束数と表皮細胞列数が減少するためであること、高CO2処理に特異的な葉身厚の増大は、主に維管束鞘延長部(維管束鞘細胞、厚壁組織を含む)が厚くなるためであることがわかった。24年度は、CO2付与機能付グロースチャンバー(所属機関の共用機器)が4ヶ月に亘って使用できなかったため、当初予定より研究が大幅に遅れた。その間、採取済みのサンプルを用いて表皮構造の詳細な解析を行った。23年度は背軸側のみを解析し、窒素欠乏と高CO2処理とで表皮構造の変化が異なることを報告したが、24年度の解析で、表皮構造に対する高CO2の効果が向軸側と背軸側とで異なることを明らかにできた。これまでは、植物体全体を高CO2環境に移し、新たに展開する葉を順次解析することにより、高CO2環境シグナルの作用点を特定してきた。高CO2環境を伝達するシグナルの同定に当たっては、シグナルが生成する部位と時期、および、シグナルが作用する部位と時期を特定し、解析(遺伝子発現プロファイリング、代謝物プロファイリング)を行う必要がある。現在、高CO2処理時間をどの程度短縮できるか調べおり、これまでに4日間の処理で特定の上位葉の葉身サイズ(長さと幅)が減少することがわかっている。高CO2処理時間をさらに短くできるか検討し、ピンポイント高CO2処理実験系を確立する。この実験系と個葉のCO2処理実験系で解析を進めることにより、炭水化物シグナルの同定と作用メカニズムを明らかにする。25年度が最終年度であるため、記入しない。
外国語学習におけるチャンク学習支援―学習コンテンツ、語学授業、留学準備指導の研究

本研究は、目標言語の知識をレキシカル・チャンクとして記憶定着させるべくサンプル・ダイアログの大量暗記を強いるEFL大学授業の指導効果を調査するものである。スピーキングテストとアンケートの調査結果は、教室指導によりダイアログ暗記を促進することができ、学習題材の性質の違いも異なる学習成果に繋がり、そして、漠然と留学を意識している学生と比較して近未来に留学を控えた学習者はより積極的に言語タスクに従事することを示唆している。【本研究の目的】本研究は、外国語での流暢で正確なオーラル・コミュニケーション力を養う上でのレキシカル・フレーズ記憶の重要性に着目し、ターゲット言語を使用する機会の限られている外国語環境における外国語学習者のレキシカル・フレーズ学習促進の研究を大きく前進させることを目的としている。【平成25年度の被験者ならびに研究成果】前期に、研究者が特任教員として在籍をしている明治大学において、留学検討者向けの科目(科目名「留学準備講座」)の教室指導を行い、27名の被験者から、アンケート回答およびスピーキング・テストのデータを採取した。ここで用いたスピーキング・テスト、アンケートの内容については、前年度のアンケート調査、スピーキング・テスト実施から、デザイン面での要改善点が諸々見つかっていたので、これら改善点を踏まえたアンケート調査、スピーキング・テスト実施を行った。夏期には、当該大学が提供している約一ヶ月間のアメリカ東海岸研修の引率をし、参加者11名の学生からも、データを採取した。平成25年度データの分析は未発表だが、平成24年度の被験者データの分析については、国際学会発表、論文発表を各一度行い、その中で、以下4点について報告した。(1)授業でサンプル英会話の暗記を成績の一部とし、そして毎授業で暗記のチェックをすることにより、レキシカル・フレーズの記憶促進効果が見られた(2)音声教材、動画教材は暗記学習継続の助けとなることが見られた。(3)視聴覚教材(特に動画教材)を活用することで音声面、そしてボディ・ランゲージ面の学習が起こることを予測していたが、実際には、前者に関して、より多くの学習が見られた。(4)ウェブ・ベースの視聴覚教材の活用の程度については、被験者間で大きな違いが見られた。【本研究の目的】本研究は、外国語での流暢で正確なオーラル・コミュニケーション力を養う上でのチャンク記憶の重要性に着目し、ターゲット言語を使用する機会の限られている外国語環境における外国語学習者のチャンク学習促進の研究を大きく前進させることを目的としている。【平成24年度の被験者ならびに研究成果】前期に、研究者が特任教員として在籍をしている明治大学において、留学検討者向けの科目(科目名「留学準備講座」)の教室指導を行い、31名の被験者から、アンケート回答およびスピーキング・テストのデータを採取した。また、夏期には、当該大学が提供している約一ヶ月間のアメリカ東海岸研修の引率をし、参加者25名の学生からも、データを採取した(※夏期研修グループからのスピーキング・テストのデータ回収は11名)。これまでに、前期授業の被験者から採取したデータを分析した論文発表、国際学会発表を各一度行い、その中で、「研究目的」で挙げている3つのフォーカスについて、以下の報告をした。(1)語学授業がチャンク学習促進に果たしうる役割:授業でサンプル英会話の暗記を成績の一部とし、そして毎授業で暗記のチェックをすることにより、暗記作業への従事を促す効果が見られた。(2)留学に対する学習モティベーションがチャンク学習促進に果たしうる役割:漠然と留学を意識している学生と比較して、近未来に留学をすることが決まっている学習者からは、より積極的な暗記作業への従事が見られた。(※留学最中の学習モティベーションがサンプル英会話の学習の程度に与える影響については、現在、検証中。)(3)学習題材そのものがチャンク学習促進に果たしうる役割:動画の教材は、音声教材と比較して、より高い学習効果が見られた。平成24年度は、「9.研究実績の概要」で触れた前期授業および夏期研修の参加者より、予定通り、データを採取することができた。そして、これまでに、論文発表、国際学会発表を、それぞれ一度ずつ、行っている。また、平成25年度前期の授業履修者からも前期開始時のデータ収集を済ませており、来る7月には国際学会(WorldCALL 2013)で発表をすることにもなっている。以上を踏まえ、本研究は、おおむね順調に進めることができていると考えている。【平成25年度の被験者】研究者は、「9.研究実績の概要」で触れた前期授業および夏期研修について、平成25年度も授業担当、研修引率を行うので、各グループの参加者に本研究への参加を依頼し、データ収集を行う。【研究デザインの改良】前年度のアンケート調査、スピーキング・テスト実施から、デザイン面での要改善点が諸々見つかった。平成25年度は、これら改善点を踏まえたアンケート調査、スピーキング・テスト実施を行う。【スピーキング・データの分析】

英語および日本語のスピーチ・データの文字起こし作業が膨大な時間を要するため、この作業の補助に対して、謝金の配分を行う。【学会発表・論文発表】まず、学会発表については、既に、来る7月に国際学会(WorldCALL 2013)で発表することは決まっている。現在、国内学会での発表も申し込んであり、結果待ちの状態である。論文発表についても、最低2本の発表を行う予定であり、うち1本は海外学術誌への投稿を計画している。予定通り被験者データ分析、学会発表、論文発表を行っていくべく、物品費25万円、謝金20万円、旅費20万円、その他5万円にて研究費の使用を計画している。
集合行動の認知・神経・生態学的基盤の解明

集合現象の基礎となる行動・認知・情動の同期化と同調について、視線・瞳孔変化や末梢自律神経活動の計測、fMRIによる脳活動計測を中心に検討を進めた。例えば、認知神経科学の計測技術を用いて、社会心理学の古典であるSherif(1936)の規範形成実験を再吟味した研究について述べる。Sherifの実験では、相互作用を通じて、人々の間に「光点の運動量」の判断に関する共通反応傾向が形成されたことが報告されている。Sherifはこの結果を、共通の準拠枠(規範)の形成に基づくと解釈したが、行動の収束のみから、認知レベル(“準拠枠")の収束が起こったと解釈することには飛躍がある。本研究では、単純な物理課題(ドット数の推定)における人々の認知過程を数理的にモデル化し、相互作用が実際に認知レベルでの収束をもたらすことを厳密に実証した。さらに、そうした認知的収束には、左右の側頭-頭頂接合部(TPJ)が関与することを、モデルベースの脳活動解析により明らかにした。また、インターネットを用いた大規模集団実験では、選択肢の質が時間経過と共に変化する実験パラダイムのもと、699人の参加者がオンライン上で行動選択をした。参加者の行動選択のパターンを階層ベイズモデルにより解析した結果、1人々は集団サイズや課題の不確実性に応じて個人としての学習戦略を調整すること、2個人レベルでの学習戦略の調整が集団のマクロ・パフォーマンスに大きく影響することが明らかになった。カラスの群れにおける集団採餌戦略の可塑性について同様のパラダイムを用いた実験を行い、アルゴリズムの観点からヒトとの異同を検討するためのモデル化を進めた。実験研究の進展やモデル化など、分野を超えたコラボレーションの成果が実りつつある。これまでと同様に、本研究グループの特色である、心理学、脳科学、進化生物学、動物行動学、経済学の間の有機的連携を最大に生かしつつ研究を推進する。群知能の計算論的アルゴリズムを人間集団に応用する可能性について、動物行動学の知見を参照しつつ検討した。具体的に動的ネットワークモデルを用いて創発する集合知の性質を調べた。また、集団遺伝学で用いられる島モデルを用いて、知の創造が促進される進化生態的条件を明らかにした。カラスを対象に,ヒト実験と比較可能な行動実験課題の立ち上げを進めた。大型屋外ケージにカラス10羽の群れを導入し,集団で利用可能な餌場をケージ内に設けることで,社会採餌場面における優劣順位の影響を調べた。餌場利用は,集団による促進効果がある一方で,集団内では優劣順位による個体差が生じていることが判明しつつある。向社会的行動と諸制度との関わりを検討するための理論モデルの構築と実験室における実証実験を行った。様々な市場メカニズムや様々な投票制度のもとで、人々の向社会的行動にいかなる変容がもたらされるかを、構築された理論モデルをベースにして実証実験を行い理論的帰結の検証作業を進めた。加えて、諸制度と集団パフォーマンスの関連を検討するためのプラットフォーム構築を進めた。同期化に関する神経生理計測のパイロット実験を行った。画面に表示されるドット数を推定する課題を用いて、他者の推定を観察することによって自己の推定が変化するときに、どのような脳内メカニズムが機能しているかを明らかにするための機能的磁気共鳴画像法(fMRI)実験を実施した。実験機材の準備・納入に予想外の時間を要したため、平成28年度の計画を延長したが、平成29年度に完全にその遅れを取り戻した。現在は、予定通り順調に進行している。集合的意思決定を行うエージェントの集まりはどのような意見参照構造を形成するかを探るため、ネットワークモデルを構築しシミュレーションによりその帰結を探った。その結果、ネットワークの入次数分布は指数分布に近づき、他者から多く参照される「オピニオンリーダー」が現れた。そのようなネットワークでは集合知レベルの期待値は高くなるが、分散が大きくなり、ロバストな集合知の利益を享受できない可能性を見出した。ヒトと比較可能な実験課題の確立を目指し,カラスの集団採餌実験を試行した。集団ケージ内に餌量の異なる4つの餌場を設け、個体レベルの採餌量の不均衡と優劣順位の関係を調べた。一定試行後,餌場の餌量を逆転させる環境変化を与え,個体の採餌への影響を調べた。餌獲得量は上位個体ほど多いが,環境変化によって獲得餌量を大幅に一時増加させたのは下位個体であった。さらに、これらの過程における集団の収益は一定であった。公共財問題における行動を、強化学習アルゴリズムで理解するため、複数の実験データに対して個人ごとに解析を行った。社会的価値志向によって利己的ないしは利他的と区分された参加者の行動に見られる差異が、強化学習モデルにおけるいかなるパラメータ値の違いから生み出されるのかを検討した。また、SVOで分類した利他的な被験者と利己的な被験者の社会行動の傾向について調べた。反応時間と向社会性については、反応時間が早い場合、利他的な被験者は向社会的、利己的な被験者は自己利益的に反応する傾向が強かった。相互作用を通じた認知の同期化に関する脳機能計測実験を行った。他者のドット数推定の観察が自己のドット数推定に影響することを行動データからモデル化し、仮想ペア状況を設定した実験により脳活動を計測し、結合性解析と多変量パターン解析を開始した。予定通りにデータ収集、モデル構築が進んでいる。