hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X線偏光計を用いたカニ星雲の時間分解観測

本研究の対象天体である中性子星はとても強力な磁場を持ち、高速で回転している天体である。私はこの中性子星周辺で起きる粒子加速のメカニズムの解明を目指し、中性子星の偏光観測の実現を目指している。X-ray Advanced Concepts Testbed Sounding Rocket(XACT)はNASA Goddard SpaceFhght Center主導の、観測ロケットを用いた宇宙X線偏光観測プロジェクトである。これまで私はXACTに搭載するX線偏光計の開発をおこなってきた。当初の計画では本年度に観測ロケットを打ち上げ、カニ星雲とその中心にあるカニパルサーという中性子星を観測する予定であったが、プロジェクトの遅れによって本年度の打ち上げが困難になり、ロケットの打ち上げは延期となった。私は、X線偏光計開発を進めるとともに、X線偏光の観測が期待されるマグネターと呼ばれる中性子星のX線スペクトルの変化に関する研究を、X線観測衛星Suzakuを用いておこない、論文にまとめた。X線観測衛星Suzakuを用いたマグネターのX線スペクトルの時局発展の研究マグネターは超強磁場を持ち、磁場をエネルギー源に輝いている天体だと信じられている。これまでマグネターの超強磁場の傍証は見つかっているが、直接証拠は得られていない。私は、マグネターのアウトバーストという爆発的にX線フラックスが増光する現象に着目して、増光後の減光をモニターし、熱的放射と非熱的放射の時間発展を調べ、減光した状態でそれら放射成分の強度が磁場や年齢との相関を保持しているのかを検証した。その結果、軟X線成分と硬X線成分のフラックスが共に30%に減衰している事を明らかにした。本研究により、マグネターにおける軟X線・硬X線フラックス比の年齢や磁場に対する関係が、同じ天体において、バースト状態か否かに関わらず保持されていることを世界で初めて明らかにし、原著論文としてまとめた。本研究課題であるX線偏光計を用いたカニ星雲の時間分解観測に向けて、私の所属する東京理科大学玉川研究室とNASA Goddard Space Flight Center (GSFC)は共同で宇宙X線偏光計の開発をおこなっている。私は、コンピュータを用いて偏光計のバックグラウンドシミュレーションをおこない、偏光計を衛星軌道で用いる場合の観測の妨げとなるバックグラウンドを見積もり、それを低減する方法を考案した。これは、偏光計の設計を決定するために重要な研究である。偏光計の、天体観測中のバックグラウンドを見積もるために、私は、粒子と物質との相互作用を再現できるモンテカルロシミュレータGeant4を使用して、検出器シミュレータを構築した。シミュレーションの結果、偏光計を突き抜ける荷電粒子が作り出すパックグラウンドは、観測対象のX線の信号と区別がつかず、大きな問題になる事がわかった。私は、偏光計の読み出し用電極の一部をコインシデンス回路として用いてバックグラウンドを低減する方法と、得られる信号のパターンから荷電粒子によるイペントを切り分ける独自の方法を考案した。これらの方法により、バックグラウンドイペントを処理前のバックグラウンドイペントの4%にまで抑え込むことに成功した。私は、NASA GSFCの共同研究メンバーと直接ミーティングをおこない、バックグラウンドシミュレーションについて議論を深めた。そして、バックグラウンドイペントの取り扱いの重要性を研究メンバー全員で認識し、私が考案したバックグラウンド低減方法をソフトウェアに組み込むことを提案した。宇宙X線偏光計の開発に向けた偏光計バックグラウンドシミュレータの改良私の所属する東京理科大学玉川研究室とNASA Goddard Space Flight Center(GSFC)は共同で、宇宙X線偏光観測プロジェクト、X-ray Advanced Concepts Testbed(XACT)を進めている。私はこれまでに、X線偏光計のバックグラウンドシミュレータの開発を、粒子と物質との相互作用を再現できるモンテカルロシミュレータGeant4を用いておこなってきた。NASAでは並行して、GEANT3を用いたシミュレータを開発している。日本とアメリカで別々にシミュレータを開発し、お互いの結果を比較することで、バグ出しや、結果の妥当性を議論してきた。私は2011年6月にNASAに赴き、直接議論しながら、シミュレーションの妥当性や私が考案したバックグラウンド除去の効果を検討してきた。その結果、Geant4の物理モデルの一つであるLow Energy ExtensionのStopping powerの計算にバグがあることがわかった。ガス中の電子の相互作用をより詳しく知る事ができるPenelopeモデルを用いることでこの問題を回避した。さらに、これまで主なバックグラウンド源と考えられていた宇宙線陽子の他に、地球大気で散乱されて上空に跳ね返る電子・陽電子も大きなバックグラウンド源になる事がわかった。バックグラウンド除去の方法の改良をおこない、より精度よくバックグラウンドイベントを判別することで、バックグラウンドを処理前の1%まで落とす事に成功した。現在は、プロジェクトの標準的なツールとして整備されつつあり、今後このシミュレータを使って偏光計のバックグラウンドだけでなく、レスポンス計算等も行う。

私は、X線偏光計開発を進めるとともに、X線偏光の観測が期待されるマグネターと呼ばれる中性子星のX線スペクトルの変化に関する研究を、X線観測衛星Suzakuを用いておこない、論文にまとめた。X線観測衛星Suzakuを用いたマグネターのX線スペクトルの時局発展の研究マグネターは超強磁場を持ち、磁場をエネルギー源に輝いている天体だと信じられている。これまでマグネターの超強磁場の傍証は見つかっているが、直接証拠は得られていない。私は、マグネターのアウトバーストという爆発的にX線フラックスが増光する現象に着目して、増光後の減光をモニターし、熱的放射と非熱的放射の時間発展を調べ、減光した状態でそれら放射成分の強度が磁場や年齢との相関を保持しているのかを検証した。その結果、軟X線成分と硬X線成分のフラックスが共に30%に減衰している事を明らかにした。本研究により、マグネターにおける軟X線・硬X線フラックス比の年齢や磁場に対する関係が、同じ天体において、バースト状態か否かに関わらず保持されていることを世界で初めて明らかにし、原著論文としてまとめた。観測ロケットやX線集光ミラーは順調に組み上がっているが、X線偏光計の開発が遅れていたため、カニ星雲を観測するのに適した時期に打ち上げるのが困難となり、観測ロケットの打ち上げが1年延期された。検出器の開発は遅れてはいるが、完成すれば、研究目的である「カニ星雲の時間分解観測」をおこなうには十分な性能を有する。今後も開発を続け、世界初のX線偏光によるカニ星雲の時間分解観測を目指す。ロケットの打ち上げ延期に伴い、研究計画が変更になる。当初予定していたXACTロケット実験によるカニ星雲の時間分解観測は、24年度末に行われる予定で、私は、今後も偏光計の開発に携わり、世界初のX線偏光によるカニ星雲の時間分解観測を目指す。それと並行して私は、XACTの次に予定されている人工衛星によるX線偏光観測プロジェクトGravity and Extreme Magnetism Small exploler(GEMS)の観測ターゲットの一つであるマグネターのデータ解析をはじめた。マグネターは本研究課題である回転駆動型パルサーと同様に中性子星に分類される星だが、回転駆動型パルサーよりもはるかに強力な磁場を有した星であると考えられている。その放射メカニズムはほとんどわかっていない。私は、これまでに日本の第5番目のX線観測衛星「すざく」によって観測されたマグネターを解析することで、マグネターの放射メカニズムの解明と回転駆動型パルサーとの違いの解明を目指している。
知識表現法を変化させる学習におけるメタ学習機構に関する研究

人間の実際の学習/推論のように、学習が進むにつれて知識表現法が具体的なものから抽象的なものに変化していくような学習/推論モデルを提案している。このとき、知識表現法の変化の仕方によって学習/推論の結果が変わってくる。そこで、本研究では、知識表現法の変化は知識表現法を変化させるための知識に基づいて行われていると考え、この知識を学習する方法を提案し、そのシミュレーションを行なった。これは通常の学習/推論から考えると1つ上のレベルの知識の学習であるので、メタ学習と考えることができる。人間は、データが少ししか与えられていない状況でも、それなりに推論を行なうことができ、データが多く与えられるとより良い推論ができるようになる。これは、始めはデータをそのまま憶えていて、憶えたデータを基にして推論を行なっているが、学習が進むにつれてルールなどのより抽象度の高い知識表現法を用いるようなしくみがあるからであると考えられる。そこで、このような人間の実際の学習/推論のように、学習が進むにつれて知識表現法がより抽象度の高いものに変化していくような学習法を提案し、さらに、知識表現法を変化させるためのメタレベルの知識の学習方法を定式化することを目的とする。平成18年度には、次のことを行なった。(1)データを1つずつ与えて、推論を行なわせ、推論結果の正解/不正解に応じて、推論方式の切換え、知識の再構城、知識表現法の切換えを行なう方法を定式化した。(2)メタ学習機構を、切換えと再構成を行なうかどうかの判断と、次の推論法や知識表現法の選択を行なう部分に分けて考えた。判断の方法としては、連続して不正解になる回数と正解率の下降に基づく方法を用い、選択の方法としては、ランダムに選択する方法とある評価関数が最良のものを選択する方法を用いた。(3)上の(1)と(2)を行なうシミュレーション・プログラムを作成した。使用する知識表現法は、データをそのまま持つ方法、ファジィルール、通常の決定木、ファジィ決定木に基づくものを用いた。いくつかのデータ集合に対して、シミュレーションを行ない、切換えと再構成をどのようなタイミングで行なうのがよいかを検討した。(1)メタ学習機構の拡張:(a)保存するデータを最近のものだけにする方法と、不正解になったデータだけにする方法について検討した。(b)推論法や学習法・知識表現法の切換えを少しずつ切換えていく方法について検討を行なった。(2)メタ学習用知識の学習:本手法では、うまい切換えが行なわれれば学習過程はよくなるし、切換えがうまく行なわれなければ、あまりよくないことになってしまう。そこで、学習過程がよくなるようにメタ学習用の知識(切換え用の知識)を学習する方法を検討した。この場合、正解が分からないが、学習過程がどれくらい良かったかを評価することは可能である。そこで、このような場合に学習が可能な方法として、強化学習を用いる方法を定式化した。(3)シミュレーション・プログラムの拡張:項目(2)の方法を実現するプログラムを作成した。従来の方法よりも良い切り換え規則が見つかった。(1)メタ学習用知識の汎用性の確認:データが異なるとそのデータを表現する知識は当然異なるが、メタ学習用の切り換え知識はデータにはあまり依存しないと期待できる。シミュレーションによりアヤメデータとワインデータで調べたところ、強化学習により得られたメタ学習用の切り換え知識はある程度共通であることが分かった。(2)メタ学習用知識の学習法の改良:メタ学習用知識で用いる属性の検討を行なうと同時に、報酬の決め方の検討を行なった。従来より良い結果が得られたが、まだ十分ではなく、今後、さらに検討していく必要がある。
口腔扁平上皮癌における新規リンパ管新生抑制因子によるリンパ行性転移の抑制

口腔扁平上皮癌は比較的早期に頸部リンパ節や肺転移を来し、頸部リンパ節転移を認めた症例ではその生存率は半減するといわれている。癌の増殖・進展にもっとも関係するのが、腫瘍内新生血管および新生リンパ管であり、これらを抑制することが直接的な抗(殺)腫瘍効果をもたらすだけでなく遠隔転移を抑制すると考える。従って、口腔扁平上皮癌の治療成績の向上のためには、リンパ節および肺転移の抑制又は転移巣を消滅させる新たな治療法を開発し、外科・化学療法と併用して行う必要がある。本研究ではヒト扁平上皮癌細胞が発現する内因性血管抑制因子に着目し、腫瘍性リンパ管新生を阻害する事を目的とする。1ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(OSCC)にヒストン脱アセチル化阻害剤であるバルプロ酸(VPA)とmTOR阻害剤ラパマイシン(Rapa)を作用させ、TaqMan Human Angiogenesis real-time PCR array(ABI社)にて血管新生およびリンパ管新生関連因子を測定・定量化した結果、数種の血管新生因子または受容体発現の著しい増加および内因性血管新生抑制因子とその受容体の減少も確認した。更に、これらの分子のみを再度、real-time PCRにて測定し、候補因子をSemaphorin 3F(SEMA3F)およびそのレセプターであるNeuropilin 2(NRP2)に絞った。3VPAおよびRapa作用下でのOSCCにおける可溶性VEGF-Cの変化を測定した結果、VPA作用群でのみ、有意な減少を認めた為、今後の検討はVPA作用群のみとした。Real-time PCR arrayの結果、予想以上の候補因子が確認され、これらそれぞれについて、再度、real-time PCRを用い解析を行ったこと。またラパマイシンによる作用が、リンパ管新生因子としてメジャーな可溶性VEGF-Cを増加させたことにより、エピジェネティック試薬の変更を検討したため。1VPAの作用がヒトリンパ管内皮細胞株におけるSEMA3FおよびNRP2の発現への影響を検討する。3切除された口腔扁平上皮癌の手術検体の収集およびティッシュマイクロアレーにより標本作成を行い、免疫組織化学染色もしくはIn situ hybridization法を施行・解析する。これまでに購入していた細胞株を使用した。試薬等はこれまでに購入していた物を使用もしくは代用可能であったため未使用額が生じた。次年度は中和抗体を用いた実験やリンパ管内皮細胞を用いた実験を行うため、それらの購入費用に使用する予定である。
情報提供を指向したがん薬物療法における副作用症状の実態把握

がん薬物療法に関わる全診療科で共通使用可能、かつ患者の言葉で副作用Gradeを表現するための患者用副作用評価基準を作成した。副作用症状の実態把握のため、副作用評価シートを作成し、通院中の患者を対象に調査を行った。インタビューの分析対象は20人で、85%の対象者が役に立つと回答した。患者、医療者の意見を踏まえ、副作用評価シートの修正を行った。また、副作用自己評価データを蓄積するシステムを検討し、構築した。2017年度中に運用を開始する予定で、構築したシステムを用いてデータ蓄積・分析を行うことにより、副作用症状の実態把握、および患者評価に基づく情報提供が可能となる。1.併用療法の選定と既存情報の整理通院治療センターで実施しているレジメンについて、過去約4年分(合計約8,800レジメン(1レジメン/1患者))を整理した。使用頻度の高いレジメンは約50で、その中から、がん種、予測される副作用症状が偏らないことを考慮して、4レジメンを選定した。これまで入手した資料のうち、製薬企業が作成・発行している患者向け冊子は、主に単剤に関するのもので、併用療法のものは少なかった。使用頻度の高い併用療法レジメンに関する資料(冊子)は、各病院で独自に作成されていることが多い。冊子の構成では、副作用症状の一覧表示の工夫として、「患者さんが自覚することができる副作用」と「検査でわかる副作用」の区別や、臓器別(全身、消化器、神経など)、出現時期順に掲載する方法が見受けられた。2.副作用症状の評価メモ作成PRO-CTCAE(Patient-Reported Outcome)の文献検討を行った。近年、医療者によるアウトカム評価だけでなく、患者自身による主観的評価の重要性が強調されている。医療者が有害事象評価でスタンダードとして利用しているCommon Terminology Criteria for Adverse Events version4.0 (CTCAE v.4.0)日本語訳JCOG版に準じて、ルールに従って、患者向けの表現に変換し、患者向け評価基準を作成した。CTCAE v.4.0のGrade(重症度)は5段階に分類されている。本研究では患者向け評価基準として、0「全く症状なし」と新たに定義し、0から3の4段階とした。患者の自覚症状に限定し、各診療科共通で利用できる34項目を作成した。医師、薬剤師、看護師から意見を収集し、さらに表現を洗練させた。A3判に、副作用症状約10項目を一週間分記載できる様式に整え、4レジメンの評価メモを作成した。昨年度は、主に医療者の意見をもとに、患者用副作用評価基準を作成した。これをもとに各レジメンにあわせて副作用症状約10項目を選択し、患者用副作用記録用紙を作成した。今年度は、患者評価を得るため、臨床研究を計画し、所属施設の倫理審査委員会の承認を受けて、実施した。これまでに作成した患者用副作用記録用紙のうち、3つのレジメンについて、合計40人の患者を対象に計画した。対象者には、毎日、患者用副作用記録用紙に記録するよう依頼し、3コース終了後、用紙を回収し、インタビューを実施することとした。選択したレジメンの1つの実施件数が調査施設において減少したため、目標より少ない25人で終了した。4人が脱落(病態悪化1人、認知機能低下1人、治療中断・変更2人)、21人のうち、1人がインタビューのみ、1人が記録用紙回収のみであった。インタビュー分析対象20人の内訳は、男性15人、女性5人、年齢中央値65歳、肺がん13人、胃がん5人、大腸がん2人である。患者用副作用記録用紙について、85%の対象者が役に立つと回答した。具体的には「前回はどうだったか見直せ、次コースの副作用予測ができた」、「記録することで、症状を医師に相談するきっかけになった」、「疲労や便秘の説明にある“身の回り"という表現がわかりにくい」などが得られた。今後、患者、医療者の意見を参考に、患者用副作用評価基準、患者用副作用記録用紙の修正を行う。調査の方法、対象に計画変更が生じ、目標症例数を満たさなかったが、患者評価・意見には収束がみられ、目的を満たしてほぼ計画通りに進んでいる。患者、医療者の意見を踏まえ、薬物療法に関わる全診療科で共通使用可能、かつ患者の言葉で副作用グレードを表現するための患者用副作用評価基準を修正した。当初、患者が自覚できる副作用項目に限っていたが、患者、医療者ともに共通認識をもつことで、副作用症状の重篤化の抑制につなげることができると考えて項目を追加し、最終的には、自覚できる副作用51項目、検査でわかる副作用10項目の合計61項目を完成させた。研究成果の一部は、論文化し公表した。副作用の実態把握のための患者用副作用記録用紙は、昨年度実施した臨床研究の結果を踏まえ、記入と持ち運びをより簡便にするため、A3判片面からA4判両面に形式を変更して作成した。1枚に1週間分の記載ができ、副作用のグレードは0(症状なし)3(重度の症状があり治療を要する、または身の回りの日常生活に支障がある)の4段階で評価する。また、患者から得た副作用自己評価データを蓄積するシステムを検討し、構築を行った。このシステムは、省力化を図り継続運用に繋げることを構想して、患者用副作用記録用紙の管理・印刷、記録(マークシート)の読み込み、データベース登録・管理、集計結果を出力する機能を有する。施設において使用頻度の高い化学療法レジメンを調査し、複数の診療科の協力を得て約30種の副作用記録用紙を作成した。

2017年度中に運用を開始する予定で、作成したシステムを用いてデータ蓄積・分析を行うことにより、実態把握および患者評価に基づく副作用に関する情報提供が可能となる。がん薬物療法に関わる全診療科で共通使用可能、かつ患者の言葉で副作用Gradeを表現するための患者用副作用評価基準を作成した。副作用症状の実態把握のため、副作用評価シートを作成し、通院中の患者を対象に調査を行った。インタビューの分析対象は20人で、85%の対象者が役に立つと回答した。患者、医療者の意見を踏まえ、副作用評価シートの修正を行った。また、副作用自己評価データを蓄積するシステムを検討し、構築した。2017年度中に運用を開始する予定で、構築したシステムを用いてデータ蓄積・分析を行うことにより、副作用症状の実態把握、および患者評価に基づく情報提供が可能となる。現在までに4レジメンの評価メモを作成した。標準化を図って作成したので、今後、標準形式の内容確認と修正が済めば、比較的容易に多数のレジメンに対応できる。患者、医療者の意見をふまえ、患者用副作用評価基準を修正、項目追加し、第2版とする。患者用副作用記録用紙の様式を検討し、使用頻度の高いレジメン約50種を目標に作成する。また、先行研究では、患者の主観的評価を要する副作用症状において、医療者は過少評価する傾向にあることが指摘されており、患者評価と医療者評価の違いや、患者評価データの活用について検討する。がん看護学調査研究を計画し、所属施設の倫理審査委員会の承認を受けた。具体的には、これまでに作成したうち3つのレジメン、約40名の患者を対象に、3コース間、評価メモの記録を依頼し、回収率や未記入率を確認する。患者背景や治療歴(性別、生年月、がん種、病期分類、がん薬物療法施行歴)などは電子カルテより収集し、回収した記録と照合して傾向を分析する。また、使い勝手について、患者および医療者から意見を得て、標準評価項目の修正を行う。次年度繰越額は2万円弱で、次年度にまとめるほうが有効活用できるため。1年目は、作業の効率化を図るため、標準化の作業を進めた。大量データを扱う内容は次年度とし、データ処理用に計上した費用を繰り越した。患者用記録用紙の印刷費用にあてる。平成27年度に、対応レジメン数を増やすにあたって、作業を効率よく進めるために、パソコン、データベースソフトウエア、統計ソフトウエアを準備する。
有限長ダクトにおける適応型能動騒音制御システムの最適フィルタ特性

反射波が存在する有限長ダクトへの適応能動騒音制御システムの適用では,2入力,2制御用フィルタを用いたシステム(以下,2入力システムと略称する)が提案されている.理論的に導出された2入力システムの最適フィルタは無限インパルス応答型となるものの,低次の制御用適応有限インパルス応答フィルタ(以下,制御用フィルタと略称する)を用いて近似を行なっても,実用上十分な騒音低減効果が得られることが実験的に示されている.ただし,最適フィルタを近似する際の制御用フィルタの適切な次数の決定や,システムの安定性および2入力システムにおける制御用フィルタの収束性についてなど,さらに検討が必要である点が多い.そこで本研究では,2入力システムにおける最適フィルタを制御用フィルタで近似する際の適切な次数を検討することを目的として,2入力システムにおいて,制御用フィルタの次数の変化に対する騒音低減効果の変化をシミュレーションと実験を行なって調べた.シミュレーション結果から,2入力システムの2つの制御用フィルタの次数をそれぞれ変化させた場合,ある次数を下限として,下限以上の次数では騒音低減効果に有意な差がないことがわかった.本研究で使用した実験装置上では,次数1464の範囲で騒音低減効果に有意な差がないことを確認した(実験における次数の上限は装置の処理能力による).ただし,シミュレーション,実験いずれにおいても,比較的低次の制御用フィルタを用いた場合には,システムが不安定になる傾向が観測されたため,制御用フィルタの次数を決定する際には,システムの安定性を考慮する必要があることがわかった.今後は,以上の結果を踏まえた2入力システムに関する理論的検討を行なっていく予定である.反射波が存在する有限長ダクトへの適応能動騒音制御システムの適用では,2入力,2制御用フィルタを用いたシステム(以下,2入力システムと略称する)が提案されている.理論的に導出された2入力システムの最適フィルタは無限インパルス応答型となるものの,低次の制御用適応有限インパルス応答フィルタ(以下,制御用フィルタと略称する)を用いて近似を行なっても,実用上十分な騒音低減効果が得られることが実験的に示されている.ただし,最適フィルタを近似する際の制御用フィルタの適切な次数の決定や,システムの安定性および2入力システムにおける制御用フィルタの収束性についてなど,さらに検討が必要である点が多い.そこで本研究では,2入力システムにおける最適フィルタを制御用フィルタで近似する際の適切な次数を検討することを目的として,2入力システムにおいて,制御用フィルタの次数の変化に対する騒音低減効果の変化をシミュレーションと実験を行なって調べた.シミュレーション結果から,2入力システムの2つの制御用フィルタの次数をそれぞれ変化させた場合,ある次数を下限として,下限以上の次数では騒音低減効果に有意な差がないことがわかった.本研究で使用した実験装置上では,次数1464の範囲で騒音低減効果に有意な差がないことを確認した(実験における次数の上限は装置の処理能力による).ただし,シミュレーション,実験いずれにおいても,比較的低次の制御用フィルタを用いた場合には,システムが不安定になる傾向が観測されたため,制御用フィルタの次数を決定する際には,システムの安定性を考慮する必要があることがわかった.今後は,以上の結果を踏まえた2入力システムに関する理論的検討を行なっていく予定である.
出産後の母親の喫煙を予防するアセスメントツールに関する研究

出産後の母親の喫煙予防に資する基礎資料を得るために,母子手帳交付に来所した妊婦をコホートとして母子手帳受領時,妊娠末期,出産後の3回縦断的に調査した。その結果母子手帳受領時,出産後ともに喫煙には出産経験有,身近な喫煙者有が関連し,母子手帳受領時にはさらに若年齢が関連した。妊娠を契機に禁煙した妊婦は79.2%,その内出産後の再喫煙率は15.8%であった。妊娠が判明しても喫煙を継続した妊婦5名中4名(80.0%)が出産後は禁煙した。また,妊娠初期の禁煙支援として「意識の高揚」,「自己の再評価」を活用する妥当性が示唆された。平成19年度は、妊娠を契機に禁煙した女性喫煙者のうち、出産後の喫煙再開ハイリスク者を抽出する問診表試案を作成した。平成1315年度の科学研究費補助金助成研究結果から、妊娠判明時に禁煙した女性喫煙者の妊娠中・出産後の禁煙継続に関連する要因であった「妊娠前の喫煙本数:喫煙暦」、「同居の喫煙者の有無、友人など身近な喫煙者の有無:喫煙環境」、「禁煙の自己効力感」を問診項目とした。また、平成1618年度の科学研究費補助金助成研究結果からは、KJ法による表札から次のとおり項目化した。「子供のため、母親自身のため、他の人のために喫煙は止めるべきである:規範意識」、「周囲に喫煙者がいないので禁煙できる、夫が吸わないので禁煙できる、子供のことを考えると禁煙できる、育児が負担でなければ禁煙できる、子育てのストレスから吸ってしまう、出産後や離乳後は吸ってしまう:禁煙の自己効力感、禁煙できる・禁煙できない理由」、「禁煙する気はない、深く考えていない:禁煙行動の変容ステージ」以上の項目について複数の研究者で討議し、次のとおり問診表に整理した。I属性:年齢、家族構成、職歴、妊娠暦II喫煙環境:夫など家族の喫煙の有無、友人・仲間の喫煙の有無III喫煙暦:妊娠前の喫煙本数、喫煙期間IV禁煙行動の変容ステージ:無関心期、関心期、準備期、実行期、維持期V喫煙による健康被害の認識V禁煙の自己効力感、禁煙できる・できない理由VI規範意識。規範意識に関するチェック項目は、KJ法でグループ編成した表札の文言から項目化することとした。平成20年度は,出産後の喫煙再開ハイリスク者の抽出と,必要な支援内容を導く問診表を作成し,検証を目的とする調査を開始した。全国の市区町村の内, 2006年度出生数が中央値(129)以上の1, 083箇所から無作為に270箇所(約25%)を抽出し,本調査への協力に同意を得た115箇所を対象市区町村とした。対象市区町村の申し出により,予想される母子健康手帳交付来所妊婦数3551名分の質問紙を郵送し, 667名(18.8%)より回答を得た。その内, 2回目の調査に協力を得た444名に妊娠末期の時期に合わせて, 2回目の質問紙を順次郵送中である。1回目分析対象者は,平均年齢30.76(±4.7)歳,初産50.8%,平均妊娠週数13.4(±7.0)であった。母親役割受容の積極的意識得点は平均18.7(±310),消極的意識得点は平均11.6(±2.8)と,積極的意識が高い傾向にあった。喫煙経験ありは196名(29.4%)で,その内,妊娠する前に禁煙した者118名(60.2%),妊娠が分かって禁煙した者62名(31.6%),禁煙したこともあったが再喫煙した,あるいは妊娠が分かっても喫煙を継続した者16名(8.2%)であった。喫煙経験者に尋ねた変容プロセスの得点は,意識の高揚7.5±3.6,援助関係の利用11.8±5.4,社会的解放9.5±3.2,情動的喚起8.7±3.9,自己の再評価9.4±4.0,逆条件づけ8.4±4.2,環境統制7.2±3.6,コミットメント10.7±4.6,褒美7.2±3.8であった。今後,妊娠判明時に喫煙した62名を追跡して,出産後の再喫煙の予測可能性を評価する。また,喫煙行動と変容プロセスの関連を追跡調査して,必要な支援の抽出を試行する。平成21年度は20年度に引き続き,本調査への協力に同意を得た115市区町村の母子健康手帳交付に来所し,本調査への協力に同意を得た妊婦を対象者とする妊娠末期(2回目),出産後(3回目)の追跡調査を実施した。

2回目調査では434名に郵送し319名(73.5%),3回目調査では329名に郵送し254名(77.2%)より回答を得た。母子手帳受領時(1回目)の喫煙状況と関連要因を検証した結果,年齢が若い(p<.05),出産経験が有る(p<.001),喫煙する同居家族がいる(p<.001),喫煙する友人がいる(p<.001),喫煙する母親仲間がいる(p<.001)対象者はそうでない対象者よりも有意に喫煙していた。出産後(3回目)の検証では,出産経験が有る(p<.05),喫煙する友人がいる(p<.01),喫煙する母親仲間がいる(p<.001)対象者はそうでない対象者よりも喫煙していた。当初関連を予測した母親役割意識は,1,3回目ともに関連しなかった。母子手帳受領時(1回目),妊娠末期(2回目),出産後(3回目)の喫煙状況の推移は,1回目で喫煙経験がない対象者は2,3回目まで喫煙しなかった。1回目で喫煙経験はあるが妊娠判明時に禁煙した19名中出産後に喫煙を再開した対象者は3名(15.8%),1回目で喫煙していた5名中出産後も喫煙していた対象者は1名で4名は禁煙しており,平成1618年度に実施した我々の調査結果よりも,喫煙再開率,喫煙継続率ともに減少した。1回目喫煙者の「変容プロセス」は,妊娠末期に禁煙した対象者は喫煙継続した対象者よりも9項目中7項目で相対的に得点が高く活用しており,とくに「援助関係の利用」の得点差が大きかった。逆に「社会的解放」は妊娠末期喫煙者の方が禁煙者よりも相対的に得点が高く,喫煙に不利な社会環境の動きの経験は,他の「変容プロセス」よりも禁煙に結びつき難いことが示唆された。
強度変調放射線治療における絶対線量評価法の確立とその応用

○研究目的強度変調放射線治療法(lntensity Modulated Radiation Therapy:以下、IMRT)を実際の前立腺癌患者に適用するために、照射による目的臓器以外の正常組織に対する大幅な被曝軽減を達成し、治療計画計算上の線量と実際に照射される目的臓器の線量との照合及びその絶対線量評価法を確立すること。○研究方法・成果1)線量分布の評価に用いるフィルムの物理特性の検証三次元的な線量分布の評価をするために、固体ファントム中の複数の深部にフィルムを挟んで一定の方向から基準整形照射野サイズで放射線を曝射し、照射されたフィルムの濃度特性と基準線量との物理特性を検証した(平成19年度)。2)絶対線量評価のための解析処理ソフトウェアの作成上記条件で照射された複数のフィルムをフィルムデジタイザー(既設VXR-12)でスキャンし、スキャンした画像データを最新の高速コンピュータ(設備備品)内に取り込み、得られた画像の濃度分布に最適な回帰式をフィットさせ相対線量を算出する。相対線量から絶対線量に変換するアルゴリズムの構築と画像表示(照射野)のための自動解析処理ソフトウェアを開発した(平成19年度)。3)治療計画線量計算値と実測値との比較治療計画装置(既設FOCUS)でIMRT用に計算された線量分布の各マトリクス値と同一条件で実際に照射されたフィルムから取得した線量分布の照合と絶対線量を評価した。20回繰返し測定した結果は、±0.5%の線量誤差範囲であった。この結果から、臨床応用が可能であると推定された。(平成19年度)4)臨床例での検討絶対線量評価法を確立することで、前立腺癌の31症例を対象にIMRTを施行し、従来の多門照射法とIMRT法の意義と限界を明らかにした。この結果先進医療の承認を受けることができた(平成19年7月1日付)。
ラットの脳性麻痺による痙縮モデルを利用した、中枢神経の病的線維連絡の解明

ラットの脳性麻痺モデルで、バクロフェンによる痙縮の治療を行い脳機能発達を検討した。脳性麻痺ラットは運動能力が低下し、治療により改善した。脳性麻痺ラットは記憶能力が低下し、治療により改善しなかった。脳性麻痺ラットでは脳梁が薄く、治療しても変わらなかった。脳性麻痺では痙縮が運動機能の発達を阻害しており、バクロフェン療法は痙縮による有害な感覚刺激を発達に有効な刺激に変える。ただし高次機能は発達させない。本研究の目的は、異常なフィードバックがかかった幼弱な大脳皮質がどのような軸索・樹状突起形成、髄鞘形成をするのか、それは早期の薬物治療やリハビリテーションによって修正が可能か否か、を解明することである。(1)脳性麻痺における連合・交連線維の形成を解明する。正常脳の形成に関与する分子の不足・過剰を測定する。(2)脳性麻痺後の痙縮に(対症療法として)有効とされるバクロフェンを投与し、脳内での神経線維連絡が改善するかを観察する。脳性麻痺後、痙縮が始まる前にバクロフェンを投与し、脳内での神経線維連絡が正常に近い発達をするか観察する。19年度は脳性麻痺ラットの作成と痙縮の測定を行った。1.脳性麻痺ラットの作成:生後14日目のmale SDラットを開頭し、右大脳半球皮質に脳損傷を作成した。呼吸、哺乳能力の回復を確認した後、通常環境下に生育させた。7日目まで運動能力測定、誘発筋電図測定を行った(下記)後、断頭し脳の形態を確認した。脳室が拡大し、白質が形成不全に陥っていることが確認された。この脳室拡大は対側にまで及んでいた。術中の出血による髄液循環障害から水頭症に陥ったためか、脳萎縮のためか現在検討中である。後者であれば損傷大脳皮質から投射される対側への神経線維が減少した可能性が示唆される。このモデルの問題点はラットの神経障害が強すぎること、および出生から14日後であるため中枢神経が発達していることである。今後はより軽微な損傷を幼弱なモデルに用い、新生児脳損傷に近似した状態を作成する。2.痙縮の測定:歩行・歩容、運動能力をBBB scoreで測定したところ、脳損傷作成1日後は左上下肢に弛緩性麻痺がみられ、7日目までに徐々に痙性が現れた。痙縮を誘発筋電図で測定した。脛骨神経刺激による腓腹筋の誘発筋電図では患側のM waveが低下し、H reflexも低下した。当初の予想に反しH/M比が上昇しなかったため、次年度はモデル作成の変更も視野に入れている。20年度は脳性麻痺ラットの作成と痙縮の測定を行った。1.脳性麻痺ラットの作成:生後5日目のmale SDラットの右頚動脈を結紮し、脳虚血を作成した。この操作により約半数のラットは死亡したが、生存したラットでは運動能力が劣り、白質が形成不全に陥っていることが確認された。脳性麻痺に近似したモデルと考えている。2.脳性麻痺、脳挫傷、脊髄損傷による痙縮例において、歩行・歩容、運動能力をGMFMと誘発筋電図で測定した。脳性麻痺1例、脊髄損傷1例で外科治療を行った。脛骨神経刺激による腓腹筋の誘発筋電図では患側のM wave、H reflexとも低下しており、H/M比が上昇する典型的な痙縮ではなかった。ただし術後には症状改善が得られている。この病態について現在検討中である。21年度は脳性麻痺ラットの作成と痙縮の測定、バクロフェンの持続髄注療法とその効果判定を行った。方法.方法は研究実施計画書の通りである。脳性麻痺ラットとしてHypoxia-ischemia modelを作成した。生後4週目と6週目に脊髄カテーテルとそれに連結した浸透圧ポンプを埋め込んだ。ラットの運動能力、筋電図、高次機能を測定し、正常群、脳性麻痺非治療群、早期治療群、晩期治療群で比較を行った。

結果.脳性麻痺非治療群には痙縮が認められ、筋電図異常が現れた。運動能力の低下が認められた。バクロフェンで早期に治療を行った郡では筋電図異常は認められたが痙縮は弱く、運動能力は徐々に改善した。晩期治療群では運動能力の獲得が悪かった。高次機能はバクロフェンによる改善は認められなかった。高次機能と脳の組織学的検討は現在進行中である。髄腔内バクロフェン療法は痙縮に対する有効な治療である。重度の脳性麻痺児では痙縮のみならず意識障害も改善することがある。本治療を早期に開始すれば高次脳機能発達も促進されることが期待される。バクロフェン療法の脳機能発達への影響を動物モデルで検討した。生後7日目のラットの右総頚動脈を結紮し、低酸素(8%)に150分暴露して虚血低酸素刺激による脳性麻痺を作成した。カテーテルを付けた浸透圧ポンプにバクロフェンを充填し、生後5週目にカテーテルを脊髄クモ膜下腔に、ポンプを皮下に埋め込んだ。これによりバクロフェンは2週間持続投与された。ラットを3群(正常、脳性麻痺、脳性麻痺後のバクロフェン治療)に分け、以下の2つの検査を行った。運動機能検査:細い板上を歩く速度を測定した。高次機能検査:迷路に置いた餌の位置の記憶能力を測定した。運動機能検査:脳性麻痺ラットは運動能力が低下し、歩行テストの所要時間が4.1秒に延長した(正常ラットは2.1秒)。バクロフェン治療により所要時間は2.5秒に短縮した。高次機能検査:脳性麻痺ラットは記憶能力が低下し、迷路試験の間違い回数が2.27回に増加した(正常ラットは0.85回)。バクロフェン治療により間違い回数は改善せず2.00回だった。運動機能が改善し、高次機能が改善しなかったことから以下の2つを考察した。1.高次機能を発達させるには2週間の治療では不十分である。2.バクロフェン療法後の患者に見られる症状変化は覚醒度や反応性の上昇に留まり、記銘力や判断力の改善には至らない。以上より、本研究での仮説(早期の痙縮の治療が新たな神経回路を形成する)の一部は否定された。早期機能訓練が臨床症状を改善する機序の解明は別のアプローチからの研究が必要であることが示された。
極域電離圏プラズマ対流の定量的モデルとその宇宙天気予報への応用

高緯度電離圏プラズマ対流の形状は、電磁気圏の外を流れる太陽風のもつ磁場の向きと大きさ、またサブストームの相により大きく変化する。本年度の研究では、前者の寄与によるプラズマ対流の高精度2次元分布モデル構築の基礎を確立し、宇宙天気予報への応用の見通しを得た。具体的には、(1)Dynamics Explorer 2号の衛星データの統計解析によるプラズマ対流の種々のパラメタと太陽風パラメタとの関係の導出、(2)極域全域にわたる対流の2次元分布モデルの構築に最適な方法論の確定、(3)対流モデル高精度化に向けたモデル調整アルゴリズムの開発を完了した。(1)は、太陽風に直交する面の磁場の大きさが電離圏極冠域で生じる2つのプラズマ対流渦の場所を決める重要なパラメタであることをはじめて明らかにしたことを含む。この発見およびそれに対する太陽風・磁気圏相互作用の観点からの解釈について、2本の論文として出版した。(2)に関しては、電離圏のプラズマの流れと等価となる静電ポテンシャル分布のゼロ値の場所とピークの値および場所のパラメタを用いることにより2次元プラズマ対流がモデル化可能であることが分かった。(3)については、モデル化されたプラズマ対流が電離圏に作る電流およびその電流が地上に引き起こす磁場変動を計算し、その計算結果の情報をプラズマ対流の分布にフィードバックさせ、モデルの制度をあげるアルゴリズムを構築した。極域電離圏に生起しているプラズマ対流は、電磁気圏の外を流れる太陽風のもつ磁場、惑星間空間磁場(Interplanetary magnetic field:IMF)の向きと大きさに強く制御される。IMF北向き時に対しては、極域のもっとも高緯度部分、すなわち極冠域に大規模で強い流れが起こりうることが最近の研究により確立されつつある。本年度の研究では、このプラズマ流を含むIMF北向き時の電離圏プラズマ対流を、人工衛星観測データの統計解析により、これまでの定性的理解から定量的なものへと発展させ、極域全体にわたるプラズマ対流の2次元分布モデル構築の基礎を確立した。具体的には、(1)人工衛星観測データのデータベース化および計算機解析環境の確立、(2)データの統計解析によるプラズマ対流の種々のパラメタと太陽風パラメタとの関係の導出、(3)極域全域にわたる対流の2次元分布モデルの構築に最適な方法論の確定を完了した。(2)は、太陽風に直交する面のIMFの大きさが電離圏極冠域における2つのプラズマ対流渦の場所を決める重要なパラメタであることをはじめて明らかにしたことを含む。この発見およびそれに対する太陽風・磁気圏相互作用の観点からの解釈について、2本の論文として投稿した。(3)に関しては、電離圏のプラズマの流れと等価となる静電ポテンシャル分布を用いる方法がモデルの構築に最適であることを見出した。
植物化石有機分子からの白亜紀陸上生態系変動の復元

白亜紀の陸域における気候変動と陸域生態系の進化,特に被子植物の進化・拡散とその影響による陸域生態系の変化を復元することを目的として,北海道などの白亜系堆積岩や大型植物化石を対象として古生物学・生物地球化学の研究を進めた。本研究は,古代植物に由来するバイオマーカーと抵抗性高分子に着目して、それらを用いて古生態・古気候記録を解読することが特徴である。研究の進め方として,(1)北海道白亜系の陸城古気候変動の復元と,(2)古代植物のバイオマーカー・抵抗性高分子の分析方法の開発等の基礎研究の2つのアプローチから行なった。平成19年度の研究成果は以下のとおりである。1.北海道中央部の大夕張,三笠,苫前地域に分布する地層から堆積岩および植物化石片を採集した。採集層準は,空知層群最上部(Aptian)から蝦夷層群佐久層上部(Turonian)にわたり,それらを試料としてバイオマーカー分析を行った。測定には,本科研費で設置されたガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)を用いた。その結果,Aptian層準から被子植物バイオマーカーを検出した。これは日本では最古の被子植物の記録となる。また,AptianTuronianにおける北海道の被子/裸子植物比などの陸上古植生の変動を復元した。2.北海道などの白亜紀から古第三紀(北大博物館収蔵)の葉・材化石を用いて,植物化石の抵抗性高分子の基礎研究を行った。化石を加水分解して得られた化学部位(分子ユニット)をGC/MS測定から同定・定量し,その組成分布を調べた。それらの結果から,植物化石の化学分類や化石の保存度の評価などへの適用性について検討した。白亜紀における陸域古気候変動と植物および陸域生態系の進化、特に被子植物の進化・拡散とそれの影響による陸域生態系の変化を復元し、かつ気候変動-生態系進化の関連性を調べることを目的として、北海道などの白亜系堆積岩や大型植物化石を対象に古生物学・生物地球化学研究を進めた。本研究は、古代植物に由来するバイオマーカーと化石ポリマーに着目して、それらトレーサーから古生態・古気候記録を解読することが特徴であり、研究の進め方も、(1)北海道白亜系の陸域古気候変動の復元と、(2)古代植物のバイオマーカーと化石ポリマーの分析方法の開発等の基礎研究、の2つのアプローチから行なった。平成18年度の研究成果は以下のとおりである.1.北海道大夕張地域に分布する蝦夷累層群の,特にシューパロ川層(Albian相当)の地質調査と露頭の地層からの堆積岩および植物化石片を採集した.2.本科研費で設置された高精度遠心分離機と,当研究室に設置されている蛍光顕微鏡に、本科研費で付け加えた微分干渉装置を使って行い、微小の植物化石片の微細組織や変質度を評価した。また、化石片に含まれるバイオマーカーを、本科研費で設置された最新型ガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)を用いて同定・定量分析した。また,堆積岩から裸子植物や被子植物に由来するテルペノイドなどのバイオマーカーが同定され、それらが被子/裸子植物比といった陸上古植生の復元などに適用できるかどうかを検討した。3.化石ポリマーの基礎研究として、白亜紀から新第三紀の植物化石を用いて、化石ポリマー中のエステル結合の化学部位(分子ユニット)をアルカリ加水分解して検出・同定する実験を確認した。植物体を構成するスベリンポリマーなどに由来する分子ユニットが数種類同定され、それらの化学分類や化石の保存度の評価などへの適用性について検討した。
複雑で混雑した環境における小さな機械

学振外国人特別研究員のアンドレアス=デシャントの最終年度であり、これまでの成果を論文にまとめるとともに、新たに非常に優れた結果を得た。もともと、小さな機械の性能を評価する適切な「効率」を定義し、それにもとづいて振る舞いを議論することを目的にしていた。その際、「効率」とはその限界が数学的に証明されていることが望ましい。そこで、非平衡統計力学の近年の発展を踏まえて、新しい普遍的な不等式を提案した。研究の発展とともに、様々な状況における様々なタイプの不等式を提案したが、最終的には、「ゆらぎ応答不等式」と我々がよぶ不等式に到達した。具体的には、非平衡定常状態において何か系のパラメータを変更したときの一般化されたカレントの応答をゆらぎとコストの積で上から普遍的に抑えることができる。この不等式の簡単な有効例は次のようなものである。周期ポテンシャルに外力が加わったブラウン粒子を考える。このとき、拡散係数と易動度が測定できる。平衡系では、その比が温度になる(揺動散逸定理)が、非平衡条件下では一般には温度からずれる。その比を有効温度とするとき、有効温度が大きくなることが素朴に期待されたが、小さくなる場合もあって理解は混沌していた。その場合でも、有効温度と温度の比は1より大きいのでなく、移動度と裸の易動度の比より大きいのである。このような関係を単純な関係式で表現することができる。また、熱力学的不確定性関係とよばれるカレントゆらぎの不等式をもっとも一般的な形で導出できる。そして、これにもとづいて新しく有意義な効率の提案が可能になった。なお、以上の結果、および、関連する結果を3本の論文として投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。10月中旬の来日以来、予定どおりの研究計画にとりくんだ。実験研究者(九州大学水野氏)と様々な議論をし、非平衡環境から仕事を取り出す問題を考えた。12月にイギリスから招へいした研究者(Blaule氏)との議論の中から経て、特に、「ガウスホワイトノイズをリソースとする微小エンジン」というテーマに焦点をあてて研究をすすめた。具体的な模型の提案、様々な物理量の計算、法則の定式化、などなどできることは全て行った。今後、この課題について論文としてまとめる予定である。来日以来、ほぼ毎日何かの話をし、ほぼ毎週議論を積み重ねている。研究テーマは大変面白いものになったと思っている。目標はもう少し野心的で、そこから取り出せる仕事の限界などついて法則を抽出したかったが、それは簡単ではないようだ。いずれにせよ、数多くの計算を行った結果を得ているので、研究の進展状況としては全く問題ない。来日して6カ月の段階でこの報告書を書いていることを強調したい。平衡状態では作動しないが、そこにわずかでもガウス白色ノイズが加わったときに作動するマシンをデザインした。細胞内で働くマシンは非平衡環境下で作動すると考えられ、非平衡環境のモデルとして、非ガウスノイズや有色ノイズなどが考えられることが多い。しかしながら、もっとも典型的なノイズはガウス白色である。熱浴からのゆらぎもガウス白色なので双方を合わせてもガウス白色になる。その強度が変更されるだけなので、一見すると、マシンとして機能することはないように思える。ただし、一般論としては、そのようなことはなく、ガウス白色ノイズであっても、熱ゆらぎの他に加わった場合には、詳細つりあいが破れるのでマシンとして昨日することもあるはずである。そこで、このような具体例を構築することを目指した。実際、内部自由度(例えば、粒子の大きさ)があってそれが切り替わるような模型を考える。ただし、その切り替えそのものは平衡ゆらぎと矛盾なく決められており、平衡条件下でマシンとして働くことがない。ところが、そこにガウス白色ノイズが加わるとマシンとして働くことを示すことができた。時間スケールの差を使った別方向の摂動論を使い、定量的な計算も行った。さらに、エネルギー変換効率などの議論を行った。以上の結果を論文にまとめPhys. Rev. Eに投稿し、掲載された。また、関連する問題として、ある非平衡ゆらぎの状況における統計量を計算しているが、現在検討中である。該当課題に関して論文掲載までできたのは良かった。ただし、当初に予定していた、効率に関する議論や第2法則の拡張と関係する議論については、各論レベルに留まっており、次の発展を待っている段階である。また、実験との共同研究については、当初計画していた課題は保留中である。全体としては、想定の範囲で研究がすすんでいるといってよいだろう。

具体的には、非平衡定常状態において何か系のパラメータを変更したときの一般化されたカレントの応答をゆらぎとコストの積で上から普遍的に抑えることができる。この不等式の簡単な有効例は次のようなものである。周期ポテンシャルに外力が加わったブラウン粒子を考える。このとき、拡散係数と易動度が測定できる。平衡系では、その比が温度になる(揺動散逸定理)が、非平衡条件下では一般には温度からずれる。その比を有効温度とするとき、有効温度が大きくなることが素朴に期待されたが、小さくなる場合もあって理解は混沌していた。その場合でも、有効温度と温度の比は1より大きいのでなく、移動度と裸の易動度の比より大きいのである。このような関係を単純な関係式で表現することができる。また、熱力学的不確定性関係とよばれるカレントゆらぎの不等式をもっとも一般的な形で導出できる。そして、これにもとづいて新しく有意義な効率の提案が可能になった。なお、以上の結果、および、関連する結果を3本の論文として投稿中である。まずは現在までに得られた結果を論文としてまとめる。次に、分類を行うこと、実験に近い問題を考えること、法則を定式化すること、など、現在検討している課題について研究をすすめる。効率に関する議論については、最近提案されているいくつかの不等式の理解を進めることを鍵にして研究をすすめる。非平衡ゆらぎについては、計算方法の整備を行うことで全体の見直しをする。実験との共同研究については、細胞内モデルを考えるのでなく、特定の分子モーターの実験結果に関する解析に焦点をあてて考察をすすめていく。残り6ヵ月であり、次の研究につながる試行錯誤を続けたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。