hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低緯度帯下部電離層擾乱および観測法の研究

1.空電による電離層高度測定の高精度化および高速化:従来の大型機による空電解析システムでは,周波数変動を最小とする疑似空電パラメ-タの推定を基本とし,最小2乗法を適用していたが,継続時間の短い空電信号の解析には適さないことが判明した.これは,短時間フ-リエ変換に基づくスペクトルの拡散および極小値探索固有の問題に基づくものである.特に昼間の空電の継続時間は短く、解析不可能となる場合が多い.これを克服するため,任意の疑似空電によって変換された信号の位相変動を最小とする空電パラメ-タ推定法を開発した.この方法では極小値探索を避け,線形連立方程式の解として直接未知パラメ-タ-を求めている.この方法の特徴は,(1)解析の高速化にともないパ-ソナル・コンピュ-タによる実時間観測の実現が可能となったこと,(2)従来の方法に比べて解析精度が格段に向上したこと,(3)空電の解析のみでなく,ホイッスラやコ-ラスト言った時間と共に周波数が変動する非定常信号の解析にも応用可能であり,この種の信号のスペクトルの微細構造解析および特析および特徴抽出に適していることである.2.空電の到来方位測定法の開発:従来からの周波数空間における方法とは根本的に異なり,時空間における測定法である.この方法により,測定手続の簡単化および測定精度が向上が実現され,1観測点による電離層観測が可能となる.3.空電の2点同時観測及び解析システムの検討:平成3年11月11日15日の4日間にわたり,群馬県沼田市および千葉県館山市で,空電の同時観測を実施した.長周期変動解析を可能にするためには,昼夜を分かたず空電による電離層観測が可能が否かを検討する必要がある.既に,新たに開発した解析システムを計算機上に組み込み,シミュレ-ションによる評価を終了している.現在,観測デ-タの解析を通じて下部電離層実時間観測の問題点を検討中である.1.空電による電離層高度測定の高精度化および高速化:従来の大型機による空電解析システムでは,周波数変動を最小とする疑似空電パラメ-タの推定を基本とし,最小2乗法を適用していたが,継続時間の短い空電信号の解析には適さないことが判明した.これは,短時間フ-リエ変換に基づくスペクトルの拡散および極小値探索固有の問題に基づくものである.特に昼間の空電の継続時間は短く、解析不可能となる場合が多い.これを克服するため,任意の疑似空電によって変換された信号の位相変動を最小とする空電パラメ-タ推定法を開発した.この方法では極小値探索を避け,線形連立方程式の解として直接未知パラメ-タ-を求めている.この方法の特徴は,(1)解析の高速化にともないパ-ソナル・コンピュ-タによる実時間観測の実現が可能となったこと,(2)従来の方法に比べて解析精度が格段に向上したこと,(3)空電の解析のみでなく,ホイッスラやコ-ラスト言った時間と共に周波数が変動する非定常信号の解析にも応用可能であり,この種の信号のスペクトルの微細構造解析および特析および特徴抽出に適していることである.2.空電の到来方位測定法の開発:従来からの周波数空間における方法とは根本的に異なり,時空間における測定法である.この方法により,測定手続の簡単化および測定精度が向上が実現され,1観測点による電離層観測が可能となる.3.空電の2点同時観測及び解析システムの検討:平成3年11月11日15日の4日間にわたり,群馬県沼田市および千葉県館山市で,空電の同時観測を実施した.長周期変動解析を可能にするためには,昼夜を分かたず空電による電離層観測が可能が否かを検討する必要がある.既に,新たに開発した解析システムを計算機上に組み込み,シミュレ-ションによる評価を終了している.現在,観測デ-タの解析を通じて下部電離層実時間観測の問題点を検討中である.
特徴表現学習を伴った知識ベース統合による知的ソフトウェア開発ポータルサイトの実現

本研究では,利用者の問い合わせに応じて適切な特徴表現学習ネットワークを結合するための手法,及びソフトウェアリポジトリ分析よるソフトウェア開発者の知識伝播モデルを構築するための手法を提案し,本手法を適用して実現される知的ソフトウェア開発支援ポータルサイトを用いてソフトウェア開発やプロジェクト展開等の際に生じる諸問題を解決する事により,ソフトウェア開発の生産性向上,及び教育の効率化を達成する事を目的とする.平成30年度の主な成果として,下記の提案を行い,当初の研究目標を達成できた.(1)オンライン上での技術情報共有の場において,あるユーザが他ユーザに対して与えた知識情報がどの程度活用されたかを評価するために,一定期間内に受けたユーザ発言とコンテンツの修正内容の関係を分析することにより,対象ユーザのコンテンツ修正に影響を与えた発言の抽出手法を提案した.(2)複数視点からの補助情報提示機能を備えた学習用ソースコードエディタを提案した.提案方式は学習モデルを複数組み合わせる設計にすることで,教育的視点も加味した複数の補助情報を提供する点に特徴がある.(3)プログラミング・ロジックの文脈を考慮したソースコード推薦システムを提案した.提案システムはソースコードを対象とした特徴表現学習において,プログラム実行ステップを機能ラベル列として抽象化表現し,プログラミング・ロジックの分岐に対応したソースコード片の推薦を行う.(4)複数サーバ環境での解決実績に基づいたシステム障害解決支援機構を提案した.提案手法は,サーバ障害に対して,障害知識ベースから得られたコマンド群を仮想検証環境上で自動実行することで有効性を検証する.この検証結果を解決実績とし,障害知識ベースへフィードバックするサイクルにより,障害解決に有用であるコマンド群の解決実績情報を継続的に更新し,優先的に障害発生サーバに提供できる.平成29,30年度の計画に沿って,下記研究項目を推進することができ,研究はおおむね順調に進展している.(A)提案システムの基本設計,実現方法,評価方法,応用方法の設計(B)ソフトウェア開発知識ベースの構築手法: Web上のソフトウェアや技術開発に関連する有意な知識情報を,組織内のキーパーソン(Influential user)に着目し,さらに実際に効果があったかを加味して評価することにより,有効な知識情報として抽出する手法を提案した.抽出された知識情報は,開発者知識ベースの一部として蓄積・利用されるものである(上記研究実績の概要(1)).さらに,H29年度に設計段階であったサーバ上で稼働するソフトウェア開発に関する知識ベースを構築するために,仮想環境でのテスト機能を備えた不具合復旧情報収集システムの設計・開発を行った(上記(4)).また同様に,Webアプリケーションを対象としたソフトウェア開発に関する知識ベース構築の応用として,プログラミング時に関連する補助ヒント情報を複数の視点から提供する機能を備えたプログラミング・エディタ,およびプログラミング・ロジックの推定によるコード断片推薦手法の提案を行った(上記(2),(3)) .(C)特徴抽出学習型知識ベース群を,利用者の問い合わせに応じて統合するための方法論の提案:上記(B)の知識ベース群を対象として特徴抽出学習型知識ベースとして拡張するための方法論を,画像データを用いてプロトタイプとして構築し,実現可能性を評価した.令和元年度は,前年度に引き続き,下記項目を実施していく予定である.(1) H30年度は,特徴抽出学習型知識ベース群を,利用者の問い合わせに応じて統合するための方法論を,画像データを対象としてプロトタイプを構築した.この方式を,プログラミングに開発に関する知識情報に拡張して提案・開発を行う.(2) H30年度は,重要人物からの知識情報抽出手法を提案した.この手法から得られる知識情報データを含めて,ソフトウェアリポジトリを対象としたビッグデータ分析を行い,開発者の知識伝播モデルを導出する.さらに,導出した伝播モデルに基づいた知識情報提示機能の実現を行う.(3)海外研究者と連携し,グローバル・ソフトウェアエンジニアリング教育環境での実証実験を実施し,提案システムの有用性・有効性を検証する本研究では,利用者の問い合わせに応じて適切な特徴表現学習ネットワークを結合するための手法,及びソフトウェアリポジトリ分析よるソフトウェア開発者の知識伝播モデルを構築するための手法を提案し,本手法を適用して実現される知的ソフトウェア開発支援ポータルサイトを用いてソフトウェア開発やプロジェクト展開等の際に生じる諸問題を解決する事により,ソフトウェア開発の生産性向上,及び教育の効率化を達成する事を目的とする.平成29年度の主な成果として,下記の提案を行い,当初の研究目標を達成できた.(1)技術系コミュニケーションツールにおける活動履歴に基づいたユーザ役割の抽出手法:技術系コミュニケーションツールの会話履歴の特徴から,リーダ性やサポート性といったユーザの持つ役割を抽出し,会話内容に加えて,ユーザの持つ役割を考慮することにより,ユーザ間の関係性を示す距離を算出する手法を提案した.提案手法では,協調フィルタリング手法で用いられる情報嗜好性の観点からのユーザ間距離のみではなく,リーダ性やサポート性などの影響力の強い役割を持った人物との距離を考慮した情報提示を行う.本研究では,技術系コミュニケーションツールであるSlackを用いた実験により,提案方式の実現可能性を検証した.(2)開発プロジェクトにおけるソフトウェア性能分析に基づいた開発者の貢献度分析:ソースコードの実行結果をプロファイリングし,その分析結果に基づいて開発者のソフトウェア実行性能改善への貢献度を算出する手法を提案した.提案方式では開発中のソフトウェアを実際に実行し,実行時間・CPU使用率・メモリ使用量等の性能値をコミットごとに収集・分析することで開発者のプロジェクトへの実質的な貢献度を算出する.GitHub上の開発プロジェクトを対象とした実験により提案方式の実現可能性を検証した.

平成29年度の当初計画に沿って,下記研究項目を推進することができ,研究はおおむね順調に進展している.(A)提案システムの基本設計,実現方法,評価方法,応用方法の設計(B) Web上のソフトウェア開発に関する解説やQAサイト群から,ソフトウェア開発に関連する有意な知識情報を自動分類し,各々を独立した知識ベースとして構築するための手法: :主として研究実績の概要で述べた(1)と(2)の実現を行った.さらに,サーバ上で稼働するソフトウェア開発に関する知識ベースを構築するために,仮想環境でのテスト機能を備えた不具合復旧情報収集システムの設計・開発を行っている.また同様に,Webアプリケーションを対象としたソフトウェア開発に関する知識ベース構築について,オンラインマニュアルからのソースコード断片やソースコードメタデータの収集システムの設計・開発を行っている.(C)特徴抽出学習型知識ベース群を,利用者の問い合わせに応じて統合するための方法論の提案:上記(B)の知識ベース群を対象として特徴抽出学習型知識ベースとして拡張するための方法論を考案している段階である.本研究では,利用者の問い合わせに応じて適切な特徴表現学習ネットワークを結合するための手法,及びソフトウェアリポジトリ分析よるソフトウェア開発者の知識伝播モデルを構築するための手法を提案し,本手法を適用して実現される知的ソフトウェア開発支援ポータルサイトを用いてソフトウェア開発やプロジェクト展開等の際に生じる諸問題を解決する事により,ソフトウェア開発の生産性向上,及び教育の効率化を達成する事を目的とする.平成30年度の主な成果として,下記の提案を行い,当初の研究目標を達成できた.(1)オンライン上での技術情報共有の場において,あるユーザが他ユーザに対して与えた知識情報がどの程度活用されたかを評価するために,一定期間内に受けたユーザ発言とコンテンツの修正内容の関係を分析することにより,対象ユーザのコンテンツ修正に影響を与えた発言の抽出手法を提案した.(2)複数視点からの補助情報提示機能を備えた学習用ソースコードエディタを提案した.提案方式は学習モデルを複数組み合わせる設計にすることで,教育的視点も加味した複数の補助情報を提供する点に特徴がある.(3)プログラミング・ロジックの文脈を考慮したソースコード推薦システムを提案した.提案システムはソースコードを対象とした特徴表現学習において,プログラム実行ステップを機能ラベル列として抽象化表現し,プログラミング・ロジックの分岐に対応したソースコード片の推薦を行う.(4)複数サーバ環境での解決実績に基づいたシステム障害解決支援機構を提案した.提案手法は,サーバ障害に対して,障害知識ベースから得られたコマンド群を仮想検証環境上で自動実行することで有効性を検証する.
希土類アルミン酸塩セラミックスの応力誘起相転移に関する研究

応力誘起相転移によるセラミックスの強靱化作用が期待できる新規酸化物セラミックス素材として、希土類アルミン酸塩、R_4Al_2O_9(R:Gd,Ho)に注目し、高温相を準安定化するための諸因子を実験的に探索し、R_4Al_2O_9とGd_4Al_2O_9/MgO複合セラミックスの緻密質焼結体を作製して熱的・機械的性質を評価し、応力誘起相転移による新しい強靱化セラミックス創製のための基礎的研究を行った。1.1700°Cで40時間焼結反応を行った焼結体の結晶相は、(Ho_<1-x>La_x)_4Al_2O_4ではX=0.2までは斜方晶単一相であり、X=0.2以上ではLaAlO_3が第2相として生成した。一方、(Gd_<1-x>La_x)_4Al_2O_4においては、X=0.4まで斜方晶単一相であり、X=0.4以上ではLaAlO_3が生成した。14001600°Cの焼結反応及び1700°Cで5時間までの焼結反応で得られた試料は単斜晶相であった。2.種々の粒径を有する単斜晶相試料を1700°Cで540時間熱処理し、得られた試料の結晶相と粒径の関係を評価した。その結果、一定粒径(臨界粒径)以上に粒成長すると、斜方晶相が準安定化し、希土類サイトをLaで置換することにより臨界粒径が小さくなることが判明した。(Ho_<1-x>La_x)_4Al_2O_4では、X=0での臨界粒径dc=6.2μm,X=0.2ではdc=3.3μmであった。3.Gd_4Al_2O_9の相転移は温度ヒステレシスを持つ可逆的温度誘起相転移で、高温相から低温相へは0.4%の体積膨張を伴うマルテンサイト型相変態であることが判明した。4.複合セラミックスの破壊強度は、高温からの降温時600°Cで室温強度やGd_4Al_2O_9およびMgOより大きな破壊強度を有し、クラックヒーリング作用と同時に高温相から低温相への応力誘起相転移による変態強化機構が作用したものと考えられた。本研究で、応力誘起相転移をする新しい希土類アルミン酸塩セラミックスを創製することが可能となったが、マルテンサイト型相転移の詳細な研究には高温中性子回析実験が課題である。

応力誘起相転移によるセラミックスの強靱化作用が期待できる新規酸化物セラミックス素材として、希土類アルミン酸塩、R_4Al_2O_9(R:Gd,Ho)に注目し、高温相を準安定化するための諸因子を実験的に探索し、準安定相の緻密質焼結体を作製して機械的性質を評価し、応力誘起相転移による新しい強靱化セラミックス創製のための基礎的研究を行った。1.R_2O_3(R=Gd,Ho),La_2O_3,Al_2O_3粉末を(R_<-x>La_x)_4Al_2O_9組成に秤量・混合後、200MPaでラバープレス成型し、空気中14001700°Cで2040時間焼結反応を行い焼結体を作製した。得られた試料は粉末X線解析で相同定し、粒径・粒子形態等は購入した走査形電子顕微鏡により微細構造観察を行った。2.1700°Cで40時間焼結反応を行った焼結体の結晶相は、(Ho_<1-x>La_x)_4Al_2O_4ではX=0.2までは斜方晶単一相であり、X=0.2以上ではLaAlO_3が第2相として生成した。一方、(Gd_<1-x>La_x)_4Al_2O_4においては、X=0.4まで斜方晶単一相であり、X=0.4以上ではLaAlO_3が生成した。14001600°Cの焼結反応及び1700°Cで5時間までの焼結反応で得られた試料は単斜晶相であった。3.種々の粒径を有する単斜晶相試料を1700°Cで540時間熱処理し、得られた試料の結晶相と粒径の関係を評価した。その結果、一定粒径(臨界粒径)以上に粒成長すると、斜方晶相が準安定化し、希土類サイトをLaで置換することにより臨界粒径が小さくなることが判明した。(Ho_<1-x>La_x)_4Al_2O_4では、X=0での臨界粒径dc=6.2μm,X=0.2ではdc=3.3μmであった。4.斜方晶相は外部応力により約0.5体積パーセントの体積膨張を伴い単斜晶相に応力誘起相転移をすることが判明した。斜方晶相準安定化への粒径と希土類サイトの平均イオン半径の寄与及び応力誘起相転機構の詳細な検討は今後の課題である。応力誘起相転移によるセラミックスの強靱化作用が期待できる新規酸化物セラミックス素材として、希土類アルミン酸塩、Gd_4Al_2O_9に注目し、Gd_4Al_2O_9/MgO複合焼結体を常圧焼結法とホットプレス法で作製し、高温粉末X線回折、熱膨張率、高温破壊強度測定等によって温度誘起相転移機構、熱的・機械的性質を評価し、応力誘起相転移による新しい強靱化セラミックス創製のための基礎的研究を行った。1.高温粉末X線回折と熱膨張率の測定結果から、Gd_4Al_2O_9の温度誘起相転移は温度ヒステレシスを持つ可逆的相転移で、高温相から低温相への転移に伴い0.4%体積膨張するマルテンサイト型の相転移であると思われる。2. Gd_4Al_2O_9/MgO複合セラミックスの熱膨張測定の結果、室温まで温度履歴が観察され、高温相が保持される可能性が分った。室温で複合セラミックス中のGd_4Al_2O_9粒子には大きな圧縮応力が作用し、格子体積が0.31.3%縮んでおり、この圧縮応力は研磨および粉砕で除去されることが判明した。3.複合セラミックスの室温曲げ強度はGd_4Al_2O_9やMgOの値よりも低い値となった。これは、Gd_4Al_2O_9とMgOの熱膨張の違いにより粒子界面に一部破壊の起点となるクラックが存在するためと考えられる。高温破壊強度測定において、降温時600°Cにおける高温曲げ強度は、Gd_4Al_2O_9の値よりも大きく上昇した。以上の結果より、熱処理ヒーリングによるクラックの減少と600°Cまで高温相が保持され、高温相から低温相への応力誘起相転移による変態強化機構が作用しているのではないかと考えられる。本研究において、Gd_4Al_2O_9の温度誘起相転移挙動が明らかとなり、粒子分散複合セラミックス中で相転移強化機構が作用する可能性を見出したが、マルテンサイト型相転移の詳細な解明には、高温中性子回折の測定が必要で、この研究は今後の課題である。
マイクロ流体環境におけるマイクロツールによるレーザーマイクロマニピュレーション

(I)マイクロツールの設計と製作(1)付着性のマイクロビーズの利用:付着性のマイクロビーズにイースト菌を固定し,菌に直接レーザ照射することなしに搬送できた.(2)マイクロツールの製作:光硬化性樹脂に紫外線を照射して,マイクロツールを蛍光色素または色素で染色したり,マイクロビーズを連結して機能性マイクロツールを試作した.(3)マイクロツールによる微生物の操作:マイクロツールを用いて微生物をツールに固定し,間接操作を試みた.光硬化性樹脂を光トラップして搬送することで高速に搬送できた.(II)マイクロツールの環境投入と環境制御(1)マイクロツールの環境投入方法:親水性や疎水性の光硬化性樹脂の濃度を調整して,紫外線を照射することで,マイクロツールをチップの内部にてその場で製作できた.(2)マイクロ流体環境設計と製作:マイクロチップを試作し,光硬化性樹脂によりチップ内部に細胞を固定して,細胞反応を計測するための流体環境を制御した.イースト菌を用いて細胞培養や蛍光反応などの実験を行い,単一細胞解析を可能とした.(3)マイクロ流体制御:加熱によってゲル化する熱ゲルを用いたマイクロバルブを設計し,試作し,動作確認を行った.電極への通電加熱によって,流路内の流れを簡易に制御できた.(III)マイクロツールによる目標物の位置・姿勢操作の安定化(1)レーザーマイクロマニピュレーションによる安定操作:マイクロツールを複数安定に軌道制御するため,マイクロツールのサイズに依存したブラウン運動の影響を考慮して,安定搬送条件を導出した.また,光トラップ力を計測し,実験的に有効性を確認した.これにより複数の対象物を安定して軌道制御できた.(2)レーザーマイクロマニピュレーションによる位置・姿勢制御:3つのマイクロビーズを三角形に連結して,この姿勢と位置を独立して制御することが可能となった.(I)マイクロツールの設計と製作(1)付着性のマイクロビーズの利用:付着性のマイクロビーズにイースト菌を固定し,菌に直接レーザ照射することなしに搬送できた.(2)マイクロツールの製作:光硬化性樹脂に紫外線を照射して,マイクロツールを蛍光色素または色素で染色したり,マイクロビーズを連結して機能性マイクロツールを試作した.(3)マイクロツールによる微生物の操作:マイクロツールを用いて微生物をツールに固定し,間接操作を試みた.光硬化性樹脂を光トラップして搬送することで高速に搬送できた.(II)マイクロツールの環境投入と環境制御(1)マイクロツールの環境投入方法:親水性や疎水性の光硬化性樹脂の濃度を調整して,紫外線を照射することで,マイクロツールをチップの内部にてその場で製作できた.(2)マイクロ流体環境設計と製作:マイクロチップを試作し,光硬化性樹脂によりチップ内部に細胞を固定して,細胞反応を計測するための流体環境を制御した.イースト菌を用いて細胞培養や蛍光反応などの実験を行い,単一細胞解析を可能とした.(3)マイクロ流体制御:加熱によってゲル化する熱ゲルを用いたマイクロバルブを設計し,試作し,動作確認を行った.電極への通電加熱によって,流路内の流れを簡易に制御できた.(III)マイクロツールによる目標物の位置・姿勢操作の安定化(1)レーザーマイクロマニピュレーションによる安定操作:マイクロツールを複数安定に軌道制御するため,マイクロツールのサイズに依存したブラウン運動の影響を考慮して,安定搬送条件を導出した.また,光トラップ力を計測し,実験的に有効性を確認した.これにより複数の対象物を安定して軌道制御できた.(2)レーザーマイクロマニピュレーションによる位置・姿勢制御:3つのマイクロビーズを三角形に連結して,この姿勢と位置を独立して制御することが可能となった.以下に示す2つの研究課題に分けて研究開発を行った.(I)マイクロツールの設計と製作微生物(たんぱく質)や細胞がマイクロツールに付着するように,直径3μm程度のマイクロビーズ表面をアミノ基およびOH基で修飾したものを利用し,ガルバノミラーによってレーザを高速走査することで,マイクロツールの走査を行い,微生物(イースト菌)の搬送実験を行った.レーザ強度とスキャニングのパターンを調整することで,2つの結合ビーズを観察方向に対して横にしたり立てたりすることができることを確認した.ガルバノミラーはDCモータ駆動であるが,周波数応答を計測したところ1KHz程度までスキャニング可能であることを実験的に確認でき,マイクロツールの姿勢制御には十分な即応性があることを確認した.また,付着性のマイクロビーズに微生物(イースト菌)を固定した後,微生物に直接レーザ照射することなしに搬送することに成功した.搬送したマイクロビーズはマイクロ流体チップ内のガラス底面に固定できることを確認した.付着強度は十分であり,チップ内での連続培養実験に応用できる可能性を確認した.(II)マイクロツールの環境投入と環境制御マイクロツールをマイクロ流体チップ内の狙った局所へ必要量だけ投入する方法について研究を行った.加熱によってゲル化する熱ゲルを用いたマイクロバルブを設計し,試作した.温度制御によって,バルブの開閉動作を実験的に確認した.環境制御を行い,バルブを開くことで,マイクロビーズを局所環境に投入できた.投入したマイクロビーズを光ピンセットにより操作することで,微生物を間接操作して搬送することに成功した.(I)マイクロツールの設計と製作(1)マイクロツールによる微生物の補足:表面をアミノ基やOH基で修飾した付着性のマイクロビーズを利用し,細胞および環境の固定力が十分であることが確認できたが,チップ内流路の壁面に付着し易いことが問題となった.

そこで,光硬化性樹脂(ENTG-3800,ENT-3400:関西ペイント)を用いて細胞を試みたところ,強固に固定できることがわかった.イースト菌を用いた実験では固定された細胞がオンチップ培養できることが確認できた.また,培養した細胞は蛍光試薬CFDAでオンチップ染色でき,エステラーゼ活性が阻害されていないことを確認した.(2)マイクロツールの環境への固定方法:付着性のマイクロビーズは取り扱いが困難であるため,光硬化性樹脂の液滴を紫外線硬化させてマイクロツールとして利用した.マイクロツールや細胞は光硬化性樹脂で環境への固定が可能であった.(II)マイクロツールの環境投入と環境制御(1)マイクロツールの環境投入方法:光硬化性樹脂をマイクロチップ内に投入することでマイクロツールをその場で製作し,利用した.また,同時に温度相転移性ゲル(PNIPAAM)を利用し,マイクロ電極の温度調整によって開閉するマイクロバルブを改良して,応答特性を評価した.(2)マイクロ流体環境設計と製作:マイクロツールを投入するポートを有するマイクロチップを試作し,流体環境を制御することで,マイクロツールを局所投入する実験を行い,蛍光染色実験に成功した.(III)マイクロツールによる目標物の位置・姿勢操作の安定化(1)マイクロ領域における力バランスの解析とキャリブレーション:レーザートラップ力を計測した.(2)レーザーマイクロマニピュレーションによる安定操作:マイクロツールを複数安定に軌道制御する際の安定条件を導出し,実験により評価した.(I)マイクロツールの設計と製作(1)マイクロツールの製作:光硬化性樹脂に紫外線を照射してマイクロツールを製作する方法に関して研究し,様々な種類のマイクロツールを製作した.マイクロツールを蛍光色素または色素で染色したり,マイクロビーズを連結して機能性マイクロツールを試作した.(2)マイクロツールによる微生物の操作:マイクロツールを用いて微生物をツールに固定し,間接操作を試みた.イースト菌の搬送では,光硬化性樹脂によって,マイクロビーズに菌を固定し,ビーズを光トラップして搬送することで高速に搬送することができた.(II)マイクロツールの環境投入と環境制御(1)マイクロツールの環境投入方法:光硬化性樹を環境中に安定して供給する方法に関して研究した.親水性や疎水性の光硬化性樹脂の濃度を調整して,紫外線を照射することで,マイクロツールをチップの内部にてその場で製作できた.(2)マイクロ流体環境設計と製作:マイクロチップを試作し,光硬化性樹脂によりチップ内部に細胞を固定して,細胞反応を計測するための流体環境を制御することに成功した.イースト菌を用いて細胞培養や蛍光反応などの実験を行い,単一細胞解析が可能であることを確認した.(III)マイクロツールによる目標物の位置・姿勢操作の安定化
聞こえない者のアイデンティティ発達における心理臨床的支援システム構築の基礎的研究

聞こえない者のアイデンティティ発達における心理臨床的支援開発を目的に、聞こえない者をもつ、聞こえる母親への面接調査、聞こえない者のグループの参与観察、関係者への面接調査を実施した。海外における,海外における、聞こえない者や、聞こえる家族への心理的支援の実践把握調査を行った。結果として、子どもの聴力などによって異なる家族(主に母親)の心理状態と心理臨床的支援のニーズの内容を明らかにすることができた。1)英国の視察及び当該支援に関わる専門家等からの情報収集を行った。英国においては、聞こえないことを社会・文化的視点からとらえ,手話を固有の言語として認識していることが分かった。また、聞こえにくい子と聴者の家族との関係をアセスメントするツールに関する情報を入手することができた。これは我が国でも活用できるものであると考えられ,我が国で実施できる支援方法内容の構想が示唆された2)平成22年8月から,聞こえない者(高校生、成人)をもつ母親を対象として半構造化面接を実施した(現在も継続中).対象者は,関東地区の難聴児をもつ親の会,関東地区・関西地区の情報提供施設から紹介を得た9名であった.結果として、(1)母親は聞こえない子の発達段階ごとに,「聞こえない」ことに対して,肯定的な感情と否定的な感情が交互に発生し,同時に「聞こえる」ことに対する肯定的な感情と否定的な感情が交互に発生し,それが,子どもと母親との関係を難しくさせること,(2)母親に対して子どもの発達段階に応じた段階的な支援が必要ということ,(3)生成された8つの大カテゴリーが,母親の心理状態の評価項目と心理臨床的支援ニーズの評価項目,聞こえない者のアイデンティティ発達と聴者の家族との関係の様相を把握する評価項目として活用できる可能性,が仮説として考えられた。3)平成22年7月から、聞こえない当事者が510名参加するグループワーク活動を対象とし,2か月に1回程度行われている活動へ参加すると同時に記録をとり,質的に分析した.参与観察は現在も継続中である。現在は新たなデータを収集しつつ,これまで収集したデータ分析を進めている.これまで分析を実施したデータからは,聞こえない者のアイデンティティ発達と聴者の家族の関係の特徴として,(1)一番身近である家族が「聞こえない」ことについて理解がない→自分は「聞こえない」人なのか「聞こえる」人なのか、足元がぐらつく感覚がある、(2)「たわいない」話の輪に入れないことの困難さ、(3)一番分かってもらいたい人たち(家族のことを意味している)に、伝えたいことが伝わらないときの感情コントロールの難しさ、(4)小学・中学・高校のとき家族に情緒的交流を求めていたのにかなわなかったが、成人(20,30代になった)した現在、家族が情緒的交流につとめようとしている姿に矛盾と苛立ちを感じる、ことが分かった。1)グローバルCOE「生存学」創成拠点国際プログラム(2011年11月)で、「〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓(日本における聴覚障害児をもつ家族への心理的支援)」について研究発表を行い、韓国の聴覚障害教育関係者にインタビューし、韓国の実情など把握を行った。2)聞こえない者をもつ母親2名に半構造化面接調査を実施した。面接調査のデータと平成22年度の面接調査のデータ(9名)と合わせて質的分析し、それらをもとに質問紙項目を抽出し、質問紙を作成した。平成23年度3月に近畿地区の難聴児親の会の協力を得て配布回収し、多変量解析を用いて分析した。3)成人の聞こえない人たち(軽度難聴者)のグループワークの参与観察調査を実施した(平成23年7月、10月)。4)聞こえない児童生徒の支援に関わる支援者(関東地区の児童関連施設、九州地区の特別支援学校)2名にインタビュー調査を実施した。1)から4)の調査の結果、聴力が90dB以下の子どもをもつ母親の【茶の間で孤独だった我が子に対する心情】から、軽・中等度難聴は三者以上の会話になると発話者の特定がむずかしくなり、複数の発話の重なりにほとんど対処できなくなる(河崎ら,2008)ことを家族が認識もしくは理解していない可能性が考えられた。また、【手話について】から、手話を自分の子どもとのコミュニケーションに活かそうという感覚がないことも考えられた。その一方、【望ましい心理臨床的支援の姿】では、「聞こえにくい」という特性のため家族が支援を受けられないという悩みから、個別心理カウンセリングやピアカウンセリングを求めていることが考えられた。聴力が90dB以上の子どもをもつ母親たちの【手話について】では手話が覚えられないという悩みが出され、【茶の前で孤独だった我が子に対する心情】として、寂しい思いを子どもにさせたという気持ちが出ていたことが考えられた。そのため、それぞれの発達段階に応じたコミュニケーションや対応方法についての情報提供による支援を求めていることが考えられた。5)得られた研究成果を支援

現場にフィールドバックするために、手話通訳者や聴覚障害児関連施設職員などで構成された手話で語る心理臨床研究会や、聴覚障害/ろう(聾)者の言語・文化・教育を考える研究会を立ち上げ、慶應義塾大学松岡和美教授をお招きし、「手話言語学入門:手話の文法・手話失語・ろう児の言語獲得」というテーマで専門的知識の提供をしていただき、知見を深めることができた。
ガンマ線スペクトルによるパルサー磁気圏の進化の診断

現在磁気圏の全体構造を明らかにするための基礎的研究として、相対論的なプラズマ(電子陽電子対から成る)の星風とその磁場の構造を決める方程式(通称GS方程式)を数値的に解いている。適当な仮定を導入して近似解を得た。その結果、流れの中で磁場とプラズマの凍結条件が破られることが示された。これは磁気圏からのγ線放射の説明を与える。この結果は、Aspen Winter conference(Aspen,USA,3-7Jan,1994)で発表された。電子陽電子放電を起こさなくなったパルサーは、死んだパルサーと呼ばれ電波やγ線パルスを出さないと考えられている。このような死んだパルサーに外的要因でプラズマが供給されると、放電を一次的に起こしγ線でバーストとなって観測される可能性が指摘されている。この様なパーストのエネルギー放射率を計算した。まだ起源が知られていない「γ線バースト」がこのような現象であれば、その距離は100pc程度になる。この時バーストの反復時間が数年であれば、中性子星の数との矛盾を起こすことはない。磁気圏の全体構造を決めることに依って、回転駆動型のパルサーのγ線放射率や、X線の放射率、パルサー風の強さなどが決定される。簡単なモデルを用いてこれらの量を推定して、観測結果と較べることにした。はじめに述べた、プラズマ中での散逸過程が生じていないとすれば、γ線の放射率はおおよそ回転周期の2乗に反比例し、磁場の強さに比例することが示される。しかし観測の結果はもう少しきつい依存性を示し、これは、プラズマ風中に実際に散逸過程が生じていることを示唆している。しかし、同時に観測量にかなりの不確定性があり厳密な比較は、観測の進歩に待たなくてはならないことも分かった。特に回転駆動型パルサーから放射されるX線の起源は全く未知であり、磁気圏内の輻射過程のモデル及びエネルギーと時間分解能のよい観測の必要性が感じられる。
超低電力動きベクトル検出機能をもつ動画像圧縮イメージセンサの研究

本研究では、広帯域移動体通信に向けた低消費電力動画像回路の実現を目的として、センサ上での新しい動きベクトル検出法及びそのための高速イメージセンサに関して研究を行った。動画像圧縮に必要な大きな消費電力の発生要因は、膨大な計算量を必要とする動きベクトル検出にある。本研究者は、イメージセンサ上での新しい動きベクトル検出方式として、高速中間画像を用いた反復ブロックブロックマッチングと呼ぶ動きベクトル検出アルゴリズムを考案している。その計算量は、従来の1/101/30と極めて少なくでき、動画像圧縮の消費電力を、大幅に低減することができる。この動きベクトル検出に必要な高速中間画像を取得するイメージセンサを共同研究者である半導体メーカの協力を得て、0.35μmCMOS技術に基づき試作した。双方向多重電荷転送と呼ぶ新原理のイメージセンサにより、毎秒480枚の高速中間画像と毎秒30枚の高画質ビデオ画像の撮像に成功した。また課題であった中間画像の固定パターン雑音も1.2mVまで低減できること、残像除去処理により中間画像の高い線形性が得られることを示した。さらに、性能改善を図った方式として、時間的に隣接した動きベクトル間に強い相関があることに着目し、探索範囲を適応的に変化する適応探索反復ブロックマッチング法を考案し、動画像を用いたシミュレーションにより、計算量をさらに半分程度に削減できること、高速画像の速度を低減しながら固定探索の方式よりも高い精度で動きベクトル検出が行えることが明らかとなった。以上の実績の下に、今後、動きベクトル検出回路をCMOSイメージセンサ上に組み込んだ機能集積イメージセンサの実現について検討する。動画像の符号化用VLSIは、回路規模が極めて膨大で、その消費電力は、極めて大きい。消費電力を大きくしている主要因は、動きベクトル検出にあり、その計算量は100GOPSを超え、画像符号化処理の95%を占めるとも言われている。本研究では、従来技術から大きく発想を変え、イメージセンサと動画像符号化処理を融合させた新しいアーキテクチャに基づく動きベクトル検出方式を提案した。本方式では、イメージセンサに高速補間撮像を撮像する機能を持たせ、反復ブロックブロックマッチングと呼ぶ新しい動きベクトル検出アルゴリズムを考案したことで、その計算量を、従来の約1/30と極めて少なくでき、動画像圧縮の消費電力を、大幅に低減できる可能性を有している。提案手法の鍵を握るデバイスは、通常ビデオ速度での高画質画像と、CMOSイメージセンサの非破壊読み出し動作に基づき、その画像間を高速に補間撮像するイメージセンサである。共同研究者である半導体メーカの協力を得て、このような272×260画素を有する機能集積CMOSイメージセンサを0.35mm CMOS技術により、実際に設計し、試作に投入した。来年度早々に、試作デバイスを入手できる予定である。設計の結果、本CMOSイメージセンサは、通常の16倍である、毎秒480枚の画像を取得するにも関わらず、消費電力が約16mWと非常に低消費電力であることが明らかとなった。上記設計と平行して、試作イメージセンサを用いて、提案手法である反復ブロックマッチング法に基づく動きベクトル検出処理の実験システムの設計を行った。実験システムは、光学系を介してセンサに画像を投影し、A/D変換後、高速画像グラバボードを介して、コンピュータ上に動画像を取り込むシステムである。次年度早々に、システムを完成し、動きベクトル検出の実験を実施する予定である。動画像符号化用VLSIは、回路規模が極めて膨大で、その消費電力は、極めて大きい。消費電力を大きくしている主要因は、動きベクトル検出にあり、その計算量は100GOPSを越える。本研究者は、イメージセンサと動画像符号化処理を融合させた新しいアーキテクチャに基づく動きベクトル検出方式を提案した。本方式では、イメージセンサに高速補間撮像を撮像する機能を持たせ、反復ブロックブロックマッチングと呼ぶ新しい動きベクトル検出アルゴリズムを考案したことで、その計算量を、従来の約1/30と極めて少なくでき、動画像圧縮の消費電力を、大幅に低減することができる。

まず提案手法の鍵を握るデバイスとして、通常ビデオ速度での高画質画像と、CMOSイメージセンサの非破壊読み出し動作に基づき、その間の中間画像を高速に撮像する272×260が素のイメージセンサを、共同研究者である半導体メーカの協力を得て試作した。その結果、毎秒480枚の高速画像と毎秒30枚の全蓄積ビデオ画像の撮像に成功した。その結果は、2000年VLSI回路国際シンポジウムに採択され発表される。また、提案手法である反復ブロックマッチング法に基づく動きベクトル検出のハードウェア設計を、ハードウェア記述言語(VerilogHDL)により記述し、機能検証を行うとともに、その回路規模・消費電力の見積もりを行った。その結果、720×480画素、1.8V動作で、44mWと極めて低電力で実現できることが見積もられた。以上の実績の下に、今後、動きベクトル検出回路をCMOSイメージセンサ上に組み込んだ機能集積イメージセンサの実現を目指す。本研究では、広帯域移動体通信に向けた低消費電力動画像回路の実現を目的として、センサ上での新しい動きベクトル検出法及びそのための高速イメージセンサに関して研究を行った。動画像圧縮に必要な大きな消費電力の発生要因は、膨大な計算量を必要とする動きベクトル検出にある。本研究者は、イメージセンサ上での新しい動きベクトル検出方式として、高速中間画像を用いた反復ブロックブロックマッチングと呼ぶ動きベクトル検出アルゴリズムを考案している。その計算量は、従来の1/101/30と極めて少なくでき、動画像圧縮の消費電力を、大幅に低減することができる。この動きベクトル検出に必要な高速中間画像を取得するイメージセンサを共同研究者である半導体メーカの協力を得て、0.35μmCMOS技術に基づき試作した。双方向多重電荷転送と呼ぶ新原理のイメージセンサにより、毎秒480枚の高速中間画像と毎秒30枚の高画質ビデオ画像の撮像に成功した。また課題であった中間画像の固定パターン雑音も1.2mVまで低減できること、残像除去処理により中間画像の高い線形性が得られることを示した。さらに、性能改善を図った方式として、時間的に隣接した動きベクトル間に強い相関があることに着目し、探索範囲を適応的に変化する適応探索反復ブロックマッチング法を考案し、動画像を用いたシミュレーションにより、計算量をさらに半分程度に削減できること、高速画像の速度を低減しながら固定探索の方式よりも高い精度で動きベクトル検出が行えることが明らかとなった。以上の実績の下に、今後、動きベクトル検出回路をCMOSイメージセンサ上に組み込んだ機能集積イメージセンサの実現について検討する。
レーザー光電子分光が拓く新しい超伝導体の研究

近年、これまで全く考えられなかった新しい概念を持った超伝導体が出現している。「光誘起超伝導」と「トポロジカル超伝導体」である。その結果、加速器や宇宙線で観測されていた素粒子が、固体内でも観測し、研究することが可能になった。前者は、超短パルスレーザー光で生成した超伝導のヒッグス粒子が観測されることにより、光誘起超伝導のメカニズムを明らかにする可能性を追求する。一方、後者は、極限まで微小エネルギーを計測する角度分解光電子分光(ARPES)が可能になったことにより、素粒子では発見されていないマヨラナ粒子が固体内で発見される可能性がある。これらの研究を進めるために、最先端レーザー光電子分光を行う。大強度赤外光ポンプー軟X線高調波プローブによる時間分解レーザー角度分解光電子分光装置を作製し、光誘起超伝導により生成されたヒッグス粒子の証拠である超伝導ギャップサイズの振動を直接観測することにより、光誘起超伝導の起源を明らかにする。また、極低温領域で測定可能な超高分解能のスピン偏極角度分解レーザー光電子分光装置を作製し、トポロジカル超伝導体の超伝導ギャップ内に存在するマヨラナ粒子を研究する。光誘起超伝導におけるヒッグス粒子の観測、トポロジカル超伝導体におけるマヨラナ粒子の観測という、物性物理学の重要テーマに挑むものであり、学術的な意義は大きい。研究代表者は、時間分解角度分解光電子分光と高いエネルギー分解能を有する角度分解光電子分光の双方で世界トップレベルの測定技術を有しており、着実な研究の進展が期待できる。
ITの深化の基盤を拓く情報学研究

本特定領域研究「情報学」は平成13年度10月に発足した。本領域は、ソフトウェア、コンテンツ、人間の情報処理、情報セキュリティ、先端情報通信システム、情報と社会制度という情報学の基盤をなす6つの研究項目から構成され、11(平成15年度より12)の計画研究とおよそ90の公募研究よりなる研究体制で研究を進めた。総括班では、研究期間中に11回の総括班会議を開催し、個別の研究の進捗を把握するとともに、領域のとりまとめと、成果の公開方法を検討し、さらに、情報学における今後の課題に対する研究の方向性ついて議論を行った。研究成果は下記のとおりである。1各研究項目において、最先端の研究が活発に行われ、領域全体で雑誌論文1209編、国際会議1873編を始めとする各種成果が公表された。2研究成果の公表に関しては、年1回の成果報告会および3回の公開講演会を開催し、広く成果を公開した。3本領域での研究活動を萌芽として、5つの大規模な研究プロジェクトが領域の期間中に新たに開始され、情報学研究の展開に寄与した。4情報学が直面する課題と今後の対策について、まず、本領域の研究を通して明らかになった問題を分析整理した。その結果、今後の情報学の主要な課題として、爆発的に増加する情報を人間が効率的かつ効果的に扱うための情報処理基盤を構築することが喫緊の課題であることが明らかになった。また、この課題の対策として、情報管理融合基盤、大規模情報を処理するための安全かつ安心なシステム基盤、人間とサイバー空間を効果的に繋ぐコミュニケーション基盤を構築するための工学的な基礎研究を進めるとともに、知識社会形成のためのガバナンスを人間社会学的観点から研究することが重要であるとの結論を得た。本特定領域研究「情報学」の総括班は、平成13年度10月に、A01班(計画研究2件、公募研究17件)、A02班(計画研究2件、公募研究21件)、A03班(計画研究3件、公募研究23件)、A04班(計画研究1件、公募研究7件)、A05班(計画研究2件、公募研究9件)、A06班(計画研究1件、公募研究11件)の総計計画研究12件と公募88件で研究を開始した。計画班では、個別の研究の進捗を把握しつつ、情報学の体系化を図るために新たな研究課題を見いだすような研究を実施する。本年度は初年度として5年間にわたる研究の推進のための基本的考え方をまとめて立案した。まず、領域発足前の10月に計画研究代表者を集めた会議で、求められる成果等の確認を行って、次年度に向けた計画を議論した。12月25日に第一回総括班会議を開催し、公募研究の内部評価の方法、平成13年度報告、5年間にわたる進め方などについて議論した。特に各年次内での研究集会の開催、国際シンポジウムの開催、総括班と各柱との間の連絡調整等について大枠を定めた。平成14年1月16、17日の二日間に渡り東京の一橋記念講堂にて、研究代表者全員が会して領域全体会議を開催した。領域代表、各班長からの研究の進め方についての講演、評価・助言委員会からの方針の説明の後、各班別のセッションに分かれ、計画研究・公募研究の研究内容についての発表が行われた。これには、評価・助言委員会の委員も参加し、個別研究についての評価を実施した。17日夕刻には評価・助言委員会を開催し、本年度の研究の進捗について班別に報告と評価を行った。平成13年度の報告会は、本年度の研究が10月から始まったことに鑑み、平成14年6月に研究集会を開催しそれに合わせて年次研究報告書を取りまとめることにした。なお、1月の領域全体会議の研究発表内容を踏まえて、分野外の研究者等にもわかりやすい内容で記述した「研究概要」の冊子を3月に編集・印刷し、広く配布した。

また、この課題の対策として、情報管理融合基盤、大規模情報を処理するための安全かつ安心なシステム基盤、人間とサイバー空間を効果的に繋ぐコミュニケーション基盤を構築するための工学的な基礎研究を進めるとともに、知識社会形成のためのガバナンスを人間社会学的観点から研究することが重要であるとの結論を得た。本特定領域研究「情報学」は平成13年度10月に発足し、初年度は六つの研究項目で計画研究11件および公募研究88件からなる研究を開始し、平成14年度は公募研究94件(内今年度新規16件)という規模であった。計画班では個別の研究の進捗を把握し情報学の体系化を図るために、六つの研究項目の間の連携を深めるような調整を行う。特に、分かり易い成果を出してアカウンタビリティに応えていくことが求められ、そのような方向に研究全体が収斂する方策を図ってきた。平成14年6月19、20日の二日間に渡り東京の日本教育会館にて、研究代表者全員が会して領域全体会議を開催した。この研究会では、柱ごとに平成13年度の研究成果を報告し研究内容について議論するとともに、研究グループ相互の連携の可能性について検討した。また総括班会議を開催し、前年度の研究進捗と本年度研究推進方策について議論した。平成14年9月9日に総括班会議を開催し、文科省ヒアリングに対応すべく平成13,14年度の研究活動の中間レビューを行い、次年度に向けて計画研究の構成変更について検討した。平成14年1月22、23日に渡り東京の学術総合センターにて、公開講演会および平成14年度成果報告会を開催した。22日は公開講演会とし一般を含め210名の参加者を得て、本科研の柱の1つに1もなっているGRIDを主題としてサンディエゴスーパーコンピュータセンターのFrancine Berman博士および富士通研究所フェローの三浦謙一氏を講師に招きGRID研究の最新状況の講演を行った。また、各柱の研究状況について一般研究者を対象に講演を行った。翌23日には柱ごとに成果報告会を開催し、平成14年度の研究成果について報告し、総括班評価委員による評価を実施し、研究進捗についての議論を行った。23日夕刻には評価・助言委員会を開催し、本年度の研究の進捗について班別に報告と評価を行うとともに、総括班会議を開催し国際シンポジウムの形態やテーマについて議論を行った。なお、本年度内に、A03柱の活動に係る国際シンポジウムを含む、総数14回の研究集会を持った。領域全体で雑誌論文255編、国際会議559編を始めとする各種成果が公表された。本特定領域研究「情報学」は平成13年度10月に発足し、初年度は六つの研究項目で計画研究11件および公募研究88件からなる研究を開始し、平成15年度は、計画研究12件、公募研究89件の研究体制で研究を進めた。総括班では、分野横断的な研究を進めるとともに、個別の研究の進捗を把握し情報学の体系化を図るために、六つの研究項目の間の連携を深めるような調整を行ってきた。本年度は、本領域の折り返し地点にあたり、各柱の研究の方向性をより明確にし、公募研究間の協調の促進を図った。総括班の分野横断研究として、来るべきユビキタスコンピューティング環境を見据え、空間にさまざまなセンサが配置された環境におけるデータ収集や表示に関する研究を行い、これを2編の原著論文にまとめた。さらにユビキダスコンピューテイング環境における効率的かつ信頼性のあるデータ転送を実現する方式を提案・評価し、これを1編の原著論文としてまとめた。平成16年1月2528日に東京の学術総合センターにて、公開シンポジウムおよび平成15年度成果報告会を開催した。
Ncxノックアウトマウスにおける巨大結腸症と神経細胞死

Ncxノックアウト(KO)マウスでは、生後34週で巨大結腸症を示した。しかし従来のヒトHirschsprung病は腸管神経節の神経細胞が欠如しているのに対し、このKOマウスにおいては神経細胞の数がコントロールに比べて約2倍に増加しており、ヒトNeuronal Intestinal Dysplasia(NID)のモデルと考えられる。本研究ではNcxKOマウスにおける神経細胞数の増加の機序を明らかにした。細胞増殖について細胞核へのBrdUのとりこみを指標とした組織化学的検索を行なったが、両者では差が見られなかった。そこで、TUNEL法により腸管神経節の神経細胞死を解析したところ、コントロールマウスの腸管では、生後12週頃に細胞死が生じているのに対し、KOマウスではそれが認められなかった。そこで腸管神経節における細胞死関連遺伝子(Bcl-2ファミリー、Caspaseファミリー)の発現についてRT-PCRおよび免疫組織染色により検討したところ、Bcl-2,Bcl-xl,BaxなどのBcl-2ファミリー遺伝子の発現は両者に差は認められなかった。一方Caspase1(ICE)の発現はコントロールおよびKOマウスの間で差は見られなかったが、Caspase3(CPP32)の発現はKOマウスにおいて著明に減少していた。これらの結果より、Ncxは神経堤細胞が神経細胞に分化後の細胞死の誘導に関与していることが示唆され、直接あるいは間接的にCaspase3の発現を制御していると考えられた。一方ヒトNID患者でのNCX遺伝子の変異を調べるためにヒトNCXの遺伝子構造を決定した。現在患者DNAについてSSCP法などを用いて変異を解析している。
同一RNA分子によるプリオン蛋白質とAβ蛋白質の無毒化及び三者間のクロストーク

アミロイドβタンパク質は時間と共に繊維化するが、プリオンタンパク質がこの繊維化を阻害する事を、チオフラビンSを用いた蛍光のモニタリングに加えてTEMによって、まず示した。次にプリオンタンパク質によってアミロイドβタンパク質の繊維化が阻害されたところに、プリオンタンパク質に対するRNAアプタマーであるr(GGAGGAGGAGGA) (R12)を加えると、アミロイドβタンパク質の繊維化が生じる事を、上記2手法によって次に示した。以上の結果は、次のように解釈される。プリオンタンパク質は、アミロイドβタンパク質と複合体を形成する事によって、アミロイドβタンパク質が重合して繊維化する事を阻害する。ここにR12を加えると、R12はアミロイドβタンパク質:プリオンタンパク質複合体から、プリオンタンパク質複合体を引き抜く。これによって解放されたアミロイドβタンパク質が重合を開始し、最終的に繊維化する。これはR12が、アミロイドβタンパク質とプリオンタンパク質の相互作用を阻害する活性を有している事を、示している。従って、プリオンタンパク質がアミロイドβタンパク質の受容体として機能して、病因性のシグナルを細胞内に伝達する事を、R12が阻害できる可能性が示唆される。また、プリオンタンパク質への親和性がR12よりさらに高いRNAアプタマーに関し、プリオンタンパク質の結合部位フラグメントとの複合体の構造をNMR法によって決定した。複合体の構造から、このアプタマーがいかにして高い親和性を発揮するのかが合理的に説明された。このアプタマーは、上記のアミロイドβタンパク質とプリオンタンパク質の相互作用を阻害する事、及び正常型プリオンタンパク質が異常型に遷移するのを阻害する事の双方において、R12よりさらに高い活性を有すると考えられ、抗アルツハイマー病及び抗プリオン病物質として活用できる可能性がある。R12が、アミロイドβタンパク質とプリオンタンパク質の相互作用を阻害する活性を有している事を、蛍光法に加えてTEMによっても証明する事ができた。これにより、三者間のクロストークを示す事に成功した。また、R12よりさらに活性が高い新規アプタマーに関し、プリオンタンパク質の結合フラグメントとの複合体の構造を決定する事にも成功した。三者間のクロストークを、海馬切片を用いた系によって証明し、RNAアプタマーの抗アルツハイマー病及び抗プリオン病物質としての有望性を示していく。蛍光実験及びTEMを用いた物理化学的な実験と、NMRを用いた構造解析が順調に進んだので、今年度はこれらに注力した。この結果、海馬切片等を用いた生化学的な実験の試行数が当初予定より減り、材料費が低く抑えられた。翌年度は生化学的な実験の材料費が逆に多く掛かるので、当該助成金は、これに用いる。