hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産蘚苔植物の分布機構と種分化に関する研究

1。日本産蘚類のチェックリストを作成した。その結果、1991年の時点で、321属、1180種が日本(琉球列島、小笠原を含む)に産することが明らかになった。この数は北米大陸に生育する蘚類の種の総数にほぼ匹敵する。2。東亜と北米東部に隔離分布する蘚類の種の植物地理学的、ならびに植物分類学的再検討を行った。その結果、両地域にのみ隔離分布する34種を確認した。その他に両地域に生育する姉妹種11組について、詳細を明らかにした。更にこれらの種の雌雄性、胞子形成の頻度などについても研究し、両地域における蘚類植物の種分化について論じた。3。日本産ホウオウゴケ属の多くの種の胞子散布にとって、もっとも重要なさく歯の微細構造を、走査型電子顕微鏡を使って観察し、多くの新知見を得た。この結果をもとに、本属の亜属以下の分類、種分化について論じた。4。蘚苔植物の進化と最初の陸上植物について研究し、発表した。5。キンシゴケ科、Ectropothecium,Clastobryum,およびAulacomniumなどの蘚類の分類学的研究を行ない、種分化について論じた。6。日本産の多くの蘚類の無性生殖器官を詳しく研究し、それらの新しい分類を行なうとともに、蘚類の種分化との関係を論じた。7。ニューカレドニアの蘚苔植物フロラの起源について、主として生殖機構や分布手段である胞子の大きさなどから論じた。8。日本産ヒノキゴケ属の2種の種分化の程度を明らかにする目的で、イソ酵素の変異を調べ、結果を考察中である。1。2。3。4。5。6。7。8。1.日本には1200種を越す蘚類植物が記録されているが、それらの中には東アジアと北米東部にのみ隔離分布する種があり、これまで研究代表者らにより研究されてきた。本研究では、それらの種を詳細に研究すると共に、近年の報告についても分類学的特徴を検討した。これらの結果は近く印刷公表される(岩月)。2.ニュ-カレドニアの蘚苔植物の起源と種分化について研究した。この島では苔類のヤスデゴケ科と蘚類のホウオウゴケ科を比較すると、固有種の数に大きな差があるが、それを長距離散布の能力と大陸移動に関連して考察し、結果を論文として発表した(岩月)。3.広島大学および服部植物研究所所蔵の標本、資料をもとにして、日本産蘚類植物の種に関するデ-タベ-スの作成に努力し、ほぼ完成に近ずいている。デ-タは1991年中に印刷公表する(岩月)。4.奄美大島および徳之島で、平成3年1月18日から27日まで蘚類の調査を行い、〓歯の観察、胞子の発芽、およびイソ酵素解析用の資料約80点を採集した(樋口)。5.生きた資料で、実験により胞子や無性芽の発芽能力を研究した。1991年度において更にデ-タを集め、長距離散布の適否を研究する予定である。また、日本産蘚類の無性芽の形態と発芽パタ-ンを詳細に研究し、発表した(岩月・伊村)。6.走査型電子顕微境を用いて、蘚類の〓歯の構造を観察し、多くの種についてデ-タを集めた(岩月)。7.電気泳動分析用の器具一式を購入し、電気泳動法の諸条件を確認するための予備的実験を進めている。これまでに、ヒノキゴケ属、シバゴケ属、ツルチョウチンゴケ属など数種の蘚類を培養し、イソ酵素のバンドパタ-ンを検出しつつある(樋口)。

1.服部植物研究所において、日本産の蘚類に関する文献・資料の調査を行い、多くの種の分布と種分化に関するデ-タを得た(岩月)。2.広島大学および服部植物研究所所蔵の標本、資料をもとにして、日本産蘚類植物の学名、和名、異名、分布などの情報を含むデ-タベ-スの改訂を行った。デ-タの一部は1991年5月に印刷公表した(岩月)。3.日本と北アメリカ東部の蘚苔植物フロラの関連について研究を行った。すなわち、日本には1200種を越す蘚類植物が記録されているが、それらの中には東アジアと北米東部にのみ隔離分布する種があり、これまで研究代表者らにより詳しく研究されてきた。今回、それらの種を詳細に再検討するとともに、近年の報告についても分類学的な特徴を研究し、種分化についても論じた。結果は平成4年度中に印刷公表される(岩月)。4.無性芽の発芽についてのデ-タを集め、長距離散布の適否について研究中である(岩月)。5.広島大学理学部に収蔵されている資料、および平成2年度に収集した資料をもとにして、琉球列島産の蘚類の胞子の分類学的形質を研究した。得られたデ-タを整理中である(岩月)。6.平成4年2月に八丈島で蘚苔植物の調査を行い、多くの資料を得た。そのうち、生きた資料はイソ酵素のバンドパタ-ンを調べるため、培養中である(樋口)。7.蘚類のハイゴケ科を中心に走査型電子顕微鏡を用いて、胞子の表面模様、〓壁、その他の分類学的に重要な形質について詳細に研究を行った。その結果、一部の属(Taxiphyllumなど)で、〓歯の表面模様が属を特徴づける重要な形質であることがわかった(樋口)。(1)広島大学理学部に収蔵されている資料,および平成3年度に収集した資料をもとにして,光学および電子顕微鏡を用いて,ホウオウゴケ科蘚類の〓歯の微細構造を含む形質の評価を行なった.また,これらの形質と雌雄性との関連についても研究した.その結果,亜属,および節の分類を行なう際に,これらの形質が重要であることが分かった.(2)平成4年12月に屋久島で蘚苔植物の調査,採集を行ない,多くの資料を持ち帰った.そのうち,生きた資料はイソ酵素のバンドパターンの研究にも用いた.(3)日本産のヒノキゴケ属の種分化の程度を明らかにすることを目的として,2種のポピュレーションにおけるイソ酵素の変異を調べた.材料は北海道,秋田県,広島県,鹿児島県のヒノキゴケと,広島県と鹿児島県のヒロハヒノキゴケを用いた,現在結果を整理中である.(4)熱帯地方から日本の南部にかけて分布するウシオゴケ属の選定基準種を選んだ.本属は蘚類の中で最も分類が困難な群で、今後本属の研究の発展が期待される.(5)所帯地方から日本にかけて分布するナガハシゴケ科のClastobryum属の2種の選定基準標本を選び,混乱していた両種の分類学的位置,種分化の程度などを論じた.
時空間情報伝搬スキームに基づく動画像からの3次元形状復元のオンライン実現

1.本研究の成果(1)解像度方向への情報伝搬アルゴリズムの確立連続する2フレームの輝度情報に基づき、窓問題とエイリアス問題を回避可能なオプティカルフロー計算アルゴリズムを開発した。基本的な考え方は、解像度方向へのカルマンフィルタの適用であるが、通常は既知とするパラメータの値も最尤推定の枠組みで同時に決定可能な拡張を加えた。数値評価により、このパラメータ決定機能付カルマンフィルタが正しく動作することを確認した。(2)時間方向への情報伝搬アルゴリズムの確立上記アルゴリズムによって得られる2フレーム間のオプティカルフローに基づき、その信頼性を考慮した時間方向の情報伝搬に基づく対象物体の奥行き計算アルゴリズムを開発した。このアルゴリズムも上述のパラメータ決定機能付カルマンフィルタの具体化に相当するが、その際奥行きを画素ベースで求めるために必要となる奥行き補間手法を新たに提案して組み込んだ。2.今後の研究展開本研究では、輝度値不変性が満たされる場合について検討した。しかし、カメラが固定され、対象物体が運動する場合にはこの性質は満たされないため、輝度値の時間的変化も考慮した手法に拡張する予定である。本年度は、動画像からの見え方の幾何学に基づく物体形状復元の枠組みにおいて、モデルパラメータ(カメラ運動、雑音パラメータ)の決定機能を備えた解像度方向への形状情報伝搬機構を検討した。形状情報のみを低解像度画像から高解像度画像へと伝搬させ、エイリアス誤差を避けた形状情報の獲得を行なうことは、本質的にカルマンフィルタの考え方で実現可能である。しかし、そのためには上述のモデルパラメータが既知でなければならず、本課題においてはこれらが未知であるため、対処が必要であった。これに対する今年度の成果として、処理を非線形カルマンフィルタの枠組みにまで拡張することにより、一般論の範疇で近似的に対処可能であることを確認した。ただし、その非線形性により初期値の与え方によっては処理が発散してしまう危険性があることから、適切な対応が必要であることが明らかになった。この点については、本課題の具体的意味及び特殊性を熟慮した系統的な方法を検討する予定である。上記の検討に際して、本研究計画における基本的な仮定である「物体上の同一点の画像間での輝度値不変性」が成立しない状況についても検討した。光反射特性が拡散反射モデルで表現可能な静止物体をカメラが移動しながら撮影する場合は問題ないが、拡散反射モデルに従っていても物体が移動している場合には上記不変性は満足されない。このことは逆に、後者の場合に適切な処理を施すことにより、物体形状と同時に物体表面の反射率分布も決定できる可能性がある。そこで、物体表面が平面からなる簡潔な条件のもとで、そのための具体化手法を検討し、完全なアルゴリズムにまでは到達しなかったものの、実現可能性を明らかにすることができた。動画像を空間周波数帯域の異なる複数の画像に分割し、解像度方向及び時間方向に復元形状の情報を伝搬させることで、安定かつ高精度な形状復元手法の構築を目指して研究を行なった。昨年度は解像度方向への情報伝搬方式を検討し、非線形カルマンフィルタの枠組みを採用することで、形状情報のみではなくカメラと対象との相対的3次元運動も状態変数として扱うことが可能となり、両者を画像のみから決定できることを確認した。しかし、非線形カルマンフィルタは逐次線形近似を基本とすることから、処理途中での誤差の影響によりシステムが発散する危険性が高い。そこで本年度は、カルマンフィルタにおける状態変数は形状のみとし、3次元運動はあくまで決定論的な変散として求める方法をMAP-EMアルゴリズムの枠組みで構築した。続いて、各解像度画像間での時間方向の情報伝搬を検討したところ、その確率構造はグラフィカルモデルとしてループを構成することから、厳密な情報伝搬が困難であることがわかった。そこで、時間方向の伝搬は最低解像度画像のみに対して行い、高解像度画像への情報伝搬は各時刻における解像度方向の処理に委ねることで、伝搬情報は若干減少するものの安定な伝搬を可能とする手法を構築した。加えて、本研究課題の出発点は動きによる幾何学的拘束のみを利用する立場であったが、研究経過に伴い、輝度値の情報、具体的には画像生成過程を考慮した陰影情報を適切に扱う拘束も併用することが高精度な形状復元のためには重要であることが明らかとなってきた。このような立場からの情報伝搬アルゴリズムの構築は本研究誤題の範囲を超えるため、今年度は昨年度の一部研究の継続として、上記重要性を評価する数値解析を行った。
走査型電子顕微鏡を用いたヘリトリゴケ地衣類の子器発生の研究と系統分類

多くの研究者が子嚢頂部の微細構造を地衣の系統分類を進める上で重要な形質とみなす論文を発表して以来、地衣類の分類形質として地衣成分と並び重視されていた子器の構造はに対する認識はうすれている。今回の研究において従来ヘリトリゴケ属(広義)Lecideaに所属していた、或いはその近縁属の34属61種について各々の種類の子器内部の各構造、特に菌糸組織の形状・起源を走査型電子顕微鏡を用いて調べた。その結果、その系統的な所属先(分類学的位置)に議論の余地があった、Amygdalaria,Porpidiaをはじめ多くの分類群で一応の結論を導き出せ、子器内部の微細構造からヘリトリゴケ類の各分類群において系統関係を考察することができた。子器内部の微細構造はヘリトリゴケ地衣類の系統分類を進める上で子嚢頂部の微細構造、地衣成分、DNA等とともに重要であることが認識できた。ヘリトリゴケ科地衣類を中心とするレキデア型の子器をもつ分類群(ヘリトリゴケ類)の系統分類を進める目的で走査型電子顕微鏡を用いることにより、子器apothecia発生、特にその外縁を構成する果殻exipulumの菌糸組織の微細構造を研究した。Paraporpidia属とPorpidia属は互いに類似した菌糸組織を有するため、類縁関係が強く示唆されたが、光学顕微鏡レベルではこれらと区別のつかないCarbonea属の果殻菌糸の癒合の程度は、今回の研究では低くい事が明らかになったためParaporpidia,Porpidiaとの類縁関係はない可能性が高いことが判明した。また、上記の属と従来同じ分類群(ヘリトリゴケ科)に属するとされていたカチラリゴケ属、イボゴケ属は基準種を調べたかぎり、全く離れた属であると思われる。Miriquidica属についてはもう少し資料を蓄積したい。ヘリトリゴケ類の系統分類を進めるため,子器発生、特にその外縁を構成する果殻菌糸組織の微細胞構造を走査型電子顕微鏡を用いて研究した。結果、互いに類似した菌糸組織のBiatoraとBacidia、PlacynthiellaとTrapelia、PyrrhosporaとTephromelaは近縁のものと考えられた。Fuscideaの果殻はBacidia属の種類のものに類似した菌糸構造をとるものがあり興味を持って検討したが、むしろそれらの種類はBacidia属から切り離すべきものと考えられた。MicareaとHelocarponは子裹構造を重視する立場では同じ科に含められる見解が大勢を占めているが、前者の果殻で貧弱で薄膜の菌糸組織に対して、後者はよく発達した果殻で厚膜の菌糸組織を有する点で近縁属とは考えにくいと考えた。BrigantiaeaとMegalosporaは上記の各属に類縁関係を求めにくく改めて資料を蓄積したい。レキデア型の子器を形成する、今日では系統的に異質な分類群の集まりとされるヘリトリゴケ類の系統分類を進める目的で走査型電子顕微鏡を用いて子器apothecia発生、特にその外縁を構成する果殻exipulumの菌糸組織の微細構造を研究した。今年度は、最終年度ということもあり、比較的斬新な地衣類分類体系を提出したTehler(1966)で分類されているヘリトリゴケ類の内で、これまで観察研究していないAmygdalaria,Lecidella等14属、及び従来ヘリトリゴケ類とは系統的に異るとされているが申請者のこれまでの研究で類縁関係を求められる可能性のあるBuellia,Crocynia,Maronea等6属、そしてLecidea(広義)であるものの所属が不明なL.albofuscescens等7種を研究した。Amygadalariaに含められる数種に近縁属Porpidiaへの移動を考えなければならない種があり、果殻の菌糸組織を検討した結果、この組織が薄いものから肥厚化への傾向がこの仲間の進化傾向として考えられるため、欧米の研究者とは違う見解をとった。このように多くの属或いは科とそれ以上の分類群間で興味深い結果を得た。また、所属が不明とされていたLecidea(広義)のL.zeorinaは子器内の各組織、特に果殻の菌糸配列がTremoleciaによく一致するため、新にこの属への移動をするに至った。
培養細胞を用いた、免疫グロブリン遺伝子のクラススイッチの分子機構に関する研究

免疫グロブリン遺伝子のスイッチ組み換えを制御する分子機構を解明するため、我々の研究室で樹立した高頻度SS組み換えB細胞株(CH12. F3)を用い、まず組み換えに必要な遺伝子配列の詳細な同定を進めている。当初はV領域とCm, Ca領域の全体を細胞に導入して解析を行っていたが、それだと導入するDNAが長すぎ、DNAの制作、細胞への導入に時間がかかることがわかったため、特に重要と考えられる部分だけをつないだミニコンストラクトを使うやり方に変更し、現在種々の変異ミニコンストラクトを制作中である。それと平行して、変異を導入すべき配列の目星をつけるためS配列の上流で、SS組み替えが誘導されたときにどのような変化が起きるかを詳細に解析し、ふたつの重要な発見をした。(International Immunology, 1996, vol8に掲載)種々の実験系でgermline transcriptの量と組み替えの率の間に相関関係が認められており、germline transcriptの重要性が指摘されている。しかし我々の系では、IL-4はgermline transcriptを減らすのに、組み替えは誘導することがわかった。この発見は、germline transcriptの役割を考える上で今後重要な要素になると考えられる。第2は、リガンドの刺激により、I領域に一過性にメチレーションが入ることの発見である。CH12F3のIa領域は、刺激以前より脱メチル化されており、このことが組み替え先がIgAに定まっている理由と考えられる。しかし、組み替えを誘導する刺激により、一過性にメチレーションが入るという事実は報告された例がなく、きわめて興味深い。おそらく組み替えの分子機構に直接に関係した現象と考え、現在解析を進めている。
骨粗鬆症予防に資する海草由来成分の生体機能解析

テングサメタノール抽出物(GME)に破骨細胞分化抑制作用が認められた。作用機序を明らかにするため、破骨細胞分化において重要な役割を担う遺伝子の発現を検討した。GMEを添加培養した破骨細胞前駆細胞はNFATc1およびJNK遺伝子の発現量の減少が見られたが、NF-κBの遺伝子発現には影響を及ぼさなかった。以上の結果から、RANKを介したシグナル伝達において、GMEは破骨細胞前駆細胞のTRAF6の下流に作用し、JNK経路に影響を与えると考えられた。JNKの発現低下はNFATc1の発現低下を導き、成熟破骨細胞への分化が抑制した可能性が示唆された。食品機能性を包括的に理解するため、生理活性と作用機序を解明し、得られた知見を予防医学に応用することが目標である。本研究では食品成分の研究基盤構築の一例として海藻に焦点を当て、その機能性を明らかにすることを目的とした。海藻のうちテングサを対象として機能性評価を行った。骨芽細胞と骨髄細胞の共培養条件下において、調製したテングサメタノール抽出物を添加培養し、骨髄細胞から分化した破骨細胞をTRAP染色にて評価した。その結果、テングサメタノール抽出物の添加によってTRAP陽性破骨細胞数が減少し、破骨細胞への分化抑制効果が認められたことから、テングサ抽出液に骨粗鬆症改善を示す成分が存在する可能性が示唆された。現在成分同定を進めるため、分画を実施し画分ごとの破骨細胞分化抑制活性を指標に評価を続ける。本研究の目標は食品機能性を包括的に理解するため、生理活性と作用機序を解明し、得られた知見を予防医学に応用することである。これを踏まえて、本研究課題では食品の機能性評価の一例として海藻の機能性評価と位置づけ、骨代謝に焦点を当てて海藻の保健効果を明らかにすることを目的として評価研究を実施した。前年度、テングサメタノール粗抽出物に破骨細胞分化抑制作用があることを確認しており、今年度はさらに分画を進めた13画分について破骨細胞分化抑制を検討した。その結果、2つの画分に破骨細胞分化抑制活性が確認することができた。破骨細胞分化抑制活性が強かった1画分について、破骨細胞分化誘導時より添加し、7日間培養後破骨細胞を回収した。テングサ抽出物画分を作用させた破骨細胞において、骨代謝関連マーカー遺伝子の発現をReal-time PCR法にて定量した。その結果、NFATc1遺伝子発現が添加濃度依存的に減少することがわかった。さらに、RANKを介したシグナル伝達において、NFATc1の上流にあるcーFosやJNKの発現抑制も確認された。以上の結果から、テングサメタノール抽出物画分に存在する成分が破骨細胞前駆細胞へ作用して破骨細胞への分化を抑制していると考えられた。破骨細胞分化に関わっているNFATc1をはじめとする骨代謝関連遺伝子の発現抑制によって、破骨細胞分化シグナル伝達に障害を来したことが示唆された。テングサメタノール抽出物に破骨細胞への分化抑制効果を示す成分が含まれていること、成分特定のための分画を進めており、おおむね順調な進捗と考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。テングサ抽出物及び各画分による骨芽細胞及び破骨細胞の特徴及び応答性を明らかにするため、骨代謝関連マーカー遺伝子・骨代謝関連マーカータンパク質の発現解析を行う。海藻成分を添加培養した骨芽細胞及び破骨細胞内の分化マーカー遺伝子の発現を、Real-time PCR法にて定量する。継時的発現変化を検討し、海藻成分の骨芽細胞及び破骨細胞の影響を明らかにする。これらの結果から、海藻成分による標的細胞の骨代謝関連遺伝子の発現相関を明らかにし、作用機序解明に繋げる。
位置選択的に合成したフラーレン誘導体等をモノマーとした2次元組織体の構築と機能

フラーレン及びその誘導体の機能発現のためには、単結晶のように分子を整然と並べること、少なくとも2次元パターンの構築が必要である。さらに、フラーレンが高価なため汎用材料として用いることは非現実的であるので、局所的な箇所への応用が予想され、その量もできる限り少量になることが望ましい。従って、これらの条件を満たした材料化を行うには、フラーレンの薄膜化が不可欠な技術であると考えられる。我々は架橋鎖を用いて位置選択的・立体選択的な両親媒性[60]フラーレンビスフェノール体の合成に成功しているので、それら両親媒性フラーレン誘導体体のラングミュア膜形成能を比較検討した。市販のLB膜作成装置を用いて、ビス体のベンゼン溶液を角型水槽の水面に展開し、可動性仕切りで表面圧を制御しラングミュア膜を調製し、その安定性を面積・表面圧曲線から測定したところ、ビスフェノール体においては、モノフェノール体に比べ、いずれも膜の安定性に向上が見られ、(A_1,H_1)体)A_1,H_1)体においてフラーレンの断面積に等しい100平方オングストローム程度の極限分子占有面積が観測された。また、(A_1,D_1)体において、展開溶媒であるベンゼン中で、予め強固に分子内水素結合をしていることがプロトンNMRスペクトルから確認された。分子内水素結合が水分子との溶媒和を妨げる結果、(A_1,D_1)体のラングミュア膜形成能は(A_1,C_1)体や(A_1,H_1)体と比較して低下する。このようにフェノール残基の個数、あるいは付加位置の違いにより明らかに異なった挙動を示し、膜形成能に差異が認められた。
末梢血管の収縮能と内皮依存性弛緩の薬理学的検討による妊娠時の血圧調節に関する研究

Sprague-Dawley系ラット非妊メスと妊娠第21日の各個体から摘出した大腿動脈分枝である抵抗血管のリング標本に各種刺激を加えたときの等尺性張力の変化を検討することで以下の成績を得た。すなわち、1)無処置の状態において脱分極性及びレセプター刺激性収縮能に非妊時と妊娠時で差がないことが明らかにされた。従って、妊娠個体の昇圧刺激への不応性は末梢抵抗血管自身の刺激剤への不応性に起因するものではない可能性が示唆された。2)NNLA処理後の各種収縮反応やAChによる内皮依存性弛緩反応の成績も大腿動脈領域の抵抗血管のNO産生能は妊娠群と非妊群の間で差のないことを示すものであった。3)AChによる内皮依存性弛緩反応の一部はNO以外の物質が関与するものと考えられた。血管収縮能が妊娠に伴い鈍化することは種々の動物種のin vivoでの検討で確認されている。in vivoでは容量血管を用いた数多くの肯定的な報告があるが、生体内で血管抵抗を規定する、容量血管よりも径の小さい抵抗血管を用いた研究では未だ一定の成績がでていない。用いる血管床の種類や動物種の差を考慮にいれなければならないが、in vitroでの成績は必ずしも血管自身の妊娠性生理的変化に起因するのではない可能性が示唆された。さらに、妊娠にともない生体でNO産生の亢進することが妊娠時の血圧調節の重要な因子であるとの報告が近年多く見られるが、NO産生部位についてはさらに詳細な検討が今後必要と考えられる。
大気重力波が励起する電離圏E及びF領域イレギュラリティの統一的研究

最近の研究から、電離圏沿磁力線イレギュラリティ(FAI;Field-aligned irregularity)は中緯度域の電離圏F領域およびE領域においても活発であり、中性大気中の重力波を起源とする波動構造を示すなど、中性大気と電離大気の相互作用の影響を大きく受けることが明らかになりつつある。本研究は、MUレーダーを中心とする広範な観測によって中緯度FAIの励起メカニズムを統一的に解明し、中性大気-電離大気相互作用を明らかにすることを目的として、平成7年度から9年度の3年間にわたって実施された。本研究期間は太陽活動度の極少期に当るため、太陽活動度に対して負の相関を示すF領域FAIの観測に適当であったばかりでなく、1996年夏季には宇宙科学研究所を中心としてSEEK(Sporadic-E Experiment over Kyushu)と呼ばれるE領域FAIのロケット・レーダー同時観測が実施されたため、本研究もこれに参画して1985年(予備観測)と1986年(本観測)の2回にわたって、通信総合研究所と共同で米国SRI Internationalの可搬型ドップラーレーダーを宇宙開発事業団種子島宇宙センターに移動・設置し、各2月間の連続観測を実施した。本研究の結果、特にSEEKキャンペーン観測から、E領域FAIに関連して1020mV/mという中緯度としては極めて強い電界が誘起されていることが明らかになった。また中性大気風速の観測ではケルビン・ヘルムホルツ不安定を生じる程度の極めて強い風速シアが存在することも明らかにされた。これらの初期の研究成果は、SEEK参加者それぞれがまとめ計14編の論文として米国地球物理学連合(AUG)のGeophysical Research Letters誌特集号として収録されることが決っている(1998年5月ごろに刊行予定)。一方、F領域FAIについては、波長100km程度の波状の構造が観測される場合にはいわゆるパーキンス不安定の存在を示唆するFAIの空間構造と電界の存在が明らかにされたほか、その内部に波長数10kmの構造が存在することが明らかにされた。また過去10年余に及ぶF領域FAI観測データの再解析を実施し、太陽活動度に対するF領域FAI活動度の逆相関関係を確認するなど、FAIの振舞いについて多くの新しい知見を得ることができた。MUレーダーをはじめとする中緯度における電離圏沿磁力線イレギュラリティ(FAI; Field-aligned irregularity)の研究は、ここ数年目覚ましい成果を挙げてきた。FAIは中緯度域の電離圏F領域およびE領域においても活発であり、中性大気中の重力波を起源とする波動構造を示すなど、中性大気と電離大気の相互作用の影響を大きく受けることが明らかになりつつある。本研究は、MUレーダーを中心とする広範な観測によって電離圏イレギュラリティの励起メカニズムを統一的に解明し、中性大気-電離大気相互作用を明らかにする事を目的とする。本研究期間は太陽活動度の極少期に当るため、太陽活動度に対して負の相関を示すF領域イレギュラリティの観測に適当であるばかりでなく、1996年夏季には宇宙科学研究所を中心としてSEEK(Sporadic-E Experiment over Kyushu)と呼ばれるE領域イレギュラリティのロケット・レーダー同時観測が計画されており、相互に研究協力を進めることによって大きな成果が期待される。

本年度は以下の項目について研究を実施した1.1995年6月8月の期間、MUレーダーの多機能性を生かして、電離圏F及びE領域FAIの多ビーム同時観測を実施した。F領域FAIの波動構造が、Perkins不安定によってうまく説明される例を初めて得る事ができた。2.1995年8月10月の期間、通信総合研究所と共同で米国SRI Internationalの可搬型VHFレーダーを宇宙開発事業団種子島宇宙センターに移動し、電離圏E領域FAIの観測を実施した。本観測によって、1996年夏季のSEEKロケット観測領域におけるFAI発生頻度が充分高いことが実証された。3.SEEK計画は、イレギュラリティの内部構造を直接観測によって明らかにしようとする意欲的な計画である。ロケットと可搬型レーダーによる同時観測の検討を進めるため、12月に主に地上観測に関する研究会を開催して、研究上の問題点の整理と情報交換を行った。中緯度電離圏沿磁力線イレギュラリティ(FAI:Field-aligned irregularity)の研究は、ここ数年目覚ましい成果を挙げている。FAIは電離圏F領域およびE領域のどちらでも活発であり、中性大気中の重力波を起源とする波動構造を示すなど、中性大気と電離大気の相互作用の影響を大きく受ける。本研究は、MUレーダーを中心とする広範な観測によって電離圏イレギュラリティの励起メカニズムを統一的に解明し、中性大気-電離大気相互作用を明らかにする事を目的とする。1996年8月には、宇宙科学研究所を中心としてSEEK(Sporadic-E Experiment over Kyusyu)と呼ばれるE領域FAIのロケット・レーダー同時観測が実施されたため、これに対応して以下の研究を実施した。1.1996年6月8月の期間、F領域FAIのMUレーダー多ビーム観測を実施した。太陽活動度に対する負の相関から予想された通り、F領域FAIの活動度は前年より更に上昇していた。ここ数年の間は、F領域FAIの振舞いが年々大きく変動すると考えられるため、同様の観測を継続する必要がある。2.1996年7月9月の期間、通信総合研究所と共同で米国SRI Internationalの可搬型ドップラーレーダーを宇宙開発事業団種子島宇宙センターに移動し、E領域FAIの観測を実施した。宇宙科学研究所鹿児島宇宙空間観測所(内之浦)と本レーダーの間にネットワークを構築し、内之浦からFAIエコーのリアルタイム監視を続けた結果、8月21日と26日に、それぞれ観測ロケットS310-26号機、25号機とレーダーによるFAI領域の同時観測に成功した。現在までのデータ解析によって、ロケットで観測された電界強度と、レーダーエコーの示すドップラー速度との対応関係が良いことが明らかにされた。3.1997年3月上旬には、京都大学超高層電波研究センターにおいてSEEK観測結果の比較検討を目的とするSEEKデータ検討会を開催し、研究上の問題点の整理と情報交換を行った。
荷電粒子輸送理論とそのプラズマ推進への応用

最終年度は4月から8月までの5ヶ月間であり,前年度の研究の継続とその仕上げを行った.主な研究内容は,以下の通りである.1.定常プラズマ推進装置(STAまたはホールスラスター)内部の電子密度に対する流体力学モデルにおいては,強い非等方性をもつ楕円型偏微分方程式の境界値問題の解析が主要な問題になる.しかし,その数値解析は見た目よりもはるかに難しく,標準的な有限体積法や有限差分法では膨大な数の空間格子点が必要になるだけでなく,高い精度も期待できない.Latocha博士はこの問題に対して,非等方性を表すパラメータで解を展開し,その展開係数を数値的に求める方法を考案した.これによると,数十項程度の多数の展開項を用いるのは容易で,かつ精度の高い解が得られる.この方法を具体的問題に適用し,新たに導出した非等方性が無限大の場合の漸近解と比較することにより,その制度と有用性を確認した.研究の主要部は前年度までに終えていたが,本年度は,より広いパラメータに対する数値解析を追加した.2.蒸気が無限遠方から平面凝縮相に吹きつけてそこで凝縮を起こしており,凝縮相近くに非凝縮性気体が吹き寄せられている問題を考察した.この問題では,問題に含まれるパラメータが特定の関係を満たすときにのみ,定常流が実現する.研究代表者らは,特別の場合(蒸気と非凝縮性気体の分子の力学的性質が同等の場合)について,そのパラメータ間の関係を数値的に求めた.Latocha博士は,凝縮が弱い場合を考え,ボルツマン方程式の系統的漸近解析により,それをより一般の分子モデルに対して解析的に求めた.研究は主に前年度に行ったが,今年度は具体的な分子間力のモデルに対して公式を整備する作業を行った.3.混合気体に対する線形化ボルツマン方程式の差分法を改良する研究に着手した.1.強い非等方性をもつ楕円型境界値問題の数値解析定常プラズマ推進装置内部の電子密度を流体力学モデルにより決定する問題は,強い非等方性をもつ楕円型境界値問題に帰着する.しかし,一般にその数値解析は容易ではない.Latocha博士は博士学位論文の中でこの問題を考え,非等方性を表すパラメータで解を展開する方法を提案している.本研究では,これを具体的問題に適用し,新たに導出した非等方性が無限大の場合の漸近解と比較することにより,その有効性を確認した.実際,非等方性が弱い場合に正しい解を与える有限体積法が,非等方性が強い場合には精度が著しく低下することが明らかとなった.2.非凝縮気体の存在下における蒸気の凝縮の問題の解析的研究受入研究者らの最近の研究により,蒸気密度が高い場合には,蒸気の流れはごく微量の非凝縮性気体が混入するだけで大きく変化することが分かった.この場合の蒸気に対する流体力学方程式の,凝縮が起こっている界面での境界条件は,無限遠から吹き付ける蒸気流が平面凝縮相で凝縮を起こしており,凝縮相近くに非凝縮性気体が吹き寄せられている問題(半無限領域における定常境界値問題)を解くことにより導かれる.受入研究者らは,特別の場合(蒸気と非凝縮性気体の分子の力学的性質が同等の場合)についてその境界条件を数値的に構築した.Latocha博士は,凝縮が弱い場合を考え,ボルツマン方程式の系統的漸近解析により,それをより一般の分子モデルに対して解析的に求めることに成功した.3.拡張SHEモデルのプラズマ推進装置への応用SHEモデルは半導体やプラズマ中の電子輸送を記述する流体力学的モデルである.SHEモデルの適用範囲は,電子と媒質との相互作用がほとんど弾性的である場合に限られていたが,最近これを非弾性相互作用が重要である場合に拡張する試みがなされた.Latocha博士は,この拡張SHEモデルをプラズマ推進装置に応用する研究に着手した.最終年度は4月から8月までの5ヶ月間であり,前年度の研究の継続とその仕上げを行った.主な研究内容は,以下の通りである.1.定常プラズマ推進装置(STAまたはホールスラスター)内部の電子密度に対する流体力学モデルにおいては,強い非等方性をもつ楕円型偏微分方程式の境界値問題の解析が主要な問題になる.しかし,その数値解析は見た目よりもはるかに難しく,標準的な有限体積法や有限差分法では膨大な数の空間格子点が必要になるだけでなく,高い精度も期待できない.Latocha博士はこの問題に対して,非等方性を表すパラメータで解を展開し,その展開係数を数値的に求める方法を考案した.これによると,数十項程度の多数の展開項を用いるのは容易で,かつ精度の高い解が得られる.この方法を具体的問題に適用し,新たに導出した非等方性が無限大の場合の漸近解と比較することにより,その制度と有用性を確認した.研究の主要部は前年度までに終えていたが,本年度は,より広いパラメータに対する数値解析を追加した.2.蒸気が無限遠方から平面凝縮相に吹きつけてそこで凝縮を起こしており,凝縮相近くに非凝縮性気体が吹き寄せられている問題を考察した.この問題では,問題に含まれるパラメータが特定の関係を満たすときにのみ,定常流が実現する.研究代表者らは,特別の場合(蒸気と非凝縮性気体の分子の力学的性質が同等の場合)について,そのパラメータ間の関係を数値的に求めた.Latocha博士は,凝縮が弱い場合を考え,ボルツマン方程式の系統的漸近解析により,それをより一般の分子モデルに対して解析的に求めた.研究は主に前年度に行ったが,今年度は具体的な分子間力のモデルに対して公式を整備する作業を行った.
偏光変調・高感度反射赤外分光法による光励起プロセスの計測

昨年までに作製した実験装置の改良を行った。シンクロトロン放射光(SOR)を集光するために前置集光鏡を取り付けたほか,表面分析のためのX線光電子分光およびオ-ジェ電子分光,試料の交換を容易に行うための迅速試料交換装置を取り付けた。また排気系の強化を行った。昨年度に引きつづき白金上に低温で物理吸着したペンタ鉄カルボニル(Fe(CO)_5)の光分解反応を研究した。200mm以下の波長の光を照射すると、反射赤外分光によるFe(CO)_5のカルボニルの吸収は急速に減少することが見出された。それと同時に、気相にCOが検出された。温度をカルボニルが脱離する温度まで上げると赤外分光ではまったくスペクトルは見られなくなる。しかしながら、基板の温度を一定速度で上昇させながら脱離して来るガスを分析すると,未反応のFe(CO)_5が脱離した後,多量のCOが脱離することが見出された。このCOは光分解で生成したサブカルボニル種の分解によると考えられ,この中間体のFeとCOの比は1:4と見積られた。反射赤外分光は表面に垂直な振動のみに敏感であり表面に平行な振動は感知しないことから,生成した反応中間体は表面に平行なCO伸縮振動のみを持つと考えられる。したがって中間体は表面に平行に吸着した平面構造のFe(CO)_4と推定される。X線光電子分光の結果もこれを支持するものであった。高感度反射赤外分光は表面に平行な振動モ-ドを検知できないという欠点はあるが,表面に単分子層吸着したCOやカルボニルを十分な感度で測定できることが本研究によってわかった。また,平行な振動が検出できないことを利用して,吸着分子の構造に関する情報を得ることができる場合もある。
林木集団の構築機構:マルチディメンション・モデルによる解明

本研究は,林木個体の3次元パフォーマンスに注目することによって,個体間の相互作用によって制御される林木集団(林分)の発達過程を分析した.以下に,本研究が進めた主要課題を中心となったメンバー名とともに列記する.幹直径・樹高・樹冠体積・葉量といった個体の3次元パフォーマンスを規定する諸サイズ・ディメンション間の機能的関係を明かにするために最低限必要な,2次元サイズ動態モデルを開発し,集団発達のパターンを解析した(原).植物集団の水平パターンの動態分析に,2階層ある2次元格子モデルを導入し,森林のようなサイズ構造のあるシステムの挙動の分析法を開発し,2種系の場合の安定性について解析した(佐藤).システムの挙動におおきな影響を与える加入過程の野外推定について,最少サイズの頻度と平均生長速度に基づく新たな推定法を確立し,野外林木個体群とモデル個体群のデータに基づき有効性を確認した(甲山).実際の非破壊センサス法の確立のために,超小型CCDカメラを用いた樹冠内の葉量密度分布分析システムを用た樹冠の葉量分布の非破壊センサス法を確立した(大沢).時間的なシュート上の展葉パターンの適応的な意義を,シュートの3次元構造との関係でモデル化した(菊沢).以上の研究を,メンバーに加えて,下記の研究協力者との連携のもとに進めた(横沢正幸・高田壮則・梅木清・倉地奈保子・久保田康裕).また,1995年8月の日本生態学大会(盛岡)で関連するシンポジウム発表をおこない,同学会誌和文誌に紹介のためのレビュー記事を掲載した(1995-1996;佐藤・大沢・菊沢・甲山).本研究は,林木個体の3次元パフォーマンスに注目することによって,個体間の相互作用によって制御される林木集団(林分)の発達過程を分析した.以下に,本研究が進めた主要課題を中心となったメンバー名とともに列記する.幹直径・樹高・樹冠体積・葉量といった個体の3次元パフォーマンスを規定する諸サイズ・ディメンション間の機能的関係を明かにするために最低限必要な,2次元サイズ動態モデルを開発し,集団発達のパターンを解析した(原).植物集団の水平パターンの動態分析に,2階層ある2次元格子モデルを導入し,森林のようなサイズ構造のあるシステムの挙動の分析法を開発し,2種系の場合の安定性について解析した(佐藤).システムの挙動におおきな影響を与える加入過程の野外推定について,最少サイズの頻度と平均生長速度に基づく新たな推定法を確立し,野外林木個体群とモデル個体群のデータに基づき有効性を確認した(甲山).実際の非破壊センサス法の確立のために,超小型CCDカメラを用いた樹冠内の葉量密度分布分析システムを用た樹冠の葉量分布の非破壊センサス法を確立した(大沢).時間的なシュート上の展葉パターンの適応的な意義を,シュートの3次元構造との関係でモデル化した(菊沢).以上の研究を,メンバーに加えて,下記の研究協力者との連携のもとに進めた(横沢正幸・高田壮則・梅木清・倉地奈保子・久保田康裕).また,1995年8月の日本生態学大会(盛岡)で関連するシンポジウム発表をおこない,同学会誌和文誌に紹介のためのレビュー記事を掲載した(1995-1996;佐藤・大沢・菊沢・甲山).林木個体間の相互作用によって制御される林木集団(林分)の発達過程の研究を,野外データの分析と理論解析の両面から進めた.(1)野外データの解析:北海道のダケカンバ林の発達過程を北海道道林業試験場の長期試験区のモニタリング・データに基づいて分析した(菊沢・原).同様の解析を屋久島の照葉樹林のデータでも行った(甲山).特に直径-樹高関係が地球変化に伴ってシフトしている可能性の検証に注目した.(2)超小型CCDカメラを用いた樹冠内の非破壊的な葉量密度分布分析方法を開発して発表した.また,協力研究者の竹中明夫(国立環境研)と共同で,精密な個々の葉の3次元分布の測定法を確立した(大沢).(3)植物集団動態の一次元サイズ頻度分布の移流拡散モデルを,樹高と幹直径の2サイズ・ディメンション分布の動態モデルに展開して,モデル集団における樹冠と林冠の発達のシミュレーションを行った(原).(4)樹木集団の空間分布過程を現わす格子モデルを,従来の一層のモデルから,林冠木集団と下層木集団からなる2層モデルに展開し,2種系の安定共存条件について分析を進めた(佐藤・甲山).多層構造が多種系をより安定させる効果を持つことがわかってきた.(5)本研究課題のシンポジウムを1995年8月の第42回日本生態学会大会(盛岡)で主催し,関連するシンポジウムとともに,メンバーの甲山・菊沢・大沢が講演した.本研究は,林木個体の3次元パフォーマンスに注目することによって,個体間の相互作用によって制御される林木集団(林分)の発達過程を分析した.以下に,本研究が進めた主要課題を中心となったメンバー名とともに列記する.幹直径・樹高・樹冠体積・葉量といった個体の3時元パフォーマンスを規定する諸サイズ・ディメンション間の機能的関係を明らかにするために最低限必要な,2次元サイズ動態モデルを開発し,集団発達のパターンを解析した(原).植物集団の水平パターンの動態分析に,2階層ある2次元格子モデルを導入し,森林のようなサイズ構造のあるシステムの挙動の分析法を開発し,2種系の場合の安定性について解析した(佐藤)

.システムの挙動におおきな影響を与える加入過程の野外推定について,最小サイズの頻度と平均生長速度に基づく新たな推定法を確立し,野外林木個体群とモデル個体群のデータに基づき有効性を確認した(甲山).実際の非破壊センサス法の確立のために,超小型CCDカメラを用いた樹冠内の葉量密度分布分析システムを用た樹冠の葉量分布の非破壊センサス法を確立した(大沢).時間的なシュート上の展葉パターンの適応的な意義を,シュートの3次元構造との関係でモデル化した(菊沢).以上の研究を,メンバーに加えて,下記の研究協力者との連携のものに進めた(横沢正幸・高田壮則・梅木清・倉地奈保子・久保田康裕).また,1995年8月の日本生態学会大会(盛岡)で関連するシンポジウム発表をおこない,同学会誌和文誌に紹介のためのレビュー記事を掲載した(1995-1996 ;佐藤・大沢・菊沢・甲山).
脊椎動物の体節形成の分子機構に関する発生遺伝学的解析

脊椎動物の分節性(繰り返しパターン)は、発生過程で形成される体節の前後極性に依存することが明らかにされている。我々は独自に単離した転写因子Mesp2のノックアウトマウスの解析を通じてMesp2がこの過程に重要な役割をはたしていることを示してきた。さらに同様に体節の前後極性の確立に関与すると考えられるDll1,Dll3あるいはNotchシグナルの伝達に重要な働きをするPresenilin-1ノックアウトマウスとのダブルノックアウトマウスを作成しその表現型、遺伝子発現の変化を詳細に解析した結果、前後極性の確立に関してはMesp2がNotchシグナリングを介してDll1の発現を制御していることがわかった。またその過程でDll1は自分自身を誘導するとともにMesp2の誘導をおこすこと、しかしMesp2はDll1を抑制するという、フィードバックのメカニズムが働いていることがわかった。さらに、Mesp2はDll1を介さずに体節の後方化に関与する遺伝子Uncx4.1をより直接的に抑制していることも明らかになった。またこの過程で重要なのはMesp2遺伝子自身が発現領域を一体節全体から体節前半部へと局在することである。我々は、この過程にDll3,L-Fng, Presenilin-1に依存したNotchシグナルが関与していることを明らかにした。またMesp2のエンハンサー解析により、Mesp2の上流には転写の誘導する関与するエンハンサーと体節の後半部においてMesp2を抑制するサプレッサーが存在することを明らかにした。一方、体節形成過程における体節の前後極性と体節の上皮化との関係を解析する目的で体節の分節に関しては異常のないparaxisノックアウトマウスとMesp2を交配しダブルックアウトマウスを作成したところ、脊椎骨の著しい異常が認められた。これは、脊椎骨のもとになる硬節が細胞死によって消失することによることがわかってきた。さらにこれがMesp2とparaxisのどのような相互作用によるのかを検討した結果、これらの遺伝子が発現する領域におけるPax遺伝子の発現が2つの遺伝子によって相補的に制御されていることが明らかになった。脊椎動物の分節性の基盤は、発生過程で形成される体節に由来する。近年我々が独自に得た遺伝子Mesp2は分節直前の中胚葉に特異的に発現し、体節の分節化に深く関与することがノックアウト(KO)マウスの結果から得られている。その分節化の分子機構を解明するため、同様に体節形成に異常をきたす3種類の遺伝子(Dll1,Dll3,Paraxis)欠損マウスを海外より、またPresenilin-1(PS-1)KOマウスを国内の共同研究者より入手し、Mesp2KOマウスとの交配を開始した。国内から入手したPresenilin-KOマウスとの交配は順調に進み非常に興味深い結果が得られた。PS-1KOマウスは、分節が起こらない点では、Mesp2KOマウスと類似した表現形を示すが、その前後極性に関して、後方化を示すMesp2KOマウスとは対照的な前方化の表現形をしめす。Mesp2KOマウスでは、Notch1の発現が減少しており、その下流にNotchシグナル系が働くことが示唆されていたが、Notchシグナル系に直接関与すると考えられるPS-1のKOマウスが全く逆の形質を示すのは驚きであり、さらに遺伝学的解析の必要性を示唆していた。そこでMesp2及びPS-1のダブルKOマウスを作成し解析した。

その結果、ダブルKOマウスはMesp2と全く同様の形質を示すことが判明した。現在この分子機構の解析をおこなっている。一方、分節化には直接異常を示さないが体節の上皮化に異常をしめすParaxis欠損マウスとMesp2KOマウスを交配すると、それぞれの単独の欠損マウスにみられた表現型から想定できない。重篤な欠損が観察された。脊椎骨の形成が著しく低下し骨形成自体に欠損をしめした。この結果はこれらの遺伝子が、それぞれのカスケード間で相互作用していることを示唆しており、今後遺伝子発現レベルの解析を進めていく予定である。脊椎動物の分節性(繰り返しパターン)は、2つのステップにより確立する。第一段階は実際に体節が一つ一つくびれきれる過程であり、これは細胞の上皮化と密接な関係がある。第二段階は、resegmentationと呼ばれる過程であり、脊椎骨の形成過程で見られる現象である。一つの脊椎骨は実は、前方の体節の後側とその後の体節の前方側からの細胞によって形成される。従って、体節形成の時に形成された体節一個一個がそれぞれの脊椎骨になるわけではない。そしてこのresegmentationの時に重要になってくるのが、個々の体節内に形成されている前後極性であり、この前後極性は体節の分節化に先立って形成されることがわかっている。近年我々が単離した転写因子Mesp2は体節の前後極性の形成に最も初期に働く重要な分子であることが、マウスを用いた遺伝学的解析によって明らかになってきた。そこで、同様に体節の前後極性の確立に関与すると考えられるDII1,DII3あるいはNotchシグナルの伝達に重要な働きをするPresenilin-1ノックアウトマウスとのダブルノックアウトマウスを作成しその表現型、遺伝子発現に変化を詳細に解析した結果、前後極性の確立に関してはMesp2がNotchシグナリングを介してDII1の発現を制御していることがわかった。一方、体節の分節に関しては異常のないparaxisノックアウトマウスとの交配により、脊椎骨の著しい異常が認められたがこれは、筋分化過程が異常になる結果、脊椎骨のもとになる硬節の分化が異常にることが原因ではないかという見解が得られはじめている。今後さらにこの点を検討する。脊椎動物の分節性(繰り返しパターン)は発生過程で形成される体節の前後極性に依存することが明らかにされている。我々は独自に単離した転写因子Mesp2のノックアウトマウスの解析を通じてMesp2がこの過程に重要な役割をはたしていることを示してきた。さらに同様に体節の前後極性の確立に関与すると考えられるDll1,Dll3あるいはNotchシグナルの伝達に重要な働きをするPresenillin-1ノックアウトマウスとのダブルノックアウトマウスを作成しその表現型、遺伝子発現に変化を詳細に解析した結果、前後極性の確立に関してはMesp2がNotchシグナリングを介してDll1の発現を制御していることがわかった。またその過程でDll1は自分自身を誘導するとともにMesp2の誘導をおこすこと、しかしMesp2はDll1を抑制するという、フィードバックのメカニズムが働いていることがわかった。
映像データベースを用いた非専門家向けアニメーション製作支援

近似最近傍探索技術による画像検索技術を用いたコンテンツ制作支援の研究を行った。理論的な貢献として、直積量子化コードとハッシュテーブルを組み合わせたデータ構造を提案した。応用的な貢献として、古典籍画像に対する画像検索を実現した。また、国際的な共同研究の結果として、直積量子化の考案者であるJegou博士と共同で直積量子化に関する包括的なサーベイ論文を執筆した。H28年度では主に理論的な探索部分について研究を行った。すなわち、近似最近傍探索問題(ベクトル集合に対しクエリベクトルが与えられたときに似ているベクトルを探す)について理論的な提案を行った。具体的に、事前にデータベースベクトルに対し直積量子化を施し圧縮し、ハッシュテーブルを用いたインデクス構造に格納する。探索の際は、ハッシュテーブルにアクセスすることで高速に探索を実行する。提案する構造に対し詳細な検証を行い、SIFT1Bデータセット(10億個のデータがある)に対し、比較的精度が低くてよいのであれば、0.059 ms / queryという高速な探索をわずか5.5GBのメモリ消費で実現した。これはシングルCPU環境における探索としてはH29年現在世界最速レベルである。これらの内容は、本計画の大規模スケッチ検索部分の理論的なバックグラウンドとなる。具体的な研究業績としては、スケッチによる画像検索部分について、一件ジャーナル論文(Multimedia Tools and Application.マルチメディア分野で三番目のジャーナル)への掲載が決定した。加えて、それらの内容を踏まえた招待講演を行った(CGVI研究会)。また、ハッシュテーブルを用いた探索構造について、ジャーナル論文(IEEE Trans. Multimedia.マルチメディア分野で一番のジャーナル)へ投稿を行った。ジャーナルへの掲載が決定し、また別のジャーナルへ投稿を行った。そのため、おおむね順調に進展している。H29年度では理論的な貢献である近似最近傍探索問題(ベクトル集合に対してクエリベクトルが与えられたときに似ているベクトルを探す)について行った理論的な提案がマルチメディア分野のトップジャーナルであるIEEE Trans. Multimediaに採録された。また、それに関連して、探索の理論的な背景である直積量子化という手法について、サーベイ論文を発表した。これは直積量子化の提案者であるHerve Jegou博士(Facebook AI Research)との共著の論文であり、国際的な共同研究を行うことが出来た。応用面として、当初の想定からやや外れたが、スケッチ検索の応用として「古典籍」に対するスケッチ検索手法を発表した。この内容は国文学研究資料館との共同研究とであり、人文学方面の研究者から歓迎されることとなった。この内容について国内学会および国際ワークショップにて論文発表を行った。実機上での実際のインタラクション部分について研究を進めていく。すなわち、実際にユーザがストロークを記入したときに、その情報を用いてデータベース中の映像領域を検索する部分を、実際のペンインタラクションを踏まえて設計していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。コンピュータビジョン29年度が最終年度であるため、記入しない。
筋小胞体カルシウム放出チャネルスタビライザーの心不全発現抑制効果に関する研究

最近、我々は、心不全時には筋小胞体(SR)のCa^<2+>放出チャネルであるリアノジン受容体(RyR)から、〓調節蛋白FKBP12.6が解離することにより、RyRから異常なCa^<2+> leakが生じ、収縮、拡張障害を惹起しう〓とを報告した(Yano, et al. Circulation 102:2131-2136, 2000)。また心不全時にFKBPがRyRから解離す〓序として、最近Marxら(Marx SO, et al. Cell 101:365-376, 2000)により、交感神経過緊張→β受容体の〓過多→[cAMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)による]RyRの過リン酸化という経路が明らかにされた。この〓からの異常なCa^<2+> leakを抑制すれば、心不全時の拡張期の細胞内Ca^<2+>overloadを防止し、収縮、拡張不〓改善することが予想される。そこで、今回β遮断薬および、虚血再環流時のCa^<2+>過負荷を抑制するとさ〓新しい心保護薬のJTV519が上述のRyRからの異常なpropranololを抑制するか?またその結果、心機能を〓し心不全発現を抑制するかについて検討した。ビーグル犬を用いて、4週間の高頻度右室ペーシング(2〓分)により心不全モデルを作成した。ペーシング開始直後よりpropranololまたはJTV519を4週間慢性投与し〓ころ、薬剤非投与群に比し、両薬剤ともに左室拡張期圧-内径関係の右方シフトを抑制し(左室リモデリング抑〓左室圧最大dP/dtを増加(収縮性改善)、左室拡張期圧降下の時定数Tauを短縮させた(弛緩能改善)。さらに〓剤ともにRyRの構造変化(site-directed fluorescent labeling法により測定)を是正し、心筋筋小胞体から〓常なCa^<2+> leakをほぼ完全に抑制した。またFKBP12.6とRyRの結合比率(正常1:3.6,不全心1:1.1)は有意に〓した(propranolol投与群;1:2.4,JTV519投与群;1:3.6)。さらに両薬剤投与群では、薬剤非投与群でみられた〓の過リン酸化が著明に抑制されていた。propranololもJTV519もFKBP12.6-RyR連関障害を是正し、RyRから〓常なCa^<2+> leakを抑制することにより心不全の発現を著明に抑制したことから、RyRのチャンネル安定化に基〓Ca^<2+> leakの抑制は全く新しい心不全治療戦略となりうると考えられる。(背景)