hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミツバチのダンス言語と攻撃行動を規定する分子的基盤の解析

本研究では、ミツバチが示す様々な社会性行動(特に、ダンスコミュニケーションと攻撃性)の分子的基盤を探るため、脳で領野や行動選択的に発現する遺伝子の同定と解析を進めた。主な研究成果は以下の通りである。(1)新規な最初期遺伝子Kakuseiの発現を指標に、ダンスコミュニケーションに関わる脳領野を調べた結果、キノコ体(昆虫脳の高次中枢)の小型ケニヨン細胞の活動が採餌蜂とダンス蜂で亢進していることを見出した。(2)女王蜂に比べて働き蜂(育児蜂/採餌蜂)に強く発現する遺伝子を検索した結果、エクダイソン情報伝達に関わるホルモン受容体HR38遺伝子が採餌蜂の脳のキノコ体の小型ケニヨン細胞選択的に発現することを示した。(3)エクダイソン情報伝達に関わる2種類の遺伝子、BR-C、E75について、いずれも脳でキノコ体選択的に発現するが、キノコ体の中では発現する神経細胞が異なることを見出し、キノコ体の神経細胞の役割分担を示唆した。(4)キノコ体選択的に発現する転写因子Mblk-1の線虫ホモログ(MBR-1)について遺伝学的な機能解析を行い、発生段階で生じる余分な神経突起の剪断において、UNC86-MBR-1の転写カスケードが関わることを示した。(5)ミツバチの視覚記憶のメカニズムを調べるために、固定した働き蜂を用いて視覚刺激と口吻伸展反射の連合学習系を開発した。この実験系を用いて、ミツバチでも視覚順応や残像が起きていることを示した。(6)攻撃蜂の脳から同定されたKakugoウイルスについて疫学調査を行い、感染率が高いコロニーでは攻撃蜂のみならず巣内の働き蜂からもウイルスが検出されることを見出した。また、ダニが感染を媒介する可能性を示した。これらの知見はいずれも独創性が高く、ミツバチの社会性行動の分子的基盤の解析の端緒となるものと期待される。本研究では、ミツバチが示す顕著な社会行動の中でも、特に「ダンス言語」と「攻撃行動」に関わる遺伝子候補の同定と機能解析を目的としており、本年度は以下の研究実績を得た。1.我々は、ミツバチの社会行動に関わる遺伝子候補として、脳の高次中枢(キノコ体)選択的に発現する転写因子Mblk-1を同定した。本年度はその線虫ホモログMBR-1の神経系における機能と標的遺伝子を検索した。その結果、線虫の発育過程で余分な神経突起の除去が起きることを見出し、この過程にMBR-1が関わることを証明した。さらにMBR-1の上流因子としてPOU-ドメイン転写因子(UNC-86)、下流因子として神経分泌因子ZIG-3を同定した。2.また、線虫の遺伝子がプリントされたmicroarrayを利用し、野生型とmbr-1変異株の間で発現量が変動する遺伝子を検索することにより、MBR-1の標的遺伝子の候補を多数得た。3.ミツバチで初めて同定された新規な初期応答遺伝子kakuseiを神経興奮のマーカーとして利用することにより、ダンス蜂の脳では、キノコ体の介在神経細胞の1つである小型ケニヨン細胞が、選択的に興奮していることを見出した。このことは小型ケニヨン細胞がダンス言語の利用に関与することを示唆している。4.我々は攻撃性の高い働き蜂の脳から新規RNAウイルス(Kakugoウイルス)を同定し、ウイルス感染がミツバチの攻撃性と関連することを示唆している。今年度は疫学調査により、両者の関連を詳細に調べた結果、攻撃蜂だけでなくコロニー全体にKakugoウイルスの感染が蔓延する例を見い出した。

5.攻撃性の高い働き蜂の脳に選択的に発現する遺伝子候補をdifferential display法で同定し、得られた候補遺伝子をプリントしたcDNA microarrayを作製した。来年度、検索を開始する予定である。本研究では、ミツバチが示す様々な社会性行動(特に、ダンスコミュニケーションと攻撃性)の分子的基盤を探るため、脳で領野や行動選択的に発現する遺伝子の同定と解析を進めた。主な研究成果は以下の通りである。(1)新規な最初期遺伝子Kakuseiの発現を指標に、ダンスコミュニケーションに関わる脳領野を調べた結果、キノコ体(昆虫脳の高次中枢)の小型ケニヨン細胞の活動が採餌蜂とダンス蜂で亢進していることを見出した。(2)女王蜂に比べて働き蜂(育児蜂/採餌蜂)に強く発現する遺伝子を検索した結果、エクダイソン情報伝達に関わるホルモン受容体HR38遺伝子が採餌蜂の脳のキノコ体の小型ケニヨン細胞選択的に発現することを示した。(3)エクダイソン情報伝達に関わる2種類の遺伝子、BR-C、E75について、いずれも脳でキノコ体選択的に発現するが、キノコ体の中では発現する神経細胞が異なることを見出し、キノコ体の神経細胞の役割分担を示唆した。(4)キノコ体選択的に発現する転写因子Mblk-1の線虫ホモログ(MBR-1)について遺伝学的な機能解析を行い、発生段階で生じる余分な神経突起の剪断において、UNC86-MBR-1の転写カスケードが関わることを示した。(5)ミツバチの視覚記憶のメカニズムを調べるために、固定した働き蜂を用いて視覚刺激と口吻伸展反射の連合学習系を開発した。この実験系を用いて、ミツバチでも視覚順応や残像が起きていることを示した。(6)攻撃蜂の脳から同定されたKakugoウイルスについて疫学調査を行い、感染率が高いコロニーでは攻撃蜂のみならず巣内の働き蜂からもウイルスが検出されることを見出した。また、ダニが感染を媒介する可能性を示した。これらの知見はいずれも独創性が高く、ミツバチの社会性行動の分子的基盤の解析の端緒となるものと期待される。
あて材形成に関わる遺伝子

針葉樹の樹幹が何らかの原因で元来の正しい向きから外れてしまった場合、その傾斜下側には圧縮あて材と呼ばれる通常とは異なる組織が形成される。あて材部では、特異な成長応力が発生しており、玉切りや製材時に割れや狂いの原因となって利用歩留まりを著しく低下させている。そのため、木材のより効率的な利用にはあて材形成機構の理解が不可欠である。そこで平成21年度には、1.あて材の発達程度と遺伝子発現量の対応、2.in situハイブリダイゼーション法による遺伝子発現場所の可視化の2つのテーマについて研究を行った。1.あて材の発達程度と遺伝子の発現量の対応支柱を立てずにヒノキの苗木を育て自然に姿勢を回復させることで、1個体の苗木中からさまざまな発達程度を持つあて材試料を採取した。これにより、個体差を排除した上で遺伝子発現量を議論できるようにした。モノリグノールの脱水素重合に関わるとされるラッカーゼとペルオキシダーゼについて各部位での遺伝子発現量を比較したところ、ラッカーゼは苗木の姿勢が回復し、あて材の発達程度が低くなるにつれて発現量が少なくなることが分かった。一方、ペルオキシダーゼは、あて材の発達程度によらずほぼ一定量発現していることが分かった。来年度以降に着目した遺伝子の時間的・空間的な発現様式を探るため、まずはヒノキでin situハイブリダイゼーションを行うための条件確立を目指した。ハウスキーピング遺伝子であるサイクロフィリンのプローブを作製し、ハイブリダイゼーションを行ったところ、分化中の細胞が染まり、すでに完成した死細胞については染まっていないことが確認できた。当研究室ではこれまでにも、蛍光ディファレンシャルディスプレイ法を用いてあて材部と正常材部とで発現量の異なる遺伝子をスクリーニングしてきた。また、針葉樹の苗木をさまざまな角度に傾けて生育させる実験から、あて材の発達には程度があることのほか、傾斜角度が30度を超えるとその発達程度は頭打ちになることも明らかにしてきた。これらの結果を踏まえ、平成20年度には0度から50度の6段階にヒノキの苗木を傾斜生育させることでさまざまな発達程度を持つあて材試料を準備し、それぞれの苗木が持つあて材の発達程度と、以前に行ったスクリーニングで着目した遺伝子の発現量との対応を調べた。その結果、苗木の傾斜角度が大きくなるにつれて細胞壁構成成分の一つであるリグニン量が増加していき、30度以上では頭打ちになることや、あて材組織を構成する仮道管の長さが短くなっていき、30度以上では一定になることなどが分かった。また、それに伴ってリグニン合成に関わるとされるラッカーゼ遺伝子の発現量が増加していることや、細胞の伸長成長に関わると考えられているアスコルビン酸オキシダーゼ遺伝子の発現量が減少していることも明らかとなった。
シュレディンガー写像方程式の数学解析

本研究はシュレディンガー写像方程式の時間大域的な性質の解明を目的としている。初年度にあたる平成30年度はシュレディンガー写像方程式の先行研究の調査、ならびに非線形シュレディンガー方程式の主な解析手法の習得を主眼に据え、概ね順調に遂行することができた。特に先行研究において最先端の解析手法に当たる、caloricゲージによる修正シュレディンガー写像方程式の摂動的解析を学び、その技術を習得した。Caloricゲージは従来低次元において処理が困難であった接続係数を伴う非線形項を最も良い形で与えることができ、今後シュレディンガー写像および関連する方程式のさらなる解析への重要な土台となることが期待される。これと並行し、2次元シュレディンガー写像方程式にカイラル磁場項を加えた方程式の考察を行った。この取り組みにおいてカイラル磁場項の修正シュレディンガー写像方程式における表示を具体的に与えることができた。この項は本来シュレディンガー写像方程式が持っているスケール対称性を壊しており、今回得られた表示によりカイラル磁場項が本質的に2次の非線形性を示すことが分かったため、元の方程式よりも時間大域的な性質の解析を困難にしていることが判明した。今後この表示に基づき、従来のcaloricゲージを用いた解析手法に加えてエネルギー保存などの性質をうまく活用することで時間大域的な性質の一端が明らかになることが期待され、現在この研究は進行中である。また採用以前に得られた、シュレディンガー写像と修正シュレディンガー写像との低い正則性における同値性についての結果を、国内ならびに海外の研究集会等において発表した。さらにブリティッシュコロンビア大学(カナダ)へ1か月間訪問し、当該研究の第一線の研究者と研究テーマについて議論を行うことができた。シュレディンガー写像方程式の先行研究の調査および非線形シュレディンガー方程式の解析手法の習得は概ね順調に遂行されている。Caloricゲージによる修正シュレディンガー写像方程式の解析法の枠組みの中でカイラル磁場項が持つ難点が明確になったことで、分散型方程式の手法を用いた詳細な解析への足掛かりができた。これらの活動と並行する形で、採用以前に取り組んだ研究の改良を試み、解にequivarianceと呼ばれる対称性を課した条件下で、エネルギーの極小性の仮定を外して低い正則性で初期値問題の時間局所適切性が言えないかどうかを考察した。これは修正シュレディンガー写像から元の写像をいかに復元するかという問題に帰着でき、特にこのアプローチにより対称性の無い場合よりも広いクラスで一意性が言えることが期待される。カナダ滞在中に第一線の研究者と議論を交わしながらこの問題に取り組んだが、本年度においてこの問題の解決には至らなかった。しかしながら、当初の目的でった具体的な解析への土台の構築が果たせたことから、進捗は概ね順調であると言える。非線形シュレディンガー方程式の解析手法を用いて、修正シュレディンガー写像の解析を通してシュレディンガー写像の大域的性質の解明を目指す。平成30年度において得られたカイラル磁場項の修正シュレディンガー写像方程式における具体的表示に基づき、カイラル磁場項付き2次元シュレディンガー写像方程式の解の時間大域可解性を考察する。また引き続き、対称性を課した場合における修正シュレディンガー写像から元の写像を復元する問題の解決に取り組む。

これらの活動と並行する形で、採用以前に取り組んだ研究の改良を試み、解にequivarianceと呼ばれる対称性を課した条件下で、エネルギーの極小性の仮定を外して低い正則性で初期値問題の時間局所適切性が言えないかどうかを考察した。これは修正シュレディンガー写像から元の写像をいかに復元するかという問題に帰着でき、特にこのアプローチにより対称性の無い場合よりも広いクラスで一意性が言えることが期待される。カナダ滞在中に第一線の研究者と議論を交わしながらこの問題に取り組んだが、本年度においてこの問題の解決には至らなかった。しかしながら、当初の目的でった具体的な解析への土台の構築が果たせたことから、進捗は概ね順調であると言える。非線形シュレディンガー方程式の解析手法を用いて、修正シュレディンガー写像の解析を通してシュレディンガー写像の大域的性質の解明を目指す。平成30年度において得られたカイラル磁場項の修正シュレディンガー写像方程式における具体的表示に基づき、カイラル磁場項付き2次元シュレディンガー写像方程式の解の時間大域可解性を考察する。また引き続き、対称性を課した場合における修正シュレディンガー写像から元の写像を復元する問題の解決に取り組む。
薬剤耐性大腸菌ｉｎ　ｖｉｖｏ感染モデルでのＰＫ－ＰＤに基づいた抗菌薬投与法の検証

臨床研究は、1岡山大学泌尿器科で分離された大腸菌の薬剤感受性について調査、2薬剤耐性大腸菌の選択的培地の開発、3急性単純性膀胱炎に対する抗菌薬の投与期間を検証、4各種抗菌薬の精巣上体組織への移行性の検証、を遂行した。一連の研究成果として、薬剤耐性大腸菌の分離効率が上昇し、それらの特徴を解析することで、有効な抗菌薬の選択と治療法の検証ができた。基礎研究は、1尿路感染症由来大腸菌の遺伝子解析、2マウス尿路感染モデルの作製と抗菌薬の投与法を検証したが、抗バイオフィルム効果を最大限にする抗菌薬の投与法を確認するまでには至らなかった。本研究の目的は尿路感染症由来の薬剤耐性大腸菌に関して臨床的および基礎的研究を遂行することである。平成24年度に岡山大学倫理委員会で承認された以下の臨床研究を平成25年度は本格的に運用し、多くの登録症例を得た。主要な研究成果として、1キノロン耐性大腸菌やESBL産生大腸菌選択的培地の作製に成功し、前立腺生検の合併症である急性細菌性前立腺炎の発症を0.6%まで低下させた。2急性単純性膀胱炎患者を無作為にセフジトレンピボキシル3日間または7日間投与に割付し、両群間の治癒率を解析中である。3カルバペネム系抗菌薬が腎盂腎炎においても時間依存性に効果を発揮することを示した。4フルオロキノロン系抗菌薬の精巣、精巣上体への移行性が高いこと示した。これらの臨床研究は、大腸菌が原因菌として最も多い尿路性器感染症患者に対して最善の治療を行うため、さらに基礎的研究に用いる臨床分離株を得るために重要である。実験研究では、平成24年度に着手したMLST(multilocus sequence typing)解析を継続しており、平成25年度にはESBL産生大腸菌の耐性遺伝子タイピングも実施可能となり、岡山大学泌尿器科において尿または直腸から分離されたESBL産生大腸菌の解析を行った。その結果、36株中22株がST131で、28株がCTX-M-14耐性遺伝子を保有していた。一方で、in vivo実験では、平成25年度にマウスの腎盂腎炎や慢性尿路感染症(膀胱内異物)モデルの構築に着手したが、尿浸透圧や個体の免疫機能に関する調整が難しく、現在構築途上である。本研究の目的は尿路感染症由来の薬剤耐性大腸菌に関して臨床的・基礎的・分子疫学的研究を遂行するとともに免疫不全マウスにおける重症感染症モデルを含むin vivoの実験系を用いてキノロン薬を中心とした各種抗菌薬の抗菌効果を検証し、PK-PD(薬物動態/薬力学)理論に基づいた解析を行うことである。平成24年度は問題となっている尿路感染症由来大腸菌に関するデータ収集のための臨床研究をデザインし、岡山大学倫理委員会で承認された。これらの臨床研究は尿路感染症患者の病態と臨床背景を解析し、得られた大腸菌株の基礎的解析を行うために不可欠なステップといえる。特に、我々が緑膿菌バイオフィルム実験系で検討してきたホスホマイシンとキノロン系薬との併用効果に関しては、大腸菌(臨床分離株)での評価も重要であり、抗菌薬の投与設計法を確立するための基盤が整いつつあるといえる。平成24年度に実施した実験研究において、尿路感染症由来大腸菌の分子疫学的検討を行うためのMLST(multilocus sequence typing)解析法を確立した。2008年2012年に岡山大学泌尿器科において分離されたESBL産生大腸菌のうち26株について解析を行った結果、ST131型が16株(61.5%)あり、国際的な流行株であった。その他、ST38型が4株、ST405型が2株、ST648型が2株、ST73型が1株、ST191型が1株であった。一方で、in vivo実験では市販の自己発光株(キャリパージャパン株式会社)を用いて、大腸菌マウス大腿部感染モデルでのリアルタイムイメージング装置(IVIS Lumina)の応用性について検討した。その結果、810時間の急性感染症モデルにおいて抗菌効果が検証できると考えられた。平成24-25年度に岡山大学倫理委員会で承認された以下の研究を平成26年度は本格的に運用し、多くの登録症例を得て学会や研究会で報告した。主要な研究成果として、1キノロン耐性大腸菌やESBL産生大腸菌選択的培地の有効性を他施設共同研究として実施し、同培地の有効性を示すことができた。具体的には479例について同培地を使用し、161例(33.6 %)でキノロン耐性大腸菌が陽性であった。また、ESBL産生大腸菌は425例中54例(12.7%)であった。分離された大腸菌株366株について、LVFXに対するMIC(微量液体希釈法)と本培地の結果を比較したところ、耐性/感受性の結果が91.0 %一致し、選択培地の感度と特異度はそれぞれ95.7 %、88.2 %であった。2急性単純性膀胱炎患者を無作為にセフジトレンピボキシル3日間または7日間投与に割付し、両群間の治癒率を検討、両群間に差がないことを示し学会で発表した。3昨年度に報告したフルオロキノロン系抗菌薬の精巣、精巣上体への移行性とともに、マクロライド系、経口セフェム、ST合剤の組織移行性も検証し、平成27年6月の第63回日本化学療法学会総会で総括する予定である。

実験研究では、岡山大学泌尿器科において尿または直腸から分離されたESBL産生大腸菌のMLST(multilocus sequence typing)解析と耐性遺伝子タイピングを継続している。平成24-26年度に岡山大学倫理委員会で承認された以下の研究を平成27年度は本格的に運用し、多くの登録症例を得て学会や研究会で報告した。主要な研究成果として、1キノロン耐性大腸菌やESBL産生大腸菌選択的培地の有効性を他施設共同研究として実施し、同培地の有効性を示すことができた。具体的には694例について同培地を使用し、217例(31.3 %)でキノロン耐性大腸菌が陽性であった。また、ESBL産生大腸菌は640例中85例(13.3 %)であった。分離された大腸菌株396株について、LVFXに対するMIC(微量液体希釈法)と本培地の結果を比較したところ、耐性/感受性の結果が91.7 %一致し、選択培地の感度と特異度はそれぞれ96.8 %、88.2 %であった。前立腺生検の合併症である急性細菌性前立腺炎については、他の報告で約2 %と報告されているのに対し、この選択培地を使用することで0.8%まで低下させることができ、平成27年9月の国際化学療法学会で報告した。2急性単純性膀胱炎患者を無作為にセフジトレンピボキシル3日間または7日間投与に割付し、両群間の治癒率を検討、両群間に差がないことを示した研究については、日本化学療法学会西日本支部総会で報告した。3昨年度に報告したフルオロキノロン系抗菌薬の精巣、精巣上体への移行性とともに、マクロライド系、経口セフェム、ST合剤の組織移行性も検証し、平成28年3月の欧州泌尿器科会議で報告した。以上の臨床研究に基づいて、薬剤耐性大腸菌が原因の尿路性器感染症患者に対する有効な治療を行った。実験研究では、平成27年度の臨床研究で分離したESBL産生大腸菌のMLST(multilocus sequence typing)解析と耐性遺伝子タイピングを行った。その結果、22株中14株がST131で、11株がCTX-M-27耐性遺伝子を保有していた。臨床研究は、1岡山大学泌尿器科で分離された大腸菌の薬剤感受性について調査、2薬剤耐性大腸菌の選択的培地の開発、3急性単純性膀胱炎に対する抗菌薬の投与期間を検証、4各種抗菌薬の精巣上体組織への移行性の検証、を遂行した。一連の研究成果として、薬剤耐性大腸菌の分離効率が上昇し、それらの特徴を解析することで、有効な抗菌薬の選択と治療法の検証ができた。基礎研究は、1尿路感染症由来大腸菌の遺伝子解析、2マウス尿路感染モデルの作製と抗菌薬の投与法を検証したが、抗バイオフィルム効果を最大限にする抗菌薬の投与法を確認するまでには至らなかった。平成26年度は、前述した臨床研究を中心に運用した。1便中のフルオロキノロン耐性大腸菌を検出する簡易培地に関する研究-前立腺生検に適用し急性前立腺炎の発生率低下に寄与するか-(岡山大学倫理委員会受付番号:1290)2成人急性単純性膀胱炎におけるセフジトレンピボキシルの臨床効果と投与日数の検討(岡山大学倫理委員会受付番号:1383)3抗菌薬の精巣上体,精巣組織に対する移行性の検討(岡山大学倫理委員会受付番号:1409)登録症例数/目標症例数は1500例を超え登録を終了、現在解析作業を継続中である。2は104例で登録終了、統計学的解析を行っている。3は25/25例を達成したため研究を延長し、50例の目標を達成、平成27年6月に学会発表を控えている。
東アジアにおけるトランスナショナルなメディアと文化に対する社会学的研究

(1)日本文化の流行と韓流を経て、この20年の間にアジアの文化の「地域化(regionalization)」が確実に進行している。(2)各国間の文化交流・文化変容は、初期の熱狂的な時期を過ぎて、一定のおさまりを見せている。(3)中国の新中流階層の出現を受けて、中国(特に香港・台湾)や韓国では、中国市場に対する積極的な方策を取り、急速に文化産業の保護・育成に取り組んでいる。(4)デジタル化、インターネットの発達により、産業構造が大きく変化する一方で、個人レベルの文化交流や文化変容、市場経済に属さない大衆文化の交流が活発化している。三年計画の調査である初年度は、東アジアのメディアの状況(特にテレビと音楽)について基本的な情報を集約しつつ、アジアの研究者間の意見交換を行いながら、文献と聞き取りを中心に調査研究を行った。具体的には、研究代表者及び分担者が、英米圏特にイギリスとオーストラリアにおける最新の研究動向を調査し(8月)、ソウル(6月)、上海(3月)に現地で行われた研究会に参加するとともに、文献調査と聞き取り調査を行った。また、7月には音楽を中心に「インターアジアポピュラー音楽研究会」を大阪市立大学で開催し、韓国、香港、台湾、シンガポールの研究者と意見交換を行い、さらに2月には東京芸術大学で韓国、香港、シンガポールの研究者と研究会を行った。またこれまで研究代表者と分担者が行ってきたトランスアジア文化研究会を拡大し、日本で活躍しているテレビプロデューサーや映画製作者を招き聞き取り調査を行った(2月)こうした研究の成果については21年度以降書籍として発表される予定である。また短期的な調査プロジェクトとして、本年度は、特に中国のアニメ制作に焦点をあて、資料の収集と文献調査、生産者および聞き取り調査を行った。これは主として70年代以降のアニメの国際分業の基礎研究であるが、これまで実態が明確になっていなかったグローバル化の前史が明らかになったという点で今後調査の基礎となることが期待される。本成果の一部は、次ページの研究発表でみることができる。三年計画の二年目である今年は、昨年に引き続き東アジアのメディアの状況(特にテレビと音楽)について基本的な情報を集約しつつ、アジアの研究者間の意見交換を行いながら、文献調査と聞き取りを中心に調査研究を行った。この二年間の調査研究で得られた知見はおおよそ次の5点にまとめられる。1)日本文化が東アジアを席巻した1990年代、韓流が広がった2000年代を経て、この20年の間にアジアの文化の/文化を通じた「地域化(regionalization)」が確実に進行している。2)各国間の文化交流・文化変容は、初期の熱狂的な時期を過ぎて、一定のおさまりを見せている。とりわけ、文化産業の中で各国にノウハウの受容や定着が見られ、国内市場のための国内生産に回帰している側面もある。3)中国市場の拡大と新中流階層の出現を受けて、中国(特に香港・台湾)や韓国では、中国市場に対する積極的な方策が取られている。また中国政府は急速に文化産業の保護・育成に取り組んでいる。4)韓国政府の日本文化規制は、民主党政権誕生を受けたこと、韓国の競争力が高まったこと、植民地時代の記憶が(幾分)和らぎつつあることから、韓国内では弱まるとの観測が広がっている。5)デジタル化、インターネットの発達により、産業構造が大きく変化する一方で、個人レベルの文化交流や文化変容、市場経済に属さない大衆文化の交流が活発化している。研究の進捗状況は、テクノロジーの発展による産業全体の変化が、当初に計画していたよりも早く進んでいるので、状況の把握に苦労して面もあるが、幸い中国・韓国における協力者や協力研究組織にもめぐまれ、順調に進んでいる。国際的なレベルでの研究発表を論文発表や学会でも行い、国内外でも一定の評価されており、最終年度に向けて大きな成果を上げつつある。最終年度である今年度は、前年度に引き続き東アジアのメディアの状況(特にテレビと音楽)について基本的な情報を集約しつつ、アジアの研究者間の意見交換を行いながら、三年間の研究のまとめを行った。この三年間の調査研究で得られた知見はおおよそ次の4点にまとめられる。

また中国政府は急速に文化産業の保護・育成に取り組んでいる。4)デジタル化、インターネットの発達により、産業構造が大きく変化する一方で、個人レベルの文化交流や文化変容、市場経済に属さない大衆文化の交流が活発化している。また既存のテレビや新聞に比ベインターネットの影響力が著しく高まりつつある。この三年間の間に、当初に計画していたよりもはるかに早くテクノロジーの変化し、産業全体の変化が早く進んだので、状況の把握に苦労した面もあるが、幸い中国・韓国における協力者や協力研究組織にもめぐまれ、順調に研究を終わらせることができた。特に今年は海外学会での研究成果発表に力を注いだ。
生体膜リン脂質のオルガネラ特異的合成と細胞内移動に関する分子遺伝学的研究

1.パン酵母Saccharomyces cerevisiaeについて、いくつかのリン脂質生合成系酵素の細胞内分布を検討した結果、従来の報告と異なってホスファチジルセリンシンタ-ゼ(PSS)とホスファチジルイノシト-ルシンタ-ゼはミトコンドリア外膜に分布せず、ミクロソ-ム、それとも粗面小胞小膜体に局在すると推定された。それゆえにこの酵母ではホスファチジルセリン(PS)と、ホスファチジルイノシト-ル(PI)は小胞体で合成され、他の部位へ送られると考えられる。2.PSSのアミノ未端129アミノ酸の領域によって、これを結合したβーガラクトシタ-ゼをミクロソ-ム結合性とすることができた。特に114番目からの疎水性アミノ酸に富む領域が必須であった。一方、このようなアミノ未端領域はいずれも分泌シグナルを欠くインベルタ-ゼを分泌させなかったので、分泌シグナルとして機能しないと推定された。さらにこのアミノ未端領域に変異を導入してミクロソ-ム結合機能領域を分析中である。ミトコンドリアへのタ-ゲッティングシグナルを付加したPSSの発現系も作製した。これにより、PSSのミクロソ-ム局在の意義がより明確になると期待される。3.ホスファチジルセリンデカルボキシラ-ゼ(PSD)の活性レベルに関わる2種の新たに得られた遺伝子変異のうち、ひとつはpet変異で、myoーイノシト-ル存在下で強くPSD活性を抑制した。myoーイノシト-ルは他のミトコンドリア酵素の活性も変動させる調節要因である。4.分裂酵母SchizosaccharomycespombeではPSD活性がきわめて低かった。また、高濃度セリン要求性変異株のうち2つの相補性グル-プはコリン添加によって生育できたが、これらのPSS活性は正常であった。分裂酵母ではパン酵母と異なって、PSの合成とその脱炭酸がホスファチジルエタノ-ルアミノ供給の主要経路でない可能性が示唆された。1.細胞内の所在変更を試みるリン脂質合成系酵素として、酵母ミクロソーム結合性のホスファチジルセリンシンターゼ(PSシンターゼ)を選んだ。この酵素は遺伝子CHO1にコードされており、CHO1遺伝子一次産物のN末端から70アミノ酸程までは比較的親水性アミノ酸に富み、ミクロソーム結合に必要ないわゆる分泌シグナルのようなものはない。この酵素の所在を変更するためにはこの酵素自身の局在シグナルを知る必要がある。そこで、CHO1の酵素コードの領域の上流域と大腸菌lacZ遺伝子酵素コード領域N末端と結合して作成したCHO1-lacZ融合遺伝子を酵母細胞内で発現させ、融合遺伝子産物の酵母細胞内局在性を調べたところ、PSシンターゼのミクロソーム局在に必要な領域はその遺伝子一次産物N末端から129アミノ酸残基以内にあることと、膜膜結合性には115番目から129番目までの疎水性アミノ酸に富む領域が重要であることが分かった。この領域より上流の親水性ポリペプチドの役割について、分泌シグナルを持たないインベルターゼ遺伝子との融合遺伝子の作成とこの領域の部分的欠失の作成とを組み合わせた解析を進めている。また、この酵素の局在変更のために長谷氏(名大農)より分与されたミトコンドリア外膜の70K蛋白ターゲッティング配列遺伝子とCHO1との融合遺伝子の作成中である。2.パン酵母ミトコンドリアに局在するホスファチジルセリンデカルボキシラーゼの活性はイノシートルの有無によって変動した。

この酵素の活性異常変異株の1つはpet変異株であった。次年度はこの遺伝子のクローン化と他の変異株の解析を行なう予定である。3.電気穿孔法により蛍光標識ホスファチジルコリン小胞を酵母細胞に入れることを試みたが有意な結果を得られなかった。次年度は酸性リン脂質について試みる予定である。1.ミトコンドリア外膜にたいする結合シグナルをβ-ガラクトシダ-ゼのアミノ末端に有する融合蛋白、また液胞膜のα-マンノシダ-ゼを各々の膜の標識として、Saccharomyces cerevisiaeのホスファチジルセリンシンタ-ゼ(PSS)の細胞内分布を検討した。その結果、この酵素はやはりミクロソ-ム(それも粗面小胞体)に局在すると結論した。PSSと同様な分布はホスファチジルイノシト-ルシンタ-ゼについても示された。それゆえこの酵母ではホスファチジルセリン(PS)と、ホスファチジルイノシト-ルは小胞体で合成後、他の部位に輸送されると考えられる。2.本来の分泌シグナルの代わりにPSSのアミノ末端領域を結合させたインベルタ-ゼは分泌されなかった。したがって、PSSの小胞体結合シグナルがあると考えられるアミノ末端領域は分泌シグナルとして機能しないと推定された。ミトコンドリアへのタ-ゲッティングシグナルを付加したPSSの発現系も作製した。現在それらの細胞内局在性とアミノリン脂質合成に対する影響を検討中である。3.PSSの生産をGAL7プロモ-タ-支配下においた解析系によって、含窒素リン脂質の生合成の停止が細胞分裂の停止と細胞死およびリン脂質の分解を引き起こすことを見いだした。4.ホスファチジルセリンデカルボキシラ-ゼ(PSD)の活性をmyo-イノシト-ル存在下で強く抑制する新たな変異はpet変異であった。この結果はミトコンドリア機能とPSDとの強い関連を示している。5.分裂酵母SchizosaccharomycespombeではPSD活性がきわめて低かった。高濃度セリン要求性変異株のうち、コリンあるいはエタノ-ルアミンでも生育する2つの相補グル-プはいずれも正常なPSS活性を示した。これらは、分裂酵母のPS合成と脱炭酸の、ホスファチジルエタノ-ルアミン供給における意義を疑わせしめるものである。
量子力学に基づいた高周波磁界測定

従来の電磁界センサでは、センサの部分に金属製のアンテナが利用される。この場合、測定対象となる電磁界に対して、金属製エレメントがじょう乱を与えるという問題があった。そこで最近、金属製のアンテナを利用せずに量子現象を動作原理のベースとする、新しいタイプの電磁界センサに関する研究を開始した。この新しいタイプの電磁界センサでは、センサの部分にセシウム(Cs-133)の気体原子を封入したガラスセルを使用する。本センサは非金属であるため、測定対象となる電磁界に与えるじょう乱を低く抑えられる事が期待できる。本研究では、この量子現象を利用した新しいタイプの電磁界センサの動作原理に関して、初期検討を行った。従来、高周波の電磁波を測定または観測する際には、アンテナを利用した電磁界センサが用いられてきた。通常、電磁界センサのアンテナ部分は金属体で構成され、目的や用途によって形状や特性は様々であるが、それらの動作原理は最終的にはマクスウェルの方程式に帰着される。本研究では、従来のように幾何寸法と古典電磁気学による物ではなく、量子現象を利用し、原子の構造と基礎物理定数に基づいた高周波電磁界センサの実現可能性に関する研究を開始した。なお、電磁界センサには電界用と磁界用の両者が考えられるが、本研究では初期検討として、磁界を観測する磁界センサを対象とした。先行する導波路内の高周波電力の測定システムでは、伝送線路である導波管内の電磁波の高周波電力に対する物であった。すなわち、この先行のシステムは閉ざされた空間内の電磁波に対する物であった。一方、本研究では、これをさらに空間中の電磁波の測定システムに応用するため、空間中の電磁波に対する実現可能性の検証を行い成功した。具体的にはセシウム気体が封入されたガラスセルを空間中に配置し、それにホーンアンテナによりマイクロ波帯の電磁波を照射した。この時、この電磁波とは別にレーザーを照射することで二重共鳴スペクトルを観測し、それと同時にこの二重共鳴スペクトルの挙動を解析することで電磁波とセシウムとの相互作用が得られる。ここでは二重共鳴スペクトルの観測の際に電磁波に位相変調を加え、パラメトリック励振を起こすことで、系の固有振動数であるラビ周波数を測定した。これをアトミックキャンドルと呼ぶ。さらにラビ周波数のセシウム入りガラスセルの位置による依存性を調べることで、ホーンアンテナによって照射された電磁波の磁界強度の空間分布の測定に成功した。これは金属体を不要とする低侵襲性磁界センサの実現可能性を示す重要な結果である。具体的にはセシウム気体が封入されたガラスセルを空間中に配置し、それにホーンアンテナによりマイクロ波帯の電磁波を照射する。特に最終年度には、ホーンアンテナなどから放射されるマイクロ波の電磁界分布を詳細に計算し、これまでに得られた実験結果との比較検証を行うことで、本結果の信頼性とセシウム気体が封入されたガラスセルの被測定磁界に対する侵襲性の度合いについても確認した。また、最終年度であるため、本課題の研究成果を学会などでの発表を積極的に行った。本研究課題の開始当初から、ホーンアンテナから空間中に放射された電磁波の磁界成分の強度に応じたラビ周波数の観測の実施と検討を予定していたが、これには既に成功している。そこで、開始当初の計画以上の試みとして、プリント基板などの回路上に発生する電磁界のうち、磁界成分との相互作用によるラビ周波数の観測の可能性についても、検討と実験を開始した。既に基礎的な検証実験を終え、現在はこの新規計画の成功に向けた課題抽出を行っている。なお、本研究の遂行によってEMC測定などのアプリケーションへの発展が期待できる。

電磁環境工学、アンテナ、計測プリント基板などの回路上に発生する電磁界に対する検証実験など、アプリケーションへの応用も踏まえた研究を行う。同時に、ホーンアンテナなどから放射されるマイクロ波の電磁界分布を詳細に計算し、これまでに得られた実験結果との比較検証を行うことで、本結果の信頼性を確かめる。また昨年度と同様に今年度も、本課題の研究成果を積極的に学会などで発表して行くことを継続して行く。購入時に見積もり競争を行った結果、ガラスセルの調達購入費などが大変安価になったため。また、全般的に特注の受注生産品が多いため、物によっては設計や納期に数か月の時間を要する。そこで、年度内に設計を開始して詳細な仕様を詰めている最中で、年度内には発注までには至っていない物品の案件などもあったため。前年度に設計を開始して詳細な仕様を詰めていた、地磁気を消磁させるための磁気シールド材の発注などを速やかに行う。この他、H26年度に購入した物品でも、さらに改良や仕様変更などが必要と考える部材などもある。これらの追加、変更、改良の他、学会参加による関連研究の調査や本研究の成果発表のための旅費にも使用する計画である。
消化管アミロイドーシスの進展抑制を目指した免疫療法の開発

家族性アミロイドポリニュロパチー(FAP)の原因蛋白である異型トランスサイレチン(TTR)のcrypticepitopeが、FAPのアミロイド形成過程に重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。そこで、この異型TTRのcryptic epitopeのみを認識するような抗体をFAP患者に惹起させることができれば、体内TTRの代謝動態に影響を与えずに、アミロイド沈着を阻止することが可能と考えられた。アミロイド形成過程で生じるcrypticepitopeを可溶な状態でも露出するような人工的なmutation、ATTR Y78Pを作成し、FAPの疾患モデルマウスであるTransgenic(Tg)miceヒトATTR Val30Met geneに免疫し、アミロイド沈着への影響を検討した。結果:ATTR Y78FはPBSやATTR V30Mより有意に高い抗ATTR V30M抗体をTg miceに惹起することができた。PBSやATTR V30Mで免疫したTg mice群では、TTRの沈着が消化管に認められた。一方、ATTR Y78Pで免疫したTg mice群では、有意なTTRの沈着の軽減が認められた。また、すでにTTR沈着が存在する生後18ヶ月のTg mice群においても、TTR沈着の軽減が認められた。現在、これらのTg miceの病理学的解析を継続している。アミロイド形成過程で生じるcrypticepitopeを可溶な状態でも露出するような人工的なmutation、ATTR Y78Pを作成し、FAPの疾患モデルマウスであるTransgenic (Tg) miceヒトATTRVa130Met geneに免疫し、アミロイド沈着への影響を検討した。
δおよびμ受容体subtypeが側坐核のGABA神経活動制御において果たす役割

一般に神経活動を抑制する麻薬性鎮痛薬が,中脳辺縁系ドパミン(DA)神経の主な投射領域である側坐核のDA神経を賦活化するメカニズムとして,側坐核のGABA神経に発現するδまたはμ受容体の刺激によるDA神経の脱抑制が考えられる。しかし,δおよびμ受容体の活性化が側坐核のGABA神経を抑制することを示す証拠は,in vivoの条件下では得られていない。そこで本研究ではラットを用いたin vivo微小透析法により,側坐核の細胞外GABA放出量を指標として,δおよびμ受容体subtypeのδ1,δ2,μ1,μ2受容体のうちどの受容体が側坐核のGABA神経の抑制に関わるのか検索に取り組むことを計画した。
抗うつ薬の海馬コリン作動性神経活性に及ぼす作用の検討

海馬からの基礎ACh遊離量は急性対照群および急性DMI投与群(10mg/kg,i.p.)で、それぞれ、約155および約260pg/15minであった。慢性対照群および慢性DMI投与群で約145および約193pg/15minであった。急性および慢性DMI投与群のいずれにおいても、各々の対照群と比較して基礎ACh遊離量の有意な増大が認められた。海馬へ局所投与したムスカリン受容体拮抗薬Atr(0.01-1μM)は、急性対照およびDMI投与両群におけるACh遊離量を著しく上昇させたが、両群間にほとんど差は無かった。DMI急性投与による基礎ACh遊離量の増加にはDMIの抗ムスカリン作用が関連している可能性が考えられる。βアドレナリン受容体作用薬Iso(0.1-1μM)は、急性投与および慢性投与の各群においてACh遊離量に著明な影響を及ぼさなかった。βアドナリン受容体を介したノルアドレリン神経伝達系は、DMI投与の有無にかかわらずACh神経伝達系に対して影響を及ぼさなかったことが推測される。他方、5-HT(1-10μM)を海馬へ局所投与した場合には、急性および慢性DMI投与群におけるACh遊離量は各々の対照群に比較して増大していた。DMIの急性および慢性投与時においては5-HT神経伝達系はACh神経伝達系に対して促進的に作用している可能性が示唆された。その詳細な作用機構は現在のところ不明である。
フッ化スズの有用性に関する研究

フッ化第一スズの局所塗布に関して,最も一般的に用いられている濃度の8%フッ化第一スズ水溶液を使用し,ヒト抜去歯よりスケーリング,ルートプレーニングとほぼ同等の粗さを有する試片を作製し、ヒト歯肉線維芽細胞を使い、細胞の付着増殖に対する影響を調べた。走査電子顕微鏡による試片の表面観察、ギムザ染色による付着細胞数の計測を行った。生理食塩水を塗布したコントロール試片と比較して、8%フッ化第一スズ水溶液4分間塗布試片はギムザ染色による細胞数の付着は有意に少なく、走査電子顕微鏡による観察で表面はスズの不溶性リン酸塩と推測される球状物質の付着が観察され、細胞は観察できなかった、これにより、一般的に歯面局所塗布に使用する8%では歯面への沈着性は強いが歯周外科手術後の治癒,歯肉縁下への使用への制限が示唆された。また、患者側のプラークコントロールの補助として、0.4%フッ化第一スズ含有ペーストの使用における有用性を検索した。全身的に健康な被験者を対象に、Gel-Tin(ヤングデンタル社,USA)を朝晩1日2日、ブラッシング後に使用させた。診査項目は歯肉の炎症指数(GI)、出血傾向(BOP)、プラーク指数(PlI)、プラークコントロールレコード(PCR)および唾液中のStreptococcus mutans数を測定した。2週間の使用により各診査項目の値は有意に低下した。ペーストの使用を中止させたところ、2周目で、各診査項目の値は有意に上昇し、使用前のレベルとほぼ同様になった。これにより、0.4%フッ化スズ含有ペーストの臨床使用の有用性が示唆された。
多文化教育における法理論の構築-イスラム教をめぐる問題を中心に-

日本の教育における多文化の問題として、日本におけるイスラム教と教育の問題について調査(神戸モスク、東京の大塚モスクなど)し、その実態を把握した。とくにイスラム教「学校」と言えるほど制度的な枠組みは存在しないこと、また学校(大学、幼稚園なども含む)の教育実務的な配慮により、イスラム教と学校文化の衝突はそれほど顕在化していないことがわかった。しかし、後者については、公立の施設ではイスラム教のみに特権を与えているのではないかと判断される可能性もあり、したがって政教分離原則との関係において潜在的な問題があることが明らかになった。また、ドイツにおける同様の問題として、まずイスラム教を信じる公立学校の教師のスカーフが問題となった事件について連邦憲法裁判所の判断が下されたが、当該判断を中心として下級審の各裁判所の判断及び学説状況を検証した。連邦憲法裁判所ではスカーフを認める趣旨の判決が下されたが、州に留保された部分も多く、判決の評価については今後の動向を見守りながら、研究成果として発表する予定である。同時に伝統的な宗教教育に代わる科目であるL-E-Rについての連邦憲法裁判所による和解案以後のブランデンブルグ州の対応についても調査を行った。これについてはドイツ憲法判例研究会の10月定例会において報告し、その内容は「自治研究」に掲載される予定である。なお、イスラム教の教師のスカーフ判決が下される前までの以上の状況について研究した成果として、「ドイツ教育制度における宗教戦争」教育制度学研究10巻(2003)を公表した。以上により、日本の学校におけるイスラム教をめぐる問題と、ドイツにおけるそれとを比較検討し、多文化教育の法理論の一分野として、イスラム教をめぐる教育法理論を構築する基礎が完成したと言える。今後は、これをベースに多文化教育における法理論を構築したい。
単分子膜からポリシラン薄膜への光情報転写と増幅作用

本特定領域研究では、高分子鎖の自己組織化作用に同様な原理を展開した系を扱っている。光応答性のアゾベンゼン(Az)単分子膜を基板上に調製し、その上にポリシラン(ポリジヘキシルシラン(PDHS))のスピンキャスト膜を調製した際、PDHS膜の結晶化速度および、膜面内の主鎖配向が偏光照射によって制御されることが最近わかり、この現象の理解に向けた検討を進めている。Az単分子膜への偏光照射によって誘起されるPDHSの主鎖面内配向挙動について、昨年度は、配向の最適化条件等にかかる検討を行ってきた。今年度は、原子間力顕微鏡を用いてPDHS膜のモルフォロジーに着目し、PDHS膜の膜厚、アニーリングが表面形態に及ぼす影響を検討した。PDHS膜の膜厚を変化(10100nm)させることで、PDHS主鎖の配向度に変化がみられた。膜厚が厚くなるにつれ、配向度は低下した。しかしながら、熱処理→結晶化を施すことによって、膜厚100nmのPDHS薄膜のSは0.55に向上し、その配向度は25nmのPDHS薄膜のS=0.56と同程度となった。熱処理前には、とくに膜厚の大きな試料においては、Az表面の影響を受けた配向は膜全体に及ばず、熱処理→結晶化によっておそらく膜全体に表面の効果が及んだものと推察される。基板上に設けられたフォトクロミック単分子膜の光反応によって、ネマチック液晶の可逆的な配向変化を誘起できる。本特定領域研究では、高分子鎖の自己組織化作用に同様な原理を展開した系を取り扱っている。光応答性のアゾベンゼン(Az)単分子膜を基板上に調製し、そのうえにポリシラン(ポリジヘキシルシラン)(PDHS)膜を調製した際、PDHSの結晶化速度および膜面内の主鎖配向が偏光照射によって制御されることを最近見いだし、この現象の理解に向けた検討を開始した。Azを測鎖に持つポリビニルアルコール誘導体のLB1層膜を石英基板上に調製し、可視偏光を照射後、PDHSのスピンキャスト薄膜を作成した。この際、PDHS主鎖は結晶化後、偏光面に垂直に配向した。結晶化前では異方性は認められなかったことから、主鎖配向は結晶化のプロセスを通じて誘起されることがわかる。フォトマスクを用いてPDHSフィルムの配向のパターン化も可能であった。これら配向膜は、一般に熱処理後のさらなる結晶化を施すことによってより高度な配向を与えられることもわかった。スピンキャストの条件を変えることにより、膜厚依存性の検討した。最初の結晶化で強く配向制御を受ける膜厚はいわゆる超薄膜領域の20-30nm以下であることが判明した。数万程度の分子量であればさらなる熱処理と結晶化で大きな異方性が誘起できることもわかった。
メキシコ、タイ及び日本の企業グループの発展に関するデータ解析を用いた比較分析

本研究の対象は、メキシコ、タイ、日本の上場企業で、かつ企業集団を形成しているグループ(ビジネス・グループ)と、サポーティング・インダストリーズ(Supporting Industries)の担い手となる中小企業の間の、とりわけ技術移転を媒介とする相互の関係である。平成23年度は、前年度までに収集した国家、産業界、ビジネスグループ及び各企業レベルの過去20年間にわたる定性的及び定量的データを分析し、企業グループのコアとなる大企業と地場の中小企業の間で、人、モノ、資金、情報の面でつながりがあるかどうかを確認する作業を行った。本研究の意義のひとつは、発展途上国ではなく、メキシコやタイのような「中進国」(もしくは新興市場)が、工業化のさらなる進展、つまり産業構造の高度化(イノベーションの推準)を目指して、どのような戦略をとることができるのかを検討しようとした点にある。従来の議論では、地場の企業はともすれば外国企業、とりわけアメリカや日本の多国籍企業の支配下にあるという見方が強かったが、イノベーションを推進する担い手は必ずしも外国籍の多国籍企業だけではなく、自ら多国籍化しつつある大手企業グループや、こうした企業グループと結びついた地場の中小企業でもありえる点を明らかにした。本研究の成果は国際人文社会科学雑誌会議(アメリカ・ボストン、ハーバード大学)で報告した。また、国際組織イノベーション学会の査読付き機関紙と、国際ビジネスアカデミーの査読付き機関誌にそれぞれ論文を投稿した。メキシコとタイにおいて、国内のビジネスグループがどの程度、自国の経済発展に貢献してきたかを明らかにするため、国家、産業界、ビジネスグループ及び各企業レベルの過去20年間にわたる定性的及び定量的データを収集し、大規模なデータベースを構築した。これらのデータには、国民経済計算、メキシコとタイの証券取引所に上場している全企業の財務諸表(メキシコ132社、タイ471社)、年次報告書、経済専門誌・新聞記事などが含まれる。そして、データの予備的分析をメキシコとタイのケースごとに行った。また、日本の時系列的マクロデータについても収集した。メキシコにおいては、現在、20のビジネスグループが上位500社の全売上げの30%以上を占め、雇用や産業間の波及効果に影響を与えている。メキシコは今なお、国内のビジネスグループが経済発展に重要な役割を果たしているが、グループ間競争、資本市場の統合、より柔軟な財政政策といった次の段階へと進みつつある。タイについては、中小企業からビジネスグループへの統合促進モデルを構築するため、既存のデータベースに加え中小企業の活動に関する総合的なデータを収集し、理論化を試みた。発展段階の異なるビジネスグループの分析を行うことにより、発展途上国において、各発展段階に応じて適用可能な経済社会政策の策定につなげることができる。
近似法に基づく論理関数の複雑さの評価に関する研究

本研究は,与えられた論理関数を計算する最小の論理回路のサイズに対する下界を導出する手法を開発することを目標とするものである.本研究では特に,この問題に対する有望な手法として知られる近似法を,従来は単調論理回路,すなわち,論理和ゲートと論理積ゲートのみからなる論理回路に対してのみ適用可能であったものから,一般の論理回路モデルや,更には決定木モデルにおいても適用可能となるように拡張することに主眼をおき研究を行った.本年度の研究において得られた主な結果は以下のとおりである.1.ゲートの出力値が,そのゲートの入力の和のある定数剰余によってのみ定まる,いわゆる剰余回路モデルにおいて,任意のサイズの定数段剰余回路は,2段の等価な剰余回路に変換可能であることを代数的手法を用いて示した.また,その出力値が入力変数のうち値1をとるものの個数で定まる関数である対称関数について,これを計算する2段の剰余回路に対する必要条件を,フーリエ変換的手法を用いて示した.また,これら2つの結果と近似法を組み合わせて,対称関数を計算する剰余回路のサイズの下界を導いた.2.並列計算のモデルとして,近年盛んに研究が行われている併置決定木群を用いた計算量について解析を行った.種々の論理関数の近似度,すなわち,与えられた論理関数をある限定された関数クラスに属する関数のみを用いて近似する場合の,近似の度合いの限界値について解析することを通して,併置決定木群の計算量に関する未解決問題のいくつかに対する回答を与えた.本研究は,与えられた論理関数を計算する最小の論理回路のサイズに対する下界を導出する手法を開発することを目標とするものである.本研究では特に,この問題に対する有望な手法として知られる近似法を,従来は単調論理回路,すなわり,論理和ゲートと論理積ゲートのみからなる論理回路に対してのみ適用可能であったものから,一般の論理回路モデルにおいても適用可能となるように拡張することに主眼をおき研究を行った.本年度の研究において得られた主な結果は以下のとおりである.1.ゲートの出力値が,そのゲートの入力の和のある定数剰余によってのみ定まる,いわゆる剰余回路モデルにおいて,任意のサイズの定数段剰余回路は,2段の等価な剰余回路に変換可能であることを代数的手法を用いて示した.また,その出力値が入力変数のうち値1をとるものの個数で定まる関数である対称関数について,これを計算する2段の剰余回路に対する必要条件を,フーリエ変換的手法を用いて示した.また,これら2つの結果と近似法を組み合わせて,対称関数を計算する剰余回路のサイズの下界を導いた.2.従来単調論理回路に対してのみ適用可能であった,近似法とは異なる符号理論的手法を用いた下界導出方法について,否定ゲート数限定論理回路モデルにまで適用可能であることを明らかにした.また,この手法を用いて,2組のソート済みの長さnの列をマージする関数を計算する最適な回路を求める問題に対し,使用できる否定ゲートの個数が0個からn個の全ての場合に対して,最適な回路のサイズの高々定数倍のサイズを持つ論理回路の構成法を与えた.本研究は,与えられた論理関数を計算する最小の論理回路のサイズに対する下界を導出する手法を開発することを目標とするものである.本研究では特に,この問題に対する有望な手法として知られる近似法を,従来は単調論理回路,すなわち,論理和ゲートと論理積ゲートのみからなる論理回路に対してのみ適用可能であったものから,一般の論理回路モデルや,更には決定木モデルにおいても適用可能となるように拡張することに主眼をおき研究を行った.本年度の研究において得られた主な結果は以下のとおりである.1.ゲートの出力値が,そのゲートの入力の和のある定数剰余によってのみ定まる,いわゆる剰余回路モデルにおいて,任意のサイズの定数段剰余回路は,2段の等価な剰余回路に変換可能であることを代数的手法を用いて示した.また,その出力値が入力変数のうち値1をとるものの個数で定まる関数である対称関数について,これを計算する2段の剰余回路に対する必要条件を,フーリエ変換的手法を用いて示した.また,これら2つの結果と近似法を組み合わせて,対称関数を計算する剰余回路のサイズの下界を導いた.2.並列計算のモデルとして,近年盛んに研究が行われている併置決定木群を用いた計算量について解析を行った.種々の論理関数の近似度,すなわち,与えられた論理関数をある限定された関数クラスに属する関数のみを用いて近似する場合の,近似の度合いの限界値について解析することを通して,併置決定木群の計算量に関する未解決問題のいくつかに対する回答を与えた.