hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウェアラブル睡眠センサによる睡眠時ブラキシズムの予測と能動的抑制

睡眠時でも大きな違和感なく身体に装着可能な小型装置を用いてブラキシズム発生を予測し,未然に抑制するシステムを開発することを目的とし,本研究期間では,プラキシズム発生の予測方法と,睡眠状態を変化させずにブラキシズムを抑制する刺激方法の2点について検討し,プロトタイプの完成をめざした.まず,ポータブル型筋電計および腕時計型睡眠ステージ分析装置の使用感および装着時の睡眠への障口害の程度に検討した.睡眠時ブラキシズムを自覚し,かつ他人からのブラキシズムの指摘,咀嚼筋痛,異常な咬耗のいずれかを満たす6人の被験者に上記装置を3日から5日間自宅にて使用させ,その使用感および睡眠障害の程度について検討を行った結果,センサの脱落等の報告はあったものの,ほとんど全ての被験者がその使用感について問題ないとし,装着時の不快感,睡眠への障害はほぼなかったとの結果を得た.さらに,睡眠時ブラキシズムをもつ被験者2名に対して小型生体刺激装置を用いて入眠時から約3時間,睡眠時ブラキシズム発現時に電気刺激(15mA,5秒間,0.2秒間隔)を加えたところ,電気刺激による睡眠時ブラキシズム音の軽減がみられ,電気刺激を与えることにより睡眠時ブラキシズムを抑制できる可能性が示された.また,この際に睡眠深度に大きな変化はなく,電気刺激により睡眠が妨げられることはなかったと考えられる.今後,電気刺激時の筋電図計測,心拍数の変化などをトリガーとした刺激の検討,被験者数の増大などを図っていく予定である.以上から,ウェアラブル睡眠センサにより睡眠状態をモニターしながら,ブラキシズムを能動的に抑制するシステム開発への基礎が整えられ,実用化の可能性が示された.睡眠時でも大きな違和感なく身体に装着可能な小型装置を用いてブラキシズム発生を予測し,未然に抑制するシステムを開発することを目的とし,本研究期間では,プラキシズム発生の予測方法と,睡眠状態を変化させずにブラキシズムを抑制する刺激方法の2点について検討し,プロトタイプの完成をめざした.まず,ポータブル型筋電計および腕時計型睡眠ステージ分析装置の使用感および装着時の睡眠への障口害の程度に検討した.睡眠時ブラキシズムを自覚し,かつ他人からのブラキシズムの指摘,咀嚼筋痛,異常な咬耗のいずれかを満たす6人の被験者に上記装置を3日から5日間自宅にて使用させ,その使用感および睡眠障害の程度について検討を行った結果,センサの脱落等の報告はあったものの,ほとんど全ての被験者がその使用感について問題ないとし,装着時の不快感,睡眠への障害はほぼなかったとの結果を得た.さらに,睡眠時ブラキシズムをもつ被験者2名に対して小型生体刺激装置を用いて入眠時から約3時間,睡眠時ブラキシズム発現時に電気刺激(15mA,5秒間,0.2秒間隔)を加えたところ,電気刺激による睡眠時ブラキシズム音の軽減がみられ,電気刺激を与えることにより睡眠時ブラキシズムを抑制できる可能性が示された.また,この際に睡眠深度に大きな変化はなく,電気刺激により睡眠が妨げられることはなかったと考えられる.今後,電気刺激時の筋電図計測,心拍数の変化などをトリガーとした刺激の検討,被験者数の増大などを図っていく予定である.以上から,ウェアラブル睡眠センサにより睡眠状態をモニターしながら,ブラキシズムを能動的に抑制するシステム開発への基礎が整えられ,実用化の可能性が示された.本学倫理委員会に研究計画を提出し,承認された.東芝研究開発センターヒューマンセントリックラボラトリーより腕時計型睡眠モニターLife Minderおよび睡眠ステージ解析用ソフトウェアLM_Analysisの貸与を受けた.睡眠モニターは科学研究費補助金申請時よりもさらに小型化等の改良がなされ,外部のデータ記録用端末が不要となり内蔵の小型メモリーカードにデータを直接保存できるようになった.本装置を用いて10名の被験者から37夜のデータを採取した.睡眠モニターに記録された脈波データの解析により得られる睡眠ステージと,被験者の睡眠状態についての感想を比較し,妥当性を検討した.おおむね被験者の睡眠感覚と類似した睡眠ステージ判定がなされており,有用であることが確認された.また本装置には脈波データだけでなく加速度データも記録されており,体動の検出により寝返り等のブラキシズム以外の筋活動を除外することが可能になった.本装置とポータブル型筋電計,騒音計の3つの装置で被験者自宅での睡眠時ブラキシズム測定を行っているが,Life Minderによる睡眠ステージ判定,筋電活性,騒音発生の3つが別々に記録されるため,これらを統一して分析するソフトウェアを開発している.さらにLife Minder,ポータブル型筋電計,騒音計の3つの同時記録は,被験者が自分で行うには電極の貼付,装置の設定や記録用コンピュータの取り扱いに多少困難な点があり,装置設定の簡略化,詳細な取り扱いマニュアルの作成等,対応策を講じている.また,装置の取り扱いや装着感を含め,睡眠状態,歯ぎしり,筋疲労感についてのアンケートを作成し,主観的データ採得とマニュアルへのフィードバックに用いている.睡眠時でも大きな違和感なく身体に装着可能な小型装置を用いてブラキシズム発生を予測し,未然に抑制するシステムを開発することを目的とし,本研究期間では,ブラキシズム発生の予測方法と,睡眠状態を変化させずにブラキシズムを抑制する刺激方法の2点について検討し,プロトタイプの完成をめざした.まず,ポータブル型筋電計および腕時計型睡眠ステージ分析装置の使用感および装着時の睡眠への障害の程度に検討した.

睡眠時ブラキシズムを自覚し,かつ他人からのブラキシズムの指摘,咀嚼筋痛,異常な咬耗のいずれかを満たす6人の被験者に上記装置を3日から5日間自宅にて使用させ,その使用感および睡眠障害の程度について検討を行った結果,センサーの脱落等の報告はあったものの,ほとんど全ての被験者がその使用感について問題ないとし,装着時の不快感,睡眠への障害はほぼなかったとの結果を得た.さらに,睡眠時ブラキシズムをもつ被験者2名に対して小型生体刺激装置により入眠時より約3時間,睡眠時ブラキシズム発現時に電気刺激(15mA,5秒間,0.2秒間隔)を加えたところ,電気刺激による睡眠時ブラキシズム音の軽減がみられ,電気刺激を与えることにより睡眠時ブラキシズムを抑制できる可能性が示された.また,この際に睡眠深度に大きな変化はなく,電気刺激により睡眠が妨げられることはなかったと考えられる.今後,電気刺激時の筋電図計測,心拍数の変化などをトリガーとした刺激の検討,被験者数の増大などを図っていく予定である.以上から,ウェアラブル睡眠センサにより睡眠状態をモニターしながら,ブラキシズムを能動的に抑制するシステム開発への基礎が整えられ,実用化の可能性が示された.
腎癌細胞における有機アニオントランスポーターＯＡＴ１の薬剤感受性への寄与

腎癌への化学療法は、現在、その感受性の低さから不可能とされている。そこで我々は、腎癌細胞における有機アニオン系化合物取り込みに関与するトランスポーターであるOAT1に着目し、これらの発現を制御することによって腎癌化学療法を再び可能にすることを目標に研究を行った。結果、OAT1発現腎癌細胞において、アニオン性抗がん剤の効率的取り込み、および細胞死の誘導が確認された。EGFP-OAT1過剰発現細胞を用いたin vivoイメージングを当初計画していたが、画像取得装置の不備により計画を断念した。腎癌への化学療法は、現在、その感受性の低さから全くと言ってよいほど行われていない。一方で、禁煙腎癌を始めとする固形腫瘍において、薬剤の排出だけでなく、再吸収を担うトランスポーターが報告されている。MTXを含む、比較的低分子量で親水性の高い薬物や一部の両親媒性の有機アニオン系化合物の取り込みに関して、近年複数のOrganic Anion Transporter(OATs)が同定され、注目されている。そこで我々は、腎癌細胞における取り込み型トランスポーターの薬剤感受性への寄与について検証し、これらの発現をコントロールすることによって腎癌の化学療法耐性を回避することになればと考えた。以下、H22年度の研究実績について報告する。H22年度は、腎癌細胞786-Oに、OAT1siRNAをトランスフェクトしOAT1のノックダウンを行い、確かにADMの取り込みが低下することを共焦点レーザー顕微鏡で観察し、確認した。さらに、これに付随して、ADMによる細胞死の誘導が抑制される傾向がみられた。また、他の抗癌剤(CDDP,MTX,etoposide,vinbrastin)についても、アニオン性、カチオン性に関わらず、薬剤感受性の低下が同条件でみられるかについても検討を行ったところ、カチオン性の抗癌剤であるCDDPにおいては薬剤感受性の低下傾向は弱く、アニオン性抗癌剤のvinbrastinおよび、既にOAT1の基質となることが報告されているMTXにおいてのみ、薬剤感受性の低下がみられた。即ち、有機アニオントランスポーターであるOAT1の基質特異性は、抗癌剤の有する電荷の差異で担保されるものであることが示唆された。以下、H23年度の研究実績について報告する。研究計画として交付申請書に記載したように、本年度はOAT1を発現しないことで知られるヒト腎臓由来HEK293細胞を用い、OAT1過剰発現系の構築を行った。具体的には、OAT1のcDNAのstop codonをPCR法によって制限酵素XhoI切断配列に置換後、pEGFPから切り出したEGFPのORFをインフレーム付加した。このOAT1-EGFP融合蛋白のcDNAを動物細胞の発現用ベクターであるpCMVのプロモーター下流に組み込んだのち、このベクターをHEK293細胞にlipofectamineを用いてトランスフェクトした。この細胞をG418によってセレクションをかけることによってOAT1-EGFPを安定発現する細胞株を得た。この細胞で、OAT1の過剰発現細胞株によるin vivoイメージングを計画しており、これについては現在実験計画を詳細に組み立てており、進行中である。一方で、近年腎癌を始めとする固形腫瘍において、薬剤の排泄だけでなく、再吸収を担うトランスポーターが報告されている。そこで我々は、腎癌細胞における取り込み型トランスポーターの関与について検証し、これらの発現をコントロールすることによって、腎癌の化学療法耐性を回避することに繋がればと考えた。研究計画として交付申請書に記載したように、本年度はOAT1を発現しないことで知られるヒト腎臓由来HEK293細胞を用いた、OAT1過剰発現系の構築を行い、OAT1の過剰発現系のin vivoイメージングを計画していたが、in vivoイメージングに適した画像取得装置の不足から、この計画実行は適わず、計画を断念した。すなわち、in vitroのレベルではOAT1の発現レベルと、アニオン性抗癌剤の取り込み効率、および細胞へのアポトーシス誘導に相関がみられたものの、in vivoにおける検証までには至らなかった。

腎癌への化学療法は、現在、その感受性の低さから全くと言ってよいほど行われていない。一方で、近年腎癌を始めとする固形腫瘍において、薬剤の排泄だけでなく、再吸収を担うトランスポーターが報告されている。MTXを含む、比較的低分子量で親水性の高い薬物や一部の両親媒性の有機アニオン系化合物の取り込みに関して、近年複数のOrganic Anion Transporter(OATs)が同定され、注目されている。そこで我々は、腎癌細胞における取り込み型トランスポーターの関与について検証し、これらの発現をコントロールすることによって、腎癌の化学療法耐性を回避することに繋がればと考え、本研究を遂行している。本年度は、前年度までに作製したOAT1過剰発現細胞(HE293細胞)およびコントロール細胞において、数種のアニオン性およびカチオン性抗癌剤を用い、その細胞死誘導活性を評価した。その結果、いくつかのアニオン性抗癌剤において、OAT1過剰発現株細胞選択的に、細胞死誘導活性が認められた。このことから、OAT1の過剰発現により、アニオン性抗癌剤の取り込みが促進され、結果、腫瘍細胞への細胞死が誘導されたと考えられる。当初の計画通り、OAT1過剰発現細胞株を樹立することができた。今後は、これをツールとして、様々なパラメーターについて評価を行い、薬剤の取り込み促進が起こるか、あるいは細胞内での局在などについても検討可能と考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初、OAT1過剰発現細胞株でのin vivoイメージングを計画していたが、これについては結果を出すことができていない。しかし、この細胞において選択的にアニオン性抗癌剤に対する細胞死誘導活性が認められたことは、大きな進展といってよい。上記のOAT1過剰発現細胞株には、OAT1のプロモーター下流にEGFPが組み込まれており、この細胞で、OAT1の過剰発現細胞株によるin vivoイメージングを計画している。OAT1過剰発現細胞株はEGFPを同時に発現するため、マウス皮下腫瘍モデルを今後作製し、上記のアニオン性抗癌剤数種を連続投与することにより腫瘍の退縮を蛍光イメージングアナライザにより観察・評価することが可能と考えられる。
多次元クラスター尺度構成法によるビックデータ解析とその社会的応用

ビックデータ解析に対応する新たな手法として多次元クラスター尺度構成法を開発し、開発した手法の実用化に向けた性能評価を行った。ビックデータの解析の主流をなす方法論は、説明力の乏しいデータを取り除き、データを縮小して、従来型の解析法を適用するという方法論であるが、この方法論では、何をもって説明力がないとするかということの基準によって解析の結果が異なるため、結果の妥当性が明確でないという問題がある。そこで、本研究では、ビックデータそのものの情報はすべて用いるが、データを分類構造という別の尺度で測定される空間で解析する多次元クラスター尺度構成法を提案した。多次元データの尺度構成に困難があったビックデータの尺度化を可能とし、従来の統計的解析法をそのまま適用することを目的とした多次元クラスター尺度構成法を提案した。多次元のクラスターについて尺度構成を行う手法は未だ開発されていない。また、個体の分類と得られたクラスターの尺度構成を同時に行う方法も未だ開発されていない。本研究では、これらを目的として尺度構成する方法を提案しようとしたものである。この手法の適用例として、モービルラーニングのログデータを対象とした応用を示した。この研究に対し、米国、フィラデルフィアで開催されたCAS2014国際会議で1st Runner up Theoretical Paper Awardを受賞した。また、同会議で、クラスターをデータの尺度として構成する方法論を包括的に論じ、Clustering Innovations in Data Scienceと題して基調講演を行った。これらの研究成果について、パリ大学(Department of Databases and Machine Learning, LIP6, University of Paris (UPMC))で招待講演を行った。さらに、高次元大規模データの解析法として、高次元データの多群判別法や混合変数の大規模データに対するクラスタリング手法等の提案も行った。ビックデータの解析には、データを類似するもの同士にまとめて解析をする方法論がある。しかし、まとめられたグループ(クラスター)は、数学的尺度をもたないため、その分類結果を利用した解析が困難であった。そこで、本研究では、得られたクラスターに、ユークリッド空間の次元を数学的に付与する手法を提案し、これによりクラスターを尺度として用いる事を可能とした多次元クラスター尺度構成法を開発し、その有効利用を図ったものである。本年度は、開発した手法の社会的データに対する応用とその成果の公表に力を入れた。例えば、高次元小標本の特性をもつセンサーデータ、遺伝子発現データ、人間の誤認識に基づく混同データ等に適用し、その有効性を示した。また、この研究成果を、米国、サンノゼにて開催された国際会議CAS2015において発表し、発表した論文"Multidimensional Joint Scale and Cluster Analysis"に対して、1st Runner-Up Theoretical Paper Awardを受賞した。さらに、CMStatistics 2015国際会議やIASC-ARS 2015国際会議での招待研究発表、日本知能情報ファジィ学会東海支部研究会での招待講演で、この手法に対する理論的、応用的研究成果を示すとともに、この手法と従来の統計的手法との比較研究から、ソフトコンピューティングに基づく分類手法の特性を利用した発展的研究成果についても発表した。提案手法とその発展的手法を開発し、社会的データに対して応用することが本年度の主な目的であったが、その目的を達成しているため、おおむね順調に進展しているといえる。ビックデータ解析に対応する新たな手法として、「多次元クラスター尺度構成法」を開発し、開発した手法の各種性能を精査するとともに、実用化を図った。ビックデータでは、多次元データの尺度構成が困難であったが、それを可能とするために、平成26年度は、多次元のクラスターについて尺度構成を行い、個体の分類と得られたクラスターの尺度構成を同時に行う方法を開発し、その性能の評価を行った。次に、平成27年度は、平成26年度に開発した手法を社会的データに対して応用し、その成果を国内外に公表した。これら2年間の研究成果に対して、CAS2014, CAS2015国際会議で、2年連続の1st Runner up Theoretical Paper Awardを受賞した。また、国際会議CAS2014で基調講演を行い、パリ大学での招待講演も行った。さらに、CMStatistics 2015国際会議やIASC-ARS 2015国際会議での招待研究発表を行った。平成28年度においては、平成26年度、27年度に開発した方法を拡張し、データが個人や時点毎に得られている場合、個人や時点間の相違性をも可視化する多次元クラスター尺度構成法を開発した。また、これらの手法と従来の同時視覚化手法との比較研究から、提案手法の優位性を示した。多次元や大量のデータ構造を低次元で可視化することは、大量のデータ情報を失うことになり、一般に困難な問題である。本研究で提案した一連の方法の特徴は、データをグループ(クラスター)にまとめることにより生じた分類構造を尺度としてあつかい、利用することであるが、これら一連の成果については、SOFA2016国際会議で基調講演を行い、その研究成果についてJANOS FODOR Awardを受賞した。

そこで、本研究では、ビックデータそのものの情報はすべて用いるが、データを分類構造という別の尺度で測定される空間で解析する多次元クラスター尺度構成法を提案した。多次元クラスター構成法を提案するという事が、本年度の主な研究目的であったが、基本となる方法を提案したため、おおむね順調に進展しているといえる。従来の統計的手法との比較から得られたソフトコンピューティングの有効利用に基づく発展的手法について、精査する必要がある。さらに、ビックデータに対する応用を進めるとともに、論文にまとめ公表する必要がある。統計科学本年度は、本研究課題の基本的方法を提案したが、分類と尺度化の同時解析には至っていない。そこで、同時に解析可能な方法に発展させることが今後の方策である。また、ビックデータに対する応用を進めることが必要である。研究分担者の使用金額で少額の残額があったため。残額が少額であるため、28年度の分担金額と合算して消耗品の購入を計画している。
繰り返し曲げを受ける防撓構造物の崩壊挙動解析法に関する研究

船体は縦方向(前後方向)に長い構造体であり、水に浮く梁とみなすことができる。船体梁(Hull girder)には船体自身の自重、積荷による荷重、浮力、波による荷重がはたらく。船体梁にはたらく荷重が許容曲げモーメントを超えると船体は折れ曲がる(折損)。船が折損することは致命的な損傷である。最近、国内・国外の多くの研究者らにより、船体縦曲げ強度の推定法が研究されている。船体は折損後、波浪中で繰り返し曲げを受けさら損傷箇所をひろげていく。このメカニズムを解明するために繰り返し曲げ実験をもとに「繰り返し曲げを受ける防撓構造物の崩壊挙動解析法」について検討を行った。この船体断面により船の縦強度が決まる。この研究にはいくつかのアプローチがある。一つは船体の縦方向(長手方向)に寄与する部材を非線形ばねにモデル化して解析する方法でスミス法とよばれている。そのほかに、有限要素法のような緻密な解析方法もいくつか提案されている。実験によるアプローチは多くの手間をかける必要があるので、多くの実験結果はない。「繰り返し曲げを受ける防撓構造物の崩壊挙動解析法に関する研究」を行うにあたり、次の3つの項目に重点をおき研究をすすめた。(1)繰り返し曲げの解析法の確立実験により得られる結果を整理し、繰り返し曲げ、すなわち、荷重の負荷・徐荷によって生じる現象を整理した。繰り返し曲げによって生じる座屈、塑性化、破断等を解析できる非線形有限要素法の整備を行った。(2)溶接初期不整を考慮した解析法の確立溶接は金属を溶かして接合する方法であり、接合により溶接残留応力、溶接初期たわみが発生する。本研究では溶接によって生じる固有歪の考え方を有限要素法に適用し、構造体の崩壊挙動に大きく影響を及ぼす初期不整を合理的に導入する解析方法を確立した。(3)繰り返し曲げ時の破断のメカニズムの解明繰り返し曲げによって生じる破断のメカニズムを明確にした。圧縮部が圧縮・引張りを繰り返し早い段階で破断が生じることは実験で確認済みである。この破断の発生条件について検討を行うと共に、破断をも考慮した有限要素法プログラムの開発を行なった。(1)繰り返し曲げの実験法の確立:4点曲げ実験試験機を製作した。繰り返し曲げを受ける防撓構造物の崩壊挙動を確認する実験を行った。繰り返し曲げ、すなわち、荷重の負荷・徐荷によって生じる現象を整理した。(2)溶接初期不整を考慮した解析法の確立:溶接は金属を溶かして接合する方法であり、接合により溶接残留応力、溶接初期たわみが発生する。本研究では溶接によって生じる初期不整を有限要素法に適用し、構造体の崩壊挙動に大きく影響を及ぼす初期不整を確認した。さらに、初期不整を有する構造部材の最終強度の推定法を提案した。(3)繰り返し曲げ時の破断のメカニズムの解明:繰り返し曲げによって生じる破断のメカニズムを実験から明確にした。圧縮部が圧縮・引張を繰り返し早い段階で破断が生じることを確認した。
資源競争および巻き添え競争がショウジョウバエの群集構造と地理分布に及ぼす影響

ショウジョウバエ群集がどのように構造化されているか,またその分布,特に低緯度側の分布境界がどのように決定されているかについて理解を深めるため,本研究では,ショウジョウバエ種間にどの程度競争が働いているか,また働きうるかを調べた.競争的関係には2タイプあり,一つは資源をめぐる競争で,もう一つは捕食者など食物網の上位者が介在する巻き添え競争である.室内における競争実験の結果,資源をめぐっては強い種内競争が認められたが,種間競争は種内競争ほど強いものではなかった.野外調査の結果もこの結果と矛盾するものではなかった.このように,資源競争が群集構造,地理分布に及ぼす影響は必ずしも大きくないようである.一方,低温耐性を獲得した種は,敏捷性が低下するとともに,成長期間が長くなり,そのため捕食される危険性が増大し,低緯度地域においては,非耐性種との巻き添え競争のため個体群を維持できない可能性が示めされた.しかし,ショウジョウバエにおいては巻き添え競争が起こりうるかどうかについては全く情報がない.そこで,巻き添え競争を介在していると考えられる寄生蜂について,まず.その種構成,分布,寄主選好性について調べた.その結果,どの寄生蜂も数種のショウジョウバエに寄生可能であり,巻き添え競争を介在しうることが明らかになった.しかし,温帯域における野外調査の結果,寄生率はそれほど高くなく,また全く寄生が行われない時期もあり,巻き添え競争は必ずしも強いとは言えなかった.もっとも,亜熱帯域,熱帯域では巻き添え競争が強い可能性もあり,さらなる調査が必要である.ショウジョウバエ群集がどのように構造化されているか,またその分布,特に低緯度側の分布境界がどのように決定されているかについて理解を深めるため,本研究では,ショウジョウバエ種間にどの程度競争が働いているか,また働きうるかを調べた.競争的関係には2タイプあり,一つは資源をめぐる競争で,もう一つは捕食者など食物網の上位者が介在する巻き添え競争である.室内における競争実験の結果,資源をめぐっては強い種内競争が認められたが,種間競争は種内競争ほど強いものではなかった.野外調査の結果もこの結果と矛盾するものではなかった.このように,資源競争が群集構造,地理分布に及ぼす影響は必ずしも大きくないようである.一方,低温耐性を獲得した種は,敏捷性が低下するとともに,成長期間が長くなり,そのため捕食される危険性が増大し,低緯度地域においては,非耐性種との巻き添え競争のため個体群を維持できない可能性が示めされた.しかし,ショウジョウバエにおいては巻き添え競争が起こりうるかどうかについては全く情報がない.そこで,巻き添え競争を介在していると考えられる寄生蜂について,まず.その種構成,分布,寄主選好性について調べた.その結果,どの寄生蜂も数種のショウジョウバエに寄生可能であり,巻き添え競争を介在しうることが明らかになった.しかし,温帯域における野外調査の結果,寄生率はそれほど高くなく,また全く寄生が行われない時期もあり,巻き添え競争は必ずしも強いとは言えなかった.もっとも,亜熱帯域,熱帯域では巻き添え競争が強い可能性もあり,さらなる調査が必要である.まず,資源をめぐる種間競争がショウジョウバエの群集構造・地理分布に及ぼす影響を調べるため,幼虫の競争実験を行った.その結果,種間競争は種内競争に比べ必ずしも強いとは言えず,資源競争が群集の構造化,分布の制限に大きな影響を及ぼしているとは考えられなかった.続いて,巻き添え競争について研究を進めるため,天敵である寄生蜂の日本における分布,種構成を調べた.その結果,果物を繁殖場所とするショウジョウバエの幼虫の寄生蜂として,Braconidae6種,Figitidae科6種を確認することができた.そこで,これらの寄生蜂を日本各地から採集し,飼育系統の作成を試みた.その結果,Asobara japonicaの系統を札幌,東京,奄美大島より,Leptopilina victriaeの系統を西表島より作成することができた.これらの寄生蜂を介した巻き添え競争があるかどうかについて調べるためには,まず,これらの寄生蜂の寄主選択についての情報が必要である.そこで今回は,A.japonicaがオナジショウジョウバエ,フタクシショウジョウバエ,オオショウジョウバエに寄生できるかどうかについて調べた.その結果,オナジには寄生可能であったが,フタクシ,オオには寄生できなかった.次に,寄生できないのは,寄生蜂がこれらのショウジョウバエに卵を産まないことによるのか,産んでも幼虫体内で殺されるからなのかについて調べた.その結果,オオには卵をあまり産まず,また産んでも殺されること,フタクシにはよく卵を産むが,そのあと殺されることが分かった.次年度はさらに多くの寄生蜂,ショウジョウバエを使い,寄生蜂の寄主選択について調べるとともに,その結果を基づき,巻き添え競争について実験を行う予定である.昨年度の調査により、西表島において果物で繁殖するショウジョウバエの寄生蜂としてBraconidae2種(Asobara japonica, A.pleuralis),Figitidae2種(Leptopilina victoriae, Ganaspis sp.)を確認することができた.そこで,これらの寄生蜂を介して巻き添え競争が起こりうるかどうかを調べるため,野外調査および室内実験を行った.野外調査は,西表島の人家環境と森林で行った.それぞれの環境にバナナを置き,1週間放置した後,実験室に持ちかえり,そこからショウジョウバエ蛹を採集し,ハエが羽化してくるかハチが羽化してくるかを調べた.

その結果,人家環境で優占するショウジョウバエはD.takahashiiであり,この種にはA.japonicaが多く寄生していた.一方,森林環境で優占するショウジョウバエはD.albomicansであり,この種にはA.pleuralisがよく寄生していた.これらのショウジョウバエおよび寄生蜂を用いた室内実験の結果,D.takahashiiはA.japonicaには抵抗性を進化させておらず,またD.albomicansはA.pleuralisには抵抗性を進化させていないことが示された.一方,D.bipectinata, D.ficusphila, D.albomicansはA.japonicaにD.takahashiiはA.pleuralisに抵抗性を進化させていた.上記の結果およびこれまでに提出された理論から,優占する寄主と寄生蜂間には軍拡競争が起こり,寄主は抵抗性を獲得しにくく,一方個体数の少ない寄主は寄生蜂にとってはよい資源ではなく,コストをかけてまで寄生能力を進化させる対象ではなく,そうしたショウジョウバエは抵抗性を獲得しやすいと考えられた.しかし,両環境で個体数の少ないD.lacteicornisは両寄生蜂に対して抵抗性を獲得していなかった.この種についてはさらなる研究が必要である.以上の結果から,D.lacteicornisとD.takahashiiおよびD.albomicansとの間では,これら2種の寄生蜂を介した巻き添え競争が起こりうるが,他のペア間では,起こりにくいと結論された.このように,西表島では,巻き添え競争はショウジョウバエの群集構造に影響を与える要因としては必ずしも重要なものではなかった.もっとも,今年の研究ではFigitidaeの2種については調査していない.この2種の寄生蜂については次年度調査する予定である.昨年度に引き続き,西表島の果物で繁殖するショウジョウバエ間において,寄生蜂を介した巻き添え競争が起こりうるかどうかを調べた.昨年度はAsobara属の2種(A. japonica, A. pleuralis)とについて調べたが,今年度はLeptopilina属の1種(L. victoriae)について調べた.その結果,L. victoriaeはA. pleuralisに似た寄主選択をもつことが明らかになった.昨年と今年の研究をまとめると,A. japonicaは人家における優占種であるD. takahashiiを主な寄主とし,A. PleuralisとL. victoriaeは森林内における優占種であるD. albomicansを主な寄主としていることが明らかになった.これら3種の寄生蜂はD. lacteicornisにも寄生可能であるため,D. lacteicornisは寄生蜂を介してD. takahashiiとD. albomicansの影響を受けている可能性がある.実際,西表島においてはD. lacteicornisの個体群は大きくなく,これはこれらの寄生蜂を介したD. takahashiiとD. albomicansとの巻き添え競争の結果である可能性がある.次に東京周辺において優占するGanaspis xanthopodaが巻き添え競争に関与しているかどうかについて調べた.
てんかん外科を革新する異常神経回路同定法の構築

本研究は、麻酔薬曝露により誘導される異常脳波の解析手法を構築し、さらにその分子基盤を解明することによって、てんかん性異常の正確な同定法を構築することを目的に行う。頭蓋内脳波を測定するてんかん患者を対象に、麻酔薬暴露下に記録された脳波を位相カップリングに基づいた解析によって評価する。それらを切除検体の分子生物学的・遺伝学的解析結果および臨床データと比較することで、てんかん外科の治療計画においててんかん性異常を短時間で正確に同定する手法を開発し、前向き試験に向けた基礎データを獲得する。
重複したゲノム由来のcDNAクローンをマッピングする手法の開発

cDNAマーカーはQTL解析、連鎖地図に基づく遺伝子の単離、シンテニー解析のために極めて重要である。特にゲノムが重複している植物種では遺伝子座特異的なcDNAマーカーが必要である。本研究ではダイズのcDNAクローンの3'部分塩基配列を用いて、遺伝子特異的なPCR産物を得る手法を開発し、PCR産物の多型を解析して連鎖地図上に位置づけることを目標とする。本年度はダイズ登熟種子に由来するcDNAクローンの3'末端部分塩基配列の決定を完了して、それに基づき遺伝子特異的なPCR産物の多型を解析する手法を検討することが目的である。5'末端からの部分塩基配列を決定してあるダイズ登熟種子由来の約400クローンについて昨年と同じ手法により3'部分塩基配列を決定した。ダイズの2品種「ミスズダイズ」と「秣食豆公503」のゲノムDNAを平滑末端制限酵素AluI、DraI、EcoRV、HaeIII、RsaI、SspIで処理してアダプターを結合した。アダプターと3'非翻訳領域の配列をプライマーとして最初のPCRを行い、更にその産物を鋳型として、さらに内側の2つのプライマーを用いたnested PCRにより特異的な断片を増幅した。増幅断片の多型を断片長解析、SSCP法を用いて解析した。しかし2品種間の多型を解析することが出来なかった。そのため塩基配列を決定した3'末端領域から、cDNAの約400bpが増幅出来るようなプライマーセットを設計し、2品種のゲノムDNAを鋳型にして増幅断片を得た。ほとんどが単一断片であったのて、ダイレクトシークエンス法により、塩基配列を決定した。塩基配列を決定できたほとんどの断片は2品種間で一塩基多型が見出された。一塩基多型が見出された周辺で、制限酵素認識部位かそれに近い配列を見出し、CAPSマーカー、またはdCAPSマーカーを作出することが出来た。今後マーカー数を増やしでマッピングを行う。本研究ではダイズのcDNAクローンの3'部分塩基配列を用いて、遺伝子の非翻訳領域と遺伝子近傍の配列を含み、かつ遺伝子特異的なPCR産物を得る手法を開発して、PCR産物の多型を解析して連鎖地図上に位置づけることを目標とする。本年度はダイズ登熟種子に由来するcDNAクローンの3'末端部分塩基配列を決定することが目的である。5'末端からの部分塩基配列を決定してあるダイズ登熟種子の276クローンについて、大腸菌DH10Bから抽出したプラスミドを鋳型とした。塩基配列決定のためのプライマーとして、ポリA鎖からシークエンス反応を始めるためにTの15反復の3'側に2塩基を加えた合計12種のヌクレオチドを混合したもの、またはプラスミドの部分からシークエンス反応を進めるためにM3プライマーを用いた。現在までに233クローンの3'部分塩基配列を決定した。平均の塩基数は約600であった。これらのクローンの中では、リボソームタンパク質、電子伝達系に関するタンパク質、貯蔵タンパク質、proteinaseinhibitorをコードするものが多かった。来年度は3'翻訳領域と非翻訳領域を含むPCR産物を得るか、または平滑末端制限酵素により、ゲノムDNAを断片化した後、アダプターを結合して、遺伝子特異的プライマーとアダプタープライマーを用いたPCR産物を得る。次にこのPCR産物の多型をCAPS法、SSCP法、直接塩基配列決定法等により解析する。
開心術における右心室心筋の心筋保護

<方法>雑種成犬を用い、軽度低温体温外循環下に60分間の大動脈遮断を行い、その間以下の3群に分け心筋保護を行った。I群:冷却St.Thomas液による順行性(大動脈基部からの注入)、II群:逆行性Cardioplegia法(冠静脈洞からの注入)、III群:逆行性Cardioplegia法とice slushによる局所冷却併用法の3群である。心虚血中の右室、左室心筋温を経時的に測定するとともに大動脈遮断解除後10分の補助循環ののち体外循環より離脱し、遮断解除後15分、30分、45分、60分に各種血行動態指標(右室圧、右室max dp/dt、肝動脈圧、右房室、左房室、心拍出量)と右室心筋長軸短縮率を測定した。<結果>(1)心筋温はI、II群とも液の注入により低下するが、III群では著明に低下し、左室は1013°C、右室810°C前後で経過した。(2)I群では虚血前後において右心機能に変化は認められなかった。II群では右房圧が前値に比し遮断解析後15分、30分で有意に高値を示し、15分の時点では左房圧を凌駕していた。III群では右房圧が前値に比しやや高く経過したが有意差はなかった。<結語>冠状静脈洞から心筋保護液を注入する逆行性Cardioplegia法では、右心室の心筋保護効果が低下することが危倶されている。逆行性Cardioplegia法単独では虚血後早期に右心機能低下を認めたが、臨床的に行っている逆行性Cardioplegia法にice slushによる局所冷却法を併用する心筋保護法は本実験的研究により血行力学的に右心室保護効果に全く問題はなく、手技的簡便さ、手術視野確保などの利点を鑑み、有用な心筋保護法であることが実証された。<方法>雑種成犬を用い,軽度低体温体外循環下に60分間の大動脈遮断を行い,その間冷却St.Thomas液による順行性(大動脈基部からの注入)および逆行性(冠静脈洞からの注入)Cardioplegia法により心筋保護を行った.心虚血中の右心室,左心室心筋温を経時的に測定するとともに,大動脈遮断解除後10分の補助循環ののち体外循環より離脱し,遮断解除後15分, 30分, 45分, 60分に各種血行動態指標(右心室圧(血圧心内心音図アンプ使用)右心室maxdp/dt,肺動脈圧,右心房圧,左心房圧,心拍出量)と右心室心筋長軸短縮率(超音波変位測定ユニット使用)を測定した.<結果>心筋温は両群ともSt.Thomas液の注入により低下するが,左心室が右心室よりもやや低温で経過した.順行性Cardioplegia法群では虚血前後において右心機能に変化は認めなかった.逆行性Csrdioplegia法群では右心圧が前値2.38±0.80mmHgから大動脈遮断解除後15分, 30分でそれぞれ4.58±1.40, 3.68±0.48mmHgと有意(p<0.05)に高値を示し,特に15分の時点では左房圧を凌駕していた.また右室長軸短縮率が大動脈遮断解除後15分の時点で前値の61.6±13.9%と有意(p<0.05)に低下し,虚血後早期に右心機能低下を認めた.

<考察>右心室の潅流血の多くを集める前心静脈系は冠状静脈洞とは別個に右心房に開口するため,冠状静脈洞から逆行性に心筋保護液を注入する逆行性Cadioplegia法では右心室の心筋保護効果が低下することが危惧されている.本年度の研究でも虚血後早期に右心機能低下を認め,右心室心筋の保護には問題のあることが証明された.しかし臨床的には逆行性Cardioplegia法にiceslushによる局所冷却法を併用しており,実験的にも局所冷却を併用した群での右心室保護効果を検討する必要があり,次年度の研究課題となった.<方法>雑種成犬を用い、軽度低体温体外循環下に60分間の大動脈遮断を行い、その間冷却St.Thomas液による逆行性(冠静脈洞からの注入)Cardioplegia法とice slushによる局所冷却法を併用し心筋保護を行った。心虚血中の右心室、左心室心筋温を経時的に測定するとともに、大動脈遮断解除後10分の補助循環ののち体外循環より離脱し、遮断解除後15分、30分、45分、60分に各種血行動態指標(右心室圧(血圧心内心温図アンプ)、右心室max dp/dt、肺動脈圧、右心房圧、左心房圧、心拍出量)と右心室心筋長軸短縮率(超音波変位測定ユニット使用)を測定した。<結果>心筋温はSt.Thomas液の注入、ice slushの散布により著明に低下し、左心室は1013°C、右心室は810°C前後で経過した。右房圧が前値1.92±0.78mmHgから大動脈遮断解除後15分、30分でそれぞれ3.24±1.00、3.08±0.98mmHgとやや高く経過したが有意差はなかった。また虚血前後において右心機能に変化は認めなかった。右室長軸短縮率は大動脈遮断解除後15、30、45、60分の時点でそれぞれ前値の100±24.7、105±29.2、107±52.7、119±74.3%と良好に保たれており、収縮低下を認めなかった。<考察>右心室の潅流血の多くを集める前心静脈系は冠状静脈洞とは別個に右心房に開口するため、冠状静脈洞から心筋保護液を注入する逆行性Cardioplegia法では右心室の心筋保護効果が低下することが危惧されている。前年度の研究で逆行性Cardioplegia法単独による心筋保護法では虚血後早期に右心機能低下を認め、右心室心筋の保護には問題のあることが証明された。しかし臨床的に行っている逆行性Cardioplegia法にice slushによる局所冷却法を併用する心筋保護法は、今年度の実験により血行力学的に右心室保護効果に問題はなく、手技的簡便さ、手術視野確保などの利点を鑑み、有用な心筋保護法であることが実証された。
敗血症VILIに対するTRPV４チャネルを標的とした治療

高換気量、高気道内圧での人工呼吸は、人工呼吸誘発肺障害を引き起こす。敗血症では全身性炎症を呈し、血管透過性亢進によるARDS発症と共に肺血管抵抗かで上昇し肺高血圧に至る。TRPV4チャネルは、機械的刺激によって活性化され、浸透圧及びNa+調節の役割を有するため、肺水腫発生への関与が想定されるが、同チャネル下流にあるメディエータの詳細は不明である。本研究では、ラット盲腸結紮穿刺による実験的敗血症ラットに対して高一回換気量の機械的人工呼吸によってVILIを誘発後、TRPV4阻害薬の存在・非存在下で、敗血症肺におけるVILIの発生過程におけるTRPV4の関与と介在メディエータを探索、併せて動脈血酸素分圧、肺水分量、血管透過性および肺動脈圧の測定を行い、敗血症性VILIの治療標的としてのTRPV4チャネルの役割を明らかにしようと考えている。2018年度において、研究者は、敗血症モデルラットの作成、TRPV4阻害薬剤の検討、投与時期、投与量についての予備実験を行なった。敗血症動物モデルの作成を行った結果を考慮して、使用薬剤の再検討を行っており、データ収集という観点からすると、当初予定より遅れている。引き続き動物実験を行い、薬剤の効果の検討、データ収集に努める。実験に使用する薬剤の検討の遅れに伴い、次年度へ使用を持ち越した。次年度に薬剤、動物など必要物品購入に使用する予定である。
記述的日本語研究のための電子化コーパスの試作と活用の研究

本研究では、日本語研究における電子化資料の効果的な用い方を目的として、コーパスの試作と活用に関する研究を行った。1.コーパスの作成に関する準備的研究(1)どのようなデータを集めればよいかということについて、ジャンルを考慮したバランストコーパスの設計のための要件について検討した。(加藤安彦,「コーパスと辞典にとっての新世紀」,日本語学20-1)。(2)日本語研究文献におけるコーパス利用の実態について調査し、実例と作例の割合、その利用のされ方について報告した(山崎誠,「文法研究と用例-実例と作例の割合」日本語学19-6)(3)コーパスを共有するための言語単位の問題の解決が必要であることを指摘した。(加藤・山崎「標準化動向・共通利用単位としてのβ単位」,社団法人日本電子工業振興協会・JEIDA自然言語処理システムに関するシンポジウム,2000年6月23日)(4)文型コーパスとして活用できる資料として英和辞典の語義記述を取り上げた。(日本語文型研究資料としての英和辞書の活用-小学館『プログレッシブ英和中辞典』(第3版)の動詞の意味記述の利用(山崎誠,JACET英語辞書研究会第3回ワークショップ,1999年12月11日)2.コーパスの試作に関して当初,資料の収集範囲を,文体やジャンルを考慮し,かたよりのないものと考えていたが,急速な電子化資料の普及で,新聞・小説はすでに生コーパスに近いものが容易に入手できると判断した。そこで,本研究では,これまであまり入手できにくい資料を対象に収集することにし,その資料の文体的な特徴を明らかにすることに重点を移した。具体的には,映画やドラマのシナリオである。シナリオは話されることを目的にした書き言葉であり,書き言葉の中では話し言葉に近い位置にあるものである。入力した分量は以下の通り。映画のシナリオ28作品(83万字),テレビドラマのシナリオ23作品(45万字),その他随筆など14作品(111万字),合計239万字。3.コーパスの活用法についての研究(1)必要な用例を適切に抜き出すための方策の探求。(2)コーパスによる文法的類義表現の分析。上記2点に関連して以下の発表を行った。山崎誠(2001)「大規模用例処理に基づく文法記述研究の現在」(第30回中部日本・日本語学研究会,11月1O日,岐阜聖徳学園大学)山崎誠(2001)「コーパスの言語学的基礎」(第6回「太陽」研究会,年11月30日,国立国語研究所)田野村忠温(2002)「形容動詞連体形における「な/の」選択の一要因-「有名な」と「無名の」-」,「計量国語学」23-4本研究では、日本語研究における電子化資料の効果的な用い方を目的として、コーパスの試作と活用に関する研究を行った。山崎誠(2001)「大規模用例処理に基づく文法記述研究の現在」(第30回中部日本・日本語学研究会,11月1O日,岐阜聖徳学園大学)山崎誠(2001)「コーパスの言語学的基礎」(第6回「太陽」研究会,年11月30日,国立国語研究所)田野村忠温(2002)「形容動詞連体形における「な/の」選択の一要因-

「有名な」と「無名の」-」,「計量国語学」23-41.既存のコーパスに関する調査(1)国立国語研究所で所蔵するテキスト化されたデータのうち、「現代雑誌九十種の用語用字調査」の本文データを入手し、テキストデータとして利用できる形式に加工した。(2)インターネット上のテキストデータについては、「青空文庫」のデータを収集した。(3)日本語研究文献におけるコーパス利用の実態について調査し、実例と作例の割合、その利用のされ方について報告した(山崎誠,文法研究における用例と作例,第43回計量国語学会大会,1999年9月25日,筑波女子大学)2.記述的日本語研究のための電子化コーパスの設計・試作の準備(1)同時代の言語資料で、主に書きことばを中心に資料を収集、付加情報はとくに付けず、より多くの種類の文章が集まることを優先することにした。(2)コーパス作成の準備的資料として、小説1冊、実用書1冊、自書1冊、新書1冊、ドラマのシナリオ18編を入力した。(3)語彙的にバランスのとれたコーパスかどうか評価するために、以下の2文献のデータベース化に着手した。・『新明解国語辞典第5版』、『岩波国語辞典第5版』をテキスト化し、見出し、表記、意味記述、用例などの項目ごとに整理した。・『現代雑誌九十種の用語用字全語彙・表記』を入手し、品詞情報を付加した。3.コーパス利用研究文献リストの作成1985年以降の人文系日本語研究におけるコーパスを積極的に利用した文献のリストを作成した。4.関連する研究発表・日本語文型研究資料としての英和辞書の活用-小学館『プログレッシブ英和中辞典』(第3版)の動詞の意味記述の利用(山崎誠,JACET英語辞書研究会第3回ワークショップ,1999年12月11日,園田学園女子大学)・現代語の複合辞の意味・用法-「だけに」の用法を探る-(山崎誠,平成11年度国立国語研究所研究発表会ポスター発表,1999年12月21日)1.既存のコーパスに関する調査インターネット上で公開されているコーパスの利用可能性について検討した。(福岡工業大学情報工学部管理情報工学科・上村隆一氏がネット上で公開している日本語会話コーパス。http://corpus.fit.ac.jp/)2.記述的日本語研究のための電子化コーパスの設計・試作の準備(1)昨年度入力したデータ(3メガバイト)について,データの点検(原文との突き合わせ)を行った。)(2)コーパス作成の準備的資料として、映画のシナリオ28編を入力した。(3)上記の入力テキストに対して,登場人物の属性をそれぞれの発話と結びつけた分析ができるように,データの加工を開始した。(4)ジャンルを考慮したバランストコーパスの設計のための要件について検討した。(加藤安彦,「コーパスと辞典にとっての新世紀」,日本語学20-1,pp,41-51)3.関連する研究発表(1)標準化動向・共通利用単位としてのβ単位(加藤・山崎,社団法人日本電子工業振興協会・JEIDA自然言語処理システムに関するシンポジウム,2000年6月23日,機械振興会館)(2)発話と発話機能,付随的行為との相互関連づけの試み(山崎・加藤,言語処理学会第7回年次大会併設ワークショップ,2001年3月30日,東京大学)1.コーパスデータの加工・コーパスデータの校正と書式の統一化をはかった。
弦の場の理論の基本的諸問題に対する包括的研究

開弦の場の理論であるCubic String FieldTheory(CSFT)の3次元Chern-Simons理論との数学構造の類似性に着目し、形式的にゼロの有限ゲージ変換として与えられる古典解に関連したCSFTの位相的構造の解析を行った。特に、解の構成の基礎であるKBc代数において、K=0およびK=∞の固有値を起因とする特異性が解の巻きつき数を与えることを明らかにし、これらの特異性を扱うための正則化法を与えた。また、Kと1/Kを入れ替える双対変換に対する美しい構造を発見し、これを用いた任意の整数の巻きつき数を持った古典解の構成法を提唱した開弦の場の理論であるCubic String Field Theory(CSFT)の3次元Chern-Simons理論との数学構造の類似性に着目し、形式的にゼロの有限ゲージ変換として与えられる古典解に関連したCSFTの位相的構造の解析を行った。また、Kと1/Kを入れ替える双対変換に対する美しい構造を発見し、これを用いた任意の整数の巻きつき数を持った古典解の構成法を提唱した本研究は、弦理論の非摂動論的定式化の一つである「弦の場の理論(=String Field Theory=SFT)」が持つ本質的/原理的な諸問題・課題を包括的に研究し、SFTがこれからの弦理論の新しい物理を切り開く突破口を与えることを目指すものである。平成21年度の実施計画では、「背景時空に依らないSFTの構築」と「SFTにおける物理量の一般的構成」を目標に挙げた。これらの課題もある程度の進展を見せつつあるが、H21年度は「SFTにおけるタキオン凝縮解」と関連した別の重要なテーマである「場の理論におけるソリトン解の集団座標の相対論的量子化」に関して顕著な進展が得られた。すなわち、多くの場の理論にはソリトンと呼ばれる、有限な空間的広がりと有限なエネルギーをもった古典解が存在し、これらは並進や回転といった「集団座標」をもっており、それを量子化することによってソリトンの運動が記述される。弦理論における重要な概念であるD-braneも、SFTにおけるソリトン解に対応している。この集団座標量子化、特に自転運動の集団座標量子化は、従来運動が十分ゆっくりである場合のみ有効であるか、あるいは、ad hocな議論に基づいたものしか存在しなかった。本研究代表は、大学院生の菊池徹氏との共同研究により、運動が相対論的な場合にも有効な、ソリトンの集団座標量子化の一般論を展開し、これをSkyrmionと呼ばれれる、バリオンを表すソリトンに応用して様々な物理量に対する相対論的補正を与えた。この成果は、"Relativistic Collective Coordinate Quantization of Solitons : Spinning Skyrmion"(arXiv : 1002.2464, by H.Hata and T.Kukuchi)として発表した(雑誌投稿中)。本研究は、弦理論の非摂動論的定式化の一つである「弦の場の理論(=String Field Theory=SFT)」が持つ本質的/原理的な諸問題・課題を包括的に研究し、SFTがこれからの弦理論の新しい物理を切り開く突破口を与えることを目指すものである。平成22年度の実施計画では、21年度からの継続として「背景時空に依らないSFTの構築」と「SFTにおける物理量の一般的構成」を目標に挙げた。これらの課題もある程度の進展を見せつつあるが、22年度は「SFTにおけるタキオン凝縮解」と関連した別の重要なテーマである「場の理論におけるソリトン解の集団座標の相対論的量子化」に関して21年度から引き続き研究を行い、顕著な進展が得られた。本研究代表者は、大学院生の菊池徹氏との共同研究により、運動が相対論的な場合にも有効な、ソリトンの集団座標量子化の一般論を展開し、これをSkyrmionと呼ばれれる、バリオンを表すソリトンに応用して様々な物理量に対する相対論的補正を与えた。この成果は二編の論文として発表し、Physical Review DおよびProgress of Theoretical Physicsに掲載された。本研究は、弦理論の非摂動論的定式化の一つである「弦の場の理論(=String Field Theory=SFT)」に関わる本質的/原理的な諸問題・課題を包括的に研究し、SFTがこれからの弦理論の新しい物理を切り開く突破口を与えることを目指すものである。平成23年度は、Wittenにより提唱された開弦の場の理論であるCubic String Field Theory(=CSFT)の位相的構造の解明に向けた研究を行い、更なる発展につながる重要な成果を得た。すなわち、i)DCSFTは3次元の場の理論であるChern-Simons理論(=CS理論)と代数的にほぼ同一の構造をしていることと、ii)