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精神科看護師が長期入院患者に抱く倫理的悩みや葛藤、感情のあり方の検討

精神科看護師は長期入院患者に対して、組織の方針や様々な現実的な制約によって、先の見えないかかわりを強いられていることが推察され、やむを得ないと自分を納得させ、法的にも認められていると認識していても、看護師は後ろめたいような申し訳ないような気持ちに苛まれながら日々のケアを実践していると報告されている。これらを踏まえ、精神科看護師は、長期入院患者に対して倫理的悩みを抱きながら、看護実践しているのか、また、自身の感情を調整しながら長期入院患者に示す感情的な関わりを行っているのかを明らかにしたいと考えた。本研究の目的は、第1に精神科看護師が長期入院患者に対して抱く、倫理的な悩みや葛藤、および感情のあり方を明らかにする。第2に精神科看護師が長期入院患者に対して抱く、看護実践上での倫理的悩みや葛藤、感情のあり方に対して、どのように対処しているのかのプロセスを明らかにする。これらから、地域移行支援における看護師の課題や現任教育のあり方を検討することである。第1段階として、調査用紙を用いて長期入院患者の看護ケアを実践している精神科看護師に倫理的悩み尺度精神科版と看護師の感情労働尺度を使用して調査を計画していたが、患者に示す感情的な関わりだけでなく、看護師自身の感情指数からも大きい影響を受けていると考えられたため調査用紙の再検討を行った。その結果、その感情指数を測定できる日本語版WLEISを追加して調査するに至った。現在、研究協力者の確保のため調査協力を予定していた医療機関より範囲を拡大し、調査を継続し、順次、解析分析を継続している。第2段階の研究調査は、第1段階で得られた結果を踏まえ質問項目の検討を行い、インタビューへの協力依頼を行っている。計画していた調査項目に感情指数の測定を追加し、調査協力を継続的に行い、得られたデータを処理し、解析分析を行っている。調査依頼先より、本調査について否定的に捉えられてしまうことが多く、依頼先より調査承諾書の返信の際に病院やその組織の評価されるという認識があるため、説明を行い協力の同意が得られるように丁寧に説明を行い、得られるデータ数が増えるように対応していく。また、インタビュー調査への協力は、内諾がえられており、調整し準備が整い次第、順次行っていく。質問項目に関して、第1研究の研究を踏まえ、実際に長期入院患者のケアを行っている精神科看護師にアドバイスを受けながら検討を繰り返している。以上の理由から計画していた進捗状況に遅れをきたし、研究期間の延長に至ったものである。第1研究の調査については、貴重なデータであり、今後の得られた結果から、研究の拡大につながるものとして、継続的に実施していく。第2研究については、インタビュー協力に内諾を得られている協力者から順次、行っていき、その結果を、分析し、長期入院患者のケアに携わっている精神科看護師にアドバイスを受けながら行っていく。これらから、地域移行支援における看護師の課題や現任教育のあり方を検討するものである。長期入院患者に対して看護実践の経験がある精神科看護師を対象に、1倫理的悩みや葛藤および感情のあり方の認識について質問紙調査を実施し、基本属性や尺度との関連等を分析する。2長期入院患者に対する看護実践を通して倫理的な悩みや葛藤が生じたか、また生じた際にどのようにその悩みや葛藤を認識し、どのように対処したかのプロセスを主観的体験に基づいて半構造的面接を行いデータを収集し、修正groundedtheory approachを用いて分析する。平成28年度においては、精神科看護師を対象に、長期入院患者に抱く倫理的な悩みや葛藤、感情のあり方についての認識を既存の尺度を使用し明らかにすることである。倫理的悩み尺度精神科版(MDS-P)と看護師の感情労働尺度(ELIN)との関連および、精神科看護師の基本属性との関連を調査を行っている。調査に当たっては、調査協力施設との調整が進まず、必要な研究協力者が確保されていないため引き続き調査を継続している。対象数の確保次第、分析を進めていく。また、第2の研究調査を行うためインタビューガイドの検討を合わせて行っている。当初の予定より遅れている理由は、本学が日本高等教育評価機構から大学期間別認証評価を受けるため、そのワーキングループとして準備に携わっていた。その結果、当初予定していた研究計画どおり遂行が難しくなった。また、研究調査において、調査協力施設との調整がスムーズに行えていないことから、必要な研究対象者の確保に至っていない。以上の理由から、本研究課題の進捗状況に影響し、遅れているものである。

第2に精神科看護師が長期入院患者に対して抱く、看護実践上での倫理的悩みや葛藤、感情のあり方に対して、どのように対処しているのかのプロセスを明らかにする。これらから、地域移行支援における看護師の課題や現任教育のあり方を検討することである。第1段階として、調査用紙を用いて長期入院患者の看護ケアを実践している精神科看護師に倫理的悩み尺度精神科版と看護師の感情労働尺度を使用して調査を計画していたが、患者に示す感情的な関わりだけでなく、看護師自身の感情指数からも大きい影響を受けていると考えられたため調査用紙の再検討を行った。その結果、その感情指数を測定できる日本語版WLEISを追加して調査するに至った。現在、研究協力者の確保のため調査協力を予定していた医療機関より範囲を拡大し、調査を継続し、順次、データを収集し、解析を行っている。第2段階の研究調査は、第1段階で得られた結果から、インタビューガイドの検討を行い、インタビューの準備が整い次第、行っていく。昨年度からの遅れがあるが、計画していた調査用紙の再検討を行い、新たに使用する尺度を検討し調査項目を追加に至った。また、調査協力を予定していた地域の医療施設へ依頼したが、調査協力が得られず研究協力者の確保に至っていない。そのため、予定していた地域を拡大し、研究協力者の確保に尽力している。医療施設への研究協力依頼に関して、日々、長期入院患者の看護ケアを実践している精神科看護師が研究協力者という認識が強いと考えられる。そのため、研究協力者は、長期入院患者へのケアを実践した経験のある精神科看護師と強調し依頼を行っていく。以上の理由から、本研究課題の進捗状況に影響し、遅れているものである。精神科看護師は長期入院患者に対して、組織の方針や様々な現実的な制約によって、先の見えないかかわりを強いられていることが推察され、やむを得ないと自分を納得させ、法的にも認められていると認識していても、看護師は後ろめたいような申し訳ないような気持ちに苛まれながら日々のケアを実践していると報告されている。これらを踏まえ、精神科看護師は、長期入院患者に対して倫理的悩みを抱きながら、看護実践しているのか、また、自身の感情を調整しながら長期入院患者に示す感情的な関わりを行っているのかを明らかにしたいと考えた。本研究の目的は、第1に精神科看護師が長期入院患者に対して抱く、倫理的な悩みや葛藤、および感情のあり方を明らかにする。
新聞・雑誌を通して1800年前後のドイツ文学の公共圏への関与を明らかにする試み

研究計画に従って、フリードリヒ・ニコライ編集『一般ドイツ文庫』の書評記事の分析に取り組んだ。特に、1769年に起きたラファーター=メンデルスゾーン論争の関連で、『一般ドイツ文庫』の果たした役割と、同時代の公衆について調査した。ラファーター=メンデルスゾーン論争では、ユダヤ人啓蒙主義者メンデルスゾーンの改宗の是非が争点になったのだが、その発端は、ラファーターがシャルル・ボネ『転生論』ドイツ語訳につけたメンデルスゾーンへの献辞だった。魂の不死について、ボネとメンデルスゾーンの見解にそれほどの違いはない。論争は当事者の意図を超えて公衆の間で加熱していった。そのような状況の中で、『一般ドイツ文庫』は、公衆に対して議論の規範を示そうとしたのだった。『ドイツ一般文庫』(13巻2号)の評者は、寛容という啓蒙主義的立場から事態の収拾を目指した。また、論争とは別立てでボネ『転生論』を論じた。それはしかしとりもなおさず、当時の公衆が規範を必要とするほど偏見にとらわれていたということでもある。ユダヤ人に対する偏見、千年王国的な期待といった反啓蒙的な議論が根深く残っていたことを記事から読み取るのは難しくない。カントは、1784年『啓蒙とは何か』において、啓蒙を、社会的な地位を離れた自由な人々による議論に基礎づけた。しかし、議論する公衆の現実は、カントのモデルに到底及ばなかった。ジャン・パウル『抜き書き帳』からは、地方の一青年が『一般ドイツ文庫』を通して啓蒙主義を受容していく過程を読み取ることができる。ボネの転生論は、ジャン・パウルのテクストにおける主要モチーフとなるが、その契機になったのも、おそらく『一般ドイツ文庫』である。『一般ドイツ文庫』13巻2号を読んだのは1779年。それから翌年にかけて、ボネ、ラファーター、メンデルスゾーンのテクストから集中的に抜き書きをしている。新聞・雑誌調査は、予想以上に大量の資料を分析しなければならず、今年度は成果を公表することができなかった。しかし、ラファーター=メンデルスゾーン論争については、すでに論文を提出し、審査の結果を待っているところである。『抜き書き帳』については、「魂の不死」をめぐるそれ以降の議論と合わせて、後日、論文にまとめる予定である。研究期間第二年度は、『一般文学新聞』の調査を行う。当初計画では、創刊年で『ドイツ一般文庫』との比較分析をする予定だったが、第一年度と同様、テーマを決めて調査を進めることにした。編者の一人であるクリスチアン・ゴットフリート・シュッツは、カントとの直接の交流もあり、『一般文学新聞』が批判哲学の受容において一定の役割を果たしたこともよく知られている。カント受容を軸に、『一般ドイツ文庫』『アテネウム』と比較する。また、第一年度の研究でテーマになった「公衆」が、『一般文学新聞』においてどのように現れてくるのかについても、上記テーマにあわせて調査する。新聞調査は、予想以上に大量の資料分析をしなければならないことが判った。二次文献を手がかりとして効率よく作業をすすめたい。調査の進度によっては、『アテネウム』研究は、第三年度に延期し、ノヴァーリス研究と同時に行う。当初計画では、第二年度は国内図書館で『一般ドイツ文庫』の現物調査をする予定だったが、第三年度計画を繰り上げる形で、ドイツで『一般文学新聞』『一般ドイツ文庫』の現物調査をする。

しかし、ラファーター=メンデルスゾーン論争については、すでに論文を提出し、審査の結果を待っているところである。『抜き書き帳』については、「魂の不死」をめぐるそれ以降の議論と合わせて、後日、論文にまとめる予定である。研究期間第二年度は、『一般文学新聞』の調査を行う。当初計画では、創刊年で『ドイツ一般文庫』との比較分析をする予定だったが、第一年度と同様、テーマを決めて調査を進めることにした。編者の一人であるクリスチアン・ゴットフリート・シュッツは、カントとの直接の交流もあり、『一般文学新聞』が批判哲学の受容において一定の役割を果たしたこともよく知られている。カント受容を軸に、『一般ドイツ文庫』『アテネウム』と比較する。また、第一年度の研究でテーマになった「公衆」が、『一般文学新聞』においてどのように現れてくるのかについても、上記テーマにあわせて調査する。新聞調査は、予想以上に大量の資料分析をしなければならないことが判った。二次文献を手がかりとして効率よく作業をすすめたい。調査の進度によっては、『アテネウム』研究は、第三年度に延期し、ノヴァーリス研究と同時に行う。当初計画では、第二年度は国内図書館で『一般ドイツ文庫』の現物調査をする予定だったが、第三年度計画を繰り上げる形で、ドイツで『一般文学新聞』『一般ドイツ文庫』の現物調査をする。第二年度にドイツで現物調査をすることにしたので、資金を残すことにした。
機械学習を用いた水溶液にひそむ動的秩序の抽出

ミクロなスケールでみた水分子の振る舞いには,ランダムに見えて幅広い多様性がある.それは水が,小さな分子量(M=18)に対して,比較的大きな静電気双極子モーメントを持ち,お互いに“粘りつく"ように緊密な相互作用をして存在しているからである.また複雑なエネルギーランドスケープを持ち,様々な局所構造をとる.周りとの相互作用が大きい水分子の動きは,その相互作用を通じて周りの環境に関する情報を取り入れている.この“振る舞い"を,データマイニングするにあたり,自然言語処理的な“文脈"の解釈を行う可能性を念頭に置いて,解析系を構築した.本研究は“MDシミュレーション"、"データマイニング"、"物理・生物的解釈と評価"のプロセスからなり、水和水の定量的な評価方法の手法確立する為に、24年度に(a)データマイニング・MDシミュレーションの融合(DM/MD融合法)による解析手法の最適化と(b)生体系シミュレーションへの適用と水和水の定量的評価を遂行した。25年度に(a,b)の研究成果を拡張し、溶媒水分子の定量的な分類と溶液構造の新規解釈の課題に着手した。これまでに様々なノウハウがある実空間での水分子とタンパク質との距離やタンパク質の周りの水分子の存在確率分布などの評価と(a,b)で得られた水和水の定量的評価との比較を行い、溶媒水分子の定量的な分類と溶液構造に関する解釈を遂行し、水分子の定量的な動的な振る舞いの妥当性に関する評価を行った。タンパク・リガンド結合系を対象に、全水分子、全MD時間領域に対して正規分布を与えるような変換と主成分解析を組み合わせて処理し、純水系と水+タンパク質系を比較することによって、水和水を特徴空間上の領域として定義しMD空間上で可視化することに成功した。また、Lasso正則化線形モデルによりGMM特徴空間の構造を解析し、物理パラメータ間の決定構造を推定した。さらに、実空間での水素結合ネットワークのカオスや複雑現象に埋もれた水分子間の構造と発生メカニズムを評価するためにカオス自由度を考慮した水分子の分類法を検討した。本研究は“MDシミュレーション"、"データマイニング"、"物理・生物的解釈と評価"のプロセスからなり、水和水の定量的な評価方法の手法確立する為に、24年度にデータマイニング・MDシミュレーションの融合(DM/MD融合法)による解析手法の最適化と生体系シミュレーションへの適用と水和水の定量的評価を遂行した。-データマイニング・MDシミュレーションの融合(DM/MD融合法)による解析手法の最適化DM/MD融合法は教師無し学習法(クラスタリング)によって大規模シミュレーションで再現された膨大な水分子の振る舞いの個別認識・分類方法を確立した。その成果を基に水分子・クラスターとタンパク質のダイナミクスを記述・解析する為に最適な方法論を決定した。-生体系シミュレーションへの適用と水和水の定量的評価本研究では溶液ダイナミクスの普遍性を担保する為、Barstar(PDBID:1BTA)・Barnaseタンパク質(PDBID:1BNJ)・合成タンパク質(PDBID:1PSV)など様々なタンパク質を対象としたシミュレーションを行い、その結果から得れらたデータを利用し、様々な系、温度での変化を探った。確立したDM/MD融合法を水溶液中のタンパク質MDシミュレーションに対して施し、水和水/バルク水に関してこれまでの枠組みを超えた詳細なレベルで分類・解析を行った。学習結果から樹形図の作成などによって水和水・バルク水共により詳細な分類を行い、定量的な水分子集団の数学的表現を行った。得られた研究成果は現在雑誌論文を作成中である。本研究は“MDシミュレーション".“データマイニング",“物理・生物的解釈と評価"のプロセスからなり,水和水の定量的な評価方法の手法を確立するために,これまで(a)データマイニング・MDシミュレーションの融合(DM/MD融合法)による解析手法の最適化と,(b)生体系シミュレーションへの適用と水和水の定量的評価,(c)DM/MD融合法による溶媒水分子の定量的な分類と溶液構造の新規解釈を行ってきた.26年度は(a, b, c)の研究成果を受け,溶液構造における物理パラメータ間の構造を推定する手法について非線形現象への対応を可能とする根本的な改良を行った.主に下記の二つの課題を解決した.1DM/MD法の第一原理計算データへの適用:第一原理MDデータに適用し,特に水素結合ネットワークと溶媒水分子のクラスターの自由度について妥当性を検証した.さらに,開発したDM/MD法を無定形ケイ素系の第一原理MDデータに応用し,原子ポテンシャルの学習を行い,この目的に有効な混合線形学習モデル法を新たに開発した.2非線形関係を考慮した物理パラメータ間の決定構造:物理現象を記述するパラメータ間の構造決定は,現象の本質的原理をマイニングし抽出する上で強力なアプローチである.多くの物理化学的なプロセスは非線形であり,特に水分子の振る舞いのようなカオス的複雑系は,非線形な物理化学過程が重要な役割を果たす.今回導入したガウス回帰モデルは回帰操作において,ガウス関数を用いた多次元空間上での近傍接続を行うために,非線形関係を取り込んだマイニングが可能であり,非線形物理現象の原理的理解に本質的である.以上の手法をBarstar-Barnase複合体に適用し,タンパク質のドッキング構造における水溶液構造に対してデータマイニング・解釈を行った.まず,蛋白質周辺の水分子の振る舞いを,仮想的な結合サイトを想定することにより,ガウス関数を用いた混合モデルによって特徴空間を構築し,その上でクラスタリングすることによって,水和水とバルク水を蛋白質表面からの距離を仮定すること無く同定した.

次に,特徴空間上で詳細な解析を行い,複数の水分子の振る舞いによるクラスを同定した.さらにクラスに依存した時空相関関数等の解析によって,水和水に複雑な時空構造が存在することを示した.以上の研究をうけて学習手法の改良を目指した.液体シリコンの第一原理計算データを対象に,教師有り/教師無し学習法を融合することにより,その各種の物理化学量に関して包括的でかつ高精度な予測が可能な新らしい機械学習の手法を開発した.物理化学量をMD計算データからの原子周辺環境量から推定するためには,様々な予測・学習機能を用いることができる.その際,よく使われるのが線形モデルである.現実的な対象系には,幅広いパラメータの取得が必要である.しかしながら,線型モデルで数多くのパラメータを採用すると,モデルを複雑化する必要があり,モデル構築の手続きの煩雑さや予測精度の点で問題が生じる.研究代表者はこの問題を解決するために,データにおいて局所的な条件を満足するシンプルな線形モデルを複数構築し,つぎにその複数の線型モデルにガウス関数による混合分布をかけることにより,マトリックス上で結合する包括的なモデルを構築した.この定式化によって,多数のパラメータを採用しながら局所的な解をすべて満足する予測式を学習することに成功した.この手法により,液体の古典的な力場や物理化学パラメータを予測すると,従来のモデルよりも数倍精度の高い学習が可能となった.今後この手法を水の振る舞いに適用することにより,飛躍的に成果が得られることが期待できる.ミクロなスケールでみた水分子の振る舞いには,ランダムに見えて幅広い多様性がある.それは水が,小さな分子量(M=18)に対して,比較的大きな静電気双極子モーメントを持ち,お互いに“粘りつく"ように緊密な相互作用をして存在しているからである.また複雑なエネルギーランドスケープを持ち,様々な局所構造をとる.周りとの相互作用が大きい水分子の動きは,その相互作用を通じて周りの環境に関する情報を取り入れている.この“振る舞い"を,データマイニングするにあたり,自然言語処理的な“文脈"の解釈を行う可能性を念頭に置いて,解析系を構築した.研究では古典MDシミュレーション並びに第一原理シミュレーションを行う.研究代表者は過去に十分な経験を有し,データ生成については当初の計画通り,順調に進んでいる.データマイニングの解析については,特徴空間の設計が解析の成否を決定するが,研究代表者のこれまでの経験に加えて,研究協力者の強力を得て生物学的・物理学的視点やバックグラウンドの知識を活用することによりこれまでに設計した写像が有効であったために,データマイニング解析が順調に進んだ.特に平成26年度,非線形物理パラメータの取り扱いが可能なガウス回帰を応用した手法を開発した事により,さらに効果的なマイニングが見込める.水和水についてのデータマイニング手法についての論文,およびBarster-Barnaseのドッキングに関する論文は準備中である.また得られた成果を1つの国内学会,4つの国際学会において発表した.以上からおおむね順調に進展していると評価した.計算物理学当初の研究計画に従って,前年の研究成果を引き継ぎ,下記の課題に着手する.
オーキシン除去および微小管阻害剤添加による細胞壁構造と原形質膜蛋白質構成の変化

本研究の目的は、形態形成に寄与する細胞壁微細立体構造の特徴と細胞壁形成の制御に関わっている蛋白質を明かにすることである。本年度は、そのために適切な実験材料と実験方法を検討することに重点を置いて研究を進めた。始めに、タバコBY-2細胞の形態形成に対する薬剤の影響を調べた。タバコBY-2液体培養細胞をAPMで処理すると細胞は球形に膨らんだ。また、ジベレリン合成阻害剤として知られるuniconazoleを加えると不定形に膨潤した。この時、ジベレリンを加えると、長期間の培養後、uniconazoleの作用が軽減された。高浸透圧下で、cellulose合成阻害剤と知られる2,6-dichlorobenzonitrileを加えると、細胞壁に穴があきプロトプラストが細胞壁の外に出てきた。次に、BY-2の細胞壁微細構造に対する薬剤の影響を調べた。無処理、APM処理、uniconazole処理の細胞を乳鉢中で液体窒素により凍らせた後破砕し、細胞壁を単離した。単離した細胞壁をカバーグラスに張り付け、凍結乾燥後、回転シャドーレプリカを作り電顕で観察した。その結果、培養細胞では無処理でも、細胞壁の微細構造が場所毎でかなり異なっていることが判り、薬剤の細胞壁の微細構造に対する影響を検討するには不適当であることが判った。一方、エンドウ芽生えの形態形成に対する薬剤の影響を調べた。播種後3日目の芽生えをAPM溶液で処理すると、茎と根の成長が阻害され、成長域が横に膨らむ。uniconazoleで処理すると、根の成長が阻害され、成長の止まった部分も含め成長域周辺がやや膨らむ。次に、エンドウ芽生えの細胞壁微細構造を観察した。無処理、APM処理、uniconazole処理の根から切片を切りだし、カバーグラスに張り付け、凍結乾燥後、回転シャドーレプリカを作り電顕で観察した。その結果、APM処理、uniconazole処理によって微細構造が変わる傾向が認められた。
嫌気的条件下でのポリエステルの生分解とその分解機構

微好気性環境でのポリエステルを分解し、かつ脱窒を行う細菌を数種類河川、湖、海から単離した。これらの細菌から細胞外分解酵素の単離とその遺伝子のクロマニングを試みたが成功しなかった。また、金魚をポリエステル存在下で飼育すると、水中の窒素化合物の濃度が実際に減少することを見出したもこれらの結果はポリエステルを分解し、同時に脱窒を行う細菌が自然界で重要な働きをしている可能性を示唆した。一方R.eutropha H16の細胞内PHB分解酵素(PhaZ1)の遺伝子をクローニングし、その遣伝子産物の性質を検討した。PhaZ1は新規の配列を持つ47 Kdaの分子質量を持っていた。PhaZ1量はPHBの蓄積と比例して増加した。この酵素はPHB封入体上にのみ結合して存在しており、結晶PHBは分解できず、非晶形のPHBのみを分解した。さらに数種の細胞内の3-ヒドロキシ酪酸(3HB)オリゴマーヒドロラーゼ遺伝子をクローニングし、その産物の性質を調べた。そのうちの一つR.eutropha H16のPhaZ2(78 kDa)は新規の加水分解酵素であり、3HBオリゴマー分解活性とPHB分解活性を持っていた。PhaZ2は細胞質とPHB封入体の両画分に分布し、その総量はPHBの葺積量に比例した。PhaZ1とPhaZ2を共に欠く変異株は野生株に比べて多くのPHBを蓄積した。これらの結果からPhaZ1とPhaZ2が共同して細胞内のPHBを効率的に分解していることが判った。(1)嫌気(微好気)条件でのPHB分解菌の単離とPHB生分解:河川、湖並びに海の水を微生物源に用いて、炭素源としてPHBを含む液体培地をフラスコに気相が無くなる様に充満させた後、密栓をして集積培養を行った。その後単一コロニーを分離して、PHBを分解するコロニーを選抜した。現在約10種類のコロニーが得られ、単離菌のリボソームRNA遺伝子の解析を開始した。また既知のPHB分解酵素遺伝子のプロモーター部分をβ-ガラクトシダーゼあるいはオワンクラゲの蛍光蛋白質の構造遺伝子につないで大腸菌に導入し、酸素濃度による発現調節を調べる目的でベクターの構築を行っている。(2)真菌のPHB分解酵素の単離とその遺伝子のクローニング:多様な生分解の様式を知るために、Penicillium funiculosumのPHB分解酵素の単離を行った。この酵素の分子量は約34,000であり、セリン残基を活性中心に持つエステラーゼであった。PHB分解活性は、R.pickettii T1に比べて1/50であり、3-ヒドロキシ酪酸の2量体、3量体エステルに対するVmaxは10倍以上であった。細菌のPHB分解酵素の分子量が5万前後であるのに対し、この酵素の分子量は小さく、また性能も異なっている。新しい型の分解酵素と考えている。(3)PHAの窒素代謝に及ぼす影響:淡水メダカを異なる条件下で飼育し、ポリエステルの水質に及ぼす影響を水中のアンモニア、硝酸、亜硝酸イオンの濃度並びにメダカの鰓と腎臓の変化を見る計画を立て、実験を開始した。砂、フィルター、ポリエステル並びにメダカの4種類の要素を組み合わせた11種類の水槽を屋外に、砂、フィルター、メダカに生分解プラスチックの有無の2水槽を屋内に設置した。屋外の水槽は温度調節をせず、屋内の水槽は25°Cに調節してある。ポリエステルが硝酸イオンの濃度の上昇を抑える傾向が認められた。(1)Ralstonia eutrophaにおける細胞内PHB分解酵素の細胞PHBの蓄積に対する影響-R.eutrophaの細胞内PHB分解酵素遺伝子欠損株と細胞内3HB-oligomer hydrolase遺伝子欠損株ならびに両遺伝子を共に欠く欠損株を作製し、PHBの蓄積量を野生株と調べた。

野生株と3HB-oligomer hydrolase遺伝子欠損株では培養後約50時間後PHB蓄積量は大きく増加し、約90時間後に最大に達したが、他の株ではこのような変化は認められなかった。このことよりPHB分解酵素遺伝子は細胞内のPHB分解だけでなくPHB合成にも関与していることが推測された。(2)細胞内PHB分解酵素の性質-R.eutrophaの細胞内PHBdepolymerase遺伝子のC末端にHis tagを付けて大腸菌から精製酵素を得た。この精製酵素を用いて阻害剤の影響を調べたところSH基の修飾剤であるPCMBが活性を強く阻害したが、活性セリン残基の阻害剤であるDFPは影響がなかった。部位特異的変異を行い183番目のシステインが活性に関与することを推定した。
高次元データ解析のためのファクター選択に関する研究

最終年度で新たに1本の論文を掲載した。研究期間全体を通じて論文を5本作成し、その内の2本を学術誌に掲載した。残りの3本に関して国際学会などで報告し、投稿や投稿の準備をしている。成果の中の非線型回帰モデルの平均法に関する研究は非ベイジアンな方法で、既存研究より広い適用範囲を持っている。変数だけではなくパラメーターに関しても非線形なモデルにも適用できる。ファクターや関数型の選択にその研究成果を利用して、実証研究として経済データの共通ファクターによる経済指標の予測を検討した。この研究で構築したモデル平均法のための情報量基準にモデルの関数型の複雑さに関するペナルティを導入したため、既存の方法より優れたパフォーマンスをもたらした。論文ではモデル平均法の最適性などの理論的性質を証明した。さらに、シミュレーション実験で有限標本での優れた性質を明らかにし、賃金の予測に関する実証研究でその精度の高い予測能力を示した。また、研究成果の中の3本の論文はGARCH型モデルのモデル平均法の開発に関するものであり、金融市場の予測に貢献している。論文ではモデル平均法の性質を厳密に証明し、さらに実際の金融データを用いてその有用性を検証した。更に研究期間の最終年度で既存のモデル平均法の高次元データに適用する場合のモデル平均のウエイトのスパース性を証明し、モデル平均法を高次元データに利用できるように、高速な新しい計算アルゴリズムを開発した。この研究によりモデル平均法の適用範囲が大きく広がった。より大量に候補モデルを平均法に取り入れることを実現した。コンピューターのスペックによって異なるが、シミュレーションの結果では同じ条件で候補モデルの数は1万前後より10数万までに増やすことができる。以上のように研究期間中モデル平均法の分野で幅広く成果を出している。今年度においては以下の3つの方面で成果をあげました。1、非線形回帰モデルに関してモデル選択法とモデル平均法を構築しました。その成果を論文にまとめて、すでに学会などで報告し、学術誌に投稿しています。この研究では構築したモデル選択とモデル平均のための情報量基準にパラメーターの数だけではなくモデルの関数型の複雑さに関するペナルティーを導入したため、既存の方法より優れたパフォーマンスをもたらしました。論文では上述した方法の最適性などの性質を証明し、シミュレーション実験で上述した方法が既存の方法より優れていることを示した。2、GARCHモデルに関してモデル平均法を構築しました。その成果を論文にまとめて、すでに学術誌に投稿して掲載が確定されました。この研究では、次数の異なる複数のGARCHモデルのモデル平均法を構築し、モデル平均のための最適なウエイトを推定するための情報量基準を提供しました。理論上、そのモデル平均方によってKL情報量基準の最小化を実現できることを証明しました。さらに、シミュレーション実験で既存の方法と比較を行い、優れたパフォーマンスを示しました。今年度の研究では、新しいアイデアを導入して、当初の計画になかった大きな研究成果を多くあげました。一つは非線形回帰モデルのためのモデル選択法とモデル平均法の構築で、もう一つはGARCHモデルのためのモデル平均法の構築です。この二つの成果はモデル平均法の分野で独創的なもので、既存のモデル平均法を新しい分野へと拡張しました。また、上記二つの研究の進行のために、当初計画の内容である、高次元時系列データDiffusion Index(DI)モデルのためのファクター選択法の構築が論文の作成まで持っていけなかったですが、論文の作成のための準備研究を十分に進めました。今年度において以下の方面で研究を進めています。1、前年度の続きで非線形回帰モデルに関してモデル選択法と平均法に関する論文を国際学会などで報告し、学術誌に投稿して来ました。Econometricaにリジェクトされましたが、査読者の貴重なアドバイスをもとに大幅リバイズした後Journal of Econometricsに投稿しました。今は5ヶ月経って結果を待っています。この研究では構築したモデル平均法のための情報量基準にモデルの関数型の複雑さに関するペナルティーを導入したため、既存の方法より優れたパフォーマンスをもたらしました。2、前年度で論文掲載を実現したGARCHモデルの平均法を拡張して他のGARCH型モデルにも適用できるモデル平均法を構築して論文を作成しました。この研究では、GARCHモデル、EGARCHモデル、GJRモデルなどを含め、殆ど全てのGARCH型ボラティリティーモデルにに適用できる平均法を構築し、モデル平均の最適なウエイトを推定するための情報量基準を提供しました。KL情報量基準の最小化を実現できることを証明した上、シミュレーション実験で既存の方法と比較を行い、優れたパフォーマンスを示しました。さらに実証研究でrealized volatilityの予測に応用して既存方法より優れたパフォーマンスを持っていることを示しました。この論文は6月と7月に国際学会で発表する予定です。3、Deep Learningによる高次元データのファクター抽出と選択する方法を構築してDiffusion Index (DI)モデルへの適用を引き続き検討しています。最初の段階としてFactor-Augmented Regressionへの応用に関してCheng and Hansen (2015)の方法を参考にDeep Learningによるファクターの抽出法の構築を検討います。今年度の研究では、前年度に掲載を実現した論文を拡張してGARCHモデルだけではなく他のGARCH型モデルにも適用できる分散不均一性を持ったモデルのための平均法を構築して論文を作成しました。また、前年度で完成したもう一本の論文を修正して再投稿し論文掲載の実現へ進んでいます。

また、高次元時系列データDiffusion Index (DI)モデルのためのファクター選択法の構築に関してDeep learningを適用するというアイデアを見出して最新な方法の開発を進めています。最終年度で新たに1本の論文を掲載した。研究期間全体を通じて論文を5本作成し、その内の2本を学術誌に掲載した。残りの3本に関して国際学会などで報告し、投稿や投稿の準備をしている。成果の中の非線型回帰モデルの平均法に関する研究は非ベイジアンな方法で、既存研究より広い適用範囲を持っている。変数だけではなくパラメーターに関しても非線形なモデルにも適用できる。ファクターや関数型の選択にその研究成果を利用して、実証研究として経済データの共通ファクターによる経済指標の予測を検討した。この研究で構築したモデル平均法のための情報量基準にモデルの関数型の複雑さに関するペナルティを導入したため、既存の方法より優れたパフォーマンスをもたらした。論文ではモデル平均法の最適性などの理論的性質を証明した。さらに、シミュレーション実験で有限標本での優れた性質を明らかにし、賃金の予測に関する実証研究でその精度の高い予測能力を示した。また、研究成果の中の3本の論文はGARCH型モデルのモデル平均法の開発に関するものであり、金融市場の予測に貢献している。論文ではモデル平均法の性質を厳密に証明し、さらに実際の金融データを用いてその有用性を検証した。更に研究期間の最終年度で既存のモデル平均法の高次元データに適用する場合のモデル平均のウエイトのスパース性を証明し、モデル平均法を高次元データに利用できるように、高速な新しい計算アルゴリズムを開発した。この研究によりモデル平均法の適用範囲が大きく広がった。より大量に候補モデルを平均法に取り入れることを実現した。コンピューターのスペックによって異なるが、シミュレーションの結果では同じ条件で候補モデルの数は1万前後より10数万までに増やすことができる。以上のように研究期間中モデル平均法の分野で幅広く成果を出している。基本的には研究計画通り進めていきます。その上、新しいアイデアが出てくる場合、そのアイデアを十分に発展させて、当初の研究計画に過剰に束縛されることなく、より多くの研究成果を出せるように研究に努めます。基本的に研究計画の内容を完成していきます。その上、今までの研究の中で発見した新しいアイデアを十分発展させて、当初の研究計画以上のより多くの研究成果を出せるように研究に努めます。来年度以後に研究報告のための旅費の出費が多く予想されるため、今年度の物品費を節約して、来年度に回しました。2018年10月より1年間、研究を一層発展させるためにColumbia University in the City of
分裂酵母における原核生物型機械受容チャネルの動作機構と生理機能の解明

機械受容チャネルは低浸透圧ショック応答においてセンサー分子としてはたらく。真核生物の浸透圧応答機構を明らかにするために分裂酵母の機械受容チャネルMsy1とMsy2の機能解析を行った。分裂酵母のmsy1とmsy2の遺伝子破壊株は低浸透圧ショック後に細胞の生存率が著しく低下することから、Msy1とMsy2の機能は低浸透圧ショック応答に関与するものと考えられる。今年度は以下の研究計画を行った。1).蛍光観察法と超遠心膜分画法を用いて、Msy1とMsy2の細胞内局在を調べた。C末端領域に蛍光ラベルをして、顕微鏡下で細胞内局在を調べた結果、Msy1は核周辺小胞体、Msy2は細胞膜直下の小胞体にそれぞれ局在していることを明らかにした。またスクロース密度勾配法を用いて膜分画を行い、Msy1とMsy2の局在が小胞体にあることを確かめた。これらの結果は、Msy1とMsy2が小胞体で浸透圧を感知していることを示唆する。2).Ca^<2+>イメージングを用いて、Msy1とMsy2の低浸透圧ショック応答における機能を調べた。低浸透圧ショック時にどのようにはたらくのかを調べるためにCa^<2+>センサータンパク質であるYellow Cameleonを用いたCa^<2+>イメージングを行った。分裂酵母は低浸透圧ショック時に細胞の膨張に伴って、細胞内Ca^<2+>レベルを上昇させた。この細胞内Ca^<2+>レベルの上昇はmsy1-^msy2^-遺伝子破壊株において、異常に高いことを明らかにした。これはMsy1とMsy2は細胞内Ca^<2+>レベルの制御にはたらくことを示唆している。上記により、分裂酵母のMscSホモログが小胞体膜上に局在し、低浸透圧ショック応答時に細胞内Ca^<2+>濃度を制御していることが明らかにされた。大腸菌において機械受容チャネルMscSは、細胞膜上で低浸透圧ショックによる細胞の膨張の感知にはたらく。一方で、分裂酵母のMsy1とMsy2は細胞内オルガネラ膜上で低浸透圧ショック応答にはたらいている。これは、真核生物の浸透圧応答は細胞膜だけではなく、細胞内オルガネラも浸透圧を感知していることを示している。交付申請書に記載した「研究の目的」の項目をすべて成し遂げて、研究をまとめて、分裂酵母の2つのMscSホモログ(Msy1とMsy2)の機能が小胞体で低浸透圧ショック応答時の細胞内Ca^<2+>レベルの変化にはたらいていることを証明した。研究成果はNat.Commun.誌に論文発表した。これらの結果から、研究目的の達成に向けて順調に進展しているといえる。本研究の目的は分裂酵母のMscS様タンパク質を解析することで細胞内機械受容の仕組みを明らかにすることである。原核生物型機械受容チャネルMscSは浸透圧応答時に細胞膨張による破裂を防ぐ役割を担っている。一方、真核生物では部分的にMscSと相同性を示すMscS様タンパク質が見つかり、陸上植物、藻類において葉緑体膜上で機械受容チャネルとして機能していることが明らかになった。しかし、菌類のゲノムからMscS様タンパク質が見つかることはMscS様タンパク質には葉緑体以外の膜における未知の機能があることを示唆する。そこで本年度は分裂酵母から2つのMscSホモログ(Msy1およびMsy2と命名)を見つけ、これらの遺伝子破壊株を作製し、低浸透圧ショックに対する表現型の解析を行った。その結果、Msy1^-Msy2^-二重欠損株は高浸透圧培地から真水にさらし、低浸透圧ショックを与えると大きく生存率が低下することが明らかになった。また浸透圧ストレス条件にさらした時の遺伝子転写量をリアルタイムPCRで調べたところ、高浸透圧、低浸透圧ストレスの両方で約5-10倍の発現量の増加が見られた。この結果は真核生物のMscS様タンパク質が浸透圧応答に関わる遺伝子であることを初めて示した発見である。分裂酵母のMscS様タンパク質が細胞内膜に局在しているのかを調べるためにMsy1のC末端にHAタグをつけて、間接蛍光抗体法を行った。Msy1は核の周辺部にドット状のシグナルとして検出された。これらの結果は分裂酵母のMscS様タンパク質は細胞内で機能する機械受容チャネルであるにもかかわらず、浸透圧ショック時の生存に重要な働きを担っていることを示唆する。原核生物型機械受容チャネルMscSはバクテリアの細胞が低浸透圧ショックにさらされた際の細胞の膨張を感知して開口し、細胞内のイオン、低分子を排出することで破裂するのを防ぐ安全弁の機能を担う。近年、真核生物においてMscSホモログがオルガネラ膜上で機械受容チャネルとして機能していることが報告された。しかし、細胞内のオルガネラが機械受容チャネルを介して、物理的な力を感知する生理的な意義は明らかにされていない。本研究では遺伝子操作が容易な分裂酵母のMscSホモログを解析することで真核生物のMscSホモログの生理機能を明らかにする。前年度に分裂酵母のゲノムから2つのMscSホモログ(Msy1およびMsy2と命名)を見つけ、これらの遺伝子破壊株を作製し、msy1^-msy2^-二重欠損株は低浸透圧ショックを与えると大きく生存率が低下することを報告した。これはMsy1とMsy2は低浸透圧ショック応答に必要な因子であることを意味する。

分裂酵母は低浸透圧ショックを受けると細胞内Ca^<2+>レベルを上昇させることが知られている。Msy1とMsy2はCa2+結合に関与するEF hand like motifをもっているため、低浸透圧ショック時の細胞Ca^<2+>レベルの変化に関与する可能性が示唆される。そこで野生型msy1^-単独欠損株、msy2^-単独欠損株、そしてmsy1^-msy2^-二重欠損株の低浸透圧ショック時の細胞内Ca^<2+>レベルの変化をCa^<2+>センサータンパク質であるCameleonとAequorinを用いて解析した。CameleonとAequorinのいずれの場合もmey1^-単独欠損株とmsy1^-msy2^-二重欠損株は野生株よりも有意に高い低浸透圧ショック時に細胞内Ca^<2+>レベルの上昇がみられた。この結果から低浸透圧ショック時の細胞内Ca^<2+>レベルの上昇はMsy1のはたらきによって、制御されていることが明らかとなった。本研究により、分裂酵母のMscSホモログが小胞体膜上でCa^<2+>を介した低浸透圧ショック応答経路にはたらくことが示された。これは菌類の低浸透圧ショック応答において、小胞体でのMscSホモログのはたらきを介したシグナル伝達経路の存在を示唆する。機械受容チャネルは低浸透圧ショック応答においてセンサー分子としてはたらく。真核生物の浸透圧応答機構を明らかにするために分裂酵母の機械受容チャネルMsy1とMsy2の機能解析を行った。分裂酵母のmsy1とmsy2の遺伝子破壊株は低浸透圧ショック後に細胞の生存率が著しく低下することから、Msy1とMsy2の機能は低浸透圧ショック応答に関与するものと考えられる。今年度は以下の研究計画を行った。1).蛍光観察法と超遠心膜分画法を用いて、Msy1とMsy2の細胞内局在を調べた。C末端領域に蛍光ラベルをして、顕微鏡下で細胞内局在を調べた結果、Msy1は核周辺小胞体、Msy2は細胞膜直下の小胞体にそれぞれ局在していることを明らかにした。またスクロース密度勾配法を用いて膜分画を行い、Msy1とMsy2の局在が小胞体にあることを確かめた。これらの結果は、Msy1とMsy2が小胞体で浸透圧を感知していることを示唆する。2).Ca^<2+>イメージングを用いて、Msy1とMsy2の低浸透圧ショック応答における機能を調べた。低浸透圧ショック時にどのようにはたらくのかを調べるためにCa^<2+>センサータンパク質であるYellow Cameleonを用いたCa^<2+>イメージングを行った。分裂酵母は低浸透圧ショック時に細胞の膨張に伴って、細胞内Ca^<2+>レベルを上昇させた。この細胞内Ca^<2+>レベルの上昇はmsy1-^msy2^-遺伝子破壊株において、異常に高いことを明らかにした。これはMsy1とMsy2は細胞内Ca^<2+>レベルの制御にはたらくことを示唆している。上記により、分裂酵母のMscSホモログが小胞体膜上に局在し、低浸透圧ショック応答時に細胞内Ca^<2+>濃度を制御していることが明らかにされた。大腸菌において機械受容チャネルMscSは、細胞膜上で低浸透圧ショックによる細胞の膨張の感知にはたらく。一方で、分裂酵母のMsy1とMsy2は細胞内オルガネラ膜上で低浸透圧ショック応答にはたらいている。
危機言語コミュニティにおける言語生態系と言語移行の関係－琉球沖永良部語を事例に－

本研究の目的は、琉球沖永良部語を事例に、危機言語が話されているコミュニティにおいて、伝統的な言語から現在の支配的な言語に移行した背景を、言語生態系の変容に着目して明らかにすることである。今年度は、沖永良部島における言語移行に関する先行研究を整理し、沖永良部島国頭集落の30代90代の9名に対するインタビュー調査を行った。その結果、以下のことが分かった。(1)方言禁止教育:学校において方言の使用を咎める教育は、1本土への出稼ぎが始まった1907年前後、2奄美群島が日本に復帰し、本土への就職が増加した1953年以降の2度行われ、2回目の方言禁止教育は1970年代後半1980年に収束した。(2)家庭内使用言語:昭和30年代以前生まれの被調査者の家庭では、親→子(本人)への使用言語が方言だったのに対し、それ以降の被調査者の家庭では共通語だった。昭和40年代以前生まれの被験者の親同士は方言で会話していたのに対し、それ以降の被調査者の親同士は共通語で会話していた。(3)集落内婚:昭和20年代以前生まれの被調査者は、集落内婚が主流だったと答えたが、それ以降は他集落との婚姻が増えたと答えた。(4)メディアの発達:ラジオは電気不足によってあまり流通しなかったが、1964年のオリンピック前後にテレビが導入された。こうした社会的背景と、沖永良部語の世代間継承がどう関連するかを、158回言語学会で発表する。従来の言語移行に関する研究は、年代による言語能力の推移を、被験者の内省に基づいて述べるものが主流であった。本研究は、言語実験によって明らかにした言語衰退の実態と、インタビュー調査によって明らかにした社会動態の変化を照合することで、より言語移行の背景の実態に近づけたと考えている。本研究は、危機言語の言語移行の背景を明らかにし、将来的に、言語の再活性化のための社会環境を整えることに貢献する。今年度は30代90代の各年代へのインタビュー調査(計約27時間分)を実施し、言語移行の背景の概略をつかめた。またそこで得られた知見を、学会で発表する機会も得られた。このため、当初の計画通り進展していると評価する。今後は、協力者の人数を増やすことで、様々な意見を汲み取り、情報の精度を上げられるようにする。その際に、性差や職業などのバランスにも配慮して協力者を選定する。今後、特に解明していく必要がある課題は、沖永良部語の理解度が急激に低下する30代後半以下の人々が経験した言語生態やその変容を説明することである。旅費などの残額として少額が残った。次年度、備品の購入等に使用する。調査中に得られた方言語彙をデータベースに追加。
量子トロイダル代数の可積分系への応用

本年度の研究実績は次の2点にわたる。1)sl2 coset共形場理論における運動の保存量(IM)のq変形の研究。IMのスペクトルとある種の常微分作用素族との間に1対1対応(ODE/IM対応)が期待されている。この対応の観点からもっとも基本的と思われる共形場理論は(sl2)_{k1}x(sl2)_{k_2}/(sl2)_{k1+k2}の形のcoset理論である。本年度はその自由場表示のq変形を構成した。対応するW代数は遮蔽作用素による2通りの記述を持つ。q変形ののち一方の遮蔽カレントのなす代数は3つの(互いに可換ではない)トロイダルgl2代数となる。それらから作られるIMは互いに可換になることを示した。以上の結果は論文にまとめ、投稿中である。またW代数のq変形の基本的なカレントを構成した。もう一方の代数は例外型超代数D(2,1;a)のトロイダル版となることが期待されるがその詳細は今後の課題である。2)アフィンevaluation写像と脇本加群の研究。代表者がかつて導入したgln型アフィン量子群から有限型量子群へのevaluation写像のアフィン化であるトロイダル量子群からアフィン量子群への準同型が三木によって得られている。本年度はGelfand-Zetlin patternで実現される脇本型加群をevaluation写像で引き戻して得られるトロイダルgln加群を考察し、可換なn個のトロイダルgl1部分代数に関する既約分解を決定した。これについては論文を投稿中である。研究期間全体を通じ、A型トロイダル量子群に付随するIMのq変形の構成とそのスペクトルについて基本的な枠組みを明らかにすることができた。他方、IMの双対性などA型特有の事情に依存している部分もあり、ODE/IM対応の十分な理解には至らなかった。従来の量子可積分系においては1変数ループ代数の量子化である量子アフィン代数が基本的な役割を果たしている。2変数ループ代数の量子化は量子トロイダル代数とよばれる。量子トロイダル代数を対称性とする量子可積分系はこれまであまり研究されていなかったが、本研究はそれに焦点をあてる。本年度は最も簡単なgl(1)型量子トロイダル代数を考察した。主要な結果は、普遍R行列のトレースとして構成される転送行列について、ベーテ方程式を証明し、ベーテ根の対称式を用いて固有値を記述したことである。転送行列の展開係数は共形場理論における運動の保存量のq変形版(Feigin et al.2007)と一致することが示される。その固有値問題はこれまで未解決であった。量子アフィン代数の場合、ベーテ方程式を導く標準的な方法は代数的ベーテ仮設法である。この方法は問題にあらわれるR行列の形が簡単であることに依存しているため、R行列が無限次元である量子トロイダル代数の場合には適用が困難である。本研究ではボレル部分代数の表現論を開発し、それによりBaxterのTQ関係式を導出する方法をとった。鍵になるのはボレル部分代数の「有限型表現」の概念を導入した点である。この方法は量子アフィン代数の場合にも適用可能であり、ベーテ方程式の統一的な導出ができる。ボレル部分代数の有限型表現を導入し、副産物として1有限表現の分類などの結果も得られた。以上の結果のうち、表現論とベーテ仮設法に関する部分は論文にまとめ、投稿中である。gl(1)型量子トロイダル代数の場合にベーテ方程式を証明し、転送行列の固有値を記述することが当初の目標であった。これについて一応満足すべき結果が得られている。また副産物として、量子アフィン代数のボレル部分代数の有限型表現の概念、1-有限表現の分類などを研究し、ベーテ方程式の統一的な導出に応用することができた。一方、当初から予期してはいたが、一般のgl(n)型についてはほとんど研究を進める事ができず、技術的な困難を改めて認識している。本年度の研究実績は次の3点にわたる。1)共形場理論における運動の保存量のq類似が2007年にFeiginらによって導入され、それらの可換性が直接計算で示されていたが、その出自は不明であった。本年度の研究により、それらがトロイダル量子群のR行列に付随する転送行列の展開係数であることを明らかにした。保存量には``local''と``non-local''の2種があり、それぞれgl1, gl2の転送行列に対応している。この両者の可換性は、アフィンの場合にMukhinらによって知られている(glm,gln)双対性のトロイダル類似に他ならないことを示した。2) 1)のうちgl1型量子トロイダル代数の場合について, Fock表現のテンソル積上の量子可積分系を研究し、ベーテ仮説法により固有値の記述を行った。通常の代数的ベーテ仮説法を適用することは困難であるため、BaxterのQ作用素によるアプローチを用いる。そのためにボレル部分代数の表現論を整備し、特に有限型加群の概念を導入してベーテ方程式の証明を行った。量子アフィン代数の場合にも同じ手法を用いる事ができる。有限型加群の分類を行い、べーテ方程式の統一的導出ができることを示した。

3)数年前にLisovyyらによって、パンルヴェ方程式のタウ関数がc=1の共形ブロックのフーリエ変換に他ならないことが発見され、この分野に大きな進展がもたらされている。gl1型トロイダル代数のintertwining作用素を用いることにより、この理論のqアナログをパンルヴェVI型方程式について構成した。運動の保存量のq変形が転送行列という標準的な可積分系であることがわかったことで、今後のひとつの指針が得られたと考えている。gl1型の場合にはさらにベーテ方程式の証明が完結した。他方ODE/IM対応についての理解が進んだとは言えず、今後は時間をかけてこの方向の研究に力を注ぎたい。本年度の研究実績は次の2点にわたる。1)sl2 coset共形場理論における運動の保存量(IM)のq変形の研究。IMのスペクトルとある種の常微分作用素族との間に1対1対応(ODE/IM対応)が期待されている。この対応の観点からもっとも基本的と思われる共形場理論は(sl2)_{k1}x(sl2)_{k_2}/(sl2)_{k1+k2}の形のcoset理論である。本年度はその自由場表示のq変形を構成した。対応するW代数は遮蔽作用素による2通りの記述を持つ。q変形ののち一方の遮蔽カレントのなす代数は3つの(互いに可換ではない)トロイダルgl2代数となる。それらから作られるIMは互いに可換になることを示した。以上の結果は論文にまとめ、投稿中である。またW代数のq変形の基本的なカレントを構成した。もう一方の代数は例外型超代数D(2,1;a)のトロイダル版となることが期待されるがその詳細は今後の課題である。2)アフィンevaluation写像と脇本加群の研究。代表者がかつて導入したgln型アフィン量子群から有限型量子群へのevaluation写像のアフィン化であるトロイダル量子群からアフィン量子群への準同型が三木によって得られている。本年度はGelfand-Zetlin patternで実現される脇本型加群をevaluation写像で引き戻して得られるトロイダルgln加群を考察し、可換なn個のトロイダルgl1部分代数に関する既約分解を決定した。これについては論文を投稿中である。研究期間全体を通じ、A型トロイダル量子群に付随するIMのq変形の構成とそのスペクトルについて基本的な枠組みを明らかにすることができた。他方、IMの双対性などA型特有の事情に依存している部分もあり、ODE/IM対応の十分な理解には至らなかった。主に次の課題を研究したい。1)一般のgl(n)型量子トロイダル代数についてベーテ方程式を証明する。この目的のためには量子トロイダル代数およびそのボレル部分代数について、PBW基底など基礎的な部分から研究を始める必要があるため、時間がかかることが予想される。表現論の専門家とも連絡を保ちつつ進めて行く。2)共形場理論において、運動の保存量の固有値とある種の微分作用素の族との1対1対応(ODE/IM対応)が予想されている。量子トロイダル代数の立場からこの対応を理解するための端緒を探る。3)可解格子模型および場の理論におけるフェルミオン構造の理論との接点を探る。特に運動の保存量(ベーテ仮設におけるものとはgradingが異なる別のもの)を量子トロイダル代数の立場から解明する。