hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経活動と末梢血流の多角的光学計測による血行障害への保存療法に対する実験的解析

閉塞性動脈硬化症(PAD)に対する保存的治療の一つである運動療法によって、最大歩行距離が改善されることは以前から観察されている。その一方で、安静時ABI(下肢分節血圧比:下肢血圧/上腕動脈血圧)の改善が少ないことは、臨床上しばしば経験することである。こうした運動療法による症状の改善の根拠となる側副血行路発達のメカニズムに関しては、解剖学的あるいは生化学的に一部解明されてきている。しかしながら、末梢神経系と血管新生、側副血行路形成が、お互いにどのように関連しその発達に関与しているのか、についてはまだまだ解明されていない。本研究では、「神経活動と末梢血流の多角的光学計測法」、すなわち、「細胞電位活動の光学的イメージング法」と「内因性光学イメージング法による血流評価法」を末梢神経-骨格筋標本、あるいは、末梢神経-血管標本に適用し、側副血行路発達と神経活動がどのように関与しているのかを解析し、PAD患者に対する効率的な保存的療法の再考を行うことを目的とする。本年度は、昨年度に引き続き、モデル標本の確立を中心目標として実験、解析を行った。血管を制御する自律神経系のうち交感神経に焦点をあて、まず鶏胚から交感神経幹を摘出することを再度試みたが、標本が小さく脆弱であることから十分な標本を得ることには成功しなかった。この点は、今後さらに改良が必要であると考えられた。そこで、生後3-5週齢のラットの交感神経幹に焦点をあて実験を進めたが、体格が小さいため、十分な結果は得られなかった。次に、発生段階がさらに進んだ5-6週齢のラットの交感神経幹に焦点をあてることで、比較的充分な長さの交感神経幹が得られ、実験を行うことが可能になった。これを膜電位感受性色素NK2761によって染色を行ったところ、交感神経幹が十分に染色されることが明らかとなった。分担研究者の研究室では、これまで胎生期の中枢神経系に膜電位の光学的イメージング法を適用し、中枢神経系の機能発生過程を追跡してきた。本研究でも、モデル標本確立のための第一歩とし、まず実験動物として取扱いが容易である鶏胚を選び、その交感神経幹を摘出することを試みた。しかしながら、鶏胚の交感神経幹は非常に小さく脆弱であり、光学測定に必要な標本を作製することは困難であった。そこで、実験対象を生後3-5週齢のラットにして、その交感神経幹の摘出を試みたが十分な結果は得られず、さらに体格の大きい生後5-6週齢のラットを用いたところ、十分な長さの交感神経幹を摘出することができた。摘出されたラットの交感神経幹は、結合組織にくるまれていたため、これをそのまま膜電位感受性色素で染色することはできなかった。そこで、摘出したラットの交感神経幹を、まず様々な濃度のコラゲナーゼを含む人工脳脊髄液で処理し、その最適濃度を見いだした。これにより、吸光膜電位感受性色素NK2761で、ラットの交感神経幹を染色することが可能となった。交感神経を電気刺激によって、交感神経幹を伝搬する活動電位や、交換神経節におけるシナプス後電位を光学的に記録することに成功した。以上のように、モデル標本作製の第一段階でいくつかの問題が生じたため、当初の計画が少し遅れることとなった。初年度の研究により、生後3-5週齢のラットの交感神経幹の摘出、コラゲナーゼ処理後の膜電位感受性色素による染色が可能となったところで、本年度は以下の項目を中心に解析を進める。1最適膜電位感受性色素のスクリーニング:ラットの交感神経幹を様々な吸光あるいは、蛍光膜電位感受性色素で染色し、神経の電気刺激による活動電位の検出を行う。その際、どの膜電位感受性色素が最適であるかを、シグナルの大きさや神経へのダメージを考慮しながらスクリーニングする。2交感神経-血管標本の確立:初年度は、交感神経幹だけの摘出に成功したが、さらに交感神経の投射先である血管がついた「交感神経-血管標本」の作成を試みる。3交感神経刺激により誘発される神経応答パターンの解析:交感神経-血管標本を膜電位感受性色素で染色し、交感神経を吸引電極で刺激して血管に対する効果を検討する。さらに、血流との関係の解析を行う。4交感神経節光学的に記録されたシナプス後電位の性質を評価するため、各薬剤(d-tubocurarineなど)の存在下による計測を行い、神経活動伝搬やシナプス伝達の評価を検討していく。以上の1-4の実験を進めることにより、側副血行路発達と神経活動がどのように関与しているのかを解析するための基礎を確立する。

本研究では、「神経活動と末梢血流の多角的光学計測法」、すなわち、「細胞電位活動の光学的イメージング法」と「内因性光学イメージング法による血流評価法」を末梢神経-骨格筋標本、あるいは、末梢神経-血管標本に適用し、側副血行路発達と神経活動がどのように関与しているのかを解析し、PAD患者に対する効率的な保存的療法の再考を行うことを目的とする。本年度は、モデル標本の確立を中心目標として実験、解析を行った。血管を制御する自律神経系のうち交感神経に焦点をあて、まず鶏胚から交感神経幹を摘出することを試みたが、標本が小さく脆弱であることから十分な標本を得ることには成功しなかった。そこで次に、生後3-5週齢のラットの交感神経幹に焦点をあて実験を行った。その結果、生後3&#8722;5週齢のラットからは十分な長さの交感神経幹の摘出が可能であること、膜電位感受性色素によって交感神経幹が十分に染色されることが明らかとなった。分担研究者の研究室では、これまで胎生期の中枢神経系に膜電位の光学的イメージング法を適用し、中枢神経系の機能発生過程を追跡してきた。本研究でも、モデル標本確立のための第一歩として、まず実験動物として取扱いが容易である鶏胚を選び、その交感神経幹を摘出することを試みた。しかしながら、鶏胚の交感神経幹は非常に小さく脆弱であり、光学測定に必要な標本を作製することは困難であった。そこで、実験対象を生後3-5週齢のラットにして、その交感神経幹の摘出を試みたところ、十分な長さの交感神経幹を摘出することができた。摘出されたラットの交感神経幹は、結合組織にくるまれていたため、これをそのまま膜電位感受性色素で染色することはできなかった。そこで、摘出したラットの交感神経幹を、まず様々な濃度のコラゲナーゼを含む人工脳脊髄液で処理し、その最適濃度を見いだした。これによって、吸光膜電位感受性色素NK2761で、ラットの交感神経幹を染色することが可能となった。以上のように、モデル標本作製の第一段階でいくつかの問題が生じたため、当初の計画が少し遅れることとなった。閉塞性動脈硬化症(PAD)に対する保存的治療の一つである運動療法によって、最大歩行距離が改善されることは以前から観察されている。その一方で、安静時ABI(下肢分節血圧比:下肢血圧/上腕動脈血圧)の改善が少ないことは、臨床上しばしば経験することである。こうした運動療法による症状の改善の根拠となる側副血行路発達のメカニズムに関しては、解剖学的あるいは生化学的に一部解明されてきている。しかしながら、末梢神経系と血管新生、側副血行路形成が、お互いにどのように関連しその発達に関与しているのか、についてはまだまだ解明されていない。本年度は、昨年度に引き続き、モデル標本の確立を中心目標として実験、解析を行った。血管を制御する自律神経系のうち交感神経に焦点をあて、まず鶏胚から交感神経幹を摘出することを再度試みたが、標本が小さく脆弱であることから十分な標本を得ることには成功しなかった。この点は、今後さらに改良が必要であると考えられた。そこで、生後3-5週齢のラットの交感神経幹に焦点をあて実験を進めたが、体格が小さいため、十分な結果は得られなかった。
高齢者の環境適応能向上のための身体的トレーニングに関する研究

冬季の低温環境などにおいて,高齢者ではしばしば低体温症となる場合が見られる.これは,屋外のみならず室内環境においても確認されている.高齢者の体温調節反応は,若年者と比べて遅延し,そのために深部体温が影響を受けやすい状況となっていることが考えられる.本研究では,高齢者の環境適応能力の向上のための基礎的研究であり,主に身体的トレーニングが環境適応能力に影響を及ぼすかどうかについて調べる事を目的とした.寒冷暴露実験と運動能力(最大酸素摂取量)の測定を身体的トレーニングの前後で行い,運動能力の向上にともなう寒冷時の体温調節反応の比較を行った.寒冷暴露実験若年男性8名(平均年齢21.4歳)を対象とした.室温(10,15,28°C)・相対湿度(約50%)を制御した人工気候室において,実験を行い,実験時の被験者の服装はTシャツとショートパンツのみ(0.3clo)であった.被験者は,28°Cの実験室にて60分間の半仰臥位安静後,各温度(10,15,28°C)に制御した実験室へ移動し,半仰臥位安静で90分間の寒冷暴露を行った.直腸温,皮膚温(額,胸,腹,上腕,手背,大腿,下腿,足背),血圧,心電図,血流量,代謝量の項目について連続測定を行い,快適感覚,温度感覚について主観申告を行った.身体的トレーニング「ややきつい」と感じる程度の運動(HR:120拍程度)を一日30分以上,週に3日以上行い,これを8週間以上継続した.トレーニング前後での寒冷曝露時の体温調節反応が異なった.それは,直腸温の変化にあらわれ,トレーニング前では90分間の10°C暴露で0.2°Cの直腸温の低下が見られたが,トレーニング後では直腸温の低下は見られなかった.これは,身体的トレーニングによる筋量の増加に伴う基礎代謝量の増大と毛細血管網の発達に伴う末梢循環の改善や皮膚血管運動の反応性の改善などによるものと考えられた.本年度は,以下の通り,身体的トレーニングの前後で寒冷負荷実験および身体的運動能力の測定を行った.1.寒冷負荷実験(1)若年男性8名(平均年齢21.4歳)を対象とした.対象である被験者の生活・運動習慣についての調査を行った後,平成12年12月から平成13年1月にかけて,室温・相対湿度(約50%)を制御した人工気象室において,実験を行った.約28°Cに設定した実験室(前室)にて60分間の椅座位安静後,各温度(10,15,28°C)に制御した実験室(本室)へ入室し,半仰臥位安静で90分間の寒冷暴露を行った.測定項目は,生理指標として皮膚温(額部,胸部,腹部,上腕部,手背部,大腿部,下腿部,足背部),深部体温(直腸温),血圧,心電図,血流量,代謝量の測定を連続的に行い,心理指標は快適感覚,温度感覚などの項目について主観申告により断続的に行った.2.運動能力の測定自転車エルゴメーターおよび呼気ガス分析機を用い,被験者の体力測定(最大酸素摂取量,無酸素誠作業閾値)を行った.1分間に10ワットづつ負荷を上昇する漸増負荷運動時の呼気ガス分析をブレス・バイ・ブレスで行い,オールアウト時の酸素摂取量を測定し,これを最大酸素摂取量とした.3.身体的トレーニング最大酸素摂取量の6070%強度に相当する運動を一日30分以上,週に3日以上行い,これを8週間継続した.4.寒冷負荷実験(2)現在(平成13年3月),身体的トレーニング後の運動能力テストを行い,持久的運動能力が向上したことを確認した後,再び寒冷負荷実験を実施している.寒冷負荷時の循環系,自律神経系の反応について連続的に分析し,その結果についてトレーニング前後の比較を行うことにより,環境適応能についての観点から,寒冷時のクロスアダプテーションについての検討行う.また,高齢者の体温調節能を改善させ得る要因について検討を行う予定である.冬季の低温環境などにおいて,高齢者ではしばしば低体温症となる場合が見られる.これは,屋外のみならず室内環境においても確認されている.高齢者の体温調節反応は,若年者と比べて遅延し,そのために深部体温が影響を受けやすい状況となっていることが考えられる.本研究では,高齢者の環境適応能力の向上のための基礎的研究であり,主に身体的トレーニングが環境適応能力に影響を及ぼすかどうかについて調べる事を目的とした.寒冷暴露実験と運動能力(最大酸素摂取量)の測定を身体的トレーニングの前後で行い,運動能力の向上にともなう寒冷時の体温調節反応の比較を行った.寒冷暴露実験若年男性8名(平均年齢21.4歳)を対象とした.室温(10,15,28°C)・相対湿度(約50%)を制御した人工気候室において,実験を行い,実験時の被験者の服装はTシャツとショートパンツのみ(0.3clo)であった.被験者は,28°Cの実験室にて60分間の半仰臥位安静後,各温度(10,15,28°C)に制御した実験室へ移動し,半仰臥位安静で90分間の寒冷暴露を行った.直腸温,皮膚温(額,胸,腹,上腕,手背,大腿,下腿,足背),血圧,心電図,血流量,代謝量の項目について連続測定を行い,快適感覚,温度感覚について主観申告を行った.

身体的トレーニング「ややきつい」と感じる程度の運動(HR:120拍程度)を一日30分以上,週に3日以上行い,これを8週間以上継続した.トレーニング前後での寒冷曝露時の体温調節反応が異なった.それは,直腸温の変化にあらわれ,トレーニング前では90分間の10°C暴露で0.2°Cの直腸温の低下が見られたが,トレーニング後では直腸温の低下は見られなかった.これは,身体的トレーニングによる筋量の増加に伴う基礎代謝量の増大と毛細血管網の発達に伴う末梢循環の改善や皮膚血管運動の反応性の改善などによるものと考えられた.
海中周囲雑音を用いた物体映像化のための音響レンズに関する研究

周囲雑音イメージングは自然海中周囲雑音を積極的に利用する革新的なアイディアである.筆者らは,周囲雑音イメージングのプロトタイプシステムの開発を目指し,開口径1 mの非球面レンズを設計・製作した.本レンズは,中心周波数120 kHzで方位解像度1度,視野角±7度を有することが実証された.2010年11月に内浦湾において,海中周囲雑音のみで無音ターゲットを検出する実海域試験が実施された.多数の突発性雑音からターゲット散乱波を抽出する分類手法が提案された.ターゲット散乱波として分類された突発性雑音を解析したところ, 60 kHz以上の高周波数帯域において,ターゲット方位のパワースペクトル密度レベルは,ターゲット以外の方位のレベルに比べて大きくなることが実証された.この結果は,主にテッポウエビ音によって生成される自然海中周囲雑音によって,ターゲットが成功裏に検出されたことを示している.周囲雑音イメージングは自然海中周囲雑音を積極的に利用する革新的なアイディアである.筆者らは,周囲雑音イメージングのプロトタイプシステムの開発を目指し,開口径1 mの非球面レンズを設計・製作した.本レンズは,中心周波数120 kHzで方位解像度1度,視野角±7度を有することが実証された.2010年11月に内浦湾において,海中周囲雑音のみで無音ターゲットを検出する実海域試験が実施された.多数の突発性雑音からターゲット散乱波を抽出する分類手法が提案された.ターゲット散乱波として分類された突発性雑音を解析したところ, 60 kHz以上の高周波数帯域において,ターゲット方位のパワースペクトル密度レベルは,ターゲット以外の方位のレベルに比べて大きくなることが実証された.この結果は,主にテッポウエビ音によって生成される自然海中周囲雑音によって,ターゲットが成功裏に検出されたことを示している.海中周囲雑音を音源として積極的に利用して海中物体を映像化する手法を周囲雑音イメージングと呼ぶ.本研究の目的は,周囲雑音イメージングを実現するため,中心周波数120kHz,方位解像度1度の音響レンズを設計し,沿岸域生物雑音を用いた物体映像化について検討することである.本年度は主要素となる音響レンズを設計・製作し,さらに実験予定海域において雑音源の特性調査を行った.まず,本レンズを製作するに当たり材料となる重合接着アクリル材の音速測定を行い,水中音速との比より屈折率を求めた.実験予定期間(11月)の水温20°Cにおける屈折率0.54を用い,開口径1.0m,像点距離1.2mとして,アプラナートレンズの設計理論(物点距離を無限遠,レンズA)および光学設計ソフトZEMAX(物点距離を50m,レンズB)を用いてレンズ表面形状を計算した.次に,音源距離を1050mで変化させ,120kHzの球面波を両レンズに入射させる集束音場解析を行い,入射角度-7+7度範囲で1度毎に変化させ,像点および-3dB領域を計算した.各-3dB領域が重複していないことから,両レンズは所望の方位解像度を有していた.ただし,像点音圧はレンズBが大きく,そして斜め入射時のサイドローブレベルがレンズBの方が小さいことから,レンズBを採用し,最終的に1.0m×1.0m×0.3mのアクリル板を切削加工してレンズを製作した.これより,物体映像化に必要な実時間ビームフォーミングを行う音響レンズが実現されたことになる.本レンズは次年度の映像化実験で利用する予定である.加えて,実験予定海域(内浦湾)の海中周囲雑音を観測した結果,主要雑音源とされる沿岸域生物雑音の分布は計測バージ底面,計測バージ直下の海底,周辺の養殖用生け簀直下の海底に集中していた.この結果は,次年度の映像化実験におけるイメージング装置とターゲットの配置の決定に利用される重要な情報である.海中周囲雑音を音源として積極的に利用して海中物体を映像化する手法を周囲雑音イメージングと呼ぶ.本研究の目的は,周囲雑音イメージングを実現するため,中心周波数120kHz,方位解像度1度の音響レンズを設計し,沿岸域生物雑音を用いた物体映像化について検討することである.本年度は,昨年度に設計・製作した音響レンズを用いて,実海域試験を行った.重合接着アクリル材を用いて製作された開口径1.0mで焦点距離1.2mの音響レンズを用い,周囲雑音イメージングを実現するプロトタイプシステムを構築した.本システムは,焦点面にハイドロフォンを水平方向に配置し,入射角度-7+7度の視野角範囲に1度毎にハイドロフォン1個を対応させるマルチビーム受信機となる.平成22年11月8-13日にわたって内浦湾の計測バージにて,本システムの実海域試験を行った.まず,ビームパターンの計測を行った.約30m離れた球形音源より120kHzの音波を放射し,入射角度-9+9度範囲で0.2度毎に変化させたところ,本レンズは所望の方位解像度であるビーム幅1度を有していることを確認した.さらに,幅3mで高さ1mのアルミ板で構成されたターゲット探知を海中周囲雑音のみで行う実験を行ったところ,約30m離れたターゲットの方位の受信レベルがターゲット無しの場合と比較して増加したことを確認した.この結果は本システムによって横方向1本の走査線に対応する映像化に成功したことを示しており,本システムの焦点面に配置するハイドロフォンを垂直方向にも拡張して配置することにより,ターゲットの2次元映像の取得に向けて発展が期待できる.また,同時に同海域の海中周囲雑音の観測も行った.

次年度にはこの海中雑音の発生位置と,ターゲット探知結果との関連を詳細に解析する予定である.海中周囲雑音を音源として積極的に利用することにより海中物体を映像化する手法を周囲雑音イメージングと呼ぶ.本研究では,周囲雑音イメージングを実現するため,中心周波数120kHz,方位解像度1度の音響レンズを設計し,沿岸域生物雑音を用いた物体映像化について検討した.一昨年度(平成21年度)は,開口径1.0mで焦点距離1.2mの音響レンズを設計・製作し,昨年度(平成22年度)はそれを用いたプロトタイプシステムを構築して,内浦湾の計測バージにて実海域試験を行った.本年度(平成23年度)はその実験データの解析を行った.まず,ビームパターンの計測データより,本レンズは120kHzにて所望の方位解像度であるビーム幅1度を有しており,また80kHzではビーム幅は120kHzに比べて約1.5倍に広がり,低周波にて方位解像度が低下することを確認した.次に,各ハイドロフォン受波信号のパワースペクトルを計算して,方位(横軸)-周波数(縦軸)-受波強度(疑似カラー)となる映像化処理を行った.方位0度と-6度に配置した120kHzのピンガ音を映像化すると,受波強度は設定通りの方位と周波数でピークを形成し,本システムによる映像化は正確であることを確認した.さらに,方位0度・距離30mに幅3m・高さ1mおよび方位-6度・距離15mに幅1m・高さ1.6mのアルミ板で構成された2つのターゲットを配置し,海中周囲雑音のみで探知を行ったデータを解析した.受波信号はターゲット散乱波と直接受波した雑音に分類され,ターゲット散乱波のみを抽出したところ,ターゲット方位の受信強度が他方位に比べて増加しており,ターゲットの映像化に成功した.また,同時に同海域の海中周囲雑音を観測したデータより,主な雑音源はテッポウエビによるものであり,バージ底面および海底に雑音源が分布していることがわかった.これらの成果は沿岸域生物雑音によって物体映像化が可能であり,音響レンズがそれを実現する有望な要素技術であることを実証するものである。
感性に基づく異種メディアデータ検索に関する研究

本研究では,感性に基づくウェブ上のマルチメディアデータの相互検索における検索精度の向上を目的として,(i)特徴量に加えキーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討,ならびに,(ii)通常の個人適応に加えて,気分適応と呼ぶその時の気分を反映可能とする的確できめ細かな適応の実現に関する検討を行った.キーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討では,ウェブのページ上の画像に対するキーワードとして,その画像の掲載されているページからその画像のキーワードにふさわしい名詞と形容詞・形容動詞の抽出を試みた.有効性を実験により評価したところ,名詞の文書キーワードについてはかなり良い結果が得られているが,名詞の話題キーワード,ならびに,形容詞についてはあまり良い結果が得られなかった.感性検索の個人適応に関する研究では,画像と被験者のグループに基づく利用者の学習の負荷の軽減法について検討した.評価の結果,学習効果は見られるものの,感性の主因子に対応する印象語対の少ない画像グループや印象語対グループに対して改善の余地があることが分かった.感性検索の気分適応に関する研究としては,「哀」と「楽」の2つの気分を対象として検討した.官能検査実験により,(1)同じ画像であっても感じ方が変化していること,(2)視聴後の行動パターンは気分を強めるようにするか打ち消すようにするかの2パターンがほとんどであること,(3)行動パターンによって感じ方が変化しているようであることが明らかになった,さらに,この行動パターンを利用することで,検索時の気分に応じて検索をI変化させる感性画像検索システムを試作した.本研究では,感性に基づくウェブ上のマルチメディアデータの相互検索における検索精度の向上を目的として,(i)特徴量に加えキーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討,ならびに,(ii)通常の個人適応に加えて,気分適応と呼ぶその時の気分を反映可能とする的確できめ細かな適応の実現に関する検討を行った.キーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討では,ウェブのページ上の画像に対するキーワードとして,その画像の掲載されているページからその画像のキーワードにふさわしい名詞と形容詞・形容動詞の抽出を試みた.有効性を実験により評価したところ,名詞の文書キーワードについてはかなり良い結果が得られているが,名詞の話題キーワード,ならびに,形容詞についてはあまり良い結果が得られなかった.感性検索の個人適応に関する研究では,画像と被験者のグループに基づく利用者の学習の負荷の軽減法について検討した.評価の結果,学習効果は見られるものの,感性の主因子に対応する印象語対の少ない画像グループや印象語対グループに対して改善の余地があることが分かった.感性検索の気分適応に関する研究としては,「哀」と「楽」の2つの気分を対象として検討した.官能検査実験により,(1)同じ画像であっても感じ方が変化していること,(2)視聴後の行動パターンは気分を強めるようにするか打ち消すようにするかの2パターンがほとんどであること,(3)行動パターンによって感じ方が変化しているようであることが明らかになった,さらに,この行動パターンを利用することで,検索時の気分に応じて検索をI変化させる感性画像検索システムを試作した.本年度は,(1)動画クリップからの因子得点の推定の検討,ならびに,(2)個人適応のための学習負荷軽減法についての検討を行った.(1)は,感性に基づく多種メディアデータの相互検索システムにおいて任意のマルチメディアデータの利用を可能にすることを目的とするものである.MPEG動画から求めた特徴量に基づき,重回帰分析を使用して因子得点の推定式を求めた.動画クリップに対しても,画像や音クリップと同様に,特徴量の交互作用を考慮することで重回帰分析の推定精度が向上できることを実験的に示した.(2)は,個人適応を利用者になるべく負荷をかけずに実現することを目的としている.ここでは,画像を対象として検討を行い,グループ化による方法を考案した.この方法は,まず,クラスター分析により画像をグループ分けし,さらに,画像グループごとに再度クラスター分析することによって個人をグループ分けし,また,画像グループごとに学習用画像と学習に使用する感性語対を決め,学習によってその感性語対に与えられた評点をもとに評価者グループを選出し,学習者の評点をその評価者グループの代表値とする方法である.ここでは,全画像を一つの画像グループとして学習させる1属性学習と,グループ分けされた画像グループに基づく多属性学習を考えた.評価の結果,全画像に対して全印象語対を使用した方法と比較して,学習時間は劇的に軽減され,また,平均プロファイルを利用した場合と比較して個人の感性に近い検索結果を提示できていることを明らかにした.また,1属性学習と多属性学習では,1属性学習の方が評価結果は良好であった.本研究では,感性に基づくウェブ上のマルチメディアデータの相互検索における検索精度の向上を目的として,(i)特徴量に加えキーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討,ならびに,(ii)通常の個人適応に加えて,気分適応と呼ぶその時の気分を反映可能とする的確できめ細かな適応の実現に関する検討を行った.キーワードとして名詞と形容詞をも利用する検索手法の検討では,ウェブのページ上の画像に対するキーワードとして,その画像の掲載されているページからその画像のキーワードにふさわしい名詞と形容詞・形容動詞の抽出を試みた.有効性を実験により評価したところ,名詞の文書キーワードについてはかなり良い結果が得られているが,名詞の話題キーワード,ならびに,形容詞についてはあまり良い結果が得られなかった.感性検索の個人適応に関する研究では,画像と被験者のグループに基づく利用者の学習の負荷の軽減法について検討した.評価の結果,学習効果は見られるものの,感性の主因子に対応する印象語対の少ない画像グループや印象語対グループに対して改善の余地があることが分かった.感性検索の気分適応に関する研究としては,「哀」と「楽」の2つの気分を対象として検討した.

官能検査実験により,(1)同じ画像であっても感じ方が変化していること,(2)視聴後の行動パターンは気分を強めるようにするか打ち消すようにするかの2パターンがほとんどであること,(3)行動パターンによって感じ方が変化しているようであることが明らかになった.さらに,この行動パターンを利用することで,検索時の気分に応じて検索を変化させる感性画像検索システムを試作した.
植物の発生、抵抗性反応におけるNMDの機能に関する解析

前年までに行ったNonsense mediated mRNA decay (MD)によって分解されている遺伝子(NMD標的遺伝子)の予測とAtUPF3遺伝子のNMDへの関与の結果をまとめ、Plant Journalへの報告を行った。その結果をふまえNMDに関与することが期待されるAtUPF1,AtUPF2とAtUPF3遺伝子の相互作用の解析を、免疫沈降実験によって行った。その結果大腸菌で発現した部分長AtUPF1とAtUPF2はそれぞれ、植物体で発現したAtUPF3と相互作用していることが確認でき、AtUPF1,AtUPF2,AtUPF3は複合体を形成していることが示唆された。次に、AtUPF3と緑色蛍光タンパク質の融合タンパク質の細胞内局在を解析した結果、AtUPF3は核小体および細胞質全般と細胞質に顆粒状の構造として局在していることを明らかにした。さらに3種類のAtUPF3の部分欠失体を作成し、同様に細胞内局在の解析を行った結果、AtUPF3のC末端側2/3が核小体への局在に強く関連していることを示した。またAtUPF3として機能しないことが予測される部分欠失体では全て細胞質の顆粒状の局在が観察されなかったことから、この細胞質における顆粒状構造はNMDにおいて重要な働きをしていることが示唆された。この顆粒状構造はサイクロヘキシミドによってタンパク質翻訳を停止しNMDを阻害すると、すみやかに消失することを発見した。よってこの顆粒状構造はNMDにおけるRNA分解の場であることが期待される。シロイヌナズナの各種データーベースに登録されている遺伝子構造を解析し、Nonsense mediated mRNA decay (NMD)によって分解されている遺伝子(NMD標的遺伝子)の予測を試みた。The Arabidopsis Information Resource (TAIR)により予測された31002遺伝子の構造モデル、および理研アラビドプシス完全長cDNAデータ11364遺伝子を検索し、最終エキソンより上流に終始コドン(premature stop codon, PTC)が存在していることをもとに375遺伝子のNMD標的遺伝子候補を予測した。これらの予測されたmRNAが実際にNMDの標的になっているか否か、確認するためにSALK T-DNA挿入変異体ストックからAtUPF3遺伝子内部にT-DNAが挿入され、UPF3の機能が破壊されている株atupf3-1を選抜した。このatupf3-1変異体と野生型において予測された6つのNMD標的mRNAついて蓄積量、および安定性を比較した。その結果、atupf3-1変異体においてNMD標的mRNAは蓄積量および安定性ともに上昇していた。以上より植物においてもNMDが機能し、UPF3はその機能の一部を担っている事が示めされた。解析したNMD標的遺伝子のうち5つの遺伝子で選択的スプライシングによりPTCを持つものと持たないバリアントが生じていることを明らかにし、NMDが植物においても選択的スプライシングから生じる異常なmRNAを抑制する働きがあることが示された。またatupf3変異体では矮小化、葉の形態異常、細胞の形態異常、維管束の未発達等の表現型が観察された。
Argumentative and Persuasive Discourse in Debating through Collaborative E-learning Projects

本プロジェクトでは、(1)EFL日本人大学生が海外の大学生と英語でオンライン討論し、そこで使用される英語にどのような言語学的特徴が見られるのかを談話分析し、(2)海外の学生と討論することで日本の大学生の中にどのような内省や意識の変化が生じるのかをインタビュー調査することで、日本人大学生の英語の議論力と異文化理解力を伸ばす国際的な協働学習プログラムの開発を目的とした。3年間のプロジェクトを通して日本人大学生にはAアジアやヨーロッパの大学生と取り組むオンラインディベートとB台湾の大学とオンラインディスカッションや対面型ディスカッションに取り組む機会(計37.5時間)を提供した。オンライン討論後は参加学生に毎回インタビューを行い、日本人大学生に自身の経験を振り返って貰った。この内省に基づいて討論の準備と運営に関する具体的な手法が毎回調整・修正された。インタビュー調査の結果、オンライン討論とその討論に向けた準備を積み重ねることで、日本人大学生が英語による論理力、議論力、異文化理解力が段階的に向上していることを実感できていることがわかった。また全討論が文字起こしされた談話分析された結果、日本人大学生が英語で議論を展開する際には日本語での議論力が少なからず影響することが明らかになった。本プロジェクトの成果を踏まえて、今後は海外の教員とのより強固なネットワークを構築し、国際的なコミュニティを形成し、その中で日本の大学生が自信をもって自己主張し、多様な観点から論点を考察していく能力を育成するプログラム開発を目指していきたい。平成28年度は、日本人大学生と海外の大学生(共にEFL学習者)とのオンライン英語ディベートを6回(うちパイロット実験3回、パイロット#1:日本人大学生8名対台湾国立大学生4名平成28年7月13日、パイロット#2&3:日本人大学生5名対ポーランドニコラウス・コペルニクス大学日本学科生4名平成28年12月10日、12月17日)実施した。3回のパイロット実験では1.ディベート本番までの準備(facebookページの立ち上げと運営、トピック選定、情報収集、議論作成、反論予測、英語で要約作成)にあたっての指導・教授法、2.教室環境、音響設備、インターネット環境の設定・設営も確認した。3回のパイロット実験後研究計画通りに1.日本人大学生8名とベトナム・フエ外国語大学の学生7名(平成29年2月12日午前と午後2回実施)、2.日本人大学生5名と台湾・輔仁大学の学生5名(平成29年3月18日)との間でオンライン英語ディベートを計3回実施した。そして、国立台湾大学とのオンライン英語ディベートの成果を国際学術雑誌に投稿して採択され、ベトナム・フエ外国語大学とのオンラインディベートの成果を国際学会で国際共同発表(ベトナム・フエ外国語大学Tran Quang Ngoc Thuy講師と共著)した。また、国際共働プロジェクトとしてのディベートを海外の高等機関で共同実施するために、国際学会に出席し、台湾・輔仁大学施佑芝准教授と交渉し、平成29年3月18日に共同でオンライン英語ディベートを開催することになった。さらに、台湾貿易センター国際企業人材育成センターに訪問し、交渉した結果、平成29年9月末に国際共働プロジェクトとしてのディベート(日本人学生と台湾人学生)を台湾貿易センター国際企業人材育成センターで開催する方向で準備を進めることとなった。平成28年度については、研究実施計画通り次の4点が完了した:1.国際共働学習、オンライン学習、EFLディベートに関する先行研究の情報収集(JALT CT SIG and SD & D SIG運営The Debate & Critical ThinkingConference (於南山大学)参加)と分析、2.ディベートの分析手法の確立(日本第二言語習得学会平成29年6月3日静岡文化芸術大学ポスター発表予定)、3.国際共同学習プロジェクトの共同実施先(海外高等教育機関)の選定、4.ディベートの進行を円滑にする教材開発研究。平成29年度は、日本人大学生、国内の留学生、台湾の大学生との間でディベートを4回実施した。(1.平成29年7月1日対面式英語ディベート:日本人大学生8名・オーストラリア人留学生1名・香港人留学生1名、2.平成29年9月23日対面式英語ディベート:日本人大学生6名・台湾人6名、3.平成29年9月24日対面式日本語ディベート:日本人大学生6名・台湾人6名、4.平成29年12月17日オンライン英語ディベート:日本人大学生3名・台湾人大学生3名)特に、第2回対面式英語ディベートと第3回対面式日本語ディベートは台湾貿易センター国際企業人材育成センターで日台国際共働プロジェクトとして台湾で実施した。いずれのディベートでも、研究代表者と研究分担者は1.ディベート本番までの準備や学生指導(facebookページの運営、トピック選定、情報収集、議論作成、反論予測、英語で要約作成)、2.教室、音響設備、インターネット環境の設営にも取り組んだ。この結果、第1回対面式英語ディベート(平成29年7月1日実施)の成果を国際学術雑誌The Journal of Teachers Helping Teachersに投稿し採択された。また平成28年3月18日に実施したオンラインディベートの分析結果を第10回国際構文論学会に応募したところ、採択された。(平成30年7月中旬に台湾・輔仁大学施佑芝准教授と共同ポスター発表する予定である。)平成30年度に予定していた次の2点が平成29年度末の時点で完了しているため。1.パートナー機関(海外)を探しディスカッションプログラムを立ち上げること。2.収集したデータを質的に分析して国内外の学会で発表し、論文を投稿すること。

本プロジェクトでは、(1)EFL日本人大学生が海外の大学生と英語でオンライン討論し、そこで使用される英語にどのような言語学的特徴が見られるのかを談話分析し、(2)海外の学生と討論することで日本の大学生の中にどのような内省や意識の変化が生じるのかをインタビュー調査することで、日本人大学生の英語の議論力と異文化理解力を伸ばす国際的な協働学習プログラムの開発を目的とした。3年間のプロジェクトを通して日本人大学生にはAアジアやヨーロッパの大学生と取り組むオンラインディベートとB台湾の大学とオンラインディスカッションや対面型ディスカッションに取り組む機会(計37.5時間)を提供した。オンライン討論後は参加学生に毎回インタビューを行い、日本人大学生に自身の経験を振り返って貰った。この内省に基づいて討論の準備と運営に関する具体的な手法が毎回調整・修正された。インタビュー調査の結果、オンライン討論とその討論に向けた準備を積み重ねることで、日本人大学生が英語による論理力、議論力、異文化理解力が段階的に向上していることを実感できていることがわかった。また全討論が文字起こしされた談話分析された結果、日本人大学生が英語で議論を展開する際には日本語での議論力が少なからず影響することが明らかになった。本プロジェクトの成果を踏まえて、今後は海外の教員とのより強固なネットワークを構築し、国際的なコミュニティを形成し、その中で日本の大学生が自信をもって自己主張し、多様な観点から論点を考察していく能力を育成するプログラム開発を目指していきたい。平成29年度は、1.国際共働プロジェクトとしてのディベートを海外の高等機関で共同実施するために共催の海外高等機関と交渉しながら開催準備を進める、2.平成29年8月または9月に日本人大学生と海外の学生による国際共働プロジェクト(ディベート)を実施に向けた準備(日本人参加学生の選考、ディベートの実践練習)を進める、3.前年度の研究成果の一部をポスター発表(日本第二言語習得学会平成29年6月3日静岡文化芸術大学)する、4.平成28年度3月に実施した台湾・輔仁大学とのディベートを理論言語学の観点から分析して学会に応募する予定である、5.平成29年度前期に実施するディベートも、定性的調査をかけ平成29年度後期に学会に応募する予定である。平成30年度は次の2点に取り組む予定である。1.国際協働プロジェクトとしてのディスカッションプログラム(6ヶ月間)を国立台湾大学と共同で実施することを目指して、準備を進める。2. EFL英語ディベートの語用論からの分析結果を第10回国際構文論学会で台湾・輔仁大学施佑芝准教授と共同ポスター発表(平成30年7月16日予定)する予定である。
上皮系毛包幹細胞の単離培養法の確立と熱傷・皮膚潰瘍に対す再生治療法の開発

本研究では、毛包上皮に由来する上皮系毛包幹細胞(Follicular Keratinocytes; FK)が広範囲熱傷および難治性潰瘍治療へ臨床応用可能かについて検証する。FK細胞を細胞源として、FK培養表皮の治療効果の検証および、より迅速な治療法として、FK細胞の懸濁液をスプレー状に創に塗布する治療の有効性について疾患マウスモデル(熱傷モデル、難治性潰瘍モデルである虚血下肢、糖尿病、放射線障害モデル)を用いて検証する。平成30年度は、毛包からFK細胞を回収する方法の最適化を行い、方法が確立しつつある。本研究に使用するヒト毛包試料は、外科的な処置により採取された毛包のうち、治療に使用せず本来は破棄されていたものを用いる。試料を得る機会が少ないため、当初の計画からやや遅れている。FK細胞の回収方法を確立する。FK細胞を疾患マウスモデル(熱傷モデル)に投与し、細胞治療効果を非投与群と比較する。有効な投与形態、投与量を検討する試験を実施する。試料を得る機会が少なく動物実験に遅れが出ているため。FK細胞の回収および動物実験を次年度に計画しており、繰越分を使用する予定。
腸管寄生性原虫赤痢アメーバにユニークなリソソーム酵素ターゲティングシステムの解明

本研究では赤痢アメーバに特異的に存在するリソソーム酵素輸送受容体cysteine protease binding protein family (CPBF)の細胞内輸送システム、リガンド認識機構の解明から、ユニークな小胞輸送機構の分子メカニズムと病原性への関与を明らかにすることを目指す。CPBFは11分子からなるファミリーとして存在し、そのドメイン構造は高度に保存されている。しかし各分子が異なるリガンドを認識しており、ファミリーとして多様なリガンド輸送を実現している。今年度は特にα-amylaseをリガンドとするCPBF2に関する解析を行った。CPBF2遺伝子発現抑制株でマトリゲルへの侵入活性が低下することが示された。しかしマトリゲル侵入活性にCPBF2のα-amylase輸送体としての機能は関与しないと考えられた。即ちα-amylase高発現株、遺伝子発現抑制株においてマトリゲル侵入活性が変化しなかった。そこでCPBF2遺伝子発現抑制株の表現型を解析した。この結果、運動能力が有意に低下していることが示された。また、RNA-seq解析より、ミオシン重鎖を含むいくつかの細胞骨格制御分子の発現が低下していた。細胞膜近傍に存在するF-actinを蛍光標識したファロイジンを用いて可視化し、定量したところ有意な差は観察されなかった。よって運動能力の低下はアクチン量や局在の変化によるのではなく、制御機能の欠損によりことが考えられた。以上より、リソソーム酵素輸送受容体が細胞運動制御に関与することが示唆された。本研究では赤痢アメーバに特異的に存在するリソソーム酵素輸送受容体cysteine protease binding protein family (CPBF)の細胞内輸送システムの理解、リガンド認識機構の解明、系統解析を通してユニークな小胞輸送機構、分子認識システム、タンパク質成立の進化過程を明らかにしたい。CPBFはファミリー分子として存在し、共通のドメインから成るが、分子間で多様なリガンド特異性を持つ。この解析から典型的なモデル生物では得られないリソソーム形成分子機構に関する知見や新規薬剤ターゲットの提供が期待される。1)CPBFの輸送を制御する分子機構解明:CPBF輸送可視化のため、新たな蛍光タンパク質プローブとしてmCherry、UnaGの発現系を確立した。また、CPBF機能解析の精度向上を目指し、コドン変異を導入したCPBFの発現プラスミドの準備を行った。3)α-amylase制御を介した病原性制御の可能性の検討:CPBFにより輸送されるα-amylaseについて、病原性との関連を検討した。α-amylase輸送受容体であるCPBF2発現抑制株では特異的にマトリゲルへの侵入活性が低下することが明らかになった。しかしα-amylaseの発現抑制や高発現株においてはマトリゲルへの侵入活性に変化は無く、α-amylase活性によらないCPBF2の機能が存在する事が示唆された。CPBF解析の準備は進んでいる。新たにα-amylase活性と病原性の検討を行い、直接的な関係性は示されなかったものの、CPBF機能に新たな側面を見いだせる可能性が考えられた。本研究では赤痢アメーバに特異的に存在するリソソーム酵素輸送受容体cysteine protease binding protein family (CPBF)の機能解析を目指す。H29年はCPBF2遺伝子発現抑制株に見いだされたマトリゲル侵入活性の低下の分子メカニズムの解析を中心に行った。H28年度の解析から、CPBF2のリガンドであるα-amylaseの発現抑制では相同の表現型を得られなかったことから、この現象はリソソーム酵素輸送とは異なる機能により担われていると考えられた。そこでCPBF2遺伝子発現抑制株におけるマトリゲル侵入に関わると予想される細胞機能、プロテアーゼ分泌、細胞運動、細胞表面分子の解析を行った。赤痢アメーバの病原性との関連もよく知られ、CPBF1による輸送が行われるシステインプロテアーゼについて合成基質による活性測定を行ったが、細胞内・外の活性に大きな変化は無かった。蛍光染色した赤痢アメーバ栄養体のランダムな細胞運動を共焦点レーザー顕微鏡による動画解析により解析した。この結果CPBF2遺伝子発現抑制株ではランダムな運動能力が有意に低下していた。さらに表面ビオチン化による細胞表面分子の変化を検討したが、大きな差は観察できなかった。CPBF2遺伝子発現が細胞運動にどのように関与するのかを明らかにする必要がある。CPBFリガンド認識機構について、小麦胚芽無細胞発現系を用い、CPBF1とそのリガンドであるCP5の共発現系にHSP70を加えて結合特異性の評価を試みた。わずかにCP活性が確認されたため、この系の精度を向上させ、CPBF-ligand結合のin vitro再現系として確立させたい。CPBF2遺伝子発現抑制株の表現型の解析を一通り終えることができた。小麦胚芽無細胞系での組換えCPBF1, CP5発現系の改良を加えることができた。

しかしマトリゲル侵入活性にCPBF2のα-amylase輸送体としての機能は関与しないと考えられた。即ちα-amylase高発現株、遺伝子発現抑制株においてマトリゲル侵入活性が変化しなかった。そこでCPBF2遺伝子発現抑制株の表現型を解析した。この結果、運動能力が有意に低下していることが示された。また、RNA-seq解析より、ミオシン重鎖を含むいくつかの細胞骨格制御分子の発現が低下していた。細胞膜近傍に存在するF-actinを蛍光標識したファロイジンを用いて可視化し、定量したところ有意な差は観察されなかった。よって運動能力の低下はアクチン量や局在の変化によるのではなく、制御機能の欠損によりことが考えられた。以上より、リソソーム酵素輸送受容体が細胞運動制御に関与することが示唆された。1)CPBFの輸送を制御する分子機構解明:CPBF輸送可視化のためmCherry、UnaG融合CPBF発現ベクターの作成と発現株の観察を行う。また、コドン改変CPBF輸送発現株の樹立と遺伝子発現抑制プラスミドとの同時発現を行い実験系の確立を行う。2)リガンド結合の分子機構解明:小麦胚芽無細胞発現系を用いたレセプターとリガンド共発現と共結晶解析についてシャペロン分子など、CPBF, CP、ICP以外に結合に関与する可能性のある分子を共存させた合成系を検討する。3)α-amylase制御を介した病原性制御の可能性の検討:CPBF2遺伝子発現抑制株で観察されたマトリゲルへの侵入活性の低下が何によって起るのかを検討する。運動、貪食、エンドサイトーシス、細胞表面分子のターンオーバー等を念頭に検討する。CPBF2とマトリゲル侵入活性の関係について論文作成を行う。リガンド結合特異性のin vitro再現系について、小麦胚芽無細胞発現系でCPBF1、CP5、HSP70の共合成にて安定したCP活性が観察できる条件を決定し、他のCPBFとの結合特異性を評価する。実験材料の作成に時間を使ったため。トランスクリプトーム解析、質量分析や平成30年度の研究補助員の雇用に使用するため。質量分析、合成遺伝子作成、無細胞系でのタンパク質発現実験等に使用予定。
木材腐朽菌と酵素法の併用が拓く安価で安心安全なバイオ医薬品の製造

オプジーボなどのヒトが分泌する微量な糖タンパク質・ペプチドは、バイオ医薬品として注目を集めているが、極めて高価な事が社会的な問題となっている。本研究の目的は、安心安全なバイオ医薬品を安価に製造することを目指して、木材腐朽菌のユニークな糖鎖修飾系に着目し、in vitroの糖鎖転移反応と組み合わせることで、ヒト型の糖鎖修飾をもつタンパク質・ペプチドを生産する為の新しい方法を開発する事である。本研究が進展することにより、医療費の高騰という社会的な問題を解決すると共に、人類の健康と福祉に役立ち、また従来の木材腐朽菌研究を産業微生物とし利用する為の新たな研究分野の開拓に繋がることが期待される。
ネットワークの動的再構成能力が並列計算モデルへ与える影響についての研究

プロセッサ間ネットワークの接続関係をプログラムの実行中に動的に変更可能な並列計算モデルについて研究を行い、その主要モデルの一つである再構成メッシュについて、サブモデル間の相互模倣アルゴリズムを提示し計算量を求めた。その結果、再構成メッシュでは、その動的再構成能力を取り除いたとしても、プロセッサ数の対数に比例するオーバーヘッドのみで、動的再構成能力を持つモデルと同等の計算能力を維持できることがわかった。本年は、再構成メッシュのうち基本ネットワークトポロジが行・列方向のみに制限された3つのサブモテルMSB(mesh with separable buses), MMPB(mesh with multiplepartitioned buses), MPB(mesh with partitioned buses)をベースに相互模倣アルゴリズムを研究した。これらのモデルに関しては、MSBの任意の1動作をMPBやMMPBを用いて対数多項式時間で模倣するアルゴリズムを提案済みであり、理論面では一定の成果を既に得ているが、最適性は未だ保証されていないため、効率のさらなる改善を検討する。本年の研究では、これまでに得られた知見の一般化を行った。具体的には、MSBの任意の1ステップをMPBやMMPBを用いて対数多項式で模倣するアルゴリズムについて、従来課していた仮定を用いずとも同様の結果が得られることを示した。ただし、従来の仮定を用いない場合は、余分にO(logn)のオーバーヘッドがかかる。この結果により、特殊な仮定を用いることなく、MSBについては動的再構成能力の有無による計算能力のギャップは対数多項式で押さえられることが分かった。なお、対数多項式で押さえられることは分かったが、本結果についての最適性は未だ示されていないため、改良の余地が残っている。本度は、前年度に引き続き、再構成メッシュのうち基本ネットワークトポロジが行・列方向のみに制限された3つのサブモデルMSB(mesh with separable buses), MMPB(mesh with multiple partitioned buses), MPB(mesh with partitioned buses)をベースに相互模倣アルゴリズムを研究し、前年度の結果を改善することができた。これまでに得られていた知見としては、1.特殊な仮定を用いればMSBの任意の1ステップをMPBで0(log n)ステップで模倣可能、2.特殊な仮定を用いなければMSBの任意の1ステップをMPBで0(log^2 n)ステップで模倣可能、というものであった。2.は前年度に得られた結果である。このように、特殊な仮定を用いない場合0(log n)ステップという余分なコストが、模倣に必要であった。本年度の研究では、特殊な仮定を用いなくとも、MSBの任意の1ステップをMPBで0(log n)ステップで模倣可能であることを示した。本模倣アルゴリズムのポイントは、模倣ステップをパイプライン化することによって、全体コストをおさえるというものである。改良前のアルゴズムのコストが0(log^2 n)であることを考えると、そのコストから0((log n)の余分なコストを削減できたことの意義は大きい。また、特殊な仮定が不用になった点も重要である。なお、本結果についての最適性は未だ示されていないため、最適性についての研究の余地が残っている。本年度は、前年度に引き続き、再構成メッシュのうち基本ネットワークトポロジが行・列方向のみに制限された3つのサブモデルMSB(mesh with separable buses), MMPB (mesh with multiple partitioned buses), MPB (mesh with partitioned buses)をベースに相互模倣アルゴリズムを研究した。また、最終年度ということから、これまでに得られた知見を2本のjournal paperとしてまとめた。本年度に新しく得た知見は、サイズの異なるメッシュ間での相互模倣問題に関するものである。具体的には、プロセッサ数がn×nであるMSBの任意の1ステップを、よりプロセッサ数の少ないm×mプロセッサのMPBを用いて、0(n/m(n/m+log m))ステップで模倣できることを示した。この結果から、n=n^{1-ε}であれば、本模倣アルゴリスムの時間計算量が最適であることを示すことができる(ε>0)。このことから、サイズの異なるメッシュ間で模倣を行う場合、模倣する側のモデルのネットワーク動的再構成能力は弱いもので十分であることがわかった。なお、本結果について、一般の場合の最適性は未だ示されていないため、最適性についての研究の余地が残っている。