hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚からコミュニケーションへ：皮質脳波法で読み解く大脳神経回路の情報流

種々の空間スケールで計測した皮質脳波信号の2次元格子パターンから視覚的コミュニケーションを担う階層的・分散的な大脳の情報流を定量化する手法を開発した。マカクザル下側頭皮質では視覚刺激提示後に順行性と逆行性の情報流が交互に現れ、トポロジーの分離・統合が起こることを見出した。内側側頭葉では図形の記憶がシータ波の空間パターンとして分散し、記憶の形成に伴って再編されることを示した。前頭皮質でも記号の変換に関わるシータ波信号の流れを同定し、また時空間二次元フーリエ変換により、ラット視覚野の周辺抑制の時空間特性を明らかにした。様々な空間スケールで計測した皮質脳波(Electrocorticography: ECoG)の時空間パターンから視覚的コミュニケーションを担う階層的/再帰的な大脳神経回路における情報表現と伝播を明らかにすることを目指し、Aマカクザル下側頭葉における局所伝達エントロピー(Local Transfer Entropy: LTE)の定量化、B視覚野周辺抑制における微視的皮質回路の再帰的信号処理、C記号の分節化を担う前頭前野の機能分化と情報処理の流れ、D社会認知における脳内の情報流、E視覚イメージ想起における側頭葉と前頭葉の階層的信号の流れ、という5つの下位目標に沿って実験・解析を進めた。Aでは、マカクザル下側頭葉IT野に2.5 mm間隔で二次元格子状に留置した電極から、情報流の向きをLTEとして定量・グラフ化し、情報流は、解剖学的な階層性に一致してITの前後軸に沿った流れとして捉えられ、視覚情報処理にともなって順行性の流れと逆行性の流れが交互に現れることがわかった。Bでは、0.1mm間隔のECoGでラット1次視覚野から超高密度記録して時間-空間2次元フーリエ変換を施し、1次視覚野の周辺抑制の空間的・時間的周期構造を高い時空間分解能で特定した。CEでは、各課題のサル訓練・手術・脳活動多点記録を開始した。Dでは、定型発達の児童を対象とした自他の社会認知の行動学的実験の結果を論文にまとめた。Eでは、視覚イメージ想起の学習により、サル内側側頭葉における皮質脳波の空間パターンに可塑的変化が生じることが明らかになった。下位目標A-Eのそれぞれにおいて、ほぼ所期の計画通りに実験の進捗が認められ、これらの成果をNeuroimage, BMC Genomics, Scientific Reports, Journal of Neurosurgery誌を始めとする、計10報の英文論本として発表し、北米神経科学大会や日本神経科学大会等に計27題の学会発表を行った。以上の理由により、おおむね順調に進展している、と判断することができる。Aマカクザル下側頭葉における局所伝達エントロピー(Local Transfer Entropy: LTE)の定量化、B視覚野周辺抑制における微視的皮質回路の再帰的信号処理、C記号の分節化を担う前頭前野の機能分化と情報処理の流れ、D社会認知における脳内の情報流、E視覚イメージ想起における側頭葉と前頭葉の階層的信号の流れ、という5つの下位目標に沿って実験・解析を進めた。Aでは、同一の領野である下側頭葉皮質に形成される機能的ネットワーク(情報流ネットワーク)であっても、順行性と逆行性のネットワークでは情報トポロジーに違いかあること、情報の分離と統合の仕方に違いがあることを明らかにした。逆行性のネットワークはより大域的な情報を統合する性質をもつことがわかった。Bでは、前年度に得たラット1次視覚野の周辺抑制の時空間的周期構造に関する知見を、頭数を増やして検証した。また視覚応答と光遺伝学的刺激の効果をECoG法で比較し、ECoGの空間分解能と視覚応答の伝搬に関して検討をおこなった。Cでは、物を見てそれを表す記号を想起したうえでその記号を要素に分節化する課題を遂行中のマカクザルの前頭皮質において、単に物から記号への変換や、視覚的に提示した記号の分節化では見られない低周波帯域の活動が認められた。Dでは、サルで視線認知の計測と、社会認知課題の行動訓練実験を進めた。Eでは視覚イメージの連想学習によるサル内側側頭葉におけるECoG空間パターンの変化について論文にまとめた(中原らNature Communications, in press)。様々な空間スケールで計測した皮質脳波(Electrocorticography: ECoG)の時空間パターンから視覚的コミュニケーションを担う階層的/再帰的な大脳神経回路における情報表現と伝播を明らかにすることを目指し、A下側頭葉IT野における局所伝達エントロピー(Local Transfer Entropy: LTE)の定量化、B視覚野周辺抑制における微視的皮質回路の再帰的信号処理、C記号の分節化を担う前頭前野の機能分化と情報処理の流れ、D社会認知における脳内の情報流、E視覚イメージ想起における側頭葉と前頭葉の階層的信号の流れ、という5つの下位目標に沿って実験・解析を進めた。Aでは、マカクザルIT野における情報流は解剖学的な階層性に一致してITの前後軸に沿った流れとして捉えられ、視覚情報処理にともなって順行性の流れと逆行性の流れが交互に現れること、行性と逆行性のネットワークでは情報トポロジーや情報の分離と統合の仕方に違いがあることを明らかにした。Bでは、ラット1次視覚野から0.1mm間隔で超高密度記録したECoGの時間-空間2次元フーリエ変換を施し、1次視覚野の大域的・局所的興奮とカラム様の規模(約0.2mm)の周辺抑制に相当する電場電位を捉え、その空間的・時間的周期構造を特定した。

Cでは、物を見てそれを表す記号を想起したうえでその記号を要素に分節化する課題を遂行中のマカクザルの前頭皮質において、単に物から記号への変換や、視覚的に提示した記号の分節化の線形和以上の低周波帯域の活動を発見した。Dでは、社会認知課題を遂行中のサルの前頭葉内側部からのECoG計測と同時に視床枕から微小電極法による計測を行って情報流を解析している。Eでは視覚イメージの連想学習によるサル内側側頭葉におけるECoG広域空間パターンが変化することを明らかにした。種々の空間スケールで計測した皮質脳波信号の2次元格子パターンから視覚的コミュニケーションを担う階層的・分散的な大脳の情報流を定量化する手法を開発した。マカクザル下側頭皮質では視覚刺激提示後に順行性と逆行性の情報流が交互に現れ、トポロジーの分離・統合が起こることを見出した。内側側頭葉では図形の記憶がシータ波の空間パターンとして分散し、記憶の形成に伴って再編されることを示した。前頭皮質でも記号の変換に関わるシータ波信号の流れを同定し、また時空間二次元フーリエ変換により、ラット視覚野の周辺抑制の時空間特性を明らかにした。Aでは、下側頭葉におけるフィードフォワード順行性とフィードバック逆行性の流れのLTE定量化解析を、サルの頭数を増やしてデータを追加取得・再構築し、特にネットワーック的性質に焦点を当てて、検証を進める。Bでは、視覚野周辺抑制の再帰的信号流について、実験動物のロングエバンスラットの頭数を科学的検証に必要最低限な数まで増やして、再現性を確認する。C文字列/記号操作の前頭葉情報流と、E前頭-側頭情報流によるイメージの解読のマカクザル動物実験については、行動認知課題の訓練を終えた1頭目の実験動物において、多チャネル脳機能計測のためのプローブを留置して、電気生理学的な記録実験および取得したデータの解析を進めながら、2頭目の動物の訓練も開始する。特に課題Eでは、内側側頭葉の実験のデータ解析を進め、論文の受理を目指す。また脳の局所部位ごとのサーチライトデコーディングの手法を中心に、データ解析を深める。D社会認知の脳内情報流視、については、社会認知に関する非言語的認知行動課題、視線計測系の開発、社会認知を担う広域大脳ネットワークからの皮質脳波留置部位の検討、という要素技術の開発を進めて統合し、実験を進める。CとDにおいては、ヒトの被験者を対象とした脳機能画像法の実験を並行して進める。前年度に試みた下側頭葉におけるフィードフォワードとフィードバック別のLTE定量化の解析を推し進め、再現性を確認する。データを追加取得・再構築し、理論的な考察をすすめ、実験結果に適用して論文の投稿・受理を目指す。Bでは、一次視覚野の再帰的信号処理について得られた知見に、相同のパラダイムによるスパイクレベルでの視覚野周辺抑制に関する実験を追加して整合性を考察し、論文の投稿・受理を目指す。Cでは、前年度までに得られた、前頭前野の前腹側部における物体視選択的神経活動から、弓状溝下部における物体・記号変換に関わる活動、さらに弓状溝後背側部における記号の要素分解に関連した活動、という情報の流れをについて定量的な解析により、投稿準備を進める。
摩擦撹拌を利用した異種金属接合材の創製と接合界面における合金生成挙動

摩擦撹拌スポット接合を利用して,アルミニウム/鋼接合材の接合条件と接合強度ならびに接合界面に生成する金属間化合物層の関係を調査した.接合界面はツール保持時間の変化に依存せず強固であった.接合界面の観察と組成分析により,接合界面にはAl_<13>Fe_4相とAl_5Fe_2相の金属間化合物層が形成されており,その厚さはツール保持時間の平方根に比例して厚くなることが明らかになった.摩擦撹拌スポット接合を利用して,アルミニウム/鋼接合材の接合条件と接合強度ならびに接合界面に生成する金属間化合物層の関係を調査した.接合界面はツール保持時間の変化に依存せず強固であった.接合界面の観察と組成分析により,接合界面にはAl_<13>Fe_4相とAl_5Fe_2相の金属間化合物層が形成されており,その厚さはツール保持時間の平方根に比例して厚くなることが明らかになった.固相接合法の一種である摩擦撹拌スポット接合を利用し,AlとFeの接合材の創製ならびに接合界面に生成する金属間化合物層の生成挙動を調査した.接合は,Fe板の上にAl板を重ね合わせ,高速回転するツールをAl側から挿入し,プローブ先端をAl/Fe界面からAl側に留める条件で行った.このとき,ツール形状を一定にした場合,接合性や接合界面組織に対して影響を主に与える因子はツール保持時間である.そこで本研究では,ツール保持時間を変化させて接合を行い,それぞれの接合の可否ならびに接合界面組織を調べた.接合材の強度試験には,接合界面に対して垂直方向に負荷する十字引張試験を用いた.保持時間を変化させた摩擦撹拌スポット接合材の十字引張試験を行った結果,プローブ先端のAlがFe表面に残留する破断様式を呈した.接合界面近傍のFe母相の結晶粒の形状は,接合前と変化がなかったのに対し,Al母相の結晶粒は微細化されていた.接合界面には,金属間化合物層が一様に生成されていた.この金属間化合物層の厚さは,保持時間が長いほど厚くなった.これは,保持時間が長くなるほど,プローブ底面とAl表面に生じた摩擦熱が上昇し,それと共に接合界面に対する入熱量が増加するためであると考えられる.SEM-BEIとSEM-EDSを用いた観察ならびに分析によって,金属間化合物層内部には2つのレイヤーがあり,Al側に生成した金属間化合物層はAl_<13>Fe_4相から成り,Fe側に生成した金属間化合物はAl_5Fe_2相から成っていることが明らかになった.それぞれのレイヤーは保持時間に対する成長挙動が異なった.保持時間を長くすると,Al_<13>Fe_4層の厚さはほぼ一定であるのに対し,Al5_Fe_2層の厚さは徐々に厚くなった.したがって,接合界面に生成した金属間化合物層の厚さ変化は,Al_5Fe_2層の成長に因るものであることがわかった.本研究では,高速回転するツールを鋼板の上に重ね合わせたアルミニウム板に挿入し,摩擦熱による入熱効果と撹拌効果によって固相接合を行う摩擦撹拌スポット接合を利用して,アルミニウムと鋼の異種金属重ね合わせ接合を試みた.さらに,接合条件の一つであるツール保持時間を変化させることによって,界面に対する入熱量を制御し,接合強度ならびに接合界面に生成する金属間化合物層の成長挙動について調査した.ツール保持時間を変化させた摩擦撹拌スポット接合材の十字引張試験を行った結果,プローブ先端のアルミニウムが鋼表面に残留する,いわゆるプラグ破断の破断様式を呈した.接合材断面の結晶粒を光学顕微鏡を用いて観察すると,接合界面近傍の鋼の結晶粒形状は接合前と変化はなかったのに対し,アルミニウムの結晶粒は微細化されていた.これは,接合界面近傍のアルミニウムは,高速回転ツールによって撹拌されていることを示している.走査型電子顕微鏡を用いてアルミニウム/鋼接合界面を観察したところ、アルミニウムならびに鋼とは異なるコントラストの相が層状に生成していた.組成分析の結果,アルミニウム/鋼接合界面に生成した金属間化合物層は2相から形成され,アルミニウム側にAl_<13>Fe_4相,鋼側にAl_5Fe_2相の層が形成されていることが明らかになった.保持時間を変化させて接合を行っても,接合界面にはAl_<13>Fe_4層とAl_5Fe_2層から成る金属間化合物層の生成が明瞭に観察された.これらの金属間化合物層の厚さは,保持時間の平方根に比例して厚くなった.これらの層の放物線係数(成長速度)は,静的な拡散実験によって報告されている係数よりも大きかった.これにより,摩擦撹拌スポット接合界面における金属間化合物の成長には,摩擦による入熱だけでなく高速回転ツールによって生じたアルミニウムの塑性変形による寄与も大きいことが明らかになった.
英語教員に必要とされる実践的英語使用能力のニーズ分析と英語教員採用試験試行版作成

英語教員に必要とされる英語能力のタイプを特定すべく、国内外の文献にあたり、中学校、高等学校の教員に聞き取り調査を行った。さらに教育実習を終えた英語教員、大学院で英語教育を専攻する現役の学生、現職の教員からも情報を得た。また中学校、高等学校の授業を観察・記録し教室内でどのような指導が望まれるのか、そして望ましい指導を行うにはどのような英語能力がどの程度必要とされるかを考察した。データは主に定性的データを収集し分析した。また談話分析を行い教室で生徒と効果的なやりとりをするにはどのような技能が必要なのかを特定した。その結果に基づき、教員に必要とされる一般能力はおおよそ以下の5つのタイプに分けられるものとした。1)教科に関する知識(英語の言語構造・歴史に関する知識、英語圏の文化に関する知識など)、2)指導法に関する知識(指導案の作り方使い方に関する知識、文法訳読法、タスク・ベース法などさまざまな指導法に関する知識など)、3)指導上の技能(教科書を生徒のレベルに合わせて指導することができる、生徒の英語能力を適切に判断できるなど)、4)授業運営上の技能(グループワークなどの指示を迅速かつ効果的に行うことのできる技能、宿題の提示と効果的な返却の技能など)、5)人間性(学習者に対する労わり、他教員との協調など)。これらをもとに細目を作成し、教員の能力・技能診断用の質問紙およびテストを作成した。現在はそれらを首尾一貫した体系的なシステムにまとめている最中である。さらに現在我が国で行われている教員採用試験の検討、海外で行われている教員採用試験のサンプルなどについては、やや調査が遅れていたので最終報告書作成までにはある程度まとめあげる予定である。英語教育関係の授業、教員研修、スーパー・イングリッシュ・ランゲージ・ハイスクール指定校の先生方などに非公式な聞き取り調査を行ってきた。その結果英語教員にはおおよそ以下のような能力が必要とされていることがわかった。ALTとの授業準備の話し合いができる、指導案を英語で作成できる、学習者にわかる英語を使って英語指導ができる、英語の文献や情報を読んで指導に生かすことができる、学習者の英語を添削できる、教科書が理解できる、文法的な説明ができる、単語の意味を英語で説明できる、英語で行われる講習会などに参加して理解できる、英語で行われる講習会などに参加して発言ができる、等々である。指導環境や学習者のレベルなどによっても要求される英語力は異なると思われる。これらは未だ折に触れて得た情報であるが、少なくとも現在行われているような英語教員採用試験が測定している英語力とは大きく異なるように思われる。ましてTOEFL、TOEIC、英検などのようなテストで測定はできない。一方、既存の英語教員対象のテストとしてケンブリッジ大学が作成したTeaching Knowledge Test (TKT)を手に入れ、教員志望の大学生2年生30名に実施した。TKTは全て多肢選択問題形式であり、内容は指導法、文法知識、第二言語習得理論などを含んでいる。大学2年生なので未だ専門の授業は半期した受けていなかったのであるが、結果は予想よりもはるかに成績がよかった。わが国の教員採用試験にはより高いレベルの能力を測定でき、また記述式問題や面接、模擬授業などに相応しいタスクを作り、評価基準・規準を設定する必要があることがわかった。昨年度に引き続き、英語教員に必要とされる英語能力のタイプを特定すべく、国内外の文献にあたり、中学校、高等学校の教員に聞き取り調査を行った。

1)教科に関する知識(英語の言語構造・歴史に関する知識、英語圏の文化に関する知識など)、2)指導法に関する知識(指導案の作り方使い方に関する知識、文法訳読法、タスク・ベース法などさまざまな指導法に関する知識など)、3)指導上の技能(教科書を生徒のレベルに合わせて指導することができる、生徒の英語能力を適切に判断できるなど)、4)授業運営上の技能(グループワークなどの指示を迅速かつ効果的に行うことのできる技能、宿題の提示と効果的な返却の技能など)、5)人間性(学習者に対する労わり、他教員との協調など)。これらについて質問紙を作成し、英語教員に求められる英語力のレベルを、定性的、定量的に分析、検証する準備をしている。ただし、その際上にリストした能力のうちどれをどのレベルまで採用時に要求し、どの能力を採用後の実地、研修などに任せるべきかを明示しなければならず、これが最も解決困難な問題である。現在続けている包括的なリストを作り、それを基に現役の教員との面接調査、上行観察、その後のフォーカス・インタビューなどを行いながら調整を行う計画である。昨年度までは教員として必要な資質、すなわちニーズを確認するためのデータの収集に終始した。その出典は授業観察、文献、先生方への聞き取りが主であった。本年度はこれらに加えて、教育実習を終えた学生、大学院で学ぶ現役の教員、新卒の学生を対象にして、英語教員に必要だと自らが実感している能力、素質、特質について聞き取りを行った。昨年度までと大きく異なるのは、データを収集し分析を進めるだけではなく、それと並行しながら理論を構築していったことだ。主に参考にしたのは英語で書かれた教育一般に関する文献であったが、それらに加えてさらに英語教育、英語以外の外国語教育などに関する文献などにもあたった。その結果により以下の3点を基本方針として最終的にまとめることとした。1)聞き取りの際に挙げられた教員に必要な特質について基本的にはどれも採用すること。2)すべて列挙した項目は分類しいくつかの大きなカテゴリーにまとめること。3)それぞれについて使用言語、必要性の度合い、レベル、科目に関係なく必要とされるのか英語という特定の科目に必要とされるのかを表示する。こうすることにより診断評価の細目を作成することができる。さらに教室で行われている指導の流れを記述し、指導には実際にどのような技能が必要なのかを探った。また教員に必要とされる資質の記述と並行して、診断テストを目的とした評価方法のサンプルを開発した。評価法の開発にあたっては、現職の教員、英語教育専攻の大学院生(日本語母国語話者、英語母国語話者の両方を含む)の協力を得た。
文イントネーションの型についての言語間対照研究

タイプの異なる言語の間で、イントネーションの型を比較対照することを目的とする研究である。声調言語、高低アクセント言語、強弱アクセント言語の3種類を取り上げた。声調言語では、声調のピッチ曲線は、典型的なピッチの形状とその調音結合では説明できないものであり、一連の発話の複数音節の中で動態的に決定されていた。また、高低アクセントも型によって高低拍のピッチ曲線の実現形が異なることが知覚的にも確認された。強弱アクセント言語ではトピック(主題)マーカーとイントネーションが連動してトピックを示すことに貢献していることが分かった。イントネーションの役割・形状は言語の特徴と関連があることが明らかになった。タイプの異なる言語の間で、イントネーションの型を比較対照する研究である。本研究ではピッチの言語的利用の仕方の異なる言語を対象としている。声調、ピッチアクセント、それらの無い言語の3グループである。声調言語のビルマ語では、軽音節を含む2音節語、3音節語については、特にその内部構造と声調との関わりを探るために当該語彙のリスト作成を行うとともに、2音節、3音節となる句と語とにおける声調実現の際の有無について、データの収集を行った。もう一つの声調言語のタイ語では、単音節語3語の組み合わせによる3音節連続について主として第1語と第3語が共通の声調を持つ枠を形成する場合の音声分析を行い,動的な型の解釈が可能かを検討した。さらに,単音節から最大8音節のタイ語の音声的なパタンを分析するためのデータベースの充実を図った。日本語のイントネーションに関する研究については、日本語韻律の基本形式であるアクセントのピッチ周波数特性を分析するため、アクセント型、モーラ数、音韻構成等が異なる単語リストを作成し、これを用いて男女各1名による発話データを収録した。単語単独発声、文脈埋め込み発声、強調発声の各条件における音声の音響分析を行い、声調言語で見られる曲線と同様の動的ピッチパタンがアクセント言語においても見られることを確認した。また、音声知覚実験のための刺激音声提示・集計ソフトウェアの機能拡充を図った。インドネシア語では、文(発話)を情報構造の観点から整理し、情報構造と音声的特徴(とりわけピッチパタン)との関連を先行研究に基づき検討した。動詞連続や語順の異なりなどの音声的特徴(とりわけピッチパタン)への影響につき研究を進めるべく、データの整理を行なった。声調言語(タイ語、ビルマ語)、ピッチアクセント言語(日本語)、それらの無い言語(インドネシア語)の3グループである。タイ語については、単音節語3語の組み合わせによる3音節連続について主として第1語と第3語が共通の声調を持つ枠を形成する場合の音声分析を行った。その結果,5つの声調は均等な5つの対立としてではなく、2段階の弁別階層をもつとして分析すべきであることがわかった。第1段階はピッチカーブの形状により、A類:比較的平坦(中平、低平)、B類:上昇下降(下降)、C類:下降上昇(高平、上昇)の3種に分類する。第2段階はA類、C類の中の弁別に最低周波数値に到達する(しようとする)ものと到達しないもの、という弁別的二項対立と捉えることが可能になる。以上の分析と型の動的な解釈について学会発表を行った。日本語については、アクセントに関して、男女各1名が発声した孤立発声、文中発声、強調発声の各場合について、そのピッチ曲線とその特徴を分析した。また、音声のピッチ曲線を自由に変更して再合成できるソフトウェアSpitEditorの機能拡充を図るとともに、再合成音声の品質向上を図った。このSpitEditorを使用して、発話音声のピッチ曲線を段階的に変形し、アクセント感覚に及ぼす影響の検討を進めた。インドネシア語については、インドネシアの一地方語であり、インドネシア語と同系の言語であるスンダ語につき、トピックマーカーtehおよびmahを含む発話の音響分析を実施し、それらイントネーションの特徴に関する分析を実施した。文イントネーションの型の言語間対照研究を行うために、異なるタイプの言語で可能な対照の方法を検討した。声調言語では、昨年度、声調のタイプの組合せと語の文法的役割を考慮した語配列を選ぶことが重要であることが分かったが、今年度はさらに、語の内部構造によってその声調の表れが大きく左右されることが分かった。語の内部構造についてさらに検討をする必要がある。非声調言語の日本語とインドネシア語については、文のトピックすなわち、テーマとレーマとの関係でイントネーションが大きく異なることがわかってきたので、ピッチアクセント言語の日本語と、非ピッチアクセントのインドネシア語で、この点に絞って検討を開始している。以上のように、タイプ別の結果を対照して検討する時に、どのような点をどのように考慮するかの具体的なポイントを絞りつつあるので、達成度としてはおおむね順調といえる。文イントネーション(文の単位での声の高低変化)は1つの言語の中で複数の型が存在するのが普通であり、型によって異なる文の意味あるいは、文の表現意図を表したりする。しかし一方で、それらは言語固有の要因から制約を受けている。本研究では声調言語、ピッチアクセント言語、ストレスアクセント言語を研究対象とし、言語固有の制約がどのような形でイントネーションに反映するのかについて検討した。

声調言語のビルマ語、タイ語、ラオ語では、それぞれの言語での声調は異なるものの、声の高低は声調による高低で決められる部分が多かった。その中で、意味のまとまりの末尾(語末や文末)では、それ以外の位置に比べ、持続時間が長く、声調による高低の実現形も少し異なることが分かった。ピッチアクセント言語の日本語では、アクセントの知覚に声の高低が用いられており、イントネーションはアクセントの知覚を妨げないようにする制約があった。しかし、アクセントの高低の型の知覚には、第1拍と第2拍という、語内の位置によって用いられるピッチ周波数情報が異なった。1拍目のピッチ上昇が有意に用いられる頭高型と、第3拍目以降のピッチ下降が用いられる非頭高型、というようにいくつかの要因の組合せでアクセントが知覚されており、それらを妨げない範囲でイントネーションは変異が可能であった。言い換えれば、アクセント型とイントネーションの型が組み合わせられて声の高低パタンが決められていると言える。ストレスアクセント言語のインドネシア語では、2種類のトピックマーカによるイントネーションの違いを観察した。発話の情報構造と関係があるトピックマーカであるので、その点との関連でイントネーションの型を分析した。タイプの異なる言語の間で、イントネーションの型を比較対照することを目的とする研究である。声調言語、高低アクセント言語、強弱アクセント言語の3種類を取り上げた。声調言語では、声調のピッチ曲線は、典型的なピッチの形状とその調音結合では説明できないものであり、一連の発話の複数音節の中で動態的に決定されていた。また、高低アクセントも型によって高低拍のピッチ曲線の実現形が異なることが知覚的にも確認された。強弱アクセント言語ではトピック(主題)マーカーとイントネーションが連動してトピックを示すことに貢献していることが分かった。イントネーションの役割・形状は言語の特徴と関連があることが明らかになった。文イントネーションの型の言語間対照研究を行うために、異なるタイプの言語で可能な対照の方法を検討した。その結果、声調言語と非声調言語で分けることが必要であることが判明した。声調言語については、比較対照を行うためには声調のタイプの組合せを決めることと、語の文法的役割を考慮した語配列を考慮に入れることが重要であることがわかってきた。収集した音声資料の音響分析の結果を検討しつつ具体的な組み合わせを作るところまで進んでいる。非声調言語については、ピッチアクセント言語と非ピッチアクセント言語でイントネーションに働きかける要素が異なることがわかっている。そこで、ピッチアクセント言語のアクセント型や音韻構造なども考慮した語を選定し、発話データを収集している。また、非ピッチアクセント言語では文構造が重要であるので、文の情報構造まで考慮した調査文を作成する段階に進んでいる。このように、タイプの異なる言語について、まったく同じ方法でイントネーションを比べるという当初の計画は方向修正が必要となった。
小学生児童の疾走および跳躍動作における下肢筋機能の発達的特徴の究明

小学生児童にランニングジャンプ(RunJ)を行わせ,踏切動作における下肢の神経-筋機能の発達的特徴を検討した.学年が大きくなるにつれて踏切における膝関節の屈曲および伸展が小さかった.そして本研究の結果から,踏切動作において低学年は脚の筋力は小さいこと,中学年においてパワーは増大しているものの,神経機能の働きによる調整が不十分であること,高学年では脚の筋力およびパワーが安定して発揮されるようになっており,これは神経機能からみられる運動の習熟が関係していることが示唆された.小学生児童にランニングジャンプ(RunJ)を行わせ,踏切動作における下肢の神経-筋機能の発達的特徴を検討した.学年が大きくなるにつれて踏切における膝関節の屈曲および伸展が小さかった.そして本研究の結果から,踏切動作において低学年は脚の筋力は小さいこと,中学年においてパワーは増大しているものの,神経機能の働きによる調整が不十分であること,高学年では脚の筋力およびパワーが安定して発揮されるようになっており,これは神経機能からみられる運動の習熟が関係していることが示唆された.小学生3年生および6年生児童それぞれ1名を対象に、垂直跳、その場での連続ジャンプ、ランニング、ランニングジャンプをそれぞれ5回ずつ行なわせ、動作をハイスピードカメラで撮影し、地面反力をフォースプラットフォームで、下肢の筋活動を筋電図で計測した。その結果、ランニングジャンプの踏切における下肢関節のトルク(体重あたり)は、3年生と6年生の間に足関節では大きな差がみられたが、膝および股関節では大きな差がみられなかった。しかし、股関節トルクのばらつきは3年生で大きかった。足関節の角度-トルク関係に着目すると、踏切では足関節の角度が小さくなるにつれてトルクが大きくなり、その後角度が大きくなり、トルクが小さくなることが示され、この傾きは見かけのばね乗数(スティフネス)として評価できる。足関節のスティフネスは、6年生で大きく、3年生では小さく、かつ傾きのばらつきも大きかった。これらの結果は、3年生は、足関節底屈筋群の筋力が小さいばかりではなく、神経からの命令が弱く、かつ不安定であることを示していると考えられる。さらに、そのため、足関節の不安定さを股関節トルクで保証していたと解釈できる。この知見は、小学校期において児童は神経-筋機能が大きく発達する可能性を示唆するものであり、今後は、筋電図で計測した信号から筋への神経伝達にも着目し、さらに詳細な検討を加えるとともに、どのような刺激やトレーニングによって改善するのかを実践的に検証していく予定である。小学16年生の児童に運動様式の異なる踏切動作を行わせ,踏切中の下肢のキネマティクス,キネティクスおよびEMGデータを分析し,学年間の比較と被験者内の動作の変動性から踏切動作における下肢の神経-筋機能の発達的特徴を明らかにし,大きなパワー発揮を伴う動作の発達を促す方法を検討した.分析対象者を男子児童4名,女子児童6名とし,ランニングジャンプ(RunJ),垂直跳び(CMJ),5回連続リバウンドジャンプ(5RJ)をそれぞれ5回の成功試技が得られるまで行わせた.RunJにおける踏切時間は学年間に差は見られなかった.学年が大きくなるにつれてRunJにおける膝関節最大屈曲角度の5回平均値は増大し,伸展角変位の5回平均値は,減少する傾向がみられた.スティフネス(角度とトルクの傾き)は,膝関節において1年生が6年生より顕著に小さく,足関節においては1年生であっても6年生と似た傾きを示す試技もみられた.EMGから3年生は大腿直筋において,試技を重ねるにつれて接地前からの筋活動が増大していた.これは,踏切動作でのエキセントリックな筋活動を行うための予備緊張を示していると考えられ,低学年ではそのような筋活動は見られず,中学年では運動経験により急速に運動学習が進んでいると考えられた.これらのことから,踏切動作において低学年は脚の筋力およびパワーは小さいものの,足関節で大きなパワーを発揮できる可能性がみられること,中学年において体重あたりの脚の筋力およびパワーは増大しているものの,神経機能の働きによる調整は不十分であること,高学年では脚の筋力およびパワーが安定して発揮されるようになっており,これは神経機能からみられる運動の習熟が関係していることが示唆された.
肺炎球菌の病原性発現の分子機構

本研究では、呼吸器系感染症の主要な起因菌の一種である肺炎球菌の病原性発現メカニズムの解明を目指した。その中で、我々はサルモネラ属細菌をはじめとしていくつかの細菌で病原性との関わりが示唆されている、AAA+プロテアーゼに着目した。本研究では、肺炎球菌のAAA+プロテアーゼと肺炎球菌病原性との関連を明らかにしようとした。肺炎球菌のゲノムデーターベース(TIGR4)からAAA+ファミリー遺伝子と推定されているORFのうちclpC, clpE, clpL, clpX, ftsHとそのプロテアーゼ遺伝子であるclpPと考えられているORFをTIGR4株より欠損させたようとした。その結果、clpC, clpE, clpL, ftsH, clpP欠損株を作製することに成功した。中でも、ftsHは大腸菌をはじめとするグラム陰性細菌では必須であることが報告されている。肺炎球菌では、欠損させることは可能であったものの野性株と比べて生育速度は低下していた。特に、対数増殖期から定常期にかけて顕著な生育阻害が見られた。このことから、ftsH遺伝子は肺炎球菌においては必須ではないものの、増殖過程において重要な働きがある可能性が示唆された。他の欠損株においては、37°C培養時で野性株より若干生育が悪くなる程度であった。次に、これらの遺伝子と病原性との関わりを調べるため、肺炎球菌の主要な毒素蛋白質であるPneumolysinの活性測定系を構築し、評価を行った。その結果、clpE欠損株,においては生菌数に関わらず、野性株と比べて活性が1.5倍程度低下していた。これまで、国内においては肺炎球菌の遺伝子組み換え技術、分子生物学に基づいた病原性研究はほとんどなされておらず、世界から大きく遅れをとっている。本研究において、遺伝子欠損株の有用な作製技術、毒素蛋白質の活性評価系を構築した事で、国内においても肺炎球菌の分子生物学実験および、病原性評価を行える研究の足がかりになることが期待される。
眼内薬物治療の飛躍的効果向上の研究：自然免疫の関与について

非感染性の眼内炎に焦点を当てて研究を行った。まずトリアムシノロン注射後に強い炎症を起こす病態について、結晶構造物による刺激が炎症を誘発すると考えて、培養R28細胞を用いて、トリアムシノロン顆粒がどのように影響を与えるかを調べた。その結果、結晶状の構造物を眼表面に持続的に接触させると濃度時間依存性に炎症性サイトカインが誘発された。次に細胞破砕物であるhistone H3を網膜色素上皮細胞に添加すると、炎症性サイトカインの産生が誘発された。過剰に添加するとアポトーシスを引き起こした。これらの作用にはいずれも自然免疫系で重要な働きをしているtoll like receptorが関与していた。昨年までの研究で、眼球への直接注射を治療法として用いてきた。しかし、患者側の負担を考えると、点眼などの非侵襲的治療の可能性を探ることも必要である。そこで、現在臨床で用いられている点眼薬が実際に網膜硝子体に有効濃度を送達できるかについて検討した。我々は過去に非ステロイド性抗炎症薬(Non-steroidal anti-inflammatory drug, NSAID)がラットの脈絡膜血管新生を抑えることを報告した(Yoshinaga N, Sakamoto T, et al. Lab Invest, 2011)。そこで、Dicrofenac, Napafenac, Bromfenacの点眼剤が、家兎の網膜に達しているかについて検討した。その結果、Tmax 2時間程度で、角膜、前部強膜、網脈絡膜にそれぞれの薬剤が到達したことを見出した。また、ヒトcyclooxigenase(COX)を用いることで、それぞれの薬剤がCOX1, COX2を実際にどのように抑制しているかを測定して、IC50を算出した。そのデータを基に、前房水中や網膜中の薬剤濃度が、実際にCOXを抑制可能かどうかを解析した。その結果、brompfenacは通常の1日2回点眼で、後眼部にIC50を常に超える濃度が到達していることがわかった。実際にこれがblood ocular barrierの破壊を抑制するかどうかを、Con-A誘発眼内炎における眼内蛋白濃度測定によって評価した所、bromfenacのみが有意にBlood-ocular barrierの破壊を抑制した。この結果は、点眼薬による後眼部疾患の治療への可能性を示したものである。トリアムシノロン硝子体注射(IVTA)が、網膜疾患治療として行われ、有効性は見られたものの、IVTAを行った直後、無菌性内眼炎が起こることが知られるようになってきた。これは眼内薬物送達における大きな問題である。原因としては、保存剤が主因であろうと考えられたが、研究を重ねるうちに、保存剤の毒性のみが原因と仮定すると説明できないケースがあることが分かってきた。そこで、我々はTAの結晶構造そのものが眼内炎症を引き起こすと考えて研究を始めた。無菌性眼内炎患者の前房水のサイトカインについて調べた結果、インターロイキン(IL)-6とIL-8が多量に含まれていた。そこで、トリアムシノロン粒子のもつ結晶構造が原因と考えた。そこでボイデンチャンバーを用いた。上培養皿と下培養皿は、透過性のある膜で遮られている。下培養皿に各種細胞を培養し、その上に直接TA顆粒を添加する。すると、培養細胞は顆粒の機械的刺激を直接受ける。一方、上培養皿にTA顆粒を入れると、液相濃度はTA顆粒を培養細胞上に直接添加した場合と同じであるが、顆粒は細胞と直接接することはないので、機械的刺激は受けない。その比較を行った。その結果、TA顆粒は細胞と接することで、細胞からIL6/IL-8を有意に分泌させた。一方、TAと同じ結晶構造を持つがステロイド作用を示さない11-deoxycortisolも同様の効果を示した。つまり、結晶構造を持つ顆粒が細胞に接すると、炎症を惹起することが分かった。以上の実験から、粒子状構造物は細胞に炎症を引き起こし、それが無菌性内眼炎をおこすという新しい概念を確立するに至った。現在、ナノ粒子などを使って眼内に薬物送達を行う研究がされているが、その際にこの概念は重要になるであろう。昨年までの研究で様々な薬物が眼内炎症を制御していることが分かった。しかし、実際の臨床を見てみると、vascular endothelial growth factor (VEGF)を抑制する薬物が広範に利用されており、それらの効果を詳細に検討しないと新規薬物の開発は困難である。そこで今年度は、抗VEGF薬bevacizumab, ranibizumab, afliberceptについて網膜色素上皮(RPE)層の上下における作用を詳細に検討した。In vitro極性RPE細胞をboyden chamberの上層に培養し、十分に極性を獲得したことをTER、VEGF極性分泌で確認後、各種薬物をupper chamberに投与した。

その結果、RPE透過性はranibizumab>bevacizumab>afliberceptであったが、RPE下のVEGF抑制能はaflibercept>ranibizumab>bevacizumabであった。この作用にはFc receptorを介した、蛋白キナーゼC(PKC)依存性の細胞内輸送が重要であることが考えられた。これは、1型脈絡膜新生血管の治療にafliberceptが有効なことを極めて良く説明することができる現象である。このように、眼内薬物治療には今までと異なる解析が必要なことを見出すことができた。本研究で明らかになったように、眼内薬物動態の制御にPKCなどの細胞内シグナル伝達物質が重要であれば、薬物投与に際しては単剤投与よりも、合剤投与の方が効果を発揮する可能性があり、今後の研究の方針に大きな示唆を与えた。眼科眼内薬物送達の効果的な達成のためには、薬物送達効率の問題とともに、どの送達経路が、標的臓器における有効薬物濃度を効果的に達成できるかを調べることが重要である。そこで、本年度は眼科領域で最も汎用されている点眼治療が、網膜疾患の治療に有効となり得るかを調べた。その結果、予想外な有効性を発見して、論文発表するに至った。これは、薬物送達を臨床応用あるいは企業化する際に極めて重要な情報を得たことになる。眼内薬物送達の効果的な達成のためには、薬物送達効率の問題も重要であるが、実は薬物送達時の妨害因子(例えば炎症など)をいかに抑制するかが重要である。我々は、臨床眼科学で現在急速に発展している眼内注射の問題に取り組んだ。その結果、新たな病因を確立して、論文発表するに至った。これは、極めて斬新なアイデアであり、今後検討されると思われるが、新たな問題提議ができたことは大きな成果である。本年度は、特に細胞死に伴い崩壊組織・細胞から細胞外へ放出される分子DAMPsに着目して研究する。DAMPsはRAGEや一部のTLRのリガンドとなることで、炎症・組織修復などに関連することが知られ、炎症関連自然免疫に関する最近のトピックスである。昨年までの研究で「細胞死と生体反応」に注目して解析を行っており、眼科領域におけるDAMPsに関する研究に取り組んできた。具体的には、代表的なDAMPsであるHMGB1(high mobility group box 1)について報告した(Arimura N, Sakamoto T, et al, 2008, Graefes;Arimura N, Sakamoto T, et al, 2009, Lab Invest, Terasaki et al. PlosOne submitted)。それらの結果から、糖尿病網膜症、黄斑変性などの通常の網膜病変でも自然免疫が活発に働いており、その点を明らかにせずに薬物治療を行っても、期待効果は得られないと予想されている。そこで、その点を明らかにする。各種網膜硝子体疾患の生体標本(硝子体サンプル等)におけるDAMPs/PAMPsの解析を行い、背景因子との比較により、病態への寄与の大きい分子を同定する。
網膜色素上皮に特異的な多型プロテアーゼpP344遺伝子産物の血管新生阻害作用

pP344遺伝子は、ニワトリ胚網膜色素上皮に特異的に発現するserpin型及びkazel型セリンプロテアーゼ配列を持つ遺伝子である。カニクイザルの網膜色素上皮よりRNAを精製し、ヒトpP344mRNAに対するプライマーを作製しRT-PCRを施行し、アガロースゲル電気泳動で1バンドが検出された。抗pP344抗体を用いた免疫組織学法をカニクイザル網膜において施行した。pP344タンパク質の発現が脈絡膜、網膜色素上皮、視細胞層、内顆粒層、神経節細胞層にかけて認められた。pP344-His融合タンパク質を精製し,pP344遺伝子産物の血管新生に対する影響を検討した。pP344cDNAを組み込んだ発現ベクターより強制発現させたpP344-His融合タンパク質を精製し、ヒト血管内皮管腔形成への影響を検討した。24ウェルプレート上でヒト血管内皮細胞と繊維芽細胞とを血管新生専用培地を用いて共培養させる血管新生キット(KURABO)を使用し、pP344精製融合タンパク質を添加した。添加11日目エタノール固定し、1次抗体としてマウス抗ヒトCD31抗体、2次抗体としてアルカリフォスファターゼ抱合ヤギ抗マウスIgG抗体を反応させた後、BCIP/NBT溶液で発色した。画像処理定量ソフトウエアにより管腔形成を4個のパラメーター(AREA, LENGTH, JOINT, PATH)でスコアリングして、pP344タンパク質の血管内皮管腔形成に対する効果を検討した。pP344融合タンパク質の添加にて、ヒト血管内皮管腔の長さ、面積が濃度依存性に増加し、管腔形成を促進した。pP344融合タンパク質がヒト血管内皮管腔形成を促進することが示唆された。血管新生に対するさらなる機能の解明が重要であると考えられた。我々は、網膜色素上皮に特異的に発現するserpin型及びkazel型セリンプロテアーゼ配列等を有する多型プロテアーゼタンパク質であるpP344遺伝子を単離し解析している。セリンプロテアーゼの多くで、血管新生阻害作用を有することが示されているおり、pP344遺伝子産物にも血管新生阻害作用が期待される。今回我々は、哺乳類の眼内におけるpP344mRNAの発現様式を検討した。生後8週目マウスの網膜色素上皮を単離培養し、RNAを精製した。マウスpP344mRNAに対するプライマーを作製し、RT-PCRを施行し、アガロースゲル電気泳動で1バンドが検出された。さらに、カニクイザルの網膜色素上皮、脈絡膜よりRNAを精製した。ヒトpP344mRNAに対するプライマーを作製しRT-PCRを施行し、アガロースゲル電気泳動で1バンドが検出された。今後、カニクイザルの眼内のin situハイブリダイゼーションの施行を予定している。抗PP344抗体を用いた免疫組織学法をカニクイザル網膜において施行した。PP344タンパク質の発現が網膜色素上皮、視細胞層、内顆粒層、神経節細胞層にかけて認められた。ARPE-19細胞株(ATCC)は、正常ヒト網膜色素上皮より作製された細胞株である。ARPE-19を培養し、RNAを精製、RT-PCRを施行した。pP344mRNAの発現を検討中である。哺乳類においても眼内にpP344mRNA、PP344タンパク質の発現が同定されれば、今後、新生血管モデルにおいて精製したPP344タンパク質を添加し、その効果を検討する予定である。

昨年度はマウス、カニクイザルにおいてpP344mRNA、その遺伝子産物の発現様式について検討した。今年度はPP344-His融合タンパク質を精製し,pP3344(遺伝子産物のヒト血管内皮管腔形成に対する影響を検討した。pP344 cDNAを組み込んだ発現ベクターより強制発現させたPP344-His融合タンパク質を精製し、ヒト血管内皮管腔形成への影響を検討した。24ウェルプレート上でヒト血管内皮細胞と繊維芽細胞とを血管新生専用培地を用いて共培養させる血管新生キット(KURABO)を使用し、PP344精製融合タンパク質を添加した。添加11日目エタノール固定し、1次抗体としてマウス抗ヒトCD31抗体、2次抗体としてアルカリフォスファターゼ抱合ヤギ抗マウスIgG抗体を反応させた後、BCIP/NBT溶液で発色した。画像処理定量ソフトウエアにより管腔形成を4個のパラメーター(AREA, LENGTH, JOINT, PATH)でスコアリングして、PP344タンパク質の血管内皮管腔形成に対する効果を検討した。PP344融合タンパク質の添加にて、ヒト血管内皮管腔の長さ、面積が濃度依存性に増加し、管腔形成を促進した。PP344融合タンパク質がヒト血管内皮管腔形成を促進することが示唆された。血管新生に対するさらなる機能の解明が重要であると考えられた。
（ｇ，Ｋ）加群の導来代数幾何学的枠組み

関手Iによって得られる可換環上の(g,K)加群について、昨年度のアイデアを発展させることで2つの研究を行い、新しい結果を得た。1つは(平坦)底変換公式である。これは可換環k上定義された対の射とk上の(平坦な)環k'について、付随する関手I(及びその導来関手)と底変換関手の交換性を主張するものである。私はいくつかの重要な状況で底変換公式が成り立つことを見つけた。このことは例えばkを整数環、k'を複素数体とすれば、整数環上の関手Iが表現論に今まで現れてきた複素数体上の表現の整構造を与えていることを証明したことを意味する。応用として、特に簡約リー群の表現論や保型表現論において重要になるAq(λ)加群に関する底変換定理を(暫定的な定義の下で)証明した。また、ある一般的な設定の下である高次圏を定義し、この高次圏の上で平坦底変換定理を実現した。さらに、特別な場合にこの高次圏が古典的な非有界導来圏と同値であることを証明した。もう1つはPU(1,1)の有限被覆に付随する対とその上の加群の整モデルの解析である。特に実放物誘導の整モデルの特別な場合を扱った(分裂整形式とその部分対)。これは非常に初等的な理由から上の底変換定理の適用範囲を外れる。はじめに、関手Iの存在条件を弱め、特にある実放物誘導関手の整モデルの存在を証明した。次にHecke環の理論を使うことで、複素数体上で主系列表現に対応する誘導表現の具体的計算を行った。この結果、表現のパラメーターに依存して一部またはすべてのウェイト空間が消滅することがわかった。特に後者のウェイト空間の部分的消滅から「ある既約最高(最低)ウェイト表現の整形式が主系列表現型の普遍性を満たす」という特異な現象を見つけることができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。可換環上の(微分次数付き)(A,K)加群及び(A,K,D)加群を導入し、これらについて調べた。複素数体上の場合については、古典的によく調べられてきた複素数体上の(A,K)加群の複体、弱(A,K)加群の複体及び同変(A,K)複体を統一的に扱う方法としてBeilinson、Bernstein、及びPandzicによって知られていたものである。特に可換環上の場合の基本的な問題して、定義に意味を持たせ、かつ表現の圏が良くふるまう(Grothendieckアーベル圏をなす)ことが問題になり、それを解決した。オリジナルのZuckerman関手、及びその一般化としてすでに知られていたPandzicによる複素数体上の(A,K,D)加群に対する場合とJanuszewskiによる標数0の体上の場合を一般化して可換環上の(A,K)加群及び(A,K,D)加群のZuckerman関手を構成した。特にモノイダル圏のテクニックを使うことによって、原理的にできる範囲で構成的かつすっきりした証明を与えた。また、古典的に知られていた双対Zuckerman関手の一般化を複素数体上の(微分次数付き)(A,K)加群(Kは簡約代数群)の場合に構成した。以上は論文にまとめ、現在投稿中である。上記の(A,K)加群の圏に単射的(また、適切な条件下で射影的)モデル構造を構成した。特に2つの関手の導来関手が構成できた。さらに、このモデル構造に付随する高次圏が自然な前三角dg圏から得られることを証明し、特に高次圏として安定であることがわかった。これについては現在論文にまとめている。可換環上の群の表現論が体上の場合に比べてはるかに複雑であるために、まだ可換環上のZuckerman関手の具体例の計算がうまくいっていない。今年度の研究によって同変導来圏に対応するモデル圏とこの場合のZuckerman関手と双対Zuckerman関手の構成をすることができたが、導来代数幾何と結びつけることがまだできていない。可換環上の(g,K)加群の研究を行った。特に可換環k上定義されたHarish-Chandra対の射に対して定義される関手Iの記述をいくらかの特別な場合に行った。まずリー群SU(1,1)とその放物部分群から自然に得られる、1/2を含む環上定義されたHarish-Chandra対の射の場合にはkが複素数体の時と同様の具体的な記述を持つことがわかった。例えばSU(1,1)の主系列表現の自然なZ[1/2]-形式は右随伴性を満たす。またこの研究の途上でトーラスなどの特別な場合にHecke環の理論を構築し、対応する特別な場合に双対Zuckerman関手の定義を得た。またこの放物誘導関手Iは右随伴を持つことを証明した。次に、関手Iによって得られる表現に関する情報をkが複素数体や有理数体などの場合から引き出すために2つの方法をこの研究に導入した。一つは底変換を行うことでこれは体拡大の場合にはすでにF.Januszewski氏によって使われていた。もう1つはコンパクト対象について論じることであり、この概念は圏論の中で深く研究されてきた。これら2つの技法を用いることで私は関手Iに関する新しい底変換定理を証明した。

この応用として私は2つの場合にIの良い記述を見つけることができた。ひとつは整数環Z上の分裂簡約群に対するBorel-Weil型誘導の場合である。この場合、有理数体上の絶対既約表現のうち固定された最高ウェイト空間Zをもつ整形式で最大のものが得られるとわかった。もう1つの場合はIがZuckerman関手の場合であり、特定の条件下で複素数体上と同様の記述を持つことを示した。つまり、対(g,L)から対(g,K)へ群を変換する射があったとき、(ある条件を満たす)(g,L)加群Vに対してI(V)は作用が(g,K)加群に拡張するVの最大部分(g,L)加群になるとわかった。いくらかのアイデアの導入によって可換環上の関手Iに関する抽象的な解析をいくつかの重要な場合に進めることができた。また、Iの導来関手の底変換定理を調べる途上で、導来代数幾何に関係があると期待できるある高次圏が現れたため。関手Iによって得られる可換環上の(g,K)加群について、昨年度のアイデアを発展させることで2つの研究を行い、新しい結果を得た。1つは(平坦)底変換公式である。これは可換環k上定義された対の射とk上の(平坦な)環k'について、付随する関手I(及びその導来関手)と底変換関手の交換性を主張するものである。私はいくつかの重要な状況で底変換公式が成り立つことを見つけた。このことは例えばkを整数環、k'を複素数体とすれば、整数環上の関手Iが表現論に今まで現れてきた複素数体上の表現の整構造を与えていることを証明したことを意味する。応用として、特に簡約リー群の表現論や保型表現論において重要になるAq(λ)加群に関する底変換定理を(暫定的な定義の下で)証明した。また、ある一般的な設定の下である高次圏を定義し、この高次圏の上で平坦底変換定理を実現した。さらに、特別な場合にこの高次圏が古典的な非有界導来圏と同値であることを証明した。もう1つはPU(1,1)の有限被覆に付随する対とその上の加群の整モデルの解析である。特に実放物誘導の整モデルの特別な場合を扱った(分裂整形式とその部分対)。これは非常に初等的な理由から上の底変換定理の適用範囲を外れる。はじめに、関手Iの存在条件を弱め、特にある実放物誘導関手の整モデルの存在を証明した。次にHecke環の理論を使うことで、複素数体上で主系列表現に対応する誘導表現の具体的計算を行った。この結果、表現のパラメーターに依存して一部またはすべてのウェイト空間が消滅することがわかった。特に後者のウェイト空間の部分的消滅から「ある既約最高(最低)ウェイト表現の整形式が主系列表現型の普遍性を満たす」という特異な現象を見つけることができた。可換環上のZuckerman関手の計算例として簡単かつ重要な例を理解するため、乗法群の整数環上での表現論を詳しく調べる。導来代数幾何及びdg圏の知識を増やし、導来代数幾何で知られている圏と同変導来圏を結び付けたい。Iの導来関手によって得られるコホモロジーの解析、特に底変換定理の一般化を目指す。また、研究に現れた高次圏のより具体的な記述を見つける。29年度が最終年度であるため、記入しない。