hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
消散型波動方程式の解の拡散現象と波動現象

これらは,下記の研究発表欄にある論文として公表された.半線形の消散型波動方程式系のコーシー問題について,効果的な消散項をもつ場合には,臨界指数を確定すると共に,今後考察すべき問題も提示した.ただし,解の波動現象については波動方程式に対するこれまでの研究を調べる必要もあり,この部分の成果はまだ得られていない.しかしながら,これまでの研究の結果を調べることは連立系の問題に対する研究にも資するものと考えられるので,現時点での波動現象に関する成果はないものの,研究はおおむね順調に進展していると思われる.定数係数の線形消散項をもつ消散型波動方程式のコーシー問題の解は,急速に減衰する波動部分と拡散部分の和として表現できることが,2003年の論文において当報告者によって示された.従って,時間発展とともに,定数係数線形消散型波動方程式の解は拡散部分,すなわち,対応する拡散方程式の解に漸近する.この現象を消散型波動方程式の解の拡散現象と呼ぶ.時間または空間変数に依存する係数をもつ線形消散項の場合には,その係数の時間方向あるいは空間方向の減衰の度合いにより,消散項が依然として効果的となるか,あるいは非効果的となってしまい,コーシー問題の解は,それぞれ,対応する拡散方程式の解,あるいは波動方程式の解に漸近する,すなわち,解の拡散現象あるいは波動現象が期待される.これらの現象の解明が本研究の目的であった.解の拡散現象について,対応する半線形問題の半線形項の増大指数の臨界を求めることを通して,研究はかなり進展し,2015年までの若杉勇太氏(愛媛大学)との共同研究により,半線形消散型波動方程式系に対して,効果的な消散項の場合に,いくつかの状況の下での臨界指数を求めることが出来た.本年度には大きな未解決の問題として,効果的な消散項と非効果的な消散項が混在して現れる場合の半線形消散型波動方程式のコーシー問題の解の挙動について研究を進めた.論文として発表できるような新たな発展は得られなかったが,今後の研究の課題として興味のある問題が残った.しかしながら,これらのこれまでの半線形消散型波動方程式の解の挙動に関する研究成果は,スリランカにおける国際研究集会WinC 2016においてPlenary Lectureを行う機会も持つことができ,これまでの一連の研究の総合的な報告を行い,今後に考えるべき未解決の問題についても提案をした.定数係数線形消散項をもつ波動方程式のコーシー問題の解は,急速に減衰する波動部分と拡散部分の和として表現できる.従って,時間発展と共にその解は拡散部分に漸近する.この現象を解の拡散現象と呼ぶ.時間または空間変数に依存する係数の線形消散項をもつ場合は,その係数の減衰の度合いにより,消散項が効果的あるいは非効果的となり,それぞれ,解の拡散現象あるいは波動現象が期待される.解の拡散現象については,半線形問題の臨界指数を求めることを通じ研究は進展し,若杉勇太氏との共同研究により,半線形消散型波動方程式系を考察した.また,スリランカにおける研究集会では基調講演を行い,一連の研究の総合的な報告を行った.半線形の消散型波動方程式系のコーシー問題について,臨界指数を確定すると共に,優臨界指数のときの解の時間大域的一意解の存在を求め,劣臨界の場合の有限時間内の解の爆発と爆発時間のほぼ最適の上下からの評価を得た.さらに,時間あるいは空間に依存する係数を持つ消散項が効果的の場合に,同様に,臨界指数を求めることができているので,研究の進展はおおむね順調と思われる.しかしながら,波動現象についての結果については得ることができていないので,当初の計画以上に進展しているとは言えない状況である.連立系の半線形消散型波動方程式のコーシー問題について,これまでは,消散項が共に同じ形で効果的な場合についての研究が続いている.
直流磁界と低周波励磁型磁気センサを用いた新しい非破壊材質劣化評価法の構築

ステンレス鋼を始めとする鉄系構造材の疲労評価において,パンケーキ型コイルを用いるインダクタンス法が効果的である。そこで,鋼などの磁性を持ち,疲労が方面に集中しない片振り引張疲労を与えた試料を対象にしてインダクタンス法の改良を行い,励磁周波数が10kHzのインダクタンス法で疲労評価が可能なこと示した。さらに,ネオジ磁石を使った平行直流磁界バイアス下で見かけの透磁率を小さくし浸透深さを大きくする直流磁界を併用した励磁周波数10kHzのインダクタンス法を考案し評価を行った。その結果,この方法は,試料の表面状態の影響が少なく,片振り引張疲労を評価できることを示した。平成25年度は,平行直流励磁法とフェライトコア,差動検出コイルを用いた比較的低周波数励磁で感度がよいとされる3連コイル法を組み合わせた手法を用いてさらなる感度の向上や安定度の向上を図る計画を立て研究を遂行した。その中で3連コイル型磁気センサの2種について試作や改良,疲労検出感度や安定度の検証する基礎実験をオーステナイト系ステンレスのSUS316Lを用いて行った。その中のボビン型コイルを3個用いた磁気センサを用いた評価実験の結果を,「岡茂八郎,薬師寺輝敏,榎園正人,“磁気的手法によるオーステナイトステンレス(SUS316L)の片振引張疲労評価",第22回MAGDAコンファレンスin宮崎電磁現象および電磁力に関するコンファレンス,2013(12)」で発表した。この科研費によって,代表研究者らはオーステナイト系やフェライト系のステンレス鋼(SUS316LやSUS430など)やSS400等の低炭素鋼を始めとする鉄系構造材の片振り引張疲労の高感度な検出を目指して研究を行ってきた。その結果,疲労が表面に集中しない片振り引張疲労に対してネオジ磁石を用いた平行直流励磁法と組み合わせたパンケーキ型コイルを用いたインダクタンス法を低励磁周波数化し磁性を持つ構造材の疲労評価をよく行うことができ,平行直流励磁法の有効性を示すことができた。また,インダクタンス法への平行直流励磁法の併用は,試料の表面状態の影響が少ないことも明らかにした。さらに,比較的低周波数で感度がよいとされる3連コイル法を実現するためのセンサの試作や改良も行って3連コイル法も鉄系構造材の疲労評価に応用できる可能性を示した。平成23年度当初は,従来から使用している直流磁界を備えていないパンケーキ型磁気センサを,試料内部の疲労を評価する際の阻害要因である表皮効果を避けるためにどの程度までの低周波励磁で使用できるかの検証実験を行った。その結果,従来の方式でも疲労評価の対象が低炭素鋼においては,従来の励磁周波数の10分の1程度の10kHz位までは十分に使用できた。この成果は,「M. Oka, T. Yakushiji, Y. Tsuchida, and M. Enokizono, "Fatigue Evaluation of Low Carbon Steel by Means of the Inductance Method Usinga Pancake-Type Coil", Proceedings of The 20th MAGDA Conference in Pacific Asia, pp. 450-455, 2011(11).」で発表した。次に,当初,計画書に記述した垂直直流磁界を備えた低周波励磁型磁気センサを開発し予備実験を行ったが,よい結果が得られなかった。そこで,平行直流磁界を備えた低周波励磁型磁気センサを考え製作した。この磁気センサは,試料の裏面に試料内を試料に平行にネオジム磁石による直流磁界が印加されるように設計されている。この直流磁界により試料の見かけの透磁率を小さくし,交流励磁磁界を試料内部に浸透させるものである。現在この磁気センサの評価実験をステンレス鋼や鋼を対象に行っているところである。なお,計測ステーションの納入がメーカの都合で遅れ,この新規計測ステーションを利用した実験は本格的には始まっていない。現状では十分とは言えないが代用の機器を用いて研究を行った。この購入した機器を利用するプログラムやデータ整理の手法を納入以来順次行っている。上記評価の理由は,第1に,疲労試験の対象となる鉄系構造材の範囲を低炭素鋼,構造用炭素鋼(SS400),フェライト系ステンレス鋼(SUS430)と広げることができ,そのすべてにおいて疲労とセンサ出力の関係を明確に示すことができた点である。従来の研究から,本研究で用いている渦電流を用いたインダクタンス法では,鉄系構造材の疲労の蓄積量を計測する場合においてその材料の組成や組織の状態によってその検出能力が大きく左右されることが分かっている。そこで,このように疲労を検出できる対象を逐次広げていく必要がありこの点において成果があったといえる。

また,第2に,従来,傷の検出法などには適用されていたが疲労検出法に適用されていなかった透磁率の低減による表皮効果の軽減を目的とした直流励磁を疲労検出に適用し,一定の結果を得たことである。我々の実験によれば,SS400においては,直流励磁下では抵抗率の変化のみで疲労の蓄積を検出することになるため,透磁率の変化の影響を受けず安定した疲労とパンケーキ型コイルのインダクタンスの変化の関係を得ることができることが分かったことである。SUS430については多少透磁率の変化の影響も検出されたがこの点についてはさらに大きな直流磁界で励磁できるように工夫するなどの対策をとり次年度の研究に生かすつもりである。さらに,今年度は,予備実験として3連コイル型の磁気センサによるSUS430の疲労検出実験を行うことができた点も成果として挙げられる。今年度の3連コイル型磁気センサは,従来のパンケーキ型コイルを用いていたが,多少,感度等に問題があることが分かったことも成果である。さらに,マルテンサイト型ステンレス鋼に対しての予備実験を終えた。よって,この研究は,概ね順調に遂行できていると考える。上記評価の理由は,第1に,従来から使用している直流磁界を備えていないパンケーキ型磁気センサの低炭素鋼を対象とした場合の疲労評価に利用できる周波数の下限が10kHz程度だと予想できたことである。この周波数は,この試験対象の低炭素鋼では表面から約0.18mm程度までの疲労に関する情報が得られることを意味し,十分とはいえないまでも従来に比べると表面の影響等が少なくよい結果であるといえる。しかし,励磁周波数の低下によって磁気センサからの疲労に関する情報が小さくなった。また,第2には,垂直直流励磁型の磁気センサでは,パンケーキ型コイルの付近に試料とは関係ない磁性体や磁石が配置され,それが試料の疲労評価に影響を与えることも分かった。また,磁気センサと一体型の直流励磁磁石の構成は,磁気センサ移動時にこの直流磁界による吸引力を打ち消す要素が必要となり測定系が複雑になる欠点があった。そこで,この磁気センサはこれらの結果から,試料の磁気センサに対して反対側から試料に平行に直流励磁することのできる平行励磁型を提案できたことも成果の一つである。現在,この平行直流磁界を備えた低周波励磁型磁気センサを使って,系ステンレス鋼や鋼を対象にした疲労評価実験を鋭意行っているところであり現在その結果が出つつある。よって,概ね,平成23年度の当初の到達目標である平行直流磁界を備えた低周波励磁型磁気センサの開発ができ,その評価実験を行っていることから,80%以上の成果が得られていると考えている。これらの評価実験の成果については平成24年度の早い段階で発表する予定である。これを加味すると研究はほぼ順調に推移しているといえる。平成25年度は,ネオジム磁石を界磁に用いた平行直流磁界を用いたパンケーキ型コイル磁気センサを用いてSS400などの軟鋼やフェライト系ステンレス鋼であるSUS430などを対象にして平成24年度にできなかった実験を行う予定である。対象材料の拡張としては,オーステナイト系ステンレス鋼のSUS304やSUS316への拡張,さらに,昨年度に実験が中断しているマルテンサイト系ステンレス鋼のSUS410への拡張を考えている。
機能性原子団を導入した分子性金属酸化物アニオンで構成されたイオン結晶の触媒機能

ヒドロキシル基、n-ブチル基、n-オクチル基を導入したケギン型へテロポリアニオンのセシウム中性塩を合成し、その構造と触媒特性を調べた。導入した官能基の種類によらず得られたセシウム中性塩の結晶構造は同一であり、かつ約0.6 nmのミクロ孔を持つ多孔体であった。n-オクチル基を導入したセシウム中性塩は、過酸化水素を酸化剤とするアルコール酸化に高い触媒活性を示した。導入されたn-オクチル基によってミクロ孔内部に疎水反応場が構築され、これが高い触媒活性を与える理由と推定した。反応活性サイトの分子設計および反応場の疎水性の制御を目的とし、機能性原子団を導入したKeggin型へテロポリ酸(F-POM)と酸性カチオンからなるイオン結晶を合成し、その触媒機能を調べることを目的としている。Sn-R(RはOH、C4H9、C8H17)を導入したF-POMとセシウムカチオンからなるイオン結晶を合成し、これらを触媒とするアルコール類の過酸化水素酸化を実施したところ、Sn-C8H9を導入したF-POMが最も高い活性を与えることを前年度に報告した。この理由を明らかにするために、本年度は各種F-POMの過酸化水素分解特性を調べた。ベンジルアルコールの過酸化水素酸化において、滴定法により過酸化水素の有効利用率を調べたところ、39、69、99%であった。また、ベンジルアルコールを反応系に加えずに過酸化水素の自己分解反応をおこなったところ、過酸化水素分解率は98、43、35%であった。これらの結果より、Sn-C8H9を導入したF-POM上では過酸化水素の自己分解がほとんど進行せず、その結果、過酸化水素が極めて有効に使われるため高い触媒活性を示したと結論した。Sn-C8H9の導入によって表面が疎水的になり、過酸化水素によって活性化されたF-POMが別の過酸化水素と反応して過酸化水素が自己分解するよりも、基質(アルコール類)との反応が優先的に進行するため、高い触媒活性を示したと推測した。F-POMを触媒としてアンモニア存在下、ベンズアルデヒドを過酸化水素で酸化してベンズアルデヒドオキシムを生成するアンモオキシメーションを実施した。ベンズアルデヒドオキシム選択率は機能性原子団の種類によらず99%以上であった。触媒活性はベンジルアルコール酸化と同様の序列(OH<C4H9<C8H17)であり、Sn-C8H9を導入したF-POMが最も高いベンズアルデヒドオキシムを与えた。反応活性サイトおよび表面改質サイトとなる機能性原子団を導入したKeggin型ヘテロポリ酸(F-POM)と酸性カチオンからなるイオン結晶を合成し、その触媒機能を調べることを目的としている。本年度は、Sn-R(RはOH, C4H9, C8H17)を導入したF-POMとセシウムカチオンからなるイオン結晶の合成に成功した。これらを触媒としてアルコール類のH2O2酸化を行ったところ、Sn-C8H17を導入したイオン結晶(C8H17-POM-Cs+)が最も高い触媒活性を示した。Sn-R自身はH2O2酸化の触媒にはならない事から、それらはイオン結晶の表面改質サイトを形成していると考えた。イオン結晶の表面疎水性をH2O吸着等温線測定により評価したところ、Sn-Rのアルキル鎖が長くなるに従ってその表面の疎水性が高くなった。表面積および細孔特性はSn-Rの種類に依存しなかった。これらのことから、C8H17-POM-Cs+が最も高い触媒活性を示したのは、導入されたSn-C8H17とアルコールが疎水性相互作用によって表面に強く吸着し、その結果、反応が促進されたと推測した。C8H17-POM-Cs+を触媒としたアルコールのH2O2酸化の途中で触媒を除去すると反応は停止したことから、C8H17-POM-Cs+は不均一触媒として機能していることが確かめられた。また、C8H17-POM-Cs+を繰り返し反応に用いたところ、少なくとも3回の再使用において触媒性能の大幅な低下は見られなかった。本研究では、反応活性サイトおよび表面改質サイトとなる機能性原子団を導入したKeggin型ヘテロポリ酸と酸性カチオンからなるイオン結晶を合成し、その触媒機能を調べることを目的としている。本年度は、Keggin型ヘテロポリ酸へのSn-R基の導入に成功し、またそのセシウム塩の酸化触媒性能を調べ、導入した官能基の性質に依存した触媒特性が発現する事を見いだした。これらの研究活動は、交付申請書に記載した研究計画に概ね沿って行われており、得られた成果も研究目的において大きなウェイトを占めている。以上より、研究は概ね順調に進展していると考えている。

本年度の研究成果を踏まえ、今後はSn-R以外の官能基を導入したKeggin型ヘテロポリ酸ならびにそのH+塩、Fe3+塩を系統的に合成し、酸化反応→酸触媒反応、光触媒反応→酸触媒反応などの逐次反応をワンポットで効率的に進行させることを試みる。次年度も上記の研究を遂行するため、消耗品時、学会発表および情報収集のための旅費、研究補助者への謝金支給のために、研究費を使用する。使用計画に大きな変更は無い。
地球のつむじ風は惑星共通か～着陸機画像を用いた火星との比較～

火星着陸機が撮影した画像に写る地表の模様と,火星周回機が撮影した着陸地点付近の画像を比較して,着陸機が撮影した画像に写るダストデビルと着陸機との距離を導出する予定であった.しかし,先行研究(Greeley et al., 2006; 2010)で示されていない観測日の着陸機画像には,地表の模様が鮮明でないものが多量に含まれていた.ダストデビル-着陸機間距離が計測できなければ,ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できない.そこで,画像ヘッダからSpice Toolkit (https://naif.jpl.nasa.gov/naif/toolkit.html)を用いて導出できる着陸機の傾きや測器の視線ベクトル,およびMars Reconnaissance Orbiter (MRO)搭載のHiRISEで撮影された高解像度画像から作成されたDigital Terrain Model (DTM)を組み合わせることで,地表面の模様が鮮明でなくてもダストデビル-着陸機間距離を導出する方法を開発した.これにより,Spiritのほとんどの観測画像においてダストデビルの直径を見積もることが可能になった.ダストデビルを自動検出するアルゴリズムは,精度を向上させたうえで前年度までに開発できていた.その精度検証のための正解づくりの意味も含めて,目視によってダストデビルを計数できるインターフェースを開発し,sol 0443からの100 sols間において各solにおけるダストデビル発生数を数えた.その結果,観測時の地方時や季節変化では説明できないダストデビル発生数の変動がみられた.2019年7月に開催される9th International Conference on Marsで発表予定である.先行研究で示されいない画像において地表面の模様が鮮明でないためダストデビル-着陸機間距離が計測できず,結果ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できない問題は,SPICE toolkitおよび他の観測機器のデータから作成されたDTMを用いることで解決できた.さらに,連続する別画像に写る同一のダストデビルを別のダストデビルとして計数する仕様になっていた問題も,多数の画像を用いて検証できていないものの,テンプレートマッチングを用いることで解決できる見通しがついた.しかしながら,自動でダストデビルを計数し,同時に,連続する別画像に写る同一のダストデビルを同一と自動で認識する手法を評価するためには,結局は目視検出による正解データが必要になる.目視検出を支援するインターフェースを別途開発したものの,それでも目視でダストデビルを検出し,位置を決め,大きさを決め,それらが同一かどうかを判断するのは,時間がかかる.まだ全観測日の3分の1にも達していない.ダストデビルの自動計数は効率的で再現可能であるが,その精度検証には結局目視によるダストデビルの検出,位置決め,大きさの計測,同一性の判断が必要になる.実際に100 sols分の画像を対象に上記の目視検出を行ったところ,すでに開発された自動検出アルゴリズムを支援ツールとして使用して自動検出結果を目視で修正する方法がもっとも精度と効率のバランスが良いと感じられた.そこで,残りの観測データに対しても同様に,自動と目視のハイブリッドで検出,位置決め,大きさ計測,同一性の判断を行う.すべて自動で行うより多少時間はかかるが,(同一性を判断できない)自動検出アルゴリズムの精度が約8割であることを考えれば,時間に見合った精度向上が見込める.上記100 sols分の目視検出結果からは,日変化とも季節変化とも異なるダストデビルの個数変動がみられる.まずは最初の1火星年分だけでも処理できれば,ダストデビルの発生や規模に大気波動に起因する周囲の環境がどのように影響するか明らかになるであろう.火星探査機Spiritが活動していたColumbia Hills周辺の高解像度画像を,Mars Global Surveyor (MGS)搭載のMarc Orbiter Camera (MOC)の画像アーカイブから収集し,モザイク画像を作成した.ISIS3という惑星探査画像処理ツールを用いて,マッピングのずれを修正しつつ,Greeley et al. (2006)が示しているものと同等のものを作成できた.さらに,SpiritのNavigation Camera (Navcam)が撮影した画像のヘッダに記載されている情報から,Spiritの位置,Navcamの視線の方向,視野を当該高解像度画像上にプロットできるようにした.Spiritの位置に微小なバイアスが見受けられるものの,こうすることで,Spirit画像に写る地表の模様と,MGS/MOCが撮影した高解像度画像の模様とを,容易に対応付けられるようになった.Spiritとダストデビルとの間の距離を容易に計測できる,すなわちダストデビルの直径を容易に計測できるようになった.Ogohara et al. (2018)が開発したダストデビル検出アルゴリズムは,遠方の(すなわち画像上で小さい)ダストデビル検出能力が低かった.Navcamの視野の大半は遠方であることから,この弱点が問題となった.そこで,ダストデビルの写っていない差分画像から求めた背景差分輝度値分布を用いることで,画像上で微小なダストデビルの検出能力を向上した.加えて,Ogohara et al. (2018)では,1枚の画像からダストデビルを検出するのに当該画像を含んで5枚の画像が必要であったが,3枚で同程度の精度を確保することに成功し,結果的に対象画像を増やすことができた.火星着陸機が撮影した画像に写る地表の模様と,火星周回機が撮影した着陸地点付近の画像を比較して,着陸機が撮影した画像に写るダストデビルと着陸機との距離を導出する予定であった.

しかし,先行研究(Greeley et al., 2006; 2010)で示されていない観測日の着陸機画像には,地表の模様が鮮明でないものが多量に含まれていた.ダストデビル-着陸機間距離が計測できなければ,ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できないので,画像ヘッダを読み解いて着陸機の傾きや測器の視線ベクトルからダストデビル-着陸機間距離を推定する方法を検討中である.ダストデビルを自動検出するアルゴリズムは,精度を向上させたうえですでに開発できている.ただし,連続する別画像に写る同一のダストデビルを別のダストデビルとして計数する使用になっていたので,正しく同一ダストデビルと認識するよう改変する必要も生じている.火星着陸機が撮影した画像に写る地表の模様と,火星周回機が撮影した着陸地点付近の画像を比較して,着陸機が撮影した画像に写るダストデビルと着陸機との距離を導出する予定であった.しかし,先行研究(Greeley et al., 2006; 2010)で示されていない観測日の着陸機画像には,地表の模様が鮮明でないものが多量に含まれていた.ダストデビル-着陸機間距離が計測できなければ,ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できない.そこで,画像ヘッダからSpice Toolkit (https://naif.jpl.nasa.gov/naif/toolkit.html)を用いて導出できる着陸機の傾きや測器の視線ベクトル,およびMars Reconnaissance Orbiter (MRO)搭載のHiRISEで撮影された高解像度画像から作成されたDigital Terrain Model (DTM)を組み合わせることで,地表面の模様が鮮明でなくてもダストデビル-着陸機間距離を導出する方法を開発した.これにより,Spiritのほとんどの観測画像においてダストデビルの直径を見積もることが可能になった.ダストデビルを自動検出するアルゴリズムは,精度を向上させたうえで前年度までに開発できていた.その精度検証のための正解づくりの意味も含めて,目視によってダストデビルを計数できるインターフェースを開発し,sol 0443からの100 sols間において各solにおけるダストデビル発生数を数えた.その結果,観測時の地方時や季節変化では説明できないダストデビル発生数の変動がみられた.2019年7月に開催される9th International Conference on Marsで発表予定である.先行研究で示されいない画像において地表面の模様が鮮明でないためダストデビル-着陸機間距離が計測できず,結果ダストデビルの重要な特徴である直径を計測できない問題は,SPICE toolkitおよび他の観測機器のデータから作成されたDTMを用いることで解決できた.さらに,連続する別画像に写る同一のダストデビルを別のダストデビルとして計数する仕様になっていた問題も,多数の画像を用いて検証できていないものの,テンプレートマッチングを用いることで解決できる見通しがついた.
多重ゼータ値と射影直線引く3点の基本群へのガロア表現の相互間の関係の解明

平成15年4月1日から9月30日にかけて日本学術振興会特別研究員(DC2)として平成15年10月1日から平成16年1月31日にかけては日本学術振興会特別研究員(PD)として京都大学数理解析研究所において整数論特に数論幾何学の研究を行った.研究内容は射影直線引く3点の基本群に付随するモチーフに関連しており、そのHodge実現と(複素)多重ゼータチとの関係を明らかにする博士課程前半の研究を継続して発表する一方、博士論文で提出したP進多重ゼータ値の理論を発展させ上述のモチーフのP進実現との関係を明らかにしつつある.さらにIsraelのAmuon Besser氏との共同研究を行いP進多重ゼータ値に対するdouble skuflle relationの証明を完成させた.またDeligue流のP値多重ゼータ値との関係やP進Hodge理論の比較定理の応用などの考察も深めている.これらの結果を以下の研究集会・セミナーにて研究発表を行った.平成15.4.9-4.10.名古屋大学大学院多元数理科学研究科における研究集会「数論におけるP進的方法」4.26.東京大学数理科学研究科における「保型形式の整数論月例セミナー」5.3-10.アメリカ合衆国カリフォルニア大学アーバイン校における研究集会「Arithmetic application of moduli degeneration」5.11-5.16.アメリカ合衆国カリフォルニア大学バークレイ校における「Number Theory Seminar」6.28-7.7.イタリア共和国パドヴァ大学における「Arithmetic Algabraic Geometry Seminar」11.10-11.15.岡山大学理学部における「岡山整数論小集会」12.20-12.21香川大学教育学部における「香川セミナー」16.3.17-3.19早稲田大学理工学部における「整数論研究集会」私はP^1-{0,1,00}のP進クリスタリン基本群を徹底的に追求してこの分野に新たな世界を切り開いた。まず最初にP進多重ゼータ値とP進多重ポリログという概念を導入した。これらはC-caseの多重ゼータ値と多重ポリログのP進類似として導入したわけだが既にこの定義を与えること自身決して簡単なことでなく困難な問題点を含んでいる。私はCalemanのP進反復積分論を用いることによりこの困難を乗り越えて構成を与えた。そして私のP進多重ゼータ値とP進多重ポリログはC-caseの多重ゼータ値と多重ポリログと同様の性質を持つことを示したばかりでなく、P進の世界ならではの特有の性質を有することも示した。例えばP進多重ゼータ値のbranch independencyという極めてshockingな私の結果はまさにP進特有の性質といえよう。次に私はP進K2方程式という概念を導入してこの特殊解にP進多重ポリログが現れることを示した。そしてP進K2方程式のある2つの特殊解の構成法を与えてこの2解からP進Drinfel'd associatorという級数を導入してこの各係数にはP進多重ゼータ値が現れることも示した。私がP進K2方程式に対して行った考察からP進の世界に様々な結果をもたらすことができた。例えばP進多重ポリログの函数等式はその一つであるし他にもP進多重ゼータ値のシャッフル積和公式やP進多重ポリログの特異点の近傍での振る舞いに関する結果などもあり数え上げたらきりがないくらいある。その後に、私は淡中圏論を用いてP進K2方程式に解釈を与えていきP進Drinfel'd associatorが実はP進rigid fundamental π^<P.rig>_1(P^1_<FFp>-{0,1,00}:0.1)(Qp)におけるVologodsky-BesserのP進クリスタリンフロベニウス不変パスから由来していることを明らかにした.私の研究によりP進多重ゼータ値の世界と基本群のP進クリスタリンの世界とのつながりが鮮明になりP進クリスタリン基本群の研究に全く新しい分野を展開することができた。平成15年4月1日から9月30日にかけて日本学術振興会特別研究員(DC2)として平成15年10月1日から平成16年1月31日にかけては日本学術振興会特別研究員(PD)として京都大学数理解析研究所において整数論特に数論幾何学の研究を行った.研究内容は射影直線引く3点の基本群に付随するモチーフに関連しており、そのHodge実現と(複素)多重ゼータチとの関係を明らかにする博士課程前半の研究を継続して発表する一方、博士論文で提出したP進多重ゼータ値の理論を発展させ上述のモチーフのP進実現との関係を明らかにしつつある.さらにIsraelのAmuon Besser氏との共同研究を行いP進多重ゼータ値に対するdouble skuflle relationの証明を完成させた.またDeligue流のP値多重ゼータ値との関係やP進Hodge理論の比較定理の応用などの考察も深めている.これらの結果を以下の研究集会・セミナーにて研究発表を行った.平成15.4.9-4.10.名古屋大学大学院多元数理科学研究科における研究集会「数論におけるP進的方法」4.26.東京大学数理科学研究科における「保型形式の整数論月例セミナー」5.3-10.アメリカ合衆国カリフォルニア大学アーバイン校における研究集会「Arithmetic application of moduli degeneration」5.11-5.16.アメリカ合衆国カリフォルニア大学バークレイ校における「Number Theory Seminar」6.28-7.

7.イタリア共和国パドヴァ大学における「Arithmetic Algabraic Geometry Seminar」11.10-11.15.岡山大学理学部における「岡山整数論小集会」12.20-12.21香川大学教育学部における「香川セミナー」16.3.17-3.19早稲田大学理工学部における「整数論研究集会」
言語の内心構造および非内心構造の統辞処理に関わる脳神経回路の動作原理の解明

全ての句構造が内心性を示すとする従来の仮定を排除し、むしろ統辞計算は内心構造が示す非対称性を移動(内的併合)を通じて対称構造に写像し均衡状態へと導く過程であるとする新たな仮説を提示した。複数の専門誌・論集に研究成果を発表し、特に著書『Symmetry-driven Syntax』(近刊、出版契約締結)にて解釈的(非)内心性と構造的(非)対称性との対応関係に関する研究成果をまとめた。また、東京大学酒井邦嘉研究室と協働し、非内心構造の一つである等位接続構造の言語処理と再帰的入れ子構造の言語処理とを比較するfMRI実験を企画実行した。句構造の内心性の理論を詳細に展開した単著『Endocentric Structuring of Projection-free Syntax』を最終調整に向けて修正し、2回の査読を経、最終稿をJohn Benjamins社に提出し受理された。また、そこでの研究成果を部分的に拡張する研究としてSamuels氏との共著論文をLinguistic Analysisに投稿・受理・出版された。更に、内的併合(移動)の痕跡が並列する非内心構造{t, t}は完全解釈の原理のもとで排除されるという仮説を提案し、その成果を日本英語学会第31回大会及びWCCFL32にて発表した。また、福井直樹(上智大学)他との上智大学言語学研究チームとの共同研究を進めた。まず、句構造内心性に関する最新の知見を解説したものとして、Fukui & Narita (近刊)を著し、査読を経て最終稿をRoutledgeに提出した。成田・福井(近刊)を著し、句構造の対称性(非内心性)が言語理論において果たす役割を検討した。Kato et al (2014)および加藤他(in press)において、言語理論における基本演算の種類を精査した。更に、Narita, Kato & Zushi「Review of Di Sciullo & Boeckx 2011」をEnglish Linguisticsから出版した。更に、研究協力者である酒井邦嘉・飯島和樹らとの連携を進めた。日本語を母語とする実験参加者に意味を把握する上で構造依存的な(つまり言語的に自然な)関係を把握することを要求する人工語彙と非構造依存的な(不自然な)関係を把握することを要求する人工語彙の二種類を学習させ、それら二者の脳活動の違いを計測する実験を企画し、予備的な行動実験を行なった。また、研究協力者と共著論考を著した(成田・飯島・酒井)。また、上智言語学会第29回年次大会、および日本英語学会第32回大会ワークショップにおいて、特に非内心的句構造の線形化(linearization)における取り扱いについて研究発表を行なった。また、福井直樹(上智大学)他との共同研究を進めた。句構造の内心性と対称性に関する研究成果の一部を『言語の設計・発達・進化』(藤田耕司等編、開拓社)に寄稿し、成田・福井(第4章)、および加藤・久野・成田・辻子・福井(第6章)として出版した。また、Fujita & Boeckx編集の『The Human Language Faculty and Its Biological Basis』(近刊、Routledge)へ二篇論文を寄稿した。さらに、昨年度から取り組んでいる福井直樹(上智大学)との共同研究を大きく発展させた草稿を、Routledge社に『Symmetry-driven Syntax』と題して投稿し、査読を経、図書企画として受理された。現在出版契約締結の最終調整に入っている。更に、研究協力者である酒井邦嘉らとの連携を進めた。前年度に行なった予備的行動実験の結果を踏まえて実験内容を実質的に再調整し、最終的なfMRI撮影実験を実施するに至った。現在は実験結果の解析作業が進行中である。本研究は、言語表現の様々な特性のうち、特に句構造の内心性および対称性が言語計算に及ぼす影響を、理論言語学および脳科学実験双方の観点から究明することを目指して行なわれた。さらに、研究期間を通じて東京大学の酒井邦嘉研究室と共同で脳科学実験を計画し、特に再帰的埋め込み構造と等位接続の並列構造の処理負荷の差異を追究するfMRI実験を行なった。そこで得た成果を国際学会The 1st Physics of Language (POL 2016)Confererence(於上智大学, 2016年3月)にて発表する機会を得た。現在その成果を論文として執筆中である。また、本研究費の一部助成を受けてN. Chomsky(著) The Science of Languageの翻訳を進め、脱稿、初校校正読みまで終えることができた。翻訳書籍は『チョムスキー言語の科学』として岩波書店から2016年5月13日に刊行することが決定している。本研究は句構造の内心性と対称性に関する理論言語学的考察およびその脳機能研究への応用を目指すものであるが、本年度は特に理論言語学的研究において大きな進展が見られた。

福井直樹(上智大学)他の上智大学言語学理論研究グループでの共同研究においては、言語構造の非内心性と統辞法における基本演算について二篇の論文を開拓社論集に寄稿した上、さらにはRoutledge社から出版予定の生物言語学論集へまた別に二篇論考を寄稿した。特に加藤他、Kato et al.においては、あらゆる言語句構造の生成に関わる併合(Merge)の操作の分析をさらに推し進め、それが0-Search・0-Mergeと呼ばれる2つの原演算の合成写像として捉えることができるという仮説を提案した。更に、福井氏との共同研究を大きく拡張させ、Routledge社から共著図書として出版するための契約を締結できたことも、当初の計画を大きく超え出た進捗となった。更に、等位構造における省略現象について、木村博子(目白大学)との共同研究に着手し、次年度初めに学会にて発表する機会を得た。また、酒井邦嘉(研究協力者・東京大学)研究室と共同で計画している脳科学的研究についても、前年度に行なった予備的行動実験の成果を踏まえて実験デザインを詳細に調整し、当年度内にての本実験の開催にこぎつけることができた。実験結果に対する詳細なデータ解析を行ない、成果をワークショップや専門誌等において発表することが次年度の目標となる。さらには、生成文法理論の枠組みに基づく言語科学研究の現代的意義を広く一般に知らしめるべく、岩波書店と協同し、Noam Chomsky著『The Science of Language』の翻訳本の出版を企画した。著作権者との交渉の末版権を取得し、執筆を開始することができた。現在岩波編集部との連携のもとに鋭意執筆を進めている。統辞法・統語論人間言語の統辞法における形態素性・形式素性の役割について考察を進め、慶應義塾大学言語学コロキアム(2014年7月11日)、および日本英語学会第33回大会シンポジウムにて発表する。さらに、前年度にWCCFL学会会報誌に提出した単著論文(本年度7月出版予定)の内容をさらに発展させ、学術誌に投稿する。また、上智大学言語学理論研究グループの共同研究を強力に推進する。26年度にRoutledge社に提出した生物言語学論集への寄稿論文二篇を27年度以内に出版する。そしてKato et al.にて展開した統辞法の原演算として0-Search、0-Mergeの分析を深める。更に、Routledge社から共著図書として出版することが確定しているNarita & Fukui『Symmetry-driven Syntax』の出版原稿作成を行なう中で、非内心構造の統辞的・音声的・意味解釈的特性についての理論的考察を詳細に展開する。2015年度以内に出版契約締結を行ない、2016年内出版を目指す。また、等位構造における省略現象について、木村博子(目白大学)との共同研究を本年度から本格的に推進する。日本英語学会国際春季フォーラム2015にて本共同研究の一部を発表する。また、本研究を発展させた内容を会報誌等に投稿する。更に、酒井邦嘉(研究協力者・東京大学)研究室と共同で計画している脳科学的研究を強力に推し進める。
複素環補酵素の多彩な配位構造に基づく集積型金属錯体の構築とその機能化

酸化還元活性な複素環酵素の酸化還元挙動、配位結合、分子間相互作用、プロトン脱着との相互関係を利用した機能性集積型金属錯体の開発を目指すために、集積体の構成要素となり得る、複素環補酵素であるプテリンを有するルテニウム錯体の機能化へ向けた研究を行った。ルテニウム(II)-プテリン-TPA(トリス(2-ピリジルメチル)アミン)錯体の光と熱による構造変化を見い出した。NMR、マススペクトル測定の結果より、アセトン中で460nmの光照射を行うと、TPAの一つのピリジン環が解離し、溶媒分子の配位とそれにともなう構造変化が起きたと考えられる中間体を与えることを明らかにした。この中間体はその後の熱過程により溶媒分子の解離とピリジン環の再配位にともなう構造変化により元の錯体の異性体を与えることがわかった。X線結晶構造解析によりこの異性体はプテリン配位子が180度回転した構造であった。この1段階目の光反応は量子収率0.87%であり、2段階目の熱反応は熱力学的解析により7配位の遷移状態を経由して進行すると考えられる。この異性化反応はほぼ100%進行し、また、生成した異性体はアセトン中では加熱しても変化しないが、アセトニトリル中で加熱すると可逆的に元の構造へと戻ることを明らかにした。逆反応の活性化パラメーターからこの反応の遷移状態も7配位構造であり、この系では溶媒分子の配位力が異性化反応の重要な要因になっていることがわかった。このようなルテニウム-補酵素錯体の光反応の詳細な検討は、集積型金属錯体の機能化に重要な知見を与えるものである。本研究は、架橋配位子として酸化還元活性な複素環補酵素を用いて金属-配位子間の相互作用により電子構造が高度に制御された集積型金属錯体の開発を目指したものである。平成20年度は、複素環補酵素を配位子とするルテニウム錯体を用いて集積型金属錯体の機能化に向けて有用な新たな特性を明らかにした。ルテニウム-プテリン錯体のプロトン化体の結晶構造及び一電子還元体のESRスペクトルから、ルテニウム-プテリン錯体に1当量の酸を添加すると、プテリン配位子のプロトンは1位の窒素原子から8位の窒素上にプロトンシフトすることが明らかになった。また、ルテニウム-プテリン錯体を用いてその光化学挙動を検討し、光照射によってプテリン配位子が反転し、異性化を示すことが明らかとなり、そのメカニズムを明らかにした。その結果同じ複素環補酵素を有する錯体であるルテニウム-アロキサジン錯体の異性化反応と異なるメカニズムで進行することが明らかとなった。さらに、フラビン類縁体であるアロキサジンを配位子として、ペンタメチルシクロペンタジエンを有するイリジウム錯体と反応させ、結晶化を行うことで、3つのアロキサジン配位子が4つのイリジウムを介して集積したイリジウム4核錯体を形成した。これはアロキサジン配位子を用いて多核錯体を合成した初めての例である。これらの結果は、複素環補酵素を架橋配位子とする機能性集積型金属錯体の開発に向けて重要な知見を与えるものである。平成21年度は、酸化還元活性な複素環補酵素の酸化還元挙動、配位結合、分子間相互作用、プロトン脱着との相互関係を利用した機能性集積型金属錯体の開発を目指すために、集積体の構成要素となり得る、複素環補酵素であるプテリンを有するルテニウム錯体についてプロトン共役電子移動特性の検討を行った。このルテニウム-プテリン錯体は可逆な2電子、2プロトン移動を示す。それにより生成する各電子状態、プロトン化状態を持つ化学種間についてのキャラクタリゼーションを行い、それらの化学種間の電子移動、プロトン移動、水素移動の熱力学的パラメータをすべて決定した。得られたパラメータを基に、ルテニウム-プテリン錯体と種々のフェノール類との間の水素移動反応を検討した。その結果、これらの水素移動反応がプテリン配位子とフェノール類との水素結合アダクトの形成を経て進行することを明らかにした。また、プテリンのアミノ基をジメチルアミノ基に置換した配位子を用いて、水素移動反応速度の比較を行うことで、基質との水素結合形成が水素移動反応を促進することを明らかにした。このように、各酸化状態、プロトン化状態のルテニウム-プテリン錯体が生成できたことは、これらを構築素子として使うこと多彩な集積型金属錯体が得られると期待される。またルテニウム-プテリン錯体のプロトン共役電子移動について得られた知見は、集積型金属錯体の機能発現に重要であると考えられる。

この中間体はその後の熱過程により溶媒分子の解離とピリジン環の再配位にともなう構造変化により元の錯体の異性体を与えることがわかった。X線結晶構造解析によりこの異性体はプテリン配位子が180度回転した構造であった。この1段階目の光反応は量子収率0.87%であり、2段階目の熱反応は熱力学的解析により7配位の遷移状態を経由して進行すると考えられる。この異性化反応はほぼ100%進行し、また、生成した異性体はアセトン中では加熱しても変化しないが、アセトニトリル中で加熱すると可逆的に元の構造へと戻ることを明らかにした。逆反応の活性化パラメーターからこの反応の遷移状態も7配位構造であり、この系では溶媒分子の配位力が異性化反応の重要な要因になっていることがわかった。このようなルテニウム-補酵素錯体の光反応の詳細な検討は、集積型金属錯体の機能化に重要な知見を与えるものである。
奄美大島における治療行動の変化にみられる疾病観念および死生観念の変化

奄美大島各地の人々の受療行動は、1980年以降より多くの医療機関、より広域での医療機関を訪れる傾向が見られ、活発にになったということができる。従来は、鹿児島市内の医療機関が主であったのに対し、ここ数年は沖縄、福岡、大阪、東京へ受診や入院のため出かけている。そのほか専門的な治療を受けるためにそれ以外の土地へ行くこともある。一般に、島内はもちろん、県外の医療機関についての島内住民間の情報交換は活発である。島外での受療行動を支えているのは、島外で組織されている地域社会ごとの「郷友会」である。情報が島内の住民へ郷友会を通してもたらされている。このように活発な受療行動にもかかわらず、島内及び島外の「ユタ」と呼ばれる宗教職能者の「治療・診断」を受ける島民は多い。特に病気が慢性疾患であったり回復が困難で致命率が高い疾患と診断された場合には特にユタの訪問が頻繁である。その背景には、病気の原因を何らかの超自然的な原因に求める疾病観念がほとんど変化しないからであると考えられる。一方、ユタは様ざまな医療情報を断片的に取り入れて「医療がなぜ病気を失せないか、治せないか」を説明する。一方、心身症状と推測されるものはユタの治療で、時には劇的に軽減することがあり、またある種の精神障害も日常生活に支障がないくらいには軽減する。これらのことは地域社会や親族の人間関係を通して速くまた時には誇張されて伝えられ、それがユタへの信頼を強めている。ユタの治療効果の注目される点は「病気が治った」というイメージを人々に儀礼そしてその時クライアントが経験するトランスを通して与え得るということである。ユタ信仰と治療行為が盛んな状況は島民の疾病観念と死生観が活発な受療活動によっても変化がないことが明らかになった。
日本語学習の中級移行段階の文章読解における文構造の処理に関する研究

本研究は、外国語(日本語)学習の中級移行段階に焦点を当て、読解を支援する指導の効果を調べることと学習者の読解の特徴を明らかにすることを目的とし、実験及びアイカメラでの調査を行ったものである。実験では、被験者を等質な2つのグループに分け、4日間の読解の指導を行った。文章理解及び処理を促すための二種類の処遇((1)文の前半部を読み、文の終わりの部分の言葉又は内容を予測させる練習、(2)文の構造に留意し、意味及び構造上の区切れに印をつけさせる練習)を用意し、各々の処遇の前後に事前テスト及び事後テストを行い、各処遇の効果を調べた。また、全体の効果を調べるために、実験期間の最初と最後にも読解テストを実施した。その結果、各々処遇については有意な変化は見られなかったが、実験全体として被験者の読解力に有意な伸びが見られた。アンケート結果においては、(1)の処遇は88%、(2)の処遇は62%の被験者が役に立つと考えていることがわかった。また、文章読解後、自由再生の形式での記憶された内容の記述から、読解力が低い被験者の場合、文章の前半部の内容の方が記憶に残る傾向があること、全体としての記憶量が少ないこと等の点が示された。この実験では、実験処遇時間が短いため、個々の指導法の効果がすぐ顕在化されてこないこと、処遇の効果と文章読解練習の積み重ねの効果の両方が実験全体の効果に関係していること等が考えられるが、今後の課題として、さらに両処遇の効果を詳細に調べることが挙げられる。アイカメラによる文章読解における眼球運動の測定においては、文章を読み進む際、個々の単語を追いながら読み、未知の単語の部分で停留する傾向が見られ、逆行はあまり起こっていないこと、漢字系学習者は漢字により注目して読み進む傾向があることが示された。
レーザーの非接触運動制御と画像処理技術を応用した次世代細胞機能分析システムの開発

これまでに研究してきた画像処理技術を応用し,現場ニーズに応えるユーザービリティを考慮した機能分析システムを開発した。また,電磁波を用いた細胞機能分析実験に応用するために,画像処理の研究と比較検討を行った。電磁波を用いての細胞機能分析については,まだ課題を残しているが,画像処理技術についてはある程度の分析効果を確認することができた。レーザー光を用いた粒子の非接触運動制御技術と画像処理による細胞の機能分析技術を組み合わせることで、生体細胞を自由に動かしより正確な断層画像から細胞の機能情報を取得できる独自のナノバイオフォトニクスを検討した。本研究で実施した項目は,以下の二つである。(1)生体細胞の非接触運動制御実験顕微鏡のX-Yステージとパソコンを繋ぐことによって,パソコン上で制御を行うことを可能とし,正確に移動が行えるように環境を整えた。(2)新システム開発非接触運動制御技術と画像処理技術を用いた細胞の機器分析技術を組み合わせることで新しいシステムを開発した。したがって,機器分析以外の計測法を確立できる可能性が出てきた。上記の2項目を実施することによって,本研究の中から次の達成項目と課題が生じた。・破損や損傷を起こすことなく細胞の輸送が可能となる。・画像処理を用いた細胞の機器分析技術の信頼性が増す。・バイオテクノロジーにおける生体細胞の非接触運動制御が確立できる。・機器分析以外で細胞の有用物質の計測法が確立できる。・超微粒子の非接触分別,移動制御が可能となる。・次世代ナノバイオフォトニクス開発へとつながる。以上により,あらゆる角度から細胞の有用物質の情報を得ることが可能となり,抗体等の内部の状態を確認できるようになった。本研究では,有用物質の計測の方法として,細胞の抗体や核を染色し,蛍光顕微鏡で撮影された画像の輝度を測定することで,細胞内の有用物質を測定している。しかし, 3次元物体である細胞の特徴を2次元画像から捉えることは困難である。そこで,共焦点レーザー走査顕微鏡を用いることで連続断層画像を取得し、その断層画像を重ね合わせることによって3次元化し、細胞の機能の分析を行ってきた。このように,これまでに研究してきた画像処理技術を応用し,現場ニーズに応えるユーザービリティを考慮した機能分析システムを開発した。近年,電磁波やそれに伴う磁気を利用した解析方法の開発が相次いでおり,多彩な性格をもつ電磁波を利用して対象のデータを取得,解析することは非常に有効な手段であると考えられている。しかし,マイクロ波レベルの電磁波では人体での反応がみられない。だが,人体では反応がみられないような現象でも,細胞レベルでの検討では,鋭敏に観察が可能な場合があるのではないかと考えてきた。そこで,電磁波を細胞に照射し,細胞からの反応によるデータを用いて,現在観測できない細胞機能特性について解析イメージングを試みた。また,電磁波を照射したときの反応をシミュレーションにて3次元観察し,電磁波と細胞の関係について調べた。電磁波を用いての細胞機能分析については,まだ課題を残しているが,画像処理技術についてはある一定以上の分析効果を確認することができた。
発生過程における熱ショック転写因子群の転写制御機構

レンズにおいて熱ショック転写因子HSF4の結合領域を網羅的に調べた結果、HSF4結合領域のほとんどはイントロンあるいは近傍の遺伝子から10 kb以上離れた領域に存在した.この領域は、HSF群の結合が発生過程で変化し、近傍に存在する遺伝子は熱ショックによって誘導されることが分かった.また、HSF4の結合が周辺部のクロマチン修飾に影響を及ぼすことも明らかになった.レンズにおいて熱ショック転写因子HSF4の結合領域を網羅的に調べた結果、HSF4結合領域のほとんどはイントロンあるいは近傍の遺伝子から10 kb以上離れた領域に存在した.この領域は、HSF群の結合が発生過程で変化し、近傍に存在する遺伝子は熱ショックによって誘導されることが分かった.また、HSF4の結合が周辺部のクロマチン修飾に影響を及ぼすことも明らかになった.本研究では、発生過程のHSF群の転写制御機構を明らかにするのを目的としている。そこで、発生過程におけるHSF群の発現変化、さらにin vivoにおけるHSF4の結合配列を同定し、HSF群の親和性の違いや結合領域周辺に存在する遺伝子の発現制御について検討を行った。マウス胎生期にはすべてのHSFが高発現しているが、HSF1とHSF2は出生後から極端に発現が低下し、HSF4の発現は成体に至るまで持続した。次に、生後2日目のレンズ上皮細胞株を作成してChIP解析を行い71箇所の結合領域を同定した。そのうち、58領域は生後2日目のレンズを用いたChIP解析で結合を確認し、このうち17領域はどの発生時期もHSF4のみが結合した(A群)。一方、41領域はHSF1あるいはHSF2の結合も認められ、生後2日目にすべてのHSFが結合するも、HSF4とHSF1が結合するもの、HSF4とHSF2が結合するものに分かれた(B群)。A群は、近傍の遺伝子から10kb以上離れた領域(intergenic loci)に存在する傾向があり、B群は、intergenic lociとプロモーターを含む遺伝子領域にともに存在した。HSF4を欠損するレンズにおける近傍遺伝子の発現を調べた所、A群は全く遺伝子発現に変化がなかった。興味深いことに、B群のうち9個の遺伝子の発現亢進、又は低下を認めた。それらの遺伝子の中で、HSF結合領域はイントロン領域に存在する傾向を強く認めた。以上の結果から、HSF群は発生過程で協調的制御を行うこと、さらにHSF4がユニークな機能を有する可能性が示唆された。本研究では、発生過程のHSF群の転写制御機構、およびHSFが発生過程特異的にクロマチン構造に与える効果を明らかにするのを目的としている。生後2日目のレンズ上皮細胞株を作成してChIP解析を行い, 58箇所のHSF4結合領域を同定した。このHSF4のDNA結合配列のすべてに、既に知られているHSF1結合配列のnGAAnのG塩基は保存されていたが、A塩基はほとんど一致しなかった。HSF4は結合配列として同定したnGnnn配列のほとんどでHSF1やHSF2よりも強い結合を示した。このHSF4結合領域のほとんどは、イントロンあるいは近傍の遺伝子から10kb以上離れた領域に存在した。発生過程が進むにつれてHSF1とHSF2の結合が低下し、それに伴いHSF4により発現制御をうける近傍の遺伝子が幾つかあることを明らかとした。次に、HSF4の結合が周辺部のクロマチン修飾に影響を及ぼすか調べたところ、HSF4を欠損することでHSF4結合領域のヒストンH3K9メチル化が亢進することがわかった。さらに、多くの近傍遺伝子は熱ショックにより誘導され、驚いたことに一部の遺伝子はHSF4を欠損すると誘導を起こさなくなった。興味深いことに、HSF4を欠損することで結合領域へのHSF1の結合が低下していることがわかった。以上の結果から、HSF4はクロマチン制御を起こすことで、発生過程や熱ショック応答における遺伝子制御に関与していることが示唆された。