hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IRTモデルのMCMCによるパラメータ推定用ソフトウェアの開発とその応用

現在,マルコフ連鎖モンテカルロ法の中心的なアルゴリズムはメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(Metropolis-Hastings algorithm)である.今年度は,酔歩連鎖によるメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(random-walk Metropolis-Hastings algorithm, RWMHアルゴリズム)におけるスケールの調整を自動化するため,RWMHアルゴリズムの並列化についてまず研究した.まず,並列型の酔歩連鎖によるメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(parallel random-walk Metropolis-Hastings algorithm, P-RWMHアルゴリズム)を考案した.さらに,高次元の確率分布からもサンプリングできるようにP-RWMHアルゴリズムを拡張した。P-RWMHアルゴリズムでは,多数のマルコフ連鎖を並列に走らせることにより,提案分布を適応的に変化させながら提案分布のスケールを自動調整できるとともに,マルコフ連鎖の稼動検査期間を適応的に見積もることができる.つぎに,P-RWMHアルゴリズムによるサンプリングの性質を調べるため,P-RWMHアルゴリズムを2次元正規分布からのサンプリングに適用した.その結果,確率変数間に極端に強い相関がないかぎり,P-RWMHアルゴリズムはRWMHアルゴリズムとほぼ同じ精度でサンプリングできることがわかった.さらに,P-RWMHアルゴリズムを項目反応モデルのひとつであるRaschモデルの項目困難度母数の推定に適用し,妥当な推定値が得られるかどうかを調べた.その結果,P-RWMHアルゴリズムにより得られた推定値は数値的に妥当なものであり,RWMHアルゴリズムとほとんど同一の推定値が得られることが分かった.今後,今年度に得られた成果をテスト学会等に発表していく予定である.MCMC法の実現には,Metropolis法・Metropolis-Hastings法・Gibbs sampling法など,いくつかのアルゴリズムが存在する.本研究では,IRTモデルへの適用のしやすさを考慮し,Metropolis-Hastings with in Gibbsアルゴリズムを利用することにした.そして,IRTの基本的なモデルである2-パラメータ・ロジスティック・モデルの項目パラメータと能力パラメータを同時推定可能なプログラムを作成した.IRTによる典型的なテストデータの分析では,1.テストデータから項目パラメータを推定する,2.得られた項目パラメータを真値扱いして能力パラメータを推定する,という二段階の手続きが取られる.この方法では,能力パラメータを推定するとき項目パラメータの標準誤差を無視するので,能力パラメータの標準誤差を過小評価してしまうと言われている.本研究では,その過小評価の程度を調べるため,項目パラメータと能力パラメータを同時推定したときと能力パラメータを二段階推定したときの能力パラメータの標準誤差の大きさをシミュレーション研究により比較した.MCMC法では,項目パラメータと能力パラメータを同時推定でき,両パラメータの標準誤差は相互に自動的に反映される.その結果,項目数が数十項目で被験者が数千人のとき,能力パラメータの標準誤差は同時推定するほうが二段階推定するより数パーセント大きいことがわかった.平成16年度の研究の流れを受け継ぎ,平成17年度は以下の2点に関する研究を実施した.1.Raschモデルは,もっとも単純な項目反応モデルの一つである.Raschモデルは,実際に医学系のコンピュータ適応型テスト(computer adaptive testing, CAT)などに利用されている.本研究では,Raschモデルの能力パラメータを最尤推定するとき,項目困難度パラメータの標準誤差が能力パラメータにどのように誤差伝播するかをデルタ法により定式化した.定式化の結果,項目パラメータの標準誤差は,能力パラメータの標準誤差の誤差として伝播することがわかった.いくつかの例をシミュレーション実験により示した.能力パラメータの標準誤差の誤差に関して,CATはペーパー&ペンシルテストより優れている可能性があることも示唆された.2.現実のテストでは,項目に正答するのに複数の能力が関与していると考えられる場合が少なくない.これら複数の能力を取り扱う一つの枠組みに,多次元項目反応理論(multidimensional item response theory, MIRT)がある.MIRTモデルは,能力間に補償の関係を仮定するかしないかにより,補償型モデルと非補償型モデルとに分類される。補償型モデルでは,ある能力が低くても他の能力が高ければ項目に高い確率で正答できる場合を取り扱うことができる.非補償型モデルでは,測定しているすべての能力が高くなければ高い確率で正答できない場合を取り扱うことができる.本研究では,代表的な2値MIRTモデルを示し,確率論的な考え方を用いた新しい2値MIRTモデルの構築について考察した.現在,マルコフ連鎖モンテカルロ法の中心的なアルゴリズムはメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(Metropolis-Hastings algorithm)である.今年度は,酔歩連鎖によるメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(random-walk Metropolis-Hastings algorithm, RWMHアルゴリズム)におけるスケールの調整を自動化するため,RWMHアルゴリズムの並列化についてまず研究した.まず,並列型の酔歩連鎖によるメトロポリス-ヘイスティングスアルゴリズム(parallel random-walk Metropolis-Hastings algorithm, P-RWMHアルゴリズム)を考案した.さらに,高次元の確率分布からもサンプリングできるようにP-RWMHアルゴリズムを拡張した。P-RWMHアルゴリズムでは,多数のマルコフ連鎖を並列に走らせることにより,提案分布を適応的に変化させながら提案分布のスケールを自動調整できるとともに,マルコフ連鎖の稼動検査期間を適応的に見積もることができる.つぎに,P-RWMHアルゴリズムによるサンプリングの性質を調べるため,P-RWMHアルゴリズムを2次元正規分布からのサンプリングに適用した.その結果,確率変数間に極端に強い相関がないかぎり,P-RWMHアルゴリズムはRWMHアルゴリズムとほぼ同じ精度でサンプリングできることがわかった.さらに,P-RWMHアルゴリズムを項目反応モデルのひとつであるRaschモデルの項目困難度母数の推定に適用し,妥当な推定値が得られるかどうかを調べた.その結果,P-RWMHアルゴリズムにより得られた推定値は数値的に妥当なものであり,RWMHアルゴリズムとほとんど同一の推定値が得られることが分かった.
骨代謝機能に関わるグルタミン酸を分泌する顎関節の三叉神経終末の解析

マウス顎関節部において、神経マーカーであるPGP9.5に対する抗体を用い、下顎頭基部の骨膜相当部位に、PGP9.5陽性の神経終末様構造を確認した。終末様構造の観察は、骨膜部位への遠心性線維の存在の可能性を強く示唆すると考えられた。また、終末様構造にグルタミン酸トランスポーターの局在が示唆されたが、二重染色による局在性を確認するため、組織切片作成時の工夫が必要であり、今後の検討課題となった。平成19年度研究実績について報告する。本年度は、マウス顎関節部において、神経分布の詳細を調べるために、神経組織マーカーであるPGP9.5に対する抗体を用いて、免疫組織化学法による染色を行った(試料は、骨組織を含むため脱灰処理を施した)。その結果、顎関節円板基部および周辺結合組織において、PGP9.5陽性の神経束(終末様構造を含む)の存在が確認され、それに加えて、下顎頭基部の骨膜相当部位に、PGP9.5陽性の神経終末様構造が観察された。顎関節円板基部においては、すでにPGP9.5を用いて検討した研究報告例が存在し、既存の報告にほぼ一致する所見であった。一方、骨組織の成長および代謝に重要である骨膜に、PGP9.5陽性終末様構造が分布することが観察されたことは、本研究課題の主題である末梢神経と骨代謝との関係性を調べるための重要な一次所見であることがいえる。即ち、顎関節部の骨組織に対する遠心性線維の存在が、少なくともPGP9.5を用いた免疫組織化学染色で明らかとなった。骨膜に分布する神経終末様構造の存在は、本研究課題の最終目標である、顎関節部の骨組織における末梢神経性グルタミン酸分泌を明らかにするための重要な基礎データのひとつとなる。これらの終末様構造が、グルタミン酸分泌を行う可能性を、次年度より確かめる予定である。また、今回の結果は、脱灰処理後の試料においても、神経組織のマーカーであるPGP9.5を用いて、神経組織をラベルすることが可能であったことから、用いた実験方法も妥当であったと考えられる。平成20年度究実績について報告する。平成19年度に引き続き、マウス顎関節部において、神経分布の詳細を調べるために、神経組織マーカーであるPGP9.5に対する抗体を用いて、免疫組織化学法による染色を行い(骨組織を含むため脱灰処理を施した試料を用いた)、その結果、顎関飾円板基部および周辺結合組織において、PGP9.5陽性の神経束(終末様構造を含む)の存在、下顎頭基部の骨膜相当部位に、PGP9.5陽性の神経終末様構造が確認された。脱灰処理後の試料においても、神経組織のマーカーであるPGP9.5を用いて、神経組織をラベルすることが可能であったものの、PGP9.5でラベルした神経線維に、グルタミン酸トランスポーターの分布を二重染色する目的があるため、グルタミン酸トランスポーターの明確な陽性像を得るための組織切片作成時の工夫(脱灰処理の影響の軽減)が必要となった。顎関節円板基部において、PGP9.5陽性の神経終末様構造を検討する場合、骨組織を含めた切片を作成しなければならず脱灰処理が必須となる。一方で、骨組織の成長および代謝に重要である骨膜において、PGP9.5陽性終末様構造が存在する結果を得ていたので、骨膜における神経終末様構造に着目した。神経終末を含めて骨膜のみを取り出し、グルタミン酸トランスポーターの明確な陽性像を得るための検討を行った。その結果、グルタミン酸トランスポーター免疫組織化学染色に使用できる可能性を得たので、現在、グルタミン酸トランスポーターとPGP9.5の二重染色を検討中である。
分子内不斉C-H挿入を機軸とする生物活性ジヒドロベンゾフランネオリグナン類の合成

(1)キラルなロジウム(II)カルボキシラート錯体を触媒とするジアリールジアゾメタンの分子内不斉1,5-C-H挿入を機軸として(-)-マキシモールAの合成を達成した。Rh2(S-TFPTTL)4を用いると、コア構造であるジヒドロベンゾフランが最高96%の不斉収率で得られた(2)Rh2(S-PTTL)4を触媒とするα-ジアゾエステルおよびジアリールジアゾメタンの分子内不斉1,6-C-H挿入反応を開発した。今年度はロジウム(II)カルボキシラート錯体Rh2(S-PTTL)4を用いる分子内不斉C-H挿入反応の開発と応用研究を行い、以下の成果を得た。(1)ジアゾ基質として従来顧みられることのなかったジアリールジアゾメタンのC-H挿入反応を機軸として(-)-マキシモールAの合成を行った。ヒドラゾンを二酸化マンガンで酸化して得られたジアリールジアゾメタンを単離することなく用いて分子内C-H挿入反応を行ったところ、Rh2(S-PTTL)4のフタルイミド基の水素原子をフッ素原子で置き換えたRh2(S-TFPTTL)4を触媒とした場合に(-)-マキシモールAのコア構造である2,3-ジアリール-2,3-ジヒドロベンゾフランが完璧なシス選択性かつ最高96%の不斉収率で得られた。溝呂木-Heck反応によってC5位にスチリル基を導入した後、BBr3を用いてC2位の異性化と脱保護をワンポットで行うことで(-)-マキシモールAを合成した。(2)分子内の適切な位置にアリルオキシ基を組み込んだα-ジアゾエステルの1,6-C-H挿入反応においてRh2(S-PTTL)4を触媒として用いると、cis-2-ビニルテトラヒドロピラン-3-カルボキシラートが完璧なジアステレオ選択性かつ最高95%の不斉収率で得られることが分かった。本反応では5員環オキソニウムイリド形成を経る転位反応や1,2-ヒドリドシフトによるアルケンの副生は見られなかった。また、アリールジアゾアセタートも基質として適用可能であり、シス配置のイソクロマン誘導体が収率68%、不斉収率85%で得られたが、オキソニウムイリドを経る転位体も収率15%、不斉収率40%で生成した。これらの結果はα-ジアゾエステルを基質とする分子内不斉1,6-C-H挿入反応の最初の例となる。今後、本法は含酸素6員環構造を有する生物活性天然物の合成への応用が期待される。得られたジヒドロベンゾフラン誘導体を再結晶によって光学純品とした後、C5位へのスチリル基の導入とC2位の異性化および脱保護を経て(-)-マキシモールAを合成した。また、触媒としてRh2(TPA)4を用いてラセミ合成を行い、得られた天然物が光学的に純粋であることをHPLCによって確認した。(2)分子内の適切な位置にアリルオキシ基を組み込んだジアリールジアゾメタンの1,6-C-H挿入反応においてRh2(S-PTTL)4を触媒として用いると、cis-4-フェニル-3-ビニルイソクロマンが完璧なジアステレオ選択性かつ最高95%の不斉収率で得られることが分かった。本反応では5員環オキソニウムイリド形成を経る転位体の副生は見られなかった。また、アルキルエーテルや種々のベンジルエーテル側鎖をもつジアリールジアゾメタンを基質として行うと、いずれの場合にも高い収率および不斉収率、完璧なシス選択性が得られた。これらの結果はジアリールジアゾメタンを基質とする分子内不斉1,6-C-H挿入反応の最初の例となる。

今回ジアリールジアゾメタンのC-H挿入反応で得られた不斉収率(96%)は、(-)-マキシモールAのコア構造であるジヒドロベンゾフラン合成としてこれまでで最高の値である。分子内不斉1,6-C-H挿入反応はこれまでに一例しか報告されておらず、今後、含酸素複素環骨格を有する生物活性天然物の有力な合成法を提供するものと期待される。医歯薬学今後はシス配置の2,3-ジアリール-2,3-ジヒドロベンゾフラン骨格をもつ(+)-マキシモールBの合成を検討する。また、ジアリールジアゾメタンの分子内不斉1,6-C-H挿入反応を展開する予定である。研究を次年度に滞り無く継続できるよう年度末に若干の余裕をもった配分としたため。次年度分と合わせ、試薬およびガラス器具などの物品費として使用する。
卵巣明細胞腺癌における化学療法低感受性改善のための試み

卵巣明細胞腺癌細胞株4種類をパクリタキセル感受性の低い細胞株2つと高い細胞株2つに分け、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法(2D-DIGE)を用いて、パクリタキセル感受性の低い細胞株で共通して、タンパク発現の高いスポット4つを同定し、このうち1つのスポットからラボネームprotein 1を同定した。Protein 1は他の癌では抗がん剤耐性を引き起こしているとの報告があるが、卵巣明細胞腺癌ではその報告がなく、卵巣明細胞腺癌における新たなパクリタキセル感受性マーカーとなり、分子標的治療で標的とすることによって卵巣明細胞腺癌のパクリタキセル感受性を上昇させる分子である可能性が示唆された。卵巣明細胞腺癌ではCTGFの発現低下がfirst lineの治療に用いられているパクリタキセルの耐性を引き起こしている可能性があるという仮説の下での実験を行った。前実験でCTGF siRNAを投与した群でControl siRNAを投与した群に比べてパクリタキセルの感受性が低い傾向を示すことがWST-8 assayの結果明らかになっていた卵巣明細胞腺癌細胞株OVISEについて、そのCTGF siRNA投与時とControl siRNA投与時とのタンパク発現の違いを、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法で網羅的に検討する為に、OVISEにCTGF siRNAを投与したタンパク質ストックとControl siRNAを投与したタンパク質ストックを多数作成し、ストックごとにControl siRNAを投与した群とCTGF siRNAを投与群とのパクリタキセルの感受性の違いをWST-8 assayにて再検討したが、前実験で得られたほど明らかな差が見られないものが多く、その時の培養条件の微妙な変化でパクリタキセル感受性へのCTGFの影響が異なってくる可能性が示唆された。そのため、他の卵巣明細胞腺癌細胞株について、Control siRNAとCTGF siRNAを投与した群とでパクリタキセルの感受性に常に大きな差の見られそうな細胞株を探索する予定とした。また、CTGFの卵巣がん以外の癌における働きを検討し、卵巣明細胞腺癌と同じような働きをしている癌種を抽出し、本研究に役立てるために、頭頸部扁平上皮癌におけるCTGFと臨床病理学的因子との関連を検討した。頭頸部扁平上皮癌においてはCTGFが進行がんである病期IV期において、独立した生命予後因子である可能性が示唆され、卵巣明細胞腺癌におけるCTGFの働きとは異なっていると考えられた。CTGF高発現の細胞株OVISEと低発現の細胞株OVMANAとでパクリタキセル感受性が異なるかWST-8 assayを用いて検討したが、差は認められなかった。他の明細胞腺癌細胞株を用いて、CTGF高発現株と低発現株とに分けて、パクリタキセル感受性について検討する予定である。CTGF以外でも卵巣明細胞腺癌の化学療法低感受性に関連する因子が存在することを想定して、解析を進めることにした。卵巣がん細胞株のArrayCGH解析にて、増幅の見られていたlocusに位置し、RT-PCRでも過剰発現を認めた分子で、膵癌で過剰発現が認められており、低酸素で発現誘導される分子が存在した。低酸素状態では抗癌剤耐性となるため、この分子について卵巣明細胞腺癌症例を集め、蛍光in situハイブリダイゼーション(Fluorescence in situ hybridization: FISH)法にて検討を行い、この分子の増幅と抗癌剤感受性との関連の有無を検討する計画をたてた。まず、FISH法の系の確立のための予備実験を行った。この分子の位置するlocusに存在するBACクローンよりDNAを抽出し、これをもとにFISHプローブを作成した。また、正常男性末梢血由来染色体をコントロールの実験を行うために作成した。この分子の位置するlocusのある染色体セントロメアのプローブを購入し、正常男性末梢血由来染色体を用いてFISHを行った。その結果、シグナルが2個ずつ見え、FISH法の系はうまくいっていると考えられた。卵巣明細胞腺癌細胞株でCTGFの発現の高い細胞株KK、ES-2とCTGFの発現の低い細胞株OVTOKO、OVMANAについてパクリタキセルの感受性を検討したところ、CTGFの発現の高い細胞株では低い細胞株に比べて、パクリタキセルの感受性が高い傾向をしめした。蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法により、CTGFの発現の高い細胞株と低い細胞株で共通してタンパク発現の差のみられるスポットを抽出したところ、4つのスポットが存在した。これらのスポットのタンパクはパクリタキセルの感受性に関与している可能性が考えられるので、これらのスポットについて、CBB染色で対応するスポットを切り出し、In gel digestion法にてゲル内でトリプシン消化し、得られたペプチド断片を質量分析計にて解析し、タンパクの同定を行う予定である。また、低酸素状態では抗癌剤耐性になることが知られているため、CTGFが低酸素状態で発現低下している可能性を考え、CTGFの発現の高い細胞株KK,ES-2を1%以下の低酸素に暴露した際に、正常酸素分圧下で培養した際に比べて、CTGFの発現がどのように変動するか検討した。24時間低酸素に暴露した場合、低酸素で誘導される因子HIF1αの発現は上昇していたが、CTGFの発現に変動はなかった。

そのため、CTGFは低酸素で引き起こされる抗癌剤耐性の機序には関与していないと考えられた。質量分析計での解析を受託解析に頼もうと思っていたが、頼む先が検体の受け入れをしなくなってしまったため。また、CTGFの発現の高い細胞株を低酸素に暴露した場合、CTGFの発現が下がると予想していたが下がらなかったため。前年度の実験で、卵巣明細胞腺癌細胞株でCTGFの発現の低い細胞株OVTOKO, OVMANAでは、高い細胞株KK, ES-2より、パクリタキセル感受性が低いことがわかっており、パクリタキセル感受性の低い細胞株OVTOKO, OVMANAで、パクリタキセル感受性の高い細胞株KK,ES-2より共通してタンパク質発現の高い4つのタンパク質スポットを蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動(2D-DIGE)法を用いて検出していた。今年度はこれらのタンパク質スポットについて、CBB染色で対応するタンパク質スポットを探したところ、4つのうち3つについて対応するタンパク質スポットがみつかった。この3つのタンパク質スポットを切り出して、In gel digestion法にてゲル内トリプシン消化を行い、得られたペプチド断片を質量分析計(MALDI-TOFMS)で解析し、Mascot解析を行い、対応するタンパク質を検出した。タンパク質スポット1からはunnamed protein product、スポット2からはラボネームprotein 1、スポット3からはglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, Chain A, AnnexinA2, Chain A, Crystal Structure of Human Mu_crystallin At 2.6 Angstromが検出された。ラボネームprotein 1は他の癌で抗がん剤耐性を引き起こしているとの報告があるが、卵巣明細胞腺癌ではその報告がなく、このタンパクの卵巣明細胞腺癌における抗がん剤耐性との関連を明らかにすることで、新たな卵巣明細胞腺癌化学療法感受性マーカーを同定し、分子標的治療で標的とすることによって卵巣明細胞腺癌の化学療法感受性を上昇させることができる分子を同定できる可能性が示唆された。卵巣明細胞腺癌細胞株4種類をパクリタキセル感受性の低い細胞株2つと高い細胞株2つに分け、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動法(2D-DIGE)を用いて、パクリタキセル感受性の低い細胞株で共通して、タンパク発現の高いスポット4つを同定し、このうち1つのスポットからラボネームprotein 1を同定した。Protein 1は他の癌では抗がん剤耐性を引き起こしているとの報告があるが、卵巣明細胞腺癌ではその報告がなく、卵巣明細胞腺癌における新たなパクリタキセル感受性マーカーとなり、分子標的治療で標的とすることによって卵巣明細胞腺癌のパクリタキセル感受性を上昇させる分子である可能性が示唆された。
ハウス水耕栽培におけるMEMS菌濃度センサーの開発

日本の農業従事者の高齢化が深刻化する中、生産管理の省力化を可能にする水耕栽培の重要性が高まっている。しかし水耕栽培には水を循環させるため病害が蔓延しやすいという欠点がある。そこで菌の増殖を早期に検知できる菌濃度センサが必要とされている。菌濃度センサへの要求機能は、低濃度の菌を測定可能、菌とそれ以外の微粒子を識別可能、分単位の短時間計測可能の3つである。本研究では、液中微粒子を分類後に菌のみを計数する手法を提案した。本研究では、誘電泳動による微粒子識別に主眼を置き、電極形状を電界のシミュレーションによって提案し、実験によりその有効性を示した。日本の農業従事者の高翁化が深刻化する中,生産管理の省力化を可能にする水耕栽培の重要性が高まっている.しかし水耕栽培には水を循環させるため病害が蔓延しやすいという欠点がある.そのため,菌の増殖を早期に検知できる菌濃度センサーが必要とされている.菌濃度センサーへの要求機能は,低濃度の菌を測定可能,菌とそれ以外の微粒子を識別可能,分単位の短時間計測可能の3つである.従来の微生物濃度測定法としてはPCR法や培養法などが用いられているが,これらの方法では計測時間が数日に及ぶ.そこで本研究の目的は,水耕栽培環境において分単位の短時間計測可能な菌濃度センサーをMEMS技術を用いて開発することとした。予備的検討で,底面に矩形の対向電極を配置した流路内に菌と酵母を流し,誘電泳動による分離制御を行ったが,その一部が電極に捕捉される現象が観察された.本年度は,誘電泳動による微粒子識別に主眼を置き,従来の矩形電極の問題点を解決する新しい電極形状を提案し,実験によりその有効性を示した.電極設計に際し,有限要素法解析ソフトを用いて,流路内に発生する電界を計算した.平行に配置した矩形電極に電圧を印加した場合,流れに対して垂直な方向(y方向)でみると,両電極のエッジに電界が集中し,電極に微粒子が捕捉される.そこで新しい電極形状として,台形電極を流れ方向(x方向)にアレイ状に配置する設計を提案した.台形電極(底辺120μin,上辺30μm,高さ300μm)間に15Vの電圧をかけた場合について電界計算した結果,微粒子は流路内の任意の場所に捕捉されることなく,電界の勾配方向であるy方向の誘電泳動力を受け続けることがわかった.台形電極の性能を評価するため,マイクロ流路を流れる高分子ビーズを誘電泳動で操作する実験を行った.フォトリソグラフィにより作製した台形電極に幅300μm,深さ50μm,長さ20mmの流路を接着した.実験条件は,流量2μL/min,周波数2kHz,電圧15Vとした.実験の結果,誘電泳動によってビーズが強電界領域から反発され,流路出口付近でy軸の一方向に寄って流れている様子が観察された.以上により,誘電泳動を用いた微粒子分離に有効な新しい電極形状に関する知見が得られた.日本の農業従事者の高齢化が深刻化する中,生産管理の省力化を可能にする水耕栽培の重要性が高まっている.しかし水耕栽培には水を循環させるため病害が蔓延しやすいという欠点がある.そのため,菌の増殖を早期に検知できる菌濃度センサーが必要とされている.本研究の目的は,水耕栽培環境において利用可能な菌濃度センサーをMEMS技術を用いて開発することである.予備的検討で,底面に矩形の対向電極を配置した流路内に菌と酵母を流し,誘電泳動による分離制御を行ったが,その一部が電極に捕捉される現象が観察された.H20年度は,誘電泳動による微粒子識別に主眼を置き,従来の矩形電極の問題点を解決する新しい電極形状を提案し,実験によりその有効性を示した.H21年度は,電子線描画や深堀反応性イオンエッチングなどのMEMS技術を用い,マイクロ流路を試作した.菌に交流電界を加え,その際の物理的特性(形状や大きさ,運動状態など)が変化する菌の識別手法について検討を行った.菌以外のカビ(胞子)や酵母などの真菌,土・砂,植物残渣などの水耕液中微粒子についても実験を行って,この識別手法の選択性能を明確にした.また,ストレスとして交流電界の利用を想定し,電磁界シミュレーションソフトウェアを用いた数値解析を行い,交流電界が流路内の微粒子に与える影響を評価した。
思考力の育成を促す教師の「投げかけ」について

本研究の目的は,子どもの思考力を促す教師の「投げかけ」に関する発問のあり方を探ることである。研究方法としては,幼稚園年長児保育者と小学校生活科担当教師が「どのような場面」で「どのような投げかけの言葉がけ」をすると,子どもが「どのように思考する」のかをビデオカメラで観察した。その結果,次の3点が明らかになった。1.年長児保育者・小学校生活科担当教師とも考える対象となる事物・事象の具体的な特徴について「尋ねる」「示す」「比較する」「確認する」「ヒントを提示する」「子ども同士が互いの考えを交流できるような場を設定する」かかわりを行っている。このことによって,子どもは対象となる事物・事象についてより具体的に考える意欲や態度を示したり,気づいたりする姿が見られた。2.年長児保育者の場合,子どもの思いや気づきに対して「復唱する」「認める」「同意する」「うなずく」かかわりを積極的に行っている。これは子どもが自分なりに考えていることに自信がもてるよう,あるいは自分の思いが安心して出せるようにするためと考えられる。3.小学校生活科担当教師の場合,子どもの気づきが拡散するような「きっかけをつくる」,子どもの多様な意見が収束するように「条件を整理する」「導く」,学習課題を「明確に示す」かかわりを行っている。これは, 1時間の授業の中での学習課題が明確に示されているためと考えられる。また,子どもの気づきがより言語化できるように促したり,板書を通して課題がより明確になるように工夫したりしている。以上のことから,子どもの思考力を促す教師の「投げかけ」として,子どもが自分の思いや気づきがありのままに出せるようにすること,学びの対象となる事物・事象の特徴を教師が詳細に把握しておくこと,その年齢にふさわしいねらいに応じたかかわりであることの必要性が分かった。
瞬目反射条件付けを用いた学習獲得における意識状態の役割の解析

瞬目反射条件づけを学習系として、学習獲得および発現に対する覚醒状態の役割について解析を行なった。サルにおける実験では、覚醒レベルにかかわらず潜在学習が発現されたのに対し、マウスでは覚醒状態と瞬目反射条件づけの条件反射の発現の間に明瞭な相関関係があることが明らかとなった。また、周囲への知覚や注意の度合いが学習の獲得と発現に強く関連していることも示した。各種モデル動物をこの実験系に適応することにより、脳神経疾患を克服する治療戦略の開発に繋げる方法論の開発を試みた。この過程で、MGLやMDGA1, MDGA2などの機能分子の脳高次機能における生理機能を明らかにすることができた。本研究は、瞬目反射条件付けを行動指標として、サル、ヒト、マウスの学習の獲得および発現に対する「覚醒あるいは意識状態」の役割、寄与を定量的に明らかにすることを大きな目的とするものである。今年度においては、サルとマウスそれぞれの動物種の利点を生かし、意識状態が学習に対する与える影響について、個体の行動レベルにおける現象の詳細な観察、検討を行った。まず、サルの行動実験においては、通常覚醒状態で認知試験を行うものであるが、本実験では条件づけ実験中、しばしばまどろむことがあっても、あえてサルを起こさずにそのまま実験を続行した。その結果、サルは明らかにうとうととしている状態(目を閉じている状態)であっても、CSが与えられると瞼がぴくりと動く現象(CR)が頻繁に生じることに気づいた。そこで、さらにCSを与える直前にサルが目を閉じていたか否かで、CRの発現率に変化があるかどうかについての生データを詳細に解析した。結果として、瞼を閉じていても完全に瞼が開いていても、学習が再現する頻度には全く違いがないことが明らかとなった。この結果は、覚醒レベルにかかわらず潜在学習が発現されることを示すものと示唆され、顕在記憶と潜在記憶を分ける意識の境界線がアウェアネスの有無にあるという従来の定説に、ある意味再考を促すものとなった。つぎに、マウスで同様の実験を行い、学習の表出と瞼の開閉状態との関係を解析した。その結果、マウスでは、CS前に瞼を閉じていると、閉じていない場合に比べて、(筋電位によって判定される)CRが出現する確率が小さくなることが明らかとなった。人間による予備的な実験でも、覚醒レベルが落ちている場合、CRの出現率は小さくなることも観察している。これらの実験より、瞬目反射条件づけ記憶の覚醒レベルによる発現には種差が大きいことも示唆された。本年度までに、サル、マウス、人間における瞬目反射条件づけのシステムを開発し、さらにこれに睡眠&#8226;覚醒レベルを定量的に計測する方法論も確立した。これらの系を組み合わせることにより、睡眠状態と学習発現との関連の解析を次年度以降に順調に行える予定である。既に一部の成果は、学術雑誌に報告済み(Kishimoto et al., 2015)であり、この実験成果は新聞紙面でも紹介された。(睡眠学習も夢じゃない!?読売新聞(31面) 2015年9月8日;研究の現場からサル睡眠中も条件反射解明毎日新聞(27面) 2015年7月7日)。学習の獲得および発現に対する「覚醒、意識状態」の役割を明らかにすることを目的とする本研究の2年度目においては、前年度までに収集したマウスとサルの覚醒状態と瞬目反射学習の発現のデータを精査し、その相関関係をさらに分析した。また、予備的ではあるものの、人間の学習実験から、瞬目反射条件付け記憶の獲得における再帰的な意識(自己意識)の関与も解析し現在解析中である。その結果、程度に種差はあるものの、いずれの動物種においても瞬目反射条件づけ遅延課題では、(深い睡眠状態にならない限り)覚醒レベルが落ちていても一度獲得した記憶は出現し得ることを明らかにすることができた。他方、痕跡課題では覚醒レベルと学習獲得に大きな相関があった。次に、来年度以降に開始する各種疾患モデル動物への本系の適応を念頭に、自閉症スペクトラム障害のモデルマウス(MDGA2 mutant mice)、統合失調症のモデルマウス(MDGA1 KO mice)、さらにはある種のアルツハイマー病モデルマウス(3xTg-AD mouse)について、学習や認知機能、社会性能力、自発性運動をはじめとした様々な行動についてデータ取得し解析を行った。これらの結果は、国際学術誌に掲載され(Kishimoto et al., 2016 Data Brief, Shishido et al., 2016 Neurosci. Lett., Connor et al., 2016 Neuron)、一部の内容については新聞誌上でも報道された。特に、MDGA2 mutant miceが、学習障害のみならず、社会性の障害および常動行動を呈することを示し、自閉症スペクトラム障害の一因が、興奮性シナプスの過剰な形成にある可能性を示すことができた。臨床上も意義が深い発見といえる。計画書に沿った進行を心がけているが、動物の供給等の問題より、新規実験はマウスに限られる状況になっている。しかし、これまでのデータより覚醒状態と(運動)学習の関係に必ずしも動物種差が見られないことがはっきりとしつつある。今後は、疾患モデルマウスへの適応により更なる研究の進展が期待される。現在までの進捗状況は、計画書の当初の期待を超えて進展するものではないものの、関連する新しい鉱脈も見つけおおむね順調に進展しているものと考える。

学習の獲得および発現に対する「覚醒/意識状態」の役割を明らかにすることを目的とし、本年度は主に実験動物としてマウスを用いて実験を遂行した。マウスでは瞬目反射条件づけの痕跡課題においては覚醒状態と運動学習獲得に明瞭な相関関係があることが明らかとなった。さらに遅延課題(条件反射)の発現でさえ覚醒状態にある程度正の相関(相関係数0.52)を持つことがわかった。これはサルでの結果と異なるものである(Plos One 2015)。次に、各種モデル動物をこの実験系に適応することにより、脳神経疾患を克服する治療戦略の開発に繋げる方法論の開発を試みた。ある種のアルツハイマー病モデル(Tg)マウスでは、瞬目反射条件づけの遅延課題では学習が正常であるのに対し痕跡課題では著明な学習障害が起るが、この現象と並行して、Tgマウスでは野生型に比べ条件づけチャンバー条件下で覚醒状態が低い時間が有意に長いことが示唆された。引き続き例数を増やすとともに、Tgマウスにおける覚醒状態と条件反応表出との間の相関関係を詳細に確認する予定である。なお、各種モデル動物の解析を進めるにおいて、特にMDGA1/2欠損マウスの解析の途上で大きな進展を見た(MDGA1/2はneuroliginsとの結合を介してシナプスの形成に関与しており、神経回路の興奮と抑制のバランスの制御に重要なタンパク質である。我々はこの欠損マウスで著明な学習障害が起ることを示した。Neuron 2016, Cell Reports 2017)。そこで、これらのマウスにおける学習メカニズムの解析、学習障害を回復させる薬物の探索にも注力した。シナプス興奮性/抑制性を制御する薬(バクロフェン, D-サイクロセリン等)が、有意に学習能力を回復させることを明らかにした。瞬目反射条件づけを学習系として、学習獲得および発現に対する覚醒状態の役割について解析を行なった。サルにおける実験では、覚醒レベルにかかわらず潜在学習が発現されたのに対し、マウスでは覚醒状態と瞬目反射条件づけの条件反射の発現の間に明瞭な相関関係があることが明らかとなった。また、周囲への知覚や注意の度合いが学習の獲得と発現に強く関連していることも示した。各種モデル動物をこの実験系に適応することにより、脳神経疾患を克服する治療戦略の開発に繋げる方法論の開発を試みた。この過程で、MGLやMDGA1, MDGA2などの機能分子の脳高次機能における生理機能を明らかにすることができた。今後は、今年度までに得られたナイーブ動物における覚醒状態と学習との関係をより精査するとともに、遺伝しか異変マウスや脳損傷モデルマウスなどでも同様の調査を進める。意識のメカニズムの解明はそれ自体、現代科学が取り組むべき非常に野心的なテーマである。遺伝子操作マウスを用いた記憶学習の行動遺伝学的研究はこの数十年で大きく飛躍したが、これで得られた知見は学習に必要な機能分子やシナプス基盤に留まっていた。本課題で得られた結果は、こうした過去の研究で得られた知見と組み合わせることで、より高次の意味で記憶学習のメカニズムの理解が進むことを期待するものである。今後の研究推進方策に関しては、続けて概ね計画書通りに進行する予定である。
核酸コンフォメーションとその識別・成果とりまとめ

塩基配列レベルでの遺伝情報の解析が飛躍的に進展し、核酸(DNA,RNA)が形成する立体特異的な空間構造に遺伝情報を具現・制御するシグナルを含んでいることが明らかになってきたという国際情勢をふまえて、「核酸コオフォメーションとその識別」という課題の特定研究を、昭和60年度から3ケ年の計画でスタートし、昭和62年度で終了した。その間、DNA高次構造と機能の関連、クロマチンや染色体などの核酸蛋白質複合体におけるシグナル構造について多くの知見を得ることができた。年度毎の研究成果は、各年度末に報告書を作製し公表しているが、3年間の研究で得られた成果を公表することを目的として、特定研究の総括班の構成メンバーを中心に「成果とりまとめ班」を構成し、報告書(和文)の企画と出版を行った。報告書の企画に当っては、単に特定研究「核酸コンフォメーションとその識別」全班員の報告を編集するような形式とはせず、成果とりまとめ班の班員がそれぞれ専門的な立場から、最終年度に開催した合同班会議での発表並びに年度毎の報告を評価して重要な成果を挙げた研究に重点をおくこと、並びにその特定研究では最新の実験技術を駆使して行った研究が多かったので、これらの研究法の記載に重点をおき、報告書の配付をうけた研究者が単に知見を得るだけではなく永く実験書としても役に立つと評価をうけるものとすることに留意した。報告書は、3年間の特定研究全班員、並びに関連する領域の研究者に配布した。
自己組織化によるナノワイヤー架橋構造を用いた深紫外線センサーの開発

自己組織化による単一ステップ技術による架橋型β-酸化ガリウムナノワイヤ光検出器作成技術を提案し,実証した.試作した光検出器は,β-酸化ガリウムからなり,深紫外線を選択的に検出する.架橋型ナノワイヤ光検出器は,厚膜の電極と電極間を架橋したナノワイヤから成る.電極とナノワイヤは,単一ステップの化学気相成長法により同種の材料で形成される.架橋されたナノワイヤが光の検出部分となる.β-酸化ガリウムの成長制御は,触媒である金をパターニングすることによって行う.金薄膜は,フィジカルマスクによって二つの電極成長部分に積層される.電極間距離は100μmであり,化学気相成長法のプロセス最適化によって100μm以上の超長ナノワイヤを実現した.当該技術の利点は以下の三点である.一つ目は,低コストで効率よく架橋型ナノワイヤ光検出器を作成できることである.当該技術は,単一ステップの化学気相成長法であるため,表面の汚染が少なく,基板も選ばない.二つ目は,ワイドバンドギャップ半導体であるβ-酸化ガリウムを用いることで,深紫外線を選択的に検出することである.三つ目は,当該技術によって作成された光検出器は,良好なスペクトル感度,応答性および安定性を示し,さらに低ノイズとなることである.自己組織化による単一ステップ技術による架橋型β-酸化ガリウムナノワイヤ光検出器作成技術を提案し,実証した.試作した光検出器は,β-酸化ガリウムからなり,深紫外線を選択的に検出する.架橋型ナノワイヤ光検出器は,厚膜の電極と電極間を架橋したナノワイヤから成る.電極とナノワイヤは,単一ステップの化学気相成長法により同種の材料で形成される.架橋されたナノワイヤが光の検出部分となる.β-酸化ガリウムの成長制御は,触媒である金をパターニングすることによって行う.金薄膜は,フィジカルマスクによって二つの電極成長部分に積層される.電極間距離は100μmであり,化学気相成長法のプロセス最適化によって100μm以上の超長ナノワイヤを実現した.当該技術の利点は以下の三点である.一つ目は,低コストで効率よく架橋型ナノワイヤ光検出器を作成できることである.当該技術は,単一ステップの化学気相成長法であるため,表面の汚染が少なく,基板も選ばない.二つ目は,ワイドバンドギャップ半導体であるβ-酸化ガリウムを用いることで,深紫外線を選択的に検出することである.三つ目は,当該技術によって作成された光検出器は,良好なスペクトル感度,応答性および安定性を示し,さらに低ノイズとなることである.本研究の目的は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造生成手法を用いた太陽光ブラインド型の深紫外線センサーを開発することである。深紫外線は、火災検知や水・空気の浄化等のインフラ設備に利用されている。従来の光電子増倍管式深紫外線センサーは、高コスト・駆動電圧が高い・消費電力が多い等の問題点がある。この問題点に対して本研究は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造を深紫外線センサーとして提案し、低コスト化・低駆動電圧化・低消費電力化を実現する。化学気相成長法を用いて、単結晶性のβ-Ga_2O_3ナノワイヤーを生成するため、炉内圧力・炉内温度材料ガスの分圧について最適化を行った。生成したナノワイヤーの結晶性の分析には、東大総合研究機構(共通設備)材料分析センター所有のX線回折(XRD)装置および高解像度透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた。分析の結果、ナノワイヤーはc軸方向に成長しており、直径100nm、長さ100μmの超長ナノワイヤーであることが明らかとなった。化学気相成長法を用いて、電極(密なナノワイヤー)と、電極間架橋構造(疎なナノワイヤー)を自己組織化により、一度のプロセスで形成した。電極間距離は、密なナノワイヤーを基板上に選択的に成長させることで制御した。具体的には、電極形状のフィジカルマスクを用いて、石英基板上に金粒子を約2nmスパッタリングし、表面エネルギーの差を利用してナノワイヤーの選択的成長を実現した。また、ナノワイヤーの長さは成長時間によって制御した。ナノワイヤーが電極間を架橋していることを、電子顕微鏡を用いて確かめた。本研究の目的は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造生成手法を用いた太陽光ブラインド型の深紫外線センサーを開発することである。ての問題点に対して本研究は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造を深紫外線センサーとして提案し、低コスト化、低駆動電圧化、低消費電力化を実現する。化学気相成長法を用いて、単結晶性のβ-Ga_2O_3ナノワイヤーを生成するため、炉内圧力・炉内温度・材料ガスの分圧について最適化を行った。生成したナノワイヤーの結晶性の分析には、光ルミネセンスおよび光電流応答スペクトルを用いた。光特性については、β-Ga_2O_3ナノワイヤーの光波長応答性の結果から、深紫外線に選択的に応答することが分かった。また、光ルミネセンス(常温)の結果から、バンドギャップによる深紫外線のピークが得られた。同様に、結晶欠陥によるピークも観測された。光電流応答については、β-Ga_2O_3ナノワイヤーを用いた試作深紫外線センサーは暗電流が低く、深紫外線の照射に対して高速に応答することが分かった。また、電流・電圧カーブ特性から理想的なオーミック接触であることが分かった。

本研究の目的は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造生成手法を用いた太陽光ブラインド型の深紫外線センサーを開発することである。深紫外線は、火災検知や水・空気の浄化等のインフラ設備に利用されている。従来の光電子増倍管式深紫外線センサーは、高コスト・駆動電圧が高い・消費電力が多い等の問題点がある。この問題点に対して本研究は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造を深紫外線センサーとして提案し、低コスト化、低駆動電圧化、低消費電力化を実現する。化学気相成長法を用いて、単結晶性のβ-Ga2O3ナノワイヤーを生成するため、炉内圧力・炉内温度・材料ガスの分圧について最適化を行った。生成したナノワイヤーの結晶性の分析には、光ルミネセンスおよび光電流応答スペクトルを用いた。今年度の目的は、雰囲気ガスがβ-Ga2O3ナノワイヤーを用いた深紫外線の性能に与える影響を評価することであった。先行研究から、一般の紫外線センサーは雰囲気ガスの変化に敏感に応答することが知られている。したがって、本研究で試作した深紫外線センサーにも同様の特性があると予想された。深紫外線センサーの雰囲気ガスに対する応答は、β-Ga2O3ナノワイヤーの結晶欠陥に由来し、主に、酸素欠陥部への酸素の吸着が主要因とされている。雰囲気ガスに左右されない堅牢な性能のため、酸素欠陥の無い良好なβ-Ga2O3ナノワイヤーの結晶性が求められる。本研究では化学気相成長法を用いて、β-Ga2O3ナノワイヤーを試作した。透過型電子顕微鏡および光ルミネッセンスの結果から結晶性を評価したところ、酸素欠陥の少ない良好な結晶であることが分かった。アルゴン雰囲気および酸素雰囲気で深紫外線センサーの性能を評価したところ、雰囲気ガスにセンサー性能が左右されず、堅牢な応答性を有することが示された。β-Ga_2O_3を用いたナノワイヤー架橋構造センサーを試作した。作成したβ-Ga_2O_3ナノワイヤーが容易な励起子発光特性を示した。作成したセンサーが良好なスペクトル選択性(280nm以上の光には反応を示さない)を有することを確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。試作した深紫外線センサーの応答特性は実験室環境で評価されたが、室外環境下の利用も必要である。センサー応答に影響する室外環境パラメター(湿度)を調べる必要がある。
環境変化に対する生体の適応においてペプチドニューロン系の果たす役割

申請者は、ペプチドニューロンの神経修飾作用について、「環境の変化や個体のホルモン状態の変化が終神経GnRH細胞(ペプチドニューロンの一種)に伝えられると、ペースメーカー電位の成因となるイオンチャンネルが修飾を受け、自発放電の頻度、パターン、もしくはその両方を変化させる。この活動変化は申請者が既に証明したような、脳内に広く投射する終神経GnRH細胞の軸索によって伝えられ、脳内の広い部位のニューロンの興奮性が一斉に修飾される。」という作業仮説の下に、現在までに終神経GnRH細胞を材料としてその神経修飾作用の生理・生化学・形態学的な機構を調べてきた。一方、本研究で用いている熱帯魚ドワ-フグ-ラミ-では神経分泌ホルモンとしてのGnRHを産生する視索前野の単一細胞の記録も可能である(他の脊椎動物では不可能)。これを利用して、神経ホルモンとしてのGnRHの分泌が外的・内的環境の変化によって調節されるメカニズムの解明を計画した。まず、GnRH細胞の発火パターンや細胞内Ca^<2+>およびその他の細胞内情報伝達系の動態とGnRH放出の関連について調べるため、単一細胞からのホルモン分泌と電気活動記録およびCa^<2+>濃度記録などを同一の標本で行うための方法を開発し、応用していく必要がある。そこで申請者は、ごく最近開発された「炭素繊維電極を用いた単一シナプス小胞からの神経伝達物質放出のリアルタイム測定法」を単一細胞からのGnRH分泌の測定に応用することを計画し、現在これを進めている。この方法は、放出された物質が炭素繊維電極上に吸着されて特定の電圧で酸化還元反応を起こすことを利用して、その際生じる微小な電流をパッチクランプのアンプなどで検出する方法である。現在、炭素繊維電極を用いて機知の濃度のGnRH溶液の放出を記録できるようになったので、これを生体からのGnRH放出に応用すべく実験を進めている。
文法化と意味図構築の基礎的研究

本研究では、「格」という文法範疇を中心としてを世界の言語における文法形式の多義性に見られる様々な文法的意味機能を二次元的に表そうとする「意味図」を構築し、それに意味変化という通時的な次元を付け加えました。意味変化は、文法化理論の枠組みで取り扱い、意味変化・文法化の方向性も分析した。主な研究の結果として、通言語的な「格」の通時的な意味地図を構築できた。さらに、文法化を伴う意味変化の原則(「発話効力機能への変化」)も提示した。平成25年度にも研究題目関連資料の収集及びデータベースの構築作業を続けた。研究資料として、200言語のデータベースを補う文法・語彙記述が入手でき、歴史変化に関する資料も入手できた。歴史的変化の方向性に関して、8月にオスロの国際歴史言語学会で発表を行い、二次的文法化、つまり文法化された形式の更なる文法化における意味変化について本研究の成果の一部を取り上げた。つまり、文法化の後期段階において、格の場合、一時的な文法化に見られる主観化が見られず、より抽象的な文法的な意味への変化が見られることを、本研究で得た意味図を用いて示した。また、他の文法領域も類似した変化を示すことができた。10月にアムステルダムでワークショップを開催し、そこでも発表を行ったが、今回は、文法化の意味的側面と統語論的側面の相関関係が焦点であった。これにおいても、本研究課題で得られた意味的変化の成果を取り上げ、話し手志向・聞き手志向・談話志向への変化がより上への階層という統語論的変化に相関することを論じた。日本語の自他動詞対に関して、昨年始めた頻度調査を継続しデータを改良した。本年度中に論文集が刊行される。通言語的な「格」データの多次元尺度法(Multi-Dimensional Scaling)による意味分析のプログラムは真田の努力によっていくつかの新バージョンができたが、思うような結果が得られていない。現在、MDS以外の方法も視野に入れている。格と意味役割についての論文集の編集が最終段階に入り、本年度刊行を迎える。平成24年度には、データの収集を精力的に行った(⇒物品費、謝金の使途)。200の言語の標本を補う良質な文法記述もいくつか得ることができ、また日本語史についての新しい資料・研究も入手できた。また、資料の電子化も進めることができた。データ分析に関しては、まず格助詞を含む日本語の場所関連の文法的標示について研究を進めた。格助詞、取り立て助詞、いわゆる関係名詞(マエ、アト、ウチ、ナカ等)、動詞派生後置詞(ニオイテ、ニサイシテ等)、指示詞の文法化を分析し、朝鮮語のそれと比較した。語源の分かるものについて、身体部位から派生するなど、一定の方向性が認められた。意味変化の全体的方向性に関して通言語的な考察を進めた。日本語を含む複数の言語の歴史的変化のデータに基づいて、初期段階の「主観化」の後に、先行研究で一般に認められている「間主観化」のほかに談話志向的な意味への変化も顕著であることを主張した。モダリティ形式とヴォイス形式の間の文法化関係について9月に仙台で行われた学会で発表した。複文の歴史変化と文法化に関して、日本語の中断節の歴史的概観を調べ、10月に東京外語大の国際シンポジウムで発表した。語彙と文法の接点において日本語の自他動詞対の研究を再開し、日本語の自他動詞対では本来自動詞ベースの他動詞派生が優勢であることや、不定型への歴史的な傾向が見られることを示し、8月にLeipzigのマックス・プランク研究所で発表した。現在自他動詞の造語パターンと使用頻度との関係について調査を行っている。小野は、結果構文と移動構文との関係や間接受動分について調査を行い、真田は多次元尺度法(MDS)による意味図作成のためのプログラムの改良に取り組んだ。成26年度にも研究題目関連資料の収集及びデータベースの構築作業を続けた。研究資料として、200言語のデータベースを補う文法・語彙記述が入手でき、歴史変化に関する資料も入手した。分析においては、文法化と類型論の相互関係について先行研究に基づいて理論的な考察を行い、文法化が特定な言語の類型(とりわけ、特定な文法的カテゴリーの表現形式)に影響を与えることも、言語の共時的類型が文法化のプロセスに影響を与えることも、両方あることを明らかにして、8月にライプツィッヒのマックス・プランク研究所、そして2月に国立国語研究所でこのテーマについて発表を行った。また、意味変化の方向性についても検討を行った。通言語的データに基づいて、格が最終的に時間、因果、契機などの詞的機能と、主格、能格、対象、絶対格、といった極めて抽象性が高い意味機能へと変化することが判明し、話し手を間接的に指示する意味や談話中心化の一種と見ることが可能であると論じた。1月にその旨の論文を専門誌で発表することができた。日本語の自他動詞対に関して、現代語の自他動詞対のリストを完成し、関連する論文を国際的学術誌に投稿した。通言語的な「格」データの自動計算と2次元的表示に関しては、多次元尺度法(Multi-Dimensional Scaling)による意味分析のプログラムの開発に関しては、今度、MDSでは思ったような成果を得られなかったのでワード法によるデンドログラムやクラスター分析を試みましたが、中にはクラスター分析のほうに可能性があり、今後の検討にも価すると判断した。平成27年度にも研究題目関連資料の収集及びデータベースの構築作業を継続的に行った。