hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音声パタンの共時的不均衡性と通時変化の接点

本研究は、音韻対立の消失・出現・転換の背後にある音声産出と知覚機構を解明することを目的とする。年度前半は、調音音声学の研究手法であるElectroglottography (EGG)とUltrasoundの同時収録実験を実施した。EGGとは、声門の開閉の度合いに関する特徴を記録するための研究手法である。一方、Ultrasoundとは、口腔の調音器官の動きや形状を可視化するための研究手法である。資料収集は複数の子音対立を網羅しているが、平成30年度は特に、ロシア語における「音韻論的無声化」と、英語における「音声学的無声化」という2種類の現象が、調音結合(coarticulation)の観点からどのように解釈されるかを検討した。研究成果は、来年度以降に発表される予定である。以上の取り組みによって、(3カ年計画の目的の一つである)音韻の対立と中和の背後にある調音機序の解明を目指した。年度後半は、post-nasal voicingによる対立弱化とそれと相反する対立強化という現象に注目し、言語普遍的な音声学的原理と、個別言語に固有の文法規則(例えば、語末における無声化規則)とがどのように相互作用をなすのかという議題に取り組んだ。この議題は、音韻の中和と転換に関係する議題であると同時に、音韻理論と類型論の観点からも、主要な貢献が期待できる。音声資料として、2012年にロシアにおいて収録済の録音音声資料を分析した。上述の研究成果は、来年度以降に発表・刊行される予定である。この他に、2018年10月に、日本語プロソディーに関する発表を1件行なった。この発表では、2歳から5歳の幼児の発話が収録されているコーパス(Paidologos corpus)を資料体として、ピッチアクセントによる音韻対立と中和パタンが、どの時期に発生し大人の言語体系へと進化していくのかという問題を考察した。以上の取り組みによって、音韻対立と中和の背後にある音調実現に関する理解を促進することができたと考える。平成30年度は下記の理由により、当初の予定以上の進展があったと考える。年度前半は、昨年度より引き続き、トロント大学音声学研究室において、ロシア語と英語の分節音パタンに関する対照音声学的研究を実施した。また、研究成果の一部を同大学のAlexei Kochetov博士と共著論文として出版した。年度後半には、オランダのアムステルダム大学に拠点を移し、同大学のSilke Hamann博士と共に、子音連続(特に、鼻音と閉鎖音の子音連続)の音声実現を支配する音声学的原理とその言語類型、音韻パタンとの相互作用に関する研究を進めた。オランダでの在外研究は、当初の研究計画には含まれていなかったが、北米とヨーロッパの研究者との相互作用によって、本研究は当初の予定以上に、広がりを持ちつつある。さらに、10月には、東京方言プロソディーに関する成果を発表し、2編の論文が刊行された。以上の取り組みの結果、今年度は、3編の論文を出版し、2件の研究発表を実施した。このことから、本研究は、当初の予定以上に進展していると考える。平成29年度は3カ年計画の1年目にあたる。平成29年度はまず、4月から5月に、東京において日本語東京方言のプロソディーに関する産出実験と知覚実験を実施した。この調査においては、発話の音調を構成するトーンイベントが物理時間的制約によって近接する条件(tonal clash context)において、話者がどのように音調を変化させ、聞き手はその音調をどのように知覚処理しているのかを検討した。Tonal clashを扱う先行研究の多くは、語用論的な意味の伝達に関わる文のプロソディー同士の近接に着目しているのに対して、本研究は、文のプロソディー(疑問文に生じる上昇イントネーション)と語のプロソディー(語彙的ピッチアクセント)が近接する条件を検討し、プロソディー対立の中和の議論へと発展させた。2017年9月より研究拠点をカナダのトロント大学に移し、調音音声学研究を遂行した。具体的には、トロント大学の音声学者と共に、調音音声学の研究手法であるUltrasound、Electroglottography (EGG)、Electropalatography (EPG)を組み合わせた音声学実験を計画した。Ultrasoundとは、口腔内部の調音器官の動きや形状を可視化するための研究手法である。EPGとは、調音時の上顎と舌の接触部の形状や接触時間などを記録するための研究手法である。当初はロシア語母語話者の音声パタンのみを検討する予定であったが、通言語的な議論を可能にするために、ロシア語母語話者と英語母語話者の音声パタンを対照する実験計画に改訂し、年度内に予備実験を実施した。当初の予定通り、年度前半に、東京方言のプロソデイ一に関する音声資料を収集し、研究成果を、2件の国際学会において発表し、1編の国内論文として年度内に出版した。年度後半には、カナダのトロント大学においてロシア語の分節音パタンに関する調音声学研究を進めた。「研究実績の概要」の欄に記載したように、UltrasoundとEGG、EPGを用いた音声研究を計画した。共同研究者との議論が発展したことによって、当初予定されていなかったEGGとEPGを導入することが可能となった。

本格的な実験は、次年度に実施される予定であるが、平成29年度内に新しい研究手法の習得と予備実験を終えることができた。この他に、調音音声学に関する学会発表を2件おこなった。また、ロシア語の舌頂閉鎖音(/t, d, tj, dj/)における有声性対立と硬口蓋化対立の相互関係に関する研究結果をとりまとめた。上述の研究成果の他に、ロシア語の有声阻害音の無声化の音声産出と音声知覚に関する論文2編が年度内に出版された。また、2017年5月にロシアの学会の招待を受け、ロシア語に関する研究成果を現地社会と積極的に共有することに努めた。以上の研究実施状況を考慮すると、本研究はおおむね順調に進展していると考える。本研究は、音韻対立の消失・出現・転換の背後にある音声産出と知覚機構を解明することを目的とする。年度前半は、調音音声学の研究手法であるElectroglottography (EGG)とUltrasoundの同時収録実験を実施した。EGGとは、声門の開閉の度合いに関する特徴を記録するための研究手法である。一方、Ultrasoundとは、口腔の調音器官の動きや形状を可視化するための研究手法である。資料収集は複数の子音対立を網羅しているが、平成30年度は特に、ロシア語における「音韻論的無声化」と、英語における「音声学的無声化」という2種類の現象が、調音結合(coarticulation)の観点からどのように解釈されるかを検討した。研究成果は、来年度以降に発表される予定である。以上の取り組みによって、(3カ年計画の目的の一つである)音韻の対立と中和の背後にある調音機序の解明を目指した。年度後半は、post-nasal voicingによる対立弱化とそれと相反する対立強化という現象に注目し、言語普遍的な音声学的原理と、個別言語に固有の文法規則(例えば、語末における無声化規則)とがどのように相互作用をなすのかという議題に取り組んだ。この議題は、音韻の中和と転換に関係する議題であると同時に、音韻理論と類型論の観点からも、主要な貢献が期待できる。音声資料として、2012年にロシアにおいて収録済の録音音声資料を分析した。上述の研究成果は、来年度以降に発表・刊行される予定である。この他に、2018年10月に、日本語プロソディーに関する発表を1件行なった。この発表では、2歳から5歳の幼児の発話が収録されているコーパス(Paidologos corpus)を資料体として、ピッチアクセントによる音韻対立と中和パタンが、どの時期に発生し大人の言語体系へと進化していくのかという問題を考察した。以上の取り組みによって、音韻対立と中和の背後にある音調実現に関する理解を促進することができたと考える。平成30年度は下記の理由により、当初の予定以上の進展があったと考える。年度前半は、昨年度より引き続き、トロント大学音声学研究室において、ロシア語と英語の分節音パタンに関する対照音声学的研究を実施した。また、研究成果の一部を同大学のAlexei Kochetov博士と共著論文として出版した。
豪州の国際協力と東南アジア：豪州の乾燥地域開発の経験とタイ東北部農村開発

本研究は、オーストラリアのタイに対する国際協力、特に、タイ東北部の農村開発や土壌改良に関わる国際協力について研究した。特に、乾季の干ばつと雨季の洪水に悩まされてきたタイ東北部、中でも世界的に有名な香り米「ジャスミン・ライス」の名産地である「トゥン・グラー・ローンハイ」地域の農村開発や土壌改良に焦点を当てた。1970年代から1980年代にかけて同地域において実施されたオーストラリアの国際協力の内容を検証した。2013年7月6日には横浜市立大学で開催された日本タイ学会・第15回研究大会の企画パネル1:「タイ経済:脱「中所得国」の新局面と直面する課題」において、「インラック政権下の米担保政策とタイ社会経済の行方」と題して発表した。タイ東北部の農村開発の主要な柱であるジャスミン・ライス栽培に関わる米担保政策との歴史・現状・課題について報告した。「豪州の国際協力と東南アジア:豪州の乾燥地域開発の経験とタイ東北部農村開発」に関わる資料調査のため、2013年10月1日かららタイ・バンコクにて資料調査と収集を行った。2013年10月1日から2013年12月31日までは、主に、タイ国立チュラーロンコーン大学中央図書館タイ情報センターにおいて、タイに対する国際協力、特に、オーストラリアやアメリカの国際協力について、資料調査をおこなった。2014年1月から2月18日までは、主として、タイ国立公文書館において、タイ農業関係資料の調査を行い、資料の収集と整理をおこなった。また、2014年1月3日6日(4日間)、1月23日25日(3日間)、東北タイ(ローイエット県、マハーサラカーム県、ブリラム県など)で資料調査及びヒアリング調査を行った。また、2013年2月28日には、バンコクで定期的に開催されるメナム・フォーラムという研究会で、題目「タイ産香り米ジャスミン・ライスと籾米担保政策」の報告を行い、タイ東北部で栽培が拡大してきたジャスミン・ライスの歴史を解説し、インラック政権の籾米担保政策の問題点と課題について報告した。平成26年度は、平成25年度に引き続き、タイ国内における調査、特に、タイ国立チュラーロンコーン大学図書館等における資料の調査と収集、および東北タイ「トゥングラーローンハイ」地域に位置するローイエット県における農業開発及び香り米ジャスミン・ライスの栽培拡大について調査をおこなった。その主な内容は、1チュラーロンコーン大学での資料調査によって、オーストラリアのタイに対する国際開発援助に関する博士論文(Juliet Hunt, “A Critical Assenssment of Australian Official Development Assistance Policy and Practice," Ph.D Thesis, the University of New South Wales, 1986.)を入手しえた。この論文の分析を通じて、オーストラリアのタイに対する国際開発援助の特徴と経緯を再整理することが可能となった。オーストラリアにおける資料調査を行う上で、極めて重要な文献であった。2タイ政府が1980年代に実施した東北タイ「トゥングラーハーイ」地域の開発に関する、1980年代末時点でのプロジェクト評価書を、バンコクのタイ農業・協同組合省土地開発局資料室において入手し、その分析を行い、タイ政府が農業・協同省土地開発局のみならず、灌漑局、あるいは内務省等の多くの部局を動員して、トゥングラーローンハイ地域の農業開発、道路整備、灌漑整備等をおこなったことが明らかになった。1970年代末に実施されたオーストラリアの国際開発援助による農業開発と土壌改良プロジェクトとの関連が次の課題となることが明らかになった。本研究は、オーストラリアの乾燥地域開発の経験が、1970年代から1980年代にかけて、乾季の乾燥と雨季の洪水に悩まされてきたタイ東北部、特に「トゥングラーハーイ」地域(ローイエット県、マハーサラカーム県、スリン県、シーサケート県、ヤソートン県に跨るムーン河地域)の農村開発に与えた影響を検証することを主な目的としている。平成27年度は、オーストラリア国立公文書館(The National Archives of Australia :Canberra)での資料調査とタイ東北部ローイエット県農業・協同組合省土地開発局ローイエット土地開発事務所での資料・ヒアリング調査をおこなった。特に、キャンベラのオーストラリア国立公文書館では、オーストラリア開発援助庁(Australian Development Assistance Bureau)の1970年代から1980年代の文書を集中的に調査した。この調査に基づき、1976年以降、オーストラリア開発援助庁が、本研究の対象とするタイ東北部「トゥングラーハーイ」地域を対象とし、土地開発プロジェクトを行い、そのプロジェクトに関わる膨大な報告・資料類を作成したことが判明した。1976年から1989年までに少なくとも75の報告・資料類が所蔵されていた。しかしながら、残念なことに、これらの資料のほぼ全てが公開されておらず、数か月以上のオーストラリア国立公文書館での査定手続きが必要であり、その後、公開されるという種類の文書であった。そのため、平成27年度においては、これらの貴重な報告書・資料の存在とその概要のみを確認するにとどまらざるを得なかった。しかし、これまで、日本国内の研究者はもとより、タイおよびオーストラリアの研究者によっても、全く利用されていないこれら報告・資料類の存在と概要を確認し、資料目録を作成することができた。)にて担当することになり、平成27年6月から12月までの準備・撮影・講義字幕作成と平成28年1月と2月は講義・受講者管理に多くの時間を割く必要に迫られ、オーストラリアで調査を行うための十分な時間を確保することができなかった。

そのため、平成28年度の研究継続を要請し、オーストラリア国立公文書館での資料調査と収集をできる限りおこない、研究成果をまとめる。本研究は、オーストラリアの乾燥地域開発の経験が、1970年代から1980年代にかけて、乾季の乾燥と雨季の洪水に悩まされてきたタイ東北部、特に「トゥングラーハーイ」地域(ローイエット県、マハーサラカーム県、スリン県、シーサケート県、ヤソートン県に跨るムーン河地域)の農村開発に与えた影響を検証することを主な目的としている。平成28年度は、オーストラリア国立公文書館(The National Archives of Australia :Canberra)での資料調査とタイ国内の研究機関、特に、チュラーロンコーン大学等の大学およびタイ農業・協同組合省土地開発局での資料調査をおこなう予定であった。ところが、オーストラリア国立公文書館は、平成28年半ばから、資料所蔵・保管システムの変更のため、長期の閉鎖状態となった。同公文書館の再開は平成29年7月以降とされている。平成28年度における同公文書館における資料調査は、事実上困難となった。そのため、タイ国内研究機関において、オーストラリアのタイ農業援助、特に、本研究の主たる対象とするタイ東北部「トゥングラーハーイ」地域におけるオーストラリアの農業援助に関する資料調査と分析に集中することになった。中でも、これまで本格的に資料調査が行われていなかったタイ国立チュラーロンコーン大学本部図書館の貴重文献(Rare Books)セクションおよびタイ情報センター(Thailand Information Center)に所蔵されている、オーストラリアのタイ農業に関わる援助関係資料について集中的に資料調査し、その収集と分析を試みた。特に、1970年代後半から1980年代初頭のタイ東北部「トゥングラーハーイ」地域におけるオーストラリアの農業援助プロジェクトに関する貴重な報告書を複数入手することができた。本研究は、オーストラリアのタイに対する国際協力、特に、タイ東北部の農村開発や土壌改良に関わる国際協力について研究した。特に、乾季の干ばつと雨季の洪水に悩まされてきたタイ東北部、中でも世界的に有名な香り米「ジャスミン・ライス」の名産地である「トゥン・グラー・ローンハイ」地域の農村開発や土壌改良に焦点を当てた。1970年代から1980年代にかけて同地域において実施されたオーストラリアの国際協力の内容を検証した。平成25年度と平成26年度においては、タイでの調査とそこで収集した資料の分析を中心におこなってきた。こうした資料の収集と分析は、タイでの新たな資料発見につながり、かつまた、平成27年度の実施するオーストラリア国立公文書館等における本格的な資料調査の事前予備調査にもなった。平成25年度と平成26年度のタイにおける調査の成果をもとに、平成27年度にはオーストラリアでの調査を本格化し、研究成果をまとめていく。平成27年度に引き続き、平成28年度も本研究を遂行する。
動学モデルの構造推定と電力自由化に関する定量分析

構造モデルを用いた電力小売市場の実証分析は,二段階で行った.第一段階として,静学的に枠組みで入札関数を導出し,その結果に基づき,構造推定を行う.第二段階では,以前の落札結果に基づいて,入札参加企業が背景に持つ供給予定を明示的に考慮しつつ,将来の電力供給に対して入札を行うという意味で,動学的な枠組みの分析枠組みを提示する.この動学的枠組みにおいても,静学的な枠組みで導出した入札関数を利用している.また,非線形パネルデータモデルにおける付随パラメーターバイアスの削減については,推定量を漸近展開することで明示的にバイアス項を提示し,バイアス削減の効果をモンテカルロ実験で確認した.通時的な環境を考慮した入札意思決定の定量的研究という本研究の目的達成のため,今年度の重要な課題は,応札する入札主体が,その案件における供給開始時点でどの程度の供給余力を持っているかを把握することである.本研究で利用しているデータセットには落札者を特定できる情報と落札結果が明示されていることから,過去の落札結果を集計することができる.これらを開始時点と供給期間の情報と併せることによって,どの時点でどの程度の平均的な供給を行っているか(以下,予定供給量)が各入札参加者ごとに把握できる.このデータセットのプロトタイプの作成を実施し,単純な回帰式による相関関係という観点からは,特定規模電気事業者(新電力,PPS)の応札行動と予定供給量に相関関係がみられることが確認された.つまり各応札者は予定供給量が応札行動の決定要因の一つである可能性を示唆している.また入札者の非対称性に焦点を当てた構造推定論文の改訂作業を推進した.他にも,政策評価に用いるスイッチング回帰モデルの分離に関する情報が欠損しているとき,モーメント不等式の枠組みで,処置効果がどのような値を取りうるか(部分的に識別される範囲)についての理論的な枠組みと推定手順についての研究を進行させた.スイッチング回帰モデルでは,実際にデータを適用する場合特に説明変数を多数含むためモデルのパラメータがかなり高次元となる.多くの理論的な論文で示されている部分識別されるパラメータ区間を求める方法ではほとんど実行不可能であるが,ギブスサンプリングによってモーメント不等式を満たすグリッド点の候補を選別し,近年進展のある多重検定の方法を適用することで漸近的に妥当であり,かつ実行可能な推測方法を提案することが可能である.本年の研究成果として,論文"A Structural Estimation Approach to an Asymmetric Auction Model for the Retail Power Market in Japan"を作成し,延世大学商学部(韓国ソウル市)において,口頭報告(使用言語:英語)を行,Seminar proceedingsに収録された.本文の理論モデルは,非対称な入札者(既存業者と新規参入者)による不完備情報入札ゲームであり,既存業者の費用情報は参加者全員にとって共有知識であるが,新規参入者の費用情報は私的情報である.非対称性は落札履歴にも依存しうる.実証分析として,上記の設定下における混合戦略均衡を導出し,日本の電力小売市場における実際の観測落札額と比較することで,入札参加者の費用構造を推定した.得られた主要な結果は,日本の電力小売市場では,負荷率が非常に大きな費用決定要因となっている.入札者が増加するとともに競争圧力は高まり,非効率な入札は減少し,消費者にとっての厚生も高まる.新規参入者が少ない市場セグメントにおいて費用面で劣位にある新規参入者に対して優遇処置(入札額を一定割合割り引く)を適用すると,割引率が数パーセントまでであれば,入札効率性および社会的余剰を同時に改善する可能性がある.これらは現状の既存業者が得ているレントが非常に大きく,このレントを消費者と新規参入者に再分配しつつ,適度な競争圧力の下で効率も向上した結果を反映していると解釈できる.今後さらに,過去の落札履歴が,現時点の入札に対して与える影響を加味した分析を追加した上で論文を改訂していく.本年度の研究では,Saini(2012)の導入したある時点での入札で「落札した場合」と「不落に終わった場合」の遺失利益に関するオプション価値という概念を用いることで,入札における動学的意思決定の枠組みを提示した.供給可能な電力量に実質的な上限が存在していると考えられる特定規模電気事業者(以下,新電力)が,ある案件で落札した場合,その契約を履行するため将来的に自分たちの持つ電力供給資源が優先的に割り当てられるため,ある時点での落札が将来的な利益の損失をもたらす可能性がある.その潜在的な価値を表現したものがオプション価値であり,この概念を前年度までに行ってきた研究で用いてきた静学的な枠組みに導入することで,動学的意思決定の下での入札戦略を導出した.

従来の静学的枠組みでは,一般電気事業者(以下,電力会社)と新電力の費用構造の非対称性(公的性格を持つ電力会社の費用構造は十分に開示されており共有知識といえるが,新電力の費用構造は私的情報である)を利用して,両者の入札戦略を導出するが,過去の履歴に依存するオプション価値による実質的なコスト増も両者に非対称性の要因となる.混合戦略均衡下での一般電気事業者の入札分布および特定規模電気所業者の入札関数はオプション価値による実質的なコスト増を反映しつつ,明示的に表現できるため,モデルの構造推定のためには,オプション価値の推定(ベルマン方程式における価値関数)の推定を所与のパラメータ値の下で数値的に行い,その結果を用いて,シミュレーションによる落札額を求めるという間接推定の形で実行可能であり,これまでの研究年度で作成した,落札履歴の累積に関する供給主体ごとのデータを,電力会社と新電力に集計しなおし,推定に用いる.現時点ではベルマン方程式における価値関数の推定が数値的に安定しないため,安定的な推定結果を得ていないが,今後改善し,論文を完成させる.構造モデルを用いた電力小売市場の実証分析は,二段階で行った.第一段階として,静学的に枠組みで入札関数を導出し,その結果に基づき,構造推定を行う.第二段階では,以前の落札結果に基づいて,入札参加企業が背景に持つ供給予定を明示的に考慮しつつ,将来の電力供給に対して入札を行うという意味で,動学的な枠組みの分析枠組みを提示する.この動学的枠組みにおいても,静学的な枠組みで導出した入札関数を利用している.また,非線形パネルデータモデルにおける付随パラメーターバイアスの削減については,推定量を漸近展開することで明示的にバイアス項を提示し,バイアス削減の効果をモンテカルロ実験で確認した.電力小売市場の入札モデルに関する英語論文(現時点では未定稿)を一旦完成させたことで,順調に研究自体は進行している.計量経済学動学的な影響を入札モデルにおいて取り込むためは,内生的に生じる入札者間の非対称性の処理に数値計算上の工夫が必要があり,現在その点に取り組んでいる.入札における通時的意思決定を考える上では,応札時点で入札参加者が持っている情報を明らかにする必要がある.従来の研究では入札参加者が持っているはずの,(すでに過去の入札案件において落札した結果)将来にわたりどの程度供給する予定を持っていて,直面している案件で落札したらならば,その供給予定量がどのように変化するのかという情報がうまく利用されていなかった.入札参加者が持っているすべての供給予定量を知ることができないが,今年度作成したデータで一定の応札行動との関係を見ることができる情報が入手できた.このデータは非常に複雑な手順で集計しているため,比較的長時間の作業を必要としたが,次年度以降より多くのデータセットに適用可能な方法論を確立させることができたことから研究課題達成のための重要な進展と考えられる.研究報告の予定が合わず,報告できなかった.今年度は,プロトタイプとして作成した供給予定量のデータを全ての年度において完成させ,動学的意思決定の下での構造モデルへの適用を開始する.データの作成は大学院生の研究補助を受けつつ,秋までに完成させ,データの特性を把握する.同時に,既存研究で用いられている入札データから(観測不可能な)供給費用へ射影する方法論を,すべての入札データが入手可能なケースのみならず,本研究のデータのように落札価格しかわからないケースへ拡張する枠組みに関する考察を行う.同時に,分離情報に欠落があるスイッチング回帰モデルの部分識別に関するシミュレーションと入札データへの適用を行う.研究報告のための旅費とする
シベリア冷帯気候帯形成メカニズムにおける積雪－アルベドフィードバック効果の解明

シベリアの冷帯気候における積雪ーアルベドフィードバック効果を明らかにする目的のために昨年度実施した、積雪アルベドを下げた場合と通常の場合の気候モデル実験に関するデータ解析を継続して実施した。積雪アルベドを下げた場合の実験では、積雪アルベドを通常の場合の設定より極端に小さくし、積雪によって反射される短波放射量を抑制した場合の気候を計算した。昨年度報告したように、通常の場合に比べて積雪アルベドを下げた場合の実験で、ユーラシア北部の陸域での気温上昇量が大きかったのは春季であった。春季、短波放射量の増加に伴い、積雪アルベドを下げた場合の実験では通常の場合に比べて融雪量が早期に増し積雪域の縮退が早く進む。シベリア域の地表面熱収支において、3月は、顕熱が潜熱に比べると増加し、4-5月になると融雪量の早期増加により潜熱(蒸発量)が顕著に増加する。つまり春季の後半になると積雪アルベドの低下によって増加した地表面エネルギーは融雪と蒸発に使われる。また、4-5月の蒸発量の増加に関連してユーラシア北部では雲量増加が生じ、これにより地表面に入射する短波放射量が抑制された。この抑制される量は、雲がない場合に増加する量と比べておおよそ30-40%であり、比較的大きい。このことは積雪アルベドの低下による放射過程を通じた気温上昇への正のフィードバック効果は、水循環を通した雲の効果によって負のフィードバックが生じ、積雪ーアルベドフィードバックが抑制されていることを意味し、積雪ーアルベドフィードバック効果の理解において雲や水循環の重要性を強調する。以上の結果について、極域科学シンポジウムで成果発表した。また、論文化を進め原稿を完成させた。シベリアの冷帯気候帯の形成メカニズムにおける積雪ーアルベドフィードバック効果を明らかにする目的のため、本年度は、気候モデルを用いた実験を行い、ユーラシア北部の積雪気候の特性とチベット高原やロッキー山脈のような大規模山岳の存在の関係を調べた。気候モデルによる実験では、大規模山岳の有無を条件にした実験を複数行い、大規模山岳の有無による積雪分布の違いを解析した。チベット高原だけ無い条件の実験では、チベット高原のある、通常の地形の設定の実験に比べて、シベリア域の積雪の広がりが遅く、逆に、ユーラシア北西部の積雪の広がりが早く起こった。また、融雪期の春季には、チベット高原が無い条件の実験では、チベット高原の北部のモンゴルなど中央アジアでの雪解けは通常の地形の場合より遅い。一方、晩春の5月・6月の頃のシベリア域の積雪域の縮退については、チベット高原の無い場合の方が早くに生じていた。地表気温についても、シベリア域はチベット高原が無い条件の方が気温が高かった。ロッキー山脈の無い条件による実験では、ユーラシアの積雪や気温への影響が見られるが、顕著ではなかった。地表面でのアルベドにおいても、上記の積雪域の広がりの違いに対応し実験間で異なり、チベット高原がある場合は、秋季はより早くにアルベドが高くなり、春季もシベリアではアルベドの高い状態が相対的に長く維持される。以上のように、ユーラシア北部の積雪分布特性において、チベット高原の存在がロッキー山脈より重要であることがわかった。さらに、積雪ーアルベドフィードバックの評価法の検討のため、将来予測実験データを用いた解析結果を国際学会で発表し、関連する研究結果の情報収集も行った。実施計画書のうち、気候モデル用いた感度実験とそのデータ解析を行うことができた点で、予定どおり研究が進んでいる。また、実験結果も概ね想定していた結果であり、次の感度実験についても予定通りに実施できる見通しである。シベリアの冷帯気候帯の形成メカニズムにおける積雪ーアルベドフィードバック効果を明らかにする目的のため、本年度は積雪アルベドを小さくした場合の気候の応答を調べる気候モデル実験を行い、その実験データの解析を行った。実験では、積雪アルベドの設定を現在の気候を再現するために使われているものよりも大きく下げ、積雪によって反射される短波放射量を抑えた場合の気候を計算し、通常のアルベド設定の場合の気候と比較した。積雪アルベドを下げた場合、秋季と春季におけるシベリアを含むユーラシア北部の気温上昇がみられた。特に、秋季に比べると春季の気温上昇率が大きかった。春季、積雪アルベドが低いので地表面に入る短波放射量が増加するため、融雪量が増え、積雪域が早期に減る。この影響により季節変化に伴う気温上昇が通常の積雪アルベド設定の場合よりも早期に大きく生じていた。一方、ユーラシア北部の秋季において、積雪域の広がりは遅くなるが、短波放射量が季節変化とともに小さくなるため、積雪アルベドの違いによる気温や放射収支への影響は春季に比べると小さい。冬季については短波放射量が小さいために積雪アルベドの違いによる気温への影響が小さかった。春季の大気循環場については、実験間の違いがあるが、気温差の主要因となる効果は現段階ではみられなかった。以上の結果について、国際シンポジウムで発表し、関連研究の情報収集を行った。また、積雪ーアルベドフィードバックに関する定量化について別実験データを用いた解析結果の論文が出版された。実施計画書のうち、気候モデルを用いた感度実験、及び、実験データの解析を行うことができた点、また、その解析結果を国際シンポジウムで発表できた点で、おおむね予定どおり研究が進んでいる。

積雪アルベドを下げた場合の実験では、積雪アルベドを通常の場合の設定より極端に小さくし、積雪によって反射される短波放射量を抑制した場合の気候を計算した。昨年度報告したように、通常の場合に比べて積雪アルベドを下げた場合の実験で、ユーラシア北部の陸域での気温上昇量が大きかったのは春季であった。春季、短波放射量の増加に伴い、積雪アルベドを下げた場合の実験では通常の場合に比べて融雪量が早期に増し積雪域の縮退が早く進む。シベリア域の地表面熱収支において、3月は、顕熱が潜熱に比べると増加し、4-5月になると融雪量の早期増加により潜熱(蒸発量)が顕著に増加する。つまり春季の後半になると積雪アルベドの低下によって増加した地表面エネルギーは融雪と蒸発に使われる。また、4-5月の蒸発量の増加に関連してユーラシア北部では雲量増加が生じ、これにより地表面に入射する短波放射量が抑制された。この抑制される量は、雲がない場合に増加する量と比べておおよそ30-40%であり、比較的大きい。このことは積雪アルベドの低下による放射過程を通じた気温上昇への正のフィードバック効果は、水循環を通した雲の効果によって負のフィードバックが生じ、積雪ーアルベドフィードバックが抑制されていることを意味し、積雪ーアルベドフィードバック効果の理解において雲や水循環の重要性を強調する。以上の結果について、極域科学シンポジウムで成果発表した。また、論文化を進め原稿を完成させた。解析結果の取りまとめを急ぎ、関連学会で成果を発表する。また、計画通り、次の感度実験を早めに行い、解析を行う。これまでの複数の実験データの解析を継続し、研究のとりまとめを行い、学術雑誌への論文投稿を行う。
認知機能改善を志向した新たな治療ターゲットからのアプローチ

認知症の患者数は年々増加しています。しかし現在の薬物治療では、認知機能低下などの症状の改善は難しく、進行の抑制に留まっています。そのため、低下した認知機能の改善方法や低下予防法の開発の必要性がより一層高まっています。本研究で用いるシアニジン-3-グルコシド(C3G)は、黒豆やベリー系果実、ブドウなどの食品に多く含まれています。食品成分であることから創薬という観点において、細胞や生体毒性を示す可能性は低いと考えられ、日常的に摂取することが可能な身近な成分です。本研究では、C3Gが神経保護作用を増強する可能性があるか検討することにより、認知機能の改善や低下予防に役立つ薬物療法開発を目指します。
IgG4関連疾患における、補体活性化能をもつIgG4の構造的解析

補体の低下を示すIgG4関連疾患患者血清よりIgG4を分離し、糖鎖解析を試みた。1.健常人IgG4の糖鎖とIgG4関連疾患患者IgG4の糖鎖の比較では、健常人と比べIgG4関連疾患ではガラクトース欠損IgG4糖鎖濃度およびフコース化IgG4糖鎖濃度が有意に増加しており、2.IgG4関連疾患における低補体血症、腎病変、膵病変、リンパ節腫脹の有無とIgG4糖鎖濃度の比較検討を行った結果、低補体血症を呈するIgG4関連疾患患者より分離したIgG4の糖鎖は、フコースが欠損したIgG4糖鎖濃度が低下していたが、IgG4関連疾患における各病態間においては、IgG4の糖鎖に相違は見られなかった。IgGサブクラスの1つであるIgG4は、他のサブクラスと異なり、補体を活性化しないことが定説であるが、申請者らは、低補体血症を呈するIgG4関連疾患患者のIgG4が補体系を古典経路およびレクチン経路を介して活性化する機能を持つことを見出した。古典経路の活性化にはIgGとC1qの結合が、レクチン経路の活性化にはIgGの糖鎖が関与しているものと推察される。今回の研究では、補体の活性化能をもつIgG4について、C1qとの結合に寄与する部位のアミノ酸配列およびIgG4の糖鎖構造を解析することで、IgG4関連疾患の病態解明に寄与することを目指すものである。平成27年度は血清からのIgG4の分離および一部検体の糖鎖解析を施行した。血清からのIgG4の分離については、当初NHS-activated sepharoseと無標識抗IgG4抗体を用いたアフィニティクロマトグラフィを用いたが、収量が少ないため、Streptavidin sepharoseとビオチン化抗IgG4を用いてIgG4の分離を行った。一部検体で他IgGサブクラスの混入がみられたが、混入の見られなかった検体について糖鎖解析を施行した。(IgG4の収量が少ないため、アミノ酸解析より先に糖鎖解析を先行させることとした。)糖鎖解析については、当初の予定を修正し、外注(GlycanMap Xpress)にて4検体について施行した。まだ検体数が少なく、今後さらに検体数を増やして結論を出す予定である。収量は増えたが一部検体で他IgGサブクラスの混入がみられている。IgGのサブクラスのひとつであるIgG4は、他のサブクラスと異なり、補体を活性化しないことが定説であるが、申請者らは補体低下を示すIgG4関連疾患患者におけるIgG4が古典経路およびレクチン経路を介した補体活性化能を持つ可能性を見出した。古典経路の活性化にはIgG4とC1qが、レクチン経路に関してはIgG4の糖鎖が関与しているものと推察される。そのため、補体の低下を示すIgG4関連疾患患者血清よりIgG4を分離し、C1qとの結合に寄与する部位のアミノ酸解析および糖鎖解析を行うことでIgG4関連疾患の病態解明に寄与することを目指すものである。平成28年度は、血清からIgG4を分離するため、前年度に使用していた抗IgG4抗体アフィニティクロマトグラフィよりCapture Select kitを用いることとした。その結果、糖鎖の解析に必要なだけのIgG4の分離に成功した。糖鎖解析にはGlycanMap Xpressを用い、IgG4関連疾患患者におけるIgG4の糖鎖解析にも成功した。現在、健常人のIgG4についても糖鎖解析を進めている。アミノ酸解析については、FragITキットを用いてFab部分とFc部分の分離には成功したが、アミノ酸解析にはさらにトリプシンによる切断が必要であり、現時点では未着手である。今後は、トリプシンによりFc部分を細分化し、SDS-PAGEで細分化されたバンドを一つ一つアミノ酸解析していく予定である。IgG4関連疾患患者のIgG4の分離、糖鎖解析に成功したが、健常人の糖鎖解析の結果がまだでておらず、比較検討に時間がかかっている。古典経路の活性化にはIgG4とClqが、レクチン経路に関してはIgG4の糖鎖が関与しているものと推察される。そのため、補体の低下を示すIgG4関連疾患患者血清よりIgG4を分離し、Clqとの結合に寄与する部位のアミノ酸解析および糖鎖解析を行うことでIgG4関連疾患の病態解明に寄与することを目指した。血清からIgG4を分離するため、抗IgG4抗体アフィニティークロマトグラフィではなくCapture Select kitを用いたところ、糖鎖の解析に必要なだけのIgG4の分離に成功した。糖鎖解析にはGlycapMap Xpressを用い、IgG4関連疾患患者におけるIgG4の糖鎖解析にも成功した。

健常人のIgG4についても糖鎖解析を進め、1.健常人IgG4の糖鎖とIgG4関連疾患患者IgG4の糖鎖の比較検討、2.IgG4関連疾患における低補体血症、腎病変、膵病変、リンパ節腫脹の有無とIgG4糖鎖濃度の比較検討を行った。その結果、1.健常人と比べ、IgG4関連疾患ではガラクトース欠損IgG4糖鎖濃度およびフコース化IgG4糖鎖濃度が有意に増加しており、2.低補体血症を呈するIgG4関連疾患患者より分離したIgG4の糖鎖は、低補体血症(ー)のIgG4関連疾患患者のものと比べ、フコースが欠損したIgG4糖鎖濃度が低下していることを見出した。IgG4関連疾患における各病態間においては、IgG4の糖鎖に相違は見られなかった。補体の低下を示すIgG4関連疾患患者血清よりIgG4を分離し、糖鎖解析を試みた。1.健常人IgG4の糖鎖とIgG4関連疾患患者IgG4の糖鎖の比較では、健常人と比べIgG4関連疾患ではガラクトース欠損IgG4糖鎖濃度およびフコース化IgG4糖鎖濃度が有意に増加しており、2.IgG4関連疾患における低補体血症、腎病変、膵病変、リンパ節腫脹の有無とIgG4糖鎖濃度の比較検討を行った結果、低補体血症を呈するIgG4関連疾患患者より分離したIgG4の糖鎖は、フコースが欠損したIgG4糖鎖濃度が低下していたが、IgG4関連疾患における各病態間においては、IgG4の糖鎖に相違は見られなかった。患者血清からのIgG4分離を高特異性のアフィニティクロマトグラフィで行い、糖鎖解析を進める。IgG4が充分量集まったら、アミノ酸解析を開始する。IgG4関連疾患患者および健常人のIgG4を分離し、Fc部分について補体活性化に関与する部分のアミノ酸配列に差がないか検討する予定。リウマチ膠原病購入試薬の価格等が小額ではあるものの当初想定していたよりも安価であり、結果的に小額余ってしまいました。10,828円と小額ではありますが、次年度の試薬購入や論文校正に当てたいと考えています。
流域レベルにおける窒素・炭素の物質循環構造のモデル化

本研究の具体的な内容・成果は以下のように整理される。(1)流域水文流出モデル及び流域水質水文モデルの構築流域を単位とする物質循環・収支の分析において,移動媒介物質としての水の循環,および水によって運ばれる溶質の把握とモデル化が基礎的部分を構成する。本研究では,タンクモデルを基本とした流域水循環のモデル化を行い,それに水質(窒素)挙動を付加した流域水質水文モデルを構築した。このモデルによって計算される流域内各地点での水質負荷の流出量が,以下の物質収支分析の基礎データとして利用された。(2)流域内における窒素の収支構造の分析・モデル化対象流域を支流配置と地形から6ブロックに分割し,さらに各ブロック内で,水田・畑地・樹林地・住居地等の土地利用別に区分して,各土地利用での窒素フローモデルを基本要素として流域全体の窒素フローモデルを構成した。これにより妥当な範囲の年間窒素収支が推定された。(3)流域内における炭素・窒素連動型の物質循環構造のモデル化物質循環に関するProcess based model(PBM)の代表的なものとして,DNDCモデルをとりあげた。これを上の(2)の解析と同様に,流域のブロック分割,土地利用分割に適用した。いくつか細部に不都合な点が残るものの,流域レベルPBMの基礎モデルが構築できたと考える。全体として,所期の目的は概ね達成された。流域レベルPBMの改良は現在も進行中であり,2008年度中には完了する見込みである。本研究では,生命活動を媒介とする炭素・窒素の物質循環と流域水循環とを結合させた,流域水循環・物質循環モデルの開発を目指し,以下の具体的な研究目的に沿って研究を進めている。(1)流域物質循環モデルの基礎をなす水文モデルの構築(2)対象流域内における炭素・窒素の収支構造の分析・モデル化(3)土壌の状態に応じた土壌細菌相の機能の定式化(4)上記3モデルの結合による流域物質循環モデルの構築本17年度は,国内で栃木県那須野ヶ原,海外でインドネシア・チダナウ流域を当面の研究対象地域として,現地調査を実施し,水文・水質・土壌関係の基礎データの収集を進めた。また,チダナウ流域において流域物質循環モデルの基礎をなす水文モデルの構築を図り,この成果を農業土木学会論文集に発表した。また,この水文モデルに窒素負荷の挙動を付加した水質水文モデルの構築を試み,一定の成果をあげつつある。さらに,チダナウ流域において,種々の窒素負荷発生・排出量および流出負荷量の把握に基づき,流域内における窒素の収支構造の分析を進めるとともに,CODを指標に有機物負荷の流達・浄化を分析した。これらの成果(4件)は,農業土木学会大会講演会(2005年8月)において口頭にて発表された。一方,炭素循環に関する研究では,タイ国南部の湿地林を対象に,樹木の呼吸量,炭素吸収量の定量的な分析が進められている。本研究では,生命活動を媒介とする炭素・窒素の物質循環と流域水循環とを結合させた,流域水循環・物質循環モデルの開発を目指し,以下の具体的な研究課題に沿って研究を進めている。(1)流域物質循環モデルの基礎をなす水文モデルの構築(2)対象流域内における炭素・窒素の収支構造の分析・モデル化(3)土壌の状態に応じた土壌細菌相の機能の定式化(4)上記3モデルの結合による流域物質循環モデルの構築本18年度は,主としてインドネシア・チダナウ流域を研究対象地域として,現地調査を実施し,水文・水質・土壌関係の基礎データの収集を進めるとともに,流域物質循環モデルの基礎をなす水質水文モデルの構築を進め,この成果を農業土木学会論文集に投稿した(2007年8月掲載予定)。さらに,チダナウ流域内における窒素の収支構造の分析を進めるとともに,CODを指標に有機物負荷の流達・浄化を分析した。また,DNDCモデルを基礎に,窒素・炭素連動型の流域物質循環モデルの骨格を構築した。

これらの成果の一部は,農業土木学会大会講演会(2006年8月)において口頭にて発表された。一方,炭素循環に関する研究では,タイ国南部の湿地林等を対象に,樹木の呼吸量,炭素吸収量の定量的な把握がなされ,様々な植生下での炭素収支構造の解明が進められた。本研究では,生命活動を媒介とする炭素・窒素の物質循環と流域水循環とを結合させた,流域水循環・物質循環モデルの開発を目指し,以下の具体的な研究目的に沿って研究を進めている。(1)流域物質循環モデルの基礎をなす水文モデルの構築(2)対象流域内における炭素・窒素の収支構造の分析・モデル化(3)土壌の状態に応じた土壌細菌相の機能の定式化(4)上記3モデルの結合による流域物質循環モデルの構築本19年度は,主としてインドネシア・チダナウ流域を研究対象地域として,現地調査を継続的に実施し,水文・水質・土壌関係の基礎データを蓄積するとともに,流域物質循環モデルの基礎をなす水質水文モデルを完成させた。この成果は農業農村工学会論文集に発表された。また,チダナウ流域における有機物負荷の流達・浄化のモデル化,流域水環境管理計画の立案評価とともに,DNDCモデルを基礎に,窒素・炭素の連動的物質循環を表す流域物質循環モデルを構築し,その改良を図ってきた。これらの成果の一部は,平成19年度農業農村工学会大会講演会(2007年8月)において口頭にて発表され(3件),また,平成20年度同講演会において発表される予定である(2件)。
C型レクチンMincleの中枢脱髄疾患エフェクター相での役割に基づいた治療法開発

ヒト健常者および多発性硬化症(MS)患者の末梢血単核細胞において、Mincleの発現は確認されなかった。ナイーブC57BL/6マウスの脳組織では、ミクログリアと少数のオリゴデンドロサイトにのみ発現していた。EAEによる麻痺がピークの時期にはミクログリアに加えて、オリゴデンドロサイトや血管周囲に浸潤した炎症細胞へ、EAE慢性期にはオリゴデンドロサイト、ミクログリア、血管周囲の炎症細胞細胞へ発現するようになった。MS患者剖検脳標本では、脱髄病変周囲に広範に、形態上オリゴデンドロサイトに発現が確認された。2D2マウスを用いた受動的EAEは解析を継続中である。まず、マウス及びヒト病理検体を用いて中枢神経におけるMincle分子の発現を検討した.抗マウスMincle抗体は、生体防御医学研究所分子免疫学より提供頂いたclone 1B6、Bioss社製のrabbit polyclonal抗体を用いた.実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を誘導したマウスにて、誘導前、発症前、発症直後、ピーク時、慢性期の経時的なパラフィンブロックを作成し、その発現を検討したところ、EAEピーク期においてマウス大脳では一部ニューロンに、小脳ではオリゴデンドロサイト様の細胞に、脊髄ではオリゴデンドロサイトと一部ミクログリア様細胞にその発現が認められ、慢性期にはやや減弱している様子が観察された.これらの中枢神経環境中に存在するMincleの役割を検討するため、2D2マウスを用いた受動的EAEを現在準備中である.抗ヒトMincle抗体は生体防御医学研究所分子免疫学より提供頂いたclone 13D、Abcam社によるclone AT16E3、LSBio社製のclone 2A8、Sigma Aldrich社製のrabbit polyclonal抗体を用いて染色性を検討した.MS患者剖検脳サンプルでは、13D cloneは染色性が確認されず、AT16E3およびrabbit polyclonal抗体にて、脱髄病変周囲に広範に、形態上オリゴデンドロサイトに発現が確認された.一部はミクログリア様の細胞に発現を認めた.その発現の詳細なパターン解析、および蛍光多重染色を用いたMincle陽性細胞の解析を今後継続して検討する予定である.ヒト多発性硬化症剖検脳が貴重であり、まずマウスでの発現検討を優先させる必要があった.Mincle分子そのものの発現が病理組織では確認しづらく、染色法や抗体のclone検討にかなりの時間を要した.マウスでも同様で、染色条件の最適化に時間を要した.ヒト末梢血における検討は、まず末梢血単核細胞を分離し、多重染色によるサブセット解析を行う必要があるが、その実験系から確立する必要があった.フローサイトメトリーを利用して幅広く免疫細胞を分析できる系は確立されたが、その実施に時間を要した.まず、ヒト健常者およびMS/NMOSD患者の末梢血におけるMincle発現を様々な抗体を用いて検討したが、発現は確認されなかった。マウス中枢神経における発現は、MS動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)を用いて、病理学的な検討を行った。様々な抗体の染色性評価の結果、ウサギポリクローナルMincle抗体を用いることによってMincleの発現が明らかとなった。ナイーブC57BL/6マウスではミクログリアと少数のオリゴデンドロサイトにのみ発現していた。EAEによる麻痺がピークの時期には、ミクログリアに加えて、オリゴデンドロサイトや血管周囲に浸潤した炎症細胞への発現が明らかとなり、EAE慢性期にはオリゴデンドロサイト、ミクログリア、血管周囲の炎症細胞細胞へ発現するようになった。抗ヒトMincle抗体は生体防御医学研究所分子免疫学より提供頂いたclone 13D、Abcam社によるclone AT16E3、LSBio社製のclone 2A8、Sigma Aldrich社製のrabbit polyclonal抗体を用いて染色性を検討した。MS患者剖検脳サンプルでは、13D cloneは染色性が確認されず、AT16E3およおよびrabbit polyclonal抗体にて、脱髄病変周囲に広範に、形態上オリゴデンドロサイトに発現が確認された。これらの役割を検討するため、2D2マウスを用いた受動的EAEを実施し、現在解析を継続中である。今後は、マウスにおいてその発現パターンをより詳細に検討し,受動的実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を用いた機能的な検討を予定している.ミエリンオリゴデンドロサイト糖蛋白(MOG)で免疫したMOG35-55ペプチド特異的TCRを有する2D2トランスジェニックマウス由来のMOG反応性CD4 T細胞を経静脈的に移入して受動的EAEを誘導し、Mincleの発現パターンの経時的変化をフローサイトメトリーと免疫組織

化学染色により明らかにする.そして、野生型B6マウスとMincleノックアウトマウスに上記受動的EAEを行い、その病態への関わりを検討する.もし、Mincleノックアウトマウスで軽症化するようであれば、抗Mincle抗体を用いて野生型B6マウスの受動的EAEを軽症化できないかどうか検討する.ヒト組織においては、その症例数を増やして検討する.まずは発現細胞の詳細な分析を行い,その病態における役割を検討する.ヒト病理検査では、多発性硬化症や視神経脊髄炎以外の神経疾患でも確認する.末梢血単核細胞における発現は着手しはじめたところであるが、今後健常者・多発性硬化症および視神経脊髄炎患者においてMincleの発現パターンを解析する予定である.神経免疫学マウス、サイトカインなどの試薬を多数必要とするマウスin vivo実験に着手できていないため、繰越金が生じた。2D2マウスを用いた受動的実験的自己免疫性脳脊髄炎の実験において、その繰越金を使用する予定である。
エキゾチック変形した不安定核のシェル構造

1。1994年から1995年にかけて、新しい世代のガンマ線測定器システム[Gammasphere(米国Berkeley),Eurogam(フランス、Strasbourg)]を用いた実験により、超変形Hg190,192,194の励起バンドが発見された。これらの高スピン回転バンドの動力学的慣性モーメントは、通常の「回転座標系シェルモデル」では説明できない奇妙な性質を示している。我々は、「回転系でのRPA近似」に基づく微視的モデルを展開し、空間反射対称性を破る八重極型の表面変形振動モードと、回転整列した準粒子モードの競合の形態の多様性によって、これらの実験データの主要な特徴を予盾なく統一的に説明できることを示した。我々は高スピン超変形核に特有なシェル構造の下では、通常変形核とは異なる性質を持った新しい型の振動モードが現れる可能性があることを理論的に予測してきたが、超変形Hgアイソトープの励起回転バンドは、この種の八重極型振動モードの存在を直接的に支持する初めての実験データと考えられる。2。空間反射対称性を破った、軸対称変形cavityに閉じ込めれた粒子の量子力学的固有値分布のゆらぎに現れる規則的な振動パターン=シェル構造の形成の様子を系統的に調べ、4重極変形と8重極変形が一定の割合で重なり合うとき、顕著なシェル構造が形成されることを見いだした。この量子力学的計算結果の物理的解釈を得る目的で、非可積分ハミルトン力学系に対する半古典論(経路積分の半古典近似により導かれるGutzwillerトレース公式とその拡張)およびスケール系に対するフーリエ変換の技巧を用いて、周期軌道の性質の表面変形への依存性を解析した。その結果、8重極変形の成長と(対称軸に垂直な平面上の)2次元周期軌道の安定性と分岐の性質の間に関連があることが分かった。この結果は、8重極変形の安定性と非対称核分裂やクラスター形成の間に何らかの関係があることを示唆している。1。2。
体表面モニターを用いた、低侵襲・高精度な呼吸管理による新規放射線治療法の開発

本研究では動く臓器に対する放射線治療に対して、体表面モニターを用いた低侵襲(無被ばくかつマーカーレス)な呼吸管理による新規放射線治療法を実現することを目的とする。提案手法では、まず治療計画時に撮影した4次元断層画像に対して非剛体画像位置合わせ技術を用いて体表面の移動量と腫瘍の移動量を算出し、最適化計算によって腫瘍移動を体表移動から予測するアルゴリズムを構築する。実際の治療時には体表面モニターにより、同定した体表面位置をモニタリングすることが可能であり、予測アルゴリズムを適応することも可能である。本手法は、呼吸管理を必要とする放射線治療において、臨床的価値の非常に高い研究となりうる。