hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨格筋由来分泌蛋白を標的とした心血管病の病態解明と治療法の開発

現時点では、マイオネクチン欠損マウスの作成に成功しており、生理的条件下においては心血管系に関する表現型を認めないことが明らかとなった。そして、マイオネクチン欠損マウスを用いたマウス心筋虚血再灌流モデルにおいては、内因性マイオネクチンは抗アポトーシス作用と抗炎症作用を有し、急性心筋障害に対して防御的に働くと示唆された。また、培養細胞を用いた検討では、マイオネクチンは心筋細胞のアポトーシスとマクロファージでの炎症反応を抑制するという結果が得られている。従って、マイオネクチンの心血管疾患における役割は細胞レベルと個体レベルで明らかになりつつある。これらの達成度は当初の研究計画の予定を考えると順調であると考えられる。本研究では、運動により発現制御される骨格筋由来分泌蛋白「マイオカイン」であるマイオネクチンに着目し、マイオネクチンによる心血管系制御機構を個体レベルで明らかにし、その分子機構を細胞レベルで解明すること目的としている。現時点で以下のような実験の結果を得ている。1.心筋虚血再灌流モデルにおいてマイオネクチン欠損マウスは対照マウスと比べて心筋虚血再灌流後の心筋梗塞巣が有意に増大しており、心収縮能がさらに低下していた。また、マイオネクチン欠損マウスは対照マウスと比べて虚血心筋における心筋細胞のアポトーシス増加と炎症性サイトカイン(TNF, IL-6など)の発現増加を認めた。2.骨格筋特異的マイオネクチン過剰発現マウスを作製した。マイオネクチン過剰発現マウスと対照マウスに対して心筋虚血再灌流モデルを作製したところ、マイオネクチン過剰発現により心筋虚血再灌流後の心筋梗塞巣が縮小していた。以上より、マイオネクチンは心筋虚血再灌流障害に防御的に作用すると考えられた。3.培養心筋細胞を用いてマイオネクチンのアポトーシスに対する作用を検討したところ、リコンビナントマイオネクチン蛋白の添加は低酸素再酸素化状態でのアポトーシスを抑制した。マイオネクチンはスフィンゴシン1リン酸の産生を増加させ、サイクリックAMP/Akt経路を活性化し、アポトーシスを抑制していた。4.培養マクロファージを用いてマイオネクチンの炎症反応に対する作用を検討したところ、マイオネクチン蛋白の前処理はLPS添加による炎症性サイトカインの発現増加を抑制した。マイオネクチンによる抗炎症作用にもスフィンゴシン1リン酸の産生増加に伴うサイクリックAMP/Akt経路の活性化が関与していた。以上より、マイオネクチンによる心筋保護機序が明らかになってきた。現時点では、マイオネクチン欠損マウスと骨格筋特異的マイオネクチン過剰発現マウスの作製に成功している。そして、マイオネクチン欠損マウスを用いたマウス心筋虚血再灌流モデルにおいては、内因性マイオネクチンは抗アポトーシス作用と抗炎症作用を有し、急性心筋虚血障害に対して防御的に働くと示唆された。また、骨格筋特異的マイオネクチン過剰発現マウスを用いた解析においてもマイオネクチンは心筋虚血障害に対して保護作用を有すると示唆された。培養細胞を用いた検討では、マイオネクチンは心筋細胞のアポトーシスとマクロファージでの炎症反応を抑制し、これらに関するシグナル経路も明らかになりつつある。従って、マイオネクチンの心血管疾患に対する作用と分子機序は細胞レベルと個体レベルで明らかになりつつある。
発光性白金錯体のナノ構造制御による環境応答性開発

1)配列制御置換基を有するビピリジン白金単核錯体の環境応答性.ジイミン白金錯体を基盤として、特定の分子により適合する空孔やチャンネル、あるいは錯体間の相互作用をもつナノ構造体を形成しうるように、配位子のジイミン類にカルボキシル基や長鎖アルキル基を導入した白金錯体、[PtX_2(R_2bpy)](X=Cr, CN^-, R=(CH_2)_n, CH_3[n=6-10],COOH)を合成した。白金錯体の発光のクロミズム現象を調べた結果、長鎖アルキル基を有する系では、希薄溶液においても濃度に依存して著しく発光変化をすることが見出された。また、カルボキシル基を有する系では、結晶状態においてpHに依存した著しい色変化が見出された。単結晶X線構造解析により配列構造と発光変化の関係を構造化学的に考察した。2)ベイボクロミズムを示す白金複核錯体の機構解明.ベイボクロミズムが見出されている白金複核錯体(syn-[Pt_2(bpy)_2(pyt)_2](PF_6)_2,pyt=pyridine-2-thiolate ion)については、機構解明のために置換基を導入やアニオンの異なる系を合成した。単結晶X線解析により配列構造を明らかにし、ベイボクロミズムを発現するには,複核錯体間の相互作用が可能なhead-to-head型の配置とベイパーが容易に出入りできるチャンネル構造の形成が重要であることが明白となった。また、白金錯体発色発光変化に伴ってどのような構造変化をしているかを明らかにするために、粉末X線回折と熱分析の同時測定を行い、ベイパーの出入りによる可逆的な構造変化を明らかにした。これまでに蓄積してきた環境感応性を示すジイミン白金錯体を基盤として、特定の分子により適合する空孔やチャンネル、あるいは錯体間の相互作用をもつナノ構造体を形成しうるように、配位子のジイミン類にカルボキシル基や長鎖アルキル基を導入して種々の修飾を加えた白金錯体を合成した。得られた錯体は、その基本的性質を調べるとともに、発光特性の解明と構造解析を行った。長鎖アルキル基を有する白金錯体、[Pt(CN)_2(R_2bpy)](R=(CH_2)_8CH_3)は、結晶状態で特定のベイパーに鋭敏に感応して著しい発色・発光変化を示した。このベイポクロミズムは、明瞭なベイパー依存性を示し、アセトニトリルベイパーに対しては2段階の発光変化を示した。一方、アセトン雰囲気下では変化は第1段階で止まり、ヘキサン雰囲気下では全く変化を示さなかった。また、溶液中でも濃度に依存した著しい発色・発光変化を観測した。置換基が2,2'-ビピリジンの4,4'位にある系と5,5'位にある系では挙動に大きな違いが認められた。また、ジカルボキシ置換体はpHに依存した著しい発色、発光変化を示すが、X線構造解析の結果、置換基の位置により水素結合ネットワークによるナノ構造に大きな違いが明らかになった。4,4'-置換体は,カルボキシル基とシアノ基との水素結合により大きな隙間のある格子状のネットワーク構造を形成し、この隙間に結晶水が取り込まれている。一方,5,5'-置換体は,水素結合で密接につながった水層と錯体層の層状ネットワークを形成することが見出された。

1)配列制御置換基を有するビピリジン白金単核錯体の環境応答性.ジイミン白金錯体を基盤として、特定の分子により適合する空孔やチャネル、あるいは錯体間の相互作用をもつナノ構造体を形成しうるように、配位子のジイミン類にカルボキシル基や長鎖アルキル基を導入した白金錯体、[PtX_2(R_2bpy)](X=Cl^-,CN^-,R=(CH_2)_nCH_3[n=6-10],COOH)を合成した。白金錯体の発光のクロミズム現象を調べた結果、長鎖アルキル基を有する系では、希薄溶液においても濃度に依存して著しく発光変化することが見出された。また、カルボキシル基を有する系では、結晶状態においてpHに依存した著しい色変化が見出された。単結晶X線構造解析により配列構造と発光変化の関係を構造化学的に考察した。2)ベイポクロミズムを示す白金複核錯体の機構解明.ベイポクロミズムが見出されている白金複核錯体(syn-[Pt_2(bpy)_2(Pyt)_2](Pf_6)_2,pyt=pyridine-2-thiolate ion)については、機構解明のために置換基を導入やアニオンの異なる系を合成した。単結晶X線解析により配列構造を明らかにし、ベイポクロミズムを発現するには、複核錯体間の相互作用が可能なhead-to-head型の配置とベイパーが容易に出入りできるチャネル構造の形成が重要であることが明白となった。また、白金錯体発色光変化に伴ってどのような構造変化をしているかを明らかにするために、粉末X線回折と熱分析の同時測定を行い、ベイパーの出入りによる可逆的な構造変化を明らかにした。
新規性決定遺伝子をフグを用いて同定する

脊椎動物の性決定機構の共通性と多様性を把握するためには、既知の二つの性決定遺伝子(哺乳類のSRYとメダカのDMY)に加えて、さらなる新規性決定遺伝子の同定が必要である。本研究ではトラフグを材料として用いた。この魚はゲノム概要が公開されていることに加えて、一尾の雌が数万の卵を産むなど、性決定遺伝子の解析に有利な面を持つと考えたからである。性決定遺伝子をポジショナルクローニング法で同定するため、大規模家系を利用した連鎖解析をおこなった。その結果、Y染色体上の約30kbの領域内にトラフグの性決定遺伝子が存在することが示された。この領域には遺伝子が2個存在し、両遺伝子は雌雄のトラフグの生殖腺に発現していた。従って、既報の性決定遺伝子が雄特異的であるのとは対照的に、トラフグの性決定遺伝子は両性に存在していると考えられる。候補領域をX染色体とY染色体からクローン化して塩基配列を詳細に比較したところ、性決定に関わる可能性のある領域を複数見いだした。以上の結果から、トラフグの性は、対立遺伝子の多型により決定されると推定した。性の二型性の存在は多くの生物に共通した根源的な生命現象であるが、性決定機構は生物種間で必ずしも保存されていない。これまでに脊椎動物の性決定遺伝子として、哺乳類のSRYとメダカDMYが同定されているが、脊椎動物の性決定機構の共通性と多様性を把握するためには、これら既知の性決定遺伝子に加えて、新規な性決定遺伝子の同定が必要であり、フグはその目的にかなった実験動物のひとつである。今年度は、トラフグの性決定遺伝子をポジショナルクローニング法で同定する第一歩として、実験交配家系を利用した連鎖解析を行った。その結果、Y染色体上の数Mbの領域内にトラフグの性決定遺伝子が存在することが示された。この領域では精子形成過程における組み換えが抑制されていることも明らかとなった。この抑制の原因として、X染色体とY染色体の配列が分化していること、あるいは、性決定遺伝子の近傍にセントロメアが存在することが考えられた。トラフグの性染色体の進化に関する知見を得るため、比較ゲノム解析を行ったところ、トラフグの性染色体は、モデル魚類であるメダカやトゲウオの性染色体とは独立して進化したことが示された。また、性分化に関連すると予想される複数のトラフグ遺伝子の発現を、XX個体およびXY個体の未分化・分化中・分化後の生殖腺において定量RT-PCR法で調べたところ、未分化のXX個体で、XY個体に比べて多く発現する遺伝子を二つ同定することができた。
視覚障害児童の外国語活動における二次元ドットコードの活用と触図教材開発の研究

本研究は視覚障害を持つ小学生が英語を学ぶための副教材として二次元ドットコードを利用した音声ペンによる学習支援のための教材作りをした。初年度は盲学校において小学部の英語の授業参観を行い必要な教材の支援方法を探し、教材を作成した。2年度目ではその結果をシンポジウムで紹介した。本研究の3年度目となる平成25年度には、これまで使用されていた小学校英語のテキスト『英語ノート』が『Hi,friends!』に改訂された。その内容が異なり現場では戸惑があった。そこで最終年度は2冊の教科書の内容比較を行った。今後、音声ペン利用の教材作成には教材変更に対応できるよう入力情報の汎用性が必要であることがわかった。本研究は視覚障害児童のための特別支援学校教育における外国語活動での工学機器と触図の活用による学習指導方法の提示と学習プログラムの構築にある。特別支援教育おいて特別支援学校はセンター的機能として障害種に応じた教材の開発、情報機器の整備と活用が求められている。そのために平成23年度から必修科目となる外国語活動の教材「英語ノート」を視覚認知の特性にも適合した教材として提示するため、次世代の障害者情報保障の新ソリューションであるオンデマンドの対応が可能な二次元ドットコードとドットコード読み取り音声デバイスそして触図を活用した学習プログラムの考案とその実験検証を行い、学習指導モデルを構築することにある。平成24年度の研究実績の概要と研究課題はこれまでの研究成果を踏まえ以下の枠組みとなる。1、学習プログラムのモデル作成を目標にした実証調査の準備1実証調査の実施、2調査結果の分析、フィードバック、評価、3学習プログラムの試作。2、プレテストに基づく実証調査の実施1研究調査打ち合わせ、2実証調査の調整作業、3調査結果に基づく研究検討会の開催、4調査実施。3、学習プログラムの作成・評価・報告:本調査で得られるデータから以下の点に着目して分析を行う。1調査内容を晴眼者の授業と比較してその差異の確認、2担当教員、専門家の協働による諸問題の解決と提案、3実証実験および観察の分析結果をもとにプログラムの作成のための要因分析と検証4評価:i触図の試行についての評価、ii触図と音声デバイスの有効性の評価、iii活動の様子、教材活用の成果、システムの汎用性の評価、iv参加観察法による操作性についての評価、5成果報告としてシンポジウムの開催準備をはじめた。シンポジウムの内容検討と講演者の選出、依頼。参加者の募集。その他に会場の確保とプログラム等作成の事務作業。特別支援教育において特別支援学校はセンター的機能として障害種に応じた教材の開発、情報機器の整備と活用が求められている。そのために平成23年度から必修科目となる外国語活動の教材「英語ノート」を視覚認知の特性にも適合した教材として提示するため、次世代の障害者情報保障の新ソリューションであるオンデマンドの対応が可能な二次元ドットコードとドットコード読み取り音声デバイスそして触図を活用した学習プログラムの考案とその実験検証を行い、そして、学習指導モデルを構築することにある。科研費最終年度を迎えこれまでの研究実績の概要は以下のとおり。(1)平成23年度:『英語ノート2』に対応した音声ペンを使用した教材の作成(株式会社アプライ制作)と山形盲学校での音声ペンを使用した研究授業の実施。(2)平成24年度:『インクルーシブ教育についての文献目録』を米沢女子短期大学付属生活文化研究所報告に研究ノートとして掲載した。また、シンポジウム『命をつなぐ・知識をつなぐ・言葉をつなぐ音声ペンー音声ペンの有効性と汎用性』への参加で「音声ペンを活用した視覚障害児童のための『英語ノート2』副教材の作成について」を発表。(3)平成25年度:シンポジウム『視覚に障害のある人の情報保障ー二次元ドットコードの有効活用』の企画開催をおこなう。また、パネリストとして「小学校外国語活動と音声ペンの活用について」を発表。音声ペン対応の副教材『触図アルファベットカード』の作成(旭紙工業制作)。本研究は視覚障害児童のための特別支援学校教育における外国語活動での工学機器と触図の活用による学習指導方法の提示と学習プログラムの構築である。平成23年度の研究実績の概要と研究課題はこれまでの研究成果を踏まえ以下の枠組みとなる。

(1)特別支援学校における外国語活動の実態に関しては特に「英語ノート」の指導方法を把握し、障害種の実態にあった指導内容と言語教材を精選し、障害者一人一人に必要な援助を模索する。(2)補助教材としての二次元ドットコードとコード読み取り機器を活用した学習プログラムの作成を試みる。また、必要な言語教材の触図プリントを作成する。上記研究課題に即し、平成24年度末までに「英語ノート2」(6年生用)の内容を搭載した音声ペン用のプログラムと点字ワークシートを開発した。そして協力校において音声ペンを利用した研究授業を行った。授業の着目点は音声ペンの操作性と点字ワークシートの使いやすさであった。本研究の目的は特別支援学校教育における二次元ドットコードとドットコード読み取り機器、触図を活用した小学校外国語活動での指導方法の構築である。平成24年度より小学校英語の教材「英語ノート」が「Hi, friends!」となった。これまで本研究は「英語ノート」の内容を二次元ドットコード化し、教材の作成、学習プログラムのモデル化を行ってきたが、教材の内容変更による課題が新たに生まれた。そこで、今年度は新旧教材の内容比較を行った。その結果、昨年度に作成したドットコード読み取り機器に内蔵させるデータの変更が必要となった。この点においては、音声デバイスの汎用性が課題となった。2つの教材の内容比較の結果から言語材料について現場の教員が留意しなくてはならないことが明らかになった。2つの教材の目次等を比較するとその内容には大きな違いがないようだが、本文の内容を詳細に検討すると現場の教員を困惑させる内容が見られた。例:「英語ノート」Lesson 6と「Hi, friends!」Lesson 5の中国国旗の説明において、前者の英語の音声は“Red and yellow."に対し後者のテキストは“Yellow and red."と反対になっている。また、特別支援教育における今後の方向性を示す「インクルーシブ/イングルージョン」についての文献目録を作成した。これまでは海外の動向を紹介する文献が中心であったが、最近では我が国がこれまで育んできた特別支援教育にどのような形でインクルーシブ教育を融合させるかが大きな課題となってきている。そして日本型インクルーシブ教育の構築を求めているのが現状となっている。この知見において、音声デバイスを使用した教材はその応用性から健常児と障害児がともに学ぶ場としてのインクルーシブ教育に有意義な手段と考えられる。本研究の目的である特別支援学校教育における二次元ドットコードとドットコード読み取り機器、触図を活用した小学校外国語活動での指導方法の構築を達成するために以下の研究計画を採用した。(1)資料収集・分析、科研費等の先行研究の整理、プレテスト、分析・検討の枠組みの設定:(1)実証調査実施のための情報収集と実態調査、
逆説睡眠を調節するガンマアミノ酪酸作動性・グルタミン酸作動性神経系の解析

中脳・橋蓋領域のニューロンの約70%は、逆説睡眠時に高い活動を示した。その約半数は、逆説睡眠の開始に先行して活動の上昇が見られた。それらの多くは、逆説睡眠のある時期に相動的な発火を示し、レム睡眠中の急速眼球運動に同期して発火するものが約40%を占めた。中脳・橋被蓋のニューロンは、逆説睡眠の発現と、逆説睡眠中の相動的現象の調節に関与しているといえる。ニューロバイオチンによる標識によって、GABAニューロンは幅の狭い活動電位を高頻度で発していることが確かめられた。多点電極による複数ニューロンの同時記録により、背側縫線核の多数のセロトニンニューロンは同期して発火していることが示唆された。逆説睡眠(レム睡眠)の調節におけるGABA作動性、グルタミン酸作動性ニューロンの役割を明らかにするため、GABAニューロンに緑色蛍光タンパクを発現するVGAT-Vinusラット(群馬大学から供与)を用い、(1)ウレタン麻酔、(2)無麻酔、頭部拘束条件下で、逆説睡眠の中枢と考えられている外背側被蓋核(LDT)や外背側被蓋下核(subLDT)、それらの領域への抑制性入力の起始部と考えられる中脳周囲灰白質の腹外側部(vlPAG)から、脳波、睡眠・覚醒状態と関連するニューロン活動を記録した。記録後、ニューロンをニューロバイオチンで標識し、蛍光物質(Alexa Fluoro)で可視化した。実験(1)において、LDT/subLDT領域から記録し、ニューロバイオチンで標識したニューロンのうち緑色蛍光を発するものはGABAニューロンであることが確認できた。GABAニューロンは、幅の狭い活動電位(陽性成分0,5 msec以下)を発し、tail pinchによる刺激に抑制性応答を示した。GABA陰性ニューロンのうち、幅の広い活動電位(陽性成分0.8 msec以上)を発するものは、アセチルコリンニューロンであった。アセチルコリンニューロンは、tail pinchに興奮性応答を示した。実験(2)では、LDT領域からは、活動電位の形、発火頻度、発火パターンからアセチルコリン作動性と考えられるニューロンが記録できた。これらは、逆説睡眠時に高頻度発火するPS activeニューロン、逆説睡眠と覚醒時に活動上昇するW/PSニューロンであった。subLDT、vlPAGからは、非アセチルコリンニューロンが記録された。これらは、PS active、W/PS activeのほかに、覚醒時に高い発火を示すW activeニューロンも含まれていた。この部位のW activeニューロンは、PS activeニューロンを抑制するGABAニューロンの可能性がある。GABA作動性ニューロン、グルタミン酸作動性ニューロンが逆説睡眠の発現にどの様に関与するかを明らかにするため、無麻酔、頭部拘束ラットから、レム睡眠の中枢であり、非コリン作動性ニューロンが多く存在する外背側被蓋下核(subLDT)とその周辺において、グルタミン酸作動性、GABA作動性と考えられるニューロンの睡眠・覚醒中の活動を、脳波、筋活動、眼球運動と同時に記録した。1)記録したニューロンは、記録部位、活動電位の形、発火頻度、パターンから、コリン作動性ニューロンと非コリン作動性ニューロンとに区別できた。2 )非コリン作動性ニューロンの約3/4は、レム睡眠中に活動上昇するPS activeニューロンであり、残りの1/4は覚醒時に活動上昇するW activeニューロンであった。3 )これらのPS activeニューロンは、アセチルコリン作動性ニューロンのように、レム睡眠中持続的(tonic)な発火を続けるものはほとんどなく、レム睡眠のある期間に相動的(phasic)に発火するニューロンがほぼ90%を占めた。4)phasicニューロンの約40%は、レム睡眠中の急速眼球運動に同期した発火様式を示し、その約80%は眼球運動に先行して発火が上昇した。5)覚醒時に発火上昇するニューロンには、発火頻度が20Hz以上となるものがあり、比較的(tonic)な発火様式を示した。これらのニューロンへのニューロバイオチン投与は成功していないが、発火様式、記録部位から推定すると、phasicなPS activeニューロンにはグルタミン作動性ニューロンが含まれ、これらはレム睡眠中のさまざまな相動的現象の発現に関与すると考えられる。Tonicな活動を示すW activeニューロンは、覚醒中にPS-onニューロンの活動を抑制しているGABA作動性ニューロンの可能性が示唆される。睡眠調節に関連する領域では、複数のニューロンの相互作用が睡眠・覚醒の調節に密接に関与すると考えられる。そこで今年度は主に、多点電極による複数ニューロンの同時記録を試みた。

ウレタン麻酔下のラットを用い、脳波と同時に、多点電極によって、セロトニン作動性ニューロンの局在する背側縫線核とその周辺から神経活動を記録した。多点電極は包括脳リソース支援プロジェクト(虫明拠点)から供与を受けた。ガラス電極で記録すると、セロトニン作動性ニューロンは、活動電位の形から非セロトニン作動性ニューロンと区別できる。ウレタン麻酔下でラットは、振幅の大きな徐波の現れる深麻酔状態(Deep Sleep: DS)と、振幅の小さい浅麻酔状態(Light Sleep: LS)を繰り返す。セロトニン作動性ニューロンは、LSで数Hzの持続的発火を示し、DSで発火が著しく低下(あるいは消失)する(LS activeニューロン)。多点電極によっても、ガラス電極で記録したセロトニン作動性ニューロンと同じような形の活動電位、同じような発火特性を示すニューロンを記録できた。したがって、このようなニューロンをセロトニン作動性と見なした。数百μm離れた2点から2つのセロトニン作動性ニューロンを記録すると、2つのニューロンは、非常に高い相互相関をもって発火していた。広い領域の多数のセロトニン作動性ニューロンが同期して発火していると考えられる。DSからLSへの(LSからDSへの)移行期に、非セロトニン作動性LS activeニューロンには、セロトニン作動性LS activeニューロンの活動上昇(活動低下)に先行するものと、遅れるものが記録できた。背側縫線核内でセロトニン作動性ニューロンの活動様式は、異なったニューロン群との相互作用によって調節されていると考えられる。神経生理学無麻酔、頭部拘束動物から記録したニューロンをニューロバイオチンで標識することは技術的に難しく、十分な結果が得られていない。一方、麻酔下で記録したニューロンの標識はある程度成功しており、VGAT-Vinusラットを用いることにより、GABAニューロンが同定できた。このGABAニューロンの麻酔下での発火様式、感覚刺激に対する反応性などから、無麻酔状態で記録したニューロンのGABA作動性を、ある程度推定できると考える。LDT/subLDTへの入力を逆向性トレーサーで調べる実験を計画していたが、記録実験に多くの時間を必要とし、こちらは予備実験の段階にとどまっている。無麻酔(頭部拘束)動物から記録したニューロンへのニューロバイオチンの投与は技術的に難しい点が多く、充分な結果が得られていない。一方、PS-activeニューロンには、さまざまな発火様式を示すものがあり、レム睡眠におけるそれらのニューロンの機能的役割について、新しい知見が得られた。・無麻酔動物で記録したニューロンのニューロバイオチンによる標識は、技術的な困難が大きいので、麻酔下動物で標識、同定したGABAニューロンの活動特性から、無麻酔動物でのGABA作動性を推定していく。・vlPAGでの記録実験を進める。vlPAGからLDT/subLDTへの入力については、トレーサーによる神経解剖学的検索に加え、LDT/subLDTに電気刺激を与えて逆方向性応答を電気生理学的に記録する。・多点電極による記録の予備実験は済んでいるので、これでLDT/subLDT領域の多ニューロンの活動を記録し、それらの間の相互相関を調べる。
分散チェックポインティングを用いたネットワークアプリケーションのモデル検査

我々の先行研究課題の成果であるネットワークアプリケーションのモデル検査手法をさらに発展させ、分散チェックポインティングを利用することで、より複雑かつ実際的な環境の下で動作するネットワークアプリケーションの検証を可能にした。これは分散チェックポインティングにおける通信の復元機能を実現することによって達成された。また、ネットワークAPIをより実際的なネットワークアプリケーションで用いられているものに対応させ、より広い範囲のアプリケーションの検査を可能にした。本年度の研究成果はDMTCPにおける通信接続の復元のプロトタイプ作成と、予備実験としてのサンプルアプリケーションによる評価に大別される。分散チェックポインティング実装としては当初の予定通り、DMTCPを使用することにした。DMTCPでは、チェックポインティングの対象となるプロセスをcoordinatorと呼ばれるプログラムの制御下におくことによって、(場合によっては複数ノードで動作している)複数プロセスの保存・復元を可能にしている。これらのプロセスの問の通信接続も保存・復元される。しかし、DMTCPにおける通信接続の復元は、coordinatorの制御下にあるプロセス同士の間に限られる。一方で、検証対象のプロセスを実行するモデル検査器は、検証の際に探索済みのスケジューリング履歴などの大域的な情報を保持しなければならないため、保存・復元の対象プロセスではなく、よってcoordinatorの制御下にはない。従って、DMTCPをネットワークアプリケーションのモデル検査に応用するためには、coordinatorの制御下にあるプロセスとないプロセスとの間の通信接続の復元にも対応させなければならない。この問題を解決するため、我々はcoordinatorの制御下に新たにプロキシプロセスを導入した。モデル検査器のかわりにプロキシプロセスが通信相手との間の通信接続を確立し、UNIXドメインソケットを通じてソケットディスクリプタをモデル検査器に渡す。保存時に一時的にモデル検査器側のソケットは切断されるが、プロキシプロセスが同じソケットを保持しているため、復元時には通信接続も復元される、これを再度UNIXドメインソケット経由でモデル検査器に渡す。実際にこのプロトタイプを用いて、JavaによるSecure Shell実装であるJSchに含まれるファイル転送プログラムScpToを検証し、スレッドが適切に同期されていないことによる競合条件を発見することに成功した。また、バグを修正したScpToで検証が成功することも確認した。研究協力者:レオンワタナキット・ワチャリン(東京大学→千葉犬学)本研究課題の最終年度である本年度は、これまでの研究成果を論文としてまとめ、発表するとともに、本課題における成果を総括し、続く課題あるいは関連する研究課題におけるさらなる発展の可能性や方向性について検討を行った。前年度のうちに、我々の先行研究課題および本課題の前年度までの成果をまとめた雑誌論文を提出していたが、今年度は現在査読者からのコメントに従って修正・加筆を行い、掲載が決定した。我々がモデル検査器の基盤として用いているJava PathFinderがネットワークAPIとして使用するモデルクラスとして、先行研究課題ではJava.ioクラスの実装を与えていたが、本課題ではより多くのネットワークアプリケーションに対する検証を可能とするために、ノンブロッキングI/Oを含むJava.nioクラスの実装を継続して行っていた。今年度はこの成果を論文としてまとめて投稿し、ソフトウェア工学分野のトップカンファレンスの一つであるASEに採択された。モデルクラスがノンブロッキング処理や例外処理を正しく処理できているか確認するために、モデルベースのテストツールModbatを開発してそれを用いたこと、検証の実例として、Javaで実装されているHTTPサーバRupyの実際のバグを発見したことが特徴となっている。研究期間の締め括りである2014年3月にはSGT Inc.からNastaran Shafiei氏を招き、研究グループ内外のメンバーとともにラップアップセミナーを開催した。同氏はJava PathFinderにおいてnative methodのモデリングを自動的・半自動的に行うjpf-nhandlerのメイン開発者である。セミナーおよび続くテクニカルミーティングにおいては、我々が対象とするネットワークAPIについてjpf-nhandlerとの連携について議論した。この結果は我々の研究グループにおける後続研究課題において発展的に生かされるものと考えている。研究協力者ヴァイテル・フランツ(千葉大学)セビ・ナジム(東京大学)本年度は、我々がモデル検査器の基盤として用いているJava PathFinderがネットワークAPIとして使用するモデルクラスとして、ノンブロッキングI/Oを含むJava.nioクラスの実装のコア部分をほぼ完成させた。我々の先行研究課題「仮想計算機によるコミュニケーションバックトラッキングとモデル検査への応用」では、モデルクラスとしてJava.ioクラスの実装を与えていたが、より多くのネットワークアプリケーションに対する検証を可能とするためには、ノンブロッキングI/Oへの対応が不可欠となる。この結果は本課題とメンバーが重なっている別課題「クラウドコンピューティングミドルウェアのソフトウェアモデル検査手法」の基盤ともなる。ソフトウェアについては、以下の2つを作成した。1つ目はJava PathFinderの環境をまるごと仮想環境として提供するもので、利用者が複数のソフトウェアをインストールする手間を省くのみならず、利用者側の環境の差異によらず、統一的・標準的な検証環境を提供するのに役立つ。2つ目は仮想環境を利用した分散チェックポインティングをモデル検査以外に応用したものであり、ネットワークアプリケーションに対してネットワーク切断などの稀なイベントを意図的に発生させて、正しくそれらに対処できているかを確かめるためのツールである。

また本年度は我々の先行研究課題および本課題の途中経過における成果をまとめた雑誌論文を提出し、現在査読者からのコメントに従って修正中である。残念ながら今年度は受理された論文が無かったが、来年度にこの雑誌論文および上記ソフトウェアに関連する論文が受理されることを目指している。研究協力者ヴァイテル・フランツ(千葉大学)研究協力者ポッター・リチャード(東京大学)交付申請書に平成23年度実施計画として記載したDMTCPにおける通信接続の復元のプロトタイプ作成が予定通り達成できているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトウェアの実装についてはほぼ予定通りに進んでいる。論文については今年度は受理されたものが無かったが、査読コメントからするとあと一歩というところであったように思われる。来年度は受理されなかったものの改訂版や、研究実績の概要で述べた、現在修正中の雑誌論文の出版を目指しており、今年度はそのための蓄積であったと考えられる。国内外の関連する分野、特に実行時検証の分野の研究者との連携や、同じくJavaを使用するが、仮想計算機の差異などにより現状ではJava PathFinderを直接は利用できないAndroidアプリケーションへの応用の可能性を含め、企業との連携も視野に入れる。また、関連する科研費課題「クラウドコンピューティングミドルウェアのソフトウェアモデル検査手法」との連携のため、UDPへの対応を行う。研究計画の変更や研究を遂行する上での問題点は特段無い。来年度は最終年度であるため、本課題の成果をソフトウェア・論文の両面でまとめ、公開することに特に重点を置く。さらに特にソフトウェア面での成果を、本課題とメンバーが重なっている別課題「クラウドコンピューティングミドルウェアのソフトウェアモデル検査手法」に反映させることを念頭に置く。
回転行列の対数が与える特性角による材料中の結晶方位評価

材料の強度に関する本質的な理解を得るためには,結晶内での塑性変形の進展や不均一性,つまり転位の運動や分布を調べることが必要である.結晶中に転位組織が形成されるとその状態に応じて方位が場所により変化するため,方位の場所による変化から塑性変形後の転位組織の状態を明らかにする試みが行われてきている.このような試みの出発点の一つは1953年に発表されたNyeの理論的な研究であり,結晶中での方位の場所による変化を格子湾曲テンソル(Lattice Curvature Tensor)として評価すれば,結晶中の転位密度を定量的に議論できることが記されている.この格子湾曲テンソルとは,結晶内での位置の変化にともなう各座標軸周りの方位変化の角度を直交座標系を使って九つの成分にまとめたものである.本年度に研究代表者は,このNyeが提案した格子湾曲テンソルの成分が,結晶方位変化を示す回転行列の対数の成分,すなわち対数角によって表現することができることを初めて示した.また,実験的な研究としては,巨大ひずみ加工によって作製された銅の超微細結晶粒材料を対象にして,塑性変形に伴う結晶粒の大きさと形状の変化や結晶粒における方位変化を観察し,それらの変化の原因を考察した.そして,巨大ひずみ加工後の更なる塑性変形によって結晶粒中で方位変化が生じることは共通であっても,塑性変形の方向と結晶粒方位の相対的な関係の違いや結晶粒の大きさの違いを原因として,結晶粒ごとに微細化と粗大化という全く異なる組織変化が同一の超微細結晶粒材料のなかで起こることを見出した.これは,巨大ひずみ加工による材料の微細化に限界があり,ある限界量以上のひずみを付与しても微細化が進行しなくなる現象に合理的な解釈を与えるものである.理論的研究としては,結晶性材料における方位変化を考察対象としての対数角の意味付けを明確にし,その有用性を示した.また,実験的研究としては,銅の単結晶,多結晶,そして超微細結晶粒材(超強加工材)について,塑性変形にともなう結晶方位の変化を,結晶粒内における場所の関数として高分解能高精度に測定した.得られた結果を対数角の考え方で解析し,転位のすべり運動による塑性変形の進展,塑性変形にともなう結晶方位の変化を総合的,系統的に考察した.結晶方位情報を使って転位反応と転位組織形成を考察し,塑性変形にともなう材料組織の遷移を定式化した.対数角の応用には,i)マクロ的,もしくはii)ミクロ的,という異なる二つの視点がある.i)のマクロ的な視点とは,結晶粒や単結晶といったある領域全体の方位回転を,基準座標系の座標軸ごとの成分に分割するためのものである.一方, ii)のミクロ的な視点とは,材料中のある場所と,そこから離れた場所のあいだの方位変化を,それらの場所のあいだの転位組織と結びつけて考察するためのものである.金属材料に大きな塑性変形を加えると,結晶粒内には均一な,あるいは,周期的な方位変化が生じる場合がある.このような方位変化を特定の方位を持つ転位組織の集団と関連させるためには,観察された方位変化の特徴とある転位組織から予想される方位変化の対応を検討することが必要になる.これらのマクロ的およびミクロ的な考察を塑性変形にともなう金属材料中の方位変化の解析に応用し,得られた成果を論文として公表した.理論的研究と実験的研究の両方について成果が得られ,論文の公表ができたため.転位の配列により亜粒界が形成されると,結晶粒内の方位は場所により変化する.よって,粒内方位変化の高分解能測定を行えば,転位組織の状態を評価できる可能性がある.しかし,粒内の結晶方位の変化を結晶学的に成分に分解し,材料組織と定量的に結びつけるための明快な解析方法は過去には示されていない.研究代表者は,方位変化を示す回転行列の対数を取ることで得られる三つの独立な実数成分が,材料中の結晶方位を評価するための特性角となることに気付いた.行列の対数は,代数における群論についての考察から得られた概念である.本研究では,この特性角(対数角)に実用性があり,結晶性材料の組織評価に有効であることを示す.平成29年度における理論的研究としては,二つの回転行列PとQと,それらの対数角ベクトル,それぞれ,pとqが与えられているとき,回転行列の積R=PQの対数角ベクトルrが,pとqを使ってどのように表現できるかを調べた.一般にrはpとqの級数として表現できる.PとQの回転角があまり大きくない場合には,微小項を考える近似解によってrをpとqの簡単な多項式として示すことができることがわかった.また,平成29年度における実験的研究として,純鉄多結晶を塑性変形した際に転位の生成と配列で生じる結晶粒内の方位分裂に注目し,対数角を使った実験結果の整理と解析を行った.対数角を使うことにより,塑性変形後の結晶粒内における結晶方位の位置による変化を系統的に示すことが可能になり,塑性変形時にすべり変形に関与した転位と方位変化のあいだの関係を明確に示すことができた.得られた成果は論文として公表した.理論的研究と実験的研究の両方について成果が得られ,論文の公表ができたため.材料の強度に関する本質的な理解を得るためには,結晶内での塑性変形の進展や不均一性,つまり転位の運動や分布を調べることが必要である.

結晶中に転位組織が形成されるとその状態に応じて方位が場所により変化するため,方位の場所による変化から塑性変形後の転位組織の状態を明らかにする試みが行われてきている.このような試みの出発点の一つは1953年に発表されたNyeの理論的な研究であり,結晶中での方位の場所による変化を格子湾曲テンソル(Lattice Curvature Tensor)として評価すれば,結晶中の転位密度を定量的に議論できることが記されている.この格子湾曲テンソルとは,結晶内での位置の変化にともなう各座標軸周りの方位変化の角度を直交座標系を使って九つの成分にまとめたものである.本年度に研究代表者は,このNyeが提案した格子湾曲テンソルの成分が,結晶方位変化を示す回転行列の対数の成分,すなわち対数角によって表現することができることを初めて示した.また,実験的な研究としては,巨大ひずみ加工によって作製された銅の超微細結晶粒材料を対象にして,塑性変形に伴う結晶粒の大きさと形状の変化や結晶粒における方位変化を観察し,それらの変化の原因を考察した.そして,巨大ひずみ加工後の更なる塑性変形によって結晶粒中で方位変化が生じることは共通であっても,塑性変形の方向と結晶粒方位の相対的な関係の違いや結晶粒の大きさの違いを原因として,結晶粒ごとに微細化と粗大化という全く異なる組織変化が同一の超微細結晶粒材料のなかで起こることを見出した.これは,巨大ひずみ加工による材料の微細化に限界があり,ある限界量以上のひずみを付与しても微細化が進行しなくなる現象に合理的な解釈を与えるものである.塑性変形後の結晶方位を高分解能高精度に測定し,得られた結果を対数角の考え方で解析することで転位のすべり運動による塑性変形の進展,塑性変形にともなう結晶方位の変化を総合的に考察する.結晶方位情報を使って転位反応と転位組織形成を考察し,塑性変形にともなう材料組織の遷移を定式化する.これまでの研究に示されている結晶方位についての評価方法のみでは,結晶方位変化をもたらす機構を十分に議論することはできない.そこで本研究では,方位変化を示す回転行列の対数を取ることで得られる三つの独立な実数成分が,材料中の結晶方位変化を考察することを可能にする有用な特性角であることを示す.そして,対数角による方位回転の解析が,結晶性材料の組織評価に有効な新しい考え方であることを実証する.塑性変形後の結晶方位を高分解能高精度に測定し,得られた結果を対数角の考え方で解析することで転位のすべり運動による塑性変形の進展,塑性変形にともなう結晶方位の変化を総合的に考察する.結晶方位情報を使って転位反応と転位組織形成を考察し,塑性変形にともなう材料組織の遷移を定式化する.これまでの研究に示されている結晶方位についての評価方法のみでは,結晶方位変化をもたらす機構を十分に議論することはできない.そこで本研究では,方位変化を示す回転行列の対数を取ることで得られる三つの独立な実数成分が,材料中の結晶方位変化を考察することを可能にする有用な特性角であることを示す.そして,対数角による方位回転の解析が,結晶性材料の組織評価に有効な新しい考え方であることを実証する.
解毒酵素グリオキザレースIの新規転写発現調節機構の解明

これまでの研究により、glyoxalase 1(GLO1)遺伝子プロモーター領域近傍に新規遺伝子多型が存在することを新たに見出した。この新規遺伝子多型が、GLO1の転写を著しく亢進させることが明らかとなり、遺伝子多型の存在とGLO1酵素活性とは正の相関をしていた。また、この遺伝子多型DNAと特異的に結合するたんぱくタンパク質の同定にも成功し、当該タンパク質の存在が遺伝子多型の示す転写亢進に不可欠であることも明らかとなった。当該タンパク質の存在によってヒストンがアセチル化されることも明らかとなり、遺伝子多型による転写亢進にはエピゲノム調節が重要な働きをしていることが示唆された。これまでの予備実験でglyoxalase1(GLO1)遺伝子プロモーター領域近傍に新規遺伝子多型が存在することを発見した。この新規遺伝子多型が、GLO1の転写を著しく亢進させることを見いだした。このメカニズムを明らかにするために、まず、この遺伝子多型とGLO1発現との相関を検討した。具体的には、末梢血から白血球細胞を採取し、ゲノムDNA、mRNA、タンパク質を抽出し検討を行った。その結果、予想通りGLO1遺伝子多型とGLO1 mRNA発現、GLO1酵素活性は相関していた。また、そのGLO1遺伝子多型のDNAに特異的に結合するタンパク質を同定し、特異抗体を用いたウエスタンブロット法で確認した。さらに、見いだされた当該タンパク質によるGLO1遺伝子の転写活性への影響を検討するためsiRNAを用いたノックダウン実験を行った。その結果、見いだされたタンパク質の発現低下により著しく遺伝子多型の転写活性が抑制された。しかしGLO1遺伝子プロモーター領域近傍のメチル化抑制には関与していなかった。今後も、他のエピジェネティクスな変化に着目しGLO1遺伝子の転写発現調節機構の解明を行っていく予定である。これまでの研究により、glyoxalase1(GLO1)遺伝子プロモーター領域近傍に新規遺伝子多型が存在することを新たに見出した。この新規遺伝子多型が、GLO1の転写を著しく亢進させることが明らかとなった。この転写亢進のメカニズムを明らかにするために、新規遺伝子多型とGLO1発現との関連を調べた。末梢血より採取した白血球細胞から、ゲノムDNA、mRNA、たんぱく質を抽出して検討を行った。その結果、GLO1新規遺伝子多型とGLO1 mRNA発現、GLO酵素活性は相関していることが明らかとなった。また、GLO1新規遺伝子多型DNAと特異的に結合するたんぱく質の同定にも成功した。見出された当該たんぱく質によるGLO1の転写活性への影響を検討するためsiRNAを用いたノックダウン実験を行った。その結果、当該たんぱく質の発現低下により著しく遺伝子多型の示す転写活性は抑制された。しかし、GLO1遺伝子プロモーター近傍のメチル化は抑制されていなかった。そこで、ヒストンのアセチル化レベルを調べた。GLO1遺伝子多型に結合するヒストンは、アセチル化されていることが明らかとなった。また、当該たんぱく質をノックダウンした場合、ヒストンのアセチル化レベルも低下することが明らかとなった。これからの結果より、GLO1遺伝子多型の示す転写亢進には、見出された当該たんぱく質が不可欠であること、また、当該たんぱく質の存在によってヒストンがアセチル化されることで転写が亢進することが明らかとなった。新たに見いだされた遺伝子多型がGLO1遺伝子の転写を著しく亢進させることを発見し、GLO1新規遺伝子多型とGLO1 mRNA発現、GLO1酵素活性が相関することも見いだした。また、遺伝子多型と特異的に結合するタンパク質が新たに見いだされ、当該遺伝子多型に結合することで転写が亢進されることが明らかとなった。新たに見いだされたタンパク質とGLO1の関連性を探求することで、GLO1の転写発現調節機構を解明することが可能と考えられる。分子生物学新たに同定されたGLO1新規遺伝子多型を認識して結合するタンパク質とGLO1転写亢進機構の分子メカニズムを解明する。特に、エピジェネティクスな変化に注目して今後検討を行っていく予定である。酸化ストレス、糖化ストレス、低酸素などのストレス下におけるGLO1遺伝子転写発現およびGLO1遺伝子多型の検討も行う予定である。また、GLO1遺伝子多型と糖尿病合併症の発症進展についての関連性を1型糖尿病患者の臨床検体を用いて解析を行う。本研究によりGLO1遺伝子の転写発現調節機構が解明された場合、1型糖尿病だけではなく様々な疾患に対する新規治療薬の開発・臨床応用につながる可能性がある。
子宮頸部癌における3p21.3領域のホモ欠失の検索

近年、3p21.3に存在するRASSF1Aが癌抑制遺伝子である可能性が高いというエビデンスが集積してきた。種々の癌種でpromoterを介したhypermethylationによるRASSFIAの不活性化が証明されている。Meiらは子宮頚癌におけるRASSF1Aのhypermethylationの検索では扁平上皮癌の30%、腺癌の12%と報告している。しかしCohenらはRASSF1Aのpromorterのhypermtthylationは45%の腺癌にhypermethylationを認めたが、扁平上皮癌には認めなかったと報告し、子宮頚癌における関わりはいまだ不明である。今回、子宮部扁平上皮癌培養細胞株(QG-U株,QG-H株,SKG-I株,SKG-II株,SKG-IIIa株,SKG-IIIb株,CaSki株、C33A株,HT3株,我々の樹立したYUMOTO株)、子宮頸部腺癌培養細胞株(TCO-1株,OMC-4株,NUZ株、CAC-1株,HeLa株)を用い、まず細胞培養し、DNA抽出、当院受診した子宮頸部扁平上皮癌40例、子宮頸部腺癌19例のDNAの抽出した。Methylation specific PCR primerを用いてRASSF1Aのmethylationの検索を行い、培養細胞株において、15株中5株に、子宮頸部扁平上皮癌40例中9例、子宮頸部腺癌19例中6例にhypermethylationを認めた。Meiらは子宮頚癌におけるASSF1Aのhypermethylationの検索では扁平上皮癌の30%、腺癌の12%と報告している。しかしCohenらはASSF1Aのpromorterのhypermtthylationは45%の腺癌にhypermethylationを認めたが、扁平上皮癌には認めなかったと報告し、子宮頚癌における関わりはいまだ不明である。今回、子宮部扁平上皮癌培養細胞株(QG-U株,QG-H株,SKG-I株,SKG-II株,SKG-IIIa株,SKG-IIIb株,Cagki株,C33A株,HT3株,我々の樹立したYUMOTO株)、子宮頸部腺癌培養細胞株(TCO-1株,OMC-4株,NUZ株,CAC-1株,HeLa株)を用い、まず細胞培養し、DNA抽出、当院受診した子宮頸部扁平上皮癌40例、子宮頸部腺癌19例の癌部と正常部分のDNAの抽出した。今後培養細胞株において、RASSF1Aのmethylationの検索を行い、また3p21.3の種々のlocusにおけるLOHの検索の予定である。
格子ＱＣＤに対する電磁相互作用の導入

本研究の目的は、ハドロンにおける電磁相互作用(QED)の影響を、格子ゲージ理論の数値計算を用いて求めることにある。具体的な目標としては、パイ中間子の内、電荷を持つπ±と電荷を持たないπ0の質量の違いを、QEDの立場から理解することを設定している。この研究の前提として、まずクォーク質量を現実の値に近いところに置く必要がある。この質量は格子QCDの数値計算としては非常に軽いもので、そのような点における数値計算は非常に困難であり、その実行自体が最先端の研究テーマとなるべきものである。この前提条件に対する解決策の一つとして、smearingを導入したクォーク作用の研究を行った。この作用を用いるとクォーク質量がかなり軽い領域においても、Hybrid Monte Carlo法におけるクォークforceが小さく抑えられ、現実的なコストで数値計算が実行出来ると考えられている。この観点から特にsmearされたgauge linkを持つDirac operatorに対して、本研究に用いるべきO(a)改良されたクォーク作用の具体的な形を求めることをまず第一の目標とした。具体的にはO(a)改良に用いるclover項の係数の値を非摂動論的に求めることが目的である。研究の設定として以下の項目を採用した。(1)格子間隔は大規模数値計算で採用される予定である、a1 fmの点のみを採用した。(2)smearingの回数は1から6まで順次増加させて行くこととした。研究結果としては、(1)各smearingの回数でのclover項の係数の値を非摂動論的に求めることが出来た。(2)係数の値はsmearingの回数を増やすにしたがって、単調減少していくことがわかった。(3)6回のsmearingを採用した場合でも、係数の値はtreelevelの値である1から10%程度のずれを保っていることが判明した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ハドロンにおける電磁相互作用(QED)野影響を、格子ゲージ理論の数値計算を用いて求めることにある。具体的な目標としては、パイ中間子の内、電荷を持つπ±と電荷を持たないπ0の質量の違いをQEDの立場から理解することを設定している。この質量は格子QCDの数値計算としては非常に軽いもので、そのような点における数値計算は非常に困難であり、その実行臼体が最先端の研究テーマとなるべきものである。この前提条件に対する解決策の一つとして、昨年度は、smearirgを導入したクォーク作用の予備的な調査を行った。この視点から昨年度は特にsmearされたgauge linkをを持つDirac operatorに対して、本研究に用いるべきO(a)改良されたクォーク作用の具体的な形を求めることをまず第一の目標とした。特に格子上のDirac operatorの内、・hopping termのgauge linkのみをsmearしたクォーク作用・hopping termとclover termの両方をsmearしたクォーク作用について、O(a)改良のためのclover項の係数及び、零質量に相当する質量パラメータの測定を行った。その結果、後者の作用においては、二つのパラメータに対する非摂動論的な補正の効果が小さく抑えられることが判明した。その一方でHMCに用いられるクォークforceの大きさは期待したほど小さくは抑えられていないことが判った。この点からはsmearingの種類を変えた調査の必要性が示唆される。

24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の前提条件となる、軽いクォーク質量における数値計算が想定していた以上に困難であり、まずこの問題自体に取り組む必要があったこと。また、その解決のための候補となるsmearingに関しては、研究が不十分であり、研究で用いるべき作用のパラメータ自体から決定する必要があった。更にsmearingを取り入れた数値計算のコードもまた開発する必要があった。本年度は、Schroedinger functionalに対して各種smearingの本格的な導入を行い、clover項に対する非摂動論的な補正を確定させる予定である。これにより、非摂動論的に改良されたクォーク作用を与えることが出来る。また、各種のsmearingに関しても、その効果を比較検討することができるようになる。こうして決定された作用は大規模数値シミュレーションで用いられる予定である。