hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
銅－インジウム硫化物コロイドを光増感剤に用いた全固体型量子ドット太陽電池の創出

本研究では、水媒体中で合成した銅ーインジウム硫化物(CuInS2, CIS)量子ドットにより修飾したCIS-TiO2光電極を用いて、硫化カドミウム(CdS)のヘテロジャンクションを利用した全固体型太陽電池、ならびに多硫化物レドックスイオンを含有するイオン液体を電解質に用いた擬固体型CIS量子ドット太陽電池の発電が長期安定化することを見出した。全固体型太陽電池:FTO/TiO2-CdS/CIS/Au全固体型太陽電池を作製し、太陽電池特性は、CdSの析出時間に依存することがわかった。特に45分間のCdSの析出では、短絡電流(JSC)が0.90 mA cm-2、開放電圧(Voc)が0.56 V、そしてフィルファクター(FF)が60.1 %で、最大で0.30 %のエネルギー変換効率が得られた。また、これらの太陽電池は4時間以上の連続照射においても、変換効率の減少はほとんど見られず、適切なp-nジャンクションを形成する固体型太陽電池の創出に成功したと言える。イオン液体を用いた太陽電池:イミダゾリウム[BMIm]系イオン液体を用いて、太陽電池を作製した。[BMIm][S2-/Sn2-]イオン液体を単体で用いた場合、量子ドット太陽電池のエネルギー変換効率(PCE)は0.36 %であった。さらに[BMIm][S2-/Sn2-]に[BMIm][SCN]を1:1の割合で混合すると、PCEが0.75 %まで向上した。また、3日間の連続光照射においてもPCE特性が、初期性能の80 % (PCE:0.60%)と維持することを明らかにした。CIS-TiO2光電極を用いて、CISと硫化カドミウム(CdS)のヘテロジャンクションを用いた全固体型太陽電池、ならびに多硫化物レドックスイオンを含有するイオン液体を電解質に用いたCIS量子ドット太陽電池の作製に成功した。しかしながら、両太陽電池において、変換効率は1 %に達しておらず、目標の3 %に向けて検討を行う。1)フェムト秒レーザーを用いた,過渡吸収法によるCIS素子接合界面での光電子移動過程の評価を行う。そして,反応速度を高速化するための知見をQDSCの開発にフィードバックする。2)導電性FTOガラス基板上にナノロッドTiO2またはZnOを化学溶液析出(CBD)法によって構築する。オートクレーブ内の溶液のpH,温度,析出時間などを変化させて,ナノロッドの長さを制御する。その上にCISコロイドを担持する。ホール輸送材との相互貫入型接合(相分離型)を採用して光電荷分離を促進させる。3)CISナノコロイドとCdSの複合化またはn型有機半導体であるフェニルC61酪酸メチルエステル(PCBM)などを導入することで,太陽電池のエネルギー変換効率の向上を図り,既存の薄膜太陽電池や湿式太陽電池との優位性を示す。4)本研究とは異なるアプローチとなるが,高い化学的,熱的安定性および不燃性で知られるイオン液体を電解質に使用し,擬固体化した量子ドット太陽電池の作製について検討する。2019年度は、銅ーインジウムー硫化物(CIS)と硫化カドミウム(CdS)のヘテロジャンクションを用いた全固体型太陽電池について、FTO基板上にナノロッド型のTiO2薄膜を水熱合成法により作製する。その後、CdS (n型半導体)、CIS (p型半導体)を積層させることで、全固体型太陽電池を作製し、特性評価を行う。本研究の遂行にあたり、水熱合成装置を購入する予定である。イオン液体を用いた太陽電池に関しては、更なるCIS量子ドットの高品質化、イオン液体のゲル化を試み、イオン液体のゲル化を試み、更なる高効率化を図る。
放射線源の位置情報を得る事が出来る走行サーベイシステムの開発

福島原発事故被災地における効率的な除染に資する事を目的に、指向性があるガンマ線自動車走行サーベイシステムを開発した。開発したシステムは、異なる6方向(自動車の進行方向の前後左右及び上下)に向けて設置した6台の鉛遮蔽体付検出器で構成され、それぞれの方向から入射するγ線の計数率を個別に測定できる。被災地での実測結果より、開発したシステムが、指向性があるガンマ線自動車走行サーベイシステムとして機能する事を示した。本研究では、福島第一原子力発電所事故被災地の汚染状況を詳細に把握するために、空間線量率だけでなくガンマ線がどの方向から主に入射したかを判別可能な自動車走行サーベイシステムを開発し、汚染地域にて実際に測定を実施して除染の計画策定や事後評価等に有効なデータを取得し、公表することを目的としている。本年度は、まずシステムの制御ソフトの開発に取り組んだ。これまで被災地での測定に使用してきたGPS連動型放射線検出システムBISHAMONの制御ソフトを基に、本研究で用いるために同時多台数制御機能(最大で検出器20台、GPS3台を同時制御)、改良されたリアルタイム測定結果表示機能(線量率で色分けした点を地図上にプロット、時間変化のグラフ表示、ガンマ線エネルギースペクトル表示)を追加した制御ソフトを開発した。システムのハードウェアの設計等を行った。今回のシステムではコリメータ付検出器の台数を6台とし、それぞれ自動車の進行方向、後方、左右上下の6方向に向けて設置する事にした。コリメータの設計及び自動車へ取り付けるための架台の検討を行った。検出器を購入し、標準線源及び被災地での性能試験を実施した。設計したシステムの性能を評価するためのシミュレーションプログラムを作成し、計算を行った。本年度は10回以上被災地域に行き、制御ソフトの運用試験、基礎データの取得、検出器の性能試験、鉛ブロックを用いたコリーメータ付検出器での性能試験などを実施した。我々の研究グループでは、GPS連動型放射線測定システムBISHAMONを開発し、2011年8月から福島第一原子力発電所被災地での空間線量率分布調査を実施してきた。そうした調査を通じて、放射線がどの方向から主に入射したかを判別する事が出来れば主要な汚染源がどの方向にあるか分かるので除染等に有用なデータが得られると考えるようになった。本研究ではその考えに基づき、ガンマ線がどの方向から主に入射したかを判別可能な自動車走行サーベイシステムを開発し、被災地にて実際に測定を実施し、除染の計画策定や事後評価などに有効なデータを取得することを目的として実施した。最終年度には、遮蔽体付検出器を6台作製し、自動車の進行方向に対して前後左右上下の6方向に向けて設置し、同時に計測した。現地にて検出器を中心に自動車を90度毎回転させた測定より補正求めて、前後左右の4方向で入射するガンマ線の割合を求めた結果より、開発したシステムを用いて主要な汚染源がある方向を判別できることを示した。2015年4月には居住制限区域の住民グループからの依頼に基づき、開発したシステムを用いて除染後の集落の調査を実施する予定であり、線量率が高い場所があった際にはどの方向に汚染源があるかなどの情報を提供したいと考えている。今後、開発したシステムを用いた調査を定期的に広範囲で実施し、除染等に有用なデータを取得し、被災地の復興に協力していきたいと考えている。放射線計測、放射線シミュレーション全体的にはおおむね順調に進展しているが、コリメータの作製が遅れている。本研究では重量物である鉛製コリメータ付検出器を自動車に搭載して走行しながら測定することになるが、その作製方法や自動車への搭載方法が計画時に想定していたよりも困難である事が判明したので、それらの再検討等に時間を要した。まず、遅れている鉛コリメータを作製する。作製方法は2案に絞り込まれているので、早期に試作を実施し、作製方法を決定する。試作したコリメータを用いて性能試験を行った後に、全台数の鉛コリメータを作製する。検出器や制御ソフトなどコリメータ以外の準備はほぼ完了しているので、コリメータが出来次第、テスト測定を実施し調整を行った後に、被災地での本調査を開始する。本調査で得られたデータをわかりやすい形で公表する方法を開発し、調査結果を広く公表する。平成25年度に実施予定であったコリメータ作製が遅れているため。コリメータ及び自動車へ取り付けるための架台については、作製業者と作製方法案等について打ち合わせを進めており、作製費用はほぼ判明している。よって、平成26年度の計画に影響が無いように、作製費用の見込額を平成25年度の経費から繰越した。理由欄に記載した通り、次年度使用額のほぼすべてはコリメータ及び自動車への取り付け架台関係の作製費用に使用する見込みである。早期にこれらの作製を完了し、その後は、平成26年度の計画通りに予算を使用する予定である。
結合三重量子井戸構造における光非線形性

GaAs/AlGaAs非対称三重量子井戸構造(ATQW)の励起子ピークに対する透過光強度の入射光強度依存性を測定し,ATQWの透過光非線形性を観測した.(入射・透過光強度の絶対値はレーザーパワーメータによって測定)この光非線形性は,単一量子井戸構造を測定試料として用いた場合には観測されず,ATQW特有の現象であると考えられる.また,ATQWにおける光非線形性が発生する入射光強度は,入射光の波長により異なり,中心に位置する井戸に起因する励起子ピーク波長において,最も低い入射光強度で,光非線形性が得られることがわかった.このことは,中心の井戸における電子の波動関数が両側に存在する井戸にしみだしており,これにより励起された電子が隣接した井戸へと移動し,その移動した電子と,有効質量が重く井戸内に局在した正孔とが量子井戸間に電界を発生させ,この内部電界が個々の量子井戸における三準位共鳴を誘起し,光定数(吸収係数)を変化させたものと考えられる.また,この試料に対する光非線形性の時間応答を調べるために,フェムト秒レーザを用いたポンプ・プローブ法により透過光強度の時間依存性を測定した.実験結果から,光が入射して約9ピコ秒で,励起された電子が隣接した井戸へとトンネルし,非線形性が得られ,そして励起された電子のライフタイムは約35ピコ秒であることがわかった.これらの結果から,ATQWがピコ秒オーダでの機能デバイスに応用できるものと期待される.GaAs/AlGaAs非対称三重量子井戸構造(ATQW)の励起子ピークに対する透過光強度の入射光強度依存性を測定し,ATQWの透過光非線形性を観測した.(入射・透過光強度の絶対値はレーザーパワーメータによって測定)この光非線形性は,単一量子井戸構造を測定試料として用いた場合には観測されず,ATQW特有の現象であると考えられる.また,ATQWにおける光非線形性が発生する入射光強度は,入射光の波長により異なり,中心に位置する井戸に起因する励起子ピーク波長において,最も低い入射光強度で,光非線形性が得られることがわかった.このことは,中心の井戸における電子の波動関数が両側に存在する井戸にしみだしており,これにより励起された電子が隣接した井戸へと移動し,その移動した電子と,有効質量が重く井戸内に局在した正孔とが量子井戸間に電界を発生させ,この内部電界が個々の量子井戸における三準位共鳴を誘起し,光定数(吸収係数)を変化させたものと考えられる.また,この試料に対する光非線形性の時間応答を調べるために,フェムト秒レーザを用いたポンプ・プローブ法により透過光強度の時間依存性を測定した.実験結果から,光が入射して約9ピコ秒で,励起された電子が隣接した井戸へとトンネルし,非線形性が得られ,そして励起された電子のライフタイムは約35ピコ秒であることがわかった.これらの結果から,ATQWがピコ秒オーダでの機能デバイスに応用できるものと期待される.
多層カーボンナノチューブを用いる量子伝導センサーの開発

本研究では,量子伝導状態のカーボンナノチューブ(CNT)に、電気特性の未知なDNA等の生体分子を付着させた際に生じる量子伝導変化を探知する様子を調べることで、新しいセンサーとしての利用を試みることを目的としている.本年度は、CNTと生体分子を組み合わせたナノデバイスの実現とその特許化をめざし、研究を行った。1.50nmギャップを持つ、超微細電極の作製DNA等の極微生体分子におけるコヒーレントな量子伝導効果を探知するためには生体分子の長さ以下のギャップ長を持ち、生体分子に対してバリアの少ない材料による微細電極が必要という観点から、CNTによる微小電極の作製を行った。2端子電極を取付けた1本のCNTを集束イオンビーム(FIB)で切断することで、50nmというギャップ長を持つCNT電極の作製に成功した。さらに、その際に基板上に形成される深さ100nm、長さ1μm程度の溝がDNAを貯蔵するのに有効であることも確認され、併せて特許出願を行った。2.静電捕獲法によるDNA分子の配置FIB加工によって作製したCNT電極間にDNAを選択的に集める方法として、静電捕獲(ET)法採用し、DNAの配置を試みた。超純水中に分散したDNAをCNT電極上に滴下し、高周波電圧(周波数2MHz、電圧10V)を1時間印加することでCNT電極間に最も効率よくDNAを集められることがわかった。3.CNT電極間に配置したDNAの電気特性の調査今年度はランダムなDNAではなく、特性をより理解しやすいグアニンとシトシンのみからなるpoly dG-dCを用いてET法により捕獲を行い、電気特性の評価を行った。2×10^<-6>Torrの真空下において電流-電圧特性を測定したところ非線形ではあるが電流を観測し、ゲート電圧に対して明瞭なp型特性が観測されたととから、CNT電極が機能していることが実証された。本研究では,量子伝導状態のカーボンナノチューブ(CNT)に,電気特性の未知なDNA等の生体分子を付着させた際に生じる量子伝導変化を探知する様子を調べることで,新しいセンサーとしての利用を試みることを目的としている.そのため初年度としては以下の基礎実験を中心に研究を行った.1.CNT電極の作製DNA等の極微生体分子におけるコヒーレントな量子伝導効果を探知するためには生体分子の長さ以下のギャップ長をもつ2端子電極の作製が不可欠となる.従来,このような分野における電極作製には電子線リソグラフィーによる微小金属電極が用いられてきたが,我々は精密アライメント紫外線露光システムによって電極を取り付けたCNTに対して収束イオンビーム加工装置によって切断することにより50nmのギャップ長のCNT電極作製に成功した.2.CNTと金属電極との接触抵抗の低減生体分子を付加した際の量子伝導変化を観測するためには,CNTと金属電極との良好な接触特性が必要となるが,通常CNTを金属電極上に乗せただけでは表面の汚染層や酸化膜によりショットキー的なバリアができてしまい,オーミック接触をとることが困難である.そこで電極材料としてチタンを用い,CNTとの良好な電気的接触を実施した後に,Ar・H_2混合ガス雰囲気中で700°C・1分間の高速熱アニールを行い,2端子電気抵抗の1桁以上の低減に成功した.3.DNAを付加したCNTの基礎伝導特性の評価まず,FIB加工しないCNT電極に対してDNAを付加した際の電流・電圧(I-V)特性を調べたところ,付加することにより一桁以上の電流値の上昇が見られた.これにより,DNAの付加によりCNTの電荷輸送特性が十分に影響を受けることが確認された.また,FIB加工によりギャップを作製したCNT電極にDNAを付加したところ,金属電極では通常非線形になるI-V特性が線形になることがわかった.今後は量子伝導に重点を置き,低温磁気伝導特性を調べていく予定である.本研究では,量子伝導状態のカーボンナノチューブ(CNT)に、電気特性の未知なDNA等の生体分子を付着させた際に生じる量子伝導変化を探知する様子を調べることで、新しいセンサーとしての利用を試みることを目的としている.本年度は、CNTと生体分子を組み合わせたナノデバイスの実現とその特許化をめざし、研究を行った。2×10^<-6>

Torrの真空下において電流-電圧特性を測定したところ非線形ではあるが電流を観測し、ゲート電圧に対して明瞭なp型特性が観測されたととから、CNT電極が機能していることが実証された。
繰返し測定データに対する同時推測

繰返し測定データに対して、ランダム効果をもつ非線形モデルを適合させたときのモデルのパラメータの推測について研究成果を得た。二標本問題においては、パラメータの関数を比較するための信頼区間の近似を与え、シミュレーションにより近似の良さも検証した。さらに、多標本問題において、モデルが平行である場合の水準差のペアごとの多重比較のための同時信頼区間も近似的に与えた。また、ひとつの母集団は繰返し測定データが得られるが、もう一方の母集団は一次元でしかデータが得られない場合について、多変量正規分布の平均ベクトルの各成分と一変量正規分布の平均との多重比較のための同時信頼区間や各成分と一変量の平均の検定も近似的に与え、その近似の良さをシミュレーションにより検証した。また、誤差が独立で、ランダム効果があるモデルでの欠測値があるときのプロフィール分析について考察した。一変量の正規分布の平均と多変量正規分布の平均ベクトルの各成分との差があるかを調べるための尤度比検定を導出し、検定統計量の分布が漸近的にベータ分布で近似できることを示した。ただし、多変量正規分布においては一様共分散構造を仮定している。さらに、近似の良さを検証するためシミュレーションをおこない、標本数がそれほど大きくなくても適用できることがわかった。また、シェッフェ流の同時信頼区間を構成するために2次形式の統計量も提案し、その分布に対する漸近展開を与えた。実際の場面で適用できるように、ダネットによるコントロールとの多重比較を用いる手法も提案し、そこで必要となる定数を多変量t分布により近似し、シミュレーションにより近似精度の良さを検証し、標本数または多変量正規分布の次元が大きい場合については良好な結果を得た。これらの成果は、矯正歯科学の分野において矯正が必要な患者の処置前と後の2次元の繰返し測定データと矯正の必要がない患者の1次元のデータにおける前者と後者の比較に用いることができ、応用の点からも有用である。別の成果としては、薬物動態のような繰返し測定データに対する非線形混合効果モデルにおいてパラメータの関数に対する信頼区間を近似的に与えた。たとえば、投薬後に薬の効果が最も出てくる時点をモデルの最大値とすると、それはモデルのパラメータの関数として表される。さらに、2種の薬の比較にも適用できるように、二標本問題におけるパラメータの関数の差の近似信頼区間も与えた。これらの近似精度もシミュレーションにより検証した。繰返し測定データに対して適当な非線形モデルを適合させ、パラメータの関数に対する信頼領域の近似をテーラー展開を用いることによって与えた。ただし、モデルはランダム効果をもつと仮定する。具体例としては、薬物動態モデルにおいてモデルの最大値および最大となる時点を同時に推測したい場合があり、最大値と時点はともにパラメータの関数となる。また、二標本問題においては、誤差分散およびランダム効果の共分散行列が母集団ごとに異なる場合についてウェルチの方法のような自由度近似を用いることによって、パラメータの関数の比較に対する差の信頼区間を与えた。提案した近似の精度をシミュレーションにより検証し、近似はおおむね良好であったが、ランダム効果の分散が誤差分散より相対的に大きいときに近似が良くない場合があった。しかし、差の信頼区間は近似が良く、t分布を用いているので、容易に実用できるという利点がある。さらに、データに平行性を仮定できる場合、平行な非線形モデルに関して考察し、パラメータの推定に関し、従来の手法を発展させたものを提案した。水準に関する比較においては、水準の推定量の差が標本平均の差により表せることを示せたので、水準の対比較のための同時信頼区間の構成がテューキーの方法を用いて近似できることがわかった。これについてもシミュレーションにより近似が良いことも検証した。平行性が仮定できれば、推定するパラメータ数が節約できるので、効率の良い推定ができる。繰返し測定データに対する推測は多変量解析の一分野として考えられ、塩谷教授の多変量解析に関する研究および周辺の概要も与えた。医学データなどには、経時的に観測されるものがあり、そこに何らかの構造を仮定できることがあるが、そこには個体ごとの変動も考慮にいれて考察されることがある。本研究では、繰り返し測定データに対する混合効果をもつ非線形モデルが平行である場合の水準差の同時推測について考察した。この問題は、Srivastava (1987)により提案された多変量解析におけるプロフィール分析を適用したものであるが、モデルが非線形であるため精確な推測は困難である。モデルのパラメータは、モデルを1次のテーラー展開によって近似することで推定をし、水準差については2つの推定量を提案し、平均2乗誤差をシミュレーションにより検証した。水準差の同時比較に対して平均2乗誤差が良い方を推定量として用い、ペアごとの同時信頼区間を近似的に与えた。与えた近似の良さをシミュレーションにより検証し、良好な結果を得た。

さらに、線形モデルではあるが、個体ごとの誤差分散が異なる場合のパラメータの推定問題についても考察し、それを二標本問題へと拡張した。これは多変量ベーレンス-フィッシャー問題としてとらえることができ、その解決法として主に3つのタイプの近似が与えられている。これらを線形繰り返し測定モデルに適用して、パラメータの差の信頼領域の近似を与え、シミュレーションにより検証および比較をした。また、応用として歯学データに対する多重比較などの統計解析も行った。さらには、繰り返し測定データの基礎となる多変量統計解析における故塩谷教授の業績をまとめた。当初の予定通り、ランダム効果を持つ場合のモデルにおけるパラメータの関数の信頼領域の近似を与えることができたし、その検証もほぼ予想した結果となった。また、平行プロフィールモデルに対しても研究に着手でき、講演もできた。24年度が最終年度であるため、記入しない。実際の場面においては、観測対照の各個体からすべての時点においてデータが観測されているとは限らない。これまでの成果をもとに、欠測データがある場合へと拡張していく。また、欠測値がある場合にはどの程度、効率が悪くなるのかも検証する。
klotho/megalin/NaPi2aの相互関係による新規リン代謝調節機構

予備検討で可能性が示唆されていた、メガリンノックアウトマウスでklothoタンパク質の産生が増加するデータは再現が得られなかった。しかし、メガリンノックアウトマウスの尿中にklothoタンパク質は検出されることから、klothoもメガリンを介して近位尿細管細胞細胞に取り込まれることを明らかにした。さらに合成したklothoタンパク質をklothoノックアウトマウスに投与するレスキュー実験により、その効果を確認した。生体に必須である栄養素、リン代謝恒常性維持におけるklotho関与の新たなメカニズムの解明を目的とするものとして本年度の研究を遂行した。老化関連因子であるklothoは主に腎臓遠位尿細管に発現する膜貫通領域を1つ持つ膜タンパク質で、細胞外領域が血液中を循環することが既に報告されている。申請者の研究室で、新たに作成した腎臓特異的なmegalin遺伝子の高効率ノックアウトマウスでklotho代謝に影響があることを予備的検討で発見した。研究実施計画の予定通り、予備実験で示唆された「腎臓におけるmegalinノックアウトがklotho代謝に影響を与える」という仮説が正しいかより多くの動物個体を用いて確認した。予備検討で用いた個体では血液中のklothoタンパク質レベルが増加していることは確からしいことが認められたが、その後の他の個体を用いた追加実験では確かな再現性を得ることに成功していない。しかし、ノックアウトマウスの尿を用いた解析でコントロールマウスの尿中でほとんどklothoタンパク質が検出されないが、ノックアウトマウスの尿中からklothoタンパク質が検出されることを見出し、これは再現性の確認も成功している。また腎臓におけるklotho遺伝子発現を確認したが、今のところコントロールマウスとノックアウトマウスで有意な差は見出されていない。ノックアウトマウスにおけるリン代謝調節における影響も検討を行っている。腎臓に発現するリン輸送体NaPi2aは腎臓におけるリン代謝の中心的役割を担う。食餌中のリン濃度を上げたリン摂取負荷モデルでコントロールマウスではNaPi2aが減少するが、ノックアウトマウスではあまり食餌中リン負荷に応答して減少しないことを腎臓の免疫組織化学染色で明らかにした。今後はこれらの発見とmegalin、klothoの関連を詳細に検討する予定である。本研究の目的は生体に必須の栄養素であるリンの生体内恒常性維持における、老化関連因子であるklothoの関与を焦点とした新たなメカニズムを解明することである。リンの代謝調節には全身の臓器の中でも腎臓が重要であり、リン再吸収を担う輸送体が発現している。klothoタンパク質は腎臓の遠位尿細管という部位に発現するが、前述したリン輸送体は主により上流の近位尿細管と呼ばれる部位に発現している。にも関わらずklothoタンパク質は近位尿細管に発現するリン輸送体の機能調節、つまりリン輸送能に関与が報告されている。そこで本研究ではklothoタンパク質が近位尿細管に作用する新規リン代謝調節機構を想定し、これを解明することを目的としてきた。前年度よりメガリンと呼ばれる、近位尿細管に発現するエンドサイトーシス受容体とklothoタンパク質の関連について明らかにしてきた。これはメガリンノックアウトマウスにおいて検討しており、メガリンとklothoという新たなメカニズムを示すデータが得られつつある。この得られているデータを鑑みると、従来糸球体という濾過装置をklothoタンパク質は通過出来ないサイズと考えられていたが、本研究から少なくとも一部が糸球体を濾過して下流の尿細管に作用しうることを意味していると考えている。また培養細胞をもちいたリンの輸送を検討する実験系も確立するため行っていた、組み換えklothoタンパク質の精製にも成功しており、予備検討を終えている。本研究の目的は生命活動に必須の栄養素であるリンの生体内調節機構における、老化関連因子であるklothoと腎近位尿細管に発現するエンドサイトーシス受容体であるメガリン、この両者が担う役割を解明することである。前年度までに従来そのタンパク質サイズから糸球体を濾過しないと考えられえていたklothoタンパク質が、全長のままないし切断された形態で糸球体を濾過する可能性をメガリンノックアウトマウスを用いることで示すことができた。よって本年度は糸球体を濾過することが明らかになったklothoタンパク質が糸球体を濾過した後に近位尿細管細胞に作用し、リン代謝調節に寄与する可能性を当初の予定通り検討した。まず培養近位尿細管細胞を用いてklothoタンパク質がリン輸送に与える影響の検討を試みたが、実験条件や細胞の特性が原因と考えられるが、実験系の確立に至っていない。しかし、メガリンノックアウトマウスで示された糸球体を濾過するklothoの組換え体合成並びに精製は確立し、klothoノックアウトマウスを用いたレスキュー実験を開始することができた。klothoノックアウトマウスに糸球体濾過する形態である組換え体klothoを投与し、リン代謝調節の回復を認めるデータを得ている。現在再現性の確認を行っており、メガリンを介したklothoの近位尿細管における役割解明が期待される。申請当時の計画において、メガリンノックアウトマウスをはじめとする動物実験と培養細胞をもちいた実験の2つが大きな柱であった。

メガリンノックアウトマウスについては一部予備実験から期待したデータが得られなかったものの、仮説が否定されれるものでなかったことを示した。また、予定を前倒しし、klothoのノックアウトマウスの導入も順次行う算段を終えており、次のステップに進んでいる。培養細胞をもちいた実験は予備検討を終えているものの、計画を変更し動物実験を先に進めている。腎臓学今後の研究計画はまず第一にklothoノックアウトマウスを用いた実験である。前年度までに作成を終えることの出来た、組み換えklothoタンパク質を用いてklothoノックアウトマウスにおけるメガリン、klothoそしてリン輸送体による腎臓、特に近位尿細管におけるリン代謝調節機構を解明していくものである。具体的には、血液中リン濃度が高い、またヒトの老化症状と類似した表現型を示すklothoノックアウトマウスにおいて、組み換えklothoタンパク質によるレスキュー実験を行い、その際のメガリンやリン輸送体との関与をタンパク質レベルで評価していく計画である。動物実験で予備検討にて可能性が示された結果の1部再現が取れず、仮説の修正ないし変換を必要とするような箇所が明らかになった。しかし追加実験で1部修正すべき点以外は仮説通りである可能性を示すことが出来た。具体的にはマウスを用いた実験であるが、想定していた食餌負荷モデルを用いた研究で、まだ詳細を詰める必要はあるが仮説通りの結果を示しつつある。これは非常に結果を得るまでに時間を必要すると予想していたため、現状のデータは計画どおりないし、予定以上の推移をたどることに成功していると考える。必要な消耗品の購入計画があり、そのための予算として計上していた。実際に必要になり購入申請をした時期が年度末になってしまい、かつタイミングが悪く納期に時間がかかることが判明したため発注をキャンセルせざるを得なかった。これまでに得ることに成功したデータの再現性の確認がまず必要である。また、リン代謝調節において血液中のリン濃度および尿中リン排泄量を検討し、仮説通りのデータは得ているもののリン代謝に役割を果たす多くの因子が有る。これらとmegalinノックアウトマウスの関連を検討する予定である。また、組み換え体klothoの作成を行い、培養腎近位尿細管細胞を用いて動物実験で認められた現象の機序を詳細に検討していく計画を立てている。前述のとおり、必要な物品の購入計画がすでにある。当初の予定通りその予算として利用する計画である。
食道癌における癌幹細胞の同定及び機能解析

食道癌においてfibrinogenは予後不良因子の1つである. Fibrinogenの受容体であるインテグリンβ3 (CD61)陽性細胞は, EGF, bFGF含有無血清培地による培養において, sphere様細胞塊の形成により自己複製能が示された.CD61陽性細胞において,走化能が高い傾向が示唆された.一方,食道扁平上皮癌細胞株であるTE10およびTE11を用いて抗癌剤(5FU)への長期曝露による癌幹細胞の純化を行った. miRNAArrayを行った結果,幹細胞活性に関係するmiRNA (miR-200ファミリーもしくはmiR-let7ファミリー)の発現変動が検出された.本研究において食道癌幹細胞マーカー候補分子であるインテグリンβ3(CD61)の発現が強陽性であるTE8をモデル細胞とした.癌幹細胞の増殖・分化様式の解析においてEGF, bFGFの成長因子を添加した無血清培地による培養のもとTE8細胞を培養した結果, sphere様の細胞塊が形成されたことにより癌幹細胞の有する自己複製能が示された.癌の浸潤,転移に関わるEMT能(Epithelial-to-Mesenchymal Transition)の解析では,細胞走化性測定装置(EZ-TAXIScan)を用いて細胞の遊走化能を検証した結果, CD61陽性細胞において,走化能が高い傾向がしめされた.一方,標的分子を指標として癌幹細胞の選別とは別に,癌幹細胞の薬剤への抵抗性能を利用し,抗癌剤への長期曝露による癌幹細胞の純化を行った.実験に使用した抗癌剤は,食道癌化学療法において使用されているフルオロウラシを用いた.食道扁平上皮癌細胞株であるTE10およびTE11において曝露開始より6ヶ月後,薬剤に対するIC50が42.7μg/mLおよび21.6μg/mLを示し,親株に比べ有意な抵抗性を獲得した.これらの細胞を用いてmiRNA Arrayを行った結果,幹細胞活性に関係するmiRNA(miR-200ファミリーもしくはmiR-let7ファミリー)の発現変動が検出された.癌細胞は,自己増殖能,分化能およびストレス抵抗性能を有しており,これらの機能は,幹細胞の特性と非常に類似している.また,多くに報告では,ごく一部の少数集団のみが癌幹細胞の特性を有するとされているが,樹立された細胞株における多くの細胞集団は,潜在的に癌幹細胞の活性を有しており,刺激によりその特性が顕在化するものと考えられる.食道癌においてfibrinogenは予後不良因子の1つである. Fibrinogenの受容体であるインテグリンβ3 (CD61)陽性細胞は, EGF, bFGF含有無血清培地による培養において, sphere様細胞塊の形成により自己複製能が示された.CD61陽性細胞において,走化能が高い傾向が示唆された.一方,食道扁平上皮癌細胞株であるTE10およびTE11を用いて抗癌剤(5FU)への長期曝露による癌幹細胞の純化を行った. miRNAArrayを行った結果,幹細胞活性に関係するmiRNA (miR-200ファミリーもしくはmiR-let7ファミリー)の発現変動が検出された.本研究は,食道癌における癌幹細胞(CSC)の分離及び機能解析を行い,予後因子ならびに標的分子等のバイオマーカーの探索を目的としている.食道癌患者の血清中における成分を分析した結果,健常人と比較して血中のフィブリノーゲン(FNG)値が高いことが示唆された.さらに,血中FNG高値(>359mg/dl)の食道癌症例では,術後再発率が高い傾向にあることが示唆された.また, Zhengらの報告では,悪性リンパ腫においてFNGと癌細胞に発現しているインテグリン分子の関係性が指摘されている.このCTCは癌幹細胞との関連性が示唆されており,本研究では,食道癌細胞株(TE1, TE4, TE5, TE6, TE8, TE9, TE10, TE11, TE14, TE15)を用いてCSCの分離に用いるマーカー分子の候補としてインテグリンβ3およびEpCAMの解析を用いて行った.フローサイトメトリーによる解析の結果, EpCAMの発現は,実験に用いた10株全てにおいて確認された.インテグリンβ3については, TE8のみで検出された.食道癌患者の血液サンプル中における炎症性サイトカインを解析した結果, IL-1β, IL-6, IL-8が高値で検出された.ELISA法により食道癌細胞株の培養上清中のサイトカインを解析した結果, IL-1βは1株のみで検出された. IL-6は, TE1およびTE6以外の細胞株において0.2221.3 (pg/mL)の測定値で検出された. IL-8については, TE1以外の細胞株で検出され測定値は,最大で4.00 (ng/mL)であった. EpCAMおよびインテグリンβ3の発現強度と炎症性サイトカインの産生量との相関性は認められなかったが,インテグリンβ3陽性細胞であるTE8において高い値にあることが示された.今年度は,食道癌患者の病態解析を中心としたアプローチにより癌幹細胞の分離および同定のための候補分子の解析を行った.当初予定した計画に対して,達成度は60%程度である.達成度は低くあるが,臨床データにもとづく候補分子の選別は重要なプロセスである.標的細胞に対する各評価系はすでに確立されており,順次解析を実施する予定である.

癌幹細胞の増殖・分化様式の解析において, EGF, FGF, PDGF等の成長因子及びLIF等を添加した無血清培地による培養のもと、分離した癌幹細胞(CSC)の未分化な状態を維持させる状態を確立する.この条件下培養したCSCを各分化誘導因子の添加およひMatrigelを用いた3D培養により分化能・増殖形態を評価する.自己複製能の解析では, Sphere formation Assayにより自己複製能の評価を行う.癌の浸潤,転移に関わるEMT能の解析では,分離した細胞集団について細胞走化性測定装置を用いて細胞の遊走、浸潤能を評価する.NOGマウス移植モデルによる造腫瘍能の解析では,分取した癌幹細胞集団をNOGマウス皮下へ移植し,腫瘍形成能を評価する.また,形成された腫瘍組織について免疫組織化学法及びPCRにより癌幹細胞マーカーの発現の局在ならひに定量を行う.抗癌剤感受性評価とその抵抗性メカニズムの解析では,食道癌領域て主に使用されている抗癌剤である5FU,シスプラチン,ドセタキセルについて癌幹細胞と非癌幹細胞における薬剤の感受性についてWST8法により評価を行う.メタボローム解析では,低分子の代謝産物を解析するための方法として,われわれはLC/TOF/MS質量分析機器を用いて解析を行う.癌幹細胞のエネルギー代謝様式がどのようなものなのか評価することは,生物学的特性を理解する上で重要な解析であり,更に,新規標的分子及ひ機能性プローブ分子の探索にも寄与できることが期待される.次年度直接経費の使用計画は,以下の項目ごとに予算を計画している.生化学実験試薬:500,000円,細胞培養試薬:100,000円,実験用動物:200,000円遺伝子解析用試薬:150,000円,メタボローム解析:300,000円,消耗品;50,000円
地域性を生かした住まい・まちづくり教育の教材開発と教育実践に関する研究

全国8道県において学校教育や社会教育において地域性を生かした住教育実践を行い、その効果・評価・成立条件・課題などを考察した。第一に住まい・まちづくり教育が各地域で多様な形態で実践され、その評価や効果と共にいくつかの課題や普及のための条件整備などが指摘されている。(1)北海道岩見沢市の小学校6年生の総合的学習において北海道の地域性を生かした住教育実践を行った。「北海道で快適に暮らせる住まい」について調べ学習をし、理想の住まいを平面図に描き、模型づくりにまで発展させた24次にわたる授業展開であった。建築士会の建築家3名が教師と協働で授業を行っており、学校と地域との連携によって成立した授業である。(2)山梨県の地域性を生かした住教育実践では高校家庭科における住教育実践、小学校と大学研究室との連携によるインターネット活用の総合的学習、甲斐の家プロジェクトによる参加型社会教育の実践が紹介され、地域の住教育教材によるユニークな住教育が見られた。(3)学校週5日制に向けて子どもの地域生活を支援するため、福井県では大学が中心となり、行政・地域・地元産業界が連携した「大学子ども開放プラン」による住環境教育実践が行われ、テーマごとに6-7回のプログラムを組んで実施され、子どもが遊び感覚で自然や歴史・環境などについて学べる体験学習が中心で、生き生きと活動している様子がうかがえる。(4)高知県では重要伝統的建造物群保存地区の中学校総合的学習における住教育実践では高知の高温多湿、台風襲来の気候風土の中で保存されてきた土佐漆喰・水切瓦・低棟型の商家の美しい町並み学習を通して地域の歴史や風土、生活・文化などを総合的に学ぶことをねらいとした。学習には地域の町並み保存会が協力し、地域連携型の住教育実践となっている。(5)大分県別府市小学校総合的学習のボランテイアガイドと連携したまちあるき学習事例が取り上げられ、地域で多様な活動をしている住民組織・竹瓦倶楽部の協力により行われ、校区ガイドマップづくりや路地裏新聞の発行などに取り組み、地域と学校の連携教育が進んでいる。(6)都市地域におけるマンション居住に関する住教育実践が福岡県の大学と山口県の中・高校家庭科で試みられ、授業評価の比較検討を行った。マンション管理に関する知識・関心については深めることが出来たが、内容と方法については今後の課題である。第二に住まい・まちづくり教育のための支援ネットワークづくりに関する活動事例における成果と課題について(1)北海道岩見沢市小学校の総合的学習において地元建築関係者・大学生・道庁職員などの協力による「住まいづくり体験塾」を契機に「住まい・まちづくり学習推進会議」が発足した。この様な支援組織は住まい・まちづくり学習を継続的に推進するために有効であるが、各組織の役割の明確化などが必要となる。(2)1999年発足の北海道住教育研究会から北海道住まい・環境教育研究会、北海道住まい・環境教育学会へ発展した組織では教材作成や公開授業・研修会など多彩な活動が行われており、今後住まい・まちづくり学習を継続し普及させるためには組織基盤を強固にしていくことが重要である。(3)近年、住まい・環境・まちづくり学習においてNPOが大きな役割を果たし、特にNPOと公教育との連携が総合的学習などにおいて増えており、教育活動の継続のためにNPOの財政基盤の強化・活動の質的向上などの課題が挙げられる。第三に地域性を生かした住教育実践においてこれまで不十分とされてきた教材開発を各地域で進めた。写真やスライド教材、また副読本やペーパークラフトなど多様な教材がある。内容は気候風土・産業・歴史・文化等が異なる地域の住まいや町並み、また現代住宅や住宅地、高齢者・若者定住住宅など多様な住まいや町並みが取り上げられている。これらの教材がより一般的に活用できるよう互換性のある教材制作の課題が残されている。

(5)大分県別府市小学校総合的学習のボランテイアガイドと連携したまちあるき学習事例が取り上げられ、地域で多様な活動をしている住民組織・竹瓦倶楽部の協力により行われ、校区ガイドマップづくりや路地裏新聞の発行などに取り組み、地域と学校の連携教育が進んでいる。(6)都市地域におけるマンション居住に関する住教育実践が福岡県の大学と山口県の中・高校家庭科で試みられ、授業評価の比較検討を行った。マンション管理に関する知識・関心については深めることが出来たが、内容と方法については今後の課題である。第二に住まい・まちづくり教育のための支援ネットワークづくりに関する活動事例における成果と課題について(1)北海道岩見沢市小学校の総合的学習において地元建築関係者・大学生・道庁職員などの協力による「住まいづくり体験塾」を契機に「住まい・まちづくり学習推進会議」が発足した。この様な支援組織は住まい・まちづくり学習を継続的に推進するために有効であるが、各組織の役割の明確化などが必要となる。(2)1999年発足の北海道住教育研究会から北海道住まい・環境教育研究会、北海道住まい・環境教育学会へ発展した組織では教材作成や公開授業・研修会など多彩な活動が行われており、今後住まい・まちづくり学習を継続し普及させるためには組織基盤を強固にしていくことが重要である。(3)近年、住まい・環境・まちづくり学習においてNPOが大きな役割を果たし、特にNPOと公教育との連携が総合的学習などにおいて増えており、教育活動の継続のためにNPOの財政基盤の強化・活動の質的向上などの課題が挙げられる。第三に地域性を生かした住教育実践においてこれまで不十分とされてきた教材開発を各地域で進めた。写真やスライド教材、また副読本やペーパークラフトなど多様な教材がある。内容は気候風土・産業・歴史・文化等が異なる地域の住まいや町並み、また現代住宅や住宅地、高齢者・若者定住住宅など多様な住まいや町並みが取り上げられている。これらの教材がより一般的に活用できるよう互換性のある教材制作の課題が残されている。地域性を生かした住まい・まちづくり教育を進めるための具体的・実践的な研究課題に取り組んだ。具体的には以下のような研究を全国および各地域で実施した。1.地域性を生かした住教育に関する中学生の興味・関心に関する調査実施-高知中学生が地域住宅に関してどのような興味・関心をもっているかについて調査・分析した。2.地域性に対応した住まい・まちづくり教育のための住資源・住情報の収集と分析-福井・山梨中・高校の教員は地域性に対応した住教育の実践について関心はあるが教材・情報の不足によって実践が困難としており、教材開発・情報入手を容易にするための資料整理を行った。3.地域性を生かした住教育のための副読本・スライド(CDR)の作成-各地域各地域において教材開発のためにまた直接授業の副読本として使用可能な冊子を作成した。4.地域性を生かした住教育のための教材事例の収集-北海道・高知2地域で教材事例の収集と整理を行った。5.地域性を生かした住教育授業研究および授業実践
生産システムの学習・適応戦略に基づくエージェントスケジューリングの研究

平成16年度は,エージェントの取るべき戦略を状況に応じて選択するモデルを作成し,その検証を行った.平成17年度は,環境の適応と評価をAGVが搬送する経路を中心としてスモールワールド理論を用いて行える方法論を開発した.また,同時にエージェントをAGVと見なした際の工場内でのAGVの高速な搬送経路の決定法をコレクティブ・インテリジェンスに基づいて開発した.平成18年度は,再度エージェントの学習方法について新しいニューラルネットワーク構造(ANN)に基づく方法を開発し,その有効性を検証した.従来の構造は,バックプロパゲーション法やリカレント法にみられるように,神経網の構造が完全グラフに近く,生物界にみられる効率的な構造とは異なる.近年になって,生物の神経網の構造がグラフ理論の見地から研究されD.Wattsは線虫にスモールワールドの構造を見いだした.スモールワールド構造は,平均経路長が短くかつクラスタリング係数が大きく,完全グラフやレギュラーグラフに比較して少ない神経網数をもつ.今年度はこのような特徴をもつスモールワールド構造から作成したニューラルネットワークをエージェントの学習に使用可能かを検証した.検証方法としては,従来のANNとスモールワールド構造やレギュラーグラフとランダムグラフ構造をもつANNを作成し,進化計算に基づく学習計算を行わせた.その結果は,スモールワールド構造を持つANNが他の構造に比べてはるかに高速な学習を行えることが判明した.ついで,エージェントの光源追跡問題において同じ実験を実施した.この問題は実問題におけるエージェントの学習を想定して実施した.結果として,従来のANNと同じ能力を獲得できることが,検証された.この結果,ANNに基づくエージェントの学習において,新しい構造のANNによる学習と戦略獲得が可能であることが,結論として得られた平成16年度は,エージェントの取るべき戦略を状況に応じて選択するモデルを作成し,その検証を行った.平成17年度は,環境の適応と評価をAGVが搬送する経路を中心としてスモールワールド理論を用いて行える方法論を開発した.また,同時にエージェントをAGVと見なした際の工場内でのAGVの高速な搬送経路の決定法をコレクティブ・インテリジェンスに基づいて開発した.平成18年度は,再度エージェントの学習方法について新しいニューラルネットワーク構造(ANN)に基づく方法を開発し,その有効性を検証した.従来の構造は,バックプロパゲーション法やリカレント法にみられるように,神経網の構造が完全グラフに近く,生物界にみられる効率的な構造とは異なる.近年になって,生物の神経網の構造がグラフ理論の見地から研究されD.Wattsは線虫にスモールワールドの構造を見いだした.スモールワールド構造は,平均経路長が短くかつクラスタリング係数が大きく,完全グラフやレギュラーグラフに比較して少ない神経網数をもつ.今年度はこのような特徴をもつスモールワールド構造から作成したニューラルネットワークをエージェントの学習に使用可能かを検証した.検証方法としては,従来のANNとスモールワールド構造やレギュラーグラフとランダムグラフ構造をもつANNを作成し,進化計算に基づく学習計算を行わせた.その結果は,スモールワールド構造を持つANNが他の構造に比べてはるかに高速な学習を行えることが判明した.ついで,エージェントの光源追跡問題において同じ実験を実施した.この問題は実問題におけるエージェントの学習を想定して実施した.結果として,従来のANNと同じ能力を獲得できることが,検証された.この結果,ANNに基づくエージェントの学習において,新しい構造のANNによる学習と戦略獲得が可能であることが,結論として得られた学習エージェントのモデルに関する理論的な考察を展開した.ここで作成した学習エージェントは,A=(Σ,Ω,B,M)で表現される.ここで,AΣ,Ω,B及びMはそれぞれ適応プランの集合,プラン選択器,選択行動パターンの集合,環境の測度をあらわす.これらの関係は,Σ:Ω×M→Ω及びM=μ(Ω)であり,μ(Ω)は選択されたプランΩによる環境の評価である.このモデルでは,エージェントの行動パターンB(i)が与えられるとプラン選択器Σはプラン集合AからプランΩ(i+1)を決定し,このプランに基づいてエージェントの行動パターンB(i+1)を決定し,その行動が環境評価μ(Ω(i+1)によって評価されるサイクルによって適応的にプラン戦略が進化するものである.本研究は,毎年米国セントルイスで開催されるArtificial Neural Networks in Engineering 2004 (ANNIE'04)において公表され,優秀論文賞(The First Runner Up Award)を受賞した.また,自己組織化による生産システムの研究として自己組織化マップによる学習を利用したn台のAGVの配送計画経路問題の解法を開発した.本研究では,自己組織化マップのシナップスベクトル近傍結合が自由曲線のスプライン関数の結合式に類似することに注目し,B-スプライン関数で使用される多重ノットの概念を自己組織化マップのニューロンに導入した.ここで取り扱った問題は基本的にn人の巡回セールスマン問題(n-TSP)となるため,n台のAGVの始点終点を多重ニューロンとして経路計算を実施した所,n-TSPの解法として使用したm-step 2-opt法と比較して優れた結果を得ることが検証された.平成17年度は,(1)生産システム学習・適応エージェントモデルとしてトポロジーエージェントの提案,(2)エージェントの環境自身の評価方法の確立と最適設計,(3)学習・適応エージェントモデルの最適化問題への応用,の研究を実施した.(1)については,Particle Swarm Optimization(PSO)に基づくトポロジーエージェントを提案し,PSOにより一定のトポロジー関係を満たしながら,全体でバランスの取れた工場内の被加工物搬送をAGVが学習・適応をコンカレントに行ないながら実施できるモデルを開発した.

(2)については,エージェントが適応・学習を行なうのと並列に環境もまた同じ機能を持つことができるかに関する基礎研究を実施した.そのためにAGV搬送モデルを用い,加工機械によって生成されるAGVの経路トポロジーを,スモールワールド理論の2パラメータによって評価することを試みた.数値計算実験では,エージェントの環境であるAGV経路トポロジーにも効率的なものが存在することが検証された.(1)(3)からトポロジーでエージェントを制約し局所的に最適化を実施する方法は,エージェントの自由度を効率的に小さくしながら,全体の行動目的を達成することを実現する方法であることが検証されつつある.平成18年度は,再度エージェントの学習方法について新しいニューラルネットワーク構造(ANN)に基づ<方法を開発し,その有効性を検証した.従来の構造は,バックプロパゲーション法やリカレント法にみられるように,神経網の構造が完全グラフに近く,生物界にみられる効率的な構造とは異なる.近年になって,生物の神経網の構造がグラフ理論の見地から研究されD.Wattsは線虫にスモールワールドの構造を見いだした.スモールワールド構造は,平均経路長が短くかつクラスタリング係数が大きく,完全グラフやレギュラーグラフに比較して少ない神経網数をもつ.今年度はこのような特徴をもつスモールワールド構造から作成したニューラルネットワークをエージェントの学習に使用可能かを検証した.検証方法としては,従来のANNとスモールワールド構造やレギュラーグラフとランダムグラフ構造をもつANNを作成し,進化計算に基づく学習計算を行わせた.その結果は,スモールワールド構造を持つANNが他の構造に比べてはるかに高速な学習を行えることが判明した.ついで,エージェントの光源追跡問題において同じ実験を実施した.この問題は実問題におけるエージェントの学習を想定して実施した.結果として,従来のANNと同じ能力を獲得できることが,検証された.この結果,ANNに基づくエージェントの学習において,新しい構造のANNによる学習と戦略獲得が可能であることが,結論として得られた.
外来情報と内在概念が相互作用する神経回路網モデルに関する研究

本研究の目的は人間の脳の持つ多様な情報処理を手本とした、新しい記憶システムと柔軟な連想能力を持つシステムを構築することである。今年度は従来より研究を行なっている多重相互結合型回路網による手書き住所認識システムについて全国版宛名認識への拡張を検討した。さらに今年度新たに、外界の情報を逐次内部に取り入れ、それを内在概念とし次からの外来情報との関係を相互作用させ新たなる出力を生み出すモデルを設計中である。すなわち多種感覚の入力を時々刻々と蓄積、記憶し、それを新たな入力の認識や関連事項の連想に活用しようとするものである。このモデルでは入力データは平面状に配置したニューロンの発火パターンとして表現する。次に記憶の追加のために、神経回路網で構築した記憶フレームを用意する。記憶フレームは、ある瞬間の多種感覚入力の発火パターンを記憶することのできるネットワークである。記憶フレームには、我々の開発した複合連想を得意とする多重相互結合型神経回路網を使用する。そして多数の記憶フレームの積み重ねにより経験が蓄積されると考える。記憶フレームの神経回路網の性質上、新規入力とあるレベル似たパターンを記憶しているフレームが相互に発火される。その結果を引き出すことが記憶の引き出しであると考える。このネットワークモデルにより従来の1対1関係の認識ではなく、多数の経験に対して各種感覚の類似情報の関係を見極め、それを連想に適応することが可能となる。現在、本モデルについて検討を継続して行なっている。