hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視床下部ドーパミンニューロンの制御機構の解明

今年度は、TRHを直接脳室内に投与し、in vivoにおけるTRHの作用を検討した。[方法]ウィスター系雌ラットの脳室内に脳内カニューレを留置し、皮下に埋め込んだオスモティックポンプと接続し、TRHを脳室内に持続的に投与した。尚、control群には生理食塩水を同様に投与した。1、3、7日間の投与後断頭し、その際のそれぞれの血液を採取し、血中PRL値を測定した。又、下垂体におけるPRLmRNAの変動をラットPRLcDNAをプローブとして用いNorthern analysisで測定した。更に、視床下部組織をホモゲナイズし、HPLCを用いてdopamine(DA)、3、4-dihydroxyphenylacetic acid(DOPAC)を測定した。[成績](1)血清中、PRL値はcontrol群での1、3、7日間の投与でそれぞれ11.8ng/ml、12.1ng/ml、12.3ng/mlと有意な変化はなかったが、TRH投与群ではそれぞれ6.0ng/ml、5.8ng/ml、5.2ng/mlと低下しており7日間の投与ではcontrol群に比べて有意な減少を示した。(2)下垂体のPRLmRNAの変動をNorthern analysisにおける1kbのbandで見たところ、control群に比べTRH群では明らかに経日的に減少しており、その変動は血清中のPRL値と相関していた。(3)視床下部組織におけるDA、DOPAC値はそれぞれにおいては特に有意差は認められないものの、DOPAC/DA ratioで検討するとcontrol群に比べTRH投与群で有意に増加しており、TRH投与群ではDAの代謝回転が亢進している事が推察された。[総括]以上の実験成績よりラットの脳室内に投与されたTRHは視床下部に作用しDAの代謝回転を亢進させDAの放出を促進した結果、下垂体におけるPRCの生成及び分泌を抑制していることが明らかとなった。初年度は、TRHの視床下部ドーパミン放出への影響をin vitroで検討した。[方法]ウィスター系雌ラットを断頭し、視床下部組織を酵素処理して細胞を分離し、単層培養して実験を行った。^3Hドーパミン(DA)で2時間の前培養後、十分に洗浄しTRHをはじめ各種薬剤を添加し、一定時間後培養液中に放出される^3H-DAの放射活性を液体・シンチレーションカウンターにて測定した。ウィスター系雌ラットの脳室内に脳内カニューレを留置し、オスモティックポンプを用いて1μMのTRHを接続的に投与し7日後、視床下部を取り出し膜分画を用いて^3H-MeTRHをligandとして、TRH receptor-assayを行った。[成績](1)TRHは時間依存性及び濃度依存性に視床下部ドーパミンニューロンからの^3H-DAの放出を促進させ、1μM、20分間の培養で最大の増加を示すことが明らかとなった。(2)DA-D_1、D_2受容体のそれぞれに特異的な阻害剤であるSCH23390、(-)Sulpirideは^3H-DAの放出を抑制せず、またTRHの^3H-DAの放出作用にも影響を及ぼさなかった。(3)TRHの^3H-DA放出作用の特異性を検討するためにオキシトシンやVIPを添加したところ^3H-DAの放出作用に影響を及ぼさず、TRHの作用にも影響を及ぼさなかった。(4)TRH receptor assayではScat chard解析により高親和性で単一のreceptorが検出された。TRH投与群とcontrol群の比較では、解離定数(Kd)はcontrol群3.6nM、TRH群2.7nMと明らかな変化はないが、最大結合部位数(Bmax)はcontrol群30.2fmol/mg protからTRH群15.3fmol/mg protと減少しており、投与されたTRHがTRH receptorを介して作用している可能性が明らかとなった。[総括]以上の実験成績より、TRHはラット視床下部に直接作用し、TRHレセプターを介してドーパミンの放出促進作用を有することが明らかとなった。

(3)視床下部組織におけるDA、DOPAC値はそれぞれにおいては特に有意差は認められないものの、DOPAC/DA ratioで検討するとcontrol群に比べTRH投与群で有意に増加しており、TRH投与群ではDAの代謝回転が亢進している事が推察された。[総括]以上の実験成績よりラットの脳室内に投与されたTRHは視床下部に作用しDAの代謝回転を亢進させDAの放出を促進した結果、下垂体におけるPRCの生成及び分泌を抑制していることが明らかとなった。
キラヤサポニン経口投与による食細胞の活性化に関する研究

キラヤサポニンは、南米に自生するバラ科の常緑樹シャボンの木(Quillaja Saponaria Mol.)の樹皮に含まれるトリテルペノイドサポニンである。欧米諸国では、古くからノンアルコール飲料やシェイク飲料の起泡剤として利用され、その食品添加物としての安全性が認められている。本研究は、起泡剤や乳化剤(食品添加物)として世界中で利用されているキラヤサポニン抽出物(QS)の人に対する新しい生理作用(自然免疫活性化機能)を明らかにすることを目的とし、QSを哺乳類(マウスおよびヒト)へ経口的に投与し、その自然免疫活性化機能を検討した。マウスのマクロファージ株化細胞系で、QSの貧食能活性化濃度は細胞毒性濃度の1/4000倍であった。また、QS経口投与(0.5mg/Kg体重/日)24時間後のマウス脾臓および腹腔滲出液から分離したマクロファージの走化性や貧食活性が27倍に向上した。さらに、QS経口投与24時間後のマウスに対する大腸菌の腹腔感染実験の結果では、無投与群の感染5日目の生存率0%に対して、QS投与(0.5mg/Kg体重)群が60%と有意に高かった。最後に、QS配合飲料を試作してボランティア試験を実施した。その結果、ヒトに対してもQSの摂取量0.5mg/Kg体重/日、1週間の摂取で、抹消血マクロファージの走化性は10-15倍、貧食性は3-5倍に活性化された。また、血液検査の結果、肝機能への影響やIgGおよびIgEの上昇は見られず、またCRP等の炎症マーカーやIL-1αやTNF-αの変動はなかった。今後、より大規模のボランティア試験での検討や、その活性化のメカニズムの研究などが必要であるが、将来、QSが配合された加工食品を摂取し、感染症のみならず種々の疾病に対する抵抗力(自然免疫力)を高めることの可能性が示された。(1)シャボンの木(Quillaja saponaria)の樹脂チップを水抽出し、抽出液中のトリテルペノイド画分をシリカゲルカラムクロマト法で吸着分離した後、活性炭で脱色および脱臭処理し凍結乾燥してキラヤサポニン粉末を調製した。(2)キラヤサポニン粉末を滅菌PBSに溶解し、1群5匹のddyマウス(雌5週齢)に経口投与(0、0.5、5.0、50.0mg/Kg)した。その48時間後、常法によりマウスから脾臓を摘出し、脾臓細胞を滅菌MEM中に回収し、5%炭酸ガス、37°Cで4時間の培養条件で8連ガラスチャンバーやケモタキチャンバーへの付着細胞をマクロファージとして、貧食活性および走化性を測定した。(3)ラテックスビーズに対する貧食活性は、100200個のマクロファージ中、5個以上ラッテクス粒子を貧食している細胞数を数えた。キラヤサポニン経口投与後48時間目の貧食活性は、キラヤサポニン無投与群に対して、投与0.5mg/Kg群が1.9倍、投与5.0mg/Kg群が1.8倍、投与50.0mg/Kg群が2.3倍向上した。(4)ホルマリン不活化大腸菌に対する走化性は、顕微鏡観察(400倍)で10視野あたりの平均走化細胞数を測定した。

キラヤサポニン経口投与後48時間目の貧食活性は、キラヤサポニン無投与群に対して、投与0.5mg/Kg群が1.9倍、投与5.0mg/Kg群が2.0倍、投与50.0mg/Kg群が2.8倍向上した。【方法】キラヤサポニン(QS)はQuillaja saponaria Mol.の樹皮から抽出精製したサポニン画分の凍結乾燥粉末を用いた。QSを0^100μg/mlの濃度で添加したDMEM培地でマウスのマクロファージ株化細胞(J774)を培養し、その走化性、貧食活性および細胞性を調べた。また、1群10匹のddyマウス(雄5週齢)に、体重1KG当たり0^50mgのQSを経口投与した後、経時的に解剖して腹水および脾臓細胞を回収し、培養容器への付着細胞をマクロファージとして、その走化性および貧食活性を測定した。走化性はケモタキチャンバー法で、貧食活性はラテックスビーズ法で、細胞毒性は改良MTT法で測定した。また、QS経口投与マウスの細菌感染予防効果を調べるために大腸菌C11株をマウスに腹腔注射(6×10^<10>cfu/マウス)し、5日間の生存数を観察した。【結果】細胞培養系では、QS濃度0.01^0.3μg/mlで用量依存的にJ774細胞の貧食活性が促進された。細胞毒性はQS濃度10μg/ml以上で認められた。マウスへの経口投与では、QS投与量0.5mg/kg以上の群の脾臓マクロファージの走化性および貧食活性ともに、無投与群のそれぞれに対して約23倍の活性促進効果があった。これらの活性促進効果は、走化性については4日間、貧食活性については10日間持続した。マウス腹腔マクロファージの貧食活性は、QS無投与群に対して投与0.5mg/kg群が2.6倍活性化された。また走化性は無投与群に対して、投与0.05mg/kg群が6.0倍、投与0.5mg/kg群が7.5倍活性化された。大腸菌感染実験では、無投与群の生存率030%に対し、QS0.5mg/kg投与群の生存率が6080%となり、QSの経口投与で大腸菌感染予防効果が認められた。この感染予防効果はマウス腹腔マクロファージの活性化に伴う自然免疫力の向上に起因するものと考えられた。
コメの新規プロテアーゼ(オリザシン)の機能解析および凝乳食品開発への応用

コメの新規プロテイナーゼ(オリザシン)は、アスパラギンギン酸プロテイナーゼ(AP)の特異的阻害剤であるペプスタチンで阻害され、至適pHが3.0であるAPの一種である。オリザシンについてコメの貯蔵タンパク質に対する作用を調べたところ、グルテリンをよく水解したが、プロラミンには作用しないことがわかった。コメから抽出した粗酵素液は、スキムミルクに対して凝乳活性を有し、良好なゲルを生成した。オリザシンが凝乳酵素キモシンと類似の性質を持つことがわかったが、両者では一次構造に大きな違いがある。AFに共通の活性中心近傍の配列はどちらも保存されていたが、オリザシンにはC-末端領域に巨大なインサーションが存在する。このインサーションの役割を解明するために、インサーションを欠失させたオリザシンを得、酵素活性に及ぼす影響を調べたところ、ヘモグロビンに対するプロテアーゼ活性は失われなかった。インサーションの有無を他の植物で調べた。コメと異なる双子葉であり、食品として広く利用されている大豆に着目しクローニングを行い、二種のAPをコードすると思われるクローンSOYAP7a,SOYAP23dを得た。二つのクローンにはオリザシンと同様インサーションが存在し、インサーションが植物APの特徴の一つであることが示唆された。二種の大豆APは活性中心近傍のアミノ酸配列の相同性は高いが、互いに50%台の相同性を有するのみであった。次にオリザシン1のペプチド抗体を作製し、これを用いて組織抗体染色を行ったところ、オリザシンは主としてアリューロン層に多く存在していたが、胚乳部にも染色が確認されたことから、種子中に広く分布している可能性が示唆された。本年度は、米のアスパラギン酸プロテアーゼであるオリザシンを効率よく精製し、かつ種子における所在を明らかにするために、オリザシンに対する特異性の高いペプチド抗体の作製を試みた。オリザシンは、米より数種類が分子クローニングによって見いだされている。そこで、そのうちのひとつオリザシン1の一次構造より、N末端およびC末端領域のアミノ酸13残基を含むのペプチドを各々合成し、ラビットに免疫してオリザシンに対する抗血清を得た(以下、N末抗体、C末抗体と表す)。得られた血清から、抗原ペプチドを結合させたアフィニティーカラムを用いて、オリザシン1に特異的なポリクローナル抗体を濃縮した。抗体価および特異性を検定するために、米からタンパク質を硫安分画により粗精製し、2種の抗体を、アルカリフォスファターゼ標識抗ラビットIgG抗体による酵素反応を用いて検出するウェスタン分析に供した。いずれの抗体もオリザシンタンパク質に特異的に反応した。抗体価はN末抗体の方が、C末抗体よりも高かったが、どちらもタンパク質の精製時に用いるのに十分なものであった。次に、組織抗体染色を行った。完熟米種子を吸水し、30°Cで発芽させ、4分割したのち10%のホルムアルデヒドを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)で固定した。O.C.T.コンパウンドを用いて包埋し、液体窒素で凍結したのち、ミクロトームで10μmに切助しスライドグラスに固定して切片を得た。N末抗体を400分の1に希釈し、ラディシュパーオキシダーゼをもちいた発色法にて染色をした。その結果、オリザシンは主としてアリューロン層に多く存在していたが、胚乳部にも染色が確認されたことがら、オリザシンは種子中に広く分布している可能性が示唆された。コメの新規プロティナーゼ(オリザシン)は、アスパラギンギン酸プロティナーゼ(AP)の特異的阻害剤であるペプスタチンで阻害され、至適pHが3.OであるAPの一種である。

オリザシンについてコメの貯蔵タンパク質に対する作用を調べたところ、グルテリンをよく水解したが、プロラミンには作用しないことがわかった。コメから抽出した粗酵素液は、スキムミルクに対して凝乳活性を有し、良好なゲルを生成した。オリザシンが凝乳酵素キモシンと類似の性質を持つことがわかったが、両者では一次構造に大きな違いがある。APに共通の活性中心近傍の配列はどちらも保存されていたが、オリザシンにはC-末端領域に巨大なインサーションが存在する。このインサーションの役割を解明するために、インサーションを欠失させたオリザシンを得、酵素活性に及ぼす影響を調べたところ、ヘモグロビンに対するプロテアーゼ活性は失われなかった。しかし、昨年度に作製したオリザシンのN-末端配列の抗体およびC-末端配列の抗体を用いて自己消化の過程を検討したところ、インサーションの有無によって自己消化の速度が異なることが示された。次にオリザシンに存在するインサーションが、他の植物APにおいても存在するかを調べた。コメと異なる双子葉であり、食品として広く利用されている大豆に着目し、クローニングを行い2種のAPをコードすると思われるクローンSOYAP7a,SOYAP23dを得た。二つのクローンにはオリザシンと同様インサーションが存在し、インサーションが植物APの特徴の一つであることが示唆された。二種の大豆APは活性中心近傍のアミノ酸配列の相同性は高いが、互いに50%台の相同性を有するのみであった。
ADAMファミリー・メルトリンとがん浸潤・転移とのかかわり

本研究は、ADAMファミリーに属するメルトリン遺伝子群の細胞間・細胞基質間相互作用における役割の解明を目的とする。1)メルトリンα遺伝子の役割まず、メルトリンα遺伝子欠損マウスを作成し、解析を行った。現在、BALB/c,C3H/He,C57BL6の3系統に戻し交雑を行って解析を行っている。いずれの系統(n=8)でもホモ個体の4050%が出生前に胎内で死亡することが明らかになった。また、成体の筋肉ではメルトリンは発現していないが、筋破壊後の再生過程では、再生部位に一過的にメルトリンαの発現が誘導されることを見いだした。2)メルトリンβ遺伝子の役割メルトリンβは発生過程において後根神経節など末梢神経の生ずる領域で発現が活性化されることを蛋白レベルで確認した。そして、メルトリンβのメタロプロテアーゼドメインが、神経分化にかかわる細胞膜貫通型増殖因子の膜型から可溶化型への変換に関わっている事を見い出した。一方、マウスメルトリンβ遺伝子を単離し、ES細胞を用いた遺伝子ノックアウトマウスを作成中である。現在、heterozygoteが得られている。
下咽頭癌におけるP53癌抑制遺伝子の役割

近年、p53癌抑制遺伝子,ならびにいくつかの癌遺伝子が,消化器癌・卵巣癌・乳癌などの予後因子として相次いで報告されているが,頭頚部領域では,喉頭癌に関する報告が僅かに認められるのみで、下咽頭癌に関するまとまった報告は国内外を通じて未だみられない.そこで,我々は,下咽頭癌未治療例の初診時生検組織標本ならびに手術時摘出標本を用いて,従来より指摘されている臨床的ならびに病理組織学的指標,さらにp53癌抑制遺伝子について免疫組織学的検討を加えた結果,平成6年度の研究において,以下の結論を得た.2)病理組織学的頚部リンパ節転移数が02個の症例の5年生存率は約60%と比較的良好であったのに対し,3個以上の症例の予後は著しく不良であった.3)分化度および病理組織学的深達度では予後に有意差を認めなかった.4)リンパ管浸潤ならびに血管浸潤が認められた症例の予後は極めて不良であった.5)下咽頭癌57例中20例(35%)にp53の過剰発現が認められた.6)早期癌においてもp53の過剰発現が認められた.7)p53の過剰発現は同一組織内では,正常細胞には認められず,上皮内癌を含めた癌細胞にのみ認められた.8)p53の過剰発現が認められた症例の予後は,認められなかった症例に比し,有意に予後が良かった.9)p53の過剰発現が認められた症例では,有意にN0症例が多かった.近年、p53癌抑制遺伝子,ならびにいくつかの癌遺伝子が,消化器癌・卵巣癌・乳癌などの予後因子として相次いで報告されているが,頭頚部領域では,喉頭癌に関する報告が僅かに認められるのみで、下咽頭癌に関するまとまった報告は国内外を通じて未だみられない.そこで,我々は,下咽頭癌未治療例の初診時生検組織標本ならびに手術時摘出標本を用いて,従来より指摘されている臨床的ならびに病理組織学的指標,さらにp53癌抑制遺伝子について免疫組織学的検討を加えた結果,平成6年度の研究において,以下の結論を得た.2)病理組織学的頚部リンパ節転移数が02個の症例の5年生存率は約60%と比較的良好であったのに対し,3個以上の症例の予後は著しく不良であった.3)分化度および病理組織学的深達度では予後に有意差を認めなかった.4)リンパ管浸潤ならびに血管浸潤が認められた症例の予後は極めて不良であった.5)下咽頭癌57例中20例(35%)にp53の過剰発現が認められた.6)早期癌においてもp53の過剰発現が認められた.7)p53の過剰発現は同一組織内では,正常細胞には認められず,上皮内癌を含めた癌細胞にのみ認められた.8)p53の過剰発現が認められた症例の予後は,認められなかった症例に比し,有意に予後が良かった.9)p53の過剰発現が認められた症例では,有意にN0症例が多かった.
多接合半導体ヘテロ構造ナノ粒子の合成と機能の創出

本年度は、新規な組み合わせのナノヘテロ接合をもつナノ粒子の合成と特性評価を行った。カチオン交換による準安定スピネル型Ni3Se4ナノ粒子とヤヌス型Cu2-xSe/Ni3Se4ヘテロ接合ナノ粒子の形成メカニズムについて詳細な推察を行った。セレン化ニッケル群の中では、スピネル型Ni3Se4のみがCu2-xSe同様Se副格子が立方最密充填をとることから、Se副格子の対称性が保存された結果、スピネル構造が選択的に生成したと結論付けた。これらのナノ粒子の電気化学的な水の酸化触媒活性を評価すると、ヤヌス型Cu2-xSe/Ni3Se4ナノ粒子は、Ni3Se4ナノ粒子よりも高い活性を示すことが分かり、二相が相乗効果を示すことを明らかにした。また、新たな光触媒候補材料としてCu2-xSと遷移金属硫化物からなるヘテロ構造ナノ粒子の合成を目指し、Cu2-xSナノ粒子を種々の遷移金属カチオンでカチオン交換を行った結果、Cu2-xS/Co9S8、Cu2-xS/Ni3S4といった新規なヘテロ構造ナノ粒子を選択的に合成することに成功した。この検討において、特異な結晶構造変化が生じることが分かった。結晶構造は触媒活性に大きな影響を与えるため、温和な条件での結晶構造変化を誘起する新たなパラメータを見出すモデル系として検討を続ける予定である。また、狭いバンドギャップをもち、太陽光を有効利用可能なp型Cu2ZnSnS4ナノ粒子を種として用いることで、液相法によりその上に種々の異なるn型半導体(CdS、ZnSe、ZnS)を選択的に成長させることに成功し、バンド端エネルギー差が光誘起電子移動効率に与える影響の検討が可能となった。新規な組み合わせからなるテロ構造ナノ粒子を複数種類合成する条件を新たに見出し、また、それらを電極触媒として活性評価を行う手法を確立することができたことで、目的を達成するための下地が整ったことから、順調に推移していると判断した。これまでの検討でカチオン交換によるヘテロ構造ナノ粒子の合成手法が確立し、多数の新規な組み合わせを合成できるようになったことから、最終年度は各材料の特性評価に注力し、体系的な検討を行うことで、高性能材料の探索および機能発現のメカニズムについて解明する。本年度は、新規な組み合わせのナノヘテロ接合を有する系の形成と特性評価を行った。まず、リン化Niとリン酸Feのヘテロ接合をもつナノ粒子の選択的合成に成功した。リン化Ni@リン酸Feナノ粒子は、アモルファスリン化Niナノ粒子に鉄前駆体とリン前駆体を加えて反応させることで得られた。この粒子は導電性基板上で水の酸化反応が効率よく進行することを見出した。また、光触媒半導体に担持することで、半導体/ナノ粒子ヘテロ接合界面を通してホールの移動とそれに続く光触媒的水の酸化反応の効率を劇的に向上させることに成功した。種々の比較検討によって、NiとFeの共存による相乗効果により、高い活性が発現したことが分かった。異種元素の導入による酸化マンガンナノ粒子/光触媒ヘテロ接合における光触媒活性の向上も確認した。Mn3O4ナノ粒子に種々の割合でCoをドープすることで、ナノ粒子表面における水の酸化反応速度が向上し、光触媒から移動したホールによる光触媒的酸素生成活性が向上した。また、狭いバンドギャップを有するp型CuInSe2にn型CdSを選択的に接合させることにも成功した。これは、近赤外領域の光を使用して水から水素を得ることができる均一系光触媒としてはたらくことを期待している。さらに、Cu2-xSeのNi2+イオンを用いたカチオン交換にはじめて成功した。立方晶のSe副格子が維持されることにより、準安定なスピネル型Ni3Se4相が選択的に得られることを見出した。カチオン交換反応を途中で停止させることにより、Cu2-xSe/Ni3Se4ヘテロ接合ナノ粒子を選択的に得ることにも成功した。半導体からのキャリアを有効利用するためのナノ粒子を複数種類開発に成功し、順調に推移していると判断した。発光デバイスについては、個々の相にあるナノ粒子の基本的な性質を理解するために費やしたため、その知見を活かして次年度以降で複合化およびデバイス構築まで達成を目指す。

結晶構造は触媒活性に大きな影響を与えるため、温和な条件での結晶構造変化を誘起する新たなパラメータを見出すモデル系として検討を続ける予定である。また、狭いバンドギャップをもち、太陽光を有効利用可能なp型Cu2ZnSnS4ナノ粒子を種として用いることで、液相法によりその上に種々の異なるn型半導体(CdS、ZnSe、ZnS)を選択的に成長させることに成功し、バンド端エネルギー差が光誘起電子移動効率に与える影響の検討が可能となった。新規な組み合わせからなるテロ構造ナノ粒子を複数種類合成する条件を新たに見出し、また、それらを電極触媒として活性評価を行う手法を確立することができたことで、目的を達成するための下地が整ったことから、順調に推移していると判断した。不均一系における光触媒半導体/ナノ粒子のヘテロ界面構築が成功したことから、今後は均一系での多接合ヘテロ界面の構築を試みる。水または二酸化炭素の還元を中心に、光エネルギーを有効利用するためのナノ構造制御を行う。また、引き続きペロブスカイトナノ粒子を含むヘテロ構造ナノ粒子の合成を試み、発光デバイスの構築に挑戦する。これまでの検討でカチオン交換によるヘテロ構造ナノ粒子の合成手法が確立し、多数の新規な組み合わせを合成できるようになったことから、最終年度は各材料の特性評価に注力し、体系的な検討を行うことで、高性能材料の探索および機能発現のメカニズムについて解明する。本年度は光触媒反応を促進するヘテロ構造ナノ粒子の研究について特に進展があり、発光デバイス作製向けの装置類の発注を見送ったため、余剰が生じた。翌年度は発光素子用ヘテロ構造ナノ粒子の合成と特性評価のために必要な物品を購入し、目標達成に向けて研究を加速させる予定である。光触媒向けリアクターが想定よりも安価で入手できたことで、余剰が生じた。翌年度はその分を分光測定機器の拡充に使用し、より円滑な研究遂行を図る予定である。
東海地域は日本のミドル・リージョンであるか-愛知県三河・尾張における社会構造と文化様式についての実証研究を通して考える

「東海地域は日本のミドル・リージョンであるか」という研究課題の中の「ミドル」の概念について、今年度は一層の認識を深めた。そしてわれわれは、アメリカのリンド夫妻が用いた意味を含みながらもそれを超えた内容のものとして再定義することに成功した。その中から「ブレイン・コミュニティ」という世界初の概念も創造することができた。さて、かかる人間の脳のシステムにフィットしたコミュニティとしてのブレイン・コミュニティが存在するとしたら、われわれとしては、近未来における「東海地域」の範域でそれを考えることができよう。今年度、実証的には、先ずこのコミュニティがシングル・セットとしての性格を持つ基礎となる「言語(コミュニティ)」について調査分析を進めた。次に脳幹=基幹にあたる「産業」、「人口」、「水利」についての分析を行った.さらに辺縁皮質=社会構造、言い換えれば人間が人間らしく生きていくための「器」としての「家族」、「地域社会」の分析を進めた。最後にこの器に盛られた新皮質、大脳皮質=文化に取り組み科学、思想、宗教、演劇、芸術等の中から特に東海に関連の深いものを取り上げ調査研究した。これらは海馬と大脳辺縁系=歴史によって活かされ、伝えられている以上歴史研究を進めた。このような研究の中から、われわれは、近い未来には「都市」と「東海地域」が、ちょうど人間の脳のように、「革新と伝統のシングル・セット」としてのコミュニティを形成していくであろうことを予測した。1.研究課題と方法「東海地域は日本のミドル・リ-ジョンであるか」という問いに答えを出すのが本研究の目的である。この時「ミドル」という言葉は、(1)日本を代表する、平均的な地域、(2)人間の脳のシステムにフィットした地域という2つの意味を持っている。東海地域としては静岡、岐阜、愛知、三重を含む地域を考えているが、この対象に対してア.20世紀に確立された法則科学的な単純系の科学の方法とイ.21世紀に有力になると言われる複雑系の科学の方法の2つの方法を用いてアプローチしていく。2.社会東海地域の中央に位置する愛知県では、近年顕著な人口増加が見られる。その中で年少人口の減少と老年人口の増加が進んでいる。世帯数も増加しているが、家族類型では単独世帯や核家族の割合が低く、二世代家族や三世代家族の割合が高い。少子化傾向が強くなっている。そこで少産少死型の社会への移行に対応して教育問題が新たにクローズアップしてきた。その中ではいじめの問題、育児の問題が顕在化している。さらにそれは性別役割分業の問題にまで及んでいる。都市化の進展によって、区と区の間のコミュニケーションの問題や、スポーツクラブ等に見られる社会組織上の問題が注目されることになる。とりわけ水の問題が改めて起こっていることは見逃すことができない。3.文化東海地域は伝統文化が多く残っている地域である。これらが現代文化といかに融合するかが地域の性格を決める。伝統文化としては、能・狂言や歌舞伎の外宗教に関連したものも多く保存されている。田峯田楽、花祭り、参候祭、シカウチ行事、御神楽まつり、うなごうい祭と多彩である。思想的には本居宣長や伊勢信仰に関するものも強い。4.歴史東海地域は徳川家康出生の地岡崎市を含んでいる。徳川幕府の権力構造の地域投影としての尾張藩領の性格を探ることは歴史的に極めて有意義である。1.理論仮説の正当性「東海地域は日本のミドル・リージョンであるか」という問いかけのかたちで作られたれた理論仮説のうち「人間の脳のシステムにフィットした地域が『ミドル』である」という部分の正当性が、2年間の実証研究の過程でかちとられてきた。そこでわれわれはこの研究を「東海-ブレイン・コミュニティ」というタイトルでまとめる方針を立てるに至った。2.言語東海=ブレイン・コミュニティの基礎構造をなすものは「言語コミュニティ」であることが理論的に証明された。そこで昨年度に続き東海とその周辺において方言地名に関する実態と意識の調査が鋭意進められた。

3.言語文化能・狂言の研究を行い、尾張藩の狂言伝書の分析と評価を行った。4.思想(文化)東海に強い影響を与えた本居宣長とその弟子達の思想の研究が進められた。5.文化交流濃尾平野と木曽地方の文化交流について、登山(登拝)、山の保全協力等の分析が行われた。6.文化(教育)いじめと保育についての、質問紙による大量観察が行われ、集計中である。7.社会先ず家族、生活及び地域社会について上の質問紙に織り込んでデータを採集した。次に人口構造とその変化について、昨年度の愛知県に続き本年度は三重県と岐阜県について(1)年次別人口の推移、(2)家族構造の変化、(3)高齢者人口の増加状況、(4)出生者数の減少に伴う少子化傾向の状況を明らかにした。さらに東海地域の水利事業と農村社会に関して、愛知用水二期事業後の水管理システムと費用分担方式のあり方を調査した。8.歴史昨年度に引き続き尾張藩の史料及び文献の収集と検索を進めた。9.東海=ブレイン・コミュニティ人間の脳は複雑系である。言語特に東海の言語も複雑系である。東海コミュニティも複雑系である。かくて東海コミュニティは人間の脳にフィットした「ミドル」リージョンとしての性格を持っていると言えよう。「東海地域は日本のミドル・リージョンであるか」という研究課題の中の「ミドル」の概念について、今年度は一層の認識を深めた。そしてわれわれは、アメリカのリンド夫妻が用いた意味を含みながらもそれを超えた内容のものとして再定義することに成功した。その中から「プレイン・コミュニテイ」という世界初の概念も創造することができた。さて、かかる人間の脳のシステムにフィットしたコミュニテイとしてのブレイン・コミュニテイが存在するとしたら、われわれとしては、近未来における「東海地域」の範域でそれを考えることができよう。今年度、実証的には、先ずこのコミュニテイがシングル・セットとしての性格を持つ基礎となる「言語(コミュニテイ)」について調査分析を進めた。次に脳幹=基幹にあたる「産業」、「人口」、「水利」についての分析を行った.さらに辺縁皮質=社会構造、言い換えれば人間が人間らしく生きていくための「器」としての「家族」、「地域社会」の分析を進めた。最後にこの器に盛られた新皮質、大脳皮質=文化に取り組み科学、思想、宗教、演劇、芸術等の中から特に東海に関連の深いものを取り上げ調査研究した。これらは海馬と大脳辺縁系=歴史によって活かされ、伝えられている以上歴史研究を進めた。このような研究の中から、われわれは、近い未来には「都市」と「東海地域」が、ちょうど人間の脳のように、「革新と伝統のシングル・セット」としてのコミュニテイを形成していくであろうことを予測した。
本研究の目的は、発色に関しては3原色によって確立されている“発色提示原理"と並ぶような、視覚的質感の提示原理を確立し、デバイスとして実現することである。さらには、可変視覚的質感提示デバイスによる物理世界の活性化と表現力拡張を目指す。このため、つやつやな表面とざらざらな表面を微細に並置し、その提示面積割合により視覚的質感の可変提示を行うシステムを構築し、官能評価をもとにヒトが視覚的質感を感じている要因を解明するとともに、任意の視覚的質感を再構成し提示できるデバイスの実現を目指す。
レーザ回折法による音響キャビテーション場における複素音場・気泡粒度分布同時計測

本研究の目的は,水中に発生した音響キャビテーションの気泡粒度分布とその周辺の音圧振幅を同時に計測する手法を確立することである.音響キャビテーションを伴う音場を通過したレーザビームの光強度パターンから,粒度分布および音圧振幅を計測する手法をそれぞれ考案した.また,これら2つの手法を用いる粒度分布・音圧振幅同時計測法の検討を行い,その妥当性を確認した.この同時計測法を1次元定在波中に形成される音響キャビテーションの計測に適用し,その解析を行った.ガラス製水槽中に満たされた水の表面にボルト締めランジェバン振動子(BLT)のホーン出力面を接触させ,BLTを46 kHzの連続正弦波電圧で駆動して1次元定在波音場を形成し,音響キャビテーションを発生させた.提案手法によって粒度分布と音圧振幅を計測するために,持続時間100 nsのパルスレーザビームを音波の波面と平行に水槽に入射し,通過したレーザビームの光強度をフーリエ変換レンズの焦点面でイメージセンサによって計測した.レーザビームを音波の波面と垂直方向に走査しながら計測した結果,水槽中に1次元定在波様の音場が形成されていることが確認され,音響キャビテーションは定在波の腹を挟み込むように分布していることがわかった.これは,音圧振幅が十分に大きな場合に見られる音響キャビテーションの分布である.また,計測した粒度分布から求めた音響キャビテーションの体積基準平均直径は,超音波の1周期の中で60 μmから5 μm程度まで急激に収縮するような激しい振動を行っていることが明らかとなった.以上によって,本研究が目的とする,10 kHzオーダの1次元定在超音波中に生じた音響キャビテーションと,その周辺音圧振幅の同時計測法を確立し,研究を完遂した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。音響キャビテーション場における複素音場・気泡粒度分布同時計測のための基礎検討として,音響キャビテーションを伴わない定在超音波のレーザビームを用いる計測法の確立を目的に研家を遂行した.その結果,提案手法によって10^1kHzオーダの1次元定在超音波の計測が可能であることを示した.まず,超音波によって水中に形成される圧力分布をレーザビームを用いて計測する実験系を構築した.計測実験に用いる1次元定在超音波を生じさせるための水槽を作成し,フーリエ反復位相回復法によって水中に形成した1次元定在超音波に入射したレーザビームの波面を計測した.同時にハイドロフォンによるリファレンス計測を行った.その結果,音圧の腹では超音波の周期でレーザビームの波面が湾曲し,音圧の節ではレーザビームの波面が傾斜することが分かった.この結果は1次元定在波の圧力分布の振る舞いと一致しており,提案手法によるレーザビームの波面計測が可能であることが示された.次に,フーリエ反復位相回復法で計測した超音波場を通過したレーザビームの波面から定在超音波の振幅を求める方法を確立した.フーリエ反復位相回復法では,計測領域内での相対的な光の波面しか計測できないため,絶対的な圧力分布を計測することはできない.このため,波面の曲率と傾斜率から1次元定在超音波の音圧振幅を求める理論式を導いた.理論式の妥当性を確かめるために,提案手法とリファレンスとなるハイドロフォンによる19.2kHzの1次元定在超音波の計測を行った.その結果,提案手法とハイドロフォンによる計測の結果はよく一致しており,提案手法によって1次元定在超音波の音圧振幅が計測できることが示された.以上によって, 10^1kHzオーダの1次元定在超音波の計測法を確立した.以上に加えて音響キャビテーションを伴う水中におけるレーザビームを用いる音場の計測についても検討を行った.本研究の目的は,レーザビームの回折を用いる,水中に発生した音響キャビテーションの気泡粒度分布とその周辺音圧を同時に計測する手法を確立することである.本研究では平成25年度までに,音響キャビテーションによって回折したレーザのパターンから気泡粒度分布を求める手法および超音波によって回折したレーザビームのパターンから音圧を計測する手法を考案してきた.26年度は,これら2つの手法を組み合わせることで気泡粒度分布と音圧を同時に計測する手法に関して検討を行った.昨年度までに考案してきた音圧計測法では,レーザビームが透明な媒質を伝搬することを仮定している.このため,まず音響キャビテーションのような光散乱体がレーザビームを用いる音圧計測に及ぼす影響を調べた.音響キャビテーションが生じない脱気水を満たしたガラス製水槽に超音波を入射し,1次元定在超音波場を形成した.水中には光散乱体として粒度分布既知のガラスビーズを分散させた.実験の結果,ガラスビーズの数密度が低くレーザビームの透過率が高い場合は,提案手法によって音圧を計測できることが分かった.しかしながら,光散乱体の数密度が高い場合に音圧の計測が困難になることが分かった.また,一次元定在超音波によって回折したレーザビームのパターンと同時に,ガラスビーズによって回折したレーザのパターンを計測し,粒度分布を求めた.

その結果,求めた粒度分布はガラスビーズ本来の粒度分布と良く一致した.以上から,光散乱体の数密度が低い条件では提案手法により音圧の計測が可能であり,また同時に取得した散乱体によって回折したレーザのパターンから散乱体の粒度分布を求められることが示された.しかしながら,音圧計測が不可能になる光散乱体の数密度は定量的に把握できていない.従って,平成27年度は,光散乱体が音圧計測を阻害する原因とその条件を求める必要がある.本研究の目的は,水中に発生した音響キャビテーションの気泡粒度分布とその周辺の音圧振幅を同時に計測する手法を確立することである.音響キャビテーションを伴う音場を通過したレーザビームの光強度パターンから,粒度分布および音圧振幅を計測する手法をそれぞれ考案した.また,これら2つの手法を用いる粒度分布・音圧振幅同時計測法の検討を行い,その妥当性を確認した.この同時計測法を1次元定在波中に形成される音響キャビテーションの計測に適用し,その解析を行った.ガラス製水槽中に満たされた水の表面にボルト締めランジェバン振動子(BLT)のホーン出力面を接触させ,BLTを46 kHzの連続正弦波電圧で駆動して1次元定在波音場を形成し,音響キャビテーションを発生させた.提案手法によって粒度分布と音圧振幅を計測するために,持続時間100 nsのパルスレーザビームを音波の波面と平行に水槽に入射し,通過したレーザビームの光強度をフーリエ変換レンズの焦点面でイメージセンサによって計測した.レーザビームを音波の波面と垂直方向に走査しながら計測した結果,水槽中に1次元定在波様の音場が形成されていることが確認され,音響キャビテーションは定在波の腹を挟み込むように分布していることがわかった.これは,音圧振幅が十分に大きな場合に見られる音響キャビテーションの分布である.また,計測した粒度分布から求めた音響キャビテーションの体積基準平均直径は,超音波の1周期の中で60 μmから5 μm程度まで急激に収縮するような激しい振動を行っていることが明らかとなった.以上によって,本研究が目的とする,10 kHzオーダの1次元定在超音波中に生じた音響キャビテーションと,その周辺音圧振幅の同時計測法を確立し,研究を完遂した.本研究では計画通り平成26年度に予定していたレーザビームを用いる音響キャビテーションの気泡粒度分布とその周辺音圧の同時計測法について検討を行った.音響キャビテーションのような光散乱体を含む水中の音圧と,散乱体の粒度分布を同時に計測する方法を考案し,一定の条件下で光散乱体の粒度分布とその周辺音圧を提案手法によって計測できることを確認した.計測が可能な条件等については平成27年度に更なる検討が必要であるものの,計画通り研究を完遂できるものと思われる.以上から,本研究は概ね順調に進展していると考える.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後も計画に則って研究を推進する.平成27年度ではまず,26年度で課題を残した音圧計測における光散乱体の影響を詳細に検討する.その後,計画通り様々な条件で発生させた音響キャビテーションの計測を行い,本研究を完遂する.25年度に予定していた,レーザ光を用いる音響キャビテーションを伴わない水中に形成された1次元定在超音波の計測法の確立を実現した.これに加えて, 26年度に予定していた音響キャビテーションを伴う水中に形成された音場の計測にっいて検討を行った.このため,本研究は当初の計画以上に進展していると考える.27年度が最終年度であるため、記入しない。
反復的マイクロバブル破壊刺激を利用した血管新生誘導による骨修復促進法の開発と評価

高齢者の骨折は、骨粗鬆症罹患や寝たきり・要介護を招く原因となり、一方、子どもの骨折も、正常な骨成長を妨げ、将来、骨粗鬆症予備軍を増大させる可能性がある。これらを回避するためには、骨折治癒を早め、長期安静による骨萎縮を防止し、早期離床・リハビリテーションを可能とすることが求められる。本研究では、血中のマイクロバブルの破壊刺激で誘導される血管新生が骨修復を促進することを期待し、これを検証する目的で3ヶ年の研究を行った。初年度はパイロットスタディとして、ラット皮質骨欠損部の新生骨と新生血管の形態をCT計測に基づいて解析した。欠損作製1週後には皮質骨欠損部と隣接する骨髄内に繊維骨の形成が確認され、血管形成が確認された。2週後には骨髄部の繊維骨は血管とともにほぼ消失した。皮質骨部の繊維骨は残存していたが、血管は疎らに分布するのみで、血管新生は骨修復のごく早期に関与することが示された。次年度にはマウス脛骨欠損部における治癒過をインビボCTで計測する手法を確立し、また、経日的な局所的形態変化を抽出するための解析アルゴリズムも完成させた。骨損傷後1週、その4日後、10日後、さらに3週後のインビボCT計測から、繊維骨の生成と吸収、さらに、欠損部周囲より欠損中央部に向かって繊維骨が新生皮質骨に置き換わっていく様子を確認した。最終年度は、まず、マイクロバブル灌流の骨修復過程に対する影響を調べるため、マイクロバブルを尾静脈より投与したラットの脛骨欠損部のCT計測を行った。マイクロバブルを投与しない群と顕著な違いは認められなかった。次いで、超音波発生システムを構築し、マウス尾静脈からのマイクロバブル投与後、マイクロバブルが骨欠損部付近まで灌流されるまでの時間、バブル崩壊半減期に基づいて、音圧をかけるタイミングと時間について検討した。現在、マイクロバブル破壊による血管新生促進と、その骨形成促進への作用について実験中である。本研究の目的は、血管新生の誘導によって骨折治癒を促進する新しい治療法を提案することである。17年度はコントロールデータとして、ラット脛骨損傷部位における治癒過程をSPring-8放射光CTにより計測し、骨微細構造および骨ミネラル密度の同時検出を行った。全身麻酔下のウィスターラットにおいて、脛骨骨幹部の一部を露出させ、マイクロドリルで穿孔を作製した。縫合後、外傷部はヨード系消毒液で感染を防ぎ、通常飼育した。1週、2週、および3週後に安楽死させ、骨損傷側の脛骨を摘出し、1週間アルコール固定した。次いで、骨損傷部を含む骨幹部(4mm長)を切り出し、CT計測用の試料とした。また、骨髄まで貫通しない欠損モデルも作製した。放射光マイクロCTはSPring-8(BL20B2)にて行った。使用したX線エネルギーは適切な撮像コントラストが得られるよう20keVとした。試料を透過したX線は蛍光スクリーン、ビームモニタを介して、16ビット、5.83μmピクセルの画像データとして冷却CCDカメラで記録した。各試料について、0-180°、0.5°ごとに透過画像を撮影し、バックプロジェクションアルゴリズムによって再構成画像を得た。骨セグメンテーションは骨密度0.82g/cm^3に相当する線吸収係数値5.3cm^<-1>を閾値とした。穿孔モデルでは、1週後に損傷部付近の骨髄内および皮質骨穿孔部に繊維状骨の形成が確認された。

繊維状骨は、2週後には骨髄部ではほぼ消失して骨髄に置き換わり、皮質骨部のみに観察された。3週後には皮質骨部の繊維状骨はほぼ骨に置き換えられた。一方、骨髄部まで損傷が及ぼない欠損モデルでは1週後にも繊維状骨は形成されず、穿孔モデルに対して仮骨の石灰化が遅延した。18年度は、1)マウス脛骨欠損部における治癒過程を放射光CTによってインビボで計測する手法を確立し、また、2)血管造影コントラスト剤を利用して,皮質骨欠損ラットの骨治癒過程と血管形成を放射光CTで同時計測し,廃用による除荷の影響を調べた。1)ICRマウスの脛骨骨幹部の一部を露出させ、マイクロドリルで穿孔を作製した。1週後およびその4日後、10日後および3週後に、SPring-8放射光施設にて、マウスを特殊なホルダーで固定し、インビボCT計測(BL20B2、分解能12μm)を行った。また、血管新生を物理的に阻害するために、スキャフォールド(OPLA、BD)で穿孔を塞いだ場合の骨修復過程も観察した。インビボCTによって、繊維骨の生成と吸収、さらに,欠損部周囲より欠損中央部に向かって繊維骨が新生皮質骨に置き換えられていく様子が観察できた。スキャフォールドで穿孔を塞いだ場合には骨形成が遅れ、欠損周囲から中央部に向かう骨修復の極性は減弱し、散在的な骨形成が観察された。2)脛骨骨幹部に穿孔を作製したウィスターラットを1週、2週、3週、および4週間飼育した後、腹部大動脈より血管造影剤を充填し、骨欠損側の脛骨を摘出した。次いで、骨欠損部を含む骨幹部を切り出した。坐骨神経切断による廃用性萎縮骨についても、同様に試料を作製し、SPring-8放射光施設にてCT計測(BL20B2、分解能3μm)を行った。1週後には欠損部付近の骨髄内および皮質骨穿孔部に繊維骨の形成が確認され、同時に疎らな血管形成が確認された。2週後には骨髄部の繊維骨はほぼ消失し、同時に血管も消失した。3週-4週にわたって、皮質骨部の繊維骨はほぼ皮質骨に置き換えられた。一方、廃用性萎縮骨では1-2週後は非廃用群とほぼ同様の応答を示したが、3-4週で正常骨に見られた皮質骨への置換は遅延した。最終年度は、1)マイクロバブル灌流の骨修復過程に対する影響を調べるため、ラット脛骨皮質骨の欠損部の放射光骨/血管CTにより、骨形成と血管形成を同時計測した。また、2)骨欠損部においてマイクロバブルを破壊するための超音波発生システムを構築し、その性能を確認した。マイクロバブル(レボビスト)を尾静脈より投与(2回/日、30mg/回)し、1週および2週後にSPring-8放射光施設にてCT計測(BL20B2、分解能3.μm)を行った。血管新生に次ぐ繊維骨の生成、さらに,血管の消失と欠損部周囲より欠損中央部に向かって繊維骨が新生皮質骨に置き換えられていく様子が観察できたが、マイクロバブルを投与しない群と顕著な違いは認められなかった。2)周波数(4 MHz)および音圧(6 MPa)のPZT振動子、発振回路,増幅回路からなる超音波発生システムを構築した。内径1mm、肉厚0.25mmの円筒チューブにマイクロバブルを灌流し,超音波を作用させた時のマイクロバブル破壊の様子を顕微鏡下で観察し、音圧負荷によるマイクロバブル破壊を確認できた。
経済・金融多変量データのベイズモデリングと政策・行動の確率的評価

大森は、多変量金融時系列の分散・相関係数の変動をモデル化するため、まず収益率グループを作り、グループ内の相関とグループ間の相関が同じであるような多重ブロック均一相関モデルを構築し、さらに高頻度データに基づく観測方程式を追加した計量経済モデルを構築した。渡部は、Threshold Realized GARCHモデルとそのベイズ推定法を提案し、日米の株価指数に応用、Value-at-Riskの精度が高まることを示した。またHeterogeneous Autoregressiveモデルのパラメータと誤差分散を時変に拡張しそのベイズ推定法を提案して日本の株価指数に応用し、ボラティリティの予測精度が高まることを示した。高橋は、Azzaliniのskew-t分布を用いて拡張したRealized Stochastic Volatilityモデルを日米の株価指数に応用し、投資リスクを測る指標として頻繁に用いられるバリュー・アット・リスクと期待ショートフォールの予測精度が拡張モデルにより改善されることを示した。黒瀬は、一変量金融資産日次収益率データとその四本値から得られる指標の同時モデリングにより、潜在変数である収益率の分散項の推定を行った。入江は、確率的ボラティリティ変動モデルを混合正規分布により近似し、逐次モンテカルロ法の枠組みで近似の誤差を修正する方法を提案するとともに、その誤差の程度を評価した。國濱は、母集団に対して代表性のない調査データ分析のための、ノンパラメトリックベイズモデルを考案し、既存の統計手法との比較を行い、提案手法が高い精度で変数の相関関係を推定できることを示した。石原は、繰り返し入院のある場合に対して米国医療消費調査パネルデータから総入院日数のデータを作成し、保険による内生性を考慮した複合ポアソン回帰モデルを提案し分析を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。大森は,確率的ボラティリティ変動(SV)モデルの観測方程式に、高頻度データを用いた観測方程式を追加し、ボラティリティの長期記憶性も考慮したモデルについて、そのマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法を提案し実証分析を行った。また多変量SVモデルにおいて、相関係数が時間を通じて変動するモデルを、行列指数関数や均一相関係数モデルなどを用いて提案し推定方法の開発や実証分析を行った。特に石原・大森は、行列指数関数を用いて定式化し、レバレッジ効果を導入した。石原は、性質の異なる複数の種類の実現ボラティリティをSVモデルに導入する方法を提案し、日本のデータで暦効果の影響を調べた.石原・渡部は、循環型・推移型両方のタイプの構造変化モデルについての近年の研究のサーベイを行い、また、マルコフスイッチングSVモデルを景気動向指数に応用して景気循環の推定を行った。渡部は、日経225の分散リスク・プレミアムが日本の信用スプレッドと景気一致指数の予測に有用であること、日経225の実現ボラティリティがオプション価格の導出に有用であることを明らかにした。真の資産価格が連続時間モデルに従う場合に、離散時間で観測されるマイクロストラクチャーノイズを含む価格から計算される実現ボラティリティの理論モデルの推定法を提案し、円ドルレートの実現ボラティリティに応用した。高橋は、金融資産収益率のボラティリティが好況期には平均的に低く、不況期には平均的に高くなることから、ボラティリティ平均の変動を平滑推移関数を用いて定式化し、マルコフ連鎖モンテカルロ法によるベイズ推定法を提案し、日米の株価指数データに適用した。菅原は、識別性に関する弱い仮定のもとでも機能するベイズ統計手法などの開発を行うということを目的として研究を行った。特に労働者の勤続年数の分析における不完全観測データの処理への応用研究を行った。大森はOmori and Watanabe (2015)において、株式収益率の計量経済学モデルとして一変量確率的ボラティリティ変動(SV)モデルの日次収益率の観測方程式に、日中の高頻度データを用いた観測方程式を追加した実現SV(Realized Stochastic Volatility、RSV)モデルについて、モデルパラメータのマルコフ連鎖モンテカルロ法による推定方法を提案し、実証分析を行った。石原は、RSVモデルにおいて複数種類のボラティリティ推定値を同時に一つのモデルに導入する方法・及びベイズ推定法を提案した。収益率の予測精度の向上だけでなく、収益率の様々な種類の変動を分離し、解釈しやすい推測結果を得ることができた。黒瀬は、Kurose and Omori (2016)において、動学的ブロック均一相関構造を持つ多変量SVモデルを構成して、モデルパラメータのベイズ推定法を提案し、実証分析を行った。高橋はTakahashi, Watanabe and Omori (2015)において、RSVモデルを、金融収益率分布の裾の厚さと非対称性を捉えられる一般化双曲非対称t分布を用いて拡張したモデルを提案した。また、日米の株価指数を用いて、特に株価変動の激しい時期において、拡張されたRSVモデルを用いることによりボラティリティ予測と収益率の分位点予測のパフォーマンスが改善されることを示した。渡部は、石原・渡部(2015)において、マルコフスイッチングモデルに、(1)誤差項の分布をt分布にする、(2)分散を確率ボラティリティ変動モデルで定式化する、(3)構造変化を加える、といった拡張を行い、MCMCを用いてベイズ推定した。その結果、これらの拡張により、金融危機や東日本大震災を含む期間でも景気の転換点を正確に推定できることを明らかにした。

大森は、多変量確率的ボラティリティ変動モデルにおいて、行列指数を用いたモデル、共通の相関係数が動学的に変動するモデル、実現共分散行列の情報を加えたコレスキー分解に基づくモデルなどを提案し、マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)法による推定方法を開発した。入江は、ボラティリティを含む多変量状態空間モデルの逐次的分析と、それに伴う意思決定の問題に関する研究を行った。多数の株式の収益率に関するポートフォリオ最適化問題を考察し、ポートフォリオにはスパース性が導入され、提案手法が200以上の銘柄から少数の株式を選択できることを確認した。國濱は、時間的従属性が存在し、観測尺度が異なるような多変量データを分析するためのノンパラメトリックベイズモデルを考案し、関連するパラメータ推定のためのMCMCアルゴリズムを提案した。新たな手法は既存の手法に比べ、より柔軟に相関の時間的変化を表すことができることが示された。黒瀬は、金融資産収益率の日次データを対象に、動学的相関構造を仮定した多変量確率的ボラティリティモデルとその効率的なベイズ統計的推定法を構築した。また、上記モデルと高頻度取引データから得られる実現測度との同時モデリングを、実現測度が日次資産収益率データに対して従属的であることを考慮して行った。高橋は、日経225先物ミニ市場における注文不均衡と価格変化の関係を単純な注文板モデルに基づいて分析し、またS&P500E-mini先物について、注文不均衡と取引価格変化率の関係をより詳細に分析した。渡部は、(1)時変多変量自己回帰モデルをMCMCを用いてベイズ推定することにより、近年、日本の輸出量は為替レートに対する感応度が低下している一方で、世界景気に対する感応度が上昇していることを明らかにした。(2)様々な平滑推移GARCHモデルを19カ国の株価指数にMCMCを用いてベイズ推定した。大森は、(1)ブロック料金制のガス需要関数の計量経済モデルを構築し、その推定方法をマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて開発、ガス料金価格体系を変化させた場合の政策評価を行った、(2)米国の歯科保険市場におけるモラルハザードと選択を識別するために市場参入ゲーム分析に基づく計量経済モデルを構築し、モラルハザードとともに逆選択が存在することを明らかにした、(3)極値の時系列モデルを状態空間モデルを用いて構築した。渡部は、時変多変量自己回帰モデルを用いて,日本の実質輸出に対して為替レートの影響度が低下する一方,海外経済の影響度が高まっていることを明らかにした。また,日経225の分散リスクプレミアムが日本の将来の景気変動や景気下降確率に対して予測力を持ち,その予測力は超過債券プレミアムよりも高いことを明らかにした。高橋は、S&P500 E-mini先物の注文不均衡と価格変化率、およびボラティリティの関係を分析、さらに日経225先物市場の日中流動性をInverse Limit Order Book Slopeと呼ばれる指標を用いて分析した。國濱は、異なる尺度の質問項目から構成される調査データに対して,予測分析を行うためのベイズ統計モデルを考案し、提案手法により計算時間の短縮と予測精度の大幅な改善を示した.