hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子プロトコル理論の線的展開

万能でない量子計算機でさえ古典計算機に対して優位であることを表す量子超越性について,DQC1モデル及びHC1Qという新しい量子計算モデルの量子超越性を示した。対話型証明において,一般の量子回路ではBQP完全であるような量子回路の識別問題が,第2フーリエ階層という量子回路のクラスに限ると,古典計算機で効率的に検証できることを示した。量子分散計算では,量子分散計算の優位性を示すべく,標準的モデルのCONGESTモデルにおいて,古典分散プロトコルよりも高速にネットワーク直径を求める量子分散プロトコルを構築した。もう一つの重要なモデルのLOCALモデルにおいても,量子論の非局所性に基づく高速な量子プロトコルを開発した。秘匿メッセージ伝達プロトコルにおいて,敵対者の合理性を利用することで,n本の通信路のうちn-1本まで敵対者に支配されたとしても(既存設定では不可能であった)完全秘匿性を達成するプロトコルを構成した。マルチパーティ計算の和集合計算に対し,信頼できる第三者を仮定しないで,各参加者の得る利益に関して公平性を実現するプロトコルを提案した。精緻化した解析によりユニタリ識別問題に対する質問計算量精を改善した。また,米国標準技術研究所(NIST)の「量子計算機の攻撃に耐えうる暗号プロトコルの標準化プロジェクト」の有力候補HQC公開鍵暗号に基づいた線形関数および大小比較に対する効率的な秘匿計算プロトコルを構成しその安全性を証明した。秘匿代理量子計算において,クライアントが古典の場合,完全秘匿性を達成不可能であることを証明し,クライアントが量子的であることが本質的であることを示した。量子コンピュータの実現性が高まっているなか,依然として計算能力限定の量子計算モデルが現実的であり,幾つかの代表的なモデルにおいて,古典コンピュータに対する量子優位性を示すことができ,その成果はインパクトファクターの高い学術雑誌に掲載された。また,量子情報理論において基本的な問題であるユニタリ演算識別問題に関する研究成果を改善することができた。量子プロトコル理論を展開することが本研究課題の目標であるが,代表的な課題である量子分散計算研究において幾つかの基本モデルにおいて効率的なプロトコルを得ることに成功しており,量子プロトコル理論を強化することにつながっている。量子分散計算の研究成果は独創的な位置受けにあり,権威ある国際会議での発表に至っている。さらに同テーマでの招待講演を行うなど一定の評価を受けている。米国標準技術研究所(NIST)の「量子計算機の攻撃に耐えうる暗号プロトコルの標準化プロジェクト」など,暗号分野において量子力学的な影響を考慮した暗号理論が工学的にも求められる社会的な状況になっており,上記プロジェクトの有力な候補を用いた暗号プロトコルを設計することにも成功している。新しい枠組みからの研究として,ゲーム理論的なアプローチを導入したプロトコルの可能性・限界についても一定の研究成果を得ることが出来ている。特に,秘匿メッセージ転送をゲーム理論的に取り扱う研究は類例がなく,発表した国際会議においてOutstanding Paper Awardを受賞している。順調に研究成果を得ることができており,幾つかの研究成果は対外的にも高い評価を得ることができている。本研究課題は,複数のアプローチを組み合わせることを研究方法の中心的な方策と考えているが,アプローチ間の融合的なテーマ設定を検討し議論を行う機会を設けるなど研究複数のアプローチ間の連携を強化することより,一層の成果を創出することを目指す。また,国内外の研究者と連携して研究を進めていくことも検討する。特に国際共同研究への発展可能性を意識し,量子プロトコル理論において世界的な拠点を形成すべく,本研究課題と関連したトピックで研究集会や国際ワークショップ等を主催することも検討する。DQC1モデルは量子状態の初期化が容易でない量子計算を定式化した量子計算モデルであり,DQC1モデルの計算誤りを低減化する方法を新たに提案した。この手法を用いてDQC1モデルの古典計算による摸倣不可能性を示唆する計算量的帰結を与え,DQC1モデルは量子計算モデルとしては比較的弱いモデルでありながらも古典計算ではできないことを行える証拠を得た。対数領域限定の量子計算モデルについても,ある限定した計算モデルにおいて通常の多項式時間量子計算同様に計算誤りが低減化できることを明らかにした。これにより,マッチゲート計算の計算誤り低減化や対数領域限定のQMA(量子版NP)の通常の多項式量子計算との等価性を示すことができた。通信計算量理論および分散計算の枠組みにおいて,データベース理論における二つのデータベースの結合を計算する問題などに対して古典プロトコルより効率的な量子プロトコルを構築した。分散計算の枠組みのCONGESTモデルに着目し,行列式など様々な代数的問題を従来のプロトコルより低いラウンド数で解けるプロトコルを構築した。この代数的なアプローチにより,最短経路問題など重要な問題に対するプロトコル計算量も改良した。古典決定性鍵暗号化方式において,量子状態平文に対する暗号文を入手可能な攻撃者を考えた場合,攻撃者が暗号化後に平文レジスタにアクセスできれば,任意の方式を攻撃可能であることを示した。ユニタリ演算は量子計算における基本演算であり,そのユニタリ演算識別問題は二つのユニタリ演算の候補のうちのいずれかが未知のユニタリ演算として与えられたときにその未知のユニタリ演算が候補のうちのどちらであるかを当てる問題である。この問題に対して,量子質問アルゴリズムの視点から研究を行い,二つのユニタリ演算を識別するのに必要十分な未知のユニタリ演算の数の緊密な上下界を得ることができた。量子コンピュータが実現される場合,計算能力が限定されたモデルが現実的であり,その代表的なモデルであるDQC1モデルや対数領域限定モデルにおいて,古典的コンピュータとの関係性が明確になりつつある。

また,理論計算機科学における代表的な分野である分散計算においても量子プロトコルの優位性が明らかになるなど,新しい学問領域を創成するきっかけとなるような基本的成果も得られている。また,暗号分野において量子力学的な影響を考慮した暗号理論が工学的にも求められるような状況になっており,そのための基礎理論として量子計算の能力を持つような敵対者に対する安全性を有するような暗号方式の可能性についてもある程度の知見を得ることができている。上述のことは量子プロトコルの展開に関することであるが,量子計算の根源的な問題として,ユニタリ演算子識別問題を考え,その基本的な性質を得ている。これは,基盤技術についての再確認に相当し,プロジェクトの足元を強化する結果となっている。以上のことから,プロジェクトとして順調に進展しているといえる。量子計算量理論の観点から,基本問題の二つのユニタリ演算の識別問題を解くために必要な質問計算量の上下界の解析を行った。二つの量子回路素子の識別の困難さを特徴付けることができる量子回路素子の特徴量を同定することで,任意の二つの量子素子を識別するための必要十分な質問計算量を示した。また,弱い量子計算モデルのDQC1モデルの古典計算による摸倣不可能性を追究し,理想的状況では純粋状態にあるたった1つの量子ビットすら誤りを含むような状況でもその程度によってはその出力分布が古典的に模倣可能でないような場合があることを示した。さらに量子対話型証明のQMAシステムに事後選択を許したモデルの計算能力がPSPACEと一致することを明らかにした。量子プロトコル理論を深めるために,2者間通信及び分散計算の枠組みで,計算機科学の中核的な問題である三角形発見問題に対してプロトコルの構築と解析を行なった。2者間通信では疎グラフ上の三角形発見問題に着目し従来のプロトコルより効率的な量子プロトコルを構築した。分散計算では一般のグラフまで対象を広げて従来のプロトコルの大幅な改良した。量子コンピュータが登場した後の世界においても安全性が担保される暗号系が重要であり,符号べース暗号でスタンダードモデルにおいてIK-CCA2を達成する最初の方式を提案した。また,量子コンピュータに対しても困難と予想されるRLWE問題に基づく準同型暗号を用いて応用諸領域に対して高速な秘匿計算方法を構築した。新しい枠組みからプロトコルを開発することを目指して,非許可型コンセンサスプロトコルの不可能性回避方法について,敵対的計算能力に対する耐性限界が信頼できる構成要素を活用することで改善できる可能性を明らかにした。ゲーム理論の観点によりリスク回避型攻撃者に対するプロトコルの安全性を導入し紛失通信等に対して安全性概念間の関係を明らかにした。
磁場応答型機能性繊維による可変減衰機構の開発

本研究では,外部磁場に応答する機能性繊維の開発および可変流量バルブへの適用について検討を行った.平成14年度には中空糸の内部に強磁性体粒子を封入して磁場に応答する機能性糸の試作を行った.さらに糸を25mmの長さに揃えて切断し,これを化学繊維の布に植毛することを試みた.まず第1の結果として,外部から近づけた磁石に吸引される糸ができあがり,外部磁場に応答することが確認できた.繊維の太さは数ミクロン程度であり,化学繊維としては太い部類に属するが,機械的な応用を考えると極めて細い.製作上の問題は粒子の大きさのばらつきにあり,粒子径が大きいと中空糸が切断される危険性がある.これらは粒子径の大きなものを除去することで対応した.化学繊維の布に植毛する過程では,一般的には静電気を利用することで同じ長さに切断した糸を垂直にたてて接着剤で固定するが,糸の比重が大きく布に対して垂直に植毛するのが困難であった.これに関しては専門メーカーの協力により毛足が25mmの機能性布を試作した.平成15年度にはこのビロード状の布を流路に対して垂直に貼り付け,油圧作動油の流量を調整できる範囲を実験的に確認した.その際にせん断流れを主とする場合と,圧力流れを主とする実験装置を開発し,その比較も行った.その結果,最大10%の範囲で流量を調整することが可能であることが明らかになった.この値は機械要素として用いるにはまだ小さく,今後さらに制御範囲を拡大するために,繊維の材質,繊維の太さ,長さを変化させてさらに研究を進める予定である.この機能性繊維の特徴は,従来開発されている分散系流体と比較して,分散粒子のちんでんは考慮する必要がないことにある.その意味で,開発の第1段階は終了したものと判断している.本年度は,中空糸の内部に強磁性体粒子を封入して磁場に応答する機能性糸の試作を行った.さらに糸を25mmの長さに揃えて切断し,これを化学繊維の布に植毛することを試みた.まず第1の結果として,外部から近づけた磁石に吸引される糸ができあがり,外部磁場に応答することが確認できた.繊維の太さは数ミクロン程度であり,化学繊維としては太い部類に属するが,機械的な応用を考えると極めて細い.製作上の問題は粒子の大きさのばらつきにあり,粒子径が大きいと中空糸が切断される危険性がある.これらは粒子径の大きなものを除去することで対応できた.化学繊維の布に植毛する過程では,一般的には静電気を利用することで同じ長さに切断した糸を垂直にたてて接着剤で固定するが,糸の比重が大きく布に対して垂直に植毛するのが困難であった.これに関しては専門メーカーの協力により毛足が25mmの機能性布ができあがった段階である.今後の方針では,ビロード状の布を流路に対して垂直に貼り付け,油圧作動油の流量をどの程度の範囲で調整できるか実験的に確認する予定である.また,流量調節バルブとしての応用だけではなく,様々な応用分野を開拓する予定である.本研究では,外部磁場に応答する機能性繊維の開発および可変流量バルブへの適用について検討を行った.平成14年度には中空糸の内部に強磁性体粒子を封入して磁場に応答する機能性糸の試作を行った.さらに糸を25mmの長さに揃えて切断し,これを化学繊維の布に植毛することを試みた.まず第1の結果として,外部から近づけた磁石に吸引される糸ができあがり,外部磁場に応答することが確認できた.繊維の太さは数ミクロン程度であり,化学繊維としては太い部類に属するが,機械的な応用を考えると極めて細い.製作上の問題は粒子の大きさのばらつきにあり,粒子径が大きいと中空糸が切断される危険性がある.これらは粒子径の大きなものを除去することで対応した.化学繊維の布に植毛する過程では,一般的には静電気を利用することで同じ長さに切断した糸を垂直にたてて接着剤で固定するが,糸の比重が大きく布に対して垂直に植毛するのが困難であった.これに関しては専門メーカーの協力により毛足が25mmの機能性布を試作した.平成15年度にはこのビロード状の布を流路に対して垂直に貼り付け,油圧作動油の流量を調整できる範囲を実験的に確認した.その際にせん断流れを主とする場合と,圧力流れを主とする実験装置を開発し,その比較も行った.その結果,最大10%の範囲で流量を調整することが可能であることが明らかになった.この値は機械要素として用いるにはまだ小さく,今後さらに制御範囲を拡大するために,繊維の材質,繊維の太さ,長さを変化させてさらに研究を進める予定である.この機能性繊維の特徴は,従来開発されている分散系流体と比較して,分散粒子のちんでんは考慮する必要がないことにある.その意味で,開発の第1段階は終了したものと判断している.
手部・足部の変形疾患に対する3次元積層カスタムインプラントに関する基礎的研究

外反母趾および母指中手手根関節症(CM関節症)の手術症例を対象にCT撮影を行い、DICOMデータを元にインプラントの設計を行なっている。数例の症例で通常の撮影条件よりもスライス厚を小さくして撮影したCTを用いたが、対象部位が小さいため十分なデータが得られていないことが判明した。1mmスライスでは外反母趾の中足骨骨きり面やCM関節症の中手骨関節面と舟状骨関節面の精確な形状の情報が設計に必要な精度で得られなかった。CT撮影のプロトコルを再検討し、CAD上での設計を再開している。CAD上での外反母趾モデルおよびCM関節症モデルの作成は可能となり、数例のモデルを作成している。また、CAD上で手術操作を加えた後の骨モデルの作成も可能になっており、こちらも数例のモデルの作成に成功している。これらを元に手術操作モデル作成プロトコルを構築し、カスタムインプラントの作成を行う準備を進めている。カスタムメイドを行う以上、手術操作の加わった後の骨モデルを一定の条件で作成できることは非常に重要であると考えている。現在、サンプルとしてのインプラントの試作段階に入っている。最適な形状のインプラントデザインを検討している。手術手技的に挿入可能かつ軟部組織との干渉がない形状を検討している。また力学的にもより強固で、また個々の患者の骨形態に適切に適合するよう設計している。優れていると考えられるデザインが数種類あり、それぞれ検討する必要があると考えている。CTデータの取得に際し、想定していたよりも多くのデータが必要であったため。現在、0.5mmスライスで再度モデル作成を行っている。サンプルインプラントの形状を絞り込み、実際の手術時に合わせて作成する。上記のCADデータ上のモデルをFEMモデルに変換する。このデータはインプラント作成を委託する外部企業と供用する必要性があり、業者との折衝が必要で、順次行っていく。研究が遅れており初年度に購入予定だった物品の購入を見合わせたため次年度使用額が生じた。未使用額を次年度に持ち越して3次元有限要素法(FEM)解析用のPC、ソフト等を購入する予定である。
議論マップとマルチモーダル情報理解に基づく知的対話支援

近年の学習の場において,従来の座学以外にPBLを代表とした能動的な学習や協調的な学習の重要性が増している.そのような環境下では,その場での対話や議論がいかに円滑にかつ効率的に行われるかが重要である.本研究課題では,この環境をサポートするためのファシリテータのように振る舞う知的対話管理システムの実現を目的としている.本課題ではその中で,言語および非言語情報に基づく議論内容の要約と議論マップと呼ぶ議論状態の保持システムを提案し,その有効性を検証した.さらに分析に利用した対話コーパスの一部をKyutechコーパスと名付け,いくつかの付加情報を含めて無償で公開している.議論は企業における会議や政策・意思決定のみならず,PBLを代表とした教育現場でも能動的学習として行われており,議論を支援・理解する技術の重要性は日に日に増している.本年度は4人の参加者が何らかのトピックについて議論する環境を想定し,議論内容の要約と議論の支援ツールの開発を行った.要約技術に関する研究としては,映画やSNSなどの特定のトピックを与え,そのトピックについて議論された対話データについて,抽出型の要約手法を提案し,その有効性を検証した.具体的には,(a)スコアリングに基づく手法と(b)機械学習による手法の2つを提案し,その2つを統合的に利用することで対話を要約する手法を実現した.(b)の機械学習による手法では,言語情報と非言語情報に着目した.非言語情報としては,笑いの有無や種類,対話の盛り上がり度,発話時間やオーバーラップの有無などを適用した.実験の結果,笑いの有無や盛り上がり度は,重要文抽出の精度向上には貢献しなかったが,発話時間は有意な精度向上が見られることを確認した.さらに2つの手法(a)および(b)を統合した要約結果は,先行研究や(b)のみによる要約結果と比較して,読みやすさおよび内容の正確さの点で高い評価を得ることが被験者実験により確認された.対話支援に関する研究としては,議論マップと呼ばれるキーワードをグラフ構造で表現する手法を提案し,その議論マップをタブレット端末上に実装して,有効性を検証した.各対話参加者間の議論マップの類似性を計算する枠組みを提案した.その類似度に基づき,各参加者の理解度やお互いの理解に齟齬がある部分を検出する枠組みを実装し,被験者実験を通してその有効性を検証した.実験では,推定された理解度と対話後のアンケートの結果に関連性が見られ,一定の有効性を確認した.議論は企業における会議や政策・意思決定のみならず,PBLを代表とした教育現場でも能動的学習として行われており,議論を理解するもしくは支援する技術の重要性は年々増している.このような背景のもと,本研究では4人の参加者が何らかの議題について議論する環境を対象とし,その議論に関する内容理解と支援技術の構築を進めている.本年度は大きく3つのタスクに対して研究を行った.(1)コーパスの構築:議論の分析やその後の評価の際に,言語データの蓄積は不可欠である.そこで,「仮想ショッピングモールの新規参入店舗を資料に基づき決定する」というタスクを設計し,そのタスクに基づいた対話データを収集した.収集した対話データを書き起こし,各発話のトピックを人手で割り振り,さらに議論の内容を人手で要約した文書を作成した.本年度は9対話(約4500発話)に28個のトピックタグと各対話に3つの議論要約を作成した.さらに幅広い研究への発展を目指し,収集した対話データをKyutechコーパスと名付け,公開した.(2)非言語情報も考慮した要約技術の確立:議論は言語的なやりとりによって成り立つが,それ以外の非言語情報(音声的情報や参加者の仕草など)も重要な役割を持つ.したがって,それらを複合的に利用するマルチモーダル情報理解が重要である.本年度は,会話中の発話の長さやオーバラップなどの非言語情報や音声的な変化などを考慮した要約技術の研究を行った.実験結果より,非言語情報の有用性を確認した.(3)議論マップによる対話支援:議論マップと呼ぶ議論の可視化ツールを試作し,合意形成対話での有効性について検証した.被験者が作成した議論マップの評価と実験後のアンケートから議論マップの問題点と有効性について確認した.議論の状態理解の枠組みとして(1)自然言語処理の側面と(2)マルチモーダル情報理解の側面の両方について,順調な成果を得られている.(1)自然言語処理の側面としては,コーパスの構築と公開まで実現した.公開されたコーパスは,申請者の知る限り,要約に関する情報を盛り込んだ日本語で唯一の自由に利用可能なコーパスである.コーパスの公開は当初の予定にはなく,さらにコーパスそのものは本研究のみならず,研究分野全体としても有意義な成果であり,当初の計画をさらに進めた有益な研究資源である.さらに,表層的な分析だけでなく,事象の時間関係認識など,深い言語処理に関する研究も同時に進めており,研究は順調に進んでいる.(2)マルチモーダル情報理解の側面では,議論要約タスクについて非言語情報の有効性を確認しており,さらに深い情報理解への有効な知見を得ている.また,議論マップによる対話支援の枠組みとその有効性についても確認できている.その結果,この議論マップと自然言語処理との融合の礎もでき,研究は着実に進展している.議論は企業における会議や政策・意思決定のみならず,PBLを代表とした教育現場でも能動的学習として行われており,議論を理解するもしくは支援する技術の重要性は年々増している.

このような背景のもと,本研究では4人の参加者が何らかの課題について議論する環境を対象とし,意思決定をするタスクに対して,その議論の内容理解と支援技術の構築を行った.本年度は主に3つのタスクについて研究を進めた.(1)コーパスへの新たなアノテーション:昨年度までに作成したKyutechコーパスに対して対話行為タグの選定とタグ付けによる考察を行った.さらに,昨年度に作成した参照要約に対して,本文中との対応付けを行った抜粋要約正解タグを作成し,その分析を行った.(2)関連する言語処理の要素技術に関する考察:人間の会話では皮肉のように表層とは異なる意味が存在する場合がある.そこで,皮肉の検出について手法を提案し,その有効性を検証した.また,本申請課題の目的の一つである要約についても生成型の要約手法と抜粋型の要約手法の両方について考察,評価した.(3)議論マップによる合意形成支援:昨年度開発した議論マップについて,それぞれの議論マップから議論の状態推定を行う機能を追加し,その有効性を確認した.申請期間全体を通じての成果としては(1)Kyutechコーパスの構築と公開および(2)議論マップによる合意形成支援システムの構築が挙げられる.特にKyutechコーパスはWeb上で無償公開しており,関連研究者の研究資料としても有効に機能すると考えられる.近年の学習の場において,従来の座学以外にPBLを代表とした能動的な学習や協調的な学習の重要性が増している.そのような環境下では,その場での対話や議論がいかに円滑にかつ効率的に行われるかが重要である.本研究課題では,この環境をサポートするためのファシリテータのように振る舞う知的対話管理システムの実現を目的としている.本課題ではその中で,言語および非言語情報に基づく議論内容の要約と議論マップと呼ぶ議論状態の保持システムを提案し,その有効性を検証した.さらに分析に利用した対話コーパスの一部をKyutechコーパスと名付け,いくつかの付加情報を含めて無償で公開している.議論の内容理解技術として要約に着目し,いくつかの言語情報および非言語情報を統合する枠組みを提案し,その有効性を実験的に確認できており,着実に研究が進んでいると考えられる.また,より深い内容理解を行うために,文の含意関係を認識する技術や文間の時間関係を推定する技術についても研究も行っており,研究は順調に進んでいる.また,マルチモーダル情報理解の基盤となる議論マップの実装と評価も行い,その有効性は確認している.この点からも研究は当初の計画に基づき,順調に進展しているといえる.今後の方針としては(1)Kyutechコーパスの拡充およびマルチモーダル化と(2)そのコーパスに基づく対話理解の2点が挙げられる.現在のKyutechコーパスには9対話が収録されているが,量的にはまだ十分ではない.また,現在各発話のトピックと正解要約を作成しているが,必要なアノテーションはこれだけではない.本年度Kyutechコーパスを作成したときの経験や知見を踏まえ,このコーパスを質的にも量的にもさらに充実させることが次年度の課題である.さらに,議論マップの実装によって,議論マップを利用した議論を収集することも可能となった.議論マップも踏まえたマルチモーダルコーパスの作成も重要な課題となる.さらに,Kyutechコーパスを対象とした対話理解・分析の研究も推し進める必要がある.
強い電子相関をもつ系の超伝導に関する理論的研究

我々の研究の目的は、強い電子相関を持つ系における高温超伝導の発生機構を理論的に明らかにすることである。この研究の基礎となる代表的なモデルには(1)ハパードモデル(2)p-d混成軌道モデルがあり、我々はより現実の系(高温超伝導体)に近いといわれる(2)のモデルに関し研究をおこなった。よく知られているように強い電子相関をもつ系には共通して理論的取扱の困難さがあるため、従来の方法にとらわれない新しい解析方法の導入が待ち望まれている。我々は、銅の各原子サイト上で定義された四種類のatomic operatorを導入し、on-siteのクーロン相互作用の効果をすべて二次形式の中に取込み格子間のtransferあるいはp-d混成軌道項を相互作用とするハミルトニアンに変換した。我々は、この変換されたハミルトニアンに対して、次の二つの研究を行った。この研究結果に関する論文は投稿準備中である。(ii)2時間グリーン関数法を利用することにより、dynamicalな理論的取り扱を発展させ、以下の問題にこの方法を適用した。(ii-a)超交換相互作用常数に対するp-ホールのドーピング効果。この研究結果に関する論文は現在投稿中である。(ii-b)シングレット、トリプレット状態に対する空間的な広がりの効果。p-ホールとd-ホールで作られる束縛状態であるシングレット、トリプレットは完全に局在しているのではなく空間的に広がりをもち、その広がりがp-ホール間の等価的な引力を強めるのに有効であると考えられる。この研究は現在進行中である。
共和制コスモポリタニズムからみるアメリカ近代化の様相

本研究では「コスモポリタニズム」をキーワードに据え、アメリカ近代化の歴史を主にエスニシティに関する意識変革の歴史として再編成することを試みた。共和制コスモポリタニズムの伝統が、WASP的人格に凌駕される過程を建国期文学の中に辿った一方で、コスモポリタニズムの伝統が、WASP化するアメリカに相対する価値観として、ニューヨークの地域性として残存する現象が確認された。その結果、WASP的価値観の是非を巡る文化的葛藤、さらには国家主義と地方主義の間の対立といった要素を、アメリカ近代化の現象として抽出することが出来た。これらの調査・研究を通して、Washington Irvingという作家が、建国期のアメリカにあって、単にヨーロッパ的なアメリカの起源にノスタルジックな眼差しを向けていた作家であったばかりではなく、近代化や産業革命の波に押されて過去や伝統を見失いつつあるヨーロッパに対して批判的であったこと、そして、そのようなヨーロッパの「過ち」を繰り返さないための国造りについて積極的に想いを馳せていた作家であることが理解できた。前年度までに行ってきた建国期アメリカ文学を題材にした調査、研究から、アメリカにおけるコスモポリタニズムの伝統がニューヨークという地域性と密接なつながりをもつものであるとの理解が得られた。そこで、本年度においては、コスモポリタニズムとニューヨークの関連性を歴史的観点から積極的に掘り下げる調査研究を行った。アメリカ文学会全国大会(2013年10月13日明治学院大学白金キャンパス)におけるシンポジアム「初期アメリカ文学とニューヨーク」の企画・運営・司会、および、同シンポジアムにおいて講師として行った研究発表「歴史小説とニューヨーク」はそのもっとも大きな成果である。アメリカにおけるコスモポリタニズムの起源と考えられるニューヨークがオランダ起源の植民地であったことに鑑み、オランダ西インド会社によるニューヨーク開拓の歴史を調査する目的で、2013年8月26日から9月2日までの8日間の日程でアムステルダム、ハーグ、ライデンを訪れた。オランダ海洋博物館(アムステルダム)、アムステルダム国立美術館、アメリカン・ピルグリム博物館などの施設を訪れ、主に17世紀におけるオランダの海洋進出の中で北米植民地がどのような位置づけにあったのかについて調査、資料収集を行った。2014年1月10日から14日までの日程でシカゴで開催されたMLA年次大会に出席。関連分野のパネルに出席することによって情報収集および関心を共にする研究者との意見交換を行った。コスモポリタニズムの伝統の推移を、西漸運動との関係性の中で考察するために、歴史小説、主に、James Fenimore Cooperによる「皮脚絆物語」5部作、および、ニューヨーク州の入植史に関する二次資料について調査、研究を行った。その結果、オランダ系、フレンチ・ユグノー系、ドイツ系、そしてイギリス系の入植民の遭遇と混交の場となるニューヨークにおいては、オランダ由来の多民族性を許容するコスモポリタン的寛容主義が、1664年にイギリスが覇権を獲得して以降、異民族間結婚や英語教育の普及を背景に、その道徳的意義を失う過程を辿ることが出来た。また、1740年代になると、ヨーロッパ移民の「内なる差異」を形成してきた民族意識が、階級意識に凌駕され、社会的に殆ど意味をなさなくなることを突き止めることも出来た。二次資料によって得られたこれらの歴史的背景についての情報を踏まえた時、Cooperの「皮脚絆物語」の主人公Natty Bumppoが演出する白人と先住民にまたがる二重の帰属意識が何を意味するのか?その明確な解答はいまだ得られていない。しかし、現段階では、Cooperが活躍したのが19世紀初めの民主主義発達の時代であることを考えれば、Natty Bumppoの自意識は、階級意識にかわる白人統合のメンタリティーの何らかのモデルを提供しているものと推測している。また、2012年1月にはシアトルで開催されたMLA年次大会に出席した。初期アメリカ文学・文化についてのセッションで、同時代文学を扱う研究者と意見交換を行うことが出来た。また、国際学会での研究発表のノウハウについても、基本的な情報を得ることが出来た。さらに、2012年3月には大阪府吹田市にある国立民族博物館にて植民地時代ニューヨークにおける多民族性に関する文献の調査・収集を行った。ニューヨークにおける現地調査によって、植民地時代から建国期に至る歴史的資料の収集・調査に大きな成果があった。このことによって、本年度の課題であったWashington Irvingについてのみならず、前年度から調査を続けているJames Fenimore Cooperについての考察も深めることが出来た。23年度に計画していたニューヨークでの資料収集を行うことが出来なかった。これは、国内で調達可能な二次資料の調査、収集が遅れたため、海外で調達しなければならない資料の整理が滞ったことによる。James Fenimore CooperおよびWashington Irvingについての調査、研究は引き続き継続して行う。その上で、今後は、Catharine Maria Sedgwickによる風俗小説を主たる題材に用いて、産業革命とコスモポリタニズムの関係性を、階級意識の変遷と絡めながら考察する。James Fenimore Cooperの歴史小説についての調査、研究は引き続き継続して行う。

その上で、Washington Irvingの旅行記を題材に用い、アメリカ人の自意識が、国際的な場で他者性と向き合う中で、コスモポリタン的自意識を凌駕する形で、如何に、「アメリカ人」としての自意識が研ぎ澄まされてゆくか、その見取り図を提示することに着手する。また、次年度には、New York Public LibraryおよびNew York State Libraryにおいてニューヨークの歴史について調査すると共に、CooperstownとTarrytownを訪れ、CooperとIrvingそれぞれのアメリカ人としての自意識を伝記的な側面から調査する。Catherin MariaSedgwick関連の1次資料およびアメリカ産業革命期における階級意識に関する2次資料を購入すること、およびニューヨークでの現地資料調査のための旅費として、主に、研究費を使用する予定である。Washignton Irving、旅行記、および19世紀初頭のアメリカ外交関係の文献・資料を購入すること、および、ニューヨークでの現地資料調査のための旅費として、主に、研究費を使用する予定である。また、今年度のMLA年次大会への出席は大変有意義だったので、次年度においてもMLAに限らず、国外の学会に出席し、関心を共にする研究者との意見交換を行う。その際、自身の研究成果、特に、本年度行ったCooperについての研究成果を発表することも視野に入れることとする。
振動静水圧環境におけるヒト椎間板の性、年齢区画別基質合成、解離の特性

今年度は静水圧の椎間板基質合成能(プロテオグリカン、プロテイン合成能におよぼす影響)および椎間板基質分解能(基質分解酵素MMP-3、およびその抑制物質TIMP産生能におよぼす影響)を明らかにした。まず変成を生じていない牛尾椎間板を用いて、静水圧のプロテオグリカンおよびプロテイン合成能に及ぼす影響を明らかにした。0.3-1.5MPaの静水圧は基質合成能を促進、一方3.0-5.0MPaにおいては、その抑制を確認した。このことより、椎間板組織には至適静水圧環境の存在することが示唆された。次に手術時摘出ヒト椎間板および解剖時摘出椎間板を髄核、内側、外側線維輪に細切し各々を組織培養に供した後、それらを組織変性度別に分類し、MMP-3(潜在型)の産生量の相違を確認した。即ち椎間板組織変性度の強度に比例してMMP-3産生量の増加を認め、内側線維輪において、その産生量は最高であった。さらに、組織変性度別に静水圧の影響を調べた。低圧(0.3MPa)、短時間(20秒)負荷群においてMMP-3産生は促進され、高圧(3.0MPa)、短時間負荷群においては抑制された。以上より、生理的静水圧条件下においては、椎間板の基質合成、分解ともに代謝活性が亢進し、基質の新陳代謝が早まる一方、高静水圧条件下においてはこれらが抑制を受けることが判明した。今後は椎間板におけるTIMP産生に及ぼす静水圧の影響を明らかにし、さらにそれがどの様な細胞内メカニズムで起こるのか、とくに細胞内二次伝達系の関与を解明する。
彫紙作成支援システムの構築

本研究では,切削した有色紙群を重ねることで凹凸と色彩を表現する彫紙において,表現および,形状における次の3つの特徴に着目し,画像処理技術を用いてこれらの特徴を満たした画像データの作製手法を提案する.(1)彫紙は,色を表現する各領域を一枚の有色紙で表すため,一つの領域内において色の変化がない.(2)彫紙は,有限の有色紙で表現されるため,色数は有色紙が持つ色の範囲で制限される.(3)各有色紙は,可視な領域以外にも紙が存在し,それらが重なって重畳構造を構成している.これらの特徴を満たした画像データを作製するシステムを提案し,仮想彫紙の表示と,カッティングプロッタを用いた実際の彫紙の作製を行った.本研究では,切削した有色紙群を重ねることで凹凸と色彩を表現する彫紙において,表現および,形状における次の3つの特徴に着目し,画像処理技術を用いてこれらの特徴を満たした画像データの作製手法を提案する.(1)彫紙は,色を表現する各領域を一枚の有色紙で表すため,一つの領域内において色の変化がない.(2)彫紙は,有限の有色紙で表現されるため,色数は有色紙が持つ色の範囲で制限される.(3)各有色紙は,可視な領域以外にも紙が存在し,それらが重なって重畳構造を構成している.これらの特徴を満たした画像データを作製するシステムを提案し,仮想彫紙の表示と,カッティングプロッタを用いた実際の彫紙の作製を行った.本研究では,新たな表現手法である彫紙アートを対象とし,コンピュータ上で対話的に二次元画像および対象の奥行きデータから彫紙アートを作成するシステムを検討する.彫紙アートとは,複数の異なる色の有色紙を重ねることで厚みを持たせたものをカッターや彫刻刀で彫ることによって,凹凸形状に加え,色彩も表現する彫刻技法である.下絵に基づき,必要な有色紙を選び,適切な色と凹凸感の表現が可能な順に重ねる.表現したい色の一枚上の有色紙まで彫り抜くことによって色を出す.この作業を全色に対して行うことで,複雑な形状と共に紙独特の色彩も表現が可能である.本研究では,通常,手作業で行われるデッサン,彩色,色毎のナンバリング,紙の切削の一連の作業をコンピュータ上で自動的に行い,ユーザへ彫紙作成の雛型を提供する.また,コンピュータ上で作成した雛型をユーザが対話的に操作することで,ユーザが意図した彫紙を作成することが可能な彫紙作成支援システムを構築することを目的とする.平成22年度においては,彫紙作成システムの基本システム作成として,主にユーザによる操作を中心とした彫紙作成システムを完成し,彫紙作成における問題や操作性の検討を行った.さらに,彫紙データの記述手法の検討を行った.本研究では,新たな表現手法である彫紙アートを対象とし,コンピュータ上で対話的に二次元画像および対象の奥行きデータから彫紙アートを作成するシステムを検討する.彫紙アートとは,複数の異なる色の有色紙を重ねることで厚みを持たせたものをカッターや彫刻刀で彫ることによって,凹凸形状に加え,色彩も表現する彫刻技法である.下絵に基づき,必要な有色紙を選び,適切な色と凹凸感の表現が可能な順に重ねる.表現したい色の一枚上の有色紙まで彫り抜くことによって色を出す.この作業を全色に対して行うことで,複雑な形状と共に紙独特の色彩も表現が可能である.本研究では,通常,手作業で行われるデッサン,彩色,色毎のナンバリング,紙の切削の一連の作業をコンピュータ上で自動的に行い,ユーザへ彫紙作成の雛型を提供する.また,コンピュータ上で作成した雛型をユーザが対話的に操作することで,ユーザが意図した彫紙を作成することが可能な彫紙作成支援システムを構築することを目的とする.平成23年度においては,人間の知覚特性に基づいた領域分割手法を中心に,特徴的なディテールを保持しながら画像空間上での大域的な領域分割が可能な手法の検討を行うために,人間の注視情報を利用した領域分割手法の検討を行った.まず,領域分割に必要な注視情報を取得するために,ディスプレイに表示された画像をユーザが注視した場合の視線情報から,ユーザの注目領域を求める手法の検討を行った.また,彫紙に含まれるオブジェクトのグループ化の検討として,ビデオ映像から得られた領域の時間方向の関連性を利用するために,彫紙をアニメーション化する手法の検討を行った.本研究では,新たな表現手法である彫紙アートを対象とし,コンピュータ上で対話的に二次元画像および対象の奥行きデータから彫紙アートを作成するシステムを検討する.彫紙アートとは,複数の異なる色の有色紙を重ねることで厚みを持たせたものをカッターや彫刻刀で彫ることによって,凹凸形状に加え,色彩も表現する彫刻技法である.下絵に基づき,必要な有色紙を選び,適切な色と凹凸感の表現が可能な順に重ねる.表現したい色の一枚上の有色紙まで彫り抜くことによって色を出す.この作業を全色に対して行うことで,複雑な形状と共に紙独特の色彩も表現が可能である.

本研究では,通常,手作業で行われるデッサン,彩色,色毎のナンバリング,紙の切削の一連の作業をコンピュータ上で自動的に行い,ユーザへ彫紙作成の雛型を提供する.また,コンピュータ上で作成した雛型をユーザが対話的に操作することで,ユーザが意図した彫紙を作成することが可能な彫紙作成支援システムを構築することを目的とする平成24年度においては,領域分割結果に基づき,各領域を表現するための適切な有色紙選択するとともに,彫紙の凹凸形状を表現するためのレイヤー記述手法を検討し,一連の彫紙作製作業が可能な支援システムを構築した.構築した彫紙作製支援システムを用いて,イラスト,人工物を撮影した画像,自然画等,様々な種類の画像に対し適用し,提案システムの有効性に関して検討を行った.平成23年度においては,人間の知覚特性に基づいた領域分割手法を中心に検討を行う予定であったが,領域分割に必要充分な注視情報の取得に時間を費やしてしまったため,彫紙に適した領域分割手法の検討が予定よりやや遅れてしまっている.24年度が最終年度であるため、記入しない。人間の注視情報を利用した知覚特性に基づいた領域分割手法の検討が予定よりやや遅れているため,視線情報だけではなく,画像そのものから得られる視覚的注意の計算モデルを利用した領域分割手法の検討も並行して行う予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
魚類の数値データを用いた同定ツール作成の研究

魚種を同定(種名を決める作業)する場合、形態的特徴から科などの上位分類群を決定し、次に属を、そして最終的に種を決定するというように、より大きなグループから小さなグループへ数段階に渡る絞り込み作業を行う必要があった。本研究は従来の方法とは異なり、グループの決定を行わずにダイレクトに種を決定できる方法を創案した。近年のコンピュータ技術の向上により、大量のデータを短時間で処理できるようになったため、種の同定に有効な形質のデータベースを構築し、それを使用して種を同定するシステムを作成することが可能になった。本研究では、産業上重要な種を多く含むスズキ亜目魚類を例に、コンピュータを用いて種同定をダイレクトに行うシステムを構築した。スズキ亜目からカワスズメ科、タイ科やホタルジャコ科などの各種につき約30個体の標本測定を行い、これらの魚類のデータを収集し、同定システムの構築に役立てた。また、カワスズメ科魚類については大量のデータが収集されたため、スズキ亜目魚類の中でも最も正確な同定が可能となった。カワスズメ科魚類の同定システムについては国立科学博物館のWEBサイトに公開し、誰でも、いつでもダウンロードして使用できるようにした。この同定ツールはマイクロソフトのエクセル上で動作するため、エクセルをパソコンにインストールするだけで使えるようになる。したがって、コンピュータに関する詳しい知識がない研究者でも十分に使用できる。また、本研究を通じて日本産魚類の新種が発見されたり、魚類相研究にも新たな進展があったので、これらの成果は学術論文として発表した。また、同定ツールそのものに関する論文も学術誌に投稿し、受理されている。今年度はスズキ亜目魚類の同定ツールに使用できると思われる計測形質(鰭の棘数や軟条数)や測定形質(体長、体高、頭長など)の具体的な選定作業を行うため、研究会議を開き計測形質については4形質、測定形質については8形質を決定した。また、質的形質(例、側線の有無など)も5形質を決定した。そして、今後の作業時間を推定するために、実際に大量の標本を用いてこれらの形質を測定した。予備的作業に使用した魚類はスズキ亜目の10科11種である。使用した魚種はサクラダイ(ハタ科)、ヒメコダイ(ハタ科)、タカベ(タカベ科)、オキヒイラギ(ヒイラギ科)、ミナミクロダイ(タイ科)、ネンブツダイ(テンジクダイ科)、イサキ(イサキ科)、ムツ(ムツ科)、スズキ(スズキ科)、ホタルジャコ(ホタルジャコ科)およびコトヒキ(シマイサキ科)である。これらの魚種すべてについて、それぞれ80個体から100個体を測定した。これらの測定作業に基づいて、標本の大きさや個体による変異、地方個体群による変異などが明らかになった。実際に、同定ツール作成作業を行うためには、変異幅がどの程度あるかを予測しておくことが必要となる。変異幅を正確に知ることは同定精度を高めるために必須となる。今年度の研究によってスズキ亜目魚類の典型的な代表と言える上述の10科11種の基本的データを収録し、同定ツール作成のための統計プログラム構築の基盤ができたと言える。また、同時に、今後の研究に使用するスズキ亜目の標本が全国の研究機関にどのくらいあるかを調査した。その結果、参画研究機関の手元にかなりの数の標本が保管されている事が明らかになると同時に、当初、予想したとおり、新たに採集しなければならない魚種もかなり存在することも明らかとなった。今年度はスズキ亜目魚類の同定ツールに使用する形質として、昨年度に選定した鰭の棘数や軟条数や測定形質(体長、体高、頭長など)を多数の標本から採取した。標本の測定は大学院生などのアルバイトを雇用して行った。同定ツールを作成するためには、種ごとに標本の大きさや個体による変異を把握しておく必要があるため、多数の標本を調査して基礎データを作成しておかなければならない。

具体的には種ごとに30個体程度の標本を測定したため、多くの時間がかかったが、おおむね順調に測定作業を進めることができた。測定作業を進める中で、個別の分類群において興味ある分類学的問題を発見する場合があった。その点は各研究者が精査して成果を研究論文としてまとめることにした。測定を進めると同時に既に大量のデータを得ているカワスズメ科魚類を例として、同定ツールのプログラム作成を進めた。このプログラムはタンガニイカ湖のカワスズメ科魚類を同定する目的で本研究プロジェクトのメンバーによって作成されたものを基盤としている。プログラムはマイクロソフトのエクセルを用いて実行することができるので、汎用ソフトさえ購入すれば、どこでも誰でも使用することができる。今年度はこのプログラムの内容を高める同時に、プログラムとその前提となるデータ設計などを論文としてまとめる作業も行い、学術誌に投稿する準備を行った。2006年中には研究論文として日本魚類学会の英文誌に投稿する予定である。このような同定ツールに関する研究論文は魚類に関しては世界で初めてのものである。また、研究を進める中で日本沿岸の様々な魚類に関する分類学的発見や分布に関する知見を得ることができた。これらの成果は研究代表者や研究分担者が個別に学術論文として発表した。魚種を同定(種名を決める作業)する場合、形態的特徴から科などの上位分類群を決定し、次に属を、そして最終的に種を決定するというように、より大きなグループから小さなグループへ数段階に渡る絞り込み作業を行う必要があった。本研究は従来の方法とは異なり、グループの決定を行わずにダイレクトに種を決定できる方法を創案した。近年のコンピュータ技術の向上により、大量のデータを短時間で処理できるようになったため、種の同定に有効な形質のデータベースを構築し、それを使用して種を同定するシステムを作成することが可能になった。本研究では、産業上重要な種を多く含むスズキ亜目魚類を例に、コンピュータを用いて種同定をダイレクトに行うシステムを構築した。平成18年度には亜熱帯性魚類のタイ科やホタルジャコ科などの各種につき約30個体の標本測定を行い、これらの魚類のデータを収集し、同定システムの構築に役立てた。また、シクリッド科魚類については大量のデータが収集されているため、スズキ亜目魚類の中でも最も正確な同定が可能となった。シクリッド科魚類の同定システムについては国立科学博物館のWEBサイトに公開し、誰でも、いつでもダウンロードして使用できるようにした。この同定ツールはマイクロソフトのエクセル上で動作するため、エクセルをパソコンにインストールするだけで使えるようになる。したがって、コンピュータに関する詳しい知識がない研究者でも十分に使用できる。また、本研究を通じて日本産魚類の新種が発見されたり、魚類相研究にも新たな進展があったので、これらの成果は学術論文として発表した。また、同定ツールそのものに関する論文も学術誌に投稿し、受理されている。
心筋β受容体サブクラスによる心収縮性の制御:特異的アゴニストによる解析

最近,各種心疾患で心筋β受容体サブタイプの比率が変わることが知られてきた.また,β_1受容体に選択性の高いdenopamineが新規経口強心薬として臨床的に用いられている.従来,心筋のβ_1受容体を介する作用は,isoproterenolやnorepinephrineを用いて検討されてきたが,β_2受容体やα受容体の刺激作用もあるため,常に問題を残してきた.特異的なβ_1活性薬が見出されれば,受容体サブタイプから収縮に致る過程の研究や,カテコ-ルアミンの多面的作用を整理,理解するのに役立つ.本研究は,1)denopamineのカテコ-ル誘導体Tー0509が選択的β_1完全活性薬であることを明らかにし,研究用の試薬として確立すること.2)Tー0509の心収縮力増加の機序,特にCa^<2+>電流及び細胞内環状AMPのコンパ-トメントと心収縮の関係を検討し,受容体サブタイプの機能面における役割を明らかにするものである.本研究により下記の成果が得られた.(1)摘出器官と受容体結合実験からTー0509は現在知られている最も活性の高い選択的なβ_1完全活性薬である.(2)モルモット心筋で,強心作用と密接に関係する心筋細胞下環状AMP画分を見出した.この画分は,Aキナ-ゼ活性についても強心作用とよく相関した.(3)モルモット心室筋では、β完全活性薬の強心作用とCa^<2+>電流増加作用はβ_1受容体を介するとして説明できる.(4)β完全活性薬をラットに慢性投与すると耐性が発現するが,従来用いられてきた用量は極めて高く,β受容体サブタイプの耐性に対する影響を調べるには不適当であることを示した.また、非選択的β活性薬よりβ_1活性薬の方が耐性が発現しにくい可能性を検討中である。(5)イヌの冠状動脈のβ_1受容体がin vivoで血管拡張に寄与しているかどうかにつき検討した.生理的条件でも軽度ながらβ_1受容体を介する直接拡張作用が存在する可能性を示した.最近,各種心疾患で心筋β受容体サブタイプの比率が変わることが知られてきた.また,β_1受容体に選択性の高いdenopamineが新規経口強心薬として臨床的に用いられている.従来,心筋のβ_1受容体を介する作用は,isoproterenolやnorepinephrineを用いて検討されてきたが,β_2受容体やα受容体の刺激作用もあるため,常に問題を残してきた.特異的なβ_1活性薬が見出されれば,受容体サブタイプから収縮に致る過程の研究や,カテコ-ルアミンの多面的作用を整理,理解するのに役立つ.本研究は,1)denopamineのカテコ-ル誘導体Tー0509が選択的β_1完全活性薬であることを明らかにし,研究用の試薬として確立すること.2)Tー0509の心収縮力増加の機序,特にCa^<2+>電流及び細胞内環状AMPのコンパ-トメントと心収縮の関係を検討し,受容体サブタイプの機能面における役割を明らかにするものである.本研究により下記の成果が得られた.(1)摘出器官と受容体結合実験からTー0509は現在知られている最も活性の高い選択的なβ_1完全活性薬である.(2)モルモット心筋で,強心作用と密接に関係する心筋細胞下環状AMP画分を見出した.この画分は,Aキナ-ゼ活性についても強心作用とよく相関した.(3)モルモット心室筋では、β完全活性薬の強心作用とCa^<2+>電流増加作用はβ_1受容体を介するとして説明できる.(4)β完全活性薬をラットに慢性投与すると耐性が発現するが,従来用いられてきた用量は極めて高く,β受容体サブタイプの耐性に対する影響を調べるには不適当であることを示した.また、非選択的β活性薬よりβ_1活性薬の方が耐性が発現しにくい可能性を検討中である。(5)イヌの冠状動脈のβ_1受容体がin vivoで血管拡張に寄与しているかどうかにつき検討した.生理的条件でも軽度ながらβ_1受容体を介する直接拡張作用が存在する可能性を示した.我々が見いだした選択的β_1アゴニストTー0509は、最も活性の高いカテコラミンである。本研究は、Tー0509のアゴニスト特性を研究することと,これを活用して心収縮制御機構や冠循環制御の薬理学的解析を行うことを目的としている。平成2年度は、Tー0509のアゴニスト特性を確立した。(1)モルモット心臓と肺の模標本を用いてリガンド結合実験を行った。その結果、ノルアドレナリンと同程度の選択的アゴニスト活性を持つことを明らかにできた。(2)摘出心筋と気管筋を用いてTー0509の選択性を定量的に調べたところ、β_1受容体に100倍以上選択性が高い完全アゴニストであった。(3)麻酔犬を用いて心臓におけるβ_2受容体の関与を検討したところ、イソプロテレノ-ルの心拍数増加作用にβ_2受容体が関与していることが明らかになった。Tー0509の心拍数増加作用が心収縮力増加作用に比し弱い理由の1つと考えられる。一方、冠循環においてはβ_2受容体を介する反応は直接的な血流量増加と冠静脈血pO_2増加作用であった。

他方、β_1受容体は心筋のエネルギ-需要の増加を介する間接的な作用を示すにとどまった。しかし、心筋内血流分布に変化があるかどうかは今後の検討にまたねばならない。(4)心筋収縮性の制御に関連して、モルモット摘出灌流心を用いて環状AMPのコンパ-トメントとβアゴニストによる心収縮力の関係を調べた。その結果、遠沈後、上清をLi_2SO_4で塩析した画分の環状AMP量と心収縮力増加との間に極めて高い相関が得られた。以上、β_1アゴニストTー0509は現在知られている最も活性の高いβ_1完全活性薬である。これを用いることにより、微妙な反応も検出可能であり、β受容体サブタイプを介する機構の解明に役立ち、また、ある種の強心薬の理解にも寄与することが期待される。前年度の研究でβ_1部分活性薬デノパミンのカテコ-ル誘導体Tー0509(T)が最強の選択的β_1完全活性薬であることを確立した。本年はこのTの性質も活用してβ受容体サブタイプの心機能制御について更に研究した。(1)麻酔犬を用いて心室筋外層と内層PO_2に及ぼすβ_1活性薬の影響を調べた。イソプロテレノ-ル(Iso)とTとも心筋内層PO_2は一定の方向性を示さず外層PO_2を減少させた。他方、冠静脈洞PO_2はIso,Tとも一過性に上昇させた。したがって、両薬物による血管拡張にはβ_1とβ_2サブタイプが関与することと、急激な酸素需要の増大を満すことが難しいことが分った。(2)モルモット心臓を用い、β活性薬の強心作用と弛緩増強作用およびcAMPとAキナ-ゼ活性との相関を調べた。その結果、一部の細胞内cAMP画分とそのAキナ-ゼ画分は強心効果と極めてよく相関し、β_1活性薬はこの画分を選択的に増加させた。全体的には弛緩増強作用とcAMPおよびAキナ-ゼ活性が相関し、弛緩に関連した蛋白のリン酸化が認められた。(3)β活性薬慢性投与による耐性発現はin vivoでの用量設定が重要と考えられたので、ラットを用いて検討した。その結果、Isoは報告の1/8の用量でも有意に耐性が発現することを見出した。現在、この用量附近で、β_1選択的活性薬とIsoの発現様式の違いについて検討中である。(4)モルモット心筋を用い、β活性薬の収縮力増加作用と単離心筋でのCa^<2+>電流の相関を調べている。現在、β_1受容体を介する反応の相関が高く、β_2受容体を介する反応は検出できていない。種も考慮する必要があろう。各研究項目とも従来常識と考えられていた心筋β受容体の機能面に及ぼす影響は、サブタイプの面から更に検討する必要があることを強く示唆した。