hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲノム再編成の制御機構

本研究では、抗原受容体多重遺伝子座におけるゲノムの構築原理を明らかにすることを目指し、組み換えシグナル配列の3'末端リン酸化について主に解析した。V(D)J組み換えは、進化の過程で挿入されたトランスポゾンの切り出し反応を利用したものと考えられており、実際in vitroでは、切断を受けた組み換えシグナル配列(RSS)がRAGタンパク質と結合した、いわゆるsignal end(SE)complexにトランスポジション活性のあることが知られている。しかしながら、in vivoでSE complexの転座が生じるとすれば、組み換えの度毎に挿入変異が引き起こされる事になり、生体にとっては極めて有害である。我々は、切断されたRSS、即ちSE DNAの3'-OH末端がRAGタンパク質によりリン酸化されること、更にこのリン酸化がSE complexのトランスポジションをin vivoで抑制する積極的メカニズムとして機能している可能性を提唱してきた。本研究では、まず、この新規なDNAの3'-OH末端リン酸化の反応機構について詳細に解析し、周辺にある核酸の切断端またはnickの位置に見られる3'-リン酸基が、trans-esterificationによりSE DNAの3'-OH端に転移する事を明らかにした。我々は更に、この3'リン酸化がin vivoにおいても生じているかどうかを検討した。3'末端リン基を検出する新しい方法を考案し、マウス新生仔胸腺のT細胞受容体遺伝子Dδ2のRSS切断端をLM-PCRを用いて調べたところ、実際SEの3'-OH端がリン酸化されていることが明らかとなった。これらの研究成果は、V(D)J組み換えがトランスポジション反応を利用しつつ、同時にSE complexの転座は抑制するという、いわば両刃の刃の一方を封じ込める様に機能していることを示すものであり、抗原受容体遺伝子座のゲノム進化を考える上で重要な知見を与えるものである。
関数空間上の線形作用素と幾何学的トポロジー

前年度に引き続いてBanach環の近似従順性について研究した。連続Hochshildコホモロジーのヴァリエーションとして、コサイクル空間を、コバウンダリ空間のstrong operator topologyに関する閉包で割ることによって得られる空間を考察し、それを用いて高次元近似従順性を定義した。新たに定義された高次元近似従順性と従来の近似従順性との関係、および近似対角元による特徴づけについて考察した。次に単位的半単純可換Banach環の極大イデアル空間の有理係数コホモロジーについて考察した。G. Lupton, N.C. Phillips, C.L. Schochet and S.B. Smithは、単位的可換Banach環の極大イデアル空間の有理係数Alexander-SpanierコホモロジーをBanach環上の正則行列の最終行として現れるベクトルのなす空間の有理ホモトピー群を用いて表した。本研究では彼らの結果の相対コホモロジー版を与えた。そのためにDavieによる極大イデアル空間上の関数空間のホモトピー型に関する結果の相対版を証明し、有理ホモトピー論を用いた。これを用いて極大イデアル空間の有理コホモロジー次元を研究し、正則行列空間のホモトピーの安定化に関わる埋め込み定理を与えた。標語的には可換Banach環の最終行空間の有理ホモトピー群が安定化すれば、ホモトピー群自身が安定化するようなBanach環に埋め込むことができる。次に単位閉区間上のC1関数空間上の2ーlocal isometryに関する研究を行った。古清水直弘氏・三浦毅氏と共同で、C1関数空間上の2-local isometryは荷重合成作用素であることを示した。その際に単位閉区間上の等長変換群が位数2の巡回群であることを用いて、従来のアプローチとは異なる証明を与えることができた。Hochshildコホモロジーのヴァリエーション、およびそれを用いた近似従順性の研究は前年度の研究を引き継いでひとまずの区切りをつけることができた。また極大イデアル空間の相対有理係数コホモロジーを決定するために用いたDavieの定理の相対版、および幾何学的トポロジーにおける有理コホモロジー次元論の応用はともにこの方面における新しいアプローチであり、一定の成果を挙げることができたと思う。また非可換Banach環、あるいはC*環に対して新たな次元論を定義するための糸口を与えていると思う。2-local isometryについての研究アプローチも従来のものとは相当に異なるもので、新たな視点を与えることができたと思う。一方で線形作用素の力学系的研究においては従来の結果を超えるものを出すことができず、この点において多少の遅れがあると言わざるを得ない。極大イデアル空間のコホモロジーを記述する最終行空間はBanach環が非可換であっても定義できるから、一般のBanach環あるいはC*環における"極大イデアル空間の有理コホモロジー"の類似を考察することが可能であり、これを用いて有理コホモロジー次元を定義することができる。しかしながら具体的な非可換Banach環あるいはC*環についての計算にはまだ一切手がついておらず、まずは非自明な計算例を一つ与えることが目標である。これが達成された後resolution theoremの非可換類似を得ることが次の目標となる。2-local isometryの研究は現在のところ等長変換群が明示的に記述されているような関数空間に限られているが、そうでない関数空間に対しても考察することができる。そのような文脈において等長変換のなす力学系的な結果が2-local isometryにおいてどのような形で成り立つか取るかは興味ある問題である。このような視点から前年度の研究を継続する。これらの研究を遂行するに当たっては代数的位相幾何学および関数解析学の研究者との研究交流が欠かせないため、研究集会に出席しまた年度のできるだけ早い時期にセミナーを組織して、研究交流を図る。前年度に引き続いて、関数空間の等長変換に関する研究を行った。特に円周上の連続微分可能関数空間上のいくつかのノルムに関する等長変換を,荷重合成作用素あるいはその変形によって特徴づけることができた。昨年度得られていた一般のリーマン多様体上の連続微分可能関数空間に対するBanach-Stone型定理は,関数の正則性を保つ等長変換に対して得られている。これに対して底空間が円周である場合には、正則性の保存という仮定を置かず、より自然な形の定理を得た。次にリプシッツ環の連続Hochschildコホモロジーに関する研究を行った。多様体上の連続微分可能関数空間の,連続Hochschildコホモロジーに関する大域次元は無限大であることが古典的に知られている。リーマン多様体上の標準距離に対するリプシッツ関数環に対して同様のコホモロジーを考察し、大域次元がやはり無限次元であることを証明した。コンパクトリーマン多様体上の標準距離に関するリプシッツ環に対し、de Leeuwの古典的方法を拡張して、"方向の空間"に類似のコンパクト空間(ただし距離化不可能)を構成し、その上の連続関数環を係数加群とするリプシッツ環のHochschildコホモロジーが無限階数を持つことを示した。一方係数加群を底空間上の連続関数にとると、1次元コホモロジーは消えることを示すことができる。これらの結果はリプシッツ環はコホモロジーに関して連続微分可能関数よりも強い意味での無限次元性を持つことを示している。次にBanach環の"近似従順性"について考察した。従順性(amenability)の一般概念としての近似従順性にはいくつかのヴァリエーションが存在する。

それらのヴァリエーションに対応してHochschildコホモロジーを用いて高次元近似従順性を定義できる。これらの概念の近似対角元の存在による特徴付けについて考察した。等長変換の特徴付け定理としてのBanach-Stone型定理については、当初計画していたリーマン多様体上の連続微分可能関数空間における定理を得て、底空間の幾何との関わりを明示的に記述することができ、一定の成果を挙げることができた。またリプシッツ関数環のHochschildコホモロジーが、ある場合に無限階数を持つ一方、ある場合にはゼロであることを示し、今まで観察されていなかった新たな知見を加えることができた。さらに近似従順性の高次元版についてコホモロジーを用いた特徴づけを与えることができた。しかしながら当初計画していた線形作用素の力学系に対する研究については順調な進展を見たということはできない。等長変換作用素の定める力学系のカオス性・位相推移性に関する研究は未だ予備的な考察にとどまっている。また一般射影極限上のシフト作用素が導く関数空間上の作用と底空間のかかわりについても明示的な結果が得られていない。以上の様に、進展したテーマがある一方で予備的な段階にとどまっているテーマも残っており、全体としてはやや遅れている。前年度に引き続いてBanach環の近似従順性について研究した。連続Hochshildコホモロジーのヴァリエーションとして、コサイクル空間を、コバウンダリ空間のstrong operator topologyに関する閉包で割ることによって得られる空間を考察し、それを用いて高次元近似従順性を定義した。新たに定義された高次元近似従順性と従来の近似従順性との関係、および近似対角元による特徴づけについて考察した。次に単位的半単純可換Banach環の極大イデアル空間の有理係数コホモロジーについて考察した。G. Lupton, N.C. Phillips, C.L. Schochet and S.B. Smithは、単位的可換Banach環の極大イデアル空間の有理係数Alexander-SpanierコホモロジーをBanach環上の正則行列の最終行として現れるベクトルのなす空間の有理ホモトピー群を用いて表した。本研究では彼らの結果の相対コホモロジー版を与えた。そのためにDavieによる極大イデアル空間上の関数空間のホモトピー型に関する結果の相対版を証明し、有理ホモトピー論を用いた。これを用いて極大イデアル空間の有理コホモロジー次元を研究し、正則行列空間のホモトピーの安定化に関わる埋め込み定理を与えた。標語的には可換Banach環の最終行空間の有理ホモトピー群が安定化すれば、ホモトピー群自身が安定化するようなBanach環に埋め込むことができる。次に単位閉区間上のC1関数空間上の2ーlocal isometryに関する研究を行った。古清水直弘氏・三浦毅氏と共同で、C1関数空間上の2-local isometryは荷重合成作用素であることを示した。
受精卵のゲノムアダプテーションの理解

マウス受精卵を対象とした少数細胞ChIP-seq法の確立と、それを用いた受精直後1細胞期の(エピ)ゲノムリプログラミングの遺伝子レベルでの解明を試みた。前者はChIP後のライブラリ作製の過程で線形増幅に工夫を加えることで、上位15%リードの再現性が向上したが、目標とする方法の開発には至らなかった。一方で内因性ヒストン修飾を消去する変異体を用いて、雄ゲノムリプログラミングと初期胚発生におけるヒストンメチル化の重要性を検討した。その結果、雄ゲノム特異的なH3K4モノメチル化が、1細胞期における雄ゲノムからの転写活性化と初期胚発生に重要であることを明らかにした。平成22年度研究実績(1)平成22年度は「受精卵を対象とした高効率ChIP法の開発」として、少量の受精卵ゲノムを効率よく免疫沈降する条件検討を行った。受精卵を用いた条件検討はコストが掛かるため、まず受精卵と類似した一倍体核を有する生殖細胞である円型精子細胞を用いて、代替可能なステップを検討した。その結果、使用するプラスチックウェアやビーズの種類、抗体の使用量、DNAの収量等について予備的な知見が得られた。これは今後受精卵を用いた実験に非常に有用である。(2)平成23年度実施予定の実験「雄性前核の標識」に用いるDNA標識試薬とin vitro受精の条件検討を行った。その結果、標識試薬の至適濃度や反応時間等を決定することができた。さらに、その条件下で標識ゲノムを有する精子と受精した卵は正常に発生する事ができた(=本蛍光試薬によるDNA標識は細胞分裂に影響を与えない)。従って、蛍光の有無による雌雄前核の識別と分離が可能になった。(3)平成23年度実施予定の実験に使用する機器(マイクロマニュピレーションシステム)を購入し、セットアップを行った。本研究課題は以下の2つのパートに大別されるが、今回繰越の対象となったのはAである。A. (マウス)受精卵を対象とした高効率ChIP法の開発A).H23年度中に達成予定であった前核の蛍光標識の条件設定で、雄由来前核のみを標識する予定が、雌由来前核も標識されるという問題が生じた。これに加え、セルソーターの技術的習熟に予定より長い期間を要したため、平成24年3月末までに成果をまとめることが困難となった。遅延期間は、前者の延長期間分3ヵ月に加え、後者に充てる期間を2カ月延長し、平成24年8月末までの完了を予定した。また、本新学術領域班内で2012年3月に導入した次世代シークエンサーはサンプル量が従来機の1/10以下で済むことから、必要サンプルの量の見直しを行った。その結果、1000台の細胞数が現実的なところとなり、現在この細胞数でのゲノムワイド解析を進めている。標識についてはゲノムワイドではなく候補遺伝子座の解析に用いる予定に変更した。本研究課題は本研究は以下の2つのパートに大別される。A. (マウス)受精卵を対象とした高効率ChIP法の開発A)5001000個の細胞でIVTおよびライブラリ作製の条件等を詳細に検討した結果、上位25%程度の遺伝子については評価できる成績が得られている。ただChIP効率については抗体の性質に依存する部分が大きく、最終的にはヒストン抗体(の中でもさらに高効率IPの実績があるもの)に限定されそうであるが、それでも1000個以下の細胞でChIP-seqができる可能性を示す意義は大きいと考えられる。B) A)の結果を踏まえてどのヒストンが受精卵ChIP-seq解析に最適であるかを、変異体を用いた方法で検討した。その結果、受精卵の初期発生に重要なヒストン修飾を1つ同定することができた。本研究課題はマウス受精卵のクロマチンダイナミクスを、主にChIP-seqを用いて解析することを目的とした。本目的達成のためには少数細胞(1000個程度)からのChIP-seq技術の確立が必要不可欠であり、そのためのマウス受精卵採取、各種条件検討や標的とすべきクロマチン修飾の探索、抗体の選定などを行った。その結果、線形増幅のステップの工夫により、1ng程度のDNAでも上位25%程度の結果は信頼できるものが得られる考えられた。また受精直後の一細胞期転写活性化における重要なヒストン修飾としてH3K4モノメチル化/H3K27アセチル化を同定し、論文発表した。期間内に受精卵ChIP-seqを終了させることはできなかったが、条件および標的の決定は完了したことから、これらの知見を元に実際受精卵でH3K4モノメチル化/H3K27アセチル化のChIP-seqを行うことが喫緊の課題である。A. (マウス)

受精卵を対象とした高効率ChIP法の開発A)前年度に達成できなかった、前核の標識条件とセルソーターによる分離技術の確立を試みた。一方で、本新学術領域班内で2012年3月に導入した次世代シークエンサーはサンプル量が従来機の1/10以下で済むことから、必要サンプルの量の見直しも行った。その結果、1000台の細胞数が現実的なところとなり、現在この細胞数でのゲノムワイド解析を進めている。しかしセルソーター分離によるサンプルロスが致命的であるために、当面は雌雄前核をまとめて解析し、候補遺伝子解析など必要に応じて分離核を用いる予定である。標識についても同様に、候補遺伝子座の解析に用いる予定に変更した。B)前年度に得られた、受精卵のクロマチンダイナミクスに関与する可能性が高い候補因子Xおよびそのファミリー分子Yについて、ノックダウンやドミナントネガティブ体による機能阻害、体外胚培養などで受精卵におけるその機能を解析した。その結果、XとYは非常に近縁であるにも関わらず受精卵の胚発生における機能は異なるという結果がえられた。特にYの機能阻害は胚発生を阻害した。これらの結果から、野生型卵とYの機能阻害卵においてChIP-seqでそのクロマチン状態を比較することにした。前核標識と前核分離はいったん見送ることとなったが、少数細胞(受精卵)からのChIP-seqの技術開発およびその標的選択は順調である。26年度が最終年度であるため、記入しない。ライブラリー作製には学会発表レベルの新しい技術を積極的に取り入れる。すでに試薬等は選定し、準備を終えている。H25年度中にsequencingを行い、その結果に基づき手法にマイナー改変を加えていく。エピゲノム26年度が最終年度であるため、記入しない。細胞標識による分離は当初の計画どおりの成果を得られないままであるが、NGSを用いたゲノムワイドChIP-seq解析は現実的なものになりつつある。現在10000細胞の解析結果を待ちつつ、1000台での解析を実現すべく、細部の条件検討を進めている。また標識については個別の標的遺伝子の評価に活用する目途が立った。当初の計画にあった雌雄前核を分けた解析は技術的に克服できそうにないが、その他の部分は概ね計画どおりに進捗しており、今年度中に受精卵ChIPの結果を示すことができると考えている。基本的な方向性や方策は変更ないが、一定の細胞数を確保するために、サンプルロスの大きい雌雄前核分離をいったん見送る。今後個別の標的遺伝子解析の際などに再試行してきたい。研究班が新たに設置したHiseq2000が安定稼働している。細胞数と必要リード数とのバランス等についても今後検討したい。最も問題が出る可能性は、IPによって得られるDNA量が少ない事であるが、それを克服するために現在ChIP標的ヒストンを過剰発現させた卵を準備している。
有限要素法を用いた古墳石室構築技術に関する基礎的研究

本研究では石室構築技術および古墳構築技術の変遷過程を定量的に解明することを目的とした。その手段として石室を土中埋納構造物と考え,竪穴式石室を閉鎖型中空構造物モデル(石室構築後再開封しない構造物)、横穴式石室を開放型中空構造物モデル(石室構築後の再開封を前提とした構造物)としてとらえ、有限要素法応力解析の手法を用いて発掘調査のデータからコンピュータ上でモデリングを行い,石室にどれだけの土圧が作用し,石室がどれだけの荷重に耐えられる構造になっているのかについて構造解析を行った。今回は最初の試みであり,構造の単純な一枚岩で構成された横穴式石室構造を解析対象とした。解析ケースでは有限要素法を用いてできる限り単純化したモデルで土圧による石室の構造解析を行った。その結果、単純なモデルではある程度の解析が可能であることが分かった。今後は,実際の古墳での石室内の変位測定結果とシミュレーション結果との比較研究を行いより実状にあった荷重モデルや拘束条件を検討し,実用性の高い石室強度解析法にしていきたい。また,複雑な構造の解析を行い,その構造上の問題点や時系列での構造推移による石室強度の違いや石材の違いによる構造の変化等の違いを石室強度という指標で解明していくことも大きな目標の一つであり、古代の土木技術史の解明、古墳祭式の変遷過程の解明や今後の古墳保存技術の研究の発展の一助となると思われる。
高濃度酸素暴露マウスを用いた新生児慢性肺疾患長期合併症の病態解明と治療法の開発

高濃度酸素は未熟児に対して新生児慢性肺疾患を生じさせる。その発症と重症度には性差が存在するが、原因は分かっていない。本研究では、成獣マウス肺に対する新生仔期高濃度酸素の影響の性差について検討した。新生仔マウスを95%酸素に96時間暴露し、以降生後8週までルームエアで回復させた。成獣マウス肺に対する新生仔期高濃度酸素の影響について検討した。新生仔期高濃度酸素後の成獣雄マウスでは呼吸抵抗が上昇し、メサコリンに対する反応性が低下した。新生仔期高濃度酸素暴露後の成獣雌マウスでは肺胞化遅延を認めた。本研究の結果から、新生仔期高濃度酸素暴露は雌雄成獣マウスの呼吸機能に異なる形で影響を与えることが示された。新生児慢性肺疾患(CLD)は早産・低出生体重児にとって高頻度で重篤な合併症の一つであり、神経学的後遺症を残す。中でも近年、新生児期のみならず、幼・小児期・成人期にも呼吸器合併症が引き続くことが問題となっている。今回われわれは、CLD動物モデルを用いた新生仔期高濃度酸素暴露の長期的影響、疾患関連遺伝子のスクリーニングとその機能解析を目的に研究を行った。新生仔期高濃度酸素暴露CLD動物モデルを用いて、新生仔期高濃度酸素暴露は長期的に肺胞発達を遅延させ、成獣期の呼吸機能を変化させることを示した。さらに、CLD回復期に重要な遺伝子Hapln1を同定した。引き続きCLDの現状と病態把握、新規バイオマーカーの探索と治療・予防法の開発のための研究を行っていく。目的:未熟児は適切な酸素化を維持するためにしばしば高濃度酸素を必要とするが、この高濃度酸素暴露は児に対して気管支肺異形成症を生じさせる。気管支肺異形成症の発症と重症度に性差が存在することが知られているが、この性差の基になる機序についての研究はほとんどされていない。本研究では、成獣マウス肺に対する新生仔期高濃度酸素暴露の性差に関連する長期的影響について検討することを目的とした。方法:新生仔マウスを95%酸素(高濃度酸素)に96時間暴露し、以降は生後8週の成獣期までルームエアで回復させた。生後4日、14日、8週に肺組織を摘出した。マウス肺に対する新生仔期高濃度酸素暴露の短期的影響と成獣マウスの呼吸機能・気道過敏性・肺構造の性差について検討した。結果:新生仔期高濃度酸素暴露は成獣の体重・アセチルコリン受容体遺伝子発現・気管支上皮厚に差を生じさせなかった。新生仔期高濃度酸素暴露後の成獣オスマウスでは呼吸抵抗が上昇し、メサコリンに対する反応性が低下した。一方、新生仔期高濃度酸素暴露後の成獣メスマウスでは肺胞化の遅延を認めた。結論:本研究の結果から、新生仔期高濃度酸素暴露はメス・オス成獣マウスの呼吸予後に、異なる形で影響を与えることが示された。研究計画書にある当初の予定通り、順調に進んでいる。周産期・新生児医学新生仔期高濃度酸素暴露の長期的な呼吸機能変化や気道過敏性低下の機序、スクリーニングした疾患関連遺伝子Hapln1の機能・役割について、胎児全肺組織培養や遺伝子欠損マウス等を用いて検討を行う予定である。次年度前倒しを行ったため。研究計画は予定通り進んでいる。新生仔期高濃度酸素暴露の長期的な呼吸機能変化や気道過敏性低下の機序、スクリーニングした疾患関連遺伝子Hapln1の機能・役割について、胎児全肺組織培養や遺伝子欠損マウス等を用いて検討を行うため、生化学実験試薬・生化学実験器具・実験用動物・旅費・英文校閲・論文別刷等に使用予定である。
内部障害に伴う骨格筋ミトコンドリア機能障害に対する受動的な物理的刺激の開発

24週齢のOLETFラットを1日8時間、週に5日の頻度で、1.3気圧の環境に暴露した。実験処置を40週齢まで実施した後、経口ブドウ糖負荷試験によって耐糖能を検査し、骨格筋と脂肪組織を摘出し、リアルタイムPCR法を用いてIL-1、IL-6、IL-10、TNFaなどのサイトカインの発現量を確認した。OLETFラットの血糖値はLETOラットに比べて有意に高値を示した。一方、糖負荷30分後と60分後における血糖値に関して、高気圧処置を行ったOLETFラットは非処置のOLETFラットに比べて有意に低値を示した。また、空腹時と糖負荷120分後におけるインスリン値に関して、高気圧処置を行ったOLETFラットは非処置のOLETFラットに比べて有意に低値を示した。また、習慣的な高気圧処置は骨格筋における抗炎症性サイトカインの発現を増加させ、脂肪組織における炎症性サイトカインの発現を軽減することで、耐糖能やインスリン感受性を向上させる可能性が示された。しかし、高気圧処置は運動と比べて、肥満や脂質異常症に対しては有効性が不十分であったため、プロトコルの工夫や他の介入など、高気圧処置を運動の代替処置として臨床応用を図るには更なる検証が必要である。骨格筋に対する高気圧・高濃度酸素の即時効果を確認したところ、高気圧・高濃度酸素への暴露直後、PGC-1αのmRNA発現量が増加していた。このことより、高気圧・高濃度酸素は骨格筋のミトコンドリア機能障害に対する他動的な介入手段になり得る可能性が示された。肥満を伴う2型糖尿病モデル動物であるOLETFラットを用いて、初期の糖尿病動態と運動の効果を検証した。24週齡時点において、OLETFラットは高インスリン血症と高トリアシルグリセロール血症を生じていた。また、経口ブドウ糖負荷30分後における高血糖症を確認した。一方、空腹時血糖と遊離脂肪酸濃度はコントロール動物であるLETOラットと同程度であった。OLETFラットは肝臓におけるトリアシルグリセロールの過度な蓄積を認めた。一方、骨格筋では、トリアシルグリセロールの過剰蓄積は生じておらず、筋萎縮やミトコンドリア機能障害を示唆する所見は得られなかった。このことより、24週齡時点におけるOLETFラットは糖尿病に至る前段階、もしくは初期糖尿病であると考えられる。20週齢時点から運動を4週間の継続した場合、前述した高インスリン血症と高トリアシルグリセロール血症、及びブドウ糖負荷応答が改善した。運動の効果は、60分間の運動を一度に行う条件、及び60分間の運動を20分ずつ3回に分けて行う条件に分けて検証したが、血糖値、インスリン値、トリアシルグリセロール値、血清遊離脂肪酸濃度に関して、条件間に顕著な差は認めなかった。このことより、運動は初期の2型糖尿病に対する有効な介入であり、その効果は運動の総実施時間に依存する可能性が示された。肥満を伴う2型糖尿病における初期の病態、並びに同時点における運動の効果を確認したことで、本研究の着眼点である他動的介入手段による効果と比較可能なデータが蓄積されたため、進行は概ね順調であると考える。また、高気圧・高濃度酸素への暴露は骨格筋におけるミトコンドリア新生を引き起こす可能性を確認しており、今後、疾患モデルに対する効果検証を行う予定である。肥満を伴う2型糖尿病モデル動物であるOLETFラットを用いて、1.3気圧の高気圧処置が2型糖尿病の病態に及ぼす影響を検証した。OLETFラットに高血糖症と高インスリン血症、及び高FFA血症と高トリアシルグリセロール血症が確認できるようになる24週齢の時点から高気圧処置を開始し、1日8時間、週に5日の頻度で、40週齢まで実施した。1.3気圧の高気圧処置を行うことにより、非処置の場合と比較して、高血糖症と高インスリン血症の進行は有意に軽減された。一方、高FFA血症、高トリアシルグリセロール血症、脂肪肝など、肥満と関連する因子に対する高気圧処置の効果は確認できなかった。また、1.3気圧の高気圧処置が高血糖症、及び高インスリン血症を軽減する機序を確認するため、高気圧処置実施中の骨格筋における血液動態を、NIRSを用いて確認した。その結果、高気圧処置中は総ヘモグロビン量、酸素化ヘモグロビン量、及び組織中の酸素分圧が上昇することを確認した。このことより、1.3気圧の高気圧処置は2型糖尿病の糖代謝に対する有効な受動的物理的刺激であり、その作用機序には骨格筋における血流量の増加や酸素化が関与している可能性が示された。今回の研究では高気圧処置の肥満に対する有効性は確認できなかったが、高血糖症が改善し、高インスリン血症も軽減したことから、高気圧への介入時間や介入期間を延長すれば、糖取り込み量の減少に引き続く脂質蓄積量の減少に至る可能性がある。よって、介入期間など、研究デザインの変更を検討して脂質代謝を再検証する必要がある。高気圧処置が2型糖尿病の糖代謝を促進すること、及びその作用機序の一部を確認したことで、本研究の着眼点である受動的な物理的刺激の絞り込みに目処がたったため、進行は概ね順調であると考える。今後、運動と高気圧処置の組み合わせなど、物理的刺激を加えることによる相乗効果を確認する予定である。

実験処置を40週齢まで実施した後、経口ブドウ糖負荷試験によって耐糖能を検査し、骨格筋と脂肪組織を摘出し、リアルタイムPCR法を用いてIL-1、IL-6、IL-10、TNFaなどのサイトカインの発現量を確認した。OLETFラットの血糖値はLETOラットに比べて有意に高値を示した。一方、糖負荷30分後と60分後における血糖値に関して、高気圧処置を行ったOLETFラットは非処置のOLETFラットに比べて有意に低値を示した。また、空腹時と糖負荷120分後におけるインスリン値に関して、高気圧処置を行ったOLETFラットは非処置のOLETFラットに比べて有意に低値を示した。また、習慣的な高気圧処置は骨格筋における抗炎症性サイトカインの発現を増加させ、脂肪組織における炎症性サイトカインの発現を軽減することで、耐糖能やインスリン感受性を向上させる可能性が示された。しかし、高気圧処置は運動と比べて、肥満や脂質異常症に対しては有効性が不十分であったため、プロトコルの工夫や他の介入など、高気圧処置を運動の代替処置として臨床応用を図るには更なる検証が必要である。肥満を伴う2型糖尿病の進行期における病態を確認する予定である。本研究では骨格筋のミトコンドリア機能障害に対する高気圧・高濃度酸素等の他動的介入の効果検証を予定しているが、これまでに確認した糖尿病の初期では顕著な骨格筋の機能障害が確認されず、むしろ、肝臓の機能障害が先行していた。よって、今後は、糖尿病初期における肝機能障害、もしくは進行期における骨格筋の機能障害のいずれかにターゲットを絞り、介入の効果検証へと移行する予定である。2型糖尿病の各病期における効果の違いを検証する予定である。OLETFラットの24週齢から高気圧処置を開始した場合の有効性が確認されており、これは初期の糖尿病の進行を抑制する作用を示唆している。しかし、2型糖尿病は進行に伴って骨格筋の栄養血管に拡張障害が生じるため、骨格筋における血流量の増加を作用機序の主と考えた場合、更なる進行期には同等の効果が得られない可能性がある。よって、今後は、各病期における骨格筋(栄養血管を含む)の病態の違い、及び高気圧処置の効果の違いを検証する。研究は概ね順調に進んでおり、今回生じた次年度使用額は少額で、誤差範囲内であると考える。次年度使用額がわずかに発生したが、多額ではなく、研究費はほぼ予定通りに使用している。また、次年度使用額は試薬等の研究消耗品の購入に使用する予定である。使用計画に大きな変更はなく、試薬等や消耗品など、実験に関わる物品の購入が使用の主になる予定である。
静止衛星放送を用いた局地的測位システムの構築

本研究室では従来より静止衛星放送を用いた局地的測位システムに関する研究を進めてきた。平成7年度からは科学研究費補助金により、通信衛生をシステムに取り込み研究を発展させ、静止衛星測位システム構築のための技術開発を行ってきた。放送衛星についてはテレビジョン電波の中の映像同期信号を使って、5m程度の測距精度が得られることを示した。通信衛星を測位システムに取り込むために、初年度は31bitのM系列信号を間歇的に用いることにより、JCSAT-1号機までの距離をVSATにより高精度に測定できることを示すと同時にM系列の性質を理論的に解明し、実験的によりその正当性を確かめることができた。さらに次年度においては測位信号の発振源となる通信衛星JCSAT-1の軌道上の位置を簡便にかつ正確に決定する方法を提案して、VSATによる衛星監視網を構成してJCSAT-1衛星の位置を実測した。さらにそのような構成の測位システムで、衛星位置測定誤差と移動体における測距誤差を含んでも日本付近で測位誤差20m以下の精度で測位ができることを示した。最後の年度は、放送衛星・BS(110°E)、CS(162°E)と通信衛星JCSAT-1(150°E)の3機の静止衛星で実際の測位を試みた。通信衛星経由で31bitのM系列を送信し、これを基準として時間差を測定することにより2対の衛星からの距離差を求めて、いわゆる双曲線航法にて定点において位置を求めた。3衛星は同一軌道面上に位置し、日本から見ると南方に集中しているので、測位分布は緯線方向に長く伸びることが予想されるが、実際の分布もその通りになったことから、合理的な結果が得られていると判断できる。現状では測位誤差は2drmsで75mと大きいが、本研究ではさらに、将来的に同期衛生を配置することにより、実用的な精度を持った測位システムが実現可能であることも示した。静止衛星を用いて通信と側位を一つのシステムで行う複合システムでは、衛星の位置を正確に知ることが正確な側位のための必要条件である.平成6年度、本研究室ではM系列を測距信号としたVSAT経由の通信回線を用いて地球局からJCSAT-1衛星までの距離の高精度測定実験を行い、約2mの測距精度が得られることがわかった。また、測距信号として用いた単発M系列をMPDデジタル相関器で検出するとき,しきい値と相関関数に対する不検出率および誤検出率の関係を明らかにした。平成7年度には三つのVSAT地球局による衛星位置測定システムを想定し、親局で子局から衛星までの距離を測定する実験を行った。つまり、親局では自分を含む三つの地球局から衛星までの距離を測定し、衛星位置を求める方法を計画した。実験方法として、一定間隔で親局は測距データをIDU、ODU経由で送信する。親局から送出した測距信号が子局で中継され、その折り返し信号の時間遅れΔTを測定する。従って、親局から衛星までの遅延時間ΔT_Mがわかれば、子局から衛星までの電波伝播時間ΔT_SはΔT/2-ΔT_Mになり、衛星までの距離が求められる。実測して得たデータの標準偏差は約3mである。従って、以前の実験で得られた親局から衛星までの距離測定誤差2mを用いて、子局から衛星までの距離測定誤差は3.6mになる。実験結果で観測された測距装置による誤差(親局は2m、子局は3.6m)に基づいて衛星位置測定誤差解析を行った。衛星監視局を3局とも日本国内に置く場合、日本近海の移動体測位に最も影響の大きい95%誤差楕円体の短軸の半径は約4.4mである。さらに、二つの静止衛星を用いた測位方式で位置を決定するシステムに対する衛星位置測定誤差の影響について解析し、日本付近における移動体の位置決定に及ぼす誤差は15m以下(95%誤差円の半径)で高精度の測位が可能であることを示した。

3衛星は同一軌道面上に位置し、日本から見ると南方に集中しているので、測位分布は緯線方向に長く伸びることが予想されるが、実際の分布もその通りになったことから、合理的な結果が得られていると判断できる。現状では測位誤差は2drmsで75mと大きいが、本研究ではさらに、将来的に同期衛生を配置することにより、実用的な精度を持った測位システムが実現可能であることも示した。静止衛星を用いて通信と測位を一つのシステムで行う複合システムでは、衛星の位置を正確に知ることが高精度測位のための必要条件であることは言うまでもない。これまでの研究の続きとして、本年度は、新局(東京商船大学)を中心とし、北海道大学(子局1)、九州大学(子局2)に3局を設置し、東経150度の静止衛星位置測定実験を行った。新局から64kbpsのM系列を送信し、衛星折り返し時間差から新局-衛星間距離を、それぞれの子局折り返し時間差から新局で各子局-衛星間距離を測定した。従って、各々の子局で測定した衛星までの距離データを新局に伝送する必要がなくなるため、システムの構成が簡単になる。実測して得た衛星位置から測定位置の空間分布、即ち測定位置の95%誤差球と95%誤差楕円体を計算するうえで、地球局の配置位置と各地球局から衛星までの距離測定誤差により解析して得た衛星位置のの95%誤差球と95%誤差楕円体と比べて両者がほぼ一致するという結果を得た。また、測定した静止衛星の位置情報を同衛星に載せて送信し、移動体側では衛星の位置情報を受信し、さらに衛星までの距離を測定することにより位置を実時間で測定するシステムを想定して、移動体測位誤差の解析を行った。その結果、衛星観測地球局が3局とも日本国内の場合、本論文で提案した衛星位置測定システムでの衛星位置測定誤差と移動体における測距誤差を含んでも日本付近で測位誤差20m以下の精度で測位ができることがわかった。放送衛星BS(110°E)、CS(162°E)と通信衛星JCSAT-1(150°E)の3機の静止衛星で実際の測位を試みた。本研究室では以前にBS、CS、東京タワーから送信されるテレビジョン信号の映像同期信号を使って衛生までの距離を測定することにより、移動体の位置を決定することを示した。テレビジョン同期信号は高確度のルビジュウム発振器を基準信号としているので、安定度が高い。今年度は前年度までに研究を進めてきた測距用の31bitの間歇的M系列信号を、地上波のテレビジョン信号と同期させて通信衛星経由で送信し、折り返し信号から衛生までの距離を測定すると同時に移動体に基準信号として送信する。これにより2衛生のシステムでは必要だった移動体での高安定度の基準発振器を省くことができた。この通信衛星からの基準信号に対して時間差を測定することにより2対の衛星からの距離差を求めて、いわゆる双曲線航法にて定点において位置を求めた。また間歇M系列の間に衛星情報を送信するシステムについても試みた。測位分布は緯線方向に長く伸び、測位誤差は2drmsで75mと大きかった。しかしながら3衛星は同一軌道面上に位置し、日本から見ると南方に集中しているので、衛星配置から得られる共分散行列のY方向成分がX方向成分の10倍以上にもなることから、合理的な結果が得られていると判断できる。本研究ではさらに、将来的に同期衛星やモルニア衛星を補助的に配置することにより、日本列島およびその周辺海域において実用精度をもった測位システムが実現可能であることも示した。
非明示的表現に対するアルゴリズムの開発

本研究は,非明示的に表現されたオブジェクトに対するアルゴリズムの開発とその計算量の解析を行うことを目的し,また同時に,効率のよいアルゴリズムの開発に適した非明示的な表現法を文字列やグラフなどの離散構造を対象として研究を展開してきた.具体的には,直線的プログラムとして圧縮表現された文字列を対象として,繰り返し構造や共通部分を検出する問題に取り組んだ.直線的プログラムは,文字列の連結を基本命令とした代入式の列であり,種々の文法圧縮,辞書式圧縮を抽象化したものである.もしもこの直線的プログラムからもとの文字列を陽に展開してしまうと,その長さは指数的に長くなりうるため,決して多項式時間で処理を行うことができない.我々は文字列に内在する組み合わせ構造や周期に着目することにより,圧縮文字列に含まれる回文構造の検出や,最大共通部分文字列の計算を多項式時間で行うアルゴリズムを開発した.また,漸化式として表される文字列の性質を調べた.隣接2項の漸化式で表されるフィボナッチ文字列を一般化し,隣接n項の漸化式でn-ボナッチ文字列を定義した.本研究では,任意のn≧2に対して,無限n-ボナッチ文字列における第k項目の有限n-ボナッチ文字列の最大連続出現数はk→∞のとき2+1/(φ(n)-1)に収束することを証明した.ここに,φ(n)はn-ボナッチ定数であり,特にφ(2)=(1+√<5>)/2は黄金比として知られている.さらに,nを増加させると,最大連続数はちょうど3に近づくことを示した.本研究は,非明示的に表現されたオブジェクトに対するアルゴリズムの開発とその計算量の解析を行うことを目的し,また同時に,効率のよいアルゴリズムの開発に適した非明示的な表現法を文字列やグラフなどの離散構造を対象として研究を展開している。まず,グラフの非明示的な表現としていくつかの応用例が知られている順序付き二分決定ダイアグラム(OBDD)に着目し,文字列をOBDDで表現する方法を提案した.これを文法の形で定式化しなおし,こうして非明示的に表されたパターン文字列とテキスト文字列が与えられたときに,それを陽に展開せずにパターン照合を行うアルゴリズムを開発した.また,コラージュシステムと呼ばれる文法型式で与えられた文字列に関しても,その部分族に関して既存のものよりも高速に照合を行えるアルゴリズムを与えた.逆に,与えられた文字列からそれを表す小さなサイズの文法を見つける問題はデータ圧縮の一種とみなせるが,我々は領域効率のよい線形時間の圧縮アルゴリズムを開発することに成功した.また,1次元または2次元に散らばった点の集合に対する近似的な照合を行うアルゴリズムも開発した.一方,文字列照合を行う非決定性の有限オートマトンの状態遷移をビットベクトルで表し,ビット演算によって高速な照合を行うビット並列の手法を用いて,日本語のような複数バイト文字列に対してもそのまま効率よく働くアルゴリズムの与えた.また,挿入と削除のみを許し,置換を許さない状況下での近似文字列照合に関して,既存のものよりも高速なビット並列アルゴリズムも示し,これらのアルゴリズムの有効性を計算機実験によって実証した.本研究は,非明示的に表現されたオブジェクトに対するアルゴリズムの開発とその計算量の解析を行うことを目的し,また同時に,効率のよいアルゴリズムの開発に適した非明示的な表現法を文字列やグラフなどの離散構造を対象として研究を展開している.まず,最長共通部分列を漸増的に計算する問題を扱った.文字列AとBに共通して現れる部分列の中で,長さが最長のものを最長共通部分列とよび,その長さをLCS(A,B)と表す.LCS(A,B)は,動的計画法を用いて0(nm)時間で求まることが知られている.ここにnとmはそれぞれAとBの長さを表す.我々は,LCS(A,B)が既に求まっているときに,AやBの前または後に文字cが追加された文字列に対して,LCS(cA,B),LCS(A,cB),LCS(Ac,B),LCS(A,Bc)を効率よく求めるアルゴリズムを示した.次に,文字列とそれに関連付けられた数値属性値との対の集合から最適パターンを発見する問題を扱った.パターンの良さとして,個々の文字列におけるパターンの生起回数とその文字列に関連付けられた数値属性値との間の相関を用いた.我々は,接尾辞木を活用して,最適部分文字列パターンを0(Nn)時間と0(N^2)時間で求める2つのアルゴリズムを開発した.ここにnは文字列の個数であり,Nは文字列長の総和である.さらに,二つのラベル付木PとTが与えられたとき,TにおけるPのすべての生起を見つける木パターン照合問題を扱った.柔軟な照合を行うために,我々は水平方向のVLDCを導入した.このVLDCは順序木において連続した兄弟を根にもつ部分木の系列にマッチする.この問題を0(mn)時間・0(mh)領域で解くアルゴリズムを提案した.ここにmとnはそれぞれPとTの長さであり,hはTの高さである.本研究は,非明示的に表現されたオブジェクトに対するアルゴリズムの開発とその計算量の解析を行うことを目的し,また同時に,効率のよいアルゴリズムの開発に適した非明示的な表現法を文字列やグラフなどの離散構造を対象として研究を展開している.本年度は,まず,XMLテキストの高速処理に関する技法に関する技法についての研究を行った.

XMLは,あらゆるデータをタグ付きのテキスト文字列として行うことによって可搬性と機械可読性を備えた汎用フォーマットとして広範囲に活用されている.本研究では,与えられたXMLテキストを,パストライとバイナリXMLデータの対に変換することによって,領域効率と実行速度を向上させることに成功した.また,圧縮されデータを陽に展開することなく,そのままパターン照合を行う,圧縮文字列照合の研究に関して,形式文法に基づく圧縮法に対する効率のよいアルゴリズムを与えた.さらに,文字列中に共通に現れる共通部分文字列を新たな記号に置き換える作業を繰り返す事による圧縮法に関して,線形時間の圧縮アルゴリズムを与えた.一方,文字列に対する索引構造に関して,単語単位の接尾辞木(suffix tree)や有向文字列グラフ(DAWG),圧縮有向文字列グラフ(CDAWG)をそれぞれ線形時間で構築する,簡潔なアルゴリズムを開発した.また,種々の文字列処理アルゴリズムに対して,最悪実行時間の解析に活用されることの多いフィボナッチ文字列とその一般化について,文字列中に繰り返し現れる部分文字列の構造に関する組み合わせ的性質を解析した.我々は,隣接2項の漸化式で定義されるフィボナッチ文字列を隣接n項の漸化式で表される文字列へ一般化し,その部分文字列の繰り返しの長さと特性方程式の解との関係を明らかにした.本研究は,非明示的に表現されたオブジェクトに対するアルゴリズムの開発とその計算量の解析を行うことを目的し,また同時に,効率のよいアルゴリズムの開発に適した非明示的な表現法を文字列やグラフなどの離散構造を対象として研究を展開してきた.具体的には,直線的プログラムとして圧縮表現された文字列を対象として,繰り返し構造や共通部分を検出する問題に取り組んだ.直線的プログラムは,文字列の連結を基本命令とした代入式の列であり,種々の文法圧縮,辞書式圧縮を抽象化したものである.もしもこの直線的プログラムからもとの文字列を陽に展開してしまうと,その長さは指数的に長くなりうるため,決して多項式時間で処理を行うことができない.我々は文字列に内在する組み合わせ構造や周期に着目することにより,圧縮文字列に含まれる回文構造の検出や,最大共通部分文字列の計算を多項式時間で行うアルゴリズムを開発した.また,漸化式として表される文字列の性質を調べた.隣接2項の漸化式で表されるフィボナッチ文字列を一般化し,隣接n項の漸化式でn-ボナッチ文字列を定義した.本研究では,任意のn≧2に対して,無限n-ボナッチ文字列における第k項目の有限n-ボナッチ文字列の最大連続出現数はk→∞のとき2+1/(φ(n)-1)に収束することを証明した.ここに,φ(n)はn-ボナッチ定数であり,特にφ(2)=(1+√<5>)/2は黄金比として知られている.さらに,nを増加させると,最大連続数はちょうど3に近づくことを示した.
実験用ラット・マウスとヒトとの間の超音波コミュニケーションの試み

齧歯類はヒト対して超音波発声するのかどうかをマウスを使って検討した。まず、マウス間の超音波発声について、用意した装置で録音解析できることを確かめ、行動データの関連性を分析した。次に、被験体に対して長期間(6ヶ月間)ハンドリングを実施した上で録音実験をおこなったが、マウスのヒトに対する超音波発声は確認できなかった。また筆を用いてマウスにくすぐり刺激を与える実験をおこなったが、ラットとは違い超音波発声は確認できなかった。本研究は、齧歯類とヒトとの間での超音波を介したコミュニケーションの可能性を探る研究である。最初の実験として、マウスはヒトに対して超音波発声をおこなうかどうかを検討した。ICRマウス(オス10匹、メス8匹、いずれも実験開始時8週齢)にハンドリング(週3回、1回5分間)を長期間(2ヶ月、4ヶ月、6ヶ月)をおこない、ハンドリング時の実験者に対するマウスの発声を5分間記録した。ハンドリング時には被験体のストレスを減らすため照明を暗くした(20 lux)。録音装置として、バットディテクターと高周波録音用レコーダーを使用した。また、同時に記録した行動のビデオデータとの時間的対応関係について解析した。しかし、いずれの時点でもマウスの超音波発声は見られなかった。被験体の性別、実験者の性別に関係がなく発声は見られなかった。またハンドリング時に通常の固形飼料とは違うチョコレート風味の餌を与えてハンドリングを強化したり、録音実験時のハンドリングをこれまでハンドリングをおこなってきた実験者とは違う実験協力者に変更して場合でも、結果は同じであった。さらに、ハンドリングをおこなってきた被験体マウスを交配して生まれたマウス(4週齢)に対しても同じようにハンドリングをおこない録音実験を試みたが、同じくマウスの超音波発声は観察されなかった。この結果は、他個体との接触場面以外ではマウスの超音波発声は少ないという先行研究や、ストレス環境下ではマウスは超音波発声が少ないという先行研究の知見と一致する。詳しい分析対象としていたマウスの超音波発声がまったく観察されなかったため、予定通りの進捗状況とは言えない。ただし、ハンドリングだけではマウスの超音波発声は見られないということがはっきりしたことで、社会的な文脈を取り入れた新たな実験を開始する着想を得た。昨年度の研究では、長期のハンドリングをおこなったものの、ヒトとの接触場面においてマウスの超音波発声は一度も見られなかった。そこで本年度の研究では、マウスとヒトが1対1で接触する場面ではなく、マウスの超音波発声が観察されている同種他個体との社会的接触場面に、ヒトが介在する形で実験をおこなった。個別飼育したICRマウス(オス10匹、メス10匹、いずれも実験開始時4ヶ月齢)を使用した。実験環境への馴化を行った後に、被験体は同性または異性の他個体1匹と5分間一緒にされた。またその際に、マウスのケージを実験協力者が持って観察を行う場合と、実験協力者が近くにいない場面で観察を行う場合の、2つの実験場面を設定した。1匹の被験体は4条件(同性または異性他個体との接触×ヒト介在またはヒト非介在場面)全てに使用した。これまでの結果どおり、ヒト非介在条件の場合、オス同士の接触場面以外の全ての社会的接触場面でマウスの超音波発声が記録された。一方、ヒト介在条件の場合も、数は少ないものの、オス同士の接触場面以外の全ての場面で超音波が記録された。分析はまだ終わっていないが、ヒト介在条件ではヒト非介在条件とは違った超音波発声のシラブルパターンを示す場面があることが分かった。最大の理由は、初年度の実験でマウスの超音波発声が確認できなかったからである。そのため、今年度は実験計画を変更して、ヒト介在場面でのマウス間の超音波発声の実験に専念した。その結果、今回の実験ではヒトが存在する場面でのマウスの超音波発声が記録されたため、さらにこのデータの解析を継続するとともに、新たな実験設定に関する着想を得たため、この点についても今後検討していきたいと考えている。本研究は、齧歯類とヒトとの間での超音波コミュニケーションの可能性を探る研究である。これまでの研究では、長期のハンドリングを行っても、ヒトとの接触場面においてマウスの超音波発声は観察されなかった。一方、ヒトが近くにいる場面でのマウス間の超音波発声は、ヒトがいないときに比べて、回数は少ないものの観察され、シラブルパターンにも違いがあることが明らかになった。今年度は、ラットはヒトからのくすぐり刺激に対して超音波発声するという先行研究を元に、マウスのくすぐり刺激に対する反応を検討した。被験体として、個別飼育したICRマウス(オス成体5匹、メス成体5匹、オス幼体2匹、メス幼体2匹)を使用した。実験環境への馴化を行った後に、絵筆を使って被験体の背中や体側面を10秒くすぐり、10秒休憩するという手続きを4回繰り返す訓練を2週間行った。実験日には、上記と同様のくすぐりセッション以外に、筆追いセッション10秒を行った。

この筆追いセッションでは、くすぐり刺激を与えた筆に対するポジティブ反応としてのマウスの筆追いかけ行動を観察した。くすぐりセッションと筆追いセッションの両方で、マウスの超音波発声を録音し、後にスペクトラム分析によるパターン解析を行った。その結果、いずれの被験体からも超音波発声は観察されなかった。その一方で、筆追いかけ行動は幼体でのみ4回(個体数3匹)で観察された。そこで幼体のみ、実験をさらに3日間継続したところ、やはり超音波発声は観察されなかったが、筆追いかけ行動の発生頻度は日を追うごとに増加した。今後は超音波発声のデータについて、パラメータ調節をしながら再解析するとともに、筆追いかけ行動の生態学的な意味についても検討を深めていきたい。齧歯類はヒト対して超音波発声するのかどうかをマウスを使って検討した。まず、マウス間の超音波発声について、用意した装置で録音解析できることを確かめ、行動データの関連性を分析した。次に、被験体に対して長期間(6ヶ月間)ハンドリングを実施した上で録音実験をおこなったが、マウスのヒトに対する超音波発声は確認できなかった。また筆を用いてマウスにくすぐり刺激を与える実験をおこなったが、ラットとは違い超音波発声は確認できなかった。ヒトとの接触場面においてマウスの超音波発声が見られなかったことから、当初の研究計画を変更し、来年度実施予定であった超音波の再生実験法を活用修正した上で、今年度新たな実験を実施する。マウスとヒトとの1対1場面ではなく、被験体にとって同種他個体との社会的な接触場面を擬似的に用意することで、マウスの超音波発声が出やすくなるのではないかと考えている。マウス同士の接触場面では超音波発声が頻繁に見られることが確認できている。そこで、その録音データの一部をコンピュータ上で切り出し、ハンドリング中の被験体マウスにスピーカーから提示するという実験おこなう。その際の被験体マウスの超音波発声を録音する。また、2匹のマウスを同時にハンドリングすることで、マウス2匹とヒト一人との間の社会的な場面を設定し、その際の被験体マウスの超音波発声の有無を確認する実験もおこなう。ここで採取された音声データを、マウスだけの場面で発せられた超音波成分と比較することで、ヒトが存在することで変化するマウスの超音波発声を明らかにできる。なお、ストレス環境下ではマウスの超音波発声が少ないことが分かっているので、ヒトとの接触場面に馴らすために、昨年度と同様に長期のハンドリングは継続しておこなう予定である。また、実験がうまく進展した場合は、さらに被験体をラットに変更して種間比較をおこなう。すなわち、ラットはヒトに対して超音波発声をおこなうかどうかということと、他個体が存在する場合や他個体の発声が存在する場合はどうかという点を明らかにする。実験方法はマウスの場合と同様である。当初の実験計画を変更したところ、ヒトとの接触場面においてマウスの超音波発声が見られた。そのため、このデータをより詳細に解析し、ヒトが存在する場面と存在しない場面との超音波発声のパターンの違いをより明確にする必要がある。今後は引き続き、被験体数を増やして、この実験を継続する予定である。また今年度は、当初の予定通り、超音波発声の再生実験をおこない、録音された超音波発声に対してマウスがどのような返答をするのかを、ヒト介在場面とヒト非介在場面とで比較検討する。