hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自治体議会における討議民主主義の現状と展望

討議民主主義の実践の度合いを見るため、品川区議会の議事録を材料に、発言の内容の検討・評価を行った。基準としては、海外の研究者によって提唱されている「討議の質指標」(DQI:Discourse Quality Index)を用い、発言内容を主観的に評価するのではなく、客観的に評価することにつとめた。その過程で、本会議と委員会での討議の質が異なることが判明し、広範な政策分野に関連する予算委員会審議での指標の検討が有意義であるとの結論が得られた。今年度は第一に,当初研究計画に基づき,本研究の主たる指標となるDiscourse Quality Index(討議の質指標)の理論的検討と整理を中心に耕究を行った。この面において,本年度は討議民主主義理論に関し賛否両万面がら特に多くの論考が発表され,知的蓄積が急激に進行しており,実質的にはこうした先行研究のサーヴェイに労力を費やすこととなった。結果として研究が先行している海外の業績を主として参照することになったが,その中では,立憲主義理論や合理的選択理論,多文化主義などの分野からも当該理論に言及が見られため,他分野からの知見を吸収することにも注意を向けた。また日本においでも,社会学や憲法の分野で本研究に関連する業績が発表きれつつあるので,今後もその収集と分析に努めたい。こうした動向を受け,今年度の研究は当初想定したよりも理論的整理という側面が強くなった。他方,第二の主題であった日本の自治体議会への当該理論の適用と分析については,若干進展が遅れる結果となった。これは,当初本会議を中心とした討議分析を行う予定であったのが,いわゆる「二元代表制」をとる日本の自治体議会ではそもそも有意な討議のデータを取るのが難しく,委員会を中心とした議論の分析へ焦点を移行させたことが原因である。学生の協力を得た討議分析でも,予算委員会などの評価の方が容易であり,その面で見直しを迫ちれたため,評価資料の蓄積とデータベースの作成が初期段階に留まることになった。もっとも,討議民主主義の実証的研究対象をどこに定あるかが明らかにされたため,今後の研究の方針と焦点も定まり,次年度以降の研究は想定通りに進むものと考えている。本年度の研究では、昨年度に引き続き品川区議会の議事録について各発言の点数化を進めた。昨年度研究の知見に基づき、検討対象を予算委員会での質疑に限定したため、集中的に作業を行うことが可能となった。そのため、昨年度に比べ多くの謝金を用いて協力を得、発言の評価にばらつきがないかの検証を行うこととなった。また、討議民主主義の理論的研究については、海外での理論的・実証的両面での分析枠組みの検討作業が一段落する一方で、より広い民主主義論の文脈から討議民主主義の再検討を行う傾向が見られたため、広範な分野での文献を渉猟するように努めた。討議の質指標については、提唱から数年が経過したにもかかわらず、日本国内では予想外に研究が進まず、参考となる国・自治体のデータが蓄積されないという事情がある。そのため、比較研究用のデータ収集があまり進行しなかった。本来は他の研究とデータ・知見をつき合わせるのが望ましいが、現状では本研究で他の自治体のデータ化もさらに積極的に進めなければならないだろう。他方、そのような状況下で本研究を進めることは、実証的な討議民主主義研究について研究者・学界共に海外との交流を進める際にも不可欠となる。日本での実証的な討議民主主義研究は、自治体レベルでの討議世論調査の実施に関する検討など、制度面での研究が主流となっており、討議自体の質の保証という観点からの研究は海外に比べて少ない状況が続いている。最終年度になる次年度研究では、今年度までの研究成果を踏まえて、海外へ向けて外国語で執筆された論文の発表までが作業の視野に入ってくることになる。最終年度として、前年度から引き続き、品川区議会の議事録をもとに、討議の質(DQI)を数値化する作業を行なった。対象となったのは、これまでの研究で明らかになったとおり、実質的な討論の意味合いの低い本会議ではなく、予算項目の意義付けまでが審議される予算委員会である。それでも、討論の中には予算措置を数値で細かく示すだけの部分もあり、実質的な議論の行われた部分を抽出することに時間を要する。なお、日本国内では地方分権の進行に伴い、討議民主主義を地方政治や住民自治的な直接民主主義の中で活用する議論も行われているため、当該動向に関する研究文献や関連文献の収集に努めた。国外の研究動向は、DQIの普及にまではいたっていないものの、討議世論調査など討議民主主義の現実的適用を指向していることに変化はなく、その点を加味して、外国語文献の収集では、現状の代議制民主主義論との整合性を図る議論に関連するものを検討することが多くなった。

研究全体のまとめとして、上記のデータをもとに外国語論文の執筆を第一に構想していたが、年度初頭に日本国内の出版社との話し合いがまとまったため、当該研究は単行本の一部として近いうちに公表する予定で、執筆を進めている。当該書籍には、本研究の根源的関心となった討議民主主義の純粋理論からの脱却という目的の意義と、討議民主主義と代議制民主主義との結びつき、および実際のDQIの適用事例が示される予定である。そのため、本研究のまとめは、当初は外国語論文ではなく日本語での執筆となり、それをもとにした外国語論文が後に執筆される予定である。
C型肝炎ウイルス蛋白の細胞周期進行作用とその肝発癌における役割

細胞周期進行過程におけるC型肝炎ウイルス(HCV)コア蛋白の細胞内局在の変化を観察し、その肝炎発症、肝発癌への関わりを明らかにするため、まずHCVコア遺伝子を効果的に発現するシステムを作製した。分化型肝癌細胞HepG2, Huh-7の各細胞株に、アルブミンプロモーターに制御されたHCVコア遺伝子と、デキサメサゾンで発現誘導可能なマウス乳ガンウイルス(MMTV)-LTRに制御されたコア遺伝子をそれぞれネオマイシン耐性遺伝子とともに、ベクターpBEPxを用いて導入した。現在これらのHCVコア遺伝子の安定した発現をもつ細胞株を樹立しているところである。アルブミン-コア遺伝子細胞株については、コア蛋白に対する単クローン抗体を用いて細胞周期の各時点におけるコア蛋白の局在を、またMMTV-LTR-コア遺伝子細胞株については、FACSによってDNA含量を、トリチウムまたはブロモデオキシウリジンの取り込みによってDNA合成を観察し、HCVコア蛋白が細胞周期の進行に与える影響を検討する予定である。
流体力学に現れる非線形偏微分方程式の調和解析の方法による研究

ドイツ・ライプツィヒのマックス・プランク数理科学研究所およびカナダ・バンクーバーのブリティッシュ・コロンビア大学に滞在し,2次元平面における消散項のある準地衡近似方程式の可解性の研究を行った.この方程式はラプラシアンを一般化した分数べきラプラシアンを含む平滑化効果を持つ非線形偏微分方程式である.本来,海洋学,気象学に現れるある数学モデルとして導出されたが,近年はNavier-Stokes方程式と数学的な構造が類似している方程式としても注目され,活発な研究が行われている.昨年までの研究により,方程式の時間局所的な可解性を証明することができた.そこでこの研究に引き続き所謂,臨界消散指数の方程式(CQG)に対する解の減衰評価の研究を行った.CQGはスケール等の観点から3次元Navier-Stokes方程式に対応するものと考えられており,特に重要なモデルと考えられている.さてCQGにおいては非線形項の減衰が十分速いことから,L^1空間におけるPoisson核(の定数倍)の漸近安定性を比較的容易に証明することができる.今回我々は,これをより精密なノルムを持つ重みつきL^∞空間において考察し,その応用として解の空間減衰のオーダーに対するある特徴付けを得ることができた.より正確には,十分空間減衰の速い初期データから出発した解は(空間)無限遠方でPoisson核の定数倍に漸近することがわかった.ここにその定数は初期値の積分平均として与えられる.Poisson核が-3次のオーダーでしか減衰しないことに注意すると,解は一般には-3次より速いオーダーでは(空間)減衰しないものの,初期値の積分平均が0であるときに限り,解はそれより速いオーダーで減衰することがわかる.以上の研究によりCQG方程式の解の形状について新しい知見を得ることができた.ドイツ・ライプツィヒのマックス・プランク数理科学研究所およびカナダ・バンクーバーのブリティッシュ・コロンビア大学に滞在し,2次元平面における消散項のある準地衡近似方程式の可解性の研究を行った.この方程式はラプラシアンを一般化した分数べきラプラシアンを含む平滑化効果を持つ非線形偏微分方程式である.本来,海洋学,気象学に現れるある数学モデルとして導出されたが,近年はNavier-Stokes方程式と数学的な構造が類似している方程式としても注目され,活発な研究が行われている.昨年までの研究により,方程式の時間局所的な可解性を証明することができた.そこでこの研究に引き続き所謂,臨界消散指数の方程式(CQG)に対する解の減衰評価の研究を行った.CQGはスケール等の観点から3次元Navier-Stokes方程式に対応するものと考えられており,特に重要なモデルと考えられている.さてCQGにおいては非線形項の減衰が十分速いことから,L^1空間におけるPoisson核(の定数倍)の漸近安定性を比較的容易に証明することができる.今回我々は,これをより精密なノルムを持つ重みつきL^∞空間において考察し,その応用として解の空間減衰のオーダーに対するある特徴付けを得ることができた.より正確には,十分空間減衰の速い初期データから出発した解は(空間)無限遠方でPoisson核の定数倍に漸近することがわかった.ここにその定数は初期値の積分平均として与えられる.Poisson核が-3次のオーダーでしか減衰しないことに注意すると,解は一般には-3次より速いオーダーでは(空間)減衰しないものの,初期値の積分平均が0であるときに限り,解はそれより速いオーダーで減衰することがわかる.以上の研究によりCQG方程式の解の形状について新しい知見を得ることができた.
caspase-1あるいはIL-18Tgマウスを用いたアトピー症の治療

今回の研究では、皮膚ケラチノサイトに特異的にcaspase-1あるいはIL-18を発現させたcaspase-1トランスジェニックマウス(Tg)あるいはIL-18 Tgマウスを用い,IL-18を標的としたアトピー症の治療法を検討した。最初に血清中のサイトカインを測定した。caspase-1TgではIL-18とIL-1βを、一方IL-18 TgではIL-18を血清中に検出した。IL-4,IL-13,IL-5はいずれのTgでも検出できなかった。caspase-1Tg,IL-18 Tgのいずれにおいても血清中のIgEは著明に上昇していた。次に両Tgマウスの皮膚組織を検討した。caspase-1Tgの皮膚の異常は生後8週頃から出現し,表皮の異常な肥厚、角化異常、真皮の肥満細胞浸潤などを認めた。このTgマウスからstat6を欠損させるとIgE産生は完全に抑制されたが、アトピー性皮膚炎(AD)様の皮膚の異常所見は全く改善しなかった。ところがIL-18を欠損させると、IgE産生の有意な抑制とともに、皮膚所見は完全に正常化した。更に、このデータを支持する様に、IL-18 Tgマウスでも、AD様の皮膚異常を認めた。この様に、IL-18が過剰に産生されることで、AD様症状が誘導されることが明らかとなった。最後に、皮膚移植でアトピーが導入されるか検討したところ、AD症状を示すマウスの炎症部位皮膚と非炎症部位皮膚を正常マウスに移植したところ、前者を移植した場合にのみ、宿主マウスでIgE産生が誘導された。今後は、この皮膚移植の系を用いて、IL-18の産生阻害剤、あるいは抗IL-18抗体等を用いてアレルギー性炎症の治療法を検討する予定である。
日本人労働者の職業性ストレスと脳・心血管疾患発症の関係

ある金属製品製造事業場で、1996年と2002年に調査した職業性ストレスと脳・心血管疾患発症との関係を、30歳以上男性7,310人(平均年齢44.9±8.3歳、観察月数:1ヶ月144ヶ月、総観察人年は52,712人年)で調べた。仕事自由度が低い群は高い群に比べて、また、仕事ストレイン群は、それ以外の群に比べて、年齢・学歴・喫煙・飲酒・運動・服薬を調整後も脳血管疾患発症が多い傾向が見られた。職業性ストレスと虚血性心疾患発症とのあいだに、明確な関係は認めなかった。脳・心血管疾患発症に及ぼす職業性ストレスの影響を検討することを目的として、1996年度と2002年度の職業性ストレス調査結果と対象事業所から得たストレス調査時の職位ならびに学歴を連結し、最初のデータベースを構築した。1996年度調査人数は7336名、2002年度調査人数は7054名であり、両年度とも回答した人は5560名であった。脳・心血管疾患発症状況を把握するために、診断書からの集計を、1996年から1999年までについて行った。なお、1996年以前に発症してからの再発例や心臓弁膜疾患が明らかであるものは除外した。脳・心臓血管疾患発症は年間平均7.8件で、その内訳は1996年は8件(脳出血2、脳梗塞1、くも膜下出血1、急性心筋梗塞2、狭心症2)【全員男性、平均年齢51歳】・原因不明の死亡1件であった。1997年は7件(脳出血2、脳梗塞1、くも膜下出血1、急性心筋梗塞1、狭心症2)【男性6名、女性1名、平均年齢47歳】・原因不明の死亡1件、1998年は10件(脳出血1、脳梗塞5、くも膜下出血1、急性心筋梗塞3)【男性8名、女性2名、平均年齢49歳】・原因不明の死亡2件であった。また1999年は6件(脳出血1、脳梗塞1、くも膜下出血2、狭心症2)【男性3名、女性3名、平均年齢52歳】・原因不明の死亡1件であった。1996年から2013年までに対象事業場に提出された診断書のうち、病名より虚血性心疾患(心筋梗塞、狭心症)、脳梗塞、脳出血、くも膜下出血、脳動脈瘤、不整脈に分類されるものを抽出し集計した結果、同観察期間内に初発したのは204件であった。その中で、1996年または2002年の職業性ストレス調査に回答し、その後の就労記録がある人の診断件数は虚血性心疾患63件、脳梗塞40件、脳出血25件、くも膜下出血19件、脳動脈瘤14件、不整脈15件の計176件であった。男女比は男性が146件、女性が30件であった。平均年齢は51.9±7.0歳(25歳64歳)、年代別の内訳では、20歳代1件で、30歳代9件、40歳代41件、50歳代115件、60歳代10件であった。1996年と2002年のそれぞれの職業性ストレス調査結果の仕事要求度、仕事自由度、上司・同僚のサポート度の得点を中央値で2分位して、対象疾病発生との関係を1996年調査と2002年調査をベースラインとして男女の区別をせずにLog-rank検定(観察期間は年単位で退職・転勤まで)を用いて検討した。観察年数はそれぞれ12.8±5.5年と8.7±3.7年であった。1996年と2002年からの観察では、仕事自由度が高い群で虚血性心疾患発症が多かったが、脳血管疾患(脳梗塞、脳出血)発症との明らかな関係は認めなかった。また、1996年と2002年の両年度の職業性ストレス調査に回答した人を各職業性ストレス得点の高低別に3群に分けて(1;1996年ー低&2002年ー低、2;1996年ー低&2002年ー高/ 1996年ー高&2002年ー低、3;1996年ー高&2002年ー高)、上記と同様の検定を2002年調査開始時点をベースラインとして行った。結果は、仕事自由度が高い群やサポートが低い群で虚血性心疾患発症が多い傾向にあった。当初計画していた、職業性ストレス調査結果と、事業場に提出された診断書からの対象疾病把握、観察期間把握のための勤怠情報や交絡要因となる教育歴や治療歴を含むデータベース構築(対象事業場担当者が行った連結不可能匿名化)が完了した。今回は、1996年から2013年までに事業場に提出された診断書名が、(1)心筋梗塞・狭心症(2)脳梗塞・脳出血(くも膜下出血を除く)であった人の職業性ストレスとの関係を、交絡要因(年齢、教育歴、ライフスタイル(喫煙、飲酒、運動習慣)、服薬の有無(高血圧・高脂血症・糖尿病))を考慮に入れて解析を行なった。

方法は、1996年に職業性ストレス調査の回答した人に、2002年に調査回答した人を加えて(1996年に調査回答し再度調査回答した人も新たに加える)、1996年から2013年12月末までのコホート研究としてポアソン回帰分析を行なった。職業性ストレス調査で得られた仕事コントロール得点、仕事要求得点、仕事サポート得点をそれぞれ3分位した。また、仕事ストレイン群とその他群(仕事コントロール得点、仕事要求得点をそれぞれ2分位し、低仕事コントロールかつ高仕事要求群を“仕事ストレイン群"、他を“その他群"とした)の比較も行なった。なお、女性では該当する発症数が多くないため男性の30歳以上のみを解析対象とした。内訳は7160人で平均年齢44.9±8.3歳、総観察人年は923,617人年であった。交絡要因を調整した後、(1)の発症において、“仕事ストレイン群"は“その他群"より相対危険度が0.65(p=0.17)と低い傾向が見られた。その他の職業性ストレスと明確な関係は認められなかった。(2)の発症において、仕事コントロール高得点群に対して、仕事コントロール中得点群、低得点群の相対危険度は、それぞれ3.39(p<0.01)と3.12(p=0.01)であった。また、仕事ストレイン群がその他群に比して相対危険度は1.78(p=0.03)であった。これは職業性ストレスが脳梗塞・脳出血発症に影響される可能性を示唆している。ある金属製品製造事業場で、1996年と2002年に調査した職業性ストレスと脳・心血管疾患発症との関係を、30歳以上男性7,310人(平均年齢44.9±8.3歳、観察月数:1ヶ月144ヶ月、総観察人年は52,712人年)で調べた。仕事自由度が低い群は高い群に比べて、また、仕事ストレイン群は、それ以外の群に比べて、年齢・学歴・喫煙・飲酒・運動・服薬を調整後も脳血管疾患発症が多い傾向が見られた。職業性ストレスと虚血性心疾患発症とのあいだに、明確な関係は認めなかった。事業所への計画説明を行い、関連するデータ取得の承認を得たが、平成26年度は事業所側事情により、次年度(平成27年度)での必要データ提供(転勤・退職等の勤怠データ)および診断書閲覧とするよう要請をされたため、データベース構築は不十分であった。今回の結果では、仕事自由度が高い群のほうが低い群より虚血性心疾患発症が多い傾向が認められたが、対象疾患発症に男性が多いことや転勤や退職に伴って観察期間が数日といった極端に短いものがあったことから、今後は性別や対象とする年齢・観察期間、他の交絡要因を考慮して、職業性ストレスとその後の脳・心血管疾患発症の関係を検討する予定である。疫学・予防医学職業性ストレス調査回答者について、調査時の1健康診断結果および2013年までの2勤怠情報を取得する予定である。1996年から2013年までの診断書を閲覧し、3脳・心血管疾患発症状況を把握する予定である。次に職業性ストレス調査結果と123を事業所担当者に連結不可能匿名化するよう依頼し、データベース構築を終了する予定である。この構築したデータベースより、交絡要因を考慮して、職業性ストレスとその後の脳・心血管疾患発症の関係を検討する。統計解析を行うためのソフト使用、統計専門家とのデータ解析方法検討の打ち合わせ、情報収集のための関連学会参加を予定している。データベース構築、統計解析を行うためのソフト使用、データ解析方法検討の打ち合わせ、情報収集のための関連学会参加を予定している。統計ソフト(SAS)使用料、データ解析方法の打ち合わせのための交通費、学会参加の交通費・参加費が必要となる。勤怠データ作成作業委託費、脳・心血管疾患発症状況を把握するための資料整理費、統計ソフト(SAS)使用料、データ解析打ち合わせのための交通費、学会参加の交通費・参加費が必要となる。
「周波数選択性」とAuditory Neuropathyにおける語音聴取能低下

Auditory Neutopathyは、「音は聴こえるが何を言っているのか全く聞き取れない」という症状を呈する。本研究では、同疾患における語音聴取能低下の原因が、様々な音の中から必要な周波数の音を抽出する能力である「周波数選択性」の低下にあると考え、その新たな検査法として「聴覚フィルタ」の測定を行った。その結果、Auditory Neuropathy、他の後迷路性難聴いずれの症例においても聴覚フィルタの幅は正常軽度にとどまり、各種聴力検査との相関はみられなかった。一方で、検査の応答不良など純音聴力閾値の不安定性を示す所見が得られ、語音聴取能不良の原因として今後検討を進めるべきと考えられた。Auditory Neuropathy(AN)症例は聴力に比して言葉の聴き取りが著明に低下する特徴を持つ。近年その症例数が予想より多いことが判明してきているが、その語音聴取能のメカニズムは十分解明されていない。。われわれは、AN症例の語音聴取能の低下が「周波数選択性」と関連しているという仮説を立てた。その仮説をもとに、正常例、AN症例に対する周波数選択性および各種聴力検査を施行し、その関連を検討する計画にて本研究を開始した。平成25年度は検査体制の確立を行った。周波数選択性は、一般の聴力検査機器では測定できないため、リオン社の聴覚フィルタ測定装置HD-AFを購入した。現在は、測定技術の安定化と、正常被験者での基礎データ採取を進めているところである。被験者数は20名程度を考えている。また今後はAN症例だけでなく、比較として内耳性難聴症例や聴神経腫瘍症例、中枢性聴覚障害症例などに対する検査も予定している。そのため当科受診症例への検査を行えるよう倫理委員会への申請を行い、受理された。平成26年度以降は、正常被験者での基礎データをまとめ、ANを含む各種疾患のデータを集めることを当面の目標とする。本研究によって、ANにおける周波数選択性の特徴が解明されれば、従来有効な補聴手段のなかった同疾患に対して、特定の音域に周波数を圧縮するタイプの補聴器を開発するなどの新たな方法が見つかるのではないかと期待される。Auditory Neuropathy(AN)症例は、聴力に比して言葉の聴き取りが著明に低下する特徴を持つ。さらに、当科受診症例への検査が行えるよう倫理委員会への申請を行い、受理された。平成26年度から、実際の症例に対する測定を開始した。AN症例およびその他の中枢性聴覚障害症例に対して検査を施行している。平成27年度も引き続き症例を蓄積し、年度内に得られたデータを解析する予定である。ANにおける周波数選択性の特徴が解明されれば、従来有効な補聴手段のなかった同疾患に対して、特定の音域に周波数を圧縮するタイプの補聴器を開発するなどの新たな方法が見つかるのではないかと期待される。会話が困難となることから生活への支障が大きい疾患である。通常の難聴と異なり補聴器の効果に乏しく、現時点では有効な対策が見つかっていない。近年の研究では従来考えられていたより頻度が高いこともわかってきた。本研究では、Auditory Neuropathyにおける語音聴取能低下の原因が、様々な音の中から必要な周波数の音を抽出する能力である「周波数選択性」の低下にあると考え、周波数選択性を評価する新たな検査法として「聴覚フィルタ」の測定を行い、検討した。最終年度である平成27年度には、Auditory Neuropathy症例の他に、他の原因による後迷路性難聴症例に対しても聴覚フィルタの測定を行った。その結果、いずれの症例のどの周波数帯域においても聴覚フィルタの幅の拡大はみられず、正常例での検査結果と比較しても有意な差を認めなかった。以上の結果から、Auditory Neuropathyをはじめとする後迷路性難聴では周波数選択性は低下しないことが示された。しかしAuditory Neuropathyで語音聴取能が低下する事実は残り、蝸牛神経が十分な情報を伝達しきれないことが語音聴取能低下の要因であるとする仮説自体は否定されていない。今後は周波数選択性以外の聴覚機能の検討を行い、これらの症例に対する有効な補聴手段の開発を目指していきたい。

症例数は少ないがAN症例に対する検査を開始しており、おおむね順調と考える。耳鼻咽喉科学予定通り症例を蓄積し、各疾患での傾向を検討する。正常被験者でのデータ採取が若干予定通りには進んでいないが、各種疾患の検査を含めた検査体制の確立は順調であり、全体としておおむね順調と考える。正常被験者への謝礼等が当初の見込みより少ないなどの理由による。予定通り正常被験者でのデータ蓄積を行い、引き続いて各種疾患への測定を開始する。次年度の測定に関わる消耗品等の購入に使用する。予定より安い価格で購入できたため。次年度以降の測定に関わる消耗品購入等に使用する。
生殖細胞の老化における分子機構の解明と不妊治療に向けての応用研究

一般的に、加齢に伴い抗酸化物質が減少し、抗酸化ストレス作用を有するGSTの発現量は加齢によって減少すると考えられてきた。しかし、ヒト顆粒膜細胞においてGSTT1を除く全てのGSTの発現量が加齢によって減少していることが示され、GSTT1が卵子や顆粒膜細胞において、生殖細胞に特異的な高齢不妊マーカーとなりうることが示された。そこで、本研究において卵子や顆粒膜細胞におけるGSTT1の機能および加齢により発現が亢進する理由を明らかにし、生殖細胞の老化における分子機構の解明並びに、将来的な不妊検査や治療法の開発に役立つことを目的とし研究を進めてきた。前年度の結果よりGSTT1はGSTの転写因子であるNrf2に転写制御を受けていない可能性が示唆され、酸化ストレスなどの様々なストレスによって動くMAPキナーゼp38との関連性が示唆された。そこで、Nrf2の阻害剤であるall-trans retinoic acid(ATRA)によりGSTT1の発現が抑制されるかRT-PCR法および免疫蛍光抗体法により検討を行った。ATRAを処置したKGN細胞においてGSTA1、GSTM1の発現は有意に抑制されたが、GSTT1の発現は全く抑制されず、GSTT1がNrf2に転写制御を受けていない可能性が強まる結果となった。GSTT1の発現制御に関わる分子群を特定するために、GSTT1の過剰発現および発現抑制系を作成し検討を行なった。p38の下流には様々な転写因子が存在し、細胞の成長や分化に関わるとされるGATAファミリーもその一つである。中でもGATA-1、GATA-4、GATA-6は内分泌細胞において様々なステロイド産生や遺伝子発現に関与することが明らかとなっており、FSHとの関連性も報告されている。NIH 3T3細胞およびHM-1細胞におけるGSTT1の過剰発現および発現抑制系を行なった結果、GATA-1、GATA-4、GATA-6の発現の変化が認められ、さらにGATA-1を過剰発現させることにより、GSTT1の発現が誘導されることが明らかとなった。GATA-1はセルトリ細胞などの生殖腺細胞、また造血系細胞に強く発現しており、それらの組織の機能形成に深く関与しているのではないかと考えられ、新たにGSTT1とGATA-1との関連性を示した。GSTT1はNrf2に転写制御を受けていない可能性を示したとともに、GSTT1とp38の関連性、またその下流因子であるGATA因子との関連性を始めて示すことができたため。一般的に、加齢にともない抗酸化物質が減少し、抗酸化ストレス作用を有するGSTの発現量は加齢によって減少すると考えられてきた。今年度の研究結果において、1、卵子におけるGSTT1の発現抑制系・過剰発現系を作出した。GSTT1のアンチセンスRNAを作製し、受精卵に注入することによってGSTT1の発現を抑制し、発生させた結果、胚盤胞期までの発生率が低下することが示唆された。また、過剰発現系での結果はFGFP-GSTT1の融合タンパク質を発現するベクターを構築し受精卵に注入したが、発生率に差が見られなかった。おそらくEGFPが本来のGSTT1の挙動を邪魔している可能性が考えられるためFLAGタグの付きのベクターを現在構築中である。2、他のGSTとは異なり卵子や顆粒膜細胞においてGSTT1は加齢に伴い発現亢進していたが、体細胞(腎臓・肝臓)においてはどうであるかRT-PCR法を用いて発現解析した結果、若いマウスの腎臓(9w)よりも老化マウスの腎臓(45w)においてGSTT1の発現は有意に亢進していた。以上の結果より、GSTT1は生体内において加齢によるストレスを除去する役割を持つ重要な因子である可能性が示唆された。しかし、ヒト顆粒膜細胞においてGSTT1を除く全てのGSTの発現量が加齢によって減少していることが示され、GSTT1が生殖細胞に特異的な高齢不妊マーカーとなりうることが示された。今年度の研究結果において、一つ目に、マウス卵子におけるGSTT1の発現抑制系・過剰発現系を作出した。前年度はGSTT1のアンチセンスRNAを用いて発現抑制を試みたが、抑制率が悪かったため、siRNAを用いて抑制系を作製した。その結果、GSTT1を抑制させた方が初期胚の発生率が向上することが明らかとなった。現在、若齢及び高齢マウスの卵子を用いてさらに検討中である。

また、過剰発現系においては、FLAGタグ付きのベクターを構築し、受精卵に注入したが、コントロールや無処置の受精卵と初期発生において変化が見られなかった。そのため、現在高齢マウスの受精卵を用いて検討中である。二つ目に、GSTT1は他のGSTと異なり、転写因子であるNrf2に転写制御を受けていないことが示唆された。酸化ストレスなどの様々なストレスによって動くMAPキナーゼがあるが、p38はこれらのカスケードの中心的な役割を担っている。以前の実験より、GSTT1はp38と同様な発現パターンをすることが示され、GSTT1はp38に発現制御を受けている可能性も考えられる。よって、現在P38の下流にあるGATA-4、ATF2などの転写因子の発現においても検討中である。三つ目に、体細胞(培養細胞)におけるGSTT1の抑制系においては、前年度はレンチウイルス法を用いて作製を試みたが、ウイルスの産生率が低く失敗に終わってしまった。しかし、改善法により再度その手法で行う予定である。一般的に、加齢に伴い抗酸化物質が減少し、抗酸化ストレス作用を有するGSTの発現量は加齢によって減少すると考えられてきた。しかし、ヒト顆粒膜細胞においてGSTT1を除く全てのGSTの発現量が加齢によって減少していることが示され、GSTT1が卵子や顆粒膜細胞において、生殖細胞に特異的な高齢不妊マーカーとなりうることが示された。そこで、本研究において卵子や顆粒膜細胞におけるGSTT1の機能および加齢により発現が亢進する理由を明らかにし、生殖細胞の老化における分子機構の解明並びに、将来的な不妊検査や治療法の開発に役立つことを目的とし研究を進めてきた。前年度の結果よりGSTT1はGSTの転写因子であるNrf2に転写制御を受けていない可能性が示唆され、酸化ストレスなどの様々なストレスによって動くMAPキナーゼp38との関連性が示唆された。そこで、Nrf2の阻害剤であるall-trans retinoic acid(ATRA)によりGSTT1の発現が抑制されるかRT-PCR法および免疫蛍光抗体法により検討を行った。ATRAを処置したKGN細胞においてGSTA1、GSTM1の発現は有意に抑制されたが、GSTT1の発現は全く抑制されず、GSTT1がNrf2に転写制御を受けていない可能性が強まる結果となった。GSTT1の発現制御に関わる分子群を特定するために、GSTT1の過剰発現および発現抑制系を作成し検討を行なった。p38の下流には様々な転写因子が存在し、細胞の成長や分化に関わるとされるGATAファミリーもその一つである。中でもGATA-1、GATA-4、GATA-6は内分泌細胞において様々なステロイド産生や遺伝子発現に関与することが明らかとなっており、FSHとの関連性も報告されている。NIH 3T3細胞およびHM-1細胞におけるGSTT1の過剰発現および発現抑制系を行なった結果、GATA-1、GATA-4、GATA-6の発現の変化が認められ、さらにGATA-1を過剰発現させることにより、GSTT1の発現が誘導されることが明らかとなった。GATA-1はセルトリ細胞などの生殖腺細胞、また造血系細胞に強く発現しており、それらの組織の機能形成に深く関与しているのではないかと考えられ、新たにGSTT1とGATA-1との関連性を示した。
鳴き砂海岸の保全をめざした鳴き砂の粒子特性と発音特性の関連について

鳴き砂海岸の保全と復元をめざし,鳴き砂の粒子特性と発音特性・音響特性との相関性を定量的に解明した本研究は,以下のような具体的成果を得ることができた。1.鳴き砂の鳴り音を定量的に評価できる様,特別の発音装置を開発,試作した。この装置とサウンドレベルメータおよびFFTアナライザーとの組合せによって,鳴き音の音波特性が定量的に検討できるようになった。2.この結果,鳴り音の三要素と粒子特性との関係は,(1)音の大きさと鳴き砂石英粒子特性との関係では,特に,粒子が大きい程,そして,石英の含有率が高い程,鳴り音が大きくなる傾向をもつ。(2)音の高さと石英粒子特性との関係では,粒子が大きい程,そして,石英含有率が高い程,鳴り音は低く(スペクトル特性の基音周波数が低い)なる傾向をもち,さらに,粒子の大きさにばらつきのある程,低い音を発する結果を得た。(3)音色と石英粒子特性との関係では,粒子特性には,ほとんど依存せず,その音色はバイオリンの音色に近いことがわかった。さらに,鳴り音の継続時間には,石英粒子が大きい程,そして粒子形状が丸い程,長い発音時間を得た。(4)以上の傾向は,すでに精製に成功している人工鳴き砂に関しても同様の結果を得ている。3.以上の結果から,発音特性に基づく鳴き砂の定義が明らかになって来た。すなわち,音の三要素やスペクトル特性から,鳴き砂の範ちゅうが普通の砂との区別から限定することができるようになった。4.鳴り音と粒子特性とに関する成果は,今後の保全対策や復元対策に活かされ,積極的な海岸環境とその建設との調和に強く貢献することになろう。
カテゴリーの獲得と使用における情報の階層構造

本研究はカテゴリー(類別)情報と個別情報との階層構造について,カテゴリーの形成と利用の過程に注目し多面的なアプローチを試みたものである.1.知覚的および知覚・運動的カテゴリーの処理における階層的構造:(1)運動のカテゴリー知覚について,視覚探索課題を用いて検討し,1次運動と2次運動が異なる処理様式に基づき検出されることを明らかにした.(2)仮想的視覚環境において周辺視野情報が知覚・運動カテゴリーの構造化に重要性であることを明らかにした.2.カテゴリー情報の脳内表現モデル:(1)カテゴリー弁別学習による認識空間の変化の分析から,カテゴリ知識が視覚認識に与える影響は,カテゴリ知識がボトムアップ的な認識の仕方そのものを変えるのではなく,トップダウン的に認識の仕方に影響を与えていることを示唆する結果を得た.また,神経回路網モデルのシミュレーションによってトップダウン的なカテゴリ知識の作用により,心理実験の結果が再現できることを示した.(2)CG画像を用いた再認実験などによって三次元物体の脳内表現は視点依存的なものであることを示唆する結果を得た.3.図形知覚の階層性の比較行動分析:時空間的境界形成,ObjectUnity知覚,知覚的補間などの課題について,いくつかの種の霊長類(チンパンジー,アカゲザル,フサオマキザル)やハトの行動を比較分析し,これらの種間の違いが図形知覚の階層構造におけるを違いであることを示唆する結果を得た.4.技能学習過程におけるカテゴリーの形成:(1)労働場面や日常生活におけるリスク要因の認知構造の検討から,状況に依存するカテゴリー分類が行われていることを見い出した.(2)技能の形成・発達におけるカテゴリー認知構造の特徴と働きを明らかにした.本研究はカテゴリー(類別)情報と個別情報との階層構造について,カテゴリーの形成と利用の過程に注目し多面的なアプローチを試みたものである.1.知覚的および知覚・運動的カテゴリーの処理における階層的構造:(1)運動のカテゴリー知覚について,視覚探索課題を用いて検討し,1次運動と2次運動が異なる処理様式に基づき検出されることを明らかにした.(2)仮想的視覚環境において周辺視野情報が知覚・運動カテゴリーの構造化に重要性であることを明らかにした.2.カテゴリー情報の脳内表現モデル:(1)カテゴリー弁別学習による認識空間の変化の分析から,カテゴリ知識が視覚認識に与える影響は,カテゴリ知識がボトムアップ的な認識の仕方そのものを変えるのではなく,トップダウン的に認識の仕方に影響を与えていることを示唆する結果を得た.また,神経回路網モデルのシミュレーションによってトップダウン的なカテゴリ知識の作用により,心理実験の結果が再現できることを示した.(2)CG画像を用いた再認実験などによって三次元物体の脳内表現は視点依存的なものであることを示唆する結果を得た.3.図形知覚の階層性の比較行動分析:時空間的境界形成,ObjectUnity知覚,知覚的補間などの課題について,いくつかの種の霊長類(チンパンジー,アカゲザル,フサオマキザル)やハトの行動を比較分析し,これらの種間の違いが図形知覚の階層構造におけるを違いであることを示唆する結果を得た.4.技能学習過程におけるカテゴリーの形成:(1)労働場面や日常生活におけるリスク要因の認知構造の検討から,状況に依存するカテゴリー分類が行われていることを見い出した.(2)技能の形成・発達におけるカテゴリー認知構造の特徴と働きを明らかにした.1語詞連想におけるカテゴリー的反応と非カテゴリー的反応の分布を見るため、手持ちの連想反応資料を再分析中である。(清水)2人工現実感をもたらす仮想空間における知覚的カテゴリーの形成過程にはたらく諸要因を脳電位を指標とした評価法や心理物理学的手法を用いて検討するために、仮想空間生成評価装置を導入しシステム環境を構築した。(苧阪)3 1)図形弁別の学習過程において認識次元がどのように形成されるかをワークステーションを用いた心理実験によって調べ、主成分分析モデルにより説明可能であることを見出した。2)顔の性別判断および図形の弁別過程について、カテゴリー化の過程と類似性空間との関係を検討した。3)脳内における情報統合メカニズムおよび主成分分析モデルと連想記憶システムとの関係について理論的に考察した。(乾)4形の知覚について実験的に分析し種間比較した。具体的には、1)部分隠蔽図形を用いてハトとアカゲザルの知覚的補完について検討した。2)ランダムドットの色の継時的変化によって生じる輪郭線の形成過程をチンパンジーを用いて分析した。また、3)ハトにおける図形プロトタイプの形成過程をビデオ記録し分析した。(藤田)5色のカテゴリー判断およびそれに関連する神経生理学的データの資料を収集し,先に提案した錘体の感度特性と色のカテゴリー知覚を関連づけるモデルを発展すべく再検討を行い、また、明度とカテゴリー判断の関係を検討する実験を準備中である。(山下)6人間工学,コンピュータ科学関連の文献を調査し,ソフトウエアの操作体系やメニューにおける階層性の評価手法について検討した.また,実験実施の準備として各種のパソコン用ソフトを収集し,代表的な操作メニューのカテゴリーを抽出した.(尾入)1.情報表象機構の検討:物体の形状情報と位置関係情報の脳内表現を,無意味図形および3次元自然物を用いて実験的に検討し,これら2種類の情報が異なるシステムで処理されていることなどを明らかにした。2.カテゴリー分け学習機構の検討:カテゴリー分け学習によって対象の見え方がどのように変化するかを調べ,カテゴリー境界の学習制約の網目モデルによるシミュレーションを通じてカテゴリー分け学習の機構を考察した。

3.情報補間の種間比較:1)ハトとアカゲザルの知覚的補間過程を実験的に比較分析した結果,後者にのみ補間の証拠が得られた。2)チンパンジーの時空間的境界形成(ランダムドットの物理的属性を仮想的な図形を移動させて次々変化させると仮想的な図形の輪郭が知覚される現象)の過程を分析し,ヒトと同様の輪郭知覚を見出した。4.知覚カテゴリー抽出過程の検討:色彩や方向,運動などの視覚刺激が関与する知覚的カテゴリーの抽出過程にはたらく諸要因を,脳の事象関連電位を指標とした評価法,および視覚探索課題などの心理物理学的な評価法を用いて実験的に検討した。5.色カテゴリー形成機構の検討:視覚系の情報処理過程において色カテゴリー判断の基礎が形成されるというモデルを,心理学実験および神経生理学的データを考慮しつつ人工神経回路網などを用いたシミュレーションによって検討している。6.技能形成過程とカテゴリー認知の関連の検討:1)方向感覚のような認知技能の獲得に際して目印や経路がどのようにカテゴリー化され,把握されていくかを,空間イメージ操作実験を通じて検討した。2)機器操作への習熟と機器のカテゴリー化との関係を検討するため,機器の機能の類似度評定を求め結果を分析中である。7.類別情報と個別情報の相互作用の検討:語詞連想におけるカテゴリー的反応と非カテゴリー的反応の分布を見るため連想資料の分析を進めている。1)既存のカテゴリ学習モデルの検討:カテゴリー学習の代表的モデルとして、GCM(Generalized Context Model)とGRT(General Recognition Theory)をとりあげて、その特性を検討し、両モデルか、人間の認識の仕方を静的なものとして捉えている点を指摘して、カテゴリー知識の獲得によって認識の仕方が実際に変化する実験結果を示した。2)認識空間の変化の水準:カテゴリー学習は、知覚水準と、より高次の認識の水準とに異なる影響を及ぼし、さらに同じ認識の水準内でも個々のカテゴリーごとに個別の影響をもつ。今回の研究では、知覚水準での変化はあまり見られなかったが、認識水準での変化は顕著で、個々のカテゴリー内の個別の変化の兆候も見られた。3)3次元物体の脳内表現:CGで作成した3次元折れ棒図形の再認実験の結果、正答率の高い景観が自発的に現れ、このような景観は典型性評定の結果ともほぼ整合した。また、回転角度を変数とする正答率曲線を非線形回帰分析すると、σの等しい(約30度)4個のガウシアンで近似でき、その中心には、典型的景観に近いものが含まれていた。このσの大きさはLogothetisら(1995)がITで測定した特定の景観に反応するニューロンのチューニングカーブのσにほぼ一致し、このことから、典型的景観を含む複数の景観を中心とする脳内表現が示唆された。
ヒト癌におけるゲノム量バランス異常の鍵を握る遺伝子の追求

ヒトの癌の多くはDNA ploidy異常を呈し、細胞1つあたりのゲノム総量が30%以上増加している。このようなグローバルなゲノム異常は癌の基本的な性質の一つと考えられるがそのような状態を引き起こすメカニズムについてはほとんど解明されていない。そこで、このようなゲノム総量異常の詳細についてcomparative genomic hybridization(CGH)法を用いて解析した。CGH法による調査は多種の癌について研究代表者の所属施設にデータがあり、また現在さらに解析進行中である。また、特殊な組織型をもつ大腸癌に着目し、この型の腫瘍ではDNA aneuploidyの場合高頻度に染色体18番短腕のコピー数異常がみられることを見いだし論文報告した。また、中心体過剰複製がploidy異常と関わりが深いという結果を得た研究に関与した。対象とする癌の種類によりDNA ploidyと関わりの深いゲノム異常が異なるというデータが蓄積され、課題を解決することは難しいと思われた。培養細胞に化学物質を作用させDNA ploidy異常を生じさせうるかどうか実験し課題解決のヒントを得ようと試み、その結果について現在投稿中である。なお、癌細胞の調査ではすでに多くのゲノム異常が獲得されていることが多く、目的のDNA ploidyを引き起こす鍵となる遺伝子の発見には前癌病変のゲノム異常調査が役に立つと思われ、前癌状態の病変についてゲノムコピー数異常を調査検討し報告準備中である。なおこれらデータは研究代表者の所属する施設の大学院生や研究者などの協力のもと得られたものである。ヒト癌に関し、1)ゲノムバランス異常についてcomparative genomic hybridization (CGH)で調査し、また、2)ヒト癌由来の培養細胞を用いてFISHを実施し、さらに、3)ヒト胃癌における遺伝子発現に関し50例の検体を一枚のスライドガラス上に配列させ染色・解析する方法に関しての基礎的検討を実施した。1)については大腸癌について多く解析した。全体としての異常の傾向は既報と類似していたが、多数例を解析しいくつかの新知見を得た。さらに臨床病理学的事項やploidy解析を来年度以降加える予定である。2)に関しては、セントロメアプローブを用いて染色体数の異常を検出した。こちらも多数解析でき、染色体数に異常のないもの、染色体数に異常があるが本数にばらつきが少ないもの、染色体数が異常でかつその本数のばらつきが大きいものに分けられることがわかった。今後の実験を進める上で材料を選択する際の手がかりが得られた。3)はパラフィン包埋組織を用いて実行した。p53を用いた方法では従来法とよく相関した。一層症例数を増やしていく予定であり、対象となる症例に関し臨床病理学的データの調査を150例以上実施した。3)に関しては本計画実行前には考慮していなかったがきわめて有効な方法であることがわかり、来年以降も積極的に実施してゆく予定である。以前から進行中の実験などともあわせ、癌学会などに報告することができた。ヒト癌に関し、固形癌のゲノム異常は染色体の腕あるいは腕の2-10分の1程度に及ぶ広い範囲に及ぶゲノム異常が多数積み重ねられていることを筆者らは報告してきた。その異常蓄積がなぜおこるかはほとんど未知であり、残された時間を用いて何らかの手がかりあるいは結論を得たいと思っている。ゲノムコピー数異常については、口腔癌、消化器癌で新たなデータを蓄積し、知見を得た。これらについては臨床病理学的な事項との関連を含め解析し投稿準備中である。また、パラフィン包埋組織を利用し、それらの代表的な部分を2mm円柱で切り出し多数組み合わせた新たなパラフィンブロックを作成して標本とするtissue microarray(TMA)法を採用し検討している。DNA ploidyを調査済みの検体多数を集めて、TMA法を実施し蛋白発現や特定部位のゲノムコピー数異常について明らかにする準備をしている。免疫染色や一般特殊染色はおおむね良好な結果を得ている。免疫染色については用いる抗体ごとにプロトコールが異なる場合があり、いくつかの抗体については過染色や染色が思わしくできないことがあった。

用いた抗体の変更(同様な目的の製品は各社でつくられており、会社間で結果に差がしばしばおこる)を含めた染色法の検討を行っている。またそれらに対し、DNAプローブを用いたin situ hybridizationを試み、一部成功している。蛍光プローブを用いた染色もうまく行えるように染色法を検討中である。ゲノムコピー数異常に関しては蓄積されたデータを整理しまた管理することが、その有効な利用に重要であると考え、そのことについても実行した。そして、管理や解析のために新しいソフトウェアを開発することが望ましいと思われたが自作は難しく、依頼を検討したが資金的に困難である。また諸事情から15年度の外国出張は断念した。これらの成果の一部は日本サイトメトリー学会、日本癌学会等で報告した。また、他者との共著として、ゲノムバランス異常を含むデータを解析し英文国際誌に掲載された。現在進行中の状況は少し臨床的な検討に偏っている感があり、最終年度である次年度は培養細胞を用いた実験を含めて何とかよりよい成果を出し、論文としてまとめたい。細胞回転の基本となるDNA量に異常を来している状態であるDNA aneuploidyについて、当教室にあるデータを再整理しまた、短時間で多数の細胞についてDNA量等を測定する機器であるフローサイトメーターでDNA量を測定する場合の良好な細胞固定条件などを調査し日本サイトメトリー学会のワークショップで報告し、さらに文献的考察を加え、同学会誌サイトメトリーリサーチに報告した。非腫瘍性病変にみられるDNA aneuploidyは調査し得た限り真のDNA aneuploidyではなく、蛍光色素とDNAの親和性が異なる2群が混在するということに代わりはなかった。さらに、フローサイトメーターを用いたDNA測定に関し、DNA aneuploidyを中心に固形腫瘍のDNA解析というテーマで和文雑誌に投稿する機会を得、今までに知り得た知識を伝えることができた。また、膀胱癌において染色体不安定性が高いものはDNA aneuploidyであることが多く、組織細胞形態異常の程度が高いことを論文報告した。中心体過剰複製、20q13コピー数の増加は膀胱癌においてDNA ploidyと強い関係を有した。さらに、筋層浸潤のない膀胱癌において中心体の過剰複製、20q13のDNAコピー数増加を調査し、これらが認められる場合、有意に再発率が高いことを見いだし論文報告した。
量子情報処理に向けた多値位相変調コヒーレント光識別量子受信機の研究

本研究では、4値位相変調コヒーレント状態を、従来の光の位相振幅を測定するようなホモダイン・ヘテロダイン測定に比べ良い誤り確率で識別するための測定系の開発を行うことを目的としている。このような優れた誤り確率で状態を識別できるような測定系は、現在のレーザー光を用いた光通信のさらなる大容量化には必要不可欠である。開発した測定系は、光学状態の位相や振幅を変調する変位操作、光の最小単位である光子が存在するかしないかを判定する光子識別器及び測定結果に応じたリアルタイムフィードバックによって構成される。28年度は光子検出器からの測定結果に応じたフィードバックシステムを構築し、その測定系の評価を行った。当初の研究目的では、4状態を識別することを目的としていたが、研究の進捗状況から、2状態識別を行うための実験を行い、誤り確率の観点から測定系の評価を行った。その結果、従来のホモダイン・ヘテロダイン測定に比べ良い誤り確率で状態識別が可能な測定系を実現することに成功した。本研究で開発した光子検出器とその出力に基づいたリアルタイムフィードバックシステムは、状態識別のみならずに、今後の量子情報処理において重要な技術となることが期待される。また変位操作と光子検出器からなる測定系が、コヒーレント状態の状態識別のみならず、位相推定においても有効であることを実験により実証した。その成果はPhysical review Aに掲載されている。また同測定系が、コヒーレント状態の重ね合わせ状態で記述できるような射影測定になっていることに着目し、従来の物理量に捕らわれない非自明な測定基底への射影測定を実現することに成功した。28年度が最終年度であるため、記入しない。当該研究課題における信号識別を行うための測定系は、光を干渉させる変位操作、光子の数を検出する光子数識別器及び検出結果に応じて測定系を変化させるフィードフォワードシステムから成る。そのうち本年度はフィードフォワードシステムを除く、測定系の構築を行った。測定系では、変位操作を行うための光干渉計を真空容器の中に閉じ込め、異なる光の干渉時における相対位相を安定化を可能とした。当該研究課題は4値位相変調信号に対する準最適識別測定を目指しているが、フィードフォワードを用いない変位操作と光子検出器からなる測定系は2値位相変調信号に対して準最適識別方法となることがわかっている。そこで構築した測定系の明瞭度や安定性などの性能を評価するために、2値位相変調信号に対する準最適識別測定として実験を行った。先行研究では、等しい先見確率を持つ2値信号に対してのみ準最適となるのに対し、我々の方法では、任意の先見確率に対し準最適な識別が可能である点で異なっている。なお本成果に関する発表をQCMC2014で行った。さらに当該研究課題で実現を目指している準最適な信号識別測定系が、信号識別のみならず光位相センシング技術にも応用が可能であることを計算及びシミュレーションによって明らかにした。フィードフォワードシステムを用いない当該年度構築した測定系でも、従来の位相検波技術に比べ良い性能を示すことが明らかとなったため、実験を行い評価した。その結果、光検出器の効率が完全ではない状況下においても、位相検波技術に比べ良い性能となることを実験により明らかにした。27年度は、光子検出器の測定結果に応じた高速フィードバック操作の構築を行った。光子検出器からの測定結果に応じて、数MHz程度の速度で位相変調器や振幅変調器の駆動電圧を変化させるためには、従来のマイコンなどといったソフトウェアをプログラムするようなデジタル信号処理系では不十分であり、ユーザー自身が内部回路すなわちハードウェアを直接自由に設計可能なField Programmable Gate Array(FPGA)を用いる必要がある。27年度11月からデンマーク工科大学に5ヶ月訪問し、FPGAに関して学ぶことで、所望の機能を設計及び実現することが可能となった。本研究課題では光子の数をカウントできるような光子検出器を用いることで、4つの異なる位相を持つ光状態を識別する測定手段の実現を目指している。27年度は光子検出器に光子の有無のみを区別できるようなAPDを使用し、識別する状態数も4つではなく2つを対象としている。この場合、電気信号は全てデジタル信号で扱いアナログ・デジタル変換が不要であるため、電気回路に関しては今回実現したフィードバック系がそのまま本研究課題に適用することはできない。一方で光学系の基本構造は同じであるため、デジタル・アナログ変換をFPGA出力部に導入することで4状態識別受信機への拡張も容易に可能である。これまでにFPGAを用いて可能な処理は、APDからのデジタル信号のカウント、検出結果に基づいた高速フィードバック操作、PC-FPGA間のリアルタイムでのデータ読み込み/書き込み、アナログ・デジタル変換などがあり、本研究課題で必要とされる機能はほぼ現在の知識で実現可能である。本年度はFPGAと呼ばれるプログラム可能な電気回路を学ぶことで、本研究課題で必要となるリアルタイムでの信号処理及びその結果に用いた高速フィードバック操作を実現した。前年度に構築した干渉計と組み合われることで、本研究目的である4状態に対する準最適な測定手段が可能となる。当初の目的では光子数識別可能な光検出器を用いる予定であったが、動作状況が不安定であることから27年度は光子の有無のみを識別するAPDを代わりに使用している。