hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジアにおける自殺予防共同研究ネットワーク構築のための企画調査

アジアにおける自殺予防共同研究ネットワークを構築するために、研究代表者および分担者が手分けをして、アジア各国の研究者を訪問し、ネットワーク構築への可能性を打診した。ネットワークへの参加を呼びかけるにあたって、将来の共同研究の具体案の提示(国際会議の開催、研究者の相互交流等)を行った。各研究分担者が次の国を訪問し、企画調査を行った。1)韓国・ソウル大学医学部及び釜山大学医学部(佐々木、山路)平成19年2月韓国の自殺対策の実情、とくに高齢者の社会福祉政策と自殺の関係について調査と意見交換を行った。2)マーシャル諸島共和国・保健省(鈴木)平成19年1月マーシャル諸島共和国におけるメンタルヘルス対策の現状と今後の方向性について意見交換を行った。4)タイ・マヒドン大学(本橋、金子、鈴木)平成19年2月タイにおける自殺対策の進展状況についての意見交換を行った。とくに、タイ北部のチェンマイ地方において、エイズ罹患との関連で自殺率が高いという状況が明らかになった。以上の海外の訪問調査を受けて、結果報告会をかねて平成19年2月に、「アジアの自殺予防の現状と課題」に関する会合を秋田大学にて開催した。アジアにおける自殺予防に関する問題は各国で関心が高まりつつあるが、自殺問題に対する一般の関心は低く、社会の関心を高めるための啓発活動が必要であること、各国の社会状況に応じた自殺対策の対応が必要であること(韓国における高齢者問題としての自殺、マーシャル諸島共和国における教育水準の向上と自殺、タイにおけるエイズと自殺等)が討議された。本研究の成果を踏まえて、アジアの自殺予防ネットワークを構築するための会議が日本において開催されるべきだとの意見が確認された。
統計モデルの識別可能性に関する基礎研究

平成17年度から18年度にかけての研究期商において,以下の研究成果を得た.1)因果ダイアグラムに関する識別可能性に関する研究因果ダイアグラムを識別するための外的操作の効率的適用基準について研究し,因果ダイアグラムを復元させるのに十今な外的操作変数集合の選択基準を与えた.また,矢線への介入効果という新しい概念を定式化し,この識別可能条件を求めた.2)従属な競合リスクでの識別可能条件に関する研究従属な競合リスクモデルとして、複数の従属なリスクが共変量を与えたもとで条件付き独立というモデルを想定し,高次元の共変量を低次元に縮約できるための識別可能条件を与えた.3)有限混合分布モデルの識別可能条件に関する研究有限混合分布を識別可能とするために母数空間に制約を設けるアプローチにおいて,位置・尺度分布族という広範な分布において,最尤推定値が一致性をもつ必要十分条件を明らかにした.4)殆直交表を用いた要因効果に識別可能性に関する研究L36直交表に6水準因子を割付ける方法を調べ,直交条件とともに,最小の交絡ですべての要因効果が推定可能となる殆直交割付けのための表を作成した.5)マハラノビス距離を用いた非対称的判別手法での誤判別率に関する研究MTS(マハラノビス・タグチ・システム)の名で近年普及している非対称的判別手法において,トレーニングデータから求めた判別式において将来の標本を誤判別する割合を理論的に求め,MTS法における判定値に改良を与えた.平成17年度から18年度にかけての研究期商において,以下の研究成果を得た.1)因果ダイアグラムに関する識別可能性に関する研究因果ダイアグラムを識別するための外的操作の効率的適用基準について研究し,因果ダイアグラムを復元させるのに十今な外的操作変数集合の選択基準を与えた.また,矢線への介入効果という新しい概念を定式化し,この識別可能条件を求めた.2)従属な競合リスクでの識別可能条件に関する研究従属な競合リスクモデルとして、複数の従属なリスクが共変量を与えたもとで条件付き独立というモデルを想定し,高次元の共変量を低次元に縮約できるための識別可能条件を与えた.3)有限混合分布モデルの識別可能条件に関する研究有限混合分布を識別可能とするために母数空間に制約を設けるアプローチにおいて,位置・尺度分布族という広範な分布において,最尤推定値が一致性をもつ必要十分条件を明らかにした.4)殆直交表を用いた要因効果に識別可能性に関する研究L36直交表に6水準因子を割付ける方法を調べ,直交条件とともに,最小の交絡ですべての要因効果が推定可能となる殆直交割付けのための表を作成した.5)マハラノビス距離を用いた非対称的判別手法での誤判別率に関する研究MTS(マハラノビス・タグチ・システム)の名で近年普及している非対称的判別手法において,トレーニングデータから求めた判別式において将来の標本を誤判別する割合を理論的に求め,MTS法における判定値に改良を与えた.平成17年度は以下の研究実績を得た。1)因果ダイアグラムに関する識別可能性に関する研究因果ダイアグラムを識別するための外的操作の効率的適用基準について研究し、因果ダイアグラムを復元させるのに十分な外的操作変数集合の選択基準、および因果ダイアグラムを復元させるのに十分な外的操作の最小回数を与えることができた。2)従属な競合リスクでの識別可能条件に関する研究従属な競合リスクモデルとして、複数の従属なリスクが共変量を与えたもとで条件付き独立というモデルを想定する。この条件付き独立性が成り立つには、個体の年齢、性別、病歴、生活習慣など多くの共変量が必要となり、それらを組み合わせた層別は現実的でない。本研究では、高次元の共変量を低次元に縮約できるための識別可能性条件を与えた。3)独立成分分析による変化点検出の識別可能性の研究独立成分分析によって結果系品質特性データから原因系変数の変化点を検出する問題を扱い、そこでの識別可能性を主に実験的に考察した。4)有限混合分布モデルの識別可能条件に関する研究有限混合分布を識別可能とするために母数空間に制約を設けるアプローチにおいて、この制約値をクロスバリデーションによって推定する方法を提案し、その挙動を調べた。平成18年度においては,以下の研究成果を得た.1)因果ダイアグラムに関する識別可能性に関する研究因果ダイアグラムにおいて、矢線への介入効果という新しい概念を条件付き介入効果の枠組みにおいて定式化した.また,この識別可能条件を求めた.線形構造方程式モデルのもとでこの矢線への介入効果を具体的に求め,最適な介入方式を与えた.これにより,従来処理変数のみに適用可能であった変数への介入から,共変量や中間特性の影響に介入することが可能になり,最終品質特性の分散低減に役立てることが可能になった.2)有限混合分布モデルの識別可能条件に関する研究有限混合分布を識別可能とするために母数空間に制約を設けるアプローチにおいて,従来の一様分布モデルから位置・尺度分布族という広範な分布において,最尤推定値が一致性をもつ必要十分条件を明らかにした.また,母数空間に制約を与える具体的な方法についてもクロスバリデーションを用いた方法を提示した.3)殆直交表を用いた要因効果に識別可能性に関する研究L36直交表に6水準因子を割付ける方法を調べ,最大で3つの6水準因子をたがいに直交して割付けられることを示した.また,最小の交絡のもとで,最大6個の6水準因子を割付けるための殆直交表を作成した.

4)マハラノビス距離を用いた非対称的判別手法での誤判別率に関する研究MTS(マハラノビス・タグチ・システム)の名で近年普及している非対称的判別手法において,初期標本から求めた判別式において将来の標本を誤判別する割合を理論的に求めた.結果として,従来のカイ2乗分布による判定では実際の誤判別率が名目の値を大きく上回ること,代わりにF分布による判定によって平均的には正確に名目値を達成すること示した.また,初期標本を与えたもとでの実際の誤判別率の推定が困難であることを示した.
個人制御可能な秘匿計算手法に関する研究

スマホ等でも大量の情報を高速処理可能で、大量の情報を個人が管理・制御できる秘匿計算技術を確立した。特に、1実装による非対称型秘密分散法の有効性実証に関して、ライフログシステムを構築し、イノベーション・ジャパン2015とコンピュータセキュリティシンポジウム2015においてデモ展示を行った。また、2非対称型秘密分散法に適した秘匿計算の提案に関してその成果を論文誌に2件発表し、さらに、国際会議に7件発表した。また、1件の特許を出願した。また、3EXORを用いた非対称型秘密分散法の新たな応用に関してセンサネットワークと秘匿検索に対する応用を、論文誌に1件及び国際会議に3発表した。1秘密分散法を拡張した非対称秘密分散方式を用いて、大容量データをスマホやタブレットで秘匿演算可能であり、情報漏えいがないライフログシステムを構築した.研究者が多く集まり、かつ提示費用がかからない本年度のコンピュータセキュリティシンポジウム(CSS2015)及びイノベーション・ジャパン2015でのデモ展示を申請している.2サーバ台数の変化のない秘匿計算法を研究した.成果として論文誌及び国際会議に掲載・発表された.3非対称型秘密分散法の特徴を生かしたデータ管理の容易さも実現する秘匿計算法について研究を行った.その成果を特許としてまとめ、本年度の各種研究会・会議での発表を予定している.1実装による非対称型秘密分散法の有効性実証:秘密分散法を拡張した非対称秘密分散法を用いて昨年度構築した、大容量データをスマホやタブレットで秘匿演算可能であり、情報漏洩がないライフログシステムをイノベーション・ジャパン2015とコンピュータセキュリティシンポジウム2015でデモ展示した。多くの関心を得ることができ、企業との共同研究が始まった。2非対称型秘密分散法に適した秘匿計算の提案:秘密情報に乱数を乗じて秘匿化秘密情報を分散し、演算時に一旦復元してスカラー量とすることにより多項式の次数変化のない秘匿乗算法を提案した。この手法はスカラー量を用いるため秘匿除算も実現できる。3EXORを用いた非対称型秘密分散法の新たな応用:EXORを用いた非対称秘密分散法の新たな応用としてセンサネットワークに適用し、鍵共有のための記憶量を必要としない鍵共有方式を提案した。この提案を含む論文は情報処理学会論文誌において条件付採録となっており、現在対応中である。また、国際会議にも投稿中である。1実装による非対称型秘密分散法の有効性実証:イノベーション・ジャパン2015及びコンピュータセキュリティシンポジウム2015でのデモ展示は非対称秘密分散法の有効性を正に実証しており、企業との共同研究も開始された。2非対称型秘密分散法に適した秘匿計算の提案:秘密分散法を対象に基本となる秘匿計算法が提案された。来年度は非対称秘密分散法との融合を実現する。3EXORを用いた非対称型秘密分散法の新たな応用:センサネットワークにおいてセキュリティの実現は大きな課題の一つである。センサノードは計算資源が乏しいため、Shamirの秘密分散法でなくEXORを用いる秘密分散法が適しており、それに対して解を与えた。また、非対称化により記憶容量の削減を実現した。1実装による非対称秘密分散法の有効性実証:昨年度のイノベーション・ジャパン2015及びコンピュータセキュリティシンポジウム2015でのデモ展示を経て、本年度は上記新技術説明会の発表でさらに共同研究する企業が増え、上記招待講演なども行われた。2非対称秘密分散法に適した秘匿計算の提案:本研究は上記国際会議DCNET2016で、Student Best Paper Awardを受賞した。全4件の国際鍵発表が行われ、現在条件付採録となっている情報処理学会の論文が採録されれば、その成果は確定的なものになる。3EXORを用いた非対称秘密分散法の新たな応用:現在、この研究のIoTセキュリティへの展開を研究しており、秘匿検索を含めたさらなる応用を検討中である。スマホ等でも大量の情報を高速処理でき,かつ大量の情報を個人が管理・制御できる秘匿計算技術を確立した.これによって個人が直接秘匿計算に参加でき,かつ個人の同意がなければ秘匿計算を行えない,すなわちプライバシー保護とビッグデータ活用の両立する技術が確立できる.具体的には以下の3項目を実現した.1実装による非対称型秘密分散法の有効性実証については、現在共同研究を行っている企業と実用化を検討している。2非対称型秘密分散法に適した秘匿計算の提案については、その成果を論文誌(査読あり)に1件発表し、さらに、国際会議(査読あり)に2件発表した。3非対称型秘密分散法の新たな応用については、秘匿検索に対して国際会議(査読あり)で2件発表した。1のデモシステムの構築を行い、デモできるレベルまで達成(本年度デモ展示予定)。

2のサーバ台数変化のない秘匿計算法の提案を行い、論文誌と国際会議において掲載・発表された。3加えて、非対称秘密分散法の特徴を生かした秘匿計算も提案でき特許化した。1は完成し、成果も得られたと考える。2個人制御が可能な非対称秘密分散法に適した秘匿計算法を今までの秘匿計算に関する研究を生かして検討する。3非対称秘密分散法はセンサネットワークに対してもう1段階の最適化が可能であるので、その研究を進める。1の実装は昨年完成していたが、共同研究する企業が増えるなどさらなる成果が得られ、今後も発展が期待できる。2論文誌への採録が決定すれば、理論的には第1段階の完成となる。ただし、現在さらなる高速化・機能追加を検討しており、さらなる発展が期待できる。3IoTセキュリティへの展開を検討する。情報セキュリティ423で提案した秘匿計算法を1のシステムに追加して実装。5EXORを用いた非対称型秘密分散のセンサネットワークへの応用を検討し実装を行う.初年度のサーバを購入せずタブレットで構成したための差引き額50万円に加えて、本年度は国内研究会では幅広く発表したが、予定していた国際会議での海外発表については、現在2件投稿中である。また、予定していた論文誌採録は現在条件付採録状態であり、費用発生は来年度となる。本年度は最終年度であるため研究成果発表に重点を置き、4箇所の国際会議で発表を行ったが、リスボンを除き日本2箇所、台湾など近場が多かったため使用額が少なかった。当初はサーバを設置する予定であったが、提案方式は処理が軽いためタブレットでサーバも構築できたため物品費が余った。それに対して、論文誌掲載による別刷り代や国際会議採録による参加費などが予定より多く、その他の費用が増加した。最終的に、差し引き50万円程度が次年度に繰り越された。国際会議に採録されれば、3名分の海外出張が発生し、論文誌への採録が決まれば20万円程度(13ページ)の掲載費が発生する。これで繰り越された費用はほぼ使用される。成果発表はまだ続いており、現段階で平成29年度では日本で3件、カナダで3件の発表を予定している。現在、事業期間延長が承認されており、上記計画によって、残額は使い切ると考えられる。本年度も論文誌掲載及び国際会議採録・発表を目指すためその他の費用が増加すると考えられるので、繰越分はそれにあてていく。
映像における登場人物のインタラクションの認識

本年度は,映像における複数人物の動作とインタラクション解析について研究を行ってきた.研究内容は以下の項目になる.(1). ALMNN (Adaptive Large Margin Nearest Neighbor)アルゴリズムに基づくイベントの認識手法の開発.ここで,我々は, coarse-to-fineスタイルのイベント認識方法を実現した.具体的に,まず,教師付き学習手法で分類したイベントの種類に基づいてビデオデータを分類し,次に教師なし学習手法を用いて,ビデオデータをより細かいイベンへ分類していく.このようなアプローチにより,イベント認識を高い精度に保つだけでなく,学習データのラベリングコストも大幅に減らすことができる.この手法を保育園の監視映像に適用し,イベント認識結果を用いて子供たちの映像ダイジェストの自動作成を達成した.(2).ドメイン適合学習を目的とするISFS (Integrated Self-training and Featnre Selection)手法の開発.データポイント選択と特徴選択を同時に行うことによりドメイン適合を達成するISFSという学習手法を開発した.本手法は最も広く使われているセルフトレニング法よりも優れていることを大量な実験により確認することができた.目標ドメインのラベリング済み学習データを追加することなく,既存の学習データで行動認識器を学習させることができる.(3).ローレベル解析とハイレベル解析を統合した暴力シーン解析手法の開発.具体的には,映像から色や周波数に関するアバウトなローレベル特徴と,暴力要素(殴り合い,流血,爆発等)の存在に関わるハイレベル特徴を抽出する.これらの特徴を統合して利用することにより暴力シーンを解析する.(4).移転学習に基づいた人物同定.一般の人物データセットを用いて学習した人物同定に関する知識を,目標ドメインのデータセットから学習した知識と統合して利用する手法である.(抄録なし)本年度は主に時空間における人物ボリュームの抽出と,その抽出結果を用いて複数人物が存在するダイナミック・シーンから動作認識技術を開発しました.具体的な実績は,以下の三点となります.(1)異なる人物の動作特徴を個別に抽出するために,歩行者検出技術を拡張・利用し,個々の人物を含むボリュームを映像から抽出する手法を開発した.この手法は基本的に歩行者検出技術とトラッキング技術との組み合わせにより実現するが,平滑化手法を導入してオークルージョン等の影響を最大限に取り除くことにした.さらに,人物別のボリュームに対して,動作の時空間特徴をより正確に表現するための新しい特徴Histogram of Bundled Pose(HBP)を提案した.この特徴は人物のポーズ及びボーズの変化を直接に表現することができるため,導入することにより,行動認識の精度を大きく向上することができた.(2)距離構造学習(Distance Metric Learning)に基づくイベント解析手法を開発した.この手法は教師付き学習及び教師なし学習の長所を有効利用することが可能であるため,非常に少ない学習データと少ないラベリング作業でイベントを高精度に分類することを実現した.提案手法を保育園の監視映像に適用したところ,園児の日常生活記録映像から数種類のメインイベント(集団活動,遊び,食事,昼寝等)を高精度に検出・認識することができた.(3)複数人物の行動を認識するために,人物の同定が必要不可欠である.我々は複数人物が登場するシーンから個々の人物を効率的かつ高精度に同定するための局所距離比較法を開発した.具体的には,人の外観をマルチモデル分布として扱い,有効なコスト・ファンクションを定義すると同時に,局所距離比較法を用いて従来研究より安定した人物の同定を実現した.本年度は,映像における複数人物の動作とインタラクション解析について研究を行ってきた.研究内容は以下の項目になる.(1). ALMNN (Adaptive Large Margin Nearest Neighbor)アルゴリズムに基づくイベントの認識手法の開発.ここで,我々は, coarse-to-fineスタイルのイベント認識方法を実現した.具体的に,まず,教師付き学習手法で分類したイベントの種類に基づいてビデオデータを分類し,次に教師なし学習手法を用いて,ビデオデータをより細かいイベンへ分類していく.このようなアプローチにより,イベント認識を高い精度に保つだけでなく,学習データのラベリングコストも大幅に減らすことができる.この手法を保育園の監視映像に適用し,イベント認識結果を用いて子供たちの映像ダイジェストの自動作成を達成した.(2).ドメイン適合学習を目的とするISFS (Integrated Self-training and Featnre Selection)手法の開発.データポイント選択と特徴選択を同時に行うことによりドメイン適合を達成するISFSという学習手法を開発した.本手法は最も広く使われているセルフトレニング法よりも優れていることを大量な実験により確認することができた.目標ドメインのラベリング済み学習データを追加することなく,既存の学習データで行動認識器を学習させることができる.(3).ローレベル解析とハイレベル解析を統合した暴力シーン解析手法の開発.具体的には,映像から色や周波数に関するアバウトなローレベル特徴と,暴力要素(殴り合い,流血,爆発等)の存在に関わるハイレベル特徴を抽出する.これらの特徴を統合して利用することにより暴力シーンを解析する.(4).移転学習に基づいた人物同定.一般の人物データセットを用いて学習した人物同定に関する知識を,目標ドメインのデータセットから学習した知識と統合して利用する手法である.本年度は主に映像における複数人物の動作解析について研究を行った.具体的には,(1)距離構造学習に基づくイベント認識手法,また,(2)ミドルレベルの時空間特徴HBP,さらに,(3)同時に局所距離比較に基づく人物同定手法を開発した.成果として,難関の国際会議を含め,学術論文3篇,国際会議論文2篇を発表することができた.よって,本年度の研究はほぼ予定通り進んだ.

来年度に予定している人のインタラクション認識技術の開発に必要な準備を行ったといえる.25年度はインタラクションの認識に主眼を置く.機械学習の手法を導入して,データからグラフィックモデル(GM)を学習する.さらに,学習したGMを用いてインタラクションの認識を実現する.具体的には,まず,重要なインタラクション関係(共起,因果,無関係等)を定義する.次に,ラベリング済みの大量な学習データを準備し,それを用いて,GMの各パラメータを学習する.モデルパラメータを学習した後,任意の2つの動作から特徴を抽出して,様々な関係の確率を計算する.高い確率をもつ動作関係は候補仮説として保留される.このステップで構築するグラフィックモデルも本研究のブレークスルーの1つになる.(抄録なし)
車いすマラソン用速度可変型固定ローラー台の開発

車いすマラソンでは、最高速度の向上やホイールを回すフォームの習熟を目的に下り坂を下るという練習を行うことがある。この練習の目的は、現時点の最高速度を上回る速度を体験することであるが、このような速度での走行は転倒や衝突などを招きやすく危険である。そこで、本研究課題では、選手自身だけでは到達できない速度を安全に経験するための機器として、電動モータを組み込んだローラー台を開発した。従来のローラー台は、選手がホイールを回転させるとホイールに接しているローラー台が回転することで、その場で車いすを漕ぎ続けられるようにするものであった。開発したローラー台は組み込まれているモータでローラーを回転させることで、ローラーに接しているホイールを回転させ、選手に下り坂を下っている状態を擬似的に体験させる。開発したローラー台の臨床評価は兵庫県立障害者スポーツ交流館で行った。来館している選手達からは「ホイールが自動的に回転するのは下り坂に似ているが、走行感覚は全く異なる」との感想を得た。映像による検討の結果、従来のローラー台では手部の1ストローク中にホイールの回転速度は変動(手部がホイールを押すときに加速、手部がホイールから離れると減速)しローラーの回転も同期しているが、開発したローラー台ではローラーの回転速度が一定であるため、手部がホイールを押してもホイールの回転速度を変化させるのが困難であるため、実走とは異なる感覚を感じたと考えられる。上記の事柄から、開発したローラー台は、手部はホイールに添えるだけとしたフォームを回転速度に慣れさすための練習に用いることが適切であることが分かった。また、開発したローラー台を用いた練習を介して、フォームの評価は身体の器質による影響が大きいストロークの周期や各関節の角度といった指標に加えて選手が発揮しているトルクや心拍数といった指標が重要であることが示唆された。
肝炎ウイルス非存在下肝発癌に関連する新規遺伝的要因による肝発癌リスク評価法の開発

今後、増加が見込まれる非アルコール性脂肪性肝疾患/肝炎(NAFLD/NASH)からの肝発癌およびHCV排除後の肝発癌であるが、現状では確立したリスク評価法が無いままに長期間の経過観察を余儀なくされる。種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌について、大規模なゲノム網羅的関連解析を行い、宿主遺伝要因の同定を試みる。種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌のリスク評価法開発を目指す。昨年度は、解析に供するためのゲノムサンプル選定と、それらに付随する臨床情報の収集とデータクリーニングを行った。具体的には、NAFLD/NASHからの肝発癌症例、IFNあるいはDAA治療でSVRが得られた後に肝発癌を来たした症例、およびそれらと対比しうる対照群である。SNPのgenotypeデータについては、既存のものを利用できる場合はそれらを利用したが、必要に応じてPCR-based Invader法またはGWASチップによるgenotypingを新たに行った。2年目となる今年度は、主にNAFLD/NASHを対象とした。易罹患性に関わることが過去のGWASにより国内外から報告されているPNPLA3とその周辺遺伝子座位、アミノ酸置換を伴うTM6SF2およびGCKR遺伝子多型に加え、その機能から病態への関与が疑われるFABP1の遺伝子多型について検討した。NAFLD/NASH患者548名、健常人コントロール704名について解析を行った結果、易罹患性に関連するとして発見された遺伝子多型の一部は、NAFLD/NASHの発症のみならず、その後の肝発癌に対して、さらに強い効果を持って関連する可能性が示唆された。これらの内容の一部は、2018年9月の第77回日本癌学会学術総会および2019年2月の11th AACR-JCA Joint Conferenceで報告した。昨年度は各種のウイルス非存在下肝発癌症例について、ゲノムサンプルの選定と付随する臨床情報の収集、データクリーニングを行った。今年度は、背景肝の病態ごとにその表現型と遺伝子多型との関連解析を進めている。NAFLD/NASHからの肝発癌リスクについては、国内外の癌関連学会で発表を行うことができた。SVR後の肝発癌については、米国肝臓病学会主催のThe Liver Meeting 2018でこれまでに得られた成果を発表した。現在のところ、予定通りの進捗状況である。引き続き、発癌のベースにある様々な背景肝の病態について、遺伝子多型と肝発癌との関連について検討を行う。有望な候補については追認試験により再現性の確認を行いながら、さらに関連する各要因との相互作用などを含めた解析へと進める予定である。様々の病態からの肝発癌に共通するもの、あるはいずれかに固有のものを明らかにする。最終的には、得られた情報を統合して、種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌のリスク評価法開発を目指す。今後、増加が見込まれる非アルコール性脂肪肝炎(NASH)からの肝発癌およびHCV排除後の肝発癌であるが、現状では確立したリスク評価法が無いままに長期間の経過観察を余儀なくされる。種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌について、大規模なゲノム網羅的関連解析を行い、これまで全く明らかになっていなかった全病態共通あるいは各病態固有の新規宿主遺伝要因の同定を試みる。得られた情報を統合して、種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌のリスク評価法開発を目指す。初年度は、今後の解析に供するためのゲノムサンプル選定と、それらに付随する臨床情報の収集とデータクリーニングを行った。具体的には、NASH/NAFLDからの肝発癌症例、IFNあるいはDAA治療後に肝発癌を来たした症例、及びそれらと対比しうる非SVR症例(肝癌有り・無し)やNASH/NAFLD(肝癌無し)について、特に、これまでにSVR後の肝発癌との関連が報告されているリスク因子(高齢、男性、肝脂肪化、糖尿病など)に重点を置いた。SNPのgenotypeデータについては、既存のものを利用できる場合はそれらを利用し、必要な場合には適宜、PCR-based Invader法またはGWASチップによるgenotypingを新たに行い、データを取得した。肝発癌のベースにある様々な背景肝の病態ごとに、遺伝子多型の関連を検討しており、それぞれの特徴や共通性を見出しつつある。追認試験により再現性の確認を行いながら、さらに関連する各要因との相互作用などを含めた解析へと進める予定である。予定通り、各種のウイルス非存在下肝発癌症例について、ゲノムサンプルの選定と付随する臨床情報の収集、データクリーニングを行っている。SNPのgenotypeデータについても、既存のものが利用可能であれば活用している。新たにSNP genotypingが必要な症例については、PCR-based Invader法またはGWASチップにより、データを取得した。背景肝の病態ごとに解析を進めており、現在のところ、予定通りの進捗状況である。

SNPのgenotypeデータについては、既存のものを利用できる場合はそれらを利用したが、必要に応じてPCR-based Invader法またはGWASチップによるgenotypingを新たに行った。2年目となる今年度は、主にNAFLD/NASHを対象とした。易罹患性に関わることが過去のGWASにより国内外から報告されているPNPLA3とその周辺遺伝子座位、アミノ酸置換を伴うTM6SF2およびGCKR遺伝子多型に加え、その機能から病態への関与が疑われるFABP1の遺伝子多型について検討した。NAFLD/NASH患者548名、健常人コントロール704名について解析を行った結果、易罹患性に関連するとして発見された遺伝子多型の一部は、NAFLD/NASHの発症のみならず、その後の肝発癌に対して、さらに強い効果を持って関連する可能性が示唆された。これらの内容の一部は、2018年9月の第77回日本癌学会学術総会および2019年2月の11th AACR-JCA Joint Conferenceで報告した。昨年度は各種のウイルス非存在下肝発癌症例について、ゲノムサンプルの選定と付随する臨床情報の収集、データクリーニングを行った。今年度は、背景肝の病態ごとにその表現型と遺伝子多型との関連解析を進めている。NAFLD/NASHからの肝発癌リスクについては、国内外の癌関連学会で発表を行うことができた。SVR後の肝発癌については、米国肝臓病学会主催のThe Liver Meeting 2018でこれまでに得られた成果を発表した。現在のところ、予定通りの進捗状況である。引き続き、発癌のベースにある様々な背景肝の病態について、遺伝子多型と肝発癌との関連について検討を行う。有望な候補については追認試験により再現性の確認を行いながら、さらに関連する各要因との相互作用などを含めた解析へと進める予定である。様々の病態からの肝発癌に共通するもの、あるはいずれかに固有のものを明らかにする。最終的には、得られた情報を統合して、種々の肝炎ウイルス非存在下における肝発癌のリスク評価法開発を目指す。
木質住環境における室内環境の質的変化と居住者の心理生理応答に関する長期実証研究

本研究では、無垢の木材を内装に使用した新築住宅を建築または現住宅をリフォーム予定の方を対象に、室内環境(温度、湿度、二酸化炭素、化学物質濃度、微生物濃度等)の質的変化と居住者の健康状態について、既存住宅における現状把握から、新築木造住宅入居後の状態までを経時的に調査する。長期的な縦断調査を通して無垢材等の自然素材を使用した住宅の居住性に及ぼす効果を明らかにし、健康維持増進や室内環境改善における木質住環境の作用効果を実住宅で検証する。
アドホックネットワークと自律ロボットの融合-群知能ネットワークロボット-

アドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を融合した群知能ネットワーク・ロボットシステムを開発した。本研究では、従来それぞれの分野で研究が進められていたアドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を複雑適応系の観点で融合するための方法論を提案し、災害時の救助活動、不審者の監視・捕捉行動などへの導入を前提とした詳細なる検証実験を通して、提案システムの有用性と今後の発展の方向性を明らかにした。環境・安全などの社会的ニーズに応えるための「ソリューションシステム」,21世紀のライフスタイルを創出して行くための「エマージェントシステム」への期待が高まっている.本研究グループでは,これらに応えるためのシステムとして・アドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を融合した「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の開発を目指している.本研究では従来それぞれの分野で研究が進められていたアドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を複雑適応系の観点で融合するための方法論を提案し,災害時の救助活動,不審者の監視・捕捉行動などへの導入を前提とした検証実験を通して,「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の有用性と今後の発展性を明らかにすることを目的としている.本年度は1.「群知能ネットワーク・ロボットシステム」のプラットホームを完成させた.2.災害時の救助活動,不審者の監視・捕捉行動などへの適用を想定した場合の制約条件,構成要素,対処要件と対処メカニズム(アルゴリズム)の詳細をつめ,群知能ネットワーク・ロボットシステムの性能を評価するシミュレータを開発した.3.シミュレーション実験を通して,(1)対処要件の達成率(重点対処要件の優先性),(2)要件達成速度やエネルギー消費などに関する効率性,(3)状況変化への適応性・柔軟性,(4)さまざまな障害に対する頑健性,(5)対象エリアの規模に対する拡張性などを評価した.環境保全・安心安全などの社会的ニーズに応えるための「ソリューションシステム」,21世紀のライフスタイルを創出して行くための「エマージェントシステム」への期待が高まっている.これらに応えるためのシステムとして,アドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を融合した「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の開発に着手している.本研究では,従来それぞれの分野で研究が進められていたアドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を複雑適応系の観点で融合するための方法論を提案し,災害時の救助活動,不審者の監視・捕捉行動などへの導入を前提とした検証実験を通して,「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の有用性と今後の発展性を明らかにする.平成22年度は1.性能を評価するために開発したシミュレータを用いて,「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の(1)対処要件の達成率(重点対処要件の優先性),(2)要件達成速度やエネルギー消費などに関する効型生,(3)状況変化への適応性・柔軟性,(4)さまざまな障害に対する頑健性,(5)対象エリアの規模に対する拡張性などを詳細に評価し,提案システム(群知能ネットワーク・ロボットシステム)に内在している問題点を整理した.2.問題点を解決するために,災害時の救助活動,不審者の監視・捕捉行動などへの適用を想定した場合の(1)制約条件,(2)構成要素,(3)対処要件と対処メカニズムの見直し(改善)を行い,システムを再構築した.環境・安全などの社会的ニーズに応えるための「ソリューションシステム」,21世紀のライフスタイルを創出して行くための「エマージェントシステム」への期待が高まっている.本研究室では,これらに応えるためのシステムとしてアドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を融合した「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の実用化を目指している.本研究では従来それぞれの分野で研究が進められていたアドホックネットワーク技術と知的ロボット技術を複雑適応系の観点で融合するための方法論を提案し,災害時の救助活動,不審者の監視・捕捉行動などへの導入を前提とした検証実験を通して,「群知能ネットワーク・ロボットシステム」の有用性と今後の発展性を明らかにすることを目的としている.最終年度にあたる本年度は1.最終の検証実験センサノード群に加え,複数のモバイルノードと自律的移動ロボットを用いた災害時の救助活動への導入を前提とした詳細な検証実験を行った.その結果,シミュレーション実験の場合のようには機能しないことがわかった.この理由は,主に各種機器の測定精度の低さにあるが,各ノード(自律移動ロボットに加え,固定センサノード群及び複数のモバイルノードを含む)には,それ(測定精度の低さ)をも考慮した適応的な行為の実行が期待される.今後,そのための方法論について検討していく必要がある.2.研究の総括と残された課題の整理検証実験の結果に基づき,本研究の成果をまとめた.(1)不審者の監視・捕捉行動などのタスクには現状のシステムでも十分に対処できることを明らかにした.(2)災害時の救助活動への導入を前提とした場合には十分な性能が期待できない.残された課題のその解決策について整理した.
遺伝子改変マウスを用いた哺乳類セプチン系の生理機能の探索と解析

重合性GTPaseセプチンは微小管やアクチンと同様に進化的に保存された細胞骨格であり、足場、拡散障壁、アダプターなどとしての多機能性が示唆されるが生理機能には不明な点が多い。1)SEPT7ノックアウトマウスを樹立・解析したところ、セプチンがHDAC6による脱アセチル化を介して微小管の安定性を負に制御することにより、樹状突起と軸索の発達を促進することを見出した。2)parkinによるユビキチン化の基質であり、パーキンソン病で凝集体を形成するSEPT4をマウスに慢性過剰発現するトランスジェニックマウスを樹立・解析すると、軽度な行動変化はみられたが、細胞学的変化や神経変性はみられなかった。酵母からヒトまで保存された重合性GTPaseセプチンは、アクトミオシンや微小管と協調して細胞形態制御に関与する一方、多様な膜蛋白質の局在や機能を規定する拡散障壁や足場を形成する。しかし、その多機性とサブユニット間の機能重複のために、特に哺乳類での細胞機能、生理機能、病態との関連には不明な点が多い。そこで、独自に作製したSept7コンディショナル・ノックアウトマウス由来のMEFを樹立して細胞・蛋白質レベルでセプチンおよび関連分子ネットワークの解析を行っている。初年度は初代培養線維芽細胞を樹立し、解析系を立ち上げた。セプチンをRNAiで枯渇させた株化細胞における染色体分配異常は以前米国グループとの共同研究成果として報告したが(Spiliotis, Kinoshita, Nelson, Science 2005)ノックアウトした初代培養細胞で新たな知見が得られたので、24年度はこの分子メカニズムの解析に集中する。また、アクチン・ストレスファイバーの構築に関して株化細胞でのRNAi(Kinoshita et al., Dev Cell 2002)とは異なる興味深い知見が得られたので、関連研究として米国グループから報告されたSOCS7/NCK/ATM-ATR-Chk1/2-p53の系(Kremer, Macara et al., Cell 2007)も並行して解析したところ、株化細胞と初代培養細胞との異同が明らかになってきた。また、組織・細胞の微細形態と分子局在をナノメートルスケールで解析する手法として免疫電子顕微鏡連続切片像の3次元再構築法を導入し、定量解析する方法を確立した。このデータをスイスの共同研究者が取得する超解像顕微鏡によるデータと比較し、相補的に解析を行っている。真核生物で保存された主要な細胞骨格系の構成要素である微小管やアクチン線維が連続的・動的なネットワークを形成するのに対し、セプチンは不連続的・静的なフィラメントとして散在し、細胞の形状・剛性の制御、細胞膜の区画化、膜蛋白質の局在化などに寄与するが、生理機能には不明な点が多い。1)必須サブユニットSEPT7のコンディショナル・ノックアウトマウス系統を樹立し、神経突起の伸長・分岐異常をin vivoおよびin vitroで見出した。メカニズムとしてアセチル化チューブリンに脱アセチル化酵素HDAC6が結合して効率よく脱アセチル化する足場としてセプチンが必要であることを示した(Nature Communications 2013)。2)遺伝性パーキンソン病PARK2において、責任遺伝子PARKINの機能喪失からドーパミン神経細胞死に至る病態仮説としてユビキチンリガーゼParkinによる分解を免れて蓄積した基質の神経毒性が想定されている。Parkinの基質のうちSEPT4はLewy小体の副成分として主成分α-シヌクレインと共凝集する。そこでSEPT4を脳全域で発現するトランスジェニックマウス系統を樹立して慢性的過剰による影響を検討した。脳組織、黒質-線条体ドーパミン神経におけるα-シヌクレインやドーパミン輸送体などSEPT4関連蛋白質の発現量や可溶性、運動機能などには異常を認めなかったことから、SEPT4の慢性的過剰のみでは神経変性を誘発するには不十分であることが示された。一方、系統的行動解析により、自発活動量の減弱と社会的行動の変化を認めた。これらの所見は、パーキンソン病、統合失調症、双極性障害患者の死後脳で共通にみられるセプチンの蓄積を始めとする量的・質的異常が、活動性の低下など行動レベルの異常の一因となり得ることを示す最初の報告である(Molecular Brain 2013)。酵母からヒトまで保存された重合性GTPaseファミリーであるセプチン(ヒトではSEPT1-14)は細胞骨格系の構成要素としてアクトミオシンや微小管と協調して細胞形態制御に関与する一方、多様な膜蛋白質の局在や機能を規定する拡散障壁や足場を形成する。しかし、その多機性とサブユニット間の機能重複のために、特に哺乳類においては細胞機能、生理機能、病態との関連のいずれのレベルにおいても不明な点が多い。そこで、RNAiでセプチンを枯渇させた初代培養大脳皮質ニューロンや独自に作製したSept7コンディショナル・ノックアウトマウス

由来の初代培養大脳皮質ニューロンを細胞形態・蛋白質レベルで解析し、セプチンおよび関連分子ネットワークの解析を行った。さらに、個体レベルでも大脳皮質ニューロンのセプチン遺伝子のノックダウンおよびノックアウト実験を行った。これらの実験、さらに関連する生化学実験や薬理学的実験の結果を統合して神経突起伸展や分化においてセプチンによる微小管脱アセチル化の抑制が必須であることを示し、神経回路形成を支える分子メカニズムに関する新たな知見を明らかにした(論文投稿中)。25年度が最終年度であるため、記入しない。培養神経細胞およびマウス個体の脳の双方でセプチンの分子機能に関する一貫した結果が得られ、神経突起形成の分子メカニズムの一端を解明した。in vitro (MEF)実験系で興味深い所見が得られたので、これを活用して分子メカニズムの解析を加速する。in vivo(セプチン欠損マウス初期胚)解析系も早急に立ち上げる。引き続き計画に沿ってin vivoおよびin vitroの検証実験を進める。具体的には高解像度ライブイメージングによる微小管ダイナミクスへの影響の定量解析や薬理学的実験などを通して神経突起形成の分子メカニズムにおけるセプチンの分子機能を詳細に検討する。他の論文の年度内の投稿を目指す。
木質・紙ゴミの再資源化技術の確立

1.再資源化が可能な木質ゴミ・紙ゴミの分別法の検討木質系ゴミの中に含まれている異物のうち、磁気性金属は除去することが可能であるが、陶器やアルミ等の非磁器性の異物の除去は困難である。また、土や油、接着剤の付着した木質ゴミはボード類の製造に当たって性能の低下の原因とすることから、建築解体材やパレット材など、非加工(素材)の柱や板材に限定することが再資源化の最良の方法と考える。2.分別した木質・紙ゴミの有効な製品化方法の検討(1)建築解体材等を利用した木質系セメントボードの開発異物の混入、チップの形状、洗浄処理、ボード製造の各条件を検討した、大きなチップはボード内部に空隙を形成し強度低下をまねき、洗浄は木材-セメントの結合阻害の影響を防ぐことが明らかとなった。(2)アルミ複合機能化パーティクルボードの製造と性質木質ゴミの中にアルミ箔のゴミが含まれることが多い。そこで、木材チップとアルミ箔とを複合させ、電磁波シールド機能をもつアルミ-木材チップ複合パーティクルボードを製造した結果、そのボードの電磁波シールド効果が確認された。(3)古紙を原料としたボードおよび活性炭の開発新聞古紙を原料としたボードおよび活性炭の製造法とその特性について検討した。ボードの製造については、高密度なボードほど曲げ強さ、剥離強さ、吸水率の点で性能が向上した。また、活性炭の製造では炭酸ガスを賦活ガスとして用い、最大反応温度が920°Cの条件で製造した活性炭が最も良好であり、市販の活性炭に匹敵する性能を示した。3.パーティクルボード等木質ボード類の分解廃棄法の検討接着材が多量に含まれているパーティクルボードなどの木質ボード類を担子菌などを使って安全で効率的に分解廃棄する方法を検討し、分解能の高い菌を幾つか特定した。(1)再資源化が可能な木質ゴミの分析・分別;ハンマーミルによる粉砕後の木質ゴミの中にはアルミなど非鉄金属類、陶器などの破片が含まれていたが、腐りが少なく、ボード類の製造原料として利用可能な針葉樹片も多く含まれていた。また、木質ゴミの中に防腐処理廃材が含まれていることもあるため、この廃材の処理法や利用する場合の安全性については今後の検討課題である。(2)ボード類の製造;チップの形状を3種類に分類してから、チップ形状ごとにパーティクルボード(接着剤;ユリア樹脂、比重;0.7、厚さ;10mm)製造し、強度性能試験を行った。この結果、チップの形状によって強度性能が異なり、1020mmの大きさのチップで製造したボードが最も高い値を示した。また、陶器などの異物の混入状態によって強度は低下する傾向を示したことから、今後は強度性能と異物との関連性について詳細な検討が必要である。(3)高機能賦与ボードの製造;木質ゴミの中にはアルミ箔が多く含まれていることから、アルミ箔を混入したパーティクルボードを製造し、電磁波シールド材料としての機能性とその製品化の可能性を検討した。この結果、20%の混入率で高い電磁波シールド効果が認められ、アルミ箔混入ボードは電磁波シールド材料として利用できることが明らかとなった。(4)無機複合ボード類の製造;高い強度性能をもつ無機複合ボードの製造方法について検討し、現在ボードを試作しているところである。(5)古紙ボードの製造;新聞紙などの古紙を細片化してボードを成形し、強度や耐水性を調べた。

この結果、イソシアネート樹脂接着剤を用いたボードでは高い性能を示したが、今後はイソシアネート以外の接着剤を用いた低コストで高い性能を賦与した古紙ボードの製造技術を確立する必要がある。1.再資源化が可能な木質ゴミ・紙ゴミの分別法の検討東京都分別センター(埋め立て処理場)に搬入された木質ゴミを全く分別せずに粉砕処理したチップには、陶器や合板、パーテイクルボードなどの破片が多く含まれ、これらの異物のを分別が困難であったことから、建築解体材に限定し粉砕処理した。この処理チップの大きさは粉砕40メッシュ以上がほとんどで、25メッシュのチップが50%以上含んでいた。これらのチップについて、各種ボードの製造法について調べた。2.分別した木質・紙ゴミの有効な製品化方法の検討(1)建築部材、家具材としてのボード類の製品化チップをの大きさを様々に組み合わせ作製したパーテイクルボードの強度性能を調べたが、どのタイプもJISの基準を越えることができなかった。(2)打ち込みタイプコンパネとしてのセメント複合ボード類の製品化チップの形状が強度性能に大きく影響すること、硬化促進剤の添加は有効であったこと、非木質系異物が剥離を引き起こすことなどが明らかとなった。また、チップの洗浄効果が著しいことも確認された。(3)ファイバーボード、パルプモ-ルドの製品化新聞古紙を用いたボードの製造とその特性を調べた。イメラミン・ユリア系接着剤を用いたボードは強度性能、耐水性に劣るが、ソシアネート系接着剤を用いたボードは強度性能耐水性に優れ、JISの繊維板の基準を達成した。3.木質・紙ゴミおよび再資源化製品の安全廃棄法の検討パーテイクルボードは針葉樹の建築構材料に比べ分解が早く、白色腐朽菌や微小菌類のChaetomiumu sp.の分解効果が特に顕著であった。1.再資源化が可能な木質ゴミ・紙ゴミの分別法の検討木質系ゴミの中に含まれている異物のうち、磁気性金属は除去することが可能であるが、陶器やアルミ等の非磁器性の異物の除去は困難である。また、土や油、接着剤の付着した木質ゴミはボード類の製造に当たって性能の低下の原因となることから、建築解体材やパレット材など、非加工(素材)の柱や板材に限定することが再資源化の最良の方法と考える。2.分別した木質・紙ゴミの有効な製品化方法の検討(1)建築解体材等を利用した木質系セメントボードの開発異物の混入、チップの形状、洗浄処理、ボード製造の各条件を検討した、大きなチップはボード内部に空隙を形成し強度低下をまねき、洗浄は木材-セメントの結合阻害の影響を防ぐことが明らかとなった。(2)アルミ複合機能化パーティクルボードの製造と性質木質ゴミの中にアルミ箔のゴミが含まれることが多い。そこで、木材チップとアルミ箔とを複合させ、電磁波シールド機能をもつアルミ-木材チップ複合パーティクルボードを製造した結果、そのボードの電磁波シールド効果が確認された。(3)古紙を原料とした活性炭の開発新聞古紙を原料とした活性炭の製造法とその特性について検討した。炭酸ガスを賦活ガスとして用い、賦活反応は800度から開始し、最大反応温度が920度の条件で製造した活性炭が最も良好であり、市販の活性炭に匹敵する性能を示した。3.パーティクルボード等木質ボード類の分解廃棄法の検討接着剤が多量に含まれているパーティクルボードなどの木質ボード類を担子菌などを使って安全で効率的に分解廃棄する方法を検討し、分解能の高い菌を幾つか特定した。
昆虫の学習の神経基盤の解明

本研究は、『記憶・学習の神経基盤解明の一端』として位置づけられる。具体的には、昆虫の匂い学習系を用いる。昆虫の学習過程は『Mizunami-Unokiモデル』により説明される。このモデルは、これまで無脊椎動物と哺乳類の両方で知られてきた学習過程の要素を同時に含んでおり、『昆虫の学習が既知の学習過程では説明できない新規の学習過程である』ことを強く示唆している。ゴキブリでは、Mizunami-Unokiモデルの核を担う神経領域がキノコ体の『垂直葉』であることがわかってきた。私は、学習に伴った垂直葉のニューロンの活動変化を解析し、そのダイナミックな変化を単一細胞レベルで明らかにする。学習には、罰と報酬の2種類があり、罰学習には、『ドーパミン(DA)』が深く関わる。私はこれまでに、キノコ体の『傘部』近傍に細胞体を持つDAニューロンが垂直葉に投射することを明らかにした(浜中ら、投稿準備中)。以上の背景から、私はまず、罰学習の系で記憶・学習の神経基盤の解明に着手した。現在、垂直葉の外来性ニューロンの匂い応答性と投射形態の解析は順調に進んでいる。実験の結果、外来性ニューロンはi)匂いに応答するタイプとii)応答しないタイプの2つに大別されることがわかってきた。学習に関わるニューロンは匂いをコードする『キノコ体内因性ニューロン(ケニオン細胞)』と『キノコ体出力ニューロン』、両者のシナプス結合を修飾すると考えられ、Mizunami-Unokiモデルもモデルの核を担うDAニューロンを『入力ニューロン』として位置づけている。今のところ、一番のターゲットであるDAニューロンからの記録は未だ成功していない。本研究は、Mizunami-Unokiモデルを単一ニューロンの活動レベルで検証するものである。その独創性と学術的意義を考慮すれば、現在直面している困難を乗り越え、この研究を推進していく意義は極めて高い。

本研究は、Mizunami-Unokiモデルを単一ニューロンの活動レベルで検証するものである。その独創性と学術的意義を考慮すれば、現在直面している困難を乗り越え、この研究を推進していく意義は極めて高い。ゴキブリでは、単一ニューロンの電気生理学的解析が比較的容易であり、垂直葉に投射する外来性ニューロンの匂い応答性と投射形態の解析は順調に進んでいる。一方で、一番のターゲットであるドーパミンニューロンからの記録は残念ながら成功していない。1つ理由として、標的とするドーパミンニューロンの数が少ないことが挙げられる。ゴキブリの垂直葉には、少なくとも数百個の外来性ニューロンが投射していると予想される。これに対し、標的とする垂直葉に投射するドーパミンニューロンの数は片側約20個である。この様に数の少ないニューロンからの記録頻度はどうしても低くなる傾向がある。2つ目の理由として、ドーパミンニューロンの軸索が他の外来性ニューロンと比較して細い可能性が挙げられる。現在、軸索を狙って垂直葉に電極を下ろしており、標的ニューロンの軸索サイズは細胞内電位記録の成功率を大きく左右する。ドーパミンニューロンからの記録:1)ドーパミンニューロンからの記録が上手くいかない理由として、少数である事、そして軸索が細い可能性が考えられる。そこで、電極の先端形状や、電極を挿入する角度を変えることで、軸索の細いニューロンからもスムーズに記録できるよう工夫する必要がある。困難も予想されるが、これまでの経験に基づき、粘り強く研究を進めていくことで必ずブレークスルーが見つかるはずである。2)免疫染色で標識したドーパミン陽性ニューロンからの細胞内電位記録を行うためには、細胞からの記録後、色素注入を行い、標識ニューロンを含む脳標本をドーパミン抗体(あるいは、その合成酵素の1つであるチロシンヒドロキシラーゼ抗体)で免疫染色する必要がある。垂直葉に投射するドーパミンニューロンの投射パターンはわかっている。そこで、該当する可能性のあるニューロンからの記録と染色が成功した場合、その脳標本を免疫染色用に処理し、そのニューロンがドーパミンニューロンであるか否かを丁寧に検証していく必要がある。これは、一見遠まわしに見えるが、いったんドーパミンニューロンの電気生理学的特性と投射形態が明らかになれば、次回以降はそれらの特徴を指標に、免疫染色を行うことなく、ドーパミンニューロンであるか否かを高い確立で判断できる。研究計画1年目の『ドーパミン陽性ニューロンからの細胞内電位記録』の進行具合が当初の予定より遅れており、1年目の後半に実施予定であったオクトパミン作動性ニューロン(報酬情報をコードするニューロン)の同定が2年目にずれ込んだ。その結果、オクトパミン抗体、及び免疫組織学用品の購入費用を止むを得ず2年目に持ち越した。2年目に持ち越した研究費は、オクトパミン抗体および組織学用品の購入に充当する。