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幕末維新期における情報ネットワークと思想形成―東北諸藩士を素材として―

平成30年度は平成29年度に調査を行った課題の成果を、著書『東北の幕末維新ー米沢藩士の情報・交流・思想ー』にまとめることに全力を傾けた。この本では、幕末維新期に活躍した甘糟継成・宮島誠一郎・雲井龍雄という3人の米沢藩士を取り上げ、変革期にあって情報とそれをもたらすネットワークが、個人の思想にいかなる影響を与えたのかを考察した。宮島は戊辰戦争の際、勝海舟と出会い、封建体制から中央集権体制への移行を時代の要請として感得し、国家の前に藩を相対化した。探索周旋活動における他者との交流は、宮島に情報のみならず国家意識転換の契機をも齎した。これに対して、甘糟は情報の重要性を強く認識し、藩に情報収集の必要性を訴えつつも、自ら他者と交流して情報を稼ごうとしなかった。なぜなら、彼にとって情報収集は身分の低い者の任であり、侍組たる己の仕事は、それをもとに政策を立案することだったからである。そして、その高い身分意識ゆえに藩意識に捉われ続けた。維新後、宮島は甘糟を藩外交の最前線に立たせ、様々な人物と交流させることで、その目を藩から国家へと向けさせようとした。そして、甘糟の目が国家へと転じつつあるのを見て取ると、人脈を駆使して彼を政府へと送り込んだのである。以上のように情報は人との交流のなかではじめて思想の跳躍台たりえた。だが、戊辰戦争時、宮島と同じく探索周旋活動に従事した雲井は、維新後も封建体制に固執し、集権化をはかる薩摩への憎しみを募らせ、政府転覆を謀るにいたった。その姿は、集権化を国家的課題と認識し、薩摩へも人脈を広げ、官途をえた宮島とは対照的である。二人を分かったのは、いつ誰と出会い、誰に強く影響を受けたかである。雲井ははじめて江戸に出たとき安井息軒に大きな影響を受けた。息軒の教えにより、雲井の封建思想は確乎たるものとなり、それは戊辰戦争での探索周旋活動を経ても変わることがなかったのである。平成29年度の成果をまとめるのに思いのほか時間がかかったため、本年度の課題である会津藩公用方の考察に移るのが遅れた。平成30年10月に著書を刊行したのちも様々な理由で研究は思うようにはかどらず、わずかに、以前、三沢市先人記念館で撮影した画像をもとに、史料の解読に着手したに過ぎなかった。まずは、平成30年度にやり残した会津藩公用方に関する研究を進める。それと同時並行して31年度のテーマである南部藩の那珂梧楼の史料を収集する。こちらに関しては、史料の読解を先行し、考察については可能な限り行うということにしたい。本年度は米沢藩士の宮島誠一郎・雲井龍雄・甘糟継成に焦点を当てて研究を行った。上記の三人はいずれも自藩が幕末の激動を乗り切るためには情報が欠かせないことを十分に認識していたが、にもかかわらず、米沢藩が戊辰戦争に敗れた後は、三者三様の軌跡をたどった。それはなぜなのか。三者の足跡と思想の変遷を史料に基づき比較検討した。この試みは、敗者にとっての明治維新を多様性のなかでとらえるうえで、また、幕末維新期において情報やそれを獲得するためのネットワークがもつ重要性を解明するうえで、意義あるものと考える。宮島が封建体制から中央集権体制への移行を時代の要請として感得し、藩を越える忠誠の対象として国家を意識できたのは、戊辰戦争のさなか旧幕臣勝海舟の謦咳に接したからであった。つまり、情報獲得のための他者との交流が宮島に思想的な転機をもたらしたのである。これに対して、甘糟は情報の重要性を認識していながら、米沢藩の上士としての矜持ゆえに、自らの進んで他藩士と接触し、それを得ようとはしなかった。宮島は維新後上京した甘糟を勝や新政府要人に引き合わせ、彼の高い才能を売り込むとともに、いまだ藩意識から脱却しきれない甘糟の目線を国家に転じさせようとした。雲井龍雄は戊辰戦争にて宮島とともに周旋探索活動に従事したが、維新後も封建体制の維持に固執して集権化をはかる薩摩を敵視し続け、やがて政府転覆を策するに至った。同じく情報活動の最前線に立ちながら、雲井の軌跡が宮島のそれと大きく異なったのは、かつて江戸で薫陶を受けた儒者安井息軒の思想的影響が強かったからと思われる。封建制度に固執する彼の姿勢は戊辰の敗戦を経てもなお揺らぐことはなく、薩摩への憎悪は増長した。これは宮島が集権化の要を感得し、薩摩への反感を払拭したのと好対照をなす。そして、雲井は幕末以来培った広範なネットワークを政府転覆のために利用し費消したのであった。戊辰戦争前後の米沢藩の宮島誠一郎・甘糟継成・雲井龍雄の行動と思想の軌跡を比較検討するという当初の目的はほぼ達成され、その成果は2018年度中に活字として公表される予定である。

宮島は戊辰戦争の際、勝海舟と出会い、封建体制から中央集権体制への移行を時代の要請として感得し、国家の前に藩を相対化した。探索周旋活動における他者との交流は、宮島に情報のみならず国家意識転換の契機をも齎した。これに対して、甘糟は情報の重要性を強く認識し、藩に情報収集の必要性を訴えつつも、自ら他者と交流して情報を稼ごうとしなかった。なぜなら、彼にとって情報収集は身分の低い者の任であり、侍組たる己の仕事は、それをもとに政策を立案することだったからである。そして、その高い身分意識ゆえに藩意識に捉われ続けた。維新後、宮島は甘糟を藩外交の最前線に立たせ、様々な人物と交流させることで、その目を藩から国家へと向けさせようとした。そして、甘糟の目が国家へと転じつつあるのを見て取ると、人脈を駆使して彼を政府へと送り込んだのである。以上のように情報は人との交流のなかではじめて思想の跳躍台たりえた。だが、戊辰戦争時、宮島と同じく探索周旋活動に従事した雲井は、維新後も封建体制に固執し、集権化をはかる薩摩への憎しみを募らせ、政府転覆を謀るにいたった。その姿は、集権化を国家的課題と認識し、薩摩へも人脈を広げ、官途をえた宮島とは対照的である。二人を分かったのは、いつ誰と出会い、誰に強く影響を受けたかである。雲井ははじめて江戸に出たとき安井息軒に大きな影響を受けた。息軒の教えにより、雲井の封建思想は確乎たるものとなり、それは戊辰戦争での探索周旋活動を経ても変わることがなかったのである。平成29年度の成果をまとめるのに思いのほか時間がかかったため、本年度の課題である会津藩公用方の考察に移るのが遅れた。平成30年10月に著書を刊行したのちも様々な理由で研究は思うようにはかどらず、わずかに、以前、三沢市先人記念館で撮影した画像をもとに、史料の解読に着手したに過ぎなかった。2018年度は前年度の成果をまとめるという作業に加えて、新たなテーマに取り組みたい。2018年度は当初の計画通り広沢安任をはじめとする会津藩の公用方を考察対象に取り上げたい。公用方は文久2年(1862)に松平容保が京都守護職として上洛したおりに設置された組織で、情報収集を主な任とした。公用方には軽輩ながらも江戸の昌平黌等で学問を収め、高い学識に加えて、藩を越えたネットワークを有した諸生が数多く登用される。この公用方はやがて藩主の最高諮問機関、会津藩の政策立案機関へと発展していく。こういった変化は、幕末維新期における情報の重要性を如実に示すものである。また、情報が、藩内の身分秩序の再編に大きな役割を果たしていたことを知りうる。会津藩は戊辰戦争において新政府の対抗勢力の最右翼であり、ゆえに戊辰の敗戦後、同藩の主従は「朝敵」として苦渋に満ちた時代を送らねばならなかった。そのようななかにあって、幕末期、この公用方に勤務した人物たちは、維新後、どのような軌跡を歩んだのか。会津藩は戊辰戦争後の混乱もあって、2017年度に対象とした米沢藩と比べて史料的な条件に乏しいが、そのなかで考察の軸とすべきは比較的史料がまとまっていると思しき広沢安任である。広沢は戊辰戦争で主君の謝罪のため新政府軍に歎願を試みるが、逆に捕らわれて投獄される。戊辰戦争後釈放され、斗南藩(会津藩は戊辰戦争後、下北に転封され斗南藩となった)の少参事に就任、廃藩後は青森に留まり、谷地頭に牧場を開いた。この広沢の行動と思想の軌跡を、秋月悌次郎・山本覚馬・手代木直右衛門といった公用方の同僚とも比較しつつ、幕末明治の時代の変遷のなかで考察することを課題としたい。
表面制御原子層エピタキシ-法によるSiC純正結晶の製作と光物性制御

本研究では、基板表面の基板表面のステップ密度を制御し、ステップフロ-成長を誘起促進させる原子ステップ制御法によるSiCの単結晶成長と発光ダイオ-ドの試作を行った。また、ガスソ-ス分子線エピタキシ-法を用いた結晶成長において、原料ガスの交互供給によって表面超格子構造の再配列が連鎖的に進行することを見いだし、この方法(表面超格子制御法)を用いてSiCの低温エピタキシャル成長を実現した。主な成果は下記の通りである。1.原子ステップ制御法によるSiCの低温成長と青色発光ダイオ-ドの製作(1)12001500°Cの範囲における成長速度の活性化エネルギ-は3.0kcal/moleとなった。この値は、stagnantlayer中の反応種の拡散が結晶成長を律速するというモデルに基づいて計算した理論値と一致する。つまり、オフ基板上では、二次元核発生が不要となるため、成長は表面反応律速ではなく、原料の供給(拡散)律速となる。(2)エピタキシャルpn接合を形成し、発光センタ-としてAlを添加した青色発光ダイオ-ド(LED)を製作した。p、n層のド-ピングレベルを変化させることにより、発光スペクトルを制御できることが判明した。発光光度は励起電流に対して単調に増加し、電流100mA時に45mcdの光度が得られた。2.表面超格子制御法によるSiCへテロ構造の作製(1)(0001^^ー)ジャストおよび5゚オフ面を用いた場合の成長層は3CーSiC(<111>___ー)となったが、スタッキングオ-ダ-の違いによるDouble Positioning双晶の発生が認められた。(2)(01^^ー14^^ー)面上の成長では、3CーSiC(001)単結晶が得られた。格子整合を取りつつ構造物性の異なった単結晶のヘテロ接合の形成が実現でき、大きな禁制帯幅の差(3CーSiC:2.24eV、6HーSiC:Eg=2.97eV)を利用したキャリア閉じ込め効果等による新しい素子の可能性が期待される。
機能的セルトリ細胞の長期培養系の確立

これまでセルトリ細胞を長期にわたり、その機能を維持しながら培養する方法は確立されていなかった。我々は精子幹細胞のニッシェ機能を保持したセルトリ細胞の培養を確立した。この培養では、EGF, FGF2の存在下でセルトリ細胞と精子幹細胞を共培養すると、後者がセルトリ細胞の下に潜り込み、敷石状のコロニーを形成し、5ヶ月以上に渡り試験管内で維持される。こうして維持された細胞は精巣に移植すると、正常な精子を作った。また、この敷石状のコロニー形成はCXCR4もしくはRETの抑制により減少したことから、これらの分子が精子幹細胞のニッシェへの移動に関与することが示唆された。これまでセルトリ細胞と生殖細胞の共培養は成功例がなかったが、今回我々はセルトリ細胞の培地を改善することにより、セルトリ細胞と生殖細胞の試験管内の増殖を確認することができるようになった。この培養条件においては精子幹細胞とセルトリ細胞は密接な接触を保つ。この結果、培養された生殖細胞はcobblestone(敷石)状のコロニーを作り、幹細胞としての活性を5ヶ月以上の長期にわたり維持することが可能になった。cobblestone colonyの形成は外来生のEGFとFGF2により刺激され、follicle stimulating hormoneの添加により更に促進される。このセルトリ培養系においては上記のサイトカインの添加によりCXCL12分子の発現が誘導されており、この分子の受容体を発現する精子幹細胞がこれに反応し、cobblestone colonyを形成することが分かった。このセルトリ細胞の新規培養系は、精子幹細胞の試験管内アッセイとしても利用することができ、今後の精巣内環境の再現にも役立つものと期待される。昨年度にセルトリ細胞の長期培養系を開発し、そこでは精子幹細胞を含んだ精子形成細胞が敷石状のコロニー(cobblestone colony)を形成して増殖することを明らかにした。本年度は、このマウスで出来上がった培養系をラットでも利用できるのかを検討した。ラット由来のせルトリ細胞をマウスと同じ方法で酵素処理を行い、マイトマイシン処理を行った後にGS細胞をプレーティングした。細胞を添加した直後にはcobblestone状のコロニーの形成を認めることができた。しかしながら、マウスの場合と異なり、cobblestone colonyを長期にわたり維持することができなかった。この原因は明らかではないが、一つの可能性としてはラットとマウスの増殖要求性が異なっていることためかと思われる。また、ラット精巣の培養の場合には、マウスに比較するとセルトリ細胞以外の体細胞の増殖が著しいために、セルトリ細胞よりもこれらの細胞が相対的に多くなってしまう。これが原因で生殖細胞に必要な栄養因子の供給が悪くなってしまうために、cobblestoneコロニーの形成が時間と共に悪化している可能性もあるのではないかと考えている。本研究の目的はセルトリ細胞の機能解析に役立つ長期培養系を確立することである。今年度においては、特にセルトリ細胞の増殖系の確立に焦点をあてて研究を遂行した。セルトリ細胞は生体内では生後2週間程度で増殖停止を起すこともあり、その細胞機能の解析が進んでいない。そこで我々はセルトリ細胞を新生児(0-2日齢)および成体(6週齢)マウスより回収し、精子幹細胞培養用の無血清培地を改変することで、その試験管内での増殖が起こることを確認した。コラゲナーゼおよびトリプシンによる二段階酵素処理によりセルトリ細胞を回収した後、EGF, FGF2, GDNF, FGF9を添加した培地に懸濁し、ラミニン上での培養を行うと、生体内のセルトリ細胞マーカーである、Sox9, WT1, claudin 11, vimentinの発現も見られた。さらに新生児に限らず成体由来のセルトリ細胞でもKi67の発現が見られたことから細胞分裂も確認された。これらの結果は本培養条件において培養セルトリ細胞は生体内のセルトリ細胞に近い性質を保持しつつ増殖を行っていることが予想された。このセルトリ細胞の増殖は、通常増殖が抑制されているとされる成体由来の場合でも確認することができたことから、生体内における増殖抑制の解除が起こったことが示唆される。上記の初代培養系におけるセルトリ細胞に、さらにその増殖を促進するためにSV40 large T抗原およびsmall T抗原をレンチウイルスベクターを用いて導入したところ、培養と共に細胞の形態が変化し、形質転換が起こることが分かった。今回の結果により初めて長期にわたり機能的なセルトリ細胞の培養を行うことが可能になった。成体由来セルトリ細胞の増殖を無血清培養系において確認することができたため。これに加えて形質転換系の確立ができた点については予想以上に進んだ。次はセルトリ細胞自体の増殖を促進する培養条件を決定する。外来遺伝子の発現をコントロールできる実験系を確立することにより、セルトリ細胞の増殖を自在に制御できる実験系を確立することに取り組む予定である。

またセルトリ細胞の増殖を刺激するようなサイトカインや小分子化合物をスクリーニングすることも並行して行う。主に、動物購入・飼育費と細胞培地の購入に充てる予定である。細胞培養のための試薬や実験動物の購入に加えて、細胞培養用の実験機材および培地およびサイトカインの購入が中心となる予定である。
1987年における多国籍企業のforeignーbasedーoutputにかんする計量的研究

戦後経済のグロ-バリゼ-ションは,世界貿易の拡大のみにとどまるものではない。企業の多国籍企業化の割合が年々拡大している事実を見落してはならない。ただ貿易統計と異なり,多国籍企業のforeignーbasedーoutputについては信頼できる統計は極めて少ない。本研究はD.C.Stafford&R.H.Purks(ed.)Macmilan Directory of Multinationals,2vols,1989を基本資料とし各企業毎にカ-ドによってデ-タをすべて当時の為替レ-トでドル建ての数値に改め,1987年現在における世界全体の450社に及ぶ多国籍企業についてそれぞれのforeignーbasedーoutputをドルに換算して計測し,販売総額(本国内販売額+本社からの輸出額+在外子会社生産額)を計測し,それら各多国籍企業の販売総額ランキングを決定した。その第1位はGM社(1017億ドル),第2位はEXXON社(820億ドル)であり第450位はKUBOTA社(44億ドル)であった。さらにこれら450社の多国籍企業を国別に分数集計して,国別の多国籍企業販売総数,在外子会社生産額,海外進出度,現地生産・輸出比率を算定した。右の表「各国別の多国籍企業の販売総額と在外子会社生産額の規模ー1987年」がその計算結果を示している。その合計欄に明らかな如く,多国籍企業の伝外子会社生産額(450社合計)は,1987年の先進工業国からの輸出総額の71.3%にも達していることが明らかにされている。今後益々このforeignーbasedーoutputが重要な経済指標の地位を占めることになろう。
教育ロボット用プログラム開発への携帯ゲーム機の応用に関する研究

前年度までに,開発環境の構築,および,ロボットプログラミングシステムとして携帯ゲーム機上で動作するシステムソフトウェアが最低限備えるべき機能である,チップ方式エディタの考案と開発,クロスコンパイラの開発,データ保存機能の実現までを行っている.前年度までに必要な開発作業をほぼ終えているので,平成18年度は主として有用性の評価を行った.(1)有用性の評価前年度までに開発した,ロボットプログラミングシステムの有用性の評価を試みた.当初想定していた小中学生対象のアンケートは,システムカセットの数,必要な時間,得られる意見の有用性などを考慮した結果,実施を見送ることにした.代わりに,複数の高専学生等に試用してもらい,意見を聴取した.また,ロボットコンテストに実際に出場し,有用性を確認した.(2)システムソフトウェアの改良前項で得られた意見や評価結果をもとに,システムソフトウェアを改良した.主に表示関係を小幅に改善した.携帯ゲーム機を使ってロボットプログラミングを行うシステムを開発できたので,本研究課題は補助金交付期間内に十分な成果を得ることができたといえる.本研究の目的には,パソコンに代わるプログラミング環境を提供することだけでなく,本システムのようなツールの普及によってロボットを教材から身近な玩具へと意識変化させるという狙いもある.いかに本システムの普及を図るかが今後の課題として挙げられる.平成17年度は,科学研究費助成前の下準備もあり,システムとして最低限備えるべき機能をすべて実現することができた.次年度は有用性の評価と改良に取り組む予定である.(1)開発用カセットの開発市販のゲームカセットをベースとして,システムプログラムを新たに書き込める開発用カセットを開発した.(2)開発用カセット書き込みシステムの開発パソコン上で開発したシステムプログラムを開発用カセットに書き込む,開発用カセット書き込みシステムを開発した.書き込み回路と,それを制御する書き込み用Windowsプログラムを開発したことにより,開発用カセット書き込みシステムが構築できた.この項目までを実現したことにより,パソコン上で開発したシステムプログラムを,実際に携帯ゲーム機上で動作させることが可能になった.(3)マイコン書き込みシステムの開発携帯ゲーム機からマイコンにプログラムを書き込む,マイコン書き込みシステムを開発した.パソコン用の書き込みシステムを参考に,ゲーム機での外部機器制御を実現した.(4)チップ方式エディタの開発携帯ゲーム機上で動作するチップ方式エディタを開発した.(5)クロスコンパイラの開発携帯ゲーム機上で動作するクロスコンパイラを開発した.(6)データ保存機能の実現開発用カセットのバッテリバックアップRAMにデータを保存する機能を実現した.前年度までに,開発環境の構築,および,ロボットプログラミングシステムとして携帯ゲーム機上で動作するシステムソフトウェアが最低限備えるべき機能である,チップ方式エディタの考案と開発,クロスコンパイラの開発,データ保存機能の実現までを行っている.前年度までに必要な開発作業をほぼ終えているので,平成18年度は主として有用性の評価を行った.(1)有用性の評価前年度までに開発した,ロボットプログラミングシステムの有用性の評価を試みた.当初想定していた小中学生対象のアンケートは,システムカセットの数,必要な時間,得られる意見の有用性などを考慮した結果,実施を見送ることにした.代わりに,複数の高専学生等に試用してもらい,意見を聴取した.また,ロボットコンテストに実際に出場し,有用性を確認した.(2)システムソフトウェアの改良前項で得られた意見や評価結果をもとに,システムソフトウェアを改良した.主に表示関係を小幅に改善した.携帯ゲーム機を使ってロボットプログラミングを行うシステムを開発できたので,本研究課題は補助金交付期間内に十分な成果を得ることができたといえる.本研究の目的には,パソコンに代わるプログラミング環境を提供することだけでなく,本システムのようなツールの普及によってロボットを教材から身近な玩具へと意識変化させるという狙いもある.いかに本システムの普及を図るかが今後の課題として挙げられる.
脳神経電位の網羅的超多チャネル計測に向けた次世代アナログ圧縮センシングチップ

本研究は、脳・機会接続(Brain machine Interface:BMI)のための完全埋込センシングの低消費電力化を、情報理論やデバイス技術を応用した新規回路技術の創出を以って達成することを目的としている。特に、その手段として圧縮センシング(Compressed Sensing:CS)理論をLSI化(ハードウェア化)するための検討を行っており、平成30年度は各計画に対して主に下記について実施した。【項目1】アナログフロントエンド(AFE)のアレイ化検討:これまでのAFEーCSチップの検討・試作・評価を通じて、各チャネルが有するAFE回路の抜本的な小型化、低ノイズ化がシステム全体の性能に大きく寄与するとの理解が進んできたため、これらの再検討を行い、アナログ・確率的信号処理による回路の小型化・低消費電力化・低ノイズ化等実現の可能性を見出した。【項目2】時間ドメインアナログCS技術:アナログ信号処理回路にて高効率に積和演算を可能とする本提案技術を、一般性を有する基礎技術へと発展させるための検討を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、脳・機械接続(BMI)のための完全埋込みせん寝具チップの低消費電力化を、新規カイロ技術の創出を以って達成することを目的としている。特に、その手段として圧縮センシング(Compressed Sensing: CS)理論をLSI化の検討を行っており、平成27年度は主に下記について実施した。1,CS理論のハードウェア化(LSI化)する上で、適切なアーキテクチャとして時間ドメインアナログ信号処理を新たに提案2,CSエンコーダのフロントエンドに使用されるアナログ回路の基盤技術として低雑音増幅器の提案・実証3,LSIのフレキシブル材料への実装技術の検討4,チップ間・チップ内通信を行う際の低消費電力化のためのデータ変換アルゴリズムの開発本研究目的達成のための要素技術開発として、当初予定していた(1)多チャンネルアナログフロントエンド技術、(2)時間ドメインCSエンコーダアーキテクチャの提案、(3)融合実装技術の検討、それぞれに着手し着実に実施・成果創出ができているため本研究は、脳・機械接続(Brain Machine Interface:BMI)のための完全埋込センシングチップの低消費電力化を、情報理論やデバイス技術を応用した新規回路技術の創出を以って達成することを目的としている。特に、その手段として圧縮センシング(Compressed Sensing: CS)リヲンをLSI化(ハードウェア化)するための検討を行っており、平成28年度は各計画に対して主に下記について実施した。1,アナログフロントエンド(AFE)のアレイ化検討:小面積・低消費電力なアレイアンプを設計・試作・評価。アレイ化に際して1つ辺りのAFEの実装面積削減は必須であるが、これを回路技術の工夫を以って、低消費電力動作を維持しながらもその実装面積の削減に成功(第28回回路とシステムワークショップにて奨励賞を受賞)2,時間ドメインアナログ信号処理技術の確立:先年度に提案した時間ドメインアナログ信号処理を、実ハードウェア化(回路化)するための回路構成を選定し、最初のLSI試作を行い要素技術の性能等を確認。実測を通じて理論と実測との整合性を確認することができ、当該分野の理論的な設計手法を確立3,AFE-CS融合技術の開発:100chのAFE-CS融合LSI(1次試作目)を試作・評価。その結果より、大規模システム化したときの課題や注意点、性能向上に関する知見等を得ることができ、今後のバージョンアップに活用可能4,AFE-CSチップとセンサの実装技術:フレキシブルデバイスとLSI(アンプ回路)の融合プロセスを検討し、生理食塩水実験において動作を確認当初の予定通り、28年度においてアンプ等アナログフロントエンドのアレイ化の目処が着いた。時間ドメインアナログ信号処理の具体的な回路技術(要素技術レベル)の実装についても評価を終えて、システムへと組み込む準備が出来てる。AFE-CS融合技術については第1回目のLSI試作・評価を終え、多くの知見・課題が得られている。また、センサデバイスとの実装技術についてもLSIとフレキシブルデバイスのウェハレベルパッケージングのプロセス開発に目処が付きつつあり、全体として当初の予定通りの進捗であると言える。本研究は、脳・機会接続(Brain machine Interface:BMI)のための完全埋込センシングチップの低消費電力化を、情報理論やデバイス技術を応用した新規回路技術の創出を以って達成することを目的としている。特に、その手段として圧縮センシング(Compressed Sensing:CS)理論をLSI化(ハードウェア化)するための検討を行っており、平成29年度は各計画に対して主に下記について実施した。【項目1】アナログフロントエンド(AFE)のアレイ化検討:平成28年度に基礎検討を終了したので、平成29年度においては、これは下記項目2の時間ドメインアナログCSチップに適用し、チップ試作・評価を通じて有効性を確認【項目2】時間ドメインアナログCS技術:平成28年度において、時間ドメインCS技術のための要素回路を確立していたため、これと上記項目1のAFEを統合した、新アーキテクチャのCSチップを試作・評価し精度や消費電力の点で有効であることを実証。【項目3】AFE-CS融合技術:項目1および2を統合した100chのAFE-CS融合LSIを実チップで試作・評価した。処理能力として1チャネルのセンサ当たり25pJの電力効率を達成しており、これは従来技術に対して80%以上の消費電力削減を達成したことに相当する。

【項目4】AFE-CSチップとセンサの実装:現在試作したCSチップは100チャネルものセンサアレイに対応するアーキテクチャであり、約100umピッチでセンサデバイスを積層することが可能となることが分かった。当初の予定通り、平成29年度において各種要素技術(AFEアレイ化技術、時間ドメインアナログ信号処理の理論検討、時間・デジタル変換回路技術など)を統合したCSチップを実現した。フレキシブルデバイスとの実装技術については既に先年度実現の目処を得ている状況であり、最終年度はよりブラッシュアップしたCSチップ実現のための技術開発(AFE部への新技術適用、更なる低消費電力化技術など)への準備が整っている状況である。本研究は、脳・機会接続(Brain machine Interface:BMI)のための完全埋込センシングの低消費電力化を、情報理論やデバイス技術を応用した新規回路技術の創出を以って達成することを目的としている。特に、その手段として圧縮センシング(Compressed Sensing:CS)理論をLSI化(ハードウェア化)するための検討を行っており、平成30年度は各計画に対して主に下記について実施した。【項目1】アナログフロントエンド(AFE)のアレイ化検討:これまでのAFEーCSチップの検討・試作・評価を通じて、各チャネルが有するAFE回路の抜本的な小型化、低ノイズ化がシステム全体の性能に大きく寄与するとの理解が進んできたため、これらの再検討を行い、アナログ・確率的信号処理による回路の小型化・低消費電力化・低ノイズ化等実現の可能性を見出した。【項目2】時間ドメインアナログCS技術:アナログ信号処理回路にて高効率に積和演算を可能とする本提案技術を、一般性を有する基礎技術へと発展させるための検討を行った。今後も引き続き各種要素技術開発を進めるとともに、統合に向けた検討を具体化していく。また、提案している新規アーキテクチャの優位性について、より理論的に性能見積り出来るよう解析を進め、設計手法を一般化・体系化することを試みることで有用性を明らかにする。要素技術についてはほぼ出揃った状態であり、一部今後改良が必要ではあるが、計画の範囲内である。特に、AFE-CS融合LSIについては全ての要素技術を1チップにおさめて実現する必要があり、そのハードルは非常に高いが、第1回目のLSI試作を通じて、新たな知見や課題が得られたため、今後は主にシステム化と実装についてブラッシュアップしていく予定である。フレキシブルデバイスとの実装技術については既に先年度実現の目処を得ている状況であり、また、基礎となるCSチップも実現した。大きな方針としては、実際の応用実験に向けて関係研究者と議論・検討に着手するとともに、より低消費電力なCSチップの実現を目指す(AFEアレイなどへの新技術検討)。
インターネットショッピングにおける購買者の色彩許容と伝達方法の検討

本研究では,インターネットショッピングの衣服画像に対する見る人の色彩認識を意識した3つの視感評価実験を行い,その実験結果に対して,計測評価値との比較から数量的に解析した.その結果,同じ衣服画像であっても被験者の色彩を認識する場所は,形状と個人の判断で大きく異なることがわかった.認識される色彩には,最大で色差値が10以上の個人差があることもわかった.また同時に,衣服画像の計測評価値L*,C*,hの分布の中では,被験者はより明るい色をその衣服画像の色と認識する傾向にあった.また,独自に衣服を照明の角度を変えて撮影した画像を用いた実験,ならびに,海外で行った実験からも同様の結果が得られた.本研究では,衣服を対象に,インターネットショッピングにおける商品画像と実際の商品との色彩の差異に対する購買者の許容がどの程度であるのかを知ること,ならびに,インターネットショップ上で商品画像を購買者にどのように伝えるのが良いのかを提案することが目的である.初年度の平成27年度は,衣服を扱うインターネットショッピングの問題点を念頭に置いて,生活者の意識や使用状況などを調べ,同時に,視感評価実験(官能検査)によって色彩認識や色彩許容について数量的に調べた.またさらに,実際の衣服とその衣服画像の計測・画像色解析などを行った.具体的には,実際のインターネット上のオンラインショプにある衣服画像にはどのようなものがあるのかを調べ,また,学生を対象にインターネットショッピングの利用状況を調べた.そして,オンラインショプにある衣服画像を用い,見る人の注目する位置が衣服画像上のどこなのか,また,その衣服画像の色はどのようなものであるのかを調べる画像色認識のコンピュータシステムを開発し,それを用いて視感評価実験を行った.その結果,利用者によって衣服画像を見る場所が異なることや,判断される色が異なることがわかった.また,衣服画像の色を数量的に解析し,その色彩認識の差異は衣服画像のしわなどによる明暗差によって影響を受けることなどを見出した.本研究の目的であるインターネットショッピングにおける衣服画像と実際の衣服の色彩の差異に対する購買者の許容がどの程度であるのかを知ることについては,それを知るための実験手法を作り,実験を行い,そして,その実験を通してとりあえずの結果が得られた.この結果は,学会で口頭発表することを申込み,実際に受け付けられた.以上のことから,3年の研究期間の初年度としては,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,衣服を対象に,インターネットショッピングにおける商品画像と実際の商品との色彩に対する購買者の許容がどの程度であるのかを知ること,ならびに,インターネットショップ上での商品画像を購買者にどのように伝えるのが良いかを提案することが目的である.この目的に対して,2年目の平成28年度は,初年度に引き続き衣服を扱うインターネットショッピングの問題点を念頭に置いて,開発した画像色認識のコンピュータシステムを用いた視感評価実験(官能検査)を行い,被験者の色彩認識を調べ,より数量的に解析した.初年度に行った実験結果の解析からは,被験者によって衣服画像を見る場所が異なることや,判断される色が異なることがわかっていたが,さらに,認識される色は被験者間でどのくらいの差があるのか,画像色とはどのくらいの差があるのかなど,より踏み込んだ解析を行った.これにより,視感評価実験の結果(感性値)と画像色のピクセルごとの色分布(物性値)との関係から,一般に,被験者は衣服画像の平均的な色よりもやや明るめの色を,その衣服の色と認識することがわかった.このことは,購買者の許容というよりは,購買者は衣服画像の認識する色をイメージ色として新たに作っているのかもしれないと推測される.また,一方で,被験者によって判断される色の差異が大きな画像や差異が小さい画像があり,衣服のしわや画像撮影時の照明条件などいろいろな因子の影響を受けることも推察された.本研究の目的であるインターネットショッピングにおける衣服画像と実際の衣服の色彩の差異に対する購買者の許容がどの程度であるのかを知ることについて,コンピュータシステムや実験手法を開発し,実際に実験を行い,そして,その実験結果を学会で口頭発表した.その後,実験結果をより数量的に解析し,新たな知見が得られてきている.また,海外の研究者とも共同で実験を行い,海外の被験者のデータも得られる予定である.以上のことから,3年の研究期間の2年目としては,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,インターネットショッピングにおける衣服画像に対する色彩認識の差異と許容がどうであるのかを知ること,また,購買者に色彩をどのように伝えるのが良いのかを提案することを目的とした.その背景には,私たちの消費購買行動も携帯電話やPCなどの電子媒体による購買に移行しているが,消費者と販売者の間で色にかかわる商品クレームが多く発生している.そこで,本研究では,オンラインショップにある衣服画像,ならびに,独自に実際の衣服を撮影した衣服画像を対象に視感評価実験を行った.そして,計測評価値を用いて色彩認識の差異と許容を科学的・数量的に解析した.

また,海外で同様の実験も行い,得られた結果の差異についても検討した.実験の結果からは,同じ衣服画像であっても被験者の色彩を認識する場所は,個人と形状によって,肩,胸,腹部と異なることがわかった.また,しわのある衣服画像では照明の当たっている部分と影になっている部分が混在している場合は,認識する場所が分かれる傾向も見られた.そして,認識される色彩には最大で⊿E=10程度の個人差があることがわかったが,同時に,衣服画像の計測評価値L*,C*,hの分布の中では明るい傾向の色をその衣服画像の色と認識する傾向が見られた.独自に衣服を照明の角度を変えて撮影した画像を用いた実験,ならびに,海外で行った実験からも同様の結果が得られた.研究全体を通して,衣服画像の色彩認識は一般に実際の色彩よりやや明るい色彩として認識することがわかった.そして,色彩認識には個人差があり,衣服の形状や撮影時の照明の角度などによる衣服画像の色分布によって個人差が変化することも数量的に解析・把握できた.許容については,明暗方向への許容がやや大きい可能性が示唆されたが,色彩認識の個人差が大きい場合もあり,研究期間内には明確な許容範囲の把握や提示方法の提案まではできなかった.本研究では,インターネットショッピングの衣服画像に対する見る人の色彩認識を意識した3つの視感評価実験を行い,その実験結果に対して,計測評価値との比較から数量的に解析した.その結果,同じ衣服画像であっても被験者の色彩を認識する場所は,形状と個人の判断で大きく異なることがわかった.認識される色彩には,最大で色差値が10以上の個人差があることもわかった.また同時に,衣服画像の計測評価値L*,C*,hの分布の中では,被験者はより明るい色をその衣服画像の色と認識する傾向にあった.また,独自に衣服を照明の角度を変えて撮影した画像を用いた実験,ならびに,海外で行った実験からも同様の結果が得られた.平成27年度に引き続き,生活者の意識や使用状況などの全体像を調べ,同時に,開発した画像色認識コンピュータシステムを用いて視感評価実験を行い,色彩認識や色彩許容について数量的に調べる予定である.また,可能であれば,衣服画像を独自に作り,それを用いる実験も行えればと考えている.そして,得られた調査結果や実験結果を基に,衣服画像の作成時の撮影条件や提示方法を検討したりするなど,ふさわしい衣服画像のあり方を考察し,その指針を提案したい.平成28年度に引き続き,衣服画像の色についての生活者の意識について,開発した画像色認識コンピュータシステムを用い,条件等を変えて,より広い視野から数量的に調べる予定である.また,衣服画像を独自に作り,海外の共同研究者と共に,それを用いる実験を行っていく予定である.そして,得られた調査結果や実験条件を基に,衣服画像の作成時の撮影条件や提示方法を検討したりするなど,ふさわしい衣服画像のあり方を考察し,その提案をしたいと考えている.色彩工学
バイオテクノロジーによる新しいポリオ生ワクチン株の開発

昨年度までに, 1型ポリオウイルス生ワクチン株Sabin1株の遺伝情報を二本鎖DNA上に写し取ることにより,この最も安全で優れた生ワクチン株の遺伝情報を遺伝的に安定な形で保存・維持することに成功し,さらにSabin1株ゲノムのカプシッドタンパク質コーディング領域をSabin2株またはSabin3株の相当するゲノム領域と入れ替えることにより, Sabin1株の安全性を持ち2型または3型の抗原性・免疫原性を持つと期待される組換え体ウイルスを組換えDNA技術を使用して作製することに成功した.そこで本年度は,まずこれら組換え体ウイルスの各種生物学的性質のウイルス複製の間の安定性を調べた.指標として使った生物学的性質は, (1)温度感受性, (2)炭酸水素ナトリウム濃度依存性,および(3)プラークサイズである.組換え体ウイルスを37.5°Cで10代まで連続継代を行い,得られた各ウイルス液につき上記生物学的試験を行い従来使用されている生ワクチン株Sabin2およびSabin3株と比較検討した.その結果,いずれの組換え体ウイルスもこれら生物学的性質の安定性は現行の生ワクチン株に優るとも劣らぬものであることが明らかとなった.次に組換え体ウイルスの免疫原性を知るためにカニクイザルおよびモルモットに接種し, 2型または3型ポリオウイルスに対する中和抗体産生を調べた.その結果,これら組換え体ウイルスは効率良く中和抗体を上昇させることが判明した.以上のようにして,新しいポリオウイルスの生ワクチン候補株を得ることに成功したが,実際に生ワクチンとして使用する前に,ヒトの腸管で効率良く増殖すること,またその増殖の間に強毒復帰が起こらないことなどを検討する必要がある.昨年度までに, 1型ポリオウイルス生ワクチン株Sabin1株の遺伝情報を二本鎖DNA上に写し取ることにより,この最も安全で優れた生ワクチン株の遺伝情報を遺伝的に安定な形で保存・維持することに成功し,さらにSabin1株ゲノムのカプシッドタンパク質コーディング領域をSabin2株またはSabin3株の相当するゲノム領域と入れ替えることにより, Sabin1株の安全性を持ち2型または3型の抗原性・免疫原性を持つと期待される組換え体ウイルスを組換えDNA技術を使用して作製することに成功した.そこで本年度は,まずこれら組換え体ウイルスの各種生物学的性質のウイルス複製の間の安定性を調べた.指標として使った生物学的性質は, (1)温度感受性, (2)炭酸水素ナトリウム濃度依存性,および(3)プラークサイズである.組換え体ウイルスを37.5°Cで10代まで連続継代を行い,得られた各ウイルス液につき上記生物学的試験を行い従来使用されている生ワクチン株Sabin2およびSabin3株と比較検討した.その結果,いずれの組換え体ウイルスもこれら生物学的性質の安定性は現行の生ワクチン株に優るとも劣らぬものであることが明らかとなった.次に組換え体ウイルスの免疫原性を知るためにカニクイザルおよびモルモットに接種し, 2型または3型ポリオウイルスに対する中和抗体産生を調べた.その結果,これら組換え体ウイルスは効率良く中和抗体を上昇させることが判明した.以上のようにして,新しいポリオウイルスの生ワクチン候補株を得ることに成功したが,実際に生ワクチンとして使用する前に,ヒトの腸管で効率良く増殖すること,またその増殖の間に強毒復帰が起こらないことなどを検討する必要がある.小児マヒの病因であるポリオウイルスは、RNAウイルスであるために遺伝的に不安定であり、高い頻度で突然変異体が出現する。したがって生ワクチン株の品質維持に問題が生じるだけでなく、現存する生ワクチン原株も消失する運命にある。そこで本研究者らは、現存するポリオウイルス生ワクチン株の遺伝情報を二本鎖DNAの形で保存維持する系を確立することを目的に研究を遂行した。まず3種類の生ワクチン株(Sabin 1株、Sabin 2株およびSabin 3株)のうち最もワクチンとして安全な株であるSabin 1株を選び、その全遺伝子に相当する相補DNAを、EcoR1リンカーを用いて、バクテリアプラスミドpBR325のEco R1切断部位へ挿入し、クローン化した。このDNAクローンはHeLa細胞にトランスフェクトすることにより、μg当り25PFU、またはAGMK細胞に対しては0.10.3PFUの感染性を示し、ポリオウイルスが回収された。次にクローンの感染効率を上昇させるためにSV40の複製および転写開始点を持ち、さらにlarge T抗原をも持つベクターを使用し、感染性を検討した。その結果、HeLa細胞で約500倍、AGMK細胞で約50倍の感染効率の上昇が観察された。これら2種の相補DNAクローンと2種の細胞を使用し、回収したウイルスのワクチンとしての性質をin vitroマーカ試験およびカニクイザルを使用した神経毒性試験により検討した。得られた結果は、いずれの回収ウイルスも高品質のワクチンとして使用出来る可能性を示唆しており、特にAGMK細胞からの回収ウイルスが良い成績を示すことが判明した。さらに、Sabin 2株、Sabin 3株にかわるより安全な2型、3型のワクチン株を作製する目的で、Sabin 2株、Sabin 3株の抗原性を担う遺伝子の相補DNAをSabin 1株相補DNAの相当する領域と入れ替え、型間での組み換え体ウイルスを作製する実験を遂行中である。

1型ポリオウイルスの経口生ワクチン株(Sabin1株)ゲノムから作製した感染性cDNAクローンの抗原性タンパク領域をコードする塩基配列の一部または全部を2型または3型の生ワクチン株(それぞれSabin2株またはSabin3株)の相当するcDNA領域と入れかえ、1型と2型あるいは1型と3型の間の組換え体cDNAクローンを作製する実験を行った。まず1型と3型間で該当する領域の入れかえを行い、AGMK細胞へのトランスフェクションを行った。その結果、キャプシド領域の一部のみを入れかえたcDNAクローンの感染性はないかまたは非常に低く、トランスフェクションによるウイルス産生が認められなかった。そこで全キャプシド領域を入れかえたcDNAクローンpVSS(1/3)BNを作製し、同様にトランスフェクションを行ったところ、組換え体ウイルスPV1/3(SS)BNを得ることが出来た。この組換え体ウイルスはSabin1株の塩基配列のうち塩基番号637(Bal I切断部位)から塩基番号3405(Nde I切断部位)までをSabin3株の塩基配列と置きかえたゲノム構造を持っており、実際に3型ポリオウイルスの抗原性を示した。さらにこの組換え体ウイルスの神経毒性をカニクイザルを使用し試験したところ、生ワクチンとして使える可能性を示唆した。次にSabin1株とSabin2株間でも同様の領域の入れかえを、上に述べた方法と同様の方法で行い、組換え体ウイルスPV1/2(SS)BBを得た。この組換え体ウイルスの抗原性は2型ポリオウイルスと同一であり、またサル神経毒性試験の結果も現行の2型生ワクチンにまったく劣ることのない弱毒性を示した。
有機酸代謝異常スクリーニングのための質量分析データ自動解析ソフトの開発

ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC/MS)による先天代謝異常症の生化学診断は、機器のメンテナンス、分析データの解析および解釈、さらに先天代謝異常症に対する専門知識を必要とするために、欧米に比べわが国ではまだ一般化していない、GC/MSをより簡単に扱い、臨床診断に応用することを目的として、GC/MSデータ自動解析ソフトを開発し、さらにその応用範囲を広げる研究を行った。1)マスクロマトグラフィーを応用したGC/MSデータ自動解析ソフトの開発:GC/MS分析したあと、代謝異常の診断のためにあらかじめ設定した100種類以上の化合物を自動的に検索し、定量し、正常と比較して異常物質を検出するソフトを開発した。2)先天代謝異常の自動診断プログラムの開発:検出された異常物質の組み合わせから考えられる疾患名をアウトプットするプログラムを開発した。3)スタンダードの有機酸分析への応用:最もポピュラーな有機酸抽出法である溶媒抽出による分析へこのプログラムを応用し、有用性を確認した。4)直接乾燥法による分析への応用:直接乾燥法は尿を直接エバポレートして誘導体化するもので、有機酸のみならずアミノ酸や糖類も同時に検出される。このため、マススクリーニングへの応用が検討されている。マススクリーニングに向けたプログラムを作成し、有用性を確認した。5)安定同位体希釈法への応用:安定同位体希釈法は微量物質を検出定量できるが、内部標準物質を複数設定する必要がある。内部標準を複数設定できる機能を加え、安定同位体希釈法によるデータの自動解析を可能にした。最近普及しているキャピラリーGC/MSを用いて尿中有機酸を分析し、データを自動解析するシステムの開発に関する研究を行った.2年間のうち、今年度は溶媒抽出による尿中有機酸分析を中心にデータ解析法を研究した。今年度の成果の以下に要約する.[1]有機酸分析条件の検討:a)最もポピュラーな方法として、有機溶媒を用いる溶媒抽出/オキシム-TMS誘導体化して、GC分析を行い、DB-5キャピラリーカラムで100280°Cの昇温分析を行う系を確立した.次にb)解糖系成分(グリセロール-6ーリン酸など)の分析法として、DEAEカラム分別後誘導体化する方法を確立した.さらにc)有機酸とアミノ酸、糖類を同時に分析する方法を確立した.すなわち尿を直接減圧エバポレーターなどで乾燥させ、直接誘導体化する方法である.[2]自動診断プログラムの作成:GC/MS分析後、化合物のメチレンユニットを自動計算し、マスクロマトグラフィーの手法で内部標準に対する相対面積で定量値を計算するプログラムを確立した.このために、今年度は尿中代謝産物のメチレンユニットの測定、マススペクトルのイオン強度測定および選択イオンの設定の作業を中心に行った.さらに各年齢の正常値を求め、異常物質の検出も自動的に行うことができるようにした.すでに診断名のわかっている患者の尿検体30検体以上を用いてテストしたところ、きわめて良好な分析結果をアウトプットすることを確認した.[考察]初年度の目標は達成することができたと評価できる.2年目は、安定同位体希釈法など複数の内部標準を用いて微量分析できるシステムを確立する.そしてこれまでの診断の困難であった脂肪酸代謝異常症の診断に応用してゆきたい.ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC/MS)による先天代謝異常症の生化学診断は、機器のメンテナンス、分析データの解析および解釈、さらに先天代謝異常症に対する専門知識を必要とするために、欧米に比べわが国ではまだ一般化していない、GC/MSをより簡単に扱い、臨床診断に応用することを目的として、GC/MSデータ自動解析ソフトを開発し、さらにその応用範囲を広げる研究を行った。今年度は本研究費の2年間の2年目に当たる.初年度(昨年)には、一般的に行われている溶媒抽出法による尿中有機酸分析のデータ自動解析システムを確立した.今年度はこの基本ソフトをもとにして、応用範囲を広げる研究を行った.【方法と結果】1)直接乾燥法による分析への応用:直接乾燥法は100uLの尿を直接エバポレートして誘導体化するものである.前処理が簡単で有機酸のみならずアミノ酸や糖類も同時に検出されるため、マススクリーニングへの応用が検討されている.この方法によるマススクリーニングに向けて、これらのアミノ酸や糖類の各化合物のメチレンユニット値やマススペクトルデータをとり、自動解析用のテーブルを作成した.またデータをクレアチニン換算する機能も加えた.2)安定同位体希釈法への応用:

安定同位体希釈法は微量物質を検出定量できるが、内部標準物質を複数設定する必要がある.アシルグリシン分析は脂肪酸代謝異常症の診断に重要であるが、微量なため通常の方法では分析が難しく、安定同位体希釈法などによる分析が必要である.今年度、基本システムに内部標準を複数設定できる機能を加えた.これにより安定同位体希釈法によるデータの自動解析が可能になった.3)有機酸代謝異常スクリーニング:昨年作成した自動解析システムを用いて、今年度全国の医療機関から依頼された約400症例の有機酸分析を行い、XX例の先天代謝異常症を検出した.このシステムが実用的なことを確認した.【考察】有機酸代謝異常症の新生児マススクリーニングが最近検討されはじめている.本研究によって開発したシステムは、GC/MSや先天代謝異常に詳しい知識のない人でも使用することができ、GC/MSを応用した臨床検査、スクリーニングへの応用を容易にすると思われる.
唾液の物理化学的総合機能解析による口腔環境の包括的再構成法の開発

唾液は多機能な液体であるが、唾液を口腔内に取り出すと、短期間に物性が変化する。この唾液の物性が関わる機能を評価し、生化学的・微生物学的・免疫学的性状と合わせて総括的解析にて総合し、生体内で実際に起きている口腔環境内での唾液の役割を完全に理解する。この結果を元に唾液物性を再現するモデルとして機能的人工唾液を制作して口腔環境を再構築する。この研究から唾液の生体内での全機能を網羅して把握・理解でき、唾液機能の小児から高齢者・有病者までの完全な機能発揮を保証し、口の担う『食べて・話し・笑う』生き甲斐とQOLを支える。
形態認識における方向自由情報の存否に関する実験的検討

方向が異なる2つの形態の異動を判断するとき、イメージ回転によって方向を揃える場合とイメージ回転を行なわない場合のあることが知られている。Takano(1989)は、独自の「情報タイプ理論」に基づき、鏡像弁別が必要とされる場合には、イメージ回転などの方向変換操作が必要となることを示し、実験的な検証を行なった。その後、Cohen & Kubovy(1993)は、素早い反応を行なうように圧力をかけた場合には、鏡映弁別が必要とされる場合にもイメージ回転が生じないことを示し、こうした場合には、方向に縛られない形態表象が形成されると主張した。本研究においては.、Cohen & Kubovy(1993)の追試を行なうとともに、同一形態の表象が複数の方向において形成されるという可能性を探るために、複数の方向で形態の学習を行ない、その効果を検討した。実験の結果、イメージ回転の有無は、素早い反応を行なうようにという圧力とは無関係であり、Cohen & Kubovy(1993)の結果は追試されなかった。圧力をかけなくてもイメージ回転が生じなかった場合があったが、内観報告などから推定すると、1個の形態しか提示されなかったため、被験者が特徴間の方向関係を記憶し、それに基づいて、イメージ回転とは別の方法で方向変換を行なったものと考えられる。また、学習の効果も認められなかったが、特徴間の方向関係を記憶するという方略を採った場合には、イメージ回転を行なう場合とは異なり、基準となる方向の影響は現れないので、どの方向で形態の学習を行なったかということが実験結果に影響を及ぼさなかった者と考えられる。人間の形態認識においては、形態の方向が変化したとき、形態の見え方が変化する場合と変化しない場合がある。申請者は、こうした方向変化の影響の有無を説明するために、「情報タイプ理論」を提案した(Cognitive Psychology,1989)。その後、Cohen & Kubovy(Cognitive Psychology,1993)は、この説明と整合しないように見える現象を報告した。しかし、もし、Cohen & Kubovyの実験においては、被験者が反応の素早さを要求されたために、複数の方向において表象を形成し、提示された形態を近傍の方向にある表象と比較することによってメンタル・ロ-テーションを省略したとすれば、彼らの実験結果は、情報タイプ理論によって整合的に説明することができる。この研究においては、Cohen & Kubovyの結果に関するこの説明の妥当性を実験的に検証することによって、情報タイプ理論の妥当性を吟味することを目的とした。企画された実験においては、被験者には、初めに、同一の形態を複数の方向で提示し、鏡映弁別の反復によってそれらの方向における表象を形成させるという学習手続きを行なう。次に、それらの中間の方向にも形態を提示して、鏡映弁別を求めるという、通常のメンタル・ロ-テーション実験の手続きに移る。本年度は、実験用防音ブ-スとパーソナル・コンピュータ・システムを購入し、現有のAVタキスト・スコープに接続して、刺戟提示および反応時間測定のためのプログラミングを行なった。現在、予備実験を数回実施し、その結果を見ながら、実験手続きと実験プログラムの調整を行なっている。

本研究においては、Cohen & Kubovy(1993)の追試を行なうとともに、同一形態の表象が複数の方向において形成されるという可能性を探るために、複数の方向で形態の学習を行ない、その効果を検討した。実験の結果、イメージ回転の有無は、素早い反応を行なうようにという圧力とは無関係であり、Cohen & Kubovy(1993)の結果は追試されなかった。圧力をかけなくてもイメージ回転が生じなかった場合があったが、内観報告などから推定すると、1個の形態しか提示されなかったため、被験者が特徴間の方向関係を記憶し、それに基づいて、イメージ回転とは別の方法で方向変換を行なったものと考えられる。また、学習の効果も認められなかったが、特徴間の方向関係を記憶するという方略を採った場合には、イメージ回転を行なう場合とは異なり、基準となる方向の影響は現れないので、どの方向で形態の学習を行なったかということが実験結果に影響を及ぼさなかった者と考えられる。