hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
成人T細胞白血病の制御へ向けたHTLV-1プロウイルス解析

本研究では、HTLV-1感染者およびATL患者検体を解析することで、以下の点を明らかにしてきた。ATL患者検体およびATL細胞株において、HTLV-1プロウイルスのエピジェネティックな解析を行ったところ、宿主細胞のDNA結合蛋白CTCFがHTLV-1プロウイルスに直接結合している事が明らかとなった(Satou et al PNAS 2017)。ウイルスの転写制御における重要な1つのメカニズムと考えられる。HTLV-1組み込み部位を用いたATL早期診断法確立へ向けた研究では、臨床検体収集を行った。今後研究を継続する予定。成人T細胞白血病の制御へ向けたHTLV-1プロウイルス解析を進めている。プロウイルスの宿主ゲノムへの組み込み部位解析系をセットアップして、それぞれの感染クローンの特定とクローン性増殖の度合いを評価出来るようになった。今後は、遺伝子との位置関係、エピゲノムの特徴との関連性など、データの3次解析を進めていく予定。研究に必要な症例検体の集積も順調に進行している。現在のところ約20症例、40検体分の末梢血単核球が収集されている。今後も、収集を継続する事でより多くの検体、長期経過観察が可能な検体数を増やす予定。プロウイルスのエピゲノム解析では、クロマチン免疫沈降法(ChIP assay)が昨年度までに確立していたが、本年度はChIP-seqの立ち上げを行った。より詳細で精度の高いプロウイルスエピゲノム情報が入手可能となった。今後はChIP-seq解析の低コスト化を実現する事で、多くの臨床検体の解析を進めていく予定。その結果、高精度にプロウイルス転写制御機構を理解する事が可能になると期待される。エピゲノム解析では、プロウイルス内に、宿主のインスレータータンパクが結合する事を見出し、プロウイルスのエピゲノムパターン形成、転写制御機構において重要な因子である事が示唆された。上記内容をまとめた論文を国際的なピアレビュー雑誌に投稿中で、現在論文のリバイス中である。また、同内容に関してH27年3月-4月アメリカで開催のKeystone Symposia(Viruses and Human Cancer)で招待講演を行った。成人T細胞白血病の制御へ向けたHTLV-1プロウイルス解析を継続して行った。プロウイルスの宿主ゲノムへの組み込み部位解析系をセットアップした。HTLV-1感染クローンの特定とクローン増殖の定量が可能になった。今後は解析検体数を増やし、経時的なサンプルの検体解析を進める予定。臨床症例の集積も順調に進んでいる。現在50症例を超える検体が保存された。HTLVーIのプロウイルスのエピゲノム解析に関して、インスレータータンパクであるCTCFがHTLV-1のゲノムに直接結合し、ウイルスの転写制御、宿主遺伝子の転写制御にも影響を与える事を報告した。(Satou et al, PNAS in press)さらに、DNAプローブを用いたプロウイルスDNA配列の濃縮法を確立し、高感度かつ効率的にプロウイルス解析を行うことが可能となった。(論文投稿中)実験系のセットアップが予定以上にスムースに進んだ。臨床検体の集積も、予定数を上回るペースで順調に進んだ。研究成果の発表も、国内、国際学会、論文と積極的に行った。H26年度、H27年度に引き続き、成人T細胞白血病の制御へ向けたHTLV-1プロウイルス解析を行った。経時的なHTLV-1感染者サンプルの集積を継続した。合計50症例を超える末梢血単核球検体の保存を行った。HTLVーIのプロウイルスのエピゲノム解析に関して、昨年度インスレータータンパクであるCTCFのHTLV-1のゲノムへの結合を示しが(Satou et al, PNAS 2016)、さらに、HTLV-1のプロウイルスのエピジェネティックな転写制御メカニズム解析を効率的に進めるため、DNAプローブを用いたプロウイルスDNA配列の濃縮法を確立し、高感度かつ効率的にプロウイルス解析を行うことが可能となった。(Miyaszato P etal Sci Rep2016)同方法を活用することで、HTLV-1のエピゲノム状態を詳細に解析した結果、プロウイルス内に、顕著なオープンクロマチン領域を特定し、これまで報告が無い新規エンハンサー領域が存在する事を見出した。(Matsuo et al未発表データ)エンハンサー領域のヒストン修飾パターンを調べたところ、エンハンサーに特徴的な修飾を認めた。さらに、エンハンサー領域に結合する転写因子の特定も行い、分子メカニズムの解析が進んだ。HTLV-1の持続潜伏感染において重要な役割を果たしている事が示唆された。上記研究成果について、学会発表、論文発表、メディアによる情報発信等を通じて、広く社会に周知した。・プロウイルスの宿主ゲノムへの組み込み部位解析系をセットアップして、それぞれの感染クローンの特定とクローン性増殖の度合いを評価出来るようになった。・研究遂行に必要な、臨床検体の収集が予定通り進んでいる。

(約20症例、40検体)・エピゲノム解析は、1つ論文を投稿して現在revision中である。ウイルス組み込み部位に関してはデータ解析を改良する。症例集積を進める。さらに高精細なプロウイルス解析を進める。血液内科学・ウイルス組み込み部位解析に関して、データの3次解析を進めていく予定。・症例の収集を更に進める。・ChIP-seq解析の低コスト化を実現する事で、多くの臨床検体の解析を進めていく予定。その結果、高精度にプロウイルス転写制御機構を理解する事が可能になると期待される。当初20万円の未使用見込(次年度繰越)の予定だったが、研究計画の変更が生じたため支払いの必要が生じた。その残額が695円となった。次年度の試薬購入や旅費に充てたいと考えている。
小規模病院の連携で創る中山間地域の看護師の継続教育プログラムとその評価

人口減少と少子高齢化が進み、過疎化が著しい中山間地域では、医師・看護師不足が深刻化し、安定した継続的な地域医療を確保する体制づくりが課題である。加えて、急性期医療施設が少ない中での医療・看護活動には、都市部の医療・看護活動とは異なる知識・実践力が求められる。中山間地域の小規模病院では、スタッフの人員不足ならびに経験・年齢層の偏りのため、継続教育の実践に困難を生じている。そこで、本研究では、小規模病院間の連携を基礎に、中山間地域で活躍できる看護師の継続教育のプログラム(中山間地域継続教育プログラム)を構築し、実施・評価することを目的とし、中山間地域の看護師の生涯学習体制の整備をねらいとしている。
肝の病態生理における肝類洞壁細胞の意義と新らしい治療法の開発

1.エンドトキシン(Ex)誘発肝障害の機序。Ex投与と盲腸結紮穿刺モデルにおいて、類洞内皮のICAM-ImRNA及びICAM-1の発現亢進を認め、肝マクロファージ(Mφ)をブロックすることにより、これらが抑制されることを明らかにした。そして、好中球枯渇モデルではEx肝障害が軽減することを示し、本病態の発生機序における肝Mφ-接着分子-好中球系の意義を明らかにした。また、血管収縮、血小板凝集に関与するトロンボキサンA_2(TXA_2)の受容体が類洞内皮に存在することを証明し、TXA_2合成酵素阻害剤がEx肝障害を軽減することから、本病態と類洞内TXA_2受容体系の関連性を示した。2.肝冷保存・再灌流傷害の発生機序とその対策。肝冷保存時には肝Mφがプライミング及至は活性化の状態になっていることを、アシアロGM1発現の解析、TNFα産生能の測定により明らかにし、肝Mφをブロックすることにより、類洞内凝固を抑制し、微小循環傷害にもとづく再灌流傷害を防止出来ることを示した。更には、冷保存時間とともに類洞内皮のICAM-1発現が高まり、白血球接着が亢進したが、肝Mφのブロックによりこれらを抑制することも明らかにした。3.活性化伊東細胞におけるNa^+-Ca^<++>交換体の発現。活性化伊東細胞のコラーゲン合成能や微小循環に関与する収縮能がCa^<++>のシグナルに依存するとの観点から細胞内Ca^<++>濃度の抑制機構の研究過程において発見した。活性化伊東細胞の新しいマーカーとなること、肝線維化の早期診断に応用しうる可能性を示した。4.新しい肝特異遺伝子(kan-1)の分子生物学、医学的意義について。本遺伝子はラットでは420個、ヒトでは418個のアミノ酸残基からなる分子量的46キロダルトンの蛋白をコードすることを明らかにした。ラットでは胎生期の肝では発現はなく、出生直後より発現し、一種の分化マーカーの可能性が考えられた。ヒトkan-1は、胆管細胞癌、転移性肝癌では全く発現せず、肝細胞癌にのみ種々の程度で発現する。そして、その発現強度と予後が有意に相関し、低発現例では著しく不良であった。肝細胞癌の新しい予後因子として期待され、現在、特異抗体の作成にも成功している。Ex投与と盲腸結紮穿刺モデルにおいて、類洞内皮のICAM-1mRNA及びICAM-1の発現亢進を認め、肝マクロファージ(Mφ)をブロックすることにより、これらが抑制されることを明らかにした。

また、血管収縮、血小板凝集に関与するトロンボキサンA_2(TXA_2)の受容体が類洞内皮に存在することを証明し、TXA_2合成酵素阻害剤がEx肝障害を軽減することから、本病態と類洞内TXA_2-TXA_2受容体系の関連性を示した。2.肝冷保存・再灌流傷害の発生機序とその対策。肝冷保存時には肝Mφがプライミング乃至は活性化の状態になっていることを、アシアロGM1の発現の解析、TNFα産生能の測定により明らかにし、肝Mφをブロックすることにより、類洞内凝固を抑制し、微小循環障害にもとづく再灌流傷害を防止出来ることを示した。更には、冷保存時間とともに類洞内皮のICAM-1発現が高まり、白血球接着が亢進したが、肝Mφのブロックによりこれらを抑制することも明らかにした。3.新しい肝特異遺伝子(kan-1)の分子生物学、医学的意義について。本遺伝子はラットでは420個、ヒトでは418個のアミノ酸残基からなる分子量的46キロダルトンの蛋白をコードすることを明らかにした。ラットでは胎生期の肝では発現はなく、出生直後より発現し、一種の分化マーカーの可能性が考えられた。ヒトkan-1は、胆管細胞癌、転移性肝癌では全く発現せず、肝細胞癌にのみ種々の程度で発現する。そして、その発現強度と予後が有意に相関し、低発現例では著しく不良であった。肝細胞癌の新しい予後因子として期待され、現在、特異抗体の作成にも成功している。I.エンドトキシン血症誘発肝傷害の機序とその制御について。エンドトキシン血症では肝マクロファージ(Mφ)が活性化し、TNFα、IL-1などの炎症性サイトカインやスーパーオキシドなどのフリーラジカルを過剰に産生することを示した。そして、これらが肝類洞内皮細胞傷害、白血球接着、類洞内凝固を誘導し、肝微小循環障害をもたらすことを明らかにした。そして、肝Mφのブロック、TXA_2合成酵素阻害剤の傷害抑制作用を示した。II.冷保存肝移植後のearly graft failureにおける肝Mφ及び類洞内皮細胞の関与。肝の冷保存、再灌流により肝Mφが活性化することを肝MφのアシアロGM1やTNF αmRNAの発現度により明らかにした。類洞内皮のICAM-1発現も冷保存に伴い上昇し、肝Mφのブロックによりその上昇が抑制されることを示した。再灌流傷害は肝Mφのブロック、抗TNFα抗体、TXA_2合成酵素阻害剤、抗ICAM-1抗体により有意に抑制された。超微形態学的にも肝冷保存中には肝実質細胞よりも類洞内皮細胞の傷害がより早期に生じることを観察した。IV.肝特異遺伝子(kan-1)について。その後の検索にてkan-1はヒトの胆汁酸抱合酵素の一つをコードする遺伝子であることが明らかになった。肝細胞癌、転移性肝癌約30例においてkan-1のmRNA発現を解析した結果、mRNA発現度は両者の鑑別に有用であること、さらに、肝細胞癌においては通常の臨床病理学的因子と独立した予後予知因子であることを患者の生存率、及び多変量解析により明らかにした(高発現は予後良好、低発現は予後不良)。
合成作用素とスペクトル保存写像の研究

合成作用素の従来の研究をもとに,スペクトル保存写像と合成作用素の関連を調べた.そして,単位的な半単純可換バナッハ環の間で,乗法的にスペクトルを保存する全射の写像が,合成作用素に似た形で表現できることを証明した.さらに,末梢スペクトルの保存でも同様の結果を導いた.これらは,バナッハ環の保存問題への部分解答である.また,バナッハ空間上のシフト作用素の研究や,ハイヤーズ・ウラム安定性の応用面の開拓なども行った.合成作用素の従来の研究をもとに,スペクトル保存写像と合成作用素の関連を調べた.そして,単位的な半単純可換バナッハ環の間で,乗法的にスペクトルを保存する全射の写像が,合成作用素に似た形で表現できることを証明した.さらに,末梢スペクトルの保存でも同様の結果を導いた.これらは,バナッハ環の保存問題への部分解答である.また,バナッハ空間上のシフト作用素の研究や,ハイヤーズ・ウラム安定性の応用面の開拓なども行った.この研究の目的は,Banach環の保存問題を,合成作用素と関連づけて研究するものである。とくに,スペクトル保存に注目し,次の問題を考える。問題:Banach環の間のどんなスペクトル保存写像が,合成作用素を用いて表現されるか?この問題の部分的な解答が,2002年に,L.Molnarによって与えられた。それは,「ある仮定のもと,連続関数環C(X)上の単位的かつ乗法的な全射スペクトル保存写像が,合成作用素を用いて表現される」というものである。そこで,C(X)を関数環に拡張することを考え,次の定理を導いた(下記1番目の論文)。定理1:関数環の間の単位的かつ乗法的な全射スペクトル保存写像が,合成作用素を用いて表現される。この定理の証明には,峰関数を利用するという独自の方法を用いた。また,ほぼ同時に発表されたN.V.Rao and A.K.Royの結果と重なる部分もあるが,定理1は,スペクトル保存を値域保存と関連づけていて,より広い観点をもっている。これ結果は,羽鳥理(新潟大)氏と三浦毅(山形大)氏との共同研究による。まさに,これがこの研究課題のきっかけになった。その後,同メンバーで,定理1の関数環をBanach環に拡張する試みをし,定理1の「関数環」を「単位的半単純可換Banach環」に拡曝しても,同様のことが成り立つことをつきとめた(下記の2番目の論文)。この拡張には,分担者の高橋眞映(山形大)氏との別の研究で得たアイディアを用いた。他に,この研究に関連して,関数空間上の作用素に関する研究もすすめた。分担者の高橋氏とは,Hyers-Ulamの安定性をもつ作用素についての研究を行ってきたが,今回は,f(x+y)+cf(x)f(y)=k(x+y)とf(x+y)+cf(x)f(y)=k(x)k(y)という型の関数方程式について,その可解性とHyers-Ulam安定性を示した(下記の3番目の論文)。この研究の目的は,Banach環の保存問題を,合成作用素と関連づけて研究することである.とくに,スペクトル保存に注目し,次の問題を考えている.問題:Banach環の間のどんなスペクトル保存写像が,合成作用素を用いて表現されるか?この問題に関し,羽鳥理氏(新潟大・理)と三浦毅氏(山形大院・理工)との共同研究で,平成18年度末,次の定理を発表した.定理:巣位的半単純可換Banach環の間の単位的かつ乗法的なスペクトル保存写像は,合成作用素として表現される.平成19年度は、この定理のさらなる一般化を探ってきた.われわれの証明は、もともと関数環の概念(峰関数など)を活用しているので,Banach環としての一般化には新しい考え方が必要であり,それを求めるために,研究分担者の高橋氏にBanach環に関する情報をいただいてきた.一方で,われわれの証明は,「関数」としての解釈が強く,「スペクトル保存」にしても「値域保存」と捉えられるので,定理の「単位的半単純可換Banach環」を具体的な関数環や関数空間にあてはめられる可能性を秘めている.そのような場合に,どのような局面が現れるのかが,今後の発展に重要であることがわかってきた.上記の問題に関しては,羽鳥氏が,新潟大において研究グループを形成している.「バナッハ環セミナー」(筑波大)や「関数環研究集会」(信州大)などでは,彼らと議論が中心になった.とくに,「関数環研究集会」は,今年度は主催者側であったこともあり,関連分野の研究にも進展があった.平成18年度に問題点を指摘していたシフト作用素の問題や,スラントToeplitz作用素のスペクトルについて,院生との研究の中でいくつかの発見があった.その一部は口頭発表した.この研究は、次の定理が得られたことに、端を発する。定理:関数環の間の乗法的にスペクトルを保存する単位的全射写像は、合成作用素として表現される。この定理のアイディアを活かして、Banach環の保存問題を、合成作用素と関連づけて研究することが、この研究課題の目的である。上の定理は、羽鳥理氏(新潟大・理)と三浦毅氏(山形大・理工研)との共同研究で得られたものだが、さらに,分担者の高橋眞映氏(山形大・理工研)の協力を得て、その技法の発展を探ってきた。そして、上記定理の仮定

「スペクトル保存」は、「末梢スペクトル保存」に緩められることがわかった。また、単位元をもたない環の場合の考察も行った。さらに保存問題への観点を広げて、関数環の間の2-局所同型写像(全射)や2-局所等長写像(全射)をとりあげ、それらが合成作用素として表現できることを、つきとめた。一方で、合成作用素のひとつであるシフト作用素の研究もすすんだ。Hilbert空間上のシフト作用素の共役作用素が自然にもつ性質を、Banach空間の上で考えたシフト作用素が共有するかが、明らかになった。また、閉区間上の連続微分可能な関数の空間の上では、シフト作用素が存在しないことも、わかった。他に、高橋眞映氏とは、Hyers-Ulamの安定性問題と関連させて、Banach環上の作用素のCaushy-Euler型の分解についての新しい観点を発見した。また、Hua型不等式の応用結果も得た。「関数環研究集会」(2008年11月)や「つくばセミナー」(2009年3月)は、われわれの研究グループが中心になって開催し、関連の研究者が多く参集した。そこでは、上記の話題の他、ハーディ空間上のスラントToeplitz作用素のスペクトルに関する院生との共同研究の結果も発表した。
ヒトトレハラーゼの分子学的検討と臨床的意義

トレハラーゼは二糖類トレハロースを特異的に加水分解し、2分子のグルコースを生成する。本酵素は哺乳動物では主に腎臓および小腸の刷子縁に存在ており、腎尿細管障害で尿中に多く排泄される。しかしその構造や病態による排泄機能は知られていなかった。我々はまず本酵素のcDNAをRabbitトレハラーゼcDNAを用いたプラークハイブリダイゼーションにより決定した。その後本酵素のmRNAは肝臓にも発現していることを明らかにした。また免疫染色の結果、トレハラーゼは肝実質細胞内に存在していることが明らかになった。そこですでに我々が尿中トレハラーゼを測定するために構築していたELISAを用いて血清中の本酵素を測定し、その病態による変動を検討した。我々はまず健常人(82名)における血清中トレハラーゼ酵素量の検討を行った。そのうち98%は感度以下であり健常人での血清中濃度は極めて低いことが明かとなった。新生児肝炎(1例はサイトメガロウイルス肝炎、2例は原因不明)と先天性胆道閉鎖症の症例について検討したところ、両者とも上昇(20-27ng/ml)がみられたが、その値に差はなかった。また特異な症例であるが、ドクツルタケ(毒きのこ)摂取による肝機能障害では血清中トレハラーゼは216ng/mlと著明な高値が認められた。本症例でのGOTは7,098単位、GTPは7,862単位と異常高値であり血漿交換を必要とした。その後回復に伴い、GOT、GPTとともにトレハラーゼも正常化(感度以下)した。10歳女児のウイルス性肝炎(原因不明)でも肝機能に伴い変動した.(GOT:628単位、GPT:878単位、トレハラーゼ:39.8ng/ml)から(GOT:51単位、GPT:95単位、トレハラーゼ:20.7ng/ml)以上から肝機能障害患者では血清トレハラーゼの上昇がみられた。その上昇はその存在部位から肝細胞そのものの崩壊によるものと考えられた。また血清トレハラーゼの上昇がみられた患者ではその尿中トレハラーゼの上昇はみられず、尿中トレハラーゼは腎尿細管由来、血清中トレハラーゼは肝臓由来であることが明らかとなった。本酵素は哺乳動物では主に腎臓および小腸の刷子縁に存在しており、腎尿細管障害で尿中に多く排泄される。そのうち98%は感度以下であり健常人での血清中濃度は極めて低かった。新生児肝炎(1例はサイトメガロウイルス肝炎、1例は原因不明)と先天性胆道閉鎖症の症例について検討したところ、両者とも上昇(20-27ng/ml)がみられたが、その値に差はなかった。また特異な症例であるが、毒きのこ摂取による肝機能障害では血清中トレハラーゼは216ng/mlと著明な高値が認められた。本症例でのGOTは7,098単位、GPTは7,862単位と高値であり血漿交換を必要とした。その後回復に伴い、GOT、GPTとともにトレハラーゼも正常化した。10歳女児のウイルス性肝炎(原因不明)でも肝機能に伴い変動した.(GOT:628単位、GPT:878単位、トレハラーゼ:39.8ng/ml)から(GOT:51単位、GPT:95単位、トレハラーゼ:20.7ng/ml以上から肝機能障害患者では血清トレハラーゼの上昇がみられた。今回、先天性胆道閉鎖症と新生児肝炎との血清中の本酵素量に差はみられなかったが、さらに症例を重ね、また今後組織を含めた検討を行う予定である。

新生児肝炎(1例はサイトメガロウイルス肝炎、2例は原因不明)と先天性胆道閉鎖症の症例について検討したところ、両者とも上昇(20-27ng/ml)がみられたが、その値に差はなかった。また特異な症例であるが、ドクツルタケ(毒きのこ)摂取による肝機能障害では血清中トレハラーゼは216ng/mlと著明な高値が認められた。本症例でのGOTは7,098単位、GTPは7,862単位と異常高値であり血漿交換を必要とした。その後回復に伴い、GOT、GPTとともにトレハラーゼも正常化(感度以下)した。10歳女児のウイルス性肝炎(原因不明)でも肝機能に伴い変動した.(GOT:628単位、GPT:878単位、トレハラーゼ:39.8ng/ml)から(GOT:51単位、GPT:95単位、トレハラーゼ:20.7ng/ml)以上から肝機能障害患者では血清トレハラーゼの上昇がみられた。その上昇はその存在部位から肝細胞そのものの崩壊によるものと考えられた。また血清トレハラーゼの上昇がみられた患者ではその尿中トレハラーゼの上昇はみられず、尿中トレハラーゼは腎尿細管由来、血清中トレハラーゼは肝臓由来であることが明らかとなった。
エージェントを用いた日本語教育のための柔軟な協調学習環境の研究

また,近年,インターネットの普及により,時間・場所の制約を越えて,様々な国の人々がサイバースペース上で容易にコミュニケーションできるようになってきた.本研究では,ソフトウェアエージェントの介在により,サイバースペースでの言語学習を支援する学習環境Anckleを提案した.Anckleは,コミュニカティブアプローチに基づき,サイバースペース内での母語話者とのコミュニケーションによる言語学習を支援する.また,外国語学習で大きなで問題となる言語転移に着目して,エージェントがコミュニケーションに介入し,学習者の理解状態に合わせて教授を行う.我々は,コミュニケーションギャップモデル(CGM)を提案し,中国人による日本語学習を支援するシステムを試作した.また,近年,インターネットの普及により,時間・場所の制約を越えて,様々な国の人々がサイバースペース上で容易にコミュニケーションできるようになってきた.本研究では,ソフトウェアエージェントの介在により,サイバースペースでの言語学習を支援する学習環境Anckleを提案した.Anckleは,コミュニカティブアプローチに基づき,サイバースペース内での母語話者とのコミュニケーションによる言語学習を支援する.また,外国語学習で大きなで問題となる言語転移に着目して,エージェントがコミュニケーションに介入し,学習者の理解状態に合わせて教授を行う.我々は,コミュニケーションギャップモデル(CGM)を提案し,中国人による日本語学習を支援するシステムを試作した.本研究の目的は,エージェント技術を用いて,日本語教育のための柔軟な協調学習環境を構築することである.我々は,その学習対象として,作文教育を選び,ネットワークを通じて添削作業が可能な学習支援システムを構築した.また,仮想環境MOOを利用した協調学習環境における日本語教育を試みた.学習者と教師が協調しながら行う添削作業を,コンピュータを用いて分散環境で可能とするシステムCoCoA(Communicative Correction Assisting System)を構築した.また,実験によりCoCoAの学習環境における添削に必要となる添削記号や支援機能を抽出した.その考察結果をもとに,添削文章の変換方式としてCCML(Communicative Correction Markup Language)を提案した.さらに,システムを試作し,評価実験を行い,CoCoAとCCMLの有効性を示した.また,本研究では,MOOを用いて構築された仮想環境及びそれを利用した協調学習とその実験的な評価を行った.MOOと呼ばれるマルチユーザシミュレーション環境は,複数の利用者が共有データベースにアクセスして,互いに話をしたり,共同でものを作ったりすることができる仮想空間として注目を集めている.我々は,仮想的な協調学習環境VirsicleとそのグラフィカルユーザインタフェースMooEr(MooExplorer)を構築した.この仮想学習環境は,バーチャルクラスルームとして試用し,試験を含むすべての授業,演習がそこで行われた.半年にわたる実験的な評価の結果,Virsicleは協調学習に適し,学習者の積極的な参加による学習効果の向上が期待できることがわかった.なお,本システムは,SUNワークステーション上にTcl/Tkを用いて構築しており、着実に研究成果をあげている.本研究の目的は,エージェント技術を用いて,日本語教育のための柔軟な協調学習環境を構築することである.我々は,その学習対象として,作文教育を選び,ネットワークを通じて添削作業が可能な学習支援システムを構築した.また,仮想環境MOOを利用した協調学習環境における日本語教育を試みた.学習者と教師が協調しながら行う添削作業を,コンピュータを用いて分散環境で可能とするシステムCoCoA(Communicative Correction Assisting System)を構築した.また,実験によりCoCoAの学習環境における添削に必要となる添削記号や支援機能を抽出した.その考察結果をもとに,添削文章の交換方式としてCCML(Communicative Correction Markup Language)を提案した.さらに,システムを試作し,評価実験を行い,CoCoAとCCMLの有効性を示した.また,本研究では,MOOを用いて構築された仮想環境及びそれを利用した協調学習とその実験的な評価を行った.MOOと呼ばれるマルチユーザシミュレーション環境は,複数の利用者が共有データベースにアクセスして,互いに話をしたり,共同でものを作ったりすることができる仮想空間として注目を集めている.我々は,仮想的な協調学習環境VirsicleとそのグラフィカルユーザインタフェースMooEr(Moo Explorer)を構築した.この仮想学習環境は,バーチャルクラスルームとして試用し,試験を含むすべての授業,演習がそこで行われた.半年にわたる実験的な評価の結果,Virsicleは協調学習に適し,学習者の積極的な参加による学習効果の向上が期待できることがわかった.本研究の目的は,エージェント技術を用いて,日本語教育のための柔軟な協調学習環境を構築することである.我々は,その学習対象として,作文教育を選び,ネットワークを通じて添削作業が可能な学習支援システムを構築した.学習者と教師が協調しながら行う添削作業を,コンピュータを用いて分散環境で可能とするシステムCoCoA(Communicative Correction Assisting System)を構築した.また,実験によりCoCoAの学習環境における添削に必要となる添削記号や支援機能を抽出した.その考察結果をもとに,添削文章の交換方式としてCCML(Communicative Correction Markup Language)を提案した.さらに,システムを試作し,評価実験を行い,CoCoAとCCMLの有効性を示した.また,近年,インターネットの普及により,時間・場所の制約を越えて,様々な国の人々がサイバースペース上で容易にコミュニケーションできるようになってきた.本研究では,ソフトウェアエージェエントの介在により,サイバースペースでの言語学習を支援する学習環境Anckle(Agent-based Communicative Kanji Learninge Environment)を提案した.Anckleは,コミュニカティブアプローチに基づき,サイバースペース内での母語話者とのコミュニケーションによる言語学習を支援する.また,外国語学習で大きなで問題となる言語転移に着目して,エージェントがコミュニケーションに介入し,学習者の理解状態に合わせて教授を行う.

我々は,コミュニケーションギャップモデル(CGM)を提案し,中国人による日本語学習を支援するシステムを試作した.本研究の目的は,エージェント技術を用いて,日本語教育のための柔軟な協調学習環境を構築することである.我々は,その学習対象として,作文教育を選び,ネットワークを通じて添削作業が可能な学習支援システムを構築した.学習者と教師が協調しながら行う添削作業を,コンピュータを用いて分散環境で可能とするシステムCoCoA(Communicative Correction Assisting System)を構築した.また,実験によりCoCoAの学習環境における添削に必要となる添削記号や支援機能を抽出した.その考察結果をもとに,添削文章の交換方式としてCCML(Communicative Correction Markup Language)を提案した.さらに,システムを試作し,評価実験を行い,CoCoAとCCMLの有効性を示した.また,近年,インターネットの普及により,時間・場所の制約を越えて,様々な国の人々がサイバースペース上で容易にコミュニケーションできるようになってきた.本研究では,ソフトウェアエージェントの介在により,サイバースペースでの言語学習を支援する学習環境Anckle(Agent-based Communicative Kanji Learning Environment)を提案した.Anckleは,コミュニカティブアプローチに基づき,サイバースペース内での母語話者とのコミュニケーションによる言語学習を支援する.また,外国語学習で大きなで問題となる言語転移に着目して,エージェントがコミュニケーションに介入し,学習者の理解状態に合わせて教授を行う.我々は,コミュニケーションギャップモデル(CGM)を提案し,中国人による日本語学習を支援するシステムを試作した.
第二次大戦後フランス自動車産業の多国籍企業化と産業政策の意義

1.国際化時代におけるフランス自動車産業の変貌過程と同国政府による政策的関与の実態の解明。寡占企業の多国籍化プロセスの実態分析の一環として、国有化企業ルノ-公団と私企業プジョーを取り上げ、その経営戦略(製造モデル政策と企業集中活動への取組み)の分析をつうじて、戦略対応の差異ならびに産業構造の転換等について検討を加えた。フランスでは大手企業による中小の淘汰をつうじた産業構造の寡占化が進展するが、一方で寡占企業間の「協調」体質が形成された結果、産業構造の脆弱性は温存され、その抜本的改善が遅延し激化する国際競争への有効な対応策を欠いた点を明らかにした。また、上記企業の行動様式には明確な相違の存在することが判明し、企業成長パターンの類型化に向けて一定の展望を得ることができた。これらについては論稿として公表した。併せて、1960年代の北米展開ならびに企業集中等の分析を行った。一連の検討により、北米進出は仏がその体質的脆さを認識する契機となり大型提携=ルノ-・プジョー協定の実現を導く役割を果たしたこと等を理解できた。政府の政策展開については、60年代初頭に政府審議会による報告書の作成等をつうじて総合的な政策提言が行われていることをつかみ、実態解明への有益な手がかりを知ることができた。今後、分析によって得られた新たな知見をふまえ、国際化時代におけるフランスの対応の特質の一端を公表する予定である。2.第二次世界大戦後の仏・欧州経済および自動車産業に関する欧米文献・資料等のデータベース化作業の進展ならびに同データベースのWindows環境への移行。本年度は、継続してより一層の情報収集を行うとともに、パソコン設備の更新によってDOS環境からWindows環境への移行が可能となり、上記作業の効率的な遂行ならびにデータベースの活用を行うことができた。
下垂体ホルモン分泌の分子機構に関する研究

我々は、ラット下垂体細胞を用いてGHRHとSRIFの投与下においてRab3BとSNARE機構を構成するSNAP-25、syntaxinとの関連について検討した。GH、Rab3Bの免疫組織化学二重染色の共焦点レーザー顕微鏡による観察では、GHRH投与下でGHの染色性の減少とRab3Bの染色性の増加、SRIF投与下でGHの染色性の増加とRab3Bの染色性の低下を認め、Rab3BはGHを取りまくように存在することが示された。Rab3BとSNAP-25、syntaxinとの免疫組織化学二重染色の共焦点レーザー顕微鏡による観察では、対照群に比しGHRH投与下でRab3BとSNAP-25、syntaxinの共存が見られるようになりSRIF投与下でこれらの共存が減退することが示された.異なる蛍光波長を持つgreenfluorescent protein(GFP)でGHとRab3、syntaxin、SNAP-25の細胞内動態を同一細胞内で観察した。ラットGHのcDNAとラットRab3BのcDNAに対して制限酵素サイトをPCRに付加し組換えを行い、2種類のGFPと融合させた。これらのGHとRab3Bの組換えcDNAを、ラット下垂体細胞株であるGH3細胞に導入した。GHとRab3Bの発現をおのおの同一生細胞内でリアルタイムに共焦点レーザー顕微鏡下に観察した。GH分泌の初期よりRab3Bが関与していることが明らかになった。syntaxin、SNAP-25についても同様の実験を行い、GH分泌の最後の過程でsyntaxin、SNAP-25が関与していることが明らかになった。また、Rab3Bの発現抑制によりRab3Bを抑制することにより、GHの細胞内輸送と分泌が阻害されることを確認した。GHRHまたはSRIF投与後、ラット下垂体組織を摘出し、光顕下にGH、Rab3B、SNAP-25、syntaxinの免疫組織化学を行った。GH、Rab3Bの免疫組織化学二重染色の共焦点レーザー顕微鏡による観察では、GHRH投与下でGHの染色性の減少とRab3Bの染色性の増加、SRFI投与下でGHの染色性の増加とRab3Bの染色性の低下を認め、Rab3BはGHを取りまくように存在することが示された。Rab3BとSNAP-25、syntaxinとの免疫組織化学二重染色の共焦点レーザー顕微鏡による観察では、対照群に比しGHRH投与下でRab3BとSNAP-25、syntaxinの共存が見られるようになりSRFI投与下でこれらの共存が減退することが示された。ついで異なる蛍光波長を持つgreenfluorescent protein(GFP)でGHとRab3B、syntaxin、SNAP-25の細胞内動態を同一細胞内で観察した。Rab3Bの発現抑制によりGHの分泌動態がどのように変化するかについて実験を行った。

このGFP融合GHを発現したGH3細胞を培養し、Rab3Bに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドをトランスフェクションした。Rab3Bに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの塩基配列については過去に発表されたもの(Nature 1993, 364 : 540-544)を利用した。センス、スクランブル配列のオリゴヌクレオチド投与群、オリゴヌクレオチド非投与群を対照試験とした。Rab3Bの発現が抑制されていることをwestern blottingで確認した後、GFP融合GHを発現したGH3細胞におけるGHの分泌動態を生細胞内でリアルタイムに共焦点レーザー顕微鏡下に観察した。同様にsyntaxin、SNAP-25の2種類のSNARE機構を構成する蛋白についてもその動態を共焦点レーザー顕微鏡下に観察した。これらの実験系を通じて、Rab3Bを抑制することにより、GHの細胞内輸送と分泌が阻害されることを確認した。GHの分泌動態においてRab3Bが不可欠であることを明らかにした。これらの成果については今後発表していく予定である。
血管内超音波イメージンブによる肺動脈の病理組織学的評価;生検病理組織との対比

本研究の目的は、血管内超音波イメージング法を用いて1)肺動脈の病理組織学適評価をおこなうこと2)内科的薬物療法の適応を明確にすることである。1.本年度、剖検心27例(肺高血圧症を伴う7例心肺病変を持たない20例)の肺動脈各40部位を用いて血管内超音波イメージング法により得られた画像と同一部位の病理組織像を比較検討した。肺高血圧症を伴う7例20部位では中膜、内膜の肥厚を中心とした3層構造を認め同部位の病理祖織像と一致した。またHeath-Edward grade III以上の群では、著明な内膜の肥厚所見を認めた。また心血管病変を持たない20例においては、血管内超音波イメージング像は1層構造を呈した。この結果は1994年米国心臓会議にて発表した。2.臨床例への応用としては25例に行い剖検心と同様の結果が得られた。すなわち肺高血圧症が軽度の例では中膜の肥厚を中心とした像が得られ、肺高血圧が高度の例では内膜の肥厚を中心とした像が得られ通常の肺生検部位と良好な相関を示した。また、正常な肺動脈圧をもつ群においては、肺血管は1層構造を示した。この結果は、剖検心を用いた結果と一致していた。この結果は1994年小児循環器学会にて発表した。3.酸素負荷をおこなった3症例、プロサイリン負荷をおこなった1症例では血管内超音波イメージング法にて肺動脈の良好な拡張を認め治療効果の予測が可能であった。今後高度の肺高血圧症への新しい治療法として効果的とされるNO吸入療法の適応決定および治療効果判定などの応用が考えられる。
随意性追跡眼球運動の神経機構の生理学的研究

小脳が運動学習に深く関与していることが、前庭動眼反射(VOR)を代表とする眼球反射の適応性変化における小脳片葉の役割の研究結果から強く示唆されている。しかしながら、小脳中で運動学習の原因が生じるのか、それとも単に運動学習に必要な信号が小脳を通過しているだけであるのでないかと見解が大きく分かれている。この論点の食い違いには、片葉の神経細胞にはVOR(反射)に関与するものと、追跡眼球運動をはじめとする随意運動に関与するものがそれぞれ独立に存在していることが根底にあり、それらを区別しているかによって見解が異なるのでないかと想定される。そこで、VORに特異的に応答するプルキンエ細胞と追跡眼球運動に特異的に応答するプルキンエ細胞の空間的分布を片葉とそれに隣接する腹側傍片葉において、生理学及び解剖学的に検討した。その結果、VORに選択的に反応するプルキンエ細胞は、片葉に存在するのに対して、追跡眼球運動に選択的に応答するプルキンエ細胞は、腹側傍片葉に存在することが明かになった。さらに、片葉と腹側傍片葉の解剖学的特徴を検索してみたが、片葉は主に前庭神経核に出力しているのに対して、腹側傍片葉は主に小脳歯状核に中位核に出力していた。また片葉には、前庭神経筋や前庭核、橋被蓋網様核から苔状線維が主に入力していたが、腹側傍片葉には、橋被蓋網様核や橋核から苔状線維が入力していた。一方、下オリーブ核内の起始細胞は、片葉、腹側傍片葉ともに内側副核に存在した。これらの所見を総合すると、猿の片葉は、前庭系からの頭の信号を、登上線維系の誤差信号を使って修飾してVORを制御しているのに対して、腹側傍片葉には、主に橋由来の視標の速度ないし眼球運動の速度を、登上線維系の誤差信号を使って修飾しその結果を小脳歯状核ないし中位核に送り、随意運動である追跡眼球運動を制御していると考えられる。平成2年度は、猿の小脳片葉及び傍片葉の眼球運動に対する役割を同定する研究を、電気生理学及び薬理学的方法を用いて行った。まず1頭の猿で、片葉及び傍片葉にタングステン微小電極を刺入し、眼球運動中のプルキンエ細胞の単一発射活動を記録し、暗闇の中で頭を回転した時に生じる前庭動眼反射と追跡眼球運動に対する反応を検討した。その結果、片葉プルキンエ細胞は、前庭動眼反射時には、頭の回転速度と同期した活動を示すのに対し、片葉の背側に接する傍片葉のプルキンエ細胞は、追跡眼球眼球速度と同期した活動を特異的に示すことが明かになった。さらに、視覚応答や、前庭動眼反射と視覚刺激を組み合わせた眼球運動に対する応答も検討したが、総合的には、片葉が反射性の眼球運動、傍片葉が随意性の眼球運動をそれぞれ制御しているという知見を得た。このことから、眼球運動における小脳の各部の機能分担が整理された。以上の結果を、平成2年京都で行われた第14回神経科学学術集会で発表した。次に、眼球運動の制御機構を解析するために、小脳の神経細胞の活動を修飾する薬物を片葉に局所投与し、その効果を調べた。小脳神経細胞には、長期抑圧と呼ばれる、シナプス伝達の可塑性があり、それが小脳による運動学習の基本機構であるという仮説があるが、それを特に検討した。

即ち、長期抑圧を特異的にブロックする作用のあるヘモグロビンを片葉に局所投与し、運動学習のモデルである前庭動眼反射の適応性変化に対する影響を、猿及び兎で検討した。その結果、ヘモグロビンは特異的に、前庭動眼反射の学習を阻害することがわかった。なお、この結果を、平成2年に東京でおこなわれた第13回国際バラニ-学会で講演発表するとともに、平成3年速報として、ニュ-ロレポ-ト誌に掲載する予定である。本年度は、日本猿を実験材料として用いて、追跡眼球運動の神経機構を解析するために、微小電極を用いた生理実験とトレ-サ-を用いた解剖学的研究を併行して行った。2頭の無麻酔覚醒の日本猿の小脳片葉と腹側傍片葉のプルキンエ細胞の単一発射の活動を記録し、随意運動である追跡眼球運動をさせた時と、頭が回転した時に生じる前庭動眼反射の際の反応を比較した。その結果、腹側傍片葉には追跡眼球運動が生じた時に特異的反応が生じるが、前庭動眼反射時にはそのような反応を示さない、対照的に、片葉には、追跡眼球前庭動眼反射にのみ、これを促進する反応が観察された。このことは、片葉は霊長類では、前庭動眼反射よりもむしろ追跡眼球運動の制御を行っているという通説を否定するきわめて重要な所見であり、速報としてニュ-ロレポ-ト誌に発表した。この所見を解剖学的に確認するために、猿5頭を用いて、片葉もしくは傍片葉にWGAーHRPを微小注入し、順行性もしくは逆行性に標識される細胞要素を検討し、それぞれへの入出力部位を検討した。その結果、片葉からはおもに前庭核に出力するのに対して、腹側傍片葉からは、主に小脳前中位核、歯状核に出力することが確認された。さらに、片葉には前庭神経節、前庭核、橋被蓋網様核が主として入力しているのに対して、腹側傍片葉には、橋核が主たる入力部位であることがわかった。これらの解剖所見は生理学的知見とよく対応しており、蓋長類では、片葉が前庭動眼反射を、腹側傍片葉が追跡眼球運動をそれぞれ制御していることになる。これらの所見を平成4年度の生理学会に公表するとともに、本年の夏チェコスロバキアでおこなわれる第14回国際バラニ-学会で講演する予定である。前庭動眼反射(VOR)に特異的に応答するプルキンエ細胞と、追跡眼球運動に特異的に応答するプルキンエ細胞の空間的分布を、片葉及び隣接する腹側傍片葉において、生理学及び解剖学的に検討した。慢性猿標本を用いてユニット発射活動の記録したが、VORに応答し主に頭の回転速度に選択的に反応するプルキンエ細胞は、片葉に存在するのに対して、追跡眼球運動の速度に選択的に応答するプルキンエ細胞は、腹側傍片葉に存在した。さらに、VORを猿の頭と同時に動く視標を注視させて抑えた時(VOR-supression)には、片葉プルキンエ細胞はVORの時と同じように頭の速度に特異的に反応するのであるが、腹側傍片葉の細胞はVOR-supressionの時により強く反応した。次に、片葉と腹側傍片葉のそれぞれの解剖学的特徴を検索してみた。6例の猿の片葉もしくは腹側傍片葉にWGA-HRP、1例にはPHA-Lを微小注入し、順行性に標識される神経終末、逆行性に標識される神経細胞体部の脳内分布をそれぞれ組織化学的に調べた。その結果、片葉は主に前庭神経核(内側核、外側核、上核)に出力しているのに対して、腹側傍片葉は主に小脳歯状核と中位核に出力していた。また苔状線維入力の起源の分布にも差があり、片葉には、前庭神経節や前庭核、橋被蓋網様核から主に入力していたが、腹側傍片葉には、橋被蓋網様核や橋核から主に入力していた。一方、もう1つの入力系である登上線維系の下オリーブ核内の起始細胞は、片葉、腹側傍片葉ともに内側副核に見られた。
老化促進マウスを用いた造血系老化の研究

我々は、老化促進モデルマウス(SAM-P)には、加齡に伴って末梢血球数、特に白血球数の有意な減少が見られることを、既に報告している。本研究では、先ず、これが造血幹細胞の機能的老化によるものか、脾や骨髄など造血組織の間質細胞の造血支持機能の低下によるものかを明かにするために、老若マウス間で骨髄相互移植を行った。老若それぞれのマウスから採取した造血幹細胞を同年齢の宿主マウスに移植する限り、その脾コロニー形成能には変化が認められなかった。即ち、造血幹細胞には老化現象は見られなかった。一方、同年齢のマウスから採取した造血幹細胞を老齢マウス、幼若マウスそれぞれに移植した場合には、幼若マウスでの造血系の回復が、より良好であった。また、老化マウスにおいて、特に白血球前駆細胞である顆粒球・マクロファージコロニー形成細胞の数に顕著な減少が見られた。これは、加齢マウスでみられる末梢血球の減少が造血支持環境の、細胞分化誘導機能の低下によるものであることを示唆する。次いで、この加齢に伴って低下する造血支持能の要因を明らかにするために、老若マウス骨髄細胞からの顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)の産生を調べた。加齢マウスでは、GM-CSFの産生量が明かに減少していたが、IL-3や細胞内毒素(LPS)刺激に反応して起るGM-CSFの産生誘導/亢進には差が認められなかった。以上、本年度の研究によって、加齢マウスにおける末梢白血球数の減少が、造血組織の白血球誘導因子産生能の低下のために、成熟白血球までの分化が低減するという、造血支持機能の老化を主たる原因とすることが明らかになった。加齢に伴って末梢血白血球数、造血幹細胞・前駆細胞数の減少が見られる老化促進マウス(SAM-P/1)は、造血系老化研究のモデルとして有用である。今年度は、この加齢に伴う造血能の低下が造血幹細胞の老化によるものか、或は造血支持微小環境の老化を原因とするものかを明かにするために、老若マウス間の骨髄移植を行い、造血系回復のカイネティックスを調べた。若齢マウスの骨髄細胞を移植されたマウスに比べて、老齢マウスの骨髄細胞を移植されたマウスでは、末梢血白血球数の回復に有意な遅延が見られた。造血幹細胞数・前駆細胞数に関しては、若齢マウスの骨髄細胞を移植したマウスより、むしろ老齢マウスの骨髄細胞を移植したマウスの方が早い回復を示した。一方、若齢マウスへの骨髄移植を行った場合に比べて老齢マウスへの骨髄移植を行った場合には、脾における造血前駆細胞(顆粒球・マクロファージ前駆細胞)数の回復に有意な遅延が見られた。以上の観察結果は、造血系の老化は、造血幹細胞自体の老化によるものではなく、造血微小環境、特に造血幹・前駆細胞の分化を支持する脾間質細胞の機能低下によるものであることを示唆する。しかし異系マウス(ddY)を宿主として骨髄移植を行った実験では、若齢マウス骨髄細胞を移植した場合に比べて、老齢マウス骨髄細胞を移植したマウスでは造血幹細胞による脾コロニー形成数が約半数となった。これは、少なくとも異系骨髄移植拒絶反応に対する造血幹細胞の抵抗性には、加齢に伴う機能低下が起こることを示す。なお、造血因子IL-6に関しては、加齢に伴う産生能の変動は見られなかった。

我々は、老化促進モデルマウス(SAM-P)には、加齢に伴って末梢血球数、特に白血球数の有意な減少が見られることを、既に報告している。昨年度は、老若マウス間で骨髄相互移植を行った実験から、これが加齢マウスでみられる末梢血球の減少が造血支持環境の、細胞分化誘導機能の低下によるものであることを示めした。本年度は、この加齢に伴って低下する造血支持機能の要因を明らかにするために、老若マウス骨髄細胞からのGM-CSFの産生を調べた。幼若マウスに較べて加齢マウスでは、GM-CSFの産生量が明らかに減少していたが、LA-3刺激に反応して起る、このGM-CSFの産生誘導/亢進には差が認められなかった。しかし、これらの刺激を受けた時のGM-CSFの総産生量は幼若マウスの産生量より少ないことが判明した。なお、細菌内毒素(LPS)刺激に対する反応には、老若マウス間で差は認められなかった。これは、IL-3と違って、非造血制御因子による強い外来刺激に対する反応には、僅かな機能低下の影響がみられないためと思われる。また、IL-6の産生に関しては、老若マウスの間に有意な差はみられなかった。以上、本年度の研究によって、加齢マウスにおける末梢白血球数の減少が、造血組織の白血球誘導因子産生能の低下のために、成熟白血球までの分化が低減するという、造血支持機能の老化を主たる原因とすることが明らかになった。
没入空間内における視覚・力覚の高度な融合による遠隔協調作業支援システムの構築

本研究では、遠隔地間でのIPTを用いた共有空間に触覚情報を付与することにより、非常に現実感の高い協調作業環境を構築することを目指した。まず、IPTのように広い可動範囲を持つディスプレイを用いる場合において、等身大のモデルとインタラクションを行なう場合に触覚情報を呈示することで作業能率が上がることが確認された。一方で、触覚呈示においてはサーボループの更新周波数と応答遅延が呈示される触覚に大きな影響を与えることが明らかになり、特に遠隔地間での触覚作業を行なう場合、通信遅延がシステムのパフォーマンスを左右する主要因となることが確認された。本研究では、遠隔地間での協調作業で問題となる、このような通信遅延に対して矛盾のないモデル管理を行なうことのできる触覚サーバシステムを構築し、実験によりその有効性を示した。さらにこのシステムを用いた本格的な組み立て協調作業環境を遠隔IPT間で展開することができた。また一方で、分散型システムとの特性の違いを比較し、求められる触覚共有のレベルに応じた適切な管理システムが考えられることを示した。本システムにより、遠隔地間での空間共有の臨場感がより一層高まることが期待される。設計・生産に関わる様々なシミュレーションに応用されることを望む一方で、さらに聴覚・味覚なども含めたマルチモーダルな共有空間構築がなされていくことを期待する。(1)遠隔協調作業システムにおける問題点の考察と検討遠隔協調作業システムにおいて、基礎実験により通信遅延が触覚呈示に大きな影響を及ぼすことを確認した。これを踏まえて、システムのネットワークに東京大学IML(文京区本郷)と岐阜テクノプラザ(岐阜県各務原市)を結ぶギガビットネットワークを用いる評価実験を行い、広帯域回線の利用により通信遅延が軽減されることを確認した。また、より多自由度の力覚表現を行うため、8本のワイヤを持つHapticGEARを再開発した。(2)遠隔協調作業システムの構築システムとして、集中管理型・分散処理型の2種を構築し、そのパフォーマンスを検証した。実験のための通信環境としては、東京大学IML、東京大学先端研(目黒区駒場)、岐阜テクノプラザの3ヶ所それぞれのIPT間を結ぶネットワークを用いた。集中管理型システムにおいては、IMLのサーバで触覚演算を行い、更新情報を先端研、岐阜テクノプラザに配信する方式をとった。一方、分散処理型システムでは、3ヶ所に設置したサーバ間でサーバの持つ情報をその他のサーバへと互いに送信し合うことによって同期を取ることにした。これらのシステムにおいて行う検証実験として、円柱モデルを持ち上げる、板モデルを弾性変形させるという2つの作業を行った。前者の持ち上げ実験においては、3者の指先情報間の同期が必要になるため、分散処理型システムより集中管理型システムの方が優れた結果が出た。後者の板の変形実験においては、逆に分散処理型システムが優れているという結果になった。これは、3ヶ所のサーバそれぞれに触覚情報を持ち、触覚情報更新ループがローカルで閉じている分散処理システムの方が有利であるためである。これらの実験により、遠隔地でのモデル情報の共有が要求される場合は集中管理型システムが、高精細な触覚呈示・触覚更新が必要とされる場合は分散処理型システムが優れているという結論に達し、状況に応じて有効なシステムを選択する必要があることが示された。本研究では,装着型力覚提示装置を仮想環境および実世界環境でおもにコミュニケーションに利用する技術を確立することを目的とした.このための基礎技術として,ネットワークを介した力覚情報の共有手法に関する検討,力覚情報提示のためのモデリング手法,実世界環境における情報提示のための空間位置計測技術などに関する検討を行った.これらの研究をとおして,力覚情報を利用したコミュニケーションの可能性を明らかにし,その新規性や有用性を示すことができたと考えている.視覚的に没入感の高いIPT空間を作業の舞台に設定したことにより,デスクトップ作業では実現できなかった,視覚・力覚が高度に融合した自由度の高いアプリケーションの可能性を開くことができた.

本研究で構築した触覚サーバシステムは,触覚協調作業を行なうことを想定した設計理念により,モデル情報がダイナミックに変化するアプリケーションであっても十分に有効な触覚環境を提供することができる.分散型システムでの協調作業は,モデルの更新が多地点間で行なわれるため,システム全体としての遅延ボトルネックが多地点間を結ぶ全ての通信路の中で最も遅延の大きい回線に依存する.これに対して,触覚サーバを利用した集中型のシステムでは接続するクライアント間でパフォーマンスの頭打ちが起きないような統制の取れたシステムを提供できる.触覚サーバシステムは遠隔協調作業において効果的な環境を提供することができる.これらの成果は,また,没入型多面ディスプレイを利用した仮想空間生成技術およびウェアラブルコンピューティングの分野の伸展にも寄与するものと確信している.