hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先端産業で用いられる金属のリスク評価

化合物半導体の中で、その基板に毒性の強いヒ素を含むガリウムヒ素(GaAs)やインジウムヒ素(InAs)の毒性を評価するためにラットを用いた亜急性毒性実験を行った。GaAs粒子およびInAs粒子をラットの気管内に週2回、合計16回の反復投与を行い、最終投与の翌日に全例生殺し、評価を行った。その結果、体重増加に関しては、InAs群で投与終了直前に体重減少が観察された。相対臓器重量ではInAs群で肺、脾臓および腎臓で、GaAs群では肺で顕著な増加を認めた。肺の病理組織学的所見では、InAs群およびGaAs群の両群で肺炎や細気管支上皮の増生が観察されたが、それらの病変の重症度はGaAs群に比べてInAs群でより強く、しかもInAs群では扁平上皮化生も観察された。肺組織中の各構成金属濃度の分析の結果から、肺組織の体重kg当たりの推定粒子沈着量はGaAs群では約25mg、InAs群では約33mgであり、特にInAs群で高い肺内沈着が認められた。一方、雄性生殖器障害も認められた。特にGaAs群では精巣上体の精子数の減少や精巣での変性精細胞数の著明な増加および出現頻度の著しい上昇が認められた。InAs群においても精巣上体の体尾部で精子数の有意な減少が認められた。その程度はGaAs群と比較すると軽度であった。肺での組織障害性の強さ(InAs>GaAs)とは逆に雄性生殖器障害に関してはGaAsの方がInAsよりも強いことが示唆された。本研究により、GaAsやInAs粒子の気管内への反復投与によって投与部位である肺だけでなく遠隔臓器にも毒性の発現が認められ、全身的な障害が引き起こされることが明らかとなった半導体産業の労働環境や廃棄物を介しての一般環境でGaAsやInAs粒子に曝露される可能性は先端産業の発展と伴に増大しており、健康影響に関しては十分に注意を払う必要があると考えられた。ガリウムヒ素(GaAs)、インジウムヒ素(InAs)および三酸化ヒ素(As_2O_3)を用いて、ラットの気管内に反復投与し、経気道性暴露による生体影響について検討した。GaAs, InAsは乳鉢で粉砕後、さらに遊星型ボールミルを用いて粉砕し、電磁式篩振とう機により分級した。走査型電子顕微鏡および画像解析装置を用いて粒径を測定し、幾何平均径はGaAs粒子1.32μm, InAs粒子1.58μmであった。SPF飼育下の12週齢雄ラット(Crj ; Wistar)47匹をGaAs群(12匹)、InAs群(12匹)、As_2O_3群(12匹)および対照群(11匹)の4群に分けた。1回投与量はGaAs 7.7mg/kg, InAs 7.7mg/kg, As_2O_3 1.3mg/kgであり、各被験物質はリン酸緩衝液に懸濁させ、ラットの気管内に投与した。投与は週2回、計16回行い、体重は各投与時に測定した。投与終了の翌日にラットをエーテル麻酔下で生殺し、後大静脈より採血した。解剖後、各主要臓器を摘出し、その重量を測定した。投与期間中の体重はGaAs群で、投与4回目から対照群と比べて有意に増加したが、他の群では有意な差は認められなかった。

15回目の投与後からInAs群で体重の低下が観察された。GaAs群では肺重量が対照群と比べて有意に増加していたが、InAs群では肺、脾臓、腎臓の各臓器重量が有意に増加し、肝臓で低下していた。As_2O_3群では肝臓重量の低下が認められた。血清生化学検査では、トリグリセライドがGaAs群で対照群と比べて有意に増加し、InAs群では有意な低下が認められた。体重変化および血清生化学検査の結果から各群で毒性発現の顕著な影響は認められなかったが、InAs群で肺重量が著しく増加し、肺における障害が示唆された。化合物半導体の中で、その基板に毒性の強いヒ素を含むガリウムヒ素(GaAs)やインジウムヒ素(InAs)の毒性を評価するためにラットを用いた亜急性毒性実験を行った。GaAs粒子およびInAs粒子をラットの気管内に週2回、合計16回の反復投与を行い、最終投与の翌日に全例生殺し、評価を行った。その結果、体重増加に関しては、InAs群で投与終了直前に体重減少が観察された。相対臓器重量ではInAs群で肺、脾臓および腎臓で、GaAs群では肺で顕著な増加を認めた。肺の病理組織学的所見では、InAs群およびGaAs群の両群で肺炎や細気管支上皮の増生が観察されたが、それらの病変の重症度はGaAs群に比べてInAs群でより強く、しかもInAs群では扁平上皮化生も観察された。肺組織中の各構成金属濃度の分析の結果から、肺組織の体重kg当たりの推定粒子沈着量はGaAs群では約25mg、InAs群では約33mgであり、特にInAs群で高い肺内沈着が認められた。一方、雄性生殖器障害も認められた。特にGaAs群では精巣上体の精子数の減少や精巣での変性精細胞数の著明な増加および出現頻度の著しい上昇が認められた。InAs群においても精巣上体の体尾部で精子数の有意な減少が認められた。その程度はGaAs群と比較すると軽度であった。肺での組織障害性の強さ(InAs>GaAs)とは逆に雄性生殖器障害に関してはGaAsの方がInAsよりも強いことが示唆された。本研究により、GaAsやInAs粒子の気管内への反復投与によって投与部位である肺だけでなく遠隔臓器にも毒性の発現が認められ、全身的な障害が引き起こされることが明らかになった。半導体産業の労働環境や廃棄物を介しての一般環境でGaAsやInAs粒子に曝露される可能性は先端産業の発展と伴に増大しており、健康影響に関しては十分に注意を払う必要があると考えられた。
呼気筋疲労のリハビリテーションに関する基礎的・臨床的研究

呼吸不全は、殆どすべての呼吸器疾患の進行に伴い見られる重要な病態で、その発生要因の一つとして、呼吸筋疲労がある。従来、呼吸筋疲労の研究は吸気筋に関するものに限られ、呼気筋疲労の研究は私共の研究に限られていた。呼気筋疲労の研究を更に進めるために、次の二点について主に研究した。研究I.呼気および吸気抵抗負荷時に、負荷量の違いによってどのような筋が特に筋活動を増すか、筋の電気的活動で検討した。研究II:呼気抵抗負荷と主な呼気筋である腹筋の運動負荷のいずれが、呼気筋疲労の発生に影響が大きいか、更にこれらの負荷が呼気筋疲労の発生様式にどのように影響するのか、を検討した。【結果】研究I:吸気負荷では胸鎖乳突筋の筋電気的活動が最も高値を示し、全ての筋において筋の活動は負衝量増加に伴い直線的に増加した。呼気負荷では外腹斜筋の筋電気的活動が低負荷から高値を示したが、その他の筋は負荷量増加によっても著明な活動は呈さなかった。研究II:腹筋運動の繰り返しに対して、呼気抵抗負荷を繰り返し行ったグループが総運動前後で最も呼気筋力の減少率が大きく、最終運動終了時の呼吸困難感は最も高い値を示した。腹筋運動と呼気抵抗負荷では動に優位に活動する筋群が異なるとが考えられ、呼気抵抗負荷は拭く金運動よりも呼気筋への影響が大きく、呼気抵抗負荷が呼気筋トレーニングとして腹筋運動よりも有効である思われた。呼吸筋疲労は呼吸不全の重要な原因の一つである。呼吸筋疲労の研究は、1977年にMacklem & Rousossによって始められたが、その主たるものは吸気筋疲労の研究であった。しかしながら、呼吸筋疲労を起こす重要な原因疾患に慢性閉塞性肺疾患があるが、この場合の換気機能障害は呼気閉塞であり、それによる呼吸筋疲労として呼気筋疲労の発生が推定される。私どもはこの点に着目し、1991年に呼気筋疲労の発生を初めて証明した(J Appl Physiol 70:2632-2639,1991)従って、慢性閉塞性肺疾患患者のリハビリテーションには、「呼気筋疲労による呼吸不全の発生」の予防のための呼気筋トレーニングの重要性が推測される。そのような観点から予備実験として、私共は呼気筋トレーニングを健常者に一定期間行い、その前後で閾値呼気抵抗負荷を行って、その前後で呼気筋疲労発生の程度の変化を検討した。まず、最大呼気口腔内圧(P_<Emax>)、最大吸気口腔内圧(P_<Imax>)を測定し、P_<Emax>,P_<Imax>の40%及び60%で閾値呼気抵抗負荷を30分間2回繰り返し、負荷中5分毎に呼気筋力と呼吸困難感(Borg scale)を測定し、呼気筋疲労の発生を評価した。次に腹筋トレーニングを4週間行い、2週と4週目にトレーニング開始前の呼吸筋力測定と同様の測定を繰り返し、呼気筋疲労労の発生の程度をトレーニング前と比較した。その結果、トレーニング前に比較し静的な呼吸筋力(特にP_<Emax>)、閾値呼気抵抗負荷経過中の呼気筋力の低下(疲労)、及び呼吸困難感の進行に改善が見られた。結論として、呼気筋トレーニングは呼吸筋疲労による呼吸不全発生を予防する可能性のあることが示唆された。次年度は症例数を増やし、また他の現象の検討も併せて行う予定である。呼気筋疲労のリハビリテーションに用いる呼気抵抗負荷(ER)や腹筋運動(CU)が、どのように呼気筋疲労を発生させるか、最大口腔内圧及び呼吸努力感を指標として検討し、併せて、抵抗負荷時の筋の電気的活動を測定、比較した。対称と方法:(1)健康男性(10名)で、呼気筋付加(ER):最大呼気圧の60%を呼気に負荷する閾値負荷法、and/or腹筋うんどう(CU):臥位から起き上がるcurl up法を、単独、または組み合わせて、検討した。

呼吸筋疲労の指標として、最大努力(呼気or吸気)口腔内圧を測定し、負荷に伴い発生する(呼吸or運動)努力感を10points Borg sclaeで評価した。(2)健康成人(7名)で、閾値負荷により口腔内圧を1050cmH_2Oまで5段階に変化させ、腹直筋、外腹斜筋、胸鎖乳突筋、僧帽筋の電気的活動を測定した。成績と考案:ER負荷では、最大努力呼気口腔内圧の減少と呼吸努力感の上昇の程度は平行した。また、2回目の負荷で上昇程度は大きかった。CU負荷では、運動努力感の上昇に比して、最大努力呼気口腔内圧の減少は軽度で、両者間に解離があった。この結果、ER法とCU法では、用いられる筋群が異なる可能性が示唆された。この点を明確にするため、筋の電気的活動を測定した。呼気筋の電気的活動は、より腹壁内層にある外腹斜筋では腹直筋の電気的活動のよりも大きかった(約5倍)。結論:呼気筋疲労のリハビリテーションの方法としては、呼気に関与するすべての筋群に均等な負荷を与える呼気閾値負荷法が、curl up法よりも効果的で、優れている。呼吸不全は、殆どすべての呼吸器疾患の進行に伴い見られる重要な病態で、その発生要因の一つとして、呼吸筋疲労がある。従来、呼吸筋疲労の研究は吸気筋に関するものに限られ、呼気筋疲労の研究は私共の研究に限られていた。呼気筋疲労の研究を更に進めるために、次の二点について主に研究した。研究I.呼気および吸気抵抗負荷時に、負荷量の違いによってどのような筋が特に筋活動を増すか、筋の電気的活動で検討した。研究II:呼気抵抗負荷と主な呼気筋である腹筋の運動負荷のいずれが、呼気筋疲労の発生に影響が大きいか、更にこれらの負荷が呼気筋疲労の発生様式にどのように影響するのか、を検討した。[結果]研究I:吸気負荷では胸鎖乳突筋の筋電気的活動が最も高値を示し、全ての筋において筋の活動は負衝量増加に伴い直線的に増加した。呼気負荷では外腹斜筋の筋電気的活動が低負荷から高値を示したが、その他の筋は負荷量増加によっても著明な活動は呈さなかった。研究II:腹筋運動の繰り返しに対して、呼気抵抗負荷を繰り返し行ったグループが総運動前後で最も呼気筋力の減少率が大きく、最終運動終了時の呼吸困難感は最も高い値を示した。腹筋運動と呼気抵抗負荷では動に優位に活動する筋群が異なるとが考えられ、呼気抵抗負荷は拭く金運動よりも呼気筋への影響が大きく、呼気抵抗負荷が呼気筋トレーニングとして腹筋運動よりも有効である思われた。
超音波メカノバイオロジーによる神経軸索の伸展制御

低強度パルス超音波を利用して中枢神経の治癒力を高め、脊髄損傷治療法を開発する第1段階として、中枢神経再生に最も重要である神経細胞の軸索伸展を低強度パルス超音波で制御するための検討をin vitroで行なった。脊髄損傷が難しい理由の1つには、ミエリン由来やグリア瘢痕由来因子による神経軸索再生阻害が知られている。そこで、本年度はミエリン由来軸索再生阻害因子としてもっともよく知られている、Nogo-Aを神経細胞に作用させ、その後に低強度パルス超音波を照射して、その影響を観察した。その結果、1回の低強度パルス超音波照射によって神経細胞当たりの神経突起の総和が優位に長くなった。また、Nogo-Aによって萎縮した神経細胞が、1回の低強度パルス超音波照射により大きくなる傾向が認められた。これらの結果は低強度パルス超音波が神経軸索再生阻害因子の効果を減弱させ、神経細胞を賦活しうること、また神経突起を再伸展させる作用があることを示している。本年度の研究成果により、低強度パルス超音波は神経軸索再生阻害因子存在下でも神経再生に寄与する可能性が示され、今後の展開が期待される。当初計画では、軸索再生阻害因子を作用させていない神経細胞において、低強度パルス超音波の影響を検討する予定だった。しかし、脊髄損傷への応用を考えた場合には、軸索再生因子存在下で低強度パルス超音波が効果を示すことが重要である。そこで、計画を変更し、軸索阻害因子作用後の神経細胞への超音波照射を行うこととした。これにより、軸索再生阻害因子の実験条件の検討が必要になった。今回の実験条件では、低強度パルス超音波にはミエリン由来軸索再生阻害因子であるNogo-Aの効果を減弱させ、既にある神経突起を進展させる効果があると示された。一方で、Nogo-A作用下の神経細胞から新たな神経突起を発芽させる効果は確認できなかった。Nogo-Aの作用機序はRho/ROCK経路とされており、低強度パルス超音波はRho/ROCK経路に拮抗するようなシグナル系を活性させた可能性が示唆される。今後はメカニズムの解明、超音波条件の最適化を行う予定である。
プロジェクタ・カメラシステムを用いた個人視覚特性適応色覚バリアフリーシステム

色覚には個人差がある。網膜中の錐体と呼ばれる視細胞に欠陥がある人は、ある特定の色同士を見分けることが困難である。本研究では、プロジェクタとカメラを用いて色覚障害者に色情報を提示するシステムを提案する。実物体上で判別困難な配色がある場合、システムは色を判別可能となるように変換する。またテクスチャを用いたり点滅を用いることによって多数の判別困難な色の組み合わせに対処する。実験により提案方式の有効性の確認を行った。色覚障害者にとって判別困難な配色を含む物体の色を判別可能な配色に変換する色覚バリアフリーシステムを実現することを目的として、本年度は下記の機能を有する実験システムを構築した。(1)判別困難な配色の検出:同じ色の領域であっても、互いに明るさが異なればそれぞれの領域は違う領域として判別できる。そこで使用者の視覚特性に応じて判別困難な色を検出する手法として、色度図上に現れる視覚特性と明るさ情報を用いて総合的に判断する方式を採用した。(2)システムの手持ちによる揺動に対する補正:本システムでは、プロジェクタとカメラを手に持って実物体に画像を投影する。従って、手持ちによる機器の姿勢の不安定さから実物体がカメラ画像上で揺動し、投影画像が実物体上に正しく投影されない可能性がある。そこで、カメラ画像から実物体の動きを検出し、その動きを補正した投影画像を作成するシステムを構築した。(3)立体面への投影:立体的な物体に対して格子状にパターンを投影して対象物の3次元形状を測定し、その形状に応じて再構築した画像を投影する。この際、すべての場所においては3次元形状を正確に計測できず部分的に位置ずれが発生するが、このような場所に対しては見え方の情報をフィードバックすることで位置ずれを解消する。本システムでは、画面上の適当な範囲で格子点の組を設定し、その格子点の内側の領域を平面とみなして投影画像を作成する。そして対象物のみと対象物に投影画像を重畳したときとの撮影画像を比べ、両者のパターン形状の一致度が高ければそのまま投影画像を投影しつづけ、また一致度が低い場合は当該領域が複数の面で構成されているとみなして、その領域を分割して各領域でパターン形状の一致度を調べる。このような動作を繰り返すことにより、複数の面で構成される立体的な対象物に色情報を投影する手法の基本原理を構築した。1.判別困難な配色の自動検出:使用者の視覚特性に応じて判別困難な色を検出する手法として、色度図上に現れる視覚特性を利用した画像中の判別困難な色の組み合わせの自動検出手法を構築した。2.実物体とプロジェクタ画像の位置合わせ:プロジェクタを用いて平面状の実物体に位置較正用のマーカーを投影し、カメラ画像中で検出したマーカーの位置の情報を用いて、実物体と投影画像の位置合わせを行う手法を構築した。3.プロジェクタを用いた色情報の提示:プロジェクタを用いて物体上に使用者が判別困難な色情報を提示する手段として、境界線表示(判別が困難な色同士の境界に別の色の線を投影する)、塗り潰し表示(判別が困難な場所に別の判別が可能な色を投影して塗り潰す)、色名表示(判別が困難な場所の色名を文字で表示する)、テクスチャマッピング表示(判別が困難な領域を識別可能なテクスチャで表示する)、点滅表示(表示内容を点滅させて配色を表現する)など様々な提示方法を具備し、これらを状況に応じて使い分けることにより、判別困難な色が複数組存在する場合でも対応可能な方法の基礎原理を構築した。4.投影色の色合わせビジュアルフィードバック:提示したい色をプロジェクタにより物体上に投影する際に、投影後の実際の物体上の色が目標とする画像の色と一致するようにフィードバックを行う手法を構築した。平成24年度に計画していた内容をおおむね達成できたため平成25年度に計画されている研究課題を推進すると共に、平成24年度に実施した研究内容のさらなる充実を図る。該当なし
大腸菌ストレス蛋白質GroEの構造・機能相関

細胞は熱や有機溶媒など様々なストレスにさらされたとき,そのストレスに対応するために熱ショック蛋白質(HSP;Heat Shock Protein)と呼ばれる特殊な蛋白質の一群を多量に生産する。この熱ショック蛋白質は通常でも存在し,各細胞内小器官に輸送される蛋白質の高次構造を調節したり,古くなった蛋白質の分解など細胞内活動において重要な役割を果している。これら熱ショック蛋白質の中の,in vitroでも蛋白質の立体構造・高次構造形成を助ける働きをもつ大腸菌のシャペロニンGroE(GroEL(14mer),GroES(7mer))の機能発現構造について,様々な酵素を“基質"として用いて詳細に調べた。大腸菌由来の4量体酵素トリプトファナーゼ(分子量:21万),酵母由来の2量体酵素エノラーゼ(分子量:9万7千),Aspergillusoryzae由来の単量体酵素で分子内ジスルフィド結合を持つタカアミラーゼ(分子量:5万4千)等を塩酸グアニジンで変性させた後,希釈法によって再生反応を行い各酵素の活性回復率を調べた。その結果,いずれの場合も再生中間体はGroEと複合体を形成し,ATPの添加によって解離し活性構造を形成することが判明した。このことは,GroE分子は“基質"蛋白質の由来や種類,細胞内局在性,分子量,四次構造などによらず,かなり広範囲にわたって機能するものと考えられる。GroEはトリプトファナーゼの再生中間体と複合体を形成することによって不可逆的なアグリゲーションを抑え,再生収率を増加させていることが明らかになった。また,エノラーゼの再生反応を指標にしてGroEのヌクレオチド特異性を調べたところ,GroESが存在するとATPだけではなくADP,CTP,UTPによっても再生中間体は効率よくGroEから解離し,活性を回復することが明らかになった。ADPはGroELによって加水分解されないので,ATPの加水分解エネルギーを利用してGroEは機能しているのではなく,ヌクレオチドのGroELへの結合が重要であると思われる。ヌクレオチドがGroELに結合することにより,GroELのコンホメーションが変化し再生中間体がスムーズに解離し正しい立体構造が形成するものと考えられる。GroESはこのとき,ADP,CTP,UTPの結合によるGroELのコンホメーション変化をさらに強めるような役割をしているものと思われる。
FACE(開放系CO2増加実験)で生育した落葉樹の蒸散速度の解明

開放系CO_2増加実験(FACE)を用いて、樹木個体を基礎にした蒸散機能へ及ぼす高CO_2の影響を評価した。火山灰土壌と褐色森林土壌に生育する落葉樹数種の蒸散特性を、植物生理学・樹木解剖学的に解明ることを目的とする。特に、高CO_2と通常CO_2条件に置かれた数種の植物種に関してSPAC(土壌-植物-大気-連続体)の視点から、気孔の環境応答に注目して計測を実測する。火山灰土壌に生育する植物に関しての実験は、世界初の試みと言える。従来の研究から、高CO_2条件では気孔コンダクタンス(通水能力)は抑制されることが指摘されているが、未成熟火山灰起源の土壌条件を特徴とする北海道の代表的樹種の蒸散特性を、その場(in situ)で測定した。高CO_2環境では植物の水の利用効率か上がるので、土壌面の土壌含水率は高かった。さらに、高CO_2ではLAIが大きいため、土壌面へ到達する日射量が低下したのでこの傾向が促進された。広葉樹の場合、水利用効率が上昇する事によって通水を担う道管の直径が小さくなると考えられる。予備試験の結果、散孔材のシラカンバ・ウダイカンバではこの予測は支持されたが、道管径の太いハリギリでは明確ではなかった。この点は最終年の成果として確認したい。葉の構造には、散孔材のシラカンバ、環孔材のミズナラの水環境への応答をP-V曲線(葉の水環境への適応能力を調べる方法)を測定して調べた。飽水時の浸透ポテシシャル(ψS^<sat>)と圧を失うときの水ポテンシャルを推定したところ、ミズナラでは飽水時の浸透ポテンシャルの差は両土壌条件においても見られなかった。また圧を失うときの水ポテンシャルも同様に差は見られなかった。一方で,シラカンバでは飽水時の浸透ポテンシャルが火山灰土壌で有意に底い値を示し,圧を失うときの水ポテンシャルは火山灰土壌で低い傾向を示した。しかしCO_2条件による差は見られなかった。FACE生育させた植物材料は高CO2と通常CO2条件に置かれ、これら植物種に関してSPAC (Soil-Plant-Atmosphere Continuum;土壌-植物-大気-連続体)の視点から気孔の応答に注目して計測を実測する。従来の研究から高CO2条件では気孔コンダクタンス(通水能力)は抑制されることが指摘されている。FACEで生育させた材料の葉温を隔測温度計で測定したところ、葉温が上昇していた。本来なら、蒸散速度は増加していることが予想される。しかし、高CO2では気孔コンダクタンスが低下することが、人工気象室を用いた実験から推定された。最近、そこで、蒸散速度を厳密に測定し、温度、蒸散速度、土壌の含水量を生育季節を通じて測定することで、高CO2環境でのCO2収支のみならず、水分収支の基礎資料を他種について測定することで、気孔の制御能力を統一的に測定した。既存の隔測温度計を利用し、葉温の日変化・季節変化を測定し続けると共に、蒸散、気孔コンダクタンスを携帯型蒸散測定装置で追跡する。調査の結果、葉の構造・解剖学的解析が重要な鍵を握ることが明らかになったので、葉の構造と解剖学的特性を解明する。一方、土壌水分環境の計測と流域へのスケーリングアップの試みを実施した。これらを制御する微気象学的解析を行い、実測値と推定値から蒸発散を制御する要因をSPAC(土壌-植物-大気-連続体)の概念から解析を進める。土壌の温度環境の計測、蒸散速度・気孔コンダクタンスの計測を、本研究で購入する自記記録の温度計などでその場で計測した。この結果、土壌含水量は対照区の370ppm付近に比べて値が高く、気孔閉鎖の効果が推定された。

葉の構造には、散孔材のシラカンバ、環孔材のミズナラの水環境への応答をP-V曲線(葉の水環境への適応能力を調べる方法)を測定して調べた。飽水時の浸透ポテシシャル(ψS^<sat>)と圧を失うときの水ポテンシャルを推定したところ、ミズナラでは飽水時の浸透ポテンシャルの差は両土壌条件においても見られなかった。また圧を失うときの水ポテンシャルも同様に差は見られなかった。一方で,シラカンバでは飽水時の浸透ポテンシャルが火山灰土壌で有意に底い値を示し,圧を失うときの水ポテンシャルは火山灰土壌で低い傾向を示した。しかしCO_2条件による差は見られなかった。
亜社会性クチキゴキブリ類の行動生態学的研究

野外調査:昭和62年6月15日から6月21にかけて,沖縄県の西表島・石垣島・沖縄本島に出かけ,クチキゴキブリ及びオオゴキブリの生息状況調査を行った.調査項目は,コロニー組成,天敵相,巣構造,生息地の環境条件などであった.この調査には研究補助者として大学院生1名を同行させた.クチキゴキブリのコロニーについては約100ユニット,オオゴキブリのコロニーについては約20コロニーを採取し,その組成を詳細に調べることができた.飼育実験:現地より採取して実験室に持ち帰った昆虫に関して下記のような行動実験を行った.(1)成虫と子虫の間の行動上の関係:クチキゴキブリの初齢幼虫は自分の親の回りに集まるが,オオゴキブリではそのような傾向を持たない事が分った.(2)成虫の防〓行動/捕食者のムカデに対拠させたところ,クチゴキブリの成虫は積極的に子虫をまもる行動に出るが,オオゴキブリにはそのような性質を持たない事が分った.(3)雌雄の配偶行動/クチキゴキブリ類の〓成虫の雌と雄がペアーを作ったところ,相互に翅を食い合うという大変特異な行動様式が観察された.(4)子虫の成長/両種とも成虫に至るまで7齢を経る事が分った.また,クチキゴキブリの初齢幼虫は親より隔離すると充分成長できない事が分った野外調査鹿児島県の屋久島へ6月5日から6月9日にかけて、徳之島へ7月22日から7月26日にかけて出かけ、クチキゴキブリ類及びオオシロアリの生息状況調査を行った。調査項目は、コロニー組成,天敵相,巣構造,生息地の環境条件などであった。なお、この調査には研究補助者として大学院生の2名を同行させた。クチキゴキブリ類のコロニーについては約200ユニット、オオシロアリについては10コロニーを採取し細かく調査することができた。飼育実験:現地より採取して実験室に持ち帰ったクチキゴキブリについて下記の諸項目の飼育実験及び観察を行った。1)成虫と子虫の間の行動上の関係;ここでは特に子虫が初齢の時の親子関係に留意した。また、子虫を別の親につけた場合の行動上の変化を調べた。2)雌雄の配偶行動、造巣行動の観察を行った。またペアーになった雌雄の組み合わせを交換したときの行動上の変化を調べた。3)子虫の成長;成虫と同居している場合と、成虫から隔離した場合の比較を行った。1齢で隔離した場合には、成長は正常に行われなかった。成長速度および成長率についても測定を行った。脱皮間隔は4齢までに関しては、各齢毎に34週間であった。4)活動の日周性;成虫および子虫について調べたところ、夜間の方が活発に活動する傾向がみられた。5)捕食者(ムカデ)に対する反応;成虫は捕食者に対しては積極的に対処するが、子虫はそのような活動は全然行なわないことが分かった。野外調査:昭和62年6月15日から6月21にかけて,沖縄県の西表島・石垣島・沖縄本島に出かけ,クチキゴキブリ及びオオゴキブリの生息状況調査を行った.調査項目は,コロニー組成,天敵相,巣構造,生息地の環境条件などであった.この調査には研究補助者として大学院生1名を同行させた.クチキゴキブリのコロニーについては約100ユニット,オオゴキブリのコロニーについては約20コロニーを採取し,その組成を詳細に調べることができた.飼育実験:現地より採取して実験室に持ち帰った昆虫に関して下記のような行動実験を行った.(1)成虫と子虫の間の行動上の関係:クチキゴキブリの初齢幼虫は自分の親の回りに集まるが,オオゴキブリではそのような傾向を持たない事が分った.(2)成虫の防〓行動/捕食者のムカデに対拠させたところ,クチゴキブリの成虫は積極的に子虫をまもる行動に出るが,オオゴキブリにはそのような性質を持たない事が分った.(3)雌雄の配偶行動/クチキゴキブリ類の〓成虫の雌と雄がペアーを作ったところ,相互に翅を食い合うという大変特異な行動様式が観察された.(4)子虫の成長/両種とも成虫に至るまで7齢を経る事が分った.また,クチキゴキブリの初齢幼虫は親より隔離すると充分成長できない事が分った
腎移植における慢性拒絶反応に対する抗ドナー抗体の除去

腎移植における慢性拒絶反応はB細胞が産生する抗ドナー抗体など、humoral immunityが大きく関与していると思われるが、われわれは腎移植後の抗体の推移をflowcytometryによりretrospectiveに検討し、現在までに62人のレシピエント(移植腎機能不良群32人、良好群30人)を対象に抗ドナー抗体を解析した。その結果、移植腎機能不良群では全例でドナーのB cellに対するIgG抗体が現時点で陽性であったのに対して、腎機能良好群では全経過を通じて陰性であった。これらの知見を基に、本研究では、移植後1年以上を経過した腎移植患者で移植腎機能が進行性に悪化している症例を対象に、抗B cell抗体の除去を目的として、1回750ml、3回(または2回)を1ク-ルとしてDouble Filtration Plasma Pheresis(DFPP)を施行した。一部の患者では、さらにこの血漿交換に加えて、15-deoxyspergualin(5mg/kg)の3日間連日投与をおこなった。これまでに腎移植慢性拒絶反応の12症例に対してdouble filtration plasma pheresis(750ml/回、23回交換)を施行し以下の結論を得た。1)血清クレアチニン5mg/dl以下の患者8名中6名については血漿交換以前に認められた進行性の腎機能悪化を最低3カ月以上安定させることができた(現在なお経過観察中であるが4名は6カ月以上を経過しても腎機能の悪化を認めていない)。クレアチニンが5mg/dl以上であった4名では1例において一時的な箸効がみられたが、最終的には全例において血液透析が再導入された。今後DFPPによる血漿交換の効率、併用する薬剤の有効性など検討していく予定である。
虐待を受けた子どもへのストレスマネジメントに関する研究

児童養護施設で生活する小学5年生・6年生(65名)を対象に、ストレスマネジメントを基軸とした3泊4日の宿泊キャンプを実施した。キャンプ内容は、子どもが、自分が選んだプログラムをトレーナーと一緒に体験し、発表会というストレス事態を乗りこえる経験を通して、ストレスへのつき合い方を自然に学ぶこととした。前後に各児童養護施設に入所している児童(小学校5,6年生全員;125名)にストレス反応調査票(嶋田ら、1994)と子どものストレス対処尺度(冨永典、2003)と子ども版災害後ストレス反応調査票(冨永・高橋・吉田ら、2002)を実施した。実施にあたっては、このアンケートを誰が見るのかについて説明し、自分のストレスを考える機会にしてほしいことが伝えられた。なお、非参加群の子どもたちにも、アンケートでわかったことをお手紙として、フィードバックした。ストレス反応得点をデータとし、参加・非参加群を被験者間要因、前後を被験者内要因とした2要因分散分析を行った結果、群の主効果は有意ではなく、前後の主効果(F(123,1)=14.09,p<.005)に有意な差がみられたが、交互作用に有意な差はみられなかった。ストレス対処尺度のうちリラックス得点をデータとし、分散分析の結果、参加と前後の交互作用(F(1,480)=14.51,p<0.000)に有意な差がみられた。下位検定の結果、参加群の前後には有意な差がみられず(F(1,480)=2.56,p=.110)、非参加群において前後に有意な差がみられた(F(1,480)=14.34,p<.000)。参加・非参加群とも、ストレス反応得点は、キャンプ後の方が得点が有意に下がった。一方、ストレス対処のうち、リラックス対処については、キャンプ非参加群は、キャンプ後に、得点が下がったのに対し、参加群は、維持していた。このことより、ストレスマネジメントキャンプに参加した児童は、望ましいストレス対処を身につけたと考察された。本研究の目的は、虐待を受けた子どもへの3次予防としてのストレスマネジメントプログラムを開発し、3泊4日のケアキャンプで実施しその効果を検討することである。1.方法(1)対象;対象は、児童養護施設入所児童のうち小学校5・6年生122名を対象に、66名はストレスマネジメントキャンプ参加群、56名は非参加群であった。(2)虐待を受けた子どもへのストレスマネジメントプログラムを開発;10名以下の小グループを構成し、スポーツ、音楽、科学探検、自然探検などのプログラムから、児童が事前に選択して参加する。3日目の夜を発表会とし、ストレス事態を設定した。活動をみんなの前で発表する時に、さまざまなストレスマネジメント技法をトレーナーや、グループカウンセラーから学び、自然に、ストレスへの対処を習得できるようにした。そのプログラムが、ストレス反応やPTSD症状反応を軽減するかどうかを検証する。(3)施設職員の代理受傷を防止するための研修プログラムを開発;受けた過去の虐待によって、児童は暴力を再現したり、身近な人を拒否したりする。そのため、トレーナーの2次的外傷性ストレスの予防のためのプログラムを開発し、自己肯定感尺度を指標に、効果を検討する。2.結果

(1)児童のストレス反応;嶋田ら(1992)のストレス反応尺度をキャンプ前後に実施した結果、参加群と非参加群に交互作用に有意な差が見られた。参加群は、前後で、ストレス反応得点が、有意に減少したのに対して、非参加群は有意な差が見られなかった。(2)職員からみた遊びと対人関係の尺度(中谷、2003)とキャンプ中のトレーナーとの人間関係;職員が事前に児童についてチェックした遊びと対人関係の尺度得点と、過去の虐待経験とは、456と正の相関がみられた。また、キャンプ中においても、高得点の児童は、トレーナーへの暴言・拒否がみられる傾向がみいだされた。(2)トレーナーの自己肯定感尺度(平石、1994)では、キャンプで良い変化がみられたと認知した群とそうでない群では、自己肯定感尺度得点に、有意な差がみられなかった。3.考察このストレスマネジメントプログラムを中心としたコミュニティー心理学的アプローチは、福祉施設でも有効なことが示唆された。児童養護施設で生活する小学5年生・6年生(65名)を対象に、ストレスマネジメントを基軸とした3泊4日の宿泊キャンプを実施した。キャンプ内容は、子どもが、自分が選んだプログラムをトレーナーと一緒に体験し、発表会というストレス事態を乗りこえる経験を通して、ストレスへのつき合い方を自然に学ぶこととした。前後に各児童養護施設に入所している児童(小学校5,6年生全員;125名)にストレス反応調査票(嶋田ら、1994)と子どものストレス対処尺度(冨永典、2003)と子ども判災害後ストレス反応調査票(冨永・高橋・吉田ら、2002)を実施した。実施にあたっては、このアンケートを誰が見るかについて説明し、自分のストレスを考える機会にしてほしいことが伝えられた。なお、非参加群の子どもたちにも、アンケートでわかったことをお手紙として、フィードバックした。ストレス反応得点をデータとし、参加・非参加群を被験者間要因、前後を被験者内要因とした2要因分散分析を行った結果、群の主効果は有意ではなく、前後の主効果(F(123,1)=14.09,p<.005)に有意な差が見られたが、交互作用に有意な差は見られなかった。ストレス対処尺度のうちリラックス得点をデータとし、分散分析の結果、参加と前後の交互作用(F(1,480)=14.5,p<0.000)に有意な差がみられた。下位検定の結果参加群の前後には有意な差がみられず(F(1,480)=2.56,p=.110)、非参加群において前後に有意な差がみられた(F(1,480)=14.34,p<.000)。参加・非参加群とも、ストレス反応得点は、キャンプ後の方が得点が有意に下がった。一方、ストレス対処のうち、リラックス対処については、キャンプ非参加群は、キャンプ後に、得点が下がったのに対し、参加群は、維持していた。このことより、ストレスマネジメントキャンプに参加した児童は、望ましいストレス対処を身につけたと考察された。
株式会社法における少数株主の締め出し制度－ドイツ法との比較

本研究は、株式会社法における締め出しを対象とする。平成17年の会社法制定以降、MBO取引や非公開化取引において、全部取得条項付種類株式を用いた締め出しが広く行われるようになり、裁判を通じた多くの紛争例が現れている。現在では、紛争の類型も多様化している。株式会社法における少数株主の締め出しは、経営者によるMBOや非公開化取引、さらには完全子会社化の場合に一定の必要性が認められるものの、少数株主の立場からは、自己の意思にかかわらず株主としての地位の喪失を伴う結果となるため、不測の不利益を被るおそれがあり、深刻な紛争に発展する可能性もある。本研究は、同様に締め出しの手法が複数存在するドイツ法との比較を通じて、紛争の予防およびあるべき紛争の解決を探るものである。平成26年会社法改正により締め出しの手法が広がったことから、今後も新たな紛争例が出現することが予想される現在、このような研究はきわめて重要であると考えている。実際、平成26改正会社法施行後は、新設された特別支配株主の株式等売渡請求の制度も利用され、それに伴って価格決定の申立てがなされた事例も現れてきている。また、これまでわが国における締め出しの問題についての研究は、合併の手法を用いたアメリカ法を対象とした比較法研究が多く、平成17年会社法制定以降は、全部取得条項付き種類株式の利用にかかるもの、価格決定の問題を取り上げたものなどが多く、締め出しにかかわる法制度を横断的に検討したものは見当たらず、平成26年会社法改正により新たな締め出しの手法として創設された特別支配株主の株式等売渡請求の制度と類似の制度を持つドイツ法を対象とした研究も、筆者のものを含めてわずかしかない。その意味でも本研究には意義が認められると考えられる。株式会社法における少数株主の締め出しは、経営者によるMBOや非公開化取引、さらには完全子会社化の場合に一定の必要性が認められるものの、少数株主の立場からは、自己の意思にかかわらず株主としての地位を喪失を伴う結果となるため、不測の不利益を被るおそれがあり、深刻な紛争に発展する可能性もある。平成27年会社法改正により締め出しの手法が広がったことから、今後も新たな紛争例が出現することが予想される現在、このような研究はきわめて重要であると考えている。また、これまでわが国における締め出しの問題についての研究は、合併の手法を用いたアメリカ法を対象とした比較法研究が多く、平成17年会社法制定以降は、全部取得条項付き種類株式の利用にかかるもの、価格決定の問題を取り上げたものなどが多く、締め出しにかかわる法制度を横断的に検討したものは見当たらず、平成27年会社法改正により新たな締め出しの手法として創設された特別支配株主の株式等売渡請求の制度と類似の制度を持つドイツ法を対象とした研究も、筆者のものを含めてわずかしかない。平成27年度は、研究実施計画に基づき、株式会社における締め出しをめぐる紛争例を類型化するため、個別事例の収集検討に努めた。また、研究の基礎ともなるドイツ株式法における締め出し制度についても、かつての研究成果以降の裁判例、議論の蓄積を確認するため、もっぱらドイツ株式法における2002年以降の文献の調査および収集にも努めている。併せて、今年度は平成27年会社法改正により、新たな締め出しの手法として利用が検討されている、株式の併合を利用した締め出しにつき、日本法におけるこれまでの理解、平成27年会社法改正をめぐる議論に加え、改正法の下での解釈の可能性などを探り、研究成果の一端とした。

また、これまでわが国における締め出しの問題についての研究は、合併の手法を用いたアメリカ法を対象とした比較法研究が多く、平成17年会社法制定以降は、全部取得条項付き種類株式の利用にかかるもの、価格決定の問題を取り上げたものなどが多く、締め出しにかかわる法制度を横断的に検討したものは見当たらず、平成26年会社法改正により新たな締め出しの手法として創設された特別支配株主の株式等売渡請求の制度と類似の制度を持つドイツ法を対象とした研究も、筆者のものを含めてわずかしかない。その意味でも本研究には意義が認められると考えられる。平成27年度は、研究実施計画に基づき、株式会社における締め出しをめぐる紛争例を類型化するため、個別事例の収集検討に努めた。また、研究の基礎ともなるドイツ株式法における締め出し制度についても、かつての研究成果以降の裁判例、議論の蓄積を確認するため、もっぱらドイツ株式法における2002年以降の文献の調査および収集にも努めた。平成28年度は平成26年会社法改正により、新たな締め出しの手法として利用が検討されている、株式の併合を利用した締め出しにつき、日本法におけるこれまでの理解、平成26年会社法改正をめぐる議論に加え、改正法の下での解釈の可能性などを探り、研究成果の一端としている。また平成28年度は、平成27年の度に収集したドイツ株式法における締め出し制度ドイツ株式法における文献、裁判例の分析を進めてきたほか、並行して存在するドイツ企業買収法における締め出し制度について、同様に文献の調査、収集を進めた。本研究は、株式会社法における締め出しを対象とする。平成17年の会社法制定以降、MBO取引や非公開化取引において、全部取得条項付種類株式を用いた締め出しが広く行われるようになり、裁判を通じた多くの紛争例が現れている。現在では、紛争の類型も多様化している。株式会社法における少数株主の締め出しは、経営者によるMBOや非公開化取引、さらには完全子会社化の場合に一定の必要性が認められるものの、少数株主の立場からは、自己の意思にかかわらず株主としての地位の喪失を伴う結果となるため、不測の不利益を被るおそれがあり、深刻な紛争に発展する可能性もある。本研究は、同様に締め出しの手法が複数存在するドイツ法との比較を通じて、紛争の予防およびあるべき紛争の解決を探るものである。平成26年会社法改正により締め出しの手法が広がったことから、今後も新たな紛争例が出現することが予想される現在、このような研究はきわめて重要であると考えている。実際、平成26改正会社法施行後は、新設された特別支配株主の株式等売渡請求の制度も利用され、それに伴って価格決定の申立てがなされた事例も現れてきている。
調節性T細胞を制御する新規免疫調節機構の解明

生体防御機構において免疫応答は極めて精密に制御されており、細菌、ウイルス、アレルゲンなど多くの外来抗原に対して非自己としての免疫反応が作動することによって生体防御が効率よく成立している。自己の抗原には決して反応しない筈の免疫細胞が免疫寛容の破綻によって自己免疫疾患が発症すると考えられている。自己反応性T細胞は健常人においても生体内に存在するが、調節性T細胞によって自己免疫反応を回避していることが知られている。しかし、調節性T細胞そのものを制御するメカニズムについては全く知られていない。更に、現在調節性T細胞として広く認知されているCD25^+CD4^+T細胞、Natural Killer細胞以外の抑制的細胞分画の報告は未だ明らかにされていない。本研究では自己免疫疾患の発症において調節性T細胞が重要な役割を果たす上で、調節性T細胞そのものの分化、活性化を既定する機序に関して、新たな免疫制御機構を各種自己免疫疾患モデル、ヒト患者サンプルを用いて詳細に検討することにより解明し、自己免疫疾患の病因論に基づいた新たな診断法・治療法開発の可能性を探ることを目的とした研究を実施した。炎症性腸疾患の新たな動物モデルを確立した上で、その調節性T細胞の異常を明らかにした(J Immunol180,6997-7008 2008)。また、胸腺における中枢性トレランスにおけるRANKLの重要性に関して報告した(Immunity29,438-450,2008)。一方で、シェーグレン症候群の新たな疾患モデルを作成することにより調節性T細胞を含めた末梢トレランス異常を明らかにした(J Exp Med205,2915-2927,2008)。さらに、シェーグレン症候群疾患モデルを用い、新生児期でのダイオキシン暴露により胸腺を介した免疫制御機構に異常を来すことを解明した(J Immunol in press,2009)。自己の抗原には決して反応しない筈の免疫細胞が免疫の破綻によって自己免疫疾患が発症すると考えられている。言い換えれは調節性T細胞の数的および質的不全によって自己免疫疾患が発症するか否かが規定されていると考えられている。自己免疫疾患モデル(シェーグレン症候群:NFS/sldマウス)を用い、末梢の調節性T細胞(Foxp3^+CD25+CD4^+T細胞)及び胸腺組織での経時的動態をフローサイトメーター及びサイトカインの産生パターンを解析すると、対照群と有意な差は見出せなかったことから、古典的調節性T細胞以外の分画による調節機構の存在の可能性が示された。さらに、aly/alyマウスにおいては古典的調節性T細胞の細胞数は対照に比較して有意に減少していたのに加えて、CD44ひghCD4+のメモリー型分画のCD25発現の亢進が目立ち、ナイーブT細胞からのIL-2を過剰に吸収することにより調節性T細胞様の働きを示していること判明した。一方で、炎症性腸疾患の新たなモデルとしてのLEのラットの解析においては胸腺における古典的調節性T細胞の産生含め末梢での調節性T細胞の細胞数の減少及び機能の低下が腸疾患の発症の深く関与していることを突き止めた(J Immunol印刷中2008)。
ハイブリッド型気球を用いた山岳遭難者探索装置の開発

研究開始当初はハイブリッドカイトにハイブリッドカメラを搭載して遭難者を探索する独創的な研究であったが、ここ数年間のドローンの急速な性能向上により様々な状況での空撮実験が可能になった。初年度(平成28年度)に試験的に行った山菜取り遭難者の捜索では、ドローンから遭難者が気づきやすい救助音を送信して遭難者がタオルを振ることで、実用的に遭難者の探索が可能であることを明らかにした。平成29年度には、山頂付近まで高性能なドローンを飛行させて空撮することに成功して、ドローンの墜落を許容するのであれば地上風が5m/s程度以下であれば150mまでの高度までは、ハイブリッドカイトを使用しなくてもドローンが実用的であることを明らかにした。さらに、平成30年度までにハイブリッドカイトの技術を用いた高層構造物の理論計算と試作に成功し、遭難者探索のプラットフォームになりえることを明らかにした。また、遭難者の発見率向上と捜索隊の法的責任の問題を回避するため、SNSで考察全球パノラマ写真を公開して世界中の一般の人が捜索活動に参加するシステムの提案を行った。山岳連盟、山岳会、警察の救助隊、消防のレスキューのそれぞれの立場の人から、現場で直面している本当の話を聞くことが出来たことも、本研究の大きな成果であると言える。これらの人からの忌憚のない意見は、科研費(国費)で行っている研究であることから得られたと考えられる。最終年度となった平成30年度には、本研究の実績として日本航空宇宙学会英文論文(査読付き、オンジャーナル)が掲載された。平成28年度の研究実施計画に従って、まずは赤色と近赤外の二眼式カメラの試作に成功し、試験的に両方の波長の光を用いて正規化植生指数(NDVI:Normalized Difference Vegetation Index)の画像化実験を行った。NDVIは水稲のたんぱく質量などの測定など、様々な植物のパラメータに関する測定実験が行われている。試作したカメラで得られた画像データでは、葉緑素の測定に適した波長域を測定することが可能であった。そのカメラを安価で一般市販されているマルチコプターに搭載して、1本の木の周りから撮影してNDVI画像をステッチして三次元画像化することにより、木葉の葉緑素量(活性度)を3D画像として任意の方向から確認ことが可能であることを明らかにした。この研究成果を論文にまとめて電気学会に投稿したところ採択され、電気学会論文誌Cに掲載された。また、平成28年度の研究目的を十分に達成したため、遭難者に8の字指向性を持ったアンテナを搭載した発信機を所持させたときの探索の可能性を検討するために、人工衛星のダイポールアンテナから発せられる電波の電界強度の変化を測定する実験も行った。その結果、アンテナのスピン速度を測定することが可能であるを明らかにした。このことは、葉が生い茂った木の下にいて、遠赤外でも検出が不可能である遭難者が移動中(歩行などをする体力が残っている)か身動きができない状態なのかを判別する可能性があることを明らかにしたことになった。平成28年度の研究実績は、当初の研究実施計画の目標を大きく上回ったものであったといえる。さらに、登山遭難者より深刻な山菜取り遭難者の捜索の研究も行い、実験で有効性の高い方法を電子情報通信学会総合大会等で発表を行った。平成28年度の研究実施計画で主たる目標としていた、赤色と近赤外を同時に撮影することが可能な二眼式カメラの試作に成功した。この試作したカメラの性能を確認するため、二次元画像で正規化植生指数(NDVI:Normalized Difference Vegetation Index)の測定に成功し、それを樹木に適用した。さらにパノラマ処理を行い、三次元画像化することにより、自由な視点から樹木の詳細な活性度を画像として確認することが可能であることを明らかにすることができた。この研究成果は電気学会の論文として採択され、既に電気学会論文誌Cに掲載されている。さらに、平成28年度の研究実施計画にはなかったが、木葉が生い茂る森林地帯にいる人体は遠赤外線を使用しても検出が不可能であることを実験で確認した。そこで、遭難者が指向性(8の字指向性)の発信機(ビーコン)を所持していることを想定して、遭難者が活動しているか身動きしていない状態なのかを捜索側が探知できるかを確認するため、ダイポールアンテナを送信に使用している人工衛星の電界強度の変化を測定することにより、スピン状態を確認することが可能であることを理論のみならず、実験データを使用して明らかにした。この研究成果も電気学会の論文として採択され、既に電気学会論文誌Cに掲載されている。さらに、近年では積雪期はバックカントリーの遭難者が急増しており、本研究の成果が新たな捜索に適応可能であるかの検討も始めている。よって、当初の研究計画を大きく上回って研究は進捗しているといえる。平成28年度に試作に成功した赤色と近赤外の高解像度二眼式カメラを自作した大型マルチコプター(ドローン)に搭載して、昼夜の山岳部における遭難者の探索実験を行う予定であった。しかし、ドローンの飛行に関する法規制が厳しくなり、山岳部であっても研究の目的に沿って自作のドローンを飛行させることが困難になった。そこで、空撮用に一般販売されているドローンを使用するため、低解像度ではあるが超軽量な二眼式サーモグラフィとデータロガーを代用品として使用し、基礎実験を行った。

ドローンによる実験のため、研究代表者はドローン検定1級を取得し、さらにラジコン操縦士に登録し、様々な飛行訓練を行った。その結果、国交省より「人又は家屋の密集している地域の上空」・「夜間飛行」・「目視外飛行」・「人又は物件から30m以上の距離が確保できない飛行」の許可・承認が下りた。ただし、許可・承認は無人航空機(ドローン)の機体と操縦士の組となっているため、他の機体ではシリアル番号が異なっていても飛行させることができない。実験の結果、夜間の雪上においては二眼式サーモグラフィの有効性を認めることはできたが、それ以外は通常のカメラと比較して優位点があるとは言えないことが明らかになった。そこで、山岳捜査の現場の責任者および海外を含めて多くの登山実績を持ち、遭難者の捜索にかかわり事故の調査を行ってきた山岳連盟の理事長と直接会って、一般には公表されていない実際の遭難事故に関する情報を得ることができた。その情報に基づいて、ドローンを用いて行ったフィールド実験の結果を取りまとめ、多くの学会発表を行った。平成29年度の研究実績として最も大きかったことは、山岳遭難事故の捜索者と山岳連盟に所属する登山者から表には出ない情報を得たこととも考えられ、来年度以降の研究を遂行する上で、非常に有効であると考えられる。平成29年度の研究実施計画で主たる目標としてたことは、平成28年度に開発した二眼式カメラ(高解像度ハイブリッドカメラ)を大型のマルチコプター(ドローン)に搭載して空撮実験を行い、その有効性を確認することであった。主に法規制の壁で、そのカメラを搭載して実験を行うことができなかった。しかし、実験に必要なドローンの飛行にかかわる許可・承認を得ることができ、様々な空撮実験を行うことに成功した。画像から遭難者を見つけ出すことは有効性が高いと考えていたが、捜索する側が公務員である場合には救助や捜索ミスと判断されると、たとえば北海道警察の場合には北海道が賠償責任などを負うことになる。このことは積丹岳遭難救助事故で、北海道警察が遭難者の搬送中に滑落して遭難者が死亡した事故で、最高裁判所が平成29年11月に出した判決で北海道の過失責任と賠償責任を認定したことにより鮮明になった。つまり、遭難者の発見を支援するシステムでは行政に採用してもらうことが困難であることを意味する。この事故に関する情報は山岳連盟理事長から直接得ることができ、実際の状況を知ることができた。また、山岳連盟では登山遭難死亡事故が発生した場合には現地調査をしており、その情報も得ることができた。これらの情報は法的な問題が発生する場合があることから一般には公開されていない。そのような現場の本当の情報を得ることができたのは、想定していなかった平成29年度の大きな成果である。本研究では遭難者の発見を容易にする研究を想定していたが、平成29年度中に画像処理やAI技術を用いて自動抽出することまでの可能性の検討ができた。すでに、人工知能の開発に適しているとされているプログラミング言語であるPythonで、動画像から人間と推定される動きを検出することにも成功している。