hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
QT延長症候群の新たな発生機序の解明と治療法への応用に関する研究-チャネル蛋白のATP依存的分解機構の関与について

本研究はQT延長症候群の原因とされるLQT1をコードするチャネル蛋白の発現制御におけるプロテアソームでのATP依存的分解機構の関与を検討することを目的としたものである。昨年度の研究成果として、LQT1(ATP-sensitive K channel)のN末端にFlag sequenceをタグとして付加し、このcDNAをCOS7細胞へ導入発現させ、ユビキチン化の有無を検討した結果、有意なユビキチン付加が認められた。さらにpulse-chaseを行いチャネル蛋白分解過程におけるプロテアソーム阻害剤の効果を検討したところ、プロテアソーム阻害剤であるALLN,Lactacystin,MG132などにより、LQT1の半減期は有意に延長した。したがって、LQT1はプロテアソームで分解をうけていると結論された。この結果にもとづき、膜面のK channel機能がプロテアソーム機能により影響をうけるか否かを確認するため、LQT1およびSUR導入COS7細胞をMG132で処理し、パッチクランプ法にてK channel活性を測定した。その結果、MG132処理により、K channel活性の有意な増強が認められ、プロテアソーム阻害により形質膜上に発現した機能的ATP-sensitive K channel量が増大していることが証明された。今後、LQT1のN端、C端側の細胞質内ドメインに存在するリジン残基がユビキチン化の標的として予測されるので、mutation studyによりその標的を同定し、この配列を用いてyeast two hybridにてLQT1特異的ユビキチンリガーゼ(E3)のクローニングを行う予定である。本研究成果により今後プロテアソーム阻害剤、E3阻害剤をはじめとしたチャネル蛋白の分解阻害によるチャネル蛋白の発現量をターゲットとする全く新しいタイプの抗不整脈薬の開発も期待されるものである。我々はまず、Kチャネルのdetectionを容易にするため、cDNAの5'側にFlagタグを挿入し、Flag-K channel constructを作成した。これをCOS7へtransfectし、wild typeとともにその発現をパッチクランプ法にて確認した。その結果、Flag-K Channelはwild typeとほぼ同等のチャネル特性を示した。さらに、ウエスタンでの蛋白発現も確認し、wild typeの代わりとして使用できると考えられた。次に、Kチャネルのユビキチン化を調べるため、Flag-K channelをCOS7へtransfectし、免疫沈降後、抗ユビキチン抗体にてアッセイしたところ、CFTRやGHレセプターと同様に高分子域にユビキチン化が認められた。膜蛋白のユビキチン化は主にそのcytosolic domainがターゲットとなると考えられるが、cytosolic domain内には既知のユビキチン化モチーフは存在しない。現在deletion constructを作成し、ユビキチン化のターゲット配列を検索中である。さらに、ユビキチン化を受けたKチャネル蛋白がプロテアソームで実際に分解をうけるか否かを検討するため、プロテアソーム阻害剤のKチャネル分解動態に対する作用を調べた。pulse-chase studyでは、Kチャネル半減期は約2時間であり、MG132をはじめとするプロテアソーム阻害剤はKチャネル分解を抑制しうると考えられた。また、同時に単離心筋細胞を用いてパッチクランプ法にて検出されたKチャネル活性がproteasome inhibitorより影響を受けるか否かもあわせて検討している。今後、これらのdataをもとに、Kチャネルのユビキチン化、及びProteasomeでの分解機構を灌流系も用いて詳細に調べていく予定である。昨年度の研究成果として、LQT1(ATP-sensitive K channel)のN末端にFlag sequenceをタグとして付加し、このcDNAをCOS7細胞へ導入発現させ、ユビキチン化の有無を検討した結果、有意なユビキチン付可が認められた。

さらにpulse-chaseを行いチャネル蛋白分解過程におけるプロテアソーム阻害剤の効果を検討したところ、プロテアソーム阻害剤であるALLN、Lactacystin、MG132などにより、LQT1の半減期は有意に延長した。したがって、LQT1はプロテアソームで分解をうけていると結論された。この結果にもとづき、膜面のK channel機能がプロテアソーム機能により影響をうけるか否かを確認するため、LQT1およびSUR導入COS7細胞をMG132で処理し、パッチクランプ法にてK channel活性を測定した。その結果、MG132処理により、K channel活性の有意な増強が認められ、プロテアソーム阻害により形質膜上に発現した機能的ATP-sensitive K channel量が増大していることが証明された。今後、LQT1のN端、C端側の細胞質内ドメインに存在するリジン残基がユビキチン化の標的として予測されるので、mutation studyによりその標的を同定し、この配列を用いてyeast two hybridにてLQT1特異的ユビキチンリガーゼ(E3)のクローニングを行う予定である。本研究成果により今後プロテアソーム阻害剤、E3阻害剤をはじめとしたチャネル蛋白の分解阻害によるチャネル蛋白の発現量をターゲットとする全く新しいタイプの抗不整脈薬の開発も期待されるものである。
心筋細胞のカルシウムイオン制御機構の結晶学的解明

SERCA2aは筋小胞体へのCa2+の取り込みを担うCa2+ポンプであり、PLN(フォスフォランバン)はその直接的制御因子である。PLNはβアドレナリンシグナルの最も重要なmediatorであり、その燐酸化状態に依存したSERCA2aの制御を行う。近年PLN/SERCA2a系を制御する因子群が発見され、大規模な複合体(レギュラトーム)を形成することが判明した。だが、SERCA2aやPLNの大量発現・精製系が存在しなかったために、制御機構の詳細を明らかにできないでいた。そこで我々独自の大量発現・精製系を用いることで、レギュラトームの制御機構の解明を目指した。平成25年度は、1SERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系の構築と、2SERCA2a/PLN複合体の精製、3PLNとSLNの単体の発現系の構築、4SERCA2aの結晶構造解析、の4項目を研究の最重要課題として進めた。1に関してはS100A1、Calreticulin、HAX1、HRCの4分子を最初のターゲットとした。当初は大腸菌での発現を試みたが、S100A1以外の分子の可溶性画分での発現は確認できなかった。S100A1に関しては、計画遂行に十分量の発現を得たので、精製ができ次第諸実験を行う予定である。その他の分子に関しSf9/バキュロウィルス発現系での発現を試みたところ、calreticulinに関しては十分量の発現を得ることに成功した。精製に取り組むと同時に、残りの分子に関しても発現系の構築を進める予定である。2に関しては、SERCA2aとPLNの2種類の変異アデノウィルスによる共発現後に複合体としての精製を試みた。だが、可溶化時に高濃度のカルシウムイオンを必要とすることから、SERCA2aとPLNの解離が起こり、複合体としての精製が困難であることが判明した。そこで、PLN単体の発現・精製を行い、再構成によりSERCA2aとの複合体を形成させることにした。3に関しては、アデノウィルス/哺乳類培養細胞発現系により、PLNの野生型を含めて3種類のPLNとSLNの発現系の構築に成功した。今後精製を行い、諸実験を行う予定である。4に関しては高輝度放射光施設SPring-8でデータ収集を行なった。今後結晶条件の検討により、分解能の向上に務める予定である。平成26年度は、1SERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系の構築と、2PLNとSLNの単体の発現系の構築、3SERCA2aの結晶構造解析に取り組んだ。1に関してはS100A1は大腸菌により、calreticulinとHRCの発現に関しては、Sf9/バキュロウィルス発現系により成功した。そこで、S100A1、calreticulinとHRCのタグによる精製を試みた。その結果、どれも純度90%程度で精製することに成功した。また、更なる精製を目指し、そこでイオン交換カラムでの2段階目の精製を試みた。その結果、95%以上の純度でそれぞれの蛋白を精製することに成功した。平成27年度にはこれらの大量精製に取り組み、これに成功したならば、SERCA2a/PLN複合体との再構成実験と結晶化を試みる予定である。HAX1については引き続き発現系の構築に取り組んでいるが、最近スモールスケールでの発現に成功した。そこで平成27年度では、大量発現へスケールアップすると共に、精製系の構築を行う予定である。2に関しては、アデノウィルス/哺乳類培養細胞発現系により、PLNの野生型を含めて3種類のPLNとSLNの発現・精製系の構築を試み、これに成功した。現在、精製SERCA2aを混ぜ合わせ、脂質2重膜への再構成を試みている最中である。再構成に成功したならば、1で成功した精製制御因子との複合体形成を試みる予定である。3に関しては高輝度放射光実験施設SPring-8でデータ引き続き収集を行っている最中である。幾つかの条件では構造決定に成功しており、現在構造精密化を行っている最中である。平成27年度は1SERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系の構築と、2PLNとSLNの単体の発現系の構築、3SERCA2aの結晶構造解析に取り組んだ。1に関しては制御因子群の発現をSf9/バキュロウィルス発現系により行い、Halo-tagレジンを用いての精製、イオン交換カラムでの2段階目の精製、及びゲルろ過精製を行い、SDS-PAGEのCBB染色でほぼシングルバンドとして得ることに成功し、ようやく結晶化が可能な段階に到達した。現在、結晶化と生化学実験に取り組んでおり、平成28年度はこれに集中する予定である。2に関しては、平成27年度の研究により、SERCA2aとの脂質2重膜への再構成には当初の想定以上に大量の精製産物が必要であることが判明した。そこで新たに大腸菌による発現系の構築を行った。発現系の構築と、素精製には既に成功し、再構成に十分量の蛋白を得ている。現在2段階目の精製を行っている最中であり、平成28年度の初期には精製を終える予定である。精製に成功したならば、精製SERCA2aを混ぜ合わせ、脂質2重膜への再構成を再び試みる。再構成に成功したならば、1で成功した精製制御因子との複合体形成を試みると同時に、生化学実験を行う予定である。

幾つかの条件では構造決定に成功しており、構造精密化の最終段階である。SERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系・精製に成功し、ようやく結晶化が可能なレベルに達した。PLNやSLNの発現・精製系も順調に動き出しており、SERCA2a/PLN複合体の結晶化へ向けた諸実験も順調であり、今後の研究の進展は十分期待できると考えられる。SERCA2aの結晶構造解析に関しても、構造精密化の最終段階である。本研究の目的は、心筋細胞でのCa2+制御機構を原子構造に基づいて理解することである。心筋の収縮はSERCA2a/PLN系により制御されているが、これを更に制御する因子群の機能解析を目指し、最終的にその複合体であるSERCA2a/PLNレギュラトームの解明を目指した。平成27年度までの研究で、Sf9/バキュロウィルス発現系とHalo-tagレジンを用いた精製により、SERCA2a/PLN系を制御する因子群の大量発現・精製系の構築に成功し、高純度の精製標品を大量に得ることに成功した。レギュラトームの機能理解のためにも、まずはこれら単体蛋白質のX線結晶構造解析が必須と考え、現在結晶化を行っているところであり、これは引き続き行う予定である。また、大腸菌を用い、PLNの簡便な大量発現・精製系の構築にも成功した。既に、脂質2重膜への再構成には成功している。この再構成膜を用いてこれら制御因子がSERCA2a/PLN系を制御する機構を解析中である。また、SERCA2a/PLN系のナノディスクへの組み込みにも取り組んでいる。制御因子によっては、細胞質側から作用するものもあるし、小胞体内腔側から作用するものもある。その点、ナノディスクに組み込まれたSERCA2a/PLN系は、制御分子が細胞質側と小胞体内腔側の両面からのアクセスが可能であり、制御機構の理解に好都合と考えられる。今後は、再構成2重膜とナノディスクの両面から解析を進めて行く方針である。SERCA2aの結晶構造解析に関しては高輝度放射光実験施設SPring-8でデータ引き続き収集を行っている最中である。データ収集を続けると共に、早急に研究成果をまとめる予定である。SERCA2aは筋小胞体へのCa2+の取り込みを担うCa2+ポンプであり、PLN(フォスフォランバン)はその直接的制御因子である。PLNはβアドレナリンシグナルの最も重要なmediatorであり、その燐酸化状態に依存したSERCA2aの制御を行う。近年PLN/SERCA2a系を制御する因子群が発見され、大規模な複合体(レギュラトーム)を形成することが判明した。だが、SERCA2aやPLNの大量発現・精製系が存在しなかったために、制御機構の詳細を明らかにできないでいた。そこで我々独自の大量発現・精製系を用いることで、レギュラトームの制御機構の解明を目指した。懸案であったSERCA2a/PLN複合体を制御する因子群の大量発現系の構築、そして精製に一応のめどがついた。予備的に行ったイオン交換カラムによる精製では、95%以上の純度での精製に成功しているので、制御因子単独での結晶化へも道筋がついた。PLNやSLNの発現・精製系も順調に動いている。
珪藻の殻形成過程の多様性とその系統関係の解析

海産珪藻および淡水産珪藻の採集、単離・培養を行い、実験材料の多様性を確保することができた。また、それらの完成殻の形態およびCocconeisにおける殼形成様式の観察を行い、幾つかの種において新しい知見を得ることができた。また、幾つかの増大胞子形成において発達するペリゾニウムの形態の観察を初めて行うことができた。Eunotiaの殻形成過程のTEM観察からは、殻形成前半に生じる形態は羽状無縦溝珪藻の形態に類似することが、また後半に形成される縦溝領域は双縦溝珪藻の形成過程と類似することが明らかとなった。また、形成中の殻に取り込まれる蛍光トレーサーを使用し、核分裂後に形成された新殻をそれ以前に作られていた殻と区別できるようになった。さらに、シリカ沈着に関係するタンパク質であるsill-like DNAの塩基配列を5種の珪藻から読み取ることに成功し、その系統における類似度を明らかにすることができた。本年度の研究では羽状無縦溝珪藻Fragilaria mesolepta、羽状双縦溝珪藻Navicula sp.、Luticola goeppertiana、および中心珪藻Pleurosira laevis、Actinocyclus sp.、羽状単縦溝珪藻Cocconeis sp.の殻の形成過程を明らかにした。従来、中心珪藻と羽状珪藻は異なる殻の体制を持つとされていたが、Fragilariaの形成初期の段階では、中心珪藻特有とされる中心環を数個縦列させたような構造が見つかり、これが形成過程で伸長しながら1本に融合し中肋を形成することが判明した。この発見は、中心珪藻から羽状無縦溝珪藻が進化したという系統上の仮説を、形態の面から具体的に支持する最初のものである。また、近年Naviculaからの分割が提唱されたLuticolaは殻面の胞紋形成の様式が、Naviculaとはまったく異なり、殻肩周囲が最初に形成された後、求心的に胞紋が作られることがわかった。これに対しNaviculaでは殻面全体にわたり、縦走枝が同時に横走枝から伸長し、全ての胞紋がほぼ同時に形成される点で異なっていた。また、Naviculaの完成殻内面には発達した肋が縦溝中肋の一次側に見られるが、この肥厚は、殻形成の初期の段階から生じていることがわかった。また、Naviculaの完成帯片は無紋であるが、形成途上では規則正しい数多くのスリットを持つフリンジ状構造をとるが、やがてケイ素の沈着によって埋められていくこともわかった。一方Luticolaの帯片形成では、Naviculaに見られるようなフリンジ状構造はとらず、不定形の深裂の構造体が初め作られ、それが次第に融合して中脈部に胞紋列を持つ帯片を形成した。これら2属の殻形成様式における著しい相違は、系統学上でも十分に反映されるべきであろう。またPleurosiraでは増大胞子および初生殻の形成とその形態の観察に成功し、中心珪藻における属の位置の明確化に、更なる情報を与えることができた。本年度は,多くの縦溝珪藻と比較して、短い縦溝を有し,反面,長い中心節領域をもつ解散羽状珪藻Berkeleya rutilansの殻の形成過程を解明した.本種の長い中心節領域は,昨年度,形成過程を明らかにした無縦溝珪藻の完成殻と類似しており,その形成過程にも相同性が期待されたが,結果は,Berkeleyaでは最初から細長い帯状の中肋が形成され,直接の類似性は認められなかった.本種の縦溝領域の形成過程は,Naviculaに見られるものと類似していた.また,原始縦溝類Eunotia 10種,Luticola 1種,Gomphonema 1種,Navicula 1種,Diatoma 1種の18SrDNAに基づく系統解析を行った結果,Einotia属は双縦溝珪藻の中で,最初に分岐する分類群であることがわかった.また,珪化に関わるタンパク質silaffinの遺伝子をPCR法によりSilindrotheca 2種およびNitzschia 1種から増幅することに成功した.共同研究者の南雲は,主に単縦溝いわゆる珪藻殻の一方にのみ縦溝を持っグループに的を絞って,殻形成過程を探求した.その結果,海産着生種Coconeis convexaについては殻の初期形成段階では,縦溝殻,無縦溝殻の両殻がほぼ同時に形成が開始され,その後縦溝殻の沈着が無縦溝殻より先行して進み,縦溝殻がほぼ完成してから無縦溝殻の珪酸沈着が起こるなどの新知見を得た.

その結果の一部はすでに日本植物学会65回本会で発表(南雲保,鈴木秀私長田敬五.2001)すると共に,学会誌(Suzuki, H,,Nagumo, T.& J.Tanaka 2001)において公表した.また研究に適した材料の探索のため,各地から採集された珪藻試料のフロラや出現種の形態を精査し,結果を学会誌,学会大会で公表した.海産珪藻および淡水産珪藻の採集、単離・培養を行い、実験材料の多様性を確保することができた。また、それらの完成殻の形態およびCocconeisにおける殻形成様式の観察を行い、幾つかの種において新しい知見を得ることができた。また、幾つかの増大胞子形成において発達するペリゾニウムの形態の観察を初めて行うことができた。Eunotiaの殻形成過程のTEM観察からは、殻形成前半に生じる形態は羽状無縦溝珪藻の形態に類似することが、また後半に形成される縦溝領域は双縦溝珪藻の形成過程と類似することが明らかとなった。また、形成中の殻に取り込まれる蛍光トレーサーを使用し、核分裂後に形成された新殻をそれ以前に作られていた殻と区別できるようになった。さらに、シリカ沈着に関係するタンパク質であるsill-like DNAの塩基配列を5種の珪藻から読み取ることに成功し、その系統における類似度を明らかにすることができた。
AFMを用いた分子レオロジー測定装置の開発

本課題の中で開発を行ったピエゾステージの位置を任意に制御することによって多様な測定モードでの高分子鎖のレオロジー測定が可能な原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、従来行われていたカンチレバーの基板へのアプローチとそれに続くセパレートという単純なサイクル以外の測定モードでのポリスチレン鎖の引っ張り試験を試みた。今回可能になった主要な測定モードの一つである一定変形量下での応力緩和の測定を行うためにカンチレバーと基板間の距離を一定に保つ試験を行ったところ基板の上下方向の動きを制御するピエゾステージの固定の問題で十分安定した結果が得られなかった。しかし矩形波や階段状の動きをピエゾステージに与える操作は任意に行うことが確認でき、ナノメートルの精度で測定が可能なことが分かった。装置の構築に関してさらに測定の精度を高くするためには上に述べたピエゾステージの固定方法と電気的なノイズを軽減する効果的なフィルターの設定が必要と考えられる。ピエゾステージの制御はコンピュータから与える電圧を通して行うが、グラフィックプログラミング言語であるLabVIEWでプログラムを作成した。測定に用いるポリスチレン試料は、分子量分布が狭く末端にチオール基を有した構造のものを外部の精密高分子合成の専門の会社より購入した。測定試料の調製に関しては、チオール基を有したポリスチレン鎖を一分子のみが基板上、探針上において孤立するように、十分に希薄な溶液を調製し反応時間を規制して金と結合させた。AFMでの観察の結果、一分子を確実に測定対象とすることができる試料の調製方法を確立した。調製した試料を用いてポリスチレン1本鎖の力学測定を行い鎖にかかる力と鎖の両端間距離の関係を示す興味深い関係を得ることができた。平成16年度は、分子レオロジーのデータを測定するためのAFM装置の仕様変更、測定試料とするための両端に官能基を有する一分子が平滑な基板上に孤立して結合した系の構築を並行して行った。AFM装置の仕様変更に関しては、既存の装置にピエゾステージを組み込みカンチレバーの挙動と連動させるしくみを完成させる作業を行った。カンチレバーの動きをナノメートルレベルで検知するための光テコも独自に作製したが、検出精度の点において引き続き改良する余地がある。測定試料の作製に関しては、代表的な合成高分子として分子量分布が狭いポリスチレンを選択しその主鎖の両端に異なる官能基を有したサンプルを得た。このサンプルを使用しまず石英基板上に片方の分子鎖末端を結合させる形で分散させ、続いてこの基板上に有機溶媒中でAFMのカンチレバーをゆっくりと降下させることによってカンチレバー先端の金と高分子鎖末端のチオール基を結合させた。引き続いてカンチレバーを引き上げると高分子鎖の弾性によると思われるカンチレバーを下に引っ張る力が観測された。チオール基をもたないポリスチレン鎖を用いて同様の実験を行っても、カンチレバーを引き上げるときの抗力は全く観測されなかったことからこの力は石英基板とカンチレバーの間に存在する高分子鎖の弾性によるものと考えている。このようにAFMを用いて孤立して存在する一本の高分子鎖ののびと力の関係を測定することに初めて成功した。
近世中期西国諸藩文芸資料の基礎的研究

毛利家・三奈木黒田家を中心に近世中期西国諸藩の文芸資料を収集する本研究は、予想以上の広がりを見せ、大名の文芸活動の多彩な側面を多く発見することが出来た。調査は前記の二家に始まり、筑後柳川の立花家、肥前平戸の松浦家等に及んだ。更に、偶然に採訪した出羽庄内藩酒井家の文庫を調査したところ、酒井忠徳と豊前中津の奥平大膳大夫とが入魂の間柄で、他に越後長岡藩主牧野忠精等も含めた濃密な文化圏を形成していたことが実証された。即ち、酒井・奥平・牧野のように幕府の中枢に位置する譜代大名同士が、大名のなかでも特に強烈にエリート意識に支えられて、領国の遠近など関係なく江戸藩邸相互の連絡を密にして和歌に興じるのと対照的に、西国の外様諸藩の多くが個別の文化圏を強固に固めて独自の発展を見るというように、大名の文芸にも様々なレベルとタイプが見られることを確認できたのは意義深い。その検証のために、九州・山口に止まらない遠隔地への出張を必要とした。収集した資料のうち特筆すべきは、鶴岡致道博物館所蔵酒井忠徳宛日野資枝書簡約二百通、九州大学九州文化史研究施設所蔵冷泉為村添削黒田一誠詠草、柳川古文書館所蔵立花家歌合などである。幕末の柳川藩の歌壇の充実は全国的に見ても突出している。「旧華族家史料所在調査報告書」(学習院大学史料館)の入手も有益であった。
フレイレの識字教育を基盤とした移民・難民に対する第二言語識字教育の米日韓比較研究

平成30年3月9日に韓国国会議員会館で行われた、韓国移住女性人権センター・全国移住女性シェルター協議会による「移住女性の“#MeToo"行動」で得られた調査結果を踏まえ、藤田が5月2日7日韓国大邱市移住女性人権センターおよび同シェルターを訪問し、移住女性のセイフティネットとしての言語習得と社会参加に関する調査を行なった。これまでソウル市にある移住女性人権センター(本部)を中心に調査を行なって来たため、各支部の調査は十分でなかった。そこで、保守的な地域であり、移住女性労働者の課題について取組み実績のある大邱市の実践を把握した。そして、移住女性が主体となった「#MeToo行動」の実態と、これまでの韓国内各地における移住女性人権センターの性暴力被害女性支援の実践、報告書を分析し、移住女性の社会参与と連帯に関する成果と課題を整理した。これらの研究成果を踏まえ、日本社会教育学会第65回研究大会(名桜大学)において、「移住女性の“#MeToo"行動と社会参与ー韓国移住女性人権センターにおける実践を踏まえて」を発表した。また一橋大学大学院言語社会研究科韓国学研究センターと韓国淑明女子大学人文科学研究所トランスナショナル韓国女性史研究チーム共同主催シンポジウム「移住と女性ー移住女性たちが語る国家・地域・世界」(一橋大学)に招聘され、「移住女性の言語習得と社会参与ー日韓でのアクション・リサーチを踏まえて」を発表した。一方、李善姫(東北大学)科研基盤C 15K01908「移住女性の「新移民コミュニティ」活動と社会的資本に関する国際比較研究」の福島県郡山市「多文化共生シンポジウム」、上智大学「韓国の「多文化政策」と移住女性支援の取り組みから学ぶシンポジウム」において、研究調査先の移住女性人権センター代表が日本に招聘されて講演を行った際には、連携・協力し、研究者としての社会的な責任を果たした。韓国調査に関しては、平成29年度学会発表2件、平成30年度学会発表1件、国際シンポジウムでの招聘発表1件と順調に推移している。最終年度である平成31(令和元)年度には、学会発表2件、論文投稿2件の予定で取り組んでおり、順調に推移している。しかしながら、米国調査に関しては、初年度に実施できず、平成30年度2月に実施する予定で、前倒し予算を申請し配分されたが、研究代表:藤田、分担:今井とも本務多忙により、平成31年度(令和元年度)に現地調査を延期した。初年度・2年目に実施する予定であった米国調査が延期となっているため、当初の研究計画に遅れが生じている。そのため、上記の進捗状況とした。現時点では、入手した英語文献の分析を行い、現地調査に向けた準備をしている。平成31(令和元)年度は、延期となっている米国での海外調査を実施し、米国において課題提起型第二言語識字教育(Problem-posing ESL:English as a second Language / Literacy)を提唱したマサチューセッツ大学ボストン校のElsa Auerbach教授およびニューメキシコ大学アルバカーキ校のNina Wallerstein教授へのインタビューとフィールド調査を予定している。その際、これまでの研究成果である、韓国の移住女性に対する韓国語教育における隠れたカリキュラムについての考察と実践的な展開の分析結果を提示し、米国の移民・難民に対する第二言語識字教育(英語)におけるAuerbach教授・Wallerstein教授の共同研究の隠れたカリキュラムの問題との比較研究に関して、意見交換を行う予定である。学会発表は、異文化間教育学会(6月)、日本社会教育学会(9月)の2回と論文投稿は、日本社会教育学会(11月)、異文化間教育学会(3月)の2本を予定している。韓国調査に関しては、当初予想以上に調査が進展している状況にある。というのも、移住女性たちを取り巻く性暴力、労働問題などの課題が顕在化し、そうした課題に対応した実践が急進的に展開しているためである。現代的な課題についての研究に取り組んでいるため、こうした展開に即して、調査に取り組む予定である。劇的な動きがある状況を活用し、移住女性に関わる国内外の研究者との共同や研究交流をすることにも繋がるため、学会発表や論文等の研究成果を基に、今後、共同研究へと発展させることを視野に入れて研究を推進していく。平成29年度は、8月21日に東京で研究会を1回開催し、研究代表の藤田が、本研究に先立って実施した平成2628年度基盤(C)「韓国における結婚移住女性に対する『人権を主題に学ぶ韓国語』に関する実証的研究」についての成果報告を行い、研究分担者の今井は、近年の研究成果報告を行った。その上で、初年度の研究計画および役割分担を確認した。海外調査については、藤田が、韓国において、4月27日5月9日と平成30年3月8日から17日において実施した。45月調査においては、異文化間教育学会第38回研究大会(東北大学、6月17日)での自由研究発表のための確認を行った。平成30年3月調査においては、平成30年4月にエントリーした『東アジア社会教育研究』に投稿予定の論文「移住女性の#MeTooー移住女性人権センターにおける社会参与を促す実践(仮)」の調査のため、移住女性人権センターが、韓国国会議員会館において行った「移住女性の#MeToo」集会に参加し、実態調査を行うとともに、関係者へのインタビューを実施した。当初2月に予定していたアメリカ・ニューメキシコ州における調査は都合により実施できず、平成30年度へと予定を変更したたため、初年度の研究計画では一部遅れが生じているが、韓国調査を2度実施したことにより、学会発表および平成30年度の論文投稿においては順調に計画を遂行している。

学会発表は、藤田が個人で、(1)上述の異文化間教育学会第38回研究大会における自由研究発表「移住者に対する第二言語教育における隠れたカリキュラムと課題提起型第二言語識字教育の可能性ー韓国移住女性人権センターの取り組みを踏まえてー」と(2)日本社会教育学会第64回研究大会(埼玉大学、9月16日)における自由研究発表「移住者に対する課題提起型第二言語識字教材の米韓比較ー隠れたカリキュラムを超えて」を行った。初年度は、韓国での調査を2度実施し、学会発表2件を行うことができた。また2度目の調査(平成30年3月)で得られた成果は、論文投稿のエントリー審査を通過し、平成30年6月に投稿予定である。一方、アメリカ調査については、初年度に実施できず、平成30年度へと予定を変更したため、上記の進捗状況とした。平成30年3月9日に韓国国会議員会館で行われた、韓国移住女性人権センター・全国移住女性シェルター協議会による「移住女性の“#MeToo"行動」で得られた調査結果を踏まえ、藤田が5月2日7日韓国大邱市移住女性人権センターおよび同シェルターを訪問し、移住女性のセイフティネットとしての言語習得と社会参加に関する調査を行なった。これまでソウル市にある移住女性人権センター(本部)を中心に調査を行なって来たため、各支部の調査は十分でなかった。そこで、保守的な地域であり、移住女性労働者の課題について取組み実績のある大邱市の実践を把握した。そして、移住女性が主体となった「#MeToo行動」の実態と、これまでの韓国内各地における移住女性人権センターの性暴力被害女性支援の実践、報告書を分析し、移住女性の社会参与と連帯に関する成果と課題を整理した。これらの研究成果を踏まえ、日本社会教育学会第65回研究大会(名桜大学)において、「移住女性の“#MeToo"行動と社会参与ー韓国移住女性人権センターにおける実践を踏まえて」を発表した。また一橋大学大学院言語社会研究科韓国学研究センターと韓国淑明女子大学人文科学研究所トランスナショナル韓国女性史研究チーム共同主催シンポジウム「移住と女性ー移住女性たちが語る国家・地域・世界」(一橋大学)に招聘され、「移住女性の言語習得と社会参与ー日韓でのアクション・リサーチを踏まえて」を発表した。一方、李善姫(東北大学)科研基盤C 15K01908「移住女性の「新移民コミュニティ」活動と社会的資本に関する国際比較研究」の福島県郡山市「多文化共生シンポジウム」、上智大学「韓国の「多文化政策」と移住女性支援の取り組みから学ぶシンポジウム」において、研究調査先の移住女性人権センター代表が日本に招聘されて講演を行った際には、連携・協力し、研究者としての社会的な責任を果たした。韓国調査に関しては、平成29年度学会発表2件、平成30年度学会発表1件、国際シンポジウムでの招聘発表1件と順調に推移している。最終年度である平成31(令和元)年度には、学会発表2件、論文投稿2件の予定で取り組んでおり、順調に推移している。
DMSP/OLSを用いた広域地震災害被害想定/被災地推定手法の開発

本研究では,DMSP画像を用いて下記に挙げるような災害前後の地域の状況をモニタリングする手法を開発し,災害前後の社会の災害リスク,災害状況をシームレスに把握できるようにした。2)大量の観測画像の重ね合わせにより,作業者バイアスを避け,かつ周期的なゲイン調節の影響や,雲,雷,ノイズを除去し,衛星観測の即時性を活かして都市光分布を作成する手法を提案した。さらに,ある観測期間における画素毎の観測値の分布形状を考慮することで、都市光強度をより高い精度で推定する手法を開発した。これにより、ゲイン制約により飽和しがちであった大都市域内部においてもより高い精度で、人口・建物棟数推定が可能となった。3)本研究で提案する抽出手法から得られた都市光分布と,国勢調査や事業所統計にもとづく人口・建物棟数の関係を1kmメッシュ単位で分析し,都市光分布から,被害ポテンシャルを1kmメッシュ単位でモニターする手法を提案した。この手法を被害想定に適用するうえでの妥当性を検証するため,想定東海地震を対象とした被害想定を行った。その結果、申請者らの提案する現段階の推定手法でも、地震の発生による建物被害や人的被害の全体規模や,都市圏を単位として,どの地域に大きな被害が集中するかを把握できることが明らかとなった。4)GPSデジタルビデオカメラを用いて、より詳細な地震被害想定に必要な高空間解像度の建物インベントリーデータを推定する手法を開発した。本研究は,米国の軍事気象衛星DMSPが日々捉える地表面夜間可視画像を利用し,既存の社会経済統計よりも高い空間解像度と更新頻度で社会システムの状態をモニタリングする指標としての都市光分布を抽出する手法の開発と,その地震被害想定への応用を目指している。DMSPの可視センサが捉える都市光分布と,人口,GDP,電力消費量といった社会経済統計の空間分布との間には,強い相関があることが知られている。本研究では,大量の観測画像の重ね合わせにより,作業者バイアスを避け,かつ周期的なゲイン調節の影響や,雲,雷,ノイズを除去し,衛星観測の即時性を活かして都市光分布を作成する手法を提案した。検証の結果,既存の都市光抽出手法にもとづき得られた都市光分布と比べ,本手法によって得られた都市光分布の方が,より多くの各市町村庁所在地点を捕捉できることが確認されている。この手法によれば,1万人以上の人口を持つ市町村を90%以上捕捉できていることを明らかにした。本研究で提案する抽出手法から得られた都市光分布と,国勢調査や事業所統計にもとづく人口・建物棟数の関係を1kmメッシュ単位で分析し,都市光分布から,被害ポテンシャルを1kmメッシュ単位でモニターする手法を提案した。その結果をもとに,2035年前後の発生が危惧されている南海・東南海・東海地震のような巨大災害においては,南海・東南海・東海地震が同時に発生した場合の被害想定が行われている。想定の結果,一部損壊以上の被害を受ける建物棟数は27万棟,死者数は8千人におよび,そのほとんどが静岡県内に集中するという結果が得られた。本年度の成果は以下の2点である。第一に、DMSP衛星夜間可視画像からの都市光抽出手法と、都市光分布を用いた人口・建物棟数推定手法を被害想定に適用するうえでの妥当性を検証するため,想定東海地震を対象とした被害想定を行った。中央防災会議より公表されている震度分布の評価結果と、都道府県単位の被害評価結果,各種被害分布図をもとに、中央防災会議の想定方法とほぼ同じ評価条件で、人口・建物棟数のみ申請者らの手法による推定値を用いて想定を行い、中央防災会議の想定結果との比較した。その結果、都市部以外で過小評価の傾向があるものの、申請者らの提案する現段階の推定手法でも、地震の発生による建物被害や人的被害の全体規模や,都市圏を単位として,どの地域に大きな被害が集中するかを把握できることが明らかとなった。このことは、広域的かつ,現状の社会動態を最も反映した地震被害想定が可能となったことを意味する。第二に、DMSP衛星夜間可視画像の時空間データベースのプロトタイプを構築した。

これは、30秒グリッド上にリサンプリング後の画像について、各画素の値を30秒グリッド上の座標と撮影日時をキーに、データベース化するものである。これにより,都市光分布の作成や、任意の領域の都市光の時系列データの取得が容易になり、人口・建物棟数推定作業や、被災地推定のための事前画像の整備が効率化された。ごのデータベースは、都市光分布を用いて広域を対象として1km解像度で、事前の被害想定から、直後の被害早期把握、復旧・復興過程のモニタリングまでを,一貫して行うための基盤となるものである。本年度においては、これまでに開発してきた,都市光分布を用いた人口・建物棟数推定手法の精度の向上、早期被災地推定手法の自動運用による実績の蓄積と、推定特性の分析をおこなった。また、成果の一部は被害状況把握支援の一環としてWeb上にて公開した。人口・建物棟数推定手法に関しては,ある観測期間における画素毎の観測値の分布形状を考慮することで、都市光強度をより高い精度で推定する手法を開発した。これにより、ゲイン制約により飽和しがちであった大都市域内部においてもより高い精度で、人口・建物棟数推定が可能となった。DMSP夜間可視画像を用いた人口・建物棟数推定の空間解像度を高解像度衛星画像と、GPSデジタルビデオカメラを用いて、より詳細な地震被害想定に必要な高空間解像度の建物インベントリーデータを推定する手法を開発した。早期被災地推定手法に関しては,自動推定システムにより、平成16年度1年間で全世界のマグニチュード6.0以上の地震158件について被災地推定を行い、その結果をデータベース化し、Web上(http://www.edm.bosai.go.jp/default.htm)で公開した。この実績の蓄積により、本手法の推定手法の特性、どのような状況下で良好な推定結果が得られる、あるいは得られないのか、が明らかとなった。平成16年12月26日に発生したスマトラ島沖地震津波災害においては、極めて広域に渡る被災地に於ける被害状況把握支援を目的として、津波のシミュレーション結果と都市光分布をGIS上で重ね併せ、大きな被害が出ている可能性のある地域をWeb上(http://www.drs.dpri.kyoto-u.ac.jp/sumatra/gis/index-j.html)に公開した。
胎児低酸素状態の循環動態への影響

A)動物実験:慢性羊実験モデルを作成し、羊胎仔の脳波、心電図、心拍数、気管内圧、頚動脈圧を連続測定したところ、sleeping cycle (LDMF,HVLF)による血圧、心拍数、呼吸様運動(FBM)、胎動の量的、質的変化が明らかとなった。すなわち、脳内O_2消費量、脳血流量の増加するLVHFでは、速い胎動に一致してAnplitude≧40bm,Duration≦20sec一過性頻脈、FBMのバースト一過性血圧上昇が特徴的であり、一方、脳内O_4ygenationの低下すると考えられるHVLFでは胎動に伴う一過性除脈がみられ、これは未熟な胎仔程明らかとなった。次に胎児低酸素状態で増加するホルモン(novepinephrine,NE;ArginineVasopressin,AVP)を羊胎仔及び成熟家兎に持続注入したところ、NEでは血圧上昇と心拍の低下をみるが注入後10分を境に二相性の変化をとるのに対し、肺では持続的な血圧の上昇と心拍数の低下、Variabilityの低下、さらには著明な胎仔呼吸様運動の抑制を認めた。また、肺を成熟家兎に持続注入した際の脳内0_2濃度は上昇し脳血流量の減少をみるが、両側迷走切断令は41.6%にSinusoidal Heart Rateが出現した。B)ヒト胎児:妊娠28週40週の胎動、呼吸様運動、心拍数の変化を超音波断層法、胎動計を用い観察したところ、妊娠週数の進行とともにrolling Movementが増加し、これに伴う一過性頻脈の振巾、持続時間ともに増加した。またrolling Movementは大半がActive Sleepに分布した。今回、胎児健康状態の検査法として音振動刺激(Vibro Acoustic Stimutation)を加え、胎児心拍数の反応パターンを5型に分類したところ、妊娠28週項より反応が出現し、type I、IIは正常胎児に、type III臍体巻絡等の臍体因子に起因しいずれも予後良好であるが、typeIV、Vは、臍体血が下所見でPG≦720と胎児仮死状態をとるものが増加した。1)慢性羊実験モデルを作成し、胎仔の脳波,心電図,心拍数,気管内圧,頸動脈圧を連続測定し、胎仔のSleeping Cycle(LVHF,HVLF Sleep)により、胎仔血圧,心拍数(時に一過性頻脈),呼吸様運動,胎動に量的、質的変化のあることが明僚となった。すなわち、脳内oxygenationの良好と考えられるLVHF Sleepでは、Amplifude≧40bpm,Duration≦20秒の鋭い一過性頻脈(AA-ACC)が特徴的であり、同時に呼吸様運動のバースト、一過性血圧上昇をみるのに対し、脳内oxygenationの低下すると考えられるHVLF Sleepでは、むしろ一過性除脈が多く、若い胎仔程出現しやすい。2)胎児一過性頻脈及びVariabilityは胎児低酸素状態をみるのに重要とされている。羊胎仔の迷走神経を切断することによって、Variabilityの消失、一過性頻脈の総数の減少を認めた。しかし、LVHF Sleepに特徴的であるAA-ACCにはほとんど影響はなかった。この事より、羊胎仔の一過性頻脈の発生機序に迷走神経依存のものと上位中枢依存のものがあることが明らかとなった。3)臨床的に、ヒト胎児心拍数上、inactivesleepでは、一過性除脈をみることが多く、場合によっては、False positive CSTとなることもある。

胎児健康状態の判定に有用な胎動も、Sleeping cycle別に質的・量的な差を認め、activesleepではrolling Movementが特徴的であり、その大部分は、胎動に一致する一過性頻脈を認めた。以上の事より、胎児のMotoractivityや循環動脈がSleeping cycleによって明らかな相異を認めるわけで、胎児の低酸素状態の示標とされている胎動,胎児心拍数の変化を判定する際には、このSleeping cycleを考慮する必要がある。胎児低酸素状態で増加するNorepinephrine(NE), Arginine Vasopvessia(AJp)の胎児循環動態に及ぼす影響ならびに,予後不良な心拍パターンであるSinusoidal Heart Rate(SHR)の発生機序について検討中である.すなわち慢性羊実験モデルにおいて,羊胎仔にVEを3μg/B/分, AVPを4.9mIU/B/分の速度で約30分持続注入すると血圧はNE注入後5分で135%まで増加.その後漸減し約1520分後には125%増で安定, AVPでは注入中増加し続け110%まで増加する.一方,心拍数はNE注入後5分で85%まで低下するがその後漸増し, 15分後以降はむしろ頻脈となる.一方, AVP注入と同時に心拍数は漸減し約80%まで低下する.また,同時に記録したPEP値はNE注入時初期には延長,その後〓縮し, AVP注入時は延長を認めた.すなわち, NEは心拍数, PEPに対してB:phasicな変化をとるが,これは迷走神経切断によって消失する一方, AVPは心拍数,血圧, PEPのいずれも持続的に同一方向に変化し,両側迷走神経切断によっても依然この作用は残存し, SHRの出現をみる.そこで,今回家兎を使い,同様にNE, AVP注入時の迷走神経遠心性神経の活動電位の変化,脳血流量,心拍出量等に及ぼす影響について観察するとともにSHR発生機序についても検討してみた.成熟家兎にNEを2μg/kg分, AVP3/matu/kg/分を20分間持続注入し血圧, NE注入により血圧の上昇(15.7%),心拍数の低下(2%), AVP注入により血圧の増加(25%),心拍の低下(7%)を認めた.また,同時に記録された迷走神経活動電位はNEで増強されるが, AVPでは有意の変化を認めなかった.さらに, AVP6mIU/kg/分持続注入と両側迷走神経切断によって羊胎仔と同様にSHAの発生を確認した.今後,この実験モデルを使用し, SHR発生機序について検討を加えてみたい.A)動物実験:AVPでは呼吸運動の著名な抑制、CBFの低下とPtO_2の増加を認めた。以上の実験前後の動脈血ガス所見の変化をみるとNEは有意な変化を示ていないがAVPでは代謝性アシドーシス(乳酸の増加)とPaO_2のヒ界、PaCO_2の低下傾向を認めた。B)ヒト胎児:胎児健康状態の判定法には従来よりNST、CSTがあるが、教室では、胎児頭に音振動刺激(74Hz、75db)を3秒間加え、その心拍反応をみるVAS Testを実施しtypeIVに分類し予後判定に応用している。すなわち、typeIIIは正常胎児、TypeIIIは臍常巻絡例が多く認められるがいずれも予後良好であるのに対し、typeIV、Vは胎児仮死(py≦7.20)となる例が増加した。
AI(人工知能)を用いた水耕の診断システム

本研究は、植物工場など制御環境下における栽培プロセスの可能性を拡大すると期待されている水耕システムでトマトを栽培し、そのプロセスの計測と同定をベ-スに、人工知能による診断やエキスパ-トシステムの導入を検討し、情報化時代にふさわしいコンピュ-タでインテグレ-トされる農業の実現を目途に、多面的・実用的な試験研究を実行した。その結果以下の諸問題が明らかになり、当初の研究計画が遂行された。1.栽培プロセスの計測・同定による生育診断本研究により水耕における植物栽培のプロセスが、線形、非線形、オンライン同定法で効果的に把握されることが明確になった。2.AIを用いた栽培支援エキスパ-トシステム導入されたAIコンピュ-タを活用し、エキスパ-トシステムの各種言語が開発された。特に、栽培に関するノウハウがエキスパ-トシステムとして構築され、水耕システムのECセットポイントを生育の推移に最適な条件に設定するエキスパ-トシステムが良好な結果を得た。3.水耕システムのファジイ制御水耕栽培には多くのあいまいなパラメ-タが介在し、システム診断や制御の障壁になっている。ファジイ理論をこれらの問題に導入し、水耕制御に新たな可能性を提示し、その基礎面を明確にした。4.トマト栽培サポ-トシステム栽培プロセスをコンピュ-タで管理するサポ-トシステムを検討し、トマトについて良好なシステムを構築した。5.コンピュ-タインテグレ-テド農業生産の可能性以上から、AI、ファジイ等の情報処理と従来のプロセス制御におけるコンピュ-タ処理とを統合したモデルを水耕システムで実現し、広く農業生産における可能性を明確にした。本研究は、植物工場などの可能性を拡大すると期待されている水耕プラントの制御システムを、AI(人工知能)を利用して診断し、システムにおける植物の効果的な栽培を実現することを目的としたもので、人工知能に関する情報処理と、水耕栽培システムと、その環境における植物応答の判定とを柱とした試験研究である。1.AI型のコンピュータの導入に関しては、三菱PSI-IIを購入、ユーザープログラムの検討と研究目的に沿った補助プログラムの作成を行った。現在もPrologに基づく、診断用ソフトを開発中である。2.水耕の制御システムと、栽培植物との関係及び、診断の基礎となるデータベース作りに関しては、愛媛大学農場を用いて詳細な実測を繰り返し実行した。3.実験用パイロット水耕プラントに関しては、別途予算で進行中の高度環境制御用のガラス室の建設が年度末ぎりぎりに遅れたため、本研究に現在還元されていないが、各要素ごとの検討は既に終っており、今後近日中にトータルシステムの検討に入る予定である。4.システム同定からのアプローチは、一変数、多変数、非線形それぞれのモデルを設定し、多面的な検討が加えられた。特に環境に応答する植物応答のシステム解析についても詳細なコンピュータ解析が行われた。5.水耕システムにおける正常と異常との識別についても、実測データから、EC、pH、DOそれぞれについて、およそのスレシオルド値が得られた。水質にもよるが、pH>8における制御系の不安定性など直接栽培作物に影響し、収量にネガティブに作用した。6.以上のデータを基に、平成元年2月1日に拡大研究会議を開き、第2年次の研究方法等を詳細に検討した。本研究は、植物工場などの可能性を拡大すると期待されている水耕プラントの制御システムを、AI(人工知能)を利用して診断し、システムにおける植物の効果的な栽培を実現することを目的としたもので、人工知能に関する常法処理と、水耕栽培システムと、その環境における植物応答の判定を柱とした試験研究である。1.AI型のコンピュ-タの導入に関しては、三菱PSI-IIを購入し、ユ-ザ-プログラムの検討と研究目的に沿った補助プログラムの作成を行った。

2.水耕の制御システムと、栽培植物との関係及び、診断の基礎となるデ-タベ-ス作りに関しては、別途予算て新しく建設された高度環境制御用のガラス室を用いてトマトを栽培し、詳細な実測を繰り返し、実行した。3.システム同定からのアプロ-チは、一変数、多変数、非線形それぞれのモデルを設定し、多角的な検討が加えられた。特に環境に応答する植物応答のシステム解析についても詳細なコンピュ-タ解析が行われた。4.水耕システムにおける正常と異常との識別についても、実測デ-タから、EC、pH、DOそれぞれについて、およそのスレシオルド値が得られた。水質にもよるが、pH>8における制御系の不安定性など直接栽培作物に影響し、収量にネガティプに作用した。5.以上のデ-タを基に、コンピュ-タで水耕を診断するサポ-トシステムを作成し、詳細に検討した。本研究は、植物工場など制御環境下における栽培プロセスの可能性を拡大すると期待されている水耕システムでトマトを栽培し、いわゆるコンピュ-タでインテグレ-トされる栽培システムへの第一歩となる情報システムの実現を目途に、多面的・実用的な試験研究を実行した。具体的には、人工知能に関する情報処理とそのトマト水耕栽培プロセスへの応用に絞り、以下の諸問題を明らかにし、当初の研究計画が遂行された。1.AIを用いた栽培支援エキスパ-トシステム導入されたAIコンピュ-タを活用し、エキスパ-トシステムの各種言語が開発された。特に、栽培に関するノウハウがエキスパ-トシステムとして構築され、水耕システムの培養液の濃度であるECセットポイントを生育の推移に最適な条件に設定するエキスパ-トシステムが検討され、良好な結果を得た。2.水耕システムのファジイ制御水耕栽培には多くのあいまいなパラメ-タが介在し、システム診断や制御の障壁になっている。ファジイ理論をこれらの問題に導入し、培養液のpHの制御を検討し、水耕制御に新たな可能性を提示し、その基礎面を明確にした。3.トマト栽培サポ-トシステム栽培プロセスをコンピュ-タで管理するサポ-トシステムを検討した。トマトの播種から第1花房、第2花房等生長過程に沿って環境制御を含む全体的な栽培について管理するシステムを構築し、良好な結果を得た。4.コンピュ-タ-インテグレ-テド農業生産の可能性以上から、AI、ファジイ等の情報処理と従来のプロセス制御におけるコンピュ-タ処理とを統合したモデルを水耕システムで実現し、広く農業生産における可能性を明確にした。