hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多電極記録と神経線維再構築による急速眼球運動における上丘と小脳の機能相関の研究

主要な入力線維である苔状線維と登上線維及び、出力線維であるプルキンエ細胞の軸索の単一軸索形態の詳細を、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による順行性標識によって明らかにした(研究発表の2と3)。単一苔状線維は、小脳で横方向に大きく広がり、また、幾つかの小葉にまたがって終止していた。単一登上線維は、小脳内で数本の太い枝と多数の細い枝を出し、太い枝は登上線維としてプルキンエ細胞に終止し、細い枝はその軸索側枝として小脳核と小脳皮質顆粒層に終止した。それらの枝は、小脳の縦方向の細い縦ゾーン内に投射した。さらに、上丘から、下オリーブ核を経て小脳に投射する経路の機能構築を検討したところ、上丘の中の小さい範囲の出力細胞が、対側の下オリーブ核の微細範囲に投射し、さらに上丘と同側の小脳皮質の少数本のゾーン状範囲に投射するという、部位対応が示唆された。プルキンエ細胞の単一軸索の小脳核への投射も小範囲への限局が示唆された。多電極記録による実験では、覚醒状態のラットにおいて複雑スパイク活動が、麻酔下やスライス標本で知られていたように、約10Hzのリズムを持っていることを明らかにした(研究発表の1)。今後は、解剖学的実験と多電極記録法によって上丘-小脳間の神経経路の機能構築を検討する。1.本年度は、主として、ラットを用いて上丘-小脳間の神経経路に関する解剖学的研究を行った。小脳では、主として上丘からの入力を受けると言われている小脳虫部の第6・7葉、及びその他の部位において、主要な入力線維である苔状線維と登上線維及び、出力線維であるプルキンエ細胞の軸索の単一軸索形態の詳細を、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による順行性標識によって明らかにした(研究発表の3と4)。単一登上線維は、小脳内で数本の太い枝と多数の細い枝を出し、太い枝は登上線維としてプルキンエ細胞に終止し(研究発表の1)、細い枝はその軸索側枝として小脳核と小脳皮質顆粒層に終止した。それらの枝は、小脳皮質において、縦方向の細い縦ゾーン内の12個のセグメント状の領域に投射した。下オリーブ核内部の微小な範囲に存在するニューロンは、共通のセグメントに投射し、やや離れたニューロンは、同じ縦ゾーン内の異なるセグメントに投射していた。これは、小脳皮質のゾーン構造内の機能的区分を示唆する(研究発表の5)。2.上丘から、下オリーブ核を経て小脳に投射する経路について、順行性標識法により単一軸索の形態について解析した。上丘から下オリーブへの投射軸索は、下オリーブの内側副核の尾側・内側に投射し、かつ、1本の軸索の投射範囲は、吻尾側方向に細長く限局していた。これは、下オリーブ核内の細かい機能区分を示唆する。上丘-下オリーブ投射と下オリーブ-小脳投射の特徴を合わせてみると、上丘の中の小さい範囲の出力細胞が、対側の下オリーブ核の微細範囲に投射し、さらに上丘と同側の小脳皮質の少数本のゾーン状範囲に投射するという、機能的部位対応が示唆される(投稿準備中)。今後は、解剖学的実験と多電極記録法によって上丘-小脳間の神経経路の機能構築を更に検討する。1.「上丘-小脳間の神経経路に関する解剖学的実験」については、上丘から下オリーブ核を経由した小脳への投射パターンに関して、成果を発表した。さらに、この問題はより一般的に、「下オリーブ核小脳投射の小脳皮質の区画構築に対する寄与」として捉えられることが分かった。発表内容の概略は以下の通りである。小脳皮質に投射する単一下オリーブ核ニューロン軸索の投射様式を解析することにより、この投射の小脳皮質の機能区分に対する寄与を調べた。
モデルフリー制御器設計法による人間の作業スキルのロボットへの直接移植

本研究では制御対象の数学モデルを求めることなく,適切な作業を行うための制御器を人間の作業データのみを用いて設計するための基礎研究を行った。数学モデルを求めないため,設計された制御器が閉ループシステムを安定化する保証がないため,得られている制御対象の入出力データから閉ループシステムの安定性を評価する方法の提案を行い,線形・非線形な最適化問題に組み込んだ。また,線形な最適化問題の場合に対しては,閉ループシステムの安定性を保証する制御器の設計法の提案を行った。本研究では人間とロボットの協調動作における作業スキルを,各種センサより得られる入出力データから抽出することを目的としている。本研究では作業スキルを線形制御器として定義し,作業中にその制御器が切り替えることで複雑な作業を表現する。そのため,まず得られた入出力データを動作モードに応じて分割し,分割されたデータに対してそれぞれのモードにおける制御器をデータより設計する手順となる。本年度は,入出力データ各モードごとに分割されているものとして,作業を表現する線形制御器の設計をデータから直接行う方法について研究を進めた。また,各種センサより得られる入出力データはセンサノイズが重畳していることから,制御器設計法はノイズに対してロバストである必要がある。この点に対しては,システム同定の分野で成果を挙げているセンサ信号とノイズとの間の無相関性を利用する相関をベースとした制御器設計法を利用することで解決した。さらに,一般化を行い,多入力多出力システムに対しても本設計法を適用可能にするための工夫を加えた。簡単な演算により制御器を設計するために,妥当な線形化を導入することで,最小二乗法による制御器パラメータの求解を可能にした。実際にノイズが重畳する環境下で取得したデータから良好な性能を示す制御器が設計可能であることを実験により示した。また,人間との協調作業を行うロボットシステムの構築も同時に進め,システムのおおよその完成を見た。本研究では人出力データから直接ロボット制御をかはくわせる制御器を直接設計する制御器を設計するモデルフリー制御器設計法と呼ばれる制御器設計手法に関する研究を行った。特に,モデルフリー制御器設計法では数式などの制御対象モデルを用いることなく制御器を設計するため,実際に設計された制御器が制御対象を安定化できるかどうかは実装してみなければわからないという問題が存在した。モデルフリー制御器設計法を用いることで,人間の作業スキルをロボットに移植する際に,人間のモデルを構築する必要がない点は利点となるが,実際にロボットに設計された制御器を実装したときに,制御系が安定化できなければ安全性の面からも問題となる。この問題点を解決するためにます,設計した制御器を実装した制御系の安定件のための十分条件を小ゲイン定理より導いた。この安定条件はある伝達関数行列の最大特異値が1未満になることと等価となることから,スペクトル解析法を用いて指定された周波数点で特異値が1を越えないという拘束条件を,これまでに研究を進めていた制御器設計のための評価関数の最小化問題に追加することで,制御系の安定性を保証する制御器の設計を入出力データのみを用いて行うことを可能にした。また,非線形な最適化問題となる場合においては,非線形最滴化法を用いて制御器パラメータを繰り返し更新している。非線形最適化法としてこれまでのガウス・ニュートン法を用いていたが,前述の安定性を保証する半判別を組み込むことにより局所にとらわれる確率が上昇した。局所解に陥る確率を下げるため,非線形最適化法として粒子群最適化法を用いた。粒子群最適化を用いることでこれまで初期解の決定に試行錯誤を伴っていたものが,解の存在範囲を指定するだけで,解探索を行うことが可能となった。
ハウス内の水利用効率向上のための点滴灌漑のスケジューリングの改善

世界の各地で、水量、水質、水環境などの問題が多発している。農業は全使用水量の70%が必要であり、とくに、乾爆・半乾燥地の農業で、深刻な水問題が発生している。乏しい水資源を効率良く使うため、例えば、乾燥地のイランではハウス栽培が急速に拡大しでいる。しかし、ハウス内の灌漑について、科学的な実績が乏しく、過剰灌漑などによって、塩類集積を引き起こしている。この問題を解決するため、早急に、適正な灌漑スケジューリングをたてなければならない。経験と知識の豊富な外国人特別研究員に、この研究を担当させた。鳥取大学乾燥地研究センターの温室の一つに、3基のウエーイングライシメーターが設置されている。ウエーイングライシメーターには、その近傍の砂が充填されている。外国人特別研究員は、1つのウエーイングライシメーターの内外に基準作物の牧草を播種し、他の2つのウエーイングライシメーター内外には、1m^2当たり7株と14株の栽植密度でソルガムを播種した。また、土壌面蒸発量を測定するため、それぞれのウエーイングライシメーターの側にマイクロライシメーターを設置した。水分欠乏を避けるため、毎日灌漑を行った。このような状態で、蒸発散量、土壌面蒸発量、純放射量、地中熱流量、土壌水分、地温、気温、相対湿度、風速、葉面積指数、作物の生育状況などを測定した。実験のこの段階で、栽植密度7株と比べて、14株では、蒸散量が多く、土壌面蒸発量が少ない結果を得た。この実験実施に加えて、外国人特別研究員は、乾燥地研究センターに滞在中、灌漑と塩類移動に関して、7編の論文を国際学会誌と国内学会誌に投稿した。その内の1編は掲載許可となっている。また、国際会議で、3編の論文を発表した。
「移動の世紀」の言語教育を考える　ー移民統合とCEFR-CVの基礎研究ー

日本語教育に関わってきた者として、これまで留学生教育をはじめとする「エリート教育」「高度人材」育成に注力してきたが、日本で暮らす「生活者としての外国人」をも対象とする必要性があると考えている。そこで移民の社会統合のための基礎資料として、欧州のCEFRにまつわる言語教育政策と実践から知見を得ようとする者である。本研究は、(1)文献調査、(2)欧州の関係者または専門家から助言を得る、(3)移民統合のための言語教育現場の調査から、工夫されている点、優れた取り組みを理解し分析し、知見を得ることを計画している。
ラス(ras)タンパク質によるCaオシレーション・イオンチャンネルの制御

平成7年度,我々は,NIH/3T3細胞をKi-rasでトランスフォームしたDT細胞が,増殖因子によりCa^<2+>オシレーションを生じるメカニズムについて研究した.細胞内Ca^<2+>オシレーションは,細胞外のシグナルをオシレーションという持続的で,かつパルス状の細胞内のシグナルに変え,GTP結合タンパク質にカップルする受容体の情報の増幅を行なう重要な細胞現象である.細胞外からの,Ca^<2+>流入が,この現象を維持するため重要であることが指摘されているので,外側からの流入を実測する目的で,膜電流測定装置(既存)とCa濃度測定装置をドッキングさせ研究した.本年度は,流入が生じていることをMn^<2+>を用いて蛍光量の減少(Mnクエンチ)で示した.また,この流入機構にras-GTPase活性とマップキナーゼの活性化が必要であることを示すデーターを得た.イギリスの研究グループが,イノシトール四リン酸と結合タンパク質が,ras-GAPであることを示したが,それには本研究が少なからず影響を与えている.平成7年度,我々は,NIH/3T3細胞をKi-rasでトランスフォームしたDT細胞が,増殖因子によりCa^<2+>オシレーションを生じるメカニズムについて研究した.細胞内Ca^<2+>オシレーションは,細胞外のシグナルをオシレーションという持続的で,かつパルス状の細胞内のシグナルに変え,GTP結合タンパク質にカップルする受容体の情報の増幅を行なう重要な細胞現象である.細胞外からの,Ca^<2+>流入が,この現象を維持するため重要であることが指摘されているので,外側からの流入を実測する目的で,膜電流測定装置(既存)とCa濃度測定装置をドッキングさせ研究した.本年度は,流入が生じていることをMn^<2+>を用いて蛍光量の減少(Mnクエンチ)で示した.また,この流入機構にras-GTPase活性とマップキナーゼの活性化が必要であることを示すデーターを得た.イギリスの研究グループが,イノシトール四リン酸と結合タンパク質が,ras-GAPであることを示したが,それには本研究が少なからず影響を与えている.
阪神大震災による死亡者の死亡状況とその社会的関連要因の検討

平成7年1月に発生した阪神大震災は、都市型の震災であり都市における救急医療対策等で検討しなければならない多くの課題を与えた。被害が甚大であった神戸市における震災による死亡状況の特性について検討した。平成7年16月に神戸市区に届けのあった死亡届及び死亡診断書を基に作成された人口動態調査死亡票に「震災による死亡」と記載されたものについて解析を行った。【結果】(1)死亡者3825人の内訳は男性1542人(40.3%)、女性2283人(59.7%)で、女性は男性の1.5倍多かった。65歳以上でみると女性は男性の2倍多かった。(2)死亡者の死因では窒息・圧死が2872人(75.1%)と最も多く、次いで焼死・熱傷456人(11.9%)が多かった。傷害発生場所別死因では、東灘区では87.6%、灘区では80.0%が窒息・圧死であった。一方、長田区では焼死・熱傷が33.0%を占めていた。(3)死亡場所については3127人(81.8%)が自宅、263人(6.9%)が病院であった。死因別に死亡場所をみると、窒息・圧死による死亡者の82.3%、焼死・熱傷による死亡者の93.2%、頭・頚部損傷による死亡者の82.5%が自宅での死亡であった。一方、内臓損傷による死亡の25.3%、外傷性ショックによる死亡の39.6%は病院での死亡であった。(4)死亡場所が病院であった者について、傷害発生場所と死亡場所が同一区内である者の割合で最も多かったのは中央区の86.4%、最も少なかったのは灘区の50.0%であった。中央区では他の市区からの搬入者が多かった。以上のことより、女性の高齢者に死亡者が多かったこと、激震地域に死亡者が多かったこと、区により死因割合に差違がみられたこと、特定の区に傷害者の搬入が集中していたことなど、震災による死亡者の特性が明らかになった。平成7年1月に発生した阪神大震災は、これまでになかった都市型の震災であったことから、都市における救急医療対策、防災対策上で検討しなければならない多くの課題を与えた。阪神大震災の中でも被害の大きかった神戸市において、震災による死亡状況を、性・年齢別の基本調査に加えて、死亡原因別死亡状況を、年齢階級別、死亡場所(病院、診療所、自宅等)別、傷害発生場所(市区)別などとの関連で検討するために、平成9年度においては、市役所、消防局、図書館に赴いて震災に伴う物的被害状況に関する資料の収集を行った。その結果、地震の概要、震災に伴う建築物、医療機関の被災などの被災状況を把握することができた。資料を収集するなかで、震災後の混乱時において罹災調査等の情報を得るための体制づくりには相当な困難があったことを知ることができた。なお、今後大学研究機関等に赴き、物的被害状況に関する資料を収集する予定である。一方、震災による死亡状況に関する資料の収集については、指定統計調査調査票(人口動態調査死亡票)の使用承認を得るために、厚生省大臣官房統計情報部を通じて総務庁長官宛に使用承認の申請書を提出中であったが、平成10年3月3日付けで調査票の使用承認の官報告示があった。今後、人口動態調査死亡票の中から「震災による死亡」と記載されたものを抽出する作業に取りかかる。そのデータをもとに、前述した死亡状況に係わる項目の解析を行うとともに、物的被害状況との関連について検討を行う。

(4)死亡場所が病院であった者について、傷害発生場所と死亡場所が同一区内である者の割合で最も多かったのは中央区の86.4%、最も少なかったのは灘区の50.0%であった。中央区では他の市区からの搬入者が多かった。以上のことより、女性の高齢者に死亡者が多かったこと、激震地域に死亡者が多かったこと、区により死因割合に差違がみられたこと、特定の区に傷害者の搬入が集中していたことなど、震災による死亡者の特性が明らかになった。
自己補対メタ表面のサーマルイメージングへの応用

本研究では,電磁波分布をメタ表面と呼ばれる人工2次元構造上の吸収熱の観測により可視化する方法(サーマルイメージング)を開発した.チェッカーボード型メタ表面に自己補対性という対称性に関する条件を課すことで,広い帯域で高効率なサーマルイメージングが実現できる.電磁界・熱混成計算によってメタ表面における電磁波による発熱と熱の拡散を計算した結果,一様抵抗膜と比べて大きな温度上昇を格子点における抵抗膜で観測した.実験において,マイクロ波を入射したメタ表面をサーモグラフィーで観測した結果,抵抗膜での局所的な温度上昇を観測することに成功し,高効率かつ広帯域なイメージングが可能であることを示した.本研究は,自己補対性という特性をもつ平面構造(メタ表面)をマイクロ波あるいはテラへルツの吸収体として利用することで,電磁波のイメージングを実現することを目的としている.特に,チェッカーボード型の金属平面構造の角の部分に抵抗膜を配置した構造を研究の対象としている.平成28年度は,計算機シミュレーションによる現象の解析とメタ表面の設計に重きをおいて研究を進めた.電磁界計算によって,基板がある場合でも抵抗膜の抵抗率を適切に設定することで,自己補対性特有の周波数無依存吸収特性と吸収率の最適化をほぼ実現できることが分かった.次に,サーマルイメージングへの応用として重要な抵抗膜での温度上昇を熱・電磁界の混成計算で解析した.想定通り,抵抗膜の大きさが小さくなるほど温度が上昇する結果が得られ,抵抗膜の周辺の長さに反比例して温度が上昇することが分かった.また,一様抵抗膜に比べてチェッカーボード型メタ表面の抵抗膜での温度上昇は大きくなることが分かった.また,入射電磁波の偏光方向によって温度上昇する抵抗膜の位置が変化することも分かり,偏光に関する情報も熱分布から得られることが分かった.そして,マイクロ波領域にて動作するメタ表面の設計を行い,試料の作成を行った.基板として石英ガラス基板を用い,金属構造はアルミニウム,抵抗膜はチタンを用いることにした.メタ表面の作成の前にチタンの膜厚と面抵抗率の関係を実験で調査し,最適な抵抗膜厚を算出した.その結果に基づきチェッカーボード型自己補対メタ表面を作製した.そして,矩形導波管から15GHzから20GHz程度のマイクロ波をメタ表面に入射したときの温度分布をサーモグラフィーで観察した.実験の結果,作製したメタ表面において一様な抵抗膜の場合に比べて有意な温度上昇を観測することに成功した.当初の計画通り平成28年度は,チェッカーボード型自己補対メタ表面に電磁波が入射したときに発生する熱による温度上昇の計算機シミュレーション解析を中心に研究を進めた.特に,電磁界と熱の混成解析は新たに取り組む内容であり,計算手法の開発自体も大きな課題の一つであった.解析結果からは,当初予想していたように,発熱源となる抵抗膜の面積を小さくするほど温度上昇が増すことや,偏光によって温度上昇の分布が変化すること,そして周波数無依存に温度上昇が起ることが明らかになった.それに加えて,抵抗膜の面積が小さくなると,抵抗膜の周辺の長さに反比例して温度が上昇することや,抵抗膜から基板への熱の拡散が主要な温度低下の要因になることが計算によって分かった.以上のように,当初計画していたチェッカーボード型メタ表面の電磁波入射による発熱の計算機シミュレーションはほぼ予定通り完了したといえる.以上に加えて,マイクロ波領域で動作するチェッカーボード型メタ表面の設計と試料の作成及び特性評価も行った.まずは,石英ガラス基板上に目的のメタ表面を作製することにした.それに先駆け,必要な抵抗膜の膜厚の最適化を行った.その結果に基づき,計算機シミュレーションにより設計したメタ表面を作製し,マイクロ波領域での測定を行った.その結果,メタ表面の抵抗部の温度上昇が一様な抵抗膜における温度上昇より大きくなることが明らかになり,本手法の有用性を示すことができた.実験はまだ予備的なものであり,さらなる解析が必要になるが当初の計画よりは進んだ部分といえる.本研究は,金属もしくは抵抗体からなる平面構造(メタ表面)における電磁波の吸収による発熱を観測することでテラヘルツ波を含む低周波数の電磁波の可視化(イメージング)することを目的している.特に本研究では,チェッカーボード型自己補対メタ表面と呼ばれるメタ表面を利用することで,チェッカーボード格子交点の微小領域の局所的な発熱を利用することができ,偏光の情報も取得することができる.昨年度までの研究をさらに発展させるために,本年度はより高効率のイメージングを目指し,熱伝導率がより低くより薄い基板を用いることを検討した.まずは,熱・電磁界の混成計算によってメタ表面での発熱量とそれによる温度上昇を計算した.計算機シミュレーションでは,昨年度まで用いていた厚さ1ミリメートルの合成石英基板に代わるものとして,8マイクロメートルのポリイミド薄膜を想定して計算を行った.計算の結果,2倍以上の温度上昇を観測し,サーマルイメージングの効率が向上することが分かった.加えて,本研究で必要となる発熱体(抵抗体)の面抵抗率が吸収の最大となる点から190オーム程度であることが分かった.これは,電磁波応答における基板の効果がほぼ無視できることを意味し,理想的な自己補対条件を満たしていることを意味する.以上の計算による検討に加えて,テラヘルツ帯での実験に向けて,ポリイミド薄膜へのメタ表面作成を検討した.合成石英基板上にポリイミド薄膜を成膜し,金属リフトオフによってチェッカーボード型メタ表面を作成した後,基板から剥離することで8マイクロメートル程度の非常に薄い膜上にメタ表面を作成することができた.

本研究では,電磁波分布をメタ表面と呼ばれる人工2次元構造上の吸収熱の観測により可視化する方法(サーマルイメージング)を開発した.チェッカーボード型メタ表面に自己補対性という対称性に関する条件を課すことで,広い帯域で高効率なサーマルイメージングが実現できる.電磁界・熱混成計算によってメタ表面における電磁波による発熱と熱の拡散を計算した結果,一様抵抗膜と比べて大きな温度上昇を格子点における抵抗膜で観測した.実験において,マイクロ波を入射したメタ表面をサーモグラフィーで観測した結果,抵抗膜での局所的な温度上昇を観測することに成功し,高効率かつ広帯域なイメージングが可能であることを示した.進捗状況の部分で述べたように,計算機シミュレーションによるチェッカーボード型自己補対メタ表面の解析手法の開発はほぼ完了しており,今後メタ表面の基板や構造を変えても問題なく同手法を利用することができる.解析と予備実験で明らかになったように,基板への熱の拡散を抑えることが最重要課題であり,より熱伝導率の低い基板を用いることが今後必要になる.現在,マイクロ波やテラヘルツの透過率が大きく熱伝導率の低いポリイミド薄膜上に同メタ表面を作製することを検討している.また,更なる高周波化も見据えてメタ表面の再設計も行う.平成28年度にマイクロ波領域で動作するメタ表面の特性評価も一部行っており,その特性は定性的には計算機シミュレーションの結果と一致しているが,まだ定量的には一致した結果とはいえないのでその原因を解析する必要がある.これまでの実験で,試料の置き方などに熱分布が影響していることが分かっているので,各要素の熱伝達率などのシミュレーションパラメータを適切に選ぶことで実験結果の定量的な再現も可能と考えている.また,抵抗膜の大きさと温度上昇の関係を実験において精査することも必要となる.電磁波工学
クラスIIaバクテリオシンに対する耐性変異の同定及び耐性発現メカニズムの解明

Lactobacillus属乳酸菌やEnterococcus属乳酸菌の生産するバクテリオシンはListeria moncytogenes等のグラム陽性病原性細菌に対して優れた抗菌活性を有することから、バイオプレザバティブとしての活用が期待されている。その中でも、クラスIIaに属するバクテリオシンが耐熱性などの観点から実用性が高いと考えられている。しかし、抗菌物質の使用は耐性変異株の出現を生む可能性があり、バクテリオシンの実用化を図るためには、耐性変異の遺伝学的背景と耐性メカニズムの分子生物学を理解することが重要である。そこで、本研究では、クラスIIaバクテリオシン耐性変異の同定及び耐性発現メカニズムの解明を目的として研究を行った。クラスIIaバクテリオシンの一種であるムンジチシンに対するEnterococcus faeciumの耐性変異株が有する耐性変異を相補する遺伝子のクローニングを試みた。野生型株より単離した全DNAを制限酵素により部分分解し、大腸菌-乳酸菌のシャトルベクターであるpRH100に連結した。その後、大腸菌を形質転換して遺伝子ライブラリーを構築した。得られた遺伝子ライブラリーを用いて、耐性変異株(Mun^rS)を形質転換した。形質転換体をムンジチシン含有MRS培地にレプリカすることにより、耐性変異を消失した形質転換体を選択した。得られた形質転換体からプラスミドを抽出し、クローニングされたDNA断片について塩基配列の解析を行った。その結果、2種のDNA断片が耐性変異を相補することが明かになった。1つのDNA断片には、転写因子であるσ54をコードすると推定されるrpoN遺伝子が存在していた。野生株のrpoN遺伝子の遺伝子破壊を行ったところ、rpoN遺伝子破壊株はムンジチシン耐性を示した。以上のことから、rpoN遺伝子がムンジチシン耐性に強く関与している可能性が示唆された。乳酸菌の生産するバクテリオシンはListeria monocytogenes等のグラム陽性病原性細菌に対して優れた抗菌活性を有することから、バイオプレザバティブとしての活用が期待されている。得られた遺伝子ライブラリーを用いて、耐性変異株(MunrS)を形質転換した。その結果、耐性変異を相補する遺伝子の1つは、ホモロジー検索の結果から、Dihydroxyaetone kinaseと極めて高い相同性を有していることが明かになった。そこで、本遺伝子をdak2と命名した。dak2はcarbohydrate phosphotransferasesystemのコントロールを介して、耐性変異を相補している可能性が考えられた。
極低出生体重児における神経発達障害と脳内ネットワークの関連

極低出生体重児の生命予後向上が著しい一方で、一見順調な発達を示している極低出生体重児の多くが、自閉スペクトラム症や注意欠陥多動障害、学習障害、知的障害などの神経発達障害のために支援を必要としていることが、近年の研究で明らかとなっている。このため、周産期脳障害がどのような脳内基盤に基づいて生じているかを明らかにするべく、就学前の極低出生体重児において、行動モニターによる客観的行動分析、脳機能測定を用いた生理学的手法を用いて、脳内基盤を数値化しようと研究を開始した。平成29、30年度において、それぞれ15名、13名の極低出生体重児を対象に解析を行った。平成30年度の被験者の月齢は68.6±4.6か月、男女比12:1、平均在胎週数27.9±2.7週、出生体重1067±343gであった。K-ABCによる認知処理、習得度指数は88(48-111)、90(73-108)であった。脳磁図で、ヒトの声「ね」の抑揚の変化に対する脳反応(MMF)を解析したところ、左側Supramarginal領域の反応の強さと言語能力に正の相関を認めた。また平成29、30年度を含めた極低出生体重児27例と定型発達群31例、自閉スペクトラム症群31例と純音に対する脳反応(P1m)を比較検討した。左半球のP1m潜時において、極低出生体重児群の反応が定型発達群に比し有意に早い結果であった。低出生体重児においては、腎ネフロンのHyperfiltration理論と同様に神経細胞においても、減少した神経細胞の成熟促進が生じている可能性があることが想定された。来年度もサンプル数を増やし、検討する。被験者数が当初の想定より少ないため、本年度も被験者のリクルートを追加施行する。脳磁図運用においてスタッフの最適化を行う。極低出生体重児の生命予後の向上が著しい一方、一見順調な発達を示している極低出生体重児の多くが、自閉スペクトラム症や注意欠陥多動障害、学習障害、知的障害などの神経発達障害のために支援を必要としていることが、近年の研究で明らかとなっている。このため、周産期脳障害がどのような脳内基盤に基づいて生じているかを明らかにするべく、就学前の極低出生体重児において、行動モニターによる客観的行動分析、脳機能測定を用いた生理学的手法を用い、脳内基盤を数値化しようと研究を開始した。平成29年度において、極低出生体重児15名を対象に解析を行った。被験者の月齢は73.1±3.85ヶ月、男女比1:4、平均在胎週数は28.1±1.7週、出生体重は972±300gであった。全例NICU退院前である修正37-41週にて頭部MRIを撮影されていた。全例で嚢胞性脳室周囲白質軟化症(以下cPVL)、脳室内出血(以下IVH)の所見は認めなかったが、2名で軽度白質病変を示唆する側脳室前角の拡大をわずかに認めていた。K-ABCでは認知処理指数95.7±17.2、習得度指数99.4±17.7であった。K-ABCにて低スコアを認めた2例はDD双胎児であり、1名は女児で知能障害域、他児は男児で境界知能域であった。頭部MRI病変との関連は認めなかった。女児においては、絵画語彙発達検査でも発達指数57と低値であったが、知能障害児においては発達指数99とプロフィールの差を認めた。ADOS検査にて自閉スペクトラム症に該当する児は2名で、1例は正常知能域、1例は前述の境界知能域男児であった。脳機能測定においては、脳磁図で安静時脳波活動に異常を認める児は存在しない一方で、P1mの閾値や潜時にはばらつきが認められた。今度もサンプルを増やし、統計学的解析をすすめる必要がある。被験者に対しては、各組織が機能的に連携し、予定された認知機能社会性評価(ADOS、K-ABC)、聴覚評価、MEGによる脳機能評価の遂行が可能であった。平成29年度に極低出生体重児50例をリクルートする研究結果であったが、被験者が十分に集まらず15名の解析となった。特に関連病院に通院している患児が対象として含まれにくい傾向であった。また脳磁図の運用面でも、検査の維持に必要な人的・時間的・費用的労力が大きく、春夏季での週1回程度の検査運用が限界であった。

平成30年度の被験者の月齢は68.6±4.6か月、男女比12:1、平均在胎週数27.9±2.7週、出生体重1067±343gであった。K-ABCによる認知処理、習得度指数は88(48-111)、90(73-108)であった。脳磁図で、ヒトの声「ね」の抑揚の変化に対する脳反応(MMF)を解析したところ、左側Supramarginal領域の反応の強さと言語能力に正の相関を認めた。また平成29、30年度を含めた極低出生体重児27例と定型発達群31例、自閉スペクトラム症群31例と純音に対する脳反応(P1m)を比較検討した。左半球のP1m潜時において、極低出生体重児群の反応が定型発達群に比し有意に早い結果であった。低出生体重児においては、腎ネフロンのHyperfiltration理論と同様に神経細胞においても、減少した神経細胞の成熟促進が生じている可能性があることが想定された。来年度もサンプル数を増やし、検討する。被験者数が当初の想定より少ないため、本年度も被験者のリクルートを追加施行する。脳磁図の運用においてスタッフや稼働期間の最適化を行い、被検対象限度数の増加に努める。そのうえで近隣関連期間との調整を行い、被験者のリクルートを増やすこととする。脳磁図運用においてスタッフの最適化を行う。液体ヘリウムの購入費が想定を下回った。今後脳磁図の稼働期間を延長するため、購入費の増加が予想される。人件費・謝礼費が現時点で未払い。被検対象者数が想定より減少すれば、当初計画された必要経費には達しない可能性がある。学会参加、論文掲載にともない、その他経費が増加する見込みがある。人件費謝礼費で経費減少があればその他経費に充てる方針。ヘリウム購入費、謝礼費が想定を下回った。解析に利用するコンピューター等の購入に一部利用した。
金属ナノシートの作製と特性評価

光素子や触媒として有効に作用する酸化銀ナノシートを作製することに成功した。カルボニル基が両端に存在するドデカン二酸を作製時に混合することで、単純な溶液反応によって、ラメラ構造を有する層状酸化銀が形成された。また、酸化グラフェンの還元方法によって、表面に存在する酸素官能基の種類が大きく変化することをXPS(X線光電子分光法)で詳細に検討し、電気化学還元処理をした材料は、非常に高い電気化学キャパシター特性を示した。光素子や触媒として有効に作用する金属銀をアスペクト比が大きな層状ナノシートとして作製する前段階として、層状酸化銀ナノシートを作製した。カルボニル基が両端に存在するドデカン二酸を作製時に混合することで、単純な溶液反応によって、ラメラ構造を有する層状酸化銀を作製することができた。これらの層状構造は、作製する溶液のpHに強く依存した。これらの作製した層状酸化銀を水中およびアルコール中で超音波処理することにより、厚さがnmスケールで幅が数μmの酸化銀ナノシートを得ることができた。超音波処理を行う溶媒によって、剥離される層の厚さが異なり、水中では2層で、アルコール中ではモノレーヤーとして存在した。この酸化銀ナノシートの構造は、X線回折、原子間力顕微鏡および透過型電子顕微鏡の回折像で評価し、作製された酸化銀ナノシートは六方晶型の単結晶であることが分かった。この剥離溶媒による効果は、層間に存在している界面活性剤の親水性・親油性によってもたらされるものであると考えている。また、酸化グラフェンの還元方法によって、表面に存在する酸素官能基の種類が大きく変化することをXPS(X線光電子分光法)で詳細に検討した。ヒドラジン還元や熱還元では、2重結合を有するC=Cが生成されるのに対して、光還元では、CHや欠陥サイトが増えることが分かった。また、その欠陥サイトが電気化学キャパシター特性に大きく影響することも分かった光素子や触媒として有効に作用する酸化銀ナノシートを作製することに成功した。光素子や触媒として有効に作用する金属銀をアスペクト比が大きな層状ナノシートとして作製する前段階として、今年度では、特に、層状酸化銀ナノシートを作製することを目指した。カルボニル基が両端に存在するドデカン二酸を鋳型として、単純な溶液反応によって、ラメラ構造を有する層状酸化銀を作製することができた。また、ドデカン二酸の代わりに、ドデシル硫酸ナトリウムを用いた場合でも層状酸化銀を作製することができた。これらの層状構造は、作製する溶液のpHに強く依存し、酸性側では層状構造が形成されず、金属銀の析出がみられ、一方、塩基性側では、層状構造は形成されるものの、単一層では存在できないことが分かった。以上の結果は、当初、目標をした層状酸化銀ナノシートの作製に成功したことを示している。平成23年度では、層状金属酸化物および金属酸化物ナノシートの安価で簡便な還元方法を確立し、様々な金属の2次元異方性材料を作製することを目標にしていた。層状金属酸化物と層状金属酸化物ナノシートの作製には、成功することができた。また、作製した層状金属酸化物と層状金属酸化物ナノシートの構造や組成を、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、X線回折、X線光電子分光法などの種々の分析によって、決定することができた。以上の研究により、種々の金属酸化物ナノシートを作製し、その構造・組成を決定することはできた。しかしながら、最終目標である層状金属ナノシートの作製にまでは至っていない点が、研究の達成度をやや遅れていると判断した理由である。平成23年度で実施できなかった金属酸化物ナノシートの還元方法を確立することを初めに実施する。そのためには、電気化学的な手法だけでなく、光や熱を用いた方法も試す予定である。金属酸化物ナノシートを還元し、金属ナノシートを作製することができたら、その物理的・化学的特性を評価し、光学材料や触媒として有効に作用できるよう調整を行う上記の研究内容に必要な装置・備品は、すでに所有済みか利用可能な状況になっているため、次年度は、研究に必要な試薬や器具を中心に支出するつもりである。また、酸化銀ナノシートを溶液反応のみで作製した結果でも、十分に評価できるないようであるため、研究成果の発表のための旅費を申請している。
画像解析によるAutonomous-robotic surgeryシステムの開発

期間中に得られた研究実績の概要は以下の通りである。腹腔鏡下手術におけるスコープ操作を,術者の顔の動きからセンシングし,コントロールするシステム(フェイストラッキングシステム)を開発した。このシステムでは、術者の顔の動きをシステムが感知し腹腔鏡をコントロールする。すでに開発され市販されている腹腔鏡コントロールロボットとしてイソップがあるが、操作方向の自由度や操作の容易度においてより優れたシステムを開発した。上記のインタフェースでは腹腔鏡をコントロールするために術者が自ら指示を顔の動きで行う必要があったが、術者がさらに快適にスコープをコントロールするために、システムが術者の動きから自動的に腹腔鏡の位置を定めて適切な視野を確保するシステム(autonomous system)を開発した。このシステムでは、腹腔鏡手術モニター画像に描出される術者の鉗子操作パターンや,臓器位置等の画像情報を解析処理し,手術に最適な視野となるようにスコープが自動的に移動する。具体的には,(1)手術前に作業領域を計画し,術中の器具やスコープの3次元情報を基に,スコープを完全自動追跡する,(2)術中に鉗子を用いて注目点をポイントすると,その部位が画面の中央に来る様にスコープが自動制御される,というものである。マニピュレータの制御部は、"術者が手術直前に作業の対象となる場所を手術器具先端でポインティングし、同時に、その場所で作業を行うのに最適な画像の拡大率(作業場所から腹腔鏡先端までの距離)を決定して、PCに記憶させる術前プランニング"と"手術開始後は、手術器具先端が作業領域内に存在するかどうかによって自動で腹腔鏡の位置決めを行う術中の腹腔鏡自動位置決め"から成る。以上の2つのシステムを開発し、豚の胆嚢摘出術を成功させることができた。本研究では腹腔鏡を自動的に術者の意図する方向に向けるシステムの開発を目指す。本システムの基本コンセプトは手術操作に用いる術者の2本の鉗子の位置から腹腔鏡を向けるべき方向を推測することである。1.鉗子の位置によって腹腔鏡を動かすシステムを開発した。鉗子の先端付近にマーカーを付け腹腔鏡によって捉えたマーカーの位置を指標にして腹腔鏡を移動させることに成功した。2.上記の方法では、鉗子の先端が視野外に出た場合には腹腔鏡コントロールの指標を失ってしまう。そこで鉗子の腹腔外部分にマーカーをつけ外部からそのマーカーをモニターして鉗子の位置を知る方法を開発している。3.手術操作とその時々に腹腔鏡を向けるべき方向との関連を調査した。鉗子の位置と腹腔鏡の方向性の関係は、さまざまな手術手技で当然異なる。現在最も多くの腹腔鏡下手術が行われている腹腔鏡下胆嚢摘出術に的を絞り情報を収集した。豚を用いた腹腔鏡下胆嚢摘出術を実際に行い、手術操作と腹腔鏡コントロールの関係を調査した。方法は、上記のように鉗子と腹腔鏡にマーカーをつけ、それぞれの3次元的位置関係をモニターしながら腹腔鏡下手術に熟練した外科医2名が腹腔鏡下胆嚢摘出術を行った。術者も腹腔鏡をコントロールする助手も外科医が行った。手術操作はデータ収集のために途中で操作を中断するなどはせず通常通りに進めた。胆嚢頚部で胆嚢管を剥離した後に切離し、その後に胆嚢を胆嚢床から剥離した。その間の視野の移動、拡大率、操作と腹腔鏡コントロールのタイムラグなどのデータを解析中である。

1)腹腔鏡下手術におけるスコープ操作を,術者の顔の動きからセンシングし,コントロールするシステム(フェイストラッキングシステム)を前年度までに開発し,臨床導入に向けての検討を行った.しかし,インターフェイスの誤作動,頻回の回転動作を要することに起因する術者の首の疲労などの問題があった.2)本年度は,腹腔鏡手術モニター画像に描出される術者の鉗子操作パターンや,臓器位置等の画像情報を解析処理し,手術に最適な視野となるようにスコープが自動的に移動するインターフェイスを新規に2種類開発し,操作性について検討を行った.具体的には,(1)手術前に作業領域を計画し,術中の器具やスコープの3次元情報を基に,スコープを完全自動追跡する,(2)術中に鉗子を用いて注目点をポイントすると,その部位が画面の中央に来る様にスコープが自動制御される,というものである.いずれも,手元でズームイン・アウトの操作が出来る様に工夫した.操作性の評価について,第一段階として,タイプ1とタイプ2のシステムを使用する場合,ならびに従来通り,人間のカメラ助手が操作する場合の計3回,基本タスク(ドライボックス内に設置した複数の同心円の中心を,鉗子の先端に付けた針を用いて,出来るだけ正確に刺す)を行った.第二段階として,腹腔鏡下胆嚢摘出術をブタ臓器を用いて実際に行い,各インターフェイスについて,手術操作と腹腔鏡コントロールの関係を調査した.手術は腹腔鏡下手術に熟練した外科医が行った.術操作はデータ収集のために途中で操作を中断することはせず,通常通りに進めた.両インターフェイスの下で,スムーズに手術を完遂することが可能であった.また,視野の移動,拡大率,操作と腹腔鏡コントロールとのタイムラグなどを解析した.3)デジタルズーム(画像処理による映像拡大)の利用可能性についても検討を行った.
新たに同定した摂食調節関連ペプチドの機能解析および新規摂食調節ペプチドの探索

肥満は、高血圧・心血管障害・糖尿病などの疾患を頻発させ、その治療と予防は医学的・社会的に大きな課題である。本研究では、摂食・エネルギー代謝調節に関連する生理活性ペプチドの同定とその機能解析を行うことを目的とした。申請者らは、2005年にオーファン受容体発現細胞系を用いたアッセイ系によるリガンドスクリーニングにより、ニューロメジンS(NMS)と命名した新規の生理活性ペプチドをラットの脳より単離した。本ペプチドは、その生理作用の一つとして、ラットの脳室内投与により、同族ペプチドであるニューロメジンU(NMU)よりも強力に摂食量を抑制し、この摂食抑制にはα-MSHおよびCRHが関与していることを明らかにした。さらに、両生類であるカエルからもNMSのcDNAおよびペプチドの単離・同定に成功し、NMSとNMU遺伝子は、両生類の段階で既に分離し、生理活性ペプチドとして機能していることを示した。また、摂食促進ペプチド:グレリンは、3番目のセリン残基の脂肪酸修飾により、グレリン受容体GHS-Rに対して活性型となるが、脂肪酸修飾がないグレリン(デスアシル・グレリン)のラットおよびマウスの脳室内投与でも、摂食促進作用が発現することを明らかにし、さらに、GHS-R遺伝子欠損マウスを用いた解析により、この作用はグレリン受容体と異なる受容体を介する作用であることを証明した。また、デスアシル・グレリンはラット胎児の脊髄細胞の増殖促進作用を有することも示した。新たな摂食調節関連ペプチドの探索を目的として、脳、消化管および脂肪組織に発現するオーファン受容体の安定発現細胞株を作製するとともに、オーファン受容体を用いた新規内因性リガンドの探索ための新たな方法として受容体インターナリゼーションを用いたアッセイ法の確立を進めた。本研究では、新たに同定した生理活性ペプチドに関して、特に摂食・エネルギー代謝調節における機能解析を行うと共に、加えて新たな摂食調節関連ペプチドを同定することを目的とした。申請者らは、最近、オーファン受容体発現細胞系を用いたアッセイ系によるリガンドスクリーニングにより、neuromedin S(NMS)と命名した新規の生理活性ペプチドをラットの脳より単離した。本ペプチドは、その生理作用の一つとして摂食抑制作用を有することが判明した。ラットの脳室内投与によりNMSの摂食抑制作用を検討した結果、neuromedin U(NMU)よりも強力に暗期摂餌量を減少させ、グレリンやNPY、AGRPの摂食促進作用を阻害した。NMS投与後にPOMCとCRHの遺伝子発現量が上昇すること、α-MSHアンタゴニスト・CRHアンタゴニストの前投与によりNMSの摂食抑制効果が低下することから、NMS脳室内投与による摂食抑制にはα-MSHおよびCRHが関与していることが示唆された。また、摂食促進ペプチド:グレリンの妊娠中の生理作用として、母体のグレリンが胎児発育に重要な役割を担っていることを明らかにした。さらに、脂肪酸修飾がないグレリン(デスアシル・グレリン)のラットおよびマウスの脳室内投与でも、摂食促進作用が認められ、この作用はグレリン受容体を介する作用ではないことを証明した。新たな摂食調節関連ペプチドの探索を目的として、脳、消化管および脂肪組織に発現する6種類のオーファン受容体の安定発現細胞株を作製した。また、オーファン受容体を用いた新規内因性リガンドの探索ための新たな方法としてBRET(Bioluminescence Resonance Energy Transfer)法を用いたアッセイ法を確立した。

本研究では、摂食・エネルギー代謝調節に関連する生理活性ペプチドの同定とその機能解析を行うことを目的とした。申請者らは、2005年にオーファン受容体発現細胞系を用いたアッセイ系によるリガンドスクリーニングにより、ニューロメジンS(NMS)と命名した新規の生理活性ペプチドをラットの脳より単離した。本ペプチドは、その生理作用の一つとして、ラットの脳室内投与により、同族ペプチドであるニューロメジンU(NMU)よりも強力に摂食量を抑制し、この摂食抑制にはα-MSHおよびCRHが関与していることを明らかにした。さらに、両生類であるカエルからもNMSのcDNAおよびペプチドの単離・同定に成功し、NMSとNMU遺伝子は、両生類の段階で既に分離し、生理活性ペプチドとして機能していることを示した。また、摂食促進ペプチド:グレリンは、3番目のセリン残基の脂肪酸修飾により、グレリン受容体GHS-Rに対して活性型となるが、脂肪酸修飾がないグレリン(デスアシル・グレリン)のラットおよびマウスの脳室内投与でも、摂食促進作用が発現することを明らかにし、さらに、GHS-R遺伝子欠損マウスを用いた解析により、この作用はグレリン受容体と異なる受容体を介する作用であることを証明した。また、デスアシル・グレリンはラット胎児の脊髄細胞の増殖促進作用を有することも示した。新たな摂食調節関連ペプチドの探索を目的として、脳、消化管および脂肪組織に発現するオーファン受容体の安定発現細胞株を作製するとともに、オーファン受容体を用いた新規内因性リガンドの探索ための新たな方法として受容体インターナリゼーションを用いたアッセイ法の確立を進めた。
CpGDNA配列に着目した非結核性抗酸菌症の病態解明と新規治療法の開発

非結核性抗酸菌症(NTM症)は原因菌が同一であっても、その病態、病状の進行度は個々の患者で大きく異なる。NTM症はその進行度と、主な原因菌であるMycobacterium avium菌株の遺伝子型に関連があることが報告されており、またNTM症のうち過敏性肺臓炎様の疾患であるHot tub lungはToll様受容体(TLR)9が関与していることも示されている。一方乳酸菌では菌株間でゲノム内のCpGDNA(TLR9のリガンド)配列に相違があり、宿主への免疫刺激性が異なることが知られている。よって本研究はavium菌株間のゲノム上に存在するTLR9のリガンドであるCpGDNA配列に着目し、菌株間でのCpGDNA配列の相違、免疫刺激性の相違を明らかにし、さらにNTM症の病態解明、新規治療法の開発を目的とした。まず患者の喀痰検体から分離培養し保存したMycobacterium avium菌(Hot tub lung患者から分離した菌株を含む)を新たに液体培地で培養し、増殖したのちに遠心分離し、そのゲノムDNAを精製した。精製したDNAは制限酵素Sau3AIで消化、断片化してエタノール沈殿方法で再度精製を行った。次に採血した全血からヒト末梢血単核球を分離培養し、その培養上清中に、上記の方法で精製したMycobacterium avium菌のゲノムDNAを加えて、24時間培養した。その後培養上清を採取し、ELISA法でIFN-アルファを測定した。その結果Mycobacterium aviumの菌株間でゲノムDNAのよる免疫細胞の刺激性に相違は認めなかった。またTLR9を発現しているヒト形質細胞様樹状細胞の細胞株であるPMDC05を用いて同様の実験を行ったが、同様にMycobacterium aviumの菌株間でゲノムDNAのよる免疫細胞の刺激性に相違は認めなかった。
スケール構造に関わる言語表現の意味解釈メカニズムの解明

本研究は,程度や度合いを示すために用いられるスケール構造に関わる言語表現を構成的意味論の立場から分析することを目的としている。本研究で扱われた内容は,(i)英語,日本語を中心とした,前置詞・後置詞句の統語構造とそのスケールを含む意味解釈,(ii)英語の変化動詞に関わるスケール構造であり,どちらの現象でも,数量詞の分布がその意味解釈メカニズムを明らかにする上での手掛かりとして用いられた。今年度は、まず、前置詞・後置詞句の各言語(日本語、英語、北欧諸語)の分布の記述を行うためのデータ収集を行った。英語に関しては、先行研究、コーパス資料、ネイティブスピーカーのインフォーマント調査を行った。北欧諸語については、Reference grammar,先行研究を参照した。また、英語において前置詞句のスケール構造が決定的に文法性に関わるとされている現象を再検討した。その結果、次のような結果を得られた。まず、英語と北欧諸語の前置詞句には、それぞれ違いはあるものの、統語的にはPlace, Pathなどの下位構造をもったPPとして扱うことができることが明らかになった。また、この統語構造を構成的に意味構造へ写像することも可能である。一方、日本語の後置詞句は、Place, Pathといった下位構造には分割できないように思われる。しかし、意味論的には英語等と同様の制約を示す。この点については、次年度、引き続き検討する必要がある。次に、英語の移動様態を表す非能格自動詞の他動詞用法は、ともに用いられる前置詞句の意味構造におけるスケール性とその閉鎖性が文法性を決定するとしばしば議論されてきたが(Levin and Rappaport Hovav(1995))、前置詞句のタイプと他動詞用法のタイプを詳細に検討し、この現象はむしろ態変化(適用態形成)によって説明されるべきであることを示した。以上、前置詞句・後置詞句の意味論的共通性と統語的相違が(ある程度)明らかになったこと、また、前置詞句の持つスケールと関連付けられていた現象が他の要因によっていることを明らかにしたことによって、統語論・意味論がどのように関連付けられているか(統語論・意味論インターフェース)を解明する手がかりを得ることができた。本年度は,前(後)置詞句の意味と動詞(特に変化述語)の意味の相互関係を明らかにすることを目的として,以下のようなことを行った。変化述語は,いわゆる状態変化(e.g.cool, lengthen, open)と位置変化(e.g.come, go, rise)に分類できる。後者の位置変化述語には,本来,非変化述語であるwalk, run等の移動様態動詞とto, intoなどの前置詞句が共起した動詞句(walk to, run into)が含まれることがある(派生的変化述語)。これらの変化述語に含まれるスケール構造を明らかにするために,(1)数量詞句の解釈,(2)by+数量詞を許すかどうかを検討した。こうした観察から,変化述語におけるスケール構造は,いわゆる状態変化的解釈における「差の解釈」といわゆる派生的変化述語や位置変化述語における「絶対的解釈」において,段階性形容詞における数量詞の解釈と並行していることを明らかにした。