hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規アダプター分子群によるTGFβ情報伝達の制御機構

TGF-βファミリーの中で、アクチビンとマイオスタチンの情報伝達機構に着目し、詳細な情報伝達の制御機構を解析した。アクチビンとマイオスタチンはアクチビンタイプII受容体(ActRII)を介して情報伝達を行う。ActRIIのカルボキシル末端にはアダプター分子としてARIP1,2(activin receptor-interacting protein 1,2)と呼ばれるPDZタンパク質が会合し、受容体の局在化、情報伝達の統合に関与する。ARIP1に関しては、srcファミリーと相互作用し、グルタミン酸受容体からのカルシウムシグナルを制御する事を示した。ARIP2に関しては、4種類のスプライシングバリアント(ARIP2,2b,2c,OMP25)が存在すること。ARIP2がRa1-Ra1BP1経路で受容体の細胞内取り込みを促進し、アクチビン情報伝達を抑制するのに対して、ARIP2b,2cはRa1BP1には結合せず、アクチビン受容体の細胞膜上の量を増やし、シグナルを増強する事を示した。次に、アクチビン、マイオスタチンの細胞外制御分子である、フォリスタチン(FS),FLRGについての解析を行った。FLRGの性周期における発現変化、ヒト子宮内膜や胎盤での発現を検討し、FSと差異があることを示した。FSの強い肝再生作用には、アクチビン受容体発現鼻の変動が関与することを示した。骨格筋においては、FLRGは遅筋に特異的に発現すると興味ある知見が得られた。マイオスタチンが筋分化を強力に抑制する因子であることに着目し、FSを構造変換させマイオスタチン特異的阻害因子を開発した。開発因子の遺伝子導入マウスを作製し、筋ジストロフィーモデル動物との交配により病態が軽減されることを証明した。TGF-βによって増殖抑制されない膵癌種に対する抗癌剤耐性獲得機構にラミニン、コラーゲンなどの細胞外基質の発現が関与することを示した。TGF-βファミリーの中で、アクチビンとマイオスタチンの情報伝達機構に着目し、その詳細な制御機構を解析した。アクチビンとマイオスタチンは細胞膜上のアクチビンタイプII受容体(ActRII)を介して情報伝達を行う。ActRIIのカルボキシル末端にはアダプター分子としてARIP(activin receptor-interacting protein)と呼ばれるPDZタンパク質が会合し、受容体の局在化、情報伝達の統合に関与する。本年度は特にアクチビン/マイオスタチン受容体に会合しその作用を増強するPDZ分子,ARIP3について解析を行った(Mol Cell. Endo.2004)。次に、アクチビン及びマイオスタチンの細胞外の制御分子である、フォリスタチン(FS)およびFLRGについての解析を行った。FLRGの性周期における発現変化、ヒト子宮内膜・胎盤での発現を検討し、FSとの差異を明らかにした(J. Clin. Endo. Metab.2003)。FSは強い肝再生作用を有するが、アクチビン受容体発現量の変動がその作用機序の一つであることを示した。FSとFLRGはアクチビンに対して高い親和性で結合しその作用を中和する因子であるが、マイオスタチン及びFLRGのELISA定量法を確立し、FSとFLRGの血液中の主要な結合分子はむしろマイオスタチンであることをプロテオミクスの手法を用いて証明した。マイオスタチンが筋分化を抑制する因子であることに着目し、骨格筋特異的FLRGトランスジェニック(Tg)マウスを作製した。

得られた数系統のラインにおいて、上腕三頭筋、大腿四頭筋、腓腹筋において2倍程度の筋肉量の顕著な増加、体脂肪量の激減が見られた。そこで、FS, FLRG及び関連因子の筋ジストロフィー・抗肥満の治療薬としての有用性の検討を開始した(Current Drug Target 2004)。TGF-βファミリーの中で、アクチビンとマイオスタチンの情報伝達機構に着目し、その詳細な制御機構を解析した。アクチビンとマイオスタチンは細胞膜上のアクチビンタイプII受容体(ActRII)を介して情報伝達を行う。ActRIIのカルボキシル末端にはアダプター分子としてARIP1,2(activin receptor-interacting protein 1,2)と呼ばれるPDZタンパク質が会合し、受容体の局在化、情報伝達の統合に関与する。本年度は、ARIP2(activin receptor-interacting protein 2)に少なくとも4種類のスプライシングバリアント(ARIP2,2b,2c, OMP25)が存在することを明らかにした。ARIP2がRal-RalBP1経路でアクチビン受容体の細胞内取り込みを促進し、アクチビンの情報伝達を抑制するのに対して、ARIP2b,2cはRalBP1には結合せず、逆に細胞膜に存在するII型アクチビン受容体の量を増大させそのシグナルを増強する事を示した。次に、アクチビン及びマイオスタチンの細胞外の制御分子である、フォリスタチン(FS)についての解析を行った。FSは強い肝再生作用を有するが、アクチビン受容体発現量の変動がその作用機序の一つであることを示した。FSを構造変換させ、マイオスタチン特異的な阻害因子を作製し、筋ジストロフィーの病態を軽減することを遺伝子改変マウスを用いて証明した。最後に、TGF-βやアクチビンによって増殖抑制されない膵臓癌種に対する5-FU,シスプラチンなどの抗癌剤耐性獲得機構に癌細胞周囲の微少環境で発現するラミニン、コラーゲンなどの細胞外基質が関与することを示した。
高齢者の認知機能及び生活機能の評価と維持に関する外来・地域比較研究

日本社会の高齢化が進んでいく中で、高齢期に多い疾病である認知症が急増し、ますます大きな社会問題となることが予測される。しかし、急増しつつある高齢者、特に75歳以上の後期高齢者あるいは85歳以上の超高齢者の認知機能及び生活機能の実態は十分わかっているとは言い難い。そこで今回の研究では、前期高齢者から超高齢者にいたる幅広い範囲の高齢者を対象に認知機能と生活機能を評価し、実態を明らかにしたいと計画した。特に従来の地域研究では十分行われなかった認知機能の多領域を調べ生活機能と比較することに主眼を置いた。実施した内容としては、地域在住高齢者において、前期、後期、および超高齢者にわたる各年代から約400人の日常生活動作と認知機能に関するデータを得た。その中から、認知機能が健常な高齢者として、生活機能評価に関する調査票より健常と言える高齢者を抽出した。比較する項目はMMSEの他に言語性・非言語性近時記憶、視空間認識、実行機能の検査であり、言語性近時記憶としてADAS-Jcogより10単語記憶検査、非言語性記憶として簡易レイ図形描画の直後ならびに遅延再生、言語・非言語混合型の記憶検査として研究代表者らが開発したPicture Memory Test、視空間認識検査として簡易レイ図形描画の模写およびWAIS-RのBlock Design Test、実行機能検査ではTrail Making Testおよび単語想起の流暢性課題の各項目であった。結果として、健常高齢者であっても、ほぼすべての領域特異的認知機能において年代が進むにつれ認知機能が低下していること、それぞれの年代において教育歴も大きな影響があることが示された。この結果から年代ごと、教育歴ごとの超高齢者までの領域特異的認知機能検査の基準値を示すことができた。今後、更に都市部の大学病院外来と地域との違いも検討したいと考えている。今回の研究では、特に75歳以上の後期高齢者あるいは85歳以上の超高齢者の認知機能及び生活機能の実態を明らかにすることを目標にした。特に従来の地域研究では十分行われなかった認知機能の多領域を調べ生活機能と比較することを試みた。現段階における実際の調査・集計を示す。S県T市に設定したフィールドにおいて、5歳ごとの年齢区分に応じて住民票より無作為抽出を行い参加の同意を得た65歳以上の高齢者391名。同居家族の有無、ADL、IADL、趣味、他者との交流、家庭内外での役割などを聴取した後、Up & GoとMMSEを行い、MMSEが18点以上の参加者には単語リスト再生、レイ図形、積み木テスト、Trail Making Test、1分間の語想起(動物、野菜、「か」のつく言葉)を訓練を受けた看護師により行った。集計の結果を示す。参加者の中から健常な高齢者として、日常生活状況の聞き取りよりIADLの電話、乗り物、買い物、銀行、服薬の各項目が可能、家庭内外での役割や他者との交流の保持、上記の情報聴取で信頼性あり、MMSEが18点以上である者を抽出した。その結果、健常者と年代ごとの参加者における割合は前期高齢者(6574歳)で125人(91.9%)、後期高齢者(7584歳)125人(86.8%)、超高齢者(85歳以上)42人(62.7%)となった。健常者の3つの年齢群においてUp & Goの平均は11.1、13.5、21.1、MMSEの平均は27.7、26.3、25.3と双方ともに年齢と共に低下が見られた。その他、すべての認知機能検査において年齢層があがるとともに有意な低下が見られた。以上の結果から、一定の生活機能が保たれている高齢者でも、年齢と共に認知機能の各領域における有意な低下があることが今年度の集計から考察された。

今後、更に詳しく解析する予定である。日本社会の高齢化が進んでいく中で、高齢期に多い疾病である認知症が急増し、ますます大きな社会問題となることが予測される。しかし、急増しつつある高齢者、特に75歳以上の後期高齢者あるいは85歳以上の超高齢者の認知機能及び生活機能の実態は十分わかっているとは言い難い。そこで今回の研究では、前期高齢者から超高齢者にいたる幅広い範囲の高齢者を対象に認知機能と生活機能を評価し、実態を明らかにしたいと計画した。特に従来の地域研究では十分行われなかった認知機能の多領域を調べ生活機能と比較することに主眼を置いた。実施した内容としては、地域在住高齢者において、前期、後期、および超高齢者にわたる各年代から約400人の日常生活動作と認知機能に関するデータを得た。その中から、認知機能が健常な高齢者として、生活機能評価に関する調査票より健常と言える高齢者を抽出した。比較する項目はMMSEの他に言語性・非言語性近時記憶、視空間認識、実行機能の検査であり、言語性近時記憶としてADAS-Jcogより10単語記憶検査、非言語性記憶として簡易レイ図形描画の直後ならびに遅延再生、言語・非言語混合型の記憶検査として研究代表者らが開発したPicture Memory Test、視空間認識検査として簡易レイ図形描画の模写およびWAIS-RのBlock Design Test、実行機能検査ではTrail Making Testおよび単語想起の流暢性課題の各項目であった。結果として、健常高齢者であっても、ほぼすべての領域特異的認知機能において年代が進むにつれ認知機能が低下していること、それぞれの年代において教育歴も大きな影響があることが示された。この結果から年代ごと、教育歴ごとの超高齢者までの領域特異的認知機能検査の基準値を示すことができた。今後、更に都市部の大学病院外来と地域との違いも検討したいと考えている。
大学生に育成すべき「グローバルな視野」育成のためのマルチメディア教材開発

平成29年度は、インストラクショナルデザイン理論のADDIEモデルを通して前年度に実施した対象学生や学修環境の分析とコース設計に基づき、開発段階としてテキスト「地球に住む仲間として」の内容をテキスト(PDF)、音声(MP3)、そしてテキスト・音声(Scorm Package)の3種類のメディア形式で作成し、それらを学修管理システム(Blackboard LearnとMoodle)へ実装した。同時に、前年度実施した研究結果で高い効果・効率・魅力を示した学修活動を15レッスンの対面授業で実施するためのレッスンプランも作成した。なお、当該教材は日本語と英語の両言語で作成した。加えて、2つのコース(使用言語はそれぞれ日本語と英語)で開発したマルチメディア教材を活用して反転授業を実施し、その評価を行った結果、両コースで一程度の効果、効率、魅力が認められ、当該マルチメディア教材の2種類の学修管理システムとの適合性の高さも確認された。本年度は、上記の研究結果を受けて、当該反転授業の改善を目的に研究分担者の森田健宏氏と課題抽出に取り組んだ結果、対面授業の終わりの振り返り活動をオンライン上で実施する授業実践を行った。その結果、対面授業内での振り返り活動と同程度の学びの効果が認められ、さらにその学修効果は学修者の学年、主専攻、性別、英語力、国際経験に起因しておらず、当該学修活動が多様な学生に学修効果をもたらす汎用性の高い活動であることも判明した。これらの結果により、対面授業の学修活動に割く時間をより長く確保できた点で学びのさらなる効果・効率を追求できる可能性が広がったと考える。以上の取り組みによって構築された日本の大学生に育成すべき「グローバルな視野」の中心要素を効果的、効率的、かつ魅力的に獲得させる授業モデルの汎用性の高さを踏まえ、日本の大学における当該メディア教材を活用したグローバル教育実践を検討すべきであると提言する。平成28年度の研究内容は、当初の目的通り、メディア教材を活用して「グローバルな視野」を獲得するためのモデルコース構築を行った。インストラクショナルデザイン理論(ADDIEプロセス)を採用し、研究代表者の所属する教育機関で「グローバルな視野」を育成する「グローバル教育コース」(90分レッスン・15レッスン)を想定し、学修環境や学習者等を分析した後、効率的に授業時間を使い、効果的かつ魅力的なコース構築を試みた。結果、「グローバルな視野」の各中心要素の学修内容の関連性を鑑み教授する順序を確立し、eラーニングで基礎知識を獲得し、対面授業で関連する学修活動を通してその知識の深化やその知識の活用から関連する技術・態度の形成を図る反転授業を構築した。加えて、対面授業で実施する「グローバルな視野」の各中心要素を育成するために有効な学修活動を抽出するために、研究代表者が2010年度から担当している「教育学入門」コースで実施された「グローバルな視野」育成のための学修活動を分析した。その結果、「30分以下」の学修活動における「グローバルな視野」中心要素獲得率と動機付け要因出現率には比較的強い相関関係を示していたが、「30分より長い」学修活動では見られなかった。この結果から「30分以下」で学修効果や動機付けの高い学修活動を選択して実践するという可能性が示された。最後に、上述の「教育学入門」コースの2016年度担当分で、グローバルな問題を解決するプロセスの可視化を試みた。その結果、「グローバルな視野」の各中心要素を活かしてグローバルな問題の解決を図るプロセスが視覚的に確認された。当初の予定通り、グローバル教育を効率的、効果的、そして魅力的に教授するための学修内容と手法の構築、そして「グローバルな視野」各中心要素を育成する学修活動の選定と問題解決型学修プロセスの可視化を試行した。いずれの試みにも予想通り、またはそれ以上の成果を挙げたと考える。また、学修手法の一つとして使用するメディア教材(eラーニング教材)の学修内容を当初日本語だけで作成する予定であったが、当該メディア教材で使用する予定のテキスト「地球市民として」の英訳も完了し、日本語と英語の両言語によるメディア教材作成が可能となった。平成28年度では、メディア教材を活用して「グローバルな視野」を獲得するためのモデルコースをインストラクショナルデザイン理論(ADDIEプロセス)の分析(Analysis)とデザイン(Design)の段階を経て構築した。そのモデルコースは、研究代表者の所属する教育機関で「グローバルな視野」を育成する「グローバル教育コース」(90分レッスン・15レッスン)で反転授業を活用する授業形態となった。平成29年度の研究内容は、この平成28年度の分析・デザイン結果を受けて、当初の目的通りADDIEプロセスの開発(Development)段階、つまり反転授業のeラーニング教材として「グローバルな視野」の各中心要素の内容をテキスト化した「地球市民として」(英文版のタイトルは"Livingas a Global Citizen")を3種類のメディア(テキスト・音声、テキスト、音声)形式で作成した。そしてそのメディア教材をオープンソースの学習管理システム(LMS)のMoodleに日本語版と英語版としてそれぞれ実装(Implementation)した。現在どちらも「ゲストとしてログイン」し当該メディア教材にアクセスが可能である。同時に、対面授業で使用できる15レッスン分の教材や資料もMoodleにアップロードし、本授業実践を希望する教員への資料として保存した。但し、これらの教材や資料は教員のアカウントからログインする必要がある。次に、開発した3種類のメディア教材の内容や稼動状況を連携研究者(現:研究協力者)の森田健宏氏と共に検証し、必要な改善を施した。

加えて、前年度のグローバルな問題を解決するプロセスの可視化研究で浮き彫りとなっていた課題に対処するために、従来の指導方法に改善を加え、それを実際の授業で実施ならびに効果検証を行った。その結果、改善した指導方法によって受講者はグローバルな問題に対してより当事者意識を持ち、解決のために他力本願ではなく自身が起こす行動をより多く探求しており一程度の効果が認められた。前年度はグローバル教育を効率的、効果的、そして魅力的に実践するための反転授業で使用するメディア教材(eラーニング教材)と対面授業で使用する教材・資料をMoodleに実装できた。また、前年度の課題であったグローバルな問題への当事者意識の希薄さと他人頼りの解決方法に関しては、その指導方法を改善する形で実施しその効果がみとめられた。これらは平成29年度で予定されていた研究内容であった。加えて、eラーニング教材実装が予定よりも早く完了したため、当該メディア教材を活用した反転授業を実際のコースで試用する機会も得られ、その反転授業における学びの効率、効果、魅力検証を実施し、それぞれ概ね肯定的な結果であった。平成29年度は、インストラクショナルデザイン理論のADDIEモデルを通して前年度に実施した対象学生や学修環境の分析とコース設計に基づき、開発段階としてテキスト「地球に住む仲間として」の内容をテキスト(PDF)、音声(MP3)、そしてテキスト・音声(Scorm Package)の3種類のメディア形式で作成し、それらを学修管理システム(Blackboard LearnとMoodle)へ実装した。同時に、前年度実施した研究結果で高い効果・効率・魅力を示した学修活動を15レッスンの対面授業で実施するためのレッスンプランも作成した。なお、当該教材は日本語と英語の両言語で作成した。加えて、2つのコース(使用言語はそれぞれ日本語と英語)で開発したマルチメディア教材を活用して反転授業を実施し、その評価を行った結果、両コースで一程度の効果、効率、魅力が認められ、当該マルチメディア教材の2種類の学修管理システムとの適合性の高さも確認された。本年度は、上記の研究結果を受けて、当該反転授業の改善を目的に研究分担者の森田健宏氏と課題抽出に取り組んだ結果、対面授業の終わりの振り返り活動をオンライン上で実施する授業実践を行った。その結果、対面授業内での振り返り活動と同程度の学びの効果が認められ、さらにその学修効果は学修者の学年、主専攻、性別、英語力、国際経験に起因しておらず、当該学修活動が多様な学生に学修効果をもたらす汎用性の高い活動であることも判明した。これらの結果により、対面授業の学修活動に割く時間をより長く確保できた点で学びのさらなる効果・効率を追求できる可能性が広がったと考える。以上の取り組みによって構築された日本の大学生に育成すべき「グローバルな視野」の中心要素を効果的、効率的、かつ魅力的に獲得させる授業モデルの汎用性の高さを踏まえ、日本の大学における当該メディア教材を活用したグローバル教育実践を検討すべきであると提言する。
身体の動きを取り入れた音楽カリキュラムの研究:日本とイギリスの比較を通して

近年、学校音楽教育において、特に初等音楽科教育では、身体動作や身体運動が積極的に取り入れられるようになってきている。しかしながら、多くの活動が、子どもたちをゲーム感覚で楽しませたり、その後の音楽学習への動機付けにしたり、感じるままに音楽と自己表現をさせたり、あるいはダンスのようにあらかじめ決まっている動きを音楽に合わせて行ったり、といった経験にとどまっているようである。音楽授業における音楽と動きの活動には、一貫性や系統性か乏しく、一つの活動から次の活動へ、という継続性がないものも多く見受けられる。このような状況を改善するために、本研究では、音楽科教育における身体の動き(身振り・身体動作)の取り入れ方について、子どもの音楽発達に応じたカリキュラムの枠組みを構築し、それを実践に活かしていくための方法を研究することを目的とした。そのために、客観的かつ国際的な視野を得るための比較対象として、日本と共に、イギリスの音楽教育についても調査・研究を行った。日本と英国において音楽教育における身体の動きに関する論文・資料と共に、音楽心理学や音楽美学、身体論、民族音楽の分野における文献を収集し、音楽教育における音楽と身体の関連性の理論的考察を行った。そして、日本とイギリスにおいて、音楽と動きを取り入れた音楽の授業を観察すると共に、初等・中等音楽科を担当するクラス担任、および音楽専科の教師と面接して、彼らの音楽学習における音楽と動きについての考え方を調査した。そして、身体の動きを取り入れた音楽教授・学習の様々なアプローチを分類し、これらと音楽経験の構成要素である、歌う・演奏する・創る・聴く、各活動との関連性を明らかにした。その結果として、音楽教育における身体反応・身体表現の意義を、理論と実践の両面から明らかにすると共に、音楽発達を考慮した系統的なカリキュラム構築の枠組みを構築することができた。本研究の最初の年である本年度は研究の第一段階として下記のことを行った。1.日本と英国において音楽教育における身体の動きに関する論文・資料と共に、音楽心理学や音楽美学、身体論の文献を収集し分析を行った。これらの分析を通して、音楽教育における音楽と身体の関連性の理論的な枠組みの構築を行ったが、これらの知見を第5回Asia Pacific Symposium on Music Education Researchと第36回日本音楽教育学会大会・12月に開催されたオルフ音楽研究会例会において、前者はスワニック・ティルマンの音楽発達モデルと関連させて、後者はダルクローズ・リトミックとオルフ・シュールヴェルクの音楽教育法の比較という観点から公表した。2.日本において音楽と動きを取り入れた授業に定評のある教師の授業観察を開始し、きらに音楽と動きの授業に関する視聴覚資料の収集を開始した。身体運動を取り入れた音楽教育の代表的研究機関である、日本ダルクローズ音楽教育学会とオルフ音楽教育研究会において、数多くの教育実践者や研究者と交流を行い問題の所在や課題について考察した。3.2005年11月2日から12日まで渡英し、ロンドン大学教育研究所の図書館において資料収集を行った。同研究所・音楽学部のグラハム・ウェルシュ教授の協力を得て、2006年9月に計画しているイギリスの小学校におけるフィールド調査の下地作りを行った。4.交付申請書の(3)の研究実施計画であった、初等学校の音楽科においてどのように身体動作が授業に取り入れられているのか、ということについての東京を中心とする約300校を対象にした音楽教師へのアンケート調査については、本研究代表者が9月から10月にかけて入院・手術・手術後の療養をしたため、実施することができなかった。2006年度に延期して実施することにしている。本研究の2年目にあたる本年度は、研究の第二段階として、下記のことを行った。

1.前年度の研究を踏まえ、音楽活動および音楽経験の構成要素である、演奏する、創る、聴く、という3本の柱において、身体の動きがいかに関わっていけるのか、ということについて、学習指導要項およびナショナルカリキュラムに関連する資料、教科書、テキスト等を収集し分析を行った。さらに、民俗音楽学、音楽美学、音楽心理学、および身体に関する文献研究を行い、先の分析の裏づけとなる理論について考察した。2.交付申請書の(1)の研究実施計画であった、東京を中心とする約300校の小学校の音楽教師へのアンケート調査については、1.においての研究分析の結果、不特定多数の教員を対象に行うよりも、実際に動きを積極的に取り入れているできるだけ多くの音楽教員との面接により、その背後にある教育観をも含めて分析する必要があることが明らかになったため、実施を見送ることにした。教師との面接と授業観察を通して、質的なデータを収集した。3.2006年9月14日から30日まで、11月1日から11日まで渡英し、ロンドン大学教育研究所の音楽学部資料室および図書館において資料収集を行った。滞在の期間中、同研究所のグラハム・ウェルシュ教授に全般にわたって研究に関する助言を受けた。さらに、9月25日、26日、11月8日には、レティング大学で音楽教員養成に携わっているメアリ・ステイケラム講師にイギリスの音楽教育カリキュラムおよび、小学校における音楽教育の実践に関する専門知識および専門情報の提供を受けた。4.イギリスにおける学校訪問については、本年度より外部より学校に訪問する者に対して、イギリス警察当局による事前身分調査が義務つけられている旨が、ロンドン大学教育研究所の関係者から伝えられたため、頓挫している。個人申請ができないため、方法を検討中である。本研究の最後の年である本年度は、研究の最終段階として下記の研究活動を行った。1.昨年に続いて、日本において、積極的に音楽と動きのアプローチを取り入れている音楽教師(幼児教育、初等・中等教育、高等教育を含む)の授業を観察すると共に、彼らとの面接を通して、幼児教育から教員養成に至るまでの実践事例をデータ化した。2.イギリスにおいて、レディング大学の修士課程に所属している現職教員等を中心に、音楽教育における音楽と動きの実践状況を調査した。3.1.2.で収集したデータを、いくつかの音楽発達理論と照合しながら分析し、音楽教育における音楽と動きのカリキュラムの系統的な見取り図の土台となるべき理論を探求した。その結果、まだ完壁なものではないが、子どもの音楽発達に準じた、演奏する、創る、聴く、こととのバランスのとれた音楽と動きのカリキュラムの枠組みといえるものを、構築することができたと考えている。4.3.の枠組みに関連させながら、本務において学部生、大学院生を対象にいくつかの実験的な授業を行い、教員養成においてどのように音楽と動きの教え方を教授していくべきかについて考察した。5.7月21日に音楽と動きの音楽教育メソッドであるジャック=ダルクローズの理論についての学会発表をイギリスで行った。
慢性炎症解除のための標的分子および細胞の探索

Traf2欠損マウス由来の末梢血および骨髄細胞中にIL-10を産生する好中球がTNFa依存性に増加していることを見出した。骨髄キメラマウスの実験から、Traf2欠損マウス由来の骨髄細胞そのものがIL-10産生を起こしやすい内在性の欠損を有していることが示唆された。さらに抗TNFa抗体と抗IL-10中和抗体の両者の抗体を併用したところTraf2欠損マウスの長期の生存が認められたことから、IL-10産生性好中球が免疫抑制的に働いており、Traf2欠損マウスで誘導された大腸炎の増悪に関与している可能性が示唆された。c-FLIPと呼ばれる細胞死抑制遺伝子の発現を肝細胞特異的に低下させたマウス(完全に肝細胞で欠損させたマウスは出生後致死となる)を樹立したところ、このマウスは野生型マウスでは肝傷害を誘導しない程度の少量のTNFαを投与することにより、一過性の肝障害が誘導されることを見出した(Piao et al, Science Signaling 2012).またTNFa投与により誘導された肝死細胞周囲にCD11b+Gr-1+細胞が早期に浸潤してくる事を見出した。そこでこのマウスに生じる一過性肝傷害とその後の炎症の収束に、CD11b+Gr-1+細胞が関与しているかどうかを明らかにするために、抗Gr-1抗体投与により好中球を除去後にTNFαにより肝傷害を誘導した。驚いたことに抗Gr-1抗体投与群では、肝傷害が増悪し、それと並行して血清中のIL-6が大量に検出されることが明らかとなった(論文作製中)。このことは肝傷害に伴い局所に浸潤してくるCD11b+Gr-1+細胞が細胞死を抑制し、かつ炎症性サイトカインの産生を抑制していることを示唆している。しかしながら、血中および肝臓局所における抑制性のサイトカインであるIL-10の産生には、抗Gr-1抗体投与群と非投与群で差が見られなかったことから、CD11b+Gr-1+細胞の産生するIL-10以外のエフェクター分子が関与している可能性が考えられた。現在、肝臓局所に浸潤してくるCD11b+Gr-1+細胞をそれぞれ分離し、マイクロアレイを用いて、上昇してくるサイトカインや細胞表面分子に候補を絞り、免疫抑制のメカニズムについて検討中である。我々はこれまでにTraf2欠損マウスの解析から、このマウスは出生後直後に重篤な大腸炎を発症することを見出した。そのメカニズムの一つはTNFα依存性の腸上皮のアポトーシスの亢進と考えられたが、その他の免疫学的な異常がTraf2欠損マウスで見られる大腸炎の発症に関与しているかについては、依然として不明である。我々は今回Traf2欠損マウス由来の末梢血および骨髄細胞中にIL-10を産生する好中球が増加していることを見出した。Traf2欠損マウスへの抗TNFα中和抗体を投与や、Traf2欠損マウスをTnfr1欠損マウスと交配することによりIL-10産生好中球は有意に減少する事から、TNFα依存性のシグナルが関与している事が明らかとなった。また骨髄キメラマウスを用いた実験から、Traf2欠損マウス由来の骨髄細胞を移入した野生型マウスでもIL-10産生好中球が増加することから、Traf2欠損マウス由来の骨髄細胞そのものがIL-10産生を起こしやすい内在性の欠損を有していることが示唆された。またIL-10産生好中球は野生型マウス由来の好中球をLPSやPam3KなどのToll様受容体のリガンドで刺激することによっても生じ、さらにそれは抗TNFα中和抗体で部分的に抑制されたことから、IL-10産生好中球はTraf2欠損マウスでしか見られない細胞ではなく、なんらかの炎症時に誘導されてくる可能性が示唆された。そこで、最後にIL-10産生好中球の病理的な役割を明らかにするために、Traf2欠損マウスに抗TNFα抗体と抗IL-10中和抗体を投与したところ、両者の抗体を併用した群でのみ長期の生存が認められたことから、IL-10を産生する好中球が免疫抑制的に働いており、Traf2欠損マウスで誘導された大腸炎の増悪に関与している可能性が示唆された(Immunol Cell Biol in press)。IL-10産生好中球がTNFα依存性に出現すること、およびその出現はTraf2欠損マウスに特有の現象ではなく、LPSやPam3KなどのToll様受容体を介するシグナルによっていることを明らかにすることができた。

さらに抗IL-10中和抗体と抗TNFα中和抗体を併用することで、Traf2欠損マウスで見られる大腸炎の改善と長期の生存が認められることから、IL-10産生好中球の病理的な役割の一つを解明することができ、研究は当初の計画以上に進展している。本年度の研究でIL-10産生好中球がLPSやPam3Kなどの刺激によりTNFα依存性に誘導されることを明らかに出来た事から、次の研究の展開としてIL-10産生好中球に発現している細胞表面分子をマイクロアレイ解析などを用いて網羅的に解析し、特異的に発現している分子がないかを探索するし、それらに対するモノクローナル抗体を樹立する予定である。IL-10産生好中球に発現している細胞表面分子を網羅的に解析するためにマイクロアレイ解析のための費用が必要である。また特異的に発現している分子に対するモノクローナル抗体を樹立するための経費が必要である。
アメリカ合衆国の民間防衛意識―冷戦初期における「民間防衛団」の考察を中心に―

米国への留学が決まったため、本年度は3ヶ月間の採用期間となったが、昨年度の研究成果を基に精力的に研究活動を続けた。その成果の一つは、2010年4月から5月にかけて米国ワシントンDCで行った史料調査を通じ、今後の研究の発展へとつながる貴重な一次史料を得られたことである。この調査旅行は、1.民間防衛政策における連邦・州・地方間関係と、2.第二次世界大戦期から冷戦初期にかけての歴史的連続性・非連続性、という、本研究の主要二課題について熟考する機会となった。特に、1に関して、第二次大戦期の連邦民間防衛局が全米に設立した地方局の史料を得、2に関して、子供達の民間防衛活動に関する史料を多数得たことは大変な収穫であった。これらの史料をもとに、合衆国が国際的関与を深めていく過程における国内的影響を、従来の研究の枠組みを超えた長期的視座から考察を続けている途中である。3カ月間ではあったものの、科研費として賜った支援のおかげで大変有意義な研究活動を行うことができた。本研究を開始する以前に想定していた規模をはるかに超える豊富な史料群に出会い、このテーマは当初予想していた以上の広がりと深みを併せ持つものであると実感した。それゆえ、史料を読み込み、研究史上に位置づけるという作業に予想以上の時間を要し、採用期間中の論文刊行には至らなかった。しかし、これまで行った研究を今後さらに進展させ、日本及び米国のアメリカ研究の発展に貢献できるよう努力を続けたい。本研究の目的は、合衆国における丁「民間防衛(civil defense)」意識の変遷の一端を明らかにすることである。より具体的には、従来冷戦期の遺産の代名詞として扱われてきた民間防衛を第二次大戦期からの連続した文脈の中に位置づけ、大戦期までの民間防衛の経験が冷戦期の人々の民間防衛意識にどう影響したかを検討する。本年度はまず、第二次大戦と冷戦が合衆国社会に与えた影響に関する先行研究の整理に取り掛かった。これまで得た知見では、大戦中の合衆国の民間防衛は、数本の博士論文を除いて合衆国社会の戦争動員の一部として扱われるに留まっている。他の連邦諸機関との複雑な連携体制の中で民間防衛局がどういう役割を期待されていたかを解明する必要がある。平成21年5月には東京大学で開催されたハーバード大教授ローレル・ウルリック氏のセミナーの司会を務め、歴史研究における一次史料のあり方への理解を深めた。次に、ニューヨーク公共図書館とメリーランド州の国立公文書館で史料調査を行った。特に、第二次大戦期の民間防衛に関する予想以上に膨大な量の史料群を閲覧できたことは大きな収穫であった。本調査で入手した大戦期から冷戦初期にかけての民間防衛に関する史料は現在精読・整理中であり、連邦・地方レベルの史料をいかに連関させて当時の人々の民間防衛意識を描き出すか模索している。平成22年3月には科学研究費補助金プロジェクト「公共文化の胎動」の研究会でコメンテーターを務め、合衆国の人々の国際秩序観という本研究にとっての重要な視座への理解を深めた。最後に、本研究の成果は、合衆国が世界との関わりを拡大する中で合衆国民の自国観や世界への眼差しがどう変化していったのかを明らかにし、従来分断されがちであった第二次大戦史と冷戦史を架橋すること、そして合衆国史をグローバルな文脈で捉えようとする近年の学術的発展にも貢献することを目指し作業を続けたい。
ヒト白血球膜抗原CD75の機能とその発現機構の解析

ヒト白血球膜抗原CD75は、成熟Bリンパ球細胞の表面膜抗原として知られていた。最近CD75は、α2→6シアル酸転移酵素依存的に発現するシアル酸含有糖鎖抗原で、B細胞間の相互作用に関係しているとされている。我々は、α2→6シアル酸転移酵素のメッセージと活性およびそのプロダクトの発現を系統的に解析し、次のことを明らかにした。(1)成熟B細胞株では、α2→6シアル酸転移酵素のメッセージ、活性およびそのプロダクトであるNeuAcα2→6GalとCD75陽性細胞、CD75陽性糖蛋白質の発現が、極めてよく相関していた。これはα2→3シアル酸転移酵素とそのプロダクトが全く相関していなかったことと好対照であった。(2)骨髄球系細胞株の単球系分化時にもα2→6シアル酸転移酵素とCD75陽性糖蛋白質が発現していた。即ち、B細胞株と違ってT細胞株および骨髄球系細胞株では、α2→6シアル酸転移酵素のメッセージも酵素活性も殆ど発現していなかったが、単球系に分化誘導した場合に、α2→6シアル酸転移酵素のメッセージと酵素活性およびそのプロダクトであるCD75陽性糖蛋白質(63kDa)の経時的な発現亢進が認められた。更に、免疫蛍光染色法でもCD75陽性細胞が観察された。以上のことから、リンパ球系細胞株のみならず骨髄球系細胞株の単球系分化時にも、CD75陽性糖蛋白質が何らかの機能を果たしていることが強く示唆された。(3)骨髄球系細胞株の単球系分化時に発現するメッセージは4.7kbと1.8kbで、Bリンパ球系細胞株における4.3kbとは明らかに異なったサイズであった。分子生物学的解析から、4.7kbと4.3kbは蛋白をコードする部位の5'側の違いによるもので、4.7kbと1.8kbはオルターナティブスプライシングによるものであることが示唆された。
家計と村落データの同時利用によるインドネシア農村の所得格差発生メカニズムの分析

インドネシアにおける貧困を家計要因と地域要因とに分けると、次のような結果となった。世帯主の教育レベル別で見ると貧困世帯の86%は小学校卒以下に集中し、それを地域別に分けると農村で64%、都市では22%となる。次に世帯主の職業別に見ると貧困世帯の50%は農業セクター従事者である。それを地域別に分けると46%は農村で、残りの4%は都市である。この様な要因は、農村農業セクターに従事する世帯主の教育に対する所得効果が非常に低いためで、世帯主が小学校卒以下の場合、その世帯が貧困に陥る確率は非常に高くなる。インドネシアにおいて,世帯主の教育年数が世帯消費支出に及ぼす影響を見るため,中部ジャワ農村,中部ジャワ都市,ジャカルタの地域別に教育の収益率を計測すると,貧困世帯を削減する方策として,教育レベルの向上が非常に重要であることが明らかになった。地域別に見ると,教育の収益率は中部ジャワ農村より中部ジャワ都市で大きく,さらにジャカルタでより大きくなっていた。しかし,同じ地域においても就業セクター別に収益率を計測すると,セクターにより大きく異なる。中部ジャワ農村では商業が一番低く,次に農業,サービス業と続き,製造業が一番高くなり,一番低い商業と最も高い製造業の差は著しく大きい。中部ジャワ都市およびジャカルタを見ると,セクター間の差は農村より格段に小さくなる。この計測結果の含意は,農村で単に教育水準を向上させても,世帯主が商業や農業に就業しているかぎり,それが世帯所得の上昇につながらないことを意味する。教育年数が農業と非農業の就業選択に及ぼす影響を分析してみると,中部ジャワ農村において世帯主は教育年数の増加につれて級数的に非農業セクターを選択することが明らかになった。したがって,教育年数の長い世帯主数が増加するにつれて,農業就業者数が急速に減少し,より収益率の高いセクターで就業することになる。その結果,世帯所得が上昇し,貧困世帯数が減少すると予想される。現実には,農業セクターでの教育の収益率は非常に低く,そのセクターの世帯が貧困からの抜け出すことは容易ではない。こうした世帯に対する貧困削減のためには,世帯主が農業に従事しながら非農業セクターへも就業できるような兼業機会を創出することが重要となる。教育の貧困削減効果を分析するため,世帯特性,世帯主特性,配偶者特性に関する変数が,貧困世帯となる可能性とどのような関係となるかをジャワ島中部ジャワ州のデータを使用し,分析した。その結果,貧困世帯になる確率を低下させる要因として,教育水準の向上が非常に重要であることが分かった。しかし,同じ農村においても就業セクター別に教育の収益率を計測すると,セクターにより大きく異なる。収益率を比較すると,商業が一番低く,次に農業,サービス業で,製造業が一番高くなり,一番低い商業と最も高い製造業の差は著しく大きい。これに対して都市では各セクターの収益率が10%前後で,セクター間格差が農村ほど大きくない。こうした結果は,農村では単に教育水準を向上しても,商業や農業に就業しているかぎり,世帯所得の拡大につながらず,教育の貧困削減効果は小さい。世帯所得の拡大には,農業から農村非農業や都市における就業機会への移動がより重要となる。そこで,家計の要因と家計周辺の経済的要因とが貧困削減に及ぼす影響を分析するため、家計周辺要因を付加して,教育レベルが農業から非農業への移動に及ぼす変化を計測した。この場合,移動を説明する変数は家計データと村落データの同時利用,詳細には世帯特性,世帯主特性,配偶者特性,家計周辺経済状況を使用した計測とした。その結果,20歳の独身男子の場合,高校卒業程度の教育レベルでほとんど全ての世帯主が非農業に就業することが判明した。周辺経済状況に関しては,インフラ整備が高いほど,また金属加工・機械製造業が盛んなほど,非農業セクターへの就業確率が高くなることが分かった。教育の収益率計測において,最小二乗法で計測した係数は,教育年数が外生変数の時にのみバイアスのない係数となることは既に知られている。しかし次の2つの要因によって,教育年数が外生変数とみなされる可能性は非常に低い。その1つは教育年数の計測に誤差があるとき,もう1つは能力のように教育年数と正の相関がある変数が計測式の中に含まれない場合である。現実には教育年数は能力と正の相関があり,能力は所得レベルとも正の相関がありあるため,最小二乗法の係数が大きくなるバイアスが生じると言われている。各個人の能力を観測することは困難である。この問題を解決するために,教育年数と相関があるが所得とは相関のない変数を操作変数とする操作変数法による計測を行った。この場合,操作変数として,父母の教育年数,または配偶者の教育年数などが使用可能であるが,本研究では配偶者の教育年数を用いた。その結果,計測した収益率が全ての地域及び全てのセクターで大きくなった。

次に,家計の要因と家計周辺の経済的要因とが貧困削減に及ぼす影響の分析においても,教育年数を用いるため,上と同様な方法で操作変数を利用し,教育レベルが農業から非農業への就業移動に及ぼす変化を計測した。この場合,移動を説明する変数は家計データと村落データの同時利用,すなわち世帯特性,世帯主特性,家計周辺経済状況を使用した。その結果,操作変数を使用しない場合より教育の係数が大きくなり,教育がより非農業への就業を促進することが判明した。周辺経済状況に関しては,インフラ整備が高いほど,また金属加工・機械製造業が盛んなほど,非農業セクターへの就業確率が高くなることが分かった。
ゲル分離と誘電泳動を利用した半導体カーボンナノチューブの選択的集積とセンサー応用

スピンカラムとゲル濾過担体を用いる半導体CNTの分離・濃縮法(スピンカラムクロマトグラフィ法)を考案し、これにより(n,m) = (9,4)のカイラリティを選択的に分離・濃縮することに成功した。同手法で分離・濃縮したCNTを用いて誘電泳動集積法によりガスセンサを作製しそのNO2応答を比較した結果、カイラリティ(9,4)が多く含まれる場合にはセンサ感度が60 %以上向上することを明らかにした。以上の結果より、カイラリティ(9,4)がセンサのNO2応答に高く寄与していることが確認された。本研究課題では、研究代表者(末廣)が世界に先駆けて開発した誘電泳動集積法によるカーボンナノチューブセンサの作製技術に半導体カーボンナノチューブの分離濃縮技術を組み合わせることによって、従来よりも高感度・高機能なセンサを作製する技術を確立することを目的として計画されたものである。初年度にあたる平成23年度に得られた主な成果は以下の通りである。1.スピンカラムクロマトグラフィ法によって単層CNTから半導体CNTを分離・濃縮し、CNTガスセンサの特性を調査した。得られた懸濁液の吸光度測定から半導体CNTの分離・濃縮効果を確認した。また、分離後の半導体CNTを用いてガスセンサを作製し、分離前に比べて感度を最大で約10倍に上昇させることができた。2.前述の濃縮によって半導体CNTのカイラリティ単一化が起こっていたため、半導体CNTのカイラリティ分離を行い、CNTガスセンサの特性を調査した。カラムの段数を数種類に分けることで、大まかなカイラリティ分離に成功した。そしてそれぞれのフラクション毎にガスセンサを作製し、それぞれ異なる応答を示した。これは、カイラリティ毎に二酸化窒素に対する応答が異なる可能性を示唆する結果である。3.半導体CNTの分離やCNTの水溶化には界面活性剤を使用する必要があり、この界面活性剤の存在がガスの応答を妨げていた。そのため、分離後の半導体CNTの界面活性剤を除去し、CNTガスセンサの高感度化を目指した。その結果、界面活性剤を除去することによりCNTガスセンサの感度を向上させることに成功した。しかし、界面活性剤を除去することで水溶化が困難になり、CNTガスセンサを作製する際に再現性が低下するという問題が明らかになった。今後はこの再現性向上について検討を行う必要がある。平成25年度に得られた主な成果は以下の通りである。1.前年度までに確立したスピンカラムとゲル濾過担体を用いる半導体CNTの分離・濃縮法(スピンカラムクロマトグラフィ法)を更に発展させ、高感度化したCNTガスセンサに選択性を付与することを目的とした新たなセンサ作製法を考案した。2.電気めっきの原理を用い、水素ガスへの選択性を高めるために、誘電泳動集積したCNTの表面を触媒金属である白金のナノ粒子で修飾する方法を考案した。3.同手法は、誘電泳動集積法と同じく液相処理であるためセンサ作製後に直ちに白金修飾が可能であり、全体として簡易なプロセスを実現できる。また、ナノ粒子として析出しなかった白金は何度でも再利用可能であるため、高価な貴金属資源である白金を節約できるため低コスト化にも有利である。4.誘電泳動集積法と電気めっき法の連続プロセスにより作製したCNTガスセンサを用いて、濃度1%の水素ガスを常温で検出することに成功した。また、電気めっきの条件(電圧、時間)により、白金ナノ粒子の大きさや密度が変化し、これが水素ガス応答に影響することを明らかにした。今後は、スピンカラムクロマトグラフィ法で分離・濃縮した特定のカイラリティを有する半導体CNTを用いて、更に詳細な研究を行う計画である。平成24年度に得られた主な成果は以下の通りである。スピンカラムとゲル濾過担体を用いる半導体CNTの分離・濃縮法(スピンカラムクロマトグラフィ法)を考案し、半導体CNTがカイラリティに依存して分画されカイラリティ(n,m) = (9,4)がセンサ応答に大きく寄与していることを示唆する結果を得た。

スピンカラムクロマトグラフィ法によって、(n,m) = (9,4)のカイラリティを更に選択的に分離・濃縮する手法を提案し、同手法で分離・濃縮したCNTを用いてガスセンサを作製し、その二酸化窒素応答を比較した上記の分離法により得られた2つのフラクション(D1-1、D1-2)の吸光度を測定した結果、D1-1にカイラリティ(6,5)が、D1-2にカイラリティ(9,4)が多く含まることがわかったこれら2つのフラクションを用いて誘電泳動集積法によるガスセンサ作製を行いそのNO2応答を測定した。その結果、カイラリティ(9,4)が多く含まれるD1-2がD1-1と比べて、センサ感度が60 %以上向上するという結果となった。以上の結果より、カイラリティ(9,4)がセンサのNO2応答に高く寄与していることが確認された。計画当初に目標としていた半導体カーボンナノチューブの分離濃縮に加え、更にカイラリティに基づく分離の必要性と方法を見出し、カーボンナノチューブガスセンサの大幅な感度向上に成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画当初に目標としていた半導体カーボンナノチューブの分離濃縮に加え、更にカイラリティに基づく分離の必要性と方法を見出し、NO2検出に寄与する主たるカイラリティの特定とその分離・濃縮・集積により、カーボンナノチューブガスセンサの大幅な感度向上に成功した。カイラリティ分離の精度を向上させると共に、ガスセンサ感度に最も寄与するカイラリティの同定とその分離濃縮技術を開発する。カイラリティ分離の精度を向上させると共に、NO2以外のガスについてもセンサ応答に最も寄与するカイラリティの同定とその分離濃縮技術を開発する。
実空間中の非剛体の挙動を仮想的3次元空間で実時間再現する方法の研究

非剛体として、(1)水、(2)樹木、(3)人物像、の3種類を検討対象とし、それぞれの挙動を画像処理により認識するとともに、仮想的3次元空間において再現する方法の検討を以下のように行った。(1)水面を観測するカメラ画像を解析し、Bump mappingを用いて水面形状を再現する方法の検討を進めた。Bump mappingを行うためには、水面における多数の点に対する法線ベクトルを推定する必要があり、Shape from Shading(SfS)が有効と考えられる。SfSにおける直交投影カメラモデルに起因する誤差抑制のために、遺伝的アルゴリズムを用いて法線ベクトルの向きの推定結果を最適化する方法を提案し、良好な結果の見通しを実験により得た。(2)実空間中の樹木の挙動を、3次元樹木モデルで再現するためには、樹木の挙動を認識する必要があるが、枝や葉を逐一追跡するのは隠れの問題などのため大変困難である。そこで、あらかじめ何種類かの風が吹いた状態における樹木の動画像を蓄積しておき、学習的に風の強さと向きを推定する方法を提案し、有効性の見通しを得た。(3)人物全身像の画像処理による3次元姿勢推定法の検討を進めた。人体パーツに対応して色分けした衣服を着用した人物を複数カメラで観測し、色彩情報により人体パーツを抽出する。パーツ領域の画素数の大きい2つのカメラ画像を選択し、パーツの形状を解析して、関節に対応する特徴点の3次元座標を求める手法の有効性の見通しを得た。また、前述の画像処理による方法の姿勢推定結果は、装着型のモーションキャプチャシステムと比較して低解像度であり推定可能な自由度が低いという問題があるので、ニューラルネットを用いた学習によりこの問題を解決する方法を検討し、有効性の見通しを得た。一方、表情の3次元顔モデルにおける再現については、顔モデルの変形に加えて、顔画像から得られる実写テクスチャを適宜マッピングすることにより、皺などの微細構造をリアルに表現できる見通しを得た。平成15年度は、非剛体として、(1)水、(2)樹木、(3)人物像、の3種類を検討対象とし、それぞれの挙動の画像処理による認識と仮想的3次元空間における再現の検討を以下のように行った。(1)水面を斜め上方から観測するカメラにより獲得される画像をShape from Shadingにより解析し、水面の形状を指定する方法の検討を進めたが、水面形状の推定精度に限界があることが明らかになった。そこで、あらかじめカメラの視線毎に、水面の様々な形状毎の濃度値を計算しておき、これを利用して弛援法により近傍画素の濃度値の整合性を評価することにより水面形状を求める手法の検討を開始した。(2)風等の外力により揺れる樹木の挙動を解析するためにオプティカルフローのような局所的な追跡処理を用いると、樹木の複雑な構造のために頻繁にオクルージョンが起こるので、追跡が失敗に終わることが多い。そこで、様々な向きと強さの風が吹く場合の樹木の動画像を、固有空間とフィッシャーの線形判別空間とに学習パターンとして蓄積しておき、入力動画像を識別することに基づき風の向きと強さを推定し、仮想空間中の樹木にこの推定された風を吹かせて挙動を再現する手法の基礎的検討を行った。(3)人物像の姿勢推定法については、人体パーツ毎に色分けされた衣服を着用し、カラー画像を解析する手法の検討を進めた。両足を交差する等の複雑な姿勢でも、確実に姿勢推定が行える見通しが得られた。

また、3次元顔モデルにおける表情の再現法について、目の表情筋の動作による3次元構造復元に加えて、顔を観測する実写画像から適宜顔の実写テクスチャを切り取って顔モデルにマッピングする手法の検討を行い、皺等の微細構造がリアルに再現できることが確認できた。平成16年度は、非剛体として、(1)水、と、(2)人物像、の2種類を検討対象とし、それぞれの挙動を画像処理により認識するとともに、仮想的3次元空間において再現する方法の検討を以下のように行った。(1)水面を観測するカメラ画像を解析し、Bump mappingを用いて水面形状を再現する方法の検討を進めた。Bump mappingを行うためには、水面における多数の点に対する法線ベクトルを前述の画像処理により推定する必要がある。そこで、水面を観測するカメラにより獲得される画像に対して、Shape from Shadingを施し、水面の3次元形状を推定する手法の検討を進めた。通常のカメラは透視投影モデルで表現されるのに対して、Shape from Shadingはカメラモデルとして直交投影を前提としている。このため、3次元形状復元の精度が悪化する問題があった。この問題を解決するためには、画像の画素に対応する視線毎に、水面までの距離を変動させ、これに基づきBump mappingを用いて水面画像を生成し、原水面画像と比較して、最も類似した水面生成画像を与える視線毎の距離の組み合わせを求める方法が考えられる。しかし、一般に画素の数は多く、この方法では膨大な数の組み合わせを計算対象とする必要があり、現実的ではない。そこで、本研究では、このような組み合わせ最適化の問題を効率的に解くことが可能な遺伝的アルゴリズムを用いることにし、良好な結果の見通しを実験により得た。(2)人物全身像の画像処理による3次元姿勢推定法の検討を進めた。人体パーツに対応して色分けした衣服を着用した人物を複数カメラで観測し、色彩情報により人体パーツを抽出する。パーツ領域の画素数の大きい2つのカメラ画像を選択し、パーツの形状を解析して、関節に対応する特徴点の3次元座標を求める手法の有効性の見通しを得た。
経管投与における薬物血中濃度の比較検討

高齢化社会において、病院・施設・在宅で看護師や介護者などが胃瘻チューブなど経管で薬剤を投与することが増加している。その投与方法として、錠剤を粉砕する方法や薬剤を湯に溶かす簡易懸濁法などがあげられる。2012年の日本病院薬剤師会学術委員会での調査では全国526病院で62%の病院で簡易懸濁法を導入していた。簡易懸濁法で薬剤を投与する場合でも、粉砕する場合でも適切な血中濃度を保つ必要があるのは当然のことである。カルシウム拮抗薬であるベラパミルを用いて、健康成人を対象として臨床試験を実施し薬物の剤型を錠剤、粉砕、簡易懸濁で、血中薬物濃度を測定し、経管投与法についての有効な投与法について比較・検討する。