hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴覚ディスプレイに基づくウェアラブルな音空間集音・再生システムの開発

本研究は,音源の位置や室の響きなどの音空間情報を含めて集音(収音)するシステムと,それらの情報を聴取者に高い臨場感を伴って提示する再生システムの構築を目標としている.再生システムについては,頭部伝達関数によって両耳信号を合成することで多数の仮想音源を提示する聴覚ディスプレイを用いることを想定している.そのための収音システムを構築することが本研究の大きな目的である.本研究の収音システムでは,音の到来方向情報を取得するため,複数のマイクロホンを並べたマイクロホンアレイを用いてビームフォーミング処理を行い特定方向の音を取得する.ビームを全方向網羅的に設置することで,音空間全体を方向ごとにサンプリングする.これまでの検討で,ビームの指向性に周波数依存性があることを考慮し,可聴域を7帯域に分割し,各帯域に適したマイクロホン間隔のアレイを用いることとした.さらに,分割した帯域の境界において周波数特性の歪みが生じたため,それを補正する重み係数を算出し,その有効性を客観的,主観的に示した.30年度は,低域に対応するマイクロホンアレイが現在のシステム構成では巨大なサイズ(約16 m)となることから,小型化が可能かについて検討した.一般的に,頭部伝達関数の低域の周波数特性は音源方向によってほとんど変化せず,音空間知覚の手がかりが少ないことが知られている.そこで,低域のビームフォーミング処理を省略するように収音システムを変更した.処理を省略する帯域を低域側からどこまで高域に広げられるかを主観評価実験によって検証した.結果から,方向定位に関しては1.2 kHzまで,音色も含めた総合的な評価に関しては0.6 kHzまでは影響が小さいことが示された.これらの結果から,定位のみであれば約2 m,音色も考慮する場合は約4 mのアレイを用いれば良く,現実的な大きさでシステムが実現できることがわかった.本研究は,音源の位置や音源が存在する空間の広さ・響き具合などを仮想的に再現し提示する聴覚ディスプレイシステムに基づき,全周方向の音空間を高い臨場感で再現し,かつ可搬性の高いウェアラブルなシステムの実現を目標とする.そのためにシステムに適した収音方法についても検討を行う.本研究では,これまでの研究(若手研究(B)(21700140))において実現した,多数の仮想音源を提示可能な聴覚ディスプレイを発展させてシステムの実装を行う.収音システムにおいて,複数のマイクロホンを並べたマイクロホンアレイを用いることで指向性のある収音,いわゆるビームフォーミング処理を行う.ビームを全周方向に設置することで,音空間全体の収音を行う.そのようなシステムを実現するためには,まずビームの収音性能について明らかにする必要があると考え,平成27年度は,ビームの幅や方向依存性について検証することとした.評価はコンピュータシミュレーションによって行った.マイクロホンアレイとしては,マイクロホンの個数は32個とし,直線上に並べたものを使用した.また,マイクロホンごとに音源からの距離が異なることによって生じる遅延時間を補償することで指向性を実現する遅延和法を適用した.システムでは,全周方向に対し収音したものを足し合わせることで,両耳への2ch信号を算出する.正弦波を用いた評価の結果,ビームを向けた方向と同じ方向に音源がある場合,最終的な2ch信号において元の正弦波が復元されたことから,音源方向の情報を取得しつつ,音源信号も得られていることが示された.また,設置されたビームの方向は離散的であるため,必ずしも音源方向と一致するわけではないが,音源に近いビームから収音された音信号を合成した結果,最終的な信号があまり歪むことなく復元されたため,音源位置によらず収音が可能であることが示唆された.コンピュータシミュレーションでの評価であり,音源信号が正弦波のみの限定的な評価ではあるものの,想定した結果が得られており,提案する収音システムの有効性が確認できたことから,順調に進展していると判断した.本研究は,音源の位置や室の響きなどの音空間情報を含めて収音するシステムと,それらの情報を聴取者に高い臨場感を伴って提示する再生システムを合わせた収音・再生システムの構築を目指している.再生システムについては,研究代表者の研究(若手研究(B)(21700140))である,多数の仮想音源を提示可能な聴覚ディスプレイを用いることを想定している.収音システムにおいて,音空間情報の一つである音の到来方向を保持する方法を検討している.そのために,複数のマイクロホンを並べたマイクロホンアレイを用いることで指向性のある収音,いわゆるビームフォーミング処理を行い,ビームを全方向網羅的に設置することで,音空間全体の収音を実現する.収音性能に与えるパラメータのうち,平成28年度は,アレイ形状と処理方法について検討を行った.また,前年度のシステムの評価が客観評価のみだったため,主観評価も実施した.前年度は,直線状アレイを用いたが,音源からマイクロホンまでの経路差を用いた処理を行っているため,経路差が等しい前後対象の場合区別ができないという問題点があった.そこで,28年度は円状アレイを用いて同様の検討を行った.その結果,前後を区別して収音可能であることが示された.しかしながら,ビームを向けた方向以外にも生じるビーム(サイドローブ)の影響が直線状アレイよりも大きく,波形が歪む問題が見られた.それを解決するために処理方法の見直しを行っているが,まだ解決はされていない.一方,前年度の直線状アレイを用いた収音システムに対し,聴取実験による主観評価も実施した.

実験では一音源がある仮想空間に対し,本システムで収音して得られた信号を再生システムで提示し,知覚された音源方向を被検者に回答させた.その結果,収音された音源とほぼ同じ方向に知覚され,音空間情報を含む収音がなされていることを示すことができた.収音のためのアレイの条件は多岐にわたるため,全て網羅するにはまだ検討が必要であるものの,基本的なアレイ形状の決定はできたと考えている.また,主観評価も行い,本システムの有効性を示すことができたことから,順調に進展していると判断した.本研究は,音源の位置や室の響きなどの音空間情報を含めて収音するシステムと,それらの情報を聴取者に高い臨場感を伴って提示するため両耳信号を合成する再生システムの構築を目標としている.再生システムについては,研究代表者の先行研究(若手研究(B),21700140)において,多数の仮想音源を提示可能な聴覚ディスプレイを用いることを想定している.本システムの収音システムでは,音の到来方向情報を取得するため,複数のマイクロホンを並べたマイクロホンアレイを用いてビームフォーミング処理を行い特定方向の音を取得する.ビームを全方向網羅的に設置することで,音空間全体を方向ごとにサンプリングするような収音を実現する.これまでの検討で,本収音システムでは,複数のビームを重ねることからサイドローブの影響が小さい直線状アレイを用いることとした.また,同一のマイクロホンアレイを用いた場合,ビームの指向性に周波数依存性があるため,周波数に適したマイクロホン間隔のアレイを用いる必要がある.そのことを踏まえ,29年度は可聴域を7帯域に分割し,それぞれの帯域に適したアレイを用いることで,全帯域について収音可能なシステムを構築した.客観評価として,原音場における両耳信号と本システムで合成した両耳信号を比較した結果,音源位置によらず周波数特性の概形は再現されているものの,分割した帯域の境界において大きな誤差が見られた.そこで,ビームに重み係数をかけることで周波数特性の補正を試みた.その結果,再現精度の向上が確認された.以上のシステムに対し主観評価実験を行った.音の方向情報が再現されるかを評価するために行った定位実験の結果,重みの有無に関わらず十分な定位精度が得られ,帯域分割の効果が確認できた.また,音色なども含む総合的な評価を行った結果,重みによって原音場と同程度の再現精度が得られることが示された.シミュレーションでの評価ではあるものの,マイクロホンアレイの形状,マイクロホン間隔やビーム方向を決定することができた.また,帯域を分割しビームに重みをかけることの効果が示されたことで高精度に収音するための条件がほぼ決定できたといえる.主観評価も行い,全帯域に対して原音場を聴感上十分な精度で再現可能であることが示された.以上のことを踏まえると,順調に進展しているといえる.本研究は,音源の位置や室の響きなどの音空間情報を含めて集音(収音)するシステムと,それらの情報を聴取者に高い臨場感を伴って提示する再生システムの構築を目標としている.再生システムについては,頭部伝達関数によって両耳信号を合成することで多数の仮想音源を提示する聴覚ディスプレイを用いることを想定している.そのための収音システムを構築することが本研究の大きな目的である.
ユビキチンリガーゼParkinによる触媒機構の構造基盤

Parkinはパーキンソン病の原因遺伝子の1つであり、ユビキチンリガーゼ(E3)活性をもつ。培養細胞を用いた解析や立体構造解析によって、Parkinの活性制御メカニズムの理解が進んだ一方で、ユビキチン鎖形成に関わる触媒メカニズムに関する詳細な情報は十分ではない。本研究では、X線結晶構造解析と生化学的手法による解析や物理化学的手法による解析を駆使して、Parkinによる触媒機構の理解を目指す。
複雑ネットワーク上での連続時間情報拡散過程の数理モデリング

社会ネットワークは、イノベーション、ホットトピック、さらに悪意のある噂など、様々な情報を拡散させる媒体として重要な役割を果たす。本研究では、複雑ネットワーク上での情報拡散現象に対し、機械学習アプローチを用いてその予測可能な数理モデルを構築し、それに基づいて、与えられた制約の下で情報拡散を助長および抑制する手法の考案や、情報拡散におけるノードの振る舞いの分析法の考案など、各種応用法を考案し評価した。1.実ブログデータをブログ記事に記述されているURL情報に着目して分析し、プログロールネットワークやコメントネットワークを通じてのクチコミ的な情報拡散の経路を推定した。得られたこれらネットワーク上での情報拡散の実データは、本研究計画で構築する情報拡散過程モデルの評価用データ等として今後利用していく。2.ネットワーク上の連続時間情報拡散過程モデルの構築法およびその有用な応用法の確立のために、今年度は代表的な離散時間モデルに焦点を絞って研究を展開した。まず、ICモデルに対して、そのパラメータである伝搬確率をネットワーク上での情報拡散の観測データから推定するEMアルゴリズムに基づいた効率の良い手法を提案し、大規模な実ネットワークを用いた実験によりその有効性を実証した。次に、離散時間情報拡散過程モデルの応用として、ネットワークにおいて指定された数のリンク群を封鎖することにより好ましくない情報の広がりを最小化するという、影響最大化問題と反対の問題である汚染最小化問題を、ICおよびLTモデルに対して考察した。我々は、汚染最小化問題の近似解を自然な貪欲戦略に基づいて効率よく求める新たな手法を提案し、大規模な実ネットワークを用いた実験により提案法が既存法よりも高性能であることを実証した。次に、複雑ネットワークを情報拡散過程という動的な角度から理解する可視化法を提案した。提案法は、ノード埋め込みをICモデルまたはLTモデルを用いてクロスエントロピー最小化問題として扱うことで、情報拡散過程に基づいたネットワーク可視化結果を生成する。大規模な実ネットワークを用いた実験により既存法よりも直観と合致する可視化結果が生成可能であることを実証した。さらに、文書ストリームの主要潜在トピック抽出法など、情報拡散モデルの実問題への応用を提案し、実データを用いて有効性を実証した。(1)前年度の研究に引き続き、代表的なSIR型離散時間モデルであるICモデルに対して研究を進めた。まず、影響最大化問題および汚染最小化問題に対して、我々が前年度に提案した解法の有効性を、数理的に解明するとともに、実ネットワークを用いた実験において詳細に評価することにより明らかにした。また、ICモデルのパラメータ(各リンクの拡散確率)の値をネットワーク上での情報拡散の観測データから推定するというICモデルの学習問題に対して、我々が前年度に提案した手法の有効性を、数理的に示すとともに、実ネットワークを用いた実験において詳細に評価することにより実証した。そして、以上の研究成果を、3本のジャーナル論文としてまとめ、発表した。(2)ICモデルのようなSIR型モデルでは、ノードは一度アクティブになると、再び非アクティブにはならないと仮定されているが、社会ネットワークにおける情報拡散現象には、非アクティブに戻って再度アクティブになるSIS型モデルとして考えるべき例も多々ある。そこで、ICモデルをSIS型に拡張した離散時間の情報拡散モデルに対して、ノードの影響度の効率的推定法および影響最大化問題の効率的解法を構築し、それらの有効性を大規模な実ネットワークを用いた実験により実証した。(3)ネットワーク上の連続時間情報拡散過程モデルとして、ICモデルに連続時間の時間遅れを組み込んだCTICモデルと、そのパラメータ(各リンクの拡散パラメータと時間遅れパラメータ)の値をネットワーク上での情報拡散の観測データから推定する手法を提案し、ブログネットワークでの情報拡散の実データを用いてその有効性を評価した。また、連続時間情報拡散過程モデルの応用法の一つとして、CTICモデルに基づいてトピック拡散における人々の振る舞いの分析法を提案し、上記の実データでその有効性を評価した。(1)社会ネットワーク上の連続時間情報拡散過程の数理モデルとして、情報拡散の離散時間の基本確率モデルであるICモデルとLTモデルを拡張することにより、AsICモデルとAsLTモデルを構築した。これらモデルでは、時間遅れの取り扱い方によりいくつかのバリエーションが存在しうるが、特に、リンクにおける遅れとノードにおける遅れの二種類の時間遅れ機構を同定し、モデルに組み込んだ。ノードにおける遅れについてはさらに、オーバーライドと非オーバーライドの二つのカテゴリーに分けてモデル化した。(2)これらAsICモデルとAsLTモデルでは、決定する必要がある複数のパラメータが存在する。それらパラメータの値を、観測された情報拡散系列データから学習する手法を構築し、ブログネットワーク、共著ネットワーク、エンロンネットワークおよび、ウィキペディアネットワークの実ネットワークトポロジーを用いた実験で、そのパラメータ学習法の有効性を実証した。また、これらのモデルにおいて、観測された情報拡散系列データをよりよく説明するモデルを、KLダイバージェンスを用いて予測精度に基づき選択する手法を構築し、上記の四つの実ネットワークトポロジーを用いた実験で、その有効性を実証した。さらに、それらの手法を実ブログデータに適用して、トピック伝搬の振る舞いを分析し、どのようなトピックがどの拡散モデルによくしたがうかということを明らかにした。(3) ICモデルをSIS型に拡張した非同期時間遅れをもつ情報拡散モデルに対して、ノードの影響度を効率よく計算する手法を構築した。また、情報拡散におけるsuper-mediatorを発見する手法を構築した。

さらに、価値重みつき投票者モデルを用いて、異なる価値をもつ複数オピニオンの拡散データから、各オピニオンの価値を推定し、その将来シェアを予測する手法を構築し、その有効性を実証した。
心血管系の発生分化におけるEph/Ephrinシグナルの機能解析と血管再生の試み

Eph/エフリンシグナルは動脈-静脈内皮細胞間、内皮-壁細胞間に鏡面的に発現している。その意義を検討するためにコンディショナルにエフリンB2を発現できるトランスジェニックマウスを作製した。様々なCreマウスとの交配により鏡面的発現パターンを壊すと毛細血管網形成の異常及び上行大動脈への壁細胞のリクルートメントの異常による大血管形成異常などを見出した。次にEph/エフリンシグナルの隣接する細胞同士の反発性や親和性を制御する機能に注目しEph/エフリンシグナルが血管内皮細胞においても細胞の接着及び配列を制御するかどうかを血管内皮細胞培養実験系を用いて検討し以下を明らかにした。(1)エフリンB2が血管内皮細胞の遊走能を亢進させ、結果として血管新生及び血管網形成を促進させること。(2)エフリンB2は動脈内皮細胞の増殖を促進させること。(3)EphB4は血管新生及び動脈内皮細胞の増殖に対して阻害的に作用すること。これらからEph/エフリンの二方向性シグナルは内皮細胞に対して異なる機能をもつことを明らかにした。さらに(4)Eph/エフリンシグナルは血管内皮細胞とその周囲の壁細胞間にも存在することを明らかにした。以上よりEph/エフリンシグナルの制御により血管新生を制御できる可能性を見出している。このことは将来的には創薬及び臨床応用への道筋となるものと考えている。最後にエフリンB2の特異的モノクローナル抗体の樹立に成功しFACS細胞分離装置によりエフリンB2陽性及び陰性細胞をを単離できるようになり、血管系におけるEph/エフリンシグナルの正と逆方向性シグナルの機能の相違を現在検討中である。このことは血管発生における特有のEph/エフリンシグナルの機能及び血管発生の機構を明らかにするものと考えている。Cre-loxPシステムを応用してephrinB2を高発現するES細胞と、ephrinB2もしくはEphB4を強発現する支持細胞OP9細胞を作成した。まずES細胞を血管内皮前駆細胞、さらには血管内皮細胞に分化誘導する培養系を用いて血管内皮細胞と上記したephrinB2もしくはEphB4を強発現する支持細胞であるOP9細胞間でのEph/Ephrinシグナルが分化・増殖する血管内皮細胞にどのように作用するかどうか検討した。結果としてEph/Ephrinシグナルは内皮細胞の遊走性及び接着を制御していることを明らかにした。さらにマウス胎児よりヘマンジオブラストが多数存在すると考えられている傍大動脈臓側中胚葉(P-Sp)を器官培養し脈管形成・血管新生の両方の過程を解析できる培養系を用いた研究で環境側のephrin-B2がephrin-B2陽性の動脈内皮の血管新生を誘導させる能力を有すること。反対に環境側のEphB4は血管新生を抑制させることを明らかにした。発現解析において生体内の多くの場所でephrin-B2とその受容体であるEphB4は鏡面的に発現していることが知られている。その機能解析のために、全身的にephrin-B2を強発現するトランスジェニックマウスを作製することにより鏡面的発現を破壊させた。結果として、このマウスは血管投射、血管網形成に異常が認められ、さらには新生児期に大動脈解離にて死亡した。このことより、Eph/Ephrinシグナルは鏡面的発現を通して血管投射、血管網形成に貢献していることが明らかとなった。また、FACS解析に使用できるマウスephrin-B2モノクローナル抗体の作製に成功した。現在、この抗体と既存の血管内皮細胞を認識する抗体(Flk-1、Tie-2、Flt-4、CD31)とを用いてマンジオブラストから血球・血管のそれぞれの系譜への分化、特に血管系においては動脈・静脈・リンパ管への分化の分子機構解明を試みているところである。

Eph/エフリンシグナルは動脈-静脈内皮細胞間、内皮-壁細胞間に鏡面的に発現している。その意義を検討するためにコンディショナルにエフリンB2を発現できるトランスジェニックマウスを作製した。様々なCreマウスとの交配により鏡面的発現パターンを壊すと毛細血管網形成の異常及び上行大動脈への壁細胞のリクルートメントの異常による大血管形成異常などを見出した。次にEph/エフリンシグナルの隣接する細胞同士の反発性や親和性を制御する機能に注目しEph/エフリンシグナルが血管内皮細胞においても細胞の接着及び配列を制御するかどうかを血管内皮細胞培養実験系を用いて検討し以下を明らかにした。(1)エフリンB2が血管内皮細胞の遊走能を亢進させ、結果として血管新生及び血管網形成を促進させること。(2)エフリンB2は動脈内皮細胞の増殖を促進させること。(3)EphB4は血管新生及び動脈内皮細胞の増殖に対して阻害的に作用すること。これらからEph/エフリンの二方向性シグナルは内皮細胞に対して異なる機能をもつことを明らかにした。(4)Eph/エフリンシグナルは血管内皮細胞とその周囲の壁細胞間にも存在することを明らかにした。以上よりEph/エフリンシグナルの制御により血管新生を制御できる可能性を見出している。このことは将来的には創薬及び臨床応用への道筋となるものと考えている。最後にエフリンB2の特異的モノクローナル抗体の樹立に成功しFACS細胞分離装置によりエフリンB2陽性及び陰性細胞を単離できるようになり、血管系におけるEph/エフリンシグナルの正と逆方向性シグナルの機能の相違を現在検討中である。このことは血管発生における特有のEph/エフリンシグナルの機能及び血管発生の機構を明らかにするものと考えている。
サイクロスポリンAの脳保護作用の解明(Mitochondrial Peameability TransitionとチトクロームCを中心とした研究)

本研究において、我々はBBBを構成するP-glycoproteinを欠除したmdrlaノックアウト(KO)マウスを用いて、フィラメント挿入による局所脳虚血モデルを作成し、サイクロスポリンACsA)の効果を検証した。最初に同ノックアウトマウスのワイルドタイプ(FVBマウス)について、局所脳虚血モデルを作成し、ほぼ均一の梗塞を作成できることを確認後、CsA10mg/kgの投与を行い、梗塞が有意に減少することが確認された。これは、マウスの局所脳虚血にCsAが有効であることを示した世界で最初の研究である。また、mdalaKOマウスにおいては、2mg/kgのCsA投与を行い、有効性を確認し、最終的に1mg/kgの投与でも有意に梗塞が縮小した。これにより、CsAはひとたびBBBを通過して脳実質に到達すれば、強力な抗虚血効果を持つことが確認された。しかし、KOマウスに10mg/kgのCsAを投与すると、梗塞の縮小は認められず、多量のCsAが逆に梗塞ダメージを増悪させる可能性が示唆された。CsAが脳組織中でどのような振る舞いを見せるのかは、その脳への移行の悪さから現在まで明らかではなかったが、我々のKOマウスの導入により、より確実な研究が可能になった。さらに我々はこのモデルの脳をホモジネートし、細胞質を分離し、サイトクロームCの抗体を用いてウェスタンブロットを行った。1mg/kgのCsAの投与により、サイトクロームCの細胞質への遊離が減少することが示された。このことから、CsAはMitochondrial Permeability Transition Poreの開大を抑えて、サイトクロームCの細胞質への遊離を抑制し、神経細胞死を防いでいることが示唆された。本年度は、研究分担者である室園が血液脳関門の欠損したmdr1a(P-Glycoprotein.)ノックアウトマウスを用いて、フィラメント挿入による局所脳虚血モデルの作成法を考案した。同ノックアウトマウスのワイルドタイプ20頭について、局所脳虚血モデルを作成し、ほぼ均一の梗塞巣を作成することに成功し、サイクロスポリン投与群と、非投与群に分け実験を行っている。現在、サイクロスポリンA10mg/kg投与によって梗塞巣の縮小が認められた。mdr1aノックアウトマウスにおいては、さらに少ない2mg/kgのサイクロスポリン投与により、明らかな梗塞の縮小を認めている。さらに,頭数を重ねて、有効最小濃度を調べる予定である。サイクロスポリンAが脳組織中でどのような作用動態を呈するのかは、サイクロスポリンAの脳への移行性の低さから、現在まで明らかにされなかった.しかし,今回使用するノックアウトマウスおよび疾患モデルの導入により、これらが明らかになるものと思われる。さらに、研究代表者の松本はラットおよびマウスを用いて,ウェスタンブロットによる検索を行っており、サイトクロームCの抗体で脳ホモジネート液による研究を行なった。サイクロスポリンAの投与により、ラットおよびマウスの脳虚血モデルではサイトクロームCの細胞質への遊離が減少することが示されている。このことから、サイクロスポリンAの作用が、Mitochondrial Permeability Transition Poreであることが示唆された。このほか、カスペースなどのアポトーシス関連物質についても同様に検索を行う予定である。本研究において、我々はBBBを構成するP-glycoproteinを欠除したmdrlaノックアウト(KO)マウスを用いて、フィラメント挿入による局所脳虚血モデルを作成し、サイクロスポリンA(CsA)の効果を検証した。

最初に同ノックアウトマウスのワイルドタイプ(FVBマウス)について、局所脳虚血モデルを作成し、ほぼ均一の梗塞を作成できることを確認後、CsA10mg/kgの投与を行い、梗塞が有意に減少することが確認された。これは、マウスの局所脳虚血にCsAが有効であることを示した世界で最初の研究である。また、mdalaKOマウスにおいては、2mg/kgのCsA投与を行い、有効性を確認し、最終的に1mg/kgの投与でも有意に梗塞が縮小した。これにより、CsAはひとたびBBBを通過して脳実質に到達すれば、強力な抗虚血効果を持つことが確認された。しかし、KOマウスに10mg/kgのCsAを投与すると、梗塞の縮小は認められず、多量のCsAが逆に梗塞ダメージを増悪させる可能性が示唆された。CsAが脳組織中でどのような振る舞いを見せるのかは、その脳への移行の悪さから現在まで明らかではなかったが、我々のKOマウスの導入により、より確実な研究が可能になった。さらに我々はこのモデルの脳をホモジネートし、細胞質を分離し、サイトクロームCの抗体を用いてウェスタンブロットを行った。1mg/kgのCsAの投与により、サイトクロームCの細胞質への遊離が減少することが示された。このことから、CsAはMitochondrial Permeability Transition Poreの開大を抑えて、サイトクロームCの細胞質への遊離を抑制し、神経細胞死を防いでいることが示唆された。
支援の社会学――ハンセン病問題のアクチュアリティ――

本年度は、日本のハンセン病療養所退所者が、社会生活においていかなる困難に直面し、現在どのような生活を送っているのかを、前年度の生活意識調査に基づき、家族・地域・医療の領域におけるインクルージョンの観点から考察する論文を学術誌に発表した。研究成果は、退所者の会および調査協力者に逐次的にフィードバックを行った。本研究への調査協力が発端となって一部地域で退所者給与金の遺族年金化への機運が高まり、遺族年金の問題が厚労省と統一交渉団との協議事項となるなど、間接的ではあるが、予想以上の成果があった。また、2004年以降、実施している首都圏・関西圏の退所者の会に対する参与観察を継続し、関東・関西・九州地方等において、入所者、退所者、非入所者、家族、支援者等へのインタビューと各種資料収集を行った。これらのデータに基づき、退所者や非入所者が現在抱えている生の苦悩や実存を捉えることを目的とした論文執筆を進めている。このように、研究代表者は、本研究課題において、質的記述研究デザインと量的手法を併用することによって、ハンセン病経験者の生の全体像を把握し、その生を多面的に支えることを目的として、理論・実証研究を進めてきた。特に、今まで明らかにされていなかった退所者の現状を統計的に解析し、インクルージョン論との接合によって、問題解消の端緒を付けることが出来たことは、意義があると考えられる。次年度以降の研究課題では、ハンセン病経験者の生の自律を支え、その阻害された家族・社会関係を回復するための統合的な支援の社会学理論の彫琢に取り組む予定である。近年のハンセン病療養所では、入所者の高齢化に伴う合併症・二次障害の加重によって、日常生活におけるケアの一層の重点化と個別化が必要となってきている。本年度は、数箇所のハンセン病療養所でフィールドワークを実施し、療養所コミュニティの生活ケアに関する研究を論文化した。当該論攷では、家族・社会関係が高度に阻害され、ハンセン病に起因する二次障害を抱えた入所者が、自らの尊厳を保持して生を営んで行くための条件として、療養所コミュニティの「センター」(居住型福祉施設)における入所者の生活領域の自律化に焦点化した。具体的には、日常の身体援助・家事援助を行っている介護員へのインタビューや参与観察を通じて、身体的に不自由性を有する入所者と介護員との相互行為に照準し、療養所コミュニティの生活ケアについて詳論した。それによって、介護員という身近な他者の支援を媒介に、入所者が生活領域を自律化させていく生活ケアのプロセスの中に、個々の入所者の生が意味づけられ、生の自律への歩みが始まることを明らかにした。ハンセン病問題においては、入所者へのフォーマルケアを社会的支援の中に位置づけ直すことが重要であり、こうした関係論的自律を踏まえ、施設内のソーシャルワーカーや療養所外の支援者(支援ボランティア・地方自治体行政担当者・ソーシャルワーカー)と入所者との関わりを軸に、入所者の社会・家族関係の拡大に向けたさらなる生の自律への歩みを描いていくことが、ハンセン病問題の〈支援の社会学〉を生成していく上での次なる課題となろう。ハンセン病療養所の退所者は、療養所へのセグリゲーションによって、多世代同居家族や地域社会から引き剥がされ、社会復帰を経ても、「らい予防法」(1953-1996年)下の法システムや社会規範によって一般医療からさえ、しばしば排除されてきた。「らい予防法」の廃止(1996年)やハンセン病国家賠償訴訟による社会的関心の増大(2001年)を経て、退所者への復権措置(補償法・退所者給与金制度・基本法)は政策化されたが、インクルージョンに向けた法的・経済的な条件整備に相反して、ハンセン病問題への社会的関心は失われつつあるのが現状である。そこで本年度は、療養所を退所し、現在も地域で生活している全国の退所者を対象として、生活意識調査を退所者の会と共同で実施した。調査結果については、詳細な報告書を作成し、その知見を調査対象者にフイードバックした。さらに、取得したデータに基づき、退所者が社会生活においていかなる困難に直面し、現在どのような生活を送っているのかを、家族・地域・医療へのインクルージョンの観点から考察する論文を執筆した。その結果、現在の経済的・法的側面に偏向した退所者問題の構図をずらし、療養所/一般医療コミュニティのいずれかに帰属/分離を強いるような制度的アプローチからも距離を置きつつ、退所者のインクルージョンを家族・地域・医療の広範な領域から実践していく必要があると考えられた。

これらのデータに基づき、退所者や非入所者が現在抱えている生の苦悩や実存を捉えることを目的とした論文執筆を進めている。このように、研究代表者は、本研究課題において、質的記述研究デザインと量的手法を併用することによって、ハンセン病経験者の生の全体像を把握し、その生を多面的に支えることを目的として、理論・実証研究を進めてきた。特に、今まで明らかにされていなかった退所者の現状を統計的に解析し、インクルージョン論との接合によって、問題解消の端緒を付けることが出来たことは、意義があると考えられる。次年度以降の研究課題では、ハンセン病経験者の生の自律を支え、その阻害された家族・社会関係を回復するための統合的な支援の社会学理論の彫琢に取り組む予定である。
有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの精密合成と光励起ダイナミクスの解明

基板上に保持した有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの高い表面反応性は電子構造及び励起ダイナミクスが深く関与することが示唆されている。従って、これらの系における高い表面反応性の理解のためには、量子効果が期待されるようなサブナノメートルの粒径を持つ金属ナノクラスターから、数ナノメートルの粒径の金属ナノ粒子まで幅広いサイズ領域における電子構造及び励起ダイナミクスについて系統的に明らかにすることが必要であると考えられるが、それらの包括的な理解というのは未だなされていないというのが現状である。そこで有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの励起ダイナミクスを明らかにすることを目的とした研究を行ってきた。本年度は励起ダイナミクスに大きく寄与する電子構造について明らかにするために、系統的に調製した金属ナノ粒子について放射光励起を用いた光電子分光測定を行った。得られた結果より、サイズに依存した電子構造の変化を見出し、これらが量子サイズ効果に起因していると結論した。金属ナノ粒子における量子サイズ効果については理論的予測や吸収等の間接的な手法による観測例等はあったものの、エネルギー領域における直接的観測はこれまでにない新たな知見を得ることができたといえる。また、干渉型時間分解2光子光電子分光装置の位相制御干渉系の刷新を行い、その評価を目的としてシリコン清浄表面に対し干渉型時間分解2光子光電子分光を行うことでサブ10フェムト秒の時間分解能を確認した。基板上に保持した有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの高い表面反応性は電子構造及び励起ダイナミクス深く関与することが示唆されている。これらの従って、有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの高い表面反応の理解のためには、量子効果が期待されるようなサブナノメートルの粒径を持つ金属ナノクラスターから、数ナノメトルの粒径の金属ナノ粒子まで幅広いサイズ領域における電子構造及び励起ダイナミクスについて系統的に明らかにることが必要であると考えられるが、それらの包括的な理解というのは未だなされていないというのが現状である。こで、本研究では有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの励起ダイナミクスを明らかにすることを目的として、電子分光測定および干渉型時間分解2光子光電子分光測定を用いて、電子の緩和過程をフェムト秒の時間領城において接的に観測することによって、有機分子-金属ハイブリッドナノクラスターの励起ダイナミクスを明らかにする。そこではじめに、現在までに研究を行ってきた電子構造が既知である粒径3nm程度のドデカンチオレート表面修飾銀ナノ粒子対し干渉型時間分解2光子光電子分光測定を行った。測定の結果得られた干渉型2光子光電子干渉2パルス相関に対し詳な解析を行うことにより、エネルギー緩和時間、線形及び非線形分極の位相緩和時間を導出した。得られたエネルギ緩和時間は以前に報告のあったバルク銀のエネルギー緩和時間と同程度であり、フェルミ流体理論によって再現されことから測定に用いた銀ナノ粒子の状態密度が量子効果によって変化しておらず、そのため、バルク銀と同様の励起イナミクスを示すことを見いだした。また、その測定の際に、位相制御を行う干渉系の改善の必要性が判明したためこれらの刷新を行っている。また、デンドリマー高分子内包金属ナノクラスターを、系統的に条件を変えて調製し、定に適したデンドリマー高分子内包金属ナノクラスターの調製法を確立した。系統的に調製したデンドリマー高分子包金属ナノクラスターに対し光電子分光測定を行うことによって、これらの占有状態における電子構造および化学状について明らかにした。
プロサポシン関連ペプチドによる神経細胞のBcl-x_L発現促進作用

プロサポシンはスフィンゴ脂質水解酵素活性化タンパク(サポシンA, B, C, D)の前駆体であるが、プロサポシンそのものは酵素活性化作用を示さない。しかし、最近になって、プロサポシンが神経栄養作用を有すること、ならびにその神経栄養活性中心がサポシンCの親水アミノ酸配列領域にある18-merペプチドであることが我々のin vivo及びin vitroの研究で明らかになってきた(J.Neurochem.,66,2197-2200,1996;Biochem.Biophys.Res.Commun.,204,994-1000,1994)。また、我々はこのプロサポシン関連18-merペプチド(以下18-MP)を、スナネズミの3分間一過性前脳虚血後3日目より投与しても、虚血後1ヶ月にわたる海馬CA1領域の緩徐な神経細胞死を抑止することを明らかにした(J.Cereb. Blood Flow Metab.,21,1295-1302,2001)。前記実験において、我々は3分間一過性前脳虚血負荷後1ヶ月にわたり緩徐に神経変性が進行する評価系をも確立した。さらに我々は、培養実験において18-MPが従来考えられていたよりはるかに低い細胞外液濃度域(1100fg/ml)で神経細胞の抗アポトーシス因子Bcl-x_Lの発現を促進し、強力に神経細胞を保護することを見出した(J.Cereb. Blood Flow Metab.,21,1295-1302,2001)。しかしながら、18-MPがいかなる転写因子の活性化を介して、Bcl-x_L発現を誘導するのか不明である。
ヒト白血病細胞由来の発癌遺伝子産物に対するモノクローナル抗体の作製と解析

1.myc遺伝子の発現ベクターへの組み込みと発現。昨年度までに、バーキットリンパ腫からcDNAライブラリーを作製し、mycDNAクローンpDNmyc-1を得た。又、ゲノム遺伝子をクローニングして、エクソン【I】,【II】,【III】を全て含むλmyc.g1-6を単離した。本年度はこれらのmyc遺伝子とSD配列を含むオリゴヌクレオチドをつなぎあわせフルサイズの構造遺伝子とし大腸菌での発現ベクターに組み込んだ。しかし、種々ベクターを用いても遺伝子発現を認めない為にヒトN-ras遺伝子との融合蛋白を作製することにした。ヒトN-rasの発現ベクターはTrpx2プロモーターの下流にフルサイズのN-rasをつないだものであるが、この遺伝子のATGより約60bpの部位より下流にmyc遺伝子をつないだ。このクローンをトランスフェクトされた大腸菌は、30K、80Kの新しい蛋白を作製した。現在、myc蛋白を含むと思われるこれらの蛋白の解析をおこなっている。2.ras遺伝子対応合成ペプチドに対するモノクローナル抗体の作製と解析。ras遺伝子塩基配列の対応アミノ酸よりなるペプチドを合成し、牛血清アルブミンを担体として用いた。ras遺伝子ではN末より10-17のアミノ酸およびN末より57-65のアミノ酸よりなるペプチドを、プロトオンコジーンおよびオンコジーン、(12番目;Gly→Val.61番目;Gln→Leu)の各々に対して、計4種類作製した。得られた約1500クローンのハイブリドーマより、ras遺伝子のペプチド特異性を有する3クローンのモノクローナル抗体を得、内最も早期に得られたCL6-183(免疫原;rasプロトオンコジーンN末より10-17のアミノ酸ペプチド)につき解析を進めた。本抗体は、ELISAにて免疫に用いたペプチドとのみ反応を示し、イムノブロッティングにて遺伝子操作により作製したras遺伝子産物p21と反応した。
海水中硝酸の酸素同位体異常定量法開発と海洋窒素循環系への応用

沿岸域の海洋表層における窒素循環を明らかにすることを目的として、5月中旬と10月中旬の二回、岩手県上閉伊郡大槌町にある東京大学海洋研究所国際沿岸海洋研究センターにおいて、大槌湾内の表層水採水および数点での鉛直採水を実施した。表層水の採取には注意深く洗浄したポリバケツを使用し、鉛直採水には1MのHClで洗浄したX型にスキン採水器を用いた。採取した試料のうち硝酸の酸素同位体分析用試料は塩化第二水銀で滅菌した上でバイアル瓶に入れて東京都中野区にある東京大学海洋研究所へ持ち帰った。同時に、硝酸の酸素同位体と同様に海洋表層の窒素循環の新たな指標として期待されている溶存還元性気体成分(水素・一酸化炭素・メタン)を分析するための試料も採取し、これらについては国際沿岸海洋研究センターに設置した自作のガスクロマトグラフを接続した還元性気体検出器で分析を行った。国際沿岸海洋研究センター前の防波堤から採取した表層海水の還元性気体成分について24時間変動を調べたところ、潮位と明確な相関を持つ変動をすることが明らかとなった。この傾向からは、湾内の海洋底が巻き上がることで生じた高濃度還元性気体成分を示す水塊の混合比が表層水の還元性気体成分濃度を支配している、と考えられた。一方で、水素濃度の上昇が窒素固定量と比例するという議論もあり、今後の詳細な解析により、還元性気体濃度と窒素循環との直接的な関係を明らかにすることを試みる必要があるだろう。硝酸の三酸素安定同位体組成定最にあたって重要であるO_2分子と他の各軽元素分子種の分離・精製のための自作ガスクロマトグラフラインの構築と測定諸条件の検討実験を行った。この実験により、混合気体中からのH_2、O_2、N_2の各軽元素分子の精製・分離に成功した。今後はO_2の三酸素同位体定量精度の検討を行い、硝酸の酸素同位体異常定量に十分な精度を得るべく、ここまでに構築した自作ガスクロマトグラフラインの調整を行う予定である。一方、上記O_2分離法の開発に付随して分離することに成功したH_2の海水中での挙動の定量は、窒素固定の定量的評価の一助となる可能性を持つ。窒素固定は、酸素同位体異常を持つ大気沈着由来の硝酸とともに海洋表層への重要な新窒素流入源であるため、海洋窒素循環系を定量的に評価するためには定量すべき過程である。本研究では海水中のH_2の濃度と水素同位体組成(δD)を定量する手法を構築した。本研究でのキャリアガス中でH_2の精製を行う過程は、これまでに報告されたことの無い新たな手法である。構築したδD定量法を評価するため、海洋研究所の所蔵している海底熱水試料中のH_2の濃度およびδDを定量し、概ね既往研究と調和的な結果を得た。次年度以降は、海水中のH2濃度とδDを定量し、窒素固定量の定量への応用の可能性を評価する予定である。本研究では安定同位体組成定量法の開発と並行して、表層海水・深層海水の試料採取を行った。KH06-2次航海において西部太平洋海域の海水試料の鉛直採取を行った。また、海洋表層の窒素循環に影響を与うる大気中の物質組成を調べるため、大気試料の採取も同時に行った。8月中旬に行われたKT06-18次航海では、窒素固定旦評価のために、表層海水20Lから溶存H_2を抽出し海洋研究所へと持ち帰り、またKH06-4次航海では、海水10Lから溶存ガスを抽出し、海洋研究所へと持ち帰った。三酸素安定同位体組成定量にあたって、東京大学海洋研究所に敷設済の安定同位体質量分析計について、ファラデーカップの抵抗の付け替え工事を行い、酸素-17の同位体分析に不可欠なm/z33の検出感度を格段に上昇させた。また、抵抗変更後の条件下で、O_2の三酸素同位体組成定量の測定諸条件の検討実験を行った。今後はO_2の三酸素同位体定量精度の検討を行う予定である。一方、上記O_2測定に付随して行っているH_2の海水中での挙動の定量は、窒素固定の定量的評価の一助となる可能性を持つ。窒素固定は、海洋表層への新窒素流入源であるため、海洋窒素循環系を定量的に評価するためには定量すべき過程である。そこで、本研究では海水中のH_2の濃度とδDを定量する手法を構築し、所蔵している海底熱水試料中のH_2の濃度およびδDを定量した。定量したδD値は、水-岩石反応やマントル由来のH_2では説明できない値であったため、生物活動によるH_2の生成が有意に起こっている可能性を示唆している。窒素固定反応は生物によるH_2生成過程として知られており、本研究で得られたH_2のδD値を説明することも可能である。この事実はH_2のδD値定量が窒素固定反応の有無の有意義なトレーサーとなりうることを提案している。また、本研究では、安定同位体組成定量法の開発と並行して、表層海水・深層海水の試料採取を行った。NTO7-11航海およびNTO7-13航海において、沖縄トラフ域に存在する伊平屋北熱水と南奄西海丘熱水域から高温噴出熱水および生物相内に染み出る低温熱水を採取した。硝酸の三酸素同位体分析用とH_2などのガス分析用にそれぞれ異なったマナーで採取を行った。

KT-08-4次航海では、熱水プルーム中で変質していく様子を把握するために、プルームの平面分布を描くように深層水の採取を行った。これらの試料について、次年度に分析を行う予定である。沿岸域の海洋表層における窒素循環を明らかにすることを目的として、5月中旬と10月中旬の二回、岩手県上閉伊郡大槌町にある東京大学海洋研究所国際沿岸海洋研究センターにおいて、大槌湾内の表層水採水および数点での鉛直採水を実施した。表層水の採取には注意深く洗浄したポリバケツを使用し、鉛直採水には1MのHClで洗浄したX型にスキン採水器を用いた。採取した試料のうち硝酸の酸素同位体分析用試料は塩化第二水銀で滅菌した上でバイアル瓶に入れて東京都中野区にある東京大学海洋研究所へ持ち帰った。同時に、硝酸の酸素同位体と同様に海洋表層の窒素循環の新たな指標として期待されている溶存還元性気体成分(水素・一酸化炭素・メタン)を分析するための試料も採取し、これらについては国際沿岸海洋研究センターに設置した自作のガスクロマトグラフを接続した還元性気体検出器で分析を行った。国際沿岸海洋研究センター前の防波堤から採取した表層海水の還元性気体成分について24時間変動を調べたところ、潮位と明確な相関を持つ変動をすることが明らかとなった。この傾向からは、湾内の海洋底が巻き上がることで生じた高濃度還元性気体成分を示す水塊の混合比が表層水の還元性気体成分濃度を支配している、と考えられた。一方で、水素濃度の上昇が窒素固定量と比例するという議論もあり、今後の詳細な解析により、還元性気体濃度と窒素循環との直接的な関係を明らかにすることを試みる必要があるだろう。
神経心理検査の心理学的基礎に関する研究

本研究プロジェクトは,臨床で実際に使用されている神経心理検査の心理測定学的基礎に関する,大学生を対象とした一連の実験的研究である。その結果,(1)記憶や注意の検査の反復による練習効果の性質を明らかにしたこと,(2)神経心理検査の成績に及ぼす利き手や使用手の効果に関する基礎的なデータを収集したこと,(3)臨床場面において利き手を決定方法する方法について示唆的な研究結果を得たこと,(4)健常者の空間性注意の性質に関する新しい知見を報告したこと,(5)身体イメージの測定法についての基礎データを収集したこと,等の成果をあげることができた。(1)Rey-Osterrieth複雑図形検査(Rey-Osterrieth Complex Figure Test)などの複雑図形を用いた構成・記憶検査を臨床で使用する場合には,反復実施による練習効果が問題になる。Meadorら(1991;1993)のジョージア医科大複雑図形(Medical College of Georgia Complex Figures)は,同程度の難易度を持った4種類の図版を使用することで練習効果を統制することを目的に開発された検査であるが,この検査を使用することで実際に練習効果を統制することが出来るかどうかの検討は実際にはほとんど行われていない。そこでジョージア医科大複雑図形から特に難易度が近い2つの刺激を使用し,大学生に1ヶ月の実施期間で2回実施したところ,有意な練習効果は認められなかった(論文1,3)。(2)片麻痺などにより利き手が使用できない患者の場合,非利き手で神経心理検査を行うことがあるが,その結果の解釈には注意が必要である。今回の研究ではRey-Osterrieth複雑図形検査を,非利き手(左手)で実施した場合に利き手と同等のパフォーマンスを示すことが可能かどうかを,右利きの大学生を対象として検討した。その結果,模写課題の成績は左右どちらの手でも変わらないが,模写課題を左手で行った場合には再生テストの成績が低下することを発見した(学会発表1)。(3)左右識別課題は,脳損傷や発達障害などの評価に有用であるが,わが国では標準的な検査方法や,成績の基準値は定められていない。そこで検査を開発するための基礎データとして,大学生の左右識別能力とその個人差を,パーソナルコンピューターを使用した課題によって検討した。また,左右の識別における言語ラベルの効果についても同時に検討し,左右識別には言語機能も関与していることを確認した(論文2,学会発表2)。(1)複雑図形検査における使用手の問題非言語性記憶の検査であるRey-Osterrieth複雑図形検査を非利き手で実施した場合,利き手と同等の成績を示すかどうかを,右利きの大学生を対象として検討した。その結果,模写を非利き手で行った場合には,利き手で行った場合よりも再生成績が低下すること,再生時の使用手は再生成績に影響しないことを発見した(論文1編)。(2)注意・遂行機能検査に関する研究標準注意検査法(CAT)を,健常大学生に1週間の間隔で4回実施し,検査の信頼性と練習効果を検討した。その結果,多くの下位検査課題で練習効果が認められたが,1試行目と2試行目の間にのみに練習効果が生じるものと,4試行を通して成績が向上していくものがあった。また,試行を重ねることにより成績が低下する課題があることもわかった(学会発表1題)。(3)空間性注意の測定法に関する研究脳損傷による方向性注意障害(半側空間無視)の簡便,かつ感度の高い検査として臨床現場で多用されている線分二等分検査を用いて右利き健常者(大学生)の方向性注意の性質を検討した。その結果,右利きの健常者には左空間への注意のバイアスが存在すること,ただしその傾向は弱いものであり刺激の形態や配置によって容易に影響されることが分かった(論文1編,学会発表1題)。(4)心理的な身体距離の測定法に関する研究脳損傷者や発達障害者の身体イメージを評価するための予備研究として,大学生を対象とした実験を行った。身体距離と物品の大きさの評価では,異なる基準が存在することが確認された(学会発表1題)。(1)神経心理検査における利き手の決定法利き手の決定法には,片手で運動や動作をする際に好んで使用する手を尋ねる方法(作業偏好性)と,運動課題の左右の遂行成績を比べる方法(動作遂行優位性)がある。本研究では128名の大学生に,利き手の代表的な質問紙であるエディンバラ利き手検査(EHDと5つの片手作業課題を実施し,作業偏好性と動作遂行優位性の関係を検討した。重回帰分析の結果,ドット打ち課題,タッピング,ペグボードの組み合わせが作業偏好性を最も良く予測することがわかった(学会発表1題,論文執筆中)。(2)腕組み・指組みの左右偏

好と利き手の関係潜在的な利き手傾向を反映している可能性が指摘されている腕組み,指組みにおける組み方(どちらを上にするか)と,一般的な質問紙(エディンバラ利き手検査)で測定した利き手の関係を,日本の大学生352名で検討した。その結果,特に腕組みが左上,指組みが右上のパターンを示したグループで左利き傾向が高い可能性が示された(学会発表1題,論文投稿中)。(3)左右識別能力と心的回転能力左右識別能力を測定する人型線画課題のパーソナル・コンピューター版を作成し,その成績と心的回転課題の成績の関係を37名の大学生を対象に検討した。その結果,心的回転能力が左右識別能力に関与することが確認された(論文1編)。(4)自己身体部位の認知に関する研究自己の身体部位の写真を他者の身体部位と混ぜて呈示した場合,それを選び出すことが難しいかどうかを,女子大学生31名を対象に検討した。その結果,今回検討した手と足に関しては先行研究とは異なり,高い正確さで自己の同定が可能であることが示された(論文1編)。