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先天性消化管奇形の発生過程における体軸・体節決定遺伝子の発現に関する胎生学的研究

つまり、胎仔形態について20μm厚の薄切切片を作成し、FITCないしDIGラベルしたHox特異的DNAプローブを用いてmRNAの組織内分布をIn Situ Hybridization法にて顕在化させた。これらの結果に基づき、胎生期におけるHoxの役割を検索する段階に入った。一方、消化管奇形の家系解析ならびに臨床例におけるhox gene変異の検索を行なうため上記の疾患モデルから得られたHoxの変異パターンの結果を解析し、疾患の発生予防と治療への応用性を検討の上、臨床例での検討を開始した。すなわち、家系の詳細な解析および遺伝形式の検討に入った。現在診療中ないしは術後follow up中の直腸肛門奇形、食道閉鎖症、消化管重複症等計50例に関して椎体異常や家族歴の有無の関点から検討した。PCR(polymerase chain reaction)法による遺伝子の増幅と変異のスクリーニングに入った。直腸肛門奇形における仙尾骨形成異常、食道閉鎖症や気管無形成における胸椎の数や形態の異常,消化管重複症における胸腰椎異常(二分脊椎)など、病態と呼応する体節レベルでの形成異常の存在は、胎生早期の発生異常がこれらの疾患の発生に深く関わっていることを示唆しており、その詳細な解明は小児外科研究における懸案となってきた。今回の研究課題では、直腸肛門奇形や気管無形成、腸管重複症など小児外科疾患と病態発生が呼応すると考えられる椎体や神経系の発生異常を生じる病態発生機構について胎生学的に研究を行った。本年度は、これまでに明らかにされている体軸・体節決定遺伝子や前癌遺伝子群が先天性疾患の原因遺伝子としてはたらく可能性についての検討として、RET,EDNRB,SOX10,PAX3,Shh,Wntほか複数の遺伝子変異における関与を明らかにした。さらに、これらの所見を胎生期における病態発生上の観点から検討するため、特に仙尾部体節の決定に始まる直腸肛門の発生の鍵を握る因子としてHox遺伝子からレチノイン酸を介したシグナル伝達系に着目し、胎生期における形態学的所見を明らかにした。すなわち、HoxやPaxなど体軸・体節決定遺伝子の関与によって進む形態形成プロセスの根幹におけるレチノイン酸(RA)および特異的レセプター(RAR-α,β,γ)の発生学的動態について検討し、直腸肛門奇形やヒルシュスプルング病類縁疾患の発生との相関においてその変異を明らかにすることが出来た。今後はさらに、これらの所見をもとにして、幹細胞システム樹立による間葉系細胞の多種細胞への分化増殖能のコントロール法の樹立に向けて、治療学的観点からの臨床応用への展開を視野に入れた研究を展開していきたい。
トンネル接合を用いたハーフメタル磁性体のスピン偏極解析・制御に関する研究

ハーフメタルとしてLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)を適用したトンネル接合(基本構造:Co_<1-x>Fe_x/絶縁体障壁層/LSMO)を用いて、磁性体界面でのスピン偏極率に影響する要因を解析した。低温(4.2K)での接合の磁気抵抗効果(MR)特性の評価を通して、障壁層(SrTiO_3)の酸素欠損(高分解能ラザフォード後方散乱法により定量)、およびそれによりもたらされるLSMOでの界面変質(主として酸素欠乏)が,界面特性を劣化させる要因であることを明らかにした。また、MRのバイアス電圧(V)依存性から、Co_<1-x>Fe_x界面での局所状態密度スペクトルを求め、その第1原理計算の結果との対比により、Co_<1-x>Fe_x界面でバルクに近い界面電子状態が実現されていることを示した。さらに、MR-Vの温度変化から、マグノン散乱による影響が低温側で表れていることなどを明らかにした。しかしながら、LSMO接合では、強磁性キュリー温度T_c(360K)よりもかなり低い温度(200K)で、MR効果が消失していることから、この温度でLSMO界面のスピン偏極率が消失していることが明らかになり、室温でのスピン偏極率の解析のためには、より高T_cのハーフメタルが必要であることが分かった。また、LSMOに替わる高キュリー温度(T_c)ハーフメタルとして,Sr_2FeMoO_6薄膜、およびFe_3O_4薄膜の作製とその基本物性の評価を行った。Sr_2FeMoO_6薄膜については、還元ガス雰囲気(Ar+H_2)中でのスパッタリングを用い、基板との格子歪みやその緩和過程が、磁化や伝導特性に与える影響を明らかにした。その知見を基に、完全格子整合バッファー層を導入することにより、理論値に等しい飽和磁化(77K)を持つエピタキシャル薄膜を得ることに初めて成功した。低温での飽和磁化が理論値に等しいことは、この薄膜の基底状態でのハーフメタル性を強く示唆しており、そのT_cが高い(420K)ことを考慮すると、室温においても高いスピン偏極率(P=0.7)が実現されていること意味している。また、よりT_cのマグネタイト(Fe_3O_4)についても、Sr_2FeMoO_6薄膜で開発した作製技術を適用することにより、この物質固有のVerway転移が観測される、高品質なエピタキシャル薄膜の作製可能であることを示した。これらの高T_cハーフメタルを利用した接合を実現するためには、還元雰囲気で安定な絶縁体障壁層の適用が不可欠で、窒化物系材料(AINなど)が有望であることを見出した。

今期、ハーフメタルとしてLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)を適用したトンネル接合(基本構造:Co_<1-x>Fe_x/絶縁層/LSMO)の作製とその特性評価を行った。ここで,スピン分極率が1であるLSMOをスピンアナライザーとして利用して,強磁性体/絶縁層(SrTiO_3,Al_2O_3)界面の局所電子状態密度(LDOS)を評価するとともに,トンネル磁気抵抗効果(TMR)を支配する要因について解析した。本研究では,新たにMnIr反強磁性層を用いた磁化の固定化(スピンバルブ化)技術を導入することにより、磁場依存性に関する磁化と抵抗変化の挙動の一致を確認した。さらに,Co_<1-x>Fe_x系における組成xを0,0.1と変えた接合特性の系統的比較から、観測されたインバース型のMR効果が、スピン依存トンネル伝導であることを明らかにした。また、インバースMR効果に対する障壁層の材料依存性や膜厚依存性に関する基本データを取得しており、この現象の本質的なメカニズム解明への手がかりを得ている。主要課題であるTMRのバイアス電圧依存性については、Co_<1-x>Fe_xのLDOSの第1原理計算の結果と比較することにより、解析を進めた。インバースMRのバイアス依存性の測定結果とCo_<1-x>Fe_xの計算の結果との一致から、そのMRの符号とバイアス依存性が、Co_<1-x>Fe_xの負のスピン分極率とフェルミ面近傍での状態密度スペクトルを反映したものであることが明らかになった。高T_0ハーフメタルとしてSr_2FeMoO_6系の薄膜の作製とその基本物性の評価を行った。スパッタリング法による薄膜成長技術により、結晶性、磁気特性、電気伝導性に優れた薄膜が作製できることを確認した。また、Sr_2FeMoO_6では、高T_0であること以外にも磁気光学カー効果の大きいといった新しい知見も得ており、TMR素子や光によるスピン制御などへの適用が可能であることを示した。今期、ハーフメタルとしてLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3(LSMO)を適用したトンネル接合(基本構造: Co_<l-x>Fe_x/絶縁体障壁層/LSMO)を用いて、磁性体界面でのスピン偏極率に影響する要因を解析した。低温(4.2K)での接合の磁気抵抗効果(MR)特性の評価を通して、障壁層(SrTiO_3)の酸素欠損(高分解能ラザフォード後方散乱法により定量)、およびそれによりもたらされるLSMOでの界面変質(主として酸素欠乏)が,界面特性を劣化させる要因であることを明らかにした。また、MRのバイアス電圧(V)依存性から、Co_<l-x>Fe_x界面での局所状態密度スペクトルを求め、その第1原理計算の結果との対比により、Co_<l-x>Fe_x界面でバルクに近い界面電子状態が実現されていることを示した。さらに、MR-Vの温度変化から、マグノン散乱による影響が低温側で表れていることなどを明らかにした。しかしながら、LSMO接合では、Tc(360K)よりもかなり低い温度(200K)で、MR効果が消失していることから、この温度でLSMO界面のスピン偏極率が消失していることが明らかになり、室温でのスピン偏極率の解析には適用できないことが分かった。また、LSMOに替わる高キュリー温度(T_c)ハーフメタルとして、Sr_2FeMoO_6薄膜、およびFe_3O_4薄膜の作製とその基本物性の評価を行った。Sr_2FeMoO_6薄膜については、還元ガス雰囲気(Ar+H_2)中でのスパッタリングを用い、基板との格子歪みやその緩和過程が、磁化や伝導特性に与える影響を明らかにした。
中近世の神社の維持保全に関する建築史学的研究

本研究の目的は、中近世の神社を対象として、神社建築と境内を含む山林が一体となって形成してきた歴史的環境としての神社の維持保全について建築史学的に解明することであった。とくに神社建築の建立と修復の履歴を取り上げて、維持保全の実態を解明し、神社境内の整備や、周辺環境を取り巻く山林とがどのように相互に関連してきたかを探ることによって、総体としての神社におけるライフサイクルの特質を明らかにすることを目指してきた。上記に基づき、神体山や禁足地をもつ神社を対象として調査をすすめるなか、とくに奈良県大神神社と三輪山にみる樹木や山林に対する視点の変化、長野県諏訪大社と神体山では境内の変化と後背林の植生の変化には信仰対象の変化に基づく相関が考えられることを指摘してきた。さらに稲荷山を神奈備とする伏見稲荷大社をはじめ、社殿の造営や修理の履歴をふまえてみれば山麓の境内整備の背景には山自体よりも山麓への信仰の移り変わりを見出すことができた。同時に、これらの神社の樹木景観では近世以前の針葉樹林を主体とした描写や記述とは反して近代以降に混生林や常緑広葉樹主体の景観が確認された。これは和歌山県長保寺のように寺院の鎮守の後背林でも確認できた。一方で、全国の中世神社本殿を中心に建築形態と細部装飾に関するデータを収集整理し、とくに中近世の変遷について修理工事報告書等から詳細に分析するなかで、本殿位置を後世に移築し後退させた事例が複数あり、本殿背面の細部装飾(蟇股や木鼻など)にみる建築意匠の在り方や工匠の特質はこうした変化をとらえたうえで理解し得ることが指摘できる。くわえて、移築された旧社殿のなかには、河川など水運による建築流通と立地との関係も見出せた。以上に関連して、今年度は中近世の神社との比較対象として近代の明治神宮造営計画にみる建築・造園分野と相関や、中世寺社の技法の考察について論文発表を行った。本研究の目的は、中近世の神社を対象として、神社建築と境内を含む山林が一体となって形成してきた歴史的環境としての神社の保存・再生について建築史学的に解明することである。神社建築の建立と修復の履歴を取り上げて、維持保全の実態を解明し、神社境内の整備や、周囲を取り巻く山林とがどのように相互に関連してきたかを探ることによって、総体としての神社におけるライフサイクルの特質を明らかにする。今年度は、とくに長野県の諏訪大社を取り上げ、本殿を持たず背後に聳える守屋山を神体山として遥拝する形式をもつ神社について、史資料及び現存植生調査から樹木景観の変遷とその特質を明らかにした。境内林では、絵図史料の描写から、マツ系の混じる植生からスギ・ヒノキ系が優占する植生へと変化したことが見出せた。さらに、境内の神社建築の配置構成とその変遷と比較してみると、樹木景観の変遷には信仰軸の変遷との相関関係があると考えられることを指摘した。以上のほか、熊本地震を受けて被災した神社が多くあった実態を受けて、歴史的環境として現地調査を実施した結果、神社の立地分布と活断層との相関関係を明らかにした。現地調査の機会が得られた諏訪大社の調査を実施することができ、その成果を論文としてまとめることができたので、2017年度に発表を予定している。しかしながら、当初予定していた畿内(おもに奈良・京都・滋賀・和歌山)からの対象の絞り込みと分析は十分できなかったことから、次年度以降に実施する予定である。神社建築の建立と修復の履歴を取り上げて、維持保全の実態を解明し、神社境内の整備や、周囲を取り巻く山林とがどのように相互に関連してきたのかを探ることによって、総体としての神社におけるライフサイクルの特質を探った。今年度は、昨年度に引き続き、中世から近世にかけての神社本殿が現存する神社を対象として、京都や滋賀、長野を中心として、修理工事報告書、古文書、絵図等の史資料を収集し、比較分析をすすめた。また、山の信仰を継承する神社として伏見稲荷大社や金鑚神社、諏訪大社のほか、中近世の神社本殿とその周辺環境について現地調査と史資料の分析をすすめた。これらのうち諏訪大社上社本宮に関しては配置構成に関する信仰軸と樹木景観の変遷について明らかにした論考を日本建築学会大会において発表したほか、稲荷山を神奈備とする信仰が継承されてきた伏見稲荷大社では、社殿の領域変遷に着目し、現在の社殿が建てられる時期に遡って、指図や絵図に描かれた社殿と山林にみられる領域の変遷を探った結果、その造営以降、下社である山麓に信仰の重きを置いて景観が形成されてきた様子が見出せた。さらに社殿の造営や修理の履歴を踏まえてみれば、山麓の社殿群の整備に注力されるようになる時期との関連がうかがえるのである。諏訪大社上社本宮の成果は日本建築学会大会で発表したほか、諏訪大社と大神神社と並び、本殿が無く拝殿のみで、御室ヶ嶽一帯を神体山としてまつる形式をもつ金鑚神社をはじめ、中近世の神社の現地調査は比較的予定通り実施できた。

とくに神社建築の建立と修復の履歴を取り上げて、維持保全の実態を解明し、神社境内の整備や、周辺環境を取り巻く山林とがどのように相互に関連してきたかを探ることによって、総体としての神社におけるライフサイクルの特質を明らかにすることを目指してきた。上記に基づき、神体山や禁足地をもつ神社を対象として調査をすすめるなか、とくに奈良県大神神社と三輪山にみる樹木や山林に対する視点の変化、長野県諏訪大社と神体山では境内の変化と後背林の植生の変化には信仰対象の変化に基づく相関が考えられることを指摘してきた。さらに稲荷山を神奈備とする伏見稲荷大社をはじめ、社殿の造営や修理の履歴をふまえてみれば山麓の境内整備の背景には山自体よりも山麓への信仰の移り変わりを見出すことができた。同時に、これらの神社の樹木景観では近世以前の針葉樹林を主体とした描写や記述とは反して近代以降に混生林や常緑広葉樹主体の景観が確認された。これは和歌山県長保寺のように寺院の鎮守の後背林でも確認できた。一方で、全国の中世神社本殿を中心に建築形態と細部装飾に関するデータを収集整理し、とくに中近世の変遷について修理工事報告書等から詳細に分析するなかで、本殿位置を後世に移築し後退させた事例が複数あり、本殿背面の細部装飾(蟇股や木鼻など)にみる建築意匠の在り方や工匠の特質はこうした変化をとらえたうえで理解し得ることが指摘できる。くわえて、移築された旧社殿のなかには、河川など水運による建築流通と立地との関係も見出せた。以上に関連して、今年度は中近世の神社との比較対象として近代の明治神宮造営計画にみる建築・造園分野と相関や、中世寺社の技法の考察について論文発表を行った。引き続き、資料収集と現地調査対象の比較分析を行い、神社建築と神社を取り巻く山林における維持保全の特徴について、植生分析とともに進めていく予定である。引き続き、資料収集と現地調査対象の比較分析を行い、神社建築と周辺の山林における維持保全の特徴について進めていく予定である。今年度は、現地調査を行い対象を抽出するための史資料の収集と対象比較分析に遅れがあり、現地調査を伴う資料の収集と分析が十分に進まなかったことにより、次年度使用額が生じることとなった。今年度は、現地調査を積み重ねた結果に基づきデータを収集することに集中し、研究補助者によるデータ入力整理や図化に関しては次年度以降の実施としたため。次年度には、史資料の収集と現地調査対象の比較分析を引き続き行い、中近世の神社について現地調査を伴う資料の収集と分析を進める中で、これまでに収集した資料とあわせて研究補助者とともにデータ入力整理や図化を適宜すすめていく予定である。次年度には、史資料の収集と現地対象の比較分析を引き続き行い、現地調査を伴う資料の収集と分析を進め、中世後期から近世に本殿が建立された神社を主として現地調査を実施する予定である。対象の抽出にあたっては、本研究代表者がこれまでに全国の中世神社建築を対象に進めてきた「神社建築と信仰の景観に関する研究」(平成2428年度科学研究費補助金若手研究)おいて、建築形態と細部装飾の発展に関して得られた成果をふまえて、神社境内や山林の変遷に関する史資料が得られる対象をさらに絞り込んで焦点をあてる。
国際人道法における国家責任制度の研究－国家責任条文と条約体制の相互関係－

本研究は、国際人道法違反によって生じる国の責任について関係諸条約と慣習国際法(国家責任条文)がどのような関係にあるのかを、様々な角度から検討することを目的としたものである。本研究期間では、とりわけ国際犯罪処罰に関する国家の協力等の義務、武力紛争当事国を代表する者(交戦者資格)と同国として責任を負う者(責任帰属)の関係、サイバー攻撃の文脈で問題となる国際人道法上の責任に関するルールの側面に焦点を当て、研究成果をそれぞれについて公表した。今年度は、国際人道法違反に対する国家責任について関係諸条約と慣習国際法(国家責任条文)がいかなる関係にあるのかを、主に国際犯罪の不処罰問題に焦点を当てて取り組んだ。国際犯罪の訴追処罰について扱った条約として、たとえば国際刑事裁判所規程がある。しかし同規程の非締約国は、対象犯罪が国際共同体全体の犯罪という普遍的性格を有するにもかかわらず、国際刑事裁判所への協力義務を負わない。長きにわたり問題とされる不処罰の原因の一つはこの点に起因する。本研究は、国家責任条文の観点からこの問題を克服するための可能性について模索した。具体的には、問題となる国際法違反が強行規範の重大な違反となる場合、すべての国は、1)重大な違反を合法的手段によって終了させるために協力する義務、2)重大な違反によりもたらされた状態を合法なものとして承認してはならない義務、そして3)当該状態を維持するための支援または援助を与えてはならない義務を負うことに注目した(国家責任条文第41条)。今日、国際人道法が強行規範と考えられていることに鑑みれば、同法の違反はこれらの国家責任法上の義務を引き起こし、国際刑事裁判所規程の非締約国にも適用されうる。こうした枠組みの下、国際犯罪処罰の文脈で非締約国は具体的にどのような義務を追うのかについて、国際学会で研究成果の報告を行った。以上と並行して、国際人道法違反の被害者個人に対して国家責任法はどのような救済を提供できるのかについて調査を実施した。国際刑事裁判機関が被害者個人の救済を実現するメカニズムを発展させていく中で、伝統的な国家責任法はどのような影響をそこから受けているのか(あるいは受けないのか)について検討を進めた。さらに、国際人道法違反の責任問題の前提的問題を扱うものとして、国際人道法の適用開始時期を扱う研究報告を日本国際法学会で行った。すでに本研究の一部について前年度に行った報告を今年度は論文の形にし、査読を経て世界で最も権威のある出版社の書籍を通じて国外に発信することができた。さらに、本研究にかかる他の個別事例研究を引き続き進め、関係学会報告も実施している。以上に鑑み、「おおむね順調に進展している」との判断を下した次第である。今年度は、前年度に日本国際法学会で行った国際人道法違反の責任問題の前提となる武力紛争の発生要件について引き続き研究を進め、その成果の一部を論文「国際的武力紛争の発生条件再考ー戦闘員資格の機能ー」として『国際法外交雑誌』第115巻第2号(2016年)で発表した。個人と国家の責任追及に際して裁判所が解釈する裁判規範としての国際人道法が実際の国家の行動の法的基準としてどこまで妥当しうるのかといった問題意識の下、行為規範としての国際人道法に焦点を当てたものである。また、国家責任における行為帰属法理にも関係する国際人道法における交戦者資格の意味についても研究を進めた。国際人道法上、交戦者を代表して敵対行為に参加する者の地位は、「不法戦闘員(unlawful combatants)」ないし「非特権的交戦者(unprivileged belligerents)」の問題として今なお最も注目を集めている問題である。この問題に即して、戦闘員資格との関係に留意しつつ、交戦者資格の意味を扱う報告を研究会で行った。今後もさらに研究を進め、研究成果を発表していく予定である。最後に、以上と並行して国際人道法の履行確保・遵守制度についても研究を進めた。この問題は、アカウンタビリティ(説明責任)との関係で今日喫緊のものと位置づけられており、新たなメカニズムの構築について赤十字国際委員会(ICRC: International Committee of Red Cross)とスイス政府の主催で公式会議が重ねられている。研究の際にはこの動向にとくに注目してきたが、来年度も引き続きこの作業を進めて研究成果に反映していきたい。すでに本研究の一部について前年度に行った報告を今年度は論文の形に資、査読を経て権威ある学会誌を通じて発信することができた。さらに、本研究にかかる他の個別事例研究を引き続き進め、関係研究会報告も実施している。今年度は、国家責任における行為帰属法理にも関係する、交戦国を代表する主体に着目して主に研究を進めた。具体的には国際人道法における交戦者資格に関する問題である。国際人道法上、交戦者を代表して敵対行為に参加する者の地位は、「不法戦闘員(unlawful combatants)」または「非特権的交戦者(unprivileged belligerents)」の問題として今なお最も注目を集めている問題であるが、今年度は当該問題の源流を探る考察を試みた。その研究成果は、「交戦の不法性と交戦者の不法性ー米国クヴィリン事件最高裁判決の理論構成ー」岩沢雄司=森川幸一=森肇志=西村弓(編)『国際法のダイナミズムー小寺彰先生追悼記念論文集ー』(有斐閣、近刊)で公表される予定である。また、サイバー攻撃の文脈で国際人道法の研究も進めた。

サイバー空間は、責任の帰属が最も問題となる空間の1つであり、武力紛争時には同空間にも国際人道法が適用されるため、本研究テーマの具体的事案として引き続き考察を加えていかなければならない。本年度におけるその一部の成果は、『サイバー攻撃の国際法ータリン・マニュアル2.0の解説ー』(信山社)より2018年4月に公刊される。さらに、以上と並行して引き続き国際人道法の履行確保・遵守制度についても引き続き研究を進めた。この問題は、アカウンタビリティ(説明責任)との関係で今日喫緊のものと位置づけられており、新たなメカニズムの構築について赤十字国際委員会(ICRC: International Committee of Red Cross)とスイス政府の主催で公式会議が重ねられている。今年度も同会議に参加し、その動向を追うことができた。この問題についても適宜研究成果の発表に努める予定である。本研究は、国際人道法違反によって生じる国の責任について関係諸条約と慣習国際法(国家責任条文)がどのような関係にあるのかを、様々な角度から検討することを目的としたものである。本研究期間では、とりわけ国際犯罪処罰に関する国家の協力等の義務、武力紛争当事国を代表する者(交戦者資格)と同国として責任を負う者(責任帰属)の関係、サイバー攻撃の文脈で問題となる国際人道法上の責任に関するルールの側面に焦点を当て、研究成果をそれぞれについて公表した。すでに本研究の一部について国際学会で研究報告を行い、その原稿も近日公刊される予定である。また、現在、他の個別分野事例の特定とそのための資料収集を進めている。以上に鑑み、「おおむね順調に進展している」との判断を下した次第である。今後は、引き続き個別分野事例の特定のそのための資料収集を進め、研究報告と論文執筆に努めたい。とくに平成28年度では、国際人道法違反の犠牲者個人に対する救済に国家責任法は何ができるのか、さらに戦闘員資格を持たない者(不法戦闘員)による敵対行為への直接参加にかかる国家と個人の責任についても検討を行う。今後は、引き続き個別分野事例の特定とそのための資料収集を進め、研究報告と論文執筆に努めたい。とくに平成29年度では、国家責任における行為帰属の問題を意識しつつ、交戦者資格の意味について研究を行うと同時に、国際人道法の履行確保の観点からアカウンタビリティについても研究を進めることとしたい。国際法今後は、引き続ぎ個別分野事例の特定とそのための資料収集を進めることにするが、とりわけ今年度は、個別分野として回復(reparation)の問題、とりわけ戦後補償の問題に焦点を当て、研究報告とその成果発表に努めたい。翌年度以降の海外出張の機会を多くとることに備えて、今年度は使用を抑制した。本研究は、資料収集のための出張および招聘の機会を多くとることに備えて、今年度は使用を抑制した。本研究の性格上海外出張が主軸となることから、引き続きこれを使用目的の中心に据えたい。
ショウジョウバエキノコ体の嗅覚連合学習に不可欠な嗅覚以外の感覚情報伝達経路の解析

昆虫の嗅覚連合学習の主要な中枢として知られているキノコ体に嗅覚以外の情報が送られる過程を調べるため、まず嗅覚学習に不可欠ながら解析が遅れていた味覚一次中枢の構造を、始めて詳細に解析した。さらに、キノコ体入出力神経が投射する脳領域が脳のどこと接続されているかを細胞系譜に基づいて神経を体系的にラベルして解析し、味覚聴覚視覚の中枢との直接連絡がないこと、高次中枢からの投射が集中する場所があることを見いだした。キノコ体と外部を結ぶ神経はキノコ体内の狭い範囲と、キノコ体外の狭い範囲に神経突起を広げて、その間を特異的に接続している。これまで我々の研究では、酵母の転写調節因子GAL4遺伝子をゲノムの様々な場所に挿入したGAL4エンハンサートラップ系統を大量に用意して、様々な神経の特異的なラベルを行なってきた。キノコ体の入出力神経が広がるキノコ体接続領域や、そこに情報を送る起点となる味覚・聴覚・重力等の低次中枢には、明瞭な区画構造が存在しない。従って、これらの領域の神経とその間を結ぶ介在神経との空間的相関を解析するには、GAL4系統と何らかの他の細胞ラベル法を組み合わせ、2種の神経を染め分けて解析する必要がある。そこでGAL4系統に加えて新たな細胞ラベル法である大腸菌の転写調節因子LexAを用いたエンハンサートラップ系統を使って、脳の神経を二重にラベルした。作成したLexA系統のうち約100系統について発現パターンの画像データベースを構築した。さらに、味覚一次中枢において味覚感覚神経をLexA系統とGAL4系統のさまざまな組み合わせでラベルし、同定された各種の感覚神経の投射パターンを詳細に解析した。これによって、味覚一次中枢の中の特異的な部分に各種の味覚情報が投射する情況を示すマップを、全動物種の中で初めて確立した。また、この情報を用いて味覚一次中枢から味覚情報を脳の高次領域に送る二次神経をラベルする系統のスクリーニングを開始した。キノコ体と外部を結ぶ神経を体系的に同定するため、細胞系譜に従って神経をラベルする手法を用いて脳の神経をユニットごとにラベルし、詳しく構造を解析した。脳は全部で約100個の神経幹細胞から構成され、従って合計で約100個の細胞系譜依存ユニットが存在することになる。このようなユニットごとに脳をラベルした結果、これまで同定してきたキノコ体の入出力神経群が、数個のユニットによって特異的に形成されていることが分かった。学習中枢への入出力を担う神経が特定の神経幹細胞によって作られていることは、脳の発生過程と機能分担の関わりを知る上で重要な知見である。また、これらの入出力神経が集中的に投射するキノコ体外の領域と、脳のその他の領域を結ぶ神経経路群も、さまざまな回路が同定された。その多くは特定の感覚一次中枢には由来せず、高次の脳領域を介して接続していた。キノコ体への入出力の機構をさらに詳しく調べるため、ドイツの研究グループと共同してこれまで同定した入出力神経の生理学的解析も行った。入出力神経の一部はドーパミン性神経であることが分かっていたが、これらの神経の一部を特異的にブロックすると匂いと電気ショックの連合学習記憶の特定のフェーズが選択的に阻害され、逆にこれらの神経を特異的に刺戟すると電気刺激なしでも連合学習を惹き起こすことができた。これによって、キノコ体に入出力する神経の特異的な一部が、特異的な学習記憶に必要な信号を担っていることが明らかになった。前年度に引き続き、細胞系譜に従って神経をラベルする手法を用いて脳の神経を単一幹細胞に由来する神経群(クローナルユニット)ごとにラベルし、詳しく構造を解析した。キノコ体の入出力神経群が集中して投射する領域はキノコ体のverticallobe周辺のsuperior intermediate protocerebrum(SIP)と呼ばれる領域と、medial lobe周辺のcrepine(CRE)と呼ばれる領域に限られているが、キノコ体内部に投射するクローナルユニットが少数なのに対し、SIPやCREに投射するクローナルユニットはそれぞれ10以上見つかった。これは、キノコ体の入出力神経群が脳の多様な領域から情報を受け取っている可能性を示している。特にCRE領域の中には、中心複合体を貫いて投射する4つのクローナルユニットが集中して投射する特異的な小領域が見つかり、その形状からrubusと命名した。rubusは終身複合体とキノコ体を結ぶ重要な情報伝達ポイントになっている可能性があり、今後の詳しい解析が期待される。また、これまでに同定した神経を新しいデータベースFlybrain Neuron Databaseとして公開した。また、これまでに同定したキノコ体入出力の機構をさらに詳しく調べるため、フランスの研究グループと共同して進めていた研究から、出力神経の1種類を特異的にブロックすると匂いと電気ショックの連合学習記憶の中で記憶呼び出しのフェーズだけが選択的に阻害されることが分かった。これによって、キノコ体を介して蓄えられた記憶が想起される際の情報伝達経路の一端が明らかになった。
専門教育へ繋ぐ放射線教育

本研究課題で作成する教材の「出口」として目指す内容についての情報収集のため、放射線の安全管理に関わる専門家を対象とした研修会3件に出席し、法令の考え方、法令に基づく放射線安全管理の実務例などについての情報収集を行った。加えて関連学会(1件)、放射線測定技術・原子力防災関連のセミナー(2件)に参加し、放射線安全取扱に関する最新技術・知見に関する情報収集を行った。また小中学生向け(15件)、高校生・一般市民向け(4件)、小中学校教員(2件)の講習会等に講師として参加し、本研究課題で作成する教材の対象者と接して、現在の放射線教育についての課題についての情報を得た。これらの情報収集を通して、「専門家が必要な知識(専門教育)」は必ずしも高度な専門性を持つものばかりでなく、小中学生でも理解可能な基礎的な知識も含まれていることが再確認できた。また小中学生、高校生・一般市民と講習会等で接することで、対象者(小、中、高校生といった学年の違い、社会経験を積んだ大人、教員など)に応じた段階的な教育内容の組み立ての必要性を強く認識できた。しかし現在の放射線教育の課題の1つとして、時間数の制約が大きいことが確認された。例えば現在最も小中学校で放射線教育に大きな時間を割いている福島県内でも、年間2時間程度である。他の教育同様、放射線教育でも定着を図るためには繰り返し学習が必要と考えられるが、このためには「1つの学年」だけでは時間が足りないことが明白となった。また社会人に向けた講習会等でも、何度も繰り返し受講される方はほとんど見られなかったことから、1度の講習で伝えられる範囲の教材の必要性が示唆された。本年度(平成30年度)は情報収集期間であり、法令、放射線測定技術、原子力防災などについての専門教育に関する情報が収集できた。しかし医薬品分野における情報収集がやや不足していることがわかった。また新しい技術・知見は日進月歩であり、今後も継続した情報収集の必要性を強く認識することとなった。一方で当初の予定より多くの一般教育(小中高校生・一般等)に関わる場が得られた。これにより当初平成31年度に予定していた「安全衛生教育をベースとした教材作成」の元となる教材の試験運用も行うことができた。【情報収集】ここまでに更なる情報収集の必要性がわかった医療分野を中心に、研修会等への参加や研究者らとの意見交換、文献等による調査を通して情報収集を継続する。【教材の作成】平成30年度に収集した情報を元に、安全衛生教育をベースとした教材を作成する。教材のうちソフト(プレゼンテーション教材)については、配布が用意で安価な形での作成を行う。また実演・実習教材も配布可能な形での開発が望ましいが、配布により費用が増大することを防ぐために、貸出が容易にできる状態または作り方等を公開できるように検討したい。【教材の実践】開発を進めた教材を、実際の放射線教育・講習会等の場での運用を進める。運用に際しては現場での情報(会場での受講者の反応、感想、小中学校等では現場教員の感想等)を集め、教材への還元を図る。【教材の作成】

平成30年度に収集した情報を元に、安全衛生教育をベースとした教材を作成する。教材のうちソフト(プレゼンテーション教材)については、配布が用意で安価な形での作成を行う。また実演・実習教材も配布可能な形での開発が望ましいが、配布により費用が増大することを防ぐために、貸出が容易にできる状態または作り方等を公開できるように検討したい。【教材の実践】開発を進めた教材を、実際の放射線教育・講習会等の場での運用を進める。運用に際しては現場での情報(会場での受講者の反応、感想、小中学校等では現場教員の感想等)を集め、教材への還元を図る。
普通学校における障害児排除の多層的要因の解明

本研究の目的は普通学校における障害児排除の生成メカニズムを実証的に明らかにすることである。インクルーシブ教育・保育が推進される一方、「普通学校から障害児が排除されている」といった声が残存する。本研究はこうした排除が生じる原因を、日本(東海圏のX市)の普通学校(幼稚園・保育園を含む)と英国の学校における量的・質的調査から解明する。本研究の特色は、多様な調査データをもとに排除が多層的に生じる様相を描く点、及び、障害当事者の声を踏まえた研究枠組みを採用する点にある。国内外を問わず、障害児排除を扱う研究の多くが質的調査を試みているため、質的調査だけでなく量的調査を併用する本研究の意義は大きいと言える。
アイヌ民族の先住民としての権利に関する基礎的研究

1平成9年に「アイヌ文化の振興並びにアイヌの伝統等に関する知識の普及及び啓発に関する法律」(いわゆるアイヌ新法)が制定されたが、これはアイヌを独自の文化をもつ少数民族として位置づけ、日本全体の文化を豊かにするという意味も含めて少数民族文化の振興を図るというものであり、アイヌの先住民族性を正面から認めた法律ではない。2わが国の憲法学説の中で極めて少数ではあるが、憲法上の先住権を認める説がみうけられる。第1説は、先住権を、伝統的な生活様式の維持、発展を選び取った者の生存権の集合的な権利であると理解する。第2説は、少数民族の文化享有権として先住権をとらえる。さらに、第3説は、北海道の先住民族に対する同化政策の償いとして行なわれるアファーマティヴ・アクションであればアイヌ民族の特別な権利を憲法上認めることができうるとする。いわゆる二風谷ダム判決(札幌地判平成9年3月27日判例時報1598号33頁)は、国際人権規約B規約27条と憲法13条を根拠に、アイヌ民族が文化享有権を有し、それは他の少数者の文化享有権よりも強い権利であると判示した。3カナダの1982年憲法の第2章は、カナダの先住民の権利を規定する。その35条は、「先住民としての権利」と「条約上の権利」を保障し、続く、35.1条は、先住民に関する憲法改正を扱う憲法会議に参加する先住民の権利を規定する。これらの規定を前提に、人権憲章の25条は、先住民の権利を憲法上特別に保障しても、平等原則等の人権憲章上の諸規定に違反しないことを確認している。これらの条文により、先住民は、他の個人と同様の人権を有すると同時に、先住民の特別な権利を享有することが明確になった。しかしこのことにより、先住民の集団的権利と非先住民の個人的権利の関係や、先住民グループの集団的権利と先住民個人の人権憲章上の権利の関係等、非常に困難な問題を解決する必要が生じている。1現在のアイヌの人口は、約2万4千人から5万人の間とされており、北海道各地に散在しているほか、東京や関西にも居住している。1997年にアイヌ文化振興法(いわゆるアイヌ新法)が制定され、民族としての誇りが尊重される社会を実現するために、アイヌ語の普及をはじめとするアイヌ文化の振興策が国および指定地方公共団体(現在は北海道のみ)によって実施されることとなった。しかし、これはアイヌを独自の文化をもつ少数民族として位置づけ、日本全体の文化を豊かにするという意味も含めて少数民族文化の振興を図るというものであり、アイヌの先住性を正面から認めた法律ではない。2わが国の憲法学説はこれまで、先住民の権利についてほとんど関心を示してこなかった。しかし、近年極めて少数ではあるが、憲法上の先住権を認める説がみうけられる。

3いわゆる二風谷ダム判決(札幌地判平成9年3月27日判例時報1598号33頁)は、国際人権規約B規約27条と憲法13条を根拠に、アイヌ民族が文化享有権を有し、それは他の少数者の文化享有権よりも強い権利であると判示した。1 1997年「アイヌ文化の振興並びにアイヌの伝統等に関する知識の普及及び啓発に関する法律」が国会で成立した。この法律が成立するまでには、以下のような過程があった。1984年、北海道ウタリ協会が「アイヌ民族に関する法律(案)」を総会で採択し、関係機関にその制定を要請したことをうけて、北海道知事の私的諮問機関として「ウタリ問題懇話会」が設置された。1988年、ウタリ問題懇話会は、新法の必要性を盛り込んだ報告書を北海道知事に提出し、北海道知事、道議会、北海道ウタリ協会は政府に新法の制定を要望した。1989年、政府は既に設置されていた『北海道ウタリ対策関係省庁連絡会議」の下に「新法問題検討委員会」を設置したが、具体的進展は見られなかった。1993年に、北海道ウタリ協会は、各党党首にアイヌ新法の早期制定を要請した。1994年、村山内閣が発足し、自民、社会、さきがけの連立与党がアイヌ新法検討プロジェクトチームを設置し、政府に審議会(懇談会)の設置を申し入れた。1995年、五十嵐官房長官が私的懇談会として「ウタリ対策のあり方に関する有識者懇談会」を設置した。この懇談会は、1996年に梶山官房長官に報告書を提出した。同年、政府は、アイヌ関連施策関係省庁連絡会議を設置した。その後、1997年に、「アイヌ文化の振興並びにアイヌの伝統等に関する知識の普及及び啓発に関する法律」が成立し、施行された。同時に、「北海道旧土人保護法」など二法が廃止された。2カナダの1982年憲法の第2章は、カナダの先住民の権利を規定する。35条は、「先住民としての権利」と「条約上の権利」を保障し、続く、35.1条は、先住民に関する憲法改正を扱う憲法会議に参加する先住民の権利を規定する。これらの条文は、人権憲章に含まれておらず、1982年憲法は、主に個人の権利を保障する人権憲章と、集団的権利を中心とする先住民の権利を保障する35条とを憲法構造上別の章で規定している。これらの規定を前提に、人権憲章の25条は、先住民の権利を憲法上特別に保障しても、平等原則等の人権憲章上の諸規定に違反しないことを確認している。これらの条文により、先住民は、他の個人と同様の人権を有すると同時に、先住民の特別な権利を享有することが明確になった。しかしこのことにより、先住民の集団的権利と非先住民の個人的権利の関係や、先住民グループの集団的権利と先住民個人の人権憲章上の権利の関係等、非常に困難な問題を解決する必要が生じている。平成16年度は、アイヌ民族の先住民としての権利が憲法上の権利として認められるための前提条件として、人権の主体性に関する従来の学説・判例の再評価、および、集団的権利が憲法上認められうるかどうかに関する従来の学説・判例の再評価を行った。前者の問題は、先住民を、人権の享有主体として憲法上想定することができるかどうか、できるとすればその根拠は何か、先住民の人権と他の私人の人権との関係はどのように考えられるかといった問題と、また、後者の問題は、そもそも憲法上集団的人権が保障されうるかどうかといった原理的問題と、それぞれ関係する。この問題を検討する際、労働組合や宗教団体といった憲法上認められている団体の人権享有主体性に関する議論を、特に、結社の自由との関係で再構成し、さらに、入会権といった私法上の集団的権利に関する問題を憲法上どのように考えるかといった問題とも絡めて分析すると、集団的権利を憲法上承認する可能性が発見された。さらに、平成16年度は、先住民の権利を保護するための裁判所の機能と民主社会における裁判所の適切な役割について研究した。
活性酸素が引き起こす糖鎖改変によるプロテオグリカン機能変化-癌及び関節炎への関与

今回、我々は活性酸素種の病態的意義を二つの観点から解明することを試みた。活性酸素種の糖鎖切断:これまで活性酸素種が糖鎖を特定の箇所で切断すること、またその切断が細胞接着に影響を与えることを報告してきた。今回は、その切断が実際にin vivoでも発生することを証明した。急性肝炎期のLECラット血清タンパク質へのレクチンの結合性が減少していたことから、糖鎖構造中のシアル酸およびガラクトースが減少していると考えられた。血清トランスフェリンの糖鎖構造も同様にシアル酸およびガラクトースが減少していると考えられた。LECラットの非肝炎期の血清を銅および過酸化水素で処理すると、トランスフェリンのシアル酸およびガラクトースが減少した。以上によりLECラット急性肝炎時の血清糖タンパク質糖鎖の変化は、銅と過酸化水素により生成されるヒドロキシラジカルによるものと考えられ、我々の想定している病態が実際に生体内で起こっていることが強く示唆された。家族性筋萎縮性側策硬化症におけるCu,Zn-SOD:Cys111のSH基に2-メルカプトエタノール(2-ME)を導入した2-ME-SOD1を用いて、SOD1の酸化におけるCys111の役割を検討した。Cys111が他のアミノ酸残基よりも速く酸化され、SH基がスルフィン酸(SO_2H)またはスルフォン酸(SO_3H)になることをMALDI-TOF-MSおよびLC-ESI-MSMSで同定した。また、Cys111に2-MEが結合した2-ME-SOD1ではCys111の酸化が起こらず、チャージアイソマー生成が抑えられることがわかった。さらに酸化型SOD1を特異的に認識する抗体を作製し、ALSモデルマウスの脊髄の封入体と空砲の縁を特異的に染色されることを見いだした。これはALSの病態において酸化ストレスおよび酸化型SOD1が関与していることを示唆するものである。18年度の成果1)in vitroの実験系でモデル糖鎖を活性酸素が切断するかをHPLCで解析したところ、銅イオンが配位しやすいアセチル基近傍ならびにカルボキシル基近傍で特異的な切断が起こっていることが分かった。2)上記のような活性酸素による糖鎖修飾が実際に生体内でおこっているかを確認するために、銅イオン過剰な病態で肝炎肝癌自然発症モデルであるLEC(Long Evans Cinnamon)ラットを用いて検討した。方法LECラット血清中糖タンパク質の糖鎖をレクチンプロット法にて検討し、トランスフェリンの糖鎖構造の変化をレクチンを用いたELISA法にて検討した。また非肝炎期のLECラットの血清トランスフェリンを銅および過酸化水素にて処理し、糖鎖構造の変化をレクチンを用いて検討した。結果1.急性肝炎期のLECラット血清タンパク質へのレクチンの結合性が減少していたことから、糖鎖構造中のシアル酸およびガラクトースが減少していると考えられた。2.血清トランスフェリンの糖鎖構造も同様にシアル酸およびガラクトースが減少していると考えられた。3.LECラットの非肝炎期の血清を銅および過酸化水素で処理すると、トランスフェリンのシアル酸およびガラクトースが減少した。プロテオグリカンの糖鎖であるグリコサミノグリカンなど活性酸素による糖鎖の切断による機能変化を解析する目的で、SOD1ノックアウトマウスを用いた。SOD1(Cu/Zn-SOD)の変異体が家族性筋

萎縮性側索硬化症(FALS)の原因になることが明らかになっているが、その発症機構はまだ解明されていない。その生成物である過酸化水素でSOD1自身が酸化されて凝集化が起こること、野性型SOD1でも酸化されると変異SOD1と同じような毒性を持つようになることが示唆され始めてきた。Cys111はタンパク質分子の外側にあるGreek key loop内に存在し、特に反応性が高いと予想される。Cys111が他のアミノ酸残基よりも速く酸化されること、SH基がスルフィン酸(SO_2H)またはスルフォン酸(SO_3H)になることをMALDI-TOF-MSおよびLC-ESI-MSMSで同定した。また、Cys111に2-MEが結合した2-ME-SOD1ではCys111の酸化が起こらず、2次元電気泳動で見られる数多くのチャージナイソマー生成が抑えられることがわかった。さらにCys111がスルフォン酸(SO_3H)になった酸化型SOD1を特異的に認識する抗体を作製し、この抗体がALSモデルマウスの脊髄の封入体と空砲の縁を特異的に染色することを見いだした。これはALSの病態において酸化ストレスおよび酸化型SOD1が関与していることを示唆するものである。変異SOD1のCys111のSHを特異的に保護する薬剤を開発すればFALSの治療にもつながると考えられ、現在慢性関節リウマチにおけるヒアルロン酸の減少と活性酸素との関与をSOD1ノックアウトマウスを用いて解析し、また、活性酸素によるヘパラン硫酸の変化と癌化に関与する増殖因子(FGF,HB-EGF)動態の変化を解析し、活性酸素と癌化との関連をさらに解析中である。
振動刺激による定量的な3次元形状認識を可能とする振動強度の設計手法

本研究では,振動刺激による3次元形状提示において,比例尺度を満たす振動強度設計手法を確立することを目指した.ウェーバー・フェヒナーの法則を基礎とし,スティーヴンスのベキ法則や他の補正項を組み合わせることで,比例尺度を満たすあることを示唆する振動強度設計モデルを構築した.また,タッチパネルを備えた情報端末向け視・聴・触コンテンツ用ライブラリを整え,本コンテンツ用のウェアラブル振動デバイスを実装することで汎用性の高い3次元コンテンツの体験環境を整備した.さらには,提案手法を足部に応用し,触体験の拡張を行った.本研究は,3次元化が進んでいる視聴覚コンテンツに対し,同じく3次元化された触覚情報を組み合わせることで次元を揃えた質の高い体験の提供を実現することを目標とするものである.本研究の初年度では,連続的な振動刺激における強度知覚に対し,心理物理学の各法則との関係性解明とモデル化を進める一方,指以外の新たな部位に触覚情報を提示する手法の提案を行なった.また,タブレット型端末を用いたアプリケーションの開発環境を整えた.連続的な振動刺激による強度知覚については,間隔尺度を満たすウェーバー・フェヒナーの法則(以下WFL)の連続的な刺激に対して検証を行い,連続刺激についても概ね間隔尺度が成り立つことが分かった.しかしながら,長時間の刺激では順応による知覚強度の低下が発生するため,順応に対応した刺激強度の制御が課題として残った.新たな部位への触覚情報提示については,これまで実験で使用してきた指爪上への振動提示手法の応用として,足爪上への振動提示を試みた.本応用手法を検証した結果,指爪上への振動刺激の場合と同様に,足爪に振動を提示しているにも関わらず足裏側に振動を知覚させることが可能であることが分かった.また,複数のテクスチャ刺激を提示したところ,地面の感触が変化することが示唆された.本手法は足底に機器を設置する必要がなく,小型,低コストで実装可能であるため,足を使ったインタラクティブなコンテンツへの応用も大きく期待できる.アプリケーションの開発では,世界的に最も普及しているAndroid端末及び開発が容易なwindows端末を対象とし,次年度以降の本格的な開発に向けた環境の整備及び振動提示部との統合環境の構築を行なった.本研究は,3次元化が進んでいる視聴覚コンテンツに対し,同じく3次元化された触覚情報を組み合わせることで次元を揃えた質の高い体験の提供を実現することを目標とするものである.本研究の初年度では,連続的な振動刺激における強度知覚と心理物理学の各法則との関係性解明とモデル化を進める一方,指以外の新たな部位に触覚情報を提示する手法の提案を行なった.また,タブレット型端末を用いたアプリケーションの開発環境を整えた.それを踏まえて本年度は,指意外の新たな部位として足に着目した触覚提示手法の効果の検証を行うと共に,実際にタブレット型端末を用いた基本的なアプリケーションの製作と動作の検証を行った.足への触覚提示手法では,これまで代表者が行ってきた指爪上の振動提示による凹凸覚・質感提示を足指に対しても行い,テクスチャが足裏に知覚されることを確認すると共に,歩行バランスの安定化にも寄与する可能性が高いことが分かった.これにより,本研究を足に応用することは,躓き等による事故の防止という安全面へのサポートも期待でき,用途が広がった.アプリケーションの製作では,Unityを用いたクロスプラットフォームでのアプリケーション開発を試みた.本年度はUnityとwindowsタブレットを用いて過去に製作したアプリケーションの移植を行い,動作を確認した.また,Android端末へのインストールも問題なく可能であることを確認した.また,USB端子から給電し,ステレオミニプラグから振動情報を受信するタイプの小型振動デバイスキットを製作した.これにより,windowsタブレットと振動デバイスキットのみでアプリケーションが動作する環境が整った.本研究の目的である「振動刺激による定量的な3次元形状認識を可能とする振動強度の設計手法」の確立のため,「連続的な振動刺激における強度知覚と心理物理学の各法則との関係性解明とモデル化」「各法則を組み合わせた設計モデルの有効性検証と(刺激強度=高さ)というルール付けに対する影響の検証」「タッチパネルディスプレイと組み合わせた3次元視・聴・触体験システムの製作と本研究の有効性検証」という3つのステップで研究を進めてきた.初年度としては,心理物理学の一つの法則についてほぼ検証することができ,アプリケーションの開発環境も整えられた.さらには,足という手以外の新たな部位へ触覚情報を提示できる手法を考案し,本研究の成果の応用可能性を広げることが出来た.本年度は,足への触覚提示によって歩行バランスの安定化に寄与する可能性を示し,本研究の新たな応用先を開拓できた.また,クロスプラットフォームでのアプリケーション開発環境を整備し,端末からの有線接続のみで動作可能な振動デバイスキットも製作した.

さらには,実際に過去に製作したアプリケーションを本環境に移植し,十分な動作を確認した.以上から,最終的なアウトプット環境が整い,研究目的の達成に対して概ね順調進展していると思われる.本研究は,3次元化が進んでいる視聴覚コンテンツに対し,同じく3次元化された触覚情報を組み合わせることで次元を揃えた質の高い体験の提供を実現することが目標である.初年度では,連続的な振動刺激における強度知覚と心理物理学の各法則との関係性解明とモデル化を進める一方,指以外の新たな部位に触覚情報を提示する手法の検討を行なった.次年度は,実際にタブレット型端末を用いた基本的なアプリケーションの製作と動作の検証を行い,タブレット型端末と振動デバイスのみでアプリケーションが動作する環境を整えた.また,指意外の新たな部位として足に着目し,指爪上の振動提示による凹凸覚・質感提示を足指に対しても行った結果,テクスチャが足裏に知覚されることを発見すると共に,歩行バランスの安定化にも寄与する可能性が高いことが分かった.最終年度は,複数のOSに対応したクロスプラットフォームでの開発環境を整備すると共に,振動デバイスを無線化し,拘束の少ない体験環境を構築した.次に,本プラットフォームにおいて,これまでに設計した振動強度モデルを用いたアプリケーションを作成し,従来の提示手法と比較してより立体的な形状が認識可能であることを示唆した.さらには,足への触覚提示デバイスのプロトタイプを製作し,実際に多くの人へデモ展示を行うことで,様々な地面の凹凸やテクスチャを知覚可能であることを確認した.以上から,本研究期間において,目標とする質の高い視・聴・触覚コンテンツを制作可能な場を作り出し,さらには提示部位を手以外へ拡張することも実現した.本研究の成果は,現在大きな盛り上がりを見せている触覚コンテンツの発展に大きく寄与することが期待できる.本研究では,振動刺激による3次元形状提示において,比例尺度を満たす振動強度設計手法を確立することを目指した.ウェーバー・フェヒナーの法則を基礎とし,スティーヴンスのベキ法則や他の補正項を組み合わせることで,比例尺度を満たすあることを示唆する振動強度設計モデルを構築した.また,タッチパネルを備えた情報端末向け視・聴・触コンテンツ用ライブラリを整え,本コンテンツ用のウェアラブル振動デバイスを実装することで汎用性の高い3次元コンテンツの体験環境を整備した.さらには,提案手法を足部に応用し,触体験の拡張を行った.本研究の目的である「振動刺激による定量的な3次元形状認識を可能とする振動強度の設計手法」の確立のため,「連続的な振動刺激における強度知覚と心理物理学の各法則との関係性解明とモデル化」「各法則を組み合わせた設計モデルの有効性検証と(刺激強度=高さ)というルール付けに対する影響の検証」「タッチパネルディスプレイと組み合わせた3次元視・聴・触体験システムの製作と本研究の有効性検証」という3つのステップで研究を進めてきた.初年度では,心理物理学の一つの法則についてほぼ検証することができ,アプリケーションの開発環境も整えられた.さらには,足という新たな部位へ触覚情報を提示できる手法を考案し,本研究の成果の応用可能性を広げることが出来た.以上から,研究目的の達成に対して概ね順調進展していると思われる.本年度では,これまでの成果を踏まえて2つのことを行う.第1に,アプリケーション環境の本格的な整備を行う.Windows以外のOSに対してもアプリケーションをインストールし,クロスプラットフォームでの動作を検証すると共に,振動デバイスを無線化し,体験しやすい環境を整える.また,振動デバイスキットの制御用ライブラリを製作し,誰でも使えるように公開することを目指す.