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専業化からみた古代エジプト国家形成期社会の複雑化の研究

本研究は、専業化の視点から、古代エジプト国家形成期の複雑化社会を考究することを目的とする。専業化は、社会の複雑化を探る重要な視点の1つとされるが、資料不足により、十分な議論がされていなかった。しかし、申請者によるヒエラコンポリス遺跡の発掘調査により、専業化の具体的な研究を可能とする生産遺構が発見された。それは、ビール醸造址と肉・魚の加工処理施設である。そこでH30年度は、エジプト最古のビール醸造に関する分析・考察のさらなる深化を目指した。昨年度、走査型電子顕微鏡(SEM)により、イースト菌の存在が確認された。酵母は出芽増殖中のものであり、出芽痕もみられる。およそ6千年前の酵母の様相をこれほど鮮明にとらえた例は皆無であり、これ自体大きなインパクトをもつ。ただし、麦芽原料と酵母があっても、アルコール発酵に至っていなければビールにはならない。そこで、アルコール発酵の存在を化学的に同定するため、本年度より、カイロ・アメリカン大学のモハメド・アリ・ファラグ教授との共同研究を開始した。ガスクロマトグラフィー質量機器(GCMS)分析により、乳酸・シュウ酸・コハク酸が検出された。これらの存在は糖類のアルコール発酵作用を示している。さらに、ラクトンも検出された。これは古酒などにみられる化合物とされる。この他、特筆される化合物にリン酸がある。現代のビールなどでは、PH値をコントロールするため意図的に添加されるものである。リン酸はオオムギ由来と考えられるが、古代においても経験的にその効果を理解して意図的に添加したと考えられる。これらGCMS分析による成果を共著論文「Revealing the constituents of Egypt's oldestbeer with metabolites analyses.」としてまとめ、雑誌Scientific Reportsに投稿した。本研究課題は、調査資料の分析・考察と現地エジプトでの発掘調査の2つを基軸とする。今年度も後者の発掘調査を冬季に計画していたが、エジプト政府が許可手続きに予定より時間を要しており、来年度へ延期せざるを得ない状況となった。ただし、来年度の許可は内諾を得ている。そこで発掘調査にかわって、ヒエラコンポリス遺跡の調査メンバーによる国際シンポジウムを早稲田大学で開催した。文科省事業「スーパーグローバル大学創成支援(SGU)」の助成を受け、レネ・フリードマン(オックスフォード大学)、リアム・マクナマラ(オックスフォード大学)、ウィム・ヴァン・ニール(ベルギー王立自然史博物館)の3名の海外研究者を招聘して、『エジプト文明の起源を探る:ヒエラコンポリス遺跡における近年の発掘調査』(早稲田大学高等研究所主催)を10月13・14日に実施した。ヒエラコンポリスでは、支配者が埋葬された巨大な墳墓、彼らが祭祀を行う神殿、そしてそこに捧げるためのビール醸造や肉・魚の加工施設など、これまでの歴史観を大きく塗り変える発見が近年相次いでいる。これら全てがエジプト最古であり、後のファラオを頂点とする王朝文化に通ずるものである。まさに、エジプト文明の基層がここで醸成されたのである。これらは単なる新発見に留まるものではなく、エジプト考古学の大テーマの一つである文明成立過程の解明に寄与するものである。そこで本シンポジウムでは、ヒエラコンポリス調査メンバーによる最新の発掘成果のレポートと、エジプト文明の起源と形成についてディスカッションをした。エジプト最古のビール醸造についてこれまで、植物学的分析により主原料と醸造プロセスの解明、理化学分析によりアルコール発酵の同定ができた。さらにSEMにてイースト菌(酵母)自体の鮮明な撮影にも成功した。そこで次なる課題は、酵母のDNA解析である。古代のアルコール飲料に関する研究は、この20年で深化を遂げている。それは理化学的分析方法が幾つも開発されたためであり、古代ワインの酵母DNAも抽出・解析され、現代と同じサッカロミセスセレビシエ(S.cerevisiae)と同定されている。しかし古代ビールに関してはまだ何も明らかになっていない。SEMにて酵母の存在は確実視されるが、6千年前のものであり腐食・劣化が進行していることは明らかである。そこで、超微量試料からでもゲノムを正確に増幅・解析する装置を用いて分析する予定である。専業化は、社会の複雑化を探る重要な視点の1つとされるが、資料不足により、エジプトでは十分な議論がされていなかった。ビール醸造址は、炭素年代測定から紀元前3700年頃に比定され、これまでのところ人類最古のビール醸造址である。重要な点はその古さだけでなく、生産規模にもある。醸造施設は麦汁づくりに用いられたであろう大甕が5つ据えられ、それが全て同時に稼働したら一度に325リットルのビールを生産できる。その規模から大量生産の専業体制にあったことを示唆する。一方の加工処理施設は、日乾レンガで築かれた9×7m規模の大型構造物で、当該時代で前例のない大きさである。その内部床面上からは炉址が多数検出されたが、注目されるのは炉址の内外から大量に出土した骨である。予備的な動物考古的学分析では、ウシを中心とする家畜動物と、魚は主に大型淡水魚のナイルパーチとされる。

炉址の存在からも、この生産遺構では、燻製など火を使った食品加工が大規模に行われていたと考えられる。本研究では、学際的な研究組織を編成し、この2つの食品加工の具体的な内容を解明する。これらをもとに専業化を総合的に考察し、国家形成の脈略で解釈を試みる。初年度となるH28年度は、既往調査の出土資料を整理して本研究の基礎資料を整え、発掘調査を実施することを研究計画に掲げた。2月3月にかけて行った発掘調査では、肉・魚の加工処理施設の日乾レンガ遺構を完掘させ、これで動物遺存体の総体が明らかとなった。研究協力者ヴァン・ニール博士が動物考古学的観察を現場で行い、分析のための資料化を完了させた。H28年度の当初の研究計画では、ヒエラコンポリス遺跡の支配者層墓地周辺での探査および発掘調査を一つの研究項目に掲げていた。支配者層墓地では近年、これまでの歴史観を塗り替える複合施設を伴う巨大墓が発見された。複合施設の中でもStr.07の構造物は15×10mの規模をもち、24本の列柱で構成される。墓地のほぼ中央に位置していることからも、支配者たちが儀礼や祝宴を行う中核的な祭祀施設と考えられる。申請者が発見した生産遺構における加工食品が、祭祀施設及びその付近で消費されたと考えられることから、その周辺での探査と発掘を実施する予定であった。しかし、探査を依頼していた研究者のセキュリティ許可が滞り、今期に実施できなかった。そのため、H29年度を予定していた加工食品の動物考古学的分析を行った次第である。ただし、探査実施者のセキュリティ許可は最終的に得られたため、来期に探査を実施する予定である。なお、ヴァン・ニール博士との共同研究は順調に進み、論文として近く出版される。本研究は、専業化の視点から、古代エジプト国家形成期の複雑化社会を考究することを目的とする。専業化は、社会の複雑化を探る重要な視点の1つとされるが、資料不足により、十分な議論がされていなかった。しかし、申請者によるヒエラコンポリス遺跡の発掘調査により、専業化の具体的な研究を可能とする生産遺構が発見された。それは、ビール醸造址と肉・魚の加工処理施設である。そこで本研究では、この2つの食品加工の具体的な内容(技術・形態・集約度)を解明し、さらに発掘調査により新たなデータの収集に努めることを目的とする。H29年度は、ビール醸造に関する分析・考察と発掘調査の継続を目標に掲げた。前者については、研究協力者のエレナ・マリノバ博士とともに、ビール残滓の植物学的および理化学的分析を実施した。結果、ビール原料は主に、古代ムギであるエンマーコムギの麦芽であり、粗く砕いたものと製粉したものの2種類が使われていることが判明した。前者はアミラーゼを、後者はアミラーゼが分解しやすいデンプンを豊富に用意するためと考えられる。理化学的分析では、SEM観察で大きな成果が得られた。酵母(イースト)の存在が確認されたのである。
低分子量GTP結合蛋白質RalとExocyst複合体による受容体輸送の分子機構

RalはRasファミリーに属する低分子量GTP結合蛋白質であり、細胞の増殖、生存、膜輸送など様々な細胞機能を担っている。本年度はRalのGTPase-activating protein(RalGAP)を、分子同定し世界に先駆けて報告した。RalGAPは触媒サブユニットα1あるいはα2と、両者に共通した制御サブユニットβからなるヘテロ複合体であり、α1-β複合体をRalGAP1、α2-β複合体をRalGAP2と命名した。これらRalGAP複合体は、結節性硬化症原因遺伝子産物であり、RhebのGAPであるTSC1-TSC2複合体に一次構造上の相同性を示す。組織発現解析では、βサブユニットはユビキタスに発現していた。一方、αサブユニットは組織によって発現に差があり、脳ではα1が、肺や肝臓ではα2が優位であった。リコンビナントRalGAP1を用いた酵素学的解析により、RalGAP1はRalAによるGTP加水分解反応を約280,000倍に加速することが明らかになった。なお、このGAP活性にはα1とβの複合体化が必須であった。RNAiを用いた解析ではβの抑制により、GTP型RalAの量が約3倍に増加することから、同定したRalGAP複合体が実際に細胞内でもRalの抑制性制御因子として働いていることが明らかとなった。また、βの抑制により、上皮成長因子刺激時のRalAの一過性の活性化が遅延した。このことから、RalGAPは刺激時におけるRalの効率的な不活性化に必須であることが示唆された。Ralは、癌、代謝異常など様々な疾患に関わっており、RalGAPの同定によりRalシグナリングの異常が生体におよぼす影響の解析が可能となったと考えられる。RalはRasファミリーに属する低分子量GTP結合蛋白質であり、エキソサイトーシス、エンドサイトーシス、転写因子の調節、細胞形態の制御など、様々な細胞機能をもつ。Ralも他の低分子量G蛋白質と同様に、活性型であるGTP結合型と不活性型であるGDP結合型の二つのコンフォメーションをとり、その活性化/不活性化は、それぞれグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)、GTPase活性化蛋白質(GAP)により調節される。我々は、ブタ脳、ラット肺細胞質よりGTP型Ral結合蛋白質の精製を試み、新規Ral結合分子としてp240、p220、p170を同定した。これをもとに今年度は以下の実験を行った。1)ブタ脳、ラット肺より精製したp240、p220、p170を用いた活性測定。2)p240、p220、pl70の全長cDNAクローニング。3)抗p240、抗p220、抗p170ポリクローナル抗体の作製。4)バキュロウイルス発現系によるP240、P240変異体、p170の精製、および活性測定。5)RNA干渉法による細胞機能の検討。以上の実験より、これらの分子がRal特異的な新規活性制御因子としてはたらくことを明らかにした(投稿準備中)。近年、ヒト細胞の癌化にRalが深く関わっていることが見いだされており、本研究によりRalによる癌化の分子機構が明らかになると期待される。RalはRasファミリーに属する低分子量GTP結合蛋白質であり、転写、翻訳、細胞骨格の制御、膜輸送、細胞増殖、細胞生存などの多様な細胞機能をもつ。Ralも他の低分子量GTP結合蛋白質と同様に、活性型であるGTP結合型と不活性型であるGDP結合型の二つのコンフォメーションをとり、その活性化/不活性化は、それぞれグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)、GTPase活性化蛋白質てGAP)により調節される。これまでの研究により、これらの結合分子はRalの新規活性制御因子としてはたらくことを明らかとなった(論文投稿中)。1)p220の全長cDNAクローニング。2)抗p240、抗p220、抗p170ポリクローナル抗体の作製。3)バキュロウイルス発現系によるp240、p240変異体、p170の精製、および活性測定。6)p240、p220、p170各遺伝子のノックアウトマウスの作製。近年、ヒト細胞の癌化にRalが深く関わっていることが見いだされており、ノックアウトマウスを用いた研究によりRalによる癌化の分子機構が明らかになると期待される。

一方、αサブユニットは組織によって発現に差があり、脳ではα1が、肺や肝臓ではα2が優位であった。リコンビナントRalGAP1を用いた酵素学的解析により、RalGAP1はRalAによるGTP加水分解反応を約280,000倍に加速することが明らかになった。なお、このGAP活性にはα1とβの複合体化が必須であった。RNAiを用いた解析ではβの抑制により、GTP型RalAの量が約3倍に増加することから、同定したRalGAP複合体が実際に細胞内でもRalの抑制性制御因子として働いていることが明らかとなった。また、βの抑制により、上皮成長因子刺激時のRalAの一過性の活性化が遅延した。このことから、RalGAPは刺激時におけるRalの効率的な不活性化に必須であることが示唆された。Ralは、癌、代謝異常など様々な疾患に関わっており、RalGAPの同定によりRalシグナリングの異常が生体におよぼす影響の解析が可能となったと考えられる。
戦国期紀伊・和泉・摂津における民衆の地域認識の基礎的研究

研究の結果えられた新たな知見は、以下の通りである。1,売券の分析によって、戦国期に領主の地域呼称とは異なる地域呼称を民衆が使用していたことを明らかにした。さらに、戦国期の民衆は、生活する地域基礎単位をムラと呼び、ムラとムラの集合体はショウ・リョウと呼ぶようになったことを明らかにした。2,民衆の地域認識を生み出す根拠の一つであるムラとムラの基礎的結びつきを確認するために、惣墓(数個のムラの墓地)の分析を行なった。この分析によって、ムラとムラの集合体であるショウ・リョウという地域結合の社会的背景の一つに、墓地による結び付きがあることが明らかになった。3,ショウ・リョウの連合によりクミが形成される。そして、このクミが形成される要因としては、戦争協力・用水協力・財産保管協力・通婚圏・分業流通圏があることをあきらかにした。4,さらに、ムラからショウ・リョウへという広がりは、クミ、さらに群規模の範囲のクニへと広がっていくことを明らかにした。このクニは幕府・守護の支配単位の国ではなく、民衆が作り出した民衆のための広域の地域である。以上の研究により、従来地域権力(自治組織)研究のかたよりがちであった戦国期地域史研究を乗り越え、生活のレベルの地域史研究を生み出すことに成功した。本年度は以下のような研究を進めた。戦国期における民衆の地域認識を示す史料として売券の収集とその分析を行った。また、民衆の地域認識を生み出す根拠の一つであるムラとムラの基礎的結びつきを確認するために、惣墓に関する史料蒐集と現地調査をおこなった。さらに、統一権力の地域認識を示す史料として、国絵図・検地帳に関する文献・史料を蒐集した。以上の研究によって新たに得られた知見は、おもに売券の分析によってえられた。以下はその概要である。戦国期の和泉国の売券と荘園領主は発給した文書に見られる地域呼称を整理することにより、戦国期にいたっても荘園領主は中性前期からの荘園制支配の枠組みの呼称を使用するのに対し、村人はそのような荘園制支配の地域呼称ではなく、村人独自の地域呼称を使用し始めたことを明らかにすることができた。それによって、戦国期の民衆は、生活する地域基礎単位をムラと呼び、ムラとムラの集合をショウ(庄)・リョウ(領)という地域呼称を使用するようになったことがわかった。このことにより、戦国期においては領主の地域呼称とは異なる地域呼称を民衆が使用し始めたことを明らかにすることができた。さらに、戦国期の民衆は、生活する地域基礎単位をムラと呼び、ムラとムラの集合をショウ・リョウという地域呼称を使用するようになったこともわかった。以上のことにより、研究目的の一つとして掲げていた民衆の史料論を通じて地域認識を探るという目的は達成されたと考える。3,さらに、ムラからショウ・リョウへという広がりは、クミ、さらに郡規模の範囲のクニへと広がって行くことを明らかにした。4,以上の研究により、従来地域権力(自治組織)研究にかたよりがちであった戦国期地域史研究を乗り越え、生活のレベルの地域史研究を生み出すことに成功した。
零温度特性を有する超精密薄膜抵抗材料の超高抵抗率化に関する研究

本研究では抵抗温度係数(TCR)が零に限りなく近く、かつ室温における抵抗率が従来材料に比べより高い、新規な薄膜抵抗材料の創製を目指し検討を行なった。はじめにZnO:In薄膜の電気的特性に対する窒素や酸素の影響、基板加熱の影響等について検討した。ZnOとIn_2O_3との比率を変えて薄膜を作製した場合、In_2O_3混合量が9wt%の場合にTCRが最小となった。また、作製時のN_2分圧を20%以下とした場合にはN_2分圧の増加と共に抵抗率が減少したが、20%以上では抵抗率が徐々に増加した。さらに、ZnOにMgOを混合した場合、抵抗率は10^<-1>Ω・cm程度から10^3Ω・cm程度へと4桁程度増加した。また、ZnOに縮退レベルまでAl_2O_3を添加した状態でMgOを混合した場合、キャリア密度は10^<20>cm^<-3>程度のレベルを維持する一方、ホール移動度は大幅に低下し、抵抗率は3×10^<-3>Ω・cm程度まで高くなった。なお、この場合のTCRは50ppm/°C以内であった。上記の場合にはサファイア単結晶基板を用いていたが、これを石英ガラス基板に代えることでその抵抗率はさらに増加した。以上、本研究で作製したZnO系薄膜材料において極めて小さなTCRが得られ、また、その抵抗率も従来材料よりはるかに高い値を示した。今後、このようなZnO系薄膜材料を用いて新規な薄膜抵抗デバイスが創られていくことが期待される。本年度は、基板温度やガス混合比等の制御が可能なスパッタリング装置を用い、作製パラメータを種々変えることによりZnO:In:N系薄膜を作製し、ZnO:In薄膜の電気的特性に対する窒素や酸素の影響、基板加熱の影響等について検討した。ZnOとIn_2O_3との比率を変えて薄膜を作製した場合、In_2O_3混合量が9wt%の場合に抵抗温度係数(TCR)が最も小さい値が得られた。また、In_2O_3混合量が大きくなるに従い抵抗率の低下の傾向が見られた。X線回折(XRD)測定からIn_2O_3混合量が大きくなるに従い、アモルファスとなる傾向が見られたが、N_2ガスでスパッタリングしているにも拘らず、窒化物の回折ピークは見られなかった。N_2ガスにArガスを混合し、その割合を変えて作製した薄膜においては、N_2分圧が20%以下ではN_2分圧の増加と共に抵抗率が減少したが、20%以上ではこれに反して抵抗率が増加する傾向にあった。N_2分圧が低い場合にはZnOからの酸素脱離により低抵抗率化が進み、一方、N_2分圧が高い場合にはZnOへの窒素の取り込みにより高抵抗率化が進んでいることが考えられる。N_2ガス及びArガスにO_2ガスをさらに加えて作製した場合においては、O_2ガスを加えることで酸素欠損が補充されるため抵抗率が高くなる傾向が見られたが、その温度依存性に関しては大きな変化は見られなかつた。成膜時の基板温度を変えて薄膜を作製した場合、基板温度が高温になるに従い抵抗率が大幅に減少する傾向にあった。窒素は基板温度が高温になるほどZnO薄膜中に取り込まれにくくなるようであり、移動度の増大加効果と合わせ、これらのことが低抵抗率化に寄与していることが考えられる。これまではZnO: In:N系薄膜を作製し、ZnO:In薄膜の電気的特性に対する窒素や酸素の影響、および基板加熱の影響などについて検討を行ってきた。

本年度は、ZnOに対して抵抗率を低下させる効果を有するIII族元素、およびZnOに対して抵抗率を増加させる効果を有するCuを同時に縮退レベルまで添加することによるZnO薄膜の特性の変化について主に検討を行った。ZnO薄膜は、高周波マグネトロンスパッタリング法により、サファイアc面単結晶基板上に作製した。作製時の基板温度は最高500°Cまでとした。ターゲットには種々の割合でAl_2O_3およびCu_2Oを用いた。また、スパッタリングガスとしてはArガスを用い、高周波電力は130W程度とした。ZnOに対してAl_2O_3を添加することで、得られる薄膜のキャリア密度が増加することにより抵抗率は低下する。Al_2O_3を2wt%添加した場合にはキャリア密度は10^<20>cm^<-3>程度と非常に高くなる。これに対してCu_2Oを同時に添加すると、その添加割合の増加に伴い抵抗率は10^<-3>から1Ω・cm程度まで徐々に増加した。その結果、Al_2O_3を2wt%、Cu_2Oを1wt%同時に添加したZnO薄膜については抵抗率の温度依存性において100ppm/°C以内の抵抗温度係数が得られることが分かった。なお、ZnOにMgOを混合したZnMgO薄膜の作製も一部試みたが、高いキャリア密度を保ったまま抵抗率を増加させることができる可能性があり、引き続き検討している。これまでに、ZnOに対して抵抗率を低下させる効果を有するIII族元素、およびZnOに対して抵抗率を増加させる効果を有するCuを同時に縮退レベルまで添加することによるZnO薄膜の特性の変化について検討を行なってきた。すなわち、ZnOに対してAl_2O_3を添加することで、得られる薄膜のキャリア密度が10^<20>cm^<-3>程度と非常に高くなることにより抵抗率は低下する。これに対してCu_2Oを同時に添加すると、その添加割合の増加に伴い抵抗率は徐々に増加し、その結果、抵抗率の温度依存性において100ppm/°C以内の抵抗温度係数を示すZnO系薄膜が得られることが分かった。本年度は、上述の同時添加の効果に加えて、ZnOにMgOを混合したZnMgO薄膜が高いキャリア密度を保ったまま抵抗率を増加させることができる可能性があるため、それらの薄膜の作製および特性の検討を行なった。また、基板材料を変えることで作製される薄膜の状態が変化するが、基板材料の違いに対する特性の変化についても検討を行なった。ノンドープのZnOにMgOを混合していくと、その抵抗率は10^<-1>Ω・cm程度から10^3Ω・cm程度へと4桁程度増加した。また、ZnOに縮退レベルまでAl_2O_3を添加した状態でさらにMgOを混合したところ、キャリア密度は10^<20>cm^<-3>程度のレベルを維持した。一方、ホール移動度は大幅に低下し、その結果抵抗率は3×10^<-3>Ω・cm程度まで高くすることができた。なお、この場合の抵抗温度係数は50ppm/°C以内であった。上記の場合には基板材料としてサファイア単結晶を用いていたが、これを石英ガラス基板に代えることでその抵抗率はさらに2倍程度増加した。このように、ZnOに対するMgOの混合およびアモルファス基板の使用などが、抵抗温度係数が小さい状態で抵抗率を大幅に高めるために有効であることを確認した。
腫瘍関連マクロファージをターゲットにしたIL-18免疫療法の可能性

インターロイキン18 (IL-18)は炎症性サイトカインであるが、がんの発育・転移において免疫反応だけでなく、組織再構築を含む生体恒常性に機能し、抗腫瘍効果を持っている。がん微小環境には腫瘍関連マクロファージ(TAM)が存在し腫瘍促進性に働いているが、腫瘍抑制性に働くIL-18ががん微小環境内でどのように局所的に作用するのかは分かっていない。そこで本研究の目的は、骨肉腫の原発巣の発育から転移の形成に至る病態変化に合わせてIL-18の抗腫瘍効果ががん微小環境内のTAMに対してどのように作用するかを解明することである。さらにTAMをターゲットにしたがん治療におけるIL-18の可能性を検討する。In vitroの実験でマクロファージを分化誘導させるため、マウスの骨髄細胞とマウスマクロファージ培養細胞RAW264.7を用いた。骨髄細胞はM-CSFを添加培養することでマクロファージを分化させたのち、RAW264.7はそのままLPS単独、IFN-γ単独、LPSとIFN-γ、IL-4単独と添加培養することでM1,M2を誘導させた。培養期間は3日から10日行った。M1マーカーのCD80は発現していたが、M2マーカーのCD163、CD206の発現が見られなかった。そこでM1,M2をそれぞれ誘導するために添加濃度や培養期間の検討を行ったが、CD163ポジティブM2マクロファージの割合が増加しなかった。。またM1,M2の確認のためintracellular IL-12,IL-10の産生をそれぞれ調べたが、IL-12の発現しか確認できなかった。現在他のM1,M2マーカーの発現や他の抗体を検討している。マクロファージを分化誘導した後、M1とM2へのpolarizationさせる培養条件を調べているところである。いくつかの論文で用いられている方法を試したがM2へのpolarizationができていない。条件の検討では解決できなかったため、IL-4以外のサイトカイン、例えばIL-10などを用いて再度in vitroでのpolarizationを試みてみる予定である。in vitroでのM1,M2マクロファージの誘導条件を決める。これまでのところM1の誘導は示すことができたので、M2を誘導するために、これまで用いていたIL-4だけでなく、IL-10やTGF-βなどのサイトカインを添加してみる。M2にはさらにa,b,cのサブタイプが存在することも分かってきたため、マーカーも増やして観察する。in vivoでの実験も進める。皮下に腫瘍を形成させ、腫瘍内部・周囲に存在するマクロファージの性質を調べる。IL-18の投与によるpolarizationの確認も行う。。in vitroでマクロファージを分化誘導させる系を作ることができずin vivoの実験にたどり着くことができなかったため、マウスの購入費用を使用してない。

またサイトカインや抗体も思ったよりも使用量が少なかったため、購入費用に未使用額が生じた。次年度はin vivoの実験も並行して行っていく予定にしており、未使用額はそれらの費用に使用する予定である。
離島・僻地における救急・災害対策の自助・共助強化に向けた介入的研究

離島住民参加型の災害医療対策啓蒙活動として「命どぅ宝・ユイマールプロジェクト」に参加し、離島講習会の開催による離島住民への知識・技術提供を行った。3年間の沖縄県遠隔離島における講習会受講実績は約1,160名(19カ所28回)である。講習会の都度、指導者である保健医療従事者への学習会を実施し、各離島の特徴・対象者を考慮した指導内容、指導方法についての討議、およびフィードバックを行った。内容はプロジェクトのメーリングリスト上でも公開し共有した。平成19年9月には、この講習会を受講した離島住民3人によって、目の前で心肺停止に陥った同僚に対しAEDを用いた心肺蘇生法を実施して救命し、後遺症無く社会復帰を果たした。本研究の初年度にあたる平成18年度の研究経過と実績は以下の通りである。1.BLS教育・救命処置講習会の実施一般市民への救急・災害対策の啓発・啓蒙活動に先立ち、看護大学生約25名に対しBLS教育および成人への教育を配慮した指導法の勉強会を実施した。大学祭では約100名の来学者が緊急時の対応(BLS)を体験した。また、離島住民への救命講習を実施している「命どぅ宝・ユイマールプロジェクト」に指導者として参加した。平成18年度は、沖縄県遠隔離島7カ所で救命講習会を実施し、約440名の住民が受講した。第2回県民救急・災害フォーラムではAED体験コーナーの指導者として参加した。2.情報発信・啓蒙活動また、本学1階ロビーにAEDを設置するとともに、使用方法についてのパネルを備え付けた。3.保健医療従事者との勉強会の実施平成18年9月より、BLSに対する新ガイドライン(G2005)が施行されたことにより、離島住民への救命講習の内容について、3回勉強会を実施した。実際の講習会の都度、事前打ち合わせを行った。また、「命どぅ宝・ユイマールプロジェクト」のメーリングリスト上でも、各離島の特徴・対象者を考慮した指導内容、指導方法についての討議、およびフィードバックを行った。また、講習内容、手順についてのマニュアル作成中である。4.施設見学:阪神・淡路大震災記念人と防災未來センター5.学会等参加による情報収集:最新の救急救命処置を学ぶ集中フォーラム、沖縄遠隔医療推進協議会シンポジウム、第2回ICLSシンポジウム平成19年度は、18年度の活動を継続すると共に、離島住民への救命講習会マニュアル作成、「命どぅ宝・ユイマールプロジェクト」のWebSite作成、保健医療従事者のフォーカスグループインタビューを行う予定である本年度の研究経過と実績は以下の通りである。1.資器材の整備成人心肺蘇生モデル2体を購入し,円滑な講習会運営に努めた。活動記録保存・WebSite素材収集のためにビデオカメラを購入し,記録を残している。2.BLS教育・救命処置講習会の実施前年度に引き続き一般市民への救急・災害対策の啓発・啓蒙活動に先立ち,看護大学生約15名に対しBLS教育および成人への教育を配慮した指導法の勉強会を実施した。また,離島住民への救命講習を実施している「命どう宝・命のゆいまーるプロジェクト」に指導者として参加した。平成18年度は,沖縄県遠隔離島6カ所で10回の救命講習会を実施し,457名の住民が受講した。3.情報発信・啓蒙活動前年度に引き続き本学1階ロビーにAEDを設置するとともに,使用方法についてのパネルを備え付けた。4.保健医療従事者との勉強会の実施講習会の都度,事前打ち合わせを行った。また,「命どぅ宝・命のゆいまーるプロジェクト」のメーリングリスト上でも,各離島の特徴・対象者を考慮した指導内容,指導方法についての討議,およびフィードバックを行った。講習会終了時は,参加者で勉強会を行った(例:医療とこころの健康,一般市民への応急手当普及についてなど)。平成20年度は,これまでの活動を継続すると共に,離島住民への救命講習会マニュアル作成,「命どぅ宝・命のゆいまーるプロジェクト」のWebSite公開,BLS教育・救命処置講習会の評価方法の検討および評価,講習会を受講した離島住民へのインタビュー,保健医療従事者のフォーカスグループインタビューを行う予定である。前年度に引き続き一般市民への救急・災害対策の啓発・啓蒙活動に先立ち、看護大学生約33名に対しBLS教育および成人への教育を配慮した指導法の勉強会を実施した。大学祭(看大祭)では約200名の来学者がAEDを用いた心肺蘇生法(BLS)を体験した。また、遠隔離島住民への救命講習を実施している「命どう宝・命のゆいま一るプロジェクト」に指導者として参加した。

平成20年度は沖縄県遠隔離島4カ所で8回、県内の教育機関2カ所で救命講習会を実施し、254名の住民が受講した。講習会受講者は小学生から高齢者まで幅広く、指導方法・内容は対象に合わせて工夫した。講習会終了後に実施したアンケートでは、講習会についてはほぼ全員がためになった、わかりやすかった、毎年必要と回答していた。心肺蘇生の手技については、意識の確認、応援を呼ぶ、気道確保・呼吸の確認、胸骨圧迫の4項目では9割が「できる」と答えたが、口対口の人工呼吸については「できる」と答えた者は半数以下であった。講習会の都度、講習会インストラクター(保健医療従事者)と事前打ち合わせを行った。インストラクターヘの成人教育や講習内容に関する学習会、インストラクター養成ワークショップを開催し、インストラクションスキル向上と指導内容の統一を図った。また、同プロジェクトのメーリングリスト上でも、各離島や教育施設の特徴・対象者を考慮した指導内容・方法についての討議、および講習会実施後のフィードバックを行った。さらに、事前に診療所医師や役所職員と連絡を取り、離島という特殊な環境を考慮した緊急時の連絡体制や、島での緊急医療システムについての確認や話し合いも実施した。今後は各離島に個別的な視聴覚教材を作成し、配布予定である。また、この介入的研究は今後も継続して実施し、遠隔離島住民のライフスキル向上、および県内の保健医療従事者の遠隔離島への感心を高めていく。
生体計測用ESRによる生体への酸化的ストレスの非侵襲的評価法の開発

平成13年度は最終年度であり、共同研究者と頻繁に連絡を取り合いながら研究を推進し、4年間のまとめを行った。以下に得られた成果を箇条書きに示す。(1)一酸化窒素(NO)に対する新しいトラップ剤を開発し、その機能を明らかにした。また、このトラップ剤を用いて放射線による生体内でのNOを直接捕捉したこと、及びNOの生成量が線量に依存することを明らかにした。(2)L-バンドESRを用いて個体レベルでの放射線による酸化的ストレスの非侵襲的評価を行うことが可能であることを明らかにした。(3)新規ニトロキシルプローブとして、脳内滞留性の高いCarboxy-PROXYLのアセトキシメチルエステル体を新たに開発した。このプローブはマウス尾静脈内投与により他のプローブよりも脳によく分布すること、さらにESR-CT法を用いて画像解析することで脳内に集積することを明らかにした。(4)主要な活性酸素・活性窒素である・OH,NOを各々スピントラップ剤と反応させ、安定なラジカルを生成させ、そのスペクトル-空間画像から各ラジカルの空間情報を分離し、再度逆投影と補正を行い、各ラジカル種の二次元空間画像を構築した。(5)細胞や組織中でのNOの動的挙動を明らかにするために、バイオイメージングプローブとしてジアミノフルオレセイン(DAF)を創製した。量子収率が低いDAFは酸素存在下NOと反応し、高い量子収率をもつトリアゾール体DAF-2Tを生成することを見出し、これを用いた高感度(検出限界:5nM)で、特異性の高いNO測定法の開発を行った。(6)市販のESR imaging装置を画像化装置として改良し、従来の二次元画像から三次元画像データを求め、データを加工し、より正権なラジカルの位置情報を求めた。(7)改良型ESR imaging装置を用いて、マウスの胃にスピンプローブをゾンデによる直接投与による消化器の画像を求めるとともに、このプローブにゼラチンを混ぜることで、胃への滞留性を増大させ、その継時的変化を求めた。生体が種々の酸化的ストレスを受けると一義的に活性酸素・フリーラジカルが生成され、これらが生体成分と反応し、種々の障害を与えると考えられている。従って、酸化的ストレスを評価するには活性酸素・フリーラジカルを測定することが重要である。従来は酸化的ストレスにより生成される活性酸素・フリーラジカルの評価は主にin vitroの測定法で行われていた。しかし、生体を動的にとらえる場合には、これらを無侵襲で評価することが極めて重要になる。本研究では活性酸素・フリーラジカルの挙動を無侵襲で測定可能なL-バンドESRを用いて酸化的ストレスを無侵襲的に評価する方法を開発することを目指すものである。平成10年度は共同研究者と頻繁に連絡を取り合いながら研究を推進し、以下の成果を得た。酸化的ストレスとして放射線を用いてマウスに照射し、生成する活性酸素・フリーラジカルをx-バンド及びL-バンドESRを用いてそれぞれ測定した。具体的には、安定なフリーラジカルであるニトロキシルラジカルをマウスに投与し、得られるシグナルの減衰速度が放射線照射によりどのように変動するかを調べた。

その結果、放射線の線量に依存して減衰速度が速くなるがラジカル捕捉剤をあらかじめ投与しておくとその速さが抑制されること、またマウス肝臓の脂質過酸化量が線量に依存して増加するがラジカル捕捉剤の前投与でその増加が抑制されることから、ニトロキシルラジカルの減衰速度の増加は放射線照射により生体内で生成された活性酸素による可能性が推測された。このことは、酸化的ストレスの測定にL-バンドESRが有効であることを示唆するものであり、次年度以降さらに詳細な検討を加えて行く予定である。生体が種々の酸化的ストレスを受けると一義的に活性酸素・フリーラジカルが生成され、これらが生体成分と反応し、種々の障害を与えると考えられている。従って、酸化的ストレスを評価するには活性酸素・フリーラジカルを測定することが重要である。従来は酸化的ストレスにより生成される活性酸素・フリーラジカルの評価は主にin vitroの測定法で行われていた。しかし、生体を動的にとらえる場合には、これらを無侵襲で評価することが極めて重要になる。本研究では活性酸素・フリーラジカルの挙動を無侵襲で測定可能なL-バンドESRを用いて酸化的ストレスを評価する方法を開発することを目指すものである。平成11年度は共同研究者と頻繁に連絡を取り合いながら研究を推進し、以下の成果を得た。昨年度はX線による酸化的ストレスの生きたマウスへの測定を行い、本方法が無侵襲的に有効であることを明らかにした。本年度はX線に対し、線質の異なる重粒子線を酸化的ストレスとして用いた。重粒子線照射4日目の生存率は7.5Gy照射群では100%であった。体重は7.5Gy照射群で未照射群の約60%程度に減少し、肝重量は約40%に減少した。また、血清GOT値は7.5Gy照射群で有意に増加した。脂質過酸化の指標として肝のTBARSを測定したところ、7.5Gy照射群で非照射群に比べて有意な増加が見られた。一方、照射1-2時間後の上腹部におけるスピンクリアランスを測定したところ、7.5Gy照射群では非照射群に比べて有意に増加した。以前、我々は7.5GyのX-線を照射したマウスにおいて照射1時間後の上腹部のスピンクリアランスが照射線量依存的に増加することを報告したが、今回重粒子線でも同様な現象が見られた。本方法は重粒子線を酸化的ストレスとしたときでも無侵襲で測定できることを明らかにすることができた。平成12年度は共同研究者と頻繁に連絡を取り合いながら研究を推進し、以下の成果を得た。これまで、スピンプローブの生体内における消失(スピンクリアランス)をL-バンドESRで測定する方法がX線による酸化的ストレスの無侵襲評価法として有効であることを明らかにした。
傾斜機能ポーラスアルミニウムの創製とイメージベース解析による変形挙動推定法の確立

A1050純アルミニウムとダイカスト用ADC12アルミニウム合金からなる傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた.作製した傾斜機能ポーラスアルミニウムは圧縮試験において,その変形個所を制御できる可能性が示唆された.更に,それぞれの変形領域では,A1050ポーラスアルミニウムとADC12ポーラスアルミニウムそれぞれの単独のポーラスアルミニウムに対応したプラトー応力を示すことが分かった.また,得られた傾斜機能ポーラスアルミニウムのX線CT撮像結果を利用したイメージベース解析により,実際の変形と解析により示された変形個所がほぼ一致することが示唆された.ポーラスアルミニウムの高機能化を目指し,組成の異なる合金からなる傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた.具体的には,アルミニウム合金ダイカスト用ADC12と,工業用純アルミニウムA1050からなるADC12ーA1050傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた.ADC12アルミニウム合金に関しては,鋳造工程(ダイカスト工程)においてガス欠陥を含有してしまうが,そのガス欠陥を上手く活用することにより,発泡剤を用いることなくポーラスアルミニウムが作製できることが分かっている.本研究では,特別にアルミニウム合金ダイカスト板材に,通常のダイカスト製品に含有していると考えられるガス量の数十倍程度のものの作製を行い,高気孔率のポーラスアルミニウムが得られるものを用いた.A1050に関しては,通常のポーラスアルミニウム作製と同様,発泡剤を用いた.発泡条件の最適化により,融点の異なる組合せであるが,ADC12ーA1050傾斜機能ポーラスアルミニウムができることが分かった.また,ADC12ーA1050傾斜機能ポーラスアルミニウムの圧縮試験の実施により,低強度側であるA1050から圧縮変形が進行することが分かった.これは,圧縮試験時の外部変形挙動のみならず,X線CT装置内部で圧縮試験を行い内部気孔形態の変形挙動を調査し,内部の気孔も全てそのように変形していることを確認した.更に,X線CT画像を用いたイメージベース有限要素解析においても,同様に破壊個所に応力集中が起きている様子が観察されるとともに,逆に解析のみで破壊個所を推定できることが示された.A1050純アルミニウムとダイカスト用ADC12アルミニウム合金からなる傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた.作製した傾斜機能ポーラスアルミニウムは圧縮試験において,その変形個所を制御できる可能性が示唆された.更に,それぞれの変形領域では,A1050ポーラスアルミニウムとADC12ポーラスアルミニウムそれぞれの単独のポーラスアルミニウムに対応したプラトー応力を示すことが分かった.また,得られた傾斜機能ポーラスアルミニウムのX線CT撮像結果を利用したイメージベース解析により,実際の変形と解析により示された変形個所がほぼ一致することが示唆された.ADC12-A1050傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みた.ADC12は,アルミニウム合金ダイカストを利用した.アルミニウム合金ダイカストは,鋳造工程においてガス欠陥が含有してしまうが,そのガス欠陥を上手く活用することにより,発泡剤を用いることなくポーラスアルミニウムが作製できる.本研究では,アルミニウム合金ダイカスト板材に,通常のダイカスト製品に含有していると考えられるガス量の数十倍程度のものの作製を試み,高気孔率のポーラス材を得た.A1050は,工業用純アルミニウム板材を利用した.両者とも,FSWの際にトンネル状の欠陥などが発生しないFSW条件を得ることができた.また,ADC12はA1050よりも70°C程度液相線温度が低い.しかし,ADC12は発泡剤を使用していないため,A1050よりも気孔が崩れにくいことが確認され,特別は発泡方法を用いなくても,気孔形態が良好なADC12-A1050傾斜機能ポーラスアルミニウムが作製可能であることが分かった.ただし,気孔形態はADC12側とA1050側で異なるものであり,A1050側の気孔は若干大きなものとなっていた.今後,A1050側の発泡剤量などの工夫により,ADC12側と気孔形態がなるべく均一となるようなADC12-A1050傾斜機能ポーラスアルミニウムの作製を試みる予定である.また,X線CT画像を用いたイメージベース有限要素解析により,気孔形態の影響などの調査も行う予定である.H24年度に作製を試みる予定であった圧縮試験片の作製の基本的な手法の検討に入っており,前倒しで研究が進展している.ADC12-A1050傾斜機能ポーラスアルミニウムの圧縮試験を行い,気孔形態変形挙動の観察を行うとともに,そのイメージベース有限要素解析により,変形を支配するパラメータを明らかにし解析による変形挙動推定法の確立を目指す.イメージベース構造解析を実施するために,くいんとVOXELCON,およびそれをインストールするためのPCを購入する.また,X線CTやFSW,成果発表のための旅費,成果発表のための投稿費,英文校閲費などに使用する.
中枢神経系脱髄疾患におけるアストロサイト特異的遺伝子Ndrg2の重要性

多発性硬化症は自己免疫が関与する中枢神経系の脱髄疾患であるが、中枢神経系の細胞の病態への関与については未だ不明な点が多い。本研究では中枢神経系においてアストロサイト特異的に発現する分子Ndrg2に注目し、同分子を介したアストロサイトの多発性硬化症病態への関与と、その分子メカニズムの解明を行った。その結果、アストロサイトNdrg2は運動ニューロンのダメージを調節することで麻痺症状に関与し、多発性硬化症の病態形成に寄与することが明らかとなった。多発性硬化症(MS)は中枢神経系の脱髄疾患であり、その原因として自己免疫の関与が明らかになってきた。従来の研究では免疫担当細胞の重要性に焦点がおかれていたが、本研究では免疫細胞活性化の次のステップにあたる中枢神経系への浸潤過程に注目する。中枢神経系への入口となる血管をとりまくアストロサイトが、免疫細胞の浸潤過程を規定する、という仮説を検証し、病態のさらなる理解と克服を目指す。具体的には、中枢神経系においてアストロサイト特異的に発現しその活性化に関与する、Ndrg2(N-myc downstream-regulated gene2)遺伝子の欠損マウスを用いてMSモデルであるEAE(実験的自己免疫性脳脊髄炎)を作製し解析する。本年度は、脱髄疾患におけるNdrg2KOマウスの表現型解析を行い、組織学的手法を中心として解析した。まず、野生型マウスでMSモデルを作製したところ、急性期にNdrg2の発現が上昇していることを見出した。次にMSモデルをNdrg2KOマウスで解析したところ、野生型と比較してEAEの誘導による麻痺症状が軽減していることを見出した。さらに、髄鞘タンパク質であるMBPの免疫組織染色を行ったところ、EAE誘導による脱髄が、Ndrg2欠損マウスでは軽減していることが明らかとなった。これらの結果から、多発性硬化症の病態形成に、Ndrg2を介してアストロサイトが重要な役割を果たす可能性が示唆された。本年度の研究では、野生型マウスの組織学的解析から、実験的自己免疫性脳脊髄炎の誘導後早期に、Ndrg2の発現が上昇することを見出した。また、Ndrg2欠損マウスで同モデルを作製した解析から、野生型と比較して急性期の麻痺症状が減弱しており、さらに脱髄レベルも軽減していることを明らかにすることができた。これらから、多発性硬化症の病態におけるNdrg2の重要性を示すことができた。計画していた課題を順調に達成できているため、上記の評価とする。多発性硬化症(MS)は中枢神経系の自己免疫性脱髄疾患である。活性化した免疫細胞が中枢神経系に浸潤し、脱髄を引き起こすことにより麻痺などの神経症状を呈する。MSにおいて免疫細胞の重要性が明らかとなってきたが、中枢神経系細胞がいかに病態を制御しているかについては不明な点が多い。そこで炎症性細胞浸潤の入口となる、血管をとりまくアストロサイトに注目し、そのストレス応答遺伝子を介した多発性硬化症病態への関与を解析した。具体的には、中枢神経系においてアストロサイト特異的に発現しその活性化に関与する、Ndrg2(N-myc downstream-regulated gene2)遺伝子の欠損マウスを用いてMSモデルであるEAE(実験的自己免疫性脳脊髄炎)を作製し解析を行った。MSモデルで急性期から慢性期までを通しNdrg2タンパク質の発現が上昇する結果が得られた。Ndrg2欠損マウスでは、MSモデルにおける麻痺症状の軽減が認められ、特に慢性期において顕著な差を示した。これに付随してアストロサイトに発現するアミノ酸トランスポーターのEAE誘導による発現減少がNdrg2欠損マウスでは軽度であることを見出した。さらにNdrg2欠損マウスでは、EAE誘導による脱髄および神経細胞マーカー減少の軽減、加えて免疫細胞浸潤の軽減が認められた。急性期には、血管内皮細胞において免疫細胞浸潤に関わる分子の発現上昇がNdrg2欠損マウスにおいて軽度であることを認めた。これらの結果より、アストロサイトはNdrg2の発現を介して多発性硬化症の病態の形成に関与することが明らかとなった。今後は、多発性硬化症モデルにおけるNdrg2を介したシグナル伝達の分子機構を詳細に進める。Ndrg2がいかに脱髄疾患を軽減しているのか、血球細胞の浸潤が減少しているのか、それは全般的か特定の細胞への浸潤調節なのか、そして浸潤に関わるどのケモカインやサイトカインを介した作用であるのか、について解析を行う。まず、病態モデルの解析によりin vivoでの作用ポイント、標的分子の同定を試み、さらに標的分子についてin vitroの系で検証を行う予定である。これにより、脱髄疾患におけるアストロサイトNdrg2による炎症性浸潤の調節メカニズムを明らかとする。神経化学・神経薬理学
韻律コーパスとその作成自動化

1.新規の韻律コーパスの作成(静岡大学)韻律コーパスとして日本語のMULTEXT韻律データベースの40パッセジにJ-ToBI韻律タグ付けを完了し、同様の手法で、筑波大学と千葉大学と東京大孝と東工大グループの既存音声コーパスの各種案内読上げと模擬対話と対話音声、マルチモーダル対話音声、天気予報、模擬感情音声へのJ-ToBIタグ付けを行った。これらのラベリング作業について研究支援者を雇用して行った。言語情報を利用した韻律ラベリング手法の開発と、音素ラベリング支援のための音素自動セグメンテーションと、連接境界における音響的特徴の詳細について研究成果を発表した。2.既存の音声コーパスの韻律分析と韻律コーパスの作成(筑波大学)既存の音声コーパスとして、日本音響学会「研究用連続音声データベース」の各種案内読上げ文と模擬対話、重点領域研究「音声対話」の対話音声コーパス、の3種のコーパスに基本周波数分析と発話ラベルと付与した。200ms以上の無音区間で区切られた音声区間を発話単位として、発話単位長を読上げ音声と模擬対話音声で比較した。模擬対話では間投詞や割込みによって発話単位が短くなる。音声パワーと基本周波数の標準偏差は対話に比べて読上げは狭い範囲に集中していることが分かった。3.ジェスチャー・顔表情付の対話音声収録(千葉大学)音声対話における視線や頷きなどジェスチャーを記録・分析するため、二台のプロンプター(映像提示装置)を介したマルチモーダルな自然対話の収録を行い、音声・ジェスチャーの収録とタグ付け作業を行った。話し手と聞き手のジェスチャーの相互作用に関して、話者継続時における発話単位終了時での話し手の頷きによって聞き手が相槌や頷きを9割近く返していること、話し手が頷かない場合でも言語情報や音声の韻律情報によって聞き手は反応を3割程度返していることを明らかにした。MULTEXTの枠組に基く韻律コーパスを試作した。韻律コーパスとは韻律に関する情報を整備して音声データベースとしたものである。静岡大学では韻律コーパスの先行例としてEUのMULTEXT韻律データベースの調査を行った。フランスのデータベース機構ELRAとMULTEXTプロジェクトの実施機関のAixプロヴァンス大の音声科学研究所を訪問し意見を交換した。MULTEXTの40パッセジを日本語に翻訳する過程を通じて様々の状況設定下の韻律を考慮した。韻律の現象は広範囲であるが、MULTEXTは範囲設定の参考例とした。MULTEXTの音声を抽出したEUROM1の音声収録仕様に準拠して、無響室で男女各3名のプロナレータによる朗読音声に加えて自発発話音声を収録した。同時に、声帯振動の物理的観測値としてEGG波形を収録した。また、MULTEXTで開発されたMOMELアルゴリズムによる様式化されたイントネーションパターンの抽出アルゴリズムを導入し、日本語に適用したときの問題点を明らかにした(Nick)。静岡大学ではさらにMOMELアルゴリズムで抽出したイントネーションパターンからTEMAX法による韻律リズムパターンを言語間で対照比較し、朗読と自発性発話と比較観察し、日本語固有のリズムがあることを明らかにした。文献検索に関する音声対話の韻律情報を統計的に集計した。基本周波数の分析結果から、間投詞を含む発話の正規化基本周波数の値は、負の値をとりやすい傾向を示し、短時間平均音声パワーは、間投詞を含まない発話よりも小さな値になりやすい傾向を示した。(板橋)音声認識ツールによる音素セグメンテーションの自動化に関する検討した。韻律コーパスを作成する上で音素ラベルを付すことが必要になり、そのための自動ラベリングの手法の検討を行った。音声認識手法としてはJuliusとHTKを用い、書起こしテキストから音素ラベルを付す際に、無声化やショートポーズを考慮した処理を施すことにより、自動認識の推定精度が大幅に向上した。(市川)新規の韻律の収録(静岡大学)静岡大学では韻律コーパスの先行例としてEUのMULTEXT韻律データベースの40パッセジを日本語に翻訳して収録した。13年度はこの収録音声を整理して韻律タグ付けを開始した。MULTEXTで開発されたMOMELアルゴリズムによる様式化されたイントネーションパターンの抽出アルゴリズムを導入し、日本語に適用したときの問題点を明らかにした(Nick)。静岡大学ではEGGおよびPraatによって基本周波数を正確に求めて、さらに『韻律句』・アクセント核のラベリング作業を研究支援者を雇用によって行い、これらを添付した試作版の『韻律コーパス』をプロジェクトの内外に広く配布し評価を求めた。既存の音声コーパスにラベリング(筑波大学)文献検索をタスクとした音声対話データの基本周波数分析を行い、韻律分析および基本周波数パターンの記述モデルを検討した。このモデルの有効性を確認するために日本音響学会音声データベースの「各種案内タスクコーパス」の韻律分析を大量に行い、モデルの精度を高める。「各種案内タスクコーパス」の基本周波数抽出と韻律ラベリングを外注で行っている。基本周波数パターンモデルの検討が多少遅れているが、韻律コーパス作成に付いてはほぼ予定通り進んでいる。ジェスチャー・顔表情付の対話音声収録(千葉大学)音声対話におけるジェスチャーを記録・分析するためには、正面からの映像が不可欠である。しかし、話者も対話中は相手の顔を正面から見ることができなければ、不自然な会話となってしまう。

そこで、平成13年度までに設備として導入した二台のプロンプター(ハーフミラーを用いて、話者の正面にテレビ画像を表示しながら、同時に正面からの顔画像が録画できる)を用いて音声対話収録を行ない、音声・ジェスチャーの予備的収録、タグ付け作業を行なった。新規の韻律コーパスの作成(静岡大学)静岡大学では韻律コーパスとして日本語のMULTEXT韻律データベースの40パッセジに、14年度はJ-ToBI韻律タグ付けを完了した。J-ToBIタグの多くは書起しテキストから生成可能であった。しかし、『韻律句』の結合度の指標BI=2,3の判断、強調されたアクセント句の判定、FOのピーク値と基準値については熟練者による聴取判断が不可欠であることがわかった。これらのラベリング作業について研究支援者を雇用して行った。対話音声の語順・文脈の相違が強調の判断に与える影響についてと、連接境界における音響的特徴の詳細について国際会議ICSLP2002にて発表した。既存の音声コーパスにラベリング(筑波大学)文献検索をタスクとした音声対話データの基本周波数分析を行い、韻律分析および基本周波数パターンの記述モデルを検討した。このモデルの有効性を確認するために日本音響学会音声データベースの「ASJ案内タスクコーパス」と「模擬対話コーパス」の韻律分析を大量に行い、FOの開始値、最終値、最大値、最小値、最大値・最小値・終了値の位置の7パラメーメタから発話単位のクラスタリングを行ったところ、読上げと模擬対話の違いが明らかになった。ジェスチャー・顔表情付の対話音声収録(千葉大学)音声対話におけるジェスチャーを記録・分析するためには、正面からの映像が不可欠である。本年度は二台のプロンプター(ハーフミラーを用いて、話者の正面にテレビ画像を表示しながら、同時に正面からの顔画像が録画できる)を用いてマルチモーダルな自然対話の音声対話収録を行い、音声・ジェスチャーの収録、タグ付け作業を行った。視線と話者交替の関係は、発話終了時・話者交替時に相手を見る傾向がある。話者交替時にうなずく頻度は高い。「視線をそらす」ジェスチャーが話者継続の意思表示に用いられている可能性が示唆された。1.新規の韻律コーパスの作成(静岡大学)韻律コーパスとして日本語のMULTEXT韻律データベースの40パッセジにJ-ToBI韻律タグ付けを完了し、同様の手法で、筑波大学と千葉大学と東京大孝と東工大グループの既存音声コーパスの各種案内読上げと模擬対話と対話音声、マルチモーダル対話音声、天気予報、模擬感情音声へのJ-ToBIタグ付けを行った。言語情報を利用した韻律ラベリング手法の開発と、音素ラベリング支援のための音素自動セグメンテーションと、連接境界における音響的特徴の詳細について研究成果を発表した。2.既存の音声コーパスの韻律分析と韻律コーパスの作成(筑波大学)既存の音声コーパスとして、日本音響学会「研究用連続音声データベース」の各種案内読上げ文と模擬対話、重点領域研究「音声対話」の対話音声コーパス、の3種のコーパスに基本周波数分析と発話ラベルと付与した。