hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋生態系におけるラビリンチュラ類の役割の解明～魚類のDHAの起源を探る～

【ラビリンチュラ類の現存量を多様性の把握】大阪湾での1ヶ月ごとの定点モニタリングと北部太平洋域のサンプリングを実施した。平成29年度に最適化した環境DNA抽出および精製法,細胞数計測法を用い,特に大阪湾における2地点の表層と底層における季節ごとの4回について,Aplanochytrium系統群に属する細胞数の計測を行った。基本的にAplanochytrium類は季節を通じて環境中に存在し,特に秋の表層には多く存在し,また夏は表層よりも底層に多く存在していた。ただし,これらの要因となるような環境海水の物理的な情報や生物相との相関などは特に観察されなかった。【ラビリンチュラ類に関係している一次生産者や捕食者の解明】Aplanochytrium属株が栄養源としている対象は,これまでに珪藻Skeletonema属株が知られていた。多様な藻類との2員培養をした結果,複数の珪藻類,緑藻類,ハプト藻類から栄養摂取していることが確認された。また,実際に環境中における関係を理解するため,ラビリンチュラ類を特異的に染色するCARD-FISH法のプロトコールの検討を進めた。その結果,甲殻類に対する非特異的な染色などもあったが,条件検討などによって,特異性の高い染色法がほぼ確立した状況となった。【生物間エネルギー流量の測定】アプラノキトリウム属株と珪藻Skeletonema属株の二員培養において,経時的にガスクロマトグラフィーによる脂肪酸組成を計測した。珪藻類とラビリンチュラ類はそれぞれEPAとDHAが豊富なため,予想通り全体としてEPAからDHAに組成の転換が起こることが確認され,物質転送が起こっていることが示された。さらにラビリンチュラ類とこれを捕食する甲殻類のアルテミアの二員培養においても同様の計測を行った結果,予想よりもEPAの組成が大きくなり,今後のより詳細な分析が必要と思われた。【ラビリンチュラ類の現存量を多様性の把握】すでに現存量推定を進めているAplanochytrium系統群以外にも,2系統群について特異的プライマーおよびTaq Man probeの設計も進んでおり,現存量の把握が可能となる準備が進行している。さらに,次世代シーケンサーによる解析も実施しており,その詳細な解析を進めている段階にある。本研究で実施を予定している内容が充足できる予定である。【ラビリンチュラ類に関係している一次生産者や捕食者の解明】ラビリンチュラ類を特異的に染色するCARD-FISH法のプロトコールは,ほぼ確立した状況となり海水サンプルの観察を進めている。さらに,本研究の一部で明らかになってきた動物プランクトンや稚魚などの消化管内に対する観察も進行中であり,本研究の予定を充足できる見通しとなっている。【生物間エネルギー流量の測定】昨年度は,ガスクロマトグラフィー(GC)による脂肪酸組成を計測することで,物質転送が起こっていることが示したが,予定していた安定同位体を用いた物質転送量の測定には至らなかった。ただし,混合培養の立ち上げには成功しているので,今年度の実施を目指している。DHAを豊富に含むラビリンチュラ類を捕食したカイアシ類が,予想よりも炭素鎖の短いEPAの蓄積が見られたことから,予想外の代謝経路が示唆された。引き続きより詳細に分析を行うことで,重要な結果が得られるものと期待している。一方,安定同位体を用いた物質転送量の測定については,その予備的な培養実験を進めており,2019年度に実施できる予定となっている。【ラビリンチュラ類の現存量を多様性の把握】

すでに現存量推定を進めているAplanochytrium系統群以外にも,2系統群について特異的プライマーおよびTaq Man probeの設計も進んでおり,現存量の把握が可能となる準備が進行している。さらに,次世代シーケンサーによる解析も実施しており,その詳細な解析を進めている段階にある。本研究で実施を予定している内容が充足できる予定である。【ラビリンチュラ類に関係している一次生産者や捕食者の解明】ラビリンチュラ類を特異的に染色するCARD-FISH法のプロトコールは,ほぼ確立した状況となり海水サンプルの観察を進めている。さらに,本研究の一部で明らかになってきた動物プランクトンや稚魚などの消化管内に対する観察も進行中であり,本研究の予定を充足できる見通しとなっている。【生物間エネルギー流量の測定】昨年度は,ガスクロマトグラフィー(GC)による脂肪酸組成を計測することで,物質転送が起こっていることが示したが,予定していた安定同位体を用いた物質転送量の測定には至らなかった。ただし,混合培養の立ち上げには成功しているので,今年度の実施を目指している。【現存量を多様性の把握】大阪湾での1ヶ月ごとの定点モニタリングと北部太平洋域のサンプリングを実施した。環境DNA抽出および精製法について,処理する海水の量,フィルターサイズ,抽出法(フェノール・クロロホルム,CTAB,Isoplant kit,Power Soil kit)の比較,DNA抽出物中の夾雑物の影響を考慮した補正法の適用などについて詳細に検討し,それぞれの最適化に成功した。さらに優占することが予想されている3系統群のうち,Aplanochytrium系統群について,特異的に増殖するようにPCRプライマーおよび,Taq Manプローブの設計を終了した。【一次生産者や捕食者の解明】Aplanochytrium属株が栄養源としている対象は,これまでに珪藻Skeletonema属株が知られていた。複数の珪藻類の培養株との二員培養試験を実施した結果,いくつかの珪藻についても,Aplanochytrium属株が栄養源としている可能性が示唆される結果を得た。また,実際に環境中における関係を理解するため,ラビリンチュラ類を特異的に染色するCARD-FISH法のプロトコールの検討を進めた。Aplanochytrium属株についてFISHの蛍光が観察されるに至ったが,甲殻類に対する非特異的な染色などもあり,プロトコールの最適化を進めている。【生物間エネルギー流量の測定】安定同位体を用いた物質転送量の測定を行うための予備実験を行った。珪藻Skeletonema属株の13Cによるラベリングを試みたが,珪藻の増殖が十分量を得られず,より良い培養条件の検討を進めている。またAplanochytrium属株の単独培養で増殖させて,甲殻類のアルテミアに摂取させることで,物質転送量を測定することを目指しているが,Aplanochytrium属株の増殖量が十分ではないなど,これらの培養法についても検討の余地がある。【現存量を多様性の把握】環境サンプルの処理方法から,最も注目しているAplanochytrium系統群についての分析方法の最適化が進んでいる。
音と色彩の対称的かつ構造的感覚クロスモダリティのメディアデザインへの応用

複合された知覚様態のことをクロスモダリティーと呼び、芸術や創作への応用が期待されてきている。共感覚者のもつクロスモダリティーは人間が本来もっているものとされ、非共感覚者にも潜在的にそのクロスモダリティーがあると示唆されている。本研究では共感覚者のクロスモダリティーを応用することで、複数の知覚や情動における相関を明らかにしようと試みるものである。共感覚は複数の知覚を不随意かつ同時に知覚することで、一般には芸術に素養のある人に多く見られる。具体的には音に色が見える、すなわち色聴の共感覚者に対し音と色の対応関係を実験により比較検討した。また、その結果を実際の映像メディアに適用することで検証を行った。近年では、複数のモデリティに入力された情報の総合処理(クロスモーダル総合)について、多くの研究者が注目を集めている。特に人間ロボットの設計製造及びメディア作品の音色デザインにはクロスモダリティという要素が注目されている。クロスモデリティは人間の異なる複数の感覚間の繋がりを表しており、人間の創造性と深く関係している。共感覚は、一つの刺激から、複数の知覚が無意識に引き起こされる知覚現象である。先行研究により共感覚者はクロスモダリティが感じられるが、一般人は潜在的にクロスモダリティを持っていると言われている。本研究では共感覚の一つ色聴という特殊な知覚現象に注目し、色聴共感覚の一貫性テストを行い、テストから得た音高、和音、調性データを分析し、音と基本色彩語色との結び付ける方法(クロスモーダルマッピング)を明らかにする。映画での共感覚解析:もっとも共感覚的と言われるディズニー映画「ファンタジア」のビジュアルを解析したところ,共感覚色(共感覚者へのテストを統計処理し得られた、クロスモーダルに音楽の各調に対応する色彩マッピング)が音楽の調に合わせて特定の場所で使われていることを回帰検定により確認した.音楽の転調に対し,先行して共感覚色を使用するなど,複雑なクロスフェーディング技術を用いていることも判明した.アニメ「千と千尋の神隠し」をビジュアル解析したところ,色彩と曲で,クロスモーダルに同主調の転調関係(曲「あの夏へ」はイ短調⇔色彩の桃色(イ長調))で色彩を音楽に合わせて決定していた.調性格と呼ばれる音楽理論では,楽曲のストーリ性・イメージは転調により決まる.「千と千尋」では,挿入曲は時間が短く,「ファンタジア」のように転調しきれない,そのため,クロスモーダルに“音楽ー色彩"の同主調関係で“転調"関係を作っていることが判明.イ長調からイ短調への転調は,音楽理論で「追憶・ノスタルジー」を表し,主人公千尋と白龍の邂逅・過去の関係を強く示唆している.「千と千尋」では高度な感性により冒頭から本来のストーリ性をクロスモーダルに印象づけ,ビジュアルにストーリの導入に成功している.脳計測による共感覚のクロスモーダル・メカニズム解明:これまでの共感覚研究で,情動・色彩に対する共感覚を脳科学的計測した例は世界的にも未だ報告されていない.申請者らはこの共感覚保持者に色彩・人名刺激を提示し紡錘状回内の色知覚に関わるV4/V8付近で有意な活動を捉えることに成功し,さらにこの活動に同期して,情動を制御する前頭前皮質・背外側部の活動が有意に観測されるという結果が得られており,これらは世界で初めて計測された結果で,共感覚クロスモーダル・メカニズム解明にとって大きな成果である.複合された知覚様態のことをクロスモダリティーと呼び、芸術や創作への応用が期待されてきている。本研究では、共感覚のクロス・モダリティと、音楽理論(楽典)の感覚の相対性、シンメトリー性を用いたメディアデザインツールを開発する。90年後半以降、PET(Positron Emission Tomography)やfMRI(functional Magnetic Resonance Imaging)を用いた実験により、共感覚のメカニズムが次第に明らかにされ、その存在は否定できないものになってきた。共感覚を手がかりに主観的な心の世界と客観的な脳との関係を深く探る手がかりとしようとするクロス・モダリティの研究が継続的に行われている。共感覚は感覚モダリティ間の関係を明らかにする上で重要な手がかりとなることが期待される。同時に共感覚の脳内メカニズムを映像・音楽・インタラクティブアート等各種メディアのデザインに応用することにより、より感覚・感性に則した豊かなメディア表現を創出する可能性がある。共感覚保持者は数万人に1人と言われていたが、最近になって、共感覚は実は感覚のクロス・モダリティであり、元々、普通の人が持っていたものが、限られた人にだけ意識にのぼっているとの説が強くなっている。

本研究では、共感覚(特に視覚と聴覚)の脳内クロスモーダル・メカニズムに焦点をあて、共感覚モデルと音楽理論(楽典)の相対性、シンメトリー性をメディア表現に適用し、科学的根拠を持った音楽・色彩のメディアデザインを実現するため、東京芸術大学・筑波大学芸術専門学群など約1000名を対象に、アンケート聞き取り調査を行い、その中で共感覚者の可能性の高い30名にウエッブテストを受けてもらった。また、3名の被験者に一貫性テストを行い、脳計測実験のテスト課題の作成を行った。クロスモーダルメカニズムを検証し、理論モデル化するため以下の研究をおこなった。基本色彩語(BASIC COLOR TERMS)とは日常生活のコミュニケーションの手段として最も基本的な色単位に分類したものである。すなわち、ある限られた範囲の色に与えられた固有の名前ではなく、色空間全体をいくつかの色名で概念的に把握するための言葉であり、多くの者が幼少時に文化的背景に応じて最初に覚える色の名前である。1969年にアメリカの文化人類学者Berlinと言語学者Kayによって発表された報告によれば、さまざまな言語圏において共通する2個から11個の基本色彩語が存在する。民族の文化発展及び言語体系に応じて導入される順序は「黒、白、赤、緑、黄、青、茶、紫、橙、ピンク、灰」ということが明らかで全部で7種類の進化ステップがこの世界に存在している。日本語は11種類の基本色彩語を持っている。本研究では特に日本語の基本色彩の分布に注目し、色聴共感覚一貫性テストの色データが基本色彩語とはどんな関係で対応しているかもしくは近似な分布かを収集した被験者のデータをもとに、Earth Mover's Distanceで比較する距離と、共感確度の相関度をはかり回帰分析により、P<5%で、共感覚者が感じえらぶ色が基本色彩色であることを検証した。高得点共感覚者における音高・和音・調性三つ種類の項目に対してクラスター分析をした。日本基本色彩語の10種類(黒抜き。色聴者により黒は無音の状態に表現することがわかる)の中心点が重心の初期値として行った。多くの項目に対して上位三色が全体の0.5あたりの割合があり、平均値は0.61となされる。各列について色の順番は各自のクラスター数によって決め、上位の色に注目すると、先行研究とはほぼ一致する90年代に発展した脳機能計測手法によって、付随する感覚を司る脳内各部位の活性化が観測され、共感覚を客観的に観測したとの報告が散見されるようになった。文字に色を感じる共感覚(Palmeri、2001)、音に関する共感覚(Ward、2006)等の計測例がある。さらに生後3ヶ月までの新生児には聴覚野と視覚野の間に経路があったが、1、成長過程で刈り込まれる(アポトーシス(細胞の自死)説)、2、成長過程で脳内物質のバランスにより径路間の情報伝達が抑制される(inhibition説)が提案された。すなわち本来万人が共感覚を持っていたとの仮説が提案された(RamachandranらのCross Wiring仮説、2001)。2007年grapheme→color共感覚者の脳内で初めてこのCrossWiring(文字知覚部位と色知覚部位間)が確認されとの報告がなされた(Rowe、2007)。現在も世界中でこの研究が支持されている。これらの、クロスモーダルメカニズムを検証し、理論モデル化するため以下の研究をおこなった。
ミクロ構造を有するポリマー電解質中での3次元電気化学反応場の構築

リチウム塩に希土類金属等の多価金属塩を共存させたポリマーゲル複合体,ならびにリチウム塩と非イオン性のセラミックスフィラーを分散させたポリマー複合体を合成し,それらの電解質挙動を調査した。複合体の組成とイオン構造,電気化学過程の相関を解析し,デバイス材料としての適性を明らかにした。以下の3課題を設定し研究を進めた。成果の大部分は別記リストの学会誌等で報告したが,さらに平成13年度開催予定の「電気化学大会」ならびに「2001年固体イオニクス国際会議」等で口頭発表する予定である。1.異種カチオンを含むポリマー電解質複合体でのレドックス活性基の反応過程解析網状骨格構造と極性官能基を側鎖および架橋鎖にもつポリマーマトリックスに,リチウム塩およびマグネシウム,希土類(Yb,Ln)等の多価金属塩を分散したポリマー電解質複合体を合成し,イオン構造と伝導挙動を解析した。異種カチオンの共存効果として,特に,価数の高いイオンが共存する系で特異的な伝導挙動が発現することを見出した。2.ポリマー電解質複合体の電気化学特性に及ぼすセラミックスフィラー添加効果の解明前項で使用したポリマーマトリックスに,リチウム塩と非イオン性の無機フィラー(複合酸化物)を溶解または分散したポリマー電解質複合体を合成し,無機フィラー添加の効果を検討した。この結果をもとに,ミクロ構造構築のための複合体組成の最適化を行った。最適化された組成の複合体について,分散した非イオン性セラミックスフィラーの反応性と電荷輸送特性を検討し,複合体膜中のLi^+イオンの輸送機構を提案した。3.非水媒体中における遷移金属酸化物の酸化還元に及ぼす電解質イオン構造の影響ポリマー電解質の高エネルギー密度二次電池への応用のために,遷移金属酸化物の酸化還元挙動に及ぼす電解質組成の影響を非水媒体中で調査した。電解質組成は固液界面での電荷移動過程に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。リチウム塩にマグネシウムや希土類金属等の多価金属塩を共存させたポリマーゲル電解質を合成し,その中での電気化学過程の解析を行い,デバイス構築のための材料設計に関する検討を行った。本年度は以下の2課題について研究を進めた。1.異種カチオンを含むポリマー電解質複合体の合成網状骨格構造と極性官能基を側鎖および架橋鎖に持つポリマーマトリックスに,リチウム塩およびマグネシウム,希土類(Yb,Ln)金属塩を分散したポリマー電解質複合体を合成した。複合体のキャラクタリゼーションをXRD,熱分析,スペクトル測定(ラマン,固体NMR)により行い,イオン構造と運動の解析を行った。イオン伝導挙動を測定し,Li^+のみのそれと比較検討することにより異種カチオン共存の効果を検討した。特に,価数の高い異種金属が共存する系で特異的な伝導挙動が発現することがわかった。2.ポリマー電解質中でのレドックス活性基の反応過程解析前項で作製した複合体を用い,分散したレドックス活性種の反応性と電荷輸送特性を溶液系と比較して検討した。さらに混合電解質塩複合体を用いたモデル電池において充放電試験を行い分散したレドックス活性種の影響について検討した。その結果,希土類金属塩が一定濃度共存する系でリチウムの析出/溶解のクーロン効率が増加することがわかった。リチウム塩あるいはマグネシウム塩と非イオン性のセラミックスフィラーを分散させたポリマー複合体を合成し,その電解質挙動を調査した。

1.非イオン性セラミックスフィラーを含むポリマー電解質複合体の導電機構の解析網状骨格構造と極性官能基を側鎖および架橋鎖にもつポリマーマトリックスに,リチウム塩またはマグネシウム塩と非イオン性の無機フィラー(複合酸化物)を溶解または分散したポリマー電解質複合体を合成した。複合体のミクロ構造化学をXRD,熱分析により行った。広い温度範囲にわたってイオン伝導度を測定し,Li^+あるいはMg^<2+>のみのそれと比較検討することにより無機フィラー添加の効果を検討した。その結果,無機セラミックスフィラーの添加によるイオン伝導度向上は,LiClO_4が共存する系で顕著に現れることがわかった。2.ポリマー電解質複合体の電気化学特性に及ぼすセラミックスフィラー添加効果の解明前項で検討した結果をもとに,ミクロ構造構築のための複合体組成の最適化を行った。最適化された組成の複合体について,分散した非イオン性セラミックスフィラーの反応性と電荷輸送特性を検討した。リチウム金属と複合体膜の交流インピーダンス測定の結果,無機セラミックスフィラーを分散させた複合体膜では界面抵抗が減少し,セラミックスフィラーの添加による局所構造の発現がLi^+の移動に好都合の環境を与えると考えられた。この結果から,複合体膜中のLi^+輸送機構を提案した。
3次元翼の前縁部境界層の受容性と層流制御に関する研究

次世代超音速旅客機の空力課題として摩擦抗力の低減を狙った超音速翼境界層の層流化技術が注目されている.本研究はこの層流化技術の開発に必須の基礎知識を開拓することを目的として行われ,次の成果が得られた.(A)超音速境界層の受容性:主流マッハ数M_1=2.2の超音速境界層の受容性に関し,境界層壁の局所領域にu=F(x)exp(-iωt)の流れ方向変動速度を与えたときの境界層の応答を計算した.励起TS波(波数α_<TS>)の振幅はF(x)のフーリエ変換のα_<TS>成分に比例し,非圧縮流の1/10程度で極めて小さく,層流維持に有利である.入射マッハ波に対する受容性も計算し,応答が強制解に支配され,同次解(TS波)が無視できるほど小さいことを示した.(B)超音速付着線境界層における撹乱の成長:超音速後退翼前縁の付着線(アタッチメントライン)境界層を計算で把握し,境界層に強い周期的噴流を導入した場合の斜行渦の消長を計算で追跡し,亜音速境界層を遷移に導くΛ渦と同様の渦が現れることを示した.(C)流線曲率不安定と横流れ不安定:後退翼境界層に関し,流線曲率不安定を見出し,横流れ不安定と流線曲率不安定について点源撹乱の発達過程を調べ,分散関係を利用した撹乱同定法を提案した.次に,点源撹乱の成長において,横流れ不安定の定常成分と非定常成分(進行波)からなる楔状撹乱領域の形成過程を明らかにした.(D)加速境界層における亜臨界遷移:付着線境界層の亜臨界遷移の抑制法を検討するため,強い撹乱による亜音速境界層の遷移を実験的に調べた結果,境界層を加速させ,主流動圧と運動量厚さで無次元化した順圧力勾配の値を-4.5×10^<-3>程度にすると,亜臨界遷移の下限レイノルズ数(運動量厚さに基づく)は,零圧力勾配の場合の約130に対し,約300に達し得ることを示した.次世代超音速旅客機の空力課題として摩擦抗力の低減を狙った超音速翼境界層の層流化技術が注目されている.本研究はこの層流化技術の開発に必須の基礎知識を開拓することを目的として行われ,次の成果が得られた.(A)超音速境界層の受容性:主流マッハ数M_1=2.2の超音速境界層の受容性に関し,境界層壁の局所領域にu=F(x)exp(-iωt)の流れ方向変動速度を与えたときの境界層の応答を計算した.励起TS波(波数α_<TS>)の振幅はF(x)のフーリエ変換のα_<TS>成分に比例し,非圧縮流の1/10程度で極めて小さく,層流維持に有利である.入射マッハ波に対する受容性も計算し,応答が強制解に支配され,同次解(TS波)が無視できるほど小さいことを示した.(B)超音速付着線境界層における撹乱の成長:超音速後退翼前縁の付着線(アタッチメントライン)境界層を計算で把握し,境界層に強い周期的噴流を導入した場合の斜行渦の消長を計算で追跡し,亜音速境界層を遷移に導くΛ渦と同様の渦が現れることを示した.(C)流線曲率不安定と横流れ不安定:後退翼境界層に関し,流線曲率不安定を見出し,横流れ不安定と流線曲率不安定について点源撹乱の発達過程を調べ,分散関係を利用した撹乱同定法を提案した.次に,点源撹乱の成長において,横流れ不安定の定常成分と非定常成分(進行波)からなる楔状撹乱領域の形成過程を明らかにした.(D)加速境界層における亜臨界遷移:付着線境界層の亜臨界遷移の抑制法を検討するため,強い撹乱による亜音速境界層の遷移を実験的に調べた結果,境界層を加速させ,主流動圧と運動量厚さで無次元化した順圧力勾配の値を-4.5×10^<-3>程度にすると,亜臨界遷移の下限レイノルズ数(運動量厚さに基づく)は,零圧力勾配の場合の約130に対し,約300に達し得ることを示した.翼の層流制御に関する従来の研究では境界層吸い込みが重要視され,新規な提案がほとんどなかった。本研究では境界層の受容性と不安定性の両面に着目した新しい制御手法を開発するための基礎研究として,平成8年度は次の(1)(3)の研究を行った。(1)主流マッハ数M_1=2.2の超音速境界層の受容性と不安定性を数値計算で調べた。まず,境界層速度分布に一般化変曲点が存在することによる変曲点不安定が支配的であり,層流制御の観点から重要であることを示した。次に,僅かな加速(膨張斜面)によって,超音速境界層が容易に安定化されることを確認した。さらに,外乱の受容性に関し,超音速境界層(M_1=2.2)受容性が非圧縮流の場合の1/10程度(生成される攪乱の振幅で比較)で極めて小さく,層流維持に有利であることを明らかにした。(2)超音速後退翼のアタッチメントライン境界層の受容性に関し,3次元層流境界層を把握するため数値計算(M_1=2.5)を行い,前縁部境界層流れの解を得て,横流れ渦形成過程を明らかにした。(3)後退翼

境界層特有の不安定性として,横流れ不安定に加え,流線曲率に依存する不安定性が存在し,臨界レイノルズ数が横流れ不安定性よりも小さいことを示した。また,アタッチメントライン境界層の亜臨界不安定性に関し,ヘアピン渦タイプの強い攪乱を導入した場合の遷移過程を実験的に詳しく観察し,新規の知識として,ヘアピン渦の再生成に必要な流れ方向の距離が境界層厚さの1020程度であること,主流動圧と運動量厚さで無次元化した順圧力勾配が1.3×10^<-3>程度の加速でもこの亜臨界不安定性が顕著に抑制されること,などを明らかにした。境界層の受容性と不安定性の両面に着目した境界層制御手法を開発するための基礎研究として,平成9年度は次の(1)(3)の研究を行った。(1)主流マッハ数M=2.2の超音速境界層の受容性と不安定性を数値計算で調べた。まず,境界層壁上の局所領域にn=F(x)exp(-iωt)で記述される流れ方向の変動速度を与えたときの境界層の受容性に着目し,励起されたTS波(波数α)の振幅がF(x)のフーリエ変換の波数α成分に比例することを明らかにした.次に,マッハ波を境界層に入射させたときの受容性について試計算を行っている.さらに,境界層吸い込みに関し,接線吸い込みを検討する数値計算を準備している.(2)(1)の問題は弱い撹乱対象であるが,アタッチメントライン境界層に関する研究では,強い撹乱(境界層壁の孔から周期的噴流をだす形の撹乱)を扱い,斜行渦の形成過程の計算を行って,ヘアピン渦の脚部に対応するの縦渦構造をとられている.縦渦に伴って壁面摩擦応力が層流の場合の5倍になる段階まで流れを追跡した.(3)横流れ,流線曲率が絡む不安定については,点源撹乱の発達過程が明らかにされ,また,分散関係を利用して,撹乱を同定する方法が検討された.次に,亜臨界遷移における加速効果について詳しい観察がなされた.高亜音速機の着陸時における翼前縁部での順圧力勾配に相当する加速条件のもとで,亜臨界遷移の下限レイノルズ数を調べたところ運動量厚さに基づく値で約300が得られた.ただし,乱流域の横方向の広がりは小さく慎重な判断が要求される.この下限値は実用上重要であり,観察を継続する必要がある.境界層の受容性と不安定性の両面に着目した境界層制御手法を開発するための基礎研究として,10年度は次の(1)から(3)の研究を行った.(1)入射マッハ波に対する境界層の受容性を数値シミュレーションで調べた結果として,その応答は強制解がほとんどを占め,同次解すなわちTS波が現れないという結論を得た.これは従来の予測を覆す結果である.この結論は研究の重要なポイントとして慎重に判断すべきであり,ポテンシャル流の解が容易に得られる撹乱を扱い,その外乱と境界層の応答との相関を評価する方法によって前述の結論に達した.また,懸案の接線吸い込みに関する研究も継続している.(2)超音速平板境界層に強い周期噴流を導入し,強い撹乱が乱流遷移に及ぼす影響を調べた.その結果,亜音速流においてみられるようなA型渦が存在し,乱れの生成や壁面摩擦応力の増加に大きく寄与するが,その影響域は非常に局所的であり,また,壁面からある程度離れた高さに達しない渦は粘性によりすぐに減衰していくことがわかった.すなわち,このような撹乱の成長には臨界的な条件があるといえる.(3)層流制御を実用する上での障害の一つは強い撹乱による亜臨界遷移である.そこで加速効果で亜臨界遷移をどの程度抑制できるかこの2年間実験的に慎重に調べてきた結果,臨界レイノルズ数(運動量厚さに基づく)として約300を得た.次に,三次元境界層に固有の横流れ不安定場に関し,点源からの撹乱の成長において,横流れ不安定の定常成分と非定常成分(進行波)からなる撹乱が楔状の領域を形成しつつで成長する様子が明らかにされた.
インフラマソームに着目した封入体筋炎の病態解明と治療法開発

本研究は封入体筋炎の病態形成におけるインフラマソームの特異的関与を明らかにすることを目的とする。封入体筋炎患者の生検凍結筋を用いて、インフラマソーム関連タンパク質(ASC、NLRP3)の発現を免疫組織化学で解析したところ、筋線維(筋細胞)上での過剰発現が観察された。一方、他の一部の筋疾患(皮膚筋炎、多発筋炎、筋ジストロフィ)においても類似の結果があり封入体筋炎に対する特異性を結論付けるには至っていない。本研究は封入体筋炎(IBM)の病態形成におけるインフラマソームの関与、役割を明らかにすることを目的としている。今年度はIBM患者凍結骨格筋におけるインフラマソーム構成蛋白(ASC、NLRP3)の発現を免疫組織化学的に解析した。その結果、インフラマソーム構成蛋白の高発現を呈する筋線維(筋細胞)が散見された。一方、他の炎症性筋疾患でも、特に壊死・再生線維では、インフラマソーム構成蛋白の発現が認められることがあった。またインフラマソーム介在性の炎症で重要な役割をもつとされるIL-1βを含む各種サイトカイン血中濃度を測定したが、IBM患者群のIL-1β血中濃度は、健常対照群より有意に高かったものの(P<0.01)、疾患対照群(多発筋炎、皮膚筋炎、抗合成酵素症候群、自己免疫介在性壊死性ミオパチー、および遺伝性筋疾患)との有意差は認められなかった。IBM患者筋組織中でのインフラマソーム構成蛋白の発現上昇は確認されたが、IBM以外の炎症性筋疾患でも発現が見られ、特異性という観点でより慎重に解析する必要性が出てきた。今後IBMにおけるインフラマソーム構成蛋白の発現量や活性化の程度を他の筋疾患と定量的に比較検討していく。尚、血中サイトカイン濃度測定実験の過程で、IP-10血漿濃度が各種炎症性筋疾患と非炎症性筋疾患との鑑別に有用なマーカーになり得ることを発見し、その内容を論文発表した。前年度に引き続き、インフラマソーム関連タンパク質(ASC、NLRP3)の発現を免疫組織化学的に解析を進めた。対象疾患である封入体筋炎と、他の炎症性筋疾患(皮膚筋炎、多発筋炎)、筋ジストロフィー(デュシャンヌ型筋ジストロフィー、ジストロフィノパチー)、先天性ミオパチー(ネマリンミオパチー)の凍結生検筋での解析結果を比較して、インフラマソームの発現亢進の特異性を検証することに力点を置いた。先天性ミオパチー以外の凍結筋組織では、インフラマソーム関連タンパク質の発現が筋細胞上に認められ、その発現亢進が封入体筋炎に特異的な現象と結論づけるには至らなかった。また封入体筋炎の中でも、C型肝炎ウイルス感染症合併の有無で、インフラマソーム関連タンパク質発現に差異がないかを検証したが、明らかに有意な差は認められなかった。IBM患者凍結骨格筋でのインフラマソームの発現上昇を確認した。これは申請者の仮説に合致する結果である。一方、他の炎症性筋疾患においても、特に壊死・再生線維ではインフラマソームの発現が観察された。インフラマソームの発現上昇の特異性について、より慎重に検証する必要があると考えている。筋疾患学(筋炎)IBM患者凍結骨格筋でのインフラマソーム構成蛋白の発現上昇が、他の筋疾患に比してIBMでより顕著に見られる現象であるかどうかを検証するために、今後IBMにおけるインフラマソーム構成蛋白ならびにその下流現象の発現量や活性化の程度を定量的に他の筋疾患と比較検討する。
常温イオン液体中の金単結晶上ナノアイランド崩壊過程の電気化学AFMその場観察

本研究の目的は、様々な常温イオン液体中において、Au(100)単結晶上のナノアイランドの崩壊過程について、電位制御下における電気化学原子間力顕微鏡によるその場観察を行うと共に、電気化学インピーダンス測定を行い、アイランドを取り囲む環境、具体的には、常温イオン液体/金単結晶界面に形成されるポテンシャル場がアイランドの崩壊過程に与える影響について明らかにすることである。今年度は、過去2年間に得られた知見を元に、4種類の常温イオン液体、EMImBF_4、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSI中におけるAu(100)単結晶上について、電気化学インピーダンス測定の結果からゼロ電荷電位や表面過剰電荷はどのように見積もるか、それらが各イオン液体中におけるナノアイランド崩壊過程とどのように関係するのかについて解析を行った。その結果、電気二重層容量の極小値からEMImBF_4のゼロ電荷電位(PZC)は-2.OVであることがわかった。一方,EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIに関しては電気二重層容量の明確な極小値が確認できなかった。そこで、使用した常温溶融塩すべてのPZCがEMlmBF_4中のPZCと等しいと仮定して、リップマンの式を参考に平井が提案した、表面過剰電荷を電位についてPZCから壊速度を観察した電位まで積分した値が、ナノアイランド崩壊速度と比例するとした式に代入したところ、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIの比例係数はほぼ一致したが、EMImBF_4の比例係数はこれらと比較して5分の1程度であるという結果が得られた。本研究の目的は、様々な常温イオン液体中において、金単結晶上のナノアイランドの崩壊過程について電位制御下で観察を行い、アイランドを取り囲む環境、具体的には、常温イオン液体/金単結晶界面に形成されるポテンシャル場がアイランドの崩壊過程に与える影響について明らかにすることである。本年度は、3種類の常温イオン液体、具体的には、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIを用いて実験を行った。これらのイオン液体中において、Au(100)単結晶上の孤立したナノアイランドが、どのように崩壊していくかについて観察を行った。観察には、電気化学原子間力顕微鏡を用い、基板の電位はAg/Ag^+参照電極を用いた3電極方式にて制御した。観察の結果、以下のことがわかった。・いずれのイオン液体中においても、ナノアイランドの崩壊が起こった。・その崩壊速度(アイランド面積の減少速度)は時間に対して一定であったことから、ステップからの原子の離脱がアイランド崩壊の律速過程であることがわかった。・電位が貴になるに従い、アイランド崩壊速度は増加した。これらの結果は既に報告済である硫酸水溶液中、EMImBF_4中の結果と同様であった。また、EMImカチオン共通であるEMImBF_4中とEMImTFSI中の結果を比較すると、同じ電位(フェロセンの酸化還元電位基準)では、EMImTFSI中の方がEMImBF_4より崩壊速度が大きかった。更に、EMImカチオン共通であるEMImBF_4中とEMImTFSI中の崩壊速度は、BMImカチオン共通であるBMImBF_4中とBMImTFSI中の崩壊速度と比較して、電位に対する崩壊速度の増加率が大きかった。以上のアイランド崩壊速度のイオン液体種依存性のメカニズムについては、次年度以降の電気化学交流インピーダンス測定等を通じて、明らかにする予定である。上記の目的に基づき、昨年度は、3種類の常温イオン液体、具体的には、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIを用いて、これらのイオン液体中において、Au(100)単結晶上の孤立したナノアイランドが、どのように崩壊していくかについて観察を行った。その結果、それ以前に観察していたEMImBF_4の場合も含め、常温イオン液体の種類により、ナノアイランド崩壊過程やその電位依存性が大きく異なることがわかった。今年度は、昨年度の結果を受けて、ナノアイランド崩壊過程が固液界面の状態の影響を大きく受けていると考え、固液界面に形成されるポテンシャル場(具体的にはゼロ電荷電位や表面過剰電荷等)に関する知見を与える測定手法である電気化学交流インピーダンス測定に着目し、上記4つの常温イオン液体/Au(100)界面のインピーダンスを測定した。その結果、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIの場合と比較して、EMImBF_4はインピーダンスの電位依存性が大きいことがわかった。また、インピーダンスの絶対値はEMImBF_4が一番大きく、次いでEMImTFSI、BMImBF_4で、BMImTFSIが最も小さいことがわかった。これらの傾向がなぜ現れるのか、今回のインピーダンス測定の結果からゼロ電荷電位や表面過剰電荷はどのように見積もるか、それらがナノアイランド崩壊過程とどのように関係するのか、についての知見を得ることが、来年度の課題である。

今年度は、過去2年間に得られた知見を元に、4種類の常温イオン液体、EMImBF_4、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSI中におけるAu(100)単結晶上について、電気化学インピーダンス測定の結果からゼロ電荷電位や表面過剰電荷はどのように見積もるか、それらが各イオン液体中におけるナノアイランド崩壊過程とどのように関係するのかについて解析を行った。その結果、電気二重層容量の極小値からEMImBF_4のゼロ電荷電位(PZC)は-2.OVであることがわかった。一方,EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIに関しては電気二重層容量の明確な極小値が確認できなかった。そこで、使用した常温溶融塩すべてのPZCがEMlmBF_4中のPZCと等しいと仮定して、リップマンの式を参考に平井が提案した、表面過剰電荷を電位についてPZCから壊速度を観察した電位まで積分した値が、ナノアイランド崩壊速度と比例するとした式に代入したところ、EMImTFSI、BMImBF_4、BMImTFSIの比例係数はほぼ一致したが、EMImBF_4の比例係数はこれらと比較して5分の1程度であるという結果が得られた。
パルスMOCVD法によるチタン酸ジルコン酸鉛薄膜の析出機構の解明

申請者はチタン酸ジルコン酸鉛薄膜をMOCVD法で作成する際に原料混合ガスを間欠に導入する"パルスMOCVD法"が、成膜温度の低温化、薄膜表面平滑化、リーク特性の低減等にの非常に有効なことをはじめて見出した。本研究の目的は、"パルスMOCVD法"を用いた時の薄膜の析出機構について研究し、大幅な特性な特性改善が可能になった機構を明らかにすることを目的とする。具体的には、原料の供給パルス条件を変化させて作成した薄膜について、得られた薄膜の特性と微構造の関係を明らかにすることで、この方法の特性改善に優位な理由を解明することを目指す。本年度は、デバイスに不可欠な低温製膜を実現すると、pb(Zr, Ti)O_3薄膜合成の再現性が著しく低下するという問題に取り組んだ。この最大の原因は、製膜中の過剰に供給された鉛原料の再蒸発が低温では抑制されることが明らかになった。これを解決する方法として、製膜圧力を低下させることで高再現性を低温でも達成することを試みた。その結果、従来からの5Torrから0.5Torrへと圧力を下げてパルスMOCVD法で薄膜を作製することによって、395°Cの低温でも従来より5倍の原料ガスの変動に対してPb(Zr, Ti)O_3単相からなる薄膜を作製できることが明らかになった。これは、通常の製膜条件の580°Cでの再現性に相当する。この結果は、通常の原料を連続に供給する"連続MOCVD法"では達成できなかった。従ってパルスMOCVD法は、低温で再現性良く、pb(Zr, Ti)O_3薄膜を作製するのに有効な方法であることが明らかになった。本研究の目的は、"パルスMOCVD法"を用いた時の薄膜の析出機構について研究し、通常の"連続供給法"と比較して、成膜プロセスおよび特性について大幅な改善が可能になった機構を明らかにすることである。具体的には原料の供給パルス条件を変化させて作製した薄膜について、得られた薄膜の特性と微構造の関係を明らかにすることで、この方法の特性改善に優位な理由を解明することをめざした。その結果これまでに得られた結果は以下のようである。1)パルスMOCVD法では415°Cの低温でも鉛原料供給量を増加させても薄膜中の鉛含有量が変化しない"プロセスウインド"が存在し、その時のPb/(Pb+Zr+Ti)が0.5でありPb(Zr,Ti)O_3単相であることから、過剰のPb成分は再蒸発していることが確認された2)基板温度を低下させた場合、連続供給法では465°CまでしかPb(Zr,Ti)O_3相のピークが確認されないのに対し、パルスMOCVD法では395°Cまでの低温化が達成された。このことから、吸着種の基板表面でのマイグレーションがパルス法により促進されていることが明らかになった.3)成膜温度を変化させて成膜した結果、すべての温度において通常の原料供給法よりパルス供給法で成膜した薄膜の方が表面は平坦となった。このことも、吸着種の基板表面でのマイグレーションの促進を示唆する結果である。4)リーク特性の膜厚依存を調べた結果、リークが膜厚の減少と共に小さくなるのは確認され、これは原料供給法に依存しなかった。しかしすべての膜厚においてパルス法の法がリークは少なく、微構造良好な薄膜が得られていることが確認された。このことは緻密な微構造の薄膜が形成されていることを意味している。
地域の祭りと民俗芸能の理解-保育者を目指す学生に内在する伝統的音楽文化に基づいて-

本研究は先の研究「地域における伝統的音楽文化の理解-保育科学生の実践を通して-、科研810年」に基づいた継続研究である。本研究では保育者を目指す学生が、地域で行われる祭りとそこで演じられる民俗芸能の価値や意味を理解し、将来、保育に位置付けることができるようになるための教育内容や方法を学生に内在する日本の伝統的な音楽文化に基づいて検討することを目的としている。4年間の研究成果は次の通りである。1日本の各地域における祭りと民俗芸能を人のくらしや音楽等の観点から調査した。4年間にのべ24箇所を調査した。主な調査地は次の通りである。宮崎県高千穂町(神楽)、沖縄県沖縄市、那覇市(エイサー)、大阪府大阪市(四天王寺舞楽)、岩手県遠野市(遠野郷八幡宮の祭りと民俗芸能)、その他、2地域の人のくらしと音楽の関係を明かにするために、子育ての方法とわらべうたを調査した。調査地は遠野、および五島の2箇所である。3保育内容「表現音楽」および「幼児教育セミナー」において、学生に地域の祭りや民俗芸能を理解させるために福岡県の民謡「黒田節」、北海道の民謡「ソーラン節」その他の実践を行った。また沖縄の盆踊り「エイサー」の実践は平成10年から毎年継続的に行った。学生の反応については自由記述によるアンケートによって調査した。4各地域において収集した資料や撮影したビデオ、写真等は授業の資料および教材として利用した。研究成果については学会誌に投稿した。また授業の成果の一部を著書「教師の学び方」として報告した。まとめ学生に地域の祭りや民俗芸能を理解させるには、教材としてどのような地域と芸能を選択するのかが重要である。今回、指導の一環として高千穂町の夜神楽や沖縄のエイサー、福岡県の民謡等をとりあげた。その結果、民俗芸能に触れる経験は、学生が自ら人間関係の在り方に気付き、人とつながる喜びを実感した時に、意味あるものになると思われる。さらに地域に伝承された音楽文化を通して、過去とのつながりのなかに自己を位置付けることが出来る視点を持たせることが大切と考える。本研究は先の研究(地域における伝統的音楽文化の理解-保育科学生の実践を通して-、科研平成8年10年)に基づきながら、さらに日本各地の祭りや民俗芸能を音楽と人の関わりにおいて調査し、保育との接点を探る。また同時に保育者を目指す学生を対象として、将来学生が保育者としてその地域に伝承された音楽文化の価値や意味を理解し、保育に位置付けることができるようになるための教育内容や方法を学生に内在する日本の伝統的な音楽文化に基づいて検討することを目的としている。今年度の研究成果は次の通りである。1、日本の各地域にのこる祭りと民俗芸能の調査を目的として、宮崎県椎葉村、沖縄県那覇市、竹富島、石垣島、大分県宇佐市、岩手県遠野市、鹿児島県霧島町、和歌山県伊勢市における神社、博物館、資料館等を訪れた。今回の調査からその地域や神社に関する歴史的、文化的な側面からの資料(文献、ビデオその他)を数多く収集することができた。また、今回収集した資料は保育者を目指す学生を対象とした授業「表現音楽」において、日本の民俗芸能を理解させるための教材として利用した。2、先の研究に基づきながら岩手県遠野市における民俗芸能や、わらべうた、民話等を人のくらしと音楽の関わりにおいて調査した。

3、将来保育者となる学生を対象とした保育内容「表現音楽」において、学生自身に内在する音楽文化を意識させることを目的として、「神楽」や沖縄県に伝わる「エイサー」等の民俗芸能をとりあげ実践した。また学生の子ども時代に関するアンケート調査や遊びの実践を通して、幼児期の子どもの音楽行動を理解させるための方法を検討した。まとめ:今回の研究を通して、各地域にのこる祭りと民俗芸能の特徴および共通点について比較検討することができた。また遠野地域に伝わる「わらべうた」の調査からは、「わらべうた」が子どもの遊び歌としての側面と同時に、当時の平民の歴史を伝えるものであることがわかった。今後さらに様々な各度から研究することで、保育との関連が明らかになると考えられる。本研究は先の研究(地域における伝統的音楽文化の理解-保育科学生の実践を通して科研平成810年)に基づいた継続研究である。本研究では保育者を目指す学生が、その地域に伝承された音楽文化の価値や意味を理解し、将来保育に位置付けることが出来るようになるための教育内容や方法を学生に内在する日本の伝統的な音楽文化に基づいて検討することを目的としている。今年度の研究成果は次の通りである。1、昨年に引き続き、日本の各地にのこる祭りと民俗芸能を人のくらしや音楽等の観点から調査した。今回調査対象となった地域等は岩手県遠野市における遠野郷八幡宮の大祭、沖縄県那覇市、沖縄市における民俗芸能エイサー、宮崎県高千穂市における神楽、三重県伊勢市伊勢神宮および、東京都明治神宮である。2、保育と伝統的な音楽文化との接点を明らかにするために、今年度は特に岩手県遠野市に伝承された「わらべうた」の調査を行った。調査は一人の語り部を対象に、インタビューを繰り返し、遠野にのこる子育ての方法と子育てに使われたわらべうたを詳細に調査した。調査結果の一部を全国大学音楽教育学会において発表し、学会誌に投稿した(遠野のわらべうたが伝えるもの-阿部ヤエへのインタビューに基づいて)。3、調査した祭りや民俗芸能は編集し、保育科学生を対象とした保育内容「表現音楽」において学生に日本の伝統的な音楽文化を理解させるための教材として利用した。さらに理解を深めるために、沖縄のエイサーを鑑賞し、体験させることや福岡県の民謡黒田武士を踊ることを授業のなかで実践した。なお学生のこの体験はさらに地域の小学校や、保育園における子どもたちに、学生の手によって伝えられ、ともに実践する試みへと発展した。まとめ:今年度の調査から改めて日本の各地にのこる文化の素晴しさと深さとを実感している。今日、子育てや学校教育において様々な憂うべき問題が発生しているが、これらの問題を改善するためにも、もう一度原点に立ち戻り、例えば伝統行事に培われた先人の知恵に学びながら、時を超えて恒常的な、つまり普遍に向かう努力が幼児教育においても重要であると考えた。本研究は先の研究「地域における伝統的音楽文化の理解-保育科学生の実践を通して-(科研平成810年)」に基づいた継続研究である。本研究では保育者を目指す学生が、地域に伝承された音楽文化の価値や意味を理解し、将来、保育に位置づけることができるようになるための教育内容や方法を学生に内在する日本の伝統的な音楽文化に基づいて検討することを目的としている。
鑑賞者の情動反応に基づくメディアアート表現の可能性の探求

本研究では、脳波測定実験によってヒトの快・不快情動を検出する方法を探るとともに、この実験結果をふまえたメディアアート作品《rendezvous》を制作・発表した。作品は、二人の鑑賞者を対象に、色彩と音響の変化を与えるものである。鑑賞者の頭部に脳波測定装置を装着し、刻々と変化する脳波パターンを測定。それぞれの脳波パターンから情動の判定を行い、快情動が得られた場合、その時に提示している色や音を継続させる。一方、快情動が検出されない場合には、PCによって色と音のバリエーションをランダムに選択し、再び快情動が確認されるまで提示し続けるシステムを構築した。平成25年度は、作品《E-motion》を制作・展示し、ここで得た鑑賞者(体験者)のデータを検証すること、および最終目標としているプロジェクト《rendez-vous》(仮題)に向けての予備的な実験と検証を行った。作品《E-motion》は、鑑賞者の「情動」をフィードバックする映像インスタレーション作品(実験装置)である。作品の鑑賞者に対して、壁面にプロジェクションされた男性(または女性)の多様な表情(感情表現)を見せ、表情に応じた脳波パターンを測定する。次に、映像の男性(または女性)がランダムに表情を変え始める。ある時は激しい怒りの表情へと、またある時は悲しみにあふれた表情などへと変化する。これらの表情の変化を見た鑑賞者の脳波パターンが先の脳波パターンと一致した場合その映像を継続し、一致しなかった場合は別の表情を見せる。こうして得られた鑑賞者の脳波データを検証し、脳波測定による情動計測の可能性を模索した。次に、プロジェクト《rendez-vous》たのめの予備実験を行った。プロジェクト《rendez-vous》は、LED照明による光の変化を二名の参加者が同時に鑑賞し、両者の脳波の変化が光の変化へとインタラクティヴに関係するメディアアート作品プロジェクトである。予備実験においては、色の種類と脳波パターンの関係性、色の変化のリズムと脳波パターンの関係性などを検証し、光による情動誘発の可能性や脳波による情動計測の可能性を探った。平成24年度は、fNIRSを用いた先行作品《光・音・脳》(2010)のリフレクションを目的とする研究会からスタートした。美学研究者の岩城覚久氏からは「ニューロエステティック序論」、サウンド・デザイナーの吹田哲二郎氏からは「《光・音・脳》のサウンド」、映像美学研究者の松谷容作氏からは「(映画)鑑賞者におけるイメージ生成の過程」について、それぞれの専門の立場から《光・音・脳》を検証する上で鍵となる情報提供をいただいた。また平成24年度の研究計画として掲げていた4つの項目のうち、a「情動」「身体」に関わる理論研究の調査については、JST-ERATO岡ノ谷情動情報プロジェクト成果発表会(東京国際フォーラム)など、情動関連研究会への参加や情動関連書籍・論文等の資料収集を実行した。b芸術と科学を融合するメディアアートの事例調査については、メディアアート研究者の白井雅人氏から専門的知識の供与、とりわけ1967から71年にかけて米国で行われたアート・アンド・テクノロジー・プログラムにおけるRobert IrwinとJames Turrellによる先駆的プロジェクトに関する情報を提供いただき、併せてスタジオアッズーロ展(川崎市民ミュージアム)など、メディアアートと関連の深い作品展の見学を行った。c情動反応の計測に関わる研究状況の調査については、EEGや皮膚の電気抵抗計測に基づく情動反応の計測、表情分析による情動研究など、情動関連の学術論文を資料収集し、本研究への応用可能性を検討した。d臨床実験とデータの分析については、精度の高い情動計測の方法を確立することを目的に、映画における情動誘発シーン(恐怖、喜び、性的、疾走感、潜行など)を用い、fNIRS及びfMRIによる計測を行った。計測結果の分析及び検討については現在進行中である。平成26年度(最終年度)の中心課題は、これまでの各種調査と実験に基づき、メディアアート作品へと応用するプロジェクトを実施した。具体的な成果発表として、光の変化と鑑賞者の脳波がインタラクティヴに関係する観客参加型の作品《rendezvous》を制作し、京都芸術センターおよびギャラリー・アートサイト(成安造形大学)において公開した。作品《rendezvous》は、二人の鑑賞者を対象に、両者の目前に広がる色彩の変化と音響の変化を与えるものである。鑑賞者の頭部に脳波測定装置を装着し、刻々と変化する脳波パターンの変化を測定。それぞれの脳波パターンから、快・不快情動の判定を行い、比較的強い快情動が得られた場合、その時に提示している色や音を継続させる。一方、快情動が弱くなった際には、PCによって色と音のバリエーションをランダムに選択し、再び快情動が確認されるまで提示し続けるシステムを構築した。こうして各鑑賞者にとって最も快適な色と音の組み合わせが選択され、持続することになる。

しかし、実際は二名同時に体験することから、片方の鑑賞者は他方の鑑賞者が提示している色や音の影響も受ける。そのことによって、参加する二名が共同しながら、両者にとって快適な光と音が選択され、提示されることになる。言わば作品《rendezvous》は、二つの脳が恊働して創りだす光・音体験の場なのである。今後は、作品《rendezvous》において取得したデータに基づき、光・音と情動の関係性について分析を行い、医療への応用可能性を探る予定である。メディアアート鑑賞者の情動計測の精度を高めるために、予備的な作品《E-motion》の制作・展示を行ったが、検証の結果、一定の感触を得ることができたものの、目標としていた精度にまでは至っていない。この問題を解決すべく、実績のあるIAPSを用いた脳波測定による情動計測実験を行い、その結果ふまえて最終的に目標とする光刺激と情動の関係を探るプロジェクトへの適用を試みたが、検証の結果、光の刺激による主観的な情動と脳波計測による結果は必ずしも一致しなかった。明確に快・不快が表現されたIAPSの写真素材とは違い、光の刺激は曖昧であり強い相関関係を見いだすことは困難であったと推測している。引き続きプロジェクト《rendez-vous》(仮題)に向けての予備的な実験と検証を行っているが、依然予備的な実験の段階であり最終目的としている作品の制作にまでは至っていない。本研究は、「鑑賞者の情動反応に基づくメディアアート表現の可能性の探求」を目的とし、その成果を医療活動等へと応用することを目指している。とりわけ「光」「音」「身体」をインタラクティヴに関係づけるメディアアートの方法と、「脳」や「身体」の生体機能の情報化技術を接続し、人の「情動」反応を用いた実験作品を制作・発表することによって、芸術と医療の双方にとって有益な成果をもたらそうとするものである。このような目的に沿って、平成24年度については、a「情動」「身体」に関わる理論研究の調査、b芸術と科学を融合するメディアアートの事例調査、c情動反応の計測に関わる研究状況についての調査、d臨床実験とデータの分析、以上4項目の調査と実験研究を行い、ほぼ目標どおり順調に進展している。なお、これら4項目の調査・実験をふまえ、平成24年度中にメディアアート作品へと応用するための実験装置の開発を行うとともに、この装置を用いた臨床実験を行うことが望ましいと考えていたが、情動計測の精度を高める方法が容易ではなく、結果として実験作品のためのシステム設計が定まらなかった。そのため平成24年度の予算執行が持ち越しとなった。引き続きプロジェクト《rendez-vous》(仮題)に向けての予備的な実験と検証を継続するが、脳波測定装置を用いて直接的に情動を計測することは極めて難易度が高いことから、この方向で実験を進めることは一旦保留することとした。代わって脳波における周波数帯域をターゲットとし、仮にα波を快の状態であると仮定して実験を行うこととした。すでに単色の光刺激において、変化のリズムと脳波の周波数帯域に相関関係が見られることが判明しており、今後はこの結果をふまえて二名の鑑賞者(二色の表示)へと実験を展開し検証を行う予定である。