hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オーラルフレイルの予防に寄与する咬合支援ロボットの開発とその動作解析

平成30年度の目標は、本研究で開発した咬合支援ロボットのメカニズムの動作分析をし、さらに完成度を高めることにある。29年度内にコンセプトを従来の閉口アシストのみから、オーラルフレイルの予防に寄与させるためのコンセプトへ変更し、1閉口状態から安静空隙までの開口運動を邪魔しないこと、2安静空隙を超えた開口については軽い負荷により嚥下に関係する舌骨上筋群のトレーニングになること、3閉口運動については本トレーニングを続けやすいように電気的なメカニズムにより数数10%程度アシストすること、の3つの要件を満たす設計に変更し、研究開発の方向転換を図り、メカニズムを完成させた。そして、30年度には、1開口筋トレーニングのみ、2開口筋トレーニング+閉口、3開口筋トレーニング+積極的な閉口アシスト、4閉口アシストのみの4モードに、さらに緊急停止モードを組み込んだ駆動装置を完成させ、実際に動かせる状態にしたものを組み込んだ支援ロボットを作製した。さらに、31年度に行う健常者に対する効果の検証実験に向けて、その動作確認とその問題点の洗い出しを行い、ある程度の状態まで改良することができた。この最終的に完成した試作ロボットについては、平成30年10月6-7日に日本歯科理工学会(札幌市)にて発表した。また、このメカニズムに関して特許出願を行った(特願2018-162416開口筋訓練装置。平成30年8月31日出願)。30年度の研究に関しては、29年度の延長で改良を続けて行ったために、当初の予算の一部が余剰となり、31年度の検証実験に必要な機器や機材などのために繰り越しをすることとした。30年度の検証実験直前までの試作はすでに完成しており、31年度、必要な機器が揃い次第、その機器の稼働を確認と機器装着に合わせた咬合支援ロボットの微調整を行った後、テストに入る予定である。平成29年度に大幅に変更したコンセプトから、30年度にはそのコンセプトを実現するキーデバイスである駆動装置の開発を完成させ、その研究成果の学会発表および特許出願を行った。さらに、完成した装置について改良を続けていき、健常者での検証実験が可能な状態にまで完成させることができた。31年度は試作装置の最終チェックと調整を行い、必要な機器が揃い次第、すぐにテストに入れる状態にある。30年度に余剰となった一部の予算を繰り越したため、31年度の検証実験に必要な機器や機材などの必要な機器は速やかに調達可能な状態になっており、健常者に対する検証に必要な環境整備もすでに完了している。そのため、計画通り、おおむね順調に進展している。平成31年度前半には、30年度に検証実験直前までの試作が完了している咬合支援ロボットのチェックと調整をin vitroで再び行い、さらに入手した機器の稼働を確認と機器装着に合わせた咬合支援ロボットの各部品の微調整を行った後、健常者にて簡単な一連の動作確認を行う。さらに、予備実験として実験参加者ではない研究関係者が装着して、装置動作時の顎の動きや筋肉の状態を計測・解析する予定である。その結果から問題を解決し、31年度後半からは、試作ロボットを健常者である実験参加者に装着し、その動作特性や効果(筋電位測定によるトレーニング量や閉口運動のサポート、下顎の動き、唾液量、唾液アミラーゼ活性など)などを検証し、さらに、その使用感について装着者にアンケートを行う予定である。以上の結果に対して、発表可能な範囲の結果で学会発表を行う予定である。さらに論文発表への準備を行っていく。

平成29年度に大幅に変更したコンセプトから、30年度にはそのコンセプトを実現するキーデバイスである駆動装置の開発を完成させ、その研究成果の学会発表および特許出願を行った。さらに、完成した装置について改良を続けていき、健常者での検証実験が可能な状態にまで完成させることができた。31年度は試作装置の最終チェックと調整を行い、必要な機器が揃い次第、すぐにテストに入れる状態にある。30年度に余剰となった一部の予算を繰り越したため、31年度の検証実験に必要な機器や機材などの必要な機器は速やかに調達可能な状態になっており、健常者に対する検証に必要な環境整備もすでに完了している。そのため、計画通り、おおむね順調に進展している。研究実績の概要:平成29年度の目標は、本研究で開発する咬合支援ロボットに組み込む駆動装置のメカニズムの完成にある。当初は、機械的なメカニズムのみで研究開発を行っており、既存の部材と3Dプリンターにて作製した部材を用いて、2種類の試作を行い駆動させた。しかし、十分な結果を得ることはできなかった(平成29年10月19-20日、日本矯正歯科学会(札幌市)にて発表)。その結果から、本支援ロボットを駆動させ、オーラルフレイルの予防に寄与させるためには設計の変更が必要であることが判明した。そこで、1閉口状態から安静空隙までの開口運動を邪魔しないこと、2安静空隙を超えた開口については軽い負荷により嚥下に関係する舌骨上筋群のトレーニングになること、3閉口運動については本トレーニングを続けやすいように電気的なメカニズムにより数数10%程度アシストすること、の3つの要件を満たす設計に変更し、研究開発の方向転換を図った。そのため、当初の予算に、次年度よりその予算の一部を前倒した(1,950千円(直接経費:1,500千円,間接経費:450千円))。これにより、カスタムメイドの部品等を組み込むことができ、咬合支援を行う駆動装置を数種類作製した。これにより29年度内にメカニズムそのものについては完成させることができた。そこで、30年度には、各用途(1開口筋トレーニングのみ、2開口筋トレーニング+閉口アシスト、3閉口アシストのみ)に適応できるように細かい条件を改善した駆動装置を完成させ、それを組み込んだ支援ロボットを作製し、装着による実際とその問題点の洗い出しを行い、改良し、最終的な試作ロボットを完成させる。当初、30年度に行う予定であった動作のスイッチングシステムについては、すでに29年度の試作でほぼ完成しており、すぐにテストに入れる状態にある。早い段階で機械的メカニズムを用いた駆動装置を試作・テストし、その結果から方向転換し、さらに、予算を早期に前倒したために、平成29年度中に新しい開発に着手でき、30年度に完成させる予定のスイッチングシステムも完成できたため、30年度は、各用途(1開口筋トレーニングのみ、2開口筋トレーニング+閉口アシスト、3閉口アシストのみ)に適応できるように細かい条件を改善した駆動装置を完成させる。その後、その駆動装置を組み込んだ支援ロボットを作製し、装着による実際とその問題点の洗い出しを行い、改良し、最終的な試作ロボットを完成させる。
宇宙暗黒物質とヒッグスから探る新物理

素粒子標準理論において、真空構造を支配するのはヒッグス粒子である。その真空構造を決める上で重要な、質量次元を持つヒッグス項の起源はいまだ理解されていない。本研究では、標準理論においてはヒッグス粒子によって支配されている真空構造を、標準理論を超えた新しい素粒子理論から理解することを目的の一つにしている。真空構造を加速器実験におけるゲージボソンの縦波成分散乱を利用して探る研究は、シミュレーションにおける技術的な困難がある。その対応策を検討する一方で、暗黒物質直接探索実験を利用した検証法もあることに気が付いた。この方法はヒッグス質量項を持たない古典的スケール不変性を持つ理論の検証に有力である。年々感度が情報する観測実験結果を用いて自身の先行研究の計算をアップデートすると、この理論のかなりのシナリオが既に棄却されていることがわかった。したがって、棄却されずに残った領域を加速器実験と暗黒物質直接探索実験の両面から探る方法を検討している。その一方、近年着目されている擬南部-ゴールドストン粒子が暗黒物質となる新しい理論に対して、暗黒物質直接探索を用いた検証可能性を提示した。この理論は、ヒッグス粒子の他に暗黒物質候補粒子を含む新理論であり、標準理論とは違った真空構造を持つ。この理論では、暗黒物質候補粒子と核子との相互作用がツリーレベルで消えるため、高次量子補正計算が必要となる。その計算を系統的に実行し、探索可能なパラメータ領域を示した。宇宙線を用いた暗黒物質間接探索の理論研究では、暗黒物質を起源とする宇宙線ガンマ線、ニュートリノ、電子、陽電子、陽子、反陽子の銀河外及び銀河内伝搬のシミュレーションを開始し、結果が得られつつある。暗黒物質の直接探索実験及び間接探索実験を応用した新しい素粒子模型の探索を進めることができている。宇宙線を用いた暗黒物質間接検出探索についての研究を中心に取り組む。研究実績の概要で述べたとおり、暗黒物質起源の宇宙線の伝搬シミュレーションの結果は少しずつ得られている。今後は得られた結果の物理的意味を考察し、それらを統合してより包括的な解析を行う予定である。自然界に存在する4つの基本的相互作用のうち、重力相互作用を除く3つは素粒子標準理論によって統一的に説明されている。素粒子標準理論が基礎とするのがヒッグス機構であり、ヒッグスポテンシャルは素粒子標準理論の中で唯一質量次元を持った項を含んでいる。このヒッグスポテンシャルによって、素粒子標準理論が持つゲージ対称性の一部が自発的に破れ、標準理論粒子に質量を与える。このヒッグス機構は2012年のヒッグス粒子発見により確立された一方、ヒッグスポテンシャルの起源は謎のままである。あるいはさらに根源的な疑問として、(ヒッグスポテンシャルが包含する)質量次元を持つ項の起源は何なのか、について我々は無知である。本研究では、古典的スケール不変性と量子効果によるその自発的破れがこの疑問に答える可能性を追求する。単に標準理論に古典的不変性を課すのみでは現在の地上実験と無矛盾な理論を作ることはできないため、新粒子の導入が不可欠となる。この新粒子の存在により、現在の実験結果と無矛盾、かつ、古典的不変性を持つ新しい理論を構築することが可能となる。しかしながらこうしたヒッグスポテンシャルに関する理論体系は古典的スケール不変性をもつ理論に限らず、超対称理論のよな別の新しい理論との共通点がある。本年度ではその観点に着目し、超対称理論におけるヒッグスポテンシャルの構造解明についての新しい手法を提示した。具体的には、高エネルギー加速器実験においてゲージボソン散乱過程を用いる。ゲージボソンはヒッグス粒子の自由度を含むため、ゲージボソンの散乱過程の一部はヒッグス粒子同士の散乱と同値である。このゲージボソン散乱過程を活用することで、標準理論と超対称理論を選別するためのシグナルは何かを示した。研究実績の概要で述べた通り、研究はほぼ計画通りに進んでいる。一方、実際の加速器実験における検証のための数値シミュレーションにも着手しており、現在観測に最も適切な物理量は何かを探している。さらに、着目している理論体系が含む暗黒物質候補粒子についての性質についての研究を開始している。

その計算を系統的に実行し、探索可能なパラメータ領域を示した。宇宙線を用いた暗黒物質間接探索の理論研究では、暗黒物質を起源とする宇宙線ガンマ線、ニュートリノ、電子、陽電子、陽子、反陽子の銀河外及び銀河内伝搬のシミュレーションを開始し、結果が得られつつある。暗黒物質の直接探索実験及び間接探索実験を応用した新しい素粒子模型の探索を進めることができている。これまでに得た研究結果を基礎に高エネルギー加速器実験での数値シミュレーションを行い、観測に最も適切な物理量を提案する。しかし現在、この数値シミュレーションには膨大な計算時間がかかることが判明しているため、数値シミュレーションを簡素化するなどの対策を検討している。一方で、こうした新しい素粒子模型に含まれる暗黒物質候補粒子の性質の予言、あるいか現在進行中の観測実験からの制限についての研究を遂行する。特に暗黒物質の間接検出実験での理論研究では、広い周波数領域でのガンマ線を用いた研究がより有効であることがわかり、こうした事実をいかに理論研究に応用するかを探っている。宇宙線を用いた暗黒物質間接検出探索についての研究を中心に取り組む。研究実績の概要で述べたとおり、暗黒物質起源の宇宙線の伝搬シミュレーションの結果は少しずつ得られている。今後は得られた結果の物理的意味を考察し、それらを統合してより包括的な解析を行う予定である。加速器実験の数値シミュレーションに膨大な時間がかかることが判明し、数値シミュレーションに必要な計算機とソフトウェアを再検討するため、次年度分として請求することに決めた。次年度では、加速器実験でのシミュレーションに加え、暗黒物質起源の宇宙線のシミュレーションを計画しており、それらに必要な設備への使用を計画している。シミュレーションに必要な環境を整える経費を計上していたが、既存の設備でどの程度シミュレーション可能かを検討した結果、その利用を延期した。次年度以降どの程度の追加設備が必要かを検討し、それに応じて使用する。
二重リング径偏光レーザー光による光ケージの実現と不透明微粒子操作

本研究では,高次径偏光レーザー光が有する特異な集光特性を光トラッピング法へ適用した新しい微粒子捕捉法の実現を目指し,その基盤技術の開発を行った.まず,レーザー光の偏光分布が放射状であり,且つ多重リング状強度分布を有する高次径偏光レーザー光の発生に初めて成功し,その発生手法を確立した.さらに,径偏光ビームの集光特性に関して,焦点に発生する軸方向電場の実験的な検出手法を見出した.本研究では,高次径偏光レーザー光が有する特異な集光特性を光トラッピング法へ適用した新しい微粒子捕捉法の実現を目指し,その基盤技術の開発を行った.まず,レーザー光の偏光分布が放射状であり,且つ多重リング状強度分布を有する高次径偏光レーザー光の発生に初めて成功し,その発生手法を確立した.さらに,径偏光ビームの集光特性に関して,焦点に発生する軸方向電場の実験的な検出手法を見出した.レーザー光による光トラッピング法は,細胞生物学や微小メカニクスの分野において必須技術となっている.しかしながら,高い屈折率を有する半導体や不透明な金属・磁性体といった材料からなる多くの微粒子は,従来法による3次元的捕捉は困難とされている.この課題解決のため,本研究では高次径偏光ビームが有する光ケージ特性に着目し,新しい光トラッピング手法の開発を目的とする.本年度は,高次径偏光ビームのレーザー共振器からの単一横モードでの直接発生および集光特性に関する研究を行った.具体的には,自己クローニング技術により作製された,径偏光のみを選択的に反射するフォトニック結晶ミラーに対してリング状の低反射部を設けた.これをNd: YAGレーザー共振器の出力ミラーとすることで,低反射部で節となる二重リング状の強度分布を有した径偏光ビームの発生に初めて成功した.発生したビームの強度分布に対するフィッティングおよびビーム品質測定結果から,2次の径偏光単一横モード発振である事が確認された.また,高次径偏光ビームを強く集光した場合の焦点付近における強度分布を数値計算により求め,光ケージ特性が表れる条件について理論的な検討を行った.これにより,2次の径偏光ビームに螺旋状の位相シフトを付加した場合に,半径方向に対して従来よりもさらに狭い光ケージ空間を形成できる事を明らかにした.これは,光ケージによる微粒子捕捉を考えた場合,より狭い領域に微粒子が閉じ込められる事が予想され,光トラッピングに対して極めて有用である事が分かった.レーザー光による光トラッピング法は,細胞生物学や微小メカニクスの分野において必須技術となっている.しかしながら,高い屈折率を有する半導体や不透明な金属・磁性体といった材料からなる多くの微粒子は,従来法による3次元的捕捉は困難とされている.この課題解決のため,本研究では高次径偏光ビームが有する光ケージ特性に着目し,新しい光トラッピング手法の開発を目的とする.本年度は,昨年度に成功した高次径偏光ビームの発生手法に関してより詳細な検討を行い,様々な次数の高次径偏光モードを単一横モードで直接レーザー発振させる事に成功した.本結果は,光トラッピングを始めとした高次径偏光ビームによる様々な応用が可能になるだけでなく,これまで理論的にのみ報告されていた高次径偏光モードの実証という観点から,学術的にも重要な結果と言える.また,非線形光学効果の一つである第2高調波発生を用いて,径偏光ビームの集光により焦点付近に生ずる軸方向電場発生の実験的な検証を行った.ZnSe結晶の(100)面に対して垂直に波長1064nmの径偏光ビームをNA0.5のレンズにより集光した場合,その焦点が結晶表面に有る場合に,ドーナツ状に類似した強度分布を有する第2高調波の発生を確認した.一方で径偏光に直交した偏光分布を有する方位偏光ビームの場合,発生した第2高調波が極めて弱く4つのスポット状となる事が分かった.この発生した第2高調波の強度分布は,ZnSe結晶において誘起される非線形分極に関して,径偏光ビーム集光による軸方向電場の寄与を考慮することでよく説明できる事を明らかにした.
頭蓋内電極による想起画像推定方法の開発

本研究は人が想起する画像を脳信号から推定することで、新たな意思伝達手段を開発することを目標として行った。このために、頭蓋内電極から記録した皮質脳波及び脳磁図を用いて、人が見ている画像の意味内容の推定と、想起している画像の意味内容の推定方法の開発を行った。その結果、皮質脳波及び脳磁図を用いて、3つもしくは9つのカテゴリーの画像を脳信号だけから推定することに成功した。更に、被験者が自由に想起した画像についても、その意味内容を推定できることが示された。これらの成果は重度の運動障害がある患者さんの意思伝達を補助する方法などに応用が期待される。平成26年度は画像知覚時と想起時の脳活動の共通性を明らかにするため、頭蓋内電極を留置した患者5名から多数の画像(ヒトの顔、風景、物等の数カテゴリー)を知覚している時と想起している時の皮質脳波を計測した。それぞれの課題について、時間周波数解析及びPhase-amplitude couplingの解析を行い、活動の特徴を明らかにした。また、それらを用いたDecodingをSupport vector machineによって行った。更に、お互いの課題で共通する情報についてもDecoding法により定量的に検定した。この対応が明らかになることで、任意の画像を推定する方法に繋がると考えられる。現在、詳細を解析中である。また、同様の課題の脳磁計を用いて行い、健常者9名について、より多くの画像知覚時と想起時の活動を計測し、Decoding法による比較を行った。この研究のpreliminaryな結果を英文専門誌に投稿した。頭蓋内電極を留置した患者が日々視聴する大量の画像・動画等のマルチメディアコンテンツについて頭蓋内脳波との同時計測を行う装置を完成させ、3名の患者に適用しデータを得た。特に患者が視聴している内容だけでなく、視聴中の患者の様子も計測することで、患者の状態に応じた情報表現についてビックデータ解析を行う準備が整った。このような計測は世界でも例がなく、ヒトが普段何気なく行う知覚認知処理について、新たな知見を得られると期待される。平成27年度において、これらのデータから視聴覚情報のモデルを作成していく。本研究は頭蓋内電極を用いて、視覚内容を推定する方法を開発し、これを用いて想起している画像内容を推定する方法の開発を目的とした。このために、あらかじめ用意した3つのカテゴリーの画像(各3種類)を見た際の皮質脳波を計測し、皮質脳波からカテゴリーを推定した。また、カテゴリー数を増やし9種類の画像(顔、体部位、動物、昆虫、風景、調理器具、野菜、家、車)を被験者に提示した際の脳活動を脳磁計にて計測し、カテゴリーの推定を行った。更に、どちらに対しても、自由に画像を想起する課題を行い、想起時のカテゴリーを推定した。頭蓋内電極を留置した患者6名が、3カテゴリーの画像を見た際の皮質脳波を計測し、Decodingを行った。各周波数帯のパワーなど複数の特徴量を用いて画像のカテゴリー推定を行い、その推定精度を比較した。その結果、80Hz以上のHigh-γパワーを用いることで、画像のカテゴリーを皮質脳波から有意に推定できることが示された。更に、作成した推定器を用いて、画像想起時のカテゴリー推定を行い、有意な推定が可能であることを示した。この成果は臨床応用にもつながる世界初の成果であり、英文専門誌への投稿準備中である。また、脳磁計を用いて同様の課題を行い、推定精度と脳活動との関係を明らかにした。健常若年者を対象として、3種類の体部位の画像を提示し、脳磁図から体部位のカテゴリーを推定した。その結果、画像の異なる体部位でも、脳磁図のM190と呼ばれる後頭側頭葉の活動を用いて、有意な推定が可能であった。この結果は、英文専門誌にて報告した(Nakamura, Yanagisawa et al. 2015)。更に9カテゴリーの画像についても同様に、高次視覚野の活動を用いることで有意な推定が可能であった。また、想起内容についても有意な推定ができた。これらの成果についても、英文専門誌への投稿準備中である。今年度、5名の患者についてデータ計測を予定していたが、予定通りの人数について計測を行う事が出来た。また、ビックデータ取得用の計測システムの開発も予定通り完了した。更に、侵襲データだけでなく、非侵襲の脳磁計でも同様の計測を行い、英文専門誌に投稿した事から、研究は概ね順調に伸展していると考える。今後、得られたデータから情報を抽出するためのアルゴリズムについて、ビックデータに用いる解析方法を含め、様々な方法を試す必要がある。特にアルゴリズムの開発については、他研究で行っている知見を応用して行く事で、効率の良い開発を目指す。

平成26年度予算として、解析用大型計算機の導入を計上していたが、他予算での計算機環境の整備があったため、一旦見送り、皮質脳波との対応をつけられる脳磁計測費用に用いることで、研究を更に広く展開した。このため、予算執行を平成27年度に持ち越す形となった。今年度は、皮質脳波計測及び脳磁図計測を組み合わせることで、新しい視覚再構成を行う。特に視覚再構成をリアルタイムに行いフィードバックするシステムを構築するため、脳磁図を用いたテストを約20回程度行う予定である。これにより開発されたシステムを皮質脳波での計測に用いることで効率よく研究を伸展できると期待される。脳磁計測は1回27540円かかるため、約20回の計測でも50万程度の支出が見込まれる。また、迅速な成果発表のため、OA誌の活用を検討しているが、論文投稿費用等も高額となるため、その費用を計上する。
大規模セマンティック情報資源構築プラットフォームの開発と利用

日本語ウィキペディアから大規模汎用オントロジーへの自動変換するために, 40種類のInfoボックステンプレートとトリプルを利用したプロパティ名自動抽出方法,カテゴリーからプロパティ定義域と値域,およびプロパティ上位下位関係の自動推定法,さらに,トリプル分析によるプロパティタイプの自動推定法を考案し,大規模で高精度の日本語Wikipediaオントロジーを構築できた.さらに,この日本語Wikipediaオントロジーを使って,モビリティサービス,および,言葉と動作を融合する人型ロボットを実装し,良好な評価結果を得た.日本語ウィキペディアから大規模汎用オントロジーへの自動変換するために, 40種類のInfoボックステンプレートとトリプルを利用したプロパティ名自動抽出方法,カテゴリーからプロパティ定義域と値域,およびプロパティ上位下位関係の自動推定法,さらに,トリプル分析によるプロパティタイプの自動推定法を考案し,大規模で高精度の日本語Wikipediaオントロジーを構築できた.さらに,この日本語Wikipediaオントロジーを使って,モビリティサービス,および,言葉と動作を融合する人型ロボットを実装し,良好な評価結果を得た.大規模セマンティック情報資源構築プラットフォームを開発するために,平成21年度は,65万本以上の記事から構成されるオンライン百科事典「日本語ウィキペディア」から大規模汎用オントロジーに自動変換することを目的とした.具体的には,カテゴリ階層の洗練と目次見出しのスクレイピングによる概念上位下位(IS-A)関係,一覧記事のスクレイピングによるクラスーインスタンス関係,InfoboxのスクレイピングによるRDFトリプルデータ,リダイレクトリンクを利用した同義語集合を構築した.その結果,93,322個のIS-A関係(精度76.3%),421,989個のクラスーインスタンス関係(精度97.2%),1,485,751個のRDFトリプルデータ(精度95.8%),106,671個の同義語集合(精度67.03%)が得られた.しかしながら,上位概念の欠落が多い,過度の分化が特定概念で発生するなどの課題もあり,開発済みオントロジーとの統合により,課題を解消していく必要がある.また,開発された日本語ウィキペディアオントロジー(JWO)とLinked Dataを統合して,検索語句と関連する概念やインスタンスを提示することによる発想支援システムを開発し,アイデアを展開する段階で貢献が大きいことが確認できた.さらに,人型ロボット上で,JWOと動作オントロジーの照合に基づく音声対話と行動制御機能を実装し,健康法を教えることをケーススタディとして実証実験を行い,良好な結果を得た.大規模セマンティック情報資源構築プラットフォームを開発するために,本年度は,オンライン百科事典「日本語ウィキペディア」から大規模汎用オントロジーへの自動変換時において,プロパティ名,プロパティ間の関係,およびプロパティタイプを自動構築する手法の提案と評価を目的とした.具体的には,(1)40種類のInfoボックステンプレートと(記事名,リスト構造の見出し語,リスト構造値)トリプルを利用したプロパティ名の自動抽出方法,(2)前述したトリプルの主語である記事が属するカテゴリーからプロパティ定義域と値域,およびプロパティ上位下位関係の自動推定法,さらに,(3)トリプル分析による,オブジェクトプロパティ,データタイププロパティ,対称関係プロパティ,推移関係プロパティ,関数関係プロパティの自動推定法を考案し実装した.評価実験を行った結果,Infoboxからの抽出したプロパティ名は1,962,411個で精度は95.2%,リスト構造からの抽出したプロパティ名は2,919,470個で精度は92.5%,プロパティ定義域は9,486個で精度は94.8%,プロパティ値域は49,262個で精度は90.4%,クラスーインスタンス関係は14,053個で精度は88.3%,Is-a関係は35,946個で精度は92.1%,プロパティ上位下位1,387個で精度は57.5%であった.プロパティ上位下位関係の精度は低かったが,それ以外は,概ね抽出された規模は大きく,精度も90%以上で,おおむね良好であった.また,応用としては,日本語Wikipediaオントロジーに,高速道路,SAレストラン,交通規制,行政区画,天気予報,観光スポットなどのデータをリンクする事により,車の走行中に,食事要求条件に合致するSAレストラン,あるいは,温泉に立ち寄りたいというようなスポット要求から走行位置から近距離の温泉を提示するような情報推薦システムを試作し,次世代カーナビゲーションの可能性を示すことができた.さらに,昨年から引き続き,日本語Wikipediaオントロジーと動作作オントロジーの統合を進め,人の動作を認識し,その人の動作に合った体操メニューを動的に考案する人型ロボットを開発した.昨年度までに,日本語ウィキペディアからオントロジーへの自動変換を進め,Infoboxから95.2%の精度で1,962,411個のプロパティ,リスト構造から92.5%の精度で2,919,470個のプロパティ,94.8%の精度で9,486個のプロパティ定義域,90.4%の精度で49,262個のプロパティ値域,88.3%の精度で14,053個のクラス-インスタンス関係,92.1%の精度で35,946個のIs-

a関係を抽出した日本語Wikipediaオントロジーを構築した.本年度は,この日本語Wikipediaオントロジーを使って,モビリティサービス,および,言葉と動作を融合する人型ロボットを設計し実装した.モビリティサービスでは,行政区画,高速道路,インターチェンジ,サービス/パーキングエリア,SA内のレストランレビュー,天気予報,交通規制情報を提供するWebページをスクレイプして,Linked Data(RDFデータ)を作成し,[1]ルート案内機能,[2]SA/PA施設検索機能,[3]高速道路周辺スポット検索機能,[4]荒天時注意喚起機能,[5]渋滞時支援機能などを実装し,インターナビなど,既存のテレマティクスと比較した結果,新機能の追加など,本研究のサービス拡張容易性が優れている事を確認できた.また,ロボットの動作オントロジーを手作業で開発し,日本語Wikipediaオントロジーと動作オントロジーを有機的に関連づけ,人型ロボットがユーザに健康法に関するQAから太極拳や海軍体操の動作を教示し,さらに,人型ロボットがKINECT装備の移動ロボットを呼び寄せ,移動ロボットがユーザの動作習熟度を自動判定して,その判定結果を人型ロボットからユーザに伝達するという,異機能ロボット連携に基づくHRI(Human Robot Interaction)を実現した.この動作教示と動作判定のHRIは,小学生と高齢者が体験し,大きな関心が寄せられ,オントロジー連携に基づく言葉と動作の連携機構,および異機能ロボット連携機構の有用性が示された.
うつ病のサブタイプ分類を可能にするスクリーニングツールの開発

心の病として知られるうつ病の罹患者数は,年を追う毎に増加傾向にある.うつ病の中には,衝動性が高く自殺行動を伴うケースもあるため,早期での診断は必要不可欠である.最近では,簡単な問診によるうつ病のスクリーニングが可能になっており,中でもインターネットを利用しているケースもある.うつ病の中には,発症してから兆候が表れるまでが長期に及ぶものもあり,初見で具体的な診断を行うことは極めて困難を伴うケースもある.さらにうつ病は「単極性障害」,「双極性障害」,「気分変調」など症状に応じてサブタイプに分類される.このサブタイプ分類が可能となれば,罹患者に対する的確な治療が可能となる.しかし実際には症状の程度や発症するまでの期間に個人差があり,サブタイプ分類は困難とされている.本研究は,うつ病のスクリーニングとサブタイプの分類を目的として,初診では診断が困難なうつ病の症状を,機械学習によりスクリーニングを行うツールを開発する.ここで機械学習には,タブレット端末から入力される問診データを用いる.さらに,うつ病の罹患者の運動機能の変化に着目し,カメラなどの外部デバイスによる体の運動データも機械学習に用いる.本研究ではこれまでに,体の特定部位の変位データより,歩行時における腕の振り角,振りの周期,姿勢の傾き角度を検出し,機械学習に用いる特徴パラメータの抽出を行った.平成30年度は,Beck Depression Inventory(BDI)に基づくうつ病スクリーニング用のアプリを開発し,複数の被験者に対してのスクリーニングを実施した.また,被験者の運動状態の検出を目的として,メガネ型のウェアラブル端末を導入し,被験者の俯き姿勢を検出した.そして,アプリによるスクリーニング結果と,ウェアラブル端末による被験者の運動状態に基づく総合的なうつ病のスクリーニング方法を検討した.当初の予定通り,スクリーニング用アプリを開発した.ウェアラブル端末により検出したデータに基づく機械学習方法については継続して検討中ではあるが,ウェアラブル端末からの被験者の運動状態の検出が可能となり,今後の機械学習に用いる特徴パラメータの抽出が可能であることから,目標は概ね達成したと自己評価した.今後は,開発したアプリによるスクリーニングを多くの被験者に対して実施する.また,うつ病のサブタイプ分類が可能となるように,問診データと運動状態データによる特徴パラメータより,機械学習手法の確立を目指す.以上の研究をまとめ,得られた知見について,国内外の関連学会で発表を行う予定である.心の病として知られるうつ病の罹患者数は,年を追う毎に増加傾向にある.うつ病の中には,衝動性が高く自殺行動を伴うケースもあるため,早期での診断は必要不可欠である.最近では,簡単な問診によるうつ病のスクリーニングが可能になっており,中でもインターネットを利用しているケースもある.うつ病の中には,発症してから兆候が表れるまでが長期に及ぶものもあり,初見で具体的な診断を行うことは極めて困難を伴うケースもある.さらにうつ病は「単極性障害」,「双極性障害」,「気分変調」など症状に応じてサブタイプに分類される.このサブタイプ分類が可能となれば,罹患者に対する的確な治療が可能となる.しかし実際には症状の程度や発症するまでの期間に個人差があり,サブタイプ分類は困難とされている.本研究は,うつ病のスクリーニングとサブタイプの分類を目的として,初診では診断が困難なうつ病の症状を,機械学習によりスクリーニングを行うツールを開発する.ここで機械学習には,タブレット端末から入力される問診データを用いる.さらに,うつ病の罹患者の運動機能の変化に着目し,カメラなどの外部デバイスによる体の運動データも機械学習に用いる.平成29年度は,複数の被験者に対する立位姿勢と歩行姿勢をビデオカメラで撮影し,頭,肩,肘,膝などの特定部位の位置変位を自動追尾ツールにより検出した.そして体の特定部位の変位データより,歩行時における腕の振り角,振りの周期,姿勢の傾き角度を検出し,機械学習に用いる特徴パラメータの抽出を行った.当初の予定通り,被験者の体の特定部位の検出は可能となり,機械学習に用いる特徴パラメータの抽出も可能としたことで,初年度の目標は概ね達成したと自己評価した.心の病として知られるうつ病の罹患者数は,年を追う毎に増加傾向にある.うつ病の中には,衝動性が高く自殺行動を伴うケースもあるため,早期での診断は必要不可欠である.最近では,簡単な問診によるうつ病のスクリーニングが可能になっており,中でもインターネットを利用しているケースもある.うつ病の中には,発症してから兆候が表れるまでが長期に及ぶものもあり,初見で具体的な診断を行うことは極めて困難を伴うケースもある.さらにうつ病は「単極性障害」,「双極性障害」,「気分変調」など症状に応じてサブタイプに分類される.このサブタイプ分類が可能となれば,罹患者に対する的確な治療が可能となる.しかし実際には症状の程度や発症するまでの期間に個人差があり,サブタイプ分類は困難とされている.本研究は,うつ病のスクリーニングとサブタイプの分類を目的として,初診では診断が困難なうつ病の症状を,機械学習によりスクリーニングを行うツールを開発する.ここで機械学習には,タブレット端末から入力される問診データを用いる.さらに,うつ病の罹患者の運動機能の変化に着目し,カメラなどの外部デバイスによる体の運動データも機械学習に用いる.本研究ではこれまでに,体の特定部位の変位データより,歩行時における腕の振り角,振りの周期,姿勢の傾き角度を検出し,機械学習に用いる特徴パラメータの抽出を行った.

平成30年度は,Beck Depression Inventory(BDI)に基づくうつ病スクリーニング用のアプリを開発し,複数の被験者に対してのスクリーニングを実施した.また,被験者の運動状態の検出を目的として,メガネ型のウェアラブル端末を導入し,被験者の俯き姿勢を検出した.そして,アプリによるスクリーニング結果と,ウェアラブル端末による被験者の運動状態に基づく総合的なうつ病のスクリーニング方法を検討した.当初の予定通り,スクリーニング用アプリを開発した.ウェアラブル端末により検出したデータに基づく機械学習方法については継続して検討中ではあるが,ウェアラブル端末からの被験者の運動状態の検出が可能となり,今後の機械学習に用いる特徴パラメータの抽出が可能であることから,目標は概ね達成したと自己評価した.今後は,まず問診データの作成を実施し,タブレット端末用のアプリケーションを作成する.そして平成29年度に検出した体の特定部位の追尾データと問診データに基づく機械学習を実施し,うつ病のサブタイプ分類が可能なツールを開発する予定である.今後は,開発したアプリによるスクリーニングを多くの被験者に対して実施する.また,うつ病のサブタイプ分類が可能となるように,問診データと運動状態データによる特徴パラメータより,機械学習手法の確立を目指す.以上の研究をまとめ,得られた知見について,国内外の関連学会で発表を行う予定である.協力機関との打ち合わせを次年度での実施に変更したことで,これに関連する旅費と人件費に未使用額が生じた.また,与えられた研究費の範囲内でより効率的な使用に努めた結果,研究費に未使用額が生じた.学会への参加準備が年度内に整わなかったため,旅費に未使用額が生じた.また,協力機関との打ち合わせ時期を変更したことで,これに関連する旅費と人件費に未使用額が生じた.与えられた研究費の範囲内でより効率的な使用に努めた結果,研究費に未使用額が生じた.
任意の分布を持つ固体プラズマの生成とそれによるサブミリ波伝搬の制御に関する研究

まず基礎的な検討として、種々の温度に冷却したp-InSb薄板の671GHzのサブミリ波の透過電力の磁界に対する変化を測定し理論値との比較をおこなって、冷却時においては十分低損失でサブミリ波が透過することを確かめ、p-InSbがサブミリ波帯の誘電体イメージ線路の構成要素となりうることを示した。次に、同じ購成でサブミリ波の透過を電流端子からのプラズマの注入により制御する可能性を検討した結果、p型InSb中のサブミリ波の伝搬を高速で制御する可変減衰器の可能性が示された。ついで、n型InSbの薄板を挿入した二層構造導波管のサブミリ波の伝搬特性を磁界中で温度を変えて測定して、従来70GHz帯で検討が行われていた表面遅波共鳴現象がサブミリ波においてもまったく同様に生じることを確認した。また、p型試料を挿入した同様の実験により、526GHzおよび671GHzのサブミリ波伝搬に15dB以上の非可逆性が現れることを確認し、実験実験結果は対応する理論解析ときわめてよく一致した。またこの構造で、二層構造導波管の671GHzのサブミリ波透過特性が印加電流によって大きく変化することを確認することができ、この場合に対するFDTD法による解析を行い、上記の実験結果との定性的な一致を得た。さらにp型薄板を用いたイメージ線路について、サブミリ波が実際にその上を伝搬すること、電子密度の増加によって大きな減衰が現れることを確認した。以上の特性は、いずれもプラズマ密度の変化によって高速で制御可能であると考えられるので、将来のInSbを用いたサプミリ波ICの構成要素としての大きな可能性を持っている。なお、プラズマがさらに多様な分布を採った場合の検討は現在の段階では残念ながら不十分に終わったが、今後周期構造を含む種々のプラズマ密度分布に対する伝搬特性を検討する予定であり、現在サブミリ波帯で、FDTD法を用いて検討を進めている。本年度は、必須の実験装置の一つとして電磁石を購入し、一方本研究室で別途試作・調整を続けてきた光励起サブミリ波レーザー装置を完成して実験の準備を整えたうえ、固体プラズマ中のサブミリ波伝搬の基礎的な検討から実験を開始した。まず、固体プラズマ材料のp-InSbのサブミリ波伝搬路としての可能性を検討するために、p-InSb薄板を液体窒素温度に冷却し、それに対して垂直に入射する447ミクロンのサブミリ波の透過電力の磁界に対する変化を測定した。その結果、冷却時においては磁界を印加しない状態でも十分低損失でサブミリ波が透過する結果がえられた。いっぽう、上記の実験の構造に対応する近似的な理論解析によって試料の厚み、キャリヤ-の密度などに対する透過特性の理論値を求め、理論的にも同様の結果を得た。これらの結果は、固体プラズマ材料であるp-InSbがサブミリ波帯の誘電体イメージ線路の構成要素となりうることを示すものである。さらに将来のイメージ線路の構造に対する解析を行い、光によるプラズマ注入を仮定して種々のプラズマ密度に対する伝搬特性を求めた。研究期間が限られていたので、本報告書作成の時点ではまだ実際にプラズマを注入した状態の伝搬特性の測定を行うには至っていないが、次年度以降は、光注入および電流注入によるプラズマの発生と、その分布の測定、ならびにプラズマが存在する状態でのサブミリ波の伝搬特性の測定に進む予定である。なお、本年度の研究の成果は次回の学会で発表する予定である。

昨年度に続き、本年度はまずp型InSbに垂直入射する526GHzのサブミリ波の透過を、光照射又は電流端子によるプラズマの注入により制御する可能性から検討を開始した。実験の結果、光照射によっては十分な変化を得ることができなかったが、電流端子を用いた場合では、印加電流によって透過量が変化し、およそ800mAの電流によりサブミリ波の透過がほとんど見られなくなることを確認することができた。これにより、p型InSb中のサブミリ波の伝搬を高速で制御する可変減衰器としての動作の可能性が示された。本年度はさらに進んで、p型およびn型InSbの薄板を挿入した二層構造導波管、およびp型InSbを用いたイメージ線路のサブミリ波の伝搬特性について測定を開始した。まずn型の薄板を挿入した二層構造では、従来70GHz帯で検討が行われていた表面遅波共鳴現象が526GHzのサブミリ波においてもまったく同様に生じることを確認した。また、p型試料を挿入した導波管の伝搬特性を、横磁界中で液体窒素温度から常温まで温度を変えて測定した実験により、526GHzおよび671GHzのサブミリ波伝搬に、ある条件の下で15dB以上の非可逆性が現れることを確認した。以上の実験結果は、いずれも対応する理論解析とよく一致するものである。さらにp型薄板を用いたイメージ線路については、サブミリ波が実際にその上を伝搬すること、電子密度の増加によってサイクロトロン共鳴に起因する大きな減衰が現れることを確認した。以上の特性は、いずれもプラズマ密度の変化によって高速で制御可能であると考えられるので、将来InSbを用いたサブミリ波ICの構成要素としての大きな可能性を持っている。これらの結果は現在3編の論文に取り纏め中である。本年度は、別途炭酸ガスレーザーを用いたInSbのpn接合の作成装置を試作したので、次年度は、これを用いて引き続き種々のプラズマ密度分布に対する伝搬特性を検討する予定であり、また周期構造を持ったプラズマ分布中の伝搬についての検討も開始する予定である。昨年度に続き、まずn型InSbの薄板を挿入した二層構造導波管のサブミリ波の伝搬特性を、横磁界中で液体窒素温度から常温まで温度を変えて測定して、p型InSbの場合と同様、従来70GHz帯で検討が行われていた表面遅波共鳴現象が526GHzのサブミリ波においてもまったく同様に生じ、大きな非可逆性が現れることを確認した。この実験結果は対応する理論解析ときわめてよく一致した。続いて、p型InSb薄板に電流端子を設けたものを挿入した二層構造導波管の671GHzのサブミリ波透過特性を測定し、透過電力が印加電流によって大きく変化し、0.3Tの横磁界中ではおよそ900mAの電流によりサブミリ波の透過に大きな変化が現れることを確認することができ、また結果は対応する理論解析と非常によく一致した。これにより、p型InSbを挿入した二層構造導波管のサブミリ波の伝搬を高速で制御する可能性が示された。また、特にp型InSb中に細いプラズマ柱を発生させた場合を仮定して671GHzのサブミリ波透過特性のFDTD法による解析を行い、上記の実験結果との比較を行って、定性的な一致を得た。一方、このような磁化プラズマ柱を周期的に装荷した場合に対する予備的な検討として、プラズマを挿入した70GHz周期構造線路のFDTD法による解析と実験を行い、プラズマ密度と磁界によって制御可能なフィルターとしての可能性を見出した。
サケの系統の登録に関する研究

東北地方のサケの遡上生態,魚体の大きさ,繁殖形質などについて検討した。遡上期は河川ごとにほゞ定まっているが、卵の移殖にともなって変化も生じた。すなわち、遡上期のおそい津軽石川から卵を移殖した96河川のうち、46河川で津軽石川での採卵日に一致したおそいピークができた。また、26河川ではおそいほうに遡上期がのびた。さらに、移殖元の津軽石川でも大量の後期卵を移出した19781981年級では遡上期が早くなった。性比について見ると、従前の説のとおり、遡上初期に雄が多く、終期に雌が多かった。また、遡上期の早い河川では雄が多く、おそい河川では雌が多いという新しい知見を得た。魚体の大きさは、これまで、遡上期のおそい河川で相対的に大きかったが、近年、遡上期のおそい河川で魚体が小型化したため、この傾向は明瞭でなくなった。繁殖形質には、同一河川内でも年変動が見られたが、河川間にも明らかな差があった。体重4.0kgでの修正値でいうと、総卵重では河川間に明瞭な傾向は見られなかったが、滝渕川で0.79kgと最も重かった。また、卵径の小さい(7.18mm)泉田川で抱卵数が3530粒と多く、卵径の大きい(7.46mm)大槌川で抱卵数が3150粒と少なかった。滝渕川では卵径は中程度(7.22mm)であったが、総卵重が重いため抱卵数は3590粒と多かった。容量法によらないで、これまでに得た平均一卵重と卵径の関係から、一卵重から卵径を推定する方法を示した。
陸上植物起源有機物の分子古生物学的分析による陸上古植生の進化過程の解明

1.北海道大夕張地域・苫前地域に分布する白亜系堆積岩のバイオマーカー分析を行い,芳香族被子植物トリテルペノイドに着目して提案した被子/裸子植生指標(ar-AGI)を用いて古植生復元を試みた。大夕張地域の前期白亜系において,被子植物由来バイオマーカーは蝦夷層群における最古の大型化石記録より古いAptianから微量に検出され,ar-AGI値はLate Albianにかけて増加する。増加傾向は一辺倒ではなく,従来知られていたよりも短い時間スケールでの増減を繰り返す植生変動を読み取ることができた。Albianにおけるar-AGIの増加傾向は,陸上植物起源有機物の炭素同位体比変動から示唆される後背地の湿潤化と同時期に認められる。2.苫前地域の後期白亜系におけるar-AGIのステージレベルでの長期的な変動傾向は,白亜紀を通じた世界的な温暖化傾向の強弱とよく一致していた。ar-AGI値はさらに短い時間スケールでも顕著に変動し,Cenomanian-Turonian境界イベント(CTBE)およびmid-Cenomanianイベントと同時期に極大に達していた。CTBEにおいては全球的に極端な温暖化が進行しており,同時期の蝦夷層群の後背地において示唆される湿潤環境の拡大にともない被子植物植生が拡大したと考えられる。3.太平洋東部赤道域における中新世の堆積物(IODP Exp.320)中には大気輸送に運搬された裸子/被子植物由来のテルペノイドバイオマーカーが含まれ,中新世以降の大気輸送や起源地域の古環境の変化を復元するツールとして応用可能であると結論した。4.植物化石の溶媒抽出残渣の加水分解により得られる長鎖アルコールの分布には顕著な多様性があり,スベリンなどの生体高分子由来の分子部位が保存されている可能性がある。化学分類・続成変化の指標としてさらなる検討が期待される。白亜紀における被子植物の出現・放散とそれに伴う陸域生態系の変化を復元するため,植物バイオマーカーと植物化石の抵抗性高分子に着目して分子古生物学的研究を行った。1.古植生指標の検討:北海道三笠地域(蝦夷層群)、福島県広野町(双葉層群)および北海道大学博物館収蔵標本より、白亜紀から古第三紀の被子植物・裸子植物化石をサンプリング・収集し、バイオマーカー分析を行った。植物バイオマーカーは、その起源生体物質からの続成経路が多岐にわたるため、化石や堆積物中では多種の脂肪族・芳香族化合物として存在する。本研究ではそれらを網羅的に同定し、特に芳香族画分の被子・裸子植物バイオマーカーに着目して被子植物/裸子植物植生指標を新たに定めた。新指標は従来の脂肪族化合物を用いた古植生指標と比較しても化石の分類群をより明確に反映した。2.北海道白亜系の古植生復元:北海道大夕張地域、苫前地域に分布する白亜系堆積岩(Albian-Cenomanian)の予察的なバイオマーカー分析を行い、有機物の熟成度や堆積環境を評価した。植物バイオマーカーは芳香族画分で卓越し、芳香族植物バイオマーカーを用いた新しい古植生指標を応用できる。ルーチン分析と解析を行い古植生復元の議論を行う。3.統合深海掘削計画第320次掘削航海(IODP Exp.320)に参加し,太平洋東部赤道域における始新世から鮮新世の時代に堆積した堆積物コアの記載とサンプリングを行った。遠洋性堆積物を用いた沿岸域の古植生や陸上古環境の復元の可能性について検討するため植物バイオマーカー分析を行う。4.抵抗性高分子分析:植物化石と現生植物を用いて、超音波抽出・高温での封管抽出・加水分解を連続的に行い、各段階で得られる化合物をGC-MSとGCで同定・定量し、化石高分子の化学分類学的情報の保存や続成変化について検討した。
新規活性調節因子による三量体G蛋白質制御機構の構造学的解析

三量体G蛋白質(G蛋白質)の活性調節には、様々な相互作用分子が関与していると考えられるが、その詳細は不明な点が多い。本研究では、新規調節因子によるG蛋白質活性調節機構を生化学的および構造学的に解析して、G蛋白質活性化の詳細な仕組みの解明を目指した。環状デプシペプチドYM-254890はGqシグナル特異的阻害剤あることが報告されているが、その阻害機構は不明であった。われわれは、YM-254890はGαqからのGDPの解離を阻害することでGDP/GTP交換反応を抑制することを明らかにし、さらにGαq/16キメラ蛋白質およびGαq点変異体よりYM-254890感受性部位を同定した。現在GqとYM-254890のX線結晶構造解析を行い、詳細を検討中である。Racに対するGEFであるP-RexはGβγにより活性化される。P-Rex1の活性調節機構を解明するために変異体を作製して機構解析を行った。その結果P-Rex1のグアニンヌクレオチド交換活性ドメインを含むN末端断片およびC末端断片単独ではGβγとの相互作用を示さなかったが、両断片を共存させると、Gβγが相互作用し活性化されることが明らかとなった。さらに、PKAによるリン酸化により、この2つのドメイン間相互作用およびGβγの結合が抑制されたことが明らかとなった。GPR56はN末端の細胞外ドメインが切断されるadhesion GPCRに属し、リガンド未知のオーファンGPCRである。レポーターアッセイによるGPR56のシグナル伝達系解析、また神経前駆細胞に対する機能解析を行った結果、GPR56はG12/13, Rhoを介して神経前駆細胞の遊走を抑制することが明らかとなった。さらにGPR56に対する抗体がシグナル伝達系を活性化することを見出し、Adhesion GPCR活性化のメカニズムを解明する上で有用であることがわかった。線虫の遺伝学的解析から、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤に耐性を持つ変異体の原因遺伝子として同定されたRic-8は、哺乳類ではホモログが2つ存在することからRic-8A、Ric-8Bと呼ばれている。Ric-8AとRic-8BはGαのサブクラスに対する特異性が異なり、Ric-8AはGαq、Gαi、Gα12/13と、Ric-8BはGαq、Gαsと相互作用する。また、生化学的解析によりRic-8Aはin vitroでグアニンヌクレオチド交換因子(GEF)として機能し、Gタンパク質サイクルを調節することが示されている。一方、Ric-8Bは生化学的、生理的機能が不明である。われわれはRic-8Bを培養細胞に過剰発現させることにより、内在性のGαsタンパク質量が上昇することを見出し、そのメカニズムを明らかにすることを目的に研究を行った。shRNAを用いて内在性Ric-8BをノックダウンするとGαsタンパク質量は減少した。逆にRic-8Bを過剰発現させるとGαsタンパク質は増加した。このような現象は他のGαでは見られなかったことから、Ric-8Bは特異的にGαsの細胞内タンパク質量を正に制御することが示唆された。Gαs mRNA発現量はRic-8B過剰発現によって影響されなかったことから、Ric-8BによるGαsの制御は転写レベルでの制御ではないことが示された。また、培養細胞をプロテアソーム阻害剤MG132により内在性Gαsタンパク質量が上昇すること、細胞内においてGαsのユビキチン化が検出されたことから、Gαsは細胞内においてユビキチンープロテアソーム系による制御を受けることが明らかになった。さらにGαsのユビキチン化はRic-8Bの過剰発現により抑制された。これらのことから、Ric-8BがGαsのユビキチン化を抑制することによりGαsタンパク質量を正に制御することが示唆された。

GPR56はN末端の細胞外ドメインが切断されるadhesion GPCRに属し、リガンド未知のオーファンGPCRである。レポーターアッセイによるGPR56のシグナル伝達系解析、また神経前駆細胞に対する機能解析を行った結果、GPR56はG12/13, Rhoを介して神経前駆細胞の遊走を抑制することが明らかとなった。さらにGPR56に対する抗体がシグナル伝達系を活性化することを見出し、Adhesion GPCR活性化のメカニズムを解明する上で有用であることがわかった。