hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
手指伸筋腱ネットワークに潜む関節トルク調整機構の解明と筋腱張力推定問題への展開

繊細な手指の機能は複雑な筋腱ネットワークから生み出される.この複雑な腱構造の相互作用に着目し,手内筋の張力が外在伸筋腱の走行や手指の関節運動に与える影響を明らかにするために,筋腱骨格モデルを用いた動力学シミュレーションと,屍体標本に対する筋骨格運動計測を実施した.このシミュレーションと計測の結果,手内在筋の張力が大きくなるほど中手指節関節に比べて指節間関節の屈曲が遅くなり,このため指尖部がより大きなアーチ軌道を描くことが分かった.コンピュータを用いた筋骨格運動シミュレーションにおいては,このような筋腱ネットワークを再現する必要があることが示唆された.繊細な手指の機能は複雑な筋腱ネットワークから生み出される.特に手指の伸展機構に関しては,伸筋腱が基節骨の背側で中央索と2本の側索に分岐すると同時に,これら3本の索に撓側と尺側から伸びる手内筋が接続するなど,屈筋腱の走行に比して極めて複雑な構造を持つ.この複雑な腱構造の相互作用に着目し,内在筋腱の張力が外在伸筋腱の走行や手指の関節運動に与える影響を明らかにするために,腱骨格モデルを用いた動力学シミュレーションと,その妥当性を検証するための筋骨格運動計測実験を実施した.基本的に腱とは繊維質の束である.このため,曲げ方向に比べて引張り方向の剛性が高いという機械的な特性を有する.動力学シミュレーションでは,筋要素を用いてこの特性を模擬すると同時に,骨との干渉を防ぐためのラッピング要素を導入することで,関節の屈曲に伴い側索が掌側に移行する現象を再現できるようにした.また,中央索と側索に接続する手内筋の作用を模擬するために,これらの索に対して仮想的な外力を加えられるようにした.このモデルを用いて屈曲運動の動力学シミュレーションを行った結果,手内在筋が活動するほど中手指節関節に比べて指節間関節の屈曲が遅くなり,このため指尖部がより大きなアーチ軌道を描くことが分かった.この妥当性を検証するために,手内在筋に異なる静荷重を加えた状態で深指屈筋腱を一定速度で駆動し,その際の手指の関節運動を計測する筋骨格運動計測を行った.深指屈筋腱の駆動距離と関節角度の関係や,指尖部の軌道を可視化した結果,動力学シミュレーションと定性的に一致する結果が得られた.繊細な手指の機能は複雑な筋腱ネットワークから生み出される.この複雑な腱構造の相互作用に着目し,手内筋の張力が外在伸筋腱の走行や手指の関節運動に与える影響を明らかにするために,筋腱骨格モデルを用いた動力学シミュレーションと,屍体標本に対する筋骨格運動計測を実施した.このシミュレーションと計測の結果,手内在筋の張力が大きくなるほど中手指節関節に比べて指節間関節の屈曲が遅くなり,このため指尖部がより大きなアーチ軌道を描くことが分かった.コンピュータを用いた筋骨格運動シミュレーションにおいては,このような筋腱ネットワークを再現する必要があることが示唆された.繊細な手指の機能は複雑な筋腱ネットワークから生み出される.特に手指の伸展機構に関しては,伸筋腱が基節骨の背側で中央索と2本の側索に分岐すると同時に,これら3本の索に撓側と尺側から伸びる手内筋腱が接続するなど,屈筋腱の走行に比して極めて複雑な構造を持つ.本年度は,この複雑な腱構造の相互作用に着眼し,内在筋腱の張力が外在伸筋腱の走行や張力に与える影響を明らかにするための腱骨格モデルを物理シミュレーションエンジン上に構築した.また,この筋骨格モデルを用いて,腱の走行がモーメント長の変化に与える影響を推定するための予備的な数値シミュレーションを実施した.基本的に腱とは繊維質の束である.このため,曲げ方向に比べて引張り方向の剛性が高いという機械的な特性を有する.本モデルでもこの特性を忠実に再現できるように,曲げ方向には抵抗なく屈曲するが,引張り方向には伸展することがない仮想的な紐状エレメントを用いて腱を再現した.初期状態における腱の走行については,医用画像や解剖写真などを参考に決定した.具体的には,中央索と側索の分岐構造を中心に,2本の伸筋腱と2本の屈筋腱(外在勤腱),そして3本の手内筋腱(内在筋腱)を持つ構造とした.ただし,指背腱膜については腱モデルに含めていない.腱構造の相互作用(腱張力の伝達や,分岐部における張力の分配など)については物理シミュレーションエンジンを用いて計算できるようにした.物理シミュレーションエンジンの収束安定性と干渉判定に問題があり,モーメントアーム長の変化を推定するための大規模な数値シミュレーションを実施できなかったため.筋腱ネットワークに複合的な筋腱張力が加わる状況下での外在伸筋腱のモーメントアーム長の変化を,平成24年度に構築した腱モデルを用いて予測できるようにする.予測した外在伸筋腱のモーメントアーム長を用いて,与えられた指先力を実現し得る複数の筋腱張力パタンを計算する.そして,実際の表面筋電位パタンと比較することで,尤もらしい筋腱張力パタンを推定し,筋腱張力推定問題のための新たな拘束条件を実験的に定式化する.現在使用している物理シミュレーションエンジンの安定性が向上しない場合には,商用の物理シミュレーションエンジンの導入を検討する.それ以外の使途については当初の研究計画に従う.
上皮間葉転換に関わる転写因子発現のエピジェネティクス制御機構

転写因子TWIST1は上皮間葉転換(EMT)において重要な役割を果たすとともに、腫瘍の悪性化や間葉系細胞の分化抑制に関わることが知られる。本研究では、EMTにおけるTWIST1遺伝子発現制御機構を明らかにすることを目的とし、TWIST1発現量とプロモーターのメチル化状態の関連を検討した。さらに、間葉系細胞に限らずTWIST1誘導における転写制御について検討を加えた結果、T細胞でのTax1導入によるTWIST1の発現誘導の際の転写制御機構を明らかにした。bHLH型転写因子であるTWIST1は上皮間葉転換(Epithelial-mesenchymal transition:EMT)において重要な役割を果たすとともに、間葉系細胞の分化抑制に関わることが知られ、TWIST1の発現が間葉系細胞の特性の維持に関与する可能性が示唆されている。低酸素により活性化されEMTを誘導することで知られるHIFがTWIST1プロモーターに直接結合し活性化するとの報告あるが、HIFの関与のみで間葉系細胞におけるTWIST1の発現を説明することは難しいと考えられる。そこで本研究では、EMTにおけるTWIST1遺伝子発現制御機構を明らかにするとともに、EMTに関連する転写因子が受けるエピジェネティクス制御の解明を図ることを目的とした。今年度は、EMTの誘導実験によく使用されるヒト乳癌由来細胞MCF7を使用し、抗腫瘍性抗生物質等の薬剤によるEMT誘導の実験系確立を試みると同時に、TWIST1プロモーターのDNAメチル化状態の解析を行った。TWIST1プロモーター上には転写開始点を含む1.2kbほどのCpGアイランドが存在する。今回、TWIST1を高発現するヒト骨肉腫由来細胞MG63およびTWIST1低発現のヒト乳癌由来細胞MCF7よりDNAを抽出しBisulfite処理の後、転写開始点から上流450bpまでの25のCpGサイトついてPyrosequencing法を用い、DNAメチル化率を定量的に解析した。この結果、部分的にはメチル化率に差が見られたが、全体としてはいずれの細胞においてもCpGサイトの高いメチル化率を示した。これまでにTWIST1遺伝子発現とDNAメチル化状態の関連を認めていないが、今後はEMTの過程とDNAメチル化状態の関連に関する検討、解析領域の再検討などが必要と考えられる。bHLH型転写因子であるTWIST1は上皮間葉転換(EMT)において重要な役割を果たすとともに、腫瘍の悪性化や間葉系細胞の分化抑制に関わることが知られる。本研究では、EMTにおけるTWIST1遺伝子発現制御機構を明らかにするとともに、EMTに関連する転写因子が受けるエピジェネティクス制御の解明を図ることを目的とした。TWIST1プロモーター上には転写開始点を含む1.2kbほどのCpGアイランドが存在するが、TWIST1発現量とTWIST1プロモーターのDNAメチル化状態の関係について昨年度より継続して解析を行った。TWIST1を高発現する細胞(ヒト骨肉腫由来細胞MG63など)およびTWIST1低発現の細胞(ヒト乳癌由来細胞MCF7など)からDNAを抽出しBisulfite処理の後、転写開始点から上流450bpまでの25のCpGサイトついてPyrosequencing法を用い、DNAメチル化率を定量的に解析した。結果として、部分的にはメチル化率に差が見られたが、全体としてはいずれの細胞においてもCpGサイトの高いメチル化率を示しており、これまでにTWIST1遺伝子発現とDNAメチル化状態の明らかな関連は見出せていない。TWIST1は腫瘍の悪性化に関与することが明らかにされているが、T細胞の活性化時に発現し炎症反応を調節することも知られている。今回、レポーターアッセイを行った結果から、ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)の産物であるTax1によりTWIST1プロモーターが活性化されることが明らかとなった。さらにプロモーター変異体を用いて調べた結果、TWIST1プロモーターの転写開始点上流-102から-74の領域に反応する配列が存在することが示唆された。これらの領域は我々がこれまでに明らかにしてきた間葉系細胞におけるTWIST1発現に必要なプロモーター領域とほぼ一致している。この領域にはNF-κB結合様配列とCREB結合様配列が存在し、それらの配列に変異を導入すると、TWIST1プロモーターのTax1に対する反応性は低下した。
看護技術習得支援システムの構築に向けた基礎的研究

看護援助の技術習得のための教育支援システム構築に向けた基礎的研究として、小型センサを用いる客観的評価を取り入れた教育的介入の効果を考察した。看護学生を対象とし、患者役の体位変換と車椅子移乗介助を実施した。実施時に小型センサを用いて腰部の前傾角度を計測し、動画を撮影した。教育的介入として研究者は計測した前傾角度をグラフで示し、実施時の動画とともに対象者と確認して腰部負担の少ない動作姿勢の指導を行った。前傾角度の変化では全学生が介入翌日・1ヶ月後で危険角度40°より低値であった。感想では「自己の動作に関する具体的・客観的な理解」等がみられ、小型センサを取り入れた教育的介入は一定の効果が得られた。看護技術をより正確に、かつ効率よく習得するには、各自の技術を客観的に評価し改善点を明確にした上で繰り返し練習を行う必要があり、動作分析を取り入れた技術教育の実施が重要であると考える。本研究では、より効果的・効率的な技術教育の実現を目指し、1)3次元的な動作分析に基づいた指導が必要となる技術項目の検討、2)看護師と学生の看護動作の比較・分析、3)モデル動作の検討を行う。本年度は、上記1)について動作分析を取り入れた看護技術の教育方法の有効性・効果性を具体的に検討するために文献調査を行った。文献検索は医学中央雑誌webおよびPubMedを使用し、日本文献では看護教育、動作分析、英語文献ではnursing education、motion analysisを検索用語として原著論文を対象とした。日本語文献では検索結果20件中、詳細が不明瞭なもの、テキスト分析等を除くと13件であり、そのうち学習教材として動作分析を取り入れた教育方法の検討に関する文献は6件であった。英語文献では検索結果65件中、看護師を対象とした動作に関する研究は2件であった。それらについてコーディングシートを作成しデータを整理した。また、加速度センサを用いて看護動作を分析している研究に関する文献検討も行った。これらの結果より以下の方向性が見いだされた。1.教育的介入における動作分析で取り上げている看護行為はベッドメイキングが多くみられ、次いで立ち上がりや車椅子移乗動作など移動に関わる介助動作であった。また加速度センサにより識別可能な動作は身体全体を使用して行う動作であり、車椅子移送が挙げられていた。介入としてはリアルタイムなグラフや音声表示によるフィードバックにおいて学習効果が得られていた。2.看護活動における身体的負荷に関わる計測では、姿勢、形状(矢状・横の屈曲、軸回転)の変化、膝関節の屈曲角度が重要であった。看護技術をより正確に、かつ効率よく習得するには、各自で行った技術を客観的に評価しながら、改善点を明確にしていく必要があると考える。本研究ではより効果的・効率的な技術教育の実現を目指し、1)3次元的な動作分析が可能な看護技術の抽出と分析方法の検討、2)看護師と学生の看護動作の比較・分析、3)モデル動作の検討を行う。本年度は、加速度センサ(小型無線多機能センサ:ATR-Promotions TSND121)を用いて身体角度を計測する方法について3次元動作解析装置(VICON MXカメラ、解析ソフト:NEXUS)で得られたデータと比較し、その整合性の検討を行った。内容は、体位変換および移乗介助動作を行う際に角度計測を実施する予定の膝関節および腰部の屈曲角度の測定であった。小型無線多機能センサを仙骨部と胸骨柄、右大腿中央と右下腿中央に装着させそれぞれのセンサの角速度から角度を算出した。角速度から角度へ変換するプログラム作成にはMATLAB R2014bを用いた。計測は体位変換および移乗介助時の動きを想定し、片足を前方に出した動作のランジ、体幹の捻り動作の回旋、体幹の前屈動作で実施した。小型無線多機能センサで計測しプログラムにより算出した角度とVICONより得られた角度との比較では、それぞれ絶対値は異なるが定性的には類似している結果が得られた。したがって、今後は、小型無線多機能センサで計測したデータを実際の角度により近似した値に換算させるようにプログラムを修正した上で、看護師と学生の動作分析を行っていく。本研究では、より効果的・効率的な技術教育の実現を目指して動作分析が可能な看護技術の抽出と分析方法の検討を行う。本年度は、体位変換・移乗介助時の動作について小型動作分析装置を用いて行う客観的評価を取り入れた教育的介入を看護学生7名に実施した。研究対象者である学生は、ベッド上に仰臥位で臥床している患者役を1手前側へ水平移動し、2長座位から、3端座位へ、4車椅子への移乗介助を行った。動作姿勢の計測は8チャンネル小型無線モーションレコーダを使用して、腰部の前屈角度および膝関節の屈曲角度を測定した。動作終了後、計測された腰部前屈角度のデータは動作角度計測ソフトウエアを使用してグラフ化した。また、体位変換および移乗介助動作の実施状況を動画撮影した。研究者は対象者と一緒にグラフおよび動画を確認して、腰部に負担の少ない動作の指導を行った。実施期間は4つのセッションに分け、1ベースラインI期(BL1):教育的介入直前、2介入期(I):教育的介入実施時、3ベースラインII期(BL2):介入期翌日、4ベースラインIII期(BL3):介入期1ヶ月後と設定した。それぞれのセッションで3回ずつ移乗動作・体位変換を行い身体角度の計測を行った。

データ収集の結果、腰部前屈角度の平均値がベースラインI期に比べて介入期に低下した学生が3名、上昇した学生が4名であったが、全体の平均値としては、ベースラインI期に比べて、介入期・ベースラインII期・III期でやや低下していた。腰部屈曲角度の最大値はI期から時間経過に伴い低下している傾向がみられた。学生への質問紙調査では、「自己の動作に関する具体的・客観的な理解」「既習内容の振り返りの機会」「姿勢改善への意識化」「より良い援助への意欲」などの記載があり、客観的評価を取り入れた教育的介入の効果が窺われた。平成26年度に作成したプログラムを用いて測定した角度のグラフ化を試みたが、計測直後に表示することが困難であったため、別のシステムを使用することとした。角度変換システムやグラフ化への検討段階で時間を要したため、データ収集の時期が遅れてしまった。看護技術をより正確に、かつ効率良く習得するための教育方法として、小型モーションセンサの活用を検討した。小型センサは身体の位置座標の時間的変化を測定できることから、ビデオ撮影と併用することによって、ある時点における三次元的な動きを捉えることが可能である。さらに、小型センサで計測されたデータを角度に置換し、実施後すぐに確認できる装置を教育的介入に活用することで、自己の動作の特徴を客観的に捉えることができ、姿勢の改善につながるのではないかと考えた。先行研究では、小型センサにより識別可能な動作は身体全体を使用して行う動きであり、体位変換や立ち上がりの援助、車椅子移乗など移動に関わる介助動作が挙げられていた。そこで、体位変換と移乗介助の動作について小型モーションセンサを用いる客観的評価を取り入れた教育的介入の効果を明らかにすることを目的に、以下の研究を実施した。対象はA大学看護学生7名であった。対象者は仰臥位で臥床している患者役の体位変換と車椅子移乗介助を実施した。実施時に小型センサを用いて腰部の前傾角度を計測し、実施状況を動画撮影した。教育的介入として、研究者は計測した前傾角度をグラフで示し、実施時の動画とともに対象者と確認して腰部負担の少ない動作姿勢の指導を行った。研究デザインはシングルケースデザインを採用し、4つのセッション(介入直前、介入期、介入翌日、介入1ヶ月後)に分けて実施した。前傾角度の変化は対象によって増減は見られたものの、全学生が介入翌日・1ヶ月後で危険角度40°より低値であった。教育的介入への感想では「自己の動作に関する具体的・客観的な理解」「既習内容の振り返りの機会」「姿勢改善への意識化」「より良い援助への意欲」にかかわる内容が記述されていた。小型センサを取り入れた教育的介入は一定の効果が得られると考えられた。看護援助の技術習得のための教育支援システム構築に向けた基礎的研究として、小型センサを用いる客観的評価を取り入れた教育的介入の効果を考察した。看護学生を対象とし、患者役の体位変換と車椅子移乗介助を実施した。実施時に小型センサを用いて腰部の前傾角度を計測し、動画を撮影した。教育的介入として研究者は計測した前傾角度をグラフで示し、実施時の動画とともに対象者と確認して腰部負担の少ない動作姿勢の指導を行った。前傾角度の変化では全学生が介入翌日・1ヶ月後で危険角度40°より低値であった。
実解析学の諸方面への発展

1.代表者土倉はその司会する研究集会「マルチンゲールに関するセミナー」において,ディオファンタス近似に関する古典的諸定理について,同値命題を与えるなど,諸注意を示した。2.荒牧は,擬微分作用素についての研究を継続しているが,一般のR^n空間における擬微分作用素のクラスに対して,その固有値の漸近的な挙動について従来の成果をさらにすすめる結果を得た。3.上林はアフィン空間の自己多項式写像に関するヤコービ問題を,一つは無限次元代数群の視点から調べたり,また一方,可換環論の中でのグレープナ基底の理論を応用して研究するなどさまざまな角度から追求した成果をあげている。また代数群のアフィン空間への作用については,中野は上林の予想を否定的に解決するなどの成果を得ているが,なお興味深い問題が残されている。中野はそのうちとくに,作用の軌道の一つが開集合である場合に関心をもち,その研究を進めている。4.根本は,応用面の研究をしているが,細胞中の小器官のひとつである食胞の表面のタンパクと周囲の繊維が結合・解離する過程を独立なポアッソン過程として,この結合・解離のくりかえしが食胞の回転ランダム運動を形成するというモデルを作った。その結果実験結果の定量的な解釈を試みることが可能になった。5.高橋は2相のストークス流などについて大域的な弱位相解について研究した。その成果は、流体力学方程式の研究グループによるドイツの国際研究者会議や京都大数理研セミナーなどに発表された。
多種トレーサーおよび複数モデルを用いた温室効果気体の化学・輸送・フラックスの解明

大気中の主要な温室効果気体を計算するための大気化学輸送モデル(ACTM)を新たに開発した。メタンモデル相互比較実験を立ち上げ、かつ自ら参加し、ACTMを含む12の参加モデルの総合評価を行った。ACTMと水酸基ラジカル(OH)変動指標成分を用いて新たな対流圏OH分布を推定するとともに、逆解法により代替フロンの放出量を推定し、夏季の季節的な放出量増加の可能性を提唱した。地表観測および航空機観測データを用いた逆解法により全球5384地域の二酸化炭素とメタンのフラックスを推定した。成果の一部をIPCC第5次評価報告書の第6章に図として提供した。また報告書本文中では本課題の論文数編が引用された。・地球大気中のメタンガスの挙動を理解するため、TransCom-CH4プロジェクトに参加した国内外12の研究機関と協力し、各モデル計算で見積もった全球メタン濃度の相互比較を行った。8つのサイトで観測されたメタンの増加率,季節変動,緯度変化のモデルとの比較を行った。・人工衛星観測で得た二酸化炭素の濃度データを利用する際は、データの地域や季節によるバラつきや統計誤差などをあらかじめ理解し、信頼できるデータを使用することが望まれる。航空機などで実観測が可能な地点では、衛星観測と実観測を比較することで、衛星データを評価することができる。しかし、洋上や砂漠など、実観測が困難な地域では衛星データと比較するための基準値がない。本研究では、基準値を1度グリッド解像度の気候値として作成した。気候値は、複数の輸送モデルで計算した二酸化炭素の全球濃度分布と観測値(GLOBALVIEW)との差(モデルバイアス)を補正することで作成した。対流圏の観測点間のモデルバイアスは逆距離加重法と最小分散推定により求め、成層圏のモデルバイアスは気球観測によって得た平均空気齢との差より求めた。複数のモデルを用いたバイアス補正により、季節変動や南北輸送の輸送誤差を小さくすることができた。この気候値を用いて、地域や季節による統計解析を容易に行うことができた。「地上設置型フーリエ変換スペクトロメーターのネットワーク(TCCON)とモデル計算の比較」TCCONによる二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)のトータルカラム測定データと我々のモデル(ACTM)の計算値の比較を行った。ACTMは非常によくTCCONの観測値を再現し、モデル構築が問題なく進められていることが示された。一方でCH4は地表熱帯域のフラックスやOHラジカルによる消失量の不確定性等が存在することも示された。「ACTMによるメタン放出源に関するタグ付き計算と航空機観測を用いた解析」ドイツのMaxPlanck研究所の主導で行われているCARIBIC航空機観測の研究者を招聘し、我々のACTMによるメタン放出源を世界18の領域に区切り、そこから出てくるメタンをトレースすることにより、観測データと比較して大気中濃度変動に対して影響の大きい放出域を考察するという解析を行った。全球的にモデルによる再現性は良かったが、アフリカ上空でモデルの放出量が過小評価の可能性があることが分かった。「南アジアにおける炭素収支の推定」トップダウン法(大気観測データを用いたインバースモデリング)とボトムアップ法(現地フラックス観測、衛星観測、陸域生態系モデル)の両手法を利用して、南アジア域(バングラデシュ、ブータン、インド、ネパール、パキスタンおよびスリランカ)における二酸化炭素(CO2)とメタン(CH4)の放出量と吸収量を推定した。それら結果を総合すると、2000年代には南アジアから37 ±3.7 Tg-C/yrが放出されていたと推定された。CH4を地球温暖化係数で重み付けしてCO2換算したトータルの炭素放出量としては1148 Tg-C/yrとなり、メタン排出の削減が温室効果ガス濃度の削減において極めて効果的であることが示唆された。<TransCom-CH4結果と航空機観測を用いたメタン鉛直分布の解析>TransCom-CH4(メタン計算に関する大気化学輸送モデル国際総合比較)に参加した12のモデルのメタン計算結果を用い観測値と比較し解析を行った。観測値としては世界13地点おける航空機観測データを用いた。どのモデルも概ね相関係数0.5以上で観測と良い一致を示したが、高度2km以下で観測ーモデル間の相違が大きくなるケースが見られた。一方でモデル間の相違は積雲対流の強い地域で大きいということが分かり、モデルの対流に伴う鉛直輸送の再現能の重要性が示唆された。本研究結果は今後のインバースモデリング計算による地表フラックスの推定精度の改善に非常に有益な情報を提供している。<南アジアにおける炭素収支の推定

>トップダウン法(大気観測データを用いたインバースモデリング)とボトムアップ法(現地フラックス観測、衛星観測、陸域生態系モデル)の両手法を利用して、南アジア域(バングラデシュ、ブータン、インド、ネパール、パキスタンおよびスリランカ)における二酸化炭素(CO2)とメタン(CH4)の放出量と吸収量を推定した。それら結果を総合すると、2000年代には南アジアから37 ±3.7 Tg-C/yrが放出されていたと推定された。CH4を地球温暖化係数で重み付けしてCO2換算したトータルの炭素放出量としては1148 Tg-C/yrとなり、メタン排出の削減が温室効果ガス濃度の削減において極めて効果的であることが示唆された。大気中CO2濃度観測データと大気輸送モデル(ACTM)をもちいて全球84領域(陸上54、海洋30)のCO2フラックスを1990-2011の期間について推定するインバージョンシステムを構築し、初期結果を得た。細部は異なるものの他研究と比較して妥当な結果であった。大気中メチルクロロホルム濃度観測データと大気輸送モデル(ACTM)をもちいて、大気中における微量成分の化学反応において極めて重要な役割を担うOHラジカルの南北半球比を最適化する手法を考案した。地上連続観測データや、航空機によるスナップショット観測のデータと、複数のOHラジカル分布で走らせたモデルによるメチルクロロホルムの計算結果を比較して、最も観測値をよく再現するOHラジカルケースを選び出した。その結果従来の気候化学モデルによる結果よりも南北比が小さい傾向が見られた。日本海および東シナ海域において2002-2012年まで行われた温室効果ガス濃度観測データの解析を行った。メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)、六フッ化硫黄(SF6)のデータについて全球モデル計算結果を併せて用いて主に緯度分布と季節変動について調べた。季節変動に関しては、CH4とSF6はモデルでよく再現され、計算に用いた地表フラックスは現実的、すなわち既存のインベントリーによりほぼ把握されているということが分かった。N2Oはよく再現されず、地表フラックスの改善が必要であることが分かった。CH4タグ付き計算による緯度分布解析からは日本海のデータは日本のローカルな放出源の影響を色濃く受けていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定通り過去20年に渡るCO2フラックスを推定することができた。事前に年々変動なしのインバージョンで予備実験を行っていたため、年々変動インバージョンへの移行が順調にできたものと考える。OH推定について、これまでこのような形で全球モデルと大気観測データを組み合わせることによる推定方法はなかったので、新規性があり、またこのOH分布は重要な温室効果気体である大気中メタン濃度の変動に対して最大の影響力を持つ物質であるため極めて重要性が高い。このような手法を得るに至ったことは大きな成果と考えられる。大気化学構築したインバージョンシステムを用いて、インバージョンの入力するフラックス先験情報や観測データセットの違いが、推定されるCO2フラックスに与える影響を調べ、より現実的なCO2フラックスを推定する。
学校教員の音声疲労の予防プログラムの構築

学校教員の職業病とも言える音声障害の予防のためのシステムを構築することを目的としている。学校教員が訴える音声障害の主訴として最も多いのは音声疲労に関するもので,音声疲労にはその前提として音声酷使が疑われる。本研究では,音声疲労の自覚的評価尺度を作成し,その尺度を用いて学校教員を音声疲労の予備群と健常群に分けて、1群には声の衛生指導と呼ばれる声に関する安全教育を行い,もう1群には声の衛生指導と我々が開発した皮膚振動を利用したバイオフィードバック装置を使って家庭で発声の自学自習をしてもらい,音声疲労の観点から予防的訓練の効果を検証し,さらに音響分析を用いて,実際の声の変化を定量的に測定し検証する。
産後の抑うつ状態を予防するための周産期保健指導プログラムの開発

本研究は、産後早期の抑うつを予防するために家族機能の側面から介入を行う妊娠期家族教育プログラムを開発することを目的としている。先の基盤研究において、妊娠期から家族機能を高める方向で教育的介入を行うことで抑うつ状態を軽減し、育児自己効力感を高め、育児期のストレス反応を軽減する可能性を明らかにし、家族機能を強化する妊娠期家族教育プログラム(Fostering Family Program: FFP)を考案した。昨年度の試験的実施をへて、本年度はプログラムの評価、修正を行い、産婦人科医院の協力を得て「産後早期の育児に向けた家族教室(FFP)」として初産婦カップルを対象に3回シリーズのプログラムを実施した。実施時期は、妊娠中期から後期であった。内容は、第1回目:子どもの発達と親の役割、第2回目:新生児の特性の理解、育児疑似体験、第3回目:産後の母体の変化、育児生活のマネジメントと親セルフケアであった。FFP参加群35組、非参加群20組の研究協力が得られた。参加後のアンケートでは、父親からは「知らないことばかりでとても勉強になった」「子供が生まれる前にこのような機会があって良かった」など出産前の学習ニーズの高さが伺われた。また母親からは、「産後の生活や育児を夫と一緒に考える機会を得ることができて良かった」「子どもの為にも夫と一緒に育児していこうと思った」など、自分一人ではなく、夫婦で共に備える動機付けの機会になったことが伺われた。FFP参加者および対照群には、参加前、妊娠後期、産後1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月と縦断的な調査を行った。調査内容は、抑うつ状態(EPDS)、家族機能(FFS)、育児自己効力感(PSE)および属性(家族構成、年齢、就労状況、年収)、産後は、これらに加え育児支援質問紙、赤ちゃんへの気持ち質問紙、育児負担感を調査した。現在、追跡調査及び分析を行っている。本研究は、家族機能の側面から妊娠期における教育的介入プログラムを作成し、産後の抑うつ状態の予防効果を縦断的に検証しようとするものである。申請者らは、先の基盤研究において、家族機能と育児ストレス、抑うつ状態、育児自己効力感、育児負担感との因果的関連を検討し、妊娠期の早い時期から家族機能を高める方向で教育的介入を行うことで抑うつ状態を軽減し、育児自己効力感を高め、育児期のストレス反応を軽減する可能性があることを明らかにした。この成果を基に家族機能の構成要素となる特性を強化する介入を盛り込んだ教育プログラムを考案している。このプログラム案を基に実用可能な新たな教育プログラムを開発するためには、RCT(randomized controlled trial)による介入研究を行い、その効果を検証する必要がある。そこで、本年度は、RCTによる妊娠期教育プログラムに関する先行研究の文献検討を行った。その結果、RCTによる教育的介入プログラムの効果を検証した研究は少なく、また家族機能の側面から教育的介入プログラムの効果を検討した研究報告は見当たらなかった。周産期のRCTによる教育的介入プログラムを検討した先行研究から、対象となる家族の利益に倫理的配慮を行いつつランダム化を行うために介入と調査の方法について再検討行う必要性が明らかになった。さらに、プログラムを構成している介入方法が、家族機能を高めるものであるか否か、事前にプレテストしたうえで、プログラムに組み込むことが必要であると考えた。その為、先の研究で作成したプログラム案を再検討し、プログラム全体を再構成した。また、調査施設、介入および調査時期など研究計画全体を再検討した。RCTによる縦断的調査研究とするため、再度の文献検討を行い、介入内容の精錬および介入方法、調査実施施設、調査方法など研究計画全体の見直しを行ったため。このプログラム案を基に実用可能な新たな教育プログラムを開発するためには、RCT(randomized controlled trial)による介入研究を行い、その効果を検証する必要があると考えた。文献検討の結果、RCTによる教育的介入プログラムの効果を検証した研究は極めて少なく、家族機能の側面から教育的介入プログラムの効果を検討した研究報告は見当たらなかった。周産期のRCTによる教育的介入プログラムを検討した先行研究から、対象となる家族の利益に倫理的配慮を行いつつランダム化を行う方法について検討を行った。本研究では、妊娠・産褥経過の中での調査となるため対照群と介入群を同時進行で完全なるランダムサンプリングをした場合、同時期に受診中の対照群に不利益感が生じ、それによって施設にも不利益をもたらす可能性があったため倫理的に問題があると判断するに至った。その為、研究計画を修正し、対照群の調査を先行して群ごとにランダムサンプリングを行うこととした。現在、調査協力施設の倫理審査を待っているところである。研究計画の見直し、プログラムの修正に時間を要し、研究協力施設への依頼が困難であった為。

申請者らは、先の基盤研究において、家族機能と育児ストレス、抑うつ状態、育児自己効力感、育児負担感との因果的関連を検討し、妊娠期の早い時期から家族機能を高める方向で教育的介入を行うことで抑うつ状態を軽減し、育児自己効力感を高め、育児期のストレス反応を軽減する可能性があることを明らかにした。この成果を基に家族機能の構成要素となる特性を強化する介入を盛り込んだ教育プログラム(Fostering Family Program: FFP)を考案している。このプログラム案を基に実用可能な新たな教育プログラムを開発するためには、RCT(randomized controlled trial)による介入研究を行い、その効果を検証する必要があると考えた。文献検討を行い、周産期のRCTによる教育的介入プログラムを検討した先行研究から、対象となる家族の利益に倫理的配慮を行いつつランダム化を行う方法について再度検討を行った。本調査に先立ち、3ヵ月にわたり延べ21組のカップルを対象にFFPの試験的実施を行った。参加者の評価をもとに、さらにプログラムの内容、構成について修正を行った。その後、研究協力施設の承認と調整を経てFFPプログラムの実施および調査を開始し、現在FFPの実施の継続と効果検証のための縦断的追跡調査を実施中である。プログラムの試験的実施による内容の再検討、修正および研究協力施設との調整に時間を要した為。本研究は、産後早期の抑うつを予防するために家族機能の側面から介入を行う妊娠期家族教育プログラムを開発することを目的としている。先の基盤研究において、妊娠期から家族機能を高める方向で教育的介入を行うことで抑うつ状態を軽減し、育児自己効力感を高め、育児期のストレス反応を軽減する可能性を明らかにし、家族機能を強化する妊娠期家族教育プログラム(Fostering Family Program: FFP)を考案した。昨年度の試験的実施をへて、本年度はプログラムの評価、修正を行い、産婦人科医院の協力を得て「産後早期の育児に向けた家族教室(FFP)」として初産婦カップルを対象に3回シリーズのプログラムを実施した。実施時期は、妊娠中期から後期であった。内容は、第1回目:子どもの発達と親の役割、第2回目:新生児の特性の理解、育児疑似体験、第3回目:産後の母体の変化、育児生活のマネジメントと親セルフケアであった。FFP参加群35組、非参加群20組の研究協力が得られた。参加後のアンケートでは、父親からは「知らないことばかりでとても勉強になった」「子供が生まれる前にこのような機会があって良かった」など出産前の学習ニーズの高さが伺われた。また母親からは、「産後の生活や育児を夫と一緒に考える機会を得ることができて良かった」「子どもの為にも夫と一緒に育児していこうと思った」など、自分一人ではなく、夫婦で共に備える動機付けの機会になったことが伺われた。FFP参加者および対照群には、参加前、妊娠後期、産後1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月と縦断的な調査を行った。
不随意顎運動の発現に関わる大脳基底核機能の行動薬理学的解明

本申請の研究は,ラットのturnin gbehaviourおよび不随意顎運動を指標として,大脳基底核における黒質網様部(SNR)の役割を解明することを目的とした。本年度は,ドパミン(DA)またはアセチルコリン(ACh)受容体刺激誘発turning behaviour(pivoting/circling)および顎運動の発現におけるSNRのGABA_A受容体の役割について検討した。片側の側坐核shellへのDA D_1受容体アゴニスト(SKF 38393 2.5μg)とD_2受容体アゴニスト(quinpirole 10μg)の併用投与で発現するpivotingは,同側のSNRへGABA_A受容体アンタゴニスト(bicuculline 200ng)またはアゴニスト(muscimol 10ng)のいずれを投与しても増強した。また,側坐核shellへのACh受容体アゴニスト(carbachol 5μg)の投与で発現するcirclingは,同側のSNRへのmuscimol(50ng)の投与で増強されたが,bicuculline(200ng)の投与では影響を受けなかった。両側の線条体腹外側部へD_1受容体アゴニスト(SKF 82958 5μg)とquinpirole(10μg)を併用投与して発現する顎運動は,SNRへのbicuculline(150ng)の投与で抑制されたが,muscimol(50ng)の投与では著明な影響は受けなかった。また,線条体腹外側部のcarbachol(5μg)誘発顎運動は,SNRへのbicuculline(150ng)の投与で抑制傾向を示し,muscimol(50ng)の投与では増強傾向を示した。以上の結果から,片側のSNRのGABA_A受容体は,DAおよびACh受容体刺激誘発turning behaviourおよび顎運動の発現に対して,関与様式は複雑であるものの,いずれも重要な役割を果たすことが明らかとなった。黒質網様部(SNR)は,線条体や視床下核などからの入力を受け,大脳基底核において重要な役割を果たすことが指摘されているが,その詳細は明らかではない。そこで本申請の研究では,SNRのGABA_A受容体に着目し,SNRのラットの不随意顎運動およびturningbehaviour発現を指標とした大脳基底核における役割を解明することを目的とした。本年度は,SNRにおけるGABA_A受容体機能の亢進または抑制が,不随意顎運動およびturning behaviourの発現に関与するか否かを検討した。以上の結果から,片側のSNRのGABA_A受容体を刺激することによってturning behaviourが,両側のSNRのGABA_A受容体を刺激することによって顎運動が発現することが明らかとなった。
極低温中におけるマグネット構造材料のトライボロシ-特性

超伝導マグネットのクエンチの原因である摩擦特性と摩擦発熱について検討してきた.1.摩擦発熱について液体ヘリウム中の摩擦試験において熱電対を摩擦試験片に2個挿入し,摩擦に伴う温度上昇を測定した.この結果,摩擦発熱はパルス的に発生し,温度上昇もそれに対応して現れる.温度上昇は摩擦発熱量とともに大きくなるが,比例関係にはない.これは全摩擦発熱が温度上昇に関わるのではなく,一部はヘリウムですぐに冷却されるためであると考える.そこで非定常熱伝導の逆問題として,温度測定値を用いて数値シミュレ-ションを行った.これより,試験片での温度分布が求められ,表面から深さ方向に温度が急速に低下すること,また熱流速を積分することで摩擦発熱に対して温度上昇に寄与する熱の割合が50%以下であることを得た.2.極低温真空中の摩擦実験超伝導マグネットでの接触面の多くは極低温真空中に置かれる.そこでその環境での摩擦特性を求めるために試験機の製作を行い,24種類の材料組合せで摩擦実験を行った.JN2同士のように5K(液体ヘリウム冷却)では摩擦が低いが,77K(液体窒素冷却)では凝着により摩擦係数が増加する場合があった.JN2ーCuNiでは4Kでも摩擦係数は高い.これらの特性変化は材料の硬さの温度依存性と関係があると考えられる.硬さが十分に大きいと真空中(10^<ー3>Pa)でも凝着は抑えられる.しかし温度の上昇と共に硬さが低下すると表面では容易に凝着を生じる.また摩擦係数の温度依存性から,約20K50Kで摩擦が増加し,80K110Kで減少することを得た.超伝導マグネットのクエンチの原因である摩擦特性と摩擦発熱について検討してきた.1.摩擦発熱について液体ヘリウム中の摩擦試験において熱電対を摩擦試験片に2個挿入し,摩擦に伴う温度上昇を測定した.この結果,摩擦発熱はパルス的に発生し,温度上昇もそれに対応して現れる.温度上昇は摩擦発熱量とともに大きくなるが,比例関係にはない.これは全摩擦発熱が温度上昇に関わるのではなく,一部はヘリウムですぐに冷却されるためであると考える.そこで非定常熱伝導の逆問題として,温度測定値を用いて数値シミュレ-ションを行った.これより,試験片での温度分布が求められ,表面から深さ方向に温度が急速に低下すること,また熱流速を積分することで摩擦発熱に対して温度上昇に寄与する熱の割合が50%以下であることを得た.2.極低温真空中の摩擦実験超伝導マグネットでの接触面の多くは極低温真空中に置かれる.そこでその環境での摩擦特性を求めるために試験機の製作を行い,24種類の材料組合せで摩擦実験を行った.JN2同士のように5K(液体ヘリウム冷却)では摩擦が低いが,77K(液体窒素冷却)では凝着により摩擦係数が増加する場合があった.JN2ーCuNiでは4Kでも摩擦係数は高い.これらの特性変化は材料の硬さの温度依存性と関係があると考えられる.硬さが十分に大きいと真空中(10^<ー3>Pa)でも凝着は抑えられる.しかし温度の上昇と共に硬さが低下すると表面では容易に凝着を生じる.また摩擦係数の温度依存性から,約20K50Kで摩擦が増加し,80K110Kで減少することを得た.本研究は二年間の継続研究であり,初年度の今年度の目的は液体ヘリウム中での(1)マグネット構造材の摩擦・摩耗特性の評価と,(2)摩擦発熱とそれによる温度上昇の評価とシミュレ-ションである.(1)については超伝導マグネットのコイルケ-ス材料のJN1,JN2に対し,高い摩擦係数を示す相手材料を捜すために,無酸素銅,黄銅,キュプロニッケル,ア-ムスブロンズ,Crコ-ティングされた銅の5種類について検討した.その結果,平均摩擦係数を常温での材料の硬さで整理すると,摩擦係数はほぼ硬さに反比例することがわかった.この結果は,コイルケ-スの接合面に軟らかい銅合金をはさむことで,コイルケ-スに作用する捻れ力を,摩擦力である程度負担させることができ,シェアピンの設計に有利となる.(2)については,SUS316Lに対して5種類の材料を滑らせ,摩擦発熱の時間変化,上昇温度と摩擦発熱の関係を検討した.特に重要な知見は,滑りの不安定性に伴う摩擦発熱の乱れは温度上昇には余り影響しないことと,滑り出しの上昇温度は摩擦発熱に直接比例せず,(摩擦力)×(速度)^<3/4>に影響されることである.また摩擦面下0.4mmと1.4mmに挿入した二個の熱電対での温度上昇を,非定常熱伝導の逆問題として,差分法を用いて数値計算した.実験値に合うように,発熱量の大きさと時間変化や接触面の大きさ,熱電対までの距離を変化させ,よい一致をみた.このことは,摩擦発熱による超伝導導体の温度上昇を設計できることを意味する.また来年度には,極低温真空中での摩擦特性と温度上昇を求める予定であり,真空排気装置を今年度準備した.また実験装置は日本原子力研究所と協同で製作している.超伝導マグネットのクエンチの原因である摩擦特性と摩擦発熱について検討してきた.1.摩擦発熱について液体ヘリウム中の摩擦試験において熱電対を摩擦試験片に2個挿入し,摩擦に伴う温度上昇を測定した.

この結果,摩擦発熱はパルス的に発生し,温度上昇もそれに対応して現れる.温度上昇は摩擦発熱量とともに大きくなるが,比例関係にはない.これは全摩擦発熱が温度上昇に関わるのではなく,一部はヘリウムですぐに冷却されるためであると考える.そこで非定常熱伝導の逆問題として,温度測定値を用いて数値シミュレ-ションを行った.これより,試験片での温度分布が求められ,表面から深さ方向に温度が急速に低下すること,また熱流速を積分することで摩擦発熱に対して温度上昇に寄与する熱の割合が50%以下であることを得た.2.極低温真空中の摩擦実験超伝導マグネットでの接触面の多くは極低温真空中に置かれる.そこでその環境での摩擦特性を求めるために試験機の製作を行い,24種類の材料組合せで摩擦実験を行った.JN2同士のように5K(液体ヘリウム冷却)では摩擦が低いが,77K(液体窒素冷却)では凝着により摩擦係数が増加する場合があった.JN2ーCuNiでは4Kでも摩擦係数は高い.これらの特性変化は材料の硬さの温度依存性と関係があると考えられる.硬さが十分に大きいと真空中(10^<-3>Pa)でも凝着は抑えられる.しかし温度の上昇と共に硬さが低下すると表面では容易に凝着を生じる.また摩擦係数の温度依存性から,約20K50Kで摩擦が増加し,80K110Kで減少することを得た.
細胞外dATPマクロファージに対する貪食・細胞障害性機序の解析

近年炎症細胞や好中球などの壊死やアポトーシスで放出された核酸の機能が注目されてきている。我々はこれまでに細胞外核酸は直接がん細胞に作用し細胞増殖抑制を示し、dATPのみマクロファージ様細胞株に作用してIL-8やTHBS1(Thrombospondin 1)など様々な因子の発現を誘導誘導し、細胞障害性を持つことをin vitroで報告した。そこで本研究では細胞外核酸、特にdATPによるマクロファージの活性化に注目し、創傷治癒効果の可能性を検討すること目的とした。IL-8は好中球やNK・T細胞の走化性を誘導し、初期免疫応答に重要な役割を担っている。またTHBS-1は血管新生抑制と酸化ストレスを誘導し、止血誘導や細胞増殖障害性が見られることがIn vitroで報告されている。そのため本研究ではこれらの予備データを基に、ネオジウム磁石を用いた創傷モデルマウスを作成し、核酸を創傷部位に局所投与することを試みた。壊死した細胞や好中球から放出された核酸が近傍のマクロファージに作用し、THBS1が発現誘導することをin vitroで確認し、早期の創傷治癒及び肥厚性瘢痕の抑制効果を比較検討している。ネオジウム磁石による創傷モデルマウスは安定的に作製できている。昨年度は核酸の局所注入方法について検討した。最初はコラーゲンスポンジに核酸を吸着させ褥瘡上部に置き、ドレッシングテープで固定する手法を試みたが、一晩で剥がれてしまった。原因の一つは毛があること、さらにマウスの習性でテープを齧って剥がしてしまうことである。核酸を与えない無処理の組織の解析を行い、炎症などが認められた。来年度はヘアレスマウスで褥瘡モデルマウスを用いて作製すること、さらにコラーゲンスポンジを皮膚表皮直下に埋め込む方法を試す予定である。実験手技は研究協力者である村田勝博士に教授して頂いている。当大学の動物実験計画書の変更を申請し、認可されている。近年炎症細胞や好中球などの壊死やネクローシスで放出された核酸の機能が注目されてきている。私はこれらの細胞外核酸が周辺の組織、細胞に与える影響を研究している。これまでに細胞外核酸が直接がん細胞に作用し細胞増殖抑制を示すこと、dATPのみマクロファージ様細胞株に作用してIL-8やTHBS1(Thrombospondin 1)など様々な因子の発現誘導する特異性を持つことを報告し、これら二つの経路を介して核酸は細胞増殖阻害を示す可能性を提唱した。本年度は細胞外核酸、特にdATPによる細胞障害性機序の解明を目的とし、解析を試みた。マクロファージにおける核酸刺激は、Human Monocyte U937細胞株をPMA及びIFNg刺激した細胞に各dNTPを添加して検討した。これまではTHBS1のmRNAの発現のみ確認していたが、本年度はタンパク質の発現を確認した。その結果、THBS1は報告通りではあるが、多くが細胞外に分泌しており上清にてそのタンパク質がWestern Blottingにて確認できた。動物実験に関しては11月に実験許可が得られたので来年度行う予定である。さらにマクロファージ様細胞株において、dATPのみマクロファージ等に刺激し酸化ストレスを促進することも示した。そこで壊死した細胞や好中球から放出された核酸等が近傍のマクロファージに作用してTHBS1を細胞外に分泌している可能性が示唆された。年度後半は大学院生指導等で多忙となり本研究課題に予定より時間がとれなかったため。昨年度、本実験の動物実験の審査、許可が得られたため、動物実験に進む予定である。

実験手技は研究協力者である村田勝博士に教授して頂いている。当大学の動物実験計画書の変更を申請し、認可されている。当該年度の3月ごろに購入した物品費用、さらに解剖学会が3月末開催だったため清算を行っていなかった。その未払い物品のために未使用額が生じているが、実質、本年度の予算は予定通り使用させていただいている。支払いが可能となった際は速やかに支払い手続きをする。また平成30年度は主に褥瘡モデルマウスを用いた組織解析など計画通り実施する。当初予定していた野生体のICRマウスからICR系統のヘアレスマウスに変更するため、来年度は当初より研究費用がかかることとなる。当該年度の余剰した研究費を使用する計画である。
高速点火核融合プラズマのX線分光学的研究

高速点火核融合プラズマを診断対象とし、100ピコ秒、100マイクロメートル程度と予測されている極短時間、微小空間内で起こるプラズマの動的過程の物理を解明するため、時間・空間・エネルギー高分解計測、かつ、時間連続撮像を可能とする「単色X線サンプリングストリークカメラ」を開発し、合わせてX線分光解析ツールを整備することにより、プラズマの電子温度・密度プロファイル計測法を開発することを目的として研究を開始した。単色光学系の光軸調整やサンプリング法の最適化に関する基礎実験と単色X線サンプリングストリークカメラの原理実証実験を行い、時間分解能20ピコ秒、空間分解能25マイクロメートル、エネルギー分解能E/ΔE=200(EはX線エネルギー)を同時に達成し、かつ、時間的に連続なX線画像を取得できる計測手法を確立した。また、核融合プラズマの電子温度計測用の塩素トレーサーガス封入ターゲットの開発を行い、爆縮プラズマ実験を行った。その実験結果、核融合プラズマの二次元電子温度分布の導出に必要なニチャンネルの単色X線画像を同レーザーショット、同計測器の検出面上に取得することに成功した。その二つのX線画像とX線分光解析ツールを用いて二次元電子温度分布を導出し、爆縮シミュレーションと比較する事で爆縮コアプラズマの動的過程を解明した。また、実験の解析結果とシミュレーション結果の比較から、高速点火プラズマ診断のための更なる技術的な知見を得た。更に、高速点火核融合原理実証実験のために単色X線サンプリングストリークカメラの設計を行った。
ハイパーパラメータ選択のための情報量規準の漸近的特性

leave-one-out CV規準からleave-k-out CV規準までを重みを付けて足すことによりCV規準のバイアスをO(n^<-2k>)に減らしたバイアス補正CV規準と,ジャックナイフ法でバイアスを評価することでバイアスをO(n^<-3>)に減らしたバイアス補正CV規準を提案した.さらに,正規性を仮定した多変量リッジ回帰におけるリッジパラメータの選択ためのC_p規準において,バイアスを完全に除去したC_p規準を提案した.leave-one-out CV規準からleave-k-out CV規準までを重みを付けて足すことによりCV規準のバイアスをO(n^<-2k>)に減らしたバイアス補正CV規準と,ジャックナイフ法でバイアスを評価することでバイアスをO(n^<-3>)に減らしたバイアス補正CV規準を提案した.さらに,正規性を仮定した多変量リッジ回帰におけるリッジパラメータの選択ためのC_p規準において,バイアスを完全に除去したC_p規準を提案した.本研究の目的は,ハイパーパラメータ選択のための情報量規準の漸近的特性を調べることにある.ノンパラメトリックモデルでは,罰則付き対数尤度関数の最大化により最適化を行うことが通常よく用いられる手法であるが,罰則項を制御するハイパーパラメータにより結果が大きく異なってしまうため,その選択問題は:非常に重要な問題である情報量規準のバイアス項がどの匿うな形で展開されているかを明らかにするため,未知ドラメータの推定に用いる関数とモデルの評価に用いる関数が異なる場合でのCross-Validation (CV; Stone, 1974)規準のバイアスの展開式をn^<-1>項まで求めた.同様の計算でGeneralised lnformation Criterion (GIC; Konishi & Kitagawa, 1996)のバイアスの展開式もn^<-1>の項まで求められた。バイアス補正でのバイアスの漸近展開式を利用する方法ではなく,leave-one-out CV規準からleave-k-out CV規準までを重みを付けて足すことにより行った.バイアスをうまく補正するためには,この重みに関する係数をうまく選ぶ必要があり,これらの重みに関する係数の一般形を具体的に求め1また,提案したバイアス補正法と,繰り返しブートストラップよるバイアス補正法は非常に似たものとなり,新しいバイアス補正情報量規準での係数は繰り返しブートストラップ法によりドイアス補正を施した短準量での係数に収草することがわかった.本研究の目的は,ハイパーパラメータ選択のための情報量規準の漸近的特性を調べることにある.ノンパラメトリックモデルでは,罰則付き対数尤度関数の最大化により最適化を行うことが通常よく用いられる手法であるが,罰則項を制御するハイパーパラメータにより結果が大きく異なってしまうため,その選択問題は非常に重要な問題である.最適なハイパーパラメータは,リスク関数の推定値である情報量規準の最小化によって選ばれることが一般的である.この情報量規準はリスク関数の推定量であるため,より不偏性が強いものが一般的には良いとされる.前年度は,未知パラメータの推定に用いる関数とモデルの評価に用いる関数が異なる場合で,情報量規準のひとつであるCross-Validation(CV ; Stolle, 1974)規準のバイアスの展開式をn^<-1>項まで求めた.本年度では,前年度に求めた展開式を利用して,新たなバイアス補正CV規準を提案した.この新たなCV規準は,前年度に提案した, leave-one-out CV規準からleave-k-out CV規準までを重みを付けてバイアスを補正したバイアス補正CV規準と同様に,具体的な展開式を求めなくてもバイアス補正規準を計算することができると言った利点がある.また,バイアスのオーダーはより低次になるが,前年度で提案した規準量よりも簡単に求めることができるといった利点を持つ.本研究の目的は,ハイパーパラメータ選択のための情報量規準の漸近的特性を調べることにある.ノンパラメトリックモデルでは,罰則付き対数尤度関数の最大化により最適化を行うことが通常よく用いられる手法であるが,罰則項を制御するハイパーパラメータにより結果が大きく異なってしまうため,その選択問題は非常に重要な問題である.最適なハイパーパラメータは,リスク関数の推定値である情報量規準の最小化によって選ばれることが一般的である.この情報量規準はリスク関数の推定量であるため,より不偏性が強いものが一般的には良いとされる.前年度までに,leave-one-out CV規準からleave-κ-out CV規準までを重みを付けてバイアスを補正したバイアス補正CV規準を提案した.この規準量は計算時間かかかりすぎるという欠点があった.本年度では,計算時間の短縮のために,モデルや規準量を限定した下でバイアス補正を試みた.実際には正規性を仮定した多変量リッジ回帰におけるリッジパラメータの選択ためのCp規準において,バイアス補正を行ったが,このような状況では,バイアスを完全に除去した情報量規準が提案できることがわかった.