hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模ネットワーク向けリアルタイム型コンテンツ不正流通監視・追跡システム

現在、デジタルコンテンツの著作権を保護する仕組みとして、DRM (Digital Rights Management)技術が盛んに研究されている。DRM技術の一つとしてトレイタトレーシング技術があるが、これは配信コンテンツの流通状況を監視し、不正流通に関与する端末をリアルタイムに特定する技術である。我々は、ネットワーク上におけるパケット量の変化を波形として表し、その波形のマッチングによりトレーシングを行う、ネットワーク型トレイタトレーシング技術を考案した。しかしながらこの手法においても、遅延変動の増加によりその精度が低下する場合があった。そこでその改良手法として、本研究では、パケットの到着時間に依存せず、遅延変動に左右されない新しいトラヒックパターン生成方式を考案した。この改良版ネットワーク型トレイタトレーシング技術の実効性について、1Gbpsの高速な通信環境にコンテンツ配信システムを構築し、数々のストリーミング映像を用いた実証実験を行った。この実証実験では、実際の大規模ネットワーク配信環境を模して、ユーザに至る途中経路にはエミュレータによる擬似遠隔地環境を構築した。そして、この環境下における実験結果から、改良版手法では、以前の手法に比べて格段に高いトレーシング精度を実現した。この本研究で考案したトレイタトレーシング技術を利用することで、遅延の大きい通信環境でも高精度なコンテンツ不正流通・監視が可能となることが確認できた。FTTHに代表される通信回線のブロードバンド化と、低価格・高性能PCの普及に支えられ、スポーツ中継など、リアルタイム性の高い大容量動画コンテンツのストリーミング配信が年々増加している。現在、デジタルコンテンツの著作権を保護する仕組みとして盛んに研究されているのがDRM(Digital Rights Management)技術である。ところが、DRMの管理下に置かれずに不正流通するコンテンツが無数に存在し、大きな社会問題になっている。そこで、配信コンテンツの流通状況を監視し、不正流通に関与する端末をリアルタイムに特定するトレイタトレーシング技術として、ネットワーク上におけるパケット量の変化を波形として表し、その波形のマッチングによりトレーシングを行う、ネットワーク型トレイタトレーシング技術のアイデアを考案し、特許を出願した。本研究ではこのネットワーク型トレイタトレーシング技術の実効性について、小規模コンテンツ配信システムを構築し、数々のストリーミング映像を用いた実証実験を行った。この実証実験では、実際の配信環境を実現すべく、ユーザに至る途中経路には、エミュレーションによる擬似遠隔地環境・無線環境を構築し、バックグラウンドでも配信以外の通信を行った。そして、このような環境下において、配信サーバから送信されるトラヒック量を観測し、マネージメントサーバにストアすることが可能になるシステムを開発した。実ネットワーク環境に適応させた上記の改良を行った結果、そのトレーシング能力を向上させることが可能になり、コンテンツ視聴を検知するための新たなプロトタイプを開発することが出来た。
NOxの除去を目指した高活性な光触媒反応系の設計

本研究においては、ゼオライト細孔内にサイズと構造の制御された銅イオン触媒、銀イオン触媒および酸化チタン触媒系を構築し、これらを光触媒として常温でのNOxの直接分解反応の高効率化を指針を得る目的で行った。特に、ゼオライト種や金属イオン種を選択しその配位構造を制御することにより、実条件に近い酸素や水の共存下においても反応性および安定性の低下を起こさない光触媒系の開発を目指した。各種ゼオライトの細孔内の骨格内にイオン交換法や水熱合成法により銅イオン触媒、銀イオン触媒および酸化チタン半導体触媒を調製し、これらのin-situでのESR、ホトルミネッセンス、XAFS、UV、FT-IR測定を行い、触媒の配位構造を明らかにした。これら構造のwell-definedされた触媒を光触媒とする常温におけるNOのN_2とO_2への直接分解反応を行い、特殊反応場における光触媒活性と触媒構造の関係を解明した。特に、より実用に近い酸素や水の共存下での光触媒反応を検討した。ゼオライト種や金属イオン種および触媒調製方法を適切に選択し、光触媒活性種の配位構造を制御することにより、実条件に近い酸素や水の共存下においても反応性および安定性の低下を最低限に抑えることができた。また、これらの触媒系にイオン工学的手法を用いて異種の金属イオンを注入することで、光触媒反応効率の向上と可視光照射下での光触媒反応の実現を目指し、さらには太陽光で稼働する光触媒系の設計において有用な指針を得ることができた。イオン交換法やゾル-ゲル法によりZSM-5ゼオライトやシリカゲルに高分散状態で担持した(Cu^+/ZSM-5)や(Ag^+/ZSM-5)触媒を調製した。また、それらのキャラクタリゼーションを、ESR、FT-IR、ラマン、ホトルミネッセンス分光法により行い、Cuイオンの配位構造を明らかにした。(Cu^+/ZSM-5)や(Ag^+/ZSM-5)触媒上でのNOxの吸着状態をESR、FT-IR、TPD法などのテクニックを利用して検討した。また、これらの調製された触媒を用い、NOxの光触媒分解反応を常温下で行い、反応生成物をガスクロ、マスで検討し、NOxの光触媒反応収率におよぼすCuイオンおよびAgイオンの配位構造の影響を明らかにした。パリにおいては、(Cu^+/ZSM-5)と(Ag^+/ZSM-5)触上のEXAFSを測定し、Cuイオンの配位数と配位構造を明らかにした。トリノでは(Cu^+/ZSM-5)と(Ag^+/ZSM-5)触媒でのNOxの吸着状態を、NOの同位体を用いESRとFT-IRで検討し明らかにした。これらの成果は、アメリカ化学会研究発表会に参加し発表した。
酵素・固体触媒によるカスケード反応を実現する機能性ナノ材料の創成

酵素は分子特異的で高効率な反応を触媒することで知られており、工業における反応プロセスに欠かせない触媒のひとつである。しかしながら、酵素自体が高価であること、安定に運転できる反応条件が限られていること、一度失活すると再生が困難であること、など、改良すべき課題も多い。固体触媒は酵素に比べると安定性が高い一方で、分子特異的ではなく効率が低いといった課題がある。本研究では酵素および固体触媒を利用した新たな触媒反応プロセスの開発を目指す。例えば、酵素や固体触媒を複数組み合わせた逐次反応(カスケード反応)の実現や、新たな材料創成となる反応場の構築を目指す。酵素および固体触媒の欠点を補うとともに、各触媒の長所を最大限発揮できる反応条件下で行うことで効率的な反応を達成することを目標とする。初年度の2018年度は、共同研究先へ渡航し4か月間、研究を実施した。水溶性物質の酸化反応をモデルとして、酵素およびナノ粒子(固体触媒)の触媒活性の評価を行った。また、文献調査を行ったところ、金属あるいは金属酸化物から成るナノ粒子が酵素様活性を持つとの報告が多数あったものの、酵素とナノ粒子の触媒反応メカニズムの違いについての検討が少ないことが判明した。したがって、上記の触媒活性評価を通して、酵素とナノ粒子における触媒反応メカニズムの違いについて共同研究者と意見交流を行った。また、論文投稿のために必要な実験および反応条件を明確にした。スイス工科大学チューリッヒ校(ETH Zurich)のPeter Walde教授のもとで、同じ反応物質を用いた触媒反応における活性を酵素と固体触媒で評価した。その結果、両者に大きな違いがあることがわかったため、その原因について議論した。また、固体触媒反応を利用した材料作製を試み、反応条件や新規合成プロセスに関する重要な知見を得た。滞在期間終了後の研究指針についてもさらに議論し、継続して共同研究を行うことを確認した。まず、固体触媒(ナノ粒子)と酵素の触媒能の違いを明確にすることを目的とした研究を行う。同一の酸化反応において、それぞれ触媒として機能する条件(pH、温度、試薬濃度など)を比較する。特に、固体触媒が酵素よりも優位に機能する反応条件の探索を行う。次に、固体触媒が酵素の代替と成り得るか否かについて、検討する。共同研究者のWalde教授が行っている酵素反応をモデルとして、固体触媒に置き換えた場合の生成物の差異について評価する。また、固体触媒は酵素よりも、強酸性や高温など酵素が失活する厳しい条件でも利用できることが報告されている。したがって、酵素では不可能な反応条件での触媒反応を行い、新たな材料合成の反応場の構築を行う予定である。内定年度:2017酵素は分子特異的で高効率な反応を触媒することで知られており、工業における反応プロセスに欠かせない触媒のひとつである。
外集団攻撃の適応基盤を探る－男性戦士仮説と実効性比の理論的整合の検討

「人がなぜ集団間葛藤を行うか」は古くて新しい問題であり、分野を超えてその解明が求められている。本研究では、進化心理学的な観点から、人が集団間葛藤に従事する際の背後にある心理メカニズムの解明を目指している。集団間葛藤は歴史的には主に男性がその役割を担っており、そのため男性には集団間葛藤状況に敏感に反応し、内集団(自分の所属する集団)を防衛し、外集団(自分が所属する以外の集団)を攻撃して資源を奪うように行動すると予測されている。そのベースにある理論は集団内の性内競争である。すなわち、男性が危険であるにも関わらず集団間葛藤に参加することで、自身の繁殖可能性が高まるからだと考えられている。しかし、この論理の前提は検証されていない。すなわち、1)女性にとって外集団を攻撃する男性は魅力的か、2)女性から評価される状況で男性は外集団攻撃を積極的に行うようになるのか、の2点は少なくとも明らかにしなければならない。本研究では、これら2つの前提が妥当か否かについて検証することを通じて、男性の外集団攻撃の背後にある心理メカニズムの解明を目指す。研究計画では、1)と2)を検証するため、それぞれ場面想定法を用いたシナリオ実験を実施し、シナリオ実験の結果の妥当性を検証するため、実験室実験を実施する予定である。2018年度は、場面想定法を用いた実験を行うためのシナリオの選定および精錬を行った。複数回にわたり、シナリオへの反応を確かめて修正・加筆などを行い、シナリオを完成させた。予備実験のデータしか採取していないため、学会発表および論文化を行っていない。場面想定法を用いたシナリオ実験を行うため、シナリオの作成に時間をかけ、データを使ってしまったことが挙げられる。ただし、このシナリオは、その後の実験室実験にそのまま適用される条件設定であるため、慎重かつ厳密に行う必要があった。2018年度に、そのシナリオを完成させることができたため、2019年度からデータ採取を行う予定である。2019年度中にシナリオ実験を実施し、データを採取する。データは、前期と後期に計23回採取することが可能であるため、シナリオ実験で予定されていたデータを全て採取することが可能である。また、その結果をまとめ、日本社会心理学会および日本人間行動進化学会にて発表を行う。そして、その研究成果を論文化する。2018年度は、シナリオ作成のための予備実験のデータ収集が主だったことから、ミーティングや学会発表の旅費、データ入力や実験参加への謝礼などの人件費など、実験や成果発表に関する費用を効果的に使用できていなかった。今年度は、データ収集を開始することができるため、これらの費用を使用する予定である。
大規模災害時の代替輸送ネットワーク計画モデルと輸送容量拡大手法に関する研究

大規模災害時の新幹線途絶時の代替輸送に関して,航空交通および道路交通による輸送能力拡大手法に関してシミュレーション分析を行った.まず,航空に関しては,首都圏の大需要に近接する東京国際空港(羽田空港)の滑走路容量を拡大する手法に関して,2017年度に開発した離陸機数予測と到着間隔制御を最適に実施するロジックを内包した滑走路・ターミナル空域統合型シミュレーションを発展させ,特に離陸機予測の予測精度を向上するための出発機波及遅延予測モデルをTobitモデルを活用して開発し,予測精度向上による処理容量拡大(遅延軽減)の効果を定量的に示した.また,その予測精度向上による動的離陸滑走路決定の容量拡大効果についても併せて分析を行った.その結果,動的滑走路決定などの管制負荷は上昇してしまう面も考えられるが,特に大規模災害時の限定的な運用方法としては十分に活用可能と考えられ,かつ一定程度の容量拡大効果を確認することができた.本手法は平時への応用も可能と考えられる.また,道路交通における輸送能力拡大としては隊列自動走行技術の応用可能性について分析を行った.2018年度は特に東名エリアの大需要高速道路を対象に隊列車両マッチングを再現できるマイクロシミュレーションを開発し,大規模災害時などの臨時代替輸送・物資輸送などで制約になりがちなドライバーや燃料に関して,隊列走行によるそれら制約の軽減効果や途中休憩の影響に関して定量評価を行い,その輸送効率の向上効果を確認した.以上の代替輸送能力(供給力)の拡大方策を含め,これまで分析・提案した代替輸送需要・供給力の定量評価結果をもとに,大規模災害時の緊急代替輸送能力の確保方策や必要になる検討事項・制度設計について考察・提案を行った.大規模災害時の代替輸送に関して,航空および道路(バス)の輸送能力拡大方策を検討するにあたり,空港会社および航空会社にインタビュー調査を行い,施設上,運航上の現状と制約について把握した.特に,空港においては首都圏需要を賄う上で重要となる成田空港に関して,スポット制約・国内機能の制約とハンドリング上の工夫の余地などについて整理し,航空会社の機材面では平常時に飛行していないルートに飛ばす上での制約やカボタージュ規制緩和を想定した場合の乗員・機材の運用上の課題を把握・整理した.続いて,東海道新幹線の途絶を想定し,その鉄道需要がどの程度航空に流れてくる可能性があるか,その需要ポテンシャルを平時の流動を前提に,機関選択モデルを開発した上で,一定の仮定をもとに,各航空路線・空港に需要配分を行い,さらに供給力の不足する場合には臨時便の設定ロジックを設定し,路線別に需要配分を行った.以上の需要推定から,全国のどの空港にどの程度の代替輸送圧力がかかる可能性があるか,また現状の容量制約を分析し,その需給ギャップについて明らかにした.さらに主要国際空港における国際線機材の余剰能力を計測し,その機材を活用した代替輸送供給能力の拡大効果について,経済効果を含めてケーススタディを行い,定量評価を行った.道路については,過去の大規模災害時のバスの臨時運行の事例を調査し,道路被害の影響,人員確保の課題などについて把握,整理を行った.また,災害時の高速道路の分合流部に着目して,自動走行・隊列走行技術を活用した輸送効率化の導入可能性について検討を行った.当初計画通りの項目は調査・分析を終えており,道路の供給力については,自動運転や隊列走行技術といった次世代モビリティ技術などの発展的な考え方を一部導入し,検討を進展させることができたため.大規模災害などの有事の際の都市間交通について,新幹線途絶の想定した航空・道路系交通への代替輸送需要ポテンシャルの推計結果について,従来研究・調査との比較検証を行いつつ推計精度について検討を行った.また,臨時輸送供給能力拡大方策については,特に航空については,羽田空港といった混雑空港における臨時の処理能力拡大方策を検討し,道路系については隊列自動運転技術を想定した高速道路輸送能力拡大方策について検討を行った.空港については,離着陸従属滑走路に着目し,離陸便数の予測・配分と到着便の間隔制御を最適に実施するロジックを導入することによる容量拡大・遅延軽減の効果を評価するためのシミュレーションを開発し,到着間隔制御の方法と複数滑走路への離陸の動的最適配分手法について評価を行い,離陸便数の予測精度が高ければ,提案手法の効果が大きいことが確かめられた.道路交通については,隊列自動走行技術による輸送能力拡大を達成するための高速道路合流部運用について,交通マイクロシミュレーションVISSIMにより評価を行い,本線・合流車線における遅れ時間を指標として,動的車線運用や隊列専用合流車線設計の効果について分析・評価を行った.さらに,データ制約からバスなどの旅客輸送公共車両ではないが,トラック輸送を対象に東日本エリアにおける隊列車両のマッチングポテンシャルについて推計する方法について検討し,ケーススタディを行った.航空臨時便の最適配便計画手法については一部検討が未完成であるが,空港と道路交通の輸送能力拡大に資する要素技術については順調に検討を進展させることができているため.大規模災害時の新幹線途絶時の代替輸送に関して,航空交通および道路交通による輸送能力拡大手法に関してシミュレーション分析を行った.まず,航空に関しては,首都圏の大需要に近接する東京国際空港(羽田空港)の滑走路容量を拡大する手法に関して,2017年度に開発した離陸機数予測と到着間隔制御を最適に実施するロジックを内包した滑走路・ターミナル空域統合型シミュレーションを発展させ,特に離陸機予測の予測精度を向上するための出発機波及遅延予測モデルをTobitモデルを活用して開発し,予測精度向上による処理容量拡大(遅延軽減)の効果を定量的に示した.また,その予測精度向上による動的離陸滑走路決定の容量拡大効果についても併せて分析を行った.

その結果,動的滑走路決定などの管制負荷は上昇してしまう面も考えられるが,特に大規模災害時の限定的な運用方法としては十分に活用可能と考えられ,かつ一定程度の容量拡大効果を確認することができた.本手法は平時への応用も可能と考えられる.また,道路交通における輸送能力拡大としては隊列自動走行技術の応用可能性について分析を行った.2018年度は特に東名エリアの大需要高速道路を対象に隊列車両マッチングを再現できるマイクロシミュレーションを開発し,大規模災害時などの臨時代替輸送・物資輸送などで制約になりがちなドライバーや燃料に関して,隊列走行によるそれら制約の軽減効果や途中休憩の影響に関して定量評価を行い,その輸送効率の向上効果を確認した.以上の代替輸送能力(供給力)の拡大方策を含め,これまで分析・提案した代替輸送需要・供給力の定量評価結果をもとに,大規模災害時の緊急代替輸送能力の確保方策や必要になる検討事項・制度設計について考察・提案を行った.航空とバスの規制緩和による供給能力の拡大効果について,より現状の制約を加味した現実的な推計を行うためのデータ取集を行う.さらに,これまで実施している代替輸送需要推計モデルに関して,特に臨時便の設定ロジックについて,社会的に妥当な仮定を検討し,その最適化手法に関して検討を行う.また,道路の輸送効率向上策についても,交通シミュレーションをより精緻化させて,次世代技術の導入効果に関してより正確に把握できるようにする.これまで検討をおこなってきた災害時の鉄道代替輸送需要ポテンシャルをもとに,一部精緻化を行いつつ,航空と道路交通の輸送能力拡大効果を定量化する.それらを統合し,大規模災害時の鉄道代替輸送について,航空と道路交通によりどのように対応できるか,そのために必要な制度設計はなにかについて最終的な結果としてまとめる.道路系公共交通の代替輸送能力に関する分析について当初計画していた内容の一部を次年度の分析と統合して行うこととしたため.
腸管上皮細胞に発現するＬＧＲ５のスプライシングバリアントの解析

手術検体より採取した上皮細胞を解析すると、回腸、上行結腸、横行結腸、S状結腸、直腸にLGR5のスプライシングバリアントが発現していることが分かった。これらのクローニングされたバリアントをHEK293細胞に導入すると、バリアントでは増殖能の低下を認めた。さらにWntシグナルはバリアントにおいて活性化されていることが示された。また、in situ hybridizationを用いて局在を解析した結果、バリアントはCBCよりも上方に発現していることが示唆された。採取した検体を20mMEDTA/PBSに室温で浸透することにより腸管上皮細胞を分離した。浸透時間を調整することにより腸管上皮細胞の表面・中間層・陰窩を比較的特異的に分離することが可能となった。その結果、LGR5のスプライシングバリアントは陰窩に存在することが分かった。しかし、陰窩の腸管上皮幹細胞であるかどうかは確定できていない。今後、現在腸管上皮幹細胞に発現していると報告のあるマーカーを用いてFACSなどにより幹細胞を分離する技術を模索している。LGR5の各バリアントの作製は、正常腸管の上皮細胞を使用して行った。全長cDNAをPCRにより増幅し、発現ベクターに組込み、HEK293に導入することで強制発現系を確立した。その結果LGR5のスプライシングバリアントは増殖能が低下していると考えられた。今後、LGR5からwntシグナルを活性化させるR-Spondin1やWnt3aを添加することで、LGR5の活性化にスプライシングバリアントがどのようにかかわるかを解析する予定である。また、一時的強制発現系のみならず恒常的強制発現系の細胞株を確立することで解析結果の安定化を図る予定である。また、LGR5の市販抗体ではスプライシングバリアントと全長LGR5を区別することはできない。スプライシングバリアントを考慮に入れたLGR5の局在を解析するためには新たな抗体の作製と判断した。全長LGR5のみを標識する抗体を作成し、LGR5の局在を市販抗体と比較する予定である。これらの結果によりLGR5スプライシングバリアントの存在意義、機能などが分かれば、腸管上皮幹細胞の機能解析につながるものと考えられる。LGR5のエクソン5を認識するプローブとエクソン49を認識するプローブを用いて各々エクソン5を含んだ全長LGR5とスプライシングバリアントを含んだ総LGR5をin situ hybridizationを用いてLGR5のスプライシングバリアントの局在を解析した。その結果全長LGR5は陰窩のみに陽性細胞を認め、総LGR5は陰窩を中心にKi67が陽性であるtransitamplifying細胞も染色された。これらの結果はこれまでの解析を支持する結果であった。LGR5の全長、エクソン5を欠損させたLGR5Δ5、エクソン58を欠損させたLGR5Δ5-8の恒常的発現したHEK293細胞株を樹立した。Wnt3AとR-spondin-1を投与することによりwntシグナルの活性化を解析した。結果ある条件下ではLGR5Δ5株やLGR5Δ5-8株のwnt活性が上昇しており、このwnt活性の上昇が増殖能に関連している可能性が示唆された。エクソン5を特異的に認識する抗体を作成し、臨床検体を用いてLGR5の染色を行ったが非特異的なタンパクを検出するために全長LGR5を特異的に検出できなかった。また、上記の3株を用いてWnt3A、R-spondin-1による刺激前後で膜蛋白を抽出し、抗LGR5抗体を用いて免疫沈降後に質量分析により共役するタンパクを解析した。刺激により共役するタンパクXが同定されている。このタンパクに関してはLGR5との関連が報告されていない分子であり今後の解析が必要である。おおむね実験計画通りの結果が得られていると判断する。しかし、恒常的過剰発現系の確立に至っていない点が遅れている。25年度が最終年度であるため、記入しない。作成されたLGR5の一過性過剰発現系HEK293細胞、また今後作成予定の恒常的過剰発現系HEK293細胞を用いてLGR5タンパクの機能解析を行うことを優先的に進める。また、今後作成される新たなαLGR5抗体を用いることにより、FACSなどを用いたLGR5陽性細胞の単離に挑戦する予定である。
減量を伴う競技者の睡眠時の代謝:ヒューマン・カロリメータによるエネルギー代謝測定

競技者は起きている時間の大半を練習と食事にあてた競技中心の生活を送っているが、一日の1/3前後を占める睡眠時には食事も摂らず身体活動量も最低となり、睡眠時の代謝は日中のそれとは大きく異なる。夜間の睡眠が体作りや疲労回復の重要な時間であると考えられ、選手やその指導者においてはその重要性を疑う者はいないが、測定手法上の限界からこれまで確かなデータが蓄積されてきたとは言い難い。本研究では日常の最低限の生活ができる空間に居住しながらそのエネルギー代謝を測定できるヒューマン・カロリメータを用いて減量中の柔道競技者(6名)及びレスリング選手(6名)のエネルギー代謝を測定した。睡眠時(午後11時午前6時)、安静時(午前6時午前7時、基礎代謝)及び朝食後(午前7時午前10時)の食事誘発性熱産生の何れもが減量中には減量前の測定値に比べて約10%低下することを見出した。これまでの肥満解消のための減量についての研究では、減量に伴ってエネルギー代謝が低下することが必ずしも明快に示されていなかったが、極めて厳しい減量を行う競技者の減量においては睡眠時や食後の時間も含めて安静時のエネルギー代謝が大幅に低下することを初めて明らかにした。これらの結果は減量の進行に従って体重減量が困難になってくることの定量的な根拠を与えるものと考えられる。減量に伴う安静時代謝の低下は体組成の変化よりもエネルギー摂取量の低下が大きな原因と考えられる。なぜならば、女性競技者(陸上競技中・長距離走、球技など)を対象にした研究では、体脂肪率の低い競技者が一般健常女性に比べて安静時の代謝が高い傾向にあった。柔道選手が試合に向けて行なう減量の期間(試合前4-10日)及び減量をしていない期間のエネルギー代謝をヒューマンカロリメータで測定した。ヒューマンカロリメータによるエネルギー代謝測定の信頼性を確認するため、アルコールランプの燃焼試験を行ない、アルコールの燃焼量から計算された酸素消費及び二酸化炭素産生に相当する値がカロリメータの測定から算出されることを確かめた。ヒューマンカロリメータによるエネルギー代謝測定は夕食後に入室し、1)就寝中(23:00-6:00)、2)早朝空腹時(6:30-7:00)および3)朝食後(7:00-10:00)に分けて計測した。試合4日前の測定(通常の体重から3kg減)においては就寝中、早朝空腹時及び朝食後のエネルギー代謝の亢進(食事誘発性熱産生)の何れもが凡そ20%あるいはそれ以上減少しており、選手が行なっている減量中にはエネルギー代謝が大幅に減少していることが明らかになった。特に睡眠時のエネルギー代謝の減少は従来のマスクを用いた測定では不可能であり、ヒューマンカロリメータを計測に用いることで初めて明らかにされた。測定期間中の食事摂取は選手各自に任せ、食事調査からエネルギー摂取等について分析した。減量中の食事制限は各自まちまちであったが、減量の最盛期にはエネルギー摂取量を1/3に減らしている者が多かった。従って減量中のエネルギー代謝の低下は減量による体組成の変化によるのか減量中の食事摂取の変化によるものであるかは未解明の課題として残されている。
食道癌に対するハイブリッド型分子標的ペプチドを用いた新規抗癌治療薬の研究

本研究は既存の抗EGFR療法と異なる作用機序を持つハイブリッド型分子標的ペプチドであるEGFR-lyticペプチドの食道癌細胞株に対する有効性をin vitro, in vivoの実験系で検証し、食道癌、特に抗癌剤耐性食道癌に対する有効な治療法を確立することを目的とした。食道癌細胞株(TE-5, TE-8, TE-10, TE-11)および5-FU耐性細胞株(TE-5R, TE-11R)のEGFR発現量、EGFR変異の有無をWestern blot法、PCR法で検討し、全ての食道癌細胞株におけるEGFRの発現を確認した。またこれらの細胞株においてEGFR-lyticペプチドが低濃度(IC50値< 5μM)の低濃度で抗腫瘍効果を発揮することを確認した。位相差顕微鏡でのタイムラプスイメージング及びLDHアッセイにより、この抗腫瘍効果の機序が細胞膜の破壊によるものであり、抗腫瘍効果が短時間(30分以内)で発揮されることを確認した。TE-11R細胞を用いてマウスxenograftを作成、EGFR-lyticペプチドおよびコントロールペプチドを複数回皮下投与して腫瘍体積を継時的に測定し、EGFR-lyticペプチドが有意に抗腫瘍効果を有することを確認した。EGFR-lyticペプチドをマウスに種々の濃度、期間、投与法で投与し、食道および他の臓器への安全性を確認した。組織学的、血液学的に検討し、特に投与の支障となるような有害事象を認めなかった。さらにヒト皮膚細胞および食道細胞を用いた3D培養モデルにEGFR-lyticペプチドを曝露し、組織学的にEGFR-lyticペプチドによる傷害を認めなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はハイブリッド型分子標的ペプチドであるEGFR-lyticペプチドの食道癌細胞株に対する有効性をin vitro, in vivoの実験系で検証し、食道癌、特に抗癌剤耐性食道癌に対する有効な治療法を確立することを目的とした。年次計画に沿って平成26年度は下記のことを明らかにした。食道癌細胞株(TE-5, TE-8, TE-10, TE-11)のEGFR発現量、EGFR変異の有無をWestern blot法、PCR法で検討し、全ての食道癌細胞株におけるEGFRの発現を確認した。食道癌細胞株(TE-5, TE-11)から5-FU耐性細胞株(TE-5R, TE-11R)を樹立し、5-FU耐性を確認した。EGFR-lyticペプチドは、親株とほぼ同様に低濃度(IC50値< 5μM)で抗腫瘍効果を発揮した。さらに、悪性度の高い癌細胞に対しても抗腫瘍効果を有することをsoft agar colony formation assayにより確認した。平成26年度の研究実施計画に記載した年次計画に沿って、1EGFR発現強度の違いによるEGFR-lyticペプチドの抗腫瘍効果、2EGFR-lyticペプチドの5-FU耐性食道癌細胞株への細胞傷害性、3悪性度の高い食道癌細胞の足場非依存性増殖能に対するEGFR-lyticペプチドの影響、4食道癌細胞に対するEGFR-lyticペプチドの細胞膜傷害について、それぞれ実験を行ってハイブリッド型分子標的ペプチドのin vitroでの有効性・安全性を示すデータが得られている。

年次計画に基づき、平成27年度は5食道癌細胞による3D培養の実験系でのEGFR-lyticペプチドの有効性、6正常食道及び正常皮膚細胞を用いた3D培養の実験系でのEGFR-lyticペプチドの安全性、75-FU耐性食道癌に対するIn vivoにおけるEGFR-lyticペプチドの抗腫瘍効果、8EGFR-lyticペプチドをマウスの食道および他の臓器への安全性、918の結果に基づくfirst in human試験の立案を行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
高等教育における演劇教育の実態調査と演劇的手法を使った演劇教育方法の構築

演劇教育の実態調査を、目本演劇学会の会員を対象に、3度にわたって行ない、その分析を試みた。さらにはインターネットのホームページその他で、演劇教育関連科目の情報を集め、これを整理、分析し、演劇教育の実態を探る試みを行なった。また、演劇教育の方法を構築するための内容探求のため、科研費研究メンバーでの研修会を持ち、さらには、規模を大きくした演劇教育コロキウムを2年にわたって開催した。(1)2003年度には、8月に演劇教育の事例報告を中心にした研修会。大学演劇教育を考える基礎がためのため、10月と翌年1月に、宝塚北高校、神奈川総合高校の現場で2校の演劇教育の実際を材料に研修した。そして2月に演劇教育のコロキウムを開催した。大学演劇教育においては、演劇専攻を設置する大学と設置しない大学、あるいは、実技科目を設置する大学と設置しない大学、などの多様な軸を見据えて討論した。(2)2004年度は、8月に演劇教育の研究を深めて行く更なる方法の討議を行なう研修会を持ち。12月に、演劇教育を専門とする大学の授業と普通授業に演劇的手法を用いた演劇授業の2つの大学における演劇教育の現場を材料に研修会を行なった。そして、昨年度に続いて演劇教育コロキウムを3月に開催した。第1部は、「外国における演劇教育研究」で、<英米およびポーランドの高等教育機関における演劇教育とその研究をめぐって>を、第二部では、12月に研究対象とした2つの大学の演劇教育の姿を討論材料に討議を進め、第三部では、<これからの演劇教育>のタイトルのもとで、イ)学部に演劇教育の専門コースを設置し、尚且つ実技を伴う授業を設置。ロ)学部に演劇教育の専門コースを設置するが、理論(座学)中心の演劇教育を設置、などの5つのタイプをもった大学の演劇教育の姿の基に討議するコロキウムを行なった。これらの成果は、来年の「日本演劇学会紀要」にまとめる計画である。演劇教育の実態調査としてこれまで、日本演劇学会の会員を対象にアンケート調査を行い、次に、一部の学会員にインタビューを実施して詳しい説明を聞いてきた。科研費補助金を得た今年度に入って、東京、兵庫、神奈川、大阪で4回の研修会を持った。1.2003年8月2日日本大学において、科研メンバーと演劇教育に関心を持つ者(日本演劇学会演劇教育プロジェクトチームメンバーなど)を入れた演劇教育の事例報告研修会。自分が担当している演劇授業、または、演劇的手法を用いた授業の実際を報告。2.2003年10月30日宝塚北高校の演劇教育担当教員も交えた事例報告研修会。高等学校の演劇授業報告を参考にして、大学における演劇授業を考えてみた。3.2004年1月20日神奈川県立神奈川総合高校の演劇教育担当教員も交えた事例報告研修会。再び高等学校の演劇授業報告を参考にして、大学における演劇授業を考えてみる。4.2004年2月28日近畿大学において拡大した演劇教育研修会として、日本における演劇教育を議論する研修会を開催した。大学演劇教育においては、演劇専攻を設置する大学と設置しない大学、あるいは、実技科目を設置する大学と設置しない大学、または、演劇専門家育成を目的とする大学と全人教育を目的とする大学、さらには、制度的に設置された演劇関連科目と担当者個人の専門による演劇関連科目など、カテゴリーの多様な軸を見据えて討論し、探求した。また一方、インターネットからのホームページその他で、演劇関連科目の情報を集めた。

これらを整理、分析し、演劇教育の実態と演劇教育の効果的あり方を構築するための(まだ初段階から二段階へのプロセスではあるが)探求を行なうことの出来る状況を迎えられた。今年は、大学における演劇教育のありようを検討・分析し、大学における演劇教育の方法を構築するための討議、研究を行なっていった。主な研修会としては、(1)2004年8月2日日本大学に於いて、科研費メンバーによる討論研修会をもって、演劇教育の研究を深めて行く更なる方法の討議を行なった。(2)2004年12月1日日本大学文理学部教養学科において演劇的手法を使った授業の実際に参加して、演劇専門でない学生が学ぶ演劇的場の検討、研究を行なった。次いで、(3)2004年12月8・16日そして2005年1月12日の3日間の内、それぞれが、日本大学芸術学部演劇学科の、演劇専門の授業に参加することで、演劇教育の実際を研修し、討議を行なった。これらの集大成として、(4)2005年3月5日千葉商科大学にて、演劇教育コロキウムを開催し、第一部、「外国における演劇教育研究」の中で、熊谷保宏の司会で、谷山和夫が<英米およびポーランドの高等教育機関における演劇教育とその研究をめぐって>を報告し、第二部では、山下純照が司会し、日本大学文理学部教養学科と日本大学芸術学部演劇学科の演劇教育の姿を討論材料に討議を進め、第三部では、代表の菊川徳之助が、<これからの演劇教育>のタイトルのもとで、イ)学部に演劇教育の専門コースを設置し、尚且つ実技を伴う授業を設置。ロ)学部に演劇教育の専門コースを設置するが、理論(座学)中心の演劇教育を設置。ハ)学部に演劇教育の専門コースを設置していないが、実践授業を設置。など5つのタイプをもった大学の演劇教育の姿の基に問題提起を行なった。WEBによる調査と共に、これらは、来年の日本演劇学会紀要にまとめる計画である。
保健師の家族面接力を高めるＩＣＴ教育プログラムの開発

本研究は、保健師が家族支援のアセスメントを学び、実践能力を向上させることを目的として、ICT教育プログラムを開発し、教育効果を明らかにした。2013年と2014年の質的・量的調査からWeb版教材の事例を制作し、6コンテンツからなる教育プログラムを試案した。2015年と2016年に保健師25人が任意で登録して20人が受講し、評価アンケートを14人が提出した。その結果、教育プログラムの有効性は、1家族支援の実践力向上57.1%、2家族アセスメントの向上85.7%であった。本研究は、保健師が家族への援助力をICT教育から学び、家族への支援能力を向上させることを目指している。平成25年度はeラーニングの教材制作のための予備調査と、システム設備を仮設定した。平成26年度に行う予定であった一般住民を対象としたSimulated Familyへの学習会を終え、動画教材の撮影のプレテストを実施した。教材制作では、保健師へのニーズ調査によりテーマを絞る予定であったが、まず既存文献から保健師が遭遇する援助事例の特徴と援助技術を明らかにする予備調査を行った。文献は医学中央雑誌より「保健師」と「家族」「家庭訪問」のクロス検索で原著論文の抄録付を過去30年に遡って検索し、1995年以降の578文献を選択した。578文献の抄録から、調査対象者が保健師であること、保健師が家族へ実践した援助もしくは技術が具体的に記述されていることを選定基準としてさらに精選し、22件を分析文献とした。保健師が遭遇した事例の特徴は、発達障害児童虐待、新生児、精神障害、高齢者の閉じこもり等であった。文献から得られた援助技術には家族との関係形成、家族力量の強化、専門職の連携、地域と家族をつなげる支援など、家族を通して専門職の教育や住民の自助や共助の向上を意図した項目が抽出され、家族の課題から地域づくりまでを目指す援助技術が含まれていた。予備調査で得た援助技術をICT教育での教材制作に活かすため、1つの意味内容ごとに技術項目をコード化し援助技術の構造化を行った。技術項目の妥当性を高めるため熟練保健師2名、経験年数5年以上で修士号をもつ保健師4名と個別に面接し、援助技術の内容や表現について意見交換を行い、最終的に18項目にまとめた。この構造化された援助技術は、平成26年度に行う保健師対象の調査で一般化を行い、教材のシナリオ作成や評価尺度に用いるアイテムプールとして活用する。平成26年度は、保健師の家族支援学習用ホームページを立ち上げてシステム案を構築し、A県内の全行政保健師714名を対象にICTの実態と教育ニーズ調査を行った。調査票は調査時に在職していた670人に配布し、直接郵送法により350人が任意で返送した(回収率53.8%)。回答者は20歳代20.0%、30歳代19.7%、40歳代27.7%、50歳代32.3%で、経験年数の平均は18.0±11.6年であった。所属は県13.4%、保健所設置市41.1%、市町45.4%であった。ICTの職場環境では、インターネットに接続した個人専用パソコンとメールの所持者はそれぞれ82.9%と81.7%であった。職場で検索や学習にインターネットを活用している保健師は88.0%であり、自宅でも71.2%が実施していた。保健師の力量を高めるeラーニング(無料)の希望者は76.0%であった。希望の有無は年代区分や経験年数区分に差はなかったが、教育暦と看護師経験の有無において、保健師養成4年制コース85.7%(P<.01)と看護師経験者83.0%(P<.05)の方が、有意に希望者が多かった。しかし、4年制コースと看護師経験の保健師は、1年制コースや看護師経験がない保健師に比べ、どちらも経験年数が短かかったことから(P<.001)、eラーニングの学習希望には保健師の経験年数の関連が示唆された。家族支援で学習したい内容は「家族アセスメント59.4%」が最も多く、支援技術では「家族に必要な援助の見極め38.9%」「家族が本人のために関わる力を引き出す32.3%」「家族と住民をつなぐ31.7%」が上位項目であった。平成28年度はこの調査に基づき、家族支援のコンテンツを製作し、受講生を募り、ホームページを活用したeラーニングを展開し、有効なコンテンツと効果的な学習層を明確にする。平成26年度の調査より、家族支援の学習ニーズは「家族アセスメント」が5割を越え、学習したい支援技術の上位は「家族に必要な援助の見極め」「家族が本人のために関わる力を引き出す」「家族と住民をつなぐ」がいずれも3割を超えていた。この結果より、保健師が学習できる教材はすべてのライフサイクルに対応するよう母子保健、成人・老人保健、精神保健、産業保健の要素を盛り込んだ健康課題の事例が必要と判断した。そこで、三歳児健診をきっかけに言語の遅れを把握した保健師が養育期の家族を訪問すると、父親と祖父にはアルコール問題があった、という設定の動画事例を制作した。複合する健康課題を抱えた三世代同居家族への家族面接を通して、アセスメントと看護計画に回答する2コンテンツと、支援技術の上位3項目について事例分析をする3コンテンツを設定し、さらに事例解説を読んでフィードバックをする1コンテンツを加えて合計6コンテンツを学習課題とした。

ICT教育の試行は広島県内の自治体に依頼し、研究に同意した保健師11人が任意でeラーニングの受講登録を行なった。学習期間は35日間で、この間にコンテンツを1回でも受講したのは7人であった。7人は経験1年から19年目までで平均は4.6年、年齢は29.4歳であった。受講は2コンテンツが4人、5コンテンツが2人、6コンテンツが1人であった。アクセス回数は39回で、一人平均5.6回であった。受講の時間帯は23時台の15.4%が最も多く、昼間の7時ー18時48.7%に対し夜間・深夜の19時ー6時は51.3%であった。eラーニングには経験が若い保健師がより関心をもち、昼間よりも夜間のアクセスが多かった。11人中4名が登録と閲覧のみでコンテンツ学習に至らず脱落しており、eラーニングの負担が示唆された。平成28年度は受講者を拡大し、有効なコンテンツと効果的な学習層を明確にする。平成26年度の調査から明らかになった結果は、平成27年度に1つの国際学会と2つの国内学会で公表を行なった。国際家族看護学会(2015年9月Odense)では、「行政保健師の家族看護における教育ニーズ」があると回答した保健師は92.7%(n=344)で、教育ニーズが高いことや家族看護理論を理解する必要性を認識していること、日本公衆衛生学会(2015年11月長崎市)では「自治体に勤務する保健師のICT環境とeラーニングへの学習ニーズ」において、ICT環境の自治体のインフラがeラーニングへの学習ニーズには影響していないこと、日本看護科学学会(2015年12月広島市)では、保健師が家族支援で高めたい技術の学習ニーズは「見極められる」といったアセスメントや「力を引き出す」「記述できる」といった実践の項目であることが示された。これらの背景を踏まえ、eラーニングに使用する教材分析を行い、動画事例を制作し、平成25年度に仮作成したシステムに搭載してホームページを完成させ、ネットワーク上で計画通りICT教育の実践までが行なえた。しかし、eラーニングの希望調査では75%以上の保健師が希望していたため、自治体統括保健師を通じて協力を依頼したが、実際に任意で協力が得られたのはわずか11人であった。保健師の所属では県4人、保健所設置市4人、市町村3人とバランスはよかったが、平成28年度にはさらに受講者数を増やし、行政の保健師のみではなく産業や他分野で働く保健師にも教育方法の有効性を確認する調査が必要と思われる。本研究は、保健師が家族アセスメントの能力を高める教育プログラムの構築を目指し、平成25年度と26年度の調査を基盤に学習用教材の動画事例を制作してホームページに搭載し、eラーニングによる教育システムを構築した。平成27年度に広島県内の自治体に依頼し、保健師11人が任意でeラーニングを行なった。学習期間は35日間で7人が受講した。4名は登録と閲覧のみで脱落しており、この要因を探る必要性が示された。そこで、平成28年度は受講を1つの自治体に限定し、同じ組織内での実施を試みた。対象者は島根県内の自治体で、保健師は常勤19人と非常勤3人の21人が勤務しており、任意でeラーニングへの研究に参加した。保健師14人がクラウド型のWebにアクセスし4週間のコースを履修した。学習は平成27年度と同様のコンテンツで行い、受講後にはWebアンケートに任意で回答した。分析はアンケートの回答による家族アセスメントの理解度と教育方法の有効性、サーバでの学習履歴から学習効果を評価した。結果は13人が受講し、11人がアンケートに回答した。
タンデム学習のためのLog Bookの開発

タンデム学習とは異なる母語を話す2人がペアになり、互恵性と学習者オートノミーの原則の下で互いの言語を学び合うという学習形態のことである。近年、タンデム学習の実践・研究はグローバル化の進展による国際人口移動の増加とIT技術の進展を背景に多様化し、様々な国々で広まっている。しかし、現状では学習者が二人だけで学習を進めるのは難しいと言われており、タンデム学習を効果的に行うためには振り返りを促すことが重要とされている。そこで、本研究ではタンデム学習での振り返りを促すためのLog Bookというツールを開発することを目的する。最終的に、開発したLog Bookはホームページ上に公開する予定である。
全身性炎症反応症候群SIRSにおける制御性T細胞Tregの検討

全身性炎症反応症候群systemic inflammaotory response syndrome(SIRS)は、1992年米国集中治療学会主導のもとに提唱された概念であり、外傷、敗血症、熱傷等の重症疾患によって惹起される急性炎症反応である。体温の上昇、心拍数増加、呼吸数増加、白血球上昇を診断項目とする。その本質は免疫細胞から発せられる大量の炎症性サイトカインによって生じるとされる。今回我々はその炎症反応または免疫反応を抑えるとされる制御性T細胞Tregについて検討した。結果、集中治療室に入る重症患者においては、このTregが上昇していた、つまり免疫抑制されているとされる患者では感染症の発症リスクが高いことがわかった。以上からこのTregを評価または制御することで感染症治療に大きな福音がもたらされるかもしれないことがわかった。【はじめに】当院集中治療室に入室した重症患者18症例に対し27回のImmune Cell Function Assay (ImmuKnow®)を行った。4症例に対しては、複数回Assayを施行した。14回のAssayは入室5日以内に施行した。Tregについても検討した。平均年齢は63.3±17.1才,APACHEIIスコアは22.6±9.4,測定時のSIRSスコアは2.5±1.1であった。長期入院した1症例で細胞性免疫の低下に随伴して感染症を繰り返した。細胞性免疫能とAPACHEIIスコア,CRP,SIRSスコアに関連はなかった。MODS,DICでは細胞性免疫能が強かった。1週間以内に新たに感染症を発症した症例では細胞性免疫能が低下していた。北海道大学病院自主臨床研究(臨床研究番号:自010-0184、課題名:全身性炎症反応症候群における制御性T細胞の検討)として前向き観察研究を施行している。平成22年11月25日平成25年3月31日を実施期間とした。【研究の目的】敗血症や外傷、心肺停止症例といった全身性炎症反応症候群SIRSにおけるTregの動向を検討し、SIRSの治療に免疫制御療法を導入することへの可能性を探る。【対象患者および適格性の基準】北海道大学病院先進急性期医療センターまたは救急科に入院中の敗血症、外傷、心肺停止患者を対象とする。(1)同意取得時において年齢が20歳以上の患者(2)全身性炎症反応症候群SIRS基準(基準については略)を満たす患者(3)本研究の参加にあたり十分な説明を受けた後、十分な理解の上、患者本人または代諾者の自由意思による文書同意が得られた患者【評価項目(エンドポイント)】主要評価項目はCD4+CD25+細胞数とする。副次的評価項目として免疫活性度検査(ImmuKnow試薬による)、28日後死亡率、28日後集中治療室退室率、患者重症度(SOFAスコア、APACHE-IIスコア)。【実績の概要】上記実施期間において約30例の症例を検討した。数例において本研究のもつ可能性が示唆されたので別記学会において発表しているところである。SIRS症例全体におけるTregの傾向や病態との関連性は現在検討中である。左記(3)を達成するため今後さらに50例程度の症例が必要である。・症例数は順調に達成できている・ただし今後さらなる症例の上乗せが必要である・下記試薬を用いてさまざまな病態におけるTregの動向を検討する・また症例を重ねることにより疾患予後との関連性や有意差を検討する平成23年度未使用額586,110円は平成23年3月分の旅費及びその月に購入したMBL CMI-4900 Imnu Know CD4 ImmuneセルFuncti、その周辺機器等の支払いが4月以降となる為に生じたものである。【次年度の研究費の使用計画】・CD4,CD25,CD14,CD45,各種コントロール抗体(Tregの同定)購入・ImmuKnow(MBL)試薬ならびに測定キット、インキュベーター購入・日本救急医学会、日本集中治療医学会等の国内学会参加・アメリカ集中治療医学会SCCM等の国際学会参加
日常生活活動における筋活動の定量的評価に関する研究

研究成果は(1)日常生活活動のモデル作業における上肢筋活動量(2)日常生活活動における咀嚼筋活動量として報告書に示した。(1)に関しては、住居内における生活活動11種類のモデル作業について、男女合わせて6名の大学生を被験者に行った。その結果、同様の作業にもかかわらず筋放電量、筋負担量とも個人差が大きく、日常活動における筋活動量の実態が明らかになった。個人差の要因については今後の課題として残った。(2)に関しては、食物摂取に欠くことのできない咀嚼筋の働きについて、食品の咬み応えとの関係を明らかにしようとした。さらに複雑な食品構成からなる料理を食する際の咀嚼筋活動についても検討し、基礎的知見を得ることが出来た。今後さらに実際的な食事状況下における咀嚼筋活動について追究したいと考えている。1.日常的無拘束作業における連続的な筋放電量の測定これまでは上肢筋活動に関するデータの集積を行ってきたが、本年度は咀嚼筋活動に着目して計測実験が行われた。ホルター筋電計を用いて、機械的噛み応えの明らかな食品25種について、さらには日常的な料理に関して、それらを摂取した際の左右の側頭筋および咬筋放電波形を導出した。食品の機械的噛み応えと筋放電量(μv/sec)との間には相関性が確認された。さらに、料理を食べている時の筋放電量および全筋放電量(μv/食事)を測定した結果、1)筋放電量は料理の水分含有量や食品構成に影響される2)全筋放電量は食事時間に影響されることなどが分かった。咀嚼回数や意識的咀嚼強度が咀嚼筋活動量を増加させるか否か、食事中の咀嚼筋疲労とその個人差などについては今後の課題となった。咀嚼筋力と上肢筋力との関係についても明らかにしたい。2.日常的無拘束作業について、携帯式呼気ガス代謝モニター(メータマックスII:今回の補助金によって平成13年1月に納入された)による心拍数、酸素摂取量、呼吸商などの測定補助金の追加採用であったことから、機器の購入が年度末となった。当面は安静時代謝量、作業負荷時心拍数の回帰直線作成など、基礎的データの集積を行う予定である。本年度内に、上肢筋活動時の消費熱量測定に着手する予定である。(1)日常生活活動のモデル作業における上肢筋活動量住居内における生活活動11種類のモデル作業について表面筋電図法ならびにメータマックスIIによる酸素消費量測定を行なった。表面筋電図法のよる測定によって筋放電量および筋負担量に関して日常的筋活動量を定量的に明らかにすることができた。しかし、酸素消費量に関しては作業ごとの明らかな差異を認めることができず、さらなる検討が必要である。(2)日常生活活動における咀嚼筋活動量食生活における食事状況下での咀嚼筋活動量を明らかにするために食品の咬み応えを変えた場合の筋活動量を測定した。咬み応えのある食品ほど筋活動量は多い傾向にあったが、また個人差も大きかった。
深海採鉱機向け鉱床計測用リアルタイム画像採取処理装置の研究開発

深海採鉱機向け鉱床計測用リアルタイム画像採取処理装置の研究開発を研究課題としている。平成26年度には研究課題に関連して下記の研究を実施し,極めて良好な結果を得た。1.前年度で提案した固定式方法では画像採取処理装置が採掘機に装着されているので,採掘機の振動によるノイズの影響が大きい上で,探知範囲め限界がある。そのために,画像採取処理装置を採掘機から分離する方法を考案した。この自己回遊の分離式の場合,採掘機と鉱床の位置取得のために計算量が多くなるが,高速計算法により計算時間を縮短することが可能となる。さらには,振動ノイズの影響が少なく自由度高い画像採取が行えると考えられる。そこで,自己回遊の分離式の画像採取処理装置を作成し,新たなイメージングモデルを確立した。2.深海採鉱のために,深海の泥,コバルトリッチクラストやマンガン団塊の物理性質と化学性質をわかることが必要である。現存の鉱石計測システムでは,海底表面の探査するしかない。本研究では,現存の鉱石計測システムを踏まえて,多領域融合手法で新たな鉱石分布や厚さの高精度計測システムを提案した。3.深海三次元地形復元システムの作成。海底音響基準点を使った精密海底測地,海中ロボット位置計測等の研究を行った。しかし,音響カメラは解像度が低く,三次元画像復元技術も困難である。そこで,本研究では近赤外線三次元カメラで深海採鉱機付近において測位精度数ミリメートルを達成することができた。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。平成25年度には研究課題に関連して下記の研究を実施し,極めて良好な結果を得た。1.画像採取処理装置の搭載方式の検討。陸地採掘機の画像採取処理装置は固定式で採鉱機の採掘作業のコントロールを行っていた。固定式の場合,画像取得処理装置と採掘機の位置関係が既知量となるのため,採掘機の位置制御は簡単で,計算量も少なく,リアルタイム性が良い。しかし,固定式方法では画像採取処理装置が採掘機に装着されているので,採掘機の振動によるノイズの影響が大きい上で,探知範囲の限界がある。自己回遊の分離式の場合,採掘機と鉱床の位置取得のために計算量が多くなるが,高速計算法により計算時間を縮短することが可能となり,振動ノイズの影響が少なく高い精度ができる可能性が示された。2.深海で動作するため,画像取得装置の構成部品類の性能の検討を行った。市販の水中カメラは,深海採鉱操業のために開発されたものではない,深海海底では撮影できない場合がある。そこで,本研究は底泥の巻上げや照明の不均一さなどが与える影響をシミュレーションし,部品から装置全体の構成まですべて再検討した。これらについて検討の上で,新たな水中画像取得装置を試作し,より有効なイメージングモデルを完成させた。3.本年度は平成26年度に予定していた研究課題の一部も前倒しで実行した。上記のイメージングモデルにおける画質改善のため,画質改善アルゴリズムを提案した。本提案方法では深海画像の特有な光の散乱や色の退化による劣化をスペクトル特性法,重み付きトライラテラルフィルタ,照明の照度不均一さを口径食除去法により改善する新たな画像改善モデルを考案した。この提案方法は,深海の特徴,地形,浮遊物の影響などを考慮した構成となったため,効率的に深海画像復元することができた。合理的な研究計画の策定を行った。遭遇した問題が順調に解決された。当初の計画に沿って研究を推進し、平成25年度までの研究内容を一層深めつつ、さらなる実用化を図る。加えて平成26年には海中工学や電気電子工学に関する大規模な国際会議に参加し、国際的な共同研究を求める。