hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フーリエ合成型硬X線望遠鏡の画像合成法の開発

観測機器の立ち上げも順調に推移し、HXTも10月初旬には定常観測を開始するに至っている。こうした状況の中で、本研究に直接関連する部分では以下の進展が見られた。1.1990年度までに開発した最大エントロピ-法(MEM)によるHXT画像合成プログラムを実デ-タに適用し、太陽フレアの硬X線像取得に成功した。2.関連して、衛星の伝送デ-タと画像合成プログラムとのインタフェ-ス・プログラム等を開発・整備した。3.画像合成プログラムを大型計算機よりワ-クステ-ションに移植して、いずれを用いても画像合成ができるようにした。4.ワ-クステ-ション上での画像処理ユ-ティリティを充実させ、硬X線フレア・イメ-ジの時間発展の解析を容易化した。5.大量の衛星デ-タを宇宙科学研究所のデ-タベ-ス・システムより配信するコピ-・システム(8mmカ-トリッジ・テ-プ使用)を構築した。6.一部のデ-タについては、科学結果に直結する解析を開始した。7.HXTについての包括的な論文を出版した。ひきつづき、システムの充実、デ-タ解析を進めつつある。本研究では、第14号科学衛星SOLAR-A(「ようこう」)搭載の硬X線望遠鏡(HXT)の画像合成法の開発、及び画像処理システムの構築をめざしたものである。第1年次(H2年度)には最大エントロピー法を用いた画像合成プログラムを完成し、このプログラムのパラメータ群である「すだれコリメータ」の空間透過率の精密測定を行い、衛星の打ち上げ準備を完了した。第2年次(H3年度)には、8月の衛星打ち上げ以降、このプログラムを実データに適用し、実データに即した改良を加えた。また今年度にかけて、WSを用いた画像処理システムの充実を図りつつ、データ解析・太陽フレアの硬X線源の研究を進め、また92年末までに観測された太陽フレア・データの一部を『データブック』として刊行した。本研究により、以下の成果が得られた。(1)HXTの基本設計、打ち上げ前の機器較正に誤りがなく、撮像機器として問題なく働くことが確認できた。(2)今回開発した最大エントロピー法は、HXTのように素子数が少ない場合でも、ほぼ満足できる画像を与えることができる。但し、硬X線源が拡がっている場合に数値計算上の弱点が残っており、改良の余地がある。(3)太陽フレア硬X線源は高エネルギー(100KeV)側で『二つ目玉』構造が基本であり、『二つ目玉』硬X線源の同時性から、フレアで加速された高速電子が磁気ループの両端に降下して硬X線を放射しているとの解釈が正しいことが示された。(4)太陽フレアの硬X線源の高さは、低エネルギー側で低く、高エネルギー側で高いところに位置する。これも前述の解釈の正しさを支持するものであるが、なお詳細な検討が必要と思われる
重イオンビームを用いた簡約MHD方程式固有関数の直接計測によるMHD揺動の研究

磁場閉じ込め核融合研究におけるMHD不安定の理論解析の手法としてMHD方程式群を簡約化して2次元描像の上で解析する簡約MHD方程式系が、解析的手法においても計算機シミュレーションにおいても強力なツールとして利用されるようになっている。この方程式系においては流れ関数(Φ)とポロイダル磁束関数(Ψ)が不安定モードの固有関数になっている。ところで、トカマクのような軸対称トーラスにおける重イオンビームプローブ(HIBP)計測では、ビームイオンのエネルギー保存則および角運動量保存則を通じて、観測量がこれら二つの固有関数と直接結びついている。ここで対応する二つの観測量はスカラーポテンシャル(φ)とベクトルポテンシャルのトロイダル成分(A_ζ)である。これまでのHIBPでは、φの計測に威力を発揮してきたが、A_ζの計測が行われた例はまれである。それは、この測定においては測定量がビームに沿っての経路積分になり、測定値に関して局所性が保証されないという難点があるからである。本研究の課題は、どのような条件でA_ζ計測の局所性が回復できるかを明らかにし、簡約MHD方程式による解析と実験研究のより直接的な統合をめざすものである。ここでは、モデルMHD揺動を仮定し、2次ビームのトロイダル変位を軌道解析によって調べるという方法を採った。主な結果は、(1)MHD揺動が中心部に局在する場合は測定の局所性がよい。(2)MHD揺動が周辺部に局在する場合には中心付近に擬似信号が現れる。(3)ビーム源、検出器をトーラスから離すと測定の局所性が向上する。これらの結果により、軸対称系トーラスにおいては幅広い領域で局所性のよい測定が可能であることが示された。今後、トロイダル角運動量保存則が使えない非軸対称系トーラスへ拡張が課題である。磁場閉じ込めトロイダルプラズマのMHD研究において簡約MHD方程式系が理論解析およびシミュレーションにおいて重要な役割を果たしてきた。この方程式系においては流れ関数(Φ)とポロイダル磁束関数(Ψ)が二つのキーパラメーターであり、これら二つの固有関数の空間分布が不安定の構造を表している。これらの物理量は重イオンビームプローブ(HIBP))によって観測しうる静電ポテンシャル(Φ)と磁気ベクトルポテンシャルのトロイダル成分(A_ζ)と直接結びついている。これまでHIBPはプラズマ中の静電ポテンシャルの測定法として確立され、電場と閉じ込めの関連を議論する物理検討において重要な役割を果たしてきた。小型ヘリカル装置CHSではさらにMHD揺動に伴う静電ポテンシャル揺動の空間構造も観測され、MHD揺動の研究にも有効であることが明らかになった。この研究ではHIBPの可能性をさらに発展させ、ベクトルポテンシャルのトロイダル成分も同時に測定して簡約MHD方程式系を用いた理論解析と直接比較することのできる手法を確立することが目的である。しかし、静電ポテンシャルが直接局所量として観測されるのに対して、ベクトルポテンシャルはその成分を軌道にそって積分した結果であるビームの位置のずれとして観測されるものである。したがってその空間構造を求めるためには逆変換のアルゴリズムを開発する必要がある。本年度は大型汎用計算機用に開発されている重イオンビームの軌道解析コードを、CHSの実験条件にあわせて機動的に使えるようにすることを目指して、専用のワークステーションを購入し、整備中である。また、逆変換のために必要なアルゴリズムを軌道解析コードに組み込むための磁場揺動のモデルについて検討中の段階である。この研究計画は、重イオンビームプローブ(HIBP)を用いてプラズマ中の静電ポテンシャル揺動と磁場揺動(ベクトルポテンシャル揺動)を同時計測することによって、簡約MHD方程式の2つの固有関数である流れ関数とポロイダル磁束関数の空間分布を実験的に求める手法を確立することをめざしている。

静電ポテンシャルついてはすでに測定技術は確立されているので、いま目標は磁場揺動の局所計測である。今年度は、まずトロイダル角運動量保存の条件が使えるトカマクなどの軸対称トロイダル磁場における計測の可能性について計算機による模擬計算を行った。プラズマ中で磁場揺動、したがってベクトルポテンシャルのトロイダル成分の揺動が存在すると、エネルギー分析器では2次ビームのトロイダル方向の揺動として観測される。磁場揺動の空間分布が中心部に局在する場合、半径1/2領域に局在する場合、周辺部に局在する場合を仮定して(ガウス分布でその幅はプラズマ半径の1/3とする)、それぞれについて検出器の位置における位置の揺動を計算した。現在までの計算結果によれば、揺動が中心に局在する場合には揺動分布の再構成が比較的よい一致を得られるが、周辺分布の場合には経路積分の影響が大きく、再構成が難しい。軸対称磁場配位でさえ経路積分の影響が大きいことは、ヘリカル磁場配位への拡張の難しさを示唆している。以上の結果から今後の方針として、現在のアプローチを進めると同時に、トロイダル対称性を全く仮定せず、実際のCHSヘリカル装置の磁場を取り込んだフルビーム軌道計算によって、揺動分布の再構成が可能か調べたいと考えている。磁場閉じ込め核融合研究におけるMHD不安定の理論解析の手法としてMHD方程式群を簡約化して2次元描像の上で解析する簡約MHD方程式系が、解析的手法においても計算機シミュレーションにおいても強力なツールとして利用されるようになっている。この方程式系においては流れ関数(Φ)とポロイダル磁束関数(Ψ)が不安定モードの固有関数になっている。ところで、トカマクのような軸対称トーラスにおける重イオンビームプローブ(HIBP)計測では、ビームイオンのエネルギー保存則および角運動量保存則を通じて、観測量がこれら二つの固有関数と直接結びついている。ここで対応する二つの観測量はスカラーポテンシャル(Φ)とベクトルポテンシャルのトロイダル成分(A_ζ)である。これまでのHIBPでは、Φの計測に威力を発揮してきたが、A_ζの計測が行われた例はまれである。それは、この測定においては測定量がビームに沿っての経路積分になり、測定値に関して局所性が保証されないという難点があるからである。本研究の課題は、どのような条件ならばA_ζ計測の局所性が回復できるかを明らかにし、簡約MHD方程式による解析と実験研究のより直接的な統合をめざすものである。研究手法としては、モデルMHD揺動を仮定し、観測されるビームのトロイダル変位の揺動を軌道解析によって調べるという方法を採った。これまでに得られた主な結果は、(1)MHD揺動が中心部に局在する場合は測定の局所性がよい。(2)MHD揺動が周辺部に局在する場合には中心付近に擬似信号が現れる。(3)ビーム源、検出器をトーラスから離すと測定の局所性が向上する。これらの結果により、軸対称系トーラスにおいては機器の配置と適用範囲に注意すれば、幅広い条件で局所性のよい測定が可能であることが示された。
モンゴル各地域集団と日本人集団との遺伝的差異の比較研究

平成17年8月にモンゴルのウランバートル、オラーゴン及びダランザドガドにおいて、平成18年6月にはウンドゥクハーン及びチョイバルサンにおいて、健常モンゴル人各200名から、インフォームド・コンセントを取り、口腔内粘膜を採取した。計1000名の粘膜細胞試料からDNAを抽出・定量した。AmpF1STR Identifilerキットを用いて、15STRローカスの型判定を行った。また、ウランバートル97名、オラーゴン95名、ダランザドガド100名、チョイバルサン117名、ウンドゥクハーン84名の計493名の男性のDNA試料については、AmpF1STR Yfilerキットを用いて、17Y-STRローカスの型判定を行った。各地域集団の各STRローカスについて、アレル頻度を算出し、バーディ・ワインベルグ平衡の検定を3つの検定方法により行ったところ、3つのテスト全てで乖離が見られたローカスはどの地域集団にもなかった。これらの集団と日本人及び東・東南アジアの近隣諸国のヒト集団におけるデータベースを用いて、遺伝距離DAに基づくNJ法による系統樹、並びに多次元分析により、遺伝的関係を調べた結果、モンゴル人五地域集団は、一つのヒト集団群を形成し、その分布は地理的分布と非常によく一致していた。また、Y-STRsのハプロタイプ解析の結果から、日本人のハプロタイプの中に、日本人独自のクラスターを形成するハプロタイプ群が2つ観察された。本研究により、モンゴルの各地域ヒト集団と日本人集団との遺伝的差異は、モンゴル周辺のヒト集団に比較して小さくはなく、これまで提唱されていた「日本人の起源」がモンゴルのブリヤート族であるという一つの仮説に対して、そうではない可能性もありえることが示唆された。これらの結果の一部は、日本DNA多型学会第15回学術集会(平成18年11月:福山)において発表された。本年度は、研究代表者及び分担者(山本)の両名で、モンゴルを訪問し、研究協力者であるモンゴル法医学センター・専門技官ガンボルト・スレン博士とモンゴル健康医科大学・病理法医学講座テレンバット・ミンジュール助手の協力を得て、モンゴルの三地域、首都であるウランバートルUlaanbaatar(ほぼ中央部)、西方国境近くのオラーゴン市Ulaangom、及び南部ゴビ砂漠内の町ダランザドガドDalandzadgadに在住の健常モンゴル人各200名から、インフォームド・コンセントを取り、口腔内粘膜を採取した。採取した計600の粘膜細胞試料からDNAを抽出し、定量した。各DNA試料を濃度調整した後、Applied Bionsystems社のAmpFlSTR Identifilerキットを用いて、15 STRローカス(D8S1179,D21S11,D7S820,CSF1PO,D3S1358,TH01,D13S317,D16S539,D2S1338,D19S433,vWA,TPOX,D18S51,D5S818,FGA)及び性別判定用のアメロゲニンローカスの型判定を行った。モンゴルの三地域ヒト集団の15STRローカスの各ローカスについて、アレル頻度を算出し、ハーディ・ワインベルグ平衡の検定を行い、識別力の統計値を計算した。これらの三集団についてアレル頻度分布を比較したところ、ほぼ同様な分布を示した。現在、これらの集団と日本人集団、及びこれらの近隣諸国のヒト集団との遺伝的系統関係について検討中である。

本年度は、サンプルコレクターをモンゴルに送付し、平成18年6月に、研究協力者であるスレン博士とミンジュール助手らにより、東北部ウンドゥクハーン及び東部のチョイバルサンにおいて、健常モンゴル人各200名から、口腔内粘膜を採取し、計400の粘膜細胞試料からDNAを抽出・定量した。これらの試料は、平成18年11月にミンジュール助手が日本に訪問した際に搬送され、その間にその一部が解析され、学会発表された。計400のDNA試料はIdentifilerキットにより解析された。また、両年度を通じて採取された計1000サンプルのうち、ウランバートル97名、オラーゴン95名、ダランザドガド100名、チョイバルサン117名、ウンドゥクハーン84名の計493名の男性のDNA試料については、AmpFSTRYfilerキットを用いて、17Y-STRローカスの型判定を行った。Identifilerの15STRローカスについても、アレル頻度を算出し、ハーディ・ワインベルグ平衡の検定を行ったところ、3つのテスト全てで乖離が見られたローカスはどの地域集団にもなかった。五地域集団間の各ローカスのアレル頻度分布の統計学的差異については、ダランザドガドーオラーゴン間、ダランザドガドーチョイバルサン間、オラーゴンーウンドゥクハーン間で4ローカス有意差が見られたが、他はそれ以下で、チョイバルサンーウンドゥクハーン間は全く有意差が見られるローカスはなかった。系統樹解析並びに多次元分析により、モンゴル人の五地域集団は、一つのヒト集団群を形成し、その遺伝的分布も周辺地域の地理的分布と非常によく一致していた。また、Y-STRsのハプロタイプ解析の結果からも、日本人のハプロタイプの中に、モンゴル人で観察されたハプロタイプとは全く異なり、日本人独自のクラスターを形成するハプロタイプ群が2つ観察された。
炭素材料と金属酸化物との界面複合化

HOPG劈開面と各種金属酸化物種と炭素材料との界面接合の難易の目安をSEMにて観察したところ、TiO_2>MoO_x>RuO_2であり、炭素と金属酸化物の接合性の順序はMoO_x≒RuO_2>TiO_2であることがわかった。各金属酸化物超微粒子を炭素材料表面に均一分散担持させるために、担体をGCにかえて電極を作製して電気化学測定を行った。1M KOH中での定常サイクリックボルタモグラム(CV)から蓄積電荷量を評価したところ、担持量が少ない領域では、酸化ルテニウム、酸化モリブデン共に、金属1原子当たり3個以上のプロトンが吸・脱着することに相当する電荷が蓄積されることになり、理論量の1[例えば酸化ルテニウムの場合、RuO_2+H_2O+H^++e=Ru(OH)_3]より大きくなった。このことは、金属酸化物を炭素担体に超高分散担持すれば、大容量電気化学キャパシタ電極を設計することが可能があることを示している。ただし、酸化チタンの場合のように、均一分散に近い電極でもプロトン吸着量が増加しない場合もあり、担持する金属種の化学的性質に依存する。ここで、酸化物自体の電気伝導率が高くはないにもかかわらず、炭素担体(GC)上に高分散担持されることにより電極として機能し、かつ大きな疑似二重層容量を示したMoO_x/GC電極について、その表面のXPS分析を行ったところ、高分散されると酸素の配位数がより少ないことを示唆した。また、昨年度に引き続き、金属酸化物の層状化と眉間への炭素層の形成の実験も進行中である。
噴火災害に備えた避難システムの実効性向上に関する研究

本研究では、具体的なフィールドとして、伊豆大島を対象に、専門家の噴火シナリオと行政の避難オペレーション、住民等地域社会の噴火イメージとの相互関係を分析し、防災教育に求められる要件の明確化と、行政が避難システムの実効性を向上させるための要因を提言することを目的として、住民の噴火イメージを明らかにするための住民調査ならびに農業・観光業等産業毎の産業カレンダーを作成した。火山専門家の持つ科学的知見と行政の避難計画あるいは住民の噴火イメージには大きな齟齬はないが、噴火警戒レベル4の発表を前提としていること、自家用車避難を想定した対策を考えておかない限り現実に対応出来ない可能性があることなどの課題が明らかになった。産業毎の産業カレンダーを精緻化し、花卉等施設型農業や養殖型漁業では、11月を中心とする時期にピークがあり、経済的影響が短期的にも長期的にも大きいこと、朝夕に短時間でも作業ができれば影響は若干といえども軽減できる可能性があること、などが明らかになった。これらの成果を住民向けの配付チラシおよび避難計画の改善方針を作成し、町と協議した。さらに、町長主催の住民向け講座で提示し、成果の社会還元を諮った。火山噴火災害における有効な避難対策計画を策定するために、求められる条件を伊豆大島をフィールドに行政及び住民に対する聞き取り調査から明らかにした。第1に、専門家と行政、住民の3者で噴火イメージが共有されていことが、警報及び避難勧告等災害情報の円滑な生産・伝達・受容に重要な要件となる。伊豆大島の場合には、噴火頻度が他の災害や他の火山と比べて災害頻度が短いため、行政も住民も意識は高く、知識も類似している。「有感地震を感じることなく噴火が始まる」、「山頂噴火から始まる」、「割れ目噴火に拡大すると居住地に危険が迫る」といった噴火イメージを持つ住民が多い。山頂噴火を経ることなく居住地近くから噴火が始まるケースについても応用問題として含めていく必要がある。第2に、島外避難に関しては、強い抵抗感こそないが、前回については不必要だったのではないいかという評価や、産業面からも島内避難を可能な限り行って欲しいといった意見も見られた。島外避難の契機となる現象に合意が求められるとともに、産業の維持・支援策を準備する必要がある。第3に、高齢化が進んでいるために、避難支援が求められるが、現実的には支援者自体が不足している。また容易に乗船できる施設が必要であるが、現実的には整備が難しい上に、前回と比べて動員できる客船が大きく減少している。第4に、産業面では、観光客入り込み数は年間を通して平準化されており、主力産品である花卉や金目鯛等年間を通して収穫されているものが多く、季節変動は少ない。花卉の場合には、ハウスの室温調節が必要であり、一時帰宅等が望まれる。ひきつづき、平成22年度には、住民調査を行い、避難計画に求められる要件を量的に把握し、計画案へと結び付ける。平成22年度には、各集落毎の住民代表に対する面接聞き取り調査を行い、その結果を踏まえ、広く意見分布を把握するために、量的な住民調査を実施した。その主な結果は以下の通りである。a.住民代表に対する面接聞き取り調査住民は、全般に、山頂噴火を前提とした噴火イメージを強く持っており、島外避難については全般に消極的な意見が多いが、それでも島南部波浮周辺の住民には島外避難の拠点となる岡田港および元町港との道路の危険性や高齢化に伴う避難の足ならびに避難の支援を懸念する声が強いことが確認された。b.量的な住民調査の解析住民の防災意識構造や予想される避難行動、噴火イメージを量的に把握するために住民調査を実施した。その結果、上記の聞き取り調査で得られた傾向が確認された。前回の噴火体験の有無による意識構造等詳細な解析に着手する。b.避難オペレーション・警報等伝達・防災教育の役割分担山頂噴火を伴わない割れ目噴火の可能性については、町では防災教育の中で実施しているが、現状では住民は十分に理解しているとは言い難い現状にある。集落特性や体験の有無、従事している産業による意識構造を踏まえた改善策の解明が最大の課題であることが判明した。

本研究では、具体的なフィールドとして、伊豆大島を対象に、専門家の噴火シナリオと行政の避難オペレーション、住民等地域社会の噴火イメージとの相互関係を分析し、防災教育に求められる要件の明確化と、行政が避難システムの実効性を向上させるための要因を提言することを目的として、住民の噴火イメージを明らかにするための住民調査ならびに農業・観光業等産業毎の産業カレンダーを作成した。最終年度は、第1に、産業毎の産業カレンダーを精緻化し、各産業の特性を反映した防災教育に求められる要件の明確化をはかった。中でも、花卉等施設型農業や養殖型漁業では、11月を中心とする時期にピークがあり、経済的影響が短期的にも長期的にも大きいこと、朝夕に短時間でも作業ができれば影響は若干といえども軽減できる可能性があること、などが明らかになった。第2に、火山専門家の持つ科学的知見と行政の避難計画あるいは住民の噴火イメージには大きな齟齬はないが、噴火警戒レベル4の発表を前提としていること、自家用車避難を想定した対策を考えて置かない限り現実に対応出来ない可能性があることなどの課題が明らかになった。これらの成果を住民向けの配付チラシおよび避難計画の改善方針を作成し、町と協議した。さらに、町長主催の住民向け講座で提示し、成果の社会還元を諮った。
ヒト白血病幹細胞の抗がん剤耐性機序の解明

22年度は、実施計画での予定より10症例以上多くの白血病幹細胞の純化ならびに免疫不全マウスを用いたヒト化モデルマウスの作製を行った。末梢血中のヒト白血病細胞のキメリズムをフローサイトメトリーにて3週間毎に解析することで、急性骨髄性白血病の病態完成時と病態形成途中の両時期に骨髄を解析した。病態完成時に、骨髄中心部に存在する幹細胞以外の白血病細胞が細胞周期に入っている一方、白血病幹細胞は、骨内膜周辺にてKi67陰性から弱陽性のものが多く、細胞周期が静止期に近いことが確認された。多様な症例から得られた白血病細胞をフローサイトメトリーでも解析した結果、FAB分類、MDSの病歴有無にかかわらず、細胞周期の静止と抗がん剤の関係は、急性骨髄性白血病の幹細胞に共通する性質と考えられた。さらに、骨内膜周辺だけでなく、血管周囲においてもCD34など表面抗原分子の発現とKi67など細胞周期に関連する分子の発現について解析を進めた。血管周囲にCD34陽性白血病細胞は存在し、多くはCD38陽性の細胞であった。細胞周期に関しては、Ki67強陽性の白血病細胞が豊富に存在し、骨芽細胞ニッチと血管周囲のニッチの白血病幹細胞に関わる性質の違いが考えられた。ニッチにて抗がん剤抵抗性を示す白血病幹細胞への治療方針のひとつとしてニッチとの結合阻害とそれに伴う細胞周期の修飾についてさらなる検討を進めた。G-CSFを用いて骨芽細胞に接着する白血病幹細胞の細胞周期が誘導する現象をさらに確認したものの、症例間でのG-CSF感受性の違いも認められる。G-CSFで白血病幹細胞の抗がん剤感受性を高められない症例について、ほかのサイトカイン、ケモカイン受容体の発現解析を進め、個別の患者に最適な白血病幹細胞性質修飾の可能性を検討した。本研究課題では、予後不良な急性骨髄性白血病において、発症および再発の原因となる幹細胞を同定し、白血病幹細胞の治療抵抗性のメカニズムをあきらかにすることを目的として研究を実施してい。20年度は、これまでにヒト白血病研究で主として用いられたin vitroでの増殖活性・薬剤感受性の評価でなく、in vivoにおいて、幹細胞から非幹細胞の分化、細胞周期、化学療法に対する感受性などの細胞動態を解析してきた。急性骨髄性白血病の患者骨髄よりCD34、CD38、種々の分化マーカーの発現に基づいてLin-CD34-,Lin-CD34+CD38+,Lin-CD34+CD38-細胞を純化した後、新生仔免疫不全マウスに移植することで、われわれはLin-CD34+CD38-細胞から選択的に白血病が発症することを確認した。Lin-CD34+CD38-細胞を移植したレシピエントマウスの解析において、末梢血中の白血病細胞が経時的に増加し、その増加曲線は、移植した白血病幹細胞の数と相関を示した。細胞周期の解析を実施したところ、Lin-CD34-,Lin-CD34+CD38+など白血病発症能をもたない非幹細胞分画と比較して、Lin-CD34+CD38-細胞ではGO期に存在する割合が有意に多いことが判明した。さらに、複数の症例から由来する白血病幹細胞の局在を、レシピエントマウスの骨切片を作製して評価した。CD34+細胞は、骨内膜、血管周囲、骨髄中心部の各所に認められたが、幹細胞分画については、骨内膜に多く存在することをconfocal imagingによって同定した。白血病幹細胞の、骨内膜における細胞周期についても、組織学的にin situで解析した。治療抵抗性については、CD34/CD38という表面抗原分子の発現との相関、さらに、細胞周期において発現が変化する分子との相関について、フローサイトメトリーおよびconfocal imagingを用いた検討を加えることで、白血病発症を規定する幹細胞の治療抵抗性が、細胞周期の静止期にとどまることに起因することが分かった。これらの知見に基づいて、さらに、抗がん剤抵抗性を示す幹細胞の細胞生物学的解析とニッチとの関連について解析を進める予定である。また、含めた白血病幹細胞の細胞周期の修飾が、抗がん剤抵抗性/感受性に与える影響についても研究を進めている。われわれは、成人の造血器悪性疾患である急性骨髄性白血病について、その再発のメカニズムと再発を引き起こす幹細胞の特性をあきらかにすることを目的に研究を実施している。急性骨髄性白血病をヒト化モデルマウスに再現することで、白血病幹細胞がosteoblastic nicheに多く局在し、化学療法抵抗性を示す知見を報告した。このニッチにおける幹細胞の局在について、初年度に導入したLSM710を用いて、ヒト白血病細胞を標識するhumanCD45に対するモノクローナル抗体と細胞周期のマーカーであるKi67を標識する抗体を用いて、白血病を発症したレシピエントマウスの骨切片を染色した。その結果、ヒト白血病細胞でほぼ完全に置換された骨髄内においても、骨髄の場所に依存した細胞周期の違いを見出すことに成功した。骨髄中央に存在する白血病非幹細胞集団は、Ki67陽性で細胞周期に入っている一方、osteoblastic nicheに存在する白血病幹細胞は細胞周期の静止期(GO)にとどまっていることが分かった。これまでのマウス幹細胞ニッチ研究であきらかにされた骨髄内のもうひとつの主要なニッチであるperivascular nicheについても、ヒト白血病細胞の細胞周期を解析したが、多くは細胞周期に入っていた。すなわち、ヒト急性骨髄性白血病においては、白血病幹細胞の多くがosteoblastic nicheに存在し、細胞周期が静止することによって、抗がん剤抵抗性を示すと考えられた。さらに、治療抵抗性を克服する手段として、幹細胞とニッチの結合を阻害するサイトカインや抗体を用いた幹細胞の細胞周期の修飾を試みた。

その結果、G-CSFを用いて、幹細胞の細胞周期が導入されること、細胞周期が入ることによって抗がん剤に対する感受性が高まること、2次移植によって白血病発症能を伴う機能的幹細胞が確かに減少することを明らかにした。患者由来白血病幹細胞を用いてヒトの白血病状態を再現したヒト化マウスを用い、治療をモデル化することによって、臨床へのtranslationの可能性について、さらなる検討を加え、白血病幹細胞とニッチの結合を分子レベルで解析することを次年度の目的とする。22年度は、実施計画での予定より10症例以上多くの白血病幹細胞の純化ならびに免疫不全マウスを用いたヒト化モデルマウスの作製を行った。末梢血中のヒト白血病細胞のキメリズムをフローサイトメトリーにて3週間毎に解析することで、急性骨髄性白血病の病態完成時と病態形成途中の両時期に骨髄を解析した。病態完成時に、骨髄中心部に存在する幹細胞以外の白血病細胞が細胞周期に入っている一方、白血病幹細胞は、骨内膜周辺にてKi67陰性から弱陽性のものが多く、細胞周期が静止期に近いことが確認された。多様な症例から得られた白血病細胞をフローサイトメトリーでも解析した結果、FAB分類、MDSの病歴有無にかかわらず、細胞周期の静止と抗がん剤の関係は、急性骨髄性白血病の幹細胞に共通する性質と考えられた。さらに、骨内膜周辺だけでなく、血管周囲においてもCD34など表面抗原分子の発現とKi67など細胞周期に関連する分子の発現について解析を進めた。血管周囲にCD34陽性白血病細胞は存在し、多くはCD38陽性の細胞であった。細胞周期に関しては、Ki67強陽性の白血病細胞が豊富に存在し、骨芽細胞ニッチと血管周囲のニッチの白血病幹細胞に関わる性質の違いが考えられた。ニッチにて抗がん剤抵抗性を示す白血病幹細胞への治療方針のひとつとしてニッチとの結合阻害とそれに伴う細胞周期の修飾についてさらなる検討を進めた。G-CSFを用いて骨芽細胞に接着する白血病幹細胞の細胞周期が誘導する現象をさらに確認したものの、症例間でのG-CSF感受性の違いも認められる。G-CSFで白血病幹細胞の抗がん剤感受性を高められない症例について、ほかのサイトカイン、ケモカイン受容体の発現解析を進め、個別の患者に最適な白血病幹細胞性質修飾の可能性を検討した。
マルコフ情報源の遷移確率およびスペクトルの推定に関する研究

音声や画像,文書等の情報信号,遺伝情報等を典型例とするように,自然科学の諸分野で観測される情報系列の生成過程はしばしばマルコフ連鎖やマルコフ過程でモデル化される.本研究の主題は,観測される有限アルファベット系列がマルコフ連鎖から生成されるという前提で観測系列だけからマルコフ性の度合い(i.i.d. (independent and identically distributed;独立同分布)系列の成否および相関の度合い)を定量化する方法を確立することである.本研究代表者は先に,マルコフ連鎖を規定するN状態マルコフ遷移行列の1以外のN-1個の固有値λを決定するための有限アルファベット系列の効果的観測方法を明らかにした.すなわち,あるパタンのヒストグラムの期待値および分散の関数を係数とするN-1次の代数方程式の根がマルコフ連鎖を規定するマルコフ遷移行列の1以外の固有値λと一致するための,観測すべき特定パタン系列を明らかにした.本年度の研究成果の主要結果は次の2点である。1.最も簡単なマルコフ遷移行列である2状態(N=2)マルコフ連鎖の場合,マルコフ連鎖から生成される2値系列の遅れ時間lの自己相関関数や相互相関関数のヒストグラムは中心極限定理からガウス分布になることから,その期待値および分散を陽な形で明らかにした.2.特に,上記の分散の理論評価の結果,マルコフの場合(λ≠0)はi.i.d.の場合(λ=0)に比べ減少することが明らかになった.この結果は,モンテカルロ法である,確率論的シミュレーションとして専ら用いられているi.i.d.系列のマルコフ系列への一般化およびマルコフ系列を適用した場合の理論評価が可能であることを意味しているので,カオス系列を用いたモンテカルロ法のアルゴリズムおよび性能評価等の研究調査しなければならないことを示唆している。初年度の目標は系列のマルコフ性の評価法の確立すること,具体的に,系列がN値の場合,中心極限定理が成立することに基づく系列のマルコフ性の評価法を確立することであった.研究実施項目を以下に示す.・マルコフN値系列の長さmのパタンの頻度の期待値と分散の理論的評価を行なった.・任意のN状態マルコフ連鎖を実現する離散力学系の構成法はKalman(1956)により与えられた.構成された力学系をKalmanの写像と呼ぶ.これは,マルコフ連鎖が与えられたとき,決定論的にマルコフ連鎖を表現できることを意味する.Kalmanの構成法を利用して計算機によりマルコフ連鎖を表現し,長さmのパタンの頻度の期待値と分散だけでマルコフ性が推定できるか実験で検討したが,Nが4以上の場合に、誤差が大きくなることがわかった.本年度は,系列がN値の場合,中心極限定理が成立することに基づいて,系列のマルコフ性の評価法の確立に関する研究を行なった.研究実施項目を具体的に以下に示す.・マルコフN値系列の長さmのパタンの頻度の期待値と分散の理論的評価を行なった.・任意のN状態マルコフ連鎖を実現する離散力学系の構成法はKalman(1956)により与えられた.構成された力学系をKalmanの写像と呼ぶ.これは,マルコフ連鎖が与えられたとき,決定論的にマルコフ連鎖を表現できることを意味する.Kalmanの構成法を利用して計算機によりマルコフ連鎖を表現し,長さmのパタンの頻度の期待値と分散だけでマルコフ性が推定できるかを実験で確認した.その結果,2状態の場合でも,理論値と実験値とは一致せず,推定誤差の問題があることが明らかになった.・頻度の期待値だけを用いる推定法も提案したが,3状態の場合に理論値と実験値とは一致せず,上記と同様の問題があることが明らかになった.

音声や画像、文書等の情報信号、遺伝情報等を典型例とするように,自然科学の諸分野で観測される情報系列の生成過程はしばしばマルコフ連鎖やマルコフ過程でモデル化される.本研究の主題は、観測される有限アルファベット系列がマルコフ連鎖から生成されるという前提で観測系列だけからマルコフ性の度合い(i.i.d.(independent and identically distributed;独立同分布)系列の成否および相関の度合い)を定量化する方法を確立することである.本研究代表者は先に,マルコフ連鎖を規定するN状態マルコフ遷移行列の1以外のN-1個の固有値λを決定するための有限アルファベット系列の効果的観測方法を明らかにした.すなわち,あるパタンのヒストグラムの期待値および分散の関数を係数とするN-1次の代数方程式の根がマルコフ連鎖を規定するマルコフ遷移行列の1以外の固有値λと一致するための,観測すべき特定パタン系列を明らかにした.本年度の研究成果の主要結果は次の2点である。1.最も簡単なマルコフ遷移行列である2状態(N=2)マルコフ連鎖の場合,マルコフ連鎖から生成される2値系列の遅れ時間lの自己相関関数や相互相関関数のヒストグラムは中心極限定理からガウス分布になることから,その期待値および分散を陽な形で明らかにした.2.特に,上記の分散の理論評価の結果,マルコフの場合(λ≠0)はi.i.d.の場合(λ=0)に比べ減少することが明らかになった.この結果は,モンテカルロ法である,確率論的シミュレーションとして専ら用いられているi.i.d.系列のマルコフ系列への一般化およびマルコフ系列を適用した場合の理論評価が可能であることを意味しているので,カオス系列を用いたモンテカルロ法のアルゴリズムおよび性能評価等の研究調査しなければならないことを示唆している。
家族支援を考える院内教育担当看護職のための現任教育プログラム開発

看護職が自信を持って、家族をアセスメントし、家族看護を実践できるよう、OJTとOff-JT融合型で、研修の企画運営者・受講者が協働する「家族看護のケーススタディ研修」を開発した。介入群には、半年間に90分研修を4回、対照群には、同じ学習内容を講義形式で実施した。FINC-NA日本語版により、研修前・直後・1ヵ月後の変化を測定し、効果の相違には、繰り返しによる分散分析にて交互作用により検討した。実施可能性と短期的効果を検証した結果、看護職のための家族看護態度尺度の下位概念のうち、家族のことを負担に思う、というB scoreのみ、ケーススタディ研修の短期的効果が見出された。【プロトコール作成】家族看護のケーススタディ研修のプロトコールを作成した.第一に、共同研究者および研究協力者が試行している3施設での家族看護のケーススタディ研修の成果を学術集会交流セッションで発表・討議した.第二に、概念図を1教材としてのケース2教育担当者と受講者が、共同して主体となり運営する仕掛け3家族看護の基本的な知識・技術の獲得+考え抜く能力や態度の獲得の3つを柱として作成し臨床の看護職に親しまれている家族看護系の商業誌に寄稿した.第三に、概念図を踏まえて4回スケジュールのカリキュラムの詳細を確定した.【研修実施施設のリクルート】関東・関西地方で、機能評価を受けている施設のうち初年度研修を実施し、次年度以降研修実施とともに評価測定に参加してくれる施設のリクルートのために資料を作成した.【研究倫理審査委員会への提出】研究代表者が所属する施設の人を対象とする研究に関する倫理委員会に「家族支援を考える院内教育担当看護職のための現任教育プログラム開発」という研究課題で共同研究者と連名で審査書類を提出し申請をした.平成26年に開発した家族看護のケーススタディ方法論に関して研修の概要とシラバスを雑誌「家族看護」2014年24号に掲載した。第34回日本看護科学学会学術集会において交流集会「家族看護のケーススタディ」を開催し参加者約50名と討議した。上記の方法を用いて研修を企画・運営した3施設において受講者26名に事前事後評価テストを実施した。測定は、属性に加えて、FNIC-NA日本語版(看護職のための家族看護態度尺度)26項目・家族への直接的ケア・間接的ケアの必要性と頻度について9項目により、研修前・発表会終了直後・終了から1ヶ月の計3回実施した。現在、第3回の調査用紙回収中で、次年度から解析する予定である。共同研究者・研究協力者の所属する6施設(地域医療支援病院・がん専門病院・小児専門病院・ケアミックス型病院など)を中心にケーススタディ研修を実施した。中堅看護職に対して院内教育担当者(専門看護師・認定看護師・教育担当看護職など)により約半年かけて90分×4回実施する本ケーススタディ研修のプロトコールは確定したと言える。そこでこれまでの研究成果の報告として、ケーススタディ研修プログラムに関する評価研究に関するデータについて、2つの国際学会で発表した。また今年度は、確定したプロトコールのケーススタディ研修を実施した3施設を介入群(N=20)・同様の内容を外部講師により講義を実施した1施設(N=21)を対照群として、研修受講前(time1)研修受講直後(time2)研修から1か月後(time3)の3回測定による準実験研究デザインにより検証した。量的データ(事前事後評価の測定をFINC-NA日本語版を用いて)・質的データ(研修後のアンケート・自由記載欄の分析)の両側面から評価指標を用いて、repeated measures ANOVAで分析した結果として、研修の違いとtimeの交互作用効果のあったのは、FINC-NA下位尺度のうち、B-scoreのみであった。即ち、ケーススタディ研修を実施すると、家族を負担に思う気持ちを軽減させる効果が、研修受講前に比較すると、直後と1か月後に見られた。現在、論文投稿の準備を行っている。研究計画段階より、家族研修の事後評価として、インタビューによるものは多いが、客観的指標での評価が少ないので本研究では表記のようにFINC-NA日本語版を用いて定量的な測定を実施した。しかし、研修実施者・受講者からの声は、自由記載だけではデータが表層的でフォーカスグループインタビューなどを次年度まで研究を計画し実施する必要性があると判断している。ケーススタディ研修プログラムに関する評価研究の成果をまとめ、国際誌において報告した。ケーススタディ研修は、院内のリソースナースが企画・運営を担当し、家族看護過程を提示しながら行なう約半年間のプログラムである。受講者は、単に一方的に講義を受けるのではなく、自らの日々の実践における家族への看護を振り返りケースをまとめる演習を通じて、家族看護に関する理論・技法などを獲得することを特徴としている。介入群には、このケーススタディ研修を実施し、コントロール群には、外部講師による家族看護の講義を提供した。研修受講前(time1)研修受講直後(time2)研修から1か月後(time3)の3回測定による準実験研究デザインにより検証した。

また、今年度も継続して家族看護研修の実施を各施設において行った。うち、ケーススタディ研修を実施して3年目になる施設で、4名の研修実施者と6名の研修参加者に対してインタビューによる評価を実施し、国内の専門学会において報告した。看護職が自信を持って、家族をアセスメントし、家族看護を実践できるよう、OJTとOff-JT融合型で、研修の企画運営者・受講者が協働する「家族看護のケーススタディ研修」を開発した。介入群には、半年間に90分研修を4回、対照群には、同じ学習内容を講義形式で実施した。FINC-NA日本語版により、研修前・直後・1ヵ月後の変化を測定し、効果の相違には、繰り返しによる分散分析にて交互作用により検討した。実施可能性と短期的効果を検証した結果、看護職のための家族看護態度尺度の下位概念のうち、家族のことを負担に思う、というB scoreのみ、ケーススタディ研修の短期的効果が見出された。ケーススタディ研修については実施施設において評価テストの途中まで行えているが、グループワークの進め方や詳細な教材の作成について次年度に持ち越している。今年度は、引き続き家族看護研修の実施を各施設において行う。また合わせてフォーカスグループインタビューによって研修実施者にはどのような点が実施上困難であったのか、また、研修参加者にはなにが役立ったのかなど聞き取りを行なう。医歯薬平成26年度に収集したデータを解析し国内外で発表また、ケーススタディ研修の教材・グループワークの進め方などの詳細を検討し具体化する予定である。本年度の主要な計画は、家族看護のケーススタディ研修のプロトコールを検討し、確定すること、関心を抱いてくれる施設をリクルートできるよう準備すること、倫理審査に申請することであったため、おおむね順調といえる.研修実施者・受講者からの声は、自由記載だけではデータが表層的でフォーカスグループインタビューなどを次年度まで研究を計画し実施する必要性があると判断している。ケーススタディ研修のシラバスや授業計画の検討は実施できたが経費の多くを費やす教材(CDや冊子作成)が次年度に持ち越しとなったため今年度は、引き続き家族看護研修の実施を各施設において行う。ケーススタディ研修を実施して3年目になる1施設において、4名の研修実施者と6名の研修参加者に対して実施予定である。当該施設の看護研究倫理委員会にインタビューについての研究計画を6月に提出し承認を得られ次第データを収集する予定である。次年度以降は、研究倫理審査委員会から承認を受け次第、平成26年度研修を実施することに関心を示した施設でプロトコールに則って家族看護のケーススタディ研修を実施する.平成26年度研修を初めて実施する施設には、プロトコールを見直し、安定させるため、評価の測定は行わない.平成27年度には、事前・事後の評価の測定(FINC-NA看護職のための家族看護態度尺度等を使用)を実施する.
NAD中間代謝産物を用いた加齢性難聴の発症防止に関する研究

加齢性難聴モデルマウス(C57BL/6マウス)に対する効率的に蝸牛内のNAD発現を増加できるNMN、NR至適含有量の決定のために様々な濃度の飼料の投与が必要であるが、まだ予定通りの投与が進んでいない状況である。研究責任者の体調不良、身内の不幸などあり、研究時間が十分に確保できなかったため。今後、研究時間を十分確保して計画通りに進めていく予定である。加齢性難聴は加齢に伴い進行する両側性の感音難聴である。コミュニケーション障害をきたすだけでなく、近年の研究により高齢者の認知機能低下にも悪影響を及ぼすことが明らかとなってきている。我が国における急速な人口の高齢化を考慮すると、加齢性難聴は今後ますます深刻な社会問題となってくると考えられるが、その発症メカニズムについても未だ明らかでなく、治療についても確立した方法がないのが現状である。脱アセチル化酵素であるSirtuinsは細胞の老化及び加齢関連疾患においての極めて重要な役割を担っており、そのSirtuinsの発現はその補酵素であるNAD(nicotinamide adenine dinucleotide)に依存していることが知られている。近年の研究の進展により、NADの中間代謝物質の投与により加齢性変化を改善することができることが“内耳以外のいくつかの臓器"で明らかにされてきている。一方、蝸牛においては、蝸牛内にSirtuinが存在し、それが加齢に伴って低下することは報告されているが、NADの中間代謝物質の投与により蝸牛の加齢性変化が抑制されるかどうかについては未だ不明である。そこで、本研究においては加齢性難聴マウスモデルを用いてこのことを明らかにし、ヒト加齢性難聴の治療法開発の一助となることを目指す。NMN飼料、NR飼料の作成に予想以上に時間がかかり、飼料保存場所の確保にも時間を要したため。また、リアルタイムPCRのProbeの納入にも遅れが生じた。コントロールProbeについても発現が不安定であり、条件検討に時間を要した。各々の飼料を、加齢性難聴モデルマウスであるC57BL/6マウスに投与開始し、6か月後に評価を行う。また、内耳特異的Sirtuin欠失加齢性難聴モデルマウスの作成を開始するために、Pax2-creマウスとSirtuin floxedマウスの産子を行う。前年度は予備実験で、飼料の量の調整を行ったものであったが、リアルタイムPCRによる評価に時間を要したため。本年度には、遺伝子変異マウス作成のための2種類のマウスの産子および6か月分の飼料の購入を行い、飼料投与を開始する。実験計画遂行に遅延により次年度使用額が生じた。次年度に当初の予定通りに予算を執行する予定である。
免疫調節型間葉系幹細胞による口腔粘膜病変の抑制法

平成30年度は、「口腔粘膜病変における上皮幹細胞およびマクロファージの動態と免疫調節型細胞の不活性化機序の解明」を主目的として研究を進めた。検索に使用する動物モデルの作製を行った。具体的には、P-F1 semiallogenic移植系を応用してTh1型免疫応答型(急性GVHDモデル)と低濃度水銀投与によるLupus型の2種類を作製した。モデルの病変については、誘導された口腔粘膜病変の組織学的ならびに免役組織化学的検索により評価をした。とくに、マクロファージの動態について詳細に検討した。その結果、Th1型モデル口腔粘膜病変においては、iNOSおよびarginase陽性のマクロファージ浸潤が病変初期での特徴であった。これらの細胞は、上皮基底膜に付着するように浸潤し、一部の細胞は上皮層内への浸潤性も認めた。この抗体反応性から、同病変ではM1マクロファージが優位であることが確認された。そして、M1マクロファージは積極的に上皮親和性を示し、エフェクター細胞の浸潤をサポートする働きをもつことが示唆された。一方、Lupus型においては、CD163, CD206およびSTAT6陽性細胞が上皮下結合組織に浸潤をするが、上皮基底細胞へのコンタクトは認めなかった。これらの結果から、Lupus型病変はM2マクロファージが主体であることが確認された。次に、M1マクロファージに含まれるM2マクロファージへの分化抑制因子の検索を行った。具体的には、Th1型病変部から回収したM1マクロファージを短期間培養を行い、培養上清をナイーブ・マクロファージに反応性させた。その結果、上清添加細胞においてはM2マクロファージへの分化が阻害される傾向がみられた。抑制因子を同定するために、現在、抑制因子を同定するためにDNAマイクロアレー結果を解析中である。平成30年度の予定の中で、M1マクロファジーから産生される免疫調節機能の不活性因子の同定が明らかに出来ていない。若干の遅れは、M1マクロファージの短期間培養で採取した培養上清のタンパク質濃度が低く、効果の再現性が取れなかったためである。しかし、現在は上清タンパク質の濃縮法などを取り入れて作用させて、良好な結果が得られている。若干の遅れではあるが、DNAマイクロアレイの結果解析中で、候補遺伝子の選出の段階までは進んでいる。平成31年度は「免疫調節型細胞の不活性機序の解明」を中心とした研究活動を行う。1)M1マクロファージからの不活性因子の検索:平成30年度の続きで、DNAマイクロアレイ解析の結果をまとめて、免疫調節の不活性化に関与する遺伝子候補を選び出す。候補遺伝子をノックアウトして、ナイーブ・マクロファージのM2マクロファージへの分化転換への影響を検索する。これらの結果から、不活性因子を明らかにする。2)MSC(M2-MSC)の作製とその効果の検証:MSCにM2マクロファージへの分化誘導処置を行い、免疫調節性形質をもつM2-MSCを作製する。作製されたM2-MSCが免疫調節性機能を発揮するかの検討は、病変部病変部M1マクロファージとM2-MSCの共培養により、(1)M1マクロファージからの免疫調節機能・不活性因子の産生抑制および(2)M1マクロファージ産生サイトカインのM2型への推移を検索する。これらの結果から、in vitroにおけるM2-MSCの病変部M1マクロファージに対する不活性化あるいはM2型への極性転換の誘導を評価する。本年度はin vitroでのデータ収集を目標とし、最終年度でのin vivo実験への準備としたい。

平成30年度の予定の中で、M1マクロファジーから産生される免疫調節機能の不活性因子の同定が明らかに出来ていない。若干の遅れは、M1マクロファージの短期間培養で採取した培養上清のタンパク質濃度が低く、効果の再現性が取れなかったためである。しかし、現在は上清タンパク質の濃縮法などを取り入れて作用させて、良好な結果が得られている。若干の遅れではあるが、DNAマイクロアレイの結果解析中で、候補遺伝子の選出の段階までは進んでいる。平成31年度は「免疫調節型細胞の不活性機序の解明」を中心とした研究活動を行う。1)M1マクロファージからの不活性因子の検索:平成30年度の続きで、DNAマイクロアレイ解析の結果をまとめて、免疫調節の不活性化に関与する遺伝子候補を選び出す。候補遺伝子をノックアウトして、ナイーブ・マクロファージのM2マクロファージへの分化転換への影響を検索する。これらの結果から、不活性因子を明らかにする。2)MSC(M2-MSC)の作製とその効果の検証:MSCにM2マクロファージへの分化誘導処置を行い、免疫調節性形質をもつM2-MSCを作製する。作製されたM2-MSCが免疫調節性機能を発揮するかの検討は、病変部病変部M1マクロファージとM2-MSCの共培養により、(1)M1マクロファージからの免疫調節機能・不活性因子の産生抑制および(2)M1マクロファージ産生サイトカインのM2型への推移を検索する。これらの結果から、in vitroにおけるM2-MSCの病変部M1マクロファージに対する不活性化あるいはM2型への極性転換の誘導を評価する。本年度はin vitroでのデータ収集を目標とし、最終年度でのin vivo実験への準備としたい。当該年度はブランディング事業からの助成金の一部で本研究課題内容の実験を遂行することが出来たため。また、今年度以降に当初予定したいた予算額よりも、アッセイ関連の予算が必要であった。
3次元空間での物体認識プロセスにおける視覚的注意配分の測定

昨年度に引き続き,まず,視覚的な注意配分を測定するための実験環境を整備した.具体的には,眼球運動測定装置の購入とその調整,そして測定した記録と分析を行なうシステムの開発を行った.それと並行して,実際の作業場や町中などの作業場面・生活場面で利用される物体シーンや案内表示などのシーン写真を収集し,それらを抽象化した3次元モデルCG画像を作成した.視覚能力と作業との関連について,人間工学での基礎的な事実について調べ人間工学の百科事典に執筆した.作業環境と認知的な特性,シーンに対する注意がどのように移動していくか,高齢化の影響,疲労の影響,中心視と周辺視の視力,安全のための具体的な改善などについて述べた.さらに,昨年度実施した,高齢者の視覚認識と対象の色についての関係を調べる実験の結果から,高齢者の色知覚に関するCGモデルを開発して,認識の困難な表示部分を示すシミュレーションを行った.これは,加齢に伴う水晶体の黄変化による色の誤認,すなわち,異なる色でも同じように.見えてしまう現象に基づくもので,昨年度行った被験者の誤認データから開発したものである.この結果を国際会議で発表し,その会議の推薦を受けて学術雑誌International Journal of Ergonomicsに掲載するため投稿中である.この研究は,人間の視覚的物体認識プロセスの中で行われる情報処理に多大な影響を持つ視覚的注意の働きを調べてモデル化する試みである.工場のような作業現場や日常生活場面で,注視点の分布および注視点の移動を測定することによって,物体の認識に関わる注視点移動のストラテジーと空間の複雑度との関係をモデル化し,安全な作業環境・生活環境の設計指針に役立てようとするものである.特に,最近の社会情勢としては,65歳までの定年延長に伴って,これまでとはちがった,作業者の高齢化に対応した作業場改善が強く求められている.平成9年度は注視点配分の測定実験の準備を行った.多くの物体が含まれる3次元シーンの例として,作業場および標識類のある町中の場面の写真を収集した.抽象化された3次元空間のモデルをCGで作成する作業をほぼ完了した.一方,注視点測定実験の被験者として若年者と高齢者を設定するのに先立ち,高齢者の視覚認識と対象の色についての関係を調べる実験を行った.加齢に伴う水晶体の黄変化による色の誤認状況と日常生活の中で起こる視覚的困難についての実験および若年者によるシミュレーション実験を行い,単に色の見え方が異なるというだけでなく,色による物の区別が困難になること,奥行き感・距離感が減少すること,ガラスや液体のような透明・不定形の物が認識困難になること,点滅していない信号に視覚的注意を向けることが困難なこと,などがわかった.この結果は雑誌論文として発表した.また,被験者が誤認した色のデータをもとに,高齢者の色知覚に関するCGモデルを作成した.国際会議で発表予定である.今後,アイマーク・レコーダーを使って実際の観察者の注視点を測定し,得られた視点の移動データから刺激と注意配分・注意移動の関係を解析する.昨年度に引き続き,まず,視覚的な注意配分を測定するための実験環境を整備した.具体的には,眼球運動測定装置の購入とその調整,そして測定した記録と分析を行なうシステムの開発を行った.それと並行して,実際の作業場や町中などの作業場面・生活場面で利用される物体シーンや案内表示などのシーン写真を収集し,それらを抽象化した3次元モデルCG画像を作成した.視覚能力と作業との関連について,人間工学での基礎的な事実について調べ人間工学の百科事典に執筆した.作業環境と認知的な特性,シーンに対する注意がどのように移動していくか,高齢化の影響,疲労の影響,中心視と周辺視の視力,安全のための具体的な改善などについて述べた.さらに,昨年度実施した,高齢者の視覚認識と対象の色についての関係を調べる実験の結果から,高齢者の色知覚に関するCGモデルを開発して,認識の困難な表示部分を示すシミュレーションを行った.これは,加齢に伴う水晶体の黄変化による色の誤認,すなわち,異なる色でも同じように.見えてしまう現象に基づくもので,昨年度行った被験者の誤認データから開発したものである.この結果を国際会議で発表し,その会議の推薦を受けて学術雑誌International Journal of Ergonomicsに掲載するため投稿中である.