hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多職種連携とクライアント参加を促進する福祉用具選択支援ツールの開発

また、二箇所の更正相談所の補装具費支給判定における専門職連携の方法についてより深く探ったところ、連携は、面接、居宅訪問、身体機能評価、診察などの小単位の業務を通じ、個人または少人数の職種が従事し、各職種が自らの専門的視点を深めつつ、超領域的に情報を共有し深めるトランスディシプリナリーの過程であることが解った。さらに、介護保険の福祉用具選択の方法を明らかにするために、ケアマネージャを中心にインタビューを進めた。この結果、福祉用具選択は1)必要性や適合の判断など、ケアマネージャが大きな役割を担う、2)ケアマネージャの視点は、利用者の生活の質の向上にあるが、その着眼点は利用者の自立、介護者の負担軽減、利用者の生活・意向・希望などと若干異なり、それが選択する福祉用具の種類に影響を与え得る、3)福祉用具選択に際する連携はケアマネージャが必要性に応じ他職種から情報収集するという形で行われるなどが明らかになった。更生相談所補装具費支給判定および介護保険における福祉用具・販売サービスの利用判断の分析を通し、福祉用具は、補装具費支給判定および介護保険における福祉用具・販売サービスの利用の両者において、生活の質を高めることを目的とすることが確かめられた。また、用具選択に関わる職種が所属する組織や施設、専門背景、個人の経験等により、選択に際しての判断が異なる可能性が有ることが明らかになった。これに対し、目標や情報がトランスディシプリナリーに共有されることで最適な福祉用具選択が可能となることが示唆された。さらに、介護保険など現状の制度の問題点も明らかになり、更生相談所補装具費支給判定および介護保険における福祉用具・販売サービスの利用判断を融合した福祉用具選択支援の包括的モデルの構築に必要な要件を精緻に把握することができた。高齢者福祉用具選択の現状をより広く把握することにより、適応性の高いモデルの構築が可能となる。平成27年度は、多職種連携による福祉用具選択の典型例として、更生相談所における福祉用具(補装具)選択過程を分析した。2箇所の更生相談所における質的研究では、多専門職の福祉用具選択は、一人ないし複数で行う小業務を通し、各専門職が自らの専門的視点から対象者理解を深めつつ他の専門職と情報を共有する超領域的過程であることが明らかになった。また、全国の厚生相談所を対象とした量的研究では、選択する福祉用具は概ね一致していたが付属品にはばらつきがあること、チームの構成職種によって選択するものが異なる可能性があることが明らかになった。平成28年度は、高齢者の福祉用具選択の現状を知るために、ケアマネージャに対する面接調査を開始した。ケアマネージャは介護保険において、対象者の生活の向上を目的に、対象者の生活状況、心身機能状態、介護度、家族や家屋の状況、本人や家族の意向や希望などの情報を収集し、福祉用具選択に際しては、必要性の判断、選択肢の提示、適合などを行うなどの重要な役割を担っていた。しかし、連携する専門職は、ケアマネージャの経験や着眼点によって異なっていた。平成29年度は、更生相談所における福祉用具選択のモデルと介護保険における福祉用具選択モデルの比較検討を行った。前者では、多職種が職種の壁を超えお互いに情報を共有しつつ最適な福祉用具選択へと収束しする形で連携しているのに対し、後者は、生活に深く関与するケアマネージャが必要性に応じて個別に他専門職と連携していた。介護保険では、制度上、理学療法士や作業療法士など医療職との連携が困難なこともあり、対象者の症状悪化や機能低下だけでなく、新たな疾患や機能障害が生じる事があるなどの問題が見出された。
研削加工知的自動化システム

従来熟練技能者の技能に依存していた研削加工条件の設定を知的に自動化することを目的とした本研究において、以下の成果をあげることができた.1.熟練技能者の条件設定プロセスを模擬する意志決定モデルの構築.作業者が自己の経験から類似の加工事例を思い出し.その中から最も強く記憶している事例を選択するというプロセスを模擬するため,Feed Foward型ネットワークとBrain State in a Box型ネットワークを階層的に複合させた新たな方式を考案し,その有効性を計算機シミュレーションで確認した.2.作業者の技能獲得を模擬する学習アルゴリズムの構築.生物の進化過程を数学モデル化したジェネティックアルゴリズムを応用し、加工事例から加工条件と結果の因果関係をファジィルールの形式で学習して技能に相当する知的データベースを作成する学習プロセスモデルを構築した.具体的には,円筒研削加工における加工面粗さと比研削エネルギ(研削焼けの発生を左右する.)を結果とし,これらを要求された値に納めるドレッシング条件と研削条件の組合せを決定する機能を持つ学習プロセスモデルを完成させた.計算機シミュレーションを通してモデルの改良を重ね,実用に供しうるシステムとすることができた.システムの有効性を実研削実験によって検証し,提案したシステムが十分に実用に供しうることを確認することができた.以上要するに本研究は,研削加工における加工条件設定を知的に自動化するための2つの新たなアルゴリズムを提案し,その有効性を計算機シミュレーションと実研削実験で確認したものであり,この分野の先駆的な研究成果として位置づけられる.従来熟練技能者の技能に依存していた研削加工条件の設定を知的に自動化することを目的とした本研究において、以下の成果をあげることができた.1.熟練技能者の条件設定プロセスを模擬する意志決定モデルの構築.作業者が自己の経験から類似の加工事例を思い出し.その中から最も強く記憶している事例を選択するというプロセスを模擬するため,Feed Foward型ネットワークとBrain State in a Box型ネットワークを階層的に複合させた新たな方式を考案し,その有効性を計算機シミュレーションで確認した.2.作業者の技能獲得を模擬する学習アルゴリズムの構築.生物の進化過程を数学モデル化したジェネティックアルゴリズムを応用し、加工事例から加工条件と結果の因果関係をファジィルールの形式で学習して技能に相当する知的データベースを作成する学習プロセスモデルを構築した.具体的には,円筒研削加工における加工面粗さと比研削エネルギ(研削焼けの発生を左右する.)を結果とし,これらを要求された値に納めるドレッシング条件と研削条件の組合せを決定する機能を持つ学習プロセスモデルを完成させた.計算機シミュレーションを通してモデルの改良を重ね,実用に供しうるシステムとすることができた.システムの有効性を実研削実験によって検証し,提案したシステムが十分に実用に供しうることを確認することができた.以上要するに本研究は,研削加工における加工条件設定を知的に自動化するための2つの新たなアルゴリズムを提案し,その有効性を計算機シミュレーションと実研削実験で確認したものであり,この分野の先駆的な研究成果として位置づけられる.研削加工の知的自動化を実現させることを目的とし,初年度は下記の研究実績をあげることができた。1.作業者が自己の経験から類似の加工事例を思い出し,その中から最も強く記憶している事例を選択するというプロセスを模擬しうるシステムを構築するため,Feed Forward型ネットワークとBrain-State-in-aBox型ネットワークを階層的に複合させた。この新たな着想による意志決定モデルを、エンジニアリングワークステーション上に構築し,実行可能性を検証した。完成されたシステムは,要求された表面粗さを達成するためのドレッシング条件を作業者に指示しうることを確認することができた。2.研究設備として購入したCNC研削盤の調整を行い,本研究で提案するハイブリッド型ネットワークを構成する上で必要となる学習用データを得るための研削実験を行った。学習用データとしては,表面粗さを0.7mum-12.5mum(Rz)の間で9段階に分け,ドレッシング送りを5段階,ドレッシング切込み深さを5段階に分けて整理した。いずれも実際の作業で使用される範囲内の条件である。3.学習データに立脚して構築されたシステムの有効性を計算機シミュレーションで検証した。その結果,本研究で提案したモデルは,従来のFeed Forward型ネットワークだけでは対処し得ない加工条件の設定に有効であることを確認することができた。また,提案したシステムは高いフレキシビリティを持っており,本研究で対象とした場合以外にも応用が可能であると判断された。4.次年度は,研削条件をも決定しうる意志決定モデルを完成させる予定である。研削加工における意志決定モデルを支援する知的データベースを自動的に作成する学習モデルを完成させることができた.学習モデルには,ジェネティックアルゴリズムを応用した.これにより,加工事例から研削の条件と結果の因果関係をファジィルールの形式で自動的に学習できるようにした.具体的には,ドレッシング条件と研削加工条件を入力とし,仕上面粗さと比研削エネルギ(研削焼けの発生を左右する)を出力とする関係を学習させた.これにより,要求される仕上面粗さを焼けなどのトラブルなしで達成する加工条件を提示する知的データベースが自動的に作成されるようになった.これは,熟練作業者の一連の知的活動を模擬するシステムである.その実用性を検証するために,計算機シミュレーションと実研削実験を行った.まず,計算機シミュレーションでは,

学習データの数によってデータベースの質がどのように改善されていくかを検討した.シミュレーションを通して学習モデルのアルゴリズムにも改良を加えることができた.本研究で購入することができたCNC円筒研削盤を使用し,実研削によってアルゴリズムの妥当性を検証した.要求される拘束条件としては仕上面粗さと比研削エネルギをとりあげ,設定すべき条件としてはドレッシング切り込み深さと送り,砥石切り込み深さ,工作物回転速度の4種類とした.学習データの数の影響等を検討し,本研究で提案したアルゴリズムは十分に実用に供しうることが確認された.ただし,今後検討を要する事項として,学習データがあまり多すぎると(本実験の場合は25個以上),加工条件推論の精度がかえって悪化するという現象が認められた.この点については更に計算機シミュレーションを通してその理由を明らかにする予定である.
フェノール性抗酸化剤をテンプレートとした生活習慣病の予防および治療薬の開発

酸化ストレスは多くの生活習慣病の発症と進行の原因となっている。我々は酸化ストレスに対して予防効果を有する天然抗酸化剤の構造に着目し,カテキンをテンプレートとした生活習慣病の予防および治療薬について検討を行った。その結果,カテキンにアミロイドβに親和性を有する側鎖を導入した平面型カテキン誘導体およびニンヒドリンを付加させた化合物はアミロイドに由来する神経細胞毒性を強力に抑制した。本研究は天然抗酸化剤の多様な生物活性に着目し,カテキンおよびレスベラトロールをファーマコフォアとした生活習慣病の予防および治療薬を開発する.具体的には我々が開発した天然抗酸化剤の誘導体(レスベラトロール誘導体,平面型カテキン誘導体およびビタミンE誘導体)の多様な生物活性に着目し,対象とする生活習慣病への治療効果を最大限に発揮させる目的で、生物活性のさらなる増強および薬物動態の制御に有効な誘導化を行う.そして各病態に対する治療効果を明らかにすることによって医薬品としての有効性を評価する.(1)C型肝炎の肝癌への移行の予防薬,脳・心血管系疾患改善薬として生物活性および薬物動態の制御された平面型カテキン誘導体の設計と合成を行う.(2)レスベラトロールの構造変換(水酸基の位置および数の変換)を行うことにより,糖尿病および脳心血管系疾患の予防および治療薬の設計と合成を行う.(3)合成した化合物について,抗酸化能の解析および目的とする疾患の予防および治療に関連する生物試験を行い,医薬品としての有効性を評価する.酸化ストレスは多くの生活習慣病の発症と進行の原因となっている。C型肝炎の治療および肝癌への移行の予防薬への利用を目的とした平面型カテキンの誘導化を行った.1)肝臓をターゲッティングとした平面型カテキン誘導体の設計・合成:平面型カテキンを肝臓に対して選択的に作用させる為には、脂溶性を増強させて肝排泄型の薬物へと誘導化することが必要である。そこで,長さ及び構造の異なるアルキル側鎖(C1C9)を導入して脂溶性を増強させた肝排泄型の平面型カテキン誘導体を合成した.また、C型肝炎ウイルスの膜から発生する活性酸素は肝癌への移行原因となるが,この活性酸素を強力に阻害できる抗酸化剤の開発を検討し,塩基性置換基および酸性置換基を側鎖に導入した平面型カテキン誘導体を合成した.2)ラジカル消去能の化学的解析:合成した平面型カテキン誘導体の有機ラジカル、活性酸素(ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシド)等に対するラジカル消去能を解析した.その結果,平面型カテキン誘導体は比較的短いアルキル側鎖(C2C5)を導入すると抗酸化活性は増強することがわかった.しかし長鎖アルキル基(C8,C9)を導入すると抗酸化活性の低下が見られた.一方,塩基性置換基を有する平面型カテキン誘導体は天然カテキンと比べて20倍以上の強力なラジカル消去活性を有することがわかった.3)生物活性の解析:合成した平面型カテキン誘導体は、癌細胞(HL60)に対して強力な増殖阻害作用を示すことがわかった.アルキル側鎖を長くすると細胞増殖阻害作用は増加しC6,C7でもっとも強力な阻害効果がみられた.以上,アルキル側鎖を導入した高脂溶性平面型カテキン誘導体は強力な抗酸化活性と癌細胞に対する増殖阻害効果を示すことがわかった.この結果はC型肝炎から肝癌への移行の予防に高脂溶性平面型カテキン誘導体が有効であることを示唆している.塩基性置換基を有する平面型カテキンはさらに強力な抗酸化活性を示すことから,現在高脂溶性平面型カテキン誘導体への塩基性置換基の導入を検討している.アルツハイマー型痴呆や脳血管性痴呆の予防薬への利用を目的とした平面型カテキンの誘導化を行った.1)脳をターゲッティングとした平面型カテキン誘導体の設計・合成:平面型カテキン誘導体の脳への移行を可能とする為には,脳血液関門を通過し易い構造への化学修飾が必要である。そこで,老人性痴呆の予防薬や治療薬の構造を平面型カテキンに導入した誘導体を合成した.また,アミロイドβから発生する活性酸素を消去する目的でアミロイドに対して親和性を示す側鎖を導入したカテキン誘導体を合成した.2)ラジカル消去能の化学的解析:合成した平面型カテキン誘導体の活性酸素(ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシド)等に対するラジカル消去能を解析した.有機酸素ラジカルとしてガルビノキシルラジカルを用いて,分光学的手法により平面型カテキン誘導体によるラジカル消去能の速度論的解析を行った.その結果,脳内移行を目的とした置換基やアミロイドβに親和性を示す置換基を平面型カテキンに導入してもラジカル消去活性の低下はみられず,強力な抗酸化作用を示すことがわかった.以上,申請者が開発した平面型カテキンを老人性痴呆の予防薬として利用する目的で,脳血液関門通過型カテキン誘導体およびアミロイドβ親和性カテキン誘導体を合成した.これらの化合物は強力な抗酸化活性を有することから脳内で発生する活性酸素由来の神経毒性や脳血管障害を予防することが期待される.作年度に引き続き,アルツハイマー型痴呆や脳血管性痴呆の予防薬への利用を目的とした平面型カテキンの誘導化を行った.

1.アミロイドβをターゲッテングとした平面型カテキン誘導体の設計・合成:アルツハイマー病で特徴的に発現するアミロイドβ蛋白は凝集して老人斑を形成する.この過程で発生する活性酸素が脳神経細胞障害を引き起こすことが明らかになっている.そこで,アミロイドβに対する強い親和性によって老人斑への凝集を阻害し,さらに活性酸素を消去して脳神経細胞障害を予防する,新しい平面型カテキン誘導体を設計・合成した.2.ラジカル消去能の化学的解析:合成した平面型カテキン誘導体の活性酸素(ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシド)等に対するラジカル消去能を解析した.有機酸素ラジカルとしてガルビノキシルラジカルを用いて,分光学的手法により平面型カテキン誘導体によるラジカル消去能の速度論的解析を行った,その結果,平面型カテキン誘導体は天然カテキンよりもさらに強力なラジカル能を有することがわかった.3.アミロイドβ凝集の阻害作用の解析:アミロイドβの凝集作用に対する平面型カテキン誘導体の阻害効果をチオフラビンT法を用いて解析した.その結果,カテキンなどのポリフェノールはアミロイドβの凝集作用を有することが報告されているが,今回合成した平面型カテキン誘導体はさらに強力な阻害効果を示すことがわかった.以上,申請者が開発した平面型カテキン誘導体は,強力なアミロイドβの凝集阻害作用と活性酸素消去作用を有することから,アルツハイマー病による脳神経細胞障害や活性酸素障害を原因とする脳血管性痴呆の予防薬として有効であることが示唆きれた.カテキンやビタミンE等の天然フェノール性抗酸化剤のアルツハイマー病に対する予防作用に着目し,アミロイドβの凝集阻害と老人斑の形成過程で発生する活性酸素の消去を作用メカニズムとした新規予防薬の開発を行った.1.アミロイドβをターゲッティングとした新規カテキン誘導体の設計・合成:アルツハイマー病で特徴的に発現するアミロイドβ蛋白は凝集して老人斑を形成する.この過程で発生する活性酸素が脳神経細胞障害を引き起こすことが明らかになっている.そこで,アミロイドβの凝集反応の阻害作用と活性酸素の消去作用によって脳神経細胞障害を予防するフェノール性抗酸化剤として,強力なラジカル消去活性を有する平面型カテキンに様々なアルキル側鎖を導入した誘導体を設計・合成した.2.ラジカル消去能の解析:活性酸素のモデル化合物としてガルビノキシルラジカルを用いて,分光学的手法によりカテキン誘導体によるラジカル消去能の速度論的解析を行った.その結果,平面型カテキン誘導体は天然カテキンよりもさらに強力なラジカル能を有することがわかった.3.アミロイドβ凝集の阻害作用の解析:アミロイドβの凝集作用に対する平面型カテキン誘導体の阻害効果をチオフラビンT法を用いて解析した.その結果,合成したカテキン誘導体は強力な凝集阻害作用を示すこと,特に,ビタミンEのアルキル側鎖を導入した平面型カテキン誘導体は強力な作用を示すことが明らかとなった.
教師の成長を支えるサポートネットワークと教師文化の研究

本研究の目的は、教師の専門的成長を学校文化とそのサポートのあり方という概念から吟味し、実証的に検討することにある。第1の目的である学校文化に関して、2回の調査研究を行った。第1は転勤という日本独自の制度において教員は何を経験しているのかを検討する調査である。転勤の意味や困難をたずねることで、転勤が新たな学校文化への移行に伴い、教師にとってはそれまでの経験の蓄積を使用することができないという意味で、また学校にとってもクラブ活動指導や地域とつながり等の面で問題を抱えること、しかし大半の教師は新たな視野拡大や自己の経験吟味となること、教師のライフコースを考えた転勤のありかたの必要性が明らかになった。第2に、教員自身は現在の職場においてどのように職場としての学校や他の教師をみているのかを尋ねる調査研究を行った結果。数名の同僚と呼べる教師をもつ場合が多いが、他の教師に対しては新たな挑戦をもとめ、教育観や授業、子どもについて語ることを望む教師像が捉えられ、業務多忙に伴う時間のなさや、安定志向、保守的な状況を好む職場集団に不満を持つ教師の存在が明らかになった。もう一つの研究の流れとして実際に教師支援のありかたとして1年間-教師の教室観察とカンファレンスを行い、具体的な教師支援を行うことを試みた。・その結果、教師が自らのクラスにおける課題を明らかにして探求し、行動をデザインして試み評価するサイクルを通して、学級の関係性の変容への支援が可能となること、実際の教室実践の後に授業ビデオの視聴を通して、子どもについての語り直しを外部研究者と共に行うことによって、教師自身の各子どもへの見方がかわりうること、そのためにはイメージの表出、鮮明化、深化、共有といった下位プロセスを経験することが必要であることが明らかになった。またその機会を重ねることによって、研究者主導ではなく、教師自身が主体的に自らのありかたを考え、何をサポートとして受けいれるかも変容してくることが明らかになった。本研究は、教師の成長過程を、教師を支えるサポートネットワークの実態についての調査研究と、実際に教師へのサポートが行われる場としての、授業検討会、校内研修の過程の談話分析を通して検討することをねらいとしている。上記研究目的のために、本年度は第1に概念枠組みの構築として、<同僚性と教師文化>を軸に文献研究を行い、またこの研究を遂行するにあたって先駆的研究を行ってきているハーバード大学、コロンビア大学ならびに学校改革を行っている実験校を1998年12月に訪問し、教師教育の研究者と情報交換をした。これまでの教師発達研究では、個人の知識・信念・技能に焦点をあてた理論枠組みが多かったが、同僚性を軸に、教師文化のあり方から教師の発達を捉える動向も進展してきており、日本の独自性を踏まえながらこの理念枠組みを用いて教師文化へのサポートを考えるための理論論文を現在執筆中である。またサポートのあり方を実証検討するため、教師の環境移行と発達いう観点から学校の移動(転勤)が教師に与える影響に関して、80名の小中学校教師から質問紙調査によって情報収集を行った。ここからは異動に関して自己決定権をもっことのできない教師の葛藤と、校内研修や校務分掌等での学校による相違が教師の活動を制約する可能性と質の異なる環境や生徒との出会いが授業作りへの発達の契機となることが明きらかにされた。さらにこの調査を踏まえ約300名の小中高教師への調査によって、現在の職場での問題とそれを話し合える同僚教師の数や同僚に望む内容についてのデータ収集を行い、現在分析を実施している段階である。今年度は校内研究におけるフィールドワーク並びに移動に関する質問紙研究に関して調査を実施した。

まず転勤に関しては、小中学校の公立を対象にする質問紙研究から、第1に大半の人が転勤を、自分の教育理念や指導法を見直す機会として肯定的にとらえていること、しかし1年目においてはいかなるベテランもその学校文化に適応することが優先され、またその学校文化が時には転勤の否定的側面を強めるものとして働くことが明らかにされた。また教員自身は教師のライフコースを考えた転勤のあり方をもとめる声や、地域との連携やクラブなど継続性が必要とされる事態においてはそれらを重視した移動が必要であることが示唆された。転勤はわが国独自の教師の勤務のあり方であり、教師のサポートネットワークを広げると同時に、そのネットワークへの適応の問題などの検討が必要なことが示された。第2の校内研究におけるフィールドワークに関しては、談話分析を通して、カンファレンスにおける道具の果たす機能としてのビデオ、実践記録のあり方が教師のカンファレンスのありかたに影響を与えることを示した。またネットワークに関しての多層性として、教師の談話内容、談話における論理構造に学校における差異がみられることを示した。なお、本年度教師のサポートネットワークに関する質問紙調査を実施したが、この内容については現在分析中である。本年度は第1に、昨年度1年間30週分の同一クラスの同一時間の談話を収集したビデオとそのビデオをみてのカンファレンスの談話分析を実施することによって一人の小学校教師のアクションリサーチを通しての意識変容とアクションを通しての学級内開係性の形成過程の変容とその変容をもたらすカンファレンスのあり方に関して,分析検討を行った。その結果、子どもの関係に関する内容についてのカンファレンスの過程では、その子どもに対する教師イメージの語り直しの過程と捉えることができること、カンファレンスに立ち会う他者はその子どもに関して、イメージの表出、イメージの付加、イメージの深化、イメージの共有の4段階がみられることが明らかになった。特にイメージの付加から深化への過程においては、付加されたイメージについて教師が具体的な例を回想しやすいこと、あるいは回想できなくてもビデオなどでその事実を確認できることが必要であることも示され、反対に具体的事例が伴わない史的に対しては共有がむずかしく深化も生じにくい結果が得られた。また子どもに関する語りだけではなく、学習環境、指導方法に関するカンファレンスの分析からは、教師自身の教職経験に伴う歴史性がカンファレンスにおける変容に影響をうけており、またカンファレンスの初期にはその内容を教師がそのまま受け入れる姿勢をとるのに対し、次第にさらにその会話から教師が省察を行い次の実践をデザインすると言う過程が重視されるよう変容していくことが指摘された。第2には、校内研究における談話分析を通して、各学校がカンファレンスにおいて使用する談話のためのキーワードがあり、それらを教師が互いにとりこみあうことによってその学校の授業や教育に対する信念が共有され、文化として構成されていくことが明らかになった。
光波混合非線形レーザ顕微鏡によるナノバイオイメージング

位相整合を利用した光波混合型の非線形レーザ顕微鏡を開発し,被測定生体細胞として池や川など自然界に生息する緑藻細胞中に含まれる葉緑体細胞の高コントラスト・高分解能断層影像化に成功した.位相整合を利用した光波混合型の非線形レーザ顕微鏡を開発し,被測定生体細胞として池や川など自然界に生息する緑藻細胞中に含まれる葉緑体細胞の高コントラスト・高分解能断層影像化に成功した.19年度の科学研究費助成により,光波混合非線形レーザ顕微鏡によるナノバイオイメージングの研究開発を行い,下記に挙げるレーザ顕微鏡の超高空間分解能化についての成果を得ることができた。通常の共焦点顕微鏡システムでは回折限界(ほぼエアリディスク径:使用波長程度)を超えるサイズの微小吸収体を検出するには蛍光体等のドーパントを添加し,発光領域を空間的に制限しなければならなかった。ところが,本提案システムでは同顕微システムに二光波対向型の光波混合系をプラスすることで上記限界を超える分解能を達成できる可能性があることが基礎実験から示唆された。通常は対向二光波が励起光の役割をし,走査光がプローブの役割をするが,本システムでは対向二光波は単に位相整合を満たすためだけの働きをし,集光走査光がプローブ兼励起の役割を果たす全く新しいシステムを導入した。実際には数百nmサイズの微小色素吸収体を厚膜ポリマ内に点在させ,その形状および位置を検出することで,同顕微鏡の分解能向上を確認した。今年度は光軸方向のみではあるが,従来技術の顕微分解能の壁を打破できる新技術開発の糸口をつかんだ。そのブレークスルーとして次年度は偏光干渉法を利用した光波混合共焦点顕微光学系の導入を試み,面内方向のコントラスト、分解能の向上を図る予定である。本研究についての今年度の成果は国際会議(Micro Optics Conference2007)で発表され,併せて現在国際会議(Frontier in Optics 2008)に投稿中である。20年度の科学研究費助成により,非線形レーザ顕微鏡によるナノバイオイメージングの研究開発を行い,下記に挙げるレーザ顕微鏡の超高空間分解能化についての成果を得ることができた。通常の共焦点顕微鏡システムでは回折限界(ほぼエアリディスク径:使用波長程度)を超えるサイズの微小吸収体を検出するには蛍光体等のドーパントを添加し,発光領域を空間的に制限しなければならなかった.ところが,本提案システムでは同顕微システムに光波混合干渉系をプラスすることで上記限界を超える分解能を達成できる可能性があることが昨年度の基礎実験から示唆された.今年度はその基礎実験成果に基づき実際の被測定生体細胞としてクロロフィルを有する緑茶細胞のチラコイド形状および位置の検出を試みた.この結果から同顕微鏡の分解能が大幅に向上できることが確認できた.ただ,昨年度末,今年度中には新規に偏光干渉非線形光学系の導入も検討することを明記していたが,被測定細胞の処理等に手間取り明確な目標達成までには至らなかった.次年度こそは偏光干渉法を利用した非線形共焦点顕微光学系の高空間分解能かを試み,両顕微鏡の長所短所を比較検討し,面内方向のコントラスト・分解能の向上を図る予定である.昨年度までの科学研究費助成により,非線形レーザ顕微鏡によるナノバイオイメージングの研究開発を行い,レーザ顕微鏡の高コントラスト影像化について下記に挙げる成果を得ることができた.通常の共焦点顕微鏡システムではサブミクロン以下のサイズの高吸収体を検出するには蛍光体等のドーパントを添加し,発光領域を空間的に制限しなければならなかった.また,電子顕微鏡等を用いる場合は細胞をスライスし真空雰囲気中に置かなければならないなどの欠点があった.ところが,本提案システムでは同顕微システムにメモリ機能または光波混合干渉系をプラスすることで上記条件に制約されない新しいタイプの顕微システムを実現できた.今年度はその実際に開発した光波混合型のレーザ顕微鏡を利用して,被測定生体細胞として池や川などに生息する緑藻細胞中に含まれる葉緑体細胞の高コントラスト影像化を試みた.ミクロンサイズの葉緑体細胞にはサブミクロンオーダーのチラコイドとストロマチラコイドと呼ばれる葉緑体クロロフィルが存在することが知られており,それを実際に水雰囲気中で蛍光体等のドーパント等無しに影像化できるかが鍵となる.その結果,実際に緑藻細胞のチラコイドとストロマチラコイドの袋状の外形およびクロロフィル分布等の内部構造を非線形感受率の非対称性分布から内部断層影像することに成功した.サブミクロンオーダーの葉緑体細胞をスライスすることなく水雰囲気中で生きたままの状態での観測を実現でき,得られた成果を現在投稿準備中である.今後は光波混合工学系にベクトリアル偏光干渉をより精度良く導入することで更なる高コントラスト化・高空間分解能化が可能となるものと期待できる.
肺がんにおける分子生物学的腫瘍分類の検討

これまでわれわれは、肺腺癌において2つの大別化が可能であることを主張してきた。一方はII型肺胞上皮やクララ細胞といった末梢肺細胞に類似した形態および形質を示す腺癌と、他方は気管支被覆上皮や気管支腺細胞などと共通した性格を有する腺癌である。両者を区別する良いマーカーとして、thyroid transcription factor-1(TTF-1)を見出し、それによる判別が臨床病理学的な因子や、がん関連遺伝子から見た腫瘍化機序をよく反映することを示した(Am J Surg Pathol 2002)。また、平成17年度においては、EGFR遺伝子変異と末梢型肺腺癌について、発現プロファイルによる分子生物学的特徴について検討を行い、その結果について2006年、J CIin Oncolに発表し、高い評価を得ている。また、平成18年度においては、前癌病変、上皮内病変などの同時性多発肺癌についての検討を試みた。腺癌の前癌病変として異型腺腫様過形成という病変が知られている。この病変を含む腫瘍進展の種々の段階にある119病変についてEGFR、KRAS変異について検討を行った。その結果、EGFR遺伝子変異は種々の段階でほぼ同じような頻度を示した。これに対し、KRAS変異では異型腺腫様過形成では40%近くに見出されたが、浸潤癌では10%に見出されるにとどまり、KRAS変異を有する前癌病変は腺癌へ進展しない可能性が示唆された。この知見は、KRAS遺伝子変異によって腫瘍関連senescenceになり、それ以上の腫瘍の進展が妨げられるとするこれまでの基礎実験や動物実験に沿う内容であった。また、CT健診などで見出される肺の微小病変について、遺伝子診断を生かした経過観察法など治療とも直結する内容とも考えられる。この結果は、J Patholに査読の結果受理され、現在(2007年3月現在)、発表予定となっている。今後は得られた仮説をもとに、さらに検証を進めるとともに、EGFR遺伝子変異のある前癌病変についても検討を試みたい。本年度の目標である"EGFR遺伝子変異と末梢型肺腺癌"を検討するため、high-throughputな検索方法をまずは開発した。世界に先駆けて、DNA-RNA hybridのプローブとRNase Hを利用したreal-time PCRにて、高感度で正常細胞の混入に左右されない点突然変異同定法の系を確立した。また、遺伝子欠失に対しては、すでに確立されているfragment analysisを改良した。これらの検討から、確立した系は正常細胞に混入している5%の腫瘍細胞のEGFR遺伝子変異も検出可能であることがわかった。これらの結果をもとに、組織アレイの各々のドットより抽出したDNAに対して本方法を適応し、現在の標準的な検出法であるdirect sequencing法と比較した。その結果、98.3%の一致率を示し、その精度の高さが証明された。また、ゲフィチニブ(イレッサ【○!R】)投与の適応となる進行肺癌の多くは切除されることなく、生検組織が主たる組織材料となる。そこで、内視鏡などで採取される微小な生検組織での感度も検討した。結果としては、検出された遺伝子変異とゲフィチニブ反応性の間には有意な相関を認め、実臨床においても十分応用可能であることが示された。これらの結果はJournal of Molecular Diagnosisに投稿し、peer reviewの後に発表受理されている(in press)。

さらに、これらの方法を発展させ、ゲフィチニブ投与後の不応と関連があるとされるT790Mの変異についても検出系を確立した。一部の症例では、リンパ節には不応遺伝子変異は認められないものの、主腫瘍ではそれが検出されたなど、腫瘍の進展や転移クローン解釈に重要な洞察を与える結果も得ている。これらの結果についてはすでに投稿し、審査中である。さらに、EGFR遺伝子変異とは排他的な関連を示すK-ras遺伝子についても検出系を確立することに成功した。これにより、同時性多発肺癌について検討を進めており、発表準備中である。これらの遺伝子変異のデータを基盤とし、大規模な遺伝子変異データベースを作成し、共同研究にて進行中である発現解析の結果と付き合わせることで、EGFR遺伝子変異と発現解析による特定クラスターとの関連を検討したい。これまでわれわれは、肺腺癌において2つの大別化が可能であることを主張してきた。一方はII型肺胞上皮やクララ細胞といった末梢肺細胞に類似した形態および形質を示す腺癌と、他方は気管支被覆上皮や気管支腺細胞などと共通した性格を有する腺癌である。両者を区別する良いマーカーとして、thyroid transcription factor-1(TTF-1)を見出し、それによる判別が臨床病理学的な因子や、がん関連遺伝子から見た腫瘍化機序をよく反映することを示した(Am J Surg Pathol 2002)。また、昨年度においては、目標であったEGFR遺伝子変異と末梢型肺腺癌について、発現プロファイルによる分子生物学的特徴について検討を行い、その結果について2006年、J Clin Oncolに発表し、高い評価を得ている。本研究では、腺癌の前癌病変として異型腺腫様過形成という病変が知られている。この病変を含む腫瘍進展の種々の段階にある119病変についてEGFR、KRAS変異について検討を行った。その結果、EGFR遺伝子変異は種々の段階でほぼ同じような頻度を示した。これに対し、KRAS変異では異型腺腫様過形成では40%近くに見出されたが、浸潤癌では10%に見出されるにとどまり、KRAS変異を有する前癌病変は腺癌へ進展しない可能性が示唆された。この知見は、KRAS遺伝子変異によって腫瘍関連senescenceになり、それ以上の腫瘍の進展が妨げられるとするこれまでの基礎実験や動物実験に沿う内容であった。また、CT健診などで見出される肺の微小病変について、遺伝子診断を生かした経過観察法など治療とも直結する内容とも考えられる。今後は得られた仮説をもとに、さらに検証を進めるとともに、EGFR遺伝子変異のある前癌病変についても検討を試みたい。
年輪中炭素14と炭素循環シミュレーションを駆使した縄文・弥生転換期の環境因子探索

本研究は,山形県の埋設古木の他,遺跡等からの木材試料単年輪をフルに活用して研究を進めている。考古学における弥生早期から前期の時期に位置している約2500年前の鳥海神代杉年輪を用いて,C14濃度が高い期間から減少する変動期の中で劇的に濃度変化しているピーク領域について単年輪測定データを積み上げて調べている。これまでの測定データの解析により太陽11年変動構造とピーク領域との位相関係が明らかになってきた。C14濃度変動から宇宙線モジュレーションを復元するには,地球炭素循環による効果を見積もることが不可欠である。C14の地域性を確認するために大気(北半球3つの地域・南半球),森林および海洋からなる11BOX炭素循環シミュレーションモデルを開発した。大気圏核実験によるC14濃度変動プロファイルとの比較からC14濃度のグローバルな大気運動パラメータ・生物圏・海洋圏との炭素交換率を決定した。さらに太陽黒点数データ・地磁気永年変化との比較から開発したモデルの有効性を確認した。この高精度炭素循環モンテカルロシミュレーションプログラムの完成により,宇宙線とC14濃度変化の関係を調べることが可能となった。この詳細な解析から鳥海神代杉生育期間のC14変化の要因として太陽活動の変化が重要であることがわかった。これらの研究成果の一部は物理学会にて発表した。これらの新しい測定結果はシミュレーションと組み合わせて太陽・地球環境変動の解明に重要な知見をもたらすと考えられる。本年度は次の実験が終了した。1)70単年輪についての年輪剥離,2)33単年輪のα-セルロースを抽出,3)30単年輪のα-セルロースからベンゼンを合成,4)11単年輪の炭素安定同位体比を測定。この時期の単年輪データは世界に先駆けた研究成果であり,2500年前の変動期の中でも劇的に変化しているC14濃度ピーク(約50年)と太陽活動との関係を炭素循環シミュレーションにより調べた。単年輪測定の変動プロファイルの初期解析から太陽11年変動の構造が示唆されている。現在,宇宙線生成のモンテカルロシミュレーションを進めており,生成による要因を探索している。さらに,山形県埋蔵文化財センターから提供を受けた,縄文時代後期と考えられている高瀬山遺跡から出土した木材試料2点についてもα-セルロース抽出の後,ベンゼンを合成,C14年代測定を行い,ウイグルマッチング法によって年代を推定したところ,弥生期以降の木材であった。試料調整方法等による影響を評価するとともに,他の木片による試料の測定を行う。これらの新しい測定結果は太陽・地球環境変動の解明に重要な知見をもたらすと考えられる。さらに太陽黒点数データ

・地磁気永年変化との比較から開発したモデルの有効性を確認した。この高精度炭素循環モンテカルロシミュレーションプログラムの完成により,宇宙線とC14濃度変化の関係を調べることが可能となった。この詳細な解析から鳥海神代杉生育期間のC14変化の要因として太陽活動の変化が重要であることがわかった。これらの研究成果の一部は物理学会にて発表した。これらの新しい測定結果はシミュレーションと組み合わせて太陽・地球環境変動の解明に重要な知見をもたらすと考えられる。
非線形次元削減法を用いた非線形システムにおける確率分布およびレジームの検出

大気システムは、超高次元の非線形システムであり、高次元のままではその変動の解析は困難である。本研究では、冬季極域成層圏気温変動や降水変動といった非線形性が強い大気の変動から、非線形次元削減法を用いて低次元の多様体の抽出を行った。線形次元削減法を用いた場合には原理的に正しく表現できない物理変数の正負の非対称性を、非線形手法を用いることで正しく反映した多様体を得ることができた。また、その多様体上において、状態変数の存在確率分布やクラスタの推定を行い、有意では無いもののレジームの存在を示唆する結果が得られた。本研究では、非線形システムの状態空間に埋め込まれている多様体を、従来の線形の次元削減法ではなく、複数の非線形次元削減法を用いて抽出を行い、抽出された多様体上で気候レジームの検出を行うことを目的としている。本年度は、複数の非線形次元削減法のプログラミング実装を行い、理想化データ、および現実大気データに適用し、検証および、それぞれの手法の特徴の考察を行った。局所線形埋込,Isomap, Laplacian Eigenmap,および線形次元削減法としてPCAそれぞれの解析プログラムの実装を行った。そして、多様体を埋め込んだ人工的な低次元理想化データを用いてそれぞれの手法の特徴を調べた。また、それぞれの手法には、任意パラメターを与える必要があるが、期待された結果が得られるためのパラメターの選び方の検証を行った。次に、それぞれの手法を冬季極域成層圏気温データに適用し、極夜ジェット振動の抽出を行った。極夜ジェット振動は、正偏差と負偏差の原因となる物理過程が異なっており、線形手法ではうまく抽出できない可能性がある。それぞれの手法で抽出された変動の違いを比較し、それらの違いの考察を行った。その結果、すべての手法で極夜ジェット振動を抽出することができた。しかしながら、それぞれ抽出された多様体の構造や、多様体上の時間発展の特徴には違いがみられた。特に、非線形手法では、変動の正負の偏差に対応する領域での特徴に違いがみられることが分かった。本研究では、非線形システムの状態空間に埋め込まれている多様体を、従来の線形の次元削減法ではなく、非線形次元削減法を用いて抽出を行い、抽出された多様体上で気候レジームの検出を行うことを目的としている。昨年度に実装を行った非線形次元削減の手法を、日本域降雨格子データに適用した。使用したデータはAPHRODITE (http://www.chikyu.ac.jp/precip/)である。降雨データは負の値はとらず、かつデータの多くが0付近に集中する特徴をもっている。従来の線形的な手法を用いることは不適当である可能性がある。線形次元削減法と、非線形手法の結果を比較した。線形的手法である主成分分析では、第1モードに日本全域にまたがる構造、第2モードに東・西日本で逆符号をもつ構造といった空間的に大きな構造が得られた。一方、非線形手法では、東海地方に集中した構造など、より局所的な構造を抽出することができた。局所性が高い現実の降雨現象の特徴を考えると、非線形手法の方が現実の現象をうまく抽出していると考えられ、非線形次元削減の有用性を示すことができた。非線形性が高いと考えられる他の現象においても、非線形次元削減法が有効であると考えられる。また、抽出された低次元空間において、確率分布を求め、レジームの検出を試みた。しかしながら、ランダムな擾乱(レッドノイズ)の成分が大きいため、シグナルとノイズをうまく分離することが難しく、有意なレジームを検出することができなかった。
女のマスキュリニティ―第一次世界大戦期イギリスにおけるジェンダーとミリタリズム―

本研究が対象とするのは、第一次世界大戦中にイギリス陸軍の女性部隊に入隊した女性たちである。「女の居場所」である銃後の世界を離れ、軍隊の「なか」に足を踏み入れた女性たちは、銃後の女性との断絶意識を強くもつとともに、武器をとって戦う兵士との間にも自ら明確な一線を引いた。銃後の女性とも、戦場の兵士とも同一化されない「戦う女」のこうした心性は、男性の身体をこえた「女のマスキュリニティ」という概念でこそとらえることができる。それは、兵士(男性)のマスキュリニティと銃後の女性のフェミニニティを脅かしただけでなく、それまで当然視されてきたマスキュリニティとミリタリズムの一体性をも破壊したのである。第一次世界大戦期のイギリスには、銃後の戦争協力にとどまらず、じっさいに戦場に足を踏み入れた女性たちも数多くいた。本年度はまず陸軍女性補助部隊の活動実態を概観した上で、部隊創設時に陸軍省との間で生じた軋轢(女性の地位や権限、制服、装備品をめぐる意見の相違)に注目しながら、軍隊という空間のなかで、いかにして「男の聖域」が守られたのかを考察した。さらに、Imperial War Museumに所蔵されている女性隊員の日記やメモワールの分析を通して、銃後と前線の境界をこえた女性たちが、どのような入隊動機をもっていたのか、また、自らの軍隊経験にいかなる意味づけをおこなったのかを探った。そこで明らかになったのは、陸軍と女性部隊は常に対立関係にあったわけではないこと、また、女性部隊の内部にも出自や待遇の差に起因する深刻な対立が生じていたことであった。両者の関係は単純な対立構図でとらえることのできないものであり、戦場におけるジェンダー関係は明らかな複層性を有していたといえる。本年度の後半は、女性兵士のケース・スタディとして、フローラ・サンデスをとりあげた。サンデスはイギリス人女性でありながらセルビア軍に兵籍を有し、バルカン戦線で実戦にも参加した。イギリスにかぎらず、多くの国で女性が戦闘員資格を与えられていなかった大戦期において、女性であり、かつ兵士であることは、いかなる意味をもっていたのか。男と女、前線と銃後の境界を横断し、さまざまな空間と属性の間を行き来したサンデスの大戦経験を通して、戦場におけるジェンダー秩序の揺らぎについて考察した。以上の研究成果を「女性であること、兵士であることーバルカンの女性兵士フローラ・サンデスの大戦経験ー」(山室信一他編『現代の起点第一次世界大戦第2巻総力戦』岩波書店、近刊)にまとめた。第一次世界大戦期の女性のイメージを、「犠牲者」「戦争を鼓舞する女神」「平和のシンボル」「戦う女」という4つのカテゴリーにわけ、表象と言説という二つの視点から考察した。Imperial War Museum所蔵の募兵ポスターやビラをもちいた表象分析と、ベルギー侵攻時のドイツ軍による残虐行為を調査したブライス委員会報告(兵士や民間人の証言集を含む)の言説分析を組み合わせながら、大戦時のプロパガンダ戦に女性がいかに「動員」されたかを明らかにした。さらに、女性の戦時活動をヴォランティア(救急・福祉・秩序維持)と労働代替(男性労働の補助および代替)とにわけて整理し、その担い手や活動内容を詳細に分析した。とくに、それまで男性が独占してきた職業分野への女性の進出が、社会的にどのように評価されたのか、また、女性が自らの体験にいかなる意味づけをおこなったのかを、『モーニング・ポスト』紙上で展開された論争を手がかりに分析した。研究を通して浮かび上がってきたのは、女性による代替労働が有した重要性(緊急性)と、ジェンダー秩序の崩壊に対する社会の懸念とのコントラストである。女性は「戦場で血を流す」という意味では「戦えない性」であったが、総力戦、持久戦のなかで、さまざまな形で男性の代わりをつとめた。一方で、そうした戦時労働の多くは、「産む性」としての女性の体(母体)を危険にさらすものとして、また、伝統的な性的役割分業のあり方に修正を迫るものとして危険視された。大戦期の女性に与えられた`production'(生産)と`reproduction'(再生産=生殖)という相反する二つの機能は、戦後のジェンダー秩序再編のさいにも大きな問題でありつづけたのである。以上の研究成果を、『戦う女、戦えない女ー第一次世界大戦期のジェンダーとセクシュアリティー』(人文書院、近刊)と題する著書にまとめた。第一次世界大戦期のイギリスで組織された陸軍女性補助部隊(The Women's Auxiliary Army Corps: WAAC)を中心に、銃後の世界を離れ、戦場に赴いた「戦う女」たちの心性とマスキュリニティについて考察した。

軍隊という「男の聖域」に進出したWAACの隊員たちは、発足当初から厳しい監視の目にさらされ、その性モラルに対する批判は、議会調査を要するスキャンダルにまで発展する。明確な根拠をもたない戦場での「噂」が発端となっておこったスキャンダルは、「戦う女」に対する兵士や社会の不信感をそのまま映し出すものであった。「女性らしさ」を守るうえでもっとも重要な性モラルへの攻撃は、WAACの女性たちを、一般の女性とは区別される「例外」とみなすことで、軍隊を「女の進出」から守るための一つの手段であった。そのことを十分に理解していたWAACは、隊員やその職務内容の「女性らしさ」をアピールする宣伝活動に力を入れることで、これに対処した。一方、WAACの隊員たちは、少し異なる自己意識をもっていた。戦場の現実に直面した女性たちは、「守られ」、「耐える」銃後の女性とは異なり、自ら「戦う」ことを余儀なくされた。また、厳しい軍隊的規律のもと、飢えや恐怖と戦うなかで、隊員たちの間には、強い仲間意識と組織に対する帰属意識が芽生えていく。武器をとって戦うことを許されなかった彼女たちは、「兵士(=男性)」と自分たちを明確に区別してとらえていたが、一方で、銃後の女性との断絶も強く意識していた。それは、隊員の多くが、日記や手紙のなかで、戦場での体験を銃後の女性には理解しえない特殊なものと位置づけていることからも明らかである。銃後の女性とも、戦場の兵士とも同一化されない「戦う女」の心性を、(男性とは異なる)「女のマスキュリニティ」という概念でとらえる有効性を確認することができた。西洋史今年度は、陸軍女性補助部隊に所属した女性たちの言説分析を通して、戦時労働に対する彼女たちの意識や陸軍省との軋轢について考察した。研究をすすめるなかで、女性補助部隊内に深刻な対立があったことがわかり、「戦う女」の多様性についてさらに考察を深める必要性が生じた。そのため、当初の研究計画にはなかったケース・スタディを取り入れるなどしたが、研究目標はおおむね達成できたものと判断する。今年度の研究は、ベルギーでのドイツ軍の残虐行為をめぐる言説分析から着手した。大戦史におけるベルギー戦の位置づけについては、すでに二次文献でおさえてあったため、ドイツ軍の残虐行為を告発したブライス委員会報告の言説分析にスムーズに入ることができた。ブライス報告が有したプロパガンダ機能については、国内だけでなく、広く諸外国の新聞記事を網羅しながら考察した。夏期に実施した海外調査(イギリス、ロンドン)では、対象をImperial War Museum所蔵のポスターおよびビラに限定して作業効率を高めながら、女性を前面に出したプロパガンダの特徴をさぐる上で重要な視点をいくつか得ることができた。世論分析で使用する予定だった新聞『タイムズ』については、論争に発展したものが比較的少なかったため、従来の研究であまり注目されてこなかった『モーニング・ポスト』(主要紙の一つ)での論争を取り上げ、世論分析の一助とした。研究会での数度におよぶ発表を経て、研究成果の一部を著書としてまとめた。よって、当初の研究目標はおおむね達成できたと判断する。今後は陸軍女性補助部隊がおこした性的スキャンダルを中心に、「(戦場で)戦う女」に向けられた社会のまなざしを多角的に分析する。
霊長類脳におけるニューロン・グリア細胞の時空間アセンブル表象の解明

脳はその主要な構成要素であるニューロンとニューロン同士のネットワーク(神経回路)の産物であり,その全容を解明しようとする研究が現代脳科学において趨勢を占めている.しかし,皮質内にはニューロンよりも多くのグリア細胞が存在し,グリア細胞が占める割合はヒトに至る進化の過程で増大することが知られている.そこで,本研究では,領野の機能局在化がげっ歯類と比べてより顕著なマカクザルを用いて,ニューロン間の機能的神経回路とそれをささえるグリア細胞(アストロサイト・オリゴデンドロサイト・ミクログリア)との相互作用(アセンブル)を.発達・成熟の時間軸と領野間・細胞種間の空間軸において,細胞種ごとに遺伝子発現プロファイリングを行うことでその動態変化を解明することを目的とした.マカクザルの凍結脳組織よりフローサイトメーターを用いて細胞種ごとに細胞を分取すること,さらに単一細胞ごとの発現動態を高精度にかつハイスループットで取得することを目的として,自然科学研究機構基礎生物学研究所が共通機器として保有しているフローサイトメーターのアップグレードを行った.このアップグレードにより1度のソーティングで最大96の単一細胞の取得が可能になった.他の科研費との重複制限により3ヶ月という短期間の研究実施期間しかなかったため,具体的な研究の進展が図れなかったが,本科研費により高精度にニューロン・グリアアセンブル動態を理解する研究インフラを整えることが可能になった.今後は,本研究計画をさらに推進し,単一細胞レベルでのニューロン・グリアアセンブル動態解明に向けた実質的な研究を推進する体制を早急に整えたいと考えている.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
産業用メカトロサーボ機器の制御に関する研究

産業用メカトロサーボ機器(産業用ロボットアームや工作機械など)の高速高精度制御のための解析や制御に関する研究を行い,以下にあげる3つの新たな手法の開発を行った.1.高速動作時の輪郭制御性能を改善されるガウシアンネットを用いた教示信号修正法産業用メカトロサーボ機器を高速に動作させる際に,系の遅れによって輪郭制御性能が劣化する.そこで,系の動特性をガウシアンネットによって学習させ,そのガウシアンネットによって遅れを補償する入力をメカトロサーボ機器に入力することによって,制御性能の改善を図る.この手法は,メカトロサーボ機器の入力を変更するだけで,ハード構成はそのまま用いることができるため,産業界で容易に利用可能な手法である.2.ソフトウェアサーボ系の低速時における制御性能の特性把握とエンコーダ分解能決定法メカトロサーボ系の制御器がソフトウェアで実現されているソフトウェアサーボ系は,制御パラメータを自由に設定できるなどといった利点があるが,低速動作時において制御性能が劣化するという問題がある.そこで,制御性能の劣化の原因を究明し,サーボパラメータと制御性能の関係を導いた.さらに,この関係式を用いて,今まで経験的に決定されていた,ソフトウェアサーボ系のエンコーダ分解能の決定法を導出した.3.トルク飽和特性の測定法とトルク飽和回避輪郭制御法メカトロサーボ系を定格近くの高速に動作させるとトルク飽和が生じて制御性能が著しく劣化する.そこで,トルク飽和特性を測定する手法を提案した.また,測定したトルク飽和特性を用いて,トルク飽和が生じない範囲で制御を行うトルク飽和回避輪郭制御法を提案した.産業用メカトロサーボ機器(産業用ロボットアームや工作機械など)の高速高精度制御のための解析や制御に関する研究を行い,以下にあげる3つの新たな手法の開発を行った.1.高速動作時の輪郭制御性能を改善されるガウシアンネットを用いた教示信号修正法産業用メカトロサーボ機器を高速に動作させる際に,系の遅れによって輪郭制御性能が劣化する.そこで,系の動特性をガウシアンネットによって学習させ,そのガウシアンネットによって遅れを補償する入力をメカトロサーボ機器に入力することによって,制御性能の改善を図る.この手法は,メカトロサーボ機器の入力を変更するだけで,ハード構成はそのまま用いることができるため,産業界で容易に利用可能な手法である.2.ソフトウェアサーボ系の低速時における制御性能の特性把握とエンコーダ分解能決定法メカトロサーボ系の制御器がソフトウェアで実現されているソフトウェアサーボ系は,制御パラメータを自由に設定できるなどといった利点があるが,低速動作時において制御性能が劣化するという問題がある.そこで,制御性能の劣化の原因を究明し,サーボパラメータと制御性能の関係を導いた.さらに,この関係式を用いて,今まで経験的に決定されていた,ソフトウェアサーボ系のエンコーダ分解能の決定法を導出した.3.トルク飽和特性の測定法とトルク飽和回避輪郭制御法メカトロサーボ系を定格近くの高速に動作させるとトルク飽和が生じて制御性能が著しく劣化する.そこで,トルク飽和特性を測定する手法を提案した.また,測定したトルク飽和特性を用いて,トルク飽和が生じない範囲で制御を行うトルク飽和回避輪郭制御法を提案した.