hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏微分方程式の解の構造の研究とその応用の研究

偏微分方程式の解の構造の研究とその応用の研究は,次のような諸観点から行われた。1)関数解析学の解析および方法2)代数幾何学の観点および方法3)微分幾何学の観点および方法4)位相幾何学の観点および方法5)代数解析学の観点および方法6)確率論的観点および方法7)場の理論の観点および方法8)流体幾何学の観点および方法また,得られた結果の他分野への研究も試みられた。上記各観点から見た場合,多くの研究成果が得られた。とくに興味をひくのは,それらの方法が他の分野への大きな応用結果を生み出したことである。研究代表者の得た結果においても,関数解析的方法と偏微分方程式論における評価の方法が,一見それと異なる定角曲線の理論に大きく役立ったのである。そこに現れる種々の変分問題の考察,解の局所正則性の証明に大いに役立ち,また代数的観点から曲線の双対性の研究の発展に大いに役立った。他の研究分担者の研究も,これからも大いに発展する可能性をもつ興味ある諸結果を生み出している。
口腔発癌過程におけるASKファミリー分子によるアポトーシスと炎症の制御機構

ストレス応答キナーゼASK1およびASK2から構成されるASKファミリー分子の発癌過程における機能を解析した結果、ASK2が癌発生組織や発癌誘導刺激などの状況に応じて、腫瘍形成の抑制にも促進にも働きうる分子であることが明らかとなった。また、ASK1については癌の転移に対して促進的に働くことを示唆する結果も新たに得られた。さらに、個体レベルでのASK1のより詳細な機能解析を可能とする2つのマウス系統、ASK1ASKAマウスおよびASK1flox/floxマウスの作製に成功した。ASK1ASKAマウスにおいては、AT P類似薬1Na-PP1の投与によって内在性ASK1のキナーゼ活性を特異的に阻害することができ、ASK1flox/floxマウスを用いることにより組織特異的なノックアウトが可能となる。野生型マウスにおいては、ASK2はASK1と複合体を形成し、ASK1に依存してその安定化と定常活性が維持されている。そのため、ASK1欠損マウスではASK2の発現も低下しており、通法によって作製したノックアウトマウスでは、ASK1のみが欠損した状態でのASK2単独の機能を解析することは困難である。そこで、ASK1は不活性状態でもASK2を安定化させ、ASK2の活性を維持する機能を持つことに注目し、通常は野生型ASK1と同じく機能するものの、ATP類似薬(1Na-PP1)の投与によって活性が阻害されるASK1変異体のノックインマウスを作製した。この変異体はASKA(ATP analog-sensitive allele)テクノロジーに基づいて設計したもので、ASK1のキナーゼ領域への点変異の導入によりATP結合部位を改変することで、天然型ATPを用いたキナーゼ活性は野生型キナーゼと同等に維持されるが、1Na-PP1によって選択的に活性阻害を受ける(1Na-PP1は野生型のプロテインキナーゼは一切阻害しない)。このノックインマウスが正常に発生、発育し、個体レベルでの異常を認めないことを確認した後、骨髄より培養マクロファージを調製し、過酸化水素によるASK1変異体の活性化と1Na-PP1の効果を検討した。その結果、1Na-PP1非存在下で観察される過酸化水素によるASK1変異体の活性化が、1Na-PP1の前投与によって消失することが確認された。よって、このマウスは、薬剤投与による時期特異的な制御が可能なASK1のみの機能欠損マウスと見なされ、ASK2の機能のみならず、ASK1のより詳細な機能の解析においても重要なモデルマウスとなる。DNA障害性の発がん物質である4-Nitroquinolinel-oxide(4-NQO)を含んだ水を長期間飲ませることで食道がんを誘導するモデルを用い、食道発がんにおけるASK2の機能を解析した。その結果、ASK2^<-/->マウスでは、野生型マウスと比較して腫瘍形成が抑制されていた。消費された水の量は各遺伝型で差がなかったことから、ASK2は腫瘍形成の促進に働くと考えられる。また、A5K1^<-/->マウスにおいても腫瘍数が減少していたことから、本実験系においてはASK1とASK2が協調して働くことが示唆された。また、ヒト家族性大腸腺腫症(FAP)は、大腸に多数の腺腫が生じる遺伝性の疾患で、癌抑制遺伝子であるApc遺伝子の変異によることが明らかとなっている。Apc^<Min/+>マウスは、Apc遺伝子にナンセンス変異を持ち、腸管に多数の腺腫を発症する。この腺腫形成へのASKファミリー分子の関与を解析することを目的に、Apc^<Min/+>マウスとASK2^<-/->マウスとの交配実験を行ったところ、十二指腸における腫瘍形成が、Apc^<Min/+>/ASK2^<+/+.マウスよりApc^<Min\+>/ASK2^<-/->マウスおいて減少していることが分かった。よって、少なくとも食道および十二指腸におけるASK2は腫瘍形成の促進に働くことが示唆される。以前の我々の研究で、皮膚腫瘍形成実験ではASK2は逆に腫瘍形成の抑制に働くことが示されていることから、ASK2は、癌発生組織や発癌誘導刺激といった状況に応じて、腫瘍形成の抑制にも促進にも働きうる分子と考えられる。これまでの研究成果から、ASK1はアポトーシスや炎症の制御を介して発癌に寄与することが明らかとなっている一方、多段階過程から成る癌転移における役割はほとんどわかっていなかった。

そこで我々は、マウスの実験的肺転移モデルを用いてASK1の癌転移における役割を検討した。高転移性黒色腫細胞株B16-F10細胞をマウスに尾静注すると、野生型マウスに比べてASK1ノックアウトマウスでは肺表面の小結節の形成数が顕著に減少した。また、同じく高転移性のルイス肺癌細胞にホタルルシフェラーゼを恒常的に発現させた細胞(3LL-Luc2細胞)を用いて経時的にルシフェラーゼ活性を測定したところ、ASK1ノックアウトマウスでは野生型マウスよりも細胞移植24時間後における活性が顕著に減弱した。一方、3LL-Luc2細胞を皮下に移植した場合は、ASK1ノックアウトマウスにおける増殖は抑制されなかった。よって、癌転移においてASK1は、癌細胞が転移先組織に生着して増殖を始めるまでのSeeding過程で何らかの役割を果たすことが示唆された。一方で、発癌および転移過程における組織特異的なASK1の役割を明らかにすることを目的に、ASK1コンディショナルノックアウトマウスの作製を行った。ASK1キナーゼドメイン内のATP結合部位を含むExon15をloxP配列で挟んだアレルをホモに持つASK1 (flox/flox)マウスを作製し、現在、マクロファージ特異的にCre遺伝子を発現するLysM-Creノックインマウスとの交配を行っている。計画した発癌実験モデルのうちの一つが、遺伝子改変マウスの導入が遅れているために着手できていないが、それ以外は計画通りに進行している。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度の研究において、癌転移モデルを用いた解析系でのASK1の機能が新たに明らかとなったため、当初の計画に転移モデルを導入することで、研究計画のより一層の進展を目指す。
比較の手法によるイスラームの都市性の総合的研究(総括班)

総括班は研究の実をあげるために総括班会議を5回開催し研究活動全体の連絡と調整にあたった。具体的には、1.研究会の開催:公開性を原則として、全体集会1回、各班個別研究会42回、合同研究会17回、総括班主催国際セミナー7回を実施し、個別研究の枠を超えた共同研究が進展した。2.成果の流通:研究成果を速やかに共有するため、ニューズレター『マディーニーヤ』(16号27号)、研究報告シリーズ(24号62号)、研究会報告シリーズ(8号17号)、英文『マディーニーヤ』(No.23)、Monograph Series(No.917)を出版・配布した。3.Andre Raymond氏とMeera Kosambi氏を招聘し、本研究に対する国際的見地からの評価と今後の活動への助言を受けるとともに、国際シンポジウムへの参加を要請し、国際的研究協力体制を固めた。4.国際シンポジウム(10月22日28日):中近東文化センターとの共催。参加者数は289名(日本を含めて30カ国)。これまでの研究活動の蓄積を活かした初めての国際的な総合研究の場として、イスラーム研究および都市研究の接合した国際共同研究ネットワークの基盤となった。プロシーディング(Vols.4&Supplement)は既に発行した。5.データベース:アラビア文字による入力方法とその利用方法が確立した。歴史資料等のデータベース化が実行に移されており、またイスラム圏の都市図のデータベース化も進展している。第1年度で研究会等を通して形成された多角的ネットワークが、今年度は特に国際的規模で確立したことが大きな成果である。また本研究の基礎概念や広領域の真に学際的総合的な都市性の研究がいかに遂行されるべきかをめぐって議論がなされ、全体としてまた個々の研究者の間で新たなパラダイムが構築されつつある。
科学技術リテラシーを論議するための新しい枠組を提案できるか-「専門家」対「非専門家」という二分法からの脱却を目指して-

「科学技術リテラシーはどのように定義すればいいか」とか「近未来社会に生きる人々にとって必要となる科学技術リテラシーとはどのようなものだろうか」といった問題を、もっと生産的に議論するために、従来、暗黙裡に存在した(「科学技術専門家」対「科学技術非専門家」)という二分法的枠組を超えた新しい枠組を提起することと、その枠組が科学技術リテラシー論議に実際にどのような貢献をする可能性があるのかを探究するのが本研究の目的である。本年度も、昨年に引き続いて、「つなぐ人材」としての新しいタイプの理工系人材育成の問題を検討してきた。昨年着手したサイエンス・マスターに関する研究成果は、日本科学教育学会年会で「アメリカにおける新しい科学技術系人材観-全米科学協議会の取り組みを例にして-」として発表した。また、科学技術情報のブレイク・ダウンとそれを担う新しいタイプの科学技術系人材を社会内部に介在させる方法を具体的に考察し、研究論文「科学技術系人材育成・配置論-現代社会を解読する方法論となるか-」としてまとめ、現在、日本科学教育学会の学会誌に投稿中である。さらに、具体的な事例検討として、昨年に継続して、科学系博物館、科学館における展示解説員の職務に着目した。日米の科学館を訪問調査しながら、展示解説員の職務のあり方やその育成プログラム、研修プログラムに関して検討してきた。この中で、日本の科学館展示解説員の実態が、このような「つなぐ人材」からはほど遠いものであることが明らかになってきた。多くの展示解説員が不安定な身分のあり、また、研修機会もほとんどない実態にあり、研修プログラムを提案しても、ほとんど、無意味であるほどに、ひどい状況にあることがわかった。本研究の範囲の外に多くの制度的な問題点が存在していることがわかった。そのために、初年度である本年度は、国内外の「科学技術リテラシー」論に関する文献資料を主としてインターネット等を利用して収集・分析し、問題点を整理した。この中で、欧米の理工系大学院の中にscience masterと総称される新しいタイプの修士課程が近年設立されてきていることが明らかになった。そこでは、理工系学問や知識をベースにしながら、さらに、経営学、倫理学、法律学といった人文・社会系の学問や知識を付与して、社会のニーズに対応した新しい人材の育成が目指されている。このような人材は、本研究の視点iこ合致する人材の事例と考えられる。また、科学技術の専門的情報をブレイクダウンして、より低次の情報に編集加工し、これを伝達できる「科学技術情報翻訳専門家」「科学技術情報発信専門家」を科学技術専門家と科学技術非専門家といった区分の間に介在させるといった可能性についても考察した。さらに、具体的な事例検討として、科学系博物館、科学館における展示解説員の職務に着目し、高度な科学技術情報がどのように編集加工されて一般の人々の前に提示されているのか、また、そのような職務を果たすために、どのような専門的資質が求められ、また、育成されているのか、といった問題について基礎的な情報収集と行った。
タイヒミュラー空間とその応用

研究代表者はタイヒミュラー空間論,クライン群,複素解析,および双曲三角法を応用して、種数2以上のコンパクトなリーマン面の非定数正則写像の個数を具体的に評価した。この方法は,コンパクトでない双曲的なリーマン面の間の非定数正則写像の個数評価にも適用可能であり,その研究成果を執筆中である.この研究はSeveriの定理,リーマン面の正則族、代数関数体におけるGrauert・Maninの定理やParshin・Arakerovの定理との関連も含めて今後さらに続けられる予定である.小森は,タイヒミュラー空間論を応用して,実3次写像の位相的エントロピーの単調性を証明した.これは,ミルナ-の実2次写像の場合の研究を発展させるものである.佐官は単位円周上の位相写像を単位円板内に複素数値の調和関数によって拡張したとき,それが擬等角写像になるかどうかの研究を行った.これは,タイヒミュラー空間を単位円周上の写像でとらえる観点に関連するものである.西尾は,熱方程式との関連で多重温度と言う概念を導入し,その平均値の性質を考察した.また研究分担者達によって、上記の内容に直積的あるいは間接的に関係する形でタイヒミュラー空間,擬等角写像,ポテンシャル論,トポロジー,確率過程,エルゴード理論,偏微分方程式などに関して多くの成果が得られた.研究代表者はタイヒミュラー空間論,クライン群,複素解析,および双曲三角法を応用して、種数2以上のコンパクトなリーマン面の非定数正則写像の個数を具体的に評価した。この方法は,コンパクトでない双曲的なリーマン面の間の非定数正則写像の個数評価にも適用可能であり,その研究成果を執筆中である.この研究はSeveriの定理,リーマン面の正則族、代数関数体におけるGrauert・Maninの定理やParshin・Arakerovの定理との関連も含めて今後さらに続けられる予定である.小森は,タイヒミュラー空間論を応用して,実3次写像の位相的エントロピーの単調性を証明した.これは,ミルナ-の実2次写像の場合の研究を発展させるものである.佐官は単位円周上の位相写像を単位円板内に複素数値の調和関数によって拡張したとき,それが擬等角写像になるかどうかの研究を行った.これは,タイヒミュラー空間を単位円周上の写像でとらえる観点に関連するものである.西尾は,熱方程式との関連で多重温度と言う概念を導入し,その平均値の性質を考察した.また研究分担者達によって、上記の内容に直積的あるいは間接的に関係する形でタイヒミュラー空間,擬等角写像,ポテンシャル論,トポロジー,確率過程,エルゴード理論,偏微分方程式などに関して多くの成果が得られた.
遺伝子改変マウスを用いた肺高血圧発症機序の解明と新規治療法の開発

野生型、CD4欠損、CD8欠損マウスのそれぞれに、モノクロタリン(MCT)を投与して、右室肥大測定により肺高血圧重症度を検討し,あわせて肺局所の炎症の程度を検討した。その結果、MCT投与群ではすべての群で、炎症反応を示唆する所見はあったが,右室肥大をみとめたのは野生型のみであった。以上より、PH発症にはCD4^+およびCD8^+T細胞どちらもが重要な役割を果たすと考えられた。モノクロタリン(MCT)誘発性肺高血圧症マウスにおけるT細胞機能と肺高血圧症(Pulmonary hypertension;PH)発症との関連を検討するために、野生型、CD4欠損、CD8欠損マウスのそれぞれに、8週間にわたり7日ごとにMCT(600mg/kg)および生理食塩水を8回皮下注射にて投与し、肺高血圧モデルおよびコントロールを作成した。MCT投与開始から56日後にネンブタール腹腔内投与(70mg/kg)により麻酔し、肺胞内洗浄(BAL)を行いBAL fluidを得たのち、心臓、肺、脾臓を摘出した。摘出心で右室肥大の評価を行い、肺と脾臓はそれぞれ細胞数を測定した。また、BAL fluid中のtotal protein、MCP-1、TNF-α、TGF-β、IL-1β,全細胞数および細胞分画を評価した。その結果、野生型、CD4欠損、CD8欠損マウスの、すべてのMCT投与群のBALFでtotal proteinが上昇し、MCP-1の上昇傾向がみられた。しかし、野生型マウスでは右室肥大が認められたのに対し、CD4欠損およびCD8欠損マウスでは右室肥大は認められなかった。以上より、CD4^+T細胞とCD8^+T細胞のいずれかが欠損していてもMCT投与で肺組織に炎症を来すが、肺組織の炎症からさらに肺血管抵抗を増大させ肺高血圧症が起きるにはCD4^+T細胞とCD8^+T細胞の両方の関与を要すると推測された。マウス低酸素性肺高血圧症pulmonary hypertension(PH)モデルにおける組織学的重症度の評価方法を検討するため、野生型(WT)およびCD4欠損(CD4ko)の2種類のマウスを使用し、低酸素暴露を21日間行うことにより肺高血圧モデルを作成した。暴露開始から21日後、WT, CD4koそれぞれの低酸素暴露群(hypoxia ; hypo)およびコントロール群(normoxia ; norm)に対し、ペントバルビタール腹腔内投与(500mg/kg)麻酔下,自発呼吸下に右室収縮期圧(RVSP)を計測し、心肺を摘出した。摘出した心臓より右室肥大(RV/LV+S)を、肺より免疫組織化学染色にて末梢の細動脈の筋性化(%muscularity)および中膜肥厚(%MWT)を評価した。また、各指標間の相関を評価し、重症度の評価方法を検討した。その結果、RV/LV+S, RVSP, %muscularityは、いずれもWT/hypo群,CD4ko/hypo群でそれぞれのコントロール群と比較して有意に高値を示し、PHを発症したと考えられた。%muscularityは、RV/LV+SおよびRVSPに強い相関を示し、マウスPHモデルにおける組織学的重症度の評価方法として有用であると考えられた。私たちは,初年度,マウス肺高血圧症(PH)モデルとして,モノクロタリン誘発性PHモデル作成を試みたが、致死率が高く,PHモデルとしては,確立が困難と判断し、次年度以降,低酸素性モデル作成に変更した。次年度の検討の結果,マウス低酸素性肺高血圧モデル(1/2大気圧、380mmHg,21日間)では、末梢肺血管の筋性化(%muscularity)、右室収縮期圧(RVSP)上昇、右室肥大(RVH)がみられ、当施設で作成したモデルとして確立することが出来た。また、このモデルにおける%muscularityの程度は,RVSPの程度やRVHの程度と強い相関を示すことがわかった。以上から,マウスPHモデル重症度を検討するために、主に%muscularityのパラメーターを用いて,今後検討することに決定した。また、同様の方法で,CD4欠損マウスを低酸素暴露し、検討を行った結果,野生型と比較して有意な差は認められなかった。今年度、私たちは,alpha SMAの免疫染色をもとに、%muscularityをさらに非筋性化血管,部分的筋性化血管,完全筋性化血管に分類し,組織全体の血管数の比率で表し,それぞれのパラメーターについてCD4欠損マウスと野生型マウスとの間で比較検討を行った。その結果,個体差にばらつきがあるため,個体数を増やし,再度統計学的処理を検討中である。
タンパク質直接導入によるタケ類の開花技術の開発

開花したチュウゴクザサからクローニングした開花遺伝子であるSvFT1遺伝子をタンパク質発現用ベクターに組み込み,大腸菌内で大量に生産し,精製したのちタケ類に直接このタンパク質を導入して開花させることを目的として実験をおこなった。大腸菌の培養,タンパク質の回収はおおむね順調に進んだ。クマザサを用いて精製したタンパク質を稈に直接注射針を挿入し,導入を試みたが,挿入部分で壊死をおこし,開花までには至らなかった。タケ類に直接タンパク質導入をするためのタンパク質の大量生産の準備をおこなった。モデル系としてGFPタンパク質を導入するために,GFP遺伝子のコーディング領域の前後に制限酵素サイトを付加したプライマーを用いてPCRによって増幅した。これを大腸菌での発現ベクターであるpGEX-4Tに先の制限酵素サイトを利用して導入した。作成したベクターpGEX-GFPを大腸菌に導入し,タンパク質の発現を試みている。また,次年度の計画であったチュウゴクザサのFTタンパク質の生産をGFPと並行して進めることとし,チュウゴクザサの開花遺伝子であるSvFT遺伝子のコーディング領域をGFPの場合と同じくpGEX-4Tベクターに同様の手法を用いてコンストラクトを作成し,大腸菌に導入しタンパク質の回収をおこなっている。昨年度に引き続きGFPタンパク質の生産のためのコンストラクトをおこなった。大腸菌発現用ベクターであるpGEX-2を使用したが大腸菌で発現生産させたのちの精製段階でトロンビンによる切断が不調であったため,このベクターによる生産を断念した。モデル導入遺伝子としてのGFPとは別に,本来の目的であるチュウゴクザサのFT遺伝子をpGEXー2TからpGEXー6Pー1にベクターを変更し,タグを切断する酵素を変更してタンパク質の精製を試みた。ベクターの変更によりFTタンパク質の生産・精製が可能となり,大腸菌を800mLの培養液中で培養し,タンパク質の発現を誘導したところ,タンパク質の生産が確認でき,回収後PreScission配列を認識する酵素(Turbo3C Protease)によってタグを切断・精製したのち約0.3mgのFTタンパク質が精製できた。現在,植物体に導入するためのFTタンパク質を大量生産中であり,生産・精製終了後順次植物体にタンパク質の導入を検討する予定である。昨年度に続き,タケ類にタンパク質を直接導入するための大量生産をおこなった。昨年度ではチュウゴクザサの開花関連遺伝子であるFT(SvFT1)のコーディング領域を発現ベクターであるpGEXー4Tベクターに組み込んだものを大腸菌に導入しタンパク質の回収をおこなったが,FTタンパク質とタグタンパク質との切断ができなかったため,ベクターをpGEXー6Pに変更し再びコンストラクトを作り直した。大腸菌の培養は1LのLBー培地に植菌し,18°C終夜培養した。培養後,集菌ののち酵素処理によって溶菌し,上澄からタンパク質を回収した。TurboH3C酵素によってタグタンパクを切断し,SvFT1タンパク質が1Lの培養で280μg得られた。クマザサを用いてタンパク質の導入実験をおこなった。まず,稈の部分にメスで切れ込みを入れ,細い注射針を刺し,固定した。PBS液200μLにSvFT1タンパク質約70μgを溶解し,注射針から導入した(最終濃度約17μM)。しかし,注射針を刺したクマザサの稈から壊死がおこってしまった。GFPタンパク質の生産はベクターを変更すればFT遺伝子の場合と同様に可能となると考えている。しかしながら,本来の目的であるFTタンパク質の生産・精製が可能となったことから当初の計画通りFTタンパク質の大量生産と植物体への導入法の検討に移行する予定であるため。樹木分子生物学FTタンパク質の生産・精製が可能となったが,大腸菌におけるタンパク質の生産量がまだ低めであると認識している。今後は大腸菌の培養条件などの検討による生産量の向上と植物体への導入法の検討が必要である。FTタンパク質単体ではなく,キャリアとなるようなタンパク質あるいは多糖などの条件検討をおこなう予定である。大腸菌におけるタンパク質の生産量が思ったほど多くなく,導入実験に用いるためには複数回の培養・タンパク質発現が必要となるため時間がかかっている。植物体にタンパク質を導入するには大量のタンパク質が必要であるが,現在のところGFP,SvFTともに得られるタンパク質の量が限られている。そこで大腸菌の培養スケールをアップをおこないより大量のタンパク質を取得できるようにする。また,得られたタンパク質を用いて導入実験に着手する。若干の研究進捗の遅れによる大腸菌の大量培養が実施できなかったため,これを次年度の計画に盛り込んだため。大腸菌の大量培養によるタンパク質の大量生産をおこなう予定。
オミックス解析によるヒトパピローマウイルス細胞内侵入機構の解明

HPVの細胞内侵入に必要な宿主遺伝子を網羅的に同定するため、当該年度は遺伝子欠損HeLa細胞ライブラリーの作成、偽ウイルスの作成、このウイルス侵入に耐性を示す細胞コロニーの回収を行った。レンチウイルスベクターを用い2種類のCRISPR sgRNAライブラリーをCas9発現HeLa細胞に導入した。この操作はそれぞれ2回行われ、計4種類の遺伝子欠損細胞ライブラリーを作成した。単純ヘルペスウイルス1型ーチミジンキナーゼ(HSV-TK)遺伝子を一過性に発現するHPV18型偽ウイルス(18PsV-TK)を作成した。18PsV-TKを接種したHeLa細胞はガンシクロビル存在下で死滅した。18PsV-TKはHPV侵入抵抗性を示す細胞のスクリーニングに使用できると判断された。18PsV-TKを遺伝子欠損HeLa細胞ライブラリーに加えた。ガンシクロビル存在下でほぼ全ての細胞が死滅したが、一部の細胞は耐性を示しコロニーを形成した。この細胞はHPVの侵入に必要な遺伝子が欠失している細胞と推測された。この遺伝子を解析するため、細胞は回収され冷凍保存された。18PsV-TKを用いた感染実験の最適化に時間を費やしたが、ほぼ予定どおりに実験は進行している。回収した細胞からDNAを抽出し、これを次世代シーケンサーで解析する。HPVのエントリーに必要な遺伝子を同定し、そのタンパク質のウイルス感染における役割を明らかにする。予定していたDNA解析が行われなかったため経費が残った。これは次年度に同実験を行うために使用される。
2光子吸収内部硬化型マイクロ光造形法によるナノ繊維強化光硬化樹脂の開発と評価

表面吸収の著しい紫外線ではなく,より透過性の高いレーザ光を用いたマイクロ光造形法により,カーボンナノ繊維強化光硬化性樹脂複合材料を作製した.その結果,繊維体積含有率が1mass%以下でしか複合材料が作製できなかった紫外線法に比べ,体積含有率10mass%でも複合材料の作製が可能となり,内部空孔もより小さくできた.引張強さは体積含有率5mass%で最大となり,樹脂単体の2倍以上の値が得られた.表面吸収の著しい紫外線ではなく,より透過性の高いレーザ光を用いたマイクロ光造形法により,カーボンナノ繊維強化光硬化性樹脂複合材料を作製した.その結果,繊維体積含有率が1mass%以下でしか複合材料が作製できなかった紫外線法に比べ,体積含有率10mass%でも複合材料の作製が可能となり,内部空孔もより小さくできた.引張強さは体積含有率5mass%で最大となり,樹脂単体の2倍以上の値が得られた.本研究では,まず,2光子吸収マイクロ光造形システムを構築し,光硬化性樹脂を高充填率のカーボンナノ繊維で強化した複合材料の成形を試みる.ついで,成形された複合材料の微小試験片に対して,微小材料試験機を用いた曲げ試験を実施し,ヤング率,曲げ強度および切欠き強度の測定を行い,カーボンナノ繊維の充填率の影響を定量的に明らかにすることを目的とする.さらに,シンクロトロン放射光を用いたサブミクロンオーダの分解能を有するコンピュータ・マイクロトモグラフィ(μ-CT)により,複合材料MEMS部品の内在欠陥を同定する非破壊検査手法の構築を目的とするものである,本年度は以下のように研究を行った.1.He-Cdレーザ,顕微鏡システム,対物レンズ等を準備し,作製した光学系設置用ステージに配し,精密な光軸等の調整を行い,2光子吸収マイクロ光造形システムを構成した.2.構築したマイクロ光造形システムを用いて,レーザ光焦点付近のみでの硬化により,光硬化性樹脂の微粉末を作製した.その寸法測定から,本システムにおける加工分解能(硬化領域分解能)を検討し,レーザ光出力・照射時間との関係を評価した.3.これまでに紫外線による光造形システムで作製したカーボンナノ繊維複合材料は,内部に未硬化欠陥を含むものであった.この試料を用いた放射光μ-CT計測を行い,その後の切断試料断面観察と比較することで,内部欠陥同定の分解能を検討する.また,高充填率のカーボンナノ繊維を含む未硬化樹脂に対して放射光μ-CT計測を行い,ナノ繊維クラスタの同定が可能かどうか検討する.現在,放射光μ-CT計測データの解析中である.本研究では,まず,2光子吸収マイクロ光造形システムを構築し,光硬化性樹脂を高充填率のカーボンナノ繊維で強化した複合材料の成形を試みる.ついで,成形された複合材料の微小試験片に対して,微小材料試験機を用いた曲げ試験を実施し,ヤング率,曲げ強度および切欠き強度の測定を行い,カーボンナノ繊維の充填率の影響を定量的に明らかにすることを目的とする.さらに,シンクロトロン放射光を用いたサブミクロンオーダの分解能を有するコンピュータ・マイクロトモグラフィ(μ-CT)により,複合材料MEMS部品の内在欠陥を同定する非破壊検査手法の構築を目的とするものである.本年度は以下のように研究を行った.1.前年度に構築した光造形システムにZステージ,XYステージ等を組み込み,ナノ繊維の充填率が0.3%,1%,5%,10%,20%,30%のカーボンナノ繊維強化複合材料を試作した.2.試作した試料に対して放射光m-CT計測を実施し,内在欠陥の同定を試みた.その結果から,最も少ない欠陥で複合材料を作製できるレーザ光強度・照射時間の最適条件を検討した.3.決定された最適条件によって,0.330%の種々の充填率でカーボンナノ繊維を含む複合材料の微小試験片を作製し,微小材料試験システムで曲げ試験を行い,ヤング率と曲げ強度に及ぼすナノ繊維充填率の効果を検討した.本研究では,まず,2光子吸収マイクロ光造形システムを構築し,光硬化性樹脂を高充填率のカーボンナノ繊維で強化した複合材料の成形を試みる.ついで,成形された複合材料の微小試験片に対して,微小材料試験機を用いた曲げ試験を実施し,ヤング率,曲げ強度および切欠き強度の測定を行い,カーボンナノ繊維の充填率の影響を定量的に明らかにすることを目的とする.さらに,シンクロトロン放射光を用いたサブミクロンオーダの分解能を有するコンピュータ・マイクロトモグラフィ(μ-CT)により,複合材料MEMS部品の内在欠陥を同定する非破壌検査手法の構築を目的とするものである.本年度は以下のように研究を行った1.マイクロ光造形システムを用いて試作したカーボンナノ繊維強化複合材料試料に対して放射光μ-CT計測を実施し,内在欠陥の同定を試みた,その結果をもとに,最も小さい欠陥で複合材料を作製できるレーザ光強度・照射時間の最適条件を検討した2.種々の充填率でカーボンナノ繊維を含む複合材料の微小試験片を作製し,微小材料試験システムで引張および曲げ試験,およびマイクロモデルコンポジット法による界面破壊靭性の測定を行い,ヤング率と強度に及ぼすナノ繊維充填率の効果を検討した3.以上の結果を総合し,マイクロ光造形システムを用いたカーボンナノ繊維強化光硬化性樹脂複合材料の開発手法を提案するとともに,その力学的特性の有効な評価法をまとめた
夫婦間の呼び方からの配偶者暴力予防システムの開発

本研究の目的は二つある。一つ目は配偶者の呼び方(「あなた」)に基づいて配偶者暴力を予測することである。二つ目は子どもから親への呼び方に基づいて親子間葛藤を予測することである。横断調査の結果、夫が妻を横柄に呼ぶほど、夫は妻に対して身体的暴力を行い易かった。また、妻は夫を親密に呼ぶほど、夫から身体的暴力の被害を受け易かった。夫婦間の呼び方は、夫から妻に対する身体的暴力の予測指標として有用だろう。また、青年期の子どもが親を呼ぶのを回避している場合は、親子間で葛藤を体験し易かった。また、父親を横柄に呼んでいる子どもほど、子どもの抑うつ症状が高かった。子どもの呼び方も親子関係の指標として有用だろう。新潟と大阪で夫婦に対して実地調査を行った。調査結果に基づき、配偶者間の呼び方と配偶者のコミュニケーションパターン及び配偶者暴力との関連を検討した。現在、これらの研究成果が3つの国際雑誌に掲載されている。また、2つの国際学会及び一つの国内学会でも成果が発表されている。以下、査読済みの学術論文のみを記載する。研究テーマは「夫婦間の呼び方からの配偶者暴力予防システムの開発」である。1.では夫婦間の呼び方が夫婦のコミュニケーションとどのように関連するのかを検討した。また、2.では夫婦間の呼び方が実際の配偶者暴力と関連することを示した。加えて、3.では子どもから親への呼び方も子どもの認知する親子関係と関連することを示した。具体的内容:本研究では、日本人への質問紙調査によって、家族内の呼び方(以下、呼称とする)が家族関係を表すことを明らかにした。親を親族呼称(父さん、ママなど)で呼んでいる青年は呼ばない青年に比べて両親と会話を頻繁にしており、情緒的に近づきやすいと報告していた。親子関係の呼称を敬意に基づいて数値化した結果、子どもが父親を敬意の乏しい呼び方で呼べば呼ぶほど、子ども自身の抑うつが高く、拒絶感を感じやすいことが明らかになった。同様の手順で夫婦関係及び家族全般の関係も調査した。その結果、夫婦関係では、夫が妻に対して敬意の乏しい呼び方(おい、お前など)をしているほど、夫から妻への身体的暴力が起こりやすいことが分かった。また、家族内の一部の関係で呼称拒否(呼ぶのを拒否している)が起きている場合、家族全体の葛藤の程度が高いことも判明した。意義:呼称という単語水準の簡易な言語指標で、個々の家族関係を査定し、かつ、家族全体の関係との関連を明らかにした点に意義がある。言語学の語用論で使用されやすい呼称概念を家族心理学に適用した点に学術的な意義がある。本研究によって、語用論で蓄積されている先行研究と家族心理学に蓄積されている先行研究とが比較、参照可能になっていくだろう。重要性:配偶者暴力や虐待などの家族内の問題は現代社会の問題であり、問題を未然に防ぐ、予防的介入が必要とされている。予防的介入をする際にはリスク群を想定する必要があるが、家族関係のリスクを簡便に査定する指標は未開発である。家族内呼称は使用者に特定のトレーニングを必要とせず、また、対象者にも負担をほとんどかけないため、家族内呼称が家族関係のリスク査定に生かされる可能性は十分にある。家族内呼称を用いれば、リスク群を簡易に発見しやすくなり、早期介入によって、家族問題を未然に防げることが示唆された。臨床心理学調査場所を新潟だけでなく、大阪に展開したことで、研究は順調に実施できている。論文発表・論文掲載は順調に行えている一方、調査実施に関しては遅れている。本研究科には倫理委員会がなく、大学全体での倫理委員会(2ヶ月に一度)を待たねばならい。また、倫理委員会での指摘があった場合は、修正原稿を倫理小委員会で審議した後に再度倫理委員会で審議しなければならない。こういった倫理制度も調査実施を遅らせる要因になっている。そのため、調査実施は予想よりも大幅に遅れている。今年度は縦断調査とインタビュー調査を行う。前年度協力していただいた夫婦に再調査の依頼を行い、呼称と暴力との関連を明らかにしていく。本研究科の制度的な不備を解消すべく、研究科委員会などで発言していく。また、利用許可が得られ次第、調査実施に移る。2014年3月に実施する予定の調査を2014年6月に実施するようにしたため、調査をしない分の残額が生じた。2014年6月に再調査を行うので、そこで清算される。調査実施の許可が得られ次第、調査を行う。
Whole mount神経染色法による筋神経の経路形成の研究

メダカ尾鰭の筋肉(MIR筋)の発生とその神経支配の経過を、主としてWhole mount染色法により詳細に観察した。筋肉の分化に先だって運動神経の経路が形成されていることはますます確かになった。神経支配直前の時期のメダカ胚で神経の末端部がどのようになっているのか、を今後電子顕微鏡で調べる必要がある。さらに、本年度のミュ-タントメダカの研究を開始した。Daというミュ-タントは尾部の形態に関して異常があることが知られている。Whole mount筋肉染色法などを用いて調べたところ、このミュ-タントにおいては、ステ-ジ31から骨格と筋肉の発生に異常がみられた。即ち、発生の途中で、尾部の背側の骨格と筋肉が腹側のものと同じ形をもつようになること(腹側化)が分かった。このミュ-タントにおいて、筋神経の走行がどのようになってくるかは、神経の経路形成において重要な問題なので、今後追及していきたい。
エピゲノム制御から解明するツメガエル尾部の再生原理

1.再生芽細胞を遺伝的に操作する実験系(Cre-loxPシステム)の改良H3K27メチル化因子Ezh2と脱メチル化因子のJmjd3及びUtxは、いずれも幼生尾部の切断直後に形成される再生芽で発現し始め、その後、再生脊髄や周囲の間充織細胞(筋芽細胞を含む)、脊索等で発現するようになる。これら各組織におけるEzh2やJmjd3、Utxの機能解析をおこなうため、再生脊髄で特異的に活性化するFoxJ1プロモーターや筋芽細胞で特異的に活性化するMyf5プロモーター等を用いてCre発現系の構築を進めた。この際、FoxJ1プロモーターを活性化する細胞のライブイメージング解析をおこなったところ、再生脊髄の前駆細胞が、切断面付近のみならず、体幹部の広い範囲に由来する可能性が示唆された。2.組織幹細胞の増殖分化におけるH3K27メチル化制御因子の機能解析1.の研究と並行して、再生尾部全体でのEzh2及びJmjd3、Utxの役割を調べるため、Ezh2阻害剤(DZNep)及びJmjd3とUtxに対する阻害剤(GSK-J1)を用いた実験をおこなった。具体的には尾部切断後、各阻害剤の存在下でツメガエル幼生を飼育し、その再生尾部において、細胞増殖マーカー(PCNA)、アポトーシスマーカー(Caspase 3)、神経マーカー(アセチル化チューブリン)、筋肉マーカー等の発現を調べた。その結果、Ezh2は再生芽細胞の増殖に必要であり、その活性の阻害は著しいアポトーシスを引き起こすことが明らかになった。また、Jmjd3とUtxは増殖した再生芽細胞の分化に必要であり、その活性の阻害は脊索の再構築と再生脊髄神経の軸索伸長を阻害することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.尾部再生芽におけるヒストンH3K27メチル化制御因子の発現解析ツメガエル幼生尾部の再生過程において、まず脱メチル化因子のJmjd3とUtx、及びそれらと拮抗するメチル化因子Ezh2の発現をin situハイブリダイゼーション法と抗体染色によって解析した。その結果、いずれも切断後12日以内に再生芽で発現し始めるが、再生の進行に伴ってJmjd3の発現は脊髄と周囲の間充織細胞(筋芽細胞を含む)へと限局していくのに対して、Utxの発現は脊索に限局していくこと、Ezh2はそれらいずれの組織においても発現し続けることがわかった。特に脊髄管においては、内腔側で増殖して再生神経を生み出す上衣細胞層においてJmjd3とEzh2の強い発現がみられた。2.再生芽細胞を遺伝的に操作する実験系(Cre-loxPシステム)の構築まず、loxPエフェクターに用いる適切なプロモーターを選定するため、EF-1αプロモーターにloxP配列で挟んだtdTomato遺伝子を連結し、その後ろにVenus遺伝子を連結したものを、CMVプロモーターにCre遺伝子を連結したもの(Creドライバー)と組み合わせてツメガエルに導入した。その結果、Cre依存的にtdTomatoからVenusへの発現の切り替えがみられたが、EF-1αプロモーターに組織特異性はないにもかかわらず、Venusの発現は体節に偏っていた。そこで、EF-1αプロモーターの代わりにCAGGSプロモーターを用いたところ、ほぼ全ての組織でCre依存的な発現がみられた。以上から、ツメガエルではCAGGSプロモーターをloxPエフェクターに用いれば、Creドライバーのプロモーター活性に従ったloxPエフェクターの発現が得られるとわかったので、これを用いてヒストンメチル化制御因子のドミナントネガティブを発現するloxPエフェクター系統の作製を進めた。また、Jmjd3とUtxは増殖した再生芽細胞の分化に必要であり、その活性の阻害は脊索の再構築と再生脊髄

神経の軸索伸長を阻害することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒストンメチル化制御因子の発現に関しては、Jmjd3とUtxの組織特異性に明らかな違いが見えてきた。Jmjd3は脊髄及び筋肉の再生、Utxは脊索の再生といったように、脱メチル化因子の間で役割分担の起きていることが予想される。Ezh2はその発現から、脊髄、筋肉、脊索のいずれの再生過程にも関与すると考えられる。特にJmjd3とEzh2が再生脊髄の前駆細胞として働く上衣細胞で強く活性化することは、ヒストンのメチル化制御が脊髄再生において積極的な役割を果たすことを示唆するものである。Ezh2については、発現解析に加えて、阻害剤(DZNep)を用いた機能阻害実験もおこなった。尾部切断後にDZNepを与えて飼育したところ、再生芽の形成がほぼ完全に阻害された。このことから、ヒストンのメチル化が再生初期に必要不可欠なことが示唆された。Cre-loxPシステムの構築に関しては、本研究がツメガエルにおける初めての本格的な試みであるので、まず基本となるDNAコンストラクトが予想通り働くかどうか検討した。特に、loxPエフェクターのコンストラクトに用いるプロモーターに組織特異性があると、Creドライバーの発現に応じたloxPエフェクターの発現が得られなくなってしまう。この点に関して、組織特異性のないCMVプロモーターでCreを発現させたとき、ほぼ全ての組織でloxPエフェクターを発現させられるものとして、CAGGSプロモーターを同定することができた。これにより、ツメガエルのCre-loxPシステムの基盤を固めることができた。本年度は、in situハイブリダイゼーションや抗体染色による発現解析に加えて、当初予定していなかったEzh2阻害剤を用いた実験をおこなったため、Ezh2プロモーターを用いた再生芽細胞のライブイメージング解析は条件検討の段階に留まった。阻害剤を用いた実験により、再生芽形成におけるEzh2活性の必要性を確認できたので、次年度はライブイメージング解析を積極的に進める。また、ヒストンメチル化制御因子の機能解析については、予定通りCre-loxPシステムを用いる。Jmjd3やUtx、Ezh2の野生型やドミナントネガティブ変異体、TALEN等を再生芽全体あるいは再生尾部の上衣細胞や筋サテライト細胞、脊索鞘細胞等で発現させ、再生過程を追って分化マーカー等の発現あるいは細胞形態を調べ、脊髄や筋肉、脊索など各細胞系譜に与える影響を解析する。Creドライバーには、再生芽全体で活性をもつEzh2プロモーターや、上衣細胞で活性をもつFoxJ1プロモーター、筋サテライト細胞で活性をもつMyf5プロモーター等を用いる。本年度の実験結果から、loxPでCAT遺伝子を挟んでおくとCreによる組換えが胚発生期に抑制されるので、タモキシフェン誘導型Creを使わずとも、非誘導型Creを胚と再生組織で働くプロモーターと組み合わせるだけで、単純かつ効果的に再生組織を狙った強制発現をおこなえる可能性が示唆された。それゆえ、予定通りタモキシフェン誘導型Creを用いる実験と平行して、この可能性についても検討し、ヒストンメチル化制御因子の機能解析を進める。
多様体のトポロジーと数理物理学

科学研究費補助金による研究は次のものからなっている。(1)自由ループ群の研究:Gをコンパクトリー群とし∧Gをその上の自由ループ群とする。pを素数とするとき次は同値(i)Gの整係数ホモロジー群はp-torsionを持たない。(ii)還としてB∧Gのmod pcohomolingはGのmod pcohomolingとBGのmod pcohomolingの積に同型である。ことが示された。さらにDwyer-wilkersonの定義した結合的H空間についても同様である。(2)無限次元リー群の研究:ゲージ群等の無限次元リー群の位相幾何学的に研究した。(3)モ-スホモトピー型の研究:MをコンパクトC^∞多様体f:M→Rをモ-ス函数とする。Mのホモトピー型はfで決まるが、深谷はfからある種の図を定義しシンプレクティク多様体の量子ホモトピー型を記述した。代表者は多様体のホモトピー型を記述することに成功した。(4)共形場の理論:上野は代数幾何学を用いて共形場の理論を研究した。(5)モジュライ空間の研究:丸山は分類空間、種々の接続のモジュライ、ベクトル束のモジュライを研究した。(6)量子群の研究:量子群の表現論、その数理物理学への応用が研究された。以上のようにトポロジーと数理物理学を相互に関連した研究が行われた。ことが示された。自由ループ群(コンパリトリー群上の基点をとめないループ全体)のコホモロジー,その分類空間のコホモロジーを研究しその基点を持つループ群とその上の群のAdjoint作用との関連を調べ群の整係数コホモロジーにおける非自明なp-torsionの存在との関連を決定した。またコンパクトリー群の分類空間の一般コホモロジーを研究しとくにBP-理論においては奇数次元が自明になるとの予想のrankが低い場合を肯定的に解決した。楕円型コホモロジーを研究しそのループ群上のWitten型指数定理との関連について研究しその一般コホモロジーとしての性質を調ベた。代数ベクトル束のモジュライ空間や,複素多様体についてその数理物理学への応用を中心に研究し射影平面上のrank2の安定層のモジュライの位数相についてBetti数の理論上の計算が完成した。量子群の研究を通じてその数理物理学とくに無限決定リー群との関連する分野を中心に研究しレベル0のgKZ方程式を考察しSmirnov型積分表示を得た有限群のコホモロジーを調べとくにそのmod2コホモロジーのゆ零元についての結果を得た。自由ループ群の一般化である結合的H室間の上の自由ループについて自由ループ群と同様の性質が成立することを示したまた複素K-理論の分類室間BUについてその位相氏何学的(ホモトピー論的)な特徴付けとBott peniodicity定理の極めて単純な証明を同時に行なう方法を発見した。楕円形コホモロジーの研究を継続しそのホモトピー論への応用をいろいろ研究したまたMose理論のホモトピー論への応用を種々に研究しシンプレクティク多様体上の量子ホモトピー型をMose現論により表現する方法を研究しまたコンパクト多様体のホモトピー型をMose理論の語葉で記述する方法を発見した。代数氏仰学を用いて共形場の理論をくわしく研究したまた表現論を用いて種々の対称室向上の解析学を研究して。
社会的仮想空間における正しい「見え」とコミュニケーション

本研究計画の目的は、3次元の環境で迫り来る脅威がある際、ヒトの奥行知覚は、防御システムに関わりがあるか明らかにすることにある。本研究の仮説は、線遠近法や両眼離反運動、両眼像差等の深さの手がかりは、距離に関する防御機制において不可欠であり、これらの手がかりの内一つが、この防御機制を支配している。つまり本研究では、深度の手がかりは、"接触"が差し迫った危険に面している際の、情動反応を誘引する際に必要不可欠であることを考察したい。本年度は、研究計画の主な実験部分に取りかかり、結果の分析も行った。それぞれ異なる視覚条件を持つ3段階の実験の内、本年度は、最初の2段階の実験、つまり2次元と3次元の条件(全ての視覚条件を提供し、透視は無し、両眼離反運動も無し)まで終了し、それぞれの条件では、必要な特定のコンピューターの開発も行った。3次元の条件の開発は、仮想現実用のソフトウェア(Virtools)を使用して行われ、被験者には、シャッターメガネと連動した立体視スクリーンを通して、画像が提供された。2段階目までの実験における結果と考察は、第33回日本神経科学大会(神戸,2010年9月)とNeuroscience 2010 (San Diego,2010年11月)の2つの学会で発表された。この実験結果を元に、視角と深度の手がかりに焦点を当てる3段階目の実験の開発も進めている。既に試行実験は開始しており、実験結果は、良い方向に向かっている。また、論文の準備も程なく開始予定である。最初の月である11月には、適応知性研究チームにある機器で実験が行えるよう、プロジェクトの実行と定義を考慮し直した(受け入れ研究室所属長承認済み)。2009年度末までに3つの目的を達成した。1.11月12月:研究プロジェクトの定義の見直し:深度に関する恐怖について。このプロジェクトは深度認識と人間の情動に関する研究分野を結びつけたものである。観察者に危険が迫っている時、即時相の段階で、特定の情動反応が遮断される。この特定の反応は反射的逃避行動(Mobbs et al.2007,Mobbs et al.2009)との関連が推測される。このような深度に関する恐怖が差し迫っている際の情動反応を検討する。これまでの研究では、前額断に配列された相対距離においての迫り来る恐怖が検討されており、深度に関する恐怖は、天敵がこちらに迫ってくるという状況など生態学的に最も自然な恐怖であるにも関わらず、未だ検討の余地がある。本プロジェクトの仮説としては、特定の恐怖に対する情動反応が遮断される絶対距離は存在し、2次元よりも深度がある状況の方が、恐怖を強く感じる(深度が存在する方がより生態学的に自然であり、野生生活に近い為)。加えて、この特定の絶対距離は観察者の手の届く空間サイズにも呼応する。2.11月12月:倫理委員会への書類の準備。実験の手技や必要性を詳細に記載した。3.12月1月:実験の最初の段階に必要なプログラミングを終了した(以上が実施報告)。加えて、実験に必要な機器の発注作業も進んでいる。納品は2月末から3月初旬であり、受取り次第、実験の試行を始める予定である。2月の予定としては最終的なプログラミングを完了し、実験手技の第一回目の試験を行う計画である。
スマートフォンを用いた脳波・視線のオンライン解析による知的生産性の客観評価

本研究の目的は,スマートフォンのみで脳波と視線を簡単に同時計測し,建物内の環境および知的生産性をオンライン評価するシステムを初めて構築する事である。最終年度までに,スマートフォンのみで脳波と視線を同時に計測するシステムを構築し,興味・関心,集中,ストレス度をオンライン評価する新しいスマートシステムを構築した.脳波と視線情報を用いて執務環境における知的生産性の新しい定量評価を確立した.本研究の目的は,スマートフォンのみで脳波と視線を簡単に同時計測し,建物内の環境および知的生産性をオンライン評価するシステムを初めて構築する事である.26年度はスマートフォン上で脳波と視線を同時に計測し,既に別の業績として確立している脳波から興味・関心度取得方法(特許)を用いて,新しく建物の評価を行う方法を確立した.建物内の評価に関する研究はこれまでにも多く提案されている.これらは一般に,エネルギー消費量や二酸化炭素排出量,コスト,資源性,意匠性など様々な因子に関して設計者が重みを決定し,総合評価する方法が採られてきた.しかしながら,評価指針になるのは常にアンケートであった.アンケートによる評価の場合,アンケートを作る側の語彙の与え方に左右されていたり,天気や体調などの要因により,アンケート中の同じ形容詞項目の捉え方に相違がある.さらには,個人ごとによって,アンケート項目に対する捉え方に相違があるため,より一般化する必要があった.本来であれば,アンケートを用いない方法が望ましい.そこで,26年度は申請者らが前年度までに別の研究としてこれまでに研究してきた,「脳波による客観装置」(特許出願中),「官能評価装置」(特許出願中)を用いて脳波を用いた興味・関心度を評価軸に,興味・関心の有無を得る方法を用いることで,新たに建物評価を行う基盤を構築した.また同時に,興味・関心の対象を明確にするために,アイトラッキングによって得られる視覚情報を如何に正確に分解能よく検出するか,研究を行った.さらには,一般的に用いられているアンケートベースの既存評価と本テーマから得られた評価との違いを明確化し,そこから得られる情報の意義を検討した.構築したシステムを,建築会社の協力を得て実際の建物に適用し,実験を行うことでアンケートでは見出されていない隠れた因子の意味を解析することが可能になった.本研究は,スマートフォンのみで脳波と視線を簡単に同時計測し,建物内の環境および知的生産性をオンライン評価するシステムを初めて構築する.既に昨年度までに1.スマートフォンのみで脳波と視線を同時に計測するシステムを構築し,2.脳波と視線情報を用いて興味・関心を取得するシステムを構築した.27年度は知的生産性を取得するために重要な集中,ストレス度をオンライン評価するスマートシステムの構築を目指した.27年度の大きな目的は,集中ストレスが脳波でどのような状態を示しているか,定義を行うことである.これらの定義には,本研究以前からデータベースとして残しておいた集中実験,興味解析実験,ストレス実験における脳波データを使用する.また,前年度までに完成した脳波計測機は脳波を得ることが簡易型である事,装着に15秒,医学的に検証済みの脳波計測器である事も大きなメリットであり,被験者が簡単に使用することができるため,本研究を進めるにあたり必要となると予想される100名以上のデータも容易に取得可能である.知的生産性取得実験の内容は,26年度が屋内の環境を対象にしていたのに対して,27年度は労務作業室内に限定し,環境によって変化する作業の効率を集中度とストレス度を以って評価した.作業執務者は,脳波計測装置を付け,締め付け感や嫌悪感が無いことを確認した後,通常の業務に従事してもらった.また,手元作業の視線を無理なく追跡できるように,26年度に開発予定の分解能が高い視線追跡を手元の作業検出用に改良し,実際の執務環境や学習環境において,脳波から得られる集中度,ストレス度と視線の動きの相関によって得られる情報から集中時,ストレス時の視線の動きの特徴を検出した.28年度は3.脳波と視線情報を用いて執務環境における知的生産性の新しい定量評価を確立する.計画をきちんと実行できている.本研究の目的は,スマートフォンのみで脳波と視線を簡単に同時計測し,建物内の環境および知的生産性をオンライン評価するシステムを初めて構築する事であった。これらに対して我々はこれまでの研究で,脳波を用いてストレス,集中,眠気を検出する方法を既に提案していた。本研究はこれらの脳波から得られるストレス,集中,眠気を用いて知的生産性を定義すること,さらには建築空間内の環境においてリアルタイムでそれらを計測し,環境が知的生産性に与える影響を評価した。脳波は電極を配置する部位が国際10ー20法により定められている。申請者らはこれまでに,感情が出やすいとされている前頭葉FP1箇所に着目し,FP1のみを取得できる簡易型脳波計測器を独自に開発し,興味度推定システムや嗜好取得,触感の好み,音楽の好き嫌いなど五感から得られる情報をもとにそれらに対する嗜好の評価を行う方法を提案している。さらに著者らはすでに以前の研究で,持ち運び可能でiPhone上で脳波を保存するための脳波計およびアプリを制作しており,無線で脳波をサーバに転送できるシステムとなっている。また,iPhoneのカメラと脳波計測器を連動させ,厳密ではないが見ている大よその方向と脳波を同時に取得するシステムも独自に開発した。これら過去の研究の成果を用いて本研究では,脳波と視線追跡の同期を取りながら同時にスマートフォン上で取得し,興味・関心,集中,ストレス度を決定付ける因子を特定することができた。