hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的な交通-活動連関モデルに基づく交通需要予測法の開発に関する研究

本年度科学研究費補助金を得て,交通と活動の連関を考慮した交通活動分析を行った.本研究では交通行動を抽出した国内最大規模の調査であり,現在でも都市圏レベルでの交通計画の基礎データとして活用されているパーソントリップ調査を,宅外での活動に関する部分を用いて宅外アクティビティダイアリー形式に変換して分析を行った.前年度本科学研究費で構築した一日の活動時間配分モデルでは,個人は1日を最大の効用を与えるように時間配分を行うという仮定のもとに生活時間配分を求めるモデルを構築したが,本研究では1日の活動すべて再現できるようなモデルシステムの開発を行った.本研究では,個人は就業時間や就学時間など自分の意志では場所や時間を変更できない時間があり,それを除いた時間を自分の意志で決定しているとの仮定のもと,自由時間での活動内容,活動場所,移動を伴う場合の交通機関選択および活動の継続時間をモデル化している.これらは活動内容,交通機関・目的地,継続時間の3種の独立なモデルからなり,活動内容選択はロジットモデル,交通機関・目的地選択はネスティッドロジットモデル,継続時間はハザードベーストと離散選択を組み合わせた生存時間モデルになっている.これらのモデルを中京都市圏および京阪神都市圏のパーソントリップ調査を用いて推定し,得られたパラメータを用いて外的な環境の変化が選択行動にどのような影響を及ぼすかの分析を行い,その上で個人の一日の活動をミクロにシミュレートした.また,他者との相互関係を表現するため,交通流シミュレータを同時に用いている.これらのシミュレーションシステムを用いて,時差出勤などのTDM政策の分析を行い,その影響が交通だけでなく活動にどのような影響を与えるかの分析を行った.平成9年度科学研究費補助金によって行った研究は,交通行動だけでなく活動記録も同時に集められたアクティビティパネルデータを用いた生活行動の時間配分モデルの構築である.一般に交通行動はそれ単独で発生するものではなく,ある活動を行うために他の場所への移動として発生することが多い.そこで交通を本質から分析するためには生活行動がどのように行われているかを知ることは非常に重要である.本研究では活動時間の配分に特に着目し,個人の選択行動に効用最大化理論を適用して,それぞれの活動の限界効用が一致する点で活動時間が配分されるとの仮定に基づいた分析を行った.手法としては各活動について限界効用が逓減する形の直接効用関数を定めた上で,先に延べたアクティビティパネルデータに回帰分析を行って得られたパラメータを求めた.このアクティビティパネルデータは地域の経済を左右する大企業の勤務形態の変化に合わせて行われたものであり,その勤務形態の変化が個人の生活行動によって得られる効用にどのような変化を与えたのかの分析を行った.その結果深夜勤務を排した新しい勤務形態は,わすかではあるが個人の生活効用を全体として改善する方向に向いたことを示した.また,それとは別に選られたモデルを用いて,商店の営業時間の変化や家族との接触の度合いの変化などといったさまぎまな環境の変化が起きた場合の生活効用の変化をあわせて分析し,仮定された環境の変化が属性別の個人の効用にどのような変化をもたらすかを示した.その結果はいずれも予想される変化の方向を示し,本研究で推定したモデルの信頼性が高いことを証明した.本年度科学研究費補助金を得て,交通と活動の連関を考慮した交通活動分析を行った.本研究では交通行動を抽出した国内最大規模の調査であり,現在でも都市圏レベルでの交通計画の基礎データとして活用されているパーソントリップ調査を,宅外での活動に関する部分を用いて宅外アクティビティダイアリー形式に変換して分析を行った.前年度本科学研究費で構築した一日の活動時間配分モデルでは,個人は1日を最大の効用を与えるように時間配分を行うという仮定のもとに生活時間配分を求めるモデルを構築したが,本研究では1日の活動すべて再現できるようなモデルシステムの開発を行った.本研究では,個人は就業時間や就学時間など自分の意志では場所や時間を変更できない時間があり,それを除いた時間を自分の意志で決定しているとの仮定のもと,自由時間での活動内容,活動場所,移動を伴う場合の交通機関選択および活動の継続時間をモデル化している.これらは活動内容,交通機関・目的地,継続時間の3種の独立なモデルからなり,活動内容選択はロジットモデル,交通機関・目的地選択はネスティッドロジットモデル,継続時間はハザードベーストと離散選択を組み合わせた生存時間モデルになっている.これらのモデルを中京都市圏および京阪神都市圏のパーソントリップ調査を用いて推定し,得られたパラメータを用いて外的な環境の変化が選択行動にどのような影響を及ぼすかの分析を行い,その上で個人の一日の活動をミクロにシミュレートした.また,他者との相互関係を表現するため,交通流シミュレータを同時に用いている.これらのシミュレーションシステムを用いて,時差出勤などのTDM政策の分析を行い,その影響が交通だけでなく活動にどのような影響を与えるかの分析を行った.
ウコギの活性酸素消去能の調理特性及び栄養生理機能

1.ウコギの活性酸素消去能の定量的解析ウコギ(Eleuthreococcus sieboldianus)の葉の0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)抽出液を試料し、スーパーオキシド、ヒドロキシラジカル、過酸化ラジカル、一重項酸素に対する消去活性をESRスピントラップ標準添加法により評価した。ウコギ生葉にはSOD換算値で約3unit/mgの高いスーパーオキシド消去活性が認められ、一般の緑黄色野菜よりもかなり高い値であった。これらの消去活性は季節とともに増加し、夏期に最大を示すことから、消去活性の増加は植物の光ストレスに対する防御機構である考えられる。次に、加熱調理操作(茹でる、蒸す、電子レンジ)の違いに因るウコギのスーパーオキシド消去活性の変動を検討するとともに、ポリフェノール類およびビタミンC含有量のこれらの調理操作による損失量を調べた。2分間ゆで操作により消去活性は生葉の20%に減少したが、電子レンジでは5分間加熱しても生葉と同じ値を示した。これらの結果から、スーパーオキシド消去物質は短時間加熱には強い水溶性の物質であることが示唆された。また、総ポリフェノールとビタミンCは蒸し操作では90%以上が残存したが、茹で操作の残存率は低値を示した。2.活性酸素消去能のin vivo解析ビタミンE欠乏ラットを作成し、2%または10%のウコギ粉末を添加した飼料で5週間飼育し、経時的に尾静脈から採血し、溶血率および血中の過酸化脂質およびコレステロールレベルを測定した。その結果、ビタミンE欠乏ラットに顕著に認められる溶血はウコギ粉末摂取により改善されほとんど認められなくなり、血中の過酸化脂質レベルも有意に低下し、ウコギ摂取は生体内の酸化反応を抑制できることが示された。さらに、ウコギには血中のコレステロール低下作用があることが示された。1.ウコギの活性酸素消去能の定量的解析ウコギ(Eleuthreococcus sieboldianus)の葉の0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)抽出液を試料とし、スーパーオキシド、ヒドロキシラジカル、過酸化ラジカル、一重項酸素に対する消去活性をESRスピントラップ標準添加法により評価した。ウコギ生葉にはSOD換算値で約3unit/mgの高いスーパーオキシド消去活性が認められた。一般の緑黄色野菜よりもかなり高い値であった。これらの消去活性には季節変化が認められ、季節とともに増加し、夏期に最大を示した。これらの消去活性の増加は植物の光ストレスに対する防御機構であると考えられる。次に、加熱調理操作(ゆでる、蒸す、電子レンジ)によるスーパーオキシド消去活性変化をESRスピントラップ法により測定した。生葉を沸騰水で2分間ゆでると消去活性は生葉の20%に減少したが、電子レンジでは5分間加熱しても生葉と同じ活性値を示した。2.活性酸素消去能のin vivo解析ビタミンE欠乏飼料で飼育したwistarラットを2%または10%のウコギ粉末を添加した飼料で5週間飼育し、経時的にラット尾静脈から採血し、溶血率および血中の過酸化脂質量を測定した。その結果、ビタミンE欠乏ラットの溶血率は100%であったが、ウコギ粉末摂取により溶血は改善されほとんど認められなくなった。また、ウコギ摂取によって血中の過酸化脂質レベルは有意に低下しことから、ウコギ摂取は生体内の酸化反応を抑制できることが示された。1.ウコギの調理操作による活性

酸素消去能の変動ウコギ(Eleuthreococcus sieboldianus)の葉をゆでる、蒸す、電子レンジなどの加熱調理を行い、操作後に凍結乾燥したものを試料としてスーパーオキシド消去活性をESRスピントラップ法およびDPPH法により測定し、調理操作の違いによるウコギの活性酸素消去能の変動を調べた。さらに、各試料からポリフェノールおよびビタミンCを抽出し、それらの調理操作による損失量を調べた。2分間の茹で操作によって消去活性は生葉の20%に減少したが電子レンジでは5分間加熱しても生葉と同じ高い活性を示した。これらの結果から、スーパーオキシド消去物質は短時間加熱には強い水溶性の物質であることが示唆された。また、総ポリフェノールおよびビタミンC量は蒸し操作では90%以上が残存したが、茹で操作の残存率は低い値を示した。患者モデル動物を用いた活性酸素消去能のin vivoビタミンE欠乏ラットおよびストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットを作成し、10%のウコギ粉末添加飼料で5週間飼育し、経時的にラット尾静脈から採血し、溶血率および血中の過酸化脂質量を測定し、in vivoにおけるウコギの活性酸素消去能を調べた。その結果、ビタミンE欠乏ラットに顕著に認められる溶血はウコギ粉末摂取により改善されほとんど認められなくなり、血中の過酸化脂質レベルもウコギ摂取により有意に低下した。以上から、ウコギ摂取は生体内の酸化反応を抑制できることが示された。さらに、ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットにおいても血中の過酸化脂質レベルもウコギ摂取により低下した。
知覚神経における疼痛関連遺伝子の転写活性制御の解析と疼痛治療への応用

転写因子NF-IL6とHMGB-1の一次知覚神経における発現が慢性疼痛状態において増加することを明らかにされた。また、両者の働きを阻害することで疼痛は緩和し、両者の活性化が慢性疼痛の一因であることを証明した。慢性疼痛における痛覚過敏発現に対する転写因子NF-IL6の役割を明らかにするために、ラット慢性疼痛モデルにおける一次知覚神経および脊髄におけるNF-IL6の発現を解析した。慢性疼痛モデルとして我々が作成した炎症性神経炎モデルであるperiganglionic inflammation model(PGI)とComplete freund adjuvantを足底に投与する末梢組織炎症モデル(CFA)ならびに神経絞扼モデル(spinal nerve ligation:SNL)モデルをしようした。これらモデル動物から一次知覚神経および脊髄を摘出し、ウェスタンブロッティングおよび免疫組織化学、リアルタイムPCRを行ってNF-IL6の発現量を定量した。免疫組織化学の結果、PGIならびにSNLモデルの一次知覚神経においてNF-IL6陽性ニューロン数は増加した。いずれのモデルにおいても処置後早期からNF-IL6の発現は増加しており、NF-IL6が痛覚過敏の発現に関与している可能性が示唆された。NF-IL6陽性ニューロンは小型の侵害受容ニューロンを中心に認められた。リアルタイムPCRではNF-IL6 mRNAの発現量は処置前後で変化せず、NF-IL6陽性ニューロンの発現増加は転写後調錦をうけて行われるものであることが示唆された。脊髄ニューロンにおいてはいずれのモデルにおいてもNF-IL6の発現は増加しなかった。以上の結果から、NF-IL6は慢性疼痛モデルにおいて、痛覚過敏発現に先立って一次知覚神経の侵害受容ニューロンに発現し、これらのニューロンにおける遺伝子発現変化に関与している可能性が示された。慢性疼痛に関連する転写因子としてNF-IL6とHMGB-1に焦点をあて機能解析を行った。NF-IL6の機能解析転写因子NF-IL6のノックアウトマウスを作成し、慢性炎症性疼痛モデルを作成して行動解析を行った。足底に炎症惹起物質CFAを注入、処置後1週間にわたって痛覚刺激に対する反応を測定し疼痛閾値を決定した。炎症の作成により、熱刺激および機械刺激に対する痛覚閾値は低下した。NF-IL6ノックアウトマウスでは、野生型マウスと比較して熱刺激に対する痛覚閾値の低下(熱性痛覚過敏)は減弱していた。すでに我々は、慢性疼痛モデルにおいてNF-IL6が一次知覚神経に発現することを確認しており、一連の行動解析の結果は、一次知覚神経に誘導されるNF-IL6が慢性疼痛成立において重要な役割を果たしていることを示している。HMGB-1の発現解析HMGB-1は転写因子として働く一方、炎症活性物質として細胞間情報伝達にも関与する。HMGB-1が慢性疼痛成立に果たす役割を調べるため以下の実験を行った。ラット坐骨神経を結紮し、神経障害性疼痛のモデルを作成した。処置後1週間で一次知覚神経を摘出し、免疫組織化学およびウェスタンブロッティングによりHMGB-1の発現を解析した。その結果、HMGB-1が神経損傷によって一次知覚神経および周囲のグリア細胞に強く発現することが示された。抗HMGB-1抗体を一次知覚神経周囲に投与して行動解析を行ったところ、HMGB-1抗体投与群では機械刺激に対する疼痛閾値が上昇しており、HMGB-1を阻害することにより痛覚過敏は減弱した。これらの結果から、神経損傷に伴い一次知覚神経に誘導されるHMGB-1が神経障害性疼痛の成立に関与する可能性が示された。一次知覚神経ならびに脊髄後角におけるヒストンのアセチル化状態の検索ラット坐骨神経を結紮し、神経障害性疼痛モデルを作成した。またラット足底を切開し、急性痛モデルを作成した。これら疼痛モデルラットから一次知覚神経および脊髄を摘出し、免疫組織学的医ヒストンアセチル化状態を検討した。抗アセチル化ヒストンH3抗体を用いた検討では、DRGおよび脊髄後角ニューロンに一致してヒストンのアセチル化が認められた。疼痛モデルと対象群の比較ではヒストンアセチル化の有意な亢進は認めなかった。
打切りのある多変量データに対する正準相関分析法の開発とその応用に関する研究

本研究において、打切りのある多変量データに対する正準相関分析法を開発し、様々な実データにそれを適用することによって、その有効性を明らかにした。正準相関分析法を回帰分析法の一般化(一方の変量集合が一変量のとき、線形回帰分析に帰着するという意味において)と捉えることによって、打切りのある多変量データに対する正準相関分析法の開発を行なった点が本研究の大きな特色である。生存時間データに対する回帰分析法としては、線形回帰分析と共にコックス回帰分析がよく用いられる。そこで、本研究において、線形回帰分析の一般化としての正準相関分析とコックス回帰分析の一般化としての正準相関分析法の開発を行った。線形回帰分析の一般化としての正準相関分析を開発することの本質は、打切りデータに基づいて、2変量間の共分散構造の推定法を開発することにある。そこで、カプラン・マイヤー積分統計量に基づく推定量とその性質を明らかにし、情報量基準AICの打切りデータへの拡張を行った(鈴川、種市(2000)、Suzukawa, Imai and Sato (2000))。コックス回帰分析の重要性は、生存時間と共変量の間の従属性をハザード(hazard)という概念を通じて解釈可能であることにある。本研究において、コックス回帰分析の一般化としての正準相関分析法の開発を行った。この分析法により、複数の共変量が複数の生存時間のハザードに与える影響を総合的に評価・解釈可能であることが、実データへの適用結果やシュミレーション結果により確認された(Suzukawa and Taneichi(1999))。本研究(平成10年度)では、多変量生存時間データの解析への応用を念頭において、打切りのある多変量データに対する正準相関分析法の理論の構築を行った。そこで、カプラン・マイヤー積分統計量に基づく推定量を考え、その性質を明らかにした(鈴川、種市(1998))。コックス回帰分析の一般化としての正準相関分析法に関しては、その定式化を行った。これにより、複数の共変量が複数の生存時間のハザードに与える影響を総合的に評価・解釈することが可能になると予想される。この分析法の「有効性の検証」と「改良」を来年度(平成11年度)に行い、その成果を公表する。また、共変量に欠測値がある場合のコックス回帰分析に関して、回帰係数推定法の開発を行い、その性質を明らかにした(桑原、鈴川、佐藤(1998))。この手法の正準相関分析への一般化を平成11年度に行う。
HTLV-1 Taxによる細胞癌化における標的遺伝子の探索

HTLV-1の転写活性化因子Taxによる細胞のトランスフォーメーションに関与する細胞因子を同定する目的で、ディファレンシャルディスプレイ法を用いトランスフォーメーション特異的に活性化あるいは抑制される遺伝子の同定を試みた。1.野生型Tax、およびそのNF-κB活性化能あるいはCRE活性化能をそれぞれ欠失した変異体M22及びΔ3を組み込んだレトロウイルスベクターを用いて得られたウイルスをラット線維芽細胞株Rat-1に感染させ、ベクターにコードされる薬剤耐性で選択した100200個の独立クローンをプールした後、それぞれの細胞からRNAを調製した。2.抽出したRNAを用いcDNAディファレンシャルディスプレイを作成し、Taxおよびその変異体の発現特異的に増減するバンド(合計86)を分類後、プラスミドにサブクローニングした。3.野生型Taxで有意にその発現の増加が確認されたcDNAに関してノザンブロット解析を行い。RNAレベルでの発現の差を確認した。軟寒天培地中でのコロニー形成能と相関する野生型Tax及びΔ3変異体の発現にともなって転写の増強がみられるいくつかのクローンについて塩基配列を決定したところ、そのひとつはマウスCyCAP(Cyclophilin C-associated protein)のラットのホモログであった。cyclospolin-a結合蛋白(Cyclophilin C)の内在性結合蛋白であるCyCAPの発現上昇は、HTLV-1感染T細胞におけるcyclospolin-A感受性のシグナル伝達系(NF-AT)の活性化と関連する可能性を強く示唆している。現在CyCAPの細胞トランスフォーメーションとの機能的関連、および他の未知塩基配列のクローンについてその発現様式、構造を解析している。
聴覚皮質における交連錐体細胞と連合錐体細胞の皮質内水平側枝分布の違い

大脳皮質3層には対側に軸索を投射する交連性錐体細胞と、同側の他の皮質領域に投射する連合性錐体細胞がある。聴覚刺激に対するこれらの応答の違いを生理学的に明らかにし、さらにそれらが持つ皮質内水平軸索に違いがあるかを解明することを研究の目的とした。ネコを用い音刺激に対するシナプス反応特性を、ガラス電極を用いた単一細胞内記録法で調べ、さらに軸索投射との関連を明らかにするために、記録後一部の細胞に電極内に充填したバイオサイチン色素を電気泳動的に注入した。3層上部の細胞は様々な音刺激条件下で興奮性シナプス後電位を誘発したが、それに続いて抑制性シナプス後電位はほとんど生じなかった。音刺激強度をあげていくとある強度からスパイク数が減少していくような抑圧条件(Non-monotonic rate intensity relationship)でも、明瞭な抑制性シナプス後電位はみられなかった。一方3層下部にある錐体細胞は、音強度をあげると興奮性電位に続き抑制性シナプス後電位が起こり、一部の細胞はスパイク数の顕著な減少を示した。両細胞種は異なるシナプス反応特性を示すことが判明した。これら異なる反応特性を示す錐体細胞の主軸索の投射領域、皮質内水平軸索の分布パターンを解析中である。当該研究期間内に解明された結果、関連する結果を口頭発表で7件、論文発表で7件行った。装置の組立:電気生理学的に細胞内電位を記録する装置を組み立てた。この装置は細胞内記録用増幅器(平成8年購入)、オシロスコープ、ディジタルオ-ディオ記録装置からなり、増幅器のプローブを防音室内に置いた防震台の上の脳定位固定装置上に設置。細胞内記録を取りながらバイオサイチンを単一細胞内に注入するために、通電装置(平成8年購入)を増幅器に接続し、細胞内染色を行えるようにした。また注入細胞の入出力線維を電気的に刺激するためにアイソレータ(平成8年購入)を防音室内に設置した。麻酔(ネムブタール)深度を防音室の外側から制御するため、防音室外にマイクロインジェクションポンプ(平成8年購入)をおき、それに接続したテフロンチューブを小孔を通して防音室内の動物に取り付けた静脈カテーテルに導いた。これにより動物の麻酔深度を防音室のドアを開けることなく制御することができるようになった。細胞内記録の試み:細胞内記録を安定してとれるような条件を検討した。その結果動物の麻酔深度、電極の抵抗値、心拍などが単一細胞への刺入、電極の細胞内位置の保持、に強く関わることが判明。自発発火の状態で2層、3層上部の錐体細胞ではあまり著名な抑制性シナプス後電位(IPSP)が見られなかったが、3層下部の錐体細胞は著名なIPSPが見られた。この著名なIPSPが認められたら様々な音刺激条件(片耳か両耳刺激、刺激時間の短長、純音かノイズ)を変え、IPSPの強度の変化を検討し始めた。細胞内色素注入の試み:ネコ一次聴覚皮質において数個の錐体細胞に2-3%のバイオサイチンを電気泳動的に注入した。0.5秒on-offの周期で2.0nA以上,7分以上注入すると軸索まで染色されることが確認できた。ネコ27匹を用いて、音刺激を与えながら細胞内記録を行った。総数約150個の細胞から記録を取った。そのうち約35個の細胞には、単一細胞レベルでの形態解析用に記録終了後細胞内にバイオサイチンを電気泳動的に注入した。細胞の反応は音刺激に特徴的に応じる興奮性シナプス後電位(EPSP)から活動電位が立ち上がり、それを計数することにより細胞内記録法でも最適周波数を多くの細胞で決定することができた。さらにEPSPに続いて一部の細胞では抑制性性シナプス後電位(IPSP)が認められた。特に3層の錐体細胞で著名なIPSPを認めた。IPSPは最適周波数の隣接周波数を音刺激として与えた場合によく引き起こされた。

一方音刺激の音強度をあげていくと活動電位の発火数が減少するnon-monotonicな細胞反応では、IPSPが生じることはなかった。さらに反応をより引き起こす一側の耳の刺激単独で生じる活動電位の発火数が、両耳刺激をすると減少するEI細胞でも明瞭なIPSPを生じることはなかった。このような細胞の反応特性を説明する新しい神経結合を考慮しなければならないと思われる。最終年度はこのような生理学的反応特性と錐体細胞の樹状突起形態、さらには軸索投射様式に相関関係があるかどうかを、記録後バイオサイチンを注入した細胞を再構築して、検討する予定である。(1)前年度に引き続き生理学的反応特性の解析を行った。3層上部の細胞には音強度をあげるとそれにつれスパイク数が増加する細胞と、ある強度以上ではスパイク数が減少するタイプか認められた。後者の抑圧現象(Non-monotonic Rate Level Relationship)には抑制性シナプス後電位が関与していなかった。従って皮質内の神経連絡によって形成されると考えられた。一方3層下部の細胞においても上記のような2型か認められたが、抑圧現象には興奮性シナプス後電位に続く抑制性シナプス後電位が関与し、音強度の上昇に伴い先行する興奮性シナプス後電位の後方部分を削り取りことにより、従って興奮性シナプス後電位の継続時間を短縮することにより、スパイクの誘発が抑えられていた。(2)これら3層内の2型の細胞種のいくつかには記録後バイオサイチンを注入した。それらの主軸索の投射が異なるかどうか、皮質内水平軸索側枝の分布パターンに違いがあるかを目下解析中である。
次世代シークエンサーによるBabesia gibsoniの薬剤耐性獲得機序の解析

Babesia gibsoniが薬剤耐性を獲得するメカニズムに関して、本年度は培養系で維持しているジミナゼン製剤に対する耐性を持った株を利用し、薬剤感受性の野生株と比較することでその薬剤耐性メカニズムを明らかにすることを目的に研究を実施した。上記のB. gibsoniのジミナゼン耐性株と野生株を大量培養を行い、原虫を回収した上でRNAを抽出し、それを資料として次世代シークエンサーによる解析を実施した。結果としてB. gibsoniのRNAから1,374個のcontigが得られ、ジミナゼン耐性株と野生株におけるmRNA量を比較したところ、ジミナゼン耐性株において野生株よりも発現量が増加している遺伝子、減少している遺伝子、変化のない遺伝子の3郡に分けることが可能であった。今年度はこれらのうち発現量が増加している遺伝子に着目し、中でも特に発現量が顕著に増加していると思われる2つの遺伝子についてさらに解析を進めることにした。これらの遺伝子についてBLASTサーチを行なったところ、原虫類において類似の遺伝子がいくつか検出されたがいずれも機能などが明確になっていない遺伝子であったことから、これらの遺伝子をcontigの番号からBg279とBg304と呼称し、まずはそのmRNA全長の構造を明らかにすべく、これらの遺伝子についてダイレクトシークエンス法により塩基配列の解析を実施している。さらに、これらの発現量が本当に増加しているかを確認するために、解析できた塩基配列を元にリアルタイムPCRの実験系を作成し遺伝子発現量を比較したところ、次世代シークエンサーの結果と同様に、ジミナゼン耐性株における発現量の増加が確認できた。最大の目標である次世代シークエンサーによる解析は、ジミナゼン耐性株においては実施に成功し、解析も達成できたことから研究はほぼ予定通りに進行している。ただし、アトバコン耐性株に関しては、解析をまだ実施していないので、こちらは来年度に可能であれば次世代シークエンスによる解析を実施したい。また、ジミナゼン耐性株についてはコンピュータによるデータ解析もほぼ成功したと思われ、薬剤耐性の獲得機構に関与すると思われる遺伝子2つの検出に成功したと思われる。現在、これらの遺伝子についてその塩基配列の解析を実施しているほか、リアルタイムPCRによる遺伝子発現量の変化の確認が実施できていることから、この点ではジミナゼン耐性株については当初の計画よりも早く研究が進んでいると思われる。以上のことから、おおむね順調に進展しているとした。今後は、現在解析している二つの遺伝子についての全長の塩基配列の解析を推し進め、それを完了するとともに、それらの構造をジミナゼン耐性株と野生株とで比較し、塩基配列に変化が起こっていないかについても解析を実施する。さらに全長が明らかになった二つの遺伝子について再度BLASTを用いた検索を行い、原虫だけでなく他の寄生虫、動物、植物と比較することで、これらの遺伝子がどのような役割を持った遺伝子かについて検討を行う予定である。その上でこれらの遺伝子がジミナゼン耐性獲得においてどのような役割を担っているかを明らかにする。また、アトバコン耐性株についても大量培養を実施し、RNAを抽出することで次世代シークエンサーによる解析を実施する予定である。

今後は、現在解析している二つの遺伝子についての全長の塩基配列の解析を推し進め、それを完了するとともに、それらの構造をジミナゼン耐性株と野生株とで比較し、塩基配列に変化が起こっていないかについても解析を実施する。さらに全長が明らかになった二つの遺伝子について再度BLASTを用いた検索を行い、原虫だけでなく他の寄生虫、動物、植物と比較することで、これらの遺伝子がどのような役割を持った遺伝子かについて検討を行う予定である。その上でこれらの遺伝子がジミナゼン耐性獲得においてどのような役割を担っているかを明らかにする。また、アトバコン耐性株についても大量培養を実施し、RNAを抽出することで次世代シークエンサーによる解析を実施する予定である。今年度の研究は順調に進行したため、少し予算の余裕を持って年度内の計画を達成することができた。このため、次年度に使用する試薬などを購入するために今年度の予算を少し残し、次年度に使用することにした。このため次年度使用額は次年度において次世代シークエンサーの試薬など高価な試薬を購入する際に合わせて使用することとした。
アルタイ諸言語の語彙の総合的集成

ツングース班に関しては、エウェン語、ウルチャ語の入力・電子化が完成した。これによってツングース諸語の先行研究における語彙/辞書資料の内、ネギダル語、オロチ語、ナーナイ語、エウェン語、ウルチャ語の辞書のもととなる部分が揃った。ウデヘ語とソロン語に関しては既存のものが使用できる。ウデヘ語とウルチャ語に関しては風間収集のテキストからコンコーダンスを作成し、頻度1と頻度の2の語彙について例文を収集し、Lexique proによる例文付き語彙集を作成した。上記の先行研究の入力と統合することにより、辞書が完成する。現地調査によっては、ソロン語、エウェン語の一次資料を十分に収集することができた。エウェン語に関しては新たにオホーツク方言の調査を行って資料を収集した。ソロン語とエウェン語のテキストを刊行した。いずれのテキスト集も民族学的な資料としても価値のあるものである。エウェン語に関しては11月にコンサルタントも招聘し、資料整理を行った。チュルク班に関しては、、まずチュヴァシュ語の南部の方言に関する一次資料を大量に収集することができた。さらに3月には母語話者の協力者を招へいし、共同作業を日本で行ったため、その整理が進んだ。チュルク諸語の音声付き語彙集に関しても、研究代表者と研究分担者の共同により作業が進展し、サラール語をはじめとするいくつかの言語の公開へと進展した。モンゴル班においては、既存の文法書の例文の入力が進み、その問題点やモンゴル国と内モンゴルのモンゴル語の相違が明らかになってきた。いくつかの文法の問題点に関しては、これを整理し、発表を行った。計画した通りの成果があがっているが、その第一の理由は研究協力者が学内の付属研究組織に所属しているため、緊密な連携のもとに作業状況を報告・確認し合いながら、作業を進めることが可能であった点である。第二に、貴重な言語の母語話者が留学生として来日していて、重要なデータの収集が容易に行えたという点も挙げられる。第三に、ロシア語の文献をアルバイトに頼んで入力・電子化する際にも、外国語大学という性格から、ロシア語専攻の学生やロシアからの留学生を雇うことができ、作業が着実に進展したという点を挙げることができる。第四に、ロシアおよび中国の現地の状況に目立った政治状況の悪化などは見られず、コンサルタントも協力的で、無事にかつ着実に現地調査を行うことができ、一次資料も十分に収集できたという点も挙げられる。ツングース班では、今後はまずエウェン語とナーナイ語のテキストデータをコンコーダンスにかけ、辞書に使用する両言語の例文を確定する。その後得られた用例をアルバイトによってExcelで整理し、これまでに入力した辞書ベースと統合する。その後はもっぱらダブっている語幹を統合したり、品詞をつけたり、補注をつけたりという手作業になる。これは専門の研究者である研究代表者しかできないため、多大な時間を要するものと思われる。チュルク班の語彙に関しては、音声の切り出し、張り付けを行う言語をさらに拡大していく。録音はもう済ませてあるので、最低2言語の書き起こしの達成を目指す。新たな録音も集める。モンゴル班に関しては、文法例文の入力を済ませ、モンゴル国と内モンゴルの言語間の異同、文法の問題点の収集・整理などの作業を進めて行く。まずツングース諸語の語彙の整理状況について述べる。ツングース諸語のうち、第1年度(平成27年度)に計画していたのはオロチ語とネギダル語である。オロチ語については入力を終え、翻譯もあと十数ページを残すのみというところまで完了した。同じくネギダル語についても入力を終え、翻譯は約3/4まで完了した。さらに次年度(平成28年度)に予定していたウルチャ語、ナーナイ語についても、資料整理のアルバイト要員が確保できたため並行して作業を進め、ウルチャ語については入力が完了、翻譯は2/3ほどまで完了した。ナーナイ語は資料自体が大きいため、全体の1/20ほどについて入力と翻譯を行ったものを作成したにとどまった。今年度の現地調査によって、エウェン語ブィストラヤ方言のテキストを多数採集し、テキスト集として刊行した。ソロン語についても、刊行には至っていないがテキストの整理・翻訳を進めることができた。チュルク諸語については、研究代表者が特に実際の整理作業を進め、以前に現地調査で得たハカス語の5つの方言の基礎語彙を発音記号で書き起こし、データベース化した。サラール語、西部裕固語については現地調査を行ってき語彙を得た。モンゴル諸語に関しては、河西回廊の土族語、東郷語の現地調査を行い、やはり基礎語彙を収集することができた。予定していたネギダル語とオロチ語の辞書は完成までにはいたらなかったが、既存資料分の翻訳終了まであと少しというところまで完了することができた。他方、次年度に予定したウルチャ語、ナーナイ語の辞書について、予想外に多くの進展があった。現地調査等については順調に執り行うことができ、予定通り十分な資料を収集することができた。まずツングース諸語のうちオロチ語とネギダル語に関しては入力・翻訳を終え、原書に基づく辞書データが完成した。ナーナイ語に関しては入力を終え、翻訳も残りは1/5程度である。ナーナイ語の辞書は大部のものであるが、この入力・翻訳が大きく進展した。さらに第2年度に予定していたウルチャ語、エウェン語においても、資料整理の要員を確保し、すでに入力の作業に入っている。

資料自体は大きくないので、今年度中の完成が十分に見込める状況である。今年度の現地調査では、ここ数年の調査に引き続き、エウェン語ブィストラヤ方言のテキストを多数採集した。今年度テキスト集として刊行する予定である。ナーナイ語についても、夏の現地調査ならびに春のコンサルタント招聘による調査によって多くのテキストを採集するとともにこれまでのテキストの整理・翻訳を進めることができた。チュルク諸語については、夏に現地調査で得たチュヴァシュ語の一方言の基礎語彙を発音記号で書き起こし、データベース化した。チュルク諸語については、カザフ語の基礎語彙の採録(1方言1話者)を行った。チュルク諸語対照基礎語彙データベースについては、多言語の横断検索の最適化、および今後の歴史言語学的研究のために検索データのエクスポートが可能になるように改良を行い、チュヴァシュ語(1方言1話者)の語彙データを音声付きで登録した。モンゴル諸語に関しては、保安語、東部裕固語の現地調査を行い、貴重な基礎語彙資料を得ることができた。モンゴル諸語についてはさらに既公刊資料による保安語、東部裕固語、東郷語、土族語、ダグール語、モンゴル語ハルハ方言、モンゴル語ウールト方言、ハムニガン・モンゴル語、シネヘン・ブリヤート語、バルガ・ブリヤート語それぞれの基本語彙の集成をおこない、相互対照が可能な形にデータベース化した。これは来年度中にオンラインで公開する予定である。ネギダル語とオロチ語の辞書資料の入力は完了し、さらにウルチャ語とナーナイ語に関してももう少しで入力完了というところまで進行させることができた。本年度はエウェン語についても完了のめどが立っている。モンゴル諸語については実績概要記載のとおり既公刊資料のデータ整理を進めることができたため、当初の予想以上に順調に進捗している。現地調査については順調に執り行うことができ、予定通り、もしくは予想を上回る貴重なデータを十二分な量収集することができた。ツングース班に関しては、ナーナイ語の辞書の入力・電子化が完成した。これによってツングース諸語の先行研究における語彙/辞書資料の内、ネギダル語、オロチ語、ナーナイ語の辞書のもととなる部分が揃った。ウデヘ語に関しては既存のものが使用できる。残りはエウェン語とウルチャ語である。可能であればエウェンキー語の入力も行いたい。現地調査によっては、ソロン語、エウェン語の一次資料を十分に収集することができた。ソロン語に関しては大きなテキスト資料を今年度刊行可能な段階にまでこぎつけた。エウェン語のテキスト資料も十分に集まり、整理も十分に進んでいるので、これについても刊行する予定でいる。チュルク班に関しては、まずチュヴァシュ語の一次資料を現地調査により大量に収集することができた。さらに3月に母語話者の協力者を招へいし、共同作業を日本で落ち着いて行うことができたため、その整理が飛躍的に進んだ。チュヴァシュ語のものについては今年度の整理がその中心になって来るものと思われるが、やはり来年度のにはその成果物の刊行が可能であると思われる。
海苔由来成分の新規な生理活性物質の作用機作解明

海苔微粉末加工試料が脂質負荷ラットの血中脂質濃度を上げる作用メカニズムについて検討した。その結果、海苔の脂溶性成分が血中脂質濃度を上げることが明らかとなった半面、水溶性食物繊維、試料の脂肪球サイズはいずれも脂質吸収を促進する要因ではない可能性が示された。また脂溶性ビタミンであるαートコフェロールの吸収には今回の条件では影響しないことが示された。また、糖尿病改善に役立てられる経口可能なインスリン様作用物質について海苔に含まれるアミノ酸含量を測定し、多く含まれるアミノ酸のインスリン様作用を検討したが、作用物質ではない可能性が示された。メタボリックシンドロームの成因は、食事による影響がかなり大きいと考えられている。糖尿病の予防と治療には、食後高血糖をコントロールするだけでなく、インスリンの過剰分泌を抑える事も必要である。申請者は、先の研究で海苔から経口摂取可能な糖尿病の予防と治療に役立つインスリン様作用成分を抽出することに成功した。そこで、本研究ではこの画分に含まれる作用物質の分離・精製を進めた。これまで、インスリンはタンパク質であること、活性成分が耐熱性を示すことなどから、活性成分はペプチドやアミノ酸と仮定して研究を進めてきた。しかし、本年度までの成果からその可能性がかなり低いことが示され、それ以外の成分であることが明らかとなった。今後も引き続き活性成分の探索を進めていく予定である。一方、低栄養状態におかれている国民の存在も無視できない状態にあり、その栄養状態改善のために脂質吸収改善の一助となる研究を行っている。具体的には先の研究で、海苔が脂質吸収を促進する作用を持つ事を明らかにしており、その作用成分の探索を進めた。本研究で明らかにした脂質吸収を促進する試料は、海苔に加熱加工を施した試料である。海苔は加熱することで水溶性食物繊維が増えることが報告されており、本年度はその点に着目し、海苔加工品から水溶性食物繊維や水不溶性食物繊維画分を抽出し、それらの脂質吸収に及ぼす影響について検討を行った。さらに、比較を行うために、水溶性食物繊維として食品に良く用いられているアラビアゴムを用いて脂質吸収に及ぼす影響についてさらに検証をおこなった。その結果、いずれの試料も脂質の吸収を促進しなかった。以上の結果から加熱によりその含有量が増加するのにもかかわらず、水溶性食物繊維は脂質吸収を促進しなかったことから、それ以外の成分が作用することが明らかとなった。今後も引き続き作用成分の探索を進めていく予定である。糖尿病の予防と治療には、本来は、食後高血糖をコントロールするだけでなく、インスリンの過剰分泌を抑える事も必要である。申請者は、先の研究で海苔から経口摂取可能な糖尿病の予防と治療に役立つインスリン様作用成分を抽出することに成功し、その作用物質の精製ならびに同定を進めている。本年度はセファデックスカラムでの精製を進めたが、物質の同定には至らなかった。今後も引き続き活性物質の探索を進めていく予定である。一方、低栄養状態の国民の存在も大きな問題である。先の研究で、海苔が脂質吸収を促進する作用を持つ事を明らかにしたので、本年度はその作用物質を探索するとともに、食事由来ビタミンEの吸収に及ぼす影響についても検討を行った。まず、本研究で脂質吸収を促進している海苔加工品から脂質画分を抽出し、その脂質吸収への影響を検討した。その結果、海苔脂質抽出画分を投与した群で有意に血中脂質が高くなる結果を示した。このことから、海苔に含まれる脂溶性成分が脂質吸収を促進している可能性が明らかとなった。これまでトリグリセリド吸収を中心にその影響を検討してきたので、さらに他の脂溶性成分に及ぼす影響を検討するために、本研究ではビタミンEを用いてその影響を検討した。その結果、トリグリセリド吸収への影響は同様であったが、ビタミンE吸収には影響を示さなかった。本研究ではこれまで、海苔の脂質吸収促進作用ならびに海苔由来物質のインスリン様作用による抗糖尿病効果について検討を行ってきた。そこで、本年度研究を進めた結果についてその概要を示す。本研究で脂質吸収促進作用を示した試料は、海苔微粉末を油脂と一緒に加熱加工を施した試料である。他の研究では、海苔は加熱により水溶性食物繊維含量が高くなることが報告されている。そこで、乾海苔、焼海苔、焼海苔粉末をNAROと同程度加熱したもの、NARO試料の4点についてその組成を比較した。その結果、加熱の程度が高くなるほど水溶性食物繊維比率が高くなること、さらに油と加熱することでその比率がさらに高まることが明らかとなった。また、脂質はその脂肪球サイズが小さくなるほど消化酵素との界面が広がり、消化が良くなることが知られている。そこで、本実験では一般的な食品や母乳とNAROの脂肪球サイズを比較した。その結果、海苔試料が特に脂肪球サイズが小さいということはなかったことから、NARO試料の脂質吸収促進作用は脂肪球サイズによるものではない可能性が示された。今年度の研究では、脂質吸収促進作用機序や作用成分について明らかにすることはできなかったが、今後も研究を続けていく予定である。次に、海苔由来成分のインスリン様作用については、等級の異なる海苔を用いて比較した結果、等級が高い海苔の方が作用が強くなる傾向を示した。今後等級の違いにより含有する成分にどのような差がみられるかを検討することで、作用成分を明らかにしていきたいと考えている。

その結果、海苔の脂溶性成分が血中脂質濃度を上げることが明らかとなった半面、水溶性食物繊維、試料の脂肪球サイズはいずれも脂質吸収を促進する要因ではない可能性が示された。また脂溶性ビタミンであるαートコフェロールの吸収には今回の条件では影響しないことが示された。また、糖尿病改善に役立てられる経口可能なインスリン様作用物質について海苔に含まれるアミノ酸含量を測定し、多く含まれるアミノ酸のインスリン様作用を検討したが、作用物質ではない可能性が示された。海苔微粉末の脂質吸収促進作用の研究計画では、脂溶性成分の吸収に及ぼす影響を検討することを挙げている。本年度は抗酸化機能を有するビタミンE(α-トコフェロール)の吸収に及ぼす影響について検討を行った。ビタミンEを脂質に溶解し、動物に投与した結果、トリグリセリド吸収は促進したものの、ビタミンE吸収には影響を及ぼさなかった。今回の実験では、血中濃度を測定したこと、ビタミンE濃度が低かったことなど検討すべき事項があり、今後は投与液の検討やリンパへの輸送も検討していきたいと考えている。さらに、今年度は脂質吸収促進作用の作用物質探索も進めた。その結果、脂質吸収を促進する海苔加熱加工品から抽出した脂質画分を投与することにより、血中脂質が有意に高くなることが明らかとなった。この成果から、作用物質は海苔に含まれる脂溶性成分である可能性が高くなり、関与成分の解明がかなり進んだと感じている。海苔由来成分のインスリン様作用物質の分離・精製の研究計画では、その作用物質の同定を目的として挙げている。昨年度の成果から、目的物質はペプチドではない可能性が示されたことから、本年度は、精製法から見直し、新たにセファデックスカラムでの分離を行った。その結果、インスリン様作用を示すことが報告されているアデノシンと類似構造を持つヒポキサンチンが同定された。しかし、それとは異なる画分で高い活性が見られた。本年度は精製法の確立に時間を要したが、かなり分離が進んだことから、さらに同定へと近づくことができたと考えている。以上の成果より本研究はおおむね順調に進展しているものと考えている。総合領域研究計画を大幅に変更することはなく、下記の方針で今後進めていく予定である。いずれも先に示した通りおおむね順調に進展し、成果を得ている。1)海苔成分のインスリン様作用物質:前年度同様作用物質の分離・精製を進めていたが、同定には至らなかった。しかし、本年度に検討した精製法を活用し、さらに活性成分の分離・精製を進めていく予定である。なお先の研究に加えて、海苔由来成分の抗糖尿病効果を加えて明らかにしていく。2)海苔微粉末の脂質吸収促進作用:前年度進めていた脂質吸収促進作用に関与する成分については、継続してその作用物質の探索を進めていきたいと考えている。本年度の成果から海苔由来の脂質成分に作用成分が見いだせる可能性が出てきたことから、本年度はこの画分を中心に作用物質探索並びに作用機作解明を進めていく予定である。
モーションキャプチャを利用した実践的な機械加工訓練シミュレータの研究

安全性や経済性などの利点から開発されている汎用工作機械の訓練用シミュレータは,対象とする機械と操作感覚が異なったり,危険に対する注意力を養うことができず,効果的な訓練を行えるとは言えない.そこで本研究では,モーションキャプチャにより作業者の動作や実際の旋盤の操作器の状態を検出し,それをもとに仮想の作業訓練ができるシミュレータを開発した.これは訓練者の動作を常に監視し,その動作が危険なときに警告を行う.8名の被験者を使った実験により,ビデオ教材による作業学習を比較対象として,本システムの訓練効果について検討した.その結果,本システムを使った被験者の作業は誤操作や危険行為が少ないことがわかった.本年度は,主に機械加工訓練シミュレータの構築を行った.具体的な対象作業は,大学で行う機械加工実習の内容を参考に,汎用旋盤を用いた丸物部品の加工に設定した.これを最終年度に行う予定の訓練効果を検討するための実験における作業とした.本シミュレータでは,モーションキャプチャにより訓練者の旋盤操作を検出し,それに基づき旋盤動作および旋削加工のシミュレーションを行い,加工の様子(工作物や工具)を3DグラフィクスでHMD(ヘッドマウントディスプレイ)に表示する.この一連の処理時間が長いと訓練者に違和感を与え,訓練を阻害する恐れがある.この時間を短くするため,モーションキャプチャ処理をするPCとシミュレーション処理をするPCによる分散処理を行うこととした.よって,モーションキャプチャを行うためのトラッキングシステムは,データをLAN上でストリーミングする機能を持つものを選定した.訓練者が操作するときの体の動作が大きく現れるように,旋盤は主要な操作器がハンドルやレバーで構成されている機種を選定した.また,旋盤の主軸台,刃物台,心押台がモーションキャプチャ用のマーカの撮影を阻害することがあったため,カメラの台数を増やすことで対応した.旋削加工のシミュレーションでは,第一段階として簡易的なものを構築した.軸対称形状の工作物を軸方向と角度方向に細かい扇形要素で分割した形状モデルに対して,工具が干渉した部分が無くなり形状が変化する.本年度は,旋盤作業訓練シミュレータに作業者動作によって操作する機能を追加した.まず,被験者3名に対して,手を広げる,跳躍する,前かがみになるなどの全身動作を行わせ,それをモーションキャプチャにより測定した.これにより,事前に検討していた身体に固定するマーカの位置が妥当であることを確認した.検出したマーカの動きを常に追跡するプログラムを作成し,そこから,身体部位(頭,肩,肘,手背など)の位置を把握できるようにした.また,剛性の高いカメラの固定枠が必要であることがわかり,アルミフレームにより製作し,カメラの位置と方向の再調整を行った.次に,被験者6名に対して,旋盤で「工具送りハンドルを回す」「主軸起動レバーを動かす」などの操作を行わせ,身体動作を測定した.この結果に基づき,具体的な操作の内容を認識できるパターンマッチングの方法を検討したが,主軸の減速歯車の切替えレバー操作において歯車がしっかりと噛み合わない不十分な切替えや,操作ハンドルの等の細かい操作量の検出が必要なものでは,十分な検出ができなかった.そのため,操作感を阻害しないハンドルやレバー部分にモーションキャプチャ用のマーカを貼り付け,その位置から操作量を計測することとした.以上の身体動作と操作量の計測を旋盤作業訓練シミュレータに導入した.本シミュレータは,作業者頭部位置の計測結果をもとにHMD(ヘッドマウントディスプレイ)に実物の旋盤とコンピュータグラフィクスの工具や工作物を表示した複合現実感によるものである.主軸起動レバーや回転数切替えレバー,送りハンドルの位置検出から操作量を読取り,それに対応して仮想の工作物や工具が動く.工作物と工具が接触すると切削が行われ,工作物の形状が変化する.作業手順を教示する機能と誤操作や危険行為を行った場合の警告機能をシミュレータに付加することを,本年度に予定していたが,完了していない.これは,次年度のシミュレータの有用性を検討する実験で課題内容を設定するときに,同時に両機能の仕様も決める方が,効率的に研究が進められるからである.本年度は,旋盤作業訓練シミュレータに対して危険な行為をしたときの警告機能と作業手順を教示する機能を付加し,外丸削りを訓練対象としたときの訓練効果を検討した.旋盤作業における危険な行為は,1危険な領域に作業者の身体が入ること2旋盤などが破損する操作を行うこととして警告機能を付加した.1における具体的な危険領域は,旋盤技能者が外丸削りを行ったときの身体部位の位置を測定した結果から決めた.シミュレータ作業では,危険領域に入ったときに警告音や警告メッセージを出力する.2における操作とは,使用後のチャックハンドルを外さないこと,主軸台内の歯車の噛み合わせが不十分なまま主軸を回転させることとした.これを検出するためチャックハンドルおよび主軸回転数設定レバーに反射マーカを貼り付けて監視し,正しい操作が行われていない場合に警告する.外丸削りにおける操作では,主に主軸設定レバー,主軸起動レバー,工具送りハンドルを使用するため,これらの動かし方を順番に指示することで作業手順の教示を行う.レバー操作の指示は,実物と同寸法の仮想物体のレバーと矢印により,動かすレバーとその位置を指示する.工具送りハンドルでは,早送りの場合は動かす方向を仮想物体の矢印により指示する.切削送りの場合は,ハンドルを回転させる適切な速度で回る円板状の仮想物体を工具の近くに表示し,それに合わせるように作業者はハンドルを回転させる.本シミュレータによる訓練の効果を検討するため,ビデオ教材による作業の学習を比較対象とした実験を行った.被験者は工学部学生4名であり,旋盤の実習経験が少ない初心者である。

これをシミュレータで訓練するグループとビデオ教材で学習するグループに2名ずつ分けた.ビデオ教材は,機械加工実習を担当する技術職員と相談して作成したものである.その結果,本システムの方が誤操作や危険行為を少なくさせる傾向があった.安全性や経済性などの利点から開発されている汎用工作機械の訓練用シミュレータは,対象とする機械と操作感覚が異なったり,危険に対する注意力を養うことができず,効果的な訓練を行えるとは言えない.そこで本研究では,モーションキャプチャにより作業者の動作や実際の旋盤の操作器の状態を検出し,それをもとに仮想の作業訓練ができるシミュレータを開発した.これは訓練者の動作を常に監視し,その動作が危険なときに警告を行う.8名の被験者を使った実験により,ビデオ教材による作業学習を比較対象として,本システムの訓練効果について検討した.その結果,本システムを使った被験者の作業は誤操作や危険行為が少ないことがわかった.旋盤の選定条件が多く,通常の挙げられる条件とは異なるものであったため,選定の際に業者との情報のやりとりが多くなり,時間がかかってしまった.そのため,本年度で予定していた動作測定の実験は,被験者となる学生のスケジュールの問題(期末試験,春休み)により,実施できなかった.よって,次年度に予定していたシミュレータの構築を進めることとなった.本シミュレータを使い,被験者に対して旋盤より加工できる部品を課題とした訓練を実施する.課題内容は旋盤技能検定や大学の機械加工実習の課題をもとに設定する.シミュレータには対象作業の手順を教示する機能と,誤操作や危険行為を行った場合の警告機能を付加する.被験者は3群に分け,シミュレータにより訓練する群,作業方法を説明したビデオにより学習する群,作業方法を説明した手順書により学習する群とする.訓練(学習)後,実際の作業を行わせ,作業時間や誤操作と危険行為の回数により各群を比較し,本シミュレータの有用性を検討する.なお,実験に使用するビデオと手順書は,大学の機械加工実習指導員にアドバイスを受けながら実際の実習で使用できるものを,独自に作成する.生産加工学被験者に旋盤で「工具送りハンドルを回す」「テーブル送りレバーを動かす」などの操作を行わせ,その動きを測定する.それに基づき,具体的な操作の内容をPCで認識できるパターンマッチングの方法を検討する.この結果をもとにシミュレータを構築する.旋盤のシミュレーションは,スイッチやレバーの位置による状態をパラメータとした状態遷移と,送りハンドルの位置による工具位置から,誤操作の検出や切削加工の有無などが変化するモデルにより実現する.
人工気候室内において夏季の気流が発汗反応と熱的快適性に及ぼす効果

気温30°CRH60%の条件に設定した人工気候室において、被験者前方2mの気流吹き出し壁床上1.5mに扇風機を顔面にむけて設置し、夏季の日中に、気候馴化が完了したと思われる時期の19名の大学生を対象に、1回の実験内において扇風機を運転⇔停止して気流条件を変更する実験をおこない、気流が変化する場合の局所発汗速度による発汗反応の変化と主観申告による熱的快適性について考察した。結果として、(1)被験者顔面近傍(前方30cm)における平均気流速度、変動係数は、運転時で0.71m/s,37.1%,停止時で0.043m/s,46.5%,(2)運転時、停止時とも、温冷感はNeutralより暑い側,発汗感は中立より「汗をかいていない」側,(3)停止時には気流が「弱すぎる」一方でその他の気流評価には左右に差がなく,運転時には「つめたい」,「さわやかな」,「涼しくなった」,「快適になった」側にある一方で「強さ」には左右に差がない,(4)室内雰囲気評価は「暑苦しい」以外で扇風機運転を経ることによって改善したが,「暑苦しい」は第二回停止時に最も評価が低くなる,(5)局所発汗速度は全実験を通じて00.20(mg/cm2/分)の範囲にあったが,その経時変化特性は実験あるいは被験者によって異なる,(6)局所発汗量は、同一実験における運転時と停止時のあいだで、r=0.710.96で相関が高い,(7)発汗申告は申告時の発汗速度を必ずしも反映しない,(8)温冷感申告と発汗速度とはほぼ関係がないが、発汗速度が大きい場合には、発汗速度が大きいほど暑い側の申告が得られる,(9)運転時には発汗速度が大きいほど快適側に申告する場合がある,(10)停止時には発汗速度が大きいほど不快側の申告が得られる場合がある,ことが明らかになった。一方,文献調査によって発汗申告評価の歴史的変遷を調べ,(11)温感研究の初期には発汗の主観申告が重視されていたことを確認した。(1)現有する人工気候室は気温と湿度の制御のみ可能な簡易型の気候室であるため,気流の速度・性状を制御できない。そのため,気候室の気流吹き出し壁面に各種の扇風機を設置して気流速度・性状を制御することにした。被験者の在室時と不在時,扇風機の運転時と停止時について室内気流速度の分布を熱式風速計によって測定し,気流速度平均値の等高線を描き,扇風機運転かつ被験者在室の場合に被験者顔面近傍における気流速度が約1.0(m/s)になることを目標として扇風機の種類,設置場所および運転条件を調整し決定した。なお、今回、室内風速測定用の小型超音波風速計の利用が可能であったので,風向も考察した。(2)実際に被験者をもちいて発汗,皮膚温,鼓膜温と主観申告の測定実験をおこない,測定法,実験スケジュール等を検討した。その結果,長時間在室によるセンサー脱落や被験者の疲労などの弊害が明らかになった。