hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カウンタウェイト駆動によるZero Friction Armの実現

本研究では,高いバックドライバビリティ能力を有し,ロボットが人や周囲環境と衝突してもそれらを傷つけることのない,新たなロボットの駆動方式を開発する.本方式では,従来はバランス保持に用いられるカウンタウェイトを駆動源として利用する.これにより,関節部にモータや減速機が不要で,機構的に高いバックドライバビリティを有するロボットアームが実現可能となる.しかし同時に,ウェイトによる総重量の増加や,劣駆動系に起因する制御の困難さが問題となる.これらの問題に対して,モータをウェイトとして活用する機構設計及び,動的安定性を満たす運動制御手法の開発を行った.本成果は国内外の学会において発表を行った.本年度は,1.制御入力の開発および数値シミュレーションを用いた評価,2.トルクセンサを用いたロボットアームの改良を行った.制御入力開発では,カウンタウェイトの回転を抑えられなくなる等の不安定な挙動に関する調査を行った.これは特定の目標値,制御ゲインを与えた場合に起こる現象で,詳細な発生条件はこれまで分かっていなかった.これに対し,ロボットアームのダイナミクスおよび制御入力を考慮した安定解析を行い,閉ループダイナミクスの収束性を調べることで条件の導出を行った.また,導出した条件を用いて,1自由度および2自由度のロボットアームの角度制御が安定に行えることを数値シミュレーションにおいて確認した.ロボットアームの改良においては,これまでに開発していたカウンタウェイト駆動型ロボットアームにトルクセンサを導入した.カウンタウェイト駆動では,従来のモータ駆動とは異なり,カウンタウェイトを介したトルク発生機構となっているため,ロボットアームのパラメータ誤差によって,出力トルクにも誤差が生じるという問題があった.そこで,トルクセンサを導入し,トルクフィードバック制御を行うことで,ロボットアームのパラメータ誤差の影響を抑えることが可能となった.また,駆動部の設計を変更することにより,モータをカウンタウェイトの一部として利用し,ロボットアーム全体の軽量化を行った.更に改良した実機の2自由度ロボットアームを用いて,角度制御が可能なことを確認した.理論的な式展開が必要となる安定解析において,当初計画以上の日数を要した.しかし,新機構の設計における配線の取り回しの問題があまり影響がないことが分かってきたため,設計時の負担が減少したことで,概ね計画通りに研究が進んでいる.本年度では,初年度に開発を行った2自由度の回転型カウンタウェイト駆動ロボットアームの新たな制御入力を開発した.従来の制御入力では,角度制御を実現しているが,制御時の安定性に関しては議論されていない.それに対し前年度では,閉ループダイナミクスの収束解析を行うことでシステムの動的安定性を満足する条件の導出を行い,条件内における制御入力の有効性の確認を行った.本年度では,安定領域の拡張を目的とし,任意の初期角度,任意の目標角度に対しても,制御時の動的安定性を満たす制御入力の開発を行った.本制御入力は一種の適応制御則となっており,目標ポテンシャルを設定することで導出を行っている.また,本制御入力および安定解析は,任意の自由度のロボットアームに適用可能なため,より汎用性の高い制御入力となっている.本制御入力を用いた数値シミュレーション及び実機実験を2自由度ロボットアームを用いて行い,制御入力の有効性を確認した.これらの研究成果をIEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2017)や第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2017)などの国内外の学会において発表を行った.更に,本研究で提案している回転型カウンタウェイトの機構的な運動特性について議論するため,一般的な片持ち構造のロボットアーム,固定式のカウンタウェイトを用いたロボットアーム,並進移動型カウンタウェイトを搭載したロボットアームとの性能比較を行い,本ロボットの優位性を明らかにした.本成果は国際論文誌において発表予定である.本研究では,高いバックドライバビリティ能力を有し,ロボットが人や周囲環境と衝突してもそれらを傷つけることのない,新たなロボットの駆動方式を開発する.本方式では,従来はバランス保持に用いられるカウンタウェイトを駆動源として利用する.これにより,関節部にモータや減速機が不要で,機構的に高いバックドライバビリティを有するロボットアームが実現可能となる.しかし同時に,ウェイトによる総重量の増加や,劣駆動系に起因する制御の困難さが問題となる.これらの問題に対して,モータをウェイトとして活用する機構設計及び,動的安定性を満たす運動制御手法の開発を行った.本成果は国内外の学会において発表を行った.今年度の研究成果を再度精査し,設計方針を確定後,申請書記載の通り,次年度では3自由度ロボットアームを開発し,実機を用いた性能評価実験を行う.更に土台部分に移動機構などの導入も検討を行う.ロボティクス学会発表を次年度に行う予定に変更したため,旅費の支出が少なかった.次年度時の学会発表の旅費に使用する予定である.
炎症と発がんにおけるＨＭＧＢ１の役割の解析

生体からがんの排除の課程において免疫系の働きが重要であり、その活性化にはインターフェロン(Interferon;IFN)や炎症性サイトカインが重要であることが報告されています。しかしながら、免疫応答に伴う炎症反応が、どうしてがんの増殖の促進に繋がってしまうのか、また、がん環境下において、免疫系の活性化に必須であるIFNがどのように制御されているのか、その詳細には不明な点が数多く残されています。そこで、私は、炎症性サイトカインとして報告されており、炎症性疾患やがんとの関係が示唆されているHigh mobility group box 1(HMGB1)について、炎症応答・発がんにおけるその役割について解析を行いました。方法として、Hmgb1遺伝子欠損マウスは致死性であるため、我々の研究室において新規に作成したHmgb1 cKOマウスを用いて、その生理的役割について検討しました。これまでの解析から、マクロファージにおいてHMGB1を欠損させたマウスでは、尾静脈から投与した悪性黒色腫細胞が、全身のリンパ節に転移することを示し、HMGB1が個体レベルにおいて腫瘍を抑制する機能を持つことを明らかとしました。また、同時に、がんの排除に重要であることが報告されているIFNの誘導に関与するインターフェロン調節因子5(IFN regulatory factor 5; IRF5)にも着目し、IRF5を欠損させたマウスを用いた解析から、IRF5ががんの排除に重要であることを明らかとしました。さらに、マクロファージや樹状細胞において自然免疫受容体Dectin-1ががん細胞表面上のN型糖鎖を認識することで、その下流においてIRF5を活性化させ膜分子の発現誘導を介することで、NK(natural killer)細胞のがん細胞傷害活性を亢進させることを明らかとしました。これらの知見は自然免疫受容体の抗腫瘍免疫応答における重要性を初めて示すものであり、がん免疫の研究に新たな展開をもたらす可能性が考えられ、eLife誌に筆頭著者として報告しました。26年度が最終年度であるため、記入しない。生体からがんの排除の課程において免疫系の働きが重要であり、その活性化にはインターフェロンや炎症性サイトカインが重要であることが報告されています。そこで、私は、炎症性サイトカインとして報告されており、炎症性疾患やがんとの関係が示唆されているHigh mobility group box 1に注目し、炎症応答・発がんにおけるその役割について解析を現在おこなっています。方法として、Hmgb1遺伝子欠損マウスは致死性であるため、我々の研究室において新規に作成したHmgb1floxマウスを用いて、その生理的役割について検討しています。解析にあたって、炎症性の刺激によってHMGB1を放出することが知られているミエロイド系細胞においてHMGB1を欠損したマウスを主に用いて解析を行っています。まず、炎症性疾患モデルをこのマウスに適用し、HMGB1の生理的役割について、分子・個体レベルで解析しています。現在までのところ、LPS誘導性敗血症モデルにおいて、野生型マウスに比べて、HMGB1を欠損したマウスでは、顕著に感受性を示すことを明らとしています。この結果は、生理的なHMGB1が、これまでの報告と異なり炎症を抑制する機能を持つことを示しています。同時に、炎症におけるHMGB1の役割に着目し、がんとの関連についてがん転移モデルを含めた発がんモデルを用いて解析しています。現在までのところ、HMGB1を欠損したマウスでは、尾静脈から投与した悪性黒色腫細胞が、全身のリンパ節に転移することを明らとしています。この結果は、HMGB1が腫瘍を抑制する機能を持つことを示しています。本研究のこれら2つの新知見から、生理的なHMGB1は、生体にprotectiveに機能することが示唆されました。今後は、HMGB1の炎症および発がんにおける機能、および今回示唆された新規機能を分子・個体レベルで明らかにすることで、炎症性疾患及びがんの治療応用に有効な基盤を作りたいと考えています。

さらに、マクロファージや樹状細胞において自然免疫受容体Dectin-1ががん細胞表面上のN型糖鎖を認識することで、その下流においてIRF5を活性化させ膜分子の発現誘導を介することで、NK(natural killer)細胞のがん細胞傷害活性を亢進させることを明らかとしました。これらの知見は自然免疫受容体の抗腫瘍免疫応答における重要性を初めて示すものであり、がん免疫の研究に新たな展開をもたらす可能性が考えられ、eLife誌に筆頭著者として報告しました。26年度が最終年度であるため、記入しない。HMGB1を欠損したマウスでは、尾静脈から投与した悪性黒色腫細胞が、全身のリンパ節に転移することを個体レベルで明らとしています。今後のHMGB1のがん排除におけるメカニズムの解析の足場となるものと考えられます。各種細胞種(肝細胞、樹状細胞等)においてHMGB1を欠損したHmgb1 cKOマウスを作製し、がん転移モデルにおいて、転移率、転移箇所を検討する。また肺、肝臓、脾臓、リンパ節におけるがん細胞および炎症性細胞の浸潤について組織染色等により解析します。さらに、Hmgb1 cKOマウスから免疫細胞を調整し、がん細胞に対する細胞傷害活性やサイトカイン産生の検討を行います。細胞外に放出されたHMGB1は他の分子と会合し、その会合パターンによって機能が異なってくる可能性も考えられることから、細胞外HMGB1と会合する分子について、検索を行い、必要に応じて質量分析により会合分子を同定します。また、HMGB1タンパクの修飾が異なっている可能性も考えられるため、質量解析に加え、生化学的手法等も視野に入れ、解析を行います。また、発がんモデルにおけるcKOマウスのがん発症率、発がんまでの期間について検討を行うと同時に、病理組織についても検討を行います。
ウラン及びイッテルビウム化合物のドハース・ファンアルフェン効果

イッテルビウムやウラン化合物には、価数揺動状態や重い電子状態になるものが数多くある。これらの状態の出現はf電子と伝導電子が混成することに由来する。希土類原子間距離d_<R-R>と価数揺動状態や重い電子状態の出現には強い相関があり、d_<R-R>≦4.5Åの領域で価数揺動状態や重い電子状態が観測される。本研究では、d_<R-R>が4.5Åの臨界値より大きな又は小さな値を持つYb化合物のドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を通して、c-f混成効果が電子のサイクロトロン有効質量、フェルミ面などフェルミオロジーに与える影響について、系統的に調査することを企図したものである。ここではd_<R-R>=5.59ÅであるYbZn_<11>、d_<R-R>=4.68ÅであるYbSn_3、d_<R-R>=4.20ÅとなるYbBi_2、d_<R-R>=4.20ÅであるYbAl_3等の化合物、さらにUGa_2(4.0Å)に注目し、参照化合物LuAl_3も含めてこれらのドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った。d_<R-R>>4.5ÅであるYbSn_3およびYbZn_<11>ではサイクロトロン有効質量m*は0.1m_0の程度であり、c-f混成は顕著ではなかった。YbBi_2ではm*は3000Tの軌道で1.4m_0とYbSn_3に比べて45倍重いものであり、著しいc-f混成を示唆する結果であった。UGa_2では最大で2000Tの周波数が観測され、m*=3m_0と大きく、また振動振幅に著しい磁場依存性があり、5f電子の混成の効果を顕著に見ることができた。YbAl_3はRRR=100に達する良質結晶が得られているが、0.3K領域ではdHvA効果を測定することに成功していない。現在、極低温下での測定を進めている。この物質の参照系であるLuAl_3は10^4Tの球状のフェルミ面を持ち、m*イッテルビウムやウラン化合物には、価数揺動状態や重い電子状態になるものが数多くある。この物質の参照系であるLuAl_3は10^4Tの球状のフェルミ面を持ち、m*YbやU化合物には、価数揺動(IV)状態や重い電子(HF)状態になるものが数多くある。希土類原子間距離d_<RE-RE>とIVやHF状態の出現には強い相関があり、d_<RE-RE>≦4Åの領域でIVやHF状態が観測される。現在我々はd_<RE-RE>≒4Åを挟むYb化合物YbZn_<11>(d_<RE-RE>=5.6Å)、YbSn_3(4.6Å)、YbAl_3(4.2Å)、YbBi_2(4.0Å)の及びUGa2(4.0Å)の電子構造をdHvA効果を用いて測定している。特にsf混成が電子構造へ及ぼす効果について注目している。

また格子間距離を縮めることによって生じる混成効果を見るために、高圧下でのdHvA効果の測定も進めている。YbSn_3は補償された金属であり、3.7Kで超伝導を起こすことが磁化・電気抵抗の測定から明らかになった。サイクロトロン質量は0.44m_0が最大であり、sf混成効果は顕著でないことがわかった。しかし高圧下におけるサイクロトロン質量は9kbarの圧力下で20%程度も減少すること、また質量増強因子の圧力依存度が通常金属に比べて一桁程度大きくなることは、f電子系物質の特質と見ることもできる。YbZn_<11>では10000Tに及ぶdHvA周波数が観測された。サイクロトロン質量は0.8m_0程度と大きいが、sf混成はYbSn_3と同様に顕著ではないことが分かった。また磁化率の測定はYbの価数が2+であることを示した。YbBi_2は2次元的に結晶が成長するため、dHvA効果の測定には困難を極めたが、B//[010]にて観測に成功し、約40Tと2000Tの周波数を得ることができた。サイクロトロン質量はYbSn_3に比べて重いものであった。UGa_2では2000T以下の振動のみが観測されているが、サイクロトロン質量はYbZn_<11>に比べてほぼ一桁大きいものであった。YbやU化合物には、価数揺動(IV)状態や重い電子(HF)状態になるものが数多くある。これらの状態の出現はf電子と伝導電子が混成することに由来する。希土類原子間距離d_<RE-RE>とIVやHF状態の出現には強い相関があり、d_<RE-RE>≦4Åの領域でIVやHF状態が観測される。現在我々はd_<RE-RE>≒4Åを挟むYb化合物YbZn_<11>(d_<RE-RE>=5.6Å)、YbSn_3(4.6Å)、YbAl_3(4.2Å)、4YbBi_2(4.0Å)の及びUGa_2(4.0Å)の電子構造をdHvA効果を用いて測定している。特にsf混成が電子構造へ及ぼす効果について注目をしている。YbSn_3ではサイクロトロン質量は0.44m_0が最大であり、s-f混成効果は顕著でない。サイクロトロン質量は0.8m_0程度と大きいが、s-f混成はYbSn_3と同様に顕著ではない。YbBi_2は2次元的に結晶が成長するため、dHvA効果の測定には困難を極めたが、観測に成功し、40Tから4000Tにおよぶ周波数を得ることができた。サイクロトロン質量は3000Tの軌道で1.4m_0とYbSn_3に比べて45倍重いものであった。uGa_2では2000T以下の振動のみが観測されているが、サイクロトロン質量は3m_0に達している。振動振幅に著しい磁場依存性があり、これには5f電子の混成が関与していることが判明した。YbAl_3はRRR100に達する良質結晶が得られているが、dHVA効果を測定することに成功していない。今後更に良質結晶を得る努力を重ねる。YbやU化合物には、価数揺動(IV)状態や重い電子(HF)状態を示す物質が数多くある。これらの状態はf電子と伝導電子の混成に由来している。希土類原子間距離^dR-RとIVやHF状態の出現には強い相関があり、^dR-R≦4Åの領域でIVやHF状態が観測されている。
健康リスクに対する消費者の意識と行動についての実証研究―震災以降の東日本を中心に

本研究の目的は、現在の日本社会で、消費者が、健康に関してどのような意識を持ち、どのような行動をとっているかということを明らかにすることである。本研究プロジェクトでは、東京を中心とした首都圏で量的調査を実施し、その調査データを分析した。その結果、人々の健康不安や健康行動が、年齢、性別、世帯構成といった属性、および曖昧さ耐性、ナルシシズムなどといった意識とどのように結びついているかということが明らかになった。本研究の目的は、健康リスクに対して、消費者がどのような意識を持ち、どのように対処しているかということを量的調査により実証的に明らかにすることである。3年計画の初年度である本年度は、次年度に実施を予定している本格的な量的調査に向けて、基礎的な作業として次のことを行った。(1)先行研究の検討(2)仮説の設定と質問紙の作成(3)小規模調査の実施。(1)に関しては、健康の社会学、リスク社会論、曖昧さ耐性に関する文献を改めて読み込み、健康リスクに関する問題についての理論枠組、問題設定の明確化、精錬化を行った。また、この作業は、論文、学会発表等に反映されている。(2)に関しては、(1)の作業を受けて、仮説を設定し、質問紙を作成した。主な仮説は次のものである。(ア)東日本大震災以前と比べて、健康行動の高まりがみられる(イ)曖昧さ耐性は、健康行動と健康不安のそれぞれに対して異なる影響をもたらす(ウ)人々のナルシシズム的な側面が健康行動との結びつきを持っている(エ)清潔志向には儀礼的な側面が含まれている。続いて行ったのは、作成した質問紙を用いたパイロット調査である。この調査は11月中旬から12月の初旬にかけて小規模のサンプルを対象に行った。サンプルは、研究代表者、研究分担者、研究協力者の4名の、それぞれの知人等で、サンプル数は216である。内訳は、18歳39歳までの若年層サンプル169、40歳以上サンプル45で、男性87、女性129である(年齢は一部不明)。調査実施後は、データ分析を行い、質問項目の適否を検討した。このパイロット調査のサンプルはランダムサンプリングによって抽出したものではないため、分析の精度に限界はあるが、尺度の信頼性の確認、変数間の関連を中心に検討し、次年度に行う本調査に向けた質問紙の確定作業を進めた。3年計画の2年目であった本年度は、昨年度に引き続き、(1)調査票の確定等、量的調査の準備を引き続き行い、(2)当初の予定通り東京を中心とした首都圏で量的調査を行った。(3)また、調査終了後には、得られたデータの分析を始めた。(1)に関しては、前年度に実施したパイロット調査によって得られたデータを分析し、質問項目の微調整を行い、調査票を確定した。主要な質問項目としては、健康行動、健康意識、清潔意識、家族意識、ナルシシズム関連項目、曖昧さ耐性がある。(2)に関しては、10月から12月にかけて、東京を中心とする首都圏で、住民基本台帳から無作為に抽出した2069才の男女1700名を対象として、郵送法により調査を行った。調査票の回収締切時期が近づいてきた段階において、目標回収数である500を下回る可能性も考えられたため、未回収の対象者に調査票を再送付し、回収締切日を1ヶ月あまり延期することとした。その結果、最終的な回収数は591となり(回収率34.8%)、当初の目標を達成することができた。(3)に関しては、研究代表者および研究分担者に2名の研究協力者を加えた本プロジェクトのメンバー4名が、それぞれ立てた仮説を検証するためにデータの分析を始めた。この分析結果は、次年度の学会大会(日本社会学会、経済社会学会等)で発表し、報告書等の形で文書としてまとめる予定である。当初の予定どおり、(1)量的調査の準備作業、(2)量的調査の実施、(3)調査データの検討、のそれぞれを大過なく進めることができた。前述の通り、(2)に関しては、目標回収数を下回る可能性も考えられたため、調査票の再送付という、当初は予定していなかった作業を追加したが、このように問題に適切に対処することで、当初の目標を達成することができた。本研究は、健康リスクに対して、消費者がどのような意識を持ち、どう対処しているかを量的調査により実証的に明らかにすることを目的としている。3年の研究期間では以下のことを行った。1年目は、次年度に予定している量的調査に向けて次のことを行った。(2)で設定した主要な仮説は次の6つである。(ア)東日本大震災以前と比べて、健康行動の高まりがみられる(イ)「他者的なものに対する寛容さ」と近似する概念である「曖昧さ耐性」は、健康行動にプラスの効果を持ち、健康不安にマイナスの効果を持つ(ウ)人々のナルシシズム的な側面が健康行動と関連を持つ(エ)清潔志向は健康行動と関連を持つ(オ)世帯を構成する人員が豊かであるほど健康不安が高く健康行動に積極的である(カ)曖昧さ耐性に対して、曖昧な事柄に対処する経験、教育、生活満足がプラスの効果を持つ。

2年目は、前年度に行った小規模調査の結果を踏まえて質問紙を確定し、東京を中心とした首都圏で、2069歳の男女を対象に量的調査を行った(計画サンプル数:1700、有効回収数:591、有効回収率:34.8%)。3年目は、調査結果を分析し、学会発表および報告書の作成を行った。先に挙げた6つの仮説についてはおおよそ次のことが明らかになった。(ア)については、健康行動ごとにばらつきがあり、はっきりしない。(イ)については、仮説が支持された。(ウ)については、4つに分類したナルシシズムのうち2つで関連が認められた。(エ)については、2つに分類した清潔志向が、それぞれ異なる健康行動と関連することが明らかになった。(オ)については、健康不安に関しては仮説が支持され、健康行動に関しては仮説が支持されなかった。(カ)については、教育は効果が曖昧だったが、その他の2つは効果が認められた。本研究の目的は、現在の日本社会で、消費者が、健康に関してどのような意識を持ち、どのような行動をとっているかということを明らかにすることである。本研究プロジェクトでは、東京を中心とした首都圏で量的調査を実施し、その調査データを分析した。その結果、人々の健康不安や健康行動が、年齢、性別、世帯構成といった属性、および曖昧さ耐性、ナルシシズムなどといった意識とどのように結びついているかということが明らかになった。本年度は、当初の計画通り、(1)先行研究の検討、(2)質問紙の作成、(3)小規模調査の実施、のそれぞれを順調に進めることができた。質問紙の質問項目については、まだ完全には確定しきれていないが、ほぼ目処はついており、本調査の実施に向けて今後大きな困難が生じることは考えにくい。また、(1)で行った理論的検討は、論文、学会発表等の形での成果とも結びついている。平成28年度に行う作業は、調査データの分析、分析結果の発表、および報告書の作成である。前年度末から既に各メンバーは、各自が立てた仮説の検証を始めており、各々学会発表に向けて準備を進めている。またそれらの分析結果を報告書にまとめることについても特に障害が存在するとは思われない。社会学平成27度の大きな作業は、本調査の実施であるが、この調査に先立って、本年度検討した質問項目の微調整を行い、質問紙を確定させる必要がある。しかし、この作業はほぼ目処がついているため、大きな問題は生じないと思われる。この作業の終了後、9月に東京を中心とした首都圏で、回収サンプル数500以上を目標に本調査を行う予定である。調査終了後は、集計されたデータの分析を行い、論文、学会発表につなげるべく、仮説の検証を行っていく。前述の通り、量的調査の実施において調査票の再送付を行ったが、これは想定外の作業であり、前倒しで支払請求を行うこととなった。この支払請求は10万円単位で行う必要があり、必要額を上回る請求を行わざるをえなかった。そのため若干の次年度使用額が生じることとなった。旅費において、節約のために宿泊費を抑えたため。次年度の旅費として使用する。
進化的特徴の類似性に基づくゲノム網羅的な共生遺伝子の探索-数理と実験の統合解析-

共生関連遺伝子の進化的特徴の解析により、nod遺伝子群の転写因子として働くnodD遺伝子には,遺伝子重複と正の自然選択が、またNod因子の基質となる単糖の合成に働くnodM遺伝子には、2つの独立な系統における遺伝子機能の平行進化が発見された。さらに、Nod因子の宿主特異的な修飾に働くnodEF遺伝子群において、遺伝子水平移行に伴う宿主特異性進化が起きたことが推定された。このような共生遺伝子の特徴のうち、遺伝子水平移行と遺伝子重複に焦点を当て、23個の根粒形成遺伝子nodA-Zについて解析したところ、18遺伝子が本研究の方法で予測可能であることがわかった。そこでMesorhizobiumゲノムの遺伝子配列を用い100種強のバクテリアと比較ゲノム解析した結果、共生アイランド全体の検出に成功した。一方でこの領域内に数多くの共生とは関係のないハウスキーピング遺伝子の存在が推測され、ここから複数回の共生アイランド水平移行とゲノム内遺伝子転移の可能性が示された。さらに本解析による機能推定により1つ1つの共生関連遺伝子(nod, nol, nif, fix genes)の検出に成功し、また共生アイランドの外に今まで共生への関与が知られていなかった数多くの遺伝子が発見された。本当に新しい共生関連遺伝子が、これらの推定で発見し得たのかどうかを調べるため、推定遺伝子の遺伝子破壊菌株を作成し、植物に感染させた。過去の多くの研究で見つかったのと同様な、着生数低下型の遺伝子がいくつか見つかった他に、逆に遺伝子破壊により着生数が増える遺伝子を発見した。根粒菌着生域の半径を測定したところ、野生株よりも遺伝子破壊株の方が、半径が小さくなるという結果を得た。これはホスト側の表現型可塑性戦略により、1つあたりの共生体積の減少が感染数で補償されている可能性を示し、詳しい機能解析を現在行っている。これまでの我々の解析により、既知の共生関連遺伝子群の進化的特徴の解析において、遺伝子重複と正の自然選択、遺伝子機能の平行進化、遺伝子水平移行に伴う宿主特異性進化のような進化現象が新たに見つかってきた。このような共生遺伝子の特徴のうち、遺伝子水平移行と遺伝子重複に焦点を当て、既知の根粒菌感染遺伝子nodA-nodZについて解析したところ、23遺伝子のうち18遺伝子が分子進化的に特徴をもつ遺伝子として予測可能であることがわかった。そこでMesorhizobiumゲノムの全遺伝子のアミノ酸配列を用い解析した結果、共生アイランド全体の検出に成功する一方で、この領域内に数多くの共生とは関係のないであろうハウスキーピング遺伝子の存在が推測された。ここから複数回の共生アイランド水平移行とゲノム内遺伝子転移の可能性が示唆されつつある。さらに本解析による機能推定により、1つ1つの共生関連遺伝子(nod,nol, nif, fix genes)が検出され、他にも共生アイランド外に今まで共生への関与が知られていなかった数多くの遺伝子(アデニル酸サイクレース、転写因子、機能未知遺伝子群(未発見の共生アイランドの可能性))が見つかった。分子生理実験では、遺伝子破壊と感染実験系の導入に成功しいくつかの試行的な実験結果を得た。過去の研究で見つかった共生関連遺伝子では、多くがその破壊により根粒形成能力の低下が観察されている。本課題の準備研究でもそのような感染数低下型の遺伝子がいくつか見つかったが、逆に遺伝子破壊により根粒数が増える遺伝子を発見した。根粒の半径を測定したところ、野生株よりも遺伝子破壊株の方が、半径は小さくなるという結果を得た。これはホスト側の表現型可塑性により、1つあたりの根粒体積の減少が根粒数で補償され、結果としてホスト側の制裁機構における寛容性を示している可能性がある。本課題ではこの仮説の検証とともに、数多くのその他の遺伝子の機能についても、大量遺伝子破壊により解析する予定である。

これはホスト側の表現型可塑性戦略により、1つあたりの共生体積の減少が感染数で補償されている可能性を示し、詳しい機能解析を現在行っている。
地学野外教育のための山梨県ジオサイト・データベースの作成

理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修に役立てるために、山梨県におけるジオサイト・データベースの作成をおこなった。ジオサイトの位置(緯度・経度・標高),観察される地学現象,アクセス方法等を記録し,撮影した地形や露頭の写真を含めて,604ヶ所のジオサイトデータベースとしてまとめた。それらのうちから124ヶ所を選定して,解説のウェブページを作成し,インターネット上に公開した。理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修のための山梨県のジオサイト・データベース作成の野外調査を進めた。富士川流域と南アルプス、八ヶ岳など山梨県の西部地域を重点的に、平成26年3月までに計35日の地形・地質調査をおこない、約200ヶ所のジオサイトの記録を蓄積した。調査にあたっては、まず、山梨県内の地学野外巡検の適地を紹介した『山梨の自然をめぐって』(西宮克彦編著、築地書館、1984年)や『山梨県地学のガイド』(田中収編著、コロナ社、1987年)などの過去の文献に記載されているジオサイトを再調査した。その結果、防災工事などによって露頭が被覆されたり、土砂崩れなどによって露頭が失われて、観察できなくなっている所が確認された。一方、過去の文献には記載されていない地域の調査によって、枕状溶岩やハイアロクラスタイトの好露頭など、教育・研修に適したジオサイトを数多く見つけることができた。記録した内容は、地形図上の位置(緯度・経度・標高)、観察できる地学事項(地形、岩石、鉱物、化石、地質構造、堆積構造など)で、標本の採集と写真記録もおこなった。富士川流域では富士川層群や西八代層群などの新第三紀堆積物と糸魚川-静岡構造線で代表される大規模な地質構造、南アルプスでは付加体堆積物である四万十累層群と氷河地形、山梨県北西部地域では甲斐駒ヶ岳の深成岩体、八ヶ岳では第四紀の火山岩類などが主な観察項目である。研究のまとめとしてジオサイト・データベースを公表するために、インターネット上に公開するホームページの基本的仕様の設計にとりかかり、二三のジオサイトについての試案を作成した。昨年度から引き続き、理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修のための山梨県のジオサイト・データベース作成の野外調査を進めた。山梨県の東部地域を中心に、平成26年4月から27年3月までに計31日の地形・地質調査をおこない、約190ヶ所のジオサイトの記録を蓄積した。調査方法は昨年度と同様で、まず、山梨県内の地学野外巡検の適地を紹介した『山梨の自然をめぐって』(西宮克彦編著、築地書館、1984年)や『山梨県地学のガイド』(田中収編著、コロナ社、1987年)などの過去の文献に記載されているジオサイトを再調査し、さらに従来の文献には記載されていない地域の調査をおこなった。調査した主な内容は、堆積岩類では小仏層群、相模湖層群、西桂層群、富士川層群などで、メランジェやタービダイト、礫岩層など主要な岩相・堆積構造を記録し、火成岩類では山梨県北東部に分布する花崗閃緑岩や安山岩岩脈、富士山の噴出物である猿橋溶岩流、変成岩類としては大菩薩周辺に分布するホルンフェルスや道志地域に露頭が見られる大理石などである。大月市真木や丹波山村押垣外などには断層の好露頭があり、山梨県東部の桂川流域には典型的な河岸段丘地形が見られる。一方で、従来化石が採集できるとされていた大月市の蛇骨沢や上野原市八ッ沢、西桂町の殿入沢では現在では露頭が消失したりして化石がほとんど見られなくなっていることが確認された。記録したデータを公開する方法として、インターネット上のホームページを試験的に立ち上げた。今までのところは、データ収集が主体でホームページ作成はこれから本格化する予定であるが、現時点で10ヵ所余りのジオサイトを記載してある。記載した内容は、地形図上の位置(緯度・経度・標高)、アクセス、観察できる地学事項(地形、岩石、鉱物、化石、地質構造、堆積構造など)、露頭写真、参考文献である。前年度から引き続き、理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修のための山梨県のジオサイト・データベース作成の野外調査を進めた。最初に富士山・富士五湖周辺地域の地形・地質調査をおこない、その後、山梨県全域について見直しをおこない調査が不足していた地点の再調査をおこなった。平成27年4月から平成28年3月までに計35日の調査をおこない、これまでのデータに加えて約230ヶ所のジオサイトを記録した。『日本の地形レッドデータブック第1集および第2集』や『日本地方地質誌4中部地方』、『山梨の自然をめぐって』、『山梨県地学のガイド』などの文献に記載されているジオサイトのほぼすべてを再調査し、さらに従来の文献には記載されていないジオサイトを記録した。調査・記録した内容は、火山地形・河岸段丘・断層地形などの地形や、堆積岩類では西桂層群、富士川層群などの岩相や堆積構造、火成岩類では富士山の溶岩類や金峰山、鳳凰山などの甲府深成岩類である。調査したジオサイトは、通し番号・地名・2万5千分の1地形図・観察される地学事項・撮影した写真番号などをエクセルデータとしてファイルにまとめた。記録したデータから教育に適したジオサイト123ヶ所を選別して、インターネット上のホームページとして公開するための準備を進めた。

選別した123ヶ所のうち50ヶ所について、地形図上の位置(緯度・経度・標高)、アクセス方法、観察できる地学事項(地形、岩石、鉱物、化石、地質構造、堆積構造など)、露頭写真、参考文献を記載した。今後、残る73ヶ所のジオサイトの説明を記載して、理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修に活用できるよう普及を進める予定である。理科教員養成の地学野外教育および現職教員の地学野外研修に役立てるために、山梨県におけるジオサイト・データベースの作成をおこなった。ジオサイトの位置(緯度・経度・標高),観察される地学現象,アクセス方法等を記録し,撮影した地形や露頭の写真を含めて,604ヶ所のジオサイトデータベースとしてまとめた。それらのうちから124ヶ所を選定して,解説のウェブページを作成し,インターネット上に公開した。ほぼ当初の計画どおりに野外調査に時間をかけることができた。地質学(層位・古生物学)野外調査としては、今までに調査が行き届いていなかった富士山周辺地域と山梨県北部地域を重点的におこない、さらに他の地域の再調査も時間の許す限り補足してゆく予定である。本年度は研究計画の最終年度にあたり、今までの研究をまとめてデータベースとして公開する資料を完成させる。データベースの基本的な設計はできているので、これまでに蓄積したデータと本年度に追加するデータを整形してまとめてゆきたい。当初の計画どおりに野外調査に時間をかけることができたが、過去の文献のように代表的なジオサイトを選んで記録するだけではなく、できるだけ多くのジオサイトを露頭単位で記録しようと試みた結果、一つの地域にかける作業量が増加したため、関東山地など山梨県北部地域の調査が当初の計画どおりには進まない部分が生じた。消耗品が予定より少額で済んだため若干の残額が生じた。当初の計画どおり、富士山、関東山地東部、丹沢山地北部などの山梨県東部・南部地域を重点的に調査する。これに併行して、平成25年度に続けて山梨県西部北部地域のデータ収集をおこなう。特に、平成25年度に十分に調査をおこなうことができなかった山梨県北部地域の調査を進める。インターネット上で公表するためのジオサイト・データベースの基本的仕様を確定し、昨年度から蓄積したデータを整形して、順次、データベースとしてまとめてゆく。さらに、研究代表者の勤務する大学でおこなわれているコア・サイエンス・ティーチャー養成プログラムの野外研修を利用して、作成中のジオサイト・データベースの効果的な利用を試行する。主に山梨県内での日帰りを中心とした約30日分の調査旅費を使用する。他に、野外調査によって蓄積したジオサイト・データをデータベースとしてまとめる際のデータバックアップのための消耗品等に使用する。前年度に引き続き、野外調査を主体とした研究になるため、主に山梨県内での日帰りを中心とした約30日分の調査旅費を使用する。他に、野外調査によって蓄積したジオサイト・データをデータベースとしてまとめるためのパーソナルコンピュータ一式とデータバックアップのための消耗品等に使用する。
寒冷地河川管理のための河氷閉塞メカニズムを考慮した河氷変動計算モデルの開発

本研究は,冬期の気温の低下により河川内に氷が形成される寒冷地の河川を対象に,急激な水位の上昇を引き起こす河氷の閉塞メカニズムについて,水理実験データの解析から現象を解明し,河氷閉塞メカニズムの物理モデルを構築し,河氷変動を再現可能な数値計算モデルを開発することが目的である.本研究成果として,河川縦断方向のアイスジャム発生危険箇所の場所と規模についてアイスジャムスケールSijを用いて推定する手法を示した.本研究で開発した河氷変動計算モデルにより上下流の結氷現象を把握できることを示した.本研究成果は,寒冷地河川を管理する上で強力なツールとなる.過去に発生したアイスジャムの河道条件をみると,現地観測および既往研究から,川幅が狭窄部の地点,水深が氷厚に対して浅い地点,下流に固定した氷が存在している地点であることが多い.しかし,これらの地点において,アイスジャムの初期から終期までを観測することは困難であり,河氷閉塞メカニズムの時系列的な現象が未解明である.平成26年度は,水理実験を実施し,河氷閉塞メカニズムの時系列的な現象を明らかにした.実験水路は幅0.8m,延長8mの水路を用い,実験で用いる氷は,実際の河氷と同等の比重(0.92)であるポリプロピレンとして,各閉塞地点を再現した実験ケースにおいて以下の測定を行った.平面動画撮影(水路上方にデジタルカメラ2台を設置),側面動画撮影(水路側壁をアクリルで製作し水路側壁にビデオカメラを設置),水位測定(水面に氷が存在するため,水路床に圧力センサーを設置して測定),水温測定(水温により密度が異なるため測定).得られた知見(1)本実験において,水路幅が狭い箇所の上流となる水深が深く流速の遅い箇所において,アイスジャムが発生した.氷板模型が堆積すると水位は上昇する.上流の水位が上昇し水面勾配が大きくなると,上流の氷板模型は下流へと流下する.下流では氷板模型の密集度が高くなるため,水位はさらに上昇する.本実験条件では,水路幅が狭い箇所,水深が浅い箇所ではアイスジャムは発生しなかった.(2)氷板のフルード数により,アイスジャム発生の可能性を評価できることが分かった.氷板サイズが大きく,氷板量が多く,流量が少ないほど,アイスジャムは発生しやすい.本研究により得られた成果は,河道形状の影響を考慮したアイスジャム発生条件に関する新しい知見であり,アイスジャム災害の防災・減災対策を考案する際の重要な基礎資料となる.平成27年度は以下の2つの研究を実施した.1氷のサイズ,氷の流下量,河川流量に着目し,河氷閉塞メカニズムとの関係を明らかにする実験を実施した.同じ氷のサイズでも,遅い速度で河道を通過する場合と,速い速度で河道を通過する場合では,閉塞メカニズムが異なると想定される.これらの関係を明らかにするために,水理実験の実験条件を以下のように設定した.氷のサイズを4cm×4cm(厚さ6mm)と8cm×8cm(厚さ6mm)の2パターン,上流からの氷の投入量を0.3L/sと0.6L/sの2パターン,上流からの水の流量を2.8L/s,3.5L/s,4.2L/sの3パターンとした.水理実験における氷の速度に関しては,市販の動画解析ソフトを用いて,PTV(Particle Tracking Velocimetry,粒子像追跡流速計)解析を実施し,定量的に値を得た.本解析により,アイスジャム発生時は,氷板模型の枚数が増加し,氷板模型の速度が減衰することが分かった.2河氷閉塞メカニズムを表現できる物理モデルを構築した.河氷閉塞メカニズムは,河川の氷が物理的に河道を塞ぎ,河氷の移動速度が遅くなり河道内に堆積する現象である.実験データを基に,アイスジャムによって氷が堆積する現象について,個々の氷の集合体と捉えて,この氷の集合体に加わる力を考慮した物理モデルを構築した.本研究により得られたアイスジャムの物理モデルは,氷の速度,氷の厚さ,氷のサイズ,川幅縮小比のパラメーターで表現される.本研究により得られた成果は,河道形状の影響を考慮したアイスジャム発生条件に関する新しい知見であり,アイスジャム災害の防災・減災対策を考案する際の重要な基礎資料となる.平成27年度の研究の目的は以下である.・氷のサイズ,氷の流下量,河川流量に着目し,河氷閉塞メカニズムとの関係を明らかにする実験を実施する.・河氷閉塞メカニズムを表現できる物理モデルを構築する.平成27年度は,当初計画で予定していた実験を実施し,実験データの解析により物理モデルを構築した.最終年度は以下の2つの研究を実施した.1.支川合流部における河氷閉塞(アイスジャム)に着目した水理実験を実施し,実験データの解析の結果,以下のことが明らかとなった.(1)支川合流部の本川上流側において,水位は支川合流による堰上げの影響を受けて上昇し,流速は減速するため,河氷の量が少なくてもアイスジャムが発生する可能性が高くなる.(2)アイスジャムの発生規模を評価する値としてアイスジャムスケールSijを提案し,Sijを用いて縦断的な河道変化に伴うアイスジャムの発生危険箇所を評価する手法を示した.2.河川上下流の現象を網羅的に把握するために,河氷を氷板,晶氷,積雪に区分して考えて,流水の流れ,水温変化,氷板の形成・融解,晶氷の発生・輸送・堆積を考慮した河氷変動計算モデルを構築した.

計算値は,結氷状況,水温,氷板面積,晶氷面積の観測値を良く再現した.観測値と計算値に基づいて堰上流の晶氷変動現象を推定した.結氷は,気温低下に伴い水温が0°Cとなり始まり,時間の経過とともに堰から上流へと進む.結氷していない河道の水面で発生する晶氷は,下流の結氷している氷板の下に堆積する.その後,水流が強くなるに伴い氷板の下に堆積している晶氷がさらに下流へと流れて,下流において晶氷が急激に増加してアイスジャムが発生する.研究期間全体を通じて実施した研究成果本研究成果により得られたアイスジャムスケールSijを用いて河川縦断方向のアイスジャム発生危険箇所の場所と規模を推定することが可能となり,河氷変動計算モデルにより上下流の結氷現象を把握することが可能となる.本研究成果は,寒冷地河川を管理する上で強力なツールとなる.本研究は,冬期の気温の低下により河川内に氷が形成される寒冷地の河川を対象に,急激な水位の上昇を引き起こす河氷の閉塞メカニズムについて,水理実験データの解析から現象を解明し,河氷閉塞メカニズムの物理モデルを構築し,河氷変動を再現可能な数値計算モデルを開発することが目的である.本研究成果として,河川縦断方向のアイスジャム発生危険箇所の場所と規模についてアイスジャムスケールSijを用いて推定する手法を示した.本研究で開発した河氷変動計算モデルにより上下流の結氷現象を把握できることを示した.本研究成果は,寒冷地河川を管理する上で強力なツールとなる.平成26年度の研究の目的は以下である.・河氷が閉塞する地点として,川幅が狭窄部の地点,水深が氷厚に対して浅い地点,下流に固定した氷が存在している地点に着目した水理実験を実施して現象を把握する.平成26年度は,当初計画で予定していた実験を実施した.得られた実験データは,解析を進めており,順調に研究は進捗している.平成28年度は,以下の2点について研究を進める.(1)河道内で河氷が閉塞するメカニズムを適切に組み込んだ河氷変動計算モデルを開発する.様々な河道条件における河氷閉塞メカニズムを再現可能な計算モデルは,現在,開発されていない.本研究で得られる研究成果を基にして,河氷閉塞メカニズムを,時間的,空間的に再現可能な計算モデルを開発する.本計算モデルにより,気象条件と河氷閉塞の関係が明らかとなる.(2)本計算モデルの計算結果の妥当性を水理実験データとの比較から検証する.本計算モデルの汎用性を高めるために,計算結果の妥当性の確認が必要である.本検討では,水理実験における氷の挙動,水位の変動について,本計算モデルで再現可能かの検証を行う.計算結果の妥当性が確認されれば,本計算モデルの信頼性が高くなり,寒冷地河川管理を支援する強力なツールとなるだけでなく,気候変動が結氷河川へ与える影響評価や氷を流木や石などに置き換えた計算手法への応用の可能性を示すことが出来る.河川工学,河氷工学平成26年度の実験では,水深が浅い箇所でのアイスジャムの再現が出来なかった.また,実河川において支川が合流する箇所でのアイスジャム発生も予見されている.平成27年度は,水深が浅い箇所,支川合流部でのアイスジャムに着目した実験を行う予定である.本研究で開発する計算モデルは,広く普及することを念頭におき,Lagrange的方法に比べて計算負荷が小さく,河川分野で一般に用いられているEuler的方法を採用する.河氷閉塞メカニズムは,河川の氷が物理的に河道を塞ぐため,河氷の移動速度が遅くなり河道内に堆積する現象が考えられる.
重度視覚障害者のパソコンによる就業支援ツールの実用化

重度視覚障害者の職業を向上するためのパソコン支援ツールに関する研究を行い、以下の諸点を明らかにすることができた。1.視覚障害者のヒューマン・コンピュータ・システムにおけるパフォーマンスを予測・評価するためのデータを得た。その結果に基づき、認知的作業分析モデルによる解明から、操作上のボトルネックが図形認知とその操作であることを明らかにした。2.インタラクティブに機能する触覚グラフィック・ディスプレイをアクセシビリティ手段とするパソコン支援システムを導入することによって、図形探索と移動を必要とするレイアウトなど、より高度な操作課題を含む実験を行った。その結果、音声による画面読み上げ機能との連携の下により速くタスクを完成させることを実証した。3.導入したアクセシビリティ手段が操作者に負担になるか否かについて疲労やストレスにかかわる評価を行った。その結果、生理的・心理評価から、さほど負担にはならないというデータを得て、構築したシステムが実用に耐えるものであることを明らかにした。4.アクセシビリティを向上させる新しい触覚デバイスの方式を考察した。従来のインタラクティブ性は操作キーとジョイスティックによるものであったが、操作画面をダイレクトタッチするという方式のプロトタイプを開発することができた。これによって、従来から重度視覚障害者が苦手としていたマウス操作に代替する手段になることを実証できた。5.新方式のディスプレイに機能を付加することによって、自らが描画する図形をディジタルファイルとして保存したり呼び出したりするアクセス機能を可能とし、レイアウトなど図形操作に必要なコンテンツをディジタルメディアとする道を開いたので、就業内容を多様化する機能を提供できることになった。本研究は視覚障害者のうち全盲のパソコン利用様態を「盲人のためのヒューマン・インタフェース」という視点から情報処理教育現場において解明し、その向上を図ることによって全盲の職業や生活を支援するための手段に資することを目的とする。この目的に対して本年度は以下の3点に対する研究を遂行した。(1)PC利用様態の解明GUI型ユーザインタフェースが主流である現在のPCにおいて,キーボード操作を主流とする非GUI型インタフェースに依存する重度視覚障害者の実体解明のため,情報処理教育を受ける視覚障害者について行動観察を行った。その結果,PC利用様態が特殊キーとキーボード・ショートカットを多用するグループとそれらをあまり利用しないグループに分類できるが,どちらのグループも課題とするファイル操作を実行できた。また,デファクトスタンダードOSで提供されるキーボード・ショートカットに関する聞き取り調査を実施した結果,多くの視覚障害ユーザは提供されるうちの35%以下しか利用していないことが明らかになった。(2)視覚障害者のPCユーザ・モデルの構築観察記録に基づき重度視覚障害者のファイル操作に関するPCユーザ・モデルのプロトタイプを構築した。これは,ワープロをタスクにすることを想定し新規ファイルの作成と印刷を行うものと,既存ファイルを探索して編集,印刷,保存をタスクとするものについてである。このモデルを,今後,詳細なワープロ操作過程のモデルに展開する予定である。(3)非GUI操作支援ツールの検討インタラクティブに画面情報を獲得できるツールとして触覚グラフィック・ディスプレイの操作機能に対する検討を加え,キーボード操作の他に触覚によるディスプレイにダイレクト・マニピュレーションを付加する方式の仕様策定を行った。今年度は重度視覚障害者の就業支援ツールの実用化に必要な,以下の項目について研究を行った。(1)非言語情報へのアクセス様態の解明就業ツールとしてのパソコンでは重度視覚障害者が図形やアイコンを操作できなければならない。こうした非言語情報の操作には触覚ディスプレをアクセス機器として使用する方針から,今年度は,触覚ディスプレイを利用して文書レイアウトタスクを行った場合のユーザビリティー解析を行った。その結果,文書に含まれるテキスト探索はスクリーンリーダーで,図形やアイコン探索は触覚ディスプレイを使い分けてレイアウトタスクを完成させることができた。しかし,一連のサブタスクにおける現状の告知や操作切り替え時の復帰確認方法,操作状態画面の提供などについての支援ツールが必要なことを確認した。(2)操作疲労の計測・分析法の追及触覚や聴覚を複合モダリティーとして活用するアクセシビリティー機器の操作疲労を追及するため,生理的計測法と心理的計測法の検討を行った。

生理的計測法では機器操作に伴う心拍数と血圧,心電モニター法を用いること,心理計測法ではストレス状態質問法と自覚症しらべの使用を決定した。予備実験の結果からは,これらの方法による3045分間の機器操作では大きな変化は認められなかった。(3)触覚グラフィック・ディスプレイ構築技術の検討当該研究には操作性のよい触覚グラフィック・ディスプレイが必要であるため,そのための検討を行った。今年度は,6軸センサシステムを用いたダイレクトマニピュレーションが可能な試作機の仕様策定を行い,提案仕様方式でポインティングやドラッグなどマウス代替の基本操作を手指で実現させることに成功した。今年度は以下の研究を行った。(1)就業支援ツールとしての触覚デバイスの操作特性の解明重度視覚障害者がパソコンを使った情報処理業務に就くためには図形や画像など非言語情報の操作が必要になる。これを触覚デバイスで支援するシステムを新たに構築し、重度視覚障害者に対してユーザビリティー実験を行った。特長として設計した画面情報を直接触れることで空間の位置情報を獲得しながら操作ができる点が実験によって実証でき、レイアウトを伴う高度な文書処理など就業ツールとしての有効性を確認するものとなった。(2)新システムにおける操作疲労の分析新支援システムでの操作者のストレスの問題を分析した。当初は触覚による画面操作が利用者にとっては全く初めての体験であるため、ストレスを感じると報告した参加者が数名いた。しかし、実験を継続するに従ってこのような報告は減少したので、システムの習熟と共に軽減されるものと推定された。分析の結果、ストレスが伴う行為はポインティングやスクロールといった動作の成立にたいするものであることが分かった。(3)新システムの動特性評価導入されたシステムに操作上のストレスが若干ではあるが感じられたようなので、動特性を向上させる方法を検討した。第1は触覚グラフィックディスプレイの押圧位置と画面表示位置との整合性の問題、第2はポインティングやスクロールが成立する閾値条件の適正な決定である。第1の問題については画面歪みをアフィン変換で補正する方法、第2の問題については評価実験から押圧を2.6N近辺で検出できるアルゴリズムを完成させた。
胃癌に対する内分泌化学療法の基礎的研究-Tamoxifenと5FUの併用効果-

低分化腺癌のKATOIII細胞と高分化腺癌のMKN28胃癌細胞株を用い、in vitroで検討した。平底96穴マイクロプレートにRPMI1640培養液とKATOIIIあるいはMKN28細胞を加え、5-FU濃度を0-1000μg/ml、TAM濃度を0-1000ng/mlにして、各濃度におけるTAM単独および5-FU併用下で上記2種の胃癌細胞を37°C、5%CO2条件で3日間培養した。培養終了後4時間前に、細胞増殖試薬のWST-1を20μlずつ分注し、吸光度を測定した。KATOIIIはTAMにより細胞増殖はdose dependentに抑制された(p<0.01)。5-FU単独と比べ、TAMと5-FUの併用療法で抑制効果が有意に大であった(p<0.05)。一方、MKN28ではTAM単独による抑制効果は認められず(p=0.8)、しかも5-FUと併用すると5-FU単独に比べ、増殖抑制効果を有意に阻害した(p<0.01)。また、KATOIIIはエストラジオール濃度とともに増殖が増強され、MKN28ではエストラジオール濃度とともに増殖は抑制された。この実験結果から、一部の低分化癌では女性ホルモンにより増殖が刺激され、TAM単独あるいは5-FUとの併用で抗腫瘍効果が期待できることが分かった。逆に、ある種の分化型胃癌ではTAMを使用することで抗癌薬の治療効果を下げる危険性があることが示唆された。現在、in vivoにての抗腫瘍効果について検討を加えている。平成12年より女性4型胃癌の患者に対し、十分なインフォームドコンセントの上、TAM併用療法を開始した。平定96穴マイクロプレートにRPMI1640培養液とKATOIIIあるいはMKN28細胞を加え、5-FU濃度を0-1000μg/ml、TAM濃度を0-1000ng/mlにして、各濃度におけるTAM単独および5-FU併用下で上記2種の胃癌細胞を37°C、5%CO2条件で3日間培養した。一方、MKN28ではTAM単独による抑制効果は認められず(p=0.8)、しかも5-FUと併用すると5-FU単独と比べ、増殖抑制効果を有意に阻害した(p<0.01)。また、KATOIIIはエストラジオール濃度とともに増殖が増強され、MKN28ではエストラジオール濃度ととも増殖は抑制された。