hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仙髄副交感節前神経細胞を調節する神経回路とシナップス構築

仙髄副交感節前神経に対する中枢性および末梢性調節機構を明らかにする目的で,逆行性トレーサー実験,神経切断実験ならびに免疫組織化学を組み合わせた研究を行い,以下の結果を得た。1.ラット副交感節前神経細胞はL6・S1レベルの脊髄中間質外側部に限局し,これらの節前神経の50-60%がNO synthase免疫組織化学で陽性であった。2).中心管背側部から中間質外側部に向かうenkephalin (ENK)陽性線維は交感,副交感の両方に存在するが,仙髄副交感レベルのENK終末はneuropeptide Y (NPY)を共存し,CGRP網目状終末の外側に多く分布していた。3).Serotonin (5-HT)およびtyrosine hydroxylase (TH)陽性神経終末が腰髄交感節前神経細胞の周囲に濃密に分布するが,仙髄副交感節前神経細胞に対しては選択的な分布を示さなかった。3.上記神経終末はL4,5脊髄の横断実験で大きな変化を示さず,大部分が脊髄内在性あるいは末梢由来であることが示唆された。4.末梢神経根の切断実験により,VAChT, VIP, SP, CGRP陽性終末には後根経由で末梢から投射するものがあり,そのうちVAChT, VIP陽性線維は感覚神経節よりさらに末梢で,直腸下部の筋間神経叢に存在する神経細胞由来であることを示唆する結果が得られた。5.Vanilloid Receptor 1 (VR1)陽性神経終末が,脊髄後角I, II層のSP, CGRP陽性線維および後角外側を回って節前神経細胞に至るSP, CGRP陽性線維の分布と一致して認められ,節前神経細胞に対して直接入力することが示された。6.骨盤内臓にはCGRP, SP陽性線維が多数分布しているが,VR1陽性線維が多く認められるのは尿管,膀胱底部,尿道起始部の上皮下および平滑筋層で,尿管,膀胱からのVR1陽性感覚神経による節前神経調節が示唆された。仙髄副交感節前神経に対する中枢性および末梢性調節機構を明らかにする目的で,平成12年度(3年計画の初年度)は以下の研究計画を重点的に行った。1.副交感節前神経細胞および入力神経終末の同定(1)骨盤神経叢,骨盤内臓神経,L6・S1脊髄神経根からの逆行性トレーサー実験により,ラット副交感節前神経細胞はL6・S1レベルの脊髄中間質外側部に限局し,L6あるいはS1脊髄神経根に軸索を送る節前神経の細胞体は混在することなく,明確な境界を成して分布していること,また,これらの節前神経の5060%がNO synthaseを持っており,この免疫組織化学が節前神経細胞分布領域の指標として利用できることが分かった。2.脊髄下降性終末と末梢求心性終末の区別(1)上記神経終末はL4,5脊髄の横断実験で大きな変化を示さず,大部分が脊髄内在性あるいは末梢由来であることが示唆された。これらの結果を基に,次年度は各神経終末起始細胞の同定ならびに入力神経終末と節前ニューロンとのシナップス構築について研究を展開する予定である。仙髄副交感節前神経に対する中枢性および末梢性調節機構を明らかにする目的で,平成13年度(3年計画の2年目)は以下の研究計画を重点的に行った.1.ラット仙髄節前神経細胞に対する入力

神経終末分布様式の特徴前年度の研究計画で存在が明らかになった神経終末について,各種神経ペプタイドや神経マーカーに対する二重免疫組織化学と骨盤神経叢からの逆行性トレーサー実験を組み合わせて,仙髄(L6,S1)節前神経細胞と神経終末および神経終末相互の位置関係を調べた.さらに同様な方法で,骨盤内臓を支配する腰髄(L1,L2)節前交感神経細胞に対する入力神経線維の分布様式を調べ,前者と比較することにより,以下のことが明らかになった.2)中心管背側部から中間質外側部に向かう介在神経由来のenkephalin(ENK)陽性線維は交感,副交感の両方に存在するが,仙髄副交感レベルのENK終末はneuropeptide Y(NPY)を共存し,CGRP網目状終末の外側に多く分布する.3)下行性のserotonin(5-HT)神経終末が腰髄交感節前神経細胞の周囲に濃密に分布するが,仙髄副交感節前神経細胞に対しては選択的な分布を示さない.2.上記の結果を基に,入力神経終末と節前ニューロンとのシナップス構築に関する電子顕微鏡解析や中枢内の線維連絡に関するトレーサー実験を進行中で,次年度の研究計画につなげる予定である.仙髄副交感節前神経に対する中枢性および末梢性調節機構を明らかにする目的で,平成14年度(3年計画の最終年)は以下の研究計画を重点的に行った。有害刺激の受容に関わるVR1陽性感覚神経の仙髄節前神経細胞に対する投射と骨盤臓器内末梢神経線維分布を逆行性トレーサー実験とVR1免疫組織化学により調べ,以下の結果を得た。2)骨盤内臓にはCGRP, SP陽性線維が多数分布しているが,VR1陽性線維が多く認められるのは尿管,膀胱底部,尿道起始部の上皮下および平滑筋層で,尿道下部,直腸など他の臓器にはあまり認められなかった。3)脊髄内VR1陽性終末は,脊髄後角のI, II層のSP, CGRP陽性線維および後角外側を回って節前神経に至るSP, CGRP陽性線維の分布と一致して認められた。2.ラット仙髄節前神経細胞に対する下降性神経入力仙髄(L6,S1)節前神経細胞領域に分布する神経終末のうち,脳幹からの下降性入力とその起始細胞を明らかにするために,仙髄(L6,S1)からの逆行性トレーサー実験と神経マーカーに対する免疫組織化学を行い,以下の結果を得た。1)脳幹では,青斑核,青斑下核,延髄腹外側部網様体,縫線核などに逆行性標識細胞を認めた。2)このうちtyrosine hydroxylase(TH)陽性の標識細胞は青斑核およびに延髄腹外側部網様体に極少数存在し,縫線核ではserotonin(5-HT)神経細胞の約7%が標識されていた。この結果は,仙髄レベルおけるカテコラミンおよびモノアミン神経終末は下降性よりも仙髄内在性神経由来のものが優位であるこという先に行った脊髄横断実験の結果を支持するものと考えられる。以上,本研究の結果を基に,仙髄レベルにおける脊髄調節機構の特異性という課題について,今後の研究をつなげる予定である。
安定な反芳香族縮環炭素パイ電子系化合物の系統的合成と物性探求

種々の反芳香族性ベンゾおよびナフトペンタレンキノン誘導体を,対応するペンタレンキノンへのリチウムアセチリドの付加と,続く塩化スズ(II)二水和物を用いた還元反応により合成し,構造ー物性相関を明らかにした。反芳香族性をNICS計算により評価し,ペンタレンに縮環した芳香環の種類,位置,そして向きが反芳香族性に顕著な効果を与えることを明らかにした。光学的および電気化学的性質が芳香環上の置換基に大きく依存することを見出した。ベンゾペンタレンキノンとドナー性アルキンの反応を検討し,[4 + 2]および[2 + 2]環化付加反応により,それぞれフルオレノンとアズレンキノンが得られることを明らかにした。反芳香族性縮環炭素パイ電子系として,8パイ電子系の不安定化学種であるペンタレンに着目した。ペンタレン骨格を有する化合物は,反芳香族性に起因する特異な物性を示すことから関心を集め,ジベンゾペンタレン誘導体を代表例として,ペンタレンに芳香環が2つ融着した化合物が相次いで報告されている。一方,ペンタレンに芳香環が1つ融着した化合物の報告例は極めて少ない。本研究では,ベンゼンまたはナフタレンを融着させたペンタレン誘導体を設計・合成し,諸物性を明らかにした。対応するジケトン体を鍵中間体とし,アリールリチウムまたはリチウムアセチリドの求核付加,続く塩化スズ二水和物を用いた還元反応によって,目的物の合成に成功した。得られた化合物はペンタレンの反芳香族性を反映して,1200 nm付近にまで及ぶ吸収スペクトルを与えた。ベンゾペンタレンに対して,エチニレンを介してベンゼン環を導入した化合物の極大吸収波長は,直接導入した化合物に比べて大きく長波長シフトし,エチニレンの導入による効果的なパイ共役の拡張が明らかになった。興味深いことにナフトペンタレンは,ベンゾペンタレンに比べて拡張した縮合多環構造を有するにも関わらず,短波長側に吸収波長を与え,HOMO-LUMOギャップが増大していることが分かった。この原因を,X線構造解析と理論計算により,ナフトペンタレンにおいてはペンタレン8パイ電子系としての寄与が小さい,すなわち反芳香族性が低下しているためと結論づけた。電気化学測定の結果,ペンタレン誘導体は2段階の酸化波と2段階の還元波を与え,電気化学的HOMO-LUMOギャップが従来のジベンゾペンタレン誘導体に比べて小さいことが示された。エチニレンの導入は,その電子求引効果により,効果的にLUMOレベルを低下させることが分かった。周辺8π電子系反芳香族性を有するペンタレンにベンゼンまたはナフタレンが縮環した種々の化合物の合成と諸物性の検討を遂行した。独自の手法により合成したジケトン体を鍵中間体とし,これにリチウムアセチリドを付加させ,次いで還元反応に付すことでベンゾ及びナフトペンタレン誘導体の合成に成功した。量子化学計算により,得られたペンタレン誘導体の反芳香族性は,ペンタレンと芳香環の縮環部位の結合次数に大きく依存することが明らかになった。すなわち,反芳香族性はベンゼンの炭素-炭素結合,ナフタレンの1,2位,及び2,3位結合の結合次数を反映した。また,吸収スペクトルおよび電気化学測定の結果,反芳香族性の増大とともにHOMOが上昇し,LUMOが低下することにより,HOMO-LUMOギャップが小さくなることがわかった。さらに,ペンタレン部位にアセチレンを介して芳香環を導入することで,共役が有効に拡張することを見出した。次に,種々の置換基を有するペンタレン誘導体を合成し,その物性を詳細に調べた。置換基の種類によって光学的ギャップはほとんど変化しないが,色調は大きく変化することが明らかになった。ジメチルアミノ基を有する化合物においては明確な正のソルバトクロミズムが観測され,ジメチルアミノ基とペンタレン部位をそれぞれ電子供与性部位,電子求引性部位とする分子内電荷移動相互作用が働いていることがわかった。また,電気化学測定により,HOMOレベルとLUMOレベルはいずれも置換基の電子的性質を反映することが示された。さらに,ジケトン体に対するリチウムアセチリドの付加反応において,一付加目が位置選択的であることを見出し,電子供与基と求引基を併せ持つ化合物の合成にも成功し,置換パターンの違いによって物性に違いが生じることを明らかにした。有機化学以下の項目に関して計画通り研究を行い,概ね期待した成果が得られた。・8パイ電子系であるペンタレンの縮合多環構造を拡張した化合物の合成経路を確立し,理論計算と結晶構造解析により,反芳香族性と構造との関係を実験的および理論的に調査した。

・分光学的方法と電気化学測定により,ペンタレン誘導体のHOMO-LUMOギャップ,電子受容性,電子供与性について調査した。・パラ位に電子求引性または供与性の置換基を有するフェニルアセチレン誘導体からリチウムアセチリドを調整し,これをジケトン体に作用させ,続く塩化スズ二水和物で処理することによる種々の置換基を有するペンタレン誘導体の予備的な合成を行った。以下の内容について検討を行う予定である。・ペンタレン誘導体のHOMOレベルが総じて高いことに注目し,化学酸化によりラジカルカチオン,ジカチオン種を調整する。カチオン種について,吸収スペクトル測定,EPR測定,NMR測定を行い,電子的性質を明らかにする。・種々の置換基を有するペンタレン誘導体を系統的に合成し,置換基が諸物性に与える効果を明らかにする。・ジケトン体に対して逐次的にリチウムアセチリドを作用させる方法を確立し,push-pull型ペンタレン,更にはペンタレンオリゴマーへ導く。・エチニレンを有するペンタレン誘導体に対して電子不足なオレフィン類を作用させ,環化付加反応が生じるかを検討する。これらの内容を進め,一方向で縮合多環構造を拡張させたペンタレンの化学の発展を総括する。研究室で現有の試薬(アセチレン類や触媒など)および測定機器を用いることにより,当初の予想以上に円滑に研究を進めることができたことが,26年度に使用額が生じた理由である。25年度と同様に,研究費は主に消耗品費として用いる予定である。これは,有機合成を土台とする本研究内容の性質上,日々の合成実験に必要な有機化合物試薬,有機溶媒,金属試薬,ガラス器具等を,状況に応じて購入する必要があるためである。また,得られた研究成果の発表のための国内外旅費にも,研究費の一部を割り当てる予定である。
線型三原子分子モデルによる二電子高励起状態の衝突ダイナミクスの研究

今年度は,二重励起状態にあるHe原子の三重項状態のエネルギーレベル,波動関数を,起球座標を用い,断熱近似により計算した.すでにある計算結果と比較し,その精度を確めた.今後三重項二重励起状態の衝突ダイナミックスを調べる予定である.我々のグループではHeの一重項二重励起状態については,起球座標により,エネルギーレベル,波動関数が計算しており,それを用いて,衝突ダイナミックスの研究の第一歩として電子衝撃による励起断面積の計算を行なった.まず, S-S励起に引続いて, S-P, S-D励起の遷移一般化振動子強度を計算し,衝突の際の傾向則を調べた.これによりS-P, S-D励起に対する励起断面積をBom近似で計算し,上記の傾向則を理論的に導出した.これらの傾向則は, He二原励起状態をe-He^<++>-eなる線型三原子分子としてみるモデルにより,物理的に簡単に解釈出来ることを見出した.すなわち,原子はその"分子"に固定した座標でみると,振動の状態に変化がなく,また平均の"分子"軸のまわりの回転の励起も起らない.但し, ^1S-^1P状態間の遷移に対しては,原子内電子に対するパウリの排他律によりそれが修正をされ,振動が一単位と,回転が一量子分だけ励起される.これらの解釈は,電子衝撃によるHeの二電子励起状態の閾値励起の実験結果も同時に統一的に解釈する事を可能にする.今年度は,二重励起状態にあるHe原子の三重項状態のエネルギーレベル,波動関数を,起球座標を用い,断熱近似により計算した.すでにある計算結果と比較し,その精度を確めた.今後三重項二重励起状態の衝突ダイナミックスを調べる予定である.我々のグループではHeの一重項二重励起状態については,起球座標により,エネルギーレベル,波動関数が計算しており,それを用いて,衝突ダイナミックスの研究の第一歩として電子衝撃による励起断面積の計算を行なった.まず, S-S励起に引続いて, S-P, S-D励起の遷移一般化振動子強度を計算し,衝突の際の傾向則を調べた.これによりS-P, S-D励起に対する励起断面積をBom近似で計算し,上記の傾向則を理論的に導出した.これらの傾向則は, He二原励起状態をe-He^<++>-eなる線型三原子分子としてみるモデルにより,物理的に簡単に解釈出来ることを見出した.すなわち,原子はその"分子"に固定した座標でみると,振動の状態に変化がなく,また平均の"分子"軸のまわりの回転の励起も起らない.但し, ^1S-^1P状態間の遷移に対しては,原子内電子に対するパウリの排他律によりそれが修正をされ,振動が一単位と,回転が一量子分だけ励起される.これらの解釈は,電子衝撃によるHeの二電子励起状態の閾値励起の実験結果も同時に統一的に解釈する事を可能にする.
浸透圧バイオセンサーとしてのTRPV4の生理的意義とその活性化機構の解明

近年非選択性陽イオンチャネルであるTRPV4が視床下部に存在し浸透圧感受性を持つことから、浸透圧受容体として機能している可能性が示唆されている。本研究では、生体レベルでTRPV4の浸透圧受容体としての役割を検討するため、生体の主たる水分摂取・排泄の経路である飲水と尿量に対するTRPV4のアゴニスト:4α-phorbol 12,13-didecanoate(4α-PDD)の作用とその機序を検討した。浸透圧感受性を示すTRPV4の生体内における中枢浸透圧受容体としての機能を明らかにするため、TRPV4アゴニストの飲水行動への影響ならびにその活性化機構について検討した。実験には9週齢のウイスター系雄性ラットを用いた。側脳室内に挿入固定したガイドカニューレを介してTRPV4アゴニストである4α-phorbol 12,13-didecanoate(4α-PDD)を側脳室内へ投与し、飲水量を1)無処置明期と2)無処置暗期、16時間の3)絶食あるいは4)絶水後、5)高張食塩水の経口負荷の各条件下で測定した。4α-PDDは1-3)の条件下で飲水量を減少したが、4,5)の条件下では影響なかった。1)あるいは2)の実験条件下では摂食量、sucrose水摂取量には影響なく味覚変化はないと思われる。体温も変化なかったが、運動量は僅かに減少した。血漿浸透圧は4,5)では有意に上昇していたが1-3)では変化は認められなかった。4α-PDDの飲水抑制作用は、前処置したTRPV4拮抗薬、tyrosine kinase inhibitor、protein kinase C inhibitorによって減弱した。さらに4α-PDDはangiotensin IIの飲水作用を抑制した。以上の結果より、4α-PDDは、ある条件下で飲水量を制御していることが示された。この作用は、TRPV4拮抗薬で阻害されること、飲水量に関与すると考えられている体温や味覚には変化がないこと、運動量減少は小さく摂食量に影響しないことから、4α-PDDはTRPV4を介して飲水行動を制御することにより生理条件下での体液浸透圧ホメオスタシスに寄与していることが示唆された。また、この機能の活性化にはangiotensin II系、protein kinase Cとtyrosine kinaseの活性化が関与しているものと思われる。生体レベルでの体液浸透圧は水分の生体内への摂取と排出のバランスで調節され、視床下部にある浸透圧受容体が重要な役割を担っていると考えられているが、浸透圧受容体の実体は不明である。最近、浸透圧感受性を持つ非選択性陽イオンチャネルであるTRPV4が浸透圧受容体である可能性が示された。本研究では、野生型正常動物を用いて生理的条件下でのTRPV4の浸透圧受容体としての機能について検討している。昨年、生体への主たる水分摂取経路である飲水へのTRPV4の影響について調べ、TRPV4が体液浸透圧の生理的変動(1-2%)において飲水行動を調節し体液浸透圧維持調節に寄与していることを報告した(Am.J.Physiol.,in press)。今回、TRPV4の尿流出量への影響を検討した。その結果、1)通常飼育条件下でTRPV4のアゴニストである4α-phorbol 12,13-didecanoate(PDD)の側脳室内投与が尿流出量を増加させること、2)この作用がTRPV4のアンタゴニストであるruthenium red(RR)によって抑制されること、3)水負荷による利尿作用がRRによって減弱すること、3)通常飼育条件下でPDDはvasopressinとnatriuretic factorの遊離には影響しないこと、4)PDDの利尿作用がindomethacinによって抑制されること、5)prostaglandin E2が利尿作用を発現することを見出した。以上のことから、中枢のTRPV4は尿流出量調節を介して体液浸透圧の調節に寄与しているが、この調節機構にはvasopressinとnatriuretic factorは関与せず、プロスタグランディン系が介在している可能性があることが推測される(J.Pharmacol.Sci.100,Suppl.1,239P,2006)。
陸域縞状炭酸塩(鍾乳石とトゥファ)からひとと自然の関わりを紐解く

岩手、福島、山口、福岡、長崎、鹿児島、沖縄(本島、石垣島、西表島、大東島)の陸域縞状炭酸塩(鍾乳石とトゥファ)試料を用いて、ひとと自然の関わりについて行った調査研究の成果は次の通りである。1)森林から草地や耕地などへの植生変遷の時期を明らかにできた。2)各地で近年の酸性雨の影響が観測された。秋吉台では1600年以降に酸性雨が記録されており、酸性雨で森林が衰退したことも明らかになった。3)3.11大規模津波の痕跡を岩手県の洞窟群で調査を行った。沖縄県石垣島の石筍が1771年4月24日の「明和の大津波」を記録している可能性が高い。4)得られた情報は考古資料からのものと一致した。5)2013年3月に秋吉台科学博物館において、美祢市民を対象とした公開講演会を開催した。1)平成23年1月57日に九州大学において以下の成果についての報告および今後の展開について研究会を開催した。また、日本鉱業史研究会の井澤英二会長、中西哲也会員との合同シンポジウムとして古代の銅採掘、製錬に関する情報交換を行った。なお、1件の修士論文および5件の卒業論文となった。2)顕微蛍光法による年縞計測について現有設備の改良をハードおよびソフト面から行い、年縞の計数による絶対年代測定の信頼性と簡便性をさらに向上させることができた。3)α線、γ線スペクトロメトリーを用いた同位体希釈法による鍾乳石の絶対年代測定法の開発を行い、平尾台石筍試料に関して3±1万年の絶対年代を出すことができた。次年度以降、分析の信頼性を向上させ、実試料の年代測定を行う予定である。4)調査対象地域をさらに増やし、東北(岩手県および宮城県)、長崎県西海市、沖縄県石垣島までをカバーすることができた。5)奈良時代から稼動した秋吉台長登銅鉱山の盛衰を当時の局地的酸性雨および植生変遷から追跡するために、すでに分析を終えた西暦1400年以降に成長した石筍とは異なる試料について検討を行った。紀元前後からの酸性降下物量のおよび植生の変遷を読み取ることができた。同様の可能性を福岡県平尾台の鍾乳石を用いて検討するために、文化庁および環境省から許可を得て、苅田町青龍窟から石筍を採取し、研究を開始した。6)秋吉台に関して、古絵図、古文書からの植生変遷に情報の蓄積を継続した。7)14C年代の確定した最古の人骨(約2万年前)が発掘された石垣島竿根田原洞穴から石筍を採取できたので、今後、当時の古環境情報を明らかにしていく予定である。8)昨年度に引き続き、秋吉台の鍾乳石以外に気温の異なる日本国内の鍾乳洞において、滴下水およびその滴下水から生成する鍾乳石を採取し、酸素同位体比測地質温度計用データの蓄積を行った。1)平成24年1月7、8日に九州大学において研究集会を開催した。14名が参加し、13件の講演があった。日本鉱業史研究会の井澤英二会長も出席され情報交換を行った。なお、1件の修士論文および1件の卒業論文となった。2)ハードおよびソフト面から現有設備の改良を行った顕微蛍光法により、年縞計測のルーチン分析ができるようになった。過去1000年前までの絶対年代測定法としてほぼ確立することができた。3)調査対象地域は、東北(岩手県および宮城県)、山口県秋吉台、北九州市平尾台、長崎県西海市、沖縄県沖縄本島、宮古島。石垣島、西表島までをカバーすることができた。4)秋吉台長登銅鉱山の盛衰に関して、紀元前後からの酸性降下物量および植生の変遷を読み取ることができたが、同様の可能性を福岡県平尾台青龍窟の石筍を用いて検討を行った。1000年以上前に森林→草原→森林、および数百年前に草原に植生が変化したことがわかった。5)秋吉台、西海市に関して、古絵図、古文書からの植生変遷に情報の蓄積を継続した。西海市に関しては、過去400年間のひとと自然の関わり(農業生産増にともなう肥料としての柴、エネルギーとしての薪炭の需要増加もあって森林が草原や畑地に転用)を複数の石筍を使って明らかにできた。6)^<14>

C年代の確定した最古の人骨(約2万年前)が発掘された石垣島竿根田原洞穴から採取した石筍の一つについて検討を行った。1800年頃に森林から草原植生への大きな変化を記録しており、その後も現在まで徐々にバイオマスが減少しC4植物の比率が増加した。この大きな変化は.1771年4月24日に発生した大津波の影響と関係づけられる可能性が高い.7)昨年度に引き続き、秋吉台の鍾乳石以外に気温の異なる日本国内の鍾乳洞において、滴下水およびその滴下水から生成する鍾乳石を採取し、酸素同位体比測地質温度計用データの蓄積を行った。蛍光縞年縞の計測による絶対年代計測と、炭酸塩の炭素、酸素安定同位体比、微量成分(Mg、SO4)濃度測定結果を用い、次のような情報を得ることができた。1)植生変遷:年縞幅に相当する成長速度の変動および石筍の同位体記録と気象庁による気象観測データや地域の飢饉記録、さらに土壌に記録された植生変化とを比較し、石筍に記録された古環境情報を明らかにできた(岩手県内間木洞).同様に,森林が草地や耕地などへの変遷の時期を明らかにできた(長崎県七釜鍾乳洞、沖縄本島全域、南大東島)。植生に影響を及ぼすような開発は基本的には江戸期前後から始まることが分かった。また、それらは、古絵図、古文書を含めた考古資料からの植生情報と一致した。2)酸性雨:山口県秋吉台のスカルン鉱床長登銅山において製錬に用いた銅鉱石が硫化鉱に変わったのは1400年以降であった。秋吉台で、近年の酸性雨以外に酸性雨が記録されており、酸性雨で森林が衰退したことも明らかになった。また、鉛濃度およびその同位体比も、製錬の記録を留めていた。3)大規模津波:3.11大規模津波の痕跡を岩手県気仙沼湾奥神明崎の洞窟群で調査を行うとともに、沖縄県石垣島白保竿根田原洞穴の石筍が1771年4月24日の「明和の大津波」を記録していることを明らかにした。4)U-Th法による絶対年代測定法の開発:改良したα線スペクトロメトリーとICP-MSを組み合わせることで、信頼性と簡便性をもつ方法をほぼ完成できた。5)2013年3月に秋吉台科学博物館において、研究集会を開くとともに、美祢市民を対象とした公開講演会を開催した。概要は山口新聞で紹介された。また、本研究費で得られた成果は、月刊地球において特集号として公表予定である。さらに、秋吉台長登銅山における製錬の歴史に関しては、9月に開催される第8回国際鉱山史学会において講演を行うことが決まっている。日本国内全域にわたって現在成長中の鍾乳石を採取し、年縞から絶対年代を明らかにするとともに、微量成分濃度、安定同位体比および古文書からの情報を組み合わせることで、今まで入手が困難であったひとと自然の関わりを順調に明らかにできている。とくに鉱業活動に伴う環境変化は1000年以上前からであり、森林が草原へ転用されるのは江戸期に入ってからという点が、全国でほぼ共通することがわかってきた。震災の関係で放射能関係の研究が福島原子力発電所事故へシフトしており、U-Th法による絶対年代測定が遅れている。また、成果を論文として公表することに関しても少し遅れがあるが、最終年度において勢力的に進める予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。すでに鍾乳石試料の採取はほぼ終わっており、すでに確立した手法(微量成分、安定同位体比、古文書からの情報を駆使して環境情報を抽出する手法)でそれぞれの地域の試料の分析を進める。なお、滴下水からの情報を鍾乳石から読み取った最も最近の情報とクロスチェックするために、東北や石垣島に関しては、洞窟内の滴下水に関する調査も並行して行う予定である。次年度最終年度に当たるため、今までの成果を総合的にまとめ、公開講演会や啓蒙書の執筆なども見据えて成果の公表を進める予定である。
カイラル・クォーク・ソリトン模型に基づく核子の構造の研究

カイラル・クォーク・ソリトン模型は低エネルギーQCDの基本的な性質であるカイラル対称性とその自発的破れをとり入れた最も簡単なバリオンの模型の一つである。2年間にわたる科学研究費の交付期間に我々の研究で明らかになったことを以下で簡単にまとめたい。そもそも,π中間子から核子をつくるというSkyrme模型のアイデアの微視的な意味を知りたいという欲求が我々の研究の動機であった。カイラル・クォーク・ソリトン模型は,クォーク場のみを独立場として含む核子の模型であるが,π中間子の効果がその中に自働的(力学的)にとり込まれており,Skyrme模型との間に密接な関係が存在するのである。実際我々の研究によれば,カイラル・クォーク・ソリトン模型はある特別な状況ではSkyrme模型のアイデアのクォーク・レベルの微視的基礎付けを与えることが示された。これはBohrとMottelsonによるボソン・レベルの変形原子核の回転モデルの核子レベルの微視的基礎付けが,ハートリー近似とそれに基づくクランキング量子化という枠組で与えられたのとJ度対応するものである。しかしもっと一般の状況では,カイラル・クォーク・ソリトン模型の方がSkyrme模型よりもあらゆる面でより現実的な核子の模型になっていることも確かめられた。実用面から見たカイラル・クォーク・ソリトン模型の最大の長所は,核子の束縛状態の方程式を,Dirocseaのクォークの自由度まで含めて解くことができることである。これは3個のvolenceクォークの囲りに励起された古典的π中間子雲をクォークの自由度との二重勘定の心配なくとり込むことを可能にする。特にこの模型は核子中のd^^-dseaがU^^-seaよりも優勢になることを予言するが,これは最近のNMCグループの実験が示唆するものと全くコンシステントであることがわかった。カイラル・クォ-ク・ソリトン模型の最も大きな特徴の一つは、核子の束縛状態の方程式を(ハ-トリ-近似のもとで)、Diracseaクォ-クの自由度をも含めて非摂動論的に解くことができることである。更に面白いことには、こうして取り入れられたDiracseaクォ-クの真空偏極の効果は、3個のvalenceクォ-クの周りに励起された古典的π中間子雲の効果と同一視できるのである。ところで最近New Muon Collaborotion(NMC)というヨ-ロッパの実験グル-プは、高エネルギ-のミュ-オン・陽子およびミュ-オン重陽子深部非弾性散乱の解析を通じて核子中のgg seaはアイソスピン非対称である(陽子中ではdd対の方がuu対よりも多い)という結論に達した。NMC実験の解釈を巡っては、既に様々な立場から論文が書かれているが、ここで強調したいのは、我々の模型がseaクォ-ク成分まで含めた力学的計算ができるほとんど唯一のものであるということである。我々は模型のこの長所を生かしたNMC実験の理論的解析によって、NMCグル-プの結論に対する強力な理論的根拠を与えることができた。我々の解析が明白に示しているように、核子中のgg seaのアイソスピン頃対称性は本質的には核子中のvalenceクォ-クの数の非対称性(陽子中ではuが2個.dが1個)に起因する。この非対称性と、カイラル対称性の自発的破れのシグナルとしての南部・ゴ-ルドスト-ンπ中間子の雲の効果が絡みあってgg seaのアイソスピン非対称性を生み出すのである。我々のこの結論は、中性子の電荷分布に対するseaクォ-クの寄与の解析や、核子中のクォ-ク凝縮のアイソスピン依存性の解析などを通じて、より強固な理論的支持が得られることが示された。

特にこの模型は核子中のd^^-dseaがU^^-seaよりも優勢になることを予言するが,これは最近のNMCグループの実験が示唆するものと全くコンシステントであることがわかった。カイラル・クォーク・ソリトン模型の最大の特徴は、核子の束縛問題を3個のvalenceクォークだけでなく、Dirac-seaクォークの自由度をも含めて解くことができることである。この特徴を生かして、核子中のggseaのアイソスピン非対称性の問題、中性子の電荷分布の問題、核子中のクォーク凝縮の局所構造・アイソスピン依存性の問題などを調べた。これらの物理量に対する理論の予言は、低エネルギーQCD現象の解析から引き出された値と概ねコンシステントであることがわかった。また模型をQCDのU_A(1)アノマリーの効果を含むように拡張し、陽子のスピン・コンテントの問題においてグルオン場の果たす役割に対する洞察を得た。この考察により我々は、U_A(1)アノマリーの非摂動論的働きは、U_A(1)電荷に対するクォーク・スピンの寄与を遮蔽することであるという解釈に到達した。この解釈には、グルオン場の大きな偏極の可能性を考えなくてもEMC実験を説明できるという利点がある。更にπ中間子の自由度をクォークの自由度との二重勘定なしに取り入れることができる模型の利点を生かし、線型シグマ・クォーク模型のような他の有効理論がこの性質を満たさないゆえに導く理論的破錠の原因を追求した。即ち同じカイラル対称性を第一原理としてつくり上げた有効理論であるにもかかわらず、線型シグマ・クォーク模型は核子の擬ベクトル結合定数g_AやπNシグマ項という非常に基本的な物理量を大きく過大評価することが知られている。我々の解析はこの欠陥の究極の原因が、π中間子の複合性あるいはそのクォーク場への依存性を無視しているという線型シグマ・クォーク模型の内部矛盾に帰因することを明白な形で示した。
オープンイノベーション時代における「選択と集中」と「範囲の経済」のジレンマの研究

本研究においては、過去には「一つの企業が全ての技術を自前で開発して『範囲の経済』を追求するメリットがあったが、情報通信技術の発展、なかでもインターネット利用の民間開放によってその効果が薄れ、逆に『選択と集中』によって得意分野の技術開発に経営資源を集中し、他企業とコラボレーションして新しいプロダクトやサービスを開発するオープン・イノベーション戦略の有効性が増大しているのではないか」という仮説を検証するため、企業の特許データから当該企業が技術の「選択と集中」を追求しているのかそれとも「範囲の経済」を志向しているのかを計測し、それぞれのポートフォリオの企業価値の推移を時系列的に計測して比較する。
特殊な四重鎖構造の解析を可能とする新規化学修飾法の開発とその応用

本研究では、テロメアRNAが関与する特殊な四重鎖構造の解析を可能とするフッ素基を応用した化学修飾法の開発し、テロメアRNAの高次構造に関する新たな知見を得ることに成功した。具体的には、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いた細胞環境下におけるテロメアRNAの高次構造は、四重鎖構造の形成に加え、二量体が優先的に形成することがIn-cell 19F-NMRにより明らかとなった。さらに、テロメアRNAとテロメアDNAの分子間の特殊な四重鎖構造の形成を19F-NMRにより簡便に検出し、従来法では観測できない熱安定性についても明らかにした。テロメアDNAから転写され生成するテロメアRNAの存在が明らかとなって以来、その構造や生体機能の解明に関する研究が盛んになされている。これまで、テロメアRNAとテロメアDNAの分子間の特殊な四重鎖構造の形成やテロメアRNA四重鎖構造の二量体の形成に関してin vitroにおいて知見はあるが、細胞内での構造やその構造特性、またはどのようなタンパク質と相互作用するかはそれを解析する技術がないために全く不明であった。そこで本研究では、テロメアRNAで構成される上述した特殊な四重鎖構造の機能解析を可能とするフッ素基を応用した化学修飾法を開発することを目的とした。本年度は設計したフッ素基修飾の合成について検討し、テロメアRNAで構成される特殊な四重鎖構造を細胞内で解析する化学修飾法の開発に成功した。その詳細は、修飾するフッ素基として、シングルピークかつ高感度な検出が期待される等価なフッ素原子を6つ有する3,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンジル基を選択し、修飾する位置を5'末端部位、四重鎖構造のループ部位のウラシルの5位、またはウリジンの2'水酸基の3カ所として合成および解析を行った。その結果、フッ素基を5'末端修飾とする場合が最も高感度かつ高精度な化学修飾法であることを見出した。本手法を用いて、細胞環境下では特殊な四重鎖構造にどのような影響を及ぼすかをIn-cell 19F-NMRにより検討した結果、四重鎖構造の二量体の形成が優先して起こることが明らかとなった。また同時に特殊な四重鎖構造の構造特性の解析を行い、熱安定性に関する新たな知見を得た。さらに本手法による標的四重鎖構造と相互作用する小分子やタンパク質の検出にも成功した。今回新たに開発したフッ素基を応用した化学修飾法により、細胞内におけるテロメアRNA四重鎖構造の解析を実現し、現時点で査読付き投稿論文に受理されているためである。これまで、テロメアRNAとテロメアDNAの分子間の特殊な四重鎖構造の形成やテロメアRNA四重鎖構造の細胞内での挙動などは、それらを解析する技術がないために全く不明であった。初年度では、フッ素基修飾を5'末端修飾とした場合が最も高感度かつ高精度な化学修飾法であることを見出した。本手法を用いて、細胞環境下ではテロメアRNA四重鎖構造にどのような影響を及ぼすかをIn-cell 19F-NMRにより検討した結果、四重鎖構造の二量体の形成が優先して起こることを明らかとした。次年度では、本手法によるテロメアRNA四重鎖構造と相互作用する小分子やタンパク質の検出に成功した。また、テロメアRNAとテロメアDNAの分子間の特殊な四重鎖構造の形成を19F-NMRにより簡便に検出し、その熱安定性も明らかとした。さらに、開発したフッ素基修飾法をDNA四重鎖構造へ応用し、19F-NMRでの検出のみならず、蛍光検出も可能で、さらに従来の四重鎖構造を安定化させることもできる機能性核酸塩基を合成し、本手法の拡張にも成功した。こうして、本研究ではテロメアRNAで構成される特殊な四重鎖構造を細胞内で解析する化学修飾法の開発に成功し、テロメアRNA四重鎖構造の新たな知見も得ることができた。現在まで、開発に成功したフッ素基を応用した化学修飾法を応用し、テロメアRNAとテロメアDNAの分子間の特殊な四重鎖構造の解析に展開する。この解析は、従来の手法では解析が不可能であり、本手法は強力な解析ツールとなることを実証する。解析された知見に基づき、細胞内においてテロメアRNAとテロメアDNAの関連性およびテロメアRNA高次構造による染色体の安定化への寄与について明らかにする。生体関連化学
クロマトグラフィーにおける分子認識機構と移動現象の解析による新規分離方法の開発

本研究ではクロマトグラフィーにおけるタンパク質の分子認識機構の解明を目的として静電気的相互作用力を分離原理とするクロマトグラフィーであるイオン交換クロマトグラフィー(IEC)とヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー(HAC)について工学的解析のために考案された数学モデルを使用して、タンパク質の精密分離機構を特に分子認識機構に着目して解析した。はじめに一定pHで塩濃度を直線的に増加させる勾配溶出クロマトグラフィー実験から結合に関与するサイト数(吸着サイト数)を決定する方法を考案し、実験に適用してその値を求めた。天然のgenetic variantであるbeta-lactoglobulin AとBをモデルタンパク質として解析したところ、1つの表面負電荷の差異を認識して陰イオン交換クロマトグラフィーで分離されることと,等電点でも保持されることがわかった。陽イオン交換クロマトグラフィーでは、このモデルタンパク質は分離されないが、やはり等電点でも保持されていた。多くのタンパク質の天然のvariantをモデルタンパク質として検討した結果は、IECでは表面電荷を認識して分離あるいは保持されること、および単純な正味の電荷では保持あるいは分離挙動は予測しにくいことを明らかとした。またHACによる解析結果とIECの結果の比較から、クロマトグラフィー固定相の性質の分子認識への影響についても考察した。IECでは固定相の有効リガンド密度の影響は無視できるのに対してHACでは固定相の有効リガンド密度が保持機構に影響することが示唆された。
発達障害研究を通した言語認知機能の解明

意識下の行動実験において、異動判定成績はプロソディーの異なる場合のほうが正答率が高かった。脳磁図実験と同じ変化量であれば有意な差は認めず、より小さい変化量の時に、ピッチの変化の向きによる正答率の差が最大となった。306チャンネル全頭型脳磁計を用いた20名の計測結果から不適切なものを除外して加算平均し左右半球それぞれで、逸脱反応の信号源を推定したところ、ピッチによる影響ではなくプロソディーとより関連した変化方向による効果が有意に大きいことが示された。したがって、音程変化文脈の影響をMEGによる生理的指標及び行動実験による指標の両方で示すことができた。本研究でのプロソディー認知研究に用いる言語刺激について、既存の音声合成ソフトウェアでは発達障害時でも理解しやすいような聴感の自然さと聴覚処理研究に用いるための細かなパラメータ設定とを同時に満足するものを見いだせませんでした。本研究計画内で音声合成システムを自ら構成することは経費の点でも研究期間の点でも困難であると考えられますので、本計画にて特に対象とするプロソディー認知の研究を遂行する目的で、語音ではなく周波数や持続時間などのパラメータを細かく調整して合成された複合音を用いた音列による刺激を用いた課題を作成しなおし、健常者での行動実験と脳磁図による予備的記録実験を行い課題の最適化を行いました。非意識下でのミスマッチ課題と同様の手法を用いることは発達障害患者を対象とする場合に必要な点となります。そのため、プロソディーの認知におけるピッチの変化の役割を知るために1ー2秒という通常のミスマッチ課題と比べて長いStimulus Onset Asynchronyによっても期待した結果が得られるよう最適化を行っています。なお具体的な最適化の結果については研究そのものが遂行途中であるため本概要では小楽させていただきます。これらの方針変更と最適化に時間を要しましたため、平成26年度に行う予定であった健常被験者での記録が平成27年度にずれ込んでおります。そのため、平成26年度に購入・使用する予定であった物品、謝金などの一部を平成27年度の使用に繰り越しております。A.前年度の課題方針の最適化をもとに、非意識下でのミスマッチ型課題を用いた健常者の音程認知に対する、音程変化文脈の影響を計測・検討しました。具体的には、本研究のために作成した800ミリ秒の楽音(基音及び複数の倍音を含む音)による刺激音列を作成し、1200ミリ秒ごとに提示しました。提示された刺激音のうち7割を標準刺激、残りを標的刺激としております。標準刺激からの逸脱の、ピッチによる影響とプロソディーによる影響とを区別するように標的刺激を作成し、さらにピッチ変化も複数種類検討しました。306チャンネル前頭型脳磁計を用い、非注意条件下にて健常人にて標的刺激・標準刺激の処理時の脳機能計測を行った結果、非意識下においても文脈依存の音程識別がなされていることが示され、現在発表準備中です。B.項目Aの結果を踏まえウィリアムズ症候群による患者における音程・言語認知機能研究の準備を進めています。前年度の遅れのために本年度は本来昨年度に行う計画であった内容の残りを実施しました。そのため、本年度行う計画であった内容のうちウィリアムズ症候群の患者における記録は次年度に行う予定です。A.意識下でのミスマッチ型課題を用いた健常者の音程認知に対する、音程変化文脈の影響を解析しました。本研究のために作成した800ミリ秒の楽音(基音及び複数の倍音を含む音)による刺激音列を作成し、被験者が注意を向けない状態で1200ミリ秒ごとに両耳に提示しました。提示された刺激音のうち7割を標準刺激、残りを2種類の逸脱刺激としております。標準刺激からの逸脱の向き(高低)、およびピッチ変化の様式を複数種類与えることでピッチによる影響とプロソディーによる影響とを区別するようになっています。306チャンネル全頭型脳磁計を用いた20名の計測結果から不適切なものを除外して加算平均し左右半球それぞれで、逸脱反応の信号源を推定したところ、ピッチによる影響ではなくプロソディーとより関連した変化方向による効果が有意に大きいことが示されました。なお、本解析のような微小な差異を可視化するための解析法としてTSI法を開発し、まずはより大きくわかりやすいてんかん棘波についてその信頼性の検討をしています。また、同様な音刺激を用いた行動実験を行い、ピッチの変化量を脳磁図記録で用いた条件からより小さいものまで複数段階で正答率を計測したところ、脳磁図実験と同じ変化量であれば有意な差は認めず、より小さい変化量の時に、ピッチの変化の向きによる正答率の差が最大となった。この結果は健常人で非意識下においても文脈依存の音程識別がなされていることが行動・電気生理の両面で示されたものであり、学会にて発表を行い現在投稿準備中です。そのため、本年度行う計画であった内容のうちウィリアムズ症候群の患者における記が終了しておりません。音程変化文脈の影響をMEGによる生理的指標及び行動実験による指標の両方で示すことができ、学術誌に投稿予定である。その過程で、MEGによる微小な差異を可視化し、その信頼性をための解析法としてTSI法を開発し、論文発表した。

また、MEGにおいて、脳領域間でのネットワークの面から解析するため、虚部コヒーレンス、位相固定、位相遅延指数などの、これまでに提唱された各種指標の感度や特質について比較検討し、発表準備中である。研究の過程でフィルタ条件により低周波活動が影響を受けることがあり、この点を考察、発表した。意識下の行動実験において、異動判定成績はプロソディーの異なる場合のほうが正答率が高かった。脳磁図実験と同じ変化量であれば有意な差は認めず、より小さい変化量の時に、ピッチの変化の向きによる正答率の差が最大となった。306チャンネル全頭型脳磁計を用いた20名の計測結果から不適切なものを除外して加算平均し左右半球それぞれで、逸脱反応の信号源を推定したところ、ピッチによる影響ではなくプロソディーとより関連した変化方向による効果が有意に大きいことが示された。したがって、音程変化文脈の影響をMEGによる生理的指標及び行動実験による指標の両方で示すことができた。言語刺激について、既存の音声合成ソフトウェアでは発達障害時でも理解しやすいような聴感の自然さと聴覚処理研究に用いるための細かなパラメータ設定とを同時に満足するものを見いだせず、本計画にて特に対象とするプロソディー認知の研究を遂行する目的で語音ではなく合成された複合音を用いた音程刺激を用いた課題を作成しなおし、健常者での行動実験と予備的記録実験を行い課題の最適化を行ったため。項目Aの結果を取りまとめ発表準備中です。項目Bについて、項目Aの結果をもとにウィリアムズ症候群による音程・プロソディー認知の特徴を探ってゆきます。臨床神経生理学課題の最適化により進行を早めながら、順序については予定通りで項目Aの健常被験者による記録解析、次いで項目B、ウィリアムズ症候群による音程・プロソディー認知の特徴を探ってゆく。前年度からの計画の遅れにより、項目Aの結果の発表及び項目Bを行うための使用額が次年度に繰り越されています。前年度の遅れのためもともと本年度に行うはずだった内容が終了しておらず、患者の記録が終了していないため補助事業期間の延長を申請いたします。計画の遅れにより当初予定していた計算ワークステーションと音声合成ソフトウェアの購入を平成26年度中に行わなかったため。当初本年度行う計画であった主に項目Bの実施の計画を次年度の計画し、その実施のため使用する計画です。当該年度の結果の取りまとめ・発表および当該年度に行えなかった記録及び解析の実施のための人件費・消耗品の購入に充当する計画です。・音声合成ソフトウェアではなく、より柔軟性の高い数値演算ソフトウェアを購入し刺激の作成と解析を行っております。・計算用ワークステーションの購入を平成27年度に予定しております。
農業の多面的評価の手法とその応用

本研究では、さまざまな環境評価の手法を検討することによって、より一般的な手法の確立のための基礎的研究をおこなった。本研究では、従来の手法とことなり、外部効果をシャドウプライスと市場価格の差額と統一的に捕らえるという考え方に立つ評価方法の確立をめざした。この立場に立てば、各財のシャドウプライズを統一的な枠組みの中で推計することが問題となる。そこで第一に、貿易財・非貿易財・本源的生産要素のシャドウプライを線形一般均衡モデルを解くことにより求め、その計測式を産業連関表に適用することによって推計した。ここでの成果は、計測可能なシャドウプラス計測式の導出であって、具体的な環境評価手法確立のための第1歩であると位置づけられよう。第二に、従来の計測手法の問題点を明らかとするため、ヘドニックアプローチをとりあげ若干の問題提起をおこなった。すなわち、従来の計測例では、水田が都市住環境としてプラスの評価であるとの計測結果が報告されているが、ここではより千葉市のメッシュデータを用い、よりミクロな観点から、また関数型を変えることによって従来の計測結果を検討した。これによると、第一に水田と公園等の緑を結合したモデルは統計的に棄却され、分離モデルによって計測した。分離モデルでは、公園等の緑は、環境評価がプラスであるが、水田は、マイナスと評価されている。さらに関数型をかえることによって評価額がかなり変わりうることも明らかとなった。これによりヘドニックアプローチでは、関数型ならびに水田と公園等の緑をどう扱うかなどの仮定によって環境評価額が決定的に依存していることが明らかとなった。このことは、こうした手法による評価には十分慎重になる必要があることを示唆している。初年度は、(1)環境評価方法についての文献サーベイ,(2)一般均衡を前提としたモデル構築のためのデータ収集ならびに入力(3)モデル構築の際の定性的要因を折出するための実態調査(沖縄)の3点について調査研究を行なった。以下成果を列記する。まず文献サーベイより,従来からの環境評価方法について検討を加えた。その結果,ヘドニックアプローチ,コンティンジェント・アプローチ,トラベルコスト・アプローチなどの代表的な方法には、モデル構成や計測において恣意性があり,またそれらの方法が前提としている部分均衡分析の限界があきらかとなった。このことは、本研究が意図している一般均衡的モデルを前提とした評価方法の必要性を確認するものである。第二に,一般均衡モデルの構築であるが,応用一般均衡モデル(AGE)構築のために必要とされるデータは膨大である。本年度はその一部について(価格,国内消費,国内生産,貿易)データを収集し入力した。来年度はこれをもとにAGEモデルの構築を行なう。最後に,本年度実施した実態調査では,沖縄県における赤土の問題のヒアリングを行ない農業生産のもつ外部性だけでなく,外部不経済の評価をも検討しなければならないことを確認した。一方,沖縄県では,果汁の自由化にともない,パイナップル畑を中心に,急速に耕作放棄がおきており大きな問題となっている。このような耕作放棄の土地をどのように評価するかは,一般均衡モデル構築上の大きな課題であることが確認された。
関係論的な行為方略を備えるロボットとその関係発達プロセスに関する研究

〈ゴミ箱ロボット〉に代表されるような、他者のアシストを上手に引き出しながら、合目的的な行為を遂行する関係論的な行為方略を備えるロボット(=関係論的なロボット)の概念を多様な領域に展開し、そのプロトタイプを提案・構築した。例えば、(a)モジモジしながらティッシュを手渡そうとするロボット〈iBones〉、(b)子どもたちの世話を引き出しながら、その学びの場を構成するロボット〈トーキング・ボーンズ〉、(c)一緒に手をつなぎながら歩くロボット〈マコのて〉などである。それぞれの研究成果については、論文投稿や国際会議・国内学会等で研究発表を行い、数多くの賞を受賞している。本研究は、他者のアシストを上手に引き出しながら、合目的的な行為を遂行する関係論的な行為方略を備えたロボット(=関係論的なロボット)の概念を多様な領域に展開し、そのプロトタイプを構築すること。また、これらの研究プラットフォームを利用し、どのような条件下で他者のアシストを引き出せるのか、その間でどのようなコミュニケーションが生じるのか、人とロボットとの関係発達の様相はどのようなものかを構成的に明らかにすること。さらには、これらの知見を総合し、関係論的なロボットの理論的基盤と技術的基盤とを整理し、各応用領域に展開することを狙いとしている。本年度は、5つのタイプのロボットを関係論的なロボットの観点から整理し、本研究課題における研究プラットフォームとして要素技術を整えた。具体的には、1子どもたちのアシストを引き出しながら、結果としてゴミを拾い集めるロボットの新たな要素技術として、自己位置推定と環境地図を同時に作成するSLAMを拡張した、子どもたちとの位置関係を調整する機構を構築した。2聞き手からの支え(聞き手性)を引き出しながら、一緒に発話を組織するロボット(Talking-Ally)において、聞き手の状態に合わせた動的な発話選択、発話タイミングの調整機構を構築した。3人の社会文化的な制約の下で、相互に適応しあい、一緒にノック音などのシンボルの意味を獲得・共有していくロボットにおいて、シンボルの意味を相互に調整しあう機構を構築した。これらの提案と評価結果をまとめ外部発表を行った。本研究では、他者のアシストを上手に引き出しながら、合目的的な行為を遂行する関係論的な行為方略を備えたロボット(=関係論的なロボット)の概念を多様な領域に展開し、そのプロトタイプを構築すること、そしてこれらの研究プラットフォームにより、(a)どのような条件下で他者のアシストを引き出せるのか、(b)その間でどのようなコミュニケーションが生じるのか、(c)人とロボットとの関係発達の様相はどのようなものかを構成的に明らかにすることである。本年度の主な成果は次のとおりである。(1)関係論的なロボットとその応用に関して、多くの分野(認知症ケア、福祉機器、メディアデザイン、情報アーキテクチャ、情報通信など)において講演や展示活動を行った。また、『人間生活工学』『心理学ワールド』『教育』などの雑誌に解説論文として寄稿した。書籍『今後の高齢化社会に求められる生活支援(福祉・介護・リハビリ)ロボット技術』の一部に寄稿し、出版した。(2)他者のアシストを引き出しながらゴミを拾い集める〈ゴミ箱ロボット〉について、インディアナ大学の研究グループと共同で、ロボットに対する人の振る舞いやアシスト行動の日米での文化差比較に関するフィールドワークを行い、その結果を国際会議で発表した。(3)聞き手をリソースとして発話生成を行うロボット〈トーキング・アリー〉の説得性に関する効果について国際会議で発表し、Roman2015 Best Paper Award Finalistを受賞した。また、ジャーナル論文として投稿し、採録された。(4)おぼつかなさを伴う倒立振子型ロボット〈ペラット〉のデモ発表を行い、HAI2014 Impressive Poster Awardを受賞した。〈ゴミ箱ロボット〉、〈トーキング・アリー〉、〈ペラット〉などの複数の関係論的なロボットを使用して、(a)どのような条件下で他者のアシストを引き出せるのか、(b)その間でどのようなコミュニケーションが生じるのかに関する知見が整理されており、ジャーナル論文への掲載、国際会議での発表などが積極的に進めることができた。本研究は、他者のアシストを上手に引き出しながら、合目的的な行為を遂行する関係論的な行為方略を備えたロボット(=関係論的なロボット)の概念を多様な領域に展開し、そのプロトタイプを構築すること、そしてこれらの研究プラットフォームにより、(a)どのような条件下で他者のアシストを引き出せるのか、(b)その間でどのようなコミュニケーションが生じるのか、(c)人とロボットとの関係発達の様相はどのようなものかを構成的に明らかにすることである。また、これらの知見を総合し、関係論的なロボットの理論的基盤と技術的基盤とを整理し、各応用領域に展開することを狙っている。本年度は、他者のアシストを上手に引き出しながら、合目的的な行為を遂行する関係論的な行為方略を備えたロボット(=関係論的なロボット)の概念を、(a)ロボット(INAMO)と人との共同的な遊びの領域、(b)ドライビングエージェントとドライバーの協調的なインタラクション領域、(c)モジモジしながらティッシュを配ろうとするロボット(iBones)などの社会的なインタラクション領域、(d)非分節音を介した人とロボット(トウフ)との原初的なコミュニケーションなどの領域に展開し、その可能性を検証実験によって明らかにした。また、聞き手の状態に合わせて発話を組織する〈トーキング・アリー〉を用いて、どのような発話形態が聞き手の関心を引き出しやすいのか、ロボットの適応機構を用いて構成的に明らかにした。これらの成果をジャーナル論文や国際会議論文にまとめて発表した。