hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経管近傍頭部神経堤細胞に着目した“歯を作る細胞”の探索

我々は歯胚器官培養法を確立しているため、shRNAもしくはsiRNAを導入することで当該遺伝子の歯胚形成における機能解析を行う。さらにマイクロインジェクション装置および器官へのエレクトロポレータを用いて器官培養に遺伝子ノックダウン系を導入することで歯胚形成能を観察する。また、歯原性間葉細胞株に標的遺伝子を遺伝子導入することでその分化能を検討する。予想より早く標的遺伝子がスクリーニングできたため、スクリーニングに必要な消耗品費の節約が可能であった。歯の形成に関わる因子のスクリーニングに成功したが、その際比較検討に用いたサンプル数が当初予定より少なくて済んだため、分子生物学実験用試薬に関わる消耗品費が当初予定より少なくなった。スクリーニングされた遺伝子数が予想より多く、機能解析に多くの試薬を要するため、消耗品費として計上する予定である。スクリーニングされた遺伝子群をクローニングする必要があり、その際に用いる試薬にかかわる消耗品費として計上する予定である。
看護婦における医療事故の発生状況とそのメンタルヘルス及び疲労度との関連性

本研究の目的は,医療事故を経験する看護婦のメンタルヘルスや疲労度はどのような状況にあるのか,その関連性を明らかにすることである.昨年度に引き続き,今年度も看護婦のストレス研究に関して多くの業績を有する久留米大学健康・スポーツ科学センターの豊増功次教授,吉田典子助教授の指導,助言を受けながら,本調査を実施した.本研究では各病院内の重要書類である医療事故報告書を取り扱うため,協力してもらえる施設の確保が難しかった.調査の性質上,対象者の数が当初の計画より少なくなったが,これについては今後の検討課題としたい.本調査の主な内容は年齢所属病棟等の基本的属性,メンタルヘルス,最近職務上で「ヒヤリ,ハット」した経験の有無並びに回数等である.メンタルヘルスの測定には質問紙を用い,指標としては職業性ストレスの尺度として,信頼性の高い職業性ストレス簡易調査票をおよび精神健康調査票GHQ28項目版を用いた.職業性ストレス簡易調査票では労働負荷量,コントロール度,対人問題,満足度,ソーシャルサポート,心理的および身体的ストレス反応等について測定可能である.対象は最終的に九州の某大学病院に勤務する新規採用の看護婦88名を対象とした.調査は平成13年6月および9月に実施した.88名の対象者のうち,6月,9月の両調査で主な項目に記入漏れのかなかった82名を分析対象として取り扱った.82名の平均年齢は22.49±1.11であった.「この3ヶ月間に仕事中に「ヒヤリ,ハット」した出来事を体験しましたか?」の質問に対して,「はい」と答えた者は84名(95.5%),「いいえ」と答えた者は4名(4.5%)であった.平均の体験回数は約3回であったが,中には10回と回答している者も含まれていた.「ヒヤリ,ハット」した出来事を数多く体験している者とそうでない者の比較では,GHQ得点において統計学的な有意差が認められ,数多く体験している者の方が,明らかに得点が高く,メンタルヘルスが不良であった.しかしながら,職業性ストレスの項目については有意差は確認できなかった.今回の調査は実証的な検証をするには,対象者の数が少ないこと,「ヒヤリ,ハット」という医療事故の分野に関する調査であるだけに調査が難しいこと,それに伴って調査の方法論が難しいことなどから,今後の検討しなければならない課題が多い.本研究の目的は,医療事故を経験する看護婦のメンタルヘルスや疲労度はどのような状況にあるのか,さらに医療事故の具体的内容を種類,形態,発生時間などに細かく分類し,看護婦のメンタルヘルスおよび疲労度との関連を探り,その関連性を明らかにすることである.初年度である今年度は,看護婦のストレス研究に関して多くの業績を有する久留米大学健康・スポーツ科学センターの豊増功次教授,吉田典子助教授の指導,助言を受けながら,具体的な調査に向けての準備および本調査に向けての予備調査を実施した.まず本調査に使用するメンタルヘルスの質問紙としては,NIOSH職業性ストレス調査票(日本語版),三木らの看護婦ストレッサー尺度,精神健康調査票GHQを,疲労度の指標としては日本産業衛生協会産業疲労研究会が提案している「自覚症状しらべ」を用いることとした.本研究では各病院内の重要書類である医療事故報告書を取り扱うため,協力してもらえる施設の確保が難航している.病院単位での交渉が難しいことから,病棟単位で交渉を行っている.いくつかの病院の病棟ではすでに本調査実施の承諾が得られているものの,対象者の数が少なくなるため,現在新たにいくつかの病院に調査協力を要請している段階である.協力施設が確保され次第,平成13年45月には第1回目の本調査を実施する予定である.また,予備調査として「医療従事者に対する針刺し事故の実態調査」を行った.対象は九州の某大学病院に勤務する看護婦,医師を主とする医療従事者であった.主な結果として,針刺し経験のある者が全体の約4割で,勤務年数が短いほど針刺し事故を経験していること,事故の背景となる因子として「忙しかった」「うっかりしていた」と回答した者の割合が多かった.本研究の目的は,医療事故を経験する看護婦のメンタルヘルスや疲労度はどのような状況にあるのか,その関連性を明らかにすることである.昨年度に引き続き,今年度も看護婦のストレス研究に関して多くの業績を有する久留米大学健康・スポーツ科学センターの豊増功次教授,吉田典子助教授の指導,助言を受けながら,本調査を実施した.本研究では各病院内の重要書類である医療事故報告書を取り扱うため,協力してもらえる施設の確保が難しかった.調査の性質上,対象者の数が当初の計画より少なくなったが,これについては今後の検討課題としたい.本調査の主な内容は年齢所属病棟等の基本的属性,メンタルヘルス,最近職務上で「ヒヤリ,ハット」した経験の有無並びに回数等である.メンタルヘルスの測定には質問紙を用い,指標としては職業性ストレスの尺度として,信頼性の高い職業性ストレス簡易調査票をおよび精神健康調査票GHQ28項目版を用いた.職業性ストレス簡易調査票では労働負荷量,コントロール度,対人問題,満足度,ソーシャルサポート,心理的および身体的ストレス反応等について測定可能である.対象は最終的に九州の某大学病院に勤務する新規採用の看護婦88名を対象とした.調査は平成13年6月および9月に実施した.88名の対象者のうち,6月,9月の両調査で主な項目に記入漏れのかなかった82名を分析対象として取り扱った.82名の平均年齢は22.49±1.11であった.

「この3ヶ月間に仕事中に「ヒヤリ,ハット」した出来事を体験しましたか?」の質問に対して,「はい」と答えた者は84名(95.5%),「いいえ」と答えた者は4名(4.5%)であった.平均の体験回数は約3回であったが,中には10回と回答している者も含まれていた.「ヒヤリ,ハット」した出来事を数多く体験している者とそうでない者の比較では,GHQ得点において統計学的な有意差が認められ,数多く体験している者の方が,明らかに得点が高く,メンタルヘルスが不良であった.しかしながら,職業性ストレスの項目については有意差は確認できなかった.今回の調査は実証的な検証をするには,対象者の数が少ないこと,「ヒヤリ,ハット」という医療事故の分野に関する調査であるだけに調査が難しいこと,それに伴って調査の方法論が難しいことなどから,今後の検討しなければならない課題が多い.
離散構造の上の調和解析とその古典および量子確率モデルへの応用

本研究では、調和解析の方法を用いて、確率モデルの漸近挙動を解明しようとした。主要な成果は、1.ランダムウォークのカットオフ現象2.代数的確率論における中心極限定理の2つに集約される。1.カットオフ現象というのは、マルコフ連鎖の平衡状態への収束の過程でしばしば観測されるある種の臨界現象である。P.Diaconisを始めとする多くの研究者によって、いろいろなモデルでカットオフ現象が起こっていることが確認され、系の対称性に起因する推移行列の固有値の縮退の度合が重要な役割を演じることが、広く認識されてきた。本研究では、個別のモデルでのチェックや第2固有値の縮退に基づく直観的な理解を越えて、数学的に厳密でかつ実践的なカットオフ現象の判定条件を提示することを試みた。距離正則グラフに着目することにより、グラフのスペクトルデータのみによって書かれたカットオフ現象の判定条件を得ることに成功した。これによって、ある程度組織的にカットオフ現象が観測されるモデルを構成することができるようになった。2.W.von Waldenfels等によって創始された量子中心極限定理にまつわるテーマは、代数的確率論の中で、大きな流れとなっている。本研究では、代数的・組合せ論的性格を前面に出して、非可換確率変数の族の独立・従属性と中心極限定理との深い関係について考察を進めた。1つの具体的な成果として、ジョンソングラフ上のラプラシアンとギッブス状態を題材にして、このような考えのもとに、中心極限定理のスケーリングにしたがう低温・無限体積極限におけるスペクトル分布の漸近挙動を計算し、明示的な表式を得た。この結果は、自明でないいわゆる相互作用フォック空間上の生成消滅作用素と関係し、この方面の研究の良いworking exampleを与えている。本年度は、グラフ等の上のラプラス作用素のスペクトルの構造について、具体的なモデルに即した研究を行った。以下では、ランダムウォークのカットオフ現象と、スペクトル分布のスケーリング極限に焦点を当てて、新たに得られた知見を述べる。1.ある種のランダムウォークにおいては、平衡状態への収束の過程で、カットオフ現象と呼ばれる著しい臨界現象が起こることが確認されている。その本質的なメカニズムの解明には未だだいぶん道のりがあるが、ランダムウォークを駆動するラプラス作用素のスペクトル構造が大きな役割を果たすことがわかってきている。本研究では、高度な対称性を有する距離正則グラフに着目し、その上のランダムウォークのカットオフ現象において、ラプラス作用素のスペクトルが果たす役割を追究した。結果として、かなり広いクラスのモデルに対して、カットオフ現象を厳密に検証し、臨界時刻やゆらぎの時間スケールを導出する手立てを得た。2.量子確率論や自由確率論においては、確率変数族の非可換性のため、古典的な確率論では見られない新しいタイプの極限定理が登場する。本研究では、このアイデアをグラフの隣接代数に持ち込むことにより、ラプラス作用素に対するいろいろなスケーリング極限の考察を行った。距離正則グラフ上にギッブス状態に相当するものを新たに導入し、無限体積かつ低温極限におけるラプラス作用素の(量子確率変数としての)挙動を調べた。結果として、具体的なモデルに対し、体積と温度のスケーリングに応じて、スペクトルの極限分布の1パラメータ変形族を得た。また、グラフ上のラプラス作用素のボゾンフォック空間における第2量子化に対しても、真空状態に関するモーメントの評価等の計算を行った。これらのスケーリング極限の研究は、フォック空間上の無限次元調和解析との密接な関連に発展してゆくと期待される。前年度の研究を継承し、本年度も、離散群、グラフ、アソシエーションスキームなどの離散的な構造を反映する作用素のスペクトルの解析について、具体的な確率モデルに即した研究を行った。

問題となる構造が内包する対称性に着目し、調和解析の方法によるアプローチを採ったことも、前年度と同様である。旅費を活用して、国内外の多くの研究者たちとの研究情報の交換、研究発表、研究資料の収集を活発に行った。具体的な研究項目は、次のとおりである。1.主として対称群にまつわるケーリーグラフやアソシエーションスキーム上のラプラス作用素に対して、スペクトル分布の無限体積極限の挙動を研究した。真空状態だけでなく、有限温度のギッブス状態のもとでのスペクトル分布も考察し、低温極限におけるスペクトル分布の収束の様相を調べた。2.距離正則グラフ上のランダムウォークにおけるカットオフ現象について研究した。Q多項式的な距離正則グラフのあるクラスに対して、臨界時刻のオーダーやゆらぎの時間スケールを統一的に与えた。3.無限対称群上の隣接作用素のススペクトルについて、群の表現論の観点からの研究を行った。一般化された両側正則表現に付随する(ギッブス)状態で測ったときのスペクトル分布について、いくつかの実験的な研究を行った。4.距離正則グラフ上のラプラス作用素を非可換な作用素に分解して、量子確率論の枠組の中で、極限挙動を考察した。相互作用フォック空間との関連を視野に入れた研究を進めた。
内部熱交換型反応蒸留塔に関する多目的最適化に関する研究

内部熱交換型反応蒸留塔は、反応と分離を一体的に行う反応分離プロセスの一つであり、内部で熱交換も行う新規な高効率省エネルギーシステムである。その最適な設計・操作条件の検討は重要な課題であり、目的とする指標が反応率・純度・装置サイズなど多岐にわたりまた関与する操作因子も多いため、複数の目的関数を同時に最適化可能な多目的最適化手法が必要となる。本研究では、その一つの手法である非優越ソート型遺伝的アルゴリズム(NSGA)を用いて多目的最適化を行い、系の大きさや複雑さとNSGAの適用可能性の関係などを明らかにすることを目的とした。まずモデル反応分離系として比較的単純な膜反応器プロセスを選択し、目的関数の数・種類・特性・組み合わせを変えて多目的最適化数値計算を行い、その解であるPareto optimal solution(POS)が得られるかどうかについて検討した平成17年度に引き続き、平成18年度は種々の操作条件における膜反応器プロセスについてNSGAの適用可能性に関する検討を行った。その結果、目的関数の数が2である限りNSGAにより問題なくPOSを求められることがわかった。しかしながら、目的関数の数を3にすると、ごく特殊は条件以外ではPOSを求めることは困難であったため、目的関数の数は2に固定し、膜反応器プロセスよりも複雑で規模も大きい系である内部熱交換型蒸留塔並びに内部熱交換型反応蒸留塔を対象としてNSGAによる最適化を行うことにした。時間的な制約もあり、POSを求めるところまでは至っていないが、最適化は可能であるとの見通しが得られ、今後も当グループで検討を続ける予定である。膜反応器プロセスに関する成果は、国際反応工学シンポジウムでポスター発表並びに我が国の化学工学会で口頭発表を行い、また、国際誌(Chemical Engineering Science)に投稿した論文は、査読者のコメントに沿って修正を加えることにより掲載可能との判断が示された。新規な省エネルギーシステムである内部熱交換型反応蒸留塔のような反応-分離型のプロセスでは、目的とする指標が反応率・純度・装置サイズなど多岐にわたりまた関与する操作因子も多いため、最適な設計・操作条件の検討には複数の目的関数を同時に最適化可能な多目的最適化手法が必要となる。本研究では、その一つの手法である非優越ソート型遺伝的アルゴリズム(NSGA)を用いて反応分離プロセスの多目的最適化を行い、系の大きさや複雑さとNSGAの適用可能性の関係などを明らかにすることを目的としている。平成17年度は、モデル反応分離系として比較的単純な膜反応器プロセスを選択し、目的関数の数・種類・特性・組み合わせを変えて多目的最適化数値計算を行い、その解であるPareto optimal solution(POS)が得られるかどうか、並びにその際の計算時間について検討を行った。その結果、反応生成物量・流量・触媒重量・圧力・温度・反応器サイズなどから目的関数を2つ選んだ場合には、NSGAのパラメータ(交叉率や突然変異率など)を適切にチューニングすることにより、目的関数の種々の組み合わせに対してPOSが比較的短い計算時間で得られることがわかった。これに対して目的関数の数を3にすると、パラメータ・チューニングの困難さや計算時間が飛躍的に増大し、解が収束せずPOSが得られない場合もあった。以上の知見は、対象とする反応分離系の大きさや複雑さを増した場合に、目的関数の数が2であれば最適化は可能であるが、目的関数の数が3では特殊な条件以外は困難であることを示唆していると考えられる。なお、これらの成果は、米国化学工学会でポスター発表並びに我が国の化学工学会で口頭発表を行い、参加者から多大な関心を寄せられた。
糖尿病・脂質異常症に対するDNAワクチンの開発

ワクチンは感染症や腫瘍などを標的とした開発が盛んであるが、最近アルツハイマー病のような自己抗原を標的とした研究も進められている。そこで本研究では脂質異常症ではLp(a)を標的とした、糖尿病に対してはDPP4を標的としたDNAワクチンの作製とモデル動物における治療効果の検討およびその作用機序の解明を目的とした。DPP-4ワクチンを野生型マウスに投与し高脂肪食を負荷したところ、糖負荷試験における血糖の有意な低下とインスリン負荷試験におけるインスリン抵抗性の改善が認められた。他の糖尿病マウスを用いた検討においても、ワクチン投与により耐糖能の改善が認められた。1.糖尿病(標的分子DPP-4)ワクチンDPP4の構造から候補抗原(10アミノ酸程度)を3つ絞り、それぞれKLHとconjugateさせたペプチドワクチンを作成した。このワクチンを2週間毎にマウスに投与した結果から、抗体価の上昇が認められた抗原2つを候補とした。さらに、免疫後のマウス血清を用いてDPP4活性阻害作用を検討した結果から、候補抗原配列を1つに絞って薬効試験を行った。高脂肪食付加モデルマウスにおいて、DPP4ワクチン投与群では食事負荷後の血糖が有意に低下しGLP-1も増加していた。すなわち、DPP4ワクチンによって産生された抗DPP4抗体により、DPP4活性が低下しGLP-1増加によって血糖が低下したことが示唆された。2.脂質異常症(標的分子Lp(a))に対するワクチンLp(a)の繰り返し配列の中から抗原を選定し、B型肝炎コア蛋白のプラスミドDNAの中にその部分配列を組み込んでHBc-Lp(a)ワクチンを構築した。DNAワクチンとして良く用いられるエレクトロポレーション法で、2週間毎に合計3回、大腿筋に投与(120ug/60ul)を行い、抗体価測定を行ったところ、有意な抗体価の上昇を認めた。この抗体を精製し、培養細胞へのLp(a)投与と同時添加した結果、Lp(a)によるサイトカインの上昇が有意に抑制された。すなわち、ワクチンによって産生された抗Lp(a)抗体がLp(a)の作用を中和できたことが分かった。また、Lp(a)過剰発現マウスを用いた頸動脈結紮による血管内膜肥厚モデルにおいて、Lp(a)ワクチン投与群では血管リモデリングを有意に抑制し、免疫染色ではLp(a)の沈着の抑制が確認できた。糖尿病(標的分子DPP-4)ワクチンDPP-4(CD26)は1回膜貫通型の蛋白であり、膜貫通部位付近で切断されて血中へと放出され、2量体を形成することでインクレチン(GLPなど)を不活性化する酵素活性を有する。近年、糖尿病治療薬としてCDD-4阻害薬が臨床で用いられているが、インクレチンは血糖値が高い場合にはインスリン分泌を促進するため、持続的にDPP-4を阻害しても低血糖は生じにくいと考えられる。そこでDPP-4を標的とした糖尿病ワクチンを設計することとした。DPP-4の配列の中から立体構造を考慮して抗原を3箇所選定しペプチド合成を行い、キュアリア蛋白であるKLHとのコンジュゲートワクチンを合成した(それぞれE1, E2, E3)。このワクチンを野性型マウスに2週間毎に3回投与して抗体価の上昇を評価した。結果として、E1とE3ワクチンでは抗体価が上昇したがE2は無効であった。次にE1とE3ワクチン投与後のマウス血清を用いてDPP-4活性を測定したところ、E3ワクチン投与後のマウス血清ではDPP-4活性阻害が認められたのに対してE1ワクチン投与後のマウスではDPP-4活性が認められなかったそこで、E3を有力な候補配列として次に薬効試験を遂行した。野生型マウスにE3ワクチン(低用量・高用量)を投与し高脂肪食を負荷したところ、高用量ワクチン投与群において糖負荷試験における血糖の有意な低下とインスリン負荷試験におけるインスリン抵抗性の改善が認められた。他の糖尿病マウスを用いた検討においても、高用量E3ワクチン投与により耐糖能の改善が認められたことから、DPP4ワクチンが糖尿病マウスモデルに対して有効であることが示唆された。生活習慣病DPP4ワクチンに関しては、抗原部位の決定、それを用いたペプチドワクチンのマウスでの有用性が明らかとなり論文報告を行うことができた。Lp(a)ワクチンに関しては、同じく抗原部位の決定とそれを用いたDNAワクチンを構築することができ、マウスでの抗体価の上昇とLp(a)過剰発現マウスを用いた血管内膜肥厚の抑制効果を示すことができ、論文報告を行うことができた。ワクチンの安全性担保のために、主としてT細胞の活性化の評価として、エリスポットアッセイ・T cell proliferationアッセイを行う。

アルツハイマー病に対するアミロイドベータワクチン治療において、T細胞の活性化による細胞性免疫が活性化されて脳炎という重篤な有害事象が発生したことを鑑みて、本研究ではT細胞の活性化を可能な限り回避したDNAワクチンシステムを構築している。DNAワクチン後のマウス脾臓由来細胞にDPP-4あるいはLp(a)、陽性コントロールとしてHBcを添加して、インターフェロンγやインターロイキン4の定量、あるいは細胞増殖能(Thymidineの取り込み)を評価する。さらに抗体価測定のときのIgGサブタイプ(IgG1, IgG2a, IgG2b)やエリスポットアッセイのときのサイトカイン分泌のパターンからT細胞のTh1(IgG2a, IgG2b、インターフェロンγの上昇)およびTh2(IgG1、インターロイキン4の上昇)バランスの検討を行う。
緑膿菌クオラムセンシング分子による創部MRSA感染制御法の開発

MRSAの増殖抑制に対する緑膿菌QS分子(3-oxo-C12-HSL、C4-HSL)の影響についてin vitroの系で解析を行った。ポジティブコントロールとしてバンコマイシン(VCM)を用いた。その結果、緑膿菌QS分子の溶媒であるDMSOでは10%以上でMRSA阻害効果を認めたが、緑膿菌QS分子によるMRSA阻害は認めなかった。VCMのMICは1 μg/mlであった。さらに、3-oxo-C12-HSL、C4-HSLを同時に投与した影響についても解析したが、この刺激においても直接的なMRSA阻害は認めなかった。以上の結果より、緑膿菌QS分子単独ではMRSA阻害効果を有しない可能性が示唆された。慢性創傷における多剤耐性菌の感染は年々深刻さを増し、新たな観点からの感染制御策が求められている。新たな対策として、申請者は菌をもって菌を制する可能性に着目している。緑膿菌がMRSAなどほかの菌種に対して抗菌作用を示すことはふるくから知られていたが、緑膿菌自体の毒性・病原性の観点から臨床応用には至っていない。本研究では抗MRSA対策として、好中球やマクロファージの免疫応答を活性化する緑膿菌クオラムセンシング(QS)分子に注目した。これまで、緑膿菌QS分子がMRSA感染制御、創傷治癒過程に果たす役割は報告されていない。本年はMRSAの増殖抑制に対する緑膿菌QS分子(3-oxo-C12-HSL、C4-HSL)の影響について、in vitroの系で解析を行った。その結果、緑膿菌QS分子の溶媒であるDMSOについて、10%以上のDMSOでは阻害を認めたが、緑膿菌QS分子による直接的なMRSA阻害は確認されなかった。VCMのMICは1μg/mlであった。さらに、3-oxo-C12-HSLとC4-HSLを同時に投与した影響について観察したが、この刺激においても直接的なMRSA阻害は確認されなかった。以上の結果より、緑膿菌QS分子単独ではMRSA増殖阻害効果は有しない可能性が示唆された。今後、病原性に関与するLPSやバクテリオファージなどと同時に刺激した効果について検証を行う予定である。2016年4月には政府が2020年までに抗生物質の処方を3割減らす方針を決めたことからも、抗生物質に頼らない新たな感染制御策の開発が急務である。我々は、新たな対策として、菌をもって菌を制する可能性に着目している。方法としては、MRSAと3-oxo-C12-HSLもしくは、MRSAとC4-HSLを共培養し、MRSA増殖抑制効果の検討を行った。ネガティブコントロールとしてはMUller-Hintonbroth、ポジティブコントロールとして、バンコマイシンを用いた。緑膿菌QS分子はマクロファージなどの白血球からのサイトカイン産生を促進することが明らかになっているため、白血球存在下でのQS分子によるMRSA増殖抑制効果にも注目していく。本年度では抗MRSA対策として、好中球やマクロファージの免疫応答を活性化する緑膿菌クオラムセンシング(QS)分子の直接的作用に注目し、解析を行った。緑膿菌QS分子として、バイオフィルム形成や毒素因子産生への関与が報告されている3-oxo-C12-HSLとC4-HSLを用いた。その結果、緑膿菌QS分子による直接的なMRSA阻害は確認されなかった。3-oxo-C12-HSLは宿主の免疫応答に働きかけ、炎症性サイトカイン産生を誘導することが明らかになっている。そのため、3-oxo-C12-HSLがサイトカイン産生誘導により、白血球(好中球、マクロファージ)によるMRSA殺菌を高める可能性があり、次なる解析への足がかりを得ることができた。形成外科学、創傷治癒学今回のin vitroの結果により、緑膿菌QS分子は直接的にMRSA殺菌に関与しないことが明らかになった。今後は、白血球存在下における緑膿菌QS分子の役割、MRSA殺菌能の解析、さらにマウス感染モデルを用いたMRSA殺菌能を解析することにより、新たなMRSA制御法開発に繋げることができると考える。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。病原性に関与するLPSやバクテリオファージなどと同時に刺激した効果について検証をするための経費として、平成27年度請求額にあわせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。
LHC実験におけるリトルヒッグス模型の理論的解析

素粒子の標準模型は非常に成功を収めた理論であるが、そこで存在が予言されるヒッグス粒子は未だに実験的には発見されていない。さらに標準模型でのヒッグス粒子に関わる部分はさまざまな不満な点がある。リトルヒッグス模型は、そのような不満な点を解決するために考えだされた理論であり、現在の標準模型を超える理論の有力な候補の一つである。本研究では、このリトルヒッグス模型が存在を予言する粒子を世界最高エネルギーを作り出すLHC実験でどのように発見できるか、そしてそのような粒子の質量や結合定数をLHC実験でどのように測定できるか、を明らかにした。素粒子の標準理論が到達可能なエネルギースケールの物理を非常によく記述していることが明らかになった一方で、標準理論で存在が予言されるヒッグス粒子はいまだ発見されていない。さらに理論的にこの標準理論には、ヒッグス粒子は理論の基本的なスケールに比べてなぜ軽いのかを説明できない、ヒッグス粒子の"自然さ"の問題があることが指摘されている。この"自然さ"の問題を解決する標準理論を超える物理の一つとして議論されているリトルヒッグス模型に本研究では着目し、特にそれがLHC実験においてどのように解明され得るかを理解することがこの研究の目的である。リトルヒッグス模型では、標準理論のヒッグス粒子が軽いのは、ヒッグス粒子はもとは南部・ゴールドストンボソンであるため、という明白な理由があり、非常に興味深い模型といえる。リトルヒッグス模型で特徴的なのは、ヒッグス粒子の質量項に対するトップ湯川相互作用による大きな量子補正を相殺するために、トップクォークセクターを拡張する点である。そのため、模型にトップクォークのパートナーの重いトップクォークを導入する。さらに理論にT-パリティーを導入することで、電弱精密測定からの制限を緩和できることが指摘されており、そのようなT-パリティーが存在すると、この重いトップクォークのパートナーもT-パリティーが奇(T-odd)のパートナーを持つことになる。よって、このような重いトップクォークのパートナーやT-oddのトップパートナー粒子をLHC実験で実験的に発見することは、リトルヒッグス模型を検証するうえで非常に重要となる。我々は、このような重いトップクォークのパートナー粒子の、LHCでの生成を解析し、それらが発見可能であるばかりでなく、LHCでそれらの質量や生成断面積などをはかることによって理論のパラメーターを決定できる可能性を指摘した。このことから、リトルヒッグス模型を実験的に検証できる可能性があることを明らかにした。さらに、この模型が、ダークマターを説明できるかの検証も、理論のパラメーターを決定することにより、なし得ることを指摘した。リトルヒッグス模型は、標準模型ヒッグス粒子に存在する自然さの問題を近似的な対称性によって解決できる可能性のある非常に興味深い模型である。理論に離散的な対称性であるT-parityを課すことにより、電弱スケールでの精密測定からの制限を緩和でき、さらに暗黒物質を説明できる可能性を持つ。このような模型で特徴的なのは、自然さの問題を解決するために導入されるトップクォークの重いパートナーファルミオンや、T-parityのために存在するそれぞれの標準模型粒子のT-parityパートナー粒子である。今回は特に、LHCで直接生成されうるカラーを持ったクォークのT-parityパートナーのLHC実験での生成を研究した。特に最近Matchev, Park(e-Print : arXiv:0910.1584)によって提唱された方法などによって、T-parityパートナークォークの質量の測定を考えた。このようなT-parityパートナー粒子を明らかにすることは、暗黒物質の理解に重要である可能性もあることから、非常に重要な研究課題である。標準模型からのバックグランド事象の影響などが今後の課題である。さらに、このリトルヒッグス模型と超対称模型の大きな違いはヒッグスセクターにある。超対称模型はヒッグス2重項が2つある模型になっているため、ヒッグスが非常に軽くなれる可能性があるが、そのような可能性はLHCでどのように検証できるかを解析した。リトルヒッグス模型と超対称性模型などの違いを理解することは将来のLHC実験の結果から、理論を区別するために非常に重要である。
顎関節症と楽器演奏に関する研究

楽器演奏が不正咬合や歯列不正の原因となり得ることは広く知られているが,顎関節症の原因となるか否かについては,バイオリンやビオラの演奏家の事例が報告されている以外には,必ずしも明らかでない.そこで本研究では,平成11年から14年までの4年間にわたり徳島文理大学音楽学部(延べ1834人,以下,音楽学部)徳島大学医学部栄養学科と徳島文理大学家政学部管理栄養学科(延べ2736人),同大学家政学部児童学科と家政学科(延べ2629人),徳島大学歯学部(延べ1043人)の4グループの14年生を対象に,演奏する楽器の種類と顎関節症の主要3徴候(関節雑音,関節部落痛,開ロ障害),顎関節症の随伴症状(耳症状,頭痛,肩こり)と各種の既往歴(顎関節治療,咀嚼習慣,顎顔面への外傷,歯並びや噛み合わせ,歯科矯正治療,ストレス,Bruxism)の有無についてアンケート調査行い,楽器演奏と顎関節症の関連について検討した.アンケート結果の分析に際しては,各年次毎の調査資料を横断的調査資料とし,調査対象のうち4年間連続して調査し得た学生の資料を縦断的調査資料としたさらに,音楽学部女子についてはその専攻によって声楽や管楽器などの演奏に際して口を使用するロ使用群(延べ422人)と,鍵盤楽器,弦楽器や打楽器など演奏に際して主に手を使用し,口を使用しない手使用群(延べ1164人)とに分けて検討した.その結果,音楽学部と歯学部を除く他学部との間で,また音楽学部女子では口使用群と手使用群との間で専攻楽器の違いによる顎関節症状の罹患率に大きな差はないことが明らかになったさらに,学年進行に伴う罹患率の変化も歯学部を除いては特には認められなかったこれは,楽器の累積演奏時間においてプロの演奏家と大学生では非常に大きな差があり,大学生の段階ではいまだ発症に至っていないものと推察された.楽器演奏が不正咬合や歯列不正の原因となり得ることは広く知られているが,顎関節症の原因となるか否かについては,バイオリンやビオラの演奏家の事例が報告されている以外には,必ずしも明らかでない.そこで本研究では,平成11年から14年までの4年間にわたり徳島文理大学音楽学部(延べ1834人,以下,音楽学部)徳島大学医学部栄養学科と徳島文理大学家政学部管理栄養学科(延べ2736人),同大学家政学部児童学科と家政学科(延べ2629人),徳島大学歯学部(延べ1043人)の4グループの14年生を対象に,演奏する楽器の種類と顎関節症の主要3徴候(関節雑音,関節部落痛,開ロ障害),顎関節症の随伴症状(耳症状,頭痛,肩こり)と各種の既往歴(顎関節治療,咀嚼習慣,顎顔面への外傷,歯並びや噛み合わせ,歯科矯正治療,ストレス,Bruxism)の有無についてアンケート調査行い,楽器演奏と顎関節症の関連について検討した.アンケート結果の分析に際しては,各年次毎の調査資料を横断的調査資料とし,調査対象のうち4年間連続して調査し得た学生の資料を縦断的調査資料としたさらに,音楽学部女子についてはその専攻によって声楽や管楽器などの演奏に際して口を使用するロ使用群(延べ422人)と,鍵盤楽器,弦楽器や打楽器など演奏に際して主に手を使用し,口を使用しない手使用群(延べ1164人)とに分けて検討した.その結果,音楽学部と歯学部を除く他学部との間で,また音楽学部女子では口使用群と手使用群との間で専攻楽器の違いによる顎関節症状の罹患率に大きな差はないことが明らかになったさらに,学年進行に伴う罹患率の変化も歯学部を除いては特には認められなかったこれは,楽器の累積演奏時間においてプロの演奏家と大学生では非常に大きな差があり,大学生の段階ではいまだ発症に至っていないものと推察された.1.アンケート調査楽器演奏と顎関節症の関連性を検討するために好発年齢層である音楽学部の全学生約270名について,顎関節症状の有無や演奏する楽器の種類や演奏時間などについてアンケート調査を行った.また,顎関節症に関する歯科医学的情報,あるいは教育の有無やその程度が疫学的発症頻度に及ぼす影響を明らかにするために,歯科医学教育を受ける歯学部学生(360名)および医学教育を受ける医学部学生(210名)とそのような医学系の教育を受けることのない文化系学部学生(1120名)をアンケート対象に加え,顎関節症状の有無や楽器演奏の習慣など音楽学部と同様のアンケート調査を行った.2.面接調査および画像診査アンケート調査の結果,顎関節症が疑われる学生のうち協力の得られた一部の学生について面接調査を行い,アンケート調査の回答の信頼性の検証と顎関節の断層X線写真やMRIを用いた歯科的診査を行った.回答の信頼性については,少数例の検討ではあるが,研究結果に重大な影響を与えるような特別の問題点はうかがわれなかった.3.調査結果のデータベース化アンケート調査と歯科的診査結果,特に断層X線写真やMRIの画像情報の適切なデータベース化を行うための予備的検討を開始した.4.学会における発表本年度のアンケート調査により得られた一部の結果(要旨下記)について,第12回日本顎関節学会において口演発表した.学年進行とともに有症状者が増加し,反対に無症状者は減少していた.また,顎関節症状の発症率は,音楽学部や文化系学部の学生に比較して歯学あるいは医学教育を受けた学生において高い傾向が見受けられた.

1.アンケート調査前年度に引続き,楽器演奏と顎関節症の関連性を検討するために好発年齢層である4年制大学の音楽学部の全学生約270名について,顎関節症状の有無や1年間での症状の変化,また演奏する楽器の種類や演奏時間などについてアンケート調査を行った.また,顎関節症に関する一般的教育,あるいは歯科医学的情報の有無やその程度が疫学的発症頻度に及ぼす影響を明らかにするために,歯科医学教育を受ける歯学部学生(360名)および医学教育を受ける医学部学生(210名)とそのような専門的な医学教育を受けることのない文化系学部学生(1120名)をアンケート対象に加え,顎関節症状の有無や楽器演奏の習慣など音楽学部と同様のアンケート調査を行った.2.面接調査および画像診査アンケート調査の結果,顎関節症が疑われる学生のうち協力の得られた一部の学生について面接調査を行い,アンケート調査の回答の信頼性の検証と顎関節の断層X線写真やMRIを用いた歯科的診査を行った.回答の信頼性については,少数例での面接調査ではあるが,研究結果に重大な影響を与えるような特別の問題点はうかがわれなかった.3.調査結果のデータベース化アンケート調査,歯科的診査結果と断層X線写真やMRIの画像情報のデータベース化を行い,経年的資料の蓄積を開始した.4.学会における発表昨年度と本年度のアンケート調査により得られた一部の成果について,第13回日本顎関節学会において口演発表した.1.アンケート調査前年度に引続き,楽器演奏と顎関節症の関連性を検討するために好発年齢層である4年制大学の音楽学部の全学生約270名について,顎関節症状の有無や過去1年間での症状の変化,また演奏する楽器の種類や演奏時間などについてアンケート調査を行った.また,顎関節症に関する一般的教育,あるいは歯科医学的情報の有無やその程度が疫学的発症頻度に及ぼす影響を明らかにするために,歯科医学教育を受ける歯学部学生(360名)および医学教育を受ける医学部学生(210名)とそのような専門的な医学教育を受けることのない文化系学部学生(1120名)をアンケート対象に加え,顎関節症状の有無や楽器演奏の習慣など音楽学部と同様のアンケート調査を行った.2.面接調査,画像診査および心理テストアンケート調査の結果,顎関節症が疑われる学生のうち協力の得られた一部の学生について面接調査と歯科的診査を行い,アンケート調査の回答の信頼性の検証を試みた.回答の信頼性については,少数例での面接調査ではあるが,研究結果に重大な影響を与えるような特別の問題点はうかがわれなかった.また,治療を要する一部学生については顎関節の断層X線写真やMRIを用いた画像診査を行った.また,協力の得られた一部の学生については,心理学的な要因の影響を検討するためにCMIを始めとする各種の心理テストを行った.3.調査結果のデータベース化アンケート調査,歯科的診査結果と断層X線写真やMRIの画像情報などのデータベース化を行い,前年度に引続き経年的資料の蓄積を継続した.1.アンケート調査前年度に引続き,楽器演奏と顎関節症の関連性を検討するために4年制大学の音楽学部の全学生について,顎関節症状の有無や過去1年間での症状の変化,また演奏する楽器の種類や演奏時間などについてアンケート調査を行った.また前年と同様に,顎関節症に関する一般的教育,あるいは歯科医学的情報の有無やその程度が疫学的発症頻度に及ぼす影響を明らかにするために,歯科医学教育を受ける歯学部学生および医学教育を受ける医学部学生とそのような専門的な医学教育を受けることのない文化系学部学生を対象に,顎関節症状の有無や楽器演奏の習慣などのアンケート調査を行った.
性差と加齢を考慮した労働者の睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムの開発

本研究の目的は、労働者の睡眠の質における性差と加齢の影響を明確にし、性別と加齢に応じた睡眠の質改善のプログラムを開発することである。研究対象者は中規模事業場で働く35歳以上の男女であった。研究期間中の健康診断時期に調査を実施した。1年目の調査結果では、男性の睡眠の質には運動習慣、女性の睡眠の質には教育歴や喫煙状況が関連していた。2年目には、23項目の「睡眠チェックリスト」を作成した。3年目には、睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムの効果評価を行った結果、介入群において3項目において改善傾向が見られた。今後は産業保健スタッフが睡眠改善指導にどのように活用するかを検討する必要がある。(1)睡眠チェック項目の妥当性・信頼性の検証平成25年度は、睡眠チェック項目の妥当性・信頼性の検証を行うための調査を実施した。某事業場の従業員485名(男性450名、女性35名)を対象として、睡眠チェック項目を測定する調査を実施した。368名(男性338名、女性30名)からの回答を得た。3カ月後に再調査を実施し、197名(男性175名、女性22名)から回答を得た。内容妥当性について、ピッツバーグ睡眠質問票の日本語版(PSQI:土井ら, 1998)との関連性を検証したところ、睡眠チェック項目の合計得点は有意な正の相関を示した(0.23, p < 0.05)。探索的因子分析はプロマックス回転を用いて行ったところ、9因子が抽出されが、これまでの先行研究(足達ら, 2005; Suzuki et al., 2008)と本研究前年度の結果から、「睡眠環境」「長時間睡眠」「仕事のストレス」「生活習慣」「体調不良」の5因子を想定していた。確認的因子分析を行ったところ、「睡眠環境」「長時間睡眠」「体調不良」の3因子モデルが最も適合度が高かった(GFI = 0.92, AGFI = 0.89)。再テストとの相関係数は0.220.77 (p < 0.05)で、いずれも有意な変化は見られなかった。(2)睡眠改善のセルフケア・プログラムについてまとめた冊子作りを行った。内容は、刺激統制法、睡眠制限法や薬の有効な利用方法をまとめ、リラクセーション方法やエクササイズをビデオにまとめた。(1)労働者の睡眠の質における性差と加齢の影響調査と睡眠チェック項目の作成平成24年度は、産業医の協力のもと、某事業場の従業員の内35歳以上の313名(男性288名・女性25名)を対象として、睡眠の質、生活習慣及びテストステロン(男性のみ)とエストロゲン(女性のみ)、コルチゾール(男女とも)を測定する調査を実施した。227名(男性206名・女性21名)から血液サンプルが得られた。質問紙については229名(男性208名・女性21名)から回答を得た。睡眠の質に関連している変数は、抑うつ感であった。生活習慣の中で睡眠を妨げている原因として考えられるものとしては、仕事や人間関係の悩み、ストレス、昼の緊張、寝室で難しい話や考え事、運動不足、寝室の温度や明かり、家事や育児等があった。睡眠の質に関連する要因を測定できると思われる項目としてこれらを選択し、睡眠チェック項目を作成するに至った。(2)睡眠改善のセルフケア・プログラムの文献整理PubMedでキーワードを"sleep quality intervention"として検索したところ、870本の文献のうち、薬物・外科的治療等を除く心理・行動的介入にしぼり48文献を選択した。心理・行動的介入で最も多かったのは認知行動療法で24本だった。中でも睡眠制限法、睡眠刺激コントロールが最も睡眠改善に適しており、それらの療法にリラクセーション訓練を組み合わせて行っている研究もあった。実施方法は冊子配布、Internet使用、e-mail使用から小グループセッション形式まで多様であった。運動に関する研究は10本であり、運動の内容はヨガや太極拳、エアロビクス運動等多様であった。理学療法は1本、ケースレポートのみであった。内容はストレッチ運動、マッサージ、リラクセーションの組合せであった。その他にアロマテラピー、音楽、腹式呼吸等が見られた。平成26年度は、睡眠改善のセルフケア・プログラムに関する冊子を配布し、その効果評価を行った。某事業場の従業員315名(男性291名、女性24名)を対象に、介入群(167名)と待機群(148名)に職場部署ごとにランダムに割り付けを行った。介入前の事前調査を実施後、介入群には睡眠改善のセルフケア・プログラムに関する冊子を配布した。

3カ月の実施期間を経て、事後調査を実施した。その後待機群にも冊子を配布した。事前調査と事後調査のデータの両方がそろっている対象者は男性172名、女性15名となり、介入群87名、待機群100名となった。分析の結果、睡眠の質に関連する指標に関して、効果を示す結果は得られなかった。しかし、睡眠の質を阻害する生活習慣に関して、「夕食を食べてから寝るまでは3時間以上あけている」(F(1, 184) 3.01, p = 0.084),「ベッドでテレビを見たり仕事をしたりしている」(F(1, 185) = 3.60, p = 0.059),「仕事への集中はできている」(F(1, 182) = 3.62, p = 0.059)には介入群に改善の傾向が見られた。産業保健スタッフが従業員を対象とした睡眠改善指導にどのように反映するかは、今後さらに検討が必要である。健康心理学平成25年度の研究計画では、睡眠チェック項目の妥当性・信頼性の検証を行い、理学療法的手法による睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムを開発し、睡眠改善のセルフケアに関する冊子作りに向けて内容を整理することとしており、おおむね順調に進展している。初年度の到達目標の計画において、睡眠の質の状態を調査し、セルフケア・プログラムの文献を整理することとしていたため。平成26年度には、睡眠改善の介入研究の実施を行う予定である。睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムとして冊子を作成し、対象者に配布する。対象者はランダムに介入群と待機群に振り分け、実践期間を3か月とし、事後調査を実施する予定である。事後調査後、待機群に冊子を配布する。平成25年度には、睡眠チェック項目の妥当性・信頼性の検証を行うための調査を実施する。さらに、理学療法的な手法を生かして、運動に関連する睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムを開発し、その効果を検証する。睡眠改善のセルフケア・プログラムについてまとめた冊子作りに向けて内容を整理していく。平成26年度の睡眠改善の介入研究として、冊子を配布し、対象者の睡眠チェック状況に合わせて、睡眠の質改善のためのセルフケア・プログラムの実施を求める予定である。冊子にはリラクセーション法や運動法の映像資料の添付を計画している。次年度は睡眠改善のための介入研究を実施するため、教材冊子とビデオの作成費用、介入研究の実施費用、研究参加者への謝礼、学会発表参加費用等の費用が必要である。調査票の印刷=300,000円、データ入力費用=200,000円、研究参加者への謝礼=500,000円冊子・ビデオ作成=500,000円、学会発表参加費用=200,000円、研究発表にかかる経費=90,000円、消耗品購入=2,480円睡眠チェック項目の妥当性・信頼性の検証を行うための調査:質問紙印刷、血液データ収集、データ入力(100万円)睡眠の質改善の為のセルフケア・プログラム開発のための基礎研究の実施:睡眠時生体情報解析装置の購入(60万円)睡眠の質改善のための冊子づくりの準備:資料の収集、DVD映像の準備(10万円)
病原性大腸菌ゲノムの多様性と可塑性

病原性大腸菌には種々のタイプが存在し、それぞれ異なった感染症を引き起こす。病原性大腸菌のゲノムの多様性の実態と病原型との関連、多様性獲得の分子機構、それに伴うゲノムの可塑性を明らかにすることを目的として、病原性大腸菌O157堺株とK-12株のゲノム配列に基づいて、大腸菌ゲノムを約10Kb単位で増幅できるPCRプライマーセットを作製し、これを用いて各種O157株の全ゲノム構造を解析した(whole genome PCR scanning、以下WGPSと呼ぶ)。まず、1998年に日本各地で分離されたO157臨床分離株からXbaIによる染色体切断パターンの大きく異なる10株を選択し、堺株を基準として全ゲノム構造をWGPSで解析した。各O157株で堺株と構造の異なるゲノム領域を全て同定でき(2株はO157ではないことが解析終了後に判明)、WGPSという新しいゲノム解析法がほぼ確立できたといえる。また、解析結果から、O157菌株間には予想以上の多様性が存在し、特にラムダ様プロファージ領域には株間で大きな違いがあることが明らかとなった。多様なO157の出現にはラムダ様ファージが大きく関与していることが示唆される。堺株と構造の異なる領域の配列決定に関しては現在進行中である。PCRで増幅されない領域は、インバースPCR法を用いて該当領域の構造を決定する予定であったが、PCRで増幅されない領域も予想以上に数が多く、サイズも大きかったため、各株のBACライブラリーの作製を行うことにより対応することにした。現在、BACライブラリーの作成が進行中である。なお、継代培養によるゲノムの可塑性解析に関しては、継代培養条件等の検討を行い、得られた菌株の一部で染色体の構造変化が起きていることをPFGEで確認した。また、これらの解析と平行して、urease遺伝子の大腸菌株間における保有率およびtoxB遺伝子の機能を解析し、その分布や機能の一部が明らかにできた。
多変数効率分析による視覚情報処理過程の研究

本研究の目的は,視覚情報処理の統合的なモデルを構築するため,多変数効率分析という新たに導出した研究手法を用いて,視覚的手がかり間相互作用の量的かつ詳細な検討を行うことである.最終年度の今年は,前年度理論的に導出した多変数効率分析を用いて,実際に両眼視差情報と運動情報の統合過程の量的な検討を試みた.得られた知見は次の3点である.1.理論的計算により(1)3次元空間内の奥行き識別(2)3次元空間内の運動速度の識別という2つの課題における理想的観察者の成績に,刺激に挿入するノイズにおける両眼視差手がかりと運動手がかりとの相関が,逆の影響を与えることが示された.すなわち,奥行き識別課題では,両眼視差と運動の相関が高くなると成績が低下するのに対して,速度識別課題では,逆に成績が向上することがわかった.2.上記の2種類の課題(奥行き識別課題・速度識別課題)について,ノイズにおける両眼視差・運動両手がかりの相関と人間の成績の関係を調べた.その結果,理想的観察者とは異なり,両方の課題において,相関は人間のパフォーマンスに殆ど影響を与えなかった.このことより,視覚系において,個々の刺激要素のサンプリングは,両眼視差処理ユニットと運動処理ユニットでそれぞれ独立に行われていることが推測される.3.しかしながら,両眼視差手がかりと運動手がかりの両方を与えた条件と,どちらか一方の手がかりのみを与えた条件とで統計的効率を比較したところ,実験に参加した全ての被験者について,両方の手がかりを与えた条件では,明らかに手がかり間の統合が生じていることを示すデータが得られた.本研究の目的は、多変数効率分析という新たな研究手法を導出し、視覚情報処理過程の研究に適用することによって、視覚手がかり間の相互作用を取り入れた形で視覚情報処理モデルを構築することである。初年度の今年は、多変数効率分析の理論的導出を中心に研究を進めた。そのための材料としては、両眼視差と運動視差という、量的な操作が比較的容易な2つの奥行き手がかりを取り上げた。これらの手がかりを選んだ最大の理由は、両者の間の相互作用や統合については、これまでにも多くの研究が行われており、新たな多変数効率分析という研究手法で得られた結果と先行研究の結果を比較することで、この研究手法の利点及び問題点が明らかにされると考えたからである。多変数効率分析は、多次元確率分布モデルとベイズ統計から、理論的な計算を用いて導出された。その具体的方法は次の通りである。(1)両眼視差と運動視差を各々変数x,yとする。(2)刺激に2変数同時ガウス分布に従うノイズを加える。(3)ベイズ統計に従って、理想的観察者の成績を算出する。この時、両眼視差にのみ基づく理想的観察者、運動視差にのみ基づく観察者、両方を用いる理想的観察者の、3通りの理想的観察者の成績が算出できる。(4)実験を行い、人間の効率(人間と理想的観察者の識別可能性(d')から算出される)を求める。実際に、(1)(3)の手順に乗っ取って理論的計算を進めたところ、(2)の段階で加える2次元ガウスノイズの相関値を変化させると、両情報を用いる理想的観察者の成績が変化することが明らかにされた。さらに、その時の変化の方向は、両眼ノイズを加える前の両眼情報と運動情報の関係によって逆転することも示された。現在、(4)の人間を対象とした実験を遂行しており、今後その結果から人間の効率に対する相関値の影響、及び情景の種類と相関値の影響を調べ、視覚システムにおける局所的な両眼視差と運動視差の統合について考察を加える予定である。本研究の目的は,視覚情報処理の統合的なモデルを構築するため,多変数効率分析という新たに導出した研究手法を用いて,視覚的手がかり間相互作用の量的かつ詳細な検討を行うことである.最終年度の今年は,前年度理論的に導出した多変数効率分析を用いて,実際に両眼視差情報と運動情報の統合過程の量的な検討を試みた.得られた知見は次の3点である.1.理論的計算により(1)3次元空間内の奥行き識別(2)3次元空間内の運動速度の識別という2つの課題における理想的観察者の成績に,刺激に挿入するノイズにおける両眼視差手がかりと運動手がかりとの相関が,逆の影響を与えることが示された.すなわち,奥行き識別課題では,両眼視差と運動の相関が高くなると成績が低下するのに対して,速度識別課題では,逆に成績が向上することがわかった.2.上記の2種類の課題(奥行き識別課題・速度識別課題)について,ノイズにおける両眼視差・運動両手がかりの相関と人間の成績の関係を調べた.その結果,理想的観察者とは異なり,両方の課題において,相関は人間のパフォーマンスに殆ど影響を与えなかった.このことより,視覚系において,個々の刺激要素のサンプリングは,両眼視差処理ユニットと運動処理ユニットでそれぞれ独立に行われていることが推測される.3.しかしながら,両眼視差手がかりと運動手がかりの両方を与えた条件と,どちらか一方の手がかりのみを与えた条件とで統計的効率を比較したところ,実験に参加した全ての被験者について,両方の手がかりを与えた条件では,明らかに手がかり間の統合が生じていることを示すデータが得られた.
KKR-Green関数法とクラスター変分法による合金の相図

1.密度汎関数法を基礎とする不純物KKR-Green関数法の第一原理計算でNi,Cu,Pd,AgのFCC金属中の不純物対(TiCu,ZrAg)の相互作用エネルギーを算出し、その微視的機構を明らかにした。また、不純物対相互作用エネルギーの符号と大きさにより、不純物元素と母体元素からなる2元合金の平衡状態図の基本的特徴(規則合金型、相分離型、全率固溶型)がほぼ説明できることを示した。2.上記の不純物対相互作用エネルギーとその対確率で内部エネルギーを記述し、原子配置エントロピーをクラスター変分法の4面体近似で記述するやり方で自由エネルギーを求め、Pd中のRh不純物とPd中のRu不純物の溶解度限の温度依存性を再現することに成功した。不純物対相互作用は長距離的で、Pd中のRuにおいては、実験結果と比較するには第4近接不純物対相互作用エネルギーまで取り入れた計算が必要であることを示した。