hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連続音声認識手法を用いた音楽情報処理の研究

MIDIデータを入力にして楽譜を復元するためのリズム認識を、意図された音価を持つ音符を隠れ状態に、変動を伴って実際に演奏された音符長を出力にして、HMMにおけるViterbi経路探索の問題として定式化した。多声部楽曲のリズム認識も、単一声部の問題に還元することで解決した。テンポのモデル化や、テンポ変化の検出なども音声認識におけるセグメンタルk-meansアルゴリズムを拡張した手法により可能となった。与えられた旋律に対する自動和声付けを、旋律の背後に存在するであろう和音を隠れ状態とし、旋律をその和音からの出力とし、さらに和音の系列として統計的言語モデルを用いることで、連続音声認識と同型の問題として定式化した。数理的手法による自動対位法の研究は、対旋律のリズムの設計と、音高列の決定の二段階で尤度最大の規準で解を動的計画法によって求める手法を開拓した。多重音の信号解析は、フレーム単位で観測したスペクトルは倍音構造の重ね合わせであるとモデル化し、単音の倍音として分散しているエネルギーは本来一つのクラスタに属するものと考えて、調波構造を拘束条件としてk-meansクラスタリングをベースにしたアルゴリズム(ハーモニッククラスタリング)を考案した。さらにクラスタ所属を確率とし、k-meansをEMアルゴリズムに一般化し、より精度を向上させた。AICなどの情報量規準を用いて、音源数やオクターブ位置の決定も可能となった。もう一つの多重音の解析手法として、「specmurt分析」を提案した。周波数軸のみを対数に変換したスペクトルの逆フーリエ変換をspecmurtと呼ぶ。複数の楽音の調波構造が同一であると仮定すると、対数周波数の線形スペクトルは音源周波数の分布と調波構造の畳み込みになるという点に着目し、新しい信号処理の可能性を開いた。連続音声認識の方法論を用いた高度な音楽情報処理手法の即発を開始した.初年度としては、演奏から楽譜を推定復元する自動採譜の問題を扱った。MIDI楽器で演奏された音楽信号では、音高は容易に知られるが、音長(観測される音の長さ)から音価(音符が意味する長さ)を一意的に推定することは難しく、市販のソフトでは奇妙な楽譜が出力されることが多い。我々はこの問題を連続音声認識の方法論と同型の問題として扱った。音符の列には、たとえば付点四分音符の後には八分音符が来やすい、などの確率約な文法が存在する。また、各音符の物理的音長は音価から確率的に変動するとモデル化できる。この二段階の確率構造の問題は連続音声認識における文法と音素モデルの組合せに同型で、隠れマルコフモデル(HMM)で表現できる.この枠組により音価推定、拍節推定、拍子推定、変動テンポ推定などの従来別々に扱われて来た問題が統一的な手法により解決できることを示し、実験により実証した。さらに、隣接する3音符の音長比のベクトルを、テンポに依存しない特徴量としてリズムベクトル」と名付け、その分布を実演奏データから学習した。この特徴量を観測入力とし、HMMのViterbi経路推定アルプリズムにより音価列を推定した。その結果、市販のMIDIソフトでは復元が困難な演奏から,従来より高い精度で楽譜復元が行えた.以上と並行して、演奏の音響信号から楽譜を復元するために、多重音(和音)のピッチ解析の問題に周波数軸方向の動的計画法を適用して、精度の高い音推定を行った。また、フレームごとに推定された複数ピッチ周波数を、HMMを用いて滑らかにつないで時間方向の複数の軌跡として求める手法も開発した.今後はさらに精度の高い複数ピッチ音響信号のピッチ推定法を開発する.また、与えられた旋律に対し、その背後に隠れいてる,和声を推定することにより自動和声づけを行なう。

1.テンポに依存しない多声音楽演奏からのリズム認識テンポが未知である多声楽曲のMIDI演奏を対象としたリズム認識手法を検討した.多声楽曲のリズムを扱うためにリズム譜を導入し,多声部間IOIからリズム譜を推定する問題を,テンポに依存しない特徴量と音価のn-gram文法を含んだ隠れマルコフモデル(HMM)として定式化した.2.多重音からの基本周波数の抽出(ハーモニック・クラスタリング)多重音スペクトルから個々の音ごとに基本周波数の検出とスペクトル分離を行う手法について検討した.複数の調波構造が混在したスペクトルのモデルを,単一の調波構造をモデル化した拘束つき混合正規分布モデルを混合することで定式化した.この手法は基本周波数を連続値として高精度に推定できるという特徴をもつ.3.基本周波数の解析手法(Specmurt法)多重音を対象した基本周波数の解析手法としてSpecmurt法を提案した.多重音を構成する各音が共通した調波構造パターンのスペクトルを持つ場合,対数周波数軸上では,これらの互いの関係は同一の倍音パターン形状を平行移動した関係となる.これを,多重音の基本周波数の分布と共通調波構造パターンとの畳み込みと解釈し,フーリエ領域で除算を用いて逆畳み込みを行うことにより,基本周波数を辿続分布として求めることを実現した.4.旋律への自動和声づけ与えられた旋律を、和声の遷移を表現するHMMからの出力と見なして定式化し、Viterbi復号化アルゴリズムにより「隠れた」和声遷移を最尤推定することにより、与えられた旋律に対する自動和声づけを実現した.特にモデルの精緻化に関する検討の結果、主観評価などで有効性を確認した.5.DP法に基づく対位法における対旋律候補の自動生成与えられた定旋律に適合する対旋律を,対位法により自動生成するアルゴリズムを検討した。DP法にN-bestアルゴリズムを併用して一対一対位法の対旋律を得る手法を試みた.また一対二対位法に関して,二音一状態の探索空間にDP法を適用する事で,音程の規則に合う対旋律が得られる可能性を示した.1.テンポに依存しない多声音楽演奏からのリズム認識テンポが未知である多声楽曲のMIDI演奏を対象としたリズム認識手法を検討した。また、急激にテンポが起きた時点をセグメンタルk-meansアルゴリズムを用いて推定する手法を検討した。さらに、確率文脈自由文法を応用して複旋律の音情報を直接解析する手法についても検討した。2.多重音からの基本周波数の抽出(ハーモニック・クラスタリングおよび時空間クラスタリング)多重音スペクトルから個々の音ごとに基本周波数の検出とスペクトル分離を行う手法として、高調波の拘束を用いた混合正規分布モデルでスペクトルを推定する手法(ハーモニック・クラスタリング)の改良を行った。また、時間方向と周波数方向を同時にモデリングしてEMアルゴリズムを行う手法(時空間クラスタリング)を新たに提案し、音楽音響信号から演奏情報(MIDIデータなど)を高精度に求められることを確認した。3.基本周波数の解析手法(Specmurt法)多重音を対象とした基本周波数の解析手法としてSpecmurt法を提案し、その改良を行った。
新規な複合フェロモン感覚子における仲間識別セルセンサーとその適応的機能構築

動物の生活形態は進化の流れの中で、単独性から家族性、社会性へと変遷してきた。適応的生存戦略の一環として高度に組織されたアリの社会は、巣ごとの集団帰属性の確立と相互認知を前提としている。彼らは、相手にとって自分が仲間か否かをアピールすると同時に、仲間識別センサーを使って自分にとって相手が仲間か否かを識別し適正に行動するケミカルコミュニケーション能力を持つ。社会性昆虫の営巣形態は女王の産む子を多くのワーカー個体が養育することで血縁度の高い子孫を残す単女王制の方向に進んできたと説明されている。しかし、ある種のアリは巣を融合して多女王制のスーパーコロニーを形成し、近年世界各地で見られる外来侵入アリの異常繁殖要因ともなっている。そこで、私達は10数年にわたり年次的に生態学的観察がなされ、16kmにわたる融合巣の構成と規模がほぼ唯一確定されている最大級の北海道石狩浜スーパーコロニーのエゾアカヤマアリを対象に、多女王制の融合巣形成の根底にある巣仲間識別に基づく攻撃行動を司る仲間識別センサーの特性を単女王制の場合と比較し、エゾアカヤマアリが示す顕著な巣間寛容性をこのセンサーの仲間識別能の鈍化にもとついて説明することができた。一方で、私達は、クロオオアリのカースト間比較を行い、特に、雄アリが攻撃性に乏しく、"仲間識別感覚子"も"社会的攻撃中枢"も持たないことを見出した。そこで働きアリと雄アリの触角を使ったサブトラクションPCR法により、仲間識別感覚子特異的に機能する、受容体、チャンネルなどのセルセンサー遺伝子を効率的に探索することを狙って、雄アリにはなく働きアリの触角で発現している23個の遺伝子(11未知遺伝子+12既知遺伝子)と、逆に、働きアリにはなく雄アリの触角で発現している19個の遺伝子(12未知遺伝子+7既知遺伝子)を策定することができた。社会生昆虫は、カースト分化がみられ役割分担をするワーカーやオスが女王を中として統制のとれたコロニー集団を形成している。コロニー同士のワーカー個体は同種であっても、異巣の相手を識別し攻撃することができる。相手を識別する指標になっているのは体表の炭化水素であり、それを感知する特殊な感覚子が触角に存在する。クロオオアリでは当該感覚子当たりの神経細胞数は約130個で、その神経が脳内投射する一次嗅覚中枢の触角葉における領域を構成する子球体の数もこれに丁度対応していた。このシステムによってさまざまな炭化水素成分で構成される異巣の匂いパターン判別がされ攻撃行動が誘起されると推測されるので、触角葉のこの領域はクロオオアリの「社会的攻撃性センター」と呼ぶことができる。触角葉の構造をカースト別にみると、オスはこの領域を持たず、攻撃性に乏しいことが明らかになった。この違いをもとに、現在、クロオオアリの触角や触角葉で、オスとワーカー(メス)の差を分子レベルで調べようとしている。一方、単女王制のコロニーを作る種のクロオオアリとスーパーコロニーと呼ばれる多女王の融合巣をつくるエゾアカヤマアリでは、攻撃と受容の行動切り替えに差があると考えられた。後者はより寛容でなければ巣を融合することはできない。そこで、異巣個体攻撃に関して、野外での行動実験と、当該感覚子の応答性を測定する電気生理学実験を行い、営巣形態の異なるこの2種を比較した。その結果、単女王制の種では殆ど異巣個体の炭化水素に限って応答する当該感覚子が敵味方を一義的に区別しているのに対し、多女王制の種では、当該感覚子の応答は参照されるが、敵味方の判別において決定的ではなく、脳内の攻撃行動閾値の設定に即して実際の攻撃が引き起こされることがわかった。

そこで働きアリと雄アリの触角を使ったサブトラクションPCR法により、仲間識別感覚子特異的に機能する、受容体、チャンネルなどのセルセンサー遺伝子を効率的に探索することを狙って、雄アリにはなく働きアリの触角で発現している23個の遺伝子(11未知遺伝子+12既知遺伝子)と、逆に、働きアリにはなく雄アリの触角で発現している19個の遺伝子(12未知遺伝子+7既知遺伝子)を策定することができた。
ゴサマー多体力学の解構造

本研究では,薄膜やケーブルなどのゴサマー構造と,それを支持する宇宙機本体等から成るゴサマー多体構造物の変形と運動について,その特徴を理論・数値シミュレーション・地上実験により明らかにした.そして,その理論・数値解析手法をJAXAの小型実証機IKAROSの設計・開発へ適用し,IKAROSの軌道上データとの比較により,その妥当性を宇宙実証した.最後に,ゴサマー構造物の実用化に向けた新しい解析手法を提案した.本研究では,薄膜やケーブルなどのゴサマー構造と,それを支持する宇宙機本体等から成るゴサマー多体構造物の変形と運動について,その特徴を理論・数値シミュレーション・地上実験により明らかにした.そして,その理論・数値解析手法をJAXAの小型実証機IKAROSの設計・開発へ適用し,IKAROSの軌道上データとの比較により,その妥当性を宇宙実証した.最後に,ゴサマー構造物の実用化に向けた新しい解析手法を提案した.第一に,精密・大規模なゴサマー多体構造物モデルの運動の高速な並列解析コードNEDA2.0を開発・改良し,(独)宇宙航空研究開発機構が2010年5月21日に打ち上げた,ソーラー電力セイル小型実証機IKAROSの軌道上挙動予測および運用結果解析に適用した.その結果,本研究による理論および解析手法が,大型ゴサマー構造の展開運動を伴う非線形大変形動力学を精度よく予測できることを実証した.第二に,膜面のしわの発生時および消滅時の変位と荷重を計測する実験系をくみ上げ,計測実験を実施した.そして,汎用有限要素法解析ソフトABAQUSを用いて,膜面の変形を計算し,実験結果と比較することにより,実験および計算の結果が妥当であることを確認した.また,直径1.8m,高さ1mの大型真空試験機を用いて,0.01Paの高真空下で膜面の展開時の運動をステレオ視計測する装置をくみ上げた.以上により,NEDA2.0,ABAQUS,膜のしわ計測,真空展開試験という,4つの研究ツールが揃い,本研究が目指すゴサマー多体力学の解構造の研究の準備が整った.また,解構造の必要な部分を保存する非線形のモデル低次元化法も構築した.この低次元化法の基礎ができたことで,実験や計算による解構造の解明とともに,それを利用したゴサマー宇宙構造物の設計・開発手法の構築の基礎ができた.以上により,本研究の最終目標である,解構造解析によるゴサマー多体構造物の構造・ダイナミクス解析理論の提供と将来のゴサマー宇宙構造物設計標準の構築に向けた基礎理論の構築の基盤が築かれた.また,これらの研究成果は,上述のIKAROSだけでなく,2012年に宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」の船外プラットホームで実験予定の「宇宙インフレータブル構造の宇宙実証SIMPLE」の挙動予測にも適用するとともに,それらを含む研究成果を国際会議等で周知した.本研究では4つの課題を交付申請書の段階で掲げ,それらの課題を解決すべく研究を行っている.当該年度はこれら4つの課題に対し,以下の成果を得た.まず,課題1「精密・大規模なゴサマー多体構造物モデルの運動の高速な並列解析コードの開発」については,前年度までに開発した並列解析コードNEDA2.0の大部分(領域分割型並列化部分)を完成させた.次に,課題2「精緻で汎用性のある地上実験法と実験結果に基づく数値解析の精度評価法の提案」については,前年度に構築した高真空下での1m級ゴサマー多体構造物の高速展開/姿勢マヌーバのダイナミクスの実験系を用いて膜面の展開・展張実験を行った.次に,課題3「分岐構造が系全体に与える影響を考慮した数値解析の誤差評価理論の構築」については,ある時点で分岐した解がその後どう時間発展してゆくかを高速に予測する手法を定式化した.また,高分子膜の引張試験結果および非線形汎用FEMコードABAQUSによる解析結果をもとに,ゴサマー構造特有の非線形な応力一歪特性の定式化手法の改善を行った.また,静解析で解析解を得られるものについては,数値解と解析解とを比較することでメッシュ分割による誤差の影響を評価する手順をまとめた.そして,課題4「解構造の必要な部分を保存するモデル低次元化法の構築」については,低次元化手法,ならびに,課題3で定式化した誤差評価理論を低次元化手法の誤差評価に用いて,低次元化手法の精度が妥当であることを示した.以上の成果の一部は国際会議で発表し,周知した.これにより,実際の宇宙機の設計・開発にも耐えうる低次元化手法を構築できた.以上により,本研究の最終目標である,解構造解析によるゴサマー多体構造物の構造・ダイナミクス解析理論の提供と将来のゴサマー宇宙構造物設計標準の構築に向けた基礎理論の構築に必要となる研究成果の主たる部分が得られた.本研究では4つの課題に取り組んだ.まず,課題1として,精密・大規模なゴサマー多体構造物モデルの運動の高速な並列解析コードNEDAの開発を掲げた.これについては既に開発済みのNEDAを次期ソーラーセイルの運動解析,ならびに,一般的なスピン展開膜面の運動解析に用いて,その有効性を示した.課題2として,精緻で汎用性のある地上試験法と実験結果に基づく数値解析の精度評価法の提案を掲げた.これについては,静的な膜面変形計測および荷重計測実験,ならびに,大型真空層を用いた高真空下での展開実験を実施し,自動展開・姿勢マヌーバ実験の可能な実験システムを完成させた.

また,膜面を収納する際の折り目による収納好悪率悪化の評価法について検討し,簡易計算モデルを示した.課題3として,分岐構造が系全体に与える影響を考慮した数値解析の誤差評価理論の構築を掲げた.これについては,主経路に近い領域に別の解経路が存在し,各時間ステップにおける極めて小さな収束誤差から,その別経路に運動経路が移ることで,その後の運動が主経路とは異なるものになり得ることを示すことができた.また,その別経路は各時間ステップにおける静的分岐経路に対応していることも示した.課題4として解構造の必要な部分を保存するモデル低次元化法の構築を掲げた.これについては,既に構築したモデル低次元化法を用いてデータの欠損部分を再構築する方法ならびに誤差評価法を示し,数値計算によりその有効性を示した.以上を通じて,本研究の目的である,ゴサマー多体構造物の静的変形および動力学の特徴を理論展開・数値シミュレーション・地上実験により明らかにすることができた.特に,提案する理論(多体力学理論およびモデル低次元化理論)が有効であることを示せたことで,ゴサマー宇宙構造物の設計法の基礎を築くことができた.4つの課題のうち,課題1の主要部分は既に宇宙実証をしており,その他の部分も計画以上の成果を得られている.課題2,4についても,それぞれ実験装置や解析コードは開発できており,成果も既に出てきており,計画以上である.残る課題3については,本研究の終了はでまだ1年を残していることを考えれば順調ではあるが,現時点では分岐解全体の範囲や誤差の上限など得られた解の全体的な評価手法の確立にまでには至っていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。4つの課題のうち,課題1,2,4についてはこれまでの成果を発展させることで当初以上の成果を見込める.そこで,残る課題3の分岐解全体の配位空間内での到達可能範囲,並びに,メッシュ分割や桁落ち等による誤差範囲の評価について,次年度に集中的に研究を行って成果を出したいと考えている.既に静解析については結果を出しているので,それを動解析に拡張することで,成果を出すことは可能である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
マルチトレーサーによる北極海の酸性化に関する定量的研究

海洋酸性化が他の海域に先んじて進行している北極海カナダ海盆で、夏季の広域船舶観測を実施した。その結果、表層と中層に炭酸カルシウムに対して未飽和な海水が観測された。表層の分布は年によって異なり、塩分、水温、光合成の影響によることが分かった。中層の未飽和水については、SF6濃度を測定した結果、比較的新しい未飽和水が3つのルートで中層に入り込んでいる様子が明らかになった。また、塩分・水温・溶存酸素データから炭酸カルシウム飽和度を推定する方法を開発し北極海における炭酸カルシウム飽和度の全体マップを作成することができた。さらに、時系列採水器を設置し、北極海上層部の通年観測に初めて成功した。北極海では近年、大規模な海氷の融解や水温上昇、表層の淡水化などが報告されている。本研究では、これらの変化が北極海における海洋酸性化をどれだけ促進あるいは抑制し、北極海および周辺海域の物質循環や生態系にどのような影響を与えるのかを、いくつかの化学トレーサー(酸素同位体比、栄養塩、溶存酸素、アルカリ度、SF6)を組み合わせることで定量的に明らかにすることを目的としている。平成23年度には時系列採水器を2機購入し、来年度の設置に向けて関係者との調整を行い、西部カナダ海盆の南北2か所に設置することを決定した。また、SF6測定装置組み立てのための設計を行い、必要な物品の購入を行った。9月にはカナダ砕氷船による北極海航海に参加し、カナダの研究者と共にアルカリ度、溶存無機炭素濃度、pH、酸素同位体比の観測を行った。アルカリ度・全炭酸から算出したpHが、実測のpHと一致したことから、過去のアルカリ度・全炭酸データを用いて北極海のpHを復元することに問題がないことが確認できた。また、アルカリ度・全炭酸データから海水の炭酸カルシウム飽和度を調べた結果、未飽和な表層水が2008年ほどではないが広域に分布していることが分かった。さらに、これまでに得られたデータを用いて、水温・塩分・溶存酸素・栄養塩濃度から炭酸カルシウム飽和度の分布を復元することを試みた。その結果、水温・塩分・溶存酸素の3つがあれば炭酸カルシウム飽和度をおおよそ予測できることが分かった。これらは、CTDや係留系のセンサーによる詳細あるいは通年の観測が可能な成分であるため、時系列採水器を設置していない場所でも、これらのセンサーデータから炭酸カルシウム飽和度の季節変動などを推測できると考えられる。例えば大陸棚上への中層の未飽和水の湧昇の程度・期間などを推測することができ、底生生物への影響などを考える際の重要な情報が得られると考えられる。昨年度に引き続き、カナダ砕氷船による北極航海に参加し、化学パラメーターの観測を行った。本年度は表層低塩分水およびそれに伴うアラゴナイト未飽和水の分布が大きく異なっていることが分かった。カナダ海盆における淡水の集積/放出および混合に関連していると考えられる。また、昨年度までに作成した装置を用いて、海水中のSF6濃度を測定した。その結果、中層のアラゴナイト未飽和水は、主に3つの経路を経てカナダ海盆に入り、およそ10年程度、海盆内に滞在していることが明らかになった。また、昨年度係留した時系列採水器を無事に回収し、1年間にわたり隔週で採水した貴重な海水サンプルを得ることに成功した。北極海カナダ海盆における海洋酸性化の実態を定量的に評価するため、砕氷船による観測航海に参加し、アルカリ度、全炭酸、酸素同位体比の試料採取と測定を行った。観測の結果、2012年夏季にアラゴナイト未飽和水に達した表層水が広く分布していることが明らかになった。未飽和水の分布は低塩分水の分布と概ね一致しており、海氷融解水による希釈が未飽和の主な原因であることが分かった。また、隔週採水を1年間行うよう設定した時系列採水器2式をカナダ海盆の表層に係留設置した。H25年度に回収し、試料の分析を行う予定である。これにより、これまでに殆ど観測されていない冬季を含む化学成分の詳細な季節変動を初めて明らかにすることが期待される。また、過去のデータを用いた解析から、北極海の海水のアルカリ度と全炭酸をそれぞれ水温・塩分・溶存酸素であらわす式を作成した。これにより、World Ocean Atlasに含まれる水温・塩分・溶存酸素のデータを用いて北極海全体のアラゴナイト飽和度をマッピングすることが可能となった。観測データの少ない北極海において、海洋酸性化に対して脆弱な海域の推定や、将来予測のためのモデルの検証に有用な貴重な情報を提供できるようになった。その他、海水の混合過程を詳細に調べるための化学トレーサーとして用いるSF6の測定装置を作成した。

H25年度の航海に使用する予定である。以上の研究に関連した研究論文3報が国際誌に投稿済み、3報が執筆中である。SF6測定装置の組み立てが若干遅れているが、そのほかは予定通りに進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。航海による試料採取・測定と装置の作成、係留系の設置などを行うことができたため、概ね計画通りに進んでいると判断できる。若干遅れているSF6測定装置の組み立てを急いで進め、早急に予備実験を開始する。その他は予定通りに進めていく。H25年度も引き続き砕氷船観測航海に参加し、測定試料の採取・分析を行うほか、時系列採水器を回収し、表層の化学成分の季節変動を明らかにする。さらに、SF6の測定を行う。航海後はすみやかに結果を解析し、論文にまとめる予定である。
高等教育のグループワークでのグループ構成および介入支援システムの研究開発

本研究では、高等教育の授業におけるグループワークでの学習者情報を活用したグループへの介入およびグループ構成を支援するシステムを実現するため、そのアルゴリズムを策定し、Webアプリケーションとして動作するデモシステムの開発を行った。システムは、授業準備、開始、授業中の対応のそれぞれのフェーズにおいて、簡易な操作によってグループ構成が実施できるようなインタフェースとなっている。これらはスマートフォンおよびタブレット端末において操作が可能となるように、デザインされている。あわせてこれらの設計の基礎データとするため、大学授業グループワーク中のコミュニケーションの分析を行った。高等教育の授業におけるグループワークでの学習者情報を活用したグループへの介入およびグループ構成を支援するシステムを開発し、その効率性や効果について実証することが本研究の目的としている。想定している機能としては、教員に対し、学生のプロフィール情報やそれまでのグループワークでの活動の様子をもとに、そのグループに対して効果的であろう介入策や、最適なグループ構成案を提案することであり、協調学習の質を高める効果が期待されるものである。本年度は、前年度の整理をもとにHTML5とPHPをベースとしたWebアプリケーションとして動作するプロトタイプの画面設計およびコアとなるアルゴリズムの策定を行った。具体的には、学習者プロフィール情報を性別、専門、欠席数、授業内の選択肢(教師が授業ごとに自由に設定できる調査項目への回答で選ばれたもの。例)○○に興味がある。はいorいいえ等)、および、過去のグループ参加状況に定めて、それぞれを条件としてグルーピングを行うものである。上でのこのほか、授業内で1人1台のタブレットを利用してシステムの利用が可能となるように環境整備を行った。また、日本教育工学会全国大会にて、研究上の課題とシステムの基本設計などについて報告を行った。高等教育の授業におけるグループワークでの学習者情報を活用したグループへの介入およびグループ構成を支援するシステムを開発し、その効率性や効果について実証することが本研究の目的である。システムの具体的な機能は、教員に対し、学生のプロフィール情報やそれまでのグループワークでの活動の様子をもとに、そのグループに対して効果的であろう介入策や、最適なグループ構成案を提案することであり、協調学習の質を高める効果が期待されるものである。本年度は、システムに必要な学習者情報を整理しデータベース設計を行う準備を行った。現在の候補となっている学習者情報としては、実際の授業時間で取得できるという条件から、当初の想定よりもより簡易なものに制限することとした。また、効果的な介入策の項目(例として、人間関係の活性化や議論の整理など)やグループ形成案の算定式(例として、形成の判断に使う情報の組合わせや形成時の優先項目などを変数等とする)を整理するため、文献の整理をはじめたが、これについてはグループ活動の形態によって内容が異なり、想定以上の時間がかかることが分かったため、比較的ニーズの高い単純な数パターンの活動にしぼって整理を行うこととした。また、各種技術を比較検討して、システム上での実現可能性を検討し、HTML5ベースとPHPでのWEBアプリケーションとする方向性をかためた。これらの情報を総合し、プロトタイプの設計に取りかかっている段階である。今年度は、前年度のアルゴリズムの策定をベースとして、HTML5とPHPをベースとしたWebアプリケーションとして動作するデモシステムの開発を行った。授業準備(グループ設計の設定)、開始(出席・遅刻対応)、授業中の対応(グループの組み替え、入力間違いへの対応)のそれぞれのフェーズにおいて、簡易な操作によってグループ構成が実施できるように、インタフェースを設計し、授業中の利用可能性および具体的実装について検討した。また、なるべく教員側と学生側のインタフェースに対称性を持たせ、利用中の混乱を軽減する工夫を行った。今後は開発したシステムの実践での活用を通して効果を検証することで研究を継続していく。教育工学昨年度の環境設定の遅れからプロトタイプ1の開発からスタートしている。また、本年度に関してはアルゴリズムの開発に時間を要した。年度当初に、柔軟な開発体制の確保と予算上の問題で、業務委託ではなく、研究室における自主開発の方向で計画したが、開発するシステムについてタブレット端末の活用を中心にすえており、市販のタブレット端末に関してハードウェアおよび開発技術のトレンドの変化が激しく、これらの技術情報の整理に大きな時間がかかることとなった。このためプロトタイプ1の評価に達することができず、プロトタイプ1の設計段階に留まる状況である。昨年度当初の計画を継続しシステムの開発と評価を行う。■410月システムの開発:前年度に引き続き設計後、自主開発でシステムを開発し、国内で研究報告を行う。

■111月評価実験:システムについて前年同様の授業における評価実験を行い、グループ介入支援機能やタブレット端末のインタフェースも含めて、その妥当性や有効性について、インタビューとアンケートを通して、授業スタッフおよび学生から評価データを収集する。■23月評価結果の分析:上の評価実験の結果を分析・検討して、ユーザインタフェースと教育効果の観点から、修正点を整理する。当初2年目に予定していたプロトタイプ2の開発を、プロトタイプ2に含める要件であったタブレット端末用インタフェースへの対応をプロトタイプ1に含めて、プロトタイプ1として計画を効率的に進める。■410月設計とプロトタイプ1の開発と評価:前年度の整理に基づき、必要な学習者情報を整理しデータベース設計を行う。また、効果的な介入策の項目(例として、人間関係の活性化や議論の整理など)やグループ形成案の算定式(例として、形成の判断に使う情報の組合わせや形成時の優先項目などを変数等とする)を整理し、システム上での技術的な実現可能性を検討する。タブレット端末で利用できるグループ形成支援機能について7月までに仕様の確定後、自主開発によりプロトタイプ1の開発を行い、国内研究会での報告を行う。■101月プロトタイプ1評価:プロトタイプ1について授業等の学習活動で利用し、実際のグループ活動データとの比較、授業スタッフおよび学生へのアンケートおよびインタビューを通して形成的評価を行う。算定されたグループ案の妥当性、形成されたグループの活動の様子という点を中心に評価を行う。これらの結果について国内研究会で報告を行う。■23月プロトタイプ2の設計:形成的評価の結果をうけて改善し、またグループ介入支援機能も含んだプロトタイプ2を設計する。開発の遅れから実験環境構築用の機材の一部の購入を遅らせたため予定の機材を購入するプロトタイプ1の評価に関わる消耗品の購入に利用する予定である。
極化現象の分析と「ポスト・トゥルース」時代の倫理学的視座の探求

本年度は、先ず極化現象の成立過程で、「ポスト・トゥルース」による異論の排除が行われることを調査、観察、メディア内容分析等で明らかにするため、具体的な調査方法を確定し、データ収集に重点を置いた。情報過程の中でメディアが構成する現実を受け手(読者、視聴者)が現実とみなすことは、メディアの議題設定機能等のメディア研究から明らかになっている。そこで、前回の平成2729年度科学研究費助成事業(挑戦的萌芽研究)「『偏向報道・極化』問題における実証的研究と倫理学的研究の統合的把握」での知見とメディア効果研究の知見から、メディアの極化に焦点を当てた。収集したデータから、意見が極端化する極化がメディアの表現において生ずる過程で多様な意見が排除され、事実と乖離する内容の認知や態度、行動が「ポスト・トゥルース」として生ずることを明らかにしていく。具体的な調査としては、前回の科研費研究において、韓国に対する好意的な感情と非好意的な感情が、時期によって、大きく上下していることが判明した。これは他のどの国に対しても見られない動きだった。そこで、このような複雑さが反映されそうな時期に、新聞・放送・雑誌及びネットの内容分析を行おうと考え、ナショナリズムが刺激されやすいオリンピックが、韓国で開催され、なおかつ北朝鮮との問題が絡んで、日韓の多様な感情が表面化する可能性が考えられる、平昌五輪開催期間に注目した。具体的には分析対象を「1新聞・雑誌:期間中の記事でにキーワード「韓国」で検索してヒットしたもの」「2映像:a. NHK総合(ストレートウォッチ9 orストレートウォッチ7)、b.民放のストレートニュースのうち、最も視聴率の高いものを1つ、c.昼の情報番組から最も視聴率の高いものを1つ」「3ネットの書き込み:まとめサイトの中の「韓国」で検索してヒットしたもののうち、登場頻度の高いもの」とした。本年度の重点は、先ず極化現象の成立過程で、「ポスト・トゥルース」による異論の排除が行われることを調査、観察、メディア内容分析等で明らかにするための、具体的な調査方法を確定とデータ収集であった。前回の平成2729年度科学研究費助成事業(挑戦的萌芽研究)「『偏向報道・極化』問題における実証的研究と倫理学的研究の統合的把握」では、韓国に対する好意的な感情と非好意的な感情が、時期によって、大きく上下していることまでは突き止めたが、それがどのようなプロセスで生じるのかまで分析する時間がなかった。今回は、極化現象のメカニズムを明確にして、「ポスト・トゥルース」といわれる時代の倫理学の役割を追求するのが、最終目的である。そのためには、三年間の研究期間の前半をほとんど費やしてでも、極化現象のメカニズムを実証的に明らかにする必要がある。ゆえに、現時点で実証的な分析の方法論が確定し、データ収集等が進行中であること、特に新聞と雑誌に関しては、既にデータの分析に入っており、放送の方も、データ収集は終了している。残すところはネット分析のデータの整理と分析である。それに加えて、倫理学的なアプローチに関しては、基本的な枠組み作りを文献研究レベルで進めており、発表済みの成果物もある。2019年度早々には、実証的なデータの分析が一段落し、倫理学的な読み取りに重点を移すことが可能である。さらには、2019年4月21日(日)に、京都大学で行われる応用哲学会において、これまでの成果を発表し、今後の展開の仕方を議論する場を得ている。以上から、おおむね順調といって良いと考える。今後は実証的に明らかにされた極化現象のメカニズムを読み取って、最終目的である、「ポスト・トゥルース」といわれる時代の倫理学の役割を追求していく。本研究の問題意識の土台となっているのは、「民主主義の基盤は自由な議論ではないのか」ということである。そこで、倫理学の役割を検討するためにも、政治学的な視点からの「民主主義的議論とは何か」という考察を行う。また、政治的な議論の源となるジャーナリストが議題設定に臨む姿勢を考察するために、ジャーナリズム・スタディーズの視点、主に放送法における「政治的公平性」を踏まえたアプローチも試みる。そして二つの考察も踏まえた上で、倫理学の視点から「正しい議論」を検討する。この倫理学的アプローチは三つの方向性を持つ。一つは、まさに「正しい」議論の判断基準の構築である。もう一つは、その基準を人々に定着させるための倫理学教育の構築である。三つ目には、全てを踏まえて、再び元に戻るようだが、議論の源を提供するジャーナリストの議題設定者の倫理学の構築である。

具体的な調査としては、前回の科研費研究において、韓国に対する好意的な感情と非好意的な感情が、時期によって、大きく上下していることが判明した。これは他のどの国に対しても見られない動きだった。そこで、このような複雑さが反映されそうな時期に、新聞・放送・雑誌及びネットの内容分析を行おうと考え、ナショナリズムが刺激されやすいオリンピックが、韓国で開催され、なおかつ北朝鮮との問題が絡んで、日韓の多様な感情が表面化する可能性が考えられる、平昌五輪開催期間に注目した。具体的には分析対象を「1新聞・雑誌:期間中の記事でにキーワード「韓国」で検索してヒットしたもの」「2映像:a. NHK総合(ストレートウォッチ9 orストレートウォッチ7)、b.民放のストレートニュースのうち、最も視聴率の高いものを1つ、c.昼の情報番組から最も視聴率の高いものを1つ」「3ネットの書き込み:まとめサイトの中の「韓国」で検索してヒットしたもののうち、登場頻度の高いもの」とした。本年度の重点は、先ず極化現象の成立過程で、「ポスト・トゥルース」による異論の排除が行われることを調査、観察、メディア内容分析等で明らかにするための、具体的な調査方法を確定とデータ収集であった。前回の平成2729年度科学研究費助成事業(挑戦的萌芽研究)「『偏向報道・極化』問題における実証的研究と倫理学的研究の統合的把握」では、韓国に対する好意的な感情と非好意的な感情が、時期によって、大きく上下していることまでは突き止めたが、それがどのようなプロセスで生じるのかまで分析する時間がなかった。今回は、極化現象のメカニズムを明確にして、「ポスト・トゥルース」といわれる時代の倫理学の役割を追求するのが、最終目的である。そのためには、三年間の研究期間の前半をほとんど費やしてでも、極化現象のメカニズムを実証的に明らかにする必要がある。ゆえに、現時点で実証的な分析の方法論が確定し、データ収集等が進行中であること、特に新聞と雑誌に関しては、既にデータの分析に入っており、放送の方も、データ収集は終了している。残すところはネット分析のデータの整理と分析である。それに加えて、倫理学的なアプローチに関しては、基本的な枠組み作りを文献研究レベルで進めており、発表済みの成果物もある。2019年度早々には、実証的なデータの分析が一段落し、倫理学的な読み取りに重点を移すことが可能である。さらには、2019年4月21日(日)に、京都大学で行われる応用哲学会において、これまでの成果を発表し、今後の展開の仕方を議論する場を得ている。以上から、おおむね順調といって良いと考える。今後は実証的に明らかにされた極化現象のメカニズムを読み取って、最終目的である、「ポスト・トゥルース」といわれる時代の倫理学の役割を追求していく。本研究の問題意識の土台となっているのは、「民主主義の基盤は自由な議論ではないのか」ということである。そこで、倫理学の役割を検討するためにも、政治学的な視点からの「民主主義的議論とは何か」という考察を行う。また、政治的な議論の源となるジャーナリストが議題設定に臨む姿勢を考察するために、ジャーナリズム・スタディーズの視点、主に放送法における「政治的公平性」を踏まえたアプローチも試みる。そして二つの考察も踏まえた上で、倫理学の視点から「正しい議論」を検討する。
マルチンゲールに対するエントロピー法の理論と統計的応用に関する研究

本研究は、これまで主に独立同一性の仮定で研究されてきたエントロピー法をマルチンゲールに拡張することであった。平成16度までにおいても有界変動をもつマルチンゲールの場合については研究されていたが、今年度においては、ジャンプを無限個もつような場合にまで拡張することに成功した。この結果によって、マルチンゲールに対するエントロピー法の理論は、少なくとも中心極限定理への応用を視野におく範囲に関しては最終結論に達したといえる。この結果は、Annals of Probability誌に投稿中であり、好意的なレビューを受けて改訂中である。また、その応用として、レヴィ過程のノンパラメトリック推測の理論を展開した。特にNelson-Aalen推定量の汎関数の意味での漸近正規性を証明し、またそれが漸近有効であることも示した。その応用として、適合度検定のためのKolmogorov-Simrnov型統計量の漸近分布も導出した。これらの結果は統計学の基本的な部分に相当し、今後の研究の流れに大きな影響を与えると予想している。本年度において、これらの成果を世界一流の研究者と議論すべく、さまざまな場で講演を行った。科学研究費補助金の援助を受け、ノルウェー大学において研究発表を行った。また、(科研費の援助ではないが)オランダ王国のGill教授、van der Vaart教授、van Zanten博士を訪ねて有益な議論を行った。このように、本研究は当初の予定通りの成果をもって終了することができた。今後の将来性も期待できる。今年度は、マルチンゲールに対するエントロピー法の応用として、エルゴード的な拡散過程のドリフト項のパラメトリックモデルを考察した。特に、その変化点が存在するか否かを検定するための自然な検定統計量を提案し、その漸近分布が標準ブラウン運動の汎関数になることを証明した。この結果を近々学術誌に投稿する予定である。証明のポイントは2点あり、第一に主要項に対してマルチンゲール確率場の弱収束の理論を適用することである。エントロピー法はここで有用であった。第二に、剰余項が一様にゼロに収束することであるが、これを示すために一様大数の法則の一種を用意した。エントロピー法は、ここでも間接的に有用であった。この仕事の中で、オランダ王国のGill教授を訪問し、証明の一部を簡略化することができた。また、対立仮説をどう構成するかという点においても、建設的な議論ができた。本年度の研究の第一目標であった、拡散過程の変化点問題を解決できたのが、最大の成果である。すなわち、拡散過程におけるドリフト項に未知パラメータが入ったモデルにおいて、観測期間内に変化が起こったかどうかを検定するための統計量を提案し、その漸近挙動を導出した。その際、マルチンゲールに対するエントロピー法に属する二つのテクニックが有用であった。一つは主要項の漸近分布を求めるための一様中心極限定理で、これは私が2000年に発表した結果が有用であった。もう一つは誤差項を評価するための一様大数の法則で、これは新たに発展させた結果を用いるものであった。その結果は、11月上旬にオランダ王国ユトレヒト大学に出張し、その統計コロキウムにおいて発表した。その際、活発な議論が行われた。また、1月上旬にフランス共和国メーン大学において開かれた国際シンポジウムにおいても発表し、今後の研究の方向を示す有益な議論を行った。すなわち、一様大数の法則はそれ自身研究価値の高いものであり、より洗練された結果を求めるべきであるということが出席者のひとりとの議論を通じて分かった。また、3月中旬に行われた統計数理研究所の年度研究報告会では、ジャンプがある確率過程の場合への拡張が応用上重要であることが聴衆のひとりのコメントからわかった。これら3回の講演を含めて、本研究に関する研究発表を今年度に大小あわせて8回行い、それぞれが有益な機会となった。
イランの社会貢献活動から見る性別役割規範：女性が担う仕事概念の検討を通じて

これまでと同様に今年度も、家庭・コミュニティ単位での社会貢献活動・慈善活動の実態把握のため現地調査を行った。調査地は引き続きイラン北西部のアルダビール州アルダビール市である。そこでは、各家庭で行われている願掛け行動や女性の交流会への参与観察を行った。また昨年に引き続き、アルダビールおよびテヘランでいくつかのNGOと情報交換を行った。特に注目されるのは、女性の起業活動を支援しているテヘランのNGOである。当該NGOとの議論を通して、ICTの普及と社会関係の変化や女性のエンパワメントについて貴重な知見を得た。さて、今年度の特記事項として、現地マクロ経済の急激な悪化が挙げられる。そこでイラン経済の停滞が女性たちの行動や思考様式にどのような影響を与えているか注意深くインタビューを行った。また、近年の急激な変化という点では、先述の通り、ICTの普及も大きい。実際に地方社会の女性たちの間でも、ここ数年でスマートフォンが一気に広まっている。スマートフォンやSNSが社会関係や行動様式に与える影響についてもインタビューや情報収集を行った。アルダビールの調査では、女性たちがSNSを活用してファッション・芸術・文化・娯楽を楽しむ様子や、対面型のコミュニケーションがその拡大に大きく作用している様子が確認された。また手芸品の販売など、女性の経済活動にもSNSが積極的に活用されているケースも少なくない。その反面、取引相手との信頼関係や契約の結び方など改善の余地は大きい。こうした個人・家庭単位で分散しがちな女性個人事業主の活動を促進するべく、イラン政府はモニタリングを強化し、官民連携下での支援策の充実を目指している。以上の成果の一部は、論文としてまとめた。また国際ワークショップでの報告も予定している。元々の予定では、9月から1カ月間、アルダビールの他にイラン中部のカーシャーンでも現地調査を行う予定であった。しかし出発日の9月6日未明に起こった北海道胆振東部地震の影響で調査計画の大幅な変更を余儀なくされた。結果として1カ月遅れの10月に現地に赴き、期間を10日間に短縮して調査を行った。なおスケジュールの都合上、調査地もアルダビールのみとした。この調査時に関係者と調査内容の再検討を図った。現地関係者のアドバイスを踏まえて、年明けの2月にアルダビールで行われる大規模な願掛け行事への参与観察を行い、その調査をもって本計画の現地調査を終了することとした。しかし、準備期間が少なく各種手続きに予想以上に時間がかかったこともあり、2月の調査は翌年に延期することとなった。以上の理由で、本計画は補助期間を延長することとした。研究計画の再検討と延長を余儀なくされたことから全体状況としては遅れている。しかし、調査計画そのものは十分に練られており、現地とのやり取りもスムーズに進んでいる。来年度の計画遂行によって、上記の遅れは十分に取り戻せるものと考えている。次年度をもって本計画は終了する。次年度もアルダビールでの調査を重ね、またテヘランで関係するNGOと情報交換を進めることで、課題の構造化を図りたい。今年度の調査では、景気動向や国際関係の影響もあり、女性の経済的エンパワーメントの向上が限定的となっていること、それに対して女性たちの不満が大きくなっていることが確認された。こうした状況によって、家庭・コミュニティ単位の互助活動や社会貢献活動にこれまでの以上に意義が見出されている。かかる状況については、イランの国内だけでは如何ともし難い問題も多いが、当局も情報収集やモニタリング体制を見直し、官民連携の強化による社会状況の改善に取り組んでいる。総括の方向性としては、社会貢献や慈善行為に関するイラン女性個々人の意識や行動様式を整理し、それらが組織化されるパターンと未組織の状態で展開されるパターンの両者を構造化したい。また、これらの動きと政策支援との相互作用のあり方を検討していくものとする。最後に、イラン女性の関わる領域や、彼女たちが直面している規範や選択肢への意識(潜在的/顕在化ともに)の把握方法、また「仕事」「役割」への解釈と実践方法を考察する。平成28年度はまず、文献資料を基にして本研究課題のキー概念や関連研究動向の整理を進めた。具体的には、慈善活動や社会貢献活動についてイスラーム圏ならびにイラン国内での実践状況や倫理的背景を概観し、ペルシャ語キーワードを現地の社会コンテクストに即して整理した。以上を前提に、平成28年7月9月にかけて、社会貢献活動・慈善活動に関する現地調査を行った。調査地はイラン北西部のアルダビール州であり、調査に際しては地元大学の全面的な協力を得た。アルダビールは住民の大半がトルコ系のアゼリーであり、言語や生活習慣に地域独特の要素が存在する。なお調査では、社会貢献・慈善活動だけでなく、礼拝所で行われる宗教教育、家族・親族・近隣住民同士で日常的に開催される各種集まり、職場における互恵的慣行など、様々なレベルで実践される「非営利」かつ「利他的」行為を対象とした。その結果、有力者を中心とした大規模な社会貢献活動の事例をアルダビールの各所で観察すると同時に、個人の問題意識によって社会保障制度の間隙を埋める規模での社会貢献が行われていることも分かった。このように個々人の良識が地方社会の秩序や安定を支え、役割規範の再生産システムが公的空間/私的空間の別を問わず作用していると考えられる。また、様々なレベルの集会への参与観察を通して、家族・親戚集団・近隣コミュニティをベースに実践されている習俗的なインフォーマル教育の重要性が看取された。

なお、国際関係や中央政治に代表されるマクロの動態が地方の経済・社会構造にも大きな影響を与えており、このような現状に対処するため親族ネットワークが活用されていること、そして日常における伝統的な生活スタイルの踏襲を通して、その維持と強化が図られている様子も伺えた。以上の成果は関連学会で報告し、また特に特徴的であった親族間の互恵関係やインフォーマル教育について論文にまとめた。当初はまずテヘラン首都圏で調査を実施しつつ、アルダビールでの調査手続を進める予定だった。しかしアルダビールでの受入大学の準備が予定よりも早く、かつ好条件で整った。テヘラン首都圏ではこれまで調査実績があるがアルダビールでの調査実績がなかったこともあり、平成28年度は予備調査といった意味合いも含めて、アルダビールで集中的に調査を進めることとした。アルダビールでは職場・家庭・地域/親族コミュニティ・宗教コミュニティなど、様々な局面での調査を実施することが出来た。また地元の研究機関や有力者コミュニティとのネットワークの整備されつつあり、本研究に関する現地での協力体制の構築は順調に進んでいる。以上から、調査実施の順番・内容に多少の変動はあったものの、総合的に見て研究計画は概ね順調に進展していると考えられる。前年度に引き続き、家庭・コミュニティ単位での社会貢献活動・慈善活動の実態把握のため現地調査を行った。今年度は、シーア派イスラーム最大の宗教行事が行われるモハッラム月(9月下旬10月下旬)に調査を実施することで、宗教行事と慈善活動との相互作用について検討することを重点課題とした。主な調査地は前年度と同様、北西部のアルダビール州アルダビール市で、服喪行事と連動して行われる様々な社会貢献活動への参与観察を行った。その結果、伝統的な炊き出し活動や募金活動の他に、献血(男性のみ)や街角清掃など社会貢献活動の種類が多様化していること、特に清掃活動へは若年層が多く参加しており、SNSなどITCの普及がそした活動の後押しをしていることが確認された。また、市内の非営利団体が進める学校建設支援についても、調査することが出来た。関係者によれば、経済格差や都市ー農村格差は特に教育面において深刻であり、しかもこの分野の問題は世代間で継承されてしまう嫌いがあるという。また、財政的な問題から特に地方においては、教育インフラ整備は民間篤志家頼みという現実がある。調査団体では、教育分野での就業経験のある女性が積極的に活動に携わっているケースが目立った。他方で、地元の著名な篤志家のエピソードを初等・中等教育機関と連携して啓蒙するなど、公的システムをも包摂する重層的な活動実態が確認された。調査地における女性の多様な社会貢献活動の特徴として、ロールモデルの共有や地域社会への愛着・シンパシーが挙げられる。また今後への布石として、テヘラン市内のいくつかのNGOと情報交換を行った。近年のイランでは、女性の社会的企業家の活躍も目立ち始めており、彼女らについて基本的な情報や支援状況について情報を整理した。以上の成果の一部は、2018年5月の国際シンポジウムで発表する。
βディフェンシンを介したレプチンによる口腔粘膜治療薬としての可能性

口腔粘膜は、人が呼吸や摂食する上でまず初めに様々な外来異物に曝される器官であり、宿主の恒常性を維持する上で非常に重大な役割を担っている。しかし、この口腔粘膜が一旦破綻すると、宿主は大きな危険に曝露されることになる。そのため口腔粘膜創傷を早期に治療し、物理的バリアを確保しようという目的の下、抗肥満ホルモンとして知られるレプチンを口腔粘膜の創傷に貼付することで副作用の発現無く早期に治癒させうることを見出してきた。一方、レプチンを炎症性サイトカインであるIL-1βとともに上皮細胞に作用させることで、天然の抗菌ペプチドであるβディフェンシン2(hBD-2)の発現が上昇するという報告がある。また、喫煙者では口腔粘膜上皮細胞からのhBD-2の産生・分泌が常に上昇しているとの報告があり、恒常的に外来毒素に曝され、炎症性サイトカインが放出され、本来果たすべき免疫応答がなされていないことが、喫煙者の口腔内環境の悪化につながっているとも考えられる。そこでまず口腔粘膜創部にレプチンのみを作用させることで、hBD-2の産生に影響するか否かにつき検討するために、日本家兎の歯肉創部にレプチンもしくはPBSをコラーゲンに混和しゲル化させたものを毎日貼付した。これらをレプチン群と、コントロール群として貼付後6日目に組織採取し、hBD-2に対する免疫組織化学的検討を行った。その結果、コントロール群と比較して、レプチン群においてhBD-2の発現が日本家兔の下顎歯肉創縁部の上皮細胞で多い傾向が認められたものの、有意差は認められなかった。また、in vitroにおいて口腔粘膜上皮細胞に対するニコチン存在下でのレプチンの影響を検討する目的で、口腔粘膜細胞に対するニコチンの影響を確認するため、口腔粘膜細胞に一定濃度のニコチンを添加し、各種濃度のレプチンを添加し培養を行ったところ、レプチンの影響はなかった。口腔粘膜は常に外来異物に曝される厳しい環境下で、生体を防護する重要な器官である。感染や機械的刺激、化学物質など様々な外来異物に対抗し、バリアとして働くが、その防御機構に異常や破綻が生じると生体は恒常性が維持できなくなる。なかでも全身疾患や喫煙などの影響を軽減し口腔粘膜のバリア機構を正常に働かせることは予防医学につながる。そこで本研究では、これまでに報告してきたレプチンによる口腔粘膜創傷治癒促進作用をさらに進歩させ、応用拡大することを目的に、生体の本来持つ抗菌ペプチドであるディフェンシンに着目し、レプチンを作用させることで、レプチンの直接作用とともにこれら生体内の抗菌活性をも上昇させ、喫煙などの口腔環境の悪化した状況下での感染治療、創傷治癒促進にレプチンを応用できる可能性につき明らかにすることを目的とする。まず上皮細胞に対する遊走、分化への影響のみならず、hBD-2が関与している可能性につき明らかにするために、日本家兎の下顎歯肉に化学熱傷を作成し、同部にレプチンもしくはPBSをコラーゲンに混和しゲル化させたものを毎日貼付した。これまで見出してきたレプチンの口腔粘膜創傷治癒促進効果について、これまでに明らかにした上皮細胞に対する遊走、分化への影響のみならず、hBD-2が関与している可能性につき明らかにすることを目的に以下の検討を行った。日本家兎の下顎歯肉に50%酢酸を含浸させた濾紙を2分間貼付し、化学熱傷を作成した。翌日より同部にタイプIコラーゲンであるCellmatrixにレプチンもしくはPBSを混和しゲル化させたものを創部に毎日貼付した。6、13日目に治癒が促進されたレプチン群と、コントロール群の歯肉を採取し、固定し、組織切片とした。これらを対象に、hBD-2のタンパク質発現を免疫組織化学的手法にて検討した。その結果、レプチン群とコントロール群にhBD-2のタンパク質発現を認めた。コントロール群に比べ、レプチン群でより発現が強い傾向が認められたものの、有意差は認められなかった。今回研究の進行が遅れている理由としては上記のように従来の予想とは異なった結果が出たため、新たなhBD-2の発現をdetectするための手法の確率を行うため、現在は基本的手技の確立と応用法を検討している。口腔粘膜は常に外来異物に曝される厳しい環境の下で、生体を防護するとても重要な器官である。微生物や機械的・化学的刺激などの様々な外来異物に対抗し、防御壁として働くが、その防御機構の異常や破綻により生体は恒常性が維持できなくなる。なかでも全身疾患や喫煙などの影響を軽減し口腔粘膜の防御機構を正常に働かせることは予防医学につながる。そこで本研究では、今までに報告してきたレプチンによる口腔粘膜創傷治癒促進作用をさらに応用させ、適用拡大することを目的に、生体の本来持つ抗菌ペプチドであるディフェンシンに着目し、レプチンを作用させることで、レプチンの直接作用とともにこれら生体内の抗菌活性を上昇させ、喫煙などの口腔環境の悪化した状況下での感染予防や治療、創傷治癒促進にレプチンを応用できる可能性につき明らかにすることを目的とする。in vitroにおいて口腔粘膜