hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大振幅地震動に対する伝統木造住宅の倒壊挙動の解明と耐震安全余裕度の定量化

ただし、ヤング係数の推定精度や解像度が向上したことで、推定値が材軸方向や断面方向で変化した。このため、部材全体のヤング係数推定や材料強度推定には、別途、新たな推定法が必要であることが確認された。[架構実験]層間の連成効果などの立体効果や、柱脚の浮上り・滑動の拘束効果を明らかとするとともに、耐震補強による建物の安全余裕度の変化を把握する。そこで、まず、1列3段型の典型的な京町家を想定した2層軸組架構の1方向静的水平加力実験を実施し、層間の連層効果について検討するとともに、デザイン性に配慮した耐震補強法について検討した。また、せいの大きな大垂壁付き架構に対しても、全壁の増設や柱脚部を補強した試験体を作成して静的水平加力実験を実施して検討した。[解析]木材の異方性、材料非線形、接合部のめり込み・剥離・滑りなどを含む接合部の強非線形挙動を考慮し、架構の崩壊に繋がる可能性のある接合部の破壊限界を把握するための3次元解法を構築する。本年度は、京町家や大垂壁架構を対象とした実験結果について、骨組み解析モデルを用いてシミュレーション解析を行い、様々な平面架構の限界変形性能や破壊パターンについて検討した。当初計画にはなかったが、交付申請書を提出した後に発生した2016年熊本地震は、甚大な木造住宅被害をもたらした。本研究のミッションである「木造住宅の倒壊余裕度の解明」を行う上で、貴重な被害経験であることから、独自に膨大な木造住宅被害データを収集した。その研究成果は、研究分担者が平成28年度日本地震工学会「論文奨励賞」を受賞するなど、高く評価されている。一方、非破壊のヤング係数推定法についても、新規性の高い高精度・高解像度の手法を提案できた。しかし、部材全体のヤング係数や曲げ強度の推定に関して、これまで先行研究では見過ごされてきた新たな研究課題が見つかった。架構実験については、1層と2層の層間連成効果については、実験によって十分な成果が得られているものの、構面間連成効果については実施に至っていない。以上を総合して自己点検評価すると、概ね順調に進展していると考えている。[熊本地震における住宅倒壊被害の分析]2016年熊本地震における主要観測点周辺で実施した木造住宅被害調査結果に基づき、兵庫県南部地震における木造住宅の倒壊率被害関数を用いて、倒壊集中域では最大地動速度が150cm/sを大きく超えていたことを推定した。[劣化要素実験]H28年度には衝撃弾性波を用いた完全非破壊のヤング係数推定法を構築した。H29年度は衝撃弾性波法の計測冶具、計測方法、データ処理方法に改良を加え、試験法の信頼性向上を行った。また、和歌山県に実在する文化財建物に適用して、柱部材を対象にした非破壊検査と、劣化部材から切り出した小試験体の曲げ試験を行って、劣化度と材料強度の低下度の定量的評価を行い、対象建物の安全性評価を行った。[架構実験]静的加力による倒壊実験を行い、層間連成効果、総持ち効果などを検討した。通し柱や連層壁を有する町家タイプの2層軸組架構を対象として、変形角1/15以上の大変形領域における2層間の連成による変形一様化効果(層間連成効果)に着目した補強要素(Amidaフレーム)の提案を行った。また、差鴨居・垂壁付き架構で構成される架構の倒壊限界を把握するための設計式を構築するとともに、倒壊限界変形を増大させる耐震補強法の提案を行った。さらに、差鴨居・垂壁付き架構に井桁状梁が不可された枠の内(立体)
幼児期の食育ガイドの開発～世帯構造の違いによる幼児の食認識の発達～

21世紀半ばの日本の人口動態は,50歳以上が6割を占める超高齢化社会であり,健康寿命の延伸につながる食育の推進は重要な課題となっている。特に基本的食習慣が形成される幼児期の食育は,生涯にわたる食物選択や食認識に影響を与え,健康寿命の延伸の鍵を握る。しかし,近年,世帯構造の変化や生活状況により,健全な食生活の実践が困難な状況の子どもが増加しており,子どもの置かれている生活状況や世帯構造の問題は,将来の健康寿命の延伸はおろか,停滞や短縮すら懸念されるほど深刻であり,無視できない。本研究では,世帯構造と幼児の食認識の発達の関連を明らかにし,子どもの生活の実情や発達に即した食育ガイドを開発する。
cDNAセレクション法による植物の形態形成および胚発生に関与する遺伝子の単離

我々は、これまでにラテックス粒子に共有結合したシロイヌナズナ由来のYACやコスミドクローンのDNAを用いて、cDNAを選択することにより、染色体の領域特異的なサブライブラリーを作製し、そしてそのライブラリーからcDNAを単離する方法(cDNA selection法)を開発している。本研究では、花芽形成の遅延に関与する遺伝子(fwa)、ABAのシグナル伝達に関与する遺伝子(abil)、球状胚から心臓型胚への分化に関与する遺伝子(emb20)がマッピングされた領域付近のcDNAを、cDNA selection法を用いて単離した。シロイヌナズナの第4染色体上に位置するabil遺伝子を含む領域をカバーする6個のコスミドクローンからなるコンティグを用いて実験を行った。これまでに、6個のコスミドクローンから計18種類のcDNAを単離した。その結果、これらコスミドコンティグ内に存在することがわかっていた遺伝子である、abil遺伝子、rps2遺伝子、カゼインキナーゼI遺伝子などが単離され、この方法により巨大なDNA領域内に存在するcDNAを正しく選択できることが示された。単離されたcDNAの中には、既知の遺伝子とホモロジーがないものや、また、カチオニックパーオキシダーゼ遺伝子や酵母のホスファチジルセリンデカルボキシラーゼ2遺伝子とホモロジーを有するものなど、新しい遺伝子が11個存在していた。単離された遺伝子の内、上記変異遺伝子の候補遺伝子について、アンチセンスcDNAを過剰発現させるベクターを構築し、遺伝子導入し形質転換植物(導入遺伝子の発現が抑制された変異体)の作出を進めている。その後、形質転換体での遺伝子の発現パターンおよび表現型を解析し遺伝子の機能を調べる予定である。
アティア類の局所化理論とその応用

(2)ベクトル束の準同型写像の退化問題に関し,Thom-Porteous公式を退化集合に局所化する試みを大本亨と開始した.これはChern類のSchur多項式の普遍的局所化を構成するもので,ベクトル束のThom類の大幅な拡張である.(2)ベクトル束の準同型写像の退化問題に関し,Thom-Porteous公式を退化集合に局所化する試みを大本亨と開始した.これはChern類のSchur多項式の普遍的局所化を構成するもので,ベクトル束のThom類の大幅な拡張である.特性類の局所化に関する従来からの研究を継続し,特に特異多様体の特性類の研究への応用の集大成として,共同研究者J.-P.Brasselet, J.Seadeとの共著のLecture NotesをSpringerより出版した.従来の局所化理論はChern類に基づくものであった.本研究はこれをAtiyah類を用いて新しい観点から発展させるものである.これに関しては,まず正則ベクトル束のAtiyah類を簡明な形で再構成し,Cech-Dolbeaultコホモロジー,種々の双対準同型写像を導入し,局所化理論を展開した.正則ベクトル束の最高次Atiyah類の切断による局所化の基本的場合として,複素解析的Thom類の概念を導入し,Thom型の同型定理を証明した.特異葉層構造の留数理論において基本になるのはBott型の消滅定理であった.M.Abate,F.Bracci,F.Tovenaとの共同研究において,Atiyah類を用いた場合には積分可能条件なしに同様の消滅定理が成り立つことを証明した.これを用いて,葉層構造より一般に特異分布の留数理論を展開し,新しいAtiyah留数を定め,具体的例につてもこれを求めた.さらに,この理論の特異複素接触構造,複素力学系等への応用について研究を行っている.特性類の局所化に関する従来からの研究を継続した従来の局所化理論はChern類に基づくものであった.本研究はこれをAtiyah類を用いて新しい観点から発展させるものである.1.特異葉層構造の留数理論において基本になるのはBott型の消滅定理であった.M.Abate,F.Bracci,F.Tovenaとの共同研究において,Atiyah類を用いた場合には積分可能条件なしに同様の消滅定理が成り立つことを証明した.これを用いて,葉層構造より一般に特異分布の留数理論を展開し,新しいAtiyah留数を定め,具体的例につてもこれを求めた,さらに,この理論の特異複素接触構造,複素力学系等への応用について研究を行っている.2.F.Bracciとの共同研究において特異葉層構造の摂動理論を展開した.これにより特異点集合の次元が通常より大きい場合の留数の計算が可能になる.3.1965年にR.BottとS.S.Chernは値分布論に関する著名な論文を発表した.この理論の基礎になるのは,エルミートベクトル束の特性形式に関する結果であった.これは研究代表者が展開していた,留数による解析的交叉理論の特別な場合であることを示し,さらに一般化した.この過程でChern類とAtiyah類の関係がさらに明らかにされた.特性類の局所化に関する従来からの研究を継続した.従来の局所化理論はChern類に基づくものであったが,特に本研究はこれをAtiyah類を用いて新しい観点から発展させるものである.特に上記(4)はAtiyah類を用いた場合には積分可能条件なしに成り立つことを証明した.これを用いて,葉層構造より一般に特異分布の留数理論を展開し,新しいAtiyah留数を定め,具体的例についてもこれを求めた.これらは共著論文として纏められ,Revista Matematica Iberoamericanaへの掲載が確定している.2.ベクトル束の準同型写像の退化問題に関し,Thom-Porteous公式を退化集合に局所化する試みを連携研究者大本亨と開始した.これはChern類のSchur多項式の普遍的局所化をCech-de Rhamコホモロジーに適合させたChern-Weil理論を用いて構成するもので,ベクトル束のThom類の大幅な拡張であり,様々な発展,応用が期待される.3.完全交叉多様体上のベクトル場に対し,多様体の法束の自然な枠を用いた新たな指数の定義を与えた.これは位相幾何学的に定義されたGSV-指数,申請者等によりChern-Weil理論を用いて定義された仮想指数とも一致しこれらの指数の新たな解釈,計算法を与える.
中枢神経組織の損傷・ストレス負荷に対する防御機構

アストロサイトはapolipoprotein E(apoE)をコレステロールとともに分泌してコレステロール高含有のHDLを新生し、脳内コレステロール供給の中心的役割をもっと考えられる.我々はapoE-KOマウスおよびwild-typeマウスを用いて、アストロサイトによって産生されるapoE/HDLの脳損傷に対する防御作用を検討した.液体窒素を用いた脳損傷実験により、wild mouse脳において、損傷2日後にアストロサイトによるFGF-1とapoEの産生が認められた.FGF-1産生はapoEのそれに先行することがわかった.apoE-KO mouse脳においても損傷後FGF-1産生は認められたが、apoE産生は無く、損傷治癒もwild mouseに比べ遅延した.これらの研究結果より、損傷を負荷された脳において、アストロサイトはFGF-1産生を亢進し、オートクリン形式を介してapoE/HDL新生を促進することによって、損傷修復に寄与していることが示唆された.一方、1ヵ月間長期培養ストレスを負荷されたラット大脳細胞はFGF-1様因子を活発に産生・分泌し、アストロサイトのapoEおよびコレステロールの産生と分泌を強く促進した.FGF-1 mRNAのRT-PCR、抗FGF-1抗体による免疫染色、さらに^<35>S-Methionineラベル後の細胞抽出液あるいは培養ろ液の抗FGF-1抗体による免疫沈降法によってFGF-1様因子産生細胞の同定を試みたところ、長期培養されたアストロサイトがFGF-1を産生し、短期(1週間)培養アストロサイトに作用することが認められた.しかしながら、長期培養ストレスを負荷されたアストロサイトはFGF-1対する反応性は著しく低下した.以上のことから、ストレス応答として産生されたFGF-1は、ストレスを受けていないアストロサイトに対してより強く作用することが示唆されたアストロサイトはapolipoprotein E(apoE)をコレステロールとともに分泌してコレステロール高含有のHDLを新生し、脳内コレステロール供給の中心的役割をもっと考えられる.我々はapoE-KOマウスおよびwild-typeマウスを用いて、アストロサイトによって産生されるapoE/HDLの脳損傷に対する防御作用を検討した.液体窒素を用いた脳損傷実験により、wild mouse脳において、損傷2日後にアストロサイトによるFGF-1とapoEの産生が認められた.FGF-1産生はapoEのそれに先行することがわかった.apoE-KO mouse脳においても損傷後FGF-1産生は認められたが、apoE産生は無く、損傷治癒もwild mouseに比べ遅延した.これらの研究結果より、損傷を負荷された脳において、アストロサイトはFGF-1産生を亢進し、オートクリン形式を介してapoE/HDL新生を促進することによって、損傷修復に寄与していることが示唆された.一方、1ヵ月間長期培養ストレスを負荷されたラット大脳細胞はFGF-1様因子を活発に産生・分泌し、アストロサイトのapoEおよびコレステロールの産生と分泌を強く促進した.FGF-1 mRNAのRT-PCR、抗FGF-1抗体による免疫染色、さらに^<35>S-Methionineラベル後の細胞抽出液あるいは培養ろ液の抗FGF-1抗体による免疫沈降法によってFGF-1様因子産生細胞の同定を試みたところ、長期培養されたアストロサイトがFGF-1を産生し、短期(1週間)培養アストロサイトに作用することが認められた.しかしながら、長期培養ストレスを負荷されたアストロサイトはFGF-1対する反応性は著しく低下した.以上のことから、ストレス応答として産生されたFGF-1は、ストレスを受けていないアストロサイトに対してより強く作用することが示唆された脳は体全体の約25%ものコレステロールを占有する高コレステロール含有組織である.近年、アストロサイトの産生するcholesterol/HDLがシナプス形成に重要な因子であることが報告され、脳のコレステロールが中枢神経組織の維持および機能発現に重要な役割をもつことが示唆された.本研究では、血液脳関門によって循環系システムから隔絶された脳内ニューロンやアストロサイトのコレステロール代謝およびコレステロール輸送機構を理解することを目的とし、脳損傷・ストレス負荷時に脳内あるいはアストロサイト培養系において産生されるFGF-1によるapoE/HDL新生の制御機構を解析し、アストロサイトのストレス応答におけるFGF-1/apoE産生システムの役割を検討した.長期培養ストレスを負荷されたラット大脳細胞はfibroblast growth factor-1(FGF-1)様因子を産生・分泌し、アストロサイトのapoEおよびコレステロールの産生と分泌を強く促進した.FGF-1 mRNAのRT-PCR、抗FGF-1抗体による免疫染色、さらに^<35>S-Methionineラベル後の細胞抽出液あるいは培養ろ液の抗FGF-1抗体による免疫沈降によりFGF-1様因子産生細胞の同定を試みたところ、長期培養されたアストロサイトがFGF-1を産生し、オートクリン的に作用することが認められた.一方、長期培養ストレスを負荷されたアストロサイトはFGF-1の反応に著しい低下が認められた.以上のことから、FGF-1の産生はapoE産生に先行すること、またFGF-1/apoEシステムはストレス応答において、ストレスを受けていないアストロサイトに対する作用として大きな役割をもつことが示唆された.アストロサイトはapolipoprotein E(apoE)をコレステロールとともに分泌してコレステロール高含有のHDLを新生し、脳内コレステロール供給の中心的役割をもつと考えられる.我々はapoE-KOマウスおよびwild-typeマウスを用いて、アストロサイトによって産生されるapoE/HDLの脳損傷に対する防御作用を検討した.

液体窒素を用いた脳損傷実験により、wild mouse脳において、損傷2日後にアストロサイトによるFGF-1とapoEの産生が認められた.FGF-1産生はapoEのそれに先行することがわかった.apoE-KO mouse脳においても損傷後FGF-1産生は認められたが、apoE産生は無く、損傷治癒もwild mouseに比べ遅延した.これらの研究結果より、損傷を負荷された脳において、アストロサイトはFGF-1産生を充進し、オートクリン形式を介してapoE/HDL新生を促進することによって、損傷修復に寄与していることが示唆された.一方、1か月間長期培養ストレスを負荷されたラット大脳細胞はFGF-1様因子を活発に産生・分泌し、アストロサイトのapoEおよびコレステロールの産生と分泌を強く促進した.FGF-1 mRNAのRT-PCR、抗FIGF-1抗体による免疫染色、さらに^<35>S-Methionineラベル後の細胞抽出液あるいは培養ろ液の抗FGF-1抗体による免疫沈降法によってFGF-1様因子産生細胞の同定を試みたところ、長期培養されたアストロサイトがFGF-1を産生し、短期(1週間)培養アストロサイトに作用することが認められた.しかしながら、長期培養ストレスを負荷されたアストロサイトはFGF-1対する反応性は著しく低下した.以上のことから、ストレス応答として産生されたFGF-1は、ストレスを受けていないアストロサイトに対してより強く作用することが示唆された
ガラス転移温度以下におけるガラスの緩和機構におよぼす水分の影響

これまで困難と考えられてきたガラス転移温度以下におけるガラスの微小変形を測定する方法としてファイバーベンディング法を提案し、その変形機構および粘度の解析を行ってきた。しかしながら、その変形および緩和挙動におよぼすガラス中の水分量の影響について依然不明瞭な点が多い。そこで、水分を含まない光学シリカガラスファイバーおよび水分を多く含む溶融法によって作製されたシリカガラスファイバーを用いてガラス転移温度以下における粘弾性的性質の解析を行った。さらに、乾燥および湿潤雰囲気下で測定を行い、ガラス中への水分の混入と粘弾性的性質の解析を行った。光学シリカガラスファイバーと溶融シリカガラスファイバーを比較した場合、ガラス転移温度以下で温度が低下するほど溶融シリカガラスファイバーの粘度が低下することがわかった。このことから、熱振動によるガラス中の非架橋酸素の増加と水分によって生じた非架橋酸素の数量の割合によって粘度が大きく影響されることが示唆された。また、このことが同様に粘弾性的性質に大きく影響し、特に遅延弾性成分の差となって現れることがわかった。さらに、雰囲気の水分量を変化させた場合では水分量の増加とともに粘度が低下し、その活性化エネルギーは水の拡散の活性化エネルギーに近づくことがわかった。このことからも、水の拡散によって生ずる非架橋酸素の存在が粘度に大きく影響することが示唆された。これまで困難と考えられてきたガラス転移温度よりはるかに低い温度におけるガラスの微小な変形量を測定する方法としてファイバーベンディング法をを提案し、、その変形機構および粘度の解析を行ってきた。そこで、水分を含まない光学シリカガラスファイバーおよび水分を多く含む溶融法によって作製されたシリカガラスファイバーを用いてガラス転移温度以下で雰囲気の水分量を変化させて測定解析を行った。ガラスファイバーは、直径125μmの光学および溶融シリカガラスファイバーを用いた。測定雰囲気として、大気中、乾燥窒素ガスを液体窒素に通してさらに脱水した乾燥窒素中および80°Cの純水に100ml/minの空気を通気させることによって調整した湿潤雰囲気中と様々な条件を用いて行った。水を含まない光学シリカファイバーを用いて乾燥および湿潤雰囲気において測定を行った結果、湿潤雰囲気において変形量が大きくなることが分かった。また、求められた応力と歪み速度の関係より粘度が算出され、その温度依存性より粘性の活性化エネルギーが求められる。その結果、水の拡散および熱振動による非架橋結合の増加がガラス転移温度以下における粘度に大きく影響することが分かった。測定を行った高温領域では熱振動による寄与が大きく、低温になるにつれて水分の拡散の影響が顕著になり、雰囲気の水分量が多くなるにつれて粘性の活性化エネルギーは、水の拡散の活性化エネルギーに近づくことが分かった。さらに、今後溶融シリカガラスファイバーを用いてガラス中の水分量と粘度の関係についてより詳しく解析する予定である。
島からの再移入仮説に基づくフォッサマグナ要素植物の形成と適応進化プロセス

フォッサマグナとは「大きな溝」を意味し、糸魚川から静岡構造線東側の地溝帯に名付けられたものである。この地溝帯の南半分の地域には、この地域に分布が限られた植物が数多くある。そのため、日本の植物区系を論じる際には、この地域をフォッサマグナ地区として区別し、これらの植物をフォッサマグナ要素植物という。これらの種は第四紀の激しい気候変動のもとで、火山活動によるオープンな環境で分化した種類と考えられている。しかしながら、生物の進化には環境要件だけではなく、歴史的な影響が重要であり、これらの地史がフォッサマグナ要素植物を形成した要因については議論がされていない。南部フォッサマグナには非常にユニークな地史が存在する。伊豆諸島は太平洋プレートの沈み込み帯に沿って、フィリピン海プレート上に形成された海洋島である。伊豆半島、丹沢山地、富士山北側の御坂山地および巨摩山地も、かつては現在の伊豆諸島と同様に島であり、順にプレート運動によって北上し、本土(本州)に衝突・付加したと推定されている。島は進化の実験場として知られる通り、伊豆諸島にも固有種が多く存在することが明らかになっている。島から大陸への再移入は、1海を越えた分散、2海水面の上下動による陸橋の形成・消失(陸橋島の場合)、3島そのものの大陸への衝突・付加に大きく分けられるが、古伊豆島で種分化をした種は、1や3のルートで本土に再移入し、現在のフォッサマグナ要素植物の一部を形成していると予測される。実際に、動物では本プロセスによる再移入が証明されているが、植物については証明されていない。このため、本研究では、島嶼での進化、島の移動・付加による再移入というプロセスを考慮した分子系統地理学的研究を行うことで、フォッサマグナ要素植物というユニークな植物種群の形成史解明を行うことを目的とする。日本の植物区系で区別されるフォッサマグナ地区には、火山活動による環境条件により特異な植物群集「フォッサマグナ要素」が成立しているという考えが提唱されている。しかし、プレート移動によって火山島が本州に何度も付加されることで成立した南部フォッサマグナ域においては、島嶼での進化、島の移動・付加による再移入、そして本州での祖先集団との再会という地史的プロセスが、フォッサマグナ要素植物の形成と適応進化に大きな影響を与えていると予測できる。このため本研究では、かつての伊豆島起源の固有種集団とそれらの祖先集団の系統地理学的研究を行うことで、プレート移動に基づく島からの再移入が、フォッサマグナ要素植物の一部を形成したのかを検証することを目的とした。今年度は花粉及び種子散布様式の異なる3種、ヒサカキ(虫媒介、鳥散布)、ヤブツバキ(鳥媒介、ネズミ散布)、コメツツジ類(虫媒介、風散布)を対象に島間、島と本州間の遺伝的分化程度を検証した。ヒサカキおよびヤブツバキはMIG-seqによるゲノムワイドSNP分析を行った。その結果、フォッサマグナ要素地域において特別な遺伝構造は見られず、本州島間の遺伝子流動は比較的頻繁に行われていることが予測された。コメツツジ類では葉緑体DNA 5領域の塩基配列を比較した結果、東日本コメツツジグループ、西日本コメツツジグループ、オオコメツツジグループ、ハコネコメツツジグループに区別され、さらにコメツツジ、オオコメツツジ、ハコネコメツツジは分布が近接しているにも関わらずハプロタイプの共有が確認されなかった。このことからフォッサマグナ要素地域のみに分布するハコネコメツツジは他の種と独立して長期間存続した可能性が推測された。今後はRAD-seqを用いた遺伝解析を行い、系統推定を行うことで、コメツツジ類の系統関係が本仮説を支持するのかどうかを検証する。27-28年度は表現形質および遺伝的解析に基づく系統関係の解析を予定しており、当初予定していた種数より1種多い、3種についての遺伝解析を行うことが出来た。その結果、本仮説を支持する可能性のある候補種が絞られ、28年徒からは詳細な表現形質や遺伝解析を行うことが可能になった。これらの種は第四紀の激しい気候変動のもとで、火山活動によるオープンな環境で分化した種類と考えられているが、南部フォッサマグナ地域はプレート移動によって火山島が本州に何度も付加させることで成立している。つまり、島への移入、種分化、再移入プロセス、そして、再移入後の相互作用といった一連のプレート運動に基づき、南部フォッサマグの生物群集が成立したと考えられる。そこで本研究では、本プロセスを考慮した分子系統地理学的研究を行うことで、フォッサマグナ要素植物の種分化や適応進化の歴史解明を行うことを目的とした。対象は種子散布様式の異なる3種(ヒサカキ、ヤブツバキ、ハコネコメツツジ)とした。分散能力の異なる広域分布種の2種(ヒサカキ・ヤブツバキ)は、本州と伊豆諸島間での遺伝子流動が起こっており、本仮説を支持する遺伝的構造が示されなかった。一方で、ハコネコメツツジでは仮説を支持する可能性が示された。このため、ハコネコメツツジについてはRAD-seqを行いったところ、伊豆諸島の集団では、本州集団と比較して遺伝的多様性が低く、さらに集団間の固有性が高いことが示された。

さらに葉の形態が3つに分かれた遺伝的構造と一致することも示された。今後は集団のデモグラフィー解析を行うことにより、地質学的推定と、遺伝学的な推定が一致するかを検証する。本年度は対象種のMIG-seqやRAD-seqを行うことにより、遺伝的構造や集団間の遺伝的分化を推定することが出来た。さらに、形態計測を行うことにより、表現形質と遺伝的構造についての考察を行うことが出来た。南部フォッサマグナ域(富士箱根および伊豆半島)は、プロト伊豆島がプレート移動により付加することで成立した地域であり、かつての島で分化した種と本州から進出してきた種が混合して形成されたと考えられる。このため、種多様化のソースとしての島の役割を検証することを目的に、分散能力の異なるヒサカキ、ヤブツバキ、ハコネコメツツジの3種を対象に遺伝的構造の比較を行った。その結果、ヒサカキではMIG-seqによって得られた55座のSNP解析の結果、各集団での遺伝子流動が頻繁に起こっていることが予測されたため、本種では再移入仮説は支持されなかった。ヤブツバキは、葉緑体SSR、ゲノムワイドSNPsの結果、北グループと南グループに分けられ、伊豆諸島から伊豆半島にかけては主に北グループに位置付けらた。各集団での遺伝子流動が頻繁に起こっていることが予測されたため、本種では再移入仮説は支持されなかった。しかしながら、伊豆諸島および箱根・丹沢地域に生育するハコネコメツツジは、地理的には離れている東日本コメツツジグループから分化していることが明らかになった。このため、古伊豆島や伊豆諸島が成立した古い時代に移入し、島嶼環境で種分化したものと考えられる。さらに、箱根・丹沢地域と分布が接しているオオコメツツジともハプロタイプの共有が確認されなかったことから、当該地域の集団は本州で分化したものではなく、島の衝突により本州に移入した可能性が指摘された。また、祖先種とは交雑していない可能性が高い。このため、ハコネコメツツジでは仮説を支持する可能性が示された。対象種において解像度の高い遺伝解析RAD-seqを行い、デモグラフィー解析をする予定であり、コメツツジ類については実施できた。しかしながらヤブツバキについては、研究を中断する必要があり、まだ実施に至っていない。このため研究を1年延長し、研究を遂行する。フォッサマグナとは「大きな溝」を意味し、糸魚川から静岡構造線東側の地溝帯に名付けられたものである。この地溝帯の南半分の地域には、この地域に分布が限られた植物が数多くある。そのため、日本の植物区系を論じる際には、この地域をフォッサマグナ地区として区別し、これらの植物をフォッサマグナ要素植物という。これらの種は第四紀の激しい気候変動のもとで、火山活動によるオープンな環境で分化した種類と考えられている。しかしながら、生物の進化には環境要件だけではなく、歴史的な影響が重要であり、これらの地史がフォッサマグナ要素植物を形成した要因については議論がされていない。南部フォッサマグナには非常にユニークな地史が存在する。伊豆諸島は太平洋プレートの沈み込み帯に沿って、フィリピン海プレート上に形成された海洋島である。
原子核乾板技術を用いた陽子線治療にともなう中性子二次被ばくの測定

陽子線がん治療で生じる二次中性子のエネルギーと空間分布を調査することを目標として,サブミクロンの位置分解能をもつ原子核乾板の二次中性子検出能力について調べた.GEANT4シミュレーションにより検出器構造の最適化を行ったのち,治療用陽子線を水ファントムに照射するテスト実験を行った.数回にわたる照射実験の結果,乾板中に記録された反跳陽子飛跡の観察に成功した.また乾板間の飛跡の接続を行い,1000万本の飛跡の再構成を行った.陽子線がん治療で発生する二次中性子を検出するために原子核乾板検出器を作成した.陽子線治療で発生する二次中性子は体内を伝播して余計な吸収線量を与えるが,その影響は現在の治療計画では考慮されていない.とくに20 MeVのエネルギーを持つ中性子は適切な中性子源がなく,生物学的効果を含めほとんどデータがないため,中性子場の評価は喫緊の課題である.二次中性子を捉えるための最適な検出器構造を決めるため,GEANT4を用いたシミュレーションを行った.エネルギー166 MeVの陽子線を水ファントムに照射し,水ファントム後方に設置された原子核乾板検出器で二次中性子を捉える.結果,厚さ1 mmのポリエチレンシート70枚と原子核乾板70枚を交互に積層すれば,二次中性子により生成された反跳陽子の99%を捉えられることが分かった.原子核乾板を名古屋大学物理F研究室の写真乳剤製造装置を用いて作成した.乳剤をプラスチックベース両面に乾燥後70ミクロン厚になるように塗布し,乾燥後,原子核乾板5 cm x 6.25 cm x 80枚とポリエチレン1 mm厚80枚を交互に積層した検出器を構築した.名古屋陽子線治療センターでエネルギー160 MeVの陽子線(1 Gy)を水ファントムに照射,前方に出てくる二次中性子を原子核乾板検出器で捉えた.照射後,原子核乾板を名大F研で現像し,現像後の乾板を光学顕微鏡下で観察して二次中性子による反跳陽子と思われる飛跡を確認した.全乾板は全自動飛跡読み取り装置HTSでスキャンし,スキャンデータをコンピューター上で三次元再構成して,検出器中で発生した反跳陽子の飛跡の抽出を行った.これらの成果は原子核乾板検出器を用いて二次中性子が検出できていることを示す.平成28年度の計画は原子核乾板検出器の構築と中性子に対する検出性能の評価である.原子核乾板検出器の最適化及び検出器の構築については,名古屋大学物理F研究室の協力もあり,おおむね順調に進展した.一方,中性子に対する検出性能の評価において,研究が遅れている.その理由は主に二点ある.一点目は当センターでの業務が多く,研究に対し想定通りエフォートが割けなかったことが挙げられる.当初は30%程度を見込んでいたが,実際には10-15%程度にとどまった.二点目は名大F研が開発した原子核乾板スキャンデータ解析システムの取り扱いにおいて,名古屋大学と当センターの事務的な手続き(守秘義務契約の締結)が難航し,進捗が停滞したことが挙げられる.これについては,現在,システム及びスキャンデータを名大F研内のみで取り扱うことを条件としてシステムの使用が認められ,研究を進めている.陽子線がん治療で用いられる陽子は照射システム装置あるいは患者体内に存在する物質と核反応を起こし,二次中性子を放出することが知られている.二次中性子は様々な物質により散乱され遠くまで伝播するため,空間,エネルギー分布を推定することは容易ではない.とくに20 MeV以上の中性子は基準場がなく,生物学的効果のデータもほとんどないため定量的な評価が行われておらず,現在の治療計画でも全く考慮されていない.本研究は陽子線照射場中で生成される二次中性子の被曝量を精度よく推定するために,二次中性子の空間及びエネルギー分布をサブミクロンの位置分解能をもつ原子核乾板を用いて測定することを目的とする.本年度も前年度同様,治療用陽子線を使った照射実験を行った.前回サンプルの解析を進めた結果,一部の乾板で現像処理が不十分なため飛跡の黒化濃度に再現性がないこと,検出器前半部分の複数の乾板で構築時に生じた乾板相互の位置のねじれにより反跳陽子飛跡の接続が困難であることが分かった.これらの問題には適切な対策を施し,再実験を実施した.現像後,全乾板を全自動飛跡読取装置HTSでスキャンし,コンピューター上で接続した.解析を進めた結果,飛跡黒化濃度は全乾板でほぼ同一の値をとることを確認し,検出器中に記録された3 x 10^7本の飛跡を再構成することに成功した.これらの飛跡には宇宙線による飛跡や接続間違いによるフェイクトラックが存在するため,今後は反跳陽子飛跡のみを抽出するためのフィルタ条件を課したのち,飛程と角度分布を求め,モンテカルロシミュレーションと比較して原子核乾板検出器の中性子検出能力を評価する予定である.陽子線がん治療で生じる二次中性子のエネルギーと空間分布を調査することを目標として,サブミクロンの位置分解能をもつ原子核乾板の二次中性子検出能力について調べた.GEANT4シミュレーションにより検出器構造の最適化を行ったのち,治療用陽子線を水ファントムに照射するテスト実験を行った.数回にわたる照射実験の結果,乾板中に記録された反跳陽子飛跡の観察に成功した.また乾板間の飛跡の接続を行い,1000万本の飛跡の再構成を行った.

当初は20 keV程度の低エネルギー中性子の測定も想定していたが,時間的に無理なので,今後は20 MeV以上の高エネルギー中性子に絞り,重点的に研究を進める.ビーム試験データの解析をすすめていく.原子核乾板中に記録された飛跡の黒化濃度からdE/dx(LET)を求めて反跳陽子の飛跡を特定し,その飛程から陽子のエネルギーを得る.エネルギー分布はGEANT4を用いたモンテカルロシミュレーションの結果を比較し,結果の妥当性について議論する.またシミュレーションを真のデータと仮定し,原子核乾板検出器の中性子に対する検出効率を求め、アンフォールディング処理を行い,陽子線治療から来る二次中性子のエネルギー分布を推定する.得られた成果は日本医学物理学会および論文で発表する.29年度が最終年度であるため、記入しない。医学物理29年度が最終年度であるため、記入しない。
ケテンN,O-アセタールの化学反応性の研究および天然物合成への応用

生理活性物質を高度な立体制御のもと短段階で合成することを目的とし、キラルなα、βー不飽和イミド由来のケテンシリルN, O-アセタールのビニロガス向山アルドール反応を開発した。本年度はこの反応の最適化を行い、この反応が高立体選択的に進行すること、汎用性があることを報告した。この方法論は国外からも「ポリケチド類の構築工程を著しく短くする独創的な反応」、「現在停滞している遠隔不斉誘導の研究を活性化する学術的意義の高いもの」との評価を受けている。またこの反応を鍵として、多様な生理活性を示すトリコスタチンDの初の全合成を達成した。本合成研究ではトリコスタチン類の共通ユニットであるトリコスタチン酸を経由している。本研究によりトリコスタチン類の効率的かつ高立体選択的合成法が確立された。不斉補助基の付いたα、β-不飽和イミドに塩基としてNaHMDSを作用させた後、HMPA存在下でベンジルオキシメチルクロリドと反応させることにより、O-ベンジルオキシメチル化されたケテンN,O-アセタールを高収率で単一異性体として得た。この基質に対してトルエン中、ルイス酸としてメチルアルミニウムジクロリドを作用させたところ、ベンジルオキシメチル基がα位へ転位し不斉4級炭素が高立体選択的に生成した。これは今までに類を見ない全く新しいタイプの反応である。この生成物の立体化学を調べたところ、これまで我々が開発してきた方法、すなわちHMPAを添加せずにアルキル化する方法とは逆の立体化学を持つ4級炭素であることが解った。従って、同じ基質から違う不斉4級炭素を作り分けたことになる。一方、ジクロロメタン中で同様の操作を行うとγ位にベンジルオキシメチル基が転位した化合物が主生成物として得られた。この際γ位で10:1程度の立体選択性が発現した。これは新しいタイプの遠隔不斉誘導反応である。この遠隔不斉誘導を用いてジエノール型のケテンシリルN,O-アセタールの立体選択的ヴィニロガス向山アルドール反応を開発した。基質となるジエノール型ケテンシリルN,O-アセタールは、不斉補助基の付いたα、β-不飽和イミドにNaHMDSを作用させた後TBSClを反応させることにより高収率で単一異性体として得られた。これに塩化チタン存在下、種々のアルデヒドやイサチンを反応させたところ、ヴィニロガス向山アルドール反応が高収率で立体選択的に進行した。この反応を利用した天然物合成が進行中である。前年度に引き続き、不斉補助基を有するシリルケテン-N,O-アセタールの遠隔不斉誘導反応の検討と生理活性物質合成への応用を行っている。本反応は光学活性なオキサゾリドンを有するα,β-不飽和カルボン酸イミド由来のシリルケテン-N,O-アセタールについて、ルイス酸存在下、様々なアルデヒドと反応させてその立体選択性、汎用性を調べ、多くの官能基をもつポリケチド類の短段階合成に結びつけるものである。本年度は以下の成果が得られた。1)本反応は脂肪族アルデヒドに対しては高い立体選択性を発現して&#61543;&#61484;&#61540;-anti体を与えるが、芳香族アルデヒドに対しては立体選択性が低いことがわかっていた。本年度は特に芳香族アルデヒドとの反応についてさらに検討を行い、基質や試薬の当量を調節することで、高い選択性でsyn体が得られることがわかった。脂肪族アルデヒドと芳香族アルデヒドでは、異なる立体選択性を示すことは興味深い。2)本反応を用いることにより、抗腫瘍性物質トリコスタチンDの不斉全合成に成功した。本合成法はトリコスタチン類に共通する部分を短段階で立体選択的に構築するものである。トリコスタチン類は様々な生理作用を持つことが知られているが、本合成法の確立により類縁体の合成が可能となり、これらの作用機構解明の手がかりが得られた。3)数種類のシリルケテン-N,O-アセタールを用いて検討することにより、本反応の遷移状態を推定した。これにより遠隔不斉誘導が発現する原因が明らかになった。
軍用地と地域社会：沖縄県における軍事基地と軍用地料に関する地域社会学的実証研究

沖縄における地域自治組織すなわち「町内会自治会」の組織的な特性が本土のそれと以下の点で著しく異なることであった。1.沖縄社会は基本的に環節型社会であって、それは琉球王府以来のムラ名がこんにちまで100年以上にわたって継続し、シマ社会の永遠性を支えていること。2.通常の「自治会」のほかに、同一範域において「郷友会」という第2の自治組織を編成して、旧字住民以外の新住民を排除していること。3.市町村行政と住民組織間との間に強い親和関係があり、本土のそれ以上に行政末端機関として事実上機能していること。軍事基地が日常的に存在する地域社会の人々の暮らしはどのようなものであるかの解明を目指している。フィールドを沖縄本島に設定しており、79月、23月の現地での調査研究と、その他の期間の研究者メンバーの研究会活動が主体となる。軍用地料が共有地に対して配分されている自治体が対象となる。まず配分されている自治体の当該課に以下のヒアリングを行う。1軍用地(公有地)の対象区(字)、2「区長会名簿」(区長名、電話、所在地)の有無、3過去数年の分収金額の一覧表、4軍用地(公有財産)の管理等に関する条例、規則の収集。次いで、区レベルに対し、区長を対象としたヒアリング調査に取り掛かり、分収金収入のあるすべての区長に面談する計画である。その他、隣接する分収金収入のない区にも対比のため出来る限りヒアリング調査する予定である。軍事基地は永久的に存在するとは限らず、重要性の低いものは順次返還されてきた経緯がある。返還されると軍用地料は当然入ってこなくなる。分収金収入のある自治体はその時以降の財政をどのように考え、対応しようとしているのか。また、区長を含め、当該の住民たちはどのように考え、対策を練っているのか。様々な対応策の事例を掘り起こすという課題が出て来ている。軍事基地のため居住していた土地を離れなければならなかった区も多く存在する。歴史的に自分たちのルーツを確認するために「字誌」をつくる区も多く存在する。これが住民の統合や自治にとっていかなる作用があるのか、それらが逆機能的に排除を生むことはないのか、これらも今後の課題として浮上してきている。フィールドを沖縄本島に設定しており、79月、23月の現地調査が主体となり、その他の期間のメンバー間の情報共有のための研究会活動がもたれている。25年度は配分されている自治体の当該課以下のヒアリングが実施された。1軍用地の対象区(字)、2区長会名簿の有無、3過去数年間の分収金額の一覧、4軍用地(公有財産)の管理等に関する条例、規則の収集。26年度は区レベルのヒアリングが主体。分収金収入のあるすべての区長のヒアリングを試みた。ほぼ7割の達成である。隣接する分収金のない区にも、対比のため可能なかぎりヒアリング調査を試みている。軍事基地は永久的に存在するとは限らず、重要性の低いものは順次変換されてきた経緯がある。定期的に入る収入の途絶に対して、自治体レベルでも、区レベルでも、いかなる対応策を立てるのか、返還地の再開発とともに重要な課題となってくる。軍事基地のため居住地を離れ生活せざるをえなかった区も多く存在し、その歴史を確認するために「字誌」が多く作られている。これが住民の統合や自治にとっていかなる意義があるのか、またそれが逆機能的に排除を生むことはないのかの課題も追及された。自治体と住民の間に存在する、区や自治会の変遷も地域社会の人々の暮らしにとって重要な位置にある。北部と南部の違いからも考察を加えたい。フィールドを沖縄本島とし、7ー9月、2ー3月が調査期間となる。その他の期間にはメンバー間の情報共有のため毎月の研究会がもたれる。軍用地料が共有地に対して配分されている自治体が対象となり、25年度は配分のある自治体の当該課を中心に資料収集した。26年度は区レベルのヒアリングに移行し、分収金収入のあるすべての区長のヒアリングを試みた。隣接する分収金のない区にも、比較対照のため可能なかぎりヒアリング調査を試みている。軍事基地が返還されると軍用地料は当然入ってこなくなる。定期的に入る収入の途絶に対して、自治会・区レベルでも、いかなる対応策を立てるのか、返還地の再開発ともからみ、重要な課題として浮上してきた。当該の自治体、区へのヒアリングがなされた。27年度は最終年度である。さらに住民の活動に密接にかかわる区や自治会に注目してヒアリングがなされた。北部と中部や都市化の進行する南部の違いも視野に入ってきた。区や自治会は自治体によっても数的に多寡があり那覇市の160を筆頭に、自治会多くを抱える自治体にはアンケート調査も視野に入れ、研究を前進させた。基地使用料が入る市町村自治体であっても直接的に恩恵を受ける区・自治会や間接的に配分の恩恵を受ける区・自治会、まったく恩恵を受けることのない区・自治会があり、隣接する場合や遠望する場合と多様に存在する。

北部や中部のように日常的に身近にその差を体験する場合、南部のように大多数は恩恵を受けないが、一部に恩恵を受ける区・自治会が存在する場合とであるが、沖縄社会に生活する以上情報はもたらされ、無縁ではいられない。那覇市に近接し都市化された地域の区・自治会の活動の持つ意味が重要性を増すゆえんであり、残されたわれわれの課題でもある。沖縄における地域自治組織すなわち「町内会自治会」の組織的な特性が本土のそれと以下の点で著しく異なることであった。1.沖縄社会は基本的に環節型社会であって、それは琉球王府以来のムラ名がこんにちまで100年以上にわたって継続し、シマ社会の永遠性を支えていること。2.通常の「自治会」のほかに、同一範域において「郷友会」という第2の自治組織を編成して、旧字住民以外の新住民を排除していること。3.市町村行政と住民組織間との間に強い親和関係があり、本土のそれ以上に行政末端機関として事実上機能していること。分収金収入のある自治体は沖縄の中北部に多い。自治体の当該課との信頼関係も回を重ねるたび向上している。区長への紹介なども円滑に進み、区長との信頼関係の情勢も進んでいるが、一部浸透できないでいる部分も残存している。参加する研究者も多数で、自治体単位で分担して、協力体制も順次できてきているので成果は上がっている。当初の企画通りには進展しているが、上回るとまでは評価できないのが現状である。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会調査25年度、26年度の成果を踏まえ最終年に残された課題は多いが、実働できるのは79月の現地調査である。積み上げられた自治会当該課や区長、住民との信頼関係に立脚し落穂拾い的な補充調査となる。自治体と住民の間に存在する、区や自治会の変遷も地域社会の人々の暮らしにとって重要な位置にある。北部と南部の違いをも視野に入れて調査を試みる。分収金収入のある自治体は沖縄本島の中・北部に多く、自治体の当該課との信頼関係の構築、区長への紹介や区長との信頼関係の醸成など課題が多い。参加する研究者も多人数であり、自治会単位で分担するも単独行動よりは集団行動となるので、一律に進度が揃うことは期待できず、進んでいる所とやや遅れている所が出て来ている。当初の企画通り進展しているとは評価できず、おおむね順調に進展していると評価するのは以上の理由である。当初計画していた金額から、旅費の予算で誤差が生じたため、端数の次年度使用額が発生した。今年度の経験を踏まえ、重ねて現地でのヒアリングを行うことで、対自治体や当該課の職員との信頼関係、区長や地区住民との信頼関係はさらに強固なものとなり、われわれの知見も深まるとともに、研究の更なる展開が期待される。研究メンバーがさらに回数を多く現地調査をするか、調査期間を長期化して研究を推進するという方策を進める。個人地主とは異なって共有地に対して支払われる地料には自治体、議会、区会、住民、郷友会などのプレイヤーが参画し、その配分劇にはそれぞれの地域社会に多様な葛藤を生じさせている。いわば地方自治の実験室でもある。個人地主が多く、しかも都市的地域である南部の自治体や、区会、自治会では分収金収入のある自治体、区をどのような視線で見ているのか、これらも追及すべき新たな課題である。
色覚障害者向けアプリケーションの開発

カラーバリアフリーの研究が多くなされるようになった。しかし、色弱者が日常生活で困る場面は依然として数多く残されている。そこで、本研究では、スマホで稼働する色覚異常者支援のアプリを開発した。1つは、モノの色を識別し、その色名を文字で表示するアプリである。もう一つは、学習ツールとしてよく使われている赤シートの機能を色弱者用にスマホ上で実現したアプリである。色は情報伝達において重要な役割を果たしている。ところが、カラー表示は一般の色覚の人の色の見え方だけを考えて設計される場合が多いため、色覚障害者が情報を読み取れずに不便を感じるケースが増えている。そのような中で、色覚障害者にも一般の色覚者にも分かり易い表示を目指したカラーバリアフリーが注目を浴びている。しかし、地下点路線図や公共の案内板等では色覚障害者に一定の配慮し、改善は見られるものの、色覚障害者が日常生活で真に不自由している事柄を払拭するような画期的なアプリケーションは未だ開発されていないのが実情である。そこで、本研究では、色覚障害者が日常生活で色に関して困難を覚えるような問題を解決するアプリケーションの開発を目的とした。具体的には、色弱者自身が生活空間での使用することを主眼に置き,物体の色をシステム自身に判断させ,その色を文字として出力するシステムの開発を行った。色覚異常の中でも多い赤緑色覚異常の色弱者を対象とし、カラーユニバーサルデザインの"色を見分けにくい人にも情報が伝わるようにする(例:柄やアウトラインをつける)"ことに重点を置き、赤色系統の色名表示アプリケーションの開発を行った。具体的な動作は以下のようである。1画像の表示、2ユーザによる画面のタッチ、3タッチ部分の座標の取得、4取得した座標の色判定、5色判定の表示、6'1'に戻る本アプリケーションを用いて、評価実験も行った。サンプル画像と生活空間の画像を比較した結果、サンプル画像での色の判断は生活空間の画像での色の判断より出来ていたとが判明した。本研究では2つのアプリケーションを開発した。1つは(1)教育用アプリケーションで、もう1つは(2)生活用アプリケーションである。(1)教育用アプリケーション:学習アプリで正解を赤のシートで隠す類の自習教材について、色弱者支援機能をもつAndroid版を開発した。Android上で画像の赤を抽出し、その付近を黒く塗りつぶすことでスマートフォンやタブレット型端末が赤シートの代わりになり、P型の人でも疑似的に体験できるようにした。(2)生活用アプリケーション:色覚異常の中でも多い赤緑色覚異常の色弱者を対象とし、カラーユニバーサルデザインに重点を置き、赤色系統の色名表示アプリケーションの開発を行った。本アプリでは、リアルタイムでの実行を念頭に置き、計算時間のかかるHSVに変換をしてからの色の判断ではなく、RGBの比率によって色の判断をさせた。コンピュータに取り込んだ画像に対して、色の識別を行い、文字情報で例えば「赤」と出力することができた。情報科学色覚障害者支援のプロトタイプシステムを開発し、評価実験までは遂行できた。しかし、課題として、HSVに変換した場合との実行時間と赤系統の色判断の正確性の比較、またタッチの領域だけでなく、ドラッグによる領域指定の実現が残されている。H25年度に作成したプロタイプシステムを基にして、評価実験の結果も踏まえて、実際の生活の場で使えるアプリの開発を目指す。アプリ開発では、オープンソースソフトウェアの活用も考慮に入れて、設計・開発を行う。実用的にするために、業務委託によるプログラム開発を最終段階で入れ、使い勝手の良いものに仕上げる予定である。システム評価実験補助のためのバイト代を予定していたが、システムの完成度をもう少し上げてから、評価実験を行った方が良いと判断して、次年度に残した。アプリケーションの試作システムの評価実験を7月に行い、その際にバイトを雇用する予定である。
類人猿の視知覚情報処理過程に関する比較認知的研究:視覚探索課題とテクスチャ弁別課題の比較を通して

本年度は、「類人猿の視知覚情報処理における前注意的処理過程に関する比較認知的研究:視覚探索課題とテクスチャ弁別課題の比較を通して」という題目のもとで、特徴統合にかかわる2つの現象に着目して実験研究を行った。(1)チンパンジーにおけるポインティング型テクスチャ弁別この課題では、画面上に要素図形を8×16(縦×横)ないし、16×32配置し、そのうちの3×3ないし6×6で区切られた異なるテクスチャ領域を検出し、そこをポインティングするということを1頭のチンパンジーに訓練した。まず、色や形の違いによってテクスチャが分離されているような課題で訓練を行ったが、このような課題では被験体の成績は高く安定していた。つぎに、視覚探索課題において探索非対称性を生じさせるCとOを用いて実験を行った。視覚探索ではCが標的の場合、探索速度が速くかつ妨害刺激(O)の数にかかわらず一定であるのに対し(並列的探索)、Oが標的の場合は探索速度は妨害刺激(C)の数が増えるのに応じて増大する。そこで、今回はテクスチャ弁別課題においてCが標的領域になる場合とOが標的領域になる場合で成績の比較を行った。その結果、訓練当初は探索非対称性と同様Cが標的領域である方が検出成績は良かったものの、訓練をへるにつれて、両者の成績に差が認められなくなった。次に、Beck(1966)で用いた正立のTと45度傾いたTおよびLの3つの図形を用いて実験をおこなった。これらの図形の場合、線分方向を共有する正立TとLのテクスチャ分離が難しいことが知られている。結果はヒトでの実験同様、正立Tによる背景テクスチャ中の標的テクスチャの検出は傾いたTの方がLよりも容易であった。今後、このテクスチャ弁別課題を利用して、Ramachandranらのshape from shadingなどの単眼立体視が可能な図形を用いて、3次元情報の前注意的処理について検討を行う予定である。(2)チンパンジーにおける錯誤結合:見本合わせ法を利用して錯誤結合(illusory conjunctions)とは、注意を十分に向けることができないような状況を設定してやる(例えば、非常に短時間しか探索画面を呈示しない)と複数の特徴が正しく統合されず、実際には存在しなかったものが見えたように知覚してしまうような現象を指す。例えば、赤い○と緑の○と赤い×からなる探索画面を短時間呈示すると、そこに緑の×を知覚してしまうことがある。今回の実験では、1頭のチンパンジーに対し、見本合わせ法を利用して錯誤結合を調べるための訓練を行った。刺激としては赤、青、緑に着色されたS、X、O、Tの計12種類の図形を用いた。まず、タッチスクリーン装着のCRTの下段に見本刺激(着色されたSないしX)が一定時間呈示される。見本刺激消失後、上段に3色に着色されたSとXの計6種類の図形が選択刺激として呈示される。被験体が見本刺激と同じ図形に触れると正解としてチャイムが鳴り、報酬が与えられた。この訓練によってSとXが標的刺激であることを学習させた後、見本刺激呈示時に妨害刺激(着色されたOないしT)を標的刺激と同時に呈示することによって、ヒトにおける錯誤結合実験に等価な状況を作り出すことにした。現在は、第1段階において見本刺激の呈示時間を0.5秒から0.2ないし、0.1秒に短縮する訓練を続行中である。

(2)チンパンジーにおける錯誤結合:見本合わせ法を利用して錯誤結合(illusory conjunctions)とは、注意を十分に向けることができないような状況を設定してやる(例えば、非常に短時間しか探索画面を呈示しない)と複数の特徴が正しく統合されず、実際には存在しなかったものが見えたように知覚してしまうような現象を指す。例えば、赤い○と緑の○と赤い×からなる探索画面を短時間呈示すると、そこに緑の×を知覚してしまうことがある。今回の実験では、1頭のチンパンジーに対し、見本合わせ法を利用して錯誤結合を調べるための訓練を行った。刺激としては赤、青、緑に着色されたS、X、O、Tの計12種類の図形を用いた。まず、タッチスクリーン装着のCRTの下段に見本刺激(着色されたSないしX)が一定時間呈示される。見本刺激消失後、上段に3色に着色されたSとXの計6種類の図形が選択刺激として呈示される。被験体が見本刺激と同じ図形に触れると正解としてチャイムが鳴り、報酬が与えられた。この訓練によってSとXが標的刺激であることを学習させた後、見本刺激呈示時に妨害刺激(着色されたOないしT)を標的刺激と同時に呈示することによって、ヒトにおける錯誤結合実験に等価な状況を作り出すことにした。現在は、第1段階において見本刺激の呈示時間を0.5秒から0.2ないし、0.1秒に短縮する訓練を続行中である。