hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
睡眠の質と死亡に関する地域コホート研究〜10年間の追跡〜

地域住民を対象にした生活習慣についての10年間の追跡調査成績を用い、睡眠習慣、特に睡眠の質と死亡との関連を検討した。北部九州の4地区にて、1986年から1989年に実施した生活習慣調査に回答した人を、各自治体および管轄の保健所の協力を得て1998年まで追跡し、この期間の異動状況および原死因を把握した。生活習慣調査では、睡眠習慣に関し、質的側面では「入眠困難」「夜間覚醒」「早朝覚醒」「起床時の熟睡感」を、量的側面では「就寝時間」「睡眠時間」を尋ねた。本研究では、年齢が40歳から84歳、かつ睡眠習慣および交絡因子(自覚的健康感、喫煙、飲酒、治療中疾病)の情報が得られた9202人を性、年齢(64歳以下、65歳以上)の4群別に検討した。解析にはCox比例ハザードモデルを用いて、モデルに各睡眠習慣を個別に投入し、上記の交絡因子をすべて調整した相対危険度(RR)と95%信頼区間(CI)を計算した。65歳以上では死亡との関連を認める睡眠習慣はなかった。以下、64歳以下での結果を記す。全死因についてみると、女性では「入眠困難」(RR1 58,CI1.03-2.43)、「熟睡感なし」(RRl.68,CI 1.11-2.54)、男性では「睡眠時間9時間以上」(RRl.49,CI1.04-2.14)であった。癌では、女性の「熟睡感なし」(RR2.28,CI1.30-3.98)が有意にリスクを上昇させた。循環器(心臓・脳)では、女性の「入眠困難」(RR2.27,1.01-5.09)、男性の「何らかの睡眠障害」(RR1.81,CI0.93-3.53)、「就寝24時以降」(RR2.75,CI0.87-8.70)。癌・循環器以外の疾患では、女性の「夜間覚醒」(RR1.98,CI0.89-4.38)、「早朝覚醒」(RRO.93-5.14)、「何らかの睡眠障害」(RR2.79,1.03-7.55)、男性の「就寝10時前」(RR2.45,CI1.01-5.93)、「睡眠時間6時間未満」(RR2.89,1.35-6.23)、「睡眠時間9時間以上」(RR2.61,CI1.31-5.20)が高いリスクであった。以上の結果より、睡眠習慣と死亡との関連は64歳以下でのみ認められ、睡眠の質との関連は女性に顕著、睡眠時間との関連は男性に顕著であること、さらに疾患によって関連する睡眠障害の種類が異なることが明らかとなった。関連の4自治体の許可・協力を得て、1995年1月より1996年12月までの異動状況を調査した。その結果、この期間に新たに死亡:282、転出:169を確認した。死亡者については、管轄保健所にて死亡小票の閲覧により死因を確認し、ICD9コーディング方式に順じてコード化した。さらに、これらの追跡結果を電算機に入力し、個人に与えた調査番号をキ-変数にして、ベースラインの睡眠データと電算上でリンケージした。基礎調査における睡眠障害の性・年齢による特徴を分析した。「熟睡できない」と訴えるものの割合は年齢による明らかな差を認めなかったが、他の睡眠障害を有するものの割合は、男女とも加齢とともに増大する傾向を認めた。男では、「朝早く目が覚める」者の割合は50歳台にての増加が顕著で、3045%にも達する。「夜中に目が覚める」者の割合は加齢とともに徐々に増大し、60歳以降では30%を超える。女では、「夜中目が覚める」者の割合は、60歳台以降、40%を超える。「朝早く目が覚める」者割合は、男性ほど多くないものの、加齢による増加の傾向は顕著である。「ねつかれない」者の割合も50歳台以降に増加し、20%に達する。また、睡眠障害と死亡との関連について、A自治体の約4,200人についてCox Proportional Hazards modelを用いて予報的に解析した。交絡因子として性、年齢、慢性病治療中、喫煙、飲酒を同時にモデルに投入した。65歳以上の高齢者では、睡眠障害はその後の死亡との関連を認めなかった。64歳までの年齢層ではいくつかの項目でリスクの高まりがみられ、「夜中に目が覚める」:相対危険度,1.6;95%信頼区間,0.9-2.7、「ねつかれない」:相対危険度,1.5:95%信頼区間,0.8-2.8であった。

本研究では、年齢が40歳から84歳、かつ睡眠習慣および交絡因子(自覚的健康感、喫煙、飲酒、治療中疾病)の情報が得られた9202人を性、年齢(64歳以下、65歳以上)の4群別に検討した。解析にはCox比例ハザードモデルを用いて、モデルに各睡眠習慣を個別に投入し、上記の交絡因子をすべて調整した相対危険度(RR)と95%信頼区間(CI)を計算した。65歳以上では死亡との関連を認める睡眠習慣はなかった。以下、64歳以下での結果を記す。全死因についてみると、女性では「入眠困難」(RR1 58,CI1.03-2.43)、「熟睡感なし」(RRl.68,CI 1.11-2.54)、男性では「睡眠時間9時間以上」(RRl.49,CI1.04-2.14)であった。癌では、女性の「熟睡感なし」(RR2.28,CI1.30-3.98)が有意にリスクを上昇させた。循環器(心臓・脳)では、女性の「入眠困難」(RR2.27,1.01-5.09)、男性の「何らかの睡眠障害」(RR1.81,CI0.93-3.53)、「就寝24時以降」(RR2.75,CI0.87-8.70)。癌・循環器以外の疾患では、女性の「夜間覚醒」(RR1.98,CI0.89-4.38)、「早朝覚醒」(RRO.93-5.14)、「何らかの睡眠障害」(RR2.79,1.03-7.55)、男性の「就寝10時前」(RR2.45,CI1.01-5.93)、「睡眠時間6時間未満」(RR2.89,1.35-6.23)、「睡眠時間9時間以上」(RR2.61,CI1.31-5.20)が高いリスクであった。以上の結果より、睡眠習慣と死亡との関連は64歳以下でのみ認められ、睡眠の質との関連は女性に顕著、睡眠時間との関連は男性に顕著であること、さらに疾患によって関連する睡眠障害の種類が異なることが明らかとなった。
双曲型方程式に対する散乱理論

波動方程式の散乱行列の極の分布に関する基本的問題であるModified Lax and Phillipsの予想に関し、大きな進歩があった。井川が進めてきた極の分布の判定定理と、盛田健彦が従来から研究してきたergodic theoryを結びつける研究を行ない、それが見事に成功した。その成果により、考察する障害物がいくつかの凸な物体から成る場合には、上の予想が成立する事を示した。それは、判定定理における関数の性質をエルゴード定理を用いて調べる方法の確立である。定理の関数の主要部を取り出すこと、その主要部にたいして、適当な形式的力学系の構造の枠を設定する、ついで問題に付随した関数を見つけだして、その関数によって決まる形式的力学系のzeta functionを定義し、その解析的性質を調べる。特に、その特異性の存在を示す。このzeta functionと取り出した主要部が一致する事を示すことにより、懸案のmodified Lax and Phillips conjectureが、障害物を成している物体がお互いの距離に比して、小さいときには成立する事が示された。また、この研究の過程で幾何学の問題として、従来から問われてきたいくつかの凸な物体の外部の閉測地線の分布関数の漸近公式を求める問題が解決された。これらの研究には、池田、新田、村上達との討論の力も大きくあずかっている。田辺、永友、鹿野の非線形問題の研究は磯崎の非線形方程式の散乱問題の研究を促進した。非線形問題は極めて範な問題で解決すべき問題が山積しているが、この共同の研究は確かな基礎を形成し、近くその結果が公表される予定である。また小松の領域の摂動と基本解の研究は彼のその漸近展開公式の研究によって散乱論に示唆を与えている。
液中内気泡プラズマの基本特性の解明

液中内の気泡内に生成された非平衡プラズマの基礎現象を解明するため、単一の気泡を周期的に発生させ、水中内に設置したアンテナにマイクロ波を印可することで、同一サイズの気泡内に同一サイズのプラズマを生成するための装置を開発した.時分解の発光画像計測より液中内の気泡に生成されるマイクロ波プラズマは,高電圧パルス印可により生成されるプラズマとは異なりフィラメント状にはならず,アンテナ近傍に局所的に存在することが明らかとなった.時分解発光分光計測より、気泡サイズを小さくすることで溶媒由来の飽和蒸気圧が増加する傾向が示唆された.液中内の気泡内に生成された非平衡プラズマの基礎現象を解明するため、単一の気泡を周期的に発生させ、水中内に設置したアンテナにマイクロ波を印可することで、同一サイズの気泡内に同一サイズのプラズマを生成するための装置を開発した.時分解の発光画像計測より液中内の気泡に生成されるマイクロ波プラズマは,高電圧パルス印可により生成されるプラズマとは異なりフィラメント状にはならず,アンテナ近傍に局所的に存在することが明らかとなった.時分解発光分光計測より、気泡サイズを小さくすることで溶媒由来の飽和蒸気圧が増加する傾向が示唆された.非平衡プラズマは幅広い産業分野で用いられている。近年、特に非平衡プラズマと液体との接触による新しい反応場を利用する試みが盛んになされている。液体とプラズマの反応をモデル化する上で、プラズマ中の電子密度やラジカル密度は非常に重要である。これまでに、プラズマが接触した液体表面近傍のある特定のラジカル密度の空間分布は計測されているが、電子密度の時空間分布は、あまり詳しく調べられていない。そこで、同一の気泡内に同一サイズのプラズマを生成する装置開発を行い、液体内の気泡内部に生成するプラズマの電子密度やガス温度などのプラズマの基本的な諸特性と溶液に対する化学反応性との相関性を解明することを目的とした。本年度は、液中内気泡プラズマ生成過程の時分解計測、空間分布計測を行うための装置の設計開発および製作を行い、気泡の生成過程とプラズマ生成の関係を調査した。外部から気体(He)を導入し、ピエゾバルブによる気泡導入時間の制御と、バルブ一次側の圧力調整によって安定的に同一サイズの気泡を生成させ、気泡生成からプラズマ生成までの全プロセスを連続的に制御・計測できる実験系を構築した。本装置を用い、数msのオーダーで成長する気泡を周期的に発生させ、気泡のサイズを変えながらマイクロ波入射タイミングを掃引させてマイクロ波プラズマ生成を試みた。気泡生成初期段階の気泡サイズが小さい状態でマイクロ波を照射しプラズマ生成した場合、プラズマ発光領域、強度の再現性は低いが、これはガス流れとアンテナ構造に起因する擾乱によるものだと考えている。一方、気泡が成長したタイミングでマイクロ波を照射した場合には、フィラメント状でない安定した再現性のよいプラズマ生成が観測された。本研究で用いたマイクロ波の入射時間幅は最大100μsのオーダーである。これは一般的な液中内気泡プラズマで用いられる高圧パルス放電と比べると数10倍程度も長時間にわたり、安定したプラズマ生成を達成した。本研究では,液中内の気泡におけるマイクロ波励起の非平衡プラズマ現象における基礎過程を解明することを目的としている.本年度は,同一サイズの気泡内に同一サイズのプラズマを生成させる装置開発を行った.水中内に設置したマイクロ波アンテナに単一の気泡を周期的に発生させるため,高速動作のピエゾバルブを用いてガスをパルス的に供給した.気泡内でのプラズマ生成過程を気泡生成と同期して観測する測定系を構築し,気泡サイズの変化に伴う非平衡プラズマ生成の様子を高感度の高速カメラを用いて観測することに成功した.画像計測より液中内の気泡に生成されるマイクロ波プラズマは,DCプラズマとは異なりフィラメント状にはならず,アンテナ近傍に局所的に存在することが判明した.次に,気泡内の反応プロセスの詳細解明するため,液体内の気泡内部に生成する非平衡プラズマを時分解発光分光計測した.分光許測より,導入ガス種であるHe原子からの発光および水の解離に由来して生成されるH原子,OH分子からの発光が観測された.Heガス導入後のマイクロ波照射タイミングを変化させることで,異なる気泡サイズにおいて,気泡サイズ変化の時間スケールに比べて十分に短い時間の安定したパルスマイクロ波プラズマを生成させることが可能である.気泡内に生成されるパルスマイクロ波プラズマからのHeおよびH原子の発光強度計測より,マイクロ波入射後,単調に増加し,その後減少することが見出された.発光強度増加の時間スケールは,パルスマイクロ波の入射パワー増加の時間スケールとほぼ同じであることから,マイクロ波入射パワー変化による電子密度・電子温度変化に起因するものだと考えている.一方,HeおよびHからの発光強度は,マイクロ波入射パワー増加後一定となる時間帯において減少していることから,気泡内のガス成分変化がプラズマ生成に影響を与えていると考えられる.気泡内のガス成分変化は,気液界面での相互作用によるため,プラズマ生成に伴う気液界面反応を解明することの重要性を初めて実験的に明らかした意義あるものである.
地球の始源物質についての実験的研究

地球を初めとする惑星の始源物質として、原始太陽系星雲内での高温ガスからの凝縮物が考えられるが、このような凝縮過程に関する実験的な研究はほとんどおこなわれてこなかった。本研究は、高温での蒸発作用やガスからの凝縮作用の再現実験とそれらの生成物の研究から、原始太陽系星雲内での凝縮相一気相の分化過程を明らかにし、惑星の始源物質についての手がかりを得ることを目的としている。蒸発・凝縮作用の再現実験のために真空高温炉を製作したが、研究費一部をその部品のために用いた。試料の蒸発源の部分と蒸発によって生成されたガスの凝縮部の温度較正等のテスト実験をおこない、真空高温炉の性能のチェックをおこなった。しかしながら、初期故障のために、実験パラメータを色々と変えた本格的な実験をおこなうにはまだ至っていない。宇宙組成に近い単純な系(MgO-Si【O_2】系)について微細な凝縮物(数μm以下)が得られたので、これについて電子顕微鏡による研究をおこない、急速な凝縮作用においても熱力学的に安定なMgSi【O_3】相(プロトエンスタタイト)が気相成長することが明らかとなった。このような原始太陽系に近い条件での凝縮生成物に関する研究はこれが初めてである。また、オリビン結晶の粗大化が見いだされ、従来考えられていたような数μm以下の微細な結晶だけでなく、大きな結晶も微惑星の原材料となった可能性が指摘された。結晶が大きいほど固一気分別作用はおこりやすく、惑星の原材料物質の化学組成変化を説明できるかもしれない。今後の研究として、上述した単純系の他に複雑な系についても実験をすすめ、原始太陽系星雲での分化過程をより明らかにしたい。
平滑筋細胞由来遊走因子(SDMF)の特異的抑制剤の開発とその臨床応用

1.平滑筋細胞遊走因子(SDMF)の遺伝子クローニング:100Lの平滑筋細胞コンディションメディウムから新たにSDMFを精製し、アミノ酸の部分配列を決定した。SDMF(60KD)は蟻酸による酸分解で25KDと35KDのペプチドに分解された。35KDのペプチドのN末端はブロックされていた。25KDのペプチドのN末端のアミノ酸を解析した結果、10個のアミノ酸が確定し、更に3個のアミノ酸がほぼ確定された。現在これから推定されるオリゴcDNAをプローベとして遺伝子のクローニングが進行中である。2.SDMFの発現調節:まず平滑筋細胞のフェノタイプによるSDMFの発現の違いをみると、収縮型平滑筋細胞はSDMFを発現せず、合成型平滑筋細胞のみ発現した。合成型のなかでも、内膜由来平滑筋細胞と中膜由来平滑筋細胞ではフェノタイプが違うことを報告してきたが、SDMFの発現でも、前者が後者の1.5倍強く発現していた。また、種々のサイトカインのSDMFの発現に及ぼす影響をみるとTGF-βのみが抑制した。抑制率は1ng/mlで24時間インキュベートした場合約50%であった。3.SDMFの抑制剤:内因性抑制因子としてやはり多くのサイトカインを検討したが、PDGF-AA、TGF-β、CNPが抑制効果を示した。抑制率は、それぞれ10ng/ml、1ng/ml、10^5Mで85%、65%、40%であった。INF-γも100U/mlで弱い(抑制率10%)抑制作用があった。一方、カルシウム拮抗剤のうち、ニカルジピン、エホニジピンでは10^<-5>Mまでの濃度で効果が無いのに反し、ニフェジピンでは30%の抑制が見られた。さらにHMG-CoA還元酵素阻害剤なども検討中である。2.精製SDMFの生物活性:SDMFの平滑筋細胞に対する遊走刺激活性は血小板由来増殖因子(PDGF)のそれの4倍高い活性を示した。SDMFは内皮細胞には作用せず、平滑筋細胞に特異的であった。またSDMFはPDGFとは異なり、平滑筋細胞に対して遊走刺激活性を示すが、増殖刺激活性を示さなかった。3.SDMFに対するモノクローナル抗体の作成:精製したSDMFを用いて、確立した方法で現在モノクローナル抗体を作成中である。4.SDMF遺伝子のクローニング:精製SDMFの部分アミノ酸配列を解析し、それをもとにcDNAを作成してプローベとし、現在SDMF遺伝子のクローニング中である。5.SDMFの発現調節:SDMF活性をもとに、種々のサイトカインや平滑筋細胞のフェノタイプによるSDMFの発現調節を検討中である。1.平滑筋細胞遊送因子(SDMF)の遺伝子クローニング:100Lの平滑筋細胞コンディションメディウムから新たにSDMFを精製し、アミノ酸の部分配列を決定した。

合成型のなかでも、内膜由来平滑筋細胞と中膜由来平滑筋細胞ではフェノタイプが違うことを報告してきたが、SDMFの発現でも、前者が後者の1,5倍強く発現していた。また、種々のサイトカインのSDMFの発現に及ぼす影響をみるとTGF-βのみが抑制した。抑制率は1ng/mlで24時間インキュベートした場合約50%であった。3.SDMFの抑制剤:内径性抑制因子としてやはり多くのサイトカインを検討したが、PDGF-AA、TGF-β、CNPが抑制効果を示した。抑制率はそれぞれ10ng/ml、1ng/ml、10^5Mで85%、65%、40%であった。1NF-γも100U/mlで弱い(抑制率10%)抑制作用があった。一方、カルシウム拮抗剤のうち、ニカルジピン、エホニジピンでは10^<-5>Mまでの濃度で効果の無いのに反し、ニフェジピンでは30%の抑制が見られた。さらにHMG-CoA還元酵素阻害剤なども検討中である。
IBSのストレス性増悪因子としての直腸粘膜下血管機能異常

過敏性腸症候群(IBS)の患者ではストレス負荷時の直腸粘膜血流の減少が遷延することから、直腸循環障害の存在が示唆される。IBSでは知覚神経の閾値低下が起こるため、血管に分布する知覚神経の過活動により血管が収縮し、虚血によりさらに知覚神経が刺激される悪循環が仮定される。本課題では、直腸粘膜下細動脈の神経性(交感神経、知覚神経、壁内神経)制御機構と血流を促進する自発活動(自発収縮、Ca2+上昇)について検討する。正常ラットおよび、IBS様の症状を呈する直腸知覚過敏モデルを用いた検討を行い、病態における変化を明らかにする。IBS患者のストレス性増悪を直腸血管機能異常の視点から捉える研究である。
プロジェクションマッピングを用いた三味線の学習支援システムの構築

人口減少の問題に伴って,技能の学習支援システムの重要性が高まっている.本研究では,技能として,日本の伝統的な楽器である三味線に着目する.これまでの研究で,ヘッドマウントディスプレイと三次元計測技術を用いたシステムを提案してきた.従来のシステムは,実物の三味線が視認できないという課題があった.本研究では,実物体に情報を投影するプロジェクションマッピング(PM)に着目し,楽器が視認可能な学習支援システムを提案する.まず,従来システムを評価し,三味線演奏の特徴を明らかにした.次に,プロジェクタを装着するための冶具を開発した.最後に,三味線の運指と構え方についてそれぞれ学習支援システムを開発した.少子・高齢化に伴って熟練者の技能を初心者に伝承する機会は減少している.本研究では,技能の中でも特に,日本の民俗的な楽器である三味線に着目し,モーションキャプチャ(MoCap)を用いて熟練者の技能の「コツ」を解析し,解析した「コツ」をプロジェクションマッピングによって学習者に提示するような学習支援システムの構築する.平成27年度は,当初計画に基づいて,以下の3つの成果を得ることができた.(1)既に計測された三味線のMoCapデータの解析:既に計測済みの熟練者と初心者の三味線のモーションデータを解析した.この結果,三味線の初心者と熟練者では,右手に持つバチの軌跡の直線度と角度に差があることが明らかとなった.また,コンピュータグラフィックス(CG)を用いて動きの違いを学習者にフィードバックすることによって,一定の学習効果があることが明らかとなった.この解析結果は国際会議での発表を計画している.(2)実験環境の整備:所属研究機関の変更に伴って,新たに実験環境を構築した.新しい実験環境において,これまで利用してきた磁気式MoCapおよび追加するセンサを用いて計測できることを確認した.また,新たに3Dプリンタが活用できるようになり,本研究で扱う三味線にセンサを装着するための専用治具を造形することに成功した.(3)プロジェクションマッピングの予備的な実験:当初計画であったプロジェクタを用いて三味線にCGを投影する予備的な実験に加え,計画を一部前倒しし,磁気式MoCapで計測した学習者の三味線の姿勢とあらかじめ計測してある熟練者の三味線の姿勢を比較し,小型プロジェクタを用いて比較結果を三味線の本体に投影するプロトタイプシステムを構築した.構築したプロトタイプについて,秋田大学民俗芸能情報技術研究所シンポジウムにおいて発表し,情報,音楽,社会科学の専門家と議論する場を設けた.当初の予定にない所属研究機関の変更があり,これに伴って,新しい研究機関で効果的に研究が推進できるよう計画を見直している.しかしながら,見直しは軽微であり,おおむね計画通りである.(1)既に計測された三味線のMoCapデータの解析は,当初計画に対し,わずかな遅れが生じている.しかしながら,MoCapデータの解析によって,三味線の熟練者と初心者の間で,右手に持つバチの軌跡の直線度と角度に違いがあること,CGを用いて動きの違いを学習者にフィードバックすることによって学習支援できること,および学習結果の統計的な評価手法についての知見が得られた.(2)研究機関の変更によって,実験環境の整備に時間を割いたものの,装置の設置や予備的な計測実験を通し,当初計画の遂行に問題がないことを確認した.また,新しい環境では,当初計画していた計測装置に加えて3Dプリンタの活用が可能となった.3Dプリンタは形状が既知の実物体を造形できるので,MoCapのセンサおよびプロジェクタの専用治具を作成し,効果的な校正が可能になると期待できる.(3)プロジェクションマッピングの予備的な実験について,三味線に映像を投影するという当初計画を前倒しし,熟練者と学習者の差異を三味線本体に投影する予備実験を行った.この予備実験では,従来手法であるモニタを用いた学習支援の手法を基礎とし,MoCapを用いてリアルタイムに計測した学習者の三味線の角度と,あらかじめ計測した熟練者の三味線の角度を,矢印のCGの長さで表現し,三味線本体へ投影した.実験の結果は情報,音楽,社会科学の専門家があつまるシンポジウムで発表した.シンポジウムの議論によって,プロジェクタの校正方法,三味線の学習支援手法などについて課題点が明確となった.少子・高齢化に伴って熟練者の技能を初心者に伝承する機会は減少している.そこで,モーションキャプチャ(MoCap)を用いて熟練者の技能の「コツ」を解析し,解析した「コツ」をプロジェクションマッピングによって学習者に提示するような学習支援システムを検討する.本研究では,技能の中でも特に,日本の民俗的な楽器である三味線に着目し,三味線の学習支援システムを構築する.平静28年度は,平成27年度の検討結果に基づいて,以下の成果を得ることができた.(1)平成27年度の解析結果である右手にもつバチの動きの特徴について,国際会議ICIRA2016で発表した.また,三味線の熟練者,音響の専門家との議論の場も設け,三味線の学習支援方法について整理した.(2)当初計画に従って,プロジェクタを用いて三味線に情報を提示する手法について検討した.平成27年度の成果を踏まえ,3Dプリンタを用いて冶具を造形し,プロジェクタを固定することとした.さらに,レーザープロジェクタを用いることによって,映像の焦点の校正作業などを大幅に簡略化した.(3)平成27年度の議論では,解析の対象としていた右手のバチの動きだけでなく,演奏時の左手の動きの習得手法についての指摘があった.そこで,指摘された左手の指の動きを,簡易型の手指用MoCapを用いて計測できることを確認した.また,実験の結果は,「平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会」において発表し,議論を深めた.

(4)学習者への情報の提示方法について検討し,左手で抑えるべき弦の位置および音を鳴らすべきタイミングを三味線上に投影,手指用MoCapを用いて学習者の指の動きを評価するシステムを構築した.開発したシステムを用いて初心者向けの楽曲を練習する実験を実施した.本成果は,「第二回民俗芸能情報技術研究会シンポジウム」において発表した.平成27年度に整備した研究環を活用し,当初計画通りの成果を上げている.当初計画では,予備実験で得られていた三味線の右手にもつバチの動きおよび構え方についての知見を基に研究を進める予定であった.しかし平成27年度の議論を踏まえ,当初計画の範囲に加え,三味線演奏に重要な左手の動きの学習を支援するシステムのプロトタイプを構築した.(a)当初計画ではプロジェクタの校正方法およびCG映像の投影方法について検討する計画であった.これに対し,3Dプリンタによる専用冶具を用いて焦点フリーの小型レーザープロジェクタを三味線に固定することによって,容易に校正できるようにした.(b)当初計画では,HMDを用いた従来の学習支援システムの情報提示手法を基本に,学習のガイドとなる情報を提示する計画であった.特に平成27年度の議論において左手の動きの重要性が指摘されたことを受け,移動するCGを三味線に投影して左手の動きを指示する新しい提示手法を考案した.考案した提示手法によって,CGの色を用いて抑えるべき弦の種類,CGの移動先を用いて抑える場所,移動が完了する時刻を用いて音をならすタイミングを指示することができるようになった.(c)平成29年度に予定していた学習支援システムの構築作業を前倒しし,考案したCGの提示手法を実装し,初心者向けの練習曲を学習する予備実験を実施した.さらに,本研究を発展させるための実験として,磁気式MoCapと音声を同時に計測するシステムを構築し,津軽三味線の熟練者の演奏を計測した.当初計画に加えて得られたこれらの実験結果を活用し,平成29年度は総合的な学習支援システムの構築および成果発表を計画している.[研究目的]少子・高齢化に伴って熟練者の技能を初心者に伝承する機会は減少している.そこで,モーションキャプチャ(MoCap)を用いて技能の「コツ」を解析し,プロジェクションマッピングによって学習者に提示するような学習支援システムを検討する.本研究では,日本の民俗的な楽器である三味線に着目し,三味線の学習支援システムを構築する.[計画の遂行状況]1)平成27年度は右手にもつバチの動きをヘッドマウントディスプレイ(HMD)に提示する学習支援システムを構築し,三味線の学習支援方法について検討した.本成果は「国際会議ICIRA2016」で発表した.本成果の議論によって,右手に持つバチの動きだけでなく,左手の指使い,三味線の構え方の習得手法について検討を加えた.2)平成28年度は,3Dプリンタを用いてレーザープロジェクタを固定する冶具を造形し,映像の焦点の校正作業などを簡略化した.
モード局在化と自励振動を利用したマイクロカンチレバープローブによる超精密質量計測

微小質量計測のための新しい方法を提案した。微小質量計測は振動子に測定対象を乗せて、それによる固有振動数変化から測定するのが一般的であるが、二つの連成した振動子の一方に測定質量を乗せて、それらの振幅比から質量を同定する方が高精度であることが知られるようになった。本研究では、生体試料観察に向けて、この手法を高粘性したでも利用できるような新しいレゾネータの発振法を提案し、その有効性を実験により検証した。連成する2つのカンチレバーのモードの変化から、微小質量を測定する方法は広く知られているが、実際にモードの変化をどのように測定するかが、大きな課題になっている。特に粘性環境中では、共振ピークの比からモードを測定することはできず、新たな方法の出現が期待されてきた。本年度は自励振動を利用することで、測定環境を選ばずモードを測定可能であることを理論的に明らかにし、マクロビームによる実験によってその有効性を確認した。一方の梁の変位の積分値をフィードバックして、ピエゾアクチュエータを駆動する。この時積層型のピエゾアクチュエータを用いることにより、変位のフィードバックによって、等価的に速度に比例した力がカンチレバーに加わり自励振動を発生できる。すなわち、本年度の成果の一つは、ノイズに弱い微分フィードバックを使わずに、自励発振可能な方法を提案したことである。また、このようなフィードバック下では、複数存在するモードのどのモードで発振するかは一般に明らかではないが、理論解析により最低時のモードが自励発振することを明らかにした。本手法に基づいた質量測定を連成するマクロカンチレバーで行い、従来の強制加振と共振ピークを利用した方法に比べて、測定精度が格段に向上することを実験的に明らかにした。さらに本手法をマイクロカンチレバーに適用し、アトグラムオーダーの質量を測定可能にするための試作実験装置の製作に取り掛かった。前年度までに理論ならびにマクロカンチレバーによる実験により提案された、微小質量検出方法の実用化を検討した。具体的には反応性深堀エッチング技術などのMEMS技術をつかって、連成マイクロカンチレバーを試作した。さらに、二つのレーザードップラー振動計を用いた各カンチレバー速度の計測のための光路系を製作した。連成の大きさによる質量計測精度への影響を考察した。さらに、カンチレバーを自励発振させるためのアナログ回系を製作し、自励発振実験を行った。線形フィードバックゲインを変化させると、システムの固有値が右反平面に入り、自励発振が生じるが、線形モードを計測するために、できるだけHopf分岐点近くにフィードバックゲインを設定する必要があることを明らかにした。また、振幅を押させるために非線形フィードバックを行いvan der Pol振動計と等価なダイナミクスをカンチレバーに発生させる方法を提案し、それを実現するためのフィードバック回路を製作した。上記システムを用いて実際に実験を行った。ナノグラムオーダーの質量(市販のマイクロビーズ)を大気中で測定した。本システムの特徴は、自励振動を用いているため特別な真空装置を必要とせず、いわゆるQ値が大きい状態と同様な測定環境下での計測を実現できる点にあるが、その特徴を生かして、ナノグラムオーダーの質量測定が1%程度で実現できた。さらに、本手法は、その原理的特性から液中すなわち高粘性環境下でも測定可能であるという特徴をもつ。そこで、カンチレバープローブを液中につけて観察可能な装置の試作・設計を開始した。前年度までに、自励発振を利用した連成マイクロカンチレバープローブを開発し、特殊環境下超真空環境下)ではなく大気中で、ナノグラムオーダの精度で計測できることを実験的に明らかにした。マイクロカンチレバープローブはMEMS製造における特殊プロセスによって製作した。また質量計測検証のための参照質量は市販のマイクロビーズをもちいた。最終年度は、生体試料の質量計測に向けて、液中での質量測定実験を検討した。この場合、連成カンチレバープローブを液中に入れるためマイクロビーズはその影響で離脱してしまうため利用できず、質量検定用の新たな方法を構築した。すなわち、2本のカンチレバーのうちの一つにナノスクライブで既知の質量をいくつか付加し、それを実験ごとに削ることにより、様々な質量がカンチレバー先端に付加している場合を模擬する方法である。このような実験装置を用いて、自励発振されたマイクロカンチレバープローブにより質量計測実験を行ったところ、水中でもナノグラムオーダーの精度で、質量計測が可能であることが確かめられた。自励発振を用いた本手法は本来環境粘性を完全に補償できる方法であり、本実験結果は当然の結果と考えられるが、実際に液中でナノグラムの精度で質量計測が可能であることを示したことは、提案手法の妥当を裏付けるだけでなく、本手法がさらに幅広い分野で具体的に応用されていくものと期待される。今後は連成マイクロカンチレバープローブをより微細化して、さらなる微小な質量計測の実現を目指す。

カンチレバーの試作を繰り返し、所望の連成効果を有する連成カンチレバープローブを製作できた。また、自励発振をさせるための測定光路系および制御回路系が当初予定通り完成し、実験を開始できた。さらに実際に質量測定を行い、従来研究の精度をはるかに凌ぐ精度で、微小質量測定が達成された。また、従来では不可能であった、大気中での高精度微小質量測定が可能になった。以上の成果から(2)おおむね順調に進展している、との自己点検評価結果とした。機械力学2014年度に設計製作を始めた、液中観察用の装置を使って、自励発信型マイクロカンチレバープローブをつかって液中観察をおこなう。本観察により、従来手法に対する提案手法の優位性が明確になる。さらなる微小質量観察に向けて、装置を改良して実験を進めるよていである。また装置の微小化により、測定環境からの非線形粘性効果が相対的に増大することが、予測されるため、それらの影響がどの程度であるかを明らかにするための実験も行いたい。当初目的としていた、自励振動を用いた新たな質量測定法を理論的に提案できたことにくわえて、その妥当性をマクロモデルで実証できたこと。マクロモデルで実証できた、新たな質量測定法を実際に微小質量計測に用いるため、連成マイクロカンチレバーに適用する必要がある。したがって連成マイクロカンチレバーおよびその駆動装置を製作し(平成25年度に製作を開始した)、さらに測定系として光学をもちいた新たなシステムを構築していく。完成した測定系を使って今後、アドグラムオーダーの質量計測に挑戦していく。
咀嚼時の脳血流動態における三叉-自律神経系の役割とその関連脳領域の機能修飾機構

本研究は咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割とそれらの脳機能或いは脳虚血疾患との関連性を明確化することを目指しており、平成25から27年度にかけて、三叉神経の求心性刺激で生じる副交感性血管拡張反応の1)脳血流動態における役割、2)応答特性及び3)GABA入力の影響について検討した。その結果、三叉神経の感覚入力は副交感性血管拡張反応により脳血流を促進する役割を担っており、この血流促進作用は中枢のGABA系によって制御されていると考えられた。したがって、副交感性血管拡張反応とそれらのGABA系に基づく機能変化は、脳虚血疾患の病因に密接に関わる重要な因子であることが示唆された。本研究は咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割とそれらの脳機能或いは脳虚血疾患との関連性を明確化することを目指しており、本年度(平成25年度)は三叉神経の求心性刺激で生じる自律神経性血管反応が脳血流動態に与える影響について検討した。その結果、1)舌神経の求心性刺激は脳への血液供給に重要な内頸動脈の血流増加を誘発すること、2)三叉ー自律神経系を介する脳血管の血管拡張反応は中枢のGABA入力系によって制御されている可能性が明らかになった。したがって、三叉神経の感覚入力は自律神経系を介する血管拡張反応により脳血流動態を促進する役割を担っており、中枢のGABA入力系はこの血管拡張反応の抑制作用とそれに伴う脳血流障害並びに脳虚血疾患の発症機序や病態に密接に関わる重要な因子の一つであることが示唆された。脳のGABA入力の増強をもたらす要因については未だ不明な点が多いが、末梢からの侵害性入力は脳幹の諸核に対するGABA入力を強めることが示唆されており、う蝕や歯周疾患に伴う疼痛が自律神経系を介する脳血流動態に影響を与えていることが推測される。また、中枢性(視床下部等)のGABA入力と顔面・口腔領域の血管拡張反応の抑制作用との関連性を示す結果も得られており、ストレスやそれに伴う情動変化よっても三叉ー自律神経系による脳血流調節が影響を受けることが示唆される。したがって、これら末梢及び中枢神経系を介して生じるGABA入力の活性化や可塑的変化は慢性的な脳血流障害の病因に重要な役割を演じており、これらをターゲットとした研究を今後展開していくことで、脳血流障害及びそれに伴う機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。本研究は咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割とそれらの脳機能或いは脳虚血疾患との関連性を明確化することを目指しており、本年度(平成26年度)は三叉神経の求心性刺激で生じる自律神経性血管反応の応答特性について検討した。その結果、舌神経の求心性刺激で生じる脳血管の副交感神経性血管拡張反応はアトロピンで40-50%有意に抑制されることが明らかになり、コリン作動性と非コリン作動性の副交感神経性血管拡張線維によって調節されていることが示唆されている。また、これらの血管拡張反応に関わる神経伝達物質とそれらの受容体の発現量及び発現パターンは血流動態の多様性に密接に関連していることが次第に明らかにされている。したがって、三叉神経の感覚入力で生じる副交感神経性血管拡張反応による脳血流動態にはコリン作動性と非コリン作動性血管拡張線維の働きとそれらの分子レベルでの機能的変化が重要な因子の一つであると考えられる。三叉神経入力で活性化される非コリン作動性副交感神経性血管拡張線維の神経機序については十分に明らかにされていない。しかしながら、近年の我々の研究は顎・顔面・頭部領域の器官(咀嚼筋や顎下腺等)の舌神経刺激で生じる血流増加はVIP(vasoactive intestinal polypeptide)の遮断薬によって有意に抑制されることを明らかにしており、VIPとその受容体は三叉神経入力を介する脳の非コリン作動性副交感神経性血管拡張反応に関与していることが示唆されている。今後はコリン作動性とVIP作動性副交感神経性血管拡張線維の特性とそれらの中枢性調節機構に関する研究を展開していくことで、咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割と脳血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。本研究は咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割とそれらの脳機能或いは脳虚血疾患との関連性を明確化することを目指しており、本年度(平成27年度)は三叉神経の感覚情報で生じる脳血流動態におけるGABA入力の影響について検討した。その結果、1)舌神経の求心性刺激はGABAA受容体遮断薬(ペンチレンテトラゾール)の投与時において脳血管拡張(血流増加)反応を誘発する及び2)この血管拡張反応は自律神経節遮断薬(ヘキサメソニウム)の投与でほぼ完全に消失し、ムスカリン受容体遮断薬(アトロピン)の投与で有意に抑制されることが明らかになった。したがって、三叉神経の感覚情報は1)脳血管の副交感神経性血管拡張反応に関与する、2)この血管拡張反応はコリン作動性及び非コリン作動性の神経線維を介する及び3)脳血管の副交感神経性血管拡張反応はGABAA受容体の活動に大きく影響されることが示唆された。

副交感神経性血管拡張反応に重要な脳幹の神経核(三叉神経脊髄路核や唾液核等)はGABAA受容体を豊富に発現しており、これら受容体の活性化には視床下部等の上位中枢からの入力が関与することが示唆されている。したがって、ストレスや精神活動状態に密接に関連する視床下部の活動状態とGABA入力系(特にGABAA受容体)の働きは咀嚼時の副交感神経性血管拡張反応による脳血流動態に関連しており、それらの機能的変化が脳血流・機能障害の発症機序や病態に関わる重要な因子の一つであると考えられる。今後の脳血流調節における三叉ー副交感神経性血管拡張反応の生理学的役割とそれらの機能修飾機構(特に視床下部)に関する分子基盤を含めた総合的な研究の展開が、咀嚼と脳血流動態との関係をより一層明確にするとともに、脳血流・機能障害の新たな予防と治療法の可能性を導くことができるのではないかと考えている。本研究は咀嚼時の脳血流動態における三叉ー自律神経系の役割とそれらの脳機能或いは脳虚血疾患との関連性を明確化することを目指しており、平成25から27年度にかけて、三叉神経の求心性刺激で生じる副交感性血管拡張反応の1)脳血流動態における役割、2)応答特性及び3)GABA入力の影響について検討した。その結果、三叉神経の感覚入力は副交感性血管拡張反応により脳血流を促進する役割を担っており、この血流促進作用は中枢のGABA系によって制御されていると考えられた。したがって、副交感性血管拡張反応とそれらのGABA系に基づく機能変化は、脳虚血疾患の病因に密接に関わる重要な因子であることが示唆された。平成26年度の交付申請書の研究目的と研究計画に記載した三叉ー自律神経系による脳血流動態の応答特性に関する実験はほぼ遂行され、国内の学術雑誌にそれらの研究成果をまとめた総説をすでに発表している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。口腔生理学今後は、三叉ー自律神経系を介する脳血流動態における中枢性神経機構を中心に生理・薬理学的、組織学的及び分子生物学的実験を網羅して総合的な検討を行うことで、これらの血管拡張反応の多様性の基盤となる詳細なメカニズムを明らかにして、それらをターゲットとした脳血流動態の維持或いは脳虚血疾患の予防と改善における新たなアプローチの実現に向けた研究を推進していきたいと考えている。平成25年度の交付申請書の研究目的と研究計画に記載した三叉ー自律神経系が脳血流動態に与える影響に関する実験はほぼ遂行され、海外の学術雑誌にそれらの研究成果をすでに発表している。主に物品費の予算額と実支出額との差額により次年度使用額が生じた。今後は、1)三叉ー自律神経系を介する脳血流動態の応答特性(感覚の種類の違いによる差異等)と2)これら脳血流調節反応とそれらの変調に関わる詳細なメカニズム(末梢及び中枢性神経機構)に関して、生理・薬理学的、組織学的及び分子生物学的実験を網羅して総合的に検討を重ねていくことで、これら血流調節反応を応用した脳血流動態の維持或いは脳虚血疾患の予防と改善における新たなアプローチの実現に向けた研究を推進していきたいと考えている。次年度の使用額の物品費に含めて使用する予定である。次年度使用額の物品費に含めて使用する予定である。
Bacillus cereus 嘔吐毒検査法の確立とその産生機構の解明

1.Int407細胞、HEp-2細胞を用いて嘔吐毒の引き起こす空胞化について調べた。B.cereus嘔吐毒産生株を食中毒の原因食品となる米飯、スキムミルクを培地として培養すると嘔吐毒の産生は高かった。これらの構成成分であるアミロペクチン、カゼインなどをHI培地に加えて培養しても嘔吐毒の産生は米飯、ミルクなどと同程度まで増加した。2.窒素源として硫安だけを含むAYPSで振盪培養してもB.cereusは増殖したが、空胞化因子の産生は低かった。これにグルコースを0.5%添加した場合には培養24時間目でも空胞化活性は64128と高くなった。しかし、グルコースの代わりにガラクトースやラクトースを加えても空胞化活性は24,48時間目ともに低かった。このグルコースの添加により空胞化因子の産生が増加した結果は、空胞化因子とグルコースあるいはグルコースの代謝産物との関連を示唆するものと考えられる。2.0.5%グルコースを含むAYPS培地で、B.cereusの胞子形成と空胞化因子の産生に対する通気の影響を調べた。振盪培養し、十分な通気の下で培養すると培養4時間目から空胞化因子が検出され、8時間目には力価が64と最大となったが、静置培養では、空胞化因子は24時間目から検出され、48時間目には力価は32と高くなった。胞子形成率は、振盪培養24時間目で38%、静置培養では、48時間目でも4%と低かった。このように胞子形成には十分な通気が必要であるが、空胞化因子の産生には必要ではないと考えられる。3.空胞化因子の精製を試みた結果、空胞化因子の精製には、硫安沈澱、n-ブタノール抽出、ODSカートリッジによる処理、C_<18>カラムによる逆相クロマトグラフィーが効果的であった。完全には精製されていないが、本空胞化因子の本体は蛋白質であると考えられる。B.cereus嘔吐毒産生株をハートインフュージョン(HI)培地中30°Cで24時間振とう培養後、その滅菌培養上清の2倍希釈列を作り、前述の培養細胞に添加しても空胞化を引き起こす希釈倍率(力価)は低かった。しかし、実際にB.cereus嘔吐型食中毒の原因食品となる米飯、スキムミルクを培地として培養すると嘔吐毒の産生は3060倍に増加した。2.種々の市販培地についても毒素産生性を調べた結果、B.cereus嘔吐毒産生株をブレインハートインフュージョン培地で培養した場合にはアミロペクチンやカゼインよりも高い毒素産生性を示した。これに対して、ニュートリエント培地、ハートインフュージョン培地、トリプトソイ培地、チオグリコール酸培地では、毒素産生は低かった。胞子形成について調べたところ、胞子はニュートリエント培地で培養した場合にのみ確認された。また、B.cereusを胞子形成を促進するG培地で培養しても毒素の産生は低かった。

これまで、胞子形成と同じ時期に嘔吐毒の産生も高くなると報告されており、今回の結果は、これまでの報告とは異なるものであった。今後、さらに菌体の表層成分、鞭毛などと嘔吐毒との関連についてもを追求したいと考えている。3.嘔吐毒産生の比較的低かったHI培地に0.5%となるように各種アミノ酸、糖を添加した培地でB.cereus嘔吐毒産生株を培養し、毒素産生を調べた。その結果、スレオニン、メチオニン、グリシン、バリン、ラフィノースでは毒素産生促進効果が認められた。逆に、フルクトース、キシロース、グルコサミン、プロリン、シスチンでは毒素の産生は抑制された。1.B.cereus嘔吐毒産生機構を明らかにするため、合成培地での空胞化因子の産生を調べた。窒素源として硫安だけを含むAYPSで振盪培養してもB.cereusは増殖したが、空胞化因子の産生は低かった。これにグルコースを0.5%添加した場合には培養24時間目でも空胞化活性は64128と高くなった。しかし、グルコースの代わりにガラクトースやラクトースを加えても空胞化活性は24,28時間目ともに低かった。このグルコースの添加により空胞化因子の産生が増加した結果は、空胞化因子とグルコースあるいはグルコースの代謝産物との関連を示唆するものと考えられる。2.0.5%グルコースを含むAYPS培地で、B.cereusの胞子形成と空胞化因子の産生に対する通気の影響を調べた。振盪培養し、十分な通気の下で培養すると培養4時間目から空胞化因子が検出され、8時間目には力価が64と最大になったが、静置培養では、空胞化因子は24時間目から検出され、48時間目には力価は32高くなった。胞子形成率は、振盪培養24時間目で38%、静置培養では、48時間目でも4%と低かった。このように胞子形成には十分な通気が必要であるが、空胞化因子の産生には必要ではないと考えられる。3.空胞化因子の精製を試みた結果、空胞化因子の精製には、硫安沈澱、n-ブタノール抽出、ODSカートリッジによる処理、C_<18>カラムによる逆相クロマトグラフティーが効果的であった。完全には精製されていないが、本空胞化因子の本体は蛋白質であると考えられる。
手話とライブCG技術を用いた非言語通信技術の開発と通信衛星利用異言語間通信実験

手話・身振り・顔の表情を主体にした、異なる言語間での意志の伝達を行う通信方式とシステムの開発を目的として研究を行った。研究の過程で、WWWで代表されるサイバースペース内でのコミュニケーションを手助けしてくれるアバタ(Avatar・・・化身)同士が会話する意味で、新しく化身話(Avatar Language)の概念を提案して研究を進めた。手話(化身話)や身振り動作を高速にデザインし、ライブCG手話アニメーションを制作するため、これまで利用して来たLispとForthの中間的言語であるLifo言語をさらに整備・発展させ、システム構築に利用した。信号処理に用いられているツールであるMATLABを利用して、簡便に手話(化身話)のチャットシステムを構築する方法についても研究を行い成果を得た。本研究の目的が異言語間で健常者が情報弱者になった場合を考慮しての研究であり、従来身障者が情報弱者の立場に立たされた状況も参考にして研究を進め、手話(化身話)動作をより簡単にデザインできる編集システム(化身話動作編集システム)についても研究を発展させ、システム実用化の初期の段階の成果を得た。手話(化身話)を利用した具体的な異言語間非言語コミュニケーションとしては、言語構造が似ている日本と韓国間での簡単な非言語通信実験を行い成果を得た。通信衛星を利用した非言語通信に関しては、JCSAT通信衛星を利用して知的通信方式の考えを取り入れて、自局折返しでの通信実験を行い、予想通りの結果が得られた。本研究は衛星通信向け知識ベース遠隔アクセス方式の研究にも関連しており、仮想実行環境制御方式を提案し、JCSAT通信衛星を利用して応答性能評価等の実験を行った。通信衛星利用に関し、都市内遮蔽特性を取上げ、市街地での減衰特性を補償する衛星通信方式を提案し、その効果を実際に計測し、将来の異言語間通信実験のための基礎データが収集できた。本研究の巨的である手話のライブCG-アニメーションの生成に関して、高速処理という観点からLispとForthの中間言語であるLifo言語による手話アニメーション作成システムを開発中であり、切り紙モデルと名づけた2次元モデルを3次元空間で動かすCGアニメーションシステムを試作し、簡単なCG手話アニメーションを制作した。さらにインターネットでLifoによる手話表示システムを利用するため、Java環境でLifoを動かすシステムを構築中である。プログラミングやソフトウェアの保守上での容易さの観点から、MATLABによる手話のCGアニメーション生成を試みて、日韓両国の手話通信システムに利用するための検討を行ない、成果を得た。これは、研究目的の一つが非言語通信の技術開発であるため、言語の壁をこえた通信の可能性追求の検討を、日本語と韓国語のような言語体系が近い場合を例に選んでの検証実験であり、知見を得ている。その際、本研究の手話通信が、自己を表象化してサイバースペース内でのナビゲーションを行なうためのアバタ(Avatar)技術として利用できる事を確かめ、化身話(Avatar Langulage)という新しい概念を発展させる糸口をつかんだ。通信衛星による手話画像伝送実験も本研究の目的であり、現在利用しているJCSATの通信衛星によるプログラム伝送と受信後のデータ(プログラム)からCG手話画像を再生する知的通信方式の伝送実験を、地球局の自局折り返し実験で確かめている。また、将来の衛星経由のインターネットでの手話通信のためのクライアント-サーバシステムの試作を行ない、送受信のそれぞれでの手話のCG7アニメーションをコンピュータの画面に同時に表示するシステムを試作して実験を行ない、次年度のシステム開発の基礎データを得た。

前年度の研究でCGアニメーションを利用した手話通信が、自己を表象化してサイバースペース内でのナビゲーションを行なうためのアバタ(Avatar)技術として利用できる事を確かめ、化身話(Avatar Language)という新しい概念を提唱し、この概念を補強する方向での研究を行った。異言語間化身話通信としては、具体的には日本-韓国間を選んで研究を進めた。その成果としては、日韓両言語の構造に則して化身話動作をCGアニメーション化するモデルを構築し、これにCGによるコミックな表情を付加する事により、化身話チャッテングシステムが実現できる点をモデル実験で確かめた。化身話のデザインを効率的に行っていく事とインターネットを介したチャッテングシステムに応用するために、本研究への応用も考え、特別に開発したLifo言語をJava環境で動かすシステム構築について前年度に引き続き研究を進め、化身話製作・編集環境を整備するためのソフトウェア開発を行った。その際に、化身話を利用してより高速にチャッテングが行えるようにするため、CGアニメーションの高速化アルゴリズムについて検討を行った。さらに、化身話チャッテングを実用的なものにするためのクライアント-サーバシステムの構築を行ない、化身話のCGアニメーションを送受信両方でパソコンの画面に同時に表示するシステムを試作して実験を行なった。通信衛星による化身話チャットシステムはJCSATを利用した自局折り返し実験を行って検討を重ねている。他地球局との通信実験を行う目的で、共同研究者の属する各大学の研究室を結んでの衛星通信実験を中心にしながら、衛星受信装置を整備して受信可能な大学の研究室数を増やしながら、これらの大学の研究室との通信も行えるように準備を行った。前年度の研究で手話に対応して化身話(avatar Language)という新しい非言語通信に関する概念を提唱しており、本年度も引き続きこの概念に沿って化身話による異言語間コミュニケーションの研究を行った。その成果としては、化身話をより容易に作成可能にするGesture Editor(化身話動作編集システム)を試作してその有効性を確かめた。この化身話編集システムはジェスチャ動作の始まりと終わりの腕や手の位置、状態を決めるパラメータをコンピュータの画面から入力すると、中間の動作を運動の記述に基づいて補間して描画するシステムであり、化身話アニメーション作成に威力を発揮する点を実験的に確かめた。さらに、非言語通信において有用な表情の作成システムの機能を強化した。インターネットを介して化身話のCGアニメーションを送受信両方でパソコンの画面に同時に表示する化身話チャッテングシステムの試作を行い、MATLABのようなソフトウェアのツールを用いて簡便にチャッテングシステムを構築する方法についてもモデルシステムを作成して検討を行った。さらに、日韓両言語間での非言語コミュニケーションのモデル実験を行い、将来の実用化に向けての基礎データを得た。通信衛星を利用した非言語通信に関しては、JCSAT通信衛星を利用して自局折返しでの実験を行い、予想通りの結果が得られた。