hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工皮膚による静摩擦覚機構の実現

したがって,本フィンガの考え方を用いれば,静摩擦覚の検出および把持力の制御を行うことが可能である.研究計画2年度は,初年度から設計製作して来ている人工皮膚から得られる信号を解析して,われわれが,静摩擦覚機構の解明に重要な役割を果たすと考えている初期局所滑りとの関係を明らかにし,またこの信号をロボットハンドによる物体の把持制御に利用して静摩擦覚情報としての有効性を検証することを目的とした.ヒト指の構造的特徴を模倣して,柔軟なシリコーンゴム材の表面に指紋状の凹凸を配置し巨視的に曲率を持たせた人工皮膚形状を考案し,FEMを用いて望ましい指紋形状の再設計および初期局所滑りの動的挙動解析を行った.また,ヒトのFAI型触覚受容器と同様に,1つの指紋状凸部内に,対向状に1対の人工マイスナー小体(PVDFフィルムあるいは歪ゲージ)を配置し,それぞれの観点で研究を進めた.まず,PVDF回路信号の周波数特性を詳細に調べた結果,折れ点周波数を境に,応力の1次時間微分(stress-rate)特性と3次微分(stress-jerk)特性を合せもつことがわかった.つぎに,1対のPVDF回路出力の差分信号についてFEM結果との照合を図ったところ,stress-rate信号から指紋の滑りの前兆を,stress-jerk信号から滑りそのものをそれぞれ検出できることが確認された.同様の結果が,歪ゲージを用いた場合においても得られた.さらに,人工皮膚上で物体の転がりを生じさせた場合のPVDF回路信号を調べた結果,滑りと転がりの現象が識別可能であることがわかった.最後に,人工皮膚を表面に装着したフインガを用いて,種々の重量や表面粗さをもつ物体を把持する実験を行った.その結果本フインガによって,重量や静摩擦係数に拘らず,物体を安定に把持することができることがわかった.以上の成果から,本研究では,人工指紋の動的挙動および人工マイスナー小体からの情報処理を伴う初期局所滑りが静摩擦覚機構の中心的な役割を果たしていると考え,また,この情報処理機構の有効性をも検証することができたとまとめことができる.
測地流の転移作用素と半古典ゼータ関数の研究

本研究では典型的なカオス的挙動を示す連続力学系(アノソフ流、特に負曲率空間における自由粒子の運動を記述する測地流)に対して、付随する転送作用素のスペクトルを分析することで軌道の統計的性質を精密に分析する方法を研究した.最大の研究成果は負曲率多様体上の測地流(またはより一般の接触アノソフ流)に対し、転送作用素の生成作用素が離散的なスペクトルを持ち、それらが複素平面上の幾つかの虚軸に平行な帯状領域に含まれるという事実を示したことである.加えて、力学系のゼータ関数についても対応する結果を得た.これは従来の関係分野の研究を大きく前進させるものである.本研究では典型的なカオス的挙動を示す連続力学系(アノソフ流、特に負曲率空間における自由粒子の運動を記述する測地流)に対して、付随する転送作用素のスペクトルを分析することで軌道の統計的性質を精密に分析する方法を研究した.最大の研究成果は負曲率多様体上の測地流(またはより一般の接触アノソフ流)に対し、転送作用素の生成作用素が離散的なスペクトルを持ち、それらが複素平面上の幾つかの虚軸に平行な帯状領域に含まれるという事実を示したことである.加えて、力学系のゼータ関数についても対応する結果を得た.これは従来の関係分野の研究を大きく前進させるものである.本研究課題の目的にむけての基礎的課題として接触アノソフ流に対する転移作用素,特に,半古典転移作用素のスペクトル的な性質についての研究をすすめた.研究実施計画に沿い,年度の前半はこれまでの研究結果の整理と情報交換を旨として研究をすすめた.具体的にはFBI変換と呼ばれる波束変換を用いることで非等方ソボレフ空間と呼ばれるヒルベルト空間を構成し,転移作用素のスペクトルについての精密な結果を示した結果について論文「Contact Anosov flow and the FBI transform」をまとめ,プレプリントとしてMathArXivに公開し,雑誌に投稿した.また,結果を国内のいくつかの研究集会とイタリアで開かれた国際研究集会において発表した.年度の後半は接触アノソフ流についての(半古典)ゼータ関数について研究し,その零点や極について前半での研究結果に対応する結果を得た.それについてが現在論文を執筆中である.また,Frederic Faure氏(Fourier Institute, France)と共同で,接触アノソフ流の流れの方向に高い周波数を持つ関数への作用のモデルとして,シンプレクティックアノソフ写像についての前量子転移作用素のスペクトルを研究した,まとめとして,3月にGrenobleにおいてFaure氏を訪問し,10日間にわたり議論をした.この結果についても現在論文にまとめているところである本年度の研究においては、前年度に引き続きシンプレクティックアノソフ写像に対する前量子転移作用素のスペクトル構造について詳細な研究を行い、特にそのスペクトルはいくつかの同心円環領域に含まれることをF.Faure氏(Fourier研究所,フランス)と共同研究で示した。共同研究は日常的には電子メールやビデオ電話を用いて行ったが、5月にNice近郊で行われた研究集会に参加して、その後で数日集中的に議論することで研究を加速することが出来た。この研究の内容は、本研究課題の主目的であるところの、測地流に対する転移作用素のスペクトルを研究するために最も重要なステップとなる結果である。現在、論文を執筆中であり、今年度中にプレプリントとして発表する予定である。さらにこの結果を拡張し、跡公式などの新しい要素を付け加えることで拡張したものを論文として発表することを計画している。測地流に対する転移作用素についても上記のFaure氏と議論を始めている。それについてはごく最近になり、これまでの困難(固有値の存在や個数の下からの評価)について解決に向かう新たなアイデアを得て、現在精密な議論を構築している途中である。順調に行けば本研究計画で構想していた結果の主たる部分についてほぼ満足の行く結果が得られるのではないかと考えている。この点について3月にFaure氏をGrenobleに尋ねて、10日ほど徹底的に議論したいと考えている。これまでの研究結果については、海外での研究集会や国内のいくつかの研究集会で講演した。特に上記のフランスにおける研究集会や姫路で行われた研究集会は半古典解析や幾何解析の専門家に話を聞いてもらう絶好の機会であって、そこでの議論は今後の研究の方向性を定める上で非常に重要であった。平成25年度の研究の進捗について、その概要を報告する.本年度の多くの時間はこれまで得られた結果をまとめて、証明の細部をつけることに費やされた.本年度は4月に1ヶ月ローザンヌ工科大学(EPFL)に滞在し、同じ時期に滞在していたPesin氏やPollicott氏と研究成果について議論する機会を得た.その議論は今後の研究の方向を考える上で非常に重要であったが、すぐに結果として示すことは難しい.滞在中に、負曲率多様体の測地流についての半古典ゼータ関数についての結果を論文として執筆し始めた.ただ、論文については一つ重要な変更が必要であることが滞在中に判明し、論文が長い(100ページ程度)こともありまとめるのに時間がかかった.結局、夏休みの大半を執筆に使い、論文は11月下旬に完成しプレプリントとして発表した.その後、プレプリントを読んだ若手の数学者からのコメント等をもとにプレプリントの細部の改訂作業を進めており、近日中に投稿予定である.また、同時に得られた転送作用素の離散スペクトルの「帯状構造」についての結果は、フランスの速報誌Comptes Rendusに投稿し掲載された.証明を含めた本論文は共著者のF. Faure氏(フーリエ研究所、フランス)が中心となって執筆中であり、私がそれを読んで細部をつめる予定である.

また、昨年度完成したプレプリントは大部(200ページ前後)であることからAsterisqueに投稿し、現在査読者からの意見をもとに改訂中である.以上の論文の研究成果については、2つの国際研究集会(12月CIRM,慶応大学)で発表した.また、東京大学での集中講義でもその概要を説明した.本年度の研究では、前年に引き続き前量子アノソフ写像に対応する転送作用素のスペクトル的な性質の研究を進めた.前年までの研究で基本的な評価とスペクトルの帯状構造を得られたが、本年度はそれらをもとにより精密な結果について研究を進めた.得られた結果は(1)帯状構造の各帯の中に含まれる離散固有値の数に対してのWeylの公式に対応する評価(2)相関の減衰についての無限個の共鳴項を含む精密な評価.(3)Gutzwiller-Vorosの跡公式に対応するAtiyah-Bottトレースの評価、などである.これらは前年度発表したプレプリントPrequantum transfer operator for symplectic Anosov diffeomorphismに付け加えることにした.前量子アノソフ写像は負曲率多様体の測地流やより一般の接触アノソフ流のモデルと考えられる.その観点から本年度の後半は接触アノソフ流についての対応する結果を考察した.接触アノソフ流に付随する転送作用素のスペクトルについて、まず生成作用素が離散的なスペクトルを持つことを示し、さらにそれらが帯状の領域に含まれることを示した.実はこれらは以前から出来ることはわかっていたがきちんと証明をつけた.さらに各帯状領域に実際に無限個の固有値が含まれるという点については関数解析的に微妙な問題(固有値の個数の下からの評価)があり長い間証明することが出来なかったが、最終的にSjostrandの手法を応用することで証明を与えた.本年度の研究活動の成果は主に次の2点である.第1はこれまでの研究結果についての論文の執筆および公表・出版である.昨年度から続けている負曲率多様体上の測地流(または、接触アノソフ流)の半古典ゼータ関数の研究の成果について、論文を執筆し公表した.おおよそ100ページの大部の論文となったがこれまでほとんど知られていなかった力学系のゼータ関数の零点の分布について、特に半古典ゼータ関数の場合にそれが虚軸の近傍に集中することなどの重要な結果を与えた.論文は現在投稿して査読を受けている.一方、昨年度執筆した前量子アノソフ写像(接触アノソフ流の時間離散的モデル)について、査読者からの意見をもとに今年度に大幅な改定を行い、フランス数学会が出版するAsterisqueの一巻として出版されることになった.第2は円周上の拡大写像の懸垂流として得られる拡大的な半流について、ParryとPollicottによる、いわゆる「素周期軌道定理」(力学系の周期軌道の周期について素数定理の類似)の剰余項について、精密な漸近評価を得たことである.
小学校「攻守一体タイプ」ボールゲーム授業におけるゲームパフォーマンス評価法の開発

本研究の目的は、小学校と中学校の発達段階に応じた技能の系統性に着目した形での「攻守一体タイプ」の教材開発とその有効性を明らかにすることである。方法としては、児童の関連する技能の発達の調査。カリキュラム作成と評価法の開発に焦点をあてている。攻守一体型教材に於ける児童徒の技能発達の実態把握から取り組んだ。島根大学附属小学校、松江市立恵曇小学校、学芸大学附属小金井小学校、足立区立東綾瀬小学校の各校に於ける攻守一体プレイタイプのネット型ゲーム授業実践を観察記録し児童の各種技能に関する基礎データを収集した。36年生の実践事例を観察記録する中で、発育段階と技能の発達、特にボールコントロール技術、用具操作技能の学年に応じた発達の過程を分析した。戦術については本研究で対象とするテニスの低年齢向けプログラムから検討を試みた。国際テニス連盟及び、フランステニス協会、全米テニス協会の10歳以下を対象とする指導プログラム教材から、テニスにおける技能の発達と戦術の段階的指導について学校体育の観点から分析を試みた。評価方法については、国際テニス連盟の推奨する指導法Tennis P&Sを早期から導入している(公財)吉田記念テニス研修センターのジュニア指導プログラムにおける評価プログラム作成の過程についてヒアリングを実施した。PDCAサイクルに則った5年間にわたる評価方法開発と運用、改善の過程は、学校体育の場面での教材開発に対して重要な示唆を与えるものであった。攻守一体タイプ、連携タイプのカリキュラム連携について、先行実践事例の各種文献資料を検討し、今回の学習指導要領改定に於ける攻守一体タイプの位置づけや、教材開発にあたって留意すべき視点について検討を試みた。検討の結果については体育科教育、2019(2)「これからのネット型ゲーム」特集号において「指導計画作成のポイント」としてまとめ報告した。設備備品等の準備並びに国内の実践じれに対する調査を順調に進めることができた。現在国内の3校における実践事例に関する調査を実施した。また、民間テニススクールに於ける評価基準作成事例の調査を行う事で、学校現場以外に於けるネット型種目の評価項目作成・運用にかかる課題について情報を収集した。以上の調査によって得られたデータを整理している。得られた結果を基に本年予定する「攻守一体タイプに即したGPAI(ゲームパフォーマンス評価法)」の作成に着手している。しかしながら、初年度に予定していたフランスを中心とする海外の攻守一体タイプの評価法については、資料の収集は行ったが、直接の調査を受け入れ先との日程調整から実施できていない。海外の事例調査は今年度実施予定である。国内の学校現場、民間テニスクラブに於ける実践事例に於ける調査は順調に進捗している。継続して実践データの収集を図る。合わせて、事例の分析を元に評価票を含めた評価方法の開発に着手する。また、前年度実施できなかった海外の実践事例の調査を実施する予定である。

また、前年度実施できなかった海外の実践事例の調査を実施する予定である。当該年度、フランスへのカリキュラム調査を計画していたが、受け入れ先との日程調整がまとまらなかったため次年度へ延期した。次年度新たに計画し実施予定である。
プラズマ加工によるバイオチップ開発の新しい生体分子固定化技術の開発

本研究は、プラズマ照射を利用して疎水性高分子基材表面に高耐久性親水化表面(LDPE-VEMACフィルム)を構築し、その表面カルボキシル基を介した生体分子固定化に関する研究を行ったものである。モデル生体分子として、オリゴDNA、ヘパリン、ウロキナーゼを用いて検討を行った。オリゴDNAの固定化においては、高分子基材表面に固定化したオリゴDNAと相補的塩基対を形成するDNA(PM体)とその一塩基変異体(SNP体)とを明確に分子認識できることを確認した。さらに、従来のDNAチップでは固定化したDNAがデハイブリダイゼーション操作において脱離するなどの問題を抱えているため繰り返しの利用が困難であったが、本研究において構築したDNA固定化フィルムは繰り返し利用が可能であることを明らかにした。また、LDPE-VEMACフィルムへのヘパリンの固定化においては、直接ヘパリンを固定化したときよりもスペーサーを介して固定化したときのほうが固定化密度が高くなることを明らかにした。さらに、LDPE-VEMACフィルム表面上に原子移動ラジカル重合を利用しグラフト鎖を構築した場合においては、ウロキナーゼの固定化量はグラフト鎖の密度よりも長さに強く依存することを明らかにした。そして、本方法により固定化したウロキナーゼは高い酵素活性を保持しており、多種多様な生体分子への応用も可能であることが強く示唆された。以上、本研究において得られた知見より、LDPE-VEMACフィルム表面に活性を保持した状態でモデル生体分子の固定化が可能であることが明らかとなり、特にスペーサーやグラフト鎖を導入することにより固定化密度の増大や高活性の保持などが可能であることが示唆された。現在、より実用化を目指した生体分子の固定化とその活性評価について検討を行なっており、より有用性ある生体分子固定化高分子材料の設計・開発を進めている。本年度においては、プラズマ照射により構築した親水性フィルムへのヘパリンの固定化を行うにあたり、フィルム表面とヘパリンとの相互作用に伴う活性の低下を回避するために、フィルム表面とヘパリンとの間にスペーサーの導入を行った。スペーサーとしては、ヘキサメチレンジアミン(HMDA)およびホスファチジルエタノールアミン(PE)を用いた。HMDAをスペーサーに用いてヘパリンを固定化すると、親水性フィルムに直接ヘパリンを固定化する場合よりもヘパリンの固定化量を増大させることが可能であった。しかしながら、固定化したヘパリンの相対活性は改善されなかった。その理由として、ヘパリン1分子中の複数のカルボキシル基がHMDAとの結合に関与するためフレキシビリティの低下がその一因ではないかと推測された。フレキシビリティの向上という観点から、より長いアルキル鎖を有し、生体分子でもあるリン脂質の固定化を試みた。リン脂質としてPEを用い、HMDAを固定化したフィルム表面へのPE自己組織化膜形成を試みた。その結果、親水性フィルム表面にはPE自己組織化膜は形成されないのに対し、HMDAを固定化したフィルム表面にはPE自己組織化膜を形成させることが可能であった。また、この自己組織化膜を空気中に取り出した後、再度、水中に放置してもPEの脱離は検出範囲内において観測されなかった。さらに、PE自己組織化膜にヘパリンを固定化することにより、固定化量の増大、ならびに、相対活性も市販品と同等の活性が得られた。これは、HMDAに比べてPEのフレキシビリティが高いため、ヘパリンの活性が保持されたためと考えられる。

前年度において、プラズマ照射により構築した親水性フィルムへのヘパリンの固定化におけるフィルム表面とヘパリンとの相互作用に伴う活性の低下を回避するために、スペーサーの導入によるヘパリン活性の保持に関する検討を行った。その結果、スペーサーの導入がヘパリン活性の保持に有効であることが明らかとなるとともに、数々の有益な知見が得られた。本年度においては、より有効なスペーサーに関する知見を得るため、プラズマ照射により構築した親水性フィルム上へのホスファチジルエタノールアミン(PE)自己組織化膜の形成、および原子移動ラジカル重合法(ATRP)を利用したグラフト鎖の構築を行い、抗血栓性生体分子固定化による血液適合性材料表面の構築について検討した。前年度同様に、プラズマ照射により構築した親水性フィルムに、PE自己組織化膜を構築し、その安定性について検討を行った。PE自己組織化膜は、長期間水中に保存しても検出範囲内においてPEの脱離は認められず、かつ、フィルムを80°Cまで加温してもPEの脱離は観測されず、安定であることが明らかとなった。さらに、PE自己組織化膜にヘパリンを固定化することにより、大量のヘパリンの固定化力瀧であり、かつ、相対活性も市販品と同等の活性が得られた。本年度は新たに、ATRP法を利用したグラフト鎖の構築について検討を行った。その結果、重合時間によりグラフト鎖長の制御が可能であることが明らかとなり、線溶活性酵素であるウロキナーゼをグラフト鎖に固定化したところ、長期間高活性を保持した固定化が可能であることを明らかにした。前年度において、プラズマ照射により構築した親水性フィルムへの生体分子固定化に関してスペーサーを用いる方法について詳細に検討を行った。スペーサーとしては短鎖アルキル鎖を用いる方法と原子移動ラジカル重合(ATRP)によるグラフト鎖を用いる方法について実施した。その結果、いずれの方法においても直接生体分子を固定化するよりも高密度での固定化が可能であることを見出した。本年度は、前年度の知見を基により高密度かつ高活性での生体分子固定化を目指し、スペーサー導入条件の検討および固定化生体分子の活性評価について検討を行った。短鎖アルキル鎖を用いる方法では、C6C12のアルキル鎖においては顕著な固定化量の差異は認められず、直接固定化する場合よりも約1.6倍多く固定化することが可能であった。さらに、モデル生体分子としてヘパリンを用いた場合、スペーサーを導入した方が直按固定化するよりもはるかに高い抗血栓性を示すことを明らかにした。一方、ATRPによるグラフト鎖の導入においては、モデル生体高分子であるウロキナーゼの固定化量は、グラフト鎖の密度よりもグラフト鎖の長さに強く依存することを明らかにした。また、グラフト鎖を介して固定化したウロキナーゼは高い酵素活性を保持していることを明らかにした。以上、プラズマ照射により構築した親水性フィルムへの生体分子固定化においては、アルキル鎖やグラフト鎖などのスペーサーを導入することにより、生体分子の固定化量を増大させることが可能であるとともに、高活性の保持が可能であることを見出した。さらに、本方法は多種多様の生体分子への応用も可能であることから、現在、より有用性ある生体分子固定化へと研究を展開している。
都市スポンジ化現象の実態解明とその対応策の提案

人口減少による空き地や空き家の発生(都市スポンジ化)には不明な点が多く、その実態やメカニズム、予防・対策に関する知見等は十分ではない。本研究では、岡山県内の建物データ及び空き家データを用いた緻密な時空間解析に基づき、1都市スポンジ化現象の実態を網羅的に明らかにするとともに、2人口減少著しい地方都市において、如何にしてコンパクトシティを実現するのかについて、その実現に向けた都市スポンジ化対策を提案する。人口減少下に適応した都市計画が求められる一方で、人口減少による空き地や空き家の発生(都市スポンジ化と定義する)には不明な点が多く、その実態やメカニズム、予防・対策に関する知見等は十分ではない。H27年度は、1岡山県内の住宅地の盛衰状態に着目して地方都市における都市スポンジ化の実態を明らかにすることで住宅地の現状や課題を明確にするとともに、それらをふまえた都市スポンジ化対策の方向性を整理した。分析の結果、土地の循環利用にはインフラ整備状況等の“住宅地の質"が関わっており、相当に旧ければ多くの住宅地で衰退するものの、特に質の低い住宅地では早い段階からその傾向が見られた。スプロール的に拡大した質の低い住宅地は土地利用の循環が発生しづらく、結果として早期に衰退に向かう短寿命(健康寿命が短い)である可能性が高い。2全国810の自治体(政令市、市、特別区)を対象としたアンケート調査を実施し、わが国の空き家及び空き地対策の現状ならびにコンパクトシティとの連携実態を把握した。その結果、わが国の自治体はコンパクトシティ政策や都市スポンジ化に対する問題意識はあるものの、それら双方を両輪として具体的に解決するための方法論は確立できていないことが分かった。その現状をふまえて、空き家及び空き地状況に配慮したコンパクトシティ実現のためのアプローチ手法を独自に提案した。本手法は、コンパクトシティ政策を住宅地レベルから検討するとともに、膨大に発生する空き家及び空き地に対して実際の都市構造の中で優先順位をつけながら対応できる点に特長がある。当初の計画通りに進んでおり、一定の成果も出ている。今年度は、まず住宅地レベルの盛衰状態に着目して岡山県内の109地区を対象に都市スポンジ化(都市内部でスポンジ状に空き家や空き地が多数発生する現象)の実態を明らかにした。分析の結果、土地の循環利用にはインフラ整備状況等の"住宅地の質"が関わっており、相当に旧ければ多くの住宅地で衰退するものの、特に質の低い住宅地では早い段階からその傾向が見られた。また、それら多くの空き地や空き家の存在が、その住宅地自体の価値をさらに低下させる負のスパイラルも懸念される。土地の循環利用を誘発させ、"住宅地の長寿命化"を図るためには計画的なインフラ整備によって住宅地の質を予め確保することが前提条件と言える。その一方で、人口減少下では、都市スポンジ化に対応しつつ、都市自体をコンパクトに再編することが求められている。全国810の自治体(政令市、市、特別区)を対象としたアンケート調査(536自治体の回答)を実施し、わが国の空き家及び空き地対策の現状ならびにコンパクトシティとの連携実態を把握した。その現状をふまえて、空き家及び空き地状況に配慮したコンパクトシティ政策との連携手法を独自に提案した。今年度は、岡山市311地区の建物データに基づき、住宅地の整備方法と盛衰状況との関連性を統計的に検証し、住宅地の高齢化と撤退パターンのモデル化を試みた。分析の結果、住宅地の整備手法ごとに衰退パターンには特徴的な傾向があり、そのプロセスも全く異なることがわかった。つまり、「住宅地をどのようにつくるか?」によって、約40年後の衰退状況が全く異なる。例えば、スプロール度の高い住宅地は、早期に空き家率が高まり、住宅地完成後、約40年経過した時点でも無秩序な撤退とともに無秩序な開発が同時進行していたが、土地区画整理事業が実施された住宅地では、約40年経過しても(開発圧力は低下するが)土地利用の循環利用が進んでいた。加えて、わが国の都市スポンジ化対策を検討するにあたっては、埋もれてしまった大量の空き家の市場流通化が必要となる。本研究では、空き家所有者と非所有者の意識的な実態を分析し、時間軸を考慮した空き家対策のアプローチ手法を検討した。例えば、賃貸・売却意向や行政制度利用意向は、年齢が若いほど高く、若年層にはそれらの周知が有効とみられるが、高齢になるほど低下する。一方、空き家年数が20年を経過すると空き家の管理頻度は著しく低下しており、不動産価値も棄損される。空き家の市場流通化にあたっては、タイミングにあわせた迅速な対応が必要となる。

以上より、本プロジェクトでは、わが国における地方都市の都市スポンジ化の実態を定量的に把握するとともに、自治体や空き家所有者・非所有者などを対象としたアンケート調査から都市スポンジ化対策の具体的な方向性について提案した。人口減少による空き地や空き家の発生(都市スポンジ化)には不明な点が多く、その実態やメカニズム、予防・対策に関する知見等は十分ではない。本研究では、岡山県内の建物データ及び空き家データを用いた緻密な時空間解析に基づき、1都市スポンジ化現象の実態を網羅的に明らかにするとともに、2人口減少著しい地方都市において、如何にしてコンパクトシティを実現するのかについて、その実現に向けた都市スポンジ化対策を提案する。都市スポンジ化の実態はいまだ不明点が多い。今後は、建物レベルのビッグデータ解析だけでなく、個別の事例を丹念に調査することによって、具体的な対策を検討する必要がある。これまでは都市スポンジ化現象を主に土地利用変化から捉えてきたが、今後は、その要因となる居住者意識に踏み込んだ分析を進めることで、居住者のライフスタイルを考慮した"都市スポンジ化とのつきあい方"について検討する。都市計画
寒冷地に適した高流動・高強度コンクリートの開発

本研究は、寒冷地におけるコンクリート構造物の長寿命化による環境負荷低減を目的として、寒冷地に適した高流動・高強度コンクリートの開発を検討したものである。本研究で得られた結論は以下のようにまとめられる。(1)寒冷地に適した高流勲・高強度コンクリートを実用化するために用いる高減水性混和剤の化学構造について、セメント分散性、セメント水和反応遅延、およびコンクリートの流動性、強度発現、耐久性の面から総合的に検討し、グラフト鎖が長いグラフト共重合体が適しており、さらにグラフト鎖が約50モルと20モル前後の2種類を組合せたグラフト共重合体がより望ましいことを見出すことができた。(2)新たに開発した低弾性ひずみゲージで高流動・高強度コンクリートの自己収縮ひずみを測った結果、10°Cの方が20°Cよりも自己収縮が大きく、乾燥収縮も含めた全収縮ひずみも増大し、寒冷地に適した高流動・高強度コンクリートの実用化には、収縮ひび割れを低減する必要があることを示した。また、その解決法として、内部が乾燥しても自己収縮を低減できるフライアッシュを使用する方法や液相中のイオン濃度を制御する方法を示し、高流動・高強度コンクリート用の収縮低減の可能性を示すことができた。(3)品質の異なる粉体や骨材を用いたときにも容易に高流動・高強度コンクリート調合設計ができることを目的として調合要因の推定モデルを構築した。すなわち、自己充填性が得られる最大の粗骨材量と単位水量(水粉体比)を、それぞれモンテカルロ法およびフラクタル理論を用いた粒子充填モデルから推定する方法を構築し、粉体や細・粗骨材の品質を反映した高流動・高強度コンクリートの調合理論を提案した。本年度は、ポリオキシエチレンをグラフト鎖とした共重合ポリマーから成るくし形高分子の内、主鎖がメタクリル酸系でセメントの水和反応に対する水和遅延が小さな高性能AE減水剤を試作し、低温でのコンクリートの流動性、強度発現性および耐凍害性について、主に高分子のグラフト鎖長の影響について検討した。その結果次のような知見を得た。(1)5°C30°Cの範囲において、試作した高性能AE減水剤を添加したコンクリートでは、低温ほど流動性が改善される傾向を示した。なお、高性能AE減水剤の流動化作用に及ぼす温度の影響は化学構造の影響を強く受け、グラフト鎖が長いほど温度依存性が認められない傾向が確認された。しかし、グラフト鎖が長すぎると経時的な流動性低下が大きくなる傾向が認められた。(2)強度発現に及ぼす高性能AE減水剤の化学構造の影響は、養生温度5°Cでの材齢1日以外はあまり認められなかった。なお養生温度5°Cでの材齢1日での強度発現はグラフト鎖が長いほど良好であった(3)練り上がり温度10°Cのコンクリートの耐凍害性には高性能AE減水剤の化学構造の影響を受け、PEO鎖が長い方が、耐凍害性が良好な傾向を示した。(4)吸・放水性に優れたセラミックセンサを用いて、セメント硬化体の内部の相対湿度をセラミックセンサの電気抵抗変化から測定できた。来年度は、今年度見出された流動性保持の観点から、くし形高分子の化学構造の最適化をはかりたい。また、低温で打設された高強度コンクリートの断熱温度上昇量を測定し、実際の構造部材での温度上昇量を推定し,そのときの強度発現性についても内部相対湿度や細孔構造の変化から検討を加え、より高性能なコンクリートの製造が可能な混和剤の分子設計の方向性について提案したい。本年度は、昨年度検討した流動性の観点から選択した、ポリオキシエチレン(EO)をグラフト鎖とした共重合体を主成分とする高性能AE減水剤を用いて、初期に高温養生を受けた高強度コンクリートの強度発現性について検討し、強度発現の観点から最適な化学構造を探究した。

先ず、コンクリート製品を想定して初期の温度上昇が水和発熱による温度上昇よりも速い蒸気養生の場合について検討を行った。次に、実際のコンクリート構造物を想定して、練上り温度を変えたときの断熱温度上昇量を測定し、その結果を用いて有限要素法によりコンクリート構造部材の温度履歴を求め、その温度履歴を受けたコンクリートの強度発現をモルタルを用いて検討した。その結果以下のような知見を得た。(1)初期高温履歴を受けた高強度コンクリートの強度発現は、高性能AE減水剤の化学構造の影響を受け、蒸気養生の場合はグラフト鎖のEO重合度が長いほど長期材齢での強度発現性に優れる結果となった。しかし、通常のコンクリート構造物では、EO重合度が中程度で最適な強度発現が得られ、温度履歴パターンにより強度発現に対する最適な化学構造が異なることが判明した。(2)高性能AE減水剤が初期高温養生コンクリートの長期強度の低下に及ぼす影響はペースト-骨材界面の性状変化と密接に関連しており、グラフト鎖が長いとペースト内部の自由水が減少するため、遷移帯の形成が抑制され、エトリンガイトからモノサルフェート水和物への転化に伴う微視的構造変化の影響を受けないものと判断された。なお、高強度コンクリートの問題点である自己収縮についても、モルタル硬化体中の内部相対湿度と自己収縮の関係を検討し、フライアッシュにより自己収縮が低減できる可能性を示すことができた。このため、本年度はフライアッシュの品質が高強度コンクリートの流動性に及ぼす影響についても検討し、影響要因の整理を行った。本年度は、昨年選定を行ったポリオキシエチレンをグラフト鎖とした共重合体を主成分とする高性能AE減水剤を用いて(1)初期に高温養生を受けた高強度コンクリートの強度発現性(2)高流動・高強度コンクリートの調合設計方法および(3)高流動・高強度コンクリートの自己収縮に及ぼすセメントおよび混和材の影響について検討し、寒冷地用高強度コンクリート用高性能AE減水剤の最適な化学組成およびそれを用いたコンクリートの性能に関する取りまとめを行った。得られた結果の概要を以下に示す。(1)初期に高温養生を受けた高強度コンクリートの強度発現性モルタルで得た結果と同様に初期材齢以降の強度発現は低下するものの、その度合は小さくなることが認められた。この原因について検討を行ったところ、ブリーディング量が小さな高流動・高強度コンクリートでは、骨材界面を十分に覆うブリーディング水が主因であると推論された。なお、グラフト鎖が長く保水性に優れる高性能AE減水剤の方が、ブリーディング水の発生が抑制され初期材齢で高温に曝されても良好な強度発現を示すことを確認した。(2)高流動・高強度コンクリートの調合設計方法高流動・高強度コンクリートを安定して製造するために、粉体の粒子性状を考慮した調合設計方法について検討し、粒度分布のフラクタル次元を用いれば高流動コンクリートの配合設計を合理的に行える可能性を見出した。(3)高流動・高強度コンクリートの自己収縮に及ぼすセメントおよび混和材の影響高流動・高強度コンクリートの自己収縮に及ぼすセメントや混和材の影響について調べた。前者については硫酸アルカリ量に着目し、硫酸アルカリによる水和物ゲルの膨張収縮が自己収縮の原因である可能性を見出し、自己収縮の低減方法に関する方向性を示すことが出来た。
多機能分子の細胞内活性の統合と制御ーPI3Kの光操作を用いた研究

PIP3の下流にあるアクチン細胞骨格の制御について検討した。低分子G蛋白RAC1およびCDC42それぞれの光スイッチでアクチンの挙動はどう異なるのかについて検討した。RAC1はラメリポディアを活性化した。CDC42ではlocalなポジティブフィードバックによるアクチンの活性化が起きるとされている。ところが、我々の光スイッチでは、RAC1でむしろ排他的にラメリポディアを形成、CDC42ではラメリポディアを含む様々な構造ができた。細胞内で多機能をもつPI3K (Phosphatidylinositol 3-kinase)のようなシグナル分子は、その活性化だけでなく、その抑制の機構も重要である。その生成物であるPIP3 (phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate)は、PTENによって逆反応が起こり、化学的に抑制されることが知られている。しかし、化学的抑制のみでは拡散という限界があり、細胞内の各部分で部位特異的にキレのある制御はできない。我々は、PI3Kの光スイッチを作製し、培養海馬神経細胞の成長円錐でPI3Kを活性化すると、その成長円錐は増大した。しかし、成長円錐の細胞膜上のPIP3濃度はあまり上昇せず、PIP3はエンドゾームによって軸索内を細胞体側に運ばれた。この現象をもとに、我々はPIP3が局所で一定以上上昇しないという仮説をたて、そのメカニズムについて検討する。これらの結果から、PIP3と神経細胞の極性形成について検討する。海馬の神経細胞に、我々の開発したPI3Kの光スイッチ(Kakumoto, Nakata 2013)を発現させ成長円錐のひとつに青色光をあてると、ラメリポディアやフィロポディアが出来て活発に動き、成長円錐の面積が増大し、細胞内の一番の成長円錐にすることができる(Kakumoto, Nakata 2013)。光依存的にその成長円錐にPIP3の全体量が増加する。成長円錐はフィロポディアやラメリポディアなどアクチン細胞骨格が主な末梢のP-zoneと膜小器官がある中心部のC-zoneに分けられる。この時、実に不思議なことに、PIP3のP-zoneの濃度はほとんど上昇することなく一定の値以下とわかった。成長円錐でのAkt-PHの輝度の高い部分は、C-zoneであり、エンドサイトーシスされたPIP3であった。これらは細胞膜上にはなく、機能しないと考えられた。まとめると、成長円錐でPIP3を人工的に産生しても有効なPIP3の量は少なく保たれる。ゲノム科学の進展と、バイオインフォーマテクスの整備は、web等の検索により、その一次構造のみならず、3ー4次構造、モチーフ、結合蛋白、KOマウス、機能などが一覧できるようにした。その中でも細胞内の多機能シグナル分子は多くの部分に顔を出すわけで、より注目されるようになった。Rhoファミリー蛋白もその一つで、RAC1とCDC42はactinの重合と細胞シグナルの接点となる重要なタンパクと位置付けられている。その機能は25年前Alan Hallらが提唱したRAC1はラメリポディアを形成し、CDC42はfilopodiaを形成するという、変異蛋白の過剰発現を基にする説をこえていない。KOマウスを作ると死ぬかフェノタイプが出ないかで、これまでのG蛋白の機能の説に警鐘は鳴らせても、正答はこれだということが出来なかった。我々はこのような事態を打開し、さらにこれらの興味ある蛋白が本来はどのような機能をしているかをこれまでとは異なるアプローチで研究することを試みた。それは光スイッチ蛋白を用いた急性促進実験である。一般の過剰発現、KOは慢性実験となり、その間に細胞が死ななければ適応してしまうことがあり得る。(というより適応は生理学的には生命そのものである)。しかし、急性の可逆性実験では、細胞は適応する時間がなく本性を現すだろう。これはよい阻害剤がみつかるとその機能への知見が進むのと同じである。我々はこれまで検討してきたPI3Kの研究から得られた知見を活かしつつ、すでに予定していたCDC42とRAC1の研究を行い、RAC1やCDC42とPI3Kの接点を探る。すでにRAC1とCDC42について単独での機能は光スイッチを用いた研究がほぼ終了し、多くの新しい知見が得られ、現在投稿準備中である。PI3Kの光スイッチを用いた実験から、細胞膜上のPIP3シグナルはその細胞の皮質部分の移動あるいは突起の伸長ではなく、シグナル部分の細胞膜下のアクチン細胞骨格の重合とラメリポディアの運動の活性化を起こすことがわかった。一方で微小管の重合やそれに伴う突起(軸)の伸長には変化が見られなかった。そこでPIP3とエンドサイトーシスを直接検討する前にPIP3の下流にあるアクチン細胞骨格の制御について検討した。ラメリポヂアを活性化する低分子G蛋白RAC1のみの光スイッチONでどうなるかを検討した。一方、同じく低分子G蛋白でアクチンを重合する方向に働かせるCDC42のみの光スイッチONとはどう異なるのかについて検討した。RAC1 pathwayについてはPIP3すなわちPI3Kがその上流にあってRacGEFを活性化し、RacGTPが多くなることについてはコンセンサスがあるが、RacGEFがなにであるかについては定まっていない。一方、CDC42ではlocalにPI3K/PIP3/CDCGEF/CDC42RAC1/actinfilamentsの活性化が起きるとされている。

ところが、我々の光スイッチでは、RAC1でむしろ排他的にラメリポディアを形成、CDC42ではラメリポディアを含む様々な構造ができた。またエンドサイトーシスについてもPIPsとCDC42に結合し、かつ細胞膜の曲率を決める蛋白がCDC42スイッチ依存性にあり、実際CDC42の光スイッチで膜輸送の変化が起きる。PIP3の下流にあるアクチン細胞骨格の制御について検討した。低分子G蛋白RAC1およびCDC42それぞれの光スイッチでアクチンの挙動はどう異なるのかについて検討した。RAC1はラメリポディアを活性化した。CDC42ではlocalなポジティブフィードバックによるアクチンの活性化が起きるとされている。PI3Kについては、我々の作成した光スイッチが活性が高くleakも少ないので、スイッチは完成している。RAC1とCDC42の光スイッチも十分に使える。またmRuby2、Y-Pet2をペアとした改良型FRETもあるので当初考えていた実験のための準備はほぼ、整っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。細胞生物学PI3K、RAC1, CDC42の関係について明らかにする。1.PI3K光スイッチとPIP3のセンサーを培養神経細胞に遺伝子導入し、光スイッチによる光刺激を行った。2.PI3K光スイッチの神経細胞でのキャラクタリゼーションを行った。光スイッチの膜への移行、Akt-PHの移行のタイムコース、刺激のための光量と細胞ダメージなどを得た。3.PIP3の神経細胞運動における機能をPI3K光スイッチを用いて明らかにする。4.フィロポディア、ラメリポディアの増加がおこり、それらの運動の活性化を示すことが分かった。5.PIP3のマーカーであるAkt-PHとフィロポディアの重要な成分であるactin-GFPが、成長円錐内で同じ局在を示すことが分かった。申請時の以上の項目を明らかにし、論文にすることができた(Kakumoto, Nakata 2013)ので、予想以上の進展である。実験の進捗に応じて年度末間近でも消耗品を随時補充できるよう、基金分を残しておく必要があった。1.現象の確立細胞膜のPIP3を上げていくとどうなるか?急に下げるとどうなるか?についての知見をより詳しく調べる。2.メカニズムエンドサイトーシス、突起の伸長、の2点はさらに詳しく研究する。3.また研究の過程で、低分子量G蛋白のRac1やCDC42がこのメカニズムに関わっている知見を得た。この点は細胞運動のシグナル伝達を調べる上で重要であるので推進する。翌年度分の研究費と合わせてさらなる実験を進める。試薬、プラスチック消耗品のほか、データ解析や情報の整理保存に必要な消耗品も購入する。培養細胞を使用する実験を優先したため、マウスを用いる実験の費用は翌年度に繰り越すこととなった。培養細胞を用いた実験をもとに、マウスを用いる実験を行う。
肺損傷・肺線維化の分子機構における小胞体ストレスの関与

1.ヒト肺線維症における小胞体ストレスヒト肺線維症の生検肺を用いて、小胞体ストレスの指標となる、GRP78,CHOPの発現を免疫染色、western blot法によって検討した。その結果、GRP78,CHOPの発現は、肺線維症の肺上皮細胞において有意に増強していた。また、連続切片による染色によって、上皮細胞のアポトーシスと関連していると考えられた。2.ブレオマイシン肺臓炎モデルにおける小胞体ストレスブレオマイシン肺臓炎モデルにおいて、GRP78,CHOP, caspase-12の発現について検討した。いずれの発現もブレオマイシン気管注入後に、肺胞マクロファージと上皮細胞において増強していた。アポトーシスとの関連が疑われたが、Caspase-12のsiRNAを投与しても肺臓炎自体は抑制されず、他のアポトーシスの経路が主たる役割を果たしていると考えられた。3.Lipopolysaccharide(LPS)投与による急性肺損傷モデルにおける小胞体ストレスLPS惹起急性肺損傷モデルにおいて、GRP78,CHOP, caspase-12の発現を検討したが、いずれの発現も有意な増強を認めず、小胞体ストレスは、本もデルにおける血管内皮や上皮細胞のアポトーシスにおいてはあまり重要な働きはしていないと考えられた。1.肺損傷・線維症モデル及び肺線維症における小胞体ストレス損傷を受けた肺組織では、細胞に対する様々なストレスが存在する。肺損傷や線維化の様々な過程において、ER stressが関与するか否か、ER stressのセンサーであるPERK, IRE1,ATF6,およびUPRの実行分子である分子シャペロンのGRP78,タンパク合成の低下に関与するeIF2-alfaの発現及びリン酸化、アポトーシスを誘導するCHOPの発現について急性肺損傷モデル、ヒト肺線維症・マウス肺線維症モデルの肺組織を用いて、RT-PCRもしくはnorthern blot,免疫電気泳動、免疫組織染色によって細胞による違いも含め検討している。2.酸化ストレスと小胞体ストレス肺線維症の肺胞上皮細胞には、酸化ストレスによるDNA傷害が認められる。ヒト培養細気管支細胞、マウス肺胞上皮細胞においてH2O2投与時のPERK, IRE1,ATF6,およびUPRの実行分子である分子シャペロンのGRP78,タンパク合成の低下に関与するeIF2-alfaの発現及びリン酸化、CHOPの発現について検討している。さらに、GRP78の強発現によるアポトーシスの抑制効果について準備中である。1.ヒト肺腺維症における小胞体ストレスヒト肺腺維症の生検肺を用いて、小胞体ストレスの指標となる、GRP78,CHOPの発現を免疫染色、western blot法によって検討した。その結果、GRP78,CHOPの発現は、肺腺維症の肺上皮細胞において有意に増強していた。
自閉スペクトラム症者の感覚処理障害の認知神経基盤に基づく客観的分類

自閉症者の中でも個人個人で多様な感覚処理障害を有していることについて、その病態に基づくタイプ分類を行い、それぞれが刺激に対してどのような反応特性を示すのかを心理実験と脳画像解析を始めとする生理指標で明らかにする。平成30年度は、長崎大学を中心に短縮版感覚プロファイルと対人応答性尺度(SRS-2)を自閉症者対象に配布し、70名ほどから回答を得ることができた。このデータを非階層クラスター分析を用い、目白大学と国リハ研究所との共同で解析を行った。その結果、感覚処理特性に基づいて、自閉症者が4つのグループに分類されることが分かった。グループごとの刺激への反応特性を調べるための心理実験と脳画像解析を進めた。実験から、自閉症者では、触覚の時間分解能が高いほど、感覚過敏の程度が強いことを明らかにし、その成果がJournal of Autism and Developmental Disorder誌に掲載された。更に、わずか6ミリ秒の時間差でも正確に触覚刺激の提示順序を解答できる症例に着目し、その脳活動を計測した。その結果、前頭葉と側頭葉のいくつかの領域で、極めて強い神経活動が生じていることが分かり、左腹側運動前野(vPMC)の神経活動の強さが、感覚過敏の程度と関連することも見出した。この脳部位の神経活動の抑制低下が感覚過敏と関連すると考え、脳内に含まれるGABA濃度の計測が可能なMRSの手法を導入した。その結果、左vPMCのGABA濃度が低下するほど、感覚過敏が強いことも示唆された。fMRIの研究成果については論文投稿を済ませ、MRSの研究については国際学会において発表を行った。短縮版感覚プロファイルとSRS-2を配布し、自閉症者70名以上のデータを収集した。これを非階層クラスター分析のk-meansで解析した結果、当事者を感覚処理特性に基づいて4つのグループに分類できた。この結果は、オーストラリアで200名以上を対象に行った調査(Lane et al., 2014)との整合性が高い結果であり、異文化間で自閉症者の感覚の特性が共有される可能性を示唆する。また、同時に取得した自閉症の程度を評価するSRS-2の得点との関係から、感覚処理特性に基づいて分類されたグループごとに、SRS-2でも自閉症の特徴に基づく分類ができることが見出されている。このことから、感覚処理障害と自閉症の中核症状との間には、共通した神経基盤が想定できる。また、触覚刺激の時間順序判断中の脳活動を計測したfMRIの実験では、極めて高い時間分解能をもつ自閉症の症例では、22名の定型発達者と比べて、前頭葉と側頭葉のいくつかの領域で高い神経活動が見られ、そのうち左上前頭回、右下前頭回の活動の強さが、それぞれ時間分解能の精度と正の相関・負の相関を示した。更に、左腹側運動前野(vPMC)の活動の強さが、感覚過敏の症状の強さとも関連する可能性が示唆された。この結果に基づき、左vPMCの神経活動の抑制の低下が感覚過敏と結びつくとの仮説に基づき、当該部位を関心領域(ROI)とし、ASD者13名、定型発達者20名を対象に、MRSでGABA濃度を計測した。仮説と一致し、左vPMCのGABA濃度が低下しているほど、感覚過敏が強いことが示唆された。平成30年度に予定していた質問紙データの取得と解析だけでなく、感覚処理障害の個人特性を明らかにする心理実験と生理計測の手法の確立を大幅に進めることができた点で、当初の計画以上の進展があったと考える。質問紙のデータの解析によって示唆された自閉症者の感覚処理障害に関するタイプ分類について、結果の統計的信頼性を高めるために、データの追加を行う。また、年齢層や知能などの要因が感覚特性に与える影響を検討するため、更に詳細な解析を行う。感覚処理障害の特徴を精度高く抽出できる心理実験課題とその生理基盤についての検討を進める。特に、これまで刺激の時間情報処理といった低次の感覚処理に焦点を当ててきたことから、情動状態や覚醒度などが感覚過敏に与える影響を検討する。定型発達者を対象にした先行研究では、不安を喚起する刺激の提示によって、知覚処理精度が上昇し、交感神経と副交感神経のバランスに影響することが示唆されている(Allen et al., 2016)。また、心拍の高周波数成分のばらつきが感覚過敏の程度と関連するということを分担研究者(松島)が報告している(Matsuhisma et al., 2016)ことから、心拍の計測を実験に導入する。具体的には、これまで感覚過敏の程度との関連を検証してきた時間順序判断課題が、情動的な刺激の提示によってどのように変化するかを検討し、それが自律神経系に与える影響について自閉症者の特徴を調べる。これにより、これまで実施してきた中枢神経における低次の感覚処理を反映する課題に加え、自律神経による刺激への身体的反応の調節と関連する情動系の神経生理基盤など、感覚処理障害に関連する多段階の過程について、自閉症者の特徴を検討することができる。

このデータを非階層クラスター分析を用い、目白大学と国リハ研究所との共同で解析を行った。その結果、感覚処理特性に基づいて、自閉症者が4つのグループに分類されることが分かった。グループごとの刺激への反応特性を調べるための心理実験と脳画像解析を進めた。実験から、自閉症者では、触覚の時間分解能が高いほど、感覚過敏の程度が強いことを明らかにし、その成果がJournal of Autism and Developmental Disorder誌に掲載された。更に、わずか6ミリ秒の時間差でも正確に触覚刺激の提示順序を解答できる症例に着目し、その脳活動を計測した。その結果、前頭葉と側頭葉のいくつかの領域で、極めて強い神経活動が生じていることが分かり、左腹側運動前野(vPMC)の神経活動の強さが、感覚過敏の程度と関連することも見出した。この脳部位の神経活動の抑制低下が感覚過敏と関連すると考え、脳内に含まれるGABA濃度の計測が可能なMRSの手法を導入した。その結果、左vPMCのGABA濃度が低下するほど、感覚過敏が強いことも示唆された。fMRIの研究成果については論文投稿を済ませ、MRSの研究については国際学会において発表を行った。短縮版感覚プロファイルとSRS-2を配布し、自閉症者70名以上のデータを収集した。これを非階層クラスター分析のk-meansで解析した結果、当事者を感覚処理特性に基づいて4つのグループに分類できた。この結果は、オーストラリアで200名以上を対象に行った調査(Lane et al., 2014)との整合性が高い結果であり、異文化間で自閉症者の感覚の特性が共有される可能性を示唆する。また、同時に取得した自閉症の程度を評価するSRS-2の得点との関係から、感覚処理特性に基づいて分類されたグループごとに、SRS-2でも自閉症の特徴に基づく分類ができることが見出されている。このことから、感覚処理障害と自閉症の中核症状との間には、共通した神経基盤が想定できる。また、触覚刺激の時間順序判断中の脳活動を計測したfMRIの実験では、極めて高い時間分解能をもつ自閉症の症例では、22名の定型発達者と比べて、前頭葉と側頭葉のいくつかの領域で高い神経活動が見られ、そのうち左上前頭回、右下前頭回の活動の強さが、それぞれ時間分解能の精度と正の相関・負の相関を示した。更に、左腹側運動前野(vPMC)の活動の強さが、感覚過敏の症状の強さとも関連する可能性が示唆された。この結果に基づき、左vPMCの神経活動の抑制の低下が感覚過敏と結びつくとの仮説に基づき、当該部位を関心領域(ROI)とし、ASD者13名、定型発達者20名を対象に、MRSでGABA濃度を計測した。仮説と一致し、左vPMCのGABA濃度が低下しているほど、感覚過敏が強いことが示唆された。平成30年度に予定していた質問紙データの取得と解析だけでなく、感覚処理障害の個人特性を明らかにする心理実験と生理計測の手法の確立を大幅に進めることができた点で、当初の計画以上の進展があったと考える。質問紙のデータの解析によって示唆された自閉症者の感覚処理障害に関するタイプ分類について、結果の統計的信頼性を高めるために、データの追加を行う。また、年齢層や知能などの要因が感覚特性に与える影響を検討するため、更に詳細な解析を行う。感覚処理