hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クライオ電子顕微鏡によるアクチン・フィラメント微細構造のゆらぎの同定

近年、大阪大学の柳田らおよびスタンフォ-ド大学のJ.Spudichらの行ったin vitro motility assayによれば、ミオシンの構造だけでなく細いフィラメントの構造、特にそのフレキシビリティ-が筋収縮において重要な役割を演じている可能性が高い。そこで本研究では、アクチンの二次元結晶を作製し、高分解能微細構造デ-タを収集して、「構造のゆらぎ」を検出することをめざす。1良質の二次元結晶の作製:まず溶液中で、アクチン・トロポミオシン・トロポニン複合体のマグネシウム・パラクリスタルをCa高濃度下(ミオシン頭部と結合可能な活性状態)で作製し、最良の結晶化条件を探した。次にこの結晶化条件を参考にして、脂質単分子膜への吸着法による結晶化を試み、ミクロスケ-ルのテフロンウェルを用いてアクチン二次元結晶の作製に成功した。Hans O.Ribiの手法に倣い、直径6mmの小さなテフロン・ウェルに盛った100μlの緩衝液表面に正電荷を帯びた脂質単分子膜を形成した後、この緩衝液中にアクチン・フィラメント懸濁液10μlを注入した。負の表面電荷を持つアクチン・フィラメントは静電的に脂質単分子膜に吸着する。(1)運動の二次元面内への制限、(2)脂質の流動性の両者が結晶化を促進する訳である。電子顕微鏡で観察すると、従来の溶液中での結晶化(数日)と比べて、短時間(約30分)のうちに大きなパラクリスタルが高頻度に成長することがわかり、この方法の有効性が証明された。2阻害状態との比較:溶液中での結晶化では、Ca低濃度下(ミオシン頭部との結合を阻害された状態)の結晶は高濃度下の結晶に比べ質が劣っていたため、詳細な構造比較ができなかった。地方、電子顕微鏡用銅グリッド上で、活性状態のパラクリスタル試料をEGTA緩衝液で洗うことにより、フィラメント構造が変化することが示された。今後、脂質単分子膜への吸着法によりCa低濃度下でも良質の結晶作製めざす。
発生工学的手法を用いたアロマターゼの機能と発現調節に関する研究

周生期に精巣から分泌されるアンドロゲンは未発達な神経回路に形成的な作用を及ぼし、脳を雄型へと構築する。アンドロゲンは脳内でエストロゲンに変換されて機能すると考えられており、それを触媒するアロマターゼの発現は、脳の性分化と深く関わっていると考えられる。申請者は、中枢神経で発現するアロマターゼ遺伝子の転写制御機構について個体レベルで検討し、脳の部位特異的な発現に必要な遺伝子領域を同定する目的で実験を行った。アロマターゼ遺伝子の脳特異的プロモーター領域に1acZ構造遺伝子を連結したトランスジーンを用いてトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、βガラクトシダーゼ活性を指標として、脳における発現を観察した。今回の一連の研究において、エクソン1fの上流6.5kbのプロモーター領域を持ったTgマウス(f6lacZTg)の成獣では、視床下部腹内側核や扁桃体、視索前野などに発現が認められる事を示した。また、f6lacZTgマウスでは胎生期においても同様に、視床下部腹内側核や扁桃体、視索前野などに発現が認められ、その発現は出生前後に高くなることを示した。以上のようにf6lacZTgマウスにおけるlacZの発現は、脳における内在性アロマターゼの発現部位と発現パターンが良く一致しており、エクソン1fの上流6.5kbのプロモーター領域には、脳アロマターゼの部位特異的、および時期特異的発現を行うために必要なエレメントが含まれていることが示唆された。さらに、f61acZTgマウスとアロマターゼ遺伝子破壊(ArKO)マウスを交配させることにより、ArKO : f6lacZTgマウスを作出し、βガラクトシダーゼ活性を調べた。ArKO : f6l1acZTgマウスでは、Wild : f6lacZTgマウスと比べて、脳内のβガラクトシダーゼ陽性細胞の増加が認められ、エストロゲンは脳内アロマターゼの発現それ自身には、抑制的に作用するものと考えられた。脳の機能的雌雄差は胎仔期から新生仔期に精巣から分泌されるアンドロゲンの有無により決定されている。アンドロゲンは脳でアロマターゼによりエストロゲンに変換されることで機能を発現する。申請者は脳の性分化に深く関与する脳アロマターゼの発現制御機構を解明するため、脳特異的プロモーター活性を初代培養細胞用いた系により検討してきた。しかし、このような実験系では脳アロマターゼのように中枢神経のごく限られたニューロンでのみ発現する遺伝子について詳細に再現、観察することができない。そこで、脳におけるアロマターゼ遺伝子の発現を個体レベルで検討し、脳の領域特異的な発現に必要な遺伝子領域を同定するための実験を行った。アロマターゼ遺伝子の脳特異的プロモーター領域にlacZ構造遺伝子を連結したトランスジーンを用いてトランスジェニックマウスを作製し、脳における発現を観察した。アロマターゼ遺伝子エクソン1fの上流6.5Kbを含むlacZトランスジーンを持つマウス(f6lacZTg)において、胎生1618日では視床下部や扁桃体にlacZ遺伝子の発現が認められた。また9週令のマウスでは視索前野や分界条床核、視床下部腹内側核に加え、梨状葉や扁桃体においても発現が認められた。これら、f6lacZTgマウスにおけるlacZの発現は脳における内在性アロマターゼの発現部位と一致している。これらの結果はエクソン1fの上流6.5kbのプロモター領域が、脳アロマターゼの部位特異的発現を行うに必要なエレメントを含んでいることを示唆している。ArKO : f6l1acZTg

マウスでは、Wild : f6lacZTgマウスと比べて、脳内のβガラクトシダーゼ陽性細胞の増加が認められ、エストロゲンは脳内アロマターゼの発現それ自身には、抑制的に作用するものと考えられた。
放電プラズマ現象とその応用に関する企画調査

放電プラズマ分野の歴史は長く、核融合から材料・エレクトロニクスまで幅広い応用分野を持ち、これまで多くの国際会議が開催されてきている。それらの中で、International Conference on Phenomena in Ionized Gases(ICPIG)は約半世紀の歴史を持ち、隔年ごとに開催されてきた国際会議であり、ヨーロッパを中心にアメリカ、オーストラリア等から600名前後の研究者の参加を得て、放電プラズマ現象とその応用に関する多くの発表が行われてきた。日本からも毎回当該分野の研究者が多数参加し、優れた成果を公表してきた。このICPIGは、従来ヨーロッパを中心に開催されてきたが、1998年ポーランドで開かれた国際組織委員会で、第25回ICPIGを2001年に2001年7月、名古屋で開催されることが決まった。日本で初めての開催である。第25回ICPIG開催の成功に向けて、早急に関係分野の研究者の協力体制を作るとともに、放電プラズマ現象とその応用に関する研究の動向と今後の方向を調査した。即ち、関係する国内の主要な研究者を下記の5分野に組織して、国内外の研究の現状と今後の方向を調査した。(1)放電プラズマ現象の基礎分野(波動現象、放電プラズマの素過程)(2)新しい放電プラズマ生成機構(3)応用分野(プラズマ材料・半導体プロセス、照明、気体レーザー等)(4)スペースプラズマ(5)高温プラズマにおける放電現象さらに、第25回ICPIGの準備を進め、投稿されたプロシーディングスの査読にプログラム委員として積極的に協力した。また、同会議でのダストプラズマに関するワークショップの国内研究者による予備的研究会を行い、ワークショップが実ある会議となるための準備を行った。以上のように、本企画調査の成果は、第25回ICPIGの成功に貢献するのみならず、放電プラズマ現象の基礎分野と応用分野の研究面での相互交流をより活発化させ、放電プラズマ現象の発展に大きく寄与するものと期待される。
マイクロＲＮＡ－３３ａ／ｂによるＨＤＬコレステロール制御機構の解明と治療への応用

マイクロRNA(miR)は22塩基程度の小さなタンパクをコードしないRNAであり、標的メッセンジャーRNAの翻訳を抑制する。miR-33を抑制すると、HDLコレステロールが上昇して動脈硬化が改善するため、治療標的の一つとして研究が進められている。一方、miR-33欠損マウスは加齢に伴い肥満を呈する。このマウスの肝臓では脂肪酸代謝系の遺伝子群が発現上昇しており、我々はmiR-33の新たな標的遺伝子としてSREBP-1を同定した。SREBP-1とSREBP-2の間にmiR-33を介する新たな制御機構が存在することを示す。miR-33を治療標的とする際にはSREBP-1の上昇を考慮する必要がある。miR-33の生体での標的遺伝子については、ABCA1のみが確認されている。しかしながら、miR-33の生体内での標的遺伝子はその他にもある可能性がある。そこで、肝臓、脂肪、心筋、骨格筋においてcDNAマイクロアレイ解析を行い、標的遺伝子の候補を絞った。さらに、miR-33の過剰発現、3'UTRを用いたレポーターアッセイにより確認し、臓器特異的miR-33トランスジェニックマウスにおいても標的遺伝子となっているかどうかを確認した。この標的遺伝子の欠損マウスを導入し、次年度の研究の準備を行った。miR-33欠損マウスにおいては血中HDLコレステロールがオスで22%メスで39%増加していたが、実際にこのHDLの上昇が動脈硬化病変の改善につながるかどうかを、動脈硬化を呈するモデルマウスとの交配実験において検討を行った。さらに、ABCA1およびHDLコレステロールは抗炎症作用を持ち、HDLコレステロールは抗酸化作用も併せ持つ。高濃度(0.5M)の塩化カルシウム容液を大動脈壁に塗布し炎症を惹起させると大動脈瘤が形成される。このモデルをmiR-33+/+とmiR-33-/-に作成し、病変の違いについて検討を開始した。ヒトでは、マウスと異なり、中性脂肪の合成に関わるSREBP-1のイントロンにもmiR-33bが存在する。SREBP-1はインスリンによって活性化され、とくに絶食後の再摂食時に数十倍まで発現上昇が起きる。したがって、肥満者においてはさらに、miR-33bによるABCA1蛋白発現の低下と血中HDLの低下が生じる可能性がある。しかしながら、マウスにはSrebp2のイントロンのmiR-33しか存在しないため、miR-33bの生体での検討が行えない。今回、Srebp1のイントロンにmiR-33bをノックインしたマウスを作成を開始した。1miR-33bのSrebf1へのノックインマウスの解析:miR-33bノックインマウスはSrebf1のイントロン16を改変して作成したが、エクソン16とエクソン17の間のスプライシングは正常に生じていた。このマウスおよびコントロールマウスにおいてLXRアゴニストであるT0901317を投与したところ、Srebf1およびmiR-33bは平行して発現上昇し、イントロンから問題なくmiR-33bが発現していることが確認できた。さらに血中脂質においてはヘテロおよびホモノックインマウスの両者において約35%のHDL-Cの低下を認めた。このHDL-Cにおいては、より大きなHDL-Cが低下していることから、コレステロール逆転送系が抑制されていることが示唆された。これらの結果はmiR-33ノックアウトマウスと鏡像関係にあり、生体内でのmiR-33aおよびmiR-33bが同じ標的遺伝子に作用していることが考えられた。ApoE欠損マウスとの交配による動脈硬化モデルは現在組織評価中である。2大動脈瘤モデルの作成:miR-33欠損マウスにおいては塩化カルシウムモデル、アンジオテンシンII負荷モデルにおいて、動脈瘤の形成が少ないことが判明した。炎症反応シグナルの差異につき検討中である。3胸部大動脈縮窄モデルによる心肥大・心不全モデルの作成:miR-33欠損は心肥大には影響しないが、線維化が著明に軽減していた。マクロファージ機能、線維芽細胞機能の変化につきさらに検討中である。4ヒトでのmiR-33a/bの発現レベルと病態との関係についての検討:ヒト肝臓生検サンプルにおいて、発現と組織との関係を検討した。どちらもmiR-33a/bその相補鎖であるmiR-33a*/b*は発現していたが、明らかな脂肪肝との関与は認めなかった。また血中miR-33b*と血中HDL-Cの間には負の相関を認めた。miR-33欠損マウスにおいては血中HDLコレステロールがオスで22%メスで39%増加していたが、実際にこのHDLの上昇が動脈硬化病変の改善につながるかどうかを、動脈硬化を呈するモデルマウスとの交配実験によって検討した。

miR-33とApoeダブルノックアウトマウス(miR-33-/-Apoe-/-)においてはHDL-Cが上昇し、この血清はコレステロール引き抜き能がmiR-33+/+ Apoe-/-マウスに比し上昇していた。miR-33-/- Apoe-/-の腹腔内マクロファージにおいてはABCA1、ABCG1発現とも上昇し、ApoA-IとHDL-Cによるコレステロール引き抜き能がmiR-33+/+ Apoe-/-より上昇した。また、遊離コレステロールによるアポトーシスにも抵抗性であった。この結果、コレステロール含有食負荷miR-33-/- Apoe-/-においてはプラークのサイズと脂質蓄積量、CD68陽性細胞数、CD3陽性細胞数、VCAM-1発現面積、iNOS陽性面積が低下した。また、血球系細胞におけるmiR-33の働きを調べるために、miR-33+/+ Apoe-/-あるいはmiR-33-/- Apoe-/-の骨髄をApoe-/-マウスに移植したところ、miR-33-/- Apoe-/-の骨髄を移植したマウスにおいてはHDL-Cの上昇なしに、動脈硬化巣内の脂質蓄積量が低下した。miR-33-/- Apoe-/-のマクロファージにおいては、ABCA1及びABCG1発現が多く、遊離コレステロール負荷に抵抗性であることが、動脈硬化病変の進行抑制、さらにプラーク安定化にも影響を与えうると推察された。また、Srebp1のイントロンにmiR-33bをノックインしたマウスを作成した。今後、miR-33a/b系の生体での働きについて検討を行う。本研究計画では、1)我々の作成したmiR-33(miR-33a)欠損マウスの解析を行うとともに、2)ヒトでの病態を解析するために、miR-33bをSrebp1にノックインしたマウスを作成することが本年度の計画であった。具体的には、cDNAマイクロアレイ解析を行い、標的遺伝子の候補を絞った。さらに、miR-33の過剰発現、3'UTRを用いたレポーターアッセイにより確認し、臓器特異的miR-33トランスジェニックマウスにおいても標的遺伝子となっているかどうかを確認した。この標的遺伝子の欠損マウスを導入し、次年度の研究の準備を行った。また、miR-33欠損マウスのHDLの上昇が動脈硬化病変の改善につながるかどうかを、動脈硬化を呈するモデルマウスとの交配実験において検討を行った。さらに、塩化カルシウムによる大動脈瘤モデルをmiR-33+/+とmiR-33-/-に作成し、病変の違いについて検討を開始した。その他、大動脈縮窄モデルの作成も開始した。また、ヒトでは、マウスと異なり、中性脂肪の合成に関わるSREBP-1のイントロンにもmiR-33bが存在する。SREBP-1はインスリンによって活性化され、とくに絶食後の再摂食時に数十倍まで発現上昇が起きる。したがって、肥満者においてはさらに、miR-33bによるABCA1蛋白発現の低下と血中HDLの低下が生じる可能性がある。しかしながら、マウスにはSrebp2のイントロンのmiR-33しか存在しないため、miR-33bの生体での検討が行えない。今回、Srebp1のイントロンにmiR-33bをノックインしたマウスを作成を開始した。
都市の機能的結合関係の再編が地価の下降メカニズムに与えた影響に関する研究

本研究の目的は,1980年代より指摘されてきた都市システムの再編が,1990年代における地価の下落に与えた影響を明らかにすることである。分析の結果,以下のような知見を得た。(1)地価の急騰は,土地担保を基本とするわが国の融資制度に起因し,地価上昇のタイム・ラグが融資額の地域間格差を拡大させたことによって生じた。そのため,地価上昇が全国に波及した時点で投資家の投資競争は終焉を迎え,地価の急騰は鎮静化した。また,不動産融資に対する総量規制も効果的に作用した。(2)商業地について見ると,一般に,地価急騰の規模が大きかった都市ほど地価の下落幅も大きい。しかしながら,そのような関係が見られない都市も存在する。地価の上昇幅に比べて,下落幅が相対的に小さかった都市の多くは,全国的都市システムにおける拠点都市として重視されてきた都市であり,投資競争による資本投下が土地の利用価値を上昇させたため,地価の下落幅が小さかったと解釈される。一方,地価の下落幅が相対的に大きかった都市は,三大都市圏内の中規模都市であった(一部を鹿児島女子大学研究紀要18-1に公表)。(3)地方都市における商業地地価の変動パターンは,地方ブロックごとに特徴を指摘することができ,それは地方ブロック単位で形成される地域都市システムの特徴から説明される。例えば,都市の階層順位が明瞭で,県庁所在都市が県内中心としての地位を確立している九州地方においては,中央からの資本投下が福岡市を介して効果的に中小都市に配分されたために,各都市の地価変動パターンは中央のそれと類似する特徴を示したと考えられる(一部を鹿児島女子大学研究紀要18-2に公表)。
統計分析手法の自動導出に関する理論構築と技術開発

本研究は、推定量の「最小単位」を考えることで、高次元データ解析やロバスト推定を含む広範囲に適用可能な統計分析手法の自動導出を可能にするための理論構築と技術開発を目指しています。2018年度は、2017年度に得られた回帰分析に対する最小単位の理論を応用して、実験計画法に対する計算代数の応用の2通りの方法の関係性についての理論の構築と整理を行いました。その2通りの方法のうちの1つは、従来考えられていた計算代数の実験計画法への応用で、「与えられた計画行列に対して推定可能なモデルがどのようなものであるのかを明らかにする」という方法です。もう1つは、本研究で新たに導入したもので、「与えられたモデルに対して推定に必要な計画行列がどのようなものであるのかを明らかにする」という方法です。これらの応用方法の違いを単純な例などを使用して考察したところ、それぞれ、計画行列を行ごとに見るのか、それとも、列ごとに見るのか、という双対的な視点の違いが応用方法の違いにつながっていることを明らかにすることができました。この成果は、高次元データにおける変数選択や部分的最小二乗回帰についての理論の整理において非常に有用であると考えられます。また、これらの成果について手短に説明しているスライドと成果物であるプログラムについてはhttps://github.com/tanaken-basis/explassoにおいて公開しています。2018年度の研究計画については、当初の予定通りに研究を進めることができています。2019年度においては、統計分析手法の自動導出技術について、これまでの理論的な成果をまとめます。そして、それらの手法の理論的な性質を自動定理証明によって保証するための基礎的な技術の開発を行います。現在、統計学の分野においては、自動定理証明の適用は非常に困難なものになっていますが、条件付独立性に関する自分の研究(Tanaka et al。(2015))から、これらの困難性は、推定量や確率モデルが最小単位へ分解・還元されていれば、相当に軽減されると考えられます。平成28年度においては、回帰分析における回帰係数の線形不偏推定量について、その「最小単位」を自動導出する方法を、計算代数におけるグレブナー基底の理論を用いて、統一的な視点から考察しました。そして、Group Lassoを使って実験計画の自動生成をするときに生じる問題点を回避するために、その「最小単位」の手法を応用しました。とくに、直交表実験やカンファレンス行列などを自動生成するためには、その元となる数式が持っている対称性を崩す必要があるのですが、どの程度まで対称性を崩せば、それらが自動生成されるのかについて、「最小単位」を使った考察ができるようになりました。また、それらの結果の一部を用いて、Group Lassoを使って実験計画を自動生成するアルゴリズムを実装し公開しました(https://github.com/tanaken-basis/explasso)。平成28年度の研究計画については、当初の予定通りに研究を進めることができています。平成29年度は、平成28年度に得られた回帰分析に対する最小単位の理論と応用技術をいくつかの場合に拡張しました。まず、Group Lassoを使って最適な実験計画を自動生成する方法において、対称性がどのように作用するのかについて、簡単な例を用いて考察し、それらを論文としてまとめており、現在、学術雑誌に投稿中です。さらに、2水準のノイズ因子が加わった場合の実験計画法において、いくつかのパラメーターを不偏推定する方法について考案し、それらについての最適性を保証する理論的な結果を得ることができました。こちらの成果についても論文としてまとめており、現在、学術雑誌に投稿中です。これらの結果は、ロバストな推定量を自動生成するための理論を構築する上での基礎になるものと考えられます。平成29年度の研究計画については、当初の予定通りに研究を進めることができています。

また、これらの成果について手短に説明しているスライドと成果物であるプログラムについてはhttps://github.com/tanaken-basis/explassoにおいて公開しています。2018年度の研究計画については、当初の予定通りに研究を進めることができています。平成28年度までに得られた結果を、高次元データ解析やロバスト推定に適用できるように、拡張していきたいと考えています。また、本研究で得られたアルゴリズムを実装したソフトウェアやプログラムをオープンソースとして公開するなどして研究成果を社会に還元したいと考えています。平成29年度までに得られた結果を、高次元データ解析,ロバスト推定,指数型分布族やその混合分布における密度推定の問題などに適用できるように、拡張していきたいと考えています。2019年度においては、統計分析手法の自動導出技術について、これまでの理論的な成果をまとめます。そして、それらの手法の理論的な性質を自動定理証明によって保証するための基礎的な技術の開発を行います。現在、統計学の分野においては、自動定理証明の適用は非常に困難なものになっていますが、条件付独立性に関する自分の研究(Tanaka et al。(2015))から、これらの困難性は、推定量や確率モデルが最小単位へ分解・還元されていれば、相当に軽減されると考えられます。国際学会の場所が(国内の学会の場所も)比較的近距離だったため。[理由]学会発表の場所が比較的近距離だったため。[使用計画]研究打ち合わせのための旅費などにします。(理由)学会発表の場所が比較的近距離だったため。(使用計画)研究打ち合わせのための旅費などにします。研究打ち合わせのための旅費などにします。
末梢神経のNeurotropismを利用した新移植法の研究

末梢神経の再生過程における紳奴誘導能(Neurotropism)により、神経欠損部の中間に小神経片を留置する小神経片移植法の有用性について実験的研究を行った。方法として、8週齢の雄ウィスター系ラット33匹を用い、坐骨神経に15mmの神経欠損を作成し、以下の5群を作成した。1)神経欠損部をシリコンチューブ単独で架橋(control)。2)チューブの中間に5mmの血流の無い小神経片を挿入し、末梢側の神経接合なし(NV-A群)。3)周囲組織からの血流を保ったままの5mmの小神経片を介在、末梢側には神経接合なし(V-A群)。4)チューブの中間に血流のない小神経片を挿入、末梢側の神経縫合なし(NV-P群)。5周囲組織からの血流を保った小神経片を介在、末梢側の神経縫合あり(V-P群)。評価は術後10週で行った。評価は電気生理学的に、足底筋の表面筋電図、筋張力を測定、組織学的には再生神経軸索数、再生神経軸索面積を算出した。その結果、小神経片には神経誘導能があり、小神経片に血流を温存した方がより良好な神経再生が期待でき、また小神経片移植法はより長い神経欠損を修復する方法となり得る可能性がある事を立証した。次に神経再生の過程でチューブ除去の意義について検討した。方法はシリコシチューブで架橋したまま10週間待機した群(CT群)と、架橋後6週間でチューブを除去しその後4週間待機した群(TT群)を作成した。機能回復評価は、足関節の底屈力、脛骨神経のLFB染色・足底筋のATPase染色で検討した。その結果、術後10週で、TT群の筋の張力は、有意差をもってCT群より良好に回復しており、また、髄鞘染色では、TT群の髄鞘はより成熟し損傷神経支配筋の回復も良好であった。従って、シリコンチューブを架橋の一定期間後に除去する一時的使用法は、良好な神経回復を促す事がわかった。8週齢ラット33匹の左大腿中央部で坐骨神経を切断し、15mmの神経欠損を作成した。内径1mmのシリコンチューブを用い、5つの実験群を作成した。1.15mmの神経欠損部をシリコンチューブ単独で架橋したもの(control群)。2.チューブの中間に5mmの血流の無い小神経片を挿入し、チューブの末梢側には神経を接合しなかったもの(NV-A群)。3.チューブの中間部に血流を保ったままの5mmの小神経片を介在させ、末梢側には神経を接合しなかったもの(V-A群)。4.チューブ中間に5mmの血流のない小神経片を挿入し、末梢側を神経縫合したもの(NV-P群)。5.チューブの中間に血流を保ったままの5mmの小神経片を介在させ、末梢側を神経縫合したもの(V-P群)。評価方法:電気生理学的検索.坐骨神経を電気刺激し、足底筋の表面心電図、筋張力を測定した。組織学的検索は、坐骨神経の再生神経の最狭部の切片を作成した。光学顕微鏡検索ではtoluidine blue染色にて、再生神経軸索数、再生神経軸索面積を算出した。結果:肉眼的所見は、control群では全例に神経架橋を認めなかった。

NV-A、V-A群では末梢側欠損部では極めて細い神経が架橋されていただけであった。NV-P、V-P群では、中枢側、末梢側欠損部ともに最狭部で直径0.5mm程度の神経架橋を認めた。電気生理学的所見は、V-P群は全例に活動電位、筋張力が測定できたが、NV-P群では約3割に活動電位の確実な導出が得られなかった。終末潜時は、活動電位が導出されたNV-P群とV-P群ともに対側と比べかなり遅延していた。単収縮時張力も同様に対側に比べ小さいながら活動電位が得られ、完全強縮も得られた。以上より、単一小神経片のチューブ内移植による新人工神経移植法の基礎的成果が立証された。平成12年度の研究実績をふまえて、神経再生の過程でシリコンチューブを除去する場合と温存する場合での機能回復について比較し、チューブ除去の意義について検討した。【方法】15週齢の雄Wister系ラットを使用した。脛骨神経に8mmの神経欠損を作成し、シリコンチューブを用いたtubulizationを行った。シリコンチューブで架橋したまま10週間待機した群(continuous tubulization;CT群)と、架橋後6週間でチューブを除去しその後4週間待機した群(temporary tubulization;TT群)を作成した。機能回復評価は、足関節の底屈力(術前・術後5分・術後6週・術後10週)・術後10週時の脛骨神経のLFB染色・足底筋のATPase染色で検討した。【結果】術後10週で比較すると、足関節底屈力では、CT群0.21N、TT群0.38Nであり、TT群は有意に(p≦0.05)筋張力が大きく、術前の約3割まで回復した。再生神経はTT群がより太く、LFB染色でも染色性が高く軸索再生の程度が良好であった。ATPase染色では、CT群の筋線維の径は不揃いであるのに対し、TT群では、比較的均一で太く、良好な神経再支配による結果と判断された。従って、シリコンチューブを架橋の一定期間後に除去する一時的使用法は、良好な神経回復を促し、外傷や腫瘍手術時神経移植を要するような神経欠損例に対して適応できる可能性がある。
頭頚部癌細胞障害性T細胞クローンT細胞受容体α鎖を支配する遺伝子の塩基配列の解析

下咽頭癌患者2名の腫瘍浸潤リンパ球(TIL)をInterleukin2及びirradiated autologous tumorによる定期的刺激によりlimiting dilution methodを用いて60のクローンを樹立した。このうち20は自己癌特異的で、しかもHLA-class2拘束性をしめしたので、これらについてT細胞受容体(TCR)のα鎖、β鎖の解析を進めた。TCRの解析よりVα10(11/20=55%),Vα3(6/20=30%),Vα8(5/20=25%),Vα1(4/20=20%)、Vβ8(6/20=30%),Vβ9(4/20=20%),Vβ17(4/20=20%)がdominantなusageを示した。この20のCTLのうちTCRの解析により2名の患者からそれぞれ5個、合計10個がCTLclonesと考えられた。これらのclonesのTCRのα鎖,β鎖の組み合わせが全く同一のものは存在せず、扁平上皮癌細胞上に発現させる癌抗原ペプチドは少なくとも5個以上存在すると考えられた。さらに、それらの癌抗原ペプチドのうちdominantにCTLを誘導するものは今回の実験からは否定的であった。
二波長干渉計を利用したマイクロ波プラズマ支援燃焼場の診断に関する研究

総合的なエネルギー効率の向上と環境汚染物質の低減を目的に,マイクロ波が燃焼現象に及ぼす影響について実験的に調べた.マイクロ波放電が燃焼に及ぼす影響を理解する上で重要となると思われる電子分布の計測について,エタノール液滴火炎を用いた検証試験を実施した.二波長干渉計の構築を行い電界印加時において電子分布が高い領域があることを実験的に示した.また対向流拡散火炎にマイクロ波を印加することで輝度分布および発光に変化があることを実験的に示した.これらはマイクロ波によってすす粒子が選択的に加熱されていることを示唆している.また分光計測の結果からマイクロ波放電時の加熱過程について考察を行った.総合的なエネルギー効率の向上と環境汚染物質の低減を目的にプラズマ支援による燃焼に関する研究が数多く行われてきている。これらプラズマ支援燃焼において、特に非平衡プラズマを用いる場合には電子衝突反応を考えなくてはならず、電子の状態に関する観測が必須である。また火炎を含むプラズマの存在により外部から印加されている電界が影響を受けるため、印加電界とプラズマとの干渉効果を見積もることは、実機関へプラズマ支援燃焼を適用するにあたって重要と思われる。以上のような背景から、本研究では二波長干渉計と分光計測により、プラズマ支援された拡散火炎の主に電子状態に関して計測を行い、プラズマと燃焼現象の干渉および非平衡プラズマを用いたプラズマ支援燃焼のメカニズム解明に関する知見を探るものである。平成25年度においては以上のような視点に基づき、計測の準備を主として二波長干渉計の構築を行ってきた。二波長干渉計の原理は分子と電子ではグラッドストーンーデイル定数の波長依存性が異なることなることを利用するもので、2つの異なる波長で計測を行い、その画像における干渉縞の移動の差異から電子の分布について検討するものである。平成25年度においては、二波長干渉計の構築を行うとともに、それを用いての電子分布計測に関する有意性について議論を行った。二波長干渉計はマイケルソンーモーリー式の干渉計で、430nmと、650nmの二波長を用いて構築した。観測範囲は直径25mmである。二波長干渉計の電子分布計測に対する有意性について検討するため、直流電界中の液滴燃焼場について、二波長干渉計を用いた火炎周りの様子について観察を行い、二波長干渉計が電子分布の計測に有意であることを示した。また対向流バーナーをマイクロ波印加装置とともに製作し、火炎の分光計測も実施した。総合的なエネルギー効率の向上と環境汚染物質の低減を目的にプラズマ支援による燃焼に関する研究が数多く行われてきている。平成26年度においては、平成25年度に前倒して製作したマイクロ波を印加可能な対向流拡散バーナーを用いて、マイクロ波印加が火炎に及ぼす影響に関して調査を行った。干渉フィルターを用いた火炎の観察の結果から、マイクロ波の印加は輝炎に影響を与えるものの青炎には影響を与えないことが明らかとなった。これからマイクロ波が固体であるすすに影響を及ぼしていることが示唆された。現行の実験装置ではマイクロ波印加に伴う放電は観察されず、試行錯誤の結果、活性炭を導入してマイクロ波放電を生じさせ、干渉計を用いて温度場の観察を行った。干渉計の画像から、マイクロ波放電が生じていない場合には火炎周辺の温度分布は変化していないが、マイクロ波放電を生じさせたところ、わずかであるが火炎周辺の温度分布が変化していることが明らかとなった。また合わせて分光計測を実施したところ、放電時特有のスペクトルが観察された。スペクトルの同定には至っていないものの、これらの結果から放電により火炎周りのエネルギー輸送に影響が生じていることが示唆されている。平成28年度においては改めて二波長干渉計の構築を行い、マイクロ波印加状態で二波長干渉計での観察を精緻にできるようにした。実験装置としては平成27年度に引き続いてマイクロ波を印加可能な対向流拡散バーナーを用いて、マイクロ波印加が火炎に及ぼす影響に関して調査を行い、特に平成28年度はマイクロ波放電を生じさせるためのターゲットを入れて放電の影響を調べることを実施した。干渉計の画像から、マイクロ波放電が生じていない場合には火炎周辺の温度分布は変化していないが、マイクロ波放電を生じさせたところ、わずかであるが、火炎周辺の温度分布が変化していることが確認されたが、定量的な計測には至らなかった。

分光計測も実施し、これらの結果から放電により火炎周りのエネルギー輸送に影響が生じていることが示唆されている。総合的なエネルギー効率の向上と環境汚染物質の低減を目的に,マイクロ波が燃焼現象に及ぼす影響について実験的に調べた.マイクロ波放電が燃焼に及ぼす影響を理解する上で重要となると思われる電子分布の計測について,エタノール液滴火炎を用いた検証試験を実施した.二波長干渉計の構築を行い電界印加時において電子分布が高い領域があることを実験的に示した.また対向流拡散火炎にマイクロ波を印加することで輝度分布および発光に変化があることを実験的に示した.これらはマイクロ波によってすす粒子が選択的に加熱されていることを示唆している.また分光計測の結果からマイクロ波放電時の加熱過程について考察を行った.申請時の計画では、平成26年度の主な計画はマイクロ波を印加可能な対向流拡散火炎用バーナーを製作し、基礎試験を実施することであった。当初の計画とは細かい点にて相違、改良点があるものの、当該のバーナーおよびマイクロ波の印加装置を製作し、分光計測、干渉計による計測も予定どおり実施できている。他方で本装置の条件ではマイクロ波放電生じず、結果として申請時の計画では発展的な課題として計画していた、マイクロ波が燃焼に及ぼす影響について平成26年度は検討し、平成25年度にて開発済みの干渉計を用いて観測を行い、知見を得ることができた。これに加えてマイクロ波放電を生じさせるため、活性炭のバーナー内への導入など当初計画をしていなかった試験も行った。これらから装置の構築においては、予想どおりには進まなかったものの、発展的な課題について検討することができ、この点は計画より進行していると言える。計測データの解析についてであるが、干渉計計測および分光計測ともに実施しているもの、そのデータの解析は未完了のまま状態であり、平成27年度に向けてある程度の指針が見えている予定であった申請時計画と比較すると多少の遅れが生じているといえる。しかしながら、元来の計画においても平成27年度は、当該のデータの更なる取得、および解析を通じてマイクロ波放電が火炎に及ぼす影響について調べるものであるから、この積み残しした内容に関しては平成27年度内に十分に実施することが可能であると考えている。以上述べてきたように、実験装置の開発という観点からは、当初の計画からは多少変更があったものの概ね計画どおりに進捗している。計測データの解析に関しては、計画に比して多少遅れが生じているものの、発展的な課題としていたマイクロ波自体が火炎に及ぼす影響についても検討できたことから、本研究計画は概ね計画どおりに進捗していると言える。熱工学平成27年度において、平成26年度以前に実施が不十分であった内容について継続的に実施するとともに、更なるデータ取得およびその解析を実施し、研究計画の最終年であることから研究内容の取りまとめを行う予定である。
脳腫瘍の特異的標的化を目指した遺伝子治療のベクター開発

当研究では、組み換えアデノウイルスベクターを用いて、難治性の悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療法の開発を目的に基礎研究を行ってきた。細胞側受容体分子との吸着を担うファイバータンパクのC末端にリジン20個の挿入変異を導入することによって、従来の野生型アデノウイルスベクターよりも100倍も効率的にグリオーマ細胞に遺伝子導入することが可能な新規アデノウイルスベクター(Ax-F/K20)の作製に成功し(Hum.Gene Ther.,1998)、これをp53プラスp33ING1によるアポトーシス誘導治療に応用したり(Cancer Res., 1999)、腫瘍特異的な制限増幅型のベクターと組み合わせて(Cancer Res., 1999)グリオーマに高い治療効果が得られることを報告した。さらにアポト-シス関連遺伝子の高発現によるアポトーシス誘導治療法系を用いて、脳腫瘍に特徴的なアポトーシスとその耐性の分子メカニズムについて検討し、以下のような結果を得た。1.Fas/TNF関連遺伝子を用いた遺伝子治療a.Fas ligand/Fasは脳腫瘍に強いアポトーシスを誘導した。b.アポトーシス遺伝子発現Advの作製法を樹立した。c.TNFとIkBdNの併用で強いアポトーシスが誘導された。2.Caspaseによる遺伝子治療a.Adv-caspase-8を用いて強いアポトーシス誘導を得た。b.caspase-8によるアポトーシスはIkBdN併用で増強された。4.神経におけるBcl-2 familyの役割a.Bax高発現で細胞がアポトーシスになるかネクローシスになるかは、BaxとBcl-X_Lの発現のバランスにより決まる。b.アポトーシス抑制作用はBcl-X_Lの方がBcl-2より有効である。1.グリオーマのアポトーシス:アポトーシス関連遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターを用いてグリオーマ細胞株に遺伝子導入し、導入量と細胞死との関連を調べた。その結果、グリオーマに対して、顕著な殺細胞効果を示したのは、Fas ligand、Fas、FADD、caspase-8、Bax、p53であった。著明な併用効果がみられたのは、p53とFas ligand、p53とp33、Baxとcaspasc-8、TNFとIkBの併用であった。2.ファイバー・ノブ変異体アデノウイルスベクターAdV-F/K20を用いたグリオーマに対する遺伝子治療の検討:細胞側の受容体分子との吸着を担うファイバー・タンパクに変異を導入することによって、癌細胞の特異的標的化が可能な変異型アデノウイルスベクターを作製するシステムを確立した。特に、ファイバーのC末端にリジン20個の挿入変異を入れたアデノウイルスベクターAdv-F/K20は、グリオーマ細胞に対し従来の野性型アデノウイルスベクターAdV-F/wtに比べ数十倍も高い導入効率が得られた。このAdv-F/K20を用いてグリオーマの遺伝子治療法の開発を目指した基礎的検討を行った。(1)グリオーマ細胞において、サイトカイン(IL-2,IL-12)の産生量を測定したところ、F/K20による産生量はF/wtに比べ数十倍高い値を示した。(2)グリオーマ細胞での野性型p53遺伝子導入による効果をAxCAhp53-F/wtとAxCAhp53-F/K20で比較検討した。AxCAhp53-F/K20感染細胞は、AxCAhp53-F/wt感染細胞に比べ、p53タンパクの発現増加と著明な殺細胞効果の増強を認めた。

(3)p53に変異を持つ細胞で増殖可能なE1B55Kを欠失したアデノウイルスAxE1AdBの殺細胞効果をAxE1AdB-F/wtとAxE1AdB-F/K20を用いて比較検討した。その結果、AxE1AdB-F/K20は、AxE1AdB-F/wtに比べて強い殺細胞効果を示した。これらの結果より、グリオーマの遺伝子治療においてAdv-F/K20はAdv-F/wtに比べ格段に有用性が増している事が示された。今後、F/K20を用いて脳腫瘍に対する臨床治療研究を準備してゆきたい。当研究では、組み換えアデノウイルスベクターを用いて、難治性の悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療法の開発を目的に基礎研究を行ってきた。細胞側受容体分子との吸着を担うファイバータンパクのC末端にリジン20個の挿入変異を導入することによって、従来の野生型アデノウイルスベクターよりも100倍も効率的にグリオーマ細胞に遺伝子導入することが可能な新規アデノウイルスベクター(Ax-F/K20)の作製に成功し(Hum.Gene Ther.,1998)、これをp53プラスp33ING1によるアポトーシス誘導治療に応用したり(Cancer Res.,1999)、腫瘍特異的な制限増幅型のベクターと組み合わせて(Cancer Res.,1999)、グリオーマに高い治療効果が得られることを報告した。さらにアポトーシス関連遺伝子の高発現によるアポトーシス誘導療法系を用いて、脳腫瘍に特徴的なアポトーシスとその耐性の分子メカニズムについて検討し、以下のような結果を得た。1.Fas/TNF関連遺伝子を用いた遺伝子治療a.Fas ligand/Fasは脳腫瘍に強いアポトーシスを誘導した。b.アポトーシス遺伝子発現Advの作製法を樹立した。c.TNFとlkBdNの併用で強いアポトーシスが誘導された。2.Caspaseによる遺伝子治療a.Adv-caspase-8を用いて強いアポトーシス誘導を得た。b.caspase-8によるアポトーシスはlkBdN併用で増強された。3.Anti-oncogeneを用いた遺伝子治療a.p53によるアポトーシスは、p33^<ING>併用で増強された。b.p53制限増殖型Adv-F/K20は脳腫瘍治療に著効を示した。4.神経におけるBcl-2 familyの役割a.Bax高発現で細胞がアポトーシスになるかネクローシスになるかは、BaxとBcl-X_Lの発現バランスにより決まる。b.アポトーシス制御作用はBcl-X_Lの方がBcl-2より有効である。
乳幼児突然死の法医病理学的研究ーウィルス感染症との関連性を中心にー

乳幼児突然死例におけるウィルス感染症の関与を示唆する資料を得るために、慈恵医大での剖検例52例を対象に、これをウィルス感染症群(32例)、乳幼児突然死症候群(SIDS)群(7例)、対照群(13例)に大別し、周産期危険因子分析、ウィルス感染症の病理組織学的変化について検討した。この結果、sheffield's birth scoringsystemで、SIDSのハイリスク児に相当したものは1例であり、このsystemはSIDSの予測、予防の判定には適さないと思われた。また、SIDSの周産期危険因子の分析は、ウィルス感染症を厳しく除外する必要性を指摘した。病理形態学的分析では23例中8例(34.8%)にウィルス抗原が検出され、ウィルス性肺炎、あるいはウィルス性心筋炎と診断された。検出されたウィルスはインフルエンザ、コクサッキ-B型、サイトメガロウィルスであった。これらの病理組織学的所見をもとに、ウィルス抗原未検出例や未検査例について組織学的に肺と心筋を検討したところ、24例がウィルス感染症、7例がSIDSと診断された。この結果はウィルス感染症の確定診断のためのスクリ-ニングに応用できる。乳幼児突然死に未知なウィルス感染症が関与していないか、少なくともウィルス性感染症をSIDSと明確に区別するためにDNA分析の導入を試みた。細菌に関してはインフルエンザ菌を用いてDNA分析によりこの細菌の同定を試み、これが可能であることが判明した。ウィルスに関しては乳幼児突然死の原因となり得るウィルスのうち、免疫組織化学的にウィルス抗原の検出し難いものについてDNAプロ-ブの開発を行い、CMV及びEVについてのプロ-ブが得られ、現在応用を試みている。細菌でもウィルスでも、DNA分析を法医病理学領域で応用する場合には、in situ hybridization法とPCR法が強力な武器であるが、後者においては感度は高いものの非特異的陽性像が得られることがあるので、パピロ-マウィルスを用いてPCR法の特異性の検定法が開発された。1.研究対象例の抽出と病理形態学的分析:慈恵医大法医学教室で剖検された乳幼児突然死例74例について、病理組織切片を作成、各種染色を施し、病理形態学的分析を行い、今回の研究対象となり得るウィルス感染症の疑われる症例を抽出した。その結果、明らかな病死群と外因死群は約26.5%の20例であり、残りの54例を今回の対象例とした。今後発生してくる症例および全国から集められる症例も同一の基準で対象例に含めることにした。合わせて各対象例の疫学的デ-タをまとめている。2.ウィルス学的分析:対象例の肺、心筋、脳、肝などについて蛍光抗体法によるウィルス抗原の検出を行っている。現在検索の進んだ範囲内では、30%にインフルエンザB型、コクサッキ-B型およびサイトメガロウィルスが検出されている。さらに、すでに作製されているこれらウィルス検出用DNAプロ-ブを用いて、in situハイブリダイゼ-ション法によるウィルスの検出の可能性や限界の検討を開始している。一方、新たなウイルス検出用DNAプロ-ブの開発を開始している。ウィルスの遺伝子の核酸配列をメッセンジャ-RNAの配列に変換し、これを英国MRCのブレンナ-博士のもとで開発された二次構造解析プロセスにより立体構造化し高感度に検出可能なプロ-ブ部位を決定する方法を試みている。

現在、この決定条件をHIV,Hepatitis Bウィルスを用いて検討しており、これが決定次第、乳幼児のウィルス疾患の原因となり得るウィルス、たとえばパラインフルエンザ、アデノウィルス、ヘルペスウィルス、その他のウィルス検出用プロ-ブを開発する予定である。乳幼児突然死例におけるウィルス感染症の関与を示唆する資料を得るために、慈恵医大での剖検例52例を中心に、死因の明らかな病死や外因死14例を対象にして、周産期因子の分析、ウィルス性感染症の病理組織学的変化について検討を加えた。この結果、Sheffield birth scoring systemでのスコアがとれた症例44例中、乳幼児突然死症候群(SIDS)のハイリスク児に相当したものは4例であった。その剖検診断では1例のみがSIDSと診断され、残りはウィルス性感染症が疑われた。病理形態学的分析では28例がウィルス性肺炎、3例がウィルス性心筋炎、7例がSIDSと診断されていた。SIDSと診断された7例中、周産期因子がハイリスクに属していたのは1例にすぎず、このスコアがSIDSの予知、予防に役立つ可能性は低いようである。呼吸器系を中心にウィルス感染症を示唆する病理形態学的変化の検索を行ったところ、前述の28例にその所見が認められ、その8例からインフルエンザ、コクサッキ-B型、サイトメガロなどのウィルス抗原が検出された。そこで、これらの病変の認められた症例で未知なウィルスが関与していないか、少なくともウィルス性感染症をSIDSと明確に区別するためにDNA分析の導入を試みた。細菌に関してはインフルエンザ菌を用いてDNA分析によりこの細菌の同定を試み、これが可能であることが判明した。ウィルスに関しては乳幼児突然死の原因となり得るウィルスのうち、免疫組織化学的にウィルス抗原の検出し難いものについてDNAプロ-ブの開発を行い、CMV及びEVについてのプロ-ブが得られ、現在応用を試みている。細菌でもウィルスでも、DNA分析を法医病理学領域で応用する場合には、in situ hybridization法とPCR法が強力な武器であるが、後者においては感度は高いものの非特異的陽性像が得られることがあるので、パピロ-マウィルスを用いてPCR法の特異性の検定法が開発された。
ソーシャルキャピタルを意識した学習習慣化支援SNSの構築に関する研究

学習習慣化支援を目的としたSNSを試作した。本SNSでは,これまでのSNSで対象としてこなかった結びつきの強いつながり(親子,上司と部下,教師と生徒等)を明示的に扱えるようにし,エールを送り合える場を提供している。評価実験からは,例えば,エールを送り合う利用者の関係はペアよりも3人以上のグループで構成することが望ましいことが示唆された。また,習慣化支援に必要な周辺的な技術開発(学習活動履歴収集のためのデバイス開発等)を並行して行った。本年度は,学習習慣化支援SNSの設計に重要となる以下の4点について研究を行い,学会発表等での成果報告を行った。1.学習習慣化においては,学習内容が難しすぎたり易しすぎたりすることが学習動機の低下につながる恐れから,学習者の習熟度に適した学習コンテンツを推薦することが必要である。そこで,学習者の習熟度および学習コンテンツの難易度の推定手法を提案しシステムの試作を行った。(2010年5月の電子情報通信学会教育工学研究会にて発表)2.学習者の学習が習慣化しているかを測定し,判定する仕組みが必要である。そこで,習慣化の対象を読書に限定した場合を想定し,読書習慣化支援のためのしおり型読書履歴記録デバイスの開発とピアメンタリング支援環境構築に向けての基礎考察を行った。(2010年8月の教育システム情報学会全国大会にて発表)3.Web探求学習を日々継続的に行う際にソーシャルブックマークツールは有用である。しかし,ソーシャルブックマークでは学習目標を学習者に意識させることが困難であり,学習の振り返りが行われにくい。そこで,学習者の過去のブックマークから学習者に潜在する学習目標を推定し,学習目標アウェアネスとして提示する環境を提案した。また,学習目標を意識させることを目的とした逆引き辞典項目作成機能を持つソーシャルブックマーク整理環境の開発を現在行っている。(2011年1月の教育システム情報学会研究会にて発表,2011年6月の人工知能学会全国大会で発表確定)4.SNS上のコミュニティ活性化,ユーザの意欲促進を目指し,研究室内のオンラインコミュニケーション活性化支援システムを構築し,簡単な評価を行った。(2011年3月の電子情報通信学会教育工学研究会にて発表)本年度は,学習習慣化支援SNSの構築に向けた以下の4点について主に研究を行い,学会発表等での成果報告を行った。2.日々継続的にWeb探求学習をする上で,ソーシャルブックマークはツールとして有用である。そこで,ブックマークデータから学習のきっかけを与えて学習活動を促すことを目的とした学習目標アウェアネス環境を開発した。またその成果を2011年6月の第25回人工知能学会全国大会,8月の教育システム情報学会第36回全国大会,11月の19th International Conference on Computers in Education,2012年1月の教育システム情報学会2011年度第5回研究会にて発表した。3.学習習慣化においては,学習内容が難しすぎたり易しすぎたりすることが学習動機の低下につながる恐れから,学習者の習熟度に適した学習コンテンツを推薦することが必要である。そこで学習コンテンツの難易度推定アルゴリズムの開発を進めており,それに関連する成果を2012年5月に日本教育工学会2012年度第1回研究会にて発表することが確定している。学習の継続を目的とした動機付けの維持や学習習慣化の支援に関する研究を行った。研究実績としては大きく次の2点の成果がある。そこで学習コンテンツの難易度推定アルゴリズムの開発を進めており,それに関連する成果を日本教育工学会2012年度第1回研究会(2012年5月),教育システム情報学会第37回全国大会(2012年8月),ARG Webインテリジェンスとインタラクション研究会第1回研究会(2012年12月)にて発表した。2.習慣化支援SNSの開発において,継続を支援するためのアラート機能を実装した。本アラート機能は,ソーシャルキャピタルにおける強い紐帯のユーザ間のコミュニティを活用し,結びつきの強いつながりのユーザの存在や励ましを感じさせることで,強い動機付けを与えることを狙ったものである。短期間で簡易ではあるが評価実験を行い,得られた知見について人工知能学会第67回先進的学習科学と工学研究会(2013年3月)にて発表した。本研究にて開発した習慣化支援SNSは,若干の未完成な機能が残っているものの,一般に利用してもらえる状態に整備できた。評価実験にて明らかになった改善すべき点を組み入れた新システムの開発を開始している。習慣化支援を目的に様々なアプローチで研究の成果が出ているものの,SNSとしての基本機能の設計,開発に関しては当初の計画より少し遅れが出ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。開発中の習慣化支援SNSの主機能の開発に力を入れる。

主機能の1つである継続支援のためのアラート機能の設計が形となってきたので,その実装を優先する。設計中のアラート機能では,本研究課題の主題でもあるソーシャルキャピタルにおける強い紐帯のユーザ間のコミュニティを活用しており,結びつきの強いつながりのユーザの存在や励ましを感じさせることで強い動機付けが与えられると期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
フィールド・シーケンシャルによる立体視の成立原理の検討

人間の両眼立体視は同時的な視差検出によって成立するものと考えられる。しかし、現在、立体動画像の提示に多用されている、液晶シャッター等を用いた両眼交互(フィールド・シーケンシャル)提示による立体視においては、同時的な視差は存在していない。ここでは継時的な位置ずれを両眼に分離して提示することによって、運動してではなく、両眼視差として評価させている。こうした方式が広く実用に供されているにも関わらず、現在までこうした方式での立体視の成立原理に関する理論は確立されていない。本研究は、両眼の入力の時間関係、パターンのコントラスト、時空間周波数などをシステマティックに操作する実験を中心に、両眼に継時的に提示されたステレオグラムによる両眼立体視成立のメカニズムを解明しようとするものである。これまで存在する唯一の原理に関する仮説は、先行眼への入力への興奮が保持され、後続眼への入力と比較されるとするもの(保持仮説)である。しかし、申請者は8年度に、この保持仮説では説明困難であり、パターンコントラストに対する、過渡的、定常的な2つのタイプの反応を想定する必要があることを示した。本年度は、この仮説をさらに発展させ、運動視に関して想定されている、1次、2次の処理系が立体視に存在することを明らかにするための実験を行った。さらに、両眼の刺激のコントラスト極性が逆転している場合に、奥行知覚が逆転する現象が、パターン刺激に関して想定されている過渡系の時間的な特性に一致する時間領域で見いだされることを示すことに成功した。