hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
myc-tagを用いたGLUT4のトランスロケーションの分子メカニズムの解析

GLUT4のトランスロケーションはGTPγSの細胞内導入によっても引き起こされる。しかし長い間このGTPγSのターゲットとなるGタンパクを特定することはできなかった。申請者らは最近、GLUT4はインスリンのみならず三量体Gタンパク(Gq)を活性化するレセプターへの刺激によってもトランスロケーションが引き起こされ、それが生理的にも重要な意味をもっていることを発見した。mycのtagを付けたGLUT4mycを用い、インスリンやGqを活性化する生理活性物質がどのような分子メカニズムでGLUT4のトランスロケーションを引き起こすのか明らかにするために研究を開始した。通常Gqを介するシグナルはPLCβを介してPIターンオーバーを起こし、ひいては[Ca^<2+>]iの上昇、PKCの活性化と伝えられるが、このGLUT4のトランスロケーションは[Ca^<2+>]iの上昇のみでは起こらないこと、さらにPDBu処理でPKCをdownregulationしても抑制されないことから、GqとGLUT4の間のシグナルを伝達するものはPLCβではなく新規の物質である可能性がある。一方5'AMP-ActivatedProtein Kinase(AMPK)は筋収縮による筋内へのグルコースの取り込みに関与しているといわれていたため、最近我々はGqとカップルしているレセプターを刺激してもAMPKが活性化されることを見出し、グルコース取り込みとの関係を検討中である。グルコースは動物細胞の主要なエネルギー源であり、細胞膜に存在するグルコーストランスポーター(GLUT)により細胞内外のグルコースの濃度差に依存して細胞内へ輸送される。GLUT4(インスリン反応性グルコーストランスポーター)はインスリン標的組織である筋肉や脂肪細胞に組織特異的に発現し、通常は主に細胞内膜分画に存在しているが、インスリン刺激により細胞膜表面上にトランスロケーションすることによりグルコース輸送を促進する。その結果血中グルコース濃度を低下させる。このようにGLUT4は最も特徴的なインスリン作用を担う重要な分子である。しかし申請者らは最近、GLUT4はインスリンのみならず三量体Gタンパク(Gq)を活性化するレセプターへの刺激によってもトランスロケーションが引き起こされ、それが生理的にも重要な意味をもっていることを発見した。mycのtagを付けたGLUT4mycを用いインスリンやGqを活性化する生理活性物質がどのような分子メカニズムでGLUT4のトランスロケーションを引き起こすのか、明らかにすることを目的とする。最近PI3-キナーゼの下流に存在するターゲットとしてAkt(Protein kinase B)が注目されている。我々の開発したGLUT4のトランスロケーションが測定できる細胞系にAktのcDNAを用い、正常のAktとdominant negative Aktをそれぞれ安定に大量に発現している細胞株を確立した。これらの細胞を用いインスリン刺激した時のGLUT4のトランスロケーションにAktがシグナル伝達因子として働いているのか否かを現在検討中であるが、Aktは13種存在し、その特異的抗体の人手が必須となってきた。
日本舞踊における「体幹部」の技法分析ーモーションキャプチャを用いてー

本研究の目的は、日本舞踊の「体幹部」の技法について、その具体的な動きをモーションキャプチャを用いて明らかにすることである。日本舞踊において、「体幹部」の技法は日本舞踊のパフォーマンス全体を支える基盤であり、最中心となるべき重要な技法であるにも関わらず、非明示的であるために、これまで感覚的に伝承されてきた。本研究では、熟練した指導者が行う「体幹部」の動きを解明することで、より具体的な技法の習得を可能にし、日本舞踊の伝承水準の向上に繋がることを目指している。今年度は、平成27年度、28年度に東京藝術大学日本舞踊部屋で光学式モーションキャプチャシステム(Motion Analysis MAC3D System)、赤外線カメラ16台(Raptor-12HS×8台/ Kestrel×8台)、反射マーカ81個を使用して計2回実施した計測データのポストプロセス作業(編集作業)と解析作業を行った。研究は「体幹部」の技法の中でも特に日本舞踊の要と言われる「腰」の技法と「胸」の技法を中心に行った。モーションキャプチャデータと指導言語とを併せて参照し、指導言語の背景にある指導者の実際の腰と胸の動きについて明らかにすることで、これまで考えられて来た「腰」の技法と「胸」の技法に対する指導言語への解釈を新たにする結果を得た。研究成果については、博士論文と、博士学位審査演奏会において発表した。また、一般公開のワークショップや発表の場で研究成果の発表と踊りの実演を併せて行うなど、多様な形でのアウトリーチ活動を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。研究は「体幹部」の技法の中でも特に日本舞踊の要と言われる「腰」の技法を中心に行った。モーションキャプチャデータと指導言語とを併せて参照し、指導言語の背景にある指導者の実際の腰の動きについて明らかにすることで、これまで考えられて来た「腰」の技法に対する指導言語への解釈を新たにする結果を得た。研究成果については、国際学会や国内の学会、論文などで発表した。平成29年度は当初の年次計画に基づき、(1)データポストプロセス作業の完了とデータの分析(2)会発表や論文投稿などの研究成果発表の活動共に順調に進めることができた。今年度は日本舞踊における「体幹部」の技法の中でも特に、日本舞踊の要と言われる「腰」の技法を中心に研究し、その成果を論文として発表した。人文科学とコンピュータシンポジウム2017では、「日本舞踊における「腰」の技法分析-モーションキャプチャを用いて-」という題でポスター発表し、学生奨励賞を受賞した。またそれに基づいた論文が情報処理学会の電子図書館情報学広場に公開された。発表および論文では、指導者と学生四人のモーションキャプチャデータを「腰」に関する指導言語と併せて参照し、指導言語の背景にある指導者の腰の動きについて考察した。その結果、「腰を安定させろ/腰を動かすな」という指導言語に対して、これまで考えられて来た、腰の動きを抑制して腰を安定させようとする"静的安定状態"ではなく、腰を身体全体が安定する理想的な軌道上に常に置き続けることによって安定させる、"動的安定状態"という状態があることが明らかになった。"動的安定状態"に関しては、東京体育学会第9回学会大会において「日本舞踊における「腰の安定」に関する研究ーモーションキャプチャを用いてー」という題名で、更に別のモーションキャプチャデータを示した上で詳しく検討し、ポスター発表し、東京体育学賞を受賞した。この発表に基づいた論文を現在執筆中である。またこの他に、東京藝術大学と京都大学の共同研究会である「aiカルチャー協働研究会」(一般公開)や、東京藝術大学が丸の内で行っている「藝大アーツイン丸の内」(一般公開)、一般公開のワークショップ等、様々な場で研究の成果発表と踊りの実演を併せて行い、研究成果の発信を行った。

今年度は、平成27年度、28年度に東京藝術大学日本舞踊部屋で光学式モーションキャプチャシステム(Motion Analysis MAC3D System)、赤外線カメラ16台(Raptor-12HS×8台/ Kestrel×8台)、反射マーカ81個を使用して計2回実施した計測データのポストプロセス作業(編集作業)と解析作業を行った。研究は「体幹部」の技法の中でも特に日本舞踊の要と言われる「腰」の技法と「胸」の技法を中心に行った。モーションキャプチャデータと指導言語とを併せて参照し、指導言語の背景にある指導者の実際の腰と胸の動きについて明らかにすることで、これまで考えられて来た「腰」の技法と「胸」の技法に対する指導言語への解釈を新たにする結果を得た。研究成果については、博士論文と、博士学位審査演奏会において発表した。また、一般公開のワークショップや発表の場で研究成果の発表と踊りの実演を併せて行うなど、多様な形でのアウトリーチ活動を行った。平成30年度については、「腰」の技法についての考察を進めつつ、更に日本舞踊の女踊りで特に重要とされる「胸」についても研究する。また、これらの研究成果を元にした、日本舞踊の新たな指導法および稽古法についての提案を試みる。また今年度についても、平成29年度に引き続き、(1)データポストプロセス作業の完了とデータの分析(2)学会発表や論文投稿などの研究成果発表の活動を積極的に進めるつもりでいる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
空間座標変換に基づく高速3次元レーザー顕微鏡法の確立

本研究では,観察面の移動をすることなく試料の3次元構造を一度に可視化可能な,全く新しい原理による高速3次元イメージング法を確立する.本手法は,研究代表者がこれまで考案した,試料の深さ方向に対する一斉励起と検出シグナルに対する『空間座標変換』の原理に基づくものである.本手法をレーザー走査型顕微鏡に実装し,生体試料などの実サンプルに対してビデオレートでの高速3次元イメージングの実現を目指す.本研究では,観察面の移動をすることなく試料の3次元構造を一度に可視化可能な,全く新しい原理による高速3次元イメージング法を確立する.本手法は,研究代表者がこれまで考案した,試料の深さ方向に対する一斉励起と検出シグナルに対する『空間座標変換』の原理に基づくものである.本手法をレーザー走査型顕微鏡に実装し,生体試料などの実サンプルに対してビデオレートでの高速3次元イメージングの実現を目指す.
非ガウスノイズを取り入れた重力波データ解析方法の研究

2015年度の前半は、それに先立つ3月に発表されたBICEP2による原始重力波の発見報告に翻弄され、その対応に追われたため、本研究計画のような長期的な視野に立った基礎研究はなかなか進めることができなかった。しかしながら、この結果はダストによる混淆が主因であることが判明した後は、落ち着きを取り戻し、本来の研究に取り組み、成果を挙げることができた。まずは前年度から取り組んできた非ガウスノイズの存在下での尤度関数の定式化を進め、重力波信号の弱い、現実的な場合について局所的最善統計量(locally optimal statistic)をさまざまな非ガウスノイズの場合について定式化した。具体的には、非ガウス性が弱い場合にはガウス分布の周りのEdgeworth展開、強い場合には新しく開発したGaussian Mapping法によって局所的最善統計量を与えた。その結果をStudentのt-分布に適用したところ、非ガウス性が弱い場合は双方とも、強い場合は後者のみが真の分布とよく一致することを見いだした。この結果は日本学術会議の英文誌に招待論文として掲載された。さらに、非ガウス性を活用してノイズと信号を分離する方法となり得る独立成分分析の研究を進め、異なるノイズの非線型相関によってノイズの周波数変調が起こる場合の定式化まで成功した。独立成分分析はこれまで線型変換の場合に限って定式化されていたので、これは現実的応用への重要な一歩となった。以上の結果を現実的なデータ解析に応用することが、次の課題であったが、LIGOの公開データからはノイズの環境信号が得られなかったため、本学のTOBA実験のデータを用いるべく、80TBのストレージを導入した。しかし、実験の進捗が遅れたため、データが得られたのが3月にずれ込んだ。現在鋭意解析を開始しているところである。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず、一般的な非ガウス分布のノイズが存在する中で重力波信号を検出するためのマッチトフィルターを構築する研究を以下の手順で行った。まず、ガウス分布からのずれが小さい場合の漸近展開を与えるエッジワース展開を用い、高次相関が信号の検出可能性を与える尤度分布にどのような影響を与えるかを明らかにした。次に、非ガウス性が大きい場合に一点分布関数の非ガウス性と二点相関関数の影響を完全に取り入れることのできる、ガウシアンマッピング法を開発し、重力波検出の問題に応用可能な表式を得た。次に、非ガウス分布に従う信号が複数ある場合に、信号の非ガウス性を利用して各信号を弁別する手段を与える独立成分解析を、重力波データ解析に応用する可能性を検討した。重力波信号もノイズも非ガウス分布に従うので、ノイズも一種の信号とみたてて、ノイズと信号を分離するのである。そして、この方法を使うことにより、信号・ノイズ比を向上させることができることを示した。このほか、連携研究者によって中間ブラックホール周りを周回する小ブラックホールが放出する重力波データからダークマタープロファイルの情報を取り出す手法の研究がなされ、eLISAによる観測可能性が議論された。今年度の研究成果を論文に執筆中で、完成間際になったところでBICEP2による原始重力波の発見という大ニュースが飛び込み、年度末はこれへの対応に追われたため、論文を年度中に完成させることができなかったためである。低周波ノイズの周波数変調を独立成分解析に取り入れることが今後の課題となる。
低酸素環境から解析する唇裂の発症機序

in vitroのマウス胎仔全胚培養法による低酸素状態が複数の遺伝子発現を抑制し、顔面形成へ影響を与え、顔面突起の癒合不全(唇裂)を生じることは、研究代表者により明らかとされていた。一方、in vivoでの低酸素環境下での妊娠マウス母獣の飼育法は既報で確立を見ており、専用のチャンバーを利用した酸素濃度9%の低酸素状態(通常約21%)で妊娠マウス母獣(胎齢10.5日)を24時間飼育した。結果、肉眼的な形態異常はin vitroでのマウス胎仔全胚培養と同様の結果を生じ、かつ、免疫組織化学染色では血管新生の亢進、細胞増殖の減少、細胞死の増加が確認された。さらに得られたin vivoでのサンプルを免疫組織化学染色で確認したところ、リン酸化ヒストンの発現で観測される細胞増殖は、顔面突起において右側の方が左側よりも減少していた。細胞死を患側するカスパーゼの発現は右側の方が多かった。これは、細胞増殖および細胞死に左右差が生じることを示唆している。我々の過去の報告ではin vitroの低酸素環境で右側に唇裂を多く認める結果であった。これを踏まえると、in vivoの低酸素環境で得られた上記の結果も矛盾しないものである。唇裂は体表に現れる先天異常としては最も高頻度の疾患のひとつでありながらも原因となる要素が多岐にわたり、いまだ明快な原因究明はなされていない状態である。今回の実験結果は既存の実験系から新しい実験モデルを構築できており、唇裂はもともと発症に左右差のある先天異常であるため、それに対する解析として非常に示唆に富んだ方法となりうることが明らかとなった。唇顎口蓋裂はヒトにおいて最も高頻度で見られる先天異常で、唇裂はその類型の一つである。本来癒合すべき複数の顔面突起が癒合不全を生じることで唇裂は生じる。癒合不全の原因は遺伝子的要因、環境的要因ともに多数挙げられているが未だ全容は不明である。本研究では分子生物学的手法を用いて環境的要因からの唇裂の原因探索を目的とする。具体的には研究実績のある低酸素環境下マウス飼育による唇裂の発生を分析し、原因となるタンパクおよび遺伝子の発現を調査する。唇裂等の顔面奇形は罹患者および家族の精神的負担は計り知れず、原因の探索や予防法を見出すことは学術的のみならず社会的貢献の側面で非常に有意義である。実績のあるin vitroでのマウス胎仔全胚培養法の結果を基に、本年度は妊娠マウス母獣の低酸素環境下飼育を行った。予備実験の段階ではあるが、口唇形成時期に低酸素環境に曝露されたマウス胎仔のサンプリングを完了している。回収したサンプルを元にタンパク質や遺伝子発現についてマイクロアレイなどの網羅的な解析を行なうとともに、これまでの結果を参考とした免疫組織化学染色法、in situ hybridization法、RT-PCR法を用いた肉眼的および定量的評価を予定している。これらの結果と既知の遺伝子シグナルのpathwayを比較検討することで、環境要因(低酸素状態)による唇裂発症機序を明らかとし、ヒトにおける唇裂発症機序を解明する基盤を構築する。「研究実績の概要」にて記した「妊娠マウス母獣の低酸素環境下飼育」であるが、当初は学内共用設備で実験が可能な見通しだったため、予算の適正な執行の観点から実験設備の新規購入は行わず、共用設備が使用可能となる時期より実験を行う予定としていた。しかしながら、共用設備が管理者側で試験運用をされていなかったため、管理者による試験運用に時間を要し、かつ、複数講座で共用する場合の条件が確定しなかったため、年度内は共用設備での実験の目途が立たなかった。止むを得ず器材を業者より借用し、予備実験を施行した。共用設備の使用開始を待っていた都合上、実験計画は当初予定よりやや遅れている。以前の研究より、in vitroのマウス胎仔全胚培養法による低酸素状態が複数の遺伝子発現を抑制し、顔面形成へ影響を与え、顔面突起の癒合不全(唇裂)を生じることは既に明らかにしていた。一方、in vivoでの低酸素環境下での妊娠マウス母獣の飼育法は既報より確立を見ており、マウス胎仔の心筋の菲薄化等の変化が確認されていた。しかしながら、マウス胎仔の顔面形成への影響の分析に関しては報告がない。in vivo低酸素環境で母獣ごとマウス胎仔を曝露させることにより生理的な状態での低酸素の影響が解析でき、示唆に富む結果が得られるものと考えられたため、専用のチャンバーを利用し酸素濃度9%の低酸素状態(通常約21%)で妊娠マウス母獣(胎齢10.5日)を24時間飼育した。これらはいずれも我々のin vitroでの研究や、既報での低酸素状態への反応として矛盾しないものである。今回の実験結果はまだ予備実験の範囲を逸脱していないが、既存の実験系から新しい実験モデルを構築でき、かつ、先天異常の解析を行えることは非常に意義深いと思われる。

当初、共有施設での実験器具(低酸素環境でのマウス飼育器具)の使用が可能となる見込みだったため、管理者側の試験運用期間が終了するのを待ち、使用許可をとる予定であった。しかしながら、試験期間が予定よりも大きく延長されたため、やむなく同等の実験機材を借用をすることで実験を行った。借用期間に限りがあるため、前述の「研究実績の概要」にある実験結果を得るまでには至ったのだが、試行回数の増加による再現性の確認や複数の分析方法を行うには限界があり、結果として当初の予定より実験計画は遅れる結果となった。in vitroのマウス胎仔全胚培養法による低酸素状態が複数の遺伝子発現を抑制し、顔面形成へ影響を与え、顔面突起の癒合不全(唇裂)を生じることは、研究代表者により明らかとされていた。一方、in vivoでの低酸素環境下での妊娠マウス母獣の飼育法は既報で確立を見ており、専用のチャンバーを利用した酸素濃度9%の低酸素状態(通常約21%)で妊娠マウス母獣(胎齢10.5日)を24時間飼育した。結果、肉眼的な形態異常はin vitroでのマウス胎仔全胚培養と同様の結果を生じ、かつ、免疫組織化学染色では血管新生の亢進、細胞増殖の減少、細胞死の増加が確認された。さらに得られたin vivoでのサンプルを免疫組織化学染色で確認したところ、リン酸化ヒストンの発現で観測される細胞増殖は、顔面突起において右側の方が左側よりも減少していた。細胞死を患側するカスパーゼの発現は右側の方が多かった。これは、細胞増殖および細胞死に左右差が生じることを示唆している。我々の過去の報告ではin vitroの低酸素環境で右側に唇裂を多く認める結果であった。これを踏まえると、in vivoの低酸素環境で得られた上記の結果も矛盾しないものである。唇裂は体表に現れる先天異常としては最も高頻度の疾患のひとつでありながらも原因となる要素が多岐にわたり、いまだ明快な原因究明はなされていない状態である。今回の実験結果は既存の実験系から新しい実験モデルを構築できており、唇裂はもともと発症に左右差のある先天異常であるため、それに対する解析として非常に示唆に富んだ方法となりうることが明らかとなった。実験器材の借用により、当初予定した実験計画および低酸素環境下での予備実験を施行した。今後は予備実験で得られたサンプルを用いて免疫組織化学染色法、in situ hybridization法での分析を行う。その分析結果を考慮し、RT-PCRを用いた定量的な評価も行う。また、酸素濃度が適切な条件であったかについても検討し、追加実験を行う。追加実験を行う場合は共用設備の利用を予定するが、前述の進捗状況のごとく共用設備の利用が困難な場合は実験設備を新規構築する。低酸素環境でのマウス飼育器具を正式に購入して研究を継続する。従来の分析方法(免疫組織化学染色、in situ hybridization、RT-PCR)に加えて、形質変化に対するエピジェネティクスの観点からの分析法も検討・追加し、より詳細な分子生物学的な解析を行う。当初、実験器材(低酸素環境下での妊娠マウス飼育)は予算の大部分を執行し購入する予定であった。しかしながら、学内共用設備で同等の条件下での実験が行える見通しがあったため、実験設備の構築を見合わせ、共用設備の使用可能時期を待つこととした。
炎症巣の白血球におけるプロスタグランジンH合成酵素の誘導とその機序

1.好中球、単球におけるPGHS-2のin vitroでの誘導:雄性SD系ラット(9-10週令)未処置個体の末梢血単核球、未処置個体の胸腔洗浄液細胞、およびカラゲニン胸膜炎19時間胸水中の好中球と単核球を直径6cmのプラスティックシャーレ1枚当り2.5×10^7細胞/2ml培養液(RPMI-1640)で蒔いて、37°Cで3時間培養し、PGHS-2を発現する条件を検討した。検討条件は、培養液中の血清(10%FCS,10%rat serum,血清なし)、シャーレ表面のコーティング(collagen,fibronectin,gellatin,なし)、及び炎症性メディエーター等(IL-1β,IL-8,MCP-1,LTB_4,C5a,bradykinin,PGI_2 derivative,TNFα,PMA,carrageenin etc.)の組合せである。結果を以下にまとめる。(1)シャーレ表面のコーティングはPGHS-2の発現に影響しない。(2)19時間胸水中の単核球は無血清培養で、PMA,carrageeninによりPGHS-2を強く発現した。(3)19時間胸水中の好中球でも無血清でPMA,carrageeninがPGHS-2を強く発現させた。(4)未処置個体の胸腔洗浄液細胞は10%FCS存在下でPMAによりPGHS-2の発現がみられた。他のメディエーターの効果は検討中である。(5)未処置個体の末梢血単核球は検討したあらゆる条件下でPGHS-2の発現が認められなかった。(6)検討した全ての細胞、条件でPGHS-1の発現はほぼ一定であった。2.好中球、単球におけるPGHS-2のin vivoでの誘導:カラゲニン胸膜炎5時間胸水中の白血球でWestern blottingにより70kdのPGHS-1,PGHS-2を検出した。PGHS-1の発現量は起炎前から起炎後19時間までほぼ一定であったが、PGHS-2は起炎後3-7時間に最も強く発現し、これは胸水中のPG類の時間変化と一致した。Northern blottingの結果、5時間胸水中の白血球から2.9kbのPGHS-1 mRNAと4.9kbのPGHS-2 mRNAが検出された。なお、in situ hybridizationは再現性のある結果が得られず、組織の固定法、probeの洗浄法の改良が今後の課題として残った。
光分子センサー・メラノプシンの神経細胞種依存的な活性化機構のモーダルシフトと応用

本研究は、一部の網膜神経節細胞に発現している光分子センサーであるメラノプシンを他の神経細胞等に遺伝子導入させ、その神経細胞の機能を変化(モーダルシフト)させ、神経種特異的な発現パターンや光による活性化機構を明らかにすることを目的とした研究である。網膜には、視細胞におけるロドプシンと呼ばれる光感受性タンパク質のほか、一部の網膜神経節細胞にメラノプシンと呼ばれる7回膜貫通型の光受容センサーが発現している。このメラノプシンはGタンパク質と共役し、細胞内のシグナル伝達系を介して、神経細胞を脱分極させることが知られている。このメラノプシンを他の神経細胞に異所性に発現させれば、その神経細胞の機能を"モーダルシフト"させ、光によって脱分極させることができるものと期待される。平成22年度においては、平成21年度に開発したげっ歯類成熟網膜組織培養法を用いて、遺伝子銃によって、野生型のメラノプシンや、遺伝子改変したメラノプシンを網膜組織に異所性に発現させる手法を確立させた。本培養法を用いることで、最大4日まで網膜を培養することができるので、遺伝子銃による遺伝子発現を十分に行うことができた。遺伝子銃によってメラノプシンの異所性導入にも成功した。メラノプシンを異所性に発現した場合、細胞質での凝集が認められるが、これに膜輸送シグナルを付加した改変メラノプシンを用いることで、細胞膜でのメラノプシンの発現が高まることがわかった。また、メラノプシンを異所性に発現するBitetO-OPN4遺伝子改変マウスを作成し、異所性のメラノプシンの発現を得ることができた。平成21年度においては、野生型のメラノプシンや、遺伝子改変したメラノプシンを網膜組織に異所性に発現させるためのげっ歯類成熟網膜組織培養法と遺伝子銃による遺伝子導入法を確立させた。通常、おとなの哺乳類の成熟した神経回路を持つ網膜は培養が困難であるとされていたが、研究代表者が作成したインターフェース・チェンバーをロータリーシェーカーで揺すり続ける培養法で、最大4日まで網膜を培養することができるようになった。この培養法を用いて、遺伝子銃によるEGFPプラスミドやメラノプシンの異所性導入にも成功した。また、同時に、メラノプシンを異所性に発現するBitetO-OPN4遺伝子改変マウスの作成も開始した。
アルギナーゼはNO産生を抑制するか?

一酸化窒素(NO)は重要かつ多彩な機能が注目されている生理活性物質であるが、過剰に産生された場合には宿主細胞にも障害を与えるため、過剰なNO産生を抑制する何らかの機構の存在が考えられる。NOはNO合成酵素(NOS)の働きによりアルギニンを基質として合成されるが、アルギニンはアルギナーゼの基質でもあるため、両者が同一の細胞に発現した場合には基質を競合することになり、NO産生が抑制される可能性がある。実際、我々はこれまでに大腸菌リポポリサッカライド(LPS)刺激したラット腹腔マクロファージやLPSを腹腔内投与したラットの肺において誘導型NOS(iNOS)とともに肝型アルギナーゼ(アルギナーゼI)が共誘導されることを明らかにしている。そこで今回、マウスマクロファージ系培養RAW細胞を用いて、アルギナーゼの共誘導がiNOSによるNO産生を抑制するかを検討した。RAW細胞をLPSおよびIFNγで刺激すると、iNOSはmRNA、蛋白ともに誘導され、NO産生は明らかに亢進した。これに対し、LPSおよびIFNγにさらにデキサメサゾンおよびcAMPを加えた場合には非肝型アルギナーゼ(アルギナーゼII)が誘導され、NO産生は著しく減少した。デキサメサゾンあるいはcAMPの一方のみでは、ほとんど効果は見られなかった。このアルギナーゼIIの誘導によるNO産生の抑制効果は、培養液中に大量のアルギニンを加えることにより認められなくなった。誘導されたアルギナーゼIIが細胞内のアルギニンを消費することにより、NO産生を抑制しているものと考えられた。
科学研究を伝える広報誌制作手法の追究

本研究では、大学における理学広報誌の制作の現状と課題を整理し、今後の広報誌制作における指針を提示することを目標とした。主な成果は以下の2点にまとめられる(資料をウェブに掲載)。(1)2回の広報誌製作教室を開催し、広報誌政策におけるノウハウを整理・公開し、文章・デザイン制作等についての講義を行った。(2)これまでに名古屋大学理学広報誌に寄せられたアンケート結果を分析し、現場における問題点・課題を整理した。以上の成果によって、今後の広報誌制作における一つの指針を提示した。研究組織内で、広報誌を取り巻く背景・環境、広報誌自体の全体像、記事ごとの意図や検討すべき事項をあげて課題を整理した。名古屋大学理学部広報誌『理philosophia』のアンケートハガキの内容、学生に対するアンケートの回答の内容を分析し、読者層を特徴付け、記事ごとおよび全体像について編集意図とのずれや課題を把握した。若手研究者を主対象に各種要素を実践的に習得してもらう目的で、広報誌制作教室を開講した。渡辺政隆氏(筑波大学広報室)田中佐代子氏(筑波大学芸術系)がそれぞれ、ライティング術、イラストレーション術について講義を行い、参加者に対して講義内容等に関する詳細なアンケート調査を行った。以上の成果を広報誌制作ハンドブックにまとめる準備を進め、ウェブ上に整理した。サイエンスアゴラ2013に出展し、研究自体の認知度を高め、来場者、特に他の研究機関で広報活動に携わる人と意見交換を行った。まず研究組織内で、広報誌を取り巻く背景・環境、広報誌自体の全体像、記事ごとの意図や検討すべき事項をあげて課題を整理した。次いで、以下の項目について調査・研究を実施した。1)名古屋大学理学部広報誌『理philosophia』1号から19号までの広報誌アンケートはがきの内容、学生に対するアンケートの回答の内容を分析し、読者層を特徴づけ、記事毎および全体像について編集意図とのズレや課題を把握した。さらに、記事の形態別(座談会、対談、講演記録、執筆記録、過去の研究を紹介する「時を語るもの」)に問題点・課題を抽出し、改善すべき点、ガイドラインを整理した。2)若手研究者を主な対象に、関連する各種要素を実践的に習得してもらう目的で、広報誌制作教室を2回開講した。1回目(平成23年9月12日)は、研究代表者福井、戸田山和久氏(名古屋大学情報科学研究科教授)、久野高義氏(株式会社コミュニケ)、小川明生氏(株式会社ティ・エム・シー)がそれぞれ、広報誌の企画立案、文章術、編集術、デザイン術について講義を行った。また、参加者23人に対してアンケート調査を行った。2回目(平成24年9月25日)は、渡辺正隆氏(筑波大学広報室教授)と田中佐代子(筑波大学人間総合科学研究科准教授)がそれぞれライテイング術とイラストレーション術について講義を行なった。参加者17人に対してアンケート調査を行った。3)サイエンスアゴラに本研究を主題とする出展を行い(平成24年11月10日, 11日)、本研究の認知度を向上させるとともに、会場において多研究機関の広報担当者らと交流した。最終的に、以上の成果及び資料をウェブ上に整理・公開した。以上の研究活動を通じて広報誌制作にかかわる諸問題を整理し、課題の共有化を推進した。名古屋大学理学部広報誌「理philosophia」1号から19号までのアンケートはがきの内容、学生に対するアンケートの回答の内容を分析し、読者層を特徴づけ、記事毎および全体像について編集意図とのズレや課題を把握した。記事の形態別(座談会、対談、講演記録、執筆記録、過去の研究を紹介する「時を語るもの」)に問題点・課題を抽出し、改善すべき点、ガイドラインを整理した。研究代表者福井、戸田山和久氏(名古屋大学情報科学研究科教授)、久野高義氏(株式会社コミュニケ)、小川明生氏(株式会社ティ・エム・シー)がそれぞれ、広報誌の企画立案、文章術、編集術、デザイン術について講義を行った。参加者23人に対してアンケート調査を行った。以上の成果を広報誌制作教室ハンドブックにまとめる準備を進め、ウェブ上に整理した。当初計画では、平成24年11月までにハンドブックの最初のバージョンを完成させ、平成25年3月までに精錬、しかし、平成24年8月から11月の期間、本研究の重要な位置にいた研究分担者齋藤(平成25年2月に産休に入ったため削除)の突発的事由による4ヶ月超の入院を必要とする事態が発生したため、研究計画に遅れが生じ、平成24年度終了が困難な状況となり、再度計画を見直し、1年間延長することとした。当初研究計画に基づき、大変順調に研究計画が遂行されている。

研究組織内で、広報誌を取り巻く背景・環境、広報誌自体の全体像、記事ごとの意図や検討すべき事項をあげて課題の整理をおこない、これまでの広報誌にたいする読者アンケートの再読、整理から今後検討すべき課題やポイントを把握した。また、研究自体の認知度を高め、広く識者と受け手の意見を聴取するための研究打合せ会議としてのキックオフワークショップを開催し、それを土台に、若手研究者対象に広報誌制作手法の各種要素を実践的に講習、講義するための広報誌制作教室を開催し、開催後に談話会を催し、双方の意見交換を効果的に行うことができた。また、その他研究概要に記載したように、順調に計画が遂行されたことにより、次年度での大きな成果につながると思われる。これまでの成果を元に、広報誌制作ハンドブックの完成を目指して、コンテンツの整理、洗練を図る。具体的には、以下の項目を実施する。学術広報の経験者を集め、改善の過程で蓄積されたノウハウ、実践者の視点から見た課題等について、聞き取り調査を行う。研究成果を取りまとめ、webに掲載して、研究成果を広く研究機関他に公開する。研究機関向け広報誌制作ハンドブック(一部、一般向け内容を含む)の原稿を執筆し、上梓する。初年度の成果をもとに、広報誌制作教室ハンドブックの完成を目指して、コンテンツの整理、洗練を図る。(1)学術広報誌編集委員の経験者を集め、改善の過程で蓄積されたノウハウ、実践者の視点から見た学術広報誌の課題等について、聞き取り調査を行う。5月から6月頃の開催を予定している。(2)広報誌制作教室1回目の改良点について検証し、2回目を開催する。開催時期は9月を予定しており、既に講師の人選、交渉を始めている。(3)他機関における実践例を収集し、経験の咀嚼と共有化を図る。国内の大学・研究機関だけでなく、海外の事例も視野に入れる(具体的には、オクスフォード大学等の事例を調査する予定である)。(4)研究成果をとりまとめ、ウェブ他に掲載して、研究成果を広く研究機関他に公開する。(5)サイエンスアゴラなど、科学コミュニケーションをテーマとした国内外の催し、会議等に出展、参加して成果を発信し、他の参加者の反応評価を確認してさらに洗練修正を行う。(6)研究機関向け広報誌制作ハンドブック(一部、一般向け内容含む)の原稿を執筆し、上梓する。次年度の研究費の主な用途は、ハンドブックの制作、精錬、製本、web page作成に関連する目的に使用予定である。広報誌制作教室ハンドブックの制作は、ホームページに掲載したコンテンツや、講義録を元に、ライターとデザイナーに編集のブラッシュアップを依頼し、この経費を謝金で支出する。当初計画よりも効率的な開催方法をとれたことにより会議費を少なく押さえることができた事と、ウェブの作成を研究組織内で行って経費を削減することができたため、次年度への下記支出に対してより有効に支出することが可能になった。次年度の研究費の主な用途は、(1)広報誌制作教室・シンポジウムのための会議費、(2)成果発信のためのウェブの更新費用、(3)広報誌制作教室ハンドブックの出版準備に関する経費、(4)国内外の会議等への参加登録費・旅費・資材等送料、である。
マウス片側尿管閉塞モデルを用いた MRTF 分子を介する新しい腎間質線維化機構の解明

in vitroでは、ラットの腎筋線維芽細胞NRK-49FのMRTFの活性をsiRNAでノックダウンすると、NRK-49Fは筋線維芽細胞としての形質を失い、細胞外基質の分泌能を低下させることがWestern blot法、phalloidin染色法の結果から証明できた。また、生体内でのMRTF分子の腎間質線維化制御への関与については、片側尿管閉塞マウスモデルを用いて腎線維化を誘導する際、MRTFのsiRNAでMRTFの活性を落とすことによって、腎間質線維化阻害効果が得られるかどうかを現在検証中である。片側尿管閉塞マウスモデルを用いて腎線維化を誘導した際、MRTF分子の活性が上昇し、尿細管上皮細胞が筋線維芽細胞に形質転換(上皮間葉転換)し、ファイブロネクチンなどの細胞外基質を分泌することで、組織線維化が進行していく。MRTFのsiRNAを用いてMRTFの活性を落とせば、腎間質線維化阻害効果が得られるのではないか、また、MRTFを介する腎線維化経路を解明することが、将来の逆流性腎症、慢性腎不全の治療法開発へと繋がるのではないかということがこの研究の目的である。まず最初にラットの腎筋線維芽細胞NRK-49FでMRTFの活性をsiRNAでノックダウンした。Western blot、phalloidin染色の結果から、NRK-49Fは細胞質内の筋原繊維様収縮装置を失い、特徴的な中胚葉由来筋系分子マーカーの発現も低下、筋線維芽細胞としての形質を失い、細胞外基質の分泌能を低下させることがわかった。次にマウス片側尿管結紮モデルの条件検討を行なった。10週齡C57BL/6マウスで左側尿管結紮術後、collagen1を染めるsirius red染色を行なったところ、腎線維化は7日目で完成されることを確認した。また摘出腎組織においてMRTFの免疫組織染色を行い、その染色条件も確立した。現在は腎間質線維化において生体内でMRTFが中心的役割を果たしていることを証明するため、MRTFのsiRNAをマウスに投与し、MRTF活性を落とすことで、腎の間質線維化抑制効果が得られることを検証している。尿管結紮術後、MRTFのsiRNAを投与した群と、対照となるcontrol siRNAを投与した群とで線維化の程度をsirius red染色を用いて比較している。しかしながら、MRTFのknock downが生体内ではうまく効かず、knock down効率を上げるための条件検討を現在施行中である。片側尿管閉塞(UUO)マウスモデルを用いて腎線維化を起こさせたとき、MRTFの活性が上昇し、尿細管上皮細胞が筋線維芽細胞に形質転換(上皮間葉転換)を起こし、ファイブロネクチンなどの細胞外基質を分泌し、組織線維化が進行する。MRTFのsiRNAを用いてMRTFの活性を落とせば、腎間質阻害効果が得られるはずであることがこの研究で示したいことである。まず最初にin vitroの実験において、MRTFが腎線維化の鍵となる因子であることを証明するため、ラットの腎筋線維芽細胞NRK-49FにおいてMRTFの活性をsiRNAでノックダウンした。Western blot、phalloidin染色の結果から、NRK-49Fは細胞質内の筋原繊維様収縮装置を失い、特徴的な中胚葉由来筋系分子マーカーの発現が低下し、筋線維芽細胞としての形質を失い、細胞外基質の分泌能が低下が起こることが証明できた。10週齡C57BL/6マウスを各2匹ずつ準備し、左側尿管結紮術後0,1,3,5,7日目のサンプルを採取した。collagen1を染めるsirius red染色を行なったところ、腎線維化は7日目で完成されることを確認した。また摘出した腎組織においてMRTFの免疫組織染色を行い、その染色条件を確立した。現在もう一度マウスのn数を増やし、データを収集している段階である。以上より研究はおおむね順調に進展しており、n数を増やしたデータがしっかり取れればsiRNAの実験へと進んでいく予定である。平成23年度の研究計画は片側尿管閉塞による腎線維化モデルをマウスを用いて再現し、生体内においてMRTFが腎の間質線維化の活性化因子として働いていることを免疫組織染色ならびにウエスタンブロット法で明らかにすることを目標としていた。これについては10週齡C57BL/6マウスを各2匹ずつ準備し、左側尿管結紮術後0,1,3,5,7日目のサンプルを採取することができた。麻酔、手術手技を確立することができた。採取したサンプルでcollagen1を染めるsirius red染色を行なったところ、腎線維化は7日目で完成されることを確認した。

線維化が進むとともに経時的にMRTFの蛍光強度は上昇するようである。また逆にMRTFの活性を落とすことで腎間質阻害効果が得られるかについては、MRTFのsiRNAを構築した。まずin vitroの実験において、MRTFが腎線維化の鍵となる因子であることを証明するため、ラットの腎筋線維芽細胞NRK-49FにおいてMRTFの活性をsiRNAでノックダウンした。Western blot、phalloidin染色の結果から、NRK-49Fは細胞質内の筋原繊維様収縮装置を失い、特徴的な中胚葉由来筋系分子マーカーの発現が低下し、筋線維芽細胞としての形質を失い、細胞外基質の分泌能が低下が起こることが証明できた。このsiRNAを用いて今後実際マウスの生体内で腎線維化阻害効果が得られるかを検討する。平成24年度以降は、腎間質線維化において生体内でMRTFが中心的役割を果たしていることを証明するため、MRTFのsiRNAをマウスに投与し、MRTF活性を落とすことで、腎の間質線維化抑制効果が得られることを検証することが目的となる。10週齡野生型マウス雄において尿管結紮術後、MRTFのsiRNAを投与した群と、対照となるcontrol siRNAを投与した群とで線維化の程度をsirius red染色を用いて比較する。これでデータが得られれば、国際誌に発表すべく、論文作成を行なっていく予定である。次年度の研究費は、n数を増やしデータの精度を上げるため、実験動物の購入とその飼育に関する費用、siRNA導入試薬類、免疫染色のための試薬類、western blotを行なうための試薬類の購入に当てる予定である。
浸透条件下の盛土構造物の崩壊機構の解明と合理的な設計・照査法の提案

浸透条件下の盛土構造物の合理的な設計・照査法の提案を目的としている。現在までに得た研究成果の概要は以下の通りである。1吸水軟化試験法の提案:盛土構造物の斜面においては,浸透条件下では間隙水圧上昇に伴い有効応力が低下し,せん断抵抗力が減少して破壊に至るため,このメカニズムを三軸試験で再現する吸水軟化試験法を提案した。すなわち,排水条件で初期せん断を与えた後,軸差応力一定条件下で,間隙水圧のみを上昇させて限界に至らしめる。この吸水軟化試験を複数の現地盛土で採取した試験試料にて実施し,その適用性を検討した。その結果,通常の一軸試験や三軸試験では高いせん断強さを有する盛土材料でも,吸水軟化試験によって,浸透時にはせん断抵抗力が大きく低下することが示された。一方,通常の三軸試験では小さなせん断抵抗と評価される礫質盛土においては,吸水軟化試験によって低有効応力条件下では,比較的大きなせん断抵抗を発揮し,浸透時のすべり破壊の耐性が高いことも示された。2細粒分の流失に伴う盛土材料の力学特性の評価:浸透条件下で実施可能なせん断試験装置を開発し,せん断中に細粒分が流失する様子を観察し,せん断と粒度変化との因果関係を解明した。すなわち,静置条件下では高い浸透圧を作用させても細粒分は流失しないのに対し,わずかにせん断変形が加わることによって細粒分の流失が進行する。一方,細粒分の流失によって,砂質土の力学特性は大きく変化する一方で,その変化は間隙比や相対密度に強く依存するために,細粒分の流失が盛土崩壊の直接の誘因かどうかは不明確である。3浸透条件下のすべり破壊予測解析法の提案:飽和ー不飽和浸透流解析と剛塑性有限要素解析を連成した,浸透条件下での斜面崩壊の安全率を精度良く求めるFEM解析法を開発し,模型実験においてその適用性を確認した。浸透条件下における盛土の照査・設計法の構築にあたり,最も重要な浸透条件下での盛土材料のすべり破壊に対するせん断抵抗力を適正に評価するための力学試験法の提案がほぼ確立した。すなわち,この吸水軟化試験の提案によって,既存の通常の試験法では評価が困難であった盛土地盤材料の低有効応力条件下での強度評価ができるようになり,実際の盛土崩壊事例についての合理的説明も可能となった。浸透条件下でのせん断に伴う細粒分流失機構とせん断特性の把握については,開発したせん断試験装置を用いて,ミクロレベルでの解明が進展しているが,引き続き試験条件を増やして継続する。また,浸透条件下での斜面崩壊を予測するFEM解析法も模型実験の検証が進んでいる。概ね順調に研究が進行している。提案した吸水軟化試験について,実際に崩壊した事例の盛土材料を用いた室内試験を今年度も実施するとともに,合理的な照査・設計法の構築に繋げる。浸透条件下でのせん断試験に関しては,前年度に試験装置を改良したことにより,試験条件を増やして,せん断特性と細粒分流失との関係性を材料の強度特性評価に繋げられるように実験を進める。また,合理的な設計法・照査法の構築に向けて,開発した浸透場連成の剛塑性FEM解析法を実際の崩壊事例に適用して,高度化ならびに実用化をはかる。浸透条件下の盛土構造物の崩壊機構を解明し,合理的な設計・照査法を提案することを研究の目的としている。そのため,研究初年度の平成28年度は,浸透時の有効応力の変化と浸透による細粒分流失に伴う粒度変化に着目し,礫質土を含む盛土材料の力学挙動の変化について三軸試験を用いて検討を行った。具体的には,砂質土については,細粒分流失を模擬してあらかじめ細粒分含有率を低下させた砂質土供試体を作製し,細粒分含有率,間隙比,相対密度をパラメータとして,それぞれの影響について検討した。その結果,細粒分含有率の低下にあわせて間隙比が増加した供試体においてはせん断強度が低下するが,細粒分の流失に伴い間隙も減少すると仮定して同じ間隙比で比較した場合には,細粒分含有率の低い供試体においては,粗粒径の土粒子が構成する卓越した骨格構造によって一見せん断強度の向上が見られるものの,脆性的な破壊挙動を呈する材料となることがわかった。また,細粒分を多く含有する中間土においては,浸透条件下での有効応力低下に伴う破壊挙動の観察を行った。具体的には,排水条件にて初期せん断を与えたのちに,軸差応力一定条件下で,間隙水圧を上昇させて限界条件に至らしめる試験を行った。中間土の粒度,間隙比などの条件によって,最終的に到達する応力比が異なることが示され,通常の三軸試験からは設定が難しい,浸透時の低拘束圧条件下でのせん断強度評価を評価する試験手法(吸水軟化試験)を提案することができた。さらに,礫質土についても大型三軸試験を用いて,同様の検討を開始した。現状では,礫質土の現場密度を再現した三軸試験を実施し,礫質土特有のゆる詰めせん断挙動の把握を行うとともに,吸水軟化試験を実施して礫質土の場合には,通常の三軸試験ではゆる詰め挙動を示す供試体であっても,低拘束圧条件下では比較的大きなせん断抵抗を示すことを明らかにした。浸透条件下における盛土材料の力学挙動について,三軸試験を用いて解明が進んでいる。

特に浸透に伴い有効応力が低下する低拘束圧条件下での地盤材料の強度特性の評価手法の整備が進んでおり,合理的な設計法の構築に向けては着実に進展している。また,細粒分流失に伴い粒度分布が変化する砂質供試体に対する系統的な三軸試験も進んでおり,すでにモデル化に向けたステップに入っている。一方,浸透条件下でのせん断に伴う細粒分流失機構とせん断特性の把握については,試験装置の開発が若干遅れた。しかし,すでに試験装置の整備が終わり,試験の実施段階に入っている。浸透条件下の盛土構造物の崩壊機構を解明し,合理的な設計・照査法を提案することを研究の目的とし,研究初年度の平成28年度は,浸透時の有効応力の変化と浸透による細粒分流失に伴う粒度変化に着目し,礫質土を含む盛土材料の力学挙動の変化について三軸試験を用いて検討を行った。研究2年目の平成29年度においては,平成28年度に引き続き,排水条件にて初期せん断を与えたのちに,軸差応力一定条件下で,間隙水圧を上昇させて限界条件に至らしめる三軸試験,すなわち吸水軟化試験を数多くの試験試料にて実施し,その適用性について検討を行った。礫質土試料においても,現場密度と粒度を十分に把握した上で,吸水軟化試験を実施することにより,斜面法面を想定した低拘束圧条件下におけるせん断抵抗の評価を適正に行う方法について検討を行った。さらに平成29年度は,前年度に整備を進めた浸透条件下でせん断を実施できる試験装置を用いて,せん断中に細粒分が流失する様子の観察を行い,せん断と粒子移動との因果関係についてミクロレベルでの考察を行った。すなわち,せん断をしていない状態では,浸透場においても細粒分の流失はほとんど見られないのに対して,せん断を開始すると粒子間に入っていた細粒分がせん断の進行とともに流失していく様子がハイスピードマイクロスコープを用いた観察によって,ミクロレベルで確認することに成功した。一方,解析的な研究としては,平成29年度は浸透条件下における盛土の崩壊を予測するFEM解析手法を開発した。複雑な浸透条件を飽和ー不飽和浸透流解析を用いて設定した上で,極限定理を用いた剛塑性有限要素解析によって,崩壊時の斜面の安全率を精度良く求めることに成功した。特に複雑な浸透条件においては,本開発手法のような真の連成解析でなければ真値は求められないことも併せて示すことができた。浸透条件下における盛土材料の力学挙動について,吸水軟化試験を用いることによって,低拘束圧条件下での地盤材料の強度特性の評価手法の整備が一層進み,合理的な設計法の構築に向けては着実に進展している。浸透条件下でのせん断に伴う細粒分流失機構とせん断特性の把握については,開発したせん断試験装置を用いて,ミクロレベルでの解明が進展しつつある。また,浸透条件下での斜面崩壊を予測するFEM解析法の整備も進展し,各種の事例解析を実施している。浸透条件下の盛土構造物の合理的な設計・照査法の提案を目的としている。現在までに得た研究成果の概要は以下の通りである。1吸水軟化試験法の提案:盛土構造物の斜面においては,浸透条件下では間隙水圧上昇に伴い有効応力が低下し,せん断抵抗力が減少して破壊に至るため,このメカニズムを三軸試験で再現する吸水軟化試験法を提案した。すなわち,排水条件で初期せん断を与えた後,軸差応力一定条件下で,間隙水圧のみを上昇させて限界に至らしめる。この吸水軟化試験を複数の現地盛土で採取した試験試料にて実施し,その適用性を検討した。その結果,通常の一軸試験や三軸試験では高いせん断強さを有する盛土材料でも,吸水軟化試験によって,浸透時にはせん断抵抗力が大きく低下することが示された。
虫の鳴き音の感性工学的検討と快音化能動騒音制御への応用

秋の虫の鳴き音を規範とした快音化能動騒音制御システムを構築することを目指して,被験者に秋の虫の鳴き音の特性を変化させた人工合成音を聴かせて脳波計測を行い,心地良さに与える影響因子を抽出するとともに,基礎的な能動制御系を試作して,快音化制御実験を試みた.得られた結果は以下の通りである.(1)連続音響心理実験秋の虫の鳴き音を規範とした人工合成音を,その特徴パラメータ(快音パラメータ)を変えつつ被験者に聴かせ,その心地良さを脳波のα波の量で評価する音響心理実験を行うのに際し,静定のためのインターバルが実験時間消費することを防ぐためにインターバルなしで連続的に音を聴かせる実験を提案し,その精度検定を行った.インターバル測定と連続測定時の実験結果の相関は極めて高く,連続測定によっても心地良さを正しく評価できることがわかった.(2)快音パラメータの高精度探索と快音化能動制御快音パラメータの高精度探索のために,被験者の数を限定して,連続測定による音響心理実験を行った結果,心地良さに支配的なチャープ周期が存在することが明らかになった.その最適チャープ周期に基づいてFiltered x-LMSアルゴリズムによる能動騒音制御系を設計して制御を試みた結果,騒音の改善効果があることがわかった.(3)実時間最適化を組み込んだ快音パラメータ探索と快音化能動制御さらに,快音パラメータを高分解能で求めるために,心地良さに対応して試験する快音パラメータを自動調整する実時間最適化を組み込んだ音響心理実験を行った.快音パラメータを設計変数,脳波α波を目的関数としてシンプレックス法を適用した.その結果,3つの最適快音パラメータのなす平面が存在することが明らかになった.この快音平面に基づいて快音化能動騒音制御を行った結果,騒音の改質が可能なことが明らかになった.秋の虫の鳴き音を規範とした快音化能動騒音制御システムを構築することを目指して,被験者に秋の虫の鳴き音の特性を変化させた人工合成音を聴かせて脳波計測を行い,心地良さに与える影響因子を抽出するとともに,基礎的な能動制御系を試作して,快音化制御実験を試みた.得られた結果は以下の通りである.(1)人工合成音の作成秋の虫の鳴き音の音圧振幅エンベロープを再現できるように,卓越周波数の正弦波電圧(Pulse),シラブル電圧(ES),チャープ電圧(EC)の三重積で構成される人工合成音をコンピュータプログラミング,D/A変換,増幅,スピーカで発生するよう作成した.さらに,この三重積による人工合成音の特徴パラメータとして,パルス周波数,シラブル周期,チャープ周期などの特徴パラメータを設定し,これらを自由に変えて任意の合成音を得た.(2)音響心理実験20才30才程度の男女十数名を被験者として,前項の特徴パラメータを種々に変えつつ人工合成音を聴かせ,その際の被験者の脳波を生体信号収録装置により計測し,周波数分析を行ってα波成分を抽出し,快音の定量的評価量として定めた.(3)心地良さを支配する因子の抽出前項の音響心理実験で得られたα波の量と設定した音圧振幅エンベロープの特徴パラメータとの間の関係の統計的評価を行い,心地良さを支配する因子として,最適なチャープ振幅変化,チャープ周期,シラブル周期を派する周波数の関数として与える快音関数を求めた.(4)快音化能動制御の基礎実験前項で求めた快音関数を用いて,Filtered x-LMSアルゴリズムによる能動騒音制御系を設計・試作して,複数の周波数成分を持つ擬似騒音に対して,その卓越周波数から最適特徴パラメータを求めてそれらに同調させる2次音源出力を求めて快音化を行った.その結果,提案した手法により,高いエネルギー効率で騒音の改質が可能なことを示した.秋の虫の鳴き音を規範とした快音化能動騒音制御システムを構築することを目指して,被験者に秋の虫の鳴き音の特性を変化させた人工合成音を聴かせて脳波計測を行い,心地良さに与える影響因子を抽出するとともに,基礎的な能動制御系を試作して,快音化制御実験を試みた.得られた結果は以下の通りである.(1)連続音響心理実験秋の虫の鳴き音を規範とした人工合成音を,その特徴パラメータ(快音パラメータ)を変えつつ被験者に聴かせ,その心地良さを脳波のα波の量で評価する音響心理実験を行うのに際し,静定のためのインターバルが実験時間消費することを防ぐためにインターバルなしで連続的に音を聴かせる実験を提案し,その精度検定を行った.インターバル測定と連続測定時の実験結果の相関は極めて高く,連続測定によっても心地良さを正しく評価できることがわかった.(2)快音パラメータの高精度探索と快音化能動制御快音パラメータの高精度探索のために,被験者の数を限定して,連続測定による音響心理実験を行った結果,心地良さに支配的なチャープ周期が存在することが明らかになった.その最適チャープ周期に基づいてFiltered x-LMSアルゴリズムによる能動騒音制御系を設計して制御を試みた結果,騒音の改善効果があることがわかった.(3)実時間最適化を組み込んだ快音パラメータ探索と快音化能動制御さらに,快音パラメータを高分解能で求めるために,心地良さに対応して試験する快音パラメータを自動調整する実時間最適化を組み込んだ音響心理実験を行った.

快音パラメータを設計変数,脳波α波を目的関数としてシンプレックス法を適用した.その結果,3つの最適快音パラメータのなす平面が存在することが明らかになった.この快音平面に基づいて快音化能動騒音制御を行った結果,騒音の改質が可能なことが明らかになった.