hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集積知能バイオイメージングシステムの開発

冷却CCDチップをFPGA(Field Programmable Gate Array)回路と組み合わせた知能バイオイメージングデバイス(IID)を開発した.IIDは,生体画像計測において,画像を取得するのみでなく、画像中の蛍光の部位やパターンなどの特徴を実時間で抽出する.IIDおよび多点電気刺激装置を顕微鏡に組み込むことによって、神経・筋組織の活動を計測かつフィードバック電気刺激し、それら組織の生理学的特性を自動計測することが可能な、新しい自動バイオアッセイシステムのプロトタイプを構築した.冷却CCDチップをFPGA(Field Programmable Gate Array)回路と組み合わせた知能バイオイメージングデバイス(IID)を開発した.IIDは,生体画像計測において,画像を取得するのみでなく、画像中の蛍光の部位やパターンなどの特徴を実時間で抽出する.IIDおよび多点電気刺激装置を顕微鏡に組み込むことによって、神経・筋組織の活動を計測かつフィードバック電気刺激し、それら組織の生理学的特性を自動計測することが可能な、新しい自動バイオアッセイシステムのプロトタイプを構築した.本研究では,従来のバイオイメージングをさらに一歩進めて,撮影したイメージをリアルタイムで処理し,その情報に基づいて薬物の局所投与や電気刺激を,必要な部位に必要なタイミングで与えることができ全く新しい自動バイオイメージングシスム(ここでは集積知能バイオイメージングシステムと呼ぶ)の開発を目指している.イメージングは、顕微鏡をとおして特殊なイメージセンサ(ここでは知能バイオイメジャーと呼ぶ)で撮像される.この知能バイオイメジャーは、従来のCCDカメラのような撮像のみのデバイスではなく、撮像されたイメージを瞬時に前処理し、FPGA(Field Programmable Gate Array)に回路に送ることができる.本年度は,まず現有のバイオイメージング装置を用いて,Ca蛍光計測用の光センサーに必要な光感度特性,ダイナミックレンジについて検討を加えた.まずダイナミックレンジよりも生体試料そのものが持つ蛍光が背景光となり,刺激に対する蛍光変化の計測を妨げることが確認され、この背景光を除く前処理回路について検討した.また既存のCCDカメラが搭載された現有システムによって予備動物実験を行った.ここでは,マルチチャネル電気刺激装置を用いて,培養筋芽細胞と脳スライス標本に対し電気刺激を行い,現有のカメラによって蛍光変化の計測を行った.さらに取得した画像データから刺激に応答する細胞を自動抽出し,このデータに基づいて試料に対し電気刺激をフィードバックする模擬実験を行った.この実験によって,培養心筋細胞と脳スライスにおけるCa蛍光強度およびその変化がどの程度の範囲であるかを測定でき,また計測-刺激フィードバック系の有効性を確認できた.近年、組織・細胞の活動・反応を内因性光信号や種々の色素プローブを用いて可視化する技術、すなわちバイオイメージングが急速に発展してきた。ただし現在の主流であるCCDカメラやCMOSカメラを用いた装置は、処理速度の問題から刺激系と連動して試料の応答をダイナミックに解析することは不可能である。本研究では、撮影したイメージをリアルタイムで処理し、その情報に基づいて薬物の局所投与や電気刺激を、必要な部位に必要なタイミングで与えることができる集積知能バイオイメージングシステムの開発を行っている。本年度は、既存のカメラシステムを用いて、心筋細胞と視覚野スライス脳を用いた生理実験を行い、画像計測信号処理部である集積知能イメージングデバイスに要求されるパラメータの抽出を行った。またその結果に基づいて、128x128画素を有するCMOS集積知能バイオイメジャーとFPGAを組み合わせたイメージングシステムを設計した。このシステムによって培養心筋細胞や脳スライス試料の反応部位、反応の伝播範囲、伝播方向・速度などを実時間で抽出するFPGAアルゴリズムを考案した。さらに市販のCCDカメラを改良し、FPGAによって高速で計測画像を処理するシステムも設計中である。このCCDカメラシステムは計測・処理時間ではCMOSイメージングシステムに劣るが、信号対雑音比に優れている。さらに刺激システムとして電気刺激およびケージド化合物刺激のための実験システムを構築した。以上によって、培養心筋細胞や視覚野スライス脳に対し、計測と刺激を連動させたフィードバック型集積知能バイオイメージングシステムの基本部位の設計・構築ができた。近年、組織・細胞の活動・反応を内因性光信号や種々の色素プローブを用いて可視化する技術、すなわちバイオイメージングが急速に発展してきた。ただし現在の主流であるCCDカメラやCMOSイメージセンサを用いた装置では、画像処理・転送に多大な時間がかかり、解析はオフラインによって行うため非効率であり、まして刺激系と連動して試料の応答をダイナミックに解析することは不可能である。本研究では、従来のバイオイメージングをさらに一歩進めて、撮影したイメージをリアルタイムで処理し、その情報に基づいて薬物の局所投与や電気刺激を、必要な部位に必要なタイミングで与えることができる全く新しい自動バイオイメージングシステム、すなわち集積知能バイオイメージングシステムの開発を目指した。研究では、脳視覚野スライスを用いたカルシウム感受性色素によるバイオイメージング実験系を確立し、通常のカメラによる計測を行った。この計測結果をPCで処理し、時間遅れで刺激フィードバックする実験を行った。次にこの実験系に対し、独自に開発した128x128画素を有する集積知能バイオイメジャーによる評価実験を行ったが、イメジャーの光センサー部の感度が不十分であった。このため市販のバイオイメージングカメラの撮像部を利用し、これを独自の方法でコントロールし、画像処理を行うアルゴリズムを開発した。このシステムを用いて、視覚野スライス脳からカルシウム信号を計測している。さらにこのシステムの出力を用いて、組織を電気およびレーザーによって刺激する装置を開発した。以上により、集積知能バイオイメージングシステムの基本構成が完成した。
中欧における地域協力の機能に関する基礎的研究

本研究では、中欧における地域協力の機能と役割を検討するあたり、まず、歴史的な「中欧」認識の変遷を分析したうえで、実態調査として1.国家間関係を主体とした「上から」の協力関係、2.地方自治体を主体とした「下から」の協力関係、という二つの視点から、資料を収集し検討を行った。1.について検討の対象としたのはヴィシェグラード協力(ポーランド、チェコ、スロヴァキア、ハンガリー)と、中欧イニシアティブ(オーストリア、イタリア、ポーランド、チェコスロヴァキア、ハンガリー、スロヴェニア、クロアチア、ボスニア、マケドニア)であった。その結果、ヴィシェグラード協力は中欧自由貿易圏の設定など、主として経済面での統合を推進していることが分かった。これに対して中欧イニシアティブは、地域間インフラ整備や環境保護協力について実務協力をすすめているほか、少数民族問題などでの協議を継続しており、協力の幅の拡大がみられることが分かった。一方、2.については、より顕著な成果があがった。ここでは特にポーランドとドイツの間の国境地域協力を中心に検討した。欧州審議会も支援しているこの動きは、経済、環境保護、文化交流など広範な分野で協力関係を進展させ、国境の内外での緊張を緩和している。独ポ国境のような、歴史的に複雑な経緯を持つ国境に、こうした協力関係が一定の成果を収めつつあることは、他の国境地域への適用可能性という点からも意義深いものと思われる。なお、この問題については、論文の形で成果の一部を公表した。今後に残された課題は、1.については、EUやNATOなど、欧州新秩序形成の中心を担っている動きとの関係の検討、2.については、他の国境地域-例えばカルパチア、スロヴァキア=ハンガリー国境など-との比較、対照による一般モデル化の試みである。
日本人の寿命、疾病発症と遺伝環境の因子効果に関する比較衛生学的研究

昭和62年度、昭和63年度は、主として独自開発した健康予測プログラムを駆使した諸種の健康診断成績の統計解析を行った。同プログラムは、わが国における疫学調査資料に基づいて作成したもので、全体としては成人病発症確率と飲酒・喫煙などの基本的生活習慣の間に種々の関連が認められ、古典的かつ基本的な因子の寄与が大きいことが再確認された。また、健康危険度予測システムと個別システムを併用することにより長寿や疫病防止の効果が期待されること、各危険因子項目ごとに適切な観察期間を設定する必要があることなども判明した。平成元年度は、これに加えて肥満評価に対する研究、国際比較研究の一環としての喫煙行動および喫煙評価に関する日韓比輔研究、さらに生体試料としての血球とくにリンパ球を用いた健常日本人の免疫遺伝学的特性の検討も行った。身長による腹囲の回帰分析の結果は、回帰式の寄与率0.55程度で、在来の指標で普通体とされる者に腹囲を追加測定することが健康異常を認識する上で意義を有するものと考えられた。喫煙の調査について、わが国は韓国に比して喫煙者全体の割合は低かったが、1日21本以上の喫煙者の割合はむしろ多かった。また、わが国では喫煙の害についての知識が普及しているために新たな禁煙の動機づけとはなり難く、他の健康意識を向上させるための方法や禁煙環境の整備拡充が重要であることが示唆された。リンパ球を用いた免疫遺伝学的特性の研究では、Tリンパ球サブセットに関しては、その評価に加齢影響を十分に考慮しなければならないこと、またHLA抗原の分布については、対象が少数であったにもかかわらず、例えばc/ass工抗原のA抗原ではA2とA24の出現率が圧倒的に高く、連鎖不平衡を含めて、日本人の有する特徴的かつ特異的な分布が明らかになり、従来の知見の再確認、および再検討を行った。本研究者は初年度の研究として,多重ロジスティック関数から計算した発症確率,いいかえれば罹患と死亡の危険度が,生活習慣の変化によって如何に増減するかの検討を行なった.(対象及び方法)対象は,いずれも4060歳の男性である,方法論的には,事務作業者544名については,昭和59年と61年の体重の変化を,また生産作業者78名については昭和60年と62年の2回に亘り,予め作成した健康質問表を配布回収し,予測計算を行なった.(成績及び考察)医学的に妥当性のある体重増減の限界を求めるために行なった結果,上記の544名の82%は,体重変化が3Kg未満であった.そこで本研究者は,体重の明らかな増減を3Kgに設定することにした.次いで,虚血性心疾患発症危険度を上記78名について計算した.その結果,危険度が>30%増(7名)及び危険度不変(29名)では,体重減少は0および6.9%であった.のに比較して,危険度>30%度(13名)では23.1%で,体重減少が明らかに危険度の低下に有効と思われた.また運動量に関しては,500カロリー以上の減少例が,危険度>30%増加例の71.4%にみられ,危険度増大への運動量減少の影響が明らかとなった.これに対して,喫煙,飲酒の変化は必ずしも明瞭ではない.本研究者は,さらにこれ以外に脳血管疾患,悪性腫瘍発症危険度並びに延命効果と,生活習慣の変化に関する詳細な検度も,現在行ないつつある.また,DNA配列解析の実験準備と,対象集団の選定も考慮進行されつつある.

1.昭和63年度は、昭和62年度に引き続き、独自開発した健康予測プログラムを駆使した諸種の健康診断成績の統計解析を行った。同プログラムは、わが国における疫学調査資料に基づいて作成したものである。本年度の結果においても、成人病発症確率と飲酒・喫煙などの基本的生活習慣との間に種々の関連が認められ、古典的かつ基本的な因子の寄与が大きいことが再確認された。2.慢性疾病の発生に関与する種々の危険因子が個人の家族生活様式の中に存在すると考えられるが、危険因子の改善により危険度が具体的にどの程度減少するかを表示する予測システムについて考察した。とくに、動脈硬化症について、その進展状況を健康診断情報の中から推測することを試み、その結果血清laminin値が指標として有効であると考えられた。3.遺伝環境の因子効果について、感染症に対する感受性に注目し、その一つの対象としてAIDSについて文献的考察を行った。わが国の患者数および感染者数が少ないのは、population at riskが少ないことに加え、宿主側要因の民族的特性、例えば免疫グロブリン作成に関与する遺伝子の構成などにも配慮すべきであると考えられた。4.多型分析を中心とした遺伝子解析について基礎的予備実験をいくつか行った。家系図を要しない解析法、また陽性対照としての網膜芽細胞腫個体材料の活用法などについて考察した。本研究では平成元年度は、其職域において一定期間を前後して健康危険度予測システムの実施を行った。特に今回の調査では、1回目の健康危険度システムの危険度の定量化表示による生活改善への影響力の比較調査を行った。その結果、健康危険度予測システムを単体で行なう方法では健康改善効果は少なく、健康危険度予測システムと個別システムを併用することにより効果が期待されることがわかった。また観察期間については、各危険因子項目ごとに適切な観察期間を設定する必要があることも判明した。次に、体格指数と脂肪分布からみた肥満評価に関する研究を行った。身長による腹囲の回帰分析の結果は、期待腹囲=0.8×身長-57.7で、回帰式の寄与率は0.556であった。その他の知見も合わせると、在来の指標で普通体とされる者に、腹囲を追加測定することは、健康異常を認識する上で意義を有するものであり、今後肥満判定の項目として採用されるべきだと思われた。国際比較研究の一環として、代表的な生活習慣である喫煙行動とその意識に関して日韓比較研究を行った。その結果、わが国は韓国に比べて喫煙者全体の割合は低かったが、1日21本以上の喫煙者については、むしろその割合が多かった。また、わが国では喫煙の害についての知識が普及しているために新たな禁煙の動機付けとはなり難く、他の健康意識を向上させるための方法や禁煙環境の整備拡充が重要であることも示唆された。最後に生体試料としての血球、とくにリンパ球を用いた日本人の免疫遺伝学的な特性に関する検討を行った。その結果、Tリンパ球サブセットに関しては加〓の影響を十分に考慮する必要があること、またHLA抗原の分布に関しては、対象が比較的少数であったにもかかわらず、連鎖不平衡を含めてかなり特徴的かつ特異的な所見が得られる傾向があることがわかった。
固有林野の地元利用に関する研究

本研究では,現段階における国有林野の地元利用の全国的概況について,主として共用林野を対象として明らかにし,その今日的意義について考察することを目的とした。まず第一に,共用林野の利用実態について,全国営林(支)局を対象としてアンケート調査を行った。その結果,全般的に利用度が低下し,利用実態としては極めて「静止」的状況にあることが明らかとなった。また,比較的活発な活用事例としては,地元施設団体が山菜採取・生産・加工・販売まで共同で行っている事例が青森,秋田営林局管内を中心に見られ,また,畜産業と関わって,家畜放牧,推肥および飼料としての採草地として活用している事例が多く挙げられていた。次に森林レクリエーション事業的国有林野利用といった「新たな国有林野利用」が数多くみられる新潟県六日町営林署管内の共用林野組合を対象として事例調査を行った。その結果,1970年代前後を境として地元住民の生活はそれまでの農林業的国有林野利用から,スキー場という「新たな国有林野利用」に密度に関わるようになっているが,この開発が外部資本による単独経営という形で進められたため,地元側が経営に参画するなどの展開は見られず,結果として国有林との関係は極めて希薄なものとなっている。そのような中で,近年では登山やキャンプの目的で,国有林野への観光客等の入込みが増加しており,少なからぬ共用林野組合がこれに自主的に対応し,国有林野の管理に協力していることが明らかになった。以上のことから,国有林野の地元利用実態としては「静止」的であるものの,観光地近隣等,場所によっては国有林野の保護管理に重要な貢献をしていることが明らかとなった。しかしながら,国有林当局等から積極的にこの役割が位置づけられているとは言い難く,このままでは国有林野の重要な末端管理組織を失うことになる。
20世紀チェコの視覚的想像力にかんする総合的研究

本研究のテーマは、20世紀のチェコの視覚芸術において発揮されている想像力のあり方を美術史的・文化史的文脈を考慮するだけでなく、歴史的・社会的・政治的状況も視野に入れながら考察することにあった。おもに映画、写真、絵画、グラフィック・デザインといったジャンルをあつかい、その特色が、シュルレアリスムを中心とするアヴァンギャルドの美意識ならびに社会主義体制下の歴史的・社会的状況と密接に結びつきながら独自の発展を遂げてきた点にあることをあきらかにした。本研究の目的は、20世紀のチェコの視覚芸術にあらわれたその想像力のあり方について美術史的あるいは文化史的な文脈を考慮するだけでなく、歴史的・社会的・政治的状況をも視野に入れながら総合的に分析・検討し、その特色や独自性、ならびに現代アートに占める独特な位置を解明することにある。ひとくちに視覚芸術といっても多岐にわたるが、さしあたり[1]映画(おもに60年代の<ヌーヴェル・ヴァーグ>とアニメーション)、[2]写真(とくに1920年代に入ってからはじまる「新しい写真」とその系譜に連なる写真家たちの動向)、[3]絵画(とりわけシュルレアリスムとそれがチェコの視覚芸術全般にあたえた影響)、[4]グラフィック・デザイン(なかでもポスター芸術)、そして[5]コラージュ・アートという5つの領域で研究を行なっている。今年度はとくに資料の収集に力を注ぎながら、つづく2年間で行なう「総合的研究」ための基盤と環境の確立を目指した。とりわけ映画にかんする映像資料を充実させることができた点は今後の研究にとって大きな意味をもつ。具体的な成果についていえば、世界的に評価の高い現代の映像作家ヤン・シュヴァンクマイエルの特徴について文化史的な背景を視野に入れながら考察し、また20世紀前半のチェコのアートシーンの動きについても詳細に検証することができた。そのほか都内のミニシアターでチェコをはじめとする中・東欧さらには世界のアニメーション文化について連続講演も行なってきた。今後は個々の領域の研究を継続的に進めつつ、より横断的な視点からチェコ独自のヴィジュアル・イマジネーションのあり方とその特質をあきらかにしていきたい。視覚芸術を中心とするチェコ・アートにかんする著書を刊行した。3部構成で、第1部ではチェコの芸術家ヤン・シュヴァンクマイエルを多角的に論じ、第2部ではチェコの映画をあつかい、第3部では造形芸術のほかさまざまなチェコ文化にかんするテーマを取り上げている。いずれも本研究と密接なつながりがあるが、昨年度発表することができたシュヴァンクマイエルの特徴と20世紀前半のチェコのアートシーンの動きかんする研究成果はこの著書にもきわめて重要な役割を担う章として収められている。なお、これはチェコのアートを総合的に取り上げた書籍としては日本で最初のものといえる。都内のミニシアターで開催中の、世界のアニメーション文化についての連続講演も継続して行ない、チェコをはじめとする中・東欧もテーマとしてあつかった。これをとおして、この地域の政治的状況に深く結びつくプロパガンダという形式についてもいままで以上に注意を向けはじめている。これにかんする研究成果の一部が、次年度中に開催予定のロシアのプロパガンダ・アニメーションの上映会にまつわる資料に反映される予定となっている。チェコのヴィジュアル・アートについては、ほかにもさまざまな媒体をとおして研究成果を発表するようにつとめている。たとえばヤナーチェクのオペラの舞台美術やイジー・メンツルの映画にかんするエッセイのなかでも検討しているし、色彩にまつわる横断的な視点からの映像文化にかんする論考のなかでも1960年代のチェコ映画を取り上げている。こうした研究の背景には、昨年度から継続して行なっている、20世紀チェコの視覚文化にかんする資料の収集と、それをとおしてよりいっそうの充実を目指した研究の基盤と環境がある。20世紀チェコの視覚文化について今年度はとくに以下の2点を中心に研究を進めた.(1)プロパガンダという観点から映画、とりわけアニメージョン映画について考察し、しのなかでアメリカ、ソ連、フランス、ドイツ、そして日本といった諸外国の作品との比較検討も行なった。その成果はソ連のプロパガンダ・アニメーションがロードショー公開されるさいに作成されたパンフレットに寄せた文章などにも反映されている。(2)映画、絵画、コラージュ、ブックデザイン、ポスターなどを横断的に見渡しながら、視覚芸術作品と文学の関係を検討し、両者に密接なつながりがあることを確認した。なかでもアニメーションと60年代の〈ヌーヴェル・ヴァーグ〉についてはきわめて興味深い文学者のかかわりがみいだされるが、限られた時間のなかでは、作品分析にしても背景の調査にしてもかならずしも十分に行なえたとはいえず、これについては今後の課題としたい。研究成果の公表については、都内のミニシアターで継続中の世界のアニメーション文化にかんする連続公演のなかでも、これまで同様に本研究で得られた知見を大いに活用している。そのほか、資料の収集なども継続して行ない、研究の基盤と環境の整備につとめた。その一方で、今年度が本研究の最終年度となったため、収集した資料の具体的な分析をとおしてチェコの視覚的想像力の独自性や多様性を検討しながら、行ない、研究の基盤と環境の整備につとめた。
骨・軟骨形成におけるCdc42の機能解析

Rhoファミリーに属する低分子量GTP結合タンパク質、Cdc42を主に肢芽間充織細胞特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを作製したところ、野性型マウスと比較し、四肢の短縮、胸骨・頭蓋骨の形成不全、口蓋裂、および指間の癒合などの表現型が認められた。指間の癒合の原因は中指骨の癒合および肢芽指間領域におけるプログラム細胞死の不全によるものであることが示唆された。Cdc42はRhoファミリータンパク質に属する低分子量Gタンパク質の一つで、細胞の様々な機能にとって重要な役割を果たしていると考えられている。しかし、Cdc42の骨・軟骨形成における機能に関しては未だ不明な点が多い。申請者はCdc42の骨・軟骨形成における作用を検討するために、Cdc42遺伝子欠損マウスの解析が必要となった。しかし、Cdc42遺伝子を全身で欠損させたマウスは胎生初期で死に至る。そこで本年度は、肢芽間葉組織特異的にCdc42遺伝子を欠損させるために、Cdc42遺伝子エクソン1の上流および下流域にloxP配列を組み込んだマウス(Cdc42 flox)とPrxl-Cre Tgと交配させたコンディショナルノックアウトマウス(Cdc42fl/fl;Prxl-Cre)を作成した。その結果、Cdc42fl/fl;Prxl-Creマウスは出生後、12日目で死亡した。ただし、胎生期および生後1日齢においては、メンデルの法則に従う遺伝子型となっていた。胎生期および生後1日齢の骨・軟骨組織をアリザリンレッドおよびアルシアンブルーで染色し、四肢骨格標本を作製した結果、Cdc42fl/fl;Prxl-Creマウスの四肢は野性型マウスと比較し、上肢、下肢ともに短く、指の形成が不全であった。また、胸骨の形成に異常が認められ、Cdc42fl/fl;Prxl-Creマウスの胸骨(胸骨柄および胸骨片)は野性型マウスと比較し短く、また、剣状突起が無いもの、もしくは真ん中で破裂しているなど形成不全が認められた。以上の結果から、Cdc42は四肢・骨格形成にとって重要な遺伝子であることが示唆された。今後は、これらの表現型の詳細な解析を行う予定である。Cdc42はRhoファミリータンパク質に属する低分子量Gタンパク質でアクチン細胞骨格を介した細胞増殖、細胞分化、細胞死など細胞の機能制御に重要な役割を果たしている。細胞におけるCdc42の機能については多くの報告がされているものの、Cdc42を全身で欠損させたマウスは胎生初期に致死となるため、生体における機能については報告が少なく、不明な点が多い。本研究ではCdc42の骨・軟骨形成における役割を明らかにするため、Cdc42を主に肢芽間充織細胞で欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Cdc42fl/fl;Prx1-Cre)の作出および表現型の解析を行った。Cdc42fl/fl;Prx1-Creは出生するものの、90%以上が生後数日以内に死亡した。また、四肢の短縮、合指症、頭蓋骨の形成不全、胸骨剣状突起の開裂、口蓋裂などの表現型が認められた。四肢の短縮に関して、軟骨成長板における柱状配列の乱れおよび肥大軟骨層の肥厚が認められ、吸収されなかった肥大軟骨層では肥大軟骨細胞分化マーカーであるCol10およびMmp13の発現が低下していた。合指症に関しては、前肢、後肢の第一指から第四指にかけて合指が認められた。さらに、前肢は第二指と第三指の中手骨の癒合が認められ、Sox9の異所性発現および軟骨凝集過程の不全が認められた。一方、後肢は骨の癒合が認められず、軟組織のみに合指が認められたことから、肢芽指間部における細胞死について検討したところ、前肢、後肢ともに細胞死が減少しており、細胞死を誘導するBmpシグナルおよびその下流遺伝子Msx1、Msx2の発現低下が認められた。以上の結果から、Cdc42は軟骨内骨化における正常な軟骨細胞の肥大化や軟骨基質の石灰化、肢芽形成期における軟骨細胞の凝集およびパターニングに重要な役割を果たしていると考えられる。また、Cdc42による肢芽指間部の細胞死の制御はBMPシグナルを介し行われていることが示唆された。
ストレス条件下における脳内神経ステロイド合成酵素の変動とその生理的意義

5α-リダクターゼは、3位にケト基、4-5位間に二重結合を持ったステロイドの5α位を還元する酵素で、脳には二つのisozymeのうちの1型が存在する。ラットC6グリオーマ細胞を用いたin vitroの実験系モデルを用いて、この細胞を無血清培地という一種のストレス状態で培養し、この細胞での5α-リダクターゼ1型酵素の発現や細胞形態の変化を免疫組織化学的に検索し、この酵素のストレス条件下での変化を調べた。5α-リダクターゼの発現は、血清培地では核周囲部に限局し、無血清培地では細胞質領域に拡がった。しかし、GFAP、CNPaseなどのグリアマーカーの細胞内発現は変化しなかった。細胞の形態は、血清培地では紡錘形で、無血清培地では突起を伸長して多極性となり肥大した。以上の変化は可逆的であり、主に血清タンパクによって起こることが判明した。さらに、5α-リダクターゼの発現が遺伝子レベルで変化するのかを検討し、酵素のmRNA量が血清の有無に関係なくほぼ一定であったことから、免疫組織化学的に示された酵素発現の変化が、細胞内含量ではなく、主に細胞内局在を変化させて生じることが示唆された。また、ストレス反応に関与する副腎において、5α-リダクターゼが皮質の束状層から網状層の細胞に存在し、免疫反応性が性腺摘除で増強し、テストステロンやエストラジオールの補充で減弱することを見出した。さらに、この酵素が末梢神経系において、シュワン細胞や衛星細胞などのグリア系細胞の細胞質に存在することを光顕ならびに電顕的に明らかにした。5α-リダクターゼは、3位にケト基、4-5位間に二重結合を持ったステロイドの5α位を還元する酵素である。二つあるisozymeの内、脳には1型の酵素が存在する。中枢神経の発達、分化ならびに精神活動に影響を与えるステロイドホルモンとストレスとの関係を調べるために、ラットC6グリオーマ細胞を、in vitroでの実験モデル系に用いて、1型酵素に対する抗体を使って実験を行った。C6グリオーマ細胞を無血清培地という一種のストレス条件下で培養して、この細胞に見られた5α-リダクターゼなどの表現形の発現ならびに形態の変化を免疫組織化学的に調べた。5α-リダクターゼの発現は、血清培地の培養ではグリオーマ細胞の核周囲部位に限局したのに対し、無血清培地の培養では核周囲部位から細胞質領域に拡がった。しかし、アストロサイトのマーカーであるGFAPや、オリゴデンドロサイトのマーカーであるCNPaseの細胞質内での発現は影響されなかった。無血清培地で見られた5α-リダクターゼの発現の変化は可逆的であり、血清培地に戻すと反応は核周囲部位に認められた。この変化は培地に含まれる生物学的に活性を持つ小分子よりも血清タンパクによって起こる。また、グリオーマ細胞は、血清培地では紡錘形であるのに対し、無血清培地では突起を伸長して移極性となり肥大化した。以上から、無血清培地という一種のストレス状態で培養することによって、C6グリオーマ細胞はその表現形を変えることなく5α-リダクターゼの細胞内局在を変化させた。また、ストレス反応に関与する副腎において5α-リダクターゼの局在を調べた。酵素は、皮質の束状層から網状層にかけて存在した。免疫反応は、性腺摘除で増強し、テストステロン、エストラジオールの補充によって減弱した。髄質の支持細胞とシュワン細胞にも陽性反応が見られたが、これらはステロイドホルモンによって変化しなかった。

5α-リダクターゼは、3位にケト基、4-5位間に二重結合を持ったステロイドの5α位を還元する酵素であり、二つのisozymeのうち脳には1型の酵素が存在する。前年度は、この酵素がストレス状態でどのように変化し、中枢神経系の発達、分化および精神活動に影響を与えるかを調べる目的で、ラットC6グリオーマ細胞を用いたin vitro実験モデル系において、この細胞を無血清培地という一種のストレス条件下で培養して、この細胞における5α-リダクターゼの表現形の発現や形態の変化を免疫組織化学的に調べた。5α-リダクターゼの発現は、血清培地では核周囲部位に限局し、無血清培地では核周囲部位から細胞質領域に拡がった。しかし、GFAP、CNPaseなどのグリアマーカーの細胞質での発現は影響されなかった。細胞の形態は、血清培地では紡錘形で、無血清培地では突起を伸長して多極性となり肥大化した。これらの変化は可逆的であり、主に血清タンパクによって起こることが判明した。今年度は、この酵素の発現が遺伝子レベルで変化するのかどうかについて検討した。その結果、5α-リダクターゼのmRNA量は血清の有無に関係なくほぼ一定であった。このことから、この免疫組織化学的に示された5α-リダクターゼの発現の変化は、細胞内の蛋白含量を変えることなく、主に細胞内での局在を変化させることによって起きていることが示唆された。また5α-リダクターゼが末梢神経系において、シュワン細胞や衛星細胞などのグリア系細胞の細胞質に存在することを光顕ならびに電顕的に明らかにし、この酵素が髄鞘形成の他に、多くのグリア細胞の機能に何らかの働きをしていることを示唆する形態学的な結果を示した。
小児歯科領域へのグラスマイオノマーセメント充填の応用に関する基礎的及び臨床的研究

1.毒性光硬化型グラスアイオノマーセメント(LCIII)の毒性をin vivo(ラット皮下組織反応)およびin vitro(ヒト線維芽細胞の反応)において調べた。その結果、ラット皮下に埋め込むか、あるいは細胞培養系に入れる前に30秒以上光照射したLCIIIは毒性を示さないことが明らかになった。2.歯面処理と辺縁漏洩ポリアクリル酸、クエン酸でエナメル質を処理した小臼歯にLCIIIを填塞し、4000回のサーマルサイクリングの後、辺縁漏洩について調べた。その結果、無処理、ポリアクリル酸処理の群に比べ、クエン酸処理の群は有意差をもって良好な接着性を示した。3.臨床的評価LCIII填塞後1年までは、口腔内診査において脱落が認められず、良好な経過を示した。しかし、填塞後1年を過ぎると部分脱落がみられるようになり、口腔内診査による評価では、経過日数が496765日の間で、ほぼ40%強に部分脱落が認められるようになった。走査型電子顕微鏡による評価では、316585日の間に診査されたもので50%前後、586675日の間に診査されたもので、0%、676765日の間で診査されたもので13%の完全保持率を示し、部分脱落が多く認められるようになった。しかし、完全脱落は1例もなかった。二次齲蝕は5例に認められ、これらはすべて416日以降にシ-ラントが脱落した部位に発症したものであった。小児歯科領域へのグラスアイオノマーセメントの応用に関して、以下の研究を行った。1.小窩裂溝封鎖材としての光硬化型グラスアイオノマーセメント試作品小窩裂溝封鎖材として本試作品を幼若第一・第二大臼歯に填塞し、その後一定期間ごとに資料を採得して予後に関する評価を行った。(1)1回目の予後診査時期は平均140日後であった。口腔内診査を行ったところ、全57歯中、完全保持54歯、部分脱落3歯であり、完全脱落は皆無であった。また、二次齲蝕、新生齲蝕は認められなかった。(2)2回目の予後診査時期は平均266日後であった。口腔内診査を行ったところ、全29歯中、完全保持26歯、部分脱落3歯であり、完全脱落は皆無であった。(3)いずれの予後診査時期においても、口腔内診査に加えてシリコン系印象材による精密印象を採得し、レプリカを作製して、走査型電子顕微鏡による観察を行った。その結果、口腔内診査において部分脱落と判定された試料においても、裂溝内にグラスアイオノマーセメントが残存していることが確認された。2.充填材料としてのグラスアイノマーセメント幼若永久歯の齲蝕治療において、充填材料としてグラスアイオノマーセメントを用い、その後一定期間ごとに試料を採得して予後に関する評価を行った。これについては、現在調査中である。以上の研究については今後とも予後調査を継続し、3年経過時における調査結果にもとづいてグラスアイオノマーセメントの有用性に関する最終評価を行うことになる。小児歯科領域へのグラスアイオノマーセメントの応用に関して、以下の研究を行なった。1.小窩裂溝封鎖材としての光硬化型グラスアイオノマーセメント試作品(1)小窩裂溝封鎖材として本試作品を幼若第一・第二大臼歯に填塞し、その後一定期間ごとに資料を採得して予後に関する評価を行なった。症例総数は66歯で、填塞後1年以上経過した32歯中、完全保持28歯、部分脱落4歯、完全脱落は皆無であった。(2)生体親和性について細胞毒性評価による検討を行なった。本試作品を一定時間光照射した後に細胞毒性試験を行なったところ、10秒照射、20秒照射では細胞毒性が認められたが、30秒照射では細胞毒性が認められなくなった。

一方、従来の化学硬化型のものでは、練和後24時間経過した時点で細胞毒性が認められなくなった。(3)本試作品の歯質接着性における各種歯面処理剤の効果について、サーマルサイクリング試験を行なって検討した。その結果、無処理、ポリアクリル酸処理、クエン酸処理の順に歯質接着性の向上が認められた。2.充填材料としてのグラスアイオノマーセメント幼若永久歯の齲触治療において、充填材料としてグラスアイオノマーセメントを用い、その予後に関する評価を行なった。これについては、現在調査中である。以上の研究については今後とも予後調査を継続し、3年経過時における調査結果にもとづいてグラスアイオノマーセメントの有用性に関する最終評価を行なうことになる。小児歯科領域へのグラスアイオノマーセメント充の応用に関して、以下の研究を行った。1.毒性試験40秒間光照射した光硬化型グラスアイオノマーセメント(LCIII)をラット皮下組織に埋め込み、一定期間後に生じる生体反応を病理組織学的に観察した。陽性対照をNi、陰性対照をTiとしてこれらと比較したところ、3日後および7日後には軽度の炎症反応が認められたが、30日後に埋入試料に対する被包化がすすんだ。このことから、LCIIIは高い生体親和性を有することが示された。2.臨床的評価LCIII填塞後1年までは、口腔内診査において脱落が認められず、良好な経過を示した。しかし、填塞後1年を過ぎると部分脱落がみられるようになり、口腔内診査による評価では、経過日数が496765日の間で、ほぼ40%強に部分脱落が認められるようになった。走査型電子顕微鏡による評価では、316585日の間に診査されたもので50%前後、586675日の間に診査されたもので0%、676585日の間に診査されたもので13%の完全保持率を示し、部分脱落が多く認められるようになった。しかし、完全脱落は1例もなかった。二次齲蝕は5例に認められ、これらはすべて416日以降にシ-ラントが脱落した部位に発症したものであった。以上のことから、LCIIIを臨床応用する際には、1年前後で確実な定期診査を行い、必要に応じて再填塞すべきと考えられた。
ウォーラセア海域における生活世界と境界管理の動態的研究

本研究はフィリピン南部を含むウォーラセア海域世界の20世紀における構造と動態を、海外での臨地調査と公文書館などでの文献・資料調査を通じて、(1)海域住民の生活世界、(2)その生活世界のつながりとしての海域ネットワーク、(3)生活世界とネットワーク双方を支配・管理する政治制度、の3点に注目することにより明らかにしようとした。初年度は上述の(1)(3)について各メンバーが個別調査を行ったほか、スラウェシ島沿岸部において合同広域調査を遂行した。その結果、当該海域における生活世界とネットワーク、そして政治制度の間の相互作用に関するアウトラインを描出することができた。次年度はマクロな政治的文脈における、ウォーラセア海域の生活動態に調査の重点を置きながら、(1)(3)について引き続き個別調査を行ったほか、西ティモール沿岸域において合同調査を、そしてインドネシア科学院のメンバーとの間で意見交換を行った。その結果、当該海域における住民登録・出入国管理の変遷、ならびに生業活動、人口移動、資源利用形態の変化を国家の開発政策等と相関させながら明らかにすることができた。最終年度も引き続き(1)(3)についての個別調査を行い、そしてジャカルタのインドネシア科学院で平成16年3月に開催された国際ワークショップにおいて成果報告を行った。そこでは、20世紀という時間枠の中でウォーラセア海域の各小海域圏が住民の杜会経済的空間として編成・再編成されてきた歴史過程を、近代国家による領域管理の進展と相関させながら跡づけることを共通の課題とした。そして最終的な成果として、本研究の当初の目的であるウォーラセア海域の構造と動態を明らかにするべく、上述の(1)(3)の視点を3ヵ年の調査結果をもとに総合化し、ワークショップでの報告ならびに議論をまとめ、成果報告書として編纂した。今年度は研究分担者9名と海外共同研究者2名が、交付申請書の目的に従い海外で合同広域調査と個別調査をおこなった。合同調査:研究代表者のアビナウレス、分担者の立本、田中、海外共同研究者のアレックスらが、スラウェシ島沿岸部において、人と商品の移動に関する概括調査をおこなった。同時にハサヌディン大学(マカッサル)とサムラトラギ大学(マナド)において、本研究の概要を報告した。個別調査:各メンバーは本研究の3つの軸、(1)海域住民の生活世界、(2)海域ネットワーク、(3)前二者を支配・管理する政治制度に関する臨地調査をおこなった。(1)については立本(スラウェシ南部)、長津(スラウェシ南・北部)、川田とマカリオ(ビサヤ海域)が、人口移動に起因する社会生活の再編に焦点をおいて、(2)については田中(スラウェシ沿岸)、山田(ボルネオ東・西岸)、田和(マレー半島西岸)が、森林・海洋資源利用とその流通ネットワークに焦点をおいて、(3)についてはアビナウレス(フィリピン)、白石(インドネシア)、濱下(香港等)が、出入国管理・税関制度の形成に焦点をおいて、それぞれ調査を実施した。ウォーラセア海域においては、20世紀初頭に国境が画定されて以来、植民地期、独立国家期のいくつかの局面で、海の管理制度が整備されていった。しかしそうした局面においても同海域の住民は、商業志向の強い人口移動を活性化させ、海域ネットワークを再構築していった。海域住民は管理制度を逆手にとり、国家間の様々な差異を商業的に利用することを試みたからである。本年度の成果は、特にマカッサル海峡圏とスルー・セレベス海圏における調査により、こうした歴史過程のアウトラインを描けたことである。そのアウトラインを具体的な事例によって肉付けするため、次年度以降各メンバーは、特定の村、ネットワーク、政治制度に焦点をおいて調査を進める予定である。今年度は、国内研究者15人(研究協力者を含む)と海外研究協力者3人が、海外において臨地調査および公文書館等における文献調査に従事した。

昨年度に続き、複数のメンバーによる合同広域調査と、各メンバーの個別の定点調査がおこなわれた。合同調査:山田・長津、川田、赤嶺は、インドネシア科学院において同科学院社会文化研究所の研究者と、ウォーラセア海域の生態的、歴史的編成に関する意見交換会をおこなった。その後、海外研究協力者のジョン・ハバを加え、西ティモール沿岸域において、島嶼間交易とオーストラリアへの越境漁業の実態に関する臨地調査をおこなった。個別調査:各メンバーは本研究の3つの研究課題に関する臨地調査をそれぞれおこなった。(1)海域住民の生活世界:立本(リアウ州、南スラウェシ州)、清水(スルー海域)、川田、マカリオ(ビサヤ海域)が、国家開発政策と人口移動の連動性、開発による海域景観の変化に関する調査をおこなった。(2)海域ネットワーク:田中(フローレス海域)、山田(南カリマンタン)、田和(マレー半島西岸)、赤嶺(シンガポール周辺海域)が、マングローブ帯・浅海域の水産資源の商品化と沿岸生態環境の変容に関する調査をおこなった。(3)生活世界とネットワークを支配・管理する政治制度:アビナウレス(フィリピン)、白石(インドネシア)、濱下(香港等)が、密貿易・密入国の展開と国境管理の制度化に関する歴史資料の収集をおこなった。今年度は、マクロな政治的文脈における、ウォーラセア海域の生活動態に調査の重点がおかれた。(3)の研究課題の担当者は、ウォーラセア海域の住民登録・出入国管理システムの変遷を、(1)と(2)の研究課題の担当者は、各調査地における生業活動、人口移動、資源利用形態の変化を、それぞれ国家の開発政策等との相関において明らかにするための調査をおこなった。今年度は、国内研究者10人(研究協力者を含む)と海外研究協力者1人が、海外での臨地調査と献調査に従事した。個別調査は次のとおりである。1.海域住民の生活世界の変動に関する調査長津はサバ州においてキリスト教徒原住民の人口移動に関する臨地調査を、清水はシンガポールにおいてフィリピン人コミュニティの形成に関する資料調査をおこなった。他に海外研究協力者のジョン・ハバがスラウェシ-マレーシア間の出稼ぎに関する臨地調査をおこなった。2.生態資源と海域ネットワークの調査田中と落合はフローレス海域において、ドメスティックな森林資源の利用と流通に関する調査をおこなった。田和、赤嶺、川田は、マカッサル海峡域、ビサヤ海域などにおいて小規模漁業の商業化過程と海産資源の劣化に関する調査をおこなった。3.海域ネットワークと支配制度に関する比較調査アビナウレスと白石は、フィリピン、タイ、インドネシアにおいて軍と警察制度の形成に関する歴史資料調査をおこなった。3月には本プロジェクトのメンバー7名(アビナウレス、田中、濱下、長津、赤嶺、落合、河野(研究協力者))が、ジャカルタのインドネシア科学院(LIPI)で開催された国際ワークショップにおいて成果報告をおこなった。
発声に注目した東アジア言語声調の音韻的研究

2018年度はベトナム語・中国語ともに調査環境の整備、基礎データの収集、分析方針の策定を中心に行なった。また、それらに加えて、より高度な声調分析を行うために最新の統計分析方法を適用した論文を発表し、今後のベトナム語・中国語の分析に適用可能であるかを検討した。以下、各点について詳述する。ベトナム語の調査は2018年8月にハノイにて現地調査協力者を確保して基本的な声調体系と発話中での声調実現に関するデータを収集した。帰国後、データの整理作業と分析方針を決定し現在分析を行なっている。それと同時に、これまでのベトナム語声調音韻論の先行研究を収集し、特に「発声を弁別的に用いる声調」がどのような音韻構造を持つと解釈されるのかを詳細に調査した。中国語の研究では、北京語話者の声調体系の詳細な音声データを収集した。音声データの分析の結果、北京語では弁別的では無いものの発声の変化を伴いやすい低声調が、上記ベトナム語の「発声を弁別的に用いる声調」と類似点が多いことが分かった。統計に関しては声調分析で有効と考えられている最新の統計分析(Smoothing Spline ANOVA: SSANOVA)を既存の上海語データに適用した論文を発表した。SSANOVAはピッチ曲線全体を明確に比較できる点が強みであり、従来の「点的な統計処理」よりも信頼性が高く、中国語(普通話)やベトナム語のピッチ曲線の分析でも問題なく利用できることが分かった。ベトナムでの調査を行う上で必要な現地協力者を得ることができ、さらに本年度収集するべき基本データは全て取ることができた。2019年度は、引き続き声調に関する音声データ収集を行う。ベトナム・ハノイにて夏と春の2回の現地調査を行い、特に朗読音声など長時間の発話音声の収集を目指す。これらのデータの分析を進めつつベトナム語声調音韻論の考察作業を始める。特に「発声を弁別的に用いる声調」が発声と直接関連する音韻素性を持つのかを単独発話および文章朗読の音声データから検証する。2019年度中に先行研究のレビューと初期調査をまとめた報告を発表することを目指す。中国語に関しては引き続きデータの拡充を進めつつ、発声の変化を伴いやすい声調の詳細な記述を行う。必要であれば、中国北京での現地調査を行う。2018年度は2回のベトナム現地調査を予定していたが2018年8月の1度しか行くことができなかったため、次年度使用額が生じた。2019年度は2回のベトナム現地調査および1回の中国現地調査を計画しており、当初の交付予定額では旅費の不足が生じる恐れがあったため、次年度使用額は旅費に補填する予定である。
メーキャップ化粧品のデザイン技術開発に向けた熱工学のアプローチ

メーキャップ化粧品であるファンデーションの効率的開発のために,ファンデーション粒子の形状や光物性が,皮膚の見え方に与える影響を明らかにできる解析ツールの開発を行ってきた.具体的には,1)皮膚のふく射物性の計測手法・装置,2)皮膚キメにおける光挙動を予測できる数値モデル,3)皮膚表面に塗布されるファンデーション粒子層のふく射性質の評価手法・装置の開発をおこなった.メーキャップ化粧品であるファンデーションの効率的開発のために,ファンデーション粒子の形状や光物性が,皮膚の見え方に与える影響を明らかにできる解析ツールの開発を行ってきた.具体的には,1)皮膚のふく射物性の計測手法・装置,2)皮膚キメにおける光挙動を予測できる数値モデル,3)皮膚表面に塗布されるファンデーション粒子層のふく射性質の評価手法・装置の開発をおこなった.本研究では,化粧粒子および肌の光学的性質の詳細を調べるとともに,皮膚内部を含む微視的な光伝播と関連づけて,肌の見え方に及ぼす,化粧粒子およびその塗り方の影響を明らかにすることを目的とする.また.この知見に基づき,粒子デザインの段階から皮膚の見え方を予測できる解析ツールの開発をめざす.平成22年度では,化粧を施される肌の光性質を明らかにするために,皮膚の散乱位相関数の計測装置を開発し,実際に,培養皮膚を対象に計測を行った.加えて,散乱位相関数の波長依存性についても明らかにした.また,この年度では,皮膚のキメが肌の見え方に与える影響を明らかにするために,加齢により変化するキメ構造が,その光伝播に与える影響を,実験と解析により評価した.まず,キメ構造を転写したレプリカを作成し,その構造により反射される光の2方向分布を計測した.この結果と,独自に考案した解析モデルによる予測と比較し,解析モデルの有用性,妥当性を検証した.加えて,20代女性から50代女性のキメ構造の特徴をレーザー顕微鏡により調べた.その結果,肌表面の凹凸の空間周波数が,年齢とともに減少すること,特に,40才以降にその減少が顕著であることがわかった.さらに,得られた構造データを基に,光散乱伝播解析を行った結果,年齢によるキメ構造の違いは,皮膚表面のにおける反射の指向性,特に,鏡面反射方向に現れることが明らかになった.この知見は,これまでの肌のてかりに関する経験的な見方と一致した.本研究では,化粧粒子および皮膚の光学的性質の詳細を調べるとともに,皮膚内部を含む微視的な光伝播と関連づけて,皮膚の見え方に及ぼす,化粧粒子およびその塗り方の影響を明らかにすることを目的とする.また.この知見に基づき,粒子デザインの段階から皮膚の見え方を予測できる解析ツールの開発をめざす.前年の平成22度から23年度の半ばに,皮膚自体,特に,皮膚表面のキメ構造が皮膚の見え方に与える影響を明らかにしてきた.皮膚を散乱・吸収性媒質と捉えた際の光物性の計測法を確立できたことで,皮膚の光性質はほぼ把握できたと言える.また,その皮膚の光性質,特に反射性質を予測するための解析モデルも確立できた.平成23年度では,ファンデーションの機能評価を行うために,まず,ファンデーションそのものの光性質を把握するための計測装置の開発を行ってきた.その結果,半球反射率,半球透過率を広い波長範囲で計測できる分光装置した.さらに,これまでにない新たな手法として,蛍光剤を用いた半球透過率計測手法を提案,その妥当性に関して検討してきた.この手法は,皮膚の光性質として,未だ,明らかとなっていない皮膚-空気界面を透過する光に与えるキメ構造の影響を明らかにできるもので,ファンデーション層(あるいは,キメ構造をもつ皮膚-空気界面)を拡散的に透過してきた光を,一旦,蛍光層に入射させ,そこから発せられる蛍光を計測することで,複雑なミラー光学系なしに,半球透過率を求めるものである.この系に対する数値シミュレーションも併せて実施しており,理論上の妥当性は検証している段階にある.本研究では,化粧粒子および肌の光学的性質の詳細を調べるとともに,皮膚内部を含む微視的な光伝播と関連づけて,肌の見え方に及ぼす,化粧粒子およびその塗り方の影響を明らかにすることを目的とする.また.この知見に基づき,粒子デザインの段階から皮膚の見え方を予測できる解析ツールの開発をめざす.平成23年度末時点で,皮膚内部の光物性を計測するための装置(散乱位相関数を計測する装置を含む)をほぼ完成させ,なおかつ,皮膚表面の光挙動についても詳細なデータを取得しつつあった.研究最終年度となる平成24年度では,信頼にたる光物性データを取得できる装置を完成させると同時に,皮膚表面の光挙動を調べた実験データを基に,それを予測できる数値解析モデルの構築ができた.さらに,この年度では,メーキャップ化粧品であるファンデーション粒子層の光性質を実験的に調べるための蛍光を利用した半球透過率計測装置を開発し,実験と数値解析の両方からその手法の妥当性を検証した.また,これと,研究代表者らが開発してきた半球透過率,反射率と併用して,ファンデーション粒子層の光性質に与える粒子径,および,粒子層厚さの影響を調べた.その結果,粒子径,化粧粒子層が皮膚の反射性質に与える影響は明らかとなったが,粒子個々の性状が粒子層の反射性質に与える影響を予測するまでには至らなかった.この部分のモデル構築には,本研究をベースにさらなる検討が必要である.この点に関しては未達といえるが,粒子層の反射性質に関する実験結果を用いることで,肌の見え方を予測できるようになっており,当初の目的の大部分を果たせたと言える.一方,本研究の成果の一つである皮膚の光物性計測装置は,現在,化粧品業界の標準的計測装置としての地位を確立しつつある.

このように,期待以上の成果が得られたものもあり,本研究が当該分野に果たした貢献は極めて大きい.これまでの2年間を通じて,散乱位相関数の計測装置を開発できたことで1.皮膚内の光伝播を把握するために必要な光物性の計測手法を確立できた.さらに,皮膚表面の光挙動を把握するためのモデルも提案し,ほぼ,その有用性についても検証できつつあり,概ね順調に進展しているといえる.しかし,粒子散乱に関しては,単一粒子の解析は出来ているものの,ファンデーションのように凝集した粒子の光性質を予測できるモデルが確立されていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚表面の光挙動を予測するための解析モデルの検証と,ファンデーションのように粒子が凝集した状態にある媒質の光性質を予測できていない.今後は,新たなモデル化を試みると同時に,化粧の仕方により光反射性質はどうのように変わるかについて検討を進める.24年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝的アルゴリズムによる高層構造物に適した層間設置型制振装置の最適配置法

本研究は,近年実際の構造物への適用例が増えつつある層間設置型制振装置の構造物への配置方法を検討したものである。当該研究対象は,現在装置が普及している日本やアメリカにおいても未確立の問題であり,今後の層間設置型制振装置のさらなる普及を考える上で観点で極めて重要な問題である。層間設置型制振装置の最適配置法の検討で問題となるのは,最適配置法の定義,使用装置数と建物階層数の増大で配置組み合わせが指数乗に増加すること,そして,最適配置が構造物の動特性や設計条件,解析時の入力波に依存することである。このため,最適配置を行う際には,まず,なんらかの高速かつ柔軟性を有した最適化アルゴリズムが必要となる。本研究では遺伝的アルゴリズムを用いている。本年度は,まず,昨年度に引き続き,超高層建物を想定した40層建物モデルに1000体の層間エネルギ吸収型制振装置を配置する際の配置問題において,様々な入力波に対して複数の設計要求を満たすような入力波に対して高いロバスト性を有する最適配置方法を検討した。設計要求としては,建物全層を対象とした最大層間変位の低減,建物に使用する制振装置数の削減,そして,単位装置当たりの平均エネルギ消費量の増加である。これらの設計条件を用いることで,制振効果,経済性,配置効率を評価する。対入力波ロバスト性に関しては,建物の低次のモードを励起するような人工地震波を用い,他の入力波に対して高いロバスト性を有する適正配置の生成を行った。結果より,解析対象建物の低次モードを励起する人工地震波を用いて最適配置を検討することにより,他の入力波に対しても設計要求を満たすような対入力波ロバスト性を有した最適配置が得られることを明らかにした。また,次の段階として,本研究結果を実証することを目的とした実験モデルの設計を行い,40層建物を5層建物モデルにて表現可能なスケールダウンを試みた設計を実施し,その予備解析を行った。本研究は,現在未確立であり,今後の層間設置型制振装置の普及の観点で重要な問題と思われる装置を建物に適用する際の最適設計方法および配置選定システムの開発を目的とするものである。本年度は,超高層建物を想定した40層建物モデルに1000体の層間エネルギ吸収型制振装置を配置する際の配置問題を検討した。特に様々な入力波に対して複数の設計要求を満たすような,入力波に対して高いロバスト性を有する最適配置方法を検討した。なお,最大層間変位は,耐震安全性の観点から用いた。実際の設計段階では,任意の降伏荷重を設定することにより,建物応答を弾性範囲内に押さえるような設計条件を想定したものである。対入力波ロバスト性に関しては,最大速度25kine,1秒から6秒までの周期成分での速度応答スペクトルが一定となる人工地震波を用い,建物の低次モードを励起することにより,他の入力波に対して高いロバスト性を有する適正配置の生成を目的とした。対入力波

ロバスト性に関しては,建物の低次のモードを励起するような人工地震波を用い,他の入力波に対して高いロバスト性を有する適正配置の生成を行った。結果より,解析対象建物の低次モードを励起する人工地震波を用いて最適配置を検討することにより,他の入力波に対しても設計要求を満たすような対入力波ロバスト性を有した最適配置が得られることを明らかにした。また,次の段階として,本研究結果を実証することを目的とした実験モデルの設計を行い,40層建物を5層建物モデルにて表現可能なスケールダウンを試みた設計を実施し,その予備解析を行った。