hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
四足歩行・走行における歩容生成・遷移の物理的メカニズムに関する構成論的理解

研究代表者が提案した「支持脚から遊脚への脚相遷移に脚負荷を用いることにより姿勢制御とリズム運動制御を統合することが出来る制御器」を既存の四足ロボット「小鉄」に適用し,歩行速度に応じたwalk, trot, pace歩容間自律遷移を実現した.これは四足動物の歩容遷移を抽象的な数式のみで表現される位相ダイナミクスのレベルではなく,身体性やセンサーフィードバックと結びつけ,実世界での物理現象として説明できるレベルの仮説として提案し,ロボットを用いてその妥当性を実証したことを意味している.また,歩容遷移実験をトレッドミル上で行う際,「小鉄」がベルトから外れないように,水平面内位置・姿勢の視覚誘導を導入し,リズム運動制御への摂動に対してもこの制御器が有効であることを示すために,左右のベルト速度が異なるsplit-beltトレッドミル上での歩容適応の実験を行った.すなわち,片側のベルト速度の変化情報がPEP(Posterior Extreme Position)腰ピッチ関節角度として脚相遷移条件に入ることにより,安定した歩容すなわち脚の加負荷・除負荷パターンが不安定になり,それにともないロール面内姿勢が不安定になったとき,この手法がセンサーフィードバックにより脚間位相差を調節し歩容適応が実現された.ただし,duty比の変化等に関して除脳ネコsplit-belt適応実験結果との整合性は今後の検討課題となっている.さらに,「小鉄」では走行で現れるbound歩容の実現が難しいため,新たにバネ受動関節を持つ四足走行ロボットを製作し,シミュレーションと並行して走行でのtrot, pace, bound歩容の実現を試みたが,歩行から走行への遷移に伴う自律歩容遷移についてはまだ不十分な点が残された.四足動物の移動速度に応じた歩容(walk, trot, bound)間自律遷移のメカニズムを,抽象的な数式のみで表現される位相ダイナミクスのレベルではなく,身体性やセンサーフィードバックと結びつけ,実世界での物理現象として説明できるレベルの仮説として提案し実証を試みる.申請者はこれまでに,四足歩行において支持脚期から遊脚期への脚相遷移に脚負荷を用いることにより姿勢制御とリズム運動制御を統合することが出来る制御器を設計し,その有効性を確認した.歩容遷移の具体的なメカニズムに関する仮説として以下を提案する.(a)ある移動速度で歩容は安定している.(b)移動速度変化情報がPEP(Posterior Extreme Position)腰ピッチ関節角度として位相ダイナミクスに入ることにより,安定した歩容すなわち脚の加負荷・除負荷パターンが不安定になり,それにともないロール面内姿勢とピッチ面内姿勢が不安定になる.(c-1)姿勢の不安定化にともない脳幹経由の前庭脊髄反射に相当する姿勢制御が一時的に働き,脚の加負荷・除負荷パターンを修正した結果として安定な別の歩容に遷移する.(c-2)あらかじめ設定されていたCPG間の抑制性または興奮性の結合の影響により歩容遷移が生じ,脚の加負荷・除負荷パターンが遷移し結果として姿勢は安定化される.(c-1)と(c-2)のどちらがより有効かつ適切であるかを検証するために,力学シミュレータ上に三次元四足ロボットのモデルを新たに構築し,初期パラメータに応じて安定な各歩容が生成されることを確認した.また,力学シミュレータ上の四足ロボットモデルの関節に機械的剛性可変メカニズムを導入し,基本的な動確認を行った.力学シミュレータ上に三次元四足ロボットのモデルを構築し,安定した歩容の生成,機械的剛性可変メカニズムの導入と基本的な動作確認・各歩容でのエレルギ消費の確認などを行うことができた.一方,実際の四足ロボット「小鉄」の腰ピッチ関節駆動部を機械的剛性の連続的な変化が可能なように改造する件はまだ設計段階である.四足動物の移動速度に応じた歩容(walk, trot, bound)間自律遷移のメカニズムを,抽象的な数式のみで表現される位相ダイナミクスのレベルではなく,身体性やセンサーフィードバックと結びつけ,実世界での物理現象として説明できるレベルの仮説として提案し実証を試みる.これまでの研究実績として,低速walk歩容において支持脚期から遊脚期への脚相遷移に脚負荷を用いることにより姿勢制御とリズム運動制御を統合することが出来る制御器を設計し,姿勢制御への摂動に対して有効に働くことを示した.次の段階として,リズム運動制御への摂動に対してもこの制御器が有効であることを示すために,split-beltトレッドミル(左右のベルト速度を独立に変えることができるベルトコンベーア)上での歩容適応のシミュレーションおよびロボットを用いた実験を行った.結果を除脳ネコの小脳レベルでのsplit-belt歩容適応実験結果と比較することにより,提案した手法の妥当性を示した.すなわち,tied-beltトレッドミル(左右のベルト速度が同じ)の速度を上げたとき,ベルト速度の変化情報がPEP(Posterior Extreme Position)腰ピッチ関節角度として位相ダイナミクスに入ることにより,安定した歩容すなわち脚の加負荷・除負荷パターンが不安定になり,それにともないロール面内姿勢が不安定になったとき,提案したこの手法がセンサーフィードバックにより脚間位相差を調節し結果としてwalkからtrotへの歩容遷移を生じさせるメカニズムとなりうることを実験で示した.split-beltトレッドミル上での歩容適応,すなわち,片側ベルト速度の変化により安定した歩容が不安定になるが脚間位相差が適切に調節される手法を提案しシミュレーションにより有効性を示した.同じ手法を四足ロボット「小鉄」に適用しsplit-beltトレッドミル上での歩容適応を実現した.

さらに,tied-beltトレッドミルの速度を上げたときの自律歩容遷移にこの手法がそのまま適用可能であるかどうかを現在シミュレーションにより検証中である.一方,「小鉄」の腰ピッチ関節駆動部を機械的剛性の連続的な変化が可能なように改造する件はまだ設計段階である.研究代表者が提案した「支持脚から遊脚への脚相遷移に脚負荷を用いることにより姿勢制御とリズム運動制御を統合することが出来る制御器」を既存の四足ロボット「小鉄」に適用し,歩行速度に応じたwalk, trot, pace歩容間自律遷移を実現した.これは四足動物の歩容遷移を抽象的な数式のみで表現される位相ダイナミクスのレベルではなく,身体性やセンサーフィードバックと結びつけ,実世界での物理現象として説明できるレベルの仮説として提案し,ロボットを用いてその妥当性を実証したことを意味している.また,歩容遷移実験をトレッドミル上で行う際,「小鉄」がベルトから外れないように,水平面内位置・姿勢の視覚誘導を導入し,リズム運動制御への摂動に対してもこの制御器が有効であることを示すために,左右のベルト速度が異なるsplit-beltトレッドミル上での歩容適応の実験を行った.すなわち,片側のベルト速度の変化情報がPEP(Posterior Extreme Position)腰ピッチ関節角度として脚相遷移条件に入ることにより,安定した歩容すなわち脚の加負荷・除負荷パターンが不安定になり,それにともないロール面内姿勢が不安定になったとき,この手法がセンサーフィードバックにより脚間位相差を調節し歩容適応が実現された.ただし,duty比の変化等に関して除脳ネコsplit-belt適応実験結果との整合性は今後の検討課題となっている.さらに,「小鉄」では走行で現れるbound歩容の実現が難しいため,新たにバネ受動関節を持つ四足走行ロボットを製作し,シミュレーションと並行して走行でのtrot, pace, bound歩容の実現を試みたが,歩行から走行への遷移に伴う自律歩容遷移についてはまだ不十分な点が残された.現在設計段階である四足ロボット「小鉄」の腰ピッチ関節駆動部の改造を行い,「小鉄」にシミュレーションで開発した制御器を実装し,各歩容をトレッドミル上で個別に実現する.同時に機械的剛性可変機構の動作評価とエネルギ効率評価を行い,問題があればさらに再改造のための設計を行う.さらに力学シミュレータ上の制御器に上記実績の概要で述べた仮説(b),(c-1),(c-2)相当部を実装し,歩容の不安定化,歩容遷移が発生する条件を検討する.低速walk歩容において支持脚期から遊脚期への脚相遷移に脚負荷を用いることにより姿勢制御とリズム運動制御を統合することが出来る制御器により,tied-beltトレッドミルの速度を上げたときtrot歩容への自律遷移が可能なことをシミュレーションとロボットを用いた実験により示す.また,左右脚間だけでなく前後脚間の位相調節メカニズムを導入し,bound歩容への自律遷移が可能なことをシミュレーションにより示す.さらに,「小鉄」の腰ピッチ
変容するエチオピア諸言語の静態と動態に関する総合的研究，ならびにデータベース構築

研究が余り進んでいないエチオピアのオモ系,クシ系,ナイル・サハラ系の諸言語を対象にして,それら言語の言語学的な記述を進めるとともに,大きく変容しつつある現代において言語もどのように変わりつつあるかを明らかにしようとすることを主眼に,現地調査を行ってその実態を明らかにした。後者については特に文字化の過程に焦点をあてて調査・研究を行った。また,得られたデータをGISを使ったデータベースに組み込むことにより,基礎的なデータの蓄積を行い研究の基盤を提供するだけでなく,他の研究者も利用できるできる体制を整えることにより,類型論的な研究などにも貢献できることになった。1.エチオピアの諸言語のデータ収集ならびに動態状況の解明:(1)データの収集については分担者,研究協力者(日本及びエチオピアの研究者)により,バスケト語,コウェグ語,コンソ語,ハマル語,アムハラ語,ディメ語といった系統も異なる諸言語について音韻,語彙,文法にわたって基礎的なデータを蓄積する事が出来た。これらは今後の研究の重要な基礎を提供するものである。また,ハマル語の方言の存在やアムハラ語の母音の音響的特質などについて新たな知見が得られた。(2)動態状況に関しては,特に文字化の様相に焦点を当て,コンソ語,バスケト語,バンナ語,アリ語についてその状況の調査,資料の提示,分析を行い,その実態の解明を進めた。なお,これらの調査を更に円滑に行うため,エチオピア人研究者を招聘し,共同研究体制の一層の推進を図った。2.エチオピア諸言語のビブリオグラフィー作成:アジスアベバ大学エチオピア研究所の図書館等で現地研究者による研究を把握する為,学士・修士論文のリストを作成した。更にグラゲ諸語については論文の現物を確認し,より正確なビブリオグラフィー作成への作業を進める事が出来た。3. GISサーバの属性検索システムの改良と各言語のデータベース構築:ウェブ上で行える,GISを用いたエチオピア諸語の言語特徴に関する検索システムの研究開発を行った。4.エチオピアの諸言語の入門書作成:以前科研費により刊行したアムハラ語入門書の続編の作成を引き続き行ったが,最終的な完成には至らず,23年度完成を目指す事となった。オロモ語については作成に向けての準備的作業を行った。1,エチオピアでの言語調査による言語データの収集ならびに言語動態についての調査:(1)分担者,研究協力者(日本及びエチオピアの研究者)により,バスケト語,コウェグ語,コンソ語,ハマル語,アリ語,アッレ語,アムハラ語,マスカン語といった系統も異なる諸言語について音韻,語彙,文法にわたって基礎的なデータを更に蓄積する事が出来た。特にこれまでに報告がほとんどないアッレ語やコウェグ語のデータを得られたのは意味深いものである。なお,得られたデータの分析を含む知見の交換,および現地調査の円滑化を図るためエチオピア人研究者2名を招聘し,検討会を行ったが研究を進展させる上で極めて有益であった。:(2)動態状況に関しては,引き続き文字化の様相に焦点を当て,コンソ語,バスケト語,アリ語についてその状況の調査,資料の提示,分析を行い,その実態の解明を進めた。2.エチオピアでの資料調査:ビブリオグラフィーを更に充実させるためにアジスアベバ大学図書館で現地研究者の発表論文を中心にデータを集めた。3.GISサーバの改良とデータベース構築:検索システムを更に改良し,web上で検索が行えるシステムをほぼ完成した。内容面での充実を図るために本研究によって得られた各言語のデータおよびこれまで発表されたデータを順次取り込み中である。このシステムを活用することによって様々な言語特徴の相関についても容易に検索が行えるようになった。4.エチオピア諸言語の手引きの作成:アムハラ語入門の完成を目指したが,残念ながら完成には至らなかった。またこれまでのオロモ語にかわり新たにバスケト語の手引き作成に向け基礎的な検討を行った。5.電子ジャーナルの創刊:これまでの報告書を発展的にStudies in Ethiopian Linguiesticsという電子ジャーナル化し,他の研究者との密接な関連を図る体制を築いた。1.エチオピアの諸言語のデータ収集,分析:(1)新たなデータの蓄積:バスケト語(対話テキストの収集および分析),アッレ語(語彙収集と例文収集)。なお,これらの調査を通じて,エチオピア人研究者との協力関係を一層密接なものにすることが出来た。(2)これまでの言語調査を基にする資料整理と分析:コウェグ語(文法のまとめ),ハマル語(受身と使役を意味する文についての動詞形態に注目する分類・整理),コンソ語,ドビ語,マスカン語,アリ語(文字化テキストの分析,継起形の分析)2. GISサーバーの改良とデータベース構築:引き続きGISサーバーを改良した。

また,これまで収集したオモ諸語(ハマル語、バンナ語、カロ語)の語彙・例文のデジタル化を進め,さまざまな観点から検索可能にするための文法タグの考察と整理を行った。これらは今後徐々にデータベースに反映させていく。3.エチオピアの諸言語の文字化支援テキストならびに入門書の作成:母語話者のためのバスケト語教材として、絵付き文字テキスト及び教師用文法書を作成し、バスケトの3つの小学校に配布した。これはこれまでの研究成果を当該言語話者に還元すると言う重要な意味を持つものである。なお,『アムハラ語入門』の改訂増補版の作成を引き続き進めたが,完成には至らなかった。4.電子ジャーナル第3号の発刊:成果をまとめ,電子ジャーナルとして刊行を開始したStudies in Ethiopian Languagesの第3号を発刊(5月に最終的にアップロードの予定)。本号には昨年に引き続きエチオピア人研究者3名の寄稿を得ることが出来,共同研究の成果が現れている。1.エチオピアでの言語調査による言語データの収集ならびに言語動態についての調査:(1)代表者,分担者,研究協力者(日本及びエチオピアの研究者)により,バスケト語,アッレ語,ディメ語,ニャンガトム語,アムハラ語,マスカン語,ドビ語といった系統も異なる諸言語についての基礎的なデータの収集,ならびに言語学的な分析を進めることが出来た。これらは今後の研究の重要な基礎を提供するものである。特にアッレ語やコウェグ語はこれまでのデータの蓄積が少ないものであり,貴重なデータとなるものである。またエチオピアにおいて,エチオピア側研究者と知見の交換を行うとともに,今後の共同研究の更なる実質化に向けての議論を深めた。(2)動態状況に関しては,引き続き文字化の様相に焦点を当て,バスケト語,アリ語についてその状況の調査,資料の提示,分析を行い,その実態の解明を進めた。またバスケト語について『母語話者のためのバスケト語教材』を作成したが,これは研究成果を当該言語話者に還元する意味も持つものである。2.GISサーバーの改良とデータベース構築:サーバーを改良するとともに,内容面での充実を図るため,本研究によって得られた各言語のデータおよび既発表データの取り組みを引き続き行った。また,このシステムを活用することで様々な言語特徴の相関についても容易に検索が行えることを広くアピールするために学会発表を行った。研究成果を広く他の研究者が利用できる体制の基盤がこれで大きく整ったと言える。3.エチオピア諸言語の手引きの作成:昨年に引き続き『アムハラ語入門』改訂増補版作成のための作業を進めた。また,バスケト語の手引き作成に向けての検討を更に進めた。4.電子ジャーナル第2号の発刊:成果をまとめ,昨年度新たに電子ジャーナルとして刊行を開始したStudies in Ethiopian Languagesの第2号を発刊した。データ収集ならびにデータベース構築およびGISサーバーの改良は順調に進んでおり,本グループ内だけでは無く世界中の研究者に利用してもらえる体制が出来た。ただ,言語動態の解明については文字化の様相以外にはまだ余り方向性が見えていない状況である。
日本における護符文化の解明

英国オックスフォード大学ピットリバース博物館で、明治時代に東京帝国大学で英語学・国語学の教師をしたチェンバレンのコレクションを調査した。その結果、護符資料の点数が知られていたよりずっと多く、資料は全国の社寺に及び、特に神社関係のものが多いことなどの新知見を得た。また国内調査でも、14世紀以来現在まで使われ続けている牛玉宝印(ごおうほういん)版木を確認し、これまで知られていなかった牛玉宝印を確認するなど、数多くの新知見を得た。それらの知見の多くは、2010年6月に発行される『日本の護符文化』(弘文堂)に掲載した。1、大学院生等の協力を得て事務局組織を確立し、定例の研究会も、「護符・起請文研究会」として3回開催し、連絡情報誌「護符・起請文研究」を創刊した。また、webでも情報公開のためのページを立ち上げるなど、外部の研究者との情報の共有化をはかった。2、国内調査としては、滋賀・京都・奈良・兵庫・山口県等で護符版木及び起請文等の調査を実施した。成果は多いが、中でも京都・東寺の「御影堂牛玉宝印」版木が中世以来持続して刷り出すのに使われていたことを確定できたことは重要な発見である。3、国外調査では、中国と台湾の道教、仏教寺院の調査を実施した。とりわけ台湾南部の道教儀礼で用いられる20種ほどの符について、名称・符形・用法を明らかにすることができ、現在用いられることがほとんど無いいくつかの符の資料を入手できたのは、今年度の調査成果として特筆すべき点である。4、護符に関するアンケートの詳細な分析がまとまり、かつては版木で刷られたものが現在では印刷になっていることが多いが、版木は使われていなくてもかなり残されていること、また版木でなく手書きの護符は、呪的な効果が期待されたものが多いことなどがわかった。5、フランク・コレクションについて整理とデジタル化が進んでおり、フランスの原本所蔵者とそのwebでの公開方法について打ち合わせを実施している。1、2008年度の特筆すべき成果は、英国オックスフォード大学ピットリバース博物館チェンバレンコレクションの調査であった。これは19世紀後半にお雇い外国人として日本に在住したB・H・チェンバレンの収集品で、就中日本の「おふだ」がその多くを占める。これまでこのコレクションを調査した日本の研究者は何人かいるが、ある目的に限った数日の閲覧にとどまり、収集した情報も断片的だった。そこで我々は現地に約1週間滞在し、300点余の資料を網羅的に調査した。その結果判明したことは、(1)資料の点数が知られていたよりずっと多く、(2)資料は全国の寺社に及び、特に神社関係のものが多い、(3)小泉八雲収集品が多いが、その他の資料も含まれる、などだった。この結果、このコレクションが19世紀後半の神社史を考える上で重要であり、19世紀末の資料として、1930年代の資料(グーランコレクション)、1970年代の資料(フランクコレクション)と合わせて時系列で検討するのに最良の資料であること等を確認した。2、調査団のオックスフォード滞在中、古山は同大学サックラーライブラリー等において古代ギリシア・ローマの神託・呪いに関する文献を収集した。3、チェンバレンコレクションの資料に見える寺社のうち、最北の金華山黄金山神社の調査を行った。その結果大半は20世紀めものだが、19世紀の火災以前の版木も残っていることが判明し、新資料を収集した。4、各地で起請文・牛玉宝印の実地調査を実施した。中でも福井県・劔神社文書の調査では、1393年の文書の料紙とされる牛玉宝印が、文書と別の料紙であることを初めて確認し、実地調査の意義を再認識させられた。5、フランクコレクションの画像と調書のデータベースのアップロードが400点ほどになった。近い将来データベースを一般に公開すべく、資料所蔵者との間で調整を行っている。1、国外の調査としては、昨年度に引き続いてイギリス・オックスフォード大学ピットリバース博物館のチェンバレンコレクションを調査した。昨年度とあわせて、600点の資料を調査、撮影し、護符に関してはほぼ8割方の資料蒐集を終えることができた。2、また台湾の道教信仰に関して調査した。台南の道教については比較的研究が蓄積されているが、符に関してはほとんど研究がされておらず、貴重な資料の蒐集ができた。3、国内の調査としては、山口県岩国市・防府市・下関市で、吉川氏および毛利氏関係の起請文・牛玉宝印の調査と、秋田県の佐竹氏関係の起請文・牛玉宝印の調査を実施した。新出の牛玉宝印を数多く見いだし、また、秋田調査では明治5年の血判起請文を確認できた。これは、これまで知られている起請文としては最新のものといえる。

4、チェンバレンコレクショシに残る護符の発行寺院調査を、長野県で実施した。すでに廃寺になっている寺もあったが、かつて発行していた「おふだ」に関する聞き取りができるなど、成果があった。5、神社に対する護符アンケート調査の分析結果の論文化が完了し、6月に刊行する『日本の護符文化』に掲載することになった。従来実施されることのなかったアンケードであり、今後同様の調査が行われる場合の指針ともなろう。6、平成22年3月17日4月27日の間、國學院大學伝統文化リサーチセンター資料館で企画展「日本の護符文化」が開催されたが、本プロジェクトも3年間の調査の成果を広く公開するため、これに協力した。7、平成21年6月26日にベルナール・フランク護符コレクションを所蔵するコレージュ・ド・フランス日本学高等研究所と國學院大學研究開発推進機構との間で研究協力に関する覚書が締結され、これによって本プロジェクトで整理が進められたフランクコレクションのweb上での公開の実現に向けて、大きな前進がなされた。
共感が援助を導く機構の認知神経科学的検討

本年度はまず,マインドフルネス傾向と共感性の関係を媒介する心理的特性についての調査を行った。昨年度の調査から認知的制御や自身の感情・思考の理解に関連するマインドフルネスの要素が共感性と正の関係にあり,判断や反応をしすぎないというマインドフルネスの要素が共感性と負の関係にあることが示唆されている。本研究では,マインドフルネス傾向と共感性の関係性を細かく検討するため,媒介要因としてエフォートフル・コントロール,感情調整,アレキシサイミア傾向を想定し,ウェブ調査を用いてデータの収集を行った。共感性とマインドフルネス傾向の関係性を詳細に検証することは,共感性に対するマインドフルネス瞑想の効果メカニズムの理解につながると考えられる。これらのデータは現在,解析中である。また本年度は,共感性とサイコパシー傾向の関係性に対する関係流動性の影響についての調査研究も行った。共感性が低いとされているサイコパシー傾向高者は,共感が「困難」なのではなく「デフォルトでない」可能性が指摘されている(Gillespie et al., 2014)。この指摘を鑑みるに,サイコパシー傾向高者は共感が重要な環境下では,当傾向低者と同様に他者への共感や援助行動を行う可能性が考えられる。よって本研究では,他者への共感や援助行動に影響を及ぼす社会生態的要因である関係流動性(Oishi et al., 2007; Schung et al., 2010)に着目し,ウェブ調査を用いてデータの収集を行った。本研究は,共感性と援助行動に対する個人的要因と環境的要因の相互作用を明らかにするという点で意義があると考えられる。これらのデータについても現在,解析中である。また,これまでの研究成果をまとめ,共感及び援助行動に対する遺伝子多型・神経活動・行動の連関に着目したモデルを提案した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,他者の心的状態の推測に対する心的ストレスの影響機構を検討するため, 1)遺伝子解析結果を加えた以前の実験データの追加解析, 2)視点取得傾向による個人差及び社会的状況に着目した心理学的実験を実施した.1.他者の心的状態を推測する際に自己の視点情報が妨害要因となり,前頭前野外側部がこのような自己視点情報による干渉の抑制に関連する(Vandeer Meer et al., 2011),しかし報告者たちの以前の研究から,心的ストレスにより自己視点情報の抑制プロセスが妨害されることが示唆されている(Himichi, Fujitaand Nomura, under review).本年度はその背景にある遺伝的基盤を検討するため,当研究の参加者の遺伝子解析結果を加え,データの追加解析を行った.その結果,オキシトシン受容体遺伝子多型G多型保有者は,心的ストレスが低い場合に他者の心的状態の推測時の前頭前野外側部活動が上昇するが,心的ストレス喚起後では対照的に当脳領域活動が妨害されることが示された.この結果は,社会的認知能力が高いとされるG多型保有者が心的ストレスによる妨害を受けやすいことを示しており,他者の心的状態の推測において遺伝子多型xストレス状態の交互作用が生じる可能性を示唆している点で重要である.2.他者の心的状態の推測における心的ストレスの効果について,これは対人的場面に固有な処理過程に及んでいるのか,また他者視点を取得する傾向の影響がみられるのか,という点は不明であるため心理学的実験によりその点を検討した.その結果,他者の視点を取得する傾向の高い人はストレス状態が低い場合に対人場面で自己視点による干渉がおきやすいが,心的ストレス喚起後にこれが緩和されることが示された.この結果は,視点取得傾向の高い人において,心的ストレスが他者の心的状態の推測における対人的場面特有の処理過程に影響を及ぼしうることを示している点で興味深い.今後の研究では,その影響過程の背後にある神経的・遺伝的メカニズムを検討する必要がある。本年度は,共感が援助を導く機構に関して、2つの実験と2つの調査,1つの追加解析を含む5つの研究を行った。実験研究では、近赤外分光法(NIRS: near-infrared spectroscopy)による脳活動計測を用い,感情と他者の心的状態の推測に関する研究,情動調節に関する研究を行った。前者の研究より,不快感情の他者の心的状態の推測への効果が対人場面固有の処理過程を促進し、この促進効果に前頭前野外側部(LPFC: lateral prefrontal cortex)が関与することが示された。後者の研究では,感情を調節している際のLPFC活動が,苦境にある他者への不快感情の共有を抑制し、援助を動機づける傾向にあることが示された。これらの結果は、不快感情の他者の心的状態の推測に対する妨害効果(Himichi, Fujita, & Nomura, in press)、LPFCが他者の苦境への感情の共有及び援助を促進すること(Himichi & Nomura, in press)を示した研究と異なった結果である。これは,共感・援助に対する不快感情の影響の方向性(促進・抑制)を調節する要因が存在することを示唆する。さらに、他者の苦境への共感におけるLPFC活動と援助の関係性を示した以前の実験データ(Himichi & Nomura, in press)にセロトニン2A受容体遺伝子多型データを加え、追加解析を行った。その結果、当遺伝子多型が苦境にある他者への共感におけるLPFC活動に影響することが示唆された。

また、調査研究では,共感性を測定する対人的反応性指標を翻訳し,当尺度の信頼性・妥当性が十分であることを確認した。さらにその尺度を用い,共感性が衝動性・マインドフルネス傾向などの個人特性と関連する否か,別の調査により検討している。現在,そのデータを解析中である。本年度はまず,マインドフルネス傾向と共感性の関係を媒介する心理的特性についての調査を行った。昨年度の調査から認知的制御や自身の感情・思考の理解に関連するマインドフルネスの要素が共感性と正の関係にあり,判断や反応をしすぎないというマインドフルネスの要素が共感性と負の関係にあることが示唆されている。本研究では,マインドフルネス傾向と共感性の関係性を細かく検討するため,媒介要因としてエフォートフル・コントロール,感情調整,アレキシサイミア傾向を想定し,ウェブ調査を用いてデータの収集を行った。共感性とマインドフルネス傾向の関係性を詳細に検証することは,共感性に対するマインドフルネス瞑想の効果メカニズムの理解につながると考えられる。これらのデータは現在,解析中である。また本年度は,共感性とサイコパシー傾向の関係性に対する関係流動性の影響についての調査研究も行った。共感性が低いとされているサイコパシー傾向高者は,共感が「困難」なのではなく「デフォルトでない」可能性が指摘されている(Gillespie et al., 2014)。この指摘を鑑みるに,サイコパシー傾向高者は共感が重要な環境下では,当傾向低者と同様に他者への共感や援助行動を行う可能性が考えられる。よって本研究では,他者への共感や援助行動に影響を及ぼす社会生態的要因である関係流動性(Oishi et al., 2007; Schung et al., 2010)に着目し,ウェブ調査を用いてデータの収集を行った。本研究は,共感性と援助行動に対する個人的要因と環境的要因の相互作用を明らかにするという点で意義があると考えられる。これらのデータについても現在,解析中である。また,これまでの研究成果をまとめ,共感及び援助行動に対する遺伝子多型・神経活動・行動の連関に着目したモデルを提案した。本年度はNIRSを用いた2つの実験だけでなく,本研究を拡張させる重要な調査を実施した。また,共感の調節システムと援助の関係を示した研究,不快感情が他者の心的状態の推測に影響することを示した研究に関する2本の論文が採択された。これらのことにより,本研究は予定以上に進捗していると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究より,セロトニン2A受容体遺伝子多型が他者の苦境に共感している間のLPFC活動に影響を及ぼす可能性が示されたが,本研究ではNIRSによりPFCの活動を計測したため,脳深部の活動を捉えることが難しいという限界があった。よって,今後の研究ではセロトニン2A受容体遺伝子多型の共感への影響機構をより詳細に検討するために,機能的磁気共鳴画像法(fMRI: functional magnetic resonance imaging)を用いた実験を行う。
中性脂肪型エイコサペンタエン酸の点滴静注による実験的血栓症の治療

イワシの体油よりエイコサペンタエン酸を精製し、トリグリ型とした。静注可能となるよう、卵黄リン脂質でエマルジョンとし、さらにグリセリンを加えて浸透圧を調節した。33.5kgのラビットへ、このエマルジョンを30ml(EPA3g)を耳から静注したところ、24時間後には多形核白血球リン脂質分画のEPAは2292ng/10^7個まで増加した(静注前はほとんど検出されなかった)。一方アラキドン酸は全く変化しなかった。これによりEPAの静注により白血球にEPAが取り込まれることが判明したので、次に静注6、24、168時間後に白血球をとり、カルシウムイオノフォアで刺激し、ロイコトリエンB_4(LTB_4)およびB_5の産生を高速液クロで測定したところ、6、24、168時間後には静注前のそれぞれ60、72、86%となり、6時間後では有意差があった。さらに、静注後06時間でLTB_4の生産がもっと低下していないかを調べるため、静注1、6時間後に同様の実験をしたところ、1時間後には前値の77%、6時間後には42%(p<0.05)となり、6時間後がLTB_4が最低となった。LTB_5(LTB_4の1/30の作用しかない)は逆に6時間後に最大値となった。コントロ-ル実験として市販の大豆油を原料としたエマルジョンを静注したが、LTB_<4/5>の白血球による産生に全く変化は見られなかった。LTB_4は白血球の遊走能、凝集能、顆粒放出能が強く、急性炎症(急性心筋梗塞や移植臓器拒絶反応を含む)の組織破壊に直接関係ある。LTB_4の抑制は上記疾患のコントロ-ルに重要であるが、今まで短期間で効果のある方法がなかった。EPAエマルジョンはこの点で臨床応用が期待できる。体重約3kgのウサギに、エイコサペンタエン酸(EPA)乳剤(trieicosapentaenoyl-glyceride、10%;卵黄リン脂質1.2%;グリセリン2.5%) 30mlを静注した。静注前と静注24時間後に耳動脈より15ml採血し、白血球を分離した。この白血球をカルシウムイオノフォアで刺激し、産生されるロイコトリエン(LT)Bをミニカラムで精製し、高速液体クロマトグラフィーで分析した。また白血球中のリン脂質の脂肪酸構成もガスクロマトグラフィーで測定した。別のウサギを用いて、同様の点滴を行い、血小板の凝集能も測定した。その結果、白血球でアラキドン酸から産生されるLTB_4は、点滴の前後での変化に一定の傾向がみられなかったが、EPAから産生されるLTB_5は点滴前にはほとんど検出されなかったものが、点滴後では白血球10^7個あたり2292ngの産生が見られた。これらの変化は白血球リン脂質中で、アラキドン酸には大きな変化がみらさなかったが(点滴前4.8%、後5.1%)EPAでは20倍以上に増加した。(前0.1%、後2.7%)ことと一致している。血小板凝集能には点滴前後で差はみられなかった。LTB_4産生に有意な変化がみられなかったのは白血球中のアラキドン酸量がほとんど変化しなかったためと思われる。

こさはEPAの純度が100%でなく、90%であり。アラキドン酸が4%前後含まれていることに関係があると思われる。LTB_5はLTB_4の約┣1(/)30┫の活性したないためLTB_5の産生増加はLTBレセプターにおいてLTB_4と競合し、全体的なLTB活性を低下させる可能性がある。したがってこの点滴剤はLTB活性を急速に低下させる作用があり、将来臨床で応用できるかもしれない。ただし、血小板に対する影響は一日では出現しないため、この乳剤の短期間投与による血栓症の予防は無理かもしれない。純度90%以上のエイコサペンタエン酸(EPA、トリグリ型)の10%エマルジョンを5羽の33.5kgのラビットへ30ml静注し、静注前、静注後、静注6、24、168時間後に採血し、多形核白血球を分離した。この白血球をカルシウムイオノフォアで刺激し、ロイコトリエン(LT)B_4およびLTB_5を産生させ、高速液体クロマイトグラフィ-にて定量した。なお、コントロ-ル実験として、EPAエマルジョンの代わりに市販の大豆油を原料とした10%エマルジョンを5羽のラビットに静注した。平均LTB_4産生量はEPAの静注6、24、168時間後に前値のそれぞれ60%、72%、86%となり、6時間後には有意に低下していた。一方LTB_5の産生は、前値では測定限界以下であったが、6時間後にはLTB_4と同等量に産生され、以後低下した。また、大豆油を30ml静注したコントロ-ルラビットでは、投与後もLTB_4の産生量は全く変化せず、LTB_5は実験期間中検出されなかった。次に静注後、もっと早くEPAの効果が出現する可能性もあるため、上記の実験を繰り返した。ただし、採血時間は静注の前、1、6時間後とした。結果は投与1時間後にはLTB_4産生は前値の77%で、6時間後には42%(p<0.05)となり、やはり六時間後にLTB_4の産生が最低となった。同時に行ったコントロ-ル実験(大豆油を使用)ではLTB_4の産生は変化せず、LTB_5は検出されなかった。
国語学の基本概念を英訳するための基礎的研究

この研究の目標は、国語学の業績を英訳するための資料を提供することである。この目的のために、雑誌『国語学』に掲載された要旨(日本語・英語)に着目した。まず、『国語学』50集から208集までの英文要旨を入力、XMLファイルに収めた。さらに166集から208集までに収められた論文のタイトル、著者名、キーワード、要旨(それぞれ、日本語、英語)を入力し、データベースとしてまとめた。このデータベースは、日本語からでも英語からでも、語彙を検索することができる。これは、近日中に申請者のホームページ上で公開される予定である。さらに、研究結果報告書としては、もとのキーワード、要旨本文(日・英)をデータとして提供するとともに、日英語対訳のキーワード索引、および解説文を付した。この作業を通じて得られた結論は以下の通りである。・質的・量的な充実、あるいは分野の広さという点で『国語学』の要旨をデータベースとすることは目的にとってふさわしい対象であると思われる。・著者の付けるキーワードは必ずしも組織化されておらず、当該分野の基本概念の抽出の手段としてはふさわしくない。・キーワードだけでなく、英文要旨そのものを検索対象として利用するような仕組みがより有用であろう。・日本語の用語をローマ字表記する場合にもいくつかの可能性があり、揺れが見られることが明らかとなった。研究の目的によって表記は変わってよいが、ある程度の指針は示すことができるであろう。国語学会の学会誌『国語学』には、第50号(1962年)から各論文の英文要旨が掲載されているので、第50号から第199号までの英文要旨、点数にして686点を文字情報に落とし、XMLに基づくコード付けを行った。『国語学』は、国語学会が編集する雑誌であり、国語学の分野で最も権威のある雑誌と言ってよい。従って、『国語学』に掲載された論文の内容は、国語学がカバーするすべての領域にわたっており、従ってその要旨には、国語学の主要概念がほぼ網羅されていると考えられるのである。作業手順としては、まず本誌をデジタル・スキャナーで画像データに取り込み、その後、OCRソフトによって文字データに落とした。読み取りエラーについては手作業で校正を行った。ここまでの作業はアルバイタが行った。マークアップの作業は金水が手作業で行った。XMLは論理的かつ柔軟であるうえに、比較的簡便であるという特徴を持ったマークアップ言語である。しかも、Windowsに標準装備されているMirosoft Internet Explorerで表示することが可能である。現時点では、表題、著者、要旨本分をマークアップしたに留まっているが、次年度にはキーワードの摘出を行い、さらに日本語の言語との対比リストを作成することによって、簡便な訳語表を作ることを計画している。なお、このほかに、カリフォルニア大学ロサンゼルス校で現地日本語研究者と会合を持ち、合衆国における日本語研究の現状について情報を得た。その他、国内の研究者とも数回にわたって研究の打ち合わせを行った。本研究は、従来、個別的・場当たり的な対応しかされてこなかった、国語学・日本語学の用語の英訳の問題に体系的に取り組もうとする試みである。当面の題材として、雑誌『国語学』の要旨(日本語・英語)を選び、テキスト・データベースを作成した。まず、『国語学』第50集から第208集までの英文要旨を電子テキスト化し、XML形式のファイルとして整形した。さらに、166集以降について日本語要旨と英語、日本語のキーワード(著者が付けたもの)を入力し、TeXによって組版、印刷した。また、日英語のキーワードの対訳索引を作成した。また、キーワードに選定されていない語で、要旨の中で説明が加えられている31語についても一覧表を作った。この作業の過程から、次のことが分かった。質的・量的な充実、あるいは分野の広さという点で『国語学』の要旨をデータベースとすることは目的にとってふさわしい対象であると思われる。ただし著者の付けるキーワードは必ずしも組織化されておらず、当該分野の基本概念の抽出の手段としてはふさわしくない。

むしろ、英文要旨そのものを検索対象として利用した方が有用である。また訳語だけでなく、日本語の用語をローマ字表記する場合にもいくつかの可能性があり、揺れが見られることが明らかとなった。表記法は研究の目的に応じて何通りかあってよいが、目的に応じた表記の指針を与えることは可能であろう。今後は、日本語要旨との対照をさらに進め、訳語、英文による説明等を抽出し、検索可能な形で整理していく予定である。また現在および将来にわたって、作成したデータはインターネット上で公開していく。
分子レセプター修飾カーボンナノチューブに基づいた化学センサとバイオセンサの研究

カーボンナノチューブ(NT)を電極基板に安定に固定化したNT修飾電極は、電極活物質に対して高い電極触媒機能と孔内部への濃縮機能を発現し、グラファイトや他の炭素電極では見られない特有の性質を示した。次に、電極表面に固定化したNTに酵素を固定化した新規なバイオセンサの開発を目指し、比較的低分子量の酵素HRP(西洋ワサビ起源ペルオキシダーゼ)とMP-11(マイクロペルオキシダーゼ)を選択した。HRPセンサは非常に高感度に過酸化水素に応答した。MP-11センサは長期間にわたる安定性を維持し、MP-11分子が細孔内に安定に保持されていることがわかった。また、強酸の加熱処理によってNTの先端部にカルボキシル基を導入し、架橋剤により酵素(グルコースオキシダーゼ)を固定化したバイオセンサについて検討した。メディエーターとしてベンゾキノンを加えると、NTの触媒作用によりベンゾキノンの感度が増大すると共に、可逆性が改善され、酸化還元電位が陰電位側にシフトしたため、低電位での測定が可能になった。また、ビオチン-アビジン反応によりビオチン標識酵素を2層、3層と結合したセンサは、高感度にグルコースに応答した。さらに、NT修飾電極にクラウン、シクロデキストリン、大環状ポリアミンを固定化したセンサでは、それぞれカテコールアミン、ビスフェノールA、ジカルボン酸に対するホスト-ゲスト反応に基づいた濃縮機能を有し、それぞれに高感度に応答した。カーボンナノチューブ(NT)は1991年に発見された新しい炭素の同素体である。本研究では多層NTを用い、NTを電極基板に固定化する方法として、種々の検討の結果、2-プロパノールに分散したNT溶液へのディプコーティング法とゾルーゲルシリケート薄膜への包括固定化法を選び、化学的及び物理的に安定なNT修飾電極を開発した。この修飾電極を用いてカテコールとビスフェノールA及びクレゾール幾何異性体に対する電気化学的挙動について調べた結果、NTはこれら化合物に対して高い電極触媒機能と孔内部の増幅された疎水的性質により濃縮機能を発現し、グラファイトや他の固体電極では見られない特異的な性質を示した。次に、電極表面に固定化したNTに酵素を固定化した新規なNTバイオセンサの構築を目指した。分子量の異なる種々の酵素を選択し、その違いによるセンサ感度の安定性への影響を比較検討した。また、強酸の加熱処理によりNTの先端部にカルボキシル基を導入し、カルボジイミド化合物を架橋剤として酵素を固定化したバイオセンサについても同様の検討を行った。1.NTへの酵素の吸着固定化分子量は異なるが同じ活性中心を持つ西洋ワサビ起源ペルオキシダーゼ(HRP:分子量=44,000)とマイクロペルオキシダーゼ11(MP-11:分子量=1,861)を選択した。過酸化水素に対して、HRPセンサでは0.00210μMの濃度範囲で、MP-11センサでは0.025mMの濃度範囲で濃度に比例する応答を与えた。しかし、安定性には大きな差が認められ、MP-11センサでは酵素分子がNT孔内部に吸着固定化されていることがわかった。2.NT先端への酵素の固定化カルボジイミド反応を経てビオチン標識酵素(グルコースオキシダーゼ)を結合し、さらにアビジンを挟んでビオチン標識酵素を層状に固定化したセンサでは、層の数に比例した大きさの応答を与えた。さらに分子レセプター機能をハイブリッド化したセンサについても検討している。カーボンナノチューブ(NT)を電極基板に安定に固定化したNT修飾電極は、電極活物質に対して高い電極触媒機能と孔内部への濃縮機能を発現し、グラファイトや他の固体電極では見られない特有の性質を示した。次に、電極表面に固定化したNTに酵素を固定化した新規なバイオセンサの開発を目指し、比較的低分子量の酵素HRP(西洋ワサビ起源ペルオキシダーゼ;Mw=44,000)とMP-11(マイクロペルオキシダーゼ;Mw=1,861)を選択した。

MP-11センサは長期間にわたる安定性を維持し、MP-11分子がNT細孔内に安定に保持されていることがわかった。また、強酸の加熱処理によりNTの先端部にカルボキシル基を導入し、カルボジイミド誘導体を架橋剤として酵素<グルコースオキシダーゼ>を固定化したバイオセンサについて検討した。メディエータとしてベンゾキノンを加えると、NTの触媒作用によりベンゾキノンの感度が増大すると共に可逆性が改善され、酸化還元電位が陰電位側にシフトしたため、低電位での測定が可能になった。また、ビオチン-アビジン反応によりビオチン標識酵素を二層、三層と結合したセンサは、高感度にグルコースに応答した。さらに、NT修飾電極にクラウン、シクロデキストリン、大環状ポリアミンを固定化したセンサでは、それぞれカテコールアミン、ビスフェノールA、ジカルボン酸に対するホストーゲスト反応に基づいた濃縮機能を有し、それぞれに高感度に応答した。本研究で用いたNTは多層NTであったが、最近カルベール(カップ積層型NT)NTが注目されている。これは80-100nmの孔直径を有していることから、酵素分子を孔内部に取り込んだセンサの開発に取り組んでいる。
人体を媒体とした情報通信システムにおける伝送メカニズムの解明及びデバイスの開発

人体内通信の信号伝送モデルとして,人体を良導性の誘電体とみなし,送信機を給電点とする線状アンテナへの給電にならった伝送モデル(良導性誘電体伝送モデル)を考案した.このモデルでは,人体内部だけでなく人体近傍の空間も含めて,人体に垂直な電界が人体表面を伝搬する.このモデルを適用することで,従来の回路網モデルでは説明できなかった開放端を含む,人体へのあらゆる電極接触状態における信号伝送について,ゲイン変動を定性的に説明できるようになった.また,電極間距離・電極面積・電極方向・信号伝送距離・姿勢・伝送経路と逆側に存在する物体の大きさ・衣服の有無などの影響を予想し,実験によって予想が正しいことを確認した.得られた知見としては,(1)送信機は2電極,受信機は1電極のみを接触させる電極接触状態でゲインが最大になる(2)送信機2電極の電極間距離・電極面積,および受信機1電極の電極面積・電極位置に関わらずゲインは一定であり,電極は人体に接触しさえすればよい(3)2電極を接触させる場合には,信号伝送方向に沿った向きに電極を並べると信号伝送が可能になるが,信号伝送方向に垂直な向きに電極を並べると信号は伝送できない(4)消費電力を小さくするためには,人体に接触する送信機2電極の電極間距離を大きくするほうがよい(5)受信機の人体に接触していない電極が大きいほど受信電圧が大きくなる(6)伝送経路と逆側に存在する人体あるいは接触する物体が大きいほど,ゲインが大きくなるなどが挙げられる.これらの知見をもとにして,実用レベルに近い人体内通信デバイス(搬送周波数10.7MHz,周波数変調,基板サイズ30mm×30mm,DC3V乾電池駆動,重量5g)を作成し,可聴領域のアナログ音声情報および心拍・SpO_2・脈振幅を含む9600bpsのデジタル生体情報を一個人内で伝送することに成功した.人体内通信に最適な電極配置および搬送周波数を調べるため,人体の電気的特性の測定および人体腕部のモデル化を行った.まず,腕を挟むようにして送受信機の4枚の電極すべてを人体表面に貼りつける方式(4電極モデル)と,送受信機とも1電極ずつのみを人体に貼付して残りの電極を周囲環境との結合のために積極的に利用できる方式(2電極モデル)を,それぞれ四端子回路網により記述した.簡単のため,すべての電極間インピーダンス成分は静電容量のみとした.MATLABをベースにした電磁界解析によって送受信機間距離(50300mm)・周波数(11000kHz)に対応した静電容量を求め,理論式に代入して出力開放時のゲインを求めた.一方,実際の人体腕部を用いてゲイン測定実験を行い,ゲイン曲線が理論値と実験値で良好に一致することを確認した.また,2電極モデルは4電極モデルに比べ20dB以上も大きなゲインが得られるだけでなく,送受信機間距離や周波数への依存性も小さいことが理論と実験の両面から確認でき,2電極モデルの方が高効率であることがわかった.次に,高速伝送を可能にするためには搬送周波数を高周波化する必要があるため,人体の比誘電率と導電率の周波数依存性を考慮して,1MHz以上における人体内での電磁波の減衰定数を求めた.100MHzを超えると減衰の度合が強まり,1GHzを超えると指数関数的に減衰することが数値計算により明らかとなり,人体内通信に最適な搬送周波数は1050MHzと推定された.そこで,部品の入手容易さ・汎用性を考慮し,10.7MHzの正弦波送受信モジュール(30×30mm^2)を作成した.これを用いて電極配置の違いによるゲイン変動を実験的に調べ,MHz帯域においても2電極モデルのほうが優位であることを示すとともに,信号は空中に放射されるのではなく人体表面および内部を伝搬することがわかった.人体内通信の信号伝送モデルとして,人体を良導性の誘電体とみなし,送信機を給電点とする線状アンテナへの給電にならった伝送モデル(良導性誘電体伝送モデル)を考案した.このモデルでは,人体内部だけでなく人体近傍の空間も含めて,人体に垂直な電界が人体表面を伝搬する.このモデルを適用することで,従来の回路網モデルでは説明できなかった開放端を含む,人体へのあらゆる電極接触状態における信号伝送について,ゲイン変動を定性的に説明できるようになった.また,電極間距離・電極面積・電極方向・信号伝送距離・姿勢・伝送経路と逆側に存在する物体の大きさ・衣服の有無などの影響を予想し,実験によって予想が正しいことを確認した.得られた知見としては,(1)送信機は2電極,受信機は1電極のみを接触させる電極接触状態でゲインが最大になる(2)送信機2電極の電極間距離・電極面積,および受信機1電極の電極面積・電極位置に関わらずゲインは一定であり,電極は人体に接触しさえすればよい(3)2電極を接触させる場合には,信号伝送方向に沿った向きに電極を並べると信号伝送が可能になるが,信号伝送方向に垂直な向きに電極を並べると信号は伝送できない(4)消費電力を小さくするためには,人体に接触する送信機2電極の電極間距離を大きくするほうがよい(5)受信機の人体に接触していない電極が大きいほど受信電圧が大きくなる(6)伝送経路と逆側に存在する人体あるいは接触する物体が大きいほど,ゲインが大きくなるなどが挙げられる.

これらの知見をもとにして,実用レベルに近い人体内通信デバイス(搬送周波数10.7MHz,周波数変調,基板サイズ30mm×30mm,DC3V乾電池駆動,重量5g)を作成し,可聴領域のアナログ音声情報および心拍・SpO_2・脈振幅を含む9600bpsのデジタル生体情報を一個人内で伝送することに成功した.
リアルタイム光線空間転送システムの研究

1.光線情報取得光学系の検討前年度に検討を行った放物面鏡と平面鏡を用いる光線取得装置に関して,取得される光線情報の特性検討を行った.その結果,放物面鏡の結像特性に由来する歪を含んでいることが分かった.この歪は光線空間の変換という考え方で取り除くことが可能であることが分かったため,理論的検討によってその変換式の導出を行った.さらにこの変換によって被写体そのものを直接撮影した場合と同等な光線情報が得られることを,光線追跡法による計算機シミュレーションによって確認した.さらに,垂直方向に関しての光線取得が不十分である場合に関しての光線空間の変換についても検討し,完全な補正には至らなかったが一定の効果があることが分かった.2.リアルタイム入出力回路の検討高速度カメラから円筒型3次元ディスプレイへリアルタイムにデータを転送するためのシステムの検討を行った。本システムは二つの部分に分けられる.高速度カメラ画像のリアルタイム取得・処理回路に関しては,前年度の研究成果を受けて詳細な検討と設計・一部実装を行った.その結果,高速度カメラ信号のリアルタイム受信に関しては動作確認し,リアルタイム取得・処理実現の見通しを得た.円筒型3次元ディスプレイへのリアルタイム入力回路についても前年度の研究成果を受けて詳細な検討と設計を行った.これは回転部分を有する円筒型3次元ディスプレイに対し約10Gbpsにもなる大容量の光線情報を伝達するための専用回路である。光ロータリージョイントを用いた光通信による詳細な回路構成を検討し,リアルタイム入力について実現の見通しを得た。平成17年度の研究実施計画に従って研究を遂行し,以下の成果を得た.1.光線情報取得系の基本原理の研究従来提案されている手法では、放物面鏡とガルバノスキャナーを用いた、取得できる光線の角度の範囲が有限であり、一周全てを撮影できないという問題、さらに斜め上から見下ろす方向での撮影となってしまうと言う問題があった。これを解決するものとして、新たに水平方向360度からの光線情報を取得可能な光学系を考案した。さらに放物面鏡と回転する平面鏡を用いる構成による試作を行い、本光学系によって目的の光線が取得可能であることを確認した。2.リアルタイム入出力回路の開発高速度カメラから円筒型3次元ディスプレイへリアルタイムにデータを転送するためのシステムの仕様設計を行った。本システムにおける新規設計部分は二箇所である。まず一つは高速度カメラからのリアルタイムでの画像情報の取り出しと処理である。通常高速度カメラは撮影時には画像を専用のメモリに蓄え、撮影後にそれを読み出して利用する形態をとるが、本研究では高速度カメラの画像をリアルタイムに取得・処理する必要がある。これを実現するための専用回路の仕様設計を行った。もう一つは円筒型3次元ディスプレイへのリアルタイム入力回路である。これは回転部分を有する円筒型3次元ディスプレイに対し約10Gbpsにもなる大容量の光線情報を伝達するための専用回路である。具体的な構成としては光ロータリージョイントを用いて回転部分への高速伝達を実現するためのインターフェイス回路と、その前・後段の信号処理回路からなり、これらの仕様設計を行った。