hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シームレスアクセスによる区間解析システムの構築

本研究は,計算機科学・偏微分方程式・確率論・ハイパフォーマンスコンピューテインング(HPC)などの研究者により計算力学的な数値シミュレーションの数学的な基礎研究と計算機科学による流体解析の精度保証に関するシステム開発を行なうためのアルゴリズムの基礎研究を行なったものである.特に,シームレスなアクセスを実現する区間解析関連する計算機および数学解析の諸問題について,計算機システムのインターフェースや確率論,解析学の広い分野の研究者が分担して研究を行なった.本研究は,次のような研究実績を得た.・理工学の立場に立ちネットワークコンピューティングによる区間解析の可能性と有効性の評価を行なうための基盤を構築した.・誤差解析の新たらしい手法として再認識されてきた区間解析の有効性を解析学,確立論,ファイナンスなどで現れる基礎的な数学問題の応用解析への可能性を検証した.・並列分散処理が可能な大規模問題に対する区間解析ソフトウェアの開発を行なうために,ORIGIN2400とDell Precision 530を使って,グラフィック処理を含めた計算の精度保証に関する基本算法を開発し,基礎的な実務問題への有効性を評価した.本研究は,計算機科学・偏微分方程式・確率論・ハイパフォーマンスコンピューテインング(HPC)などの研究者により計算力学的な数値シミュレーションの数学的な基礎研究と計算機科学による流体解析の精度保証に関するシステム開発を行なうためのアルゴリズムの基礎研究を行なったものである.特に,シームレスなアクセスを実現する区間解析関連する計算機および数学解析の諸問題について,計算機システムのインターフェースや確率論,解析学の広い分野の研究者が分担して研究を行なった.本研究は,次のような研究実績を得た.・理工学の立場に立ちネットワークコンピューティングによる区間解析の可能性と有効性の評価を行なうための基盤を構築した.・誤差解析の新たらしい手法として再認識されてきた区間解析の有効性を解析学,確立論,ファイナンスなどで現れる基礎的な数学問題の応用解析への可能性を検証した.・並列分散処理が可能な大規模問題に対する区間解析ソフトウェアの開発を行なうために,ORIGIN2400とDell Precision 530を使って,グラフィック処理を含めた計算の精度保証に関する基本算法を開発し,基礎的な実務問題への有効性を評価した.高速計算機による大型の数値シミュレーションは,大気モデルなどを利用した流体や粘性の計算だけでなく,現在,科学技術計算の様々な分野において利用されている.なお,本年度は,次のような研究を行った.・現状システムの解析について.現在,ネットワークコンピューティングのミドルウエアとしてネットワーク情報ライブラリninfが我国の研究グループで開発され,広域のネットワークで接続されたいくつかの計算機を使って,簡単な計算処理を行うシステムを作成する試みが行われている.現在,そのプロトタイプとしてnet CFDやnetMOが開発されている.それらのシステムの便利性や現実に現れる実例にどの程度まで繁栄できるのか,その可能性を評価した。・区間解析を用いた計算精度の保証の有効性の検証について.従来の誤差解析では,あまりにも計算がおおざっばであったり,計算しずらかったりして,現在ではほぼ利用されなくなってる.区間解析は,そのような誤差解析の新手法として30年程前に現れたのであるが,簡単な問題に対しても莫大な演算量が必要となり,その当時の計算機では歯がたたなかった.近年,計算機の低価格化とCPUの速度向上によって,従来不可能とされていた区間解析が誤差解析に代りうるものの1つとして数えあげることができることを,ある大型疎行列問題を反復解法を使って近似解の精度保証ができることを検証した.・並列計算ソフトウェアの開発について.PCクラスタ用の区間解析ソフトウェアの開発を行なうために,現在,ORIGIN2000と2400を使って,区間演算に必要となるアルゴリズムの開発とGUIに基づく基本ソフトウェア設計を行なっている.大型の数値シミュレーションは,現在,従来型の大気モデルなどを利用した流体や粘性の計算だけでなく,計量経済学や証券などの分野,さらには社会学の方面にまでも応用の可能性を広げつつある.本年度は,次のような研究を行った.・ネットワークコンピューティング:ネットワークを用いた計算解析の一つとして現在世界的に話題になっているグリッドコンピューティングの構想がいろいろ立ち上がって来ている.特に,広域分散型の計算処理のプロトタイプがいろいろ提案されている.それらシステムの利便性や現実に現れるさまざまな問題にどの程度まで応用できるのか,数学的な観点に立ちその可能性と有効性の評価を行なうための基盤を構築した.・部分的な区間解析による精度保証:誤差解析の新たらしい手法として再認識されてきた区間解析の有効性を解析学,確立論,ファイナンスなどで現れる基礎的な数学問題で利用できる可能性を検証した.つまり,区間演算は莫大な演算量が必要であり,それを解決する高速演算が近年の計算機の発展で,特に,CPU速度の向上と計算機の低価格により完全ではないが部分的に実現可能となってきたからである.将来的に誤差解析に代わるツールとして,計算の精度保証が可能となる日がくるのもそれほど遠くはない.・並列分散処理ついて:PCクラスタ用の区間解析ソフトウェアの開発を行なうために,現在,ORIGIN2400とDell Precision 530を使って,計算の精度保証に必要となる基礎的な実務問題への適用を考慮した基本算法の研究と基本ソフトウェア設計および基本的な実装の研究を行なった.
神経栄養因子(Neurotrophin)による脳血管新生の制御

平成14年度はこれらの神経栄養因子受容体を介したNeurotrophic factors (NTs)の脳血管内皮細胞における増殖・NO産生などに及ぼす影響について検討を行った。その結果、細胞増殖に対して、脳血管内皮細胞ではNT-3による増殖抑制が、大動脈血管内皮細胞ではBDNFによる細胞増殖抑制効果が認められた。また、血管内皮細胞からのNO産生については脳血管内皮細胞ではNT-3が、大動脈血管内皮細胞ではBDNFが産生を増加させた。その作用機構として、脳血管内皮細胞ではNT-3によENOSの発現亢進が蛋白レベル確認された。以上の結果より、脳神経系細胞から分泌されている神経栄養因子の受容体のうちNT-3の受容体であるTrk Cが脳血管脳血管内皮細胞に発現し、その受容体を介してNT-3が細胞増殖を抑制しENOSの発現増強を介してNOの局所の産生をたかめ、脳血管の制御に重要な役割を担っている可能性が明らかとなった。様々な脳疾患の病態において、このような制御機構の破綻が関与している可能性が考えられる。以上の結果より、脳神経系細胞から分泌されている神経栄養因子の受容体のうちNT-3の受容体であるTrkCが脳血管脳血管内皮細胞に発現し、その受容体を介してM-3が細胞増殖を抑制しENOSの発現増強を介してNOの局所の産生をたかめ、脳血管の制御に重要な役割を担っている可能性が明らかとなった。
鉄粉層内蔵ばね型アクチュエータの開発と電磁力制御

リニアアクチュエータは、位置決め制御、振動のアクティブ制御等の幅広い用途に用いられる。しかし、変位が比較的大きく、振動制御などに用いる程度の高速応答性を備え、原点復帰が可能で、かつコンパクトなアクチュエータは開発されていない。そこで本研究では、これらの条件をすべて満たすアクチュエータを開発することを目的とした。具体的には、コイルばねのコイルに多数のゴム状の鉄粉層を接着させることで、各層間の小さな変位を重畳することで大きな変位の得られるばね型アクチュエータを提案した。ばねは復元力を有する機能部品であるので、その中に多層鉄片を組み込むことで可動コイルアクチュエータより格段にコンパクトとなり、重畳した変位が得られるので大きな変位も得られる。このアクチュエータで基本的に吸引と復元の両方の駆動は電磁力で可能となるが、伸張に対する制御を行うことはできない。そこで本研究では、伸縮両方の制御を行うため、さらに永久磁石と電磁石を組み合わせることを考え、通常のアクチュエータと同様に伸縮の制御ができ、可動変位が大きく、かつ比較的高応答の新しいタイプのばね型アクチュエータを開発した。本アクチュエータの応用として、製作したばね型アクチュエータを除振制御に応用し、床からの外乱から振動体の振動を絶縁する方法を示し、実際に実験を行ってその有用性を示した。本年度は伸縮両方の制御ができ、通常のPID制御法で制御できるコンパクトで安価で、かつ応答性が良く高速で、必要に応じて高減衰とできる新しいタイプのばね型アクチュエータを開発した。具体的には、(1)電磁力の解析:本ばね型アクチュエータのコイルばねの設計には、電磁石で駆動される積層鉄粉層問に働く電磁吸引力を求める必要がある。電磁場計算については、有限要素法を適用して磁場分布を求め、それより各鉄粉層間に作用する電磁力を計算する解析を行い、その数値計算プログラムを開発した。(2)コイルばねの設計と製作:ばねの内部に多数の鉄粉層を有するばねの応答を求める理論式を作り、その数値計算プログラムを作成し、それに基づき適切なばねを設計した。設計されたばね(ステンレス製)をばね製造会社に外注し、いくつかのコイルばねを製作した。(3)鉄粉層を有するコイルばねの製作:上記で製作したコイルばねの中に、シリコン接着剤にフェライト鉄粉を混入したものを、鉄粉層、発泡スチロール、鉄粉層、・・・と交互に積層し、炉に入れて、シリコンがゴムする温度(約160°C)まで加熱し、鉄粉層と空隙が交互に形成されたコイルばねを得ることができた。(4)ばね型アクチュエータの製作:上記で作成したコイルばねの直径とほぼ同じ直径の鉄心を有する電磁石を作成し、上記ばねを鉄心に接着し、また、ばねの可動部に永久磁石を取り付け、さらに、ばねの横揺れを防止するため、ばね中心に摺動性樹脂を用いたガイドを設けたばね型アクチュエータを製作した。(5)ばね型アクチュエータの周波数応答特性の検討:上記で得られた二つの種類のばね型アクチュエータについて、その周波数応答を調べ、共振点、位相などについての基礎的性質を調べたところ、低速では、数cm、高速でも数ミリ程度の変位が得られ、アクチュエータとして使用できることを明らかにした。本研究では,通常のPID制御法で制御できるコンパクトで安価で,応答性が良く高速で,必要に応じて高減衰とできる新しいタイプのばね型アクチュエータを開発した。具体的には,(1)電磁力の解析:電磁場計算については,有限要素法を適用して磁場分布を求め,それより各鉄粉層間に作用する電磁力を計算する解析を行い,その数値計算プログラムを開発した。(2)コイルばねの設計と製作:ばねの内部に多数の鉄粉層を有するばねの応答を求める理論式を作り,その数値計算プログラムを作成し,それに基づき適切なばねを設計した。設計されたばね(ステンレス製)をばね製造会社に外注し,いくつかのコイルばねを製作した。(3)鉄粉層を有するコイルばねの製作:

上記で製作したコイルばねの中に,シリコン接着剤にフェライト鉄粉を混入したものを,鉄粉層,発泡スチロール,鉄粉層,・・・と交互に積層し,炉に入れて,シリコンがゴムする温度(約160°C)まで加熱し,鉄粉層と空隙が交互に形成されたコイルばねを得ることができた。(4)ばね型アクチュエータの製作:上記で作成したコイルばねの直径とほぼ同じ直径の鉄心を有する電磁石を作成し,上記ばねを鉄心に接着し,また,ばねの可動部に永久磁石を取り付けたばね型アクチュエータを製作した。(5)ばね型アクチュエータの性能の検査:本アクチュエータの周波数応答特性とステップ応答特性を調べたところ,高次振動の影響が少なく,位置決めおよび振動制御用のアクチュエータとして利用できることが分かった。(6)本アクチュエータの応用:本アクチュエータを用いてPID制御による位置決めを行ったところミクロン精度の位置決めができることを確認した。また,本アクチュエータによる振動絶縁制御に対するコントローラを作り,その性能を調べたところ,従来難しいとされていた低周波数域のみならず,共振域も含む広い周波数域で伝達率をほぼ零とすることができた。
DNAを用いたキク科ヒヨドリバナ連の分子分類学的研究

本研究は,最近急速に進歩したDNA系統学の手法を用いてキク科ヒヨドリバナ連の系統関係を調査し,次の2つの仮説を検証することに目的がある。1)ヒヨドリバナ属は,中南米に分布する祖先属から新大陸で起原し,その後旧大陸に分布をひろげた。2)ヒヨドリバナ連に一般的なn=10という染色体数は,より大きな染色体数からの減少によって生じた。ヒヨドリバナ連の各亜連を代表する12属,およびヒヨドリバナ連の外群としてメナモミ連,ハルシャギク連の2属について,葉緑体DNAの制限酵素断片長多型を調査した。これまでに40箇所の系統学的に意味を持つ制限サイト多型を見出した。これらのサイト多型を用いて,最節約法に基ずいて系統樹を推定した。その結果,n=17のAgeratina属,Neomirandia属のクレ-ドが先ず分岐し,次にn=17のMikania属が分岐し,続いてn=911を持つ9属からなるクレ-ドが分岐した。この結果はn=17を持つ種群がヒヨドリバナ連の中では祖先的であり,ヒヨドリバナ連に一般的なn=10という形質状態は派生的であるという上記の仮説(2)を支持する。現在,仮説(1)を検証するために,ヒヨドリバナ属内の系統関係の分析を進めており,近々研究を完了できる見通しである。これまでに得られたデ-タは仮説(1)を支持しており,当初に意図した研究計画は予想通りの結果を得て完了できる。キク科ヒヨドリバナ属は北アメリカ東部・東アジア・ヨ-ロッパに隔離分布する。北半球の温帯性植物に広くみられるこのような分布型は現在よりも気候が温暖であった第三紀に北極周辺地域に分布していた祖先植物相の分布域が第四紀における気候の寒冷化にともなって南下し、分断された結果生じたものと考えられている。一方ヒヨドリバナ属の近縁属の大部分は中南米の亜熱帯・熱帯地域に分布する。本研究はヒヨドリバナ属が従来の定説とは異なり、中南米に分布する祖先属から新大陸において起源し、その後旧大陸へと分布をひろげたという仮説をDNAを用いた分子分類学的方法によって検証することを目的としている。今年度は東アジア産15種、北アメリカ産18種、およびヨ-ロッパ産1種のヒヨドリバナ属植物と、南米原産のAustroeupatorium属植物からDNAを抽出し、葉緑体DNAのプロ-ブを用いたサザンブロッティングによって制限酵素断片長多型を調べた。現在までに得られた資料によれば、ヒヨドリバナ属とAustroeupatorium属はきわめて近縁であり、後者から前者がかなり新しい時代に分化したものと考えられる。アジア産の種群は単系統であり、北米産の群から分化したと考えられる。北米産の種群には3つのグル-プがあるが、これらとアジア産の種ならびに、Austroeupaitoriumの関係を決めるためにはさらに情報量を増す必要がある。ヨ-ロッパ産の種はこれまでアジア産の種に近縁と考えられていたが、DNAのデ-タは両者に直接の系統関係がなく、北米産の種群から独立に起原したことを示唆している。このようにDNAの資料は上記の仮説を支持するものである。次年度にさらに資料を増し、統計的検定にもとづく正確な結論を下したい。
脂肪酸代謝に関わるカルニチントランスポーターの活性調節機構の解明

カルニチンは長鎖脂肪酸のミトコンドリア内膜透過に働き、β-酸化に必須な物質である。カルニチンの体内動態はトランスポーターによって調節されており、トランスポーターの実体の1つは有機カルニチントランスポーターOCTN2である。OCTN2の機能欠損マウスであるjuvenile visceral steatosis (JVS)マウスではカルニチン欠乏による心肥大、脂肪肝、および雄性不妊などが生じる。したがって、jvsマウスで観察される疾患はOCTN2の発現が低下した場合も生じると推定される。そこで、本研究では、OCTN2の発現量に影響する因子の同定が必要であると考え、OCTN2の発現制御機構に関する研究を行った。18年度はラットOCTN2の発現が核内受容体の1つであるPeroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR) αにより制御されていることを明らかにし、その成果を論文としてまとめた。19年度はPPARα以外の核内受容体によってもラットOCTN2が制御されているか検討したところ、Pregnane X Receptor (PXR)によってもOCTN2が制御されている事が明らかとなった。さらに、β-酸化の律速酵素であるcarnitine palmitoyltransferase 1が同様にPXRにより制御せれていることを明らかにした。PPARαがOCTN2の発現を正に制御するのに対しPXRはOCTN2の発現を負に制御されている。つまり、OCTN2は脂質代謝に関わる因子により制御されることが予想される。したがって、PPARαとPXR、さらにその他の因子のOCTN2への作用に関する情報の積み重ねが、体内の脂質ホメオスタシス機構の解明や疾病の原因解明につながることが期待できる。カルニチンは長鎖脂肪酸のミトコンドリ内膜透過に働き、β-酸化に必須な物質である。OCTN2の機能欠損マウスであるjuvenile visceralSteatosis(jvs)マウスではカルニチン欠乏による心肥大、肝肥大、および雄性不妊などが生じる。本研究では、まずラット肝臓初代培養細胞を用いて、ラットOCTN2の発現に影響する核内受容体の有無について、脂質代謝などに働く核内受容体のリガンド暴露により探索を行った。その結果、Peroxisome Proliferator Activated Recebtor(PPAR)αのガンドであるフェノフィブラートがラットOCTN2の発現を上昇させた。この結果を元にPPARα,のアンタゴニズトであるMK886を用いたOCTN2の発現変動、OCTN2のプロモーター解析、ゲルシフトアッセイおよびPPARαノックアウトマウスにおけるOCTN2の発現量の検討を行った。その結果、ラットOCTN2の発現は核内受容体の1つである.PPARαにより制御されていることが示された。.この結果はβ-酸化関運遺伝子であるCarnitinepalmitoyltransferase 1A等が同様にPPARαに制御されていることと一致し、PPARα活性化によりラット肝臓におけるラットOCTN2の発現上昇も脂肪酸代謝亢進の役割の一端を担っていると考えられる。今後は、PPARα以外の脂肪酸代謝にかかわる核内受容体に着目し、QCTN2の発現制御機構の解明をさらに行うと共に、OCTN2以外のカルニチンを輸送するトランスポーターの発現制御についても検討を行う。
ヘムオキシゲナーゼ研究の新展開

本研究では新たなヘム代謝反応に注目し、その探索および生体内での進行の実証を試みた。従来型ヘム分解酵素(HO)に関しては、最近我々が発見した新反応について、その新規生成物を動物細胞から直接検出することで生体内での進行を証明した。さらに、近年発見されたIsdG型酵素に関しては、黄色ブドウ球菌IsdGおよび結核菌MhuDの反応を解析し、それぞれ特殊な生成物を与えることを見いだした。特に、いずれの酵素もCOを生成しなかったことから、HOとは反応機構が全く異なり、その主因はヘムの異常な歪みであることも示した。以上の成果により、ヘム代謝反応の多様性を明らかにし、ヘム代謝研究の新たな局面を切り開いた。本年度は主に1)動物細胞における従来型ヘム分解酵素(HO)の新規ヘム代謝反応と、2)新規IsdG型ヘム分解酵素の反応機構について検討した。1)前年度までに動物細胞から新規ヘム代謝産物を効率的に検出する手法を開発していた。今年度はRAW264.7(マウス由来)やHeLa、HepG2(いずれもヒト由来)などの細胞株での反応を行い、これら全ての細胞から新規ヘム代謝産物の検出に成功した。この結果は動物細胞でも普遍的に新HO反応が進行することを示している。また、今回用いた細胞株での新規生成物は微量であったが、その生成量は細胞種に大きく依存し、多量の新規生成物を与える細胞や組織が存在する可能性も示唆された。2)前年までに結核菌由来のIsdG型ヘム分解酵素(MhuD)は特殊なヘム代謝産物(マイコビリン)を与えることを示していた。今年度はまずマイコビリンの構造決定を試みた。MhuD反応を高濃度かつ大容量で行うシステムを構築し、生成物の効率的な抽出・精製法を確立した。得られたマイコビリン(2種の異性体)の構造をNMRなどの測定により決定したところ、マイコビリン開環部の炭素がアルデヒド基として保持されていることが示された。この構造はMhuD反応でCOが生成しない結果をよく説明し、「歪んだヘムが酸素架橋型中間体を形成し、ラジカル的にポルフィリン環が開裂する」、全く新たな反応機構が提案された。この機構に基づき、MhuD同様に歪んだヘムを持つ黄色ブドウ球菌のIsdGについても反応を検討した。その結果、従来の常識とは異なり、IsdGもCOを放出せずにヘムを分解していることが明らかとなった。これらの結果はヘムの歪みによる反応制御という点で興味深いだけでなく、ある種の細菌群がHO型ではなく、IsdG型のヘム分解酵素を有している生物学的な理由を解き明かす鍵となり得る。最終年度は主にIsdG型ヘム分解酵素の反応機構について検討した。黄色ブドウ球菌のIsdGによる反応では、結核菌のIsdG型酵素(MhuD)と同様、COが発生しないことが示された。ポルフィリン環開裂部の炭素はホルムアルデヒドとして遊離していたことから、IsdG反応機構が従来型ヘム分解酵素(HO)とは大きく異なり、MhuDとは類似していることが示された。これらの結果、IsdG型ヘム分解酵素に共通するヘムの歪みが、その特殊なヘム分解機構の主因であると考えられた。MhuDについては反応初段階における中間体の観測に成功し、共鳴ラマンによる解析の結果、酸素結合型ヘムと同定された。驚くべきことに、酸素の振動に由来するシグナルは他のヘムタンパク質と同様の位置に観測され、ヘム配位子は歪みの影響を受けにくいことが示された。よって、IsdG型酵素の特殊な反応性は、主に歪みによる立体配置の変化、または、ポルフィリン環側の状態変化に起因すると予想される。さらに過酸化水素によるヘム分解経路の発見などにより、IsdG型酵素の機構解明に向けた基礎的な情報を得ることができた。数十年にわたるヘム分解酵素の研究において、自然界にはHO型の反応機構のみが存在すると考えられてきた。しかし今回のIsdG型酵素の研究により、病原性細菌における新たなヘム分解戦略の存在が明らかとなり、その生理学的な重要性も提案された。さらに前年までに、HO型酵素にも新反応が存在し、動物細胞内でも進行することを示した。これらの成果は「ヘム分解酵素研究のパラダイムシフト」を起こしたと高く評価されており、中でも2013年に発表したMhuD反応に関する研究は、J. Biol. Chem.誌の年度代表論文(Enzymology分野)に選出された。ヒト由来の誘導型および構成型全長ヘムオキシゲナーゼ(HO-1およびHO-2)に関して、種々の発現系を構築した。両酵素とも大腸菌中で十分量が発現し、これらの可溶化にも成功した。

全長HO-1については精製条件も検討し、比較的高純度の全長酵素を得ることにも成功した。界面活性剤で可溶化した全長HO-1はヘムを強く結合し、その分光学的性質は可溶性HO1-ヘム複合体のものとほぼ同等であった。さらに全長HO-1は可溶性HO-1とほぼ同等のヘム分解活性を示した。これらの結果は、全長および可溶性酵素の活性中心構造に大きな違いがないことを示している。また、ヒト由来の全長膜結合型還元酵素(CPR)の発現系の構築を終えている。今後、全長HO-2とともに、発現・精製条件などの最適化を進め、HO-CPR複合体の調製を試みる。新規ヘム代謝反応については、種々の細胞株を用いた予備的な検討を行い、微量の新規代謝産物の検出に成功した。また、HPLCによる検出法の改良も行い、迅速かつ再現性の良い検出を可能にした。また今年度は、結核菌由来のIsdG型ヘム分解酵素(MhuD)の反応解析にも着手した。MhuDの構造はHOとは全く異なるが、HO同様、酸素添加反応によってヘムを分解可能なことを見いだした。しかし、ヘム代謝産物の構造はIsdGを含む他のヘム分解酵素のものとは全く異なっており、特にポルフィリン環が開裂しているにも関わらずCOが遊離していない点は驚くべき発見であった。この結果はMhuDによるヘム分解はベルドヘム中間体を経由しないことを示しており、既知のヘム分解反応機構とは大きく異なることが明確である。MhuD反応機構の解明は酵素学的に興味深いだけでなく、新たな抗菌剤の開発にも繋がると期待される。HO新反応に関しては動物細胞からの新規生成物の検出にも成功し、順調に計画を達成している。全長酵素の研究は難航しているが、それを補ってあまりある進展をが見せたのはIsdG型酵素に関する研究である。IsdG型酵素の生成物解析は従来の常識を覆す重大な発見に繋がり、学会等でも高い評価を受けている。このため、次年度の主要課題はIsdG型酵素の機構解明とする予定である。今年度は東日本大震災により研究設備が大きなダメージを受けたために、研究の進行(特に全長酵素の調製条件探索)は予定よりも遅れざるを得なかった。しかし現在までに培養・精製設備などはほぼ復旧し、質量分析器などの大型解析機器(所属研究所の共通機器)についても修理・更新が終了した。次年度以降は遅滞なく研究が進行できる予定である。また、結核菌酵素の反応研究では予想を超える進展があり、次年度以降の研究の主要な柱になり得る。最終年度は主にIsdG型酵素の反応機構について検討する。黄色ブドウ球菌由来のIsdGに関しては、MhuDと同様にCOが発生しないことを見いだしたが、ヘム開裂に伴って遊離する炭素数1(C1)の生成物が遊離していることは明らかである。このC1生成物を決定するために、まずは可能性が高いホルムアルデヒドおよびギ酸の生成量を定法に従って決定する。これらの生成物が主生成物でない場合、二酸化炭素などの可能性を検討する。これらの生成物情報から、可能性のある反応機構を推測する。次に、IsdG型酵素の鍵中間体と考えられるヒドロキシヘム複合体の反応を検討する。ヒドロキシヘム複合体の調製は、嫌気条件での過酸化水素反応、または化学合成したヒドロキシヘムとIsdG型酵素の再構成により調製する。この複合体と酸素の反応を検討し、その生成物を決定する。
非接触型3次元顎頭蓋面計測記憶装置の開発

前年度のシステムを改良し、人体、顎顔面部形態の3次元的計測を可能とした。平成2年度に継続して、白黒の格子パタ-ンを用いる方法が有効であり、顎顔面部への応用に十分な性能を有していると結論ずけ、今年度はその結論に基ずいて顔面の2方向から1度に測定する実用システムを設計製作した。この計測システムは、解像度512×240の画像フレ-ムメモリとグレイコ-ドパタ-ンを投影するための液晶パネル,オ-バ-ヘッドプロジェクタ-,CCDテレビカメラ2台,さらにパ-ソナルコンピュ-タ(NEC PCー980lRA)により構成されている。近年、医学や歯学の分野において、非接触式の3次元形状計測の必要性が認識され、高速化、高精度化をめざす取り組みが数多く報告されている。特に、矯正歯科において、従来、顎部の手術を行う際、その形態が手術前後においてどのように変化するかを主観的にしか判断できなかった。そこで、顎部の形態変化を定量的に表すために高速、高精度かつ安全な3次元計測が要望されている。本研究では、人体頭部の3次元形状を計測するために符号付きパタ-ン投影法に基づく3次元形状計測システムを製作し、実際に計測を行い得られた3次元形状デ-タのデ-タ処理手法に関して検討を行った。このシステムの特徴は、符号付きパタ-ンを投影するために液晶パネルを用いていることと、不可視領域を減らすために2方向からパタ-ンを投影し計測を行っていることである。以前に当研究室で開発した光切断法に基づく人体計測システムに比べ、機械的可動部が少なくなり、精度と安全性を向上できた。デ-タ処理については、2つのテレビカメラからのデ-タを整合性よく合成する必要があったが、独自のアルゴリズムの採用で解決できた。また、測定された3次元形状デ-タから自然な顔画像を再現する方式について検討を行い、計測時に顔面部の濃淡情報を取り込んでおき、その情報に基づいて再生する顔部を構成するポリゴンの濃淡を定めることにより、極めて自然な顔画像の再生ができることを確認した。また、本手法の採用によりデ-タ量の圧縮にも成功し、以前より少ないデ-タ量で精度の変わらない表示が得られるようになった。本手法は、矯正歯科分野での顎の変形シミュレ-ションやテレビ電話などに応用できる可能性を有しており、来年度以降の研究に期待したい。人体頭部を計測するために、次の2種類の測定システムを試作し、測定精度と測定時間操作性さらに被験者への精神的影響等について評価を行った。(1)格子パタ-ン投影法:液晶プロジェクタにより、測定部位に格子状の白黒パタ-ンを投影すると、測定部位の凹凸により格子パタ-ンが変形する。その変形をTVカメラと画像処理装置を作って測定し、3次元寸法に換算することで3次元形状を求めた。その結果、○顔面の左半分の画像デ-タの取り込みに約2秒。○約4万点の3次元デ-タの換算に約2秒を要した。○最大測定誤差は±1mmを越えず、良好な3次元測定が可能であった。(2)カラ-格子パタ-ン投影法:上記の白黒パタ-ンをカラ-の格子パタ-ンにし、1枚の画像から得られる情報量を3倍に増すことで、画像デ-タの取り込みに要する時間を1/30秒とした。ただし、カラ-パタ-ン投影用液晶プロジェクタのカラ-分解能が不十分であったために最大測定範囲は±3mmであり、より高精度化のために不可欠であった。上記の2つの方法の評価の結果、(1)に示した白黒の格子パタ-ンを用いる方法がより現実的であり、人体頭部測定のために十分な性能を有していると結論づけられた。その結論に基づいて顔面を2方向から1度に測定する実用システムを設計した。

以前に当研究室で開発した光切断法に基づく人体計測システムに比べ、機械的可動部が少なくなり、精度と安全性を向上できた。デ-タ処理については、2つのテレビカメラからのデ-タを整合性よく合成する必要があったが、独自のアルゴリズムの採用で解決できた。また、測定された3次元形状デ-タから自然な顔画像を再現する方式について検討を行い、計測時に顔面部の濃淡情報を取り込んでおき、その情報に基づいて再生する顔部を構成するポリゴンの濃淡を定めることにより、極めて自然な顔画像の再生ができることを確認した。また、本手法の採用によりデ-タ量の圧縮にも成功し、以前より少ないデ-タ量で精度の変わらない表示が得られるようになった。本手法は、矯正歯科分野での顎の変形シミュレ-ションやテレビ電話などに応用できる可能性を有しており、来年度以降の研究に期待したい。前年度のシステムを改良し、人体、顎顔面部形態の3次元的計測を可能とした。平成2年度に継続して、白黒の格子パタ-ンを用いる方法が有効であり、顎顔面部への応用に十分な性能を有していると結論ずけ、今年度はその結論に基ずいて顔面の2方向から1度に測定する実用システムを設計製作した。この計測システムは、解像度512×240の画像フレ-ムメモリとグレイコ-ドパタ-ンを投影するための液晶パネル,オ-バ-ヘッドプロジェクタ-,CCDテレビカメラ2台,さらにパ-ソナルコンピュ-タ(NEC PC-9801RA)により構成されている。近年、医学や歯学の分野において、非接触式の3次元形状計測の必要性が認識され、高速化、高精度化をめざす取り組みが数多く報告されている。特に、矯正歯科において、従来、顎部の手術を行う際、その形態が手術前後においてどのように変化するかを主観的にしか判断できなかった。そこで、顎部の形態変化を定量的に表すために高速、高精度かつ安全な3次元計測が要望されている。本研究では、人体頭部の3次元形状を計測するために符号付きパタ-ン投影法に基づく3次元形状計測システムを製作し、実際に計測を行い得られた3次元形状デ-タのデ-タ処理手法に関して検討を行った。このシステムの特徴は、符号付きパタ-ンを投影するために液晶パネルを用いていることと、不可視領域を減らすために2方向からパタ-ンを投影し計測を行っていることである。
高速プロトン導電材料としての新しいポリ酸の合成と評価

窒化タングステン(WxN)と過酸化水素水との反応により合成されるポリ酸は水溶性を示すので、水溶液を用いた湿式塗布法(回転塗布)による薄膜化が可能である。この薄膜は、膜厚30006000Åの範囲にわたって亀裂がなく良好な膜であった。このポリ酸の導電率は、25°C、相対湿度40%で、1.42x10^<-4>Scm^<-1>であった。80°Cあるいは120°Cで熱処理すると、導電率(25°C、相対湿度40%)は、それぞれ1.04x10^<-5>Scm^<-1>、3.08x10^<-7>Scm^<-1>と低下した。しかしながら、その低下の度合いは、金属タングステンから得られる薄膜が80°Cあるいは120°Cの熱処理で、導電率が測定困難となるまで低下するのとは大きく異なっていた。次に、ポリ酸のキャラクタリゼーションを行った。^<14>N NMRスペクトル中には、21ppmおよび378ppm付近にそれぞれNH_4^+、NO_3^-に帰属されるシグナルが、強度比1.8:1.0で得られた。同様なアンドがIRでも確認された。したがって、窒化タングステン(WxN)と過酸化水素水との反応により合成されるポリ酸にはNH_4^+、NO_3^-が含まれていることがわかった。一方、金属タングステンから得られるポリ酸には、このようなイオンは含まれていない。したがって、窒化タングステンと金属タングステンから調製したポリ酸の導電特性のちがいは、NH_4^+、NO_3^-の存在と関係しているものと推定される。金属タングステン、炭化タングステン、窒化タングステンと過酸化水素との反応生成物のTOF Massスペクトルには、m/e=2000-4000の間ではm/e=2853±2にWが12集まった酸化物クラスター、例えばH_7W_<12>O_<40>^-に帰属されると考えられる強いシグナルが得られた。したがって、これらの化合物と過酸化水素とが反応して得られるタングステンのイソポリアニオンの骨格構造は同じであると推定される。同様な結果が^<183>WのNMRからも得られた。
血清DNase Iを用いた急性心筋梗塞の鑑別診断に関する法医学的研究

血清DNase Iを急性心筋梗塞の"鑑別診断マーカー"として利用するための基礎的研究を行い、以下の成果を得た。(1)血清DNase Iは心筋虚血によって一過的に上昇し、心筋虚血の新規な診断マーカーとして活用できる。(2)DNase I遺伝子の低酸素応答が心筋虚血に伴う血清DNase Iの一過的上昇に関与する。(3)ELISA法を利用した血清DNase Iの高感度・迅速な定量法が開発でき、血清DNase Iの法医実務・臨床応用を可能とした。(4)DNaseI familyであるDNase II及びDNase I-like3遺伝子内の非同義置換型SNPに酵素活性の消失を引き起こすアレルが分布し、これらアレルは自己免疫疾患の疾患感受性遺伝子となることが示唆された。従前の研究から、報告者らは血清deoxyribonuclease I(DNase I)が急性心筋梗塞(AMI)の超急性期や一過性心筋虚血を惹起する経皮的冠動脈形成術(PCI)施行において一過的に上昇することを見出し、血清DNase Iが一過性心筋虚血の早期診断マーカーになりうることを明らかにした。しかし、PCI施行時のバルーンによる血管障害の影響など、DNase I活性の変動が一過性虚血に起因することは必ずしも確定していない。本年度は、そのような影響のない冠攣縮誘発試験によって惹起される一過性心筋虚血に伴う血清DNase I活性の変動を精査した。冠攣縮が誘発された患者群(VSAP-陽性群)では施行3時間後に有意な活性の上昇が観察された;施行24時間後には施行前のレベルに復帰し、その活性上昇は一過性であることが明らかとなった。DNase I活性の個人内変動に基づき算定したカットオフ値を考慮すると、陽性群のうち85%がDNase I活性上昇陽性と判定された。他方、VSAP-陰性群および冠動脈造影のみを施行された患者群全てで有意なDNase I活性の変動は観察されなかった。また、VSAP-陽性群において3時間後に上昇した血清DNase I活性レベルはVSAP-陰性のそれに比べ有意に高値を示した。なお、血清中の心筋トロポニンTレベルはいずれの群においても上昇は認められなかった。このように心筋逸脱タンパクの上昇を示さないVSAP-陽性群でのみ血清DNase I活性の上昇が認められることから、血清DNase I活性の上昇は心筋障害に起因するものではなく、冠攣縮誘発試験によって惹起された一過性心筋虚血の結果、引き起こされたものと考えられた。従って、DNase I活性は一過性心筋虚血を誘起する不安定狭心症を含む急性冠症候群の早期診断に有益な血液生化学的マーカーになり得ることが期待できた。本研究では、解剖時または検案時に採取した血液試料中のdeoxyribonuclease I(DNase I)活性の検査値から心筋梗塞(AMI)死の鑑別診断することを目的とし、その病態生理学的基盤の確立および法医学的応用を図る。本年度では、以下の知見が得られた。1.近年、左室レモデリングはAMI後の予後を規定する重要な因子として注目されている。そこで、AMI発症後の血清DNase I活性と左室レモデリングの各種パラメーターとの相関を精査した。酵素活性レベルは左室拡張期終期容積及び収縮終期容積と有意な正の相関性を示した。さらにAMI発症後高DNase I活性群と低活性群を比較したところ、発症6ヵ月後の左室拡張期終期容積は前者で有意に高値であることが明らかとなった。従って、AMI発症後の血清DNase I活性レベルはAMI発症後のレモデリングに伴う心筋拡大の予測マーカーになりうることが示唆された。2. DNase I多型における対立遺伝子DNASE1^*2はAMIをはじめ大腸がんや胃がんのリスクファクターとなることを従前の研究で明らかにしている。今回、広範囲な人類遺伝学的調査から、ニグロイド集団ではDNASE1^*2頻度が極めて低いことを見い出した。DNase I遺伝子多型について、対立遺伝子DNASE1^*2頻度はコウカソイド、モンゴロイド、ニグロイドの順番で有意に低くなることが明らかとなった。従って、DNase I多型には明らかな人種差があることが解明され、人種間におけるDNase I多型とAMIなどの発症頻度の相関が注目された。3. DNase Iの生化学的性状を解明するため、酵素タンパクに結合した糖鎖(Asn18およびAsn106に結合)の機能を解析した。その結果、Asn18およびAsn106に結合した糖鎖は両者とも酵素活性、酵素の安定性およびトリプシン分解に対する抵抗性に必須であることが明らかとなった。

報告者らは、DNase I活性を高感度に測定できるsingle radial enzyme diffusion(SRED)法を従前の研究で開発した。この方法によって血清中のDNase I活性を再現性・感度良く測定することができ、AMIにおけるDNase Iの診断マーカーとしての利用が可能となっている。しかしながら、SRED法は測定時間が12時間以上必要であり、高感度ではあるが迅速性に乏しく、実用上支障がある。本研究では、抗DNase Iポリクローナル抗体を一次抗体として、ビオチン化した同モノクローナル抗体を二次抗体としたsandwich ELISA法を開発した。DNase I酵素標品および血清DNase I定量に対する同法のwithin-run、between-run変動および検出感度はそれぞれ3.7-4.4%、4.5-5.5%であり、SRED法に比べ遜色ないものであった。さらに、健常人におけるDNase Iについて、同法によるDNase I抗原量とSRED法による活性レベルは良好な相関性を示した(r=0.839,P<0.001)。特に、測定に要する時間は約3時間であり、SRED法のそれに比して、十分短縮された。このように、血清中のDNase I量を高感度かつ迅速に測定できるELISA法が確立できた。そこで、同法を用いAMI患者の発症後の血清DNase I量を定量した。AMI発症後12時間以内の酵素量中央値(48.9μg/L)は健常人のそれ(36.3μg/L)に比べ、有意に高値であった(P<0.001)。酵素量は発症後の経過時間と共に減少しており、AMI発症血清DNase I量が一過的に上昇したものであることが明らかとなった。さらに、AMI患者における酵素活性レベルと酵素量の経時的変動パターンは類似しており、従って、AMI発症に伴う血清酵素活性レベルの変動は酵素量の変動に起因することが確認された。
運動が空間学習・記憶機能の異なるラットの海馬に及ぼす影響

本研究では,学習・記憶機能の個体差の形質が次世代に遺伝するかどうか確認するため,モリス水迷路課題を指標とした空間学習・記憶機能の高いラット(高学習系)と低いラット(低学習系)の系統を選択交配によって作製し,それらを用いて海馬におけるミトコンドリア生理活性に関与するAMPキナーゼ経路と空間学習・記憶機能が運動によってどのように変化するのか検証することを目的とする。各年度において,空間学習・記憶機能を測定して選択交配を繰り返す。また,10世代毎に,運動による空間学習・記憶機能の変化とともに海馬におけるミトコンドリア生理活性にかかわる組織化学的・生化学的特性の変化を検討する。
NK1.1^+T細胞及びCD8^+Th1誘導T細胞による免疫病の制御機構

NKT細胞やNK細胞は、腫瘍細胞等に対して細胞障害性を持っているばかりでなく、様々な刺激に対して多量のIL-4やIFN-γを産生し、免疫応答の制御細胞として重要な機能を担っていると考えられる。そこで、本研究では、これらのT細胞やNK細胞の活性化機構について研究した。1.NK細胞はCD3ζ鎖を発現しているが、その機能は不明で得あった。そこで、CD3ζ鎖欠損マウスよりNK細胞を採取し、解析するとFcγRIIIの発現および機能が正常マウスと比べて顕著に高いことが明らかになった。そこで、正常マウスとCD3ζ鎖欠損マウスのNK細胞におけるFcγRIIIの細胞表面でのturnoverを解析すると、CD3ζ鎖欠損マウスのNK細胞では低下していることを明らかにした。これらのことから、CD3ζ鎖はNK細胞においてFcγRIIIの発現に対して、ユニークな制御機構を持っていることが明らかにした。2.NK細胞やNKT細胞の生体内における機能を明らかにするために、NK細胞欠損マウスの作成を試みた。遺伝子工学的手法を用いて、NK細胞に特異的な細胞表面マーカーであるNK1.1分子の遺伝子をdiphthelia toxin遺伝子と置き換え、NK細胞ではtoxin遺伝子が発現するマウスを作成した。これらのマウスにおいては、NK細胞は欠落し、NK活性も低下していた。これらのことから、diphthelia toxin遺伝子を用いたこの方法は特定の細胞の機能を明らかにする上で非常に有用であることが判明した。
遺伝的アルゴリズムを用いた3次元粒子画像流速測定法とそれによる帯電液体の乱流測定

本研究は,3次元の流速ベクトルを比較的高速に測定できる新しい粒子追跡(PIV:Particle Image Velocimetry)技術を開発して,さらに実用化のための評価を行うと同時に電気流体力学現象で取り扱われる帯電液体流の測定を実施することを目的に研究開発を行ったものである。以下に研究の実施計画に従って成果を整理する。1.3次元粒子画像流速測定ソフトウェアの開発本研究で提案しているPIVは,流れ場に混入したトレーサ粒子を対象にして,遺伝的アルゴリズムの最適化処理により各粒子の時間的および空間的な対応付けを実施して,個々のトレーサ粒子の速度ベクトルを測定する粒子画像流速測定法である。この画像計測ソフトウェアの開発は完了した。2.コンピュータシミュレーションによる検討本研究では,本手法の測定限界を検討するために,コンピュータ上に仮想した流れ場に対するシミュレーションを実施した。その結果,本手法は3次元PIVとして十分な性能を有することが明らかになった。3.粒子画像の3次元位置計測方法実際に3次元測定を実現するためには,何らかの手段でトレーサ粒子の3次元位置を計測する必要がある。本研究では,複数のカメラにより撮影した2次元画像からソフトウェア的にトレーサ粒子の3次元位置が計測できることを見いだした。4.帯電液体の3次元乱流測定実験本研究では,帯電液体の乱流場を対象にして本手法により3次元速度ベクトル分布の非接触測定を実施した。その結果,トレーサ粒子自身の帯電による流れ場への擾乱を防ぐなどの可視化技術の改善点があるものの,3次元の流速ベクトル分布が測定可能であることの知見を得た。今後の展開としては,本手法が3次元流速測定において発展性の高い手法であることから,実用化に向けて技術の発展を目指すとともに,帯電液体流に関して多くの知見を得るために応用研究を進めたいと考えている。
言語の維持と変容についての総合的研究ースラヴ系少数言語の実証的分析をふまえてー

本研究は,ブルゲンラント・クロアチア人,ソルブ人,ルシン人といった,中欧少数言語集団の言語と社会について考察した。これらの人々は長く異言語に囲まれながら,独自の言語と民族意識を維持してきた。本研究では,その要因として,宗教的帰属意識が重要であることを明らかにした。また彼らの言語について調査した結果(1)これらの言語には言語接触による変化が見られるが,その程度は,接触言語との社会的力関係,接触の時間的長さとコミュニケーションの強度に相関する,(2)接触の影響による変化は多岐にわたるが,これらはランダムに現れるのではなく,文法構造に関係すること,を明らかにした。平成24年度は、前年度に引きつづきブルゲンラント・クロアチア語およびルシン語の分析を行った。ブルゲンラント・クロアチア語については、その一派でチェコのモラヴィア南部に移住した集団の最後の話者の言語特徴を詳細に記述し、言語接触論一般で言われている、接触言語における借用要素の現れ方と構造的階層性の問題について考察した。この結果、複数の言語との接触下におかれた言語においては、それらとの接触の強度が同じ程度である場合、類型的近似性の異なる言語間の接触要素の現れ方に異なりが見られること、形式借用(形態素の直接借用)と文法借用(翻訳借用)の間には、構造相似性が見られることが明らかになった。言語接触論では、しばしば、借用要素の現れ方は多様であり、どのような要素でも借用されうるという主張がなされるが、本研究の分析の結果からは、借用の現れ方には一定の構造的階層性があり、その階層性は、クロアチア語とチェコ語のように系統的・類型的にきわめて近い言語間においても保持されることが示される結果となった。これについては現在論文をまとめる作業を行っており、また25年8月にミンスク(ベラルーシ)で開催される国際スラヴィスト会議でこの内容について発表する予定である。またこの分析をルシン語の場合と比較する作業に取りかかっている。セルビア北部のルシン語は長くセルビア語との接触下にあることから、モラヴィア・クロアチア語で得られた結果と同様のことがいえるかどうか、その検証の作業を行うことが目下の重要な課題となっている。本年度は、これまで行ってきた、ブルゲンラントクロアチア語の調査を継続し、とくに、その中で、チェコにまで移住した一群(以下、モラヴィア・クロアチア人)の残存言語の調査を完了した。この言語は、チェコ語、ドイツ語と長く接触状況にあり、多くの語彙および文法的借用が見られる。だがこの借用の現れ方は、ランダムではないことが明らかになった。すなわち、語彙借用においては、一般的な語彙語はドイツ語、チェコ語の双方からの借用がみられるが、機能語(前置詞や接続詞など)では、チェコ語からの借用が圧倒的であり、ドイツ語からの直接借用はほとんど見られない。いっぽう構造的借用においては、ドイツ語からの借用が顕著であり、ドイツ語と同じような語順構成、再帰代名詞に代わる人称代名詞の使用などが見られる。しかし、これらも義務的に現れるわけではなく、本来のスラヴ語の構造をもった言い方が使われる場合もある。しばしば指摘される、冠詞に対応する指示代名詞の使用も見られるが、まだ、文法化されているという段階からはほど遠い。ここから、言語借用において、語彙的要素は借用されやすく、より文法構造にかかわる要素は借用されにくい、という、言語接触論で多く指摘されることがらが、この言語においても再確認されることとなった。また機能語の借用にも一定の序列があることを確認した。この成果は論文にまとめ、2014年8月にベラルーシのミンスクで開催された国際スラヴィスト会議で発表した。またソルブ語、とくに下ソルブ語の変遷と現状について、引き続き調査を行い、これについてはコトブスのソルブ語研究センターの研究員と連絡をとり、2014年度に継続調査を行うことを確認した。23年度は、これまでに調査済みであった、移住クロアチア人の言語資料の整理と追加調査、またクロアチアにおけるルシン語の状況調査を行った。移住クロアチア人の言語については、16世紀に現在のオーストリア、チェコ南部、スロヴァキア西部に移住したクロアチア人たちの言語のデータを整理し、過去に調査したものと照合して、さらにどのような検討課題があるかを考察した。これらの地域におけるクロアチア語は、移住からすでに400年を経て、現在なお古いクロアチア語方言の特徴を維持しているものの、日常的なドイツ語との接触によってドイツ語から語彙や語形成の影響を強く受けてきた。こうしたことは既に多くの研究者によって指摘されているが、本研究ではさらに、20世紀に入ってチェコやスロヴァキアとなった地域に住むクロアチア人の言語に、ドイツ語とともに日常的な接触にある西スラヴ語(チェコ語、スロヴァキア語)が影響を与えたために、それぞれの単独の影響とは考えられない形で発展した構文があることを発見した。

またハンガリー、オーストリア、スロヴァキアの三か国の国境地域に住むクロアチア人たちは、長くハンガリー語、ドイツ語、スロヴァキア語を併用してきたため、音韻特徴に独特の特徴があることが明らかになった。クロアチアのルシン語については、現在クロアチアの都市部に住むルシン人の研究者および文化活動家と現地で面談し、言語状況や言語の特徴について聞き取りを行った。ルシン語はセルビア北部で主に用いられているが、クロアチア北部にも分散的にルシン人が居住している地域がある。これらのルシン語は、セルビアのルシン語以上に南スラヴ語の影響を多く受けていると考えられ、さらなる調査の必要性があることが明らかになった。本研究は、中欧のスラヴ系少数民族であるブルゲンラント・クロアチア人、ソルブ人、ルシン人の言語状況と言語意識を、言語接触論や社会言語学の視点から分析した。結果、以下の成果を得た。ブルゲンラント・クロアチア人は本国クロアチアから500年前に移住し、以来クロアチア語を維持してきたが、20世紀後半以後はドイツ語使用が優勢となり、その結果、言語人口は大幅に減った。この傾向は現在も進行中だが、一方で積極的に言語を習得しようという若い世代もいる。同時に、子供にクロアチア(本国)のクロアチア語を学習させたいとする親もいる。これにはクロアチアの国際的地位の上昇や、観光政策によるイメージ向上などが影響しているかと考えられる。ソルブ人はスラヴ民族移動期に現在のドイツ東部に移り、その後のゲルマン化によってドイツ内少数民族となった。ザクセンの上ソルブとブランデンブルクの下ソルブに分かれ、このうちブランデンブルクの下ソルブ語は危機的である。現在この言語を家庭で使用するのは、ブランデンブルク全体でわずか10戸という状況である。学校でのソルブ語教育によって“話者"の数は数千台に維持されているものの、家庭での使用がほとんどない言語を、学校教育以外にどう活性化させていくかは困難な課題である。平成26年度は、ルシン人およびウクライナ人の状況について調査した。ウクライナ人は本課題研究には含まれていなかったが、ルシン人同様、東スラヴ語から南スラヴ語圏への移住という点で共通することから、オーストリア時代にボスニアに移住したウクライナ人の言語について調査した。ここでは、彼らが地元の南スラヴ人に同化されず今日に至った要因として、ギリシャ・カトリック教会への信仰があることを明らかにした。これらの人々の言語にはいずれも接触言語の影響が現れており、そこには一定の借用階層性が見られることも明らかにした。スラヴ語学おおむね計画通りに進行している。当初の予定では、24年度までに研究対象言語の言語実態の分析ならびに言語接触論で議論されていることがらの妥当性、方法論上の問題点などの検討を行うこととしていた。これらについては順調に進んでいる。研究対象言語の一つであるソルブ語については24年度に着手するに至らなかったが、これは25年度に実施する予定である。これまで、クロアチア系の少数言語の言語調査を中心に、他言語との接触下にある言語がどういった面で変化し、またどこが変わらないかを実証的に明らかにしてきた。
古王国時代のピラミッド群の構造分析による王朝の盛衰史研究

本年度は、エジプトの古王国時代の巨石建造プロジェクトの新しいデータとして、ギザに位置する第4王朝時代のカフラー王(紀元前2472-2448年頃)のピラミッド複合体に組み込まれたスフィンクスならびにスフィンクス神殿の3D計測調査行った。機材は、地上設置型の3Dレーザー・スキャナ(FARO Focus3D X330)、ならびにアクション・カメラGoPro5, 6, 7と、LUMICA Bi Rod 6G-750を用いたStructure From Motion(以下、SFM)を用いた。レーザー・スキャナは、計30カ所から、スキャンパラメータの分解能1/4で計測し、SFMは、取得した567枚の写真から3Dデータを生成した。スフィンクスとスフィンクス神殿はthe American Research Center in Egypt (ARCE)のSphinx Projectによって、1979年から1983年に考古学的な記録が取られて以後、四半世紀以上データがアップデートされていない。本調査では、包括的に建造方法の研究が行えるよう、それらの建造物だけでなく、実際に石が切り出された周囲の地形も含めた地理情報を取得することを目指した。この調査は、名古屋大学、エジプト考古省、米国Ancient Egypt Research Associates、関西大学、長崎県立大学との共同研究として行われた。本年の調査では、まずドローンを用いて調査地全体を空撮し、取得した画像データからSFMで、おおまかな3Dモデルを生成する予定だった。しかし、エジプトの国家安全保障当局によって、ドローン撮影が延期されたため、GoProデジタルカメラとiPod(撮影用ロングロッド)によってデータ収集を行うことになった。さらに、3Dレーザー・スキャナでもデータを収集することができたため、当初の予定とは少しことなったが、おおむね順調に進展していると言える。今年度は、延期されたドローン撮影を実施することで、神殿部の上部ならびに、スフィンクスの頭部などのデータを収集する。それらのデータをポストプロセッシングで統合することで、包括的なデータを作り上げ、そこから考古的解釈を行っていく。