hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
直流電場中でのII-VI族半導体結晶の成長とその評価

4.購入したCCDカメラを用いて、成長実験の直接観察を行った。CdSとCdTeの結晶成長の直接観察をCCDカメラを用いて行った。1.CdS基板結晶上への結晶成長に及ぼす電場の効果電場なしの場合と、60Hzの交流1kVの場合には、基板結晶の両極性面上にそれぞれエピタキシャル成長した。しかし、-1kVの直流電場中では、Cd面上にはエピタキシャル成長するがS面上はランダムな成長である。一方、+1kVの電場中では-1kVの場合と逆であった。2.直流電場中で成長したCuCl結晶CuCl結晶は閃亜鉛鉱型の結晶構造をもち、〈111〉方向に4本の極性軸をもつ。CuCl粉末を約500°Cで昇華させると300°Cの温度領域に樹枝状(長さ110mm)結晶が成長する。この結晶には幹結晶から60°の角をなして枝結晶が〈112〉方向に成長し、結晶表面は{111}面であった。また、幹結晶に対して90°の角度に枝結晶が〈100〉方向に成長している樹枝状結晶も得られた。CuClはイオン性が強いので、電場による成長方向の影響が大きいと考えられた。しかし、中心電極線上に得られた結晶は大きな結晶は得られず、微結晶が得られた。CdSのような成長方向への顕著な電場の影響が表れなかった理由は、CuClは閃亜鉛鉱型結晶であるために、極性軸が4本あるために優性方向が明らかでなかったためと考えられる。3.電場なしのセラミックスの結晶成長六方晶系や正方晶系の結晶では成長方向に対する電場の影響が明朗であると思われるので、CrSi、CrFeSi系の結晶についてまず電場なしの条件での成長実験から始めた。その結晶:Cr_3Si_2の正方晶系の結晶や、(Cr_<1-x>Fe_x)_5Si_3の六方晶糸ホロ-結晶が得られた。さらに、高温性に優れた窒化ケイ素ばね状結晶がCVD法によって得られたので、今後これらの結晶について、成長速度に及ぼす電場の効果の研究を行なう。
インスリン抵抗性糖尿病におけるインスリン受容体遺伝子変異の同定とその機能解析

糖尿病の成因を遺伝子レベルで解明するために、インスリン抵抗性を呈した糖尿病患者のインスリン受容体異常について検討した。<症例1>空腹時高血糖,ケトアシド-シスと高度のインスリン抵抗性を伴う糖尿病(RabsonーMendenhall症候群)の13才男子。インスリン結合の著明な抵下を認めた。インスリン受容体遺伝子のイントロンチのスプライス:アクセプタ-部位のコンセンサス配列AGをGGに変化させる点変異を同定した。<症例2>空腹時高血糖,色点表皮腫と高度のインスリン抵抗性を伴う糖尿病(TypeA)の13才男子。インスリン受容体チロシンキナ-ゼ活性の抵下を認めた。インスリン受容体βサブユニット細胞内ドメインの膜直下領域にPro^<986>(CCG)→Leu(CTG)のシスセンス変異を同定した。<症例3>高度のインスリン抵抗性を伴うleprechaunismの1才男子。インスリン受容体遺伝子の一方の対立遺伝子座にβサブユニット細胞外ドメインThr^<910>(ACG)→Met(ATG)のミスセンス変異を、他方の対立遺伝子座には蛋白レベルでチロシンキナ-ゼ領域のC末端半分の欠失をきたすー塩基欠失を同定した(複合ヘテロ)。<症例4>中等度のテンスリン抵抗性,黒色表皮腫,低身長を呈するTyDeAインスリン抵抗症の7才女子。症例3とは血緑関係がないにもかかわらず、同一の一塩基欠失を認めた。<症例5>中等度のインスリン抵抗性,黒色表皮腫を伴う高度肥満症例。PCRーSSCP法によりインスリン受容体遺伝子のエクソン20に異常な移動度を示すバンドをヘテロに認めた。直接シ-クエンス法により、Pro^<1178>(CCG)→Leu(CTG)のミスセンス変異が同定された。Pro^<1178>はプロテイキナ-ゼに共通して認められるDFG...APE配例のProに相当し,Pro→Leu変異によりチロシンキナ-ゼ活性の抵抗性の抵下をきたす可能性がある。以上,PCRー直接シ-クエンス法、あるいはスクリ-ニング法であるPCRーSSCP法を用いてインスリン抵抗性糖尿病の4症例でインスリン受容体遺伝子の新しい5変異を同定した。
網膜性色素変性症RP9の原因遺伝子PAP-1の機能と治療薬の確立

我々はPAP-1の結合因子を質量分析により網羅的同定を行ったところ、これまでに5種類の結合タンパク質を同定した。驚いたことにその中の一つに前述のEPB41L5が同定されたことから、劣性型RPの原因遺伝子Crb1と優性型RPの原因遺伝子PAP-1が共通の結合因子EPB41L5を持つことが明らかとなった。EPB41L5にはC末端が異なるL、Sの2種類のスプライシングアイソフォームが存在するが、PAP-1結合因子として得られたのはC末端側が短いアイソフォーム(EPB41L5-S)だけであった。また、EPB41L5-Sは通常細胞質に局在するが、PAP-1の存在下では核内に蓄積することを観察しており、PAP-1はEPB41L5-Sを核内にリクルートできると考えている。これらの知見は、劣勢、優勢の網膜色素変性症に共通な分子基盤が存在することを意味しているのかもしれない。更に、PAP-1のスプライシングターゲット遺伝子の探索を行い、複数の候補遺伝子を同定した。PAP-1は癌遺伝子産物Pim-1の結合因子として我々が単離した分子である。その後、PAP-1遺伝子は網膜性色素変性症RP9の原因遺伝子であることが明らかとなり、PAP-1機能と、その機能破綻による網膜性色素変性症発症機構に研究の重点を置くこととなった。現在までに、PAP-1は転写スプライシング調節を行うこと、その機能発揮にはPim-1からのリン酸化シグナルが必要であることを明らかにしてきた。今年度、PAP-1のより生理的な機能解明、PAP-1がスプライシング調節するターゲット遺伝子の同定を目標として以下の実験を行った。1.PAP-1ノックダウン細胞株の樹立を行い、アデノウイルスミニ遺伝子を鋳型としたスプライシングアッセイ系で、PAP-1ノックダウンにより、アデノウイルスE1A遺伝子のスプライシング異常が起こることを明らかとした。既に明らかにしているPAP-1のスプライシング調節能をより詳細に解析できる系として今後が期待される。また、この細胞で発現変動しているタンパク質をプロテオーム解析することにより、PAP-1がスプライシング調節するターゲット遺伝子の同定が可能となった。2.Strep-tag融合PAP-1発現株の樹立を同時に行った。Strep-tag融合タンパク質は磁性ビーズにより、ほぼ100%に近い高率でタンパク質が単離できる。従って、PAP-1結合タンパク質を簡便に抽出できる。現在、抽出した、PAP-1結合タンパク質候補を2次元電気泳動で展開し、タンパク質スポットをTOF-MS解析しており、複数の候補を同定している。来年度はこれらのタンパク質の解析を行う予定である。
酸素酸化によるルビスコの失活を防ぐメカニズムの解明

シロイヌナズナBSD2はジスルフィド結合を還元開裂するProtein disulfide reductase活性を有しており,葉緑体内ストロマに局在していた。BSD2は,光合成において二酸化炭素を固定化する酵素ルビスコタンパク質と相互作用し,酸化失活したルビスコを還元活性化することが示された。BSD2を高発現させたシロイヌナズナでは,光合成における二酸化炭素固定化速度が上昇し,35日齢のBSD2高発現シロイヌナズナの地上部乾燥重量がコントロールに対して約40%上昇した。これらの結果より,BSD2高発現によって植物バイオマス上昇が可能であることを示した。シロイヌナズナBSD2ついて,C末に6×Hisを付加したBSD2タンパク質を大腸菌で発現し,Ni-カラムを用いて精製したタンパク質を用いて酵素学的解析を行った。自作したDi-E-GSSGを基質としてBSD2のProtein disulfide reductase活性を測定した。その結果,BSD2のKm値やKcat値を得る事ができた。その結果BSD2のKm値は,良く似た酵素であるCYO1に比べて約10倍程高く,BSD2は基質との親和性が低い事と植物細胞内における基質濃度が高い事が示唆された。BSD2のアミノ酸配列から合成ペプチドを作成し,抗BSD2抗体作成を試みたがウエスタンブロットで使用可能な抗体を得る事が出来なかった。そこでbsd2変異体へBSD2-FLAG遺伝子を導入した相補株と抗FLAG抗体を用いてBSD2タンパク質の細胞内局在を調べた。その結果,BSD2タンパク質は葉緑体可溶性画分に局在しいる事が示された。シロイヌナズナ葉肉細胞を用いてBiFC (bi-molecular fluorescent complementation)法でBSD2タンパク質とルビスコタンパク質との相互作用を解析した。その結果パーティクルガンあるいはPEGを用いたBiFC用ベクタ一類導入方法どちらにおいてもBSD2タンパク質とルビスコタンパク質との相互作用が確認された。さらにYeasttwo-hybrid法も用いた方法でもBSD2タンパク質とルビスコタンパク質との相互作用が確認された。シロイヌナズナルビスコの生体内における酸化還元状態の解析方法を確立した。還元剤を含まないBufferでシロイヌナズナタンパク質を抽出し,非還元SDS-PAGEでタンパク質を分離後に抗ルビスコ抗体を用いてルビスコタンパク質を検出すると,移動度の違いから還元型と酸化型ルビスコをそれぞれ検出することが可能となった。また,酸化型ルビスコを非還元SDS-PAGEから抽出しマススペクトルを用いてジスルフィド結合部位を同定した。その結果,酸化型ルビスコでは大サブユニット間でのジスルフィド結合が検出された。このサブユニット間のジスルフィド結合の有無が上記非還元SDS-PAGE上での移動度の違いを生じていると示唆された。通常生育条件下で生育している野生型シロイヌナズナでは約20%のルビスコが酸化型であった。このことは通常生育条件下でも20%のルビスコは酸化失活していることを示しており,理論上は光合成カルビン回路活性を20%上昇させる余地があることを示唆している。また,酸化失活したルビスコのBSD2による還元活性化を調べた。大腸菌で発現・精製したBSD2タンパク質と酸化失活状態のルビスコをインキュベートするとルビスコ活性の有意な回復が観察された。この結果は,in vitroにおけるBSD2のルビスコの還元活性化能を示している。シロイヌナズナbsd2変異体における各種葉緑体遺伝子の発現と葉緑体タンパク質の蓄積解析を行い,bsd2の変異は主として葉緑体遺伝子の転写以降のタンパク質の翻訳・安定性に影響を与えていることが示された。交付申請書に研究期間内で明らかにする事として2項目をあげているが,どちらも達成できている。また,当初計画では平成28年度予定であったBSD2高発現シロイヌナズナの作出が本年度中に終了した。BSD2/CYO2高発現シロイヌナズナを作成し,その表現型解析を行った。空ベクター導入株(コントロール株)に対して高発現株では,BSD2/CYO2遺伝子の転写量が約10倍であった。コントロール株と高発現株においてルビスコの含有量に違いは観察されなかったが,コントロール株のルビスコは約2割が酸化型であったが,高発現株では酸化型ルビスコはほとんど存在していなかった。酸化型ルビスコは活性を有しない事を前年までの研究で明らかにしており,高発現株ではコントロール株に対して活性型ルビスコの存在量が増加していることが示された。PAM (Pulse Amplitude Modulation)による光合成効率測定の結果,コントロール株と高発現株との間でFv/Fm(光化学系2の最大量子収率)に違いは観察されなかったが,Y(II)(光化学系2の実効量子収率)とqP (反応中心がopenである割合)ともに測定した光強度全てにおいて高発現株ではコントロール株よりも有意に高かった。LI-6400XTを用いて光合成による二酸化炭素固定化速度(A-Ciカーブ)を測定した結果,高発現株はコントロール株に対して有意に二酸化炭素固定化速度が上昇していた。35日齢の植物体において,高発現株はコントロール株よりも全葉面積が有意に増加していた。また,35日齢の植物地上部の乾燥重量がコントロール株では平均140 mgであったのに対して高発現株では平均200 mgと約40%上昇していた。

研究期間全体を通じて得られた結果より,当初の研究目的であった「BSD2/CYO2タンパク質は酸素酸化によって失活したルビスコを還元活性化する因子」である事をin vitroとin vivoで示すことができた。また,BSD2/CYO2高発現によって植物バイオマス増大が可能である事を示す事もできた。シロイヌナズナBSD2はジスルフィド結合を還元開裂するProtein disulfide reductase活性を有しており,葉緑体内ストロマに局在していた。BSD2は,光合成において二酸化炭素を固定化する酵素ルビスコタンパク質と相互作用し,酸化失活したルビスコを還元活性化することが示された。BSD2を高発現させたシロイヌナズナでは,光合成における二酸化炭素固定化速度が上昇し,35日齢のBSD2高発現シロイヌナズナの地上部乾燥重量がコントロールに対して約40%上昇した。これらの結果より,BSD2高発現によって植物バイオマス上昇が可能であることを示した。交付申請書に研究期間内で明らかにする事として3つの項目をあげているが,全て達成できている。当初は抗BSD2抗体を作成する予定であったが実験に使用可能な抗体を得る事が出来なかったため,bsd2変異体へBSD2-FLAG遺伝子を導入した相補株と抗FLAG抗体を用いる事で目的の結果を得ている。計画通り研究が進展しており,当初予定通り研究を推進していく。具体的には以下の研究を行う。2BSD2高発現シロイヌナズナについてガス交換測定による光合成活性測定光合成計画通り研究が進展しており,当初の計画通り研究を推進していく。具体的には下記の研究を行う。シロイヌナズナbsd2変異体の表現型解析1qRT-PCR等による葉緑体関連遺伝子の発現解析2各種抗体を用いた葉緑体タンパク質の発現解析3PAM (pulse amplitude modulation)法等による光合成活性測定4ルビスコタンパク質の酸化還元状態の解析(ジスルフィド結合部位の同定を含む)シロイヌナズナBSD2高発現株の作出とその解析謝金等の発生する支払いが生じなかったため。謝金の発生する支払いが生じなかったため。繰越分は物品費として使用予定。繰り越し分は物品費として使用予定。
『原子を模した分子』を用いた広範にフェルミ準位制御可能なｎ型半導体の創製と応用

リチウムがC60ケージ内部に封入されたリチウム内包フラーレン誘導体(Li@PCBM)を,同骨格を有する空のフラーレン誘導体(PCBM)に対するn型ドーパントとして用いた新規n型半導体を創製する.構造が同じ物質を混合するため,ドーパント添加による結晶構造の乱れが少なく,ドーピングの域を超える高い割合での材料複合化が可能であり,混合割合に応じて容易かつ広い範囲でフェルミ準位を制御可能なn型半導体が得られると期待される.本材料を用いて太陽電池素子を作成・評価することで,材料汎用性を実証し,分子内部空間を活用した新規ドーピング概念を提唱する.リチウムがC60ケージ内部に封入されたリチウム内包フラーレン誘導体(Li@PCBM)を,同骨格を有する空のフラーレン誘導体(PCBM)に対するn型ドーパントとして用いた新規n型半導体を創製する.構造が同じ物質を混合するため,ドーパント添加による結晶構造の乱れが少なく,ドーピングの域を超える高い割合での材料複合化が可能であり,混合割合に応じて容易かつ広い範囲でフェルミ準位を制御可能なn型半導体が得られると期待される.本材料を用いて太陽電池素子を作成・評価することで,材料汎用性を実証し,分子内部空間を活用した新規ドーピング概念を提唱する.
インフラ輸出と国際経済紛争

本研究においては、インフラ輸出をめぐる実際の及び潜在的な国際経済紛争を分析した。近年、インフラ需要が世界的に高まっていることを受けて、日本を含む先進国の企業が新興国などに対してインフラ輸出を行う例が増加している。こうした状況を背景に、インフラ輸出をめぐる国際経済紛争も多数発生している。本研究は、インフラ輸出をめぐる国際経済紛争に係る国際裁判例(具体的には、世界貿易機関(WTO)紛争処理と投資仲裁)を分析することで、インフラ輸出をめぐる国際経済協定及び国際経済紛争処理制度の問題を明らかにした。同時に、国際経済紛争処理制度が国内法政策の自律性に及ぼす影響についての理論的考察も行った。平成27年度は,国際会議における発表を中心に研究を進めた。まず,5月にマドリッドで行われた会議では,“Domestic Law as such and Domestic Law as applied"と題する発表を行った。インフラ輸出をめぐる国際経済紛争は,投資条約などの国際経済協定や国際経済協定に基づく国際経済紛争処理制度が,インフラ輸出(投資)を受け入れる国の国内法政策をどの程度制限しうるかという点がしばしば問題となるが,本発表では,国内法の違法性をめぐる投資仲裁やWTO紛争処理における審理のありかたを分析しながら,国際経済紛争処理制度が投資受け入れ国の法政策をどの程度尊重すべきかを検討した。本会議ではまた,投資仲裁に関与する研究者や弁護士が多数集まり,インフラ輸出に関する投資仲裁の現状について有益な意見交換を行うことができたまた7月には,インドネシアで行われた会議において," Infrastructure Investment in Asia and Protection under International Law"と題する発表を行った。この発表は,本研究計画の全体像を自分なりにまとめることを主眼としており,主にアジアにおけるインフラ投資について,投資条約上の問題とWTO協定上の問題を概観した。本発表は,英字論文としてまとめて投稿しており,現在査読中である。平成27年度は,本研究課題に直接関係する国際会議発表を3度行うことができた。また,そのうち1つについては,英字論文を書き上げ,査読の段階まで進めることができており,おおむね順調に進展していると言える。2016年度の前半は、インフラ輸出に関わる国際法上の問題について、概括的に検討した。特に、2015年に行った国際会議での発表のうち、インフラ輸出の国際経済紛争に係る問題を包括的に検討した1件について、論文にまとめ、国際ジャーナルに投稿した。また、国際経済紛争における条約法条約に関する問題について、研究を行った。研究の成果の一部は、研究会にて発表するとともに、国内の雑誌に論考を掲載した。さらに、常設仲裁裁判所(PCA)において聞き取り調査を行い、近年の投資仲裁に係る問題について調査を行った。このほかジュネーブ滞在の機会を利用し、世界貿易機関(WTO)紛争処理や投資仲裁に関与している研究者やWTO事務局職員に聞き取り調査を行うこともできた。なお、昨年度の「今後の研究の推進方策」で言及したTPP投資章に関する論文は、すでに提出済みであり、2017年5月に公表予定である。2016年度の後半は、インフラ輸出に関わる投資仲裁について焦点を置いて研究を行った。特に2つのテーマについて、国際会議において論文を発表した。そのうち1つの発表では、投資仲裁における先例の位置づけを検討し、投資仲裁が一貫性を欠くと批判されているところ、実際には多くの問題について過去の仲裁判断が先例として依拠されることによって、ある程度の一貫性が確保されていること、ただし一部の問題については仲裁人の立場が大きく、先例の形成が困難となっていることを指摘した。またもう1つの発表では、近年問題となっている投資仲裁の濫用を取り上げ、投資仲裁以外の国際裁判における状況を踏まえつつ、投資仲裁における判断傾向を批判的に検討した。特に仲裁の濫用が主要な論点となったフィリップ・モリスアジア対オーストラリア事件については、国際発表に加え、国内においても発表を行った。インフラ輸出に係る国際紛争について、概括的に検討した論文やTPP協定に関連する論文を執筆し、国際会議で2回、国内会議で1回の口頭発表を行うなど、おおむね順調に進展している。現地調査についても、WTOやPCAで行うなど、一定の成果を得ている。英文での論文公表(予定)が少数にとどまっているので、今後の課題としたい。本年度は主として下記のような研究を行った。第一に、インフラ輸出の際に生じる問題に投資仲裁がどのように対応しうるかについて研究を行った。特に、海外における発電事業など、エネルギー関連の投資について、過去にどのような投資仲裁事例があるかを調査し、研究発表などを行った。第二に、第一とも関連するが、中国の一帯一路との関連で行われるインフラ輸出について、どのような紛争処理手続きが利用可能かについて研究を行った。この点については、条約に基づく投資仲裁のみならず、契約に基づく商事仲裁も研究対象とし、聞き取り調査などををこなった。また、複数の国の仲裁手続を比較検討するため、最終的な研究成果は国際共同研究として学会において発表した。第三に、投資仲裁の濫用制限に関する問題について研究発表と論文執筆を行った。投資仲裁はインフラ輸出などに従事する投資家にとって有益な救済手段ではあるが、同時に十分な根拠がないのに用いられるなど、その濫用も問題となっている。本研究では、投資仲裁の濫用を防ぐための国際法上の原則や規則について研究発表や論文執筆を行った。第四に、インフラ輸出の際に障壁となり得る規格や標準について、主として世界貿易機関(WTO)協定上の規定や自由貿易協定(FTA)上の規定について調査を行い、研究発表や論文としてまとめた。

この点については、国が定める規格のみならず、プライベートスタンダードなどと呼ばれる非国家主体による基準の意義と問題についても調査を行った。第五に、国際経済紛争処理における非経済分野の国際法規則の位置づけについても研究を行い、研究発表などを行った。インフラ輸出の際には、インフラ設備が環境に与える影響など、経済以外の要素も考慮しなければならない。本研究においては、WTO紛争処理におけるパリ協定の位置づけについて学会発表を行った。本研究においては、インフラ輸出をめぐる実際の及び潜在的な国際経済紛争を分析した。近年、インフラ需要が世界的に高まっていることを受けて、日本を含む先進国の企業が新興国などに対してインフラ輸出を行う例が増加している。こうした状況を背景に、インフラ輸出をめぐる国際経済紛争も多数発生している。本研究は、インフラ輸出をめぐる国際経済紛争に係る国際裁判例(具体的には、世界貿易機関(WTO)紛争処理と投資仲裁)を分析することで、インフラ輸出をめぐる国際経済協定及び国際経済紛争処理制度の問題を明らかにした。同時に、国際経済紛争処理制度が国内法政策の自律性に及ぼす影響についての理論的考察も行った。平成27年5月に国際会議で発表したテーマについて,英字論文の形でまとめたい。平成28年度中に少なくとも投稿の段階には進める予定である。この英字論文においては,研究計画において言及している「謙抑的な審理」が主要なテーマとなる。平成28年度中にはまた,PCA(常設仲裁裁判所)やICSID(国際投資紛争解決センター)における聞き取り調査も行いたい。さらに,TPP(環太平洋パートナーシップ)協定は,日本のインフラ輸出にとって重要な意義をもちうることから,TPPの投資章に関する日本語論文を執筆する予定である。このほか,インフラ輸出をめぐる投資仲裁に関するテーマについて,国際会議で口頭発表を行う機会も模索したい。2017年度の最優先課題は、2016年度に行った国際会議での2回の発表を論文として公表することにある。すでに暫定版については国際会議において公表しているが、国際会議で得たコメントを踏まえて修正のうえ、2017年度中に公表又は公表確定させることを目指す。2017年度のもう一つの目標は、インフラ輸出に係る国際経済紛争上の問題について、国際会議において発表を行うことである。主として投資仲裁に係る発表を行うことを計画している。また、アジアにおけるインフラ輸出関連機関において、聞き取り調査も実施したい。国際経済法
中世フランス語版ジャン・ブレット『典礼大全』の言語地理学的・文献学的語彙研究

中世フランス語版ジャン、ブレット『典礼大全』は今まで校訂版が存在せず、ほとんど研究の対象になってこなかった。今回の研究において、フランス国立図書館所蔵の写本を基に校訂版を作成し、この作品中で使われている語彙の地理的・歴史的な特色を総合的に検討した。その結果、この作品がかつて言われていたようにポワトゥー地方で制作されたのではなく、オルレアネ地方で制作されたものであることが分かった。この地域特定に際しては、伝統的な形態論的研究に合わせて、語彙の地理的特色の研究を最新の知見をもとにおこなった。他方、13世紀前半に作られたこの作品には従来のフランス語史研究の知識を補完する用例が多く使われていることも明らかにすることができた。多数の典礼用語がこの作品に初めて登場しているだけでなく、より広く宗教用語、さらには一般的な語彙に関しても、思いがけない箇所に多くの興味深い用例を収集することができた。これらは、現在刊行されつつある『古フランス語語源辞典』(Dictionnaire etymologiquedel'ancien francais)(ハイデルベルク大学)にとって重要なデータになるばかりでなく、フランスのナンシーにある国立フランス語研究所(ATICF)が推進している『フランス語宝典』(Tresor de la langue francaise)の歴史的・語源的な観点からの改訂作業にも大いに貢献するものである。中世フランス語版ジャン・ブレット『典礼大全』の校訂版を作成すべく、パリ国立図書館所蔵ラテン語写本995番のマイクロフィルムを基に、テクスト本文の確定を行った。その際、ラテン語のテクストとの照合を綿密に行い、校訂版においても比較検討が容易にできるように章・節の区分を明示した。中世フランス語版のテクストにおいて注目すべき単語・表現を収集した。とくに、アントワーク・トマが先行研究しておいて明記していなかったオルレアン地方固有の動詞活用型に注目し、先行研究を補完する作業を行うとともに、フランス西部・南部地域に特有の地方語をとりあげ、それぞれの使用範囲を各種地図・言語地図を活用しつつ明らかにした。他方、フランス語史において注目に価する単語にも注意を払い、典礼に関するものを中心とした宗教用語において、従来初出とされていたものよりも大幅に早い時期に登場している例を数多く収集することができた。『典礼大全』以外にも、同時代のその他の中世フランス語の様々な作品を詳細に研究し、その問題点を文献学的・言語地理学的な手法により明らかにする作業も行った。いずれの場合も、欧米の研究者にも役立つべく欧米でフランス・ドイツの学術誌に成果を発表することができた。前年度の研究に基づき、本年度は以上の研究を行った。1)中世ブンス語版ジャン・ブレット『典礼大全』の校訂版作成の作業を前年度に続いて行い、音声学的・形態論的な視点を中心にして研究を行うと同時に、注目にあたいする単語・表現の収集を続行した。フランス語史の観点から見て従来の知見を刷新するような初出例を多く発見することができた。2)各種辞書・方言地図を活用し、収集した語彙の地理的・歴史的な意義を明確にした。様々な辞書の批判的な検討により、多くの補足と訂正を加えることが可能になった。3)関連する中世フランス語・ラテン語作品の収集を続け、校訂版の批判的検討を行い、多数の書評論文の形で発表した。4)8月の国際ロマンス言語学・文献学学会(英国、アベルストウィス)において成果を報告し、ウェールズ大学教授デヴィッド・トロッター氏をはじめとする海外の研究者と研究打合せを行った。前年度の研究に基づき、本年度は以下の研究をおこなった。1)中世フランス語版ジャン・ブレット『典礼大全』の校訂版を完成させ、その語彙の地理的・歴史的な特色を総合的に検討した。そのために、伝統的な形態論的研究に合わせて、語彙の地理的特色の研究を最新の知見を基におこなった。

また、13世紀前半に作られたこの作品には従来のフランス語史研究の知識を補完する用例が多く使われていることを明らかにすることもできた。いままでの研究においては後の時代になってようやく使われ始めたとされていた多数の典礼用語がこの作品に初めて登場していることを浮き彫りにしただけではなく、より広い宗教用語に関しても多数の初出を収集することができた。さらには一般的な語彙に関しても、思いがけない箇所に多くの興味深い用例を見出すことができた。これらは現在刊行されつつある『古フランス語語源辞典』(Dictionnaire etymologiquedel' ancien francais)(ハイデルベルク大学)にとって重要なデータになるばかりではなく、フランスのナンシーにある国立フランス語研究所(ATILF)が推進している『フランス語宝典』(Tresor de la Langue francaise)の歴史的・語源的な観点からの改訂作業にも大いに貢献するものである。2)文献学にとって必須の作業である、中世フランス語の諸作品(トマ『トリスタン』、アンリ・ダンドリ『詩』、『フロワールとブランシュフルール』、『散文クリジェス』など)の校訂版の収集を続行し、その批判的な検討を続けた。それらの問題点、意義を多くの論文のかたちでフランスとドイツの学術誌(Revue de Linguistique RomaneならびにZeitschrift fur romanische Philologie)に発表し、成果は海外の研究者にしばしば活用され、引用されている。
水頭症治療用髄液短絡管に必要な免疫学的および物理学的検討と新素材に関する研究

昨年度に引き続いてニホンウサギを用いて水頭症短絡管の素材の生体に対する反応性を検討した。今回はカオリン懸濁液を大槽内注入して作成した水頭症ウサギに対して種々の素材で作成した短絡管を用いて短絡術を行った。検討した素材は従来より用いられているシリコンゴムとフッ素系高分子化合物であるFNYおよびexpanded polyterafluoro-ethylene(PTFE)である。短絡術施行後4周目に短絡管周囲の組織の検討を行ったが、昨年度の小円盤状の検体による検討と同様にシリコンにおいては強くマクロファージの集族した多核巨細胞の出現とlymphocytic clusterが認められた。FNYおよびPTFEではごくわずかに見られるに過ぎなかったが、PTFEでは短絡管の開存に問題があり、4週間髄液の短絡はえられなかった。このことよりFNYは髄液短絡管の素材に適しているが、PTFEはその弾性に間題があることが判明した。これらの組織学的変化を臨床例における水頭症治療の際に得られた検体とも比較した。長期間体内に留置された短絡管ほどリンパ球浸潤、多核巨細胞の出現、肉芽形成が強く、素材による免疫反応が短絡管機能に大きな影響を与えていることが示唆された。今後臨床応用のためにはFNYおよびPTFEの弾性率、可塑性、耐熱性、耐摩耗性などの物理化学的特性をさらに検討し、短絡管に必要な物性を解明していく必要がある。ニホンウサギを用いて水頭症短絡管の素材の生体に対する反応性を検討した。検討した素材は従来より用いられているシリコンゴムとフッ素系高分子化合物であるFNYおよびPTFEである。腹腔内および皮下に小円盤状にした検体を埋没させ、経時的に検体を摘出しHE染色にて観察した。両検体の差は肉眼的にも認められた。1週間の急性期においてもシリコンの周囲には結合組織の比較的厚い膜が形成されていたが、FNYではほとんど急性期には認められなかった。HE染色を行った比較でも、1週目より両検体ともリンパ球の浸潤を認めたが、その程度は明かにシリコンの方が強かった。またシリコンでは一部の周囲にリンパ球の集族が見られた(lymphocytic cluster)。2週目では両検体共lymphocytic clusterが認められたが、その程度はシリコンの方が強く、マクロファージの集族した多核巨細胞の出現も見られた。4週目以降の慢性期にはシリコンでは強い線維性結合組織が見られ、FNYおよびPTFEではごくわずかに見られるに過ぎなかった。従来シリコンは異物反応が少ない物質として短絡管に用いられてきたが、本研究よりシリコンにおいても免疫反応の関与する異物反応は強く、短絡管機能不全の大きな原因の一つとなっていることが強く示唆された。またFNYおよびPTFEはシリコンと比較し、免疫反応が少なく、より短絡管機能不全が起こりにくい材質と考えられる。今後FNYおよびPTFEの物理化学的特性をさらに検討し、短絡管の試作を行っていきたい。
オープン型ステントグラフト内挿術における脊髄虚血の成因と予防に関する研究

オープンステント内挿術268例について調査し、脊髄虚血発症9例とその他259例の比較検討から、術前糖尿病、慢性解離・動脈硬化性動脈瘤、大動脈粥状硬化、術前腹部大動脈瘤手術、Th9以下に内挿した例、左鎖骨下潅流なし、術後低血圧の症例に有意に脊髄障害の発生が多いことが分かったことを踏まえ、術前三次元CT検査で弓部大動脈病変の範囲、アダムキーヴィッツ動脈の部位を同定し術中脊髄誘発モニターを体外循環前、体外循環直後、冷却中34度、冷却中32度、冷却中30度、冷却中28度、下半身循環停止時、ステントグラフト留置後10分毎、末梢吻合後、順行性体循環再開後、復温中体外循環中、復温後体外循環中、体外循環停止後、閉胸直前、手術終了時の時点に測定し、同時に体血圧と心拍出量を計測した。その結果、手術中の脊髄誘発電位変化は体血圧と大きく関係していることが判明してきた。特に術前リスク因子としてあげられる、糖尿病、慢性解離・動脈硬化性動脈瘤、大動脈粥状硬化、術前腹部大動脈瘤手術、Th9以下に内挿した例に顕著に表れ、術前脊髄虚血ハイリスク例においては周術期の血圧管理の重要性が示唆された。オープンステント内挿術268例について調査し、脊髄虚血発症9例とその他259例の比較検討を行った。その結果、術前糖尿病、慢性解離・動脈硬化性動脈瘤、大動脈粥状硬化、術前腹部大動脈瘤手術、Th9以下に内挿した例、左鎖骨下潅流なし、術後低血圧の症例に有意に脊髄障害の発生が多いことが分かった。ついで術前3DCT検査で弓部大動脈病変の範囲、AKAの部位を同定しMEPモニターの測定ポイントとして、体外循環前、体外循環直後、冷却中34度、冷却中32度、冷却中30度、冷却中28度、下半身循環停止時、ステントグラフト留置後10分毎、末梢吻合後、順行性体循環再開後、復温中体外循環中、復温後体外循環中、体外循環停止後、閉胸直前、手術終了時の時点に測定し、同時に体血圧と心拍出量を計測することで、各時点でのMEPと体血圧の関係を追跡開始している。その結果、手術中のMEP変化も体血圧と大きく関係していることが判明してきた。術前リスク因子としてあげられる、糖尿病、慢性解離・動脈硬化性動脈瘤、大動脈粥状硬化、術前腹部大動脈瘤手術、Th9以下に内挿した例の術前スコアリングをMEPのデータから算出する試みをしている。過去のオープンステント内挿術268例について後ろ向きに調査し、脊髄虚血発症9例とその他259例の比較検討を行った。1年目の計画通り後ろ向き研究は一定の成果がでた。経皮的カテーテルステントグラフトに関してもMEPモニター測定を行ってデータ解析中である。オープンステント型とカテーテルステントの相違点についても検討を加える計画にしている。MEP電極のあまりがあったため物品請求は24年度は少なく抑えることができたが、25年度以降はさらにMEPモニターの症例を増やす予定であるため昨年度の経費を繰り越して請求します。
ヒトの身体座標の脳内再現に関する、PETおよび磁気刺激による非侵襲的解析

人間は実際に運動を行わなくても、身体運動を想像すること(運動イメージ)ができる。この場合、自らの身体に関する内的表象(body schema)を自由に操っていると考えられる。本研究は、このbody schemaに重要な役割を果たす運動感覚を司る脳領域を、機能的脳イメージングの技法により明らかにした。またこのbody schemaは恒常的なものではなく、その基準となる身体座標は様々な要因によって修飾されていることも、本研究によって明らかになった。運動感覚の生成には、一次運動野を初めとする運動関連領野が重要な役割を果たしていることを、本研究によって見つけた。運動イメージの生成にも一次運動野が関与していることが既に報告されており、両者の間に何らかの関連があることが示唆される。行動学的実験により、運動イメージが運動感覚の大きさや量に干渉効果を持つことが明らかになった。またf-MRIによって帯状回運動野・補足運動野・運動前野などが、運動イメージと運動感覚の生起に共通して活動することが分った。運動錯覚によって、身体のサイズが変化すること(ピノキオ効果)も従来から知られており、身体座標系の変動が、これらの脳領域の活動変化として起こると推定される。Rizolattiらの研究により、視覚性の運動を模倣する場合には、ミラーシステムと呼ばれる運動前野が活動することが知られているが、これは運動の空間情報を手掛かりとしているのか、関節情報を手掛かりとしているのか不明であった。今回の研究によって、この両者を分離しながら模倣運動を行わせる事で、両者の貢献度の差異を検討した。その結果、関節運動の運動感覚を手掛かりとした運動をしている場合には、中心後回の2野が活動することが明らかになった。ヒトの身体座標の脳内再現を解明する第1段階として、本年度は、運動準備中における運動野再現マップのダイナミックな強度変化を解析した。運動野の経頭蓋磁気刺激(TMS)によって誘発される筋活動を定量的に調べたところ、主勲筋と拮抗筋を支配している運動野め興奮性が、運動準備中には課題特異的に変化していることが明らかになった。光刺激に対して指を使ってキー押しをする運動課題として、(1)単純反応時間課題、(2)Ready-Go課題、(3)Go/Nogo課題を行わせた。TMSによって指の屈筋と伸筋の両者から誘発電位が記録できる運動野領域を特定し、光刺激から運動が開始されるまでの間に、一定間隔で磁気刺激を行い、誘発筋電図の振幅変化を測定した。その結果、(1)単純反応時間課題では、刺激提示後TMSの誘発筋電図の振幅は、主動筋・拮抗筋ともに増加したが、その変化は主動筋でより顕著であった。(2)Ready-Go課題では、刺激提示後主動筋と拮抗筋の両者とも誘発電位の振幅が減少した。(3)Go/Nogo課題では、刺激提示後主動筋の誘発電位の振幅は減少したが、拮抗筋の活動はさほど顕著に減少しなかった。以上のことより、特定の指を動かす勲作の運動準備中には、運動野に課題特異的な興奮性の変化化が生しており、その変動は主動筋においてより顕著に現れていることが明らかにされた。また本研究結果は、TMSが運動野の再現部位における内部状態を検出するために、ある程度の空間的精度を保ちながら、感度の高い測定技法として利用できることを確認できた。身体座標は脳内で四肢の位置情報として表現されており、ヒトの運動制御において極めて重要な役割を持っているが、その神経機構は分かっていない。本研究は、この身体座標系とその歪曲に関与する脳領域を、行動学実験および陽電子放射型断層撮像法(PET)・経頭蓋磁気刺激(TMS)により明らかにすることを目的としている。

昨年度は、腱に与えた振動刺激によって生じた運動錯覚と、同じ関節を使った運動イメージの間に干渉作用があることを行動学実験により明らかにし(Kitada et al. in press)、この両者に関係している脳領域に共通する部分が多くあることをPET実験により解明した(Naito et al. in press)。今年度は、この運動錯覚と運動イメージに共通した領域(特に一次運動野)に経頭蓋磁気刺激(TMS)を加え、運動プログラムや運動実行にどのような影響が現れるかを解析した。与えられた運動課題とその時間経過によってTMSの影響は異なり、選択反応時間課題やReady-Go課題などでは、運動野に抑制-促進の2相性の活動が存在していることが明らかになり、その時期に与えられたTMSは、反応時間に同様の抑制-促進の2相性の効果を持っていることが分かった(論文準備中)。また(1)身体座標歪曲条件、(2)非歪曲条件、(3)安静条件の3つを設けて、PETによる脳内賦活検査を行った結果、大脳皮質の運動関連領域が身体座標系の生成とその歪曲に関わっていることが明らかになった(論文準備中)。人間は実際に運動を行わなくても、身体運動を想像すること(運動イメージ)ができる。この場合、自らの身体に関する内的表象である「身体図式」=body imageを自由に操っていると考えられる。しかし運動イメージ中に運動のどの要素がシミュレートされているのか明らかではなかった。物体の複覚像をイメージする場合に、脳内でシミュレートされるのは、視覚の感覚経験である。これが運動イメージの場合ならば、ある運動をした場合に期待される運動感覚がシミュレートされていると推測できる。もし運動イメージ中に運動感覚がシミュレートされているならば、腱刺激により惹起される四肢の運動錯覚量が、その四肢の運動イメージによって影響を受けるはずであると仮説し、行動学実験とPETによる脳賦活実験を行い、(1)右手伸筋の腱への振動刺激により生じる右手の屈曲方向への運動錯覚量が、右手の屈曲または伸展方向の運動イメージによってどういう影響を受けるかを心理物理的に評価し、(2)運動イメージが運動錯覚に及ぼす影響について詳細に調べた。運動錯覚方向と同(屈曲)方向の運動イメージは、屈曲運動錯覚経験を増大させ、反対(伸展)方向のイメージはそれを減弱させた。運動イメージは筋電図活動とは無関係に運動錯覚に影響を及ぼしうることを明らかにした。運動イメージが運動錯覚に影響を与えたことから、運動イメージ中にはおそらく運動感覚がシミュレートされている可能性を示した(Kitada et al. 2002)。また運動イメージと運動感覚は、運動関連領域内の共通した領域で処理されていることを、PETの実験により明らかにした(Naito et al. 2002)。さらに体性感覚情報が頭頂連合野で統合されていることも、併せて突き止めた(Kitada et al. in press)。
細胞生物学および計算生物学の手法を用いた消毒機構の定量的評価に関する研究

H30年度は2つの主テーマについて以下のように研究を遂行した1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,被損傷菌の損傷部位を定量的に把握する研究これまで大腸菌(DH5α株)では細胞質内に蛍光タンパク質(GFP)を発現させていたが細胞内の別箇所としてペリプラズム部位(細胞膜と細胞外膜間)への発現を試みて成功させた.そこで細胞質内とペリプラズムにGFPを発現させた両大腸菌に対し,塩素消毒処理を実施して,残存率およびGFPの細胞外への漏出量を測定した.この結果として,投入塩素の形態の違い(次亜塩素酸と次亜塩素酸イオン)によってGFPの漏出率が異なっていることと両大腸菌からの漏出率の違いから,細胞膜の損傷深度が確認できた.また細胞質内にGFPを発現させた大腸菌に対してオゾン溶解水による処理を実施し,GFPの漏出率の他,フローサイトメータを用いて,細胞内残存GFPの測定および低分子染色剤(7AAD)の膜浸透性を適用することで多角的に膜損傷の評価を行った.2.ウイルスの核酸から紫外線耐性を推定する研究核酸配列による紫外線耐性を実験的に確認し,かつ計算シミュレーション結果と比較することで,シミュレーションの妥当性を検証することを目的とした.ただし計算シミュレーションは現在の演算速度レベルでは,核酸長がある程度短くないとできないことから,短い核酸長を人工的に作成して研究に供することとした.まず人工核酸として,チミン-チミンの塩基組数を調整した人工DNAを作成し,紫外線への反応性を実測する手法の開発を試みた.紫外線照射により形成する二量体数の計測が可能であれば,それが紫外線の反応性を意味すると考えた.そこで二量体形成の存在率を測定するために定量的PCR法の適用を試みたが,結果としては紫外線照射前後でPCR測定結果の差が生じず二量体を検出できなかった.現在,次の対策を検討している.1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,被損傷菌の損傷部位を定量的に把握する研究大腸菌に細胞質内とは別箇所にGFPを発現させることができるか検討し、それら蛍光タンパク発現大腸菌を塩素消毒実験に供して,損傷箇所についてより詳細な情報を得ることを予定し,ほぼ予定通りのスケジュールにて実施出来た。また消毒実験としてオゾン溶解水を用いた実験についても遂行することができた.このオゾン溶解水における膜損傷の把握においては,GFPの細胞内残存率をフローサイトメータにて確認する手法や,高分子であるGFP(約3万Da)と同時に低分子染色剤7AAD(1270Da)の細胞浸透性をフローサイトメータにて確認する手法を確立し,多角的に細胞損傷を定量化する手法が提案できた.これらのことから本テーマにおいては,想定以上の成果が得られたものと判断する。2.ウイルスの核酸から紫外線耐性を推定する研究当初の計画では一本鎖の人工DNAを作成し,紫外線との反応性を定量的PCRを用いて把握することを予定していたが,予想に反して,紫外線照射前後において定量的PCR測定結果が異ならず,二量体はPCRによって検出できないことがわかった.そこで二量体と反応しDNAを切断する酵素を用いることによって二量体形成DNAを断片化し,定量的PCRにて検出されなくなることで反応性を評価できると考えた.この酵素は二本鎖DNAにしか反応しないため二本鎖の人工DNAの作成を行った.以上,紫外線反応済みDNAの検出方法が予想外に困難を極めており,紫外線耐性を実験的に把握することが出来ていない状況である.また塩基配列より核酸の2次元構造や3次元構造をコンピュータシミュレーションにより予測する研究については、人工DANのミュレートに着手したばかりでまだ研究成果はない.以上の状況からしてテーマの1,2を合わせて,やや概ね順調に推移していると思われる。1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,かつ被損傷菌の損傷レベルを定量的に把握する研究大腸菌細胞質内とペリプラズムへのGFP発現手法の確立ができ,塩素およびオゾン溶解水による消毒実験に供することができたのはほぼ予定通りであった.最終年度は複数種の大腸菌においてペリプラズムへのGFP発現を試みる.またオゾン溶解水の消毒にて用いたフローサイトメータや低分子染色剤を用いての評価方法を塩素処理に適用して,塩素消毒やオゾン曝気消毒においても多角的に膜損傷を評価することを目指す.2.ウイルスの核酸配列から紫外線耐性を推定する研究まずは人工的に作成した核酸種(DNA)において,紫外線反応性を測定する手法を確立する.また同時並行的に計算シミュレーションから紫外線耐性を理論的に推定するモデルの作成にも着手する.人工核酸種の紫外線反応性の測定には二量体に反応してDNAを分断する酵素の利用を考えているが,原理的には可能な筈であり,今年度前半には確立させる予定である.計算シミュレーションではまずは二次構造を予測させ,二量体の存在箇所の違いによる紫外線曝露確率への影響を推定するとともに人工DNAのUV反応実験の結果にて検証を行う予定である.H29年度は2つの主テーマについて以下のように研究を遂行した1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,被損傷菌の損傷部位を定量的に把握する研究これまで特定の大腸菌(DH5α株)において実施されてきた蛍光タンパク発現を複数の大腸菌において可能か検証した.

その結果,2種の大腸菌にて発現が確認された.以上の3種を用いて塩素消毒処理に供試し,大腸菌の不活化実験を行い残存率の測定と蛍光タンパク質の細胞外への漏出量を測定することで細胞膜の損傷による細胞質の漏出の定量的把握を行った.結果として水中の溶存塩素の形態によって,大腸菌の損傷レベルに差が生じていることを確認すると共に,大腸菌の種毎にその損傷レベルが異なっていることがわかった.2.ウイルスの核酸から紫外線耐性を推定する研究異なる核酸形態をもつウイルス(ファージ)8種を用いて,紫外線耐性を測定した。その際光源としては2種類の紫外光源(254 nmおよび265 nm)を行い,各ウイルス(ファージ)の残存率を測定して耐性を比較した.その結果,DNAファージにおいては一本鎖,二本鎖に係わらず紫外線耐性が相対的に低いことが見出された.一方RNAファージにおいては一本鎖と二本鎖において耐性に差が見られ二本鎖の方が耐性が高かった,いずれにおいてもDNAファージと比較して,その耐性は相対的に高いことがわかった.またいずれのファージにおいても254 nmと265 nmの耐性比率には差がなく,波長依存性については,ほぼ同等であることが確認された.H29年度は2つの主テーマの進捗状況は以下の通り。1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,被損傷菌の損傷部位を定量的に把握する研究当初の計画では、複数種の大腸菌に細胞質内に蛍光タンパクを発現させることができるか年度前半に検討し、年度後半は蛍光タンパクを発現させた大腸菌塩素消毒実験に供することを予定していたが、ほぼ予定通りのスケジュールにて実施することが出来た。ただ細胞質内への蛍光タンパクの発現実験およびその検証に時間がかかってしまったため、発現できた蛍光タンパクが一種類のみにとどまってしまったのは、予定通りいかなかった事項であった。ただ塩素消毒実験の結果、大腸菌の種ごとに蛍光タンパクの細胞外への漏出状況に差異が生じることが示された。これは大変興味深い結果であり、想定以上の成果が得られたものと判断する。2.ウイルスの核酸から紫外線耐性を推定する研究当初の計画ではRNAウイルス数種にて紫外線耐性試験を行うことを予定していたが、DNAウイルスも含めて多様なウイルス(ファージ)種を用いて紫外線耐性試験を行うことができた。それは想定以上にファージの扱いと不活化実験が順調に進んだためであり、評価できる点であろう。塩基配列より核酸の2次元構造や3次元構造をコンピュータシミュレーションにより予測する研究については、予想以上にシミュレートに時間がかかることが判明したため足踏み状態が続いた。以上の状況から判断すれば、やや概ね順調に推移していると思われる。H30年度は2つの主テーマについて以下のように研究を遂行した1.細菌細胞内の損傷部位を特定し,被損傷菌の損傷部位を定量的に把握する研究これまで大腸菌(DH5α株)では細胞質内に蛍光タンパク質(GFP)を発現させていたが細胞内の別箇所としてペリプラズム部位(細胞膜と細胞外膜間)への発現を試みて成功させた.そこで細胞質内とペリプラズムにGFPを発現させた両大腸菌に対し,塩素消毒処理を実施して,残存率およびGFPの細胞外への漏出量を測定した.
携帯端末を用いた実世界協調センシングによる創造的学習支援環境の構築と評価

申請者がこれまでの科研費研究で蓄積した知見やアイデアを発展させ、最先端の情報通信技術により可能となる先進的な学習支援環境の開発を行った。広く普及した携帯端末を入力デバイスとし、各学習者の協調的な実世界センシングにより学習素材を収集、統合できるプラットフォームと学校教育現場等での利用を目的とするアプリケーションを構築した。具体的な本研究の成果は以下の通りである。・創造的学習支援環境実現のための基盤技術の開発:複数のスマートフォンを連携させることによる実世界3次元センシングは技術的には世界でもまだ実現されていない挑戦的な研究課題である。本科研費研究では、照明を用いたスマートフォンの高精度時刻同期、および音響信号を用いたスマートフォンの3次元高精度位置認識の技術を確立した。次に、各スマートフォンから得られる映像情報を用いた3次元再構築とモーションキャプチャシステムを実装した。・提案システムの評価:上記の要素技術の性能評価を実施した。次に、各技術の統合により構築されたシステムの評価のため、高機能モーションキャプチャシステムをリファレンスシステムとして導入し、性能比較実験を行った。さらに、学校教育現場での利用のため、提案システムのユーザスタディを実施した。・研究成果発表:各要素技術、その統合システムを用いた応用、評価等、各トピックに関する研究成果についての報告を、学会発表や雑誌論文等で実施した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、本科研費研究で構築するシステムの設計と開発を進めた。提案システムでは、各学習者が持つスマートフォン等の携帯端末を用いることで博物館の展示物の形状を取得し、それに対する学習記録をアノテーションとして付与できるようにすることで、現場での実世界型協調学習と事後の振り返りを支援する。そのためには、複数の携帯端末を連携させることによる3次元形状取得機能が最も重要な技術となる。平成28年度に取り組んだ研究に対する主な実績は、以下の通りである。1.携帯端末の3次元位置認識技術の性能向上を図るため、従来の音響計測に加え、加速度センサ等の慣性センサーを統合的に用いた測位手法の開発を進めた。さらに、実環境での実験を通して、その性能評価を行った。2.複数携帯端末連携の基盤となる時刻同期技術の構築と実装を進めた。具体的には、室内照明の変調光を搭載カメラで撮像することにより、任意タイミングでシャッターの開放を制御できる手法を構築した。これらの成果に対し、国際学会の学術論文の採択(IEEE Transaction誌)、国内学会での受賞(情報処理学会シンポジウム)等、顕著な実績を示すことができた。また、それと並行して提案システムを用いた実践的評価のための準備を進めた。提案システムの開発を通してその機能が具体化され、どのような設定であればよりシステムの効果を得られるかについて、実践に関わる関係者との議論、検討を行った。システム開発については、当初の想定ほどは容易には進んでいないが、それは技術的な部分についてより深く追求しているためである。また、それによって学術的に興味深い課題に対する解決策を与えることもできた。研究実績として挙げた論文採録や受賞は、この過程で明らかになった挑戦的な課題に取り組むことによって得られた成果でもある。当初計画に沿った研究内容については、大きな障害は今のところ見当たらないので、今後は計画通りに進めることが可能と考えている。申請者がこれまでの科研費研究で蓄積した知見やアイデアを発展させ、最先端の情報通信技術により可能となる先進的な学習支援環境を構築する。広く普及した携帯端末を入力デバイスとし、各学習者の協調的な実世界センシングにより学習素材を収集、統合できるプラットフォームと学校教育現場等での学習支援アプリケーションを構築する。平成29年度は以下の計画で研究を進めた。・学習支援環境実現のための基盤技術の開発:複数のスマートフォンを連携させることによる実世界3次元センシングは技術的には世界でもまだ実現されていない挑戦的な研究課題である。今年度は昨年度に引き続き、照明を用いたスマートフォンの高精度時刻同期、および音響信号を用いたスマートフォンの3次元高精度位置認識の技術の改良を進めた。次に、各スマートフォンから得られる映像情報を用いた3次元再構築とモーションキャプチャシステムの実装を進めた。さらにその発展形として、複数スマートフォンによる疑似高速カメラを構築した。これらの要素技術の性能評価において必要となるリファレンスシステムとして、高機能モーションキャプチャシステムを導入し、比較実験の準備を現在進めている。また、各要素技術の研究において得られた成果を、国内外の複数の会議で行った。・学校現場での評価実験:提案システムの評価実験を小学校や博物館で行うに際しての課題や学習コンテンツの設計に関する検討を進めた。具体的には、時間的、空間的制約の多い場所での実験機材の設置やカリキュラムとの整合性等について、実地調査等を通しての問題点の洗い出しと対応策について検討した。携帯端末(スマートフォン)搭載カメラは、フレームレート、シャッタータイミング、デッドタイム(露光がない時間)、シャッタースピードの制御が非常に難しい。具体的には、これらのパラメータは、撮影環境に応じて自動制御されており、ユーザによる設定ができない場合がある。したがって、理論的には実現可能な方法が、実装上困難となる場合が生じている。本研究では、高精度の時刻同期技術が必須となるため、上記の問題の回避にやや時間を要しているがそれ以外は順調に進んでおり、当初の計画に沿って進める予定である。広く普及した携帯端末を入力