hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オートファジーを介した新規軸索保護経路の解明

オートファジーはミトコンドリアによりその過程が調節されることが知られており、ミトコンドリア関連因子を視神経で検討した。ミトコンドリアに存在するチオレドキシン2は視神経において高眼圧モデルで減少していた。軸索内のマイクロチュブルやニューロフィラメントの減少が軸索数減少よりも鋭敏であることを報告した。オートファジーのマーカーであるLC-3IIが高眼圧モデルの視神経で上昇しており、オートファジーをさらに誘起することで軸索に保護的に働くことを見出した。ミトコンドリアとオートファジーを調節することで軸索保護治療に寄与することが示唆された。TNF誘発視神経障害モデル及び高眼圧モデルを用い、篩状板部の視神経軸索内の形態を電子顕微鏡で検討した。コントロール群では豊富な正常ミトコンドリアが認められたが、ラット高眼圧モデルではオートファゴゾーム様構造が認められた。ミトコンドリアの輸送にkinesin-1が関係しているため、軸索障害におけるkinesin-1を検討した。ミエリン鞘の崩壊に先行して、neuroHlament-Lの減少が起こり、それに先行してkinesin-1の減少がおこることが分かった。また軸索面積あたりのmicrotubulesの定量法も確立した。これは電子顕微鏡所見をソフトウェアで解析し、軸索原形質の面積を算出し行った。これもミエリン鞘の崩壊より、より鋭敏に軸索障害を反映していることが分かった。よって今後軸索保護を評価する際に、ミエリン形態より軸索輸送に関与するmicrotubulesの定量かもしくは輸送蛋白測定の方が、より早期に軸索の状態を判定できることが分かった。ミトコンドリア関連因子であるNmnat3を強制発現させるとTNF誘発視神経障害モデル及び高眼圧モデルにおいて共に軸索保護効果を示した。Nmnat3プラスミド導入自体は眼圧に影響を与えなかった。この強制発現により、オートファジーに関係するLC3蛋白量が上昇していた。LC3は網膜神経節細胞のみならず視神経軸索にも存在していた。これらのことより、あるタイプの軸索保護にオートファジーが関与していることが示唆された。TNF誘発視神経障害モデル及びラット高眼圧モデルを作製し、オートファジー関連因子であるAtg8(LC-3)とp62のimmunoblot及び免疫染色を行った。LC-3もp62も網膜神経節細胞に存在した。前年度ミトコンドリア関連因子のNmnat3を強制発現し、軸索保護効果を発見したので、引き続きオートファジーとの関係を検討した。Nmnat3DNAプラスミドは硝子体注射後、electroporationを用いて神経節細胞に取り込まれるのをGFPを用いて確認した。GFPが結合した状態で軸索流には乗りにくいため、視神経での発現量はimmunoblottingで確認した。軸索の電子顕微鏡所見では軸索面積あたりのmicrotubulesの定量法を確立し、さらにneurofilamentsの定量化も報告した。これは電子顕微鏡所見をソフトウェアで解析し、軸索原形質の面積を算出し行った(Endocrinology,2011)。ラット高眼圧モデルではLC-3IIとp62の上昇が視神経で認められた。電子顕微鏡所見ではラット高眼圧視神経軸索内にオートファゴゾームを認めた。これらのオートファゴゾームはNmnat3強制発現群でも認められた。さらにrapamycinはオートファジーのinducerとして知られているが、これによりラット高眼圧モデルでの軸索数減少が抑制された。これらのことより、Nmnat3強制発現による軸索保護効果にLC-3IIの増加が関与していること、オートファジーは障害により内因性保護機構として働いており、さらなるオートファジーの誘起が軸索保護につながる可能性が考えられた。
工業教育へのメカノケミカルポリマーアロイ化法導入による新しい展開

本研究は授業「課題研究」において、生徒たちが主体的にヨシ・ワラ・廃木材チップ・モミ殻などの様々な植物性バイオマスと発泡スチロールなどの未利用プラスチックの再利用方法を超微粉砕技術であるメカノケミカルポリマーアロイ化法や様々な技術を活用しながら開発する事を通し、ゴミの減量化や石油資源節約、CO_2排出低減などの工業技術及び環境技術の習得と深化、更に創造性の育成を図ったものである。複合材料を製作し、硬さ試験機や走査型電子顕微鏡等で評価したが、大別すると以下のように3種類の方法で行った。方法1:最初に未利用バイオマスと未利用プラスチックを粉砕し反応剤を混合し加熱して圧縮成型した。反応剤は側鎖にカルボキシル基が存在する5種類の変性低分子量ポリオレフィンを使用した。方法2:工業化をみすえた大きいサイズのものを作ることに挑戦した。作業工程は、材料をはかり取り、混合し型に入れ、170°C以上に加熱しながら大型ホットプレスで加圧した。強固できれいなものを作ることに成功した。電子顕微鏡で観察したところ表面が滑らかであり、より大きく強固なものができた。方法3:設備費用の軽減と作業効率改善の為、リモネンという発泡スチロールを減容する薬品を使い製作した。結果は、様々な形を持ちかつ充分な強度を持つ素材の製作とバイオマスの特性を生かし、自然な風合いを持った製品が製作できた。上記の教育活動を実施したところ生徒の意欲向上や上記技術の習得及び育成になり成果が得られた。これは全国の高等学校において上記の方法を活用した場合、同様の成果が得られる可能性もあるものと考えられる。
全球水文モデルのネスティングによる洪水流出氾濫一体シミュレーション

地球上の任意の流域で河川流量と洪水氾濫とを一体的かつ簡易に予測する技術を開発した。開発モデルは降雨流出氾濫モデル(RRI Model)と呼び、研究期間中に世界の大規模洪水を対象にして多くの実証研究を行った。とくに2011年タイ・チャオプラヤ川洪水においては、洪水がピークを向かえる以前から緊急対応のシミュレーションを実施し、下流部の洪水が長期化するという予測結果を公表した。洪水収束後の現地調査の結果、概ね予測結果が妥当であったこと、蒸発散等の影響を考慮することでさらに河川流量や浸水深の計算精度が向上することが明らかになった。地球上の任意の領域で、河川流量と洪水氾濫とを同時に解析する洪水予測システムの開発を進めている。初年度にあたる平成22年度は、平面二次元の降雨流出氾濫モデルを開発し、大きさや地形の異なる様々な流域に適用した。開発したモデルは、浅水方程式の拡散波近似に基づくモデルであり、地表流だけではなく、地中流も簡易的に追跡する。これにより、従来の氾濫モデルとは異なり、降雨流出過程と洪水氾濫とを同じ枠組みで計算することができる。平成22年度は、モデルの開発と並行し、分布型流出モデルとの比較、浅水方程式に基づく氾濫モデルとの比較を行った。また、2010年7月から8月にかけてパキスタンで発生した大規模な洪水災害を対象に同モデルを適用した。その結果、衛星リモートセンシングで抽出される広域の洪水氾濫をこのモデルで妥当に再現できること、さらに、リモートセンシングでは特定の難しいフラッシュフラッドによる被害地域をモデルで推定できることが明らかになった。また、パキスタン洪水のような大規模氾濫を伴う洪水については、河川流量を推定するうえでも氾濫の影響を考慮することが重要であることが分かった。開発中モデルは1km程度の粗いグリッドサイズを用いれば広域(100,000km^2)をカバーできる。また、領域を限定すれば100m程度の細かいグリッドサイズでも計算が可能である。今後、異なるグリッドサイズのモデルをネスティングすることによって、広域の流出氾濫予測を行うと同時に、特定の場所において、広域情報をダウンスケールする枠組みを検討することが課題である。本研究は、地球上の任意の領域で、河川流量と洪水氾濫とを同時に解析する洪水予測モデルの開発を目的とした。従来の洪水シミュレーションは、山地に降った降雨が河川に到達するまでの降雨流出過程と、河川が溢れて平野部に広がる氾濫過程とを分けて解析することが一般的であった。我が国のように、流域の大部分が山地で占められており、下流部の河川沿いには連続堤防が整備されている場合には、そのような手法でも特段問題はない。それに対して、世界の大規模洪水を対象とする場合には、流域内で広域の氾濫が広がるため、降雨流出と洪水氾濫とを分けて取り扱うことが難しくなる。そのため、両者を一体的に捉えたうえで、洪水の浸水深や継続期間などを予測する技術が必要となる。本研究で開発したモデルは、降雨流出氾濫モデルの意味で、Rainfall-Runoff-Inundation Model:RRI Modelと呼んでいる。モデルの開発は順調に進み、平成23年度はモデルの開発と平行して、数多くの実証研究を行った。とくに2011年タイ・チャオプラヤ川流域の洪水においては、洪水がピークを向かえる前に緊急対応のシミュレーションを実施し、その予測結果はアニメーションとともに各種報道機関で取り上げられた。その後、この結果が概ね妥当であったことが確認されるとともに、数値シミュレーションと詳細な現地調査によって、タイ洪水の広域氾濫現象に関するメカニズムを分析した。また、2010年パキスタン洪水を対象とした解析では、インダス川全流域(約10万km2)を約2kmのグリッドサイズで解析することに成功した。既に国内外の一部の研究者や実務者がRRIモデルを使った応用研究を開始している。また研究代表者もタイ洪水後の治水対策効果の分析など、より実務に即した応用も進めており、本研究の実施により、新たな洪水シミュレーション技術が提案・開発できたものと考えている。
コンピテンシー重視の時代における教師教育と教育学の在り方に関する日独比較研究

本研究では、1教師教育の目標とコンテンツ/コンピテンシーとの関係がいかなるものかという点ならびに2教育学研究に求められる「実践性」と「実証性」の内実とは何かを明らかにすることを通して、専門職養成としての教師教育、とりわけ大学での教師教育のプログラムが、具体的にいかなるかたちをとるべきであるのかを明らかにする。その際、日本国内での議論やドイツにおける最新の教師教育改革の具体例等も分析対象とすることで、大学学部ならびに大学院段階ではいかなる理論的・実践的内容を学ぶべきなのか、そしてそうした学修を支える教育学研究はいかなる内容を研究対象として取り上げるべきであるのかを提言する。
環状集積型ホスホリル化合物の構築と生物リン化学的機能の開拓

ビス(ジエトキシホスホリル)アセチレンとそれぞれ硫化水素ナトリウム、或いはセレン化水素ナトリウムとの反応により得られるテトラホスホリルジヒドロチオフェン及びセレノフェン、更にこれらをmCPBA酸化することにより得られるテトラホスホリルチオフェン及びセレノフェンをブロモトリメチルシランによりシリルエステルとし加水分解することにより対応する一連のテトラホスホン酸を合成した。特にこれらの中でチオフェンテトラホスホン酸に着目し、種々の反応を検討した。まず、チオフェン環やホスホン酸を経由した磁気的相互作用を期待し、硫酸銅(II)との反応による銅(II)錯体の合成を検討したところチオフェンテトラホスホン酸と銅(II)が1:3である塩が得られ、磁化率測定から銅(II)間には反強磁性的相互作用が見られた。また、生体の構成要素である骨や歯を模倣した材料の開拓を目的としてチオフェンテトラホスホン酸と塩化カルシウムとの反応によるホスホン酸カルシウム塩の合成を検討し、チオフェンテトラホスホン酸とカルシウムが1:2である塩を単離した。これらホスホン酸塩の合成では溶液の酸性度により種々の組成比の塩の合成が可能であり今後多様な塩の合成や新規材料への展開が期待できる。一方、ホスホン酸分子内無水物の生成を期待してDCCによる脱水を試みたがこれに関しては分子間脱水に由来すると考えられる難溶性白色固体の生成にとどまった。また、テトラキス(ジエトキシホスホリル)チオフェンを硝酸二アンモニウムセリウム(IV)と反応させたところ対応するチオフェンオキシド類ではなくCe(III)にテトラホスホリルチオフェンがbisbidentate ligandとして配位した配位高分子であると考えられる1:1錯体が得られた。ビス(ジエトキシホスホリル)アセチレンと硫化水素ナトリウム及びセレン化水素ナトリウムとの反応によりテトラホスホリルジヒドロチオフェン及びセレノフェンを合成した。種々のアセチレンを用いた検討からこの反応は電子的及び立体的要因を満足するジホスホリルアセチレン類に特有の反応であることが分かった。また、硫化ナトリウムを用いると主生成物はトリホスホリルジヒドロチオフェンになった。更にこれらジヒドロチオフェン及びセレノフェンのmCPBA酸化を検討したところ、ジヒドロチオフェンは1当量のmCPBAとの反応では対応するスルホキシドに酸化され、さらにスルホキシドからの脱水によりテトラホスホリルチオフェンを与え、過剰のmCPBAとの反応では4つのホスホリル基を有するスルホンを与えることが分かった。一方、ジヒドロセレノフェンはmCPBA酸化により容易にテトラホスホリルセレノフェンを与えた。4つのホスホリル基を有するチオフェン及びセレノフェンは通常の条件ではmCPBAにより対応するチオフェン及びセレノフェンオキシド類へと酸化はされず、むしろ酸化条件下安定であった。4つのホスホリル基を有する一連のヘテロ環化合物の構造は^<13>C及び^<31>P NMRに反映され、特徴的な化学シフト及び^<13>C核と^<31>P核間、^<31>P核間のカップリングパターンが観測された。また、^<77>Se NMRでは^1H及び^<31>Pとのカップリングにジヒドロセレノフェンからセレノフェンへの構造変化が反映されとともに、セレノフェンでは4つの電子求引性のホスホリル基導入の結果、極めて低磁場にシグナルが観測されることが分かった。紫外可視吸収スペクトルでは4つのホスホリル基の導入により、チオフェン、セレノフェンともに吸収極大が約20nmほど母体化合物より長波長シフトした。
複合多点状態計測によるベントス・稚魚分布密度の高精度推定法の開発

1.袴形フレームの採集過程ビデオ録画式軽量ソリネット(ソリ部内幅100cm,全長130cm,全高125cm,重量約40kg,抗力約40kg)を設計・試作した。袋網は網口100cm×50cm,全長は400cmで,総ナイロンもじ網(8×8×140経)1脚約3mmである。ナイロンもじ網ならびに網口部補強帆布は柔軟性がないので,網口下部は直接着底する構造ではない。接地性を良くするため,起こしチェーンに捕集網地(ナイロンラッセルもじ網1脚約1mm)をつけた掃底着底具を網口下部に付加した。海底を照明するため,超高輝度白色LED(5W)2個を用いた自動点灯水中ライト(全長11cm×6cmφ,重量360g)を設計・試作した。2.水深100m前後の沖合域で,防水試験と試験撮影を行った。試作水中ライト2灯つけることにより,海底でもシャッター速度1/100s,感度18dBで小型デジタルカメラレコーダに鮮明なカラー映像を録画することができた。底質が泥では泥煙幕に隠れて網口映像を撮影することができなかったが,砂や砂礫では海水の透明度が高く,映像は鮮明であった。3.映像の画像処理系への取り込み,採集効率や距離換算手法を開発した。録画テープに記録されたタイムコードで映像を指定することにより,複数の着底曳網時の画像データを自動取得した。砂礫底での画像から,全長6cm程度の魚類やヒトデ類を容易に判別できたが,エビ類の判別は困難であった。現在,ビデオ画像を合成して,着底曳網した連続海底平面画像を作成中である。この画像から,採集効率,曳網距離の推定が可能になる。4.曳網速度によって,ソリネットの姿勢や接地状況等がどのように変化するか動作試験を実施した。船速を2knotとし,ワイヤー送出・巻き揚げ速度1m/sで投揚網し,ワイヤー送出速度0.5mで曳網した。向かえ潮では着底後にしゃくるような曳網速度の変動が表れ,曳網状態は充分に安定しないこともあったが,総じて着底時も,その後も良好な接地曳網状態を維持した。曳網中,ソリネットは岩礁に乗り上げたが,姿勢を崩すことなく岩礁を乗り越えて着底した。ベントスや稚魚などの採集効率を高精度に推定し,データ取得から処理法にいたる分布密度推定法の総合的開発を試みた。1.広田式ソリネット(網口幅60cm)にとりつけたホイール型距離計の更正を行い,距離計数1回転当たり3.8cmの更正値が得られた。大型ソリネットに付けた同仕様の距離計では4.0cm/回転(前原,1998)であったことから,ソリネット個別の更正値が必要と考えられた。2.漁船曳網時の曳網距離に対して距離計で得た接地曳網距離の比率を接地率とすると,広田式ソリネットの接地率は0.9m/sの曳網速度で75.7%と推定された。この低い値の原因は,ソリネットの離底であるか,距離計回転不良であるか,今後検討する必要がある。3.底面積0.5m^2のドロップトラップ(ボックス型方形区)で採集されたベントスと稚魚の分布密度を基準として,広田式ソリネットの採集効率を求めた。沿岸性の小型エビであるエビジャコCrangon uritai(平均体長±標準偏差:27.2±6.9mm)の採集効率はエビジャコの体長によって変化せず,56.3%であった。一方,マコガレイ稚魚では体長20mm以下で100%となったが,体長20mmを超えると15.5-16.2%に低下した。マコガレイ稚魚は体長20mmを超えると感覚や遊泳力が向上し,網口逃避するためと考えられ,体長階級別の採集効率を求める必要があることを示している。4.網口幅1.5mの大型ソリネットに試作水中ビデオカメラを取り付け,水深100mの海底曳網中のソリ内部網口を撮影した。カレイやカジカ類はグランドロープの接近に反応して逃避するが,水中ライトには反応しなかったため,点灯撮影映像による画像解析が可能と考えられた。ベントスの多くはグランドロープ下を抜けており,主にソリによって舞い上がったものが砂塵とともに入網した。また,記録水中音からソリの接地を判断できた。

試作水中ライト2灯つけることにより,海底でもシャッター速度1/100s,感度18dBで小型デジタルカメラレコーダに鮮明なカラー映像を録画することができた。底質が泥では泥煙幕に隠れて網口映像を撮影することができなかったが,砂や砂礫では海水の透明度が高く,映像は鮮明であった。3.映像の画像処理系への取り込み,採集効率や距離換算手法を開発した。録画テープに記録されたタイムコードで映像を指定することにより,複数の着底曳網時の画像データを自動取得した。砂礫底での画像から,全長6cm程度の魚類やヒトデ類を容易に判別できたが,エビ類の判別は困難であった。現在,ビデオ画像を合成して,着底曳網した連続海底平面画像を作成中である。この画像から,採集効率,曳網距離の推定が可能になる。4.曳網速度によって,ソリネットの姿勢や接地状況等がどのように変化するか動作試験を実施した。船速を2knotとし,ワイヤー送出・巻き揚げ速度1m/sで投揚網し,ワイヤー送出速度0.5mで曳網した。向かえ潮では着底後にしゃくるような曳網速度の変動が表れ,曳網状態は充分に安定しないこともあったが,総じて着底時も,その後も良好な接地曳網状態を維持した。曳網中,ソリネットは岩礁に乗り上げたが,姿勢を崩すことなく岩礁を乗り越えて着底した。
垂直性急速眼球運動系premotor neuronの入出力機構

本研究は、サッケードの中枢である上丘の出力が、脳幹内のどの部位を介して、どの外眼筋運動神経核に伝えられるのか、特に、垂直性眼球運動に関する神経回路を電気生理学的方法と解剖学的方法とを組み合わせて解析することを目的として行われた。具体的にはWGA-HRPを用いたtranssynapticラベル法を使って外転及び動眼神経運動細胞に直接終止するpremotor neuronの位置を同定する。又、上丘からの出力細胞がこれらのpremotor neuronに終止しているか否かを、Biocytinを上丘に注入して、二重標識法で調べた。さらに、細胞内記録法と破壊実験を組み合わせ、上丘刺激で起こる、外転及び動眼神経運動細胞への入力を解析し、premotor neuronを含む垂直性急速眼球運動発現に関与する上丘から外転及び動眼神経細胞に至る神経経路を同定した。本年度は、水平系の運動細胞に至る系を解析した。クロラロース麻酔をしたネコを用いて、上丘の各部位を微小刺激し、上方・下方・水平眼球運動を誘発する部位を同定し、そこに刺激電極を固定した。次に、両眼外直筋と内直筋の外眼筋の神経を剖出し、それぞれの運動細胞から細胞内記録を行い、上述の上丘の領域を微小電気刺激することによって、各外眼筋運動細胞のうちのいずれが興奮性又は抑制性入力を受けるかを明らかにした。これにより、上丘から、水平系の動眼神経細胞のいずれに出力がつながっているか、又反応の潜時の計測により上丘から動眼神経細胞までに何個のシナップスを介しているかを解析した。その結果、上丘から対側外直筋細胞には、2シナップス性の興奮、同側には、2シナップス性の抑制があることが解ったが、これは従来の最低3シナップス性であるとする考えを正すものとなった。この2シナップス性の中継細胞を同定するため上丘からの投射が終わる部位をbiocytinを用いて解析し、いわゆるPPRFの興奮性バースト細胞のある部位と外転神経核の尾側の抑制性バースト細胞のある部位であることが確認された。さらに同様の研究を上斜筋運動細胞について行い、同側上丘から2シナップス性の興奮があるが、対側上丘からは入力がないことを明らかにした。本研究は、サッケードの中枢である上丘の出力が、脳幹内のどの部位を介して、どの外眼筋運動神経核に伝えられるのか、特に、垂直性眼球運動に関する神経回路を電気生理学的方法と解剖学的方法と組み合わせて解析することを目的として行われた。又、上丘からの出力細胞がこれらのpremotor neuronに終止しているか否かを、Biocytinを上丘に注入して、二重標識法で調べる。さらに、細胞内記録法と破壊実験を組み合わせ、上丘刺激で起こる、外転及び動眼神経運動細胞への入力を解析し、premotor neuronを含む垂直性急速眼球運動発現に関与する上丘から外転及び動眼神経細胞に至る神経経路を同定する。

それらの結果に基づいて無麻酔ネコのサッケード時に、上丘出力細胞、又は、premotor neuronのスパイク活動の動特性を調べた後、細胞内HRP注入を行い、premotor neuronへの投射パターン、及びpremotor neuronの投射パターンを解析する。本年度は、水平系の運動細胞に至る系を解析した。クロラロース麻酔をしたネコを用いて、上丘の各部位を微小刺激し、上方・下方・水平眼球運動を誘発する部位を同定し、そこに刺激電極を固定する。次に、両眼外直筋と内直筋の外眼筋の神経を剖出し、それぞれの運動細胞から細胞内記録を行い、上述の上丘の領域を微小電気刺激することによって、各外眼筋運動細胞のうちのいずれが興奮性又は抑制性入力を受けるかを明らかにした。これにより、上丘から、水平系の動眼神経細胞のいずれに出力がつながっているか、又反応の潜時の計測により上丘から動眼神経細胞までに何個のシナプスを介しているかを解析した。その結果、上丘から対側外直筋細胞には、2シナプス性の興奮、同側には、2シナップス性の抑制があることが解ったが、これは従来の最低3シナップス性であるとする考えを正すものとなった。この2シナップス性の中継細胞を同定するため上丘からの投射が終わる部位をbiocytinを用いて解析し、いわゆるPPRFの興奮性バースト細胞のある部位と外転神経核の尾側の抑制バースト細胞のある部位であることが確認された。本研究は、サッケードの中枢である上丘の出力が、脳幹内のどの部位を介して、との外眼筋運動神経核に伝えられるのか、特に、垂直性眼球運動に関する神経回路を電気生理学的方法と解剖学的方法とを組み合わせて解析することを目的として行われた。具体的にはWGA-HRPを用いたtranssynapticラベル法を使って外転及び動眼神経運動細胞に直接終止するpremotor neuronの位置を同定する。又、上丘からの出力細胞がこれらのpremotor neuronに終止しているか否かを、Biocytinを上丘に注入して、二重標識法で調べた。さらに、細胞内記録法と破壊実験を組み合わせ、上丘刺激で起こる、外転及び動眼神経運動細胞への入力を解析し、premotor neuronを含む垂直性急速眼球運動発現に関与する上丘から外転及び動眼神経細胞に至る神経経路を同定した。クロラロース麻酔をしたネコを用いて、上丘の各部位を微小刺激し、上方・下方・水平眼球運動を誘発する部位を同定し、そこに刺激電極を同定した。これにより、上丘から、水平系の動眼神経細胞のいずれに出力がつながっているか、又反応の潜時の計測により上丘から動眼神経細胞までに何個のシナップスを介しているかを解析した。その結果、上丘から対側外直筋細胞には、2シナップス性の興奮、同側には、2シナップス性の抑制があることが解ったが、これは従来の最低3シナップス性であるとする考えを正すものとなった。この2シナップス性の中継細胞を同定するため上丘からの投射が終わる部位をbiocytinを用いて解析し、いわゆるPPRFの興奮性バースト細胞のある部位と外転神経核の尾側の抑制性バースト細胞のある部位であることが確認された。さらに同様の研究を上斜筋運動細胞について行い、同側上丘から2シナップス性の興奮があるが、対側上丘からは入力がないことを明らかにした。
協調学習における脳内メカニズムの解明

本研究の目的は,教師からの助言を想定した学習過程の様相を,神経科学の観点から明らかにすることである。小学校第6学年児童(8名)を対象に,算数課題として計算領域から虫食い算,図形領域からタングラムの実験課題を設定した。計測装置として光計測装置を用い,前頭前野の左右1箇所ずつのヘモグロビン濃度変化を計測することでその特徴を明らかにした。実験課題の特徴は,課題途中に一定の間隔でヒント提示を行うことで,教師の助言の状況を再現した点である。実験の結果より,所要時間,事後感想などをヘモグロビン濃度変化と照合し,考察を行った。計算領域,図形領域の間には,大きな違いは認められず,同様の傾向が見られた。まず,理解の可否がどのようにヘモグロビン濃度変化に反映されるのかを検討した。その結果,最後まで理解ができなかった被験者は,ヘモグロビン濃度の増加が続いた。途中で理解ができた被験者は,ヘモグロビン濃度が理解前は増加したが,理解後は増加しなくなった。はじめから理解ができた被験者は,終始ヘモグロビンは増加しなかった。次に,緊張状態がどのようにヘモグロビン濃度変化に反映されるのかを検討した。心拍の周波数解析では,0.25Hz付近の振幅が緊張状態の低さを示すことから,この周波数帯に着目した。最後まで理解ができなかった被験者は,ヒントに依存している場合に振幅が大きく,ヒントがなく自力解決を求められると振幅が小さくなった。途中で理解ができた被験者は,理解後に振幅が大きくなった。はじめから理解ができていた被験者は,問題への慣れにより,振幅が大きくなった。これらのことより,助言が有効に働き学習が進むことは,ヘモグロビン濃度が増加から抑制に変化し,周波数解析の0.25Hz付近の振幅が大きくなることに反映すると考えられた。本研究の目的は,教授-学習過程における理解の様相を脳活動計測を通して実証的に検討することである。算数・数学科の中心的な内容である図形領域からタングラムを実験課題として取り上げ,課題遂行途中に一定の間隔でヒント提示を行う条件を設定し,ヒント提示が課題遂行過程に及ぼす影響について検討した。大学生10名を被験者とし,光計測装置により前頭前野(前額部)の水平2ヵ所のヘモグロビン濃度変化(oxyHbとdeoxyHb)を計測した。実験終了後,各被験者に課題遂行時の録画映像を視聴させながら,各ヒントの有効性の有無を回答させた。ヘモグロビン濃度変化,行動観察,及びヒントの有効性の有無を照合し,時系列における理解の様相を分析した結果,ヒントが有効に機能した場合,ヒント提示後にoxyHb,deoxyHbの両方が増加するが,ヒントが有効に機能しなかった場合,oxyHbのみ増加し,deoxyHbは増加しないという異なる傾向が示された。このことを,課題遂行に伴いoxyHbが流入し,神経活動によってdeoxyHbに変化するとされるヘモグロビン濃度変化の特性と照合すると,ヒントの有効性にかかわらず課題遂行時には脳内に血液が流入するが,ヒントが有効に機能した場合には神経活動が積極的に生じることが示され,被験者内での思考の促進が予想された。一方,ヒントが有効に機能しなかった場合には神経活動が消極的であったことから,ヒントが次への思考を促さず,思考の停滞をもたらしたのではないかと予想された。現在,計算領域から虫食い算を取り上げ,ヒント提示による方略獲得過程の脳活動データの取得・分析・比較のための実験に着手している。これまで大学生25名を対象に,3段階の難度の単純加法課題の実験を行い,計算課題遂行時の基本的な脳活動データの特徴の把握,虫食い算課題の難度の調節,図形領域の課題との特性比較等を行った。

はじめから理解ができていた被験者は,問題への慣れにより,振幅が大きくなった。これらのことより,助言が有効に働き学習が進むことは,ヘモグロビン濃度が増加から抑制に変化し,周波数解析の0.25Hz付近の振幅が大きくなることに反映すると考えられた。
肝臓に発現するアデニル酸シクラーゼ・アイソフォームの検討

肝細胞アデニル酸シクラーゼ・アイソフォームのゾーネーション研究開始時は、ラット肝臓凍結切片を作製し、門脈周辺部および中心静脈周辺部の肝細胞を分離、これらゾーンよりmRNAを精製し定量的PCRを行い、各ゾーンのアデニル酸シクラーゼ(以下AC)アイソフォーム発現量を明らかにすることを計画していた。しかし、肝臓凍結切片よりゾーンを分けてmRNAを精製することが困難であった。このため、各AC特異的DNAプローブを作製し、in situ hybridization(ISH)法を用いて各ゾーンに発現しているACアイソフォームを明らかにすることに計画を変更した。平成9年度に、ラット肝臓よりmRNAを精製しcDNAを合成、RT-PCRを行い、PCR産物のDNAシークエンスを行ったところ、肝細胞に発現しているACアイソフォームはType I、IV、V、VI、VIIであることを明らかにした。上記のRT-PCRには全てのACアイソフォームで相同性の高いCla、C2a領域に対するプライマーを用いた。これは、これらのプライマーが培養癌細胞などに発現するACアイソフォームを明らかにした既報で通常用いられたためである。ISHは、このPCR産物をプラスミドベクターにサブクローニングし、アンチセンスおよびセンスRNAプローブを作成して行った。TypeI、VIIは、アンチセンスおよびセンスプローブともにシグナルを認めなかった。TypeIV、V、VIは、アンチセンスプローブにて中心静脈周辺部にやや強いシグナルを認めた。しかし、センスプローブでも非特異的なシグナルを認めた。このため、各ACアイソフォームにより特異的なプローブを新たに作製する必要があり、各ACのオリゴプローブを作製し、再度ISHを行っている。[1]肝細胞に発現しているACアイソフォーム[2]肝細胞ACアイソフォームのゾーネーション非絶食ラットより肝臓凍結切片を作製し、門脈周辺部および中心静脈周辺部の肝細胞を分離し、これらゾーンよりmRNAを精製し、RT-PCRを行うことを計画していた。しかし、肝臓凍結切片よりmRNAを精製することが困難であった。このため、各AC特異的DNAプローブを作製し、in situ hybridization法を用いて各ゾーンに発現しているACアイソフォームを明らかにすることに計画を変更し、研究中である。
ドイツにおける大学教員文化の転換と教授コンピテンス開発の支援体制に関する研究

ドイツにおいて大学教員文化の転換は、学習者重視の大学教育改革の中で進んでいる。若手研究者は、コンピテンス指向のカリキュラムや理論的経験的研究プロジェクトの中で育成され、相互支援的な自助団体活動を通して新しい大学教員文化を形成している。平成22年度繰越分により、コンピテンス概念とFD動向(後継者の育成、チューター・プログラム)について、先進的FD地域の代表者7名にインタビュー調査を実施し、州立・国立図書館で文献調査により次の有益な知見を得た。1.若手研究者の育成:ボローニャ・プロセスのもとで、DFGによって「大学院制度」が1990年代初めにPhD取得をめざす「Graduiertenkolleg」と、連邦と州の協定(2005)に基づく「エクセレンス・イニシアティブ」の部分として「Graduiertenschule」の形で整備されてきた。優れた研究環境の中で構造的に育成するために、若手は教授らの共同研究プロジェクトへの学術協力者となり、DFGなどから年間4万4.5万ユーロの奨学金で研究生活が保障されている。キャリアアップのための期間は、WissZeitVG(2007)によって上限15年(6年間博士論文の作成、9年間教授職応募)と定められた。若手研究者は「エクセレンス・イニシアティブ」が奨励する以下の点の中心的な受益者とみなされる。;早期のキャリアアップ計画の可能性(テニュア・トラックの拡大)、機会均等のための奨励策、国際化(外国人研究者、国際交流の奨励)、キャリアアップ奨励策(メンター、プログラムの拡大、キャリアサービス、インターンシップ、研究ネットワーク)、教育と研究の統一奨励策。キャリアサービスには、大学教授法資格証明書を取得できる研修プログラムがある。経験的教育学習研究は、重点的研究分野として奨励されている。2.教育の質協定(教育連邦と州)による若手育成策:2011年2020年までおよそ20億ユーロが拠出され、最適な学習条件の整備を目的として、(1)大学での指導状況改善のために大学によりよい職員の配置(教授、中間職、チューター)、(2)教育、指導相談を使命とする職員の能力向上策、(3)教育の質の継続的向上と教育の専門職化策。このもとで、チューター資格プログラム、さらにはチューター指導スタッフやFDer向けに資格プログラムが開発されている。平成22年は、コンピテンス概念に関する先行研究の動向調査及び、独の先進的FD地域のプログラム調査を実施し、1つの学会で報告した。現時点までの重要な知見は次の通りである。1.学習成果としてのコンピテンス:コンピテンスとは、「知識を習得し実際に応用することで、適用可能にでき、その結果に責任感が持てるプロフェッショナル性」をいう。コンピテンスの獲得が、学習課程カリキュラム全体の学習目標となる。これは、学習成果について厳密にコンピテンス測定することを意味しない。大学では、評価法は、多様で柔軟であるべきで、コンピテンスは総括的試験と形成的試験の組み合わせで測定すべきであると考えられている。学習目標をコース・学科・モジュール単位毎にさらに細区分し、そのもとで、講義・ゼミ・演習を含むモジュールでのコンピテンス評価型試験は、学生の自己学習の尺度として、間接的には教授法の成果の尺度としておこなわれる。ポートフォリオは重要な試験法となる。コンピテンス評価型試験の責任は、授業担当者にあるのではなくカリキュラム開発担当組織にあるとされる。この手順に基づいて、授業担当者は授業デザインを行い授業を実施する。コンピテンスを獲得したかを評価する総括的試験は、学生自身に合格可能だと思われる時期を選ばせておこなう(学生の自己管理)。2.経験的な学習・教育研究への転換:学習者中心のシステムづくりが学問と政治において必要なパラダイム転換とみなされ、政府は2007年以降本腰をいれて経験的な教育研究を奨励している。重点的なテーマにコンビテンス診断学がある。FD関係者の間では超域的な研究プロジェクトとFD開発が進められている。3.若手研究者・後継者の育成:上記の教育研究奨励策には、重点的テーマで不足する研究者を増加するために後継者の助成(研究プロジェクトの若手協力者に対する奨学金制度)が含まれている。平成23年度は、ドイツにおける大学教育学分野を担う職能団体の世代交代・組織再編(AHD⇒DGHD)に伴い、動向調査と関係者の面談調査をした。大学教育改革に関しては制度的政策的動向の調査に偏りがちな先行研究に対して、歴史的アプローチ(フンボルトを発祥とするコンピテンス概念、大学理念の伝統への着眼)を通して、改革の担い手たちによる相互支援的な体制づくりを捉えることができ、以下のような知見をえた。1.大学教員文化の転換の進展:フンボルト理念の終焉論がある中で大学教育学関係者が注目してきたのは、彼を発祥とするコンピテンス概念、構成主義教育観(教育・学習のプロセスを重視)である。大学紛争期には若手研究者が中心となって効果的な大学教授法(「研究による学習」、PBL、チューター制度)やキー・コンピテンスに基づくカリキュラム改革が提唱され導入が試みられた。

このような改革構想は現在の後継者の間で継承され、ハンドブックなどに明示されているように、教授職への過程(Promotion, Juniorprofessur)で構成主義的教授法の研修プログラムに参加して修了証を得ることは当然視されてきている。(『Erfolgreich Promovieren』やThesis調査など)2.大学院教育プログラムの特徴:ボローニャ・プロセスを背景とした大学院教育改革において、英米がモデルとなったものの、国際的競争力を高める為の独自の魅力づくりで、「教育と研究の自由」に基づく徒弟教育(「研究による学習」)の伝統を重視した「Graduiertenkolleg」、「エクセレンス・イニシアティブ」の部分として大学と研究機関統合の「Graduiertenschule」等の形で整備されている。各大学では独自のプログラムが開発され、例えばコンピテンスに基づく体系的な「大学教授法」プログラムを開発するパイロット事業(TU Kaiserslautern)等がある。3.若手研究者ネットワーク:後継者を育成するために財政支援策が整備され,Juniorprofessur制度の充実した事例(フンボルト大学など)も出現しているとはいえ、現状の問題に対応するために相互支援体制づくりが奨励され、若手の声を反映させるための団体活動も活発化している。Thesisis e.V.、Forderverein Juniorprofessur e.V.等。4.大学教授法研修プログラム開発の特徴:研修を担う専門家のためのプログラムの開発が進んでいる。また、Juniorprofessurの職能開発プログラムのモデル事例(外部資金獲得法、協働形態、職務上の諸問題)が提供されている。
高齢者くも膜下出血の超急性期病態と認知機能に着目した神経集中治療法の開発

くも膜下出血(Subarachnoid Hemorrhage; SAH)は、脳卒中における突然死の最大の原因として知られている。近年の高齢化にともないSAHの発症年齢も上昇しつつあるが、高齢者では根治治療の適応となっても併存症や予備能の点から周術期管理に難渋する場合も多く、その予後は極めて不良である。これらの問題を解決するためには、高齢者の脳の脆弱性を視野に入れた循環動態の把握とそれに対する有効な神経集中治療法の確立が求められる。本研究の目的は、高齢者におけるくも膜下出血(subarachnoid hemorrhage; SAH)の超急性期における脳循環動態に着目した病態の解明と、予後改善に向けた有効な神経集中治療法の確立である。本研究では、SAH動物モデルを用いて、SAH直後の脳循環動態・酸素代謝の無侵襲リアルタイムイメージングを導入し、老化脳の可塑性・脆弱性を踏まえた超急性期SAHの病態解明に迫る。研究初年度にあたる当該年度は、SAH超急性期の脳循環動態の分析を目的とした、小動物用高解像度超音波エコーと光音響共鳴画像によるリアルタイムモニタリングの実験条件の設定と安定したデータ採取に専念した。本年度は、通常発育マウスによる生体イメージングの確立を行った。安定した条件設定に難渋したが、撮像自体はスムーズに行うことができ、予備データを発表するに至った。次年度は、老化促進マウスを用いて、まず本年度と同様の検討を行う予定としている。研究推進の方法として、1) SAH直後の全脳の循環動態を光音響脳イメージング法による無侵襲リアルタイムモニタリングから解析するとともに、2)予後規定因子である遅発性脳虚血、運動・認知機能低下の誘因となる画像バイオマーカーを検索し、3)脳保護効果をもたらす治療法につき、順次検証する方向で進めていきたい。その他の出費として英文校正に若干の差額(6,554円)が生じたため、次年度使用額となった。
深在性真菌症・細菌感染症の画像診断のための分子イメージング剤の開発

真菌・細菌に特異的に取り込まれる分子イメージング剤として、N-[18F]Fluoroacetyl-Dglucosamine(18F-GlcNAc:FAG)を合成した。細菌感染ラットと非感染性炎症ラットとにFAG-PET撮影を行うことにより、生体内の感染巣を特異的に画像化できることを証明した。また、感染ラットに抗生物質を投与し、経時的にFAG-PET撮影を行うことにより治療効果を画像的に確認できた。さらに、FAG合成のための先駆物質を新たに二種類合成し、FAGの収率が改善できた。そのため、真菌・細菌に特異的に取り込まれる分子イメージング剤として、N-[18F]Fluoroacetyl-Dglucosamine(18F-GlcNAc:FAG)を合成した。このFAGにより、細菌を感染させたラットをPET撮影することにより、感染巣を画像化できるかを検討した。具体的には、ラットの右肩に大腸菌を接種し、感染ラットを作製した。コントロールとして左肩にテレピン油を接種し、非感染性の炎症巣を起こした。この同一ラットに対して、FDGとFAGとを一日あけて撮影した。その結果、FDGは両方に取り込まれたが、FAGは感染巣に取り込まれ、FAGは感染巣に特異的であった。これらの結果は、Nucl Med Biol 2011; 38(6).807-17.に発表した。感染ラットに対して、抗生物質を投与し治癒過程のPET撮影を行い、感染巣のstandardized uptake values (SUV)の変化を経時的に検討することを試みた。具体的には、ラット右肩に大腸菌を接種した感染ラットに、FAGにて感染巣への集積を確認後、抗生物質を腹腔内投与による治療を開始し、2日後、6日後、にPET撮影を行い、感染巣のFAGの取りこみの経時変化を調べた。感染巣における[18F]FAGの取りこみは定量化し、平均値を用いて、全ての関心領域(感染巣)をSUVに変換した。その結果、抗生物質に反応して、FAGの取りこみは減少し、生体内での抗生物質の治療効果を画像的に認めることができた。さらに、FAG合成のための先駆物質を新たに二種類合成した。これによりFAGの収率が改善でき、FAG-PETの利用が容易になると考えられる。本研究の目的は、真菌・細菌に対する分子標的技術を用いて、生体内の感染巣をPET(Positron Emission Tomography)により画像化(イメージング)することである。そのため、真菌・細菌に特異的に取り込まれる分子イメージング剤として、N-[18F]Fluoroacetyl-D- glucosamine(18F-GlcNAc:FAG)を合成した。コントロールに左肩にテレピン油を接種し、非感染性の炎症巣を起こした。また、感染ラットに対して、抗生物質を投与し治癒過程のPET撮影を行い、感染巣のstandardized uptake values (SUV)の変化を経時的に検討することを試みた。具体的には、同様にラット右肩に大腸菌を接種した感染ラットに、FAGにて感染巣への集積を確認後、抗生物質(メロペン)を腹腔内投与による治療を開始し、2日後、6日後、にPET撮影を行い、感染巣のFAGの取りこみの経時変化を調べた。感染巣における[18F]FAGの取りこみはDr. View Software, version 2.0.0.を用いて定量化した。平均値を用いて、全ての関心領域(感染巣)をSUVに変換した。本研究の目的である真菌・細菌に対する分子標的技術を用いて、生体内の感染巣をPET(Positron Emission Tomography)により画像化(イメージング)することに対して、FAG-PETを用いることによって、FAGによる生体内での大腸菌感染巣への取りこみを証明することができた。炎症巣にも集積するFDGと異なり、感染巣に集積することを示せたのは大きな成果であると考えられる。さらに、抗生物質による治療効果を画像的に提示することができた。同一個体内における感染巣の抗生物質などによる変化(治癒過程)は今まで画像化することは出来なかったが、今回初めて、感染巣の治癒過程を画像することができた。

以上2点の理由からおおむね順調に進展していると考える。今回の生体内での感染巣はいずれも大腸菌を用いたものであるが、今後、他の菌種でも同様の検討を行いたいと考えている。特に、真菌感染は診断が困難な場合も多く、感度の良い診断法が待たれており、アルペルギルスなどによる呼吸器感染の画像化を目指したい。備品の購入の必要はなく、予定はない。本研究は分子プローブである、FAGの合成が重要であり、FAGの合成の費用に当てる。また、FAGの取りこみを見るための感染動物や感染させる細菌や真菌などの標準株の使用に主に当てる。平成23年度分の研究費が残ってしまった理由は、東日本大震災の影響により予算執行の目処が遅れたことと、大震災によりFAGの合成を担当しているミゲルが母国キューバに一時帰国をしたことの2点により実験開始が遅れたことによる。
制御仕様を過不足なく満たすパッシブ，アクティブ，セミアクティブ要素の系統的決定法

機械系の運動と振動の制御問題において,制御仕様に応じて適切なパッシブ要素の選択,アクティブ,セミアクティブ制御の導入およびそれらの要素の最適設計問題について検討を行った.アクティブ制御,セミアクティブ制御を混在させたアクティブ/セミアクティブハイブリッド制御系の設計問題を定式化した.本問題に対する制御系設計手法を複数提案し,アクティブ/セミアクティブハイブリッド制御手法が,セミアクティブ制御またはアクティブ制御単独の枠組みでは実現不可能な制御性能を達成できることを示した.運動と振動の制御が行われる機械系は,複数の質点や剛体が,ばねやダンパなどのパッシブ要素や,アクチュエータやMRダンパなどのアクティブまたはセミアクティブ制御要素(以下接続要素と呼ぶ)によって接続されたものと考えることができる.本研究では,制御系に課された性能仕様に対し,それを過不足なく満たすようなパッシブ要素の設計,上記制御デバイス導入の要・不要の決定およびそれらの導入時の制御則設計を系統的に行う方法(以下接続要素最適設計法と呼ぶ)を開発することを目的として研究を行う.接続要素最適設計法として,以下に示すような制御性能の制約下で種々の構造制約を持つコントローラ設計を繰り返す手法を考えた.Step 1パッシブ要素の調整:制御仕様を満足するような正実な分散型コントローラ設計を行う.正実な分散型コントローラは,パッシブ接続要素の調整に相当する.このようなコントローラで制御仕様が満足されない場合は,Step 2へ行く.Step 2セミアクティブ接続要素の導入:正実であるが,Step 1で課したコントローラに対する分散型構造に関する制約を解除してコントローラ設計を行う.得られた結果は,適切なセンサネットワークとセミアクティブ制御要素の導入により実現する.ここで得られたコントローラによって制御仕様が満足されない場合は,Step 3へ行く.Step 3アクティブ制御要素の導入:アクティブ制御要素を導入して,アクティブ制御を行うことローラを設計する.今年度は,Step 1および2で必要となる正実なコントローラ設計手法とそのセミアクティブ制御での実現について主に研究を行った.セミアクティブ制御系設計において,規範となるアクティブなフィードバックコントローラの正実性を考慮することによって,セミアクティブ制御則が,規範コントローラの制御力を高い割合で再現できることを明らかにした.年度後半での採択であったが,正実なコントローラの設計法およびそのセミアクティブ接続要素での実現について研究を行い,規範となるアクティブ制御に正実なコントローラを用いることによって,その制御入力のセミアクティブ制御デバイスによる再現性を高めることができることを明らかにした.さらに,関連するセミアクティブ制御系設計手法についても成果を得ることができた.機械系の運動と振動の制御問題において,制御使用に応じて適切なパッシブ要素の選択,アクティブ,セミアクティブ制御の導入およびそれらの要素の最適設計問題について検討を行った.従来,機械系の運動と振動の制御系設計においては,はじめに制御手法(パッシブ,セミアクティブ,アクティブ制御)の選択を行い,その後それぞれの制御則中の設計変数を最適化しており,複数の制御手法が混在した状態での制御系設計問題は想定されておらず,設計手法も確立していない.アクティブ制御,セミアクティブ制御を混在させたアクティブ/セミアクティブハイブリッド制御系の設計問題を定式化した.制御則を最適設計する手法を複数提案し,アクティブ/セミアクティブハイブリッド制御手法が,セミアクティブ制御またはアクティブ制御単独の枠組では実現不可能な制御性能を達成できることを示した.また,セミアクティブ制御系の設計手法として,地震外乱を受ける構造系において,記録された異なる周波数特性を持つ地震波に対して最適化された制御則を,ニューラルネットワークによって補間することによって,将来の未知の地震外乱に対して高い制御性能を発揮するような手法を提案した.アクティブ振動制御の手法として,遠隔地で観測された地震速報情報と予見制御を組み合わせることによって,従来のフィードバック制御を上回る制御性能の実現を試みた.観測所で得られた外乱を入力とするニューラルネットワークを構成し,ネットワーク中の設計パラメータである結合重みやバイアス値を予見制御によるアクティブ制御を前提として最適化することによって,構造系の状態量のフィードバックのみによるアクティブ制御を上回る振動抑制性能を実現した.アクティブ/セミアクティブ制御手法について問題の定式化,制御系設計手法を提案することができた.また,従来のセミアクティブ制御やアクティブ制御にニューラルネットワークを結合して適切に学習(最適化)することによって,従来の性能を上回る制御系を設計できた.機械系の運動と振動の制御問題において,制御仕様に応じて適切なパッシブ要素の選択,アクティブ,セミアクティブ制御の導入およびそれらの要素の最適設計問題について検討を行った.従来,機械系の運動と振動の制御系設計においては,はじめに制御手法(パッシブ,セミアクティブ,アクティブ)の選択を行い,その後それぞれの制御則中の設計変数を最適化しており,複数の制御手法が混在した状態での制御系設計問題は想定されておらず,設計手法も確立していない.アクティブ制御,セミアクティブ制御を混在させたアクティブ/セミアクティブハイブリッド制御系の設計問題を定式化した.本問題に対する制御系設計手法を複数提案し,アクティブ/セミアクティブハイブリッド制御手法が,セミアクティブ制御またはアクティブ制御単独の枠組みでは実現不可能な制御性能を達成できることを示した.

アクティブ振動制御の手法として,遠隔地で観測された地震速報情報と予見制御を組み合わせることによって,従来のフィードバック制御を上回る制御性能の実現を試みた.観測所で得られた外乱を入力とするニューラルネットワークを構成し,ネットワーク中の設計パラメータである結合重みやバイアス値を予見制御によるアクティブ制御を前提として最適化することによって,航造詣の状態量のフィードバックのみによるアクティブ制御を上回る振動抑制性能を実現した.また,セミアクティブ制御系の設計手法として,記録された異なる周波数・時間特性を持つ地震波に対して最適化された制御側を,ニューラルネットワークによってゲインスケジューリングすることによって,将来の未知の地震外乱に対して高い制御性能を発揮するような手法を提案した.機械系の運動と振動の制御問題において,制御仕様に応じて適切なパッシブ要素の選択,アクティブ,セミアクティブ制御の導入およびそれらの要素の最適設計問題について検討を行った.アクティブ制御,セミアクティブ制御を混在させたアクティブ/セミアクティブハイブリッド制御系の設計問題を定式化した.本問題に対する制御系設計手法を複数提案し,アクティブ/セミアクティブハイブリッド制御手法が,セミアクティブ制御またはアクティブ制御単独の枠組みでは実現不可能な制御性能を達成できることを示した.研究の目的である過不足のない接続要素の決定法をアルゴリズムとして実現する.現在,上記3段階の設計手順のうち,Step 1, 2についてはその理論的な基礎をほぼ確立したので,今後は,Step 3の設計問題の検討およびそれぞれの設計段階間の接続を行う.さらに,分担者と協力することによってセミアクティブ制御デバイスを開発し,そのデバイスを用いた場合の振動抑制性能を実験的に検証する.今後は,パッシブ系の最適設計も同時に行う方法を検討する.また,制御性能によって必要な制御則が自動的に選択されるようなアルゴリズムを提案する.制御工学交付申請時よりもPCワークステーションが安価で導入できたため.また,採択時期が年度の遅い時期であり,旅費支出が行えなかったため.旅費の予測が異なっていたため.また,学会参加費や論文掲載料が予測と異なっていたため.研究打合せや成果発表の旅費として使用する.H29度中に適切に使用する.