hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
麻酔薬相互作用の神経ネットワーク並行回路近似による解析

従来麻酔薬の投与量・時期・方法は麻酔科医の経験により調節されてきた。本研究は神経伝達の並行回路モデルから薬物相互作用を予測し、安全で適切な麻酔薬の使用に関する意思決定をサポートすることを目的としている。並行回路の解析から相加的相互作用は作用機序がまったく同一の薬物の組み合わせのみでみられることが予想されるが、分子レベルでの作用が異なる薬物の組み合わせでも臨床的に相加的相互作用と判断される条件が存在することを示した。臨床において麻酔を行う場合、複数の麻酔関連薬物を同時に使用して麻酔に必要な効果をえている。従来、薬物の組み合わせや投与のタイミングは、臨床医の経験と勘によって調整されることが多かった。近年、薬物動態と薬力学に関する知見が蓄積され、とくに薬物相互作用効果を予測することで、麻酔薬の使用量と副作用を最小限にとどめ、麻酔に必要な効果を最大限に達成する試みが行われている。本研究は、神経伝達ネットワークの並行回路モデルである「多経路多単位系モデル(Multi-Unit and Multi-Path System Model、以下MUMPSモデル)」を発展させ、麻酔関連薬物の相互作用の機序を明らかにし、臨床に応用することを目的とした研究である。現在、すでに発表されている健常成人におけるプロポフォール/レミフェンタニルの圧痛に対する反応の実験結果を「薬物相互作用のMUMPSモデル」の一般式を用いて解析している。また、得られたパラメータから、Response Surface Modelを再構築している。今後、既知の薬物の組み合わせの異なるエンドポイントに対する薬物相互作用を検討する。これによって、適切な麻酔深度や安全で円滑な麻酔導入・覚醒の手順を明らかにする。従来、薬物の組み合わせや投与のタイミングは、臨床医の経験と勘によって調整されることが多かったが、薬物動態と薬力学に関する知見が蓄積され、とくに薬物相互作用効果を予測することで、麻酔薬の使用量と副作用を最小限にとどめ、麻酔に必要な効果を最大限に達成する試みが行われている。現在、すでに発表されている健常成人におけるプロポフォール/レミフェンタニルの圧痛に対する反応の実験結果を「薬物相互作用のMUMPSモデル」の一般式を用いて解析した。また、得られたパラメータから、Response Surface Modelを再構築した。以上の結果を麻酔作用機序会議(Mechanisms of Anesthesia Conference 2010)で発表した。さらに、吸入麻酔薬の相互作用における相加的相互作用からの臨床におけるずれに関する報告を、薬物相互作用のMUMPSモデルを用いて検討した。理論的に許容されうる範囲の差異が臨床上のずれの原因であることを示し、国際麻酔薬理学会(International Society for Anesthetic Pharmacology)において発表した。実際の臨床麻酔では、複数の麻酔関連薬物を同時に使用し麻酔に必要な効果をえている。単独薬物へのMUMPSモデルの反応性の式を発展させ、一般的な複数薬剤のMUMPSモデルへの相互作用をあらわす式を導出した。この式の解析から、(1)一般的なアゴニスト同士の薬物相互作用は相乗的であり、(2)作用機序がほぼ同一の組み合わせで相加的相互作用が見られること、(3)一部拮抗的作用を有する薬剤との相互作用で拮抗的相互作用が見られる可能性があることが分かった。以前に得られたパラメータから、Response Surface Modelを再構築し、平成22年度に麻酔作用機序会議(Mechanisms of Anesthesia Conference 2010)で発表した。また吸入麻酔薬の相互作用における相加的相互作用からの臨床におけるずれに関する報告を、国際麻酔薬理学会(International Society for Anesthetic pharmacology)において発表した。これらの結果は論文として投稿したが掲載に至っていない。また、臨床で使用している麻酔電子記録から薬物の投与情報を取得し、薬物動態モデルにより解析した結果を表示するアプリケーションを導入し、MUMPSモデルなどによる薬部力学・相互作用モデルと組み合わせて臨床での判断の補助とする試みもおこなった。
ユビキタス実験住宅における無侵襲歩行活動収集システムとヘルスケアへの応用

高齢社会に入り個人が自己管理するヘルスケアシステムが求められる.本研究では床振動計測技術を実験住宅にインストールし,Real Life下の生活者の活動をモニタリングするシステムの開発を目指した.生活者の活動パラメータのうち歩行活動に着目し,居住空間内を移動する際の床振動から歩行情報を収集するシステムを構築するとともに,情報分野において近年発展の著しい「Cyber-Physical Systems」の考え方を参照しつつ,歩行データに基づくヘルスケア・アプリケーションの提案を行った.高齢社会に入り個人が自己管理するヘルスケアシステムが求められる.本研究では床振動計測技術を実験住宅にインストールし,Real Life下の生活者の活動をモニタリングするシステムの開発を目指した.生活者の活動パラメータのうち歩行活動に着目し,居住空間内を移動する際の床振動から歩行情報を収集するシステムを構築するとともに,情報分野において近年発展の著しい「Cyber-Physical Systems」の考え方を参照しつつ,歩行データに基づくヘルスケア・アプリケーションの提案を行った.本研究では,ユビキタスコンピューティング技術を実験住宅にインストールし,Real Life下で生体モニタリングを行うヘルスケアシステムを開発することを目的とした.具体的には,生体パラメータのうち歩行活動に着目し,建築躯体に加速度計を埋め込んだ空間を創出し,住居内を移動する際の床振動情報から歩行情報を収集する.本年度は大学に隣接する実験住宅(お茶ハウス,東京都文京区大塚,延床面積82.7m^2,木造1階建て)を利用することで,リビングならびに寝室床下を中心に,1個/1.2m^2の密度で加速度センサを計15個配置した.このセンサの配置密度は住宅の躯体構造に基づいて決定した.センサには3軸加速度センサモジュール(カイオニクス社,KXM52-1050,周波数範囲101500Hz)を利用した.また,センサ信号の計測は,有線方式によるA/Dデータ収集とし,データ収集ハードウェア(National Instruments Corp.,PXI-6143,同時サンプリング,16ビットAD,8ch,250kS/秒/ch)を用いて構築した.同データ収集ハードウェア5台によるシステム構成とすることで,将来の収集データの拡張に備えた(計40ch).また,計測プログラムはLab VIEWによるグラフィカルプログラミングとした.以上の計測システムを構築し,実験住宅内での通常歩行時の床振動を計測することが可能であった.現在,上記システムを利用し,基本的な床振動データ(一定の力積を床面に与えた時の床振動データ)を収集するとともに,住宅の振動特性をシステム同定の観点から解析している.次年度には,被験者の位置推定,歩行バイオメカニクス特性の計測等を実施する計画である.高齢社会を迎えヘルスケアシステムが求められる.本研究ではユビキタスコンピューティング技術を実験住宅にインストールし,RealLife下で生体モニタリングを行うシステムを開発する.各種生体パラメータのうち歩行活動に着目し,建築躯体に加速度計を埋め込んだ空間を創出し,住居内を移動する際の床振動情報から歩行情報を収集する.昨年度までに,計27個の加速度センサを埋め込んだ居住空間を作成した.LabVIEWシステムにより,床面に埋め込まれた加速度センサから得られる歩行情報を集約・解析するとともに,必要データをユーザ用アプリケーション携帯情報端末(Android)に送信するシステムの基本的な設計ならびに導入を終えた.また,居住環境内の情報(温度,照度など)を計測収集し,かつ,照明制御などを行うシステムも導入した.床振動信号の収集に関しては,これまでの計測実験を通じて,振動信号にノイズが混入するケースが見られており,S/N向上の観点からノイズ信号の除去を実施する必要があると判断された.このシステムを利用することで,床振動の強度情報の分布を可視化するソフトウエアを構築した.これに基づき,生活行動の特徴や変化を把握する等,各種動線解析アプリケーションの開発が可能と考えられる.また,歩行活動に伴う床振動データに基づくエネルギ評価実験を実施した.すなわち,体幹上下加速度踵踏み込み力床振動は相関すると仮定し,床振動ピーク値からエネルギを推定する手法を検討した.具体的には,小型加速度計を被験者腰部に固定し,歩行に伴う腰部動作の加速度を計測した.同時に腫接地時の床面加速度を計測し比較した.次年度は最終年度として研究の取り纏めを行う計画である.すなわち,歩行バイオメカニクスに関する従来計測法との比較検証実験などをふまえ,ヘルスケア・アプリケーション開発を目指したさまざまな実験を展開する.本年度の研究実績の概要を以下に述べる.1床振動が振動源から伝搬するまでの時間差(時間遅れ)から,距離(振動源)を推定する方法に関して検討した.すなわち,足底が床を打ったときの振動が,その振動源を中心に同心円的に伝搬することを利用することで,時間遅れから信号源を推定可能であった.実験住宅における振動源位置の推定精度に関しては,総合的に20 cm程度の誤差であれば衝撃発生位置が推定できることが示された.この距離は人体幅半分程度であり,居住環境内における動線推定やアプリケーション開発には十分と考えられた.2床振動特性と足底部動作(歩行特徴)の関連性に関して検証した.通常歩行時の一連の足底動作としては,1)踵接地2)爪先接地3)踵離床4)爪先離床が順次観察される.これらの各運動様式と床振動の関連性を実験を通じて調べた.床上面に加速度センサを配置するとともに,高速度ビデオカメラ(100 frame/sec)にて歩行動作を同期記録した.これにより,上記の4運動様式と床振動の関係を把握する事が可能であった.また,Transientな歩行特性として,歩行開始・停止などに関しても床振動と歩行動作との関係を調べた.

3身体動揺量を床振動情報から推定した.被験者腰部に加速度計を固定し,リビングルーム空間内を自由歩行した際の腰部動作(加速度)を記録するとともに,床振動を同期記録した.実験の際の歩行条件としては,素足の状態で, 1)自然速度・自然歩幅,2)速めの歩行・自然歩幅,3)緩速歩行・自然歩幅と設定した.各試行において歩行速度はメトロノームで管理した.歩行計測時間はいずれも1分間とした.サンプリングレートは1 kHzであった.その結果,歩行速度増加に連れて,両者の加速度信号は増加傾向にあることがわかり,本手法を用いて,歩行エネルギを推定する可能性が示唆された.建築躯体に加速度センサを埋め込んだ空間を創出した.また,環境制御システムならびに計測ソフトウェアシステムを構築した.環境制御システムは携帯型デバイスによる室内環境の制御が可能である.計画通りに進んでいると判断され,最終年度は両システムをベースに,具体アプリケーションを指向した研究開発を重点的に進める.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で開発を進めている生体活動情報収集システムは汎用的なものであり,ひろく他の住環境例への応用展開が可能と考える.特段の変更点,問題点などは見られない.具体的には,メーカ,NPOなどとの協同の下,被災地における復興支援を目標に,ユビキタス居住環境の確立に向けた展開をはかる考えである.なお,本研究は極めて具体的な開発を指向し,その成果発表に関しては,産業財産権出願を鑑みた上で控えている.今後,メーカーなどと協同で,適切な出願を行う考えである.今秋の文部科学省情報ひろばにて研究展示を行うことを申し添えます.24年度が最終年度であるため、記入しない。
発がん抑制における突然変異制御遺伝子の役割

発がんはDNAに生じた傷によってひき起こされるが、DNAの傷から発がんに至る過程には生体内の様々な機構が関わり、それによって発がん率は左右される。本研究は遺伝子欠損マウスを用いてその過程を明らかにしようと計画したものである。アルキル化剤は強力な発がん作用をもっているがその効果は主としてDNAに生じたO^6-メチルグアニンによることが明らかにされている。その傷を修復する酵素-O^6-メチルグアニンDNAメチルドランスフェラーゼをコードする遺伝子MGMを欠損するマウスを作出したところ、このマウスはアルキル化剤による発がんと致死作用の両者ともに感受性が高くなることがわかった。O^6-メチルグアニシはシトジンのみならずチミンとも対合するので、その結果GC→ATトランジション変異がひき起こされ、それが発がんにつながると考えられるが、O^6-メチルグアニンの致死作用はこの機構では説明できず、その過程には別の機構、おそらく不完全なミスマッチ修復が関与すると考えられた。そこでMGMT欠損に加えてミスマッチ修復遺伝子MLH1を欠くマウスを作製したところ、このマウスはアルキル化剤による致死作用には野生型マウスと同型程度の抵抗性性を獲得し、一方発がん感受性は著しく増加することがわかった。ミスマッチ修復系が確かに発がんの抑制に働いていることが証明されたわけである。この結果は発がんの制御を考える上で重要な知見であるが、それとともにアルキル化作用をもつ化学物質の発がんにおける評価を行う上で有用な実験系を提供するものと考えられる。
日本産樹木の樹幹における通道特性データベースの構築

44種の落葉広葉樹,34種の常緑広葉樹,5種の針葉樹の通道様式を組織学的に解析し,樹幹の組織構造に依存して通道様式が変化することを明らかにした.44種の落葉広葉樹,34種の常緑広葉樹,5種の針葉樹の通道様式を組織学的に解析し,樹幹の組織構造に依存して通道様式が変化することを明らかにした.本研究では,日本の各気候帯における森林での樹木の水分通道様式の概要を明らかにすることを目的として,冷温帯から暖温帯にかけて生育する主要な樹種の樹幹における水分通道様式を細胞レベルで網羅的に解析している.本年度は九州大学農学部附属演習林宮崎演習林(宮崎県椎葉村)において44種の落葉広葉樹を用いて立木状態で水分通道組織に染色試薬を注入した後,液体窒素を用いて凍結固定し,凍結試料を液体窒素下で回収し保存した.凍結試料は凍結乾燥処理し,顕微鏡用デジタル撮影システムにより水分通道部位を特定した.その結果,解析した8種の環孔材樹種において,孔圏道管は最外の1年輪のみで染料が上昇したが,孔圏外道管は複数年輪で上昇した.また,年輪内の全体の孔圏外道管で染料の上昇が認められた樹種と年輪の後半部のみの孔圏外道管に上昇が認められた樹種が存在した.一方,36種の散孔材樹種ではいずれも複数年輪の道管に染料が上昇した.年輪内の通道様式では年輪全体の道管に染料の上昇が認められた樹種と,年輪の前半部で主に染料が上昇した樹種,年輪の後半部で主に染料が上昇した樹種が認められた.以上の結果から落葉広葉樹の水分通道様式に木部の組織構造に依存した差があることが明らかになった.また,同じ環孔材樹種や散孔材樹種内でも異なる通道様式が存在すしていたが,このような通道様式の多様性の原因を解明するためには木部微細構造の比較解析が必要であると考えられた.本研究では,日本の各気候帯における森林での樹木の水分通道様式の概要を明らかにすることを目的として,冷温帯から暖温帯にかけて生育する主要な樹種の樹幹における水分通道様式を細胞レベルで網羅的に解析している.本年度は九州大学農学部附属演習林宮崎演習林(宮崎県椎葉村)において34種の常緑広葉樹を用いて立木状態で水分通道組織に染色試薬を注入した後,液体窒素を用いて凍結固定し,凍結試料を液体窒素下で回収し保存した.凍結試料は凍結乾燥処理し,顕微鏡用デジタル撮影システムにより水分通道部位を特定した.その結果,半環孔材と放射孔材,散孔材,無孔材それぞれで通道様式が異なった.また散孔材樹種では2種類の通道様式が存在した.一つは年輪内のすべての領域の道管が通道を行うタイプで,もう一つは早材道管が主に通道を行うタイプであった.半環孔材樹種では早材の大径道管で主に通道を行っていたが,これらの大径道管は最外年輪しか機能していなかった.放射孔材樹種では年輪内のすべての領域の道管で通道を行っていたが,内側の年輪になるに従い機能している道管の割合は減少した.無孔材樹種では早材仮道管が水分通道を行っており,晩材仮道管は通道していなかった.これらの知見は常緑広葉樹の二次木部における通道様式が通水要素の配列パターンと関連していることを示している.昨年度は落葉広葉樹でも同様の関連を見いだしており,広葉樹全般で木部の組織構造と通道様式が関連していることが明らかにされた.本研究では,日本の森林における樹木の水分通道様式の概要を明らかにすることを目的として,冷温帯から暖温帯にかけて生育する主要な樹種の樹幹における水分通道様式を細胞レベルで網羅的に解析している.本年度は九州大学農学部附属演習林宮崎演習林(宮崎県椎葉村)において5種の針葉樹を用いて立木状態で水分通道組織に染色試薬を注入した後,液体窒素を用いて凍結固定し,凍結試料を液体窒素下で回収し保存した.凍結試料は凍結乾燥処理し,顕微鏡用デジタル撮影システムにより水分通道部位を特定した.その結果,いずれの樹種においても多くの個体で染料が辺材のほとんどの年輪を上昇していた.この結果は,これまで明らかにしてきた広葉樹散孔材樹種の通道様式と類似しており,針葉樹においても辺材の広い範囲が通道機能を持つことが明らかになった,一方,年輪内の染料上昇様式は樹種により異なり,最も染料が上昇した部位において早材全体の仮道管が染色される樹種(モミ,ツガ),早材の中心部から後半部が染色される樹種(アカマツ),早材の後半部が染色される樹種(スギ),早材の後半部および晩材の一部が染色される樹種(ヒノキ)が存在した.これらの結果から,針葉樹では早材が通道機能を担うとする従来の考え方は不正確であり,樹種ごとに異なる通道様式が存在することが示された.また,昨年度までに解析の終了した常緑広葉樹の通道様式の種間差に関する報告を投稿し,掲載された(Umebayashi et al. 2010).
脂肪酸の細胞機能制御因子としての脂肪酸結合タンパク(FABP)分子

FABP分子群の生体機能を明らかにすべく、細胞内シグナル伝達系の制御への関与とその機構、脂肪酸代謝物であるエイコサノイドの産生系への関与と活性の制御、等について焦点を当てながら検証を加えた。その結果、(1)表皮型FABP分子が、マウス肥満細胞において、LPS誘導TNFα産生経路にポジティブに関与していることが判明した。(2)表皮型FABP分子が、マウス表皮細胞においてリノール酸の代謝制御を介して、早期分化過程に関与していることが判明した。(3)脳型FABP分子が、マウスアストロサイトの脂肪酸代謝を介して、精神神経疾患の病態に関与していることが判明した。FABP分子群は、リガンドである脂肪酸の脂肪酸代謝物の細胞内取り込み・輸送・代謝の調節などを介して様々な細胞機能に関わっていると考えられている。しかしながらその生体レベルでの分子機能については、未だ不明である。本年度の研究では、FABP遺伝子ノックアウトマウスを用いて、FABP分子群の生体機能を明らかにすべく、細胞内シグナル伝達系の制御への関与とその機構、脂肪酸代謝物であるエイコサノイドの産生系への関与と活性の制御、等について焦点を当てながら検証を加えた。(4)表皮型および脂肪細胞型FABP分子が、マウス胸腺において胸腺細胞の分化に主要な役割をもつ胸腺上皮細胞に豊富に発現し、胸腺細胞の成熟に関与している可能性を見出した以上の結果は、いずれもこれまでに知られていないFABP分子の新規細胞機能であり、今後はその制御機構解明に向けて、さらに検討を加えていく。野生型に比べて、E-FABPノックアウトマウス由来の肥満細胞では、TNFαの産生が低下しており、その低下はアラキドン酸(AA)の添加の有無にかかわらず観察された(Yamamto et al., Prost Leuko Ess Fatty Acids,2008)。E-FABPノックアウトマウス由来の培養表皮細胞を用いて、必須脂肪酸であるリノール酸の取り込みを検討したところ、野生型表皮細胞に比べて、約30%の低下を示した。さらに、細胞内のリノール酸およびリノール酸代謝物である13-HODEの量を計測したところ、両者ともノックアウトマウスで有意な低下が認められた。B-FABPノックアウトマウスに対して、prepulse inhibition(PPI)を測定したところ、野生型マウスに比べて、PPIが障害されていることが判明した。
感染個体における不完全ウイルス粒子発生の意義

本研究では、DIゲノム産生性及び非産生性SeVクローンを用いて、培養細胞及びマウス実験系で、1単独感染、2様々な割合やウイルス量での混合感染、3DIゲノム非産生SeV感染マウスに対する様々なタイミングやウイルス量でのDIゲノム産生性SeVの追加感染などを行い、感染時のDI粒子の存在や、感染期間中の偶発的なDI粒子の発生を様々にシミュレートした実験を行う。特にマウス実験系では、DI粒子発生が感染マウス個体での病原性やウイルス動態に与える影響を検討するだけでなく、マウス集団内での影響についても着目し、感染の拡大、病原性の変化、ウイルス動態の変化などについて検討する。
マイクロ波回路を集積化した高機能光変調素子の研究

電気光学結晶であるニオブ酸リチウム(LN)基板上へのマイクロ波回路の設計手法の確立し, LN基板上で変調電極とマイクロ波回路とを一体化するための技術課題を解決し,マイクロ波90°ハイブリッド回路をLN基板上に集積化した電気光学光SSB変調を初めて実現した.また,ハイブリッド回路部分の専有面積を従来構造の約1/3に小型化することに成功し、同回路を一体化した小型SSB変調素子を作成し,良好な変調特性を確認した.さらに、180°ハイブリッド回路であるラットレース回路の集積化した光変調素子の検討を行った.電気光学結晶であるニオブ酸リチウム(LN)基板上へのマイクロ波回路の設計手法の確立し, LN基板上で変調電極とマイクロ波回路とを一体化するための技術課題を解決し,マイクロ波90°ハイブリッド回路をLN基板上に集積化した電気光学光SSB変調を初めて実現した.また,ハイブリッド回路部分の専有面積を従来構造の約1/3に小型化することに成功し、同回路を一体化した小型SSB変調素子を作成し,良好な変調特性を確認した.さらに、180°ハイブリッド回路であるラットレース回路の集積化した光変調素子の検討を行った.本研究では、大容量光ファイバ通信システムにおける主要デバイスである電気光学変調素子(EO変調素子)において、変調信号を処理するためのマイクロ波回路を同一光学基板上に集積化・一体化することによって、変調素子を飛躍的に小型化・高機能化し、動作の安定化を図ることを目的としている。具体的には、EO結晶であるニオブ酸リチウム(LN)基板上へのマイクロ波回路の設計手法の確立し、LN基板上で変調電極とマイクロ波回路とを一体化するための技術課題を解決することによって、光SSB変調や光FM変調等の高度な光変調動作を可能とする非常に小型で高機能なEO変調素子の実現を目指している。22年度は、まず始めに、LN基板の大きな誘電率異方性に対応するために、LN基板上に形成した線路の特性インピーダンスや等価誘電率などの重要な回路設計パラメータを、結晶工学軸に対する線路の角度をパラメータとして、実験的に評価した。その結果を用いて、EO光SSB変調で必要となる分配器と位相器を兼ねたマイクロ波回路である90°ハイブリッド回路(ブランチラインカップラ)のLN結晶上への設計を行った。実際に、0.5mm厚のx-cutおよびz-cutのLN基板を用いて,中心周波数10GHzのマイクロストリップ構造の90°ハイブリッド回路を試作・評価し、回路構造の最適化を行って、最終的に良好な特性を得た。また、180°ハイブリッド回路であるラットレース型分配器についても、LN基板上での設計を完了した。試作・評価では、必要に応じて、情報通信研究機構の実験設備を借用し、研究の加速と経費の節約を行っている。また、研究成果は、国際会議、学会等で発表している。本研究では、大容量光ファイバ通信システムにおける主要デバイスである電気光学変調素子(EO変調素子)において、変調信号を処理するためのマイクロ波回路を同一光学基板上に集積化・一体化することによって、変調素子を飛躍的に小型化・高機能化し、動作の安定化を図ることを目的としている。23年度は、まず始めに、コプレナー構造の90°ハイブリッド回路(ブランチラインカップラ)およびラットレース型分配器をLN基板上に設計し、試作・評価を行った。これは、光変調電極がコプレナー線路構造を有しているので、回路と変調電極との接続を考慮したものである。また、実際に、これら回路と光変調電極とをLN基板上で直接接続した一体化構成の変調電極の設計し、電磁界解析により構造の最適化を行った。さらに、0.5mm厚のLN基板上に、中心周波数10GHzのブランチラインカップラ(BC)およびBCと一体化された変調電極を、厚さ1μmの金薄膜で形成し、特性評価を完了した。現在はマイクロ波回路と変調電極との接続部分での損失を改善と、実際の光変調素子の設計試作に取り組んでいる。試作・評価では、必要に応じて、共同研究先である情報通信研究機構の実験設備を借用し、研究の加速と経費の節約を行っている。また、研究成果は、論文投稿や国際会議、学会等で発表した。本研究では、大容量光ファイバ通信システムにおける主要デバイスである電気光学変調素子(EO変調素子)において、変調信号を処理するためのマイクロ波回路を同一光学基板上に集積化・一体化することにより変調素子を飛躍的に小型化・高機能化し、動作の安定化を図ることを目的としている。24年度は、90°ハイブリッド回路であるブランチラインカップラ(BC)をLN基板上に集積化した光SSB変調素子の試作評価を完了し、良好な光変調性能を確認した。また、本光SSB変調素子の性能向上の試みとして、メタマテリアル構造を利用したBCの小型の検討を行った。その結果、BC部分の専有面積を約1/3に小型化することに成功し、実際に、これを集積化した光SSB変調素子の試作・評価を行い、良好な結果を得た。

また、未発表の結果ではあるが、180°ハイブリッド回路であるラットレース回路の集積化による光強度変調素子の高効率化の検討を行い、実験によりその効果を実証した。さらに、この変調素子を光コム発生器へ応用することも検討し、その可能性を理論的に実証できた。これらの結果は当初目標をほぼ達成するものであり、学術的成果は、国際会議、研究会、学会等で発表し、海外学術論文誌にも投稿済みである。また、研究費の用途に関しては、実験に必要な物品は23年度以前の研究費によって概ね購入できたので、24年度は共同研究先である情報通信研究機構の実験設備を借用し、素子の試作・評価を行った。その結果、研究費の大部分は情報通信研究機構への旅費に使用した。90°ハイブリッド回路との一体化構成の変調電極の設計試作までを予定通り完了しており、最終年度は、特性の改善と、実際に光変調素子を試作し、特性を評価することにより、本研究の目的が達成される。また、途中段階の研究成果も既に発表している。24年度が最終年度であるため、記入しない。予定通り、進めていく予定である。ただし、光変調素子の試作・評価では、研究代表者の所属する大学の設備だけでは対応できないところがあるが、共同研究先である情報通信研究機構の実験設備を積極的に借用し、研究の加速を行う。また、検討している変調素子の光変調方式について、光SSB変調の他に、将来の大容量通信に必要とされるQPSKやOFDM変調方式への応用の可能性を検討する予定である。
伊豆修験と「伊豆峯」辺路の考古学

この研究では、神仏分離によって廃絶した伊豆修験と、その主要な年中行事である伊豆峯辺路行の実態を検討した。具体的には、262ヶ所に及ぶ伊豆峯の拝所について、関連史資料の検討による現在地比定を試みた上で、考古学的な現地踏査を実施した結果、走湯山と伊豆修験の展開を、9世紀から19世紀に至る5つの段階に区分して理解することが可能となった。また、併せて拝所の一つである修験窟の3次元記録保存も実施した。平成25年度は、主に基礎的な史資料・情報の整理と、伊豆修験の辺路ルートに沿った拝所遺跡の現地踏査を実施した。なお、当研究の実施にあわせ、國學院大學博物館にて研究方法と成果の見通しを示したテーマ展示『伊豆修験の道をゆく』(平成25年5月18日9月9日)を開催した。1、史資料の整理具体的には、研究代表者が所属する國學院大學や、地元の教育委員会等による既往の考古学的調査研究成果を悉皆的に整理し、伊豆修験成立の背景にあった経塚遺跡等について情報を収集した。また、熱海市教育委員会のご協力を得て、伊豆修験の首座を務めた旧円光院の円光院文書(未公表)も整理することができた。従来、伊豆修験の概要についての史料は、『伊豆峯次第』・『修験故実書上』などが知られていたが、円光院文書の分析を進めることによって、一層詳細な修験者の姿が明らかになるであろう。2、拝所遺跡の現地踏査と「拝所マップ」管理・公開年度後半には、史料の検討から復元できた辺路ルートを訪ね、拝所遺跡の踏査を実施した。辺路ルートの全てを入念に踏査したいところではあるが、『伊豆峯次第』に見える拝所・参籠地点だけでも約250ヶ所を越えている。そこで、文書に特記事項のある地点や、参籠する宿所、修験窟といった、考古学的な踏査成果の有望な地点を優先しつつ、研究代表者による先行研究でも未踏査であった事例の調査を進めた。当年度は、主に伊豆半島東海岸を中心に、15地点の拝所遺跡を踏査することができた。残念ながら、沿岸地帯の拝所遺跡では、過去の津波等によって埋蔵文化財の包含層が流出してしまっている地点もあったが、南北朝期に遡るかと思われる石造物や、下田旧満蔵院の修験窟なども新たに確認することができ、伊豆修験の考古学的様相が詳らかになってきた。なお、踏査成果については、順次Web上の「拝所マップ」にて更新・公開している。平成26年度は、前年度に引き続き当研究の基盤となる史資料の整理を進め、伊豆峯拝所データベースの決定版公開に至る最終局面まで歩みを進めることができた。一方、後述する通り現地踏査に多くの時間を割くことができず、次年度に課題を残している。1、史資料の整理伊豆修験の拝所を列挙した『伊豆峯次第』をベースに、前年度から整理を進めてきた伊豆峯拝所データベースについては、既に250ヶ所を超える地点の情報を点検してきた。その上で、改めて『豆州誌稿』をはじめとする地域史料とデータベースとの相互参照を進めた結果、同じ拝所でも史料によって名称が異なるため、同一地点に複数の整理番号を付与している事例など、なお若干の混乱が認められた。そこで、年度内に修正を進め、現地画像等との統合を残すまでに作業を進めた。なお、円光院文書についても、デジタル化のための入力を終えている。2、拝所遺跡の現地踏査『伊豆峯次第』が拝所を列挙するにとどまる一方、『豆州誌稿』は近世における拝所の概要に触れている。平成26年度は、下田市心壇堂岩屋の測量を実施した以外、現地踏査を進めることができなかったが、この『豆州誌稿』の点検を進めた結果、近世段階から埋蔵文化財の散布が記録されている拝所が散見された。伊豆峯辺路のルートは海岸に沿っているため、想定より遺跡の遺存状態が良くないが、史料的な根拠に基づいて踏査ターゲットを定めることができた点では大きな成果を得ている。1.伊豆修験に関する史資料の把握伊豆修験に関する史資料については、新たに熱海市伊豆山の円光院千葉家資料を実見する機会に恵まれた。本尊である不動明王像、輪宝袈裟、法螺貝、護符・牛王宝印版木、文書類は、近世走湯山における修験七坊の上席と定められていた円光坊の姿を物語る一括資料であり、極めて貴重な歴史遺産と評価し得る。2.辺路ルートの踏査262ヶ所に及ぶ辺路ルートの踏査については、概ね伊豆半島を一周する全行程を跡付けることができた。『伊豆峯次第』が心壇堂岩屋と呼ぶ下田市白浜の修験窟も、下田市教育委員会による指導のもと、3次元記録保存の措置をとっている。3.伊豆修験の歴史像走湯山と伊豆修験の展開について、主に拝所の動向を考古学的立場から検討した結果、5つの段階に区分して理解することが可能となった。第1段階[走湯山草創期]:伊豆峯拝所の前身となる古墳時代以来の聖地や、伊豆修験の中心を担うことになる走湯山の山林寺院などが、個別に展開していった9世紀から10世紀頃。第2段階[霊場形成期]:走湯信仰や三嶋信仰といった在地

信仰の核となる祭祀空間において、明確な祭祀行為の痕跡が認められる11世紀から、走湯山や三嶋社などに経塚を伴う霊場が形成され、半島各地の神社等においても和鏡の奉納が顕著に見られる13世紀頃。第3段階[伊豆峯展開期]:修験者の行場と見られる海蝕洞穴などに考古資料が認められるようになった14世紀から、「伊豆峯」を役行者の足跡と看做す信仰が定着した15世紀を経て、半島を一周する伊豆峯辺路行が定型化していった16世紀前後。第4段階[伊豆峯変容期]:伊豆峯の行場における修行より、拝所の巡拝に重きが置かれるようになったと見られる17世紀以降。第5段階[伊豆峯廃絶期]:神仏分離と廃仏が徹底され、走湯山における一山組織が解体されると共に、伊豆修験も消滅した明治初年以降。この研究では、神仏分離によって廃絶した伊豆修験と、その主要な年中行事である伊豆峯辺路行の実態を検討した。具体的には、262ヶ所に及ぶ伊豆峯の拝所について、関連史資料の検討による現在地比定を試みた上で、考古学的な現地踏査を実施した結果、走湯山と伊豆修験の展開を、9世紀から19世紀に至る5つの段階に区分して理解することが可能となった。また、併せて拝所の一つである修験窟の3次元記録保存も実施した。史資料の整理に基づくデータベース作成については、概ね当初計画に沿って進捗しており、予想以上の成果を上げてきた。一方、現地踏査については、平成26年度中の進展が乏しく、主要地点の踏査は進めてきたものの、『豆州誌稿』所載の有望調査対象が踏査未了となっている。考古学本研究は、近世の史料に記録された伊豆修験の実態について、拝所に残されている考古学的な情報と対応させつつ、その全体像を明らかにする点にある。従って、今後は昨年度に進捗が見られなかった有望踏査対象の現地調査を進め、研究成果の公開を加速していく。具体的には、(i)伊豆峯辺路データベース決定版の公開、(ii)踏査地点の埋蔵文化財等に関する成果公開、そして(iii)総括をまとめていくことになる。全体的に見れば、当初計画に従って研究を進めているが、平成25年度は計画していた現地踏査が1回しか実施できなかった。そこで、本来補足的な踏査を行う予定であった平成26年度に、追加調査を実施する必要が生じている。平成26年度は、例年の伊豆峯拝所比定地踏査に加え、熱海地区の個人所蔵資料等の調査を実施する予定であったが、年度半ばの段階で調査先との日程調整が不首尾に終わった。そこで当初計画を変更して伊豆峯拝所データベースの補完に軸足を移し、『伊豆峯次第』と『豆州誌稿』の点検を進め、拝所比定地の現地特定と、関連書誌の収集に傾注することとした。本研究の眼目は、史料に見える伊豆修験の姿を、具体的な考古資料と対応させながら明らかにしていく点にある。そこで今後は、平成25年度に調査できなかった地域の再踏査を進めつつ、研究成果の総括に向けた活動に軸足を移していく。また、このような活動を通して得られた(i)伊豆修験に関する史資料と研究の現状把握、(ii)伊豆修験の構造・歴史像、(iii)他の霊場との比較に関する総括研究成果を報告する。また、これと同時に、研究成果の一部を國學院大學博物館にて展示することも企画したい。更に、年度後半には、公開系事業(WEB公開も含む)を推進し、調査成果報告書を刊行する。平成26年度に実施した拝所比定地の所在地特定成果を踏まえ、平成27年度前半は現地での踏査と資料調査を集中して行い、後半は調査成果の整理・公表を進めていきたい。未使用額は、その経費(旅費・人件費・印刷費等)に充てることとしたい。平成25年度は、当初3回計画していた現地踏査を、1回しか実施することができなかった。そのため、主に現地踏査2回分の旅費と、その準備・実施に係る人件費の未執行分によって、次年度使用額が生じることとなった。昨年度未実施の現地踏査計画については、平成26年度に繰り下げることとする。
緑膿菌の黄色ブドウ球菌増殖抑制機構による菌交代現象の解析

ゲノム情報が明らかになっている黄色ブドウ球菌と緑膿菌を材料に菌交代現象について解析することを目的に研究を行ってきた。これらの菌種の混合培養系で、一方の菌種の増殖が優勢になる混合比を明らかにし、その混合比で実験を行い、次の成果を得た。1緑膿菌PAO1株から作成したTnランダム挿入変異株バンク9,600株から黄色ブドウ球菌の増殖抑制が低下した株45株を分離し、そのTn挿入位置を決定することにより、黄色ブドウ球菌の増殖抑制に機能する遺伝子を明らかにした。2これらの遺伝子の解析によって、緑膿菌の主たる排出システムMexAB-OprMがグラム陽性菌の増殖を抑制するquinolone signal (PQS)や4-hydroxy-2-heptylquinoline-N-oxide (HQNO)を排出し、黄色ブドウ球菌の増殖を抑制すること、3共培養によりS. aureusの生菌数は減少したが、P. aeruginosaに対しS. aureusが100倍以上存在する条件下では、S. aureusの生菌数減少量は低下すること、4さらに、この共培養条件におけるP. aeruginosaのピオシアニン産生が減少していることを明らかにした。これにより、S. aureusはP. aeruginosaによるQSを介した増殖抑制に抵抗していることが示唆された。以上の結果をもとに、S. aureus培養上清の分画を行ったところ、7種類のcyclic-dipeptides(CDPs)がQS制御下にあるピオシアニンやエラスターゼの産生を抑制することによりP. aeruginosaのQSを介した増殖抑制に抵抗していることが明らかとなった。このような細菌間の相互作用による生存戦略の解析は、新たな治療法や予防法の提案に繋がることが期待される。本研究課題では、日和見感染菌による難治性細菌感染症で見られる菌交代現象が引き起こされる際の異種細菌間相互作用を明らかにするために、緑膿菌がどのようにして黄色ブドウ球菌の増殖抑制を行っているのかを明らかにすることを目的とし、2012年度は以下の項目について研究を行った。(1)RND型排出ポンプMexMNを介したPQS、HQNOの排出による黄色ブドウ球菌増殖抑制機構の解析:緑膿菌のTn5ミニトランスポゾン挿入変異株約1万株を用いたスクリーニングの結果から、RND型排出ポンプMexMNがPseudomonasquinolone signal (PQS)やHQNOを排出することで黄色ブドウ球菌に対する増殖抑制に関わっていると仮説を立て、その検証を行った。その結果、緑膿菌はMexMNを介したPQS、HQNOの排出が黄色ブドウ球菌の増殖抑制に関わっていることが明らかになった。(2)黄色ブドウ球菌を認識する緑膿菌遺伝子群の探索: swarming寒天培地上で、緑膿菌は黄色ブドウ球菌の周辺で観察される忌避作用が黄色ブドウ球菌産生物質に対する走化性による忌避運動なのか黄色ブドウ球菌産生物質により増殖抑制を受けた結果、忌避しているように見えたのかを検討した。その結果、新たに黄色ブドウ球菌培養上清中には緑膿菌の増殖抑制物質が含まれていることが示された。さらに、黄色ブドウ球菌の培養上清からクロロホルム抽出を行った分画は緑膿菌に対して増殖抑制を示さない濃度で忌避作用を示すことが明らかとなった。(3)緑膿菌由来PQS・HQNOによる黄色ブドウ球菌自己溶菌の誘導: HQNOの添加で未知な自己溶菌酵素が誘導されていることが明らかとなり、HQNOにより自己溶菌酵素Atlのプロセシングが影響を受け、自己溶菌を誘導していることが示唆された。

本研究課題では、日和見感染菌による難治性細菌感染症で見られる菌交代現象が引き起こされる際の異種細菌間相互作用を明らかにするために、緑膿菌がどのようにして黄色ブドウ球菌の増殖抑制を行っているのかを明らかにすることを目的とし、2011年度は以下の項目について研究を行った。1.黄色ブドウ球菌の増殖抑制や溶菌を引き起こす緑膿菌遺伝子群の探索:(1)緑膿菌のTn5ミニトランスポゾン挿入変異株約1万株を用いて、黄色ブドウ球菌に対する増殖抑制能が低下する変異株を探索した結果、43遺伝子が同定された。(2)同定された遺伝子群の内、これまでにquorum sensing(QS)を制御することが明らかとなっているlasR、rhlRなどや、機能未知な遺伝子群が含まれていることが示唆された。一方で、緑膿菌のQSがRND型排出ポンプMexAB-OprMを介してacyl-HSLsを選択的に排出することで、制御されていることを示めした。さらに、RND型排出ポンプMexMNが新たな機能として黄色ブドウ球菌の増殖抑制に関与していることが示唆されたので、詳細な解析を行う予定である。2.黄色ブドウ球菌を認識する緑膿菌遺伝子群の探索:swarming寒天培地上で、緑膿菌は黄色ブドウ球菌の周辺で忌避することが示されたことから、この忌避反応が黄色ブドウ球菌に対する認識に繋がる可能性が出てきた。3.緑膿菌由来PQS・HQNOによる黄色ブドウ球菌自己溶菌の誘導:PQS・HQNOを黄色ブドウ球菌の培養液に添加し、黄色ブドウ球菌の自己溶菌酵素をzymographyにより解析したところ、HQNOの添加で未知な自己溶菌酵素が誘導されていることが明らかとなった。誘導された自己溶菌酵素が黄色ブドウ球菌の主要な自己溶菌酵素であるAtlである可能性が示され、HQNOがAtlのプロセッシングや発現に影響を与えていることが示唆された。計画していた研究項目において、以下のような結果を得ることが出来た。1緑膿菌変異株バンクを用いたスクリーニングの結果を基に、緑膿菌のquorum sinsingがRND型排出ポンプMexAB-OprMを介したacyl-HSLsの選択的排出により制御されていることを明らかとし、論文として発表した。(S. Minagawa et al BMC Microbiol. 2012.)2緑膿菌のRND型排出ポンプMexMNがPQS、HQNOを排出することで黄色ブドウ球菌の増殖抑制に関わっていることが示された。3緑膿菌変異株バンクを用いたスクリーニングにより同定された遺伝子群の中から新たに、緑膿菌-黄色ブドウ球菌共培養条件下でmexRの発現が増加することが示され、MexRを介したMexAB-OprMの制御が黄色ブドウ球菌の増殖抑制に関わっていることが新たに示唆された。4黄色ブドウ球菌が緑膿菌増殖抑制因子を産生していることが新たに明らかになった。5緑膿菌のHQNOが黄色ブドウ球菌の自己溶菌酵素Atlを誘導し、Atlに対するプロッセシングに影響を与えることが示唆された。このように計画していた研究項目において、大きな滞りなく新たな発見を得ながら進めることが出来ている。また、緑膿菌のMexAB-OprMを介したacyl-HSLsの選択的排出によるquorum sinsingの制御については、論文をできた。
ヒト尿中落下尿細管細胞培養系による尿細管機能異常疾患の解析

以前の検討から、尿中落下尿細管の培養系で少なくとも近位尿細管由来細胞とヘンレの太い上行脚由来細胞の2種類が明らかにclonal cultureるという事実を確認していたため、これらの細胞とまず、各種の尿細管機能異常疾患の患児の尿で培養可能かどうかを検討した。その結果、かなりの種類の疾患患児より尿細管細胞の培養を確立しえた。具体的にはまず、遠位型尿細管性アシドーシスの患児数名、Hartnup病患児、シスチノ-シス患児、ミトコンドリア脳筋症による腎不全患児等より、上記の両細胞系をclonalに培養し得、最終的には細胞を凍結保存することが可能だった。一方、これらの検討の中で、腎性尿崩症等の尿浸透圧が低下している疾患の患児尿より培養を確立することが極めて困難であことも明らかとなった。次に、培養された尿細管細胞の機能を検討するため、両培養細胞系をsubcultureの時点でfiltermembrane上に移し、confluetになった段階で、経上皮抵抗を測定した。すると、近位尿細菅由来細胞にくらべヘンレの太い上行脚由来細胞のほうが径上皮抵抗が著しく高く、生理的機能に一致した性質を保持していることが示唆された。またいずれの細胞系も、基底側に加えられた生理的濃度の副甲状腺ホルモンにより細胞よりAMPを遊離し、生体内での場合と同様に、近位尿細菅のほうがより多くの産生能を有していた。細胞のtransformについては数度試み、2種類のtransformantを確立しえたが、現在までのところ、満足できる程度の生理的性質を有しているとは考えにくいため、今後もさらに検討して行く予定である。
ゲル-結晶化法によるカーボンナノチューブと高分子のブレンドによる機能性材料の開発

本年度は、次の2問題について実験を進めた。1)カーボンナノチューブ(CNT)に金属メッキを施したものと高分子の複合材料を開発しその物性評価をおこなった。しかしこの実験は本年度も成功しなかったが、昨年度よりも改善できたので、論文としては報告可能である。しかし、実用化には至らないレベルであった。そこで、高分子のなかで最も弾性率と強度が高いといわれるPBO繊維についての銅及び金メッキをおこなった。銅については完全な成功であるが、金についても同様な成功が確認された。極めて金色に輝く耐熱性のある、ステンレスよりも硬く強度がある繊維であるが、細いので、屈曲するが、塑性変形せずに元に回復する価値ある繊維である。産業的にも価値があり、学術論文として、掲載が可能である。2)ポリビニルアルコール(PVA)溶液中にカーボンファイバー(CF)を凝集しないように100°Cで分散させ、これを5cmX5cmの容器に移して2枚の永久磁石で作り出された磁場内(磁場は溶液を上下に貫通)に入れて、CNTを磁場方向に配向させ、磁場内の温度を常温にしてゲル化させて膜面に垂直にCNTを配向させる。この様相を溶液の濃度を変えて観察し、溶液粘度とCFの配向度との関連において解析した。その結果、世界に先駆けて、フイルム面にSFが垂直に配列した試料が作成できた。また、X線回折実験により、世界に先駆けて、CFの配向を分布関数の形で求めるための数学的記述も提唱できた本年度、学術雑誌に掲載していく。次の2テーマについて検討した。1)カーボンナノチューブ(CNT)と高分子の複合について、ゲル-結晶化法を採用して検討した。CNTの銅メッキについての予備実験より無電解メッキが有効であり、メッキ浴の化学組成も重要であることが判明してきた。これに成功すると軽量で銅と同じ電気伝導度を有する導電性材料の開発になることが期待される。2)CNTが膜面に垂直に配列された薄膜を作成し、新しいリチウム電池の負極板に応用した。この考えは、従来の炭素板ではリチウムの充電プロセス、即ちリチウムのCNT内への取り込みはできても放電プロセスが不十分であるので、リチウムのCNTからの出し入れを有利にするようにCNTを膜面に垂直に立て、この放電プロセスのスムーズ化するものである。こ2)については、end-closeとend-openのナノチューブを作成して、検討を行なった結果、end-openのナノチューブのほうが、はるかに充放電の効果が大きかった。これはナノチューブの管の内部にまでリチウムイオンが出入りすることを示唆する結果である。この内容は2005年高分子年次大会で発表後、直ちに論文として投稿する予定である。なお、1)のナノチューブの銅メッキについては今のところ、一様にメッキされておらず、現在検討を加えている。
コンピュータによる『カンタベリー物語』Hg,EL写本の計量的比較

Hg, El写本は、同一写字生の作と書われるが、文字、語の境界、セジューラの位置、語順・機能語(否定辞、数量詞等)等、種々の面で違いが見られる。本コンコーダンスは、写本間の類似性・相違点を客観的・体系的に同定・記述することを可能にする。チョーサーのテクスト批評及び言語研究に対し重要な基礎データを提供できるものである。本コンコーダンスによる研究成果は随時公表する予定である。本研究の目的は、パーソナル・コンピュータを利用し、G.チョーサーの『カンタベリー物語』(The CanterburyTales)の84写本のうち、最も重要であると考えられる、HengwrtとEllesmere写本を選び、その比較コンコーダンス及び各種インデックスを作成し、チョーサーの言語研究ないしtextual criticismに貢献することである。平成12年度は、研究計画1)に則して、The Canterbury TalesのHengwrt、Ellesmere写本の入力と比較コンコーダンスの作成を、2)で示したRalph Hanna III intro.(1989)とP.G.Ruggiers ed.(1979)を基に推し進めて行った。写本転写の条件に係わって、N.Blake、Sheffield大学前教授に助言を求めたところ、The Canterbury Tales Project(ディレクターはN.Blake)のChaucer死後600年際の特別企画として、'The Hengwrt Chaucer-Digital Facsimile'が平成12年末にCD-ROMで出版される予定であることを知った。3)に従って、Sheffield大学を11月7日9日にかけて中尾と地村が訪れ、D.Burnley同大学教授とN.Blake教授と会合を持った。当該CD-ROMの実演を見、また中尾・地村による転写及び松尾の作成したコンコーダンスのサンプルを見せて、研究上の相互協力を話し合った。その結果、写本の転写に係わって、The Canterbury Tales Projectが作成したCD-ROMを広島大学(本科研のメンバー)が利用し、CD-ROM上ではまとめた形では解析できない比較コンコーダンスと写本の類別語彙リストを広島大学が作成することで合意を得た。前者は、我々が今年度の計画としていた両写本の入力部分、後者は、それに基づいた比較コンコーダンスと各種インデックスに当たる。CD-ROMの転写部分は、我々の編集条件とは全て符号しないが、我々のとつきあわせながら、現在電子テクストを調整中である。同一写字生の作と言われるが、文字、語の境界、語順、機能語(否定辞、数量詞等)等、種々の面での違いと方向性が見えてきている段階である。Hg, El写本は、同一写字生の作と言われるが、文字、語の境界、セジューラの位置、語順、機能語(否定辞・数量詞等)等、種々の面で違いが見られる。
大学教育におけるマルチメディア・協調分散学習環境の基盤技術に関する調査研究

本調査研究を以下の4班に分かれて行ない、平成8年3月電子情報通信学会春季総合大会において、チュートリアルとパネル討論を実施した。コミュニケーション技術班:清水康敬はアナログフル画像伝送、1.5Mbpsのディジタル準動画、ハイビジョンディジタル伝送による衛星遠隔教育を実施した。竹内章はATM通信網を利用して九州工業大学と広島市立大学間の遠隔ゼミ・講義システムを評価した。中村直人は衛星通信やディジタルネットワーク利用の教育で、参加者間のコミュニケーション技術の実験・分析を行なった。樋川和伸はインターネット上で教師と学生が同期的に学習を進める仮想教育環境を構築し実験した。マルチメディア環境班:伊藤絋二は分野独立なインタープリタを持ち分野依存の支援知識ベースを、交換試行しながら漸進的に開発していく機構を報告した。白井克彦は音声認識技術による日本語発音学習、読解学習用英語教育支援、英語学習用CAIの3システムを報告した。前迫孝憲は米国の気象情報ボランティア、SUPERネットの利用形態を報告し、米沢宣義はマルチメディア技術活用の討論支援システムによるディベート実験を実施した。協調分散学習環境班:岡本敏雄は議論の状態を同定して学習を支援するために、コーディネータ・エージェントの機能をもつシステムを構成した。竹谷誠は合意形成の手掛かりになる認知構造の差異を認知マップから定量化する方法を提案した。矢野米雄はSharlokの個人学習環境と協調学習環境にKA機能を組み込んだシステムを構築した。渡辺成良は100名の学生用WWW教材学習環境のプロトタイプを構築し、グループ形成の実験を行なった。知識処理技術班:大槻説乎は理解支援環境のネットワーク化を目指し、加減算の文章題用知的教育支援システムを提案した。近藤弘樹は学習の進行を適応的にナビゲーションでき問題や解答の候補を作成できるWWW教材CAIシステムを構築した。溝口理一郎は制御モデル構築と協調学習知的支援システムFITS/CLの目的と構成原理を説明した。平成7年度の研究計画と方法に従って、以下のように研究を実施した。1マルチメディア環境の基盤技術について、分担者大槻をまとめ役とした白井、樋川、矢野による調査研究を推進した。2分担者岡本をまとめ役とした中村、米澤による、協調分散環境を調査研究し、その構築技術を検討した。3分担者溝口をまとめ役として伊藤、竹内による知識処理技術の調査研究を推進し、その技術を導入したシステムを検討した。4マルチメディア環境や協調分散学習環境の基盤技術になるコミュニケーション技術について、分担者清水をまとめ役とした、近藤、竹谷、前迫による調査研究を推進し、特にコンピュータと通信ネットワークを利用した新しい教育環境の構成基盤について検討した。5電子メールによる会議方式を取り入れ、上記4つの分野相互の研究連絡を密にし、電子情報通信学会、日本教育工学会、教育システム情報学会、人口知能学会等の研究会に発表・参加して、研究打ち合わせ、討論を行なった。6平成7年度研究状況報告会を平成8年1月22日15時17時に、大阪大学工業会第2会議室で、一人15分程度の報告を行なった。参加者は伊藤、大槻、岡本、近藤、竹内、竹谷、中村、樋川、前迫、溝口、矢野、米澤、渡辺の13名であった。7この報告会で、平成8年度計画を検討し、また報告資料を冊子にして平成7年度中間報告書を作成した。8研究代表者、分担者の今年度研究成果を、関連学会へ積極的に報告し、そのリストを中間報告書にまとめた。研究発表リストの一部は、この実績報告書に掲載してある。9平成8年度電子情報通信学会