hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高加速度の強震地震動の動特性と建築構造物への入力評価

最大加速度値の大きな強震地震動の動特性と高加速度の地震動が建築構造物に入力する際の時間差を考慮した場合の時間差に対する応答の変動について、高加速度強震地震動データベースを作成し、数値解析によって弾性・弾塑性の応答の低減効果を定量的に評価した。大きな最大加速度を有する地震動は短周期成分が卓越する傾向を有すること、ならびに建築構造物の応答では入力の時間差を大きく取るほど応答が低減する傾向が認められた。近年、大きな加速度の地動記録が得られているが、記録地点周辺の構造物には、その高加速度値と整合する損壊が認められていないことが指摘されている。本研究は、高加速度の強震地震動が建築構造物の損傷に与える影響を解析し、耐震設計の高度化を図ることに目的をおく。本年度に実施した事項は以下の3点に概述される。1.(独)防災科研究所による強震観測データより、最大地動加速度(PGA)が大きい地震動を抽出し、データベース化した。抽出した地震動波形は、PGAが0.5Gを上まわる波形75例、そのうち1.0Gを上まわる波形7例となった。地動を生成した地震を、内陸型、プレート間型、プレート内型にカテゴリー分類してキーを付けた。2.データベース化した地震動波形を用いて以下の解析を行い、高加速度の強震地震動が構造物の応答に及ぼす影響に検討を加えた。(1)弾性応答解析を行い、スペクトル特性の平均と変動の解析を行った。周期域が2.0秒を上まわる範囲でPGAが0.5Gを上まわる波形群で変動係数が大きくなる結果を得た。(2)RC造建物系をモデル化する復元力履歴を設定し、系の周期と応答塑性率をパラメータとした弾塑性応答解析を行い、系に設定塑性変形を生じさせる地動の大きさを求めた。得られた結果を、地震カテゴリーを変数としてPGAとの相関の視点より検討したが、PGAとは明らかな相関関係が認められないこと、PGAの代わりに地動特性変数としてPGV(最大地動速度)をとると、相関性が認められる結果が得られた。その事由は、まだ解明された段階にはないが、変数にとる地動特性に考察を加えるとともに、群としての統計的な評価以外に、特徴的な応答を呈した高加速度地震動による個別の応答性状に関して続けて検討を行う。3.建築物基礎での入力損失を計測するシステムに必要な仕様を検討し、微動計測システム一式の整備を行った。近年の2008年岩手・宮城内陸地震等において大きな加速度の強震動記録が得られているが、これらの地震に於いては周辺構造物には、高加速度値と整合する損壊発生が認められていない。1.最大地動加速度値(PGA)が0.5G以上の地震動を高加速度地震動と定義し、独立行政法人防災科研による強震観測ネットより高加速度地震動データセットを得た。1997年1月から2010年12月を期間として140例を抽出し、地震カテゴリーによる分類付けを行った。2.超高層建築物等の設計確認時に多用されている米国El Centro記録、八戸港湾記録等の既往観測波8例を比較対象とし、建築物を弾塑性振動系にモデル化し、高加速度地震動データセットの構造物の応答性状に及ぼす動的特性を解析した。(1)系の応答に及ぼす因子としてはPGAとの相関は低く、地動最大速度値(PGV)との相関が高い。このことは、高加速度地震動であっても、地動速度値が小さい地震動は構造物に過大な応答を生じさせない。(2)既往観測波に比較し、高加速度地震動は高周波域の波形成分を卓越して含む傾向が認められる。この結果は、地動のPGAは大きくとも、PGVは大きな値をとらない地震動セットとなる傾向を示唆する。3.基礎位置に多点入力を設定する詳細フレームモデルを構築し、基礎点間に時間差を設定した地動入力を加えて高加速度地震動入力時の応答性状を解析した。(1)系が弾性の場合、入力の時間差が大きいほど、系の応答は低減する。(2)系が弾塑性の場合、入力時間差が大きいほど、応答は軽減する。ただ、層間変形等の応答評価量によっては時間差を設定した場合の系の応答が大きくなる場合が認められた。1995年兵庫県南部地震以降、2004年新潟県中越地震、2008年岩手・宮城内陸地震等において大きな加速度を有する強震動記録が得られているが、周辺建築物には加速度値と整合する損壊は認められていない。2011年3月の東北地方太平洋沖地震においても、既往事例と同様に観測された高加速度地震動と建築物に認められる震動被害は必ずしも整合した傾向が得られていない。

1.東北地方太平洋沖地震において、本震および2012年9月迄の間の余震において得られた高加速度の強震地震動観測波形を(独)防災科研の強震観測ネットより抽出し、高加速度地震動データセットを拡充した。本震時に於いて59観測点で水平成分96成分の波形が得られた。2.基礎多点入力を設定する4層6スパン構造の建物モデルを構築し、弾塑性フレーム解析により基礎点間に時間差を設定した地動入力を加えて高加速度地震動入力時の応答性状を解析した。本年度は、入力地震動特性に影響を与える建物周辺地盤構造の不均一性、不確定性等を確率事象と捉え、基礎に入力する地震動の時間差を零平均過程とする正規分布確率変数で規定した。各ケース20例の計算を実施し、平均と変動係数の統計量を算出し、ばらつきを含めて入力時間差による応答低減を定量的に評価した。(1)入力の時間差を標準偏差の値で0.033秒とした場合と、0.10秒とした場合の解析結果では、入力時間差を大きく設定するほど建物応答は低減する。ただし、20例の結果において応答が増大するケースが1例認められた。(2)構造物を強震時弾塑性状態とする場合、入力時間差による応答低減の効果は小さくなる。3.本研究課題について、高加速度強震地震動の動特性、確定的に一様、確率論的に正規分布で時間差を規定した多点入力時の建築構造物の応答低減効果について取りまとめを行った。
大学生の学習意欲と学力低下に関する実証的研究

研究期間は2003年4月から2006年3月までの3年間であった。まず、一年目の2OO3年12月に、全国国公私立の教員2,5000名を対象にした、大学生の学習意欲と学力低下に関する調査を実施した。この調査は、2002年に本研究の研究代表者が実施した学生調査(柳井、2003)との比較を可能にするよう調査項目が設計され、被験者となった教員も学生調査と同一の大学に所属する教員が選ばれた。調査回収数は11,481名でこの数は全国の大学の教員(教授・助教授に限定)数の11.6%に相当する。上記の調査結果を2004年6月までに分析し、その結果報告に関する研究会を2004年7月に開催した。2004年度には、上記の調査結果の分析の他、東北大学、九州大学、名城大学に所属する分担者が、それぞれの大学における大学生の学力低下を示すデータを分析し、2005年8月に開催された研究会において、九州大箱田裕司氏より、「卒業論文テーマ選択にみる自主性の経年変化」、名城大学池田輝政氏より、「大学初年次調査からみた学力問題」についての研究発表があった。2006年2月には、長崎県の教育センターで開催された「大学入学前に培うべき資質・学習意欲に関するシンポジウム」を共催し、研究代表者(柳井)と研究分担者(渡部・石井)が2004年に実施した全国教員に対する学習意欲・学力低下に関する調査結果を発表した。2006年2月下旬に、研究会を開催し、3年間の研究のまとめとなる報告書作成のための打ち合わせを行い、下記の目次による報告書(全部で258頁)を作成した。さらに、2004年の教員調査の際に自由記述欄に記載されていた内容を、大学の設置形態(国立、公立、私立)、学部別に並べて記載した小冊子「大学生の学習意欲と学力低下に関する実証的研究」を補足資料として作成した。報告書の内容は以下の通りである。第1部大学生の学習意欲と学力低下に関する調査結果第1章総合報告第2章大学生の学習意欲と学力低下に関する調査結果の分析-第3章教員所属専攻別の分析第4章学力低下の内容分析一非対称多次元尺度構成法を用いた分析第5章長崎教育センター「大学入学前に培うべき資質・学習意欲に関するシンポジウム」-入試改善の視点を踏まえて-第2部実証データを用いた学力低下の分析第6章日本語基礎能力の経年変化第7章卒業論文テーマ選択にみる自主性の経年変化第3部学力低下問題再考-今後の課題第8章教育接続からみた日本の学力低下問題再考第9章今後の大学教育の在り方をめぐって-終わりにかえて研究期間は2003年4月から2006年3月までの3年間であった。第1部大学生の学習意欲と学力低下に関する調査結果第1章総合報告第2章大学生の学習意欲と学力低下に関する調査結果の分析-第3章教員所属専攻別の分析第4章学力低下の内容分析一非対称多次元尺度構成法を用いた分析第5章長崎教育センター「大学入学前に培うべき資質・学習意欲に関するシンポジウム」-入試改善の視点を踏まえて-第2部実証データを用いた学力低下の分析第6章日本語基礎能力の経年変化第7章卒業論文テーマ選択にみる自主性の経年変化第3部学力低下問題再考-今後の課題第8章教育接続からみた日本の学力低下問題再考第9章今後の大学教育の在り方をめぐって-

終わりにかえて近年,大学関係者を中心に多方面から指摘されている大学生の学習意欲および学力低下問題について,実態としての学習意欲および学力低下が見られるか否か,見られるとすれば,どのような側面について見られるのか,という点を,全国の大学教官に調査することによって明らかにする.本年度におきましては、先に学習意欲と学力低下に関して全国約3万人の学生調査を実施したが,その学生調査を実施した大学・学部と同一の全国国公私立大学の600学部に所属する約25,000名の先生方を対象として、大学生の学習意欲・学力低下等の実態を先生方がどのように把握しておられるかについて調査し、上記学生調査との比較、1998年に大学入試センターが実施した国立大学学部長に対する調査結果との比較等を行うことを目的に2003年12月初旬に調査票を発送した.2004年2月20日の締め切りまでに,約1,1000名の調査票を回収した.具体的質問内容は以下の通りである1)大学のそれぞれの専攻分野での学習を効果的に進めるために,高校時代に学ぶべき18の教科科目を高校時代にどの程度学んできてほしいか.(専攻分野によってその必要度は異なる)2)大学教育で必要とされる,自己表現力,探究心,論理的思考力,-,といった27の資質,および,文章要約,図表作成,プレゼンテイション等のスキルをどの程度身につけてきてほしいか3)学生の勉学態度,講義にあたって取り入れているべき各種トレーニング方式の重要度4)学力低下の有無の実態,学力低下の具体的内容,学力低下の対策,これらの調査結果について今後分析を進め,研究発表会を今年7月に実施する予定平成16年7月9日(金)に第一回研究会を開催。出席者は、センター内の分担者から6名、センター外の分担者から9名が参加した。内容は、柳井、前田、倉元が平成16年2月から4月まで実施した全国約1万1千名の大学教官に対して実施された、大学生の学習意欲と学力低下に関する調査結果(第一報)が発表された。その結果にもとづき、中間報告書を8月に作成し、回答者1万1千名のうち中間報告書の送付を希望した約4000名に報告書を送付した。中間報告書の内容を目次で表現すると以下の通りである。第1章:研究経過、調査方法と調査内容、分析方法第2章:調査結果:2-1学力低下の深刻度に関する分析2-2高等学校での18教科科目の学習の必要度2-3大学教育で必要とされる27の資質の必要度2-4大学教育で必要とされる20のスキルを身につけている程度2-5大学生の勉学度に対する教員の評価2-6学生の学習意欲を高めるための講義やトレーニング方式2-7学力低下の具体的内容、2-8学力低下の対策3章要約と今後の課題ここでは、上記の内容については詳述しないが、1998年に国公立大学の学部長に実施した調査と同一項目で実施された今回の調査結果を比較すると、今回の調査(2004年実施)の方が、大学生の学力低下傾向が強く意識されていた。さらに、2002年に実施した学生調査の結果と比較すると、学生の学習活動に関して、教員と学生の評価に関する乖離が顕著な項目は、「講義内容の理解度」「純学問的講義の回避」で、これらは、いずれも教員評価の平均値が高く、「レポート添削の必要度」は学生の評価度が高い平均値を示した。平成17年2月18日(金)に第二回研究会を開催。出席者は全部で12名。内容は、柳井、前田、岡太が、全国教員調査に関する詳細な分析を発表した。更に、池田が大学生活の満足度に関する名城大学の調査結果を発表した。今後、調査票に記入された「自由記述」に関する分析を行う予定である。
プロテオーム解析のための次世代分析手法の開発と応用

背景タンパク質を網羅的に同定・定量する際には、ナノ液体クロマトグラフィー質量分析法(nanoLC-MS/MS)を用いたショットガンプロテオミクスを用いるのが一般的である。しかし、ショットガンプロテオミクスには主に以下の二つの問題点があり、試料中のすべてのタンパク質を1度に同定することは未だ困難である。(1)複雑性:ショットガンプロテオミクスでは試料中のタンパク質を断片化して測定するため、試料の複雑性が非常に高くなる。ヒトでは最低でも約3千万種のペプチド断片が生じると考えられる。(2)濃度差:ヒトタンパク質間の発現量の差は最大で106倍あり、発現量の差が大きいタンパク質由来のペプチドが質量分析計に同時に打ち込まれると、イオン化抑制により量の少ないペプチドが検出されにくい。そこで、ショットガンプロテオミクスを用いたタンパク質の同定効率改善を目的とし、分析化学的・情報学的手法を駆使して試料の濃度差および複雑性の問題を解決しようと試みてきた。これまで、メートル長モノリス型シリカカラムを用いたLCシステムでタンパク質消化試料を分析することで、分離能が格段に向上し、同定効率が著しく改善することを示してきた。研究実施状況本年度は、モノリス型シリカカラムを用いたLC-MS分析システムをヒト人工多能性幹細胞(hiPS細胞)およびヒト線維芽細胞へ応用した。ヒトiPS細胞5株および線維芽細胞3株のプロテオーム解析を行った結果、9510種のタンパク質を同定した。これは現在報告されているiPS細胞プロテオーム研究としては世界最大であり、既存の手法よりも必要試料量や測定時間を大幅に改善することに成功した。同定されたタンパク質のうち、約25%にあたる2366種のタンパク質はiPS細胞選択的に発現していた。特に転写制御に関わるタンパク質がiPS細胞選択的に発現しており、その中にはこれまでタンパク質レベルで存在が確認されていなかった転写制御機能を有する多能性マーカー候補タンパク質も含まれていた。この成果はヒトiPS細胞プロテオーム研究の第一歩となるものである。今後は、線維芽細胞の初期化過程などの得られる細胞が少ない状態でもプロテオーム解析を行うことのできる高感度な解析システムの開発、また、iPS細胞におけるリン酸化などの翻訳後修飾機能解析を集中的に行う必要があると考える。背景:タンパク質を網羅的に同定・定量する際には,ナノ液体クロマトグラフィー-質量分析法(nanoLC-MS/MS)を用いたショットガンプロテオミクスを用いるのが一般的である.ヒトタンパク質間の発現量の差は最大で10^6倍あり,また,ショットガンプロテオミクスでは試料中のタンパク質を断片化して測定するため,試料中の複雑性が非常に高くなる.そのような試料の特性に由来する問題点のため,同定できるタンパク質の網羅性が低いのが現状である.そこで本研究では,分析化学的手法,情報学的手法を駆使し,試料中の複雑性,濃度差の問題を解決し,同定効率を改善することを目的としている.研究実施状況:本年度は,以下の2点に関して研究を行った.1.モノリス型シリカカラムの作製京都工芸繊維大学のモノリス型シリカカラム作製方法を基に,カラム作製を行った.反応条件の検討を行い,非常に,作製が困難と言われていた,分離能の高いモノリス型シリカカラムの作製に成功した.2.モノリス型シリカカラムの生物試料への応用350cmのモノリス型シリカカラムを用いて大腸菌細胞抽出物を分析し,LCにおける分析時間,導入量などの分析条件を最適化した結果,1分析で大腸菌発現プロテオームを全て同定できる手法を開発した(Analytical Chemistry誌に掲載).次に,モノリス型シリカカラムのヒト試料への応用を行った.HeLa細胞を試料とし,リン酸化ペプチド濃縮を行い,350cmのモノリス型シリカカラムで分析し,分析条件を最適化した結果,24時間の分析で,約11,000個のリン酸化ペプチドを同定することに成功した.本手法を用いることで,必要とする試料量が最大で従来の約400分の1,かつ分析時間も最大で約40分の1に短縮することに成功した.<研究背景>タンパク質を網羅的に同定・定量する際には、ナノ液体クロマトグラフィー-質量分析法(nanoLC-MS/MS)を用いたショットガンプロテオミクスを用いるのが一般的である。しかし、ショットガンプロテオミクスは未だ成熟した技術ではなく、試料中のすべてのタンパク質を1度に同定するのは困難である。ショットガンプロテオミクスの問題点として、主に以下の2点が考えられる。1.濃度差:ヒトタンパク質間の発現量の差が非常に大きく、タンパク質量差の大きい試料が同時に質量分析計に打ち込まれると、イオン化抑制により量の少ないものが検出できないことがある。2.複雑性:ショットガンプロテオミクスでは試料中のタンパク質を断片化して測定するため、試料の複雑性が非常に高くなる。そこで本研究では、分析化学的手法、情報学的手法を駆使し、試料の濃度差および複雑性の問題を解決し、ショットガンプロテオミクスを用いたタンパク質の同定効率を改善することを目的としている。<研究実施状況>これまで、モノリス型シリカカラムを用いたLCシステムで分析することで、分離能が格段に向上し、同定効率が著しく改善することを示してきた。本年度は、モノリス型シリカカラムを用いたLC-MS分析システムをヒト試料へ応用した。HeLa細胞を試料とし、分析条件を最適化したのちに、200cmのモノリス型シリカカラムを用いてLC-MS/MSによる分析を行った。

その結果、8時間のグラジエント分析を行うことで、5,970ヒトタンパク質を同定することができた。この結果は、分析前処理なしでnanoLC-MS/MSで測定したこれまでのヒトプロテオーム解析報告の中で、最大の同定数である。今後、さらに高分離能を有するモノリス型シリカカラムの作製、および分析条件の改善などを行い、同定効率を改善したいと考える。背景タンパク質を網羅的に同定・定量する際には、ナノ液体クロマトグラフィー質量分析法(nanoLC-MS/MS)を用いたショットガンプロテオミクスを用いるのが一般的である。しかし、ショットガンプロテオミクスには主に以下の二つの問題点があり、試料中のすべてのタンパク質を1度に同定することは未だ困難である。(1)複雑性:ショットガンプロテオミクスでは試料中のタンパク質を断片化して測定するため、試料の複雑性が非常に高くなる。ヒトでは最低でも約3千万種のペプチド断片が生じると考えられる。(2)濃度差:ヒトタンパク質間の発現量の差は最大で106倍あり、発現量の差が大きいタンパク質由来のペプチドが質量分析計に同時に打ち込まれると、イオン化抑制により量の少ないペプチドが検出されにくい。そこで、ショットガンプロテオミクスを用いたタンパク質の同定効率改善を目的とし、分析化学的・情報学的手法を駆使して試料の濃度差および複雑性の問題を解決しようと試みてきた。これまで、メートル長モノリス型シリカカラムを用いたLCシステムでタンパク質消化試料を分析することで、分離能が格段に向上し、同定効率が著しく改善することを示してきた。研究実施状況本年度は、モノリス型シリカカラムを用いたLC-MS分析システムをヒト人工多能性幹細胞(hiPS細胞)およびヒト線維芽細胞へ応用した。ヒトiPS細胞5株および線維芽細胞3株のプロテオーム解析を行った結果、9510種のタンパク質を同定した。これは現在報告されているiPS細胞プロテオーム研究としては世界最大であり、既存の手法よりも必要試料量や測定時間を大幅に改善することに成功した。同定されたタンパク質のうち、約25%にあたる2366種のタンパク質はiPS細胞選択的に発現していた。特に転写制御に関わるタンパク質がiPS細胞選択的に発現しており、その中にはこれまでタンパク質レベルで存在が確認されていなかった転写制御機能を有する多能性マーカー候補タンパク質も含まれていた。この成果はヒトiPS細胞プロテオーム研究の第一歩となるものである。今後は、線維芽細胞の初期化過程などの得られる細胞が少ない状態でもプロテオーム解析を行うことのできる高感度な解析システムの開発、また、iPS細胞におけるリン酸化などの翻訳後修飾機能解析を集中的に行う必要があると考える。本年度の計画は、LCの分析条件を最適化し,次世代分析手法をHeLa細胞に応用して評価を行い,論文発表することであったが、実際に計画を遂行し、論文発表を行うことができたため。さらに高分離能を有するモノリス型シリカカラムの作製、および分析条件の改善を行い、ヒトプロテオームの同定効率および同定できる濃度差範囲を拡大したいと考える。
神経幹細胞における神経回路形成に関与する遺伝子群の発現と機能の解析

ヒトを含む哺乳動物の脳は、それぞれ異なる領域特異性をもった多様な細胞群によって構成されている。脳神経系の領域特異化のひとつである背腹軸に沿ったパターン形成においては、Sonic hedgehog(Shh)と呼ばれる分泌性シグナル因子が重要な役割を果たす。本研究では、我々が樹立したShh応答性の神経前駆細胞株MNS-70をモデル系としてShhの細胞内シグナル伝達の分子機構を解析した。まず、Shhの下流でZinc-finger型転写因子であるGliファミリー遺伝子群が機能することを明らかにした。Gli1あるいはGli2発現プラスミドを細胞に導入するとShhシグナルの標的であるHNF-3βおよびNkx-2.1が誘導され、逆にGli1あるいはGli2に対してdominant-negativeに作用するC末端を欠失したGli1断片を発現させると、Shhによる遺伝子発現誘導は完全に抑制された。また、Gli3を高発現した場合はShhの標的遺伝子の誘導は観察されず、むしろGli1,Gli2の活性を抑制した。従って、Gli1,Gli2はShhシグナルの伝達に必要かつ充分な転写因子であり、Gli3はこれらに対して抑制的に作用する因子であると結論された。また未処理のMNS-70細胞ではGl2,Gli3が構成的に発現しているのに対して、Gli1はShhが細胞に作用することによって強く誘導されることが明らかになった。従ってShhの初期シグナルはGli2によって伝達され、これに依存して誘導されるGli1はその後の細胞内シグナルの増幅過程に関与しているものと考えられた。本研究によって、Shhのシグナル伝達においてGli転写因子が主要な機能を果たしていることが明らかになった。
薄膜のジュール発熱機構の量子分子動力学的研究

本研究では,薄膜中のジュール発熱を,電子や原子のダイナミックスとしてとらえて,超微細スケールにおけるジュール発熱と電子・原子構造の関係を理論付けることを目的としている.そのために,薄膜中の電子移動によるエネルギ伝達過程を解析する新たな量子分子動力学計算スキームを開発する必要がある.スキーム開発のために,まず金属・半導体中の自由電子の移動を量子分子動力学的に記述して定式化した.次に,導出された基礎式を,原子数層程度の厚さを持つ半無限状に続く薄膜に適用した.簡略化のために,計算系中に1個の電子が存在して移動するモデル系を考えた.本年度は,昨年度開発したプログラムを用いて,二次元薄膜系での,物理的パラメータを変化させることにより,系のエネルギ上昇の変化を考察した.そのための物理的な指標として,電子の移動距離と系のエネルギ上昇の関係を解析して比較を行った.電子格子間ポテンシャルをクーロン型ポテンシャル,湯川型ポテンシャルなどと変化させて解析を行った結果から,電子格子間ポテンシャルは系のエネルギ上昇と電子重心の移動距離の関係に大きな影響を及ぼすことが分かった.また,薄膜の厚さの影響としては,原子数層から原子十数層の薄膜においては,電子重心の移動距離に対する系のエネルギ上昇は膜厚が小さいほど大きくなることが分かった.これらの結果から,原子数個というスケールで観察する場合には,電子の移動距離に対するエネルギ上昇は単純な電子と格子間の衝突モデルでは記述できないといえる.さらに,電子と格子間の相互作用を正確に計算してモデル化するには,その相互作用を精度よく記述して解析を行う必要があるといえる.得られた知見は現在まとめているが,同様の計算手法をもとにした解析結果を発表した.本研究では,薄膜中のジュール発熱を,電子や原子のダイナミックスとしてとらえて,超微細スケールにおけるジュール発熱と電子・原子構造の関係を理論付けることを目的としている.そのために,薄膜中の電子移動によるエネルギー伝達を解析する新たな量子分子動力学計算スキームを開発する必要がある.本年度は,そのスキーム開発のために,まず金属・半導体中の自由電子の移動を量子分子動力学的に記述して定式化した.次に,導出された基礎式を,原子層数層程度の厚さを持つ半無限状に続く薄膜に適用した.簡略化のために,計算系中に1個の電子が存在して移動するモデル系を考えた.このような系に対して,解析プログラムを開発した.薄膜を構成する格子とそれらの電子間のポテンシャルは,クーロン型,湯川型ポテンシャルなどを適用し,格子と電子間のポテンシャルの強さや作用距離の影響範囲を変化させながら,電子移動距離に対する格子系のエネルギー増加量を算出した.次に,計算系の初期温度を変化させて,電子移動距離に対する格子系のエネルギー増加量を算出した.このような解析から,電子-格子間ポテンシャルが強くなる場合には,系のエネルギー増加量は大きくなり,移動距離に対するエネルギー増加量も大きくなることが分かった.また,薄膜系の初期温度が高いほど,それらのエネルギー増加割合が大きくなる傾向がみられた.このような基礎的な系におけるシミュレーション結果を定性的に考察して,日本伝熱学会主催の伝熱シンポジウムならびに日本機械学会計算力学講演会で報告した.本研究では,薄膜中のジュール発熱を,電子や原子のダイナミックスとしてとらえて,超微細スケールにおけるジュール発熱と電子・原子構造の関係を理論付けることを目的としている.そのために,薄膜中の電子移動によるエネルギ伝達過程を解析する新たな量子分子動力学計算スキームを開発する必要がある.スキーム開発のために,まず金属・半導体中の自由電子の移動を量子分子動力学的に記述して定式化した.次に,導出された基礎式を,原子数層程度の厚さを持つ半無限状に続く薄膜に適用した.簡略化のために,計算系中に1個の電子が存在して移動するモデル系を考えた.本年度は,昨年度開発したプログラムを用いて,二次元薄膜系での,物理的パラメータを変化させることにより,系のエネルギ上昇の変化を考察した.そのための物理的な指標として,電子の移動距離と系のエネルギ上昇の関係を解析して比較を行った.電子格子間ポテンシャルをクーロン型ポテンシャル,湯川型ポテンシャルなどと変化させて解析を行った結果から,電子格子間ポテンシャルは系のエネルギ上昇と電子重心の移動距離の関係に大きな影響を及ぼすことが分かった.また,薄膜の厚さの影響としては,原子数層から原子十数層の薄膜においては,電子重心の移動距離に対する系のエネルギ上昇は膜厚が小さいほど大きくなることが分かった.これらの結果から,原子数個というスケールで観察する場合には,電子の移動距離に対するエネルギ上昇は単純な電子と格子間の衝突モデルでは記述できないといえる.さらに,電子と格子間の相互作用を正確に計算してモデル化するには,その相互作用を精度よく記述して解析を行う必要があるといえる.得られた知見は現在まとめているが,同様の計算手法をもとにした解析結果を発表した.
高分子膜表面における液晶分子配向状態のメモリ効果に関する研究

液晶表示素子を初めとする全ての液晶素子は何らかの分子配向処理が必要であり、現在は特別な素子を除き高分子膜のラビング処理を用いるのが通例である。これは、大変信頼性の高い分子配向法であるが、ゴミや静電気の発生が大きな問題とされている。そこで本研究では、ラビングレスの分子配向法への応用の可能性を検討する立場から、ラビングを行わない高分子膜において観察されるメモリ効果に注目してその特性を詳しく調べた。まず、ラビングレスのPVA及びPI膜を用いて磁場配向によるホモジニアスセルを作製し、分子配向の安定性を評価した。その結果、液晶封入直後に極めて不安定である配向状態が、時間と共に安定化する現象が確認された。また、安定化速度は温度と共に早くなり、PI膜では非常に高速に安定化が進行していることがわかった。以上の検討から、不安定な段階で形成した配向状態を温度や配向膜によって安定化制御する配向処理法の可能性が見出された。このような現象を高分子膜表面と液晶のミクロな相互作用の立場から検討するために、本研究費によって作製した高精度レタデーション測定装置を用いて液晶の相転移後に配向膜表面に残される残留リタデーションの測定を行った。その結果、磁場配向の液晶セルでは表面に吸着された液晶分子の配向秩序はラビング膜に比べて極めて低いと思われ、得られる残留レタデーションが非常に小さいことがわかった。しかし、液晶を封入することによって、有機溶剤による効果と同様な配向膜自体のレタデーションの低下現象も確認され、高分子膜と液晶分子のミクロな相互作用を解明する上で重要な知見が得られた。メモリ現象の時間変化をレタデーションの観察から直接捕らえられることは難しいが、一方では不均一電界によって生じるディスクリネーションラインの挙動が界面と液晶の相互作用の影響を受けることが明らかとなった。今後このような手法を用いた配向膜界面の評価の可能性が見出された。
慢性関節リウマチにおけるカルパスタチンに対する自己抗体の臨床的および病因的意義

我々は,慢性関節リウマチ(RA)を中心とするリウマチ疾患患者に,カルシウム依存性中性プロテアーゼ(カルパイン)の特異的阻害蛋白であるカルパスタチン(CS)に対する自己抗体を見いだした.カルパインはプロテオグリカン分解や炎症の惹起に関与する中性プロテアーゼの1つと考えられており,その阻害蛋白CSに対する自己抗体の産生はRAの病因・病態と関連する可能性が示唆される.本研究では,1)抗CS抗体の臨床的意義,2)抗CS抗体が認識するエピトープの解析,3)抗CS抗体の病因的意義の検討を目的とした.1)ヒトCSのC末端178アミノ酸をコードする部分cDNA(RA-6)より大腸菌に発現させた融合蛋白を抗原とする免疫ブロット法により,抗CS抗体はRA57%,SLE27%,強皮症38%,筋炎24%に検出され,RAにおける陽性率は有意に高頻度であった.2) RA-6 cDNAを制限酵素処理後pEX-DNAに組み込みepitope libraryを作成し,患者血清およびマウスモノクローナル抗体が認識するエピトープを解析した.患者血清はRA-6発現産物C末端のClエピトープ(as.152178)とN末端のC2エピトープ(as.176)を認識したが,モノクロナール抗体が認識するB2エピトープ(aa.77130)とは反応しなかった.Cl反応性RA例は非反応例に比してStage2以上の通行例が有意に多かった.3)同一RA患者より採取した血清および関節液を免疫ブロットで検討したところ,抗CS抗体が血清で陽性であれば,関節液中にも同抗体が検出された.抗CS抗体陽性患者IgGはCSのカルパイン阻害活性を用量依存的に抑制し,カルパインの蛋白分解活性を回復させた.しかし,健常人IgGではかかるカルパイン活性の回復は認められなかった.カルパインはRAの関節破壊に関与する中性プロテアーゼの1種と考えられるため,抗CS抗体はRAの関節組織でのカルパイン活性増強を通じてRAの病因・病態に関与する可能性が示唆された.我々は,慢性関節リウマチ(RA)を中心とするリウマチ疾患患者に,カルシウム依存性中性プロテアーゼ(カルパイン)の特異的阻害蛋白であるカルパスタチン(CS)に対する自己抗体を見いだした.カルパインはプロテオグリカン分解や炎症の惹起に関与する中性プロテアーゼの1つと考えられており,その阻害蛋白CSに対する自己抗体の産生はRAの病因・病態と関連する可能性が示唆される.本研究では,1)抗CS抗体の臨床的意義,2)抗CS抗体が認識するエピトープの解析,3)抗CS抗体の病因的意義の検討を目的とした.1)ヒトCSのC末端178アミノ酸をコードする部分cDNA(RA-6)より大腸菌に発現させた融合蛋白を抗原とする免疫ブロット法により,抗CS抗体はRA57%,SLE27%,強皮症38%,筋炎24%に検出され,RAにおける陽性率は有意に高頻度であった.2) RA-6 cDNAを制限酵素処理後pEX-DNAに組み込みepitope libraryを作成し,患者血清およびマウスモノクローナル抗体が認識するエピトープを解析した.患者血清はRA-6発現産物C末端のClエピトープ(as.152178)とN末端のC2エピトープ(as.176)を認識したが,モノクロナール抗体が認識するB2エピトープ(aa.77130)とは反応しなかった.Cl反応性RA例は非反応例に比してStage2以上の通行例が有意に多かった.3)同一RA患者より採取した血清および関節液を免疫ブロットで検討したところ,抗CS抗体が血清で陽性であれば,関節液中にも同抗体が検出された.抗CS抗体陽性患者IgGはCSのカルパイン阻害活性を用量依存的に抑制し,カルパインの蛋白分解活性を回復させた.しかし,健常人IgGではかかるカルパイン活性の回復は認められなかった.カルパインはRAの関節破壊に関与する中性プロテアーゼの1種と考えられるため,抗CS抗体はRAの関節組織でのカルパイン活性増強を通じてRAの病因・病態に関与する可能性が示唆された.【目的】慢性関節リウマチ(RA)患者にはカルシウム依存性中性プロテアーゼ(カルパイン)の特異的阻害蛋白であるカルパスタチンに対する自己抗体が見いだされる。カルパインはプロテオグリカン分解や炎症の惹起に関与する中性プロテアーゼの1つと考えられており,その阻害蛋白カルパスタチンに対する自己抗体の産生はRAの病因・病態と関連する可能性が示唆される。本年度は抗カルパスタチン抗体が認識するエピトープの解析とその臨床的意義の検討を目的とした。【方法】1)ヒトカルパスタチンのC末端178アミノ酸をコードする部分cDNA(RA-6)を制限酵素処理後pEX-DNAに組み込み,epitope libraryを作成した。2)患者血清およびマウスモノクローナル抗体を用いたクロニ-ブロット法でlibraryをスクリーニングした。3)陽性クローンよりプラスミドDNAを精製し,インサートcDNAの塩基配列を決定した。4)陽性クローンより発現させた融合蛋白を用い,免疫ブロット法で抗カルパスタチン抗体陽性RA血清との反応性を検討した。【結果】1)患者血清はRA-6発現産物C末端のC1エピトープ(aa.152178)とN末端のC2エピトープ(aa.1114)を認識したが,モノクローナル抗体が認識するB2エピトープ(aa.77130)とは反応しなかった。

2)抗カルパスタチン抗体陽性RA血清は15例中10例(67%)がC1と反応した。C1反応性を認めたRA例は非反応例に比してStage2以上の進行例が有意に多かった。3)B2とイ-スト90kDa熱ショック蛋白およびヒトTGF-β受容体,またC1とヒストンH2Aおよびヒトβ_2-glycoproteinIとの間に分子相同性を認めた。【結論】RA患者における抗カルパスタチン自己抗体は,抗原を免疫して得られる抗体とは異なるエピトープを認識しており,エピトープ反応性がRAの病態と関連する可能性が示唆された。【目的】慢性関節リウマチ(RA)患者血清中に見いだされたカルシウム依存性中性プロテアーゼ(カルパイン)の阻害蛋白であるカルパスタチン(CS)に対する自己抗体の病因的意義の追求を目的とした.【方法】1)ヒトCSをコードするcDNA(RA-6)より大腸菌に発現させた融合蛋白を用い,免疫ブロット法で活動性RA患者9例の血清および関節液中の抗CS抗体を検討した。2)家兎骨格筋カルパインの蛋白分解活性をカゼインを基質として測定した。ここに,精製RA-6融合蛋白または加熱HeLa細胞抽出物より部分精製したヒトCSを加え,抗CS抗体陽性患者IgG存在下および非存在下でのカルパイン阻害活性を検討した。【結果】1)同一RA患者より採取した血清および関節液を免疫ブロットで検討したところ,抗CS抗体が血清で陽性であれば,関節液中にも同抗体が検出された。2)精製RA-6融合蛋白およびHeLa細胞CSは用量依存的に家兎m-カルパインのカゼイン分解活性を抑制した。ここでCSをあらかじめ抗CS抗体陽性患者IgGと反応させておくと,カルパインの蛋白分解活性が用量依存的に回復し,5mg/mlのIgG濃度でRA-6融合蛋白に対しては最大40-75%まで(RA 3,SLE 1例),HeLa細胞ヒトCSに対しては最大39-73%まで(RA 2,SLE 1例),カルパイン活性の回復が認められた。しかし,健常人IgGではかかるカルパイン活性の回復は認められなかった。1例のSLE患者血清は免疫ブロットで強い反応を示したにも関わらず,CS活性に対する抑制が認められなかった。【結論】カルパインはRAの関節破壊に関与する中性プロテアーゼの1種と考えられており,抗CS抗体はRAの関節組織でのカルパイン活性増強を通じてRAの病因・病態に関与する可能性が示唆された。
歯周組織の老化に関する基礎的研究

高齢化が進む社会において、健康を持続させるためには健常な口腔機能を維持することが重要な課題の一つとなっている。本研究では咬合・咀嚼機能に関与する歯周組織(歯肉・歯根膜、歯槽骨、セメント質)の加齢に伴う形態・機能・代謝の変化を組織学的・生化学的に動物実験により追求すると同時に、臨床基礎的立場から歯周組織の老化を若年から高齢者に対して検索し、動物実験とヒトとの間の相関を求め、以下の成果をえた。1)ヒト歯肉の線維芽細胞(Fbと略称)培養においてFbの膠原線維形成像と吸収・分解像とを同時にとらえた。またラットの成長とともに歯肉・歯根膜のFbが膠原線維を増加し、一方では貧食を起こすことが電顕的に確認され、歯周組織改造にFbが強く関わることを示した。2)ウシ下顎中切歯歯根膜のFbは皮膚と異なった骨タイプ類似のALPaseを有し、さらに歯小嚢・歯根膜ALPaseを老化指標とすることを生化学的に示した。3)幼若ハムスターの臼歯歯頸に系結紮して飼育後、歯槽骨の骨吸収・添加を光顕・電顕観察、非結紮に比べ活発な水平方向の骨改造を認めた。これは幼若な歯槽骨に付与された適度の外力が関係あることを示唆し、加齢との対応が注目される。4)成長ラット歯肉溝へのゴム輪挿入2週間後の歯周ポケット、セメント質表面の光顕、走査電顕観察により、根面吸収の発現のセメント質未修復を認め、今後加齢との関係を追求する。5)生体組織中のヒスタミンを高速液体クロマトグラフィーで最適に測定できる方法を追求、加齢による唾液・歯肉溝浸出液での変化を求める道を拓いた。6)歯周病患者、精薄成人歯槽骨は加齢的X線吸収度の増加傾向がみられ、機能歯(小臼歯)と歯周疾患根分岐部(大臼歯)での骨吸収発現は年齢層と関連しない場合が示された。7)ヒトの歯の動揺度を生体でしかも客観的に測定し、歯周組織の加齢による変化の調査に応用することを明らかにした。
傾斜農地における降雨流出のマルチモード画像情報に基づく計測システムの開発

近年わが国では、多発する突発的な強雨により農地で表面流出と呼ばれる雨水が土壌表面を流下する現象が頻発している。農耕地ではこの表面流出水が地表面を侵食し、土壌に含まれる肥料成分や重金属が流域水系に流出し、富栄養化をはじめ環境汚染の一因となっている。環境影響の評価には表面流出水の正確な流出量の把握が求められるため、本課題では非接触的な手法として、デジタルカメラで撮影した動画等の解析や光学センサによって表面流出速度、流出率やさらに濁度をフィールド計測する手法を開発した。近年の激甚降雨の増加により農耕地からの土壌流亡とそれに伴う高濃度の栄養塩等環境負荷物質の流域水系への流出が懸念される。流出防止のため、広域的な表面流出の予測モデルの適用が期待されるが、わが国の農耕地の約五割を占める黒ボク土に関する実測値が乏しくモデルの精度向上を妨げている。本研究では実地観測を支援するための傾斜農地流出水の総合計測システムの開発をめざしている。本年度は、流出速度の非接触計測装置として、流出を自動的に動画撮影するシステムを鹿児島大学構内で試験した。構内に斜面長10m、幅2.5m、傾斜度5°の枠圃場を二連造成し、梅雨期より晩秋まで上記のシステムを設置して観測するとともに、現場の降雨量ならびに表面流出量を実測した。撮影された動画像に、粒子画像速度計測法(PIV)を適用することにより、流出速度の推定を試みた。実測の流出量と傾斜度および等価粗度係数などから推算した水深と、画像計測から求めた流速と流出量から推測した水深とは比較的よく合致していた。また降雨強度および流出量の時間的推移と、画像による推定流出速度の時間的推移はそのパターンがきわめてよく類似していた。農業環境技術研究所の共同研究者らは、表面流出する土壌懸濁水を経時的に自動採水する装置を試作開発した。この装置は、高濃度濁水によるサンプル移送チューブの目詰まりを抑止しながら、流出水を定量的・時系列にサンプリングする仕様とした。つくば市内の傾斜枠圃場施設で試験運用し、実際の降雨・流出時の経時的な分画サンプルの物理・化学的分析により、流出水発生中の降雨強度と流出水中土壌粒子濃度の時間的推移や各種溶存イオン濃度との関係などが明らかになった。研究代表者の所属する大学内に実験観測用の傾斜枠圃場を新たに造成した。これまでは共同研究者の近くに位置するつくば市内の施設を借り受けて使用していたが、急遽計画を修正して鹿児島市の大学構内でも実験が可能な体制を構築した。そのため、当初予定していた濁度モニター用の装置に関する予備実験を先送りした。また研究開始年に共同研究者の一人が異動により離脱したため、その研究者が担当予定だった作物土壌被覆度のモニタリングに関する研究への着手が遅れている。また動画撮影装置の制御プログラムの一部に不備があり、画像撮影が中断する現象が見られたため、改修作業が必要になっている。近年わが国では、突発的な豪雨が多発しており、傾斜畑における表面流出の発生頻度が高まっている。傾斜畑で発生する表面流出は、土壌中に含まれる肥料成分や重金属等を流域排水系へ流入させるため、自然生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている。表面流出量の計測は、水位計などの計測機器を傾斜畑下端に設置して、直接的に流出量を計測する方法が一般的である。ところが、表面流出に伴い流出する作物残渣や土壌粒子などが計測機器周辺に堆積し、これによって生じる計測トラブルにより、取得したデータが信頼性に欠けることがあった。そこで、流出物の堆積による影響を受けない非接触的なセンシング手法として、自動で表面流出現象を動画撮影する装置を開発した。前年度は、この装置を大学内に造成した屋外の傾斜枠圃場に設置し、予備的な観測実験を行った。本年度は同傾斜枠圃場において、自然降雨時の流出現象を降雨および流出感知センサつきの試作カメラで動画撮影することに成功した。撮影された動画に、昨年度に試験的に導入した流れの速度分布を調べる方法のひとつであるPIV解析を適用した。PIV解析には流れの目印(浮子)が必要であり、表面流出時に浮遊する軽量の土壌粒子等を浮子として利用した。解析の結果、水面の波の動きや乱反射などさまざまなかく乱要因があったため、流れの方向に動く浮子の速度のみを抽出するためのアルゴリズムを開発した。PIV計測結果と目視計測による計測速度とを比較検証し、一定の精度を達成した。これにより推定流速と表面流出量の時間的変化との関係を把握する手がかりを得ることができた。一方、以前に観測した流出のインターバル撮影静止画像を改めて解析し、流出中に斜面下端に滞留する水の体積を画像から幾何学的に推定し、その増減量と水位計による実測流出量とから、実際の流出量を推定するモデルを策定し、結果を学会誌に投稿した。傾斜枠圃場の地上高が低かったため、大量降雨時に下端より雨水が逆流するトラブルが発生した。年度中に圃場のかさ上げ工事(約30cm)を実施した。濁度の計測に関しては計測機器の選定に時間を要し、実地使用に至らなかった。農耕地ではこの表面流出水が地表面を侵食し、土壌に含まれる肥料成分や重金属が流域水系に流入し、富栄養化をはじめ環境汚染の一因となっている。

環境影響の評価には表面流出水の正確な流出量の把握が求められるため、本課題では非接触的な手法として、デジタルカメラで撮影した動画等の解析によって流出率や濁度の計測法を開発することを目指した。昨年度までに鹿児島大学構内に設置した簡易型の2連式傾斜畑施設に降雨検知型の動画撮影カメラ、雨量計および流量計を圃場下端に設置し、自然降雨にともなう斜面流出を観測するシステムを整備した。流出量を画像から把握する手法として粒子速度計測法を導入し、表面流去速度を推定する手法を開発した。今年度は、サンプル流出水の濁度を簡易・迅速に測定するための光学センサを用いて、SS濃度に換算するための校正方法を検討するとともに、流出水中の粒子粒径分布、リン濃度などの物理化学的特性を実測した。かねてより問題だった流量計の指示値が流出土壌の堆積などにより不確かになる現象を、現場に設置したインターバルカメラ画像で確認するとともに、より適正な流出量の真値を得る方法を提示し、結果を学会発表した。さらに流出水の流下速度を斜面下端で面的に計測する手法として、斜面にあらかじめ散布したパーライト粒(白色で軽比重の土壌改良資材で流去水に浮いて移動)の速度を斜面の位置ごとに計測する画像処理アルゴリズムを開発した。画像による流出速度の面的・時間的分布を実測の流量変動と関連付け、さらに実測SS濃度とリン濃度とから流出負荷量を算定する一連の手順を確立した。近年わが国では、多発する突発的な強雨により農地で表面流出と呼ばれる雨水が土壌表面を流下する現象が頻発している。農耕地ではこの表面流出水が地表面を侵食し、土壌に含まれる肥料成分や重金属が流域水系に流出し、富栄養化をはじめ環境汚染の一因となっている。環境影響の評価には表面流出水の正確な流出量の把握が求められるため、本課題では非接触的な手法として、デジタルカメラで撮影した動画等の解析や光学センサによって表面流出速度、流出率やさらに濁度をフィールド計測する手法を開発した。鹿児島大学構内に造成した二連の傾斜枠圃場のそれぞれに作物を栽培し、下流端で流出の動画撮影を実施する。前年度は、造成直後であったため作物栽培は断念した。前年度は動画撮影カメラ一台でのみ撮影したが、今年度は二台のカメラを二連の枠圃場のそれぞれに設置して本格的な撮影実験を実施する。濁度の画像的推定方法に関する予備実験に着手するとともに、共同研究者の復帰を待って土壌被覆の空中観測による流出量予測の高精度化を目的とする研究をすすめる。一方、流出現象のモデル化や自動分画採水、流出水の分析などを担当していた共同研究者およびその協力者がそれぞれ異動・退職したため、研究計画の修正を検討する。動画像による流出速度、静止画による流出域と滞留水の把握、および水位計測の画像による補完により、流出量の非接触計測手法を総合化する。さらに流出水の濁度の計測とその画像による代替方法を検討する。農業リモートセンシング鹿児島大学構内に枠圃場を造成して流出動画観測システムを試験することは当初想定していなかった。枠圃場の管理等に時間と労力を割かれたため、濁度計測のための計測器の導入を次年度に先送りし、使用額に余剰が生じた。論文掲載料およびカメラシステムの改良・増設費を次年度に必要とするため。本年度使用予定額の一部と合わせて濁度計測用の機器を導入する予定である。投稿論文の掲載料20数万円、学会参加旅費および観測用カメラの試作費などに使用予定。
機能的構音障害児の構音動態および音響的特徴の解析とその言語治療への応用

機能的構音障害に対する言語治療プログラム作成のための指針を得ることを目的とし、生成と知覚の両面から発話明瞭度低下の要因を探るため、ダウン症児とダウン症児と精神年齢が相当の健常児の発話について、エレクトロパラトグラフィーを用いた構音動態の解析を行った。対象は14歳のダウン症児および8歳の健常児である。対象児に電極96個のエレクトロパラトグラフィー(Kay社製)を装用させ、検査語としてはとくに舌尖部の動態を解析することを目的とし、かつ接触パタンの特徴を明瞭に評価できるように、拗音を含む/∫a//t∫a/を使用した。得られたデータを計算機に一旦ストアした後、10msec毎に舌と口蓋の接触パタンを求めた。なお聴覚的には目標音として聴取サンプルを選んで分析を行ったが、ダウン症児では摩擦の雑音成分が相対的に弱い傾向が認められた。結果としてダウン症児では、健常児と比較して全体として接触面積が広くかつ後方に偏位する傾向が認められた。また接触の開始から接触面積が最大になるまで、および接触面積の最大時から完全に接触がなくなるまでの時間を比較すると、ダウン症児では接触の開始から最大接触までの時間が延長する傾向が認められた。接触範囲については、ダウン症児では摩擦のための狭めが相対的に広い傾向が認められた。接触面積の広さおよび後方への偏位、接触の開始から接触面積が最大になるまでの時間の延長は、舌尖部の運動の巧緻性が未発達であることを示唆するものと考えられた。また接触範囲の分析から摩擦生成のための狭めが低い傾向が認められたことは、聴覚的な摩擦の雑音成分の相対的な弱さと関連がある可能性が推察された。以上のような知見は今後のダウン症児の構音訓練の方針を樹立する上で有用であると考えられた。1.健常成人3名について人工口蓋を装着時の構音動態を観察した。その結果、正常構音では個人内、個人間の差がほとんどなく規範となるパターンが認められた。2.健常成人、健常児、およびダウン症児1名に対して人工口蓋非装着時の構音検査を行い、実験資料を決定するための検討を行った。その結果、分節的特徴については健常成人および健常児では日本語の音節全て正常構音可能であったのに対し、ダウン症児では、子音については摩擦音/s/、破擦音/ts/において構音点がやや後方に移動した/t∫/および/t∫/に近い音として聴取され、弾音/r/が破裂音化し/d/に近い音として聴取された。このような傾向は、単音節よりも単語、短文、会話といったレベルにおいて、すなわち発話音節数が増加する場合に顕著に認められた。なお超分節的特徴については、ダウン症児では発話速度が速い、リズムが崩れる、抑揚が比較的単調であるといった傾向が認められた。3.会話における発話明瞭度は、健常児では「よくわかる」程度であり健常成人と同程度であったが、ダウン症児では「内容を知っていればわかる」あるいは「時々わからないことがある」程度であった。その原因としては、2で認められた構音の誤りや発話速度、リズム、抑揚の異常が考えられた。4. 6歳の健常児2名(男女1名ずつ)およびダウン症児2名(生活年齢11歳、精神年齢6歳)について人工口蓋を作成した。5.現在までにダウン症児と健常児者について、1)歯音/s/、破擦音/t∫/の構音動態、2)高舌母音が後続した場合の子音の構音動態の変化、3)発話速度の増加に伴う構音動態の変化などについて予備的なデータ収集を行っており、次年度にその解析を行う予定である。

また接触範囲の分析から摩擦生成のための狭めが低い傾向が認められたことは、聴覚的な摩擦の雑音成分の相対的な弱さと関連がある可能性が推察された。以上のような知見は今後のダウン症児の構音訓練の方針を樹立する上で有用であると考えられた。
状況依存的な判断と意思決定の実験研究とその計量モデル・数理モデル・表現定理の解明

人間の判断と意思決定が、文脈や言語表現や手がかりなどによって変異してしまう現象は判断と意思決定の状況依存性としてとらえることができる。本研究では、判断と意思決定の状況依存性を、種々の心理実験を通じて解明し、さらに、この状況依存性を理論的観点から説明し、予測可能な心理計量モデルの作成、その数理モデルの作成、そして、この数理モデルの表現定理の導出を行なうことを主目的とした。まず、第1に、判断と意思決定の状況依存性が生じるのは、どのような状況なのか調査によって明らかにした。第2に、状況依存的な判断と意思決定において、どのような定性的性質と定量的性質があるのかを、心理実験によって明らかにした。第3に、状況に依存する判断と意思決定において、どのような心理的プロセスが生じるのかを実験によって明らかにした。第4に、これらの実験の知見をもとに、判断と意思決定の状況依存性を説明する心理計量モデルと数理モデルを作成し、状況依存性の記述的理論を提出した。第5に、部分的ではあるが、意思決定の数理モデルの表現定理の解明を行った。これらの研究成果は、国内外の学会および研究集会において発表され、また、その一部は、学術書、学術雑誌において公刊されている。人々は,種々の状況において判断を行なったり,意思決定を行っている。本研究では,この状況依存的判断や意思決定を統一的な観点から説明できるのようにするための理論的および実験的研究を,行ったものである。本研究では,まず文献研究をもとに,国内外の状況依存的判断と意思決定に関する理論的研究と実験的研究を収集し,その批判的検討を行い,理論的展望と実験および調査を計画した。理論的研究においては,従来の理論の問題点を改善して,「心的モノサシ」のモデルを提唱した。心的モノサシのモデルでは,人々の判断と意思決定においては,人々は1次元的な心的モノサシを作りやすいように,状況を主観的に構成し,その主観的状況を台集合としてその上に心的モノサシを構成し,判断するということが仮定されている。この心的モノサシのモデルにおいては,近年の効用理論やプロスペクト理論とは異なり,効用や価値と主観的確率とを別の関数して扱わず基本的に同じ評価関数と考えている。また,このモデルでは,従来の諸理論とは異なり,心的モノサシの幅を越えた場合の判断の不安定とその他の性質についても予測を行っている。このモデルの数理モデルの作成,計量モデルの作成がなされ,実験においては,一般市民を対象にした価値関数実験(実験1)、生命の価値に関する実験(実験2)、大きさのマグニチュード推定による知覚判断実験(実験3)、大きさの異同判断実験(実験4)、重さのマグニチュ-ド推定による知覚実験(実験5)、重さの系列実験(実験6)、確率荷重判断実験(実験7)を行い、心理計量的手法により評価関数を同定した。