hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Haptic技術による触覚センサの開発と外科手術ロボット・遠隔医療への応用

本科研費では、接触覚や圧覚のみならず対象物体の硬さや軟らかさなどを検出できる、人の手のようなHaptic特性に対応できる多機能型触覚センサ素子の実用化を目指して研究を行っている。特に、圧電セラミック素子と位相シフト回路を利用して、人の手のように硬さや軟らかさを検出すると共に接触覚の機能を持ったHaptic型の新しい触覚センサ素子の開発を行い、触診に対応した画像化システムの実現を目指してきた。平成19年度では、(1)触覚センサシステムの検出特性や安定性、温度、湿度などによる測定結果への影響に関する解析を行い、(2)触覚センサによる触覚情報の画像化システムの基本的な構築を検討し、定量的な表示法の確立を図った。特に、新しく開発される触覚センサからの出力信号は周波数変化量として出力されるので、従来の応力歪から求められるばね定数や音響インピーダンス、ヤング率などとの相関特性について検証実験を行った。(3)人間の触覚特性や触診特性などから得られる物体の硬さや軟らかさに関する触覚情報の特性を分析し、触覚センサとして具備すべき基本的な条件を明らかにすると共に、(4)外科手術などの臨床現場に対応できるように患部などのしこりの硬さや軟らかさを画像化できるシステムを完成させた。本研究課題で試作開発された圧電セラミック型触覚センサ素子による触診プローブは、触診によるしこりの硬さや軟らかさのような触覚情報を画像化できるシステムとして世界で始めて実現した。これは今後の医療や遠隔医療などへの応用にも十分適用可能となるので、極めて有益な結果が得られた。本科研費では、接触覚および圧覚の特性を持ち、対象物体の硬さや軟らかさなどを検出できる、人の手のようなHaptic特性に対応できる多機能型触覚センサ素子の実用化を目指して研究を行っている。特に、圧電セラミック素子と位相シフト回路を利用して、人の手のように硬さや軟らかさを検出し、接触覚型のセンサとしての機能をも有する新しい触覚センサ素子の試作開発を行っている。平成18年度の研究課題では、ヒトの手のように触れた対象物の硬さや軟らかさを検出できるHaptic型のセンサ素子及びセンサシステムの基本構成及び試作条件などについて検討を行ってきた。その結果、圧電セラミック素子を触覚センサとして、先に開発した位相シフト回路のシステムを導入することにより、極めて高感度のHaptic型センサを試作することに成功した。この触覚センサシステムは、小型化も容易なので各方面への応用に展開できる可能性が認められた。試作開発した触覚センサは、外径3mm、内径2mm、長さ15mmの円筒型圧電セラミックと位相シフト型回路で構成され、これらのセンサ素子を2次元に64個配列して、縦横45mmの触診プローブを開発した。この触診プローブは、ヒトの手掌と同じように面の広がりとして、硬さや軟らかさをセンシングできることが、これまでの実験で確認できた。次年度の研究では、これまでに得られた成果をもとに、触覚の画像化について検討し、リアルタイムでの表示システムの開発をおこなう。

特に、新しく開発される触覚センサからの出力信号は周波数変化量として出力されるので、従来の応力歪から求められるばね定数や音響インピーダンス、ヤング率などとの相関特性について検証実験を行った。(3)人間の触覚特性や触診特性などから得られる物体の硬さや軟らかさに関する触覚情報の特性を分析し、触覚センサとして具備すべき基本的な条件を明らかにすると共に、(4)外科手術などの臨床現場に対応できるように患部などのしこりの硬さや軟らかさを画像化できるシステムを完成させた。本研究課題で試作開発された圧電セラミック型触覚センサ素子による触診プローブは、触診によるしこりの硬さや軟らかさのような触覚情報を画像化できるシステムとして世界で始めて実現した。これは今後の医療や遠隔医療などへの応用にも十分適用可能となるので、極めて有益な結果が得られた。
極限的垂直磁気異方性をもつ金属人工格子の理論的設計

本年度は、理論的に大きな垂直磁気異方性を示すことが予想されるAu/Co-Fe人工格子を実際に分子線エピタキシ-法により作製し、その垂直磁気異方性エネルギーの測定を行った。異なった種類の金属を数原子層レベルで交互に積層した金属多層膜では、垂直磁気異方性や巨大磁気抵抗効果など特異な物性が発見され、光磁気メモリ材料や磁気抵抗ヘッドなどへの応用が期待されている。これらの新物性は異種金属間のヘテロ界面の存在により発現する。われわれはこれまでに第一原理的電子論に基づいて垂直磁気異方性エネルギーの理論計算を行ってきた。その結果、垂直磁気異方性に対しては、界面磁気異方性と歪誘導磁気異方性の二つが寄与していることを明らかにした。特に、界面磁気異方性は、界面の異なる金属間の電子軌道の混成の大小に依存し、その結果として磁気異方性がユニットセル当たりの価電子数の関数として表せることを見いだした。特に、Au/Co-Fe人工格子がユニットセル当たり2meVほどの大きな磁気異方性エネルギーをもつことを予測した。本年は、この系を実際に分子線エピタキシ-法を用いて作製し、理論計算通りの大きな垂直磁気異方性を示すことを確認した。
エンドセリンとその受容体の薬理学

本年度は以下のような研究実績をあげた。1.国際薬理学連合受容体命名委員会の活動。本年度はパリで2回開催された。セロトニン、アドレナリンα受容体などの命名および総括的総説のまとめを行った。この他、国際薬理学連合独自の受容体コンペンディウムの作製、受容体の情報集中化などの問題が討議されたが、現在、特に重要な問題は受容体のコード化の問題である。このコードは受容体をリガンドの型、信号伝達系の型、サブタイプなどに分類コード化するものである。どのような記号が良いかという論議を続けている。エンドセリン受容体のコード化はこの方法に従うときわめて簡単であり、大きい問題はない。受容体の分類は分子生物学的な分類と薬理学的な機能的な分類とどのように整合性を持たせるかという点がひとつのポイントである。2.国際薬理学連合受容体命名委員会エンドセリン受容体小委員会の本年の活動はそれほど活溌でなかった。Trend in PharmacologicalScience誌上に掲載するエンドセリン受容体の総括表についても協議の結果、変更はしなかった。これを含めてこの分野の新しい方向の決定は、本年度わが国で開催される第5回エンドセリン国際会議に期待する研究者が多い。また本年度は国際会議への出席は都合により少なかった。したがってエンドセリン研究者との接触は主として通信手段によるものが多かった。やはりエンドセリンの生理的、病態生理的意義については依然として不明の点が多い。しかし、生理的状態でエンドセリンが弛緩因子として作用している可能性が示されたことは新しい方向と言える。1)国際薬理学連合受容体命名委員会の活動。セロトニン、アドレナリンα受容体などの命令および総括的総説のまとめを行った。どのような記号が良いかという議論を続けている。2)国際薬理学連合受容体命名委員会エンドセリン受容体小委員会の本年の活動はそれほど活発でなかった。これを含めてこの分野の新しい方向の決定は、来年度わが国で開催される第5回エンドセリン国際会議に期待する研究者が多い。
長繊維強化セラミック複合材料の破壊機構と破壊力学

1.研究実績概要長繊維強化セラミック複合材料に焦点を当て、(1)微視的な破壊機構を検討する中で繊維強化複合材料の破壊物理の基礎を実験・理論の両面から明らかにし、(2)これらの成果を基にセラミック複合材料の高強度化、高靭化に関する理論的な考察を行った。研究成果は国際誌を中心に10の学術論文として公表された。2.成果(1)長繊維強化セラミック複合材料の高強度化、高靭化に支配的な影響を持つ微視的破壊機構として、(a)脆性セラミックスからなるマトリックス部での破壊、(b)破面間に形成される繊維架橋、(c)マリックスからの繊維引き抜きの重要性を明確にし、これらの微視的機構に基づく高靭化の理論考察を行った。(2)上記の3つの重要な微視的破壊の素過程を定量的に分離評価するための実験手法を開発した。(3)これらの実験手法を用い、(a)1軸強化炭素繊維/炭素複合材料、(b)2軸強化炭素繊維/炭素複合材料、(c)1軸強化炭素繊維/窒化珪素複合材料の破壊物理を実験、理論の両面から検討し高靭化の材料設計を考察した。(4)上記(1)-(3)の成果を基に、(a)マトリックスと強化繊維の弾性率比、(b)繊維界面での剥離強度、(c)繊維径、(d)マトリックスの破壊靭性値、(e)強化繊維強度、(f)強化繊維のワイブル係数、が複合材料高靭化における最も重要なパラメータであることを明らかにした。1目的:長繊維強化セラミックス複合材料に焦点を当てその微視的な破壊機構を検討する中で繊維強化複合材料の破壊物理の基礎を実験・理論の両面から明らかにし複合材料の高強度化・高靭化に関する理論考察を行う。2研究経過:試料として炭素繊維強化/炭素複合材料、炭素繊維強化/窒化珪素複合材料を用い、長繊維強化複合材料の強度・靭性に本質的に寄与する微視的な破壊機構として(1)マトリックス破壊靭性値、(2)破面間の繊維架橋高靭化、(3)繊維引き抜き高靭化を定量的に評価するための実験手法と理論的な考察を行った。また繊維/マトリックス界面剥離を定量的に評価するための超音波システムを構成するため、波形演算・FFT演算機能付きデジタルオシロスコ-プ、信号増幅器等の機器の購入及び予備試験を開始した。3成果:(1)表面微視き裂を有する曲げ試験片のき裂進展開始点を光学的に検出する手法を開発しマトリックス破壊靭性値を定量的に評価し従来の理論を検証し界面剥離に基づく高靭化機構の重要性を明らかにした。(2)繊維架橋に基づく上昇型R曲線挙動の実験的な評価とその理論考察を行い、破面に沿った架橋応力分布の詳細そのものは高靭化に本質的な寄与をするものではなく、平均架橋応力及び架橋領域の寸法が本質的に重要であることを明らかにした。(3)繊維の引き抜きによる破壊エネルギ-を定量的に評価するため、外周きり欠き曲げ試験手法を開発した。この手法を用い繊維引き抜きエネルギ-を繊維引き抜き長さ分布に関連づけて理論的に考察した。長繊維強化セラミック複合材料に焦点を当て、(1)微視的な破壊機構を検討する中で繊維強化複合材料の破壊物理の基礎を実験・理論の両面から明らかにし、(2)これらの成果を基にセラミック複合材料の高強度化、高靭化に関する理論的な考察を行い、研究成果は国際誌を中心に10の学術論文として公表された。長繊維強化セラミック複合材料の高強度化、高靭化に支配的な影響を持つ微視的破壊機構として、(a)脆性セラミックスからなるマトリック部での破壊、

(b)破面間に形成される繊維架橋、(c)マトリックスからの繊維引き抜きの重要性を明確にし、これらの微視的機構に基づく高靭化の理論考察を行った。更に上記の3つの重要な微視的破壊の素過程を定量的に分離評価するための実験手法(マトリックス破壊靭性値測定法、繊維架橋R-曲線測定法、繊維引き抜きエネルギー測定法)を開発した。また繊維架橋分布を定量的に評価するための理論と解析手法を開発した。これらの実験・解析手法を用い、(a)1軸強化炭素繊維/炭素複合材料、(b)2軸強化炭素繊維/炭素複合材料、(c)1軸強化炭素繊維窒化珪素複合材料の破壊物理を実験、理論の両面から検討し高靭化の材料設計を考察した。これらの成果を基に、(a)マトリックスと強化繊維の弾性率比、(b)繊維界面での剥離強度、(c)繊維径、(d)マトリックスの破壊靭性値、(e)強化繊維強度、(f)強化繊維のワイブル係数、が複合材料高靭化における最も重要なパラメータであることを明らかにした。
低酸素・虚血状態における子宮内膜カルパインの活性化と着床障害及び習慣流産への関与

カルパスタチンはカルパインの内因性インヒビターであり、抗精子抗体の精子抗原のひとつであるBs-17と99.5%の相同性を持つ。抗カルパスタチン抗体が不妊症患者において有意に高値であることが報告されている。今回、血清中抗カルパスタチン抗体の体外受精胚移植における意義を検討した。正常月経周期を有する患者より同意のもとに子宮内膜組織を採取し、抗カルパスタチン抗体を用いて免疫染色法を行いその局在を検討した。また体外受精胚移植を行った12症例12周期を対象にして、hCG注射日の血清を採取、ELISA法にて抗カルパスタチン抗体を測定した。年齢、適応、エストラジオール(E2)値、プロゲステロン(P)値、12mm以上の発育卵胞数、卵胞1個当たりのE2、採卵日子宮内膜厚、回収卵子数、形態良好胚数(Veeck分類G1)、hCG陽性率、妊娠率と抗カルパスタチン抗体との関係を検討した。子宮内膜組織の腺上皮細胞の細胞質に抗カルパスタチン抗体による染色が観察された。また抗カルパスタチン抗体値と年齢、適応、E2値、P値、発育卵胞数、卵胞1個当たりのE2、内膜厚、回収卵子数、形態良好胚数、hCG陽性率、妊娠率との間に有意な関係はみられなかった。hCG陽性症例の中でGSが確認された妊娠群とchemical abortion群の間ではchemical abortion群の抗体値が有意に高かった(p<0.01)。子宮内膜上皮細胞に存在しているカルパスタチンに対する抗カルパスタチン抗体が着床や初期妊娠維持に対して悪影響を及ぼしている可能性が示唆された。現在、習慣流産患者血清中において検討中である。1、ヒトとラットのμ-及びm-カルパインのN末端と活性中心のペプチド、及びカルパインによって分解されることが報告されているインテグリンβ1,3サブユニットの細胞内ドメインのペプチドを合成した。また、それを用いて抗カルパイン及びインテグリンのペプチド抗体を作製した。2、正常の月経周期を持ちホルモン療法などの治療を受けておらず、子宮筋腫等の治療のために子宮摘出術を施行された患者よりインフォームドコンセントのもとに、常法に従い子宮内膜細胞を分離培養し、実験に供した。3、方法1で作製した各種ペプチド抗体と、方法2で分離採取した培養細胞を用いて、免疫組織染色法、SDS-PAGE・ウエスタンブロツティング法によりカルパイン及びインテグリンの動態検索を試みた。陽性対照としてカルシウムイオノフォア(A23187)、タプシガルギン、イオノマイシンの添加実験を行った。病理的対象として低酸素培養実験を行い、カルパイン及びインテグリンの動態を検討した。尚、同条件下における細胞内カルシウム濃度の上昇はFura 2-AMを用いたARGUS50/CASystem及びFluo3-AMを用いた共焦点レーザー顕微鏡で確認した。その結果以下の成績が得られた。(1)子宮内膜上皮と間質細胞の核及び細胞質で体酸素条件下において細胞内カルシウム濃度の上昇が観察された。(2)免疫染色法において、子宮内膜上皮と間質細胞で抗前駆体型μ-カルパイン抗体の染色性が主に細胞質に観察され低酸素培養下で染色性が低下した。同培養下で抗活性型カルパイン抗体の染色性が増加した。また同状態において細胞質の細胞膜近傍に観察された抗インテグリンβ1、3抗体の染色性が減少した。(3)Western Blotting法では同培養下で抗前駆体型μ-カルパイン抗体の染色性の低下、活性型μ-カルパイン抗体の染色性の増加とドメインIII抗体によるカルパインの低分子化が観察された。また同状態において抗インテグリンβ1、3抗体の染色性が減少した。以上より、子宮内膜上皮と間質細胞の細胞質に存在するμ-

カルパインが低酸素状態で活性化され、子宮内膜インテグリンの細胞内ドメインを分解することが示唆された。1、カルパインの分解タンパクに対するペプチド抗体の作製カルパインによって剪定分解されることが報告されているテーリンとフォドリンに対するペブチド抗体を作製した。2、ヒト子宮内膜組織の採取及び上皮、間質細胞の分離培養正常の月経周期を持ちホルモン療法などの治療を受けておらず、子宮筋腫等の治療のために子宮摘出術を施行された患者よりインフォームドコンセントのもとに子宮内膜を採取し、一部は組織検体として、また一部は上皮及び間質細胞に分離培養し実験に供した。3、ヒト子宮内膜(上皮及び間質)培養細胞及び内膜組織におけるテーリンとフォドリンの動態の免疫学的検討(1)免疫組織染色法、(2)SDS-PAGE・ウェスタンブロッティング法によりカルパイン及びテーリンとフォドリンの動態検索を試みた。その結果以下の成績が得られた。1、免疫染色法において、子宮内膜上皮と間質細胞で抗テーリン抗体と抗フォドリン抗体の染色性が主に細胞質の細胞膜近傍に観察され、低酸素培養下で染色性が低下した。同培養下で抗活性型カルパイン抗体の染色性が増加した。また内膜組織の上皮、間質細胞おいても細胞質の細胞膜近傍に抗テーリン抗体と抗フォドリン抗体の染色性が観察された。以上より、子宮内膜上皮と間質細胞の細胞質に存在するカルパインが低酸素状態で活性化され、子宮内膜のテーリンとフォドリンを分解し細胞機能障害に関与することが示唆された。抗精子抗体は原因不明不妊症患者において病的意義があることが示唆されている。それは抗精子抗体による精子の頚管粘液通過障害や受精障害など、さまざまな機序が考えられているが、精子抗原のひとつとして報告されているBS-17はカルパインの内因性インヒビターであるカルパスタチンのC末端と99.5%オーバーラップしている。そこで体外受精胚移植患者における血清中の抗カルパスタチン抗体がIVF-ETに及ぼす影響について検討した。対象は当院において体外受精胚移植(顕微受精は除く)を行った12症例12周期である。全例long Protocol法にて刺激を行い、hCG注射日の血清を採取し、ELISA法にて抗カルパスタチン抗体を測定した。年齢、適応(卵管因子、男性因子、原因不明)、hCG日のエストラジオール(E2)、プロゲステロン(P)、12mm以上の発育卵胞数、卵胞1個当たりのE2、採卵日子宮内膜厚、回収卵子数、受精率、形態良好胚数(Veeck分類grade1)、着床率、妊娠率との関係を検討した。抗体価と受精率の間に正の相関関係を認め、抗体価が高いほど受精率が高かった(p<0.05)。抗体価と年齢、適応、E2、P、発育卵胞数、卵胞1個当たりのE2、内膜厚、回収卵子数、形態良好胚数、着床率、妊娠率との間に有意な関係はみられなかった。着床した症例の中で妊娠した群と妊娠しなかった群の間では妊娠しなかった群の抗体価が有意に高かった(p<0.01)。カルパスタチンが受精や着床後の過程において何らかの影響を及ぼしている可能性がある。現在習慣流産患者血清中の抗カルパスタチン抗体を測定、検討中である。カルパスタチンはカルパインの内因性インヒビターであり、抗精子抗体の精子抗原のひとつであるBS-17と99.5%の相同性を持つ。
高齢者の人名想起を困難にする脳内プロセス

加齢に伴いことばの知識は増加し、語彙が増加する。しかし、その一方で、ことばの想起は困難になり、特に人名などの固有名詞の想起が困難になると云われている。われわれが行った研究でも、高齢者は、音韻的手がかりによる単語の想起や(例、「か」で始まる単語をできるだけたくさん云う)、ほ乳類、魚などの「生物」、乗り物、道具などの「人工物」などの意味カテゴリーを手がかりとする単語の想起において、若年者の約75%しか単語(普通名詞)を想起できないことが明らかになった。なかでも「政治家」「女優」などの人名(固有名詞)の想起はさらに困難で、若年者の半数ほどしか想起できないことを見出し、高齢になるとことばの想起が困難になるのは客観的な事実であることを明らかとした。これと平行して、単語想起時の脳の賦活部位をPETにより観察し、音韻を手がかりとする単語想起、生物名や人工物名の想起においては、左側頭葉の後方下部(BA20,37)から左側頭・頭頂・後頭接合部にかけての領域と、左前頭葉下部(BA44,45)が活動することを明らかにし、左側頭葉は意味処理に、左前頭葉下部は複数の単語候補の意味・音韻情報から1つを選択する機能に関与すると解釈した。これに対して、固有名詞の想起に関連する活動部位は相対的に前寄りで、左側頭極(BA22,38)および前頭極(BA10付近)前頭葉内側面に活動が見られ、左側頭極はより深い意味処理に、また前頭極はより多くの単語候補から1つを選ぶ機能に関連すると考えた。高齢者についても、音韻による想起、生物名、人工物名の想起中の活動部位を観測した。若年者と異なる部位の活動はなかったが、活動領域が小さいか、消失していることを見出した。近年、高齢者と若年者では、情報処理メカニズムが異なり、それを反映して賦活部位が異なるとする研究がある。しかし高齢者には脳の萎縮があるが、萎縮部位と賦活部位の関係については検討されていない。そこで、若年者77名、健常高齢者23名の脳のMRI画像をVBM(Voxel Based Morphometry)によりソフトウェア処理し、高齢者の脳の萎縮部位と、単語想起時の脳の活動部位の関係を検討した。その結果、健常高齢者の脳は部位によらず一様に萎縮するのではなく、シルビウス裂の前部後部、前頭葉下部頭頂葉下部に至る領域、前頭葉前部の内側面、小脳上部に有意な萎縮が観察された。単語想起時に活動する部位のうち、有意な萎縮がなかったのは、普通名詞の意味処理に関与する左側頭葉後方下部のみで、高齢者の単語想起困難は脳の萎縮に一因があることを見出した。

左前頭葉後下部にあるブローカ野(BA44,45)は言葉の発話に関連し、この部位の損傷により、発話が非流暢でぎごちなくなるブローカ失語が生じることが知られている。近年の研究の中には、ブローカ野は発話運動のプログラミングに関与するとするものもある。われわれは先に単語を想起中の脳活動をPETを用いて観察したが、発話に関与すると思われる活動は、ブローカ野ではなく、左島葉前部に見られた。この結果は先行研究(Wise et al.,2000)の結果とも一致する。同時に、損傷がブローカ野に限定している場合には、必ずしもブローカ失語が生じる訳ではないとの最近の報告とも矛盾しない。ブローカ野については、発話にかかわる活動を除いた後にも、活動が見られた。生物名や人工物名を想起する場合や、指定された音韻で始まる単語を想起する場合には、ブローカ野の血流が増加する。しかし、人名を想起する場合にはブローカ野の血流は増加しなかった。このように、われわれの研究だけからは、単語を想起する際のブローカ野の役割は明らかではない。そこで、単語の想起に関連が深いと思われる脳イメージング研究および脳損傷例に関する多数の研究を精査した。その結果、ブローカ野、特に前方部位(BA45)に損傷がある症例では、単語の探索、とりわけ具象性の低い単語を想起することが困難なもののいることが判明し、ブローカ野があまり具象的ではない単語の探索に関与している可能性が浮上してきた。高齢者では、単語の想起能力が低下し、若年者の75%しか単語を想起できず、若年者で観察されたブローカ野の活動が消失していた(辰巳ほか、2002)。来年度以降は、単語の想起におけるブローカ野の役割を明らかにし、加齢に伴う単語の想起困難の原因について詳しく検討する。高齢者では、いろいろなカテゴリーの単語の想起能力が低下し、平均で若年者の75%しか単語を想起できない。特に、人名の想起は困難で、若年者の55%しか人名を想起できない。われわれは、すでに単語想起時の脳の賦活部位をPETを用いて観察し、若年者では、生物名(ほ乳類や魚等の名称)・人工物名(道具、乗り物等の名称)を想起するときには、左側頭葉後下部(BA20,37)と左前頭葉下部(BA44,45)が賦活し、固有名詞の想起には左側頭極(BA22,38)と前頭極(BA10付近)が関与することを明らかにした。これに対して、高齢者では,若年者で観察された左前頭葉下部、左前頭極の活動が消失していることを見出した(辰巳ほか、2002)。今年度は、高齢者と若年者の脳のMRI画像をVBM(Voxel Based Morphometry)というソフトウェアを用いて処理し、高齢者における脳の萎縮部位を検討した。その結果によると、高齢者の脳は一様に萎縮するのではなく、シルビウス裂周辺、前頭極、側頭極、頭頂葉下部などに萎縮が現れた。すなわち、単語想起時に賦活する部位のうち、萎縮をまぬがれているのは、側頭葉後下部くらいであった。この脳の萎縮は、高齢者に見られる単語の想起を困難にする一要因と思われる。今年度はさらに、固有名詞の想起において賦活する左側頭極、前頭極、および生物名の想起において賦活する左側頭葉後下部と左前頭葉下部の働きについて検討するため、若年者10名を対象にPET実験を行った。課題は、(1)逆再生音声を聞き、2つのボタンを交互に押す(統制課題)(2)無名の人名を聞き、2つのボタンを交互に押す(音韻処理)(3)有名な人名を聞き、2つのボタンを交互に押す(音韻処理+弱い意味処理)(4)有名な人名を聞き、その人の顔の好悪を判断しボタンを押す(音韻処理+意味処理+感性情報処理)(5)生物名を聞き、2つのボタンを交互に押す(音韻処理+最小限の意味処理)
重症患者における二重標識水法を用いた総消費エネルギー量測定

研究目的1:間接熱量計により安静時消費エネルギーを測定する。これまでに引き続き、当院集中治療室で保持している間接熱量計備え付き人工呼吸器Engstroem carestationを用いて、重症患者の安静時消費エネルギーを測定した。特に当院敗血症患者において、間接熱量計で測定した安静時消費エネルギーとHarris-Benedict式を代表とする従来の推算式を用いて計算した基礎代謝エネルギーとの比較検討、また病期に応じた安静時消費エネルギーの経時的変化について論文化した(Biomedical Research and Clinical Practice 2016;1(4):148-53)。鎮静挿管下の敗血症患者において、安静時消費エネルギーはHarris-Benedict式で計算した基礎代謝エネルギーの1.1倍程度であった。また病期を通じて、測定した安静時消費エネルギーはほとんど変化がなく、病勢の改善によるエネルギー消費量の低下と投与カロリーの増加による消費エネルギー量の増大が相互に作用した結果と考えられた。研究目的2:二重標識水法により総エネルギー消費量を測定する。二重標識水法によるエネルギー消費量の測定は1週間以上に及ぶため、同じような背景の患者(年齢や栄養状態)において集中治療室内で完結することは困難であった。外科の医師や一般病棟の医療スタッフの協力を得ながら、食道癌周術期患者における総エネルギー量測定を検討したが、実施までには至らなかった。研究目的3:上記よりストレス係数や活動係数を再考し、回復期(リハビリテーション期)の最適エネルギー投与量を決定する。研究目的2が遂行できなかったため、実現できていない。
異常プリオン分解酵素によるクラゲの分解と環境保全への応用

申請者は、独自に発見した新規なタンパク質PSPを基質にして異常プリオン分解酵素(プリオナーゼ)を発見した。プリオナーゼは分子量20,000で至適温度は60°C、至適pHは9以上を示すアルカリ性セリンプロテアーゼである。本酵素は、異常プリオンタンパク質を至適条件で3分以内に分解することから、これまで報告されている異常プリオン分解酵素の中で最も強い活性を有する。本酵素は、ミズクラゲやアカクラゲを短時間で完全に溶解することから。環境浄化に有効な酵素であると考えられる。本研究では、プリオナーゼによるクラゲ分解の作用機序を解明するとともにクラゲ分解のミニプラントを作製して、自然環境保全への応用を試みた。プリオナーゼによるミズクラゲ分解に及ぼす温度の効果を30度から70度まで検討した結果、70度、30分間でミズクラゲを完全に分解した。一方。プリオナーゼによるミズクラゲ分解は蒸留水より海水とインキュベートした方が高い分解活性を示した。基質としてアカクラゲを用いても同様の結果が得られた。更に、クラゲ分解のためのサイフォン方式によるミニプラントを作製した。プリオナーゼを、電気恒温槽で70度になるまでインキュベートした後、サイフォン方式によってクラゲ槽に誘導した。ミズクラゲ3匹をクラゲ槽に入れた後、70度にヒートしたプリオナーゼを30分間上下循環させると、ミズクラゲは完全に分解された。更にクラゲ分解後の排水浄化について、Chemical Oxygen Demand(COD)を基準値にするためのバイオリアクターを検討した。先ず海底土壌から得られた微生物について、CODをマーカーとしたスクリーニングを行った。その結果、CODを減少させるような酵母を始めとする微生物が数種類得られた。これらの微生物をゼラチン内に封じ込め、バイオリアクターとした。クラゲ分解物をバイオリアクターに通すと、CODが基準値より減少した。現在詳細な条件については検討中である。一方。現在、クラゲ分解後の排水浄化について、Chemical Oxygen Demand(COD)を基準値にするためのバイオリアクター装置を検討している。一方。
拡散―反応方程式を用いた転位密度の発展方程式による塑性変形挙動の解析

近年の塑性変形の研究は,その取り扱うスケールからマクロ,メソ,ミクロの3つのスケール階層に分かれる傾向がある.特に近年では金属組織や転位組織の発展を取り扱いうるメソスケールに注目した研究が行われてきている.ここで,転位組織の形成過程を対象とした研究に注目すると,1985年にD.Walgraefらにより報告された,疲労試験進行過程におけるPSBsの形成過程が挙げられる.この種の研究の多くは疲労試験を対象としたものが多く,転位組織の形成に対する定性的な知見しか与えない.D.Walgraefらのモデルでは引っ張り試験などの塑性変形には対応できない欠点があることから,それらの欠点を改善した.本研究では引っ張り試験中に形成する転位組織と加工硬化挙動に注目し,その間に存在する相関関係を考察することを目的として研究を遂行してきた.その際,FCC単結晶を想定し,活動するすべり系を主すべり系とその共役なすべり系を仮定した.得られた結果は以下の通りである.・FCC金属に特有な3つの加工硬化ステージを持つ応力-歪み曲線を計算により得られた.・上述の応力-歪み曲線に沿った転位組織の発展過程を計算により再現した.・転位組織の発展挙動は第1ステージにおいては転位組織は形成せず,第2ステージ以降において急速に形成発展するという結果が得られた.・セル構造の発展には2つ以上のすべり系の活動が必要であることが確認できた.これらの結果に関しては別紙に記載してある学術講演大会において講演論文の発表,及び,口頭発表をおこなった.近年の塑性変形の研究は,その取り扱うスケールからマクロ,メソ,ミクロの3つのスケール階層に分かれる傾向がある.特に近年では金属組織や転位組織の発展を取り扱いうるメソスケールに注目した研究が行われてきている.ここで,転位組織の形成過程を対象とした研究に注目すると,1985年にD.Walgraefらにより報告された,疲労試験進行過程におけるPSBsの形成過程が挙げられる.この種の研究の多くは疲労試験を対象としたものが多く,転位組織の形成に対する定性的な知見しか与えない.D.Walgraefらのモデルでは引っ張り試験などの塑性変形には対応できない欠点があることから,それらの欠点を改善した.本研究では引っ張り試験中に形成する転位組織と加工硬化挙動に注目し,その間に存在する相関関係を考察することを目的として研究を遂行してきた.その際,FCC単結晶を想定し,活動するすべり系を主すべり系とその共役なすべり系を仮定した.得られた結果は以下の通りである.・FCC金属に特有な3つの加工硬化ステージを持つ応力-歪み曲線を計算により得られた.・上述の応力-歪み曲線に沿った転位組織の発展過程を計算により再現した.・転位組織の発展挙動は第1ステージにおいては転位組織は形成せず,第2ステージ以降において急速に形成発展するという結果が得られた.・セル構造の発展には2つ以上のすべり系の活動が必要であることが確認できた.これらの結果に関しては別紙に記載してある学術講演大会において講演論文の発表,及び,口頭発表をおこなった.
真皮Thy-1陽性樹状細胞の研究

本研究ではマウス真皮に見出されたThy-1抗原を発現している樹枝状の形態をとる"dermal Thy-1 positive dendritic cell"(dermal Thy-1^+DC)について検討を進めた。その際マウス表皮に存在するdendritic epidermal Tcell (DETC)についても検討した。DermalThy-1^+DCを単離することをDETCと併行して行なった。パニング法によってDETCは90%以上の純度で回収できたが,dermal Thy-1^+DCについては単離できなかった。そこでDETCについてはこれまで充分検討されていないIFN-γ産生機序について検討した。またdermal Thy-1^+DCについてはその発生についてIL-7トランスジェニックマウス(tgマウス)を免疫組織学的に検討することとした。DETCのIFN-γ産生については,IFN-γ誘導性サイトカインであるIL-18とIL-12について行なった。その結果DETCからのIFN-γ産生はIL-12またはIL-18単独では誘導されないが,IL-12とIL-18の共存下では誘導されることが明らかになった。更にこのようにして誘導されるIFN-γはマウスによって異なり,C57Be/6ではBALB/Cに比較すると多量のIFN-γが産生され,これがそれぞれのマウスがTh_1,Th_2に偏位されることの要因のひとつである可能性が示唆された。IL-7tgマウスにおいては,真皮の毛包周囲にT細胞の増殖がみられ,次第に増数し,真皮全体に多数のT細胞浸潤をきたすことが明らかにされた。これらはαβTCR,γδTCRを発現する多様なT細胞から成っていることも明らかになった。IL-7tgマウスでみられた真皮のT細胞がdermal Thy-1^+DCの増殖による可能性があるものと考えられた。本研究は,我々が見出した,マウスの真皮(皮膚の)に存在する樹枝状の形態をとる,Thy-1抗原を発現している細胞の性状について,更に検討を行なうことを目的として行なわれている。C57Bl/6およびBALB/Cマウスの身幹および耳介の皮膚を用いている。これらの皮膚を通常の如くトリプシンまたはEDTAを用いて剥離した真皮シートを用いて摂取を試みている。方法としては,1)真皮シートを3日間培養液中に静置し,遊出してくる細胞を採取する方法,2)真皮シートをコラゲナーゼ処理したあと,ガラス棒などを用いてつぶして遊出してくる細胞を採取する方法,3)真皮シートを細切し,コラゲナーゼ処理を行なったあと,スターラーにかけ,遊走してくる細胞を採取する方法などを試みたが,現在までのところ遊出してくる細胞中に本細胞を含んでいるとする結果は得られていない。2)ないし3),とくに3)の方法によって採取される細胞中に存在している可能性があるように思われるので,3)によって得られたものを,ルーマなどのサイトカインと共に培養することによって,本細胞が得られる可能性について更に検討を進める予定である。これとは別にIL-7トランスジェニックマウスについての検討も進めている。IL-7トランスジェニックマウスの真皮には多数のαβおよびγζTさ胃棒の浸潤が認められる。これらのαβ,γζ細胞のVβ,Vγについても検討を加え,heterogenersoなさ細胞集団であることを示唆する結果を得ている。これについても更に検討を加える予定である。IL-7tgマウスでみられた真皮のT細胞がdermal Thy-
miRNA/TLR7を介した聴覚伝導路異種細胞間クロストーク解析と新規治療戦略

昨年、脳内炎症を伴う内耳性片頭痛によるトップダウンシグナルが感音難聴や耳鳴を発症させると報告された。しかし、脳内からのトップダウンシグナルが内耳障害を起こすメカニズムは、明らかではない。本研究は、脳内炎症によって分泌されたエクソソーム内miRNAlet-7bがTLR7シグナルを刺激した場合、神経細胞ネットワーク機能を低下させ、内耳感覚細胞死を誘導するか否かを実験的に証明することを目的としている。本研究成果は、miRNAlet-7bは脳内炎症による感音難聴・耳鳴のバイオマーカーとして有用であり、miRNAlet-7b inhibitorは新規治療薬になり得る可能性を持っている。
経胸壁心臓超音波法において内膜自動トレース法を用いた新しい左心耳機能解析法の確立

経胸壁心臓超音波を用いた左心耳先端壁速度の低下は、左心耳内血栓形成と心原性脳塞栓の発症を予測しうる有用な新しい指標であることを論文で発表した。本研究では、急性期脳梗塞における左心耳機能を経胸壁心臓超音波法を用いて詳細に評価し、日常臨床レベルで解析可能な、心原性脳塞栓の診断と再発予測指標を確立することを目的として本研究は計画された。具体的には、経胸壁心臓超音波法を施行する際に、新しい心内膜トレースキットと組織ドプラ法を用いて左心耳尖端の壁運動速度を描出し、経食道心臓超音波法との対比を介して、簡易で有用な左心耳機能低下指標を確立することを目的とした。次に、確立された左心耳機能指標の低下群における予後を前向きに調査し、脳梗塞再発やその他の血管イベントとの関連性を調査することを第二の目的とした。本法の確立は、ERにおける心原性脳塞栓の診断、及び再発予防のための経過観察の面からも臨床的に極めて重要な課題と考えられた。平成20年度、当施設において脳梗塞の塞栓源検索を目的として経胸壁心臓超音波法が施行された連続50例の左心耳尖端壁速度測定法の妥当性を、引き続き施行された経食道心臓超音波法との対比を介して検討した。結果、42例(81%)において、経胸壁心臓超音波法を用いた左心耳尖端壁速度の測定が可能であり、経食道心臓超音波法で得られた測定値との間に極めて良好な相関関係をもつことが始めて明らかになった(R=0.893, Y=0.979X-0.558)。また、未だ少数例での検討ではあるものの、非弁膜症性心房細動の症例における左心耳壁速度9.3cm/s未満は、血管イベントの独立した予測因子となりうる可能性が示唆された。以上の結果を学会、研究会レベルで発表した。当施設において脳梗塞の塞栓源検索を目的として経胸壁心臓超音波法が施行された連続50例の左心耳尖端壁速度測定法の妥当性を、引き続き施行された経食道心臓超音波法との対比を介して検討した。結果、42例(81%)において、経胸壁心臓超音波法を用いた左心耳尖端壁速度の測定が可能であり、経食道心臓超音波法で得られた測定値との間に極めて良好な相関関係をもつことが始めて明らかになった(R=0.893,Y=0.979X-0.558)。左心耳機能を経胸壁心臓超音波法を用いて詳細に評価し、日常臨床レベルで解析可能な、心原性脳塞栓の診断と再発予測指標を確立することを目的として本研究は計画された。平成21年度:脳梗塞の塞栓源検索を目的として経胸壁心臓超音波法が施行された50例の左心耳尖端壁速度測定法の妥当性を、経食道心臓超音波法との対比を介して検討した。結果、42例(81%)において、経胸壁心臓超音波法を用いた左心耳尖端壁速度の測定が可能であり、経食道心臓超音波法で得られた測定値との間に良好な相関関係をもつことを確認した。学会レベルで報告した。平成22年度:左心耳尖端壁速度の低下は、(年齢やCHADS2スコア、凝固線溶マーカーやその他の超音波検査指標を含め)
内耳炎症メカニズムの解明とインターロイキン6阻害による難聴治療に関する基礎的検討

難聴治療に応用するため、音響外傷モデルマウスに対してインターロイキン6阻害剤を投与し、その効果を機能的、組織学的に解析し、機序について検討した。薬剤投与群では非投与群と比較して有意な聴力の改善(機能的効果)とらせん神経節細胞(中枢へ神経刺激を伝達)の変性の抑制(組織学的な効果)を確認した。その機序には炎症細胞のひとつであるマクロファージの関与が示唆された。さらなる詳細な検討は必要だがインターロイキン6阻害剤が難聴治療に応用できる可能性が示された。難聴治療に応用するため、音響外傷モデルマウスに対してインターロイキン6阻害剤を投与し、その効果を機能的、組織学的に解析した。昨年度までにABR(脳波を用いた他覚的聴力検査)にて薬剤投与群では聴力の改善が示唆されていたが、個体数を増やし、検討したところ統計学的に有意差を確認できた。また、内耳への薬剤の到達(drug delivery)を免疫染色を用いて確認した。これらの結果より、薬剤が内耳に作用し、聴力が改善した可能性が示唆されたため、内耳の組織学的変化を検討した。その結果、内耳を構成するコルチ器(音の振動を神経の電気刺激に変換する)、外側壁(内耳の恒常性の維持に関与)、らせん神経節(コルチ器に接続され、中枢へ神経刺激を伝達)のうち、らせん神経節に著名な変化を確認した。音響外傷により変性したらせん神経節細胞が薬剤投与群では有意に保護され、細胞数が保たれていた。このことからインターロイキン6阻害剤はらせん神経節細胞に主として作用しているものと考えられた。インターロイキン6とマクロファージの活性化がこれまでに報告されており、今回の機能的、組織学的変化についてマクロファージの関与を調査する予定である。インターロイキン6阻害剤はすでにヒト化抗体が関節リウマチに臨床応用されており、将来的には難聴治療へ応用が期待される。昨年度までに薬剤投与による聴力の改善(機能的な効果)とらせん神経節細胞(中枢へ神経刺激を伝達)の変性の抑制(組織学的な効果)を確認した。今年度はこれまでに報告されているインターロイキン6とマクロファージの関連に着目し本薬剤の作用機序について検討した。音響外傷マウスの内耳(らせん神経節)には音響外傷前と比較して約4から5倍のマクロファージが認められ、薬剤投与群では有意にその増加が抑制されていた。これらのマクロファージは音響外傷後3日目をピークに一過性に上昇していた。このことから増加したマクロファージは血管内から内耳へ遊走してきた可能性が高く、過去の報告では血管由来のマクロファージは組織障害性が高いと考えられており、本薬剤の機序との関連が示唆された。すなわち、音響外傷により血管内から障害性の高いマクロファージが内耳へ遊走するのを薬剤が抑制し、その結果、らせん神経節細胞の変性が軽減し、聴力の改善をもたらしたと考えられた。この機序についてはさらに詳細な検討を要するが、以上より音響外傷モデルマウスにおいてインターロイキン6阻害剤が有効に機能し、難聴治療へ応用できる可能性が示された。今後はすでに関節リウマチなどで臨床応用されている本薬剤のヒト化抗体を難聴治療へ応用する方向で検討したい。
中越両国の高等教育拡張における民営化方式の有効性と影響に関する比較研究

中国では、80年代に入って計画経済体制から「社会主義市場経済体制」への移行がすすむにつれ、これまで無償であった高等教育が有償になったことに象徴されるような「市場化」に伴う劇的な変革がなされてきた。加えて第9次5か年計画期(19962000)に高等教育在籍者数を現状の約2倍にあたる650万人にするという発展計画の下に、さらなる高等教育拡張策がとられている。一方、ベトナムでも1986年に「ドイ・モイ」と呼ばれる刷新政策が施行され、諸般の改革が断行される中で、学費の徴収をはじめとする市場化、民営化の方向が明確になってきた。そして、両国とも高等教育を拡張し、学習機会をさらに広い層にまで拡げる手段として、社会主義体制の規制から従来顧みられなかった民間活力の利用に着目し、これを承認する方向に動いてきた。そこで、本研究では、(1)中国とベトナムにおいて計画経済体制から市場経済体制への移行を生じせしめた社会的背景を明確にし、(2)研究代表者の専攻研究の成果を活かしつつ、市場経済化をめざす高等教育政策全体の中での非公立高等教育機関に対する位置づけを分析し、(3)非公立高等教育機関の教育や運営実態を明らかにするとともに、(4)非公立高等教育機関の出現とその教育の在り方が既存の公立大学や広く社会に与えた影響およびその教育学的意味を検討することを目指した。こうした目的を達成するため、(1)中越両国で発行される新聞および教育専門誌の中から高等教育の民営化に関わる論文、論説、法規、記事を網羅的に収集、翻訳し、整理・分類し、(2)第一、第二年次に中国およびベトナム調査、第三年次にベトナム調査を実施し、両国各地の教育行政機関ならびに民営・民立大学を訪問調査し、担当行政官、学長、教務責任者を初めとする関係者に対するインタビュー調査を行い、情報の蓄積を図った。こうした調査研究を通じて、(1)国の高等教育システムに組み込まれている度合いは、ベトナムの民立大学のほうが中国の民営大学より高く、(2)政府と非公立大学との関係については、ベトナムでは統制のみで支援はほとんどないのに対して、中国ではかなりの公的支援が認められ、また「民営公助」の方式のほうが成功するケースが多いことなどが解明できた。研究成果は各年度とも雑誌等で公表するとともに、日本比較教育学会の年次大会や東北大学教育学部附属大学教育開放センター研究集会等の機会に口頭発表してきた。アジアの社会主義国である中国とベトナムでは、計画経済体制から市場経済体制への移行を模索する動きが加速化する中で、高等教育の分野において種々の改革が推進されてきた。これまで無償であった高等教育が有償となったことは象徴的である。加えて、両国とも更なる高等教育の拡張策がとられている。その結果、社会主義体制の規制から従来かえりみられなかった非公立ないし民間活力の利用に着目し、これを奨励する方向に動いてきた。

本研究では、こうした中越両国の高等教育改革全体の中での高等教育民営化政策の位置づけを分析し、非公立高等教育機関の運営実態を明らかにするため、今年度は以下の手順で研究を進めてきた。(1)既に収集済みの『人民日報』、『光明日報』、『中国教育報』、『中国高等教育』、『教育研究』、『Vietnam News』、『Phat trien Giao duc』など、中国およびベトナムで発行される新聞および教育専門誌の中から高等教育の民営化に関わる論文、論説、記事を網羅的に収集、翻訳し、整理・分類した。(2)関係文献・資料を広島大学教育研究センター、アジア経済研究所、国際協力事業団国際協力総合研修所で収集した。(3)本研究課題に関して中国・ベトナム両国内で最も先進的な研究活動を展開している北京大学高等教育研究所、上海市高等教育研究所ならびにベトナム国家教育開発研究所等を1999年9月9日27日に訪問調査し、各機関の専門家の前で研究成果の一部を報告し意見交換を行った。(4)近年の高等教育民営化の動き、とくに中国では民営大学と呼ばれ、ベトナムでは民立大学と呼ばれている非公立高等教育機関に対する政策の変遷を明らかにし、後掲の各論考として公表するとともに、今年度の研究成果をとりまとめ、2000年3月23日に開催された東北大学教育学部附属大学教育開放センター研究集会において「中越両国における高等教育の変容:民営化方式の有効性と影響」と題する報告を行った。アジアの社会主義国である中国とベトナムでは、計画経済体制から市場経済体制への移行を模索する動きが加速化する中で、高等教育の分野において種々の改革が推進されてきた。これまで無償であった高等教育が有償となったことは象徴的である。加えて、両国とも更なる高等教育の拡張策がとられている。その結果、社会主義体制の規制から従来かえりみられなかった非公立ないし民間活力の利用に着目し、これを奨励する方向に動いてきた。1.昨年度に引き続き、既に収集済みの『人民日報』、『光明日報』、『中国教育報』、『中国高等教育』、『教育研究』、『Vietnam News』、『Phat trien Giao duc』など、中国およびベトナムで発行される新聞および教育専門誌の中から高等教育の民営化に関わる論文、論説、記事を網羅的に収集、翻訳し、整理・分類した。2.関係文献・資料を広島大学高等教育研究開発センター、国立教育研究所、国際協力事業団国際協力総合研修所等で収集した。3.昨年度実施の中国およびベトナム調査を踏まえ、今年度は関連情報の乏しいベトナムについて集中的に調査を行うため、2000年9月7日18日にダナン市、ハノイ市、ホーチミン市を訪れ、ベトナム教育訓練省ならびに、ズイタン大学、ハノイ経営管理大学、タンロン大学、ヴァンラン大学の各民立大学を訪問調査し、各機関の専門家の前でこれまでの研究成果の一部を報告するとともに、関連情報・資料の収集と意見交換を行った。4.本年度の調査研究の成果は、別掲の研究成果の中に部分的に採り入れた。加えて、研究代表者が所属機関で担当している教育開発論の講義内容の中に組み込み、教育開発における相反する選択肢の一つである公的資金による教育開発と私的資金による教育開発の事例として論じた。
携帯電話を用いた経済実験ツールの開発及びその有効性の検証

本研究では携帯電話を用いた簡易経済実験システム「Easy Economic Experiment System (E3)」を開発した。また、E3を用いた教育実験を講義に取り入れたときの教育効果の検証、及びE3を利用した経済実験と伝統的に行われてきた紙実験との実験結果の比較を行った。分析の結果、教育効果については教育実験に参加あるいは見学した学生の方が小テストの成績が通常形式の講義のみよりも有意に高いことが示された。また、E3を用いても紙を用いた経済実験と同様の実験結果が得られることが示された。近年の実験経済学の発展により、実験は困難であると考えられてきた経済学においても自然科学のような研究室実験が行えるようになった。また、最近学生に経済主体を演じさせる教室実験が注目されている。しかし、実験におけるPCの利用には設備の設置・維持費用や利用時間の制約といったハード面での制約が発生する。また、「紙と鉛筆」による実験では、結果の集計とそのフィードバックに時間がかかる。そこで、本研究では携帯電話ネットワークを用いた経済実験ツールを開発し、既存の実験手法と特性の違いを検証すると共に、実際の教育環境で使用しその教育効果についても検証する。それにより、経済実験への参入障壁・講義担当者の負担を低減させると共にツールの有効性を調査することを目的とする。本研究によって、上記の参入障壁や実施コストを低めるだけでなく、一度の実験でサンプル数を大幅に増加させることが可能となる。さらに、教育実験を行うことで学生の経済学への興味と関心が高まり、経済学教育の底上げが図られると期待できる。24年度は昨年度立ち上げたサーバー上で引き続きプログラムを稼働させているが、実験実施のためのプログラムはまだ実働レベルとは言いがたい状況である。昨年度に引き続き今年度も帝塚山大学・広島市立大学。山形大学の各大学で実験を行った。研究成果については東北学院大学で行われた数理社会学会第55回大会において研究成果の報告を行った。当該論文は同学会の雑誌『理論と方法』に投稿中である。また、別の実験結果がThe Journal of Socio-Economics 41(6)に掲載された。実験用プログラムについては外部業者に委託し、囚人のジレンマやオークションなど簡単なものについて一応稼働できる状態となっている。ただし、動作確認やセキュリティのチェックが必要なため、現在のところ共同研究者や協力者にのみ公開しており、ベータ版としての限定的な公開と一般向けの公開はその後の予定である。また、研究発表欄に挙げた論文を執筆し、公表している。「Non-Monetary Punishmentに対する互恵性の存在とその影響」では、一方的最後通牒ゲームと呼ばれるゲームに関する実験を行っている。一方的最後通牒ゲームは通常の最後通牒ゲーム(最後通牒ゲームは提案者が分配案を提示し、応答者は提案を受諾するかどうかを決めるゲームであり、応答者が拒否した場合には2人とも何ももらえない)と異なり、応答者が拒否しても応答者への分配額のみがゼロとなり、提案者への分配額は提案した金額となる。この実験では、同じ二人の被験者間で繰り返し行う条件と、毎回異なる相手と繰り返し行う条件を比較することで、提案者が金銭を分配するときにnon-monetary punishmentに対する互恵性が存在するかどうかを検討した。実験の結果、一つ目の条件では応答者が提案を承諾すると拒否した場合よりも提案者は次のラウンドで高い分配額を提案するが,二つ目の条件ではそうならないことがわかった。この結果は、金銭を分配する人々の行動がnon-monetary punishmentに影響を受け、さらに互恵的に振る舞うことを示唆している。23年度は実験のためサーバーを立ち上げた。また、実験参加者の募集には携帯やPCから応募できるよう、プログラムを作成し稼働させた。今のところ問題なく動いている。今年度は京都産業大学・帝塚山大学・広島市立大学。

しかしながら、当初予定していた石巻専修大学では震災の影響のため実験が実施できなかった。数理社会学会京都大学のワークショップにおいて研究成果の報告を行った。既存の経済実験実施手法としては意思決定内容を紙に記入させる方法やPCネットワークを利用して参加者同士を接続する方法が一般的である。しかしながら、これらの方法にはいくつかの問題点がある。例えば、紙実験では集計に手間がかかり、実験結果を即座に参加者に伝達することが困難である。また、PC実験の実施には大学内のIT環境、並びに実験者である教員のネットワークやプログラミングの知識が要求される。これらは経済実験を手軽に実施しようとするときのコスト要因となる。これらのコストは実験経済学の普及を妨げる要因としても作用する。そのような問題を解決するため、本研究において我々は携帯電話を用いた簡易経済実験システム「Easy Economic Experiment System (E3)」を構築した。E3の特徴としては、(1)クライアント端末に携帯電話を使用、(2)クラウド型のサービス、(3)実験結果のcsv形式での出力、が挙げられる。今年度の研究では、E3を用いた教育実験を講義に取り入れたときの教育効果の検証を行った。また、講義や及びE3を利用した経済実験と伝統的に行われてきた紙実験との実験結果の比較を行った。分析の結果、以下のことが示された。教育効果については、通常形式の講義のみ受講した学生よりも講義受講後に教育実験に参加あるいは見学した学生の方が小テストの成績が有意に高くなることが示された。また、教室実験における意思決定では、実験参加者の意思決定と実験見学者による意思決定シートへの記載に違いは見られなかった。このことはE3を用いても紙を用いた経済実験と同様の実験結果が得られることを示唆している。今後は教育効果の測定方法について改善することと、E3において実施できる実験の種類を増やしていくことが、当面の課題である。ゲーム理論、実験経済学プログラムについてはサーバーの立ち上げや実験参加者募集プログラムの稼働など行ったところであるが、実験プログラムの作成作業がまだ遅れている。実験の実施については、ほとんどの大学でほぼ予定通り行えた。ただし、石巻専修大学では実験が困難であるため、他大学での実験を予定している。実験用のプログラムは一応完成したが、動作確認やセキュリティ関連のチェックが進んでいないため、一般公開について遅れが見られる。プログラムが不要な部分の実験の実施についてはほぼ予定通り行えたが、実施時期がずれたためサンプル数が不足しており追加実験が必要となっている。また、石巻専修大学で行っていた実験は種々の状況を鑑みるに継続が困難なことと協力者が他大学に移籍したため、実施場所を変更する予定である。プログラムについてはサーバーの立ち上げや実験参加者募集プログラムの稼働など行ったところであるが、実験プログラムの作成作業は遅れている。