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アトラス検出器を用いた超対称性の発見

超対称性理論は標準理論を超える理論として最有力であるが、未だに直接的な検証はなされていない。本研究では、LHC加速器に建設したアトラス検出器を用いて、超対称性の物理の実験的研究を行った。すなわち、LHCの初期データを用いて、グルイーノやスカラークォークなどの超対称性粒子の探索を行った。また、本研究グループはアトラス検出器の中でミューオントリガー装置の組み込み、運転、保守、較正を国際協力で行った。本研究は2007年度に開始するLHC実験において、超対称性の発見とそのモデルの検証、パラメータの決定などを行うことにある。今年度行った研究の主な内容は次の通りである。1.高速シミュレーションを使った物理研究高速シミュレーションを用いて超対称性事象を生成し、アトラス実験における超対称性の物理の研究を行っている。今年度の主な成果は次の通り。a)超対称性粒子の新しい質量再構築方法の開発b)超対称性粒子のスピンの研究これらの研究成果を国際学術誌に発表している。また、アトラス実験グループでの研究会や、国際学会などで発表している。2.データ解析に向けた勉強会、研究会アトラス実験のデータ解析のためには、新しい概念、プログラミング言語、ツール、フレームワークが必要である。たとえば、OO(オブジェクト指向),C++,ROOT, ATHENAなどがこれにあたる。これらの基礎をマスターすることが必須である。そのため、関係する関西地区の大学の研究者とともに定期的に勉強会と研究会を開催している。これらをマスターし、物理解析や測定器のためのオンライン・オフラインプログラムの作成に取り組んでいる。3.主要な外国人研究者との研究打ち合わせアトラス実験グループの中で超対称性の物理研究に重要な貢献をしている研究者を日本に招聘し、研究打ち合わせを行った。今年度はアトラス実験physics coordinatorのG.Polesello氏(CERN, Padova)とSUSY working group convenerのDaniel Tovey氏(Sheffield, UK)の二人を呼んでディスカッションを行った。1.超対称性粒子発見のデータ解析のための準備研究(1)超対称性粒子発見のために考慮すべき重要なバックグラウンド過程について、行列要素の計算でマルチジェットを生成するイベント生成プログラムを用いて、より現実的なバックグラウンドの新しい評価を行っている。この評価により、従来有望とされていた0-lepton+n-jetチャンネルでの超対称性発見はかなり困難であるが、1-lepton+n-jetチャンネルは依然として大きな発見能力があることがわかった。(2)超対称性発見のために重要となる横方向運動量欠損の測定、レプトンの同定、ジェットエネルギーの較正などのアルゴリズムを評価しなおし、改良を行っている。(3)神戸大と東京大学・高エネルギー加速器研究機構を結んでGRIDコンピューティングによるデータ解析を行うためのシステムを構築した。2.ミューオントリガーチェンバー(TGC)の組み込みとソフトウェア開発平成19年度の実験開始にむけて、ミューオントリガーチェンバー(TGC)のアトラス検出器への組み込みを行っている。(1)これまでに製作完了したTGC約500台をすべて実験現場(CERN:スイス・ジュネーブ)へ輸送した。輸送されたTGCをCERNで受け取り、輸送時の損傷がないことを確認した。(2)TGCをアトラス検出器に組み込むための冶具を開発・製作し、現場でTGCを検査するための装置も開発した。(3)TGCをアトラス検出器に組み込むには、まず1/12セクターと呼ばれる構造体に取り付けてから、それをより大きなビッグホイールと呼ばれる構造体に取り付ける。本年度はTGCの1/12セクターへの取り付けとビッグホイールの組み立てを開始した。1.LHCの運転開始、衝突開始は2007年を予定しているが、14TeVでの物理実験開始は2008年に開始されることとなった。実験開始は間近であり、超対称性粒子発見のための解析準備を急ピッチで進めている。(1)超対称性粒子発見のために考慮すべき重要なバックグラウンド過程について、行列要素の計算でマルチジェットを生成するイベント生成プログラムを用いて、より現実的なバックグラウンドの新しい評価を行っている。(3)東京大学にアトラス実験の地域解析センターのコンピュータシステムが導入された。遠隔地の研究機関からGRIDによってこのシステムを利用する手段を確立しようとしている。2.平成19年度の実験開始にむけて、前年度に引き続き、ミューオントリガーチェンバー(TGC)のアトラス検出器への組み込みとソフトウェア開発を行っている。(1)TGCをアトラス検出器に組み込むには、まず1/12セクターと呼ばれる構造体に取り付ける。取り付け前に最後の点検と(必要なら)修理を行ったうえで構造体に取り付け、必要なエレクトロニクスも取り付け、テストを行う。(2)完成した1/12セクターをアトラス実験の地下実験室に輸送し、ビッグホイールと呼ばれる円盤状の形に組み上げる。これまでに、6個のビッグホイールのうちの2個が完成している。

2007年夏までに残りの4台を完成させ、アトラス検出器に取り付ける。(3)ミューオントリガーシステムのトリガー効率の評価法、宇宙線によるテスト法、トリガーウィンドウの作成、などの開発を行っている。1. LHC加速器の建設はやや遅れているが、2008年秋の実験開始を目指して準備中である。間近に迫った実験開始に向けて、超対称性粒子発見のための準備を進めている。(1)超対称性粒子発見の鍵となるバックグラウンド事象と測定器性能について、シミュレーションデータを用いた現実的な評価を行った。また、実データを用いた評価法の研究を進めている。(2)超対称性発見のために重要となる横方向運動量欠損の測定、レプトンの同定、ジェットエネルギーの較正などのアルゴリズムを評価しなおし、改良を行っている。(3)これまでによく解析の準備が進んでいるSuper Gravityモデルだけでなく、GMSBモデルやKKLTモデルにおける超対称性発見の解析手法の研究を進めている。(4)東京大学に設置された地域解析センターのコンピュータGRIDシステムを使ったデータ解析手法を確立しようとしている。2.ミューオントリガーチェンバー(TGC)のアトラス検出器への組み込みを完了した。現在、宇宙線による動作試験とソフトウェア開発を行っている。(1) TGCとエレクトロニクスを1/12セクターと呼ばれる構造体に取り付け、テストを行う(2) 1/12セクターをアトラス地下実験室でビッグホイールと呼ばれる形に組み上げる(6台)。(3)完成した6台のビッグホイールをアトラス検出器に取り付ける(10月に完了)。(4)宇宙線によるトリガーシステムの検査、トリガー効率の評価法、トリガーウィンドウの作成など、運転準備を進めている。LHC加速器の建設は遅れていたが、ついに2008年9月に完成し、ビームの周回に成功した。アトラス検出器もそれまでに完成し、データ収集の準備はできており、シングルビーム事象のデータをとることに成功した。しかし、その後に加速器の故障が発生し、まだビーム衝突事象を得るには至っていない。現在は加速器の修理を進めているところであり、2009年9月の加速器運転再開と10月のビーム衝突実験開始にむけて、検出器の調整と超対称性の発見のための準備を行っている。1.アトラス実験における超対称性発見の可能性とそれに続く超対称性の研究について、最新のシミュレーションを用いた再検討を行い、まとめた。2. 2009年から2010年の実験では、設計値の重心系エネルギー14TeVよりも低い重心系エネルギー10TeVで、積分ルミノシティ200/pb程度のデータを収集する予定である。このデータによるアトラス実験での超対称性発見能力について、検討を進めている。
超短波長紫外光発生用新ボレート系結晶の開発に関する研究

本研究で得られた結果を以下に述べる。CLBO結晶によるNd:YAGレーザーの5倍高調波発生特性では、基本波入力が2800mJにおいて4倍高調波出力600mJ、5倍高調波出力320mJが得られた。基本波からの5倍高調波への変換効率は10%以上で、これは同程度の入力エネルギーにおいてこれまでに他の波長変換用結晶で報告されている値よりもはるかに優れていた。CLBO結晶へどのような元素がド-ピング可能であるかをアルカリ金属、アルカリ土類金属、III族のAl元素について測定した。ド-ピング効率が最も大きかったのはアルカリ金属で、ド-ピング効率はRb(90%)>K(30%)>Na(20%)の順で大きくなる。アルカリ金属はCsサイトに置換していると考えられるので、この差異はイオン半径の差によるものと考えられる。一方、アルカリ土類金属は一様にド-ピング効率が低く、CLBO結晶中には多くても数百ppmのオーダーでしか取り込まれない。これは2価のイオンになるアルカリ土類金属が1価イオンであるのCsサイト、あるいは3価であるBサイトの両方ともに置換しにくいことが原因と考えられる。次に、III族のAlはアルカリ土類金属よりも高効率(5%)でCLBO結晶中にド-ピングできる。これは、3価のAlが3価のBサイトに置換していると考えられる。すなわち、アルカリ金属とIII族のAlでは導入されるサイトが異なり、そして、この違いが機械的特性に影響するのである。アルカリ金属をド-ピングしたCLBO結晶では、結晶がかえって脆くなり割れやすくなったが、Alド-ピングした場合はCLBO結晶は非常に割れにくくなっていることが見い出された。このAlド-ピングしたCLBO結晶の機械的特性を調べるためにヴィッカース硬度を測定したところ、Alド-ピングによりCLBO結晶のヴィッカース硬度が増加することが分かった。(1)不純物ド-ピングによるCLBO結晶の機械的特性向上CLBO結晶へどのような元素がド-ピング可能であるかを調べた。ド-ピング効率を育成原料中での添加量と実際に結晶へ取り込まれた量との割合によって定義し、アルカリ金属、アルカリ土類金属、III族のAl元素について測定した。ド-ピング効率が最も大きかったのはアルカリ金属で、ド-ピング効率はRb(90%)>K(30%)>Na(20%)の順で大きくなることが分かった。III族のAlはアルカリ土類金属よりも高効率(5%)でCLBO結晶中にド-ピングできる。このAlド-ピングしたCLBO結晶の機械的特性を調べるためにヴィッカース硬度を測定したところ、(100)方向では7%アップ、また(001)方向では22%アップしていることが分かった。(2)CLBO結晶による紫外発生CLBO結晶によるNd:YAGレーザーの4倍、5倍高調波発生特性を調べた。

基本波には、繰り返し10Hz、パルス幅7ns、ビーム径12mmのNd:YAGレーザー、第2高調波にはタイプII位相整合のDKDP結晶、4倍高調波発生には長さ10mmのCLBO結晶、5倍高調波発生には長さ6mmのCLBO結晶を用いた。基本波入力が2200mJにおいては4倍高調波出力500mJ、5倍高調波出力230mJが得られた。基本波からの5倍高調波への変換効率は10%以上で、これは同程度の入力エネルギーにおいてBBOで報告されている値よりも2倍以上優れていることが分かった。本研究で得られた結果を以下に総括する・CsLiB_6O_<10>(CLBO)結晶を用いることにより、繰り返し周波数1kHz、出力10WのNd:YAGレーザにおいて、弟4高調波(波長:266nm)出力2.5W、弟5高調波(波長:213nm)出力1Wが得られた。・CLBO表面が大気中の水分と反応し生成した水和物(Cs_2B_<10>O_<16>・8H_2O)が原因となり、CLBOの屈折率変化・割れが発生するが、結晶を120°C以上に熱アニーリングすることにより変化した屈性率を復元することが可能であることが分かった。・熱アニールを行う場合、雰囲気によっては表面上に粒形の成生物が生じ、表面ダメ-ジ閾値が低下することが分かった。・この粒形の生成について、雰囲気の湿度が大きく影響することが分かった。その組成はCs_2B_<10>O_<16>であることから、大気中の湿気との反応により一旦水和物が生成され、その後水分が脱離する過程において、粒形の成生物が生じると考えられる。また、この反応は温度が高いと促進されやすく、表面をコーティングすることにより、防止できることが分かった。
交通事故後に発症する嗅覚障害の予後に関する実験的な検討

交通事故後に発症する嗅覚障害の予後に関する実験的な検討を行うため生後3週齢のラットの嗅糸を切断し、嗅神経再生後の匂い刺激に対するc-fos発現の変化を嗅球にて観察した。正常な状態では匂い刺激に対し、c-fos蛋白は嗅球の特定の糸球体周囲の傍糸球体細胞とその糸球体に関連した顆粒細胞に発現する。嗅糸切断後4週目のラットを還流固定し免疫組織化学的にc-fos発現を観察したところ、特定の糸球体周囲だけにc-fos発現がみられる非切断側の嗅球とは対照的に、切断側の嗅球では広範囲にわたる糸球体にc-fos発現が認められた。同時に顆粒細胞においてもほぼ全周にわたってc-fos発現が認められた。正常ラットで観察される限局した糸球体周囲でのc-fos発現は匂いが嗅球において識別されていることを示しているが、嗅糸切断後に観察されたランダムなc-fos発現は、匂いは感知されるが識別はできないという状況を表わしているものと思われた。さらに切断後8週目のラットにおいてもその状態に変化はなく、ラットでは少なくとも嗅糸切断後2ヶ月経過しても正常の嗅覚には回復しないことが予想された。本研究の結果は、切断された嗅神経は再生するが嗅球への投射が切断以前とは異なった様式になることを示唆している。臨床的に頭部外傷後全てが同じ匂いに感じられるという症状を訴えるケースがあるが、本結果は頭部外傷後嗅覚障害の病態を説明するうえで有効な情報になるものと思われる。
戦後日本における自動車流通網の形成過程に関する研究―成長産業への経営資源移転―

本研究は、自動車流通網の形成過程を、成長産業である自動車産業に経営資源が移転するプロセスととらえて分析を行った。具体的には、ディーラーの担い手が選ばれる理由、ディーラーの設立過程、自動車販売業に参入した理由、参入後の経営展開を分析した。本研究の最大の成果の1つは、ディーラーの元経営者から多大な協力を賜り、10万字を超えるオーラル・ヒストリーを作成したことである。他にも、本研究で得た知見は、関連する学会誌や博士論文など、多数の研究成果として発信することができた。本研究は、戦後日本における自動車流通網の形成過程について、当時のディーラー経営者へのインタビュー調査と関連資料の収集により、その実態を明らかにすることを目的としている。戦後に誕生したディーラーは、これまでの我々の調査で綿紡績業や鉄道業の多角化という一面を持っていたことが明らかになっており、本研究は、成長産業であった自動車産業に経営資源が移転したプロセスに焦点をあてることを計画している。初年度にあたる平成26年度においては、以下の成果を得た。第一に、これまでに引き続き、各地のディーラーへのインタビュー調査を行なった。とりわけ、綿紡績業からディーラーへ新規参入した二社から多大な協力を得ることができ、集中的なインタビューを実施できたことは大きな成果であった。今後、綿紡織企業が多角化の一つとしてディーラーを選択した理由、新規参入に成功した要因、参入後の経営展開等について分析を深めてゆく。第二に、各社のインタビューに必要な質問項目の作成と、インタビューによって知ることのできた情報の検討のため、国立国会図書館、自動車図書館、豊田市中央図書館、山口県立山口図書館、日本自動車整備振興会連合会等において資料調査を実施し、資料を収集した。特に、日本自動車整備振興会連合会の所蔵する資料を閲覧する機会を得て、資料収集を実施できたことは大きな成果であった。ディーラーの整備能力は、自動車メーカーとディーラーの長期的な取引関係を分析するうえで研究史上注目されており、収集した資料の分析も進んでいる。本研究の目的は、戦後日本自動車産業における流通網の形成過程の一側面を、ディーラーの経営者への聞き取り調査と関連資料の分析によって明らかにすることである。戦後に誕生したディーラーの一部は、綿紡績業や鉄道業を主な事業とする企業の多角化戦略という性格を有しており、本研究は、成長産業であった自動車産業に経営資源が移転してゆくプロセスに焦点をあてて分析を行っている。研究プロジェクトの2年目にあたる平成27年度においては、以下の成果を得た。第一に、平成26年度に引き続きディーラーへの聞き取り調査を実施し、これまでの聞き取りについての書き起こしとチェック作業をほぼ終えたことである。社史等の関連資料との整合性も入念に確認しているために想定していたより時間がかかっているが、インタビューの一部は、学界の共有財産とするため、最終年度である平成28年度にワーキングペーパーとして刊行する予定である。第二に、自動車図書館、広島県立図書館、福山市立図書館等において資料収集を実施し、基礎的な資料を収集できたことである。最終年度である平成28年度での本格的な成果報告に向けて、綿紡織業や鉄道業が多角化としてディーラーを選択した理由、新規参入の成功要因、参入後の経営展開等について分析を進めた。研究成果の一部については、国際会議(第9届中日汽車産業研究交流会等)や国内学会での報告を行い、問題関心を共有する研究者との交流も図ることができた。研究実績の概要において述べたように、綿紡績業からディーラーへ多角化した企業に対して行った集中的なインタビュー調査について、書き起こしとチェック作業をほぼ終えたことは大きな達成である。公開が許可されたインタビューは、当初の計画通り、ワーキングペーパーとして刊行する準備を進めている。また、日本自動車整備振興会連合会の所蔵する資料を閲覧する機会を得て、研究史上注目されてきた自動車メーカーとディーラーの取引関係について理解を深められたことも大きな成果であった。その一方で、今年度の分析対象が一部のディーラーに集中してしまった点は、反省すべき点である。最終年度は、関係者の協力をどの程度得られるかにも依存するが、本格的な調査を実現できていないディーラーの分析に重点を置くこととしたい。戦後に誕生したディーラーの一部は、綿紡績業や鉄道業を主な事業とする企業の多角化戦略という性格を有しており、本研究は、成長産業であった自動車産業に経営資源が移転してゆくプロセスに焦点をあてて分析を行った。研究プロジェクトの最終年度にあたる平成28年度においては、以下の成果を得た。本研究における最大の成果の1つは、分析対象とした久保惣から多大な協力を賜り、100頁・10万字を超えるオーラル・ヒストリーを作成したことである。久保惣は、1961年にパブリカ南海を設立してトヨタ系のディーラーに参入し、その後、トヨタオート南海、トヨタパブリカ新大阪、トヨタビスタ南海、トヨタビスタ新大阪と、次々にディーラー業を拡大した企業である。作成した久保惣のオーラル・ヒストリーは豊富な内容を有していると考えており、学界の共有財産にするため、ワーキングペーパーとして刊行する作業を進めてきた。しかし、ほぼ完成段階にあるものの、本研究期間内に刊行するには至らなかった。研究期間終了後も作業を進め、できる限り早く刊行したい。本研究期間中には、予期していなかったところでも、大きな成果をあげることができた。予期していなかったというのは、日本自動車整備振興会連合会の協力を賜り、所蔵する資料を閲覧することが可能となったためである。

この資料を用いた研究については、国内学会と国際学会で報告し、国内の学会誌に掲載された。他にも、本研究で得た知見は、研究代表者の博士号学位請求論文や関連する学会誌など、多数の研究成果として発信することができた。なお、本研究で分析対象とした他のディーラーの経営展開についても、現在、分析を進めている。研究成果の速やかな公表を目指したい。本研究は、自動車流通網の形成過程を、成長産業である自動車産業に経営資源が移転するプロセスととらえて分析を行った。具体的には、ディーラーの担い手が選ばれる理由、ディーラーの設立過程、自動車販売業に参入した理由、参入後の経営展開を分析した。本研究の最大の成果の1つは、ディーラーの元経営者から多大な協力を賜り、10万字を超えるオーラル・ヒストリーを作成したことである。他にも、本研究で得た知見は、関連する学会誌や博士論文など、多数の研究成果として発信することができた。ディーラーへのインタビュー調査と資料収集を順調に進めることができた。研究実績の概要において述べたように、綿紡績業からディーラーへ新規参入した二社への集中的なインタビューと日本自動車整備振興会連合会での資料調査を実施できたことは、本研究の達成に向けた大きな成果であった。今後の研究の推進方策は次の通りである。第一に、これまでの蓄積を活かし、より多数のディーラーの分析を行うことである。第二に、整理した資料をもとに研究を展開し、学会で成果を発表するとともに、学術雑誌への投稿を行うこととしたい。日本経営史今後の研究の推進方策は次の二つである。第一に、引き続き、各地のディーラーへのインタビュー調査を行い、記録を整理することである。インタビュー調査は、学界の共有財産として公開することを目指したい。第二に、これまでのインタビュー調査と資料収集を踏まえ、学会報告と学術雑誌への論文投稿を進めていくことである。当初の計画より国内出張旅費が少なかったため、次年度使用額が生じた。しかし、これは、研究が順調に進展しなかったためではない。調査対象企業の協力によって、少ない回数で長時間におよぶインタビューを実施することができており、記録作成や事実関係の整理に時間を費やしている。これは、最終年度となる平成28年度での研究成果の公表を実現させるための基礎作業である。平成27年度は、未使用額も活用し、多数のディーラー調査や資料調査を実施する。そのため、研究費の大部分は、国内出張旅費に費やされることが予定されている。
自発音声コーパスの分析によるfilled pauseの音声学的特徴の解明

研究計画にそって日本語・英語・中国語のフィラーを音声学的に研究した。日本語については1フィラー中の母音の声質が通常の単語中の母音とは組織的に異なることを示した。英語については、2節頭のフィラーの生起確率に影響を及ぼす言語的要因の解明を進め、また3日本人英語学習者のフィラーを英語ネイティブのフィラーと比較し、学習レベルによる変化の進み方を解明した。中国語については4上記1と同様の分析を行い、日本語と同一の結果を得たが、母音音質の変化の方向等には言語に依存した差異も確認した。最後に5声質の著しい変化を伴うフィラー音声から音声基本周波数(F0)情報を安定して抽出できる計算アルゴリズムを開発した。日本語、英語、中国語のフィラーについて音声学的な分析を実施した。日本語については『日本語話し言葉コーパス』コアに含まれるすべての母音型フィラーおよび対照群として選択した通常の語彙項目中の母音、合計22万個の音響分析を実施した(この分析はプログラムで自動的に実行した)。分析の結果、フィラー中の母音と語彙項目中の母音には多くの点で統計的に有意な差が生じていることが判明した。例えば母音「エ」の場合、フィラー中の「エ」は語彙項目中に比べて、第1フォルマント周波数が高く、振幅が小さく、スペクトル傾斜が大きく、jitterが大きい傾向にある。これによってフィラーと語彙項目では母音の調音に組織的な差があるという仮説が部分的に裏付けられたことになる。英語についてはSanta Barbara Corpusおよび自作コーパスを利用して、英語の代表的フィラーである"uh"と"um"の差異を音声学的に検討した。その結果、両者の生起は部分的には予測可能である可能性があることが判明した。中国語については、フィラーに関してピッチの指定が与えられているかどうかの問題等を検討した。中国語は声調言語であるが、大変興味深いことに、中国語(台湾普通話)のフィラーのピッチは前後の音声環境からかなり確実に予測できることが判明した。これらの成果は2014年12月に台湾中央研究院で開催した公開研究会で口頭発表した。また日本語に関する成果は2015年3月に開催された日本音響学会での口頭発表した。初年度に引き続いて、日本語、英語、中国語のフィラーの音声学的な分析を実施した。日本語については、初年度にフィラーと通常の語彙項目中の母音との間には種々の音声学的な差が存在することを確認できたので、そのうちどの特徴がフィラーと通常の語彙項目の判別に重要であるかを機械学習の手法を用いて検討した。手法としてはランダムフォレストを利用した場合、後者の方が精度の高いモデルを構築できることがわかった。初年度に実施した音響分析結果を利用することで、交差検定で9割前後の高い正答率を得られることが判明した。また上記の分析を発展させた課題として、コーパスに発声様式(phonation type)の情報を自動付与するための研究に着手し、機械学習に利用するための正解データを作成した。英語については、音響分析を継続したことにくわえ、『日本語話し言葉コーパス』の模擬講演データと比較可能な英語の模擬講演データを作成し、分析した。予備的な分析結果は、日本語の発話は英語よりもフィラーが多いという従来の定説を覆す結果を示しており、大変興味深いものであった。中国語に関しては、フィラーのピッチ特性を分析を継続したほか、分節音の音響特徴に関する分析を開始した。2015年8月に英国で開催された言語の非流暢性に関する国際会議(Disfluency in Spontaneous Speech 2015)で3件の研究発表を行なった。研究代表者は分科会の司会もおこなった。昨年度末に計画をたてた声質の機械学習に関する研究に予定通り着手し、予備的な分析を行なうことができた。『日本語話し言葉コーパス』と比較可能な英語コーパスは当初予定よりお早期に構築することができた。一方、新しいピッチ抽出法に関する研究は、現在も試行錯誤の段階にある。1)『日本語話し言葉コーパス』から無作為に抽出した母音22万個を音響分析したデータベースを構築し、分析することで、当初の予想どおり、フィラーと通常の語彙項目間に組織的な声質の差があることを証明できた。2)1)と同じ手法で台湾中国語の自発音声コーパスを分析することで、中国語においても、フィラーと通常の語彙項目中の母音との間に組織的な差が認められることを確認できた。3)また日本語と中国語とでは、フィラーと通常の語彙項目中の母音とを区別する音響特徴のあり方が、部分的にことなっており、その点に言語依存性が認められることを確認した。4)『日本語話し言葉コーパス』の学会講演データと比較可能な英語のモノローグコーパスを構築して、両者におけるフィラーの生起頻度を比較した結果、フィラーの生起要因として、日本語では性別の寄与が大きいのに対し、英語では文頭か非文頭かの区別が大きな要因となっていることを確認できた。5)きしみ発声(creaky voice)で発声されたフィラーから音声基本周波数情報を安定して抽出できる新しい手法を開発した。6)英語学習者の音声をフィラーの特徴も含めて、リアルタイムに評価するためのソフトウェアを試作した。7)これらの成果を国内外の諸学会で報告した。平成28年12月3日には、日本音声学会の第334回研究例会において、本研究の成果を報告するための公開ワークショップを開催した。そこで発表された研究5編は、平成29年度中に、日本音声学会の学会誌「音声研究」に査読論文として出版される予定である。

当初計画で想定した主要な研究目標、すなわち、filled pauseの音響的特性の自発音声コーパスを用いた分析、英語・中国語との対照研究、特殊な発声様式の母音から音声基本周波数を安定して抽出するためのアルゴリズムの検討の三点について、いずれも予定どおりに実施し、成果をあげることができた。今年度は本来の研究期間(3年間)を1年延長した最終年度である。期間延長の理由は、第3年次に得られた成果を当該年度中には国際学会で発表することができなかったため、翌年度に開催される音声の非流暢性に関する国際会議であるDiSS(Disfluency in Spontaneous Speech) 2017にて発表するためであった。予定通りに、日本語と中国語のフィラーを音声学的に比較した研究成果をDiSS2017に投稿し、査読を経て採択された。この論文は、両言語におけるフィラーの声質上の特性を自発音声コーパスの自動化された分析結果に機械学習アルゴリズムを適用する結果を比較することで、両言語のフィラーの共通性と異質性を明らかにしたもので、DiSS2019でも方法論の新しさの点で高く評価された。これとは別に、当初から3年間の研究終了後に発表する予定であった研究論文を執筆し、公開する作業も進めた。日本音声学会の機関紙『音声研究』が企画した特集「フィラー研究の進展」に、本研究の成果を記載した研究論文5編を投稿し、査読を経てすべてが掲載された。同紙21巻3号として出版済みである。研究計画にそって日本語・英語・中国語のフィラーを音声学的に研究した。日本語については1フィラー中の母音の声質が通常の単語中の母音とは組織的に異なることを示した。英語については、2節頭のフィラーの生起確率に影響を及ぼす言語的要因の解明を進め、また3日本人英語学習者のフィラーを英語ネイティブのフィラーと比較し、学習レベルによる変化の進み方を解明した。中国語については4上記1と同様の分析を行い、日本語と同一の結果を得たが、母音音質の変化の方向等には言語に依存した差異も確認した。最後に5声質の著しい変化を伴うフィラー音声から音声基本周波数(F0)情報を安定して抽出できる計算アルゴリズムを開発した。当初計画では手作業での実施を想定していたスペクトル傾斜の推定をケプストラム係数を利用して自動的かつ頑健に実行できる新手法の開発に成功したことにより、母音の音響分析を自動化することに成功した。そのため、第2年度に実施する予定であった分も含めた日本語データの音響分析を初年度にほぼ完了することができた。中国語に関する分析も2年度以降に実施する予定であったが、台湾中央研究院の協力者の努力で初年度によい成果を得ることができた。今年度は、1)声質の機械学習に関する研究を進める、2)フィラーの頻度に関する日英比較を進める、3)新しいピッチ抽出法の検討を進める。また、これらの研究について国際学会等で発表する。研究の最終年度にあたっての措置として、8月に台湾で非公開の研究打合せをおこなった後、12月には東京で公開ワークショップを開催して研究成果を一般に報告する予定である。
中国半乾燥農地における水と二酸化炭素の循環に関する研究

岡山大学と中国科学院地理研究所の研究者の間で,中国半乾燥農地における水と二酸化炭素の循環に関する共同研究を計画した。共同研究の目的は,中国東部の半乾燥地域において,水と二酸化炭素の大気一植物ー大地間の循環機構を解明し,乾燥・半乾燥地域での作物生態系のあり方についての基礎資料を得ることである。本年度は,将来の本格的な共同研究の準備として,日中双方の協力体制の確立と観測予定地の現地調査を行った。以下において,本年度の実績の概要,今後の展開について述べる。1.日中共同研究の協力体制の確立1990年5月30日から6月14日にかけて,中国科学院地理研究所を訪問し,左研究所長,陳,張,廖の3人の副所長と会談した。日中共同研究が実現すると,ル-チン観測と特別集中観測の実施となり,地理研究所からの人的,物的援助が不可欠となる。その点については,左所長と3人の副所長から測定器の輸送,観測補助者,電源工事等必要事項について地理研究所が全面的に協力すると確約して下さった。また,中国科学院学部委員,中国科学院地理研究所名誉所長,中国地理学会理事長の黄乗維先生からは,中国科学院としてもこの共同研究を優先的に応援する旨約束して下さった。これら一連の会談によって,共同研究に対する中国側の協力体制が確立していることを確信した。2.二酸化炭素の輸送に関する研究現地調査により,地理研究所では工業計器としての二酸化炭素計を有していることがわかった。しかし,この二酸化炭素計では二酸化炭素のフラックスを直接測定することができない。従って,共同研究の時には,日本から,二酸化炭素のフラックスを渦相関法で直接測定できる乱流変動計一式を持っていけばよいことがわかった。種々の安定度条件下で,日本の測定器と地理研究所の測定器で測定した二酸化炭素フラックスを比較すれば,地理研究所の二酸化炭素フラックスの測定システムを補正することができる。また、二酸化炭素フラックスは,植物の生理生態に依存して変化するので,二酸化炭素フラックスを測定する際には植物の蒸散抵抗や気孔抵抗を測定することが大切である。この点については,地理研究所の作物生理生熊部門の研究者が共同研究に参加される予定である。3.水蒸気の輸送に関する研究地理研究所では熱電対乾湿温度計を用いて,空気力学的傾度法と熱収支法によって水蒸気のフラックスを測定している。この場合,湿球感部の時定数が大きくなり,水蒸気変動の測定が困難になる。湿球温度計の時間遅れに伴う周波数応答がRCフィルタ-の伝達関数と同じ形で与えられると仮定した補正を行う必要がある。補正方法は既に我々のところで開発しているので,その処理方法のソフトを送ることにした。また,共同研究時には日本から赤外線水蒸気変動計を送ることにした。これは,水蒸気変動計を用いて渦相関法で測定した水蒸気フラックスが他の間接的な測定方法の基準になるからである。共同研究の実施を予定している中国科学院禹城綜合試験所では春季と冬季の雨量が極端に少なく,春季と冬季の水供給が作物栽培の重要課題である。そのため,安価に作成できる水蒸気フラックス測定器を計画的に展開して禹城地方の水環境の動態を把握することも計画中である。4.地理研究所の準備状況1990年10月1日から15日まで陳発祖地理研究所副所長が来日された。現在,禹城綜合試験所では電源工事の検討を行っており,続いて,実験圃場に観測用小舎を建てることを予定している様子。将来の日中共同研究のために,地理研究所の主導の下で準備が進行していることがわかった。また,岡山では共同研究の際に中国へ持参する予定の乱流変動計を使った予備観測を実施し,陳氏に測定器の動作に慣れていただいた。今後,日中共同研究を発展させることができるなら,「平坦地にある森林上での乱流観測」と砂漠とオアシスがある所での「移流時の乱流観測」を実施したい。これらの研究は,将来の耕地の拡大による水需要の予測を行うときの基礎資料を与えることになるだろう。

しかし,この二酸化炭素計では二酸化炭素のフラックスを直接測定することができない。従って,共同研究の時には,日本から,二酸化炭素のフラックスを渦相関法で直接測定できる乱流変動計一式を持っていけばよいことがわかった。種々の安定度条件下で,日本の測定器と地理研究所の測定器で測定した二酸化炭素フラックスを比較すれば,地理研究所の二酸化炭素フラックスの測定システムを補正することができる。また、二酸化炭素フラックスは,植物の生理生態に依存して変化するので,二酸化炭素フラックスを測定する際には植物の蒸散抵抗や気孔抵抗を測定することが大切である。この点については,地理研究所の作物生理生熊部門の研究者が共同研究に参加される予定である。3.水蒸気の輸送に関する研究地理研究所では熱電対乾湿温度計を用いて,空気力学的傾度法と熱収支法によって水蒸気のフラックスを測定している。この場合,湿球感部の時定数が大きくなり,水蒸気変動の測定が困難になる。湿球温度計の時間遅れに伴う周波数応答がRCフィルタ-の伝達関数と同じ形で与えられると仮定した補正を行う必要がある。補正方法は既に我々のところで開発しているので,その処理方法のソフトを送ることにした。また,共同研究時には日本から赤外線水蒸気変動計を送ることにした。これは,水蒸気変動計を用いて渦相関法で測定した水蒸気フラックスが他の間接的な測定方法の基準になるからである。共同研究の実施を予定している中国科学院禹城綜合試験所では春季と冬季の雨量が極端に少なく,春季と冬季の水供給が作物栽培の重要課題である。そのため,安価に作成できる水蒸気フラックス測定器を計画的に展開して禹城地方の水環境の動態を把握することも計画中である。4.地理研究所の準備状況1990年10月1日から15日まで陳発祖地理研究所副所長が来日された。現在,禹城綜合試験所では電源工事の検討を行っており,続いて,実験圃場に観測用小舎を建てることを予定している様子。将来の日中共同研究のために,地理研究所の主導の下で準備が進行していることがわかった。また,岡山では共同研究の際に中国へ持参する予定の乱流変動計を使った予備観測を実施し,陳氏に測定器の動作に慣れていただいた。今後,日中共同研究を発展させることができるなら,「平坦地にある森林上での乱流観測」と砂漠とオアシスがある所での「移流時の乱流観測」を実施したい。これらの研究は,将来の耕地の拡大による水需要の予測を行うときの基礎資料を与えることになるだろう。
血管誘導と虚血耐性獲得を用いた新しい脂肪移植方法の確立とその臨床応用

脂肪移植は比較的侵襲の少ない手術であり近年様々な領域で行われている。本法の問題点は、1回の移植量が限られること、移植脂肪の生着が不安定であることである。それゆえ、術後の生着量の予想は難しく、多数回の移植が必要となる。移植脂肪細胞を安定的に生着させるためには移植部位の微小環境、特に血管新生・血行の早期安定化が最も重要と考える。今回脂肪注入をする際に、コラーゲンマトリックス片を添加する方法を行った。SDラット雌25匹を用いて、鼠径から採取した脂肪を細断、洗浄、遠心分離し、コントロール群、コラーゲン添加群の移植脂肪検体を作成した。18Gカニューレを用いて、それぞれ同一個体背部にコールマン法に従い注入を行った。注入1・4週後の移植脂肪を採取し、脂肪生着を半定量的評価、免疫染色と遺伝子発現量で評価を行った。遺伝子発現量はadiponectin、VEGF、CD31遺伝子を調べた。遺伝子発現量には有意差を検出できなかったが、生着の半定量的評価、組織染色、ともにコラーゲン注入群で脂肪生着増生を認めた。脂肪移植時の血管新生・脂肪生着状況・最適なコラーゲンを添加し1回の脂肪移植量と生着率を向上させる、という研究結果を得た。また、移植された脂肪の経時的な容量変化の計測として、動物実験用X線CT装置の利用を考案し、その最適な設定条件を明らかにすることができた。今後の動物モデルにおける脂肪注入の経時的変化の観察において、侵襲のより少ない手段として期待できた。脂肪注入は形成外科の分野において、陥凹修正・乳房再建・四肢における瘢痕性癒着予防など、様々な分野で多用されている。しかし吸引した脂肪の生着率は不安定であり、本研究では生着率を高くすべく1血管床形成のためのコラーゲンマトリックス追加2陰圧を用いた移植部環境の改善3Pharmacologic preconditioningを用いた組織の虚血耐性の獲得、の3つを併用することで、より生着率の高い脂肪移植をめざす。Sprague-Dawley rat (SDラット)を用いて上記研究を行う。ラットの鼠径脂肪を背部に移植し、生着を評価する。移植後7日・30日・90日の移植脂肪に対し、移植脂肪の柔らかさ、組織的評価、生理学的評価、体積評価を行い、13の負荷をかけた場合とかけなかった場合違い、負荷の有用性があるかを検討する。コントロール群としてのラットの脂肪移植モデル作成を行った。ラットの脂肪移植モデルについて記載されている論文を参考に行ったが生着が不安定であったため、脂肪採取と注入手技を工夫し、生着に至るまで繰り返し実験を行った。文献に従いSDラット200ー250gにたいし、鼠径部の脂肪採取を行った。しかし、その月齢のラットでは性成熟期に達していないために脂肪量が乏しく十分は採取量が得られなかった。そこで、性成熟期をむかえ脂肪量が増えると見込まれた280g、300gのSDラットから脂肪採取したところ、鼠径より十分量の脂肪を確保する事ができた。注入に関しては、過去の文献に基づき用手的に細分化した脂肪を18Gを用いて腰部に一塊に移植を試みたところ、オイルシストを形成し生着困難であった。そこで採取脂肪を洗浄・遠心分離・コールマン法に基づき背部に線状に18Gと12Gを用いて移植する方法に変更したところ、生着可能であった。移植脂肪の評価として、柔らかさの評価(デジタルフォースゲージを用いる)、組織の評価と(H&E染色とVECF・CD31・Perillipinの免疫染色)、生理学的評価(Adiponectin・CD31・VEGF-A遺伝子発現量測定)を行った。現在その評価を検討している段階である。評価が妥当であればコントロールのラット脂肪移植モデルとその評価方法が確立できたことになる。コントロール群の脂肪生着が文献に従わない結果を生じたこともあり、研究の遅れが出てしまった。平成29年度はSprague-Dawley ratの鼠径から採取した脂肪を、細分化して背部に移植するさいに、プロペントフィリンおよびコラーゲンマトリックスを添加した脂肪の生着を増大させる濃度の確立を目的とした。pharmacologic preconditionigとしてのプロペントフィリンはラット10匹に対し、コントロール、1%・2.5%・5%濃度で混合して移植を行ったが、プロペントフィリン自体が異物として病理で確認され、周囲の脂肪細胞を破壊している所見が認められたため、プロペントフィリンを用いる実験の継続を断念した。一方、脂肪生着の場となる毛細血管侵入の足場を作るためのコラーゲンマトリックスは、ラット20匹に対し、コントロール、1%・5%・10%濃度で混合して移植を行った。術後1週と4週の移植組織を採取し、Adiponectin・CD31・VEGFの生理学的評価で、脂肪細胞の活性度と脂肪生着に関与する血管増生の程度を調べた。同組織の脂肪が生きているのか、血管の増生がどこに認められているのか、をしらべるためperillipin・CD31で染色した病理検査も合わせて行った。その結果、コラーゲンマトリックスの至適濃度は10%であった。コラーゲンマトリックスは日常診療でも用いられており、実際の脂肪注入の臨床に十分応用されうる点で意義がある。移植し脂肪の経時的な体積変化を共同研究を行っている大学のCTを用いて行う事を予定していた。

移植脂肪をコールマン法に基づい移植しているため、移植脂肪は線状に細長く、撮影範囲が広範囲となるためCTが熱を持ってしまい、撮影に苦渋した。現在移植方法を工夫し、範囲を狭くしての撮影と評価の改善をはかっている。脂肪移植は比較的侵襲の少ない手術であり近年様々な領域で行われている。本法の問題点は、1回の移植量が限られること、移植脂肪の生着が不安定であることである。それゆえ、術後の生着量の予想は難しく、多数回の移植が必要となる。移植脂肪細胞を安定的に生着させるためには移植部位の微小環境、特に血管新生・血行の早期安定化が最も重要と考える。今回脂肪注入をする際に、コラーゲンマトリックス片を添加する方法を行った。SDラット雌25匹を用いて、鼠径から採取した脂肪を細断、洗浄、遠心分離し、コントロール群、コラーゲン添加群の移植脂肪検体を作成した。18Gカニューレを用いて、それぞれ同一個体背部にコールマン法に従い注入を行った。注入1・4週後の移植脂肪を採取し、脂肪生着を半定量的評価、免疫染色と遺伝子発現量で評価を行った。遺伝子発現量はadiponectin、VEGF、CD31遺伝子を調べた。遺伝子発現量には有意差を検出できなかったが、生着の半定量的評価、組織染色、ともにコラーゲン注入群で脂肪生着増生を認めた。脂肪移植時の血管新生・脂肪生着状況・最適なコラーゲンを添加し1回の脂肪移植量と生着率を向上させる、という研究結果を得た。また、移植された脂肪の経時的な容量変化の計測として、動物実験用X線CT装置の利用を考案し、その最適な設定条件を明らかにすることができた。今後の動物モデルにおける脂肪注入の経時的変化の観察において、侵襲のより少ない手段として期待できた。【今後の研究の推進方策】平成29年度は、28年度に得られた実験手技と評価方法をもとに、1コラーゲンマトリックス添加群、2Pharmacologic preconditioningとしてpropentofyline添加の負荷実験を行う。添加する濃度としては、いずれも移植脂肪注入量の1%・5%・10%を計画しているが、確立した至適濃度を得るために、濃度の変更はありうる。1コラーゲンマトリックス添加実験において、生理学検査用および病理検査用のラット群として各濃度15匹ずつ作成し、各5匹ずつ術後7日・30日・90日の評価を行っていく。体積測定用のラット群として、各濃度5匹ずつ作成し、経時的に術後7日・30日・90日後の評価を行っていく。2propentofyline添加実験においても、1と同様に行う予定である。上記CTに関して撮影の工夫を施し、移植後脂肪の体積変化を追ってデータをあつめる。現在、注入脂肪においても工夫をし、短時間で効率的に画像がえられるようにしている。Ischemic preconditioningに関して、プロペントフィリンを用いたpharmacologicな検討が不可能であることが29年度の実験より明らかになっため、物理的な血管のクランプによる検討を行う。すなわち、浅腹壁動脈を血管茎として挙上した脂肪弁の血管茎をクランプし、その虚血サイクルを変化させることで至適虚血時間を明らかにする。上記より、ヒトの脂肪移植応用への基礎データの確立を目指す。購入したい物品の値段が14536円を上回ってしまったため、来年度に持ち越して、来年の使用額と合算して購入しようと計画したため。
限局性皮質形成異常を標識する術中分子イメージング法の開発

研究期間中に難治性新皮質てんかんに対して外科的治療を行い摘出された組織を対象として、免疫組織学的に解析した。同様な症例で、術中採取されたてんかん患者髄液中タンパクと脳実質に器質的病変のない症例から術中採取された対照髄液をimmunoblotにより比較した。術中FCD可視化分子プローブの標的タンパクは、細胞外に存在することが見込まれる分泌型タンパクTGFβ及びchromogranin Aが候補となった。将来的に、蛍光ラベル分子プローブが作成できれば、てんかん焦点同定の空間解像度が大きく向上し、新皮質てんかんに対する切除外科の成績向上に寄与できると思われる。限局性皮質形成異常(focal cortical dysplasia, FCD)は、大脳皮質の発達異常であり、薬剤の有効性が乏しい難治性てんかんの原因疾患の一つである。FCDでは局所で異常なニューラルネットワークが形成されており、興奮性と抑制性神経回路の正常機能が障害されて、てんかん焦点が形成される。ActivinAはマウス中枢神経発達期において神経細胞の増殖と分化に重要な役割を果たすタンパクである。共同研究を行っている熊本大学脳回路構造学研究室の最近の研究により、Activin Aは成体脳において、抑制性神経細胞の新生に重要な役割を果たす可能性が明らかとなった(未発表データ)。また私たちは、Activin Aがヒト海馬歯状回の顆粒細胞層に発現していることを明らかにした。摘出されたFCDの組織におけるActivin Aの発現を正常脳組織と比較することで、本研究において開発を計画している分子プローブの標的候補となり得るか検証できる。また、私たちは大脳皮質が器質的病変により障害されて起こる症候性てんかんの臨床的検討を熊本大学脳神経外科に入院した延べ11,675人の患者群で行った。調査結果から、慢性に経過した脳実質性病変にけいれん発作が高率に合併することがわかった(Hamasaki et al., Clin Neurol Neurosurg 115(11):2336-2340, 2013)。(2)髄液の生化学的解析:平成27年度末までに、並行して行っている臨床研究「ヒト脳軟膜及びくも膜に分布する神経前駆細胞の探索と活性化に関わる因子の研究」において、難治性てんかんに対して手術を行ったてんかん群16例と未破裂脳動脈瘤や顔面けいれんなどの脳実質に器質的病変のない対照群14例、合計30例から開頭術中採取された髄液を生化学的に解析した。前年度の報告のごとく、Transforming growthfactor (TGF)βの顕著な上昇が認められ、FCDの病理組織中でTGFβの発現上昇があるか、組織学的実験を行っている。平成27年度までの実験により、計画よりかなり遅れたが、標的遺伝子候補を絞り込むことができた。FCD標識分子プローブの作成と有効性の検証を行うため、研究期間の延長を申請して、残りの計画は次年度に持ち越すことになった。大脳皮質発達障害である限局性皮質形成異常(focal cortical dysplasia, FCD)は、難治性てんかんの原因疾患の一つである。本研究では、FCDに対する外科的切除術の成績向上を目指し、切除されるべきてんかん原性領域を術中標識する分子プローブを開発することを目的としている。(2)髄液の生化学的解析:研究期間に、難治性てんかんに対して手術を行ったてんかん群16例と脳実質に器質的病変のない対照群14例、合計30例から開頭術中採取された髄液を生化学的に解析した。前年度の報告のごとく、Transforming growthfactor (TGF)βの顕著な上昇が認められた。平成27年度までの研究成果を踏まえて、分子プローブを作成する。標的タンパクは、Activin A、TuJ1、及びIL-6、とし、分子プローブの作成を行う。その後ラットを用いたin vivoの検証実験を行い、結果を総括、論文として発表する計画である。脳神経外科平行して行っている「ヒト脳軟膜及びくも膜に分布する神経前駆細胞の探索と活性化に関わる因子の研究」の成果を検討することで、分子プローブの標的候補となるタンパクをスクリーニング可能と考えている。この研究においては、てんかん患者及び対照者の髄液それぞれ5例ずつ、及びてんかん原性領域の摘出組織を採取した。採取された髄液は2次元電気泳動法による含有タンパクの解析が行われた。現在、てんかん患者群で有意に上昇したタンパクについて上昇の分子メカニズムの解明のためマウスを用いたin vivoの実験が進行中であり、また今後培養細胞を用いたin vitroの実験により、同タンパクの神経前駆細胞増殖や分化誘導に関する役割を解明する実験を計画している。前述の通り、研究計画の遅れのため目的の分子プローブの作成準備段階であり、研究の次年度繰越が必要となった。

平成25年度の研究成果を踏まえて、分子プローブの標的タンパクをスクリーニングするために平成26年度は、当初の計画である皮質形成異常(FCD)の動物モデルにおいて遺伝子解析の実験を計画する。(1)新生仔ラットにおけるカイニン酸注入FCDモデルの作成、(2)脳のサンプリング、(3)mRNAの精製と定量、(4)マイクロアレイによる遺伝子発現の解析、(5)分子プローブの標的タンパク候補のスクリーニング。(次年度使用額が生じた理由と使用計画)平成25年度の残額2,999円は、共同研究者への分担金の残額である。免疫染色の抗体購入が計画よりも安価で済んだために生じた。次年度の計画をより効果的にすすめる為に、平成25年度の残額を繰越とした。分子プローブ作成に必要な抗体購入に使用する予定である。
霊長類における色覚の個体差と行動

新世界ザルでは同種内に3色型色覚の個体と2色型色覚の個体が混在していることが知られている。また、ヒト以外の旧世界霊長類の色覚は均一であるとされてきたが、近年、旧世界ザルであるカニクイザルにおいて2色型色覚の個体が発見され(Onishi et al.,1999;2002)、さらに最近チンパンジーにおいても色覚異常の個体が、1個体発見されている(Saito et al.,2003;Terao et al.,2005)。2色型色覚は、赤い果実あるいは若葉の検出に、3色型色覚よりも不利だといわれている一方、2色型色覚の存在理由として、2色型色覚はその他の採食行動において3色型色覚よりも有利であるという可能性が指摘されている。特別研究員は、昨年度までにフサオマキザルと、チンパンジーを対象に、「きめ」の違いによって描かれた図形の弁別課題を用い、2色型色覚の有利性を検証してきたが、今年度は、フサオマキザル3頭(3色型:n=1;2色型:n=2)を追加し、さらにヒトを対象に同様の課題をおこなった。その結果、刺激がカラーカモフラージュされた条件では、フサオマキザルの2色型の個体は、有意にテスト刺激を弁別することができたが、3色型色覚の個体は弁別することができなかった。またヒトでは、カモフラージュされた条件とカモフラージュされていない条件を比較したところ、色覚異常と診断された参加者では反応時間に条件間で有意な差がなかったが、正常3色型の参加者では反応時間がカモフラージュ条件で有意に長くなった。このことから、この課題において2色型色覚、色覚異常の個体は、3色型色覚の個体よりも有利であったといえる。今回の実験により、ヒト以外の霊長類2種、さらにヒトにおいても、2色型色覚の有利性が個体間の行動の違いとして明確に示されたといえる。また、ヒト以外の旧世界霊長類の色覚は均一であるとされてきたが、近年、旧世界ザルであるカニクイザルにおいて、2色型色覚の個体が発見され(Onishi et al.,1999;2002)、さらに最近チンパンジーにおいても色覚異常の個体が、1個体発見されている(寺尾ら、未発表、三上ら、2002)。2色型色覚は、赤い果実あるいは若葉の検出に、3色型色覚よりも不利であるといわれている。一方、2色型色覚の存在理由として、2色型色覚はその他の採食行動において3色型色覚よりも有利であるという可能性が指摘されている。また、2色型色覚は採食において不利ではあるが、群れの中で他者の採食行動をモニターし、効率よくエサを得ているため淘汰されないという可能性も考えられる。今年度、特別研究員は、フサオマキザル(Cebus apella)(3色型:n=1;2色型:n=3)と、チンパンジー(Pan troglodytes)(正常3色型:n=4;色覚異常(異常3色型):n=1)を対象に3色型色覚の有利性を確認するため、石原色盲検査票を模して作成した刺激を用いた弁別課題をおこなった。サルの課題は緑の背景の中に丸い赤印のある刺激と、緑のみの刺激を弁別することであった。その結果、フサオマキザル、チンパンジーともに、3色型の個体は、有意にこれらの刺激を弁別することができたが、フサオマキザルの2色型色覚の個体、チンパンジーの色覚異常の個体は、弁別することができなかった。このことから、この課題において3色型色覚の個体は、2色型色覚の個体よりも有利であった、つまり3色型色覚の有利性が示されたといえる。また、今回の実験により、チンパンジーの色覚異常個体が初めて行動的に確認された。また、ヒト以外の旧世界霊長類の色覚は均一であるとされてきたが、近年、旧世界ザルであるカニクイザルにおいて、2色型色覚の個体が発見され(Onishi et al.,1999;2002)、さらに最近チンパンジーにおいても色覚異常の個体が、1個体発見されている(寺尾ら、未発表、三上ら、2002;Saito et al.,2003)。今年度、特別研究員は、フサオマキザル(Cebus apella)(3色型:n=1;2色型:n=2)と、チンパンジー(Pan troglodytes)(正常3色型:n=3;色覚異常(異常3色型):n=1)を対象に2色型色覚の有利性を確認するため、「きめ」の違いによって描かれた図形の弁別課題を用い、2色型色覚の有利性を検証した。被験体ははじめ、緑または赤一色で描かれ、容易に弁別できる図形で訓練された。