hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
継続機能の最適化に関する研究

Lisp言語の一方言であるSchemeがもつ継続機能は強力な制御機能である反面,その処理が非常に重いという欠点がある.一方,本研究代表者の研究グループでは,これまでにIndefinite One-time Continuation(以下,IOCと略す)と呼ばれる新しい継続機能を提案・実現している.IOCとは呼出しを一回に限るがいつどこからでも呼び出すことができる継続であり,従来の継続より大幅に実行効率がよい.継続がプログラムの実行中に一回しか呼び出されないことがわかれば,継続を生成する関数call/ccをIOCを生成する関数call/iocで置き換えることによって,プログラムの性能を大幅に向上させることができる.しかし,ある継続が一回しか呼び出されないかどうかを判定することは一般に難しい.本研究では,一種のアブストラクト・インタプリテーションによってプログラム全体の解析を行い,call/iocで置き換えることができるcall/ccを自動検出するためのアルゴリズムを開発した.また,このアルゴリズムに基づき,置き換え可能なcall/ccを自動的にcall/iocに変換するシステムを実装し,継続を用いたいくつかの実際的なSchemeプログラムを解析した.その結果,このアルゴリズムはプログラム中の静的な情報だけを用いるので,原理的にcall/iocで置き換えることができるcall/ccをすべて検出できるとは限らないが,call/ccを用いた実際的なプログラムにおいては,置き換え可能なほとんどのcall/ccを検出できることがわかった.Lisp言語の一方言であるSchemeがもつ継続機能は強力な制御機能である反面,その処理が非常に重いという欠点がある.一方,本研究代表者の研究グループでは,これまでにIndefinite One-time Continuation(以下,IOCと略す)と呼ばれる新しい継続機能を提案・実現している.IOCとは呼出しを一回に限るがいつどこからでも呼び出すことができる継続であり,従来の継続より大幅に実行効率がよい.継続がプログラムの実行中に一回しか呼び出されないことがわかれば,継続を生成する関数call/ccをIOCを生成する関数call/iocで置き換えることによって,プログラムの性能を大幅に向上させることができる.しかし,ある継続が一回しか呼び出されないかどうかを判定することは一般に難しい.本研究では,一種のアブストラクト・インタプリテーションによってプログラム全体の解析を行い,call/iocで置き換えることができるcall/ccを自動検出するためのアルゴリズムを開発した.また,このアルゴリズムに基づき,置き換え可能なcall/ccを自動的にcall/iocに変換するシステムを実装し,継続を用いたいくつかの実際的なSchemeプログラムを解析した.その結果,このアルゴリズムはプログラム中の静的な情報だけを用いるので,原理的にcall/iocで置き換えることができるcall/ccをすべて検出できるとは限らないが,call/ccを用いた実際的なプログラムにおいては,置き換え可能なほとんどのcall/ccを検出できることがわかった.・制御フロー解析アルゴリズムの開発継続機能を考慮した制御フロー解析方式を開発し,継続を用いたプログラムから正しくかつ必要な情報が得られることを確認した.・自動変換アルゴリズムの開発上記の制御フロー解析アルゴリズムを基に自動変換アルゴリズムを開発した.・自動変換アルゴリズムの検討いくつかのプログラムに対して自動変換アルゴリズムを手作業で適用し,アルゴリズムを検討した.・制御フロー解析アルゴリズムの停止性と正しさの検証現在,開発した制御フロー解析アルゴリズムの正当性の検証を開始している.任意のSchemeプログラムを対象とした場合,アルゴリズムの検証は複雑となることが予想されるため,SchemeプログラムをCPS(continuation passing style)と呼ばれる形式のSchemeプログラム(CPSプログラム)に変換し,そのCPSプログラムを対象とするアルゴリズムの検証を試みている.CPS変換することで,プログラムの制御構造はすべて関数呼出しで統一的に表現されるので,検証が容易になると期待できる.またCPSプログラムの制御フロー解析アルゴリズムとその検証方法を我々のアルゴリズムに適用することを検討している.現在は,その研究グループの解析アルゴリズムを試験的に実装しているところである.1.制御フロー解析アルゴリズムと自動変換アルゴリズムの開発従来の処理の重い継続を,使用法に若干の制限があるが処理の軽い継続IOCへの変換を自動的に行なうアルゴリズムを開発した.変換可能な継続の検出は,プログラム全体の制御フローを構築し,解析することによって行なうが,継続機能を備えた言語では,従来の制御フロー解析方式では不十分であった.そこで,継続を考慮した新しい制御フロー解析方式も確立した.2.実装開発した制御フロー解析アルゴリズムと自動変換アルゴリズムをScheme処理系に実装した.3.評価実装したシステムを用いて,様々なプログラムに対して自動変換を試み,その評価を行った.その結果,静的な解析であることから変換の限界はあるものの継続を用いた実際的なプログラムにおいては,変換可能な継続をほとんど検出できることを確認した.4.制御フロー解析アルゴリズムの停止性と正しさの検証解析対象となるSchemeプログラムをCPS変換することで,プログラムの制御構造はすべて関数呼出しで統一的に表現されるので,検証が容易になると期待できる.またCPSプログラムの制御フロー解析アルゴリズムとその検証方法は,他の研究グループによって開発されたものがあり,その検証方法を我々のアルゴリズムに適用することを検討した.開発した制御フロー解析アルゴリズムの数学的な正当性の証明は現在行っているところである.
脂質2分子膜小胞の界面活性剤による縮小現象の理論解析

脂質2分子膜からなる膜小胞に界面活性剤を加えたとき膜が周期的に揺動する現象が観察されることがある。この現象を解明するため、顕微鏡像の画像解析を行うとともに膜揺動の統計力学理論を用いた理論解析を行った。その結果、(i)膜に周期的に開いた穴からの水の流出に伴い膜小胞の体積が減少し、余剰となった膜が熱揺動を起こしていること、(ii)膜の溶解による面積減少に伴い余剰膜が減少し熱揺動が抑えられること、(iii)界面活性剤の影響で穴の縁に働く線張力が大きく低下していることが明らかになった。次に、界面活性剤およびタリン等のタンパク質による膜小胞の開口現象の要因を解明するため、膜の弾性理論に基づいて開口型膜小胞の形を数値的に計算した。その結果、穴の縁に働く線張力が通常の脂質膜と比べて大きく低下すると膜に安定な穴が開く場合があること、2分子膜の表面と裏面の脂質分子数の差が穴の数や膜の形に影響することが明らかになった。数値計算で得られた膜の形は実験結果と良く一致しており、このことから界面活性剤やタリンは膜の線張力を大きく引き下げる効果を持ち、その結果膜に穴を開けると推察される。また、研究協力者である末崎とともに膜開口と穴の縁への分子の吸着との関係を理論的に解析し、線張力が界面活性剤やタンパク質の濃度と膜に開いた穴の大きさで決まることを示すとともに、膜の自発曲率が穴の安定性に与える影響について検討を行った。
ピロリン酸の多様な機能の分子細胞生物学的解明：エネルギー・代謝・シグナル

下記内容を研究課題とする。(a) H+-PPaseと可溶性PPaseの遺伝子欠失・過剰発現・異所発現株における表現型、代謝産物の量的変動、関連遺伝子の発現調節の解明、金属イオン安定性への貢献の解析(b) PPiを加水分解し細胞内PPi濃度の調節に関わる6種の可溶性PPaseの個別の特徴の解明(d) PPi調節の寄与度の高いPPase分子種の作物生育への効果の検証下記内容を研究課題とする。(a) H+-PPaseと可溶性PPaseの遺伝子欠失・過剰発現・異所発現株における表現型、代謝産物の量的変動、関連遺伝子の発現調節の解明、金属イオン安定性への貢献の解析(b) PPiを加水分解し細胞内PPi濃度の調節に関わる6種の可溶性PPaseの個別の特徴の解明(d) PPi調節の寄与度の高いPPase分子種の作物生育への効果の検証
新規抗がんリードの創出を目指すデュアルコア型アセトゲニン類の構造活性相関研究

研究代表者らは、バンレイシ科アセトゲニン類の共通構造であるラクトン環を、他の複素環に置換した誘導体がヒトがん細胞の増殖を強力に阻害することを見出している。特に、チオフェン環を結合させた誘導体はマウスxenograftモデルを用いたin vivo試験において有望な抗腫瘍活性を示すことを明らかにしている。そこで更に高活性な誘導体の創出を目指して、分子両端に複素環を連結させたデュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を行った。合成した誘導体について39種類のヒトがん細胞に対する増殖抑制活性を評価した結果、この位置の官能基化が新規誘導体創製に繋がることを明らかにした。診断技術の発達により,がんの早期発見が可能となり,転移が広がっていない早期のがんであれば外科的手術により根治できる確率が飛躍的に高まってきている.一方で,手術による治療が不可能な進行がんや末期がんに対しても有効と言える化学療法剤による治療は,近年盛んに研究されている分子標的薬開発研究により進展はしているものの,未だ画期的な新薬の登場には至っていないのが現状である.従って,新しい作用機序を有する抗がん剤の開発は,薬学研究者にとって極めて重要な研究課題である.研究代表者らは熱帯・亜熱帯産のバンレイシ科植物から単離されるアセトゲニン類と呼吸鎖阻害系農薬を組み合わせたハイブリッド型アセトゲニン類が強力な抗腫瘍活性を有することを既に見出している.また、天然アセトゲニンsolaminの分子末端に蛍光標識基を導入したバイオプローブはsolaminの数千倍の活性を示すことも明らかになっている。これらの知見から,分子両端に複素環を有するハイブリッド型アセトゲニンを合成すれば,より高活性なアセトゲニン誘導体の創出に繋がるのではないかと代表者らは考えた.これらの背景のもと、アセトゲニン類を特徴付ける構造単位である2,5-二置換テトラヒドロフラン環の両端にアルキル鎖を介して、先の構造活性相関研究で強い活性を有することが明らかになっているチオフェン環を連結させた対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を計画し、研究を進めた結果、以下の成果を得た。(1)目的分子の合成に必要なチオフェン環を末端に有するアルキンフラグメントの合成経路を確立した。(2)アルデヒドを有するテトラヒドロフラン環フラグメントとアルキンフラグメントの連結を検討し、不斉アルキニル化反応により連結可能であることを見出した。診断技術の発達により,がんの早期発見が可能となり,転移の広がっていない早期のがんであれば外科的手術により根治できる確率が飛躍的に高まってきている.一方で,手術による治療が不可能な進行がんや末期がんに対しても有効性が期待される化学療法剤による治療は,近年盛んに研究されている分子標的薬開発研究により進展はしているものの,未だ画期的な新薬の登場には至っていないのが現状である.従って,新しい作用機序を有する抗がん剤の開発は,薬学研究者にとって極めて重要な研究課題である.研究代表者らは熱帯・亜熱帯産のバンレイシ科植物から単離されるアセトゲニン類と呼吸鎖阻害系農薬を組み合わせたハイブリッド型アセトゲニン類が強力な抗腫瘍活性を有することを既に見出している.また,天然アセトゲニンsolaminの分子末端に蛍光標識基を導入したバイオプローブはsolaminの数千倍の活性を示すことも明らかにしている.これらの知見から,分子両端に複素環を有するハイブリッド型アセトゲニンを合成すれば,より高活性なアセトゲニン誘導体の創出に繋がるのではないかと研究代表者らは考えた.これらの背景のもと、アセトゲニン類を特徴付ける構造単位である2,5-二置換テトラヒドロフラン環の両端にアルキル鎖を介して,先の構造活性相関研究で強い活性を有することが明らかになっているチオフェン環を連結させた対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を計画した.その結果,前年度までに,テトラヒドロフラン環フラグメントへの1つ目のチオフェンフラグメントの不斉アルキニル化反応のよる導入に成功した。今年度はその結果を踏まえて検討を進め,以下の成果を得た.(1)2つ目のチオフェンフラグメントの不斉アルキニル化反応による導入に成功した.(2)直線的な経路による対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成経路の確率に成功した.診断技術の発達により,がんの早期発見が可能となり,転移が広がっていない早期のがんであれば外科的手術により根治できる確率が飛躍的に高まってきている.一方で,手術による治療が不可能な進行がんや末期がんに対しても有効と言える化学療法剤による治療は,近年盛んに研究されている分子標的薬開発研究により進展はしているものの,未だ画期的な新薬の登場には至っていないのが現状である.従って,新しい作用機序を有する抗がん剤の開発は,薬学研究者にとって極めて重要な研究課題である.研究代表者らは熱帯・亜熱帯産のバンレイシ科植物から単離されるアセトゲニン類と呼吸鎖阻害系農薬を組み合わせたハイブリッド型アセトゲニン類が強力な抗腫瘍活性を有することを既に見出している.更に高活性な誘導体の創出を目的に,アセトゲニン類を特徴付ける構造単位であるTHF環の両端にアルキル鎖を介して、先の構造活性相関研究で強い活性を有することが明らかになっているチオフェン環を連結させた対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を計画した.その結果,前年度までに,二度の不斉アルキニル化反応によるフラグメントの連結を鍵反応とする直線的な経路による合成を達成した.しかしながら,その総収率は低かったため,より効率的な合成経路を検討し,以下の成果を得た.(1)THF環を持つアルデヒドに対して,チオフェン環結合させたアルキンフラグメントを不斉アルキニル化反応によって直接導入することに成功した.

(2)3つのフラグメントを結合後,数工程を経て目的のデュアルコア型アセトゲニン誘導体に導き,収束的な合成経路を確立した.計画通り,デュアルコア型アセトゲニン誘導体の収束的な合成経路の開発に成功したため.診断技術の発達により,がんの早期発見が可能となり,転移が広がっていない早期のがんであれば外科的手術により根治できる確率が飛躍的に高まってきている.一方で,手術による治療が不可能な進行がんや末期がんに対しても有効と言える化学療法剤による治療は,近年盛んに研究されている分子標的薬開発研究により進展はしているものの,未だ画期的な新薬の登場には至っていないのが現状である.従って,新しい作用機序を有する抗がん剤の開発は,薬学研究者にとって極めて重要な研究課題である.研究代表者らは熱帯・亜熱帯産のバンレイシ科植物から単離されるアセトゲニン類と呼吸鎖阻害系農薬を組み合わせたハイブリッド型アセトゲニン類が強力な抗腫瘍活性を有することを既に見出している.更に高機能な誘導体の創出を目的に,アセトゲニン類を特徴付ける構造単位であるTHF環の両端にアルキル鎖を介して,先の構造活性相関研究で強い活性を有することが明らかになっているチオフェン環を連結させた対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を計画した.その結果,前年度までに,二度の不斉アルキニル化反応によるフラグメントの連結を鍵反応とする直線的および,より効率的な収束的な経路の確立に成功した.これまでの結果を踏まえ今年度は以下の成果を得た.(1)収束的な合成経路を用いることにより,目的のデュアルコア型アセトゲニン誘導体を生物活性試験に必要な量合成することに成功した.(2)合成したデュアルコア型アセトゲニン誘導体のヒトがん細胞増殖抑制活性評価を実施した結果,シード化合物とほぼ同等の生物活性を示すことを明らかにした.研究代表者らは、バンレイシ科アセトゲニン類の共通構造であるラクトン環を、他の複素環に置換した誘導体がヒトがん細胞の増殖を強力に阻害することを見出している。特に、チオフェン環を結合させた誘導体はマウスxenograftモデルを用いたin vivo試験において有望な抗腫瘍活性を示すことを明らかにしている。そこで更に高活性な誘導体の創出を目指して、分子両端に複素環を連結させたデュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成を行った。合成した誘導体について39種類のヒトがん細胞に対する増殖抑制活性を評価した結果、この位置の官能基化が新規誘導体創製に繋がることを明らかにした。当初の計画どおり、対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成に成功したため。今年度確立した収束的な合成経路により,生物活性試験に必要なサンプルを追加合成し,ヒトがん細胞に対する増殖抑制活性を評価する予定である.創薬化学直線的経路による対称デュアルコア型アセトゲニン誘導体の合成経路は確立できたが、総収率が低いという問題点がある。そこで、来年度はより収束的な経路での合成を検討することにより総収率の向上を図り、生物活性試験に必要な量のサンプル確保を目指す予定である。テトラヒドロフラン環フラグメントとアルキンフラグメントの連結の反応条件の最適化に予想以上の時間がかかったため。
植物細胞エネルギー・代謝ネットワークを制御する分子マシナリー

光合成で生じる強い還元力は、電子伝達系を介して炭素、窒素、硫黄等の無機物を還元同化し、糖、アミノ酸、脂肪酸、核酸等の生体物質の合成の代謝系の駆動力となる。電子キャリアー蛋白質と酵素群との間における還元力の分配機能という切り口から研究を開始した。平成15年9月に別に申請していた学術創成研究費の採択が決定し、本研究は途上で廃止することとなったが、学術創成研究費との研究の継続性はあり、以下の成果を得た。1)Fdを電子供与体とする酵素群は、Fdと電子伝達複合体を形成する。酵素ごとにFdとの分子間の相互作用の様式が異なると考えられる。光合成器官と非光合成器官に特異的なFdとFNRのイソ蛋白質間の分子認識が、レドックスカスケードを規定する主要因であるので、それらの電子伝達複合体の精密構造を決定、比較した。その結果、葉と根由来のFd:FNR複合体は明確に異なり、葉ではFd→FNR→NADP^+、根ではNADPH→FNR→Fdへの電子移動に適した構造であるとの結論を得た。2)全ゲノム構造の判明しているシロイズナズナのFd全ての構造、機能解析をポストゲノムの蛋白質研究としての位置付けで行った。また、このFd依存性の酵素・蛋白質群を、Fd依存性酵素群のFdとの物理的な相互作用力を活用したプロテオーム解析によりそれらを探索同定し、ネットワークを形成する新しい分子装置の解明を開始した。3)Fdの葉緑体内濃度は数十μMから100μMであり、上記酵素群の合計濃度も同程度であるので、各酵素はFdをめぐって競合関係にある。この理解のためには、Fdと酵素の蛋白質・蛋白質の相互作用や電子伝達反応を詳細に解析することが必要であり、FNRや亜硫酸還元酵素を対象に蛋白質工学的手法で明らかにした。
フルクトース過剰摂取による代謝障害の分子機構の解明

フルクトースの代謝とその障害の分子機構の解明は、フルクトースの過剰摂取と相関する肥満症やメタボリックシンドローム、フルクトース不耐症の病因の理解や新たな治療法の開発に必要不可欠である。しかし、フルクトース代謝調節とその破綻の作用機序は、遺伝性フルクトース不耐症の重篤な諸症状の原因とともに、ほとんど未解明である。本研究ではフルクトースの代謝に重要な役割を担う酵素であるAldolase Bに着目し、そのフルクトース代謝における役割と欠損に伴う代謝障害の作用機序をマウスや培養細胞を用いて明らかにする。
天然物化合物の農業への有効利用に関する研究

広葉樹を炭化する際、発生する煙を冷却・液化すると木酢液が得られる。この木酢液は作物の根を活性化させ、作物の生育を促進することが、また果菜類においては果実の品質を向上させることが知られている。さらに、木酢液は作物の病原微生物の生育に影響を及ぼすことも示唆されている。本研究は木酢液成分の分離・同定を行うとともに、木酢液ならびに同定された木酢液成分が病原性微生物(細菌及び糸状菌)の生育に及ぼす影響を検討したものである。1.木酢液成分がイネいもち病(Pyricularia oryzae)の生育に及ぼす影響:イネいもち病の生育に関する実験は細菌同様寒天平板希釈法を用いて行った。すなわち、寒天培地に木酢液成分の倍々希釈系列を加えた寒天平板培地にいもち病菌を接種し、菌糸の生長直径(コロニーの直径)を測定し、対照区に対する割合を求め、木酢液成分の活性とした。暖地の広葉樹から得られた木酢液には37種の化合物が同定されているが、これまでの実験で比較的糸状菌の生育に対して阻害程度の高かった12種の化合物を供試した。木酢液同様、木酢液成分も病原糸状菌の生育を阻害した。特に、キシレノール類、クレゾール類及び4-エチノールフェノールはいもち病菌の生育を阻害した。2.木酢液の散布処理がイネいもち病の発生ならびに生育に及ぼす影響:実験は室内の陽光定温器(25°C、照度4,000ルクス)内で行った。供試品種としてコシヒカリを用い、500mlのビーカに焼土を入れ、催芽種子を播種した。2.5葉時にいもち病菌を噴霧接種した。木酢液は噴霧接種前後に散布した。調査は木酢液散布前後7日に病斑を測定した。木酢液の処理濃度が高い場合、病斑は減少した。木酢液は利用法によってはイネいもち病の発生を抑制することが示唆された。広葉樹を炭化する際、発生する煙を冷却・液化すると、木酢液が得られる。木酢液が得られる。さらに、木酢液は作物の病原微生物の生育に影響をもつことも示唆されている。本研究は木酢液成分の分離・同定を行うとともに、木酢液ならびに同定された木酢液成分が病原性細菌の生育に及ぼす影響を検討したものである。供試した病原性細菌は、イネ白葉枯病菌、野菜類軟腐病菌、ビワ癌腫病菌、カンキツ潰瘍病菌、ふじコブ病菌および根頭癌腫病菌の6種であった。実験は寒天平板希釈法を用いて行った。すなわち、寒天培地(nutrient agar)に木酢液および木酢液成分の倍々希釈を加えた寒天平板培地に細菌を接種し、倍々希釈系列から細菌細胞の生育が停止する最小発育阻止濃度(MIC)を測定した。暖地の広葉樹から得られた木酢液には、アルコール類、ケトン類、カルボン酸類、フラン類、フェノール類及びその他の化合物を含め、37種の化合物が同定された。

木酢液ならびに同定された化合物のうち市販されている27種の化合物が6種の病原細菌の生育に及ぼす影響を検討した結果、木酢液は低濃度において6種の病原性細菌の生育を阻害した。また、供試した木酢液成分の中で病原性細菌の生育阻止効果が大きかった化合物は酢酸、プロピオン酸、クロトン酸、酪酸及び安息香酸で、酸性度の強いものであった。一方、酸性度が強くない化合物で生育阻止作用が大きかったものにはキシレノール、4-エチルフェノール、クレゾールなどがあった。以上の結果ら、木酢液成分の中に病原性細菌の生育を阻止する作用のある化合物が存在することが認められた。広葉樹を炭化する際、発生する煙を冷却・液化すると、木酢液が得られる。この木酢液は作物の根を活性化させ、作物の生育を促進することが、また果菜類においては果実の品質を向上させることが知られている。さらに、木酢液は作物の病原微生物の生育に影響をもつことも示唆されている。本研究は木酢液成分の分離・同定を行うとともに、木酢液ならびに同定された木酢液成分が病原性微生物(細菌及び糸状菌)の生育に及ぼす影響を検討するものである。ここでは病原性糸状菌の生育に対する影響を検討したので、その結果を報告する。供試した糸状菌はイネ紋枯病、イネいもち病(2種)、モモ縮葉病、コンニャク乾腐病及びパパイヤ黒かび病の6種である。実験は細菌同様寒天平板希釈法を用いて行った。すなわち、寒天培地(nutrient agar)に木酢液及び木酢液成分の倍々希釈系列を加えた寒天平板培地に糸状菌を接種し、菌糸の生長直径(コロニーの直径)を測定し、対照区に対する割合を求め、木酢液ならびにその成分の活性とした。暖地の広葉樹から得られた木酢液には37種の化合物が同定されており、そのうち市販されている27種の化合物が糸状菌の生育に及ぼす影響を検討した。木酢液は病原細菌の生育を阻害すると同様に、6種の糸状菌の生長を阻害した。また、供試した木酢液成分の中で糸状菌の生育阻止効果が大きかった化合物はカルボン酸類、キシレノール類、クレゾール類、4-エチールフェノール及び安息香酸であった。木酢液成分の糸状菌の生育に対する抑制作用は菌の種類によって異なり、4-メチルグアヤコールはFusarium solani MAFF306358の生育を抑制し、特異的であった。なお、酢酸は病原細菌の生育を著しく抑制したが、糸状菌に対してはその作用は小さく、病原微生物に対して異なる反応を示した。1.木酢液成分がイネいもち病(Piricularia oryzae)の生育に及ぼす影響:いもち病の生育に関する実験は細菌同様寒天平板希釈法を用いて行った。すなわち、寒天培地(nutrient agar)に木酢液成分の倍々希釈系列を加えた寒天平板培地にいもち病菌を接種し、菌糸の生長直径(コロニーの直径)を測定し、対照区に対する割合を求め木酢液成分の活性とした。暖地の広葉樹から得られた木酢液には37種の化合物が同定されているが、これまでの実験で比較的糸状菌の生育に対して阻害程度の高かった12種の化合物を供試した。木酢液同様、木酢液成分も病原糸状菌の生育を阻害した。特に、キシレノール類、クレゾール類および4-エチールフェノールはいもち病菌の生育を阻害した。2.木酢液の散布処理がいもち病の発生に及ぼす影響:実験は室内の陽光定温器(25°C、照度4,000ルクス)内で行った。供試品種としてコシヒカリを用い、500mlのビーカに焼土を入れ、催芽種子を播種した。2.5葉時にいもち病菌を噴霧接種した。
画期的なドキソルビシン心筋症抑制方法ー間欠的下肢虚血(RIC)の持つ可能性ー

強力な抗がん剤として汎用されているドキソルビシン(DOX組成名:アドリアマイシン)は用量依存性に不可逆的なDOX心筋症を誘発するため使用量が制限される。確立した治療法はなく、QOL・予後の低下、がん治療中断をもたらすため予防法の確立が急務である。一方で遠隔臓器虚血コンディショニング(RIC)は四肢を間欠的に虚血状態することで心筋保護をもたらす現象である。RICは特に虚血・再灌流障害に対しては臨床でも有用性が報告されている。申請者は虚血・再灌流障害とDOX心筋症は類似した経路で心筋障害を起こす事に着目し、RICによりDOX心筋症が抑制できると考えた。そこで予備実験を行い、心エコーで形態学的にRICが左室収縮能障害を抑制することを確認した。引き続き、組織学的・分子生物学的観点からも心筋保護効果の裏付けを目指す。また最大の目標は「RICによるDOX心筋症の抑制効果を臨床応用すること」である。今後、RICによるDOX心筋症の抑制効果を確立し、またトランスレーショナルリサーチとしてRICの最適な施行方法の発見を目指す。まずはRemote Ischemic Conditioningによる左室駆出率低下の抑制を経胸壁心エコー図検査で確認した。また血液生化学検査で心筋逸脱酵素の低下の抑制を調べ、トロポニンTの上昇低下に有意差がつく傾向であると分かった。さらに2匹のモデルではAMPKに有意差が示されたため、比較対象を増やして確認する予定である。今後の方針としては上記のようにAMPKの有意差を見ると共に組織学的検査で細胞障害の有無、線維化の程度を確認し、可能であれば電子顕微鏡によるミトコンドリアのサイズを比較し、薬剤性心筋症に見られミトコンドリア障害が抑制されるかどうか検証したい。ドキソルビシン心筋症モデルマウスに対するRemote ischemic conditioningの効果を検証中である。現在、経胸壁心エコー図検査による左室駆出率低下の抑制、心筋逸脱酵素の指標としてトロポニンTの上昇抑制を確認した。今後はAMPKを中心とした網羅的蛋白分析と組織学的検査を行い結論に至りたいが、モデル作成には5日間連続の提示の時間確保が必要であるが、時間の確保が困難でありモデル作りが捗っていない。また心筋逸脱酵素の上昇を抑制していると考えられたCKの変化が骨格筋由来であると判明しトロポニンTによる再評価が必要であったことも、やや遅れている理由となっている。分子生物学的解析と組織学的解析を行う予定である。まずは安定したモデル作りのために研究補助員にもRemote Ischemic Conditioningの手技を取得してもらい研究を進めたい。可能であれば電子顕微鏡によるもミトコンドリア障害の有無も検証し、仮説の証明を確実なものとしたい。安定したモデル作りが確立すれば研究は2019年度に終了する見込みである。

可能であれば電子顕微鏡によるもミトコンドリア障害の有無も検証し、仮説の証明を確実なものとしたい。安定したモデル作りが確立すれば研究は2019年度に終了する見込みである。2018年度はモデルの作成に多くの時間を割いたこと、またすでに所有していた抗体や染色等を使用することで研究費を抑えることができた。来年度は作成したモデルの心筋を検証する予定であり、使用額は大きくなる。2年を通した研究費使用のために次年度使用額が生じた。
頭蓋下顎障害患者における精神内分泌反応とエストロゲン分泌量との関係

頭蓋下顎障害(TMD)と情動ストレス,性ホルモンとの関係を明らかにする目的で,TMD患者20名における精神内分泌反応とエストロゲン分泌量について分析した.結果は以下の通りである.1.TMD患者の情動ストレスを表す指標値(血漿アドレナリン,血漿ノルアドレナリン,血漿ドーパミン,血清コルチゾールの各濃度と尿中アドレナリン,尿中ノルアドレナリン,尿中ドーパミン,尿中17-OHCSの各排泄量)は,いずれも正常値よりも高く,尿中17-OHCSを除く各指標において,TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた.TMD患者の性ホルモンを表す指標値(血中エストロンと血中エストラジオールの両濃度と尿中エストロン,尿中エストラジオールの各排泄量)は,いずれも正常値よりも高く,TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた.2.情動ストレスと性ホルモンとの関係情動ストレスを表す各指標値は,性ホルモンを表す指標値が高くなるに従って,高くなり,血中エストロン濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度,血漿ドーパミン濃度との間,血中エストラジオール濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度との間,尿中エストロン排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量との間,尿中エストラジオール排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量,尿中ドーパミン排泄量との間にそれぞれ有意な正の相関が認められた.3.これらの結果から,頭蓋下顎障害患者の精神内分泌反応を表す各指標値とエストロゲン分泌量は,いずれも正常値よりも増大する傾向を示し,TMDと情動ストレス,性ホルモンとに関係があること,また頭蓋下顎障害患者の情動ストレスは,性ホルモンと密接な関係にあることが示唆された.頭蓋下顎障害(TMD)と情動ストレス,性ホルモンとの関係を明らかにする目的で,TMD患者20名における精神内分泌反応とエストロゲン分泌量について分析した.結果は以下の通りである.1.TMD患者の情動ストレスを表す指標値(血漿アドレナリン,血漿ノルアドレナリン,血漿ドーパミン,血清コルチゾールの各濃度と尿中アドレナリン,尿中ノルアドレナリン,尿中ドーパミン,尿中17-OHCSの各排泄量)は,いずれも正常値よりも高く,尿中17-OHCSを除く各指標において,TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた.TMD患者の性ホルモンを表す指標値(血中エストロンと血中エストラジオールの両濃度と尿中エストロン,尿中エストラジオールの各排泄量)は,いずれも正常値よりも高く,TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた.2.情動ストレスと性ホルモンとの関係情動ストレスを表す各指標値は,性ホルモンを表す指標値が高くなるに従って,高くなり,血中エストロン濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度,血漿ドーパミン濃度との間,血中エストラジオール濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度との間,尿中エストロン排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量との間,尿中エストラジオール排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量,尿中ドーパミン排泄量との間にそれぞれ有意な正の相関が認められた.3.これらの結果から,頭蓋下顎障害患者の精神内分泌反応を表す各指標値とエストロゲン分泌量は,いずれも正常値よりも増大する傾向を示し,TMDと情動ストレス,性ホルモンとに関係があること,また頭蓋下顎障害患者の情動ストレスは,性ホルモンと密接な関係にあることが示唆された.最近、咀嚼筋の筋痛と性ホルモン、特にエストロゲンとの関係が注目されるようになり、筋筋膜痛と性ホルモン(エストロゲン)との関係が示唆されるようになってきている。本研究の目的は、側頭下顎障害(TMD)患者における情動ストレスと性ホルモンとの関係を明らかにすることである。被験者は、20歳代の女性TMD患者20名を選択した。情動ストレスは、午前8時30分から午前9時までの間に採取した血液から測定した血漿アドレナリン、同ノルアドレナリン、同ドーパミン、血清コルチゾールの各濃度と24時間尿から測定した尿中アドレナリン、同ノルアドレナリン、同ドーパミン、同17-OHCSの各排泄量を指標とした。性ホルモンは、採取した血液から測定した血中エストロンと血中エストラジオールの各濃度と24時間尿から測定した尿中エストロン、尿中エストラジオール、尿中エストリオールの各排泄量を指標とした。分析は、情動ストレスを表す各指標値と性ホルモンを表す各指標値について、正常値との間で比較した。TMD患者の血漿アドレナリン、同ノルアドレナリン、同ドーパミン、血清コルチゾールの各濃度と尿中アドレナリン、同ノルアドレナリン、同ドーパミン、同17-OHCSの各排泄量は、いずれも正常値よりも高く、血漿アドレナリンを除く各指標において、TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた。TMD患者の血中エストロン濃度、血中エストラジオール濃度と尿中エストロン、尿中エストラジオール、尿中エストリオールの各排泄量は、いずれも正常値よりも高く、TMD患者群と正常値との間にそれぞれ有意差が認められた。

これらの結果から、頭蓋下顎障害患者の精神内分泌反応を表す各指標値とエストロゲン分泌量は、いずれも正常値よりも増大する傾向を示し、TMDと情動ストレス、性ホルモンとの関係が示唆された。最近,咀嚼筋の筋痛と性ホルモン,特にエストロゲンとの関係が注目されるようになり,筋筋膜痛と性ホルモン(エストロゲン)との関係が示唆されるようになってきている.本研究の目的は,側頭下顎障害(TMD)患者における情動ストレスと性ホルモンとの関係を明らかにすることである.被験者は,20歳代の女性TMD患者20名を選択した.情動ストレスは,午前8時30分から午前9時までの間に採取した血液から測定した血漿アドレナリン,同ノルアドレナリン,同ドーパミン,血清コルチゾールの各濃度と24時間尿から測定した尿中アドレナリン,同ノルアドレナリン,同ドーパミン,同17-OHCSの各排泄量を指標とした.性ホルモンは,採取した血液から測定した血中エストロンと血中エストラジオールの各濃度と24時間尿から測定した尿中エストロン,尿中エストラジオールの各排泄量を指標とした.分析は,情動ストレスを表す各指標値と性ホルモンを表す各指標値との間で,相関の有無を調べた.情動ストレスを表す各指標値は,性ホルモンを表す指標値が高くなるに従って,高くなり,血中エストロン濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度,血漿ドーパミン濃度との間,血中エストラジオール濃度と血漿アドレナリン濃度,血漿ノルアドレナリン濃度との間,尿中エストロン排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量との間,尿中エストラジオール排泄量と尿中アドレナリン排泄量,尿中ノルアドレナリン排泄量,尿中ドーパミン排泄量との間にそれぞれ有意な正の相関が認められた.これらの結果から,頭蓋下顎障害患者の情動ストレスは,性ホルモンと密接な関係にあることが示唆された.
不安定核の分解反応による非束縛な核子多体系の研究

本研究の目的は、強く束縛した安定核から非束縛状態の中性子超過剰核(非束縛核)にいたる核子多体系の統一的な理解を目指し、とりわけ研究の遅れている中性子過剰な非束縛核に焦点をしぼり、その特異構造を解明することである。そのため、1)高精細な中性子検出器を開発し、また、2)高強度の不安定核ビームを用い、分解反応によって非束縛核を生成し、不変質量法によりそのエネルギー準位と崩壊幅を決定する実験を行った。大立体角の中性子検出器NEBULAを完成させ、不安定核ビームの分解反応を用いて三体力の解明にも重要とされる非束縛核25O,26Oを生成し、また、殻構造の破れやハロー構造の解明にも繋がる非束縛核13Beの核分光にも成功した。さらに、本研究では、より高分解能で、3中性子以上の同時測定を目指し、高精細化されたプラスチックシンチレータから成る新型の中性子検出器(HIME)を開発した。そのプロトタイプを完成させ、設計通りの時間・位置分解能が得られることを確認した。さらに、モジュール化された中性子検出器に特化したシミュレーションコードを開発した。これらは非束縛核の研究の飛躍的な展開の契機となる成果である。本研究は、強束縛な安定核から、弱束縛な中性子過剰核、さらには非束縛な中性子超過剰核にいたる核子多体系の統一的な理解を目指し、特に研究の遅れている非束縛な中性子超過剰核に焦点をしぼり、その構造の解明を進める。目的とする非束縛核は^5Hや^<25,26>O等である。これらの非束縛核は核力のアイソスピン依存性や殻構造の変化に敏感な特徴的な核子多体系として注目されているが、未だにその構造がよくわかっていない。本研究では、これらの構造を特定するため、高強度の高エネルギー不安定核ビームを用い、その分解反応によって非束縛核を生成し、不変質量法により非束縛核のエネルギー準位とその崩壊幅を決定する実験を行う計画である。こうした実験を遂行するために、本研究では、より高分解能で、また2中性子以上の多中性子の同時測定を目指し、高精細化されたプラスチックシンチレータから成る新型の中性子検出器(HIME:High resolution detector array for Multi-neutron Events)を開発している。H23年度にはプロトタイプのモジュールを製作し、放射線医学研究所のHIMAC加速器により、その基本性能を調べるテスト実験を行った。その結果、時間分解能が100ps程度と十分であること等が示された。また、GEANT4コードを用いた、シミュレーションプログラムを作成し、2中性子か1中性子(クロストークイベント)の区別が、反跳陽子の測定で十分行えることを確認した。さらに年度後半には、HIMEのモジュール50本を製作した(H22年度の繰越金によりこの一部を製作)。このテスト実験を阪大核物理研究センターで24年度に計画している。目的とする非束縛核は^5Hや^<25.26>O等である。本研究では、これらの構造を特定するため、高強度の高エネルギー不安定核ビームを用い、その分解反応によって非束縛核を生成し、不変質量法により非束縛核のエネルギー準位とその崩壊幅を決定する実験を行う。本年度は、その第一殺階の実験として、理化学研究所の世界的な不安定核の拠点研究所となったRIBF(RIビームファクトリ)において、非束縛核^<13>Be、および^<16>Bを不安定核の分解反応で生成し、その準位エネルギーの測定を行った。

その結果、従来の統計量をはるかに上回るデータが取得でき、現在オフラインでの詳細解析を進めている一方、本研究では、より高分解能で、また2中性子以上の多中性子の同時測定を目指し、高精細化されたプラスチックシンチレータから成る新型の中性子検出器(HIME:High resolution detector array for Multi-neutron Events)を開発している。H23年度前半にはプロトタイプのモジュールを製作し、放射線医学研究所のHIMAC加速器により、その基本性能を調べるテスト実験を行った。その結果、時間分解能が十分であること等が示された。さらに年度後半には、HIMEのモジュール50本を製作した。このテスト実験を阪大核物理研究センターで24年度に計画している。本研究は、強束縛な安定核から、弱束縛な中性子過剰核、さらには非束縛な中性子超過剰核にいたる核子多体系の統一的な理解を目指し、特に研究の遅れている非束縛な中性子超過剰核に焦点をしぼり、その構造の解明を進める。目的とする非束縛核は5Hや25,26O等である。これらの非束縛核は核力のアイソスピン依存性、3体力、殻構造の変化に敏感な特徴的な核子多体系として注目されているが、未だにその構造がよくわかっていない。本研究では、これらの構造を特定するため、高強度の高エネルギー不安定核ビームを用い、その分解反応によって非束縛核を生成し、不変質量法により非束縛核のエネルギー準位とその崩壊幅を決定する実験を行った。本年度は、理化学研究所の世界的な不安定核の拠点研究所となったRIBF(RIビームファクトリ)において、大立体角のスペクトロメータSAMURAIと中性子検出器NEBULAを完成させ、不安定核ビームの分解反応を用いて非束縛核25O,26Oを生成することに成功した。従来の2桁以上の統計が得られ、現在進めている詳細なオフライン解析で核力の3体力の理解に重要とされる準位の発見が期待される。一方、本研究では、より高分解能で、また2中性子以上の多中性子の同時測定を目指し、高精細化されたプラスチックシンチレータから成る新型の中性子検出器(HIME:High resolution detector array for Multi-neutron Events)を開発している。今年度、そのプロトタイプが完成し、宇宙線を使ったオフライン解析を行い、当初の予定通りの時間、位置分解能が得られることがわかった。さらに、こうしたモジュール化された中性子検出器について、シミュレーションコードを開発した。200-300MeVのエネルギーをもつ中性子について初めて信頼度の高いシミュレータが完成した。中性子検出器HIMEが完成した。また、理研において非束縛準位13Be,16Bの実験を遂行し、成功させた。以上よりおおむね順調に進展していると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度には非束縛核^<25,26>O,^<18>B,^<21>Cの実験を理化学研究所のRIBFで行う予定である。また,さらに高精度の中性子検出を目指して開発中の高精細中性子検出器HIMEについては、テスト実験を大阪大学核物理研究センターで行う予定である。おおむね順調に進行している。
脂肪酸分画および脂肪酸触媒酵素を標的とした肺気腫に対する新規治療戦略の開発

申請者はこれまで、細胞内に取り込まれた飽和・不飽和脂肪酸の脂肪酸鎖長を伸長させる役割を持つElongation of long chainfatty acidsfamily member 6 (Elovl6)と呼吸器疾患との関連について検討を行ってきた。研究結果から、脂肪酸を基質として肺サーファクタントを合成するII型肺胞上皮細胞にElovl6が強く発現すること、肺におけるElovl6の発現が減少することで飽和脂肪酸であるパルミチン酸の増加と不飽和脂肪酸であるオレイン酸の減少を認め、この脂肪酸分画の変化が肺線維症の病態形成に関与することを明らかにした[Sunaga H, et al. Nat Commun. 2013]。さらに我々は、Elovl6欠損マウスの肺組織で、肺胞腔径の著明な拡大や弾性線維の破壊を認め、気腫化を自然発症していることを見出した。野生型マウスに喫煙やエラスターゼ投与によって作成した肺気腫モデルのII型肺胞上皮細胞とマクロファージにおいて、コントロールマウスと比較してElovl6が強く発現していることも見出した。さらに、肺気腫発症のメカニズムの一つとしてアポトーシスの程度を評価した結果、Elovl6欠損マウスでは野生型マウスと比較して、II型肺胞上皮細胞にTUNEL陽性細胞が多く認められること、RT-PCR法によりアポトーシス促進因子Baxの発現上昇とアポトーシス抑制因子Bc1-2の発現減少を明らかにした。また、培養II型肺胞上皮細胞にsiRNAを用いてElovl6をノックダウンさせると、コントロールと比較してアポトーシスの亢進を認め、肺気腫の発症に関与することが報告されている炎症性サイトカインIL-1βやマトリックスメタロプロテアーゼ9の産生上昇を認めた。以上の結果から、肺におけるElovl6の発現・活性制御や脂肪酸分画の調節が肺気腫の発症・進展において重要な役割を果たすことを見出した。
マイクロホンアレーを用いたハンズフリー音声認識アルゴリズムの研究

近年,隠れマルコフモデルやニューラルネットワークなどの統計的手法により,音声認識性能は著しく改善された.しかしながら,実環境下では周囲雑音や残響等により音声認識性能が劣化するという重大な問題が残されている.本研究では,実環境における3次元音場中の音源を同定し信号を高精度に抽出するため,マイクロホンアレー技術に着目した.ここでは,以下のような成果を得ることができた.(1)54chマイクロホンアレーを用いて,実音場データベースの収録・配布を行った.(2)CSP法を用いた高精度音源方位同定処理を実現した.また,移動ロボットへの応用を行った.(3)新しいアレー信号処理として,マルチビームフォーミング法,独立成分分析(ICA)に基づくブラインド音源分離処理を考案し,実機実験によって,これらの有効性を示した.(4)3次元ビタビ探索による音源同定と音声認識の統合的アルゴリズムを提案した.本科学研究補助金の成果は,以下のように公開された.学術論文12件,国際会議30件,招待講演4件,研究会11件,大会講演15件.近年,隠れマルコフモデルやニューラルネットワークなどの統計的手法により,音声認識性能は著しく改善された.しかしながら,実環境下では周囲雑音や残響等により音声認識性能が劣化するという重大な問題が残されている.本研究では,実環境における3次元音場中の音源を同定し信号を高精度に抽出するため,マイクロホンアレー技術に着目した.ここでは,以下のような成果を得ることができた.(1)54chマイクロホンアレーを用いて,実音場データベースの収録・配布を行った.(2)CSP法を用いた高精度音源方位同定処理を実現した.また,移動ロボットへの応用を行った.(3)新しいアレー信号処理として,マルチビームフォーミング法,独立成分分析(ICA)に基づくブラインド音源分離処理を考案し,実機実験によって,これらの有効性を示した.(4)3次元ビタビ探索による音源同定と音声認識の統合的アルゴリズムを提案した.本科学研究補助金の成果は,以下のように公開された.学術論文12件,国際会議30件,招待講演4件,研究会11件,大会講演15件.本年度は、マイクロホンアレーを用いたハンズフリー音声認識アルゴリズムの研究のため実環境における音環境データの収録、音響特性データの収録を行った。さらに、ハンズフリー音声認識のため、以下のアルゴリズムの研究を行った。1)実環境における音響環境の測定実際の環境におけるハンズフリー音声認識を実現するためには、環境に存在する多様な音のデータを収録する必要がある。本研究では、80種類の音源データを収録した。また、残響可変室、畳の和室、個人オフィスなどの音響伝達関数の測定を行った。2)環境音の識別環境音のデータを用い、環境音を隠れマルコフモデルを用い識別を試みた。ケプストラム分析に基づいた隠れマルコフモデル表現により、80種類の雑音を約90%で識別可能であることを示した。3)音声認識のための適応型マイクロホンアレービームフォーミング法適応型アレーの対象信号として音声信号を用いた場合の最適化法について検討し、複数の話者の音素バランス文章から求めた代表的ターゲット信号を用いることにより、より少ない計算量で高い認識性能を得る適応型ビームフォーマを設計できることを示した。4)残響環境におけるマルチビームマイクロホンアレーマイクロホンアレーは残響のある環境では効果が不十分であるが、反射を有効に使うことでSNR改善することができる。環境に関する予備情報なしに、マルチビームマイクロホンアレーを利用する方法を提案し、さらに、壁のインピーダンスを補正することで大幅な認識性能が得られることを示した。1,実環境データベースの整備:既存の54chマイクロホンアレーと64chのA/D変換器,座標測定装置,全周型カメラを用いて,実音場のデータの収録を行い,そのデータベース化を行った.2,超指向特性形成アルゴリズムの研究:アレー信号処理に関する検討として,非線形信号処理に基づくマイクロホンアレーを用いた超指向特性形成アルゴリズムを研究開発し,計算機シミュレーションおよび実環境においてその評価を行った.その結果,極少数マイクロホン素子を用いて,その倍の数の音源を同定することができることを実機にて実証した.また,音源数が素子数と同程度である場合においても,本提案手法は従来の音源定位手法よりも方位分解能の面において非常に優れていることも実験的に示された.3,音源同定と音声認識の統合的認識アルゴリズムの研究:音源を同定し,かつ音を認識・識別しながら,高精度に音声のみを選別・認識するアルゴリズムを提案した.実環境における実験の結果,多少の残響が存在しても安定に音源を識別・認識可能であることが示された.4,統合音声認識アルゴリズムの改良:音源方位・HMMの状態・時間の3次元方向に対して尤度最大化を行う統合音声認識アルゴリズムに関して,複数の発話者が存在する状態に対応できるように,N-best探索法への拡張を行った.特に残響が無いまたは少ない場合においては,提案手法が複数話者の音声認識に関して有効であることを計算機シミュレーションにより実証した.1,実環境データベースの整備:既存の54chマイクロホンアレーと64chのA/D変換器,座標測定装置,全周型カメラを用いて,実音場のデータの収録を行い,そのデータベース化を行った.2,超指向特性形成アルゴリズムの研究:移動する音源に対応できるアレー信号処理を開発するため,非線形信号処理に基づくマイクロホンアレーを用いた超指向特性形成アルゴリズムをオンライン化し,計算機シミュレーションおよび実環境においてその評価を行った.

その結果,極少数マイクロホン素子を用いて,同数の移動音源を同定することができることを実機にて実証した.3,音源同定・ブラインド音源分離アルゴリズムの研究:音源を同定し,かつ音を認識・識別しながら,高精度に音声のみを選別・抽出するアルゴリズムを提案した.また,音源に関する事前情報を必要としないブラインド音源分離処理に関して,音源の位置情報を反映させることによって音源分離処理の高速化・高精度化を図るアルゴリズムを提案した.実環境における実験の結果,多少の残響が存在しても安定に音源を分離抽出可能であることが示された.4,統合音声認識アルゴリズムの改良:音源方位・HMMの状態・時間の3次元方向に対して尤度最大化を行う統合音声認識アルゴリズムに関して,複数の発話者が存在する状態に対応できるように,N-best探索法への拡張および改良を行った.特に,複数話者に関する音声認識の尤度にばらつきがある場合、それらをクラスタリングする手法を提案した.特に残響が無いまたは少ない場合においては,提案手法が複数話者の音声認識に関して有効であることを計算機シミュレーションにより実証した.1,実環境データベースの整備:54chマイクロホンアレーによる実音場データベース利用のためのツールを作成および整備した.2,音源同定・ブラインド音源分離アルゴリズムの研究:音源に関する事前情報を必要としないブラインド音源分離処理に関して,音源の位置情報を反映させることによって音源分離処理の高速化・高精度化を図るアルゴリズムを提案し,その手法の実残響環境下における性能評価を行った.その結果,多少の残響が存在しても安定に音源を分離抽出可能であることが示されたものの,フィルタ長を長くすると各狭帯域信号間における独立性の仮定が崩れ,逆に分離性能が劣化してしまうことも分かった.この問題を解決するために,新たに,周波数領域独立成分分析と時間領域独立成分分析とを直列に継続する手法(MSICA)を提案した.本手法を用いることにより、残響が非常に長い場合においても,音源を高精度に分離することが可能となった.さらに,本アルゴリズムをより安定化させるため,線形予測処理とMSICAとを組み合わせ,音質と安定性の両方を満たす手法へ拡張した.実残響下における実験の結果,反復学習の回数に依存すること無く,安定に分離フィルタを求めることができ,その性能が従来法を大きく上回っていることが示された(平均12dBの分離性能).3,統合音声認識アルゴリズムの改良:音源方位・HMMの状態・時間の3次元方向に対して尤度最大化を行う統合音声認識アルゴリズムに関して,複数の発話者が存在する状態に対応できるように,N-best探索法への拡張および改良を行った.特に,複数話者に関する音声認識の尤度にばらつきがある場合、それらをクラスタリングする手法を提案した.その手法に関して実機に基づく実験を多少の残響がある場合において実施した.その結果,提案手法が複数話者の音声認識に関して有効であることを実証した.
乳児虐待の予防を目指した産科医療機関の看護職者向け教育プログラムの有用性の検証

今年度は前科研で開発した「乳幼児虐待の発生予防をめざした教育プログラム」による2日間の研修を、東京会場、仙台会場の2か所で実施した。研修講師は前科研同様、元児童相談所職員である日本社会事業大学の宮島清先生(社会福祉学)、研究代表者である唐田(助産師/産科医療領域)、研究分担者である山田(保健師/母子保健領域)の3名で実施した。東北6県・関東1都6県の産科医療保障制度に加入する全957施設に研修募集を行った。結果、92名の参加者を得た。研修参加前後に質問紙調査を実施し、有用性の検討を行った。【結果】<対象者の背景>職種:助産師78人(85.7%)看護師13人(14.3%)、年齢:2361歳平均42.6歳、産科経験年数:237年平均15.49年、子ども虐待に関する研修・勉強会への参加経験:あり46人(51.1%)なし44人(48.9%)。<子ども虐待に関する知識・認識>知識・認識等は「全く知らない・全くそう思わない」「非常によく知っている・非常にそう思う」の6段階で尋ね、16点の点数を付与し、満点を6点とした。全ての項目で、研修後は研修前より点数が上昇していた。<研修の目標達成>。目標:1子ども虐待の基礎的な知識を得て「気になる親子」発見のための視点を育成する、2退院後の親子の生活理解を深め子育てを見据える長期的視座を育成する、3他機関理解の深まりによる相互補完性の認識・連携に関する認識を強化する。達成度:15.33、25.22、35.29と高く、目標は達成できた。<研修の評価>研修の満足度は5.57と高く、参加者は研修に満足できていた。事例で学ぶ退院後の親子の生活や支援の状況は5.45と高く、事例を通したグループワークが有効であると推察する。今後は募集対象を全国に広げ研修を行い、有用性の検証を進めていく予定である。前科研で作成した教育プログラムを改訂し、2日間の研修として企画した。今年度は関東1都6県、東北5県に研修の募集を行い、東京会場、仙台会場の2会場で研修を実施し、92名の参加者を得た。研修前後に質問紙調査を実施した。予定通り研究が進んでいる。次年度も研修を年に2回実施し、研究参加者を増やしプログラムの有用性を検証していく。<研修の目標達成>。理由:ほぼ計画どおり使用したが物品費の購入が不足し、わずか616円残金が生じた。計画:繰越額はわずかであるため、次年度の不足する用途(謝金等)に使用する。