hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タンパク質マイクロアレイ法を用いたアスベスト関連腫瘍マーカー開発戦略の確立

タンパク質アレイによるバイオマーカー測定系の確立のため、簡易の手動式アレイヤーでのタンパク質固定における問題点を解決し、ヒト血漿サンプルをアレイに固定後、HRP標識した抗メソセリン抗体と反応させ発光で検出する測定系を構築した。バイオマーカーに関しては、現在実施しているメソセリンの有用性の検討とともに、これに限定せず、共同研究者と連携しながら、候補となるタンパクについて網羅的な検討を進めていく。今年度は、タンパク質アレイによるバイオマーカー測定系の確立のため、簡易の手動式アレイヤーでのタンパク質固定における問題点を解決し、ヒト血漿サンプルをアレイに固定後、HRP標識した抗メソセリン抗体(認識部位C末端側)と反応させ発光で検出する測定系を構築した。血漿は8倍希釈、HRP標識抗体は100倍希釈、反応時間は4°C一晩、その後は市販のHRP検出キットを使用して、37°C1時間で検出した。この実験系では、入手可能なELISAキットがN末端C末端の2抗体を用いているのに対して、C末端側1種類のみ抗体を使用しているため、測定値の相関解析を行う必要があった。そこで、臨床サンプル80個を使って、ELISA法との比較を行ったところ、相関係数が0.0193と相関が見られず、市販キットとは、別の測定法であることが判明した。本年度は、さらに臨床サンプルを追加して(約3000サンプル)、あらかじめ取得した胸部レントゲン読影の診断結果と本系測定結果との相関を解析し、中皮腫のバイオマーカーになりうるか、比較検討をおこなう。現在、1.5日要している測定時間を半日程度で測定可能となるよう、反応時間の最適化をはかっていく。また、タンパク質アレイと既存の測定方法の利点を生かしたバイオマーカー探索の効率化につなげることのできる戦略を確立する。前年度に引き続き、アレイヤーを使って、血漿を試料として、タンパク質マイクロアレイ法を試み、反応条件の検討を行った。タンパク質アレイによるバイオマーカー測定系の確立のため、簡易の手動式アレイヤーでのタンパク質固定における問題点を解決し、ヒト血漿サンプルをアレイに固定後、HRP標識した抗メソセリン抗体(認識部位C末端側)と反応させ発光で検出する測定系を構築した。そこで、臨床サンプルとELISA法との比較を行っているところである。現在、最終的な検討を行っており、あらかじめ取得した胸部レントゲン読影の診断結果と本系測定結果との相関を解析し、集団検診における中皮腫のバイオマーカーになりうるかの比較検討をおこなう。今後、アレイヤーの精度向上のため、現在の手動式のアレイヤーから機種を変更して、1.5日要している測定時間を半日程度で測定可能となるよう、反応時間の最適化をはかる。また、バイオマーカーに関しては、メソセリンなど単一のバイオマーカーのみらなず、組み合わせにより、陽性反応的中度を上げる絞り込み戦略を用いて、共同研究者と連携しながら、候補となるタンパクについて網羅的な検討を進めていく。引き続き、タンパク質アレイと既存の測定方法の利点を生かしたバイオマーカー探索の効率化につなげることのできる戦略を確立のための検討を進める。
無脊椎動物視細胞における光伝達系に関与する効果器の同定

1精製タコ網膜からショ糖密度勾配法により得られた視細胞膜を等張バッファ(400mMKC1)で懸濁した後、遠心したところ上清部分に高いホスホリパーゼC(PLC)活性が見られた。これを出発物質として以下の精製を行った。一般にPLCはヘパリンと高い親和性があることが知られているのでまずヘパリンカラムにかけた。400mMNaClで溶出されてくる分画に高いPLCの活性が見られた。電気泳動パターンでは、哺乳類のPLC_βの分子量150kDaに近い135kDaにバンドが見られる他に低分子量側に数本のバンドが見られた。この分画をさらにゲル濾過カラム(Suprerose6)、陽イオン交換カラム(Mono-S)を用いて精製を行った。その結果、SDS-PAGEで135kDaに単一バンドを示すPLC標品が得られた。最終的にタコ目玉67ヶから420μgのPLCが得られ、PIP_2の加水分解活性は30μMCa濃度の時1.33μmol/min/mgであった。2性質PLCの活性のCa^<2+>濃度依存性を調べた。10nMのCa^<2+>濃度では殆ど活性はないが、Ca^<2+>濃度を上げていくと活性は上昇し10100μMで最大値に達した。さらに濃度を上昇させると1mM以上では急激に活性は下がった。Mg^<2+>は用量依存的にPLC活性の阻害を示し、2.5mMでその活性は完全に消失した。活性の至適温度は30であった。哺乳類のPLC活性の至適温度37であるが、タコ視細胞PLCは37では活性が下がった。3G蛋白質による活性化タコ視細胞から精製したG蛋白質(Gqp)をAlF_4^-またはGTP_γSで活性化しこれによるPLCの活性を調べた。現在の所期待通りのG蛋白質によるPLCの活性上昇は見られなかった。用いたG蛋白質が可溶性でうまくPLCと共役出来なかったのか、またはG蛋白質の活性化に不可欠なMg^<2+>が逆にPLCの活性を阻害した可能性もある。現在再構成系でのPLCの活性化を再検討中である。(本研究は同研究室の吉川知志氏と共に行った。)1精製タコ網膜からショ糖密度勾配法により得られた視細胞膜を等張バッファ(400mMKC1)で懸濁した後、遠心したところ上清部分に高いホスホリパーゼC(PLC)活性が見られた。)
FUS遺伝子変異を伴う家族性ALSにおける転写因子核移行障害の解明

家族性筋萎縮性側索硬化症(ALS) (FUS遺伝子R521C変異)と孤発性ALSの剖検例を用いた免疫組織学的検討により、脊髄運動ニューロンおいて核蛋白や転写因子の局在変化が生じ、核細胞質輸送蛋白の発現が障害されていることを明らかにした。さらに動物モデルを用いて経時的な変化を解析した結果、これら病理変化は臨床症状の発現前から生じている早期の変性所見であることを示した。1)私たちはFUS遺伝子変異を伴った家族性ALSの日本人大家系を初めて報告し、その臨床・神経病理学特徴を明らかにした(Tateishi et al, Acta Neuropathol, 2010)。FUS遺伝子のR521C遺伝子変異により核蛋白であるFUSの核への移行障害が生じ、その局在変化によって細胞質内に封入体を形成し、中枢神経系に多系統変性と神経細胞内に好塩基性封入体を伴うことを明らかにした。2)孤発性ALS剖検例を用いた免疫組織学的検討では、血管内皮増殖因子(VEGF)の転写因子hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)の染色性が細胞質では増加している一方で、核内では低下していることを見出し、HIF-1αが細胞質から核内に移行する経路に異常がある可能性を示した。この病理変化を更に解析すべく、患者剖検例と変異SOD-1(G93A)トランスジェニック(-Tg)マウスの脊髄を用いて免疫染色を施行しdensitometerで半定量解析した。この結果、変異SOD1-Tgマウスでは、コントロールマウスと比較して発症前から脊髄前角細胞の細胞質でHIF-1αの染色性が増強している一方、VEGFの染色性は低下していた。さらに前角細胞の細胞質においてHIF-1αとkaryopherinβ1 (KAB)とが共存し、KABは核膜表面でnuclear protein (Nup62)と共存していた。ALS剖検例も同様に脊髄前角細胞質でKABの染色性が低下し、核膜上ではNup62の染色性が低下していた。何れの差も、統計学に有意であった。以上から、ALSの脊髄前角細胞では、HIF-1αは細胞質から核膜までは輸送されるが、核膜から核内への移行障害が存在しており、これは臨床症状発現前に生じる早期の変性所見である可能性が新たに示唆された。私たちはFUS遺伝子変異を伴った家族性ALSの日本人大家系を初めて報告し、その臨床・神経病理学特徴を明らかにした(Tateishi et al, Acta Neuropathol, 2010)。FUS遺伝子のR521C遺伝子変異により核蛋白であるFUSの核への移行障害が生じ、その異所性局在により細胞質内に封入体を形成すること、長期間の経過により中枢神経系に多系統変性と神経細胞内に好塩基性封入体を伴うことを明らかにした。また孤発性ALS剖検ではVEGFの発現を促す転写因子hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)の発現が細胞質では増加し、核内では低下していることを見出し、HIF-1αが細胞質から核内に移行する経路に異常があることを発見した。FUSはHIF-1αやTDP-43と同様に核内転写因子であり、遺伝子の転写や選択的スプライシングの調節に関与している。これらのことから、TDP-43、HIF-1α、FUS等の核内転写因子が、共通して細胞質から核内へ移行する過程が障害されることでALSを発症するという仮説を立てた。ALSのモデルマウスである変異SOD1トランスジェニック(Tg)マウスでは発症前から、コントロールマウスと比較して脊髄前角細胞の細胞質においてHIF-1αの発現が亢進している一方、同時期よりVEGFの発現は低下していた。さらにmSOD1Tgマウスでは前核細胞の細胞質においてHIF-1αとカリオフェリンβ1とが共存し、カリオフェリンβ1は核膜表面でNup62と共存していた。これらの結果によりmSOD1TgマウスではHIF-1αは細胞質内を正常に輸送されるが、前角細胞内への移行が障害された結果、前核細胞でのVEGFの発現が低下することで運動神経細胞が障害にいたることが明らかになった。ALSのモデルマウスである変異SOD1トランスジェニック(Tg)マウスでにおいて、HIF-1αは細胞質において発現が亢進している一方、同時期よりVEGFの発現は低下していた。転写因子であるHIF-1αはmSOD1TgマウスではHIF-1αは細胞質内を正常に産生・輸送されるが、前角細胞内への移行が障害されていることを明らかにすることができた。その結果、前核細胞でのVEGFの発現が低下し、運動神経細胞の変性に関与していると考えており、他の転写因子でも同様な核膜移行障害がALSが存在し、ALSの病態に関与しているものと考えている。

今後は培養細胞においてHIF-1αの核膜以降障害の有無を検討する一方、mSOD1Tgマウスと培養細胞におけるFUSの核内移行障害の有無について核膜移行を中心に検討し、核膜移行障害を改善することによりALSの発症および進行を遅らせることも検討している。ALSモデルマウスであるmSOD1Tgマウスの飼育、培養細胞を用いた実験に関わる試薬、病理学的検討に必要な抗体、試薬の費用、および国内および国際学会での発表旅費に使用する予定である。
立体選択的工学活性シクロヘキサ(セ)ノン類の合成とその天然物合成への活性

5-トリメチルシリル-3-トリルチオ-2-シクロヘキセノン(1)のジエノラ-トのアルキル化はヨウ化メチル、臭化アリルなど比較的活性なアルキル化剤を用いると収率良く進行し、立体特異的に6-置換体が得られる。更に、カルボニル基を還元した後加水分解することによりカルボニルの1、3移動生成物4-置換-5-トリメチルシリル-2-シクロヘキセノンが単一のジアステレオマ-として得られる。二重結合を水添後、シリル基を酸化的に脱離させることにより対応する4-置換-2-シクロヘキセノンが得られる。光学活性(1)は両方のエナンチオマ-が入手可能であり、今までは困難であった光学活性4-置換-2-シクロヘキセノン類の合成が比較的容易となった。また、5-トリメチルシリル-2-シクロヘキセノンのジエノラ-トのアルキル化も立体特異的に進行し、生成物にGrignard試薬の1、4-付加、酸化的脱シリル化することにより高純度の光学活性2、5-ジ置換-2-シクロヘキセノンの合成が可能であることを明かとした。3-置換-5-(トリメチルシリル)シクロヘキサノンのシリルエノ-ルエ-テルとカルベンの反応を利用した環拡大により4-置換-6-トリメチルシリル-2-シクロヘプテノンに対するいくつかの求核試薬との反応は、試薬によりまちまちの立体選択性を示したが亜鉛ホモエノラ-トを用いた場合に3:1のジアシステレオ選択性を示しそれぞれが単離可能であった。それぞれを分離後、シリル基の除去、官能基変換、環化により7員環、5員環の縮環した骨格を構築した。この種の化合物のラセミ体合成例は既にいくつか報告されているが、光学活性体の合成例はほとんどなく、天然に数多く見いだされているこれら骨格を持つ化合物類の光学活性体の合成に本合製法が有効であることを明かとした。
談話表示構造とメンタル・スペースの融合及びその統語論に与える影響

平成4年度は、人間の知覚、思考という観点を中心に据える立場をとるモデルである仮想心性を想定し、これを分析の枠組みとして、会話の含意等間接的な伝達、および不透明な指示表現、その他を分析、考察した。平成5年度は、同じモデルの適用を、照応、指示、省略に拡げ、多くの事象を統一的に取り扱うことを試みた。まず、束縛理論を意味的な概念を用いて修正しようというJackendoff(1992)を批判し、その問題点を指摘した。次に、束縛理論一般において問題となる現象を、作成したデータベース等から具体例をあげて論じた。例えば、Chomsky(1981)では理論的に可能であるとされているWhen he came in,John looked up.のようなタイプは、実際のデータには全くと言っていいほど見られない、という点である。この主張が正しいとすれば、問題のタイプは束縛理論の形成において決定的な例であるため、理論の根本的な見直しが必要となる。さらに、問題の解決に必要なのは、概念的な要因である概念/意味構造ではなく、認知的な知覚の関与者であると主張し、仮想心性を用いて、実際の英語の照応、指示、省略の例を分析した。イメージスキャナーとOCRソフトを購入し、独自に資料を編纂した。大量のデータを包括的に収集することができた。また、fip等で他の研究機関で編纂されたデータをコンピュータネットワークを介して入手することもできた。平成6年度は、時制、特遇表現(日本語の敬語など)を同じ枠組で研究し、理論の拡張を図りたい。
次世代消波工の創出に向けた木杭の海岸保全・減災効果の科学的理解

本研究では開発途上国の海岸で経験的に使われている木杭を科学的・工学的な対象として取り上げる。木杭による対策は,砂浜を固定化しないため,自然な漂砂運動を阻害せず,海岸の動的均衡状態が維持されると期待する。水質面での環境負荷や生態系への影響も小さいと考えられ,またローカル材料を活用すれば,地域の産業育成にも貢献できる。安価に設置でき,施工も容易なため,効果が検証されるとともに,より合理的・効果的な設置方法が確立されれば,科学・工学と途上国の経験が融合した画期的な海岸保全工法につながる可能性がある。本研究を端緒とし,「環境調和型次世代木杭消波工」を創出し,その合理的な設計手法を提案したい。
eラーニングシステムを活用した能動的学習を促進する協調学習環境の構築

目的:近年大学生の目的意識の希薄化,学習意欲の低下等,学生の多様化等により,それぞれ個別に対応するのは困難な状況である.また,大学生の友人関係に関する「無関心」なども指摘されており,大学生の横の繋がり,縦の繋がりをも意識した学習環境デザインが求められている.そこで,本取組では,3つの特徴を持ったブレンド型eラーニングシステムを開発・実践を行うことで,学生がより主体的に学習に参画する事を促す.成果:対象とした科目は実習科目である.そのため授業時間は,主に実習活動を行い,その実習を補助するeラーニング教材を開発した.開発には3つのアプローチで取り組んだ.第1に,インストラクショナルデザイン(以下ID)に基づいた学習目標の明確化,他科目との整合性,前提科目の整理を行った.また,IDの1手法であるSTAR遺産モデルを取り入れた.これは,例えば,製作した作品紹介ビデオを作成するなどし,異学年間を巻き込む工夫を施した.第2に学生とは別に,TA固有の学習目標を設定し,大学院生の主体的な参加を促した.例えば,TAに学校教師役としての役割を与え,学生の省察活動にフィードバックを与える等である.第3にKolbの経験学習モデルに基づいた'。昇後の省察活動を設定した.これは,経験学習モデルの4ステップの内の省察段階および,概念化段階を事後学習により促進させ,より深い省察活動を導くためである.以上の取組により,ブレンド型の特徴である学習時間を確保することが可能となり,より実習に時間をかける事が可能となった.また,実習における学習は暗黙知が占める部分が多いと考えられるが,深い省察を事後活動に於いて促す事により,自分なりのマイルールを紡ぎだし,定着する様子が事後学習から伺えた.また,学生からは,TAによるフィードバックに好意的な反応が得られた.さらに,TAとして参加した大学院生からも振り返りの契機となったとする反応があった.目的:近年大学生の目的意識の希薄化,学習意欲の低下等,学生の多様化等により,それぞれ個別に対応するのは困難な状況である.また,大学生の友人関係に関する「無関心」なども指摘されており,大学生の横の繋がり,縦の繋がりをも意識した学習環境デザインが求められている.そこで,本取組では,3つの特徴を持ったブレンド型eラーニングシステムを開発・実践を行うことで,学生がより主体的に学習に参画する事を促す.成果:対象とした科目は実習科目である.そのため授業時間は,主に実習活動を行い,その実習を補助するeラーニング教材を開発した.開発には3つのアプローチで取り組んだ.第1に,インストラクショナルデザイン(以下ID)に基づいた学習目標の明確化,他科目との整合性,前提科目の整理を行った.また,IDの1手法であるSTAR遺産モデルを取り入れた.これは,例えば,製作した作品紹介ビデオを作成するなどし,異学年間を巻き込む工夫を施した.第2に学生とは別に,TA固有の学習目標を設定し,大学院生の主体的な参加を促した.例えば,TAに学校教師役としての役割を与え,学生の省察活動にフィードバックを与える等である.第3にKolbの経験学習モデルに基づいた'。昇後の省察活動を設定した.これは,経験学習モデルの4ステップの内の省察段階および,概念化段階を事後学習により促進させ,より深い省察活動を導くためである.以上の取組により,ブレンド型の特徴である学習時間を確保することが可能となり,より実習に時間をかける事が可能となった.また,実習における学習は暗黙知が占める部分が多いと考えられるが,深い省察を事後活動に於いて促す事により,自分なりのマイルールを紡ぎだし,定着する様子が事後学習から伺えた.また,学生からは,TAによるフィードバックに好意的な反応が得られた.さらに,TAとして参加した大学院生からも振り返りの契機となったとする反応があった.
ケラの音声コミュニケーションにおける巣穴の機能の解明

動物のつくる構造物が、変動する環境や状況の下でその機能を十分に発揮するためには、構造と機能の間にフィードバックによる調節機構が働いているはずである。ケラの音声コミュニケーションに使われる巣穴(鳴き穴)の構造には、音声を増幅させる効果があると予測される。この巣穴構造と音響増幅機能の間に、フィードバックによる調節機構がどのように働いているのか、情報の認知と行動の関連性から明らかにすることは、構造物の機能の進化を考える上で非常に重要なアプローチである。雌雄の音声の種類の音響解析については、オスについては、連続的な求愛音、2匹が接近した時に発する闘争的な要素の強い、断続的な音声と少なくとも2種類に分けられることがわかった。翅型間の音声の違いについては、録音条件によるものなのかどうかも含めて、繊細な問題であるため詳細な検討が必要である。鳴き穴の構造と音響増幅機能の調節機構については、自らの音声を認知することが、巣穴をつくる行動と結びついており、鳴き穴を完成させるために必要であることがわかった。巣穴が段階的につくられることから、自らの音声情報を、巣穴の形状または鳴き方にフィードバックさせていることが示唆された。ケラの音声コミュニケーションに使われる巣穴(鳴き穴)の構造には、鳴き音を増幅させる効果があるとされる。本年度は実験方法や音響解析手法の検討を行い、録音システムを確立し、実験体制を整えた。巣穴の増幅機能を実証するためには、巣穴内外での音声の比較をすることが重要であるが、小型マイクや小型スピーカーにより、巣穴内での音声の録音、再生という技術的にクリアすべき問題を解決したことは大きな成果である。また、音圧の測定装置を導入し、その解析方法の検討を行った。これにより、繁殖期にむけて実験をすみやかに開始できる準備が整った。動物のつくる構造物が、変動する環境や状況の下でその機能を十分に発揮するためには、構造と機能ゐ間にフィードバックによる調節機構が働いているはずである。この巣穴構造と音響増幅機能の間に、フィードバックによる調節機構がどのように働いているのかということを、情報の認知と行動の関連性から明らかにすることは、構造物の機能の進化を考える上で非常に重要なアプローチである。本年度は、主に新潟(佐渡)の個体群から採集した個体を飼育し、実験を開始した。季節を通じて採集を行った結果、新潟の個体群においても、兵庫と同様に季節的な翅型二型が存在することがわかった。このことは、翅型二型の地理的変異の生じる要因を考える上でも、重要な意義をもつ。飼育下で鳴き始めるのを待ち、個別に録音していくため寸現在はデータを蓄積している段階である。今後、次の繁殖期にさらにデータをそろえ、解析を行う予定である。また、小型カメラ(ファイバースコープ)によって、巣穴内での様子を撮影し、巣穴内でどのように鳴き、音響を調節しているのかという行動を視覚的にとらえる準備が整った。ケラでこのような試みはされたことがなく、貴重な情報が得られると期待している。録音実験に映像情報を付加することは、研究成果を発表する際に、よりわかりやすく伝えるために有効である。ケラの音声コミュニケーションに使われる巣穴(鳴き穴)の構造には、鳴き音を増幅させる効果があると予測される。

雌雄の音声の区別と鳴き穴の構造を把握した上で、巣穴構造と音響増幅機能の間にフィードバックによる調節機構がどのように働いているのか、情報の認知と行動の関連性を実験的に調べた。なお、実験には採集地域と翅型を区別して行った。(1)雌雄の音声の種類の音響解析について:メスの音声は、飼育下においては、ほとんど録音することが不可能であった。オスについては、連続的な求愛音、2匹が接近した時に発する闘争的な要素の強い、断続的な音声と少なくとも2種類に分けられることがわかった。翅型間の音声の違いについては、録音条件によるものなのかどうかも含めて、繊細な問題であるため、詳細に検討中である。(2)鳴き穴の構造と音響増幅機能の調節機構の解明について:オスの鳴き始めは音量が小さく、音が揺らいでいるのに対し、数回の中断をはさみながら、徐々に音量が大きくなっていき、純音に近づいていく傾向がみられた。これは、自らの音声を何らかの方法で認知し、その情報を巣穴の形状または鳴き方にフィードバックさせていることを示唆するものである。そこで、ノイズ音による認知の撹乱実験、巣穴の模型を用いた音響効果を検証する実験を行った。これらの結果を詳細に解析し、巣穴構造と音響増幅機能の間に、どのような調節機構が実現されているのかをまとめ、論文化する予定である。ケラの音声は、繁殖期にしか録音できないが、まだ1シーズンしか経過していないことと、野外で採集してきた個体の飼育条件をそろえ、鳴き始めて、録音を開始するまでにも、試行錯誤の時間を要するという理由により、データの蓄積に時間を必要とするため。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでは、別の野外調査業務とのかねあいで、まとまった時間が得にくい状況であった。今後は、繁殖期早期に飼育実験を開始し、実験に専念できるよう、ある程度まとまった時間を確保する予定である。またこれまで採集・飼育においては補助をお願いしていたが、録音実験においても、作業手順を統一し、実験補助を少なくとも部分的にお願いできるようにし、効率化を図る予定である。また、音響解析の専門家との議論を重ね、解析結果をまとめることに力を注ぐ。
発芽法による低アレルゲン性食品の調製と食味に関する研究

ソバとアマランスに発芽処理を行うと、抗酸化性や酵素活性の向上と、ギャバを含む遊離アミノ酸やフェルラ酸の増加が見られ、アレルゲン蛋白質は分解された。さらに、発芽ソバで調製された納豆や味噌でも、低アレルゲン性が認められた。また、発芽ソバによる納豆の食味評価では、新たな性質を示し、従来の市販品に見られる納豆独等の香りや味などを嫌っていた消費者でもあっても、発芽ソバ納豆であれば最終製品として受け入れられる可能性が期待された。一方、発芽ソバ味噌でも、うま味、酸味、甘味の項目では市販品よりも高いスコアを得た。従って、ソバやアマランスへの発芽処理はそれらの機能性や栄養特性を改善し、最終製品に低アレルゲン性と新しい美味しさをもたらす有効な手法であると考えられた。穀物は我々の食生活の主食となるものであり、ソバも古来から日本人が喫食してきたもので、近年、栄養価と機能性物質の含有量の高さから、各種加工食品への利用が奨励されつつある。特にそれは小麦と共存して使用されることが多い。一方、アマランスはその優れた栄養価が注目され栄養補助食品としても利用が期待されている。我々日本人は米を主食としてきたが、食生活の欧風化、生活スタイルの多様化と共に米の消費量は確実に減少し、パン、うどん、パスタ、ラーメン等の小麦粉製品の摂取が着実に増えつつある。また、小麦粉はこのような米に替わる主食的な製品だけではなく、カレー、揚げ物等のレトルトや冷凍食品およびケーキ、菓子等の嗜好食品への加工にも幅広く用いられており、我々の食生活を支える最も重要な食品素材といえる。本研究では、優れた加工特性を持つ小麦粉のアレルギーに苦しむ患者に対応できる穀物として、ソバやアマランスに着目し、これらの機能性を生かした低アレルゲン性穀物とその加工品の開発を目指した。特に、食物アレルギーを医学的観点ではなく、食品科学的観点から捉え、食品としての価値(味・テクスチャー・食感・保存性)を最も重要なポイントとした。一般に、穀物の低アレルゲン化には、酵素分解、アルカリ処理、高圧処理などが知られているが、処理過程で生じる新たな物質の出現により、加工特性や味の低下も懸念されている。そこで、本研究では味・テクスチャーにこだわった最終製品の開発を目指し、添加物等を使用しない「発芽処理」により低アレルゲン化穀物を調製し、これらの性質を調べた。その結果、アマランスでは、発芽処理によりその蛋白質、アミノ酸、脂肪酸、食物繊維、機能性物質等と抗酸化性に増加が見られた。特に必須アミノ酸であるリジンの増加は顕著であり、それは発芽72時間後に0時間(無発芽)の24倍となった。一方、ソバについても発芽によりギャバやグリシン、リジン等の増加が見られ、それに伴い、総遊離アミノ酸量も増加した。更に、ソバのアレルゲン蛋白質は分解され、低アレルゲン性を示すソバ粉を得ることが出来た。従って、アマランスとソバへの発芽処理は、その機能性や栄養特性を改善し、低アレルゲン性をもたらす有効な手法であると示唆された。1.昨年度に調製した発芽ソバと発芽アマランスを用いて、加工食品を調製し、それらの美味しさを中心とした検討と、蛋白質の変化、ならびにアレルゲン性について調べた。特に、発芽穀物の伝統食品への利用として、納豆および味噌を調製し品質評価を行った。即ち、昨年購入した味認識装置により、製品の抽出液中の甘味、塩味、苦味、辛味、うま味について測定した。同時にパネリストによる官能評価も行った。即ち、通常の小麦や大豆を添加して作られた市販納豆ならびに味噌と比較し、味覚試験、官能評価を行った。さらに、納豆と味噌の熟成期間中での、色、外観、香り、pH、酸度(TTA)を測定後、納豆と味噌から定法により水溶性成分を抽出し、アミノ酸と還元糖を定量し、醗酵・熟成過程におけるそれらの変化を調べた。以上の化学的手法による成分分析結果と、味覚評価、官能評価結果の相関性について検討した。2.調製された納豆と味噌について醗酵・熟成過程における蛋白質の変化を調べた。加工食品中の蛋白質の変化を調べるため水溶性蛋白質のみならず不溶性・水溶性いずれの蛋白質についても検討した。各種発芽穀物の水溶性、食塩水可溶性、70%エタノール可溶性、0.IN酢酸可溶性成分を定法に準じて順に抽出し、醗酵・熟成段階における蛋白質の組成比を測定した。

さらに、各種蛋白質成分についてアレルゲン反応試験を行い、醗酵・熟成過程が抗原・抗体反応にどのような影響をおよぼすかを調べた。以上の結果から、低アレルゲン発芽ソバとアマランスの調製、ならびにそれらの加工特性、機能性、食味性を検討することで、これらの新奇加工食品の食品としての有用性を探究した。1.ソバ納豆およびソバ味噌の一般的性質ソバ納豆の総蛋白含量は醗酵時間の経過に伴い低下した。一方、味噌の色は、醗酵中、全体に黄色味を帯びるようになり、時間経過と共に、pHの低下とTTA値の増加が見られた。還元糖では、納豆中のフルクトース、グルコース、マルトースは醗酵時間の経過と共に減少、ラクトースとシュークロースは48時間後には増加した。味噌のマルトースは減少したが、ラクトースとグルコースは増加した。また、GABAは納豆、味噌ともに醗酵後に2-3倍に増加し、総アミノ酸量も納豆では減少、味噌では増加傾向が見られた。2.醗酵中のソバ納豆ならびにソバ味噌のアレルゲン蛋白質の変化について発芽ソバを用いた納豆と味噌では、いずれも醗酵期間中に、特に高分子量のアルブミンとグロブリン蛋白質が分解され低分子化していた。最終的には低分子量蛋白質が増加したが、IgEイムノブロッテイングからは、ソバアレルゲンとされる蛋白質における反応性は非常に低下し、発芽ソバが低アレルゲンあるいはノンアレルゲン性を示す納豆や味噌の調製に有効利用できると考えられた。3.ソバ納豆およびソバ味噌の食味評価一般的に、納豆の「ネバネバ感」のテクスチャーに関係するポリグルタミン酸ナトリウムが、本研究でのソバ納豆でも生成されていた。しかし、市販の大豆納豆と比較した官能評価では、特別気になる味や香りはなくプレーンな味わいであると評価された。従って、従来の市販品に見られる納豆独等の香りや味などを嫌っていた消費者でもあっても、発芽ソバ納豆であれば最終製品として受け入れられる可能性が期待された。また、ソバ味噌でも市販の大豆味噌と比較した官能評価では、多数の項目において有意差は認められなかった上に、うまみ、酸味、甘味の項目では市販品よりも高いスコアを得た。この結果は既述のpH、TTA、アミノ酸組成などの結果に対応していた。基本的に計画していた実験を実施できた。しかしながら、各種実験結果の相関性についての分析と解析については、不十分である。また、当初予定していた生麺、製菓への応用については、最終製品の品質がかなり乏しく、良好な加工性を示さなかったため、調製を継続しなかった。また、再現性を得られないデーターもあり、結果の総括ができていない。来年度には、この点に留意し、データーの分析と追試験の必要性などの検討を行い、発芽穀物の食品としての有用性(美味しさ、機能性、加工特性)を追求し、整理を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。発芽穀物を用いた食品を味覚センサーで評価すると、センサーの損傷が特に大きく、センサーの交換を再度実施した。また、味覚センサーでの味の評価と官能評価で得られた味の評価に、統一性の見られない面もあった。実験試料が、液体ではなく、熟成を伴った固形物であるため、味の認識が複雑であったのではと考えられた。従って、今後は、味覚センサーの結果のみならず、化学的な成分分析結果も重視しながら、官能評価実験を複数回行うなど、総合的に発芽穀物を含む食品の味覚についての評価を行っていくこととする。また、発芽アマランスとソバによる製麺および製菓への応用は、最終製品の品質に安定性がないため、調製を継続せず、最終製品の品質に良好な結果が得られた伝統食品(味噌、納豆)への応用をさらに深めることとする。
ワーキングメモリの個人差が対人コミュニケーションにおける情報処理に及ぼす影響

本研究の成果は以下の3点に集約される.1.ワーキングメモリキャパシティが乏しい者がピースミール処理を志向することは不適応に結びつく.2.キャパシティが乏しい者は対人認知においてカテゴリー依存型処理を行いやすい.3.キャパシティが豊富な者は認知資源が確保可能な場合にはピースミール処理を行うことができる.すなわち、ワーキングメモリキャパシティの個人差が対人的な情報処理過程において重要な機能を果たしていることが明らかになった.本研究の成果は以下の3点に集約される.1.ワーキングメモリキャパシティが乏しい者がピースミール処理を志向することは不適応に結びつく.2.キャパシティが乏しい者は対人認知においてカテゴリー依存型処理を行いやすい.3.キャパシティが豊富な者は認知資源が確保可能な場合にはピースミール処理を行うことができる.すなわち、ワーキングメモリキャパシティの個人差が対人的な情報処理過程において重要な機能を果たしていることが明らかになった.ワーキングメモリキャパシティの個人差と状況を超えた判断の枠組みである認知判断傾向(e.g.,ボトムアップ型処理ノトップダウン型処理への志向性)との関連性について検討した。その結果、キャパシティが豊富な者は、ボトムアップ型の情報処理によって精神的健康が促進されることが示された。対して、キャパシティが乏しい者は、ボトムアップ型の情報処理によって精神的健康が抑制されることが示された。すなわち、ワーキングメモリキャパシティの個人差が認知判断傾向と精神的健康指標との関連性に対する調整要因として機能していることが明らかとなった。続いて、ワーキングメモリキャパシティの個人差が、印象形成場面における人物のスキーマ的判断に及ぼす影響について実験的な検討を行った。被験者に、対象人物について外向的な性格特性と中性的な性格特性を示した紹介文を提示した。その結果、ワーキングメモリキャパシティが乏しい者は、対象人物の情報を処理するための時間が短い場合だけではなく、十分な処理時間が確保された場合であっても、対象人物に対して外向性スキーマに基づく印象を形成した。キャパシティが乏しい者はどのような情報処理状況であれ、トップダウン型の処理を行いやすい可能性が示唆された。一方、キャパシティが豊富な者は、対象人物の情報処理時間に十分な余裕がある場合には、外向性スキーマを利用した印象形成が抑制された。また、キャパシティが豊富な者は、キャパシティが乏しい者と比較して、対象人物に対する紹介文をより正確に記憶していることが示された。これらの研究から、ワーキングメモリキャパシティの個人差とともに対人的な情報を処理する社会的文脈が、対人コミュニケーションにおける情報処理過程を規定することが示された。本研究の目的は、ワーキングメモリのキャパシティ(Working Memory Capacity: WMC)の個人差が対人コミュニケーションにおける情報処理過程に及ぼす影響を明らかにすることである。Barret, Tugade, & Engle(2004)はWMCの個人差が、様々な情報処理において注意をコントロールする能力の個人差を生じさせると主張している。そして、WMCが乏しい人は"認知的倹約家(Taylor, l981)"として、WMCが豊富な人は"動機付けられた戦略家(Fiske & Taylor, 1991)"としてその特徴を描くことができると指摘している。そこで、外向性スキーマを活性化させる刺激人物を提示し、WMCの個人差および情報処理時の課題負荷が印象形成に及ぼす影響を検討した。その結果、WMCが乏しい人は、印象形成時の認知的負荷の高低にかかわらずスキーマと一致する印象を形成するが、WMCが豊富な人は、認知的負荷が低い場合(情報処理時間に余裕がある場合)にはスキーマと一致する印象を形成しにくいことが示された。続いて、WMCの個人差と情報処理を行う際の動機付けが、人物プロフィール文の記憶と印象形成内容に及ぼす影響について検討した。その結果、WMCの個人差によってポジティブ・ネガティブなプロフィール文の再生数に差は認められないが、WMCが豊富な人は中性プロフィール文をより多く記憶していることが示された。さらに、印象形成における正確さ動機付けの影響は、WMCが乏しい人においては認められないが、WMCが豊富な人において認められることが明らがとなった。まとめると、WMCが豊富な人は、状況に応じて対人情報処理過程を使い分けることができるが、WMCが乏しい人はそのような使い分けが困難である可能性が示された。本研究では、ワーキングメモリキャパシティの個人差が対人認知における期待効果の抑制に及ぼす影響について検討した。Neuberg (1989)は、印象評定においてネガティブな対人期待がある場合にはカテゴリー依存型処理によって否定的な印象が形成されやすいが、「正確さ」目標を導入するとそのような処理が抑制され期待効果が消失することを見出している。そこで、キャパシティが乏しい者は"認知的倹約家"、キャパシティが豊富な者は"動機づけられた戦略家"としての特徴を持つ可能性が指摘されていることから(Barett, Tugade, & Engle, 2004)、キャパシティが乏しい者よりも豊富な者において正確さ目標の導入による期待効果の消失が認められると予測した。大学生の実験対象者に、刺激人物について「カンニングをした」「けんかして補導された」などの好ましくない行動を含めたプロフィールを提示した。目標あり条件では「好ましくないものも含まれるが、できるだけ正確に理解するように」と教示し、目標なし条件では「印象評定」を行なうように求めた。分析の結果、ネガティブな印象評定の値はいずれも「どちらともいえない」の付近であり、条件の差は認められなかった。

一方、ポジティブな印象評定については、キャパシティが乏しい者では教示による差が認められず、いずれもやや望ましい印象が形成されていた。一方、キャパシティが豊富な者は、目標あり条件よりも、目標なし条件においてよりポジティブな印象を形成する傾向が認められた。このような結果は、キャパシティが豊富な者において期待効果が消失することを直接的に示すものではないが、キャパシティが乏しい者は情報処理目標の影響を受けにくいことを示しており"認知的倹約家"としての特徴が反映されていると考えられる。
ミリ波散乱計測を応用した高温プラズマ中の燃料イオンの先進分析手法の提案

核融合プラズマの自己燃焼維持と性能向上のために,DT核融合反応の燃料イオン比計測は必須である.高放射線環境下で耐放射線性を有するミリ波協同トムソン散乱(Collective Thomson Scattering:CTS)計測を応用した2手法の燃料イオン比計測(スペクトル解析もしくはイオンBernstein波計測)を新たに提案した.H25年度は散乱スペクトルの周波数分解能を高速デジタイザーの信号をFFT解析することで向上させた.H26年度は送受信アンテナの改良により,プラズマ中のイオンBernstein波様の波動を検出することに成功した.核融合プラズマの自己燃焼維持と性能向上のために,DT核融合反応の燃料イオン比計測は必須である.高放射線環境下で耐放射線性を有するミリ波協同トムソン散乱(Collective Thomson Scattering:CTS)計測を応用した2手法の燃料イオン比計測(スペクトル解析もしくはイオンBernstein波計測)を新たに提案した.H25年度は散乱スペクトルの周波数分解能を高速デジタイザーの信号をFFT解析することで向上させた.H26年度は送受信アンテナの改良により,プラズマ中のイオンBernstein波様の波動を検出することに成功した.本研究はDT反応で発生した3.5MeVアルファ粒子の閉じ込め物理に関する研究を行うことを目標に,高エネルギーイオンの観測からプラズマ中に内在する低域混成波帯波動及び微視的乱流との相互作用を理解し,高エネルギーイオンの閉じ込めへの影響を明らかにすることを目的とする.協同トムソン散乱(CTS)計測はミリ波ビームの散乱波のドップラーシフトスペクトルから局所的な高エネルギーイオン速度分布関数を得るのが基本原理である.目的達成のためにCTS信号のデジタル信号処理(DSP)方式受信機を開発する.そうすることで時間分解能と周波数分解能(=速度分解能)が格段に向上し,従来未解明な数十マイクロ秒の現象をイオン速度分布関数の歪レベルで観測可能となり,閉じ込め物理と自己燃焼モデリング精度の飛躍的向上が期待できる.平成24年度の計画:DSP方式受信機の開発に必要な物品を購入した.また,得られたデータを高速フーリエ変換してスペクトル表示と解析するソフトを開発した.LHD実験においてスペクトル取得を行い,次年度に向けた問題点の洗い出しを行った.次年度計画へ向け計画の調整を行う.3月にはワークショップにおいて招待講演を行った.また,投稿論文を発表した.核融合プラズマの自己燃焼維持と性能向上のために,DT核融合反応の元となる燃料イオン比計測は必須である.核融合プラズマ中のD,T,α粒子の燃料イオン比計測は,分光計測や中性子計測などが提案されている.高放射線環境のためその計測可能性が懸念されている.そこで我々は耐放射線性を有するミリ波協同トムソン散乱(Collective Thomson Scattering:CTS)計測を応用した燃料イオン比計測を新たに提案する.この燃料比計測には2パターン(スペクトル解析もしくはイオンBernstein波計測)を考えている.いずれの場合もこれまでCTS計測により得られた散乱スペクトルの周波数分解能を従来の周波数分解能から100倍上げることで,より詳細なイオン密度比や温度計測を行えるようになる.H25年度は高速デジタイザを導入することで分解能の良い受信システムを開発し,高周波数分解散乱スペクトルの取得に成功した.H26年度は,プローブビームと受信ビームの差ベクトルとなる波数ベクトルkが,磁場となす角度を大きく変化できるように,送受信アンテナの取り付け位置変更と改良を行った.プラズマ中のイオンBernstein波様の波動を検出することに成功した.励起波動の周波数から,イオン種とイオン比を得られることが予想される.理論上説明できる波動とそうでない波動が観測されており,今後さまざまなパラメータで実験と解析行う必要があると分かった.また,通常のCTSスペクトルも計測できており,合わせて解析を進めている.プラズマ物理,核融合既存の高速デジタイザを用いて,順調にスペクトルアナライザとして協同トムソン散乱計測により得られた散乱信号からスペクトルを得ることに成功した.解析ソフトを開発しジャイロトロンの運転状況によっては不要モードが発生するが,それがどの周波数帯から生じているのかをショット後すぐに解析できる状態にしたことで,不要モードを抑えた運転を行ったり,ピンスイッチを導入してノイズ発生時間帯は信号源を遮断するなどの改良も行った.そうすることで信頼性の高い信号を得ることができるようになった.従って研究目的に沿って概ね順調に進展している.今後はLHD実験において協同トムソン散乱によるデータ取得を行い,現在の散乱モデルから得られたイオン温度と高速イオン分布関数の評価を行う.プローブビームに77GHzのミリ波を用いているが,ビーム屈折効果などの影響があり,154GHzのプローブビームによる計測も行う予定である.更にはプラズマ閉じ込め物理の議論へと展開していくことを予定している.次年度成果を取りまとめ国際会議に発表するための旅費を確保する必要があったため,次年度使用額が生じた.H26年度に国際会議の参加旅費に使用する.
キラルボラン不斉アルドール反応戦略による抗腫瘍性マクロリドの高効率全合成への研究

複雑な構造を持つ抗腫瘍性マクロリドAcutiphycinの合成を「高次構造天然物合成」の目標として研究を展開してきた.我々の開発したキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応を繰り返し利用することで鎖式構造をエナンチオ選択的に構築することができれば,それぞれのステップの不斉アルドール反応の有効性を確認することだけでなく,全行程におけるステップ数の大幅な短縮を可能にすることとなる.むしろ我々はその後者に力点をおいて研究を展開させた.スミス教授によるエレガントではあるが古典的手法による合成では,約60ステップの反応が使用されていた.さて,我々は当初の計画どうり同じキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応をシリル求核剤を変えて5回繰り返し,2回の選択的なオレフイン合成を伴って,期待どうりの選択性を達成させ短行程でAcutiphycinのセコ酸誘導体の合成を完成させることができた.全過程の選択性は各ステップで非常に高い.各ステップでマイナー異性体が存在する場合にも,それらは容易にフラッシュカラムクロマトグラフィーで取り除くことができた.全過程において,選択性を回復するための任意性のある再結晶などの操作は含まれていない.しかしながら,この研究の過程で問題がなかったわけではない.むしろ乗り越えなければならない重要な障壁があった.それはC10のメチル基の立体化学に関するものである.この問題に多くの時間を費やし,我々のキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応でのEnantioselective Acyclic Stereoselection under Promoter Controlにおける選択性に関する限界の一部をも明確にすることができた.複雑な構造を持つ抗腫瘍性マクロリドAcutiphycinの合成を「高次構造天然物合成」の目標として研究を展開してきた.我々の開発したキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応を繰り返し利用することで鎖式構造をエナンチオ選択的に構築することができれば,それぞれのステップの不斉アルドール反応の有効性を確認することだけでなく,全行程におけるステップ数の大幅な短縮を可能にすることとなる.むしろ我々はその後者に力点をおいて研究を展開させた.スミス教授によるエレガントではあるが古典的手法による合成では,約60ステップの反応が使用されていた.さて,我々は当初の計画どうり同じキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応をシリル求核剤を変えて5回繰り返し,2回の選択的なオレフイン合成を伴って,期待どうりの選択性を達成させ短行程でAcutiphycinのセコ酸誘導体の合成を完成させることができた.全過程の選択性は各ステップで非常に高い.各ステップでマイナー異性体が存在する場合にも,それらは容易にフラッシュカラムクロマトグラフィーで取り除くことができた.全過程において,選択性を回復するための任意性のある再結晶などの操作は含まれていない.しかしながら,この研究の過程で問題がなかったわけではない.むしろ乗り越えなければならない重要な障壁があった.それはC10のメチル基の立体化学に関するものである.この問題に多くの時間を費やし,我々のキラルオキサザボロリジノン助触媒不斉アルドール反応でのEnantioselective Acyclic Stereoselection under Promoter Controlにおける選択性に関する限界の一部をも明確にすることができた.
π受容性架橋配位子を用いた複合機能を有する三次元配位超分子の構築

本研究においては主に、π受容性を有する架橋配位子の合成と、それらを用いた配位高分子化合物の合成と構造解析を中心に研究を推進してきた。その結果、以下のことが明らかとなった。1.2,6-ジシアノナフタレン(dcn)の合成とその銀(I)錯体の構造この配位子の合成は対応する臭化物からシアノ基を導入することにより合成した。この配位子と、銅(I)及び銀(I)との錯体生成を試みたが、単結晶構造解析が可能な大きさの結晶が得られたのは、AgCF3SO3との系のみであった。得られた構造は銀にdcnが2配位してジグザグの1次元鎖を形成しておりさらに、この鎖が銀に架橋配位した対アニオンにより連結された2次元シート状構造を形成していた。2.2,5-ジメチルテレフタロニトリル(dmtpn)の銀(I)錯体の合成と構造この配位と銅(I)とからは3次元ダイヤモンド型錯体ポリマーが生成したが、銀(I)(AgPF6)とは2次元平面構造を形成することがわかった。このとき、Ag(I)は平面4配位に近い歪んだ四面体型配位構造を有しており、またC-N-Ag角も通常期待される180°から大きくずれていた。(143160°)3.1,4-及び1,5-ジシアノナフトキノンジイミン(dcnnqi)の合成とその銅(I)錯体の合成1,4-dcnnqiについては既に配位子の合成法は確立されているが、1,5-dcnnqiについては報告例がないため対応するジアミンからの合成を行った。いずれの配位子も強い酸化力を有し銅(I)と混合すると銅(II)を生成し、黒色沈澱化合物を生成した。この沈澱中にはいずれも配位子を含んでおり、低いながら伝導性もあった。今後、構造解析可能な大きさの単結晶の育成を中心にさらに研究を推進していく予定である。
移動ロボットによる高次元視覚センサを用いた大規模地図生成

本研究は、自律移動ロボットのSLAM(環境地図と自己位置の同時推定)問題を研究し、複雑かつ多様な雑音分布を持つ高次元センサ(視覚センサ等)のSLAM技術を確立することを目的とした。具体的に、普遍性およびコンパクト性を有する新しいランドマーク(視覚特徴)認識手法、視覚特徴データベース、"マップマッチングSLAM"の開発を行い、屋内外大規模環境において、本技術の有効性を検証した。研究開発の要旨を以下の(1)(4)に記す。(1)視覚センサを利用して二種類の地図生成システムを製作した。第一に、単眼カメラを利用して、屋内の床・天井・壁の3次元構造を推定し、3次元モデル(地図)を生成するシステムを開発した。第二に、ステレオカメラを利用して、屋内外の三次元エッジ特徴を検出・追跡し、3次元エッジ地図"を生成する方法を開発した。実験により、いずれの方法も、精確に地図生成を行えることを確認した。(2)複数の3次元地図を位置合せして、大規模な地図を生成する、マップマッチング方法を開発した。具体的には、昨年度までに開発した2次元マップマッチングの方法を、3次元同次変換(回転・並進)行列を利用して、3次元マップマッチング方法へと拡張した。先述の3次元エッジ地図を用いた実験により、手法の有効性を確認した。さらに、複数の地図を確率的に結合する方法(マップ結合)を開発した。(3)迷子になったロボットが自己位置を再認識する(大域自己位置推定)システムを開発した。このシステムは、第一に、GISTシーン記述子を用いて、単眼画像を一本の特徴ベクトルへと要約する。第二に、特徴ベクトルを、32-bitビット列へと翻訳する。そして、第三に、各画像による推定結果を確率的に統合する。ただし、上記翻訳のための辞書関数として、大規模Web検索などで実績のあるセマンティックハッシング技術を実装し利用した。(4)視覚センサによる大規模な地図生成(視覚センサSLAM)システムを実現した。その要素技術として、上述のように、地図を生成する技術(地図生成)、移動経路に沿って逐次的に地図列を位置合せ・統合していく技術(マップマッチング・マップ結合)、および、長距離経路のスタート地点を再認識する技術(大域自己位置推定)システムを利用した。次の[1][4]の研究開発を行なった.[1]シングルビュー地図生成法の構築と性能検証.単眼画・像をもとに三次元再構築を行なう方法を開発した.本方法は,局所的な画像キューに基づく,三次元モデル仮説群の生成,および,画像全体の情報に基づく,各仮説の尤度評価,の2つのプロセスからなる.マンハッタン世界仮定など,汎用の事前知識を利用して,高効率・精確に仮説生成を行なう方法を開発した.大学キャンパスおよび病院の2種類の環境において,本方法の基本的な有効性を確認した.[2]マップマッチングSLAMの開発複数の三次元地図をマップマッチング(位置合せ・結合)し,大規模な地図を生成する方法を開発した.本方法は,結合地図群に対して,再びマップマッチング処理を施す,という再帰的なプロセスからなる.解探索の高速化のために,計算資源の最適な配分計画を行なう方法を開発した.大学キャンパスの屋内外環境において,方法の有効性を確認した.[3]汎用ランドマークの開発屋内外の多様な環境における,地図生成を目的として,汎用ランドマークの開発を行なった.ヒトのシーン知覚特性に着想を得た,Gistシーン記述子を利用して,普遍性およびコンパクト性を有する,「圧縮Gistランドマーク」を提案し,福井市内の数kmの移動経路において,有効性を確認した.また,1,000mの大規模環境において,基本的な有効性を検証した.[4]地図データベースの構築と性能検証.大規模な地図から,観測特徴(ランドマーク)を高速・精確に類似検索するデータベース手法を開発した.本方法は,地図データベースの逐次的な構築,および,検索,の2つのプロセスからなる.ハッシュテーブル,ニューラルネットワーク,転置ファイル,マルチキュー法などの複数の異なるデータベース手法の組合せを実装し,性能検証を行った.