hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Fe系合金結晶における水素誘起構造と脆化現象

本研究は、高い水素逃散能環境を作り出すグロー放電水素プラズマ内において生ずるFe系合金結晶の脆化現象とその原因を明らかにするために行われたものである。用いた試料は、Siを2.54.5wt%含む鉄合金およびVを418wt%含む鉄合金であり、得られた結果は次のように要約される。1.水素グロー放電の環境下では、用いたいずれの試料も空気中や1気圧水素雰囲気中に比べて著しく脆化する。グロー放電中に試料へ荷重を負荷した場合、その負荷応力が大きいほど脆化が速く進行する。2.Fe-V合金のグロー放電による脆化は、Fe-Si合金のそれよりも顕著で、V濃度の多いFe-18wt%V合金では、降伏応力の10分の1の負荷荷重のもとでさえ、グロー放電開始後1時間以内に破断する。3.グロー放電による水素脆化破面は、用いたいずれの合金においても、結晶面{100}と平行であり、その破面形態は一般的な水素脆化破面と極めて類似している。4.グロー放電下で破断した試片からの放出水素量を等時焼鈍によってガスクロマトグラフ分析した結果、200C以下での放出水素はFe-Si合金で30270atppm,Fe-V合金で300500atppmと得られ、Fe-V合金がより多く水素を吸収することがわかった。5.グロー放電中に載荷状態で切欠先端部からのX線回折線をエネルギー分析した結果、約5%だけ面間隔が大きくなったと見られるサブピークが出現した。このサブピークは、放電をやめ数時間真空にひいたところで消滅する。このサブピークについて、高圧水素下でのFe-H系状態図を用いて熱力学的に考察した結果、水素誘起相からの回折線と見なしうることを明らかにした。また、この水素誘起構造の生成がグロー放電による顕著な脆化現象と強い相関のあることを見出した。
高齢者に対する個別化された鎮静を用いた低侵襲な気管支鏡検査の確立

肺癌をはじめとする呼吸器疾患は高齢者に発生しやすい疾患で、その診断に気管支鏡は必要となることが多い。気管支鏡検査や苦痛を緩和するための鎮静には有害事象があり、特に高齢者ではその懸念がある。我々は研究期間内に高齢者におけるミダゾラムを用いた鎮静下の気管支鏡の安全性、有用性について検討し、適正な鎮静方法について検討した。ミダゾラムは年齢、体重に応じて投与量を調整した。その結果、80歳以上の高齢者と79歳以下の患者群で比較し、気管支鏡検査の診断率、合併症率に明らかな差は認めず、高齢者においても年齢や体重で調整したミダゾラム投与下の気管支鏡が有用であることが示された。高齢者における鎮静剤使用下の気管支鏡検査の安全性,有用性を明らかにするために電子カルテ情報を用いた後ろ向き研究を行った.高齢者の問題点として,多くの併存疾患,加齢に伴う身体・認知機能の低下などがあり気管支鏡の合併症につながりうる.2012年4月から2015年10月の間に当院で気管支鏡を施行された80歳以上の患者107件を対象とした.年齢は80-89歳(中央値82歳),性別は男性77名(72%),Performance Statusは0-1が91例,2-3が16例であった.併存疾患はCOPD35例,冠動脈疾患21例,糖尿病19例,間質性肺炎7例,認知症6例であった.内容は鉗子生検78,EBUS-TBNA19例,BAL8例,EWS3例,異物除去2例であった.ミダゾラムを全例に用い投与量は1.5-8mg(平均値3.5mg).悪性腫瘍75例中59例で気管支鏡により確定診断が得られ,原発性肺癌50例,リンパ腫6例,転移性肺腫瘍3例であった.検査合併症として肺炎が4例,過鎮静によるフルマニゼル使用が2例,CO2ナルコーシス1例,気胸が1例,不整脈が1例であった.重度の出血や遷延する低酸素血症はみられなかった.合併症による死亡や重篤な後遺症の発生はなかったが,再入院が1例,ICU入室が1例,入院期間の延長が3例でみられた.80歳以上の高齢者に対する気管支鏡は多くの症例において安全かつ有用であるが,併存疾患も多く合併症には注意が必要であると考えられた.後ろ向き観察研究のデータ集積と前向き研究の立案・プロトコール作成に時間を要しており,若干の遅れがみられる.本研究は、高齢者に対する気管支鏡の安全性と有効性について明らかにし、適正な鎮静法を確立することを目的としている。肺癌をはじめとした呼吸器疾患は高齢者に多く発生し、気管支鏡はその診断に欠かせない検査である。一方気管支鏡検査や鎮静剤使用によって感染、低酸素血症、出血などの合併症も起こりうるため、その安全性やリスク因子について検討することは重要である。前年度行なった後ろ向き観察研究を発展させ、2011年4月から2016年3月までに施行した80歳以上の高齢者に対する気管支鏡検査のうち、悪性腫瘍と最終的に診断された患者108例の診断率や合併症、転帰について検討した。年齢中央値は82で8名がPS2以上であった。48%はCharlson comorbidity index (CCI)が2以上の併存疾患を有していた。全例がミダゾラムによる鎮静下に行われた。95名が鉗子生検を、20名がendobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA)を受けた。合併症は22名に起こり1名の重症の呼吸不全、4名に肺炎があった。合併症があった群となかった群の比較では患者背景や検査手技に有意な差は見られなかった。88名(81.4%)で気管支鏡による悪性腫瘍の診断が成功した。最終的に73名(67.5%)が手術、放射線治療、化学療法などの治療を受けた。これらの研究から80歳以上の高齢者におけるミダゾラムを併用した気管支鏡の診断率、合併症発生率が示された。また、ミダゾラムの血中濃度や鎮静度に関する前向き臨床研究のプロトコールを作成し、現在倫理審査を受けている段階である。当初計画していたデータベースを用いた高齢者の気管支鏡検査についての後ろ向き臨床研究はやや遅れてはいるものの着実に進行し、結果を学会発表している。前向き登録の臨床研究(ミダゾラム血中濃度や遺伝子多型と効果、有害事象などについての検討)に関しては遅れてはいるが、プロトコールを作成終了し、現在倫理申請を受けているところである。今年度は前年度行なった後ろ向き観察研究を発展させ、2011年4月から2016年3月までに施行した80歳以上(older group)の高齢者に対する気管支鏡検査のうち、悪性腫瘍と最終的に診断された患者89例と79歳以下(younger group)の579例についての診断率や合併症、転帰について比較検討した。年齢中央値はolder groupで82歳、younger groupで69歳。

performance status (PS)やCharlson comorbidity index (CCI)は両群で有意な差を認めなかった。診断率や病期も両群同等であった。older groupの68%が抗がん剤、放射線、手術などの治療を受けていた。全体の有害事象発生率に両群で有意な差は認めなかった。本研究対象では、全例にミダゾラムを用いた鎮静が行われ、70歳以下では0.05-0.075mg/kgを、71歳以上では0.04-0.05mg/kgを初回静注し、10分以上空けて必要時に初回の半量を投与した(85歳以上は追加なし)。鎮静に関連する有害事象としては、older groupで過鎮静が1例、低酸素血症、低血圧をそれぞれ2例に認めた。以上から80歳以上の高齢者における年齢、体重で量を調整したミダゾラム投与下の気管支鏡の診断率、合併症発生率は79歳以下と同等で、80歳以上の高齢者においても気管支鏡による正確な診断が適切な治療方針決定に有用であることが示された。しかしながら鎮静関連の有害事象については特に高齢者で注意すべきと考えられた。本研究結果は欧州老年医学会雑誌に掲載された(European Geriatric Medicine 2018; 9(2): 255-262)。今後鎮静の有効性や有害事象に関与する因子についての検討が必要と考えられた。肺癌をはじめとする呼吸器疾患は高齢者に発生しやすい疾患で、その診断に気管支鏡は必要となることが多い。気管支鏡検査や苦痛を緩和するための鎮静には有害事象があり、特に高齢者ではその懸念がある。我々は研究期間内に高齢者におけるミダゾラムを用いた鎮静下の気管支鏡の安全性、有用性について検討し、適正な鎮静方法について検討した。ミダゾラムは年齢、体重に応じて投与量を調整した。その結果、80歳以上の高齢者と79歳以下の患者群で比較し、気管支鏡検査の診断率、合併症率に明らかな差は認めず、高齢者においても年齢や体重で調整したミダゾラム投与下の気管支鏡が有用であることが示された。現在前向き登録による遺伝子多型を考慮した鎮静剤使用下の気管支鏡についての臨床試験を計画している.プロトコール作成,IRB承認を経て実際の患者登録へ進む予定である.データベースからの後ろ向き研究は、高齢者の肺癌患者における気管支鏡の安全性、有用性を明らかにするために、今後さらに解析を進めて論文化を予定している。前向き登録試験はできるだけ早く患者登録を開始、終了し解析を進めて発表を行いたいと考えている。呼吸器内科学
区分線形カオス発生回路の制御とその情報通信への応用

近年盛んに研究されているカオスの制御において、カオスに潜在する不安定周期軌道に代表される多様な現象の解析、その安定化のための制御法の考案、およびこれらの情報通信の応用を目的として研究を行った。解析的アプローチを重視するため、特に区分線形系に対象を絞り、以下のような成果を得た。1)まず、ヒステリシス素子を含む3次元自律系カオス発生回路に着目し、そのカオス発生条件、基本分岐現象の理論を整理した。そして、カオスに潜在する不安定周期軌道(UPO)を、符号化して分類し、その系列を系統的に解析する手法を考案した。そして、パラメータを絞った場合について実際に計算して、UPOの種類、形状、数を解析的に明らかにした。2)所望のUPOを安定化するために、区分線形系の利点を生かして、カオス軌道がある線形領域の"わな"にはまった時のみ、所望UPOと被制御軌道との誤差をフィートドバックするOccasional Proportional Feedbeck法(OPF)を考案し、その動作と頑強性を理論的に明らかにした。なお、従来のOPFについては、このような理論的保証はなされていない。3)応用への第一歩として、OPFによる制御回路を実装し、それが理論どうりに動作することを実験で検証した。この回路では、素子値の設定は容易であり、一つのボリュームを調節するだけで様々なUPOを安定化して抽出できる。言い換えれば、このボリュームで、所望の時系列情報を取り出せる。さらに、このOPFを発展させ、カオスを同期させる回路も設計し、その実装に成功した。これは、本カオス発生回路を用いた人工ニューラルネットによる情報処理や、これによる秘匿通信系構成のための、重要な基本技術である。
可逆的光応答機能を有する縮合多環芳香族類およびキノン類の設計と合成

本研究では、芳香族化合物やキノン類の分子内にこみあいによる興味ある分子構造および電子構造の変化やそれに伴う特異な光原子価異性化反応の検討、ならびにその光異性化に基ずくフォトクロミック系の開発等を行なった。その結果、1、2、3位に嵩高い置換基を導入したナフトキノン、アントラキノンにおいて,可逆的な光ヘミ-ヂュワ-化が起こること、ならびにトリ-t-ブチルナフタセンキノンではナフタセンキノバレンとの間に可逆的な光原子価異性化が観測され、これらの反応系で新しいフォトフロミック系を構築することができた。一連のキノン類誘導体において特徴的なことは、対応する母体化合物の最長波長吸収帯がnπ型であるのに対し、光異性化に活性なキノンの誘導体の最長波長吸収帯はいずれも大きな分子吸光係数を示し、ππ遷移に対応しているものと考えられる。トリ-t-ブチルアントラキノンは凍結媒体中リン光が観測されるがそのスペクトル形態から最低励起三重項状態もππ性を強く帯びていることが分かった。これは、1、2-ジ-t-ブチルアントラキノンの吸収スペクトル及びリン光スペクトルが母体アントラキノンに類似していることと対照的である。ちなみに1、2-ジ-t-ブチルアントラキノンは光原子価異性化に十分なこみあいを有していると考えられるにもかかわらず、光照射で分子内水素引き抜きで開始される生成物のみを与え、分子価異性化は全く進行しない。一連の原子価異性化が、励起一重項から進行するのか三重項状態を経るのかは定かではないが、以上の結果はいずれの状態においても最低励起状態がππ性を帯びていることを示唆しており、キノン系化合物として珍しい芳香環π系での結合の組み換え反応が進行することが合理的に理解される。
日本手話の意味論と日本語との関連性

障害に対する諸政策の背景にあるさまざまな平等論について、応用倫理学的見地から、"What is in QOL?"というテーマで2002年10月23日「アジア太平洋障害者の10年最終記念大阪国際フォーラム」で発表を行った。このなかで、(1)効用の平等、(2)資源の平等、(3)自由の平等の内実と課題について取り上げた。その後、手話におけるリズムという現象を3つのパースベクティブにおいて検討した。その3つのパースベクティブとは、(1)視知覚、(2)運動学、(3)意味へのアクセスであり、最初の(1)において検討するために、手話者の手に磁気センサーをつけて、位置情報を観測するデータを取得する実験を行った。そのデータを速度変化の周期性をしらべる解析(FFT解析)にかけ、ネイティブの手話者と、非ネイティブの手話者において速度変化の周期性を比較検討した。その結果、視覚における速度変化に敏感な周波数が、ネイティブの手話者のデータにおいて多く見られることがわかった。この結果は手話の明瞭度にかかわる重要な知見につながる可能性があり、今後さらに詳しい解析を行う予定である。これらの結果と、リズムについての視点の整理を2003年9月にスイスで開催予定のEurospeech国際学会にフルペーパを投稿している。これらのデータをさらに詳細に検討することで、手話情報の適正さについて実証的検討が可能になると考えている。また、倫理学的知見を合わせて、手話者のニーズについての全体論的な検討を行うことが今後の課題である。手話の素性は、手の形・動き・位置・向きの4つからなるといわれているが、本研究では、手の動きの速度に注目し、ネイティブ手話者の手の運動速度の変化量の解析を行った。手の動きの早さが他の箇所より相対的に緩む緩速位置と、語句の統語関係から推定される統語境界との関係について解析を行った。具体的には、手話のプロソディ構造と、統語構造および意味構造との関連について調べるために、手話発話50例文の手の速度変化量データを使って、相対的緩速点と音韻および統語境界との適合率・再現率を算出した。適合率・再現率を算出する際に、統語構造と意味構造に関する音韻境界を定めるレベル1、レベル1の音韻境界をいくつかの規則の元に改変するレベル2、レベル2の音韻境界をさらに改変するレベル3に分け、統語構造からプロソディ構造への規則を段階的に組み込んだ。この手法により、レベル1からレベル3に上がるにつれ、適合率・再現率の値も高くなることが示された。また、自然な手話発話と比較するために、メトロノームに合わせて発話された手話データの解析も行い、この二つのデータの適合率・再現率の値の違いにいて明らかにした。この結果については、2004年5月に電子情報通信学会論文誌に投稿予定である。その結果について、コネチカット大学言語学部のHarry van der Hulst教授とディスカッションを行い、研究の成果をまとめ、来年9月に開催予定の国際学会TISLR8(Theoretical Issues in Sign Language Research)に要約を提出した。
プロスタグランジンAを基盤とした炎症特異的抗炎症剤の開発

NF-kBは様々な炎症性サイトカインにより活性化される転写因子で、炎症性病態に中心的な役割を果たしている。NF-kBは通常細胞質内でをの阻害タンパク質であるIkBと複合体を形成して不活性型で存在しているが、サイトカイン刺激に反応してIKKが活性化すると、IkBがリン酸化を受けて分解が誘導されNF-kBが核内に移行して機能すると考えられている。本研究ではNF-kB活性化経路を明らかにし、これら制御因子を阻害する新規抗炎症剤を開発する目的で行った。IKKを上流から活性化するNAKをバイトとして酵母two-hybrid法を行ったところ、NAKに結合する新たな因子NAP1を同定した。NAP1はNAKを活性化する機能を持ち、RNAi法を用いた実験からNAPはNAKを活性化することでTNF-α刺激によるアポトーシスに対して阻害効果を持つことが明らかとなった。さらにNAKあるいはIKKを標的とした新規阻害化合物を合成した。IKKが天然型PGAにより試験管内で阻害されることを利用して、PGA誘導体を多種類化学合成してIKKおよびNAKに対する阻害効果を測定した。IKKに対してはPGA1の15位の水酸基を脱水した15d-PGA1が非常に強い阻害効果を持ち、NAKに対してはIKKとは異なり15-dPGJ2のエステル体やモノエノン体も効果を示し、7-PGA1やent-7PGA1が強い阻害効果を示した。今後合成した化合物のRI標識体を用いてシード化合物の体内動態を調べるとともに、個体レベルでの炎症モデルを用いた解析を行う予定である。NF-kBは様々な炎症性サイトカイン刺激により活性化される転写因子で、炎症病態の発症と維持に大きな役割を果たしている。NF-kBの活性を効率よく阻害することは炎症反応の抑制に効果的であると考えられており、PGJあるいはAがNFkB活性化に必須なIKKの活性を特異的に阻害することが知られている。本研究では、1.NF-kB活性化経路の解明と2.PGAおよびJの合成アナログによるIKKの阻害と抗炎症効果を明らかにする目的で行った。IKKの活性化にはIKKをリン酸化する上流キナーゼが必要であるが、その1つであるNAKに結合し、活性化する新しい因子p45^<NAP>を同定した。p45^<NAP>は様々な組織に発現しており、NAKおよびIKKεに選択的に結合して活性化した。p45^<NAP>を強発現するとTNF-αに依存したNF-kBの活性化を増強した。さらにNAKはIKKリン酸化酵素としてのみならず、NF-kB p65のセリン536を直接リン酸化してその転写活性化能を調節していることが分かった。一方、PGA1およびJ1アナログを有機化学的に合成し、それらによるIKKおよびNAKの阻害活性を測定したところ、天然型PGA1に比較して数倍効果の強いアナログを合成する事に成功した。今後この構造機能相関をもとに、さらに強力なアナログを合成するとともに、これらを用いた培養細胞系あるいは生体内における抗炎症作用について解析していく予定である。NF-kBは通常細胞質内での阻害タンパク質であるIkBと複合体を形成して不活性型で存在しているが、サイトカイン刺激に反応してIKKが活性化すると、IkBがリン酸化を受けて分解が誘導されNF-kBが核内に移行して機能すると考えられている。

さらにNAKあるいはIKKを標的とした新規阻害化合物を合成した。IKKが天然型PGAにより試験管内で阻害されることを利用して、PGA誘導体を多種類化学合成してIKKおよびNAKに対する阻害効果を測定した。IKKに対してはPGA1の15位の水酸基を脱水した15d-PGA1が非常に強い阻害効果を持ち、NAKに対してはIKKとは異なり15-dPGJ2のエステル体やモノエノン体も効果を示し、7-PGA1やent-7PGA1が強い阻害効果を示した。今後合成した化合物のRI標識体を用いてシード化合物の体内動態を調べるとともに、個体レベルでの炎症モデルを用いた解析を行う予定である。
上皮細胞における膜インターフェイスとしての細胞間接着関連分子群

本研究では、上皮細胞間の接着を担う上皮細胞間接着装置であるアドヘレンスジャンクション(AJ)及びタイトジャンクション(TJ)を膜インターフェイスとして捉え、その領域を構築する分子群による上皮細胞の2つの特性(細胞密度依存的細胞増殖シグナルと物質透過性バリアー)について特に焦点をしぼり、システムとしての解析を目指した。1、AJにおける細胞接着シグナルから細胞増殖シグナルへの信号変換機構:当研究室にて近年同定した細胞増殖活性を有するRas結合性のあるAJ局在タンパク質IQGAP3のノックダウン上皮細胞株を用いたGene Chip解析と結合蛋白質の検索などを行った。IQGAP3に結合する可能性のある、細胞密度依存的に細胞間接着装置に濃縮する膜貫通タンパク質など複数の遺伝子を同定した。同時に、IQGAP3そのものの機能につき、ドメイン解析などを行った結果、機能的に重要なドメインを同定することができた。2、TJにおける信号変換によるバリアー制御機構:細胞間接着装置に存在するタンパク質のプロテオミクス解析から同定されたタンパク質として新規のProtein A, B(仮称)に注目し、ノックアウトマウスによる解析を行った。Protein Aは、TJに局在する1回膜貫通タンパク質で、2価イオンの透過性に低下が、Protein Bについては、AJに存在する4回膜貫通タンパク質で、電気生理学的な解析で大腸におけるバリアーが強固になっているという結果が得られた。本研究の目的とした2つのテーマを基盤として、膜インターフェイスのシステム解析をさらに発展させていくための基盤を築くことができた。本研究では、上皮細胞間接着装置であるアドヘレンスジャンクション(AJ)及びタイトジャンクション(TJ)を膜インタフェイスとして捉え、その領域を構築する分子群が決定すると考えられる上皮細胞の2つの性質(1)細胞密度依存的細胞増殖シグナルと(2)物質透過性バリアーについて特に焦点を当てて解析する。1)AJにおける細胞接着シグナルから細胞増殖シグナルへの信号変換機構の解析。これは、我々が最近同定した接触阻害シグナルに関わるマーリン結合AJ局在蛋白質のノックダウン上皮細胞株を用いたGene Chip解析から、本年度は特にこのマーリン結合蛋白質に結合する、細胞密度依存的に細胞間接着装置に濃縮する新規4回膜貫通蛋白質に焦点を当てた解析を行った。培養細胞を用いての細胞生物学的な解析を始めたばかりであるが、細胞接着による増殖阻害機構や、それが障害された結果としての癌細胞の理解に繋げたい。2)TJにおける信号変換によるバリアー制御機構の解析。これは我々が最近作製したTJ裏打ち蛋白質ZO-1/ZO-2を発現しない上皮細胞株を用いたGene Chip及びプロテオミクス解析によりTJ形成に関わる新規分子を同定し、TJ周辺におけるシグナル伝達とその調節について解析を進めるものである。本年度は、Gene Chipの解析結果から、その発現がZO-1/ZO-2の有無に大きく依存する392個の遺伝子を同定した。このうち、細胞間接着装置に存在するProtein A (tetraspanin familyに属する膜蛋白質。ZO-1/ZO-2を発現しない細胞での発現が親株細胞に比べ低下。E-cadherinと共局在。)やProtein B(1回膜貫通蛋白質。ZO-1/ZO-2を発現しない細胞での発現が親株細胞に比べ増加。E-Gadherinと共局在。)の機能解析を進めた。今後さらに他の蛋白質の解析も進めたい。
格子QCDによるB中間子およびK中間子の物理の数値的研究

K中間子のセミレプトニック崩壊は、小林・益川混合行列要素|Vus|の決定に適した過程であるが、実験で得られる崩壊率から|Vus|を求めるには、形状因子が理論的に精度良く求められている必要がある。これまでは、カイラル摂動論とクォーク模型に基づいた計算結果が用いられてきたが、格子QCDによる第一原理計算が望ましい。そこで我々はアップ・ダウンクォークの動的効果を取り入れた2フレーバーQCDの計算により、必要な形状因子を1%の精度で求めることを試みた。この計算は、以前、B中間子のセミレプトニック崩壊形状因子を計算する際に橋本たちフェルミ研究所のグループが用いた3点間数の2重比をとる方法を応用しているが、運動量に対する内挿が必要になる点が異なっている。我々の結果は統計誤差の範囲内で従来のカイラル摂動論の結果と一致しており、格子QCDで数パーセントの精密計算ができることを示した。しかしこれまでのシミュレーションはストレンジクォーク程度の重い質量領域で行われており、現実のクォーク質量に向けたカイラル極限による系統誤差が最も大きな不定性として残っていると思われる。この系統誤差を取り除くには現状より軽いクォーク質量でのシミュレーションが必要であり、将来の課題である。また、ストレンジクォークの質量をアップ・ダウンクォークの質量と同じにすることにより、π中間子の形状因子も求めることができる。これについても系統誤差の評価が最重要課題である。以上の結果は、格子理論の国際会議であるLATTICE2005、および素粒子原子核分野の国際会議PANIC05で発表された。論文は現在準備中である。アップ、ダウンクォークの動的な効果に加えてストレンジクォークの効果も取り込んだ3フレーバーQCDによるB, K中間子の物理量の計算を目指して、ゲージ配位の生成および軽いハドロン質量の計算を行った。今後、このゲージ配位を使ってセミレプトニック崩壊形状因子などの物理量を測るための基礎的な研究を行う予定である。また、陽子崩壊に寄与するハドロン行列要素の計算を行った。陽子崩壊は大統一理論の最も重要な帰結のひとつであり、B, K中間子の物理と同様に、標準模型を越える物理を探る上で大きな手がかりとなる過程である。陽子の寿命が実験的に観測できる範囲にあるかどうかを知ることは、大統一理論の模型を考える際に不可欠であり、そのためにはハドロン行列要素の信頼できる値が必要である。格子QCDは、このハドロン行列要素をQCDの第一原理から計算するほぼ唯一の方法であるが、これまでは有限の格子間隔での結果しかなく、連続極限に関する系統誤差を評価することができなかった。そこで今回は、いくつかの格子間隔でシミュレーションを実行することにより連続極限での値を求めた。これによって残された系統誤差はクエンチ近似による誤差だけとなった。この系統誤差を取り除くにはクォークの動的な効果を取りいれたシミュレーションが必要であり、これは次の課題である。この研究成果は、国際会議「LATTICE2003」(つくば、2003年7月)、基研研究会「素粒子物理学の進展」(京都、2003年7月)、日本物理学会2003年秋季大会(宮崎、2003年9月)で発表された。論文は現在投稿中である。Bクォークなどの重いクォークを含むハドロンの物理量を計算する手法として、Heavy Quark展開がある。格子QCDを用いて、この展開に現れる非摂動的なパラメータを計算した。直接計算の結果とハドロン質量から求めた間接的な結果を比較し、格子上でHeavy Quark展開が成り立っていることを確かめた。この結果はPhysical Review Dに掲載された。陽子崩壊に寄与するハドロン行列要素の計算を行った。

我々の結果は統計誤差の範囲内で従来のカイラル摂動論の結果と一致しており、格子QCDで数パーセントの精密計算ができることを示した。しかしこれまでのシミュレーションはストレンジクォーク程度の重い質量領域で行われており、現実のクォーク質量に向けたカイラル極限による系統誤差が最も大きな不定性として残っていると思われる。この系統誤差を取り除くには現状より軽いクォーク質量でのシミュレーションが必要であり、将来の課題である。また、ストレンジクォークの質量をアップ・ダウンクォークの質量と同じにすることにより、π中間子の形状因子も求めることができる。これについても系統誤差の評価が最重要課題である。以上の結果は、格子理論の国際会議であるLATTICE2005、および素粒子原子核分野の国際会議PANIC05で発表された。論文は現在準備中である。
精神分裂病の難治化(治療抵抗性,再発反復性)の機構についての生物学的研究

治療抵抗性分裂病について検討し以下の結果を得た。(1)我々が作成したManchester Scale(MS)の日本語版は評価者間信頼度、内的整合性、妥当性とも十分に高く有用な尺度であった。(2)難治性分裂病の診断基準としては、(i)ICD-10の精神分裂病の診断基準をみたす、(ii)今回の入院期間が2年以上、(iii)総合評価尺度で40点以下、(iv)MSの6項目(感情の平板化・不適切な感情、精神運動減退、妄想、幻覚、滅裂思考、寡言・無言)のうち3項目以上が重度以上、が得られた。(3)罹病期間の長期化にともなって、滅裂思考は独立した症状から陰性症状を構成する症状に変化し、不安・抑うつと幻覚・妄想は同一の症状群から独立した症状群に変化した。(4)難治性分裂病は陰性症状だけでなく陽性症状も重症であり、多量の抗精神病薬が投与されているにもかかわらず、精神症状が改善しにくい薬物抵抗性の患者群であった。(5)治療抵抗性分裂病患者では、入院治療によっても陽性症状の改善が不十分であり、血漿HVA、MHPC濃度の低下が生じなかった。(6)精神分裂病入院患者における血液・生化学的検査での異常値の発生頻度は高く、原因薬物についても興味ある結果が得られた。(7)精神科領域でも薬剤性無顆粒球症は決してまれなものではなく、治療には原因薬剤の中止と顆粒球コロニー形成刺激因子(lenograstim)注射が有効であった。(8)英国における実際の症例に基づいて、難治性精神病の司法精神医学的側面について検討した。再発反復性分裂病について検討し以下の結果を得た。(1)抗精神病薬減量の過程では、心理・社会的ストレスよりも減量そのものが精神分裂病の再発に対して重要な役割を果たした。不安抑うつ得点が増加した場合や血漿MHPG濃度が高値を示す場合には、抗精神病薬の減量が再発に結びつく可能性が強かった。(2)退院時の生物学的指標の一部が精神分裂病の退院後1年間の再発の有無と関連していた。(3)持効性抗精神病薬により精神分裂病の再発・再入院が明かに減少したが、適応機能に対しては明瞭な影響はなかった。I.難治性(治療抵抗性)精神分裂病についての臨床的・生物学的研究(1)多数の精神分裂病患者を対象にして精神症状を評価するために有用なManchester Scale日本語版を作成し、それが信頼性、妥当性ともに高い評価尺度であることを報告した。(2)精神分裂病の入院患者を対象に難治性精神分裂病の診断基準を作成し、精神症状・行動評価と薬物療法を検討し、難治分裂病は陰性症状だけではなく陽性症状も重症な治療抵抗性の患者群であることを報告した。(3)治療抵抗性の陽性症状の背景には抗精神病薬に対する反応性の特徴があり、薬物療法によっても陽性症状の改善が不十分であり、かつ血漿HVA,MHPG濃度の低下が生じないことを報告した。(4)罹病期間による精神症状構成の変遷についても検討し、罹病期間10年未満では幻覚妄想と不安抑うつが同時に出現するが、30年以上では両者の関連が無くなることを発表した。

(5)精神分裂病の全入院患者を対象にして血液生化学的所見について検討し、副作用の発現頻度がこれまでの報告に比較して高いことを発表した。(6)向精神薬による薬剤性無顆粒球症3例とそれらに対する有効な治療法、特に顆粒球コロニー形成刺激因子(レノグラスチム)による治療について報告した。II.難治性(再発反復性)精神分裂病についての臨床的・生物学的研究(1)薬物減量過程における再発についてprospectiveに検討し、不安抑うつが強い場合や血漿中MHPG濃度が高値を示す場合には、薬物を減量すると再発する可能性があることを報告した。(2)持効性抗精神病薬の精神分裂病の経過と転帰に対する影響を検討し、同薬剤には明らかな再発・再入院の予防効果があることを発表した。(3)精神分裂病患者について退院時に精神症状、薬物関連指標および生物学的指標を測定し、それらと退院後1年間の経過と転帰の関連を検討し、予後を予測しうるいくつかの指標について報告した。退院時に精神症状評価と生物学的指標測定を実施し、その後1年間の経過・転帰を調査し、どの指標が予後予測に有効か検討した。対象は国立精神・神経センター武蔵病院の男子閉鎖病棟を退院した精神分裂病(DSM-IIIR)患者114例のうち経過・転帰の判明した81-86例である。退院時に精神症状評価(BPRS)と生物学的指標(抗精神病薬投与量と血漿HVA、MHPG、prolactin、cortisol濃度)測定を実施した。退院後1年間の経過は、再発の有無、再入院の有無、経過様式(ICD-1)、退院1年後の転帰は、主病像(ICD-10)、総合評価尺度(GAS)、転帰(林・秋元)を調査した。対象患者は平均年齢32歳、平均罹病期間10年、今回の入院期間の平均220日であった。発病前の状態、発病時の状態、今回入院までの経過は予後予測に有効でなかった。退院時の主病像、転帰と退院1年後の主病像、転帰との間にはそれぞれ有意な関連が認められ、退院時の状態は予後予測に有効であった。入院前1年間および退院時のGAS得点と退院後1年間の経過様式、退院1年後の主病像、転帰との間にはそれぞれ有意な関連が認められ、退院時の状態は予後予測に有効であった。入院前1年間および退院時のGAS得点と退院後1年間の経過様式、退院1年後の主病像、転帰との間には有意な関連が認められ、入院前1年間のGASの最高レベル、退院時GAS得点は予後予測に有効であった。退院時の陽性症状系列の症状(陽性症状、妄想性対人障害)、BPRS総得点の高得点は不良な経過の予測に有効であった。退院時の陽性症状系列の症状、陰性症状、BPRS総得点の高得点は不良な転帰の予測に有効であった。退院時の抗精神薬投与量と血漿cortisol濃度は経過・転帰の予測に有効であり、両者が高値を示すものでは精神病症状が持続する可能性が大きく、転帰が悪い可能性が大きいと考えられた。退院時の抗精神病薬投与量、血漿cortisol濃度は予後予測に有効な退院時のBPRS総得点、陽性症状、陰性症状などと有意な正の相関を示したため、予後予測に有効となったと考えられた。我々は難治性精神分裂病、すなわち治療抵抗性および再発反復性の精神分裂病の病態解明を目的に研究している。治療抵抗性分裂病が発病時の状態、経過と転帰に特徴のある一つの亜型である可能性が強いでの、今年度は入院患者を対象に血液生科学的所見について検討し、治療抵抗性分裂病の生物学的特徴について検討した。
アメリカの大学における教師教育改革の実証的研究

本研究は「高い適格性を持つ教師(Highly Quality Teachers)」を確保するためにアメリカの大学は教師教育においてどのような改革を進めているのか、その実態と評価を明らかにすることを目的とした。ウィスコンシン州立大学を事例にして以下の事項を分析・評価した。(1)教員養成のカリキュラムと「修了認定の学生評価」の実態と効果(2)「教員免許の更新」に際して各教員が大学で行う「単位取得(6単位)」と「職能成長計画」に対する大学の支援体制(3)他州の大学との比較の上で、ウィスコンシン州立大学の教員養成と研修への支援体制を総合評価した。「高い適格性を持つ教師(Highly Qualified Teachers)」を確保するためにアメリカの大学は教師教育においてどのような改革を進めているのか、本研究ではウィスコンシン州立大学を事例にして調査を進めてきた。特に(1)教員養成のための教育課程の運営体制と(2)現職教員に対する免許更新に伴う「職能開発計画(Professional Development Plan)」の支援事業に注目してきたが、今年度は昨年度の調査で明らかになった連邦政府による集権化政策としての「Race to the TOP(RTTP)」とNCLB法の下での生徒の成績達成義務の「猶予(Waiver)」がウィスコンシン州内の教師教育にもたらした影響について、平成25年9月2日-5日の日程で調査を進めた。学部での教員養成については、特に2014年度より州内全ての教員養成機関で導入されるTPA(Teaching Performance Assessment)の実験的導入の影響に関して、学部教員の理解をインタビュー調査すると同時に、州法ACT166の下での教職課程修了生に対する「TPAの成績結果も含めた情報開示」の要件について、大学側としてどのように理解しているのか、学生の個人情報保護面に問題はないのかなど質問調査を行った。その結果、情報保護については学生の個人を特定できるような情報は公開しておらず、州法の情報保護規定に沿って実施していること、他校との成績比較は確かに不安だが、入学者・在学生に対して、大学の教育の質を証明する機会となるのでそれほど問題視されていないことが分かった。現職教員の研修では、州法ACT166による新たな現職教職員評価制度の導入が大学内の教師教育に与える影響について、テストデータの信頼性の問題等もあり、現状による導入には賛成できないとしている。以上のことが明らかになった。本研究の目的は、「高い適格性を持つ教師(Highly Qualified Teachers)」を確保するためにアメリカの大学は教師教育においてどのような改革を進めているのか、その実態と評価を明らかにすることである。ウィスコンシン州立大学を事例にして、(1)「教員養成のカリキュラム」と「修了認定の学生評価」の実態と効果(2)「教員免許の更新」に際して各教員が大学で行う「単位取得(約6単位)」と現場教員と大学教員による評価」(3)他州と比較つつ、米国の大学の「教員養成」と「現職教育」の適切性を評価することを目標とした。今年度は第1の課題である「教員養成カリキュラム」の実態を明らかにすべく、課程修了認定の「学生評価」の基準設定と評価の導入効果について、ウィスコンシン州立大学ミルウォーキー校の教員を対象にインタビュー調査を行った(平成24年9月35日実施)。その結果当大学では、州の「ウィスコンシン州教員スタンダード(10 Wisconsin Teacher Standards)」を元に独自の「ウィスコンシン州立大学ミルウォーキー校スタンダード」を設定し、スタンダード到達を目指したカリキュラムを編成して各学期に大学の授業と教育実習を交えた教育実践を積みながら、Eポートフォリオによる1指導案2授業の省察3生徒の作品など記録を元に現場教育実践の評価を蓄積していく。修了認定の評価としては、現在州主導で導入段階にあるTPA(Teaching Performance Assessment)により、学生の授業実践をビデオ撮影によって第3者が評価する方向で進められている。各教科と教職に関する専門知識の修得は、全米レベルの「プラキシス(Praxis 1・2)」によって評価されているが、学生評価は州主導の「効果的な指導のできる教員」の政策下に展開される。「高い適格性を持つ教師(Highly Qualified Teachers)」を確保するためにアメリカの大学はどの様な教育改革を進めているのか、本研究ではウィスコンシン州立大学を事例にして調査を進めてきた。特に(1)教員養成のために教育課程の運営体制と(2)現職教員に対する免許更新に伴う「職能開発計画(Professional Development Plan)」の支援事業に注目してきた。教育学平成25年度は「研究の目的」のうち、第1の「教員養成の教育課程改革の実態」について、特に平成26年度より本格的に導入される学生を対象とした指導評価制度(Teaching Performance Test)と学生の成績公開についてその運営の実態が明らかになった。第2の「現職教職員の評価制度」については、生徒のテスト成績を教員評価の50%の評価項目とすることに関して、特に教員組合と州教育行政局の間でどのような合意形成があったのかを中心に調査を進めることができた。

これらの調査結果については、平成25年9月に実施された日本教師教育学会大会と、平成25年10月の教育行政学会大会の自由研究の部で発表を行った。大会会場でいただいた講評をもとにさらに検索をすすめ、発表内容を投稿論文にする予定である。さらに、平成26年3月には、ウィスコンシン州立大学より教師教育学科の教授を招聘して「日米教師教育改革シンポジウム」を開催して米国の教師教育改革を題材とする講演会を行った。平成24年度は、研究目的の第1課題である「ウィスコンシン州立大学の教員養成の教育カリキュラムの実態」に関してほぼすべての目標を明らかにすることができた。ウィスコンシン州立大学ミルウォーキー校の教員に対してインタビュー調査を実施した結果、当大学の教員養成の理念と教育スタンダードの構築の過程と教育実践、さらに学生評価の改革の実態が明らかになった。特に、2014年より州全域で導入される、教員養成機関の学生評価としてのTPA(Teaching Performance Assessment)は、カリフォルニア州のピアソン社が開発した評価方法で既に他州で導入が進んでいるが、同州では実験段階である。TPAをはじめとする新たな教員養成システムの枠組みは理解できたが、実際に教員側にどのように受けいれられているのか、今後の調査が必要である。第2の課題としての「現職教員の研修」に関しては、「教員免許状更新」のための「プロフェッショナル・ディベロップメントプラン(PDP)」をはじめとする、「リーディングプログラム」などの研修について実態を把握したものの、新たに2014年より州主導で導入される「効果的な指導のできる教員(Educator Effectiveness)」の下でどのような研修体制に変更されるのか、さらなる調査が必要である。平成26年度はこの2年間の調査研究を総括し、「ウィスコンシン州の教師教育改革」の調査結果を報告集にまとめたい。また、大学研究機関との連携体制を通して連邦政府の集権化政策のもとで進められてきた教師教育改革の現状を、州立大学の学生や教職員たちはどのように受け止めているのか、現地の学生と教職員を対象にしてアンケート調査を実施する予定である。さらに調査内容については投稿論文等で講評をいただき、結果を論文化して公表できるようにしたい。日本教育学会、教師教育学会でも内容を発表する予定である。また、平成27年の2月27日に開催予定のアメリカ教師教育学会にも「米国・日本の教師教育改革」の比較的視点ということで発表にエントリーしたい。平成24年度はウィスコンシン州立大学ミルウォーキー校の「教員養成」に関して調査を行ったが、平成25年度以降は同大学の現職教育としての教員研修の実施に関する調査を進める。
方解石成長ステップでのD-,L-アミノ酸の選択吸着メカニズムの解明

1)アスパラギン酸添加によるステップ移動速度変化の測定昨年度までに得たアスパラギン酸添加条件での方解石成長速度の測定結果が、3回のreviseを経てCrystal Growth & Design誌こ掲載された。同内容について、第17回American Conference on Crystal Growth and Epitaxyにて招待講演の依頼を受け、2009年8月に発表予定である。また、2008年度黒田チカ賞(東北大学青葉理学振興会)を受賞した。2)蛍光ラベル化アミノ酸を用いた1分子挙動観察昨年度までに確立した方法で蛍光ラペル化Lアスパラギン酸(F-LAsp、以下略称を用いる)を合成し、これを用いて方解石表面における1分子挙動観察を行い、成功した。これは、無機結晶表面における不純物の挙動を、光学的手法によって1分子単位で直接観察した初めての例である。得られたデータの詳細な解析により、以下の点が明らかになった。(1)F-LAspの方解石表面における滞在時間・吸着領域を直接視覚化した結果、F-LAspは結晶表面のステップフロントに約0.32秒、キンクには1.2秒以上滞在し、一定時間後に脱離する。(2)F-LAspは、ステップフロントおよびキンクで選択吸着をし、方位によってF-LAspの平均滞在時間が異なることを示した。これにより、本研究で当初目的にしていたD-,L-アミノ酸の選択吸着メカニズム解明に向けて、目標として掲げていた項目はほぼ達成された。同内容は、NCCG-38にて講演奨励賞(日本結晶成長学会)を受賞した。(1)アスパラギン酸添加によるステップ移動速度変化の測定の測定位相シフト干渉計とその場観察セルを用いて、アスパラギン酸を添加した系における方解石ステップ移動速度の絶対速度の測定を行った。その結果、方解石の低過飽和領域において、アスパラギン酸は方解石の成長速度を促進し、高過飽和領域においては方解石の成長を抑制する事が明らかになった。また、二つの方向で促進量には異方性がある事が確認された。(2)アスパラギン酸添加条件における方解石界面張力の測定航空機を用いた微小重力実験により、pureな条件とアスパラギン酸添加条件における方解石の核形成待ち時間の過飽和度依存性を測定し、そこから方解石の界面張力を求めた。界面張力は、結晶の成長速度に直接関係する重要なパラメータの一つである。その結果、pureな系では界面張力γ=162mJ/m^2であるのに対し、アスパラギン酸添加条件では界面張力γ=126mJ/m^2となり、アスパラギン酸が方解石の界面張力を低下させること分かった。これは、位相シフト干渉計によって明らかになった、アスパラギン酸が方解石の成長速度を促進させるという結果と整合的である。(3)蛍光ラベル化アミノ酸の合成と、蛍光ラベル化アミノ酸が方解石に及ぼす影響蛍光ラベル化アミノ酸を用いた1分子挙動観察に向け、蛍光ラベル化アスパラギン酸を合成した。これまで行われてきたタンパク質の蛍光ラベル化とは異なり、アスパラギン酸の場合には、目的の蛍光ラベル化アスパラギン酸(TRTC-Asp)と、目的物ではない加水分解物(TRITC hydrolysate)力弐ほぼ同量得られてしまう。そこで、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)を用いて目的物の分取条件を調べて分取を試み、成功した。現在、この蛍光ラベル化アスパラギン酸を実際に用いた1分子挙動観察が進行中である。(1)アスパラギン酸添加によるステップ移動速度変化の測定昨年度までに得たアスパラギン酸添加条件での方解石成長速度の測定結果をまとめ、アメリカ合衆国ヒューストン大学での議論を行い、アスパラギン酸が方解石成長に及ぼす影響について新たなモデルを構築した。このモデルにより、不斉吸着が起こりうる環境に制限を与えることに成功した。なお、これらの結果はCrystal Growth & Design誌にReviseして再投稿中である。(2)蛍光ラベル化アミノ酸を用いた1分子挙動観察昨年度までに確立した方法で蛍光ラベル化Lアスパラギン酸(TR-LAsp以下、略称を用いる)を合成し、これを用いて方解石表面における1分子挙動観察を行い、成功した。本研究で当初目的にしていた観察事象は以下に述べる2点であった。今年度の観察により、これらの目的はほぼ達成され、国内外の学会にて成果を発表した。B)TR-LAspの方解石表面における滞在時間を測定し、この吸着物理的な弱い吸着なのか、化学的な強い吸着(結合)なのかを確認する。

得られたデータの詳細な解析により、以下の点が明らかになった。(1)F-LAspの方解石表面における滞在時間・吸着領域を直接視覚化した結果、F-LAspは結晶表面のステップフロントに約0.32秒、キンクには1.2秒以上滞在し、一定時間後に脱離する。(2)F-LAspは、ステップフロントおよびキンクで選択吸着をし、方位によってF-LAspの平均滞在時間が異なることを示した。これにより、本研究で当初目的にしていたD-,L-アミノ酸の選択吸着メカニズム解明に向けて、目標として掲げていた項目はほぼ達成された。同内容は、NCCG-38にて講演奨励賞(日本結晶成長学会)を受賞した。
副腎皮質ホルモンによる視床下部一酸化炭素合成酵素遺伝子発現調節についての検討

一酸化窒素(NO)は生体内では、L-アルギニンを基質としてNO合成酵素(NOS)により産生される。神経型NOSは、自律神経系と内分泌系の統合部位である視床下部室傍核(PVN)および視策上核(SON)に多く発現している。一方、NOと同じモノオキシドであるCOもまた脳内で逆行性伝達物質として働いている可能性が報告されている。COの合成酵素はヘムをビリベルジンに変換するヘムオキシゲナーゼ(HO)-1,-2である。HO-2は脳内に高濃度で存在し、視床下部にも発現している。今回我々は、In situ hybridization法を用いて、ラット視床下部における神経型NOSおよびHO-2遺伝子発現の変化について、高張食塩水負荷後または副腎摘除後で検討した。実験にはウイスター系雄ラット(200-250g)を用い、2%高張食塩水を給水ボトルで与えた群(n=6)と水道水を与えたコントロール群(n=6)および両側副腎摘除群(n=6)とSham手術群(n=6)の4群を作成した。各群ともに5日後に断頭して、脳を取り出しドライアイス上で凍結した。クリオスタットを用いて12μmの凍結切片を作成し、固定、脱水および脱脂後、RI(^<35>S)標識した合成オリゴヌクレオチドプローブ(神経型NOS、HO-2およびCRH)で一晩ハイブリダイゼーションした。洗浄・乾燥後、高感度フイルムに露光した。その結果、神経型NOSmRNAは、高張食塩水負荷群で、PVN・SONにおいて著明に増加したが、副腎摘除群では変化なかった。HO-2mRNAは、高張食塩水負荷群および副腎摘除群でPVNにおいて増加傾向が見られた。CRHmRNAは、副腎摘除群のPVNの小細胞群で著明に増加した。したがって、視床下部においてNOは、バゾプレッシン系を介した体液調節に、COは浸透圧調節および視床下部-下垂体-副腎系に関与していることが示唆された。
サウディアラビア王国におけるイスラーム政治の特質

自分の特別研究員としての活動期間は半年しかなかったため、本来目標としていた計画達成のための準備を行う段階で終わったが、以下のような活動を行った。短期間ではあったが、今後につながる研究活動を行うことができたと考えられる。(1)学会や研究会にて以下のような活動を行った。・サウディアラビア王国の建国期における支配基盤について中東学会で報告を行った。(2002年5月第18回日本中東学会『サウディアラビア王国の国家形成と支配基盤の史的変動』於東京)・サウディアラビアの現代政治経済に関する国内の専門家と意見交換のため、研究会で発表を行った。(2002年6月エネルギー総合推進委員会(CEPP)にて『サウディアラビアの政治変動:インタレストグループの視点から』於東京)・現在の中東国際情勢の見通しを題材に取りながら、国際政治学と中東地域研究の双方の分析視覚の間の接点をさぐる発表を行った。(東京大学東洋文化研究所で開催されているAsian Seminar、2002年9月『現在の中東情勢:サウディアラビア研究の視点から』)(2)サウディアラビア政治の変化を理論づけるために必要とされる比較政治学の成果を収集する点で一定の研究を進めることができた。(3)2002年8月の現地調査では、オスマン帝国の側からの歴史的視点を得ることによって、サウード家・ワッハーブ主義複合支配の政治的歴史的意義を確認できた。(4)なお2002年7月から9月までは参議院第一調査室の客員調査員として、国際問題に関する調査(タイトル:文明間の対話)で助言を行った。この活動では、イスラーム政治や文明間の対話について、現在の日本でどのような研究が必要とされているのか問題意識を得ることができた。
桂離宮庭園景観の情報化に関する研究

代表的日本庭園である桂離宮庭園を対象に景観シミュレーションを中心とした情報化の手法について研究し、以下の成果を得た。1.高木2382本、低木1093本を毎木調査結果を用いてデータベースを作成し、AMAP(CIRAD製、IRIS/VGXで稼働)を用いてモデリングし、建築物はArchitrion II(Macintosh Quadra 700で稼働)を用いてモデリングし、遠景の西山も含めて地形データを作成し、これらを統合した景観シミュレータによってきわめてリアリティの高い庭園景観予測画像を生成することを可能とした。これを応用して、現在、問題となっている工事中の道路に関連した庭園景観阻害についても詳しい検討をすることができた。2.音環境の庭園景観に及ぼす影響の重要性に鑑み、桂離宮庭園内の等価騒音レベルの分布を明かにし、鼓の滝の音質、可聴範囲について考察した。上記シミュレータによる動画に滝音を加えたQuickTime Movieを作成し、景観シミュレーションをリアリティを増すことができた。3.本庭園の庭石の石質について調査し、そのデータベースを作成した。4.本庭園の池の形、樹木と庭石および庭園建築の分布などのデザイン諸要素について調査し、桂離宮をはじめ日本庭園全般のデザインにフラクタル性が内包されていることを明らかにした。5.にこれまでの成果が特にCG画像や音情報などを含んでいるため、研究成果の発表としてデジタルデータによるマルチメディア出版を行なった。日本を代表する庭園である桂離宮庭園景観の情報化手法の研究ならびに地形、樹木、建築物の形状のモデリングを行い、景観シミュレーションを行った。1)庭園景観の維持管理にとってきわめて重要な樹木を中心とした植生管理に資するため、現在の樹木、約3800本の毎木調査結果のうち、高木については平面図上の座標値、樹種、樹高、枝張、胸高直径、生け垣を除く低木については平面図上の座標値、樹種、樹高、枝張の機械可読化を行った。2)世界で最も優れていると思われる樹木3次元形状モデリング・レンダリング・ソフトウエアであると思われるAMAPで樹種ごとにモデリングし、また、このソフトウエアの景観構成樹木ファイルに毎木調査結果を変換するプログラムを開発した。3)建築物はアーキトリオン2を用いてMacintosh Quadra700上でモデリングし、DXFファイルに変換して、Iris VGX(Silicon Graphics)上で走るAMAPの景観構成ファイルに合成した。モデリングした建造物は御殿、松琴亭などすべての建築物と、多くの橋である。4)地形は等高線図のランダムサンプリングデータから、1mメッシュのDTMを作成し、レンダリングにおけるコントロールポイントとした。5)石については、その3次元形状の効率的なモデリングのためのツール作成の検討を行った。6)桂離宮植生景観シミュレータを用いて2、3の出力を行った結果、細部に問題はあるものの、非常にリアリティの高い画像が得られた。桂離宮庭園に存在する3千本を超える樹木のデータベースを作成し、そのデータベースを植物モデリング・可視化ソフトウェアであるAMAPのデータファイル(シーンファイル)に変換するプログラムを開発した。これによって、植生景観の骨格をモデリングできた。また、庭園建築物を3次元モデリングして植生景観に加え、さらに江戸時代に存在したとされる朱塗りの大橋のプロトタイプも加えて桂離宮庭園植生景観シュミレータを構築した。これによって、自在な視点からの景観を1280x1024ピクセルのフルカラー画像やさらに立体視画像で予測することができ、庭園外部建造物による景観破壊や庭園内の樹木密度の景観に及ぼす影響、通常は見にくい視点からの景観などが検討できることが明らかとなった。この成果は歴史的日本庭園を取り扱った、世界初の本格的コンピュータ・グラフィックスである。また、全庭石(護岸石組・景石809個、飛石1781個、延段1429個)について石質調査を行った結果、護岸石組・景石では有馬層群の熔結凝灰岩および丹波層群のチャートが、飛石では花崗岩と熔結凝灰岩が、延段では花崗岩が、それぞれ40%前後を占めていることが明らかとなった。