hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチファイバ型波長多重ネットワークの方式構成に関する研究

1.マルチファイバ型波長多重リングネットワークの構成法マルチファイバ型波長多重ネットワークは,構成が単純な波長のアッド回路を用いて大容量のネットワークを実現可能である。しかし,ファイバ数が増加する問題があるため,双方向伝送技術を適用してファイバ数を半減させる方式を検討してきた。今年度,新たに得られた研究成果を以下に示す。(1)レーリー後方散乱によるパワーペナルティの計算方法に関して,振幅分布を用いて導出する従来方法に代えて,ガウス性雑音を仮定した近似計算方法を提案した。この結果,パワーペナルティの計算が高速かつ容易に実現可能となった。また,近似精度も問題ないことを両者の計算結果の比較から明らかにした。(2)レーリー後方散乱雑音を抑圧するため,光エッジフィルタを挿入する方式を提案した。ただし,エッジフィルタの遮断特性が緩やかな場合はガードバンドが必要となり,波長効率が劣化する。この問題に対して,同一波長の割り当て位置にオフセットを与える方式を考案した。この結果,エッジフィルタの遮断特性に拘らず,100%の波長効率を実現した。2.マルチファイバ型波長多重ネットワークにおける波長割り当て方法前年度までに理論解析で明らかにした,波長間の干渉による非線形雑音を最小とする波長割り当て方法について,光ネットワークシミュレータを用いて実際のネットワーク環境での伝送特性を解析した。ノード数を416,波長数を432,伝送距離(DSFファイバ)を40km500kmの範囲でモデルを構築し,Q値による伝送特性の評価した。この結果,本研究で得られた最適な波長配置を採用した場合,最大で約2倍のQ値が得られることを明らかにした。今年度の具体的な実績を以下にまとめて示す。1.マルチファイバ型波長多重リングネットワークの構成法大容量化の要求が高まっている大都市のバックボーンネットワーク(MAN)へマルチファイバ型波長多重ネットワークを適用する場合,ファイバ数が増加する問題がある。そこで,双方向伝送技術を用いた改良を試みた。検討の結果,以下の点を明らかにした。(1)双方向伝送技術の適用により,従来構成と同等のファイバ数で実現できることを明らかにした。(2)双方向の波長アッド・ドロップ回路の構成を考案した。また,波長割り当て時のブロッキング確率を計算し,従来方式より1桁以上の改善が可能なことを明らかにした。(3)レーリー後方散乱によるパワーペナルティの計算より,同一波長を双方向伝送可能なことを明らかにした。以上のそれぞれの結果について,3つの国際会議に論文を投稿した。また,1件の特許申請を準備中である。2.マルチファイバ型波長多重ネットワークにおける波長割り当て方法マルチファイバ型波長多重ネットワークでは波長割り当ての自由度が大きいため,波長間の干渉による非線形雑音を最小とする波長割り当てが存在する。一例として,分散シフトファイバにおける四光波混合雑音を最小とする波長割り当てを理論計算により求め,従来方式より雑音レベルが約10dB小さくなることを明らかにした。この結果については次項の論文に掲載された。また,シミュレータによる詳細な計算を実行中であり,来年度に4件の研究報告を予定している。3.マルチファイバ型波長多重ネットワーク構成原理のアピールと国際共同研究の準備ヨーロッパにおける光ネットワークの研究拠点の1つであるウィーン工科大学を,文部科学省の在外研究員(短期)として訪問して筆者らの研究成果をアピールした。また,将来の国際共同研究に向けて準備を進めることで合意した。

(1)レーリー後方散乱によるパワーペナルティの計算方法に関して,振幅分布を用いて導出する従来方法に代えて,ガウス性雑音を仮定した近似計算方法を提案した。この結果,パワーペナルティの計算が高速かつ容易に実現可能となった。また,近似精度も問題ないことを両者の計算結果の比較から明らかにした。(2)レーリー後方散乱雑音を抑圧するため,光エッジフィルタを挿入する方式を提案した。ただし,エッジフィルタの遮断特性が緩やかな場合はガードバンドが必要となり,波長効率が劣化する。この間題に対して,同一波長の割り当て位置にオフセットを与える方式を考案した。この結果,エッジフィルタの遮断特性に拘らず,100%の波長効率を実現した。2.マルチファイバ型波長多重ネットワークにおける波長割り当て方法前年度までに理論解析で明らかにした,波長間の干渉による非線形雑音を最小とする波長割り当て方法について,光ネットワークシミュレータを用いて実際のネットワーク環境での伝送特性を解析した。ノード数を416,波長数を432,伝送距離(DSFファイバ)を40km500kmの範囲でモデルを構築し,Q値による伝送特性の評価した。この結果,本研究で得られた最適な波長配置を採用した場合,最大で約2倍のQ値が得られることを明らかにした。
マイクロエマルション法を用いる担持金属触媒のナノ構造制御

バイモダル触媒担体は大,小二種類の細孔径を同時に有するバイモダル担体である。大きな細孔は反応ガスの触媒粒子内拡散と,生成物の触媒外部への拡散を促進し,小さな細孔は高比表面積と担持される金属粒子の高分散状態を維持する。従来のバイモダル担体の調製法は一、二種類の金属酸化物担体の調製に限定されており、任意な金属酸化物に適用できる汎用調製法が望まれている。しかも従来の方法ではマクロポアのサイズが大きすぎて、バイモダル効果が低下する傾向があり、一部の調製法では王水など環境に不利な試薬を使っている。我々が開発した方法は決まったサイズのマクロポアの中でミクロポアを形成する方法であり、使われるゾルも水溶液かアルコール溶液である。しかもマクロポアの材料とミクロポアの材料が異なっても調製可能である。マクロポアを有するシリカゲルにシリカゾルを導入し、シリカのみのバイモダル触媒担体を調製し、コバルトを担持させた。液相FT反応ではバイモダル触媒の優位を確認した。シリカゾルの代わりにジルコニアゾル或いはアルミナpolymer complex solutionを用いて、ヘテロ構造を併有するシリカージルコニア、また、シリカーアルミナのバイモダル担体を調製し、コバルト担持後、FT反応では極めて高い活性を実現した。その原因はバイモダルの空間効果以外、FT反応の助触媒であるジルコニア、また担持金属の分散度が向上できるアルミナも反応に大きく貢献したと考えられる。触媒の構造特性と金属粒子径の差異を調べるため、物理吸着と化学吸着、XRD、FT-IR、TPR等の触媒キャラクタリゼーションを行った。触媒の拡散効率のシミュレーションを行った。第一段階として、マクロポアを有するシリカゲルにシリカゾルを導入し、シリカのみのバイモダル触媒担体を調製し、コバルトを担持させた。第二段階としてシリカゾルの代わりにジルコニアゾル或いはアルミナpolymer complex solutionを用いて、ヘテロ構造を併有するシリカ-ジルコニア、また、シリカ-アルミナのバイモダル担体を調製し、コバルト担持後、FT反応では極めて高い活性を実現した。
インクルーシブ教育システム構築のための「自立活動」における音楽カリキュラム開発

本研究では、特別支援学級の児童生徒が支援の対象者としてのみとらえられるのではなく、自身のもつ音楽性や豊かな感性を開花させ、主体的に学習活動に関わり、音楽を通して特別支援学級外の人々や事物と関わるための基盤となる「自立活動」の音楽カリキュラムを開発・検証することを目的としている。その際に音楽療法的な視点や手法を活用する。30年度は、1)25年度から継続している中学校特別支援学校での「自立活動」における音楽療法的な視点を取り入れた活動(以下、「音楽の時間」)の実施、2)「音楽の時間」における特別支援学級担任(以下,担任)と大学教員の協働と,それによる対象生徒の変容過程について国際学会(UNICEF and Hanoi National University of Education)で発表および論文の投稿、に取り組んだ。1)「音楽の時間」では、例年と同様に生徒の関心や学校生活に関連付けた活動を考案・実施した。また今年度は生徒たちと地元の民話をもとに創作音楽劇を考案し、文化祭で発表した。2)国際学会の発表では、担任と協働で行った音楽療法的活動を事例とし1この活動における対象生徒の変容過程と2担任および大学教員の対象生徒に対する解釈を検討した上で、大学と地域の学校が連携して特別支援教育の実践研究をすすめることの意義と課題の解明を目的とした。その結果、1音楽療法的活動によって、対象生徒の心身の解放や自己表現の試みが生まれ、活動の有効性が確認できたこと、2その背景には、担任の特別支援教育の実践家としての専門性と大学教員が持ち込む音楽療法的視点という新しい知が掛け合わされ、総合的な知見が生み出されていたことが明らかになった。一方,今後の課題としては,客観的指標を含めたアセスメント及び授業評価の方法を探求することが挙げられた。30年度の研究状況について、(3)「やや遅れている」と自己評価する理由として,今年度実施予定であった質問紙調査を次年度に変更したことである。そのための予算を次年度に回している。その他については,「音楽の時間」の総実施回数は例年と同様であるが,新たに地元の民話をもとにした創作音楽劇の考案と文化祭での発表というプロジェクトに取り組んだ。また「音楽の時間」の取り組みについて国際学会にて発表1件及び冊子論文1点を行い,自立活動である「音楽の時間」の構造を整理するとともに,他職種との連携の意義について論じた。31年度は、以下の3点の研究に取り組む。第1に、「音楽の時間」を継続し、データベース化の作業も引き続き行う。また,昨年度から開始したプロジェクト型の取り組みも継続する予定である。第2に,ベトナムにて音楽療法的な視点を取り入れた活動の実施と研究交流を予定している。第3に,県内小中学校特別支援学級を対象にした「自立活動」の実態に関する質問紙調査の実施と分析を行う。調査結果から「音楽の時間」のような活動が,学校教育の中で果たす役割や可能性について,これまでの取り組みを加味しながら「自立活動」の音楽カリキュラムを構想したい。28年度は、1)25年度から継続している中学校特別支援学校での「自立活動」における音楽療法的な視点を取り入れた活動(以下、「音楽の時間」)の実施、2)1)の過去3年間の取り組みを国際学会(UNICEF, Vietnam Ministry of Education and Training, and Hanoi National University of Education)で発表および論文の投稿、3)日本音楽療法学会第15回近畿学術大会ラウンドテーブルにおいて、これまで取り組んできた特別支援学校および特別支援学級での音楽療法的な視点を取り入れた音楽活動の報告、に取り組んだ。2)国際学会の発表では、過去3年間の「音楽の時間」を通して、生徒たちが特に好み、没入した2つの即興音楽活動を取り上げ、自己肯定感や安心感、自己表現能力を引き出していく音楽活動の構造とその特性について映像記録の分析を行った。分析から生徒や教員は、活動のテーマや緩やかなルールを共有することで安心して表現できる場が形成されていること、また日常とは異なる関係性の中で表現が生まれることなどが明らかになった。3)ラウンドテーブルでは、学校現場における音楽療法の役割について、前述した「音楽の時間」だけでなく特別支援学校(小・中)や小学校特別支援学級での取り組みも含め、話題提供者の1人として報告を行った。28年度の研究状況について、(2)「おおむね順調に進展している」と自己評価する理由は以下の2点である。第1に、「音楽の時間」が、例年と同様の頻度で行うことができたことである。第2に、音楽療法的な視点を取り入れた音楽活動のデータベース化と「自立活動」の音楽カリキュラム開発の基盤となる1即興音楽活動の構造の分析と2「音楽の時間」における活動の枠組みの視覚化を行ったことである。1に関しては発表1件および雑誌論文1点、2に関してはラウンドテーブルの報告1件である。

29年度は、1)25年度から継続している中学校特別支援学校での「自立活動」における音楽療法的な視点を取り入れた活動(以下、「音楽の時間」)の実施、2)「音楽の時間」に参加する自閉症児に焦点をあてた取り組みを国際学会(UNICEF and Hanoi National University of Education)で発表および論文の投稿、に取り組んだ。1)「音楽の時間」では、例年と同様に生徒の関心や学校生活に関連付けた活動を考案・実施した。今年度は実施校が1校増えたことで,隣接する小学校特別支援学級の生徒も参加する機会を得ることとなり,小中接続の観点も含めて活動した。2)国際学会の発表では、「音楽の時間」に参加する自閉症児に焦点をあて、音楽療法的活動において、1自己表現2他者との関係性の形成、という2つの課題を設定し、映像記録や担任のコメントをもとに、第1に生徒たちの表現活動の様子の分析、第2にそれらを引き出す音楽療法的活動の構造と特性の解明を目的とした。その結果、音楽療法的な活動は半定形化(ゆるやかなルールと即興表現による)した楽曲構造や活動によって成立しており、それが自閉症児たちの12の課題に対し有効性を明らかにした。また知的障害児学級と自閉症児学級での合同活動は、多様な価値観の共有にも有効であり、インクルーシブ教育の実践にもつながることを指摘した。29年度の研究状況について、(3)「やや遅れている」と自己評価する理由として,今年度実施予定であった質問紙調査を次年度に変更したことである。そのための予算も次年度に回している。その他については,「音楽の時間」の総実施回数も例年と同様であり(ただし,実施場所は増),また「音楽の時間」の取り組みについて国際学会にて発表1件及び冊子論文1点を行い,「音楽の時間」の取り組みをインクルーシブ教育の視点から論じた。本研究では、特別支援学級の児童生徒が支援の対象者としてのみとらえられるのではなく、自身のもつ音楽性や豊かな感性を開花させ、主体的に学習活動に関わり、音楽を通して特別支援学級外の人々や事物と関わるための基盤となる「自立活動」の音楽カリキュラムを開発・検証することを目的としている。その際に音楽療法的な視点や手法を活用する。30年度は、1)25年度から継続している中学校特別支援学校での「自立活動」における音楽療法的な視点を取り入れた活動(以下、「音楽の時間」)の実施、2)「音楽の時間」における特別支援学級担任(以下,担任)と大学教員の協働と,それによる対象生徒の変容過程について国際学会(UNICEF and Hanoi National University of Education)で発表および論文の投稿、に取り組んだ。また今年度は生徒たちと地元の民話をもとに創作音楽劇を考案し、文化祭で発表した。
数値解に基づく非線形分布定数系の最適境界制御設計法

本研究では,非圧縮性流体,大変形柔軟構造物,蓄電池化学反応などに代表される「非線形分布定数系」に対して,固有の非線形性を最大限に利用し,かつ,従来法のような解析解の情報を必要としない「数値解に基づく非線形分布定数系の最適境界制御設計法」の確立が目的である.具体的には,解析解への非依存化のため,「動的モード分解」を適用して制御対象の時間応答から制御モデルを導出し,非線形性の活用のため,非線形最適制御問題の数値解法「安定多様体法」を2点境界値問題へ拡張して適用する.さらに,境界制御の実現のため,領域変化と境界変化との等価変換を与える幾何学的性質「Stokes-Dirac構造」を応用し,これらを統合することで目標達成を図る.平成30年度においては,研究基盤である「安定多様体法」の適用範囲を拡大するため,A)安定多様体法を,非線形最適レギュレータ設計問題から2点境界値問題へ拡張,B)解空間の効率的な表現法と探索法の導出を実施した.実施項目A)に関して,境界値制御や追従制御など,任意の目標状態を実現する制御設計法は,2点境界値問題として定式化されるが,この問題の解空間を表現するためには,安定多様体法の拡張が必要となる.この拡張の基礎理論については,国際会議での発表が採択された.また,実施項目B)に関して,A)の解空間拡張への対応として,1) Hamilton系の解曲面の幾何学的性質を利用した解空間の情報圧縮表現,2)各最適軌道計算と類似解削減の並列処理を活用した効率的探索法の導出を試みた.複数の並列処理が可能な計算機クラスタを用いて,安定多様体法のプログラムの拡張を行った.令和1年度以降において,これまでの準備の下,本研究の目的のため必達の重要課題である,C)動的モード分解によるモデル縮約法の考案,D)幾何学的性質を利用した境界制御の適用,E)非線形分布定数系の最適境界制御法の検証を実施する.実施項目C)において,固有直交分解を用いた過去の成果を応用し,動的モード分解から,安定多様体法に適用可能な形式となる低次元化縮約モデルを導出し,両手法を比較評価する.実施項目D)において,固有直交分解による従来の結果では,分布入力を用いていたため,これを境界入力へと拡張する.その際に,領域変化と境界変化との等価変換を与える幾何学的性質,Stokes-Dirac構造に関する結果を利用する.さらに,実施項目E)において,上記の結果を統合し,拡張された安定多様体法のプログラムを作成し,実績のある制御対象にて,従来法と提案法の比較検証を行う.本研究では,非圧縮性流体,大変形柔軟構造物,蓄電池化学反応などに代表される「非線形分布定数系」に対して,固有の非線形性を最大限に利用し,かつ,従来法のような解析解の情報を必要としない「数値解に基づく非線形分布定数系の最適境界制御設計法」の確立が目的である.具体的には,解析解への非依存化のため,「動的モード分解」を適用して制御対象の時間応答から制御モデルを導出し,非線形性の活用のため,非線形最適制御問題の数値解法「安定多様体法」を2点境界値問題へ拡張して適用する.さらに,境界制御の実現のため,領域変化と境界変化との等価変換を与える幾何学的性質「Stokes-Dirac構造」を応用し,これらを統合することで目標達成を図る.平成30年度においては,研究基盤である「安定多様体法」の適用範囲を拡大するため,A)安定多様体法を,非線形最適レギュレータ設計問題から2点境界値問題へ拡張,B)解空間の効率的な表現法と探索法の導出を実施した.実施項目A)に関して,境界値制御や追従制御など,任意の目標状態を実現する制御設計法は,2点境界値問題として定式化されるが,この問題の解空間を表現するためには,安定多様体法の拡張が必要となる.この拡張の基礎理論については,国際会議での発表が採択された.また,実施項目B)に関して,A)の解空間拡張への対応として,1) Hamilton系の解曲面の幾何学的性質を利用した解空間の情報圧縮表現,2)各最適軌道計算と類似解削減の並列処理を活用した効率的探索法の導出を試みた.複数の並列処理が可能な計算機クラスタを用いて,安定多様体法のプログラムの拡張を行った.令和1年度以降において,これまでの準備の下,本研究の目的のため必達の重要課題である,C)動的モード分解によるモデル縮約法の考案,D)幾何学的性質を利用した境界制御の適用,E)非線形分布定数系の最適境界制御法の検証を実施する.実施項目C)において,固有直交分解を用いた過去の成果を応用し,動的モード分解から,安定多様体法に適用可能な形式となる低次元化縮約モデルを導出し,両手法を比較評価する.実施項目D)において,固有直交分解による従来の結果では,分布入力を用いていたため,これを境界入力へと拡張する.その際に,領域変化と境界変化との等価変換を与える幾何学的性質,Stokes-Dirac構造に関する結果を利用する.さらに,実施項目E)において,上記の結果を統合し,拡張された安定多様体法のプログラムを作成し,実績のある制御対象にて,従来法と提案法の比較検証を行う.購入を予定していた数値計算用の計算機について,販売されているCPUの多くにセキュリティに関する問題が明らかになったため,一定の問題解決がなされるまで購入を見合わせた.

なお,プログラム作成に関しては,既存の文章作成用の計算機にて実施した.その為,並列計算による高速化の実証は遅れるが,原理的な内容の考案は実施できており,研究全体の進捗には大きな問題はない.
社会情動的スキルと認知的スキルを相互的に育む日本版エシコウルの開発

近年、相互に作用しあう社会情動的スキルと認知的スキルが幼児期において注目され、家庭・学校・地域社会等一貫性のある学習環境において育まれるとされている。本研究は、フィンランドの子育て支援を参考にした日本版ネウボラに注目し、公的健診等誕生から継続した心身発達を支える小児医学的視点を学習環境に取り入れる為の要件を精査する。また、メディア(=情報を媒介するもの)に対する認識(Media Awareness)を意識した保育実践を可視化するポートフォリオシステムを構築し、主体的な学びを意識した就学前カリキュラム「日本版エシコウル」をデザインして、実践、評価を行う。このことにより、「日本版エシコウル(就学前教育)」において、子どもの社会情動的スキルと認知的スキルが相互的に高まり、Media Awarenessがそのエンジンの役割を担うことを明らかにする。平成30年度は,平成29年度に作成した子どもの学びを可視化するためのポートフォリオシステムのプロトコルをもとに,クラウド上にデータを蓄積し共有するアプリを実装した.幼稚園や保育所で実験的に利用を開始し,担当保育者から使い方やカリキュラムデザインについての意見を集約した.令和元年度は,作成したアプリを幼稚園や保育所で年間計画に基づいて運用しながら,保健医療の観点から就学前教育と連携したい内容を盛り込んだシステム全体の詳細化を図る.そのためには,クラウド上のデータを連携にどう活かすか等,連携システムについても開発をはかるものである.平成29年度に作成した子どもの学びを可視化するためのポートフォリオシステムのプロトコルをもとに,クラウド上にデータを蓄積し共有するアプリを実装した.幼稚園や保育所で実験的に利用を開始し,担当保育者から使い方やカリキュラムデザインについての意見を集約したことにより,令和元年度はより実践における運用の可能性が高まり,複数園での検証が可能となった.更に,子どもたちが実際に使うことにより,システムにおけるICTの位置づけをどうすべきかが見えてきた.それらを複数の学会で報告し,共感を得たことにより「学びの可視化」についての共通認識が出来つつある.また,学会等で成果を発表したことにより,研究者にも検証依頼できたので,多角的に検討を行うことができている.インターネット上での成果の共有については,平成30年度に完成はしていないので,令和元年度に完成させる予定である.オンラインでの情報共有の環境を整えるプロセスで,日本の幼児教育におけるメディア活用等の情報を収集し,整理できつつある.また,「主体的,対話的,深い学び」に繋がるツールとしての位置づけが明らかになっていることを学会発表できた.学習環境構築については,30年度に実施した名張市の担当者への半構造化インタビューの結果と,フィンランドのネウボラ利用者への半構造化インタビューの結果をもとに,保健医療との連携のモデル化を行う.そのために,令和元年度は開業医とも連携をして,一貫した学習環境のモデル化を行う予定である.更に,インターネトサイトでの成果の共有を進める.また,最終年度にフィンランドの幼児教育施設で,開発したシステムの検証を依頼する予定である.フィンランドのエシコウルを参考に日本版エシコウルの構築が目的であるため,そこで活用するポートフォリオシステムをエシコウルの保育者や関係者に検証を依頼することによって,複眼的に課題点などを導き出したいと考えている.近年、相互に作用しあう社会情動的スキルと認知的スキルが幼児期において注目され、家庭・学校・地域社会等一貫性のある学習環境において育まれるとされている。平成29年度に、フィンランドの就学前施設、ネウボラ等への視察及びインタビューを実施した結果、保健医療システムと教育システムが専門的知見に基づいて、それぞれが独立して電子的に一元化されており、必要に応じて連携していることが明らかになった。また、National core curriculumにおいては就学前教育からICTを意識したものになっていた。そこで、就学前から就学後の一貫した学習環境に必要な観点を検討し、子どもの学びを可視化するためのポートフォリオシステムのプロトコルを作成した。また、名張市における日本版ネウボラについての調査,担当者に対する半構造化インタビューにより、保健医療の観点から就学前教育と連携したい内容が明らかになりつつある。これらの知見をもとに、子どもの社会情動的スキルと認知的スキルが相互的に高まるような、Media Awarenessに注目した就学前カリキュラムについての検討に繋げるものである。フィンランドへの視察において、National core curriculum策定者へのインタビューを行ったことにより、National core curriculumにおいて目指しているものや,実現可能なシステムのあり方等が明らかになった。同時に、就学前施設訪問により、National core curriculumが実際にどのように運用されているかを明らかにすることができた。ネウボラを訪問し、ネウボラナースへのインタビューによって、誕生から就学前,就学後を一元的に支える子育て支援のあり方を明らかになり、一貫した学習環境として必要な要因の検討に繋げている。名張市における調査を実施したことにより、就学前カリキュラムに必要な要件が明らかになってきた。また、ポートフォイオシステムのプロトコルを作成したことにより、平成30年度はそれらの検証を就学前施設において実施することが可能となった。

近年、相互に作用しあう社会情動的スキルと認知的スキルが幼児期において注目され、家庭・学校・地域社会等一貫性のある学習環境において育まれるとされている。本研究は、フィンランドの子育て支援を参考にした日本版ネウボラに注目し、公的健診等誕生から継続した心身発達を支える小児医学的視点を学習環境に取り入れる為の要件を精査する。また、メディア(=情報を媒介するもの)に対する認識(Media Awareness)を意識した保育実践を可視化するポートフォリオシステムを構築し、主体的な学びを意識した就学前カリキュラム「日本版エシコウル」をデザインして、実践、評価を行う。このことにより、「日本版エシコウル(就学前教育)」において、子どもの社会情動的スキルと認知的スキルが相互的に高まり、Media Awarenessがそのエンジンの役割を担うことを明らかにする。平成30年度は,平成29年度に作成した子どもの学びを可視化するためのポートフォリオシステムのプロトコルをもとに,クラウド上にデータを蓄積し共有するアプリを実装した.幼稚園や保育所で実験的に利用を開始し,担当保育者から使い方やカリキュラムデザインについての意見を集約した.令和元年度は,作成したアプリを幼稚園や保育所で年間計画に基づいて運用しながら,保健医療の観点から就学前教育と連携したい内容を盛り込んだシステム全体の詳細化を図る.そのためには,クラウド上のデータを連携にどう活かすか等,連携システムについても開発をはかるものである.平成29年度に作成した子どもの学びを可視化するためのポートフォリオシステムのプロトコルをもとに,クラウド上にデータを蓄積し共有するアプリを実装した.幼稚園や保育所で実験的に利用を開始し,担当保育者から使い方やカリキュラムデザインについての意見を集約したことにより,令和元年度はより実践における運用の可能性が高まり,複数園での検証が可能となった.更に,子どもたちが実際に使うことにより,システムにおけるICTの位置づけをどうすべきかが見えてきた.それらを複数の学会で報告し,共感を得たことにより「学びの可視化」についての共通認識が出来つつある.また,学会等で成果を発表したことにより,研究者にも検証依頼できたので,多角的に検討を行うことができている.インターネット上での成果の共有については,平成30年度に完成はしていないので,令和元年度に完成させる予定である.
ＳＯＴＢ　ＭＯＳＦＥＴを用いたボディバイアス制御の研究

前年度に発表したボディバイアス制御手法において、制御対象となるシステムの遅延をモニタする回路について重点的に研究を行った。ボディバイアスはリーク電流と遅延にトレードオフをもつため、制御のためには高精度な遅延の観測が必須なためである。従来においても同様のモニタ回路は存在したものの、電力オーバーヘッドの観点から本研究の対象とするような小規模のシステムにとって望ましくなく、また、効率的な実装手法について議論されることが少なかった。そこで、本課題研究において、自動配置配線ツールによってレイアウトが可能で、低電力オーバーヘッドなモニタ回路の提案を行った。低電力化は実装する機能を最小化することで達成している。まず前年度に行った一番の大元となるアイディアのシミュレーション結果をまとめ、その結果を国際学会で発表した。次に、本年度に組み立てられた実チップの解析を行った。測定の結果、数%程度の誤差でCNNアクセラレータの遅延を模倣することができた。この時の電力オーバーヘッドは対象の数%(数10uW)程度で、提案手法が低電力設計に有効であることを実チップで実証することができた。本結果と、さらなる新しいアイディアをまとめて論文化し、現在国際学会に投稿中である。前年度に解析したボディバイアス制御手法は数uW程度での動作が可能である。したがって、これら二つの機構を組み合わせて、極めて低い電力でボディバイアスを制御する見通しを立てることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。あらゆるものに集積回路が内蔵される昨今では、この低電力化は重要な課題である。本研究では、集積回路の消費電力の中でもリーク電流と呼ばれる電力の削減を目指している。このリーク電流はトランジスタのボディバイアスを制御することで劇的に減らすことが可能である。とりわけ、日本初のトランジスタであるSOTB MOSFETは良好なボディバイアス特性を保つため、この活用が望まれている。しかし、ボディバイアスはシステム性能と遅延にトレードオフを保つため、適切に制御する機構が必要である。2017年度は、課題研究の主軸となるボディバイアス制御機構のシミュレーションおよび実装したチップの緻密な解析を行なった。提案する手法はディジタルアナログコンバータを電圧制御部に持たず、対象とするシステムの遅延をモニタしながら直接ボディバイアスを調節する回路である。提案回路はそのほとんどがディジタル回路によって実装されており、ボディバイアス制御に必要な電源電圧を0.35V程度まで下げることができ、数uW程度の電力オーバーヘッドを達成した。本結果をまとめた論文はIEEE transactionに採録されている。次に、ボディバイアスを制御の精度が課題となったため、これを改善するためにシステムの性能モニタ部の改良を行った。これについて再度解析と設計を行い、クリティカルパスモニタのTEGを実際にテープアウトした。なお、実チップは2018年度夏に到着予定である。また、このほかnMOSとpMOSのボディバイアスバランスを調査した論文もIEEE transactionsに採録されている。概ね順調であると判断する根拠は以下の通りである:提案するボディバイアス制御回路の実チップ動作を確認でき、極めて低電力を達成できることが実証できた。本結果をまとめた論文は国際的に高く評価されIEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papersに掲載することができた。また、システムの遅延をモニタする機構の改良によって提案手法の高精度化への道筋が立った。提案システムはシミュレーションのみならず、実際にTEGをテープアウトするにまで至った。このほか、ボディバイアスバランスを調査した論文も国際的に評価され、IEEE transactions on VLSIsystemsに採録されている。2017年度に実装したチップは2018年の7月に実チップが到着予定である。チップが到着次第、深く解析を行う予定である。良好な結果が得られるようであれば、チップの解析結果を著名な国際学会に提出したいと考えている。また、モニタの遅延追従性能が十分であれば、これを提案のボディバイアス制御手法に実際に適用し、電力削減へのインパクトを調査したいと考えている。いまだ不十分なようであれば、モニタ部をさらに最適化する予定である。
集束イオンビームを用いた超微細ドーピングの研究

1.集束イオンビーム装置の調整と高性能化集束イオンビーム(FIB)用の種々のイオン源を高真空中で作製し、寿命を飛躍的に向上させた。ExB質量分析器で所望のイオンのみを取り出し、0.1um径に集束し、コンピュータでビームを精密に制御できることを確認した。2.トランジェントアニールSiイオン注入GaAsのイオン活性化を図るためにトランジェントアニールを行なった。種々の電気的・光学的測定の結果から、アニール中に発生する【Si_(AS)】および【Ga_(AS)】がアクセプタとして働き、活性化率を左右するという新しい知見を得た。3.微細ドーピング領域の特性集束Si,BeイオンをGaASに注入し、活性化率40%,90%をそれぞれ得た。これは通常のイオン注入とほぼ同じ値である。フォトルミネセンス測定では結晶欠陥に起因する発光が観測されず、良好なドーピング層が形成されていることがわかった。60秒以上のアニールでは注入Beが異常拡散することが明らかになった。4.微細領域へのイオン打込みによる新機能電子デバイスの作製集束イオンビーム注入の特徴である微細領域へのドーピングを生かして横型J-FETと縦型J-FETを新しく考案した。注入不純物の分布を計算することにより、これらのデバイスのFIB注入条件を決定した。5.微細領域への高濃度打込みによる新しい電子材料の作製二元化合物であるInPに集束Gaイオンを注入し、三元混晶GaInPを選択形成することを試みた。結晶欠陥が完全に回復せず、一部多結晶化,クラスタ化しているものの、部分的にGaInP混晶が形成されていることを光学的手法により明らかにした。1.集束イオンビーム装置の調整と高性能化(1)金属エミッタの作成と調整:液体金属イオン源として、Ga、Au-Si-Be合金を用い、それらのイオン電流の安定性を確認した。また、今後、様々な種類のイオン源の開発のために必要なエミッタ含浸装置とその電源を製作し、その動作を確認した。(2)イオンビームの集束性と制御性:上記のイオン源を用いて描画試験を行ない、超高真空中に置かれた試料表面上で、ビーム径が最小0.1μmまで集束可能なこと、EXB質量分離器により任意のイオン種が選択可能なことを確認した。また2次電子強度のモニターによるマーク位置検出プログラムを開発した。これらの性能は、サブミクロン・レベルの寸法を有する化合物半導体デバイスの試作のために十分なものであり、デバイス試作のための注入不純物分布の計算プログラム、デバイス動作の解析プログラムも一部完成している。2.In-Situアニール、トランジェントアニール集束イオン注入中の試料に、アニール用レーザ光を照射するための、超高真空中のミラー、特殊基板ホルダーの設計製作を行なった。また、イオン注入後のアニールのための、GaAs粉末法によるAs圧印加ハロゲンランプアニールについて、データを集積し、Gaアンチサイト欠陥の関与する興味ある結果を得た。3.微細ドーピング領域の特性イオン打ち込みされた領域の電気特性を測定するための電極形成技術を確立した。また、InP結晶へ集束Gaイオンの高濃度注入を行ない混晶の選択的形成を試した。フオトルミネッセンス法による光学的評価を行なって、混晶の形成過程について知見を得た。
Web上でのリアルタイムな協調作業における認知メカニズムを考慮した同期手法

リアルタイム協調作業用アプリケーションの試作と評価を行った。リアルタイム協調作業用Webアプリケーションの実装に関連して、試作済みのWebアプリケーションへの組み込み、および様々な実環境での運用により本提案手法の有効性を評価した。端末としては、PCおよびスマートフォン、タブレット端末を用いた。通信環境としては、Wi-Fiおよびセルラネットワークを用いた。具体的には、次の3つのシステムを試作・評価した。1つ目のシステムは、付せんに基づく共創支援のためのシステムである。本システムでは、現実の付せんをAR(Augmented Reality)技術を用いて電子付せんとして取り込み、電子付せんの状態をリアルタイムに同期することで、共創活動を支援する。2つ目のシステムは、プログラミング演習支援のためのウィンドウ共有システムである。仮想デスクトップ共有とは異なり、複数ユーザのウィンドウを複数ユーザで共有するため、ユーザのデスクトップ上では複数のユーザの多数のウィンドウを同期する必要がある。本システムの実装において、WebRTCを利用した同期技術に関する知見を蓄積した。3つ目のシステムは、前年度に引き続き、反転講義支援システムである。新たに講義資料および講師映像の配信に必要なソフトウェアを開発した。講義支援に関連して、AR技術を用いて受講生間のコミュニケーションを支援するシステムを試作した。ここでは受講生間のチャットをAR空間内で受講者の位置を考慮してリアルタイムに同期するための技術を蓄積した。これらの3つのシステムでは、多数のコンテンツを効率的に同期することが求められるため、これらのシステムの実装を通じて、本提案手法が効果的に応用システムに組み込み可能であることが示された。関連する研究成果を、論文誌3編、国際会議4編(内1編は招待講演)で発表し、高い評価を得た。リアルタイムな同期に基づくWeb協調作業において、ユーザにとって認知負荷の低い同期アルゴリズムに必要な要素技術を明らかにするために、同期に伴う多数のオブジェクトの変化が他のユーザに認識されるときの認知メカニズムを明らかにすることを目指した。リアルタイムなWeb協調作業システムにおける同期時のユーザの挙動を調べるために、Web上でのプレゼンテーションシステムへの適用を試みた。本プレゼンテーションシステムでは、プレゼンテーション中にアドホックにコンテンツが追加されることを想定しており、追加されたコンテンツがリアルタイムに複数人に同期される。ここでは、複数のオブジェクトが同時に更新される場合の、同期の遅延が問題となったため、これに対応する新たな同期方式を開発した。具体的には、複数の同期対象のオブジェクトの変化を、逐次的に処理するのでは無く、バッチ的に処理するアルゴリズムを開発した。成果を研究会において発表し、好評価を得た。次に、オブジェクトの変化(特に位置の移動)に対するユーザの反応を調べた。予備的な研究として、PCにおけるデスクトップ画面上のウィンドウに関して、ウィンドウの位置を自動的に配置するというタスクにおけるユーザの挙動を調べた。ここでは、アクティブなウインドウにおける作業が、非アクティブなウィンドウの内容に依存する場合を想定し、非アクティブなウィンドウを自動的に移動したときのユーザの挙動を調べた。関連する業績として、国際会議に1編を投稿し、高い評価を得た。ウィンドウの移動に関連して、視線情報の利用を試みた。具体的には、重なり合うオブジェクトに対するフォーカスの移動に対する、視線情報の利用可能性を調べた。ここでは、限定的ではあるがその有用性が示唆された。関連する成果を研究会にて発表し、高評価を得た。総合すると関連する業績として、論文誌5編、および国際会議4編で発表した。Web上での同期アルゴリズムの改良が進み、またオブジェクトの自動的な移動における認知負荷に関する理解が深まり、今後の研究へのステップとなった。関連学会での発表においても、一般投票で上位になるなど、良い反応が得られている。以上により、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展していると判断する。リアルタイムな同期に基づくWeb協調作業において、ユーザにとって認知負荷の低い同期アルゴリズムに必要な要素技術を明らかにするために、視線情報およびウィンドウの画像を用いてデスクトップ上におけるピクセル毎の重要度をモデル化した。視線情報に関しては今年度に新たに導入した視線情報取得装置を用いた。ここでは新たに、重畳表示されたオブジェクトの表現方法として、前面のオブジェクトを透過表示することの効果を検証するためのアプリケーションを試作した。結果として、アプリケーションの種類によっては、作業効率を改善する可能性が見いだされた反面、視認性の低下するアプリケーションも確認された。表示内容の意味を理解するための要素技術として深層学習に基づく短文処理技術を開発し、同期アルゴリズムへの適用可能性について検討した。さらに、同期対象のオブジェクトがバースト的に更新された場合の性能向上を実現した。従来手法では、追加されたコンテンツがリアルタイムに複数人に同期される場合、複数のオブジェクトが同時に更新される場合の、同期の遅延の開発のため、具体的には、複数の同期対象のオブジェクトの変化を、逐次的に処理するのでは無く、バッチ的に処理するアルゴリズムを開発した。しかし、従来手法が想定していない規模の大量のオブジェクトのバースト的な更新に対する同期処理において性能低下することが明らかになった新たな手法では、このようなバースト的なオブジェクトの更新を一括処理するために、レイヤの構成を最適化するためのアルゴリズムを開発した。また、リアルタイム協調編集に関連して、反転学習における新たな教材配信に関する研究に着手した。ここでは動画教材配信時におけるコンテンツの視聴のしやすさに着目した、画像および音声処理技術を開発した。関連する成果を、論文誌1編、国際会議5編で発表し、高い評価を得た。

関連学会での発表においても、良い反応が得られている。以上により、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展していると判断する。リアルタイム協調作業用アプリケーションの試作と評価を行った。リアルタイム協調作業用Webアプリケーションの実装に関連して、試作済みのWebアプリケーションへの組み込み、および様々な実環境での運用により本提案手法の有効性を評価した。端末としては、PCおよびスマートフォン、タブレット端末を用いた。通信環境としては、Wi-Fiおよびセルラネットワークを用いた。具体的には、次の3つのシステムを試作・評価した。1つ目のシステムは、付せんに基づく共創支援のためのシステムである。本システムでは、現実の付せんをAR(Augmented Reality)技術を用いて電子付せんとして取り込み、電子付せんの状態をリアルタイムに同期することで、共創活動を支援する。2つ目のシステムは、プログラミング演習支援のためのウィンドウ共有システムである。仮想デスクトップ共有とは異なり、複数ユーザのウィンドウを複数ユーザで共有するため、ユーザのデスクトップ上では複数のユーザの多数のウィンドウを同期する必要がある。本システムの実装において、WebRTCを利用した同期技術に関する知見を蓄積した。3つ目のシステムは、前年度に引き続き、反転講義支援システムである。新たに講義資料および講師映像の配信に必要なソフトウェアを開発した。講義支援に関連して、AR技術を用いて受講生間のコミュニケーションを支援するシステムを試作した。ここでは受講生間のチャットをAR空間内で受講者の位置を考慮してリアルタイムに同期するための技術を蓄積した。これらの3つのシステムでは、多数のコンテンツを効率的に同期することが求められるため、これらのシステムの実装を通じて、本提案手法が効果的に応用システムに組み込み可能であることが示された。関連する研究成果を、論文誌3編、国際会議4編(内1編は招待講演)で発表し、高い評価を得た。【研究項目1】同期アルゴリズムを改善するために、視線以外のデータを統合的に利用する。具体的には、モーションセンサを利用してユーザの挙動(特にプレゼンテーション)を詳細に分析する。多様なWeb協調作業に対して必要な視覚効果およびその提示タイミングを計算するためのモデルを洗練化する。非対称性を考慮した場合、何をどのように表現して同期すれば良いのかを追求する。
聴覚中枢電気活動の光学的測定

膜電位感受性蛍光色素を用いて,聴覚中枢の電気活動を可視画像化し,聴覚中枢の機能的構造を解明することを目的とした。大脳皮質聴覚領を膜電位感受性蛍光色素(Molecular Probe:RH795)により予め染色し,励起光(520nm)を照射すると,蛍光発光(610nm)が生じる。この蛍光発光は聴覚領神経細胞それぞれの膜電位変化に追従して変動するので,蛍光測光により聴覚中枢活動の局在の詳細を観測することが可能となる。落射蛍光実体顕微鏡と冷却CCDカメラ,フレームメモリーを組み合わせて,蛍光発光の空間パターンの観測システムを構成した。ビデオ・カメラによる動画像の観測において,その時間分解能はビデオ・フレーム・レートが限界となっているが,画像観測の時間分解能を改善するために励起光の照射を電子制御シャッタによって時間制御し,さらにはXe放電管のパルス発光を用いた。音刺激と画像収録を同期させることにより,聴覚刺激に伴い発生する中枢電気活動により惹き起こされる蛍光発光の空間パターンをサンプリング的に観測することができた。実験動物の種固有の音声,または音響パラメータを任意に制御することのできる合成複合音を,刺激音として用い,聴覚中枢電気活動の局在と音響パラメータとの対応関係を実験的に調べた。鳴き声のレパートリに対応して,中枢電気活動が複数個の島状の領域に集中することが観察されたが,種固有で個体間に共通の応答パターンを確立するにはまだ至っていない。種固有の応答パターンの存在を確立することができれば,これは音声認識機構の所在を可視画像化したことになり,鳴き声を媒介とする音声通信の中枢機構とニューロ・コンピュテーションの全貌が明らかになる。本研究の成果が音声言語の原型として話し言葉の認識機構の解明に貢献することができればと考えている。膜電位感受性蛍光色素をもちいて、聴覚中枢の電気活動を可視画像化し、聴覚中枢の機能的構造を解明することを研究の目的とし、今年度は、実験動物の種固有の音声を刺激音に用い、それに対する聴覚中枢の活動を可視画像化することを目標とした。膜電位感受性蛍光色素(Molecular Probe RH795)により予め染色した大脳皮質聴覚領を直視下に置き、励起光(520nm)を照射すると蛍光発光(610nm)が生じる。この蛍光発光は聴覚領神経細胞の膜電位変化に対応して変動するので、聴覚刺激を与えて、それにともない発生する中枢電気活動により惹き起こされる蛍光発光の空間パターンを継続的に観測することができれば、聴覚中枢電気活動の可視画像化を実現することができる。落射蛍光実体顕微鏡とビデオ・カメラを組み合わせて蛍光発光の空間分布の観測システムを構成し、さらに励起光の照射を電子制御シャッタにより制御して、音刺激と画像収録の同期を可能にし、ビデオ・フレーム・レートが限界となっている画像観測の時間分解能の改善を図った光学的計測システムを開発した。この計測システムにより観測される蛍光発光パターンの時間的変化を、ビデオ・フレーム・メモリを備えたイメージ・プロセッサによって画像処理して、可視画像の時系列パターンとして記録した。実験動物の種固有の音声、または音響パラメータを任意に制御することのできる合成複合音を、刺激音として用い、聴覚中枢電気活動の局在と音響パラメータとの対応関係を実験的に調べた。これは音声認識機構の所在を可視画像化するもので、音声言語の原型として、鳴き声を媒介とする音声通信の中枢機構とニューロ・コンピュテーションの全貌を明らかにすることができる。鳴き声のレパートリに対応して、中枢電気活動が複数個の島状の領域に集中することが観察されたが、種固有で共通の応答パターンを確立するにはまだ至っていない。

大脳皮質聴覚領を膜電位感受性蛍光色素(Molecular Probe:RH795)により予め染色し,励起光(520nm)を照射すると,蛍光発光(610nm)が生じる。この蛍光発光は聴覚領神経細胞それぞれの膜電位変化に追従して変動するので,蛍光測光により聴覚中枢活動の局在を詳細を観測することが可能となる。落射蛍光実体顕微鏡と冷却CCDカメラ,フレームメモリーを組み合わせて,蛍光発光の空間パターンの観測システムを構成した。ビデオ・カメラによる動画像の観測において,その時間分解能はビデオ・フレーム・レートが限界となっているが,画像観測の時間分解能を改善するために励起光の照射を電子制御シャッタによって時間制御し,さらにはXe放電管のパルス発光を用いた。音刺激と画像収録を同期させることにより,聴覚刺激にともない発生する中枢電気活動により惹き起こされる蛍光発光の空間パターンをサンプリング的に観測することができた。実験動物の種固有の音声,または音響パラメータを任意に制御することのできる合成複合音を,刺激音として用い,聴覚中枢電気活動の局在と音響パラメータとの対応関係を実験的に調べた。鳴き声のレパートリに対応して,中枢電気活動が複数個の島状の領域に集中することが観察されたが,種固有で個体間に共通の応答パターンを確立するにはまだ至っていない。種固有の応答パターンの存在を確立することができれば,これは音声認識機構の所在を可視画像化したことになり,鳴き声を媒介とする音声通信の中枢機構とニューロ・コンピュテーションの全貌が明らかになる。本研究の成果が音声言語の原型として言葉の認識機構の解明に貢献することができればと考えている。
角膜上皮バリア機能改善を目指す低分子化合物スクリーニング

GDLDにおけるTACSTD2遺伝子がどのようにCLDN1とCLDN7タンパク発現を低下させ、バリア機能を破綻させるかを確認するために、GDLD患者由来の角膜細胞モデルを用いて、CLDN1とCLDN7を指標とするレポータラインを樹立することを試みた。現在、Addgeneから予定通りのVectorを購入し、レポーターラインを作成した。また、不死化細胞における培養上清を用いて、IL-2、IL-6の炎症性サイトカインのレベルをELISAで調べる事で、創薬スクリーニングのさらなる絞り込みを行う事ができると考え検討し解析中である。またGDLD患者由来の不死化角膜上皮細胞では、正常の不死化角膜上皮細胞株と比較すると、PKCの発現が著明にあがっていることをmRNAレベル、タンパクレベルで確認し、新たな治療ターゲットになることがわかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。
新たな遺伝性脊髄小脳変性症ＳＣＡ３６の分子病態解明と治療法開発研究

遺伝性神経変性疾患SCA36/Asidanの臨床的特徴として、小脳失調症に加えて高率に運動ニューロン障害や感音性難聴を伴うことを明らかにした。SCA36/Asidan剖検組織を用いたRNA-FISH解析では、広範な中枢神経系の神経細胞および骨格筋細胞において核内に伸長GGCCUG転写物からなる凝集体(RNA foci)を確認した。RNA fociの形態、大きさや存在様式については多様性を認めた。以上よりSCA36/Asidanの分子病態として、他の非翻訳マイクロサテライトリピート伸長病と同様にRNA gain-of-functionメカニズムが想定された。脊髄小脳変性症と運動ニューロン疾患の特徴を併せ持つspinocerebellar ataxia type 36 (SCA36)/Asidanの分子病態解明のため以下の検討を行った。SCA36/Asidanの原因遺伝子nucleolar protein 56 (NOP56)は核小体に局在するタンパクと報告され、生理的機能としてpre-rRNA processingに関与していることが判明しているが、その詳細については十分に解明されていない。また、運動ニューロン疾患の代表である筋萎縮性側索硬化症(ALS)においてもTDP-43やFUS/TLSといったRNA結合タンパクの病態への関与が注目され、mRNAスプライシングや転写制御などRNAを介した細胞内プロセスに深く関わっている事が明らかになった。以上よりSCA36/Asidanの病態においても、これらの因子の関与が注目される。本検討ではALSモデル動物であるG93A変異型SOD1トランスジェニックマウス(Tgマウス)の腰髄、頚髄、舌下神経核、大脳皮質(運動野領域)および小脳皮質を用いて、NOP56、TDP-43およびFUS/TLSの発現様式を経時的に解析した。結果として、Tgマウスは野生型マウスと比較して運動障害の発症早期(14週齢)から腰髄および頚髄の下位運動ニューロンにおけるNOP56蛋白発現減少を認め、症状の進行と共にさらに低下を示した。またTDP-43およびFUS/TLSについては晩期(18週齢)以降の蛋白発現減少を認めた。Tgマウスの大脳皮質と小脳皮質においてはこれらの蛋白の減少は認めなかった。以上からALSの運動ニューロン変性におけるNOP56の発現減少を介したRNA調節障害の関連が示唆され、NOP56を原因遺伝子とし運動ニューロン障害を伴うSCA36/Asidanにおける運動ニューロン変性への関与も示唆された。spinocerebellar ataxia type 36 (SCA36)の臨床的・病理学的特徴を明らかにするため、NOP56遺伝子イントロン1におけるGGCCTGリピート異常延長を認めたSCA36/Asidanの11家系16名の患者の臨床所見、電気生理学的検査、筋生検所見、聴覚機能検査、嚥下機能検査、脳画像検査、認知機能検査、剖検脳の病理所見につき解析した。SCA36/Asidan患者の延長GGCCTGリピート数はサザンブロット解析にて1700-2300リピートであった。平均発症年齢は53.1歳で、殆どの患者は小脳失調で発症し、四肢の腱反射亢進は79%に認めた。舌萎縮・線維束性収縮は71%に、四肢の筋萎縮・線維束性収縮は57%に認め、これらの下位運動ニューロン徴候は罹病期間10年以上の患者で特に目立っていた。筋電図では脱神経所見を認め、筋生検では群集萎縮や小角化線維などの神経原性所見を認めた。また聴力低下の頻度も高く(69%)、オージオグラム解析での平均聴力レベル(PTA)は42.9dBであり、他の小脳失調症と比べて有意な聴力低下を認めた。嚥下造影検査(VF)と舌圧測定器を用いた嚥下機能検査では、SCA36/Asidan患者の嚥下障害度はALS患者よりも軽度であった。脳画像検査では発症早期には比較的小脳に限局した萎縮を呈し、罹病期間の長い患者においては脳幹萎縮や前頭葉を主とした大脳萎縮を認めた。認知機能検査では前頭葉機能低下を認めた。神経病理学的には、プルキンエ細胞や小脳歯状核ニューロンの顕著な脱落を認めたが、橋底部および下オリーブ核の神経細胞は保たれていた。また、舌下神経核や脊髄前角の運動ニューロンの顕著な脱落も認めた。NOP56/TDP-43/ataxin-2免疫染色では残存神経細胞に細胞質内もしくは核内の封入体形成を認めなかった。spinocerebellar ataxia type 36 (SCA36)/Asidanの分子病態解明のため、SCA36/Asidan患者剖検組織を用いてRNA-FISH解析を行った。