hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高階再帰スキームのモデル検査とそのプログラム検証への応用

前年度に引き続いた理論的な側面の研究と、そのプログラム検証への応用について研究を行った。1.ゲーム意味論と共通型理論の融合ゲーム意味論と共通型理論は、高階再帰スキームモデル検査問題への2つの主要なアプローチである。この2つのアプローチの関係を明らかにすることは未解決の課題であったが、我々は2つの結びつける理論(2レベルゲーム意味論)を構築することに成功した。また、この理論を応用することで既知のモデル検査アルゴリズムの計算量の新しい上界など、応用上有用な結果を与えた。2.ゲーム意味論に基づいた新しい高階再帰スキームモデル検査器ゲーム意味論に基づいた新しい高階再帰スキームモデル検査器を提案し、その評価を行った。まず、上で与えたゲーム意味論と共通型理論の対応関係を利用して、ゲーム意味論に基づく共通型の推論法を与えた。この推論法は一般には停止するとは限らないものであるが、この手法と抽象実行という技術を組み合わせることで必ず停止するアルゴリズムを得ることができる。高階再帰スキームのモデル検査は共通型の検査・推論に帰着できることが知られているため、得られた共通型推論器はモデル検査器として使うことができる。こうして得られたアルゴリズムが、特定の場合には既存の手法よりも優れていることを、実験的に確かめた。高階再帰スキームモデル検査はプログラム検証の際のボトルネックであり、この高速化はプログラム検証器の実用化にとって大変重要である。本研究では,関数型プログラムを実行前に検証する技術の基礎理論である,型を用いた高階再帰スキームのモデル検査について研究している,本研究はより広い範囲のプログラムに対してより広い範囲の仕様を検証できるようにすることを目指している.本年度の成果は以下の通り.1.プッシュダウンオートマトンで記述できる仕様を検証するための型システム既存の型システムは仕様が有限状態オートマトンで記述できる場合についてのものであった。これを拡張してよりクラスであるプッシュダウンオートマトンで記述できる仕様などについても適用できるように型システムを拡張し,型付け可能性が決定可能のなるための十分条件を示した.また提案手法を用いて,既知の最も強い結果である文脈自由言語と超決定性言語の包含判定の決定可能性を証明し,提案手法の有効さを示した.この結果は従来よりも広い範囲の仕様(例えば出力のXML文書が与えられたDTDを満たすかどうか)に対する,高階関数型プログラムの自動検証に応用するとができる.2.型システムの逆像計算への応用高階再帰スキームのための型システムを応用することで,高階木トランスデューサーの逆像計算という問題が解けるということを示した.逆像計算とは出力から入力を求める計算のことで,様々な計算モデルについて研究されてきていた.逆像計算問題と(順方向の)計算の検証問題との関連は指摘されていたが,我々ははじめて厳密な対応関係を示した.本年度も、前年度に引き続いて、理論的な側面の研究を行った。引き続き高階再帰スキームと正規言語の包含判定の決定可能性という結果を拡張するとともに、決定可能性を示すための基礎となっている共通型システムそのものについても研究を行った。具体的には次の通り。1.高階再起スキームと超決定性言語の包含判定の決定可能性の理論の拡張前年度に得られた結果の一般化を行った。まず、前年度の研究である文脈自由言語と超決定性言語の包含判定であったが、これの右辺を超決定性言語から一般の文脈自由言語へと拡張した。一般には文脈自由言語同士の包含判定問題は決定不能であることが知られているが,包含判定が決定可能となる十分条件を与え、これが前年度の結果がこの枠組みから与えられることを示した。2.共通型システムとゲーム意味論の対応関係プログラムの意味を解析するためのアプローチに共通型システムとゲーム意味論というものがあるが、この2つのアプローチの対応関係をはじめて与えた。形式的な対応関係が知られる前から2つのアプローチを組み合わせることの有効性が示されており(例えば[Kobayashi FoSSaCS 2011]ではゲーム意味論の直感を使うことで共通型システムの型付け可能性判定器の高速化が行われている)、本研究はこの統合的アプローチを強力に進めるための鍵となる重要な結果である。この研究を進めるために、Oxford大学のC.-H.Luke Ong氏の下に3ヶ月間滞在し、研究遂行および意見交換を行った。

こうして得られたアルゴリズムが、特定の場合には既存の手法よりも優れていることを、実験的に確かめた。高階再帰スキームモデル検査はプログラム検証の際のボトルネックであり、この高速化はプログラム検証器の実用化にとって大変重要である。交付申請書に記載した研究目標はすべて達成され、さらに実績2に関しては予想されてしたよりも広い応用先が見えるなど、当初の期待を超える成果が得られた。この点においては「(1)当初の計画以上に進展している」と評価することもできるが、実績1の成果の対外発表が当初計画よりも遅れており、これをもって総合的には「(2)おおむね順調に進展している」と評価できる。研究計画の通り、これまでに得られた基礎的結果の応用的な研究を行う。その際に特に鍵となるのは、今年度の研究実績(2)の「共通型システムとゲーム意味論の対応関係」である。具体的な課題としては、(a)高階再帰スキームのモデル検査器のアルゴリズムの解析やその高速化、(b)プログラム検証を高階再帰スキームのモデル検査に帰着するプログラム変換がモデル検査の困難さに与える影響の調査、などが挙げられる。
三次元生体計測による小児の顎・顔面・歯列の臨床的診断システムの構築

小児歯科臨床において,小児の顎・顔面・歯列の成長発育を把握することは重要であり,三次元的にとらえることが望まれている。本研究では,まず日本人小児および成人の顎・顔面の標準的な成長発育を各発育段階別において三次元的にとらえるため,マイクロコンピュータを応用したダイレクトメソッドによる三次元生体計測システムを用い,日本人小児および成人の顎・顔面を対象とした計測を行い,各発育段階における計測点の三次元標準座標値を得るとともに成長様式の検討を行った。対象は広島市に在住する小児719名および成人120名,計839名である。計測点の設定はヘルマンに準じ,各咬合発育段階に分類し集計した。その結果,各咬合発育段階における男女別に三次限標準座標値を得た。また,各咬合発育段階における座標値の検討では,各計測点において顎・顔面の幅,深さおよび高さの成長様式に特徴が認められた。幅においてはPorが最も大きな増加を示し,GoおよびOrがこれに次いだ。深さでは男女ともにPro-Nが最も増加した。高さではPogで最大の増加を示し,Goでは高さが増加し,下方への成長が認められたが,PogおよびSub-Nでは深さも増加を示し,いわゆる前下方への成長が認められた。また,各計測点における咬合発育段階別の成長様式の検討において,特に下顎ではPogの前方への成長およびGoの下方への成長が身長の成長と対応してみられた。また,臨床応用に向け分析データをもとに,パーソナルコンピュータ上に開発したプログラムにより三次元ワイヤーフレームモデルを作成し,患者の三次元診断を試みたが,その診断は容易に行うことが可能であった。以上のことから本研究により,チェアーサイドで容易に行える三次元診断システムの基礎が構築され,臨床に役立つ顎・顔面歯列の新しい診断法としてその意義は大きいものと考える。本研究では,三次元生体計測により得られた日本人小児719名および成人120名,計839名の顎・顔面・歯列の計測データをヘルマンの咬合発育段階別に集計,検討を行い以下の結果を得た。2.各咬合発育段階における座標値の検討で,各計測点における顎・顔面の幅,深さおよび高さの成長様式に特徴が認められた。幅においてはPorが最も大きな増加を示し,次にGoおよびOrであった。深さでは男女ともにPro-Nが最も増加し,男子で22.2mm,女子では16.6mmの増加がみられた。高さではPogで最大の増加を示し,男子で21.2mm女子で13.9mmであった。また,Goでは高さが増加し,下方への成長が認められたが,PogおよびSub-Nでは深さも増加を示し,いわゆる前下方への成長が認められた。3.各計測点における咬合発育段階別の成長様式の検討を行った結果では,顎・顔面の成長と全身的な発育との関連において,体重との関係は認められなかった。しかし,身長との関係において,深さでは,Pogは男子および女子ともにIIICから成人間で身長の増加とともに前方へ成長が行われていた。また,高さでは男女ともに左右側Go,Pro-NおよびSub-Nにおいて身長の増加とともに下方への成長が認められ,特に下顎においてはPogの前方への成長およびGoの下方への成長が顕著であった。4.標準座標値を基に,正面図,右側面図および上面図からなるワイヤーフレームモデルにより,各咬合発育段階における三次元的な標準プロフィログラムを作製した。これにより,症例との重ね合わせによる臨床診断が可能となった。

本研究では日本人小児および成人の顎・顔面の標準的な成長発育を各発育段階別において三次元的にとらえるため,マイクロコンピュータを応用したダイレクトメソッドによる三次元生体計測システムを用い,日本人小児および成人の顎・顔面を対象として計測し,各発育段階における計測点の三次元標準座標値を得るとともに成長様式の検討を行い,各咬合発育段階における男女別の三次限標準座標値及び各咬合発育段階における成長様式の特徴を得た。そこで,臨床応用に向け分析データをもとに,パーソナルコンピュータ上に診断用プログラムを開発し,顎・顔面・歯列の三次元診断を試みた。診断用プログラムはディスプレイ上に患者のデータより三次元ワイヤーフレームモデルを作成し,立体的に顎・顔面・歯列の構造をとらえることが可能なものであり,ワイヤーフレームモデルはフランクフルト平面及び左右側Porを基準平面及びX軸とし,正面図,右側面図および上面図からなる三次元的なプロフィログラムとした。症例としては,正常咬合の男子成人1名,8才女児1名,臼歯部交叉咬合を示す男子成人1名および上顎前突症例の10才女児1名を用い検討を行った。その結果,臼歯部交差咬合症例は上面図において下顎の左側偏位が明らかに見られ,また上顎前突症例では右側面図において臼歯部からの上顎前方位が著明である等,各症例の臨床症状が視覚的にまた数値的に把握できた。以上のことから,本研究により開発された診断プログラムは三次元ワイヤーフレームモデルにより顎・顔面・歯列をチェアーサイドで容易に診断でき,臨床応用が可能な三次元診断システムである事が示された。
患者を含めた多職種協働体制でのACPを可能とするコミュニケーションモデルの構築

1現時点で、アドバンス・ケア・プランニング支援に際して、どのように様々な職種が動き、連携しているかについて、実践する医療者を対象に質問紙調査を行う2より高度な実践者や関連する研究を行っている研究者へのインタビュー調査を通して、多職種連携に資する能力や、共通認識などについて把握し、まとめる32で抽出し、まとめられた内容を洗練するため、より多くの医療者、研究者、患者を対象に合意形成を目的とした調査を行い、モデルを構築する。43で作成されたモデルについて、専門家や学会の助言を得て、妥当性を担保する。
加齢性筋骨連関の制御に向けたホルモン作用機構の解明と治療への応用

高齢者のフレイル(虚弱)は、加齢に伴う身体・認知機能の低下をはじめ、種々の要因によって生じるが、転倒や骨粗鬆症に伴う骨折などで要介護リスクを増加させるだけでなく、ADL・QOLや生命予後にも多大な影響を及ぼすことが知られている。近年、フレイルの要素として重要なサルコペニア(加齢性筋肉減少症)が注目されているが、その一方で、加齢に伴う骨格筋と骨との相互連関(筋骨連関)のメカニズムやサルコペニアと骨粗鬆症との病態関連性についての研究は未だ十分にすすんでいるとは言えな状況で、サルコペニアの予防・治療薬や方法の開発と合わせて急がれる。本研究課題では、サルコペニアの病態や筋骨連関の解明に向けて、一部の漢方薬(抽出物や成分を含む)や核内受容体リガンドなどの薬剤をはじめとする各介入・導入によってサルコペニア抑制効果とその可能性について検討した。その結果、漢方薬やその成分の中には性ホルモン様作用、抗炎症効果に加えて、筋蛋白分解抑制作用やサルコペニア抑制効果の可能性がマウス実験(in vivo)、細胞実験(in vitro)やそれに伴う免疫染色、real-time PCR、Western blot等で示された。引き続きサルコペニア・老化モデルマウスを用いた解析などを通じて、漢方薬抽出物・成分を含めた薬剤介入に伴う骨格筋制御作用の可能性についてin vivo、in vitro双方での解析を進めている。サルコペニアの病態や筋骨連関の解明に向けて、一部の漢方薬(抽出物や成分を含む)や核内受容体リガンドなどの薬剤をはじめとする各介入・導入によってサルコペニア抑制効果が示唆され、計画は概ね順調に推移していると考えられる。今後も引き続き、サルコペニアの病態や筋骨連関の解明に向けて、漢方薬(抽出物や成分を含む)や核内受容体リガンドなどの薬剤効果やその作用メカニズムを明らかにしていく。また、バイオマーカーの探索を含め、サルコペニアの予防・診断・治療法の開発や筋骨連関を考慮した新たな予防・治療や創薬基盤の構築を目指す。
ゲノムワイドアプローチによる歯周病疾患関連遺伝子探索の新展開

1)侵襲性歯周炎患者を対象とした分子疫学研究と結果から得られた遺伝子の機能解析本年度は新たに侵襲性歯周炎患者と同年齢の正常コントロール4名のリクルートを行い、ゲノムDNAを取得した。侵襲席歯周炎の疾患関連遺伝子を同定することを目的として、本研究への参加を応諾された44名の日本人侵襲性歯周炎患者により構築されたデーターベースと、日本人リファレンスライブラリーデータベースの健常者コントロールとを比較し、統計学的解析を実施したところ、新たに、Lysosomal acid lipase A (LIPA)遺伝子のSNP rs143793106を同定した。rs143793106はLIPA661番目の塩基TがCに置換された変異体であり、LIPA蛋白であるリソソーム酸リパーゼ(LAL)の221番目のアミノ酸配列であるThrがAlaに置換されたSNPである。侵襲性歯周炎疾患群におけるSNP rs143793106のSNP出現頻度が4.55であるのに対し、対照群では1.66であり、p値は0.037、オッズ比は2.82、95%信頼区間は1.027.81であった。LIPAと歯周炎との関連性については未だ不明な点が多かったため、本研究ではLIPAの発現ならびに機能解析をin vitro細胞培養実験を用いて行なった。歯根膜細胞の骨芽細胞分化に伴いLIPAの発現が上昇すること、さらにLIPAは歯根膜細胞の骨芽細胞分化を抑制させることを見出した。2)百寿者を対象とした分子疫学的研究大阪大学健康長寿研究にご助力をいただいている高齢長寿者の方々の口腔内と全身状態を検査し、長寿者における歯周病と全身的な健康との関連性を経時的に検討した。その結果、4mm以上のPPDを持つ歯の割合がアテローム性動脈硬化症の発生率と独立して関連していることが明らかになった(オッズ比1.029、P <0.022)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、ゲノムワイドアプローチを用いて歯周病の発症・進行に関わる候補遺伝子を抽出すること、さらに、同候補遺伝子の発現ならびに機能解析を解明することを目的としている。平成27年度の研究成果について以下に報告する。当初の計画通り、本研究への参加に応諾された侵襲性歯周炎患者40名程度より採血を行い、ゲノムDNAを抽出後にエクソーム解析を行った。得られたデータを基に作成された侵襲性歯周炎患者のデータベースと、日本人リファレンスライブラリーデータベースを用いて、バイオインフォマティクス手法を駆使した統計学的解析を行い、GPR126を日本人侵襲性歯周炎の疾患関連候補遺伝子の一つとして抽出した。一方で、大阪大学健康長寿研究に協力いただいている高齢長寿者の方々のデータベースの拡充を目的として、長寿者に対する口腔内検査ならびに一般採血等を実施した。次に、in vitro細胞培養実験を用いて、上記バイオインフォマティクス解析により得られた疾患関連候補遺伝子GPR126の発現ならびに機能解析を行ったところ、歯根膜細胞の骨芽細胞分化に伴いGPR126の発現が上昇すること、さらにGPR126は歯根膜細胞の骨芽細胞分化を促進させることを見出した。また、PLAP-1/asporin、cathepsin K等の歯周組織の恒常性維持に関与していることが報告されている遺伝子についてin vivo動物実験を用いた機能解析を行った。その結果、PLAP-1/asporinがTLR2/4と結合することによりTLR2/4による炎症反応を抑制すること、さらにPLAP-1/aspirinがFGF-2と結合することによりFGF-2の作用を増強させることを見出した。また、cathepsin Kが歯根膜細胞の骨芽細胞分化におけるコラーゲン繊維の蓄積に関与していることを明らかにした。当初の計画通り、研究への参加のインフォームドコンセントが得られた侵襲性歯周炎患者を対象とした、ゲノムワイドアプローチによる次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析を実施し、侵襲性歯周炎の疾患関連候補遺伝子の一つとしてGPR126を同定することができた。また、in vitro細胞培養実験を用いて、GPR126が歯根膜細胞の骨芽細胞分化を促進させることを見出すことができた。さらに、PLAP-1/asporin、cathepsin K等の歯周組織の恒常維持に関与すると考えられている遺伝子の機能解析をin vivo動物実験を用いて遂行した。以上のことから、本研究は当初の計画通り概ね順調に進展していると判断できる。本研究課題は、ゲノムワイドアプローチを用いて歯周病の発症・進行に関わる疾患関連遺伝子を抽出すること、さらに、当該遺伝子の発現ならびに機能解析を解明することを目的としている。平成28年度の研究成果について以下に報告する。当初の計画通り、本研究への参加に応諾された侵襲性歯周炎患者45名程度より採血を行い、ゲノムDNAを抽出後にエクソーム解析を行った。得られたデータを基に作成された侵襲性歯周炎患者のデータベースと日本人リファレンスライブラリーデータベースを用いて、バイオインフォマティクス手法を駆使した統計学的解析を行い、SMPD3のSNP rs145616324を侵襲性歯周炎の疾患関連遺伝子の一つとして抽出した。

次に、上記バイオインフォマティクス解析により得られた疾患関連遺伝子SMPD3の発現ならびに機能解析をin vitro細胞培養実験を用いて行った。その結果、歯根膜細胞の骨芽細胞分化に伴いSMPD3の発現が上昇すること、SMPD3は歯根膜細胞の骨芽細胞への分化を促進させること、さらには、SMPD3のSNP rs145616324は歯根膜細胞の骨芽細胞への分化を抑制的に制御させることを見出した。また、PLAP-1/asporin、cathepsin K等の歯周組織の恒常性維持への関与が報告されている遺伝子についてin vitro細胞培養実験ならびにin vivo動物実験を用いた機能解析を行った。その結果、PLAP-1/asporinが脂肪組織にも発現し、肥満病態を促進的に制御すること、肥満進行において重要な役割を担うECMの発現に関与していること、また高脂肪食投与による歯槽骨吸収に関与していることを見出した。また、cathepsin K阻害剤が歯根膜細胞の骨芽細胞への分化を誘導していることを見出した。当初の計画通り、研究への参加の承諾が得られた侵襲性歯周炎患者を対象としたゲノムワイドアプローチによるエクソーム解析を実施し、侵襲性歯周炎の疾患関連遺伝子の一つとしてSMPD3を同定することができた。また、in vitro細胞培養実験を用いて、SMPD3が歯根膜細胞の骨芽細胞への分化を促進させること、SMPD3のSNP rs145616324が歯根膜細胞の骨芽細胞への分化を抑制的に制御させること見出すことができた。さらに、PLAP-1/aspirin、cathepsin K等の歯周組織の恒常性維持に関与すると考えられている遺伝子の機能解析をin vitro細胞培養実験ならびにin vivo動物実験を用いて遂行した。以上のことから、本研究は当初の計画通り概ね順調に進展していると判断できる。本研究課題は、ゲノムワイドアプローチを用いて歯周病の発症・進行に関わる候補遺伝子を抽出すること、さらに、同候補遺伝子の発現ならびに機能解析を解明することを目的としている。平成29年度の研究成果について以下に報告する。当初の計画通り、本研究への参加に応諾された侵襲性歯周炎患者44名より得られたゲノムDNAを用いてエクソーム解析を行い、得られたデータベースを使用した。この結果を元に、侵襲性歯周炎患者のデータベースと日本人リファレンスライブラリーデータベースを用いて、バイオインフォマティクス手法を駆使した。統計学的解析を行い、抽出された8個のSNPを詳細に検討した結果、Paraoxonase-1(PON-1)のSNP rs854560(c.163T>A, p.Leu55Met)を抽出した。rs854560は、163番目の塩基がTからAに置換することで、55番目のアミノ酸がロイシンからメチオニンに置換するSNPである。侵襲性歯周炎疾患群におけるSNP rs854560のMAFが13.6%であるのに対し、対照群でのMAFは7.0%であり、p値は1.90 ×10-2、オッズ比は2.09、95%信頼区間は1.113.91であった。PON-1と歯周炎との関連性については未だ不明な点が多かったため、本研究ではPON-1の発現ならびに機能解析をin vitro細胞培養実験を用いて行なった。
凍結下における植物細胞の生体膜ダイナミクスと凍結耐性機構

我々が開発した新規の低温顕微鏡技術により、これまでより高解像度での凍結観察が可能となった。この技術により、木本性植物4種および草本性植物7種において、低温・凍結下における小胞体の動態観察を行った。まず、全ての植物において、細胞外の凍結により小胞体の流動性が停止した。シロイヌナズナではさらに、液胞膜、ゴルジ体、葉緑体およびアクチンフィラメントも全て凍結によりその流動性が停止し、また、凍結中の細胞内カルシウム濃度は高いまま維持されていた。以上より、植物細胞は凍結下で生き延びるために、カルシウムをシグナルとして、その活動を強制的に低下させている可能性が考えられた。本研究課題では、複数の植物を用いて、膜系および特定のタンパク質の凍結動態および細胞内カルシウム変動のリアルタイム解析を行い、凍結下での一般的な細胞生理学的現象を明らかにする事を目的としている。平成25年度は下記の結果が得られた。1.蛍光マーカータンパク質を発現する変異体植物の作成:生体膜ダイナミクスを観察するために、いくつかの蛍光タンパク質を融合させたオルガネラマーカータンパク質を発現する変異体植物を入手および作成をした。また、GFPが融合したアクチン結合性タンパクABD2(ABD2-GFP)を発現するシロイヌナズナを入手し、mcherryが融合したERマーカータンパク(ER-mcherry)を発現するシロイヌナズナと掛け合わせ、アクチンフィラメントとERの凍結ダイナミクスが同時に観察できる植物を作成した。2.様々な植物での細胞膜およびERの凍結動態の一般性について:細胞膜の凍結動態はシロイヌナズナのみ、ERの凍結動態はネギおよびシロイヌナズナでしか観察されていない。そこで、植物一般的な現象であるかの検討を行った。まず、高解像度および高感度で観察が可能な新規の凍結顕微鏡観察系を作成した。次に、ライムギプロトプラストを用いて、FIVsの観察を試みたところ、FIVs様の構造物が凍結中に観察された。次に、岩手大学構内において自生するポプラを用いてER凍結動態の観察を試みた。まず、ERの蛍光染色にER-Tracker-Redが使用できることが確認できた。次に、サンプルをバッファー中ではなく寒天上で凍結させ観察すると凍結中の画像をより鮮明に捉えることが可能となった。冬期のポプラサンプルを用いてER凍結動態の観察を試みたところ、草本植物の結果とは異なり凍結前ではERはネットワーク構造を取らず、小胞状でほぼ細胞内で静止していた。凍結下の観察を試みたところ、ERが層状になっている構造が確認された。1.ERの凍結動態の一般性について12月から3月初旬までの冬期においてセイヨウハコヤナギの枝を用いて、ER凍結動態の観察を試みた。放射柔組織を凍結下で観察したところ層状の構造物が観察されたが、それ以外の組織では明確な凍結後の変化は観察できなかった。次に、冬期のセイヨウハコヤナギの細胞では、20°Cに3時間以上置いてもERは小胞状かつ静止したままであった。そこで冬期の野外から草本類3種、木本類から常緑樹2種および落葉樹3種選び、20°CにおけるERの形態および動態について観察を行った。その結果、草本類では20°Cの観察では、冬期のサンプルであってもERはフィラメント状で活発に動いている様子が観察された。一方、木本類の場合、落葉樹および常緑樹関係なく、葉を含むどこの組織においてもERは小胞状かつ静止したままであった。2.新規凍結顕微鏡観察系の開発平成25年度に完成した新規の凍結顕微鏡観察系では、これまでより高解像度での凍結観察が可能となったが、サンプルを安定的に冷やすには、作動距離1mm程度の20倍レンズ(0.75NA)が限界である事が明らかとなった。そこで新規の凍結顕微鏡観察系をさらに発展させるためいくつかの試作を行った。その結果、サンプルからレンズまでを温度制御できるジャケット付きビーカー内に入れる観察系が、最も温度を安定的に制御できることが分かった。少なくとも現時点で植物個体丸ごと凍結しながら共焦点顕微鏡観察が出来ることを確認した。3.細胞内カルシウム動態観察系の開発細胞内カルシウムの低温および凍結動態を行うため、カルシウムセンサー蛍光タンパク質であるYC3.6を発現するシロイヌナズナ植物、および、カルシウム蛍光試薬であるFluo-4 AMなどを使用し検討した。その結果、蛍光試薬では安定した結果を得ることが難し事が明らかとなった。1.細胞内凍結動態の一般性:様々な季節で、木本および草本の複数の植物を用いて観察を試みた。木本類で小胞体を室温で観察したところ、細胞内に広がっているものの季節を問わず流動性はかなり低いものであった。一方、草本類では発達したネットワーク構造や高い流動性が観察され、常温における小胞体動態が木本類と草本類とで大きく異なった。セイヨウハコヤナギについては、凍結耐性が十分に上昇している2月において凍結動態の観察を試みたが、ネギで観察されたような凍結に伴う大きな構造変化は観察されなかった。草本植物についてはキクイモを含む双子葉類3種について3月から4月にかけて凍結観察を行ったところ、凍結に伴う小胞体の小胞化現象は見られなかったものの、流動の停止に関してはどの植物でも観察された。次に、葉緑体の自家蛍光によりその凍結動態観察を試みた。木本草本どちらの場合でも、組織により凍結前では活発な動きが観察されたが、これらの動きは凍結と共に停止することが確認された。

アクチンフィラメントに関しては、ABD2-GFPを発現するシロイヌナズナを用いて凍結観察を試みたところ、凍結前ではフィラメントの活発な動態が観察されたが、これらも凍結とほぼ同時に停止することが確認された。2.細胞内カルシウム動態観察:カルシウムセンサー蛍光タンパク質であるYC3.6を発現するシロイヌナズナ植物を用いて、低温および凍結下における細胞内カルシウム動態を観察できる系を開発した。また、個体観察が可能な新規の凍結顕微鏡の実験系と組み合わせ、植物体を傷つけずにカルシウムの凍結動態を観察したところ、凍結と同時に細胞内カルシウムが上昇し、また、20分程度の観察内ではあるが、その状態が維持され続けることが確認された。他の植物でもカルシウム動態が観察できるように、昨年度から引き続きカルシウム蛍光試薬の検討中である。平成27年度も昨年度と同様、おおむね計画通りに、1)小胞体を中心とした細胞内凍結動態の植物における一般性、2)E細胞内カルシウム動態観察、に関し研究が進められた。細胞膜マイクロドメインの凍結動態に関しては全く出来なかったものの、凍結前後において葉緑体の細胞内動態の様子を木本を含む複数の植物および組織で観察できた。この葉緑体動態観察は当初の予定には無かったものの、小胞体とは異なる動態を示しただけでなく多くの植物で観察できたためより細胞内の凍結動態の様子が明らかとなった。細胞内オルガネラの動態はアクチンフィラメント動態と密接に関係しているため、同時観察が非常に重要となるが、平成27年度はアクチンフィラメント単体での凍結観察しか出来なかった。しかし、変異体の掛け合わせもしくは蛍光試薬の利用による同時観察の系は出来ているので、これらの観察は平成28年度に問題なく遂行できると判断している。非破壊で個体そのものを凍結顕微鏡観察できる系は出来たものの、構造上、今のところ10倍以上のレンズを使用することが難しい状態ではある。しかし、シロイヌナズナだけではあるが,この観察系を用いることにより非破壊で細胞内カルシウムの凍結動態の観察に成功し、より信頼性のある凍結下における情報が得られた。以上を総合判断して、現在までの達成度は“おおむね順調に進展している"とした。1)本研究では様々な植物における小胞体の低温および凍結動態の一般性を求める実験を行ってきた。昨年度まで、木本植物において20°Cにおいても小胞体の活発な流動が観察されなかったが、本年度はこの原因がサンプルの準備の仕方に問題があることが明らかとなった。実際には、草本類と比較すると緩やかなものの、木本類においても十分な小胞体フィラメントの流動が確認された。そこで木本類に関しては落葉樹および常緑樹において、再度、低温・凍結動態の観察を冬季に行ったところ、20°Cでは活発な流動性が見られたが、1°Cでは流動性はほとんど見られなかった。また、ー2°Cで凍結を行ったが、凍結前後での小胞体の構造変化は観察されなかった。草本植物では冬季の野外および人工気象器で6種の植物を選び、小胞体フィラメントの動態観察を行った。何れの植物においても温度低下に伴い小胞体フィラメントの流動性は低下し、また、その流動性は凍結により停止した。
有機性廃棄物の混合コンポスト化と荒廃地緑化への有効再利用に関する実証的研究

産業廃棄物の総排出量は近年4億トン前後を推移しており、その縮減にむけてリサイクル率のさらなる向上が多くの分野で望まれている。このような状況下、本研究は有機性廃棄物の個々の特性を生かして複合資材化することで荒廃地緑化に有効再利用するための実用的な方策を確立することを目的とした。本研究は、有機性廃棄物の大半を占める下水汚泥を主原料として、緑農地利用に際して解決すべき最大の課題である含有重金属の汚染防止に関して、高温加熱による難溶化と木質系廃棄物の炭化処理副資材の混入による重金属元素の吸着固定によって安全な有機性廃棄物の緑化資材を作りその実用性を示した。第1段階として下水汚泥ケーキあるいは下水汚泥コンポストに含有される主要重金属元素の存在形態を明らかにするため形態分別を行った。その結果、亜鉛は7080%が有機結合態,1015%が炭酸塩態として存在しており、銅も吸着態と炭酸塩態の比率が比較的高く、土壌中で溶出しやすい性質であることを明らかにした。さらに、これら脱水汚泥ケーキを800900°Cの高温加熱処理をすることによって、有機結合態および炭酸塩態の比率が大幅に減少することと、それらが難溶性である事実を明らかにした。また、このような高温条件下ではカドミウム、鉛などの低沸点物質を排ガスとして分離できることも判明した。第2段階として、瀬戸内沿岸地域に長年放置されている劣悪土壌条件の荒廃林について早期緑化のためリン資材として用いるための野外実証試験を実施した。その結果、本研究で開発した資材は有機性廃棄物中のリン資源を有効化(可給化)し、荒廃地緑化に活用できることを示した。しかし,実際の利用に際しては,花崗岩風化土壌の結果と火山灰性黒ボク土のそれとでは、含有重金属の挙動に大きな相違があることも示された。このうち花崗岩風化土では施用直後に供試植物の生育が劣っており,汚泥資材だけでは窒素欠乏に陥ることが示唆された。そこでこの問題を改良するために微量の鶏糞など有機質資材を添加することで肥料木の初期成長を高め緑化成績の向上を図ることで実用性を確認した。わが国の産業廃棄物の総排出量は平成15年度約4億トンに達しっており、ここ数年は高い値を推移している。このため廃棄物リサイクル率の向上が望まれており、緑化工分野でも有機性廃棄物や未利用資源の積極的なリサイクル活用を行い、資源の循環再利用システムを確立していく必要が高まっている。このような状況下、本研究は有機性廃棄物の個々の特性を生かして複合コンポスト化することにより、荒廃地緑化に有効再利用するための実用的な方策を確立することを目的とした。当該研究課題初年度に得られた研究成果の概要は以下の通りである。1)有機性廃棄物として畜産廃棄物、下水汚泥ケーキおよび木質系有機廃棄物を原材料として用い資源再利用の方策を確立するために、有機質廃棄物の理化学的特性ならびに分解特性に関する特性を比較した。その結果、脱水汚泥ケーキを原材料とする各種汚泥コンポストの性質は、発酵と水分調整に用いる副資材の性質の影響を強く受けており、剪定カスを多量に混合したコンポストでは炭素率の高さから施用後に二次発酵と窒素有機化にともなう植生生育への影響が懸念された。

また、主要有害重金属濃度のうち亜鉛濃度は下水汚泥の性質と副資材の混合割合を反映しており、高分子沈殿剤を用いた下水汚泥に比べて、カルシウム資材を沈殿剤に用いた下水汚泥を原材料とした場合の方が、土壌施用後の移動が少ないことが予想された。2)各種の未分解木質系有機廃棄物とコンポストを混合して野外条件における分解特性を比較検討した。その結果、{針葉樹風倒木チップに比べて、モウソウチクチップを混合した場合には、分解初期の炭酸ガス放出速度が高い事実を明らかにした。さらに、緑化用遅効性肥料を同時に施用した場合、通常の化成肥料を施用した場合より窒素無機化速度が抑制され、養分流亡ならびに窒素飢餓の状況を回避できることが明らかになった。近年わが国の産業廃棄物の総排出量は約4億トン台を推移しており、そのリサイクル率の向上が緑化工分野でも望まれている。このような状況下、本研究は有機性廃棄物の個々の特性を生かして複合コンポスト化することにより、荒廃地緑化に有効再利用するための実用的な方策を確立することを目的とした。当該研究課題2年目にあたる平成18年には、下水汚泥の緑農地利用に際して解決すべき課題である含有重金属の土壌汚染防止に関して、高温焼却による難溶化によって溶融スラグ化に用いる熱エネルギー消費を押さえるとともに、タケ炭資材の混入による吸着・固定の可能性を実証的に示した。すなわち下水汚泥ケーキあるいは下水汚泥コンポストに含有される主要重金属元素の存在形態を明らかにするため形態分別を行った結果、亜鉛は7080%が有機結合態,1015%が炭酸塩態として存在しており、銅も吸着態と炭酸塩態の比率が比較的高く、土壌中で溶出しやすい性質であることを明らかにした。しかし、これを電気炉内で700900°Cの範囲で焼却処理すると、有機結合態および炭酸塩態の比率が急激に減少することで難溶化する事実が判明した。また、焼却温度700°C以上ではカドミウム、鉛などの低沸点物質を排ガスとして分離できることが判明した。また、瀬戸内沿岸地域には治山事業の失敗から長年放置されている劣悪士壌条件の荒廃林が広く分布するが、これらの早期緑化には土壌へのリン供給が必須である。しかし、下水汚泥中のリンは1000°C以上の加熱で結晶化してしまう。これに対して700°C900°Cの範囲では逆に有効化(可給化)することで肥料効果が発揮され荒廃地緑化に利用できることを実験的に示した。次年度(最終年度)には、これらの成果をもとに、畜産廃棄物等との混合コンポスト化による実用的な緑化資材の開発と評価を行なう計画である。このような状況下、本研究は有機性廃棄物の個々の特性を生かして複合資材化することで荒廃地緑化に有効再利用するための実用的な方策を確立することを目的とした。本研究は、有機性廃棄物の大半を占める下水汚泥を主原料として、緑農地利用に際して解決すべき最大の課題である含有重金属の汚染防止に関して、高温加熱による難溶化と木質系廃棄物の炭化処理副資材の混入による重金属元素の吸着固定によって安全な有機性廃棄物の緑化資材を作りその実用性を示した。第1段階として下水汚泥ケーキあるいは下水汚泥コンポストに含有される主要重金属元素の存在形態を明らかにするため形態分別を行った。その結果、亜鉛は7080%が有機結合態,1015%が炭酸塩態として存在しており、銅も吸着態と炭酸塩態の比率が比較的高く、土壌中で溶出しやすい性質であることを明らかにした。
ヒト胃粘膜上皮細胞培養系の開発

ヒト胃粘膜上皮細胞培養系の開発のための基礎的検討としてモルモット胃底腺粘膜上皮細胞の増殖に対する細胞増殖因子、サイトカインの効果を検討し以下の成績を得た。各種細胞増殖因子、サイトカインの効果胃線維芽細胞の産生する増殖因子胃粘膜細胞に対して明らかに増殖促進効果を有するEGF,HGF,insulinの添加や血清の添加では胃粘膜上皮細胞は長時間維持できないため、胃粘膜上皮細胞下の線維芽細胞の産生する因子が胃粘膜上皮細胞に必要なのではないかと考え、次に胃線維芽細胞培養上清の胃底腺粘膜上皮細胞の増殖に対する効果を検討した。モルモット胃線維芽細胞の無血清培養上清は胃粘膜上皮細胞の^3H-thymidineの取り込みを増加させた。胃粘膜上皮細胞に対しては直接的な増殖促進作用の認められなかったIL-1βを添加して、培養した胃線維芽細胞の培養上清は非添加時に比し^3H-thymidineの取り込みを増加させることが観察され、IL-1βは胃粘膜上皮下に存在する胃線維芽細胞に作用し間接的に胃粘膜上皮細胞を増殖させると考えられた。結論胃粘膜上皮細胞の増殖制御にはEGF,HGF,insulin、胃線維芽細胞の産生する増殖因子が関与している。
キャリヤー輸送による気体分離膜に関する研究

1.本年度は低分子オレフィン(エチレン,プロピレン)の促進輸送について重点的に研究を行い、以下の成果を得た。(1)種々の金属塩/液体高分子系についてオレフィンの収着を調べた結果、Pd【Cl_2】およびPt【Cl_2】/ポリエチレングリコール(PEG)-300系で不可逆収着が、またRh【(NO-3)-3】/PEG-300系で可逆収着が認められた。(2)ガラス繊維ろ紙含侵固定化液体膜として透過測定を行ったところ、PEG-300に【Rh^(3+)】塩を添加することにより【N_2】に対するオレフィンの透過係数比は約1.5倍向上し、オレフィンの促進輸送が確認された。ただしIR,ESR,UV-Visなどの分光学的測定から錯体生成の証拠は得られず、【Rh^(3+)】とオレフィンの相互作用はかなり弱いことが推測された。(3)【Rh^(3+)】/PEG系にKN【O_3】を添加するとオレフィンの透過選択性はさらに向上し、PEGのみの場合の約2倍となった。これは添加塩の塩析効果によりPEGへの気体のHenry型溶解が減少したためと考えられる。2.さらに【O_2】の促進輸送について実験を追加し、新しく次の知見を得た。(1)人工【O_2】キャリヤーとして知られている一連のSaltmenタイプの【Co^(2+)】錯体を合成し、これを固体ポリマー(ポリスルホン,シリコーンゴム)および液体オリゴマー(PEG-300)に溶かした膜について【O_2】の促進輸送を調べたが、これらの【Co^(2+)】錯体による促進輸送は固体ポリマー系では全く起らず、PEG溶液系では低温でわずかに認められる程度であった。(2)【Co^(2+)】錯体/PEG系について【O_2】に収着を調べた結果、【O_2】結合定数は低分子有機溶媒系と比べて遜色ないが、【O_2】収着速度が極めて遅いことがわかった。3.3年間の本研究において、高選択透過性キャリヤー輸送膜の開発に有益な多くの新しい知見を見出し、成果を上げることができたが、CO、オレフィンについては透過選択性の一層の向上が、また【O_2】についてはキャリヤーの劣化防止が課題として残された。高選択透過性キャリヤー輸送膜の開発を目指して、前年度に引き続き種々の液体高分子-金属塩系のキャリヤー輸送能、気体運搬機構、液体膜の固定化について検討し、以下の成果を得た。1.高分子液体膜中の気体のキャリヤー輸送テトラエチレンペンタミン(tetren)系液膜については新たにRu(【III】),Rh(【III】),Pd(【II】),Pt(【II】)添加系における【O_2】の収着および輸送特性の測定を行い、Ru(【III】),Rh(【III】),Pd(【II】)の場合に錯形成に基づく【O_2】収着が生じることを見出した。しかし、これらの系において【O_2】の促進

輸送は認められず、有効なキャリヤーとなるには中心金属イオンが気体分子と適度な錯形成能を持つことが必要であることが示唆された。また、tetrenに比べて酸化を受け難い構造のポリアミン型液体高分子としてピリジル基を有する新しい配位子1,11-ビス(2′-ピリジル)-2,6,10-トリアザ-6-メチル-1,11-ウンデカジエン(L)を合成した。Lの液膜についてはCo(【II】),Ni(【II】),Cu(【I】)添加系の測定を終え、Cu(【I】),Ni(【II】)の場合に【O_2】選択透過性の向上を認めた。2.気体運搬機構の解明Ni(【II】)-Lについては電子スペクトルにより、またCu(【I】)-L系についてはESRにより【O_2】の可逆的錯形成を認め、Cu(【I】)の場合にはCu(【I】)【→!←】Cu(【II】)の酸化還元を伴うことを明らかにした。3.液体膜の固定化tetren溶液の膜は蒸発による膜厚変化が著しいので、tetren/PEG混合溶液として多孔質膜へ含浸担持させることを試みた。しかし、そのCu(【I】)添加系は【O_2】促進輸送能を喪失し、Ni(【II】)添加系でわずかに認められる程度であった。Cu(【I】)添加系でCO促進輸送能は維持されることから、【O_2】との錯形成で生じるCu(【II】)とセルロースとの相互作用により【O_2】促進輸送能が喪失すると推定した。一方、Lの場合は多孔質膜への含浸により比較的安定な膜が得られた。以上、【O_2】,COについてキャリヤー輸送膜の手掛りを得た。次年度はオレフィンについても検討を開始する予定である。
五感の言語表現の認知・心理言語学的研究

本年度はH.28年4月からH.29年3月までを「研究再開準備支援期間」として研究活動を行った。国外の学会で3件発表を行い、英文の論文を1本執筆し、出版準備中である。国内学会でも単独で1件、共同研究で1件の発表を行った。9月にはヨーロッパ類型論サマースクールに参加し、研究課題の重要なポイントである第二言語習得におけるジェスチャー研究の第一線の研究者に指導を受け、これまでの研究プロジェクトの問題点を指摘された。また、手話の文法記述研究で著名な手話言語学者ともディスカッションを行い、今後の研究の指針を得た。11月から2月末までは、手話の認知言語学的な研究の国際的拠点であるニューメキシコ大学に滞在し、これまで得て整理してきた現象の理論的考察を進めるとともに、国内では手に入れにくい資料を収集した。[研究課題1:日本手話の空間表現の特徴]主にジェスチャー研究の枠組みを用いて、空間表現の視点のとりかた、移動表現のイベント分割について分析を進めた。6月の言語科学会で口頭発表をおこなった。発表後、分析の枠組みが曖昧であったことの指摘を受け、枠組みを考察し直し、データの修正を行った。[研究課題2:日本手話の知覚表現の特徴]認知言語学の虚構移動の枠組みから、知覚動詞表現の分析を行い、それぞれの感覚モダリティの違いが手話表現の文法で観察されることを明らかにした。この分析は、研究協力者の養成が一定のレベルを超えたことで作例が可能になり、例文を得られるようになったことから可能となった。この養成について、初年度より計画で想定していた所要期間から大幅な遅れがあったため、この成果は学会発表レベルでとどまった。また、知覚のメタファー表現について、オランダのマックスプランク心理言語学研究所で行われたワークショップで発表し、それを元にした論文を執筆した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,音声言語とそれに伴うジェスチャー,視覚=空間言語である手話の空間利用の仕方を比べ,言語メディア(音声,空間)によるコード化可能性の共通点と相違点について明らかにすることを目的としている.自然言語としての手話の類像性,メディアの特性は,手話を第一言語として習得する先天ろう児の言語発達と概念形成にどのように影響するのか.これは聴覚障害児教育にとって必要な研究課題であるが,この解明の基礎となる日本手話の特性は,広範にわたりまだ明らかになっていない.そこで本研究では,この課題に向かって,音声言語と手話の文法的・談話構成的特性の違いを明らかにする.これと同時に,手話と音声言語の共通点を抽出し,メディアに依存しない人間の「言語」能力とはなにか考察する.今年度は,言語における空間利用,類像性の利用,コード化可能性に着目し,日本手話と日本語の語彙体系と文法を記述するべく,心理言語学的手法でデータを集めた.ここでは簡単なアニメーションを見せ,報告してもらうといった,内容をコントロールした談話を映像として収録し,これを日本語話者と手話話者,手話話者の大人と子どもで比較し,空間表現における空間利用について分析した.また,空間表現以外の感覚表現として,触覚サンプルを用いた実験も遂行し,表現を集めた.分析に当たっては,日本手話を第一言語とする複数のろう者のコンサルタントとともに,談話分析に使われてきたソフトウェアELANを使ってアノテーションを行い,分析をする準備を行い,一部開始した.これは次年度も引き続き継続予定である.本研究は,日本手話と日本語を比較することで,音声言語とそれに伴うジェスチャー,視覚=空間言語である手話の空間利用の仕方を比べ,言語メディア(音声,空間)によるコード化可能性の共通点と相違点について明らかにすることを目的としている.今年度はまず,これまでの研究の蓄積のあるアメリカ手話と比べた日本手話の特徴を抽出するため,アメリカでフィールドワークを行うとともに,カリフォルニア大学サンディエゴ校のCarol Padden研究室などで在外研究を行い,最先端の知見を得るとともに日本手話の特徴を考察した.また,前年度における実験で得た,手話言語での心理言語学的な実験を行った際に明らかになった,音声言語とはメディアが違うことや社会的な地位が違うことなどで起こった問題についてまとめて発表した.言語における空間利用,類像性の利用に着目し,日本手話と日本語の空間表現を含む談話を分析した.前年度までに集めたデータを,日本手話を第一言語とする複数のろう者のコンサルタントと,日本手話と日本語のあいだをとりもつ手話通訳士とともに,言語・談話分析に使われてきたソフトウェアELANを使ってアノテーションを施す方法を模索し,アノテーション付きのコーパスを作成した.このデータから,子供の手話談話の特徴を大人の手話と比べた結果を国際会議で報告した.大人の手話では,登場人物視点を切り替えながら談話を構成するのに対し,子供の手話では観察者視点が混じることが観察された.従来の音声言語に伴うジェスチャーの研究では子供の取りやすいジェスチャーの視点は登場人物視点とされているため,さらなる検討が必要である.当初計画していたアノテーション作業が,想定以上に時間と人手がかかることが判明したため,また,日本手話の先行研究が限られているため,観測した現象に関わる要因が多岐にわたり,必要な知見を取り入れるために時間を要した.本年度(49月)は、昨年度に引き続き、採取したデータをコーディングし、作業がほぼ完了した。また、昨年度に明らかとなった、先行研究との差異を埋めるべく、文献調査と文法記述に時間を割いた。この問題点とは、日本手話の音韻・文法記述が不十分であるせいで、分析がアドホックになってしまうことであった。

未発表であるが、発話の収集実験で得たコーパスと、インフォーマント調査から、コーディングルールを見直し、コーディング作業を進めた。また、インフォーマント調査をもとに、知覚表現の文法構造を記述し、分析した。今年度に得られた成果は主に以下の2つである。1.日本手話の知覚表現の特徴手話言語の動詞の文法構造は、類像的であるがゆえに、その類像性に左右される。アメリカ手話の動詞の類像性を扱った枠組みと、認知言語学で代表的な虚構移動の枠組みを用いて、日本手話の知覚動詞の文法構造を記述・分析した。手話では、動詞でも、視点の取り方と動きの向きが類像性をのこしたまま表現されるため、動機づけがはっきりと言語内に観察される。結果として、感覚モダリティごとに異なる向きをコード化していることがわかった。この成果は、9月の日本認知言語学会で口頭発表した。2.日本手話の空間表現・触覚表現データのコーディング先行研究に不足していた類像的な表現の音韻体系の全貌が徐々に明らかになりつつ、過去2年間にわたって育成してきた研究協力者が、細かな部分までデータをコーディングできるようになったので、これまでに取得した実験により得られた発話データを、より客観的な形でコーディングした。これにより、日本手話の談話構造の統計的なデータが得られることになる。本年度はH.28年4月からH.29年3月までを「研究再開準備支援期間」として研究活動を行った。国外の学会で3件発表を行い、英文の論文を1本執筆し、出版準備中である。国内学会でも単独で1件、共同研究で1件の発表を行った。9月にはヨーロッパ類型論サマースクールに参加し、研究課題の重要なポイントである第二言語習得におけるジェスチャー研究の第一線の研究者に指導を受け、これまでの研究プロジェクトの問題点を指摘された。また、手話の文法記述研究で著名な手話言語学者ともディスカッションを行い、今後の研究の指針を得た。11月から2月末までは、手話の認知言語学的な研究の国際的拠点であるニューメキシコ大学に滞在し、これまで得て整理してきた現象の理論的考察を進めるとともに、国内では手に入れにくい資料を収集した。[研究課題1:日本手話の空間表現の特徴]主にジェスチャー研究の枠組みを用いて、空間表現の視点のとりかた、移動表現のイベント分割について分析を進めた。6月の言語科学会で口頭発表をおこなった。発表後、分析の枠組みが曖昧であったことの指摘を受け、枠組みを考察し直し、データの修正を行った。[研究課題2:日本手話の知覚表現の特徴]認知言語学の虚構移動の枠組みから、知覚動詞表現の分析を行い、それぞれの感覚モダリティの違いが手話表現の文法で観察されることを明らかにした。この分析は、研究協力者の養成が一定のレベルを超えたことで作例が可能になり、例文を得られるようになったことから可能となった。この養成について、初年度より計画で想定していた所要期間から大幅な遅れがあったため、この成果は学会発表レベルでとどまった。
大質量星形成領域におけるウォルフ・ライエ星の探索

核崩壊型超新星の母天体であるWolf-Rayet星(WR)の他、高輝度青色変光星(LBV)、黄色超巨星(YHG)、赤色超巨星(RSG)などを含む銀河系内外の大質量星クラスターの形成・進化過程および年齢、さらにその空間分布や星間物質への寄与などの解明を目的として、広帯域Ksバンドと狭帯域フィルターを用いた近赤外線撮像観測を行っている。これらのフィルターセットからから得られる2色図は、輝線星だけでなく、減光の大きな領域での減光量を補正したKs等級とカラー情報を精度良く与えるため、若い天体も含めた大質量星の形成から終末に至るあらゆる進化段階の天体の検出に有効である。I.平成22年度は、当初予定していた系内大質量星形成領域におけるウォルフ・ライエ星(WC型)の探索のため、ぐんま天文台・150cm望遠鏡搭載近赤外線カメラを使って観測を行った。その結果W51領域において、これまでカタログ化されていないWC型WR星の候補天体をピックアップすることに成功した。またそれとは独立に、同等のフィルターシステムを搭載した、東京大学チリ・アタカマ1m望遠鏡搭載の近赤外線カメラを用いて、北半球からでは観測できない南天の大マゼラン星雲内の大質量クラスターのWR星ピックアップ視測を行った。その結果、これまでカタログに存在したWR星を確認できた他、新たに複数のWC型WR星候補天体も検出した。これらの結果は、本研究の目的としている、減光が大きく可視光では見えていないWR星の存在(発見)を観測的に示唆するものであり、星形成領域での大質量星の質量-個数分布に制限をつける上で貴重なデータになりうる。II.ピックアップされた天体の詳細分光視測のために、近赤外線エシェル分光器の立ち上げも行った(東京大学・天文学教育研究センターとの共同研究)。この装置は平成22年秋に北海道大学1.6m望遠鏡(@名寄市天文台)に搭載され、試験観測を経て本研究の目的を達する性能を有していることを確認した。本格的なフォローアップ観測は平成23年度以降行う。III.現在のフィルターシステムではWC型WR星のピックアップのみに有効であるため、タイプの異なるWN型WR星にも検出感度を持つように、新規フィルター(HeII2.19micron)の設計・製作を行った。これは平成23年度の観測装置メンテナンス時期にあわせて、装置(クライオスタット)内にインストールする予定である。IV.上記Iの項目について、所属する学会(日本天文学会)の年会において発表を行った。平成23年度はまず研究実施を行う機関の機器整備を行った(県立ぐんま天文台150cm望遠鏡近赤外線カメラ)。新たな知見を得るための新規フィルター(N219:2.19um)を製作、インストール作業を進めた。これにより、これまでのフィルターバンドでは不確定性が大きかった特定の天体(WN型ウォルフ・ライエ星)から輝線強度を正確に求めることが可能になった。試験的観測として北天から観測可能な系内の大質量星形成領域をこのフィルターおよびこれまで使用しているフィルター(N207:2.07um、Ks-band)を用いて観測を行った。その結果、既知のWN型ウォルフ・ライエ星について予測通りに検出されていることを確認し、この観測(フィルター)システムが、ウォルフ・ライエ星の検出という一つの目的に対して有効なツールであることが証明できた。本観測は天候不順や制御計算機の不具合などもあり、予定されていたデータの完全取得には至っていない。この観測計画は比較的高い精度の測光観測が必要であるため、天候などの考慮しつつ引き続き観測を継続していく。上記に関する本年度の補助金については主に、データ取得・解析等に必要な計算機および周辺機器、ならびに現地作業への旅費に充当した。上記に平行して、南米・チリのアタカマ高地チャナントール山頂にある東京大学アタカマ天文台miniTAO-1m望遠鏡搭載の近赤外線カメラ(ANIR)でウォルフ・ライエ星探索サーベイ観測を継続した。特に銀河中心方向や系内大質量星形成領域の狭帯域フィルター(Ks, N207, N187:1.87um)による撮像観測を遂行し、既知の大質量星を検出した他、色ー等級図、色ー色図から大質量星の種族分類や低温度星、ミラ型星、YSOなどの「赤い天体」も検出できることがわかった。研究最終年度となる平成24年度は、主にこれまでの研究成果に引き続き観測データの収集に努めた。特に継続的に観測的研究を行っているマゼラン星雲内大規模星形成領域について、これまでの観測で不足していた近赤外線3バンドによる撮像観測を完遂を目指した。観測はチリ・アタカマ高地チャナントール山頂にある東京大学アタカマ天文台miniTAO-1m望遠鏡搭載の近赤外線カメラANIRを用いた。