hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最適性理論の方法論を応用した発話の非流暢性の分析とその統計的検証

日本語,英語,中国語の語句の要素を繰り返す発話の非流暢性を対象に,その非流暢性の引き金を分節素の環境から3つ抽出した。語頭,音声の移行(繰り返し末から後続部頭へ),そしてリズムの主な単位である。これらは話者約600名から得た非流暢性とその背景の自然発話サンプル約21000例の統計分析の蓋然性に基づく。引き金は,吃音者と非吃音者,言語ごとに異なる序列があり,その序列上位の引き金で非流暢性が生じる。ここが最適性理論の応用である。引き金序列上位は吃音者が共鳴音と阻害音間の,非吃音者が共鳴音同士の移行で非流暢性を生じる。リズムは語頭とともに序列中位にあり非流暢性における個別言語の形態の相違を作る。発話の非流暢性の発生メカニズムはどうなっているのか。それを考えるのに、言語制約の序列下で、複数の出力候補中、その有力な制約に違反しないものが選ばれるという最適性理論からヒントを得た。その普遍的な言語制約を、統計的な蓋然性に基づく発話の非流暢性の複数の引き金に置き換えた。その引き金の序列により非流暢性の形が決定される。最適性理論は強い制約違反を避けて出力する消極的な出力だが、発話の非流暢性は強力な引き金に、あるいは複数の引き金にかかって積極的に出力する。非流暢性の引き金は、1.語句頭、2.音声の移行A(共鳴音から共鳴音へ)3.音声の移行B(共鳴音から阻害音へ)4.音声の移行C(阻害音から共鳴音へ)5.リズムに関わる音韻単位(日本語:モーラ、英語:頭子音と脚韻、中国語:音節)があげられる。これらの序列の相違から、日本語話者、英語話者、中国語話者とそれらの非吃音者と吃音者の相違が、発話の非流暢性の形態に、明示的に浮かび上がる。例えば、日本語の非吃音者と吃音者では、前者の引き金の序列は、音声の移行A>>リズム>>語句頭>>音声の移行Bとなる。後者は音声の移行Aと音声の移行Bが非吃音者の場合と入れ替わる。英語の非吃音者は音声の移行A>>リズム・語句頭>>音声の移行Bだが、英語吃音者は、音声の移行B>>音声の移行C>>リズム・語句頭>>音声の移行Aとなる。中国語非吃音者はリズム・音声の移行A>>語句頭>>音声の移行B・音声の移行A、中国語吃音者は音声の移行B・音声の移行C>>語句頭>>リズム・音声移行Aとなる。これで微妙な非流暢性の繰り返しの単位の各話者の違いが説明可能である。その成果を第40回コミュニケーション障害学会学術講演会で「非流暢性の引き金の序列について:日英語対照」として口頭発表した。また生活書院『生存学』8号に「吃音の言語学的・音声学的特質」と題して投稿し、掲載された。26年度の研究実績に,課題番号23320083基盤研究(B)の「言語の普遍性と個別性を考慮した言語障害の症状の解明とそのセラピーの探求」の研究成果を加え,2015年5月17日第41回日本コミュニケーション障害学会学術講演会の吃音および流暢性障害研究会分科会で発表した。26年度の研究対象の発話の非流暢性は,繰り返しスタイルの/tatango/(単語)や/ttttri:/(tree)や/tsutsutsungti/(総体)等であった。27年度では,/syo?ku/(職;?は阻止)のような語中の阻止と/to:::koro/(ところ;:は長く伸ばす)のような引き伸ばしも,繰り返しと同じように音声の移行がつながらない非流暢性だと判明した。語中の阻止や引き伸ばしは,繰り返しと一体化して,つぎのように,/hu?huhutari/(2人)/sa:::sasakiga/(先が),現れることが多い。これは繰り返しと同様に,共鳴音から阻害音への音声の移行に躓いての途切れと考えられる。ただし語句頭や文頭の阻止は,先行研究から発話のリハーサルが余分な負担を発話に与えた結果と想定できる。したがって分析の対象が語中の阻止,引き延ばし,繰り返しに広がった。また繰り返しスタイルも音声の移行が引き金になっていない場合もある。それは中国語で語頭音節の声調生成に失敗してやり直す場合や幼児の言語獲得期に調音の未熟からその目標の分節素を繰り返す例が見られる。しかしそれは中国語では特別な声調で,言語獲得期においては獲得の遅れる/s/や/r/や/k/に限られるので,除外は容易でかつ極めて少数であった。またアクセントや声調の影響からの非流暢性は各言語の異なるリズムの引き金の序列で分析可能であった。以上を加えて,成果を日本音韻論学会20周年記念『現代音韻論の動向:日本音韻論学会の歩みと展望』に投稿して掲載される事となった。

これらは話者約600名から得た非流暢性とその背景の自然発話サンプル約21000例の統計分析の蓋然性に基づく。引き金は,吃音者と非吃音者,言語ごとに異なる序列があり,その序列上位の引き金で非流暢性が生じる。ここが最適性理論の応用である。引き金序列上位は吃音者が共鳴音と阻害音間の,非吃音者が共鳴音同士の移行で非流暢性を生じる。リズムは語頭とともに序列中位にあり非流暢性における個別言語の形態の相違を作る。すでに基礎的な研究は終了して、国内での学会発表と言語学系ではないが社会学の一般雑誌に投稿し掲載されている。あとは統計の情報工学的手法からの検証と論文の英語訳とその推敲、そして海外での発表ならびに海外の非流暢性研究関係の有力誌に投稿することが課題となる。音声学,言語学研究協力者で情報工学者の太田貴久氏と発話の非流暢性の言語データをコーパス化して、統計的検証を裏付ける情報工学的側面から非流暢性の資料における、複数の引き金の分布とその機能を、日本語、英語、中国語とその非吃音者と吃音者について行う。論文を英語に直す。これまでに発表した内容の下訳は完成しているので、それを非流暢性研究の専門家である、実験心理学・言語学のロンドン大学のピーターハウエル教授、言語病理学のイリノイ大名誉教授のエフド・ヤイリ博士に、英語だけでなく内容もチェックしていただく。そしてその修正を終えて、有力な専門誌に投稿する。消耗品の端数が出た。次年度の消耗品に組み入れて消化する。
色素会合体/金属微粒子複合化による生体材料標識用高効率2光子励起蛍光材料の作製

色素分子が配列凝集した会合体を水中で安定化させる方法を開発した。色素を会合させると、2光子励起蛍光の発光効率が溶解状態のときの10100倍になった。微粒子上に、励起光増強効果を示す金シェルを作製する方法を開発した。金シェルを持つ粒子上に色素会合体を形成させると、金シェルが無いときの約3倍の発光効率を得た。溶解状態の色素と比べると、色素の会合形成と金シェルの光増強効果を利用することで、最大数100倍の発光効率の向上を達成した。生体材料・組織の標識や染色のための2光子励起蛍光(TPF)材料の開発を目指している。そのため、一連のシアニン色素(CD)のJ会合体が、水中に安定かつ一様に分散した系の開発を行った。アニオン性CDとカチオン性高分子電解質のコンプレックを形成させることにより、希釈やpH変化に対して解離しないJ会合体分散液が得られた。しかし、この方法では水溶性の高いCDにのみ適用可能であった。そこで、平均粒径が約400nm或いは100nmのシリカ粒子表面上にJ会合体を形成させる試みを行った。シリカ粒子表面にカチオン性高分子電解質を吸着させ、正の表面電荷を付与し、アニオン性CDを吸着させることで、J会合体吸着微粒子を得た。粒子の凝集もなく、安定な分散液が得られた。この方法では、種々のCDで、J会合体吸着微粒子の分散液を得ることができ、青緑赤の蛍光を示す分散液を得ることができた。試験的に分散液のキャスト膜を、共焦点蛍光顕微鏡(紫外可視励起)および2光子励起蛍光顕微鏡(近赤外光励起)により観察したところ、両顕微鏡で同一の像が得られた。このため、J会合体吸着微粒子は多重TPF染色剤として有効であることが分かった。現在、各CDのJ会合体吸着微粒子のTPFの励起スペクトルを評価中である。本研究のもう一つの目的は、励起光である近赤外光(NIR)を表面プラズモン共鳴により増強させ、TPFの実効的な効率を上げることである。そのため、NIR領域にプラズモンバンド(PB)を有する金ナノロッドおよびシリカと金のコア/シェル構造の微粒子を作製した。J会合体吸着金ナノロッドにおいて、消光せずTPFを得ることができた。今後、発光効率等の評価を行う。一方、コア/シェル微粒子の方は、明瞭なPBがNIRで得られず、現在作製条件を検討中である。2光子励起蛍光(TPF)材料の発光効率向上のため、色素分子会合体形成によるTPF効率の増大と、表面プラズモン共鳴で起きる励起光増強によるTPF効率の増大を利用する。色素会合体には、蛍光性のJ会合体を用い、励起光増強には金のプラズモンを利用する。これまで、J会合体形成におけるTPF効率の増大の評価を行い、種々のシアニン色素でJ会合体を微粒子上に作製し、種々の発光色をJ会合体の2光子励起蛍光から得ることができた。23年度は以下の3項目を実施した。1.微粒子上への金殻構造の作製近赤外光の励起光を増強させるため、近赤外領域にプラズモンバンド(SP帯)を形成させなければならない。そのため、誘電体微粒子(コア)に金の殻構造を形成させる方法を開発した。シリカコア表面に、高分子電解質膜を作製し、その膜に金ナノ粒子を吸着・浸透させる。その後、塩化金水溶液からコア表面上の金ナノ粒子に、金を析出させて、コア表面を金で覆う。条件を最適化し、700800nmにピークを持つSP帯を形成させることができた。2.金殻構造上へのJ会合体形成金殻微粒子上にJ会合体を形成させる。これまでに開発したJ会合体吸着微粒子作製方法を利用する。金殻表面に電荷を持たせるため、高分子電解質を吸着させ、正の表面電荷を持たせた後に、種々のアニオン性シアニン色素を吸着させてJ会合体を形成させることに成功した。3.金の殻からJ会合体間の距離の最適化両者の距離が近すぎると蛍光消光し、遠すぎると励起光増強が得られない。両者の距離を、金表面とJ会合体の間に7層の高分子膜を挟んで調整したものと、金殻構造の無いコア上にJ会合体を形成させたもので、TPF強度を比較したところ、約3倍の増大が前者の方に観察された。しかしSP帯による励起光の増強は100倍とも言われるので、さらなる距離の最適化が必要であることが分かった。2光子励起蛍光(TPF)材料の発光効率向上のため、色素分子会合体形成によるTPF効率の増大と、表面プラズモン共鳴(SPR)で起きる励起光増強によるTPF効率の増大を利用する。

これまで、J会合体形成におけるTPF効率の増大の評価を行い、種々のシアニン色素でJ会合体を微粒子上に作製し、種々の発光色をJ会合体の2光子励起蛍光から得ることができた。また粒径400nmのコア粒子上に金殻構造を形成し、SPR帯を近赤外領域に形成させることで、約3倍にTPF効率を向上させた。最終年度は、以下の成果を得た。これまでの金殻微粒子は表面が平滑でないことと、粒径が400nmで光散乱の効果が大きいこと、そしてそのコア粒子の単分散性が低かったため、SPR帯は非常にブロードであった。光散乱の効果を低下させるため、従来の粒径よりも小くかつ単分散なコア粒子を用いて、金殻微粒子の合成を行い、SPR帯の先鋭化を行った。粒径が小さくなると、コロイド安定性の保持が困難になり、粒子のロスが多くなるため、金殻構造形成工程の簡略化を試みたが、SPR帯形成において従来の方法が最も良い結果を与えた。一方、金殻表面の完全な平滑化は行えず、大幅なSPR帯の先鋭化には至らなかった。TPFの効率を理論上の数10数100倍に増大させるには、SPR帯の先鋭化に加え、金表面と発光物質との距離を最適化する必要がある。両者が近すぎると蛍光消光し、遠すぎると励起光の増強が得られない。従来その距離を、高分子多層膜で調整してきたが、厚さを稼ぎにくく、厚さの評価も困難であった。そこで、金殻表面に約15数10nmの範囲で、シリカの層をゾル・ゲル反応で形成せることに成功した。しかし、TPFの効率の劇的な増大は見られず、金殻表面が平滑でないことが、その主な原因であると予想した。シアニン色素のJ会合体形成における2光子励起蛍光効率の増大の評価、および微粒子上へのJ会合体形成法の開発については既に完了した。また、微粒子上に金の殻構造を形成させ、励起波長に用いる近赤外光の波長領域にブロードであるがプラズモンピークを形成させることができた。得られた金殻微粒子上に、J会合体を形成させると、発光効率が数倍であるが増大したことも確認済みである。最終年度では、各構造の最適化を行って、効率の増大を最大化させることを残すのみであるため、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。SP帯との共鳴を利用し、励起光の増強を効率よく行うためには、現在得られているSP帯をより先鋭化させる必要がある。そのため、金殻表面の微細な凹凸構造を無くすことと、粒径分布の狭いコアを用いる必要がある。平滑化において、合成条件の改善を行い平滑な表面を得る試みと、形成された凹凸を後から平滑化する試みを実施する。金殻とJ会合体間の距離を高分子多増膜で調整したが、高分子多層膜では数nm単位でしか厚さを調整できない。そこで、金表面に厚さ数10nmのシリカ層をゾル・ゲル反応で形成せることも併用する。少なくとも約550nmの範囲で、両者の距離を調整し、TPF効率が最大となる距離を決定する。・24年度が最終年度であるため、記入しない。
アンダーソン転移の統計力学的研究

乱れた電子系におけるもっとも典型的な相転移であるアンダーソン転移の統計力学的性質についての研究を行った。特に、二次元ランダム磁場の系におけるアンダーソン転移の可能性について調べ、非局在状態の可能性が指摘された領域でのエネルギースペクトルの構造などについて調べた。本研究では、シュレ-ディンガー方程式を数値的に解くことにより電子の拡散の様子を具体的に追い、波束の広がりや波動関数の初期状態との重なりの漸近的な振る舞いを調べることにより、エネルギースペクトルなどの構造を調べた。シュレ-ディンガー方程式を数値的に解く手法としては、最近開発された指数演算子の高次分解の方法を用いた。この方法は、ランダム磁場の様な複雑な系に対しても容易に応用でき、また、系の対称性を壊さないという利点を持っている。このような方法により、一辺の長さが500サイト程度の系において数値計算を実行した。その結果、まず、エネルギーバンドの端の方では状態が局在していることが確認された。一方、バンド中心付近では、波束の広がりは非局在状態のように振る舞うが、初期状態との重なりからは、エネルギースペクトルにフラクタルな構造があることを示唆する結果が得られた。さらに、これらの結果からエネルギースペクトルのフラクタル次元などを見積った。こうしたことから、バンド中心付近の状態は、単なる非局在状態ではなく、特長的な長さのない臨界的な状態である可能性が強いことがわかった。(Phys.Rev.B印刷中)こうした結果を踏まえ、二次元でもアンダーソン転移が確認されているスピン軌道相互作用のある場合について同様な解析を行い、両者を比べることにより、より詳しい解析を行うことが必要である。
松果体関連器官における色識別機構の進化と多様性の解析

前年度に続き、ゼブラフィッシュの松果体に存在するUV光と可視光の波長識別に関与する光受容細胞からの光応答の記録を試みた。具体的な手法としては、蛍光カルシウムセンサーであるGCaMP6sを波長識別のUV光受容タンパク質のプロモーター配列下で発現させ、UV(380 nm)、可視光(570 nm)刺激に対する蛍光強度の変化を蛍光イメージングにより解析した。その結果、UV刺激により蛍光強度の減少、可視光刺激により蛍光強度の上昇が観察された。このことは、UVにより細胞内のカルシウムイオンが減少し、可視光に対してカルシウムイオンが増加したことを示している。すなわち、ゼブラフィッシュ松果体の波頭識別に関わる光受容細胞は、光の波長に対して拮抗的な反応を示すことを初めて示した。すなわち、前年度までにおいて、組織学的な解析から一1つの光受容細胞において波長識別がなされる可能性を示唆していたが、その可能性を直接強く支持する光応答を生理学的な解析(カルシウムイメージング)により得ることに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまで研究代表者を含む研究グループは、下等脊椎動物の松果体関連器官でなされる色(波長)の識別で機能する、UV光受容タンパク質と緑色光受容タンパク質が共通であることを示唆してきた。本年度の研究では、これら2つの光受容タンパク質が実際に生体内で波長識別にどのようにかかわるのかを知るために、円口類と魚類の松果体について組織学的、電気生理学的な解析を試みた。1.組織学的解析:カワヤツメにおいて遺伝子を単離した緑色光受容タンパク質に対する抗体を作製し、それを用いて組織学的解析を行った。円口類カワヤツメの松果体と副松果体では、興味深いことに、2種類の光受容タンパク質は異なる細胞にそれぞれ存在していた。また、松果体にはUV光受容タンパク質が多く、逆に副松果体には緑色光受容タンパク質が多く存在していた。一方、硬骨魚類ゼブラフィッシュでは、UV光受容タンパク質と緑色光受容タンパク質が同一の細胞に発現しており、この2種類の光受容タンパク質を共発現する光受容細胞は、ゼブラフィッシュ松果体の先端から両翼の松果体表面部分に多く存在することを見出した。2.電気生理学的解析:カワヤツメの松果体に存在する波長識別に関わる緑色光受容タンパク質発現細胞が、光に対してどのような応答をするのかを明らかにするために、細胞内記録法により、光受容細胞および神経節細胞の光応答を解析した。その結果、細胞内記録により得られた応答のほとんどは、波長識別には関与しないと考えられる、松果体に存在するロドプシン発現細胞由来の応答であることが分かった。したがって、今後、感色性応答に関わる緑色光受容タンパク質を発現する細胞が多く発現する副松果体を用いて、細胞内記録による解析を行う必要があることが分かった。一方、ゼブラフィッシュ松果体のUV光受容タンパク質と緑色光受容タンパク質を共発現する細胞に関しては、UV光受容タンパク質のプロモーター下でGFPを発現する遺伝子導入個体を用い、顕微鏡下で微小電極の細胞内刺入に成功した。これまで研究代表者を含む研究グループは、下等脊椎動物の松果体関連器官でなされる色(波長)の識別で機能する、UV光受容タンパク質と可視光受容タンパク質が共通であることを示唆してきた。本年度の研究では、これら2つの光受容タンパク質が実際に生体内で波長識別にどのようにかかわるのかを知るために、主に円口類と魚類の松果体について組織学的、電気生理学的な解析を試みた。【分光学的解析】これまでに、予備実験的に培養細胞を用いた発現系によって、カワヤツメ松果体に存在する可視光受容タンパク質の発現に成功していたが、発現量が少ないことから、詳細な吸収極大の決定には至っていなかった。また、カワヤツメ松果体の大部分を占める発色団であるA2レチナールを用いた解析も未実施であったので、26年度は実験系の最適化を中心に、A2レチナールを用いた可視光受容タンパク質の吸収スペクトルを解析した。その結果、カワヤツメ可視光受容タンパク質はA2レチナールで再構成したとき、およそ570 nmに吸収極大が存在することを明らかにした。【電気生理学的解析】平成25年度から引き続き、カワヤツメの松果体を用いた細胞内記録による解析を行い、光受容細胞および神経節細胞の光応答を調べた。その結果、細胞内記録により可視光受容タンパク質発現細胞から光応答を記録することに成功した。可視光受容タンパク質発現細胞は可視光に対し脱分極性の応答を示した。一方、ゼブラフィッシュ松果体のUV受容タンパク質・可視光受容タンパク質共発現細胞に関する電気生理学的解析は、平成27年度中に、遺伝子ノックアウト個体を用いて行う予定である。それぞれの遺伝子ノックアウト個体は作製が完了しており、現在、ノックアウト個体と標的細胞にGFPを発現させた遺伝子導入個体とを交配することで、GFPが遺伝子導入されたノックアウト個体を作製し、それらを電気生理学的に解析する予定である。

このことは、UVにより細胞内のカルシウムイオンが減少し、可視光に対してカルシウムイオンが増加したことを示している。すなわち、ゼブラフィッシュ松果体の波頭識別に関わる光受容細胞は、光の波長に対して拮抗的な反応を示すことを初めて示した。すなわち、前年度までにおいて、組織学的な解析から一1つの光受容細胞において波長識別がなされる可能性を示唆していたが、その可能性を直接強く支持する光応答を生理学的な解析(カルシウムイメージング)により得ることに成功した。カワヤツメ松果体の波長識別に関わる可視光受容タンパク質の吸収スペクトルを測定し、また、松果体の可視光受容タンパク質発現細胞からの光応答を記録することは困難を極めていたが、組織学的なアプローチから手掛かりを得て、26年度中に光応答を記録することができた。また、UV受容タンパク質、可視光受容タンパク質のノックアウトゼブラフィッシュの作製が完了した。これらのことから、おおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。カワヤツメの松果体を用い、より詳細な組織学的解析から、波長識別のメカニズムについて考察したい。また、遺伝子ノックアウトゼブラフィッシュを作製できたので、今後はゼブラフィッシュを用いて、波長識別の生理的役割を解明することにも精力的に取り組みたい。カワヤツメ松果体に存在する波長識別に関わる緑色光受容タンパク質発現細胞からの光応答を記録することは困難であったが、カワヤツメ緑色光受容タンパク質を特異的に認識する抗体を作製し、緑色光受容タンパク質の詳細な局在を明らかにし、今後の解析に重要な知見を得ることができた。また遺伝子導入ゼブラフィッシュを用いることで、松果体の中でも細胞数の少ない緑色光受容タンパク質発現細胞に、微小電極を刺入することに成功している。カワヤツメを用いた緑色光受容タンパク質発現細胞の光応答の解析は、今後、副松果体にターゲットすることで、緑色光受容タンパク質発現細胞由来の光応答を記録できると考えている。また、電気生理学的な解析に応用するために、近年注目されている遺伝子ノックアウト技術(CRISPR/Cas9)により、UV光受容タンパク質と緑色光受容タンパク質のそれぞれをノックアウトしたゼブラフィッシュを作製する。
新規内在性カンナビノイド・リゾホスファチジルイノシトールの産生及び消去機構の解明

マリファナの主要成分Δ9-テトラヒドロカンナビノールの作用は、カンナビノイドCB1、CB2の2つを介する。最近、第3の受容体としてGPR55が同定された。私たちはリゾホスファチジルイノシトール(LPI)、特にグリセロール骨格の2位にアラキドン酸を持つLPIが効率よい内因性アゴニストであることを発見した。しかし、LPIの産生機構は明らかでない。本研究では、細胞内型ホスホリパーゼA1のDDHD1が、刺激に応答したLPIの産生に関与することを明らかにした。我々のグループはリゾリン脂質の一つであるリゾホスファチジルイノシトール(LPI)が、カンナビノイド受容体の一つとして報告されたオーファンGPCRのGPR55にアゴニストとして作用することを発見した。LPIの構造活性相関を検討した結果、グリセロールのsn-2位にアラキドン酸を持つLPI(2-arachinonyl-sn-glycero-3-phosphoinositol)が最も活性が強いことを見いだした。ホスファチジルイノシトール(PI)の構成脂肪酸は特徴的で、sn-1位にステアリン酸、sn-2位にアラキドン酸を持つものが多く存在する。sn-2位にアラキドン酸を持つLPIは、PIがホスホリパーゼA1(PLA1)の作用を受けたときに生じることが考えられる。しかし、PLA1に関する研究は非常に限られており、また、PIを基質とするPLA1はほとんど知られていない。細胞内型PLA1としては、DDHD domain containing 1 (DDHD1)などが、NCBIデータベースに登録されている。DDHD1は、ホスファチジン酸(PA)-preferential PLA1 (PA-PLA1)として同定された酵素であるが、その真の生理的な意義は明らかになっていない。本研究は、LPIの産生に関与するPLA1の解明の手掛かりを得るべく、DDHD1の性状・機能を再評価した。DDHD1発現プラスミドをHEK293細胞に導入し安定発現細胞(DDHD1/HEK293)を樹立した。DDHD1/HEK293細胞を[^3H]アラキドン酸で標識した後、イオノマイシンで刺激すると、[^3H]LPIの産生が観察された。刺激をしない場合は、[^3H]LPIの産生はほとんど観察されないことより、DDHD1は刺激に応答した[^3H]LPIの産生に関与することが示された。細胞をメチルアラキドノイルフルオロリン酸(MAFP)で処理すると[^3H]LPIの産生は阻害された。MAFPに感受性の酵素、すなわちDDHD1が関与することが考えられた。また、産生されたLPIの45%が細胞外に放出された。DDHD1/HEK293細胞をイオノマイシンで刺激すると、ホスホリパーゼD(PLD)が活性化された。DDHD1/HEK293細胞をイオノマイシンで刺激する際に、1%のn-ブタノールで前処理すると、[^3H]LPIの産生は著しく阻害された。ter-ブタノールの前処理はほとんど影響を与えなかったことより、n-ブタノールの効果は、有機溶媒の非特異的な作用ではなく、PLDによるホスファチジン酸(PA)の産生の阻害によることが示された。DDHD1の活性化にPLD-PAが関与することが示唆された。LPIの構造活性相関を検討した結果、グリセロールのsn-2位にアラキドン酸を持つLPI(2-arachinony1-sn-glycero-3-phosphoinositol)が最も活性が強いことを見いだした。sn-2位にアラキドン酸を持つLPIは、PIがホスホリパーゼA1 (PLA1)の作用を受けたときに生じることが考えられる。精製酵素は、PAのみならずPIも基質とした。

切断される脂肪酸のグリセロール位置特異性を検討すると、PIのsn-1位の脂肪酸を特異的に切断し、2-アシル型LPIを産生した。我々のグループはリゾリン脂質の一つであるリゾホスファチジルイノシトール(LPI)が、カンナビノイド受容体の一つとして報告されたオーファンGPCRのGPR55にアゴニストとして作用することを発見した。LPIの構造活性相関を検討した結果、グリセロールのsn-2位にアラキドン酸を持つLPI(2-arachinonyl-sn-glycero-3-phosphoinositol)が最も活性が強いことを見いだした。ホスファチジルイノシトール(PI)の構成脂肪酸は特徴的で、sn-1位にステアリン酸、sn-2位にアラキドン酸を持つものが多く存在する。sn-2位にアラキドン酸を持つLPIは、PIがホスホリパーゼA1(PLA1)の作用を受けたときに生じることが考えられる。しかし、PLA1に関する研究は非常に限られており、また、PIを基質とするPLA1はほとんど知られていない。細胞内型PLA1としては、DDHD domain containing 1(DDHD1)などが、NCBIデータベースに登録されている。DDHD1は、ホスファチジン酸(PA>-preferential PLA1(PA-PLA1)として同定された酵素であるが、その真の生理的な意義は明らかになっていない。本研究は、LPIの産生に関与するPLA1の解明の手掛かりを得るべく、DDHD1の性状・機能を再評価した。FLAG-DDHD1発現プラスミドをHEK293細胞に導入し安定発現細胞(FLAG-DDHD1/HEK293)を樹立した。この細胞をイオノフォアで刺激すると、LPIの産生が観察された。DDHD1を発現していない細胞のLPIの産生は低く、DDHD1が刺激に応答したLPIの産生に関与することが示された。培地にn-ブタノールを添加すると、LPIの産生が阻害されたことより、DDHD1の活性化にホスホリパーゼD(PLD)が関与することが示唆された。実際、PLD1またはPLD2の遺伝子を導入すると、LPIの産生増加が観察された。一方、PLD1のドミナントネガティブ変異体を発現させると、LPIの産生が阻害されたことより、DDHD1の活性化にPLD1によるPAの産生が関与することが示された。
大きな負のすくい角のチャンファを持つ工具の切削機構の解析とすくい面形状の最適化

1.大きな負のすくい角の接触面積拘束工具による切削、および第1すくい面が切削厚さより小なるチャンファの状態となる切削を対象として、その変形領域を速度不連続線で近似した切削模型を開発し、エネルギー解法の適用によって、切削抵抗と切りくず生成状態の予測を試みた計算結果は実測結果と良好な一致を示した。2.上記の切削模型は、すくい角やすくい面摩擦の変化による切りくず生成状態の変化を説明でき、付随切りくずの生成・消滅からバリの生成への遷移過程を表現できる。これらの切削模型に基づく諸データを用い、有限要素法による切削温度計算を行った。炭素綱S48Cに関しては、高切削速度域ですくい面の温度が約1000°Cに達しても、付随切りくずは存在し続け、その消滅には切削温度ではなく力学的条件が関与していると考えられる。3.チャンファの状態で、第2すくい面と切りくずの接触長さを人為的に拘束するためのランド部を設け、すくい面が3面からなる工具の切削模型を開発し、付随切りくず生成の有無を検討した。その結果、チャンファ部での付随切りくずの生成は、第1,第2すくい角の組合せとチャンファ部の摩擦応力の大きさによって影響を受けることが分かった。また第2すくい面ランド部の摩擦応力は、同一のすくい角をもつ接触面積拘束工具による実験結果に基づいて評価し、このデータを適用して得た切削抵抗の計算結果と実測結果とは良好な一致をみた4.炭素綱S48Cを被削剤として、すくい面形状が工具摩擦の進展および刃先の欠損に及ぼす影響を検討した。チャンファが大きくなるに従い耐欠損性は向上するが、逃げ面摩耗に関しては必ずしも良好とはいえず、摩擦の進展が早まる結果となった。また付随切りくずが生成される速度域での仕上げ面粗さはかなり良好であるが、第1すくい面が極端に負になると仕上げ面はバニシされ、バリが大きく生じることが確認された。1.大きな負のすくい角の接触面積拘束工具を対象として,変形領域を3本,5本あるいは7本の速度不連続線で近似した切削模型を開発した.エネルギー解法による第2すくい面への切りくずの進入角と切削抵抗の計算結果は実測結果と良好な一致をみた.第2すくい面と切りくずが接触するチャンファの状態での切削抵抗についても,第1すくい面と第2すくい面が受け持つ切削抵抗の分担比率を評価することによって,計算結果と実測結果とは良好な一致を示すことが確認された.2.上記の切削模型は,すくい角やすくい面摩擦の変化による切りくず生成状態の変化を説明でき,付随切りくずの生成・消滅からばりの生成への遷移過程を表現できるものとなっている.チャンファ部のすくい角が-30゚付近を境にして付随切りくずの生成からばりの生成が顕著となる切削状態に移行する.これらの切削模型に基づいて得られた諸データを用い,有限要素法によって切削温度を計算するプログラムを作成した.炭素鋼S48Cに関する計算によれば,低切削速度域で発生する構成刃先は,その平均温度が従来から報告されているように約500°Cとなる切削速度に達すると,付随切りくずとなって切削幅方向に押し出されるようになる.また高切削速度域ですくい面の温度が約1000°Cに達しても,付随切りくずは消滅せず存在し続ける.従ってその消滅には切削温度ではなく力学的条件が関与していると考えられる.

3.炭素鋼S48C,ステンレス鋼SUS304を被削材として,切れ刃傾斜角,チャンファの長さや角度を変化させ,切削抵抗,切りくず生成状態,すくい面の摩擦状態等を実験的に検討した.この結果切れ刃傾斜角とチャンファの長さの増大とともに,付随切りくずの生成量は少なくなることが分かった.1.難削材の切削での最適なすくい面形状の検討を目的として,第1すくい面が切削厚さより小なるチャンファの状態で,第2すくい面と切りくずとの接触長さを人為的に拘束するためのランド部を設け,すくい面が3面からなる工具の場合の切削模型を開発した.2.上記切削模型を用いて,第1すくい角と第2すくい角の組合せを変化させ,付随切りくず生成の有無を検討した.その結果,チャンファ部での付随切りくずの生成状態は,第1,第2すくい角の組合せとチャンファ部の摩擦応力の大きさによって影響を受けることが分かった.3.第2すくい面ランド部の摩擦応力は,同一のすくい角をもつ接触面積拘束工具による実験結果に基づいて評価した.このデータを適用して得た切削抵抗の計算結果と実測結果とは良好な一致をみた.4.炭素鋼S48Cを被削材として,すくい面形状が工具摩擦の進展および刃先の欠損に及ぼす影響を一部検討した.チャンファが大きくなるに従い耐欠損性は向上するが,逃げ面摩耗に関しては必ずしも良好とはいえず,摩耗の進展が早まる結果となった.また付随切りくずが生成される速度域での仕上げ面粗さはかなり良好であるが,第1すくい角が極端に負になると仕上げ面はバニシされ,バリが大きく生じることが確認された.5.ステンレス鋼SUS304を被削材とし,すくい面が3面からなるものに加工した高速度工具鋼ドリルを用いた実験によれば,送りの1.3倍程度のすくい面-切りくず接触拘束長さをもつドリルが最も長寿命となる結果が得られた.
臨床実習改革に適したブレンド型PBLの研究

我が国の医学教育ではPBLなど協調学習の導入に難渋してきた。この解決策としてeラーニングを併用したブレンド型学習とすることを考案し、得られる成果を探索した。臨床実習中のPBLを受講した学生を通常PBL群とブレンド群に分けて比較検討したところ、事後の知識や主体的参加度は有意にbPBL群で向上した。また、TBLのブレンド化が学習意欲に寄与するかを検討したところ、ブレンド型学習の導入前後で動機付け尺度の改善を認めた。ドリルによって事前学習を支援することが授業目標の明確化を通して授業難易度の受容や自信の確立につながった。教員が解答を提示する際には公平感への配慮が必要であると考えられた。【背景】我が国の医学教育ではPBLの導入に難渋してきた。その理由として、教員主導型教育の文化があるために自己調整型学習が未確立であることが挙げられる。この解決策として、e-ラーニングを併用したブレンド型PBL(bPBL)とすることで自己調整型学習を促し、主体的学習姿勢の確立に寄与できる可能性がある。【方法】申請段階では知識と技能レベルについて細分類して検討する計画としていたが、whole task learningの観点から、一症例の診療過程を通して包括的に扱うこととした。平成27年度S大学の臨床実習で内科をローテートした学生を従来型PBL群とオンライン学習支援システムを用いるbPBL群に分けてそれぞれPBLを実施した。両群に質問紙を配布し、討議への参加、自己調整型学習、自己効力感、主体的参加、チューターの権威について5件法で質問した。さらにbPBL群にはe-ラーニング受容に関する項目を追加質問した。同意を得た学生について、質問紙の回答結果およびテスト成績を解析した。性別、診療科、事前知識(共用試験CBT成績)、自習時間を共変量とした。【結果】従来群24名、bPBL群27名を対象とし、両群の背景に有意差はなかった。回答結果を共分散分析で解析したところ、主体的参加(p=0.029)と自己調整型学習(p=0.047)は有意にbPBL群で向上した。プレテストとポストテストの点数差も有意にbPBL群が向上した(p<0.001)。e-ラーニング受容について重回帰分析を行ったところ、事前知識は負に相関し(p<0.001)、自己調整型学習は正に相関した(p=0.014)。事前知識とe-ラーニング受容の各項目との関係は、有用性が負に相関した(p=0.018)。【考察】bPBLはチューターの権威に関係なく自己調整型学習をもたらした。特に成績下位層にとって、bPBLは有効な方略と考えられた。申請段階では獲得すべき能力を技能面と知識(解釈・活用)とに分けて検討する予定であったが、当該PBLプログラムを作成する特に用いたインストラクショナルデザインモデルであるFour Component Instructional Designモデルの理念に則り、whole task learningを重視することとした。その結果、症例のプロブレムを通して包括的に能力の獲得状況を検討できるような学習環境を構築できた。また量的検討もサンプル集積が順調であり、統計学的に有意とする結果を得ることもできた。以上より、計画よりも良好に進展していると考える。【背景】我が国の医学教育ではPBLなど協調学習の導入に難渋してきた。この解決策としてeラーニングを併用したブレンド型PBL(bPBL)とすることで、自己調整学習を促し、主体的学習姿勢の確立に寄与できる可能性がある。今年度は2種類の研究を実施した。まず、前年度に引き続いて、S大学の臨床実習で内科をローテートした学生を従来型PBL群とbPBL群に分けて、質問紙にて討議への参加度、自己調整型学習、自己効力感、主体的参加、チューターの権威について質問した。また、昨年度までの知見を元に、PBLと同じ協調学習方略であり我が国の医学教育で急速に広まりつつあるteam-based learning (TBL)における至適なeラーニングの導入についてインストラクショナルデザインモデルを元に検討した。【結果】PBL群(n=24)、bPBL群(n=72)の背景に有意差はなかった。解答結果を共分散分析で解析したところ、主体的参加度は有意にbPBL群で向上した。また、TBLの事前検討については、Four component instructional design (4C/ID)モデルを用いて、事前学習へのクイズの導入が有用である可能性が示唆された。【考察】bPBLはチューターの権威に関係なく主体的な参加を導き出せた。また、TBLにおいてもブレンド型学習を実施する意義が示唆され、次年度以降に検討することとした。申請段階では獲得すべき能力を技能面と知識面とに分けて検討する予定であったが、当該PBLプログラムを作成する際に用いた4C/IDモデルの理念に則り、whole task learningを重視することとした。その結果、量的検討は進捗したものの、学生や教員へのインタビューに基づいた質的検討は進まなかった。本研究ではブレンド型協調学習を実施し、学生の能力向上への寄与や学習意識の変化を分析することを目指した。

申請時はPBLのみを予定していたが、近年Team-Based Learning(TBL)の導入例が増えていることから、合わせて扱うこととした。(1)ブレンド型PBL(bPBL)における学習者の主体的参加度、自己調整学習について:臨床実習で内科をローテートした学生を従来型PBL群とbPBL群に分けてそれぞれPBLを実施した。質問紙にて、討議への参加、自己調整型学習、自己効力感、主体的参加、チューターの権威について5件法で質問した。さらにbPBL群にはe-ラーニング受容に関する項目を追加質問した。対象は従来群24名、bPBL群72名(背景に有意差なし)。回答結果を共分散分析で解析したところ、主体的参加度は有意にbPBL群で向上した。プレーポストテストの点数差も有意にbPBL群が向上した(p<0.001)。自己調整型学習は正に相関した(p=0.014)。以上より、bPBLはチュータの権威に関係なく主体的な参加を導き出せた。(2)ブレンド型TBLにおける学習者の意欲について:TBLにおける至適なeラーニングのあり方について、TBL形式で実施された発生学の授業にmoodleベースのeラーニングを導入し、授業最終日に無記名の個人記入形式の質問紙を配布した。調査にはARCS動機づけモデルに基づく尺度を用いて,4因子全14項目からなる質問紙を配布し、5段階尺度で回答を求めた。得られたデータに対して分散分析を行った。ブレンド型学習の導入前後で動機付け尺度の改善を認めた。ドリルによって事前学習を支援することが授業難易度の受容や自信の確立につながった。また教員が解答を提示する際には公平感への配慮が必要であり,LMSを使用する場合は掲示板などが有用である可能性が示唆された。我が国の医学教育ではPBLなど協調学習の導入に難渋してきた。この解決策としてeラーニングを併用したブレンド型学習とすることを考案し、得られる成果を探索した。臨床実習中のPBLを受講した学生を通常PBL群とブレンド群に分けて比較検討したところ、事後の知識や主体的参加度は有意にbPBL群で向上した。また、TBLのブレンド化が学習意欲に寄与するかを検討したところ、ブレンド型学習の導入前後で動機付け尺度の改善を認めた。ドリルによって事前学習を支援することが授業目標の明確化を通して授業難易度の受容や自信の確立につながった。教員が解答を提示する際には公平感への配慮が必要であると考えられた。27年度は量的検討を行って良好な結果を得ることができた。今後は当初の申請計画に盛り込んであった質的検討についても進めていく。また、他の内科系サブスペシャリティにおいてもbPBLプログラムを実践して同様の結果を得られるか検討を進めたい。H29年度は、同じ協調学習方略であるteam-based learningにおけるeラーニングの併用について、至適な方略を検討する。当初の申請計画に盛り込んであった質的データの検討についても進捗を試みる。医学教育当該年度には量的解析を先行して行い、さらに統計手法として共分散分析を使用したことから、現時点では現有のPCで対応した。
バクテリアからヒトまで高度に保存された Nif3 ファミリー蛋白質の構造機能解析

Nif3ファミリーはバクテリアからヒトまで広く保存されている蛋白質であり、転写調節因子との相互作用が示唆されているものの、その機能はまだ明らかになっていない。本研究では、Thermus thermophilus 3HB8がもつこのファミリー蛋白質、TTHA1606の解析を行い、Nif3ファミリーの機能解明を目指している。TTHA1606の細胞内機能を明らかにするために、TTHA1606を欠損した株における遺伝子発現の変化を調べた。解析方法は、全遺伝子の発現量変化を観察することができるマイクロアレイを用いた。その結果、ヌクレオチド分解酵素である(d)NMP分解酵素、デオキシヌクレオチド合成に関わる、TMPキナーゼ、NDPレダクターゼのαサブユニットおよびβサブユニットが、TTHA1606の欠損によって発現量が増大することが明らかになった。これらの遺伝子のうち、NDPレダクターゼの二つのサブユニットは同一オペロン上に存在するが、他の二種は異なるオペロンに存在するため、TTHA1606はデオキシヌクレオチド合成酵素の遺伝子発現を調整していることが示唆された。TTHA1606はこれまでの研究により、一本鎖DNAに結合する分子機能を有することが明らかになっているため、TTHA1606は伸長中、またはDNA障害によって生じた一本鎖DNAと相互作用し、デオキシヌクレオチド合成酵素の遺伝子調節を行うことで、デオキシヌクレオチドプールの調節を行っていることが示唆された。Nif3ファミリー蛋白質はバクテリアからヒトまで広く保存されている蛋白質であるが、その機能はまだ明らかになっていない。Thermus thermophilusHB8がもつこのファミリー蛋白質、TTHA1606については、これまでの研究により結晶構造が明らかにされており、結晶中では六量体のリング状構造をとることが分かっている。また、一本鎖DNAがこのリングの内側に結合すると予想されていた。私はTTHA1606が一本鎖DNAに結合することを発見したが、その結合親和性が実験毎に異なるため、このDNA結合能に何らかの因子が関与していると考えた。そこで、一本鎖DNAを固定化したチップを利用した表面プラズモン共鳴法により、TTHA1606の一本鎖DNAとの結合をさまざまな金属イオン存在下で観測した。その結果、マグネシウムイオン、鉄イオンの存在下で結合を示すシグナル変化がみられたことから、これらの金属イオンがTTHA1606のDNA結合能に影響を与えることが示唆された。Nif3ファミリー蛋白質のリング状構造の内側には、金属イオンをキレートするよく保存された残基が存在する。よって、この結果は一本鎖DNAがTTHA1606のリング内部に結合するという仮説を支持するものである。また、透過型電子顕微鏡を用いてTTHA1606の観察を行ったところ、リング状の構造が観測された。このことから、溶液中でもTTHA1606がリング状構造をとることが明らかになった。また、ヒスチジンタグを付加したTTHA1606を用いて、相互作用タンパク質を探索した結果、いくつかの候補が得られた。TTHA1606との結合を検証するため、各候補タンパク質をそれぞれ大腸菌で大量に発現させた。Nif3ファミリーはバクテリアからヒトまで広く保存されている蛋白質であるが、その機能はまだ明らかになっていない。本研究では、Thermus thermophilus HB8がもつこのファミリー蛋白質、TTHA1606の解析を行い、Nif3ファミリーの機能解明を目指している。TTHA1606が関わる生命現象を明らかにするために、タグ付きのTTHA1606を用いてプルダウンアッセイを行い、相互作用因子の探索を行ったが、今のところ強く相互作用する蛋白質は見つかっていない。一方、TTHA1606の同一オペロン上にヌクレオチド代謝に関わる遺伝子がコードされているため、ヌクレオチド代謝酵素の活性を調べたところ、T.thermophilus HB8におけるプリンヌクレオシド・ホスホリラーゼの基質特異性が他の生物におけるホモログのものと異なることが明らかになった。まだ、ヌクレオチド代謝経路におけるTTHA1606の役割は不明であるが、T.thermophilus HB8のヌクレオチド代謝経路全体が明らかになりつつあるので、この結果は、TTHA1606の生理学的機能の解明につながると期待される。TTHA1606の構造については、これまでの研究により結晶構造が明らかにされており、結晶中では六量体のリング状構造をとっていることが明らかになっている。また、去年度に行った電子顕微鏡観察により、溶液中でもTTHA1606がリング状構造をとっていることが明らかになった。しかし、溶液中での構造変化をみるためには電子顕微鏡では分解能が不十分である。そこで、溶液中の振る舞いをシミュレーションする分子動力学計算を行うための基盤を整えた。まだ十分な時間の計算はできていないが、その準備段階である、構造へのプロトン付加、計算空間の構築、電荷の中和、構造の最適化は完了している。

その結果、ヌクレオチド分解酵素である(d)NMP分解酵素、デオキシヌクレオチド合成に関わる、TMPキナーゼ、NDPレダクターゼのαサブユニットおよびβサブユニットが、TTHA1606の欠損によって発現量が増大することが明らかになった。これらの遺伝子のうち、NDPレダクターゼの二つのサブユニットは同一オペロン上に存在するが、他の二種は異なるオペロンに存在するため、TTHA1606はデオキシヌクレオチド合成酵素の遺伝子発現を調整していることが示唆された。TTHA1606はこれまでの研究により、一本鎖DNAに結合する分子機能を有することが明らかになっているため、TTHA1606は伸長中、またはDNA障害によって生じた一本鎖DNAと相互作用し、デオキシヌクレオチド合成酵素の遺伝子調節を行うことで、デオキシヌクレオチドプールの調節を行っていることが示唆された。相互作用因子を同定した上で生理学的機能を推定し、それに基づいて増殖曲線や遺伝子発現の変化を調べる予定であったが、今のところ確実な相互作用因子は見つかっていない。そのため、生理学的機能の解析が遅れている。しかし、溶液中での蛋白質分子の変化をシミュレーションする分子動力学計算の基盤が確立されたため、分子機能の解明は大きく前進すると期待される。細胞内機能の解明のため、引き続き相互作用因子の探索を行う。現在まで相互作用蛋白質が見つからなかったのは、用いたタグ付きのTTHA1606の量が少なかったため、十分な相互作用因子を回収できなかったことが原因と考えられる。次年度は、タグ付きのTTHA1606の量を増やして探索を行う予定である。なお、タグ付きのTTHA1606の大量発現には成功している。また、分子機能の解明として、まず、分子動力学計算により、TTHA1606の六量体が水溶液中でどのような振る舞いをするかをシミュレーションする。これにより、結晶構造解析や電子顕微鏡観察ではわからなかった水溶液中における構造変化や安定性の知見が得られることが期待される。
映像コンテンツの面白さに及ぼす音響デザイン手法に関する研究

日本のテレビ番組の映像と音を用い、面白い映像コンテンツにおける「笑い」を誘発する音の効果を検討した。実験の結果から、音楽や効果音の種類により、映像場面ごとに笑いを引き起こす要因が異なることが分かった。また、笑いを誘発する映像への音の付加は、心理的に「面白さ」や「快さ」「気晴らしさ」などを上昇させる効果があった。なお、生理的に唾液中のα-アミラーゼ活性を低下させ、心理的ストレスの軽減効果がみられた。さらに、喜劇的な映像場面の場合は笑いが生まれる基点(0)0.5秒に、悲劇的な映像場面の場合は0.51秒に、笑いを演出する映像に挿入するシンボリックな音楽の最適な「間(ま)」が存在することを示した。本研究は,テレビや映画などの映像メディアにおいて「笑い」を誘発する音(音楽や効果音)の効果に着目したものです。一般に,笑いが演出された面白い映像コンテンツは,記憶に残るほど印象的なもので,映像作品としての評価も高いです。さらに,現代人が抱える問題ともいわれるストレスを和らげる効果もあると考えられます。本研究では,不快感や違和感のないうえ,面白くて評価の高い映像制作に必要な効果的な音の利用を1心理評価実験2生理評価実験3多文化間比較実験を通して検討を行い,映像コンテンツの面白さに及ぼす音響デザイン手法を科学的に解明することを目的としています。研究代表者は、日本のバラエティ番組の映像と音を用いて印象評価実験を行い,笑いを誘発する効果音(「イメージ音」「誇張音」)および音楽(「シンボリックな音楽」)の効果について検討を行い,付加する音の種類によって映像の面白さを誘発する要因が異なることを示しました。本実験から得られた基礎的な知見は,実際の映像メディアの音響デザインに活かせるもので,どのように音を用いれば効果的になるのかのデザイン手法を示したものです。また,違和感のない(調和する)映像コンテンツの制作を考察する研究の一環として,「上下」「左右」「拡大・縮小」する映像と音高の「上昇音・下降音」を用い,音の提示方向の違いが音高の変化と映像の変化の調和感に及ぼす影響を検討しました。さらに,唾液検査キットを用い,唾液中に含まれる消化酵素の一つである「唾液アミラーゼ(α-アミラーゼ分泌)」を測定し,面白い映像コンテンツの音が日常的に感じるストレスの軽減に及ぼす影響についての研究にも取り組みました。本研究は,テレビや映画などの映像メディアにおける「笑い」を演出する音(音楽や効果音)の心理的・生理的な効果に着目したものです。本年度は,面白い映像コンテンツの音が日常的に感じるストレスの軽減に及ぼす影響について,唾液中に含まれる消化酸素の一つである「唾液アミラーゼ(α-アミラーゼ分泌)」を測定して検討を行いました。その結果,映像への音の付加は,心理的に「面白さ」「快適さ」「気晴らしさ」「うきうき感」を上昇させる効果がありました。なお,生理的に唾液中のα-アミラーゼ活性値が低下しており,ストレス度の軽減効果がみられました。さらに,笑いを誘発する映像に付加するシンボリックな音楽の最適な挿入タイミングを,印象評価実験により検討を行いました。その結果,シンボリックな音楽の最適な付加位置は,笑いの基点から500ー1000 msec後であることが分かりました。これらの検討を通して,映像コンテンツの面白さに及ぼす音響デザインの手法に関する心理的・生理的な基礎知見を得ることができました。本年度は,テレビなどの映像メディアにおいて「笑い」を演出する映像に付加する音楽の挿入タイミングの最適さに関する研究を行いました。実験では,笑いの原因となる出来事が起こった映像に付加するシンボリックな意味を持つ音楽の最適な挿入タイミングを明らかにするための一連の主観評価が行われました。実験1では,テレビ及びCMの映像とシンボリックな音楽を組み合わせて作成した視聴覚刺激を実験参加者に呈示し,シンボリックな音楽の挿入タイミングが映像の面白い印象に及ぼす影響を確認しました。実験2では,実験1で設定した基点(映像で笑いの原因となる出来事が起こった時点)の1秒前後にシンボリックな音楽を挿入し,シンボリックな音楽が基点より先行する条件より後行する条件の方が映像の面白さに効果的であることを示しました。実験3では,実験2の結果をもとに,シンボリックな音楽の付加を後行条件に絞って0.5秒ずつ設定し,シンボリックな音楽の最適な挿入タイミングを求めました。実験の結果,喜劇的な映像場面の場合は笑いが生まれる基点(0秒)直後0.5秒に,悲劇的な映像場面の場合は0.51秒に,シンボリックな音楽の最適な挿入タイミングが存在することが明らかになりました。いずれの映像場面においても,笑いが生まれる基点から1.52秒の「間(ま)」があくと,シンボリックな音楽の効果は低下しました。さらに,シンボリックな音楽の挿入タイミングが最適な条件では,映像作品にインパクト感や調和感が最高となり,最もよく笑える状態になり,作品としても最高の評価が得られることが分かりました。本研究を通して,笑いを誘発する映像場面に付加されるシンボリックな音楽の最適な挿入タイミングが明らかとなり,映像メディアにおける音楽を付加する際の「間」の効果について検証することができました。

また、笑いを誘発する映像への音の付加は、心理的に「面白さ」や「快さ」「気晴らしさ」などを上昇させる効果があった。なお、生理的に唾液中のα-アミラーゼ活性を低下させ、心理的ストレスの軽減効果がみられた。さらに、喜劇的な映像場面の場合は笑いが生まれる基点(0)0.5秒に、悲劇的な映像場面の場合は0.51秒に、笑いを演出する映像に挿入するシンボリックな音楽の最適な「間(ま)」が存在することを示した。研究代表者は,平成26年度の研究計画に基づき,シンボリックな音楽の挿入タイミングが映像コンテンツの面白さに及ぼす影響および面白い映像コンテンツを視聴した際の日常的なストレスの軽減効果を明らかにするための実験を実施しました。本研究から得られた結果の一部は,すでに学会誌や国内外学会などで公表を行っています。音響学平成27年度の研究では海外研究者たちと協力をして,中国人や韓国人の実験参加者を対象に効果音や音楽の付加が映像コンテンツの面白さに及ぼす影響について主観評価実験を実施し,日本人の実験参加者との異文化間比較研究に取り組んでいきます。研究代表者は,平成25度の実験実施計画に基づき,「効果音や音楽が映像コンテンツの面白さや評価に及ぼす影響」および「面白い映像コンテンツを視聴した際の情動反動と生理反応との対応関係」を明らかにするための実験を実施しました。本研究より得られた結果の一部は,すでに国内学会で公表を行っており,2014年8月に開催される国際学会(ICMPC13-APSCOM5)での発表も受理されています。まず,平成25年度に日本人の実験参加者を対象に実施した心理生理評価実験のデータ分析を行い,面白い映像コンテンツの音が日常的に感じるストレスの軽減に及ぼす影響について探ります。平成26年度の研究では,海外の研究者たちと協力しながら韓国人と中国人の実験参加者を対象に実験を実施し,文化や社会のコンテキストを考慮した映像コンテンにおける笑いを演出する効果的な音響デザイン手法について取り組んでいきます。