hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広域分散システムのためのアルゴリズム工学

分散システムは自律的に動作する多数のエージェント(計算機、プロセス、車、ロボットなど)から構成されている。柔軟性や拡張性を重視して、集中管理のための要素や大域的な同期機構を採用せず、各エージェントは、非同期的に、与えられた分散アルゴリズムを用いて、初期情報と限られた近隣のエージェントとの情報交換から得られた局所情報だけに基づいてその振舞を決定する。自律分散ロボットから並列化コンパイラに至る現実社会に密着した様々な分野で、論文リストに掲げたような成果を上げることが出来た。以下ではその一端を簡単に紹介する。(A)分散アルゴリズムの理論:分散アルゴリズム設計の困難さは、局所情報だけを入力として、大域的整合性のある決定を求める所にある。逆に、分散アルゴリズムの良さの尺度は、アルゴリズムの実行において交換される情報量によって測られる。そこで、ある問題を解決するために交換が必要となる情報量、情報交換量を減少させるための情報資源配置、および最適な情報配布方式について検討した。(B)分散アルゴリズムの設計:いくつかの具体的な問題に対して分散アルゴリズムを設計した。まず、基本的な同期問題の一つである相互排除問題を対象として、どのような一時的な故障に対しても耐える自己安定アルゴリズムを設計した。つぎに、一般化割り当て問題と呼ばれる、現実社会に広い応用を持つNP-因難問題を対象として、局所探索を並列化することで問題を現実的な時間で解決しようとする、クラスタ処理アルゴリズムを設計し、その性能を評価した。(C)分散ロボットシステム:群ロボットの分散制御問題を検討した。複数台のロボットが協調してある物体を搬送する問題である、協調搬送問題を対象として、その分散制御アルゴリズムを設計し評価した。分散アルゴリズム設計の困難さは、まず局所情報だけを入力として、大域的整合性のある決定を求める所にある。さらにシステム構成の動的変化に対する適応性や、エージェントの故障に対する耐性などが重視され、設計をより複雑で困難にしている。そして、なによりこれらの話題はいずれも静的な問題を集中型計算機システム上で解決する方法を議論するための従来のアルゴリズム理論の枠外に放置されている。様々な分野に現れる広域分散システムを統一的に論ずるためのアルゴリズム工学の枠組を提示し、それら広域分散システムに共通に現れる問題を解決するための分散アルゴリズム工学を組織的に展開することが本研究の最終的な目的である。具体的には、本年度は特に以下の二つの話題に焦点を絞り検討を進め、業績欄に示すような成果を得た。1.自律的に変化するデータを扱う動的問題を検討した(文献1,2,5)。相互排除問題や合意問題など普遍的な分散問題が含まれる。2.アルゴリズム工学の観点から、アルゴリズム工学のケーススタディとして、具体的なシステムに望まれる分散アルゴリズムを設計した(文献3,4,6)。実際に並列化コンパイラで用いられることを念頭においたマルチプロセッサスケジューリングアルゴリズムの設計や,耐故障性を重視したアルゴリズムの設計が含まれる。自律的に動作する多数のエージェント(計算機、プロセス、車、ロボットなど)から構成されるシステムを分散システムと呼ぶ。分散システムでは、柔軟性や拡張性を重視して、集中管理のための特別なエージェントや大域的な同期機構を採用せず、各エージェントは、初期情報と、限られた近隣のエージェントとの非同期通信から得られた局所情報だけに基づいてその振舞を決定する。エージェントの振舞いを定める分散アルゴリズムの設計の主要な困難さは、局所情報だけを入力として、大域的整合性のある決定を求める所にある。

本年度は、昨年度と同様に、自律分散ロボットから並列化コンパイラに至る現実社会に密着した様々な分野で、論文リストに掲げた様々な成果を上げた。具体的には、1)自律分散ロボットシステムにおける侵入者発見問題、共有知識獲得問題、集合問題、2)広域分散計算機網における競合解消、合意形成、資源配置問題、3)並列化コンパイラへの実装を考慮した、プログラムの並列計算時間の下限評価、といった問題を考察し、その結果を公表した。しかし、本年度の最大の成果は、論文としてはまだまとめていないが、PVMを用いた分散環境での長時間並列アルゴリズム実行システムの開発である。これを用いることにより、負荷分散やバックアップなど、長時間に渡る並列処理では不可欠ではあるが、並列アルゴリズム実行者にとっては解決が困難な問題を、このシステムでは自動的に解決してくれる。現在、システムは三大学間で動作の検証を終わっており、来年度は、実際の並列アルゴリズムを用いた性能評価に進む予定である。自律的に動作する多数のエージェント(計算機、プロセス、車、ロボットなど)から構成されるシステムを分散システムと呼ぶ。分散システムでは、柔軟性や拡張性を重視して、集中管理のための特別なエージェントや大域的な同期機構を採用せず、各エージェントは、初期情報と、限られた近隣のエージェントとの非同期通信から得られた局所情報だけに基づいてその振舞を決定する。エージェントの振舞いを定める分散アルゴリズムの設計の主要な困難さは、局所情報だけを入力として、大域的整合性のある決定を求める所にある。本年度は最終年度に当たっており、昨年までの成果を踏まえて論文リストにその一部を掲げた様々な成果を上げた。具体的には、1)自律分散ロボットシステムにおける侵入者発見問題、協調搬送問題、2)広域分散計算機網における資源配置問題、3)並列化コンパイラへの実装を考慮したプログラムの並列計算時間の下限評価、といった問題を考察し、その結果を公表した。しかし、本年度の最大の成果は、論文としてはまだまとめていないが、一般化割り当て問題を解決する並列局所探索アルゴリズムであり、これをPVMを用いた分散環境で実行することを目指した、長時間分散アルゴリズム実行システムの開発である。まだ実験は始まった所であるが、すでに現在知られている解よりも良い解が比較的短時間に見つかっており、今後、システムを改良することにより、計算困難問題の現実的な解法の一つとして有力であることが実証されると期待している。
ＰＯＳデータによる購買力平価の計量分析

本研究は、日本とアメリカの小売店において消費者が商品を購入した際に記録されるPOSデータ(1989年9月-1997年5月)を用いて、円=ドル実質為替レートの変動を分析することにある。本研究では、日米両国で販売された同じ商品の価格データを用い、さらに連鎖指数に特有のバイアスを持たない指数算式を用いて高頻度の物価指数を推計した。POSデータから推計した週次の実質為替レートは急激な円高が進んだ時期でも、期間中の平均値のまわりで変動する傾向がみられた。実質為替レート系列の単位根検定を行った結果、実質為替レートの定常性は棄却され、本研究の観測期間においてPPP仮説が成立していないことが明らかになった。平成24年度の研究では、日本と米国で同一の時点で販売された同一な財の価格を記録したPOSデータを用いて、購買力平価(PPP)仮説の検証に取り組んだ。PPP仮説とは名目為替レートが国際的な物価水準の比(購買力平価)によって決定されるという為替レートの決定理論である。これまでのPPP仮説の検証では、物価水準を推定する際に使われるデータが必ずしも同質の財を比較しておらず、また観測頻度が低いといった問題が指摘されてきた。とくに、年次といった観測頻度の低いデータを使うことで、実質為替レートの定常性の検定における検出力不足や、調整速度に遅い方向にバイアスが生じるといった問題が生じ、PPP仮説の検証に深刻な影響をもたらすといわれる。定常性の検定や調整速度の推計結果は金融政策の有効性や経常収支の不均衡と関係するため重要な含意をもつ。したがって、データの観測頻度に関する制約を解消して短期的な調整メカニズムを検証することには大きな意義がある。本研究では、詳細なレベルで財の同質性が保証でき、かつ財の価格と数量が高頻度で観測できるPOSデータの特徴を生かして、実質為替レートを計測する。その計測に必要な物価指数の推定には、連鎖指数に特有のバイアスを持たない指数算式を用いることで従来の問題の解決を試みている。日本と米国で同一の時点で販売された同一な財の価格を記録したPOSデータ(1989年9月14日ー1997年5月14日)から週次の実質為替レート(円/ドル)を求めたところ、同系列は急激な円高が進んだ時期でも、期間中の平均値のまわりで変動する傾向がみられた。本研究の目的は、日本と米国で販売された財の価格を記録したPOSデータを用いて為替レートの購買力平価仮説(PPP)を検証することである。平成25年度は、昨年度の研究によって得られた週次の実質為替レート(1989年9月第2週から1997年5月第2週まで、サンプル数は400)について、その時系列的な特性を分析した。昨年度の研究で、観測期間すべてのデータを用いて単位根検定を行った結果、同系列は非定常であり、購買力平価仮説が成立しないことが明らかになった。しかし、観測期間中の円高局面(1989年から1995年まで)に限って単位根検定を行うと、週次の実質為替レートは非定常ではないという結果となった。高頻度のPOSデータを使うことで検出力を大幅に向上させることができたが、観測期間が7年程度と短く、急激な円高から円安に転じる局面を含むことから、頑健な検定結果が得られていない。ただ、同じ円高局面の時期に限って消費者物価指数や卸売物価指数を用いて実質為替レート推計すると非定常時系列となる。各国の物価指数から求めた実質為替レートは、物価指数の計測対象となる商品が国ごとに異なり、観測頻度は最も詳細なものであっても月次という限界がある。したがって、観測期間の短さや時期の特異性に留意する必要があるものの、財の異質性と観測頻度の低さがPPPの検証において重大な問題を引き起こすことが今回の研究で明らかになった。実質為替レートの定常性を検定した結果、現時点までの分析において観測期間中のPPP仮説の成立は支持できない結果となった。この結果はPPPからの乖離を生み出す要因をコントロールした上で得られたものである。すなわち、国際間で比較する財の高い同質性、同一時点での比較、高頻度データによる十分なサンプル数の確保,特売や関税率の調整といった理想的な条件を整えて仮説の検証ができている。25年度が最終年度であるため、記入しない。現時点で得られた結果は、定常性の仮説検定を行う際、調整速度に関して線形のモデルを前提(対立仮説)にして得られたものである。

しかし、この線形性の仮定は調整速度の推定においてバイアスをもたらし、定常性の検定にも影響することが指摘されている。したがって次年度の研究では、調整過程が非線形となるモデルを使ってPPP仮説の検証と調整速度の推定を行う。また、より詳細な個別財レベルで内外価格差を計測し、その格差を生む要因を取り上げて解析を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
皮膚生理情報計測用マイクロセンサシステムの研究

本研究においては、皮膚生理情報として最も重要な皮膚角質層水分量を非侵襲に計測可能なマイクロセンサと、このセンサ情報を経時的かっ連続的に計測可能な小型携帯型のシステムを開発し、日常生活の中で環境が皮膚に及ぼす影響を測定・解析可能とすることを目標とした。具体的には、大きさ5×5mmで電極間幅15μmの櫛目型電極を開発し、この電極を通して皮膚に高周波電流を加えたときの電気特性を計測することで水分量のパラメータとすることを行った。電極については、初年度に製作したものをベースに耐久性を考慮した保護膜付きセンサ、データの安定性向上のためにセンサ電極とリード線とのコネクティングを改良したセンサを試作し、評価を行った。また、従来の水分量センサにおいては加える高周波電流の周波数は定であったのに対し、周波数を変化させながら計測された電気特性から皮膚水分量を推定可能な新たな計測手法を開発した。さらにこれを実現するために計測回路の小型化を試み、周波数を変化させたときの水分量計測手法を実現するために周波数を外部設定可能な小型回路を設計・製作し、これにコンピュータをつなげることで、携帯型の水分量計測システムを構築することができた。開発したシステムを用いて角層水分量を計測したところ、従来の計測結果と同様の結果が得られ、システムとしての有用性が確認された。以上により、皮膚角層水分量についてのマイクロセンサシステムが確立され、今後他の生理情報へ適応する基礎が確立された。本研究においては、皮膚の水分量・ph・酸素量等の生理情報を非侵襲に計測可能なマイクロセンサと、このセンサ情報を経時的かつ連続的に計測可能な小型携帯型のシステムを開発し、日常生活の中で環境が皮膚に及ぼす影響を測定・解析可能とすることを目標としている。本年度は、初年度として皮膚生理情報の中でも最も生体のバリア機能と関係していると考えられる皮膚角層内の水分量計測センサに焦点をあて、この小型センサの試作と計測回路の開発、計測手法を検討した。その結果、センサ自体は5mm四方の小型のものを試作し、これにLCRメータとパソコンを繋げることで周波数を変化させながら各周波数での水分量を計測可能な手法を開発した。その結果、周波数を上げるに従って水分量が減少していき、ある周波数を境に若干上昇する傾向があることが実験的に明らかとなった。上昇する原因としては、皮膚表面の皮脂の影響が考えられるが、周波数を上げるに従って水分量が減少していくことは、皮膚の深さ方向の水分分布量を正確に計測しているものと考えられ、本センサの有用性が確認された。また、センサ自体のドリフト、皮膚からの水分蒸散量を十分に考慮した計測手法手法となっており、被験者数を増やすことで、乾燥肌等との関連を今後明確にすることが可能と考えられる。しかしながら、センサ計測面が直接皮膚に接触する構造となっているため、耐久性に問題がある。この点は来年度以降表面コーティング等を施すことで対処する予定である。本年度は、前年度試作した皮膚角層内の水分量計測小型センサの改良と計測手法の検討を行った。具体的には、前年度試作したセンサでは計測面が直接皮膚に接触する構造となっているため、耐久性の問題が指摘されていた。このため、センサ表面に膜厚1ミクロンの高分子膜をコーティングしたセンサを試作し、従来のセンサとの比較を行った。その結果、コーティングを行ったことにより感度自体は低下するものの、ばらつきやドリフトについては大きな相違はなく、耐久性を考慮するとセンサ自体として改善することができた。計測回路の小型化については、高周波電流の印加方法及び静電容量計側方法について実験的に検討を行い低周波域からの計測結果と高周波域からの計測結果に若干の相違があることが認められ、この点については引き続き来年度検討することとなった。

また、水分量計測時にセンサ自身の特性や水分蒸散量が計測結果に含まれてしまうため、この影響を除去するためにセンサのドリフト特性と蒸散量を計測値から削除する方法を検討し、角層水分量として定量的に表現できるようにした。今後の課題としては、アトピー患者等から多数のデータを収集することと、水分量以外の生理情報としてPhや皮膚表面温度の計測が可能なマイクロセンサの開発が必要である。本研究においては、皮膚の水分量・ph・酸素量等の生理情報を非侵襲に計測可能なマイクロセンサと、このセンサ情報を経時的かつ連続的に計測可能な小型携帯型のシステムを開発し、日常生活の中で環境が皮膚に及ぼす影響を測定・解析可能とすることを目標としている。本年度は、皮膚角層内の水分量計測を行う新しい小型センサの開発と計測装置の小型化を目的とした。具体的には、前年度までに試作したセンサでは皮膚接触面が均一ではない構造となっていたため、データの安定性に欠けていた。このため、センサ電極とリード線とのコネクティングを改良したセンサを試作し、従来のセンサとの比較を行った。その結果、データの再現性は向上されたものの、基盤財としてセラミックを使用したことに起因すると見られる従来と異なる水分量が示されるケースが見られた。これについては、水分量の相違を計測する点からは有用な結果となっており、今後さらに検討を行うこととなった。計測回路の小型化については、昨年度までの成果である周波数を変化させたときの水分量計測手法を実現するために周波数を外部設定可能な小型回路を設計・製作し、これにコンピュータをつなげることで、携帯型の水分量計測システムを構築することができた。開発したシステムを用いて角層水分量を計測したところ、従来の計測結果と同様の結果が得られ、システムとしての有用性が確認された。以上により、皮膚角層水分量についてのマイクロセンサシステムが確立され、今後他の生理情報へ適応する基礎が確立された。
脊髄損傷後疼痛の新規メカニズムの解明

ラット胸髄レベルの脊髄損傷後に生じる下肢足底の機械的刺激に対する過敏現象において、Caチャネルサブユニットであるα2δ1の役割を検討して、以下の結果を得ることができた。1.ラットT10レベルへの脊髄損傷モデルを確立した。足底の機械的刺激に対する過敏反応は、胸髄損傷後14日目から少なくとも28日までは継続していた。2.28日目の腰髄部では明らかにα2δ1免疫反応の有意な増加が観察された。3. DRGではα2δ1 mRNAの変化はなく、腰髄の後角を中心に発現増加が観察された。4.脊髄損傷モデルにプレガバリンを経口投与すると、疼痛閾値の正常化及び腰髄部におけるα2δ1蛋白の低下が観察された。本研究の目的は、脊髄損傷後の中枢神経障害性疼痛の新規メカニズムを証明し、さらに本病態におけるα2δ-1サブユニットリガンドの作用機構を解明することである。さらに、α2δ-1サブユニットリガンドの鎮痛治療効果が、細胞接着因子の活性化調節による脊髄での異常興奮伝達調節による、という新規機序を証明することも最終的な目的としている。平成27年度は、特にラット脊髄損傷モデルにおけるα2δ-1サブユニットの動態解析に焦点を絞って実験を進め、以下の途中経過が得られている。1.ラット脊髄損傷モデルにおけるα2δ-1サブユニットの動態解析:IH Spinal Cord Impactorを用いて、ラット脊髄T10レベルに100kdyneのcontusion injuryを作成した。排尿のコントロール等を行い、一定時間経過後のα2δ-1の脊髄における発現検討を免疫組織化学にて行った。脊髄受傷後、タイムコースを設定して比較的長期の段階まで発現定量を行っている。その結果、明らかにT10レベル及びその尾側の脊髄において、α2δ-1免疫陽性反応の増強が観察された。現在、そのタイムコースを実験及び定量化を行っている。2.細胞マーカーを用いた(NeuN, Iba-1, GFAP)免疫組織化学二重標識法にて、α2δ-1を発現している細胞種(ニューロン、マイクログリア、アストロサイト)の同定を決定:二重免疫組織化学法により、脊髄で増加しているα2δ-1の発現細胞を調べている。現在実験を継続しており、細胞種の同定は近い内に決定すると予想される。3.脊髄におけるα2δ-1 mRNAの変化:in situハイブリダイゼーション法を用いて脊髄損傷後の脊髄におけるα2δ-1 mRNAの変化を検索中である。大きな変化は観察されていないが、実験継続中である。脊髄損傷後の中枢神経障害性疼痛の新規メカニズムの解明のため、本病態におけるα2δ-1サブユニットリガンドの定量化を試みた結果、その増加は確認することが出来た。その詳細な部位、時間経過の解析を現在行っている。またその変化がmRNAの変化に起因するものかどうか、もしくは一次知覚ニューロン由来かを現在検討している。以上の結果より、おおむね順調に進展していると判断される。さらに、α2δ-1サブユニットリガンドの鎮痛治療効果が、α2δ-1サブユニットのどうような発現変化に基づくか、さらにどの細胞における変化を反映しているか、ということを解明したいと考えている。さらにプレガバリンの疼痛行動における効果を確認し、その上でα2δ-1サブユニット発現にどのように影響するかを解明する。これらのデータを一流英文誌での発表を目指している。平成28年度は、論文完成に向けて、足りないデータの補充、論文の完成に焦点を絞り、以下のポイントの実験を行った。1.ラット脊髄損傷モデルにおけるα2δ-1サブユニットの動態解析:T10レベル及びその尾側の脊髄において、α2δ-1免疫陽性反応の増強が観察された。そのタイムコースの定量化を行い、論文完成へ向けて定量化を行っている。2.細胞マーカーを用いた(NeuN, Iba-1, GFAP)免疫組織化学二重標識法にて、α2δ-1を発現している細胞種(ニューロン、マイクログリア、アストロサイト)の同定を決定:二重免疫組織化学法により、脊髄で増加しているα2δ-1の発現細胞を調べた。少なくとも脊髄ニューロンでのα2δ-1 mRNAの発現増加は間違いないと考えられ、より詳細な結論に向けて解析を続行している。3.後根神経節におけるα2δ-1 mRNAの変化:in situハイブリダイゼーション法を用いて脊髄損傷後の後根神経節におけるα2δ-1 mRNAの変化を検索したが、有意な変化は観察されなかった。論文に含有するか検討中である。

α2δ-1サブユニットリガンドの定量化を完成させ、次に細胞接着因子L1の解析に移行する。最大の問題点は、脊髄損傷という操作が安定性に欠けることであり、一定の結果を得るのが極めて困難な点である。実験を繰り返すことと、操作の習熟により、この問題点を克服する予定である。神経解剖学安定した脊髄損傷モデル動物ができたため。薬剤投与条件設定のために使用する。
神経系で特異な発現を示すRNAヘリカーゼの遺伝子改変動物を用いた分子形態学的解析

特異的にオリゴデンドロサイトを認識するモノクローナル抗体(4F2)を用い、認識する分子がRNAヘリカーゼのDdx54であると同定した。この遺伝子を強制発現したトランスジェニック動物では髄鞘形成が亢進した。ラット中枢神経系では胎仔早期から成熟期まで4F2陽性細胞が認められ、神経系の初代培養でもオリゴデンドロサイトに特異的に発現した。Ddx54はMBPの4つのアイソフォームと結合し、特に21. 5kDaのMBPは細胞核に移行してオリゴデンドロサイトの髄鞘形成過程でのシグナル伝達への関与が示唆された。我々は、神経系を構成する細胞であるニューロンとグリアのうち、特に髄鞘を形成するグリア細胞であるオリゴデンドロサイトについての研究を進める過程で、分化途中の未熟なオリゴデンドロサイトを抗原として作製した複数のモノクローナル抗体を用いて、特異的にオリゴデンドロサイトを認識できるモノクローナル抗体が存在することを確認した。このモノクローナル抗体がオリゴデンドロサイトを特異的に認識している分子について生化学的に検討したところ、この分子がRNAの機能調節に関与するRNAヘリカーゼであることを見出した。RNAヘリカーゼは、RNA結合タンパクの一種であり、ATPを加水分解して得たエネルギーによって一本鎖RNAの巻き戻しを行っており、一本鎖RNAが翻訳に繋がらないような立体配置になった場合にその配置を元に戻したり、他の分子との不適当な結合を取り除くなどの働きを示す。RNAヘリカーゼに属する分子は、構成するアミノ酸配列によって3つの大きなスーパーファミリーと2つの小さなファミリーに分類されているが、今回、我々が特定したRNAヘリカーゼは、一番大きな群であるスーパーファミリー2(SF2)に属しているDEAD-boxタンパクであることを確認している。そこで本研究では、我々がモノクローナル抗体によって特定した分子が、中枢神経系においてオリゴデンドロサイトに特異的に発現し、この分子がDEAD-boxタンパクであるRNAヘリカーゼであることをふまえて、我々が特定したRNAヘリカーゼの生物学的機能を調べるために遺伝子改変動物を用いて形態学的に解析した。初年度の研究では、このDEAD-boxタンパクであるRNAヘリカーゼ遺伝子を組み込んだトランスジェニックラットを作製し、遺伝子を改変したラットの系統を得ることができた。現在、野生型と比較して髄鞘形成の変化等について解析を進めている。我々は、分化途中の未熟なオリゴデンドロサイトを抗原として作製したモノクローナル抗体のうちの1つが、特異的にオリゴデンドロサイトを認識することを確認した。そしてこの抗体によって認識される分子がRNAの機能調節に関与するRNAヘリカーゼであることを見出した。RNAヘリカーゼはRNA結合タンパクの一種であり、ATPを加水分解して得たエネルギーによる一本鎖RNAの巻き戻しや、一本鎖RNAと他の分子との不適当な結合を取り除くなどの働きを示す。今回、我々が特定したRNAヘリカーゼは、3つの大きなスーパーファミリーと2つの小さなファミリーのうち、一番大きな群のスーパーファミリー2(SF2)に属するDEAD-boxタンパクであることを確認した。本研究では、モノクローナル抗体によって特定された分子が、中枢神経系ではオリゴデンドロサイトに特異的に発現するDEAD-boxタンパクであるRNAヘリカーゼであることをふまえて、我々が特定したRNAヘリカーゼの生物学的機能をまず遺伝子改変動物を用いて形態学的に解析した。初年度の研究で、このDEAD-boxタンパクであるRNAヘリカーゼ遺伝子を組み込んだトランスジェニックラットを作製することができ、遺伝子改変ラットの系統を得た。そこで、このRNAヘリカーゼを強制発現させたラットのホモ型と野生型とを比較して、髄鞘形成に変化が見られるかを検討した。その結果、成熟動物において、ホモ型は野生型と比較して脳梁などの白質部分で髄鞘が過形成されていることが分かった。現在、発達経過と性による変化が見られるかどうかを検討しているところである。我々は、未熟なオリゴデンドロサイトを抗原として作成したモノクローナル抗体の中に特異的にオリゴデンドロサイトを認識するモノクローナル抗体(4F2)が存在することを確認した。次に、このモノクローナル抗体が認識する分子を生化学的に検討し、この分子がRNAの機能調節に関与するRNAヘリカーゼであり、DEAD-boxタンパクに分類されるDdx54であることを確認した。そして、特定したDEAD-boxタンパクのDdx54が、オリゴデンドロサイトの発生・分化においてどのような発現と作用をするかについて検討した。Ddx54の作用を調べるために、強制的にマルチコピーのDdx54遺伝子を組み込んだトランスジェニックラットを作製し、オリゴデンドロサイトの発生・分化およびこれに続く髄鞘形成においてどのような変化が見られるかを検討した。トランスジェニック動物では野生型と比較して髄鞘形成が亢進していることをLFB染色によって確認した。4F2抗体を用いて、ラット中枢神経系において胎仔早期(E9)から成熟期までの発達過程における陽性細胞の発現と局在を免疫組織化学的に確認した。

また、オリゴデンドロサイトのprimaly cultureを用いて、陽性細胞がオリゴデンドロサイトであり、アストロサイトおよびニューロンではないことを確かめた。さらに、Ddx54のオリゴデンドロサイトにおける働きをmyelin basic protein(MBP)との関係に注目し、Ddx54とMBPの遺伝子をHEK293細胞にcotransfectionしてこの二つの分子の関連性を解析して、Ddx54がMBPの4つのisoformと結合し、特に21.5kDaのMBP isoformが細胞核に移行してオリゴデンドロサイトの分化過程でのシグナル伝達に関与することを確認した。
眼球運動を利用したコミュニケーション機器に関する研究

本研究では,筋萎縮性側索硬化症等が原因で寝たきりの生活を余儀なくされている人を対象に,眼球運動とまばたきによりコンピュータ等のIT機器へ入力を行い,他者とのコミュニケーションを行なうための機器の開発を検討している.今年度は眼球運動検出システムの試作と評価を行なった.具体的には,まずCMOSカメラを用いて健常者1名(23歳男性)の右眼の画像を取得し,YIQ表色系変換,2値化処理した後,得られた画像データより眼球運動(内転,外転,上転,正面視)とまばたきの判別をリアルタイムで行った.画像サイズを横352×縦288ピクセル(24ビット形式)とし,プログラムの作成にはVisual C++を使用した.ここでは,動画像処理を行なうためにDirectXのDirectShow機能を活用した.また高速処理可能なラベリング手法も導入した.実験結果より眼球運動とまばたきがリアルタイムでかつ良好に判別できることが分かった.さらに,ディスプレイ上に文字を配列状に配置したオンスクリーンキーボードを有する文字入力機能と電子メール機能を持たせたプログラムを作成し,上述の眼球運動検出システムと接続し,文字入力と電子メール送信の評価実験を行なった.ここでは,文字選択ポインタの移動に内・外転,文字決定入力にまばたきを割り当てた.実験結果より,今回製作した眼球運動検出システムを用いることで,文字入力と電子メールの送信が可能であることが確認された.これらの成果を今年7月にタイで開催される国際会議(電子情報通信学会主催)にて発表する予定である.本研究では,筋萎縮性側索硬化症等による寝たきりの人を対象に,眼球運動とまばたきによりコンピュータ等のIT機器へ入力を行い,他者とのコミュニケーションを行うための機器の開発を検討している.今年度は眼球運動検出システムを試作した.具体的には,まずCMOSカメラを用いて健常者1名(22歳男性)の右眼の静止画像を取得し,YIQ表色系変換,2値化処理した後,得られた画像データより眼球運動(内転,外転,上転,正面視)とまばたきの判別を行った.画像は横352×縦288ピクセル,24ビット形式とし,プログラムの作成にはVisual C++を使用した.なお,比較のため,テンプレートマッチングとラベリングの2手法でプログラミングを行った.また本補助金にて購入した眼球運動計測装置により,同被験者の眼球運動の特徴パラメータを計測し,プログラムの諸パラメータとして組み込んだ.実験結果より両手法において眼球運動とまばたきが良好に判別できることが分かった.次に同システムにおいてリアルタイムに画像処理を行うために,同被験者の右眼の動画像に対して上述の実験と同様に処理を行い,眼球運動とまばたきの判別を行った.ここでは,動画像処理を行うためにDirectXのDirectShow機能を活用した.実験結果よりテンプレートマッチングでは97.8%,ラベリングでは93.8%の割合で眼球運動とまばたきの判別ができることが分かった.また処理速度の観点から両者を比較すると,前者で46フレーム/秒,後者で850フレーム/秒という結果が得られた.現在,高速処理可能なラベリングを用いた眼球運動検出システムと文字入力機能(入力された文字列をディスプレイ上に表示,あるいは電子メールにその内容を送信する機能)を組み合わせ,眼球運動やまばたきの割当や入力法の検討を行っており,その成果を7月の国際会議にて発表する予定である.本研究では,筋萎縮性側索硬化症等が原因で寝たきりの生活を余儀なくされている人を対象に,眼球運動とまばたきによりコンピュータ等のIT機器へ入力を行い,他者とのコミュニケーションを行なうための機器の開発を検討している.今年度は眼球運動検出システムの試作と評価を行なった.具体的には,まずCMOSカメラを用いて健常者1名(23歳男性)の右眼の画像を取得し,YIQ表色系変換,2値化処理した後,得られた画像データより眼球運動(内転,外転,上転,正面視)とまばたきの判別をリアルタイムで行った.画像サイズを横352×縦288ピクセル(24ビット形式)とし,プログラムの作成にはVisual C++を使用した.ここでは,動画像処理を行なうためにDirectXのDirectShow機能を活用した.また高速処理可能なラベリング手法も導入した.実験結果より眼球運動とまばたきがリアルタイムでかつ良好に判別できることが分かった.さらに,ディスプレイ上に文字を配列状に配置したオンスクリーンキーボードを有する文字入力機能と電子メール機能を持たせたプログラムを作成し,上述の眼球運動検出システムと接続し,文字入力と電子メール送信の評価実験を行なった.ここでは,文字選択ポインタの移動に内・外転,文字決定入力にまばたきを割り当てた.実験結果より,今回製作した眼球運動検出システムを用いることで,文字入力と電子メールの送信が可能であることが確認された.これらの成果を今年7月にタイで開催される国際会議(電子情報通信学会主催)にて発表する予定である.
せん断流下におけるネマチック液晶の配向ゆらぎ

定常せん断流下におけるコロイド粒子および液晶の非平衡定常ゆらぎの研究を行なった。平衡状態では液体中のコロイド粒子の平均自乗変位は時間に比例するが、せん断流下では時間の3乗依存の項が現れること(異常拡散)を実験的に初めて示した。また、定常せん断流下において液晶に交流電場を印加したときの応力応答を測定した。その結果、応答関数に平衡系では見られない異常な緩和が観測された。2モード結合モデルを用いて解析を行なったところ、この異常がせん断流によって生じた非保存力を起源とすることが明らかとなった。液晶に定常せん断を印加したときに出現する非平衡定常状態における配向ゆらぎと応答関数を測定するための手法の開発とそれを用いたゆらぎの測定を行ない、非平衡定常ゆらぎの性質を解明することを目的とする。今年度は、せん断流下で光散乱強度を測定するための装置を作製した。現在、この装置により無せん断下では配向ゆらぎの相互相関関数がほぼ期待通りに測定できることを確認した段階である。今後、ステージ等を作製し、せん断流下での測定を行なう予定である。上記の装置作製と並行して、せん断流下におけるコロイド粒子のブラウン運動の観測を行なった。これも非平衡定常ゆらぎの典型例であり、古くから研究が行なわれている。平衡状態における粒子の平均自乗変位が経過時間に比例するのに対し、せん断流下では流れの方向の平均自乗変位において時間の3乗の項が加わることが理論的に予言されていた。しかし、実験的には光散乱法を用いたいくつかの試みはあったが、この異常項の存在は実証されていなかった。本研究では実空間における新しい観測法を考案し、初めてその存在の実証に成功した。共焦点蛍光レーザー顕微鏡と蛍光ビーズを用いることにより、せん断流下において速度勾配方向に約10ミクロンの幅内にある約400個のビーズの位置を追跡した。通常、この軌跡から平均自乗変位を計算するとドリフトの寄与しか見られないので、本研究ではこれを消去する方法を考案し、ブラウン運動の寄与のみを求めた。その結果流れに垂直な方向では時間に比例し、平行な方向では理論から予想された時間の3乗に比例する項が存在し、定量的にも良く一致することを示した。昨年度までに、1)ネマチック液晶に定常せん断を印加し、さらに微小交流電場を印加することによって非平衡定常状態における配向ゆらぎの応答関数を測定することに成功し、2)せん断流下における微粒子のブラウン運動の研究では、新たな解析方法を考案することによって、異常拡散を見出している。本年度はこれらを以下に述べるようにさらに進展させた。ネマチック液晶の配向ゆらぎの研究においては、測定方法を改良することによって高精度な測定が可能となったので、高せん断速度領域までの応答関数の測定を行なった。その結果、高せん断速度側では応答関数の周波数依存性がデバイ型から大きく外れることが分かった。流れの速度勾配テンソルの反対称部分を起源とすると思われる非保存力を考慮したモデルから応答関数を計算し、実験データと比較したところ、良い一致がみられた。せん断流下でレーザートラップされた微粒子に対しては非保存力場の研究があるが、液晶のような連続体では初めての研究例となる。せん断流下のブラウン運動に関しては、振動流を用いた研究を本年度行なった。振動流下においても一定せん断流下同様に拡散の振る舞いが変化するが、後者では位置の平均自乗変位に時間の3乗の項が加わるのに対して、前者では時間に比例する項の係数(拡散定数)が変化する。ランジュバン方程式からこれを定量的に導出し、実験的に検証した。印加交流せん断歪みの振幅および位相依存性に至るまで実験と理論の良い一致がみられた。昨年の研究により、ネマチック液晶の配向ゆらぎに関して、高せん断速度側では応答関数の周波数依存性がデバイ型から大きく外れることが分かった。今年度はせん断速度等の実験条件を変えて測定を行ない、非保存力を有する2モード結合モデルを用いて結果の解析を行なった。その結果、緩和レート(固有値)が高せん断側で複素数となることが、特徴的な応答関数の起源であることが明らかとなった。

非保存力は、詳細釣合を壊し、揺動散逸定理の破綻を引き起こすことが理論的に示されているが、本研究は連続系である液晶において初めてその存在を実験的に示した。上述の2モード結合モデルでは、2つのモードの存在を初めから仮定しているが、その起源を明らかにするために、エリクセンーレスリー理論に基づいた理論的考察も行なった。簡単のため一様に配向した単一分域のネマチック液晶にせん断流を印加し、さらに磁場により配向方向を変えたところ、配向方向がせん断面から外れると非保存力が現れることが分かった。実際の実験でも、セル界面での配向の乱れによって同様なことが起こっていると考えられる。分担者の長屋は、せん断流下において電場を印加すると粘度が低下するという新たな現象を発見した。エリクセンーレスリー理論に基づいてこの現象を考察し、電気的応力が配向方向に依存するためであることを明らかにした。当初の計画(ゆらぎの測定装置の製作およびそれを用いた非平衡ゆらぎの測定)はほぼ順調に進んでおり、その上ブラウン運動に関しても成果を得ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本計画は順調に進んでいるので、本年度の交付申請書に沿って研究を行なう。問題点はない。
血管機能異常と炎症亢進に着目したダウン症の脳発達遅機構の解析

ダウン症候群(DS)は最も頻度の高い精神発達遅滞の原因である.ほとんどのDS者は精神遅滞を呈するが,その治療法はもとより分子メカニズムも分かっていない.我々はこれまでに,DSマウスの胎仔大脳皮質における神経新生低下を明らかにしており,この低下が精神発達遅滞の中心的役割を担っていると考えている.そこで,網羅的遺伝子発現解析であるマイクロアレイを用いたDSマウスモデルの胎生期脳での発現変動遺伝子の網羅的解析を行った結果,炎症関連分子の発現亢進や炎症関連細胞のマーカー分子の発現亢進とDSマウスモデル胎仔脳での炎症細胞や免疫細胞の分布異常を突き止めた.加えて,この炎症細胞や免疫細胞の分布異常の原因遺伝子がトリソミー領域にコードされる転写因子であることを突き止め,さらに,この転写因子の3コピー化が胎仔大脳皮質のニューロン新生減少の原因でもあることもあきらかとした.これとは別に,成体脳での元素量を網羅的に調べるエレメントミクス解析も行い,DSモデルマウスの成体脳での銅蓄積も見出し,この銅蓄積が酸化ストレス亢進の原因であることも明らかとした.ダウン症マウスモデルを用いたダウン症精神遅滞分子メカニズムの解析を行い,ダウン症マウスモデル胎仔期の異常表現型として脳内炎症の亢進や脳免疫細胞の異常を見出した.さらに,成体期での異常として脳での銅蓄積も見出した.ダウン症モデルマウスの胎生期脳での炎症亢進が脳血管の異常に由来していることを想定しており,研究を進めている.脳血管の機能異常と形成異常の詳細解析を行い,神経細胞の遊走異常の検出も試みていく.ダウン症候群(DS)は最も頻度の高い精神発達遅滞の原因である.ほとんどのDS者は精神遅滞を呈するが,その治療法はもとより分子メカニズムも分かっていない.我々はこれまでに,DSマウスの胎仔大脳皮質における神経新生低下を明らかにしており,この低下が精神発達遅滞の中心的役割を担っていると考えている.そこで,網羅的遺伝子発現解析であるマイクロアレイを用いたDSマウスモデルの胎生期脳での発現変動遺伝子の網羅的解析を行った結果,炎症関連分子の発現亢進や炎症関連細胞のマーカー分子の発現亢進とDSマウスモデル胎仔脳での炎症細胞や免疫細胞の分布異常を突き止めた.加えて,この炎症細胞や免疫細胞の分布異常の原因遺伝子がトリソミー領域にコードされる転写因子であることを突き止め,さらに,この転写因子の3コピー化が胎仔大脳皮質のニューロン新生減少の原因でもあることもあきらかとした.これとは別に,成体脳での元素量を網羅的に調べるエレメントミクス解析も行い,DSモデルマウスの成体脳での銅蓄積も見出し,この銅蓄積が酸化ストレス亢進の原因であることも明らかとした.ダウン症マウスモデルを用いたダウン症精神遅滞分子メカニズムの解析を行い,ダウン症マウスモデル胎仔期の異常表現型として脳内炎症の亢進や脳免疫細胞の異常を見出した.さらに,成体期での異常として脳での銅蓄積も見出した.ダウン症モデルマウスの胎生期脳での炎症亢進が脳血管の異常に由来していることを想定しており,研究を進めている.脳血管の機能異常と形成異常の詳細解析を行い,神経細胞の遊走異常の検出も試みていく.当初予定していたマウス購入費が少なく済んだため.次年度使用額は少額であるが,次年度,物品費として使用する.
無意識動作で測るポジティブ感・ネガティブ感に関する研究

本研究では、人間がタブレット端末上に表示される刺激に相対している際の「無意識の行動」に着目し、閲覧対象に対する評価との相関関係を明らかにすることを目的とした。過去の研究において得られた反省をもとに、実験システムの構築、タブレット端末の選定、実験コンテンツの制作をおこない、仮説検証実験をおこなった。結果、少なくとも、「タブレット端末操作時の被験者の視点とデバイスとの距離」と「閲覧対象に対する評価」の間には、中程度以上の相関を示す相関関係が高い確立で表出する、との結論に至った。まず、本年度の研究計画で第一の目的とした「無意識動作」の取得システムの開発では、各種センサー等を検討した結果、3次元位置計測システム(POLHEMUS社製PATRIOT)とグラスタイプの視線計測装置(竹井機器工業株式会社製トークアイ・ライト(両眼タイプ))を組み合わせて、頭の傾き【首をかしげる】、画面との距離【興味のあるものに対して身を乗り出す】を取得する仕組みを構築した。第二の目的とした提示用コンテンツ閲覧システムの制作では、今後の実験を想定し「閲覧評価(動画)」(3秒毎に左の20種の画像が入れ替わる動画刺激)と「操作評価(静止画)」(画面でデバイス上に示される画像群を、提示された評価軸にしたがってタッチ操作で並べ替えさせるもの)の2種類を構築した。第三の目的とした実験システム構築では、実験環境の評価を目的として設定した「デバイスの違い」「刺激の違い」「比較対象」「立ち居値」「接続」の項目と、取得データの評価を目的とした「持ち方」「画面との距離平均」「磁界ノイズ」「タッチノイズ」の項目で実験システムを評価する実験計画を構築した。第四の目的とした実験の実施と実験システムのブラッシュアップに関しては、3名の被験者を対象に、8つの実験を実施し、本研究の実施における注意点として、1.デバイスのセンサーはデバイスに直接固定せず、デバイスから距離を離して固定する、2.磁界発生部とデバイスセンサー、頭部センサーが一直線に並ばない立ち居値とする、3.デバイスは、小さいものである方が被験者の自然な無意識の動作が期待される、4.被験者のデバイスの持ち方を、タッチ操作の影響の少ない持ち方に制限する、といった知見を得るに至った。本年度は以下の内容を実施した1.実験の実施と被験者の無意識動作記録前年度に構築した実験システムを用いて、コンテンツを閲覧する被験者の無意識の動作を開発した無意識動作取得システムで撮影、記録した。実験は2段階とし、まず、通常の動作の分析が可能かの検証実験を行い、その後本研究の仮説検証を目的とした実験を実施した。2.仮説検証の為の解析視線計測や、印象評価の結果により得られるコンテンツに対する評価と、各種センサで取得した「無意識動作」を時系列的に同期させ、時系列的な実験状況の把握をおこなった。さらに、コンテンツ毎等の区間分割を行い、閲覧を行なっている被験者の無意識の動作の傾向分析を行い、各種の被験者の無意識の動作が、ポジティブな評価、ネガティブな評価、各々にどういった相関関係を示すかを明らかにした。H26年度の具体的な研究計画・方法として記載した項目を、予定通り遂行することができ、本成果を学会発表できたことを理由とする感性評価現状では、研究計画の変更はない。研究計画に基づき、H27年度の研究を推進する計画である。
ビジネスプロセス・リエンジニアリングによる医療の安全・効率の改善研究

ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術体系として、患者・医療者・医療機器開発者デザイナー、多領域の研究者等の総合触発による統合視点を醸成する社会対話実証研究を行った。これらは、ストレス対策や過重労働対策など医療労働改善のための要素技術を幅広く収集し、ケーススタディを積み重ね、良好事例活用方法等の実証に参加型ワークショップを活用しながら、研究プラットフォームの構築とともに、労働者参加型職場環境改善の技術開発を行い、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見へと導いた。本研究では主に病院での現場調査研究と新技術開発および、公開ワークショップの継続開催によるステークホルダー(患者・医療者・医療機器開発者デザイナー等)の総合触発による統合視点を醸成する社会対話実証研究を行うことで、ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術体系を再検討し、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見を得る。多領域の研究者と研究プラットフォームを構築して進めることで、1)動線・行為・負担分析と医療業務の「見える化」技術研究、2)要素技術の収集と利用、3)ケーススタディの積み重ねと良好事例の収集・分析を行い、ヒューマン・ケア・ワークの制度設計に寄与す革新的知見を創成する。最終的に「良好事例に基づくヒューマン・ケア・ワーク改善事例集および改善指針」を作成する。平成24年度は(A)業務の動線調査と「見える化」技術研究、(B)要素技術の収集と利用(12月、名古屋会議)、(C)ケーススタディの積み重ねと良好事例の収集・分析(11月北海道など)の3つの研究アプローチを進めた。その結果、ヒューマンケアワークチェックポイント開発、イラストを含む医療機関における業務改善チェックリスト(5S-KAIZEN-TQM)など研究プラットフォームを通じたビジネスモデルリエンジニアリングに活用できるツールが開発された。特に、本年度作成した人のケア作業人間工学チェックポイント10領域は、1)物品の保管と運搬(通路、保管棚、ラベル、運搬)、2)機械・器具の安全(防護装置、安全器材、配線)、3)移動介助(移動介助器具、リフター、手順)、4)ワークステーション(リーチ、高さ、識別、指示)、5)作業場環境(照明、温熱、訪問先、プライバシー)、6)薬品と有害物の取り扱い(表示、遮蔽、排気)、7)感染予防(手洗い、ワクチン、保護具)、8)福利厚生施設(トイレ、食堂、休憩施設、研修)、9)備え(記録、暴力対策、緊急計画、救急)、10)作業組織(分担、勤務制、ストレス対策、チーム)となった。本研究では病院での現場調査研究と新技術開発および、公開ワークショップの継続開催によるステークホルダー(患者・医療者・医療機器開発者デザイナー等)の総合触発による統合視点を醸成する社会対話実証研究を行うことで、ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術体系を再検討し、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見を得る。平成25年度は、(B)ストレス対策や過重労働対策など医療労働改善のための要素技術の収集、(C)ケーススタディの積み重ねと良好事例活用方法(北海道「職場ドック」プログラム等)、(D)参加型ワークショップ準備などを行った。多領域の研究者と研究プラットフォームの構築を継続して(B)(C)を行うことで、1医療従事者の労働改善のためには心身の負担の軽減の視点からメンタルヘルス一次予防の視点を取り入れること、2作業環境・心理社会的要因・作業負担などの複合要因を、職員参加型の職場改善手法を取り入れて行う手法が整理された。その成果として「安心・安全で快適な医療職場のための改善チェックリスト」を活用した手法について、「メンタルヘルス向上のためのアクションチェックリストの活用」として「医療機関における産業保健活動ハンドブック(和田耕治編著、産業医学新興財団、2013年10月)」で発表した。また、日本医師会の勤務医の健康支援に関する検討委員会を通じて作成された「勤務医の労働時間に関するガイドライン」を参考にして、勤務医の労務管理・労働時間管理の視点について検討を行なった。医療労働のワークフロー改善等に活用できるIEA/ILO人間工学チェック・ポイント(第2版)の日本語版作成の一部を分担研究者小木らが実施した。平成24年度に開発したヒューマン・ケア・ワークの改善チェックポイントの使い勝手について来年度以降検討する予定とした。本研究は、主に病院での現場調査研究と新技術開発および、公開ワークショップの継続開催によるステークホルダー(患者・医療者・医療機器開発者デザイナー等)の総合触発による統合視点を醸成する社会対話実証研究を行うことで、ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術体系を再検討し、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見を得るものである。平成25年度までの研究から、業務改善においては、職場ドック方式のようなシンプルで職員参加型の職場改善手法が、業務改善に役立つことが確かめられてきたことから、本年度は、ケーススタディの積み重ねと良好事例の収集・分析のため本手法体系化を行った。最終的に職場ドックマニュアルのドラフトを作成し、それらの成果を一部は「メンタルヘルスに役立つ職場ドックマニュアル」に提供した。また、医療サービスに用いられる要素技術研究として、超音波診断検査等における負担軽減に関する研究、医師の労働負担軽減のための職場改善手法の検討等を実施した。

定期的な他職種専門家会議(ワークショップ)の継続開催、平成26年8月の国際産業保健学会役員会議の開催に合わせて開催した医療職場における参加型の職場環境改善の取り組みに関する産業安全保健専門家との会議等を通じて、医療職場においては心理社会的要因に関する改善を進めることで、医療の効率が向上し、安全が確保される国際トレンドが確認されていること、身体的な負担軽減も重要であるが、感情労働等へのアプローチ、インフォメーションテクノロジーの積極的活用が医療労働改善にとって不可欠であることが確認された。これまでの研究で検討を重ね準備していた動線調査に関しては、予定していた医療機関および医療関連機関での実現が困難となったが、すでに実施した他業種での調査実績をもとに、医療機関でのセンシング・モニタリング技術開発へ応用可能性を検討した。その際、ハード面での技術開発についての検討は民間企業との共同研究を前提として、複数回の検討会を実施した。社会的な理念や基本構造の枠組み、活用方法などソフト面では医療機関従事者、産業保健従事者および医療関係指導者に対し、これまでの研究成果である参加型職場環境改善プログラムの基本構造検討のため職場ドックプログラムのモニタリングも併用して実施した。このことにより、メンタルヘルスに関連する事例のみならず、先進事例や様々な良好事例の収集と、医療の質改善のための医療労働環境改善のためのマネジメントシステムの仕組み作りに関する課題の抽出が可能となった。これらの知見をもとに、公務職場、民間企業、教育現場でセミナーやワークショップを実施し、医療現場のみならず、様々な業種・業態での労働者参加型職場環境改善の手法・情報の共有が実現し、技術開発の筋道を立てることができた。さらに、国内だけでなく、国際会議や国際学会での研究成果の発表や講演も積極的に行った。特に、2016年2月に開催した日韓合同のワークショップにおいて、医療、産業、教育、研究等の現場からの報告をもとに、ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術開発の方法を再検討したことは、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見を得る重要な機会となった。ヒューマン・ケア・ワークにおけるビジネスプロセス・リエンジニアリングの技術体系として、患者・医療者・医療機器開発者デザイナー、多領域の研究者等の総合触発による統合視点を醸成する社会対話実証研究を行った。これらは、ストレス対策や過重労働対策など医療労働改善のための要素技術を幅広く収集し、ケーススタディを積み重ね、良好事例活用方法等の実証に参加型ワークショップを活用しながら、研究プラットフォームの構築とともに、労働者参加型職場環境改善の技術開発を行い、健康社会の実現に資する問題解決型科学技術の新知見へと導いた。「科学的根拠に基づくヒューマン・ケア・ワーク改善事例集および改善指針」の作成およびドラフトに関連して、医療職場における事例収集について、平成24年、25年度にヒューマンケアワークチェックリストの開発以来、やや遅れている。研究を行うなかで、医療業務の動線調査による医療ビジネスモデル改善より、職場ドック方式によるビジネスモデルリエンジニアリングの手法開発に研究の重点が移ったため、平成27年の最終年度には、これまでの成果を踏まえて研究成果をまとめる方針とする。