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城下町の水路と池庭の保全に関する現代の課題及びそれらの特徴の存続の可能性

長野市松代町の池庭の状態を調査した。30年前に調査された城下町中心区域の中では、池庭が存続しているのが70軒と、半減していた。利用は鑑賞がほとんどである。子供が少なくなった。一方で、蛍は復活しつつある。他の城下町でも、池庭を持つ屋敷には後継者が住まず、池庭が減少しつつある事が判明した。結果的に、地域固有の景観が少なくなっている。米沢市では痕跡もなく、博物館内に昔の絵図や遺構を展示しているのみである。痕跡でも残していく努力は、他の城下町でも見られなかった。かつての地域固有の景観を残す計画は、見られなかった。今後の課題である。水路と庭池の確認調査を松代町南部で行った。その結果、代官町と表柴町で、開発が見られた。代官町は住宅の裏側の広い敷地(農地)が宅地開発され、池が失われた。その場所を流れた水路は2本あったが、開発場所を迂回するように付け替えられていた。また、代官町の通りに接した別の場所では、葡萄畑が更地になり、売り出されていた。この土地の周囲を流れる水路は変更なかった。表柴町では、古い屋敷が取り壊され、池のある古い庭園も完全に取り壊されていた。敷地の裏側を流れる水路は代官町と同様に、広い敷地が宅地開発され、分割されて分譲されている。敷地の裏を流れる水路は変更なかった。開発が進行し、池が失われている。また、景観的に重要な農地も失われつつあることが具体的に明らかとなった。今年度は、金沢市と柳川市を調査した。金沢市では武家屋敷が並んでいた地区で、大野庄用水に隣接した屋敷に用水の水を引いた個人庭園が残されていることを確認した。用水沿いに、取水口と排水口が2軒で確認できた。まだ残されていそうだが、外からは確認できない。ただ、高田家跡は公園のように整備され、水のある庭が造られている。池ではなく、流れの庭である。大野庄用水沿いの武家地では、流れの庭が中心であり、水を取り入れるには、松代町同様に、水路の水量と水位の維持が重要であった。市内の堀と幾つかの庭園が名勝指定された柳川市では、堀沿いに水を取り入れた庭のある家が建ち並んでいたが、減少している。やはり、池や流れの庭である。更地となった場所、庭があった所に建物が建てられた場所などがあり、空き家も増えている。堀の水の水質もよくなさそうで、植物の種類も限られていた。3都市に共通して見られることは、昔からの水のある庭の減少である。都市ごとの特色が逆に弱点にもなりえて、課題となっていることが明らかとなった。松代町南部は広いので、水路調査がまだ終了していない場所がある。平成27年度に完了できなかったので、平成28年度に継続調査を行う。また、松代町、金沢市、柳川市の3都市の実態が明らかになったが、その都市と庭園の特色が、その関係とともに、明確になっていない点もあるので、今後も継続して分析を進めていく。松代城下町に残る水路、池のある庭園、建物の変化を調査した。水路は城下町全体において調査する予定だったが、重要である伝統環境保存区域内を調査した。それとともに、ミニ開発などの変化が見られたので、区域内において、敷地、建物、池のある庭園を、30年前の調査結果と比較する形で調査を進めた。調査結果だが、馬場町で特に水路の水量が減少している。東側に位置する表柴町では従来の武家屋敷地の建物が取り壊され、新しい道路が造られて開発が進んでいた。敷地割自体が変わっていた。また、多くの古い建物や池のある庭も無くなっており、その名残もほとんど見られなかった。代官町や馬場町では、建物の裏側に広がる農地の一部が開発され、住宅地に変化したが、水路は付け替えられるなどして、保たれている。水辺環境の水生生物における周辺の田園地域との違い(街中の残存状況)も調査した。地域的な特性としては流水環境においてヤナギモ群落の分布が顕著であった。また、下流の止水環境ではアザザ群落の分布が特徴的であった。街中の一部で残っている。同じく城下町である山形県米沢市と福岡県雲仙市神代を調査した。米沢には城の絵図面が残され、二の丸に建てられたいくつもの屋敷の建物と庭の池を水路が結んでいる様子が描写されている。現在の二の丸跡地を巡ると、建物も庭も残されていなかった。明治時代以後に作られた庭園が存在している。博物館には発掘で発見された水路の写真が展示され、地下遺構として残っている可能性がある。神代では武家屋敷の名残である庭の池が現存している。松代で見られるような池と池を結ぶ水路も一部に存在している。歴史的遺産である水路や庭池が消失していくことにはやむを得ない面があるとしても、名残をどのように残していくか、課題である。水路調査が、一部で遅れているが、平成29年度には終了する。松代町東部に流れる蛭川(旧関屋川)の場所に、新しい道路を建設中であり、かつての川は暗渠化される。工事が進んだ後に、東部の水路調査を行う。全体として、概ね順調である。

本研究の目的は、都市固有の景観であり、文化的資産としても価値を持つ水路(特に庭の池と池を結ぶ線水路)、池がある庭園、景観に焦点を当て、現在の水路と池庭の残存状況と特徴、及び高齢化社会における課題を明らかにすることである。長野市松代町の現状だが、松代町内で記録が残る代官町、馬場町、表柴町の池庭は、1985年に102カ所あったが、調査の結果、50カ所にまで減少していた。特に表柴町の減少が激しい。町内に残る水路も、暗渠化されたり、変更されていることが分かった。他の城下町だが、群馬県甘楽郡甘楽町小幡は泉水路が残されている城下町だが、水路も庭も変化していない。福岡県朝倉市秋月では、町屋に泉水路が形成されているが、1本の水路しか残されておらず、その水路が通る家々では、荒れている庭が増えている。福岡県柳川市は水路網が町中に張り巡らされた城下町だが、池のある庭は20年前の記録と比較すると減少していた。山形県米沢市は城内の屋敷には池庭があり水路が巡っている絵図が残されている。しかし、発掘で水路跡が判明しているだけであり、現存していなかった。池のある庭の利用だが、鑑賞の場としての役割が大きくなっている。また、維持管理が十分になされていない庭が増加している。池庭の減少の原因だが、所有者の高齢化が進んでいるとともに、子供や孫が松代町から離れ、空き家になってしまっているケースが多い。その結果、屋敷地が売却されてしまうこともある。池庭や水路網を残していくための方策だが、地域でそれらを保全する手段を考える必要がある。高齢化などのために維持管理がいきとどかなくなっているが、屋敷地内の水路の清掃や庭の掃除などの手伝いなどは地域の住民と共同で行うことが可能である。そのような活動をもとに、昔からある建物や庭が残っている屋敷を地域に残すことを勧める方法が望まれる。長野市松代町の池庭の状態を調査した。30年前に調査された城下町中心区域の中では、池庭が存続しているのが70軒と、半減していた。利用は鑑賞がほとんどである。子供が少なくなった。一方で、蛍は復活しつつある。他の城下町でも、池庭を持つ屋敷には後継者が住まず、池庭が減少しつつある事が判明した。結果的に、地域固有の景観が少なくなっている。米沢市では痕跡もなく、博物館内に昔の絵図や遺構を展示しているのみである。痕跡でも残していく努力は、他の城下町でも見られなかった。かつての地域固有の景観を残す計画は、見られなかった。今後の課題である。当初計画通り、調査を進めていく。金沢市と柳川市の特色を把握するため、分析などを継続して進めていく。南九州大学環境園芸学部の永松教義博授から、長崎県雲仙市国見町神代地区の鍋島家城下町において水路と庭園が近年まで保存されていたことを知らされたので、残している方法を、新たに調査する予定である。平成29年度の調査を、学生とともに5月末から始める。長野市の松代地区住民自治協議会は、文化遺産を活用してまちづくりを進めている長野市松代町の市民団体であるNPO法人夢空間松代のまちとこころを育てる会とともに、松代に残る庭園群の歴史的な価値を認識し、平成29年度、庭園の所有者の意識調査をしようとしている。協力して、個人の資産である庭園の池と水路の残存状況を詳細に調査し、どのように残っているのか、また改変されている場合にはどの部分が残されているのか、水路は付け替えられていないかどうか、調査を進める。
悪性脳腫瘍に対する増殖型ヘルペスウイルスを用いた樹状細胞療法の基礎研究

悪性脳腫瘍に対する新たな治療法としてウイルス治療が注目されている。共同研究者の藤堂らが開発した増殖型単純ヘルペスウイルスは、腫瘍細胞内で特異的なウイルス複製が得られるよう工夫されていて直接的な殺細胞効果を持つが、同時に抗腫瘍免疫も惹起させることが基礎研究などで確認されている。本研究では、この抗腫瘍免疫効果をより効率よく発揮させる方法の一つとして増殖型単純ヘルペスウイルスを用いた樹状細胞療法の開発を目的とした。方法としては、A/Jマウス(5週齢:雌)に同種同系のneuroblastoma細胞株N18の皮下腫瘍モデルを用いて抗腫瘍効果を検討した。まず、A/Jマウスの骨髄細胞から樹状細胞を誘導し、次に予め培養しておいたN18腫瘍細胞に増殖型単純ヘルペスウイルスを感染させ、これを処理したものを樹状細胞にパルスして、8mm大になった皮下腫瘍(腫瘍接種後5日目)近傍の皮下に接種することにより腫瘍体積の経時的な変化を比較検討した。その結果、増殖型単純ヘルペスウイルスを投与した群ではコントロール群より腫瘍を抑制する傾向があったが、N18の腫瘍抽出蛋白をパルスしただけでも強い抗腫瘍効果が認められた。少量のウイルスを腫瘍細胞に感染させただけでも、樹状細胞にパルスする前に腫瘍関連抗原が破壊されていたためではかと考えられた。今後は、腫瘍細胞の近傍に樹状細胞とウイルスを分けて投与する系で検討していく予定である。本研究は、A/Jマウスに免疫原性の低い同種同系のneuroblastoma細胞株の皮下腫瘍モデルを作成し、A/Jマウスから樹状細胞を誘導し、予め細胞株に我々が開発した増殖型単純ウイルスを感染させ処理したものを樹状細胞にパルスして投与し、抗腫瘍効果が増強させるか否かを検討することを目的とする。本年度はNeuroblastoma細胞株のN18皮下腫瘍モデルを作成し、樹状細胞の抗腫瘍効果を検討した。A/Jマウス(6週齢雌)の大腿骨より採取した骨髄細胞をGM-CSFおよびIL-4で1週間培養して樹状細胞を得る。N18皮下腫瘍がおよそ8mm大に成長した時点(投与後5日)に、樹状細胞を皮下に接種する。コントロール群とLPSパルス群をおいて比較検討した。N18皮下腫瘍モデルでは、N18蛋白を樹状細胞にパルスしただけでも抗腫瘍効果が惹起されることが確認された。今後はより免疫原性の低いNeuroblastoma細胞株Neuro2aの皮下腫瘍モデルを作成し、樹状細胞の抗腫瘍効果を確認する。また、我々の研究室で既に開発したT-01を改良し作成された抗腫瘍免疫を増強するインターロイキン(IL)-12を分泌するウイルスT-mfIL12やIL-18を分泌するウイルス、さらには共同研究者の藤堂が開発したT細胞のCD28副刺激受容体を刺激するsoluble B7-1を誘導するウイルスvHsv-B7.1-Igなどを用いて、これら皮下腫瘍実験モデルにおける抗腫瘍効果を検討していく。我々が開発した増殖型単純ウイルスは腫瘍細胞特異的なウイルス複製が得られるよう工夫されたものだが、同時に抗腫瘍免疫を惹起することも確認されている。本研究では、A/Jマウスに免疫原性の低い同種同系のneuroblastoma細胞株の皮下腫瘍モデルを作成した。それにA/Jマウスから樹状細胞を誘導して増殖型単純ウイルスで処理したものを樹状細胞にパルスしてから皮下腫瘍モデルに投与し、抗腫瘍効果が増強させるか否かを検討した。A/Jマウス(6週齢:雌)を用いてNeuroblastoma細胞株N18の皮下腫瘍モデルを作成し、A/Jマウスの大腿骨より採取した骨髄細胞をGM-CSFおよびIL-4で1週間培養して未熟な樹状細胞を得た。N18皮下腫瘍がおよそ8mm大に成長した時点(投与後5日)で、予め腫瘍細胞に増殖型単純ウイルスを感染させて処理したものを樹状細胞にパルスした後、腫瘍近傍の皮下に接種した。N18パルス群および増殖型単純ウイルス感染群、コントロール群の3群において比較検討した。

我々の研究室では増殖型単純ウイルスがウイルスの投与量の増加により抗腫瘍効果が増大するが、N18蛋白を樹状細胞にパルスしただけでも強い抗腫瘍効果が惹起されることが確認された。しかし、この系では培養で腫瘍に最低限のウイルスを感染させただけで腫瘍細胞が死滅するためか、増殖型単純ウイルス感染群ではコントロール群よりは腫瘍増大を抑制する傾向があったが、N18パルス群ほどの抗腫瘍効果は認められなかった。今後は、腫瘍細胞の近傍に樹状細胞と併用して投与する系を検討していく予定である。
有用物質を高度に蓄積した植物工場用宿主イネの開発

本研究では有用外来物質を蓄積する遺伝子組換え作物の実用化を目指し、外来有用物質を高度に蓄積するメカニズムの解析を行った。種子貯蔵タンパク質を低減し、外来遺伝子産物に余剰アミノ酸を利用させるために、各種種子貯蔵タンパク質低減系統を作出した。種子特異的転写因子であるRISBZ1およびRPBFが種子貯蔵タンパク質遺伝子を冗長的に正に制御していることを明らかにした。外来遺伝子高度蓄積の遺伝的メカニズムの解析を行うために、高種子タンパク質品種とスギ花粉症緩和米、抗WASP scFV発現米を交配した後代を閉鎖系温室で展開したが、ほとんど不稔であり、次年度以降の解析の材料を得ることができなかった。遺伝子発現抑制による種子貯蔵タンパク質低減系統と、スギ花粉症緩和米、抗WASPscFV発現米の後代における、7Crp、scFV蓄積量を解析した。グルテリン低減系統ではsilencingが起こり外来遺伝子産物の蓄積は見られなかった。一方プロラミン低減系統では、外来遺伝子産物は蓄積していたが、顕著に増加したものは見られなかった。このことから、低減する貯蔵タンパク質と、発現誘導に用いるプロモーターの組合せが重要であることが示唆された。交配によってグルテリン(GluB)・13kプロラミン低減系統、グルテリン(GluB)・26kグロブリン・13kプロラミン低減系統を作出した。Multisite Gateway System(MGS)を用いて、ほぼ全てのグルテリン(GluAおよびGluB)の低減系統、ほぼ全てのグルテリン(GluA、GluB)、26kグロブリン・13kプロラミン低減系統を作出した。このことから、MGSを用いることにより、複数種類の遺伝子発現抑制を一度の形質転換で可能であることが明らかになった。マッピングにより、ジャポニカ品種とインディカ品種間の種子タンパク質組成の多型の原因遺伝子が、新規のグルテリン遺伝子GluD-1であることが明らかになった。RSISによって作出した種子貯蔵タンパク質低減系統ではそれぞれサイレンシングのターゲット遺伝子の顕著な抑制が観察された。また、グルテリンを低減することで、cys-poorプロラミンが顕著に増加することを前年度に報告したが、遺伝子発現レベルでもそのような補償効果が見られた。これらの種子貯蔵タンパク質低減系統の種子形質(タンパク含量、澱粉含量、形態)はほぼ野生型と同等であった。遊離アミノ酸、総アミノ酸含量をHPLCで定量した結果、いずれの系統においても、多少の変動はあるが、全体的なアミノ酸バランスに変化は見られなかった。しかし、13kD Prolessでは総リジン含量が野生型の約1.56倍に増加していた。これは、リジン含量が少ない13kDプロラミンが低減された補償効果として、リジン含量が多いグルテリンが増加したことが原因であると考えられる。内胚乳で発現する新規のグノレテリンGluD-1遺伝子のプロモーター解析を行い、内胚乳での発現には0.2kbプロモーターで充分であることを明らかにした。また、種子貯蔵タンパク質遺伝子の主要な転写因子であると考えられるbZIP型転写因子RISBZ1およびDOF型転写因子RPBFが結合するcis-エレメントをEMSAおよびプロトプラストを用いたトランジェントアッセイで同定した。また、胚乳内での組織特異的発現パターンが、RISBZ1が認識するGCN4モチーフ内の配列に大きく依存している可能性が示された。種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現制御に関与するbZIP型転写因子であるRISBZ1とDOF型転写因子であるRPBFのノックダウン系統を解析した。in vivoで種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現制御に関与するRISBZ1およびRPBFのin plantaにおける機能を明らかにするため、ノックダウン(KD)系統を作出・解析した(それぞれKD-RISBZ1, KD-RPBF)。ダブルKDでのみ種子貯蔵タンパク質含量が顕著に減少したため(mRNAレベル、タンパク質レベルで)、RISBZ1とRPBFが冗長的に直接種子貯蔵タンパク質遺伝子発現を制御していることが明らかとなった。他の主要貯蔵物質であるデンプン、脂質含量についてもKD系統で減少が観察されたが、それらの代謝酵素遺伝子発現はそれほど変動していなかった。したがってデンプン、脂質含量はRISBZ1およびRPBFによって間接的に制御されていることが明らかとなった。KD系統では貯蔵物質の減少だけではなく、外観品質の劣化が観察され、RISBZ1およびRPBFが単なる種子貯蔵タンパク質遺伝子の制御因子ではなく、イネ胚乳品質の制御因子であることが明らかになった。興味深いことに、KD-RISBZ1ではRPBFタンパク質が、KD-RPBFではRISBZ1タンパク質の蓄積量が登熟後期に増加しており、お互いの減少をタンパク質蓄積レベルで補償しあっていた(補償効果)。一方で、RISBZ1とRPBFが共にプロトプラスト核内に局在し、複合体を形成することが明らかになった。プロトプラストを用いた一過的レポーターアッセイにより、RISBZ1およびRPBFは相乗的に種子貯蔵タンパク質遺伝子発現を正に制御することをすでに明らかとしていたが、この相乗効果は複合体の形成によって生じると考えられた(相互作用)。
ナイフ形石器製作における動作連鎖の研究

1研究の経過(1)ナイフ形石器の製作実験北海道産黒曜石を購入し、縦長剥片からナイフ形石器を製作し、製作動作の変化と加工剥離の角度変化を記録した。その結果、動作が連続する場合は、剥離角度の変化が10度以内に収まるが、石器を持ち替えるなど、動作の中断があった場合は、10度以上の角度変化が生じることが明らかとなった。(2)ナイフ形石器の加工剥離の角度計測東海地方の遺跡から出土した、縦長剥片を使ったナイフ形石器の加工剥離の角度を計測したところ、背部加工の角度変化が10度以内に収まる連続剥離が23箇所の単位で認められ、これらの単位の境界では、10度以上の角度変化が観察できた。これに対して、近畿地方に見られる横長剥片を使ったナイフ形石器では、背部加工の角度が一定せず、不連続であった。2研究の成果東海地方の縦長剥片を使ったナイフ形石器では、形態を決定する加工である背部加工が23の異なる動作によって形成されている可能性が高い。この時、動作が2つの場合は、動作変換点に屈曲部が形成され、ナイフ形石器の平面形が左右対称になる。動作が3つの場合は、動作変換点に屈曲部が形成されず、平面形が左右非対称になることが判明した。また、横長剥片を使ったナイフ形石器では、背部加工が不連続な打撃によっている可能性が高く、このため、背部の加工剥離角度が一定せず、背部の形態も個体差が大きいと考えられた。3研究の意義従来の石器形態学は、完成した石器の観察と記載に留まっており、形態が形成された技術的過程を追及できなかった。本研究では、ナイフ形石器の形態形成過程の復元に展望を見出すことができた。石器の製作技術は複雑多様なため、今後の課題も多いが、一つの手がかりとして、剥離角度の研究により、石器形態学に新しい分野を切り開く可能性を示すことができた。
北村宗家資料を中心とした江戸幕府歌学方北村家の基礎的研究

本研究では、初代幕府歌学方・北村季吟の後裔の各家に伝わる資料の全容の解明と目録作成を行うとともに、各家に伝わる学界未紹介資料を中心に、全国の史資料を博捜することにより、季吟以降の北村家の各種事実を明らかにすることを目的とした。また、その検討を通して、近世期を通じて幕府歌学方を襲った北村家の発展継承の様相について考察し、幕府における歌学方や北村家後裔の新たな像を提示することを目指した。計画上、本年度は調整と準備とに宛てていたが、状況の変化等があり、当初予定通りの進展は難しい状況であった。申請書の年次計画に「所蔵者の協力の内諾は得ているが、所蔵者にも負担をかけることであるため、研究が当初予定通りに進まないことも十分に考えられる。その際には、2箇所の調査の時間配分の変更や、全国各所の所蔵機関の調査への時間の割り振り、調査項目の詳密化などによって、臨機応変に対応する」と述べた通り、全国各所の北村家所蔵機関の調査へ時間を配分すること、また北村正立・季任に列なる(「信濃の国」の作曲者でもある)北村季晴氏の旧蔵資料の所在確認および調査に着手することに計画を変更した。具体的には野洲市歴史民俗博物館の所蔵資料・寄託資料のうちの大半を調査・撮影することができた。また、西尾市岩瀬文庫・石川武美記念図書館・慶應義塾大学附属研究所斯道文庫の季吟・北村家関連資料についても悉皆調査を行った。その他、季吟関連書簡の集積に着手し、『北村季吟書簡集成』の素稿を作成しはじめ、蕉風俳諧を中心とした俳諧研究者である佐藤勝明氏(和洋女子大学)との月次研究会を開催し、解読を進めた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
セマンティック・ウェブのための音楽情報検索システムに関する研究

採用第3年度ではまず、開発した音楽推薦システムを実用化する上での重大な問題点を克服することに取り組んだ。また、音楽の内容として音色だけでなくリズムを考慮できるようにシステムを拡張した。さらに、ドラム音認識技術を音楽ロボット開発に応用することを試みた。これはホンダ・リサーチ・インスティテュート・ジャパンとの共同研究である。(1)ハイブリッド型楽曲推薦システム我々はこれまで、確率モデルを用いて楽曲評価と音響的特徴とを統合し、ユーザの嗜好にあった楽曲を精度良く選択できるシステムを開発した。しかし、データ変化に対する適応性やデータサイズに対するスケーラビリティが欠如していた。そこで、確率モデルをデータ変化に合わせて逐次的に更新可能にするインクリメンタル学習法を提案し、適応性の問題を解決した。さらに、インクリメンタル学習法をクラスタリング手法と統合することで、巨大なデータに対しても確率モデルを効率的に学習できる手法を提案した。この成果は音楽情報処理分野で最難関の会議であるISMIR2007にて発表し、好評を得た。(2)音楽ロボット開発本研究では、音楽を自らの耳で聴きながらリズムに合わせて自律的に足踏みできる二足歩行ロボット(ASIMO)の開発を行った。近年、テレビや博覧会で目にする音楽ロボットは一見音楽に合わせて動作しているように見えるが、実際はロボット自身が音楽を聞いているわけではなく、人間が事前にすべての動作および動作タイミングをプログラミングしている。我々は、頭部ヘッドフォンにより録音された音響信号中のビート時刻を検出・予測し、フィードバック制御に基づいて足踏みをコントロールするロボットを開発した。ビート検出・予測部は我々のドラム音検出術を応用して実装した。この成果はロボティクス分野で最難関の会議であるIROS2007にて発表した。ロボティクス分野ではこれまでハードウェア面での改良が主な興味であったが、ロボットの知的能力開発の重要性を指摘した我々の研究発表は多くの聴衆を集めた。本研究の目的は、音楽データに対するメタ情報記述手法とスキーマの開発、及びセマンティクスベースの音楽情報検索システムの構築である。計算機がメタ情報をもとにユーザの聴きたい楽曲を推論・検索することで、ユーザはタイトルや作曲者名による検索方法から解放される。我々は、音楽特有のメタ情報としてリズム・メロディー・ハーモニーに着目して研究を進めており、研究初年度である17年度は、特にリズムに着目し、ポピュラー音楽においてリズムと密接な関係があるドラム音認識の研究を行った。(1)ドラム音認識市販CDレベルの複雑な音楽音響信号からバスドラムとスネアドラムの発音時刻を検出する手法は、その性能(80%近い認識率)と頑健性が認められ、IEEE Transactionに採録が決定した。実際、我々のアルゴリズムは、音楽情報検索に関する著名な国際会議であるISMIR2005中で開催されたドラム音認識コンテストで優勝した。(2)ドラムパターンに着目した認識精度の改善ドラム音検出結果からドラムパターンという周期的な構造を抽出し、その周期性に基づいて検出結果を自己評価しながら検出誤りが疑われる時刻で検証を行うことで、認識精度を改善する手法を提案した。この手法は認識精度の改善という工学的価値だけではなく、リズム階層における複数階層メタ情報間(発音事時刻とその周期パターン)の相互関係に着目した点で学術的価値も高い。この成果はICASSP2006に採択された。(3)ドラム音認識に基づく音楽音響信号中のドラムパート編集上記のドラム音認識手法を利用して、市販CDのように既にミックスダウンされている音楽音響信号中のドラムパートを自由に編集できるオーディオプレイヤーを開発した。インタラクション2006にてデモ発表を行い、インタラクティブ発表賞(参加者の投票で一位に与えられる)を受賞した。本研究の目的は、音楽データに対するメタ情報記述に基づく音楽情報検索システムの構築である。採用1年目は、メタ情報として特にリズムに着目し、リズムと密接な関係があるドラム音認識の研究を行っていた。採用2年目である平成18年度はまず、ドラム音認識技術により得られるメタ情報を利用した能動的音楽鑑賞インタフェースDrumixの改良に取り組んだ。また、音楽検索からさらに進んで音楽推薦を課題として研究を進めてきた。音楽推薦では、システムがユーザの嗜好を推定し検索を行うため、ユーザの労力が削減できる。(1)ドラム音認識技術と能動的音楽鑑賞インタフェースDrumix市販CDレベルの複雑な音楽音響信号からドラム音の発音時刻を検出する手法は、性能の高さ(80%近い認識率)が世界的に認められた。この成果はICASSP2006にて発表し、IEEE Transactionに掲載された。この技術を応用して開発したDrumixとは、既にミックスダウンされている音楽音響信号中のドラムパートを自由に編集できるオーディオプレイヤーである。この成果は情報処理学会論文誌に英語論文として照会なし採録された。(2)ハイブリッド型楽曲推薦システム本システムは、ユーザによる楽曲評価と楽曲の音響的特徴とを同時に考慮することで、大規模楽曲データベースの中からユーザの嗜好にあった楽曲を精度良く選択することができる。従来手法には、ユーザの楽曲評価に基づく協調フィルタリングと音響的特徴の類似度に基づくコンテンツベース推薦の2つがあり、問題を抱えていた。前者では、評価が与えられていない楽曲は推薦できず、推薦楽曲のアーティストのバラエティは乏しかった。後者は未だ研究段階であり、推薦精度が不十分であった。本システムはこれらの問題を解決した。この成果は音楽情報処理分野で最難関の会議であるISMIR2006にて発表し、好評を得た。

また、音楽の内容として音色だけでなくリズムを考慮できるようにシステムを拡張した。さらに、ドラム音認識技術を音楽ロボット開発に応用することを試みた。これはホンダ・リサーチ・インスティテュート・ジャパンとの共同研究である。(1)ハイブリッド型楽曲推薦システム我々はこれまで、確率モデルを用いて楽曲評価と音響的特徴とを統合し、ユーザの嗜好にあった楽曲を精度良く選択できるシステムを開発した。しかし、データ変化に対する適応性やデータサイズに対するスケーラビリティが欠如していた。そこで、確率モデルをデータ変化に合わせて逐次的に更新可能にするインクリメンタル学習法を提案し、適応性の問題を解決した。さらに、インクリメンタル学習法をクラスタリング手法と統合することで、巨大なデータに対しても確率モデルを効率的に学習できる手法を提案した。この成果は音楽情報処理分野で最難関の会議であるISMIR2007にて発表し、好評を得た。(2)音楽ロボット開発本研究では、音楽を自らの耳で聴きながらリズムに合わせて自律的に足踏みできる二足歩行ロボット(ASIMO)の開発を行った。近年、テレビや博覧会で目にする音楽ロボットは一見音楽に合わせて動作しているように見えるが、実際はロボット自身が音楽を聞いているわけではなく、人間が事前にすべての動作および動作タイミングをプログラミングしている。我々は、頭部ヘッドフォンにより録音された音響信号中のビート時刻を検出・予測し、フィードバック制御に基づいて足踏みをコントロールするロボットを開発した。ビート検出・予測部は我々のドラム音検出術を応用して実装した。この成果はロボティクス分野で最難関の会議であるIROS2007にて発表した。ロボティクス分野ではこれまでハードウェア面での改良が主な興味であったが、ロボットの知的能力開発の重要性を指摘した我々の研究発表は多くの聴衆を集めた。
報酬が動的に変化する環境における事前知識を活用する強化学習

試行錯誤のさなかに報酬が変化する環境において、変化に関する事前知識を活用した効率的な強化学習方法を実現することである。強化学習には、多くの潜在的アプリケーションが期待されている反面、「ある行動を選択することの望ましいは時間に対して不変である」という仮定があり、時間とともに性質が変化する対象を学習できないという本質的な課題がある。本研究では、この実現の切り口として、変化に関する事前知識を活用した手法について研究を進めた。環境にあわせた事前知識を用いて、時間に対して報酬が周期性を持つ環境、方位に対して報酬が周期性を持つ環境、状態遷移確率が変化する環境などのための学習方式を明らかにした。本研究では、行動の効用が変化する環境における望ましい行動決定のための、効率的な強化学習法の実現をめざして研究を進めている。本研究が基礎におく強化学習は、自ら行動し経験を重ねることで振る舞いを獲得する枠組みである。強化学習には、多くの潜在的アプリケーションが期待されている反面、「ある行動を選択することの望ましいは時間に対して不変である」という仮定があり、目標が移り変わっていくような対象を学習できないという本質的な課題がある。本研究では、この課題を解決する切り口として、変化に関する事前知識を活用した手法の検討を進めている。昨年度は、報酬が時刻に対して周期的に変化する環境における強化学習の萌芽的な検討を行った。この検討により、変化の周波数に関する事前知識を活用することによって、学習すべき行動価値関数を、複数の既知の正弦波数と、周波数ごとの未知の係数から構成できることが明らかになり、これによりこのような環境における学習の効率化が示唆された。本年度は、この結果を受け、ふたつの検討を行った。(1)関連研究者と議論を行いながら、報酬が時刻に対して周期的に変化する環境における強化学習について、理論的基盤を整備した。特に本研究における時刻・状態などの用語・概念を明確にした。また、正弦波の数に対する学習性能の変化について評価を行った。この研究の成果は、現在査読付き論文誌に投稿中である。(2)(1)を土台として、状態に依存して報酬が変化する環境における学習法についても検討した。これにより、従来の強化学習では直接学習することが困難であった回転運動の学習が可能になることが示唆された。本研究では、試行錯誤のさなかに報酬が変化する環境において、変化に関する事前知識を活用した効率的な学習方法を実現するための基礎理論を整備することを目的に、研究を進めている。この枠組みでは、学習主体であるエージェントはシステムの設計者が定めたルールに基づいて与えられる報酬を頼りに学習を進めていく。強化学習には、多くの潜在的アプリケーションが期待されている反面、「ある行動を選択することの良さは時間に対して不変である」という仮定があり、目標が移り変わっていくような対象を学習できないという本質的な課題がある。本年度、試行錯誤におけるふたつの時間(エピソードとステップ)に着目して、下記の研究を実施した。なお、ステップとは、学習主体が自身の状態を認識し行動を出力する1巡を表す単位である。エピソードとは、エージェントが行動を始めてから1回のタスクを達成するまでの一連のステップの列をあらわす単位である。1.ステップごとに報酬が周期的に変化する環境における強化学習ステップごとに報酬が周期的に変化していく環境における学習方法を提案した。数値実験によって、ステップごとに報酬を得られる状態が移り変わっていく環境において、提案手法が行動学習を可能にすることを明らかにした。2.報酬を与えられる領域がエピソードごとに変化する環境における強化学習タスクを達成する条件が変化してく環境における学習方法を提案した。数値実験によって、報酬を得るたびに徐々に難しいタスクになる環境において、提案手法が行動学習を可能にすることを明らかにした。本研究では、この実現の切り口として、変化に関する事前知識を活用した手法の検討を進めている。本年度は、報酬が時刻に対して周期的に変化する環境における強化学習について、関連研究者との議論をさらにすすめ、論文掲載に至った。またこの他に本年度は、次の二つの検討を行った。(1)環境のダイナミクスが変化に対して適応・追従するための事前知識を用いた学習方式について検討を行なった。本方式は、環境のダイナミクス(状態遷移確率)を、ベイズ適応的マルコフ決定過程によってモデル化し、事前知識により事前分布を記述する方式である。これにより、「行動の良さ」に対する事前知識ではなく、「午前中は道Aが混んで渡れない」などという状態遷移に関する事前知識を記述し、利用することが可能となった。(2)事故の発生を抑制することで試行錯誤の継続困難を回避する機能をもった学習方式、についても基本的な検討を行なった。本方式は、事故に関するセンサによって事故に近づいているか離れているかということは分かる対象に対して有効に機能する。状態遷移そのものについての事前知識はないが、その一部については事前知識を有するというケースである。

本研究では、行動の効用が変化する環境における望ましい行動決定のための、効率的な強化学習法の実現をめざして研究を進めている。本研究が基礎におく強化学習は、自ら行動し経験を重ねることで振る舞いを獲得する枠組みである。強化学習には、多くの潜在的アプリケーションが期待されている反面、「ある行動を選択することの望ましいは時間に対して不変である」という仮定があり、目標が移り変わっていくような対象を学習できないという本質的な課題があり、本研究では、この実現の切り口として、変化に関する事前知識を活用した手法の検討を進めてきた。最終年度である本年度は、これまでの手法を発展させ、方位に対する周期性に着目した学習方式を提案し、国際会議論文として発表した。具体的には、行動価値関数を方位に依存する部分と方位に依存しない部分に分け、後者についてのみ学習することで、高速な学習を実現した。また、事故の発生を抑制することで試行錯誤の継続困難を回避する機能をもった学習方式、についても、国際会議論文として発表した。試行錯誤のさなかに報酬が変化する環境において、変化に関する事前知識を活用した効率的な強化学習方法を実現することである。強化学習には、多くの潜在的アプリケーションが期待されている反面、「ある行動を選択することの望ましいは時間に対して不変である」という仮定があり、時間とともに性質が変化する対象を学習できないという本質的な課題がある。本研究では、この実現の切り口として、変化に関する事前知識を活用した手法について研究を進めた。環境にあわせた事前知識を用いて、時間に対して報酬が周期性を持つ環境、方位に対して報酬が周期性を持つ環境、状態遷移確率が変化する環境などのための学習方式を明らかにした。本年度は、昨年度にひきつづいて、理論基盤の整備を行った。この内容について、5件の雑誌論文掲載及び掲載決定、4件の口頭発表(うち2件は、国際会議発表)を行い、関連研究者との議論を行った。機械学習本補助事業の最終段階として、研究成果のまとめを行う。本年度は、昨年度の基礎的検討の土台のうえに、理論基盤の整備を行った。今回の整備により、来年度の応用研究の実施が容易になった。また、昨年度の成果を利用して、状態に依存して報酬が変化する環境に関する学習方式の検討にも着手できた。特にロボットの制御などにおいて、この環境における学習も重要な課題である。研究はおおむね順調に進展している。本年度は、ふたつの問題クラスをとりあげ基礎的な検討を行った。この内容について2件の口頭発表を行い、関連研究者との議論を行った。初年度に実施すべき事項は達成された。平成26年度、研究が進む過程で、報酬を動的に変更するという本研究の考え方を利用した手法の着想を得たため、計画を変更し、この検討を行うこととした。このことにより、次年度に手法の評価および成果報告を行うこととしたため、未使用額が生じた。事業の最終年度にあたる来年度は、本研究で得られた成果を適用して、実証実験を行う。
プラスミノーゲンの高次構造に及ぼす糖鎖の影響

プラスミノーゲンの2つのisozymeであるplgIとIIは糖鎖の数が異なりIはAsp288にグルコサミンを介して約10ケの糖が、またThr345にガラクトサミンを介して2ケの糖が附着しているが、IIは後者のみをもつ。IとIIは一次構造は同じであるが高次構造が異なり、二次構造上Iの方がIIよりランダム構造が若干多く、β構造の比率が若干少ない。三次構造をしらべるため、蛍光を用い、トリプトファン残基をめる〓微小環境の変化をしらべた。280nmで励起し、345nmの蛍光強度をしらべると、Glu-plgIの方がIIよりモル当りの蛍光強度が大であった。また蛍光偏光解消法を用いて、N末端の回転緩和時間を求めるとGlu-plgIの方がIIより短かく、Glu-plgIのN末端部分のミクロブラウン運動がIIより早いこと、即ちN末端がタンパクの本体部分よりはなれて存在することを示唆した。次にplgのリジン結合部位(LBS)と結合するトラネキサム酸やEACAを用いて構造に及ぼす影響をしらべた。Glu-plgIのトラネキサム酸との解離定数の方がIIの解離定数より小さいこと、トラネキサム酸とEACAのLBSとの解離定数を比較するとGlu-plgのIもIIもトラネキサム酸との解離定数の方が小であった。さらにトラネキサム酸の充分量の存在下で、Glu-plgIの蛍光強度の方がIIより大きな変化量を示した。次にプラスミンによるGlu-plgのN末端ペプチドの切断とLys-plgへの変換をしらべると、Glu-plgIの方がIIよりプラスミンによりN末端ペプチドが切断され易かった。即ちLys77ー78のペプチド鎖はGlu-plgIの方がIIより外側に露出していて、プラスミンによる切断をうけ易くなっていることが示された。Glu-plgIにグリコペプチダーゼを作用させるとAsp288に附着している糖鎖が除去されるが、IがIIの構造になることはなかった。エラスターゼによる分解では糖鎖を2つもつGlu-plgIの方がIIより分解をうけにくく、2本の糖鎖はエラスターゼの作用に立体阻害を及ぼしていることが示された。プラスミノーゲン(plg)には糖鎖を2本もつplg【I】と1本もつplg【II】とがある。N末端にグルタミン酸をもつGlu-plg【I】は【II】よりlooseな構造をしており、Glu-plg【I】はフィブリンやリジン誘導体と結合して構造変化をおこし易い。例えばフィブリンと結合してGlu-plg【I】はN末端部分がplgのbodyから遊離するようになり、プラスミンにより切断され易くなる。またGlu-plg【I】は【II】よりもウロキナーゼ、ストレプトキナーゼにより活性化され易い。このことは糖鎖を2本もつGlu-plg【I】の方が【II】よりもタンパク分解酵素により限定分解をうけ易いことを示す。

一方H鎖を分解する酵素としてエラスターゼが用いられるがこれは【K_1】-【K_3】,【K_4】,【K_5】-L鎖の、3ケ所で、これらのドメインを結合しているhydrophobicなペプチド鎖を切断する。Glu-plgの立体構造におよぼす糖鎖の影響をしらべるために、まずGlu-plgにトラネキサム酸等のリジン誘導体が結合した際Glu-plgのエラスターゼ分解に変化がおこるかどうかしらべた。結果としてはトラネキサム酸がリジン結合部位に結合するとGlu-plgはエラスターゼにより分解され易くなると言うことがわかった。さらに50%増加(分解の)時のトラネキサム酸の濃度からKdを求めるとlow affinity LBSとトラネキサム酸の結合のKdと近い(0.22mM位)。従ってトラネキサム酸がlow affimity LBSと結合するとGlu-plgはlooseになり、【K_3】と【k_4】、【K_4】と【K_5】の間がexposeされるようになる。一方糖鎖による影響をしらべると糖鎖の少ないGlu-plg【II】の方がエラスターゼにより水解され易いことが判った。特に【K_3】と【K_4】の間のペプチド鎖はGlu-plg【II】の方がはるかに切断され易かった。糖は【K_3】のAsn288と【K_3】と【K_4】の間のThr345に附着しているのでGlu-plg【I】のAsn288の糖鎖がエラスターゼの切断に対し立体的阻害をなしていると考えられる。一方N末端ペプチドと活性化のためのArg560-Val1561の切断は糖鎖による立体阻害をうけず、looseな構造をしているGlu-plg【I】の方が切断され易い。プラスミノーゲンはエラスワーゼにより分解され, K_1-K_3, K_4, K_5+L鎖の3つのフラグメントにわけられる.糖鎖はK_3にあるAsn288に一ヶついており, K_3とK_4の間のTbr345にもう一つついている.これをplg1と言い, Tbr345のみについているものをplgIIと言う.今年度はプラスミノーゲンの高次構造のエラスターゼ分解に及ぼす影響と糖鎖のエラスターゼ分解に及ぼす影響を検討した. Glu-プラスミノーゲンIまたはIIにトラネキサム酸を加えると高次構造が変化し, Glu-プラスミノーゲンはウロキナーゼ等で活性化され易くなるが,エラスターゼで分解する時もトラネキサム酸が存在すると分解され易くなる.トラネキサム酸の濃度を変化させてプラスミノーゲンの分解の程度をしらべるとKdは0.22mMとなり, Gluプラスミノーゲンのリジン結合部位とトラネキサム酸の解離定数に近い.即ちトラネキサム酸がGlu-プラスミノーゲンのリジン結合部位と結合するとGlu-プラスミノーゲンは高次構造に変化をおこし, K_3とK_4, K_4とK_5の間の疎水性の部が露出し,エラスターゼにより切断され易くなると考えられる.同様にGlu-プラスミノーゲンとLys-プラスミノーゲンを比較すると高次構造が疎になっているLys-プラスミノーゲンの方が分解が早い.次に糖鎖の影響をしらべると糖鎖を2つもつGlu-プラスミノーゲンの方が1つもつGlu-プラスミノーゲンIIより分解をつけにくかった.このことはK_3に付着している糖鎖がエラスターゼによるPro337-Asp338, Val_<353>-Val354の間の切断に立体阻害をかけていることを示す.今後はプラスミノーゲンの糖鎖とアクチベーターの糖鎖の構造に及ぼす影響をしらべてゆきたい.プラスミノーゲンのクリングルIIIにあるAsp288にはグルコサミンを介して糖鎖がついている。一方クリングルIIIとIVの間に位置するThr345にはガラクトサミンを介して短い糖鎖が附着している。プラスミノーゲンのIはこの両者をもち、プラスミノーゲンIIはThr345の糖鎖のみをもつ。Iは全体の30%、IIは全体の70%を占める。
日本古代仏教思想史上における空海

本年度は空海思想における言語と真理との関係についての諸論文を発表した。空海は顕教と密教との差異を提示した『弁顕密二教論』において、真理そのものとされる「法身」と「説法」という具体的活動は関わらないとされている従来の仏教における正統的な理解に対立するように、「法身が直接に説法する(法身説法)」と主張しており、その動機を、時代背景の中で考察するものである。空海と同時代の仏教界においては、三論宗と法相宗が勢力を争っており、両宗の間で議論となっていた「空有論諍」の中で、「言語の断と心の滅」(言語道断心行処滅・心言路絶)というトピックが特に注目を集めていたことから、その両宗が「真理と言語は関わらない」と位置づけることに対して、空海は「法身(真理そのもの)が説法する」と主張したと論じ、『南都佛教』に発表した。同様に、この空海の真理と言語とが関わりあうという思考の類似は、空海の知識背景となっていた中国六朝期の欧陽建の『言尽意論』(『芸文類聚』所収)にも見出され、その関係を考察した。中国においても「真理は言葉で表しえない」という考え方は広く認められており、六朝期には『易』繋辞伝の「書不尽意、言不尽意」および『荘子』外物篇に見られる「筌・蹄」の表現を用いて、「得意忘言」説として広く受けいれられていた。その中で、『言尽意論』は、「言」と「意(真理)」が対応しうると主張する点で特異な著作であり、空海の思想の前駆形態として関係を考察し、二〇〇四年七月に駒澤大学で行なわれた日本印度学仏教学会において発表した。その要訳は『印度学仏教学研究』において発表する。また、その発表に先だって、同様の問題を二〇〇四年四月にアメリカ合衆国ニュージャージー州シートンホール大学で英文で一般的な問題としてその内容を発表し、その成果を英文で発表した。空海と同時代の日本仏教において"三時教判"という問題が、当時の二大勢力であった三論宗・法相宗の論争の中でどのように扱われているのかを概観し、その上で、空海の立場が三論宗に近いことを考察し、その成果を二○○二年七月に大韓民国ソウル市東国大学校において行われた日本印度学仏教学学会において「空海と三論宗との関係について」という題目で発表した。この成果は同学会誌に掲載される。空海の思想の解明には、空海が重視した『釈摩訶衍論』の引用からうかがわれるように、その背景として、真理と言語表現との関わり合いの解明が必要であるが、その問題をインド中観派のヴァーヴィヴェーカ(清弁)著『大乗掌珍論』・『中観心論』及びその注釈書である『タルカジヴァーラ』の読解を通じて、考察中である。清弁の著作は空海『弁顕密二教論』に引用されており、清弁と空海・日本仏教の解明を進めている。また空海の最も重要な教理とされる法身説法説が、同時代の仏教者によってどのように扱われているのかを概観し、その上で、空海が法身説法説を主張した動機や時代背景を考察した。その成果は現在まとめており、来年度に発表する予定である。空海の顕密概念は、従来空海の独創になるとされていたが、空海と同時代の学僧である三論宗の玄叡によっても、顕密概念が詳細に検討されていることから、玄叡の顕密概念の形成について考察し、そこに吉蔵と法宝という二人の顕密概念の影響を受けていることを論証した。理智概念および理智法身の用語は空海の思想の上で重要な役割を果たしているが、この概念・用語がどのような源流を持っていたのかは明らかでなかった。そこで、中国仏教および空海と同時代の日本仏教の仏教文献を調査し、理智の概念が中国の吉蔵に見出されること、および理法身・智法身の用語は空海以前の日本仏教の智光によって用いられていることを解明した。その成果を2003年9月に仏教大学で行われた日本印度学仏教学学会において発表した。さらにその後、追加して研究を進めたところ、『大毘婆沙論』の中でもアビダルマ仏説論と関係が深いことが見出された。このことより、北伝仏教の聖典観や大乗仏教の興起を考える上で重要な示唆を与えると思われる。その成果は研究室雑誌に発表する。また、空海における真理と言葉との関係についての研究を進めていく中で、『芸文類聚』に所蔵される中国・晋の欧陽建の『言尽意論』に「言葉により真理を表すことができる」という思考様式が示され、これは空海の密教観である「顕教は真理を言葉で表せないとするが、密教では真理を言葉で表しうる」とする前駆形態として注目され、空海も同文のことを知っていた可能性は高いと考えられ、両者の関係を考察中である。

空海は顕教と密教との差異を提示した『弁顕密二教論』において、真理そのものとされる「法身」と「説法」という具体的活動は関わらないとされている従来の仏教における正統的な理解に対立するように、「法身が直接に説法する(法身説法)」と主張しており、その動機を、時代背景の中で考察するものである。空海と同時代の仏教界においては、三論宗と法相宗が勢力を争っており、両宗の間で議論となっていた「空有論諍」の中で、「言語の断と心の滅」(言語道断心行処滅・心言路絶)というトピックが特に注目を集めていたことから、その両宗が「真理と言語は関わらない」と位置づけることに対して、空海は「法身(真理そのもの)が説法する」と主張したと論じ、『南都佛教』に発表した。同様に、この空海の真理と言語とが関わりあうという思考の類似は、空海の知識背景となっていた中国六朝期の欧陽建の『言尽意論』(『芸文類聚』所収)にも見出され、その関係を考察した。中国においても「真理は言葉で表しえない」という考え方は広く認められており、六朝期には『易』繋辞伝の「書不尽意、言不尽意」および『荘子』外物篇に見られる「筌・蹄」の表現を用いて、「得意忘言」説として広く受けいれられていた。その中で、『言尽意論』は、「言」と「意(真理)」が対応しうると主張する点で特異な著作であり、空海の思想の前駆形態として関係を考察し、二〇〇四年七月に駒澤大学で行なわれた日本印度学仏教学会において発表した。その要訳は『印度学仏教学研究』において発表する。また、その発表に先だって、同様の問題を二〇〇四年四月にアメリカ合衆国ニュージャージー州シートンホール大学で英文で一般的な問題としてその内容を発表し、その成果を英文で発表した。
低濃度フッ素摂取による記憶学習能力への影響

近年、アジアの地方部では骨フッ素症以外の健康被害として飲料水を介してフッ素を大量に摂取している児童のIQが低下した報告がある。そこで本研究では、児童のIQ低下が認められた濃度と同程度のフッ素(5、25、50 ppm)を飲料水に混ぜ妊娠期のICRマウスと離乳後の仔に自由摂取させ、記憶学習能力に影響を及ぼすかを検討した。胎児期のフッ素投与により、雌雄共にY-mazeとBarnes迷路の結果から認知機能の低下が示唆された。また、高架式十字迷路では、雄のみ対照群に比べ全ての群でオープンアームへの滞在時間が長かったことから不安感を示さなかった事が考えられ、交感神経系への影響が示唆される。-母マウスについて-1妊娠(プラグ確認14日目を妊娠1日目とする)が確認できたICR系マウスにフッ素入り飲料水5、10、25、50ppm、対照群には水道水を自由摂取させた(各群2匹)。出産するまでの間、餌と水の摂取量の測定を行い健康状態(死亡の有無等)を観察した。2出産した仔は21日目に離乳させ、雌雄に分け飼育を行った。3母マウスは離乳の1週間後、イソフルラン麻酔下で心採血を行い、6000rpm/10minで遠心を行い血清を-20度で凍結保存した。心採血の直後にリン酸緩衝液4%パラフォルムアルデヒドで灌流固定を行い脳を摘出した。摘出した脳については、4%パラフォルムアルデヒドで固定し、パラフィン切片を作成しニッスル染色を行った。-仔マウスについて-1離乳させたマウスについては、全ての群において母マウスと同様の濃度のフッ素入り飲料水を183日齢に至るまで自由摂取させた。2観察期間中、餌と水の測定と健康状態(体重測定と死亡の有無)を確認した。3183日齢を迎えた際、Plus Maze、Y Maze(1日のみ各1回、8分間の試行)およびBarnes Maze(1分間・5試行を5日間、6日目にプローブテスト)を行い、記憶・学習の評価を行った。4試行の1週間後、イソフルラン麻酔下で心採血を行い、6000rpm/10minで遠心を行い血清を-20度で凍結保存した。大腿骨は摘出後、冷蔵庫(6度)で保存している。歯については摘出後、4%ホルムアルデヒドで固定の後、脱灰処理を行い、パラフィン切片を作成しHE染色を行った。動物飼育室での飼育可能数制限から、母マウスの飼育数が計画では各群3匹であったが実際は各群2匹となった。当初仔の数が各群の雌雄それぞれ10匹以上で研究を行う予定であったが、2匹の妊娠マウスから産まれた仔を合わせても、25ppm群(8匹)の雌と50ppm群(3匹)の雄の出産数は10匹に満たなかったことから、フッ素が出生数に影響している可能性がある。行動試験については、実験計画ではBarnes MazeとMorris Water Mazeを行う予定であったが、入水によるマウスの負荷が大きいため、比較的負荷の少ないPlus MazeとY Mazeに変更した。すべての行動試験を終了し、現在解析中である。血清は凍結保存、大腿骨は冷蔵保存、脳、歯については、パラフィン切片を作成後、それぞれニッスル染色とHE染色を行った。以上の進捗状況から、マウスの匹数が不足したこと以外は、おおむね順調に進展している。高濃度のフッ素を含有した地下水を摂取しているアジアや中南米の地方では、骨フッ素症以外の健康被害として、児童のIQが低下した報告がある。動物実験ではフッ素摂取による記憶学習能力への影響について一様の見解が得られないが、一般に胎児期から発達期の化学物質曝露による神経系への影響は大きい。そこで本研究では、IQ低下が認められた濃度と同程度の飲料水をICRマウスの妊娠期から仔が6カ月齢に至るまで摂取させ、記憶学習能力への影響を行動試験を用いて検討した。妊娠14日目から離乳(21日齢)の間、5、25、50 ppmの濃度に設定したフッ素入り飲料水を摂取させた。対照群には水道水を摂取させた。離乳の翌日、雌雄に分け母マウスと同様の濃度のフッ素入り飲料水を仔マウスに6ヵ月齢に至るまで自由摂取させた。仔が6ヵ月齢を迎えた際、記憶学習能力を評価するY迷路、バーンズ迷路および高架式十字迷路を用いて評価した。雄(各群10匹、50 ppmのみ9匹)のY迷路では25 ppm群の空間作業記憶が対照群に比べ有意に低下していた。バーンズ迷路では滞在時間が5、25、50 ppm群で対照群に比べ有意に低下していた。高架式十字迷路では25 ppm群のオープンアームへの侵入回数が対照群と5 ppm群に比べ有意に低下していた。雌(各群10匹、5 ppmのみ8匹)のY迷路では5、25、50 ppm群の空間作業記憶が対照群に比べ有意に低下していた。バーンズ迷路では滞在時間が25と50 ppm群で対照群に比べ有意に低下していた。高架式十字迷路では25 ppm群のオープンアームへの侵入回数が5 ppm群に比べ有意に低下していた。