hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
窒化物半導体の異種接合界面制御とトランジスタ応用

これにより、Al_2O_3/AlGaN/GaN MOS構造におけるAl_2O_3/AlGaN界面準位について、室温での電子放出時定数が10^<-6>10^<-3>秒に対応する、比較的エネルギーの浅い界面準位密度の定量評価が可能となった。(2)上記の評価に基づき、MOS界面準位密度が異なるMOS-HEMTを作製し、電気特性の比較を行った。熱平衡時にはAlGaN/GaN界面に蓄積している電子がMOS界面付近を走行するような場合に、界面準位により電子移動度が低下し、ドレイン電流が減少することを明らかにした。移動度低下は、Al_2O_3膜堆積前のAlGaN表面処理によって界面準位密度を低減することで抑制できることを明らかにした。準位密度の定量評価に基づいたデバイス特性の議論は、本研究が初めてである。GaN系ヘテロ構造を用いた高電子移動度トランジスタ(HEMT)を次世代電力変換システムに応用するには、絶縁膜/半導体接合を有する絶縁ゲート構造の形成が必要である。これまでに、絶縁膜/GaN系半導体界面には高密度な電子準位が存在することが明らかとなり、電子準位によってGaN系絶縁ゲートトランジスタの動作安定性・信頼性の問題が引き起こされることが示唆されてきた。これまでの研究成果では、絶縁ゲートHEMT内の界面電子準位評価手法の確立と、電子準位制御プロセスの開発に成功してきたが、最終年度では、Al203/AlGaN/GaN絶縁ゲートHEMTにおけるAl203/AlGaN界面電子準位密度の詳細な評価を行い、電子準位としきい値電圧安定性の関係を明らかにした。その結果、電子準位が低密度に制御された界面を有する絶縁ゲートHEMTは、高温動作時にも安定したしきい値電圧を示すことを見出した。電子準位評価は、「周波数分散容量電圧(C-V)解析法」と「光支援C-V法」を組み合わせることで行った。N20ラジカル処理による制御プロセスを行ったAl203/AlGaN界面では、電子準位密度は伝導帯近傍において8x10^12cm^-2eV^-1程度、禁制帯中央近傍において1x10^12cm^-2eV^-1未満とそれぞれ見積もられた。界面制御を行わなかった界面と比較すると、禁制帯内のアクセプタ型電子準位は40%程度に減少していると予想された。続いて、絶縁ゲートHEMTの伝達特性評価によるしきい値電圧安定性評価を行った。N2Oラジカル処理によって低密度に制御されたHEMTでは、160度の高温下においても負ゲート電圧ストレス印加前後のしきい値電圧変動が0.6V未満に抑制された。GaN系絶縁ゲートHEMtにおける電子準位密度と電気特性向上の関係を示した初めての報告例となった。AlGaN/GaN MOS構造における界面準位の評価方法を確立し、また界面特性制御プロセスの効果を上記の実験により確認できたため、平成23年度の研究項目についてはおおむね達成されたと思われる。Al_2O_3/AlGaN/GaN MOS-HEMTにおけるMOS界面準位の評価方法を確立し、界面準位の定量評価に基づいた電気特性の議論を進めることができたため、平成24年度の研究項目についてはおおむね達成されたと思われる。これまで研究により、AlGaN/GaN MOS構造における界面準位の評価と制御が可能となった。しかし、今回評価を行ったAl_2O_3/AlGaN界面準位はAlGaN禁制帯中央近傍の限られた領域内の準位であり、伝導帯側に位置する浅い準位の評価が必要である。また、これらの浅い準位はAlGaN/GaNMOSトランジスタの電気特性に大きく影響を与えると考えられる。
PCa電柱に発生した縦ひび割れの原因解明とその防止技術の開発

コンクリート電柱や枕木などのコンクリート製品では,蒸気養生やオートクレーブ養生を実施しており,アルカリシリカ反応(ASR)とともに遅延型エトリンガイト生成(DEF)によるひび割れ発生の危険性が高まることが知られている。そこで本研究では,北陸地方で製造されたコンクリート電柱のASRおよびDEFによる劣化現象の実態調査結果に基づき,コンクリート製品工場でのフライアッシュコンクリートによる防止対策と標準化を目指すことにした。北陸地方では,プレキャスト電柱(PCa)においてPC鋼材に沿った縦ひび割れの発生が相次いで発見されている。一方,既設PCa電柱の現地調査より,PCa電柱をほぼ貫通するひび割れの発生は,地上から約3m,地下の約1mまでに達しており,とくに地際部のひび割れ幅が10mm程度の箇所では,内部のPC鋼材が激しく腐食していた。また,ひび割れからはASRゲルが滲み出ているものもあり,アルカリシリカ反応(ASR)がひび割れ発生の一因であることが推測できた。PCa電柱は,設計基準強度が70N/mm2,単位セメント量が500kg/m3で,かつ石膏を多く含む配合となり,さらに蒸気養生が実施されていることから判断すると,遅延形エトリンガイト膨張(DEF)が縦ひび割れ発生に関与している可能性もあった。しかし,ASRとDEFによる複合的な劣化現象は,それらの発生条件やASRとDEFの相互作用の影響が明らかになっていないのが現状である。そこで本研究では,北陸地方のPCa電柱の劣化度調査を実施するとともに,PCa電柱の安全性と使用性の確保の観点から,ひび割れと耐荷性との関係とフライアッシュによるASRおよびDEFの抑制効果を実験的に明らかにすることとした。平成27年度には,PCa電柱の実態調査を北陸3県で実施するとともに,縦ひび割れが発生したPCa電柱から採取したコンクリート片の偏光顕微鏡や走査型電子顕微鏡による観察を実施した。その結果,PCa電柱の縦ひび割れの原因が川砂(常願寺川および神通川産)のASRによるものであることが判明した。また,プレキャスト電柱の製造におけるフライアッシュの適用性を検討し,ASR抑制対策としてフライアッシュが有効であることを確認した。本研究の成果はすべて学術雑誌などにて公表した。コンクリートポール(電柱)やプレキャスト枕木などのPCa・PC製品では,蒸気養生やオートクレーブ養生を実施しており,コンクリートの配合と使用・環境条件により,アルカリシリカ反応(ASR)とともに遅延型エトリンガイト生成(DEF)によるひび割れ発生の危険性が高まることが知られている.さらに,北陸地方や東北地方,北海道などの積雪寒冷地では,凍結防止剤(NaCl)の散布下での塩害とASR,凍害との複合的な劣化現象も発生しており、それらの効果的な対策の提案も強く求められている.近年,北陸地方では,コンクリートポールやプレキャスト枕木などのPCa・PC製品においてASRとDEFによる複合的な劣化現象が発見されており,それらの劣化現象の実態把握と経済的な抑制対策の確立も強く望まれている.一方,北陸地方では,フライアッシュの原料炭の選別とその分級化により,ポゾラン反応性が良好で,かつ微細な粒径(平均粒径:7ミクロン)をもつフライアッシュ(分級フライアッシュと呼称)の供給体制(年6万トン)が地域全体で整備されてきた。そこで本研究では,北陸地方で製造されたコンクリートポールやプレキャスト枕木製品のASRおよびDEFによる劣化現象の実態調査結果(平成27年度までに実施済み)に基づき,コンクリート製品工場でのフライアッシュコンクリートの標準的な使用を目指すことにした。さらに,北陸地方におけるフライアッシュコンクリートの適用を拡大するために,PCa・PC製品におけるASRおよびDEFによる複合的な劣化現象に対する合理的な抑制対策を提案するとともに,そのメカニズムを解明することにした。平成28年度には,工場製作のPCa・PC製品を対象にして,早強ポルトランドセメント単味と高品質フライアッシュ15%置換のものとの屋外での膨張性状を比較するとともに,ASRによるひび割れが部材の耐荷性や使用性に及ぼす影響を載荷試験により比較検討した。その結果,高品質フライアッシュ15%置換のものではASRによるひび割れを長期にわたり効果的に抑制できることを確認した。本研究の成果はICAAR(ブラジル,サンパウロ)などの国際会議などにおいて発表するとともに,学術雑誌にてすべて公表した。コンクリートポール(電柱)やプレキャスト枕木などのコンクリート製品(PCa・PC製品)では,蒸気養生やオートクレーブ養生を実施しており,コンクリートの配合と使用・環境条件により,アルカリシリカ反応(ASR)とともに遅延型エトリンガイト生成(DEF)によるひび割れ発生の危険性が高まることが知られている。近年,東南アジアやインドなどの諸国では,ASRとDEFによる複合劣化事例が2, 3報告されている.また,北陸地方や東北地方,北海道などの積雪寒冷地では,凍結防止剤(NaCl)の散布下での塩害とASR,凍害との複合的な劣化現象も発生しており,それらの効果的かつ合理的な対策の提案も強く求められている。さらに,北陸地方では,コンクリートポールやプレキャスト製品などのにおいてASRとDEFによる複合的な劣化がすでに確認されており,それらの劣化現象の実態把握と経済的な抑制対策の確立が強く望まれている。その一方で,北陸地方では,フライアッシュの原料炭の選別とその分級化により,ポゾラン反応性が良好で,かつ微細な粒径(平均粒径:7ミクロン)をもつフライアッシュ(分級フライアッシュと呼称)の供給体制(北陸地方の2つの石炭火力発電所より年6万トン生産)が地域全体で整備されてきた。

そこで本研究では,北陸地方で製造されたコンクリートポールやプレキャスト製品のASRおよびDEFによる劣化現象の実態調査結果(平成28年度までに実施済み)に基づき,コンクリート製品工場でのフライアッシュコンクリートの標準使用を目指すことにした。さらに,北陸地方におけるフライアッシュコンクリートの使用を拡大するために,PCa・PC製品におけるASRおよびDEFによる複合的な劣化現象のメカニズムを解明し,フライアッシュの標準使用による抑制対策を提案することにした。コンクリート電柱や枕木などのコンクリート製品では,蒸気養生やオートクレーブ養生を実施しており,アルカリシリカ反応(ASR)とともに遅延型エトリンガイト生成(DEF)によるひび割れ発生の危険性が高まることが知られている。そこで本研究では,北陸地方で製造されたコンクリート電柱のASRおよびDEFによる劣化現象の実態調査結果に基づき,コンクリート製品工場でのフライアッシュコンクリートによる防止対策と標準化を目指すことにした。平成28年度には,地元のPCa電柱の製造工場におけるフライアッシュコンクリートの標準使用を目的にした,PCa電柱の配合設計と製造方法を確立する。フライアッシュコンクリートのPCやPCa部材への適用は全国的にも注目されているので,論文発表や公開セミナーにより広く情報を発信する。最終年度である平成29年度には,ASRおよびDEF対策を目的にしたPCa・PC製品における標準配合を提案するとともに,蒸気養生やオートクレーブ養生における留意点をまとめる予定である。さらに,フライアッシュコンクリートは北陸新幹線敦賀延伸工事にて採用されるなど,国内外で注目されているので、公開セミナーや学会発表などを通して広く情報発信に努める。土木工学経費執行上,1円の残高が生じたため。次年度に使用する。
バイオテレメトリーと計算知能を駆使した魚類生息環境の高精度モデリング

本研究では、農業河川の約430m区間を対象に、バイオテレメトリー調査を実施し、魚類の空間分布の経時変化や日周性等について評価した。小河川における調査研究は国内外において稀であり、VPS手法による再現精度が数mの範囲であることが明らかになった。また、一般的には観察が難しい日夜の分布域の違いが定量的に示された。同時に、ADCPおよびハンディCTDセンサーを用いた水理環境調査により、河床地形を含む、詳細な物理環境特性の測定が可能になった。以上の成果を統合することにより、先進的な研究成果が見込まれる。本研究では、福岡市西区を流れる瑞梅寺川の約430 m区間を対象水域とした。初年度は、10月中旬からバイオテレメトリー調査を開始し、2014年4月現在も観測を継続中である(同年7月まで継続予定)。国内では例のない小規模河川における計4魚種(コイ、フナ、ナマズ、オオクチバス)、40個体の同時追跡の結果、ほとんどの個体でデータが取得できている。また、同時に水深や河床材料、水際部特性に加えて、水位および水温の経時変化を実測し、対象水域内の物理環境特性について調査した。そして、得られた結果から、頻度分布に基づいて生息環境特性を評価するとともに、行動圏について解析した。さらに、試行的ではあるが、調査結果に基づいて、バイオテレメトリー調査における対象魚の位置推定法についても解析した。結果として、夜間に幅広い環境を利用していることが生息環境特性および行動圏の両面から示唆された。このような特徴は、フナとナマズにおいて顕著に見られた。行動圏の解析結果については、MCP法とKUD法の両方で支持されており、妥当な結論が得られていると考えられる。なお、以上の解析結果の一部は、生態水理に関する国際会議(ISE2014)において発表予定である(受理済)。本調査において、小規模水域での適用可能性が証明されたことは非常に大きな成果であり、今後の移動分散調査の発展に大きく寄与できると考えている。また、現段階において、秋季冬季春季のデータが取れており、対象魚の行動特性の季節変化が評価可能である。本研究では、福岡市西区を流れる瑞梅寺川の約430m区間を対象水域としている。本年度は、継続調査のデータ(2013年12月2014年7月分)を回収し、研究成果の一部を国内外での学会において発表した。小規模河川におけるVPS(Vemco Positioning System)調査、特に、計4魚種40個体の同時追跡は国内外において事例は無く、バイオテレメトリー研究の進展に資する成果が得られた。また、超音波多層流向流速計(ADCP)を用いた流水環境調査(水深と流速)を実施し、河床材料、水際部特性とあわせて、魚類生息場の定量評価に向けた現地調査を実施した。継続調査の結果から、時間経過に伴い、受信数および位置推定可能個体数が減少していることから、長期調査における技術的な課題が示唆された。一方で、継続的に受信できている動物タグと基準タグおよび同期タグがあることから、これらを利用した位置推定法が望まれる。また、成果を発表した国際会議(ISE2014)において、ベルギー、ドイツ、スペインの研究者と会合し、魚類の移動分散に関する研究手法および移動阻害解消に向けた取り組み等について情報交換した。本研究では、福岡市西区を流れる瑞梅寺川の約430m区間を対象水域に、バイオテレメトリー調査を実施し、魚類の移動分散特性の評価を目指している。今年度は、継続調査のデータ(2015年4月7月)を回収したが、設置した受信器のうち、河川部に設置した6台が紛失しており、一部のデータを得ることができなかった。しかしながら、ため池に設置した受信器はすべて回収できていることから、遊泳位置推定手法の確立への影響は少ないものと考えている。なお、同データの解析が終了次第、成果を発表する予定である。また、湧水を起源とする都市小河川に生息する希少魚種を対象に、同種の移動分散特性を評価するための基礎調査を実施しており、成果が集積されつつある。その他、府中用水における生態水理調査を実施し、灌漑期と非灌漑期における水理環境の変化とそれに対する魚種ごとの応答について基礎的に解析した。結果として、各魚種が利用する環境特性が流速と水深によって特徴づけられることに加え、同水路における魚類の種多様性に灌漑が大きく影響していることが示唆された。具体的な成果としては、超音波多層流向流速計(ADCP)を用いた流水環境調査と淡水魚の空間分布の関係性をランダムフォレストで解析した結果に加え、structure-from-motion法により、小河川において実施した生態水理調査の結果を国際会議(ISE2016)において発表した。また、データの質的特性が空間分布モデリングに及ぼす影響を評価した研究および4種類の決定木の導出アルゴリズムの再現性および同モデルから抽出される生態情報を比較した研究が国際誌に掲載された。バイオテレメトリー調査は、受信器を紛失したものの、多くのデータを得ることができた。データの損失分だけ、解析手法の開発が困難になることが想定されるが、当初からのデータを有効活用することにより、手法の確立は十分に可能であると考えている。高い学術性を確保するために、位置精度や誤差指標等に基づいて、バイオテレメトリー調査のデータのスクリーニング等を実施する必要がある。

本研究では、福岡市西区を流れる瑞梅寺川の約430m区間を対象水域に、バイオテレメトリー調査を実施し、魚類の移動分散特性の評価を目指した。継続調査データ(2015年4月7月)を回収したが、河川部に設置した6台分を損失した。幸い、ため池に設置した受信器は全て回収できていることから、遊泳位置推定手法の確立に向けて、追加解析に取り組んでいる。また、関連して実施した環境調査の結果を、国際会議(ICIRA2016;9th International Conference on Intelligent Robotics and Applications)で企画したスペシャルセッションにおいて発表した。魚類の移動分散は、国際的に注目されている分野であるため、今後も情報発信を進めていく予定である。その他、湧水起源の都市小河川に生息する希少淡水魚種を対象に、生態水理学的研究を実施した。同種の空間分布に関する高精度モデリングの結果から、同種の分布が季節的に異なることを確認し、その分布が物理環境特性(特に、流速)によって特徴づけられることが明らかになった。そのため、同種の遊泳能力を評価するための室内実験を実施した。結果として、体長ごとの遊泳能力の差はみられず、全15個体の平均値は、20.9 cm/sであることが明らかになった。これらの成果は、今後の同種の保全に大きく貢献できると期待されることから、国内会議および国際会議によって報告する予定である。本研究では、農業河川の約430m区間を対象に、バイオテレメトリー調査を実施し、魚類の空間分布の経時変化や日周性等について評価した。小河川における調査研究は国内外において稀であり、VPS手法による再現精度が数mの範囲であることが明らかになった。また、一般的には観察が難しい日夜の分布域の違いが定量的に示された。同時に、ADCPおよびハンディCTDセンサーを用いた水理環境調査により、河床地形を含む、詳細な物理環境特性の測定が可能になった。以上の成果を統合することにより、先進的な研究成果が見込まれる。本年度は、継続調査の結果が得られ、さらに魚類行動モデル構築のための追加調査を開始するなど、成果が得られつつある。また、既に得られたデータの解析も進めており、追って成果を発表する予定である。バイオテレメトリー調査に基づく魚類の空間分布データに、超音波多層流向流速計(ADCP)を用いた流水環境調査の結果を統合することにより、高精度な分布データを得る。そして、このデータをもとに機械学習を援用した高精度な生息場モデルを構築するとともに、移動分散パターン(例えば、日周性等)を定量評価する。また、空間分布モデリングの手法に関する実験的・応用的数理解析を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。地域環境工学・計画学現在は、魚類行動モデルの構築に向けたデータ取得のためのVPS調査および水位や水温の連続観測を、対象水域およびそこに接続する農業用ため池において開始している。今後は、超音波多層流向流速計(ADCP)を用いた流水環境調査を実施し、水位や水温データとの統合を計画している。解析に関しては、ADCPによる空間的に連続なデータと統合的に解析することによって、データの質的要素等に関する課題の解決が可能になると考えられる。
グルコースのNaチャンネル抑制作用における分子機構

ザリガニの巨大神経を用いてグルコースのNaチャンネル抑制作用における分子機構の解明をおこなった。実験は6061年度に亘り次の内容において行なわれた。(1)方法論的確立。(2)グルコースとNaチャンネル・レセプターの反応様式。(3)その結合エネルギーの測定。(4)グルコースとNaチャンネル・レセプターの反応における立体構造特異性の証明。(5)グルコース作用のpH依存性。(6)【Na^+】に対するNaチャンネルの結合点の親和性変化。結果:先ず、(1)の技術的詳細に関してはこゝで言及することはできないが、本実験で不可避に生じるグルコースの非特異的作用-viscosity effectとosmotic effect-を理論的かつ定量的に見積もり真のグルコースの薬理学的作用について解析を行なった。グルコースとNaチャンネル・レセプターの反応様式はone-to-one stoichiometryを示し、反応の温度依存型から測定した結合エネルギーは19.7kcal/moleと非常に大きいものであった。また、グスコースの立体構造異性体やアナログを用いたグルコースとの作用比較(いずれもグルコースよりも作用が弱い)から、グルコースが持っている【C_1】,【C_2】,【C_3】,【C_4】位のいずれの水酸基も立体特異性を持ってNaチャンネルの抑制作用に関係していることが分かった。この(3),(4)の実験結果はグルコースの水酸基がNaチャンネル・レセプターと水素結合するとしてよく理解できるものであった。グルコースはNaチャンネルの【Na^+】への結合の親和性を変えず、また【H^+】のそれにも影響を与えなかった。この(5),(6)の結果はグルコースはNaチャンネルのconformationには変化をひきおこすことなく単なるチャンネルの栓のように働くことを示唆している。今後、このグルコースのNaチャンネル抑制の機構をさらに詳細に追究するとゝもに、グルコースが哺乳動物の中枢神経系においてニューロンの興奮性の調節や糖尿病の末梢神経症状等の病態生理学と関連性を有する可能性についてさらに研究をすゝめたい。(1)方法論的確立。
アルツハイマー型痴呆の発症における炎症の役割

【目的】炎症マーカーの一つであるSAAは、中枢神経系にも発現していることが近年明らかになった。アルツハイマー型認知症では脳内のSAA量が増加しており、SAAがどのようなメカニズムでアルツハイマー型認知症の発症や進展に寄与しているかが注目されている。本研究では、SAAがCSF-HDLからアポ蛋白を解離させるのか、その効果がSAA濃度や時間に依存するのか、CSF-HDLとアミロイドβの結合にどのような影響を与えるという3つの課題について検討した。【方法】正常の髄液をプールし、髄液にPBSまたはSAAを添加した。SAA添加および非添加の髄液を、アミロイドβと37°Cでインキュベーションした。CSF-HDLのアポ蛋白分布やアミロイドβとの結合は、非変性二次元電気泳動とウエスタンブロットで解析した。【結果および考察】SAAを添加すると、apoE、apoAI、apoAIIの順にCSF-HDLから解離した。PBSではアポ蛋白は解離しなかった。37°Cでインキュベーションすると、アポ蛋白の解離はさらに進行した。アミロイドβをコントロール髄液と37°Cで3時間incubationすると、CSF-HDLとの結合が認められた。髄液にSAAを添加し、その混合液にアミロイドβを加えてincubationすると、アミロイドβはCSF-HDLとのみ結合し、解離したアポ蛋白とは結合しなかった。【結論】SAAは濃度依存性にアポ蛋白を髄液中HDLから解離させ、37°Cでincubationするとさらに増加する。解離したアポ蛋白はアミロイドβとは結合しない。Alzheimer型認知症では脳内のSAAが増加しているという報告があるため、中枢神経系の慢性炎症が、髄液中HDLからアポEを解離させ、アミロイドβの髄液中からのクリアランスを低下させているのではないかと推定された。【目的】SAAがCSF-HDLのリモデリングを起こすのか、そしてそれがアミロイドβの代謝に影響を与える可能性があるのか検討する。【方法】赤血球の混入が認められない細胞数正常の髄液をプールして用いた。髄液にrecombinant SAAを添加し、HDL亜分画の変化を非変性二次元電気泳動で解析した。【結果および考察】正常髄液では、apoAI,apoAII,apoEが同位置に大型なα-HDLとして認められた。SAAを添加するとapoEは20mg/L、apoAIは50mg/L、apoAIIは200mg/Lの濃度で、それぞれのアポ蛋白を含む小粒子HDLとしてα-HDLより解離した。アミロイドβをコントロール髄液と37°C、3時間incubationすると、CSF-HDLとの結合が認められた。髄液とSAA(20mg/L)の混合溶液とアミロイドβをincubationすると、α-HDLからapoEを含む小粒子HDLが解離したにも関わらず、アミロイドβは大型のα-HDLとのみ結合した。CSF-HDLのapoEは、中枢神経系に発現しているリポ蛋白受容体によりCSFから除去されると考えられる。したがって、SAAはこの系によるアミロイドβの異化を低下させる可能性が示唆された。【結論】SAAはCSF-HDLから、apoEを含む小粒子を解離させる。このリモデリングが、リポ蛋白受容体を介するアミロイドβの異化を障害する可能性が示された。【目的】今年度は、SAAによる髄液中HDLからのアポ蛋白の解離に濃度依存性があるのか、このアポ蛋白の解離がインキュベーションによりさらに進行するのか検討した。

【方法】実験には、赤血球の混入が認められない細胞数正常の髄液をプールして用いた。髄液にPBSまたはrecombinant SAAを添加した。SAA添加直後と37°Cで2時間インキュベーション後にサンプルを採取し、SAAによって髄液中HDLから解離したリポ蛋白を、非変性二次元電気泳動で解析した。アポAIはPreβ1-HDLとして解離するため、Preβ1-HDLをELISAで測定した。【結果および考察】髄液中のPreβ1-HDL濃度は、SAA添加前が0.041±0.026mg/Lだった。最終濃度で20mg/L,50mg/L,100mg/LのSAAを髄液に添加すると、その直後にPreβ1-HDLは0.067±0.027mg/L(p<0.05),0.280±0.182mg/L(p<0.05),0.646±0.316mg/L(p<0.01)と濃度依存性に増加した。一方、PBSを添加した場合には、Preβ1-HDLの増加は認めなかった。SAAを髄液添加した後にさらに2時間incubationを続けると、Preβ1-HDLはそれぞれ0.237±0.135mg/L(p<0.01),1.331±0.718mg/L(p<0.05),1.421±0.565mg/L(p<0.01)と、SAA添加直後より著明に増加した。Preβ1-HDLの増加は非変性二次元電気泳動でも確認できた。SAA添加によるアポEの解離も、添加するSAAの濃度に依存して増加した。また、SAA添加後にさらに2時間incubationを続けることにより、アポEの解離は添加直後よりも増加した。添加するSAA濃度を、2mg/Lまで低濃度にしたところ、SAA添加直後にはアポEの解離は認められなかった。しかし、37°Cでincubationを続けたところ、3時間では解離が認められなかったものの、24時間後には一部のアポEが髄液中HDLから解離した。【結論】SAAは濃度依存性にアポ蛋白を髄液中HDLから解離させ、これは37°Cでincubationすることにより増加する。Alzheimer型認知症では脳内のSAAが増加しているという報告があるため、中枢神経系の慢性炎症が、髄液中HDLからアポEを解離させ、アミロイドβの髄液中からのクリアランスを低下させているのではないかと推定された。
アクチビンＡによるマクロファージ活性化機構の解明と自然免疫に機能する化合物の探索

本研究では、自然免疫応答時にマクロファージが産生するActivin Aのオートクラインループやオルタネーティブ活性化に対するActivin Aの生理作用を分子レベルで解明するための研究を行った。TLR刺激を受けたマクロファージはActivin Aを産生し、分泌されたActivin Aはオートクラインループを介してArginase 1およびTGFB1発現を誘導していることが明らかになった。これらの因子は、Activin Aによるマクロファージのオルタネーティブ活性化に重要な役割を果たしていることが示唆された。我々はマクロファージが、その活性化にともなってActivin Aを産生する事を明らかにして来た。本研究では、マクロファージが産生するActivin Aの自然免疫および獲得免疫に果たす役割を明らかにする目的で、マクロファージにおけるActivin Aのに着目して検討した。マウスから単離した初代培養マクロファージを抗Activin A中和抗体の存在下または非存在下においてTLRリガンドで刺激し、24時間後のRNAをMicroarray法で解析した結果、Activin Aの中和抗体添加によって発現量が減少する数種類の遺伝子が得られた。更に、これらの遺伝子発現の経時的変化をリアルタイムRT-PCRなどを用いて詳細に検討した。IFN-α、IFN-βおよびTNF-αに代表されるEarly response genesのマクロファージにおける発現は、TLR刺激後30分から1時間でピークを迎え、以後急激に減少する。ActivinA、iNOSおよびT-betなどのIntermediate response genesは、TLR刺激後8時間でピークを迎え、以後徐々に減少するが24時間後まで高い値が持続する傾向にある。Microarrayによって得られたActivin Aの中和によって発現量が減少する遺伝子の内、Arginase 1およびTGFB1の二種類の発現は、TLR刺激後6時間までは見られず、8時間から24時間にかけて緩やかに上昇するLate response genesである事が明らかとなった。これらの遺伝子は、マクロファージをActivin Aで刺激した際に、刺激後8時間をピークとして発現上昇が認められた。更に、これらの遺伝子のTLR刺激後24時間での発現上昇は、Activin A中和抗体によって大きく抑制されるが、類縁の因子であるTGF-β1の中和抗体やisotype controlでは変化しなかった。これらの事からTLR刺激を受けたマクロファージはActivin Aを産生し、分泌されたActivin Aはオートクラインループを介してマクロファージのArginase 1およびTGFB1発現を誘導している事が明らかになった。本研究は、自然免疫と獲得免疫の双方に重要な役割を持つマクロファージにおけるActivin Aの発現調節機構を明らかにする事を目標とする。自然免疫応答時にマクロファージが産生するActivinAのオートクラインループやオルタネーティブ活性化に対するActivin Aの生理作用を分子レベルで解明するための研究を行った。3%Thioglycolateを腹腔内に投与したBALB/cマウスから、3日後に単離した腹腔内マクロファージをToll-like receptors (TLRs; TLR4、TLR7およびTLR9)のリガンド(それぞれLPS、R848およびCpGオリゴヌクレオタイド)で刺激し、Activin AおよびTGF-β1のmRNA発現、タンパク質産生、活性の分泌の経時的変化を、リアルタイムRT-PCRおよびバイオアッセイを用いて検討した。その結果、マクロファージがTLRsの刺激を受けて活性化するとActivin Aを産生することが明らかとなった。このActivin Aの産生は、mRNAレベルで調節されている事が示された。一方、TGF-β1の発現はTLRs刺激によって抑制された。次に、マクロファージが産生するActivinの機能を検討する目的で、TLR-7刺激を受けたマクロファージからRNAを抽出し、Microarray解析を行った。その結果、活性化マクロファージが産生するActivinAは、少なくとも一部はオートクラインによってマクロファージ自身に作用し、免疫応答に重要な遺伝子の発現を調節している事が明らかとなった。これらの結果から、Activinは自然免疫応答に重要な働きをする因子であると考えられ、免疫抑制作用を有するTGF-β1とは明確な役割分担をしている可能性が浮き彫りになった。我々は免疫担当細胞が、その活性化にともなってActivin Aを産生することを明らかにして来た。本研究では、マクロファージが産生するActivin Aの自然免疫および獲得免疫に果たす役割を明らかにする目的で、マクロファージにおけるActivin Aのに着目し、自然免疫応答時にマクロファージが産生するActivin Aのオートクラインループやオルタネーティブ活性化に対するActivin Aの生理作用を分子レベルで解明するための研究を行った。マウスから単離した初代培養マクロファージを抗Activin A中和抗体の存在下または非存在下においてTLR4のリガンドであるR848で刺激し、24時間後のRNAをMicroarray法で解析した。その結果、Activin Aの中和抗体添加によって発現量が減少する遺伝子が得られた。これらの遺伝子発現の経時的変化をリアルタイムRT-PCRを用いて検討した。

Microarrayによって得られたActivin Aの中和によって発現量が減少する遺伝子の内、Arginase 1およびTGFB1の二種類の発現は、TLR刺激後6時間までは見られず、8時間から24時間にかけて緩やかに上昇することが明らかとなった。これらの遺伝子は、マクロファージをActivin Aで刺激した際に、刺激後8時間をピークとして発現上昇が認められた。更に、これらの遺伝子のTLR刺激後24時間での発現上昇は、Activin A中和抗体によって大きく抑制されるが、類縁の因子であるTGF-β1の中和抗体やisotype controlでは変化しなかった。これらのことからTLR刺激を受けたマクロファージはActivin Aを産生し、分泌されたActivin Aはオートクラインループを介してマクロファージのArginase 1およびTGFB1発現を誘導していることが明らかになった。これらの因子は、Activin Aによるマクロファージのオルタネーティブ活性化に重要な役割を果たしていることが示唆された。免疫学マクロファージにおけるActivin Aのオートクラインループの解明が達成出来たため、来年度以降に大きな足掛かりが出来た。このオートクラインループが、マクロファージの分化や自然免疫および獲得免疫応答に果たす役割については、今後も検討を続けたい。当該年度の研究目標として、オートクラインループやオルタネーティブ活性化に対するActivin Aの生理作用を分子レベルで解明を上げていたが、この部分に就いては、概ね達成出来たものと考えられる。来年度以降に展開する予定の高速評価系の構築への足がかりを得られた事は評価に値するが、評価系をより高精度なものとするために、引き続きオートクラインループの詳細な検討をしなければならない。Activin/TGF-β作用を可視化する高速評価系の開発(アッセイ系の確立)本研究では、基礎研究で得られた成果を基に、生細胞を用いて化合物の生物機能を解析する高速評価系(ハイスループットスクリーニング)を開発する。この評価系は、本研究の応用段階で重要な自然免疫応答やオルタネーティブ活性化を誘導あるいは阻害する機能性化合物の探索に重要であると同時に、将来の有用な創薬基盤としての価値が期待できるものである。マクロファージにおけるActivin Aのオートクラインループの解明マウスから単離した初代培養マクロファージを抗Activin A中和抗体の存在下または非存在下においてTLRリガンドで刺激し、24時間後のRNAをMicroarray法で解析し、Activin Aの中和によって発現量が減少する遺伝子を同定する。
口腔癌におけるゲノム不安定性の評価法に関する研究

「ゲノム不安定性」は、ほとんどのヒト悪性腫瘍において、認められている異常であるが、その状況の評価方法や基準が明確ではなく、同一患者に発生した腫瘍内の部位による「ゲノム不安定性」の相違や、個別の腫瘍間における比較が困難な状況である。そこで、本研究では、口腔癌を対象に、ゲノム不安定性の評価方法および評価基準の設定を試みた。その結果、FISHにより、いくつかの染色体のコピー数を評価することにより、症例ごとのゲノム不安定性の程度を評価することが可能であることを示せた。(1)同一口腔癌検体内の遺伝性多様性の解析に適した検体採取法を確立し、同方法を用いて口腔扁平上皮癌一次症例から20検体を採取した。(2)そのうち10検体よりサンプル分類用パイロットプレパラートを作製し、病理組織学的評価を行い、これをもとに、レーザーマイクロダイセクションにより、各検体の癌部、上皮異型性部、および正常粘膜部からサンプルを採取し、DNA,RNAを抽出した。(3)DNAサンプルのコピー数の変化解析には、Affymetrix GeneChip Human Mapping 500K Arrey setを用いて解析行い、癌において数的異常の頻度の高い染色体を6種類選択し、FISHにてさらに多検体を対象に解析を進め、第7、9、11番の3種類の染色体が、染色体不安定性(CIN)の評価に適していることをみいだした。さらに、この3種類の染色体セントロメアをプローブとしてFISHを行い、CINを評価する方法を開発し、CINの程度が、口腔癌の再発・予後と関連していることをみいだし、論文として投稿した。(4)RNAサンプルを利用した発現解析には、オペロンバイオテクノロジー社のHuman Genome oligo set Ver.3.0を搭載したFilgen Array Human 35Kを用いて解析を行い、上皮異型性を癌に近いタイプと正常粘膜に近いタイプの2種類に分類しえる遺伝子群を17種類同定した。さらに、これらの遺伝子の発現をリアルタイムPCRにて確認し、癌化にともない発現が上昇する2種類の遺伝子と、低下する1種類の遺伝子に着目し、免疫染色や細胞株を用いた機能解析を行う予定である。(1)舌癌の切除検体より、レーザーマイクロダイセクションにより各検体の癌部、上皮異型性部および正常上皮部を切り出し、DNA, RNAを抽出し、網羅的解析を行った。DNA解析により、舌癌において数的異常の頻度の高い染色体を6種類選択し、FISHにてさらに口腔癌多検体を対象に解析を進め、第7、9、11番の3種類の染色体が、染色体不安定性(CIN)の評価に適していることをみいだした。さらに、この3種類の染色体セントロメアをプロープとしてFISHを行い、CINを評価する方法を開発し、CINの程度が、口腔癌の再発・予後と関連していることをみいだし、論文として発表した。(BMC Cancer 10 (1) 182 2010)(2)RNA解析では、上皮異型性を癌に近いタイプと正常粘膜に近いタイプの2種類に分類しえる遺伝子群を17種類同定した。さらに、これらの遺伝子の発現をリアルタイムPCRにて確認し、癌化にともない発現が上昇する2種類の遺伝子と、低下する1種類の遺伝子に着目し、免疫染色や細胞株を用いた機能解析を行った。さらに、その内、癌化に伴い発現が上昇する1つの遺伝子について、口腔癌、白板症などの口腔癌前癌病変、および正常口腔粘膜について免疫染色にて発現レベルを解析した結果、同遺伝子が口腔癌の発癌に深く関与していることが判明した。現在、論文作成中である。(3)口腔癌における頸部リンパ節転移の有無は重要な予後因子であり、さらに、その内、リンパ節転移巣において被膜外浸潤を呈する症例の経過は著しく不良であることを追認した。さらに、口腔癌原発巣におけるEGFR遺伝子コピー数の異常が、頸部リンパ節転移巣の被膜外浸潤の有無と有意に相関していることをみいだし、口腔癌原発巣における同遺伝子のコピーを調べることにより、転移巣の被膜外浸潤を予測し得る可能性を示した。(Br J Cancer 104 (5) : 850-855, 2011)(1)全年度までの解析により、第7、9、11番の3種類の染色体が、染色体不安定性(CIN)の評価に適していることをみいだし、さらに、この3種類の染色体セントロメアをプローブとしてFISHを行い、CINを評価する方法を開発し、CINの程度が、口腔癌の再発・予後と関連していることをみいだした。本年度は、CINの高い症例は、低い症例と比べて、なぜ、再発、転移しやすく、予後が不良であるのかという点について、基礎的検討を行った。また、EGFR遺伝子について、遺伝子コピー数の異常と、タンパク発現との関連性および予後因子としての有用性について検討した。

(2)舌癌の切除検体より、レーザーマイクロダイセクションにより各検体の浸潤癌部、上皮異型性部および正常上皮部を切り出し、網羅的発現解析を行った。RNA発現解析により、癌化にともない、発現が有意に上昇あるいは減弱する15遺伝子を同定した。さらに、これらの遺伝子の発現をリアルタイムPCRにて確認し、癌化にともない発現が上昇する1種類の遺伝子について口腔癌、白板症などの口腔癌前癌病変、および正常口腔粘膜について免疫染色にて発現レベルを解析した結果、同遺伝子が口腔癌の発癌に深く関与しているだけではなく、上皮性異型性の発症にも関与していることが判明した。現在、論文作成中である。(3)口腔癌原発巣における脈管侵襲の有無と予後、リンパ節転移との関連について解析した。脈管侵襲の有無については、通常のHE染色では不確実であるため、EVG染色および特殊染色により評価した。その結果、リンパ管侵襲とリンパ節転移は有意な相関性が認められたが、予後との相関性は認められなかった。一方、静脈侵襲に関しては、その逆で、リンパ節転移との関連性は認められなかったが、予後との間に有意な関連性が認められた。
倒立振子を利用した望遠鏡姿勢制御方式の開発と自転観測用望遠鏡への応用

天体の自転の変動を観測することは、その内部構造を調べる上で有効な方法の一つある。将来の月惑星探査機に搭載することを想定し、月惑星の自転とその変化を観測するための、小型軽量の望遠鏡の姿勢制御方式を開発した。鏡筒を鉛直に保つために、鏡筒自体を底部が円錐形の倒立振子とし、鏡筒上部に置かれた圧力センサーで鏡筒のわずかな傾きを検出し、鏡筒の底部の先端の位置を動かして傾きを補正する方式である。この方式は、これまでの水銀面を基準にする方式や、下げ振り等の鉛直方向に合わせる方式に比べて、望遠鏡の光学系の方式に制約を与えることがなく、また、視野の方向に遮るものを置く必要がないという利点がある。理論的に1ミリ秒角の精度で姿勢を鉛直に制御できる可能性がある。圧力センサーの代わりに、倒立振子上部をバネで支え、その変位量から振子の傾きを検出する装置を製作して実験を行い、約1秒角以下の誤差で制御することに成功した。より弱いばねを使用することによって傾きの検出感度を高めることができ、1ミリ秒角の制御の見通しを得た。制御精度を制限している主な要因は、バネの変位を測定するレーザ変位計センサーの分解能、振子の支点の位置を調整する微動台の分解能であり、いずれも、さらに高分解能のものを用いれば、精度が向上することが期待できる。また、実験で新たに明らかになった問題点として、バネの変位を用いて制御する場合に、振子が鉛直から少しずれた位置でバネの変位が初期値になるという事象が見られたが、これも、バネの感度を高めることによって解消できる。倒立振子を用いた姿勢制御方式の有効性を確認するために、まず、1方向のみに振動できる2次元の倒立振子の実験装置を作成し、振子の鉛直からのずれを検出するセンサーとしては、バネと圧力センサーを組み合わせたものを採用しました。まず、CAD上の図面から振子の質量、慣性モーメント等を計算し、それらの値をもとに、倒立振子が鉛直からずれた時に急速に倒れないように、固有周期を長くするバネの強さを、数値シミュレーションから求めました。つぎに、そのようなバネを購入し、実験装置に組み込み、支点の制御を行わない状態で振子を自由振動させ、固有周期を測定しました。測定された固有周期と、この振子の支点の位置を制御するのに必要な自動X軸ステージの最大速度とを比較し、今回選定したステージで余裕を持って制御できることを確認しました。実験の初期段階では、振子の鉛直からのずれを検出するのに、バネと圧力センサーの組み合わせ以外に、補助的に、振子の上部に固定した傾斜計を用いました。予備実験として、傾斜計の信号をもとに、傾斜がゼロ(振子が鉛直)になるように、自動X軸ステージを制御し、振子を鉛直に保つことに成功しました。ただし、鉛直の精度についてはこれから追求していく予定です。左右のバネの特性をいかに等しくするか、または、どのように調整するか、バネの伸び(縮み)を高精度に測定するセンサーおよび方法、3次元に拡張する場合のバネの設置方法等が今後の課題です。当初の予定では、最初は鉛直の精度を目標値より一桁下げて、3次元の倒立振子について、圧力センサーと自動ステージを用いた制御方法が正常に動作することまでを確認することでありましたが、共同研究者との実験方式の議論の中で、まず2次元の倒立振子で行うこと、圧力センサーだけでは調整が難しいのでバネを追加することが新たに提案され、その評価、そのための具体的な方法の検討に時間がかかり、実験を開始するのが少し遅れました。倒立振子を用いた姿勢制御方式の有効性を前年度に確認できたので、具体的な制御方式の確立とさらなる精度向上を目指して、実験開発を進めた。まず、1軸のまわりに回転する倒立振子について、上部を両側から同じ特性の弱いばねで引っ張り、振子が鉛直の状態の時のばねの長さを基準値とし、振子の傾斜によるばねの変位を変位センサー(マグネセンサー)で常時測定し、それを誤算信号として振子の先端部の位置にフィードバックをかけて制御した。誤差信号としては、10秒毎の瞬時値と10秒間の移動平均値の二種類について比較したが、移動平均値の方が、長周期成分の傾斜変化まで高精度に制御でき、より有効であることがわかった。また、変位センサーでをマグネセンサーからレーザ変位計に変えたところ、センサー自体のノイズに起因すると思われる短周期の変動が小さくなり、最終的に、1秒角以下の制御に成功した。この実験から、上端をばねで支えられた倒立振子のばねの変位を測定することは、上端を圧力センサーを介して外枠で支えて、圧力を測定することと等価であることが確かめられた。この一軸での実験の成功を受けて、同様の制御方式を二軸に拡張して実験を行った。二軸の場合は、例えば、X方向に変位があると、センサーの種類によっては、Y方向の測定感度が変わる場合があるが、制御が進んで、振子が鉛直に近づけば近づくほど、その影響はどんどん小さくなるので、制御の途中で可動範囲を逸脱する事さえ無ければ問題ないと思われる。この点を踏まえて、最初はマグネセンサーを用いて実験を行い、一軸の場合と同様の精度で制御できることを確認した。

当初予定していた圧力センサーの代わりに、ばねの変位を測定することで同等の制御が可能であることを確認できたので、あとは、制御信号の最適化等具体的な制御方法を試行し、精度を追求していくことで目標は達成できる見通しを得た。天体の自転の変動を観測することは、その内部構造を調べる上で有効な方法の一つある。将来の月惑星探査機に搭載することを想定し、月惑星の自転とその変化を観測するための、小型軽量の望遠鏡の姿勢制御方式を開発した。鏡筒を鉛直に保つために、鏡筒自体を底部が円錐形の倒立振子とし、鏡筒上部に置かれた圧力センサーで鏡筒のわずかな傾きを検出し、鏡筒の底部の先端の位置を動かして傾きを補正する方式である。この方式は、これまでの水銀面を基準にする方式や、下げ振り等の鉛直方向に合わせる方式に比べて、望遠鏡の光学系の方式に制約を与えることがなく、また、視野の方向に遮るものを置く必要がないという利点がある。理論的に1ミリ秒角の精度で姿勢を鉛直に制御できる可能性がある。圧力センサーの代わりに、倒立振子上部をバネで支え、その変位量から振子の傾きを検出する装置を製作して実験を行い、約1秒角以下の誤差で制御することに成功した。より弱いばねを使用することによって傾きの検出感度を高めることができ、1ミリ秒角の制御の見通しを得た。制御精度を制限している主な要因は、バネの変位を測定するレーザ変位計センサーの分解能、振子の支点の位置を調整する微動台の分解能であり、いずれも、さらに高分解能のものを用いれば、精度が向上することが期待できる。また、実験で新たに明らかになった問題点として、バネの変位を用いて制御する場合に、振子が鉛直から少しずれた位置でバネの変位が初期値になるという事象が見られたが、これも、バネの感度を高めることによって解消できる。1年目で実験の経験を積んだので、今後は、これまでの遅れを回復できる見通しを持っています。3次元の倒立振子の実験装置についても、すでに設計を行ったので、部品を購入すればすぐに実験を開始できる状況です。一軸でのバネと変位センサーを用いた制御実験の成功を受けて、同様の制御方式を二軸に拡張して実験を進めていく予定である。二軸の場合は、例えば、X方向に変位があると、センサーの種類によっては、Y方向の測定感度が変わる場合があるが、制御が進んで、振子が鉛直に近づけば近づくほど、その影響はどんどん小さくなるので、制御の途中で可動範囲を逸脱する事さえ無ければ問題ないと思われる。この点を踏まえて、最初はマグネセンサーを用いて実験を行い、基本的な制御信号の特性を調べ、一軸の場合と同様の精度で制御できることを確認した後に、より安定性のある、レーザ変位計を用いて、1秒角での精度で制御できるできることを目標に実験を進める予定である。
ピアノロールの計量的解析によるワルツ作品の演奏分析

Sonic VisualiserとMIDI化されたピアノロール資料を用いることにより、ピアノロール資料と音源資料を比較することが可能となった。そこからピアノロール資料とその他の録音資料の関係性についても明らかにすることができた。分析からは、同一演奏家による同一曲の演奏が細部に至るまで互いに非常に酷似していることや、ピアノロールを演奏分析資料として用いる際の注意点が明らかになったほか、ワルツ演奏の分析については主にショパンのワルツ作品に限定して行なったが、演奏者ごとの解釈の相違点をセクション単位及び1小節単位の速度変化から解明できた。今年度は、資料の収集とデータ計測のためのシステムの開発を予定していたが、それらのうち、本研究で用いるのに最低限欠かせない内容についてはいずれもかなり早い段階で達成できた。それゆえ、ピアノロールをどのように計測し、何をどのように分析することが可能かについて様々な試作を試みることが可能となり、初年度中に分析の方法を概ね確立することができた。また文献についても、まずは国内で入手可能なものについては概ね入手でき、また内容の把握もできている。ピアノロールの分析については、対象とするピアノロールの資料全てを分析するに先立ち、今年度は一つのピアノロールをもとにピアノロールを用いた分析の可能性を探った。その際、演奏において、主にどのようなルバートが用いられているのかに焦点を当てて分析を試み、非常に興味深い結果を得られたことから、今後、より多くの資料を対象とする際にも応用できるのではないかと期待している。また、国外における本研究に関連する研究の状況についてもリサーチを行い、翌年度以降に予定している海外における調査の具体的内容の検討及び研究者へのコンタクトを開始した。その過程において、スタンフォード大学における研究者と話を進めることができ、平成28年度は当大学に客員研究員として所属することとなった。平成27年度の後半以降は、翌年度の長期研修先が確定したことから、当初予定していた本研究の研究の手法や順序を再考する必要に迫られ、内容自体には大きな変更はないものの、手順等については若干の変更を加えている。ピアノロール計測のためのシステムを依頼し、一部については完成、またそれ以外の部分については現在トライアウトの状態にあるが、これが使えるようになったことで、ピアノロールの計測が格段に進んだ。現在は依頼先である九州工業大学と相談しながら、このソフトの最終的な完成を目指しているところである。また、平成28年度は1年間海外の研究機関で活動することになったが、その準備をするにあたって、ヨーロッパ及びアメリカにネットワークを広げることができ、多岐にわたる情報の入手が進んだ。また、当初よりも研究がスムーズに進んでいるため、翌年度以降に予定していた分析手法の洗い出しに取り掛かることができ、一つのピアノロールをもとに、分析内容及び手法を実験し、おおむねその手法を確立することができている。今年度(平成28年度)、客員研究員としてスタンフォード大学に所属し、本課題研究の内容を中心に研究活動を行ったが、その間、充実した資料を活用でき、また学内外のこの方面の研究者らと相談しながら活動できたことで、本研究を飛躍的に進展させることができた。特に、分析資料として用いる際のピアノロール資料と他の音源との関係性を明確にし、これら双方を関連させながら扱えるようになったことは、今後の研究に非常に有益なものとなると考えている。こうした資料間の関係性を明らかにするため、ピアノロールとそれ以外の音源を含む、1945年以前に録音されたショパン《ワルツOp.42》の演奏をできる限り多く入手し(ピアノロール9本、他の音源約50種類が入手できた)、それらを比較分析した。この間、アメリカ国内及びヨーロッパ圏、オーストラリアの研究者らと、本課題研究について相談ができたことで、自動演奏ピアノ及び演奏分析、そして20世紀初期の録音についての最新の研究状況が把握できたほか、当初予定していたよりも大幅に扱える資料が増加した。また、演奏分析のための最適な分析ツールについても、多くの研究者らと相談を重ねる中で得られた現時点での最新情報を元に思案することができ、本課題研究に必要な演奏分析手法を確立することができた。これらの研究成果については、博士論文としてまとめ、今年度12月に提出し、受理された(「ピアノロールの計量的解析によるショパン《ワルツOp.42》の演奏分析」,大阪大学)。当該年度は、アメリカのスタンフォード大学を拠点に活動したが、同地において、ピアノロールのデータを計測する際の新しい方法を習得した。それまで、ピアノロールをスキャンしたデータを九州工業大学に依頼して作っていただいたソフトウェアを用いて計測していたが、この新しい方法では、ピアノロールのデータをMIDI化したものを用い、それをSonic Visualiserを用いて計測する、という方法を用いることとした。その際、MIDI化されたデータについては、MIDIデータの音の入りのタイミングのみを自動検出するプログラムを用い、その後、必要なデータをSonic Visualiserで抽出する方法を用いた。また、ピアノロール以外のオーディオ音源についても、Sonic VisualiserにSpectral Reflux toolを組み込んだプログラムを用いることで、聴取によるデータの検出をかなりの精度で行うことができるようになった。これらのMIDIファイル及びオーディオ音源の関係性についても、相互の関係性を詳細に比較分析することで、双方の資料を関連させながら演奏分析資料として用いることができるようになった。当該年度は、分析に最適なデータの選択や分析方法を確立させることに重きをおいて進めてきたが、これらについては方法が固まった、といえる。3年間の研究期間で行った本研究は、研究企画当初は予定していなかった海外における研究の機会を中間年度にもったことで、研究資料や手段等を大きく変更することとなった。