hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ムチンにおける周波数依存性マイクロ波効果の探索と応用

マイクロ波によるムチン分子近傍の束縛された水分子の活性化を介した新たなムチン分解法の開発を目的として研究を進めた。モデル化合物として、MUC2ムチンのタンデムリピート内に8箇所のGalNAc付加部位を有する16残基糖ペプチドの合成に成功した。また、分解実験はムチンと同様に束縛された水分子を有するヒアルロン酸をモデルとして行った。ヒアルロン酸の分解をモニターする方法として粘度測定の他、ポリエチレンイミンを用いた分子マトリックス電気泳動法を開発した。ヒアルロン酸分解の周波数依存性としては、12GHzを境に低周波数側では導電加熱が、また高周波数側では誘電加熱が生じることが明確に区別された。多量の糖鎖に覆われた巨大タンパク質であるムチンは、がんや感染等との関連が古くから示唆されてきた。しかし、ムチンの解析は難しく、近年のプロテオミクスによる進歩からも取り残された未開拓領域である。研究代表者はムチンを簡便に分離し、その糖鎖構造を解析する方法を開発したが、ムチンを分離できても、それを簡便に同定する技術が存在せず、その開発が切望されている。本研究では、ムチン分子近傍の「束縛された水分子」を介してムチン分子を選択的に活性化できるマイクロ波の周波数を見出す。さらにその周波数のマイクロ波を活用したムチンの選択的分解反応を探索し、その分解パターンを指標とする新規ムチン同定法を開発する。平成26年度は、市販のブタ胃ムチン(PGM)、ウシ顎下腺ムチン(BSM)を用いてマイクロ波非照射下におけるムチンの各種分解反応(アスパラギン酸両サイドの酸加水分解、プロリンN末側の還元的切断、メチオニンC末側の切断、アルカリ加水分解、プロナーゼによる酵素的加水分解)について検討した。その結果、市販のムチンは純度が低いため、分解実験の評価が難しいことが判った。そこで市販のムチンの精製検討を進めるとともに、分解実験のモデル化合物として利用できる糖ペプチドの合成を開始した。また、マイクロ波照射については、微量の試料を対象としてサーモグラフィーにより温度を計測しながら出力をコントロールしてマイクロ波を照射できるように設備を整えた。ムチンは多量の糖鎖に覆われた粘性の高い巨大糖タンパク質であり、古くから腫瘍や感染症との関わりが示唆されてきたが、分子量100万を超える巨大分子である上に糖鎖多様性が著しいため分離分析が難しく、近年のプロテオーム研究からも取り残された未開拓の分子である。ムチンは多量の糖鎖のためプロテアーゼによる小分子化が難しいことが同定や構造解析の障害となってきた。そこで、本研究ではムチン分子近傍の多数の糖鎖による「束縛された水分子」を介してムチン分子を選択的に活性化できるマイクロ波の周波数を見出す。さらにその周波数のマイクロ波を活用したムチンの選択的分解反応を探索する。平成27年度は、モデル分子としてムチンと同様に粘性の高い巨大多糖であるヒアルロン酸を用いた弱酸条件下での分解実験を行った。反応はアガロース電気泳動により解析した。また、当研究室の独自技術である分子マトリクス電気泳動を用いたヒアルロン酸の分析についても検討した。マイクロ波加熱はイオン導電性に基づく導電加熱、水等の持つ電気双極子の誘電加熱に基づく誘電加熱を原理とする。ヒアルロン酸水溶液の誘電率特性を測定したところ、温度が上昇するに従い誘電率の減少及び誘電損率の増加が見られたと共に、400MHzの電磁波を加熱源として用いた場合では、導電加熱が優勢であることが確認された。400MHz照射装置としてコンデンサ型電界印加装置およびコイル型磁界印加装置を用い、加熱によるヒアルロン酸分解反応を検討したところ、わずかに前者の進行が優勢である結果が示された。また、ペプチド分解のためのモデル分子として分泌ムチンの一種であるMUC2の部分構造を有するムチン型糖ペプチド(16残基)の合成を行った。8箇所のスレオニンにGalNAcが結合している糖ペプチド3mgと糖が結合していない対照品2mgを得ることができた。モデル化合物としてヒアルロン酸を用いることにしたが、ヒアルロン酸の分解物を分析する分析手法の確立に時間がかかった。平成28年度は、昨年度に引き続きモデル分子としてムチンと同様に粘性の高い巨大多糖であるヒアルロン酸を用いた弱酸条件下での分解実験を行った。分子量分布の異なるヒアルロン酸を5種類用意し、マイクロ波照射前後での粘度の変化を測定した。

ヒアルロン酸水溶液に対し、60°Cのブロックバスを用いて外部から伝熱加熱した物は60分後でも粘度がほとんど低下しなかったのに対し、10GHzのマイクロ波を照射して内部温度を45°Cに保った物は同時間後に粘度が低下する傾向が見られた。また、照射電力を高くして急速に加熱すると、蛍光ファイバー温度計による内部温度が50°Cを示していても沸騰が生じた。これらより、粘性による温度拡散の低下が局所的な加熱(蓄熱)を誘導し、計測温度(全体温度)上は低くても、分子量低下に至る温度上昇がマイクロ波によって誘発されることが推察された。マイクロ波によるムチン分子近傍の束縛された水分子の活性化を介した新たなムチン分解法の開発を目的として研究を進めた。モデル化合物として、MUC2ムチンのタンデムリピート内に8箇所のGalNAc付加部位を有する16残基糖ペプチドの合成に成功した。また、分解実験はムチンと同様に束縛された水分子を有するヒアルロン酸をモデルとして行った。ヒアルロン酸の分解をモニターする方法として粘度測定の他、ポリエチレンイミンを用いた分子マトリックス電気泳動法を開発した。ヒアルロン酸分解の周波数依存性としては、12GHzを境に低周波数側では導電加熱が、また高周波数側では誘電加熱が生じることが明確に区別された。ムチン分解物を分析するための前処理法や分析法の最適化に時間がかかっている。束縛された水分子を介したマイクロ波効果については、ヒアルロン酸を用いる分解実験で結論を得る。マイクロ波照射の検討では、より高周波数帯の照射による誘電加熱の影響を詳細に検討すると共に、電界照射、磁界照射によるそれぞれの影響や、経時変化を比較する。その後、糖ペプチドを用いた実験でムチン分解に関する可能性を探る。複合糖質構造解析ムチンそのものではなく、モデル多糖やモデル糖ペプチドを用いた分解実験を優先的に進め、束縛された水分子におけるマイクロ波効果を早期に見出す。市販のムチンは純度が低いため分解実験の評価が難しいことが判明し、代替のモデル化合物としてヒアルロン酸を用いた検討を開始した。しかし、ヒアルロン酸分解物の分析系の確立に時間を要しているためマイクロ波効果の確認は次年度にならざるを得なくなった。また、もう一つのモデルとして合成糖ペプチドを計画しているが、原料の入手が遅れ合成が完了したのは年度末となった。そのためマイクロ波照射については次年度に実施する必要がある。ムチン分解物の分析条件設定に時間がかかり、H26年度は種々のマイクロ波を用いた多検体の分析実験を行えなかった。ヒアルロン酸分解物の分析、合成糖ペプチドへのマイクロ波照射および分解解析、および研究成果の学会発表に使用する。多糖や糖ペプチドなどをモデル化合物として分析条件を設定し、多検体の分析には必要に応じて実験補助員を雇用し、研究の遅れを取り戻す。
温暖化による台風強大化評価と減災戦略・対策のための台風外力予測システムの開発

IPCCの温暖化シナリオA1Bの下での伊勢湾台風級の台風の強大化とそれによる伊勢湾での高潮・高波の計算を,大気-海洋-波浪結合モデルと軸対称渦位モデルの組み合わせによって大気・海洋力学的に行い,その結果を基に,高潮災害の減災戦略・対策に必要な外力を科学的に予測するシステムを開発した.IPCCの温暖化シナリオA1Bの下での伊勢湾台風級の台風の強大化とそれによる伊勢湾での高潮・高波の計算を,大気-海洋-波浪結合モデルと軸対称渦位モデルの組み合わせによって大気・海洋力学的に行い,その結果を基に,高潮災害の減災戦略・対策に必要な外力を科学的に予測するシステムを開発した.大気-海洋-波浪結合モデルと本研究において開発した軸対称渦位モデルを組み合わせ,明治以降我が国最大の台風災害をもたらした伊勢湾台風が温暖化時に来襲する場合の再現シミュレーションを行った.具体的には,21世紀末(2099年)9月の大気・海洋場をIPCCの温暖化シナリオSRESAlBによって渦位空間上で与え,そこに伊勢湾台風級台風(伊勢湾台風がそうであったように所定の大気・海洋場において発達できる上限にほぼ到達する台風)の軸対称渦位モデルを埋め込む初期設定を行った.さらに,それを実空間に逆変換することにより,AlBシナリオに基づく2099年9月の大気・海洋場に伊勢湾台風級台風が発生した時の初期化を行い,40ケースの異なる進路で紀伊半島に上陸させ,これらによる高潮や高波,風速,降水量の計算を行った.その結果,これらの台風の上陸時の中心気圧は約900910hPaとなり,伊勢湾上での最大風速は50m/sを超え,名古屋港で発生する高潮の最大潮位偏差は伊勢湾台風(1959年)による高潮の潮位偏差3.55mの2倍近い6.5mに達する可能性のあることがわかった.この結果に対する社会的反響は大きく,中日新聞の一面に大きく報道されたほか,NHK総合テレビの90分特番やおはよう日本,東海テレビなどでも紹介され,社会の関心に応えた研究として高く評価された.このような温暖化時の台風強大化の予測精度向上させるため,台風下海面境界層のレイノルズ応力のモデル化を風洞水槽実験結果に基づくバースト層モデルの活用によって行った.また,上陸時の台風強度の予測精度を向上させるため,強度減衰率に対する感度実験を行い,風の鉛直シアーが最強因子であることを見出した.温暖化シナリオの下での台風の強大化とそれによる高潮を大気・海洋力学的に計算し,温暖化時の台風・高潮災害の減災戦略・対策に必要な台風外力予測システムの開発を目的に研究を行い,各研究計画毎に以下の成果を得て論文・国際会議発表等を行った.1)温暖化シナリオの下の気象・海象場の選択IPCCの温暖化シナリオA1Bの下で将来気候の気象・海象場を選択し,そこに伊勢湾台風級の台風を発生させるため,軸対象モデルによる台風強度に関する感度実験結果に基づき,気象・海象場を可変的に扱える台風渦位ボーガス手法の開発を行った.2)バースト層モデルを用いた渦拡散モデルと強風下バルク式の導出上陸時の台風強度の予測精度向上に必須となる台風直下の運動量・熱フラックスのバルクモデルの開発をバースト層モデルに基づいて行った.3)対象台風の初期位置設定法の開発とその高精度化大気・海洋力学の基礎方程式の下で初期位置を設定できる台風渦位ポーガス手法を開発し,その精度検証を台風9918,9920,0003および0155号の4事例によって行った.4)コース同化型計算法の開発大気・海洋力学の基礎方程式の下で台風を対象地点に最悪と目されるコースに沿って進ませることができるナッシング法に基づく台風ボーガス4次元コース同化手法を開発した.これを気象モデルに組み込んで海洋および波浪モデルと結合させることによって,三河港に既往最大となる潮位偏差2.6mの高潮を発生させ,コンテナ散乱などの被害を出した台風1018号による高潮の再現計算を行った.その結果,実測値2.60mに対して誤差0.01mで再現できることを示し,開発した手法によって対象地点毎の最悪の高潮予測とそれに基づく減災戦略・対策が可能となることを実証した.温暖化シナリオの下での台風の強大化とそれによる高潮・高波を大気・海洋力学的に計算し,台風・高潮災害の減災戦略・対策に必要な外力を科学的に予測するシステムを開発した.各研究計画毎に以下の成果を得て論文・国際会議発表等だけでなくマスコミ発表も行い,4大全国紙やテレビで全国報道されるなど,大きな反響を得た.Dバースト層モデルを用いた海洋表層混合層内の渦拡散と水温分布モデル風洞水槽実験結果に基づき,台風直下の海洋混合層内の渦粘性を吹送流に起因する勇断乱流成分と風波砕波を主因とする乱流成分に分け,それぞれについてレイノルズ応力の定式化を行い,モデル化した.2)対象台風の初期位置設定法の開発これまでの台風の最盛期到達点とそこでの気象・海象値との統計的関係に基づいて初期位置を設定し,最盛期対象台風を初期値として設定最悪コースを進行させる手法を開発した.3)台風直下に適用できるバルク式を用いた結合モデルの精度検証(安田・村上)

台風直下用バルク式を結合モデルに組み込み,東京湾に来襲した0709号台風および三河湾に来襲した0918号台風の再現計算をそれぞれ行い,バルク式の実海域への適用性の精度検証と併せて強風時バルク係数の最適化を行った.4)対象台風の上陸時中心気圧に対する温暖化効果(安田・村上)現在気候とAIB温暖化シナリオの下での将来気候における伊勢湾台風級の熱力学的平衡台風を東京湾および伊勢湾に直撃させ,上陸時の中心気圧の差異から温暖化の台風強大化効果が30hPa程度あることを明らかにした,5)台風災害診断モデルの開発結合モデルの出力値として得られる潮位,波高,風速,降雨量を同一時間軸上で扱い,それらが既往最大値および計画値を同時に上回る継続時間に着目して防災施設の安全度診断を実務レベルで行えるようにした.
味覚シグナリングにおけるアクチン結合タンパク質CAP機能の解析

我々はこれまでにアクチン制御因子であるCAPが、ラット有郭乳頭において、分化段階比較的後期の味細胞特異的に強く発現することを示している。舌上で味蕾が存在する場所である乳頭には、有郭乳頭以外に葉状乳頭と茸状乳頭がある。有郭・葉状乳頭と茸状乳頭では、投射する神経の種類や乳頭の形状、発現遺伝子の存在様式などが異なることが報告されている。そこで、葉状乳頭と茸状乳頭におけるCAPの存在様式を解析した。葉状乳頭と茸状乳頭におけるCAPの存在様式を免疫染色法とin situハイブリダイゼーション法を用いて調べた。CAPに特異的な抗体を用いて葉状乳頭切片の免疫染色を行った結果、有郭乳頭と同様に、一部の味蕾細胞特異的に強く発現していた。一方、茸状乳頭に関しては、有郭・葉状乳頭と同じ条件下で免疫染色とin situハイブリダイゼーション(7μm切片、58°C、デイゴキシゲニン標識プローブ、NBT/BCIP発色)を行った。その結果、味覚シグナル伝達分子IP_3R3やgustducinなどのシグナルは検出されたが、CAPに関しては有郭・葉状乳頭とは異なり、一部の味蕾細胞特異的なシグナルは観察されなかった。有郭・葉状乳頭と茸状乳頭でCAPの存在様式が異なることから、それぞれにおいて、味蕾細胞の性質、あるいはアクチン細胞骨格が異なっている可能性が示された。これまで、アクチン制御因子CAPが味細胞特異的に発現することを示している。味細胞におけるCAP機能を明らかにする目的で、CAPの上流制御因子と下流因子という二つの観点から解析を行った。まず、CAPのプロリンに富む領域と結合し、CAPの細胞内局在性や活性を上流から制御することが予想される因子を同定するために、酵母two-hybrid法、GST pull down法とフィルター・オーバーレイ法を用いて解析した。その結果、非受容体型チロシンキナーゼSrcをはじめSH3領域を持ついくつかの分子が、CAPのポリプロリン領域と強度は強くはないが特異的に相互作用することが分かった。今後、味細胞においてこれらの分子がCAPに対してどのように作用し、それがどのような生理的意義を持つかを明らかにすることが課題である。最近、CAPが別のアクチン制御因子であるコフィリンと協同的に作用して、細胞内アクチンの動態、特にターンオーバー速度を調節していることが報告された。そこで、味蕾におけるCAPとコフィリンの存在様式を、その発生過程における動態と共に解析した。その結果、コフィリン1はCAPと同様に一部の味蕾細胞に強く発現し、さらに、コフィリン1とCAP発現細胞はほぼ一致していた。出生後の発生過程においては、CAPとコフィリン1は、味蕾細胞マーカー分子のサイトケラチン8や、細胞内シグナル伝達因子であるIP_3R3、ガストデューシンなどより1週程度遅くから発現し始めた。したがって、CAPとコフィリン1は、分化段階比較的後期の味細胞の形態形成や機能発現(味覚伝達)において、アクチン繊維のターンオーバー速度を促進し、アクチン系細胞骨格の再構築に作用していると考えられる。
ソフトウェア発展のための基本機構の研究

本研究は、ソフトウェアの発展性を保持する機構を追究し、ソフトウェアがその性能や機能の高度化の要求に応えて発展させてゆく形態のソフトウェア構成法を実現することを目標としたが、3年間にわたる研究の成果として、以下のようなソフトウェアの発展機構のあり方を提示することができた。研究成果の概要は以下のとおりである。1.プログラムの代数的変換を記述するための言語設計と変換システムの構築。2.言語処理系を発展させるためのオブジェクトの内部表現の最適化手法の研究。3.実用的な部分計算機構の実現とソフトウェア発展における部分計算の適用可能性の検討。4.設計情報の可視化手法および方法論の有効性の検証。5.実行環境やネットワーク負荷変動に対応可能な環境適応の方法の研究。6.問題記述から等価変換ルールを生成するための基礎理論の拡張とシステムの作成。7.リフレクション原理に基づいたインタラクティブ視覚化システムの構築。8.プログラムの変換手法の効果の定量的評価と効率化手法の一般化。8.LEAD++コンパイラの実装とコード移動を伴うアプリケーションによる評価。10.型付き関数型言語に対する自己反映的機構の設計と最適化アルゴリズムの評価。11.代数的意味論の一般化と分散並列環境におけるプログラミング言語の提案。12.発展可能コンパイラの開発とその有効性の検討。ソフトウェアは、設計・開発・保守といったライフサイクルのなかでさまざまな形で成長しながら発展してゆくが、それは性能、品質、あるいは機能の面での改善要求に促されることが多い。このような発展性のあるソフトウェア構築にあたっては、改善を要する構成要素の特定と、それに対する適切な処置のための方法論を確立する必要がある。これまでの伝統的な手法では、最近のソフトうェアの規模、多様性に対処できなくなってきている。今後のソフトウェアに発展性を反映させる構造をもたせておくことが発展性を有したソフトウェア構築の基礎とすべきことである。すなわち、ソフトウェアがその性能や機能の高度化の要求に応えて自己を発展させてゆく機構をそのなかにもつという形態のソフトウェア構成法を実現することによって発展性を確保しようということである。本研究では、このようなソフトウェア発展に関わる機構を解明し、発展的ソフトウェアの構築法を確立することを目的とする。本年度は、ソフトウェア発展をメタプログラミングの立場から捉え、以下の副項目を設定して研究を行なった。(1)メタプログラミングの研究、(2)自己反映機構の研究、(3)部分計算機構の研究、(4)動的翻訳機構の研究、(5)環境適応機構の研究などを行なった。これらの研究項目のうち、(1)ではメタプログラミング機構の融合と計算パラダイムとの関連を研究者全員で議論した。(2)は主に米澤が研究し、(3)は二村、(4)は柴山、(5)は谷口が分担して研究を進めた。また、武市は代数的手法に基づくプログラム変換と発展機構の関連を研究した。本研究は、ソフトウェアの発展性を保持する機構を追究し、ソフトウェアがその性能や機能の高度化の要求に応えて自己を発展させてゆく形態のソフトウェア構成法を実現することを目標としている。[研究副項目]プログラム変換機構の研究(武市):代数的手法に基づくプログラム変換を発展機構として組み込むための手法を研究した。昨年までの成果に加えて、逐次型アルゴリズムを並列化する一般的な枠組みを示し、さらに、その変換の際に必要とされるデータ構造とその上の演算の導出方法を提示した。[研究副項目]自己反映機構の研究(米澤):プログラムの実行中に、プログラム自身の定義や、その実行環境の変更を許す自己反映言語を対象として、効率的な実行方式を提案した。この言語処理系は、メタインタプリタの定義をプログラマに開放することによって、自由度の高い拡張・変更を可能にしている。[研究副項目]部分計算機構の研究(二村):Common Lisp言語を用いてGPC実験システムを開発した。GPCは推論機能(定理証明器)、プログラム最適化に関する知識ベースおよび数式処理システム(REDUCE)等を利用する。これらのコンポーネントを結合し、動作確認を行った。線形再帰プログラムの変換システムはWWW上で公開し、研究と教育に利用している。[研究副項目]

動的翻訳機構の研究(柴山):昨年度提案したビジュアルパターンの考え方に基づき、プログラム実行過程のスケーラブルな可視化方式を考案し、プロトタイプの実装を行なった。[研究副項目]環境適応機構の研究(谷口):分散マルチメディアソフトウェアの実行環境を対象とし、ネットワーク帯域幅の確保要求に動的適応するための機構の考案を行った。本研究は、ソフトウェアの発展性を保持する機構を追究し、ソフトウェアがその性能や機能の高度化の要求に応えて発展させてゆく形態のソフトウェア構成法を実現することを目標としている。平成11年度には、昨年度までの計画研究の代表者・分担者のほかに、平成9年度・10年度の公募研究により参画した研究者をも含めて、ソフトウェアの発展機構を提示することができた。各研究者の研究成果の概要は以下のとおりである。(武市正人)プログラムの代数的変換を記述するための言語設計と変換システムの構築。(米澤明憲)言語処理系を発展させるためのオブジェクトの内部表現の最適化手法の研究。(二村良彦)実用的な部分計算機構の実現とソフトウェア発展における部分計算の適用可能性の検討。(柴山悦哉)設計情報の可視化手法および方法論の有効性の検証。(谷口健一)実行環境やネットワーク負荷変動に対応可能な環境適応の方法の研究。(赤間清)問題記述から等価変換ルールを生成するための基礎理論の拡張とシステムの作成。(田中二郎)リフレクション原理に基づいたインタラクティブ視覚化システムの構築。(岩崎英哉)プログラムの変換手法の効果の定量的評価と効率化手法の一般化。(渡部卓雄)LEAD++コンパイラの実装とコード移動を伴うアプリケーションによる評価。(胡振江)型付き関数型言語に対する自己反映的機構の設計と最適化アルゴリズムの評価。(佐藤周行)代数的意味論の一般化と分散並列環境におけるプログラミング言語の提案。(千葉滋)発展可能コンパイラの開発とその有効性の検討。
1950年代以降のアフリカ大陸南部における気候変動の解明

本研究では、過去50年間のアフリカ南部における気候と気候変動を明らかにすることを目的としており、この地域の気候に大きな影響を及ぼすと予察された北大西洋との南北循環、南極との南北循環、そしてインド洋との東西循環という3つの循環に関して解析するアプローチを進め、この地域の気候と気候変動のメカニズムを明らかにしてきた。まず、現地での気候観測により、ナミビアの大西洋岸で発生する霧が、移流霧だけではなく、季節によっては放射霧もあることを発見し、そのメカニズムを解明した。また、この地域の気候と気候変動に関しては、ITCZの南下と温帯の前線帯の北上が重要であり、その季節変化や経年変化を明らかにした。さらに、テレコネクションパターンによる解析により、アフリカ南部で、上記3つの南北・東西循環の降水量に対する寄与率を解析し、その分布を明らかにした。この中でも、特に南アフリカ・ナミビア国境地帯のナマワクランドにおける降水量の経年変化について、事例解析的に研究を進めた。今年度は本課題研究の最終年度であり、これまでに収集した資料・データの解析を進め、とりまとめを行ったが、土で記した結果の学会発表および国際学会誌への投稿は、現在進行中であり、平成20年度に掲載予定のものが数本ある。こうして、3年間で、国際誌への論文投稿・国内外での学会発表及び一般向けの図書の分担執筆など、日本におけるアフリカ研究のうち、気候研究に対しては、一定の役割を果たしてきたと自負している。本年度は、まず、地図・データの収集を行った。アフリカ南部の100万分の1世界航空地図や、3秒グリッドの標高データ(SRTM3), NCEP/NCARによる再解析データ(バージョン1・2とも),CMAPによる降水量データなどを入手した。またデータの収集・解析に当たっては、高性能のワークステーションが必要であるため、選定し購入した。このワークステーションを用いて、データの整理を行い、メディアにバックアップをとるなどの作業を行った。なお、特に大容量の計算に関しては、情報基盤センターの大型計算機を用いた計算を行っている。また、現地観測用の高精度GPSや風向風速計を購入し、現地調査を前にして、機器の操作テストや精度の検証をすすめている。さらに、アフリカの気候に関連する図書を購入したり、図書館などでコピーを取ったりした。解析手法に関して、これまでの気象学ではほとんど用いられることのなかった地理情報システム(GIS)を用い、気象データ以外との関連も含め、広域の自然地理学的な研究を進めている。データの整理および解析には、アルバイト研究補助員にルーチン化した後の作業は任せている。データの解析としては、降水パターンの経年変化と季節変化に関し、解析を進めており、その不規則性と変動傾向に関して、研究成果を英語論文にまとめようとしている。解析の途中結果に関しては、東京大学、京都大学をはじめ、アフリカの自然環境に関する研究が盛んである首都大学東京、放射気候学で定評のあるスイス連邦・チューリッヒ工科大学など国内外の研究機関にて議論を行っている。また結果に関しては、国内ではアフリカ学会で、また、国際的にはアフリカ研究が盛んであるヨーロッパ気象学会などで発表を行った。8月には、ナミビアを中心とする現地調査を行った。本調査では、南部アフリカ西岸の降水に関して重要であるナミブ砂漠の霧に関して、気象観測を行った。その結果、興味深い結果が得られたので、論文にまとめている。さらに、長期の環境変動を知るために、南アフリカ共和国で調査を行ったところ、南アフリカ北西岸の降水量の季節変化と経年変化は、多様な自然を生かした観光にも大きな影響を持つことがわかった。さらに、4年ぶりで訪れたボツワナでは、治安が改善されており、ここ数年の降水量の変動が経済・社会に良い影響を及ぼしていることを目の当たりにした。10月からスイス連邦工科大学(ETH)チューリッヒ校の大気気候学研究所に客員教授として滞在し、大村教授、ハインツ教授など気候学者と議論する機会を得た。ここで、有意義なアドバイスをいただき、それに沿って研究をさらに進めているところである。ETHでは、ECMWFの客観解析データ使用する準備を整えてきたので、今後、解析に使用していきたい。また、イギリス・イーストアングリア大学気候変動研究所のジョーンズ所長とも、意見の交換を行った。
心不全発生のメカニズムとその予防効果

雄性Wistar rat用いて一側腎動脈狭窄およびAVシャントによる心不全ラットを作成した。Captopril投与群では未治療群に比べて、血圧、左室重量の有意な低下が認められた。左室乳頭筋を用いたisometriccon-tractionによる心収縮力としてのactive tension、+dT/dtmaxおよび-dT/dtmaxはcaptopril群において改善傾向が認められた。左室myosinisoenzymeに関して、未治療群ではV3が優位であったが、治療群においてはV3の減少、およびV1の増加といった有意な変化を認め、captopril投与により正常ラットの構成比率に近づいた。しかし心筋の線維化の指標であるhydroxyprolineは未治療群とcaptopril群とにおいて差を認めなかった。Prazosin 30mg/LおよびISDN 300mg/Lによる治療群では血圧の低下傾向を認めたが、左室重量の低下は認められなかった。Indomethacinにてprostaglandinをブロックしたcaptopril群では、未治療群に比べて一過性に降圧がみられたが、その後降圧効果は認められなくなり左室重量の低下も認めなかった。左室乳頭筋での心収縮力でもそれぞれの群には差はなかった。左室myosin isoenzymeに関してもV1およびV3の構成比率に有意な変化を認めなかった。これらの結果より心不全モデルラットにおいて、Prasocin、ISDNといった血管拡張剤を用いてafterloadおよびpreloadを低下させるだけでは、心不全予防効果としては十分ではないように思われた。またcaptoprilは単独では効果があったが、indomethacinを併用してprostaglandinをブロックするとcaptoprilの効果が減弱したことより、ACE阻害剤の心不全予防効果発現のメカニズムに、angiotensinIIに加えてprostaglandinが関与している可能性が示唆された。ただしindomethacinの投与中、両者をfree drinkingで与えたためcaptoprilの投与量がやや低下したことを考慮する必要がある。今後投与方法を含め、心筋組織renin-angiotensin系に対するACE阻害剤の直接作用も検討する必要があると思われる。雄性Wistar rat用いて一側腎動狭窄およびAVシャントによる心不全ラットを作成した。術後2週において十分な血圧の上昇が認められたためそれらを2群に分け、一方にACE阻害剤であるcaptoprilを1g/lの濃度にてfree drinkingで投与した。これは体重当りに換算すると100mg/kgに相当する。術後16週においてcaptopril投与群では未治療群に比べて、血圧、左室重量の有意な低下が認められた。心収縮力は左室乳頭筋を用いてTyroid液にて潅流しながら0.2Hzの電気刺激によるisometric contractionにて評価した。その結果active tensionは、有意差はなかったもののcaptopril群において改善傾向が認められた。発生張力に関する速度のパラメ-タ-である+dT/dtmaxおよび-dT/dtmaxはcaptoril群において同様に改善傾向が認められた。しかしその他のパラメ-タ-、すなわちtime peak tension、total contraction time、time to half relaxationに関しては差を認めなかった。左室myosin isoenzymeに関して、未治療群ではV3が優位であったが、治療群においてはV3の減少、およびV1の増加といった有意な変化を認め、captopril投与により正常ラットの構成比率に近づいた。しかし心筋の繊維化の指標であるhydroxprolineは未治療群とcaptopril群とにおいて差を認めなかった。これらの結果より心不全モデルラットにおいて、captoprilを投与しangiotensin IIを抑制することによって心不全を予防することが可能であると思われた。なお研究計画では他の血管拡張剤との比較、ならびに細胞増殖面の評価として発癌遺伝子の測定を計画していたが、心不全ラットの死亡率が予想以上に高く、十分な匹数を得ることが困難であったため、preliminaryなstudyにとどまり有意差を得るところまでいかなかった。来年度においてprostaglandinでの前処置実験と合わせて今後検討したい。

またcaptoprilは単独では効果があったが、indomethacinを併用してprostaglandinをブロックするとcaptoprilの効果が減弱したことより、ACE阻害剤の心不全予防効果発現のメカニズムに、angiotensinIIに加えてprostaglandinが関与している可能性が示唆された。ただしindomethacinの投与中、両者をfree drinkingで与えたためcaptoprilの投与量がやや低下したことを考慮する必要がある。今後投与方法を含め、心筋組織renin-angiotensin系に対するACE阻害剤の直接作用も検討する必要があると思われる。雄性Wistar rat用いて一側腎動脈狭窄およびAVシャントによる心不全ラットを作成した。術後1ないし2週において十分な血圧の上昇が認められた後、それらを3群に分けた。A群にはprazosin30mg/LおよびISDN300mg/Lを、B群にはcaptopril1g/Lおよびindomethacin55mg/Lの濃度にてfree drinkingで投与した。C群は未治療群とした。12週間の薬剤投与において、A群では未治療群に比べて血圧低下傾向を認めたが、左室重量の低下は認められなかった。B群では未治療群に比べて一過性に降圧がみられたが、その後降圧効果は認められなくなり左室重量の低下も認めなかった。心収縮力は左室乳頭筋を用いてTyroid液にて潅流しながら0.2Hzの電気刺激によるisometric contractionにて評価した。その結果active tension、resting tensionともA、B、C3群間に差はなかった。発生張力に関する速度のパラメーターである^+dT/dtmaxおよび^-dT/dtmaxにおいても同様に差は認めなかった。左室myosin isoenzymeに関してもV1およびV3の比率に、A、B、C3群間に有意な変化を認めなかった。これらの結果より心不全モデルラットにおいて、血管拡張剤を用いてafterloadおよびpreloadを低下させるだけでは、心不全予防効果としては十分ではないように思われた。またcaptoprilを投与した場合でも、indomethacinを併用してprostaglandinをブロックするとcaptoprilの効果が減弱したことより、ACE阻害剤の心不全予防効果発現のメカニズムにangiotensinIIに加えてprostaglandinが関与している可能性が示唆された。
金属人工格子の短波長磁気光学特性の研究

●本研究では、研究代表者が従来用いてきた磁気光学スペクトル測定装置の光学系に手を加えて、2001000nmの広い波長範囲にわたって磁気力ー回転および磁気力ーだ円率のスペクトルの測定ができるようにした。改良点は次のとおりである。(1)光源として合成石英製Xeランプおよび合成石英製レンズを用いた。(2)分光器として迷光の少ないダブルモノクロメ-タ(ブレ-ズ波長200nm)を用いた。(3)偏光プリズムとして、従来用いてきた方解石のグランフ-コ-プリズムに代えて、短波長特性の優れたMgF_2製ロションプリズムを採用した。(4)ロションプリズムは複像であるため、偏光選択のため焦点距離の長い集光系に変えた。使用しただ円面鏡は、紫外反射特性を改善したコ-ティング膜を付着したものである。●改良した装置を用い、FePt合金およびFePt/Pt人工格子の磁気光学効果(力ー回転,力ーだ円率)の測定を行った。その結果、FePt(x)/Pt(50Å)(x=200,100,75,50,35,20,10)人工格子は、5eV付近に力ー回転のピ-クをもつこと、FePtの層厚をx=200Åから減少していくと、x>50Åではほゞ層厚に比例して力ー回転角は減少するが、x=50Å付近で極小をとり、x<50Åではスペクトルの形状が変化することがわかった。x=50Åで、同期講造が消滅する構造異常が知られており、磁気光学スペクトルの変化より、この層厚以下で電子構造が変化したことがわかった。●4×4行列表式により、FePt合金のΣxx,ΣxyおよびPtのΣxxを用いて各層厚比に対する磁気光学効果のシミュレ-ションを行った。x>50Åの人工格子については、絶対値のちがいを除けば、形状を完全に説明できた。しかしx<__-50Åの形状は説明できなかった。界面にPtリッチのFeーPt合金ができたためではないかと考えられる。
明治期における地域スポーツ組織の成立過程 北海道のボートクラブを中心に

わが国の近代スポーツは、高等教育機関を母体として成立し、発展の素地が作られた所に大きな特徴があった。1890年代における政府の中等教育政策の拡充とともに、スポーツは全国の中等諸学校に影響を与え、半ば生徒の自治組織たる「校友会」(学友会)活動を基盤に展開された。こうしてわが国のスポーツは、その担い手を都市・農村のブルジョワ子弟に求めつつ、学校中心のスポーツとして定着した。端艇(ボート)はベースボールとともに早くから学校のクラブとして組織化されたが、一方ではそれが地域スポーツ組織の成立に寄与したことを見逃してはならない。何故ボートが他のスポーツに先駆けて、地域スポーツ組織として定立し得たか。この解明は、近代日本の社会体育(スポーツ)政策の成立を明かにする上で重要である。本研究課題の推進にあたって、北海道の端艇組織の成立過程に関する資料調査が行われ、札幌・小樽・函館・室蘭・旭川など主要地区が対象とされた。その結果、札幌・小樽・函館地区以外の地域では、ボートクラブの組織が明治期には見られなかった。北海道における地域スポーツ組織の嚆矢は、明治29年に設立された「函館端艇会」「北海道端艇会」である。いづれも両地区の住民の漕艇愛好者による会員制倶楽部であった。また組織上の相互依存性は見られず、両地区において独自に発案されたものであり、その加入に際してはいかなる社会的出自をも問わず、定額の会費を払えば誰でも会員資格を得ることが出来た。かかる民主的な組織原則を採用したという意味で、両会は文字通り近代的な地域スポーツ組織と認められる。かかる民間のボートクラブの設立に際して、軍・産・官界などの積極的支援が見られたが、その背景には日清戦争後の国家レベルでの「海事思想」振作の課題があった。海事思想育成の方便としての漕艇スポーツの奨励は、大正期以降に本格化する国家のスポーツ戦略の初期的な現われの一つであった。わが国における近代スポーツの展開上、重要な意義を有すると思われる地域社会における社会体育(スポーツ)組織の成立過程を明らかにする為に、明治期の北海道におけるボ-ト倶楽部(端艇会)の成立過程及び活動実態に関する資料調査を行った。近代スポーツの成立期において、ボ-トはベースベールと共に最も早くから高等教育機関を中心に、学生のスポーツとして普及したが、一方ではそれが地域スポーツ組織の成立に寄与したことを見逃すことは出来ない。ベースボールに先んじて何故ボ-トが地域スポーツ組織として定立し得たか。この解明は、近代日本の社会体育(スポーツ)政策の成立を構造的に把握する上で重要である。今回の資料調査は、札幌・函館・小樽・室蘭・釧路・旭川など主要都市を対象とした。関連資料の蒐集は、市立図書館・北海道立図書館・国会図書館・北海道大学図書館・北海道教育大学図書館ならびに各市体育協会での聞き取りによって進められた。北海道における地域スポーツ組織の嚆矢は、明治29年に設立された「函館端艇会」と「北海道端艇会」である。前者は函館地区、後者は札幌・小樽地区住民の漕艇愛好者による会員制倶楽部であった。組織上の相互依存性は認められず、独自に発案されたボ-ト組織であり、その加入に際してはいかなる社会的出自をも問わず、かつ定額の会費を払えば誰でも会員資格を得ることが出来た。引き続き函館端艇会、北海道端艇会の組織化の経緯及びその活動実態についての実証的解明を行う。
自閉症様霊長類のｋｉｎｓｈｉｐ社会性診断に基づく早期治療モデルの開発

本研究は、胎生期バルプロ酸暴露法を用いて作出された自閉症モデル小型霊長類コモン・マーモセット(VPA群)を用い、家族間の相互的社会性(kinship社会性)の定量と、gene-chipスクリーニングに基づく治療候補薬剤を用いた表現系変化の定量を目的とする。研究3年目である平成28年度は、統計的検証に必要なデータを収集し、2つの顕著な傾向を検出した。放射性医学総合研究所の南本敬史チームリーダー、青木伊知男チームリーダーと共同で、VPA群と非暴露群の新生仔脳イメージングを行った。イメージング手法として、拡散強調画像(DTI)・構造MRIを用いた。結果、生後2日齢のVPA群7頭(4♀3♂)と非暴露群9頭(5♀4♂)において脳イメージングを行った結果、VPA群では前交連の矢状断面が全脳サイズに比して小さくなっている傾向を見出した。また、ヒトの日常生活における社会性機能のリスク評価への応用を展望し、小型霊長類家族の日常的な音声頻度構成において、自閉症モデル仔の存在が与える影響を評価した。VPA群9仔(2♀7♂)、非暴露群7仔(2♀5♂)とその両親を対象とし、仔の離乳期を挟んだ生後1-5ヶ月齢の全音声解析を行った。結果、親和性を表すtrill callの減少、緊張を表すphee call, twitter callの増加を検出した。階層モデルを用いたベイズ推定法を適用し、ロバストな入力データに対しても傾向を比較できる枠組みを開発した結果、家族がVPA仔を含むかどうかを高精度に判定する事に成功した。現在、これら2件についてそれぞれ論文を執筆中であり、2017年度中の出版を予定している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、胎児期におけるバロプロ酸暴露による自閉症モデル小型霊長類顧問・マーモセット(VPA群)を用い家族間の相互的社会性(kinship社会性)の定量と、遺伝子発現の網羅的解析に基づく治療候補薬剤を用いた行動表現系の変化を定量する事を目的とする。研究初年度である平成26年度は、kinship社会性行動の定量評価系の開発、および、治療候補薬剤の選出・注入法の検証を目的とする。生後0, 2, 3ヶ月齢の定型群およびVPA群の大脳皮質領域をサンプリングし、遺伝子の網羅的発現解析を行った結果、Wntシグナルの減弱が見出された(未発表)。そこで、治療候補薬剤としてInduribin-3'-monoximeおよびThiazolidinedionesを選出した。注入法として、長期持続的注入を低負担で実施するためにmicro infusion pumpの皮下埋め込み手術を採用し、現在予備検討を進めている。また、kinship社会性行動の定量には、複数個体が同一ケージ内で自由行動を行う場面の測定が必要であるため、小型運動センサが有用であると考えられる。このため、心理情報が得やすいヒトを対象とし、センサ情報から心理状態特異的な運動パタンの検出を試み、成功した。更に、遺伝子発現解析の結果から、新生仔3ヶ月齢期に顕著な変化が生じている事が示唆されたため、新生仔期の脳構造イメージングおよび、心理行動試験のデザインを行った。平成26年度は、神経線維が未発達で撮像が一般に困難である新生仔のDTIおよびMRIの撮像シークエンスの最適化に成功し、予備的な解析を行った結果、脳梁線維の発達阻害が生じている可能性が示唆された。また、時間遅延課題による自己制御性試験をデザインし、実験機器および実験プロセスの開発を完了した。本研究は、胎児期にバロプロ酸へ暴露された自閉症モデル小型霊長類コモン・マーモセット(VPA群)を用い、家族間の相互的社会性(kinship社会性)の定量と、gene-chipスクリーニングに基づく治療候補薬剤を用いた表現系変化の定量を目的とする。研究1年目は複数の皮質領域にわたる遺伝子発現解析を生後発達追跡的に実施し、VPA群において神経繊維発達に関わる遺伝子の発現量が生後初期に低下している示唆を得た。そこで、研究2年目である平成27年度は、VPA群の生後初期における脳構造の定量と、kinship社会行動の定量的な測定法の開発・改良に取り組んだ。・脳構造差異の検証:放射線医学総合研究所分子イメージング研究センターと共同で、VPA群と非投与群の間で、脳構造差異の定量を行った。VPA群を3個体作出し、新生仔期(生後2日齢)にて灌流固定した。これと非投与個体10頭を用い、脳構造を比較した。新生仔期の脳では、神経繊維の発達が未成熟であるためMRI等の手法で構造情報に適したS/N比を得ることが一般に困難であるが、最適な撮像シークエンスを新規に開発した。結果、VPA群において前交連の神経繊維発達範囲が減少している傾向が示唆された。現在、更に4個体の作出が予定されており、それらの結果を踏まえ、成果をまとめる予定である。・kinship社会性行動:ヒトに近い家族環境を持つコモン・マーモセットの自閉症モデルを用い、kinship社会性の定量法の開発に取り組んだ。離乳期に当たる生後3ヶ月齢の前後2ヶ月(15ヶ月齢)において、月2回の家族環境音声測定を実施し、その音声種ごとの頻度を定量した。VPA群5個体とその家族、非投与群7個体とその家族で測定した結果、親和性を表す事で知られる[trill call]の全call数に対する比率が、特に発達初期においてVPA群家族で低下する傾向を見出した。

昨年までの遺伝子発現解析に基づき、本年度は、下記に示すように脳神経構造および行動表現系の双方から自閉症モデル動物を解析し、それぞれにおいて有意な成果をあげたため、当初の計画以上に進展していると言える。脳神経構造:新生仔期において自閉症モデル群に特異的な神経発達阻害が示唆されたため、外部研究機関と共同でその検出に注力した。結果、先行した遺伝子発現解析およびヒト自閉症の臨床治験と矛盾しない結果(前交連の発達阻害)を得た。ヒト自閉症の場合、撮像が長時間に及ぶ事から新生児でDTIやMRIの撮像は倫理的ハードルも高く、また、診断は3歳児検診以降になるのが一般的であり、新生児期の神経表象については研究が極めて困難である。また、多くの自閉症モデル動物が報告されているが、新生児期の未熟な神経繊維を詳細にイメージングする事が困難なため、これまで知見がなかった。本研究では新規撮像シークエンスを開発する事でこれを解決し、有意な結果を得た。行動表現系:自然な社会的状況(今回は母・父・仔の3匹によるkinship環境)では、複数の個体が自由に運動するため、一般に定量的解析が困難である。本研究では複数のアプローチからこれに取り組んでいるが、本年度は特に音声解析に注力した。自由行動下の家族で交わされる音声表現系を仔の生後発達を追跡して測定した結果、自閉症モデル動物の仔を含む家族では、仔の離乳期において親和的音声頻度の有意な低下が検出された。これは豊かな音声レパートリィを持ち、ヒトに類似したkinship環境を持つコモンマーモセットを用いたからこそ得られた研究成果であり、非侵襲・低ストレスな集団の社会的環境尺度として、ヒト臨床場面への応用が期待できる成果である。本研究は、胎生期バルプロ酸暴露法を用いて作出された自閉症モデル小型霊長類コモン・マーモセット(VPA群)を用い、家族間の相互的社会性(kinship社会性)の定量と、gene-chipスクリーニングに基づく治療候補薬剤を用いた表現系変化の定量を目的とする。研究3年目である平成28年度は、統計的検証に必要なデータを収集し、2つの顕著な傾向を検出した。放射性医学総合研究所の南本敬史チームリーダー、青木伊知男チームリーダーと共同で、VPA群と非暴露群の新生仔脳イメージングを行った。イメージング手法として、拡散強調画像(DTI)・構造MRIを用いた。結果、生後2日齢のVPA群7頭(4♀3♂)と非暴露群9頭(5♀4♂)において脳イメージングを行った結果、VPA群では前交連の矢状断面が全脳サイズに比して小さくなっている傾向を見出した。また、ヒトの日常生活における社会性機能のリスク評価への応用を展望し、小型霊長類家族の日常的な音声頻度構成において、自閉症モデル仔の存在が与える影響を評価した。VPA群9仔(2♀7♂)、非暴露群7仔(2♀5♂)とその両親を対象とし、仔の離乳期を挟んだ生後1-5ヶ月齢の全音声解析を行った。結果、親和性を表すtrill callの減少、緊張を表すphee call, twitter callの増加を検出した。階層モデルを用いたベイズ推定法を適用し、ロバストな入力データに対しても傾向を比較できる枠組みを開発した結果、家族がVPA仔を含むかどうかを高精度に判定する事に成功した。
骨導音を用いたノイズロバストな認識システムの構築

動力を伴う工場や船舶機関室内では,信号よりも雑音の方が大きい低SNR環境における作業が要求される。これに伴い雑音に頑健な認識システムの早急の開発が必要となり,本研究では雑音に有効的なシステムの開発をこれまでに試みてきた.抽出信号の対象として一般的に用いられる音声信号の場合では外乱の影響が顕著であることから,加速度検出器を上唇上部に直接密着させて信号抽出を行う体内伝導音を用いることで,雑音の影響を回避可能なシステムの構築を実現した.音声と体内伝導音の違いについて心理実験及びメルケプストラムでの比較も行い子音に対しても信号抽出が実現できることを確認している.また,認識語彙を従来の単語レベルから連続発声文章とし検討を行うことでシステムの有効性も示した.更に,体内伝導音を音声と比較した場合に信号伝搬時に高域周波数が減衰する問題を,LMSアルゴリズムによる適応フィルタと体内伝導音を畳み込む手法と,クロススペクトル法により求めた伝達関数と体内伝導音を畳み込む手法で,広域周波数における振幅特性の減衰を抑えることも可能にした.実環境でこのシステムを用いる場合,認識システムを設置する作業員は動作を行いながら利用することが考えられ,雑音以外の振動外乱に対しても有効的でなければならない.よって歩行や首振動作中の振動外乱の影響についても検討し認識実験を試みた.その結果,致命的な認識率の低下は見られなかったが,幾つかの外乱パターンが存在している事が確認できた.この動作項目による外乱パターンの抽出と,それに対するサブトラクション法の検討を行うことで認識率の向上へ繋がるシステムが期待できる.動作外乱での検討では,より認識が困難とされる英語の連続発声文章における認識率の検討も行い,日本語との比較を行ったがそれほど認識率に影響がないことが確認できた.現在の音声認識の問題点は、低SNR環境下でも利用可能な認識システムが存在しないことである。そこで加速度検出器を皮膚に密着させることで、音声ではなく体内伝導音を利用した雑音下に頑健な認識システム構築を本研究で試みた。取り付け部位には従来の研究から上唇左上部を採用した。上唇左上部から抽出した信号のスペクトル解析を行った結果、骨導音と呼ばれていた信号とは違い、声帯開閉運動によるピッチ周波数以外で子音部分の抽出も可能であった事から、骨導音とは別に筋肉伝導音が含まれていることが明らかとなった。認識語彙を単語セットから連続発声文章へ拡張し、静寂下・雑音下の環境条件で認識実験を試みた。この結果、雑音下においても認識率90%以上の高い結果を得ることができた。また人間による聴覚心理実験の結果は、音声認識システムによる認識結果に比べて認識率が高かった。これは断片化された信号が脳内で解釈する際に再マッピングされたと予想される。したがってこの生体メカニズムと同様、前処理により体内伝導音を音声信号に近づけるか、認識システム自体を体内伝導音用に再構築する事で更なる認識率の向上が期待できる。先ず、前処理による認識率の向上を目指した。体内伝導音は音声と比較すると信号伝搬時に高域周波数が減衰するため、品質の良い認識が行なえなかった。そこでLMSアルゴリズムによる適応フィルタと体内伝導音とを畳み込む手法と、クロススペクトル法により求めた伝達関数と体内伝導音とを畳み込む手法で、高域周波数における振幅特性の減衰を抑えた。この結果、滑らかで明瞭度の高い信号を得る事ができ、認識率の向上へと繋げることが可能となった。現在は、認識システムのHMMアルゴリズムを体内伝導音用に再構築させる段階に入っている。その際にスロートマイクより抽出した基本周波数の情報を新たに付加することで、認識率の更なる向上を目指す。これに伴い雑音に頑健な認識システムの早急の開発が必要となり,本研究では雑音に有効的なシステムの開発をこれまでに試みてきた.抽出信号の対象として一般的に用いられる音声信号の場合では外乱の影響が顕著であることから,加速度検出器を上唇上部に直接密着させて信号抽出を行う体内伝導音を用いることで,雑音の影響を回避可能なシステムの構築を実現した.音声と体内伝導音の違いについて心理実験及びメルケプストラムでの比較も行い子音に対しても信号抽出が実現できることを確認している.また,認識語彙を従来の単語レベルから連続発声文章とし検討を行うことでシステムの有効性も示した.更に,体内伝導音を音声と比較した場合に信号伝搬時に高域周波数が減衰する問題を,LMSアルゴリズムによる適応フィルタと体内伝導音を畳み込む手法と,クロススペクトル法により求めた伝達関数と体内伝導音を畳み込む手法で,広域周波数における振幅特性の減衰を抑えることも可能にした.実環境でこのシステムを用いる場合,認識システムを設置する作業員は動作を行いながら利用することが考えられ,雑音以外の振動外乱に対しても有効的でなければならない.よって歩行や首振動作中の振動外乱の影響についても検討し認識実験を試みた.その結果,致命的な認識率の低下は見られなかったが,幾つかの外乱パターンが存在している事が確認できた.この動作項目による外乱パターンの抽出と,それに対するサブトラクション法の検討を行うことで認識率の向上へ繋がるシステムが期待できる.動作外乱での検討では,より認識が困難とされる英語の連続発声文章における認識率の検討も行い,日本語との比較を行ったがそれほど認識率に影響がないことが確認できた.