hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファジイニューラルネットワークによるびびり振動回避システムの開発

また従来は,切削音を測定するために切削音検知器と呼ばれる接触型のセンサを使用していたが,非接触型のセンサで測定することが望ましい.実験室においてサンプル音を作成し源信号として,それらを混合した音信号を本年度の予算で購入したマイクロフォンにより測定し,主成分分析および独立成分分析を用いて再び源信号に分離することを試みた.本研究では,主成分分析および独立成分分析ともに従来型の手法ではなくニューラルネットワークを利用する手法により行った.まず主成分分析について考察したが,信号の分離は十分とはいえない結果となった.独立成分分析についても主成分分析に比較すると良好な結果が得られたが,実機で使用する段階までは到達していない.次年度は,実機での使用を可能にするレベルまで信号の分離性能を改良して行く.本研究はびびり振動の発生を回避するという目的で、びびり振動発生の判別に関するファジィニューラルネットワーク(FNN)について研究してきた。判定についてはある程度のレベルが達成できたと考えられる。その際に問題となるのは、実環境での振動データの取得を容易に行うということである。可能な限り加工過程に影響を与えない点を考慮すると、加速度センサ等を被作物および工作機械に取り付ける必要のない手法が望まれる。平成16年度においては、マイクロフォンにより得られた測定音の中から目的の機器の信号を抽出する手法について研究を行った。測定された複数の信号の中から先見的な情報なしに、それらに含まれる個々の信号成分を抽出することをブランドソースセパレーション(BSS)問題といい、独立成分分析(ICA)により可能となることが報告されているが、機械工学分野での応用はまだ少ない。そこで、BSSの手法を切削音の抽出に利用するための手法を検討した。本年度は、ICAを実現するためのプログラムの作成を行い、シミュレーションにより分離性能を確認した後、実際にマイクロフォンで測定した音を用いた分離実験を行った。ここでは,時系列信号を取り扱うことになるので、線形フィルタ形式のICAを適用した。その際に、時間領域法と周波数領域法が存在するが、本研究ではウェーブレット変換と時間領域法を組み合わせた手法を提案した。シミュレーションにおいて、近接する振動数を持つ正弦波の分離において従来のFFTを用いる手法に対する優位性が示された。また、音響データに関して行った数値実験では、提案した手法はよい分離性能を示した。しかしながら、実験では分離が不十分および不可能な信号が存在したため、本年度は切削音への応用を行うに至らなかった。実環境では反射音等により十分な分離性能を得られていないため手法の改良が必要であることがわかった。本研究はびびり振動の発生を回避するという目的で、びびり振動発生の判別に関するファジィニューラルネットワーク(FNN)について研究してきた。
富士山におけるホシガラスの生態およびゴヨウマツの更新動態に関する研究

富士山北麓でホシガラスの貯食行動について、812月に定点調査により亜高山帯針葉樹林内(以下、林内)、森林限界上部のパッチ状植物群落内(以下、パッチ)、パッチエリアの裸地、裸地の4箇所のどこに貯食しているのかを記録した。調査は14回(計71時間)おこない、林内に62回(43.1%)、パッチに59回(41.0%)、パッチエリアの裸地に7回(4.9%)、裸地に16回(11.1%)の貯食行動が確認された。さらに、1)ホシガラスは8月下旬11月下旬にゴヨウマツの種子を貯食していること、2)ゴヨウマツの種子は約210km離れた場所から運んでいると推定され、季節によってその距離が異なること、3)約9haの範囲に少なくとも5個体が貯食に訪れ、同時に出現することがあっても排他的な行動は見られないこと、4)その年生まれの個体(幼鳥)も貯食をすることが明らかになった。季節によって散布距離が異なるのは、種子の熟す時期が標高によって違うからだと思われる。ホシガラスは89月は低標高域、1011月は高標高域のゴヨウマツを利用していることが示唆された。すなわち、亜高山帯上部に見られる稚樹集団は、山地帯から亜高山帯にかけて点在している親木から運ばれた種子に由来していることが予想される。種子を貯食し、それを長期的に利用するためには優れた記憶力が必要になる。日本産の鳥類で貯食をする種はいくつか知られているが、その中でもホシガラスは最も多くの場所に貯食すると考えられる。その年生まれの個体も貯食をしていたことは注目に値する。なぜなら、球果から種子を取り出し、運び、貯食場所を選定して埋めるという一連の高度な行動を巣立ち後3カ月の個体がやっており、少なくとも種子を運ぶこと、貯食場所を選定することは単独でおこなっていた。つまり、貯食行動の多くの部分は経験によって獲得されるものではない可能性がある。調査地に見られるゴヨウマツの稚樹の相対生長量の平均値は、パッチと裸地では有意差があり、パッチのほうが大きかった。ホシガラスはパッチに全体の約40%を貯食していたことから、ゴヨウマツの垂直分布の拡大に大きく貢献していると考えられる。
培養成熟期エナメル芽細胞の簡便な形態識別法の探索

「研究の目的」培養下の成熟期エナメル芽細胞が、SAとRAというふたつの形態を成しているのかどうかを検証する。両者の識別には波状縁の有無の確認が必要であり、SAとRAを簡便に識別できる染色法の探究を行なった。「研究方法」ラットのエナメル芽細胞を実体顕微鏡下で外科的にシートのまま取り出した。このシート状のエナメル芽細胞は丸まりやすいという問題があったため、膜材とマトリックス製剤を使用した。培養後、免疫染色法特に一般染色、抗体、固定法そして包埋法を検討した。「研究成果」膜剤とマトリックス製剤を使用した培養した細胞シートを樹脂包埋した。一般染色は克服する点が散見されたため、溶媒を用いて解決する方法を探っている。また、包埋方法のバリエーションを増やしたことで迅速にかつ多検体で行うことができるようになった。
立法過程における国会と行政府の役割分担

本研究は、平成3年および4年に「立法過程における行政府の役割」をテーマに文部省科学研究費を受けて共同研究を行ったのに引き続いて、「立法過程における国会と行政府の役割分担」をテーマに平成6年および7年に共同研究として行ったものである。研究成果の全体は、研究分担者による個別研究論文と、立法実務経験者を研究会に招いての報告と質疑の記録で構成されている。立法実務経験者の報告と質疑の結果は、すでに論文として完成している(井山論文、石井論文、村川論文、成田論文、中川論文、平岡論文)。研究分担者の論文は一部はすでに完成しているが、現時点では、まだ中間報告になっているのが多い。しかし、今年8月までには完成させ、平成3年および4年の共同研究の研究成果とあわせて、平成9年度科学研究費補助金「研究成果公表促進費」を申請し、出版することにしている。本研究では、総論的研究として、法案の発案・提出をめぐる立法過程における国会と政府の役割分担、政府の立法責任、政府立法の制定過程、予算関連法案の立法過程の特色、政府立法における行政間調整、政党の立法機能、内閣法制局の役割、審議会の役割、政府委員制度を扱っている。また、各論的研究としては、教育改革関連立法、元号法、政治改革立法、選挙制度改革立法、地方自治法、地方分権推進法、証券取引等監視委員会設置法とほぼ重要な法分野にわたって、それぞれの立法過程の特色を解明している。北大法学部を中心とした立法過程の共同研究は今後も継続して、次は、法律と他の国法形式(命令、条例、条約)との関係に重点を置いた研究を行う予定である。1.8月23日(火)、24日(木)、北海道大学法学部に、研究分担者と本共同研究に協力する立法実務家および立法実務経験者が集まって研究会を開催した。立法実務家からの報告として、井山嗣夫(前海上保安庁長官)「政府立法の制定過程について」、石井道遠(大蔵省主計局法規課主計官)「予算関連法案について」、村井一郎(元自民党国際部長・審議役)「政党の立法機能」があり、報告に基づいて質疑が行われた。これらの報告と質疑は公表の準備を行っているところである。研究分担者からの中間報告として、前田英昭「立法過程における政府の役割」、加藤幸嗣「行政手続法制定過程における政府内調整の概要」、常本照樹「政府委員制度について」、岡田信弘「選挙立法における『政』と『官』」と、小野善康「政府立法における審議会の役割」と稲正樹「最近の教育関係政府立法の概要と特質」、西原政雄「証券取引等監視委員会設置に係る立法過程」、渡辺賢「条約加入に伴い国内法整備に関する立法過程」、清水睦「立法過程における政府の役割論」、高見勝利「国連平和維持活動等に対する協力に関する法律の成立過程」、深瀬忠一「国会改革について」がなされ、全員の討論により共同研究として方向づけが行われた。2.各研究分担者は、東京で立法実務関係者にインタビューを行い、また、資料の収集を行った。各研究分担者は自己のテーマについての論文を作成中であり、一部はすでに完成している。1.8月22日(火)、23日(水)に、研究分担者と本共同研究に協力する立法実務家および立法実務経験者が北海道大学法学部に集まって、研究会を開催した。立法実務家からの報告として、成田憲彦(元内閣総理大臣秘書官)「政治改革法案の成立過程-官邸の動きを中心として-」、中川浩明(埼玉県副知事)「地方自治法平成6年改正の立法過程について」、平岡秀夫「内閣法制局参事官)「政府における内閣法制局の役割」があり、報告に基づいて質疑が行われた。これらの報告と質疑の結果は、現在公表すべく印刷中である。

研究分担者からの報告として、前田英昭「政府の立法過程参加と議会の変容」、小早川光郎「政策推進法について」、清水睦「立法過程における国会と政府の役割分担をめぐって」、稲正樹「教育改革立法の動向」、岡田信弘「政権交代と選挙制度改革-日仏の比較」、常本照樹「政府委員制度について」、小野善康「政府立法における審議会の役割」、加藤幸嗣「政府立法における行政機関間調整の諸相」、高見勝利「元号法の制定過程」、渡辺賢「国際法の批准と国内法化」、神原勝「地方分権推進法の成立とその論点」がなされ、論文作成にあたっての意見が交換された。2.各研究分担者は、東京で立法実務関係者にインタビューを行い、また、資料の収集を行った。各研究分担者は自己のテーマについての論文を作成中である。
携帯通信履歴のタイプに応じた安全・オープンな人流再現手法の体系化

近年、ICTの進展および携帯電話の普及等により、多様で膨大な位置ビッグデータが蓄積されたことで、人の流れを分析・予測することが可能となった。しかし、個人情報の取り扱いにはデータの応用利用上の制限がある。一方、交通行動の意思決定をエージェントベースシミュレーションで扱い、特定の人の代わりに、人々の動きをボトムアップに推定・予測する手法が注目を集めている。つまり、匿名化した膨大なデータをエージェントベースシミュレーションとの統合する手法が必要である。そこで2018年度は、強化学習を用いることにより、エージェントベースシミュレーション技術と大規模位置情報を統合し、自律的エージェントに基づく人の流れシミュレーションフレームワークを構築した。具体的には、生の移動軌跡から、データ処理、行動モデル構築、シミュレーションのパイプラインを組み立て、作成した模擬データセットの精度評価を行った。全体としては0.8以上の人口相関を達成するとともに、時間帯別の交通量や交通パターンの再現性を確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。近年,複雑化する都市空間の中で,大規模な人の流動を知りたい,というニーズが高まってきている.また,携帯電話等の急速な普及により,基地局(Call Detail Record: CDR, Local Area Update: LAU等)やGPS等,様々なデータが大規模に取得できるようになってきている.しかし一方で,これらは“ビッグデータ"と呼ばれるように,データの規模が大きいことに加え,公共・商用・研究等で有償/無償,第三者が利用できる/できない等,様々なデータが存在するため,ケースに応じて場当たり的に組み合わせて分析するのはあまりにも無駄が多い.そこで,本研究では,様々な携帯通信履歴のタイプに応じて適切に観測データや行動モデルに用いてデータ同化の枠組みで都市圏レベルの人々の流動を効率的に再現することを目指し,体系的に方法論とその結果を整理しつつ,実際のデータセットを構築する.とくに平成28年度はパーティクルフィルターを用いたデータ同化の手法を確立するとともに,オープンデータをベースに誰でも利用・加工可能なOpenPFLOWを作成した.近年,複雑化する都市空間の中で,大規模な人の流動を知りたい,というニーズが高まってきている.また,携帯電話等の急速な普及により,基地局(Call Detail Record: CDR, Local Area Update: LAU等)やGPS等,様々なデータが大規模に取得できるようになってきている.しかし一方で,これらは“ビッグデータ"と呼ばれるように,データの規模が大きいことに加え,公共・商用・研究等で有償/無償,第三者が利用できる/できない等,様々なデータが存在するため,ケースに応じて場当たり的に組み合わせて分析するのはあまりにも無駄が多い.そこで,本研究では,様々な携帯通信履歴のタイプに応じて適切に観測データや行動モデルに用いてデータ同化の枠組みで都市圏レベルの人々の流動を効率的に再現することを目指し,体系的に方法論とその結果を整理しつつ,実際のデータセットを構築する.とくに平成29年度は前年度に作成を行ったPFLOWデータ等と機械学習の一種である逆強化学習等を用いて、人流がどこまでそれらしく生成できるかについて研究を進めた。平成29年度も,当初の計画通り,処理の高速化も引き続き行いながら,安全・オープンなデータセットとして利用するためのコスト感も算出し,妥当性等も検証する.平成30年度も,当初の計画通り,処理の高速化も引き続き行いながら,安全・オープンなデータセットとして利用するためのコスト感も算出し,妥当性等も検証し、最終年度としてとりまとめも行う。
環境調和型鉄鋼材料の複合苛酷環境挙動に関する研究

本研究は、(1)複合イオン照射実験による照射下材料組織変化の詳細解明、(2)超微小押し込み試験法によるイオン照射材の硬度変化の解明(3)微細組織変化-強度特性変化の相関の解明、に大別される。これらの結果の総合により、低放射化フェライト鋼の複合苛酷環境における弾き出し損傷と核変換ヘリウム生成の同時照射効果の大要を明らかにすることを目的としている。先ず、超微小押し込み硬さ試験による、イオン照射材における表面近傍に限定される損傷領域の強度特性の局所評価技術を確立し、これらを通じて、低放射化フェライト鋼における弾き出し損傷と核変換ヘリウム生成の同時効果の照射誘起による微細組織と強度特性の相関の解明を試みるための手法を確立している。これら技術基盤のもと、重照射下での微細組織変化をキャビティ組織、転位組織および析出組織に分類し系統的に整理しており、中でもキャビティ組織形成が、マルテンサイトラス組織および照射前熱処理によって複雑に変化することを明確に示している。さらに、実験の困難さより研究例のきわめて少ない照射誘起析出相挙動に注目し、重照射下におけるM_<23>C_6およびMX系の析出物形成に対するヘリウム効果についての新しい知見を系統的に獲得し示している。微細組織-強度の相関においては、キャビティ組織、転位組織および析出組織の照射硬化因子を系統的に検討し、マルテンサイトラス内に存在する微細な照射欠陥の影響を明らかにしている。本研究で得られたイオン照射による体系的な重照射データは、過去の核分裂炉中性子を用いた照射研究では明確に示すことの出来なかったものであり、高精度での照射条件の制御性と幅広い条件範囲を有することかがもたらす複合イオン照射法の核融合中性子照射模擬手法としての有効性をフェライトマルテンサイト系鉄鋼材料において示した画期的なものである。低放射化フェライト鋼は、核融合炉環境下で14.1MeV中性子による弾き出し損傷、核変換ヘリウム生成による核変換損傷を被る。これら同時照射効果を模擬する手法としてのデュアルイオン照射法は、条件を任意に高精度に制御可能であることから、幅広い中性子照射効果の研究には有力な手法である。現在、ヘリウム脆化・硬化についての詳細な理解は得られておらず、その機構の解明が急務である。ここでは、重照射下での硬度変化への損傷組織形成の影響について検討した。特にキャビティ組織形成、転位組織の変化に注目し、硬度変化への各損傷組織因子の寄与を明らかとすることを目的とした。透過型電子顕微鏡観察及び超微小硬度試験の結果、弾き出し損傷のみでは、マルテンサイトラス内の転位密度の上昇による僅かな照射硬化は確認されるものの、ラス境界の回復に挙げられる組織の回復等、強度特性を劣化させるような組織変化は確認されず、優れた組織安定性を示すことが明らかとなった。しかし、420°Cの低温側では、ヘリウムはマルテンサイトラス内の転位組織を微細化すること、マルテンサイトラス境界の回復を促進すること、その結果、著しい硬度上昇を引き起こすことが明らかとなった。また、470°C以上の高温側では、ヘリウムは照射によって誘起されるキャビティ核生成を促進するが、転位組織の微細化へは寄与しないことが明らかとなった。その転位組織は、線状のものが低密度に形成したものであり、照射による硬度上昇は殆ど確認されなかった。以上の結果から、核分裂炉等ヘリウムの生成が少ない照射環境下では、優れた強度特性及び組織安定性が期待されるが、核融合炉等ヘリウムの生成が多い照射条件において、低温側では、著しい照射硬化を引き起こすこと、また、高温側では、キャビティ形成によるスウェリングにより構造材としての寸法安定性に問題が生じることが予測された。核融合炉によるエネルギー供給を実現するためには、要求される機能を十分に有するブランケットシステムの開発が必要であり、優れた耐照射特性を有する構造材料の開発が必要不可欠となる。本報告ではJLF-1鋼の高温重照射後の微細組織変化-強度特性の相関について、弾き出し損傷の効果について述べる。過去の同試料に対する核分裂炉中性子による、420°C-最大60dpaまでの重照射結果から、10dpa近傍では引張強度の上昇、高損傷量側60dpaでは、強度特性の低下が確認されている。しかしながら、強度特性変化の原因についての詳細については、明確にされていない。照射硬化の原因について検討するため、シングルイオン照射による重照射試験を実施した。照射温度は420、473、523°Cとした。照射温度上昇に伴い転位密度増加が確認されたものの非照射材と比較し、60dpa照射材では、硬度上昇は殆ど確認されなかった。照射温度470°Cにおいて損傷量依存性について検討した結果、20dpaでは微細な転位ループ形成によると見られる硬度上昇が確認されたが、高損傷量側・60dpaでは、転位密度が減少し硬度は減少した。また、60dpa照射材では、マルテンサイトラス内に非照射材では見られなかった第二相の析出が確認された。照射硬化については、元来、転位ループ形成による議論が主たるものであったが、転位組織発達含め、照射誘起析出相形成に挙げられる析出組織変化が強度特性を決定する要因のひとつとなる事が示唆された。ヘリウム効果を含めたいわゆる同時照射効果については本稿では述べないが、He/dpa効果として顕著な影響の有ることは以前に示しており、中性子エネルギーの変化によるHe/dpaの変化が中性子照射効果におけるエネルギー・スペクトル依存性の基本であることを示してきた。

今後、この効果の定量的な予測が行えるように研究を発展させる予定である。本研究は、(1)複合イオン照射実験による照射下材料組織変化の詳細解明、(2)超微小押し込み試験法によるイオン照射材の硬度変化の解明(3)微細組織変化-強度特性変化の相関の解明、に大別される。これらの結果の総合により、低放射化フェライト鋼の複合苛酷環境における弾き出し損傷と核変換ヘリウム生成の同時照射効果の大要を明らかにすることを目的としている。先ず、超微小押し込み硬さ試験による、イオン照射材における表面近傍に限定される損傷領域の強度特性の局所評価技術を確立し、これらを通じて、低放射化フェライト鋼における弾き出し損傷と核変換ヘリウム生成の同時効果の照射誘起による微細組織と強度特性の相関の解明を試みるための手法を確立している。これら技術基盤のもと、重照射下での微細組織変化をキャビティ組織、転位組織および析出組織に分類し系統的に整理しており、中でもキャビティ組織形成が、マルテンサイトラス組織および照射前熱処理によって複雑に変化することを明確に示している。さらに、実験の困難さより研究例のきわめて少ない照射誘起析出相挙動に注目し、重照射下におけるM_<23>C_6およびMX系の析出物形成に対するヘリウム効果についての新しい知見を系統的に獲得し示している。微細組織-強度の相関においては、キャビティ組織、転位組織および析出組織の照射硬化因子を系統的に検討し、マルテンサイトラス内に存在する微細な照射欠陥の影響を明らかにしている。本研究で得られたイオン照射による体系的な重照射データは、過去の核分裂炉中性子を用いた照射研究では明確に示すことの出来なかったものであり、高精度での照射条件の制御性と幅広い条件範囲を有することかがもたらす複合イオン照射法の核融合中性子照射模擬手法としての有効性をフェライトマルテンサイト系鉄鋼材料において示した画期的なものである。
ポーランド『第四次』分割に伴う亡命者 ・ 捕虜 ・ 強制移住者の流れと国際関係

1939年にドイツとソ連の侵略によって崩壊したポーランドは、32万人の損害を出した。第二次大戦でアメリカのうけた被害が30万人であるから、その数字の大きいことがわかる。ドイツの捕虜となったのは58万人、さらに20万人がソ連に連行された。政府そのものはロンドンに亡命して抵抗を続けたのである。これら捕虜のうちから、また隣国へ脱出した兵士のなかから、新たにポーランド軍が結成され、それはほぼ52万に達している。国外あるいは国内において戦ったこれらの兵士の努力によってポーランドは再建されたのである。ただし、ソ連軍の支配のもとにまもなくワルシャワに共産主義者政府が成立すると、亡命政府はこのモスクワ勢力との戦いに従事した。その戦いは長期間におよぶものであったが、1989年になって共産主義政府を崩壊させることに成功した。ポーランドはこのような長期間にわたって戦いを続行するなかで、東ヨーロッパ全域に及んだソ連の支配を崩壊させたのである。ポーランドのこのような行動は、「汝と、我らの自由のために」という伝統的な意識によって説明できる。今世紀において、このような意識が実現された例としては、第二次対戦勃発以来半世紀以上に及ぶ上記の戦いをあげることが出来るとともに、もう一つ、1920年のソヴェトロシアとの戦いの例がある。当時ポーランドは、世界革命をねらって西側に進出してきたソヴェト・ロシアを打ち破ることによって、西側の自由を守ったのである。ポーランドのこのような行動は、19世紀、18世紀、さらにそれ以前の時代においてもみることができる。その背景にあるものは、ポーランドに伝統的な「名誉」という感情である。名誉のためには、国家そのものの価値さえも減少するのである。このような感情が、強制に対するポーランド人の抵抗の姿勢を支えてきたのであるといえよう。今回、成果としてあげることができるのは、ポーランド崩壊にともなう政府・軍の脱出の詳細と、ポーランド人の抵抗の姿勢を支えてきた根底にある意識に関してである。1993年9月、ドイツとロシアの侵入をうけたポーランド政府はル-マニアに亡命し、さらにフランスに移動して本格的な亡命政府の組織をつくる。本年度のテーマは、この亡命の具体的な経緯と、ポーランド人の国外流出の主要な流れの一つとなったル-マニアの関係についてであった。開戦とともにル-マニア側は中立を宣言し、一旦は受け入れたポーランド人の出国を最後まで認めなかった。それにもかかわらず、ポーランド亡命政府はどのようにしてフランスに樹立され得たのか。研究の課程で明らかになったことは以下の諸点である。それは、すでにル-マニアの国境を越える直前からポーランド政府の内部において強力な反対派が存在していたこと。この反対派は自由にル-マニアからの出国を認められ、やがてフランスにおいて別個のポーランド政府及び軍の組織化にむかうこと。ル-マニア内の亡命政府は出国を認められないままに消滅したが、両勢力の対立のみはそれ以後も持続されていくこと、等々である。この事件の背景には、明らかにイギリス及びフランスの意図がみうけられる。来年度は西側列強のヨーロッパ再建計画と、その中におけるポーランド亡命政府内部の対立の関係について明らかにしていく予定である。1939年9月17日、ポーランド崩壊に伴って国外に流出した軍人の流れの中で最大のものは、ルーマニアへのものであった。本年度の研究は、これらの軍人達が、どのようにしてイギリス及びフランスに到着し、それに際しての関係諸国の政策はどのようなものであったかということに関してである。

ルーマニア政府は一旦はポーランド軍人をうけいれたものの、ドイツからの強い圧力をうけて、その出国を認めなかった。しかし間もなくポーランド軍人達は、戦争の続行を求めてルーマニアからの脱出を始めた。しかしながらイギリスは、ポーランド人の収容にたいして、輸送費用、施設の不足などを口実に難色を示した。受け入れる数を制限し、それもポーランド空軍関係者に限定したさらにポーランド側の意向に反して、イギリス本国だけでなくカナダその他に分散するという政策をとった。ポーランドにたいする同盟国として義務を感じながらも、ドイツ、ソ連との摩擦をおそれたことがその消極さの原因になっていると思われる。間もなくドイツはイギリス占領を目的として、空軍による爆撃を開始した。これに対抗してイギリス側は迎撃に全力をあげるのであるが、「イギリスの空の戦い」として知られるこの戦闘において、ポーランド空軍パイロットの果たした役割は、決定的とも言えるほど重要になった。この間におけるイギリス側の政策、対応の変化、また国を喪失し、戦闘員のみが外国の装備によって戦闘するという特異なポーランドの状況をみることが、今年度の研究の主たる内容であった。第二次大戦の勃発に際しポーランドは、バルト海に面した港ダンツィヒ港をドイツ側に譲り渡しておけば、戦争をまぬかれる可能性があった。しかしポーランドはダンツィヒを失うくらいなら国家の崩壊のほうを選ぶとして、ドイツと戦ったのである。何がポーランドをして勝ち目のない戦争に駆りたたせたのか。そして国家の崩壊、大量の死傷者、亡命者をだすことになったのか。また、完全は孤立の中で、ロンドンに亡命したポーランド政府を半世紀間に渡ってささえてきたものは何か。その根本にある意識をさぐることが、本年度の研究となった。ポーランドはドイツと手を組んで自国の安全を確保するという道を選んだのではなく、国家の崩壊を覚悟の上で、ドイツを敵にした。この行為がナチと戦う勢力を支援することになり結果としては連合国の勝利をもたらすことになったのである。1920年にもポーランドは同様な行動をとった。世界革命を意図して、西ヨーロッパに進出してきたソビエト赤軍との戦いである。この時もポーランドは孤立のまま戦って、勝利を納めた。西ヨーロッパを崩壊・混乱から救ったのはこのポーランドの勝利であった。また東欧におけるソ連支配を崩壊させたのもポーランドの反体制はの蜂起からであった。すでに19世紀にも、あるいは18世紀にも、またもっとさかのぼれば11世紀にもこのような例はあげることができる。自らの崩壊を覚悟の上で敢えて守ろうとしたものはポーランド人の名誉という意識であった。この意識の強いことは、隣国のチェコなどと比較したときに瞭然としている。国家よりは個人の名誉を重視するポーランドの伝統が、長期にわたる亡命・捕虜。流刑の生活を支えたのである。
植物の運動・光屈性を制御する鍵化学物質の活性発現機構の解明

植物の光屈性のメカニズムとして、青色光誘導性成長抑制物質が光側で生成され、光側の成長が抑制されることによって屈曲するという、Bruinsma-Hasegawa説が新たに提唱された。本研究では、青色光誘導性成長抑制物質として見出したRaphanusanin(ダイコンから)およびDIMBOA(トウモロコシから)を用いて、これらの物質を芽生えに投与することにより、投与側のH2O2産生ならびにリグニン化が促進されることを見出した。以上の結果から、青色光誘導性成長抑制物質が光屈性を引き起こすことを証明した。植物の光屈性のメカニズムとして、Cholodny-Went説が良く知られており、光側と影側でオーキシンの横移動が起こり、光屈性が誘起されるとしている。一方で、光屈性はオーキシンではなく、光誘導性成長抑制物質が光側で生成され、光側の成長が抑制されることによって引き起こされるという、Bruinsma-Hasegawa説が新たに提唱された。研究代表者らはこれまでにダイコン下胚軸の光屈性制御物質として、4-MTBIおよびRaphanusaninを見い出し、これらの物質はいずれも光屈性刺激によって光側組織において短時間で増量し、影側や暗所下では増量しないことを明らかにした。また、光照射の際に、光側において短時間で加水分解酵素(ミロシナーゼ)の活性が高まることも見い出した。そこで本研究では、4-MTBIやRaphanusaninの蛍光プローブを作製して体内動態を調べる目的で、まずはこれらの化合物の生合成前駆物質であるMTBGの全合成を試みた。1,4-butanediolを出発原料とし、オキシムクロリド体へと誘導し、これとチオグルコースとのチオグルコシデーションを行った。得られたチオグルコシド体についてWittig反応を用いて側鎖を合成し、12行程でMTBGの全合成を達成した。また、改良型ディファレンシャル・ディスプレイRT-PCR法を用いてRaphanusanin誘導性遺伝子をランダムに解析した結果、4つの候補遺伝子が同定され、その内の一つは下胚軸の伸長抑制に関与する可能性が高い因子であり、RsCSN3と命名した。Raphanusanin処理の場合と同様に、RsCSN3遺伝子の発現は光屈性刺激に対しても実際に伸長抑制が確認される刺激開始から数分以内に増加していた。つまり、この遺伝子は光誘導性の下胚軸伸長抑制に関与している可能性が示唆された。研究代表者らはこれまでにダイコン下胚軸の光屈性制御物質として、4-MTBIおよびRaphanusanin(Ra)を見い出し、これらの物質はいずれも光屈性刺激によって光側組織において短時間で増量し、影側や暗所下では増量しないことを明らかにした。そこで本研究では、プログラム化された細胞死(PCD)経路でR遺伝子によって引き起こされる抵抗性に関係するシロイヌナズナ遺伝子を用いて、Raによって誘導された遺伝子ライブラリーを調べた結果、55%が相応する34個の遺伝子が抵抗性に関係する遺伝子と関係していることを明らかにした。また、Raによって誘導された88個の独立した遺伝子の内の50個の遺伝子の中で、44個の遺伝子が増加し、4個は減少することがわかった。さらに、25個のESTが青色光の強さと照射時間によって制御されることを見出し、転写プロフィール(初期の青色光の転写調節と結びつく)によって、青色光によって誘導される生体防御遺伝子の機能を明らかにした。この研究は、Raに応答する転写調節因子に関する最初の報告である。本研究結果は、Raと青色光による生体防御との関係を示し、それによって、Raがどのように生体防御に関係しているかを示すことによって、Bruinsma-Hasegawa説に基づく光屈性メカニズムの解明に貢献した。また、これらの化合物はオーキシン活性抑制作用以外にも活性酸素の生成、それにともなう

リグニンの蓄積によるcell-wall stiffnessの誘導にも関与していることを明らかにしてきた。そこで本研究では、トウモロコシ芽生えの光誘導性成長抑制物質として見出されたbenzoxazoidであるDIMBOAやMBOAに着目し、それらの成長抑制作用と光屈性との関連性を明らかにすることを目的とした。野生型およびbenzoxazoinoid欠損変異株(bx1)のトウモロコシ芽生えに光屈性刺激(青色光)を一方向から与え、屈曲角およびH_20_2の蓄積を比較、検討した結果、野生株では顕著な屈曲が観察され、H_20_2の蓄積も認められたが、欠損株ではどちらもあまり変化が見られなかった。また、この際にはβ-グルコシダーゼ遺伝子が関与していることも明らかにした。一方で、カラシナ(Brassica juncea)芽生えの光屈性制御物質の探索を行い、活性成分としてtrisinapoylgentiobioseを見出した。本研究結果は、Bruinsma-Hasegawa説に基づく光屈性メカニズムの証明に貢献するものと思われる。
近代日朝関係の基礎的研究―未刊行史料を中心に

「寺内正毅関係文書」については、本研究の目的は近年寺内家から新規にみつかった史料を含めて3機関(国立国会図書館憲政資料室・山口県立大学図書館・学習院大学史料館)に分散所蔵されている「寺内正毅関係文書」のうち、翻刻されていない寺内宛て書翰群を翻刻し、それをもとに共同研究することにある。作業の前提となる史料の撮影ないし画像ファイル化は完了したので、共同で翻刻作業にとりかかった。そのうち発信者が五十音順で青木周蔵大久保春野の寺内正毅宛て書翰577通(400字詰原稿用紙にして約1560枚)に関しては翻刻が完了したため、解題をふした原稿によって、平成29年11月に科学研究費補助金(研究成果公開促進費)の申請を行った。その助成金が平成30年4月に交付されたので、分担して原稿を元の書簡とつきあわせて校正するというたいへんな作業を3回行った。その結果、平成31年2月に、東京大学出版会から無事、『寺内正毅関係文書一』を刊行することができた。また、第2巻以降も順次刊行するため、それに必要な作業(特に翻刻作業)を進めている。以上の校正作業を行うとともに、並行して、6月に学習院大学で研究会を行った。半日以上の長時間にわたって、寺内正毅に関係する3本の研究発表と活発な質疑応答を行い、新たな知見を蓄積することができた。「井上馨関係文書」については、井上馨宛ての書翰すべての電子式複写を完了した。また、既に部分的に翻刻を終え、電子ファイルへの入力を進めた。本研究の目的は、3機関に分散所蔵されている「寺内正毅関係文書」のうち未翻刻の寺内宛て書翰群を翻刻し、それをもとに共同研究することにある。以上の翻刻・共同研究の前提となる史料の撮影や画像ファイル化、USBファイルの配布を完了し、かつ「9.研究実績の概要」で述べたように、寺内宛て書翰のうち発信者が青木周蔵大久保春野の書翰577通は『寺内正毅関係文書一』として無事刊行することができた。第2巻以降の翻刻作業も進めている。よって、「(2)おおむね順調に進展している。」と評価した。「寺内正毅関係文書」のうち寺内宛て書翰群の翻刻と共同研究については、「11.現在までの進捗状況」で述べたように、作業の前提となる史料の撮影や画像ファイル化、USBファイルの配布を完了し、かつ発信者が青木周蔵大久保春野の書翰は刊行することができたため、その続きの翻刻と共同研究を行う。具体的には、発信者が大隈重信後藤新平の書翰558通の翻刻を今年秋までに完成して、科学研究費補助金(研究成果公開促進費)に申請する予定である。また、今年度秋に予定している研究会では、刊行した『寺内正毅関係文書一』が歴史研究上においてどのような可能性があるのかをめぐるミニ・シンポジウム形式で行う予定である。「井上馨関係文書」については、引き続き研究代表者が井上馨宛て書翰群の翻刻を進めるとともに、それにもとづいた研究を進めるつもりである。「寺内正毅関係文書」については、作業の前提として必要な史料の撮影ないし画像ファイル化を完了した。国立国会図書館憲政資料室所蔵分については、書簡の部と書類の部をともに、憲政資料室配架の複製版から電子式複写を行い、さらに書簡の部については作業効率を考えて、アルバイトを使用してPDFファイル化した。また、山口県立大学図書館所蔵分については、既に平成27年8月26-28日に史料調査と撮影を行い、寺内正毅宛ての書翰と書類の一部を撮影していたが、その際、撮影漏れの史料を撮影するため、平成29年3月21-23日と追加の史料調査・撮影を行い、作業に必要な史料の画像(JPEG)ファイル化を完了した。さらに、学習院大学史料館所蔵分については、既に史料館での展覧会(2014年9-12月、「桜圃明宝展」)に備えて寺内宛て書翰を撮影済みであった。ちなみに、戦前期において寺内家所蔵史料を調査・翻刻した史料(「寺内伯爵家文書」、宮内公文書館所蔵)も、翻刻するうえでの参考史料として、画像(JPEG)ファイル化した。以上の準備作業を行うとともに、並行して、9月と12月の2回にわたって、学習院大学で研究会を行った。寺内正毅ないし寿一の史料群の背景をなすアーカイブズ学的研究が報告された。また、前述の画像化ファイルした史料を、共同研究者に配布した。以上の翻刻・共同研究の前提となる史料群の撮影と画像ファイル化については、「9.研究実績の概要」において述べたように、平成28年度中に完成することができた。そのため、実際に翻刻と共同研究にとりかかることが可能となった。ただし、実際の翻刻や共同研究は平成28年度中に行うことはできず、平成29年度に持ち越したため、「(3)やや遅れている。」と評価した。「寺内正毅関係文書」については、作業の前提として必要な史料の撮影ないし画像ファイル化を平成28年度中に完了した。これら画像化ファイルした史料は、共同研究者に配布した。

本研究課題の最終目標は、山口県立大学や学習院大学史料館所蔵の新出史料はもとより、従来から公開されていた国立国会図書館憲政資料室所蔵分においても、目録において通数しか記載されなかったために従来ほとんど利用されてこなかったB群の書簡群も含めて、寺内あての書簡群(通数にして約2770通)を悉皆翻刻して刊行するとともに、それをふまえて共同研究することである。ただし、書簡群の点数が膨大なため一度に全書簡を翻刻・刊行することも困難であるため、5巻本を想定して、平成29年度は第1巻として、発信者(五十音順)が青木周蔵大久保春野の575通の翻刻を行うことにした。研究分担者にわりふりをした結果、8月には翻刻文をそろえることができた。さらに、巻末に、「寺内正毅関係文書」の伝来(寺内正毅・寿一が設立した桜圃寺内文庫から始めて)や概要、ならびに本刊行物出版の経緯を述べた解題を付したうえで、10月に科学研究費補助金の「研究成果公開促進費(学術図書)」に応募した。さらに、「寺内正毅関係文書」の翻刻作業をふまえて、6月に学習院大学で研究会を行った。寺内正毅ないし寿一の史料群に関する研究報告が4本行われ、翻刻作業を進めるうえで大きな刺激となった。「井上馨関係文書」については、井上馨宛ての書翰すべての電子式複写を完了した。また、翻刻も継続して進めているところである。本研究の目的は、3機関に分散所蔵されている「寺内正毅関係文書」のうち未翻刻の寺内宛て書簡群を翻刻し、それをもとに共同研究することにある。以上の翻刻・共同研究の前提となる史料群の撮影と画像ファイル化については、「9.研究実績の概要」において述べたように、平成28年度中に完成することができた。そのうえで、寺内宛て書簡群の約5分の1にあたる575通の翻刻を終え、解題を付して科学研究費補助金の「研究成果公開促進費」として応募した。さらに、翻刻した史料をもとにした共同研究を開始することができ、その成果の発表の場として研究会を開催することができた。以上の進捗状況から、「(2)おおむね順調に進展している。」と評価した。「寺内正毅関係文書」については、本研究の目的は近年寺内家から新規にみつかった史料を含めて3機関(国立国会図書館憲政資料室・山口県立大学図書館・学習院大学史料館)に分散所蔵されている「寺内正毅関係文書」のうち、翻刻されていない寺内宛て書翰群を翻刻し、それをもとに共同研究することにある。作業の前提となる史料の撮影ないし画像ファイル化は完了したので、共同で翻刻作業にとりかかった。そのうち発信者が五十音順で青木周蔵大久保春野の寺内正毅宛て書翰577通(400字詰原稿用紙にして約1560枚)に関しては翻刻が完了したため、解題をふした原稿によって、平成29年11月に科学研究費補助金(研究成果公開促進費)の申請を行った。その助成金が平成30年4月に交付されたので、分担して原稿を元の書簡とつきあわせて校正するというたいへんな作業を3回行った。その結果、平成31年2月に、東京大学出版会から無事、『寺内正毅関係文書一』を刊行することができた。また、第2巻以降も順次刊行するため、それに必要な作業(特に翻刻作業)を進めている。以上の校正作業を行うとともに、並行して、6月に学習院大学で研究会を行った。半日以上の長時間にわたって、寺内正毅に関係する3本の研究発表と活発な質疑応答を行い、新たな知見を蓄積することができた。また、既に部分的に翻刻を終え、電子ファイルへの入力を進めた。
正常妊娠維持および不育症におけるスフィンゴ脂質代謝の役割の解明

不育症には原因不明で難治性のものが多く、病態解明および治療法の開発が急務である。私は、スフィンゴ脂質代謝に異常があり、不育症様の症状を呈するモデルマウスを用いてこの問題に迫る。不育症モデルマウスでは、母体脱落膜組織中の過剰な炎症反応により、妊娠早期に全ての胎児が死亡する。私のこれまでの研究により、自然免疫系、特に好中球の関与が明らかになっている。本研究では、スフィンゴ脂質代謝異常により自然免疫異常が起こる分子メカニズム、免疫異常によりもたらされる母体・胎児への影響を明らかにする。また、研究結果に基づき、自然免疫異常を抑制する阻害剤などを用いて不育症の新規治療法を開発する。
非小細胞肺癌におけるHERシグナルを介した自然免疫逃避機構の解明

臨床検体を用いた解析2-1非小細胞肺癌新鮮切除標本より組織片を採取し、単細胞化したうえで、フローサイトメトリー法で細胞表面分子であるEGFR、HER2,、HER3、MICA/B、等が評価可能であることを確認した。これにより細胞株でこれまでに得られた結果を臨床検体由来細胞に置き換えることが可能となった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ローコスト支持体を活用した弘長寺本殿壁画の再現

現在、住職不在の文化財に相応する神社仏閣も数多く存在し、将来文化財として大切にされるべきものが風化にさらされ、危惧する状況にある。このような状況は、地方行政の財政と文化財の再現で必要とされる予算の金額に齟齬が生じている現状があり、その改善方法として、流通性のある建築建材を活用しローコストな支持体による壁画の再現方法を提案するものである。尚、事業協力する寺院は、弘長年間(12611264年)に創設された弘長寺で、過去の修繕において壁画を撤去し白壁で塗り替えたという経緯がある。そこでその壁面を中心に脱着可能なパネル型素材を活用して来迎芸術壁画を再現し、新たな地域資産創出の役割も担うものとする。
潜在性結核対策を想定した、抗酸菌の長期生存を可能にする分子メカニズムの解明

抗酸菌感染症は現在も甚大な健康被害を及ぼしている。特に結核は年間180万人が死亡する最大級の細菌感染症である。結核菌は、人類の1/3に休眠状態で潜伏感染しており、感染者の10%において再燃が生じ病気が発症する。結核菌はヒト以外の宿主や自然環境下で生息できないため、潜伏感染菌の殺傷は病気の制圧に繋がるが、現在まで休眠機構は不明で潜伏感染菌を殺傷することができない。このような状況から抗酸菌の休眠機構を解明し対策を構築することは急務の課題であり本研究の目的である。本研究は、休眠期に制御される抗酸菌分子で休眠菌の長期生存を担う分子を同定し、各分子の機能を解析することで、休眠抗酸菌の生存維持のメカニズム解明に迫ることを目的とした。平成21年度には、休眠Mycobacterium smegmatisが発現する遺伝子群の同定を行った。その結果、M.smegmatis遺伝子のうち1200あまりは休眠期で発現が減少するが、逆に900あまりの遺伝子は増加することが判明した。また休眠の導入や維持に重要な役割を果たす蛋白質分子MDP1の欠失で休眠期に減少する遺伝子が約700、逆に増加するものが約500観察された。以上の結果から、M.smegmatis休眠菌は遺伝子の発現を継続していること、またMDP1が休眠期に発現する遺伝子の多くを制御していることが明らかとなった。22年度には、これらの遺伝子発現の変化が、MDP1のゲノムへの直接的結合に依存するのかを明らかにするため、MDP1が結合するゲノム領域をクロマチン沈降法によって沈降させ、その遺伝子配列を次世代シーケンサーで解析する、Chip-sequence法を実施した。現在、次世代シーケンサーによる大規模データを解析しており仮説を検証している。抗酸菌感染症は現在も甚大な健康被害を招来している。特に結核は年間200万人が死亡する最大級の細菌感染症である。結核菌は、人類の1/3に増殖や代謝を停止した休眠状態で潜伏感染しており、感染者の10%において再燃が生じ病気が発症する。発症時においても菌は一定の割合で休眠するため、結核治療は最短で6ヶ月を要する。休眠菌を殺傷できれば理論的に2週間で治療を完結できる。本研究では、速育型や遅発育型抗酸菌を利用し、休眠期に制御される抗酸菌分子で休眠菌の長期生存を担う分子を同定し、各分子の機能を解析することで、休眠抗酸菌の生存維持のメカニズム解明に迫る。平成21年度には、休眠菌の発現する遺伝子群の同定を試みた。Mycobacterium smegmatisの野生株の増殖期および休眠期における遺伝子発現をDNAマイクロアレイ法により解析した。またこれまでの研究で抗酸菌に広く存在するヒストン様蛋白質Mycobacterial DNA-binding protein 1(MDP1)が、結核菌の生存やM.smegmatisにおいて休眠菌の生存に重要な役割を果たすことが判明している。MDP1を欠失させたM.smegmatisも同様に休眠させ、MDP1依存的な遺伝子発現調節を同様に観察した。その結果、休眠期M.smegmatis遺伝子のうち1200あまりは休眠期で発現が減少するが、逆に900あまりの遺伝子は増加することが判明した。また、MDP1の欠失で休眠期に減少する遺伝子が700あまり、逆に増加するものが500あまり観察された。以上の結果から、M.smegmatis休眠菌は遺伝子の発現を継続していること、またMDP1が休眠期に発現する遺伝子の多くを制御している.ことが明らかとなった。

以上の結果から、M.smegmatis休眠菌は遺伝子の発現を継続していること、またMDP1が休眠期に発現する遺伝子の多くを制御していることが明らかとなった。22年度には、これらの遺伝子発現の変化が、MDP1のゲノムへの直接的結合に依存するのかを明らかにするため、MDP1が結合するゲノム領域をクロマチン沈降法によって沈降させ、その遺伝子配列を次世代シーケンサーで解析する、Chip-sequence法を実施した。現在、次世代シーケンサーによる大規模データを解析しており仮説を検証している。
ガングリオシドGQ1bによる表皮細胞の分化誘導機構

GQ_<1b>あるいはCa^<2+>処理したときのTGase nRNA内現の経時的変化についてTGase活性の変動と比較しながら検討した。GQ_<1b>で誘導をかけた細胞では、処理後18時間をピークとしてTGasemRNA発現がコントロールに比して約3倍上昇した。この際TGase活性のピークは、36-42時間で最高値を示した。一方、Ca^<2+>処理では、TGasemRNA発現は、GQ^<1b>と同様に18時間でピークをむかえ約3.6倍上昇したが、TGase活性はGQ_<1b>よりもわずかに早く30-36時間でピークを示した。このようにGQ_<1b>あるいはCa^<2+>処理したときにTGase mRNA発現の上昇に伴ってTGase活性が促進されることが確認されたが、これらの実験結果は、GQ_<1b>あるいはCa^2によりケラチノサイトの分化誘道がただ単にTGase酵素の膜への移行によるモディフィケーションに関与するのではなく、むしろTGasemRNA発現系に作用していることを示唆している。GQ_<1b>による分化誘導作用(cornified envelopeの形成を指標とした)がH-7やPdBuの前処理により抑制されたことからPKCがGQ_<1b>の分化誘導経路に深く関与していることが示唆されいた。そこで、H-7や母PdBuの前処理で前処理した時のTGasemRNA発現に及ぼす効果についてさらに検討した。その結果、30uMH-7あるいは2uMPdBu前処理によりGQ_<1b>あるいはCa^<2+>によるTGasemRNAの発現が著しく抑制された。以上の結果から、GQ_<1b>あるいはCa^<2+>によりケラチノサイトの分化誘導は、イノシトールリン脂質代謝回転の亢進により活性化されたPKC活性がTGasemRNAの発現を促進させることによりTGase活性の上昇が誘起され最終的に分化が誘導されるのもの考えられる。
GPIアンカーを認識するサイトカインとその生理的意義

サイトカインが速やかに適材適所で機能発現する機構は既存のサイトカインレセプターのみでは説明し得ない。我々はサイトカインのレクチン様性質に着目し、腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、リンホトキシン(LT)、インターロイキン-1β(IL-1β)が一様にGPIアンカーのグリカン部分を認識していることを明らかにしてきた。本研究はサイトカインによるGPIアンカーグリカン部の認識機構を解析することによってサイトカインのより多次元的な情報伝達ネットワーク機構を明らかにすることを目指している。本年度はIL-1βによる細胞増殖への影響を調べた。T細胞由来D10.G4.1細胞株はIL-1レセプターをその細胞表面上に多く発現しており、IL-1βに対する感受性が高いことが知られている。IL-1β存在下において対数増殖期にあるD10.G4.1に^3H-チミジンを取り込ませ細胞内の放射活性を測定することにより増殖カーブを取った。そこにIL-1βが認識するGPIアンカーのグリカン部分、マンノース-6ーリン酸を加えると、細胞増殖が低下することが観察された。この現象は細胞を予め、ホスホリパーゼCで処理してGPIアンカー蛋白質を除去した系ではみられなくなったことよりIL-1βの、レクチン様活性はサイトカインのレセプターを介した情報伝達機構においてモジュレーションの役割を担っていることが示唆された。
脳科学的知見に基づく原子力プラント運転員のヒューマンファクタ研究

携帯型のNIRS装置を用いて、原子力発電所の制御室における運転員の脳活動測定を実現することを最終目標に研究を行い以下の成果を得た。・実験用加速器制御室において運転操作中の操作員に対してNIRS装置による脳活動計測を行い、計測が可能であることを確認した。・新たに開発された超小型NIRS装置により、フルスコープシミュレータにおいて当直長を含む四名の脳活動の同時計測を実施し、フルスコープシミュレータという実環境に極めて近い環境において、複数の運転員の脳活動を同時に計測できることを確認した。研究の一年目の本年度は、携帯型NIRSを用いることで、脳活動に関する情報がどの程度詳細に獲得できるかを、以下の二つの側面から明らかにした。・現実的装置を利用したfNIRSによる脳機能計測最終的な対象であるフルスコープシミュレータで利用する可搬型NIRS装置は、可搬出来るという利点を有するが、固定式の装置に比べて、計測のチャンネル数が少なく、計測可能な脳の領域が限られているという欠点も有している。本研究では、現実的なタスクにおける可搬式NIRS装置の有効性を、実験用加速器のインタフェースを対象にして検証した。加速器を操作している最中の被験者の脳活動を携帯型NIRS装置を用いて測定し事象関連分析を行い、携帯型NIRS装置によりタスク実行中の被験者の脳活動の特徴を捉えることが可能であることを確認した。・作業負荷に着目したfMRIとfNIRSの測定の比較プラントの運転時おいて重要な要素となる作業記憶に対する負荷に着目し、作業記憶の負荷を制御する認知課題(Sternberg課題)を行った場合のfMRIによる測定結果と、fNIRSによる測定結果の比較を行った。結果として作業記憶に関係する1-DLPFCの賦活がfMRIとfNIRSの双方で確認された。この結果は既往研究と整合するものであるが、特に作業負荷が高いときにこの領域の賦活が低下するという一部の知見を否定する結果が得られた。但し、被験者毎の差異が大きく、必ずしも全ての被験者においてMRIとNIRSが同様の結果を得られるものではないことを明らかにした。研究の二年目である本年度は、原子力プラントシミュレータにおける携帯型NIRSによる脳機能測定の予備的な検討を行った。(1)プラント異常発生シナリオの検討本年度は、原子力プラントシミュレータにおける携帯型NIRS実験を行う際に利用する異常シナリオの検討を行った。本研究では異なる難易度のシナリオを対象にしているときの脳活動の違いを明らかにすることが目標であり、そのためにはシナリオの難易度を定量的に評価する必要がある。これまでのシミュレータを用いた訓練ではインストラクタが主観的に難易度の判断を行っていたが、本研究ではシナリオの認知的複雑性を客観的に定義する手法を開発しその有効性を確認した。具体的にはシナリオの実行時のプラントのパラメータの挙動、警報の発生状態をもとにして、D(Dynamism),I(Interaction),U(Uncertainty),R(Perceived Risk)の四つの軸でシナリオの認知的複雑さを定義し、評価を行い、インストラクタの主観と概ね一致することを明らかにした。脳活動に関しては特に状況の不確定性(I)と、主観的に感じられるリスク(R)が影響を与えることが予想される。(2)フルスコープシミュレータ予備実験/(3)携帯型NIRSによる測定予備実験原子力プラントのフルスコープシミュレータにおける携帯型NIRSによる脳機能計測の有効性の評価を行い、ヒューマンファクタ研究への適用性を評価する予定であったが、同装置が平成22年11月に他の使用者が使っている最中に破損・故障した。同装置は現在試作段階の装置であり、破損部品の調達及び修理に時間を要し、当該実験の開始に4ヶ月の遅延が生じた。これに伴い関連経費の繰り越し申請を行って平成23年度に実施の予定である。(1)プラント異常発生シナリオの検討原子力発電所においては運転時間のほとんどは定常運転であるが、ヒューマンエラー等の発生可能性を考えるとヒューマンエラーの可能性が増大する異常発生時の運転員の脳活動に着目する必要がある。本研究ではBWR運転訓練センターにおける運転訓練において用いられる訓練シナリオの認知的な複雑度を考慮して脳機能測定に利用するシナリオを決定した。(2)フルスコープシミュレータ予備実験/(3)携帯型NIRSによる測定予備実験フルスコープシミュレータ実験を行う前に、実験室環境におけるマイクロワールドシミュレーション環境において認知状態誘導実験を実施し、「情報獲得」と「思考」という二つの状態に特徴的な脳活動のパターンを明らかにした。フルスコープシミュレータ予備実験では、携帯型NIRS装置を用いて実際の原子力プラントのフルスコープシミュレータ内で当直長一名を対象とした、四つの異常事象シナリオについて実際に測定を行い、実際の訓練実施中に問題なく携帯型NIRSによる脳活動計測が可能であることを確認した。更に、携帯型NIRS装置に装着した加速度センサーからのデータを使って、脳血流の変化がどのような影響を受けているかを検討した結果、今回の実験環境(被験者は着座状態)頭部の動きは脳血流に大きな影響を与えていないことを明らかにした。

携帯型NIRSによる測定予備実験では、新たに開発された超小型NIRS装置により、当直長を含む四名の脳活動の同時計測を実施した。その結果として、フルスコープシミュレータという実環境に極めて近い環境において、複数の運転員の脳活動を同時に計測できることを確認した。