hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原子平坦面のナノトライボロジー

固体表面の摩擦現象を原子構造と関連付けて理解するため、よく定義された原子平坦な結晶面を作成し、それを用いてナノスケールの摩擦測定とミリメートルスケールの摩擦測定の両方を行い、結果を比較した。原子平坦な結晶面の作成では、へき開では得られない食塩結晶の斜め切断面や方解石のいくつかの結晶面を種々の溶液処理により原子平坦化させる方法を開発した。また、特定の表面構造が安定化される理由を結晶構造モデルを用いて説明した。食塩結晶の斜め切断面では、摩擦力顕微鏡を用いたナノスケールの摩擦測定で、表面構造のモデルから予測されるとおりの異方性が検出された。また、環境湿度が摩擦係数や異方性に与える様子も明らかにした。ナノスケールの摩擦で明瞭な非対称性を示す方解石のへき開面においてミリメートルスケールの摩擦測定を行ったところ、非対称性は検出されたが、摩擦の強弱が逆の結果となった。理由を明らかにするため大きな荷重をかけて摩耗実験を行い、表面に現われる摩耗痕を電子顕微鏡や原子間力顕微鏡で調べた。その結果、いくつかの結晶面に沿った滑りが生じていることが明らかとなった。摩擦測定面と滑り面との位置関係により摩擦の非対称性、異方性が説明できた。ミリスケールの摩擦では大きな面積に応力が働くため、ナノスケールでは起こりにくい塑性変形や滑りを生じ、スケールにより異なった結果を与えることが分った。実用材料であるガラス状炭素表面の摩擦測定では、熱処理温度に依存する表面黒鉛化の程度が大きく影響し、摺動部材として使用するには2000°C以上での熱処理が必要であることが分った。カーボンナノファイバーで強化したフラン樹脂薄板については、ファイバーが面内に配向するが方位はランダムであること、摩擦の異方性は樹脂の配向によることが分った。ファイバー添加量、熱処理温度と摩擦特性の関係を明らかにした。炭酸イオンのC=O結合の傾斜方向に非対称性のある方解石結晶の(10-14)面について、引っかき針による摩擦のマクロ測定を行った。引っかき針先端の曲率半径、垂直方向にかける荷重、針の走査速度などの条件を変えて非対称摩擦を測定した。磨耗の起こらない程度の荷重を用い、向きを反転して並置した結晶の表面を一気に走査することにより、予期した非対称性が確認できた。しかし、再現性に問題があるので、安定した結果を得るためにさらに条件を検討する必要がある。引っかき針の代わりに結晶面同士を直接接触させて非対称性を調べる方法も試している。ナノスケールの摩擦については食塩結晶の(100),(110),(111)面について摩擦の異方性の測定を行った。摩擦力顕微鏡で安定した摩擦の測定結果を得るためには原子レベルで平坦な領域が数百ナノメートル程度は必要である。へき開で得られる(100)面以外の結晶面については、原子レベルで平坦化するため、エタノールその他の有機溶媒に添加物を加えたエッチング液を試した。その結果、(110)面、(111)面ともに、原子平坦面を得ることに成功した。3つの結晶面それぞれについてナノスケールでの摩擦の異方性を測定した。(110)面については<110>方向の摩擦が<100>方向に比べて明らかに小さく、予期した通りの結果であった。(111)面についてはすべて同種のイオンが露出している極性面であるが、<110>方向、<112>方向のどちらについても摩擦が小さかった。静電的相互作用のポテンシャルの振幅が摩擦の大小を支配することが確認された。

炭酸イオンのC=O結合の傾斜方向による方解石(CaCO3)の(10-14)面については、マクロ測定において比較する2つの結晶面が確実に同一平面上にのるように実験法を工夫し、摩擦の非対称性について再現性のある測定ができるようになった。大きな荷重をかけて摩耗させたときの表面を原子間力顕微鏡や電子顕微鏡で詳細に観察することにより、マクロの摩擦はナノスケールの場合と異なり、結晶面の滑りをともなうことが分った。有力な滑り面の傾斜方向の違いが摩擦の非対称性の原因であることが明らかとなった。岩塩型結晶のうち、NaClの低指数面の摩擦については国際会議で招待講演を行い、論文発表も合わせておこなった(印刷中)。NaCl(100)面でのマクロの摩擦については同種のイオンが並ぶ[110]方向と、異種イオンが交互に並ぶ[100]方向の摩擦を比較した。摩耗のない条件で、予期した異方性が得られるのは湿度が高い場合であり、低湿度においては異方性が一定しなかった。この点はナノ測定と明らかに結果が異なる。マクロの摩擦で起こる表面の変化を調べた上で水分との相互作用を調べる必要が出て来た。実用材料であるガラス状炭素について、試料の熱処理温度と摩擦係数の関係を調べた。高温で処理するほど表面に黒鉛層が発達し、熱分解黒鉛とほぼ同じ摩擦係数となった。実用化の目安とされる0.1以下の摩擦係数を得るには、2000°C以上の熱処理が必要であることが分った。この成果は2007年度の炭素材料に関する国際会議で発表する。方解石(CaCO3)(10-14)へき開面における巨視的摩際の非対杯性は(0001)曲および{10-14}面における滑りによることが明らかになった。測定面と当該滑り面との交線と直交する向きの掻引により段差の大きな滑りステップを生ずることが分った。これは塑性変形に伴う滑りの理論と一致する結果である。ナノスケール摩擦とマクロスケール摩擦では応力の作用する面積の違いが大きく、スケールが大きくなると新しい摩擦のメカニズムが働くと考えられる。ナノスケールとマクロスケールを直接比較するためには面積の大きな原子平坦面を作成する必要がある。食塩結晶については(110)面、(111)面、(113)面、(120)面を原子平坦化できることを明らかにした。方解石についても、へき開面以外に、(0001)面、(01-16)面を原子平坦化する方法を開発した。複合材料の例としてカーボンナノファイバーを加えたフラン樹脂の摩擦と熱処理温度の関係を調べた。ファイバーは試料面内に配向させられることが分った。面内での掻引については摩擦の異方性が検出されたが、これはファイバーの向きによるのではなく、薄膜試料の作成時に樹脂が配向するためであることが分った。ファイバー添加により摩擦材としての特性は向上させられるが、熱処理温度を高くし過ぎるとファイバーは母材と一体となり、複合効果は失われる。
３Ｄチタンプリントによる頭蓋・脊椎インプラントの骨誘導性獲得

神経外科領域の医療機器として、3Dチタンプリンターで造形した頭蓋骨インプラント、脊椎インプラントなどが次々に薬事承認・実用化されている。チタン合金を加熱すると、表面に発生した水酸基がカルシウムイオンを引き寄せることによる骨誘導作用が付与されることが知られているが、3Dチタンプリンターはビーム照射によりチタン粉末を加熱・溶融して造形を行う装置であり、造形物はこの特性を獲得している可能性が高い。骨誘導作用はインプラントの最終目的である骨癒合を早期にもたらすことで種々の合併症を予防できる特性であり、本研究の目的は3Dプリンター製造形物の骨誘導作用を評価し、至適な造形条件を探索することである。
アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの開発とその癌遺伝子治療への応用

アデノ随伴ウイルス(AAV : adeno-associated virus)ベクターは、安全性が高く、骨格筋などの非分裂細胞へ遺伝子導入可能で、そのような細胞では長期的な遺伝子発現が期待できる。そこで、抗腫瘍血管療法や癌の転移・播種の抑制を狙った治療法への応用が期待され、本研究では以下の研究を行った。1)AAVベクターの血清型と組織特異性に関する検討:AAV-1,2,5,7,8型AAVに由来するカプシドを持った各AAVベクター作製法を確立し、骨格筋に対しては1型及び7型由来のベクターが、また、門脈内投与においては8型由来のベクターが最大の効果を示した。各血清型のキャプシド蛋白質に対する免疫反応をELISA法で調べたところ、全てのマウスにおいてベクター投与後に抗体価の有意な上昇が確認できた。2)バキュロウイルスを利用したAAVベクター作製法の開発:AAVベクターの普及を阻んできたベクター作製技術の壁を打開するため、バキュロウイルスと昆虫細胞を利用したAAVベクター大量作製システムの開発を1,2,5型について行った。本法で作製したAAVベクターは、通常法によるものと機能的に差異がないことが判明した。3)AAVベクターを用いた癌に対する遺伝子治療ストラテジーの検討:応用研究では、卵巣癌の腹膜播種と癌性腹水の制御を目的に、可溶型Flt-1、IL-10の各遺伝子を搭載したAAVベクターを作製し、担癌ヌードマウスを用いて治療モデル実験を引き続き実施し、それぞれの治療用遺伝子の有効性を明らかにした。4)脂肪組織への遺伝子導入法:1型AAVベクターにプルロニック系界面活性剤を添加することで、脂肪組織への遺伝子導入効果を改善することができた。また、遺伝子導入を行った組織を完全に摘出することで、元の状態に戻すことができた。アデノ随伴ウイルス(AAV : adeno-associated virus)ベクターは、安全性が高く、骨格筋などの非分裂細胞へ遺伝子導入可能で、長期的な遺伝子発現が期待できる。1)AAVベクターの血清型と組織特異性に関する検討:筋注法に用いるAAVベクターの最適な構築を検討した結果、15型の血清型の中で1型が最も効率よく、またCMVプロモーターを用いることにより筋肉で良好な遺伝子発現が得られることを確認した。経時的観察では、長期間に亘る遺伝子発現が期待できることが判明した。2)バキュロウイルスを利用したAAVベクター作製法の開発:AAVベクターの普及を阻んできたベクター作製技術の壁を打開するため、バキュロウイルスと昆虫細胞を利用したAVVベクター大量作製システムの開発を行った。本法で作製したAAV1-GFP、AAV5-GFPは、従来法で作製したものとほぼ同機能を有していることが遺伝子導入実験から示唆された3)AAVベクターを用いた癌に対する遺伝子治療ストラテジーの検討:応用研究では、卵巣癌の腹膜播種と癌性腹水の制御を目的に、NK4 (HGFアンタゴニスト)、可溶型Flt-1、IL-10 (interleukin-10)の各遺伝子を搭載したAAVベクターを作製し、担癌ヌードマウスを用いた遺伝子治療モデル実験を行った。その結果、特に後2者の有効性を明らかにすることができた。尚、この実験では、卵巣癌細胞の皮下接種あるいは腹腔内接種の前に、AAVベクターの筋肉内注射を行った。これは、手術的に癌病巣を摘出し、遺伝子治療で転移や再発を抑えるという治療法を想定したものである。
乳児期における双生児及びその家族の睡眠行動と産後うつとの関連の解明

多胎児であることは虐待のハイリスク要因として認識されている。1歳未満の双生児を抱える母親は睡眠時間が短く、育児疲労感が持続し、出産後の抑うつにも関連すると報告されている(横山、日本公衆衛生雑誌、1995)。本研究は、1歳未満の双生児及びその両親の睡眠状況を睡眠測定機器を用いて客観的に評価する。同時に両親の育児や家事等の役割分担、うつ状況についても調査する。得られた結果から、双生児および両親の睡眠状況の実態と産後うつとの関連を明らかにすること、双生児家庭への支援と虐待予防について考察することを目的とする。
廃棄物を活用した耐震性能を有する複合地盤材料の開発

■研究分担者であるAhmed氏の出身地であるアフリカにおいてよく見られる膨張性粘土の改良材として再生半水石膏の可能性を検討した。膨張性粘土の特性を示すベントナイトを対象にして、再生半水石膏による膨張性の軽減化を室内実験により確認した。■再生半水石膏と高炉セメントを砂の改良材として使用し、それに廃タイヤチップを混合して、耐震性の向上を調べる実験研究を行った。実験には繰り返し振動三軸試験装置を用いた。実験の結果、再生半水石膏と高炉セメントは砂の圧縮強度を大きく向上させ、一方廃タイヤチップはその引っ張り強度を向上させることがわかった。この結果より、地震時に繰り返しの外力を受ける地盤の改良において、再生半水石膏と廃タイヤチップの複合的な使用は、地盤の耐震性能を格段に向上させることが示された。■群馬県内の2箇所の道路路床改良工事を対象にして、軟弱粘土から成る路床の改良に、再生半水石膏と高炉セメントの混合材を利用し、その有効性を実証した。軟弱な路床を砂で置き換えるより環境的に優れているし、経済的にも十分に太刀打ちできることを示した。■平成23年度と平成24年度の研究のまとめとして、再生半水石膏を地盤改良材として利用する場合の実用的な設計ガイドラインを提案した。平成23年度、24年度の研究目的は、ほぼ達成された。基礎研究のみならず実務への適用を行うことができた。基礎研究と実用化研究を実施することができた。今後は、再生半水石膏を利用した産業化です。すでに、再生半水石膏製造工場が建設中であり、用途開発も進んでいる。今後は、それらの動きを支援するための研究を進めたい。本年度の研究成果は次のようである。ため池底泥と軟弱な道路路床粘性土を廃石膏を加熱して得られる再生半水石膏により改良し、改良土の強度特性と環境安全性を研究した。なお、再生半水石膏のみでは、水溶性があるため、添加材として高炉セメントを加えた。研究の対象とした強度特性は、実験室内と現場における改良土の引張強度、圧縮強度、及びコーン強度である。環境安全性は、石膏ボードと高炉セメントの製造過程で含有されるフッ素、ホウ素、六価クロムのような不純物の溶出について調べた。硫化水素の発生についても調べられた。これについては、標準的な試験法が無いため、簡単な測定法を独自に考案し、実験室内と現場での安全性を確認した。改良土の耐久性も重要な性能指標であるため、凍結・融解及び湿潤・乾燥の繰り返し試験をそれぞれ行い、耐久性能を有することを確認した。再生半水石膏と高炉セメントで改良された土の微細構造と鉱物・化学組成を詳細に調べるために、操作型電子顕微鏡(SEM)とX線回析(XRD)による解析を行った。その結果、エトリンガイトの生成が改良土の強度増加に大きな寄与をしていることが明確にされた。改良土から成る盛土模型を作成して予備的な振動台実験を行い、耐震性の向上を確認した。本年度の研究結果をまとめると次のようになる。強度性能と環境安全性を研究して、廃石膏から再生された半水石膏を利用した改良土の実用性を確認した。経済性も調査しており、再生半水石膏を安価に供給できる体制が整いつつある。これにより廃石膏ボードの再資源化の道が確実なものとなった。次年度は、改良土の地震時安定性などに歩を進め、廃石膏ボードの再資源化システムを完成させたい。交付申請書に記載した「研究の目的」をほぼ達成した。当初予定していなかった操作型電子顕微鏡(SEM)とX線回析(XRD)による解析を行うことができ、計画以上の成果も得ることができた。当初の目的である、再生半水石膏で改良された軟弱地盤の耐震性能を明らかにする必要がある。このため、改良土の動的性質の向上を振動三軸試験装置を用いて調べたい。

また、改良土から成る盛土の振動台実験も実施したい。これらの成果を踏まえて、最終的には、経済性を考慮した廃石膏ボードの再資源化システムを完成させ、社会に普及、定着させたい。基礎研究と実用化研究を実施することができた。今後は、再生半水石膏を利用した産業化です。すでに、再生半水石膏製造工場が建設中であり、用途開発も進んでいる。今後は、それらの動きを支援するための研究を進めたい。
歯車とトラクションドライブを組合せた低騒音・高性能減速機の開発的研究

歯車変速機は,小さな容積で大きな動力が伝達でき,また動力伝達効率も高いので広く用いられてきた.しかし,歯車変速機は多くの場合に,高い騒音が問題となっている.本研究では,減速機からの騒音を低くするため,歯車とトラクションドライブの2段から構成されるハイブリッド形減速機を設計製作した.トラクションドライブ部は,一個の駆動ローラと3個の被動ローラで構成され,第1段目(高速部)に使用される.歯車ドライブ部は,前記の3個のローラ軸に軸付歯車として設けられている3個のピニオンで最終出力軸に取付けられた1個の歯車を駆動するようになっている.このハイブリッド形減速機の理論的減速比と動力伝達効率を計算する式を導き,実験結果の解析に用いた.全効率と運転騒音を調べるため, 2種類のハイブリッド形変速機を設計製作した.この減速機のトラクションドライブ部は, 2種類とも同じであるが,歯車部は外歯車または内歯車を用いて2種類とした.また,内歯車は,すぐばとはすばの2種類とした.約2000rpmで10kwの動力を伝達するときの全効率は,約90%であった.内歯車を用いたハイブリッド形減速機では,外歯車を用いた場合の変速機のケーシングを全く同じとして,減速比を20から28へと増加させることができた.動力伝達効率は,約95%まで高くできた.トラクション油としては, 14種類の油について試験したが,従来から歯車用潤滑油としてよく用いられている鉱油系油は,全体的に高い全効率をもたらした.トラクションドライブ専用油として合成された油は,トラクション係数が大きいので,最大負荷容量は増大するが,軽負荷時の動力損失を大きくすることがわかった.試作したハイブリッド形減速機は,予想通り,ほとんど騒音を発生させなかった.本研究で開発したハイブリッド形減速機は低騒音で動力伝達効率も同じ減速比のウオームギヤよりも高く,増速用にも使用できる.歯車変速機は,小さな容積で大きな動力が伝達でき,また動力伝達効率も高いので広く用いられてきた.しかし,歯車変速機は多くの場合に,高い騒音が問題となっている.本研究では,減速機からの騒音を低くするため,歯車とトラクションドライブの2段から構成されるハイブリッド形減速機を設計製作した.トラクションドライブ部は,一個の駆動ローラと3個の被動ローラで構成され,第1段目(高速部)に使用される.歯車ドライブ部は,前記の3個のローラ軸に軸付歯車として設けられている3個のピニオンで最終出力軸に取付けられた1個の歯車を駆動するようになっている.このハイブリッド形減速機の理論的減速比と動力伝達効率を計算する式を導き,実験結果の解析に用いた.全効率と運転騒音を調べるため, 2種類のハイブリッド形変速機を設計製作した.この減速機のトラクションドライブ部は, 2種類とも同じであるが,歯車部は外歯車または内歯車を用いて2種類とした.また,内歯車は,すぐばとはすばの2種類とした.約2000rpmで10kwの動力を伝達するときの全効率は,約90%であった.内歯車を用いたハイブリッド形減速機では,外歯車を用いた場合の変速機のケーシングを全く同じとして,減速比を20から28へと増加させることができた.動力伝達効率は,約95%まで高くできた.トラクション油としては, 14種類の油について試験したが,従来から歯車用潤滑油としてよく用いられている鉱油系油は,全体的に高い全効率をもたらした.トラクションドライブ専用油として合成された油は,トラクション係数が大きいので,最大負荷容量は増大するが,軽負荷時の動力損失を大きくすることがわかった.試作したハイブリッド形減速機は,予想通り,ほとんど騒音を発生させなかった.本研究で開発したハイブリッド形減速機は低騒音で動力伝達効率も同じ減速比のウオームギヤよりも高く,増速用にも使用できる.本研究では、減速機において騒音の主原因となっている高速軸の歯をなくしてローラとし、トラクションドライブの出力軸に歯車をつけて、低速軸は歯車駆動とするというハイブリッド型減速機を開発している。実際に設計製作した高性能減速機は、1個の高速駆動ローラで3個の被動ローラを駆動するようにして、駆動力を増している。この3個の被動ローラ軸に3個のはすば歯車を取付けて、そのスラストを有効に利用するとともに、最終出力軸の外歯車を3箇所から5駆動している。ローラには小さなテーパーが与えられ、過大な負荷が作用したときに、すべりによる異常摩耗が生じないように押付力が増加するようにしている(特許出願番号61-223891)。最終駆動軸の歯車を内歯車としたハイブリッド型減速機も開発した(特許出願番号61-223892)。ハイブリッド型減速機の動力伝達能力を大きくするためには、トラクション係数が大きくて、しかも動力損失の少ないトラクション油の開発が必要であるが、今回の試験に用いた合成油(新しい試作油)は、ヘルツ圧が11.3GPa程度でもμmax≒0.1トラクション係数が得られることがわかった。従来の合成トラクション油は、トラクション係数の大きいものは、動力損失も大きかったが、今回の試作油は、動力損失がトラクション係数の小さい鉱油系潤滑油のものと同じように小さく、予想外に良好な結果が得られた。ハイブリッド型減速機の運転性能と接触面などの寿命を調べるために、本年度購入した7.5KWのVSモーターを用いた動力循環式性能試験機を独自に設計製作した。この試験機は、増速または減速で、速比

20,2000γpmで約20KWまで試験できる本格的なもの(試験機の床面積、1.5×3.0メートル)である。本年度は、主に旧型の試験機で運転試験を行なったが、前記の本格的試験機は、非常に調子がよいので、来年度に行なう耐久力試験に大いに役立つ。歯車変速機は,小さな容積を大きな動力が伝達でき動力伝達効率も高いので広く用いられている.しかし,歯車変速機は,高い騒音が問題となる場合が多い.本研究では,減速機の騒音を低くするために,歯車とトラクションドライブの2段から構成されるハイブリッド形減速機を設計製作した.トラクションドライブ部は, 1個の駆動ローラと3個の被動ローラで構成され,第1段目(高速部)に使用した.歯車ドライブ部は,前記の3個のローラ軸に軸付歯車として設けられている3個のピニオンが,最終出力軸に取付けられた1個の歯車を駆動するようになっている.昨年度までに既に設計製作していた外歯車ハイブリッド形トラクションドライブに加えて,本年度は,歯車部に内歯車を用いた内歯車ハイブリッド形トラクションドライブを新たに設計製作した(特許出願番号61ー223892).この減速機のトラクションドライブ部は,外歯車形と同じ仕様にし,歯車部は,すぐば内歯車とはすば内歯車の2種類を用いた.内歯車を用いたハイブリッド形変速機では,外歯車を用いた場合の変速機のケーシングと全く同じ寸法にして,減速比を20から28へと増加させることができた.動力循環式性能試験機を用いて,減速機の運転性能を調べた結果,ローラのテーパー角を1度と小さくして,すぐば内歯車を用いた場合には,約95%の動力伝達効率を得る事ができた.14種類の油について性能試験をした結果,従来から歯車用潤滑油としてよく用いられている鉱油系油は,全体的に高い全効率を示した.トラクション専用油として合成された油は,トラクション係数が大きいので,最大負荷容量は増大するが,軽負荷時の動力損失を大きくすることがわかった.試作したハイブリッド形減速機は,予想通り,ほとんど騒音を発生しなかった.本研究で開発したハイブリッド形減速機は,低騒音であり,同じ減速比のウォームギヤよりも高い動力伝達効率を有する.
アルツハイマー病およびレビー小体型認知症の摂食嚥下障害への対応に関する調査研究

認知症高齢者700名を対象として解析し、1アルツハイマー型認知症(以下、AD)高齢者の骨格筋量低下には認知症の重症度に加えて嚥下機能低下も関連することが示唆された。2認知症重度化により四肢筋肉量、除脂肪量指数、下腿周囲径、基礎代謝量、MNA-SF、CNAQ(食欲)といった栄養指標が悪化する傾向が認められた。3ADの進行に伴いガーグリングや口腔清掃行為,リンシングの障害が発現するステージに違いがあることを明らかにした。また、嚥下障害が出現するFAST7から基礎代謝量が低下することを明らかにした。4AD患者、MCI者ともうつ傾向及び食事の中断の有無が食欲低下に関連していた。また、ADでは、教育年数、栄養状態、抗認知症薬の服用の有無、向精神薬の服用の有無も食欲低下に有意に関連していた。コホートデータ(約3400名)の整理を行い、1年間の追跡期間で嚥下機能が低下したAD高齢者において、予知因子として口腔ケア介助拒否の有無が有意に関連(オッズ比9.72)しており、嚥下機能低下と認知症の症状の一つである周辺症状の出現との関連が示唆された(平成28・29年度)。特別養護老人ホーム入所者387名のうち、2年間の観察期間中死亡した者は129名であった。死亡群は生存群と比べて、認知症高齢者の摂食力評価の点数が有意に低かった。Cox比例回帰分析の結果から、認知症高齢者の摂食力評価は有意に2年後の死亡率と関連していた(HR:0.941, 95%CI:0.898-0.985, p=0.010)。CNAQや摂食力評価を用いて定期的に評価することは、緩和ケアにおける食事介助の場面におけるケアの質の向上に有用であることが示唆された(平成30年度)。【目的】レビー小体型認知症を中心とした摂食嚥下障害の特徴を把握する実態調査内容を検討する目的に、文献渉猟および学会などで情報収集を行い、パイロット調査を行った。以下その概要を記す。【対象】2年ごとに行っている、東京都A区下特別養護老人ホーム口腔検診結果をデータベースとし、4年間のデータが揃っている183名(女性:147名、男性:36名)における平均年齢:女性:83.5±5.5歳、男性:77.6歳±8.2歳)を対象とした。【調査項目】認知症原因疾患、認知症重症度(CDRなど)、ADL、口腔機能(咀嚼、嚥下機能など)、口腔内状況。【結果】移動能力は、初年度CDR=1群でレビー小体群が2年経過後から有意な低下を認め、初年度CDR=3群では変化は鈍化する傾向にあった。アルツハイマー型群は、初年度CDR=2,3群で有意な低下を認めた。食事自立は、レビー小体型群で初年度CDR=0群に有意な減少を認め、初年度CDR=1の2年後以降は一部介助、全介助と最も自立度が低い状態であった。アルツハイマー型群は、初年度CDR=2群で有意な低下を認め、初年度CDR=3群では血管性群より経年的低下が強い傾向を認めた。口腔清掃自立は、レビー小体群で他の群と比較し、初年度CDR=1,2,3群で最も低下が経年的な進行を認めた。アルツハイマー型群は初年度CDR=3群の4年後で顕著に顕著な経年的な低下を認めた。嚥下機能は、レビー小体群にて初年度CDR=1群、血管性群でCDR=2群から、有意な経年的低下傾向を認めた。【結論】レビー小体型認知症は認知症重症度の軽度または中等度の段階から、食事自立、口腔機能の低下を認めた。一方アルツハイマー型認知症では、認知症が重度化してからこれらの機能の低下が顕著になる傾向があった。平成28年度の本事業予定を以下設定した。レビー小体型認知症を中心とした摂食嚥下障害の特徴を把握する実態調査内容を検討する目的に、文献渉猟および学会などで情報収集を行い知見の整理を行う。またアルツハイマー病に関してもすでに蓄積した知見を基に調査票を作成し、調査を並行して行い、レビー小体型認知症とアルツハイマー病の進行による摂食嚥下機能低下の違いを把握する。平成28年度の成果を以下提示する。1データ構築:2年ごとに行っている、東京都A区下特別養護老人ホーム口腔検診結果をデータベースとし、4年間のデータが揃っている183名(女性:147名、男性:36名)における平均年齢:女性:83.5±5.5歳、男性:77.6歳±8.2歳)を対象としてデータ構築した。2今年度知見:4年間の追跡調査期間内で認知症を認めなった群、さらに血管性認知症、アルツハイマー型認知症、レビー小体型認知症の3群と計4群で、調査項目の経年的変化を調査初年度認知症重症度別に比較した。レビー小体型認知症は認知症重症度の軽度または中等度の段階から、食事自立、口腔機能の低下を認めた。

以上のように、アルツハイマー病とレビー小体型認知症では、口腔機能さらには食事関連項目の変化傾向は異なる可能性が示唆された。以上より、平成28年度事業目標設定と始業進捗は概ね順調に進行しているとした。昨年度実績、データ渉猟に加え本年度に追加検討を実施した。【目的】アルツハイマー型認知症高齢者の嚥下機能低下に関する予知因子を明らかにすることを目的とし、縦断研究を行いADLや認知機能、他の口腔機能評価を検討した。【対象】2015年および2016年の調査に参加したA県O町在住のアルツハイマー型認知症高齢者のうち、2015年に改定水飲みテスト(Modified Water Swallowing Test; MWST)の判定が5であった63名(平均年齢86.1±5.3歳、男性6名、女性57名)を対象とした。対象施設は介護老人保健施設、特別養護老人ホーム、グループホーム、通所介護事業所とした。2016年のMWSTの判定が5の者を維持群(47名)、5以外に低下した者を低下群(16名)とし、2015年のベースライン時の調査項目を比較して予知因子の検討を行った。【結果】年齢、要介護度、CDR、BIに有意差は認められなかったが、舌苔の付着、挺舌および口唇閉鎖の可否、タ・カ音の明瞭度において有意差が認められた。また、低下群で有意に口腔ケア介助拒否の者の割合が多かったことから、認知症の症状の一つである周辺症状の出現と嚥下機能低下との関連が示唆された。さらに、各予知因子についてロジスティック回帰分析を行ったところ、口腔ケア介助拒否においてオッズ比9.72(信頼区間1.97-47.98)で有意に関連していることが明らかとなった。【結論】アルツハイマー型認知症高齢者の嚥下機能が1年後に低下する予知因子として、舌苔の付着、挺舌の不良、口唇閉鎖不全、タ音とカ音の不明瞭さ、口腔ケア介助拒否が明らかとなった。口腔ケアを行う際には、認知症の病態および周辺症状を理解し、認知症高齢者への対応を踏まえた口腔衛生管理を行い、介護者への適切な指導の必要性が示唆された。平成28、29年度の本事業予定を以下設定した。レビー小体型認知症を中心とした摂食嚥下障害の特徴を把握する実態調査内容を検討する目的に、文献渉猟および学会などで情報収集を行い知見の整理を行う。またアルツハイマー病に関してもすでに蓄積した知見を基に調査票を作成し、調査を並行して行い、レビー小体型認知症とアルツハイマー病の進行による摂食嚥下機能低下の違いを把握する。1データ構築:2年ごとに行っている、東京都A区下特別養護老人ホーム口腔検診結果をデータベースとし、4年間のデータが揃っている183名(女性:147名、男性:36名)における平均年齢:女性:83.5±5.5歳、男性:77.6歳±8.2歳)を対象としてデータ構築した。またA県O町における要介護高齢者悉皆調査(400名規模)における同様のデーベースの構築を行った。2昨年度知見:レビー小体型認知症は認知症重症度の軽度または中等度の段階から、食事自立、口腔機能の低下を認めた。一方アルツハイマー型認知症では、認知症が重度化してからこれらの機能の低下が顕著になる傾向があった。以上のように、アルツハイマー病とレビー小体型認知症では、口腔機能さらには食事関連項目の変化の傾向は異なる可能性が示唆された。3今年度知見:アルツハイマー病における咽頭期嚥下機能低下の予知因子を経年データより検討し、舌機能低下およびそれに伴う舌苔付着、構音機能低下と認知機能低下に伴う介助拒否が要因として得られた。レビー小体型認知症においては同様の検討が出来るほどの人数の調査ができ次第同様の検討を行う予定である。以上により平成29年度事業目標設定と始業進捗は概ね順調に進行しているとした。認知症高齢者700名を対象として解析し、1アルツハイマー型認知症(以下、AD)
神経芽腫のがん微小環境における免疫抑制解除を目指したNKT細胞免疫療法の開発研究

本研究では、神経芽腫が有する抗腫瘍免疫に対する抑制効果の作用機序解明と、免疫抑制状態の打破を目指したNKT細胞免疫療法の有用性を明らかとすることを目的とする。平成30年度は、神経芽腫腫瘍環境による樹状細胞(DC)を介した免疫抑制効果の検討と、神経芽腫細胞株によって産生される抗腫瘍免疫抑制作用を有する可溶性因子の探索を行なった。単球由来DCの分化誘導系に神経芽腫細胞株(NLF、GOTO)の培養上清を加えると、本来発現が消失するCD14分子の発現持続と、発現が亢進するCD1a分子の発現抑制が認められた。また、DC上の活性化補助シグナル分子CD40、CD83、CD86の発現低下を認め、抑制性補助シグナル分子PD-L1の発現上昇を認めた。さらに、成熟化刺激を受けたDCによるIL-12、TNF-α産生能が劇的に低下した。また、本培養系にて誘導したαGalCerパルスDCによるNKT細胞刺激後のIFN-γ産生量を比較すると、NLFの培養上清を添加したDCにて減少した。これらの結果から、神経芽腫における腫瘍微小環境では、DCの機能が抑制され、NKT細胞免疫系による抗腫瘍免疫応答が阻害されている可能性が示唆された。次に、神経芽腫細胞株の培養上清に含まれる抑制因子の解析のために、上清中に含まれる炎症性サイトカイン(IL-1β, IL-6, TNF-α)と抑制性サイトカイン(IL-10, TGF-β1)について測定したが、検出感度以下であった。一方、単球由来DCの培養開始24時間後の上清に含まれるサイトカインの測定では、NLFとGOTOの培養上清を添加した系でIL-6とIL-10の上昇が認められた。IL-6、IL-10は神経芽腫培養株の培養上清には含まれていないため、単球から産生されたサイトカインと考えられた。In vitroでの実験は概ね順調に進んでいる。一方、免疫不全マウスであるNOD/SCID/IL2Rγ-/-(NOG)マウスによる神経芽腫モデルの作成に関しては、NKT細胞免疫系による抗腫瘍効果の評価法について検討中である。神経芽腫細胞株によって産生される抗腫瘍免疫抑制作用を有する可溶性因子については同定することができなかったため、単球由来樹状細胞の分化を阻害するメカニズムおよびサイトカイン産生抑制機構について、RNA-sequenceを用いた網羅的遺伝子発現解析を行っていく。コントロールとして、腫瘍細胞培養上清を添加せずに誘導した樹状細胞もしくはIL-12産生抑制を誘導しない神経芽腫細胞株の培養上清を添加して誘導した樹状細胞を用い、培養上清添加によって特異的に変動する遺伝子群をReal-time PCRにて確認し、FACSを用いてタンパク発現を解析する。さらに、RNA-sequenceの結果を踏まえ、遺伝子のノックダウンやノックアウト、遺伝子導入をして抗腫瘍免疫抑制に関わる遺伝子やタンパクの同定を進めていく。また、同定された分子の阻害実験にて、IL-12産生能やNKT細胞活性化能の回復が得られるかを検討する。In vivoにおいては、NOGマウスに対して、神経芽腫細胞株を皮下注射または静脈内注射を行い、NKT細胞免疫系によって活性増強されたNK細胞を投与し、抗腫瘍効果を検討する。さらに、治療後の腫瘍組織を用いて、免疫染色やフローサイトメトリーを用いてNK細胞の浸潤の程度を評価する。これらにより、神経芽腫細胞株に対するNKT細胞療法の抗腫瘍効果発揮のメカニズムを解明することを目標とする。

一方、免疫不全マウスであるNOD/SCID/IL2Rγ-/-(NOG)マウスによる神経芽腫モデルの作成に関しては、NKT細胞免疫系による抗腫瘍効果の評価法について検討中である。神経芽腫細胞株によって産生される抗腫瘍免疫抑制作用を有する可溶性因子については同定することができなかったため、単球由来樹状細胞の分化を阻害するメカニズムおよびサイトカイン産生抑制機構について、RNA-sequenceを用いた網羅的遺伝子発現解析を行っていく。コントロールとして、腫瘍細胞培養上清を添加せずに誘導した樹状細胞もしくはIL-12産生抑制を誘導しない神経芽腫細胞株の培養上清を添加して誘導した樹状細胞を用い、培養上清添加によって特異的に変動する遺伝子群をReal-time PCRにて確認し、FACSを用いてタンパク発現を解析する。さらに、RNA-sequenceの結果を踏まえ、遺伝子のノックダウンやノックアウト、遺伝子導入をして抗腫瘍免疫抑制に関わる遺伝子やタンパクの同定を進めていく。また、同定された分子の阻害実験にて、IL-12産生能やNKT細胞活性化能の回復が得られるかを検討する。In vivoにおいては、NOGマウスに対して、神経芽腫細胞株を皮下注射または静脈内注射を行い、NKT細胞免疫系によって活性増強されたNK細胞を投与し、抗腫瘍効果を検討する。さらに、治療後の腫瘍組織を用いて、免疫染色やフローサイトメトリーを用いてNK細胞の浸潤の程度を評価する。これらにより、神経芽腫細胞株に対するNKT細胞療法の抗腫瘍効果発揮のメカニズムを解明することを目標とする。本年度では、単球由来樹状細胞の分化を阻害するメカニズムおよびサイトカイン産生抑制機構についての研究が完了できなかった。そのため次年度はRNA-sequenceを用いた網羅的遺伝子発現解析と、その結果から神経芽腫腫瘍環境における免疫抑制に関わる遺伝子の候補をあげ、それらの遺伝子のノックダウンや遺伝子導入による実験に対して、使用予定である。In vivoにおける実験では、NOGマウスの追加購入に使用予定である。
英語言語運用能力育成場面におけるメタファーの効果的利用

本研究の目的は,「メタファー(隠喩)理解・産出に深く関与するアナロジカルリーズニング(類推)と身体経験によって蓄積された英語慣用メタファーのイメージ・スキーマに着目し,更に学習者の認知スタイルを観察することで,授業効果を高める方法を考察した上で,メタファーを用いた言語材料を利用しての英語言語運用能力育成の具体的授業方法を考案する」ことにある。そして本研究に期待される意義は,「メタファーを利用した英語学習が,学習者の類推力,言語的創造性,言語的思考力にどのような影響をもたらし,英語運用能力,英語コミュニケーション・ストラテジーの育成にどのような効果をもたらすことができるかを明らかにする」ことであった。メタファー教材利用後「メタファー教材の効果」を検証することを目的としたコミュニケーション能力テストを実施し,同じ被験者を対象として実施した結果と比較考察した。(なお全被験者から本研究への協力についての同意は得ている。)同時に教材内容を検討,改善し,被験者の認知嗜好を考慮した教材の効果的提示方法の検討行った。これまでの研究より,外国語学習においてメタファーを利用した指導及び学習には,可能性・有効性があり,認知スタイルの違いに起因すると考えられる効果の違いはあるものの,メタファー能力養成が外国語運用能力育成,特にインタラクションを伴うコミュニケーション能力養成に貢献できる可能性があると結論づけられた。教材提示法に関しては,学習者の好む認知スタイルが大きく影響を及ぼすこともわかり,マルチメディアを利用しての提示方法が効果的である,という考察結果を得た。この観点から,教材についてはマルチメディアを取り入れた形式のものを考案し,特に最近熱心に取り組まれつつある初等教育に適した英語教材作を試作した。今後更に考察を加え、改良し、実用へとつなげたい。本研究の目的は「メタファー理解・産出に関わる類推と英語慣用メタファーのイメージ・スキーマに着目し,更に学習者の認知スタイルを考察し授業効果を高める方法を考察した上で,メタファーを言語材料としての英語言語運用能力育成の具体的授業方法を考案する」である。平成17年度では次の6点を研究計画に挙げた。1.外国語学習におけるメタファー利用の可能性に関する文献調査まとめ2.外国語によるコミュニケーション能力とメタファー能力の関係に関する文献調査まとめ3.外国語によるコミュニケーション能力とメタファー能力の関係に関する実験・結果考察4.認知スタイルに関わるアンケートとテスト実施・結果考察5.メタファー利用の試験的教材作成6.授業におけるメタファー利用教材の試験的導入上記3と4の実験を日本・中国・韓国で平成17年前半に実施し,上記1から4について助言者である英国バーミンガム大学のDr.Littlemoreからの詳細にわたる的確な指摘と意見も参考として論文としてまとめた。この研究成果は,平成17年度後半からの学会等(教育心理学会等)において発表を行ってきた。米国で開催されたTESOL学会やOn-line methods in children'slanguage processingワークショップ参加時の各国研究者との意見交換が本研究の進展にもたらすものは大きい。平成17年度の研究では「メタファー能力に関わる類推力,言語的創造性,言語的思考力は,英語運用能力・英語コミュニケーション・ストラテジーと相関関係にある」ということを裏付けることができた。平成18年度研究内容は,上記5,6の効果を検討することから始まる。平成17年度にまとめた論文とこの結果を合わせた内容を論文として仕上げ,研究成果を発表していきたい。

本研究の目的は、「(1)メタファー(隠喩)理解・産出に深く関与するアナロジカルリーズニング(類推)と身体経験によって蓄積された英語慣用メタファーのイメージ・スキーマ(環境との日常的関わり合いによって生じる認知図式)に着目し、さらに(2)学習者の認知スタイルを観察することで、授業効果を高める方法を考察した上で、(3)メタファーを用いた言語材料を利用しての英語言語運用能力育成の具体的授業方法を考案する、ことにある。本研究に期待される意義は、メタファーを利用した英語学習が、学習者の(1)類推力(2)言語的創造性(3)言語的思考力にどのような影響をもたらし、さらにア.英語運用能力イ・英語コミュニケーション・ストラテジー(方略的能力)の育成にどのような効果をもたらすことができるかを明らかにする」ことである。平成18年度には、メタファー教材を授業で利用し、後期初めにおいては「メタファー教材の効果」を検証することを目的としたコミュニケーション能力テストを実施し、同じ被験者を対象として平成17年度実施した結果と比較考察した。(なお全被験者から本研究への協力についての同意は得ている。)また、教材内容を検討し、改善すると同時に、被験者の認知嗜好を考慮した教材の効果的提示方法の検討行った。平成18年度までの研究より、外国語学習においてメタファーを利用した指導及び学習には、可能性・有効性が残されており、認知スタイルの違いに起因すると考えられる効果の違いはあるものの、メタファー能力養成が外国語運用能力育成、特にインタラクションを伴うコミュニケーション能力養成に貢献できると結論づけられた。教材提示法に関しては、学習者の好む認知スタイルが大きく影響を及ぼすことから、マルチメディアを利用しての提示方法が特に効果的である。この観点から、教材についてはマルチメディアを取り入れた形式のものを考案する予定である。本研究の目的は,「メタファー(隠喩)理解・産出に深く関与するアナロジカルリーズニング(類推)と身体経験によって蓄積された英語慣用メタファーのイメージ・スキーマに着目し,更に学習者の認知スタイルを観察することで,授業効果を高める方法を考察した上で,メタファーを用いた言語材料を利用しての英語言語運用能力育成の具体的授業方法を考案する」ことにある。そして本研究に期待される意義は,「メタファーを利用した英語学習が,学習者の類推力,言語的創造性,言語的思考力にどのような影響をもたらし,英語運用能力,英語コミュニケーション・ストラテジーの育成にどのような効果をもたらすことができるかを明らかにする」ことである。平成18年度には,メタファー教材利用後「メタファー教材の効果」を検証することを目的としたコミュニケーション能力テストを実施し,同じ被験者を対象として平成17年度実施した結果と比較考察した.(なお全被験者から本研究への協力についての同意は得ている。)同時に教材内容を検討,改善し,被験者の認知嗜好を考慮した教材の効果的提示方法の検討行った。これまでの研究より,外国語学習においてメタファーを利用した指導及び学習には,可能性・有効性があり,認知スタイルの違いに起因すると考えられる効果の違いはあるものの,メタファー能力養成が外国語運用能力育成,特にインタラクションを伴うコミュニケーション能力養成に貢献できる可能性があると結論づけられた。
ガーナ南部の古生代〜中生代構造発達史に関する岩石学的及び地球化学的制約

地質時代の地球環境を明らかにすることは,地球環境の変遷を支配する基本的な要因を理解するうえできわめて重要である。ある特定地域の古環境は,その場で形成された堆積岩の属性としてその情報の多くが記録されている。そこで,この研究では安定大陸縁辺部における堆積古環境の解明を目的として,ガーナの大西洋岸沿いに分布するオルドビス紀から早期白亜紀の堆積岩について岩石学的・地球化学的属性の検討を進めている。この結果より,砕屑物質を供給した後背地の地質環境や堆積盆の古環境に関する情報を抽出し,堆積場形成のテクトニクスや古環境の変遷を明らかにするとともに,ガーナのオルドビス紀以降の構造発達史に関して堆積岩の岩石学的属性から得られる制約(束縛)条件を求める。本研究の対象地域はガーナ南部であるが,基本的な野外地質調査および地質試料の採取はD.K.アシードが来日前に済ませた。平成15年7月からの岡山大学における研究では,この野外調査の成果をベースとして地質図の作成・整理を行なうとともに,採取した50個の堆積岩試料の検鏡を実施した。また,砕屑物質の供給源に関する最近の研究の展開について文献調査とレビューを行なった。これまでに得られた採取試料の検鏡結果によると,調査地域の砂岩のほとんどは石英質アレナイトであり,構成鉱物の量比(石英の量が90vol.%以上),砕屑粒子の形状,岩石組織等からきわめて淘汰の良い,成熟した砂岩であることが明らかになった。また,重鉱物としては,ジルコン,ガーネットが認められる。現在,50個の試料から15の試料を精選し,より詳細な岩石学的分析を進めている。特に,砕屑粒子の形状に関する統計分析,重鉱物のEPMA分析,主成分・微量成分元素全岩分析が進行中であり,これらの結果から砕屑物質の供給源に関する解明を試みる予定である。
ハエの記憶と学習による採餌と繁殖の適応戦略:探索軌跡とカオス的遍歴

最適採餌理論は生物が今現在の利益や将来の利益のすべてを見通したうえで完全に合理的に振る舞うという現実から離れた最適化の解法を適用している。そのため、生物の持つ記憶や学習能力といった現実の動物に課せられる制約を考慮した上で理論を再構築する必要性が指摘されている。本研究では、動物の餌探索の歩行軌跡には記憶・学習を用いた意志決定の効果が現れることに注目し、キイロショウジョウバエで実験を行った。餌探索軌跡全体がどのようなパターンになっているかを解析することで、その軌跡によりもたらされる採餌効率、すなわち餌探索における究極要因(適応度)が明らかとなると期待される。まず、一区切りの歩行がLevy flightと呼ばれる「べき乗分布」と、ランダム歩行の「指数分布」の、混合モデルに適合すること、そして歩行には直進方向に対する偏向性を持つことを見出した。これは、餌獲得効率を高めるためのLevy flight的な歩行(まれに超長距離の歩行を示すのが特徴)を促す自然選択圧と、実際の生物に課せられた身体的制約の、両方が混合された行動として理解できる。さらに、局所定常AR(自己回帰)モデルによる時系列解析により、移動速度はある時間幅では同じARモデル(行動ルール)で歩行するが、転換角度には定常な行動ルールは見られず、移動速度への自然選択が示唆された。このように、本研究では物理学的・統計学的手法を駆使して動物の行動の背景にある意思決定過程を解析したもので、従来の行動生態学の範囲を超えて斬新な成果を提示している。嶋田は、ボスドク・高橋久尚、技術補佐員・石井弓美子、修士課程院生・堀部直人を指導して、ハエの記憶と学習による適応戦略の研究を行なった。まず、「自動追尾システム」を開発して昆虫の歩行軌跡を自動的に記録した。これは、CCDカメラと録画用Apple社・iMacおよび画像解析専用のDELL社・Dimension9100を組み合わせ、ソフトウェアは石井が統計専門のオープンソースRを使ってプログラミングした。これによって、ハエの餌探索(砂糖水の水滴)の歩行軌跡を正確に取得できるようになった。まず、イエバエの餌探索には、緩やかなストレート歩行期と、いったん餌に遭遇すると付近を捜すジグザグ歩行期とが交互に現われることが分かった。そして、AR(自己回帰)モデルによる歩行軌跡の時系列解析によって、ストレート歩行期とジグザグ歩行期が混じることによって異常拡散のパターンが発生していることが検出できた。これは、Takahashi, Horibe, Ikegami and Shimadaの共著者でJap.J.Phys.に投稿し、審査中である。さらに、堀部を指導して、ハエの歩行の要素である速度と方向転換角度を取り込んだ再帰的ニューラルネットを開発した。現実のハエの歩行とニューラルネットの歩行パターンを比較して解析中である。これをもとに、2つの餌場に複数個体が餌を探す状況で、どのように理想自由分布が現われるかをニューラルネット・モデルで解析している。これは、日本生態学会・松山大会(2007年3月)で堀部・嶋田の連名でポスター発表した。最適採餌理論は、採餌行動を「生存価・適応的意義」という観点から眺め、適応度を最大化する行動が進化してきたはずだという考えのもとで最適化理論により動物の行動を説明してきた。しかしながら、最適採餌理論は生物が今現在の利益や将来の利益のすべてを見通したうえで完全に合理的に振る舞うという現実的にはあり得ない最適化の解法を適用している。生物の持つ記憶や学習能力といった現実の動物に課せられる制約を考慮した上で理論を再構築する必要性が指摘されている。

まず、一区切りの歩行がLevy flightと呼ばれる「べき乗分布」と、ランダム歩行の「指数分布」の、混合モデルに適合すること、そして歩行には直進方向に対する偏向性を持つことを見出した。これは、餌獲得効率を高めるためのLevy flight的な歩行(まれに超長距離の歩行を示すのが特徴)を促す自然選択圧と、実際の生物に課せられた身体的制約の、両方が混合された行動として理解できる。さらに、局所定常AR(自己回帰)モデルによる時系列解析により、移動速度はある時間幅では同じARモデル(行動ルール)で歩行するが、転換角度には定常な行動ルールは見られず、移動速度への自然選択が示唆された。このように、本研究では物理学的・統計学的手法を駆使して動物の行動の背景にある意思決定過程を解析したもので、従来の行動生態学の範囲を超えて斬新な成果を提示している。
表情識別インターフェースによる自閉症児の快感情の定量的検討

自閉症児の快感情を定量的に測定する研究を動物介在活動およびロボット介在活動を題材として実施し、自閉症児の笑顔量とpositiveな社会的行動量の間の関連性を明らかにした。さらに自閉症児の感情や行動および意思に即興的に即応可能な小型人型ロボットシステムを開発し、自閉症児の笑顔と社会的行動の関係についてより詳細な解析を進めた。そして自閉症児の笑顔生起と自閉症児が動物あるいはロボットの目を含めた顔部分を見る行動(アイコンタクト)が同期することを定量的に確かめた。動物介在活動(Animal-assisted activities: AAA)を自閉症スペクトラム障害児(ASD児)に対して実施すると、問題行動の減少やコミュニケーション行動の促進が観察される。この現象にはASD児に快情動場が形成されることが重要であるとの理論的な仮説を証明するため、笑顔を指標として笑顔の客観的な定量的測定を装着型笑顔識別インターフェイスを用いて実施した。25年度はASD児9名と一般児童5名に対して、動物介在活動のセッションを個別に実施した。まず、準備室(プレイルーム:AAA(ドッグ)室と別室)で笑顔認識インタフェイス(デバイス)をこめかみに装着し、ニュートラルな刺激(風景画像20枚)を2秒ずつランダムに提示しその間の笑顔生起状況を測定し、笑顔生起頻度のベースラインとした。次に被験者はデバイスを装着したままプレイルームからAAA室へ徒歩で移動した。動物介在活動は隔月1回程度で個別実施(1セッション3040分間)した。AAA終了後、準備室まで歩行で移動しセッション終了とした。セッション開始から終了まで、デバイスの測定を行い、また、ビデオで児童の表情、ジェスチャー、行動(特に、犬との関わり方や、ドッグセラピストや母親との関わり方など)を記録・解析した。動物介在活動が終了したら、AAA室からプレイルームに徒歩で移動した。その後、ポストセッションとして、ロボット介在活動を動物介在活動と同様の手続きで行い、その間の、笑顔をデバイスで測定し、ビデオ撮影によりASD児の行動を詳細に記録した。各児童について10回程度のセッションを行動変化が確認できるまで隔月1回のペースで継続した。動物介在活動とロボット介在活動の両者について笑顔に関連するEMG信号とポジテイブ・あるいはネガテイブな社会的行動等のデータが順調に取得でき、解析も順調に行えた。動物介在活動(Animal-assisted activity:AAA)を自閉症スペクトラム障害のある子供(ASD児)に対して実施すると、問題行動の減少やコミュニケーション行動の促進が観察される。この現象にはASD児に快情動場が形成されることが重要であるとの理論的な仮説を証明するため、笑顔を指標とした定量的測定を装着型笑顔識別インタフェイスを用いて実施した。AAA中に生起した彼らの笑顔を定量的に測定し、セッションを重ねると笑顔が増加すること、そして笑顔が増加するとASD児のポジテイブな社会的行動が促進されることを明らかにし、Journal of Autism and Developmental Disordersに公刊した。さらにAAA実施によりASD児に生起した社会的コミュニケーション行動促進の現象が彼らの日常生活で定着する程度を確認するために、25年度と26年度にわたり縦断的な研究を継続し、AAAセッションごとの笑顔量等の定量的測定を行い、同時にビデオでASD児童の表情、ジェスチャー、行動(特に犬とのかかわり方やドッグセラピストや母親との関わり方など)を記録・解析した。さらに、新規にロボット介在活動(RAA)をAAAと同様の手続きで実施し、笑顔をデバイスで測定した。またASD児の笑顔と共感性の関連性を検討するため、face to face behaviorsおよびlooking at the face of the robot行動と笑顔との同期性の解析を試み、フィールドカメラ・天井カメラ・ロボットアイカメラによりASD児がロボットの顔部分(特に目の位置)をどの程度注視するか、ASD児がロボットの目の部分を注視する行動と笑顔の生起が同期する程度を定量的に解析した。この結果の一部はイギリスで開催された国際学会およびneuro2014で報告した。3年間で自閉症児の快感情を定量的に測定する研究を動物介在活動およびロボット介在活動を題材として実施した。動物介在活動中の自閉症児の快感情生起を定量的に測定することに成功し、自閉症児の笑顔量とpositiveな社会的行動量の間に関連性があることを突き止めた。この成果を日本神経科学学会Neuro2013で発表し、また成果の一部をJournal of Autism and Developmental Disordersで公刊した。その後、自閉症児の笑顔と社会的行動の関係をさらに解析するため、動物介在活動とともに小型ヒト型ロボットを導入し、自閉症児の感情や行動および意思に即興的に即応可能なロボットシステムを開発し、自閉症児の笑顔と社会的行動の関係についてより詳細な解析を進めた。さらに、自閉症児の笑顔生起と自閉症児が動物あるいはロボットの目を含めた顔部分を見る行動(アイコンタクト)が同期することを動物介在活動セッション中の所見から気づき、この現象をロボット介在活動中にロボットに装着したアイカメラで定量的に確かめることができた。この成果により、自閉症児は他者とのアイコンタクトを避ける傾向が一般的にあるという精神医学上の常識が実は固定的なものではなく、対象との社会的・ポジテイブな感情的な関係の有無によりかなりの自由度をもって変化しうる可能性を示唆した。最終年度の研究ではロボット介在活動で明らかにされた自閉症児の笑顔とface to face行動の同期を、動物介在活動で起こっているかどうかを詳細に解析し、同様の結果を得た。この結果はNeuro2016で発表する。