hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多置換オキサトリシクロウンデカン－マクロライド融合天然物の全合成と構造活性相関

ミシンの効率的かつ誘導化が可能になる全合成経路確立のために、二つのフラクグメントである大環状エノールエーテルマクロライド(既に合成を完了した)と三環性酸素結束シスデカリンに分割し、合成後半に収束的に中央部10員環を構築する経路を考案した。平成24年度は、三環性酸素結束シスデカリンの合成経路確立と二つの鍵フラグメントの大量合成を行う計画を立てた。市販品であるアクロレインから9工程で鍵中間体のひとつであるシクロヘキセン体へ導いた。次いで、3工程を経て三環性化合物へ導いた後、別途調製した側鎖をStilleカップリングにより導入し、ラクトン環を開裂させた。その後、水酸基への保護を行い、TIPSOTfを用いて鍵反応である架橋エーテル形成反応を行うことで、フラグメントの一つである三環性酸素結束シスデカリンの重要骨格の構築に成功した。また同時に、各フラグメントの鍵中間体のグラム合成も達成した。以上のように、計画で示した三環性酸素結束シスデカリンの合成経路確立までは到達していないが、最も困難と予想していた三環性酸素結束シスデカリンの重要骨格の構築に成功した。さらに、もう一つの計画である二つの鍵フラグメントの大量合成にも着手し、目標としていた大環状エノールエーテルマクロライドと三環性酸素結束シスデカリンの鍵中間体のグラム合成を達成した。従って、達成度について「おおむね順調に進展している。」と自己判断した。研究実績の概要に示したように、二つの鍵フラクグメントの一つである大環状エノールエーテルマクロライドに関しては、その合成を完了した。また、もう一つのフラグメントである三環性酸素結束シスデカリンに関しては、その重要骨格の構築に成功した。しかしながら、三環性酸素結束シスデカリンの全ての必要な官能基は合成できていない。以上のことから、今後の研究の方針は以下の通りに行う。まず、三環性酸素結束シスデカリンの全ての官能基を揃える。次いで、合成した二つの鍵フラクグメントに対してメタセシス、マクロラクトン化を行うことで10員環を構築し、天然物ルミナミシンの前駆体へと導く。その後、フラン部分を二段階の酸化で無水マレイン酸へ導き、保護基の除去を行うことで、天然物ルミナミシンの合成経路確立を行う。加えて、3つのアプローチで活性評価を行う。1)ルミナミシンがシスデカリン部分の類似天然物の活性とは全く異なる活性を示すことに対して、その機構の解明を目指すために、各フラグメントの抗嫌気性菌活性の精査を行う。2)天然物ルミナミシンを分解することにより全合成過程では得られないユニークな分子を構築し、その活性評価を行う。3)天然物ルミナミシンを直接誘導化し、その活性評価を行う。特に、天然物の誘導化からは天然物骨格の構造活性相関が得られると期待できる。これらの情報は全合成経路からは得られない情報であり、有用な微生物を所有する当グループの大きな特徴と云える。上記に示した3つのアプローチを巧みに利用し、ルミナミシンがシスデカリン部分の類似天然物の活性とは全く異なる活性を示すことに対して、その機構の作用解明を目指す。加えて、合成中間体に関してもNMRによる溶液中の構造解析を行うことで、三次元構造と活性がどのように影響を及ぼすかを検討する。ルミナミシンの全合成、誘導体合成には化合物の大量合成が必須であるため大型のガラス器具の補充、各種反応試薬、シリカゲル、溶媒の購入に研究費を充てる。
新しいタイプのシアン耐性キノール酸化酵素を標的とするシャーガス病治療薬開発

1.クルーズトリパノソーマ原虫キノール酸化酵素の酵素学的解析クルーズトリパノソーマ原虫ゲノムに見いだした新しいタイプのシアン耐性キノール酸化酵素(TcrAOX)について、酵素活性の詳細な検討を行うため、リコンビナントTcrAOX(rTcrAOX)を作成し、大量調製系構築の条件検討を行った。その結果、rTcrAOXを大腸菌で発現させる際、内在性のシトクロームbo、bd活性を除去した(Δbo, Δbd)大腸菌を用いることにより、大腸菌の末端酸化酵素活性はすべてrTcrAOX活性に依存する系の作製に成功した。大量培養を行った大腸菌の膜画分を回収し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、ユビキノール酸化活性が見られた。従って、rTcrAOXはユビキノール酸化活性を有していることが明らかとなった。さらに、阻害剤を用いた解析により、これまでのAOXの常識を覆して、その活性はシアン感受性であることが初めて明らかとなった。2.クルーズトリパノソーマ原虫におけるTcrAOXの強制発現昨年度までに、クルーズトリパノソーマ原虫の全てのライフステージでTcrAOXが発現していることが明らかとなった。そこで、原虫におけるTcrAOXの生物学的機能を解析するため、原虫で過剰発現させるためのプロモーターを組み込んだpTEXベクターにTcrAOXを組み込み、エレクトロポレーションによりエピマスティゴートに導入した。薬剤によるセレクション後、原虫を回収し、TcrAOX遺伝子特異的なプライマーを用いたRT-PCT、また、TcrAOX特異抗体を用いたウェスタンブロッティングにより、発現の上昇を確認した。強制発現原虫のミトコンドリア画分を精製し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、コントロールと比較して2.5倍のユビキノール酸化活性が見られた。その値は、過剰発現したTcrAOXタンパク質量の差とほぼ一致しており、今回見られたユビキノール酸化活性が過剰発現したTcrAOXタンパク質によるものであることを示していた。また、TcrAOXを過剰発現した原虫において、その増殖曲線を作成したところ、エピマスティゴート、トリポマスティゴート両ステージにおいて、野生型(WT)との有意な差は認められなかった。そこで、強制発現されるTcrAOXタンパク質の量をさらに過剰にするため、タンパク質への翻訳をさらに促進する新たなベクターを構築し、エレクトロポレーションにて導入した。現在、過剰発現原虫の回収作業を進めている。昨年度までに、クルーズトリパノソーマ原虫ゲノムに、新しいタイプのシアン耐性キノール酸化酵素(TcrAOX)を見出した。そこで、TcrAOXの詳細な酵素学的解析を行うため、リコンビナントTcrAOX(rTcrAOX)の作成を行った。rTcrAOXを大腸菌で発現させる際には、内在性のシトクロームbo、bd活性を除去した(Δbo,Δbd)大腸菌を用いることにより、大腸菌の末端酸化酵素活性はすべてrTcrAOX活性に依存する系を作製した。この系を用いて、rTcrAOXの大腸菌の増殖に対する効果をみたところ、IPTGによる発現誘導で増殖率の増加が観察され、rTcrAOXが末端酸化酵素として機能していると考えられた。そこで、次に大腸菌の膜画分を回収し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、ユビキノール酸化活性が見られた。従って、rTcrAOXはユビキノール酸化活性を有していると考えられた。そこで、この系を用いてのrTcrAOX酵素大量調製系構築の条件検討を始めた。2.クルーズトリパノソーマ原虫におけるライフステージ別のTcrAOXの発現解析TcrAOXがどのステージのミトコンドリアで、どの程度寄与しているかが不明であったため、アマスティゴート、トリポマスティゴート、昆虫型それぞれのステージにおいて、蛍光抗体法により、TcrAOX特異的な抗体とミトコンドリアを検出するマイトトラッカーとの2重染色を行った結果、すべてのステージにおいて、TcrAOXがミトコンドリアで発現していることが明らかになった。また、各ステージからミトコンドリア画分を精製し、ウエスタンブロットを行った結果、すべてのステージで同程度の発現が確認されたが、哺乳類型(アマスティゴート・トリポマスティゴート)では2つのアイソフォームとして存在している可能性が示唆された。1.クルーズトリパノソーマ原虫キノール酸化酵素の酵素学的解析昨年度までに、クルーズトリパノソーマ原虫ゲノムに見いだした新しいタイプのシアン耐性キノール酸化酵素(TcrAOX)について、リコンビナントTcrAOX (rTcrAOX)を作成し、予備的な解析で、rTcrAOXにキノール酸化酵素活性を示唆するデータを得た。そこで、酵素活性の詳細な検討を行うため、rTcrAOX酵素の大量調製系構築の条件検討を行った。rTcrAOXを大腸菌で発現させる際、内在性のシトクロームbo、bd活性を除去した(Δbo, Δbd)大腸菌を用いることにより、大腸菌の末端酸化酵素活性はすべてrTcrAOX活性に依存する系を作製した。さらに、阻害剤を用いた解析により、その活性はシアン感受性であることが強く示唆された。

2.クルーズトリパノソーマ原虫におけるTcrAOXの強制発現昨年度までに、クルーズトリパノソーマ原虫の全てのライフステージでTcrAOXが発現していることが明らかとなった。そこで、原虫におけるTcrAOXの生物学的機能を解析するため、原虫で発現させるためのプロモーターを組み込んだpTEXベクターにTcrAOXを組み込み、エレクトロポレーションによりエピマスティゴートに導入した。薬剤によるセレクション後、原虫を回収し、TcrAOX遺伝子特異的なプライマーを用いたRT-PCT、また、TcrAOX特異抗体を用いたウェスタンブロッティングにより、発現の上昇を確認した上で、その増殖曲線を作成したところ、アマスティゴート、トリポマスティゴート両ステージにおいて、野生型(WT)との有意な差は認められなかった。現在、強制発現させたTcrAOXのタンパク質への翻訳を促進する新たなベクターの構築を進めている。1.クルーズトリパノソーマ原虫キノール酸化酵素の酵素学的解析クルーズトリパノソーマ原虫ゲノムに見いだした新しいタイプのシアン耐性キノール酸化酵素(TcrAOX)について、酵素活性の詳細な検討を行うため、リコンビナントTcrAOX(rTcrAOX)を作成し、大量調製系構築の条件検討を行った。その結果、rTcrAOXを大腸菌で発現させる際、内在性のシトクロームbo、bd活性を除去した(Δbo, Δbd)大腸菌を用いることにより、大腸菌の末端酸化酵素活性はすべてrTcrAOX活性に依存する系の作製に成功した。大量培養を行った大腸菌の膜画分を回収し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、ユビキノール酸化活性が見られた。従って、rTcrAOXはユビキノール酸化活性を有していることが明らかとなった。さらに、阻害剤を用いた解析により、これまでのAOXの常識を覆して、その活性はシアン感受性であることが初めて明らかとなった。そこで、原虫におけるTcrAOXの生物学的機能を解析するため、原虫で過剰発現させるためのプロモーターを組み込んだpTEXベクターにTcrAOXを組み込み、エレクトロポレーションによりエピマスティゴートに導入した。薬剤によるセレクション後、原虫を回収し、TcrAOX遺伝子特異的なプライマーを用いたRT-PCT、また、TcrAOX特異抗体を用いたウェスタンブロッティングにより、発現の上昇を確認した。強制発現原虫のミトコンドリア画分を精製し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、コントロールと比較して2.5倍のユビキノール酸化活性が見られた。その値は、過剰発現したTcrAOXタンパク質量の差とほぼ一致しており、今回見られたユビキノール酸化活性が過剰発現したTcrAOXタンパク質によるものであることを示していた。また、TcrAOXを過剰発現した原虫において、その増殖曲線を作成したところ、エピマスティゴート、トリポマスティゴート両ステージにおいて、野生型(WT)との有意な差は認められなかった。そこで、強制発現されるTcrAOXタンパク質の量をさらに過剰にするため、タンパク質への翻訳をさらに促進する新たなベクターを構築し、エレクトロポレーションにて導入した。現在、過剰発現原虫の回収作業を進めている。
日本におけるスコットランド歌謡の受容に関する研究

本研究は、明治期の日本におけるスコットランド歌謡の受容について、移入のプロセスと音楽語法に関する従来の通説を再検討することを目的に、平成18年度から2年間おこなわれた。その結果を次に列挙する。(1)レパートリーの種類について。スコットランドの旋律は、明治時代に20種類以上が日本に移入され、そのうち、13種類程度が唱歌の旋律として採用された。これらは、歌詞を変えて25曲程度の異なる唱歌になったが、明治時代にすでに歌われなくなったものも数曲存在する。現在親しまれているスコットランドの旋律は、ほとんど明治時代に出揃っていたことが明らかになった。(2)レパートリーの内容について。唱歌となったスコットランドの旋律の出典は、ほぼ同定することができた。同じ曲の再録状況を調査した結果、1回きりのものから15回も再録されたものまで、振幅が大きかった。また、同じ旋律の異本を調査した結果、1種類だけのものから10種類もの異なる標題をもつものまで存在した。日本に入ってきた段階で原曲が大きく変えられたものは見当たらなかった。しばしば指摘される逆付点の反転も、出典と思われるアメリカ版において既に行われている。(3)日本とスコットランドの旋律における音階の親和性について。まず、「ヨナ抜き」の共有を根拠に、日本とスコットランドの旋律の類似性を指摘する言説を可能な限り調査して年代順に整理・分析した結果、明治時代末から現在にかけて、同じような論法が用いられ続けていることがわかった。本研究では、明治10年代の日本人にとってヨナ抜き五音音階は親しみのある音組織でなかったことを導き、それにもかかわらず、その後の展開から過去が再構築された結果、音階の類似がスコットランド歌謡の受容に役立ったとする説が流布していること、日本の五音音階とスコットランドの五音音階が不当に同一視され続けてきたことを指摘した。本研究は、明治期の日本におけるスコットランド歌謡の受容について、そのレパートリーを調査するとともに、移入のプロセスと音楽語法に関する従来の通説を再検討するものである。2006年度は、レパートリー調査と音階理論の考察を中心に研究を行った。レパートリー調査では、『小学唱歌集』(1881-84)から現在までに日本で出版された唱歌・音楽教科書や愛唱歌集にあらわれたスコットランド歌謡を選別して原曲を判定、さらに、19世紀から20世紀初頭に英米で出版された教科書や愛唱歌集を精査することによって、出典をある程度特定した。この作業により、スコットランドの音楽は、明治期にすでに、歌唱ジャンルだけでなく、ヴァイオリンや鍵盤楽器などの器楽ジャンルとしても浸透していたこと、スコットランド曲との表示や作詞作曲者情報が誤って記載されているものが多数存在すること、同じ旋律に複数の歌詞が付されて出版を重ねてきたことなどが明らかになった。音階については、日本人がスコットランド旋律を好んで受容した理由として、五音音階、とくに「ヨナ抜き」音階の共有が指摘されるが、今回の調査の結果、この言説について次のような仮説を得た。『小学唱歌集』においてはその認識はほとんどなく、明治21年以降、実際に第4音と第7音を欠く五音音階曲が流行し始めた段階で感覚的な芽生えがあり、明治時代末期に「ナヨ抜き」あるいは「ヨナ抜き」というタームが生まれてはじめて真実味を帯びるようになり、それが言説として固定されたのは大正時代ではないかという仮説である。

その根拠として、9曲のスコットランド曲を含む『小学唱歌集』には、全91曲中6曲しかヨナ抜き曲が見当たらないこと(そのうちスコットランド曲は3曲)、明治20年頃までは、ヨナ抜きといえども従来の日本音楽の音組織とは異なっているため歌いにくかったと考えられること、大正期の資料には見られる上の言説は、明治期の資料にいまだ確認できなかったことなどが挙げられる。本研究は、明治期の日本におけるスコットランド歌謡の受容について、移入のプロセスと音楽語法に関する従来の通説を再検討することを目的に、平成18年度から2年間おこなわれた。その結果を次に列挙する。(1)レパートリーの種類について。スコットランドの旋律は、明治時代に20種類以上が日本に移入され、そのうち、13種類程度が唱歌の旋律として採用された。これらは、歌詞を変えて25曲程度の異なる唱歌になったが、明治時代にすでに歌われなくなったものも数曲存在する。現在親しまれているスコットランドの旋律は、ほとんど明治時代に出揃っていたことが明らかになった。(2)レパートリーの内容について。唱歌となったスコットランドの旋律の出典は、ほぼ同定することができた。同じ曲の再録状況を調査した結果、1回きりのものから15回も再録されたものまで、振幅が大きかった。また、同じ旋律の異本を調査した結果、1種類だけのものから10種類もの異なる標題をもつものまで存在した。日本に入ってきた段階で原曲が大きく変えられたものは見当たらなかった。しばしば指摘される逆付点の反転も、出典と思われるアメリカ版において既に行われている。(3)日本とスコットランドの旋律における音階の親和性について。まず、「ヨナ抜き」の共有を根拠に、日本とスコットランドの旋律の類似性を指摘する言説を可能な限り調査して年代順に整理・分析した結果、明治時代末から現在にかけて、同じような論法が用いられ続けていることがわかった。本研究では、明治10年代の日本人にとってヨナ抜き五音音階は親しみのある音組織でなかったことを導き、それにもかかわらず、その後の展開から過去が再構築された結果、音階の類似がスコットランド歌謡の受容に役立ったとする説が流布していること、日本の五音音階とスコットランドの五音音階が不当に同一視され続け、メイソンや伊沢も同様の誤解をしていることを指摘した。
「閉じこもり」高齢者の寝たきり予防を目的とした無作為化比較試験

1)閉じこもり高齢者への無作為化比較試験(RCT)として、閉じこもり」と判定されたもののうち、ホームヘルパー(訪問介護員)による訪問画接調査に同意した107人を対象に質問紙を用いて10月に面接調査を行った。訪間時に調査及び介入の拒否が8人おり、99人が介入の対象となった。無作為に49人を前半介入群、50人を後半介入群に割り付けた。なお、面接調査から、「閉じこもり」、と判定された人では過去1年間の転倒率は20%であり、視力・聴力はいずれも90%以上が普通であり、日常生活自立度はランクJ以上が96.5%であった。RCTの介入は、(1)健康情報の提供(2)ライフレビューの実施(3)体操プログラムの実施からなり、合計約1時間半の訪問による介入を原則週1回、計6回実施した。介入担当者はほとんどがホームヘルパーであり、その他、医師、心理学の専門家などが担当した。体操は、対象者の体カレベルに合わせて、おもに立位で実施する体操とおもに座位で実施する体操の2種類を開発した。2)介入結果とし、6回の介入が全て終了した対象者では、ライフレビューにより回想場面での発言回数が増加し、体調も大変良好である人が増加する傾向にあり、さらに、外出意欲があると回答する人がやや増える傾向にあった。また、特に前期高齢者において自己効力感の有意な改善が見られた。今回開発した体操の継続的な実施が長座位から立ち上がる能力低下を抑制する可能性が示唆された。このことは、ホームヘルパーの戸別訪問による運動指導が、「閉じこもり」高齢者の自宅でできる運動実施を喚起し、結果的に体力低下を抑止する効果をもたらしたと考えられた。3)(1)健康情報の提供(2)ライフレビューの実施(3)体操プログラムの実施からなる介入は「閉じこもり」解消に有効である可能性が示唆された。1.「閉じこもり」高齢者把握のための初回調査福島県福島市の某地区に在住の介護保険利用者は除く65歳以上全員7625人から無作為に20%の1523人を調査対象として抽出した。外出頻度の他、健康状態に関する質問を含むアンケートを作成し、9月に郵送した。1334件(回収率87.6%)から回答があった。外出頻度が「月に13回」または「ほとんど、または、全く外出しない」と回答した「閉じこもり」と判定されたのは181件(13.6%)であった。「閉じこもり」は年齢が高くなればなるほど多くなり、また、性別では女性で男性より多い傾向にあった。2.「閉じこもり」高齢者への無作為化比較試験(RCT)の対象者選定上記の「閉じこもり」と判定されたもののうち、ホームヘルパー(訪問介護員)による訪問面接調査に同意した107人を対象に質問紙を用いた10月に面接調査を行った。訪問時に調査及び介入の拒否が8人おり、99人が介入の対象となった。なお、面接調査から、「閉じこもり」と判定された人では過去1年間の転倒率は20%であり、視力・聴力はいずれも90%以上が普通であり、活自立度はランクJ以上が96.5%であった。3.無作為化比較試験(RCT)の実施介入は、(1)健康情報の提供(2)ライフレビューの実施

(3)体操プログラムの実施による合計約1時間半の訪問による介入を原則週1回、計6回実施した。介入担当者はほとんどがホームヘルパーであり、その他、医師、心理学の専門家など担当した。4.介入結果(中間評価)6回の介入が全て終了した対象者では、ライフレビューにより回想場面での発言回数が増加し、体調も大変良好である人が増加する傾向にあり、さらに、外出意欲があると回答する人がやや増える傾向にあった。1.「閉じこもり」高齢者への無作為化比較試験(RCT)の実施「閉じこもり」と判定されたもののうち、ホームヘルパー(訪問介護員)による訪問面接調査に同意した107人を対象に質問紙を用いて10月に面接調査を行った。訪問時に調査及び介入の拒否が8人おり、99人が介入の対象となった。無作為に49人を前半介入群、50人を後半介入群に割り付けた。なお、面接調査から、「閉じこもり」と判定された人では過去1年間の転倒率は20%であり、視力・聴力はいずれも90%以上が普通であり、日常生活自立度はランクJ以上が96.5%であった。2.RCTの実施介入は、(1)健康情報の提供(2)ライフレビューの実施(3)体操プログラムの実施からなり、合計約1時間半の訪問による介入を原則週1回、計6回実施した。介入担当者はほとんどがホームヘルパーであり、その他、医師、心理学の専門家などが担当した。体操は、対象者の体力レベルに合わせて、主に立位で実施する体操と主に座位で実施する体操の2種類を開発した。3.介入結果(中間評価)6回の介入が全て終了した対象者では、ライフレビューにより回想場面での発言回数が増加し、体調も大変良好である人が増加する傾向にあり、さらに、外出意欲があると回答する人がやや増える傾向にあった。今回開発した体操の継続的な実施が長座位から立ち上がる能力低下を抑制する可能性が示唆された。このことは、ホームヘルパーの戸別訪問による運動指導が、「閉じこもり」高齢者の自宅でできる運動実施を喚起し、結果的に体力低下を抑止する効果をもたらしたと考えられた。4.ライフレビューを用いた介入は「閉じこもり」解消に有効である可能性が示唆された。
多様層情報の脳内処理機構の解明に基づく脳内情報読解技術の深化と応用技術の開発

脳の個体差の関係から、同一被験者からfMRIデータを取得することを余儀なくされてしまうが、深層学習モデルを用いて、脳活動のモデルを構築する際に大量のデータを取得するためには、被験者の負荷ならびにコストがかかってしまうため、とても困難になっている。これを解消するために[Ngiam+10]によるマルチモーダル自己符号化器を使用し、複数の脳活動データの対応関係を取れるようにした.3人の被験者の脳活動データをそれ以外の1人の被験者の脳活動データに変換し、擬似的にデータを増やしたものを用いて、松尾ら[松尾+2016]で提案された脳活動データからキャプションを生成するシステムおよび類似画像を検索するシステムを用いて、若干ながら生成および検索精度が向上したことを確認した.また、Lotterら[Lotter+2016]によって開発された、大脳皮質において行われているとされている予測符号化を模した動画像予測モデルであるPredNetを実装し、動画像刺激が与えられたヒト脳状態をfMRIで計測したデータと、PredNetの深層学習モデルにおける中間状態の値の間に相関関係が存在するかを調査した.本研究で用いたPredNetの構成は、状態を表すモジュールが4層になって一つの時刻を表現するものになっており、次元数が高い一つの層を除いた3層に対して、脳活動データからその状態を推定するためのRidge回帰モデルを構築し、脳活動からモジュールの状態の推定を行い、推定された値とPredNetに刺激画像を適用して得られた際の状態値との相関係数を算出した.算出された相関係数は、同時刻の状態を表現するモジュールにおいて、刺激画像を直接受取るほうに近い層から、およそ0.25、0.07、0.07となっており、一番浅い層においては、脳神経科学の見地からそれなりに相関性があると認識される、0.25の値が得られた.研究計画において掲げた課題の内、およそ3分の2に相当する、「脳活動データの有効活用技術の開発」、「画像刺激の脳内状態を表現する文生成」、「次時刻の状態予測による画像生成」に対して取り組み、その成果を学会報告している.これまでに得られた知見に基づき、引き続き脳内状態を様々なメディアで解読する手法の開発に取り組む予定である。具体的には、現在、静止画を扱っている視覚刺激に対して、動画による視覚刺激を与えた際の脳活動の状態から文生成を行なう。さらに、言語刺激として与えた音声刺激から脳内心象イメージを生成することと同時に文生成も行うことを目指す。これにより、様々なメディアを用いて他人の脳内の状態を、第三者が理解できるようにするつもりである.さらに、それらの結果を通じて脳内におけるモダリティの情報処理機構の解明へとつなげていくつもりである。
不整形地盤中に埋設された複雑な形状の近接構造物間の動的相互作用を評価するにあたって,田村らによって不整形地盤の地震応答解析のために開発された疑似三次元地盤モデル(ウインクラ-モデル上の二次元平面)を適用し検討を加えた。構造物としては円筒あるいは角柱状の剛体基礎構造物を仮定し,まずそれらが単体で表層地盤中に埋め込まれていてロッキングする場合の地盤の複素剛性について検討した。その結果,表層地盤の1次の固有振動モードの影響が支配的であり,また表層が軟弱である場合には地表面での応力解放の影響を考慮した平面応力状態を仮定することが妥当であることが,厳密解との比較や可視化実験結果からわかった。また一方で,小堀・日下部らによる研究結果から近接基礎構造物の動的相互作用は,表層地盤の1次の固有振動数近傍でもっとも顕著に現れることが明らかにされている。そこで,前述の仮定を基礎構造物が近接している場合に対しても適用し,動的相互作用解析を行った。その結果,円形断面,矩形断面基礎ともに厳密解に近い結果が得られ,本解析手法の妥当性が認められた。このような近接基礎構造物間の相互作用には,基礎構造物のサイズ,表層地盤の深さ,構造物間距離による影響が大きい。したがって,それらについてパラメトリックスタディーを行ったところ,構造物間距離が構造物断面サイズの4倍以上になると隣接構造物の影響をさほど受けないことがわかった。また構造物サイズと構造物間距離を一定にした場合には,構造物が細長いほど隣接構造物の影響を受けることもわかった。
現代社会とコミュニティダンスーコミュニケーション教育への応用可能性ー

だれもが参加できる「コミュニティダンス」は地域の再生や活性化、家族や学校内でのコミュニケーション能力の低下、マイノリティ問題、多文化共生、高齢化社会、障がいなど現代の我々を取り巻く様々な問題を解決するきっかけになるとして注目されている。本研究によって、この新しいダンス形態である「コミュニティダンス」の実態をその社会的有用性という観点から、国内外の実践事例の調査をもとに明らかにした。そして、今後日本で需要が増すと予想されるコミュニティダンスの担い手であるファシリテーターの対象としたダンスワークショップの方法論、ファシリテーションのあり方をまとめたハンドブックを作成した。昨年度に引き続き、国内の事例研究として、札幌市教育文化会館を拠点とする「教文コミュニティダンス部」の活動を毎月2回のペースで参与観察し、調査を実施した。調査の基本的アプローチはダンスワークショップの企画、実践、記録(アンケート含む)と、フィードバック(検証作業)である。札幌の事例では、他2名のファシリテーターと共に、作業全体を進めている。また国内の札幌以外野地域については、静岡市および北広島市のコミュニティダンスの事例について調査研究を実施した。さらに、札幌市教育文化会館主宰事業の「ダンスシンポジウム」への参加を通して、札幌市のコミュニティダンスの活動について一般参加者と総括するとともに、他地域(東京、函館市)の事例についても公共ホール事業担当者の事例報告を通じて情報交換をすることができた。さらに、前年度実施のアメリカ合衆国での調査研究をもとに、札幌市の事例に大きな影響をあたえたアメリカのダンスカンパニーにおけるコミュニティダンスの手法に関する研究成果を、舞踊学会大会(2012年12月)で発表するとともに、タイ、バンコクで開催されたのアートとコミュニティに関する国際フォーラムにも発表者として参加し、日本のコミュニティダンスの現状についての研究成果を報告すると共に、アジアを中心として活躍するアートNPO実践家や研究者などとの情報交換、交流を行った。また、バンコクではアジア型のコミュニティシアターに従事するパフォーマンスグループへの聞き取り調査等も実施した。初年度、2年度に引き続き、国内の中心的事例として、札幌市教育文化会館を拠点とする「教文コミュニティダンス部」の活動を毎月2回のペースで参与観察し、調査研究を実施した。調査の基本的アプローチは初年度からの継続で、ダンスワークショップの企画、実践、記録(アンケートを含む)と、フィードバック(検証作業)である。札幌の事例においては、他2名のファシリテーターと共に作業全体を進めたが、今年度は新たに5名のファシリテーターに参加してもらい、コミュニティダンスの普及・拡大にも貢献した。ワークショップ以外では、札幌市教育文化会館主催のダンスシンポジウムにも参加し、一般参加者とともにコミュニティダンスの活動について実践を通した情報交換と総括をおこなった。また、札幌以外では、国内では、東京都と北広島市の事例について、主に主催者、アーティストへの聞き取り調査を実施した他、京都芸術センターで行われたコミュニティダンスフェスティバルについての参与観察を行った。さらに、国外では、アメリカにおいて高齢者向けのワークショップへの参与観察とコミュニティダンスの先進国であるイギリスにおいて、聞き取り・観察を主とした調査を実施した。これらの調査結果を踏まえ、コミュニティダンスの手法に関する研究成果を舞踊学会大会(2013年12月)で発表すると共に、『民族藝術』で論文を発表した。最後に、本研究の総括として成果報告書『コミュニティダンスにおけるワークショップのファシリテーション』を発行し、本研究の最終目標であった「コミュニティダンスのファシリテーターを目指す人々を対象としたダンス・ワークショップのハンドブック作成」を実現した。国内の事例研究として、札幌市教育文化会館を拠点とする「教文コミュニティダンス部」の活動を毎月二回のペースで観察し、調査を実施した。教文コミュニティダンス部は、コミュニティダンスの普及、ファシリテーター養成を目的に、2010年に札幌市教育文化会館の事業としてスタートした市民によるダンスの団体である。調査の基本的なフローは、ダンスワークショップの企画と実践、ワークショップ時の記録や参加者へのアンケート調査、さらには、これらの資料をもとにしたフィードバック・検証からなる。札幌のケースでは、他2名のファシリテーターがおり、彼らとともに作業全体を進めている。これまでの調査資料をもとに、札幌市におけるコミュニティダンスの現状について、舞踊学会(2011年12月)で発表した。その他、平成23年度はタイとアメリカの二カ国において、海外の事例研究を実施した。タイの現代演劇グループ、Makhampom Foundation(1981-)やアメリカのダンスカンパニー、Dance Exchange(1976-)について現地調査を実施し、コミュニティ・ダンスやコミュニティ・シアターに関する国際レベルでの情報交換を行った。これら二つのグループは、アート(ダンスや演劇)をツールとして、コミュニティに関わる運動を30年以上にわたって実践してきた世界的に評価の高い団体である。特に、ダンス・エクスチェンジは、札幌のコミュニティダンス部設立に大きな影響を与えたグループである。現地調査の実施によって、単にコミュニティダンスのあり方を学んだだけではなく、インターネットを活用した新たな国際交流の可能性を見いだすこともできた。札幌市での継続調査は、今年度も引き続き、密度の濃い内容が実施でき、その研究成果は評価できる。また、札幌の事例を中心にアメリカの事例など海外事例との比較検討が進行中であることも、評価できる。

しかし、その他の地域(国内外とも)での調査が、表面的な内容にとどまっており、より焦点を絞った深い調査が必要と考える。平成23年度は、主要な研究対象である札幌市教文コミュニティダンス部が、予想以上に多様な活動に参加することになり、調査を計画以上に進展させることができた。札幌市民を対象とした札幌市教育文化会館でのダンスワークショップの企画と実践が活動の中心となっているが、その他、東北大震災の影響を受けて、札幌市に受け入れられた福島県からの移住者に対するボランティアイベントへの参加や、高齢者施設でのダンスワークショップなど、アウトリーチ活動への要請・需要があった。多様な問題を抱える現代社会において、様々な場面でコミュニティダンスの場を創出することは、コミュニケーションの新たな手段として有効に作用しうることがこれらのアウトリーチ活動を通して、明らかになった。こうして、平成23年度は、教文コミュニティダンス部の事例に集中した研究に切り替え、その他の事例についても札幌と関連づけて調査を実施することにした。国内では、京都在住のダンス・アーティスト山田珠美への聞き取りを実施し、海外については、アメリカのダンス・エクスチェンジの調査を行っている。これらは同じく札幌のコミュニティダンス設立に大きな影響を与えた存在であり、彼らの動向を知ることは、札幌におけるコミュニティダンスの基本的な性格(方向性)に分析する上で重要と判断した。平成23年度に実施したもう一件の海外調査について、タイでの調査は現段階では札幌との関連はない。しかし、今後、コミュニティダンスの展開として予想されるのは、アジア諸地域との国際交流事業であり、コミュニティアート運動においてアジアのハブとなりつつあるマカンポン財団での調査と交流は、今後の活動や調査に活用可能であると考える。札幌市のコミュニティダンス事業は、これまでのダンスワークショップの成果を整理し、パッケージ化する段階に入った。ここで選りすぐられたダンスワークショップにおけるファシリテーションの検証を行うことが今後の研究の主眼となる。さらに、アメリカでのダンス・セミナーに参加し、コミュニティに開かれたダンスワークショップ方法論の分析を加え、今後の日本のコミュニティダンスで活用する方法についても考察し、ダンスワークショップ・ファシリテーションのハンドブックの作成準備にかかる。
大型底生性頭足類ミズダコの産卵場成立条件の解明に関する研究

1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:羅臼町沿岸域のミズダコの産卵・抱卵海域で環境条件を計測した結果、夏季の平均水温は17°C以下で、常に流速0.1kt以上の流れが発生していた。巣穴内部では、光はほとんど届かず、溶存酸素濃度が低下と回復を繰り返した。巣穴内部の映像から、頑丈な岩で形成された天井が低く奥行きのある閉鎖的な空間であることが確認された。2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:飼育試験により抱卵中の雌親の体重を定期的に測定した。その体重は、抱卵中では水温にかかわらず緩やかに減少した。卵の孵化後には体重は水温の上昇に伴い大きく減少して、雌親は最終的に死亡した。3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:人工孵化試験の結果、ミズダコ卵は、20°C以上の高水温、2°C以下の低水温では発生が進まず、ミズダコ孵化幼生の生存率は平均水温7°Cをピークに高くなるほど下がった。孵化日数は200-320日、積算水温は1700°C・日前後で、孵化後の浮遊幼生の生存率が高くなった。4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:宗谷海峡で8月にROVにより産卵巣穴探索調査を行った結果、巣穴にいるミズダコは発見できたが、抱卵個体は確認できなかった。卵の発生に適した水温帯、生存率が高い孵化日数・積算水温、試験調査船の海洋観測データ、等深線から、北海道周辺海域におけるミズダコの潜在的産卵場を推定した。岸近くで産卵できる海域は、道東太平洋、根室海峡であり、水深100mを超えて産卵できる海域は津軽海峡であった。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:ミズダコの産卵場である羅臼町沿岸において、水温ロガーおよび流速計をもちいて観測した結果、水深20m付近で抱卵期間中の水温は-1.318.0°C、流速は1459mm/sの範囲であった。さらに、溶存酸素ロガーおよび照度ロガー用いてミズダコが抱卵している巣穴の溶存酸素濃度、照度を計測したところ、巣穴内部では溶存酸素濃度は低下したあとに巣穴外側と同じ濃度まで回復する変化を繰り返した。照度は巣穴内部ではほとんど無かった。巣穴外側の画像データを取得し3次元計測を試みたところ、撮影角度により計測できない範囲が生じる課題が確認されたので、撮影方法を改善して再度画像データを取得した。(2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:水温調節可能な大型水槽を用いて、カゴ内にミズダコを収納し、産卵させた。その後、定期的に抱卵している雌親の体重を計測したところ、産卵直後の2ヶ月間は急激に体重が減少したが、その後、水温に関わらず体重は横ばいで推移した。摂食量は少ないものの、抱卵期間中も時折摂食していた。(3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:ミズダコが産卵した卵を抽出して、水温別に設定した小型水槽内で卵をふ化培養した結果、ミズダコ卵は、20°C以上の高水温、2°C以下の低水温では発生が進まなかった。ふ化から数日以内のミズダコ浮遊幼生の生存率は7°Cをピークに水温が高くなるほど低下した。(4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:試験調査船北洋丸により、8月に宗谷海峡において水中ロボットカメラを用いて産卵巣穴を探索したが、ミズダコは確認されたが抱卵している巣穴の発見には至らなかった。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:計画通りに、産卵場の水温、流速観測、巣穴内外の溶存酸素濃度、照度について4箇所の抱卵巣穴のデータを取得した。巣穴の3次元計測については、撮影方法を改良して画像データを取得した。(2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:計画通りに、飼育試験により抱卵中の雌親3個体について、体重の変化を把握した。(3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:計画通りに2個体の雌親から卵を抽出し、水温別の孵化培養試験を行った。(4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:計画通りに、宗谷海峡において水中ロボットカメラを用いて産卵巣穴調査を実施した。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:ミズダコの産卵場である羅臼町沿岸において、水温ロガーをもちいて抱卵巣穴の水温を観測したところ、水深15m付近で抱卵期間中の水温は-1.618.5°Cであった。水深20n付近の流速は主に北東もしく南西方向で、1526mm/sの範囲であった。さらに、溶存酸素ロガーおよび照度ロガー用いてミズダコが抱卵している巣穴について、新たに4カ所計測した結果、巣穴内部では溶存酸素濃度は時々低下したあとに巣穴外側と同じ濃度まで回復した。照度は巣穴内部ではほとんど無いことが確認された。このことから、抱卵巣穴は閉鎖的であり、抱卵雌が巣穴内の海水交換を行っていることが考えられた。巣穴外側の画像データを取得し3次元計測を試み、2カ所の巣穴について、画像取得できた。

(2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:水温調節可能な大型水槽を用いて、新たに7個体のミズダコを籠に収納し、産卵させた。その後、定期的に抱卵している雌親の体重を計測したところ、産卵直後の2ヶ月間は急激に体重が減少したが、その後、水温に関わらず体重は横ばいで推移した。摂食量は少ないものの、抱卵期間中も時折摂食していた。(3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:ミズダコが産卵した卵を抽出して、水温別に設定した小型水槽内で卵をふ化培養した結果、ミズダコ卵は、20°C以上の高水温、2°C以下の低水温では発生が進まないこと、ミズダコふ化幼生の生存率は7°Cをピークに水温が高くなるほど低下した。(4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:試験調査船北洋丸により、3月に宗谷海峡において水中ロボットカメラを用いて産卵巣穴を探索したが、ミズダコは確認されたが抱卵している巣穴の発見には至らなかった。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:計画通りに、産卵場の水温、流速観測、巣穴内外の溶存酸素濃度、照度について4箇所の抱卵巣穴のデータを取得した。巣穴の3次元計測については、撮影方法を改良して画像データを取得した。(2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:計画通りに、飼育試験により抱卵中の雌親7個体について、体重の変化を把握した。(3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:計画通りに2個体の雌親から卵を抽出し、水温別の孵化培養試験を行った。(4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:計画通りに、宗谷海峡において水中ロボットカメラを用いて産卵巣穴調査を実施した。1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:羅臼町沿岸域のミズダコの産卵・抱卵海域で環境条件を計測した結果、夏季の平均水温は17°C以下で、常に流速0.1kt以上の流れが発生していた。巣穴内部では、光はほとんど届かず、溶存酸素濃度が低下と回復を繰り返した。巣穴内部の映像から、頑丈な岩で形成された天井が低く奥行きのある閉鎖的な空間であることが確認された。2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:飼育試験により抱卵中の雌親の体重を定期的に測定した。その体重は、抱卵中では水温にかかわらず緩やかに減少した。卵の孵化後には体重は水温の上昇に伴い大きく減少して、雌親は最終的に死亡した。3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:人工孵化試験の結果、ミズダコ卵は、20°C以上の高水温、2°C以下の低水温では発生が進まず、ミズダコ孵化幼生の生存率は平均水温7°Cをピークに高くなるほど下がった。孵化日数は200-320日、積算水温は1700°C・日前後で、孵化後の浮遊幼生の生存率が高くなった。4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:宗谷海峡で8月にROVにより産卵巣穴探索調査を行った結果、巣穴にいるミズダコは発見できたが、抱卵個体は確認できなかった。卵の発生に適した水温帯、生存率が高い孵化日数・積算水温、試験調査船の海洋観測データ、等深線から、北海道周辺海域におけるミズダコの潜在的産卵場を推定した。岸近くで産卵できる海域は、道東太平洋、根室海峡であり、水深100mを超えて産卵できる海域は津軽海峡であった。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:前年度同様に、産卵場の水温観測、流速観測、巣穴内外の溶存酸素濃度、照度を計測して、データを積み重ねていく。巣穴の3次元計測についても、改良した撮影方法にそって、画像の取得を進めて行く。(2)産卵後の雌親の生存期間と水温との関係解明:前年度と同様に飼育試験を行い、標本数を増やす。(3)卵の生残・孵化に及ぼす水温の影響の解明:前年度と同様に飼育試験を行い、標本数を増やす。(4)潜在的産卵場の推定と産卵巣穴の探索:前年度と同様に探索調査を実施する。(1)天然の産卵巣穴における環境条件の把握:前年度同様に、産卵場の水温観測、流速観測を実施する。巣穴内外の溶存酸素濃度、照度の観測結果については、とりまとめる。
食植性テントウムシの食草利用パターンに及ぼす食草の個体変異の影響

数種の植物を餌とする昆虫が、植物の種内変異と種間の差異をどの様に認識して食草を選択するかを、エゾアザミテントウとその食草であるチシマアザミとルイヨウボタンを用いて調査した。越冬成虫を用いた食草選択実験と幼虫の飼育実験によって、チシマアザミとルイヨウボタンがエゾアザミテントウにとっては一連の変異幅の大きい餌資源となっていること、及び、テントウムシはこの一連の変異系列の中から、植物の分類学的違いとは無関係に、生存により適した植物を選ぶことを示唆する結果を得た。しかし、野外に設定した調査区内で、室内実験に使用した株の実際の利用状況を食害率と被産卵率の2つの基準で査定し、室内での選好順位と比較したところ、野外ではかならずしも実験室内で好まれた株が利用されているわけではなかった。このことは、野外における実際の食草選択には実験室内で測定できる選好性や生存率以外の要因が関与していることを示唆する。これらの要因には、餌植物の空間的な配置、現存量、昆虫の環境選好性、昆虫と植物の生活史の同調性などが考えられ、それぞれの要因がどの程度関与しているかを解明することが今後の課題である。一方、エゾアザミテントウと近縁なヤマトアザミテントウとルイヨウマダラテントウがアザミとルイヨウボタンを食いわけつつ共存している北海道南部から、アザミ類(マルバヒレアザミ,ミネアザミ?)とルイヨウボタンを採取し、札幌周辺のチシマアザミ、ルイヨウボタンを加えて、エゾアザミテントウによる予備的な選択実験を行った。得られた結果は札幌周辺のアザミ・ルイヨウボタンを用いた場合と同様であった。しかし、北海道南部には複数種のアザミがあり、テントウムシの利用状況がアザミの種によって明らかに異なることも明らかになったので、この地域における食草利用状況やそれに関わる要因の解明には、より詳細な調査が必要である。複数の植物を食草とする昆虫の食性を調べる際には、いきなり植物の種間の違いを問題とすることが多い。しかし、同じ種に属する個々の植物が、昆虫にとって均一な餌資源であるとは限らない。むしろ、同種内の個体間には、遺伝的、あるいは環境のちがいに根ざす様々な違い(=個体変異)が含まれているに違いない。しかし、この点を明らかにした研究は極めて少い。本研究では、食葉性のエゾアザミテントウが食草としているチシマアザミとルイヨウボタンを材料として、越冬成虫を用いた食草選択実験と幼虫の飼育によって、植物の被選好性と品質に個体変異があるかどうかを検討した。また、野外に調査区を設定し、区域内の食草に個体番号を付した上で、テントウムシがこれら2種の植物をどのように利用するかを調べた。2本の株から採取した葉を越冬成虫に選ばせた所、成虫は同種植物の異なった株から採取した葉にも明瞭な選好性を示し、そのちがいは、異なった種の植物の葉を選ばせた場合と変らなかった。また、季節によって同じ株の間の選好順位が逆転する場合もあり、この場合には野外におけるテントウムシの利用状況も選好順位の変化に対応して変化した。さらに、産卵期のテントウムシ成虫が好んだアザミと好まなかったアザミで幼虫を飼育したところ、後者では羽化日数の遅延と生存率の低下が認められたが、ルイヨウボタンを用いた同様の実験では明確な差は認められなかった。

これらの結果は、チシマアザミとルイヨウボタンが、エゾアザミテントウにとっては一連の変異巾の大きい餌資源となっていること、および、テントウムシはこの一連の変異系列の中から植物の分類学的違いとは無関係に、生存により適した植物個体をえらんでいることを示唆する。複数種の植物を餌とする昆虫が、植物の種内変異と種間の差異をどの様に認識して食草を選択するかを、エゾアザミテントウとその食草であるチシマアザミとルイヨウボタンを用いて調査した。初年度(平成4年度)には、越冬成虫を用いた食草選択実験と幼虫の飼育実験によって、チシマアザミとルイヨウボタンが、エゾアザミテントウにとっては一連の変異幅の大きい餌資源となっていること、及び、テントウムシはこの一連の変異系列の中から植物の分類学的違いとは無関係に、生存により適した植物を選ぶことを示唆する結果が得られた。本年度も、おおむね昨年の結果を支持する結果が得られ、成虫の好む株では幼虫の生育も良好であった。しかし、野外に設定した調査区内で、室内実験に使った株の実際の利用状況を被食害率と被産卵率の2つの基準で査定し、室内での選好順位と比較したところ、前年度の予備調査の結果と異なり、野外では、かならずしも実験室内で好まれた株が利用されているわけではないことが判明した。このことは、野外における実際の食草選択には、実験室内で測定できる選好性や生存率以外の要因が関与していることを示唆する。これらの要因としては、餌植物の空間的な配置、現存量、昆虫の環境選好性、植物と昆虫の生活史の同調性などが考えられ、これらの要因がどの程度寄与しているかを解明することが今後の課題である。一方、2種のテントウムシがアザミとルイヨウボタンを食い分けている北海道南部からアザミとルイヨウボタンを採取し、札幌周辺のチシマアザミ、ルイヨウボタンを加えて、エゾアザミテントウによる予備的な選択実験を行い、上と同様の結果を得た。ただし、北海道南部には複数種のアザミがあり、テントウムシの利用状況がアザミの種によって明かに異なるので、この地域のアザミ、ルイヨウボタンに対する成虫の選好性や幼虫の生育過程については更に詳しい調査が必要である。
インダイレクト光伝搬の計測と解析による潜在的映像の可視化

本研究課題では,ものの内部や遮蔽されて直接見ることの出来ないシーンの深層的な情報とは,直接光成分ではなく複雑な経路を経由した間接光成分こそに現れていることに着目し,シーンのインダイレクト(間接)光伝搬を選択的に取得した観測にもとづいて潜在的な情報を可視化すること目的とする.従来の直接光成分によるシーンの理解・解析と異なる間接光成分に注目したインダイレクトビジョンとして体系化し,肌の内部構造の可視化によって医用画像処理分野への応用や,遮蔽物の先の映像を可視化することで見えない歩行者の検出など車載ビジョンシステムなどへの応用を目標とする.本研究課題では,ものの内部や遮蔽されて直接見ることの出来ないシーンの深層的な情報とは,直接光成分ではなく複雑な経路を経由した間接光成分こそに現れていることに着目し,シーンのインダイレクト(間接)光伝搬を選択的に取得した観測にもとづいて潜在的な情報を可視化すること目的とする.従来の直接光成分によるシーンの理解・解析と異なる間接光成分に注目したインダイレクトビジョンとして体系化し,肌の内部構造の可視化によって医用画像処理分野への応用や,遮蔽物の先の映像を可視化することで見えない歩行者の検出など車載ビジョンシステムなどへの応用を目標とする.
GC/MS/MSによる違法ドラッグ類異性体識別法の構築

ガスクロマトグラフィータンデム質量分析(GC/MS/MS)による危険ドラッグ、特に合成カンナビノイド類の位置異性体識別法の構築を行った。ナフトイルインドール骨格を有し、ナフタレン間の位置異性体を有する合成カンナビノイドJWH-081(メトキシ基)、JWH-122(メチル基)、およびJWH-210(エチル基)とそれらの6つの位置異性体の識別を行った。また、合成カンナビノイドの水酸化代謝物の水酸基の位置決定法の構築も行い、構築された手法を用いて麻薬であるJWH-018を投与したマウスの尿試料を分析し、主たるインドール環水酸化対は6-OHであることが示唆された。研究初年度では、ガスクロマトグラフィータンデム質量分析(GC/MS/MS)による危険ドラッグ、特に合成カンナビノイド類の位置異性体識別法の構築を行った。法規制および法中毒学的観点から、危険ドラッグ類の異性体識別法は不可欠である。初年度はナフトイルインドール骨格を有し、ナフタレン環の位置異性体を有する合成カンナビノイドJWH-081(メトキシ基)、JWH-210(エチル基)、JWH-398(塩素基)、およびJWH-122(メチル基)を対象成分とした。JWH-081、JWH-210、JWH-122においては、シングルスキャンモードによる電子イオン化(EI)分析を行ったところ、2位、8位、および7位異性体は特徴的なEIマススペクトルを示し、容易に識別することができた。しかし、その他の異性体(指定されている4位体、3位体、5位体、6位体)はEI-マススペクトルが酷似しており、識別が困難であった。これらの化合物について、EI-MS/MSを行った結果、位置異性体間で異なるプロダクトイオンスペクトルが観察されたことから、全ての位置異性体を識別できた。観察されたプロダクトイオンは、同じm/zのイオンであったとしても、官能基の位置の違いによって、イオンの形態や内部エネルギーが異なるものと考えられるため、EI-MS/MSによって位置異性体間で異なるプロダクトイオンスペクトルを示すものと考えられた。よって、GC/MS/MSは合成カンナビノイド類の異性体識別に有効な手法であることを示した。しかし一方で、JWH-398は、スキャンの時点で優先的に塩素基の離脱が起こるため、位置異性部位が消失し、結果的にMS/MSによる異性体の識別は難しいことも明らかとなった。塩素基を有する異性体の識別については、引き続き検討を行う予定である。なお、初年度で得られた成果、国際法中毒学会にて発表し、すでに論文として成果を公表した。平成27年度では、ガスクロマトグラフィータンデム質量分析(GC/MS/MS)による危険ドラッグ、特に合成カンナビノイド類の位置異性体識別法の構築を引き続き行った。研究初年度で対象としていた成分のうち、ナフトイルインドール骨格を有し、ナフタレン環の位置異性体を有する合成カンナビノイドJWH-122(メチル基)およびJWH-210(エチル基)においては、位置異性体間におけるフラグメントパターンの違いについてさらに追求した。アルキル側鎖の長さの違いによって、フラグメンテーションの経路の方向に差が生じ、そのフラグメンテーションの経路の際は、主として、官能基の立体構造に基づくものと推定された。最終年度の主たる目標は、合成カンナビノイドの水酸化代謝物の水酸基の位置決定法の構築であった。モデル化合物としてJWH-018を選択し、インドール水酸化代謝物を対象成分とした。初年度同様に、シングルスキャンモードによる電子イオン化(EI)分析を行い、フラグメンテーション解析を実施した後、異性部位に相当するイオンをプリカーサーイオンとしてEI-MS/MSを行った。得られたプロダクトイオンスペクトルから、各異性体に特徴的なプロダクトイオンを用いてSRMトランジションを設定し、水酸基位置決定法を構築した。JWH-018をマウスに腹腔内投与し、膀胱から直接採取して尿試料を用いてSRM分析を行ったところ、主たるインドール環水酸化体は6-OHであることが示唆された。また、インドール環の水酸化は4あるいは7位では起こりにくいものと考えられ、これは立体障害の影響が示唆された。以上の結果、本手法は水酸基位置決定法として有用であり、さらに、MAM-2201などのようにプリカーサーイオンが共通構造の合成カンナビノイドであれば、標準品を用いることなく水酸基の位置を決定することが可能であると考えられ、合成カンナビノイドの代謝経路の特定に極めて有効な分析法であると考えられる。初年度の主たる目的はおおむね達成できた。ナフトイルインドール骨格を有する合成カンナビノイドを主とした対象成分とし、ナフタレン環にメトキシ基、アルキル基、塩素基など種類の異なる官能基を有する化合物とその位置異性体の識別を行った。