hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新型極低温管路気中送電方式における絶縁特性の基礎研究

また、コロナ放電電荷量臨界値も存在するが、室温時0.6μC、極低温時0.1μCと温度に依存する特徴がある。極低温空間の絶縁特性を明らかにし、高温超電導送電線路や機器のガス絶縁に対する基礎資料を提供することを目的として研究を行っている。クライオスタットによって実現できる極低温空間(-180°C)を利用し、本年度は不平等電界ギャップである棒対平板電極の雷インパルス火花電圧特性を詳細に検討すると共に、従来ほとんどデータがなかった10cm以上の平等電界ギャップにおける極低温領域の火花放電特性を測定し、パッシェンの法則が成立するかどうかの検証を行った。結果は以下の通りである。1.雷インパルス電圧を印加した不平等電界ギャップでは、ストリーマ発生と同時に火花放電に移行する場合(直接火花破壊)と、ある時間遅れが存在する場合がある。2.直接火花破壊の場合には、50%火花電圧が高電圧電極の先端半径の増大と共に上昇する。時間遅れが存在する場合には、ストリーマは電極間を橋絡した後、残留ストリーマチャトルネルとして継続的に電流を流す役目を果たし、数μsの時間をおいて火花放電に移行する。この場合、50%火花電圧と電極先端半径の大きさとの間に相関はない。3.ストリーマ発生に伴う放電電荷量とストリーマが発生する瞬時の印加電圧との間には一対一の関数関係が成立し、一本の曲線として表せる。この電荷量と瞬時印加電圧の関係を示す特性曲線は、室温から極低温に変化するとより高電圧側に変移することを見出した。これが極低温領域での50%火花電圧の増加をもたらす原因となっている。4.球対球電極で作られる平等電界中の、直流、交流、雷インパルス電圧に対する火花電圧はギャップ長10cm以下の領域ではギャップ長に対して直線的に上昇し、10cmを越えると飽和する傾向が現れる。直線的に上昇する範囲では、極低温領域においてもパッシェンの法則が成立することを検証することに成功した。
スピン偏極したヘリウム準安定原子による表面最外層と吸着層の磁気的秩序の解明

本研究は、スピン偏極したヘリウム準安定原子ビーム源を開発すること、及びこれを用いて表面最外原子層の電子スピン状態を解析することを目的としている。代表者の転任が研究初年度と重なったため研究全体が当初の計画より遅れたが、最終年度は、高輝度ヘリウム準安定原子源の作動とヘリウム準安定原子のスピン偏極化の実験、及び既設準安定原子脱励起分光装置による表面最外層電子状態の研究を行って、本研究のまとめとした。1.スピン偏極ヘリウム準安定原子源の開発:ホローカソード/ノズル/スキマ-間の放電を利用した準安定原子発生部と円偏光照射によるスピン偏極化部を持つスピン偏極ヘリウム準安定原子源を製作した。準安定原子発生速度として10^<13>s^<-1>str^<-1>のオーダーを得た。円偏光はHe高周波放電光を直線偏光子とλ/4板を通過させて発生させた。2.準安定原子脱励起分光によるCs吸着Ge(100)表面電子状態の研究:Ge(100)表面上のCs吸着及びそれへの酸素の共吸着系を対象にして、表面に於ける局所電子状態密度を抽出した。これにより金属原子から外来分子への電子移行を直接検証した。しかしSi(100)で見られたCsから酸素への完全な電荷移行とは対照的に、Ge(100)表面での電荷移行は不完全なままに留まること、CsはGe基板から酸素を引き抜く傾向にあることなどを明らかにした。以上を通じて、準安定原子を用いた電子分光が表面の局所電子状態分析にいかに有効であるかを改めて実証した。本研究は、スピン偏極したヘリウム準安定原子ビーム源を開発し、それを用いて表面最外原子層の電子スピン状態を解析することを目的としている。そのため初年度に高輝度のヘリウム準安定原子源の開発、第2年度にスピン偏極ビームの発生、最終年度に表面スピン状態分析という流れで研究を遂行する計画である。初年度に当たる本年度は、研究代表者の転任に伴う準安定原子脱励起分光装置(既設)の移転作業が主な原因で、新ビーム源の開発が計画より遅れた。1.高輝度ヘリウム準安定原子源の開発:重項状態のヘリウム準安定原子の発生効率が高く、一重項状態の原子や紫外領域のフォトンを無視できるビーム源として、ヘリウムガスの差動排気径路軸に沿った冷陰極放電型を採用し、その設計を行なった。来年度前半に製作する予定である。2.準安定原子脱励起分光装置(既設)による表面最外原子層電子状態の研究:Si(100)表面上のアルカリ金属(K,Cs)吸着およびそれへの酸素の共吸着系を対象にして局所電子状態密度を抽出した。これにより表面における金属原子から外来分子への電子移移を直接検証した。また、外来分子により表面領域に導入された中間ホール状態がオージェ崩壊する際の電子放出も観測し、Siの酸化におけるいわゆる「おそい|プロセスとこの微視的電子プロセスの関係を明らかにした。現在Ge(100)表面上のアルカリ金属/酸素共吸着系の実験を行なっている。SiとGeのアルカリ金属/酸素系に対する反応のちがいの電子的なメカニズムが表面最外層の電子状態解析から明らかにされることが期待される。本研究の目的は、スピン偏極したヘリウム準安定原子ビーム源を開発すること、及びこれを表面最外層の磁気的性質の検出へ応用することである。代表者の転任が研究初年度と重なったため、実質的スタートが当初の計画より遅れた。本年度の研究実施概要は以下の通りである。1.高輝度ヘリウム準安定原子源の開発:ホローカソード/ノズル/スキマー間の冷陰極放電型の準安定原子銃を製作した。現在、安定動作条件を見いだすための放電試験を行っている。

2.ヘリウム準安定原子ビームのスピン偏極化:ヘリウム準安定原子のうち三重項状態の原子の電子スピンを空間的に偏極させるために、He2^3S→2^3P遷移に対応する光を円偏光の形でビームに照射しなければならない。本年度は140MHzの高周波無極放電でHe放電光を取り出す試験を行った。来年度前半には直線偏光+1/lambda板によって円偏光を得る予定である。3.準安定原子脱励起分光装置(既設)による表面最外層電子状態の研究:本年度はGe(100)表面上のCs吸着及びそれへの酸素の共吸着系を取り上げ、表面に於ける局所電子状態密度と酸素吸着活性との相関を、Si(100)の場合と比較しながら研究した。Ge表面でも既吸着Cs6s状態から外来O2p軌道への電子移行を検証できた。酸化Ge表面上へのCs吸着では、しかしSiの場合とは全く異なる結果を得た。表面最外層のGe-O結合状態及び吸着Csが酸素分子の解離に果たす役割を明らかにする実験を準備中である。本研究は、スピン偏極したヘリウム準安定原子ビーム源を開発すること、及びこれを用いて表面最外原子層の電子スピン状態を解析することを目的としている。代表者の転任が研究初年度と重なったため研究全体が当初の計画より遅れたが、最終年度は、高輝度ヘリウム準安定原子源の作動とヘリウム準安定原子のスピン偏極化の実験、及び既設準安定原子脱励起分光装置による表面最外層電子状態の研究を行って、本研究のまとめとした。1.スピン偏極ヘリウム準安定原子源の開発:ホローカソード/ノズル/スキマ-間の放電を利用した準安定原子発生部と円偏光照射によるスピン偏極化部を持つスピン偏極ヘリウム準安定原子源を製作した。準安定原子発生速度として10^<13>s^<-1>str^<-1>のオーダーを得た。円偏光はHe高周波放電光を直線偏光子とλ/4板を通過させて発生させた。2.準安定原子脱励起分光によるCs吸着Ge(100)表面電子状態の研究:Ge(100)表面上のCs吸着及びそれへの酸素の共吸着系を対象にして、表面に於ける局所電子状態密度を抽出した。これにより金属原子から外来分子への電子移行を直接検証した。しかしSi(100)で見られたCsから酸素への完全な電荷移行とは対照的に、Ge(100)表面での電荷移行は不完全なままに留まること、CsはGe基板から酸素を引き抜く傾向にあることなど明らかにした。以上を通じて、準安定原子を用いた電子分光が表面の局所電子状態分析にいかに有効であるかを改めて実証した。
旧ソ連邦における鉄鋼技術、および化学技術の展開過程に関する実証的研究

まず、旧ソ連邦における鉄鋼技術の展開過程を、技術革新が著しく進んだ1950年代を中心に検討し、鉱石事前処理における自溶性焼結法、製銑工程における高炉の巨大化と炉頂高圧操業、製鋼工程における平炉の大型化と酸素富化送風、連続鋳造などの内実がいかなるものであったのかを明らかにした。これらは、いずれも1950年代における旧ソ連邦鉄鋼技術の大きな達成物であると同時に、諸設備の大型化による新規建設投資効率の低下、LD転炉への製鋼法の転換への機会喪失、それにともなう連続鋳造法普及の遅れといった負の側面を内包しているものであり、これらは1970年代後半からの旧ソ連邦鉄鋼業の顕著な停滞の技術的な要因へと転化していったことを指摘した(拙稿「旧ソ連邦における鉄鋼技術の展開過程とその特徴について」参照)。また、化学技術については、旧ソ連邦の化学工業に世界第一級の生産高を誇る鉱物肥料、アンモニア、硫酸などの分野がある一方、化学繊維やプラスティック・合成樹脂の生産高が低位にとどまっていたことに着目し、世界史的に化学技術が原料とプロセスの両方において大きな転換点を迎えた1950年代を検討の中心におきつつ、旧ソ連邦がこの原料転換、プロセス転換に挫折した理由を明らかにしようとした。部門ごとの特殊性、その他のさまざまな経済的諸要因はあるが、最大の要因が化学プラント建設事業の構造的な問題にあったことを解明した(拙稿「旧ソ連邦における化学技術の展開過程について」参照)。「研究の目的」としていた課題はコンビナ-ト形成の問題点の解明を除いて、ほぼ達成しえたと考えている。
非対称土木構造物のイメ-ジ分析と鞆の琴橋の幾何学的設計

本研究の目的は,福山市鞆地域の歴史的風土という観点から,橋の幾何学的形態を考察し,結論として「鞆の琴橋」を提案すること,楽器「琴」のイメ-ジを取り込んだ橋は非対称なものと予想されるので,対称構造物と比較して非対構造物から人々が受ける印象の心理分析を行い,人々の非対称構造物受容性を明らかにすることである。本年度の研究成果を以下の列挙する。(1)鞆の特色ある地縁文化として,中央政府の敗者の隠忍の場,邦楽の聖地,健康酒発祥の地,韓国との国際親善の場などをあげることができることがわかった。宮城道雄・琴を活用することに意義を見いだせる。(2)鞆の地域イメ-ジについての分析では,福山市内を8地域に区分し行った心理調査結果から,鞆は他の地域と比較して女性的,神聖的な地域イメ-ジを持つべきであることがわかった。(3)20種類の楽器についての心理調査分析から,琴が極めて女性的な印象を与える楽器であり,鞆の地域イメ-ジと適合することを確かめた(4)実在の構造物から色彩,材質,装飾などの効果を除去して,純粋に幾何学的形状とその形状の与えるイメ-ジの関係を明らかにするため,正多角形を中心とした平面図形に対して,形容詞対による心理調査を実施し,角数・対称非対称の形状・高さにより男女性性イメ-ジに相違があるかどうかを考察し,非対称形であっても横幅に対し高さを抑えれば,女性的なイメ-ジを与えることが出来ることを明らかにした。(5)時代循環の位相分析については,日本史の歴史年表の出来事を対立・政治・経済・文化の4種類の分類し,自己相関・回帰分析を行って,循環周期150年及び鋸歯モデル・段階モデルを導きだし,現在が文化の時代にさしかかっていることを実証し,地縁文化を取り込んだ設計の意義を明らかにした。研究の主目的は,提案しようとしている琴橋に対する人々の受容性を明らかにすることにある。1.時代循環の位相分析日本史年表の古代から現在までの記載項目を,政治的,経済的,粉争的事項の4種類に分類し,それぞれに1,2,3,4の数量を与え,この(分類数量,西暦年)の時系列デ-タの自己相関関数の極大値を求めた。その結果,150200年周期で循環する時代循環が見えそうといえないこともないが,相関係数極大値の値があまり大きくなく,成功したとはいいきれない。事項を個々に取り扱うのではなく,次年度には,例えば30年毎に区分し,その期間の平均評価値を付与して解析するなど,さらに工夫した後に,現在の時代循環の位相を定め,文化的要素の設計への導入の意義を明らかにして行きたい。2.対称・非対称図形に対する心理分析(1)髪型選好性の調査分析1986年から3年間の卒業アルバム写真を,左分け,右分け,中央分けの3種類に分類したところ構成比は年により大きく変化し,普遍的な選考性や非対称の非選好性はみられなかった。(2)基本平面図形に対する心理調査の分析工学部学生を対象に,正多角形について男性的か女性的かの心理調査を行ったところ,円,12,10,8,6,5,4角形の順に,つまり角数が少なくなるに従って男性的と感じる傾向が強くなるという結果を得た。ただし正三角形については,この一般的傾向から外れ,弱男性となった。三角形についてさらに調査したところ,縦査したところ,縦長の二等辺三角形,右寄り三角形は強い男性イメ-ジ,横長の二等辺三角形,左寄り三角形は弱い男性的イメ-ジを持つことがわかった。

本研究の目的は,福山市鞆地域の歴史的風土という観点から,橋の幾何学的形態を考察し,結論として「鞆の琴橋」を提案することと,楽器「琴」のイメ-ジを取り込んだ橋は非対称なものと予想されるので,対称構造物と比較して非対称構造物から人々が受ける印象の心理分析を行い,人々の非対称構造物受容性を明らかにすることである。本年度の研究成果を以下に列挙する。(1)鞆の特色ある地縁文化として,中央政府の敗者の隠忍の場,邦楽の聖地,健康酒発祥の地,韓国との国際親善の場などをあげることができることがわかった。宮城道雄・琴を活用することに意義を見いだせる。(2)鞆の地域イメ-ジについての分析では,福山市内を8地域に区分し行った心理調査結果から,鞆は他の地域と比較して女性的,神聖的な地域イメ-ジを持つべきであることがわかった。(3)20種類の楽器についての心理調査分析から,琴が極めて女性的な印象を与える楽器であり,鞆の地域イメ-ジと適合することを確かめた(4)実在の構造物から色彩,材質,装飾などの効果を除去して,純粋に幾何学的形状とその形状の与えるイメ-ジの関係を明らかにするため,正多角形を中心とした平面図形に対して,形容詞対による心理調査を実施し,角数・対称非対称の形状・高さにより男女性性イメ-ジに相違があるかどうかを考察し,非対称形であっても横幅に対し高さを抑えれば,女性的なイメ-ジを与えることが出来ることを明らかにした。(5)時代循環の位相分析については,日本史の歴史年表の出来事を対立・政治・経済・文化の4種類に分類し,自己相関・回帰分析を行って,循環周期150年及び鋸歯モデル・段階モデルを導きだし,現在が文化の時代にさしかかっていることを実証し,地縁文化を取り込んだ設計の意義を明らかにした。
医療関連感染バーデン減少のための患者手指衛生推進戦略の構築

看護師の手指と患者の手指および環境表面から分離菌および菌量は施設によって異なった。しかし,3者の分離菌は,看護師と患者の手指の一致が最も少なく,看護師と環境表面,患者と環境表面の順に一致は増加した。また,看護師からの分離菌は少数だが,看護ケアに要する時間が長いほど患者や環境表面への接触回数は多くなり,細菌を伝播していることが推測された。すなわち,病原微生物は患者の手や環境表面から看護師へ水平伝播しているため,患者および周辺環境の衛生状態を維持することが重要となる。そのため,患者の手指はウェットティッシュとアルコール消毒剤を使用して衛生強化を図ると,病原微生物は減少することが明らかになった。活動制限のある患者ほど手指は汚染され感染源になる可能性があるため、患者の手指衛生を強化する必要がある。しかしながら、患者の手指衛生が感染防御の一助となるエビデンスが不足しているため、患者の手指衛生について医療従事者の関心は低く、患者の手指は汚染されたままである。そこで、患者の手指とその衛生状態に焦点を当て、本年度は、患者の手指および環境表面から看護師の手指に微生物が伝播する経路を予測することとした。本研究では、看護師が患者に看護ケアを提供する場面に参加し、ケアの内容を記録した。そして、看護ケア前後の看護師の手指と患者の手指および環境表面の細菌を採取し、培養・同定検査と薬剤感受性検査を実施した。対象は500床以上の急性期病院2施設でそれぞれ内科・外科病棟に勤務する看護師12名と調査日に担当している患者12名とした。調査は1病棟1日単位で4日間看護ケアに参加し、対象総数は看護師6名、患者10名であった。看護師の検体採取は口腔ケア、清拭、体重測定、検温、採血など様々な看護ケア場面の前後で速乾性手指消毒剤を使用する前に両手掌・指間をふきふきチェックII○R(PF2002:栄研化学株式会社)を用いて拭き取り検査を行った。患者は処置のない時間に両手掌・指間とベッド柵・床頭台・ナースコール・リモートコンローラーなどの環境表面から検体を採取した。細菌学的検査は株式会社キューリンに業務委託し、培養、同定検査を行い、日和見感染の原因になりうる細菌が分離された場合に薬剤感受性検査を実施した。看護師は看護ケアのために病室に入る前と終了して病室を出たところで速乾性手指消毒剤を使用し、検温以外の看護ケアにおいては概ね手袋を装着して実施していた。手袋を装着した場合の検体は、看護師が看護ケア後手袋を除去した直後に手指から採取した。入院患者ほど手指は汚染され、感染源になる可能性を示唆している報告が散見され、患者の手指衛生を強化する必要性はある。しかしながら、患者の手指衛生が感染防御となり得ることを証明するだけのエビデンスは不足しているため、患者の手指衛生について医療従事者の関心は低く、患者の手指は汚染されたままである。特に、手洗い場への移動が困難な患者の約半数は、手指が1種類以上の病原微生物に汚染されていた(Istenes Nら、2013)。感染拡大の原因として、病原微生物の媒介は医療従事者が関与することは明らかになっているため、医療従事者の手指衛生における対策は整ってきた。しかし、感染源となる患者の手指汚染の原因は証明に至っておらず、医療従事者が患者にケアを提供する場面での接触部位や接触回数も明らかになっていない。提供する処置やケアによって医療従事者と患者間での接種菌種や接種菌量は大きく異なることが予測できるがその実態は明らかになっていない。そこで、昨年度に引き続き、看護師の手指と、患者の手指および環境表面の接触の実態と汚染状態の関連を調査した。対象は500床以上の急性期病院で内科・外科病棟に勤務する看護師9名と、対象看護師が調査日に担当した患者9名とした。看護師が患者に看護ケアを提供する検温の場面に参加し、ビデオ撮影によって看護師の手指が患者と患者の環境表面に接触する回数を計測し、患者と看護師の接触の実態を明らかにした。そして、看護ケア前後の看護師の手指と患者の手指およびベッド柵・床頭台・ナースコール・リモートコンローラーなどの環境表面をふきふきチェックII(PF2002:栄研化学株式会社)を用いて拭き取り検査を行い、培養・同定検査を実施した。さらに、日和見感染の原因になりうる細菌が分離された場合に薬剤感受性検査を実施した。患者の手指衛生について医療従事者の関心は低く,患者の手指は汚染されたままのため,感染源になる可能性がある。しかしながら,患者の手指衛生が感染防御となり得ることを証明するだけのエビデンスは不足しているため,看護師のケアによって患者から看護師への細菌伝播を確認した。患者の手指から検出された主な細菌はブドウ球菌群計12種で,患者の環境表面からは患者の手指と同じブドウ球菌群18種が検出された。看護師の手指からは患者の環境表面と同じ3種が検出された。菌量は対象物によって異なり,患者の手指から最も多く検出された。また,患者への検温の場面における看護師の平均接触頻度は,身体が14.2±16.2回,環境表面が11.1±10.8回であった。

すなわち,患者の手指と環境表面に多くの細菌が存在しているが,看護師が患者に看護ケアを実施する場合,看護師の手指には主に患者の環境表面から細菌は伝播されていた。この結果は,同一施設のサンプルで数が少ないため,証明には至っていない。そこで,新たに地域包括ケア病棟を有している300床の総合病院で実施した。対象は一般病棟に勤務する看護師25名と,対象看護師が調査日に担当した患者で手洗い場へ自力で移動できない25名とした。看護師が患者に看護ケアを提供する検温の場面に参加し,ビデオ撮影によって看護師の手指が患者と患者の環境表面に接触する実態を明らかにした。看護ケア前後の看護師の手指と患者の手指およびベッド柵・床頭台・ナースコールなどの環境表面はeスワブ480C○R(Copan Italia S.p.A)を用いて拭き取り検査を行い,培養・同定検査を実施した。さらに,「看護師」「患者」「環境」のうち2者で共通したグラム陰性菌とMRSAが分離された場合に薬剤感受性試験を実施し,MIC(最小発育阻止濃度)1管差までを同一とみなして検討した。看護師の手指と患者の手指および患者周囲の環境表面で検出された菌種のうち3者が一致したのは14事例であった。看護師と患者の手指の一致は1事例,看護師と環境表面の一致は4事例であった。主な分離菌は,Staphylococcus属が最も多く,Enterococcus属,Bacillus属,Enterobacter属,Klebsiella属等であった。看護師や患者の手指から分離された細菌は環境のベッド柵,オーバーテーブルと多く一致しており,前回の調査結果と同様であった。看護師の手指衛生は流水石鹸手洗い後に速乾性手指消毒剤を使用する方法としていたが,半数は流水石鹸手洗いのみであった。前者のほうが明らかに手指への付着菌種と菌量は減少し,患者からの伝播も減少していた。患者への検温の場面における看護師の平均接触頻度は,身体が56.88±44.63回,環境表面が31.36±30.71回であった。検温における看護師の病室滞在時間は326.04±177.23秒で,滞在時間が長いほど患者や環境表面への接触回数は有意に増加していた(p<0.05)。前回調査した急性期病院と比較すると,滞在時時間に差異はないが接触頻度が2倍を超えていた。これは,患者の介護度の違いや看護業務を細分化する内容が施設によって異なっていたことが影響したと思われ,看護師と患者間の微生物伝播は施設の特徴によって異なる可能性が示唆された。ふき取り法は特定の細菌による感染が多発もしくは検出頻度が急増した場合には,原因を特定するうえで必要不可欠な検査の一つである。ところが,同等の商品と判断していた異なる市販の液相輸送用培地で,検出菌の種類と集菌量に格差が生じた。市販の液相輸送用培地は,1培地成分,2表面をふき取るスワブの性状が若干異なり,輸送時間も影響することが考えられた。そこで,市販培地のAとBにおける菌の保持能力について,培地成分,保存時間およびスワブの違いをin vitro比較実験によって検討した。提供株は臨床から分離されたグラム陽性球菌とグラム陰性桿菌の10種類とした。各菌株は37×10^5CFU/mL程度の濃度に菌液調整し,AとBの保存液を添加した。添加直後と,4°Cで48時間冷蔵保存したそれぞれの保存液を培養し,生菌数を測定した。48時間保存後の生菌数は,グラム陽性球菌はすべてにおいて増加がみられた。グラム陰性桿菌は, 2菌種で48時間後の生菌数が減少したものの,他の4菌種は増加した。
口腔トレポネーマの歯周組織構成細胞侵入機構に関する分子生物学的研究

本研究では、口腔トレポネーマによる歯周組織構成細胞への侵入機構を明らかにすることを目的として、これら細菌の侵入にかかわる宿主細胞のタンパク質分子の動態ならびに関連する細菌菌体外膜タンパク質について探索した。本年度は以下の結果が得られた。1.口腔トレポネーマであるTreponema mediumの蛍光標識とフローサイトメトリーにより、同菌の歯肉上皮細胞への侵入を検出した。その結果、昨年度行ったRT-PCR法による検出と同様に、共培養後2時間に細胞内T. mediumのピークがみられた。2.蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡による検討の結果、T. mediumとヒト歯肉上皮細胞上の接着分子ICAM-1の共在がみられた。3. T. mediumとICAM-1の共在がみられたので、同菌の侵入に対するICAM-1の関与をさらに検討した。その結果、RNA干渉法によりICAM-1発現をノックダウンした歯肉上皮細胞へのT. medium侵入は正常歯肉上皮細胞の場合と比較して著しく減少した。一方、Toll-like receptor 2ノックダウン歯肉上皮細胞では同菌の侵入減少はみられなかった。以上の結果から、T. mediumの歯肉上皮細胞への侵入にICAM-1が関与することが示唆された。昨年度に見出した同菌外膜タンパク質によるICAM-1発現の増強と合わせて、この接着分子は慢性歯周炎の発症と進行に重要であることが考えられる。
イオン液体の流れ場の高分解能透過電子顕微鏡その場観察

本研究は、流体における乱流現象や拡散現象を微視的に直接観察・追跡するための新たな手法として、透過電子顕微鏡を用いたイオン液体の高分解能その場観察の方法を開発することを目的とした。液中プラズマ放電法で作製した金ナノ粒子を複数種類のイオン液体の薄い支持膜の中に浸し、汎用透過電子顕微鏡・超高圧電子顕微鏡・球面収差補正型透過電子顕微鏡でテストを行い、流動現象を誘起し確認する方法を確立した。また、試料内に温度勾配を導入して液中流動を温度で制御・観察するための試料ホルダを新規に製作している。並行して、イオン液体中のナノ粒子に電子顕微鏡内でレーザーを収束照射する手法を開発し、光照射中の変化の観察に成功した。本研究は、流体における乱流現象や拡散現象を微視的に直接観察・追跡するための新たな手法として、透過電子顕微鏡を用いたイオン液体の高分解能その場観察の方法を開発することを目的として行ってきている。そのための取り組みとして、まずイオン液体の電子顕微鏡に対する影響を調べるため、走査電顕、透過電顕、超高圧透過電顕における観察テストを行い、液体の中規模な流動現象を確認してきた。これらの取り扱い技術を基に、平成26年度からは、新たに複数のイオン液体でのテストを同様に行ってきた。北海道大学ナノテクプラットフォーム事業の援助を得て、イオン液体(BMImBF4、BMImPF6、EMImBF4、TMPATFSI)それぞれの中に分散させた金ナノ粒子の移動現象の直接観察を、球面収差補正透過電子顕微鏡JEM-ARM200Fにて行った。その結果、いずれのイオン液体においても金ナノ粒子の移動・結合現象がみられたことから、イオン液体自体の流動性の保たれる条件について知見が得られた。また、球面収差補正透過電子顕微鏡を観察に用いることによって初めて、低加速電子(80kV)に対するイオン液体の振る舞いが通常の200kVでの電子の場合と異なることも確認した。また、イオン液体の大規模な流動の様子が、液体を保持するための基板の違いによっても異なってくる事が以降の実験によって明らかになったため、26年度後半はこれらの違いを明らかにしていくことを重点的に行った。計画では平成26年度は、温度勾配ホルダーの試作を行う事を予定していたが、以上の理由から、当初の装置設計を見直す事が必要と判断して現在担当者との打ち合わせを重ねている。本研究は、流体における乱流現象や拡散現象を微視的に直接観察・追跡するための新たな手法として、透過電子顕微鏡を用いたイオン液体の高分解能その場観察の方法を開発することを目的として行ってきた。また、球面収差補正透過電子顕微鏡を観察に用いることによって初めて、低加速電子(80kV)に対するイオン液体の振る舞いが通常の200kVでの電子の場合と異なり、イオン液体そのものの秩序化を示唆する観察結果が得られた。また、イオン液体の大規模な流動の様式が、液体を保持するための基板の違いによっても異なってくる事が以降の実験によって明らかになったため、平成26年度の後半はこれらの違いを明らかにしていくことを重点的に調べた。当初予定していた局所加熱用試料ホルダの装置設計を見直す事が必要になり、平成27年度に装置の試作を実施した。一方で、電顕内レーザー入射によるイオン液体内半導体試料その場観察法の確立に成功し、これらの手法を展開した。直接加熱法による流動現象のその場観察を今後の研究課題として引き続き研究を行う。本研究を構成する要素技術としては、電子顕微鏡内でのイオン液体の安定な運用、また外部からの流動場誘起のための同時加熱冷却ホルダーの新規作製を含む。イオン液体そのものの取り扱いと理解については進んできた一方、同時加熱冷却ホルダーの作製はやや遅れている。理由は大きく分けて二点ある。一つは前項で述べた電子顕微鏡の中でのイオン液体の振る舞いが、イオン液体の種類だけでなく、液体の厚さ、電子線の加速電圧・照射密度、またTEM基板の支持膜の材質によって異なることが実験に明らかになってきたため、それらをコントロールするための取組みが新たに必要になったため遅延が生じた。

もう一つには電子顕微鏡など設備側の問題で、平成26年夏に耐震補強工事に伴う研究室と実験室の仮移転が行われたことと超高圧電子顕微鏡の故障の時期が重なったことにより、装置を自由に運用できる環境が維持できなかった。さらに協力を依頼していた工学部ワークショップも同様に仮移転が行われたため、試作ホルダーの設計検討のための打ち合わせなどが大幅に遅れることになった。透過電子顕微鏡その場観察本研究はイオン液体の流れ場を可視化することを目的として行ってきているが、まずイオン液体が安定に流動し続けられることと電子顕微鏡観察が両立する条件を明らかにしたのちに、対流導入ホルダを投入することが適していると考えられる。夏にホルダの試作が始まるので、それまでには各種の条件をより明確に把握するようにイオン液体の観察テストを進める。9月頃をめどにホルダの安定性チェックなどが終わり、実際の温度制御下での振る舞いの電子顕微鏡観察が行えると思われる。まとめたデータを年度末をめどに報告する。また、より高分解能が望める収差補正電子顕微鏡への応用もこの時点から検討していく計画である。現在並行して行っているレーザー・電子線の同時照射環境でのイオン液体の振る舞いの様子を詳細に観察することを通じて、別の方法での液中温度差導入の可能性も探っていく。使用計画の大部分は透過電子顕微鏡用試料ホルダの試作のための材料代・精密温度コントローラーの購入代金となるが、それらの選定が終わらなかったため、26年度は主にTEMの基板などの消耗品を中心に支出することになった。27年度にホルダ関連の物品(透過電子顕微鏡用試料ホルダの試作のための材料代として40万円、低温実験用精密温度コントローラ一式に60万円、その他電子部品に10万円)を購入する事にしたため、次年度使用額が生じた。今年度夏ごろまでに透過電子顕微鏡用試料ホルダの試作のための材料代として40万円、低温実験用精密温度コントローラ一式に60万円を支出予定である。一年を通じてその他電子部品に10万円、TEM用基板など消耗品に計30万円を支出する予定である。27年度分の学会参加のための旅費を15万円、論文作成のための諸費を10万円計上する。
運動技能学習における競争の効用

本研究の目的は、他者との競争が系列運動技能の定着を促進することを明らかとし、競争による定着促進を支える心理学的・神経科学的基盤を解明することである。平成30年度は、競争を伴う練習によって系列運動技能の定着が促進されるという現象を立証する計画であった。具体的には、対戦相手と競争しながら系列運動技能を練習する群と、自身の成績のみをフィードバックされながら系列運動技能を練習する群で、翌日に認められる技能定着の程度を比較する。実験環境のセットアップに時間を要したため、現在も行動実験を実施中である。神経科学的基盤の解明を加速するため、機能的MRIを用いた実験を複数行った。第1に、系列運動技能に関する記憶を表象する神経科学的変化(記憶痕跡)についての研究を行った。記憶痕跡を捉えることは一般に非常に難しいが、我々は2つの脳ネットワーク解析手法を用いて、系列運動技能学習と通じて頭頂葉-運動前野-一次運動野を結ぶネットワークに情報蓄積が起こることを示した。第2に中脳ドーパミン系と運動回路を結ぶ神経基盤を調べるため、金銭報酬が懸かってる場合にはより速く強い力の反応が起こる現象を扱った。結果として、中脳の腹側被蓋野/黒質緻密部と一次運動野が協働するほど、強い力が出ることが明らかとなった。競争時の中脳ドーパミン系の賦活と、一次運動野を含む運動ネットワークで形成される記憶痕跡を結ぶ経路として、今回明らかとなった中脳ー運動野の結びつきは重要な知見であると考えている。当初の年次計画とは異なる部分があるが、本研究課題の目的に向かって複数の成果を得ていると言える。実験環境のセットアップに年度前半を費やした影響で、現在も行動実験を実施中である。他方で、中脳ドーパミン系と運動回路を結ぶ神経機構について機能的MRIを用いた研究成果を発表した。具体的には、金銭的報酬により運動時の把持力が増大する現象について、中脳ドーパミン含有神経核である腹側被蓋野/黒質緻密部と大脳皮質の一次運動野が協働することを示した。中脳ドーパミン系が一次運動野へ直接投射を持つことはげっ歯類や霊長類で報告されているが、ヒトにおける機能的な役割については未だ不明瞭であった。本研究成果は、申請課題の最終目標である神経科学的機序の解明に大きく貢献する成果である。さらに、系列運動技能の記憶痕跡に関する研究成果も報告した。記憶痕跡を捉えることは一般に非常に難しく、系列運動技能の記憶の座は未だに議論の余地がある。我々は脳ネットワーク解析手法であるEigenvector Centrality MappingとDual regressionという2つの手法を用いて、練習中の非運動区間と練習後の安静時において左頭頂間溝周辺領域に情報蓄積が起こることを示した。この情報蓄積が実際の運動成績と相関することからも、系列運動の記憶痕跡であると考えている。以上の成果を踏まえ、当初の年次計画とは異なるが、申請課題全体としては「おおむね順調に進展している」と評価した。平成31年度は、競争による定着促進を支える心理学的基盤を明らかにすることを目標とし、行動実験を推進する。年度前半で競争を伴う練習によって系列運動技能の定着が促進されるという現象を立証し、後半ではより詳細な条件についての検証を進める計画である。より具体的には、前半で昨年度より進めている競争群と非競争群において系列運動技能の定着度を比較する実験を完了する。後半では、競争中に引き起こされる動機づけが高いほど定着が促進されるという仮説を検証するため、実力が拮抗する群と実力差が顕著な群で比較を行う。昨年度で実験環境のセットアップを完了しているため、データ収集を効率的に進めることができると考えている。加えて、所属機関における業務として7T-fMRIによる研究を推進しているため、本研究課題についても平成30年度得た神経機構についての知見を深く探求することを目的とし、7T-fMRI実験を推進することを考えている。すでに系列運動技能学習中の7T-fMRI計測を行っているため、左頭頂間溝周辺領域で蓄積されると考えられる記憶痕跡が保持する情報内容を、Multivoxel pattern analysisにより詳細に検討したい。さらに、中脳ドーパミン系と運動回路の相互作用を考える上で、中脳と線条体を結ぶ神経経路を機能と構造の面から検討する7T-fMRI実験を行う予定である。7T-MRI装置を利用するこれらの計画は当初考えていたものではないが、所属機関の持つ特色を活かして、本研究課題の目指す神経機構解明を加速するものであると考えている。

第1に、系列運動技能に関する記憶を表象する神経科学的変化(記憶痕跡)についての研究を行った。記憶痕跡を捉えることは一般に非常に難しいが、我々は2つの脳ネットワーク解析手法を用いて、系列運動技能学習と通じて頭頂葉-運動前野-一次運動野を結ぶネットワークに情報蓄積が起こることを示した。第2に中脳ドーパミン系と運動回路を結ぶ神経基盤を調べるため、金銭報酬が懸かってる場合にはより速く強い力の反応が起こる現象を扱った。結果として、中脳の腹側被蓋野/黒質緻密部と一次運動野が協働するほど、強い力が出ることが明らかとなった。競争時の中脳ドーパミン系の賦活と、一次運動野を含む運動ネットワークで形成される記憶痕跡を結ぶ経路として、今回明らかとなった中脳ー運動野の結びつきは重要な知見であると考えている。当初の年次計画とは異なる部分があるが、本研究課題の目的に向かって複数の成果を得ていると言える。平成30年度は、競争を伴う練習によって系列運動技能の定着が促進されるという現象を立証する計画であった。具体的には、対戦相手と競争しながら系列運動技能を練習する群と、自身の成績のみをフィードバックされながら系列運動技能を練習する群で、翌日に認められる技能定着の程度を比較する。実験環境のセットアップに年度前半を費やした影響で、現在も行動実験を実施中である。他方で、中脳ドーパミン系と運動回路を結ぶ神経機構について機能的MRIを用いた研究成果を発表した。具体的には、金銭的報酬により運動時の把持力が増大する現象について、中脳ドーパミン含有神経核である腹側被蓋野/黒質緻密部と大脳皮質の一次運動野が協働することを示した。中脳ドーパミン系が一次運動野へ直接投射を持つことはげっ歯類や霊長類で報告されているが、ヒトにおける機能的な役割については未だ不明瞭であった。本研究成果は、申請課題の最終目標である神経科学的機序の解明に大きく貢献する成果である。さらに、系列運動技能の記憶痕跡に関する研究成果も報告した。記憶痕跡を捉えることは一般に非常に難しく、系列運動技能の記憶の座は未だに議論の余地がある。我々は脳ネットワーク解析手法であるEigenvector Centrality MappingとDual regressionという2つの手法を用いて、練習中の非運動区間と練習後の安静時において左頭頂間溝周辺領域に情報蓄積が起こることを示した。この情報蓄積が実際の運動成績と相関することからも、系列運動の記憶痕跡であると考えている。以上の成果を踏まえ、当初の年次計画とは異なるが、申請課題全体としては「おおむね順調に進展している」と評価した。平成31年度は、競争による定着促進を支える心理学的基盤を明らかにすることを目標とし、行動実験を推進する。年度前半で競争を伴う練習によって系列運動技能の定着が促進されるという現象を立証し、後半ではより詳細な条件についての検証を進める計画である。より具体的には、前半で昨年度より進めている競争群と非競争群において系列運動技能の定着度を比較する実験を完了する。後半では、競争中に引き起こされる動機づけが高いほど定着が促進されるという仮説を検証するため、実力が拮抗する群と実力差が顕著な群で比較を行う。
広帯域強震動予測のための微動探査手法の不整形地盤領域における推定精度の検証

微動の水平動と上下動のスペクトル比(H/Vスペクトル)は水平成層地盤構造(1次元構造)の推定に利用されてきた。本研究では大阪堆積盆地の断層帯近傍や盆地端部のような地層境界面が不整形な3次元構造域のH/Vスペクトルが1次元構造から求まるH/Vスペクトルとは異なることを数値実験によって示した。H/Vスペクトルにおいて、ピーク値、ピーク周波数およびスペクトル形状の3指標に着目し3次元と1次元構造モデル間の差を評価した。また、ピーク値については不整形性の度合いが強い領域ほど異方性(水平動の振幅が方位によって変わること)が見られた。大阪堆積盆地平野部における4日間の連続微動観測を実施し,台風が太平洋側から日本海側へ移動する間の微動水平/上下スペクトル比(HVSR)の時間変動を調べた.HVSRのピーク周波数とピーク値の変動は,それぞれ,最大15%と70%見られた.FDMを用いた大阪堆積盆地の脈動シミュレーションモデルを用いて,上記の観測結果を定性的に再現することができた.昨年度は大阪平野において観測から得られた周期1秒以上の微動のHVSRを3次元盆地構造モデルにおけるFDMを用いたシミュレーションによって再現した.その結果,平行成層領域のみならず不規則構造領域においてもHVSRのピーク周波数とスペクトル形状が再現できた。さらに,不規則構造領域における観測やFDMによるピーク周波数は観測点直下の1次元構造に基づくレイリー波基本モードピーク周波数とは異なることを示した。これらは地下構造の不規則性がピーク周波数のみならず,スペクトル形状へも強く影響することを示唆している.そこで,当該年度はFDMによるHVSRを観測結果と見なし,そのターゲットHVSRへのフィッティング(レイリー波及びラブ波の高次モードを含む)によって1次元速度構造を逆解析により推定し,正解値(FDMの計算に用いたモデル)との基盤面深度の誤差と地下構造の不規則性との関係について調べた。結果として,水平成層と見なせる領域では逆解析から求めた速度構造および,そのHVSRは正解値と良く一致したが,盆地端部などの基盤面形状が大きく変化する不規則領域では,水平成層構造を仮定したHVSRの逆解析から基盤深度を適切に推定できない場合の多いこと,また,逆解析で適合度の高い結果が得られても,推定基盤深度に大きな誤差が含まれる場合のあることを示した.研究代表者が既往の研究において実施した、大阪平野の3次元盆地構造モデルを用いた差分法(FDM)による長周期微動の波動伝播解析に基づく、水平/上下(H/V)スペクトルを観測データと見なし、研究分担者が既往の研究において開発した水平成層構造を仮定した表面波H/Vスペクトルの逆解析手法を上述の観測データへ適用することによって,直下の速度構造を推定し,正解(FDMモデル)基盤深度との誤差および地盤構造の不規則性との関係を検討した.その結果、地盤構造が不規則な地点や盆地エッジ部近傍の領域では,水平成層仮定のH/Vスペクトル逆解析から基盤深度を適切に推定できない場合が多いこと,また,逆解析で適合度の高い結果が得られても,推定された基盤深度に3-4割程度の誤差が含まれる場合のあることを示した.さらに、不規則構造が上述の微動のH/Vスペクトルへ及ぼす影響をH/Vスペクトルのスペクトル形状、ピーク値及び卓越周波数といった指標を用いて、大阪平野上の400mグリッド上の全ての地点に対して定量的に評価し、それら指標のマッピングを行いFDMモデルの基盤面深度のマップと比較した。その結果、地震基盤の深さが急変する断層の近傍や基盤が浅く傾斜する盆地端部では,地下構造の不規則性が脈動H/Vスペクトルに強く影響することが分かった。その影響度合いは、断層や盆地端部からの距離、基盤の深さ・傾斜などに依存すると推察される.微動の水平動と上下動のスペクトル比(H/Vスペクトル)は水平成層地盤構造(1次元構造)の推定に利用されてきた。平行成層モデルに基づく微動のH/Vスペクトルを用いた地下構造の推定において,不規則地下構造領域での推定誤差を大阪堆積盆地を対象に,実観測記録及び数値シミュレーションによって評価した。その結果,以下のことが分かった。基盤の段差構造や地溝帯といった不規則性が強い領域において,平行成層モデルでは実際に比べて,H/Vピークの卓越周波数の差異が2040%となる。同様の比較において,基盤面構造が地表面とほぼ平行であっても上記の強い不規則領域にやや近い領域や基盤傾斜が緩やかな領域においても,最大20%程度の差異が生じる。さらに,上記の不規則性が強い領域において,水平成分の振幅に異方性が見られること,また不明瞭なH/Vスペクトルのピークとなることから,誤った卓越周波数において発表した。さらに,対象とした堆積盆地モデルの精度や観測によるH/Vスペクトルの推定誤差を評価するため,差分法によるシミュレーションと観測によるH/Vスペクトル(卓越周波数では無くスペクトル曲線に対して)の残差を求めた。

その結果,観測点ごとに2050%の残差があり,それらの平均は30%弱であった。次(平成24)年度以降,実施予定の平行成層モデルに基づく,H/Vスペクトルの卓越周波数のみならずスペクトル形状へのフィッティングによる地下構造推定手法による推定誤差を評価するための計算アルゴリズムの整備を実施した。また,浅層地盤モデルを上記地下構造モデルに取り込むべく作業を行った。本研究では大阪堆積盆地を対象に、脈動のH/Vスペクトルを用いて不規則地下構造を推定する可能性を検討してきた。地下構造の不規則性に起因する脈動H/Vスペクトルの変化の傾向を把握するため、盆地内の多数地点で、3次元差分法の数値解析による模擬脈動H/Vスペクトル(3次元構造の効果考慮)と直下地盤の1次元構造に対する表面波H/Vスペクトル(1次元構造の効果のみ考慮)の残差率を求め、その分布について考察した。残差率は3次元構造と1次元構造に対する各値の差を3次元構造による値で除し、それの絶対値で表した。また、残差率はH/Vスペクトルのピーク周波数、ピーク値、スペクトル形状の3つの指標に対して求めた。得られたH/Vスペクトルの3つの残差率において、基盤深度が急変する地域(北摂地域の地溝帯や上町断層帯・生駒断層帯に沿う地域など)や盆地端部(基盤の浅い傾斜部)の地域では、いずれの指標に対しても0.4-0.6程度以上の大きな値となった。一方,それ以外の陸域の地域では、いずれの指標に対しても0.2-0.3程度以下の小さな値となった。このことは、基盤深度が急変する地域や盆地端部の地域では、地下構造の不規則性がH/Vスペクトルに与える影響の大きいことを示唆する結果となった。地下構造の不規則性が強い地域(北摂地域の地溝帯を含む領域、上町断層帯の基盤段差を含む領域、泉南地域の基盤急傾斜を含む領域)では、ピーク周波数において3次元構造が1次元構造より高くなる傾向が認められた。また,全体的な傾向としてピーク値のある領域中の変動範囲において、1次元構造より3次元構造の方が大きくなる傾向が認められた。これらは、地下構造の不規則性がH/Vスペクトルのピーク周波数とピーク値に強く影響することを示唆する結果となった。工学・建築学・建築構造・材料・地震防災これまで,微動HVSRは震源の分布にあまり依存せず,強い定常性があると考えられてきた.しかしながら,110秒の帯域の微動は震源が盆地外の波浪に起因するため,かつ波長が短周期微動に比べて長いため,大阪堆積盆地のような不規則な基盤構造の影響により波高分布の違いがそのピーク値のみならずピーク周波数も影響を受けることが分かった.当該年度はこの事象を観測及び数値シミュレーションによって調査する必要が生じた.そのため,広帯域(1秒以下の微動)を対象とした微動HVSRを用いた不規則地下構造のモデル化とシミュレーションを実施することが困難であった.当初予定していた広帯域における3次元FDMを用いた微動H/Vスペクトルの数値計算を実施し始めたが、地盤モデルの不均質性により、複数の局所的な領域から数値計算上の発散が発生した。このため、定常的な波動場に必要な長い継続時間が得られなかった。
無線センサネットワークによる社会基盤の安全・高効率化の基礎研究

(1)無線センサを用いた橋梁健全度診断システムを研究開発した。小型の無線センサーモジュールとそのネットワークシステムを試作と通信テストを行った。クラウドシステムとして実現可能な、ARMAモデルベースおよびウェブレットベースの診断方法を開発・評価し良好な結果を得た。(2)大規模オフィースの照明制御システムを研究開発した。照明制御としてLPとPSO併用高速解法、その照明モデルの係数を学習方法、またオンラインで変化する外光に対する照明制御の方法開発と試験をおこない良好な結果を得た。(3)無線を利用して超小型電気自動車の隊列走行やドア・ツー・ドア走行制御について研究と試験走行を行い、良好な結果を得た。(1)無線センサモジュールと無線電力伝送システムの設計・試作(大貝)無線センサモジュールの小型化と省電力化を、低消費RFモジュール、マイコン、加速度センサを選定して試作した。また、無線電力伝送技術の改良を、送信アンテナの指向性向上、受信側のレクチナの改良により行なった。(2)橋梁診断方法の拡充(犬島、大貝)橋梁診断方法について、技術整理を行うとともに新診断技術について研究し診断ソフト試作を行なった。ARMAモデルとPCAを用いた劣化度診断方法、ウェブレット変換とその可視化のよる劣化度の診断方法を検討した。(3)照明シミュレータの開発と大規模オフィスの照明最適化制御の開発(大貝)大規模オフィス照明シミュレータについて検討し、照明装置と照度センサの関係をRBFニューラルネットワークによりモデル化についてする方法を確立した。また照明装置の最適制御方法の改良検討を行なった。また、1センサを用いた制御方法について検討した。実際のビルにて実証試験をおこない、大きな省エネ効果を確認した。(4)車々間通信システムの改良、隊列制御実験(大貝)車々間通信システムについ2台の車車間通信システムの開発と安定化について検討し、試作実験評価した。また、隊列制御の高精度化、安定化について検討し、改良試作を行い、実験により性能評価した。(1)無線センサモジュールの試作とエネルギ伝送システムの試作評価(大貝)昨年度に1次試作した無線モジュールをモジュール間の無線通信を行うソフト試作と通信テストをおこなった。モジュールのCPUと通信デバイス間の信号のやり取りを行う基本関数を作成した。その上でモジュール間の通信テストを実施し良好な結果を得た。また、加速度センサの信号を上位のモジュールに通信することができるようになった。発電および充電の機能について試作を行った。風力駆動の振動発電システムを試作し、発電テストを行った。発電には成功したが、安定的な充電には、風力の増幅を更におこなうことが課題として残った。次年度は、無線モジュールの2次試作を行い、実橋梁での実証試験を行う。(2)クラウドシステムによる橋梁健全度診断システムの構築(犬島、大貝)昨年度行ったARMAモデルとPCAを用いた劣化度診断方法、ウェブレット変換による劣化診断方法の改良と評価を行った。また、電磁波を用いた劣化診断方法について検討した。(3)照明シミュレータの改良とリアルタイム照明制御の開発(大貝)照明シミュレータの入力操作の簡略化を行い、大規模シミュレータにおいても対応可能とした。また、リアルタイムの外光の変化に対応するための照明制御ロジックの改良を行った。(4)自動運転における車々間通信システムの改良と隊列走行実験(大貝)車々間通信システムについて3台以上の車両間の通信を安定して行う通信システム・通信ソフトの開発を行った。また、隊列走行を3台で実施した。特に、隊列の形成、分離を行う命令伝送方式を考案して、実験を行い、良好な結果を得た。(1)無線センサモジュールの2次試作と試作評価(大貝)無線モジュールの2次試作を行い、その評価試験をおこなった。(2)クラウドシステムによる橋梁健全度診断システムの構築(犬島、大貝)ARMAモデルを用いた劣化診断方法、ウエブレット変換による劣化診断方法の改良と評価を更に行った。橋梁の床版部位における診断には,離散ウェーブレット変換・逆変換+連続ウェーブレット変換による解析手法の有効性が示された。上記診断システムの実現には無線センサネットワークが不可欠である。また、電磁波を用いた劣化診断方法の改良と評価をおこなった。(3)照明制御についてLP初期化PSOに基づく非線形離散照明制御、人工光のモデルとしてランバート-RBFNNを提案しそのモデル学習評価を行った。また、リアルタイムの外光変化に対応する照明制御ロジックの更なる改良と評価テストを行った。(4)自動運転のドア・ツー・ドア制御の実装と評価試験(大貝)携帯端末で電気自動車を駐車場から呼び出し、乗車して目的地まで自動運転を行い、目的地で下車して自動駐車を行うシステムの構築と評価試験を実施した。(1)超小型無線センサモジュールの試作とエネルギ伝送システムの試作評価(大貝)システム

昨年度に試作した無線センサモジュールのソフト試作を完了し、加速度センサ信号をルータを経由してPCまで伝送できるようになった。複数のセンサの同時計測も可能となった。電力伝送について、風力駆動発電システムを試作実験し風力が確保できれば発電充電できることを確認した。(2)クラウドシステムによる橋梁健全度診断システム構築(犬島、大貝)昨年度行ったARMAモデルとPCAを用いた劣化度診断方法、ウェブレット変換による劣化診断方法の改良と評価を行った。また、新規に電磁波を用いたコンクリート劣化診断方法について検討した。クラウドシステムでの診断ロジックの集約が今後の課題である。(3)照明シミュレータの改良とリアルタイム照明制御の開発(大貝)照明シミュレータの入力操作の簡略化を行い、大規模シミュレータにおいても対応可能とした。また、リアルタイムの外光の変化に対応するための照明制御ロジックの改良を行った。実際の様々なオフィースに対応できるように機能向上が課題である。(4)自動運転における車々間通信システムの改良と隊列走行実験(大貝)車々間通信システムについて3台以上の車両間の通信を安定して行う通信システム・通信ソフトの開発を行った。また、隊列走行を3台で実施した。特に、隊列の形成、分離を行う命令伝送方式を考案して、実験を行い、良好な結果を得た。より多くの車両間の通信と隊列走行の柔軟な実行が今後の課題である。27年度が最終年度であるため、記入しない。自動車制御(1)超小型無線センサモジュールとエネルギー伝送システムの再試作と評価(大貝)1小型無線センサモジュールと発電充電システムの再試作を行う。発電には太陽電池を用いる。2再試作モジュールによる評価を実施する。3センサネットワーク構造の自己最適化機能を追加開発する。(2)クラウドシステムによる橋梁健全度診断システムの構築と評価(犬島、大貝)1クラウド・サーバに、これまでに開発した診断ロジックを集約する。2実橋梁データを用いて診断ロジックを評価する。(3)照明シミュレータによる照明システム設計と照明知的制御システムの評価(大貝)1照明シミュレータの改良行う。2リアルタイム照明制御ロジックの改良を行う。(4)車々間通信による隊列走行制御の機能向上1複数車両間の通信性能の向上をはかる。無線通信システムの簡素化をはかる。隊列制御の柔軟性を向上させる。(1)無線センサモジュールと無線電力伝送システムの設計・試作では、無線センサモジュールの小型化と省電力化を、低消費RFモジュール、マイコン、加速度センサを選定して試作した。
中枢神経機能におけるプロスタグランジンE受容体の役割

1、PGE受容体サブタイプの中枢神経系における発現分布我々は、既に機能的に異なる4つのPGE受容体サブタイプ、EP1、EP2、EP3、EP4のcDNAをクローニングし、その中のEP3サブタイプの中枢における発現分布をin situ hybridization法により解析し、EP3が脳内に幅広く分布しており、特に海馬や視床下部、脳幹では強い発現を持つニューロンが、大脳皮質や視床では中程度の発現を持つニューロンが見られることを明らかにした。我々は、更に残りの3つのサブタイプの分布をin situ hybridization法により調べた。その結果、EP4は視床下部と脳幹の一部の核に、EP1は視床の一部の核に発現が認められたが、その他の部位には殆ど発現が見られず、EP3とは対照的に極めて限局された部位にのみ発現していることがわかった。一方、EP2はどこにも発現は見出されなかった。この様に、各サブタイプは中枢において異なる部位に発現し、神経活動を制御していることが示唆された。PGE_2は痛覚過敏反応を引き起こすことが知られているが、この反応に重要な機能を果たしている脊椎後根神経節におけるPGE受容体の発現を調べた。脊髄後根神経節のニューロンの多くにEP3が強く発現しており、ブラジキニンによるC-繊維の痛覚応答の増幅に関与していると考えられる。現在、残りの3つのサブタイプの発現について検索中である。2、3つのマウスEP3アイソフォームの脳内における発現3つのマウスEP3アイソフォーム(EP3α,β,γ)の中枢における発現比をPCR法で調べた結果、3つのアイソフォームの中でEP3γの発現が最も高かった。EP3γは、GiとGsに共役するタイプであり、現在発現ニューロンの同定を行っている。