hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食物に存在する神経毒(イソキノリン類と複素環式アミン)の検索・定量法の開発

(1)生化学的に重要なアルカロイドであるサルソリノールとNメチルサルソリノールの光学異性体(R),(S)についてβ-サイクロデキストリンを移動相に使用することにより,高感度のイオンペア-高速液体クロマトグラフを用いた測定法を確立した.この方法によるサンプル中に0.1pmolを含むものについて測定が可能であった.バナナ・ワイン等について測定した.さらに広範囲の食品について今後測定していくことが望まれる.(Jounal of Chromatography B印刷中)(3)ドパミンからできる1-methy1,6,7-dihydroxy-1,2,3,4,-tetrahydroisoquinoline(salsolinol)とその類似化合物をラットのstriatumにマイクロインジェクションすることによりドパミン神経細胞に対する選択的神経毒性について検討した.このうちN-methyl-(R)-salsolinolはパーキンソン症様の行動を示した.(Brain Research 709(1996)285295)(1)生化学的に重要なアルカロイドであるサルソリノールとNメチルサルソリノールの光学異性体(R),(S)についてβ-サイクロデキストリンを移動相に使用することにより,高感度のイオンペア-高速液体クロマトグラフを用いた測定法を確立した.この方法によるサンプル中に0.1pmolを含むものについて測定が可能であった.バナナ・ワイン等について測定した.さらに広範囲の食品について今後測定していくことが望まれる.(Jounal of Chromatography B印刷中)(3)ドパミンからできる1-methy1,6,7-dihydroxy-1,2,3,4,-tetrahydroisoquinoline(salsolinol)とその類似化合物をラットのstriatumにマイクロインジェクションすることによりドパミン神経細胞に対する選択的神経毒性について検討した.このうちN-methyl-(R)-salsolinolはパーキンソン症様の行動を示した.(Brain Research 709(1996)285295)1,食品中のイソキノリンと複素環式アミンの定量・同定法について、HPLC-蛍光法による検討を行った。特にsalsolinolとN-methylsalsolinolは光学異性体(R)、(S)によってその神経細胞にたいする毒性が異なることを認めているのでその精製分離・定量法について種々検討を行い、有効な方法をみいだし、2,選択的な神経毒性を検索するため,当面の研究の対象としてはドパミン細胞の選択的変性が起こる疾病であるパーキンソン病を考えている。そのためのモデル細胞としてヒト由来のドパミン系神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞にイソキノリンと複素環式アミンを添加培養し、その作用を検討した。また細胞毒性の指標として、alamarBlue法について検討した。3,平成8年度においては,食品中のイソキノリンと複素環式アミンの定量と同定をあらに継続するとともに、その前駆体の検索を試みる。4、イソキノリンと複素環式アミンのドパミン細胞の機能に対する影響を検討するため、培養SH-SY5Y細胞におけるドパミンの生成量、関連酵素であるチロシン水酸化酵素の活性の測定と本酵素のmRNAの定量をおこなう。(1)生化学的に重要なアルカロイドであるサルソリノールとNメチルサルソリノールの光学異性体(R),(S)の分離法について検討した.β-サイクロデキストリンを移動相に使用することにより,高感度のイオンペア-高速液体クロマトグラフを用いた測定法を確立した.この方法によると0.1pmolまで測定が可能であった.バナナ・ワイン等の食品について測定した.さらに広範囲の食品について今後測定していくことが望まれる.(2)ヒト由来のドパミン系神経芽細胞腫SH-SY5T細胞を用いて薬物の細胞毒性定量法を開発した.96穴のマルチプレートにSH-SY5Y細胞(5x10^4細胞/ウエル)を添加し供試薬物と12時間培養した後,Alamar Blue色素を添加し,3時間後の色素の還元による吸光度の変化を測定することにより細胞毒性を求めた.この測定法によりカテコール核をもつイソキノリン類とカテコール核をもたないイソキノリン類について細胞毒性の強度を測定した.この結果,1,2(N)-Dimethyl-6,7-dihydroxyisoquinolinium ionの毒性が63.0μMと最も強かった.(3)ドパンミンからできる1-methy1,6,7-dihydroxy-1,2,3,4,-tetrahydroisoquinoline(salsolinol)とその類似化合物をラットのstriatumにマイクロインジェクションすることによりドパミン神経細胞に対する選択的神経毒性について検討した.このうちN-methy1-(R)-salsolinolはパーキンソン症様の行動を示した.
能動的温度制御に基く耐高負荷ヒューマノイド運動の実現と介助支援全身行動への展開

介護行動等に求められる高負荷運動をヒューマノイドで実現するためには大出力のアクチュエータが必要である.本年度では昨年度までで開発したモータ温度制御による大出力モータ駆動システムを用いたヒューマノイドロボット脚モジュールおよび,運動制御ソフトウェアを実際に応用し,研究目的である介護行動を目指した高負荷運動の実現を行った.(1)跳躍動作の実現による耐高負荷運動能力の実証本研究で目標とする耐高負荷運動の実現例として,跳躍動作の実現を行った.従来のモータを動力とするヒューマノイドロボットでは人間同様の高さの跳躍動作は十分な出力を持たないため困難であった.全身を用いた跳躍動作を行うためには大出力の関節駆動システムに加え大出力の電力供給源が必要となる.昨年度ではこのための電力システムを構築していたが,本年度ではこれらシステムの有効性の検証を目的として跳躍動作をベンチマークとした.既存のモータ駆動の二足歩行ロボットで発表されている跳躍動作に比べ十分高い重心高さ0.25m,足裏高さ0.44mの跳躍を実現した.(2)高速歩行の実現による全身耐高負荷運動の実証(1)と同様に高速歩行動作により対高負荷運動能力の実証を行った,高速歩行動作および跳躍動作の実現を行った.いずれも,従来の手法では実現が困難であった動作である.高速歩行動作のため,センサを用いた着地時の足裏速度制御および遊脚軌道の最適化による歩幅の最大化を行った.本研究で提案している大出力のモータ駆動手法を用いることで,従来発表されている既存のモータ駆動の二足歩行ロボットに比べ高速な歩行である,毎時4.2kmでの歩行を実際に可能とした.介護行動等に求められる高負荷運動をヒューマノイドで実現するためには大出力のアクチュエータが必要である.本研究ではこれをモータの温度制御を用いてモータが本来出せる性能を引き出すことにより実現していく.本年度では研究の基盤となるモータ温度制御による大出力モータ駆動システムの開発,ヒューマノイドロボット脚部ユニットの開発および基盤環境の構築を行った.(1)大出力モータ駆動システムの開発と評価大出力モータドライバの開発を行った.1軸の負荷装置を用いてモータドライバおよびモータ温度制御の検証を行った.この実験により,人間脚部においてもっとも強力な関節のひとつである膝関節と同等のトルクおよび角速度を実現できることが確かめられた.この際モータ温度制御によりモータが焼損することなく安全に高い出力が出せることを検証した.また,モータドライバおよびモータを液冷とし試験を行いこれらの有効性および実現性を確認した.これらのことから,人間同等の機械出力を持つヒューマノイドロボット開発について十分な見通しを得たといってよいと考える.(2)耐高負荷ヒューマノイドロボット脚部ユニットの開発高耐負荷ヒューマノイドロボットの検証のため,既存のDCモータを用いたヒューマノイドロボット脚部の機構部を流用しつつ全駆動モータをACモータに換装し,また特に大きなトルクを発生する必要のある膝関節部については機構を再設計し十分な耐トルク性能を有するものとした.ここに開発したモータドライバを搭載した.耐高負荷ヒューマノイドロボットの実現のためには,脚部ユニットが十分に高出力および耐負荷性能を有することが必要である.このため片脚分のヒューマノイドロボット脚部ユニットをもちいて負荷試験を行った.この結果,従来のヒューマノイドでは実現困難であった大出力動作,高速動作が可能であることが確かめられた.(3)ヒューマノイドロボット制御のためのセンサ通信制御環境基盤の構築大出力のモータ駆動では配線やノイズ対策の都合上,モータドライバをモータに近く配置することが望ましい.このため,本研究ではモータドライバを分散配置しこれらを高速な通信系により接続する方法を用いた.この通信システムでは低レイテンシと高い耐ノイズ性能と実装の小型化が求められ従来の通信規格は流用困難であるため,新たに通信システムを構築した.介護行動等に求められる高負荷運動をヒューマノイドで実現するためには大出力のアクチュエータが必要である.本研究ではこれをモータの温度制御を用いてモータが本来出せる性能を引き出すことにより実現していく.本年度では昨年度までで開発したモータ温度制御による大出力モータ駆動システム及びヒューマノイドロボット脚部ユニットに加え,脚ロボットを構成するために必要な上半身部を開発するとともに歩行等の運動制御を行うための理論の構築およびソフトウェア基盤の開発を行った.1.耐高負荷ヒューマノイドロボットのための脚型ロボットの開発耐高負荷ヒューマノイドロボットにおいてもっとも負荷が高く実現する上での要となる脚部に着目し,大出力の脚型ロボットを開発した.このため,昨年度までに開発した大出力モータ駆動システムと脚部ユニットに加えて,脚ロボットの腰部に当たる部分の構造および電装系の開発を行った.2.大出力を活用した適応歩行動作生成アルゴリズムの開発実環境で行動する二足歩行ヒューマノイドロボットでは,突然の外乱に対しても動作を変更して転倒を回避する適応歩行能力が求められる.そこで,大出力の脚ハードウェアを生かすことのできる適応歩行動作生成手法の開発を行った.本手法は大出力の脚ハードウェアを前提として,複数歩分の着地位置を同時に計画することにより高い適応歩行能力を実現できる.また,本手法は従来から提案されていた予見制御に基づく重心軌道生成手法を発展させることにより,高速に計算することができ,適応歩行動作に必要な実時間での計画を可能とする.3.ヒューマノイドロボット制御のためのソフトウェア環境の構築上述の適応歩行動作生成を含めて,歩行動作等の運動を実時間で行うための制御ソフトウェア環境の構築を行った.

開発したソフトウェア環境と脚ロボットを用いて基礎的な歩行動作を行い,その動作を確認した介護行動等に求められる高負荷運動をヒューマノイドで実現するためには大出力のアクチュエータが必要である.本年度では昨年度までで開発したモータ温度制御による大出力モータ駆動システムを用いたヒューマノイドロボット脚モジュールおよび,運動制御ソフトウェアを実際に応用し,研究目的である介護行動を目指した高負荷運動の実現を行った.(1)跳躍動作の実現による耐高負荷運動能力の実証本研究で目標とする耐高負荷運動の実現例として,跳躍動作の実現を行った.従来のモータを動力とするヒューマノイドロボットでは人間同様の高さの跳躍動作は十分な出力を持たないため困難であった.全身を用いた跳躍動作を行うためには大出力の関節駆動システムに加え大出力の電力供給源が必要となる.昨年度ではこのための電力システムを構築していたが,本年度ではこれらシステムの有効性の検証を目的として跳躍動作をベンチマークとした.既存のモータ駆動の二足歩行ロボットで発表されている跳躍動作に比べ十分高い重心高さ0.25m,足裏高さ0.44mの跳躍を実現した.(2)高速歩行の実現による全身耐高負荷運動の実証(1)と同様に高速歩行動作により対高負荷運動能力の実証を行った,高速歩行動作および跳躍動作の実現を行った.いずれも,従来の手法では実現が困難であった動作である.高速歩行動作のため,センサを用いた着地時の足裏速度制御および遊脚軌道の最適化による歩幅の最大化を行った.本研究で提案している大出力のモータ駆動手法を用いることで,従来発表されている既存のモータ駆動の二足歩行ロボットに比べ高速な歩行である,毎時4.2kmでの歩行を実際に可能とした.
瑜伽行学派における大乗仏説論の思想史的研究-『大乗荘厳経論』を中心に-

「何が仏説か」という問いは大乗経典の登場によって部派仏教徒から初めて投げかけられたものではない。仏滅後徐々に増大していった初期経典のなかに「善説」であれば「仏説」であるという考えが登場し、アビダルマの学僧たちによって「法性に違わなければ仏説である」と定義されたのを受けて、大乗仏教徒たちは「大乗仏説論」を確立することができた。『大乗荘厳経論』第1章は、最も完成された「仏説論」を展開している。本研究の目的は、初期瑜伽行唯識学派の代表的な論書である『大乗荘厳経論』のコアとなる部分の梵文テキストの批判的校訂と翻訳、訳注を完成し、大乗経典登場以来の究極的な課題である「大乗仏説論」を様々な視点から解明しようとすることにある。本年度は、学期中の毎週木曜日夕方、龍谷大学大宮学舎に集まり、第九章「菩提品」の故長尾雅人先生が作成された梵文校訂テキストを複数の写本を参照しながら再検討し、批判的校訂本を作成してきた。同時に荒牧典俊教授が準備した和訳を参加者全員が安慧釈や無性釈を参照して吟味・検討し、最終的な和訳を作成してきた。2006年11月には、東京の国際仏教大学院大学で講義するために来日中のシュミットハウゼン博士をお招きして、我々の研究成果のレビューをしていただいた。2007年度中には第9章の校訂・翻訳・訳注を終え、第11章に対する同様の作業に入りたいと考えている。荒牧教授は2006年夏の国際ホワイトヘッド学会に参加され、研究成果の一部を発表された。研究協力者の一人である乗山氏は龍谷大学教授若原雄昭氏とともにインド・ネパールに仏教梵語写本の調査・収集に出かけて、新しい知見を得てきた。本研究参加者は、全員がそれぞれの専門分野の視点から「大乗仏説論」に関する研究を進めつつあるが、2007年度には順時その成果を研究会で発表し、2008年度には学会発表、学術論文作成へと結実させる予定である。本研究の目的は、初期鍮伽行唯識学派の代表的な瑜書である『大乗荘厳経瑜』のコアとなる部分の梵文テキストの写本にもとづく批判的校訂と翻訳、訳注を完成し、大乗経典登場以来の究極的な課題である「大乗仏説瑜」を様々な視点から解明しようとする点にある。既に、同書第1章の校訂、翻訳、訳注を完成しているが、本年度はさらに第9章の校訂、翻訳を完成した。同章は「転依」「仏性」「法界」など瑜伽行唯識学派および大乗仏教の基本的概念を詳細に論じる、『大乗荘厳経瑜』でも最も重要な章である。さらに、2007年9月より、ハンブルク大学のシュミットハウゼン教授の門下生であり、『瑜伽師地論』の「サマーヒタ・ブーミ」の研究で博士号を取得しているMartin Delhey博士が定例の研究会に参加するようになったので、すでに長尾雅人博士が主要部分の英訳を公表しておられ、マイトリ・ムールティ博士の独訳も存在する『大乗荘厳経論』第17章の校訂、翻訳を開始した。本研究プロジェクトの最終年である2008年度には同章の研究を完了する予定である.本研究の研究成果の一部は、2007年12月広州の中山大学(Sun Yat Sen University)で開催された瑜伽行唯識仏教に関する国際学会に、荒牧典俊、桂紹隆、早島理の3名が参加し、発表した。同学会は、おそらく中華人民共和国における仏教研究の再興を象徴するものである。同国の若い唯識研究者が古典文献の解読を続けていることを目の当たりにした。また、北米で活躍する若手中国人研究者と交流することもできた。なお、研究協力者である藤田祥道は『解深密経』に見られる「大乗仏説論」の論考を公表した。(『インド学チベット学研究』第11号)本研究の目的は、インド仏教の様々な歴史的段階を研究している複数の研究者が集まって、瑜伽行唯識学派の最初期の論書である、無着の『大乗荘厳経論』の重要章を読み解くことによって、同派の「大乗仏説論」を思想史的に解明しようとすることにある。既に、同書第1章「大乗の成立」と第9章「菩提」を読み終えて、平成20年度は主として第17章「供養」を読んできた。本年度の最大の成果は、研究協力者の藤田祥道が「大乗荘厳経論に見られる大乗仏説論の系譜IV-『大乗荘厳経論』:総括と展望-」を『インド学チベット学研究』第12号に公表し、さらに「『大乗荘厳経論』における大乗仏説論の研究」という学位請求論文を完成、龍谷大学へ提出したことである。

後者によって本研究の目的はおおよそ果されたといっても過言ではない。藤田はさらに、東方学会発行の英文雑誌Acta Asiaticaの最新号にも同博士論文のエッセンスを寄稿している。研究分担者の能仁正顕は、本研究プロジェクトの研究成果を公表するために、『大乗荘厳経論』第1章のテキスト校訂と和訳、詳細な訳注と索引をまとめた。近日出版の予定である。第9章に関しては、研究協力者の内藤昭文が「MSAの構成と第IX章「菩提の考察」章の構造」と「MSA第IX章「清浄法界の六義」の理解」という2論文を完成し、本年中に『インド学チベット学研究』第13号で刊行される予定である。研究分担者である桂紹隆は、アトランタで開催された第15回国際仏教学会に参加し、基の『成唯識論述記』に見られる「アポーハ論」について研究発表した。研究代表者である芳村博実は、楠淳証編『唯識心の仏教』を共著で刊行した。なお、本研究の出発点である長尾雅人先生の研究ノート、『『大乗荘厳経論』和訳と註解』は第3分冊まで出版され、あと1冊で出版は完了する。本研究グループも第1章に引き続き、第9章、第17章のテキスト校訂と和訳を出版していく予定である。
錯形成反応機構の解明と速度論的分析法の開拓

本研究は溶液内反応の動的過程に注目し、時間を導入したいわば動的分析化学の展開を目指した。特に反応機構を明確にした溶液内化学反応に立脚した速度論的分析法を開拓するために、錯形成反応の速度を支配する要因を明かにした。また反応機構解明のキ-ポイントは動的過程中に存在する活性中間体の挙動であるので、能動的に不安定短寿命反応中間体を生成させ、その構造化学的研究を行った。これは動態分析という観点からも希求されるべきものであり、これらを遂行する新しい方法論の開発もまた必須であった。本研究では次のような研究成果を得た。(1)方法論の開発:(a)レーザー、ラピッドインジェクションおよび高圧ストップトフローNMR法、(b)エネルギー分散型および角度分散型ストップトフローEXAFS法を開発した。(2)金属イオンの溶媒和構造と反応性:(a)EXAFS法により種々の溶媒中における金属イオンの溶媒和構造を決定した。(b)溶媒分子のかさ高さおよびキレート効果に注目して溶媒交換反応機構を特に圧力効果を指標に解明した。(3)配位子の構造と錯形成反応機構:(a)メタロポルフィリンの生成機構をポルフィリン環面の歪みの観点から解明した。(b)有機スズのアミノポリカルボン酸との錯形成反応を配位数と構造との関係から明らかにした。(c)三元錯体の安定度定数から金属イオンの取り込み機構を解明した。(d)新規な三角両錐型パラジウム(II)錯体の置換反応機構を明らかにした。(4)速度論的分析法への適用:(a)ポルフィリン環に歪みを与えると、メタロポルフィリンの生成速度が極めて速くなり、金属イオンの選択性を高めることができた。(b)三元錯体の生成平衡を立体構造化学的に研究することによって、金属イオンの選択的分離および速度論的分析の可能性を提示した。(5)不安定短寿命中間体の構造化学研究:(a)数秒の寿命のHg/Cu二核ポルフィリン中間体およびペルオキソクロム(VI)中間体の構造を決定した。(b)アスコルビン酸の酸化反応によって生成するラジカル中間体の構造と反応性を解明した。(c)クロム(III)ポルフィリン錯体の5配位中間体をレーザー分解で検出し、その反応性を解明した。以上のように、(a)金属イオンの溶媒和構造と溶媒交換及び錯形成反応速度との関係、(b)配位子の構造と錯形成反応機構との関係を解明し、(c)錯形成反応速度を利用した速度論的分析法を提示した。また、(d)反応中間体の構造化学的研究をするための方法論を開拓し、動態分析への指標を与えた。また、(d)反応中間体の構造化学的

研究をするための方法論を開拓し、動態分析への指標を与えた。反応機構を明確にした溶液内化学反応や溶液内構造に立脚して、高選択性・高感度な速度論的分析法を系統的に開拓することが本研究の目的である。本年度は次のような成果を得た。塩基性溶媒で、二座のエチレンジアミンのほか、かさ高く、立体効果が期待されるテトラメチル尿素(TMU)やトリアルキルリン酸エステルと言った溶媒中での金属イオンの溶媒和構造を、本年度購入した角度分散型X線吸収微細構造解析装置を用いて研究し、多くの興味ある成果を得た。たとえば、エチレンジアミン中の銅(II)イオンは3分子のエチレンジアミンを配位した軸位が延びた歪んだ八面体構造をしている。またTMU中では配位溶媒和数が、4(Co^<2+>,Cu^<2+>,Zn^<2+>)、5(Mn^<2+>,Fe^<2+>,Ni^<2+>)、6(Cd^<2+>,In^<3+>)と変化するが、これは金属イオンの大きさと溶媒分子のかさ高さとのかねあいによることを明らかにした。バルクのエチレンジアミンと銅(II)イオンに配位しているエチレンジアミンとの間の溶媒交換反応の活性化パラメータから解離的交替機構で進行することを示した。また、TMU中では5配位、四角錐型溶媒和構造をとるニッケル(II)イオンに関する溶媒交換反応と錯形成反応を研究し、どちらの反応も、6配位、八面体構造のニッケル(II)イオンにくらべ非常に反応性が高くなることを明らかにした。ポルフィリンのピロールの窒素原子にo-トリル基を置換した新規なポルフィリン(H(o-TolTPP)を合成し、そのX線解析の結果から、ポルフィリン環面が置換基によって大きく歪むことを示した。この構造解析結果に基づいて^1HNMRスペクトルを同定し、溶存状態を推定した。またこのポルフィリンの亜鉛(II)イオンの取り込み速度が異常に速いことを示した。これはポルフィン環が面外にひずみ、窒素原子上の不対電子が面外にあるため、金属イオンと反応しやすいためである。そこでスルホン基を導入することによって、水溶性ポルフィリンを合成し、実際の速度論的分析法の一形式を案出した。溶液内反応に関与する化学種の溶液内構造やそれらの反応機構を解明し、明確にされた反応に立脚して、高選択性・高感度な速度論的分析法を系統的に開拓することが本研究の目的である。1.EXAFS法を用いて、大きさの異なる6種のニトリル中におけるNi(II)イオンとMn(II)イオンと、さらにプロパンジアミン中の二価の遷移金属イオンの溶媒和構造を明らかにした。その成果に基づいてNMR法を用いて溶媒交換反応速度を測定し、溶媒と金属イオンの大きさによる機構の変化を解明した。2.直鎖状三座アミンを配位した各種Pd(II)錯体を合成し、その分子構造をX線回折法で明らかにした。さらにその錯体のアセトニトリルの交換速度をNMR法で研究し、遷移状態におけるキレート環の歪みや対イオンの効果が反応性に及ぼす影響を速度論的に明確にした。3.アスコルビン酸およびその類似化合物とジシアノビス(1,10-フェナントロリン)鉄(III)との酸化還元反応、さらに、ヘキサシアノ鉄(III)、ルテニウム(III)およびオスミウム(III)酸イオンとアスコルビン酸との酸化還元反応を高圧力下でストップトフロー法を用いて測定し、外圈型酸化還元機構を解明した。アスコルビン酸ラジカルの反応性を明確にした。
味覚受容体発現を指標とする居住地域および食事摂取が味覚形成に及ぼす影響の解析

自覚的な味覚異常を示さない18-25才を被験者とし、舌組織を取得後、味覚受容体hTAS2Rsの発現性を測定した。同時に被験者の食物摂取状況を把握し、hTAS2Rsの発現性と居住地域及び食物の摂取との関連性を解析した。その結果、hTAS2Rsの発現性は居住地域により差異を認めた。hTAS2Rsの発現性と摂取エネルギー量、摂取タンパク質量、摂取脂質量、摂取炭水化物量との間に相関を認めなかった。これに対し、hTAS2Rsの発現性と食品・食品素材・食品成分摂取との間に関連があることが推察された。関東圏(東京近郊)、関西圏(大阪近郊、岡山近郊)にて自覚的味覚異常のない、18-25歳の若年者を被験者として募集した。被験者から擦過法により、舌の葉状乳頭部の組織を取得し、Chomczynskiらの方法によりtota1RNAを取得した。取得したtota1RNAから逆転写によりcDNAを調製した。このcDNAをテンプレートとし、hTAS2R1,3,4,5,7,8,9,10,13,14,16,38,39,40,42,43,44,45,47,48,49およびβ-actinをプライマーとして、サイクル数35回でPCRを行なった。PCR産物をマイクロキャピラリー電気泳動法で測定した。これと共に、被験者の食事頻度調査を1ヶ月間思い出し法により調査した。測定した味覚受容体の発現性および食事頻度調査等の調査結果はスコア化し、受容体発現性と食事・食品素材の種類や数、栄養バランスなどを解析した。その結果、味覚受容体の発現性は、BMI、摂取エネルギー量、糖質摂取量、蛋白質摂取量、脂質摂取量、糖質充足率、蛋白質充足率、脂質充足率と相関を示さなかった。関東圏と関西圏での味覚受容体の発現性は、各受容体により異り、地域間の共通性と差異の双方を認めた。関東圏および関西圏の両地域において共通的に高頻度で発現を認めたhTAS2R8,9,10,16,48は関東、関西両圏に共通な味覚、すなわち普遍的な味覚を形成していると考えられた。さらに、hTAS2R7,45,4は関東圏と関西圏で差異を示し、関西圏内では同様の頻度で発現している受容体は、両圏内で共通的な味に相当し、日本国内の東西間における大きな味覚の差異を示しているのではないかと考えられる。これに対し、hTAS2R3,4,47は関西圏内においても、大阪近郊と岡山近郊で異る発現性を示し、地域特異的な味覚の形成に重要であると考えられる。関東在住の自覚的な味覚異常を示さない18-21才の女性を被験者とした。被験者から擦過法により、舌の葉状乳頭部の組織を取得し、Chomczynskiらの方法によりtotal RNAを取得した。取得したtotal RNAから逆転写によりcDNAを調製した。このcDNAをテンプレートとし、hTAS2R1, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 16, 38, 39, 40, 42, 43, 44, 45, 47, 48, 49およびβ-actinをプライマーとして、サイクル数35回でPCRを行なった。同時にFFQW65を用いて食物摂取頻度調査を行って1ヶ月間の食物摂取状況を把握し、hTAS2Rsの発現性と食物の摂取との関連性を解析した。さらに、7日間の食事摂取記録調査を行い1週間に摂食した全ての食品と量を把握した。記録調査終了翌日に擦過法で舌細胞採取した。その細胞からRT-PCR法にて味覚受容体hTAS2Rsを指標として発現している受容体の種類を調査した。これらの結果から味覚受容体発現と食物摂取との関連性を検討した。その結果、hTAS2Rsの発現性と摂取した食事の内容を解析した結果、大豆の摂取はhTAS2R3, 4, 5, 14, 16, 38, 39の発現性との相関性が高い事が推察された。同様に、食肉(牛肉、豚肉、鶏肉)はhTAS2R39の発現性との相関性が高い事が推察された。

被験者は10日間、毎日、3食のうち昼食及び夕食を全被験者で共通メニューとした食事を摂取すると同時に自記式食事摂取調査を行い、朝食を含めた食事内容を把握し、摂食した全ての食品、栄養素と量を把握した(食事調査)。食事調査の解析の結果、本研究で使用した食事メニューは、エネルギー量、炭水化物量、たん白質量、脂質量、ミネラル量(K, Ca, Mg, P, Fe, Zn, Cu)、ビタミン類量(A, D, E, K, B1, B2,ナイアシン,B6, B12,葉酸、パントテン酸、C)、コレステロール量、食物線維量(水様性,不溶性)、食塩量のうち、ビタミンB1, B2, B6は僅かに全国平均値摂取量を上回っていたものの、その他は全て全国平均値摂取量を上回っていた。食材の種類数は毎日30種を越え、栄養バランスともに良好であった。食事調査開始時および終了時に被験者からの舌組織採取を行った。被験者から擦過法により、舌の葉状乳頭部の組織を採取し、tota lRNAを取得した。取得したtotal RNAから逆転写によりcDNAを調製した。このcDNAをテンプレートとし、hTAS2R1,3-10,13,14,16,38,39,40,42-45,47,48,49およびβ-actinをプライマーとして、サイクル数35回でPCRを行なった。PCR産物を電気泳動法で測定した。その結果、食事調査期間前に比べ、期間後では一人当たりの味覚受容体発現種類数は増加した。また、TAS2R3,4,8,9,10では、被験者全体での発現率が増加した。これらの結果から味覚受容体発現と栄養素との関連性を検討した。その結果、TAS2R16の発現性は炭水化物との相関を示した。これは、TAS2R16がβ-グルコピラノシド構造を有する苦味物質に応答する事が知られている事から、食事摂取に伴う苦味物質への応答を反映したのではないかと考えられる。この他、TAS2R3,7,9,10,13,47の発現性といくつかの脂肪酸との相関が高い事が推察された。
落葉果樹における栄養体貯蔵タンパク質の蓄積と分解機構の解明

本研究成果は大別して4つ挙げることができる.1)ニホングリレクチン(CCA)のオリゴ糖レベルでの特異性を解析し,N-リンク結合糖鎖のα(1-3),α(1-6)マンノトリオースのコア構造を認識することを明らかにした.ここで用いたEnzyme-linked lectin assay(ELLA)は新規な手法ではないが,これまでは相対結合強度を見るにとどまっていた.本研究において動力学的解析により,絶対的な解離定数(Kd)を求める手法を明らかにした.2)CCAに特異的なプライマーを用いたゲノミックサザン解析の結果,2本のポジティブシグナル(CCA,sCCA)を確認し,いずれもmRNAに転写されていることが判明した.両者のうち,sCCAは偽遺伝子であり,ニホングリにはCCAをコードする遺伝子はCCAの一つしかないが,選択的スプライシングに起因するアイソフォームが存在することを明らかにした.また,ミックスプライマーを用いたサザン解析の結果,相同性の高い遺伝子は複数存在することも明らかにした.3)ニホングリにおける休眠関連タンパク質は,グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)であることを明らかにした.GSTは茎と根の木部および芽において休眠期に発現し,冬期には可溶性タンパク質の約10%を占めていた.すなわち,ニホングリでは休眠期に蓄積するVSPはGSTであるといえる.4)CCAは,窒素施肥に呼応して発現すると共に,若い組織や花の器官において発現していた.したがって,CCAは,一時的に窒素を捕捉しておくタイプのVSPであるといえる.本研究成果は大別して4つ挙げることができる.1)ニホングリレクチン(CCA)のオリゴ糖レベルでの特異性を解析し,N-リンク結合糖鎖のα(1-3),α(1-6)マンノトリオースのコア構造を認識することを明らかにした.ここで用いたEnzyme-linked lectin assay(ELLA)は新規な手法ではないが,これまでは相対結合強度を見るにとどまっていた.本研究において動力学的解析により,絶対的な解離定数(Kd)を求める手法を明らかにした.2)CCAに特異的なプライマーを用いたゲノミックサザン解析の結果,2本のポジティブシグナル(CCA,sCCA)を確認し,いずれもmRNAに転写されていることが判明した.両者のうち,sCCAは偽遺伝子であり,ニホングリにはCCAをコードする遺伝子はCCAの一つしかないが,選択的スプライシングに起因するアイソフォームが存在することを明らかにした.また,ミックスプライマーを用いたサザン解析の結果,相同性の高い遺伝子は複数存在することも明らかにした.3)ニホングリにおける休眠関連タンパク質は,グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)であることを明らかにした.GSTは茎と根の木部および芽において休眠期に発現し,冬期には可溶性タンパク質の約10%を占めていた.すなわち,ニホングリでは休眠期に蓄積するVSPはGSTであるといえる.4)CCAは,窒素施肥に呼応して発現すると共に,若い組織や花の器官において発現していた.したがって,CCAは,一時的に窒素を捕捉しておくタイプのVSPであるといえる.クリ樹(`国見')の各器官における,ニホングリレクチン(CCA)発現の年次変動を調べたところ,根の木部,一年枝の木部及び葉において,5,6月に発現を認めた。また,雌花の総包とそれが生長したイガ,及び雄花の花糸,花床で発現を認めた.従って,CCAは,栄養体貯蔵タンパク質(VSP)で一般に見られるように,若い組織において発現していることが明らかになった.これに対して根の皮,前年枝及び一年枝の樹皮では,年間を通じて発現は認められなかった.一方休眠期の木部において,28kDa,15kDaのタンパク質の蓄積を認め,これらが休眠の指標タンパク質となり得ると考えられる.配列分析の結果,後者はSODであることが明らかになった.前者については末端配列を読めず,現在単離を試みている.遺伝子構造の解析については,degenerate-primerを用いたPCR-Southern解析の結果,ニホングリのゲノムには本来のCCAとは別に,単一ドメインレクチンに相当する遺伝子の存在を確認している.それぞれに特異的なプライマーを設計し,上述の発現を認めた器官について,RT-PCRを行った.その結果,種子以外の器官では,単一ドメインに該当するシグナルを得た.この配列を解析した結果,これまでイントロンと推定していた部分も転写されていた。即ち,実際のゲノムは,推定しているより大きなものであると考えられる.現在RACE法を用いて,単一ドメインと考えられるcDNAの解析を試みている.一方,生理機能を考察する上で,糖に対する特異性の解析は不可欠である.そこで単糖,オリゴ糖に対する結合特性をELLAを用いて解析した.その結果,CCAはN-結合型biantnenary構造,特にその基本骨格である,Manα1-3[Manα1-6]Manを強く認識し,推定結合部位は一ヶ所もしくは等価な二ヶ所であることが明らかになった.クリ樹(`国見')の各器官における,ニホングリレクチン(CCA)発現の年次変動を再度調べたところ,前年と同様の結果が得られ,外的要因に影響を受けない,本質的な変化であることが確認できた.28kDaタンパク質の変動にも再現性を認め,休眠関連タンパク質の一つとして,現在クローニングを試みている.低温遭遇時の変動では,7°C以下,約600時間経過時に,木質部において総タンパク質含量の著しい変化を認めた.現在プロテアーゼ活性の変動も解析中である.

また,CCAの栄養体貯蔵タンパク質としての役割を明確にするため,窒素施肥の効果を観た.その結果,20mM硝酸アンモニウムの施肥により,葉においてCCAの蓄積を認めた.アイソレクチンの有無については,既報の配列にグルタミン1残基が挿入されたisoform(CCA-Q)の存在を確認した.CCAとCCA-Qは同一遺伝子(CCA)にコードされており,イントロンのスプライシング部位の相違に基づくことを明らかした.一方,単一ドメインCCAに該当するcDNA(LECsCCA)の塩基配列を解析したところ,1214bpからなり,CCAのイントロン領域も転写されており,明確な翻訳領域は存在しなかった.したがってLECsCCAは,non-coding mRNAであると考えられる.このLECsCCAは,CCAの発現している器官全てにおいて検出できた.現在,その機能について解析中である.一方,LECsCCAをCCAとの相同性に基づき,4塩基ずれた位置にイントロンが存在すると仮定すると,155残基が翻訳されることになり,この配列はジャッカリン近縁レクチンと相同性を示した.2つのドメインからなるCCAが,遺伝子重複による産物か,逆に単一ドメインレクチンの祖先に該当するかの手がかりを得るため,この仮想単一ドメインCCAの発現を試みている.クリ樹(`国見')の各器官における,可溶性タンパク質の年次変動において,休眠期に顕著な増加を示した28kDaポリペプチドのクローニングを行った.その結果,28kDaポリペプチドはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)であることを明らかにした。GSTは量的には冬期の可溶性タンパク質の10%以上を占めていた.また,ノーザン解析の結果,GSTは晩秋から早春にかけて発現していた.以上の結果は,ニホングリにおいては,GSTが休眠期の栄養体貯蔵タンパク質として機能していることを示唆している.なおGSTが休眠に関与しているという報告はこれが初めてである.一方,ニホングリレクチン(CCA)は,4,5,月の木部,芽,幼葉及び花において発現を認めた.この結果は,CCAも同じく栄養体貯蔵タンパク質として機能しているが,GSTとは異なって,若い器官での窒素の一時的貯蔵がその役割であることを示唆している.単一ドメインCCAに該当するcDNA(LECsCCA)は,CCAの発現している器官全てにおいて検出できたが,明確な翻訳領域は存在せず,偽遺伝子であると結論付けた.一方,CCAのプロモーター領域の配列を,Tail-PCRによって約1kbp上流まで明らかにした.CCAの属するジャッカリン近縁レクチン(JRL)で,プロモーター領域の配列が登録されているのは,ソテツとバナナだけであり.これらの配列とシスエレメントの類似性を調べたところ,いずれにおいても種々のストレスに対応するエレメントが散在していた.近年,JRLホモログが様々な植物に多数見られるとの報告があり,JRLは植物に普遍的な生体防御タンパク質と考えられている.今回の結果はこの仮説を支持するもので,今後のdeletion analysisに重要な知見を与えたと考えられる。
覚醒剤による逆耐性現象と神経可塑性との関連についての免疫組織学的研究

1.これまでの研究から、ラットに覚醒剤に対する逆耐性現象を形成する実験プロトコール及び、興奮性アミノ酸系NMDAレセプターアンタゴニストであるMK-801が逆耐性現象の発現を抑制することも明らかにしたので、今回は、これまでの研究に従い、ラットに覚醒剤(塩酸メタンフェタミン)5mg/kgを2、3日おきに5回腹腔内投与する際に、MK-801を前投与した群と非投与群とに分けた。最終の覚醒剤投与より24時間後にラットを深麻酔下に灌流固定後脳を摘出し、摘出脳を凍結後ミクロトームにて薄切し、切片に対して、一次抗体にanti-GAP(Growth-associated protein)43及びanti-MAP2(Microtuble-associated protein 2)を用い、二次抗体にはanti-mouse monoclonal IgGを用いて、ABC法に則り免疫染色を行った。2. MK-801非投与群(逆耐性群)では、線条体及び前頭皮質部においてMAP2の染色性の低下が見られ、カテコールアミン神経終末の変性が示唆され、一方でGAP43の染色性は亢進していた。MK-801投与群(非逆耐性群)では逆耐性群と同様に、線条体及び前頭皮質部においてMAP2の染色性の低下が見られ、カテコールアミン神経終末の変性が示唆されたが、一方でGAP43の染色性は低下していた。3.以上の結果より、覚醒剤に対する逆耐性現象形成時にはカテコールアミン神経の可塑性が亢進していることが示唆され、覚醒剤に対する逆耐性現象の形成と、記憶形成のメカニズムの類似性が明らかとなった。1.急性覚醒剤中毒ラットにおける脳内カテコールアミンニューロンの変性に興奮性アミノ酸が関与していることを以前明らかにした。今回は覚醒剤による逆耐性現象の形成及び発現に興奮性アミノ酸が関与していることを免疫組織化学的に調べた。2.ラットに覚醒剤(メタンフェタミン)5mg/kgを2、3日おきに5回、腹腔内に投与する。この操作によりラットには確実に逆耐性現象が形成されることは以前からの実験により明らかである。覚醒剤投与の際に、興奮性アミノ酸系NMDAレセプターアンタゴニストであるMK-801を前投与した群と非投与群とに分けた。MK-801を前投与することにより逆耐性現象の形成がブロックされることも以前の研究で明らかになっている。最終の覚醒剤投与より24時間後にラットを深麻酔下に灌流固定後脳を摘出し、摘出脳を凍結後ミクロトームにて薄切し、切片に対し、一次抗体にanti-GAP(Growth-associated protein)43及びanti-MAP2(Microtuble-associated protein 2)を用い、二次抗体にはanti-mouse monoclonal IgGを用いて、ABC法に則り免疫染色を行った。3.その結果、MK-801非投与群(逆耐性群)では、線条体及び前皮質部においてMAP2の染色性の低下が見られ、カテコールアミン神経終末の変性が示唆された。一方でGAP43の染色性は昂進しているように思われた。MK-801投与群(非逆耐性群)では、MK-801非投与群(逆耐性群)と同様に、線条体及び前皮質部においてMAP2の染色性の低下が見られ、カテコールアミン神経終末の変性が示唆されたが、一方でGAP43の染色性は低下していた。これらのことから、逆耐性形成時には神経可塑性が昂進していることが示唆され、覚醒剤による逆耐性現象のメカニズムを解明することが、記憶のメカニズムを明らかにすることに大きく貢献できる可能性が明らかとなった。4.来年度はこれらの結果を追試し、免疫組織像を定量化し、実験をまとめる予定である。
高結晶性および無定形セルロ-スの複合化に関する研究

1.バクテリアセルロ-スの調製法については回転培養条件の改良を進め、培地へのグルコ-スおよび酸素の連続的供給、酸性度の調節により、セルロ-ス生産能率が従来の静置培養より大幅に向上した。また最近新たに公開された菌株であるATCC53582を入手したが、この株はこれまで使用してきたATCC23769と異なり振盪培養してもセルロ-ス生産能が持続するので、これを用いて培養条件をさらなる改善を目指して実験を継続する。2.セルロ-ス試料として、緑藻であるシオグサの細胞壁セルロ-ス、および天然セルロ-スから特殊な方法で調製された「微粉砕セルロ-ス」(ダイセル株式会社提供)を入手し、その性質を調べた。これらはいずれもバクテリアセルロ-スよりも高結晶性でヤング率の高いシ-トを与えるが、無定形セルロ-スを混合した場合は後者の場合と同様力学的特性は低下した。3.複合化シ-トの分子透過特性の制御については、バクテリアセルロ-スを中心に溶剤による部分的溶解・膨潤処理を試みたが、機械的強度を保ちながら透過性能を調節することは非常に困難であり、現在までのところでは前年報告したアルカリ処理(マ-セル化)のみが有効であった。4.調製したシ-トの表面および破断面を透過型および走査型電子顕微鏡で観察し、バクテリアセルロ-スのシ-トでは平たいリボン状のミクロフィブリルが緊密に絡みあい、それらの間に数十ナノメ-トルの空隙ができてこれが溶質の透過する通路となっていることが推定された。またこれをアルカリ処理した膜では結晶構造の変化とともにミクロフィブリルの形態も顕著に変化し、相互の融合も起こって緻密な構造となっていることが分かった。5.結晶性セルロ-スに無定形セルロ-スを添加するとシ-トの力学的特性は全般に低下するが、詳細な挙動は現在検討中である。さらにシ-トの水との相互作用(吸湿性、湿潤時の伸びと強度低下など)に顕著な変化が期待されるので、これを評価する予定である。入手した菌株の中では米国ATCC#23769株が最もセルロ-ス生産能力が高いことが分った。回転培養では静置培養よりも予想通り生産速度は大きくなったが、回転速度が速すぎると生産は阻害された。最適の速度は、直径15cmの培養ビンで毎分0.5回転であった。大量培養したバクテリアセルロ-スを機械的に解繊し、希アルカリ処理により精製した。特製のガラス吸引ろ過装置を用いてこの懸濁液からシ-トを抄造した。このシ-ト調製において、別に調製した無定形セルロ-スの懸濁液を様々な比率で混入し、結晶ー無定形部比率の異なるセルロ-スシ-トを調製した。これらのシ-トについて力学試験を行なった結果、無定形セルロ-スの比率が増えるにつれて弾性率、破断強度は顕著に低下し、破断伸びは大きくなった。これらのシ-ト、およびプラスチックシャ-レでの静置培養により調製したバクテリアセルロ-ス膜について透析性能の試験を行ない、市販の透析用セロファン膜と比較した。繊維を膨潤ー乾燥処理によりち密化する目的で、膜およびシ-トを20%水酸化ナトリウムで処理した(マ-セル化)。その結果バクテリアセルロ-スの膜およびシ-トは総じてセロファン膜よりも透過可能分子径(孔径)が大きいが、無定形セルロ-スの配合およびマ-セル化処理により孔径をある程度調節できることが分った。このように、高結晶性および無定形セルロ-スの複合化と膨潤・再生処により、従来の膜にない特性を持つセルロ-ス透析膜を調製できることが分かった。

またこれをアルカリ処理した膜では結晶構造の変化とともにミクロフィブリルの形態も顕著に変化し、相互の融合も起こって緻密な構造となっていることが分かった。5.結晶性セルロ-スに無定形セルロ-スを添加するとシ-トの力学的特性は全般に低下するが、詳細な挙動は現在検討中である。さらにシ-トの水との相互作用(吸湿性、湿潤時の伸びと強度低下など)に顕著な変化が期待されるので、これを評価する予定である。
バナナ栽培農民の戦略の地域史と食料主権に関する比較研究

本研究では、現代社会で最も脆弱な立場にある熱帯の小農の戦略の歴史について、主食バナナ栽培を共通項として比較し、それを元に、農民を含む地域の住民の食料主権のあり方について検討する。バナナは、アグリビジネス企業に寡占されるグローバル商品である一方、熱帯の重要な主食作物でもあるが、主食作物としてのバナナは、グローバリゼーションの中で周辺化されてきた。現在も、アフリカ、パプアニューギニア、東南アジア、中南米など世界各地の熱帯で重要な作物である。このようなバナナ生産地域における農民の戦略を比較することによって、農民の決定権と住民の食料主権のあり方について検討する。
プログラマブルな手がき／ジェスチャインタフェースの開発とUXへの展開

ユーザの生活の中で極めて親和性の高い衣服をインタフェースとし,それを活用したジェスチャシステムを構築した.我々は単一手がき操作の組み合わせを一定の規則に伴って柔軟性の高いアルゴリズムを構築し,そのアルゴリズムを開発したインタフェースに一部搭載することで,日常生活における手がきインタフェースの評価を行った.結果として実環境下において,汚れや老朽化に耐性の強いだけでなく,従来のテキスタイルインタフェースと比較し,極めて製造コストも安価なウェアラブルインタフェースの開発を達成できた.指先やペンで手がき(書,描)またはジェスチャした記号や文字などをオンラインでコンピュータに入力し,それらの入力情報をユーザがプログラム可能なインタフェースを開発することで,ユビキタス・ウェアラブル環境に向けたユーザに親和性の高い機器操作の基本システムを構築する.近年のジェスチャインタフェースにおいて,多くの研究発表がなされる一方で,例えばジェスチャコマンドをその場で組み合わせ,複雑な入力を実現する等といったプログラマブルな操作は実現されていない.そこで本研究では,入力データをさらに手がき/ジェスチャ操作にてプログラム可能な操作体系を開発することで,本入力方式における複雑な操作が困難であった制約を取り払い,さらにその利用方法や可能性を拡張することを目的とする.初年度は主に基礎となる手書き文字記号のパターン認識ライブラリ及び対話設計の基礎を築く.一般的な機械学習手法(kNN,SVN,NN)を利用し,2,3ヶ月程度の長期に渡り,ユーザの手がき/ジェスチャ記号入力と認識精度に関するデータ収集を行うことで,本手法に特化した体系的パターン認識手法をまとめた.「機械学習を用いた対話操作の為のパターン認識ライブラリの開発」において,数万のデータを収集し,これらを基に認識アルゴリズムの検討を行った.比較的計算リソースの高いPCやスマートフォン端末等ではSVMやNN等を実時間で実行することは容易である一方,これらの入力体系を日常生活の機器操作まで応用するためには,計算リソースの低いマイコン上で動作するの設計も必要となる.そこでいくつかの文献を参考にし,汎用IOボード等で利用されているArduino, mBed, PICといったマイコン上で動作可能なジェスチャ認識ライブラリを開発した.アルゴリズムの修正や当初の計画の若干の修正はあったものの,概ね順調に進展している.ただし,日用品デバイスでの本システムの活用を目指したため,計算能力の低いマイコンなどでは先端の研究成果をそのまま実装出来ないなどの制約が生じたことで,この点の再設計で比較的時間を要した.指先やペンで手がき(書,描)またはジェスチャした記号や文字などをオンラインでコンピュータに入力し,それらの入力情報をユーザがプログラム可能なインタフェースを開発することで,ユビキタス・ウェアラブル環境に向けたユーザに親和性の高い機器操作の基本システムを構築する.近年のジェスチャインタフェースにおいて,多くの研究発表がなされる一方で,例えばジェスチャコマンドをその場で組み合わせ,複雑な入力を実現する等といったプログラマブルな操作は実現されていない.そこで本研究では,入力データをさらに手がき/ジェスチャ操作にてプログラム可能な操作体系を開発することで,本入力方式における複雑な操作が困難であった制約を取り払い,さらにその利用方法や可能性を拡張することを目的とする.2年目において,手がき/ジェスチャインタフェースにおける応用可能性を検討した.計画では既存デジタルペンなどの利用を検討していたが,実生活におけるデバイスの親和性の高さが重要であること判断し.デバイス自体の開発に重きを置き研究を実施した.具体的には導電繊維と非導電性により構成された布製のタッチパネル構造を開発し,布のみでポインティングデバイスの開発に成功した.従来のガラスや樹脂製タッチパネルと比較し,圧倒的に安価かつ,ファブリックにおけるデザイン,製造工程にそのまま応用が可能となった.これに関しては現在大学と知的財産に関して協議を進めている.これらをもちいることで日常生活においてより自然な入力を実現できた・従来はペン型等のデバイスをジェスチャ入力として考えていたが,実生活において特別なデバイスを持ち歩ことこは不自然であるため,ウェアラブルに最も親和性の高い布に着眼し,ジェスチャ入力用デバイス(布だけにより構成可能なタッチパネル)を開発した.これにより衣服はもとより,家具,インテリア等へ入力機構を持たせることがより自然に可能になった.最終年度では,「長期間使用によるユーザ調査」,「研究成果の対外アピール」,「完成したシステムのオープンソース化」を目標としていた.本研究を継続していく中で,目標としていた生活の中での自然なジェスチャーコマンドを実現するためには,なによりも日常生活に浸透性の高い入力デバイスの開発が重要であることが明確になった.それらの基礎設計が示されることで,有効なアルゴリズムが検討可能となるためである.そこで,本年度では本研究で開発したジェスチャー認識を実現可能な衣服を想定し,柔軟かつローコストな布型タッチパネルを開発し,それを利用したジェスチャー入力を実現した.「長期間試用によるユーザ調査」では,布タッチパネルの洗濯等における利用劣化を想定した実験を行った.「研究成果の大概アピール」では国際会議での展示発表,「完成したシステムのオープンソース化」では布型タッチパネルの制作動画の公開等を主に行った.従来の布型タッチパネルでは,特殊な繊維を複雑に編み込むものや,タップなどの単純な入力を検出するものなどがあったが,2次元座標入力が可能かつ,柔軟で製造コストの低いタッチパネルは例がなかった.

そこで従来から存在する抵抗皮膜方式を利用し,導電繊維と通常繊維を多層に重ねることでタッチパネルを実現した.本タッチパネルは布だけで構成されていることから,衣類に簡単に実装できるほか,洗濯にも耐性がある.本成果はACM Siggraph等の学術会議やコンペティションでの受賞(優秀賞)等の対外成果を残すことができた他,制作方法や部品選定,プログラムなどを全てオープンソースとしてWEB上に公開した.結果として国外から多くの問い合わせやあった.ユーザの生活の中で極めて親和性の高い衣服をインタフェースとし,それを活用したジェスチャシステムを構築した.我々は単一手がき操作の組み合わせを一定の規則に伴って柔軟性の高いアルゴリズムを構築し,そのアルゴリズムを開発したインタフェースに一部搭載することで,日常生活における手がきインタフェースの評価を行った.結果として実環境下において,汚れや老朽化に耐性の強いだけでなく,従来のテキスタイルインタフェースと比較し,極めて製造コストも安価なウェアラブルインタフェースの開発を達成できた.申請内容にそって今後も開発を進める予定である.手がき/ジェスチャインタフェースにおける可能性を検討入力デバイスの種類によってジェスチャアルゴリズムには修正が必要となるため,ハードウェアと組み合わせ,デバイス自体の開発も行う.特に加速度センサとデジタルペンを組み合わせることで,従来のデジタルペンでは困難な操作設計も可能となる為,加速度センサと内蔵したデジタルペンを制作する.上記のようなデバイス検討の後,ビジュアル言語や手話などの文法を参考にし,基本的な対話設計指針をまとめるソフトウェア実装先に述べたシンプルな汎用インタフェースを目指したプロトタイピングを行う.また,これらのほか,ビジュアルプログラミング言語様式などを参考にすることで,手がき/ジェスチャによるプログラム手法を実装する.ビジュアルプログラミング環境を模倣することで,手がきオブジェクトを線でつないだり,まるで囲むことで幾つかのプログラミングは可能になる.例えば,前述した手がきテレビリモコンの他,手がきコマンドの組み合わせ命令でロボットが動き出すといった,子供向けプログラミング言語への応用も容易に可能となる.またジェスチャ入力において,申請者らはすでに手話における指文字を深度カメラにより,高精度に検出可能であることを示している.これらを組み合わせることで,プログラマブルな対話設計のためのジェスチャ方式を実装できる.文法を用いて機器操作することで,ボタン操作よりも手軽に目的に達することが期待できる.以上を通じて,目の前の様々なデバイスやアプリケーションを,手がき/ジェスチャを通じてプログラム可能なシステムプロトタイプを仕上げる.すでに幾つかのジェスチャ入力デバイスの準備が整ったため、これらを実生活の中で利用可能なシステムとして、ユーザ評価を行う。また、これまでの知見をライブラリとして一般公開する。【コンペティションでの受賞】インタラクションデザインデバイス作成環境の構築に幾つかの機材トラブル等があり,物品費に偏りが生じてしまった.予定通り執行し、端数としての余剰を計上した。