hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジオメトリカルフラグメントスペクトル表現に基づくタンパク質の三次元構造類似性探索

本研究では、分子の三次元構造特徴を定量的に記述する新たな方法としてジオメトリカルフラグメントスペクトル(GFS)を提案した。この表現をもとに、匂い分子に対する構造類似性検索を試みた結果、トポロジカルな構造特徴は異なるものの、同じ匂い活性を持つ構造を見出すことができた。また、グリシン残基の空間配置に注目したタンパク質三次元構造の縮約表現を基礎として、タンパク質立体構造の類似性評価への応用を試み、その有用性を示した。タンパク質の立体構造と機能との間には密接な関係があることは良く知られている事実である。本年度研究では、主として有機低分子を対象として、トポロジカルフラグメントスペクトル(TFS)法を参考に、分子の立体構造を記述する新たな方法を提案した。ここでは、三次元幾何情報を含めた化合物分子の構造を、その構成原子をノードとし、それらの間の幾何学的関係の情報をエッジ上に重み付けた、エッジ重み付き完全グラフとして表現する。次に、(1)与えられた三次元構造式に対応する上記のグラフから可能なすべての部分グラフ(フラグメント)を列挙する。(2)それぞれのフラグメントfに対し、フラグメント特徴量W(f)を計算する。(3)同じW(f)を持つフラグメントを数え上げ、ヒストグラムを作る。このヒストグラムを、ジオメトリカルフラグメントスペクトル(GFS)と定義した。フラグメント特徴量としては、そのフラグメントの三次元構造を反映した値、例えばフラグメントを構成する全ての原子間距離の総和を用いる。分子のサイズ(構成原子数)が大きくなると、そのフラグメントの列挙には組み合わせ論的な問題が発生する。そのため、本研究では列挙するフラグメントのサイズの範囲をユーザが指定できるように工夫した。ある一つの分子構造から生成したGFSは、TFSと同様に、多次元ベクトル空間上のひとつの点とみなすことができる。従って、ある二つの分子構造の類似度は、それに対応する多次元ベクトル空間上での二点間の距離で定義することができる。当研究室で作成した匂い-構造式データベースを用いて構造類似性検索実験を試みたところ、クエリ構造とはトポロジカルな構造特徴は異なるものの、同じ匂い活性を持つ構造を類似度上位に見出すことができた。本年度研究では、提案したジオメトリカルフラグメントスペクトル(GFS)表現をもとに、タンパク質立体構造の類似性探索への応用を試みた。最初に、筆者らが先に構築した三次元モチーフ辞書システムから抽出したタンパク質部分構造を例に、GFSに基づく構造類似性評価の妥当性について検討を行なった。ここでは、構成アミノ酸残基をそれぞれひとつの仮想原子とみなし、対応するアルファ炭素の座標を用いて近似して表現した。これらの点の集合から可能なすべての部分グラフ(フラグメント)を列挙し、対応するGFSを生成した。類似度評価の尺度としては、従来のユークリッド距離のほか、Tanimoto係数やCosine係数などの利用とその効果について検証した。ある共通の配列モチーフパターンに対応する三次元部分構造群に対し、GFSに基づく構造類似性探索を試み、その有用性を確認した。さらに、これらGFS特徴空間に着目し、スパニングツリーを用いた構造クラスタリングを試みた。その結果、アミノ酸配列はそのモチーフパターンにマッチするが、実際には該当機能を持たないノイズ成分を分類することができた。また、従来のトポグラフィックインデックスとの比較・検討を行い、従来手法よりもよりよく分子の三次元構造を表現できることを示した。また、タンパク質の中には複数のポリペプチド鎖やドメインが会合した構造(四次構造)を持ち、高次の機能を発現しているものも多い。本研究では、より高次のタンパク質構造特徴探索を目指し、チェインやドメインの組み合わせ情報をもとにした四次構造分類データベースの開発も併せて行なった。本年度研究では、提案したGFS表現をもとに、タンパク質立体構造の類似性探索への応用を試みた。タンパク質全体構造への適用に際しては、タンパク質構造中のある特定アミノ酸残基、例えば、その構造が最も単純で(すなわち構造的な自由度が最も高く)、かつ出現頻度が比較的高いグリシン残基に注目し、全体構造をその中に含まれるグリシン残基に対応する点の集合として表現する。このような表現をもとに、グリシン残基間距離(対応するアルファ炭素の原子間距離)の情報をもとに、そのGFSを生成する。このような表現を行なうことにより、フラグメント列挙に関わる組み合わせ爆発を防ぐとともに、主鎖の向きを変えるターン領域など、構造的に重要な役割を果たしていると思われる部位の特徴を強調して表現することが可能となる。最新のPDB(Protein Data Bank)から調整した実験用データセットを作成するとともに、これらに対する網羅的な構造分類を試みた。例えば、ニトロゲナーゼ(1NIPA)をクエリーとした構造類似性検索の結果、類似度上位に多くの興味深い構造を見出すことができた。このうち、1CP2Aはクエリー分子と同じタンパク質ファミリーに属しており、そのアミノ酸配列や折り畳みのパターンが類似している。

従って、グリシン残基の空間的位置も比較的類似していることが予想され、このことは視覚的にも確認できる。一方、DNA結合タンパク質(1GCB)はクエリー分子とはその全体構造のサイズが大きく異なり、その折り畳みのパターンも全く異なる。しかしながら、二つのタンパク質分子のグリシン残基の空間的配置に注目すると、非常に類似していることが分かった。これらの結果は、タンパク質三次元構造特徴探索における本法の有用性を示すものである。
文化的学習としての母子の語り-語りスタイルの国内地域比較

母子共同の語りを文化的学習場面としてとらえ、語り内容の国内地域差を検討することを目的とした。語りの内容、親の発達期待と子どもの対人関係課題の結果の関連性について検討した。東京および山口の母子を対象とした調査では、母親の期待や評価と子どもの社会的認知能力の間にはずれがあることが示唆された。さらに、東京と沖縄の小学生を対象とした対人課題の調査から、子どもたちは他者感情を読みとる際に、他者に対する特定の態度をおとなとの語りなどのなかでルールとして学習しているsimulation theory方略を使用して解決していることが推測された。本研究では、母子の語りを共同でおこなうひとつの文化的学習場面ととらえ、そこであつかわれる情報や語りのスタイルの地域差と、母親の育児観、自己観および子どもの認知(心の理論、他者の情動理解)との関係を明らかにすることを目的とした。4歳および6歳の子どもとその母親を対象として、山口および東京で調査をおこない資料を収集した。その結果、東京の子どもと比較すると山口の子どもは心の理論の成立がやや遅く、理由を述べられない子が多かったが、他者の情動理解の結果には差異が示されなかった。母親の育児期待については、山口では子どもの生活における独立と認知面に焦点が当てられるのに対して、東京ではコミュニケーションに注目されるほかは個人差が大きかった。さらに、母子の語りにはやはり地域差が示され、東京の母親が多様な選択肢を提供してそこから子どもに判断させ、さらにその選択理由を確認するという形式をとるほか、他者への基本的信頼と不信が隣合う内容の語りを提示したのに対して、山口の母子は登場人物の情動に触れる頻度が高い一方で、トラブルの原因を明確にせずに解決の方法を模索しようと試みるという特徴が示された。この山国の母子の語りの傾向は、山形の母子の特徴と類似しており、地域生活のなかでの人の移動性と対人距離とも大きくかかわるものと考えられる。本研究は、母子の共同の語りを文化的学習場面としてとらえ、親が提示し子どもが使用する情報や語り内容の国内地域差を検討することを目的とした。今年度は、語り形成の背景となると考えられる、親の発達期待と子どもの対人関係に関する評価、および子どもの他者の感情の読み取りを測るHappy Victirnizer課題の結果の関連性について検討をおこなった。東京および山口の4歳から6歳とその母親29組を対象として検討したところ、大きな地域差はみられず、全体として母親の期待や評価と子どもの社会的な認知能力の間にはずれがあることが示唆された。すなわち、母親は他児に対する思いやりや協調性の発達に大きな期待をもちそれと関連する項目の評価が高かったにもかかわらず、子どもの調査結果では対人的トラブルの加害者感情を肯定的にとらえる子どもが大部分を占めることが示された。さらに、東京と沖縄の小学校1年生から4年生の児童393名を対象としたHappy Victimizer課題の調査においても、小学生のほとんどが加害者の気持ちを察する課題を通過することはなかった。しかし、同課題を「あなただったら」と判断対象を自分に置き換えると、2年生から正当数が増加した。このような結果から、地域を問わず子どもたちは他者感情を読みとる際に、他者の意図を論理的に推論するtheory-theory方略をとっているというよりは、ある状況では他者に対する特定の態度を、おとなとの語りなどのなかでルールとして学習しているsimulation theory方略を使用して課題解決していることが推測された。このことを踏まえ、これまで地域差を見いだしてきた母子の語りを再検討するとともに、心の理論課題の成立や親の自己-他者観の違いとの関係性から、あらためて子どもの社会的認識についての生活上の指導のありかたについてさらに検討が必要であることが示唆された。
環境汚染物質の神経毒性に関する生化学的研究

神経系に毒性を有する各種薬物をその主な作用部位により3つのグループに分け、その各々の代表的な薬物につきモデル系を作成してその作用機構をin vivoで解析した。1.コルヒチンの神経毒性コルヒチン4μgをラット【L_4】神経節に注入した直後に、【^(35)S】-メチオニンで標識し、その1週間後に遅い軸索内輸送の変化を調べた。対照に比べて微小管構成蛋白であるチューブリンの輸送のみが選択的に阻害される。組織学的には無髓神経の殆んど全てと、一部の有髓神経に変性がみられるが、神経細胞体には変性はみられない。コルヒチンの阻害効果は2日後ではまだ明らかであるが、4日後には回復する。2. β,β′-イミノジプロピオニトリル(IDPN)の神経毒性IDPN1.5g/kgを腹腔内注射直後に、【^(35)S】-メチオニンで脊髓前角部を標識し、5週後に遅い軸索内輸送を解析した。対照に比べてニューロフィラメント構成蛋白の輸送のみが著るしく阻害され、チューブリンやアクチンには影響がみられなかった。阻害は輸送の完全な停止ではなく、速度が対照の約1/2に遅くなるため、ニューロフィラメントは軸索起始部に蓄積すると共に、徐々にではあるが遠位側に移動する。3.アクリルアミドの神経毒性200ppmのアクリルアミドを飲料水に混じてラットに投与し、最初の症状が発現する3週目と症状の固定する13週目に、【^35S】-メチオニンで【L_5】神経節を標識し、遅い軸索内輸送の変化を見た。アクリルアミド投与13週後では、ニューロフィラメント、チューブリン及びアクチン共対照に比べて加速されていた。この傾向は投与3週後でも認められるが、その程度ははるかに弱いことから、この変化はアクリルアミドによる直接作用ではなくて、軸索が変性した後再生をおこした結果であろうと考えられる。
東海地域近世・近代能楽資料の収集・整理とアーカイブ化

平成27年に東海地方で行われた能楽催しの番組を収集・整理して入力した。岐阜県中津川市の明治期から昭和40年代まで活動継続した松本長・高橋徳之に師事した中津宝生会の活動について調査し、会員である中津川の素封家菅井大作氏と松本長の交流についてまとめた。また戦後中津川謡曲連盟会長岩田豊治氏が塚本秀雄を招いて戦後から昭和五十年代まで活動した中津川塚本社中の活動について調査しまとめた。・平成25・26年に東海地域で行われた能番組を収集・整理した。25年度分については委託費を用いて入力したが26年分はまだ集まらない番組が多いためさらに収集してから入力することとした。・和泉流狂言方佐藤友彦氏所蔵の江戸初期成立の九冊本間狂言のうち第四冊を翻刻し、椙山女学園大学論集に掲載した。また大倉流大鼓方大倉三忠師(尾張藩御役者大鼓方大倉七左衛門家後裔)所蔵の尾張藩関係の七左衛門家書簡を整理し、藩主の代替りの祝儀能に関する部分を一部翻刻した。(現在報告原稿作成中)・愛知県中津川市の素封家岩田豊治氏旧蔵の戦前中津川宝生会の記録の提供を頂いたので、戦前の中津川宝生会が東京の宝生宗家重英を招いて昭和12年に中津町役場で行った素謡会に関する記録をまとめ「東海能楽研究会年報」に掲載した。・椙山女学園大学の卒業生から研究室に寄贈された謡曲関連の戦前SPレコードを整理して、著作権の消滅した50枚ほどの音源を研究室ホームページより配信した。中津川在の謡曲愛好者より、昭和40年代・50年代の能楽LPレコード30枚ほどの寄贈も受け、整理して現在デジタル化の作業中だが、これらは著作権が残るため、椙山女学園大学と神戸女子大学古典芸能センターにファイル入りのハードディスクを置き、そこで聴く形にしたいと考えている。・岐阜市在住の幸清流小鼓方後藤孝一郎先生に後藤先生が名古屋の幸清流小鼓方田鍋惣太郎に師事された戦争直後から昭和30年前後の名古屋能楽界に関する聞き書きを行った。この結果については名古屋芸能文化会の会誌に投稿したいと考え、現在原稿を準備中である。・平成26年に東海地域で行われた能番組を収集・整理した。これらの能番組については委託費を用いて入力した。・和泉流狂言方佐藤友彦氏所蔵の江戸初期筆九冊本間狂言本のうち第五冊を翻刻し、椙山女学園大学論集に掲載した。・磐田豊治氏のご遺族から提供頂いた昭和初期に岐阜県中津川市にあった中津宝生会の記録と写真を中心に、中央の能楽師を招いて指導を受けたり、謡会を開いていた地方能楽サークルの様子を紹介した。「戦前から昭和四十年代までの東濃地方での宝生流謡曲の流行についてー中津宝生会の記録と写真を中心にー」平成27年9月、宝生会「宝生」第36号花に逢う、P.23-25幸清流小鼓方後藤孝一郎師と岐阜県中津川市の中津川桂会から御提供いただいた昭和初期から戦後復興期(昭和50年以前)の東海地域の能楽関係の写真を紹介、当時は中津川という地方でも謡曲や囃子を稽古する人が多かったこと、招きに応じて東京在の有名能楽師が訪れていたことを示した。「戦前から戦後復興期の東海地域能楽写真」単著、平成27年12月、東海能楽研究会「東海能楽研究会二十周年記念論集」、P.124-129幸清流小鼓方後藤孝一郎先生始め多くの方々のご協力で東海地域の能番組等の資料は順調に集まっている。岐阜県エリアについての資料収集が進展したことが27年度の大きな成果だった。三重県の能楽資料収集がやや手薄なので、28年度は三重県での資料収集に力を入れたい。これらの研究を・飯塚恵理人「戦後東海地域古典芸能資料の紹介ー写真から伺える能楽・筝曲愛好者の実際ー」、椙山人間学センター「椙山人間学研究」第12巻、P.155-162、平成29年3月・飯塚恵理人「大正から昭和戦前までの観世流謡曲免状の発行」、東海能楽研究会「東海能楽研究会年報」第21号、P.9-10、平成29年3月・飯塚恵理人「中津川市菅井家所蔵松本長・高浜虚子短冊および松本長筆菅井大作宛て年賀状について」、椙山女学園大学文化情報学部「椙山女学園大学文化情報学部紀要」第16巻、P.171-175、平成29年3月にまとめた。

また戦後中津川謡曲連盟会長岩田豊治氏が塚本秀雄を招いて戦後から昭和五十年代まで活動した中津川塚本社中の活動について調査しまとめた。平成26年の能楽番組のうち名古屋能楽堂、豊田市能楽堂での催しについてはほぼ集めることが出来たものの、東海地域各地の薪能や町おこしイベントに関連する能狂言の番組について収集漏れが多かったのが残念だった。担当者の異動等の把握が遅れて提供を申し出ることが出来なかったことが大きく、この反省を踏まえて今年は昨年度・今年度の両方の番組をできるだけ遺漏ないように集め、今年度末までに入力を完成させたい。大倉家・佐藤家など能楽諸師所蔵の個人資料の収集・整理と後藤孝一郎師など古老の聞き書きはほぼ予定通りに進捗している。謡曲関連SPレコード・蓄音機レコード等の収集・整理とデジタル化は、レコードデジタル化を担当してくれたアルバイトの退職の為少し遅れが出ており、今後飯塚自身がデジタル化を担当するよう体制を改めるべく方策を立てたい。和泉流狂言方佐藤友彦先生御所蔵の狂言伝書の撮影・調査は継続させていただく。三重県津市在住の喜多流シテ方長田郷先生や桑名市在住の観世流シテ方小松勝憲先生のご協力をいただきながら、三重県エリアでの能楽資料収集に特に力を入れたい。国文学愛知県中津川市の素封家岩田家旧蔵の戦前から昭和30年代の能楽資料の提供を頂いたので、その整理と活用を27年度の予定課題に加えて行いたい。蓄音機レコード等音源のデジタル化を担当して下さったアルバイトの方が退職したため、レコードのデジタル化は今年度は飯塚が担当して進めることにしたい。また東海地域の能楽界を支えた能楽諸師の高齢化が進んでいることから、戦前・戦後の東海地域能楽界を知る後藤孝一郎師などの聞書きをさらに進めて行きたい。平成26年度の能楽番組収集の漏れが多く、入力に委託費を使用できなかったことが大きい。平成26年度の能楽番組収集の漏れが多く、入力に委託費を使用できなかったことが理由として大きい。平成26・27年の東海地域で行われた能番組を重点的に収集・整理して、委託費を用いて入力する。椙山女学園大学文化情報学部飯塚研究室ホームページ研究成果の発表をコンテンツとしているデジタル化した音源で著作権の消滅したものについては「恵理人の小屋」から配信している。業績目録は「飯塚恵理人業績目録」に掲載している。
環境学習の場としての里地ビオトープの開発およびその教育的活用に関する研究

本研究では,身近な環境である里地全体を「里地ビオトープ」として捉え,そこに生育する様々な生物と生育環境とを関連付け,見出された素材を学習材として開発,それを用いた客観的・科学的な自然観・環境意識を育成できる環境学習プログラムを考案することを目的とした。実践的な研究により,学習目的に応じた「サテライトビオトープ」が各所に設定され,里地ビオトープ全体をより機能的な学習の場とすることができた。本研究は環境問題を正しく理解するための資質,能力を育成する環境学習の場として,身近な環境を題材とした具体的な学習の提案である。(1)研究の目的より客観的・科学的な自然観あるいは環境意識を身につけるには,まず身近な地域の環境を客観的に捉え,分析し,正しく理解することが何よりも重要と考える。そこで本研究では,身近な環境として「里地」に着目し,里地を取り巻く環境とそこに生育する様々な生物を題材に環境学習を実践する場として「里地ビオトープ」を提唱し,内在する素材を環境学習材として開発,それをもとにした環境学習プログラムの考案を目的とする。(2)研究の内容「ビオトープ」の本来的な意味を見直し,地形的・地理的に特徴的な環境を抽出,そこに生育する生物とその生育環境に関するデータを蓄積させる。そのデータを基に,環境学習材を開発し,それを用いた学習プログラムを考案する。人跡未踏の自然ではなく,人手が少なからず加わっている里地を取り上げることで,人手の加わり方の違いが様々な環境を生み出し,そこに生育する生物も多様となることを学ぶことで環境を見る目を養い,そこから客観的・科学的な自然観・環境意識が育成されると考える。さらに,これらの成果をWEBページにより発信し,環境意識に関する地域間相互の理解を深めるだけでなく,近隣の学校へ学習材を提供し,さらに住民へも自らの地域を見直すきっかけを与える。本研究は、「里地ビオトープ」を身近な環境学習の場として捉え、それを取り巻く環境とそこに生育する様々な生物の実態をもとに環境学習材を開発し、それに適合した環境学習プログラムを考案することを目的して行った。本年度は、「里地ビオトープ」としての対象地域の選定および、その地域での基礎的データを収集することを主として行った。竹下は生物の生育状況、古賀は水質など化学的要因、山崎は水田ならびに里地全体の地形や地質についての調査を行った。また、土地の所有者など地域との連絡は主に山崎が担当した。調査は、島根県大田市にある谷間の水田を中心とした地域および広島県東広島市の水田および溜め池を中心とした地域で行った。島根県大田市では、棚田および周辺の里山の景観および開花あるいは結実した植物について、デジタルカメラにより画像データとして収集し、コンピュータに蓄積した。広島県東広島市では、事前調査により既に得ていたデータの整理および再調査を行い、一部を研究論文として公表した。本地域では、集落を周回する散策マップの充実を図るとともに、整備済みのビオトープの生物調査や環境測定、その活用について検討した。活用については体験学習的なものだけではなく、中学校で用いる観察材料の生物を採集する場としても活用した。その観察教材には、ミジンコやミカヅキモなど淡水環境に生育する微細な生物を取り上げ、現地での実践も考慮し、観察器具として自作簡易顕微鏡を用い、その効果についても検討し、一定の成果を上げ、研究論文として公表した。本地域には野積みの石垣による棚田があり、多様な生物を観察できる学習の場として、生物だけでなく、その場の環境や石垣に用いられている岩石の種類や由来など、他地域の石垣との比較も含め、今後詳細に調査する必要性が認められた。本年度は,前年度に引き続き基礎的データの収集を行った。竹下は生物の生育状況の調査を,古賀は水質など物理・化学的要因の調査を,山崎は土地の所有者など地域との連絡および水田ならびに里地全体の地形や地質について調査を行った。生物の調査では,主として棚田,河川,ため池,里山における生物の生息状況を記録するだけでなく,環境要因との関係を考察することを目的とした定点観測など,より詳細な調査を行うための予備調査も行った。水質は,電気伝導度,溶存酸素量,各種イオン濃度などについて測定した。地形については地図をもとに解析し,地質は岩石試料の採取だけでなく,ジオスライサーによる土壌や河川やため池における堆積物の採取により,周辺の短期的環境変化との関係を読み取る試みを行った。環境要因については,環境測定装置(データロガ)を用いて日周的な変化や季節変化の記録を試みた。本研究により得られた各種データは,コンピュータに保存・蓄積された。得られたデータの一部はフィールドマップにまとめられ,現場で用いられる学習材の例として研究論文によって公表した。前年度および本年度で蓄積されたデータを元に検討した結果,実際に環境学習の場を想定した場合,本研究における「里地ビオトープ」は,エコミュージアム的な発想によって構築されることも可能であるとの結論を得た。

すなわち,狭所的なフィールドをサテライトとし,そのサテライトの集合体を「里地ビオトープ」とみなすのである。そのためには,その「サテライトビオトープ(仮称)」を単独で孤立したものではなく,相互の環境的関係を基にした位置づけを考慮する必要がある。次年度はこの点に留意し,そのエコミュージアム的な里地ビオトープの可能性についても更に検討を行予定である。本年度は,前年度に引き続き環境データの収集を行った。竹下が生物について,古賀が物理・化学的要因について,山崎が地形や地質について担当した。蓄積されたデータは「里地ビオトープ環境マップ(仮称)」として整備しているところである。また,各々の環境学習に対応したフィールドを「サテライトビオトープ(仮称)」として捉え,里地ビオトープのエコミュージアム的な活用について検討した。その結果,個々のサテライトビオトープでの学習材や学習プログラムの充実とサテライト間を有機的にリンクさせる仕組みの構築が不可欠であるとの結論を得た。以上のデータや検討結果を基盤に,人間活動によって維持されている自然を題材にした環境学習プログラムの作成を開始した。本研究で扱っているフィールドは,人手により環境に多様性が生じ,その結果として生物の多様性が維持されることを学ぶのに適している。プログラムの作成に当たり,各研究分担者が各々の専門領域による見地から開発した学習材を基に,効果的な学習プログラムを構築中である。特に本年度では,収集した動画データを大学の授業で活用する試行を行った。具体的には,河川の環境とそこに生育する生物との関係を学習するプログラムの一環として,現場の状況を撮影した動画を提示し,考察材料とした。この種の動画データは,屋内にいながら現場の環境を把握するのに有効であり,開発中のWEBページへ導入する予定である。開発中のWEBページでは,各サテライトビオトープを地図上にプロットし,生物や環境に関する各種データ,専門的な解説や活動プログラム,地域の情報などを含む各ページの構造が既に決定されている。現在,蓄積された種々のデータを各ページコンテンツに変換する作業を行っているところである。本研究では,身近な環境である里地全体を「里地ビオトープ」として捉え,そこに生育する様々な生物と生育環境とを関連付け,内在する素材を学習材とした環境学習プログラムを考案することを目的とした。里地ビオトープには「サテライトビオトープ(仮称)」を設定し,客観的・科学的な自然観・環境意識を育成できる学習材や学習プログラムの開発を目指した。これらの情報をWEBページにより公開し,地域間相互の理解を深め,互いに地域を見直すきっかけを与えることも目的の一つとした。本年度は,前年度に引き続き環境データの収集も行った。竹下が生物について,古賀が物理・化学的要因について,山崎が地形や地質について担当し,整備中の「里地ビオトープ環境マップ(仮称)」の基礎データを蓄積させた。また,「サテライトビオトープ(仮称)」の一つである黒瀬川の比較対象として賀茂川を取り上げ,流域の人間生活が河川に与える影響をより考察しやすくする工夫を環境学習活動プログラムに加えた。また,各サテライトビオトープ間を有機的にリンクさせる仕組みにとして水田環境に着目し,整備
波形・位相制御パルスを用いた凝縮系振動波東のコヒーレント量子制御

本研究では、フェムト秒パルスのスペクトル成分ごとに独立に位相差を与えることで任意の位相関係に固定し、そのパルスで励起することによって、溶液や固体などの凝縮相中で電子波束の生成・検出を行うことを試みた。まず、電子波束制御を行うためのフェムト秒位相制御光源の開発を行った。4-f光学系で液晶空間光変調器(SLM)を用いた、波長分解能200nm/128pixel、位相シフト分解能6πradian/700stepをもつフィードバック位相制御システムを構築した。さらに、位相制御の一例としてパルス内の相対位相の平坦化を試み、周波数分解光ゲート法により、パルス内の相対位相のシフト量が0.3ラジアン程度となる分散曲線を取得した。この位相制御光源で生成したフェムト秒チャープパルスによって、エタノール溶液中のシアニン色素分子を励起し、励起状態分布数のパルスチャープ依存性を調べた。特にパルスチャープの向きが負の場合には励起状態分布数は励起直後に大きく減少し、正の場合には大きな分布数が残る。この実験結果を半定量的に再現するために、振動状態と結合した2準位系に対して量子力学的計算を行った。負チャープの場合は、パルスの前半部分の吸収によって生成された励起状態波束と、基底状態に残された波束の空間的重なりが保たれ、誘導放出が効率的に起こる。それに対して、正チャープでは、0fsでの波束のひろがりが大きく、パルスの後半部分でも吸収が支配的になるために、パルス通過後の励起状態分布数が大きく残っている結果となった。シアニン色素3・3'-dietthythiatricarbo-cyanne iodlde(DTTCI)をフェムト秒チャープパルスで励起すると、励起状態分布数に比例する長寿命成分の信号量がパルスのチャープ量に大きく依存する現象が観測される。この結果は、パルスの前半部分で励起状態に誘起された波束がパルスの後半で誘導放出により基底状態に戻される:pump-dump過程で解釈できる。そこで、振動状態と結合した2準位系に対して量子力学的計算を行い、実験結果を半定量的に再現することを試みた。チャープの向きだけ異なり、パルス幅、パルスエネルギー、スペクトルは全て等しいで励起した直後の励起状態と基底状態の波束の連動の様子を計算した。負チャーブの場合は、パルスの前半部分の吸収によって生成された励起状態波束と、基底状態に残された波束の空間的重なりが保たれ、誘導放出が効率的に起こる。それに対して、正チャープでは、Ofsでの波束のひろがりが大きく、パルスの後半部分でも吸収が支配的になるために、パルス通過後の励起状態分布数が大きく残っている。さらに実験をすすめるために、フェムト秒パルスの各スペクトル成分の位相関係を測定する装置を製作した。測定には、フリンジ分解自己相関法(FRAC)および周波数分解光ゲート法(FROG)を用いた。レーザー共振器外部にプリズム対、回折格子対、および液晶空間変調器を組み合わせた位相調整器を製作し、位相制御されたパルスの位相特性についてもFRACおよびFROGで測定した。色素溶液などの凝縮系で振動波束をコヒーレント制御するために、フェムト秒パルスの各スペクトル成分の初期位相を独立に変えることのできる位相制御システムを完成させた。パルス発振器で生成したフーリエ変換限界に近いパルスを位相変調器に入射する.

パルスは回折格子でスペクトル成分に分解され,凹面鏡によってフーリエ面で各スペクトル成分は位置成分に変換される.そしてフーリエ面上に置かれた,一次元的に128個並んだ液晶ピクセルを有する液晶空間光変調器(SLM)によって,その各液晶ピクセルは独立に印加電圧に依存して屈折率が変化するので、パルスの各スペクトル成分に独立に位相シフトを与えることができる.位相変調された後,再び回折格子でパルスに再合成される.そしてパルスは位相解析装置に入り,周波数分解光ゲート法(SHG-FROG)を用いて周波数と遅延時間の3Dプロットが得られ,演算処理することによって,パルスの位相曲線を得る.所望のパルス位相と異なる場合は変調信号をSLMに戻し,それを繰り返すことによって所望のパルス位相に近づける.位相変調していないパルスの位相状態は2次関数的に支配されている.この位相がキャンセルされるような変調信号を与えると,パルス幅は狭まり,その位相差は減少する.これを10倍に拡大すると,位相状態は3次関数的に支配されている.さらに変調信号を与えると,FROG波形の歪みが抑えられ,さらに位相差が減少していることがわかる.このように任意の位相,2次曲線,3次曲線を与えて,位相のずれを8πから0.2πラジアン程度に減少させることができた.したがってパルスは圧縮され,本システムで位相制御が可能であることがわかった.
景観生態学的手法による池田市社叢林の環境調査

池田市にある14の社叢林について、植生調査を行った。その結果、自然植生を保った健全な社叢林持った神社は存在しなかった。理由として(1)都市化が進んでいるために、広い面積の社叢林を確保している神社が少ない(2)管理ができていない(外来植物や竹が侵入)ことが主な原因と考えられる。社叢(林)は立地から次の3タイプに分類が出来た。(1)山間部の社叢(林)-6社(2)丘陵部の社叢(林)-3社(3)平野部の社叢(林)-5社であるが、立地による社叢林の特徴がわかった。(1)の山間部の社叢林であるが、高木はスダジイ(コジイ)・アラカシが多く、低木にはカガミモチ・ヒサカキ・ヤブツバキが確認できた。この地域の自然植生が推察できた。植林されたスギも多く、ツガの大木がある社叢林も一社あった。(2)の丘陵地の社叢林であるが、スダジイ・アラカシ・アカマツの他にクスノキやクヌギ・アベマキ・コナラが確認できた。またモウソウチクが侵入して社叢林全体を覆っている社叢もあった。植生からかなり人の手が加えられた社叢林となっていた。(8)の平野部の社叢林はクスノキやスダジイ・アラカシの他に、ケヤキ・ムクノキ・エノキの高木が確認できた。ムクノキが優占種となっていた社叢もあった。これは調査地の池田市が一級河川猪名川の氾濫流域に位置していることから、水分を好む樹種が高木として存在していると思われる。全体的に人の手が加わり本来の形態とは異なる社叢林であるが、地域の潜在植生が推測できたと共に、各社叢が抱えている社叢林の問題点についても確認できた。全体的にナンキンハゼやシュロという外来種の侵入が問題であるが、モイソウチクの侵入により社叢林の形態が変わってしまっている社叢がひとつ、今後危惧される社叢が一つあった。これらの調査結果をGISの技術を使い地図上に重ねて分析をする事を最終目的としたが、GISを使いこなせておらず調査結果を基にした、都市の生物の保護・多様性豊かな社叢林(都市空間)づくりのための指針作成まではいたっていない。
新規分化誘導遺伝子RIG-Iの導入による新たな口腔癌治療法の開発

申請者はRIG-I遺伝子を用いた新たな遺伝子治療の可能性に着目し、これまで遂行してきたRIG-I遺伝子の機能解析に加え、口腔癌由来細胞株を用い、RIG-I遺伝子の腫瘍抑制遺伝子としての可能性を検討し、同遺伝子を用いた遺伝子治療につながる基礎的研究を行った。その結果、RIG-I遺伝子導入によって口腔癌由来細胞株においてG1/S期およびG2/M期進行が抑制されることが推測された。本年度申請者らはRIG-I(retinoic acid-inducible gene-I)の口腔癌における役割を検討すべく研究を行った。細菌やウイルスに常に暴露されている環境を想定し、LPSと二本鎖RNAであるpolyICを用いて、口腔癌細胞におけるRIG-Iの発現を検討した。細胞株としては、HSC-3(舌癌由来、高転移性)、HSC-4(舌癌由来、低転移性)、Ca9-22(歯肉癌由来)を用いて行った。培養ディッシュ内で各種口腔癌細胞の細胞培養を行い、LPSならびにpolyICを様々な濃度で添加し、一定時間刺激後、細胞よりRNAを回収した。その後、RIG-I並びに各種サイトカイン、ケモカイン遺伝子のRT-PCRを施行し、各種口腔癌細胞のLPSならびにpolyIC刺激最適条件を検討した。その結果、LPS刺激では各種口腔癌細胞におけるRIG-ImRNAの発現上昇は認められなかった。polyIC刺激では3種の口腔癌細胞の中でCa9-22のみでRIG-ImRNAの発現が濃度・時間依存性に上昇することが分かった。また、RIG-I全長cDNAをCa9-22に遺伝子導入したところ、効率良く遺伝子導入されることが分かった。以上の結果から、歯肉癌由来のCa9-22を用いて、(1)polyIC刺激、(2)RIG-I遺伝子導入、(3)RIG-I遺伝子導入+polyIC刺激の3群の比較についてcDNAマイクロアレイを用いて行い、polyIC刺激ならびにRIG-I遺伝子導入によるCa9-22での遺伝子発現における抗腫瘍効果を検討する予定である。また、平成17・18年度科学研究費補助金「口腔粘膜における感染防御機構の解明ならびに遺伝子治療の基礎的研究」における歯肉線維芽細胞におけるcDNAマイクロアレイの結果と比較することで、歯肉線維芽細胞とCa9-22間でのRIG-Iの抗腫瘍効果の差異も検討中である。平成19年度の結果から得られた刺激条件で、歯肉癌由来細胞株のCa9-22を用いて、(1) poly-IC刺激、(2) RIG-I遺伝子導入、(3) RIG-I遺伝子導入+poly-IC刺激の3群の比較についてcDNAマイクロアレイを用いて行い、poly-IC刺激ならびにRIG-I遺伝子導入によるCa9-22での遺伝子発現における抗腫瘍効果を検討した。マイクロアレイで得られた結果をもとに特徴的な発現パターンを示す遺伝子群の抽出を行うために、各群の比較のいずれかで発現変動を示した4,376遺伝子を対象に、階層クラスタリングを実施した。また、RIG-I遺伝子導入および二本鎖RNA処理の影響の分子レベルでの理解を目的として、発現変動遺伝子に関するパスウェイの抽出を行った。解析の結果、poly-IC刺激では、サイクリンファミリー、CDKファミリーおよびCDC25ファミリーが発現減少する一方、細胞周期停止に関わる遺伝子の発現上昇が認められた。これらから細胞周期のG1/S期およびG2/M期進行の抑制が示唆された。RIG-I遺伝子導入群では、サイクリンファミリー、CDKファミリーおよびCDC25ファミリーに発現減少が見られる点はpoly-IC処理の場合と共通している。また、S期移行に関連する転写因子の発現減少および細胞周期停止に関わる遺伝子の発現上昇が認められた。これによりRIG処理によってもG1/S期およびG2/M期進行が抑制されることが推測された。以上の結果をもとに発現変動遺伝子に対してRT-PCRおよびウエスタンブロッティングを施行し対照群と比較検討した。その結果、Ca9-22細胞株の細胞周期に影響を及ぼすものの中でもRIG-Iを介した経路と介さない経路があることが明らかとなった。
一分子雑音発生機構の解明と確率共鳴素子への応用

最終的に本年、単一分子からの量子電荷揺らぎによる雑音の発生の機構を明らかにした。室温大気下における一分子の2状態を遷移する電荷揺らぎがもたらす乱雑雑音を取得し、単一のSWN素子において、少数の分子吸着を実現させ、そのうちのたった一つの分子に電荷の捕獲と放出が起ったときにRTNが計測されることを明かにした。雑音の限界周波数とRTNの状態比は分子種に異存し、酸化還元ポテンシャルを反映する。これは物質で回路を構成する際、ノイズ源としての利用可能性を示唆する重要な成果であるだけでなく、分子からの揺らぎ情報によって、吸着分子のカーボンナノチューブに対する酸化還元電位計測が出来る、一分子計測手法でもある。これらの結果を英国科学誌Nanoscaleに発表した。また4ヶ月後には室温で発生する分子の自発雑音を利用した、2端子多経路確率共鳴素子の動作に世界で初めて成功し、Applied Physics Lettersに発表した。2端子多経路確率共鳴素子は多数のSWNTを電極間に架橋し、各SWNTが自発独立雑音源として吸着分子を備えている。金属/SWNT界面に於ける信号応答閾値以下の微弱信号であっても、分子雑音のあるときは信号が検出される。本結果では約100経路の共鳴路によって構成されていることを明らかにした。これも海外からの反響が大きく、出版元である米国物理学協会からプレスリリースされ、多くの海外の科学Webサイトおよび、米国電気電子工学学会であるIEEE学会誌であるIEEE Spectrumにも紹介された。微弱信号伝達における抗雑音問題が未だに解決されておらず、効率のよい技術のブレークスルーと全く新しい揺らぎ利用技術へ、科学社会が大きな期待を持っていることを示している。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では有機分子が発生させる雑音に注目し、その雑音発生メカニズムを明らかにするとともに、雑音の種類、大きさを制御して、雑音を利用した確率共鳴素子の開発を目的とする。実験として、分子がCNTデバイスにもたらす雑音発生のメカニズム解明の為の実験Iと、分子雑音を利用したCNT多経路確率共鳴素子の実験IIの2種類の研究を並行して進行させる。当該年度の計画として、Iー1分子雑音の温度依存性計測Iー2分子雑音の分子依存性計測IIー1確率共鳴素子の効率計測(計測に強い素子と方法の摸索)の三種類を計画していた。Iー1分子雑音の温度依存性計測では、POM分子を修飾した単一SWNT素子雑音の温度依存性を計測することに成功した。パワーノイズスペクトル内のローレンツスペクトル周波数の温度依存性は装置の雑音特性の限界によって得られなかったが、電流信号のRTS(ランダムテレグラフ信号)から周波数を抽出することに成功し、予測した熱活性関係であるアレニウスプロットにおける線形依存性を得ることができた。Iー2分子雑音の分子依存性計測としては新たに選定したMo系の金属錯体分子を用いて雑音計測を行った。分子はCNTにより確実な吸着状態を持つ為のペリレン基を持っている。しかしながら、これらの新たに試した分子はこれまでに計測した分子に比べると雑音増加があまり顕著に見られなかった。また分子内の原子を変更して分子の電子供与レベルを大幅に異なる同じ構造の分子を比較したが、残念ながらこれらに大きな変化が観測されなかった。IIー1確率共鳴素子の効率計測実験では、多経路CNT確率共鳴素子の分子添加量依存性を取得し、その関係を明らかに示すことに成功し、実験を繰り返して再現性を得た。Iー1、IIー1の結果は現在論文として国際学術雑誌に投稿中である。計画していた実験は全て行っている。そのうち一つは期待した結果が得られていないが、二つは良い結果が得られていて、論文としても報告出来るレベルである。よっておおむね順調に進展していると判断する。

微弱信号伝達における抗雑音問題が未だに解決されておらず、効率のよい技術のブレークスルーと全く新しい揺らぎ利用技術へ、科学社会が大きな期待を持っていることを示している。研究申請時に計画した本年度の計画はIー3理論計算との比較による分子状態とSWNT伝導度の検証IIー2000経路以上の確率共鳴素子作製である。今年度までの関連する実験の結果から、これらの計画は変更を余儀なくされる。まずSWNTに吸着した分子の電子状態をCNTの構造と共に計算することはかなり系が大きくなる為に難しく、よほどの実験結果がない限り計算の専門家にそれを計算してもらうことは難しいことがわかった。一方で我々が計算可能なレベルの半経験的な量子計算では求める電子状態に対し、十分に説得力のある結果は得られない。また、IIー2の実験ではCNTの本数はこれまで300本程度の素子を作成できているが、これ以上増やしてもわずかな入出力信号相関の増加が得られるのみであり、それよりはむしろ素子構成材料の抜本的な改良が求められていることがわかった。よって最終年度の研究方向はターゲットを大きく変更する。これまでにCNT素子に金属錯体分子を加えた場合に非常に大きな雑音が発生することを突き止めたが、その分子の量とCNTの本数を増やしていくと、大きな集団的な電化吐き出しが起こり、パルス状の信号が素子から電流として発生することが確認できた。よって本年度はこのパルス信号の実験的条件を明らかにすることと、理論的なパルス発生機構を明らかにすることを目的に研究を進める。実験的にはパルス発生特性のCNTのネットワーク構造依存性を、CNT単位ではなく、素子の構造単位で比較することを予定している。微細加工技術を利用した多電極構造依存を明らかにし、より複雑な情報回路に対応できる素子づくりを目指す。また理論的には分子とCNTのネットワーク構造を基本構造とした電荷移動シミュレーションを行い、実験結果の裏付けを進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。
変性腰椎に対する人工髄核注入療法の開発

変性した椎間板機能を補助できるような人工髄核の開発の可能性を探ることが目的である。椎間板の生体力学的物性の仮説値は報告されているものの、動作下の椎間板負荷については研究が少ない。そこで、本研究では、腰椎の動きを動的に把握することを確立したのち、動的不可下の変性椎間板内圧を計測した。変性腰椎において、X線透視下に被験者の前後屈側面像をビデオに記録し、のちに静止画像に変換して椎間板角度変化のパターンを検討した。その結果、変性腰椎では分節運動の異常により、動きの伝播パターンが乱れ、すべり椎では早期の始動や前屈位の保持が認められた。こうした腰椎運動のパターンは分節的な剛性変化が結果として腰椎全体の動きに影響を与えるものと推定される。動的負荷下の変性椎間板への荷重負荷と動きの関連を知る目的で、カテーテル型圧トランスデューサーを用いて、先の腰椎透視像のビデオ記録と同時に椎間板の内圧変化を生体にて記録した。その前に変性椎間板での内圧分布の均一性とカテーテルの向きに関して、高齢者の新鮮屍体標本を用いて予備実験を行った。予備実験の結果では、椎間板外縁から10mm以内の内圧の分布はほぼ一定であり、かつカテーテル先の向きにより有意な変化はなかった。生体における腰椎前屈位では、椎間板の角度変位が0.6度と殆ど変化しない状況でも、体全体の前屈とともに、内圧は80kPaから260kPaに急激に上昇した。最高圧はトランスデューサーの測定限界のため明らかにできなかった。前屈初期に腰椎周囲筋の影響で大きな椎間板内圧が生じることにより、前屈時の安定性に寄与している可能性が推定された。以上の結果に基づき、文献的な椎間板物性をあわせて候補素材について検討を加えたが、理想である高分子ポリマーのハイドロゲルで上記の物性に適合する物質は現在のところなく、今後の課題と思われた。変性腰椎における動的安定性の解析は、被験者の前屈動作をX線透視しビデオテープに記録後、コンピュータ画像に変換し解析した。対象は、腰痛既往のない20歳代前半の男性ボランティア15名(コントロール群)、腰痛を伴わない不安定腰椎疾患患者17名、不安定性のない慢性腰痛疾患者12名とした。その結果、コントロール群の腰椎前屈時には、腰椎各分節は順次始動する場合とほぼ一斉に始動する場合が見いだされ、正常パターンと考えられた。一方、不安定腰椎疾患群では不安定な分節から動きが開始されていた。これは、腰椎始動時に腹筋や背部筋より生じたモーメントに対し、相対的に剛性が低下している不安定な分節に応力が集中するためと推定された。この異常な動きにより周辺神経組織が刺激を受ければ、腰痛が生じるが、腰痛群では逆に特定分節の動きが著しく減少していた。こうした腰椎変性分節の剛性を人工髄核により高めれば、こうした異常の動きのパターンを改善しうると思われた。椎間板内圧の実験的

計測は、高齢者の新鮮屍体標本6体を用いて行った.圧トランスデューサーは先端の一面に受圧部があり,椎間板内における受圧部の向きにより圧計測に差が生じることが予想されたが,荷重方向と垂直の場合と平行の場合で差がないことが判明した.生体で行う場合,この受圧部の向きを荷重方向と垂直に維持することは困難と思われ,密閉された空間でない(water tightでない)変性椎間板でこの知見が得られたことは,今後の生体計測に対して保障を与えるものである.また,椎間板内の部位による圧分布についても比較的均一であった.今年度は、生体において椎間板内圧と実際の動きを同時計測し、従来静的状態での情報しか報告されていなかった椎間板内圧の動的な変化を明らかにし、さらにその値に基づいて人工髄核候補物質の物性を決定、候補素材注入後の効果を新鮮屍体標本において検討する予定である。変性した椎間板機能を補助できるような人工髄核の開発の可能性を探ることが目的である.椎間板の生体力学的物性の仮説値は報告されているものの、動作下の椎間板負荷については研究が少ない。そこで、本研究では、腰椎の動きを動的に把握することを確立したのち、動的負荷下の変性椎間板内圧を計測した。変性腰椎において、X線透視下に被験者の前後屈側画像をビデオに記録し、のちに静止画像に変換して椎間板角度変化のパターンを検討した。その結果、変性腰椎では分節運動の異常により、動きの伝播パターンが乱れ、すべり椎では早期の始動や前屈位の保持が認められた。こうした腰椎運動のパターンは分節的な剛性変化が結果として腰椎全体の動きに影響を与えるものと推定される。動的負荷下の変性椎間板への荷重負荷と動きの関連を知る目的で、カテーテル型圧トランスデューサーを用いて、先の腰椎透視像のビデオ記録と同時に椎間板の内圧変化を生体にて記録した。その前に変性椎間板での内圧分布の均一性とカテーテルの向きに関して、高齢者の新鮮屍体標本を用いて予備実験を行った。予備実験の結果では、椎間板外縁から10mm以内の内圧の分布はほぼ一定であり、かつカテーテル先の向きにより有意な変化はなかった。生体における腰椎前屈位では、椎間板の角度変位が0.6度と殆ど変化しない状況でも、体全体の前屈とともに、内圧は80kPaから260kPaに急激に上昇した。最高圧はトランスデューサーの測定限界のため明らかにできなかった。前屈初期に腰椎周囲筋の影響で大きな椎間板内圧が生じることにより,前屈時の安定性に寄与している可能性が推定された。以上の結果に基づき,文献的な椎間板物性をあわせて候補素材について検討を加えたが、理想である高分子ポリマーのハイドロゲルで上記の物性に適合する物質は現在のところなく、今後の課題と思われた。
探索歩行時の空間把握における中心視と周辺視の協応メカニズムの解明

人間の視野機能は,その領域的特性によって「中心視」と「周辺視」に分類される.本研究では,中心視と周辺視の協応メカニズムの有無が歩行時の空間把握に与える影響を検証した.視野の任意の部分を遮蔽できる実験装置を開発し,この実験装置を用いて被験者の中心視や周辺視野の一部を制限し,歩行実験を実施した.実験結果より、中心視の制限によって階段歩行時の歩行速度が有意に低下すること、周辺視の制限によって対象までの距離感が変化すること、などが明らかになった.本研究では中心視および周辺視の役割を検証するため、視野の任意の部分を制限することのできる実験システムを開発し使用する。この実験システムによって中心視野と周辺視野を部分的に制限し、そのときに生じる被験者の行動の変化を観察することで、制限された視野の部分が本来ならば担っていたであろう役割を、定量的に導き出す。平成26年度は、新しい実験システムの開発に注力した。まず下記の構成で没入型HMDを制作した。ディスプレイには、軽量で画面が精細であることから、LG製液晶パネルLP097QX1を使用した。外部撮影カメラには、画角が170度と人間の周辺視野を再現できることからClementia社のドライブレコーダー用カメラ(PDVR-CX-01)を使用した。制作したHMD自体には演算処理機能は無いため、画像処理を行うパソコンと接続した。パソコンとの配線があるため移動範囲に制限があるものの、画像処理はパソコンで行うためフレームレートの問題は生じなかった。つづいてHMD内への眼球運動抽出デバイスの挿入を試みた。HMDのディスプレイ下部に、眼球運動抽出デバイスを上向きに設置し、眼前レンズの下端に重なるように極小のハーフミラーを配置することとした。ハーフミラーを介することで、装着者の視野を遮ることなく眼球運動の映像を撮影することができる。また眼球映像の撮影およびプルキニエマークの創出に必要な赤外線光も、同一のハーフミラーを介して逆経路で照射する方法を採用したことで、諸構成要素の統廃合が進み、スリム化と軽量化が実現できるようになった。平成27年度前半は、実験システムを装着した被験者に対して様々な視覚検査を実施し、この実験システムの基礎的な性能データを収集した。実験システムを装着した被験者に試験指標を提示し、実験システム装着時における、明るさや色、形状に対する応答精度を測定した。システムの運用に際して留意すべき事項を明確化し、必要に応じてプログラムの見直しやシステムの再アセンブルをおこない改善を試みた。平成27年度後半より歩行実験を実施した。被験者は各回30人、制限する視野の部分の位置や大きさを調節しながら数回にわたって実験を実施した。迷路の中での被験者の歩行軌跡や注視特性(注視位置と注視時間)を抽出し、視野条件による変化を定量化し分析した。予定していた通りに実験設備の拡充が完了し,被験者実験の遂行に移行できたため.本研究は,歩行時の空間把握において、中心視と周辺視が果たしている役割を明らかにすることを目的とする.人間がある環境中を歩行するとき、視野の中では,よりダイナミックな環境情報の流動が生じており、その動的な変化に応じた積極的な情報獲得が諸感覚を通じて展開されている。こうした条件下での中心視と周辺視の機能を探ることで、動的な空間把握に対する中心視・周辺視の役割に関する知見、特に歩行空間の計画や設計に直接的に援用できるような有益な知見を導き出すことができる。また本研究では,中心視および周辺視の役割を検証するため、視野の任意の部分を制限することのできる実験システムを開発し使用する。平成28年度は,前年度までに完成した実験装置を使用し,制限する視野の部分の位置や大きさを調節しながら十数回の検証実験を実施した。迷路や階段の中での被験者の歩行軌跡を抽出し、視野条件による変化を定量化し分析した。研究成果の一部はすでに,日本人間工学会および日本建築学会で公表している.人間の視野機能は,その領域的特性によって「中心視」と「周辺視」に分類される.本研究では,中心視と周辺視の協応メカニズムの有無が歩行時の空間把握に与える影響を検証した.視野の任意の部分を遮蔽できる実験装置を開発し,この実験装置を用いて被験者の中心視や周辺視野の一部を制限し,歩行実験を実施した.実験結果より、中心視の制限によって階段歩行時の歩行速度が有意に低下すること、周辺視の制限によって対象までの距離感が変化すること、などが明らかになった.予定していた実験装置の開発が滞りなく完了したため。前年度実施した実験結果の分析に注力する.状況によっては実験用迷路の形状を変更するなどの実験を追加し、補足データを収集する.28年度が最終年度であるため、記入しない。建築計画、建築人間工学開発した実験システムを装着した被験者に対して様々な視覚検査を実施し、この実験システムの基礎的な性能データを収集する。測定したデータと、従来の心理学系研究における視野感度の測定結果とを比較し、システムの運用に際して留意すべき事項を明確化する。実験システム装着時において著しい視覚応答精度の低下が認められた場合は、必要に応じてプログラムの見直しやシステムの再アセンブルをおこない改善を試みる。特に眼球運動抽出デバイスの取付け治具について、次期開発デバイスに合わせた修正を施す予定である。

購入予定であった視野映像提示用の大型ディスプレイについて,システムの仕様が次年度に更新されることが判明したため,27年度の購入を保留し次年度以降に最新版を導入することとした.28年度が最終年度であるため、記入しない。開発した実験システムにマウントする眼球運動抽出デバイスの仕様が次年度に更新されることがわかったため、今年度の購入を保留し次年度以降に最新版を導入することとした。視野映像提示用の大型ディスプレイについて,最新版を購入する.28年度が最終年度であるため、記入しない。開発した実験システムにマウントするための眼球運動抽出デバイスの最新版を購入する。28年度が最終年度であるため、記入しない。