hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢期における適切な義歯装着と痴呆予防の関連性-fMRI法による解析

高齢者においては、廃用性脳萎縮を防ぐ意味から、様々な感覚入力によって脳の活性化を図ることが肝要とされているが、本実験結果から高齢者における感覚入力の維持に不整咬合がマイナスに働く可能性が示唆された。適切な義歯の装着、即ち咬合の良さが高齢期における痴呆に関連した脳部位の活動にどのような影響を与えるかをfMRI法を用いて明確に示すことが本研究計画の最終目標であった。そこで、我々は咬合の良否に差のある高齢被験者に、Chewingをタスクとして課し、活性化される脳部位を検索した。この結果、我々が既に報告(Journal of Dental Research 81,743-746,2002)しているように、Chewingによって感覚運動野、小脳、視床、補足運動野、島などに明瞭な活性上昇が認められたが、注目すべきポイントは咬合状況の良好な高齢被験者において、大脳皮質連合野に多くの活性上昇部位が認められたことであった。中でも右前頭前野right prefroptal areaには極めて明瞭な活性上昇があった(Journal of Dental Research 82,657-660,2003)。最近、早期痴呆患者において右前頭前野と海馬を含む神経ネットワークの活動状況が、その後の病状の進行度に大きく影響することを示唆するPETを用いた研究報告がなされた(Gradyら2003)。Gradyらは、この右前頭前野の活性上昇は衰えかけた高次脳機能ネットワークの補償Compensationを行っているのではないかと考察している。さらに、未発表データであるが、我々はfMRIによる研究で、咬合の良い高齢者は記憶課題の点数も高く、また前頭前野および海馬の活動も高いことを確認している。以上から、高齢期における義歯を含めた咬合の良さが、高齢期特有の衰えかけた神経ネットワークの活動をより活発にする重要な因子であることが示唆された。
心拍変動情報の即時活用による「反応がない」重度脳障害事例への発達援助の試み

重度脳障害事例は行動観察上では「反応がない」とされてきた.これらの対象の注意や認知機能を評価する上で,生理心理学的指標が有効である.本研究では,心拍指標のモニタリングシステムを開発し,これによる心拍反応の評価を重度脳障害事例への援助に活用することを目的とした.心拍反応には注意レベルとの関連で二つの相がある.ひとつは心拍動の速さにおける一過性変化であり,他は持続的な変動(呼吸性心拍変動;RSA)である.これらの指標を援助過程における注意の評価に用いるためには,心拍反応の即時検出が必要である.そこで,ECGの無線送信と心拍反応の即時検出システムを開発した.まず,ECGのR波パルスを,受信器からパーソナルコンピュータへ送る.コンピュータへは分析目的に応じた環境変化(刺激作用)信号も入力され,これとの関連でR-R時間情報を処理し,心拍反応を即時に検出して,それを音信号によって伝達する.RSAは,1区画20秒間の心拍を最大エントロピー法によってスペクトル変換し,継次的に表示する.本研究において開発した心拍指標のモニタリングシステムを用いることにより,注意プロセスを把握しうることが明らかになった.また,実践的導入の結果,拍反応の即時検出・評価によって,「反応がない」とされてきた重度脳章害事例の外的環境に対する注意プロセスを評価できることが確認された.本システムは重度脳障害事例と援助者との対人関係(コミュニケーション)形成に有用であるといえる.重度脳障害事例は行動観察上では「反応がない」とされてきた.これらの対象の注意や認知機能を評価する上で,生理心理学的指標が有効である.本研究では,心拍指標のモニタリングシステムを開発し,これによる心拍反応の評価を重度脳障害事例への援助に活用することを目的とした.心拍反応には注意レベルとの関連で二つの相がある.ひとつは心拍動の速さにおける一過性変化であり,他は持続的な変動(呼吸性心拍変動;RSA)である.これらの指標を援助過程における注意の評価に用いるためには,心拍反応の即時検出が必要である.そこで,ECGの無線送信と心拍反応の即時検出システムを開発した.まず,ECGのR波パルスを,受信器からパーソナルコンピュータへ送る.コンピュータへは分析目的に応じた環境変化(刺激作用)信号も入力され,これとの関連でR-R時間情報を処理し,心拍反応を即時に検出して,それを音信号によって伝達する.RSAは,1区画20秒間の心拍を最大エントロピー法によってスペクトル変換し,継次的に表示する.本研究において開発した心拍指標のモニタリングシステムを用いることにより,注意プロセスを把握しうることが明らかになった.また,実践的導入の結果,拍反応の即時検出・評価によって,「反応がない」とされてきた重度脳章害事例の外的環境に対する注意プロセスを評価できることが確認された.本システムは重度脳障害事例と援助者との対人関係(コミュニケーション)形成に有用であるといえる.働きかけに対する反応行動観察上で把握することができないために,援助の手掛かりを得ることが困難な重度脳障害事例を対象にして,心拍変動情報を援助者へ即時伝達するシステムを臨床場面に実践的に導入し,コミュニケーション機能の形成を中心とした発達援助における妥当性と有効性を検討し,より実際的なシステムを構築するという本研究の目的の下に,音信合に変換された心拍変動の弁別と情報の判定に関する検討[課題I]と,心拍情報即時伝達システムの妥当性と有効性に関する臨床的検討[課題II]を試みた.[課題I]磁気記録された心電図データをサンプルとして検討した結果,安静覚醒状態での心拍水準をベースレベルとして1000Hz純音に設定し,そのレベル(安静覚醒時平均心拍値)±1SD,2SDの変化分に対応させて純音信号を250Hzの幅で上下に5段階周波数を変化させて聴取する条件が,時々刻々と推移する心拍変動を最も明確に弁別でき,音信号によって意味のある変化を判定できる最適スライスレベルであることが確認された.[課題II]障害類型と年齢が異なる2人を対象に,従来のように行動観察だけを手掛かりとする場合(A)と,本システムにより心拍変動情報の即時伝送を受ける場合(B)のふたつの条件下において,援助者と対象者のかかわり場面を映像・音響記録した.半年間の追跡的データを比較分析した結果,対象事例の覚醒水準の把握,働きかけの内容の選択と実施のタイミングなどに関して,本システムによる心拍変動の即時伝送情報が有効な手がかりになることが,養育者の自己評定と対象者の変化の両面から確認された.以上の知見が得られたことにより,本システムの実践的応用と臨床的導入への具体的見通しが明らかになった.また,今後呼吸性変動(RSA)のモニタリングを加えることにより,さらに有用性を高めることが可能である.働きかけに対する反応を行動観察上で把握することができないために、援助の手掛かりを得ることが困難な重度脳障害事例を対象にして、心拍変動情報を援助者へ即時伝達するシステムを臨床場面に実践的に導入し、コミュニケーション機能の形成を中心とした発達援助における妥当性と有効性を検討し、より実際的なシステムを構築するのが本研究の目的である。昨年度は、音信号に変換された心拍変動の弁別と情報の判定に関する検討と、心拍情報即時伝達システムの妥当性と有効性に関する臨床的検討を試み、対象事例の覚醒水準の把握、働きかけの内容の選択と実施のタイミングなどに関して、本システムによる心拍変動の即時伝送情報が有効な手がかりになることが、養育者の自己評定と対象者の変化の両面から確認された。

これらの知見をもとに、本年度は継続して臨床的導入を試み、本システムの実践的応用の妥当性を具体的に明らかにした。さらに、昨年度の研究によって生じた呼吸性心拍変動(RSA)の活用という課題に関して、RSA即時モニタリングシステムを開発するとともに、これを脳障害が脳幹水準に及ぶ最重度事例への援助場面に導入し、その有用性を検討した。その結果、心拍の一過性反応が未分化な最重度事例において、このRSA即時のモニタリングシステム導入によって、援助の手掛かりを得ることが可能であることが明らかになった。
日中戦争期の中国山西省における調査資料の再検討

京都大学人文科学研究所の前身である東方文化学院京都研究所は、1938年から1944年にかけて山西省大同市に所在する雲岡石窟とその周辺遺址の調査を実施した。その報告書は水野清一・長廣敏雄『雲岡石窟』全16巻32冊として公刊されたが、残念なことに、出土遺物についてはほとんど未整理・未報告のまま人文科学研究所に保管されてきた。今年度は第1に、漢・北魏・遼代の瓦の整理結果をまとめ、報告書原稿を作成した。その成果の一部は2004年5月に開催された日本考古学協会第70回総会で発表した。第2に、新石器・殷周・漢・北魏・遼の各時代にわたる土器・陶磁器について整理を進めた。とくに第20洞前から出土した遼金代の「通楽館置」白磁壺の発見は、積年の問題であった曇曜の通楽寺の所在地論争に決着をつける成果であった。それに関連して、同笵瓦の製作順序をもとにした瓦編年と宿白氏が北京大学図書館で発見した「金碑」の記載とをもとに、雲岡石窟第9・第10洞の年代が方山永固陵と同じ480年代に比定できること、東部台上寺院址が曇曜の訳経の僧院であり、石窟第8洞と同じ470年ごろの造営であること、西部台上寺院址は490年代の尼寺であったこと、などを明らかにした。雲岡石窟の対岸にある八蘇木地遺址の土器や陶環の数は多く、不明な点の多い当該地域の仰韶文化後期から龍山文化を解明する上で重要な資料と考えられる。京都大学人文科学研究所に所蔵する中国山西省大同市雲岡石窟とそれに関連する出土資料を整理した。この資料は、1938年から1944年に人文科学研究所の前身にあたる東方文化学院京都研究所が水野清一らを派遣して発掘したもので、石窟部分については大部の報告書がすでに刊行されているが、雲岡や大同市内の平城遺址および方山の永固陵で発掘・採集した大量の瓦や陶磁器類については、ほとんどが未発表であった。そこで、今年度は日本の古代瓦を研究している大学院生の協力をえて、その整理をおこなった。瓦には北魏代のものと遼金代のものとがあり、その拓本・実測図・写真撮影をほぼ完了した。また、これに関連して、1938年に原田淑人を首班として東亜考古学会が実施した平城遺址および永固陵の出土資料が東京大学文学部に保管され、調査記録の一部が早稲田大学図書館の駒井和愛文庫に収蔵されていることを確認し、その調査と整理をおこなった。このように、わが国に所蔵する資料を整理するいっぽう、中国山西省の現地を踏査し、遺跡の現状を確認するとともに、新中国成立後の新しい研究成果について、現地の研究者と意見交換をおこなった。その結果、北魏の都である平城遺址のプランは、ある程度の復元が可能であり、わが国が実施した上記の調査資料がその研究に十分寄与しうることがわかったのは、大きな成果であった。また、東方文化学院の水野清と日比野丈夫が雲岡の調査に並行して実施した山西省中南部の古蹟調査についても、現状を確認し、その後の新しい研究成果について現地の研究者と意見交換をおこなった京都大学人文科学研究所の前身である東方文化学院京都研究所は、1938年から1944年にかけて山西省大同市に所在する雲岡石窟とその周辺遺址の調査を実施した。

今年度は第1に、昨年度に実施した漢・北魏・遼代の瓦の整理結果をまとめ、来年度に刊行する予定の報告書原稿を作成した。その成果の一部は2004年5月に開催される日本考古学協会第70回総会で発表する予定であり、その発表要旨を作成した。第2に、新石器・殷周・漢・北魏・遼の各時代にわたる土器・陶磁器について整理を進めた。今の時点で半分あまりを完了し、来年度に整理を継続する予定である。今年度の所見では、雲岡石窟第9・第10洞前庭部の出土品は北魏と遼代、新石器時代の遺物は大部分が雲岡石窟の対岸にある八蘇木地遺址の出土、漢代の遺物は大同市平城遺址や応県東張寨遺址など当時の県城址からの出土である。とくに新石器時代の土器や陶環の数は多く、不明な点の多い当該地域の仰韶文化後期から龍山文化を解明する上で重要な資料と考えられる。京都大学人文科学研究所の前身である東方文化学院京都研究所は、1938年から1944年にかけて山西省大同市に所在する雲岡石窟とその周辺遺址の調査を実施した。その報告書は水野清一・長廣敏雄『雲岡石窟』全16巻32冊として公刊されたが、残念なことに、出土遺物についてはほとんど未整理・未報告のまま人文科学研究所に保管されてきた。今年度は第1に、漢・北魏・遼代の瓦の整理結果をまとめ、報告書原稿を作成した。その成果の一部は2004年5月に開催された日本考古学協会第70回総会で発表した。とくに第20洞前から出土した遼金代の「通楽館置」白磁壺の発見は、積年の問題であった曇曜の通楽寺の所在地論争に決着をつける成果であった。それに関連して、同笵瓦の製作順序をもとにした瓦編年と宿白氏が北京大学図書館で発見した「金碑」の記載とをもとに、雲岡石窟第9・第10洞の年代が方山永固陵と同じ480年代に比定できること、東部台上寺院址が曇曜の訳経の僧院であり、石窟第8洞と同じ470年ごろの造営であること、西部台上寺院址は490年代の尼寺であったこと、などを明らかにした。雲岡石窟の対岸にある八蘇木地遺址の土器や陶環の数は多く、不明な点の多い当該地域の仰韶文化後期から龍山文化を解明する上で重要な資料と考えられる。
胎生期・新生児期・若年期の環境・遺伝要因の生活習慣病発症に及ぼす影響に関する研究

家庭血圧を用いた平均12年間の縦断的検討で、高血圧発症と関連する遺伝子多型が4つ同定され、交絡要因で補正後も、リスク多型の数に応じ高血圧発症リスクが増大した。若年女性の血圧値は月経周期によって変動し、月経期には血圧は高値を示した。妊婦の血圧は、季節要因で修飾され、その他の交絡要因で補正後も、高血圧家族歴や妊婦の母親の妊娠中の血圧レベルが妊婦の妊娠期間中の家庭血圧レベルと関連した。いずれの集団においても環境・遺伝要因の双方が血圧レベルに影響を及ぼしていた。病院で測定する血圧に比較し、家庭血圧や24時間自由行動下血圧は、予後予測能に優れるが、どの時間帯の血圧がどのような疾患と関連しているかは明らかとなっていなかった。そこで、24時間自由行動下血圧測定で得られた血圧値を昼夜別に有病率や予後との関連を検討したところ、夜間血圧は横断的検討において頸動脈肥厚・無症侯性脳血管障害の有無と関連し、縦断的検討において脳梗塞発症や脳梗塞による死亡や心疾患による死亡と関連していた。一方で昼間血圧レベルは脳出血発症や脳出血による死亡と関連しており、血圧を測定した時間帯により、関連する疾患が異なることが明らかとなった。また、収縮期血圧・拡張期血圧・平均血圧・脈圧の4つの血圧情報の中では収縮期血圧が最も脳卒中発症と関連し、家庭血圧の脳卒中発症予測能は特に降圧薬服用者において朝の血圧の方が予後予測能に優れていた。以上より、遺伝情報や出生児情報と血圧との関連を検討する際には昼夜別や朝晩別の血圧情報をそれぞれ解析する必要があることが明らかとなった。血漿フィブリノーゲンレベル高値は24時間自由行動下血圧レベルちは独立して無症候性脳梗塞の存在と関連することが明らかになった。血圧と凝固系因子は妊娠高血圧症候群においても相互作用を持つ可能性があることから今後検討する必要性が示唆された。大迫コホートにおいて、親が早世であった群では、親が長寿であった群に比較して、成人後の血圧レベルが有意に高値であり、高血圧有病率も高かった。Gタンパク質制御遺伝子であるRGS2遺伝子多型と高血圧新規発症との関連を検討したところ、AA型を有する群ではそれ以外の群に比較して高血圧発症リスクが高値を示した。これらは、生活習慣病発症予測因子の一つであると考えられた。病院で測定する血圧に比較し、家庭血圧や24時間自由行動下血圧は、予後予測能に優れるが、24時間自由行動下血圧測定に基づく高血圧の診断基準は従前考えられていたものよりも低いことが示唆された。また、動脈硬化指標であるAASIや脈圧は大迫コホートにおける死亡率と関連し、微量アルブミン尿は動脈硬化指標の一つである脈波伝播速度と関連した。高血圧を有する患者に家庭血圧の導入を想定し、医療経済分析を行ったところ、医療費削減効果が見込まれた。腎機能低下者は有意に脳卒中発症リスク・脳心血管死亡リスクが高く、腎機能を示すクレアチニン値よりも、クレアチニンクリアランスを予測し評価した値の方が予後予測能に優れていた。大迫研究対象者において、両親が長寿であったものは、両親が短命であったものに比較して有意に血圧レベルが低かった。この結果は随時血圧よりも、家庭血圧で、その関連がより明瞭になった。若年女性の血圧値は月経周期によって変動し、月経期には、黄体期やそれ以外の時期に比較して有意に血圧が高値を示し、若年女性の家庭血圧を扱う際には月経周期も考慮に入れる必要が示唆された。妊婦の血圧は妊娠前期より妊娠中期に低下し、妊娠後期にかけて上昇する事が確認された。この変動は血圧の季節変動によっても変化することが明らかとなった。冬期かつ妊娠後期の血圧は、夏期かつ妊娠後期の血圧に比較して有意に高値であり、妊婦の血圧を評価する際には季節変動を考慮に入れる必要が明らかとなった。病院で測定する血圧に比較し、家庭血圧や24時間自由行動下血圧は、予後予測能に優れるが、日本高血圧学会のガイドラインのリスク層別化に家庭血圧を用いると、リスク層別化がより明瞭になることが明らかになった。大迫町一般地域住民において、果物や野菜摂取が多い群では家庭血圧に基づく高血圧有病率が有意に低く、高血圧発症リスクを低減する可能性が示唆された。横断的解析では、プロレニン受容体遺伝子多型が女性において血圧レベルのみならず、左室肥大やラクナ梗塞などの臓器障害と関連していた。家庭血圧を用いて大迫一般地域住民を平均12年間追跡した縦断的検討の結果、高血圧発症と関連する遺伝子多型が4つ同定され、年齢・BMIなどの交絡要因で補正してもなお、リスク多型を有する個数が増加するほど高血圧発症リスクが増大し、高血圧発症には遺伝・環境要因の双方が関連することが確認された。妊婦の血圧は妊娠前期より妊娠中期にかけて低下し、妊娠後期にかけて上昇するが、季節要因に影響を受け、冬期出産予定妊婦では血圧上昇幅が夏期出産予定

妊婦の4倍に達していた。季節要因を補正しても尚、妊娠前BMIや妊娠前期におけるインスリン抵抗性と血圧レベルが関連し、妊娠中期の血圧低下も減弱していた。季節・妊娠前BMI等の交絡要因の補正後も尚、妊婦の両親の高血圧歴は妊婦の妊娠期間中の血圧レベルと関連し、妊婦の母親の妊娠中の血圧レベルもまた妊婦の妊娠期間中の血圧レベルと関連していた。高血圧家族歴など遺伝要因を有すると考えられる妊婦においては注意深い経過観察が必要と考えられた。
上行性賦活系を応用した麻酔覚醒機序の検討:速やかな覚醒と穏やかな回復を目指して

SD系雄性ラット大脳皮質、橋より作製したスライス標本にニューロペプタイドS(NPS)を灌流、NA、Ach、HA、グルタミン酸の放出は有意な変化を認めなかった。SD系雄性ラットにおいてNPSはケタミンとチオペンタールの麻酔時間を有意に短縮させた。NPS受容体の拮抗薬である[D-Cys(tBu)5]NPSは上記の麻酔時間を延長し、両者同時投与ではNPSの効果が減殺された。ケタミン(100 mg/kg)を用いた麻酔において、麻酔後1日目よりNREM睡眠が対照値より一過性に増加した。REM睡眠は減少した。オレキシン、NPSはこの効果を減弱した。SD系雄性ラット大脳皮質、橋より従来の申請者らの方法に従って作製したスライス標本にニューロペプタイドS(NPS)を灌流、ノルアドレナリン、アセチルコリン、ヒスタミン、グルタミン酸の放出をHPLC、ELISAで測定したが有意な変化を認めなかった。更にケタミン(100mg/kg)を用いた麻酔において。麻酔前後の睡眠を連続7日間記録しその変化を検討した。各時間毎にラットの意識状態を睡眠研究で幅広く用いられている基準、覚醒、ノンレム(NREM)睡眠、レム(REM)睡眠に分類した。各意識状態の判定の診断基準は、覚醒は高周波低電位の脳波所見と粗大な体動の表出、ノンレム睡眠は低周波高電位の脳波見と体動の欠如、レム睡眠は高周波低電位の脳波所見と体動の欠如である。麻酔後に睡眠が変化する事が判明した。ケタミン麻酔後1日目よりNREM睡眠が対照値より一過性に増加した。オレキシンはこの効果を減弱した。SD系雄性ラットにおいてNPS(0.1,1.0,10.0nmol icv)はケタミン(100mg/kg)とチオペンタールの麻酔時間を有意に短縮させた。また、NPS受容体の拮抗薬である[D-Cys(tBu)5]NPS(20 nmol icv)は上記の麻酔時間を延長し、NPSと[D-Cys(tBu)5]NPS同時投与では対照群と麻酔時間に有意差が得られなかった。この結果は内因性のNPSが麻酔時間の維持に影響していることを示唆するものである。各意識状態の判定の診断基準は、覚醒は高周波低電位の脳波所見と粗大な体動の表出、ノンレム睡眠は低周波高電位の脳波所見と体動の欠如、レム睡眠は高周波低電位の脳波所見と体動の欠如である。NPSはこの効果を減弱した。SD系雄性ラットにおいてNPS(0.1, 1.0, 10.0 nmol icv)はケタミン(100mg/kg)とチオペンタールの酔時間を有意に短縮させた。また、NPS受容体の拮抗薬である[D-Cys (tBu)5]NPS(20 nmol icv)は上記の麻酔時間を延長し、NPSと[D-Cys (tBu)5]NPS同時投与では対照群と麻酔時間に有意差が得られなかった。この結果は内因性のNPSが麻酔時間の維持に影響していることを示唆するものである尚、いずれの麻酔薬においても導入時間にNPSは影響を与えなかった。ケタミン麻酔後1日目よりREM睡眠が対照値より、麻酔2-3日目をピークとして一過性に増加した。NREM睡眠は減少傾向にあったが、有意な差異は認められなかった。上記の如く投与したNPSはケタミンの睡眠に対する効果を減弱した。
赤血球回復時定数100倍激変現象の解明

直径68μmの赤血球が血管中で一番動きにくくなるのは直径5μm以下の毛細血管を通過するときである。申請者らが開発した人工毛細血管を内蔵した高速高分解能細胞操作システムを用いて、生体内では起こり得ない狭窄部で単一赤血球を静止させたところ、静止時間3分で赤血球回復時定数が100倍激変する現象を発見した。赤血球の変形特性は赤血球内部の細胞骨格の一部であるスペクトリンやアクチンとエネルギー源ATP(アデノシン三リン酸)が支配している。本研究では人工毛細血管内狭窄部ローディング中、細胞骨格やATPが時間とともにどのように変化しているのかを調べれることにより、赤血球回復時定数激変現象を解明する。赤血球が毛細管内を通過する際に、滞留時間を長くすると、回復までの時定数が飛躍的に大きくなるローディング現象の機序を解明する。マクロな機械インピーダンスモデル、ミクロな細胞骨格モデルに基づく仮説を、3次元可視化技術と蛍光染色技術を利用して実験的に検証し、循環器系疾患患者と健常者との間の相関を見出すことを目指している。細胞内の構造に関する新たなモデルに基づき、赤血球の未知の力学的性質が示されれば、生体の複雑な機械的性質を理解する点で意義がある。また、それを検証するための計測実験手法の確立も、細胞の様々な力学的特性の理解に貢献できると考えられる。血液の力学特性の解明を通じて、その循環器系の疾患等との関連について知見が得られることが期待される。
明治期中疫流行の歴史地理学的研究ー検疫制度の製備と朝鮮牛取引・流通ー

明治期の牛疫流行は、基本的には朝鮮半島経由の系統であり、主に西日本の牛卓越地域に於て展開し、約8万頭の牛が斃死・撲殺された。特に、農村地域よりは都市的地域つまり沿岸低地に於てその流行頻度が高く、その被害も多かった。つまり、牛疫伝播は主に既存の生牛取引・流通の地域システムに依拠するが、明治期に新たな展開をみた屠牛(肉用)流通や乳牛飼育や取引の盛んな都市地域を中心にして、これら新しく形成された屠牛・乳牛流通機構・経路を通じての牛疫流行がみられた。これに対する中疫防遏対策は、輸入生牛を海滝検疫によって病毒侵入を予防する対策と他方では国内での中疫流行に対する防疫対策とがある。政府の家畜衛生取締り関係法上では、(1)悪性伝染病予防に関する布告(明治4年)、(2)獣類伝染予防規則(同19年)、(3)獣疫予防法(同29年)、と(4)獣類検疫規則(同39年)との四時期を経て牛疫防遏の為の法制度面での確立がなされたが、その運用面を含む検疫制度確立は、結局は明治政府の朝鮮半島侵略による海港二重検疫及び前線(中国国境)防疫体制の確立と可能にした日韓併合(同43年)により完成した。朝鮮半島や中国大陸からの生牛輸入は、特に日露戦争後に増加する。輸入業者は、九州、中・四国地方の出身者が多く、海港検疫港の指定変更や度積なる中疫に悩まされながら、和船(約30頭程度)で連れ移り既存の販売ルートしその他屠中や乳牛等の都市需要向けルートで販売した。その為に、牛疫流行は、朝鮮牛取引をめぐる流通面での混乱を招き、生中馬流通に大きな影響を与えた。その後、汽船就航や陸揚げ港の固定及び屠場法(同39年)や家畜市場法施行(同44年)により朝鮮中取引が山口県下の下関や彦島(福浦落)に一本化され、中疫流行が下火となり、家畜散引に於ける全国都場に組み込まれた。本年度は,農商務省農務局畜産課員による牛疫流行の顛末・調査報告書等の収集に力を注ぎ,公刊されているものはほぼすべて入手した.また,獣疫関係の書物の他に,「日本獣医史学雑誌」やその他地方史関係の雑誌により,牛疫に関する自然・人文科学の立場からの研究論文リストを作成し,これらのうち重要論文はほぼ入手し得た.また,これらの学術研究を補う意味において,牛疫流行の生々しい状況やその流行取締り状況についての情報を,各地の新聞記事に求めた結果,「門司新報」「福岡日々」「東洋日の出」や「防長新聞」などに見い出し,多くの牛疫関連記事を入手した.そして,フィールドワークでは,下関市彦島や大分県臼杵市において,朝鮮牛輸入・移入業や検疫にたずさわってきた古老からヒアリング出来た.その結果,朝鮮牛の国内での取引流路の解明に多くの示唆を得た.以上の調査研究を通じて,現在の時点で明らかになった点のいくつかを列挙すると, (1)日本での牛疫流行は,従来からの定説であった明治期だけでなく,江戸初期にまで遡ることが出来る.(三木栄,岸浩氏の研究論文による)(2)国内での牛疫発源地は,明治期において(a)少数地点→(b)多地点→

(c)特定地点と移り,牛疫対策,運搬手段,牛馬商人の対応などによって,その流行範囲は著しく限定されることとなった.(3)大正期以降,朝鮮牛に対する農民・肉商の評価は著しく高くなり移入頭数は,年間5・6万頭に達する.明治末期の「二重繋留検疫」(明治42年)と「家畜市場法」(同43年)により,朝鮮牛取引・流通にみる混乱が解消されたことが,牛疫の発病とその流行をくいとめた主要な要因である.その他,(4)筑前・筑後の馬飼育地域の形成問題や朝鮮牛の種牡牛問題などこれまで不明なことが一部明らかとなった.さらに,朝鮮牛の屠牛(肉牛)としての重要性および屠場法(明治39年)施行との関連性もうかびあがった.1.『牧畜雑誌』や『中央獣医会雑誌』等の文献や『門司新報』等の新聞記事などから牛疫関係資料を収集し、その整理と分析を行なった。その結果、国内の牛疫流行は(1)朝鮮半島・中国大陸等での牛疫流行と密接な関連があること。(2)国内の既存の牛馬流通経路の延長線上に新たに形成された都市部のターミナル市場(主に屠牛・乳牛の取引)を中心にして展開したことが明らかとなった。2.山口県下関市や大分県臼杵市等でのヒアリングでは、朝鮮牛輸入業者・牛馬商の多くは、下関在住の道森万次郎(1843生)を中心にして成長し、朝鮮半島と日本国内における朝鮮牛取引・流通機構をつくりあげてきた経過を明らかにし得た。特に、朝鮮取引・流通機構を明らかにしたことにより、日本の明治末期に確立した牛馬の全国市場の全容が明らかとなる見通しを得た。3.今後、この牛疫流行研究は、特に社会経済史学などとの関連をもたせる必要を感じており、この研究成果を、社会経済史学会や経営史学会などで報告・発表したい。そこでは、単に牛疫流行が牛馬の全国市場形成に及ぼす影響のみならず、日本の近代を考えていく一視点としての牛疫研究が可能となるのではと期待している。4.なお、研究成果は、人文地理学会歴史研究部会(平成元年3月18日、京大会館)で報告。さらに経営史学会九州支部(4月22日、西南大学)、歴史地理学会(5月27・28日、城西大学)で報告予定であり、報告書のまとめの他に、論文として投稿していく予定である。報告書は、写真印刷の為に、予想以上の時間がかかり、期限にまとめ得なかった。総ページ70、A4判を予定。
AnalogHDLを用いたAD融合認識機能LSIのシステム設計法に関する研究

本研究の目的は、ハードウェア記述言語(HDL)によるアナログ・デジタル(AD)融合回路システム設計法を確立し、イメージセンサを集積したAD融合認識機能LSIのシステム設計に適用することである.研究内容・得られた成果を下記にまとめる.1.PWM信号を用いたAD融合回路アーキテクチャに基づく特徴連想処理プロセッサを0.8μm-CMOSにより試作した.56x56ピクセルの受光部を持つCMOS機能イメージセンサと、時間領域アナログ信号処理による28入力並列距離演算回路及び最小値検出回路を持つ局所的特徴抽出ブロックを有する.撮像画像を8x8ピクセルの局所領域に分割し、各領域を最も良く近似する参照パターンを抽出することで、認識処理に用いる特徴データを高速に生成する.本チップの正常動作は平成10年度に確認済みであるが、より完全な機能実現を目指して、部分的な設計変更と再試作を平成11年度に実施した.2.時間領域アナログ信号処理のアナログHDL記述法を確立し、局所的特徴抽出ブロックと等しい入出力関係を示すハードウェアモデルをAD混載シミュレーリョン環境に構築した.本モデル及びデジタルHDL記述したチップ制御系を含めた機能シミュレーションモデルを完成し、本チップの実性能評価に必要なテストパターン生成や、本チップを利用した認識機能システムのプロトタイプ設計に適用した.3.LSIテスタ(T6671)を用いてチップの動作性能を実測した.局所的特徴抽出ブロックの演算性能は、動作速度25MHzにおいて0.8GOPSである.これらの成果を踏まえて、FPGAを用いたチップ制御やパーソナルコンピュータとのインターフェース機能を持つLSIの実現、本チップと接続評価するための専用PCBボードの設計・制作、認識処理のためのソフトウェア開発、等を実施し、認識処理のプロトタイプ実現を目指す予定である.本研究の目的は、ハードウェア記述言語(HDL)によるアナログ・デジタル(AD)融合回路システム設計法を確立し、イメージセンサを集積したAD融合認識機能LSIのシステム設計に適用することである.本年度実施した研究内容を下記にまとめる.1. PWM信号を用いたAD融合回路アーキテクチャに基づく特徴連想処理プロセッサを0.8μmCMOSにより試作した.56x56ピクセルの受光部を持つCMOS機能イメージセンサと、時間領域アナログ信号処理による28入力並列距離演算回路及び最小値検出回路を持つ局所的特徴抽出ブロックを有する.撮像画像を8x8ピクセルの局所領域に分割し、各領域を最も良く近似する参照パターンを抽出することで、認識処理に用いる特徴データを高速に生成する.2.特徴連想処理プロセッサチップの評価環境を構築し、その測定評価により各部の基本動作を確認した.イメージセンサは撮像データを6ビット程度の多階調PWM信号出カ及び2値化パルス出力が可能であることがわかった.また、局所的特徴抽出ブロックにおけるデータ転送や距離演算・最小値検索などの詳細な実動作タイミング・データを取得した.3.時間領域アナログ信号処理のアナログHDL記述法を確立し、局所的特徴抽出ブロックと等しい入出力関係を示すハードウェアモデルをAD混載シミュレーション環境に構築した.これにより、特徴連想処理プロセッサをコアとした認識機能LSIの開発に向けて、システムレベルの機能シミュレーション及びシステム性能評価が可能になる.本研究は継続しており、機能イメージセンサの詳細な性能評価と動作モデル開発、手書き文字等を対象とした認識アルゴリズム開発と、そのハードウェア実装のための認識機能LSI及び制御LSIを含めたシステム設計についての研究を遂行する.本研究の目的は、ハードウェア記述言語(HDL)によるアナログ・デジタル(AD)融合回路システム設計法を確立し、イメージセンサを集積したAD融合認識機能LSIのシステム設計に適用することである.研究内容・得られた成果を下記にまとめる.1.PWM信号を用いたAD融合回路アーキテクチャに基づく特徴連想処理プロセッサを0.8μm-CMOSにより試作した.56x56ピクセルの受光部を持つCMOS機能イメージセンサと、時間領域アナログ信号処理による28入力並列距離演算回路及び最小値検出回路を持つ局所的特徴抽出ブロックを有する.撮像画像を8x8ピクセルの局所領域に分割し、各領域を最も良く近似する参照パターンを抽出することで、認識処理に用いる特徴データを高速に生成する.本チップの正常動作は平成10年度に確認済みであるが、より完全な機能実現を目指して、部分的な設計変更と再試作を平成11年度に実施した.2.時間領域アナログ信号処理のアナログHDL記述法を確立し、局所的特徴抽出ブロックと等しい入出力関係を示すハードウェアモデルをAD混載シミュレーリョン環境に構築した.本モデル及びデジタルHDL記述したチップ制御系を含めた機能シミュレーションモデルを完成し、本チップの実性能評価に必要なテストパターン生成や、本チップを利用した認識機能システムのプロトタイプ設計に適用した.3.LSIテスタ(T6671)を用いてチップの動作性能を実測した.局所的特徴抽出ブロックの演算性能は、動作速度25MHzにおいて0.8GOPSである.これらの成果を踏まえて、FPGAを用いたチップ制御やパーソナルコンピュータとのインターフェース機能を持つLSIの実現、本チップと接続評価するための専用PCBボードの設計・制作、認識処理のためのソフトウェア開発、等を実施し、認識処理のプロトタイプ実現を目指す予定である.
精緻な神経回路を作る、個々のニューロン識別機構

本研究では仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で神経回路を作る」の検証を行い、本仮説を支持する結果を得た。具体的な結果を以下に記す。小脳のほぼ全てのニューロンタイプにおいてPcdhgを欠損させたマウス(小脳Pcdh欠損マウス)において以下の知見を得た。(a)運動機能の低下、(b)小脳サイズの減少、(c)小脳の抑制性ニューロン数の減少。すなわち、小脳におけるPcdhgは、抑制性ニューロン数や小脳サイズを調節し、それを通じて運動学習の適正化に関わることが示唆された。そこで、抑制性ニューロン数の調節メカニズムを検討した。まず、小脳において、どのニューロン種が如何ほど減少しているか?を発生を追って組織学的に解析した。その結果、分子層インターニューロン密度(ステレイト細胞、バスケット細胞共に)が生後1週以降に50%減少することが明らかとなった。さらに本減少に関わる分子メカニズムとして、アポトーシスの亢進が示唆された。また、この過程で抑制性ニューロン数を簡便に定量する方法(VGAT-tdTomatoマウス)を開発し、これを論文発表した。最終年度は、抑制性ニューロン数や小脳サイズの調節におけるアポトーシスの関与を直接的に調べた。そのため、小脳Pcdh欠損マウスにおいてアポトーシス制御因子Baxを欠損させる(小脳Pcdhg&Bax二重欠損マウス)ことでアポトーシスを阻害した。その結果、本マウスの小脳は野生型マウスと同様のサイズであり、運動学習能も大幅に改善していた。本結果はPcdhgはアポトーシス抑制を通じて小脳抑制性ニューロンの数を調節していることを示している。興味深いことに、小脳Pcdhg&Bax二重欠損マウスは、運動学習の固定化が阻害されていた。本結果は、Pcdhgが学習の固定化に関わることを示す初めての結果である。私たちは個々のニューロンごとに異なるプロトカドヘリン(Pcdh、細胞接着分子)が発現することを見出した。本研究は、仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で機能的ネットワークを作る」の検証を目的とした。具体的には、マウス小脳のバスケット細胞ープルキンエ細胞間の神経回路をモデル解析系とし、以下(i)(ii)(iii)を検討した。(i)同じPcdhを発現するニューロン同士が結合するか?(ii)Pcdh欠損によりネットワーク配線が乱れるか?、(iii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか?本年度は以下の成果を得た。課題(i):昨年度に完成したノックインマウスPcdhb3-tdTomatoマウスの形態学的解析を行った。その結果、本マウスではPcdh-b3の発現パターンと類似したtdTomato発現パターンを示すことが明らかとなった。課題(ii):小脳バスケット細胞でのPcdh-γ欠損マウス(Pcdh-γflox; PV-Creマウス):小脳バスケット細胞におけるPcdh-γ欠損の影響を調べるため、PV-CreマウスとPcdh-γfloxマウスと交配した。本マウスの小脳を形態学的に解析した結果、小脳サイズの減少およびバスケット細胞数の減少を見いだした。これらの減少は生後2週齢から顕著であった。すなわち、小脳バスケット細胞でのPcdh-γ欠損により小脳神経ネットワークの乱れが示された。課題(iii):小脳バスケット細胞でのPcdh-γ欠損マウスの小脳機能を調べるため、マウス個体レベルでの小脳学習課題を行った。その結果、瞬目反射条件学習では大きな異常は無かった。今後は他の学習課題についても検討する。本研究計画において最も重要となる遺伝子改変マウスの作製が順調に進展している。特に、Pcdhb3-tdTomatoマウスは現在解析を進めており、内在性Pcdhb3の発現パターンと類似したtdTomato発現を観察している。現在、小脳におけるtdTomato発現パターンを発生過程を追って解析している。バスケット細胞やプルキンエ細胞におけるtdTomato発現を認めており、作業仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で機能的ネットワークを作る」を検証するための準備が整っている。さらに、PcdhgへのGFPノックインマウス作製も順調に進んでいる。現在、相同組換えES細胞クローンを取得しており、28年度にはヘテロマウスが得られる見込みである。また、小脳における条件付きPcdh-γ欠損マウスの作製も順調に進展しており、課題(ii)(iii)の解析が着実に進んでいる。ニューロンは適切なパートナーを識別して神経ネットワークを作る。しかし、個々のニューロンを識別する分子メカニズムには不明な点が多い。私たちは、個々のニューロンごとに異なるプロトカドヘリン(Pcdh、細胞接着分子)が発現する事を見出した(Nat Genet, 2005, JBC, 2006など)。現在、本知見を基にした仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で神経回路を作る」の検証を進めている。具体的には、マウス小脳をモデル解析系とし以下(i)(ii)(iii)を検討している。(i)Pcdh欠損により神経回路が異常になるか?(ii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか?(iii)神経回路を構成するニューロン群におけるPcdh発現は同一か?本年度は、下述のように上記(ii)(iii)が大きく進展した。

上記(ii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか?を精査した。これまでに小脳のほぼ全てのニューロンにおいてPcdhを欠損させたマウス(小脳Pcdh欠損マウス)では瞬目条件付け反射学習能には異常がないことがわかっていた。そこで本年度は、小脳Pcdh欠損マウスの運動学習能を調べた。その結果、本欠損マウスでは運動学習能が低下していた。本結果を受けて、運動学習能低下のメカニズム解明を試みた。これまでに本Pcdh欠損マウスにおける小脳サイズの減少およびバスケット細胞数の減少を見いだしている。そこで、これらの形態的変化に伴う機能変化を同定するため、遺伝子発現変化の同定を計画し、進めている。また、上記(iii)神経回路を構成するニューロン群におけるPcdh発現は同一か?にて必要となるPcdh発現細胞可視化マウス(蛍光タンパク質ノックインマウス)の作製・解析が順調に進んだ。本年度の基盤C研究では、下述のように課題(ii)(iii)が大きく進展した。これが「当初の計画以上に進展している」の理由である。課題(ii)Pcdh欠損により脳機能が異常になるか?は以下のごとく進展した。これまでに小脳のほぼ全てのニューロンにおいてPcdhを欠損させたマウスでは瞬目条件付け反射学習能には異常がないことがわかっていた。そこで本年度は、まず小脳におけるPcdhが運動学習に必要か否かを調べた。つまり、Pcdh欠損により脳機能、具体的には小脳依存的な運動学習能が異常になることが明らかになった。そこで、これらの形態的変化に伴う機能変化を同定するため、遺伝子発現変化の同定を目指した。現在は、網羅的遺伝子発現解析のために本Pcdh欠損マウスの小脳のサンプリングを進めている。課題(iii)神経回路を構成するニューロン群におけるPcdh発現は同一か?にて必要となるPcdh発現細胞可視化マウス(蛍光タンパク質ノックインマウス)の作製・解析が順調に進んだ。まず、Pcdhb3-tdTomatoマウスを用いて、小脳におけるtdTomato発現パターン(すなわち、Pcdhb3発現パターン)を解析した。その結果、上記の課題(ii)において運動学習への関与が示唆された小脳バスケット細胞においてtdTomato発現が認められた。これは、Pcdhが運動学習能の向上に関与することを支持している。ニューロンは適切なパートナーを識別して神経ネットワークを作る。しかし、個々のニューロンを識別する分子メカニズムには不明な点が多い。私たちは、仮説「同じPcdhを発現するニューロン同士で神経回路を作る」の検証を進めている。昨年度までに小脳のほぼ全てのニューロンにおいてPcdhを欠損させたマウス(小脳Pcdh欠損マウス)において以下の知見を得ていた。(a)運動学習能の低下、(b)小脳サイズの減少、(c)小脳の抑制性ニューロン数の減少。
ベンチャーの企業成長の経済分析

新たなサバイバル分析の手法を開発し、日本のベンチャー企業の企業成長を分析した。その結果、ベンチャー企業の倒産の累積ハザードは時間とともに大きく変動していることが分かった。また、企業のアウトソーシングと企業の生産性との間に正の関係があることをしめした。さらに、理論分析により、市場特性や制度がベンチャー企業によるイノベーションに及ぼす影響、企業家の自信過剰がベンチャーファイナンスにおいて果たす役割を分析した。2.ベンチャーの企業成長の分析のために必要な企業家の役割を分析するための基礎付けとして、イノベーションをR&Dと事業化の2つに分け、R&Dを行う「研究者」と事業化を担う「企業家」という2つのタイプの主体がR&Dとその事業化に関与する動学的モデルを構築し、その分析を行った。さらに、企業によって、技術の占有可能性が内生的に決定される動学的モデルの研究を考え、知的財産権保護がイノベーションにどのような影響を及ぼすのかについて分析を行った。3.現在の日本経済において、ベンチャー企業にとっても、企業成長のための重要な手段となっている海外展開とアウトソーシングについて、企業レベルのミクロデータを用いて計量的実証研究を行った。その結果、企業の資本・労働比率が海外アウトソーシングにおいて社内か他社を選ぶかに有意な影響を与えており、労働集約的な企業の方が他社へのアウトソーシングを選択する傾向があることを見出した。更に、この結論が、アウトソーシングの仕向地、業種、企業規模等の各種企業特性を考慮しても頑健であることも確認した。(1)ベンチャー企業によるイノベーションが活発となる要因を調べるために、ベンチャー企業と既存企業め2タイプによってイノベーションが行われる動学的一般均衡モデルを構築した。ベンチャー企業のR&D活動の成果を利用するオープンイノベーションと自己完結型のクローズドイノベーションについて分析を行い、ベンチャー企業の交渉力が大きいほど、ベンチャー企業のイノベーション活動が活発であり、オープンイノベーションが大きな割合を占めるようになること、ベンチャー企業の交渉力と経済全体のイノベーションとの間には逆U字形の関係があり、経済成長率が最大となるベンチャー企業の交渉力水準が存在することを示した。(2)企業の設立、合併、倒産、上場といったイベントをそのままとらえ、実時間を時間パラメーターとするハザードモデル構築し、ノンパラメトリックおよびセミパラメトリックな計量経済学的手法を開発した。それにより、景気変動をハザードモデルの中に組み込み、実時間からもたらされる危険因子をモデル化することが可能となった、これらの理論に基づき、ベンチャー企業のデータに基づいて推定量を提案し、シミュレーションにより理論の妥当性を確かめた。(3)グローバルに競争する今日の企業が成長を実現する上で重要なオフショアリングについて、日本企業に関するミクロデータを用いて、企業の境界をまたぐアウトソーシングと自社の海外子会社への企業内ソーシングを比較し、生産性や企業本社部門との関係を計量的に分析した。(1)前年度に構築したモデルをさらに分析し、ベンチャー企業によるR&D活動の決定要因について分析を行った。ベンチャー企業が既存企業によって買収され、ベンチャー企業の開発した技術は既存企業によるイノベーションに活用されることになるケースを取り上げて分析を行った。このケースにおいては、ベンチャー企業の上場はオフ均衡経路であり、実際には生じないが、ベンチャー企業がより速やかに上場できるという意味において株式市場の機能が高いほど、ベンチャー企業によるイノベーションが盛んになりになることを示した。また、摸倣を困難にするための支出を内生化した成長モデルにより、知的財産権の法的保護の強さとイノベーションの間には逆U字型の関係があることを示した。(2)昨年度開発した、企業の設立、合併、倒産、上場といった3イベントを考え、かつ実時間を時間パラメーターとするハザードモデルにおける推定量について、かなり緩やかな条件の下で一致性が成立することを、解析的に証明した。(3)企業成長にとって重要な生産性について、近年拡大している国境を越えたアウトソーシングとの関係を、企業ミクロ・データを用いて計量実証分析し、アウトソーシングされる業務や地域の広がりが生産性と有意な関係を持つことを明らかにした。(4)企業家は自信過剰な傾向を持つという企業家の経済学においてよく知られている事実について、情報開示の面からの理論的な説明を与えた。ベンチャー企業の評価が投資家(ベンチャーキャピタル等)の主観に基づいて行われるとき、企業家は評価者である投資家の主観に沿う情報の開示を行うために情報開示の非効率性が生じる。企業家が自信過剰であれば、このような企業家の情報開示の非効率性が取り除かれる可能性があることを示した。
伝送エラーによる画質劣化の影響のない計算機合成ホログラムの無線伝送システムの開発

1.研究目的3D表示技術の1つである計算機合成ホログラム(CGH)では,ホログラフィと同様に自然な立体視が可能であり,かつ,仮想物体の3D表示化や高い臨場感を持つという特徴があるため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究課題では,CGHの計算・伝送・表示を実現するCGH無線伝送システムの開発を目指し,伝送エラーがCGHおよびその再生像に与える影響を解明し,伝送エラーによる影響のないCGH伝送を実現することを目的としている.2.本年度の実施項目本年度では,昨年度までに開発したCGH計算・伝送装置,CGH表示装置を用いて,CGHの計算から表示までのシステムを開発した.開発した装置を用いて,実験により以下の検討を行った.「理想的な環境下におけるCGH無線伝送」を評価するため,無線LANシステムにて伝送速度が最大となるようシステムを配置し特性を評価した.「実環境下におけるCGH無線伝送」を評価するため,他の無線LANシステムからの電波干渉が存在し伝送速度が変動する一般的な環境にシステムを配置し特性を評価した.これらの環境下での実験結果より,通信速度と伝送エラーの特性評価,伝送エラーとCGH自身の画質劣化,伝送エラーと劣化のあるCGHから再生された再生像の画質劣化について評価を行った.この評価を元に,CGH無線伝送用のアルゴリズムを開発し,無線伝送が実現できる解像度・フレームレートなどの条件を検討した.以上のように,CGHの計算から表示までのシステム開発および実環境下でのCGH無線伝送を行い,CGHの無線伝送システムの実現性を明らかにした.1.研究の目的3D表示技術の1つである計算機合成ホログラム(CGH)では,ホログラフィと同様に自然な立体視を実現可能であり,かつ,仮想物体の3D表示化や高い臨場感を持つという特徴があるため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究課題では, CGHの計算・伝送・表示を実現するCGH無線伝送システムの開発を目指し,伝送エラーがCGHおよびその再生像に与える影響を解明し,伝送エラーによる影響のないCGH伝送を実現することを目的としている.2.本年度の実施項目本年度では,伝送時に生じる伝送エラーがCGH自身へと与える影響の理論的な解析,伝送エラーによって生じるノイズの3次元光波分布の理論的な解析を行った.これらの解析には,波動光学に基づく膨大な演算量が要求されるため,CGH計算,光波解析を行うCGH計算装置をGraphic Processing Unit(GPU)を用いて構築し,GPUを用いた並列計算アルゴリズムを開発した.そしてCGH無線伝送における伝送エラーのモデル化を行い,計算機シミュレーションによって理想状態である無圧縮・無劣化の伝送時と比較を行い評価した.また,次年度実施予定のCGH無線伝送を実現するため,CGH無線伝送アルゴリズムを開発し,CGH伝送装置へと組み込んだ.これらにより,次年度開発予定のCGH表示装置へとCGHを伝送する準備が整い,次年度以降の実験におけるCGH計算・伝送の環境が整った.次年度以降では,計算機シミュレーションによる結像シミュレーションや,CGHから実際に像を再生する光学再生を行い,伝送エラーによる影響を確認する予定である.本年度実施予定あった伝送エラーのモデル化,伝送エラーがCGH自身に与える影響の理論的な解析,および伝送エラーによるノイズの3次元光波分布の理論的な解析は完了し,ほぼ予定通りに順調に進んでいるといえる.また,同じく本年度実施予定であった,CGH計算装置およびCGH伝送装置の開発を完了し,次年度に開発予定のCGH表示装置へとCGHを伝送する準備が整い,ほぼ予定通りに順調に進んでいるといえる.次年度以降に開発予定のCGH表示装置では,高精細な光空間変調素子(SLM)が必要となるが,当初調達予定であったSLMのモデルチェンジに伴い,CGH計算および伝送時に想定される必要なスペックが変更となった.これにより,本年度の途中に仕様変更を実施し,特に伝送処理部分では,想定していた以上の高速通信が要求される可能性が生じたことから,複数の送受信アンテナでデータを伝送するMultiple-Input Multiple-Output(MIMO)技術など,高速通信のための伝送アルゴリズムの改良が必要になった.このため,3か月ほど繰り越すことになり,本年度末に学会発表予定であった内容を来年度発表へと変更することになった.ただし,この再検討により,CGHの無線伝送処理の自由度が向上し,今後の研究に有用な結果となったと考えている.1.研究の目的3D表示技術の1つである計算機合成ホログラム(CGH)では,ホログラフィと同様に自然な立体視が可能であり,かつ,仮想物体の3D表示化や高い臨場感を持つという特徴があるため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究課題では,CGHの計算・伝送・表示を実現するCGH無線伝送システムの開発を目指し,伝送エラーがCGHおよびその再生像に与える影響を解明し,伝送エラーによる影響のないCGH伝送を実現することを目的としている.2.本年度の実施項目本年度では,昨年度に開発したCGH計算・伝送装置を用いて,生成されたCGHを伝送し,立体像を表示するCGH表示装置を開発した.CGH表示装置ではCGH計算装置から無圧縮・無劣化の理想状態においてCGHデータの伝送を行うことにより,空間光変調器上に伝送されたCGHデータを表示した.

これに対して表示光学系を開発し,伝送されたCGHデータからの光学再生を実現した.また,開発したCGH表示装置を用いて,計算機によるシミュレーション再生実験と光学再生実験を実施した.シミュレーション再生による結果と光学再生による結果を比較し,伝送エラーと再生像の画質劣化との関係性を実験的に明らかにした.本年度実施予定であったCGH表示装置の開発を完了し,昨年度までに開発したCGH計算・伝送装置と組み合わせて,CGHの計算から表示までのシステムの開発を完了した.このCGH計算・伝送・表示システムを用いて,シミュレーション再生実験,光学再生実験を実施した.このため,ほぼ予定通りに順調に進んでいると考えられる.1.研究目的3D表示技術の1つである計算機合成ホログラム(CGH)では,ホログラフィと同様に自然な立体視が可能であり,かつ,仮想物体の3D表示化や高い臨場感を持つという特徴があるため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究課題では,CGHの計算・伝送・表示を実現するCGH無線伝送システムの開発を目指し,伝送エラーがCGHおよびその再生像に与える影響を解明し,伝送エラーによる影響のないCGH伝送を実現することを目的としている.2.本年度の実施項目本年度では,昨年度までに開発したCGH計算・伝送装置,CGH表示装置を用いて,CGHの計算から表示までのシステムを開発した.開発した装置を用いて,実験により以下の検討を行った.「理想的な環境下におけるCGH無線伝送」を評価するため,無線LANシステムにて伝送速度が最大となるようシステムを配置し特性を評価した.「実環境下におけるCGH無線伝送」を評価するため,他の無線LANシステムからの電波干渉が存在し伝送速度が変動する一般的な環境にシステムを配置し特性を評価した.これらの環境下での実験結果より,通信速度と伝送エラーの特性評価,伝送エラーとCGH自身の画質劣化,伝送エラーと劣化のあるCGHから再生された再生像の画質劣化について評価を行った.この評価を元に,CGH無線伝送用のアルゴリズムを開発し,無線伝送が実現できる解像度・フレームレートなどの条件を検討した.以上のように,CGHの計算から表示までのシステム開発および実環境下でのCGH無線伝送を行い,CGHの無線伝送システムの実現性を明らかにした.本年度に開発したCGH計算装置・伝送装置により,次年度開発予定のCGH表示装置へとCGHデータを伝送する準備が整った.次年度では,CGH表示装置を開発し,CGH計算から伝送を経て表示するまでのシステムを構築する予定である.そして次年度以降では,結像シミュレーションや光学再生を行い,再生像の画質劣化と伝送エラーの関係性を実験により評価する予定である.また,前述のごとく,無線伝送処理の伝送アルゴリズムの改良により,無線伝送処理の自由度が大幅に向上したため,当初計画していた以上に広い範囲の研究が進められると思われる.昨年度に開発したCGH計算・伝送装置と,本年度に開発したCGH表示装置により,生成されたCGHを伝送し表示するシステムの開発が完了した.次年度では,理想的な無線伝送環境下におけるCGHの伝送について実施し,CGHの無線伝送に必要な無線通信速度と再生像の画質との関係性を明らかにする予定である.