hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学の英語開講授業とキャンパスアジアにおけるトランス・ランゲージングの実態と活用

大学のEMI授業の研究については、2つのEMI教養科目を選んで、1学期間の授業を事情のある時を除いてほぼ毎回参観、記録した。英語での授業についていくことに困難を感じる日本人学生がいることを踏まえた上で、授業者が駆使する教授法上の有益な指導ストラテジー(translanguagingを含む)のべ50項目を発見し、4つのカテゴリー(クラス・マネージメント、心理的ケア、認知的スキャフォールディング、言語的スキャフォールディング)に分類した。この結果を紹介する担当者研修(FD)を行った。これらのストラテジーには、2016年度、2017年度で発見した学生の困難さを補う効果がみられ、translanguagingの実際の使用形態についてもとらえることができた。キャンパスアジアプログラムについては、キャンパス移動の1年目のデータを分析し、口頭発表および、論文にまとめた。この時点では、中国人および韓国人学生は中級レベルの言語力を身に付け、日本人学生も中国先回り組の平均値はそれに近いものになっていた。中国人および韓国人学生は中級レベルの言語力に支えられ、滞在地のことばをおおむねすべての状況で50%以上使用していた。日本人学生は、韓国先回り組のみ、中国人および韓国人学生並に現地語を使っていた。ただ、同じ学生が中国に行った際、および中国先回り組は、1年目ではまだ滞在国のことばをさほど使用せず、母語やその他のことばを多用していたことが分かった。また、本年度はキャンパスアジアプログラム1期生のキャンパス移動の2年目の年にあたることから、各学期の終了時に、継続して質問紙調査とインタビューを行った。日中韓の3カ国の国ごとに差はあるが、言語能力の伸び、および学生の自分の言語習得観や自らの学びに対する省察には成長の結果として差がみられた。詳細な分析は次年度の作業となる。データ収集はおおむね順調に進んでいるが、成果発表としての執筆がやや遅れている。最終年度は新たなデータ収集は必要最低限に抑え、分析、執筆に重点を置きたい。大学のEMI授業の研究については、2018年度抽出した、授業者が駆使する教授法上の有益な指導ストラテジー(translanguagingを含む)のべ50項目について、さらにその中身、分類、効果について詳細な分析を行う。これらの項目は、4つのカテゴリー(クラス・マネージメント、心理的ケア、認知的スキャフォールディング、言語的スキャフォールディング)にまたがり、複数の機能を果たすものがある。この重層性についてはさらに深く分析をすることでより明確に表現しやすく、したがって、他の教員にも研修(FD)を通して伝えやすくなる可能性を含んでいる。最終的には何等かのハンドブック的なものにまとめたい。キャンパスアジア・プログラムについては、キャンパス移動の2年間の質問紙調査とインタビューデータの分析を進め、2年間の縦断的な変化をとらえたい。日中韓の3カ国で3言語を同時に学びつつ、使いつつ3カ国の文化や歴史を学ぶプログラムは他には実践例がないが、世界のマルチリンガル環境で行われている大学教育への情報提供という貢献が可能である。こうした状況での学生の2か年の成長、トランスランゲージングの役割について詳細な分析を行う予定である。本研究は、大学の英語開講授業(English-Medium Instruction, EMI)の研究および、日本語・韓国語・中国語の3言語で授業を行うキャンパス・アジアプログラムの研究から成る。EMIについては、パイロット調査として日本人学生の英語開講科目に対する受け止めかたについて調査を行い、6月のAsiaTEFL学会で発表した。その後、2つ目の研究として、ある大学の教養科目の中の、小集団で実施する一つの科目群をとりあげ、その科目を受講している日本人および外国人受講生の受け止め方、特に英語以外の言語(主に現地語の日本語)の使用に関する見方を探った。両方とも、EMIが選択科目で、任意に履修を希望した学生から成り立っていることもあり、受講者はEMI科目に対して好意的で、多言語の使用についても、非常に肯定的にとらえていることが分かった。なお、この研究については、2月に、本研究者の勤務校で国際シンポジウムを実施し、本研究に加えて、台湾と韓国のEMI研究者の発表を公開した。アジアのEMI事情の課題と改善策について対比的に議論した。キャンパス・アジアプログラムについては、他大学の実践が本研究者らの勤務校の実態とかなり異なることから、本学での実践に集中することにし、平成29年度以降、学生がキャンパス移動を始める時期に合わせて収集する言語能力の自己評価質問紙とインタビューの内容について計画、準備を行うことにした。言語能力の自己評価質問紙については、項目を整理した上で、パイロット調査を行い、修正を加えた。平成29年度以降、経年比較が可能なように、3言語に翻訳し、オンライン上で実施できるように整備する予定である。キャンパス・アジアの方は、海外での学習がまだ開始されていないため、データ収集を始めることができていないが、その他については、おおむね順調に進展している。本研究は大学の英語開講授業(English-Medium Instruction)の研究、および日本語・韓国語・中国語の3言語で授業を行うキャンパスアジアプログラムの研究からなる。EMIについては、関西のある大学の教養科目として、英語で開講している小集団科目群に焦点をあて、その科目を受講している日本人学生と留学生に、その科目の理解度、満足度、L1としての日本語使用についての受け止め方などについて質問紙調査を行った。これは2016年度と同じ調査内容を、経年比較のため、また、学生の回答の信頼度の確保のために実施した。結果は2016年度とおおむね同じで、日本人学生が英語力不足のため理解や発言に困難を感じているが、EMI科目の履修に対しての満足度は高いことが分かった。

また、これに加えて、2017年度には、EMI科目の授業観察、担当教員へのインタビューも行った。担当教員は英語に堪能であるため、英語での開講には困難な点はなく、それぞれに工夫を凝らし学生間の多様性に対応していた。本年度は2016年度に収集したデータをまとめ、6月に異文化間教育学会で口頭発表し、さらに、2016年度に口頭発表した結果を2018年3月に論文として出版した。キャンパスアジアプログラムについては、2017年度に初めて3大学の学生が移動先のキャンパスで学習するサイクルに入ったため、前期、後期の終了期に、日本人学生全員、韓国人学生と中国人学生についてはその学期に日本にいた学生に、言語能力と言語使用について質問紙調査を行い、一部抽出した学生にはインタビューも行った。2018年6月の異文化間教育学会を皮切りに発表や論文の形でまとめていく予定である。科研内容を、EMIとキャンパスアジアについてという風に2つの異なる人口について焦点化したため作業量が多く、データ収集は計画通りに進んでいるが、その分析と文章化が遅れている。ただ、今年度以降は、他の大学業務の関係で今までより時間が割きやすいため遅れを取り戻せる予定である。大学のEMI授業の研究については、2つのEMI教養科目を選んで、1学期間の授業を事情のある時を除いてほぼ毎回参観、記録した。英語での授業についていくことに困難を感じる日本人学生がいることを踏まえた上で、授業者が駆使する教授法上の有益な指導ストラテジー(translanguagingを含む)のべ50項目を発見し、4つのカテゴリー(クラス・マネージメント、心理的ケア、認知的スキャフォールディング、言語的スキャフォールディング)に分類した。この結果を紹介する担当者研修(FD)を行った。これらのストラテジーには、2016年度、2017年度で発見した学生の困難さを補う効果がみられ、translanguagingの実際の使用形態についてもとらえることができた。キャンパスアジアプログラムについては、キャンパス移動の1年目のデータを分析し、口頭発表および、論文にまとめた。この時点では、中国人および韓国人学生は中級レベルの言語力を身に付け、日本人学生も中国先回り組の平均値はそれに近いものになっていた。中国人および韓国人学生は中級レベルの言語力に支えられ、滞在地のことばをおおむねすべての状況で50%以上使用していた。日本人学生は、韓国先回り組のみ、中国人および韓国人学生並に現地語を使っていた。ただ、同じ学生が中国に行った際、および中国先回り組は、1年目ではまだ滞在国のことばをさほど使用せず、母語やその他のことばを多用していたことが分かった。また、本年度はキャンパスアジアプログラム1期生のキャンパス移動の2年目の年にあたることから、各学期の終了時に、継続して質問紙調査とインタビューを行った。
哺乳動物での活性酸素によるDNA損傷・修復とその欠損の影響

活性酸素で生じる塩基損傷とりわけ致死的なチミングリコール等を取り除き塩基除去修復を開始するマウスNth1のノックアウトマウスの作成を行い、その影響を解析した。その結果NTH1蛋白の機能をサポートする三種類の新規グリコシラーゼ修復活性を同定した。さらに、ヒトデータベースから、大腸菌のnth1をバックアップするendoVIIIグリコシラーゼのヒトホモローグNEILI, NEILII及びNEILIIIを発見し、NEIL1とNEIL2がいずれもピリミジンの塩基損傷を切る活性のあることを発見した。その一つはNth1のバックアップの活性として見つかったNEIL1であった。さらにヒト細胞での単鎖切断の修復を解析する実験系(XPA-UVTDEの系)を開発した。紫外線をフィルター上の小孔を通してヒト細胞核の一部に当てることにより、局所的に紫外線損傷を作り、細胞内で発現させたUVDEの働きにより単鎖切断が局所的に作られる系である。この方法により単鎖切断はその近傍にポリADPリボシル化を招き、そこにXRCC1が集積することで修復が開始されることが初めて明らかになった。また、レーザーを用いた種々の活性酸素損傷をヒト細胞の核に局所的に作成する方法の開発とそれを用いた修復プロセスのリアルタイム解析を行い、XRCC1の集積がなければPolbやPCNAが損傷部位に集積しないことを明らかにした。すなわち、単鎖切断も塩基損傷の修復と同じようにショートパッチとロングパッチがあり、XRCC1に依存して修復合成の二つの経路の一つが損傷依存的に機能することを実際の細胞の中で明らかにした。このように、これまでに長く課題とされていた疑問に答え、将来の発展的研究を約束する研究の展開があった。放射線で生じる最も頻繁な損傷は塩基の損傷で、その多くはDNAグリコシラーゼで見つけられて損傷を受けた塩基のみが取り除かれ、生じた塩基の無い部位(APサイト)にAPエンドヌクレアーゼがニックを入れ、損傷を取り除きDNA合成が行われる塩基除去修復により修復される。もしこのような修復が起きないと、正常人でもATやNBSなどの症状、すなわち発がんや老化が、放射線により寄り頻度が高く起きる事が考えられる。しかしながら、その明確な因果関係は見つかっていない。我々は、ピリミジン塩基に生じる種々の損傷を見つけて切り出すDNAグリコシラーゼである大腸菌endonucleaseIII(nth遺伝子のコードされている)マウスホモローグ遺伝子mNth1を単離し、その遺伝子を欠損するマウスをgene targeting法で作成した。このマウスに8gyの放射線を当てて、直後、24時間及び48時間後に肝臓のDNAに含まれるTgの定量をすると、野性型のマウスに比べておよそ1日の遅れでTgが除去されていった。これらの結果は、マウスにはmNth1以外にTgを修復する系が存在することを示している。これらのバッククアップの修復系についてさらに解析し、Tgを切る新しいグリコシラーゼとして、少なくとも二つの活性をミトコンドリア及び核から同定した。ミトコンドリアの活性は、野性型に比べてmNth1の欠損マウスでは活性が昂進していて、チミングリコールに対してはグリコシラーゼの活性しか持たない。これに対して、核分画の新しい活性は、DNAを切る活性も持っている。今後、これらの活性をコードする遺伝子を単離し、それらの機能について明らかにしていく予定である。放射線や活性酸素による損傷で最も頻度が高いのは塩基損傷と単鎖切断である事は良く知られている。細胞は大量の単鎖切断を修復する事ができるが、もし修復できない損傷があれば複製を経て二重鎖切断を産み出したり突然変異を引き起こしたりする。単鎖切断はこれまでその修復過程や細胞の応答機構が良く分っていなかったが、その原因は塩基損傷と単鎖切断あるいは二重鎖切断を分けて細胞内に作る事が出来ず、in vitroで細胞のエキストラクトを用いてのみ解析されてきた。

我々は、単鎖切断がいかなる細胞応答を引き起こし、如何にして二重鎖切断が生じるのか、を理解するために、新しい実験系を開発した。種々の紫外線損傷を見つけてすぐ5'側にニックを入れる我々が単離した修復酵素(UVDE)をヒト細胞に発現させ、細胞を核の直径よりも小さな孔を持つフィルターで覆って紫外線を当て、核の数カ所にのみ紫外線損傷を作り直ちにUVDEがその損傷を見つけてニックを入れる事により局所的な単鎖切断を作る系である。この方法で、紫外線照射と同時に単鎖切断が紫外線損傷部位に生じ、その箇所にポリADPポリメラーゼ(PARP)によるポリADPリボシル化が局所的に起き、ポリADPリボシル化依存的に核内の核小体などに局在するXRCC1がリクルートされて修復が開始することが分った。この方法を用いてDNA鎖切断に対する細胞応答を可視化する事が可能となり、関与する可能性のある蛋白質の抗体や遺伝子があれば、空間的及び計時的に解析することが可能となった。活性酸素で最も頻繁に生じるDNA塩基損傷やDNA単鎖切断は修復されなかった損傷が突然変異や細胞死の原因になると考えられている。DNA単鎖切断の修復についてはこれまで余り理解されていなかったが、その理由は、細胞内で単鎖切断のみを作り出すことが難しかったからである。我々は、ヒト細胞に紫外線損傷を切る微生物由来のUV-エンドヌクレアーゼ(UVDE)遺伝子を発現させ、紫外線を核内の局所に当てて出来た損傷にUVDEを働かせで単鎖切断を作り解析する方法を開発し、実際のヒト細胞中で、単鎖切断によるPARPの活性化によりXRCC1がリクルートされる機構を始めて示した(Mol.Cell.Biol.23,3974-3981,2003)。この方法で(1)PARPの活性化が単鎖切断のある部位で局所的に素早く起こること。(2)XRCC1はBRCT1ドメイン依存的にポリADPリボーズに集積すること。(3)PCNAやCAF1がその後に集積すること。などをHeLa細胞で明らかにした。我々は最近、UV-Aレーザーをコンフォーカルレーザー顕微鏡のレンズから哺乳動物細胞の核の一部に照射し、レーザー強度や波長の変化、或いは光増感剤の添加により、活性酸素による種々のDNA損傷(単鎖切断、二重鎖切断、塩基損傷)を局所的に作らせる実験方法を開発したそれを用いて、単鎖切断や塩基損傷にどのように細胞が応答するかを修復蛋白質の抗体やGFPに融合蛋白質を細胞に導入してリアルタイムで解析し、これまで全く分っていなかった単鎖切断の修復経路を明らかにすることができた。
フロー方程式を用いたゲージ重力双対性の研究

本研究では、ゲージ・重力双対性の考え方を応用し、ゲージ理論をフロー方程式によって粗視化することで量子重力理論を構成します。本研究によって量子重力理論を実現する方法が明らかになった暁には、ブラックホールにまつわる未解決問題や初期宇宙のような強い重力場中に起こる物理の解析へ応用することを目指します。これまでの研究で私は重力理論における対称性と静力学がフロー方程式を用いたホログラフィーの定式化によってうまく再現できることを明らかにしました。本研究では重力理論の動力学、特に、重力理論における励起状態やブラックホールがホログラフィーの立場ではどのように実現されるのかを明らかにします。
日本の植民地政策における音楽機能研究: 1930～40年代の台湾・朝鮮を中心に

本研究は植民地期の台湾・朝鮮において、音楽がいかに文化政策に取り込まれたかを明らかにすることを目的とし、(1)植民地での日本の音楽の導入およびその戦略、(2)植民地固有の音楽実践を中心とした文化アイデンティティ形成、という二つの観点から考察した。具体的には、(1)植民地の新聞雑誌における音楽関連記事、(2)博覧会や地域運動会など大規模なイベント、(3)レコードや映画などの娯楽的複製技術作品、という三つのメディアから事例を抽出し、音楽がいかに語られ、取り入れられ、どのような反応や影響を引き起こしたかについて調査した。本研究は、(1)植民地の新聞雑誌における音楽関連記事、(2)博覧会や地域運動会など大規模なイベント、(3)レコードや映画などの娯楽的複製技術作品、という三つのメディアにおいて、音楽がいかに語られ、取り入れられ、そのことがどのような反応や影響を引き起こしたかを明らかにすることを目的とする。平成22年度は、先行研究の整理・検討をおこなうとともに、日本国内および台湾で収集可能な資料の調査にあたった。国内資料調査でまず対象とするのは、植民地において発行され、現在日本で所蔵されている新聞雑誌である。特に台湾総督府が官報とし補助をおこなっていた『台湾日日新報』は、主に国立国会図書館所蔵のマイクロ資料を用いて、事例の抽出とデータベース化に着手した。また、台湾に出張し、国立台湾大学附属図書館および音楽学研究所に所蔵されている文字資料・図像資料を調査するとともに、同研究所で進められている『台湾日日新報』の音楽関連記事データベース作成プロジェクトについて情報を提供いただき、同様のデータベース化作業に関して示唆を受けた。なお、国立台湾大学では、日本の旧植民地の音楽研究を専門とされている音楽学研究所の山内文登助教授・王櫻芬教授の協力を得ている。それと並行して、内地で発行された新聞雑誌において植民地音楽がいかに表象されていたかを調査し、同様のデータベース作成をおこなっている。内地で発行された新聞については、『東京日日新聞』および『大阪朝日新聞』(国立国会図書館・東京大学附属図書館等で所蔵)を対象とし、『台湾日日新報』および『京城日報』等に見出された事例についての言及の有無とその内容の調査を実施した。研究成果のアウトプットとしては、査読付論文2本・学会発表3回に加え、国立台湾大学大学院でレクチャーをおこなった。当該年度は、前年度の音楽関係記事の予備調査に基づき、引き続きデータベース構築作業をおこなった。前年度に日本で調査した新聞雑誌の欠号分の所蔵状況および内容の確認調査を実施するとともに、国内外での資料の所蔵状況が確認できるようなリストの作成を進めた。これと並行して、大阪の(株)乃村工藝社情報資料室で所蔵している、植民地で開催された博覧会および内地で開催された博覧会の植民地をテーマとしたパビリオンにおける音楽演奏や舞踊の上演に関する資料を確認した。また、同志社女子大学仲真美子教授・東京芸術大学塚原康子教授と大連・鞍山・藩陽に渡航し、現地調査をおこなった。なお、両教授は公益財団法人トヨタ財団2010年度研究助成プログラム助成金「植民地時代の旧満州地域および台湾の日本伝統音楽・芸能の普及の実態とその意義:上海租界地域および国内との比較考察を通して」というプロジェクトの一環として渡航されており、近いテーマではあるがそれぞれ個別の調査を同旅程・別会計で実施した。具体的には、大連能楽殿跡、沙河口神社、満鉄協和會館、満鉄病院、大連神社等を訪れ、内地からの公演関係の関連建造物確認作業、雅楽演奏が行われたと推察される神社の調査をおこなった。研究成果のアウトプットとしては、前年の学会発表の成果を英語でまとめたものが、査読付論文として『演劇映像学2012』に掲載された。また、北京中央音楽学院で開催された「世界音楽週2011」に招かれて研究成果の口頭発表をおこなうなど、海外を視野に入れた成果の発信を積極的に試みた。
鳥用埋め込み型抗原抗体反応センサの開発研究

鳥インフルエンザ感染個体のスクリーニングを皮下埋め込み式カプセルで電気的に行なう事を目指し、結合に伴う分子のスピン変化がもたらす誘電率変化を、低周波領域におけるインピーダンス変化に置き換え、抗原抗体反応を計測する電子システムを確立し、鳥インフルエンザA型の抗原抗体反応を電気的に検出した。さらにそれを皮下に埋め込み式とするためのエネルギー源となる小型の組み込み用素子を目指し、羽ばたきといった動的エネルギーを電磁誘導で電位に変換し、蓄電できる事を確認した。羽ばたきの周波数特性を考慮し、コイルの巻き数、ネオジム磁石の重量を選ぶことにより、効率の良い発電ができることを明らかにした。鳥類埋め込みカプセルで鳥インフルエンザウイルス(以下、鳥インフルと略)の抗原抗体反応を検出する超小型センサの開発研究を本研究では目指している。自然界、ことに水禽(カモ、ガン、ハクチョウ)の30%は、低病原性鳥インフルに感染しており、鳥から鳥への感染を繰り返し、体温などの環境変化により突然変異が引き起こされていると推定する。低病原性鳥インフルH7N9は、鳥に対してほとんど症状がでないが、2013年中国で家禽(ニワトリ、ウズラなど)からヒトに感染し300名が無くなっている。また高病原性鳥インフルH5N1対策として、海外では生ワクチンを家禽に接種しており、ウイルスを排出しながら生き続ける不顕性感染個体が確認されている。これらは外見上ではなかなか感染を区別できないのが現実である。このような社会状況を鑑み、鳥類に埋め込む抗原抗体反応検出装置の開発は極めてニーズは高いと考えている。基礎から実装化までの研究ステップは、大別すると電源開発、センサ開発、動物実験に大別される。1)電源部:皮下に埋め込む電磁誘電発電機のシミュレーション、試作、評価、2)センサー部:抗原抗体反応をインピーダンス変化として求め、鳥インフル抗体と抗原の抗原抗体反応が低周波による変化(デジタルフーリエ変換)を確認し、プロトタイプ電極:縦横各1cmの抗体を塗布したセルロース電極の開発やガラスカプセル(3cm径、長さ:4cm)での実装を進めていく。3)動物実験:ニワトリ腹部に外科的にカプセルを挿入しインピーダンスの周波数特性を求め、感染の有無を判定する。1.埋め込み発電素子の開発:陽光の当たらない埋め込み式のセンサーはこれまで外部からマイクロ波などでエネルギーを与えてきたが、歩行や羽ばたきといった動的なエネルギーを電磁誘導で電位に変換する小型の発電素子の開発を行った。コイルの仕様は、0.03mmの銅線を手動のコイル巻きとり装置で6100回直径6mmのボビンに巻き、ネオジム磁石でこれを軸方向に直列に配置した。歩行や羽ばたきで得られた電位はPeak-to-Peakで7V以上あり、ダイオードのジャックション電圧300mVより遥かに高く、倍電圧整流で効率良く二重層コンデンサーに蓄電できた。2.センサー開発:抗体と抗原の抗原抗体反応が誘電率の変化により低周波を付加するとインピーダンスが変化することを利用し、ROC曲線を得てセンサの分解能を評価した。基礎実験:抗体を塗布したプロトタイプの電極をセルロース上に乗せ、これを電極とし、さらにこの構造に直交させて負荷の低周波を付加した。この直交した電極4つの中に抗体を付加すると誘電率が変化し、インピーダンスが変化する。この負荷の低周波の周波数を変化させると周波数・インピーダンスの周波数スペクトラムを得る。このスペクトラムを結合前と結合後で比較する。負荷した濃度によりROC曲線を描く。生体実験:ニワトリ(♀)に吸入麻酔を施し、腹部を外科的に切開し、試験電極を挿入し、一次電池で駆動した超小型のPc基板でインピーダンス変化を求める。ただし、このVivo実験では膜フィルターを用いていないので、体液中の大きな分子が混在しているため、今後、最適な高分子フィルターと組み合わせることにより高い検出が得られるものと結論付けた。3.学会発表と知財申願:超小型の高効率の埋め込み式発電素子の原理を特許申願した。研究成果の一部を学会に発表し、専門雑誌に投稿した。発電部門陽光線の当たらない埋め込み式のセンサーはこれまで外部からマイクロ波などでエネルギーを与えてきたが、我々は歩行や羽ばたきといった動的なエネルギーを電磁誘導で電位に変換する小型の発電素子の開発を目指しており、将来、分子量変化を計測する電子素子を皮下に埋め込み、鳥インフルエンザA型の抗原抗体反応を電気的に検出することを最終ゴールとしている。

電源用として試作した電磁誘電コイルの仕様は、0.03mmの銅線を手動のコイル巻きとり装置で丁寧に6100回(3050回中点タップ)ボビンに巻き、中に挿入する磁石は、ネオジム磁石で、これを軸方向に直列に4個つなぎ、計8mmの円柱状の磁石とし、このコイルをニワトリの歩行、キジの飛翔で発電電位を記録し、180-320回/分の羽ばたきに有効であることを動物実験および機械的シミュレータで検証した。歩行や羽ばたきで得られた電位はPeak-to-Peakで7V以上もあり、ダイオードのジャックション電圧300mVを考慮しても倍電圧整流で効率良く二重層コンデンサーに蓄電でき、その成果を内外の学会で発表した。センサー部門我々のセンサリング技術は、アセトセルロース内を水分子がスピンしながら通過していく湿度計測によく似ており、抗原と抗体が結合し、電荷の分布が違った結合物ができ、この新たな物質は違った誘電率を持つので、低周波を負荷することによりインピーダンス(1/ωC)変化(周波数と振幅)として電気的に捉えることがこのセンサーの動作原理である。抗原抗体結合物質の定量化も飽和ポイントまで振幅と線形関係にあることは言うまでもない。センサリングのノーハウは、低周波の負荷電極と計測の電極を直交させて配置することで、これにより検出感度を高める。周波数は100Hzから100KHz程度までスイープさせ、結合に伴う周波数特性を求める。通信工学、生体医用工学、災害医療、感染症、鳥類学、遺伝子情報学評価試験:すでに山階鳥類研究所と東海大学医学部は「鳥インフルエンザ」に関する共同研究書を交わしており、電子的な標識や電子的なウイルス検出法を検討しており、もし本研究で動物実験でカプセルが動作する事が検証できれば、山階研究所と共同で野生の水禽にテスト装着し、評価試験ができるであろう。カプセル化の検討:多くの鳥類の胃には胃石が存在し、食物を砕いているが、将来、強靭なカプセルが工業的に作れれば、皮下に埋め込むのではなく、確保した野鳥にカプセルを飲み込ませ、消化管内にカプセルを留まさせれば、上皮のウイルスを直接検出できる可能性もあり、この状況は抗原の寄生する細胞に空間的に近い場所であるため高い精度となるであろう。これにより突然変異の株を鋭敏にキャッチできる道が開け、検査法そのものが革命的に発展するかもしれない。地球上の人口が増加し、これまで接する機会の少なかった鳥獣に出会うことが増加し、稀有な鳥獣の特殊な病原体に人が感染することが社会問題となっているので、将来、鳥や動物の体内に埋め込みマイクロカプセルとして、抗原抗体反応を電気的に検出できれば、鳥インフルエンザはもとより、人畜共通感染症(西ナイル熱ツツガムシ病など)の動物側のモニタに応用でき、感染を早期に警戒することに応用できるであろう。3月分の人件費の繰り越しが遅れたため。3月分の人件費として使用する。
自然言語で介護スタッフの“ケア知”を補完する知的情報システムの構築と施設への導入

本研究の3つの目的に対して,それぞれ以下のような実績があった.研究目的1:センサデータからの患者の動きの推定については,長期的に運用可能なセンサネットワークアーキテクチャの実現に向けて,センサネットワークアーキテクチャを提案した.ハードウェアや通信プロトコル,認識アルゴリズムなどの変化への対応について検討した.行動認識にあたって被介護者が装着するウェアラブルセンサの数の低減、および、適切な位置を明らかにした.データ取得が困難な状況において少ない既存データから十分な行動認識を行なう手法を検討した.脈波や皮膚コンダクタンス反応などからユーザの驚きや恐怖などの感情を推定した.研究目的2:声掛けロボットCATAROによる適切な介入については,対話により介入される高齢者に対して違和感を与えないような,自然なあいづちのタイミングを学習するアルゴリズムを実現した.また,被介護者が異常な状態であるかどうかを,ロボットに搭載できるカメラ映像から自動検知するアルゴリズムに取り組み,特定の異常を検知できることを確認した.研究目的3:現場へのロボットの導入要件については,介護施設の食事介助を対象にタイムスタディを実施し,介助中は情報共有をする猶予が得られ難いことを明らかにした.情報支援技術を介護に適用しようとした場合の困難さについて,日本の事情をまとめた.情報支援技術が介護支援に寄与する可能性について論じた.本研究の達成に向けて,3つの研究目的を掲げている.2018年度は,3つの研究目的のそれぞれについて,いずれも着実な進展があった.研究目的1:センサデータからの患者の動きの推定については,長期的に運用可能な新しいセンサネットワークアーキテクチャを提案し,行動認識にあたって被介護者が装着するウェアラブルセンサの数の低減、および、適切な位置を明らかにした.研究目的2:ロボットによる適切な介入については,開発した卓上ロボットが,被介護者の異常を検知するアルゴリズムを開発した.また,声掛け時に適切なタイミングであいづちを行うアルゴリズムを構築した.研究目的3:現場へのロボットの導入要件については,介護施設の食事介助を対象にタイムスタディを実施し,介助中は情報共有をする猶予が得られ難いことを明らかにした.以上より,いずれもおおむね順調に進展していると判断する.引き続き,当初の研究計画に沿って,介護の現場でスタッフの「人の心身の状態にいち早く気づき,適切に対応する知」を補完するシステムを研究開発する.本研究では,「人の心身の状態にいち早く気づき,適切に対応する知」を「ケア知」と定義し,介護の現場でスタッフの「ケア知」を補完するシステムを研究開発することを目的としている.そのために,[研究目的1]人の行動を把握するセンサネットワークを構築する.[研究目的2]被介護者の心身の状態を推定し,ロボットが状態に応じた適切な介入(声掛け)をする.それを見た介護スタッフは,被介護者の状態に気付くことができる.[研究目的3]介護の現場での実証実験を重ねることで,社会的課題を顕在化し,現場へのロボットの導入要件を明らかにする.これら3つの研究目的の達成により,介護の現場におけるスタッフと被介護者の双方の精神的な負担を軽減し,過ごしやすい介護の現場の実現を目指す.2017年度は,研究目的1として,豊橋技術科学大学の大村らを中心に,国立長寿医療研究センターと共同で,患者の動きをセンサデータから推定するアルゴリズムを開発し,実験に取り組んだ.研究目的2として,佐賀大学の中山/大島らを中心に,被介護者の心身の状態を推定するためのロボット(CATARO:Care And Therapy Assistant RObot,きゃたろう)を制作した.現在は,声掛けをするための対話アプリケーションを制作中である.研究目的3として,岡山大学の杉原らを中心に,医療法人さわらび会福祉村病院(愛知県豊橋市)の現場で実証実験に取り組むために,福祉村病院の倫理審査委員会で審査に合格し,実験に取り組める環境を整備している.本研究の達成に向けて,3つの研究目的を掲げている.2017年度は,3つの研究目的のそれぞれについて,いずれも着実な進展があった.研究目的1:センサデータからの患者の動きの推定については,既存のアルゴリズムであっても,センサの配置等を工夫することにより推定できる可能性が実験から得られた.研究目的2:ロボットによる適切な介入については,介入に適切な,小型で愛らしく,危険性の全くない卓上ロボットを開発した.また,被介護者の位置を画像認識AIにより検知するアルゴリズムの開発や,被介護者の心身の状態を推定するための座圧センサの調査を行った.研究目的3:現場へのロボットの導入要件については,複数の病院スタッフとの打ち合わせやインタビューを実施し,明らかにしつつある.以上より,いずれもおおむね順調に進展していると判断する.本研究の3つの目的に対して,それぞれ以下のような実績があった.研究目的1:センサデータからの患者の動きの推定については,長期的に運用可能なセンサネットワークアーキテクチャの実現に向けて,センサネットワークアーキテクチャを提案した.ハードウェアや通信プロトコル,認識アルゴリズムなどの変化への対応について検討した.行動認識にあたって被介護者が装着するウェアラブルセンサの数の低減、および、適切な位置を明らかにした.データ取得が困難な状況において少ない既存データから十分な行動認識を行なう手法を検討した.脈波や皮膚コンダクタンス反応などからユーザの驚きや恐怖などの感情を推定した.研究目的2:声掛けロボットCATAROによる適切な介入については,対話により介入される高齢者に対して違和感を与えないような,自然なあいづちのタイミングを学習するアルゴリズムを実現した.

また,被介護者が異常な状態であるかどうかを,ロボットに搭載できるカメラ映像から自動検知するアルゴリズムに取り組み,特定の異常を検知できることを確認した.研究目的3:現場へのロボットの導入要件については,介護施設の食事介助を対象にタイムスタディを実施し,介助中は情報共有をする猶予が得られ難いことを明らかにした.情報支援技術を介護に適用しようとした場合の困難さについて,日本の事情をまとめた.情報支援技術が介護支援に寄与する可能性について論じた.本研究の達成に向けて,3つの研究目的を掲げている.2018年度は,3つの研究目的のそれぞれについて,いずれも着実な進展があった.研究目的1:センサデータからの患者の動きの推定については,長期的に運用可能な新しいセンサネットワークアーキテクチャを提案し,行動認識にあたって被介護者が装着するウェアラブルセンサの数の低減、および、適切な位置を明らかにした.研究目的2:ロボットによる適切な介入については,開発した卓上ロボットが,被介護者の異常を検知するアルゴリズムを開発した.また,声掛け時に適切なタイミングであいづちを行うアルゴリズムを構築した.研究目的3:現場へのロボットの導入要件については,介護施設の食事介助を対象にタイムスタディを実施し,介助中は情報共有をする猶予が得られ難いことを明らかにした.以上より,いずれもおおむね順調に進展していると判断する.引き続き,当初の研究計画に沿って,介護の現場でスタッフの「人の心身の状態にいち早く気づき,適切に対応する知」を補完するシステムを研究開発する.引き続き,当初の研究計画に沿って,介護の現場でスタッフの「人の心身の状態にいち早く気づき,適切に対応する知」を補完するシステムを研究開発する.
血管内皮細胞を炎症性障害から保護する人工ペプチドの開発とその標的分子の探索

【研究意義】近年,心筋梗塞や脳梗塞,静脈血栓症などの血管障害性疾患が急増しており,その原因,発症機序の解明と有効な診断法、治療法の開発が望まれている。血管障害性疾患の発症基盤には慢性的な炎症性内皮障害があるため,疾患の発症阻止には生活習慣病の改善とともに,血管内皮を如何にして炎症性障害から保護し,また,一旦生じた炎症性内皮障害を如何に再生させるかが重要な鍵となる。【研究目的】本研究では,これまでに独自のファージディスプレイ法を用いて作製したペプチドライブラリーから炎症により惹起される血管内皮障害を阻止して,内皮細胞の保護と再生を制御するペプチドおよびペプチドが結合する細胞側分子を同定し,その機能や分子機構を明らかにする計画である。これまでの研究成果に基づき,最終報告を提出する。【研究成果】前年度までにヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVECs)に結合するペプチドのスクリーニング行い,ギャップ結合タンパクであるコネキシン32(Cx32)に結合するペプチドを同定した。本年度は,活性化NFκB結合部位を転写調節領域に持つルシフェラーゼ遺伝子発現ベクターを導入したHUVECsを用いて,このペプチドの抗炎症作用を評価した。その結果,このペプチドはNFκBの活性に変化を起こさなかった。他方,これまでCx32が内皮細胞に発現していることは報告されていないため,本研究ではCx32が内皮細胞に発現することを検証した。また,Cx32の発現量がTNF-α刺激時に低下することを明らかにした。さらに,Cx機能阻害剤や抗Cx抗体を用いてギャップ結合を阻害すると,TNF-α刺激で誘導される炎症反応や凝固反応がより一層亢進することを明らかにした。以上の結果から,Cx32を介する血管内皮細胞間のギャップ結合の機能維持は,血管内皮を炎症性障害から保護する役割を果たすことが明らかになった。近年、心筋梗塞や脳梗塞、静脈血栓症などの血管障害性疾患が急増しており、その原因の解明と有効な診断・治療法の開発が切望されている。血管障害性疾患は、慢性的な炎症性内皮障害を基盤とするため、疾患の発症阻止には生活習慣の改善と共に、血管内皮を如何にして炎症性障害から保護し、また、一旦生じた炎症性内皮障害を如何に再生させるかが重要な鍵となる。本研究では、我々が開発した改良型ファージディスプレイ法を用いて作製したペプチドライブラリーから、炎症により惹起される転写因子NFκBの活性化を阻止して、内皮細胞を保護する人工ペプチドのスクリーニング行う。次いで、そのペプチドの標的分子を内皮細胞膜上に同定し、その機能や分子細胞機構を明らかにする計画である。以下に、これまでの研究成果に基づき、中間報告を記載する。設計・構築手法に独自の工夫を取り入れたファージディスプレイ法を用いて200万種のペプチドからなるファージライブラリーの作製に成功した。このペプチドライブラリーから、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVECs)への親和性に着目してペプチドのスクリーニングを行い、複数のHUVECs親和性ペプチドを得た。次に、これらペプチドの抗炎症性作用を評価するために、活性化NFκB結合部位を転写調節領域に持つルシフェラーゼ遺伝子発現ベクターを導入した内皮細胞を作製し、TNFαやLPSなどの炎症性刺激によってルシフェラーゼの生成が増加する系を構築した。現在、この系を用いて抗炎症性ペプチドのスクリーニングを進めている。なお、本研究と関連する研究で、ペプチドの一つが血管内皮細胞間接着分子(コネキシン32)に結合することを明らかにしており、現在、その病態生理的意義に関する論文を作成中である。
組織工学的手法とパルス電磁場刺激を応用した顎骨再生に関する研究

平成20年度の計画では基本的な手技は平成19年度に準じて行った。平成19年度では、磁場強度0.3【mT】、周波数100【Hz】、パルス幅25【μSec】の条件下のパルス電磁場刺激にて骨造成作用が確認されたことを報告している。平成20年度はパルス電磁場刺激の最適(骨再生の為の)な条件設定として刺激の強度、時間、期間を検索していくことであり次の2つの項目について実験を行った。1)刺激強度:刺激強度は、0.0、0.3、0.6【mT】の条件で設定し最適な磁場強度を検索する。2)刺激時間の設定:刺激時間を1日辺り4時間刺激群、6時間刺激群、8時間刺激群の3群により刺激時間を検索した。3)では1)と2)の結果に基づいた条件下で刺激開始2週後、4週後、8週後の組織像から骨再生量の評価を行った、1)の結果としては、培養骨を挿入したチタン製キャップに0.0mT,0.3mT,0.6mTの刺激条件で4週間パルス電磁場刺激を与え、再生骨量を評価した結果0.0mTと0.3、0.6mT刺激条件の間で有意差を認めおよそ1.7倍の骨量の増加を認め、また0.3mTと0.6mTの刺激条件下では有意差は認められなかった。2)磁場強度0.3【mT】、周波数100【Hz】、パルス幅25【μSec】の条件下にて1日あたりの刺激時間を4時間、6時間、8時間のそれぞれの条件で4週間刺激を与え比較検討したところ4時間刺激群と6時間刺激群および8時間刺激群の間で骨量増加に有意な差を認めた。3)磁場強度0.3【mT】、周波数100【Hz】、パルス幅25【μSec】の条件下にて一日あたり6時間の刺激を与え2週後、4週後、8週後で骨量を評価した。2週後と4週、8週間後で骨量の増加量に有意さを認めた。上記の3つの結果からパルス電磁場刺激は培養骨の骨形成作用を増加させたことを示唆した。平成19年度の研究では、ウサギ頭頂骨に内径6mm、高さ8mmの規格化されたチタン製キャップを作成した。パルス電磁場刺激(PEMF s)を応用する前段階にて、組織工学的手法である培養骨を用いて骨の再生を確認し、キャップの大きさが適当な空間であることを確認した。ウサギ頭頂骨にキャップを装着し、キャップ内には事前に腸骨骨髄から採取培養された幹細胞と多血小板血漿(PRP)からなる培養骨を挿入した。1キャップ内に1.0×10^6個の幹細胞を挿入した。キャップを頭頂骨に固定し、磁場強度0.3【mT】、周波数100【Hz】、パルス幅25【μSec】の条件下のPEMF sを開始した。一日8時間PEMF sを与えた状態で、刺激開始4週後の骨形成量を非脱灰研磨標本によって蛍光ラベリング像と塩基性フクシン・メチレンブルー重染色像から画像解析し検討した。PEMF s非刺激群の新生骨量は43%であったのに対し、PEMF s刺激群では新生骨量は68%を示し、骨再生率がPEMF sによって25%増加していた。今回の結果から、PEMF sは骨再生において有効なツールであることが示唆された。今後は、PEMF sの最適(骨再生の為の)な条件設定として刺激の強度、時間、期間を検索すること、細胞の条件、足場の条件など組織工学的条件の改良点を明らかとすること、PEMF sの細胞への影響を組織的、遺伝子的な観点から明らかとすること、以上の項目について検討する必要性があるという結論に至った。

3)磁場強度0.3【mT】、周波数100【Hz】、パルス幅25【μSec】の条件下にて一日あたり6時間の刺激を与え2週後、4週後、8週後で骨量を評価した。2週後と4週、8週間後で骨量の増加量に有意さを認めた。上記の3つの結果からパルス電磁場刺激は培養骨の骨形成作用を増加させたことを示唆した。
結膜線維増殖反応における潜在的アレルギー炎症の関与

低分子ハプテンによる内因性炎症が結膜線維増殖を誘導する可能性を考え、点眼薬の防腐剤である塩化ベンザルコニウム(BAC)に焦点を絞り、一連の病態における分子機序の解明と線維増殖制御作用を有する薬剤を検討した。テノン嚢線維芽細胞(HTF)のコラーゲン三次元培養を構築し、BAC投与によりゲル収縮が生じることを確認した。ビタミンA誘導体がゲル収縮抑制に有用であること、その作用機序を解析した。角膜上皮細胞およびHTFの共培養を用いて、BACによりHTFが筋線維芽細胞へ形質転換する事を明らかにした。両細胞間の相互作用により、細胞障害や形質転換が修飾され、上清内のタンパク質が関与していることが判明した。眼表面において結膜線維増殖が関与する病態の誘発機序について不明な点が多い。アレルゲンや防腐剤等の低分子ハプテンは、眼表面にI型アレルギーを誘導する一方で、結膜組織障害を誘導しDAMPs(damage-associated molecular patterns)を放出する。結膜上皮細胞・線維芽細胞にはDAMPsレセプターが存在するため、我々はDAMPsで生ずる内因性炎症が線維増殖を誘発する可能性を考え、慢性I型アレルギーから線維増殖変化を生じる分子機序の解明を本研究の目的とした。今年度は、代表的な点眼液の防腐剤である塩化ベンザルコニウム(BAC)を用いて、眼表面への作用を検討するためin vitro、in vivoの慢性炎症モデルの作成を行った。in vivoではBAC点眼によるウサギ慢性炎症モデルの作成を試みた。培養角膜上皮細胞を用いて濃度、時間依存性にBACが角膜上皮障害をきたし、バリアー機能を低下させることを明らかにした。この際決定したBACの至適濃度を用いて、現在ウサギへの点眼を行いin vivoでの点眼至適濃度を決定することができた。結膜上皮細胞についても同様の検討を行っており、ほぼ角膜上皮細胞と同等の結果が得られた。また、BACの結膜テノン嚢下線維芽細胞への影響を検討するため結膜テノン嚢下線維芽細胞の初期培養を用いて三次元培養系を確立し、線維化の指標となる細胞収縮へのBACの作用を検討した。結膜線維増殖の臨床モデルは数多く存在するが、最終的には緑内障濾過手術後の濾過胞消失に着目しているため、いち早くラットを用いて濾過形成モデルの作成を試みており、概ねin vivoモデルが出来上がってきた。今回の研究で得られた研究結果は、緑内障濾過手術後の濾過胞生存・眼圧改善に関して、術前・周術期・経過観察期を通して使用でき、新たな緑内障手術補助剤開発につながると思われる。当初の目的であった塩化ベンザルコニウム(BAC)を用いた眼表面への作用を検討するためのin vitro、in vivoの慢性炎症モデル作成が出来上がってきた。培養結膜上皮についてもBACの至適濃度を決めることができた。結果として、この際決定したBACの至適濃度は一般的に点眼剤に使用されているBAC濃度と同等であることが明らかになった。このBAC濃度の点眼にて、ウサギを用いたin vivoモデルで頻回点眼を行うと角結膜障害が生じることを明らかにした。最終的には、申請者らは、結膜線維増殖の臨床モデルは数多く存在するが、緑内障濾過手術後の濾過胞消失に着目しているため、いち早くラットを用いて濾過形成モデルの作成を試みており、概ねin vivoモデルが出来上がってきた。眼表面における結膜線維増殖は、春季カタルでの巨大乳頭形成を誘導し、角膜の障害による重篤な視力低下を引き起こす。また、失明原因疾患の第一位である緑内障においても、結膜線維増殖は緑内障術後の予後不良因子である濾過胞不全の原因となる。我々は、アレルゲンや防腐剤等の低分子ハプテンが眼表面での内因性炎症を生じ、この炎症が結膜線維増殖を来している可能性を考え、一連の病態における分子機序の解明を行っている。内因性炎症を誘発する物質として、点眼薬の防腐剤として最も多く使用されている塩化ベンザルコニウム(BAC)に焦点を絞り、研究を進めている。実際に、BACを含む抗緑内障点眼薬の長期使用は、緑内障濾過胞不全の危険因子として知られており、失明予防のためにも可及的速やかにその機序の解明が必要である。初年度は、角膜上皮細胞および結膜下に存在するテノン線維芽細胞の両細胞において、BACが濃度と時間の双方に依存して細胞障害を生じることを確認した。また、テノン嚢線維芽細胞の三次元培養を行い、線維化の指標となる細胞収縮にBACが関与することを明らかにした。本年度は、初年度の結果を踏まえ、実際の眼表面の組織構成により近づける目的で、角膜上皮細胞及びテノン嚢線維芽細胞の共培養を行い、BAC投与の影響を検討した。これまで、二重チャンバーを用いた培養では、内側のチャンバー上の培養細胞の形態学的評価が困難であると考えられてきた。今回、申請者らは、生体下にて細胞形態が観察でき且つ経時的に撮影可能なシステムを構築し、本研究に用いた。本システムを使用した検討により、BACによりテノン嚢線維芽細胞が筋線維芽細胞へ形質転換する事を明らかにした。

また、角膜上皮細胞とテノン嚢線維芽細胞の両細胞間には、相互作用があることが判明した。眼表面を構成する角膜上皮細胞及びテノン嚢線維芽細胞の共培養を行うにあたり、両細胞を培養下で直接観察出来るシステムを確立した。本システムを使用し、BACによるテノン嚢線維芽細胞の筋線維芽細胞への形質転換を検討し、形態学的並びにタンパク質の発現変化を確認した。この形質転換時には、角膜上皮細胞とテノン嚢線維芽細胞の両細胞間で相互作用があることが明らかになった。相互作用を制御する因子に関しても解析を進め、特異的な因子の候補を得た。得られた結果については、現在投稿準備中である。初年度において、テノン嚢線維芽細胞の収縮制御に関し、all-trans-retinoic acid (Liu Y, Teranishi S. et al., 2015)及びレチノイン酸受容体作動薬(Liu Y, Teranishi S. et al., 2015)の作用に関する報告を行っている。本年度は、その制御因子について検討を行い、最終年度にその結果を得られる予定である。また、本研究の最終目的であるin vivoでの線維化制御に関して、既に濾過形成動物モデルの作製が完了していることから、実験計画は概ね順調に進んでいると考えられる。本年度は、本研究の成果の一部を、全国および地方学会で報告した。また、一般市民に対しても健康講座を開催し、研究で得た知見を交えて緑内障に対する啓蒙活動を行った。結膜の線維増殖反応は、重篤な角膜障害や角膜混濁を生じる巨大乳頭形成に関与している。また、失明原因疾患の第一位である緑内障においても、濾過手術の予後に直接影響し、濾過胞不全の原因となっている。我々は、低分子ハプテンによる内因性炎症が結膜線維増殖を誘導する可能性を考え、点眼薬の防腐剤として最も多用されている塩化ベンザルコニウム(BAC)に焦点を絞り、一連の病態における分子機序の解明ならびに線維増殖制御作用を有する薬剤の検討を行った。対象とする細胞は、緑内障手術における濾過胞の臨床所見並びに病理学的検討から、テノン嚢線維芽細胞(HTF)とした。まず、コラーゲン基材を用いてHTFの三次元培養を構築し、TGF-βと同様にBAC投与によりゲル収縮が生じることを確認した。ゲル収縮に関して、all-trans-retinoic acidがその抑制に有用であること、またその作用機序を明らかにして報告した。更に、retinoic acid受容体の内、γ作動薬がHTFのゲル収縮を著明に抑制し、本作動薬はin vivoにおける検討でも、濾過手術後の眼圧コントロールを有意に改善することを報告した。次に、実際の眼表面の組織構成により近づける目的で、角膜上皮細胞(HCE)及びHTFの共培養を行い、BACの影響を検討した。生体下にて細胞形態が観察でき且つ経時的に撮影可能なシステムを構築し、BACによりHTFが筋線維芽細胞へ形質転換する事を明らかにし、これを報告した。最終年度では、特にHCEおよびHTF両細胞間の相互作用に注目して検討を行った。両細胞の相互作用により、細胞障害や形質転換が修飾されていた。相互作用には、上清内のタンパク質が関与していることが判明し、以上を報告した。更に、作用を有するタンパク質を分子量により絞り込むとともに、質量分析による同定準備を行った。低分子ハプテンによる内因性
車酔いにおける空間識と姿勢制御の解析〜医学的根拠に基づく予防法を目指して〜

今回の研究の目的は、最も一般的な『臨床的』動揺病である車酔いにおいて、1)空間識障害とそれに続く姿勢制御の不安定化の有無を調べる。2)実験的動揺病で得られた理論が車酔いにも適用できるか検討する。3)最終的に得られた結果から、医学的根拠に基づいた車酔いの有効な予防法を提案する。ことである。今年度は、車酔いにおける姿勢制御の不安定化を調べるため、自動車内で頭部運動を記録した。頭部運動は、車内にビデオカメラを設置し、被験者の頭部にマーカーを装着し、ビデオ画像から解析可能した。解析は、申請者が開発したNIH Imageを用いた動作画像解析法を用いた。実験の結果、同じ助手席であって車の動きが良く分かる明所開眼では全く動揺病が出現しなかったが、遮眼ではいずれの被検者でも動揺病が出現した。この動揺病は、コースの周回を重ねると徐々に増悪した。一方、頭部運動は、明所開眼では安定していたが、遮眼では不安定であった。この不安定化は、周回1周目から出現しており、過去の実験的動揺病研究で得られた結論と同様に、車酔いも空間識障害から姿勢制御の不安定化が出現し、そのために動揺病症状が出現することが判明した。さらに今回の研究では、車が次に右へ曲がるか左へ曲がるかを事前に教えることで予測制御を可能とすると遮眼条件であっても動揺病を予防可能であることも判明した。ことである。
薄肉断面プレ-トガ-ダ-橋の横倒れ座屈の研究

1.横倒れ座屈理論についての内外の文献を収集整理した。2.横倒れ座屈理論をパソコン(PC9801)にBASIC言語を用いてソフト化した。そのプログラム内容については、「薄肉断面橋のパソコンによるそりねじれ解析」という論文題名で、土木学会北海道支部技術研究発表会で発表した。3.薄肉断面プレ-トガ-ダ-橋の模型を製作し、横倒れ座屈の室内実験を行い、理論と実験値とを検証した。4.北海道開発局函館開発建設部管内の「萩茶里橋(側道橋、活荷重合成桁、支間50.8m、5連)」の実施設計に当り、本研究の成果を適用し、十分な横倒れ座屈対策を施し成功した。もしも本研究の成果の適用がなかったとしたら、本橋は架設中に横倒れ座屈により落橋し、大事故を起こしていたことであろう。5.北海道土木技術会鋼道路橋研究委員会(委員長渡辺昇北大教授)では、平成元年11月に「北海道における鋼道路橋の設計及び施工指針」の改訂版を発行したが、その中の9章「架設」の中に、本研究の成果である「薄肉断面プレ-トガ-ダ-橋の横倒れ座屈問題」を取り上げ、萩茶里橋の経験を生かして、その実用横倒れ座屈計算例を採用した。したがって、これからはこの種の座屈事故は未然に防止されることになるものと思われる。