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オーストラリア・ニュージーランドの構造改革政策と日本へのインプリケーション

両国の経済構造改革政策に学ぶべき点の第1は、両国政府が1980年代から取り組んできている経済構造改革は、両国において程度の差、スピードの違いはあるけれども、一つの部門や分野にのみ限定された改革ではなく、貿易、資本取引、為替、金融、労働市場、税制、公共企業、教育制度など国民経済全体にわたる改革であり、特定のグループの特権や特定の利害集団のための規制を撤廃して、国民が自己の責任の下に、競争あるいは市場を通じて利益を追求していくメカニズムを創り上げたことである。第2はこの改革は、短期的ではなく中・長期的な視野にたって行われたことである。1980年代に始まった10数年にわたる努力の成果がようやく実をむすんだことを認識しなければならない。第3は労働市場のような重要で、硬直的かつ伝統的性格を持つ市場で徹底的な改革が行われたことである。ほとんどの国民が直接的に利害関係をもち、しかもマクロ経済のパフォーマンスに重要な影響を与える市場の改革に踏み込んだ国民と政治家の覚悟に学ばなければならない。第4は、とくにNZにおいて顕著にみられる、公共部門の運営におけるアカウンタビリティの強調である。すなわち部局の責任者に明確な目標とそれを達成するための権限を与えた上で、自らの成果について国民に説明し、責任を明らかにすることを求めたことである。この事によって、公共サービスに付いての透明性が確保され、責任の所在が明確となった。オーストラリア・ニュージーランドの両国は、19世紀そして20世紀半ばまでは、1人あたり所得からみて、世界でもっとも富裕な国の一つであった。しかし1970年代以降経済状況は急速に悪化し、80年代末にはOECD加盟国下位グループにまで低下してしまった。このような状況の中で、両国は、程度の差、進行の度合いには違いがあるが、構造改革政策を確実に進めてきた。構造改革は、経済のあらゆる分野、たとえば資本・金融市場、労働市場、農業、製造業、貿易分野、航空産業、電信・電話産業などにおよび、その結果、アジア諸国が危機的状況に陥っている現状にあっても、経済は健全な成長を遂げている。このような経済の構造改革のなかにあって、もっとも影響力の強い分野は労働市場の構造改革であった。本年度の研究は両国における労働市場の改革がどのような考え方に従って進行してきたか、その結果マクロ経済にどのようなパフォーマンスをもたらしたかを主として研究してきた。その研究成果の一部は「アコードの時代の賃金政策-オーストラリア労働党政権の賃金政策-」と言う論文にまとめられた。オーストラリアでは伝統的に賃金の決定は第3者機関である賃金調停・仲裁委員会によって中央集権的に決定されていた。労働党政府はインフレを抑制するための政策として当初この方式を利用するが、80年代後半このやり方が労働生産性の伸びを押さえる役割を果たしている事を認識して、賃金決定を、セーフティネット部分を除き、企業レベルで分権的に決定する事に変えた。この改革は経済に深くおおきな影響をあたえたと考えられる。平成11年度においては、『オーストラリア経済のパフォーマンスと経済政策の役割』という論文を発表した。この論文では、過去30年に亘るオーストラリア経済のパフォーマンスと経済政策の役割について論じた。1970年代、80年代のオーストラリアの成果は、経済成長率、インフレ率、失業率などで見て、歴史的にも、国際的にも十分ではなかった。しかし90年代に入るとその状況は一変する。90年代の経済パフォーマンスはOECD諸国の中で最上位の国のひとつになった。なぜこのように状況が変化したのかをその間に採用されたマクロ経済政策(金融政策、財政政策、所得政策)、ミクロ経済政策、対外経済政策を概観し、その理由を探った。そしてそれはオーストラリア経済が70年代、80年代の不満足な経済パフォーマンスの中で、さまざまな困難を克服するために、試行錯誤を行いながらも、経済構造改革と合理的な経済政策の形成と運営にあることを明らかにした。この結果オーストラリア経済は保護主義的・規制重視の経済から市場における競争・効率重視の経済へと転換を遂げている。しかしなお解決をせまられている問題もいくつか存在している。第1に失業問題である。

7年にも亘る好況にもかかわらず、失業問題は重要な課題として残されている。第2の問題は、経常収支の赤字問題である。経済の安定的運営のためにはこの問題の改善が必要である。第3は所得分配問題である。この国はいまや競争的で効率的な社会へと変貌を遂げているが、このことは富者と貧者との格差をもたらし、社会的緊張を高める危険性がある。ANUとNZの構造改革政策から日本が学ぶべき点の第1は、両国政府1980年代から取り組んできた経済構造改革は、ひとつの部門や分野にのみ限定された改革ではなく、貿易、資本取引、為替、金融、労働市場、税制、公共事業、教育制度など国民経済全体にわたる改革である点である。特定のグループの特権や特定の利害集団のための規制を撤廃して、国民が自己の責任の下に、競争を通じて利益を追求するメカニズムを創り上げた点である。第2はこの改革は、短期的ではなく、中・長期的な視野に立って行われたことである。10数年の努力の成果がようやく実を結びつつあることを認識しなければならない。第3は労働市場のような重要で、硬直的かつ伝統的性格を持つ市場で徹底的な改革が行われたことである。ほとんどの国民が直接的に利害関係を持ち、しかもマクロ経済のパフォーマンスに重要な影響を与える市場の改革に踏み込んだ国民と政治家の覚悟に学ばなければならない。第4は、公共部門の運営におけるアカウンタビリティが強調された点である。このことによって、公共部門の透明性が確保され、責任の所在が明確になった。戦後日本の発展を支えてきた経済構造や社会システムの変革を迫られている現在、日本はAUSとNXの経験に謙虚に学ぶ必要がある。
16H型結晶構造のシリサイド金属間化合物の材料設計と開発

16H型結晶構造のシリサイド金属間化合物は、他の結晶構造の金属間化合物よりも高融点・低比重を示すものが多く、作業限界温度が1500°C以上の次世代の超高温構造材料として有望である。本研究では、結晶学的観点から16H型シリサイドが高融点を示すメカニズムを理論的に究明し、実際に作製して物理的,機械的特性を測定して、その理論および実験から得られたデータを基にして機能の向上した16H型シリサイドの設計と作製を行うことを目的とした。結晶学を中心とした16H型シリサイドの理論的究明により、16H型シリサイドが高融点を示す理由は、原子の共有結合性が高いためと判明した。また、融点がc軸方向の結合状態に依存することを明らかにした。16H型シリサイドの作製は、通常の溶解法では各元素の融点の違いにより化学量論組成を維持することが困難であるため、原料粉末を化学量論的に混合し、円柱状にCIP成形した後、Ar雰囲気中で電気アークによって反応を励起させ試料を作製した。現在、諸特性を測定するため、反応片を粉砕の後、放電プラズマ焼結法によるバルク材の作製を試みている。原子の共有結合性が高いために既存の16H型シリサイドの延性は低いと予想される。16H型シリサイドの延性を高めるため、原子径の異なる元素を組み合わせることにより金属結合性を高める方法を考案した。一例として、Si_3Zr_5のZr原子の一部をY原子で置換した新三元系金属間化合物Si_3Y_3Zr_2を設計し作製している。Si_3Y_3Zr_2は、他の二元系16H型シリサイドに比べ特定の原子間における強固な結合がなくなり対称性が向上しているものと考えられる。また、融点が2800K,比重が5.26と推定されることからSi_3Y_3Zr_2は高融点・低比重で延性の優れた超耐熱材料として有望である。以上の得られた知見を基に論文を投稿準備中である。
日本・ニュージーランドの発達障害児とその家族のための社会的支援に関わる調査研究

本研究は、発達障害を持った子どもとの家族に対し、日本とニュージーランド両国での質問紙調査およびインタビュー調査を行い、彼らの心身における健康上に与える社会的要因を分析することを目的とした。研究の結果、家族全体のサポートには、対象児と母親との関係性を中心にしながら、父親やきょうだい児の家庭内役割も含めた社会的支援が必要であり、これらが彼らのQOL(生活の質)を高めることが明らかとなった本研究は、発達障害を持った子どもとの家族に対し、日本とニュージーランド両国での質問紙調査およびインタビュー調査を行い、彼らの心身における健康上に与える社会的要因を分析することを目的とした。研究の結果、家族全体のサポートには、対象児と母親との関係性を中心にしながら、父親やきょうだい児の家庭内役割も含めた社会的支援が必要であり、これらが彼らのQOL(生活の質)を高めることが明らかとなった本研究では、発達障害児とその家族のための社会的支援を日本とニュージーランドで比較検討することを目的とした。本年の成果は、以下の2点である。第一に、ニュージーランドの研究分担者との連携の下、ニュージーランドクライストチャーチ市にて、施設訪問ならびに研究者、就学前施設の職員、発達障害に関連する施設の職員との意見交換会を持ったことである。意見交換会では、両国の社会的支援の違いを議論した。その結果、まずニュージーランドにおいても、日本と同様で保育者、保護者が発達障害に過敏になりすぎる部分があり、そのことにより、本当に子どもが必要としている支援を見失ってしまう現状が見られることを共通理解として持った。次に、ニュージーランドと日本では就学前施設におけるアセスメントの意味合いが異なることを議論した。例えば、子どもの行動を記述することをとっても、日本の場合はrecord(記録)であるが、ニュージーランドの場合はdraw(描写)であるということである。このようなアセスメントの方法は、発達障害の子どもの支援においても違いを生むと考えられる。最後に、就学前教育と小学校教育への接続においての違いが支援に影響を及ぼすことを確認した。ニュージーランドのジュニアクラスのようなシステムや日本の学校ゴッコのような取り組みは両国で参考になることが明らかになった。第二に、上記の意見交換会の議論を踏まえ、ニュージーランドの研究分担者と今後の研究の打ち合わせをした。主に、研究で使用するアンケートの素案を作成した。アンケートは発達障害の子どもを持つ日本とニュージーランドの家庭各100戸を対象とするものである。両国の発達障害の子どもを持つ親のストレスを明らかにするためにアンケート項目を各国に合わせてアレンジした。また、ケーススタディの方法や対象とする家族、フォーカスグループによる調査の方法についても確認した。本研究では、発達障害児とその家族のための社会的支援を日本とニュージーランドで比較検討することを目的とした。上記の意見交換会の議論を踏まえ、ニュージーランドの研究分担者と今後の研究の打ち合わせをした。研究は、(1)日本・ニュージーランド両国の障害児を育てる母親・父親に対して子育てに関する意識に関するアンケート(量的研究)、また(2)日本・ニュージーランド両国の障害児を育てる母親、父親、そして両親に対する、フォーカスグループインタビュー(質的研究)を実施した。両国の母親・父親に対するアンケートより、日本では地域社会を中心とするソーシャルサポートが充実していること、また両国とも母親の負担感の大きさに比べ父親の負担感が少ないことが明らかになった。さらにグループインタビューより、両国の両親とも夫婦関係の親密さが、育児ストレスを軽減することが明らかになった。
容積感受性クロライドチャネル活性化の分子レベルでの解析

生理的な細胞機能の発現に必須である細胞容積制御機構に関与する容積感受性クロライドチャネル(VSOR)の活性化メカニズムを明らかにする目的で、VSORの活性を制御する可能性が示唆されているKCNE1、ならびにアポトーシス刺激により活性化されるタンパク質リン酸化酵素の細胞容積制御機構における関与を検討した.その結果、いずれのタンパク質もVSOR活性化には関与しなかったものの、タンパク質リン酸化酵素であるJNKとp38がVSOR活性化の下流に位置する細胞内情報伝達系であることが初めて明らかとなった.生理的な細胞機能の発現に必須である細胞容積制御機構に関与する容積感受性クロライドチャネル(VSOR)の活性化メカニズムを明らかにする目的で、VSORの活性を制御する可能性が示唆されているKCNE1、ならびにアポトーシス刺激により活性化されるタンパク質リン酸化酵素の細胞容積制御機構における関与を検討した.その結果、いずれのタンパク質もVSOR活性化には関与しなかったものの、タンパク質リン酸化酵素であるJNKとp38がVSOR活性化の下流に位置する細胞内情報伝達系であることが初めて明らかとなった.容積感受性CIチャネル(VSOR)は、細胞の生存・増殖等に必須な細胞容積制御機構に関与する極めて重要なイオンチャネルであるが、その活性化機構はもとより、分子実体も同定されていない。しかし近年、電位依存性KチャネルKCNQのβサブユニットであるKCNE1を初めとして、複数のタンパク質・シグナル伝達系がVSOR活性化機構を制御するものとして同定されている。そこで本申請課題では、VSOR活性化の分子メカニズムを明らかにするために、RNAiによる遺伝子ノックダウン技術やプロテオーム解析技術を用いて、KCNE1など既知のVSOR活性化調節タンパク質の解析を行うとともに、新たに「調節性容積制御機構に関与する新規タンパク質・シグナル伝達系の同定」を試みた。既に報告されているVSOR活性化調節タンパク質であるKCNE1に関して、siRNAによるノックダウン実験を行い、このときVSOR活性化が関与するRVDがどのように変化するかをHeLa細胞を用いて検討した。しかし、KCNE1のノックダウンではRVDに変化はなく、またHeLa細胞でのKCNE1の発現レベルが極めて低かったため、HeLa細胞においてVSOR活性化はKCNE1で制御を受けていない可能性が考えられた。今後は、詳細な電気生理学的検討が必要と考えられる。VSOR活性化に関与する新規タンパク質の同定の試みについては、様々なアポトーシス刺激や活性酸素種(ROS)によりVSORが活性化されることから、そうした刺激により活性化されるアポトーシスシグナルキナーゼ(ASK1)に着目し、そのVSOR活性化への関与を検討した。HeLa細胞にアポトーシス刺激であるTNFαとシクロスポリンを共添加すると、VSOR活性化によりアポトーシス性細胞容積減少(AVD)が観察されるが、ASK1ノックアウトマウス由来繊維芽細胞では、AVDが有意に抑制されることが明らかになった。今後は、ASK1に対するsiRNAを導入したノックダウンHeLa細胞を用いた検討および電気生理学的な検討が必要と考えられる。容積感受性Clチャネル(VSOR)は、細胞の生存・増殖等に必須な細胞容積制御機構に関与する極めて重要なイオンチャネルであるが、その活性化機構はもとより、分子実体も同定されていない。しかし近年、電位依存性KチャネルKCNQのβサブユニットであるKCNElを初めとして、複数のタンパク質・シグナル伝達系がVSOR活性化機構を制御するものとして同定されている。そこで本申請課題では、VSOR活性化の分子メカニズムを明らかにするために、RNAiによる遺伝子ノックダウン技術などを用いて、新たに「調節性容積制御機構に関与する新規タンパク質・シグナル伝達系の同定」を試みた。既に報告されているVSOR活性化調節タンパク質であるKCNElに関して、siRNAによるノックダウン実験を行ったが、KCNElのノックダウンではRVDに変化はなく、またHeLa細胞でのKCNElの発現レベルが極めて低かったため、HeLa細胞においてVSOR活性化はKCNElで制御を受けていない可能性が考えられた。そこで様々なアポトーシス刺激や活性酸素種(ROS)によりVSORが活性化されることから、アポトーシスシグナルキナーゼ(ASKl)に着目し、そのVSOR活性化への関与を検討した。しかしASKlの場合も、siRNAによるノックダウンでAVDに変化は認められず、アポトーシス誘導に関与すると考えられているMAPキナーゼであるJNKの活性化のみが抑制された。VSOR活性化によるAVDの下流シグナルも、上流シグナルと同様に、明確にされていなかったため、AVDとASKlおよびJNKの活性化との関連を、各種阻害剤を用いた実験等で、AVDによりASKlが、次にJNKが活性化されることで、アポトーシスが誘導されることを明らかにした。
実行時のオーバヘッドを極小化したデータ駆動型実時間超多重処理方式の研究

研究最終年度にあたる本年度は,昨年度より検討してきた分散オブジェクト環境であるCORBA(Common Object Request Broker Architecture)のオブジェクト間通信プロトコル処理に加えて,その上位層にあたるアプリケーションインタフェースのデータ駆動型実現法,およびメディア処理・変換のデータ駆動型実現法について,以下のような検討を加えた.(分散オブジェクト環境におけるアプリケーションインタフェースのデータ駆動型実現法)実行時のオーバヘッドなしに,オブジェクトの追加・削除が行えるデータ構造を採用するとともに,オブジェクト・メソッドの探査を同時並行に処理できる処理構造で実現した.本実現法では,データ駆動プロセッサの持つ,相互干渉のない多重処理性を活用して,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,多重処理時でもターンアラウンドタイムが最短に維持できることを実験的検討により示した.(メディア処理のデータ駆動型実現法)メディア処理において,ジッタや遅延などの時間制約に最も厳しい音声通信に注目し,VoIP(Voice over IP)をデータ駆動プロセッサ上に実現した.本実現法では,同時に動画像処理を行うことを想定したマルチメディアの多重処理時においても,データ駆動プロセッサの持つ,相互干渉のない多重処理性を活用すれば,音声通信に要求される実時間性の維持が可能である見通しを得た.(メディア変換のデータ駆動型実現法)時間制約の最も厳しい音声から,蓄積メディアとして最も需要のあると考えられる文字への変換処理のデータ駆動型実現法を検討した.本実現法では,実時間性の維持に最も影響を与える処理部において,処理のパイプライン並列化を徹底し,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,入力に擾乱を与えずに出力可能な実時間超多重処理が実現できることをデータ駆動プロセッサシステムによる実験的検討より明らかにした.これらの検討より,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,実時間超多重処理が実現可能である見通しを得た.研究期間初年度にあたる本年度は,実時間超多重処理が必須となるマルチメディアネットワーキング環境の具体例として,分散オブジェクト環境であるCORBA(Common Object Request Broker Architecture)を取りあげ,CORBAのオブジェクト間通信プロトコル処理のデータ駆動型実現法を検討するとともに,分散オブジェクト環境向きのデータ駆動プロセッサアーキテクチャを提案した.オブジェクト間通信のデータ駆動型実現法では,オブジェクト間通信プロトコル処理を,通信するメッセージ本体とプロトコルにより付加されるヘッダ部の処理を同時並行に行える処理構造で実現することにより,多重処理時においても,ターンアラウンドタイムが最短に維持できる可能性があることを予備的評価により明らかにした.このオブジェクト間通信プロトコル処理のデータ駆動型実現法を通じて,スーパーインテグレーションによるデータ駆動プロセッサの命令セットアーキテクチャ,ならびにパイプライン構成を検討し,現在実用化されているチップの集積度を仮定して,オブジェクト間通信処理向きのデータ駆動プロセッサアーキテクチャを提案した.具体的には,オブジェクト間通信プロトコル処理に必要性に応じて,スーパーインテグレーションされるヘテロジニアスなプロセッサの構成を決定するとともに,プロセッサ間の接続をオブジェクト間通信プロトコル処理の流れにあわせて最適化した.その結果,現在の集積度でも,オブジェクト間通信プロトコル処理が1チップで実現できる見通しを得た.研究最終年度にあたる本年度は,昨年度より検討してきた分散オブジェクト環境であるCORBA(Common Object Request Broker Architecture)のオブジェクト間通信プロトコル処理に加えて,その上位層にあたるアプリケーションインタフェースのデータ駆動型実現法,およびメディア処理・変換のデータ駆動型実現法について,以下のような検討を加えた.(分散オブジェクト環境におけるアプリケーションインタフェースのデータ駆動型実現法)実行時のオーバヘッドなしに,オブジェクトの追加・削除が行えるデータ構造を採用するとともに,オブジェクト・メソッドの探査を同時並行に処理できる処理構造で実現した.本実現法では,データ駆動プロセッサの持つ,相互干渉のない多重処理性を活用して,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,多重処理時でもターンアラウンドタイムが最短に維持できることを実験的検討により示した.(メディア処理のデータ駆動型実現法)メディア処理において,ジッタや遅延などの時間制約に最も厳しい音声通信に注目し,VoIP(Voice over IP)をデータ駆動プロセッサ上に実現した.本実現法では,同時に動画像処理を行うことを想定したマルチメディアの多重処理時においても,データ駆動プロセッサの持つ,相互干渉のない多重処理性を活用すれば,音声通信に要求される実時間性の維持が可能である見通しを得た.(メディア変換のデータ駆動型実現法)時間制約の最も厳しい音声から,蓄積メディアとして最も需要のあると考えられる文字への変換処理のデータ駆動型実現法を検討した.本実現法では,実時間性の維持に最も影響を与える処理部において,処理のパイプライン並列化を徹底し,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,入力に擾乱を与えずに出力可能な実時間超多重処理が実現できることをデータ駆動プロセッサシステムによる実験的検討より明らかにした.これらの検討より,実行時のオーバヘッドを極小化すれば,実時間超多重処理が実現可能である見通しを得た.
地球温暖化への適応策創出を見据えた梅雨豪雨の将来変化予測と未経験災害の推定

本研究では,梅雨期の気象災害について,地球温暖化による将来変化予測を行う.近年,これまで経験したことのないような気象災害が頻発しており,地球温暖化の影響を考慮した防災計画の策定が不可欠になっている.そのために,信頼性の高い豪雨の将来予測を行うとともに,将来起こり得る豪雨の最悪シナリオを推定することを目指す.さらに,洪水や土砂災害のような,豪雨によって引き起こされる気象災害の将来変化予測も行う.これらの研究により,地球温暖化へ適応し,人命を守ることに寄与することを目指す.本研究では,梅雨期の気象災害について,地球温暖化による将来変化予測を行う.近年,これまで経験したことのないような気象災害が頻発しており,地球温暖化の影響を考慮した防災計画の策定が不可欠になっている.そのために,信頼性の高い豪雨の将来予測を行うとともに,将来起こり得る豪雨の最悪シナリオを推定することを目指す.さらに,洪水や土砂災害のような,豪雨によって引き起こされる気象災害の将来変化予測も行う.これらの研究により,地球温暖化へ適応し,人命を守ることに寄与することを目指す.
画像タイプに依存した圧縮のための量子化コードブックマイニング

本研究では,画像圧縮における高性能ベクトル量子化コードブックの学習アルゴリズムについて考察を行なった.特に,復元ノイズを抑制するために,所与の画像タイプに特化したコードブックを生成する手法を提案した.所与の汎用コードブックCをもとに,あるタイプの画像を量子化することを考える.そのタイプに属する訓練画像から抽出した画素ブロック(ベクトル)集合のうち,C中の如何なるコードをもってしても許容誤差以内では量子化できない画素ベクトルを,そのタイプに特有なベクトルと定め,それらの集合Esを学習ベクトル系列と考える.一方,Cによる量子化において,一度も使われないコードを取り除いたものをC'としておく.Esに対する学習は,データマイニングの主要技術のひとつであるk-Meansクラスタリング手法を拡張して行なう.具体的には,画像データから抽出したDCT係数の分布の偏りに応じて,LL, HL, HHの3クラスに学習ベクトルを分類し,各クラス毎にクラスタ数を定めることで,よりきめ細かなクラスタリングを行い,復元誤差を抑制する.LLは様々な値の係数が出現するクラスのため,より大きなクラスタ数を割り当てて詳細にクラスタリングする必要があるが,HHはすべての係数がほぼ0となることから,その分クラスタ数を少数に設定してもほとんど劣化は生じない.こうした学習の結果得られるコードブックC_EsとC'の和集合を,この画像タイプに特化したコードブックとして出力する.計算機実験の結果,画像タイプに依存した汎用コードブックの部分的修正と,DCT係数の分布を考慮したK-Means法の拡張が,圧縮画像の復元ノイズ抑制に有効であることが確認できた.本研究の目的は,画像圧縮における高性能ベクトル量子化器の設計である.本年度は主に,量子化器の画像タイプ依存性を重視した立場からの設計アルゴリズムについて考察した.汎用量子化器のひとつとしてラティスコードブックの有効性が報告されているが,ここではそれを,特定タイプ画像から抽出された訓練ベクトルに基づいて修正することで,そのタイプに特化した量子化器を構築する.概要は以下の通りである.所与のラティスコードブックCLを用いて,あるタイプの画像を量子化することを考える.ラティスコードブックは汎用性に優れていると報告されているが,入力画素ブロックによっては,CLで定められたコードベクトルを以ってしても大きなひずみを生じることがある.この様な入力ベクトルは,そのタイプの画像に特有であると考えることができるだろう.本研究では,こうした入力ベクトルを集めたものを(そのタイプ特有の)学習ベクトル系列Esと考え,コードブック学習アルゴリズムLBGの入力とする.LBGアルゴリズムのもうひとつの入力である初期コードブックは,Es中のCLの基礎ベクトルから構成し,これにより得られるコードブックをCIとする.こうしたCLとCIを結合C^*を,このタイプに特化されたコードブックと定義する.C^*はもはやラティスを構成しないことから,これを半ラティスコードブックと呼ぶことにした.以上の基本アルゴリズムをもとに,来年度は詳細な実験を行い,その考察結果を踏まえてアルゴリズムの改良を進めながら,コードブック設計システムの完成を目指す.具体的な改良点としては,CIの学習において,データマイニングにおける高次元データのクラスタリング手法の導入を考えている.本研究では,画像圧縮における高性能ベクトル量子化コードブックの学習アルゴリズムについて考察を行なった.特に,復元ノイズを抑制するために,所与の画像タイプに特化したコードブックを生成する手法を提案した.所与の汎用コードブックCをもとに,あるタイプの画像を量子化することを考える.そのタイプに属する訓練画像から抽出した画素ブロック(ベクトル)集合のうち,C中の如何なるコードをもってしても許容誤差以内では量子化できない画素ベクトルを,そのタイプに特有なベクトルと定め,それらの集合Esを学習ベクトル系列と考える.一方,Cによる量子化において,一度も使われないコードを取り除いたものをC'としておく.Esに対する学習は,データマイニングの主要技術のひとつであるk-Meansクラスタリング手法を拡張して行なう.具体的には,画像データから抽出したDCT係数の分布の偏りに応じて,LL, HL, HHの3クラスに学習ベクトルを分類し,各クラス毎にクラスタ数を定めることで,よりきめ細かなクラスタリングを行い,復元誤差を抑制する.LLは様々な値の係数が出現するクラスのため,より大きなクラスタ数を割り当てて詳細にクラスタリングする必要があるが,HHはすべての係数がほぼ0となることから,その分クラスタ数を少数に設定してもほとんど劣化は生じない.こうした学習の結果得られるコードブックC_EsとC'の和集合を,この画像タイプに特化したコードブックとして出力する.計算機実験の結果,画像タイプに依存した汎用コードブックの部分的修正と,DCT係数の分布を考慮したK-Means法の拡張が,圧縮画像の復元ノイズ抑制に有効であることが確認できた.
電子記録債権の新たな活用のための研究

本研究の目的は、電子記録債権法の各条文が如何に法解釈されるべきかを研究することによって、電子記録債権の法的性質を明確にすることにある。これにより、法的安定性を確立することができれば、電子記録債権の利用の促進につながり、電子記録債権の新たな利用方法やその際に生じうる新たな法律問題解決のための礎になると考えている。そこで、30年度においては、「電子債権記録法19条(善意取得)の適用範囲」について研究を行い、債権法・手形法研究会において報告を行った。本研究は、手形法における議論(手形法16条2項(善意取得)の適用範囲)を参考に進めた。その際、留意したことは、手形法の条文と電子記録債権記録法の条文における文言の違いである。善意取得の適用範囲については、無権利限定説(無権利者からの取得にのみ適用があるとする説)と政策的拡張説(無権利者からの取得のみならず、制限行為能力者、無権代理人、瑕疵ある意思表示を行った者からの取得においても適用があるとする説)との間で争いがある。手形法上での議論において、政策的拡張説がその理由付けとして強く主張する、「事由ノ何タルヲ問ハズ」(手形法16条2項)という文言は、電子記録債権法19条1項には存在しない。また、電子記録債権法が無権代理人の責任や意思表示の無効・取消しについて、民法の特則(電子記録債権法13条、12条)を設けていることは、民法等の規定を使わずに善意取得の規定だけで解決しようとする政策的拡張説に不利に働く。このことから、電子記録債権法における善意取得の適用範囲に関しては、無権利限定説が理論的に妥当しそうである。また、一般的に電子記録債権の善意取得の典型例とされている、譲渡記録請求行為に瑕疵があり、無効・取消しされた場合についても、同法26条との関係で考察が必要であることを知り得た。当初は、電子債権記録法19条(善意取得)の適用範囲について、論文の形にしたかったが、家族の看護のため通院する日が数ヶ月続き、上記目標を果たすことはできなかった。しかし、その間、資料収集や下調べ、研究会やそれ以外のところでも、電子記録債権法の研究業績がある明治大学の高木正則先生等と何度も議論を重ね、研究会でも本研究について報告することができた。よって、進捗状況としてはおおむね順調である。31年度においては、電子債権記録法19条(善意取得)の適用範囲について、論文として公表する。その後は、「本人になりすまして電子記録行為をした者の責任」の研究に移る。32年度以降においては、改正民法の施行にあわせて、「改正民法施行後の電子記録債権法12条の解釈」について研究を進め、「『個人』『個人事業者』『消費者』により異なる取扱いをすることの妥当性」、「不実の記載がなされた場合の電子債権記録機関の責任」について順次、検討を行う。

32年度以降においては、改正民法の施行にあわせて、「改正民法施行後の電子記録債権法12条の解釈」について研究を進め、「『個人』『個人事業者』『消費者』により異なる取扱いをすることの妥当性」、「不実の記載がなされた場合の電子債権記録機関の責任」について順次、検討を行う。次年度使用額435円については、本年度物品費等に使用する。
逐次型LASSOとその設計手法の開発

L1正則化付き線形回帰問題に対して,その正則化パラメータが観測ノイズの二次モーメントと関連していることを示した.また,その関係性から正則化パラメータのシステマチックな設計手法を提案した.さらに,L1正則化付き線形回帰問題の近似解を導出し,その解が解析的かつ逐次型に計算できることを示した.数値シミュレーションにて提案手法の有効性を示した.本研究は,スパース推定手法として注目を集めているLASSOにおいて,その正則化パラメータのシステマチックな設計手法の開発,およびリアルタイムシステムに適用するための逐次計算手法の開発を目的としている.平成26年度は,L1正則化付き線形回帰およびL1正則化付きロジスティック回帰に対して,その正則化パラメータのシステマチックな設計手法を検討した.具体的に得られた成果は以下の通りである.1.L1正則化付き線形回帰において,正則化パラメータとシステムパラメータの関連性を解析した.その結果,正則化パラメータがシステムパラメータを用いた行列不等式条件として与えられることを示した.また,その行列不等式条件が観測ノイズの共分散行列に依存していることを明らかにした.2.L1正則化付きロジスティック回帰においても同様に,正則化パラメータの行列不等式条件を導出した.また,その行列不等式条件がロジスティックモデルのモデル化誤差に依存していることを明らかにした.3.上記行列不等式条件より,システムパラメータから正則化パラメータを設計できる手法を開発した.提案設計手法は観測ノイズおよびモデル化誤差の共分散行列に依存する.そこで本研究では,これらの値が未知の場合は,標本共分散行列を用いることで自動的に正則化パラメータを設計・調整する手法を開発した.数値シミュレーションでは疑似的に生成したデータを用いた評価,ならびに実データを用いた評価を行い,提案手法の有効性を示した.本研究は,スパース推定手法として注目を集めているLASSOにおいて,その正則化パラメータのシステマチックな設計手法の開発,およびリアルタイムシステムに適用するための逐次計算手法の開発を目的としている.平成27年度は,L1正則化付き線形回帰に対して,逐次的に計算可能なアルゴリズムを検討した.具体的に得られた成果は以下の通りである.1.L1正則化付き線形回帰における評価関数の上下限を導出し,この上下限の最小解をL1正則化付き線形回帰の近似解として採用した.また,この近似解が最小二乗法と近接点法を用いて解析的に計算できることを示した.2.上記において,最小二乗法を逐次型に変更することで,L1正則化付き線形回帰の近似解を逐次的に計算するアルゴリズムを導出した.3.従来手法である確率的勾配法を用いた手法と比較し,数値シミュレーションにて性能を評価した.提案手法は収束性が良く,また刻み幅などの調整パラメータを要しないことを示した.L1正則化付き線形回帰問題に対して,その正則化パラメータが観測ノイズの二次モーメントと関連していることを示した.また,その関係性から正則化パラメータのシステマチックな設計手法を提案した.さらに,L1正則化付き線形回帰問題の近似解を導出し,その解が解析的かつ逐次型に計算できることを示した.数値シミュレーションにて提案手法の有効性を示した.平成26年度はLASSOにおける正則化パラメータのシステマチックな設計手法を明らかにすることを目標としていた.前項の研究実績にも記載した通り,L1正則化付き線形回帰については観測ノイズの共分散行列から,L1正則化付きロジスティック回帰についてはモデル化誤差の共分散行列からそれぞれ正則化パラメータを設計する手法を開発し,評価を行っている.評価結果は良好で,順調に進展している.制御工学逐次型アルゴリズムの検討を行う.逐次型アルゴリズムを導出するために,まずは逐次最小二乗法の導出を参考にする.逐次最小二乗法は過去のデータの影響を推定誤差の共分散行列という形で一つにまとめ,現時刻のデータを1ステップ前の解から成る最適化問題に変更している.そして,共分散行列の逐次計算を導入することで,最適解を逐次的に計算している.そこで,本研究においても,共分散行列を導入することでLASSOの評価関数を1ステップ前の解を陽に扱った形に変更する.数値シミュレーションにより提案手法の有効性を示す.物品費およびその他(学会参加費)について当初計画よりも支出が少なくなったため,次年度使用額が発生した.本研究で使用しているソフトウェア(MATLAB/Simulink)の更新費用として使用する計画である.また,使用しているPCの周辺デバイス(ハードディスク,メモり,など)の購入,および学会発表などの旅費として使用する計画である.
ATP受容体の活性化による網膜神経層細胞の増殖制御

神経発生期の網膜神経層において、ATP受容体の活性化による細胞内カルシウムストアからのカルシウムイオンの放出(カルシウム動員)及びストアの枯渇により活性化される細胞外からのカルシウムイオンの流入(容量性カルシウム流入)が、細胞増殖期に特異的に生じることを既に報告している。本研究では、カルシウム感受性蛍光色素を負荷した鶏胚網膜神経層の伸展標本に共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いて得た光学的断層像から、ATP受容体の活性化によるカルシウム動員及び容量性カルシウム流入が細胞周期のどの時期で生じるかを検討した。増殖中の網膜神経上皮細胞の細胞体は細胞周期の進行に伴って神経上皮内をエレベータ運動しており、DNA合成期(S期)には内層に、細胞分裂期(M期)には外層に存在し、最終分裂を終えた細胞(網膜神経節細胞)は最内層に移動して神経網膜の層構造を形成し始める。昨年度は、ATP受容体の活性化によるカルシウム動員が、内層の細胞(S期細胞)の細胞体で顕著に起こり、外層の細胞(M期細胞)及び最内層の細胞(網膜神経節細胞)では痕跡的であることを明らかにした。今年度は、容量性カルシウム流入がS期細胞では細胞体のみならずその外側突起で顕著に見られ、M期細胞及び網膜神経節細胞では見られないことを明らかにした。さらに、S期細胞では外側突起から細胞体へと連続してカルシウムストアが存在し、また細胞体で核膜が小胞体とともにカルシウムストアを形成していることを明らかにした。ATP受容体の活性化によるカルシウム動員及び容量性カルシウム流入が細胞増殖の制御に関与することを既に報告しているが、本研究からこの増殖制御は、S期において、容量性カルシウム流入により外側突起内のストアに充填されたカルシウムイオンが、ATP受容体を介したカルシウム動員により放出されて核内へ運ばれ、DNA合成を制御することによるもの、と考えられる。発生初期鶏胚の網膜神経上皮細胞において、P2型ATP受容体の活性化による細胞内カルシウムストアからのカルシウムイオンの放出(カルシウム動員)、及び、容量性カルシウム流入が細胞増殖期に特異的に生じること、オートクライン/パラクライン的に放出されたATPによるP2型ATP受容体の活性化、カルシウム動員、及び、容量性カルシウム流入が細胞増殖の制御に関与していること、を既に明らかにした。増殖中の網膜神経上皮細胞の細胞体は細胞周期の進行に伴って神経上皮内をエレベーター運動しており、DNA合成期(S期)には内層に、細胞分裂期(M期)には外層に存在し、最終分裂を終えた(G0期)細胞(網膜神経節細胞)は最内層に移動して神経網膜の層構造を形成し始める。本研究では、細胞増殖期でのP2型ATP受容体の活性化によるカルシウム動員が細胞周期のどの時期で生じるか、を明らかにすることを目的とした。鶏胚網膜神経層の伸展標本にカルシウム感受性蛍光色素(Fluo-4)を負荷し、共焦点レーザー顕微鏡を用いて光学的断層像を得た。ATPによるカルシウム動員は、内層の細胞体では顕著であったが、外層の細胞体では見られなかった。DNA標識蛍光色素(SYTO24)により、この外層の細胞はM期に特徴的な染色体像を示した。最終分裂を終えた細胞では、ATPによるカルシウム動員は痕跡的であった。本研究により、増殖期の網膜神経層において、P2型ATP受容体の活性化によるカルシウム動員はS期周辺の細胞で生じることが示唆された。
概念学習モデルを用いた2値画像の構造記述

本研究は、パターン認識におけるパターン処理的手法と記号処理的手法の融合を目的とするものである。特に本年度は、パターン処理においてベイズの定理に遡り検討を行い、多くのカテゴリーの認識において有効な認識手法を提案した。この手法では、認識に有効な特徴を動的に選択し、さらに、ノンパラメトリックに表現された特徴の確率分布を用いる。本研究で提案する学習・認識モデルにおいて、その学習過程では2種類の知識が獲得される.1つは大局的特徴学習によるもので,図形パターンを入力して与え,パターン処理部にその図形パターンそのものをパターンとして学習させるものである.つまり,人間における無意識的な思考で利用される知識の学習である.もう1つは局所的特徴学習によるもので,記号表現可能な知識として図形パターンの属性を学習するものである.これは,人間における意識的な思考で利用される知識である.この局所的特徴学習では,図形パターンは多重解像度表現され,さまざまな解像度で局所的な観察が行われる.また,ここで学習される属性には,すでにシステムが大局的特徴学習により学習済みの他の図形パターン(一般にはより簡単な図形パターン)が利用される.今回,手書き文字を対象に基礎実験を行った.同じ特徴量を用いた比較実験において、従来手法より本手法の認識精度が高いことが確認された。
クラウドロボティクス基盤を用いた大規模データからの動作と対話の学習

本研究は,動作等の非言語知識の学習手法を開発するとともに,クラウドロボティクス基盤を用いたロボットとのマルチモーダル対話を実現することを目的とする.Deep Neural Network (DNN)に基づく動作予測手法を構築するとともに,クラウドロボティクス基盤Rospeexを高度化し、5万ユニークユーザを達成した.生活支援ロボット上に概念実証システムを構築し,1万種類以上の消耗品の知識について音声対話を可能とした.また,状況に応じてユーザの命令を理解可能なマルチモーダル言語理解手法Latent Classifier GANを開発した.行動と対話の学習は、ロボットの知能の高度化にとって根源的な課題である。本研究は、多種多様な動作の共通知識を利用する模倣学習手法を開発するとともに、クラウドロボティクス基盤による動作と対話の学習を実現することを目的とする。本年度は、関節角時系列の予測問題に対し、Dynamic Pre-trainingを導入したDeep Neural Networkに基づく手法の開発を行い、標準データセットを用いた検証実験により、小さい誤差で予測可能であることを示した。また、クラウドロボティクス基盤rospeexの高速化に取り組み、ベースライン手法のレスポンス時間が3.44秒であるのに対し、提案手法のレスポンス時間を0.84秒へと短縮した。本年度の学術的成果としては、人工知能分野におけるトップジャーナルであるArtificial Intelligenceを含むジャーナルに成果を発表するとともに、IEEE/RSJ IROSやIEEE/ACM HRIなどのロボティクス分野のトップカンファレンスにおいて発表を行った。また、国内および国際会議における招待講演を通じて技術知識の普及に努めた。成果の実証として出場したトヨタHSRハッカソンでは、クラウドロボティクスおよびウェブ知識源の利活用に関するデモを行い、優勝した。また、成果の社会展開として国際的に公開済みであるクラウドロボティクス基盤rospeexが3万ユニークユーザを達成した。技術知識の普及活動の一環として、日本ロボット学会学術講演会において「確率ロボティクスとデータ工学ロボティクス」に関するオーガナイズドセッションを継続的に開催しており、今年度は最大規模の参加者を集めるなど、ロボティクスへの統計的機械学習の応用に対して先導的な活動を行った。初年度は、手法の検討面からは、動作予測およびクラウドロボティクスにおける手法を提案し、標準的なデータセットおよび評価尺度を用いて性能向上を確認した。また、人工知能分野におけるトップジャーナルやトップカンファレンスにおいて成果を発表するとともに、オープンソース化したソフトウェアが大規模ユーザに使用されるなど、社会展開面からも順調である。また、トヨタHSRハッカソンにおいて、これらの技術が高く評価され、優勝した。行動と対話の学習は、ロボットの知能の高度化にとって根源的な課題である。本年度は、生活支援ロボットHSRに基づく実験プラットフォームの構築に取り組み、スマートフォンを介した音声対話により日常タスクを指示可能とした。さらに、これまでに構築済みのクラウドロボティクス基盤rospeexを高度化し、rospeex3として公開した。Rospeex3は、大規模コーパスを用いて学習されたモデルを利用可能である。また、不確実性がある状況において相互情報量を最大化するセンサ配置最適化手法を開発した。本年度の学術的成果としては、システム制御情報学会誌において模倣学習に関する解説論文を発表するとともに、計測自動制御学会誌において実世界知識に基づく音声対話に関する解説論文1件、電子情報通信学会誌においてクラウドロボティクス基盤の構築に関する解説論文1件を執筆した。成果の実証として、生活支援ロボットHSR上に音声対話システムを実装し、1万種類以上の消耗品の知識について音声対話が可能なシステムの展示を行った。また、成果の社会展開として国際的に公開済みであるクラウドロボティクス基盤rospeexが4万ユニークユーザを達成した。本年度は、初年度に提案した手法を生活支援ロボット上に実装し、有効性を検証した。また、これまでに得られた成果についてジャーナルに3件の解説を執筆するなど、学術的成果も得られている。また、センサ配置に関する新規手法を提案するとともに、オープンソース化したソフトウェアが大規模ユーザに使用されるなど、社会展開面からも順調である。初年度は、動作の予測問題に対し、Dynamic Pre-trainingを導入したDeep Neural Networkに基づく手法を構築し、標準データセットを用いて有効性を検証した。学術的成果としては、人工知能分野の最高峰ジャーナルであるArtificial Intelligenceに成果を発表した。また、クラウドロボティクス基盤Rospeexの高速化に取り組んだ。第2年度は、生活支援ロボットHSRに基づく実験プラットフォームの構築に取り組み、スマートフォンを介した音声対話により日常タスクを指示可能とした。成果の実証として、1万種類以上の消耗品の知識について音声対話が可能なシステムの展示を行った。学術的成果としては、模倣学習、実世界知識に基づく音声対話、クラウドロボティクス基盤の構築、に関する解説論文を計3件執筆した。最終年度は、生活支援ロボットの主要タスクである物体操作において、変化する状況に応じてユーザの命令を理解し、対象物体の尤もらしさを推定するマルチモーダル言語理解手法Latent Classifier GAN (LAC-GAN)を開発した。並行して、LAC-GANの水平展開を行った結果、太陽フレア予測タスクやマニピュレーションタスクにおいて、識別率を向上できることを示した。また、コミュニティ先導活動の一環として、ロボカップ2017世界大会において生活支援ロボットHSRによる標準ベンチマークテストを開始した。

期間全体を通してRospeexの社会展開活動を進め、5万ユニークユーザを達成するとともに、Rospeex用に開発した合成音声を複数の企業・研究機関にライセンシングした。本研究は,動作等の非言語知識の学習手法を開発するとともに,クラウドロボティクス基盤を用いたロボットとのマルチモーダル対話を実現することを目的とする.Deep Neural Network (DNN)に基づく動作予測手法を構築するとともに,クラウドロボティクス基盤Rospeexを高度化し、5万ユニークユーザを達成した.生活支援ロボット上に概念実証システムを構築し,1万種類以上の消耗品の知識について音声対話を可能とした.また,状況に応じてユーザの命令を理解可能なマルチモーダル言語理解手法Latent Classifier GANを開発した.概ね順調に計画を遂行しており、現在のところ予定外の変更はない。概ね順調に計画を遂行しており、現在のところ予定外の変更はない。知能ロボティクス当初代理で出席予定であった海外出張について、先方都合により代理の必要性がなくなり、出張がキャンセルされたたため。次年度に国際会議に出席し、本研究で得られた知見について意見交換を行う。
口腔顔面領域の神経因性疼痛に対する三叉神経節グリア細胞の関与の解明

本研究は三叉神経領域における神経因性疼痛の発現とグリア細胞の動態との関連を解明することを目的としている。片側のオトガイ神経を結紮した神経因性モデルラットを用いて術後の機械刺激に対する疼痛閾値の変化をvon Frey法によって観察し、三叉神経第3枝支配領域では、術側、反対側共に術後2週間疼痛閾値の低下が認められ、術側は術後4週まで疼痛過敏状態が持続したが、反対側では術後3週以降に疼痛閾値の回復を認めた。また、電子顕微鏡レベルの観察により、正常動物ではニューロンとサテライト細胞は緊密に接していたが、術後2週ではニューロンとサテライト細胞の間に空隙が認められ、さらにサテライト細胞の外側に沿うようにIba1陽性細胞の突起が延長している形態学的変化が認められることを明らかにした。次に、三叉神経節におけるミクログリアのマーカーであるIba1陽性細胞の発現を、免疫組織学的手法を用いて光学顕微鏡レベルでの観察を行い、経時的変化を調べるため定量的解析を行った。損傷側では三叉神経第3枝支配領域および第2枝および第3枝支配ニューロン混合領域では、損傷後1週で細胞数が正常動物や反対側と比較して有意に増加しピークとなり、損傷後2週では正常よりは有意に多いものの1週より減少したが、反対側では変化が認められなかった。昨年度はさらにオトガイ神経を切断した知覚麻痺モデルラットを作製し、三叉神経節におけるIba1陽性細胞数の変化を測定したところ、術後1週では痛覚過敏モデルと同様の変化が認められたが、術後2週では第3枝支配ニューロン領域においてIba1陽性細胞のさらなる増加を認めた。また、術後2週での三叉神経第3枝支配ニューロン領域を電子顕微鏡下で観察したところ、サテライト細胞とニューロンとの間に広い間隙を認め、一部でニューロンとサテライト細胞の変性が認められた。まず、実験動物として、SD系ラットを用いて、オトガイ神経の慢性絞扼損傷モデルを作成し、疼痛閾値の行動学的変化と三叉神経節におけるグリア細胞の変化を観察した。4%抱水クロラールの腹腔内投与による麻酔下でラットの両側口唇から頬部にかけて剃毛後、左側口角部後方の皮膚に切開を加え、左側オトガイ孔と左側オトガイ神経を剖出し、神経に接する程度に緩く1ヶ所、絹糸で結紮し、吸収糸にて皮膚を縫合した。反対測はsham opeとして皮膚切開のみ行い、同様に縫合した。術後1週、2週、3週、4週経過した時点で術側および反対側の三叉神経第3枝および三叉神経第2枝支配領域に対してvon Frey testを行い疼痛閾値の変化を調べた。その結果、三叉神経第3枝支配領域においては、術側、反対側ともに逃避閾値は術後2週にかけて低下し、術側では術後4週まで疼痛過敏状態が持続したが、反対側では術後3週以降に回復を認めた。また三叉神経第2枝支配領域では、術測では術後1週から逃避閾値の低下を認め術後4週まで持続したが、反対側では逃避閾値に有意な変化は認められなかった。次に、術後1週、2週経過した時点で三叉神経節におけるIba1(ミクログリアの特異的マーカー)の発現を、免疫組織化学的手法を用いて観察し、定量的解析を行った。その結果、術側の三叉神経第3枝支配ニューロン領域では、正常動物に対し、損傷後1週、2週とも有意に増加していた。術側第2枝・第三枝支配ニューロン混合領域においても、正常動物に対して術後1週、2週とも有意に増加していた。術側第2枝支配ニューロン領域、および第1枝支配ニューロン領域では損傷後の有意な変化は認められなかった。反対側では、変化は認められなかった。出産のために産前産後の休暇を取得したことにより、研究期間が中断したため。片側のオトガイ神経を結紮した神経因性モデルラットを用いて術後の機械刺激に対する疼痛閾値の変化をvon Frey法によって観察した。その結果、三叉神経第3枝支配領域においては、術側、反対側ともに疼痛閾値が術後第2週にかけて低下し、術側では術後4週まで疼痛過敏状態が持続したが、反対側では術後第3週以降に回復を認めた。また、三叉神経第2枝支配領域では、術側では術後第1週から逃避閾値の低下を認め術後4週まで持続したが、反対側では疼痛閾値に有意な変化は認められなかった。また、昨年度までに、三叉神経節におけるミクログリアのマーカーであるIba1陽性細胞の発現を免疫組織学的手法を用いて光学顕微鏡レベルでの観察を行い、逃避閾値の低下と同時期にIba1陽性細胞の形態学的変化が見られることと、術側の三叉神経第3枝支配ニューロン領域におけるIba1陽性細胞の数が有意に増加することを明らかにしていたが、今年度は電子顕微鏡レベルでの観察を行った。その結果、正常動物ではニューロンとサテライト細胞は緊密に接していたが、術後2週ではニューロンとサテライト細胞の間に空隙を認め、さらにサテライト細胞の外側に沿うようにIba1陽性細胞の突起が延長していることを明らかにした。

以上より、神経損傷によって三叉神経節におけるIba1陽性細胞の数の増加と突起の延長が認められることと、ニューロンとサテライト細胞の関係が形態学的に変化することが明らかになった。H27年に出産のため産休・育休を取得したことにより研究が中断されたため、予定より研究の進行が1年分遅れている。実験期間の延長を認めていただいたので今年度はこのままH28年度に予定されていた実験を遂行して行きたいと考える。本研究は三叉神経領域における神経因性疼痛の発現とグリア細胞の動態との関連を解明することを目的としている。片側のオトガイ神経を結紮した神経因性モデルラットを用いて術後の疼痛閾値の変化をvon Frey法によって観察し、三叉神経第3枝支配領域では、術側、反対側共に術後2週間疼痛閾値の低下が認められ、術側は術後4週まで疼痛過敏状態が持続したが、反対側では術後3週以降に疼痛閾値の回復を認めた。また、三叉神経第2枝支配領域では、術側は術後1週から疼痛閾値の低下を認め術後4週まで持続したが、反対側では疼痛閾値に有意な変化は認められなかった。昨年度までに、三叉神経節におけるIba1陽性細胞の発現を、免疫組織学的手法を用いた光学顕微鏡レベルで観察し、疼痛閾値の低下と同時期に形態学的変化が認められること、術側の三叉神経第3枝支配ニューロン領域におけるIba1陽性細胞の数が有意に増加することを明らかにした。また、電子顕微鏡レベルの観察により、正常動物ではニューロンとサテライト細胞は緊密に接していたが、術後2週ではニューロンとサテライト細胞の間に空隙が認められ、さらにサテライト細胞の外側に沿うようにIba1陽性細胞の突起が延長していることを明らかにした。今年度は、オトガイ神経損傷後の三叉神経節におけるIba1陽性細胞の経時的変化を調べるため、免疫組織学的手法を用いて神経損傷から1週後、2週後のIba1陽性細胞の定量的解析を行った。術側では三叉神経第3枝支配領域、第2枝および第3枝支配ニューロン混合領域では、術後1週で細胞数が正常動物や反対側と比較して有意に増加しピークとなり、術後2週では正常よりは有意に多いものの1週より減少したが、反対側では変化が認められなかった。また三叉神経第2枝および第1枝支配ニューロン領域では、術側、反対側ともにほとんど変化は認められなかった。H27年に出産のため産休・育休を取得したことにより研究が中断され、モデル動物の作製が遅れたことなどより予定より研究の進行が遅れている。片側のオトガイ神経を結紮した神経因性モデルラットを用いて術後の機械刺激に対する疼痛閾値の変化をvon Frey法によって観察し、三叉神経第3枝支配領域では、術側、反対側共に術後2週間疼痛閾値の低下が認められ、術側は術後4週まで疼痛過敏状態が持続したが、反対側では術後3週以降に疼痛閾値の回復を認めた。また、電子顕微鏡レベルの観察により、正常動物ではニューロンとサテライト細胞は緊密に接していたが、術後2週ではニューロンとサテライト細胞の間に空隙が認められ、さらにサテライト細胞の外側に沿うようにIba1陽性細胞の突起が延長している形態学的変化が認められることを明らかにした。次に、三叉神経節におけるミクログリアのマーカーであるIba1陽性細胞の発現を、免疫組織学的手法を用いて光学顕微鏡レベルでの観察を行い、経時的変化を調べるため定量的解析を行った。損傷側では三叉神経第3枝支配領域および第2枝および第3枝支配ニューロン混合領域では、損傷後1週で細胞数が正常動物や反対側と比較して有意に増加しピークとなり、損傷後2週では正常よりは有意に多いものの1週より減少したが、反対側では変化が認められなかった。