hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。1.ニワトリ松果体における概日時計の光位相調節メカニズムを知るため、光受容蛋白質ピノプシンの情報下流を検索した。具体的には、トランスデューシン類似のG蛋白質がピノプシンと共役して光情報を変換している可能性が高いと考え、ヒヨコ松果体cDNAライブラリーより、3量体G蛋白質αサブユニットの遺伝子を検索した。その結果、GT1α(桿体型トランスデューシン)・Go1α・Go2α・Gi2α・Gi3αをコードする5種類のcDNAが単離できたが、いずれも百日咳毒素によるADPリボシル化部位をもつことがわかった。松果体概日時計の光位相シフトが百日咳毒素に非感受性であることを考え併せると、これらのG蛋白質が時計の光位相シフトを媒介する可能性は低い。そこでさらに、特異抗体を用いて他のG蛋白質を探索したところ、Gq/11αが松果体に豊富に存在することを見出した。この遺伝子をヒヨコ松果体cDNAライブラリーより単離したところ、百日咳毒素によるADPリボシル化部位をもたないことがわかった。脊椎動物の光受容蛋白質はトランスデューシンGtと共役するが、イカ・タコ・ショウジョウバエなど無脊椎動物のロドプシンはGqと共役して光情報を変換増幅することが知られている。ニワトリ松果体という光受容組織においてピノプシンがGtならびにGqという2つのG蛋白質と共役しているとすれば、光情報変換のシステムとしての進化を考える上で極めて興味深い現象といえる。2.ある種の動物の脳深部には長日・短日を認識する光受容体が存在し、季節性繁殖などの生理現象を司ると考えられているが、その分子実体は全く不明であった。本研究において、光受容体遺伝子の高感度検索を行った結果、ヒキガエルの脳深部mRNAから光受容蛋白質をコードすると考えられる遺伝子を単離することに成功した。
天然型共役リノレン酸がラット脂質代謝および免疫機能に及ぼす影響

私たちはこれまでに、代表的な共役脂肪酸である共役リノール酸(CLA)よりも二重結合数が一つ多い共役リノレン酸(CLN)には、CLAよりも強い体脂肪低減効果があることを観察している。しかしこのCLNは化学合成により得られたもので多数のCLN異性体を含み、体脂肪低減作用がどのCLN異性体によるものかは明確でなかった。自然界には、ニガウリやザクロなど一部の植物種子で特定のCLN異性体をかなり高濃度含むものが存在する。本件研究では、これらのCLN含有種子油の摂取がラットの体脂肪および脂質代謝にどのように影響するか、ラットを用いた摂食試験を行い、CLN異性体による作用の違いについて検討した。CLN源として、ニガウリ(α-エレオステアリン酸;9c,11t,13t-18:3)、ザクロ(プニカ酸;9c,11t,13c-18:3)、キササゲ(カタルピン酸;9t,11t,13c-18:3)およびキンセンカ(カレンディン酸;8t,10t,12c-18:3)の各種子油を用い、大豆油と混合してCLN含量を10%に調整したものを試験油とした。対照にはCLN含有種子油の代わりにαリノレン酸を含むアマニ油を用いた。3週齢のSD系雄ラットに各試験油を7%含むAIN-93G組成の純化食を4週間自由摂食させた結果、ザクロ種子油(プニカ酸)摂取により腎臓周辺脂肪組織重量が低下した。その一因として、肝臓での脂肪酸β酸化能の亢進が示唆された。このことから、CLNの作用は構造の違いにより異なると考えられた。このようなプニカ酸摂取の効果は、予め高脂肪食(20%ラード食)を与えたラットでも一部認められたものの、関連の酵素活性への影響は認められず、CLN効果は食餌条件により影響を受けることが示唆された。血清イムノグロブリン濃度は各群間で大きな違いは認められず、本件研究ではCLN異性体の違いによる免疫反応への影響は明確にはならなかった。これまでにα-リノレン酸をアルカリ異性化して得られる共役リノレン酸(CLN)は、CLA以上にラットの脂肪組織重量を減少させることが認められている。ある種の植物種子中には特定の共役リノレン酸(CLN)が含まれるので、アルカリ異性化CLNで認められる作用が、特定の植物種子中に含まれるCLNでも認められるか、ラットを用いた摂食実験により検討した。CLN源として、ニガウリ(9c,11t,13t-18:3)、ザクロ(9c,11t,13c-18:3)、キササゲ(9t,11t,13c-18:3)およびキンセンカ(8t,10t,12c-18:3)の各種子油を用い、対照油としてアマニ油(α-リノレン酸)を用いた。食餌はAIN-93G組成の純化食で、大豆油の一部を各試験油と置換えて食餌中のCLN濃度がそれぞれ約0.7%になるように調製した。このような食餌をSD系雄ラットに4週間自由摂食させて屠殺し、脂肪組織重量、血清および肝臓の脂質分析、肝臓での脂肪酸β酸化能などを測定した。その結果、単位体重当たりの腎臓周辺脂肪組織重量は、対照群に比べザクロ油群でのみ低値を示した。

睾丸周辺の脂肪組織重量は、各群間で大きな違いは認められなかった。肝臓重量は対照群に比べザクロ油群およびキササゲ油群で10%程度重かった。血清脂質濃度には各群間で大きな違いはなかったが、肝臓トリグリセリド濃度は対照群に比べザクロ群およびキササゲ群で重かった。肝臓での脂肪酸合成酵素活性は、対照群に比べキササゲ群で高く肝臓重量が重かった一因と考えられた。一方、脂肪酸β酸化能は、対照群に比べザクロ群で高く、脂肪組織重量減少効果との関連が考えられた。このことから、ザクロ油に含まれるプニカ酸にはラット脂肪組織重量低減効果があることが示唆され、CLN含有植物種子の食餌効果は、含まれるCLN異性体間で異なると考えられた。私たちはこれまでに、代表的な共役脂肪酸である共役リノール酸(CLA)よりも二重結合数が一つ多い共役リノレン酸(CLN)には、CLAよりも強い体脂肪低減効果があることを観察している。しかしこのCLNは化学合成により得られたもので多数のCLN異性体を含み、体脂肪低減作用がどのCLN異性体によるものかは明確でなかった。自然界には、ニガウリやザクロなど一部の植物種子で特定のCLN異性体をかなり高濃度含むものが存在する。本件研究では、これらのCLN含有種子油の摂取がラットの体脂肪および脂質代謝にどのように影響するか、ラットを用いた摂食試験を行い、CLN異性体による作用の違いについて検討した。CLN源として、ニガウリ(α-エレオステアリン酸;9c,11t,13t-18:3)、ザクロ(プニカ酸;9c,11t,13c-18:3)、キササゲ(カタルピン酸;9t,11t,13c-18:3)およびキンセンカ(カレンディン酸;8t,10t,12c-18:3)の各種子油を用い、大豆油と混合してCLN含量を10%に調整したものを試験油とした。対照にはCLN含有種子油の代わりにαリノレン酸を含むアマニ油を用いた。3週齢のSD系雄ラットに各試験油を7%含むAIN-93G組成の純化食を4週間自由摂食させた結果、ザクロ種子油(プニカ酸)摂取により腎臓周辺脂肪組織重量が低下した。その一因として、肝臓での脂肪酸β酸化能の亢進が示唆された。このことから、CLNの作用は構造の違いにより異なると考えられた。しかし、このようなプニカ酸摂取の効果は、予め高脂肪食(20%ラード食)を与えたラットでは認められず、CLN効果は食餌条件により影響を受けることが示唆された。血清イムノグロブリン濃度は各群間で大きな違いは認められず、本件研究ではCLN異性体の違いによる免疫反応への影響は明確にはならなかった。
フィレンツェにおける君主政の成立と有力者層の存在形態

「共和政の伝統をもつフィレンツェにおいて、なぜ貴族寡頭政ではなく、君主政が実現したのか」という問題への、解答の展望がひらけた.フィレンツェ経済の国際市場での地位は15世紀に下降し、その有力者層は国内の不動産とりわけ土地への投資を拡大した。同時にフィレンツェと従属都市、および市内の有力者層と民衆との富や権力の格差が拡大したが、有力者層の経済基盤の上記動揺により権力構造が不安定化した。有力者層はこの危機を克服するために、15世紀には同層への権力集中をはかったが、少数の彼らに国家権力が集中する「共和政」ではついに克服しえなかった。ここに彼らの権力を相対化する一方、廷臣化した彼らの既得権を保証し、国家内部の権力の調整をおこなう君主政が16世紀に出現した。当該研究期間に「フィレンツェにおける君主政の成立と有力者層の存在形態」(研究課題名)に関して当該科研費による研究に、他の研究を関連させて考察し、上記展望に集約される一連の研究成果をえた。当該科研費による直接の成果「トスカ-ナ大公国の領域構造」では、地主化した有力者層の廷臣化と、君主政下の領域支配構造を解明した。上記展望により、イタリアの自治共和国が君主政国家に移行するメカニズムが、フィレンツェを例として理解できた。その結果、イタリア近代国家の構造的特質の理解と、ひいては近代君主政国家の構造に関する他国との比較とへの道が開けたと思う。夏休みに見地フィレンツェに滞在する機会をもつことができたので、文献情報を入手し、基本的な文献目録を作成した。そのうち現物の入手が可能なものはそれを(古本屋に委託するなどして)漸次入手しているが、コピーでしか入手できないもの(品切れ・絶版の書物、わが国には入っていない雑誌に掲載の論文、など)については、図書館・史料館が夏休みに入ったこと、そのコピー・サ-ヴィスが限定されていたことから、その入手は必ずしも十分ではない。同時に一方では、1494年(ピエロ・デ・メディチのフィレンツェ逃亡、第1次メディチ支配の崩壊)から1537年(コジモ1世のメディチ家当主就任、および君主政......公[後に大公]即位......の基礎確立)までの政治史、すなわちフィレンツェにおいて少数有力者による寡頭政の政治路線ではなく、君主政路線が定着するまでの、複雑で屈曲に富んだ政治史の展開に関する基本的文献の幾つかを読んで、その輪郭を把握することに努めた。今後は、少数有力者層が君主政路線を選択したこと、あるいはそれを選択するしかなかったという現実と、そのような選択を彼らに行わせた彼らの社会的なあり方との関係について、考察を進めていく。この社会的なあり方について、個々の家族・家系毎に記述してある文献には古いものが多く、入手はコピーによらざるをえないが、上記の理由により、まだ入手していないものが多く、今後も入手の努力を続ける。本年度において刊行された、本研究テーマに直接・間接に関連する具体的なテーマは、次のとおりである。1)故・星野秀利氏(ボロ-ニャ大学教授)の著書『中性後期フィレンツェ毛織物工業史』を翻訳・出版したが、この著作はフィレンツェの重要産業の一つである毛織物工業の展開を、ひいてはそれに関係する有力者層の存在形態を認識する上で有益であった。2)また、「1593年6月10日の特許状」すなわち通称「リヴォルノ憲章」とよばれるものを、先にマニュスクリプト原本から転写・刊行しておいたテクストに基づいて、翻訳したが、この憲章の内容は、16世紀末以降のトスカ-ナ商業ではユダヤ人商人の活躍がきわめて重要な意味をもつこと、換言すればフィレンツェの有力者層の商業などからの撤退が明確化したことの貴重な証言であるといえよう。3)さらに、18世紀初の史料(最近刊行された)に基づいてトスカ-ナ大公国の国制概要を検討し、研究ノートとして刊行したが、この史料は君主政期の国制の輪郭を認識する上できわめて有益であった。

上記のように、君主政成立前、および後の有力者層の存在形態を、それぞれ部分的にではあるが具体的に認識してきたので、今後は君主政の成立の要因の一つとして、その役割追求していく段階にある。「共和政の伝統をもつフィレンツェにおいて、なぜ貴族寡頭政ではなく、君主政が実現したのか」という問題への、次のような解答の展望がひらけた.15世紀中葉以降、フィレンツェ経済は国際市場における従来の独占的な地位を失い、その有力者層は同市とその周辺の不動産、とりわけ土地への投資を拡大した。他方、同世紀にフィレンツェとその従属都市との間、およびフィレンツェ内部の有力者層と民衆との間で富および権力の格差が拡大したが、同有力者層の経済基盤の動揺によって、この権力構造が不安定化した。有力者層はこれを克服するために、15世紀には自己への権力集中(メディチ派の支配)をはかったが、少数の彼らに国家領域全体の権力が集中する「共和政」では克服できず、ここに彼らの権力を相対化する一方で、延臣化した彼らの社会経済的な既得者を保証する君主政が16世紀には出現した。3年にわたる当該研究期間に、「フィレンツェにおける君主政の成立と有力者層の存在形態」(研究課題名)に関して、当該科研費による研究に、他の科研費による研究などを有機的に関連させて考察し、上記の展望に集約される一連の研究成果をえた。当該科研費による直接の成果「トスカ-ナ大公国の領域構造」では、地主化した有力者層が君主から騎士位・爵位をえて延臣化すること、君主政下での領域支配の構造を解明した。
心停止肝細胞移植におけるviability上昇のための新しい機械灌流法の開発

肝細胞移植は、簡便、低侵襲といった利点がある一方、細胞のviabilityが低く、細胞ソースが不足しているなど克服すべき課題も多い。我々は以前より心停止肝グラフトの冷保存前にPGE1含有灌流液で臓器を灌流させることで肝臓のviabilityが改善し、移植の生着率が上昇することを報告してきた。これら一連の成果をもとに心停止肝グラフトから独自開発したリコンビナントコラゲナーゼによる細胞分離を行い、小動物細胞移植モデルにおいて細胞のviability、生着の改善が認められることを検証する。
教育用オープンプラットホームの構築に関する研究

本研究成果の概要は次のとおりである.(1)OSSで構築すべき情報教育環境,事務環境などのカテゴリー分類を仮定し,実装すべきプラットホームの大分類,小分類を定義した.(2)FreeBSDが本来有する環境設定ツールであるsysinstallをOPE用に改造し,FreeBSDの公式配布インストールCD-ROMに,OPEが必要な配布物を加える形でOPE専用のインストールCD-ROMを構築した.とくに,CD-ROMからのローカルインストールにといて,インストール作業の簡素化を行い,最小限の操作でデモンストレーション用の環境が容易に構築できるようにした.また,OPE専用のインストールCD-ROMを容易に構築するためのスクリプトプログラムを整備した.(3)OPEインストーラの核をなす,PCユーザランド環境ツール(urdtools)の設計と実装を行った.このurdtoolsはRuby環境で動作し,specファイルと呼ばれるファイルによって定義された環境を自動構築する機能を有する.結果として,テスト環境にこのurdtoolsを適用し,管理者のインストール作業が大幅に軽減できることを示した.(4)主として国内における学会発表を17件行い,有益な情報交換を行った.この口頭発表以外で,4件のデモンストレーションを併せて行い,多くの方に本システムの動作,意義をPRした.これらの学会発表やデモンストレーションによって,情報教育関連の研究者,管理者らと相互に意見交換を行った.とくに教育機関におけるネットワーク管理者の多くから,「本システムをネットワーク管理に応用したい」という意見が多く寄せられ,本研究の今後の発展性についても検討することができた.なお,本研究を遂行するにあたり,研究分担者のほかに研究協力者として山本喜一氏(OpenEduプロジェクト)に協力を頂いた.本研究成果の概要は次のとおりである.(1)OSSで構築すべき情報教育環境,事務環境などのカテゴリー分類を仮定し,実装すべきプラットホームの大分類,小分類を定義した.(2)FreeBSDが本来有する環境設定ツールであるsysinstallをOPE用に改造し,FreeBSDの公式配布インストールCD-ROMに,OPEが必要な配布物を加える形でOPE専用のインストールCD-ROMを構築した.とくに,CD-ROMからのローカルインストールにといて,インストール作業の簡素化を行い,最小限の操作でデモンストレーション用の環境が容易に構築できるようにした.また,OPE専用のインストールCD-ROMを容易に構築するためのスクリプトプログラムを整備した.(3)OPEインストーラの核をなす,PCユーザランド環境ツール(urdtools)の設計と実装を行った.このurdtoolsはRuby環境で動作し,specファイルと呼ばれるファイルによって定義された環境を自動構築する機能を有する.結果として,テスト環境にこのurdtoolsを適用し,管理者のインストール作業が大幅に軽減できることを示した.(4)主として国内における学会発表を17件行い,有益な情報交換を行った.この口頭発表以外で,4件のデモンストレーションを併せて行い,多くの方に本システムの動作,意義をPRした.これらの学会発表やデモンストレーションによって,情報教育関連の研究者,管理者らと相互に意見交換を行った.とくに教育機関におけるネットワーク管理者の多くから,「本システムをネットワーク管理に応用したい」という意見が多く寄せられ,本研究の今後の発展性についても検討することができた.なお,本研究を遂行するにあたり,研究分担者のほかに研究協力者として山本喜一氏(OpenEduプロジェクト)に協力を頂いた.H17年度における本研究業績の概要は次のとおりである.(1)sysinstallの改造によるインストーラの設計を行い,実装した.特に,CDからのローカルインストールの簡素化を行い,限られた操作で最低限度のシステムが導入できるようにした.(3)ユーザランド規定スクリプト(opeu)の仕様の再策定を行い,改造版sysinstallプログラムを組み込んだインストールCDを開発した.また,opeuのデモ版を実装し,ウィンドウシステムであるXorg,そのXorg上で動作するデスクトップ環境であるgnomeまでが限られた操作で自動的に導入できるようにした.(4)システム全体の構成を再検討し,H18年度以降の研究のスケジューリング,現時点での問題点の整理を行った.(5)学会発表,デモセッションにおいて合計8件の発表を行い,有益な情報交換を行った.また,8件のうち2件はデモンストレーションも併せて行い,多くの方に本システムの動作,意義をPRした.とくに,学会では情報教育環境の管理者らと有意義な情報交換を行うことができた.さらに,教育用環境を1枚のCDで起動できるKNOPPIX-Eduの開発者らと問題点などについて相互に意見交換を行った.また,学会において本システムをネットワークサーバ構築へ応用したい,旨の意見が寄せられ,本研究の今後の発展性についても検討することができた.(6)学会論文誌への論文投稿の準備を行った.なお,本研究を遂行するにあたり,研究分担者のほかに研究協力者として山本喜一氏(OpenEduプロジェクト)に協力を頂いた.Hl8年度における本研究業績の概要は次のとおりである。(1)FreeBSD公式インストールCD-ROMのsysinstallやディレクトリ構成を改造、またOPEが必要とする配布物を加える形でOPE専用のCD-ROMを構築した。とくに、本CD-ROMによるインストール作業の簡素化と最新のFreeBSDのリリース版に対応したCD-ROMを実装可能なツール群を整備した。(2)OPEインストーラの中核をなすPCユーザランド構築ツールであるurdtoolsの設計とその実装を行なった。このurltoolsはRuby環境で動作し、specファイルを編集・適用することによって各種のユーザランド環境を自動的に構築することができる。

結果として、テスト環境においてこのツール群を適用し、管理者のインストール作業が大きく軽減できることを実験的に示した。このように、初心者から上級者まで広範囲に適用できるツール群を整備することができた。(3)学会発表、デモセッションにおいて合計8件の発表を行い、有益な情報交換を行った。また、8件のうち2件についてはデモンストレーションも併せて行い、多くの方に本システムの動作、意義をPRすることができた。これらの成果発表により、本研究の成果がネットワークサーバ構築やe-Learning環境の改善につながる可能性が実際に示された。なお、本研究を遂行するにあたり、研究分担者のほかに研究協力者として山本喜一氏(OpenEduプロジェクト)に協力を頂いた。
ゼオライトを原料とするメソポーラスマテリアルの新規な合成法の開発とその触媒特性

ゼオライト構造を有したメソポーラス物質は,ゼオライトの強い酸性質と規則的なメソ孔をあわせもつことから,これまでにない新規触媒材料として期待されている.本研究では,ゼオライトのアルカリ溶解から生成したユニットを原料としたメソ多孔体の合成を,流通式反応器を用いて検討した。特に2段式の流通合成反応器を用い,高いpHでアルカリ溶解を行った後に,引き続き低いpHでメソ多孔体を連続的に合成することを試みた。ZSM-5ゼオライトを充填し80°Cに保ったカラムに,NaOH水溶液を流通させて,ゼオライトのアルカリ溶解を行った。続いて,ゼオライトのアルカリ溶解液と界面活性剤が混合するように流路を設け,界面活性剤水溶液をテフロンチューブ内を室温で流通させながら,ゼオライトから溶解したアルミノシリケート種を凝集させた。流路の出口から得られた懸濁液に,塩酸を適宜加えてpH調整をした。得られた生成物は550°Cで焼成後でも,壊れることなくメソ孔構造が残っており,この試料の窒素吸着等温線では,メソ孔構造の存在を示すと考えられる相対圧0.4付近で緩やかな立ち上がりを示した。またクメンのクラッキングを行ったところ,回分法で合成したM41Sよりもさらに高いクラッキング活性をもつことがわかった。このようにゼオライトのアルカリ溶解過程とメソ多孔体合成過程を分けることは,強い酸性質をもつメソ多孔体の合成に重要であることが示唆された。本研究では,ゼオライトのアルカリ溶解により溶出するアルミノシリケート種を用いてメソ多孔体を合成する新規合成法を確立すること,およびその方法により得られるメソ多孔体の酸性質を評価することを目的とした。「ゼオライトのアルカリ溶解」過程と「濾液にCTAB添加・メソ多孔体の組織化」過程を分けた「2段合成法」について検討したところ,純粋なM41Sが合成できることがわかった。アンモニア水処理法を行うと,メソ多孔体の回折線幅がやや鋭くなり,焼成後も構造が維持された。さらには,アンモニア水処理温度の最適化により,焼成後の構造の規則性が改善されることが明らかとなった。このポストシンセシスを行ったサンプルにおいて,メソ多孔体特有のN_2吸着等温線が得られ,TEM像にばhexagonal構造に特有な縞模様が確認された。また電子線回折により,MFI結晶の残存は確認されなかった。得られたメソ多孔体の酸性質をクメンクラッキングにより測定したところ,250°Cにおいて分解生成物であるベンゼンの生成が確認された。一方テトラエトキシシラン(TEOS),アルミニウムイソプロポキシド(AIP)を用いて合成したM41Sや,非晶質シリカアルミナの場合には250°Cではクメン分解活性をほとんど示さなかった。これらのことから,ゼオライトのアルカリ溶解溶液から析出したM41Sにはゼオライトに類似の強酸性質有するアルミニウム種が存在するものと結論した。
ピコ秒パルスラジオリシス法によるアルカン分解初期過程の研究

従来から未解決であったアルカンの放射線分解初期過程を解明するために、アルカン液体中でのピコ秒およびナノ秒パルスラジオリシスを行い、以下のような成果を得た。○レーザー同期方式によるのピコ秒パルスラジオリシスシステムの整備ライナックからの高エネルギーピコ秒電子線ビームをアルカンに照射し、生成する短寿命中間活性種の挙動を、光過渡吸収として測定するためのレーザー同期方式ピコ秒パルスラジオリシスシステムの構築を行った。このシステムはレーザーパルスを分析光として使用し、レーザーの非線形効果を利用して紫外から近赤外領域の過渡光吸収の測定が可能である。○アルカン中における初期過程の測定アルカンの分解過程を調べるため、カチオンラジカルおよび電子の時間分解ダイナミックスを調べた。特に、分解過程を抑制する添加剤を加えた系での、カチオンラジカルや電子と添加剤の反応性に関する知見を得ることができた。ジェミネートイオン再結合を記述するスモルコフスキー方程式により、結果のシュミレーションを行い、各種の反応速度定数を決定した。○赤外部および紫外部のピコ秒パルスラジオリシスシステムの整備ライナックからの高エネルギーピコ秒電子線ビームをアルカンに照射し、生成するアルキルラジカル短寿命中間活性種の挙動を、光過渡吸収として測定するための測定システムの構築を行った。赤外部および紫外部の測定が出来るように、パルスラジオリシスのシステムの一部(特に光源、ミラー・レンズ系等)を改良し、また、専用の分光器及び光検出器を新規に設けた。○アルカンの分解過程の測定アルカンの分解過程を調べるため、カチオンラジカルおよび電子の時間分解ダイナミックスを調べた。特に、分解過程を抑制する添加剤を加えた系で、カチオンラジカルや電子と添加剤の反応性に関する知見を得ることができた。○アルキルラジカルの生成過程アルカンの分解に大きく寄与するアルキルラジカルの生成過程の予備的な測定を行った。今後、測定精度の向上を図り、本格的な研究を開始する予定である。従来から未解決であったアルカンの放射線分野初期過程を解明するために、アルカン液体中でのピコ秒およびナノ秒パルスラジオリシスを行い、以下のような成果を得た。◯レーザー同期方式によるのピコ秒パルスラジオリシスシステムの整備ライナックからの高エネルギーピコ秒電子線ビームをアルカンに照射し、生成する短寿命中間活性種の挙動を、光過渡吸収として測定するためのレーザー同期方式ピコ秒パルスラジオリシスシステムの構築を行った。◯アルカン中における初期過程の測定アルカンの分解過程を調べるため、カチオンラジカルおよび電子の時間分解ダイナミックスを調べた。◯アルカンの分解過程アルカンの分解に大きく寄与するカチオンラジカルや電子の安定性を評価し、アルキルラジカルの生成過程に関して検討を行った。
照明系の光学伝達関数を用いた実時間同軸三次元計測の研究

投影する並進移動縞の像の劣化からシングルフレームで三次元形状を推定するシステムを構築した。ある空間周波数をもつ格子が移動することで対象表面に生じる明暗は,その縞の移動速度と空間周波数により決定される時間周波数で変化し,その振幅は光学系の低域通過特性により焦点位置からのズレに反比例して小さくなる.これを時間相関カメラを用いて撮像することでワンショットで3次元形状を復元した。実験により,空間周波数成分の時間相関検出が可能であることを確認し,ゴム製の耳やセラミック製の置物の形状復元を実施した.投影する並進移動縞の像の劣化からシングルフレームで三次元形状を推定するシステムを構築した。実験により,空間周波数成分の時間相関検出が可能であることを確認し,ゴム製の耳やセラミック製の置物の形状復元を実施した.照明系と撮像系の光軸を同一とした並進移動格子によるリアルタイム3次元計測手法について研究を行った.本研究では,光軸を同一とすることで物体自身の影により3次元計測ができない領域を生じてしまうオクルージョンの問題を回避することが可能となり、並進移動格子により、投影格子の光学伝達関数による空間周波数劣化を時間軸で検出することが可能となることを明らかにした。本年度は提案法の原理に基づき,時間相関イメージセンサの時間相関出力を有効に活用することによりシングルフレームでの三次元計測を可能とし、リアルタイムで3次元計測結果を提示するにいたった.また,異周波数の縞を重ねることで生じるモアレパタンを同心円上に生成する手法を考案した.これにより中心と外側で異なる奥行き分解能と計測レンジをもつ三次元視覚センサの可能性を示すことができたのは重要な発見である。Depth from defocusの原理から,ある空間周波数分布をもつパターンを投影すると,デフォーカスされたパターンの振幅が空間周波数に依存して変化すること用い,時間相関イメージセンサを利用してデフォーカスと相関振幅の関係を確認した.投影パターンは空間周波数が中心で高く外側で低い円対称となる同心円パターンとし,モアレにより作成した同心円パターンによる投影実験を行った.これにより,投影した同心円中心側と外側で計測可能範囲に差をつけられることが確認できた.平成23年度は、前年度リニアモーターにより印刷した縞パターンをシフトさせたのに対し,プロジェクターを用いて可動部のないシングルフレーム高速三次元計測を行った.具体的には,高速に光強度変調可能なMEMS素子を用いたプロジェクターにより,対象領域を並進する縞パターンを投影し,これをハーフミラーを用いて投影光学系と撮像光学系が同一の光軸を持つように時間相関イメージセンサを配置し時聞相関撮像を行った。ある空間周波数をもつ格子が移動することで対象表面に生じる明暗は,その縞の移動速度と空間周波数により決定される時間周波数で変化し,その振幅は光学系の低域通過特性により焦点位置からのズレに反比例して小さくなる.このように格子を並進させることで、投影パターンのエッジ上のみならず,全ての画素において奥行き測定が可能となる上,単一空間周波数成分を時間相関により検出することが可能となり,厳密なボケ量の推定が可能となる.MEMS素子により2値矩形パターンを投影したため,元来,投影する縞は基本周波数に加え,3倍周波数、5倍周波数などの高調波成分を持つが,時間相関イメージセンサに入力する参照信号周波数を3倍とすることで,容易に3倍高調波成分を検出することが可能であることが確認された.これにより,空間周波数により異なるボケ量を多数の周波数を用いて推定することで,高周波数成分による焦平面での高精度推定と同時に,低周波成分により奥行きレンジの拡大を同時に実現可能である.実験により,空間周波数成分の時間相関検出を確認し,ゴム製の耳やセラミック製の置物の形状復元を実施した.
超精密インデリジェント切削制御装置の試作開発

2年間にわたる試作開発研究は、順調に推移し、ほぼ当初の目的を達成することができた。具体的な研究項目毎に得られた成果をまとめると、以下のとおりである。1.超精密インテリジェント切削制御装置の設計と試作当初の設計・計画案に従って本体構造の設計・製作を行った。本体は熱的、動的特性を考慮して、ス-パ-インバ-製の一体構造である。2.インテリジェント化のための知識ベ-スの構築と制御アルゴリズムの開発16ビットパ-ソナルコンピュ-タを制御装置本体として使用し、インテリジェントな制御のためのソフトウェア開発を行った。3.試作開発した装置の基本特性の解析と評価主としてハ-ドウェアの精度、剛性、熱的応答性を中心に解析と評価を行ない、所期の特性を有していることを確認した。4.試作開発したインテリジェント切削制御装置による切削実験と加工性能の評価銅やアルミニウムなどの軟質金属のダイヤモンド切削、ステンレス銅のCBN工具による超精密切削など、具体的に切削実験を行ない、試作装置が所期の切削性能を有していることを確認した。5.試作開発したシステムの総合的な特性評価試作装置のハ-ドウェア、ソフトウェア、切削性能、使い良さなど広い観点から総合的に特性評価を行ない、試作装置が所期の性能を有していることを確認した。6.実用化にむけての試作開発装置の再検討と問題点の抽出、改良などの検討。特に実用面における問題点について検討した。本研究は、超精密切削加工機の高度化を実現するためのインテリジェントな超精密切削制御装置の試作開発を行い、その実用化のための検討を行うことを目的としている。本年度得られた主な研究成果は、以下のとおりである。1.装置ハードウェアの基本設計と試作・開発インテリジェント超精密切削制御装置本体ハードウェアの試作・開発を行った。本体はスーパーインバー製の一体構造とし、4枚の板バネ構造を採用した一軸方向の切込み装置で、特に高い剛性(約500N/μm)を持たせている。駆動要素としては、粗動と徴動の2種類の圧電素子を用い、16ビットパーソナルコンピュータによるディジタル・デュアルサーボ方式による制御方法を採用している。2.基本制御アルゴリズムの開発切込み装置の位置制御を行うための基本的なアルゴリズムを開発すると共に、より高度の制御として、工作機械固有の運動誤差、主軸系の熱変形による誤差を補正するためのシミュレーション技術、主軸の回転誤差を測定し、1回転先の誤差を予測するための時系列予測法などの検討を行い、それらの有効性を確認した。3.試作した装置の基本特性の解析と評価試作した装置について、剛性、応答性、位置決め精度などの基本的な特性について検討を行った。その結果、本装置は全体のストローク約7μmに対して、1nmの分解能を有し、極めて安定して精密位置決めを行い得ることを確認した。また十分高い剛性を有しているとともに、応答性に関してはディジタルPID制御方式を導入することにより改善し得ること、2組の圧電素子駆動要素はそれぞれ所期の特性を発揮していることなどを確認した。平成元年度においては、前年度の研究成果をふまえ、順調に研究を進めることができた。本年度得られた研究成果をまとめると、以下のとおりである。1.試作開発したインテリジェント切削制御装置による切削実験と加工性能の評価試作装置を用いて、実際に各種軟質金属および一部ステンレス鋼の超精密切削を行ない、装置の性能について検討した。その結果、例えば無酸素銅の切削においては、装置の振動は振幅23nm程度で押さえられており、正弦波状入力、ステップ入力などの切込み制御入力に対しても忠実に応答しながら切削し得ることを確認した。2.試作開発したシステムの総合的な特性評価試作装置の特性を総合的に解析、評価し、初期の性能を有していることを確認した。

具体的には、切込み装置のストロ-ク10μmに対し、約1nmの分解能を有すること、構造共振が1kHz以上と、すぐれた動特性を有すること、切込み方向の剛性700N/μm以上と、高い剛性を有すること、熱的にも優れた安定性を有すること、ユ-ザインタ-フェイスに配慮した使いやすいシステムとなっていること、など確認した。3.実用化にむけての試作開発装置の再点検と問題点の抽出、改良などの検討。装置の実用化という観点から、試作装置の検討を行なった。その結果開発した装置は充分実用に耐え得るとの結論が得られたものの、現状では分解能1nmは不要であり、むしろ分解能をおとしてもストロ-クを大きくすべきであろう、といった改良点などが明らかとなった。
陶磁造形表現における粉体を用いた成形の研究－陶以外のセラミックス技術転用の可能性

本研究は粉体を用いた成形技術を陶磁造形表現における成形技術に転用すること目的としており具体的な研究実績としては、粉体成形の基礎実験から成形応用の実験を進め、ゲルキャスティングを主軸とした陶磁造形における粉体を用いた成形に成功した。さらに焼結体を加工する実験、陶磁器造形表現としての色、質感の実験、陶磁器と粉体成形を組み合わせる活用等の実験を行うことで、ゲルキャスティングの成形における基礎情報が明確化し、成形体の複雑さやサイズには制限があるものの、陶磁器造形表現の新しい成形技術として活用可能な成形技術を成立することができた。各キャスティングの組み合わせについても一定の基礎情報を獲得した。本研究は陶磁器以外のセラミックス(ガラス、ファインセラミックス等)の技術を陶磁造形表現における成形技術に転用し、陶磁器の造形表現における新たな成形法の基盤確立を目的とする。特に陶磁造形の成形技術として用いられることがなかった粉体を用いた成形に焦点を絞り、ガラスやファインセラミックにおける粉体成形技術を転用するための調査、研究を行い、陶磁造形における新たな成形方法の獲得への可能性を探ることを目的としている。本年度の具体的な研究実績としては、本研究において陶磁器以外のセラミックス技術の粉体成形・工程として特に重要視しているゲルキャステイングの成形方法について、陶磁器原料による粉体成形実験、焼成実験を行った。成形、焼成とも納得できる成果が出ていない。成形実験としては寒天の使用方法、固化させる環境や乾燥段階の温度、湿度管理について改良の必要性がある。また焼成についても焼成温度や昇温環境についての検討が必要となり、安定的にゲルキャスティング成形が行えることが第一の今後の課題である。一方で成形、焼成実験によって、粉体成形技術を転用した陶磁器成形技術が確立されることによって得られる陶磁器の造形表現への応用の方向性は明確化されており、ゲルキャスティング成形の陶磁器原料における粉体成形技術の確立が急がれる。また出産のため、平成25年10月7日から平成26年3月31日の期間で産前産後休暇及び育児休業を取得した。特に陶磁造形の成形技術として用いられることがなかった粉体を用いた成形に焦点を絞り、ガラスやファインセラミックにおける粉体成形技術を転用するための調査、研究を行い、陶磁造形における新たな成形方法の獲得への可能性を探ることを目的とし、本年度の具体的な研究成果は以下の通りである。1、陶磁造形における粉体を用いた表現作品についての調査及び作家への取材を行い、八木一夫以降の陶磁造形の歴史の中における粉体を用いた造形表現の位置づけに対する考察を行った。取材を行った作家は、伊藤公象、板橋廣美、ユン・ヒチャンの世代の異なる3名を対象とした。それぞれが抱く粉体成形に対する思考や時代背景が異なり、本研究の歴史的位置づけを考察するために有意義な調査、研究となった。2、陶磁器以外のセラミックス技術における粉体成形・工程について、関係する研究機関や企業への取材を行い、取材情報を精査し、陶磁造形へ転用可能な技術と具体的な方法を検討した。取材を行ったのは名古屋工業大学セラミック基盤工学研究センター、財団法人ファインセラミックスセンター(JFCC)である。名古屋工業大学では、重点的に調査を行うとしていたゲルキャステイングの成形方法について、藤正督教授の協力によりその成形概要と陶磁器への転用の可能性について話し合いを持つことができ、今後の本研究に対する助言をいただけることになった。セラミックス技術における粉体成形の調査については、ゲルキャスティングの粉体成形技術が陶磁器に転用が最も高く本研究における重要度の高いことが早い段階で明らかになったことから、ゲルキャスティング及び多孔体セラミックスの成形に焦点を絞り研究を行うこととした。本研究は陶磁器以外のセラミックス(ガラス、ファインセラミックス陶)の技術を陶磁造形表現における成形技術に転用し、陶磁器の造形表現における新たな成形法の基盤確立を目的とする。特に陶磁器造形の成形技術として用いられることがなかった粉体を用いた成形に焦点を絞り、ガラスやファインセラミックスにおける粉体成形技術を転用するための調査、研究を行い、陶磁造形における新たな成形方法獲得への可能性を探ることを目的としている。本年度の具体的な研究実績としては、本研究において陶磁器以外のセラミックス技術の粉体成形・工程として特に重要視しているゲルキャステイングの成型方法について、陶磁器原料による粉体成形実験、焼成実験を行った。昨年度からの課題であった成形実験における水分と寒天の調合比や固化させる環境や乾燥段階の温度、湿度管理の改良の結果、破たんや変形への対策方法が明確化されたが今後も実験を重ねる必要性がある。焼成については昇温環境についての検討が課題である。本研究の要である成形実験におけるさまざまな実験要素の中でどの点において対策が必要かを見極めることに時間を要したことにより高額備品の購入を次年度へ持ち越したが、研究費を有効に活用するために慎重に研究を進めている。ゲルキャスティング以外の粉体成形技術の可能性についても研究しており、本研究においての有効な方法として石膏による固化方法がある。石膏については基礎的成形技術を有しているため比較的容易に造形表現として活用できたため、試作品を制作し、花器として本年度の12月石川県金沢市で開催された「イヴの茶会」で発表した。一方で器物としての課題が明確化し配合割合や配合物の再検討が必要となった。

本研究は陶磁器以外のセラミックス(ガラス、ファインセラミックス等)の技術を陶磁造形表現における成形技術に転用し、陶磁器の造形表現における新たな成形法の基盤確立を目的とする。特に陶磁器造形の成形技術として用いられることがなかった粉体を用いた成形に焦点を絞り、ガラスやファインセラミックスにおける粉体成形技術を転用するための調査、研究を行い、陶磁造形における新たな成形方法獲得への可能性を探ることを目的としている。本年度の具体的な研究実績としては、本研究において陶磁器以外のセラミックス技術の粉体成形・工程として特に重要視しているゲルキャステイングの成型方法について、陶磁器原料による粉体成形実験、焼成実験を行った。成形実験については、昨年度までに得た対策方法を実験することで成形可能域を拡げることに繋がった。今後の実験によって更なる成形可能域の拡大と成形方法の具体化を図る。焼成実験における昇温環境についてが本年度の課題であったが、昇温環境の変化が成形物に与える影響を把握するに留まっている。また冷却環境に関しての検討が今後の課題であり、焼成についての実験に今後注力する必要がある。本研究の要である成形実験におけるさまざまな実験要素の中でどの点において対策が必要かを見極めることに時間を要したことにより高額備品の購入は慎重に進めている。次年度へ持ち越したものについても、研究費を有効に活用するために慎重に進めていく。ゲルキャスティング以外の粉体成形技術の可能性についての研究も進めているが、本研究においての有効な方法として石膏による固化方法がある。石膏を用いた固化方法の研究は配合割合や配合物の検討を進めている。一昨年度における産前産後休暇及び育児休業取得等による研究の遅れを取り戻せていないためであるが、研究期間を延長した本年度は、計画の最終年として研究内容を実行するためにこれまで積み重ねた研究実績を踏まえ着実に次年度の課題内容に取り組み研究を進めていく。本研究は陶磁器以外のセラミックス技術のうち特に陶磁器造形の成形技術として用いられることがなかった粉体を用いた成形技術を陶磁造形表現における成形技術に転用し、陶磁造形における新たな成形方法獲得への可能性を探るため研究を進めてきた。本年度の具体的な研究実績としては、粉体成形の基礎実験から成形応用の実験を進め、ゲルキャスティングを主軸とした粉体成形技術を用いて陶磁器粉体原料の成形に成功した。成形基礎実験として、ゲルキャスティング成形に適したゲル化配合比の実験、焼成凝固剤の性質実験、成形可能サイズ実験をおこなった。また成形応用実験として、ゲルキャスティング成形体と陶磁器の接合実験、ゲルキャスティング成形体の加工成形実験を行った。またバインダーの違いによる成形体の比較実験を行った。さらに焼成温度の違いによる凝固剤の変容の実験も行った。粉キャスティングの基礎実験として、耐火型を用いた成形実験、原料の配合比による色、質感の実験を行った。
数式処理システムmaximaで確認し創造する態度を育む数学教材の開発と普及

【研究目的】フリーで利用できる数式処理システムmaximaの使い方を生徒に教えることにより、授業で証明した内容を生徒自ら確認できるようにし、自信を持てるようにする。また、maximaを利用した数学教材とmaximaのマニュアルを作成し、数学教育の現場での普及を促す。【研究方法】1勤務校で「maximaによる確認」を取り入れた授業を実践する。2東京理科大学数学教育研究会(理数研)で授業実践の報告をして,授業内容を検討する3再度,授業実践・検討を行う。4中学校・高等学校の授業で利用できるように,指導案とmaximaのマニュアルを作成する。【研究成果】研究当初maximaをグラフ描画で用いてみたが、予想以上に記述が煩雑になってしまい、グラフ描画のみを扱うのであれば、GrapesやFunctionViewなどの方が生徒にとって親しみやすいことが分かった。また、maximaでのグラフの描画は、結局はgnuplotでの描画にすぎないので、複雑な描画を行う場合にはgnuplotで直接命令を打ち込んだ方がよい。一方、代数計算や簡単なプログラミングでは、CやJavaなどに比べて、maximaの操作は非常に容易であり、かつ、有用である。例えば、和算の問題では、a*x+b*sqrt(x)+c=0のような形の方程式でa、b、cの値が複雑なものが出てきて、皆で計算しても解が揃わないことがあったが、maximaを利用することで意見の一致を得ることができた。「答えが出ることは分かるが複雑で計算が困難である」、「理論的には一応納得できたつもりであるが本当に正しいのか半信半疑である」このような場合に、maximaを含めた数式処理システムは効果的に利用可能である。
電界制御型強誘電体・量子常誘電体の設計と開発

(Ln,Na)TiO_3系酸化物のエピタキシャル膜を合成し、その誘電率の温度依存性と電場依存性を調べた。その結果、バルク体と同様、誘電率は60K以下で一定となるが、誘電率は180程度であることが判明した。またpolarな量子常誘電体SrTiO_3に静水圧を負荷することにより双極子相互作用を減少させると、誘電率は減少するが、量子ゆらぎが相対的に顕著となる結果、量子常誘電性が顕在化した。これらの結果は(Ln,Na)TiO_3とSrTiO_3が同一の原理で発現する量子常誘電体でありその違いはA-サイトを複合化することによるランダムフィールドによるものであることが見出された。ランダムフィールドにより誘起する強誘電性とリラクサー的強誘電性リラクサー的強誘電性発現には平均価数と局所的価数のバラつきが支配因子であると考えられている。本研究では同一価数でもイオンサイズの差異によりクーロン相互作用の違いが顕著となることを利用したランダムフィールドによるリラクサー強誘電体を作製した。Sr_<1-x-y>Ca_xBa_yTiO_3では全体の格子定数を変化させないにもかかわらずx+yを増加させるとまず強誘電性が、次にリラクサー強誘電性が出現することを明らかにした。量子強誘電体の電場依存性絶対零度で強誘電性が出現する量子強誘電体では、ドメインは長距離オーダをもつ古典的なドメインサイズをもたずナノサイズメータオーダのドメインからなる"ドメイン壁状態"をとる。この状態に外場としての電場を加えると各ナノオーダドメインは電場に追従し、体積を変化させる。この電場依存性は巨大であり、非常に大きな非線形性を示す。この非線形性は波長変換や、電界制御型誘電体の基本設計に重要であると確認した。今後の展望巨大な電場応答は量子強誘電性固有のドメイン壁状態に起因し、この原理はリラクサー的強誘電性の理解を大いに助けるものである。実用材料への発展は本研究での量子ゆらぎを温度ゆらぎに置き換えればよい。本研究では電界制御型強誘電体あるいは量子常誘電体を設計するための指針を得るべく各種誘電体材料を新規に合成しそれらの評価を行った。(1)ドメイン壁状態を有する強誘電体の電場およびバイアス依存症ドメイン壁状態すなわち双極子モーメント間の相関長が短く、3次元的な強誘電体となることのできない誘電体はナノオーダのドメインを形成しているが、各ドメイン間の領域はドメイン壁と呼ばれ外部からの電場によりモーメントが整列し既存の強誘電体ナノドメインの大きさを大きく変化させることができる。本研究ではこのような短い相関長を持ちしかもドメイン壁状態をとると考えられるSrTi(^<16>O_<1-x>^<18>O_x)_3を合成した。本系は^<18>O置換により量子常誘電体から強誘電体へと変化することが知られているが、まず最初に^<18>O置換にともなうT_cの変化を調べた。^<16>Oの^<18>Oによる置換にともなう誘電性の変化は以下のようにまとめられる。(1)0【less thanor equal】

x【less than or equal】0.33量子常誘電体領域:この領域ではxとともに誘電率は上昇するがT_cは現れない。しかし臨界指数γは上昇する。(2)x=0.33量子強誘電性の発現:この領域でT_c=0Kとなる。(3)x【greater than or equal】0.33T_cの出現と高温度への移動:この領域でγは減少し、T_cは上昇する。最終的にγ=1.33T_c=24Kとなる。次に本系に対する誘導率のバイアス依存症と電圧依存症を調べた。バイアスをかけたところ誘電率は急速に減少し、1kV/cmではゼロバイアス時に比べて約10%の値となった。また誘電率の測定電圧依存症を調べたところ、50V/cmから1kV/cmまで放物線的に上昇し、最終的には50%増加した。これらの結果はドメイン壁状態を支持するものであり、これらの結果を解析することにより"制御可能"な強誘電体の作製が可能になるものと考えられる。本研究では電場によって自在に誘電率を制御できる強誘電体および量子常誘電体を開発するための材質設計指針を得るために種々の実験的検討を行った。対象とした物質系はおもにチタン酸ペロブスカイトであり、主にSrTiO_3,BaTiO_3,(Ln,Na)TiO_3の多結晶体を対象として研究を行った。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)酸素同位体置換したSrTiO_3単結晶の研究量子常誘電体であるSrTiO_3に酸素同位体置換を行って強誘電体化することはすでに昨年報告済みであるが、本年度はこの系の強誘電性と巨大な電場依存性を探るべく、電気測定と光測定により研究をおこなった。ラマンスペクトルの測定では、T_cより数10K高い温度からFerroelectric Micro Region(FMR)の存在が観測された。またこのFMRの大きさは30030A程度であることを確かめた。また光複屈折の測定からFMRの出現がラマンスペクトルで検出されるのと同温度であることを確かめた。これらの結果はT_c以下での分極緩和および誘電率の電場依存性から得られるものとは矛盾せず、本系がDomain Wall State状態であることを示している。(2)展型的な量子常誘電体である(La,Na)TiO_3の単結晶膜の合成と誘電的性質量子ゆらぎにより常誘電体が安定化されている(La,Na)TiO_3単結晶膜を世界で初めて合成することができこの膜の特性を調べた。この膜はSrTiO_3と異なり、電場応答性が全くなく液体窒素温度以下で誘電率が全く変化しないことを確かめた。以上の結果、物性が電場に大きく依存する強誘電体を得るためには、FMRをもつ物質系を探索すればよいという極めて単純な設計指針を得ることができ、工業上有益な戦略を立てることができる。
fMRIを用いた動物型ロボットとの長期的な触れ合いが与える影響の調査

本研究は、アザラシ型セラピー用ロボット・パロとの長期的な触れ合いが脳活動状態に与える影響をfMRIを用いて調べる研究である。高齢者および若者(20代学生)を対象者にパロを1ヶ月間貸し出し、その前後でパロの映像を視聴している際の脳活動状態を計測した。実験の結果、高齢者6名、若者11名より有効なデータを取得できた。解析の結果、パロ利用後、高齢者はパロの映像視聴時にパロ利用前より賦活する脳の領域が認められたのに対し、若者ではパロ利用前より賦活する脳領域は認められなかった。これより、パロは若者よりも高齢者により影響を与える可能性が示唆された。本研究は2カ年計画で、アザラシ型セラピー用ロボット・パロとの長期的な触れ合いが脳活動状態に与える影響を実験により調べる研究である。対象者にパロを1ヶ月間貸し出し、その前後で実験計測を行う。初年度に当たる本年度は、まず実験準備として本学日野キャンパス研究安全倫理委員会に本研究計画の倫理審査申請を行い、承認を得た。シルバー人材センターより協力者の派遣を行う予定であったが、対象者の条件(脳疾患系の既往歴無し)に合致する人物の派遣が保証できないとのため、対象者を20歳以上に拡大し協力者を募った。結果、20代、男子学生3名が協力者として参加した。2名をパロを貸し出す対照群、1名をパロを貸し出さないコントロール群とし実験を行った。実験では、まず協力者の背景(年齢、性別、性格、動物の飼育経験)を収集した。次に事前計測として、パロON(パロ電源ON)、パロOFF(パロ電源OFF)それぞれと触れ合いを行っている際の脳活動状態をNIRS(日立製作所:WOT-100)を用いて計測した。各刺激との触れ合い前後における気分およびストレス状態の変化をPOMSおよび唾液アミラーゼ濃度により計測した。唾液アミラーゼは唾液アミラーゼ・モニタ(ニプロ)によりその場で計測した。次にfMRI(Philips:Achiva 3.0T)を用いて、パロON/OFFの映像刺激(各30秒)をランダムに安静(30秒)を挟みながら各6回提示し、各刺激に対する脳活動状態を計測した。次に対象群に対して、パロの使用方法について説明した後、1ヶ月間パロを貸し出した。対象者は自宅で自由にパロとの触れ合いを行い、この間のパロの利用状況について記録を付けて頂いた。コントロール群は通常通り生活をした。1ヶ月後、事前計測と同様の実験を行った。結果の詳細な分析はこれからであるが、中間報告としてまとめ国内の関連学会にて報告する予定である。本年度はさらなる協力者を募り実験を行った。結果、20代男子学生3名、65歳以上の高齢者7名(男性3名、女性4名)が協力者として参加した。学生は1名をパロを貸し出す対照群、2名をパロを貸し出さないコントロール群とし、高齢者は全員を対照群として実験を行った。各刺激との触れ合い前後における気分およびストレス状態の変化をPOMSにより計測した。対象群に対して、パロの使用方法について説明した後、1ヶ月間パロを貸し出した。結果の詳細な分析はこれからであるが、1ヶ月間のパロ利用後、パロON映像提示時の紡錘状回ならび中側頭回がより賦活する事例が見られた。昨年度発生したMRI装置故障による研究中断の遅れを取り戻すため、本年度はパロを一体追加し実験の効率を高め、これまでに計13名を計測した。しかしながら、研究中断の遅れを取り返すに至らなかった。研究期間を延長し、引き続き実験を行う予定である。本研究で使用しているfMRI装置は本学の共有設備であり、他の研究グループも利用している。H26年11月に他の研究グループが利用中に事故が発生し、fMRI装置がクエンチした。事故調査、再発防止策の検討・策定、故障状況の調査、修理費の工面、修理作業等、が生じ、復旧までに4ヶ月以上の時間を要した。本研究は、パロとの長期的な触れ合いが脳活動状態に与える影響を調査することが目的であり、fMRI装置はその要となる装置である。特殊な装置であることから、研究で利用可能な代替装置を有する協力施設を短期間で見つけることは困難であった。このため事故発生から装置が復旧するまでの間、実験の中断を余儀なくされ当初計画より遅れが生じた。本研究は、アザラシ型セラピー用ロボット・パロとの長期的な触れ合いが脳活動状態に与える影響を実験により調べる研究である。