hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外乱影響下における漁業調査船の運動特性と観測時の最適操船に関する研究

これらのことから,調査船に求められる運動制御性能の検討に必要となるデータが着実に得られていると考えられる。漁業調査船は,水産生物資源の探索・捕獲や海水採取などの調査研究業務に従事しており,水圏における生物資源管理のためのプラットフォームとして重要な役割を担っている。本研究は,適切な資源管理に不可欠な漁業調査船の性能の高度化・高効率化をはかる観点から,実海域で観測・調査を行う際に調査船に求められる運動性能を検討するとともに,様々な観測に応じた運動性能と適切な操船手段について研究を行うことを目的としている。漁業調査船の運動性能の推定・評価には数値シミュレーション手法を用いるが,その際には調査船の船体や観測・調査機器の流体力学的特性について,水槽実験や数値計算によって把握しておく必要がある。本研究では,航行しながら観測機器や生物採集ネットを曳航する場合と,洋上で停船・漂流しながら観測機器を投入・揚収する場合を想定して,船体や観測機器を対象としたPIV(Particle Image Velocimetry)手法による流場の可視化と,CFD(Computational Fluid Dynamics)手法による流場解析を実施した。特に,各種の観測結果に少なからず影響を及ぼすと考えられる船体動揺に関するビルジキールの減揺効果と船体周囲流場との関係や,定量採集具の観測精度に影響を及ぼすと思われる曳網時の網口周辺流場,航走による船首造波と船底部に設置される魚群探知機周囲に生じる流場などを対象とした水槽実験と数値解析を実施し,洋上における船体の運動が観測・調査に及ぼす影響と特性を明らかにした。また,低速での航行や洋上での停船・漂流など,観測・調査時に主として調査船の船位制御に用いられるサイドスラスターによる操縦制御性能の推定・評価と性能の改善策に関する検討を行うための数値シミュレーションを実施し,サイドスラスター特性や船体の運動性能に生じる現象の要因を,船体周囲流場との関係から明らかにした。今後も引き続いて漁業調査船や各種の観測・調査機器の流体力学的特性を水槽実験および数値計算により取得するとともに、外乱影響を受ける実際のフィールドで観測・調査を行う観点から、調査船に求められる運動性能について運動シミュレーションによって検討を進める。また、船体運動が観測におよぼす影響についても検討を行い、各種の観測・調査での最適な操船手段を明らかにしていく。今後も引き続いて漁業調査船や各種の観測・調査機器の流体力学的特性を水槽実験および数値計算によって取得するとともに,外乱影響を受ける実際のフィールドで観測・調査を行う観点から,調査船に必要となる運動制御性能について検討を進める。また,船体運動が観測機器や計測結果に及ぼす影響についても検討を行い,各種の観測・調査時の最適な操船手段を明らかにしていく。平成28年度の10月末に追加採択された課題であり、実験の準備と実施のための期間を十分に確保できなかったため。予定していた一部の実験について,準備の遅れが生じたため実施ができなかった。生じた次年度使用額については,翌年度分とあわせて実験のための出張旅費として使用する。
インフォームド・コンセントの内省と自己学習を促すための観察研究

インフォームド・コンセント(IC)で生じる現象に接近・共有するために、質的アプローチと量的アプローチをあわせたミックス法を用いて、化学療法を導入するためのICを観察し、その方法論を検討した。また、修練医のICを継続的に観察し、指導医との関わりを通して生じた視座の変容プロセスを捉えた。インフォームド・コンセント(IC)は医師と患者の人生が交錯する場であり、臨床医に課せられた大きな使命でもある。ICで生じる現象に接近・共有するために、ICをめぐる医師の成熟プロセスを明らかにするために、本研究課題では3つの研究計画を立てた([研究1:健常人を含む質問紙調査]、[研究2:医師と患者の物語を捉える研究]、[研究3:医学教育に還元するための研究)。平成23年度は『医療に関する達成動機尺度』の患者群における適応可能性を検討し(研究1)、観察研究実施(研究2-3)体制を整えた。翌年度には、化学療法を導入するためのICを対象に量的・質的アプローチを合わせたミックス法によるIC観察研究を遂行し、がん患者25名を効果判定時期まで追跡した。また、識者の集まる場でIC観察研究方法論を検討した(自主シンポジウム、日本心理学会WS)。<ICで生じる現象への接近と共有>15年以上の臨床経験を持つがん専門医によるICの場に臨床心理士が観察者として参与し、量的データ(患者の心理状態やIC主観的評価、医師のIC自己評価など)と質的データ(IC前後の患者の様子、対話逐語記録、観察者の体験など)を集めた。患者の臨床像、対話の展開、観察者の体験した緊迫感、対話に滲み出る医師の信念など、これらICの場で生じる現象を分析の対象にするための観察記録を探究し、その現象を追体験・共有する方法を検討した(日本心身医学会近畿地方会優秀演題)。<ICをめぐる医師の成熟プロセス>IC事例の中には専門医の指導の下修練医が行ったICが含まれた。IC観察記録や修練医の自己評価より修練医が掲げる課題の変遷を記録し、IC研修後にインタビュー調査を行い、観察記録の一部をフィードバックした。本研究課題では、臨床医に課せられた大きな使命であるインフォームド・コンセント(IC)をめぐる医師の成熟プロセスを明らかにするために、質的アプローチと量的アプローチを合わせたミックス法によって、化学療法を導入するためのICを観察する。平成23年度は、本研究グループが作成した『医療に関する達成動機尺度』の患者群における適応可能性を検討するために、質問紙調査([研究1:健常人を含む質問紙調査])のデータ収集を終えた。この質問紙調査では、健康な大学生群と職域検診で要精査となった労働者群とで同様の因子構造を持つことが確認され、患者群での適用可能性が示唆された。本尺度をIC前の患者に用いることで、がん患者の関心の持ち方による類型化が可能となり、ICを観察する際の視座として利用できると考えられる。一方、IC観察研究([研究2:医師と患者の物語を捉える研究]及び[研究3:医学教育に還元するための研究])では、ICにおける医師患者間相互作用と医師患者関係との関わりを明らかにし、医師と患者の物語が紡ぎ出されるプロセスを記述する。そして、そのプロセスでICに対する医師の内省がどのように生じるか、医学教育へ還元するための考察をおこなう。本年度はIC観察研究をより安全に実施するために、研究計画を再考し院内での協力体制を整え、本学の倫理審査委員会の審査を終了した。さらに、より多面的な観察と考察を可能とするために、IC観察を行う臨床心理士2名を雇用し、本研究グループの先行研究で得られたデータや考察を踏まえ、本研究演題の目的や視座を共有した。また、本研究課題の先行研究で得られたデータやIC事例について考察を加えて招待講演を行い、積極的に関連学会に参加・発表し情報交換を行った。さらに、本邦におけるICの歴史的変遷を概観するための文献調査について発表をおこない優秀演題にも選ばれた(日本臨床試験研究会)。平成23年度は本研究課題を遂行するための準備として位置づけ、IC観察研究をより科学的かつ倫理的に実施するために研究計画を再考し、観察を安全かつ円滑にすすめるために院内の協力体制を整え、学内倫理審査委員会より承認を取得し、臨床試験登録データベースUMIN CTRに登録した。さらに、病院での臨床経験を有し本研究課題に関心を持つ臨床心理士2名が新たに研究メンバーに加わったことで、より多面的な観察と議論が可能になり、ICで生じる現象を捉えるための方法論的視座を研究計画に反映させることができた。同時に、質問紙調査ではデータ収集・解析を終え、患者群における『医療に関する達成動機尺度』の適用可能性を示唆する結果が得られた。その成果を関連学会にて発表し、現在、論文化を進めている。また、本質問紙調査で用いた構造方程式モデリングによる多変量解析は、このIC観察研究のような少数のサンプルサイズであっても適応可能な場合がある。申請者が新たにこのような方法論を手にしたことは、量的研究としての本研究課題の射程を広げ得ると考えている。

以上より、本研究課題の目的を達成する上でおおむね順調に進展していると考える。平成24年4月現在、院内倫理審査委員会よりIC観察研究への承認が得られ、観察対象患者のリクルートを開始した。IC観察研究では、本年度内に30例の縦断的観察を目標にしている。本院では一月あたりの対象患者は8名前後が見込まれ、本研究課題の先行研究での参加率や半年の追跡期間中の脱落を踏まえるならば、10月までに40例の患者登録が必要となる。このような観察スケジュールを踏まえ、同意が得られた対象患者のIC観察記録は漸次的に解析され、各個別IC事例を事例研究または累積的事例研究として関連学会等で成果を公表する。そのため、観察の機会を増やし、観察記録・逐語記録を作成する時間を確保し、グループ内で事例検討の場を設けるため、研究グループ内での役割調整や臨床心理士2名の勤務を調整する。また、平成24年度は、本研究課題の前提となる先行研究の成果や本質問紙調査で得られた成果を論文化する。そのために必要な情報を収集するために、関連学会・研修会などに積極的に参加する。平成23年度は研究に必要な物品を揃えた。本研究課題を申請した当初、IC観察にかかる音声記録の逐語化を外部業者に委託する予算として平成23年度人件費・謝金を計上したが、IC観察研究をより安全に実施するための準備期間と位置づけ、ICをより多面的に観察し、より緻密な分析を可能にするために、2名の臨床心理士を雇用した。そのため、平成23年度の予算執行用途を大幅に変更し、繰越金として平成24年度に使用可能な予算として残した。平成24年度は上記のような推進方策をとり一定期間で多くのIC観察を実施する予定であり、150万円前後を人件費・謝金に計上する見込みである。また、本研究課題に関連する分野の識者を集め、本研究課題の方法論や視座を討論するためのシンポジウムを予定している。本シンポジウム開催に関連する開催費・謝金・旅費等として30万円前後を本予算より拠出する。その他、本研究課題に関連する学会・研修会などの参加費・旅費、書籍やPC関連機器の購入費、英文校正など論文化かかる費用、印刷などの雑費など、平成23年度の繰越分と平成24年度の予算を合わせて本研究課題を推進するために適切に使用する。
アセチレンコバルト錯体を活用した海産猛毒シガトキシンの合成研究

熱帯、亜熱帯の珊瑚礁海域で頻発しているシガテラ中毒の主要原因毒素、シガトキシンの化学合成研究を行っている。シガトキシンは59員環エーテルが13個(AM環)つながった環状ポリエーテル化合物であり、その構造の大きさと複雑さ故に未だに全合成の報告はされていない。(ただし、つい最近、この類縁体が東北大の平間グループにより報告された。)巨大分子の全合成を達成するには、収束的な合成法が必要不可欠である。当研究室ではシガトシシンを左右の2大セグメント(segment L, segment R)に分けて合成し、全合成の最終段階においてカップリングする計画である。私はシガトキシンの全合成において最も重要である分子中央付近の合成研究を行っている。しかも、単なる部分合成ではなく、全合成の最終段階を想定した合成研究を行うことが目的である。昨年度、モデル実験として分子中央付近のEFGH環の合成研究を開始した。Segment Lに相当するE環エンインをグルコース誘導体から10段階、Segment Rに相当するH環アルデヒドもグルコース誘導体から16段階で合成し、カップリング反応を行った。F環は9員環であるため一般的に閉環が非常に困難であるとされているが、当研究室で開発されたアセチレンコバルト錯体を用いた方法論により高収率、高立体選択的に閉環することに成功した。次にG環の閉環を試みた。G環は7員環であり、これもまた一般的には閉環が困難とされている。F環のアセチレンコバルト錯体部分をケトンへと導き、G環の環化前駆体とした。この場合は望む環化反応が進行し、正しい立体化学を有するEFGH環の合成を達成することができた。天然のシガトキシンは分子の中央付近でコンフォメーションを変化させながらナトリウムチャンネルに作用し、その毒性を発現することが知られている。この4環性化合物(6-9-7-6)についてもNMR解析により同様なコンフォメーション変化を観測することができた。つまり、人工的にコンフォメーション変化を再現できたことになる。来年度はEFGH環モデルの合成研究で得られた知見を基に、共同研究者が合成する予定である2大セグメント(Segment L, Segment R)のカップリング反応を行い、全合成を目指していく。
環境技術評価のための多部門動学的一般均衡モデルの開発

予定通り,多入力多段階CES(カスケード型CES)生産関数のパラメータ推定をDP(ダイナミックプログラミング)で行う手法の開発を行った。カスケード型CES生産関数のパラメータ推定の際に必要となる生産要素のコストシェアの時間変化に関するデータは,385産業部門×385生産要素にわたる,接続産業連関表を用いた。各部門のカスケード型CES生産関数の双対関数である単位費用関数は,二時点の実測価格に対して,二時点の実測コストシェアを完全に再現するようにパラメータが推定される。その際,単位費用と実測価格のギャップとしてヒックス中立生産性が計測できるが,その結果は,トランスログ生産関数に整合的であるトルンクビスト指数と各部門についてほぼ一致することがわかった。代表消費者の間接効用関数については,多入力CES型を採用し,接続産業連関表にある家計消費部門の支出シェアデータを用い,パネルデータ分析(固定効果推定)によりパラメータ(代替弾力性)の推定を行った。家計部門の投資行動については,外部資料より得た時間選好率と資本サービス価格を用い,動学的最適化問題の一階条件(オイラー方程式)にしたがって,内生化を行った。上記の代表的家計の間接効用関数と産業部門別カスケード型CES生産関数の双対関数(単位費用関数)を統合し,二時点のシェア構造を完全に再現する一般均衡モデルの構築を行った。このモデルを用いて,限界的生産性増に対する社会厚生の比較評価を行った。個別生産性ショックと集計的マクロ動学の研究に貢献できる目処がついたため論文の執筆を通じて研究成果を発信する。マクロ動学の研究(モンテカルロシミュレーション等)を行う。本年度の研究実施計画にしたがい、多要素CES生産関数を二時点のコストシェアと価格変化から推定する方法を実装した。日本と韓国の400産業部門レベルの接続産業連関表から、二時点のコストシェア比および実質化デフレータをモニターし、コストシェア比の変化に価格比の変化を回帰することで、各産業部門の多要素CES生産関数の代替弾力性および生産性変化を推定した。両国とも約半数の部門について代替弾力性が有意に推定された。また、生産性変化はトランスログ関数の生産性変化と一致するトルンクビスト指数と相関があることがわかった。これらの代替弾力性を備えた静学的一般均衡モデルを実装し、外生的生産性ショックを与えた際の構造波及(採用技術の代替を伴う経済波及)効果を産業部門ごとに分析することが可能となった。さらに、これら二国のモデルを、貿易モデルを通じて結合し、応用事例として二国間関税撤廃のシミュレーションを行った。貿易モデルにおける主要なパラメータであるアーミントン弾性(国産財と輸入財との間の代替弾力性)については、状態再現的代替弾力性(SRE)により計測を行った。SREは二時点の均衡状態(市場シェアと価格)を完全に再現可能なCES集計関数の代替弾力性であり、非生産的且つ入力が2つの場合に限り、二時点の観測値から一意に決定(カリブレート)できる。今回は、両国の接続産業連関表およびコムトレード貿易データを用い、両国ともに国内財と集計輸入財間、さらに集計輸入財の中の相手国財とその他国財間の二段階の階層別アーミントン弾性を計測した。関税撤廃シミュレーションを通じて、両国のGDPの変化や産業部門ごとの貿易構造の変化を、従来の方法と比べ詳細に定量的に捉えることが可能となった。状態再現的代替弾力性の計測および、それを応用した二国間の貿易モデルの実装は、当初の予定にはない成果である由。日韓の貿易モデル実装についてはIDE報告書に詳細を報告した。この報告書に基づいて論文を二件執筆中である。CES集計関数の二点回帰による代替弾力性の推定方法を開発を行ない、アーミントン弾性の推定に応用した。アーミントン弾性の推定に必要な貿易財のマーケットシェアおよび価格(デフレータ)はComtradeデータベースより適宜抽出した。日韓の貿易モデルを新たに開発し、二国間貿易を含む日韓一般均衡モデルを構築した。双方の経済厚生は、双方の輸入内生化モデルにより計測するが、双方の輸出と輸入が入れ子になるため、収束計算が必要になる。このモデルを応用して、関税撤廃しミューレーションを行った。日韓間の関税撤廃により、双方の経済厚生が増加することがわかった。アーミントン弾性の推定は当初の予定にはなかったが、開発中の代替弾力性推定手法が応用できることが判明したため。

家計部門の投資行動については,外部資料より得た時間選好率と資本サービス価格を用い,動学的最適化問題の一階条件(オイラー方程式)にしたがって,内生化を行った。上記の代表的家計の間接効用関数と産業部門別カスケード型CES生産関数の双対関数(単位費用関数)を統合し,二時点のシェア構造を完全に再現する一般均衡モデルの構築を行った。このモデルを用いて,限界的生産性増に対する社会厚生の比較評価を行った。個別生産性ショックと集計的マクロ動学の研究に貢献できる目処がついたためモデルの動学化に不可欠な家計モデルの実装を敢行する。家計モデルは、価格に対する財サービス購入行動とともに、労働供給および資本投資行動を伴う複雑なモデルである。状態再現的アプローチを維持しつつ、必要最小限の要素を組み込んだモデルの定式化からはじめ、複雑化(現実描写)を段階的に行う。カスケートCES生産関数の代替弾力性の推定方法の開発を行う。また、間接効用関数のパラメータ推定を行う。パラメータ推定に際しては、カスケードCESの推定で得られる全要素生産性(TFP)を操作変数に用いることで、回帰式左辺のシェアと右辺の価格との間の同時性に起因する内生性によるバイアスを排除した推定を行う。論文の執筆を通じて研究成果を発信する。マクロ動学の研究(モンテカルロシミュレーション等)を行う。当初はPCの購入に充てる予定だったが、所属期間の購入申し込み期限を過ぎてしまったため、購入に至らなかった。夏季に感染症に罹患した(一ヶ月入院した)ため研究の進捗に遅れが生じた。その影響で、論文執筆および学会発表に予定していた支出がされなかった。一方、これまでの研究成果において、精緻な統計分析が必要となることが判明したため、当該資金を高性能統計分析ソフトウェアおよびそれを搭載するPCの購入に充てる必要性が生じた。予定していた論文の掲載が叶わなかったためオープンアクセス費用の支出ができなかった。今年度予定している論文掲載に加え,前年度からの持ち越し分の掲載(支出)を予定している。PCおよびソフトウェア(統計処理ソフトSTATA)の購入に充てる。
造血幹細胞抗原AA4.1のcDNAクローニングおよび抗ヒトAA4.1抗体の樹立

本研究申請時の我々の予備実験では、抗体を使用したaffinity chromatographyでAA4.1糖蛋白分子を部分精製していた。電気泳動ゲルからこのAA4.1分子を抽出精製し、部分アミノ酸配列を決定した。アミノ酸情報からオリゴヌクレオチドプローブを作製し、cDNAライブラリーのスクリーニングを行ったが陽性クローンは得られなかった。そこで、AA4.1分子の再精製を試みたが、再現性のある特異分子を特定化できなかった。結局、cDNAライブラリーのスクリーニングに用いたオリゴヌクレオチドプローブの配列情報源としたポリペプチドが非特異的分子由来のものと判明した。AA4.1分子の精製法に問題があったと考え、標的分子の至適可溶化条件を検討した。すなわちIIB4.2.1細胞(AA4.1強陽性細胞)の細胞表面蛋白を標識した後、各種界面活性剤で処理して免疫沈降法を試みた。しかし、SDS-PAGEでは、抗体特異的なバンドが全く検出できなかった。極めて弱い界面活性剤であるdigitoninを用いても同様の結果しか得られないことから、抗AA4.1抗体の認識する光源epitopeは界面活性剤で容易に壊れ、AA4.1抗原分子精製過程で抗体との反応性を失ったものと推定された。界面活性剤による抗原の純化精製が極めて困難であることがわかり、我々は抗原精製と並行して発現クローニング法も試みた。というのは、発現クローニング法は抗原がnative formとして細胞膜上に発現されるため、抗体で認識される可能性が高いからである。具体的には、。IIB4.2.1細胞mRNA2μgよりcDNAをつくりpCDM8plasmidに組み込んだ。ライブラリーは約20のグループに分けて、各グループより精製したplasmid DNAをCOS7細胞にDEAE-dextran法(2回目以降はprotoplast fusion法)で導入し、AA4.1陽性細胞をMACSSあるいはFACSで集めた。3回以上のスクリーニングを行ったpCDN8plasmidクローンは1個ずつAA4.1cDNAかどうか確認実験を行った。現在までにライブラリーAの8.5万個を、ライブラリーBより19万個のクローンのスクリーニングを終了しているが陽性クローンはまだ得られていない。結論としてはAA4.1のcDNAクローニングにはまだ成功していない。研究費交付期間内に陽性クローンが得られていないことは我々自身全く予想していなかった。抗体の認識する抗原エピトープの脆弱性が大きな障害となった。我々は、まだ現在も、AA4.1分子の精製法の再検討と発現クローニング法を継続して検討中である。特異的抗体が流布していないことや精製の困難性から、AA4.1抗原分子の生化学的性状も組織内局在もいまだに全く報告されていない。我々はまずラットモノクローナル抗体を使ったaffinity column chromatographyを利用してマウスAA4.1抗原蛋白質の精製を試みた。しかし、抗体の認識する抗原がAA4.1抗原分子の糖鎖部分にあり、膜蛋白質を精製する過程でこのモノクローナル抗体と抗原との結合性が失われるために精製効率が極めて低く、アミノ酸配列情報を得るまでには至らなかった。そこで、各種の界面活性剤を用いて膜蛋白質の可溶化に最適な界面活性剤を選択した。1% digitoninで可溶化された細胞膜糖蛋白質より抗原精製条件の最適化に成功し、マウスAA4.1抗原部分アミノ酸配列を明らかにした。このアミノ酸配列情報を参考にしてひとつのoligonucleotide DNA probeを化学合成し、AA4.1抗原陽性細胞株mRNAから作製したλZAPcDNAライブラリー(6X10^7クローン)をスクリーニングした。しかし、陽性クローンは得られず、さらにstringencyを下げてライブラリーを再スクリーニングしたが得られたクローンは全て非特異的クローンであることが明らかとなった。特異クローンの得られなかった原因を追究した結果、cDNAライブラリーには問題なく、oligonucleotide DNA probeが不適当という結論に達した。そこで大量の培養細胞からAA4.1抗原蛋白質を再度精製し、cDNAライブラリーを再スクリーニングするための別のDNA probeを3種合成した。目下、ノザンブロットでDNAprobeを評価しているところであり、選別した複数のDNA probeでλZAPcDNAライブラリーを再スクリーニングする予定である。我々は、cDNAクローニング実験と並行して精製AA4.1抗原分子の生化学的性状解析と組織内局在の解析も行っている。組織内局在に関しては、新鮮凍結組織切片を用いて、特に胸腺や脾臓の免疫組織、胎児肝臓、妊娠子宮内着床局所における解析を進めている。

極めて弱い界面活性剤であるdigitoninを用いても同様の結果しか得られないことから、抗AA4.1抗体の認識する光源epitopeは界面活性剤で容易に壊れ、AA4.1抗原分子精製過程で抗体との反応性を失ったものと推定された。界面活性剤による抗原の純化精製が極めて困難であることがわかり、我々は抗原精製と並行して発現クローニング法も試みた。というのは、発現クローニング法は抗原がnative formとして細胞膜上に発現されるため、抗体で認識される可能性が高いからである。具体的には、。IIB4.2.1細胞mRNA2μgよりcDNAをつくりpCDM8plasmidに組み込んだ。ライブラリーは約20のグループに分けて、各グループより精製したplasmid DNAをCOS7細胞にDEAE-dextran法(2回目以降はprotoplast fusion法)で導入し、AA4.1陽性細胞をMACSSあるいはFACSで集めた。3回以上のスクリーニングを行ったpCDN8plasmidクローンは1個ずつAA4.1cDNAかどうか確認実験を行った。現在までにライブラリーAの8.5万個を、ライブラリーBより19万個のクローンのスクリーニングを終了しているが陽性クローンはまだ得られていない。結論としてはAA4.1のcDNAクローニングにはまだ成功していない。研究費交付期間内に陽性クローンが得られていないことは我々自身全く予想していなかった。抗体の認識する抗原エピトープの脆弱性が大きな障害となった。我々は、まだ現在も、AA4.1分子の精製法の再検討と発現クローニング法を継続して検討中である。本研究申請時の我々の予備実験では、抗体を使用したaffinity chromatographyでAA4.1糖蛋白分子を部分精製していた。電気泳動ゲルからこのAA4.1分子を抽出精製し、部分アミノ酸配列を決定した。アミノ酸情報からオリゴヌクレオチドプローブを作製し、cDNAライブラリーのスクリーニングを行ったが陽性クローンは得られなかった。そこで、AA4.1分子の再精製を試みたが、再現性のある特異分子を特定化できなかった。結局、cDNAライブラリーのスクリーニングに用いたオリゴヌクレオチドプローブの配列情報源としたポリペプチドが非特異的分子由来のものと判明した。AA4.1分子の精製法に問題があったと考え、標的分子の至適可溶化条件を検討した。すなわちIIB4.2.1細胞(AA4.1強陽性細胞)の細胞表面蛋白を標識した後、各種界面活性剤で処理して免疫沈降法を試みた。しかし、SDS-PAGEでは、抗体特異的なバンドが全く検出できなかった。極めて弱い界面活性剤であるdigitoninを用いても同様の結果しか得られないことから、抗AA4.1抗体の認識する抗原epitopeは界面活性剤で容易に壊れ、AA4.1抗原分子精製過程で抗体との反応生を失ったものと推定された。
クラミドモナス鞭毛波形のCa^<2+>による調節機構-突然変異株の単離と解析-

単細胞緑藻クラミドモナスは強力な光刺激により一過的に鞭毛波形を変換し、遊泳方向を逆転する。この反応は細胞外のカルシウムイオンが鞭毛内に流入して生じることがわかっているが、実際に鞭毛波形の変換が誘起される機構はほとんど明らかになっていない。本研究ではこの調節機構を明らかにする目的で、波形変換機構に異常を持ち、前後一方向にしか泳げなくなった突然変異株の単離を試みた。紫外線により変異誘発処理をほどこした試料から強力光に対し忌避反応を示さなくなった個体を濃縮し、マイクロマニピュレーター(本補助金で購入)により単一クローンを得たのち、培養プレート上で培養した。倒立顕微鏡(本補助金で購入)下で観察することにより、行動異常変異株を多数同定した。更に顕微鏡(本補助金で購入)下で様々な刺激に対する応答を調べた結果、後向きにしか泳げないもの約20株、前向きにしか泳がないもの30株が含まれていることが判明した。後向きにしか泳がないものは相互交配により遺伝的に異なる3種に分類されたが、それらはすでに報告されているものと同一であった。前向きにしか泳がないものの約半数にダイニン腕の異常が観察され、外腕や内腕の一部を大きく欠損しているものがあることがわかった。このことは波形の変換反応にダイニン腕が関与している可能性を示唆する。残りの半数は膜を除いた細胞モデルに於ては正常な運動性を示すので、膜に異常のある変異株らしい。数株のものにおいて【K^+】に対する応答が野生株の場合と異なることが見出された。これらの株はイオンチャネルに異常があると考えられる。これらの株の詳しい遺伝学的、生化学的解析は今後の課題であるが、マイクロマンピュレーターを用いた新しい方法でこのように多数の変異株が得られることがわかったことは、今後の研究に対して明るい展望をもたらしたものと考えられる。現在更に大規模な変異株単離作業が進行中である。
中毒例のヒト臓器・体液からの危険ドラッグ成分抽出と標準添加法による高感度機器分析

申請者は、危険ドラッグ類の中毒事例に関して、ヒト臓器や体液等の法医解剖試料を中心に薬毒物類の抽出方法と、主に液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析器( LC-MS/MS)等を用いた定性・定量分析方法の開発を行った。加えて、開発した分析方法を覚せい剤成分や眠剤成分の関与した事例にも応用した。様々なヒト試料での薬物濃度を測定することで、これらの死後体内再分布を明らかにした。定量分析には標準添加法を用いることで、試料ごとに異なるマトリックス効果や回収率の問題を解決し精密な薬物濃度の測定が可能であった。本研究を土台として、危険ドラッグ類のヒトでの代謝や排泄について研究を進めていく予定である。中毒例のヒト臓器・体液からの危険ドラッグ成分抽出と標準添加法による高感度機器分析研究の目的:危険ドラッグを代表として様々な薬物がハーブ、入浴剤やお香等と称して供給され、大きな社会問題となっている。申請者は、質量分析による薬毒物の組成推定、ヒト臓器や体液等の法医解剖試料を中心に薬毒物類の抽出方法と、液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析器(LC-MS-MS)等を用いた定性・定量分析方法の開発を試みる。定量分析に標準添加法を用いることで、マトリックス効果や回収率の低下を解決し従来とは一線を画する精密な薬物の臓器分布の測定を試みる。研究の方法:試料は主に司法解剖で収集し、加えて警察や病院救急部などの他の臨床科とも協力し、生前のヒト試料の収集にも努める。試料の処理方法では主に抽出方法(固相抽出、液相抽出、QuEChERS法等)を検討し、試料の分析においては利用が可能な各種の分析機器(GC-MS、LC-MS-MS、TOF-MS等)を組み合わせ、最適な方法を探っていく。未知薬毒物の推定では、既存のデータベースやタンデム質量分析器、浜松医科大学実験実習機器センターにある高分解能質量分析器を用いて組成推定を行い、純品の入手と分析データの比較検討によって未知物質を明らかにする。研究の結果:危険ドラッグ類が関与した数件の解剖事例で試料採取を行い、数種の合成カンナビノイド類と合成カチノン類、加えて幻覚剤類似物質であるジフェニジンについて抽出と分析を行い、その同定と定量分析が可能であった。加えて、その死後臓器分布を明らかにした。試料からの対象物質の抽出には液相抽出法とQuEChERS法を組み合わせを用いた。これらの成果は、Forensic ToxicologyやLegal Medicineといった学術誌で論文として報告した。研究試料の収集において、平成27年度では数件の危険ドラッグ関与の司法解剖を経験し、人体試料・危険ドラッグ類の収集が可能であった。解剖は主に申請者自ら行い、物質の同定とその定量分析のために充分な量の試料を採取することが出来た。加えて、物質の体内分布を明らかにするために、多岐にわたる人体試料を採取することが出来た。対象物質の推定・同定では、物質のデータベースとの比較や高分解能質量分析器による組成推定をおこなった。これにより、対象物質を推定し純品を試薬会社から購入して比較することにより関与物質の同定が可能であった。分析方法・抽出方法の開発では、標準添加法を用いることによりマトリックス効果や回収率の変動を抑えることを可能とし、主にQuEChERS法を用いることによって広範な物質を回収できることを確認した。適宜、液相抽出を加えたり、温度条件を変えるなど試料によって工夫を行った。これらの成果はForensic ToxicologyやLegal Medicineといった学術誌で論文として報告した。平成28年度では、引き続き試料の収集と分析、改良を行いながら、結果を取りまとめて国際学会での発表や論文として成果を発信していく予定である。申請者は、質量分析による薬毒物の組成推定、ヒト臓器や体液等の法医解剖試料を中心に薬毒物類の抽出方法と、液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析器( LC-MS-MS)等を用いた定性・定量分析方法の開発を試みる。研究方法:ヒト臓器・体液等の法医試料からの危険ドラッグ成分を中心とした薬物の抽出と高感度分析法の開発・試料別精密測定を目指すに当たり、試料の入手は専ら法医解剖において行う。解剖でヒト臓器・体液(尿・血液等)試料の採集に加え、脂肪組織や筋肉組織、体液の部位別採取を追加的に施行する。また、警察・病院試料も適宜、収集対象とする。収集にも努める。研究計画・方法の検討では、試料の処理方法においては主に抽出方法(固相抽出、液相抽出、QuEChERS法等)を検討し、実際の分析においては利用が可能な各種の分析機器(GC-MS、LC-MS-MS、TOF-MS等)を組み合わせ、最適な方法を探っていく。未知薬毒物の推定では、既存のデータベースやタンデム質量分析器、浜松医科大学先進機器共用推進部にある高分解能質量分析器を用いて組成推定を行い、純品の入手と分析データの比較検討によって未知物質を明らかにしていく。

研究の結果:前年度までの研究により、幻覚物質類似のジフェニジン、合成カチノン類、合成カンナビノイド類、覚せい剤、眠剤についての中毒例で分析を行い論文として報告した。本年度では過去事例の再検討を行い、新たに危険ドラッグ代謝物について分析が可能であった。申請者は、危険ドラッグ類の中毒事例に関して、ヒト臓器や体液等の法医解剖試料を中心に薬毒物類の抽出方法と、主に液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析器( LC-MS/MS)等を用いた定性・定量分析方法の開発を行った。加えて、開発した分析方法を覚せい剤成分や眠剤成分の関与した事例にも応用した。様々なヒト試料での薬物濃度を測定することで、これらの死後体内再分布を明らかにした。定量分析には標準添加法を用いることで、試料ごとに異なるマトリックス効果や回収率の問題を解決し精密な薬物濃度の測定が可能であった。本研究を土台として、危険ドラッグ類のヒトでの代謝や排泄について研究を進めていく予定である。現在までの進捗状況が計画通りに概ね順調に進んでいるため、今後の研究も成果を継続、発展させるように推進していく予定である。但し、危険ドラッグ類に関しては、店頭販売の規制、税関法の改正、包括指定の奏功などにより使用事例あるいは死亡事例が劇的に減少している。学会やシンポジウムでの意見交換や情報収集を行ったが、これは全国的な傾向であるとのことである。しかし、日本より数年遅れて欧米では合成カンナビノイド類や合成カチノン類の関与事例が急増しており、情報や知見の提供を行うべく引き続き事例の収集や更なる検討を行っていく予定である。今後は、危険ドラッグ類を分析することで蓄積した標準添加法や分析の知見を応用すべく、これまで検討が為されていなかった他の薬物や代謝物についても検討を行い、研究対象の裾野を広げていく予定である。法医中毒学当初予定していた、危険ドラッグ類の純品の購入が量、価格ともに当初想定していたよりも少なくなったことによる。加えて、危険ドラッグ類の製品を多種購入し、これらからの直接の分析も予定していたが、販売規制や税関法の改正によりこれらの入手が不可となってしまった。これらの理由により、当初予定していた試薬の購入にかかる金額が大幅に減ってしまった事による。更には、当初予定していた国際法中毒学会への参加と発表を更なるデータ取りまとめのため見送ったため、旅費・経費が浮いてしまった事による。今後は、研究の対象を危険ドラッグ類のみならず、代謝物やまだ充分な検討が為されていない古典的な薬物、新しい物質などにも裾野を広げていく予定である。そのため、純品や試薬の更なる拡充のため、これらを積極的に購入、収集していく。これらの成果を発表するべく、今年度はオーストラリアで開催される国際法中毒学会に参加する予定である。これらのために、翌年度分として請求した助成金と合わせて差額となった助成金を使用し、充分な成果の獲得と発信を目指す。
サルをモデルとした食餌嗜好性と体内時計の相互作用の解明

好きなものを食べることの生理的意義は何であろうか。食生活の乱れはバイオロジカルリズムの破綻に繋がり、病気への進展を招く。食餌中のカロリーや糖質が摂食行動を亢進し、体内時計を同調させることが分かってきている。しかし、栄養学的な要素を除く食べ物の味や食感など嗜好特性については、実験小動物で客観的に評価することが難しく、食べ物の嗜好性とリズム障害、健康、疾患との関係は科学的に解明されていない。本研究ではサルを用いることで、ヒトの感覚に類似した食餌の嗜好性の評価を可能にする。サルをモデルとして、食餌の嗜好性と体内時計の相互作用を明らかにし、食べ物の嗜好性そのものが持つ生理学的な意義の解明を目指す。
ゲーム情報学：Ａｎｄ－Ｏｒ木の探索とゲーム・パズルの難しさの研究

本研究は、ゲーム情報学全般にわたる研究のうち、(1) And-Or木のコンピュータによる探索、と(2)ゲームやパズルの複雑さに関する研究を行う、ことを目的とする。And-Or木(ゲーム木)のコンピュータによる探索では通常、評価関数が用いられる。ゲーム木の自然なモデルを定め、ゲーム木のある深さにおいて深さ優先探索により探索する局面数を考える。完全な評価関数に確率p(0<p<1)で近い評価関数を用いたときは、完全な評価関数と比べて、ゲーム木の深さの多項式倍の数の局面数を探索することを示した。ゲームやパズルの複雑さの研究では、いくつかのゲーム・パズルの計算複雑さを明らかにした。本研究は、ゲーム情報学全般にわたる研究のうち、(1) And-Or木のコンピュータによる探索、と(2)ゲームやパズルの複雑さに関する研究を行うことを目的としている。And-Or木の探索については、本研究申請時に計画していた内容を少し修正し、探索を効率よく実施するためのデータ構造を検討した。And-Or木の探索においては、一度計算した計算結果を、再び計算することのないように、ハッシュ表などにしまっておく。後に行う探索で同一データが現れるときには、このデータからの計算は行わずに、前もって計算した探索結果を参照することにより、探索に要する計算時間を短くする。本研究においてハッシュ表の新しいデータ構造を考案し、どの程度効率がよいかを調査した。現在、この内容を論文にまとめて、投稿準備中である。ゲームやパズルの複雑さに関する研究では、いくつかの研究成果が得られ、論文が学術誌に掲載されたり、国際会議で発表した。これらは、海外の文献で複雑さが未解決、とされていた問題を解いたものや、新たなゲームの複雑さを明らかにした。研究分担者の伊藤は、組合せパズルその他のアルゴリズムに関して、いくつかの研究成果を得た。本研究は、ゲーム情報学全般にわたる研究のうち、(1) And-Or木のコンピュータによる探索、と(2)ゲームやパズルの複雑さに関する研究を行うことを目的とする。And-Or木の探索に関する研究については、平成25年度の研究代表者による研究で次のことがわかった。ゲーム木のコンピュータによる探索では「評価関数」を用いる。ゲーム木の自然なモデルを設定して、完全な評価関数を使用する、完全な評価関数に確率pで近い評価関数を使用する、評価関数を使用しない場合に、探索の局面数にどのくらい違いが出てくるかを明らかにした。ゲーム木上の各局面から次局面への数をdとする。ゲーム木の深さnでの局面を、深さ優先探索で調べる。完全な評価関数(p=1)ではゲーム木の深さnの局面をΘ(d↑{n/2})個探索する。確率p (0<p<1)で完全な評価関数に近い評価関数では任意のk>0に対しΩ(n↑{k}・d↑{n/2})個の局面を探索する。評価関数を使用しない場合にはΩ(d↑{0.82n})かつ小さなeに対しO(d↑{(1-e)n})個の局面を探索することが明らかになった。ただしa↑{b}は「aのb乗」を表すものとする。一般には、完全な評価関数を求めるのは不可能である。評価関数としてアルファ・ベータ法を利用する方法が一般的であるが、これもあまり早い探索でないことが理解できる。なおこの結果は、現在論文誌に投稿中である。研究分担者の伊藤は、ゲームに関する多くの論文を掲載した。パズルの計算複雑さに関する研究では、平成25年度中に、ペンシルパズルの「四角に切れ」「波及効果」「黒マスはどこだ」の複雑さを明らかにした。また研究分担者の武永はその他のゲーム・パズルの複雑さに関する結果を発表した。And-Or木の探索については、16要素のソートに必要な最小比較回数をコンピュータで計算する計画を立てていた。この計算は、16要素をソートするためのすべての比較を行うAnd-Or木を探索することによりなされる。東日本大震災の影響で、平成23年夏は節電を強く求められたこともあり、コンピュータによる計算を平成23年10月まで開始できなかった。現在まで約半年間計算を行ったところ、この探索木の大きさは当初想定していたものよりはるかに膨大であり、すべて探索し尽くす計算を行うことは本科学研究費研究実施期間内に終了できそうにないことが明らかになりつつある。16要素のソートは45回の比較でできるかどうか、は未解決の問題である。16要素のソートに必要な最小比較回数が45である、または45回の比較ではソートできない、との結果を得るのに探索木をすべて探索する方法では解決できない可能性がある。

今後は別の方法、たとえば、45回の比較で16要素をソートする具体的なアルゴリズムを発見する計算を行うなど研究計画を一部修正することを検討することになる。ゲームやパズルの複雑さに関する研究は、いくつかの研究成果が得られ、それらの成果は研究会で発表が行われた、かまたは学術誌に掲載される。海外の文献で複雑さが未解決である、とされたパズルについて、研究代表者はそのパズルの複雑さを明らかにした。この研究内容をまとめた論文は平成24年中に国際学術誌に掲載される。また研究分担者の武永は、パンデミックゲームについての複雑さを求め、これも平成24年中に学術誌に掲載される予定である。本研究計画のうち、And-Or木の探索に関する研究は、探索を効率よく行うためには、どのようなデータ構造を用いたらよいかを検討し、実行効率についての調査を行った。現在、論文投稿を準備中である。ゲーム・パズルの複雑さを明らかにする研究では、いくつかの成果が得られ、論文を国際誌に掲載したり、国際会議で発表するなどを行った。平成24年度中の研究計画達成度としては「おおむね順調」とする。And-Or木の探索に関する研究では、探索を短い時間で行うための新たなデータ構造を考案した。一方、ゲーム・パズルの難しさに関する研究は、研究成果を発表でき、研究計画は順調に推移している、と総括することができる。本研究計画のうち、And-Or木のコンピュータによる探索を行う研究については、16要素のソートに必要な最小必要比較回数を求める計算を実施する計画であった。研究実績の報告で述べたように、約半年間におよぶコンピュータによる計算で、16要素のソートのための45回の比較をすべて調べるためのAnd-Or探索木を調べつくす方法では、本科学研究費助成事業が終了する平成25年度までに計算が終了できそうにないことがほぼ明らかになった。したがって今後は45回の比較で16要素をソートするための具体的アルゴリズムを発見するための計算や、別の視点からAnd-Or木のコンピュータによる探索を検討することになる。本研究計画のゲーム・パズルの複雑さを明らかにする研究では、いくつかの問題について結果が得られた。研究代表者は、海外の文献で「複雑さが未解決」とされたいくつかのパズルについて複雑さを明らかにした。研究分担者の武永はパンデミックゲームの複雑さを求めた。これらはいずれも平成24年中に学術誌に掲載される。平成23年度の研究計画達成度としては「おおむね順調」とする。And-Or木の探索で16要素のソートに必要な最小比較回数をコンピュータで計算する計画は、探索木をすべて調べる方法では解決しそうにないので、今後研究方針の一部修正を検討する。一方、ゲームやパズルの複雑さに関する研究は計画通り、またはそれ以上に順調に進んでいる、と総括できよう。And-Or木の探索に関する研究では、探索を効率よく行うためのデータ構造を考案し、どの程度有効であるかを検証する。この検証は、理論的な計算に基ずく有効性の検証と、実際にプログラムを作成して有効であることを確かめる。
グラフの因子と禁止部分グラフ

本研究は禁止部分グラフとグラフの因子の関係を明らかにすることを目的とした。2年間の研究期間のうち平成15年度を1個のグラフを禁止した場合、平成16年度を2個以上のグラフを禁止した場合の研究に当て、それぞれについて大きな成果を挙げることができた。その概要を以下に挙げる。1.従来「任意の連結な偶位数のK_<1,3>グラフは1-因子を持つ」というSumnerの定理が知られていたが、本研究により「連結な偶位数のH-フリーグラフが常に1-因子を持つならばHは本質的にK_<1,3>である」ということが示された。この結果によりSumnerの定理に類似した禁止部分グラフ型の定理は(1個のグラフのみを禁止する限り)Sumnerの定理に現れたK_<1,3>しか存在しないことが判明した。2.2個のグラフを禁止して「連結な偶位数の{H_1,H_2}-フリーグラフが常に1-因子を持つ」という命題を成立させるH_1,H_2の組を探したところ、H_1,H_2の一方は常に本質的にK_<1,3>となることが判明した。1つ前の結果より、K_<1,3>を禁止すればもう一方のグラフをとは無関係に1-因子の存在は保証される。すなわち、この結果は2個のグラフを禁止することにより1-因子の存在を導こうとすると、1個のグラフを禁止する場合と変化はなく、常に禁止部分グラフの一方は無駄になる、と言っている。3.3個のグラフを禁止することにより1-因子の存在を導こうとすると、K_<1,3>を含まない禁止部分グラフの3つ組が見つかった。これは3個のグラフを禁止した場合、2個のグラフを禁止した場合と異なり、1個のグラフを禁止した場合と本質的に異なる状況が現れることを意味する。しかも禁止することにより1-因子の存在を導くような禁止部分グラフ3個の組は無数に存在することも判明した。以上のように、禁止部分グラフと因子の関係は、3個のグラフを禁止するところまで完全に解明することができた。以上のように本研究は大きな成果を収めた。本研究は禁止部分グラフと因子の関係を明かにすることを目的とした。特に初年度は「任意の偶位数の連結なH-フリーグラフは1-因子を持つ」という命題を成立させるHの決定を目指した。上記目的は完全に達成された。それは以下の定理で表される。定理連結偶位数のH-フリーグラフGが完全マッチングを持つならば、HはK_<1,2>もしくはK_<1,3>である。さらに上記の結果を拡張することもできた。具体的には以下の成果で表される。1.グラフGとその最大マッチングMに対し、Mの辺に接続しない頂点の個数をGのdeficiencyとよぶ。与えられた定数n対し、「偶位数の連結なH-フリーグラフのdeficiencyがn以下ならば、H=K_<1,m>(m≦f(n))である」ことを示した。関数f(n)の値を完全に決定することにも成功した。特にf(0)=3である。定義よりグラフGのdeficiencyが0であることとGが完全マッチングを持つことは同値なので、この拡張は上の定理を包含している。

2.2個のグラフを禁止した場合、すなわち「任意の偶位数の連結な{H_1,H_2}-フリーグラフは1-因子を持つ」という命題を成立させるグラフの組{H_1,H_2}を調べた。その結果H_1,H_2のいずれか一方は、上の定理に現れるK_<1,2>もしくはK_<1,3>であることが判明した。このとき上の定理より、他方はどのようなグラフであってもかまわないことになる。すなわち2個のグラフを禁止しても、状況は1個のグラフを禁止した場合と変わらない、という興味深い事実を得た。以上のように、本研究は初年度の目的を達成し、さらにはそれを発展することにも成功した。グラフの全域部分グラフで各頂点の次数が一定値kをとるものを、そのグラフのk-因子とよぶ。本研究は禁止することによりk-因子の存在を導くような禁止部分グラフを決定することを目指した。平成15,16年度2年間を研究期間として設定し、平成15年度にはk=1で1個のグラフHを禁止した場合、本質的にH=K_<1,3>以外にはあり得ないことを示した。本年度は2個以上のグラフを禁止した場合、およびk>1の場合を調べた。k=1として2個のグラフを禁止した場合、そのいずれかは本質的にK_<1,3>となることが判明した。前年度の結果より、K_<1,3>を禁止するとさらにもう1個のグラフを禁止するまでもなく1-因子の存在は導かれてしまう。すなわち2個のグラフを禁止してもそのうちの1個は常に不要となり、1個のグラフを禁止する場合と差異がない。ところが3個のグラフを禁止すると、その中にK_<1,3>を含まないような3個の禁止部分グラフが見つけられた。これらより、1個もしくは3個のグラフを禁止することには意味があり、2個のグラフを禁止することには意味がない、という興味深い現象が観察された。k=2の場合にはグラフの支配数との関連が見出されたので、2-因子を持つグラフの支配数の上界を得るべく研究を進めた。すると内周が9以上であるグラフの支配数は(11/30)|G|以下(ただし|G|はGの頂点数)であることが分かった。従来知られている最良の上界はReed(1996)による(3/8)|G|だったので、現在知られているものの中で最良の上界が得られたことになる。以上のように本年度の研究では多くの知見が得られた。
オールドバイオリンの音響的特徴の解明

研究計画に従い、ストラディバリウスの音色に寄与する可能性の高いストラディバリウス固有の空間的な音響的特徴について、奏者の熟練度の影響も踏まえて総合的に考察した。高い熟練度を持つ奏者の場合、その演奏技術により低いランクの楽器であっても高価な楽器(例えば、ストラディバリウス)の放射特性に近づけることができるものの、放射指向性が強く現れるピーク周波数や、楽曲演奏中に放射方向が大きく変わる周波数は、ストラディバリウスに固有であった。また、これらの周波数は、ストラディバリウスと同年代、およびそれ以前に製作された他のオールドバイオリンとは異なっていた。つまりこれは、ストラディバリウスに固有の音響的特徴が、単に木材の経年変化に起因するものではなく、表板、横板、および裏板の形状やそれらのバランスの違いに由来する可能性が高いことを示している。モダン・コンテポラリバイオリンとオールドバイオリン(ニコロ・アマティ、ガスパロ・ダ・サロ)の表板の音響構造の違いを明らかにするために、バイオリンの表板に対する局所的なタップにより生じる音を用いて、それらの特徴分析を行った。タップ音から周波数スペクトルに類似した聴覚表現の重心を計算し、表板におけるそれらの分布を調べた。その結果、19世紀以降に製作されたバイオリンの表板では、f字孔間周辺の重心周波数が高く、かつ、左右非対称であった。一方、18世紀以前に製作されたオールドイタリアンバイオリンの表板では、場所によらずタップ音の重心周波数が類似していることが示された。この結果は、18世紀以前のイタリア北部では、タップ音によるバイオリン板の調整が行われていた可能性を示している。この分析はストラディバリウスを対象に行うことができなかったが、ストラディバリウスは、これらのオールドバイオリンの製作方法を引き継ぎつつ独自の改良が施された可能性が高いと考える。42ch球状マイクロホンアレイを用いて、プロ奏者によって演奏されたストラディバリウス1挺(Baron knoop, Ex-Bevan, 1715年製)、ガルネリ・デル・ジェス2挺(1725年、および1727年製)、イタリアンオールドバイオリン3挺、モダンバイオリン数挺、およびコンテンポラリバイオリン数挺の音響空間放射特性を計測した。これらの音響データと既に計測済みの世界3大ストラディバリウス「ドルフイン」を含むストラディバリウス3挺、およびその他のバイオリン(モダンおよびコンテンポラリ)数挺の音響データを合わせて解析した。その結果、ストラディバリウスのみが持ついくつかの音響的特徴が明らかになった。第一に、周波数の関数として表した放射指向性の強さのパターンは、ストラディバリウス間で類似していることが明らかになった。ここで、放射指向性の強さとは、音がある特定の一方位に集中するほど高い値を示す空間放射特性の一指標である。また、放射指向性の強さのパターンに関して、中域(1 kHz前後)と高域(3 kHz前後)に現れるピークの周波数は、ストラディバリウスと他のバイオリン(オールド、モダン、およびコンテンポラリ)とで異なっていた。第二に、ストラディバリウスは、1kHz前後において正面方向(聴衆の方向)への音の放射が強いことが明らかになった。他のモダン、およびコンテポラリバイオリンでは、この特性は見られなかった。これは、ストラディバリウスの持つ「遠くで音が大きく聞こえる(遠鳴りの)」性質を説明するものかもしれない。第三に、ストラディバリウスは、750Hz前後で、弦の種類や押さえる弦のポジションに依存して放射される音の方向が大きく変化することが明らかになった。この特徴により、曲の演奏中は、音の放射方向が「時々刻々」と変化するため、ホール内で独特の音色を形成する可能性が考えられる。ストラディバリウスのみに見られる音の時間的な特徴を含む複数の音響的特徴を明らかにすることができた。この点については、当初の期待よりも大きな成果を上げることができたと考える。しかし、球形スピーカを使用したバイオリン音の聴取実験については、ストラディバリウスの音響的特徴の解明を優先したため、予備実験に留まってしまった。今後、音色評価に関する心理実験のデータを積み重ねていきたい。昨年度までの研究により、ストラディバリウスは、楽曲演奏中に他のバイオリンとは異なる固有の放射方向の揺らぎの性質を有することが示された。そこで本年度は、この放射の時間揺らぎの特性が、音の聴感に影響を与えるのかどうかを調べた。具体的には、42チャンネル球形スピーカを利用して、全てのチャンネルのスピーカユニットを同じ音源で駆動することにより放射の時間揺らぎが全く生じない条件と、同一音源を利用するものの特定のチャネルの音を大きく鳴らし、それを移動させることで放射の時間揺らぎを人工的に作り出す条件を設け、その「リアル感」への影響を調べた。その結果、音が同じ大きさであったとしても、揺らぎを加えることで統計的有意にリアル感が向上することが示された。この結果は、ストラディバリウスの音響的特徴の一つである放射の時間揺らぎが、その音色に影響を与えることを示している。昨年度明らかにしたストラディバリウスと他のバイオリンとの音響的特徴の違いは、全て極めて熟練度の高い奏者が演奏した際のデータに基づいたものであった。ここで、ヒトが演奏した場合、楽器が同じであっても、その熟練度によって放射特性が変わる可能性が考えられる。そこで、奏者の熟練度によってバイオリン音の放射特性がどの程度変化するのかを次に調べた。