hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規合成法の開発を基盤とする含窒素複素環天然物合成と生物活性物質の探索

1)海綿より単離されたナカドマリンAは抗腫瘍性、抗菌性などの生物活性を示すインドールアルカロイドであるが単離量が少ないため十分な生物活性試験は行われていない。また絶対配置も推定の域を出ていない。本化合物はフラン環や15員環、8員環を含む6環性化合物という複雑な構造を有しており、いまだ全合成の報告は無い。今回、ナカドマリンAの全合成を目的として4-オキソピペリジン-3-カルボン酸を出発原料とし約15工程を経て15員環を含むABCDF五環性中間体の合成に成功した。本合成ではアシルイミニウムカチオンへのフラン環の閉環反応および閉環メタセシス反応を用いる15員環形成が鍵段階となった。最後の環である八員環を導入すべく検討中である。2)閉環メタセシス反応を用いる多置換キノリン類の高効率合成法の開拓を検討した。N-トシル-N-アリル-2-アミノスチレン類を基質として閉環メタセシス反応を行うとほぼ定量的に1,2-ジヒドロキノリンを得ることに成功した。引き続き水酸化ナトリウムにてトシル基を加水分解すると同時に空気酸化が進行し定量的にキノリン誘導体が得られた。一方、アルファ炭素にシリルオキシ基を有するアリルアミノスチレン類ではene-silyl enolether metathesis反応が進行し、4-ヒドロキシキノリン類が高収率で得られた。本反応を利用して、キニーネ、クロロキンなど抗マラリア剤のキノリン中間体の高効率合成経路を確立することができた。4)Pictet-Spengler反応を用いるβ-カルボリン合成において希土類トリフラートとTMSClの組み合わせが反応を著しく促進することを見いだした。5)閉環メタセシスを用いる大環状ラクトンの合成を検討した。6)希土類触媒存在化、アミノスチレン類のハロゲン化を検討し新規トリプトファン合成法を開発した。
協調的可視化ライフサイクル管理ミドルウェアの開発

本研究プロジェクトでは,可視化オントロジーを定義することにより,既存の可視化ワークフローを分類し,ケースリポジトリを介してユーザの要求に合致する可視化技法を推奨し,対応ワークフローを半自動的に実行する可視化支援機構を実現する.そして,微分位相解析に基づく可視化パラメタ値自動選択と階層的出自制御の機構を組み合わせ,総合的にスケーラブルなワークフローのバージョニングと知見獲得プロセスの追跡・再利用を可能にする協調的可視化ライフサイクル管理ミドルウェアVIDELICETを開発する.さらに,各種の最先端流動解析事例への応用を通じて,その効果を実証する。初年度は,オントロジーグループが流動解析応用グループと協力し,可視化マッピング分類と目的指向マトリクスを発展させ,流動場を主対象とする包括的な可視化オントロジーを構築した.可視化の対象となるデータ型は2/3次元時系列;階数はスカラ,マルチスカラ,ベクトル;格子構造は構造・非構造までカバーできたが,別途開発を進めている2次テンソル場の可視化手法を規定するまでには至っていない.広範囲の文献調査により代表的な可視化目的を表現する語彙を抽出し,目的指向マトリクスを拡充した.出自管理グループでは,データベース研究の立場から出自管理の機能拡張の基本設計に着手した.既設のプロジェクトマネージャ/ビューワにおいて,上位バージョンの下位バージョンとの連動更新機能,特に下位の個々の同型最新可視化バージョンを収集し,スプレッドシート型に組織化する並置化と,未実行のセルに対応する可視化プロダクトを出自情報から自動的に補完する機能を組み合わせ,階層的出自管理モデルの基本設計を完了した.さらに長期間・大規模の出自情報を効率的に管理し,さらなる視覚解析の方向性の探索を容易にすることを目的として,バージョンツリーの詳細度制御機能を新たに組み込み,具体的な流動解析問題への適用を通じて,そのフィージビリティスタディを実施した.ただし,リポジトリ公開可視化事例の構造文書化や,上位バージョンに対するスプレッドシートオペレータ群と下位のバージョンツリー部分検索によるバージョニング自身の再利用機能の設計が課題として残されている.さらに,微分位相解析グループは,既開発の位相解析コードを可視化サブシステムのモジュール群として実現するための基本設計を実施した.本年度は初年度の成果を受け継ぎ,下記の3つの観点からVIDELICETシステムの機能を拡充した.事例評価には一貫して,ハイブリッド風洞システムから得られた角柱後流の2次元流動場データを利用した.1)可視化オントロジーの拡張先行研究で開発したGADGET/IVに採用された情報可視化分類であるB.ShneidermanのTTT(data Type-Task Taxonomy)を,昨年度開発した,Hesselink,Post,van Wijkの可視化マッピング分類とWehrendマトリクスから構成される流動可視化オントロジーに組み合わせ,より包括的な視覚分析オントロジーを構築した.これにより,旧来の流動可視化と情報可視化を連動させることができ,意志決定に直接的に役立つ可視化応用設計支援環境の理論的基盤が完成した.2)出自管理における詳細度制御機能の実現既設のプロジェクトマネージャ/ビューワにおけるバージョニング機能に,バージョンツリーの詳細度制御を導入した.その実現のために,可視化目的,技法選択,可視化パラメータ調整,研究メモ追加等の多くの設計ファクタを考慮に入れたバージョンの大局的・局所的価値評価関数を設計し,その閾値処理により適切な粒度のバージョンツリーの縮合表示を可能にした.3)可視化パラメータ推奨機能の詳細設計既開発の微分位相解析機能がもたらす視覚効果の同定法を確立し,実際の設計支援メニューへの組込み法についても検討を加えた.本課題の最終年度の研究実績は次の4点に要約される.1)Hesselink, Post, van Wijkの可視化マッピング分類(1994)に,目的指向のWehrendマトリクス(1990)を組み合わせ,さらに情報可視化分類であるB. ShneidermanのTTT (data Type-Task Taxonomy, 1996)を加味することにより,流動場を主対象とする,より包括的な視覚分析オントロジーを構築した.その結果,旧来の流動可視化と情報可視化を連動させられ,意志決定に直接的に役立つ可視化応用設計支援環境の理論的基盤が完成した.ここでは,微分位相解析機能がもたらす視覚効果を同定し,各種可視化パラメータ値を推奨するフィルタリング機能の取込みについても考慮されている.2)階層的出自管理モデルに基づき,可視化出自管理に本質的な機能拡張を施した.すなわち,プロジェクトマネージャ/ビューワにおいて,上位バージョンの下位バージョンとの連動更新機能,特に下位の個々の同型最新可視化バージョンを収集し,スプレッドシート型に組織化する並置化と,未実行のセルに対応する可視化プロダクトを出自情報から自動的に補完する機能が実現された.3)長期間・大規模の出自情報を効率的に管理し,さらなる視覚解析の方向性の探索を容易にすることを目的として,バージョンツリーの詳細度制御を導入した.

その実現のために,可視化目的,技法選択,可視化パラメータ調整,研究メモ追加等の多くの設計ファクタを考慮に入れたバージョンの大局的・局所的価値評価関数を設計し,その閾値処理により適切な粒度のバージョンツリーの縮合表示を可能にした.4)ハイブリッド風洞システムから得られた角柱後流の2次元流動場解析をはじめ,流血,砂塵,焼結等の具体的な流動解析問題への適用を通じて,上記の機能のフィージビリティスタディを実施した.成果3)の微分位相解析機能に関しては,適用するデータによってはノイズ成分が不必要な臨界点を数多く検出してしまい,その適応的な削除にはオフラインによる作業が必要になる.その場合には,データフローパラダイムの枠組みに乗りにくくなってしまう.この点をどう解決していくかが今後の進展にとって大きな課題となっている.24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度には,複数の先進的流動解析事例を用いて,完成したシステムのスケーラビリティ評価を実施したい.また,視覚分析学分野の有力な国際会議に成果を投稿するとともに,共立出版から「可視化」の教科書出版を依頼されているので,そこにわかりやすい形式で成果を掲載し,普及啓蒙に役立てていきたいと考えている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
バルザックと周辺領域における文化史的背景の研究

本研究は現在もっとも重要と思われるトピックスに分け、それらを共同研究課題としてグループ討議し、さらにその成果を全体の報告にまとめることによって、総合的なバルザック研究として内外に発表しようというものであった。平成12年4月早々に研究会を開催、それぞれの役割分担を確認し、まずバルザック生誕200年記念の仏語論文集を平成13年春に刊行した。バルザックの小説世界やその周辺の文化史的現象を扱うA5版およそ200頁のそれら論文集は、国内外の研究者に配布されて、高い評価を得た。また国内の唯一の仏語学術雑誌Equinoxe19号を、研究代表者の編でバルザック特集として、研究分担者4名を含む邦人6名、フランス、スイス、イギリス、カナダから一線の執筆者4名を加えて、バルザックとその周辺文化に関する優れた論考を編んだ。いずれもバルザック研究の権威L'Annee balzacidnneの書評に取り上げられる予定である。これと平行して、研究分担者の勤務する上智大学をキィ・ネットとしてバルザック研究のホーム頁を作成、バルザックとその周辺文化に関する知識情報の日本における集積点と同時に、発信点としての機能を発揮するはずである。あらに共同研究者架蔵のバルザックおよび19世紀フランス文学、歴史関連の総合文献も現在鋭意作成中である。さらに研究協力者ヴァション教授(カナダ)を招聘、大阪大学で共同セミナーを行ったほか、平成13年12月、獨協大学の国際フォーラム「バルザックとその時代」と題して2日間、日仏同時代を平行して考察、法律、社会問題、美術、出版に関して、充実した発表・討論を行った。科研費による関連資料、書籍の充実は予想以上で、今後これらの資料が活かされ、新しい研究成果が生まれることになろう。本年度は、4月早々に研究メンバーと連絡をとり、それぞれの役割分担を確認し、科学研究費申請の要旨のとおり、おのおのが準備して9月の全体会議までに研究目標を定めることにした。すでにバルザック生誕200年記念の論文集を平成11年秋に刊行しているが、それを補うものとしてバルザックの小説世界やその周辺の文化史的現象を扱ったフランス語の論文集を企画、編集方針をきめるとともに、執筆を共同研究者とバルザック研究者に依頼することにした。編集委員はこの研究グループがあたり、10月に弘前で会合をもって具体的編集作業に入り、10編のフランス語論文を選んでこれを印刷に付すことになった。A5版およそ200頁ほどの本が本年3月にはできあがり、国内外の研究者に配布する予定である。また東京グループ(伊藤幸次、大矢タカヤス、澤田肇、芳川泰久)と関西グループ(大下祥枝、大竹仁子、奥田恭士、柏木隆雄、金崎春幸、北村卓、早水洋太郎、村田京子)とに分かれて、それぞれメールや書簡で意見交換、情報開示するようにしたが、なによりもそれぞれの購入した書籍や個人の研究課題に関係する文献の整理に力をそそぎ、学生アルバイトも動員して研究者間利用を可能ならしめる文献リスト作りに着手した。文献は膨大な量であるがこれがひとたび何冊かの冊子となり、よたデータ・ファイルに収納されれば、無用の出費をふせぎ、また探求に時間の無駄がなくなることと信じる。そのためにコンピュータ処理は欠かせず、そのためのプログラムなども検討された。平成12年度の研究実績により、次年度の秋にフランス、カナダなどの国際的に有力な研究者を招き、大阪でゼミナール形式で討議するほか、東京で幅広い人材を招いて23日間の国際シンポジウムを計画している。本年度は、前年度の研究成果を踏まえて、バルザックの仏文研究誌Balzac loin de nous, pres de nousを発行し、国内外の研究者、機関に配布した。

本編は分担研究者8名の外、2名の協力者2名を含めた10人の執筆で、バルザックの小説の構造分析のみならず、当時の演劇、や科学的知識の動向をも視野に収めた論文集で、海外の研究者からも多くの反響があった。バルザック研究の基本的学術誌であるL'Annee balzacidnneの書評に取り上げられる予定である。また国内の唯一の仏文学術雑誌Equinoxe(臨川書店刊)の19号(20001年刊)で研究代表者の編でバルザック特集を組み、研究分担者4名を含む日本人6名、フランス、スイス、イギリス、カナダの一線の欧人執筆者4名を加えて、バルザックとその周辺文化に関して幅広い議論を展開することが出来た。これと平行して、研究分担者の一人澤田肇の勤務する上智大学をキィ・ネットとしてバルザック研究のホームページを作成、バルザックとその周辺文化に関する知識情報の日本における集積点とすると同時に、発信点としての機能を発揮することになった。このデータ集積の成果は今後ますます必要とされるし、またさらなる充実を期していくつもりである。また研究者個人の所有するバルザックおよび19世紀フランス文学、歴史関連の書籍の総合文献を作成し、共同研究の資とする試みも、多くの学生諸氏の協力で現時点の目録作成の目途がたった。本年3月印行を目標に現在鋭意作成中である。本年度はモントリオール大学のステファン・ヴァション教授を研究協力者として招聘し、研究代表者の柏木とともに、大阪大学でバルザック研究についてのセミナーを行ったほか、獨協大学の国際フォーラムで「バルザックとその時代」と題して、単にバルザックの小説世界のみならず、日仏同時代を平行して考察するため、法律、社会問題、美術、出版に関して、それぞれの専門家とともに2日間にわたって充実した発表・討論をおこなった。その成果の一部は研究成果報告書に明らかである。発表・討論には共同研究者の他、フランスから2名の専門家をヴァション教授とともに招き、バルザック研究の最先端の知見を相互に披瀝した。このシンポジウムにおいて、バルザックがいきた19世紀前半のパリ社会と日本の文化・文政、天保期の文化が意外に類似する点や、しかもなお彼我の文化的底辺の相違が明らかにされ、きわめて有意義な2日となった。さらに今回の共同研究の成果で強調すべきものに、関連資料、書籍の充実を付け加える必要がある。今後これらの資料が活かされ、新しい研究成果が生まれることになろう。
複合型土壌ストレス環境下での作物根挙動調査における新展開

作物根に対する複合型土壌環境ストレス(乾燥ストレス,塩ストレス,緊密土壌ストレス)には多くの場合,土壌中の水動態が密接に関連している.本研究は,最終的に作物育成環境での水動態モニターを目指しており,作物根への土壌ストレスの調査基盤として,密閉簡易型の作物育成ポットによる水のトレーサー試験の手技を確立した.以下研究概要を示す.・D2Oによる水動態のトレースが可能な透明アクリル樹脂製小型ポットを製作し,土壌水分センサーにより土壌体積含水率の土壌水の拡散状況に関する基礎データを得た.これらデータおよび作物根系の深度を勘案し,本試験用機8機(幅:40cm,奥行き10cm,深さ120cm)を製作した.・実際にD2Oを負荷しトレース実験を開始した.平成16年度申請備品のFTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)により,0.0510atom%までの濃度においてD2O定量をルーチン化し,土壌から蒸散する水蒸気に含まれるD2Oも,コールドトラップを用いる事で定量化とした.また,土壌中から抽出した溶液中の元素定量に関しても,平成16年度申請備品のXRF(エレメントアナライザ)による定量法を確立した.・複合土壌ストレスのひとつとして乾燥ストレスを作物に負荷しD2Oトレース試験を行い,「土壌からの根水吸収→植物体を通導→大気への蒸散」という,一連の水分動向における日変動への土壌ストレスの影響を明らかにした.これまで確立した新しい方法論に従い基礎的知見を蓄積し,緊密土壌・塩等の土壌ストレスを複合的に発生させた条件を作物に負荷した上で,引き続き根挙動への影響を精査する.世界的な人口増そして地球温暖化が漸次進行する昨今,作物生産への複合的土壌環境ストレス(乾燥ストレス,緊密土壌ストレス,塩ストレス)の影響が危惧されている.本研究は,これらストレスに対する作物根反応性に関する基礎的知見を得る目的で行っている.本研究では今年度を,人工的な複合的土壌ストレス環境の構築および機器分析のための準備期間とし,以下の項目について遂行している.1.複合型ストレス負荷育成装置として,透明アクリル樹脂の組み合わせにより大型の作物育成ポットを試験的に作製した.作物はコムギ実生を用い,根発展の様子を写真撮影しつつ,希釈したD_2O溶液による灌水を行い,ポット側面に配置したポーラスより逐次採水し,水動態を調査するためのサンプルを随時収集している.また同時に,土壌水分センサーを埋め込み,ポット内の水分動向をモニターしている.2.根発展の様子を撮影した画像イメージについて,申請備品の根画像解析システムにより解析後,実際の根長・根径と比較し,解析条件について調整している.3.申請備品のエレメントアナライザを用い,植物粉体サンプルおよび土壌抽出溶液中に存在する微量要素(主に塩類要素)について解析する予定だが,現在は,標準サンプルを用い機器調整の段階にある.4.前述のポットより抽出した溶液のD_2O濃度を,申請備品のフーリエ変換赤外分光光度計(D_2O定量用に特別仕様)で測定するために,現在,ポットから抽出したD_2O濃度と潅水したD_2O濃度との関連で調整を行っている.5.複数作物間での地下環境条件下コミュニケーションについても調査対象としており,本システムにおける混植育成条件についても検討,構築途上である.本研究で取り上げている,作物根に対する複合型土壌環境ストレス(乾燥ストレス,塩ストレス,緊密土壌ストレス)には,ほとんどの場合土壌中の水動態が著しく影響している.本研究は,作物育成環境にて水動態をモニターする技術の確立を目指しており,作物根への土壌ストレスの調査基盤として,D20を水のトレーサーとした密閉簡易型の作物育成ポットを製作し,下記の基礎的知見を蓄積しているが.現在,成果公表の段まで至っていない.1.水動態をD20でトレース可能な透明アクリル樹脂製小型ポットを前年度までに製作し,このシステムから得られたデータをもとに,本試験用機を8台製作した.次年度,実際にD20を負荷し,トレース実験を開始する.平成16年度申請備品であるFTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)によるD20の定量は既にルーチン化され,土壌から蒸散する水蒸気に含まれるD20も,コールドトラップを用いる事で定量化出来ることがわかった.2.根発展プロファイル画像の画像解析については,撮影状況の変化およびバックグラウンドノイズの除去について勘案中にて,改良途上である.3.平成16年度申請備品のXRF(エレメントアナライザ)による土壌および植物体の微量要素定量も,手法調整の段階を終え既にルーチン化されており,本試験に備え機器調整中である.4.複合ストレス負荷および複数作物間での地下コミュニケーション環境を設置するための育成ポット構造に関しては,小型ポット試験による水動態調査結果を踏まえた上で,先述の本試験用機構造に反映した.作物根に対する複合型土壌環境ストレス(乾燥ストレス,塩ストレス,緊密土壌ストレス)には多くの場合,土壌中の水動態が密接に関連している.本研究は,最終的に作物育成環境での水動態モニターを目指しており,作物根への土壌ストレスの調査基盤として,密閉簡易型の作物育成ポットによる水のトレーサー試験の手技を確立した.以下研究概要を示す.・D2Oによる水動態のトレースが可能な透明アクリル樹脂製小型ポットを製作し,土壌水分センサーにより土壌体積含水率の土壌水の拡散状況に関する基礎データを得た.これらデータおよび作物根系の深度を勘案し,本試験用機8機(幅:40cm,奥行き10cm,深さ120cm)を製作した.・実際にD2Oを負荷しトレース実験を開始した.

平成16年度申請備品のFTIR(フーリエ変換赤外分光光度計)により,0.0510atom%までの濃度においてD2O定量をルーチン化し,土壌から蒸散する水蒸気に含まれるD2Oも,コールドトラップを用いる事で定量化とした.また,土壌中から抽出した溶液中の元素定量に関しても,平成16年度申請備品のXRF(エレメントアナライザ)による定量法を確立した.・複合土壌ストレスのひとつとして乾燥ストレスを作物に負荷しD2Oトレース試験を行い,「土壌からの根水吸収→植物体を通導→大気への蒸散」という,一連の水分動向における日変動への土壌ストレスの影響を明らかにした.これまで確立した新しい方法論に従い基礎的知見を蓄積し,緊密土壌・塩等の土壌ストレスを複合的に発生させた条件を作物に負荷した上で,引き続き根挙動への影響を精査する.
非侵襲的脳機能検査法を用いたヒトにおける顔認知のメカニズムの研究

本年度は、意識に上らないような短時間の顔刺激(いわゆるsubliminal刺激)に対する脳磁図(MEG)を記録した。先行刺激としてsubliminal刺激を用い、次に出現するTarget刺激に対するMEGを記録した。背景は黄色とし、画像部分は黒いチェッカー地を背景に用いた。その上に同じ絵を赤で描かれた画像と緑で描かれた画像を、高頻度(100Hz)で交互に呈示することでcolor-opponent flicker effectを用いた視覚閾値以下(subliminal)の刺激を作成する事ができる。先ず心理物理実験を行った。顔、花、ランダムドット、無地の4種類の画像を用いた。30Hzから100Hzまで5Hzずつ頻度を増していき、画像の正答率を検査したところ、50Hzから75Hz付近が閾値領域で80Hz以上では全く見えなくなった。閾値領域付近での正答率を見たところ、顔は他の3種類の刺激よりも有意に正答率が高かった。MEG実験では、顔、花、ランダムドット、無地の4種類の画像を100Hzのsubliminal刺激として与え、その後に顔あるいは花の画像を呈示してMEGを記録した。すると、第1次視覚野(V1)で記録される1M反応には条件間に差は無かったが、紡錘状回で記録される2M成分は、同じ画像がsubliminal刺激として与えられた場合には振幅が有意に大きくなり、その割合は顔刺激でより顕著であった。これはプライミング効果と逆の現象であり、おそらく先行刺激が不明瞭あるいは見えない場合にはこのような事がおこると考察した。また、この結果はsubliminalな視覚情報処理における顔の優位性を示すものであった。
地域活性化に向けた音環境の基礎的調査

高知県中央東部には,地方小都市の中心部からその郊外地域,住宅地域,商業地域,農村地域およびそれらの混在地区が含まれ,我が国の各地に散見される標準的な地域と考えられる.この地域に近年付加された音環境の変化要因2種に着目し,それによる住民の心理的効果を探ることで地域発展に貢献する方策を提案することを試みた.まずは,2002年7月に開通した土佐くろしお鉄道ごめん・なはり線の沿線を対象に,土地利用形態の異なる3カ所において鉄道騒音の実測調査および社会調査を実施し,地域の活性化に活用するための基礎的データを収集した.その結果,鉄道騒音に対する周辺住民の不快感が,3地域間において相違のあることが認められた.すなわち,暗騒音レベルの高い商業地区の方が暗騒音の低い農村地区の住民以上に強い不快感を示すという予想に反した結果となった.これは,同鉄道が県東部の農村地区住民の長年の夢が叶って開通したことに起因しているとも考えられる.また,騒音源の周波数分析より,一般に人間が不快感を覚えると言われている範囲に近い400-3000Hzに卓越領域があることも判明した.さらに,騒音の発生が予測されるような事業を新規導入する際には,暗騒音レベルの低い地点を適地として選定することが妥当であるとも言える結果となった.次に,2004年2月に滑走路が2,500mに延長された高知龍馬空港の騒音被害補償対象地域周辺住民を対象として,ヒアリング調査を実施した.その結果,補償対象地域外でも不快感を抱いている人は少なくないが,その地区の音圧レベルを測定するとWECPNL=60dB以下となり,必ずしも音圧レベルだけでは評価し得ないことが分かった.今後,行政の施策に供するには,さらなるデータの蓄積に加え,音環境評価方法の検討も必要であると考えられる.開通後約3年が経過した土佐くろしお鉄道ごめん・なはり線の沿線を対象に,土地利用形態の異なる高知県中央東部地域3カ所における鉄道騒音の実測調査および社会調査を実施し,地域の活性化に活用するための基礎的データを収集した.その結果,鉄道騒音に対する周辺住民の不快感が,暗騒音レベルの異なる3地域間において相違のあることが認められた.すなわち,暗騒音レベルの高い商業地区では,新たな騒音源が導入されても住民の不快感はさほど変化しないであろうと当初予測していたが,逆に,暗騒音の低い農村地区の住民以上に強い不快感を示す結果となった.これは,同鉄道が県東部の農村地区住民の長年の夢が叶って開通したことにも起因しているとも考えられる.また,これより,騒音の発生が予測されるような事業を新規導入する際には,暗騒音レベルの低い地点を適地として選定することが妥当であるとも言えよう.次に,南国市中心市街地内の2地点で同時に,未明から深夜の19時間のうち1時間×6帯,道路騒音および交通量を測定した.今後さらに観測点を多く選定し,同様の調査を実施し,各観測地点の地形や気象条件等の周辺環境および交通量の相違による影響を比較・検討する予定である.その際,周波数領域での分析とともに,周辺住民の音環境に対する意識調査も並行して実施することで,人間の快・不快感と騒音源の周波数特性との関係を把握することを試みる.さらに,地方小規模空港周辺における航空騒音を対象に,滑走路延長に伴う住民の感じ方の変化および行政対応に関し,ヒアリング調査を通して地域計画策定に供するための知見の獲得に努めている.高知県中央東部には,地方小都市の中心部からその郊外地域,住宅地域,商業地域,農村地域およびそれらの混在地区が含まれ,我が国の各地に散見される標準的な地域と考えられる.この地域に近年付加された音環境の変化要因2種に着目し,それによる住民の心理的効果を探ることで地域発展に貢献する方策を提案することを試みた.まずは,2002年7月に開通した土佐くろしお鉄道ごめん・なはり線の沿線を対象に,土地利用形態の異なる3カ所において鉄道騒音の実測調査および社会調査を実施し,地域の活性化に活用するための基礎的データを収集した.その結果,鉄道騒音に対する周辺住民の不快感が,3地域間において相違のあることが認められた.すなわち,暗騒音レベルの高い商業地区の方が暗騒音の低い農村地区の住民以上に強い不快感を示すという予想に反した結果となった.これは,同鉄道が県東部の農村地区住民の長年の夢が叶って開通したことに起因しているとも考えられる.また,騒音源の周波数分析より,一般に人間が不快感を覚えると言われている範囲に近い400-3000Hzに卓越領域があることも判明した.さらに,騒音の発生が予測されるような事業を新規導入する際には,暗騒音レベルの低い地点を適地として選定することが妥当であるとも言える結果となった.次に,2004年2月に滑走路が2,500mに延長された高知龍馬空港の騒音被害補償対象地域周辺住民を対象として,ヒアリング調査を実施した.その結果,補償対象地域外でも不快感を抱いている人は少なくないが,その地区の音圧レベルを測定するとWECPNL=60dB以下となり,必ずしも音圧レベルだけでは評価し得ないことが分かった.今後,行政の施策に供するには,さらなるデータの蓄積に加え,音環境評価方法の検討も必要であると考えられる.
ろう・難聴児のための教科教材の開発－ネットワークを用いた教材の共有システム構築－

ろう児や難聴児のための教材開発・研究の一環として行ってきた手話リンク教材コンテンツの意義やその有効性は、これまでの我々の研究成果の中で確認されてきた。本研究では、それらの成果をもとにして教材コンテンツの充実を図るとともに、普及の著しいタブレット端末で利用可能な手話リンク絵本コンテンツの公開開発を行い、その評価をアンケート調査で確認した。結果は、ろう学校教員や保護者およびろう児自身からの高い評価と同時に、このような学習環境の充実が強く求められるものであった。日常的に手話でコミュニケーションを行う幼児や児童の生活・教育環境資源の充実を願う本研究では、幼児教育および小学校教育において使用されている「絵本」や「教科教材」に手話表現をリンクさせた教材の研究・開発を行い、ろう学校(聴覚障害児対象の特別支援学校)で使用する教材の共同利用の実践的意義を検討しながら、可能な共有システムの構築を進めている。1.本研究での継続的な協力校からの要望を受け、体育の授業やクラブ活動などのように屋外や特別な場所で行う活動の際にも生徒が自主的に利用できるタブレット端末(iPad)仕様の教材を開発・作成し、体育科授業で実践した。生徒自身による学習確認が活発に行われ、指導効果も高まったことが教員から報告された。2.小学6年社会科の補助教材として、年表に手話表現をリンクした歴史教材を試作し、ネットワーク環境を利用して授業実践を行った。年表に示される人物や事項に関する手話表現を通して児童の反応が活発になり、学ぶ姿勢がより深まったとの考察が教員から得られた。3.前年度までに製作してきた『いちにちのくらし』と『いちねんのくらし』を統合した生活絵本『こどものくらし』について、多くのろう学校幼稚部で紹介しながら再評価を受けた。ろう学校教員や幼稚部保護者からの評価が高いことに加えて、その利用範囲もろう学校の早期支援部の保護者や寄宿舎職員、難聴学級関係者へと拡がった。ろう学校教員や保護者から要望が出されていたタブレット端末(iPad)での利用を可能にするため、iPad仕様の生活絵本『いちにちのくらし』と『いちねんのくらし』を開発・製作した。今後は、Apple社に出品手続きを行い、ネット上からのフリーダウンロードの実現と教育的資源としてのあり方を明確にしていく。本研究の目的は、幼児教育および小学校教育において使用されている「絵本」や「教科教材」に手話表現をリンクさせた教材を研究・開発し、さらにネットワークを通した教材の共同利用の実践的意義を検討することによって、可能な共有システムを構築することである。ネットワークを利用して教材ソフトを共有化するためにネットワークサーバーを構築した。そして、以前から教材開発・研究の協力を続けている沖縄ろう学校教員の要望により、中学保健体育の手話教材を開発し、ネットワークを利用した授業実践を行った。実技や生活との関わりが重要な保健体育では文字による専門用語の説明が多く、生徒の学習理解を難しくしていたが、手話教材を使用することで生徒の反応がよくなり学ぶ姿勢も深まったとの意見が教員から得られた。本研究課題に関連して作成してきた教材、乳幼児期に使用する「生活手話絵本」や学童期から使用する「社会」「国語」などの教科教材について、その内容をより充実させ、実践での利用範囲を高めるために、ろう学校の訪問を積極的に行い教材紹介と現場教員との協議を行った。その中で、福岡県立直方ろう学校の社会科で使用する教材を作成し、授業実践に活かすことができた。毎年継続して改良研究を行っている「生活手話絵本(DVD)」については、多くのろう学校教員及び保護者から高い評価を得ており、利用範囲も拡がっている。既に完成している『いちにちのくらし』に続いて、前回の科研費(平成2123年度)で取り上げた幼児向けの生活絵本『いちねんのくらし』の開発製作が震災の影響で遅延したが、本年度で完成したことも、成果として報告しておきたい。手話をコミュニケーション言語とする幼児や児童の生活・教育環境の充実を目指す本研究では、幼児教育および小学校教育において使用されている「絵本」や「教科教材」に手話表現をリンクさせた教材の研究・開発を行い、その共同利用の実践的意義を検討しながら、共有可能な教育環境の提案と構築を進めた。H26年度は、社会的に普及の著しいタブレット端末の一つであるiPadを利用する手話教材を中心に開発研究を行った。1.H26年度は、H25年度にその学習効果を確認したパソコン上で利用する手話を取り入れたデジタル教材としての日本史年表(小学6年社会科)を、児童にとって比較的操作性、利便性の高いタブレット端末のiPadでも使えるように改良した。同時に、ろう学校での実践授業を通して、パソコンに不慣れな児童でも、タッチパネルでの操作は難なく行えることも検証された。また、手話と字幕を同時に表示して相互補完の学習ができるため、児童の反応が活発になり学ぶ姿勢もより深まったとの考察が、授業担当教員から得られた。2.これまでに作成してきた手話による生活絵本『いちにちのくらし』と『いちねんのくらし』を、タブレット端末のiPadで利用できるように開発製作し、ネットからのダウンロード(無料)により活用できる環境を作った。

利用者の感想や評価を通して今後の改良や応用に資するため、ネット送信によるアンケート機能をつけた。その結果、多くのアンケート回答を得ることができた。本アプリ(生活絵本)は、本来、ろう児と聴者の親とのコミュニケーションを豊かにすることを想定して製作したものであるが、多くの利用者が自身の手話学習に用いることが分かった。特に、手話学習者やろう学校教員が自学用の手話学習教材として利用を考えていることがわかった。また保護者からは、ろう児が使う教材の早急な充実が強く求められた。成果は、H27年度の日本特殊教育学会で発表の予定である。社会科学小学6年社会科の補助教材として、教科書1年分の手話教材の開発を進めてきた。しかし、4年ごとに行われる教科書の改訂に伴う教材の作り直しや、家庭学習等に生かすのには教科書の著作権の問題があり困難であった。そのため、教科書を使わない方法として年表に手話表現をリンクした歴史教材を開発することに計画を変更したため、研究に遅れが生じた。また、教材の協同開発・研究の可能な聾学校の教員が人事異動で変わってしまうなどの影響で、年度を越えての継続的な協議が不可能になったケースもあり、実践研究が難航したことも計画達成に影響した。前回の科研費(平成2123年度)で計画した「一年の行事」を取り上げた幼児向けの生活絵本『いちねんのくらし』の開発製作が震災の影響で遅延したことと、その作成時間が予定していた以上に必要となったことで、他の研究計画の進展に遅れが生じてしまった。手話教材の開発・研究の協力を得た沖縄ろう学校と坂戸ろう学園、大宮ろう学園の教員との連携の下で、教材授業実践と教員・児童からの評価、及び手話教材における効果についての分析・検討を頻繁に行い、手話表現などの地域性を考慮しながら、日本史年表の手話教材の完成をめざす。完成後はサーバーに取り込み、手話教材の授業実践希望のろう学校から閲覧できるようにする。そのうえで、教材としての質の向上、ニーズ分析を行う。生活絵本DVD『いちにちのくらし』と『いちねんのくらし』を統合して製作した生活絵本DVD『こどものくらし』は、ろう学校教員や幼稚部保護者からの評価が高いことに加えて、その利用範囲もろう学校の早期支援部の保護者や寄宿舎職員、難聴学級関係者へと拡がった。さらに、より広く利用してもらうことを意図して、インターネットで公開し閲覧できる環境を構築する。また、iPad仕様に製作完了したiPad用生活絵本『いちにちのくらし』と『いちねんのくらし』は、アップル社が運営する「App Store」に出品し、無料でダウンロードできるようにする予定である。それが可能になった際には、全国のろう学校(特別支援学校)およびろう教育関係研究会等にメールなどで紹介する。
実・仮想両空間相互介入型の先進的ナビゲーション技術の開発

本研究課題では、より直観的でわかりやすい先進的な手術ナビゲーションの開発を目的として、3Dバーチャル表示による理解しやすいナビゲーションを基軸として、さらに実空間情報と仮想空間情報を相互にやりとりしながら、刻々と変化する術野情報を反映する仮想的リアルタイム表示の実装を試みた。また、術前のシミュレーションからナビゲーションまで同一のプラットフォームを用いたシームレスな3Dバーチャル画像手術支援開発を行った。本研究課題は、高度な画像処理を行う新たなナビゲーション技術の創出にある。本年度はWindows 7ベースでのソフトウェアの調整作業・マッキントッシュコンピュータを用いた画像処理ルーチンの開発を行い、以下の2つのプロジェクトを施行した。1.3Dバーチャルナビゲーション開発:3Dバーチャル技術を用いた手術前シミュレーション実験を5例に対して施行した。また1例については3Dモデルプリンターを用いたモデルを作成して、最新バージョンを搭載したInteractive Navigationを用いた頭蓋底骨切りを施行した。手術手技施行者側の習熟により、リアルタイムの手術場面に近い3D画像表示の実現可能性が示された。本技術の成果は、第22回日本コンピュータ外科学会において発表し、2013年度講演論文賞・最優秀賞受賞として高い評価を取得した。2.術中MRI画像のノイズ低減技術開発:3D画像生成・正確な術中診断・ナビゲーション画像向上のためには、術中MRIなど画像のノイズ低減技術開発が必須であり、これについては、Non-local means 3D filterを用いた画像技術改善を行った。本技術の成果は、学会発表ならびに論文として発表を行った。以上の成果は、本研究の目的達成のための重要な基礎技術となるとともに、技術単体はわかりやすい術中のナビゲーション画像提示、術中画像診断精度向上に寄与するものと考えられる。本研究は、リアルタイムで継続的なナビゲーションを精度良く実現し、かつ、現実の空間情報と仮想的空間情報を相互にやりとりすることで、より現実に近い画像を理解しやすい3D画像として表示することを目指している。一つの柱であるTribrid Navigationでは、光学式ナビゲーションの位置情報および磁場式ナビゲーションの位置情報等の補正を行う必要があり、これに関する検討を行った。光学式ナビゲーション情報については、二社のものを検討、磁場式ナビゲーションでは板型の磁場ソースと、ボックス型磁場ソースを用いて、それぞれ位置情報を取り出して比較した。補正方式について情報収集およびアルゴリズム検討を行った。また、もう一つの柱であるInteractive Navigationについては、模型を使った実験を行い、模型の骨掘削を行うことで、ナビゲーション表示上もで骨掘削をリアルタイムに反映させることに成功した。頭部3DCTのDICOMデータを用いて、脳動脈、脳静脈などをセグメンテーションした上で、これを3Dプリンターで出力した石膏モデルを作成した。石膏モデル上での骨削除手術をナビゲーションガイド下で行った。本検討では、を光学式ナビゲーションを用いて継続的なナビゲーションが可能な環境下で行い、3Dバーチャルイメージを用いたナビゲーション上で表示を行った。ナビゲーションに表示された骨削除部を掘削し、ドリル先端情報をナビゲーションにフィードバックして、画像表示を更新した。問題点として、精度によっては、相互の介入が適切に行われないことがあり、今後の検討課題とした。上記の成果について学会発表を行った。本研究課題は、より直観的でわかりやすい先進的な手術ナビゲーション開発を目的として、3D表示を行なう3Dバーチャル表示による理解し易いナビゲーションを基軸として、さらに実空間情報と仮想空間情報とを相互にやりとりしながら、刻々と変化する術野情報を反映するリアルタイムに近い表示を行なうための技術開発行なった。本研究の成果は日本コンピュータ外科学会2013年度講演論文賞最優秀賞を受賞した。1.実空間ー仮想空間相互介入型ナビゲーションの開発頭蓋底腫瘍手術をモデルケースとして想定して、3Dプリンターによる実体模型を作成し基礎技術開発を行った。術具の先端位置情報を連続的にトラックすることで、これを仮想空間上での骨切り操作として反映させることができた。実際の模型上の骨切に対して、ナビゲーション画像上の3Dモデルにおいても、同一の骨切が表現されるため、従来のナビゲーションにない「仮想的な術野情報」の提供が可能となった。ナビゲーション実効精度は1ー2ミリであり、この誤差に伴い骨切が正確に反映されない点に課題がなおあるが、実用上は大きな問題となることは少ないと判断された。また、本課題の中で、従来のナビゲーションが提供する術中の支援だけでなく、術前に3Dバーチャル画像を用いた手術シミュレーションを行い、同じデータセットを用いて術中に3Dナビゲーションを行なう、新たな3Dシミュレーションーナビゲーション手術支援モダリティーを提案した。2.術中MRI画像のノイズ低減技術の開発本課題では次世代のナビゲーションを想定し、術中MRI画像を用いた応用を模索した。術中MRI画像をモデルとして、ナビゲーション上で利用する画像のノイズ低減技術開発を行なった。Non-local means 3D filterを用いた画質改善により、診断能が向上し、これを用いた3Dバーチャルイメージの向上に繋がると考えられた。脳神経外科学術中の実空間情報情報および仮想空間情報の相互介入技術については概ね当初想定された範囲の技術水準が得られている。

3D実体モデルを用いた検証により、光学式ならびに磁場式の位置情報取得、レジストレーション機能、視点機能、3D画像上での位置提示機能、各機能が良好に動作することが確認され、かつ、術具の先端情報を登録した上で、術具先端情報により仮想的な骨切を行なってリアルタイムに表示することが可能であった。表示に関するタイムラグは臨床上問題のない程度であり、プログラムは安定して動作した。Tribrid Navigation等のソフトウェア開発では、近年のWindows OSのアップデート等により、当初予定していなかった対応を迫られており、これについて予定より遅れが発生している。3Dプリンターによるモデルを用いた精度実験の施行を行い、これについて十分な結果が得られた場合には、臨床例での実行を予定する。今年度に引き続きTribrid Navigation開発ならびにInteractive Navigation開発を行う。現時点で本年度はWindows OSに関してOS7での環境で、今後のソフトウェア開発をすすめて行くことを予定している。これに基づいて、研究環境の整備ならびに、研究開発の遂行を行う予定である。また、3D Virtual Navigationとして実装して、模型を使用した基礎的な実験を遂行する。本年度予定している3D実体モデルを使った研究のための予算について確保するため、予算調整を行った。3D実体モデルを使った研究、本研究の総括についての発表等を予定している。本年度は、備品に関して当初24年度に購入を予定していた、コンピュータ等の整備を行う予定である。また、学会発表ならびに情報収集費、倫理委員会申請費用等を予定している。
電気自動車用双方向非接触給電装置

電気自動車用非接触給電装置の中で、一次側に直列コンデンサ、二次側に並列コンデンサを配置するSP方式は使いやすい定電圧特性を持つが、双方向給電ができなかった。SP方式の二次側にインダクタを追加し、双方向給電が可能なSPL方式を開発した。3kW給電でG2Vが94.4%、V2Gが94.8%の高効率を確認した。双方向方式にはSS方式もある。非接触給電では漏洩電界強度が問題となっている。対策として2法を提案し、実験で効果を確認した。またSS方式とSP方式の漏洩電界強度を比較し、差が無いことを確認した。(1)「双方向最大効率運転の理論構築」、(2)「DC-DC間双方向給電実験による理論の検証」電気自動車用非接触給電でSP方式に並んでSS方式が重要になってきたため、当初の「LCLイミタンス変換器+SSコンデンサ方式」から、双方向給電可能な単純な「SS方式」(一次側二次側との同じ構成で双方向給電が容易に実現できる)の研究に注力した。世界標準化で周波数が80kHz90kHzに決まったため、85kHzで最適なSS方式とSP方式のトランスを設計製作し、性能を比較した。SS方式はSP方式とほぼ同等の性能となることを理論と実験で確認した。(3)「高力率コンバータ、インバータ、車載インバータの協調制御方式の決定」世界標準化で漏洩電界の削減が重要な課題に浮上したため、高力率コンバータの代わりにフルブリッジインバータで出力電圧制御を行い、パルス幅制御で高調波電流を抑制し漏洩電界の高調波を抑制する研究を行った。このためフルブリッジインバータの制御回路を改造した。漏洩電界の高調波成分の削減には、一次側から電源の高調波電流を削減する方式と、二次側の整流器の前にリアクトルを設置するSPL方式を検討し、前者が効果的なことを理論的に明らかにした。この成果を電気学会の研究会で発表した。研究着手時の「LCLイミタンス変換器+SSコンデンサ方式」よりも構成が簡素でより優れた特性を持つ「SPL方式」を考案し、多くの成果を得ることができた。これらの成果は電気学会研究会で発表し、電気学会論文誌に投稿した。SPL方式は既存のSP方式の給電トランスを用いることができ、二次側にリアクトルを追加し、整流器をインバータに変更するだけで良いため、実用性も高い。以下「SPL方式」の研究成果について報告する。1.「双方向最大効率運転の理論構築」非接触給電の効率は給電電力PL=VL2/RL(VL:負荷電圧)、すなわち等価な抵抗負荷の値RLよって大きく変化する。等価回路で双方向給電(G2VとV2G)の各給電方向での最大効率ηmaxとその時の抵抗負荷の値RLmaxの理論式を導き、送電電圧と受電電圧と定格電力の関係を明らかにした。SPL方式ではG2VとV2Gで最大効率となる電力は等しくなることを証明した。これは実用上重要な特性である。2.「DC-DC間双方向給電実験による理論の検証」上記成果をもとに、インバータと車載インバータ間(DCーDC間)で、双方向給電の回路シミュレーションと3kW給電実験を行い、理論の検証を行った。SPL方式では、受電側インバータはダイオード動作させることで、双方向給電を行う簡単な方式である。既存の50kHzFETフルブリッジインバータと新たに製作した30kHzIGBTハーフブリッジインバータで給電実験を行い、両方とも3kWの給電実験に成功した。実験結果は理論通りで、前者ではG2V=94.4%、V2G=94.8%で従来の一方向SP方式の95.4%とほぼ同じ効率を達成し、後者ではG2V=93.5%、V2G=94.4%であった。Grid側およびVehicle側インバータの入出力電圧はG2VとV2Gでほぼ同じで、実用性の高い方式であることを確認できた。研究目標(1)「双方向最大効率運転の理論構築」と(2)「DC-DC間双方向給電実験による理論の検証」に関し、双方向非接触給電の回路方式として、新しく「SPL方式」を考案した。従来の「SS方式」は定電流特性となるのに対し、本方式は「SP方式」と同じ定電圧特性(理想変圧器特性)を持つため実用性が高い。SPL方式では双方向(G2VとV2G)で最大効率となる電力は等しくなることを証明し、実験でG2V=94.4%、V2G=94.8%の高効率を確認した。研究成果は「一方向非接触給電から拡張容易な双方向非接触給電システム」として電気学会論文誌DのH

25年7月号に掲載された他、2013年9月米国デンバーで開催されたIEEE ECCE2013でも発表した。研究目標(3)「高力率コンバータ、インバータ、車載インバータの協調制御方式の決定」に関しては、世界標準化で漏洩電界の低減が重要な課題に浮上したため、高力率コンバータの代わりにフルブリッジインバータで出力電圧制御を行い、パルス幅制御で高調波電流を抑制し漏洩電界の高調波を抑制する研究を行った。一次側から電源の高調波電流を削減する方式と、二次側の整流器の前にリアクトルを設置するSPL方式を検討し、前者が効果的なことを理論的に明らかにした。この成果は2014年9月米国ピッツバーグで開催されたIEEE ECCE2014で、"Methods for Reducing Leakage Electric Field of a Wireless Power TransferSystem forElectric Vehicles"として発表した。また漏洩電界低減のためには、トランスを2台用い漏洩磁界を相殺する方式が有利であることを理論と実験で明らかにし、平成26年8月電気学会産業応用部門大会で発表した。電気工学電気自動車用非接触給電では「SP方式」と「SS方式」が主流である。「SP方式」を双方向給電可能にする「SPL方式」を創案し、理論と実験で性能を確認した。本来双方向である「SS方式」については「SP方式」との相違点を明らかにし、理論と実験で性能を評価した。漏洩電界の高調波成分の低減策も研究し、フルブリッジインバータのパルス幅制御が簡単で効果も大きいことを確認した。電気自動車用双方向非接触給電の研究が、H25年5月28日の日経新聞に掲載された他、日経エレクトロニクス社から2013年度「NEジャパン・ワイヤレス・テクノロジー・アワード」を受賞した。当初の「LCLイミタンス変換器+SSコンデンサ方式」よりも構成が簡素でより優れた特性を持つ「SPL方式」を考案し、特性の理論証明と実験による検証を行うことができた。その内容を電気学会論文誌に投稿し、採録決定となった。国際学会(IEEE ECCE2013)にも論文投稿しており、採択となれば9月に米国で発表する予定である。給電実験では当初目標の3kW給電を達成し、給電効率も一方向給電と同等の性能を得ることができた。SPL方式は特許出願済みである。当初計画の通り、研究の主要部分は平成25年度までに完了したので、平成26年度は研究のまとめと研究成果の学会発表を行う。平成25年度は当初計画通り、下記テーマに取り組む他、前年度の研究成果を国際学会(IEEE ECCE2013)で発表する。3.「高力率コンバータ、インバータ、車載インバータの協調制御方式の決定」平成25年度は商用電源と高力率コンバータ、車載バッテリ模擬の電子付加装置を準備し、フルシステムでの双方向給電を実現する。平成24年度に事前に単相高力率コンバータの課題を検討した。この結果、電圧制御範囲を大きくすると、コンバータに動作安定性や効率の問題があることが判明した。平成25年度ではコンバータの特性改善を図ると共に、フルブリッジインバータで電圧制御も行いコンバータでの電圧制御範囲を小さくする方式を検討する。ギャップ長の変動や位置ずれが生じた場合は、一次二次間の電圧変化が生じるため、高力率コンバータの電圧制御で電圧変化を吸収する。該当なし
Th1型細胞への分化誘導によるアレルギー炎症の制御

気管支喘息の病態形成にはTh2型細胞への偏倚が重要な役割を果たしている事が病変局所においても証明されてきている。さらに、Th2型細胞への分化にはIL-4が関与していること、Th1型細胞への分化にはIL-12が関与していることが明らかになってきた。そこで、我々は、ダニ抗原特異的T細胞株を樹立し、IL-12を用いてその機能を修飾しえるかを解析した。a)活動性気管支喘息患者b)無症状の患者c)減感作により非活動性になった喘息患者より限界希釈法をにより抗原特異的T細胞株を樹立した。サイトカイン産生パターンをRT-PCR法(IL-4、IL-5、IL-6、IFN-γ、IL-2、TNF-β)またはELISA法にて検討した。抗体産生は自己B細胞と混合培養した上清中の免疫グロブリン量(IgE、IgGI、IgG4)をELISAにて測定した。a)群の患者からは、Th2型のダニ抗原特異的T細胞株が樹立できまたb)、c)群の患者からはTh2及びTh1型も樹立できるが、Th0型の細胞株を主に樹立した。a)のT細胞株を樹立する際にIL-12(100ng/ml)を加えると、Th2型主体のパターンから、Th0型細胞が主体で、Th1型細胞も樹立できた。Th2型T細胞はともに自己B細胞からのIgE抗体産生を強力に補助した。一方、減感作患者より樹立したTh0型細胞及びIL-12存在下に樹立したTh0、Th1細胞ははIgG1及びIgG4の産生に対する強力なヘルパー活性を有したがIgE産生は全く補助しなかった。さらにこのTh1型細胞はTh2のIgE産生を抑制した。今回の結果より、減感作療法によりTh0型及びTh1型ダニ抗原特異的T細胞優位に変換されることにより、IgE産生が抑制出来、症状の改善が期待できること、さらにIL-12を投与することよっても同様の効果が期待できることが示唆された。
4次元正準量子重力理論における観測量の構造とダイナミクスの研究

本研究の中心課題は、4次元正準量子重力理論における時間変数を中心とする観測量とダイナミクスの取り扱いにおける困難を解消することにあったが、この3年間の研究を通して、そのために必要な完全拘束系の新しい量子論の定式化を完成することができた。その基本的なアイデアは、前回の科研費に基づく研究で得られたものであったが、今回の研究では、それに厳密な数学的枠組みを与え、その整合性を示すことができた。この新しい定式化は、従来のディラック量子化の処方を修正し、拘束条件を全状態空間では規格化できない相対確率振幅に対して課すもので、ディラック量子化と異なり時間的変数を観測量として含むために、量子論的ダイナミクスの定式化が自然な形で可能となる。ただし、最も素朴な形ではこの定式化はダイナミクスの整合性を持たず、この困難の解決が研究の中心的な部分を占めた。結果的には、運動の定数の作るフォンノイマン代数の中心分解とそれにより決まる物理的部分代数に着目することにより、この困難を解決することができた。この新しい定式化は、自然な形でダイナミクスの研究を可能とする初めての厳密な完全拘束系の量子論を与えたものであるが、それが本来の目標である量子重力理論にそのままで適用できるかどうかは必ずしも明らかではない。特に、量子重力理論における運動の定数の作るフォンノイマン代数の構造は不明であり、その研究は今後の重要な課題である。本年度は、(2+1)次元時空における正準観測量の構造を一般的な時間スライスのもとで調べるために、コンパクトな2次元曲面の計量を局所一様計量からの共形変換として表し、運動量拘束条件を解くことにより局所一様構造を記述するモジュライパラメーターと共形変換を表すスカラ関数から正準共役量を構成することを試みた。また、これと並行して、4次元量子重力における微分位相不変量を構成することを目的として、コンパクト3次元空間における一様計量と一般の計量の距離を定義し、その極値として計量の微分位相同値類の代表元を取り出す可能性を検討した。結果として、次のような知見が得られた。1.(2+1)時空の正準理論に関しては、正準運動量は曲面上の調和形式と一様計量のモジュライパラメーターに関する微分の1次結合で表される。また、一般的なスライスのもとでは、ハミルトニアン拘束条件はスカラ自由度に対応する正準変数の非局所的な関数となる。2.コンパクト3次元空間の微分位相不変量の問題に関しては、計量そのもの、ないし3脚場から自然に定義される計量間の距離の極値は、微分同相クラスの代表元を一意的に定めない。このように、これまでの研究はどちらかというと問題の難しさを明らかにする結果となった。現在、これらの困難を回避する方法を模索中である。以上の研究課題に直接関連した問題以外に、ドメインウォールからの重力波放出の問題をゲージ不変な一般相対論的摂動論を用いて研究し、球対称で平坦な時空をバックグラウンドとするドメインウォールは1次の摂動では自発的に重力波を出さないという興味深い結果を得た。この論文はPhysical Review誌に投稿中である。本年度は、当初、(2+1)次元および(3+1)次元における具体的な重力系の正準構造の研究を予定していたが、重力を含む完全拘束系の量子論の定式化の研究が大きく進展したので、主にそちらに精力をつぎこんだ。具体的な成果は以下の通りである。1)私の提案している完全拘束系の量子論の新しい定式化では、拘束条件を課さない状態空間におけるacausal subspaceとしてどのようなものを取るかが重要となる。これまでの研究で、運動の定数に対応する有界作用素の作るフォンノイマン代数に着目し、その中心分解により決まる因子の作用により不変なacausal subspaceに限定して考えるのが物理的に自然であるという結論を得た。この定式化では、拘束系の量子論的ダイナミクスとフォンノイマン代数の構造との間に密接な関連があることになる。