hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
霊長類社会モデルを用いた難聴と認知症をつなぐバイオマーカーの探索

近年「認知症」との関連が指摘されている「難聴」を、多角的・経時的に解析するために、高い言語性・社会性を有するコモンマーモセットは理想的な実験動物である。これまでに開発した音響外傷性難聴コモンマーモセットモデルを活用することで、「難聴」が個体およびコミュニティに及ぼす影響を解析することが可能となる。本研究では、難聴個体に表れるバイオマーカーの変化を経時的に解析し、認知機能との相関性を明らかにする。こうした解析により得られるデータは、難聴への適正な治療介入時期の決定や、認知症への進展の防止策を講じる上で基盤となりうるものである。申請者らは「難聴」が患者に及ぼす影響を明らかにすることを目標に、霊長類モデルを用いた難聴研究のプラットフォーム構築に取り組んできた。近年、認知症との関連も指摘されている「難聴」を、多角的・経時的に解析するためには、高い社会性と音声コミュニケーションを有する霊長類モデルは強力なツールとなり得る。申請者らは、これまでに音響外傷性難聴コモンマーモセットの作製に成功しており、同モデルを活用することで、コミュニティに難聴個体が存在した際に各個体に表れるコミュニケーション障害やストレス反応を明らかにすることが可能となる。これは、難聴への適正な治療介入時期の決定や、認知症への進展の防止策を講じる上で基盤となりうるデータである。本研究では、プロジェクトの重要なパートである、難聴個体に表れるバイオマーカーの変化を経時的に解析し、認知機能との相関性を明らかにする。難聴モデルマーモセット及び同じコミュニティに属する別個体が受ける社会生物学的変化を描出するために、音声コミュニケーション量と身体的活動量に焦点をあてて解析することとした。マーモセットは飼育ケージ内での飼育環境下でもコミュニティを形成し豊富な言語コミュニケーションを保持するhigh vocal animalであることで知られる。そこで、まずは正常聴力個体を用いて、音声コミュニケーション、活動量の定量化および、生化学的マーカーの経時変化を捉える実験系の確立を行う。正常コモンマーモセットのバイオマーカー測定に取り組んいる。マイクで一定時間採取した音源から、マーモセットのベースとなる発声数と声紋パターンのコントロールを作製した。4個体の解析では、声紋解析ソフトにより5種を超える発声の判別が可能であった。続いて、活動パターン・活動量の解析に際しては、コモンマーモセットはケージ内を立体的に動くことから、二台の超広角レンズビデオカメラにより正面・側面から撮影し、Univ STIRLING, COMMON MARMOSET CAREの記載をもとに正常聴力個体の活動パターンを解析した。さらに、生化学的バイオマーカーとして、コルチゾール値の測定に取り組んだ。サンプルは血液、唾液、尿、便が候補として考えられたが、経時的計測の必要性が考えられるため、尿、便を用いた測定法の確立を行った。各実験において、予想と相違ない結果が集積されてきている。これでに蓄積した正常コモンマーモセットのバイオマーカーを、難聴モデルマーモセットにおいても測定し、比較していく。測定バイオマーカー項目に関しては、随時最適な候補の探索を行い、アップデートしていく。

続いて、活動パターン・活動量の解析に際しては、コモンマーモセットはケージ内を立体的に動くことから、二台の超広角レンズビデオカメラにより正面・側面から撮影し、Univ STIRLING, COMMON MARMOSET CAREの記載をもとに正常聴力個体の活動パターンを解析した。さらに、生化学的バイオマーカーとして、コルチゾール値の測定に取り組んだ。サンプルは血液、唾液、尿、便が候補として考えられたが、経時的計測の必要性が考えられるため、尿、便を用いた測定法の確立を行った。各実験において、予想と相違ない結果が集積されてきている。これでに蓄積した正常コモンマーモセットのバイオマーカーを、難聴モデルマーモセットにおいても測定し、比較していく。測定バイオマーカー項目に関しては、随時最適な候補の探索を行い、アップデートしていく。
新規蓄光材料の創製および特性発現メカニズムの解明

生体イメージングを指向した赤-近赤外長残光蛍光体の創生と特性発現メカニズムの解明を目的とし、H27年度はCr3+を発光中心とする金属酸化物蛍光体を評価した。これら蛍光体は、生体透過性の高い波長領域(650-1300nm)に残光を示すため、信号-雑音比の高い生体イメージングを可能にする材料である。昨年度、我々はLaAlO3:Cr3+ペロブスカイトが残光を示すということを発見し、その残光輝度を希土類イオンのSm3+を共添加することによって35倍まで高められることを報告した。当該年度は、さらに希土類イオン共添加物依存性、熱ルミネッセンスグロー曲線の励起波長依存性、残光減衰曲線の温度依存性などを調査し、本試料の残光過程が、電子トラップモデルによる物であることを示した。また、Y3Al2Ga3O12:Cr3+ガーネット深赤色残光蛍光体が残光に寄与する浅いトラップと、残光には寄与せずに保持される深いトラップを持つという特徴に着目した。我々は、この特徴が繰り返し可能な生体イメージングに応用できると考え、光刺激誘起残光の観測を試みた。そして、625nmの赤色の光刺激によって光刺激誘起残光が効率的に起こることが、熱ルミネッセンス測定および残光、赤色光刺激誘起残光減衰曲線測定によって示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。生体イメージングを指向した赤-近赤外長残光蛍光体の創製と特性発現メカニズムの解明を目的とし、Mn2+およびCr3+を発光中心とする金属酸化物蛍光体の残光特性を評価した。赤-近赤外長残光蛍光体は、生体透過率の高い領域(650-1300nm)に残光を示すため、信号-雑音比の高い生体イメージングを可能にする材料である。希土類を共添加物としたMgGeO3:Mn2+-Ln3+(Ln=Eu, Yb)エンスタタイト赤色残光蛍光体の蓄光特性を含む光学特性を評価し電子エネルギー準位を構築した。Dorenbos modelに基づいて見積もられた希土類2価エネルギー準位と伝導帯下端とのエネルギー差は、熱ルミネッセンス測定により得られた希土類添加により形成されるトラップの深さと概ね一致した。このことから、共添加希土類が電子トラップとして機能するメカニズムが強く示唆された。さらに、MgGeO3:Mn2+-Ln3+赤色残光蛍光体のZn置換による残光特性変化について調査した。Zn置換量の増大に伴い伝導帯の下端が低下し、ランタニド添加により形成される電子トラップのトラップ深さが浅くなることが明らかとなった。Zn置換によるホストバンド制御により作製されたEuを電子トラップとした新たな赤色残光蛍光体(Mg,Zn)GeO3:Mn2+-Eu3+はMgGeO3:Mn2+-Yb3+よりも強い残光輝度を示した。また、新たにLaAlO3:Cr3+ペロブスカイト蛍光体が734nmという深赤色に、高効率発光を示すことが知られるR線による残光を示すことを発見した。希土類2価の4f電子結合エネルギーを考慮し、適切な深さの残光トラップを形成する共添加物としてSmを導入し、その残光輝度を35倍まで高めることに成功した。本材料は、既報材料ZnGa2O4:Cr3+と比較し40 nm長波長で残光し、同等以上の残光輝度を示した。当該年度の研究遂行期間は6カ月であったが、大きな成果を得ることができた。新たにLaAlO3:Cr3+ペロブスカイト蛍光体が深赤色残光を示すことを発見した。この内容は、速報性が認められ、Applied Physics Express誌に出版された。残光機構解明のための実験を進めており、来年度の研究進展も大いに期待される。

その他、共著論文1報、国内学会における口頭発表4件(本人発表2件、共著2件)と勢力的に対外発表を行うなど、6カ月間という短い期間に研究を進展させた。27年度が最終年度であるため、記入しない。1)新たに発見したCr3+添加ペロブスカイト残光蛍光体について、光照射ESRや光電流測定による詳細な残光機構の調査を行い、組成、共添加物を検討することで長寿命化を図る。2)組成選定を行い、生体イメージング応用を目指したボトムアップ法によるナノ粒子作製に取り組む。
メタボリック症候群を基盤とする非虚血性慢性心不全の病態解明と疾患概念の確立

本研究はメタボリック症候群に合併する非虚血性心不全の本態が「脂質過剰に起因する心筋ミトコンドリア代謝異常である」との仮説を臨床的に検討するとともに、経カテーテル的に得た心筋生検標本における遺伝子発現と免疫組織学的検索により直接の証明を試み、新たな疾患概念としての「メタボリック心筋症」を検証した。冠動脈造影検査にて冠動脈疾患を否定された低左心機能患者をメタボリック症候群の有無で分類しつつエントリーを継続している。同患者群において心筋生検標本よりDNAを抽出しミトコンドリア関連遺伝子発現を中心に検索を進めている。メタボリック症候群(内蔵肥満)に合併したうっ血性心不全患者の入院が増加しており、65歳以下の男性では心不全入院全体の7割近くを占めている。それら患者の2/3は虚血性心不全であるが残りの1/3は非虚血性であり、後者における心筋障害の原因は不明である。本研究はメタボリック症候群に合併する非虚血性心不全の本態が、「脂質過剰に起因する心筋ミトコンドリア代謝異常である」との仮説をSPECTやMRSを用いて臨床的に検討するとともに、経カテーテル的に得た心筋生検標本における遺伝子発現と免疫組織学的検索により直接の証明を試み、新たな疾患概念として「メタボリック心筋症」を検証する。65歳以下の男性でうっ血性心不全のため初回入院した患者を対象とする。冠動脈造影検査にて冠動脈疾患が否定された者をメタボリック症候群(日本動脈硬化学会等による診断基準2005年に拠る)の有無により、メタボリック群と非メタボリック群に分類する。臨床検査として123I-MIBG心筋SPECTによる脂肪酸代謝、MR Spectroscopyによる心筋脂肪酸代謝、心臓エコー検査による左室形態の定量的評価、心臓カテーテル検査による血行動態評価と心内膜下心筋生検を施行する。次いで心筋生検標本を用いた組織学的・分子生物学的検討を行い、ミトコンドリアのマスタースイッチであるERR-α/PCG-1シグナルを受けてMitDNA転写を直接制御していることを示し、Endonucrease Gの異常活性化仮説を証明する。メタボリック症候群(内臓肥満)に合併したうっ血性心不全患者の入院が増加しており、65歳以下男性では心不全入院全体の7割近くを占めている。それら患者の2/3は虚血性心不全であるが残りの1/3は非虚血性であり、後者における心筋傷害の原因は不明である。本研究はメタボリック症候群に合併する非虚血性心不全の本態が、「脂質過剰に起因する心筋ミトコンドリア代謝異常である」との仮説をSPECTやMRSを用いて臨床的に検討するとともに、経カテーテル的に得た心筋生検標本における遺伝子発現と免疫組織学的検索により直接の証明を試み、新たな疾患概念としての「メタボリック心筋症」を検証する。次いで心筋生検標本を用いた組織学的・分子生物学的検討を行い、ミトコンドリアのマスタースイッチであるERR-α/PCG-1シグナルを受けてMitDNA転写を直接制御していることを示し、Endonucrease Gの異常活性化を証明する。本研究はメタボリック症候群に合併する非虚血性心不全の本態が、「脂質過剰に起因する心筋ミトコンドリア代謝異常である」との仮説を臨床的に検討するとともに、経カテーテル的に得た心筋生検標本における遺伝子発現と免疫組織学的検索により直接の証明を試み、新たな疾患概念としての「メタボリック心筋症」を検証した。65歳以下の男性でうっ血性心不全の為初回入院した患者を対象とした。冠動脈造影検査にて冠動脈疾患否定者をメタボリック症候群(日本動脈硬化学会等による診断基準2005年に拠る)の有無によりメタボ群と非メタボ群に分類した。目標を各群20名とし、広島市内基幹病院と研究協力を行った。現在、メタボ群と非メタボ群対象者それぞれ10名、16名エントリーを完了し、現在もエントリーを継続している。心臓カテーテル検査により、右心室より生検により心筋標本を取得し、心筋変性、線維化、脂肪沈着を観察するとともに、心筋細胞面積中に占めるミトコンドリア面積比を測定した。同標本よりDNAを抽出し、DNAチップを用いてミトコンドリア関連遺伝子発現について網羅的に検索を行う準備が整った。

本研究の遺伝子解析が進めば、HDAC3発現異常とミトコンドリアマスタースイッチ抑制、その結果としてのミトコンドリア代謝障害、さらには脂質沈着と心肥大・心不全との因果関係が示されることと期待される。循環器対象患者をリクルートするため広島市内7基幹病院(広島市立安佐市民病院土手慶五循環器内科主任部長、広島市立広島市民病院井上一郎循環器内科主任部長、広島赤十字・原爆病院岡田武規循環器内科部長、あかね会土谷総合病院塩出宣雄循環器内科部長、JA広島総合病院藤井隆循環器内科部長、県立広島病院上田浩徳循環器内科部長、広島鉄道病院寺川宏樹循環器内科部長)が研究協力者として参画している。研究に同意の得られた患者は広島大学病院循環器内科に転院し、インフォームドコンセントと文書による同意を確認後検討を行う。各群20名を目標としているが、現在10名のレジストレーションを終了することができた。対象患者をリクルートするため広島市内7基幹病院(広島市立安佐市民病院土手慶五循環器内科主任部長、広島市立広島市民病院井上一郎循環器内科主任部長、広島赤十字・原爆病院岡田武規則循環器内科部長、あかね会土谷総合病院塩出宣雄環器内科部長、JA広島総合病院藤井隆循環器内科部長、県立広島病院上田浩徳環器内科部長、広島鉄道病院寺川宏樹循環器内科部長)が研究協力者として参画している。研究に同意の得られた患者は広島大学病院循環器内科に転院し、インフォームドコンセントと文書による同意を確認の後検討を行う。各群20名を目標としており、対象患者の臨床検査が目下順調に進行している。対象症例20例の目標を達成し、その臨床評価・循環器的検索パラメターを明確にする。対象から得た心筋生検標本を用いて、免疫染色、電子顕微鏡的形態把握、PCRによる遺伝子発現状態の定量化を勧める。対象から得た心筋生検標本を用いて、免疫染色、電子顕微鏡的形態把握、PCRによる遺伝子発現状態の定量化を進める。予定した対象数に達しなかったために、それに費やす金額の執行が遅れた。対象数を目標20例まで増加させることに集中し、予定の執行額を使用する。併せて分子生物学的評価の解析を実施する。平成24年度は対象患者の検索とその臨床諸指標の収集が主たる実施内容であった。実臨床のなかで保健償還される検査については本研究費用からの出費が不要であったために予定額を下回る収支となった。一方、次年度においては患者から得た血液解析や心筋生研標本への遺伝子学的、免疫学的検索が本格化するため、本年度執行を猶予した費用も含めて消費することが見込まれる。次年度と次々年度においてはそれら解析を精力的に実施し、次々年度においては成果を内外に公表する。
非リーマン型接続の幾何へのツイスター的アプローチ

回転対称な不定値アインシュタイン-ワイル構造に関するツイスター対応を構成し、積分変換や波動方程式の理論との関連を発見した。また、ねじれたトッド-鎌田計量に関するツイスター対応の構成についても研究を進めている。一方、他の専門家との共同によりG2幾何学に関する研究を開始し、めざましい成果が得られた。具体的にはG2幾何学におけるツイスター理論により、結合的グラスマン多様体の構造を特徴づけることに成功した。この理論は等径超曲面の理論と密接にかかわることが判明している。また、結合的グラスマン多様体の構造を調べる上で重要な写像を、ムービングフレームの手法により明快に記述することに成功した。平成24年度に進めた以下の二つの課題について、継続して研究を行った。(1) 3次元deSitter空間上のねじれのないモノポールを用いるTod-Kamada計量の構成を、ねじれたモノポールの場合に拡張する。(2)四元数を用いて構成する標準的LeBrun-Mason対応に対し、そのアナロジーを不定値計型の四元数を用いて構成する。(1)に関してはまだ分析が十分ではなく、引き続き研究が必要である。(2)に関しては研究が進んだが、残念ながらこれまでに知られているものが得られ、新たな理論へとつながらないことが判明した。上記の研究の他、G2幾何学、およびSpin(7)幾何学に関する基本的事項のサーベイを進め、これらに対するツイスター的アプローチや、不定値版の理論の可能性を探った。これは研究課題「非リーマン型接続の幾何へのツイスター的アプローチ」を実際に展開するための重要な一歩と位置付けられ、また研究目的における「不定値の特殊ホロノミーの幾何学」を切り開くためのスタート地点であると言える。この課題については現在まだ可能性を探っている段階ではあるが、橋本英哉氏、大橋美佐氏ら、G2、Spin(7)幾何の専門家との交流を深め、共同研究の本格的始動へ向けて研究を進めている段階である。また、不定値計量の幾何学の専門家である松下泰雄氏、鎌田博行氏との研究打ち合わせをおこない、これまでの成果の整理を進めている。研究成果の具体的内容:研究計画における短期目標(a)S1不変不定値Einstein-Weyl構造に関するツイスター対応の確立、および予備課題(d)ベクトル束の幾何に関するLeBrun-Mason型対応、の二つの課題について研究をおこなった。課題(a)に関しては、正則円板の複雑な退化が起きる難点が見つかり、この状況をより詳しく調べる必要性がはっきりしてきている。これに関しては今後継続して研究する意義があるが、現在のところ有効な結果は得られていない。一方で、課題(d)と関連して、以下の二つの研究をおこなった:(1)3次元deSitter空間上のねじれのないモノポールを用いるTod-Kamada計量の構成を,ねじれたモノポールの場合に拡張する。(2)四元数を用いて構成する標準的LeBrun-Mason対応のアナロジーを、不定値型の四元数を用いて展開する。研究の意義と重要性:(1)が実現すれば、LeBrun-Mason型対応の具体的な例が飛躍的に増えることになり、大きな進展となる。また(2)が実現すれば、研究の最終目標である「非リーマン型接続の幾何に関するツイスター理論」につながる新しい道を拓くことになると考えられ、重要な研究テーマである。進捗状況:上記(1) (2)の方向性の各々について、これまでの研究で得られた手法を用いることが可能であることがわかってきたが、その実行のためには標準的モデルの詳細な分析が必要であり、現在その研究を行っている。また、これら二つの方向性は互いに関係している可能性もあることが徐々に見えてきており、今後両者を継続的に研究していく意義が明らかとなっている。平成26年度の成果として,回転対称な不定値Einstein-Weyl構造に関するツイスター対応の構成を行った.本研究結果については国際研究集会「ICDG2014」(ブルガリア・Cyril Methody大)をはじめ,国内の複数の研究集会で発表し,上記ICDGのプロシーディングスとして論文にまとめた.また,これまでの研究の成果を踏まえ,松下泰雄氏(大阪市立大・滋賀県立大名誉教授)・鎌田博行氏(宮城教育大)との共著により,「4次元微分幾何学への招待」(サイエンス社SGCライブラリー)を12月に出版した.中田は第10章および第11章を担当し,複素・正定値・不定値の各ツイスター理論を統一的に,微分幾何学の現代的な手法により論じた.今年度の課題として「ねじれのあるTod-Kamada計量に関するツイスター対応の構成」を目指し研究を行ったが,現在のところその実現には至っていない.しかしこの研究の中で,自己双対計量のみならず, Einstein-Weyl構造や射影構造に関しても様々な研究課題が明らかになってきており,今後はさらに広い視点で研究を行うことが可能になった.さらに,橋本英哉氏(名城大)・大橋美佐氏(名工大)との共同により, G2幾何学に関する研究を開始した.ツイスター理論に深くかかわると期待される現象が観察されており,今後はさらに詳しい研究を進める予定である.平成27年度は,前年度から開始した橋本英哉氏(名城大)・大橋美佐氏(名工大)・間下克哉氏(法政大)との共同研究を推進し著しい研究成果が得られた.具体的には,まず, G2幾何学におけるツイスター理論により,結合的グラスマン多様体の構造を特徴づけることに成功した.この理論は等

径超曲面の理論と密接にかかわることが判明し,このことは大きな成果である.さらに,ツイスター対応を記述する際にこれまではっきりしなかった写像を,ムービングフレームの手法により明確かつシンプルに記述することに成功した.このことにより,ツイスター対応のさらに深い性質について,今後研究を進めることが可能になると期待される.以上について,現在,論文を執筆中である.一方で,不定値計量の幾何学における新たなツイスター対応の構築の課題,特にねじれたTod-鎌田計量に関するツイスター対応の構築といった課題が残されており,これについては本格的に研究を開始するには至っていないが,鎌田博行氏(宮城教育大)との打ち合わせ等を通し,その可能性について探っている.上記の2つの研究テーマについては,さらに深く研究する余地が残されており,連携研究者との共同を強化し,さらに研究を進めていく予定である.回転対称な不定値アインシュタイン-ワイル構造に関するツイスター対応を構成し、積分変換や波動方程式の理論との関連を発見した。また、ねじれたトッド-鎌田計量に関するツイスター対応の構成についても研究を進めている。一方、他の専門家との共同によりG2幾何学に関する研究を開始し、めざましい成果が得られた。具体的にはG2幾何学におけるツイスター理論により、結合的グラスマン多様体の構造を特徴づけることに成功した。この理論は等径超曲面の理論と密接にかかわることが判明している。また、結合的グラスマン多様体の構造を調べる上で重要な写像を、ムービングフレームの手法により明快に記述することに成功した。昨年度の報告同様,当初計画時から所属が変更となり,教育業務・事務処理が想定より著しく増加,当初計画していたエフォートが確保できていない.研究は徐々に進んでいるものの,論文などの形となる結果になかなか至っていないのが現状である.微分幾何学橋本英哉氏、大橋美佐氏との共同研究を進め, G2幾何学において観察されているツイスター的な現象について詳しく研究を進め,新たな理論の構築を目指す.具体的には5月中に「G2幾何学小研究集会」を福島県内で開催し,その後継続的に研究を進め,今年度中に一定の成果を上げることを目指す.また,平成26年度までの研究を継続し,不定値の自己双対共形構造やEinstein-Weyl構造,曲面上の射影構造に関する新たなツイスター対応の構成をめざし研究をおこなう.可能であれば一昨年に行った「第1回福島幾何学研究集会」に続く2回目の研究集会を開催し,関連分野の研究者との協同による新たな研究の可能性を模索する.当初計画時から所属が変更となり、昨年度に引き続き教育業務・事務処理が著しく増加し、想定していたエフォートが確保できていない。一方で、不定値計量の幾何の専門家である松下泰雄氏、鎌田博行氏、G2幾何のスペシャリストである橋本英哉氏、大橋美佐氏らとの交流を深め、新たな研究の展開も見えつつある。所属の変更に伴う教育業務等の著しい増加により、想定していたエフォートが確保できていない。また、健康状態の悪化(椎間板ヘルニアの発症)により業務に支障が生じた。特に、3か月程度出張が不可能となる時期があり、研究発表や研究打ち合わせを行うことができず、効果的な研究をおこなうことができなかった。
情報伝達系の画像化を目的とした^<18>F標識イノシトール誘導体の合成及びその医学利用

^<18>F標識フルオロデオキシイノシトール(a)の合成を下記4種の化合物(1,2,3,4a)を原料とし以下(A)-(D)の方法で検討した。(A)1とAcO^<18>Fとの親電子付加反応:^<18>FDGの合成(AcOF法)に準じて反応を試みたが種々の副反応が起こり目的とする^<18>F標識体(aのpentaacetate)の収率は非常に低かった。(B)2と^<18>F^-との求核置換反応:^<18>FDGの合成(F^-法)に準じて試みたが反応はほとんど進行せず原料回収であった。(C)3と^<18>F標識DAST(F化試薬)との求核置換反応:^<18>F^-とDASTより調製した^<18>F標識DASTを用い化合物3(Quebrachitol,安価で容易に入手可)と反応させたが、反応はほとんど進行しなかった。この場合^<18>F標識DASTの調製をキャリアーフリーの状態でおこなった為この^<18>F標識試薬の合成がうまくいかなかったものと思われ、キャリアーを加えることにより^<18>F標識化が進行するものと期待される。(D)4aと[K.2,2,2]^<+18>F^-との求核置換反応:原料4aの合成で最終段階のTriflate基の導入がうまくいかず(立体障害によるものと考えられる)、^<18>F標識化は検討できなかった。今後方法(A)で更なる反応条件の検討,方法(C)でのキャリアーを加えた条件下での^<18>F標識化および方法(D)の文献既知化合物4bを原料とした合成等により^<18>F標識化を試みていく予定である。
入院患者における睡眠呼吸障害の症状を考慮した転倒リスク評価指標の開発

転倒事故は病院、施設での最も多いインシデントの1つである。睡眠呼吸障害(SDB)と夜間多尿との関連が報告されている。これは排尿行動を増加させ転倒リスクを増加させると考えられるが、SDBと転倒発生との関係についての検討はみられない。慢性心疾患患者において転倒についての日内変動、季節変動を検討して夜間転倒をインシデントレポートより検討したところ、入院患者の転倒は、11月から3月の早朝に増加し、排泄行動に関連する転倒の傾向があることが示唆された。これらの結果より、特に転倒リスクの高い時間と季節に、排泄行動に関連した細心の注意を払ったケアを提供することが、転倒の発生率を低下させる一助になると考える。本研究の全体の目的は、入院患者の夜間転倒、および夜間多尿と睡眠呼吸障害(SDB)症状の関連を明らかにし、SDB症状を考慮した転倒リスク評価指標の開発と検証をすることである。平成26年度の実施計画では、「睡眠時無呼吸外来患者を対象に、過去1年以内の夜間転倒者における睡眠時無呼吸の重症度の主観的データおよび客観的データを用いて検討すること」であり、済生会二日市病院と九州大学病院の外来患者に質問紙調査およびカルテ調査を行った。現在、164名に対して過去1年間の夜間転倒歴、転倒リスク因子(内服薬、日常性カル活動レベルなど)エップワース眠気評価尺度の調査が終了した。現在、データの解析を行い、結果をまとめている段階である。一方で平成26年3月までに入院した患者の過去4年間の転倒インシデント516件を調査した。発生場所が外来、救急、集中治療室、透析室の41件を除外し一般病棟での転倒のみを対象とした。さらに特殊な病状変化に伴う11件の転倒を除外した464例で、1発症日時、2発生場所、3原因行動、4発生要因、5患者背景(年齢、性別、病名、既往歴、内服薬)と転倒の関連を分析した。転倒率は上記期間の全病院(260床)の延べ入院人数を分母としてその間の転倒件数を分子として千分率で表した。転倒インシデント調査により、転倒発生は冬季に増加する季節変動を認め、時間帯は午前2時および午前6時から7時に増加した。また、夜間転倒の68%が排泄行動に伴い、夜間の排泄行動により11月は8月の5.1倍の転倒リスクがあることが示唆された。さらに、心疾患の合併は夜間転倒に影響を及ぼし、特に2月は有意に多いことが示された。これらの調査結果は、第35回日本看護科学学会学術集会、World Congress on Sleep Medicine2014にて発表した。また、平成27年6月にアメリカ睡眠学会、7月に第40回日本睡眠学会学術集会にて発表予定である。転倒事故は病院や介護施設におけるインシデントの中で最も高頻度にみられる事故である。転倒リスクアセスメントは日本医療機能評価機構の評価項目として明記され、各施設において転倒防止対策が取られているが、発生率の減少には未だ至っていない。一方、睡眠呼吸障害(Sleep disordered breathing, SDB)は我が国においても成人男性の24%、女性の9%に高率に見られ、昼間の眠気のために交通事故などの社会的問題にもなっている。さらにSDBにおいては睡眠中にも覚醒頻度が多くなり、半覚醒状態での排尿行為などのために夜間転倒の原因となることが予想されている。そこで本研究ではSDB症状の有無を考慮した転倒頻度を調査し、転倒リスク評価指標の開発とその検証を行う事である。また、人体には日照時間と連動した生体リズムがあり、転倒の日内変動、季節変動をふまえて転倒しやすい時間帯があるか検討し、転倒予防に繋げるための基盤情報を得ることを目的としている。平成27年度の計画では、調査協力施設においてSDB症状(エップワース眠気評価尺度、イビキ、呼吸停止、起床困難感、夜間覚醒)、睡眠時ポリソムノグラフィによるSDB重症度、転倒リスク因子の有無、過去1年間の転倒歴、転倒の月日と時間、合併疾患、服薬内容、人口動態的基本情報を収集する。これらをもとにSDB重症度と覚醒回数との関連、夜間排尿と転倒との関連を検討すると共に、転倒の日内変動や季節変動を解析している。さらに、新規入院患者において過去1年内に転倒した患者と転倒してない患者においてSDB簡易検査を施行し、転倒群と非転倒群での比較も行った。また、この基盤情報としては平成22年から25年までの4年間に入院した患者の転倒インシデントからも後ろ向きに転倒状況を調査したのでこの結果も併せて考察する。平成26年3月までの4年間の転倒事例464例において1発症日時、2発生場所、3原因行動、4発生要因、5患者背景と転倒の関連を分析した。転倒率は延べ入院人数を分母として転倒件数を千分率で表した。転倒者の平均年齢は76±11歳、男性263件57%で、転倒の原因行動は排泄行動が265件57%であった。月別の転倒率では5月が最小(0.9±0.2‰)、11月が最多(1.9±0.4‰)と季節変動を認めた。

消灯時間中(216時)の転倒200件では、排泄行動による転倒が136件(68%)で、夜間転倒の月別比較では8月が最小であり11月が高頻度(オッズ比5.1)であった。季節変動の要因として気温や夜の時間の長さなどと夜間転倒の関連を検討した結果、消灯時間における転倒には、気温との相関は認めなかったが、夜の長さと強い相関(p<0.001)を認め、朝方の部屋の暗さとの関連が示唆された。平成26年度から開始しているSDB外来患者を対象とした過去1年間の転倒歴、転倒リスク因子、SDB重症度の調査を引き続き継続し150人のデータが収集されている。平均年齢61歳(男/女:110/40)で過去1年間に転倒した者は5人(3.3%)であった。また、循環器内科に入院しSDB簡易検査の協力が得られた40歳以上の対象44名のうち、過去1年間に転倒した患者23名、転倒していない患者21名に、1アンケート調査(ベルリン睡眠質問票、ピッツバーク睡眠質問票、日中の眠気エプワース尺度、過活動性膀胱症状、転倒不安感)と、2診療録調査、3SDB簡易検査(呼吸障害指数、無呼吸低呼吸指数、酸素飽和度低下指数、睡眠中の経皮的動脈血酸素飽和度平均値・最低値)を施行し、転倒群とコントロール群を比較検討中である。現時点では研究予定どおり、進行しており、平成27年6月にアメリカ睡眠学会、7月に第40回日本睡眠学会学術集会で発表した。入院患者の転倒は、身体能力の低下や生活の質に影響を及ぼし、特に高齢者においてはしばしば致命傷となりうる。転倒には、様々な要因が関連していることが判明しているが、行動要因と環境因子の相互の関連は十分に検討されていない。自宅および医療機関の転倒発生率は高齢化に伴い急激に増加することが推察され、転倒起因の外傷件数は2030年には2倍以上になると危惧されている。本研究の目的は、入院患者の転倒に関与する行動要因に及ぼす影響を、季節および日内変動という環境因子に焦点を当て検討した。本研究のデザインは後ろ向き調査研究である。方法は2010年4月から2014年3月までの転倒・転落に関するインシデント・アクシデント記録を後ろ向きに調査し、その時の行動要因と当時の日の出時刻、夜の長さ、気温を含む季節および日内変動の環境因子を気象庁の記録から調べ、それらの環境条件との関連を調査した。その結果、3,037件のインシデント・アクシデント記録のうち、転倒に関するものは464件であった。本調査における平均転倒率は1.4±0.5/1,000(占有床日数)であった。季節および日内変動について転倒率を比較した結果、10月から2月の夜明けの転倒率が4月から9月の転倒率より高かった。また、転倒に関連する行動要因で最も頻繁なものは排泄行動であり(56.9%, n= 264)、転倒の57.1%は夜間に発生していた。多変量解析の結果では、夜の長さが夜間転倒率の増加に有意に関連していることが示された(p=0.047)。入院患者の転倒は、11月から3月の早朝に増加し、排泄行動に関連する転倒の傾向があることが示唆された。これらの結果より、特に転倒リスクの高い時間と季節に、排泄行動に関連した細心の注意を払ったケアを提供することが、転倒の発生率を低下させる一助になると考える。転倒事故は病院、施設での最も多いインシデントの1つである。睡眠呼吸障害(SDB)と夜間多尿との関連が報告されている。これは排尿行動を増加させ転倒リスクを増加させると考えられるが、SDBと転倒発生との関係についての検討はみられない。慢性心疾患患者において転倒についての日内変動、季節変動を検討して夜間転倒をインシデントレポートより検討したところ、入院患者の転倒は、11月から3月の早朝に増加し、排泄行動に関連する転倒の傾向があることが示唆された。
気管・細気管支上皮の再生機構と分化

1.I型コラ-ゲン被覆したポリプロピレン製人工気管をイヌ成体気管に補填した時、正常の線毛上皮が再生する。細気管支線毛細胞がクララ細胞に分化する可能性がでてきた。2.ラット気管上皮はペルオキシダ-ゼ活性を有するとされていたが、清潔に飼育したSPF動物では胎仔から成体に至るまで全く同活性を欠いている。3.マイコプラズマやコリネバクテリウムが気道感染すると、これらの菌体が吸着した線毛細胞や粘液細胞の小胞体を含む膜系にペルオキシダ-ゼが誘導され、粘液細胞では気管内腔へ外分泌する。ペルオキシダ-ゼの殺菌作用から推して、感染に対する生体防御機構の一つと考えられる。4.マイコプラズマ気道感染でラット腹腔内好酸球の活性化がみられ、特殊顆粒の脱顆粒能が5倍促進する。5.小児気管支喘息患者の静脈血好酸球は、特殊顆粒内のペルオシダ-ゼの細胞質内および細胞外への放出増加を示す。この現象は、マイコプラズマ感染で強く促進され、同感染による喘息増悪遷延化の機構解明に示唆を与える。6.マイコプラズマ肺炎患児の血清中に好酸球活性化因子の増加を認める。気管および細気管支の粘膜上皮の一部又は特定の細胞が壊死した時の粘膜の再生機構を電子顕微鏡的に解析した。1.気管上皮の再生機構と分化イヌ成体の頸部気管腹側に、第47気管軟骨を含んで縦2cm横1cmの窓状欠失を作り、ポリプロピレン製メッシュ(半数はコラーゲンコートした)を補填し、経時的に形態変化を追跡した。(1)コラーゲンコートしたメッシュ上に正常の間質が再形成され、欠失部周辺の分泌細胞、線毛細胞、基底細胞が未分化な細胞に変わり遊走して表面を被った。(2)移植6週間後、未分化細胞から正常な多列線毛上皮が再生した。(3)コラーゲンをコートしないメッシュの場合は、変形した線維芽細胞が不規則な間質を作り、再生した上皮は複合線毛、核の異形性、基底細胞の消失等の異常を示した。(4)以上、気管上皮は未分化な細胞から再生し、コラーゲンを主とする細胞外基質が上皮分化に重要であること、コラーゲンは人工臓器材料として利用し得ることを明らかにした。成果は第44回日本電子顕微鏡学会、仙台(昭和63年6月)、第26回日本人工臓器学会、東京(昭和63年10月)で口頭発表した。(5)関連研究として、ラット気管腺ペルオキシダーゼは出生後呼吸開始後に発現すること、気道上皮は通常同酵素を欠くが微生物感染によって誘導されることを見出し、第29回日本組織細胞化学会、宇都宮(昭和63年10月)で口頭発表した。2.細気管支上皮の再生機構と分化マウス細気管支クララ細胞が壊死した時線毛細胞から分化再生することを立証しつつあり、一部を第93回日本解剖学会で口頭発表した。IRCマウスの呼吸器系細気管支の粘膜上皮に薬物による障害を与え、損傷壊死後の上皮再生機構を明らかにした。1.工業用有機溶剤ブロムベンセン(BB)をコ-ン油に溶解し、マウスの腹腔内に投与すると、0.03ml/kgの投与量で細気管支上皮のクララ細胞のみを選択的に壊死させることが分かった。2.BBによるクララ細胞障害は、SKF525-A(75mg/kg)前投与によって防がれることから、チトクロムP-450を含む薬物代謝系を介して起ることが判明した。3.BB投与によってクララ細胞は完全に死滅し、線毛細胞のみが残存した。線毛細胞の70%は脱線毛後未分化型立方細胞に変わり、その中からクララ細胞が再生した。4.再生したクララ細胞に線毛基底小体が遺残したり、シクロヘキサミド投与によってクララ細胞が分化しなくなることから、線毛細胞に分化能が存在することが明らかになった。5.上記1、3は、電顕学会第45回学術講演会(大坂、平成元年)で、2は第4回毒性病理学会(浜松、昭和63年)、第93回解剖学会(名古屋、昭和63年)で口頭発表した。

4は平成3年に口頭発表する。6.関連研究として、次の点を明らかにした。(1)未感染ラットの気道粘膜上皮はペルオキシダ-ゼ活性を欠くがマイコプラズマ感染によって同酵素活性が誘導された。(2)マイコプラズマ感染患者及びラットの好酸球が活性化していた。1.I型コラ-ゲン複覆したポリプロピレン製人工気管をイヌ成体気管に補填した時、正常の線毛上皮が再生することを学術雑誌に発表し、細気管支線毛細胞がクララ細胞に分化する可能性を見出し投稿中である。2.ラット気管上皮はペルオキシダ-ゼ活性を有するとされていたが、清潔に飼育したSPF動物では胎仔から成体に至るまで全く同活性を欠くことが明らかになった。3.マイコプラズマやコリネバクテリウムで気道感染をさせると、これらの菌体が吸着した線毛細胞や粘液細胞の小胞体を含む膜系にペルオキシダ-ゼが誘導され、粘液細胞では気管内腔への外分泌が認められた。ペルオキシダ-ゼの殺菌作用から推して、感染に対する生体防御機構の一つと考えられる。4.マイコプラズマ気動感染でラット腹腔内好酸球の活性化がみられ、特殊顆粒の脱顆粒能が5倍促進した。5.小児気管支喘息患者の静脈血好酸球は、特殊顆粒内のペルオキシダ-ゼの細胞質内および細胞外への放出増加を示した。この現象は、マイコプラズマ感染で強く促進され、同感染による喘息増悪遷延化の機構解明に示唆を与えた。6.マイコプラズマ肺炎患児の血清中に好酸球活性化因子の増加を認めた。
マラリアの特効薬(Qinghaosu)とヘムの生物無機化学

マラリアの特効薬Qinghaosu(Q)は分子内にエンドペルオキシド基を有する漢方薬由来の薬剤である。Qとヘムの反応で生成する活性酸素種が、抗マラリア活性の作用機構として考えられているが詳細は不明であった。本研究では、ヘモグロビンとQの反応を光吸収およびESR測定によって検討したが、ヘモグロビンとQの錯生成を示唆する知見は得られなかった。次に、モデル研究として鉄ポルフィリン錯体とQの反応を検討したところ、Qのエンドペルオキシド基由来の活性酸素種(・OHラジガル)の生成をスピントラッピング測定法によって検出した。この活性酸素種は強い殺菌作用があることから、Qの薬理作用を考察する上で重要な知見である。本結果から、ヘムとQの反応で生成する活性酸素ラジカルがマラリア原虫に対して抗菌性を発現すると考えられる。しかし、ヘモグロビンとQの反応で活性酸素種が検出されなかった要因は不明であるが、おそらくヘモグロビンの中心鉄イオンの酸化状態および酸化還元電位に依存して活性酸素の生成が制御されている可能性が考えられる。そこで、ヘモグロビンのモデル錯体として分子内にイミダゾール基を修飾した鉄ポルフィリンの合成を行い、現在Qとの反応を性を検討している。本研究の結果は、生物無機化学領域の国際誌に投稿した。
都市再生手法としての戦後建築の活用に向けた基礎的研究‐大阪都市部を事例として‐

戦後の復興期から高度成長期にかけて日本の都市部に建てられた建築(戦後建築)の活用による都市再生を推進するため、大阪の都市部を事例として、(1)密集市街地に建つ小中規模ビル(2)大通りに面して建つ大規模ビル(3)駅前の再開発ビルの3つのパターンについて調査を行い、これまで着目されることのなかったそれぞれの建築的な特徴を明らかにした。既成市街地の再生は日本の各都市が共通に抱える大きな課題である。そして持続可能な都市の実現には、従来の再開発に代わる多様な手法が求められる。例えば今も既成市街地の多くを占める戦後復興期から高度経済成長期に建てられた建築(以下「戦後建築」)の積極的活用の推進は、その有効な手段となるだろう。しかし戦後建築については基礎調査すら十分に行われていないのが現状である。従って本研究では大阪の都市中心部を事例に、戦後建築についてまず基本的な調査を行い、その特性を明らかにした上で、都市再生における活用の有効性を明らかにする。初年度の平成22年度は基礎調査に充てた。調査対象とする建築は戦後復興期から高度経済成長期にかけて建設された、主に事務所建築(複合建築も含む)で現存するものとし、1945年から1975年までに竣工した建築とした。調査範囲は大阪都市部の北船場地区と呼ばれるエリアとした。調査項目は外観写真の記録、建築物の名称、所在地、建設年、構造・規模、設計者、施工者、外装改修の有無とし、雑誌掲載記事や各種関連団体からの情報提供、確認申請に伴う概要書、定礎刻印などから可能な限り情報を収集した。また、1975年以降に建てられた建築についても、同エリアで類似の外観的特徴を有するものを参考情報として併せて調査し、完全な状態には至っていないが、合計約500件の情報を得た。平成23年度はこの情報を様々な角度から分析し、時代と建築的特徴の相関関係を明らかにして、学会誌等に論文を掲載する予定である。例えば今も既成市街地め多くを占める戦後復興期から高度経済成長期に建てられた建築(以下「戦後建築」)の積極的活用の推進は、その有効な手段となるだろう。平成23年度は、平成22年度に実施した調査内容を元に、ふたつの観点から分析を行った。ひとつは大阪の中心市街地である北船場地区を対象に、中小規模の事務所建築を分析したところ、北船場の街区の特徴である間口の狭い敷地には、ファサードの両端に袖壁をもつ建築が多いことが明らかとなった。また大型事務所建築が高度経済成長期の短期間に建設された御堂筋沿道について分析を行ったところ、多様なデザインや色彩、素材が用いられており、表現が統一されてくるのは1980年代以降であることがわかった。上記の結果は統一感のない雑然とした既成市街地に建つ既成市街地の建築にも、時代と立地に関係づけられた特徴がみられること、また逆に、景観的統一の取れたメインストリートとして語られることの多い御堂筋のイメージは、最近に形成されたものであり、高度経済成長期までの建築に関していえば、個性と新しい技術を競い合う場所であったことを明らかにしたことは、今後北船場地区の活性化を考える上で重要である。平成24年度は、平成23年度に実施した大阪駅前市街地改造事業によって建設された4つの再開発ビルの計画変遷の調査・研究結果を論文にまとめた。長期間に渡る建設計画において、当初のマスタープランが時代の社会状況や周辺環境の変化に応じて変容していく過程を明らかにした。また、既成市街地に建つ中小規模の事務所建築の建築的な特徴については、建てられた時代に流通していた工業製品の影響を大きく受けること、またそれらの工業製品が開発の過渡期にあり、その特徴がアノニマスな戦後建築の大きな特徴になっていることがわかった。これらの結果は、これまで着目されることの少なかった既成市街地に建つアノニマスな戦後建築について、今後研究を発展させていく上での基礎的な認識を示すことができたといえる。平成23年度は研究計画の一部を変更した。

予定していた建物所有者と利用者に対するヒアリングとアンケートの実施を中断して、平成22年度に行った調査結果の分析を重点的かつ多角的に行うことを重視した。従ってヒアリングとアンケートを中段した分、研究は遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画を一部変更し、調査を行った戦後建築に関して、以下の3つの観点から研究をとりまとめる。(1)既成市街地に建つ中小規模の事務所建築の建築的な特徴について(2)御堂筋沿道に建つ大型事務所建築に関する建築的特徴の変遷に関して(3)大阪駅前市街地改造事業によって建設された4つの再開発ビルの計画変遷について。これらを最終年度である平成24年度に、論文として発表する予定である。
内省能力をもつエージェントによる実時間協調の研究

本研究は,実時間協調を行なうマルチエージェントの各々のエージェントを,内省を担当するミニエージェントを含むミニチュアマルチエージェントシステムとして実現することによって個々のエージェントの能力を上げ,かつマルチエージェントプログラミングをモジュール性の高いものにすることを目指した.得られた主な成果は(1)エージェント内にさらに自己監視エージェントを含ませ,本来のエージェントの行動履歴等から不適切と判断される行動を発見した場合に割り込みをかける仕組みを実装し,効果を確認した.(2)1個のエージェントのみならず,エージェントの対の相互監視による対内省について検討し,さらに複数のエージェントの相互監視による群内省の一般的な仕組みを設計・実装した.これを用いてまったく別の開発者が作成したエージェントの間に協調行動を取らせることに成功した.これは同じ問題に対して作られたエージェントが,最低限のプロトコルによって協調することが可能になることを示した.(3)マルチエージェントの協調を実現するためのプログラミング言語Yaccaiを設計し,典型的な問題において,非常にコンパクトにエージェント協調を記述できることを確認した本研究は,実時間協調を行なうマルチエージェントの各々のエージェントを,内省を担当するミニエージェントを含むミニチュアマルチエージェントシステムとして実現することによって個々のエージェントの能力を上げ,かつマルチエージェントプログラミングをモジュール性の高いものにすることを目指した.得られた主な成果は(1)エージェント内にさらに自己監視エージェントを含ませ,本来のエージェントの行動履歴等から不適切と判断される行動を発見した場合に割り込みをかける仕組みを実装し,効果を確認した.(2)1個のエージェントのみならず,エージェントの対の相互監視による対内省について検討し,さらに複数のエージェントの相互監視による群内省の一般的な仕組みを設計・実装した.これを用いてまったく別の開発者が作成したエージェントの間に協調行動を取らせることに成功した.これは同じ問題に対して作られたエージェントが,最低限のプロトコルによって協調することが可能になることを示した.(3)マルチエージェントの協調を実現するためのプログラミング言語Yaccaiを設計し,典型的な問題において,非常にコンパクトにエージェント協調を記述できることを確認した前年度に予備的な検討と試験実装を進めてきた「自己監視エージェント」の本格実装を進めた.自己監視エージェントは,エージェントの不適切な行動を発見すると,応急措置をメインエージェント(従来のエージェントプログラム)に割り込み指示すると同時に,それらに関するログ等をエージェント開発者に通知する.この方法は一般的な学習を用いるより実践向けかつ実時間的であり,エージェント開発者による可制御性が高い.自己監視エージェントは,メインエージェントが持っている環境の知識,すなわちワールドモデル(RoboCupサッカーでは,ボールの位置や速度,選手の位置,速度,能力,スタミナなどの情報,得点や残り時間など試合の全般的な状況),発行した行動コマンドとそれを発行するに至った主な経緯の履歴を収集し,それらをもとに知識,行動,目的の評価を行なう.準備段階の試験実装ではメインエージェントと自己監視エージェントの独立性が低く,今後の研究展開のための汎用性に欠けていたため,今年度はこれをRoboCupサッカー以外の一般的な内省エージェントにも使えるように徹底的なリファクタリングを行ない,汎用性の高いライブラリとして構築しなおした.特に,RoboCupでは毎年ルールやパラメータが変更されることから,それらに対応するためのクラスを独立させて,プログラムの高い保守性と拡張性を実現した.これらの開発に時間がかかったため,RoboCupサッカー固有の戦術チューニングは追求できなかったが,RoboCupサッカー3D(三次元版シミュレーション)のエージェントに対して,このライブラリを使った簡単な動作検証を行なった.実装が簡単すぎたため,大きな効果は得られなかったが,少なくとも3Dチームの開発におけるデバッグに対しては,手間の削減に大いに役立った.このほかにも,3Dシミュレーションのためのビジュアルデバッガ(SoccerScope3D)を開発し,ネット上で公開した.なお,初年度なので,論文発表等はない.内省能力の実験を容易にするための,RoboCupサッカーエージェントプログラムのリファクタリングをプログラミング言語を変更して再度実施したが,プログラムが大規模なため,現時点では戦術を取り込む以前の段階である.RoboCupサッカーは毎年ルールが更新されるため,それらに簡単に対処できるようなリファクタリングは困難である.この理由により,内省能力については,リファクタリング以前のプログラムをベースに研究を進めた.また,本年度は個々のエージェントの内省能力を強化するのではなく,エージェントの対における群内省の基礎検討を開始した.エージェントの集団におけるいわば群内省は本研究課題の最終目標であるが,そこに至るステップとして,2個のエージェントの位置関係の調整,パス交換などの連携プレイに関する内省能力(対内省と呼ぶ)をいかにして実現するかを検討したわけである.単一エージェントの場合と異なり,対内省のためには,行動評価に関するエージェント間のコミュニケーションが新たに必要となる.しかし,成功・失敗の評価はエージェントごとに判断基準が異なり得る.さらに,対となるエージェントは試合の状況に応じて変化する,このように対内省は新たに解決しなければならない難しい課題を提起している.プログラムを作成する前に,時間をかけて,対内省の構造の解析を進めた.次年度前半には,プログラムの開発に取りかかる予定である.RoboCupサッカーのほか,RoboCupレスキューエージェントの内省能力の向上についての研究を開始した.RoboCupレスキューエージェントは時間解像度がRoboCupサッカーに比べて低いため,分析的な内省に十分な計算リソースを割くことが可能である.反面,プログラムは複雑になる.そこでエージェント協調および自己評価を十分に記述できる人工言語,すなわちマルチエージェントシステム記述言語の研究を進め,言語仕様の大枠を定めた.実装は次年度に行なう.

群内省を実現するアーキテクチャを設計した.群内省は複数エージェントの相互観察から生まれる.一般的な枠組として,エージェント同士が異なるプログラムで書かれていても,相互監視と相互アドバイスができるような汎用ライブラリを開発した.これを用いれば,同種エージェントの群内省も容易に実現できる.RoboCupサッカーにおいては,センサー情報を入力してワールドモデルを作る部分と,コマンドを発行するエフェクタの部分は,どのエージェントもほぼ共通なので,そこに簡単なフックを入れるライブラリを開発した.ただし,ワールドモデルの構造はエージェントにより異なるので,群内省に必要なレベルの情報を共通化するためのワールドモデル・アダプタを開発した.ライブラリにどのような戦略的群内省の機能をもたせるかをモジュール構造とし,開発者が自由に戦略を設計できるようにした.この結果,元のエージェントプログラムにほとんど手を入れずに,異種エージェント混合チームに協調行動させ,強化することに成功した.すなわち,このアーキテクチャが群内省の実現法として優れていることがわかった.エージェントの自律性と協調の両方を効率よく記述できるマルチエージェント言語に向けて,エージェントの集団操作を容易に書ける言語Yaccaiを開発した.Yaccaiはエージェント同士のコミュニケーションを集団操作プリミティブの下に隠蔽し,簡潔にエージェント間協調を記述できる.簡単なベンチマーク問題では従来の言語の約半分の行数でマルチエージェントシステムが書ける.分散協調ゴミ回収問題では,簡単なプログラムによって,ゴミ回収の効率が上がることを定量的に評価した.