hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音と映像の複合分析による動画コンテンツ理解の研究

具体的には、従来の特徴表現を用いないモデリング手法では、トピックモデルという自然言語処理分野において活発に研究されている機械学習のモデリング手法を用いて、音楽集合から、意味を持った特徴(トピック)を学習し、その特徴を用いて音楽の内容を記述する新たな手法を提案した(1)。特にユニークな点として、音楽における記号と自然言語における単語(Word)との間を繋ぐ特徴の表現手法であり、この手法は音楽動画における音楽の特徴表現として利用可能なものである。また、研究計画の立案当初は、大量の動画の分析に際して、スケーリング手法を考慮しておらず、マシンパワーに頼って時間をかけるアプローチを考えていたが、本年度の成果の一つとして、動画の音と映像のエッセンスを保持したままで動画を圧縮する手法を提案した(2)。これにより、大量の動画の分析を元のまま分析するよりも高速に行うことを可能とした。それぞれの成果は国内学会における発表の後に国際会議での発表も行った。具田的には、1の成果については国際会議ACE2015及びMMM2016にて、2の成果についてはMMM2016にて発表した。上記の研究成果に加えて、本年度は、本研究課題の最終年度としてこれまでの研究成果の中で、未発表であった研究成果を積極的に対外発表していった。特に、これまでに機会が少なかった国際会議での発表を増やし、実際に5本の主著国際会議論文を発表することができた。また、本年度は申請者の博士論文の審査があり、本研究課題で取り組んだ内容のほとんどがその論文の中核として重要な役割を果たした。音楽動画の内容理解技術としての音と映像の複合分析手法に関しては、まだ確立にいたっていないが、その実現のための要素技術として、音楽動画中の音特徴の生成モデルと映像特徴の生成モデルをモデリングする手法について実現しており、課題の実現に向けてのパーツが揃ってきているところである。また、動画の内容理解結果を得た後に、ユーザがその恩恵を享受するためのフレームワークとして、動画の検索・鑑賞を支援するためのインタフェースの実装をすでに実現しており、あとは音楽動画の内容理解技術の完成を待つだけという状態にある。このインタフェースについては、平成27年度に取り組む予定の内容であったが、平成26年度のうちに形になったため、その分余裕を持って音と映像の複合分析手法の実現に取り組むことができる。一方で、音と映像の複合分析に関する内容は平成26年度のうちにある程度形にしておく予定であったが、その点に関しては進捗に遅れが出ている。これについては、進捗の順序が入れ替わっただけで、研究課題全体で見るとおおむね順調に進展していると考えている。本研究課題に関する論文発表については、まだ一部の成果についてのみを行っただけで、全体的には遅れている。それらの成果についても、論文投稿自体はすでに複数回行っており、論文そのものの改善を行いながら発表を目指している段階にあるため、近日中に発表できるとみられ、大きな問題ではないと考えている。現在までに、最終年度に向けて必要な要素についてある程度揃ったと考えている。最終年度には各研究内容の統合や、成果の発表等に力を入れる必要がある。
n-6およびn-3系高度不飽和脂肪酸の栄養生理機能の定量的解析

n-6系高度不飽和脂肪酸(PUFA)としてリノール酸、γ-リノレン酸およびアラキドン酸、n-3系PUFAとしてα-リノレン酸、エイコサペンタエン酸(EPA)およびドコサヘキサエン酸(DHA)の生理作用を定量的に評価した。そのため、食餌脂肪は飽和/モノ不飽和/高度不飽和脂肪酸の比を一定とし、PUFAをリノール酸のみとした食事脂肪をコントロールとして、その一部を各種PUFAで置き換えることにより作製した。その結果、EPAは血漿および肝臓トリグリセリド濃度低下作用を、DHAはEPAの作用に加えて、血漿コレステロール濃度低下作用を発揮することが明らかとなった。EPAとDHAのトリグリセリド低下作用は肝臓での脂肪酸およびトリグリセリド合成の抑制に伴う肝臓から血中へのトリグリセリド放出の減少によると考えられた。また、DHA群では肝臓からのコレステロールの放出速度も低下した。血清、肝臓、大動脈、血小板、心臓のホスファチジルコリンおよびホスファチジルエタノールアミン中のアラキドン酸含量はアラキドン酸の摂取で増加し、γ-リノレン酸摂取で増加の傾向にあった。n-3系PUFA摂取ではアラキドン酸含量は減少し、DHAが最も減少作用は強く、ついでEPA、α-リノレン酸の順であった。しかし、脳のリン脂質では食餌PUFAの影響はほとんど認められなかった。血小板のトロンボキサンA2産生量はn-6系PUFAに対して、α-リノレン酸>EPA>DHAの順に低下した。大動脈プロスタグランジンI2産生量はγ-リノレン酸およびアラキドン酸摂取により増加したが、n-3系PUFAでは変化しなかった。また、自然発症高血圧ラットでの収縮期血圧の上昇に対して、DHAは抑制的に作用した。このように各種PUFAの生理作用が明らかとなり、これら脂肪酸の有効利用のための重要な情報がえられた。n-6系およびn-3系高度不飽和脂肪酸(PUFA)の栄養生理作用を明らかにするため、n-6系であるリノール酸、γ-リノレン酸およびアラキドン酸、n-3系であるα-リノレン酸、エイコサペンタエン酸(EPA)およびドコサヘキサエン酸(DHA)をその他の脂肪酸組成が同一の食事脂肪に一定割合で添加し、SD系および自然発症高血圧ラット(SHR)に3週間および2ケ月間与え影響を調べた。その結果、EPAおよびDHA摂食群で血清トリグリセリド濃度が減少し、また、DHA摂食群では血清コレステロール濃度も低下した。組織リン脂質中のアラキドン酸含量はアラキドン酸>γ-リノレン酸=リノール酸>α-リノレン酸>EPA>DHA摂食群の順に減少がみられた。血小板トロンボキサンA_2(TXA_2)産生能はリン脂質中のアラキドン酸含量と高い正相関を示し、DHAの摂取で最も効率的に低下した。一方、大動脈でのプロスタグランジンI_2(PGI_2)産生能はアラキドン酸摂取群で増加したが、n-3系PUFAでは減少しなかった。このことから、n-3系PUFAは血小板TXA_2の産生を抑制し、一方、大動脈でのPGI_2産生は抑制しないことにより、血小板凝集抑制的に作用していると考えられ、その効果はDHAで最も強いことが初めて明らかとなった。また、SHRにおける収縮期血圧の上昇はDHA摂食群で抑制された。以上の結果から、血小板TXA_2産生能が組織リン

脂質中のアラキドン酸含量にかなり依存していること、一方、大動脈でのPGI_2産生はリン脂質中のアラキドン酸含量への依存性が低いことが明確に示された。また、α-リノレン酸、EPA、DHAのうちではDHAが最も強力なTXA_2産生抑制作用を示すことが明らかとなった。これらの結果はいずれもこれまで得られていない知見であり、PUFAの有効利用に大きく貢献すると考えられる。これまでの研究でn-3系多価不飽和脂肪酸とくにエイコサペンタエン酸(EPA)およびドコサヘキサエン酸(DHA)は肝臓および血清トリグリセリド濃度を顕著に低下させることが示された。そこで、その機構を解明するため、肝臓でのトリグリセリド合成に関与する酵素の活性をラットを用いて測定した。EPAあるいはDHAの摂取ではリノール酸を摂取した場合に比べ、脂肪酸合成酵素(FAS)およびトリグリセリド合成の律速酵素であるホスファチジン酸ホスホハイドロラーゼ(PAP)の活性の有意な低下が認められた。α-リノレン酸の摂取でも低下が認められたが、EPAやDHAほど強い作用ではなかった。また、脂肪酸合成系にNADPHを供給するリンゴ酸酵素およびグルコース6ーリン酸脱水素酵素の活性もEPA、DHAの摂取により低下した。一方、脂肪酸β-酸化の指標であるカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ活性はEPAの摂取により増加した。トリトンWR1339をラットに注入し、肝臓からのトリグリセリドの放出速度を測定したところ、EPAあるいはDHAの摂取により、有意な低下が観察された。いずれの場合でも、EPAとDHAの間には大きな違いは観察されなかった。これらの結果は、EPAやDHAの摂取は、肝臓FASおよびPAPの活性を低下させ、結果的に肝臓トリグリセリド濃度の減少を導くことを示している。肝臓トログリセリド濃度の減少は、肝臓での極低密度リポタンパク質の合成およびその血中への放出を抑制し、血清のトリグリセリド濃度を低下させると考えられた。高トリグリセリド血症は動脈硬化症発症の危険因子として知られており、その食事による改善は緊急の課題である。本研究の結果はEPAとDHAのこの疾病への応用に大きく貢献すると考えられる。
中国農村の市場化と郷鎮企業の変容

本研究は,平成4年度5年度に行った文部省科学研究費補助金・国際学術研究(中国農村における市場の形成についての研究-市場経済・命令経済・慣習経済の機能メカニズム)の継続調査である。われわれの意図は,一定の資料,データの蓄積があり,現地幹部との関係が保持された地域を再訪し,市場化の加速に伴ってこの6年間に生じたと思われる構造変動の具体的内容を,主に郷鎮企業の市場化への対応という観点から実証的に検討することにあった。平成11年度は,江蘇省呉江市においてアンケート調査を実施し,平成12年度は,浙江省温州市において同様の聞き取り調査とアンケート調査を実施した。アンケート調査と訪問調査によって得られた新たな知見は次の通りである。1.農村地域における市場化は急進展しており,江蘇省南部地域でも浙江省温州地域でも,ほとんどの郷鎮企業は集団所有企業から私営企業などに転換している。温州地域の企業の方が蘇南地域のそれに比較して早い時期から制度改革を実施しており,企業内部の統治構造がより規範化されている。2.アンケート調査の結果によれば,私営企業への転換によって政府と企業との関係は制度上無関係となったが,地元での雇用拡大,地元での公共事業の実施などの面で,地方政府は郷鎮企業の経営に対して一定の影響力を保持している。3.成功した温州私営企業の聞き取り調査から,(1)企業合併を通じた企業規模拡大,(2)明確なブランド戦略,(3)全国展開した販売ネットワーク,(4)上海など国内他地域への進出といった点に、共通した特徴が見られた。1990年代半ば以後,市場化の加速が進む中で,中国農村部の経済発展を担った郷鎮企業を取り巻く外部環境は激しく変化しつつある。こうした中で,郷鎮企業と地方政府との間の曖昧な所有関係に抜本的な改革が必要であるとする議論がにわかに浮上してきた。本研究では,「社区」(地域コミュニティ)と一体化しながら農村部の市場化を牽引した郷鎮企業の発展に焦点を当てた。平成11年度は,われわれが平成4年度5年度に実施した調査結果を踏まえ,江蘇省南部地域において企業への訪問調査とアンケート調査(委託)を実施した。調査の主たる目的は,当該地域の時系列での変化に注目して,「社区」の役割変化,郷鎮企業の経営メカニズムの転換,企業経営者層の生成と発展についての現状を明らかにすることである。アンケート調査の結果については現在データ入力中であるが,訪問調査等から得られた新たな知見と平成12年度の研究目標は以下の3点にまとめることができる。1.平成11年度の調査対象となった江蘇省南部地域では,本格的な所有権改革が急進展しており,ほとんどの郷鎮企業が私有企業やそれに準じた企業形態に転換した。株式合作制企業への転換はごく少数にとどまった。2.地方政府と企業経営者とは,制度上はまったく無関係となったものの,現時点ではまだ地方政府の幹部は郷鎮企業の経営への影響力を保持している。3.平成12年度は浙江省温州地域において今年度と同様のアンケート調査を実施する予定であるが,両地域の調査結果を総合してはじめて,中国農村における市場化の到達点,地域的差異を明確にできる。

アンケート調査と訪問調査によって得られた新たな知見は次の通りである。1.農村地域における市場化は急進展しており,江蘇省南部地域でも浙江省温州地域でも,ほとんどの郷鎮企業は集団所有企業から私営企業などに転換している。温州地域の企業の方が蘇南地域のそれに比較して早い時期から制度改革を実施しており,企業内部の統治構造がより規範化されている。2.アンケート調査の結果によれば,私営企業への転換によって政府と企業との関係は制度上無関係となったが,地元での雇用拡大,地元での公共事業の実施などの面で,地方政府は郷鎮企業の経営に対して一定の影響力を保持している。3.成功した温州私営企業の聞き取り調査から,(1)企業合併を通じた企業規模拡大,(2)明確なブランド戦略,(3)全国展開した販売ネットワーク,(4)上海など国内他地域への進出といった点に、共通した特徴が見られた。
「高齢者筋力向上トレーニング事業」の有効性とその効果の残存性に関する研究

1.トレーニングマシンを用いた「高齢者筋力向上トレーニング事業」の有効性を検証することを目的として、指導期間前後の体力、日常生活動作能力などの身体的側面、主観的幸福感・有能感、抑うつ度などの精神的側面、および家族あるいは友人からの第三者評価などの評価項目から検討すると共に、他の指導内容の運動指導事業との比較を行った。2.平成18年度および平成19年度において、複数の自治体および社会福祉協議会において、「軽体操教室」「水中運動教室」「転倒予防教室」「パワーリハビリテーション教室」「軽運動教室」「器具使用型運動教室」「送迎型運動教室」の7つの運動指導教室を開催し、参加者の特性(一般・虚弱・特定高齢者)と実施したトレーニング内容から考慮して、虚弱MT群、虚弱RT群、特定RT群、一般RT群、および一般WT群の5群に区分した。3.平衡性、筋持久力などの体力測定、本人および第三者による抑うつ度、主観的健康度などの質問紙調査を行った。4. 3ヵ月間の運動指導教室前後に行った体力測定によると、いずれの指導教室においても多くの項目で改善が見られた。これらの項目をマシントレーニングを実施した虚弱MT群と他群との間で比較した場合、明らかな相違は認められなかった。5.参加者本人に対して行った質問紙調査結果においても、改善が認められた項目には虚弱MT群と他群との間で明らかな相違は認められなかった。第三者評価においても虚弱MT群と他群との間で明らかな相違は認められなかった。6.以上のことから、いずれの群においても運動指導前後の体力測定および質問紙調査の多くの項目で明らかな改善が認められ、運動指導教室の有効性が認められたが、トレーニングマシンを用いた教室とそれらを用いることなく自宅での容易に実施可能なレジスタンストレーニングを行った教室がもたらした有効性に相違を見いだすことはできなかった。平成19年度に全ての教室が終了したため、現在、教室参加者の質問紙による追跡調査を実施している。高齢者を対象にして,以下の2群について1週間当たり2回の頻度で,1回あたり1.5時間の筋力向上のための指導事業を3ヵ月間にわたり実施した.1.トレーニングマシーンを積極的に活用し,上肢,体幹,および下肢の筋群を主働筋としたトレーニング指導事業(以下,MT群と呼ぶ),2.MT群が実施したマシントレーニングをシミュレーションし,自宅において容易に実施可能な自体重を負荷とした個別レジスタンストレーニング指導事業(以下,PT群と呼ぶ)5月から6月にかけて運動指導事業に対する募集と説明会を行い,前値測定を行った後,7月以降に指導を開始した.各自治体の状況によって,事業の終了時期が異なっていたが,2月に全事業が終了し,効果判定のための調査・測定を実施した。測定項目は,形態,体組成,体力,歩行能力,主観的健康度・満足度・抑うつ度等であった.MT群においては,等尺性膝伸展筋力,FRテスト,上体起こし,壁立ち腕立て伏せ,脚外転運動,6分間歩行および10m障害物歩行テストの成績が有意に改善した.一方,PT群では,壁立ち腕立て伏せ,脚外転運動,10m障害歩行テスト,最大歩行速度に有意な改善が認められた.今年度は計画通りの調査・研究を実施したが,特定高齢者数が当初の想定数を大幅に下回った.特定高齢者の認定作業は,各自治体に設置された地域包括支援センターで行われているが,ここでの作業が予想以上に伸展しなかったことが原因している.

このことは全国的傾向であるが,本研究ではより多くのサンプル数を確保し,信頼性の高い結果を得るために次年度においては,参加者の追跡調査を行うことと併行して,今年度と同様の運動指導事業を再度実施し,調査・測定を行っていく予定である.1.トレーニングマシンを用いた「高齢者筋力向上トレーニング事業」の有効性を検証することを目的として、指導期間前後の体力、日常生活動作能力などの身体的側面、主観的幸福感・有能感、抑うつ度などの精神的側面、および家族あるいは友人からの第三者評価などの評価項目から検討すると共に、他の指導内容の運動指導事業との比較を行った。2.平成18年度および平成19年度において、複数の自治体および社会福祉協議会において、「軽体操教室」「水中運動教室」「転倒予防教室」「パワーリハビリテーション教室」「軽運動教室」「器具使用型運動教室」「送迎型運動教室」の7つの運動指導教室を開催し、参加者の特性(一般・虚弱・特定高齢者)と実施したトレーニング内容から考慮して、虚弱MT群、虚弱RT群、特定RT群、一般RT群、および一般WT群の5群に区分した。3.平衡性、筋持久力などの体力測定、本人および第三者による抑うつ度、主観的健康度などの質問紙調査を行った。4.3ヵ月間の運動指導教室前後に行った体力測定によると、いずれの指導教室においても多くの項目で改善が見られた。これらの項目をマシントレーニングを実施した虚弱MT群と他群との間で比較した場合、明らかな相違は認められなかった。5.参加者本人に対して行った質問紙調査結果においても、改善が認められた項目には虚弱MT群と他群との間で明らかな相違は認められなかった。第三者評価においても虚弱MT群と他群との間で明らかな相違は認められなかった。6.以上のことから、いずれの群においても運動指導前後の体力測定および質問紙調査の多くの項目で明らかな改善が認められ、運動指導教室の有効性が認められたが、トレーニングマシンを用いた教室とそれらを用いることなく自宅での容易に実施可能なレジスタンストレーニングを行った教室がもたらした有効性に相違を見いだすことはできなかった。平成19年度に全ての教室が終了したため、現在、教室参加者の質問紙による追跡調査を実施している。
偶蹄類二種の密度依存的ハビタット選択および共存機構の解明

種間競争は、生物のハビタット選択や群集構造の決定過程において最も重要な役割を担うとされる。植物を餌とする偶蹄類では、威嚇などの干渉型競争よりも、一方の集団の資源利用が他方の集団の資源利用効率に影響を与える搾取型競争であるとされ、餌資源の不足がハビタット選択に重要な影響を与える。日本には、カモシカとシカの2種の偶蹄類が共存しているが、近年、カモシカの個体数は全国的に減少傾向にある。本研究では、四国に生息するカモシカの減少要因を明らかにすることを目的として、シカとの種間関係に着目し、カモシカの生息に影響を与える要因の特定について研究を行った。徳島県87地点に100×100mのコドラートを設置し、林床植生の調査とカモシカとシカの糞塊調査を行った。また、コドラートを設置した地点に直径1kmのバッファを設けGISを用いて景観構造(森林、草地、人工物、伐採地など)の面積を求めた。さらに、徳島県で実施されているシカ糞塊密度調査のデータを用いて87地点に対応する5kmメッシュの5年間(2012年から2016年度)の糞塊密度の平均値を算出した。これら9つの要因(露岩率、シカの糞塊数、嗜好性低木の被度、嗜好性草本の被度、草地面積、伐採地面積、標高、標高の二乗、シカの5年間の平均密度)を用いて、カモシカの糞塊数を目的変数とした一般化線形モデルによる解析を行った。その結果、最良モデルのAICからの差を表すΔAICが2までの範囲に、10のモデル式が含まれていた。これらのモデル式に共通して、標高、標高の2乗項、5年間のシカの平均密度、嗜好性草本の被度、露岩率、の5つの説明変数が含まれていた。カモシカの密度は餌となる嗜好性低木や草本が多いほど高くなり、逆にシカの採食圧が高いほど低くなることが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。近年、四国ではカモシカの個体数が激減し、その減少要因としてニホンジカの個体数増加による種間競争があげられている。本研究では、2種の種間関係およびカモシカの減少要因を解明することを最終目的として、本年度は、2種が同所的に生息する地域において以下の3つについて解析した。1.カメラトラップを用いたハビタット解析、2.糞分析による2種の食性解析、3.GPS首輪を用いた2種の空間解析1.カメラトラップによるハビタット利用頻度:徳島県つるぎ町において、4つの環境13地点に赤外線センサーカメラを季節ごとに10日30日間設置した。撮影された記録からカモシカとニホンジカにわけ、撮影頻度指数(RAI)を算出し、2種間の季節ごとの環境利用頻度を集計した。2.糞分析による食性解析:カメラトラップを行なった徳島県つるぎ町剪宇において、季節ごとにニホンジカとカモシカの新糞を収集し、食性解析を行なった。糞内の植物片は、(1)木本類・草本類の葉、(2)針葉樹、(3)茎、(4)種子、(5)グラス、(6)ササ、の6つのカテゴリーに分け、ポイント法に基づき占める割合を集計した。カメラトラップおよび糞分析による結果より、カモシカとニホンジカのハビタットおよび食性は重複しており、2種間で種間競争が見られる可能性が提案される。特に、繊維質が少なく栄養価の高い木本類の葉を中心に採食するカモシカに対し、ニホンジカは、木本類の葉だけでなく繊維質が多く低質のイネ科・ササなど多様なカテゴリーの植物を採食することが知られている。そのため、ニホンジカの個体数増加による採食圧の増加に伴う植物の現存量の減少は、食性の幅が狭いカモシカにとって、不利な状況に追い込まれる可能性が考えられる。3.2種の捕獲・GPS首輪の装着:本年度ではカモシカとニホンジカのGPS首輪の装着に向けて、徳島県神山町中帰来において囲いワナを設置し捕獲を実施中である。本年度は、カモシカとニホンジカのハビタット利用様式の違いや重複の程度を明らかにするために、カモシカとニホンジカが同所的に生息する地域において、1.カメラトラップによるハビタット利用頻度の解析、2.糞分析による食性解析、3.GPS首輪による2種の空間利用の解析を目的として行なった。1と2のカメラトラップおよび糞分析による食性解析では、季節ごとのカモシカとニホンジカのハビタット利用様式の違いや重複を明らかにすることができ、期待通り研究が進展した。一方、GPS首輪による2種の空間利用の解析では、本年度ではカモシカとニホンジカのGPS首輪の装着に向けて、捕獲を実施した。徳島県神山町中帰来において囲いワナを設置し、遠隔装置を用いてカモシカの捕獲を行なった。2016年11月に3頭のカモシカが捕獲されたが、2頭は囲いワナを突破し逃げられ、残りの1頭は幼獣であるためGPS首輪の装着を断念した。その後は、囲いワナを避けるようになったため、2017年3月に捕獲場所を新たに2カ所増やし、現在、捕獲を実施中である。現時点でカモシカおよびニホンジカの捕獲ができていないため、研究が進んでいない状況である。

植物を餌とする偶蹄類では、威嚇などの干渉型競争よりも、一方の集団の資源利用が他方の集団の資源利用効率に影響を与える搾取型競争であるとされ、餌資源の不足がハビタット選択に重要な影響を与える。日本には、カモシカとシカの2種の偶蹄類が共存しているが、近年、カモシカの個体数は全国的に減少傾向にある。本研究では、四国に生息するカモシカの減少要因を明らかにすることを目的として、シカとの種間関係に着目し、カモシカの生息に影響を与える要因の特定について研究を行った。徳島県87地点に100×100mのコドラートを設置し、林床植生の調査とカモシカとシカの糞塊調査を行った。また、コドラートを設置した地点に直径1kmのバッファを設けGISを用いて景観構造(森林、草地、人工物、伐採地など)の面積を求めた。さらに、徳島県で実施されているシカ糞塊密度調査のデータを用いて87地点に対応する5kmメッシュの5年間(2012年から2016年度)の糞塊密度の平均値を算出した。これら9つの要因(露岩率、シカの糞塊数、嗜好性低木の被度、嗜好性草本の被度、草地面積、伐採地面積、標高、標高の二乗、シカの5年間の平均密度)を用いて、カモシカの糞塊数を目的変数とした一般化線形モデルによる解析を行った。その結果、最良モデルのAICからの差を表すΔAICが2までの範囲に、10のモデル式が含まれていた。これらのモデル式に共通して、標高、標高の2乗項、5年間のシカの平均密度、嗜好性草本の被度、露岩率、の5つの説明変数が含まれていた。カモシカの密度は餌となる嗜好性低木や草本が多いほど高くなり、逆にシカの採食圧が高いほど低くなることが明らかになった。本研究では、四国に生息するカモシカの減少要因を明らかにすることを目的として、カモシカとシカとの種間関係に着目し、糞DNAバーコーディングを用いた2種の食性の比較を行った。調査地は、徳島県神山町(2サイト)、つるぎ町、三加茂町の計4サイトで行った。2017年11月、2018年7月と11月の3回、カモシカとシカの新糞の採集を行った。採集した糞は実験室に持ち帰り、DNAを用いて種と性別の判定を行った。また、糞96サンプルについて葉緑体DNA trnL P6loop領域をPCR増幅し、次世代シーケンサーを用いて塩基配列を解読し、データベースと照合し植物の同定を行った。植物の科レベルでは全体の78.1%を特定することができた。カモシカでは平均63.2科、シカでは平均65.7科が特定でき、2種間および季節間で有意差は見られなかった。カモシカとシカの餌の重複率を求めた結果、夏に0.67±0.04、冬に0.66±0.12と2種間で有意差は見られなかった。本研究で解析した遺伝子領域は200bp以下と非常に短い配列であったが、科レベルで全体の78.1%を特定することができた。前年度に行った糞分析によるカモシカとシカの食性の比較研究では、カモシカとシカの食性は一年を通して双子葉植物を主に採食するブラウザー型であった。本研究の2種の科レベルでの食性の解析の結果でも、イネ科やカヤツリグサ科の出現は少なく、2種ともブラウザー的な食性の特徴を示し、これまでの研究と一致した。しかし、本研究では科レベルで比較でき、より詳細に2種の食性について明らかにすることができた。同じ調査地内で季節的な餌の構成は2種ともに異なっていたが、2種間で非常に高い餌の重複が見られた(夏:0.67、冬:0.66)。高い餌の重複率は、2種間で餌をめぐる高い競争関係にあることを提案する。カモシカとシカの糞DNAを用いた解析では96サンプルについて解析でき予想以上に研究が進展することができた。
脳動脈瘤発生における脳動脈壁変化の生化学的研究

脳動脈瘤発生のメカニズム解明のため、我々は脳動脈間質マトリックスの質的変化に注目して、主に生化学的手法を用いて研究している。本年度は脳動脈内皮細胞に機械的、化学的刺激を加えて、それらに対する内皮細胞の反応を蛋白質レベルで解析しその特徴を解明することを計画した。剖検時に得られたヒト脳動脈を材料として内皮細胞を培養し、1)圧負荷、2)薬剤負荷、3)1と2の両者、を加えた後、これらの細胞の形態的変化を光学顕微鏡で観察した。また、負荷後の内皮細胞をホモジネートし電気泳動法で蛋白質を分離してそのパターン変化をコントロール群と比較検討した。今回の実験条件では、加えた圧負荷に対し内皮細胞は明らかな形態変化を示さなかった。カテコラミン、過酸化水素の薬剤負荷に対しては、濃度によって形態変化を示した。生化学的解析において、一次元の電気泳動法では、今のところ特徴的な蛋白質パターンの変化を認めていない。現在二次元電気泳動法でさらに解析を進めているところである。本年度は、計画した形態学的実験が終了した。生化学的実験は現在継続中である。
東アジアにおける近代都市空間の生成過程と日本的社会＝空間構造の影響に関する研究

2017年度に調査研究を完了する予定であったが、補足を予定していた対象地域である台湾・花蓮で地震が発生したことがあり、研究期間を1年間延長した。本年度は、台湾において、とくに日本統治期に新たに都市が建設された高雄および基隆と花蓮について調査を実施している。1高雄・基隆については、港湾都市という都市類型に注目しながら、これまでに調査した中国・南満州の租借地である大連と近代都市形成過程と比較しながら、その港湾機能および港湾都市としての検討を行った。2花蓮もまた日本統治期の都市建設によって誕生した港湾都市の典型であり、日本的な都市空間=社会構造を反映していると考えられる。現地で入手できた詳細な都市地図をもとに街区・街路形態および地割・建物携帯に関する分析を行うことで、両側町や短冊形地割という日本的空間=社会構造をもつ都市組織の継承性について検討した。3花蓮は、吉野村をはじめ大規模な開拓農村が建設された地域であり、都市と農村の関係性が注目される。相互に関係づけられた都市計画および農村計画の内容、都市・農村が一体化した地域空間の生成過程について検討した。4台湾については、戦前期の『火災保険特殊地図』が刊行されたため、同図をもとにこれまでの調査研究都市に分析を加えた。以上を踏まえて、4か年に亘る調査研究を総括しながら東アジアの近代都市空間の生成過程における日本的社会=空間構造の影響について検討している。本年度は、まず、これまで実測調査を続けてきた韓国・木補の旧居留地周辺地域(韓屋地区)を対象として調査研究報告書をまとめ、現地、研究機関などに配布した。これは、日本統治期における韓屋地区の土地所有や居住形態、商業空間にみられる日本的な空間=社会構造の影響について総合的に分析したものであり、日・韓を分離して論じられることが多い韓国の近代都市空間の生成プロセスに対して新たな成果が得られたと考えている。また、本研究において本調査(2018年度に変更)を予定している中国・大連の商業空間については、大連連鎖商店街で営業した戦前期の居住者に対して当時の居住形態についてヒアリング調査を実施し、予備調査(保存状況・ファサード調査)と照合することで当初の姿を推定復原し、その成果を学会大会において発表した。さらに、台湾においては、日本の影響をみる上で重要な対象と考えられる台中の霧峰林家の開発過程と保存状況について、林家へのヒアリング調査を含め詳細な現地調査を実施した。台南では、日本統治期に都市軸を形成した末広町通り(銀座通)について再検討することとして、過去に調査した末広町店舗住宅および台南西市場に設けられた浅草マーケットについて補足の実測調査を実施している。その他、日本が建設した近代産業施設(専売局)や日式建築の影響を受けた台湾の伝統様式(中国福建省から移入された三合院・四合院形式)の大宅について調査した。全体として、次年度の調査研究に向けて重要な研究成果がえられたと考えられる。調査対象地域について、初年度に中国・大連の本調査を予定していたが,現地大学の協力を得るための調整等が遅れたため、初年度は、次年度に予定していた台湾の調査を実施した。本年度は、まず、戦前期の地籍図・土地台帳の分析によって韓国・木浦居留地に隣接して形成された韓人村・竹洞の都市所有・土地利用状況を検討した成果を日本建築学会計画系論文集に発表した。そこでは、居留地時代からの日本人による土地経営(借地・借家経営、住宅地開発)が浸透していたことが判明した。同時に、そうした近代的な土地経営が朝鮮人の土地所有・利用概念を変化させ、投機的な土地集積や借地・借家経営の進展に触媒的な役割を果たしており、日本人の集住した居留地が周辺韓屋地区の空間=社会構造に大きな影響を与えたことが解明できた。続いて、中国・大連において現地調査を実施して、日本人街区の連鎖街商店街(日本人よる建設→中国人の居住)、旧ロシア人街区の集合住宅(ロシア人による建設→日本人による改修→中国人の居住)、華人街の街区構成(日本人による街区形成→中国人の建設、居住)など、商業空間・居住空間を比較検討した。とくに華人街は、日本統治時代の都市計画によって二段階で建設されており、日本的な両側町的構成を採用した側面と中国的な街区単位の構成が重層していることが分かった。これらは現在再開発によって消失する可能性が高いため悉皆的に写真撮影と一部図面を作成している。台湾については、今年度は、対岸の福建省・広東省の伝統都市を現地調査し、台湾都市の原景となった都市構造(商業空間、宗教空間、居住空間)の特徴について新たな知見を得た。その関連で、昨年度調査した台南西市場および韓国の市場を対象とした近代都市化過程について都市計画学会都市計画論集や日本建築学会大会で発表している。最後に、日本統治期において、これらの東アジアの諸都市と交流の深かった北九州市(門司港)・下関市について近代都市に関する基礎的な資料を収集し現地を視察した。全体として、最終年度の調査研究に向けて重要な研究成果がえられたと考えられる。本年度は、九州大学(大連工科大学)や筑波大学の協力を得て、中国・大連において日本的な社会=空間構造を抽出するための5つの分析指標、とくに1.街区と町割、2.市場と商業空間、3.住居形態の観点から、日本人街、ロシア街、中華街を対象に本調査を実施することができ、研究を大きく進めることができた。

本年度は、これまで蓄積してきた台湾・中国・韓国の諸都市の調査研究の成果を整理して総合的に比較検討しているが、とくに、台湾では、これまでにみた台湾西側の諸都市とは異なり、原住民集落が点在するだけであった台湾東部に日本統治期に日本からの移民によって本格的に都市建設が行われた花蓮の都市の発展段階と開拓農村(吉野村)の関係をとりあげ、都市・集落空間構造と形成過程の特徴を分析した。その結果、町割・宅地割・市場・住居などに日本的社会=都市構造が定着していく様相を具体的に解明することができた。なお、台中・霧峰林家の建築群の保存改修の特徴をみる中で、日本統治期に日本と密接な関係をもった台湾の有力者層の住宅に混在した日本の影響を考察している。韓国では、これまで研究成果を発表してきた台湾諸都市の市場空間と対照的な空間構成と発展プロセスをもつ、木浦・釜山など韓国の市場空間と街区形成過程との関係性を具体的に検討しており、その結果を都市計画学会研究論文に発表した。さらに都市空間構成要素ごとの比較では、植民地の近代化を象徴する港湾都市の形成過程を具体的に取り上げ、横浜港(日本)・大連港(中国関東州)・釜山港(韓国)の近代における築港計画を比較した。そこでは、埠頭や上屋・倉庫の建設過程で、日本国内で早くから築港計画が進展した横浜と共通する港湾部の空間=社会構造が見れられる一方で、大連では先行するロシアによる築港計画の存在、釜山では土地条件の相違によって、それぞれ独自の発展をした側面も明らかとなった。平成30年2月に台湾・花蓮地震が発生したため、最後に予定していた台湾での補足調査を平成30年度に延期したことで予定より若干遅れているが、速やかに実施して研究成果をまとめていきたい。2017年度に調査研究を完了する予定であったが、補足を予定していた対象地域である台湾・花蓮で地震が発生したことがあり、研究期間を1年間延長した。本年度は、台湾において、とくに日本統治期に新たに都市が建設された高雄および基隆と花蓮について調査を実施している。1高雄・基隆については、港湾都市という都市類型に注目しながら、これまでに調査した中国・南満州の租借地である大連と近代都市形成過程と比較しながら、その港湾機能および港湾都市としての検討を行った。2花蓮もまた日本統治期の都市建設によって誕生した港湾都市の典型であり、日本的な都市空間=社会構造を反映していると考えられる。現地で入手できた詳細な都市地図をもとに街区・街路形態および地割・建物携帯に関する分析を行うことで、両側町や短冊形地割という日本的空間=社会構造をもつ都市組織の継承性について検討した。3花蓮は、吉野村をはじめ大規模な開拓農村が建設された地域であり、都市と農村の関係性が注目される。相互に関係づけられた都市計画および農村計画の内容、都市・農村が一体化した地域空間の生成過程について検討した。4台湾については、戦前期の『火災保険特殊地図』が刊行されたため、同図をもとにこれまでの調査研究都市に分析を加えた。以上を踏まえて、4か年に亘る調査研究を総括しながら東アジアの近代都市空間の生成過程における日本的社会=空間構造の影響について検討している。調査対象地域について、初年度に中国・大連の本調査を予定していたが,現地大学の協力を得るための調整等が遅れたため、初年度は、次年度に予定していた台湾の調査を実施した。すでに、2018年度における中国・大連調査の準備も整っているので、下記の研究計画にしたがって大連調査を進める予定である。
グルタメイトシグナルを介したミトコンドリア遺伝子発現の新規制御メカニズム

ddY系雄性マウスにKA(30mg/kg)を複腔内投与し、一定時間経過後に海馬および大脳皮質から細胞核抽出液およびミトコンドリア抽出液を調製した。ゲル移動度シフト法によりそれぞれのAP-1DNA結合能を解析したところ、KA投与はいずれの部位でも細胞核抽出液およびミトコンドリア抽出液中のAP-1DNA結合を著しく増強させることが判明した。AP-1DNA結合能はKA投与後1時間で有意に増強し、その増強は3日後まで持続した。また、スーパーシフト法およびウエスタンブロット法により、本結合増強に関与するAP-1結合蛋白質はc-FosおよびFos-Bであることが判明した。さらに、KA投与動物で発現したc-Fos蛋白は細胞核内ばかりでなくミトコンドリアのマトリクス内にも存在することが免疫電子顕微鏡法により明らかとなった。次に、ミトコンドリアDNA(mtDNA)へのAP-1の結合について解析を進めた。mtDNAの転写調節部位と考えられる非翻訳領域についてAP-1認識配列を検索したところ、10箇所にAP-1類似配列(MT-1MT-9と命名)が見出された。これらの類似配列の中で、MT-9がAP-1結合に対して最も著明な拮抗作用を示した。また、放射性MT-9プローブを用いたゲル移動度シフト法は、KA投与動物から得られたミトコンドリア抽出液中にMT-9結合蛋白質が存在すること、およびそのMT-9結合蛋白質がAP-1構成蛋白質であるc-Fos、Fos-B、c-Jun、Jun-BおよびJun-Dにより構成されることを示した。さらに、ゲノム免疫沈降法によりc-Fos蛋白質がmtDNAに結合することも確認された。以上の結果より、カイニン酸シグナルにより発現した転写因子AP-1は細胞核のみならずミトコンドリア内にも移行し、mtDNAの転写調節領域に結合することが明らかとなった。これらの事実は、グルタミン酸シグナルがmtDNAの転写に影響を与えることによりミトコンドリア機能変化を起こす可能性を推察されるものである。興奮性アミノ酸はミトコンドリア機能を変化させることが最近示唆されている。本研究では、興奮性アミノ酸シグナルによるミトコンドリア内遺伝子の転写制御の可能性を検討する目的で、カイニン酸投与マウス脳におけるミトコンドリア内AP-1の変化を解析した。〔方法〕ddY系雄性マウスにカイニン酸(30mg/kg)を腹腔内投与し、一定時間経過後に海馬と大脳皮質からミトコンドリア抽出液を調製した。ミトコンドリア抽出液中のAP-1DNA結合能およびc-Fos蛋白質量は、それぞれゲル移動度シフト法およびウエスタンブロット法により測定した。海馬切片におけるミトコンドリア内蛋白は免疫電子顕微鏡法により解析した。〔結果〕未処理動物の海馬および大脳皮質のミトコンドリア抽出液中には、AP-1DNA結合能はほとんど認められなかった。しかしながら、カイニン酸を投与すると、両脳内部位において1-6時間後には著明なAP-1DNA結合能上昇が見られた。カイニン酸投与により発現したミトコンドリア内AP-1は、少なくともc-Fos、Fos-B、およびJun-B蛋白質により構成されることがsupershift法により確認された。

ミトコンドリア内c-Fos蛋白質は、未処置動物の海馬および大脳皮質のいずれにおいてもほとんど検出されなかったが、カイニン酸投与後2-6時間では両脳内部位に著明な発現増加が認められた。c-Fos蛋白質は、カイニン酸投与により海馬CA1錐体細胞および歯状回穎粒細胞で著明に発現するが、そのc-Fos蛋白質発現は細胞核内ばかりでなく、細胞質およびミトコンドリア内でも観察されることが免疫電子顕微鏡法により明らかとなった。〔結論〕カイニン酸シグナルにより発現したAP-1複合体は、細胞核ばかりでなくミトコンドリアにも移行することが判明した。ddY系雄性マウスにKA(30mg/kg)を腹腔内投与し、一定時間経過後に海馬および大脳皮質から細胞核抽出液およびミトコンドリア抽出液を調製した。ゲル移動度シフト法によりそれぞれのAP-1DNA結合能を解析したところ、KA投与はいずれの部位でも細胞核抽出液およびミトコンドリア抽出液中のAP-1DNA結合を著しく増強させることが判明した。AP-1DNA結合能はKA投与後1時間で有意に増強し、その増強は3日後まで持続した。また、スーパーシフト法およびウエスタンブロット法により、本結合増強に関与するAP-1結合蛋白質はc-FosおよびFos-Bであることが判明した。さらに、KA投与動物で発現したc-Fos蛋白は細胞核内ばかりでなくミトコンドリアのマトリクス内にも存在することが免疫電子顕微鏡法により明らかとなった。次に、ミトコンドリアDNA(mtDNA)へのAP-1の結合について解析を進めた。mtDNAの転写調節部位と考えられる非翻訳領域についてAP-1認識配列を検索したところ、10箇所にAP-1類似配列(MT-1MT-9と命名)が見出された。これらの類似配列の中で、MT-9がAP-1結合に対して最も著明な拮抗作用を示した。また、放射性MT-9プローブを用いたゲル移動度シフト法は、KA投与動物から得られたミトコンドリア抽出液中にMT-9結合蛋白質が存在すること、およびそのMT-9結合蛋白質がAP-1構成蛋白質であるc-Fos、Fos-B、c-Jun、Jun-BおよびJun-Dにより構成されることを示した。さらに、ゲノム免疫沈降法によりc-Fos蛋白質がmtDNAに結合することも確認された。以上の結果より、カイニン酸シグナルにより発現した転写因子AP-1は細胞核のみならずミトコンドリア内にも移行し、mtDNAの転写調節領域に結合することが明らかとなった。これらの事実は、グルタミン酸シグナルがmtDNAの転写に影響を与えることによりミトコンドリア機能変化を起こす可能性を推察されるものである。
エンドグリコシダーゼ阻害活性を有する擬似糖鎖類のデザインと合成に関する研究

本研究では、N,N'ージアセチルキトビオースを鍵出発物として用い、癌転移との関わりで注目を集めているグリコサミノグリカン分解酵素等に対して阻害の期待される新規擬似2糖の合成研究を行うことを目的としている。本年度は昨年度に見出した擬似2糖誘導体のラジカル環化反応と分子内アミノ環化反応を用いて、還元末端糖残基部分が、D-gluco配置のみならずL-ido(β-L-xylo)配置となった新規擬似2糖類の合成を行った。1,昨年度に合成したアジド誘導体の5位水酸基を、メシル化し、分子内環化反応に供するとL-アザイドース誘導体が収率良く得られた。次いで、接触還元を行うと、低収率ながらL-アザイドース誘導体を還元末端に有する新規擬似2糖が合成できた。この最終段階の脱保護をさらに検討しているが、D-gluco配置の場合と較べて反応生成物が非常に複雑になった理由として、ピペリジン環のコンホメーションがD-gluco配置のそれと大きく異なることが原因ではないかと考えている。2,昨年度の結果を基に、キトビオース還元末端側のオキシムエーテル部分を変えてラジカル環化を検討した。メチルオキシムは同様に合成できたが、t-ブチルジメチルシリルオキシムは、そのヒドロキシルアミンのかさ高さのためかほとんど反応せず、合成に成功しなかった。また、水素化トリブチルすずを用いたラジカル環化反応は、ベンジル及びメチルエーテルとも選択性に大きな変化は見られなかったが、トリエチルボランを開始剤として低温下で反応を行うと、β-L-xylo配置の生成物の割合が大きく増加することもわかった。3,合成品の擬似2糖類は、エキソ型のN-アセチルグルコサミニダーゼに対しては、ほとんど阻害活性を示さなかったが、昆虫キチナーゼに対しては弱い阻害活性を示した。他の酵素に対する活性試験は今後の課題である。
異種言語感情音声コーパスの統合による多言語感情認識システムの開発

本研究では、音声信号から言語的な意味と意図・意思・感情なとのパラ言語・非言語情報を統合できる音声に基づく感情認識技術の学術的な基盤研究を目的とする人間は音声による感情を主観的に表現・収容する。また、現在までに開発された様々な言語の感情音声コーパスが異なる分類のカテゴリーを持っており、大規模な学習データを必要とする認識・分類タスクにおいては致命的な弱点となってきた。その一方、感情は言語の壁がないユニバーサル言語ともみなされる。文化面や言語面で非常に高い異種性を持つ日本語と英語の感情音声を対象として普遍的特徴を探求し汎用モデルを構築する試みが本研究の概要である。
知的障害児の将来の「働く生活」を実現するための体力・運動能力育成に関する研究

本研究は、知的障害のある子どもが将来の「働く生活」を実現するために必要な体力・運動能力の育成に向けて、小・中・高等部の体育.保健体育科の授業において実践を行い、その結果をまとめたものである。具体的な実践については以下のとおりである。1身体協応能力テスト(BCT)を用いて子どもの実態を把握し、指導プログラムを基にして、体育・保健体育科の「朝の運動」で前期(5月7月)の研究実践を行った。2指導内容の見直しと指導プログラムの改善を図るために、日本体育学会に参加してポスター発表を行い、外部評価を受けた。さらに、県内の特別支援学校・特別支援学級の先生方を対象に、東海大学から体育専門の講師を招いての研修会を開催した。3外部評価と大学教員の指導を受けて指導プログラムを修正し、「朝の運動」で後期(9月12月)の研究実践及び取りまとめを行い、1月末の愛媛教育研究大会で研究実践の成果をポスター発表した。また、研究内容及び改訂版の指導プログラムを製本し、参加者に配布した。以上の研究実践を通して、次のような成果が明らかになった。○指導プログラムを使った「朝の運動」における実践は、子ども一人一人の発達課題に対して明確な目標をもって支援する上で有効であった。○外部評価や大学教員からの指導を受けて作成した指導プログラムは、体育の授業計画作成、目標設定に十分活用できたことから、指導カリキュラム作成において重要な資料になった。○講師を招いて研修会を開催したり、研究大会で成果を発表したりしたことで、県内外の教職員に対して、知的障害児が将来の働く生活を実現するための体力・運動能力育成の重要性について情報提供することができた。本研究の基盤である「指導プログラム」は、実際に一般企業で働いている知的障害者の動きを基にして作成したものである。今後はさらに実践を継続し、子どもが就労を実現・継続するまでのデータを累積することにより、本プログラムの有効性と意義が明らかになると考える。
近赤外分光内視鏡の試作による嗅粘膜あるいは声帯等の血行の可視化

大電流の直流安定化電源で十分光量を安定化させたタングステンランプ式内視鏡用光源を製作し、750nmと830nmの近赤外光用フィルターをセットし、嗅粘膜の観察をしたが、嗅裂観察に適当な細いファイバーを接続すると光量が不十分であった。そこで、780nmの半導体レーザーを光源として用いて実験をすることとした。当初は、830nmなどの波長の半導体レーザーも用いて2波長同時計測も予備実験したが、波長切り替え時のノイズのため不調で、肉眼でも見える、扱いやすい780nmの1波長に実験を絞ることとした。このような条件下で実験をしたところ、嗅粘膜の観察部位に、においを与えたときに、嗅粘膜の血流が増加する例があったが、変化しないものも少なくなかった。変化しない原因は、使用した赤外線テレビカメラが撮像管式で、SN比が不十分で、微弱な近赤外光の変化を捉えられなかった可能性と、赤外線領域に感度の高い撮像管カメラは、応答速度が遅く、残像が強いことがある。再現性をよくするためには、冷却CCDカメラなどを導入する必要が考えられた。声帯の血流観察では、声帯は、嗅粘膜と違い動くため、微弱な変化を変化前とデジタル的に減算して比較することが、極めて困難であることがわかった。すなわち、動く声帯画像のある1ピクセルが、一定時間後、どのピクセルに相当するかが正確に追従されなければ、微弱な変化を検出できない。したがって、本研究で取り上げた方法は嗅粘膜のような動かないものに対しては、発展の可能性があるが、声帯のように動くものに対しては、特別な画像処理などを開発しない限り、難しいものと考えられた。以上のように、近赤外分光内視鏡は、まだ萌芽的状態であるが、動かない組織に対しては、機器の今後の技術的開発で、成長する可能性が考えられた。近赤外分光内視鏡の試作実験において重要なことは、内視鏡用近赤外光源の設計、試作にある。はじめ、ハロゲンランプに干渉フィルターを入れた、760nmと830nmの2波長切替型光源を考案し試作を試みたが、光量が不足する問題が有った。ヘモグロビンの吸収波長において酸化、還元の最も差が出るのは、660nm程度であるので、2波長計測にこだわらなければ、半導体レーザーの使用可能な660680nmが適当との判断に至った。これは、通常近赤外分光で、760nmと830nmが使用されるのは、組織浸透性が強いからで、嗅上皮や声帯のような表面情報を得るなら、必ずしも組織浸透性は重要で無く、より確実に研究を遂行できる方法を採るべきと、考えられたからである。このアイデアを元に、方針を1波長計測にし、660nmの半導体レーザーを入手し、内視鏡光源を試作した。光源の試作と共に、画像データーの取り込み処理、と嗅上皮の観察ならば、ニオイ刺激タイミングを記録する実験制御コンピュータソフトウエアの開発を行った。開発にはLabVIEWとIMAQを用いた。動画としても記録再生可能として、ビデオテープを使わず、直接パーソナルコンピュータで記録可能とした。現在これらの機器を用い、インフォームドコンセントを得た、正常被験者において、嗅粘膜の観察を始めているが、まだ、良好なデータが得られておらず、画像処理などプログラムの改良を計画中である。
腹腔鏡下縫合システム

腹腔鏡下手術では、腹壁に小さな穴が開け、23本の処置用の鉗子、および腹腔鏡を挿入する。小さな穴であるため、低侵襲であり、患者への負担が少ない。しかし、逆に医者には高い技能が要求される。本研究は、医者への負担の軽減のため、手術鉗子類を体外で操作するロボットとそれを遠隔操縦するマニピュレータによる手術システムの問題点を扱う。現在、da Vinciシステムが提案されている。しかし、未だに、鉗子先端力の力帰還が出来ていない。また、糸・針縫合における糸の結節操作が煩雑なままとなっている。さらに、鉗子を操作するロボットの形式と作業性についての検討が不充分である。具体的には、遠隔地にいる術者をロボット手術システムが支援する場合のような協調作業性などについての検討も不充分である。本研究は、糸針による縫合作業に注目して、ロボット・システムの問題点を解決する二三の提案と試作、試行を行った。本研究で得られた成果は次ぎの通りである。(1)持針鉗子の顎がシャフト固定のままで回転できる6自由度運動可能な鉗子を提案・試作した。(2)腹穴からの外力外乱の問題を、本研究で提案の外套法により解決して、鉗子先端力を測定し、この力を操縦桿に帰還させることに成功した。(3)本研究者は以前に、糸の結節操作を省略できる糸融接法を提案していたが、この方法による多機能鉗子を試作し、糸融接のロボット化を可能にした。(4)鉗子類を躰腔外で操作するロボットの機構として、球面リンク型機構を提案し、従来の平行リンク形式と比べこの型式のロボット機構の剛性が高いことを示した。(5)術者を支援するためには同じベッド上でロボットが協調作業をする必要があるが、従来の型式のロボットと比べ、変形スカラ型式はベッド上で作業するのに必要な動作空間が小さく、共同作業に適していることなどを示した。針と糸による縫合は外科手術の基礎である。縫合では、針を180°以上は回転させねばならず、しかも任意の軸に回転できなければならない。狭い空間で縫合するには、多くの運動自由度を持つ持針鉗子が必要とされる。さらに、繊細な縫合には、鉗子先端の力を操作者が感じられるバイラテラル制御された操作システムが不可欠である。これらを実現するために、本年度に明らかにしたことは次ぎの通りである。1.鉗子を操作するロボットシステムについて:鉗子が腹穴を常に通る運動機構については、球面リンク機構と変形スカラ型機構を製作し、比較検討した。その結果、手術台上でロボット腕が運動する空間の大きさが、共同手術者の感じる"圧迫感"と関係があることが分かった。2.針把持鉗子について:針把持鉗子は折れ曲げ、先端軸回転の2軸、把持1軸の運動を必要とするが、折れ曲げ部の回転伝達要素として、ワイヤ駆動方式のものと三重スプリング方式のものを製作し比較検討し、長所短所を明かにした。その際、屈曲性の良い三重スプリング継手を提案した。3.バイラテラル制御に関して:鉗子先端の荷重を測定する方式として、3種類のものを試作し比較検討し、それらの長所短所を明らかにした。

4.マスターの移動域とスレーブのそれの対応方式について:新たな方法を提案し、その基礎的な実験を行い、その可能性が高いことを示した。腹腔鏡下手術では、腹壁に小さな穴が開け、23本の処置用の鉗子、および腹腔鏡を挿入する。小さな穴であるため、低侵襲であり、患者への負担が少ない。しかし、逆に医者には高い技能が要求される。本研究は、医者への負担の軽減のため、手術鉗子類を体外で操作するロボットとそれを遠隔操縦するマニピュレータによる手術システムの問題点を扱う。現在、da Vinciシステムが提案されている。しかし、未だに、鉗子先端力の力帰還が出来ていない。また、糸・針縫合における糸の結節操作が煩雑なままとなっている。さらに、鉗子を操作するロボットの形式と作業性についての検討が不充分である。具体的には、遠隔地にいる術者をロボット手術システムが支援する場合のような協調作業性などについての検討も不充分である。本研究は、糸針による縫合作業に注目して、ロボット・システムの問題点を解決する二三の提案と試作、試行を行った。本研究で得られた成果は次ぎの通りである。(1)持針鉗子の顎がシャフト固定のままで回転できる6自由度運動可能な鉗子を提案・試作した。(2)腹穴からの外力外乱の問題を、本研究で提案の外套法により解決して、鉗子先端力を測定し、この力を操縦桿に帰還させることに成功した。(3)本研究者は以前に、糸の結節操作を省略できる糸融接法を提案していたが、この方法による多機能鉗子を試作し、糸融接のロボット化を可能にした。(4)鉗子類を躰腔外で操作するロボットの機構として、球面リンク型機構を提案し、従来の平行リンク形式と比べこの型式のロボット機構の剛性が高いことを示した。(5)術者を支援するためには同じベッド上でロボットが協調作業をする必要があるが、従来の型式のロボットと比べ、変形スカラ型式はベッド上で作業するのに必要な動作空間が小さく、共同作業に適していることなどを示した。