hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
配電系統に設備される分散型電源の評価に関する研究

太陽光発電や燃料電池を中心とした分散型電源を配電系統に設備した場合の効果について、以下のような研究成果を得、分散型電源の戦略的配置に関する多くの知見を得た。(A)系統事故時の供給信頼性向上効果の停電損失(コスト)を用いた定量的評価手段系統事故時に分散型電源による単独運転を許す場合に、分散型電源の配置箇所が既知の時、停電損失の最小化を目的とした負荷の遮断・復旧タイミングを決定する手法として、タブー探索に基づく解法を開発した。さらに、この手法を分散型電源の配置計画の評価にも適用できるように拡張した。すなわち、総期待停電損失が最小となる負荷の遮断・復旧タイミングの決定を含む設備の最適運用をタブー探索で評価しながら、分散型電源の配置とその定格出力をタブー探索で決定できるように、手法を拡張した。モデル系統で複数の事故ケースを仮定して数値計算を行って、結果をシミュレーテッドアニーリング法と比較し、開発した手法の妥当性を検証した。(B)配電損失軽減効果の定量的評価手法負荷が配電線に平等分布していると仮定した場合の分散型電源の設備位置と配電損失の関係を解析し、配電損失の計算手法を明らかにした。この計算手法を用いて、配電損失が最小となるような分散型電源の最適配置手法を開発した。さらに、この手法を、時間帯別の負荷変動を考慮に入れた分散型電源の最適設置箇所ならびに容量を決定できるように拡張した。また、分散型電源が既に配置されている配電系統において、損失が最小となる区間負荷の切り替え(区間スイッチの開閉状態)を決定するために、ブランチ交換法に基づく手法を開発した。幾つかのモデル系統で開発した手法を用いた計算機シミュレーションを行った。以上の研究成果は、研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。分散型電源が電力系統に設備されると、供給力増強効果ばかりでなく損失軽減効果など、様々な効果が期待される。本年度は、実用の段階にきている太陽光発電と燃料電池を中心として、分散型電源を配電系統に設備した場合の効果のうち、(1)系統事故時の供給信頼性向上効果の停電損失(コスト)を用いた定量的評価手法(2)架空配電線の分布負荷を仮定した場合の配電損失軽減効果の定量的評価手法に関する研究を実施した。以下に、各々の研究成果について述べる。(1)系統事故時に分散型電源による単独運転を許す場合に、分散型電源の配置箇所が既知の時、停電損失の最小化を目的とした負荷の遮断・復旧タイミングを決定する問題を組合せ最適化問題として定式化し、近年注目されているタブ-探索に基づく解法を開発した。また、提案手法の正当性を検証するために、モデル系統で複数の事故ケースを仮定し、計算機シミュレーションを実施した。さらに、この手法を分散型電源の最適配置計画問題にも適用できるように手法を拡張した。なお、これらの研究成果は、II研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。(2)負荷が配電線に平等分布していると仮定した場合の分散型電源の設備位置と配電損失の関係を解析し、配電損失の計算手法を明らかにした。これらの研究成果は、II研究発表欄に示すように、国内の学会で発表している。本年度は、昨年度に引き続き、太陽光発電や燃料電池を中心とした分散型電源を配電系統に設備した場合の効果のうち、(1)系統事故時の供給信頼性向上効果の停電損失(コスト)を用いた定量的評価手法(2)架空配電線の分布負荷を仮定した場合の配電損失軽減効果の定量的評価手法に関する以下の研究を実施した。(1)昨年度開発した分散型電源の運用評価手法を分散型電源の配置計画の評価にも適用できるように手法を拡張した。

すなわち、系統事故時に分散型電源の単独運転を許すという仮定の下で、分散型電源が最適に運用された場合の総期待停電損失と総設備コストの和が最小となるような分散型電源の配置と定格出力を決定する問題を組合せ最適化問題として定式化し、タブー探索に基づいて解く手法を開発した。開発した手法では、総期待停電損失が最小となる負荷の遮断・復旧タイミングの決定を含む設備の最適運用を昨年度に開発した手法で評価しながら、分散型電源の配置とその定格出力をタブー探索で決定している。モデル系統で複数の事故ケースを仮定して数値計算を行って、結果をシミュレーテッドアニーリング法と比較し、提案手法の妥当性を検証した。なお、これらの研究成果は、研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。(2)昨年度開発した配電損失を最小とする分散型電源の最適配置手法では日間の負荷変動を考慮できていなかった。本年度は、時間帯別の負荷変動を考慮に入れた分散型電源の最適設置箇所並びに容量を決定できるよう手法を拡張した。幾つかのモデル系統で数値計算を行い、手法の妥当性を検証した。これらの研究成果は、研究発表欄に示すように、国内外の学会で発表している。本年度は、これまでの研究に引き続き、以下の研究を実施した。(1)供給信頼性からみた分散型電源の最適配置決定手法の洗練化昨年度までに開発した分散型電源の最適配置決定手法の高速化を図るために、タブー探索に感度解析を組み込んだ手法を開発した。すなわち、タブー探索で分散型電源の最適配置を探索する際に、感度解析による解候補の絞り込みを行い、手法の探索効率を向上させた。(2)分散型電源が配置された配電系統の負荷切替による損失最小化手法昨年度までに、損失が最小となる分散型電源の最適な設置箇所と容量を決定する手法を開発してきた。本年度は、分散型電源が既に配置されている配電系統において、損失が最小となる区間負荷の切り替え(区間スイッチの開閉状態)を決定する手法を開発した。すなわち、分散型電源の配置と出力を固定した場合に、電圧降下と線路電流が許容値を超えないという制約条件のもとで、損失が最小となる区間スイッチの開閉状態を決定する問題を組合せ最適化問題として定式化し、多段ブランチ交換法に基づく解法を開発した。開発した手法は、分散型電源から変電所の方向に向かって流れる電力(逆潮流)も考慮した上で損失の最小化を行っている。また、幾つかのモデル系統で開発した手法を用いて計算機シミュレーションを行った。これらの研究成果は、研究発表欄に示すように、国内の学会で発表している。(3)これらのアルゴリズムの開発の他に、分散型電源が多数接続された配電系統があるべき姿について調査・検討した。(4)本研究で開発したアルゴリズムを整理して研究成果をとりまとめ、報告書を作成した。
基礎疾患をもつ子どもへのＤＶＴＭを用いた日常の身体症状緩和および教育効果の検討

本研究は、1特別支援学校に通う二分脊椎症の子どもの日常的な身体症状の調査、2欧州におけるリンパドレナージ施術状況の調査、3DVTMによる身体的・心理的変化の測定、に大別でき、以下の成果を得た。1よくある症状は、手足の冷え、肩こり、疲れであり、これらの症状は学習に影響していた。2欧州において、日常的な身体症状にリンパドレナージは効果があると考えられているが、基礎疾患をもつ子どもへは慎重に実施されていた。3実験では、冷え・むくみの症状緩和が示唆され、基礎疾患をもつ子どもへの施術を検討する基礎的データが得られた。1.DVTM式リンパマッサージ実施による効果(学習効果・生理学的データ)収集のための基礎研究:日常の身体不調時の生理学的変化に付いての測定方法および部位の決定のための基礎データの収集方法を検討1)学習への集中を確認するため検査用紙等による基礎実験:標準注意検査法(CAT)、成人用の知能検査(WAIS-III)、子ども用の知能検査(WISC-IV)を用い、集中力を確認するため、脳波と検査結果から調査方法を検討した。2)DVTM式リンパマッサージを行う条件設定の検討:・温湿度を統制した部屋と通常の室温の部屋で、赤外線サーモグラフィーで皮膚温度を計測するとともに、細胞外水分を含む体組成分の測定を行い、室温28°C前後の実験環境に決定した。・座位、臥位で赤外線サーモグラフィーで皮膚温度の計測、血流、細胞外水等の測定を行い、計測方法を決定した。・身体症状がある時の測定を行い検討した。下腿部のむくみが最も現われやすいと言われる夕方(15時以降)に体組成分を測定する方法を選択した。足先の冷えおよび月経痛の基礎研究・・・DVTM前後のVAS及び腸音を測定した。2.フランスにおけるリンパマッサージの現状:フランスにおける、現代のリンパドレナージュの状況と、子どもへの応用の可能性についての調査で、パリ市内の5施設を訪問し、インタビューを行いリンパマッサージの普及状況、施術施設、資格、施術の適応、費用等について調査し、施設見学等を行った。今回、DVTM式リンパマッサージ、ボッダー式、フェルディ式の現代のフランスで実施されている3流派のマッサージ技術として圧や施術概念などを確認することが出来た。また、日本において行われている精油とリンパマッサージを同時に使用する問題性、子どもへの適応の可能性について、ディスカッションを行い、現在のフランスにおけるリンパマッサージの研究動向を確認した。特別支援学校に通う子どもの身体症状を明らかにする目的で、二分脊椎症の子どもの担任、養護教諭、看護師、保護者から、1身体不調のよくある症状、2学習への影響する身体症状について調査し分析した。1身体不調のよくある症状の上位項目として、「担任」手足の冷え肩こり疲れ、「養護教諭」手足の冷え疲れ頭痛、「看護師」手足の冷え疲れ頭痛、「保護者」疲れ目手足の冷え疲れの症状があった。その他にも、朝の不調、不眠、手足のむくみ、手足の痛み、腹痛、下痢などがあった。2学習への影響する身体症状の上位の項目としては、「担任」手足の冷え、肩こり、疲れ、「養護教諭」手足の冷え、腹痛、食欲不振、疲れ、頭痛、肩こり、「看護師」手足の冷え、疲れ、下痢、だるい、「保護者」疲れ、下痢、手足の冷えであった。その他には、朝の不調、手足のむくみ、不眠などがあった。「担任」「養護教諭」「看護師」は身体不調のよくある症状、学習への影響する身体症状の第1位として手足の冷えを挙げていた。このことから、手足の冷えを改善することにより、教育効果が得られる可能性が窺えた。DVTM式リンパマッサージによる身体症状の改善及び教育効果の検討として、以下の身体的・心理的な測定を行った。成人男性においては、下肢のむくみについて、ECW/TBWが0.40以下でリンパ浮腫でない健康な状態であっても、リンパドレナージを行うことで下肢のECW/TBWは時間経過とともに減少がみられた。また、下肢の主観的な疲れやだるさの改善があった。リラクゼーションは、Affect Gridの主観からは快・不快については、リンパドレナージ直後は快に向かう者が多かった。しかし、脳波のα波の割合が時間とともに増加した者はおらず、LF/HFからはリラクゼーションに向かう傾向は少なかった。海外におけるDVTM式リンパマッサージの子どもへの利用状況を明らかにする目的で、「リンパ浮腫管理のベストプラクティス」を作成し、子どものリンパドレナージの国際基準を作り、先駆的な取り組みを行っているイギリスで調査を行った。イギリスのイングランド中央部で、2病院の3人の医師とリンパドレナージの施術者にインタビューを行った。医師には子どものリンパ浮腫の状況とリンパドレナージの適応状況と効果、施術者には、イギリスにおけるリンパドレナージの資格と利用状況を尋ね、以下のことがわかった。

1イギリスにおいては、子どものリンパ浮腫の症例が少ないが、頭部・体幹は圧迫療法を用いることが出来ないことや、嫌がって外すなどの子ども特有の理由で、徒手リンパドレナージ(Manual Lymphatic Drainage:以降、MLDとする。)が選択されていた。2MLDの効果については、子どものリンパ浮腫の症例が少ないことや、16歳以下の医療目的以外の施術は認められていないこともあり、手技、利用方法、頻度などについて明らかになった。3リンパドレナージの施術資格は、フランスでは基本的に国家資格をもつ理学療法士であるのに対して、イギリスでは各リンパドレナージの協会から認定を受けた者であるという違いが見られた。4イギリスにおいてリンパドレナージは、リンパ浮腫といった医療以外にも利用されており、その範囲はリラクゼーションや健康の維持増進もあった。平成24年への繰り越しにより当初目標としたフランスの状況の確認が、すすんだため。25年度が最終年度であるため、記入しない。予定していた研究が遂行された。1.収集したデータ分析:健常者へリンパマッサージを行ったデータ(客観的データ:むくみについて体組成測定装置(InBody10)、皮膚温度と表面温度にはサーモグラフィカメラと表皮温度計、生理学的検査についてミニチュアDAQ、唾液による疲労度検査(HHV等)、主観的な冷感・むくみ・疲労感等)を分析しまとめる。全国の特別支援学校等へ行った「二分脊椎症の児童・生徒における障害等に関連した身体の不調調査」の結果を、担任・養護教諭・看護師・保護者について分析しまとめる。2.イギリスにおけるリンパマッサージの状況の確認:フランスにおけるリンパマッサージの状況(フランスにおいてはリンパドレナージュは、医師の処方箋をもとに国家資格である理学療法士が施術、理学療法士の基礎教育のカリキュラムには、リンパのみのドレナージュと静脈に働きかけるドレナージュが組み込まれていた、基礎教育において習得したリンパドレナージュを土台にDVTM(Dynamisation vaaculo-tissulaire manuelle)、ツボや整体の理論を取り入れオリジナルの施術を実施していた等)を基に、日本と同じ国民皆保険制度のイギリスにおいてリンパドレナージュの状況を確認する。9月下旬にイギリスに渡航し、調査予定。3.障害を持った子どもへの支援方法の検討:二分脊椎症の子どもへの身体不調の調査とDVTM式リンパマッサージについて効果(客観的なデータ:むくみ:体組成測定装置:InBody10、温度:サーモグラフィカメラ、表皮温度計、生理学的検査:ミニチュアDAQ、疲労度検査:唾液(HHV等)、主観的な冷感・むくみ・疲労感等)の検討を行う25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度までのフランスの情報と今年度のイギリスのインタビュー情報を、質的に比較しながら、日本での基礎疾患をもつ子どもへの実施の可能性と学習などへの影響等について、DVTM実施の身体的・心理的な測定データを加味して分析を行う。
化学-酵素法による機能性修飾DNAの合成法の開発とその新規触媒DNA創製への応用

昨年度までの研究で、合成法を確立した5位の末端にアミノ基を有する5位置換デオキシチミヂン誘導体の末端アミノ基を介して、リジン、アルギニン、ヒスチヂン、トリプトファン、グルタミン酸、チロシンなどの各種アミノ酸を導入した修飾チミヂン三りん酸を合成した。これらの種々のアミノ酸導入チミヂン誘導体を基質に用い、KOD Dash DNAポリメラーゼを用いたPCR反応を行った。その結果、取り込み効率は天然基質であるdTTPと比べ、低下するものの各種のアミノ酸を導入した修飾DNAの酵素合成が可能であることを明らかにした。しかし、5位にアニオン性のグルタミン酸、アスパラギン酸を導入した修飾基質は取り込み効率が極端に落ちることを認めた。さらに、他の種々の耐熱性DNAポリメラーゼを用いてPCR反応による修飾DNAの酵素合成を検討した結果、Vent(exo-)あるいはKODなどのBファミリーDNAポリメラーゼは我々が合成した修飾基質の取り込み能は優れているのに対し、PCR反応で広く用いられているTaqなどのA-ファミリーDNAポリメラーゼは修飾DNAの合成には不適当であった。さらに、5位に置換基を導入したシチヂン誘導体を合成し、KOD DashあるいはVent(exo-)DNAポリメラーゼを用いたPCR反応の基質となるか検討したところ、シチヂン誘導体の置換基によってはこれらの酵素の基質となり、対応するシチヂン誘導体を導入した修飾DNAの合成が可能であることを明らかにした。さらに、PCR法による修飾DNAの合成と試験管内選択法を適用して、薬剤サリドマイド、細胞表面にある糖鎖、シアリルラクトースあるいは甘味剤アスパルテームに対して特異的に結合する修飾DNAアプタマーの創製を行った。また、アルドール反応を触媒する修飾DNA触媒の創製を進めている。機能性基を導入した修飾DNAの合成はこれまで、殆どがDNA合成機を用いた化学合成法によって行われてきた。もし、機能性基を導入した修飾DNAが酵素的に合成可能となれば、新しい機能性修飾DNAの創製が可能になると考えられる。本研究において、5位のα-位にメチレン基を有する種々の5位置換チミヂン誘導体を合成し、それらのDNAポリメラーゼによる酵素的取り込み、及び修飾DNAの鋳型活性について検討した。5位置換デオキシチミヂン誘導体は5位のメチルエステル部とジアミン類との反応で各種の置換基を導入し、種々のデオキシチミヂン誘導体を得た。さらに、これらのデオキシチミヂン誘導体より5'-三リン酸体とした。DNAポリメラーゼによるプライマー伸長反応を行った結果、いずれのDNAポリメラーゼを用いた場合でも、天然基質を用いた時には鋳型に対応する天然型DNAが効率よく生成した。一方、Tの代わりに修飾チミヂン誘導体の三リン酸体を基質に用いた場合、Tの箇所に修飾チミヂンが導入した修飾DNAが生成する事になる。Klenow断片、Taq, Tth DNAポリメラーゼでは一カ所のTあるいは2カ所連続したTの箇所での取り込み及び伸長反応が阻害され、対応する修飾DNAの酵素合成は不可能であった。一方、KOD Dash DNAポリメラーゼはこれらの修飾基質を取り込み、対応する修飾DNAを効率よく生成することが認められた。さらに、修飾DNAを鋳型に用いDNA伸張反応を行った結果、いずれの場合でも対応するDNAが生成し、DNA中の修飾部位も鋳型として読み通されていく事が明らかとなった。以上、KOD Dash DNAポリメラーゼは種々の5位置換ウリヂン誘導体を基質として受け入れることが出来、対応する修飾DNAの酵素合成が効率よく進行し、種々の機能性修飾DNAの合成に有用であることが明らかとなった。

昨年度の研究で、合成法を確立した5位置換チミヂン誘導体の5位のメチルエステル部とジアミン類との反応で末端にアミノ基を有するデオキシチミヂン誘導体を得た。さらに、これらのデオキシチミヂン誘導体より5'-三リン酸体とした。さらに、末端アミノ基を介して、こはく酸、イミダゾール、ピリジン、フェナントロリン、フルオレセイン、種々のアミノ酸などの機能性分子を導入した修飾チミヂン三りん酸を合成した。これらの種々の機能性基導入チミヂン誘導体を天然型のdTTPの代わりに基質に用い、KOD Dash DNAポリメラーゼを用いたPCR反応を行った。その結果、取り込み効率は天然基質であるdTTPと比べ、低下するものの種々の機能性物質を導入した修飾DNAの酵素合成が可能であることを明らかにした。しかし、5位にアニオン性のカルボキシル基を導入した修飾基質は取り込み効率が極端に落ちるか、全く取り込み能がないことを認めた。さらに、他の種々の耐熱性DNAポリメラーゼを用いてPCR反応による修飾DNAの酵素合成を検討した結果、DNAポリメラーゼにより、基質取り込み能は大きく異なることが判明した。PCR反応で広く用いられているTaq DNAポリメラーゼなどは修飾DNAの合成には不適当であった。さらに、フルオレセインを導入したチミヂン誘導体及びKOD Dash DNAポリメラーゼを用いたPCR反応で特定の蛍光標識化DNAの合成に有用であることを明らかにした。さらに、PCR法による修飾DNAの合成と試験管内選択法を適用して、甘味剤アスパルテームに対して特異的に結合する修飾DNAアプタマーの創製を行った。昨年度までの研究で、合成法を確立した5位の末端にアミノ基を有する5位置換デオキシチミヂン誘導体の末端アミノ基を介して、リジン、アルギニン、ヒスチヂン、トリプトファン、グルタミン酸、チロシンなどの各種アミノ酸を導入した修飾チミヂン三りん酸を合成した。これらの種々のアミノ酸導入チミヂン誘導体を基質に用い、KOD Dash DNAポリメラーゼを用いたPCR反応を行った。その結果、取り込み効率は天然基質であるdTTPと比べ、低下するものの各種のアミノ酸を導入した修飾DNAの酵素合成が可能であることを明らかにした。しかし、5位にアニオン性のグルタミン酸、アスパラギン酸を導入した修飾基質は取り込み効率が極端に落ちることを認めた。さらに、他の種々の耐熱性DNAポリメラーゼを用いてPCR反応による修飾DNAの酵素合成を検討した結果、Vent(exo-)あるいはKODなどのBファミリーDNAポリメラーゼは我々が合成した修飾基質の取り込み能は優れているのに対し、PCR反応で広く用いられているTaqなどのA-ファミリーDNAポリメラーゼは修飾DNAの合成には不適当であった。さらに、5位に置換基を導入したシチヂン誘導体を合成し、KOD DashあるいはVent(exo-)DNAポリメラーゼを用いたPCR反応の基質となるか検討したところ、シチヂン誘導体の置換基によってはこれらの酵素の基質となり、対応するシチヂン誘導体を導入した修飾DNAの合成が可能であることを明らかにした。
光合成電子伝達成分の標準酸化還元電位の変動による環境の酸素条件への適応の機構

光合成細菌をモデルに,光合成電子伝達機能と酸素環境の変動との関係を明らかにすることを目的とした.紅色光合成細菌の反応中心への電子供与体はチトクロムcであるが,酸素適応能とそのチトクロムの構造機能との関係に関して以下の結果を得た.1.光合成反応中心の系統関係と結合型チトクロムの有無および酸素条件への適応の関係:すでに,反応中心の塩基配列が発表されている5種に新たに7種の配列を決定して系統樹を作成したところ,一部分は反応中心遺伝子の種間移動を考える必要があった.しかし,チトクロムサブユニットの有無を遺伝子の種間移動では説明するできず,好気条件への適応によるそのサブユニットの欠失突然変異が複数の系統で起こった可能性が支持された.2:遺伝子構造から推定したRv.gelatinosusの結合型チトクロムサブユニットの構造と電子伝達体としての性質の関係:ヘム近傍の構造はRps.viridisとの相同性が高く,良く保存されていた.また,シグナル配列も類似しており,成熟蛋白のN末端のアミノ酸も脂肪酸を結合したシステインであると推定された.一方,18個のアミノ酸の欠失が見られ,それらのほとんどがLMサブユニットとの相互作用部位にあった.この特徴は,この細菌のチトクロムサブユニットが弱い界面活性剤処理ではずれやすく,はずしても電子伝達機能にはほとんど影響を与えなかった結果を,説明できるものであった.3:チトクロムサブユニット欠失遺伝子の作成と形質転換の試み:大腸菌のプラスミドpUC119にクローニングしたRv.gelatinosusの光合成オペロンからチトクロムサブユニット遺伝子の大部分を欠失させ,代わりにカナマイシン耐性遺伝子を挿入したプラスミドを作成した.このプラスミドをエレクトロポレーションで細胞に導入し,相同組み替えをおこすための条件を検討した.光合成細菌をモデルに,光合成電子伝達機能と酸素環境の変動との関係を明らかにすることを目的とした.紅色光合成細菌の反応中心への電子供与体はチトクロムcであるが,酸素適応能とそのチトクロムの構造機能との関係に関して以下の結果を得た.1.光合成反応中心の系統関係と結合型チトクロムの有無および酸素条件への適応の関係:すでに,反応中心の塩基配列が発表されている5種に新たに7種の配列を決定して系統樹を作成したところ,一部分は反応中心遺伝子の種間移動を考える必要があった.しかし,チトクロムサブユニットの有無を遺伝子の種間移動では説明するできず,好気条件への適応によるそのサブユニットの欠失突然変異が複数の系統で起こった可能性が支持された.2:遺伝子構造から推定したRv.gelatinosusの結合型チトクロムサブユニットの構造と電子伝達体としての性質の関係:ヘム近傍の構造はRps.viridisとの相同性が高く,良く保存されていた.また,シグナル配列も類似しており,成熟蛋白のN末端のアミノ酸も脂肪酸を結合したシステインであると推定された.一方,18個のアミノ酸の欠失が見られ,それらのほとんどがLMサブユニットとの相互作用部位にあった.この特徴は,この細菌のチトクロムサブユニットが弱い界面活性剤処理ではずれやすく,はずしても電子伝達機能にはほとんど影響を与えなかった結果を,説明できるものであった.3:チトクロムサブユニット欠失遺伝子の作成と形質転換の試み:大腸菌のプラスミドpUC119にクローニングしたRv.gelatinosusの光合成オペロンからチトクロムサブユニット遺伝子の大部分を欠失させ,代わりにカナマイシン耐性遺伝子を挿入したプラスミドを作成した.このプラスミドをエレクトロポレーションで細胞に導入し,相同組み替えをおこすための条件を検討した.
マイクロサテライトDNA解析に基づく,ミズダコの個体群構造

本研究では、いくつかの地域的な小個体群で差異が示唆されているミズダコについて、北太平洋全域に及ぶ広範なサンプルに基づいて、太洋スケールでその個体群構造を明らかにすることを目的としている。この研究目的を実現するために、研究期間中に、全部で650個体のミズダコサンプルを、採集あるいは共同研究者などから入手した。採集地点は日本が10箇所、アメリカが3箇所、ロシアが1箇所である。これらの個体群構造を明らかにするために、分子生物学的手法を主に用いた。本研究期間中では、採集した試料のマイクロサテライトDNAとミトコンドリアのThe cytochrome c oxidase subunit I (CO1)の塩基配列の分析を主に実施した。軟体動物は細胞の特性から目的とするDNAの抽出が常法ではできないため、様々な方法を試し、特に細胞の破砕については、液体窒素を用いる方法が有効であることを明らかにした。実際この方法は極めて画期的であり、今後の軟体動物の生物地理学的研究におおいに貢献することとなった。この方法から抽出に成功したミズダコの塩基配列を140個体について分析し、これらの情報からミズダコの個体群構造を解析した。その結果、ミズダコは明確な4個体群に分けられた。日本周辺の個体群、アメリカ沿岸の個体群はひとつにまとまったが、ロシアの個体群は2集団に分かれた。この結果は従来の海洋学的知見とよく合致した。より小さな個体群構造については、マイクロサテライトの塩基配列を慎重に分析して、今後明らかにする予定である。この研究目的を実現するために、今年度はまず北海道周辺に存在すると予想される8小個体群のミズダコの試料収集と、採集した試料のマイクロサテライトDNAの塩基配列の分析を主に実施した。これらの実験室内での作業のために、消耗品費の大部分を使用した。一方、その他の海域からの試料の入手についても、努力を重ねた。まず東部太平洋海域の試料を入手するために、アラスカ大学のファルゴ博士にミズダコサンプルの採取とDNA試料の抽出および搬送を依頼し、先方とこの試料提供に関する契約を結んだ。さらに、ロシアのウラジオストックで開催された国際会議に出席し、極東海洋生物研究所のアドリアノブ博士から、ロシア海域からのミズダコ試料の提供について、確約を得た(この会議に出席するための旅費は、別の財源から得た)。これらの活動により、平成19年度に、研究目的を達成するために必要な試料を確実に入手できるようにすることと、その後のDNA抽出と分析に関する手法を確立することという、今年度中の研究目的をほぼ達成することができた。また、2006年2月には、オーストラリアのブリスベンで開催された頭足類に関する国際会議に出席し、研究成果を発表するとともに、最新の研究情報の収集を行った。
キュウリモザイクウイルスレプリコン導入タバコのウイルス抵抗性機構の解明

昨年度,倍加してホモに固定したキュウリモザイクウイルス(CMV)レプリコン導入タバコ(V1V2)の作製およびレプリコン-外被タンパク質遺伝子導入タバコ(VlV2V4)の作製を報告した。今年度は,両タバコの導入遺伝子の発現および,プロトプラストレベル,個体レベルでの抵抗性検定を行った。1.導入遺伝子の発現解析;常法により形質転換タバコからRNAを抽出し,ノーザンプロット法によりV1V2およびVlV2V4の導入遺伝子の発現を解析した。その結果,VlV2では,RNA1とRNA2の発現が確認され,V1V2V4でも,RNAl,2,4の発現が確認された。VlV2とVIV2V4での,RNA1,2の発現レベルには差が見られなかった。2.プロトプラストレベルでの抵抗性検定;1段階法によりVIV2,VIV2V4よりプロトプラストを調製し,CMVおよびタバコモザイクウイルス(TMV)を接種し,両ウイルスに対する1細胞での抵抗性検定を行った。その結果,VIV2,VIV2V4とも,TMVには感受性だが,CMVに対しては高い抵抗性を示した。なお,VIV2V4の交配親であるCMV外被タンパク質導入タバコ(V4)は,1細胞ではCMVに対して抵抗性がなかった。3.個体レベルでの抵抗性検定;V1V2V4の交配親であるV4はCMV粒子接種に対してある程度の抵抗性を示し,V1V2はCMV RNA接種に対して高い抵抗性を示したのに対し,V1V2V4は,CMV RNAに対する抵抗性がV1V2のそれよりも低くなった。このことより,RNA4の発現,あるいはRNA4から翻訳される外被タンパク質が,VIV2の抵抗性機構を弱めることが示唆された。この結果は,ウイルス遺伝子導入植物の抵抗性機構の解明の一助になることが期待される。1. CMVレプリコン導入タバコの倍加による固定化;CMVのレプリコンであるゲノムRNA1とRNA2のcDNAを導入した形質転換タバコは、それぞれの導入遺伝子を1コピーずつ持つ。2種類の導入遺伝子の固定化を行うには、形質転換タバコの自殖後代から選抜する方法では時間を要するので、形質転換タバコの葯培養によって半数体を作製した後、そのうちでゲノムRNA1とRNA2のcDNAをともに持つ個体について根組織培養を行い、半数体の倍加を行った。倍加の有無は孔辺細胞の葉緑体数を計測して判断した。その結果、RNA1とRNA2のcDNAをホモに持つ倍加タバコの作製に成功した。CMV接種試験による倍加CMVレプリコン導入タバコのCMVに対する抵抗性は、1コピーずつ持つ元株CMVレプリコン導入タバコとほぼ同等であった。2. CMV各種遺伝子導入タバコの作製;倍加CMVレプリコン導入タバコと3a蛋白質遺伝子導入タバコ、あるいは倍加CMVレプリコン導入タバコと外被蛋白質遺伝子導入タバコの交配を行い、複製酵素遺伝子と3a蛋白質遺伝子、複製酵素遺伝子と外被蛋白質遺伝子を併せもつタバコの作製に成功した。これら導入ウイルス遺伝子の組み合わせにより抵抗性の発現が異なるか否かを検討するため、導入遺伝子の発現様式の解析とCMVに対する抵抗性の検定を行っている。
表皮内ナチュラルキラー活性による紫外線誘発皮膚癌細胞の認識機構の解明

紫外線発がんにおいては、免疫監視機構による腫瘍細胞の排除が重要な役割を担うと想定されているが、免疫監視理論の前提となる免疫系による紫外線誘発癌細胞の破壊やその腫瘍細胞認識機構についてはほとんど明らかにされていない。私はマウスを用いた紫外線発がん系においてナチュラルキラー(NK)活性が紫外線発がんを抑制している可能性を示してきた。本研究ではNK活性による紫外線発がん細胞の破壊を試験管内で再現すること、および認識機構の解明を目指して以下の実験を行った。従来よく用いられてきた^<51>Cr-遊離法による活性の測定はアイソトープの使用が必須であったため、細胞からのラクテートデハイドロゲナーゼの遊離を指標とした非アイソトープ法を確立し、全ての測定はこの方法を用いて行った。KSNヌードマウスにUVB紫外線を照射し、別々の個体から4種類の紫外線発がん細胞を分離し培養系を確立した。同系ヌードマウス脾臓細胞をNK細胞として、分離した腫瘍細胞への細胞障害活性を測定したところ、腫瘍細胞間でばらつきが見られ感受性細胞群と抵抗性細胞群に分けられた。私がKSNヌードマウスから確立したNK活性欠損マウスの脾臓細胞をNK細胞とした場合に感受性細胞に活性は認められなかった。また、NK活性を除去できる抗アシアロGM1抗体を投与したマウスから調製した脾臓細胞も紫外線誘発腫瘍細胞を破壊できなかった。この2つの実験結果から、検出された細胞障害活性は確かにNK活性に担われていることが判明し、NK活性に紫外線で誘発された腫瘍細胞を排除する能力があることを試験管内で証明した。また、抵抗性細胞にUVB紫外線を照射したところ、非常に高い感受性を獲得することを観察した。今後、これらの実験結果に基づき、感受性を調節する膜表面抗原の同定を目指して研究を進めていく予定である。
人間活動からみた都市と河川の結びつきに関する研究

本研究では、都市の顔となりうる河川景観について、その都市景観的な働きを分析するため、二つのアプローチをとった。一つは、河川と街区の関係分析であり、もう一つは、都市河川周辺の歩行シークエンス分析である。前者については、河川と街区の関係を立体的な断面関係として把握することにより、「移動・滞留」の活動要素の抽出と、「行く・見る」いう知覚による活動のつながりによって、河川から市街地における活動の中心部分を把握することができた。また、その活動空間を4つに分類することで、複雑な空間構成を読み取りやすくし、その並び方で都市河川の空間特性が認識できた。また、類型化を通じて、都市河川の空間特性の違いを整理するだけでなく、典型例や人の活動に着目したゾーニングなどにより、都市的な一面を見出すとともに、都市と河川の関係に配慮した空間計画に有効な考え方を提示することができた。一方、後者については、歩行者のシークエンス景観をデジタルカメラの連続写真で記録し、その画像の開放度(空間の開け具合)を測定した。その開放度の変化量に対してトレンド分析を行い、トレンド成分とゆらぎ成分を抽出し、シークエンス景観の記述方法とした。これによって、都市内での歩行体験において、河川空間が有する働きを、少なくとも定性的に記述することが可能となった。この手法は、未だ開発中であるが、非常に簡便なものであり、都市河川周辺以外にも適用可能なものである。本年度では、方法論の構築を行い、特徴的な都市河川に対して試行的な調査を行った。都市と河川の関係を大まかに把握するため、中心市街地の区域と河川の位置関係を、全国の主要都市に対して図面上で調査した。次に、先行研究の知見を整理しつつ、街区と街路、それぞれの河川との関係を検証した。まず街区においては、現地調査によって建物等まで含めた詳細な河川横断面図を作成した。これは、地形図等では現れない段差や沿岸建物の高さ等が体験者の印象に重要な役割を示すのではないかと考えたからである。この結果から、都市から河川にかけての横断構造を、「表層」型、「車道」型、「歩行者」型、「結節」型の4タイプに分類することができた。さらに、それらのタイプに応じて、デザインボキャブラリーを抽出した。一方、街路においては、地図等から河川と街路の配置のパターン(横断や平行、行き止まりなど)をチェックし、現地調査によって街路の歩行体験をシークエンシャル(継起的)に分析した。ここでは、シークエンスに対応した連続写真を開放度という指標から整理し、トレンドとゆらぎとして捉える歩行系列モデルを提案した。その結果、トレンドの変化要因を、移動方向と移動直角方向の相関関係によって整理し、一方、ゆらぎの変化のうち「急激な変化」は「突然景色と出会う体験」、「多様な変化」は「多様な景色が展開する体験」と関連していることを示した。最後に、本年度は以上の分析のみに止まらず、具体的なデザイン提案も行っている。治水的な面も考慮した白川の大甲橋明午橋間の河川緑地と明午橋の橋詰空間である。このケーススタディから、あまり広大な緑地をとれない都市河川のデザインにおいて、(a)対岸との関係の取り方、(b)街と川の境界部分、(c)川へのアクセス(視覚的なものも含む)を考慮することが重要になるが理解された。
高気圧酸素による虚血耐性誘導を応用した脳血管障害の新規予防・治療戦略の開発

【はじめに】これまで,高気圧酸素(HBO)の繰り返し(1時間/日×5日)が虚血耐性を誘導し,3.5ATA-HBOが最も強い保護効果を有し,神経栄養因子や免疫・炎症関連蛋白(p75^<NTR>,C/EBP_,CD74)が関与する可能性を示唆した.最近,神経栄養因子の下流のp38の関与が示唆され,本研究では蛋白合成阻害作用とp38活性作用をもつアニソマイシン(AM)とp38特異的阻害薬(SB203580,SB)を用い,HBOの虚血耐性効果の修飾について検討した.【方法】ラットの前脳虚血(両側総頸動脈遮断(8分間)+低血圧(平均動脈圧45-50mmHg))モデルを用いた.AM+HBO群では各3.5ATA-HBO施行の1時間前にAM (10mg/kg)を,SB+HBO群ではHBO施行30分前にSB(200_g/kg)を腹腔内に投与した.AM+SB+HBO群ではAMとSBを投与した.C群は平圧処置のみとした.最終のHBO処置から12時間後に前脳虚血を行い,虚血再潅流7日後に組織学的評価を行った.また海馬CA1における虚血再潅流10分後のp38活性を測定した.【結果】海馬CA1生存神経細胞数比は,C群(2.5±5%),HBO群(65±4.7%),AM+HBO群(2.1±2%),AM+SB+HBO群(58±17%)であった. HBO群とAM+HBO群のp75^<NTR>,C/EBP_, CD74蛋白発現量に差はなかった.虚血再潅流10分後の海馬CA1のp38活性はHBO群(33%)ではC群(96%)と比べ有意に低下した.【考察・まとめ】HBOの神経保護効果はAMで抑制されたが,SBでほぼ完全に回復した.また,HBO処置により再潅流10分の海馬CA1のp38が抑制された.神経栄養因子はp38を抑制することから,耐性誘導機序として神経栄養因子や免疫関連蛋白の発現とp38-MAPKの抑制が示唆された.脳血管障害の予防・治療戦略として,高気圧酸素,および神経栄養因子/p38修飾による虚血耐性誘導応用の可能性が示唆された.【はじめに】これまで,高気圧酸素(HBO)の繰り返し(1時間/日×5日)が虚血耐性を誘導し,3.5ATA-HBOが最も強い保護効果を有し,神経栄養因子や免疫・炎症関連蛋白(p75^<NTR>,C/EBP_,CD74)が関与する可能性を示唆した.最近,神経栄養因子の下流のp38の関与が示唆され,本研究では蛋白合成阻害作用とp38活性作用をもつアニソマイシン(AM)とp38特異的阻害薬(SB203580,SB)を用い,HBOの虚血耐性効果の修飾について検討した.【方法】ラットの前脳虚血(両側総頸動脈遮断(8分間)+低血圧(平均動脈圧45-50mmHg))モデルを用いた.AM+HBO群では各3.5ATA-HBO施行の1時間前にAM (10mg/kg)を,SB+HBO群ではHBO施行30分前にSB(200_g/kg)を腹腔内に投与した.AM+SB+HBO群ではAMとSBを投与した.C群は平圧処置のみとした.最終のHBO処置から12時間後に前脳虚血を行い,虚血再潅流7日後に組織学的評価を行った.また海馬CA1における虚血再潅流10分後のp38活性を測定した.【結果】海馬CA1生存神経細胞数比は,C群(2.5±5%),HBO群(65±4.7%),AM+HBO群(2.1±2%),AM+SB+HBO群(58±17%)であった. HBO群とAM+HBO群のp75^<NTR>,C/EBP_, CD74蛋白発現量に差はなかった.虚血再潅流10分後の海馬CA1のp38活性はHBO群(33%)ではC群(96%)と比べ有意に低下した.【考察・まとめ】HBOの神経保護効果はAMで抑制されたが,SBでほぼ完全に回復した.また,HBO処置により再潅流10分の海馬CA1のp38が抑制された.神経栄養因子はp38を抑制することから,耐性誘導機序として神経栄養因子や免疫関連蛋白の発現とp38-MAPKの抑制が示唆された.脳血管障害の予防・治療戦略として,高気圧酸素,および神経栄養因子/p38修飾による虚血耐性誘導応用の可能性が示唆された.
肺癌組織型、遺伝子多型、遺伝子異常の3者による治療効果及び発癌感受性予測

肺癌に於いて、ヒトの個性(p53とMDM2の多型)とがんの個性(組織型や遺伝子異常)が、発がん、生物学的動態、治療に対する反応性等に与える影響を検討した。その結果、(1)一部の腺癌の発生にはMDM2の過剰発現が関係しているが、その過剰発現は多型と関係がない、(2)腺癌の各組織型はそれぞれ特有の遺伝子異常を有し、形態から遺伝子異常を推測することが可能、(3)P53, K-ras, EGFR, p16遺伝子のうち、前2者がともに異常を有する場合に最も予後が悪い、(4) p53多型と治療反応の関係は更なる検討が必要、であった。以上の結果は、分指標的治療薬開発の標的分子を、また、がんの個性に応じた治療法選択の必要性を、示唆するものである。ヒトの個性、即ち多型と、癌の個性、即ち組織型や遺伝子異常、の相互関係を明らかにすることは、がんの予防(発がん感受性)や治療効果予測に重要である。肺癌を対象として、癌の個性として、組織型・組織亜型とp53変異、MDM2の発現異常を、ヒトの個性とレてp53コドン72とMDM2プロモーター領域の多型を検索し、両個性と腫瘍の臨床病理学的因子との相関を調べることで、肺癌の治療効果予測や発がん感受性に関与する因子を明らかにすることを目的として研究を行っている。検索対象は、手術切除され凍結保存された肺癌組織と正常組織で、扁平上皮癌(1994-2004年)112例、腺癌(1989-1995年)223例である。腫瘍の組織分類はWHO分類、腺癌の亜型分類はWHO及び腺癌を構成する細胞の形態により分類する、我々独自の細胞亜型分類を用いた。遺伝子に関して、P53変異はPCR-SSCP及びシーケンスを行ってエクソン4-8,9を、MDM2の発現異常は免疫組織化学的に、多型はp53コドン72についてPCR及びシーケンスで、MDM2プロモーター領域を我々の開発したLoop-Hybrid Mobility Shift Assay法で解析し、臨床病理学的因子はカルテを検索した。本年度は主に扁平上皮癌につき解析を進めた。112例中術後放射線療法または化学療法+放射線療法を受けた患者は18名であった。P53変異は100例解析が終了し、多型解析についてはインフォームドコンセントを受けた症例について連結可能匿名化を行い、p53コドン72について2/3の症例の解析を終了し、MDM2プロモーター領域については今後解析を行う予定である。一方、腺癌に関しては、すでに全例p53変異解析を終了しており、そのうち半数例で亜型分類及びMDM2の発現解析を終了した。肺扁平上皮癌、腺癌を対象として、癌の個性として、組織型・組織亜型、及び、遺伝子異常はp53、K-rasとEGFR変異、p16変異と発現異常、MDM2の発現異常を、ヒトの個性としてp53コドン72とMDM2プロモーター領域の多型を検索し、両個性と腫瘍の臨床病理学的因子との相関を調べることで、肺癌の治療効果予測や発がん感受性に関する因子を明らかにすることを目的とした研究を行っている。検索対象は、手術切除され凍結保存された肺癌組織と正常組織で、扁平上皮癌112例、腺癌223例である。腫瘍の組織分類はWHO分類、腺癌の亜型分類はWHO及び我々が提唱している腺癌を構成する細胞の形態により5型に分類する細胞亜型分類を用いた。平成18年度は扁平上皮癌のp53変異解析と、同症例の治療の有無と治療効果をカルテより検索した。平成19年度は、肺癌に於けるp53の解析結果をまとめ、また、腺癌を対象として検索を進め、亜型分類、p53、K-ras、EGFRの変異解析を終了し、p16の変異と発現異常を検索中である。腺癌の個性に関する結果は以下のごとくであった。喫煙との関係をP53変異スペクトラムから解析した結果、細胞亜型分類を用いた場合には、喫煙と強い関連を持つ亜型と、弱い関連を持つ亜型に明瞭に区別された。各亜型は特徴のある遺伝子異常を有しており、5年生存率にも亜型間で有意な相違が認められた。しかし、WHO分類による亜型では、喫煙、遺伝子異常、5年生存率に関して前述のような関連は認められなかった。

以上、腺癌は個性を有しており、その個性は腺癌を構成している細胞形態により分類することが可能であった。背景・目的:ヒトの個性とがんの個性の相互関を明係らかにすることは、がんの予防(発がん感受性)や治療効果予測に重要である。肺腺癌を対象にして、がんの個性としてp53変異とLOH、MDM2の発現異常、EGFR変異を、ヒトの個性としてMDM2プロモーター領域の多型(SNP309)を検索し、肺腺癌の治療効果予測や発がん感受性に関与する因子を明らかにする研究を行った。検索材料:1989-95年に手術切除された肺腺癌223例で、倫理委員会による研究承諾の元、凍結腫瘍組織からDNAを抽出し、遺伝子変異と多型はPCR・シークエンス法、ループハイブリッド法で、LOHはマイクロサテライト解析、MDM2発現は免疫組織化学で検索した。結果:p53変異は94例(44%)、LOHは98例、MDM2高発現は55例(27%)に認めた。p53変異やLOHのある症例では有意にMDM2の高発現が少なく(其々p<0.01)、p53変異・LOH両者ともない症例(p53異常)ではそれ以外の症例に対し有意にMDM2が発現していた(p<0.01)。また、p53異常のない症例におけるMDM2SNP309の多型頻度は、G/G31%、G/T46%、T/T23%で、非肺癌者の多型分布と変らなかった。チロシンキナーゼ抑制剤の治療効果が高いとされるEGFR変異症例は94例(42%)で、うちp53変異がなくMDM2高発現例は26例(12%)に認められた。結論:肺腺癌ではp53遺伝子異常がなくてもMDM2高発現によりp53機能が抑制されて発癌している症例があると考えられたが、その高発現にはMDM2の多型は関係していない。EGFRとMDM2抑制剤の併用により、前者単独治療より高い治療効果が得られる可能性のある腺癌が一割存在する。
誘導結合プラズマ反応器内のプラズマ流動解析

希薄気体中の放電プラズマはエッチングやスパッタリングなどの材料プロセシングにおいて重要な役割を担っている。多くの物理的、化学的な要因が放電構造を支配しているが、最も重要な物理量の一つに電子のエネルギー分布関数(EEDF)があげられる。なぜなら、プラズマ中における全ての反応の発生レートはEEDFによって決定されるためである。昨年度、アルゴンガスを用いた誘導結合プラズマの粒子シュミレーションを行ない、EEDFに対する様々なパラメータの影響を系統的に調べ、得られた成果をJpn.J.Appl.Phys.に投稿し掲載された。本年度は塩素ガスを用いた誘導結合プラズマの粒子シュミレーションを行ない、アルゴンプラズマの計算結果や塩素プラズマの実験結果とEEDFを比較した。アルゴンプラズマの場合には、高エネルギーの電子のみがアルゴン原子と非弾性衝突を起こすので高エネルギーの電子がマクスウェル分布よりも少なくなったが、塩素プラズマにおいて塩素分子の解離度が低い場合には広いエネルギー範囲の電子が非弾性衝突を起こすためにEEDFはマクスウェル分布に近くなった。塩素分子の解離度が高い場合には、高エネルギーの電子のみが塩素原子と非弾性衝突を起こすので、アルゴンプラズマの場合と同様に高エネルギー電子の枯渇が観察された。シミュレーションで得られた塩素プラズマのEEDFは実験結果と定性的に一致した。これにより、本計算コードによるEEDF予測の妥当性が確認された。これらのことについては現在投稿準備中である。希薄気体中の放電プラズマはエッチングやスパッタリングなどの材料プロセシングにおいて重要な役割を担っている.多くの物理的,化学的な要因が放電構造を支配しているが,最も重要な物理量の一つに電子のエネルギー分布関数(EEDF)があげられる.なぜなら,プラズマ中における全ての反応の発生レートはEEDFによって決定されるためである.本年度は,主としてアルゴンガスを用いた誘導結合プラズマの粒子シミュレーションを行ない,EEDFに対する様々なパラメータの影響を系統的に調べた.アルゴンガス圧力を高くすると電子とアルゴン原子の衝突頻度が高くなり,EEDFはマクスウェル分布に近くなると思われたが,計算結果では逆にEEDFはより非平衡になった.これは圧力が高くなると,15eV以上のエネルギーを持つ電子が非弾性衝突を頻繁に起こし,そのエネルギー領域の電子数が減少するためである.またEEDFに対するクーロン衝突の影響を調べた.クーロン衝突は弾性衝突であるので,その頻度が高くなればEEDFがマクスウェル分布に近づく.本研究ではクーロン衝突の有無によるEEDFの変化の大きさによって,クーロン衝突の影響の大小を判定した.従来,クーロン衝突の影響の大きさは(電子密度)×(電子温度の-3/2乗)に比例すると信じられていたが,本計算結果では必ずしもそうならなかった.本研究ではクーロン衝突の影響の大きさを予測するための新しいパラメータを提案する.さらにEEDFの空間依存性や異方性についても調べ,過去に報告されている実験結果と比較し,定性的に一致することを確認した.これらのことについては現在投稿準備中である.希薄気体中の放電プラズマはエッチングやスパッタリングなどの材料プロセシングにおいて重要な役割を担っている。
視覚探索・歩行行動が空間把握に果たす役割を解明するための実験的研究

人間が空間を体験し、把握する際の視覚探索や歩行行動を実験的に調査するため、以下の研究を行った。1.茶室露地における飛石歩行時の注視行動の調査アイカメラを装着した被験者が、飛石の歩き方を何も知らない状態で茶室露地を歩行する実験と、飛石の歩き方を教示した後で同じ露地を歩行する実験を行った。その結果、飛石に従って歩行することにより、あらゆる方向へと移動していた注視が3個先の飛石付近に集中するようになること、植栽への注視が減少し、燈籠、蹲居といった添景物などへの注視が増加すること、役石ごとに分節化された注視行動によって露地が捉えられるようになることなどを明らかにした。2.駅前市街地における探索歩行時の注視行動の調査道がわかりにくいと言われている駅前市街地で、被験者が感じたことや目に付いたサインなどを発話しながら、駅から区役所を探索する実験を行った。その結果に基づき、駅から区役所に至る経路を1つ選定し、その経路上に仮設サインを設置した。そして区役所を利用したことがない被験者が、アイカメラを装着し仮設サインを見ながら区役所を探索する実験を行った。その結果、駅前市街地における探索歩行時の注視対象や注視時間、サインのデザインや設置場所による注視行動の違いなどを明らかにした。3.迷路内探索歩行時の周辺視および中心視の調査歩行者の周辺視または中心視を自由に制限可能な制限視野マスクを開発し、そのマスクを装着した被験者が迷路内を探索歩行する実験を行った。その結果、壁面相互のつながりや壁面の前後関係を把握するためには中心視が機能している必要があること、一度歩いた空間を正確に認識するためには周辺視が機能している必要があること、身体近傍の壁面と身体との位置関係や、空間の複雑な形状を効率よく把握するためには周辺視と中心視が同時に機能する必要があることが明らかになった。人間が空間を体験し、把握する際の視覚探索や歩行行動を実験的に調査するため、本年度は以下の研究を行った。1.茶室露地における飛石歩行時の注視行動の調査茶室に付随する庭である露地は、来客が歩行時に足を置く位置を飛石によって細かく規定している空間である。来客は飛石に従いながら歩くことによって、歩行行動だけでなく視覚探索をも影響を受けることが予想された。そこでアイカメラを装着した被験者が、飛石の歩き方を何も知らない状態で露地を歩行する実験と、飛石の歩き方を教示した後で露地を歩行する実験を行った。2.探索歩行時における中心視および周辺視の機能の調査探索歩行時における中心視および周辺視の役割を解明するため、制限視野マスクによって中心視または周辺視を制限した状況で迷路内を探索歩行する実験を行った。ただし中心視を制限可能なマスクが未開発であったため、まずそれが可能なマスクの開発を行い、予備実験によってその効果を実証した。そして中心視または周辺視を制限した被験者が実験用迷路を探索する実験の結果を、アイカメラを装着し通常視野が確保された被験者の実験結果と比較した。

その結果、中心視が機能することによって、壁面相互のつながりや遠方の壁面の前後関係が把握可能になること、周辺視が機能することによって、以前歩行した空間を正確に認識可能になることを明らかにした。また通常の視野状態では、中心視と周辺視の協応によって、身体近傍の壁面と身体との位置関係や、空間の複雑な形状を効率よく把握可能になることなども明らかにした。人間が空間を体験し、把握する際の視覚探索や歩行行動を明らかにするため、平成15年度は以下の研究を行った。1.駅前市街地における探索歩行実験商店が密集し、街路の構成が複雑なため道がわかりにくいと言われている駅前市街地で、被験者が感じたことや目に付いたサインなどを発話しながら、駅から区役所を探索する歩行実験を行った。実験中の発話や実験終了後のヒアリングなどから、分かりにくい場所、歩きにくい場所、目印となるランドマークなどを明らかにした。また、初めてこの地を訪れた被験者と頻繁に訪れている被験者が、実験後に描く地図の相違も明らかになった。2.駅前市街地における仮設サインとアイカメラを用いた探索歩行実験1.の実験結果を踏まえて、駅から区役所に至る経路を1つ選定した。そして、この地を初めて訪れた歩行者が道に迷わず区役所を訪れるために必要と思われる仮設サインを、選定した経路上に設置した。そして区役所を利用したことがない被験者が、アイカメラを装着し仮設サインを見ながら区役所を探索する実験を行った。その実験結果を詳細に分析した結果、駅前市街地における探索歩行時の注視対象や注視時間、仮設サインのデザインや設置場所による注視行動の違いなどを明らかにした。また、サインの地図に掲載されている情報のうち、交差点の形状や交差点間の距離は探索歩行の手がかりとして利用されにくいこと、地図に膨大な文字情報を盛り込んでも、現在地と目的地を含む数少ない情報しか利用されないことも明らかになった。