hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希少糖D-プシコース、D-アロースの一括生産システムの構築に関する研究

Shinella属NN-6株は、L-ラムノースで培養するとL-ラムノースイソメラーゼおよびケトース3-エピメラーゼを生産した。これから調製した固定化酵素によりD-フルクトースからD-プシコースとD-アロースを一括に生産することが確認された。この酵素反応液を前処理することなくボロン酸ゲルを用いて直接分離精製する装置を開発した。これにより酵素反応と分離を連結することが初めて可能になった。回収したD-プシコースとD-アロースの純度はほぼ100%であり、回収されたD-フルクトースは再度反応に使用可能であることも示された。以上のことから、希少糖一括生産システムの構築に目処がたった。NN-6株が有する2種の酵素、D-プシコース3-エピメラーゼおよびL-ラムノースイソメラーゼの発現に最適な培養条件および固定化酵素の条件について検討した。L-ラムノースを含む酵母エキス培地で培養すると両酵素が発現され、D-プシコース3-エピメラーゼの発現に必要だと考えていた高価なD-プシコースを培養に用いる必要がなくなった。このことは生産コストの軽減に繋がる成果である。固定化酵素の樹脂はHPA25Lが最適であった。これを用いてD-フルクトースを基質として反応させたところ、D-プシコースおよびD-アロースが生産された。D-プシコース3-エピメラーゼ遺伝子をクローニングを試みた。本株はゲノムデータが公開されており、本遺伝子と類似する候補タンパクが6種存在した。これまでに1つをクローニングしたが活性が認められず、現在2つめをクローニング中である。異性化反応であるがゆえの欠点を解決するべく反応液中からの生産物を分離する技術の開発を試みた。当初に計画していたイオン液体をを用いる方法はうまくいかず、ホウ酸ゲルと単糖との結合を利用した分離方法を考案した。これにより反応液を脱塩せずとも分離できることがわかった。すなわち、反応液から希少糖を直接分離することが可能となり、反応と分離を一括して実施できる可能性が示唆された。NN-6株よりも優れたD-プシコース3-エピメラーゼおよびL-ラムノースイソメラーゼを有する微生物を探索し、これまでにD-プシコース3-エピメラーゼ活性を有する微生物を2種獲得した。NN-6株由来の酵素による希少糖の生産については計画通りに進んでいるが、関連遺伝子のクローニングが遅れている。一括生産の鍵となる反応液からの希少糖の分離についてはアプローチの仕方を変えて順調に進んでいる。微生物のスクリーニングについては順調である。Shinella属NN-6株は、D-グルコースやD-フルクトースから希少糖に変換できるケトース3-エピメラーゼ(K-3E)、D-キシロースイソメラーゼ(D-XI)およびL-ラムノースイソメラーゼ(L-RhI)活性を示す。本株は培養炭素源の違いにより三者の発現パターンが異なることがわかった。なかでもK-3Eは調べたどの炭素源でも活性を示し、D-グルコースなどの安価な培養条件でD-フルクトースからD-プシコースを効率的に生産することがわかった。D-プシコースからD-アロースへの変換能を有するL-RhIは、L-ラムノースを炭素源としたときのみに発現した。この条件でのK-3E活性は弱いものの基質D-フルクトースからD-プシコースとD-アロースを一括に生産可能であった。このように本菌の培養炭素源を変えることにより希少糖を作り分けが可能となった。本菌の全ゲノムを解析した結果、既報のK3Eと類似する遺伝子は3種あり、クローニングしたところ2種に活性が認められた。そのうち1種は周囲に明確な転写制御配列がなく、カタボライト抑制が機能していないことが示唆され、先の発現パターンの結果と一致した。上記の酵素反応液を前処理することなく直接分離精製する装置を開発した。ボロン酸はアルカリ条件下で糖分子内のシスジオール構造とエステル結合する。この性質を利用してアルカリ性の酵素反応液を直接分離する条件を確立した。回収したD-プシコースとD-アロースの純度はほぼ100%であり、薄まって回収された基質溶液(D-フルクトース)に高濃度基質溶液を添加し再度D-プシコースとD-アロースの反応に使用可能であることが示された。希少糖の生産については高濃度の基質で反応可能かを試みる。現在の条件では副産物としてD-グルコースが生じるのでこれを生じさせない条件も併せて探る。遺伝子のクローニングについてはD-プシコース3-エピメラーゼ遺伝子を早々に終え、諸性質を検討する。L-

ラムノースイソメラーゼについてはD-プシコース3-エピメラーゼ遺伝子の後に着手する予定である。ボロン酸ゲルによる生産物の分離の条件を最適化し、酵素反応の速度と分離の速度のバランスを調整し、これらの工程が連結させることが可能かを探る。スクリーニングで得られた微生物を同定し、D-プシコース3-エピメラーゼを精製し、諸性質を明らかにする。生物機能・バイオプロセス当初計画していた手法が不可能であることが分かり、手法を変更した。そのため計画時の装置の購入を中止した。手法変更に伴い、新たな実験装置を検討中である。なお、一式型ではなく工程ごとの装置を組み合わせる方向で検討しており、高額な装置にはならない予定である。
協同学習における認知と動機づけの相互作用プロセスの理解と促進

今年度は、大学生のペア学習中の動機づけと認知の相互作用の詳細な分析(研究1)と、中学生の理科実験授業における効果的な協同学習支援(研究2)を行った。研究1:大学生ペアの問題解決場面の発話を質的に分析したところ、効果的に動機づけと認知が相互に高まり合うためには、お互いの理解状態を積極的に共有すること、手続きではなく意味理解を重視したやりとりがなされること、が重要であることが示唆された。そこで、ペア学習中の発話を「理解の共有」「意味理解」という観点でコーディングし、量的な分析を行った。結果、協同学習の目標を「問題の解決」ではなく「お互いの理解の深化」に設定した場合、「理解の共有」の発話が有意に増えることが示された。一方で、「意味理解」の発話やテスト成績には有意な差がなく、協同学習の目標に介入するだけでは不十分であることが示唆された。また、問題解決に至ったペアでは「意味理解」の発話が有意に多く、「なぜ」に着目した発話が効果的な協同学習のキーになることが示された。研究2:研究1の結果を踏まえ、中学生の理科実験の授業において、「なぜ」に着目した発話を促進するための介入を試みた。協同学習中に「なぜ」に注目することの重要性を伝えるとともに、いつ「なぜ」に注目すべきかを明確に伝えた。具体的には、自分と相手の意見を書き分け、違いを見つけた時に「なぜ」を問うたり説明するのだと発話例を示しながら教示した。教示の効果について、今後発話分析を行う予定である。大学生を対象としたペア学習中の発話分析から、効果的な協同学習のための重要な示唆が得られたため、中学生を対象とした実験では、当初予定していたプロセス分析よりも、介入の効果検証に焦点化した実験を実施した。2年次には、計画通り、授業実践場面での協同学習の取り入れとその課題の分析を行う予定である。ただし、対象については、継続的に協働できる教員がいることを重視するため、中学校ではなく小学校になる可能性がある。3万円程度ですので、誤差の範囲内であると考えます。次年度以降、成果発信のために有効に活用します。
家庭学習のための，ゲーミフィケーションに基づく課題解決型証明ゲームの開発

本研究では,課題解決型証明の学習ゲームを開発するために,はじめに,開発済みの証明学習ゲームを分析し,その限界と改善の方向性を特定した。次に,新ゲームの基本設計として主に次の2点を採用した:証明に必要な定理を証明構成の単位(“定理ブロック")とすること/フローチャート証明のフレームを構築するために,定理ブロックの連結,不要な定理ブロックの消去を実現すること。最後に,この基本設計に従って,定理ブロック2つを連結するコンテンツと,定理ブロック3つを連結するコンテンツを製作するとともに,検証によって基本設計に改善を加えた。証明の学習状況の改善は国内外で重要なテーマとして認識されている。実際,PISAにより欧州での証明力の低下が注目されるようになり,我が国の証明研究及び授業実践が強い関心を集めている。しかし,我が国における中学生による証明の学習状況は決して望ましいものではなく,学習の改善は喫緊の課題である。そこで,本研究では,家庭での中学生による証明の学習を改善・充実するために,開発済みの証明学習コンテンツを,課題解決型証明の学習ゲームとして開発することを目的とする。この目的の達成に関して,本年度は次の実績を得た:ゲーミフィケーション概念の暫定的な規定,課題解決型証明学習ゲームの基本設計の確定。【ゲーミフィケーション概念の暫定的な規定】先行研究(Karl, 2012他)に基づいて,ゲーミフィケーションの特徴を整理するとともに,先行事例から学習内容や活動に応じた適用の仕方,成果と限界について整理した。その上で,本研究におけるゲーミフィケーションの概念を暫定的に規定した。【課題解決型証明学習ゲームの基本設計の確定】証明の構想/構成/評価・改善に関する活動を実現するために,証明の構成要素をブロック化し,その組合せによって証明を構成する基本設計を採用することにした。また,辺や角及び三角形等の記号入力については,図からブロックへのドラッグ&ドロップにより,辺や角及び三角形から記号へ自動的に変換される仕組みを採用することにした。科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書に研究実施計画として記載した次の事項を達成できているため。■ゲーミフィケーションの概念規定■課題解決型証明学習ゲームの基本設計の確定証明の学習状況の改善は国内外で重要なテーマとして認識されている。この目的の達成に関して,本年度は次の実績を得た:基本設計に基づくゲームコンテンツの試作,試作版の検証→基本設計の改善。【基本設計に基づくゲームコンテンツの試作】証明の構想/構成/評価・改善に関する活動を実現するために,基本設計として,証明の構成要素をブロック化し,その組合せによって証明を構成することにした。この設計に基づいてゲームの基本となるコンテンツを,特に証明で用いられる「定理」をブロック化し,それらを前提と結論から組み合わせたり削除したりして証明を構想し,構成された証明についてエラーチェックができるように試作した。【試作版の検証→基本設計の改善】試作版を検証した結果,基本設計についてゲームのコンテンツで採用する証明問題のレベルに応じた改善が必要となることが明らかとなった。具体的には,前提と結論の間に定理ブロックが2つ以下である場合と,3つ以上になる場合とでは,ブロックの組み方が大幅に変わるため,これに対応可能な設計を考案した。科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書にH28年度研究実施計画として記載した次の事項を達成できているため。■基本設計に基づくゲームコンテンツの試作■試作版の検証→基本設計の改善証明の学習状況の改善は国内外で重要なテーマとして認識されている。この目的の達成に関して,本年度は次の実績を得た:改善された設計に基づくゲームコンテンツの試作,フィードバックシステムの改善【改善された設計に基づくゲームコンテンツの試作】前年度までに,前提と結論の間に定理ブロックが2つになる場合についてコンテンツの設計と制作が完了し,定理ブロックが3つになる場合について,定理ブロックの組み方(追加,消去等)に対応可能な設計を完了した。今年度は,この設計に基づいてゲームコンテンツを試作した。【新たなフィードバックシステムの必要→コンテンツの再設計】証明の構想/構成/評価・改善に関する活動を実現するために,旧システムのフィードバックを基本的に採用していたが,設計を定理ブロックを組み合わせるように変更したことにより,定理ブロックの個数,組み合わせ方のエラーに対しフィードバックが新たに必要になった。これにより,ゲームコンテンツを再設計した。

次に,新ゲームの基本設計として主に次の2点を採用した:証明に必要な定理を証明構成の単位(“定理ブロック")とすること/フローチャート証明のフレームを構築するために,定理ブロックの連結,不要な定理ブロックの消去を実現すること。最後に,この基本設計に従って,定理ブロック2つを連結するコンテンツと,定理ブロック3つを連結するコンテンツを製作するとともに,検証によって基本設計に改善を加えた。■基本設計に基づくゲームの試作H27年度に確定した基本設計に基づいて,証明学習ゲームを試作する。■試作版の検証→基本設計の見直し試作版について中学生のモニターによりゲームとしての検証を実施し,必要があれば基本設計を改善する。■新たな基本設計等に基づくゲームコンテンツの改善H28年度に改善された基本設計に基づいて,ゲームの基本となるコンテンツを改良する。■開発されたコンテンツのゲーム化改良されたコンテンツをもとに証明学習ゲームを作成する。数学H27年度は,計画が予定以上に進んだ場合を想定し,年度当初にゲームの製作費を計上していたが,実際には,研究実施計画どおり,課題解決型証明ゲームの基本設計の確定までの進展となったため。H28年度は,計画が予定以上に進んだ場合を想定し,年度当初にゲームの製作費を計上していたが,実際には,研究実施計画どおり,課題解決型証明ゲームの基本となるコンテンツの試作と改善までの進展となったため。H28年年度請求額と合わせて,課題解決型証明ゲームの製作に充当する。H29年度請求額と合わせて,課題解決型証明ゲームの製作に充当する。
日本海沿岸域における底部冷水層の変動特性と海洋環境への影響に関する研究

若狭湾の底部冷水層の基本特性を明らかにするために、現地観測およびデータ解析を実施した。現地観測の結果から、成層期に若狭湾の底部で冷水の波及があることを明らかにした。また、長年にわたって取得された海洋データを収集し、解析した結果においても、若狭湾底層付近では多くの年で冷水層が形成されていることを示した。底部冷水層の影響は陸棚斜面域のみではなく岸近くにまで及び、水温成層の形成や漁場環境に大きな影響を与えていることが示唆された。本研究では、日本海の沿岸から水深300m程度までの陸棚域までを主な研究対象海域とし、陸棚斜面付近の底層に形成される海水に着目する。この海水は、さらに沖合の底層に存在する日本海固有水よりは高温であるが、上に述べた研究対象海域内においては低温な海水であることから、ここでは底部冷水層と呼ぶことにする。本研究の目的は、日本海沿岸域の底部冷水層の分布域およびその変化などの基本特性の解明である。初年度にあたる22年度は、データの収集・解析と現地観測を実施した。データの収集・解析では、海洋データベースや公的機関などから水温、塩分データを収集し、沿岸から陸棚域にかけてのデータセットを作成した。このデータセットは、陸棚域から沿岸域にかけての平均的な水温、塩分構造や、冷水層の基本特徴について理解するために用いる。既にその解析の一部を開始し、冷水層は時期によって厚さや存在範囲を大きく変化させていることがわかった。一方で、現地観測として若狭湾で海洋観測機器の係留観測を実施した。若狭湾の湾口付近は陸棚斜面になっており、そこでは本研究において着目する冷水層が形成される。冷水層または冷水の影響を受けた海水が岸近くの海況に与える影響について理解するために、観測は若狭湾内にある複数の半島の先端付近で4月頃から12月頃まで実施した。全測点で海面から海底までの複数層で水温を測定し、湾中央部の観測点では水温に加え、塩分、流れも測定した。若狭湾の複数の点で同時期に係留観測を実施した例は少なく、貴重なデータを取得することができた。取得した水温の時系列をみると、夏季に一時的に低温化する現象が発生していることを確認した。この夏季の低温化は、陸棚域底層にある冷水またはその影響を強く受けた海水が岸近くの水温環境に大きな影響を与えている可能性を示唆しており、冷水層の時間・空間変動を理解する上で重要な知見となった。本研究の目的は、日本海の陸棚斜面上に存在する冷水層に着目し、その形成時期や出現条件などの基本特性や、岸近くの海洋環境へ与える影響について解明することである。陸棚域から沿岸域にかけての海洋環境や物質循環への理解、および漁場環境の理解へとつながる重要な研究と位置づけている。本研究は若狭湾及び日本海南部の陸棚斜面域から沿岸域までを研究対象海域とし、既存の海洋データを収集するとともに、若狭湾における係留観測や、研究航海に乗船して秋田沖から博多湾にかけての広域調査、収集したデータの解析などを実施することで、上記に述べた冷水層に関わる現象の解明を行う。今年度は、昨年度に行った水温・塩分データの収集・解析に続き、流向・流速のデータを収集・解析するとともに、昨年に引き続いて若狭湾では係留観測を実施した。係留観測は、若狭湾内に存在する複数の半島の先端付近で4月頃から12月頃まで実施し、それぞれの観測地点で多層の水温や流れのデータを収集した。さらに、秋田から博多までの広範囲を対象とした研究航海に参加し、これらの海域の陸棚域における水温・塩分の構造、陸棚域から沿岸域にかけての海洋構造と微生物分布の関連性について調べた。新たに取り組んだ流向・流速データの解析では、若狭湾を中心とする沿岸域の平均的な流況や季節的変化、冷水層付近と流れの特徴について明らかにした。また収集したデータを利用して、海洋構造の変化を定量的に議論するためのモデルの作成を進めている。さらに、研究航海で取得したデータの解析を行った結果、底部冷水の上層は植物プランクトンや微生物が存在する傾向があるなどの特徴を見いだし、海洋構造の変化が低次生態系に影響を与えている可能性をみいだした。これらの解析から得た知見は、学会や研究者および漁業者などが集まる会議において発表した。日本海の陸棚斜面域底層に形成される冷水層の変動特性および沿岸域の海洋環境に与える影響の解明を目的として、現地観測、データ解析を実施した。現地観測は若狭湾で実施した。湾内に存在する複数の半島の先端付近に観測地点を設け、5月頃から10月頃まで水温計の係留観測を実施した。この観測は本研究の初年度から行ったので、計3年分のデータを蓄積することができた。

この3年分のデータを解析して、6月頃から10月頃にかけて一時的に底層水温が低下する現象(底層への低温水の進入)が生じていること、この一時的な底層低温化が生じる期間は数日で終わる短いときもあれば、1ヶ月程度続くときもあること、また周期性は認められず、発生頻度は年によって大きな違いあることを明らかにした。2010年は3年間のなかでは最も一時的な底層低温化の発生頻度が少なく、2011年は底層低温化が多く発生した。2012年度は、2010年と2011年の中間程度の発生状況であった。また、若狭湾内から沖合にかけて実施された調査船による水温データの収集・分析も実施した。その結果、陸棚斜面付近の底層に存在する冷水層が例年よりも上層まで及んでいるときは、沿岸域において一時的な底層低温化現象が生じやすい傾向があることを見いだした。さらに、若狭湾の熱収支をボックスモデルを用いて検討した。その結果、夏季の若狭湾では表層では対馬暖流の流入に伴い高温化が進行する一方で、底層では陸棚斜面域から冷水が進入するため、湾内の成層構造は強化される傾向があることがわかった。一連の観測やデータ解析を通じて、底部冷水層が陸棚域のみならず、岸近くの海洋環境に対しても重要な影響を与えていることが明らかとなった。当初の計画通り、底部の冷水層が形成される海域の海洋データとして、流向・流速データを新たに収集、解析することができた。陸棚斜面上に着目した解析を進め、平均的な流れや季節変化を理解することができたこと、そして研究航海に乗船して広範囲のデータを収集し、冷水層付近の流動の特徴について知見を得たことは大きな進展といえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度に引き続き、底部の冷水層が形成される海域で現地観測を進めてデータの蓄積を進める。いままでに収集したデータの解析を進め、冷水層の定性的な特徴を明らかにするとともに、数値モデルを構築して冷水層の存在に伴う海洋環境の特徴や変化について定量的な評価を行う方針である。解析結果は学会で発表するとともに、論文にとりまとめる作業を推進する。
3次元立体培養系により構築した歯周ポケット底部モデルを用いた歯周炎の病態解析

本研究では、実験的歯肉モデルである重層上皮細胞-線維芽細胞の三次元共培養系を用いて歯周病関連細菌が上皮に付着した後に起こる上皮細胞および結合組織に及ぼす影響を免疫組織学的に検索するために、まず重層上皮細胞-線維芽細胞の三次元共培養系を確立した。温度感受性樹脂であるPIPAAmをコーティングした培養ディッシュ(Rep Cell, CellSeed,東京)に培養した歯肉上皮細胞を30°Cに温度を下げることにより、上皮細胞をディッシュからシート状に剥離した。この上皮細胞シートをコラーゲンゲル中に培養した線維芽細胞上に重層化することにより、任意の上皮細胞の厚さの歯肉上皮細胞-歯肉線維芽細胞の立体共培養系を作製した。作製した培養系は組織学的検索ではtight junctionあるいはadherence junctionを構成するClaudin、Cadherin、JAM-1等の発現はヒト歯肉上皮とほぼ同一であった。このことから、歯周ポケット底部を再現する有用を作製する培養系が確立できたと思われる。また、PIPAAmのかわりにアルギン酸ナトリウムを用いて、同様の三次元培養を行った。上記の系を用いて、上皮細胞のバリアー機能を担うと考えられているtight junctionの構成因子であるclaudinの発現をRT-PCRで検索した結果、炎症歯肉から得られたclaudinの発現パターンと三次元立体培養系でのclaudin発現パターンを比較したところほぼ同じであり、Claudin-1,4,7,12は恒常的に発現していると考えられる。正常歯肉ではClaudin-10の発現は認められなかったが、歯周炎歯肉ではClaudin-10の発現は認められる傾向があった。このことから、歯周炎の進行にclaudin-10が何らかの役割を果たしていることが明らかになった。実験的歯肉モデルを用いて歯周病関連細菌が上皮に付着した後に起こる上皮細胞および結合組織に及ぼす影響を免疫組織学的に検索するために、重層上皮細胞-線維芽細胞の三次元共培養系を確立した。歯肉線維芽細胞をタイプIコラーゲンゲル中に播種し、結合組織層に相当部分を作製した。PIPAAmをコーティングした培養ディッシュ(Rep Cell 96 Multi-well plate, CellSeed,東京)に培養した上皮細胞を32°Cに温度を下げ、上皮細胞をシート状に剥離した。この上皮細胞シートをコラーゲンゲル中に培養した線維芽細胞上に重層化し、任意の上皮細胞の厚さの歯肉上皮細胞-歯肉線維芽細胞の立体共培養系を作製した。また、フィルター上に1%アルギン酸ナトリウムを0.1M塩化カルシウムの存在下でゲル化させた上に上皮細胞を培養し、上皮細胞がコンフルエントに達した後、EDTAを加えアルギン酸ナトリウムゲルを溶解し、上皮細胞シートを作製した。次いで、Rep Cell Multi-well plateの場合と同様、コラーゲンゲル中に培養した線維芽細胞上に重層化し、歯肉上皮細胞-歯肉線維芽細胞の立体共培養系を作製した。この2つの系で作製した培養系は組織学的検索ではほとんど差はなく、内縁上皮を再現する系を作製することができた。現在この共培養系の上皮層の上に象牙質片を置くことにより、象牙質片と上皮細胞との間に接合上皮を誘導する系を作製中である。この歯肉上皮細胞-歯肉線維芽細胞の立体共培養系を歯周病

関連細菌であるPorphyromanas gingivalis381株およびEikenella corrodens 1073株のLPS等の細菌成分で刺激することにより、単層培養の上皮と同様、共培養系の上皮細胞からもInterluekin-8、MCP-1が産生されることが、免疫組織学検索から明らかになった。しかしながら、歯周組織局所では、IL-8は上皮の基底層に強く発現されるが、共培養系では、最外層の上皮細胞にIL-8の発現が強く認められた。現在この差を解明中である。本研究では、実験的歯肉モデル、すなわち重層上皮細胞-線維芽細胞の三次元共培養系を用いて歯周病関連細菌が上皮に付着した後に起こる上皮細胞および結合組織に及ぼす影響を免疫組織学的に検索するために、まず重層上皮細胞-線維芽細胞の三次元共培養系を確立した。まず歯肉線維芽細胞をタイプIコラーゲンゲル中に播種することにより、結合組織層に相当部分を作製した。ついで、温度感受性樹脂であるPIPAAmをコーティングした培養ディッシュ(Rep Cell, CellSeed,東京)に培養した歯肉上皮細胞を30°Cに温度を下げることにより、上皮細胞をディッシュからシート状に剥離した。この上皮細胞シートをコラーゲンゲル中に培養した線維芽細胞上に重層化することにより、任意の上皮細胞の厚さの歯肉上皮細胞-歯肉線維芽細胞の立体共培養系を作製した。作製した培養系は組織学的検索ではtight junctionあるいはadherence junctionを構成するClaudin、Cadherin、JAM-1等の発現はヒト歯肉上皮とほぼ同一であった。このことから、歯周ポケット底部を再現する有用を作製する培養系が確立できたと思われる。上記の系を用いて、上皮細胞のバリアー機能を担うと考えられているtight junctionの構成因子であるclaudinの発現をRT-PCRで検索した結果、炎症歯肉から得られたclaudinの発現パターンと三次元立体培養系でのclaudin発現パターンを比較したところほぼ同じであり、Claudin-1,4,7,12は恒常的に発現していると考えられる。正常歯肉ではClaudin-10の発現は認められなかったが、歯周炎歯肉ではClaudin-10の発現は認められる傾向があった。このことから、歯周炎の進行にclaudin-10が何らかの役割を果たしていることが明らかになった。
高血圧患者に対する運動療法の腎性降圧機序についての検討

運動療法の降圧効果は多くの臨床研究において確認され、最近欧米では相継いで公表された高血圧治療のガイドラインの中で、運動療法は初期治療の一つとして強く推奨されているが、その降圧機序については充分に明らかにされているとは言えない。現在まで運動療法の降圧機序として、1)交感神経活性の抑制、2)レニン-アルドステロン、心房利尿ホルモン、内因性ジギタリス様物質等の液性因子の変化、3)インスリン抵抗性に代表される代謝性因子の改善、3) EDRF等に代表されるパラクリン系などの変化が示唆されているが、その何れが主要な機序であるのか、更に、降圧に関する共通のcascadeが何であるのかについては未だ充分な知見を有しない。循環調節において、腎・体液調節系は慢性血圧調節に重要な役割を果たしているとされ、神経系・液性因子もこの系の調節に大きく関与することから、我々は無投薬下の軽症本態性高血圧患者に対しVO2max75%の運動を6分間1日4回3週間施行し、その前後の腎血行動態及びナトリウム排泄能を検討したところ、運動療法によりレニン活性低下や圧反射機能の改善と共に、腎血管抵抗の著明な減少とFENaの改善が血圧降下と密接に関連していることを明らかにし、運動療法により降圧するresponderの特徴として運動前に腎血管抵抗が高くFENaが低下している事を報告した。関連研究として、運動療法により血圧日内変動が大幅に変化し、これに神経体液性及び腎性機序に双方に影響する代謝性因子-即ちインシュリンが関与することを示した。これらの事実は、種々の血圧調節系のeffectorとしての腎・体液調節系の改善が運動療法による降圧に強く関与する可能性を示唆している。
基底核と脳幹網様体、脊髄連絡の研究

基底核-視床-大脳皮質回路以外の系、すなわち基底核から脳幹網様体を経て脊髄にいたる投射をシナプスのレベルで精査した。このためネコを用いて以下のように投射系路を三つのブロックに分けて実験した。1.線条体-黒質網様部-脚橋被蓋核投射。脚橋被蓋核にHRPを注入し、同時に同側の尾状核頭にカイニン酸を注入して尾状核ニューロンの変性を図った。4日後にネコを灌流固定し、中脳を試料として採取し、TMBによるHRP反応を施した。Co-DABによる安定化の後HRPで逆行性に標識された黒質網様部ニューロンを中心にトリミングし、電顕用に後固定し、包埋した。電顕観察により、尾状核由来の変性軸索終末が、脚橋被蓋核に投射する黒質ニューロンに直接対称型シナプスする像を得た。これにより線条体から中脳と橋の境界部にある脚橋被蓋核への投射を黒質網様部ニューロンが中継することが証明された。2.黒質網様部-脚橋被蓋核-延髄大細胞性網様核投射。1の実験と同様に、延髄にHRPを注入して脚橋被蓋核ニューロンを逆行性に標識し、同時に黒質網様部にイボテン酸を注入して黒質ニューロンを変性させた。1と同様の処置の後、電顕観察すると、逆行性にHRPを取り込んだ脚橋被蓋核ニューロン上に、黒質由来の変性軸索終末が対称型のシナプスをする像を得た。すなわち脚橋被蓋核で単シナプス性に中継して、黒質から延髄に投射する系が証明された。3.脚橋被蓋核-延髄網様体-脊髄投射。1、2の実験のように最初の核をカイニン酸で変性させ、最後の核にHRPを注入し、中間の核を電顕観察した。十分データがそろっていないが、延髄網様体で中継される脚橋被蓋核から脊髄への投射の存在が示唆できる結果を得た。線条体-黒質網様部-脚橋被蓋核-延髄網様体-脊髄という投射系路の存在がほぼ証明できた。
量子アニーリングが拓く高性能マテリアルインフォマティクス基盤の新展開

本研究では、量子アニーリング技術を世界に先駆けていち早く高分子材料設計に取り入れることにより、サイバー(材料設計シミュレーションと機能・材料分析AI)とフィジカル(実材料とその実性能・機能)が一体化した新たな次世代高性能高分子材料マテリアルインフォマティクスの新時代を切り拓き、その基盤技術を世界に先駆けて確立することを本研究の目的とする。そのために、計算科学とデータ科学の融合による新たな高分子材料設計基盤を、高性能計算機科学、量子計算学、高分子計算材料科学、データ科学、それそれを専門とする研究者が密接に協調して研究開発する。組み合わせ最適化問題に適した量子アニーリング技術を従来の高性能計算技術と融合させ、かつ計算科学とデータ科学の融合を図ることにより、新たな高分子材料設計シミュレーション向け次世代高性能計算基盤を、高性能計算機科学、量子計算学、高分子計算材料科学、データ科学などの専門家により協調開発することを目指す。既存の高性能計算技術と量子アニーリング技術の融合、およびより広く情報科学と材料科学の融合を図る挑戦的な課題であり、完遂の暁には学術的にも産業的にも有用性および波及効果が大きい。また量子アニーリング技術そのものにおいても重要な応用例を探究するものであり、有意な知見が得られると期待できる。
乳癌の個別化治療に向けたMRIのRadiomics解析による治療効果予測

術前化学療法後の組織学的完全奏功(pCR)は乳癌の重要な予後因子の一つである。MRIでは形態・血流・機能の情報を非侵襲的に取得できる。機能画像の代表である拡散強調像のみかけの拡散係数(ADC値)は悪性度の指標の一つで、新たな機能画像である拡散尖度画像のK値は微細な生体構造を反映している可能性がある。我々の施設では、MRIを用いて乳癌の治療効果を予測するモデルを確立するため、術前化学療法が行われた乳癌患者の治療前および治療中のMRI所見とpCRの関連を検討した。治療中の腫瘤径、腫瘤縮小率、ADC値およびその変化量と変化率、血流パターンとその変化量が、pCR群と非pCR群とで異なるという結果が得られ、平成30年5月に開催された第26回日本乳癌学会学術総会で発表した。さらに、pCR群と非pCR群で治療中のK値とその変化量および変化率に有意差を認め、pCR率が最も高いサブタイプであるホルモン受容体陰性HER2陽性乳癌においてはpCR群の治療前のK値が非pCR群に比し有意に高いという結果が得られた。この結果は平成31年7月に開催される第27回日本乳癌学会学術総会において発表予定である。3テスラMRIを用い、腋窩リンパ節転移と拡散強調像との関連および乳癌の術前化学療法の治療効果と拡散強調像、拡散尖度画像、造影ダイナミックMRIなどとの関連についての検討を行った。造影ダイナミックMRIの解析について、これまでは腫瘤の代表的な1断面のみでの検討を行ってきたが、改良されたソフトウエアを用いて腫瘤全体での血流について検討を加える予定である。現在は、造影ダイナミックMRIを用いた血流評価を腫瘤の代表的な一断面で行っている段階であり、これを改良したソフトウエアを用いて腫瘤全体に応用する。今後はさらに症例を蓄積しながら、より詳細な解析を行っていく予定である。乳癌はER、PgR、HER2および細胞増殖能の指標であるKi-67といったバイオマーカーによりいくつかのサブタイプに分類され、サブタイプにより治療戦略や予後が異なる。近年、HER2陽性乳癌やトリプルネガティブ乳癌、腋窩リンパ節転移陽性乳癌に対して術前化学療法を行うことが一般的になってきており、術前化学療法後の組織学的完全奏功(pCR)は重要な予後因子の一つである。また、腋窩リンパ節転移も乳癌の重要な予後因子の一つである。MRIでは形態・血流・機能といった様々な情報を非侵襲的に取得できる。機能画像の代表である拡散強調像のみかけの拡散係数(ADC値)は悪性度の指標の一つとされている。我々の施設では、MRIを用いて乳癌の治療効果を予測するモデルを確立するため、術前化学療法が行われた乳癌患者のMRI所見を後方視的に評価し、MRI所見とpCRの関連を検討した。治療前および治療中のMRI所見を解析し、治療中の腫瘤径および腫瘤縮小率、治療中のADC値およびその変化量と変化率、治療中の造影ダイナミック画像における血流パターンとその変化量が、pCR群と非pCR群とで異なるという結果が得られた。この結果は平成30年5月に開催される第26回日本乳癌学会学術総会において発表予定である。また、重要な予後因子であるリンパ節転移と拡散強調像でのADC値について検討した。最も予後良好なサブタイプであるルミナルA-like乳癌において、リンパ節転移陽性群の乳癌病変部のADC値は陰性群に比較して有意に低いという結果が得られた。この結果は平成30年4月に開催された第77回日本医学放射線学会総会において報告し、Cypos賞Bronze medalを受賞した。現在、新たな拡散強調像であり、より微細な生体構造を反映している可能性があるとされる拡散尖度画像について、術前化学療法の治療効果との関連を検討中である。3テスラMRIを用い、腋窩リンパ節転移や乳癌の術前化学療法の治療効果との関連についての検討を行った。新しい拡散強調像である拡散尖度画像と乳癌の治療効果について解析中である。また、造影ダイナミックMRIの解析について、これまでは腫瘤の代表的な1断面のみでの検討を行ってきたが、改良されたソフトウエアを用いて腫瘤全体での血流について検討を加える予定である。さらに、pCR群と非pCR群で治療中のK値とその変化量および変化率に有意差を認め、pCR率が最も高いサブタイプであるホルモン受容体陰性HER2陽性

乳癌においてはpCR群の治療前のK値が非pCR群に比し有意に高いという結果が得られた。この結果は平成31年7月に開催される第27回日本乳癌学会学術総会において発表予定である。3テスラMRIを用い、腋窩リンパ節転移と拡散強調像との関連および乳癌の術前化学療法の治療効果と拡散強調像、拡散尖度画像、造影ダイナミックMRIなどとの関連についての検討を行った。造影ダイナミックMRIの解析について、これまでは腫瘤の代表的な1断面のみでの検討を行ってきたが、改良されたソフトウエアを用いて腫瘤全体での血流について検討を加える予定である。現在は、造影ダイナミックMRIを用いた血流評価を腫瘤の代表的な一断面で行っている段階であり、これを改良したソフトウエアを用いて腫瘤全体に応用する。また、拡散強調像は従来法に加え拡散尖度画像を用いた解析を施行中である。今後はさらに症例を蓄積しながら、より詳細な解析を行っていく予定である。国内学会で情報収集を行ったため、当初国際学会への参加費として計上していた額よりも低い額の支出で済んだことによる。今年度は繰り越し金を国際学会での発表で使用する予定である。次年度は繰り越し金を国際学会での発表で使用する予定である。
学校教育における「歩」の指導法に関する研究

競歩競技の研究は技術、指導法それぞれに関する研究がいくつかみられるが、「歩」を学習することが「走」にどのような影響を及ぼすかに関する関係に研究はほとんどみられない。そこで学校教育における「歩」の指導法に関する基礎的知見が得られれば、今後の学校教育において正しい「歩」の指導が行うことができ、また、正しい「歩」の指導が正しい「走」の指導に役立つものと考え本研究を行った。実験は大学生10名を対象に、プレテストにおいて60mのウォーキングをした後60m走を行った。週5回、1回10分の頻度で、2週間ウォーキング指導を行った後、ポストテストにおいてプレテストと同じ試技を行った。それぞれの試技において、デジタルビデオカメラにて、スタート地点から50mの地点の動きを二次元撮影し、フレームレコーダーとパソコンにてdigitaizingした後に、ストライド、ピッチ、身体の重心速度及び下肢の関節角度について解析を行った。実験の結果、プレテストでは50m地点のウォーキングタイムが11.605秒、疾走タイムが6.968秒を示した。また、ポストテストでは、50m地点のウォーキングタイムが11.821秒、疾走タイムが6.828秒を示した。プレテスト及びポストテストの50m地点の疾走タイムの間には5%水準の有意差がみられた。以上の結果から、ウォーキングの学習をすると、歩きは遅くなるが、疾走タイムは速くなることが示唆された。本実験において、ウォーキングの学習をすることによって、正確な歩き方及び身体重心のスムーズな移動が収得されたと思われる。従来、児童・生徒が短距離走を学習する場合、速い動きのため、ブレーキの少ない脚の接地をなかなか収得しづらい傾向があったと思われる。今回の研究により、ブレーキの少ない脚の接地を収得するために、ウォーキングの学習が有効であることが示唆されたといえよう。今後は歩の学習内容をさらに発展させるべく、より有効なカリキュラムを開発するための研究を試みたい。競歩競技の研究は技術、指導法それぞれに関する研究がいくつかみられるが、学校教育における「歩」の指導法に関する研究はほとんどみられない。そこで学校教育における「歩」の指導法に関する知見が得られれば、今後の学校教育において正しい「歩」の指導が行うことができ、また、正しい「歩」の指導が正しい「走」の指導に役立つものと考え本研究を行った。実験設定は小学校中学年の児童を被験者とし、歩の指導を受けるA群と歩の指導を受けないB群に分けた。プレテストとして、両群に低速度、中速度、高速度の直線歩行をおこなわせる。その動きを2台のデジタルビデオカメラにて二次元撮影しフレームレコーダーとパソコンにてdigitaizingした後に、ストライド、ピッチ及び下肢の関節角度についての解析を行った。本年度はこの部分までの分析を終了した。来年度の継続分は、A群は週3回、1回15分の「歩」の指導を1ヶ月間受け、B群は特に歩の指導を受けず、その後ポストテストとして両群に低速度、中速度、高速度の直線歩行をおこなわせる。それぞれのストライド及びピッチの変化を2台のデジタルビデオカメラにて二次元撮影し測定する。以上のデータを分析整理することにより、歩の指導の有効性が検討できるものと考える。
共役高分子の一次元励起子に関する研究

本研究は、大きな三次非線形感受率を有し、将来の光非線形素子の材料の候補として注目を集めている共役系高分子、中でも、主鎖がシリコン原子によって構成され、試料も良質のものが得られるポリシラン(PS)について、非線形光学特性の実験的研究により、その特異な光励起状態、すなわち一次元的な励起子状態を解明し、これによって、その大きな光非線形応答の起源を明らかにすることを目的としている。本年度得られた研究実績は以下の通りである。I.PSは、側鎖の種類によって、主鎖構造、主鎖電子状態の異なるものを得ることが出来る。本年度は、代表者等が以前に行った、最も典型的な主鎖構造のPDHSの非線形光学スペクトル測定を、種々のPSについても適用し、主鎖構造の変化が一次元的な励起子状態に如何に反映されるのかを調べた。その結果、得られた非線形光学スペクトルに、PDHSと同様な一次元的な励起子状態への多光子共鳴構造を確認することが出来た。II.主鎖構造の変化に伴う励起子状態の系統的な変化の由来を明らかにするために、1.で得られた非線形光学スペクトルの解析、及び解析結果と一次元励起子モデルによる理論計算との比較を行った。その結果、PSの一次元励起子状態では、一次元系における強い励起子効果のために、電子-正孔の相対運動が強く束縛され、局在しているという実験的な証拠を得ることが出来た。さらに、上記結果をもとに、より大きな光非線形感受率を有する材料を得るには、この相対運動の非局在化が肝要で、そのための物質設計に指針を提案した。III.実験的に得られた非線形光学スペクトルにおいて、線形光学スペクトルと同様なクラマ-ス-クローニヒの分散関係式が実際に成立しているのか確認しておくことは、応用上重要である。本研究では、PDHSの絶対値、位相スペクトルの実験結果がこの関係を満たしていることを確認した。
恋愛内で問題となる強い束縛に関する基礎的・応用的研究

恋愛内で生じる束縛が関係性に及ぼす影響について、束縛の強度の違いという観点から検討した。研究1では項目反応理論を用いて,「弱い束縛」因子と「強い束縛」因子からなる束縛尺度の開発を行った。束縛尺度は概ね許容できる信頼性と妥当性を示した。開発した束縛尺度を用いて,研究2では弱い束縛と強い束縛が恋愛関係に及ぼす影響について検証した。分析の結果,弱い束縛は恋愛関係にポジティブな影響を及ぼすものの,強い束縛はネガティブな影響を及ぼす可能性が示唆された。恋人に対して生じる支配的な行動の1つである束縛が支配であると捉えられにくい理由として,束縛の強さによってその影響が逆方向であるためであることが示された。本研究は、強度の弱い束縛は恋愛関係を良好にし、強い束縛は関係や個人に悪影響となることを明らかにすることと、良好な影響を及ぼす程度の束縛と、問題となる束縛の強度の境目(カットオフポイント)をみいだすことで、問題となる束縛が生じた関係のアセスメントのための基礎的な知見をえることをめざすものである。研究目的達成のための第1歩として、恋愛関係内で生じる弱い束縛と強い束縛を測定する尺度の開発を行った。既存の研究と自由記述より集めた項目を用いて、青年期・成人期の男女約400人に回答してもらった。強度を測定するために、それぞれの項目についてどの程度束縛と感じるかについて回答してもらった。得られたデータを項目反応理論を用いた分析から弱い束縛と強い束縛を測定するあわせて20項目からなる尺度を開発した。そして、ラブスタイルとの関連を検討し、一定の妥当性を有していることを確認した。結果をまとめると、以下のとおりである。1弱い強度の束縛項目では、遊びのスタイルとされるルダスや社会的な地位を重んじるプラグマは束縛と感じる。2強い強度の項目はほとんどのスタイルが束縛と感じる。3ただし、献身的なスタイルであるアガペについては弱い束縛も強い束縛も束縛と感じない。今後はカップル調査を行い、束縛の程度が個人や恋愛関係に及ぼす影響を検討する。そして、得られた結果を元に悪影響となる束縛強度の境目を特定する。これらの結果を元に、恋愛関係内で生じる束縛のアセスメントについて考案していきたいと考えている。当初の予定通り、精度の高い束縛の強度を測定する尺度を開発することができ、今後の研究への道筋を作ることができた。この結果は2015年度第76回九州心理学会で発表した。平成28年度は「恋愛内で問題となる強い束縛に関する基礎的・応用的研究」の2年目であることから、平成27年度に得た知見の国内外への研究成果の公表と、それらの知見をふまえた上で新たに一般の人たちを対象としたデータ収集及び分析を並行して行った。平成27年度に行った研究から、「弱い束縛行動」と「強い束縛行動」を測定することができる尺度を開発した。この尺度を用いて新規にWeb調査を行い、恋愛関係内で生じる「弱い束縛行動」と「強い束縛行動」が関係性に及ぼす影響について分析を行っている。先行研究のレビューより、強い束縛行動を受けることは被束縛感を増大させることから恋愛関係に悪影響を及ぼし、弱い束縛行動は被束縛感が生じにくいことから関係維持に貢献するという仮説を立てた。さらにこれらの仮説より、第3の仮説として、もしも強い束縛行動を受けていたとしても弱い束縛行動も生じている場合は効果が相殺されて恋愛関係に影響がないという仮説も立てた。現在までの分析より、強い束縛行動は恋愛関係に悪影響を及ぼすものの、弱い束縛行動は関係維持に貢献するという結果を得ている。今後は詳細な分析を行い今年度の学会で発表を行い、今年度中に論文として採択されることを目指して取り組んでいる。「弱い束縛」と「強い束縛」を測定することができる尺度の開発と信頼性妥当性の検討及び論文化に時間がかかったこともあり、当初の予定よりやや遅れが生じていた。そこで、当初予定していたカップル調査を取りやめて個人を対象とした調査を行うことで対応することとした。その甲斐もあり、現在は概ね順調に進行しているといえる。本研究の目的は、恋人に対する支配的な行動の1つである束縛に着目し、束縛が恋愛関係性に及ぼす影響について明らかにすることであった。最終年度に当たる平成29年度は、これまで収集したデータの精査とまとめの年と位置付け、収集したデータにさらなる分析を行った。前年度に項目反応理論を用いて開発していた「弱い束縛」因子と「強い束縛」因子からなる束縛尺度がさらに洗練されたものとなった。また、弱い束縛と強い束縛が恋愛関係に及ぼす影響について検証した。恋人に対して生じる支配的な行動の1つである束縛は,束縛の強さによってその影響が逆方向であることが示された。このことは、支配的な行動の被害者がなぜ関係の終焉を選択しない場合があるのか、また、加害者がなぜ支配的な行動を選択する場合があるのかについて示唆的な知見を提供している。すなわち、束縛の強度によっては関係維持行動にも関係破綻行動にもなる場合があるということである。

支配的な行動が生起している恋愛関係の予防や介入を考える時、ただ問題だと考えられることを伝えるだけではなく、生じている行動の強度によって異なる方略を駆使していく必要があるといえるだろう。投稿論文は現在のところ修正再審査中であり、学会発表は2度行うことができた。発表できていない知見については、国内の関連する学会で報告していく予定である。また、研究成果を広く社会に換言すべく投稿論文としても刊行予定である恋愛内で生じる束縛が関係性に及ぼす影響について、束縛の強度の違いという観点から検討した。研究1では項目反応理論を用いて,「弱い束縛」因子と「強い束縛」因子からなる束縛尺度の開発を行った。束縛尺度は概ね許容できる信頼性と妥当性を示した。開発した束縛尺度を用いて,研究2では弱い束縛と強い束縛が恋愛関係に及ぼす影響について検証した。分析の結果,弱い束縛は恋愛関係にポジティブな影響を及ぼすものの,強い束縛はネガティブな影響を及ぼす可能性が示唆された。恋人に対して生じる支配的な行動の1つである束縛が支配であると捉えられにくい理由として,束縛の強さによってその影響が逆方向であるためであることが示された。2015年度に開発した束縛を測定する尺度を用い、2016年度はカップル調査を行う。6月7月をめどに可能な限りデータ収集を行い、分析にとりかかる。また、2015年度に収集したデータは論文の草稿が完成しており、投稿間近である。今後も順調なペースを保ったまま研究を行っていきたい。平成29年度は「恋愛内で問題となる強い束縛に関する基礎的・応用的研究」の最終年度であることから、現在収集したデータをまとめ、研究成果を発表していく集大成の年である。「弱い束縛」と「強い束縛」が恋愛関係に及ぼす影響に関する知見の集約を行い、恋愛関係内で問題となる束縛のアセスメントについて考案していく予定である。青年心理学パネル調査にかかる費用が大きいことが予想されたため、消耗品の購入を控えて助成金を使用した結果、次年度使用額が生じた。当初予定していたカップル調査を個人調査に変更したため、使用額に繰り越しが生じた。カップルを対象に調査を行う。所属大学と出身大学で対象者を募る。調査はカップル100組200名を予定している。参加者には縦断調査の回数に応じて謝金を用意する。調査内容は開発した束縛尺度と個人特性及び関係性の状態を測定する質問紙を用い、カップルの組み合わせの観点から検討を行う予定である。また、得られた成果を元に、今年度は2度学会発表を行う予定である。次年度は3年計画の最終年となる。研究成果を学会や公的機関などで公表するための旅費や通信費に組み込んで使用ことにしている。
古典琉球語の音声合成

琉球方言は、言語学上、日本語の中で特異な位置を占める。これを研究することにより、他の方言にはない特別の視点から日本語を眺めることができるので、日本語の研究に大きく寄与することができる。そこで我々は、ディジタル音声処理の手法により、音声を人工的に合成し、琉球方言の音声を高精度に分析した。さらに、琉球方言の中の多様な各方言を合成することができる汎用音声合成ンステムを開発し、多様な方言の高精度分析を可能にした。しかし、この汎用音声合成システムは、時間的な広がりに関しては限界があった。すなわち、このままでは古典琉球語の音声は合成できない。沖縄には「おもろそうし」のように古典琉球語でつづられた詩歌があり、しかもその一部は歌唱が伝承されている。琉球方言を含む日本語の研究を、空間的だけでなく時間的にもさらに広げるためには、これら古典琉球語の研究が不可欠である。そこで本研究では、古典琉球語で書かれたテキストから音声を合成するシステムを開発した。このシステムにより、古典琉球語をモデル構成論的に研究することができる。「おもろそうし」の伝承された謡曲の楽譜を分析し、その特徴をマルコフモデルで表し、「おもろそうし」のテキストから歌唱音声を自動的に生成するするシステムを構成した。実験の結果、伝承された謡曲は、このシステムにより70%の精度で正しく再現することができた。よって、古典琉球語の音声に関する法則性が、この精度で明らかになったといえる。伝承されていない謡曲も、この精度で歌唱できるといえる。そこで我々は、ディジタル音声処理の手法により、音声を人工的に合成し、その聴取実験を行うことにより、琉球方言の音声を高精度に分析した。さらに、琉球方言の中の多様な各方言を合成することができる汎用音声合成システムを開発し、多様な方言の高精度分析を可能にした。そこで本研究では、古典琉球語で書かれたテキストから音声を合成するシステムを開発する。このシステムにより、古典琉球語をモデル構成論的に研究し、その実態を明らかにする。本年度は「おもろそうし」のテキストから歌唱音声を生成するために必要な事項を明らかにし、これを実行するシステムを構成した。不明なこと及びあいまいなことが見つかったので、これらを整理するとともに、現時点で解決不可能なものについては、現代方言など暫定的なもので置き換えた。そこで我々は、デイジタル音声処理の手法により、音声を人工的に合成し、琉球方言の音声を高精度に分析した。さらに、琉球方言の中の多様な各方言を合成することができる凡用音声合成システムを開発し、多様な方言の高精度分析を可能にした。

このシステムにより、古典琉球語をモデル構成論的に研究し、その実態を明らかにする。本年度は「おもろそうし」の伝承された謡曲の楽譜を分析することにより、「おもろそうし」のテキストから歌唱音声を自動的に生成するするシステムを構成した。このシステムにより、伝承された謡曲は70%の精度で正しく再現することができた。よって、この精度で、古典琉球語の音声に関する法則性が明らかになったといえる。今後は、このシステムをさらに高精度化する必要がある。琉球方言は、言語学上、日本語の中で特異な位置を占める。これを研究することにより、他の方言にはない特別の視点から日本語を眺めることができるので、日本語の研究に大きく寄与することができる。そこで我々は、ディジタル音声処理の手法により、音声を人工的に合成し、琉球方言の音声を高精度に分析した。さらに、琉球方言の中の多様な各方言を合成することができる汎用音声合成システムを開発し、多様な方言の高精度分析を可能にした。しかし、この汎用音声合成システムは、時間的な広がりに関しては限界があった。すなわち、このままでは古典琉球語の音声は合成できない。沖縄には「おもろそうし」のように古典琉球語でつづられた詩歌があり、しかもその一部は歌唱が伝承されている。琉球方言を含む日本語の研究を、空間的だけでなく時間的にもさらに広げるためには、これら古典琉球語の研究が不可欠である。そこで本研究では、古典琉球語で書かれたテキストから音声を合成するシステムを開発した。このシステムにより、古典琉球語をモデル構成論的に研究することができる。「おもろそうし」の伝承された謡曲の楽譜を分析し、その特徴をマルコフモデルで表し、「おもろそうし」のテキストから歌唱音声を自動的に生成するするシステムを構成した。実験の結果、伝承された謡曲は、このシステムにより70%の精度で正しく再現することができた。よって、古典琉球語の音声に関する法則性が、この精度で明らかになったといえる。伝承されていない謡曲も、この精度で歌唱できるといえる。