hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多言語コーパスの構築と言語教育への応用可能性

研究期間を通して継続的に話し言葉を現地収録した。フランス語、スペイン語、トルコ語では、母音、受動表現、談話標識等に関する研究を行った。ラオ語では文学作品6編、クメール語では随筆と日常会話をコーパス化し、機能語の分析が行われた。英語では日本人英語学習者におけるプロソディーの学習過程と、学習レベルを評価する指標の分析が行われた。他方、学習者言語における流暢さ・自然さ・語用論的な適切さに貢献する言語特性について研究した。日本語は学習者の作文データを収集し、データ分析を通じて日本語教育への応用可能性を検討した。他の科研との共催で、海外協力者による講演・ワークショップ等を計9回開催した。ヨーロッパ言語班:川口は、既に収録していたデータを文字転写させ、フランス語の話し言葉コーパスを拡充した。また2013年3月にボルドー第3大学の協力者と、博士課程学生の援助を得て、延べ92名のインフォーマントから50時間を超える収録を行った。高垣はコーパスを利用し、スペイン語の各種受動文の分析を行い、その成果を博士論文にまとめた。E.デ・ミゲル教授は博士論文審査員として招聘され、上智大学および本学で講演を行った。斎藤は日本人英語学習者のプロソディー獲得過程を経過観察するための録音を開始し、学生数名分のデータを録音し、データの転写作業を行った。吉冨は特にナラティブ・データを拡充し、母語話者データとの対照分析の観点となる流暢さや自然さの測定方法について文献調査を行なった。またコミュニケーション能力を向上させるための第二言語語用論の指導効果を検証する教室研究を行ない、その成果を発表した。アジア言語班:川口は、トルコ語はマルマラ大学と協働し、約8時間、17個の自然談話を収録した。またマルマラ大学でトルコ語コーパスの構築に関するワークショップおよび講演を実施した。鈴木は、現代文学「hoomok」および「nang khon nan」を入力し、さらに文切り作業を行い、ラオ語における書記言語コーパスの拡充を行った。またそのデータを利用して、ラオ語の所有を表す機能語とされる「khoong」について検討し、研究大会で発表した。上田は、書記言語を中心とするクメール語のコーパスの拡充を目指し、文法研究と語学教育を目的とする電算化について、文学作品の作家を中心に著作権者の許可を得られる資料を探したが、コーパスとして公開することには、著作権者は慎重であった。ヨーロッパ言語班:川口は、平成24年12月から平成25年1月にかけてパリ第8大学とパリ第3大学の協力を得て、22個の自然談話の収録を行った。高垣は、マドリード自治大学言語情報学研究室を訪問し、研究対象のスペイン語受動文および文法研究一般にについてコーパス言語学の観点から助言を求めることができた。斎藤は、平成24年度平成25年度に録音した音声の分析に着手した。具体的には、留学・音声学授業履修「前」の英語学習者の録音にアノテーションを付した。さらに平成25年度に同じ学生が帰国または授業履修を終了した場合、直後の音声を録音した。英語学習者のナラティブ・コーパスを拡充し、分析観点となる流暢さや自然さの測定方法について文献調査を進めた。また、ナラティブにおける定型表現の使用・談話構造・語用論的側面に注目した基礎研究に着手した。アジア言語班:上田は、平成24年度に引き続き、書記言語を中心とするクメール語のコーパスの拡充を目標に、新たに作成できる言語資料を探した。また、短時間の会話録音により口語資料が収集可能か可能性をさぐった。平成25年度はラオ語コーパス構築のためにラオス現代短編小説22話を入力した。またラオス国立大学教員とそれを利用した文法研究の可能性・方法論について議論した。海野は、上級日本語学習者の日本語作文データを収集し、コーパス化の作業を開始した。これまで構築したコーパスに関する学会発表を行い、学習者コーパスを活用した第二言語習得研究の可能性を検討した。川口は、マルマラ大学のSelim Yılmaz准教授と協働し、平成24年度に収録した17個のトルコ語自然談話(延べ7時間51分)を文字化した。自然談話収集は今後の継続して行う。ヨーロッパ言語班:川口は、2013年3月に現地収録した延べ651時間の自由談話全体の文字化を行った。また、同コーパスと他のコーパスについて、口蓋化現象等の音声分析に着手した。高垣は、これまでに作成、もしくは収集したスペイン語話し言葉コーパスに関し、スペイン語圏および英国の専門家との面談を通じて評価を受け、研究方針への指針を得ることができた。今後はこれを参考にし、具体的文法事象の分析を進める予定である。斎藤は、あらためて日本語と英語のプロソディーの対照研究を行った上で、これまでに集めてきた学習者の音声データを整理し、分析を始めた。吉冨は、既存の英語学習者のナラティブ・コーパスを拡充し、流暢さ・自然さに影響する要因の内、語彙選択・定型表現(とりわけ様態動詞を含む句動詞)の使用の観点から帰国子女と非帰国子女を比較する言語分析に着手した。アジア言語班:上田は、引き続きクメール語のコーパスの拡充のため書記言語に加え口語資料を探した。収集した資料の一部を利用し、クメール語の形容詞文について研究成果を発表した。鈴木は、昨年度に引き続き書記言語資料(ラオス現代文学)を利用してコーパスデータの構築をはかった。

また、既存のデータを利用してラオ語における機能語についての分類と特徴を検討し、学会にて発表した。海野は、上級日本語学習者の日本語作文データを収集し、コーパス化の作業を継続した。これまで構築したコーパスと言語教育への応用に関する論考を論文にまとめ、雑誌に公刊した。また、関連する学会発表を行った。川口は、2014年12月にイスタンブールで収録されたトルコ語の自由談話の文字転写を進めつつある。また、一部のコーパスに現れる談話標識を、統語論および語用論の観点から分析し、パリ第10大学で報告した。さらに、本コーパスおよび科研の取組みについて、臺灣師範大學で開催された国際シンポジウムで招待講演を行った。ヨーロッパ言語班の川口はフランス語話し言葉コーパスに基づき、口蓋化、イントネーション等に関する分析を行った。またパリ第10大学に招聘教授として招かれ、コーパス分析と統計的手法に関する講義と報告を行い、同時にオルレアン大学でESLOの責任者と会い、今後の協力関係等についても話す機会を得た。高垣はバルセロナ自治大学にて研究者とスペイン語コーパスによる方言研究法について情報交換した。斎藤は前年度までに収集した日本人英語学習者データを分析し、留学前後の発音、音声学履修前後の発音を比較し、プロソディーの学習過程を分析した。吉冨は英語学習者のナラティブ・コーパスを拡充し、流暢さ・自然さに影響する語彙選択・定型表現の使用の観点から帰国子女と非帰国子女を比較する言語分析を行った。アジア言語班の上田はクメール語コーパスを拡充するための言語資料を探し、書記言語に加え口語資料を収集し、例文検索収集を行い精度を調べた。鈴木はラオス国立大学と協力して、ラオ語の書記コーパスデータ化の拡充に努めた。またチュラロンコン大学でタイ語・ラオ語のコーパス利用に関する問題点について議論した。海野は日本語学習者の作文データを収集しコーパス化し、『上級学習者の日本語作文データベース2013-2015年度版』を作成した。川口はトルコ語コーパスの公開を目指して、マルマラ大学の協力者を招聘し、Trasncriberを用いて試験的に公開版を作成した。最終年度のため、他の科研と共催で、マンチェスター大学とケンブリッジ大学の研究者を招聘し、コーパスに関連づけ談話標識、危機言語の講演をお願いした。また淡江大学の研究者を招き、先進的な外国語教育、コーパスの教育への利用法、遠隔システム等について話し合うことができた。研究期間を通して継続的に話し言葉を現地収録した。フランス語、スペイン語、トルコ語では、母音、受動表現、談話標識等に関する研究を行った。ラオ語では文学作品6編、クメール語では随筆と日常会話をコーパス化し、機能語の分析が行われた。英語では日本人英語学習者におけるプロソディーの学習過程と、学習レベルを評価する指標の分析が行われた。他方、学習者言語における流暢さ・自然さ・語用論的な適切さに貢献する言語特性について研究した。日本語は学習者の作文データを収集し、データ分析を通じて日本語教育への応用可能性を検討した。他の科研との共催で、海外協力者による講演・ワークショップ等を計9回開催した。フランス語、スペイン語、トルコ語、ラオ語、クメール語では着実に言語コーパスが構築されてきている。
顔面神経因性疼痛に対するアストログリアの関与

顎の歯(三叉神雁第三枝:V3支配領域)を抜歯することにより,上顎の歯や頬部皮膚(三叉神経第二枝;V2支配領域)に痛みを引き起こすこと(関連痛)があるが,その発症機構は明らかでない。また,難治性であるために患者は長年苦しむことがある。本研究により,神経の補助的役割しかなさないとされていたアストログリアが延髄で増加し活性化することにより,近傍の神経を活性化して,V3障害後のV2支配僚域に関連痛を引き起こす可能性を示した。三叉神経第三枝(下顎支配神経)の神経損傷後、三叉神経第二枝(上顎)支配領域に神経因性疼痛様の関連痛を生じることがある。本研究では未だ明らかにされていない、その中枢神経機構の解明を目的とした。三叉神経第三枝(IAN)切断後に、三叉神経第二枝領域(V_2)の顔面皮膚感覚閾値の低下を示すIAN切断モデルを作成した。そして、アストログリア阻害薬であるフルオロ酢酸(FA)を延髄三叉神経脊髄路核(MDH)に投与し、アストログリアの関与を調べた。その結果、三叉神軽損傷後にアストログリアにおいてグルタミン合成が増加し、MDH神経の異常興奮が生じ、V_2における痛覚過敏が発症することを示した。また、MDHの三叉神経第三枝領域(MV_3)におけるGFAP(アストログリアのマーカー)発現は、IAN切断後、MV_3において増加し、1週間後にはMDHの三叉神経第二枝領域(MV_2)にまで広がった。一方、lba1(マイクログリアのマーカー)発現はMV_3において増加し始めたが、MV_2にまでの広がりは認められなかった。また、pERK(細胞活性マーカー)やBrdU(細胞増殖マーカー)との2重蛍光免疫染色では、MV_3におけるGFAP、Iba1陽性発現細胞共に、pERKとBrdUの陽性発現が認められた。一方、MV_2におけるGFAP陽性発現細胞においてpERK陽性発現が認められたが、BrdU陽性発現は認められなかった。以上の結果より、マイクログリアでなく、アストログリアのNDH内での広がりが、三叉神経領域に引き起こされる関連痛を引き起こす可能性が考えられた。また、MV_2において増加したGFAPは細胞増殖によるものではなく、活性化(アストロサイトの肥大)によることが推察された。これは、三叉神経系由来の神経因性疼痛発症と関連痛における中枢神経機構の新たな解明となり得る重要な発見であることが示唆された。三叉神経第三枝(下顎支配神経)の神経損傷後、三叉神経第二枝(上顎)支配領域に神経障害性疼痛様の関連痛を生じることがある。患者は疼痛感覚部位と疼痛原因部位が異なるため、正しい治療を受けられず長年苦しむことがある。本研究では、未だ明らかにされていない、その関連痛の中枢神経機構の解明を目的とした。三叉神経第三枝(IAN)切断後に、三叉神経第二枝領域(V_2)の顔面皮膚感覚閾値の低下を示すIAN切断ラットを作成した。そして、アストログリアの阻害薬であるフルオロ酢酸(FA)を用いて、IAN切断後に、アストログリアにおけるグルタミン産生が増加し、延髄三叉神経脊髄路核(MDH)神経の異常興奮が生じ、V_2における痛覚過敏が生じることを示した。この結果は、IAN切断後に、GFAP(アストログリアの抗体マーカー)陽性細胞の発現がMDHの三叉神経第二枝領域(MV_2)に広がることで裏付けられた。そして、さらにMV_2におけるアストログリアから神経細胞へのグルタミンの受け渡し機構を解明するため、アストログリアに存在するギャップジャンクションのサブユニットであるconnexin43抗体を用いてconnexin43の働きを調べた。その結果、IAN切断後にアストログリアにおけるconnexin43発現が有意に増加した。以上の結果から、IAN傷害後にMV_2におけるアストログリアが活性化し、グルタミンが産生され、アストログリア-神経細胞間のconnexin43を介してグルタミンが受け渡され、神経が活性化されることがわかった。そして、三叉神経第二枝領域における関連痛が生じる可能性を明らかにした。
ストレス防御機構としての発熱の全体像とその生理学的意義

本研究の目的は、発熱を単に"体温の上昇とこれにともなう体温調節反応の異常"としてとらえるのでなく、生体のストレス防御機構の一つの症状としてとらえ、発熱の本質と生体における意義を明らかにすることにあった。発熱は、発熱物質による一次的な、統合されたストレス防御機構の発動によりひき起こされる種々の生体の応答の一つであるとの考え方である。三ケ月に亘る研究によって、発熱をともなう生体の応答を"発熱症候群"としてとらえることにより発熱の生理学的意義をより/明瞭に把握出来ることを明らかにすることが出来た。研究は次のようにまとめられる。I.体内温変動:発熱と高体温について(中山班員)II.発熱物質の種類と動物系統・種の違いによる発熱像の相異1.発熱物質の相異:endotoxin-LPS発熱とウイルス発熱(村上班員、山内班員)2.動物系統・種:ナキウサギ、ラットの発熱(小坂班員、永坂班員)IV.発熱症候群1.内分泌系の応答(村上班員、小坂班員、佐々木班員)2.急性期反応(村上班員、和気班員)3.免疫との相関(堀班員)4.交感神経系の応答(入来班員)62年度には発熱像に及ぼす要因について、発熱物質の種類、動物差、その他の実験条件について多くの検討が行なわれた。IL-1、IFN、TNFなどの内因性発熱物質の作用についての詳細な検討も始まった。そして最終年には、内分泌、急性期反応、免疫、自律神経系応答など"発熱症候群"について多くの研究が行なわれた。これら研究の成果をまとめ、本年度中に単行書"発熱と発熱症候群"を刊行する。本研究の目的は、発熱を単に"体温上昇とこれにともなう体温調節反応の異常"としてとらえるのではなく、生体のストレス防御機構の一つの症状としてとらえ、発熱の本質と生体に対する意義を明らかにすることにある。この目的をふまえて研究実施計画を見直し若干の変更を加え、61年度に以下の研究を行った。中山班員は発熱と体温上昇の異同についての研究でなく、発熱の中枢機構の研究を行うこととした。【I】.発熱物質投与後の応答の全体像について:1)発熱の2元性について村上2)発熱に及ぼす絶食の影響と動物種差永坂3)発熱時と無熱時の体温調節反応の相異入来4)ナキウサギ(pika)の発熱特性小坂【II】.発熱と感染・炎症との関連について:1)ウイルス感染における発熱の意義山内2)ウサギ腹腔炎症局所で産生されている発熱、急性期反応誘導物質の精製と構造解析吉永3)発熱、鉄と細菌感染に対する防御和気【III】.発熱の中枢機構について:1)視束前野温度感受性ニューロンに及ぼすPG【E_2】の効果中山2)インターロイキン1及びインターフェロンαの視床下部ニューロンの作用機構堀3)オピオイドペプチドと発熱佐々木昭和61年度は、これらの成果をふまえて、12月9日(火)、10日(水)の両日研究会を行い、各研究発表にそれぞれ異った専門の立場からの質問を行った。この結論を通じて、発熱をともなういろいろな状態をどのように全体的にとらえて行くかについて一層理解を深めることが出来た。この成果を生かして、62年、63年度の研究を行うこととしている。なおこの研究会で、本研究班の研究が終了する昭和63年度末までに単行書"発熱症候群(仮題)"を刊行することを申し合わせた。本研究班の成果を、発熱の研究と臨床に生かして行きたい。

本研究の目的は,発熱を単に"体温の上昇とこれにともなう体温調節反応の異常"としてとらえるのではなく,生体のストレス防御機構の一つの症状としてとらえ,発熱の本質と生体に対する意義を明らかにすることにある.62年度の研究の大要は次の通りである.I.発熱物質投与後の応答の全体像について:1)ナキウサギ(pika)の発熱特性小坂2)絶食ラットの発熱反応:絶食による発熱の中枢・末梢機構の修飾永坂3)EP, ILτーαならびにTNFによる発熱反応と急性期反応村上4)発熱時の生体反応:PGE_2発熱時の交感神経系地域性反応入來II.発熱と感染・炎症との関連について:1)牛疫ウイルスの病原性と発熱山内2)ウサギ炎症局所で産生される発熱因子, ILτーβの遺伝子のクローニングとその構造吉永3)マウスに対する鉄の負荷が弱毒ペスト菌のウイルレンスを増強する現象和気昭和62年度は,これらの成果をふまえて12月8日(火)と9日(水)の両日東京において研究会を行った.第一年度の研究成果をふまえて班員による共同研究のスタートしたものもあり,また多くの研究が"発熱症候群"というひろい立場を背景として行われるようになった.3年目となる昭和63年度の研究成果が期待される.本研究班の研究が終了する昭和63年度末までに単行書"発熱症候群"を刊行するとの昨年度の研究会での申し合せを受けて具体案を作成し,昭和63年12月までに脱稿することとした.
複素多様体上の解析学の構築

解析学方面の研究実績を中心に記す。森本は,球面上の解析汎関数の研究を発展させ,複素光錐上の解析汎関数,リ-球体上の複素調和関数の空間上の連続線形汎関数,(これを調和汎関数という)などの研究を行い,フーリエ・ボレル変換,ポワッソン変換,コ-シ-変換などに関する成果を発表した。大内は非線形偏微分方程式のGeorey評価をもつ形式解を構成し,特にGeorey指数をどのように,より正確に決定するかについて発表した。内山は双曲型偏微分方程式の特異摂動に対するCaucliy問題の漸近解を構成した。また分散型の修正項をもつ場合に,修正項をMaslovの正準作用素を用いて構成した。これらの結果は,近く論文としてまとめる予定で準備中である。吉野はディジタル信号の理論で使われる数学を,超関数(解析汎関数)を用いて解説する書物を執筆した。以上のように研究課題はいろいろな角度から研究され,成果があった。
嗜好・意思決定に関連した脳活動分析のための心理学的個人差を考慮した脳波分析法

我々は、心理学的個人差(パーソナリティ)が脳波の個人差を生じさせる要因の一つである、という仮説に基づく個人差を考慮した脳波分析を提案した。脳波分析では、メディアン・モルフォロジカルフィルターと独立成分分析を組み合わせた新たなノイズ除去フィルターを考案した。また、心理学的個人差を定量評価するために、エゴグラム、KT性格検査およびYG性格検査を用いて個人の性質を得点化している。さらに、嗜好・意思決定に関連した脳波計測箇所の選定を試みた。提案手法の有効性を検証するために、被験者実験を実施し、随意歩行運動におけるヒトの意思、聴取音・音楽に対する嗜好、をそれぞれ脳波により検出するタスクを対象とした。脳活動に含まれる個人差を考慮した、人間の嗜好・意思決定過程に関する情報を脳波により抽出するために、心理学的個人差を導入した脳波パターンの分類手法を研究した。申請者はこれまでに、脳波の個人差は心理学的個人差(パーソナリティ)の影響を受けるという仮説の証明を試みてきた。また、単一探査電極を対象に脳波を分析してきた。しかしながら、一般的なノイズ除去手法の適用困難さ、およびパーソナリティ分析の不十分さ、が脳波分析精度の低迷する結果であった。仮説に基づくモデルとして、自己組織化マップ(SOM)を改良した。このとき、類似したパーソナリティを持つ被験者のデータが近隣に分布するように設計した。BCI構築に向けての十分な分類・識別結果を得るまでには至らなかった。これは、脳波計測の部位が左額の一箇所であるため十分な脳活動の情報を獲得することが出来ていないこと、心理学的個人差の定量化のために一種類の心理テストのみを用いていること、などが原因として推測された。そこで多チャンネル脳波計測装置による計測、多種の心理テストによる心理学的個人差の定量評価、ならびに、実験的検証による考案手法の有効性の検証を実施している。ここでは、聴取音楽に対する嗜好の有無および歩行動作に関する意思、を脳波で検出する実験を設計した。本申請課題を遂行するに当たり、ヒトの嗜好に関連する脳波分析における課題の洗い出しおよびその研究成果をまとめた。具体的には、まず、脳波に混入される個人差を自己組織化マップ(SOM)にて表現する技術について学術論文にまとめている。ここでは、個人差がどのようにSOMで表現されるのかついて議論している。個人差には、個体間差と個体内差が存在する。SOMを応用・適用することで、個体内・間差のいずれも表現可能であることが示唆された。次に、心理学的個人差を考慮した脳波分析法について国内講演会論文にまとめている。ここでは、「心理学的個人差をヒトの性格差である」と仮定し、脳波の特徴量に加えて心理学的個人差を定量化し、SOMの入力として学習する技術を開発している。さらに、心理学的個人差をSOMの入力ではなく、SOM学習の過程に導入する改良型SOMを考案し、国内講演会論文および国際会議論文としてまとめた。ここでは、SOMの学習する領域を心理学的個人差によって制御する方法を採用している。以上の通り、ヒトの嗜好に関連した脳波計測実験のタスクに関する心理学的個人差を考慮した脳波分析法の有用性を確認した。一方、意思決定に関する脳活動分析とそのための脳波分析法の考案に関しても、研究を進めている。具体的には、歩行動作に関して運動野・運動連合野ではなく前頭連合野(意思決定に関与する部位)を対象とし、歩行の意思を脳波により検出する技術を考案し、国際会議論文としてまとめた。「多チャンネル脳波計測によるノイズ除去」および「最適な計測箇所の選抜」に関しては、被験者実験を実施し、新たな統計モデルと遺伝的アルゴリズムを組み合わせた手法を考案し、実装中である。平成24年度においては、以下に示す項目について取り組んでいる。【課題1】多チャンネル脳波計測によるノイズ除去脳波分析において、ノイズ除去は必須課題である。ここでいうノイズとは、アーチファクトをはじめとする脳波以外の信号に加えて、脳波分析に重要な情報を示す信号以外の信号を指す。この信号には個人差も含まれている。概ね、これらの信号は独立信号である場合が少なくないが、独立信号として観測できる保証がない。そこで、個人差を推測し、かつ、不完全な独立信号から重要な信号のみを抽出する手法の考案が有用となる。申請者は曖昧性を保持可能な灰色理論を独立成分分析法に導入した手法を考案し、実装中である。現在、考案手法の有効性を検証するためにベンチマーク問題の調査が難航している。【課題2】最適な計測箇所の選抜音楽刺激に対する嗜好・意思決定に関する脳活動には個人差が生じることは現象論として明らかである。その主な要因として性格の違いが挙げられる。性格差が生じる要因はDNAの違いおよび成長過程によって学習した内容の違いであると推測できる。

これらの違いは脳活動において計測できると仮定すると、その違いは活動する部位の違いおよびその活動自体の違いで観測可能である。これらの仮説を実証するためには、多数の被験者および一人の被験者に対する複数回の実験が必要となる。現在、実験データの収集が難航している。平成25年度においては、以下に示す項目について明らかにする。【課題1】嗜好・意思決定に関与する脳活動部位の選抜とノイズ除去平成24年度に引き続き、考案している灰色独立分析法の有用性を示すと共に、ノイズ除去法の確立を目指す。また、個人差を考慮し、嗜好・意思決定に関与する脳活動部位を最適化手法を応用・利用することで選定する。【課題2】嗜好・意思決定に関連深い心理テスト項目の最適化ヒトの性格の違いによって脳活動の個人差が生じるという仮説を立てている。その性格を定量的に評価する方法として質問紙法がある。質問紙法には様々な種類があり、嗜好・意思決定に深く関連する性格の項目は不明瞭である。そこで、複数の有力な質問紙法を用いてヒトの性格を定量評価すると共に、嗜好・意思決定に深く関連する質問項目を選抜する。【課題3】心理学的個人差を導入した脳波分析法上述する二つの課題の成果に基づいて、考案している改良型SOMを適用し、嗜好・意思決定に関連する脳活動分析法を確立する。このとき、課題2の成果に基づいてSOMの学習領域が変更される。また、改良型SOMに入力される脳波の特徴量は課題1の研究成果に基づく。次年度の研究費には以下を計上する。【消耗品費】心理学的個人差(ヒトの性格診断)を定量化するための質問紙を計上する。ここでは、有償な3種類の心理テストを採用している。具体的には、新版TEGII、KT性格検査、YG性格検査のための質問紙である。【旅費】旅費は調査研究および成果発表のために利用し、国内2回5万円/回(東京の講演会を想定)、国外1回35万円/回(アメリカ渡航を想定)として計上する。【謝金】多数の被験者に対して複数回の被験者実験が必要となる。また、脳波計測実験時に複数人の研究協力者(大学院生)が必要となる。その謝金の一部を計上する。【その他】海外の論文誌に投稿するための費用を計上する。
グリオーマ幹細胞を標的とした間葉系幹細胞による新規治療法の開発

悪性グリオーマの代表、膠芽腫は生存期間が約15ヶ月と難治性である。治療抵抗性の機序の一つに分裂静止期にあるグリオーマ幹細胞(glioma initiating cells, GICs)の存在が示唆されている。放射線・化学療法では通常の細胞分裂の盛んな腫瘍細胞は死滅するが、GICsは静止期にあるため生存し続け、何かしらの機序で静止期から細胞周期に入り分裂増殖し、その結果再発するとされている。本研究において再発の作用機序としてGICsの増殖制御にCD44陽性腫瘍関連間質細胞がNiche細胞として関与している可能性を見出した。CD44陽性腫瘍関連間質細胞の制御が再発制御につながる可能性が示唆された。本研究の大目的は、難治性である悪性グリオーマの新規治療の確立である。放射線化学療法に抵抗性を示す理由として1.血液脳関門の存在、2.癌幹細胞(グリオーマ幹細胞)の存在があげられる。本研究では1.を克服すべく血液脳関門を越え腫瘍特異的に集積可能な骨髄由来間葉系幹細胞を使用し、2.のグリオーマ幹細胞を標的とする新規治療法、特に腫瘍抑制性microRNA導入間葉系幹細胞を用いた治療法の確立を目的にした。当初腫瘍抑制性microRNAをデータベースから選択し、抗腫瘍効果をしらみつぶしに調べていく方法を予定していたが資金・時間・労力の面から中止し、別のアプローチを選択した。まずグリオーマ幹細胞は何によって制御されているのか、重要な分子の同定を行うことにした。神経膠芽腫の診断で術後放射線化学療法を施行し、その後MRIで造影領域が出現し再手術、摘出標本で放射線照射後壊死と診断された4症例を検討した。うち2例はその後再発し死亡、残る2例は再発せず生存中だった。これら壊死組織中には幹細胞マーカー陽性のグリオーマ幹細胞様細胞が全症例で確認された。面白いことに細胞周期はG0期にあると考えられた。次に、再発死亡した2症例と生存中の2症例の組織の質量分析を施行し比較したところCD44の発現が異なることが判明した。CD44の発現はZEB1で調節されることが昨年Chafferらによって報告された。またZEB1はmicroRNA-200familyによって調節をうけていることがわかっており、したがってmicroRNA-200family (miR-200a, miR-200b, miR-200c, miR-2141, miR-429)が候補としてあげることができた。また骨髄由来間葉系幹細胞がTGF-beta発現の高いグリオーマ幹細胞由来腫瘍に特異的に集積することを見出し論文で報告した。悪性グリオーマの代表、膠芽腫の治療抵抗性の原因は分裂休止期にあるグリオーマ幹細胞(glioma initiating cells, GICs)の存在とされている。治療により分裂期にある通常の腫瘍細胞が死滅するのに対し、GICsは休止期にあるがゆえ治療に反応せず生存し続け、ある時休止期から細胞周期に入り分裂増殖し、その結果再発すると考えられている。しかし再発前段階での治療後組織を得ることは臨床的に困難なため、再発のメカニズムについては不明である。GICsと再発のメカニズムについて研究を遂行した。{方法}膠芽腫の治療後まだ再発していない段階の組織として、放射線壊死と診断された4例の組織を用いた(2例は1年以内に再発、残り2例は非再発)。{結果}壊死組織中の細胞のほとんどは細胞周期マーカーであるKi-67は陰性で、幹細胞マーカー(CD133、SOX2)陽性の細胞が4例全例で認められた。幹細胞マーカー陽性細胞領域のFISHでは10番染色体異常の細胞が高頻度に認められたことから、幹細胞マーカー陽性細胞は腫瘍細胞即ちGICsと考えられ、再発の有無に関わらず全例でGICsが存在した。GICs存在領域のレーザーマイクロダイセクション、質量分析を行い、再発例でCD44が高発現していることに注目した。再発例でGICsの近傍にはSOX2陰性CD44陽性間質細胞が多数存在した。CD44ノックアウトマウス由来cancer associated fibroblasts(CD44ko-CAFs)と野生型マウス由来のCAFs(wt-CAFs)から得た培養上清でhuman GIC linesを培養したところ、CD44ko-CAFsに比べwt-CAFs由来の培養上清で細胞増殖能やspheres形成能が有意に亢進した。CD44陽性間質細胞がGICsのNiche細胞として再発・再増大に関与している可能性が示唆された。悪性gliomaの代表である膠芽腫は生存期間中央値が約15ヶ月と難治性である。その治療抵抗性の機序の一つに分裂休止期にあるグリオーマ幹細胞(glioma initiating cells, GICs)の存在が示唆されている。がん標準治療である放射線・化学療法は細胞周期にある増殖が盛んな細胞に対して効果を発するが、休止期にある細胞に対しては無効である。従って放射線・化学療法では通常の腫瘍細胞は死滅するが、GICsは休止期にあるため生存し続け、何らかの機序により休止期から細胞周期に入り分裂増殖し、その結果再発すると考えられている。再発の機序を解明するには再発前段階の治療後組織が必要であるが、再発前の検体を得ることは臨床的に困難である。そこで膠芽腫治療後に画像上再発が疑われ手術摘出したが、病理組織上再発でなく放射線壊死と診断された4症例を再発前段階とした。

放射線壊死診断後に2例が再発、残る2例が非再発であったがそれら組織を比較検討した。免疫染色、FISH(10番染色体)を行い、再発の有無に関わらず全例でGICsが存在した。また質量分析で、再発組織でCD44が高発現していた。蛍光多重染色を行い再発例でGICsの近傍には幹細胞マーカー陰性のCD44陽性間質細胞が多数存在した。CD44 knockout mice由来cancer associated fibroblasts(CD44ko-CAFs)とwild type miceのCAFs(wt-CAFs)から得た培養上清でヒト膠芽腫由来GIC linesを培養したところ、CD44ko-CAFsに比べwt-CAFs由来培養上清で細胞増殖能やspheres形成能が有意に亢進した。CD44陽性間質細胞がGICsのNiche細胞として再発・再増大に関与している可能性が示唆された。再発・再増大に関与する分子の同定を行うため、質量分析に先立ちwt-CAFsから得た培養上清の限外濾過フィルター処理を行い分子量のしぼりこみを行った。悪性グリオーマの代表、膠芽腫は生存期間が約15ヶ月と難治性である。治療抵抗性の機序の一つに分裂静止期にあるグリオーマ幹細胞(glioma initiating cells, GICs)の存在が示唆されている。放射線・化学療法では通常の細胞分裂の盛んな腫瘍細胞は死滅するが、GICsは静止期にあるため生存し続け、何かしらの機序で静止期から細胞周期に入り分裂増殖し、その結果再発するとされている。本研究において再発の作用機序としてGICsの増殖制御にCD44陽性腫瘍関連間質細胞がNiche細胞として関与している可能性を見出した。CD44陽性腫瘍関連間質細胞の制御が再発制御につながる可能性が示唆された。GICsの増殖能やspheres形成能の制御に関与する分子の同定を行う。脳腫瘍候補となる腫瘍抑制性microRNAをある程度しぼりこめたため。経費の問題や新知見により当初の計画を修正したことと研究以外の診療業務などで計画遂行が遅延したため。試薬・消耗品の購入と論文投稿料に使用予定。上記microRNAの抗腫瘍効果をまずin vitroで確認する。効果が無ければmicroRNAに固執することなく、他の方法を考慮する。あるAkt inhibitorがZEB1発現を抑制することが最近報告されており、代替手段として期待できる。試薬などの納期が間に合わなかった。試薬などに使用。
特異な縮環トロパン構造を有する抗腫瘍性天然物ヘデラシンの全合成研究

本研究は、シソ科植物セイヨウカキドオシから単離された、特異なアザ三環性構造を共通母核とする新規抗腫瘍性アルカロイドであるヘデラシンA及びBの最初の全合成を意図して行われたものである。その結果、ヘデラシンA及びヘデラシンBの基本骨格の立体選択的合成法を開発することに成功し、さらに、両天然物のC9位異性体である9-epi-ヘデラシンA及びBのラセミ体での全合成を達成することができた。シソ科植物から単離されたヘデラシンA及びBは、結腸癌細胞株Caco-2に対する抗腫瘍作用が報告されており、新たな作用機序を有する抗癌剤開発のためのシード化合物として期待される。また両アルカロイドは、これまでの天然有機化合物には見られなかった、トロパンとシクロペンタンが融合した新規1-アザトリシクロ[6.2.1.0^<2,6>]ウンデカンを共通母格とする構造を有することから合成標的として魅力ある化合物である。ヘデラシンA及びBの合成経路の開発を目指してラセミ体での全合成研究を実施し、既に、テトラヒドロペンタレノン誘導体を出発原料として用い、アリルシアナートの[3,3}シグマトロピー転位を用いる立体選択的アミノ基導入、エンイン閉環メタセシスなどを利用して合成した4-アミノ置換-3a,8a-ジメチルアズレン骨格の基本合成経路を開発している。当該年度では、上記4-アミノ置換-3a, 8a-ジメチルアズレン誘導体より、フラノン環形成の検討を経て5-アミノ置換アズレノ[5,6-b]フラノン中間体への効率的変換条件を確立した。次にヘデラシン骨格である1-アザトリシクロ[6.2.1.0^<2,6>]ウンデカンの構築について検討した。この目的のためにはC-12位を選択的に酸化する必要があったが、種々の検討の結果、フラノン環をシロキシフラン誘導体に誘導した後、ジメチルジオキシランを低温で作用させる穏和な酸化条件にて達成することができた。ここに得られた化合物よりトロパン骨格を形成するため、5-アミノ置換アズレノ[5,6-b]フラノン中間体のC-5位アミノ基とC-12位間の渡環反応について検討を行った。その結果、アセトニトリル-水中で酸を作用させると、保護基の除去とともに渡環反応が進行し、ヘデラシン骨格が生成することを確認することができた。ヘデラシンA及びBは、トロパンとシクロペンタンが融合した新規1-アザトリシクロ[6.2.1.02,6]ウンデカンを共通母格とする構造を有する抗腫瘍性アルカロイドである。両アルカロイドの合成経路の開発を目指して、既に、アリルシアナートの[3,3]シグマトロピー転位とエンイン閉環メタセシスを鍵反応として4-アミノ置換-3a,8a-ジメチルアズレンを合成し、さらにフラノン環の形成とC12位の選択的酸化を経た後、C5位アミノ基とC12位間の渡環反応について検討を行い、低収率ながらヘデラシン骨格を構築する経路を見出だしている。当該年度では引き続き、C5位アミノ基とC12位間の渡環反応によるトロパン骨格の構築の収率改善を目指した反応条件の最適化と、シクロペンタン環C-9位へのアミノ基導入について種々検討した。その結果、フラノン環をシロキシフラン誘導体に導き、低温でジメチルジオキシランを作用させる穏和な酸化条件を適用することによりγ-ヒドロキシブテノリドに変換し、本化合物にトリフルオロ酢酸を作用させたところ、カルバメート基及びC9位ジオキソラン保護基の脱離とともに、渡環反応によるヘミアセタール形成が一挙に進行し、アザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン誘導体を高収率で得ることに成功した。また、その立体構造をX線結晶構造解析により確認することができた。ヘデラシン全合成に向けての残る課題はC9位へのアミノ基の導入のみであるが、還元的アミノ化反応などによる直接的なアミノ基導入は困難だった。そこで、オキシムを経由してイミンへと導き、BH_3・THFを用いてアミノ基に還元することにより9-epi-ヘデラシンBの合成に成功した。シソ科植物から単離された抗腫瘍性アルカロイドであるヘデラシンA及びBの全合成を目指して検討し、既に、1-アザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン骨格の合成経路を確立している。しかし、全合成の最終段階におけるシクロペンタン環C9位への直接的アミノ基導入については不成功に終わり、さらにオキシムを経由するアミノ化においては、ヘデラシンBの9-epi異性体が得られる結果となった。当該年度においては、これまでの検討結果を踏まえ、1-アザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン骨格構築の前段階においてC9位にアミノ基の導入を行った後に、1-アザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン骨格の構築を経てヘデラシンに至る合成経路について検討した。

すなわち、5-アミノ置換オクタヒドロアズレン中間体より導いたケトンよりオキシムに変換した後、接触水素化する2段階のアミノ化反応によりC9位へのアミノ基の導入を行い、C9位エピマー混合物として5,9-ジアミノ置換オクタヒドロアズレンを合成した。ここに得られた両エピマーのうち、初めに、天然型ヘデラシンとはC9位の立体配置が異なる9β-アミノ誘導体を用いてヘデラシン骨格合成の可能性を検討した。その結果、対応する三環性γ-ヒドロキシブテノリドに導いた後、塩酸で処理することにより首尾よく環化反応が進行することを見出だし、9-epi-ヘデラシンAの全合成を達成することができた。さらに、9-epi-ヘデラシンBの全合成も達成した。しかしながら、天然ヘデラシンと同じ相対立体配置の9α-アミノ基を有する5,9-ジアミノ置換オクタヒドロアズレン誘導体より対応する三環性γ-ヒドロキシブテノリドを合成し、さらにヘデラシンへの変換を行うため塩酸による環化反応を試みたが、目的物の生成を確認することはできなかった。ヘデラシンA及びBの合成には至らなかったが、重要合成中間体であるアザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン誘導体の効率的合成経路を確率することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。アザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン中間体のシクロペンタン環C9位への立体選択的アミノ基導入は、C9位周辺の立体障害により難航している。さらに反応条件の検討を進めるとともに、今後は合成経路を一部変更し、トロパン環形成の前段階においてC9位へアミノ基を導入した後にアザトリシクロ[6.2.1.0]ウンデカン骨格を構築する経路についても検討する。
量子分子篩による水素同位体分離のためのサブナノ多孔質材料創製

本研究では,「量子分子篩」による水素同位体分離に最適な極微細孔を有するゼオライト-炭素複合多孔体(ZCC)を創製し,高効率な重水素分離プロセスの設計を可能とすることを最終目的としている。すなわち,化学気相成長法により10-18員環といった中-大細孔を有するゼオライトの細孔内を熱分解炭素で被覆・修飾し,その細孔径を0.3 nmに制御することで高い重水素選択性を実現することを目指している。このため,以下の4項目を柱とする研究を開始した。I. ZCC合成シミュレーション:ZCCの合成・探索を効率的に行うために,ZCCの合成シミュレーション・分子モデリング手法を確立し,コンピュータシミュレーションによる大規模な「仮想実験」を行なう。II.水素同位体混合吸着シミュレーション:量子分子篩の平衡論/速度論的理解を可能とするための分子シミュレーションコードの開発を行い,混合吸着等温線測定および破過曲線測定等の実験結果と比較・検討することで,ZCCの重水素分離特性を明らかとする。III. ZCC合成装置開発・ZCCキャラクタリゼーション,IV.水素同位体吸着実験・装置開発。H25年度は主に,炭素原子間相互作用としてreactive statesummation(RSS)ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションコードによって,約20種類のゼオライトを対象とするZCCの合成シミュレーションを行った。現在,得られた各ZCCモデルに対して量子効果を考慮した遷移状態理論を適用し,速度論的に高い重水素選択率を示すものの探索を行っている。さらに,FeynmanのPI法をグランドカノニカルモンテカルロ(GCMC)法に適用したPI-GCMCシミュレーションコードによって,平衡論に基づいた各ZCCモデルの重水素選択率の評価を行っている。このため,以下の4項目を柱とする研究を実施している。H26年度はH25年度に引き続き,分子動力学シミュレーションによって,種々のゼオライトを対象とするZCCの合成シミュレーションを行った。得られた各ZCCモデルに対して量子効果を考慮した遷移状態理論を適用し,速度論的に高い重水素選択率を示すものの探索を行ったところ,有望な重水素選択率を持つZCCモデルを得ることができた。また,化学気相成長法(CVD)を用いた実験によるZCC合成を開始した。本研究では,「量子分子篩」による水素同位体分離に最適な極微細孔を有するゼオライト-炭素複合多孔体(ZCC)を創製し,高効率な重水素分離プロセスの設計を可能とすることを最終目的とした。すなわち,化学気相成長法により10-18員環といった中-大細孔を有するゼオライトの細孔内を熱分解炭素で被覆・修飾することで高い重水素選択性を実現することを目指し,以下の4項目を柱とする研究を実施した。本研究期間中において,分子動力学法を用いたゼオライト-炭素複合多孔体(zeolite-carbon complex: ZCC)合成の計算機実験を行い,30種類のゼオライトから種々の炭素導入量を持つZCC(200種類)を得た。そして,各ZCCモデルを用いたグランドカノニカルモンテカル法によるH2/D2混合吸着シミュレーションおよび遷移状態理論計算(温度77 K)によって独自のrapid vacuum pressure swing adsorptionプロセスを構想し,AFIゼオライトを用いたAFI-ZCCならば高いD2分離特性が得られることを明らかとした。H26年度の実施計画に掲げた4項目(I. ZCC合成シミュレーション,II.水素同位体混合吸着シミュレーション,III. ZCC合成装置開発・ZCCキャラクタリゼーション,IV.水素同位体吸着実験・装置開発)の内,IおよびIIは遅延無く実施し,計画項目をほぼ達成している。一方,H26年度に予定していたIIIのZCC合成装置の開発については,既存実験装置によるZCCの合成を先行させ,本実験結果をもとに,H27年度において新規装置の設計・製作を行うこととした。

また,同じくH26年度に予定していたIVの水素同位体吸着実験装置の開発については,当該年度に装置製作を開始したが,H27年度に完成する見込みである。27年度が最終年度であるため、記入しない。吸着工学H26年度に引き続き,下記IーIVの実施を継続する。H27年度前半までにサイクル(I→II→III→IV→I)を確立させる。このサイクルの確立によって,実験III,IVで得られたデータを分子シミュレーションIおよびIIにフィードバックし,シミュレーション精度の向上を図ることを可能とする。I. ZCC合成シミュレーション:炭素原子間相互作用としてreactive statesummation(RSS)ポテンシャルを用いたMDシミュレーションコードによって,数十種類のゼオライトを対象とするZCCの合成シミュレーションを行う。これにより,細孔径0.3 nmの極微細孔を有するサブナノ多孔体が創製されるような諸条件(ゼオライト種,有機分子種,反応温度等)の予測を行い,以下のIIIにおけるZCC合成実験の最適化をはかる。II.水素同位体混合吸着シミュレーション:FeynmanのPI法をGCMC法に適用したPI-GCMCシミュレーションコードによって,平衡論に基づいた各ZCCモデルの重水素選択率評価を行うと共に,リングポリマーMD(RP-MD)法に基づくシミュレーションおよび遷移状態理論を用いることで,速度論に基づいたZCCモデルの重水素分離特性評価を行う。III. ZCC合成装置開発・ZCCキャラクタリゼーション:ZCCの合成・キャラクタリゼーションを行う。IV.水素同位体吸着実験・装置開発:実験IIIにより得られたZCCへのH2およびD2吸着等温線測定を行う。H25年度の実施計画に掲げた4項目(I. ZCC合成シミュレーション,II.水素同位体混合吸着シミュレーション,III. ZCC合成装置開発・ZCCキャラクタリゼーション,IV.水素同位体吸着実験・装置開発)の内,IおよびIIは上述の通り順調に研究を実施し,計画項目をほぼ達成している。しかし,IIIについては,遅れが生じている。項目IIIでは,化学気相成長法(CVD)によるZCC合成を行なうための装置製作を行なうこととし,その構成としては,管状炉,マスフローコントローラー,真空ポンプ,CVDガス種としては,アセチレンや種々の芳香族炭化水素を予定している。本装置はH25年度中に製作を完了し,ZCCの合成実験を開始することを予定していたが,装置設計に遅れが生じており,H26年度中の装置納入を予定している。このため,項目IVの実施にも遅れが生じている。H26年度に製作を予定していた新規CVD装置によるZCC合成を既存装置により行い,その実験結果をもとに新規CVD装置を設計・製作することとしたため。H25年度に引き続き,下記IーIVの実施を継続する。
空力弾性の振幅増大不安定を逆手に取った革新的高出力スイッチング振動発電

翼フラッタから効果的に電気エネルギを取り出す環境発電(ハーベスティング)システムを研究した.片持ち板翼のダイナミクスを解析するため,準定常空気力学理論および有限要素法を用いた.スイッチング電気回路とピエゾパッチを使用することにより,超音速フラッタから効果的なハーベスティングを実現した.超音速フラッタにおいて,ピエゾパッチを用いたスイッチング手法の評価を行った.従来のハーベスティングシステムと比較して10倍以上の電気エネルギを発生させることを実証した.翼フラッタから効果的に電気エネルギを取り出す環境発電(ハーベスティング)システムを研究した.片持ち板翼のダイナミクスを解析するため,準定常空気力学理論および有限要素法を用いた.スイッチング電気回路とピエゾパッチを使用することにより,超音速フラッタから効果的なハーベスティングを実現した.超音速フラッタにおいて,ピエゾパッチを用いたスイッチング手法の評価を行った.従来のハーベスティングシステムと比較して10倍以上の電気エネルギを発生させることを実証した.本研究では「空力弾性の振幅増大不安定を逆手に取った革新的高出力スイッチング振動発電」の実験実証が目的である.近年注目されている自然エネルギ利用の一つである風振動発電の立場から見直せば,電気エネルギを取り出すハーベスティング源として振幅が大きいフラッタ現象は魅力的である.そこで,空気力学と構造弾性力学の練成によって生じるフラッタを,自然エネルギ利用の一つである風振動発電の立場から有効活用する.本年度得られた主要な成果は以下の通りである.1.前年度までに予備的に実施した数値シミュレーションを有効に活用するため,その予備計算の結果を多角的に考察した.考察の際には,エネルギ損失を小さくし発電能力を上げる新規アイディア考案を重要視した.具体的な解析視点は,スイッチング発電能力・外部信号のエラーやノイズに対するロバスト性・各素子のエネルギ損失・フラッタ・スイッチング発電器としての将来性や拡張性などである.2.考察結果を生かして,多自由度のバネ・マスよりなる初期検討用の振動実験構造体を設計した.効果的な発電を目指すために,構造・圧電の練成特性を数値解析により把握した.連成特性を把握する際に,圧電電圧と圧電電荷を独立変数とした定式化をそれぞれ展開した.発電制御に於いてセンサやアクチュエータの設計を考慮した場合,多彩な独立変数の定式化が今後必須だからである.3.シミュレーション解析結果と構造・圧電特性を踏まえ,スイッチング発電を実現する電気・電子素子回路を含めた発電システムを設計した.このシステムの設計に際して,多くの素子の特性を考慮した.定式化が難しい電気・電子素子の持つ非線形性にも着目した.4.これまでの特性把握実験などを通して,上記設計に基づいて発電システムを考案した.本研究は「空力弾性の振幅増大不安定を逆手に取った革新的高出力スイッチング振動発電」の多角的な実証が目的である.近年注目されている自然エネルギ利用の一つである風振動発電の立場から見直せば,電気エネルギを取り出すハーベスティング源として振幅が大きいフラッタ現象は魅力的である.そこで,空気力学と構造弾性力学の練成によって生じるフラッタを,自然エネルギ利用の一つである風振動発電の立場から有効活用する.本年度得られた主要な成果は以下の通りである.1片持ち板翼のダイナミクスを解析するため,準定常空気力学理論および有限要素法を用いた.数値シミュレーションの解析結果を多角的に考察した.考察の際には,エネルギ損失を小さくし発電能力を上げる観点を重要視した.2効果的なハーベスティングを考案し,スイッチング発電能力・外部信号のエラーなどを検証した.更に,ノイズに対するロバスト性・各素子のエネルギ損失の性能を確認した.3提案手法の優位性を示す為に,整流回路とピエゾパッチを使用した従来型の発電手法と比較した.超音速フラッタにおいて,ピエゾパッチを用いたスイッチング手法の評価を行った.従来のハーベスティングシステムと比較して10倍以上の電気エネルギを発生させることを実証した.4更に,ファジィ理論を取り入れた新規制御則を開発した.面積法に基づくファジィ制御を展開することで,準能動手法でありながらも,振動状態への適応性の高いロバスト制御が可能となった.また,別のファジィ手法をも適用して,いずれの方法でも,適応性の高い制御を行うことが実証された.上記を纏めると,本研究は,当初の研究計画では予想されなかった優れた展開を見せた.航空宇宙工学発電システムの設計まで辿り着けているので,次年度から広範囲な研究が行うことが可能となっているから.フラッタへの深い理解も進んでいるので,大きな飛躍が見込まれるから.1.多自由度の振動実験構造体を構築することで,構造・圧電の練成特性を把握する.2.制御器と振動モード推定を行うオブザーバーのパラメータ決定の為に,実験を模擬する数値計算プログラムを自作する.このプログラムは,実験だけでは得られないパラメトリックスタディやシステム最適化に用いる.3.製作したシステムを,圧電アクチュエータの電圧入力を模擬する電圧発生器に繋いで,高出力スイッチング発電が意図した通り動作することを確認し,電気系の各計測を行う.4.圧電素子を取り付ける振動構造を製作する.製作したスイッチング発電システムを繋ぎ,フラッタ発生・発電実験系の装置が完成する.

振動加振器などを有効に用いて,フラッタ・スイッチング発電システムが想定通り機能することを実験により実証する.研究計画通りに研究は進めながらも,研究を効率的に推進したため.次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成26年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である.