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サグラダファミリア大聖堂においてガウディが構想した音楽と楽器に関する研究

ガウディによれば、サクラダファミリア大聖堂の全体は1つの巨大な楽器として構想されていた。鐘の音楽と協会における礼拝との間での音響的なバランスをとるべく鐘楼の下部構造は一種のマフラー(消音器)になっている。生誕の門の左側(外から見て)の塔(ツインタワーの形をしている)に着目して、そのほぼ下半分の基本構造を1/25縮尺模型で再現し、上部に音源(「鐘」の代用)を置いて音の伝搬特性について実験した。音源スピーカーから1496kHzの広帯域信号を入力し、音響レベルを測定したところ、身廊部では約35dBの減衰があり、隣の塔ではさらに約10dBの減衰が見られた。上部構造からの放射に適合する鐘は細長い形をしたチューブラベル・タイプである。ピッチを決める主要な振動モードは(1,4)であり、両端では円形断面を保ちながら左右の5本(G5,A5,B5,C6,D6にチューニングされている)のベルに関する実験から確認した。ただし、ピッチがいくつかの部分音の寄与によって決まるのではなく、たった1つの振動スペクトルによって決まるので複数本のチューブラベルを組み合わせるときの効果は期待できない。生誕の門のファッサードにおける彫刻群「天使の合唱隊」などから予想される音楽的シーンは「復活祭の鐘の音と合唱の声」とか「エオルスの琴の音を伴奏とする妖精たちの合唱」などである。一方、塔、チューブラベル、螺旋階段などは完結性を意味するポジティブな円環であるとともに「樹木」のように閉ざされることのない「有魂」の「器官」を象徴している。サグラダファミリア大聖堂は鐘および合唱の音楽と合体することによって初めて「母なる自然の創造力と養育力(ゲーテの言う自然の治癒力)」を体現でき、「ガウディの聖堂」にふさわしくなると推測できる。15年度の研究(現地調査を含む)では,ガウディが音・音楽をサグラダファミリア大聖堂においてどのように位置づけているかを明確にしたいと考えた。楽器については,「鐘学的なる建築-ガウディのデザインとリズム」(秋山邦晴)や「ガウディの設計態度」(松倉保夫)など信頼できると思われる国内資料からでも,チューブラベルや双曲線状のパイプ型の鐘などが造られたことを"事実"として認識できよう。特に,1915年から1917年にかけて,ガウディは鐘を製造し,実際に鳴らして音の伝搬実験をしたということである。したがって,主たる楽器が鐘であることは,その形状を別にすれば,明確である。また,誕生の門のファサード内側付近には合唱隊のための窪んだ空間を確認できるので,鐘と合唱による音楽をガウディはまず構想していたと考えられる。むしろ重要なことは,どうしてサグラダファミリア大聖堂において音楽を不可欠な要素とガウディが捉えていたかである。サグラダファミリアは巨大な石の森であって,ガウディにとっての「自然」を体現しているのではなかろうか。その自然は石によって固定されたものであってはならず,植物のようにメタモルフォーゼするものであろう。そのような無限的な変貌は螺旋状の階段などで表現されているが,音楽によって表現することが最適だと考えられる。変幻自在な音・音楽を基調(生命)とするガウディの自然観を「音響ナチュラリスモ」(acoustic naturalismo)と呼びたい。この自然観を16年度にはさらに掘り下げる予定である。サグラダファミリア大聖堂は楽器であるともに礼拝の場でもあるので,両者のバランスが取られなければならない。鐘楼内部にある円筒状空間の連続は一種のマフラー(消音器)であり,音響的なバランスを実現するための考案であろうと予想される。そこで,鐘楼下部を簡略化した25分の1の縮尺模型をアクリルで製作し,その頭部に音源を置いて,音の内部伝搬や減衰効果を測定した。身廊の天井位置が不確定ではあるが,モデル実験からマフラー効果を確認できた。

一方、塔、チューブラベル、螺旋階段などは完結性を意味するポジティブな円環であるとともに「樹木」のように閉ざされることのない「有魂」の「器官」を象徴している。サグラダファミリア大聖堂は鐘および合唱の音楽と合体することによって初めて「母なる自然の創造力と養育力(ゲーテの言う自然の治癒力)」を体現でき、「ガウディの聖堂」にふさわしくなると推測できる。
「構造改革」の日伊比較研究

イタリアと日本では、1990年代のほぼ同時期に、きわめて類似した政党政治の再編がなされ、その後にさまざまな経済構造改革が行われた。しかし90年代から今日まで、イタリアと日本の政治的帰結は対極的なものとなった。すなわち、イタリアではリズミカルな政権交代が行われたが、日本では政権交代は困難であった。それでは90年代に、なぜ両国は似通った政治改革を行ったのだろうか。また、その後に実施された新自由主義的経済構造改革は、イタリアと日本では同じ意味をもっていたのだろうか。どのようなアクターが、いかなる文脈においてそれらの改革を提案し、誰がそれを、どこまで実施したのだろうか。さらには、今日のイタリアと日本の政治経済は、90年代から2000年代にかけてのさまざまな改革をどのように反映しているのだろうか。本研究は、ミラノ大学、ボッコー二大学、京都大学、早稲田大学の研究者による国際共同研究プロジェクトである。拒否権プレイヤーの数とイデオロギー距離、政策決定におけるEUの影響、不人気政策と避難回避、経路依存的政策決定、地方分権化など、多様な枠組みの視点から、政党政治、福祉政策、労働市場政策、コーポレイト・ガヴァナンス、財政政策といった政治学と経済学の重要領域に関して、1990年代以降のイタリアと日本における制度・構造改革を比較分析し、その意義と課題を探るとともに、現在の先進諸国の政治経済への幅広いインプリケーションを示す。構造改革の日伊比較研究に関して以下の研究活動を行った。(1)イタリア人研究者との打合せ(11月)早稲田大学において、2007年の国際研究集会開催に関する細かい打合せを実施した。(2)第一回国内打合せ会(12月)日本メンバーと海外研究協力者の研究内容の明確化について確認した。(3)ミラノ大学出張(3月)日本メンバー全員がミラノ大学に出張し、政治学部長および経済研究所長らと面談の後、学生および大学院生を対象に以下の連続講義を行った。(4)国内講演会の実施(於:早稲田大学)伊藤武氏(専修大学専任講師)「ヨーロッパ年金改革をめぐる政治学的考察」10月30日現在、2007年7月6日開催予定の国際シンポジウム【イタリアの春2007】<日伊比較>連続会議(1)イタリアと日本の制度・構造改革の10年、に向けて研究を推進している。・2007年4月19日、パリ政治学院・大学院長のマルク・ラザール教授をお招きし、「伊ベルルスコーニ政権の検証:イタリアは特異な事例なのか」というテーマでご講演いただいた。教員および大学院生、学部生が多数参加し、イタリア政治経済の理解を深めた。・2007年7月6日、イタリア大使館等の協力を得て、<日伊比較>連続会議(1)イタリアと日本-制度・構造改革の10年(Globalizzazione、competitivita'e riforme:Italia e Giappone a confronto)というテーマで国際シンポジウムを開催した。シンポジウムには以下の研究者が参加した:眞柄秀子「はじめに」、D.ケッキ(ミラノ大学政経学部長)「イタリアの労働市場政策」、井戸正伸(早稲田大学教授)。「日本の労働市場改革」、P.セガッティ(ミラノ大学教授)「イタリアの制度改革と選挙の変容」、鈴木基史(京都大学教授)「連立政治における政党リーダーシップと構造改革」、C.フィリッビーニ(ボッコーニ大学教授)「イタリアにおける財政改革と分権化」、S.サツキ(ミラノ大学助教授)「欧州の視点からみたイタリア福祉改革」、新川敏光(京都大学教授)「岐路に立つ日本型福祉:レジーム」、C.モルテーニ(駐日イタリア大使館学術文化担当官)「結論:イタリアと日本を比較して」。なお開会にあたり、白井克彦早稲田大学総長、マリオ・ボーヴァ駐日イタリア大使、およびイタリア国立東方学研究所のシルヴィオ・ヴィータ所長から、それぞれ歓迎の言葉を頂いた。会議の成果は、2008度ミラノ大学にて実施する国際シンポジウムに発展させる予定で、現在、各自、研究を進めている。「構造改革の日伊比較研究」の3年目である2008年度には、2007年度に早稲田大学で実施した国際シンポジウムの成果を前提に、2008年4月28日にミラノ大学において、国際研究集会を実施し、ダニエーレ・サッキミラノ大学政治経済学部長の挨拶およびイントロダクションの後に、下記の研究が報告された。(1)ミケーレ・サルヴァーティ教授(ミラノ大学)「イタリアの構造改革と政治経済の変化」、(2)マッシモ・フローリオ教授(ミラノ大学)「イタリアとEUにおける民営化と産業ネットワーク」、(3)ロナルド・ドーア教授(LSE-CEP)「日本におけるコーポレイト・ガヴァナンスの変化」(4)アントニオ・キエージ教授(ミラノ大学)「イタリアのコーポレイト・ガヴァナンスと企業所有」(5)眞柄秀子(早稲田大学)「日本とイタリアにおける構造改革:その比較」討論には、鈴木基史教授(京都大学)、井戸正伸教授(早稲田大学)、C.フィリッピーニ教授(ボッコーニ大学)、P.セガッティ教授(ミラノ大学)、S.サッキ教授(ミラノ大学)、M.フェッレーラ教授(ボッコーニ大学)らも加わり、活発に質疑応答が展開された。さらに研究代表者・眞柄の司会のもとに、今後の研究の方向性や最終研究成果の公表方法等について日伊双方の参加者全員が協議した。

上記会議の合意に基づき、各自、2009年度の最終国際シンポジウムに向けて、イントロダクション、労働市場政策、政党再編、福祉政策、コーポレイト・ガヴァナンス、財政政策、結論に関して、それぞれ担当分野の研究を進めている。1990年代から2000年代にかけてイタリアと日本で遂行された様々な構造改革を労働市場政策、福祉政策、コーポレートガヴァナンス、政党政治の各分野につき、特に2008年リーマンショック以後の国際政治経済の文脈変化を射程に据えて、実証的に比較分析を行った。具体的には、2009年11月に早稲田大学で国際シンポジウム「<日伊比較>連続会議(2)イタリアと日本-制度・構造改革の再検討」を下記の内容で開催した。・眞柄秀子(早稲田大学)「イントロダクション:構造改革と政治変化の20年」・ダニエーレ・ケッキ(ミラノ大学)「労働市場改革と不平等」・井戸正伸(早稲田大学)「日本の政党政治と変化する労働市場」・アントニオ・キエージ(ミラノ大学)「イタリアのコーポレートガヴァナンスと企業所有」・ロナルド・ドーア(LSE)「日本のコーポレートガヴァナンスにわずかに残る日本らしさ」・ステファノ・サッキ(ミラノ大学)「イタリアの福祉国家と分配的帰結」・新川敏光(京都大学)「家族主義を超えて?変化する日本型福祉レジーム」・パオロ・セガッティ(ミラノ大学)「1994-2008未来への帰還:イタリア政治システムの持続性と変化」・鈴木基史(京都大学)「グローバル時代の日本の構造改革:国内制約とアジェンダ・パワー」・コッラード・モルテーニ(駐日イタリア大使館)「結論」(以上の論文は英語で執筆されている。)なお、3月にミラノ大学において、研究成果の取りまとめや公表に関する打合せを行った。これらのイタリアと日本の重要政策分野に関する比較分析を通じて、過去20年にわたる両国の構造改革と政党政治の課題が明確になった。
支持細胞における脂質恒常性維持の分子基盤と生体機能

本研究によって、神経系の支持細胞であるグリア細胞が、その内部の脂質恒常性の変化によって活性状態を変化させ、神経細胞の形態や伝達活性にまで影響を及ぼすことが明らかになった。また脂肪酸結合タンパク質FABPの変異マウスモデルによって、グリア細胞膜に存在する微小な構造である脂質ラフトの機能障害が、神経細胞の樹状突起形態や行動異常につながることが示された。脂肪酸結合タンパク(FABP)分子ファミリーは、水に不溶な脂肪酸を細胞内の標的部位に輸送して、様々な細胞機能を発揮する。FABP分子の神経系および免疫系支持細胞における機能的意義について検証するとともに、その作用機序について検討を行った。研究成果とその意義について以下に示す。1.FABP7(脳型FABP)が、肝ストローマ細胞の一つであるクッパー細胞に発現し、FABP7欠損マウスではアポトーシスに陥った肝細胞の食食に障害があることを発見した。さらにこの過程が、スカベンジャー受容体の発現を介して制御されることを明らかにした。この結果は、脂肪酸環境が肝臓免疫応答において主要な役割を担うクッパー細胞の極性化に影響を与える可能性を示している。2.FABP5(表皮型FABP)とFABP7が、オリゴデンドロサイト前駆細胞から成熟オリゴデンドロサイトへの分化過程において、時間的多様性をもって発現し、各々のFABPが、オリゴデンドロサイトの分化系列において、重要な役割を担っていることを明らかにした。今後、オリゴ系細胞の脂質代謝制御を介した脱髄疾患病態の理解や治療法の開発に寄与する可能性が示唆された。3.FABP5が、皮脂腺に非常に高い局在を示すことを明らかにした。また、ノックアウトマウスの解析から、FABP5が皮脂腺細胞の分化およびホロクリン分泌過程に関与することを突き止めた。皮脂の働きには、いまだ謎が多いが、FABP5は、皮膚の保湿や皮脂が持つ抗菌作用などに関与する可能性が示された。昨年度に引き続き、FABP分子の免疫および神経系支持細胞における機能的意義と作用機序について検討を行った。1. FABP7(脳型FABP)が、肝ストローマ細胞の一つであるクッパー細胞に発現し、FABP7欠損マウスではアポトーシスに陥った肝細胞の貪食に障害があることを発見した。加えて、TNFaやTGFbなどのサイトカイン産生を制御していることも明らかにし、論文投稿中である。2.アストロサイトに発現するFABP7が、神経細胞の樹状突起スパイン形成に関与することを明らかにした(論文投稿中)。現在、アストロサイトから神経細胞への調節因子同定を進めている。3.胎盤をはじめとする生殖器臓器の支持細胞における各種FABPの発現と機能について、解析を行い、FABP3が母体から胎児への脂質輸送に重要な役割を担っていることを明らかにした(論文投稿中)。1.アストロサイト由来の神経可塑性調節因子の探索:アストロサイトおよびニューロンの単独、共培養系をモデルにアストロサイト由来の神経可塑性調節因子の同定を試みた。野生型およびFABP7KOマウス由来のアストロサイトに対する質量分析の結果、VimentinおよびPEA15の発現強度が有意に変化していることが明らかになった(J Proteom Bioinform, 2015)。2.脂質ラフト形成および機能に対するFABP7の関与:カベオリンなどの膜脂質ラフト構成タンパク質の遺伝子発現調節にたいして、FABP7が担う役割について、当該遺伝子のプロモーター解析のための、メチル化抗体およびアセチル化抗体を入手し、chipアッセイ解析を開始した。3.ヒト精神疾患患者群の遺伝子変異の意義:スクリーニングの結果発見されたFABP7遺伝子変異の病態への関与を明らかにするために、変異遺伝子を培養細胞に遺伝子導入し、細胞内シグナル伝達系や脂質構成変化についての評価を行った。その結果、FABP7の一塩基変異の導入では、細胞内シグナル伝達や細胞分裂能に大きな変化が認められないことが判明した。また脂肪酸の細胞内取り込み実験に着手し、現在解析を進めている。4.免疫系細胞におけるFABPの機能:肝マクロファージに発現するFABP7の免疫応答に担う役割を明らかにするために、高脂質食接種モデルを作成し、野生型とKOマウス間の、脂肪肝や脂肪組織炎症の差異について検討を行った。その結果、FABP7KOマウスでは、高脂肪食摂取に伴う脂肪肝や脂肪組織炎症の進行が、野生型に比べて遅れていることが示唆された。現在、動物数を増やし詳細な検討を加えている。支持細胞における脂質恒常性破綻と、精神疾患や炎症性疾患との関連性が示唆されている。本研究では、神経系支持細胞であるグリア細胞および肝臓のクッパー細胞に着目し、以下のような解析を施行して結果を得た。1)神経系アストロサイトにおいて脂肪酸結合タンパク質(FABP)が欠損すると、細胞膜の脂質ラフトを構成する主要な蛋白質であるカベオリン1の遺伝子発現が低下し、ラフトを介したシグナル伝達が障害されること(Kagawa et al., Glia 2015)。この結果は、アストロサイト内の脂肪酸代謝状態によって、外部刺激に対するシグナル伝達の活性が影響を受けることを示している。

2)FABP遺伝子欠損マウスでは、内側前頭前野に存在する錐体細胞樹状突起の形態が変化し、興奮性シナプスの活動低下が招来されていること(Ebrahimi et al., Glia 2016)。この結果は上記1)のアストロサイトの脂質代謝の変化が、神経細胞の活動に影響を及ぼすことを示している。3)グリオーマ幹細胞において脂肪酸合成酵素(FAS)を介したde novoの脂質代謝が、その幹性維持に重要な役割を担うこと(Yasumoto et al., Plos One 2016)。この結果は、幹細胞性維持するための様々な遺伝子の発現が、脂肪酸代謝系によって制御されいることを示唆している。4)高脂肪食投与によって誘導される肝障害過程において、クッパー細胞(KC)のFABP7が、KCの活性化制御を通して肝細胞における脂質蓄積や白色脂肪組織の炎症に関連すること(投稿準備中)。今後、さらにクッパー細胞の活性化に対する脂質代謝の意義について検証を加える予定である。本研究によって、神経系の支持細胞であるグリア細胞が、その内部の脂質恒常性の変化によって活性状態を変化させ、神経細胞の形態や伝達活性にまで影響を及ぼすことが明らかになった。また脂肪酸結合タンパク質FABPの変異マウスモデルによって、グリア細胞膜に存在する微小な構造である脂質ラフトの機能障害が、神経細胞の樹状突起形態や行動異常につながることが示された。アストロサイトの質量分析の結果については、論文発表を行った。また予定していた遺伝子のプロモータ解析についても、順調に研究材料の準備を終え、実験に着手した。さらに予備実験の結果からは、支持細胞のFABPの機能傷害が、肝臓や脳の正常機能のみならず、炎症や精神疾患病態に深く関連することを実験的に確認することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学解剖学FABP7のエピゲノム制御に担う役割について、実験データを更に蓄積し論文発表を目指す。またグリア細胞における脂質ラフトの機能的意義を更に強固にするために、ラフト分画を用いた解析に加え、電子顕微鏡を用いた解析も加える。機能解析に必要な初代培養細胞への遺伝子導入法の確立が必要であるものの、おおむね当初の計画通り、成果の発表(学会および論文発表)が進んでいる。グリア細胞の神経可塑性調節機構について、グリア膜脂質ドメインの構成変化が中心的な役割を担っていることを突き止めた。本成果は、日本解剖学会、神経科学会、米国神経科学会などにおいて成果発表を行い、論文投稿に至った。制御因子の同定に向けて、質量分析やDNAアレイの至適条件の検討も順調に進んでいる。H27年度より申請者が東北大学に異動となり、新たな実験室立ち上げによる本研究遂行のための必要な設備の一部、および物品の一部を購入する必要が生じたため。さらに最終年度に成果発表、旅費として計上する費用が予定より多くなるのに加え、プロモータ解析をH27年度に集中して行うため。計画書通りに鋭意研究を推進する。特に初代培養細胞への遺伝子導入法樹立に尽力する。
三量体型GTP結合蛋白質によるゴルジ体の構造維持機構

ゴルジ体は真核細胞におけるタンパク質の分泌過程で中心的役割を担う細胞内オルガネラであり、シス、中間、トランスの3層からなる層板構造を持つ。近年、ゴルジ体膜上には様々なシグナル伝達分子が存在することが明らかにされており、申請者らはこれまでに三量体型GTP結合タンパク質αサブユニットの一つであるGαzがゴルジ体の構造維持機構に重要な役割を果たしている可能性を示してきた。そこで本研究においては、Gαzがどのようなシグナル伝達カスケードを介してその機能を果たしているのかを明らかにするために、酵母two-hybrid syatemを用いて、その関連因子を同定することを試みた。まず、ゴルジ体の構造維持に関与するGαzの下流因子を探索する目的でGαzの活性化型(GTP結合型)ミュータント(Q205L)をベイトとしてtwo-hybridスクリーニングを行った。その結果、低分子量Gタンパク質のひとつであるRasのGAP(GTPase activating protein)であるGapIIIが得られた。Rasには複数のGAPが存在するが、GapIIIはGap1^mと高いホモロジーを持つファミリーに属する。GaP1^mに関してはGα12が直接結合して活性化されることが知られており、GapIIIに関してもGαzが結合して活性調節がなされる可能性がある。またRasはゴルジ体上にも存在してその構造を調節していることが報告されており、Gαzが直接にGapIIIの活性を調節することでゴルジ体の構造維持に寄与している可能性も考えられる。ゴルジ体は真核細胞におけるタンパク質の分泌過程で中心的役割を担う細胞内オルガネラである。近年、ゴルジ体膜上に三量体型GTP結合蛋白質の存在が示され、ゴルジ体の機能にこの分子が重要な調節機能を果たしている可能性が示唆されてきた。本研究では、ゴルジ体の構造維持機構に関与する三量体型GTP結合蛋白質の分子種を同定し、その作用機序を明らかにするために以下の研究を行った。1.ゴルジ体の構造維持機構に関与する三量体GTP結合蛋白質の同定細胞をNordihydroguaiaretic(NDGA)で処理すると、ゴルジ体が速やかかつ可逆的に分解し、この過程には三量体型GTP結合蛋白質が関与していると考えられている。このGTP結合蛋白質の分子種を同定するために、種々の三量体GTP結合蛋白質サブユニットを培養細胞で一過性発現させ、NDGAによるゴルジ体の分解作用への影響を検討した。その結果、Gαz及びGαi2を過剰発現させることによってNDGAによるゴルジ体の分解が抑制された。ゴルジ体の構造推持機構におけるGαzの役割を詳細に解析するために、Gαzの3ヶ所のアミノ酸に同時に変異を導入したドミナントネガテイブ・ミュータント(G204A,E246A,A327S)を作製した。このミュータント細胞内で過剰発現させると、ゴルジ体の分解が認められた。また、Gαz特異的なRGSであるRGSZ1を過剰発現させた場合にもゴルジ体の顕著な分解が認められた。これらの結果から、ゴルジ体の構造維持にGαzが関与している可能性が強く示唆された。
古墳文化の地域性に関する地理学的研究-九州と近畿を中心に-

地理情報システムを利用した前方後円墳のデータベースを構築して、九州と近畿を対象に前方後円墳を中心とする古墳文化の受容のありようとその地域的な展開を、分布論的にアプローチした。その結果、(1)両地域における大型前方後円墳の比率の時期別推移に大きな相違がみられること、(2)代表的威信財である三角縁神獣鏡と画文帯神獣鏡の時期別分布は両地域で大きな差違があり、近畿では画文帯神獣鏡の分布が中心部に集中する傾向が強いこと、(3)時期別・規模別に検討を加えた結果、九州地方では前方後円墳の階層性は地域的には一様ではないこと等、分布に関連して多くの興味深い知見が得られた。本研究は、歴史地理学の立場から日本の古代国家が成立する直前の時期である古墳時代の九州地方を主たる対象地域として、古墳文化の受容のありようとその地域的な差を、近畿地方(特に後の畿内)とも比較しつつ探ることを通じて、それぞれの地域性にアプローチしようとするものである。今年度は、内部構造(主に石室の構造)・内部主体(主に石棺の種類と構造)・副葬品等に関する主要データを収集整理し、九州前方後円墳データベースを作成するとともに、九州では前方後円墳が比較的集中している福岡県と宮崎県を中心に、また九州と比較対照するために近畿地方では摂津および播磨西部において現地調査を実施し、主要前方後円墳の立地と現況について把握した。その結果、例えば豊前地域では海岸平野立地するタイプと海岸から離れた山麓部周辺に立地するものとに大別できることをはじめ、立地上の差異が地域的にも見られそうであることが注目された。また、作成したDBをもとにGISを利用して、地域的な特色や傾向について詳細に分析検討するために、抽出した前方後円墳に関する主要な要素ごとの分布図を試作した。ほかに、地形図と空中写真をおよび現地調査で撮影した現況写真による「九州主要前方後円墳の現況」データベースの作成について検討した。前方後円墳の分布と規模に注目すると、西都原古墳群を中心とする日向中央部地域(宮崎県中部)における分布密度と個々の前方後円墳の規模が小さいことが改めて注意された。必ずしも古墳内部の調査が十分なされているとは言えず、造営時期等に不明確な点が多く明言できないが、これらの特徴は、所謂「前方後円墳体制」として捉えることが必ずしも適切ではないことを示唆している。昨年度に引き続き、九州前方後円墳データベースを作成するとともに、熊本県と佐賀県、大分県を中心に、また九州と比較対照するために近畿地方では近江の湖東及び湖西地方、河内の百舌鳥古墳群、奈良盆地において現地調査を実施し、主要前方後円墳の立地と現況について把握した。また、近畿地方に関しては21世紀COEプログラム「古代日本形成の特質解明の研究教育拠点」で作成したDBを一部利用してGISにより、試みに副葬品と規模に関して時期別に地域的な特色や傾向についてGISにより分析、検討を行った。その結果、画文帯神獣鏡は奈良盆地(大和川流域)と近畿中央部の前方後円墳からの出土のみで、三角縁神獣鏡が播磨西部揖保川流域で3か所のほか園部盆地、湖東平野にもみられるのに対して、範囲がより限られていること、石製腕飾類の分布は近畿中央部に集中し、碧玉製腕飾は分布がより限定的であること、大和川が河内平野に出る位置とそれに連続する地域に所在する玉手山古墳群から古市古墳群にかけての地域における大型前方後円墳の築造が、奈良盆地を含めた他地域には見られないほど長期間にわたり継続すること等が指摘でき、GISの活用が有効であるとの見通しを得ることができた。現地調査の結果、前方後円墳は眺望の良好な場所に立地するものが大多数であることが改め確認され、前方後円墳相互の見通し関係にも注目する必要を再確認した。本年度は、近畿地方に続いて九州地方についてArcGISを利用した前方後円墳(以下、古墳と略記)のデータベースをほぼ完成させた。現地調査の成果を生かして若干のデータの修正・補完を行うとともに古墳の位置の誤り等も修正した。本データベースにより試行的に分析を行い、九州地方における古墳の分布に関して以下のような興味深い知見を得た。(1)古墳の築造時期と規模・数をみると、3期から5期に大型化が認められ、6期には100m超の大型の割合が半減し、以降50m未満の割合が増加する小型化の傾向が窺える。また、100m超の大規模な古墳は全体の5%にとどまり、近畿の約16%と大差がある。

(2)代表的な威信財の副葬品である青銅鏡の分布を見ると、九州地方では三角縁神獣鏡は舶載、〓製ともに前期古墳からの出土に限られるが、画文帯神獣鏡は多くが中期後半から後期前半の限られた時期の古墳から出土するという相違が見られ、より高次の威信財的様相を見せる近畿地方とは様相を異にする。(3)馬具類を副葬する古墳は北部九州に偏在し、後期古墳が8割を占める。(4)箱形(箱式)石棺は前期古墳が過半数を占め、後期古墳は1割に満たない。地域的には3分の1が豊後に、2割が筑前西部に集中している。(5)古墳の集中地域である福岡県域と宮崎県域を比べると50m未満の割合が59%と44%でかなりの差があり、いわゆる前方後円墳体制における古墳の規模の階層性は一様ではないことが推定される。(6) 1期の古墳は低丘陵ないし段丘上に立地するものが多数を占め、2期になると相対的に比高が高い丘陵上への立地が多くなり、3期になると平野面への立地がみられ立地の多様化傾向がみられる。また、現地調査の結果から、前方後円墳は地域の可視的歴史遺産としては分かり易いためか、規模が大きいものは比較的保存状況は良好で、墳長が50m以上のものでは墳丘が整備されたものが相対的に多いことが指摘できる。
台湾における祭祀公業の研究

祭祀公業とは、台湾に伝統的に存在する、祖先祭祀を主目的とする財産であるが、日本統治時代に西欧近代法の概念が導入された結果、様々な問題を露呈してきた。本研究は、台湾における伝統的な一族共同体による所有が、近代法の概念の下でどのように処理されたか、そして祭祀公業は現代においてどのように変化し、維持されているかの解明を通じて、台湾社会の非法的秩序構造を明らかにすることを目的とする。本研究は、主として3つの側面より行われた。第1は、日本統治時代の判決を基に、祭祀公業に関する紛争の状況、および法的性質を解明することである。判決調査の過程で、台中、新竹、嘉義の地方裁判所に日本統治時代の判決原本が存在することを確認し、その全体像を明らかにした。第2は、日本統治時代の諸研究を基に、当時、祭祀公業の何が問題とされたか、すなわち近代法導入の際に祭祀公業のどの部分が近代法の概念と矛盾衝突したかを解明した。第3は、現代における祭祀公業の解体と発展についての研究である。中華民国期になってから、財団法人としての祭祀公業が認められるようになり、これに伴い従来からの土地を処分して財団法人の設立が進められている。しかし、これにも様々な問題があるので、幾つかの財団法人についてフィールド・ワークを行い、祭祀公業の解体と再生の状況を明らかにした。以上の研究の結果、祭祀公業は従来の土地を中心とする財産から財団法人へとその姿を変えつつも、依然として台湾社会に存在し続けており、同族結合の機能を失っていないことが明らかとなった。平成12年6月に台湾司法院に対し,日本統治時代の判決原本が今なお保管されている裁判所の有無について調査依頼を行った。その結果,台中地方法院,新竹地方法院,台南地方法院に保管されているとの返事を得たので,8月にこれらの裁判所を調査した。結果的には台南地方法院には現存せず,その代りに嘉義地方法院に存在することが判明した。いずれの裁判所も調査に好意的であり,数件の祭祀公業関係判決を収集することができた。他方,現在,財団法人として姿を変えながら存続または設立された祭祀公業については,12月に台湾李氏の調査を行い,関連資料を収集した。旧来の祭祀公業がかかえている法的問題については,何件かの事件を扱っている曽習賢弁護士の助力により関連資料を収集した。以上の基礎作業を通し,祭祀公業に関する問題点の多くは,その構成員である派下の確定の困難に由来することが判明した。特に,経済発展の過程で公業地に担保設定を行う必要性が生じたり,あるいは公業地の処分が派下総会で決定された場合,派下全員の同意を得ることが極めて困難な状況は,日本統治時代も現在も変わらないことが判明した。多くの問題点と紛争をかかえながらも存続している理由としては,民国政府になってからも台湾社会における祖先祭祀の重要性が変化していないこと,あるいは民国政府による国家的生活保障の不十分性を公業による収益の分配によって補充していることが挙げられる。特に,後者は,収益源が農地を基礎とする小作料収入から賃貸住宅経営等による不動産収入へと変化してきており,台湾社会の都市化に対応する形で収益の安定が図られている点に,祭祀公業の現代的変容を認めることができる。本年度の研究は、2つの側面から実施された。第1は、判決原本の整理・解読であり、主として前年度に所在を確認し、利用を許可された台湾台中地方法院所蔵の判決原本から祭祀公業関係の判決を抽出し、これを解読することに努めた。今1つの側面は、台湾における土地整理に伴い近年徐々に解体されつつある祭祀公業について、実際にこれを訪問し、祭祀公業の解体と財団法人化による新たな存続の方向性について調査を行った。

調査対象は、解体の模範例とされる祭祀公業陳悦記および祭祀公業陳懐念である。両者共に公用徴収の対象となる土地を有し、政府による補償を基金として財団法人を創設し、祖先祭祀と一族共存・団結の維持を図っている。かつての土地を中心とする財産から現金等の金銭を中心とする財産へと変化しているものの、祖先祭祀と一族共存という伝統的な祭祀公業に共通する要素は何ら変化しておらず、この点に、台湾社会における伝統の維持を認めることができる。
リン脂質フリッパーゼを介する「脂質場」の形成とその細胞骨格制御における役割

生体膜リン脂質は、脂質二分子膜を横切るフリップ・プロップ運動により、膜内でダイナミックに分子運動を行いながら外層・内層間で非対称な分布を維持している。これは全ての真核細胞に共通してみられるが、その生理的な役割はいまだ不明な点が多い。我々はこれまでに、哺乳動物細胞において形質膜アミノリン脂質を内向き輸送するリン脂質輸送体(アミノリン脂質トランスロケース)として、タイプ4P型ATPaseファミリータンパク質の一つであるATP8A1と、その非触媒サブユニットmROS3を同定している。本年度、mROS3・ATP8A1リン脂質プリッパーゼ複合体が遊走細胞の先導端を形作るラッフル膜上に局在し、PE分子のフリップ・プロップの促進を介して低分子量Gタンパク質Arf6の局在と活性化を調節し、細胞運動の駆動力となるアクチン骨格再編の制御において重要な役割を果たすことを見出した。また、リン脂質結合プローブを用いて形質膜リン脂質をトラップすると、PE結合プローブで処理した場合にのみ細胞運動の阻害が観察された。さらに興味深いことに、PE結合プローブを用いて表層PEの分布を調べると、運動時には細胞の前方後方でPEの配向性が異なる膜ドメインが形成されていることが明らかとなった。本年度の研究で得られた知見は、リン脂質分子の局所的なフリップ・プロップの活性化により特異な脂質ドメインいわゆる「脂質場」が形成されることを示している。この「脂質場」が機能タンパク質の集積する部位を特定し、細胞は膜脂質の分子運動を操ることによる「脂質場」の消長を介して分子の集積回路をコントロールし、多彩な情報処理を行っていると提唱したい。今後、「脂質場」の形成メカニズムを解明するとともに、脂質分子の配向性の変化がいかなる分子機構で機能分子群の集積と活性化を引き起しているのか、膜脂質と細胞骨格のクロストーク機構の全容を明らかにする必要がある。本研究では、生体膜を構築する脂質二重層内外でリン脂質分子を輸送するリン脂質フリッパーゼにより形成される特異な脂質ドメイン「脂質場」が、いかなるメカニズムで時報伝達分子の分子集積を誘導し、細胞骨格の再編に関わるのか、その分子機構の解明を目指している。本年度は、1)mROS3・Type4 P型ATPase ATP8A1複合体のリン脂質フリッパーゼとしての機能、2)mROS3/ATP8A1のラッフル膜形成における役割、について検討を進め、以下の知見を得た。抗mROS3抗体による免疫沈降物の解析ならびに細胞の蛍光抗体染色法により、mROS3はType4 P型ATPase ATP8A1と複合体を形成し、小胞体からゴルジ体・リサイクリングエンドソームを経由してATP8A1の形質膜への輸送を制御していることが明らかとなった。mROS3の発現を抑制した場合、ATP8A1が形質膜へと移行することが出来ずにリン脂質、特にボスファチジルセリン(PS)やホスファチジルエタノールアミン(PE)の形質膜脂質二重層の外層から内層(細胞質側)への移行が阻害されることが示された。一方、RNA干渉によりATP8A1の発現を抑制した場合にもリン脂質のフリップ・フロップが阻害され、特にPEの輸送が顕著に阻害されることが明らかとなった。2) mROS3/ATP8A1のラッフル膜形成における役割ATP8A1の発現抑制ならびにATP8A1のATPase活性を阻害したドミナントネガティブ変異体の発現により、Boyden-chamber法による細胞遊走活性の強い阻害が観察された。また、遊走細胞の先導端のラッフル膜へATP8A1分子が強く濃縮して存在することが明らかとなった。さらに、mROS3あるいはATP8A1の発現を抑制すると、低分子量Gタンパク質Arf6並びにその下流で働くRac1タンパク質の形質膜への移行が阻害され、その結果ラッフル膜の形成抑制により細胞運動が顕著に低下することが明らかとなった。また、mROS3の過剰発現による細胞遊走活性の促進もArf6のドミナントネガティブ体の発現により抑制されることが示された。

この「脂質場」が機能タンパク質の集積する部位を特定し、細胞は膜脂質の分子運動を操ることによる「脂質場」の消長を介して分子の集積回路をコントロールし、多彩な情報処理を行っていると提唱したい。今後、「脂質場」の形成メカニズムを解明するとともに、脂質分子の配向性の変化がいかなる分子機構で機能分子群の集積と活性化を引き起しているのか、膜脂質と細胞骨格のクロストーク機構の全容を明らかにする必要がある。
黄砂による健康影響に関する病態の解明

黄砂中の環境化学物質が、気管支喘息や花粉症などのアレルギー疾患の発症や悪化の原因になることが指摘されている。近年、気管支喘息、咳喘息、アトピー咳嗽を代表疾患とする長引く咳(慢性咳嗽)を訴える患者さんが増加しており、本研究では、黄砂と慢性咳嗽の症状の関係を調べることを目的として、黄砂期間中の患者調査を行った。前年度に引き続き、第2期、第3期の患者調査を継続した。金沢大学附属病院の呼吸器内科にて、気管支喘息、咳喘息、アトピー咳嗽のいずれかの診断を受けて通院している成人の方を対象に、アレルギー日記に毎日の症状を記録して頂いた。黄砂日の判定は、国立環境研究所のLIDAR観測データをもとに行い、黄砂消散係数が0.03/km、0.01/km(濃度0.03mg/m3、0.01mg/m3に相当)をそれぞれ黄砂日、非黄砂日の閾値とした。第1期調査の結果、咳、たん、くしゃみ、鼻みず、鼻づまり、眼のかゆみのすべての症状において、黄砂期間に症状を有する人数が、非黄砂期間より増加していた。特に、咳と眼のかゆみの症状においては、非黄砂期間に症状が無く、黄砂期間に症状を有した人が有意に認められ(p<0.05)、黄砂が慢性咳嗽の症状に影響を及ぼすことを初めて報告した(Higashi et al. Atmospheric Environment in press)。我々の調査では、期間中毎日症状を記録する方法によって、黄砂情報に影響されることが無く、症状変化を捉えることが可能になった。また、気象庁発表の目視による黄砂日ではなく、LIDAR観測データによる黄砂日を設定したことによって、軽い黄砂飛来時の影響を捉えることができた。今後、この調査と解析を継続し、黄砂以外の要因として考えられている大気汚染物質や花粉の健康影響を考慮した詳細な解析が必要であると考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。近年、気管支喘息、咳喘息、アトピー咳嗽を代表疾患とする長引く咳(慢性咳嗽)を訴える患者さんが増加しており、原因として環境中化学物質の関与が疑われている。本研究では、黄砂中環境化学物質と慢性咳嗽の症状の関係を調べることを目的として、黄砂期間中の患者調査と化学物質モニタリングを行った。患者調査は、金沢大学附属病院の呼吸器内科外来を受診している気管支喘息、咳喘息、アトピー咳嗽の方を対象とした。同意を得られた104名に咳日記と鉢アレルギー日記を配布し、毎日の自覚症状の記入を依頼した。黄砂日の判定は、富山におけるライダー観測データ(国立環境研究所の杉本伸夫先生よりデータ供与)をもとに行った。大気中物質モニタリングは、同病院屋上にハイボリュームサンプラーを設置し24時間ごとの大気中粉塵を捕集した。粉塵中の芳香族炭化水素類および金属類を測定した。また、同病院屋上でダーラム法により花粉飛散量を測定した。2011年1月から6月の調査期間中、黄砂日が連続する黄砂期間が5回みられ観測された。93名の咳日記、81名の鼻アレルギー日記を回収し、黄砂期間とコントロール(非黄砂)期閥のそれぞれの症状を比較した結果、黄砂期間では咳頻度、咳強さ、たん量、くしゃみ、鼻みず、鼻づまり、眼のかゆみの症状の上昇が見られた(p<0.05)。鼻に関する症状は黄砂と花粉両方の影響が示唆された。咳頻度と咳強さは黄砂の影響が強く見られたため、その病因についての詳細な解析が今後、必要と考えられる。

また、気象庁発表の目視による黄砂日ではなく、LIDAR観測データによる黄砂日を設定したことによって、軽い黄砂飛来時の影響を捉えることができた。今後、この調査と解析を継続し、黄砂以外の要因として考えられている大気汚染物質や花粉の健康影響を考慮した詳細な解析が必要であると考える。計画通り研究を遂行でき、新しい知見を得て、来年度への基盤を得られたたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。来年度も臨床疫学と黄砂および化学物質モニタリングを行う。今年度の結果をもとに、今年度の調査に参加された方に加えて、新たに同意を頂き、参加人数を増やす計画である。粉塵捕集に関しては、今年度はハイボリュームサンプラーの故障で測定不能の日が生じたため、予備機を購入して、来年度に備えている。
海馬単一神経終末イメージングによるシナプス前カルシウム・ストアの研究

海馬スライス標本を用いたシナプス前カルシウム測定法の時間的・空間的分解能を改善し、ミリ秒ないし単一神経終末レベルでの測定を可能にした。蛍光カルシウム指示薬rhod-2のAM誘導体を入力線維層に注入するとスライス標本においてシナプス前終末部だけに選択的にrhod-2を負荷することができる。特にCA3野苔状線維シナプスでは中枢シナプスとしては大型な単一神経終末(径35μm)を蛍光観察することが可能である。このように処理した標本において、活動電位に伴うカルシウム流入の様なミリ秒レベルの速い変化を検出するためにベッセル型フィルターを用いた高速低雑音測定系の開発を試みた。フォトダイオードで測定した蛍光シグナルをベッセル型高域遮断フィルターを通過させノイズを軽減させると、入力線維の単一電気刺激に応じて上昇時間が数ミリ秒程度の速い蛍光シグナルの増加を測定することが可能である。また、上記のシナプス前カルシウム測定法を用いて、海馬シナプスにおけるグルタミン酸自己受容体の作用機構を検討した。CA1野シャーファー側枝シナプスでは代謝調節型グルタミン酸受容体(mGluR)を介してグルタミン酸の放出が低下するが、この作用はシナプス前終末へのカルシウム流入の低下によることを明らかにした。また、CA3野苔状線維シナプスではCA1野とは異なるmGluRサブタイプ(mGluR2/3)が選択的に発現し伝達物質放出を抑制することを示した。さらにこのCA3野でのmGluR2/3によるシナプス前抑制機構は、Cキナーゼ及びcyclic AMPを介して抑制されることを明らかにした。海馬神経回路の機能がその活動状態に応じてhomosynapticないしheterosynapticに複雑な制御を受けている可能性が示唆された。
光・磁気共鳴マルチモーダルイメージングによる脳機能計測

2015年度は,これまで拡散光トモグラフィに用いる頭部構造モデルでは無視されていた領域のうち,特に光伝播に大きな影響を及ぼすと考えられる領域を考慮した頭部構造モデルを構築し,これらが脳機能画像の再構成に及ぼす影響の評価を行った.また,実測データから脳機能画像の再構成を行うために,生体模擬資料を用いて計測を行った.これまでの頭部構造モデルで無視されていた領域として,大脳縦裂に沿って走行する血管である矢状静脈洞,また,頭蓋骨前頭部に存在する空洞である前頭洞に着目した.矢状静脈洞は高吸収,前頭洞は低吸収かつ低散乱であるため,周囲の組織と比して光学特性値の非均一性が非常に高い.それぞれの領域をMRA,X線CT画像から抽出し,これらを考慮した頭部構造モデルを構築して拡散光トモグラフィのシミュレーションを行った.この結果,脳機能画像の空間分解能に影響するパラメータである正則化パラメータを大きく設定した場合,設定した脳賦活部位よりも大きく広がって脳賦活部位が再構成されたが,矢状静脈洞,前頭洞の領域を考慮した再構成画像,無視した再構成画像に差はみられなかった.しかし,正則化パラメータを小さく設定した場合,矢状静脈洞,前頭洞を無視した脳機能画像はノイズに埋もれて脳賦活部位の特定が難しくなり,また,矢状静脈洞,前頭洞を考慮した脳機能画像では高い空間分解能で賦活部位が正確に再構成された.以上の結果から,矢状静脈洞,前頭洞を考慮することによって,より正確に脳賦活部位を推定できることが明らかになった.また,2014年度の予算で購入した自動ステージを用いて,生体模擬資料を対象とした拡散光トモグラフィの実測を行った.自動ステージを用いることで,測定の際の時間が大幅に短縮され,測定精度が向上した.このため,より多くのプローブ・ペアを配置することが可能となり,高精度な拡散光トモグラフィの実測が可能となった.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。光・磁気共鳴マルチモーダルイメージングにおいて,ヒト頭部構造情報を考慮した脳機能計測を行うために用いる個人頭部モデルの構築および最適化の研究を行った.個人頭部モデルは,ヒト頭部MR画像を頭皮,頭蓋骨,脳脊髄液,灰白質,白質の5領域に分割することで構築されるが,灰白質,白質に関しては自動領域分割の手法が確立されているため,頭皮,頭蓋骨,脳脊髄液の領域分割を全自動で行うアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムでは,各組織ごとに抽出に適した撮像パラメータで得られたMR画像を用いる.これらの画像に関して,抽出する境界ごとに閾値を決定して2値化し,誤抽出領域を画像処理で取り除くことで,領域分割を行う.46名の被験者のMR画像をこのアルゴリズムで領域分割し,それぞれマニュアルによって領域分割した結果と比較し,最適な閾値の選定法と,後処理のアルゴリズムの評価を行った.また,従来の頭部モデルでは無視されていた脳表の血管構造に着目し,MRAから抽出した血管構造を付与した頭部モデルを構築して光の伝播をシミュレーションし,ヒト頭部内における光の拡散に血管構造が及ぼす影響を検討した.近赤外分光法による計測では,頭表上に配置したプローブペアの計測領域は光の散乱によって広がりを有している.この広がりを,自動で構築した頭部モデルを用いてシミュレーションによって推定し,頭部モデル上に脳機能画像を再構築した.このさい,複数の照射,検出プローブ距離を持つようなプローブ配置でシミュレーションを行った.プローブペアの計測領域はプローブ間距離に密接な関わりを持つため,このようなプローブ配置を用いることで,深さ方向の測り分けを行い,3次元での脳機能画像が再構築できるようになった.また,実測で3次元画像再構築を行うために,自動ステージを購入し,生体模擬試料を対象に計測を行えるようセッティングした.2015年度は,これまで拡散光トモグラフィに用いる頭部構造モデルでは無視されていた領域のうち,特に光伝播に大きな影響を及ぼすと考えられる領域を考慮した頭部構造モデルを構築し,これらが脳機能画像の再構成に及ぼす影響の評価を行った.また,実測データから脳機能画像の再構成を行うために,生体模擬資料を用いて計測を行った.これまでの頭部構造モデルで無視されていた領域として,大脳縦裂に沿って走行する血管である矢状静脈洞,また,頭蓋骨前頭部に存在する空洞である前頭洞に着目した.矢状静脈洞は高吸収,前頭洞は低吸収かつ低散乱であるため,周囲の組織と比して光学特性値の非均一性が非常に高い.それぞれの領域をMRA,X線CT画像から抽出し,これらを考慮した頭部構造モデルを構築して拡散光トモグラフィのシミュレーションを行った.この結果,脳機能画像の空間分解能に影響するパラメータである正則化パラメータを大きく設定した場合,設定した脳賦活部位よりも大きく広がって脳賦活部位が再構成されたが,矢状静脈洞,前頭洞の領域を考慮した再構成画像,無視した再構成画像に差はみられなかった.しかし,正則化パラメータを小さく設定した場合,矢状静脈洞,前頭洞を無視した脳機能画像はノイズに埋もれて脳賦活部位の特定が難しくなり,また,矢状静脈洞,前頭洞を考慮した脳機能画像では高い空間分解能で賦活部位が正確に再構成された.以上の結果から,矢状静脈洞,前頭洞を考慮することによって,より正確に脳賦活部位を推定できることが明らかになった.また,2014年度の予算で購入した自動ステージを用いて,生体模擬資料を対象とした拡散光トモグラフィの実測を行った.自動ステージを用いることで,測定の際の時間が大幅に短縮され,測定精度が向上した.

このため,より多くのプローブ・ペアを配置することが可能となり,高精度な拡散光トモグラフィの実測が可能となった.1年目の目標は,MR画像の領域分割の自動化,四面体で構成された光伝播モデル内でのモンテカルロ法による光伝播解析のアルゴリズムの構築,モンテカルロ法と有限要素法を組み合わせたハイブリッド法による光伝播解析法の構築,光・磁気共鳴マルチモーダルイメージングの脳機能画像再構築のアルゴリズムの構築とした.MR画像の領域分割は,各組織ごとに抽出に適したパルスシーケンスで撮像されたMR画像を用いることで,全自動での領域分割が可能となり,MR画像のパルスシーケンスの選定に関する研究をモントリオールにて国際会議で発表している.また,四面体で構成された光伝播モデル内でのモンテカルロ法による光伝播解析のアルゴリズムを開発し,MR画像を領域分割して構築した立方体ベースの頭部モデルを四面体モデルに変換して光伝播解析を行うことで,組織境界の局面を表現した,より正確な光伝播解析が行えるようになった.さらに,四面体モデル内でのモンテカルロ法による光伝播解析と,有限要素法を組み合わせたハイブリッド法による光伝播解析法は,バーミンガム大学との共同研究を継続しており,半球やヒト頭部モデル内でのハイブリッド法,モンテカルロ法による光伝播解析の結果を比較し,ハイブリッド法による光伝播解析の優位性を示す結果が得られている.以上のような成果が得られているため,2014年度の研究目的はおおむね順調に進展している.27年度が最終年度であるため、記入しない。近赤外分光法による脳機能計測では,検出光は計測領域である脳を伝播する前後に,頭皮や頭蓋骨といった頭表組織を伝播する.このため,近赤外分光法の実測データは,脳における血液量変化のみではなく,皮膚における血液量変化に起因した信号を含んでいる.これまでの研究で行ってきた光・磁気共鳴マルチモーダルイメージングでは,血液量変化は脳においてのみ生じたと仮定して画像再構築を行っていたが,2年目の研究では,脳のみでなく皮膚においても血液量変化が生じた場合を仮定し,皮膚における血液量変化と脳における血液量変化を分離して再構築するアルゴリズムを構築する.また,実測データを基に3次元画像再構築を行うために,生体模擬試料を用いて実験を行う.生体模擬試料は,多層構造のものを用い,表層の吸収係数を変化させることで皮膚における血液量変化を模擬する.このため,形状は従来のような多層の平板状のものを用いるが,表層の吸収係数が変化できるようなものを作製し,実測する.このさい,3次元で画像を再構築するために高密度のプローブ配置で計測を行う.現在所持している実測装置はプローブ数に限りる.このため,実際には密度の低いプローブ配置で計測を行い,脳における血液量変化を模擬した吸収体の座標を,プローブ位置に対して相対的に変化させて実測を繰り返し,これらの実測データを合わせることで,高密度プローブ配置での実測を模擬して計測を行う.また,実測データを基に再構築した画像と,シミュレーションで再構築した画像を比較して誤差要因を検討し,シミュレーションへのフィードバックを行うことで,シミュレーション,画像再構築法の精度の向上を図る.27年度が最終年度であるため、記入しない。