hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラウンの機能的咬合面形態に関する研究

咬合接触点の位置と歯の変位との関係を明確にするために、上顎第一大臼歯の各部で受圧用テープルを介して咬合力が垂直方向になるように咬合力計を噛みしめさせた結果、加わる咬合力の位置、強さによって変位の方向、量に差異が生ずることがわかった。口蓋側咬頭の咬頭頂あるいは内斜面に咬合力が加わると、歯の変位方向は口蓋側歯根方向となり、天然歯での機能時の生理的変位経路と類似した本来の変位方向となる。したがって、クラウンなどで咬合を回復する際にはここでの咬合接触点が重要な意味を持つことになる。このことは、天然歯での咬合接触点も上下顎の歯の機能咬頭あるいは機能咬頭寄りに多く、さらに機能咬頭内斜面同士の緊密な咬合が硬い食品の破砕時に有効に作用する、主機能部位となることからも協調される。また、機能咬頭での咬合接触は、咬合機能時の臼歯部基底部の動態を乱さない変位方向を導くことにもなるので、ここでの咬合接触は臼歯部の咬合にとって重要な要素であることが明らかとなった。クラウンの咬合接触点は,顎口腔系と調和したクラウンの機能的咬合面形態を考える上で極めて重要であり,これをどのように与えるかを形態,機能的な面から明らかにすることが本研究の目的である.クラウンに付与する咬頭の形態,咬合接触点の位置を変化させ,歯の変位ならびに試験食品による咀嚼効率を定量的に計測して,咬合面形態の変化がどのような影響を及ぼすかを比較検討する.その結果,今までの研究成果とともに,クラウンの咬合接触状態が顎口腔系にどのような影響を与えているか,また咀嚼機能とどのような関係にあるかという点を解明し,クラウンの機能的咬合面形態を確定する.歯科補綴学において,失われた歯の形態・機能を補綴物によって回復し,その状態を長く維持していくためには,補綴物が歯周組織をはじめとする顎口腔系全体と機能的に調和していなければならない.ことに,補綴物の咬合面形態をどのように回復させるかは極めて重要な問題であり,このような機能的咬合面形態を確定していくためには咬合接触の顎口腔機能に及ぼす影響を詳細に知る必要がある.咬合接触部位の変化と歯の変位経路との関係を明らかにするために,歯の変位経路の測定を行い,上顎第一大臼歯の変位様相は,咬合接触による影響を受けやすく,特に頬側咬頭内斜面,舌側咬頭の外斜面での単独での接触での噛みしめ時は,咬頭嵌合位噛みしめ時には通常みられない頬側方向への変位経路を示すことが明らかとなった.一方,下顎第一大臼歯の変位様相は,上顎にくらべると咬合接触による影響を受けにくく,接触部位の違いによらず,咬頭嵌合位噛みしめ時と同様の舌側方向への変位を示した.咬合接触点と歯の変位との間には密接な関係があり,歯冠補綴物への咬合接触点の付与に際しては,上下顎の咬合接触関係に十分留意する必要があることが示唆された.さらに,上下顎臼歯は咬頭嵌合位では機能咬頭の咬頭頂付近に26点の咬合接触点をもち,側方滑走運動時にはそのなかの12点が側方咬合位まで連続して咬合接触を示し,その際,機能咬頭上の臨床的には定点ともみなせる小面が対合歯の非機能咬頭の内斜面あるいは辺縁隆線を滑走するという咬合接触様相を呈することが明らかとなった.
ミトコンドリアβ酸化異常症日本人患者の病態・病因の解明

β酸化異常症は、正常に生活していながら急性脳症や突然死を起こす患者が多く、最近タンデムマスを導入した新生児マススクリーニングがなどによって注目されている.そこで日本人患者の実態調査、予後調査、酵素診断、病因解析を行ない次のような成果を得た.1.日本人β酸化異常症患者の調査:アンケート等によって71例について調査した.日本人ではCPT2欠損症が最も多く、ついでVLCAD欠損症、グルタル酸血症2型の順であった.類縁疾患である有機酸血症の予後と比較したところ、β酸化異常症は乳児期以降の発症例が多いこと、知能予後は一般的に良い症例が比較的多いことがわかった.2.VLCAD欠損症の研究:酵素診断、病因解析を行なった.現在までに21例の日本人患者を同定した.特にこの2年間で10例以上を発見し予想以上に多いことがわかった.欧米の症例に比べ、日本人患者の大部分が骨格筋型で軽例の多い傾向があった.臨床的重症度と残存酵素活性測定値の間には相関はなく、イムノブロットにおける酵素タンパク量と相関することが観察された.遺伝子解析において日本人には共通の変異が比較的多く、またphenotype/genotype correlationがあることが推察された.3.グルタル酸血症2型の研究:日本人初のETF脱水素酵素欠損による症例を同定し、分子レベルで証明した.またあらたにETF欠損による日本人症例も3例同定した.ETF脱水素酵素欠損の症例も2例同定した.4.GC/MSによるβ酸化異常症診断法の検討:検討した.簡便な血中遊離脂肪酸分析法を確立した.特にグルタル酸血症2型は、安定期の患者ではタンデムマスでも、GC/MSによる有機酸分析でも異常を見逃すことがあるが、血清分析がもっとも診断に有用なことを確かめた.また尿中有機酸分析で、ペルオキシソームβ酸化異常症における特徴を明らかにした.3年間の研究プロジェクトの初年度である.β酸化異常症は安定期には正常であるにもかかわらず、感染や激しい運動などを契機にして急激に発症し、小児期に原因不明のまま死亡したり障害を残すことが多いため、社会問題化している.日本ではまだ関心がうすく、診断できる施設が限られておりまた患者数も少ない.本研究の目的は、日本人患者の実態を調査して、発症形態、病態、病因を明らかにし、外国と頻度や遺伝的背景を比較し、日本において迅速な診断体制を確立することである.今年度の研究成果は以下の通りである.1)日本人β酸化異常症患者の実態調査:1980年代からβ酸化異常症が世界的に注目されはじめた.そこで1985年2000年の間に診断された本症患者をアンケートなどで調査した.64例の患者を見い出した.頻度はCPT2欠損症が最も多く、ついで極長鎖アシルーCoA脱水素酵素(VLCAD)欠損症、グルタル酸尿症2型の順であった,欧米で多いMCAD欠損症は日本ではほとんどない.引き続き詳細なデータを収集、検討中である.2)グルタル酸尿症2型の遺伝子解析:本症は3つのタンパク(ETFα、ETFβ、ETFDH)のいずれかの欠損によって引き起こされる.これまで日本人の患者は12例知られているが、病因が同定されたのは我々の報告したETFβ欠損症の2例のみであった.今年度、本研究によって日本人で初めてのETFα欠損症2例を同定し、遺伝子レベルで明らかにした.さらに他の症例の検索を進めたい.3)VLCAD欠損症の病因解析:VLCAD欠損症の日本人症例は2例報告されていたが、本研究によってさらに3例の病因解析を行なった.計5症例を比較検討したところ、欧米からの報告と同様、遺伝子変異は多様であることと遺伝子型と臨床型に一定の相関がみられることが推察された.今年度さらに多くの患者を同定しつつあるので病因を明らかにしたい.β酸化異常症は、正常に生活していながら急性脳症や突然死を起こす患者が多く、最近タンデムマスを導入した新生児マススクリーニングがなどによって注目されている.そこで日本人患者の実態調査、予後調査、酵素診断、病因解析を行ない次のような成果を得た.1.日本人β酸化異常症患者の調査:アンケート等によって71例について調査した.日本人ではCPT2欠損症が最も多く、ついでVLCAD欠損症、グルタル酸血症2型の順であった.類縁疾患である有機酸血症の予後と比較したところ、β酸化異常症は乳児期以降の発症例が多いこと、知能予後は一般的に良い症例が比較的多いことがわかった.2.VLCAD欠損症の研究:酵素診断、病因解析を行なった.現在までに21例の日本人患者を同定した.特にこの2年間で10例以上を発見し予想以上に多いことがわかった.欧米の症例に比べ、日本人患者の大部分が骨格筋型で軽例の多い傾向があった.臨床的重症度と残存酵素活性測定値の間には相関はなく、イムノブロットにおける酵素タンパク量と相関することが観察された.遺伝子解析において日本人には共通の変異が比較的多く、またphenotype/genotype correlationがあることが推察された.3.グルタル酸血症2型の研究:日本人初のETF脱水素酵素欠損による症例を同定し、分子レベルで証明した.またあらたにETF欠損による日本人症例も3例同定した.ETF脱水素酵素欠損の症例も2例同定した.4.GC/MSによるβ酸化異常症診断法の検討:検討した.簡便な血中遊離脂肪酸分析法を確立した.

特にグルタル酸血症2型は、安定期の患者ではタンデムマスでも、GC/MSによる有機酸分析でも異常を見逃すことがあるが、血清分析がもっとも診断に有用なことを確かめた.また尿中有機酸分析で、ペルオキシソームβ酸化異常症における特徴を明らかにした.平成14年度には以下の研究成果を得た.1.GC/MSによるβ酸化異常症スクリーニング法の開発:血液ろ紙または微量血清を用いて中鎖アシル-CoA脱水素酵素(MCAD)欠損症、極長鎖アシル-CoA脱水素酵素(VLCAD)欠損症およびグルタル酸血症2型(GA2)のGC/MSによる簡便な診断法を確立した.2.日本人β酸化異常症患者の調査:最近17年間(19852001)に見い出された日本人患者を調査した.CPT2欠損症が17例と最も多く、次いでGA2(14例)、VLCAD欠損症(12例)であった.しかし2002年度にこれまで原因不明のミオパチー患者の中から数例が診断され、日本人ではVLCAD欠損症が最も多い可能性が出てきた.欧米ではMCAD欠損症が最も多く、次いでCPT2欠損症と長鎖3-ヒドロキシアシル-CoA脱水素酵素欠損症が多いのと対照的であった.3.β酸化異常症の臨床的特徴:島根医科大学で診断した有機酸代謝異常症患者約170例と比較したところ、β酸化異常症は知能予後が良い傾向がある、乳児期に急性脳症様症状で発症する例が多い、成人発症例が少なくない、思春期以降の発症者では骨格筋症状が前面に出ることがわかった.このデータはβ酸化異常症を新生児期に発症前にスクリーニングする意義を強く示唆する.4.VLCAD欠損症患者の解析:昨年まで3例の日本人患者を分子レベルで病因を解明していたが、今年度2例について明らかにし、さらに最近発見した14例についても解析中である.欧米など外国の遺伝背景との違いを明らかにしてゆきたい.また発現実験によってVLCADタンパクには温度感受性のあることを示した.5.グルタル酸血症2型の遺伝子解析:日本人として初めてのETFαサブユニット欠損によるGA2を2例同定し、遺伝子異常を明らかにした.さらにこの他数例のGA2患者の検索を続行中である.平成15年度に以下のような研究成果を得た1.日本人VLCAD欠損症患者の酵素診断、病因解析を行なった。現在までに21例の患者を同定した。特にこの2年間で10例以上の患者を発見し、日本人に予想以上に多いことがわかった。2.欧米のVLCAD欠損症は半数以上が臨床的に重症であるのに対し(乳児重症型および中間型)、日本人患者21例中18例が骨格筋型であった。日本人患者は欧米の症例に比べ臨床的には軽症が多い傾向のあることが示唆された。3.日本人VLCAD欠損症患者21例の分子レベルの解析結果を検討した。臨床的重症度と残存酵素活性測定値の間には相関はなく、イムノブロットにおける酵素タンパク量と相関することが観察された。4.VLCAD欠損症の遺伝子解析において、骨格筋型では少なくとも一方のアレルに残存活性を持つ点変異を持っていた。本症にはphenotype/genotype correlationがあることが推察された。5.グルタル酸血症2型の分子レベルでの検討を進めた。日本人初のETF脱水素酵素欠損による症例を同定した。またあらたにETF欠損による日本人症例も同定した。
自己修復機能を持つ環境保全型保存材料の開発

自己修復機能を持つ環境保全型のカルシウム系保存材料を新たに開発するために,自然界に生息する微生物の機能を利用した環境に優しく新しい遺構,遺物,石造文化財などの保存材料(強化材料,接着剤,補填材料など)を作製した。また,作製した保存材料を使用した土の力学特性およびその使用期間中における微生物の菌数変化について調査し,新たに開発した保存材料の有効性について評価を実施した。その結果,自己修復機能を持つ環境保全型の保存材料として有効であるとの見通しが大略得られた。本研究の目的は,これまでに研究代表者らが開発してきた微生物機能により固化する保存材料の高度化を行い,自己修復機能を持つ環境保全型のカルシウム系保存材料を新たに開発することである。初年度である平成24年度は,カルシウム系保存材料の中でも特にリン酸カルシウム化合物を対象とした研究を実施した。具体的には,平成24年度の前半ではリン酸カルシウム化合物のみを使用した保存材料の開発を行い,その後半ではリン酸カルシウム化合物と微生物を組み合わせた保存材料の開発を行った。得られた主な成果の概要は,以下に示すとおりである。(1)保存材料の室内析出・固化試験リン酸カルシウム化合物のみによる保存材料,あるいは,リン酸カルシウム化合物と微生物を組み合わせた保存材料を新たに開発するため,それらの配合が異なる室内析出・固化試験を試験管内において実施した。なお,試験時に注目したリン酸カルシウム化合物の特徴は,その溶解度のpH依存性と自己硬化性である。その結果,pHの値が中性から弱アルカリ性の領域においてリン酸カルシウム化合物の析出・固化が顕著になること,また,ゲル化した白色のリン酸カルシウム化合物は時間の経過に伴って結晶化が進むこと,などが明らかとなった。(2)保存材料を用いた供試体の作製上記(1)の結果を踏まえ,対象とした砂質土の土粒子間にある間隙中にリン酸カルシウム化合物を析出・固化させることによって保存材料を使用した供試体を作製した。また,作製した供試体において析出・固化した保存材料であるリン酸カルシウム化合物の結晶の形態および分布状況などを微視的に検討するため,平成24年度に導入した低真空対応可能な卓上型電子顕微鏡(SEM)による観察を実施した。その結果,供試体内部の間隙中にウィスカー状のリン酸カルシウム化合物の結晶を確認することができた。2年目となる平成25年度は,(1)保存材料の室内析出・固化試験,(2)保存材料を用いた供試体の作製,(3)保存材料を用いた供試体の力学特性の評価,を実施した。(1)保存材料の室内析出・固化試験:リン酸カルシウム化合物と微生物を組み合わせた保存材料を用いて,その配合が異なる室内析出・固化試験を実施した。その結果,pHの値が中性から弱アルカリ性の領域においてリン酸カルシウム化合物の析出・固化が顕著になること,また,ゲル化した白色のリン酸カルシウム化合物は時間の経過に伴って結晶化が進むこと,などに関して,定量的に明らかとなった。(2)保存材料を用いた供試体の作製:上記(1)の結果を踏まえ,対象とした砂質土の土粒子間にリン酸カルシウム化合物を析出・固化させる方法によって保存材料を使用した供試体を作製した。その結果,供試体内部の間隙中にウィスカー状のリン酸カルシウム化合物の結晶を確認した。(3)保存材料を用いた供試体の力学特性の評価:保存材料を使用した砂質土の供試体を用いて,室内で力学試験を実施した。その結果,保存材料による処理後の供試体の力学特性を処理前の力学特性と比較することにより,開発した保存材料による効果について確認した。3年目の最終年度となる平成26年度は,(1)保存材料の室内析出・固化試験,(2)保存材料を用いた供試体の作製,(3)保存材料を用いた供試体の力学特性の評価,(4)保存材料の有効性に関する評価,の4項目について実施した。得られた主な成果は,以下に示すとおりである。

(1)保存材料の室内析出・固化試験:試験管を用いて,微生物機能により固化後に炭酸カルシウムあるいはリン酸カルシウム化合物となる保存材料の室内析出・固化試験を実施した。(2)保存材料を用いた供試体の作製:対象とする土(地盤)として主に砂質土を使用し,土粒子間の間隙に各種カルシウム化合物を析出・固化させることによって保存材料を使用した供試体を作製した。(3)保存材料を用いた供試体の力学特性の評価:炭酸カルシウムあるいはリン酸カルシウム化合物を保存材料とした砂質土の供試体を用いて,力学を中心とした各種の室内試験を実施した。また,保存材料の析出・固化のメカニズムを明らかにするために,理論的な検討を実施した。(4)保存材料の有効性に関する評価:新たに開発したカルシウム系保存材料の有効性について検討するために,保存材料による処理後の物性値を処理前の物性値と比較することにより,土(地盤)に対する保存処理の効果について評価を実施した。その結果,保存材料が機能性,安全性,環境保全性,自己修復性,経済性などの多方面において優れていること,また,特に砂質土に対して有効であることが確認された。26年度が最終年度であるため、記入しない。地盤環境工学26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度である平成24年度の研究の目的,実施計画,経費などの策定が適切であったこと,また,期待された研究成果がおおむね順調に得られたこと,さらに,研究代表者および研究分担者に健康上の問題が発生しなかったことなどが,主な理由として考えられる。2年目である平成25年度の研究の目的,実施計画,経費などの策定が適切であったこと,また,期待された研究成果がおおむね順調に得られたこと,さらに,研究代表者および研究分担者に健康上の問題が発生しなかったことなどが,主な理由として考えられる。当初計画のとおり,平成25年度は平成24年度において実施した2つの研究項目の深化を図ると同時に,新たに(1)保存材料を用いた供試体の力学・水理学特性の評価,(2)既存の代表的な保存材料に対する性能評価,について研究を進める。3年目の最終年度となる平成26年度は,平成2425年度において実施した以下の研究項目(1)(3)の深化を図ると同時に,さらに続く研究項目(4)について研究を進める。そして,3年間の研究成果をまとめて報告書を作成し,本研究課題を終了する。(1)保存材料の室内析出・固化試験(2)保存材料を用いた供試体の作製(3)保存材料を用いた供試体の力学特性の評価(4)保存材料の有効性に関する評価26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の研究経費を節約することにより繰り越すことになった学術研究助成基金助成金は,平成25年度の研究費と合わせて有効に活用することを計画している。具体的には,試験のケース数や供試体の本数を増やす,あるいは,研究成果の発表回数を増やす,などを予定している。平成25年度の研究経費を節約することに努めたため。平成26年度の研究費と合わせて有効に活用することを計画している。
レトロウイルスによる神経傷害機序:HAMとエイズ脳症患者試料を用いた多角的解析

ヒトレトロウイルスの慢性遷延性感染が引き起こす神経障害であるHAMとエイズ脳症の共通の発症病態として、感染リンパ球・マクロファージが中枢神経に侵入し、それを排除しようとする免疫反応が炎症過程を引き起こし、周囲組織が巻き込まれて傷害されていること、同様の機序で多発筋炎も生じていることを明らかにした。また、エイズ脳症にはアストロサイトの機能障害による大脳皮質の変性病変が炎症病態とは独立して生じていることを見いだした。本研究は、ヒトレトロウイルスの慢性遷延性感染が引き起こす神経障害であるHAMとHIV脳症の発症病態を剖検例や動物モデルを用いて比較しながら解析することにより、それぞれの発症病態の共通するもの、特異的なものを明らかにし、発症機序の詳細を解明し、治療の標的となる病的機序を見いだし、病態に則した治療法を見いだすことを目的としている。エイズ脳症の発症病態について、SIV感染サルの脳について神経病理学的に解析し、エイズ発症サルにおいて大脳皮質にグリオーシスと星状膠細胞のアポトーシス、EAAT-2の発現低下、ミクログリアの瀰漫性増勢がみられ、皮質の変性病変が生じていることを明らかにした。ミクログリアには細胞傷害性サイトカインの発現はみられず一部はEAAT-2を発現しており、星状膠細胞の機能低下を補い神経保護作用をしている可能性が考えられた。また、炎症細胞浸潤やウイルス感染細胞は病巣にみられず、皮質の変性は炎症性病変とは独立して生じていることが窺われた。J. Neuropathol. Exp. Neurol.に掲載予定である。さらに、ウィーン大学剖検例を用いてヒトにおいても同様の病態が生じているかを検討している。一方、HAMの発症病態については、末梢血よりの感染リンパ球とそれをターゲットにする免疫細胞が組織に浸潤し、両者の炎症過程が周囲の組織に傷害を起すbystander傷害であることを想定しているが、剖検例脊髄組織を用いて検索し、HTLV-I感染CD4細胞とHTLV-I特異的CD8陽性細胞傷害性T細胞が浸潤し、細胞傷害性サイトカインの発現と周囲の細胞のアポトーシスが生じていることを炎症病巣で直接証明した。さらにどの細胞がアポトーシスを起こしているかを検討中である。HIV脳炎と共通の病熊が窺われ、病変形成にかかわる分子について明らかにしていく。エイズ脳症の発症病態について、エイズ発症サルの炎症病変のない大脳皮質に星状膠細胞の障害とミクログリアの瀰漫性増勢を見いだしJ. Neuropathol. Exp. Neurol。に報告したが、ウィーン大学剖検例を用いてヒトにおいても同様の病態が生じているかを検討し、ヒトでもHIV脳炎とは独立して大脳皮質に星状膠細胞の障害とミクログリアの瀰漫性増勢が生じていることを明らかにし、同誌にて報告した。また、炎症性病態については感染細胞にIL-1βが発現し、炎症病巣の進展に関与していることを明らかにした。一方、HAMの発症病態については、末梢血よりの感染リンパ球とそれをターゲットにする免疫細胞が組織に浸潤し、両者の炎症過程が周囲の組織に傷害を起すbystander傷害であることを想定しているが、剖検例脊髄組織を用いて検索し、HTLV-I感染CD4細胞とHTLV-I特異的CD8陽性細胞傷害性T細胞が浸潤し、細胞傷害性サイトカインの発現と周囲の細胞のアポトーシスが生じていることを炎症病巣で直接証明し、さらに血管周囲のCD4陽性T細胞とともに希突起膠細胞がアポトーシスを起こしていることを見いだした。また、HAM患者では制御性T細胞が減少してサイトメガロウイルスに対する免疫応答が亢進していること、HTLV-1特異的細胞傷害性T細胞の機能の障害が生じていることを明らかにし、それぞれ報告した。HIV脳炎と共通の病態が窺われ、病変形成にかかわる分子について明らかにしていく。本研究は、ヒトレトロウイルスの慢性遷延性感染が引き起こす神経障害であるHAMとHIV脳症の発症病態を、剖検例や動物モデルを用いて比較しながら解析することにより、発症機序の詳細を解明し、治療の標的となる病的機序を見いだし、病態に則した治療法を見いだすことを目的としている。エイズ脳症の発症病態について、20年度までにサルモデル・ヒト剖検例の検索により、炎症性病変とは独立して大脳皮質に星状膠細胞の障害とミクログリアの瀰漫性増勢が生じていることを明らかにした。21年度はアストロサイトに局在をし、シナプス間隙や細胞外スペースの水分子の調節に重要な働きをしているアクアポリン4の発現がエイズ脳皮質で低下していることを見いだした。

EAAT-2の発現低下ときわめてよく一致し、アクアポリン4もアストロサイト機能の指標となり、エイズ脳症の皮質変性病態に関与している。一方、炎症性病態について、これまでにHAMとHIV脳炎は末梢血から感染リンパ球・マクロファージとそれをターゲットにする免疫細胞が中枢神経組織に浸潤して炎症過程が引き起こされ、周囲組織が巻き込まれて傷害される、所謂bystander傷害であることを明らかにしたが、本年度の研究により、HAMではIL-17を産生するTh17細胞の浸潤が証明され、HIV脳炎では感染マクロファージが産生するIL-1βが炎症の持続に関与していることを見いだした。これらのサイトカインは治療の標的分子として重要である。また、HTLV-1関連多発筋炎について詳細な病理組織学的検索をおこない、筋内鞘への細胞浸潤が強いにもかかわらず筋細胞の壊死像が少なく、HAMと同様のbystander傷害機序が生じていると考えられ、レトロウイスルが引き起こす炎症病変に共通する特徴であることを示唆している。
人口減少社会に向けた自治体教育計画の策定と課題に関する研究

本研究では、全国の都道府県及び市区町村の教育振興基本計画を主な対象として分析を行った。主な知見は次のとおりである。(1)教育振興基本計画の策定率は自治体の人口規模に比例している。しかし、大規模自治体でも公開の仕方に課題がある自治体がある。市区町村の策定率には、都道府県による顕著な違いが見られる。(2)人口減少の進行と地方創生の政策展開の中で、地域における学校の役割を重視する考えが教育振興基本計画に反映されつつある。これからの地方教育計画の策定には、教育行政の枠を超えた大局的な視点がますます重要である。本研究は、都道府県及び市町村の教育計画の具体的な内容を分析し、児童生徒の減少及び厳しい財政状況の下で、いかに教育の質を維持し、教育機会や学力の保証を確保するかという課題にどのように応えているかを検証するとともに、このような条件下での効率的な新しい教育の仕組みの構築に向けた教育計画策定のための課題を探り、今後の教育条件整備の在り方への示唆を得ることを目的としている。平成25年度においては、主として次の4つの作業を行い、成果を得た。第一は、都道府県及び市区町村の教育計画(教育振興基本計画)の収集である。全国の都道府県及び市を対象とし、ホームページから教育計画書全体をダウンロードし、一覧表を作成した。町村については、全国のほぼ半数の自治体の教育計画の収集を行った。平成25年現在、41都道府県において独立した教育計画を策定しており、6県は県総合計画のうちの教育関係分野を教育計画に位置付けにしている。したがって、全都道府県が教育計画を策定していることになる。また、教育計画を策定する市は5割強、町村では2割弱と自治体規模による策定状況の違いが明らかとなった。第二は、県教育委員会及び大都市の教育委員会等への訪問聞き取り調査である。県教育委員会では、教育計画の評価方法、総合計画と教育計画の調整、教育計画の財政的裏付け等に課題があることを把握した。第三は、都道府県における過去の教育計画に関する資料収集である。都道府県立図書館における資料収集等を実施した結果、平成18年の教育基本法の改正以前から教育計画を継続して策定している都道府県があることが分かった。第四は、都道府県の高校教育改革や再編整備計画の収集である。近年、これらの計画は、教育計画から独立した中長期計画として策定されることが多い。本研究は、都道府県及び市町村の教育計画の具体的な内容を分析し、児童生徒の減少及び厳しい財政状況下における、教育の質の維持、教育機会や学力の保証という課題への対応等を検証し、教育計画策定の課題等を明らかにすることにある。平成26年度においては、主として次の3つの作業を行い、成果を得た。第一は、市区町村における教育計画(教育振興基本計画)の収集の継続と策定状況の分析である。西日本の町村を対象にホームページから教育計画書をダウンロードして、昨年度作成の東日本データと合体させて、町村の一覧表を作成した。この結果、町村における教育計画の策定状況は、東日本と西日本では策定率はほぼ同じ2割弱であるが、都道府県別に見ると策定率にばらつきがあることが分かった。第二は、県教育委員会及び市町村教育委員会への訪問聞き取り調査である。県教育委員会からの聞き取りでは、計画実施の評価も合わせて行うことで進捗管理体制が充実すること、市町村教育委員会からの聞き取りでは、都道府県の教育振興基本計画策定が市町村の策定に影響を与えていること、20年を超える教育計画策定の実績を有する市町村もあること、教育振興基本計画は策定していないが、毎年度の教育重点施策の策定が実質的に近い役割を果たしている自治体があること等が明らかとなった。また、教育委員会制度の変更に伴い、大綱と教育振興基本計画の関係の整理が次の大きな検討課題となることが示唆された。第三は、都道府県の教育計画策定の歴史に関する資料収集である。高等学校進学率が上昇を続けた時代においては、高校教育の体制の大きな政策課題となり、高校教育計画を教育計画と称した都道府県があったことを資料から確認した。本研究は、都道府県及び市町村の教育計画の具体的な内容と成果・課題を分析することを目的としている。平成27年度における主な作業と知見は以下のとおりである。前年度まで、全国の都道府県及び市区町村のホームページから教育振興基本計画の収集を行ってきた。本年度は第一に、新たに策定したり、更新したりする自治体が少なからずあることから、最新の策定状況の把握と教育振興基本計画の収集及び計画内容の整理を行った。その結果、平成27年度中の策定や改訂(検討中を含む)は47都道府県中10府県にも及び、改訂等の動きは活発であることが分かった。第二に、高等学校の教育改革や再編整備については、教育振興基本計画とは別に詳細な整備計画を設けていることが一般的である。そこで、各都道府県の高等学校整備計画について、教育委員会ホームページより平成27年末現在の計画書ないし審議会答申等の収集を行った。高校改革や再編整備が一段落し、現在、計画期間にない都道府県がある一方、定期的に整備計画を策定する都道府県があることが明らかとなった。第三に、教育振興基本計画の策定に関する教育委員会への聞き取り調査を継続し、教育振興基本計画を策定していない自治体2市を含め、全国の1県4市2町を訪問した。県教育委員会による教育振興基本計画の策定が遅れている県では、市町村においても教育振興基本計画策定は低調であることがうかがわれた。

また、教育委員会制度の改革に伴い平成27年度から、総合教育会議の開催や首長による教育に関する大綱の策定が行われていることから、教育振興基本計画と大綱の関係についても聞き取りを始めた。1教育振興基本計画の改訂を進めている自治体が多かったために、ホームページの検索作業と計画書の収集に予想以上に時間を要したため。2全国の全般的な資料整理を中心に進めているために、当初予定していた東日本大震災の被災自治体への聞き取り調査が遅れているため。3地方創生等の新たな政策の動きが生じているが、それを研究に組み込むことの妥当性の検討等が必要となっているため。最終年度において実施した主な作業は次の3点である。第一は,教育振興基本計画の策定と実施に対する東日本大震災の影響の整理である。訪問聞き取り調査を通じて,被害の大きかった自治体では,復旧・復興のために教育委員会職員が大幅に削減されたため計画期間が過ぎても未改訂のままになっているケースがあること,実施に関しては,教育委員会が震災対応に追われたため学校統廃合の検討が中断し一層の小規模校化が進行したケースや,その一方で復興を契機とする学校統合の進展や小中一貫教育を目指す小中一体型施設の整備が実現したケースがあること,さらに,防災教育や児童・生徒への「心の教育」の充実が新たな計画の目標に加えられたこと等を把握した。第二は,教育振興基本計画,総合計画,教育大綱,総合戦略の関係性の分析である。総合教育会議の庶務を担当する首長部局や教育委員会への訪問調査を実施し,教育大綱の策定に関わる教育振興基本計画の扱い等の聞き取りから,首長の姿勢等による教育政策内容と取組の違いを把握した。第三は,教育振興基本計画の系譜の整理である。教育振興基本計画の歴史は,自治体によっては国の教育振興基本計画の策定をはるかにさかのぼる。そこで,総合計画との関係を中心に事例的に探った。以下に、本研究から得られた主な知見を示す。(1)教育振興基本計画の策定は小規模自治体ほど進んでいないが,小規模自治体でも四半世紀を超えて教育基本計画の策定を継続しているところもあり,自治体の教育推進体制には大きな違いがある。(2)新教育委員会制度の下で教育大綱の策定が義務づけられ,教育振興基本計画や総合計画との関係性を整理することが課題となっており、自治体教育計画策定は新たな段階に入った。(3)自治体教育計画の変遷の重要な特徴の一つとして,地域開発・産業振興から地域生活を守る地域振興のための教育計画への変化がある。本研究では、全国の都道府県及び市区町村の教育振興基本計画を主な対象として分析を行った。主な知見は次のとおりである。(1)教育振興基本計画の策定率は自治体の人口規模に比例している。しかし、大規模自治体でも公開の仕方に課題がある自治体がある。市区町村の策定率には、都道府県による顕著な違いが見られる。(2)人口減少の進行と地方創生の政策展開の中で、地域における学校の役割を重視する考えが教育振興基本計画に反映されつつある。これからの地方教育計画の策定には、教育行政の枠を超えた大局的な視点がますます重要である。1全都道府県及び全市町村の教育振興
アインシュタイン方程式と３次元モジュライ空間論の新展開

研究協力者Marcus Khuri氏、Gilbert Weinstein氏とともに、3次元ユークリッド空間から対称空間SL(3,R)/SO(3)への調和写像を用いて、5次元真空アインシュタイン方程式の解を構成し、5次元アインシュタイン定常時空を定式化した。ここで現れる調和写像はディリクレ問題の解として構成されるが、その際に用いる漸近的に定義されたディリクレ境界条件は時空の持つ軸対称性を特定し、代わってその軸対称性は事象の地平線/ブラックホールおよび漸近遠方の位相的タイプを特定する。これらのタイプには、4次元時空では現れない幾何学的な多様性が実現されることがわかった。調和写像の存在定理を証明するには、対称空間の接続を制御する必要があり、そこにはSL(3, R)の岩澤分解から誘導される座標系が必要となった。また漸近遠方の位相的タイプが、ユークリッド空間以外の場合、つまりKaluza-Klein型、またはAsymptotically locally Euclidean型の場合においても、調和写像の存在を介して時空の構成が可能であることを示した。さらに、研究分担者松本幸夫氏の知見を得て、このようにして構成された5次元時空のブラックホールの外側の領域(Domain of Outer Communications)の時間一定面は境界付き単連結な4次元多様体であるが、いわゆるPlumbing Constructionと呼ばれる4次元トリーク多様体論の構成法を用いて、これらの多様体の位相的分類を完全に行った。これらの一連の結果は3本の論文として投稿し、当該年度中に学術雑誌における掲載が決定している。また微分幾何学、偏微分方程式および数理物理学の分野を担当とする研究分担者たちとの連携を当該年度に渡って継続し、具体的な共同研究の契機を探ってきた。当該年度の研究活動は、5次元定常時空の構成という目的を達成し、その幾何学的および解析的な性質の理解を深めたという点で、当初の計画にあげた課題を達成している。アインシュタイン方程式によって誘導される5次元時空上で展開される幾何学は、ローレンツ幾何学とリーマン幾何学の連動という意味で新規性があり、本研究課題の次なる問題意識であるブラックホールのもつ特異点としての幾何学的定式化を、いわゆる山辺の理論を介して実行していく理論的な基盤の整備が終了した。これらの結果は、論文としてまとめられ、査読を経て国際的な学術論文誌に掲載が当該年度中に決まっている。情報発信という見地からは、これまでに物理学者によって各論的に発見されてきた5次元アインシュタイン方程式の厳密解の構成を、有限次元のモジュライ構造を持つディリクレ境界条件によって統合的に行う本研究課題のアプローチは、数理物理学の分野においても徐々に認知されてきており、これからの分野融合的な観点からの可能性が期待される。軸対称性を持つ楕円型変分法の解である調和写像によって構成された5次元定常時空は、回転軸において特異点が存在する可能性が残っており、大域的に定義された時空のハミルトニアン(ADM汎関数)の値を適正に選ぶことで、この特異点の解消を図る。実際、物理学者によって発見されてきた厳密解は、これらの特異点が不在であルことがわかっており、これら各論において成り立っている時空の平衡状態を、調和写像のモジュライ空間の中でどのように実現するかという方法論の確立が、次のステップとして求められている。またこれに関連した話題として、ADM汎関数、特にADM質量の値を、これまでに構成された時空において明示的に求める操作を定式化する。ここにおいては、4次元多様体内における曲率流等の偏微分方程式の方法論が必要である。本年度は、まず5次元真空アインシュタイン時空の構成を2軸対称性のもとで行った。具体的な構成は、アインシュタイン方程式をエルンストの還元法を用いて調和写像に還元することで、ディリクレ問題の解としてアインシュタイン計量を求めた。この結果は、研究代表者(山田)と連携研究者(Khuri, Weinstein)による2本の論文として発表し、現在学術雑誌に投稿中である。これらの結果は、数理物理学者たちによってこの20年間得られてきた5次元定常時空の厳密解の構成法(逆散乱法)と本質的に異なるものであり、定常解のモジュライ空間の幾何学的性質を理解する上で本質的な方法論と考えられる。また上記のディリクレ問題の境界条件の持つ離散的な情報(Rod構造)を用いて、時空のブラックホールの外的領域の位相的分類を、4次元多様体のplumbingという構成法を用いて行い、その結果を現在論文として分担者(松本)および連携研究者(Khuri, Weinstein)とともに執筆中である。4次元真空アインシュタイン時空の外的領域は位相的には自明なものしかないことがわかっており、5次元は非自明な位相空間が現れる最初の次元である。今回我々が得た結果は低次元微分位相幾何学の一般相対性理論への応用として興味深い。一方で解析的なアプローチとしては、2軸対称性を持つアインシュタイン時空内の超曲面の動きを、半平面上の曲線の発展方程式と捉えることで、事象の地平線を含む超曲面の曲率流による時間発展を解析する手法の定式化を行った。H30年度以降、この定式化を用いてミンコフスキー空間を含む明示的なアインシュタイン時空における曲率流の解析を進めていく。今年度、5次元時空の存在が調和写像の境界条件との明示的な対応とともに確立されたことは、無数の時空の幾何学的特徴を決定づける3つの道筋が明示的に示されたことを意味する。まず1つ目の方向性として、トーラス作用を持つ

4次元多様体の分類理論を応用することで、事象の地平線の外的領域の表現をする手段が得られた。2つ目の方向性としては、事象の地平線の外的領域上に葉層構造を半平面上での曲線の発展方程式を介して構成する道筋が立ったことで、逆曲率流を含む放物型方程式系の解析的な定式化が可能になった。さらに3つ目の具体性を持つ方向性として、ホーキング・ゲロシュ質量の高次元化への道筋が立ったことがあげられる。よって今年度の研究課題の進捗は、来年度からの研究に多くの具体的な方向性を与えることに繋がった。研究協力者Marcus Khuri氏、Gilbert Weinstein氏とともに、3次元ユークリッド空間から対称空間SL(3,R)/SO(3)への調和写像を用いて、5次元真空アインシュタイン方程式の解を構成し、5次元アインシュタイン定常時空を定式化した。ここで現れる調和写像はディリクレ問題の解として構成されるが、その際に用いる漸近的に定義されたディリクレ境界条件は時空の持つ軸対称性を特定し、代わってその軸対称性は事象の地平線/ブラックホールおよび漸近遠方の位相的タイプを特定する。これらのタイプには、4次元時空では現れない幾何学的な多様性が実現されることがわかった。調和写像の存在定理を証明するには、対称空間の接続を制御する必要があり、そこにはSL(3, R)の岩澤分解から誘導される座標系が必要となった。また漸近遠方の位相的タイプが、ユークリッド空間以外の場合、つまりKaluza-Klein型、またはAsymptotically locally Euclidean型の場合においても、調和写像の存在を介して時空の構成が可能であることを示した。さらに、研究分担者松本幸夫氏の知見を得て、このようにして構成された5次元時空のブラックホールの外側の領域(Domain of Outer Communications)の時間一定面は境界付き単連結な4次元多様体であるが、いわゆるPlumbing Constructionと呼ばれる4次元トリーク多様体論の構成法を用いて、これらの多様体の位相的分類を完全に行った。これらの一連の結果は3本の論文として投稿し、当該年度中に学術雑誌における掲載が決定している。また微分幾何学、偏微分方程式および数理物理学の分野を担当とする研究分担者たちとの連携を当該年度に渡って継続し、具体的な共同研究の契機を探ってきた。当該年度の研究活動は、5次元定常時空の構成という目的を達成し、その幾何学的および解析的な性質の理解を深めたという点で、当初の計画にあげた課題を達成している。アインシュタイン方程式によって誘導される5次元時空上で展開される幾何学は、ローレンツ幾何学とリーマン幾何学の連動という意味で新規性があり、本研究課題の次なる問題意識であるブラックホールのもつ特異点としての幾何学的定式化を、いわゆる山辺の理論を介して実行していく理論的な基盤の整備が終了した。これらの結果は、論文としてまとめられ、査読を経て国際的な学術論文誌に掲載が当該年度中に決まっている。情報発信という見地からは、これまでに物理学者によって各論的に発見されてきた
ヒヨコの内耳より単離した蝸牛・有毛細胞の周波数応答特性の研究

蝸牛の有毛細胞は音によって生ずる基底膜の機械的振動を受容器電位という電気信号に変換し,シナプスを介して中枢神経系に伝達する聴覚の受容器細胞である.音刺激の受容は,前庭器官における重力,あるいは加速度刺激の受容と本質的には同じ機構によって行われると考えられる.しかしながら,前庭器官の有毛細胞が比較的低い周波数領域で機械刺激を受容するのに対して,蝸牛有毛細胞は数Hzから数10kHzにわたる広い領域での周波数応答特性が必要とされる.本研究ではヒヨコの内耳,蝸牛器官あるいは前庭器官から単離した有毛細胞を対象として,膜電位固定下に機械刺激受容機構の周波数応答特性を解析することを目的とする.圧電素子あるいはスピーカー,ボイスコイルを用いてガラス棒を小振幅で感覚毛の近傍で振動させた場合,実験用チェンバー内の水の振動を介して感覚毛に機械振動が加わる.膜電位固定下に,こうした機械振動を高い周波数領域で感覚毛に加えた場合,少なくとも3.0kHz程度までは機械刺激と1対1の関係にある変換電流が流れる.機械刺激としてのガラス棒の動きを光学的にモニターした信号との間の相互関関数には,刺激周波数の増加に伴い系統的に位相のずれが発生した.しかしながら,位相のずれは刺激周波数の増加に伴い大きくなり, 1kHzでほぼ180゚になりより高周波数ではほぼ一定であった.この傾向は前庭系の有毛細胞の場合も同じであった.ところで全ての動的現象には過度依存性があり,低温では遅くなる.体温に近い37゚Cでは機械刺激と1対1の関係にあった変換電流も150゚Cでは全体として隔合する波形が1kHzないしはそれ以上の刺激周波数で観察された.これは,エネルギー変換チァンネルのゲート機構も,ある限られた速度特性しか持たない事を示唆するものと思われる.蝸牛の有毛細胞は音によって生ずる基底膜の機械的振動を受容器電位という電気信号に変換し,シナプスを介して中枢神経系に伝達する聴覚の受容器細胞である.音刺激の受容は,前庭器官における重力,あるいは加速度刺激の受容と本質的には同じ機構によって行われると考えられる.しかしながら,前庭器官の有毛細胞が比較的低い周波数領域で機械刺激を受容するのに対して,蝸牛有毛細胞は数Hzから数10kHzにわたる広い領域での周波数応答特性が必要とされる.本研究ではヒヨコの内耳,蝸牛器官あるいは前庭器官から単離した有毛細胞を対象として,膜電位固定下に機械刺激受容機構の周波数応答特性を解析することを目的とする.圧電素子あるいはスピーカー,ボイスコイルを用いてガラス棒を小振幅で感覚毛の近傍で振動させた場合,実験用チェンバー内の水の振動を介して感覚毛に機械振動が加わる.膜電位固定下に,こうした機械振動を高い周波数領域で感覚毛に加えた場合,少なくとも3.0kHz程度までは機械刺激と1対1の関係にある変換電流が流れる.機械刺激としてのガラス棒の動きを光学的にモニターした信号との間の相互関関数には,刺激周波数の増加に伴い系統的に位相のずれが発生した.しかしながら,位相のずれは刺激周波数の増加に伴い大きくなり, 1kHzでほぼ180゚になりより高周波数ではほぼ一定であった.この傾向は前庭系の有毛細胞の場合も同じであった.ところで全ての動的現象には過度依存性があり,低温では遅くなる.体温に近い37゚Cでは機械刺激と1対1の関係にあった変換電流も150゚Cでは全体として隔合する波形が1kHzないしはそれ以上の刺激周波数で観察された.これは,エネルギー変換チァンネルのゲート機構も,ある限られた速度特性しか持たない事を示唆するものと思われる.ヒヨコの内耳から単離した有毛細胞を膜電位固定し、感覚毛に加える機械刺激によってゲートされるイオンチャネルは既に60年度までに同定した。61年度は、機械刺激周波数を可聴周波数領域にまで上げ機械刺激によってゲートされるイオンチャネルの応答速度特性を明らかにする目的で研究を進めた。従来、機械刺激は圧電バイモルフを用いてガラス棒で直接感覚毛に加えていた。しかしこの方法では200Hz程度が限界であった。一方200Hz程度、あるいはそれ以上の刺激周波数の場合には、溶液中でガラス棒を振動させる事によっても、近傍であれば感覚毛を十分に機械刺激できる事を発見した。従って、感覚毛から10μm程度離れた位置で振幅5μmの機械振動をボイスコイルに取り付けたガラス棒で起す事によって、最大4KHzまでの機械刺激に対して十分なトランスダクション電流の発生を見た。位相的には刺激波形との間に大きなずれは無く、より高い周波数での刺激が可能ならば機械刺激の受容機構はそれにも十分応答できる事を示唆している。これまでの実験は、特に細胞の起源を限定せずに行ったものである。来年度は、蝸牛器官の各部位から個別に単離した有毛細胞に対して同様の実験を行い、トランスデューサー細胞レベルでの周波数同調機能の有無あるいはその限界等を明確にしたい。
音声知覚の基盤となる聴覚特性と計算理論の研究

音声知覚の基盤となる聴知覚特性を明確にし、数理的な理論の構築/検証を行った。1)寸法・形状知覚:発声方法による寸法弁別閾の違いが無いことや時間特性を明確にした。2)聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚フィルタの周波数選択性や圧縮特性の同時測定と、模擬難聴を実現できる枠組みを世界に先駆けて開発した。3)機能的磁気共鳴像(fMRI)実験:音声からの寸法知覚の情報処理の座に関して知見を得た。4)音声知覚モデル化/音声・音響処理:理論的な背景をもとに話者の声道長推定が精度良くできることを示した。また、知覚的音響処理の改善も行った。音声知覚の基盤となる聴知覚の計算理論構築/モデル化を目標として、以下の課題を実施した。1.寸法・形状知覚:高品質音声分析合成法STRAIGHTによるモーフィング処理を利用した、音韻性や寸法の判断の順応実験の結果について検討した。従来の通説と異なり、明確に聞こえる高品質音声では順応が起こらないことがわかった。これは新発見で、音質を序々に劣化させ聞き取りにくくする実験を計画している。寸法知覚の時間特性の結果を国際会議発表し、論文化もした。論文1件、国際会議3件。2.聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚末梢系の周波数特性や圧縮特性を少数のフィルタパラメータとして安定に推定する方法を検討した。健聴者において、1kHzと4kHzで特性を測定した。まだ解析途中であるが、データ削減の可能性が見えてきた。これは、測定の負担の軽減につながり、特に高齢者や子供の特性の精度向上に大きく貢献する。招待講演1件,国際会議1件、国内学会2件。3.機能的磁気共鳴像(fMRI)実験:前基盤研究(B)の枠内で収集した寸法知覚のfMRI実験のデータの解析した。この結果を国際会議と国内研究会で報告し、一定の評価を得た。音声と非音声の相違と類似点を探るfMRI実験を8名の被験者で実施した。次年度、解析を行い追加実験の可能性を探る。国際会議1件、国内学会3件。4.音声知覚モデル化/音声・音響処理:最先端のTANDEM-STRAIGHTのスペクトル推定をさらに洗練化させ、操作パラメタと歪み量の関係を明確にした。また、音声モーフィングに寸法の概念を制約条件として導入することによって劣化を抑制できることを示した。Web収集音声から寸法に関係する大人・子供の自動判別ができることを示した。これらの成果は、今後の音声処理に大きく貢献する。図書2件,国際会議5件、国内学会21件。1.寸法・形状知覚:通常発声とささやき声の各々を用いた寸法知覚実験に関して、母音特徴量に関する検討を加えて、論文投稿準備を完了した。また、静寂ではない日常環境における時間特性を調べるため、雑音を付加した実験も行い国際会議に投稿した。2.聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚フィルタの周波数特性や圧縮特性を、ノッチ雑音法と継時マスキング法のデータから同時適合により推定する手法を開発した。データ削減の可能性を示せたが、同時に継時マスキング法の安定性や精度が低い問題点もわかった。そこで、安定なノッチ雑音法だけで推定する方法を考案し、新規実験の準備を行った。3.機能的磁気共鳴像(fMRI)実験:単語音声と非単語音声、通常音声と劣化音声の組み合わせについて、脳内の情報処理部位を探るfMRI実験を前年度に引き続き行い、全14名の被験者データを得た。解析の結果、劣化や遷移情報の欠落などで課題の難しさが増すほど脳活動領域が広くなる傾向がわかった。音声の脳内処理を考える上でさらに検討すべき項目が明確化できた。4.音声知覚モデル化/音声・音響処理:最先端のTANDEM-STRAIGHTのスペクトル推定をさらに洗練化させ、高音質化を推進した。また、異性話者間の音声モーフィング品質を格段に向上させるため、声道長(寸法)推定/正規化の概念を導入した。この寸法推定に独自開発のガンマチャープ聴覚フィルタバンクを用いると、高精度化でき合成音品質が向上するという画期的な成果を得た。また、Web収集音声から寸法に関係する大人・子供の自動判別の高精度化も行った。これらの研究を国際会議で発表した結果、高い評価を受けた。今後の音声信号処理にブレークスルーをもたらす可能性を示すことができた。

1.寸法・形状知覚:通常発声とささやき声の違いを明確にする寸法知覚実験の論文が、音声分野で有力な論文誌の条件付受理となった。また、寸法知覚の時間限界に関しての実験や、寸法が音源パルスごとに交替する最短時間条件の場合の音脈分凝実験を推進した。これらの成果を、国内はもとより聴覚分野で有力な国際会議AROで発表した。2.聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚フィルタの周波数特性と圧縮特性を、非対称レベルマスカを導入したノッチ雑音同時マスキング法により同時推定する新手法を提案した。この圧縮型ガンマチャープ聴覚フィルタバンク(GCFB)を用いた手法の有効性を、健聴者の測定実験データからの推定精度の向上から示した。また、健聴者が難聴者の聞こえを体験できる「模擬難聴」用の信号処理手法をGCFBの枠組みで開発することに成功した。聴取者の特性推定と難聴信号処理が統一したGCFBの枠組みでできることを示した従来にない画期的な進展である。3.機能的磁気共鳴像(fMRI)実験:前年度スキャンした画像データに関して様々な角度から検討を加えたが、すっきりとした結論が得られなかった。このまま同じパラダイムで継続しても成果を期待できそうにないため、休止の判断を行った。4.音声知覚モデル化/音声・音響処理:異性間音声モーフィング品質の向上のため、声道長(寸法)推定/正規化を、GCFBを用いると従来手法より高精度化できることを示し、論文化と国際会議発表を行った。さらに、大人・子供の自動判別の高性能化もGCFBで可能であることを示した。これらは、知覚特性を的確に模擬する聴覚モデルが工学的応用でも有効であることを示す画期的な成果で、今後の音声信号処理にブレークスルーをもたらす可能性がある。音声知覚の基盤となる聴覚特性の計算理論構築/モデル化/実験による検証を目標として、以下の課題を実施した。1.寸法・形状知覚:通常発声とささやき声の違いを明確にする寸法・形状知覚実験の論文が、音声分野で有力なSpeech Communication誌に掲載された。また、寸法が音源パルスごとに交替する最短時間条件の場合のピッチ知覚実験を行った。ピッチ知覚と不可分な領域での特性の把握は新規性があり、聴覚国際会議AROで発表した。2.聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚フィルタの周波数特性と圧縮特性を同時推定する新手法と、健聴者が難聴者の聞こえを体験できる「模擬難聴」の信号処理手法について、聴覚分野で最も権威があり採択も厳選されるISH2013(International Symposium on Hearing)で発表した。また国内で招待講演も行った。いままで測定時間のかかっていた閾値測定実験の大幅な時間短縮のために、感度解析を用いた測定点削減に関して検討を行った。いずれの場合も、圧縮型ガンマチャープ聴覚フィルタバンク(GCFB)を用いた統一的な枠組みで行っており、従来にない画期的な手法により成果が挙っている。3.音声知覚モデル/音声・音響処理:声道長(寸法)推定で有効であったGCFBによる特徴量を、大人/子供の自動判別にも用いて高性能化した成果を国際会議で発表した。声道長を高速推定できる簡便法も提案した。また、高品質音声分析合成系STRAIGHTの高度化のために群遅延や瞬時周波数分析の定式化を行った。
1987年エクアドル地震に伴う土石流災害に関する調査研究

1987年3月5日に南米エクアドルのアンデス東のレベンタドール火山付近で起ったMー6.9の地震による主として,斜面崩壊による被害の調査研究.1987年3月5日のエクアドル地震(M=6.9)の被害調査を行なった結果,以下の事柄が明らかとなった.1)地震は, 3月5日午后9時にM=6.1の地震が,午后11時にM=6.9の地震が引き続いて起った.2)被害はi)震源付近のレベンタドール火山山腹崩壊による道路,石油パイプラインの切断とii)崩壊土砂が河を堰き止め自然ダムを形成したが,それが数時間後に破れ,大洪水が発生それによる橋梁の落橋, iii)地震動の震動による家屋などの直接被害とに分けられる.3)全崩壊土量は,我々による航空写真その他からの試算では, 1憶2000万m^3に及び, 1984年の長野県西部地震の際の御岳山山腹崩壊の3500万m^3に比べてもはるかに大きかったことがわかった.4)地震動の直接被害である家屋は,首都のキトを始め,町村が震源から6080Kmと遠かったためもあり,煉瓦造,アドベ造,鉄筋コンクリート造の一部に大破したものがあた.1987年3月5日に南米エクアドルのアンデス東のレベンタドール火山付近で起ったMー6.9の地震による主として,斜面崩壊による被害の調査研究.1987年3月5日のエクアドル地震(M=6.9)の被害調査を行なった結果,以下の事柄が明らかとなった.1)地震は, 3月5日午后9時にM=6.1の地震が,午后11時にM=6.9の地震が引き続いて起った.2)被害はi)震源付近のレベンタドール火山山腹崩壊による道路,石油パイプラインの切断とii)崩壊土砂が河を堰き止め自然ダムを形成したが,それが数時間後に破れ,大洪水が発生それによる橋梁の落橋, iii)地震動の震動による家屋などの直接被害とに分けられる.3)全崩壊土量は,我々による航空写真その他からの試算では, 1憶2000万m^3に及び, 1984年の長野県西部地震の際の御岳山山腹崩壊の3500万m^3に比べてもはるかに大きかったことがわかった.4)地震動の直接被害である家屋は,首都のキトを始め,町村が震源から6080Kmと遠かったためもあり,煉瓦造,アドベ造,鉄筋コンクリート造の一部に大破したものがあた.