hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内因性細胞成長因子によるヒト表皮ケラチノサイトの増殖及び分化調節機構の研究

1)EGFファミリー細胞成長因子に関する研究成果平成7年度の報告書で、HB-EGFが表皮ケラチノサイトをオートクリン様式ととも相互刺激様式により自己増殖を刺激していることを明らかにした。今年度はHB-EGFのin vivo正常皮膚における役割を明らかにする目的で、HB-EGFの局在を免疫組織学的に検討し、乾癬における局在と比較した。HB-EGFは表皮全層に存在し基底細胞にも認められた。これは、TGF-alphaが主として表皮上層に存在し、基底細胞層に存在しないことと異なっていた。乾癬病変部では表皮全層に存在したが、その染色性は正常皮膚に比べ増加しており、病変近接正常皮膚から病変部への移行部で、特にこの現象が明らかであった。TGF-beta isoform(TGF-beta 1,2,3)の正常皮膚および乾癬病変部の局在をこれらの前駆体に対する抗体をも地いて免疫組織学的に検討した。TGF-beta 1は正常皮膚および乾癬病変部ともその存在が確認できなかった。TGF-beta 2は正常表皮の主として細胞間に存在し、一部は細胞質にも認められた。乾癬病変部ではその染色性が減少しており、病変近接正常皮膚から病変部への移行部で、TGF-beta 2染色性が変化する事が確認された。TGF-beta 3は正常皮膚および乾癬病変部とも真皮上層に認められ、その染色性は両者の間で特に差違は認められなかった。TGF-beta 2が表皮に存在し、乾癬病変部で減少していることは、乾癬病変部の表皮細胞増殖が亢進していることと一致すると考えられ、TGF-beta 2が乾癬の病態形成に関与する可能性が示された。1)EGFファミリー細胞成長因子に関する研究成果HB-EGFは表皮ケラチノサイトにより産生されるが、HB-EGF(1ng/ml)を添加するとHB-EGF mRNAが1時間後に5.4倍と著明に増加し、またHB-EGFの中和抗体の添加ににより表皮ケラチノサイトの増殖が34%阻害された。これはHB-EGFが表皮ケラチノサイトのオートクリン細胞成長因子であることを示している。さらにHB-EGF(1ng/ml)は同じく表皮ケラチノサイトのオートクリン細胞成長因子であるTGF-alpha mRNAも3時間後に3.1倍に増加させ、HB-EGF(20ng/ml)を添加しELISAにて培養上清中のTGF-alpha蛋白量を測定すると4.6倍と著明に増加していた。逆に、TGF-alpha(1ng/ml)を表皮ケラチノサイトの培養上清に添加したところ、HB-EGF mRNAが6時間後に10.1倍と著明に増加した。これらの結果はEGFファミリーに属するオートクリン細胞成長因子がオートクリン様式ととも相互刺激様式により自己増殖を刺激している可能性が示唆している。低Ca^<++>培養液から変更することにより、表皮ケラチノサイトの分化を誘導する実験系を用いて、分化誘導時のTGF-betaの産生量をTGF-beta刺激によりルシフェラーゼを産生するcell lineを用いるバイオアッセイ法にて測定した。その結果、高Ca^<++>濃度培養液中では低Ca^<++>培養液中に比べ約4倍にTGF-betaの産生量が増加していることが明らかになった。

これは、TGF-alphaが主として表皮上層に存在し、基底細胞層に存在しないことと異なっていた。乾癬病変部では表皮全層に存在したが、その染色性は正常皮膚に比べ増加しており、病変近接正常皮膚から病変部への移行部で、特にこの現象が明らかであった。TGF-beta isoform(TGF-beta1,2,3)の正常皮膚および乾癬病変部の局在をこれらの前駆体に対する抗体をも地いて免疫組織学的に検討した。TGF-beta1は正常皮膚および乾癬病変部ともその存在が確認できなかった。TGF-beta2は正常表皮の主として細胞間に存在し、一部は細胞質にも認められた。乾癬病変部ではその染色性が減少しており、病変近接正常皮膚から病変部への移行部で、TGF-beta2染色性が変化する事が確認された。TGF-beta3は正常皮膚および乾癬病変部とも真皮上層に認められ、その染色性は両者の間で特に差違は認められなかった。TGF-beta2が表皮に存在し、乾癬病変部で減少していることは、乾癬病変部の表皮細胞増殖が亢進していることと一致すると考えられ、TGF-beta2が乾癬の病態形成に関与する可能性が示された。
小胞体を起点とした神経軸索再生の制御機構解明

神経軸索変性やその機能変化は、様々な神経変性疾患によるものだけではなく外的損傷においても認められる。しかしその詳細は未だ明らかではなく、軸索の再生制御・機能維持の機構解明は疾患治療の観点からも重要である。本研究課題では、神経軸索内で高度にネットワークを構築している小胞体を起点とする神経軸索再生機構に焦点を当て、軸索損傷に応答して活性化する小胞体ストレス応答系の各シグナルを調べ、軸索損傷・再生応答に関連した主要な経路の解明を目的としている。本年度は、中枢神経の脊髄損傷モデルを用いて小胞体ストレス応答に関連したシグナルの軸索再生に及ぼす寄与を検討した。その結果、脊髄損傷後にLKB1が負に制御されることで小胞体ストレス応答を惹起することで知られるAMPKの活性化も低下することを明らかにした。このときLKB1を過剰発現させた系においてAMPKの活性化と共に脊髄損傷後の軸索再生を促進することがわかった。以上のことから、LKB1が小胞体ストレス応答を正に制御することで中枢神経系の軸索再生に関与することが示唆される結果を得た。本課題は、小胞体ダイナミクスに連動した時空間的な小胞体ストレス応答シグナルの発生と軸索再生調節機序との関連性を明確にすると共に、中枢神経系における軸索再生制御の足掛かりとするために、1)神経軸索の再生を制御する小胞体ストレス応答シグナルの解明、2)軸索再生時における小胞体ダイナミクスの解析と生理的意義の解明、3)小胞体ストレス応答シグナルを起点とした中枢神経系の軸索再生機構の解明、を目指した研究である。最終年度である本年度は、3)の計画に準じた結果を纏め上げることができた(Ohtake et al, Molecular Therapy, 2019)。今後は、直接小胞体ストレス応答活性を制御することで中枢神経系の軸索再生を促進できるか検討していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。神経軸索の変性や機能変化は、外的損傷によるものだけではなく様々な神経変性疾患でも認められる。しかしその詳細な分子機構は不明な点が多く、軸索の再生制御・機能維持の機構解明は疾患治療の観点からも大変重要である。軸索内においては高度に分岐・伸長した小胞体で満たされており、小胞体から発信されるシグナルは神経軸索再生や機能維持に深く関与する可能性が示唆されている。本研究課題では、神経細胞軸索内で高度に発達したネットワークを構築している小胞体を起点とする神経軸索再生機構に焦点を当て、軸索損傷後のカルシウムオシレーションや損傷部における急性的な修復シグナルを解析し、小胞体ストレス応答系が惹起されるメカニズムを明らかにすると共に、軸索損傷に応答して活性化する小胞体ストレス応答系の各経路を調べ、軸索損傷・再生応答として最も主要な経路を明らかにすることを目的としている。本年度は、末梢神経軸索損傷モデルを用いて小胞体ストレス応答の活性化経路を調べ、軸索損傷とそれに引き続く再生応答との関連性について検討した。その結果、坐骨神経損傷後に小胞体よりIP3受容体およびリアノジン受容体を介してカルシウムが細胞質に放出されることによる小胞体内カルシウムの枯渇により、小胞体ストレス応答が惹起されることを明らかにした。ここで、IRE1およびPERKなどの経路が活性化することにより、軸索内オルガネラの適切な配置および成長円錐の適切な形成に関与することが示唆される結果を得た。本研究課題は、神経軸索で高度に発達したネットワークを形成している小胞体を起点とする軸索再生機構に焦点を当て、小胞体ダイナミクスに連動した時空間的な小胞体ストレス応答シグナルの発生と軸索再生調節機序との関連性を明確にすると共に、中枢神経系における軸索再生制御の足掛かりとするために、1)神経軸索の再生を制御する小胞体ストレス応答シグナルの解明、2)軸索再生時における小胞体ダイナミクスの解析と生理的意義の解明、3)小胞体ストレス応答シグナルを起点とした中枢神経系の軸索再生機構の解明、を目指した研究である。本年度は、1)および2)の計画に準じた結果を纏め上げることができた(Ohtake etal, Neuroscience, 2018)。さらに、中枢神経系の損傷モデルマウスを準備し、中枢神経系における小胞体ストレス応答、再生応答、細胞死関連応答の関連性についてデータも出つつあり、3)に関しても順調に研究を遂行している。従って当初の計画通り、おおむね順調に研究が進展していると判断できる。

以上のことから、LKB1が小胞体ストレス応答を正に制御することで中枢神経系の軸索再生に関与することが示唆される結果を得た。本課題は、小胞体ダイナミクスに連動した時空間的な小胞体ストレス応答シグナルの発生と軸索再生調節機序との関連性を明確にすると共に、中枢神経系における軸索再生制御の足掛かりとするために、1)神経軸索の再生を制御する小胞体ストレス応答シグナルの解明、2)軸索再生時における小胞体ダイナミクスの解析と生理的意義の解明、3)小胞体ストレス応答シグナルを起点とした中枢神経系の軸索再生機構の解明、を目指した研究である。最終年度である本年度は、3)の計画に準じた結果を纏め上げることができた(Ohtake et al, Molecular Therapy, 2019)。今後は、直接小胞体ストレス応答活性を制御することで中枢神経系の軸索再生を促進できるか検討していく予定である。中枢神経系の軸索損傷後の細胞内応答シグナルにおける末梢神経系との違いを、小胞体ストレスセンサータンパク質をはじめとする小胞体ストレス応答関連因子の応答性の相違から解析を試みる。末梢神経系では、小胞体ストレス応答により軸索再生が促進されたが、中枢神経系では小胞体ストレス応答による細胞死が誘導されるとの報告もあることから、末梢神経系との相違について、詳細に検討を進めることとする。具体的には、中枢神経である視神経の損傷モデルマウスを用いて、神経軸索における小胞体ストレス応答関連因子の局在、および軸索損傷に応答して活性化する主要な経路の探索を行い、中枢神経系で活性化あるいは抑制されている小胞体ストレスシグナル経路と、その分子メカニズムを明らかにすることで最終的に、中枢神経系と末梢神経系における小胞体ストレス応答シグナルの相違点を明確にする。また、抑制されている小胞体ストレス応答経路の薬剤や関連分子の発現による人為的な活性化によって、中枢神経の軸索再性能が上昇するか検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
好乾性真菌がダニ抗原誘発性アトピー性皮膚炎の発症と増悪に及ぼす影響

寝室や居間など比較的湿度の低い場所に繁殖する好乾性真菌(カビ)、アスペルギルスがアトピー性皮膚炎を悪化させるかマウスを用いて調べた。アスペルギルスの抽出物がアトピー性皮膚炎発症部位に接触しても影響はごくわずかだったが、皮下に侵入し、真皮層にまで到達すると病態が悪化した。また、6ヶ月間、アスペルギルスの抽出物を吸入したマウスは、吸入していないマウスに比べ症状や病態が悪化した。本研究の結果から、アスペルギルスがアトピー性皮膚炎を悪化させる可能性が示唆された。好乾性真菌は、アトピー性皮膚炎の原因物質と考えられているダニと生活環境を同じくする。好乾性真菌の一つ、アスペルギルスがダニアレルゲンとともに皮膚バリア破綻時に皮下に侵入することを想定し、アスペルギルスの影響について検討した。NC/Nga系雄マウスを以下の5群に分け、マウス耳介へ2日ごとに8回、皮下投与を施行した。実験群は1. vehicle群(生食)、2.アスペルギルス群(0.5μg/ear)、3.ダニアレルゲン群(ヤケヒョウヒダニ抗原5μg)、4.ダニアレルゲン+アスペルギルス0.05μg/ear群、5.ダニアレルゲン+アスペルギルス0.5μg/ear群。皮下投与後24時間の皮膚症状を経時的に観察した結果、アレルゲンの投与によるアトピー性皮膚炎様症状は見られたが、アスペルギルス併用による症状増悪は見られなかった。しかし、血中総IgE量は、アスペルギルス併用により増加傾向を示した。また、皮下では好酸球や脱顆粒像を示すマスト細胞が顕著に増加していた。皮膚組織中のサイトカイン、ケモカイン(eotaxin、RANTES、IL-2、IL-4、IL-13、IFN-γ、MCP-3)を検討したところ、Th2サイトカインやケモカイン類にはアスペルギルス併用の影響がみられなかったが、Th1サイトカインであるIFN-γはアスペルギルス併用により産生が抑制されていた。以上の結果から、アスペルギルスは、皮膚バリア機能破綻時にダニアレルゲンと共に在ることで、アトピー性皮膚炎様症状を増悪することはなかったものの、IgE抗体産生、マスト細胞の脱顆粒、好酸球浸潤を増強させ、アレルギー反応を強める可能性が示唆された。好乾性真菌アスペルギルスがアトピー性皮膚炎発症部位に接触したときの影響についてモデル動物を用いて検討した.NC/Nga系雄マウス(6週齢,オス)をvehicle群,アスペルギルス群,ダニアレルゲン群,ダニアレルゲン+アスペルギルス群の4群に分け,ダニアレルゲンを投与する群には,24日毎に14回、アレルゲンを右耳介腹側に皮下投与しアトピー性皮膚炎様症状を誘発した.vehicle群,アスペルギルス群には同様に生理食塩水を皮下投与した.アレルゲン投与8回目以降,耳介背側部に炎症が認められたため,アスペルギルス抽出物5μgを生理食塩水に溶解し,34日毎に6回,ダニアレルゲン+アスペルギルス群,アスペルギルス群のマウス耳介背側に塗布した.残りの2群には同様に溶媒を塗布した.いずれの群も皮下投与24時間後の皮膚症状を経時的に観察した.その結果,ダニアレルゲン+アスペルギルス群には,アスペルギルス塗布による症状増悪が認められなかった.また,血清中抗体産生,好酸球やマスト細胞が誘発部位の皮下組織に浸潤する程度,皮膚組織中サイトカイン・ケモカイン産生においてもダニアレルゲン群とダニアレルゲン+アスペルギルス群との間に差異が認められなかった.好湿性真菌アルテルナリア,カンジダで同様の塗布実験を行った先行研究では,真菌塗布を併用した群で症状の増悪や炎症細胞浸潤の亢進等を認めた.これらのことから,好乾性真菌アスペルギルスの経皮曝露は,好湿性真菌よりもアトピー性皮膚炎増悪作用が弱いことが示唆された.好乾性真菌アスペルギルスは、寝室や居間など、我々が日常的に過ごす空間で多く検出されるカビである。ヒトへの影響のひとつとして、吸入によるアレルギー疾患の発症や増悪が懸念されている。本研究では、アトピー性皮膚炎(AD)モデルマウスを用い、長期経気道曝露によるAD様症状への影響を検討した。NC/Nga系雄マウスをvehicle群、アスペルギルス群、AD群、AD+アスペルギルス群の4群に分けた。アスペルギルス群とAD+アスペルギルス群には0.3μgのアスペルギルス抽出物を3週間毎に8回、気管内投与した。vehicle群とAD群には溶媒の生理食塩水を同様に気管内投与した。

最終気管内投与の5日後から、vehicle群、アスペルギルス群には溶媒を、AD群とAD+アスペルギルス群にはAD誘発のためにダニアレルゲンをマウス耳介皮下に反復投与した。その結果、AD+アスペルギルス群は、AD群よりもかひ・びらん形成を多く呈し、皮下組織では脱顆粒像を示すマスト細胞が顕著に増加していた。また、好酸球浸潤、血清中総IgE値、抗原特異的IgG_1抗体価も上昇する傾向を示した。皮膚組織中サイトカイン・ケモカイン産生を測定したところ、I型アレルギーに関連して産生されるIL-13、MIP-1αが増加する傾向を示す一方、これらの反応を拮抗的に抑制するIFN-γは低値を示した。以上の結果から、アスペルギルス抽出物の長期経気道曝露により、アトピー性皮膚炎様症状が増悪することがわかった。この増悪には抗体価の上昇や局所におけるI型アレルギー反応の亢進が関与していることが明らかとなった。本研究の結果から、好乾性真菌アスペルギルスを長期間、吸入することによりアトピー性皮膚炎が増悪する可能性が示唆された。
職域集団内の健康状態の格差を規定する社会心理学的メカニズムに関する研究

イギリスの公務員を対象としたWhitehall II Studyと比較可能なデータをもとに、以下の研究を行った。平成9年度に35歳以上のT市職員1,652人(男1,100人、女552人)を対象に健診及び問診を実施した。健診は1,543人(受診率93.6%)が受診し、問診は1.364人(回答率83.4%)が回答した。職種別に男の喫煙率をみると、事務員、技術員・教員では約40%であったが、技能員、消防では60%を越えていた。仕事の要求度-コントロール-支援モデルに基づき、個人および職場を単位として仕事の要求度が個人の自覚的健康度に与える影響を明らかにすることを目的として、回答者が4人以上の130課の1,138人(男834人、女304人)を対象にmultilevel analysisを行った。自覚的健康度の回答のうち、「悪い」、「きわめて悪い」と回答した自覚的健康度不良群は195人、それ以外の自覚的健康度良好群は943人であった。この自覚的健康度(不良)を目的変数として、個人レベルでの仕事の要求度、コントロール、社会的支援の大小を説明変数とする分析と、職場(課)レベルで仕事の要求度、コントロール、社会的支援が大きいとする者の割合の大小を説明変数とする分析(multilevel analysis)を行った。個人レベルでは仕事の要求度が大とする者で小とする者に比し、オッズ比で2.23倍、自覚的健康度が不良であると回答する者が多かった。同様にコントロール、社会的支援でのオッズ比は、それぞれ1.09、0.63であった。職場レベルでは仕事の要求度が大きいとする者の割合の大きい職場で小さい職場に比し、オッズ比で1.36倍、自覚的健康度が不良であると回答する者が多かった。1.検診宝塚市立健康センターにおいて身体計測検査(身長、体重、ウエスト、ヒップ)、血圧測定(5分間安静後ランダムゼロ血圧計にて2回測定)、心電図検査(ミネソタコードで判定)、血液検査(血清総コレステロール、HDLコレステロール、中性脂肪、空腹時血糖、HbAlc、フィブリノーゲン)を行った。血液検査では20人に1人の割合で2倍量の血液検体を採取し、1検体をブラインドの検体として検査機関に測定させて精度を確認した。また同様に20人に1人の割合で24週間後に再度上記の全検査を行い、個人内の再現性を検討した。本再検査時にはビタミンC・E、ベータカロチンの測定も行った。最終的な受診率は9割を超えた。2.問診Whitehall IIstudyの問診票を日本語に翻訳後、その日本語版を英語に再翻訳することにより原文と比較性を保つ問診票を作成した。項目は基本問診(性、年齢、職種、職位、配偶関係住居の部屋数等)、身体状況問診(SF-36、現疾患、受療状況、既往歴等)、保健行動問診(喫煙、飲酒、運動)、社会心理学的問診(ストレス、ソーシャルサポート、ソーシャルネットワーク、タイプA行動性格等)とした。平成10年2月に実施し、7割強の回収率を得た。3.今後の計画まず平成9年度に行った上記の検診、問診の分析を行う。同時に平成10年度は栄養摂取に関する問診を行う。さらに、平成10年度の成人病検診の機械を利用し、過去1年間の病欠日数、疾病罹患の有無を調査し、今後5年間の追跡調査のシステムを完成させる。

平成9年度に、35歳以上のT市職員1,652人(男1,154人、女498人)を対象に実施した調査において、1,546人が健診を受診し(受診率93.6%)、1.378人が問診に回答した(回答率83.4%)。平成10年度に行った分析の結果を以下に示す。問診の回答者を職種別にみると、事務員669人(48.5%)、技術員・教員305人(22.1%)、技能員254人(18.4%)、消防146人(10.6%)、不明4人(0.3%)であり、職位別にみると部長クラス53人(3.8%)、課長クラス206人(14.9%)、係長クラス486人(35.3%)、一般614人(44.6%)、不明19人(1.8%)であった。職種別に男の喫煙率をみると、事務員、技術員・教員では約40%であったが、技能員、消防では60%を超えていた。社会に対する仕事の貢献度をみると、「非常によく貢献している」が287人(21.5%)、「よく貢献している」が458人(3.4.3%)、「すこし貢献している」が511人(38.3%)、「貢献していない」が78人(5.8%)であった。職位別に仕事の貢献度をみると、職位が高い者ほど自己の仕事の貢献度を高く評価した者の割合力塙かった。主観的健康観を目的変数に、性、年齢、喫煙、趣味の有無、職種、職位、仕事の貢献度を説明変数とした重回帰分析を行うと、非喫煙者、趣味を有する者、職位の高い者、仕事の貢献度を高く評価する者において主観的な健康観が良いことが明らかとなった。性・年齢群別に検査値をみると、BMIの平均値は女の50歳未満の群で22.0であったが、他の性、年齢群では23を超えていた。血清総コレステロールの平均値をみると、女の50歳以上では219.2mg/dlで正常範囲の上限の値を示した。血圧値と血糖値は、男女とも50歳以上で50歳未満より高い値を示し、同じ年齢群でみると男が女より高い値を示した。本調査対象について、今後5年間の疾病の罹患、死亡に関する追跡調査を行う予定である。職場におけるストレスが健康に及ぼす影響については、「仕事の要求度-コントロール-支援モデル」が提唱されている。このモデルを用いた研究は、これまで個人を単位としたものが主であったが、欧米では職場を単位とした研究においても、このモデルの有用性が確認されてきている。我々は、わが国の職域集団において、個人および職場を単位として仕事の要求度が個人の自覚的健康度に与える影響を明らかにすることを目的として以下の分析を行った。平成10年2月に35歳以上のT市職員を対象に行ったアンケート調査をから、仕事の要求度-コントロール-支援モデルの尺度を、Whitehall II Studyで採用した項目に基づいて作成した(α係数0.640.83)。分析は回答者が4人以上の130課の1,138人(男834人、女304人)を対象とし、SUDAAN7.5を用いてロジスティック回帰分析によるmultilevel analysisを行った。自覚的健康度の回答(きわめて良好・良好・普通・悪い・きわめて悪い)のうち、「悪い」、「きわめて悪い」と回答した自覚的健康度不良群は195人、それ以外の自覚的健康度良好群は943人であった。この自覚的健康度(不良)を目的変数として、個人レベルでの仕事の要求度、コントロール、社会的支援の大小を独立変数とする分析と、職場(課)レベルで仕事の要求度、コントロール、社会的支援が大きいとする者の割合の大小を独立変数とする分析(multilevel analysis)を行ったところ、個人レベルでは仕事の要求度の大小によりオッズ比で2.23倍、職場レベルでは仕事の要求度が大きいとする者の割合の大小で1.36倍、自覚的健康度が不良であると回答する者が多かった。
学習困難児の主体的な活動参加を促すコンピュータツール開発と 協同学習のあり方の研究

本研究では学習困難児が主体的に学習に取り組めることを目指してコンピュータツールソフトの作成と試行を行なった。また,協同学習の効果について検討した。LDやASD,軽度知的障害のある学習困難児が熱心にコンピュータを用いた学習に取り組む様子が認められた。しかし,指導法のみならず評価法も,子どもに応じて用意する必要があった。協同学習においては,共通の土台となる教材の存在が,ディスカッションを盛り上げるのに役立った。研究1では、まず、小学校高学年通常学級在籍児童における要約文の評価方法を検討し、説明文の文章構造理解を狙ったコンピュータソフト「こうぞうくん」を用いた指導を通して要約スキルがどのように向上するかを評価した。さらに、その評価の枠組みを利用して、小学校5年通常学級に在籍する学習困難児2名の個別指導において「こうぞうくん」を利用した指導を行い、文章構造理解における本ソフトの効果を検証した。音読も困難な児童であるが、積極的に文章を理解しようとする姿がみられ、子どもの主体性の向上に役立つ可能性が示唆された。さらに、通常学級での協同学習にも「こうぞうくん」を用いた結果、画面から文章を切り出す操作などを話し合う様子が観察された。研究2では、まず、小学校中学年通常学級児童に対して「クローズ法」を用い、説明文読解における推論の評価方法を検討した。そしてその評価の枠組みを利用して、軽度知的障害生徒の個別指導におけるクローズ法の活用を検討した。聴覚障害児の文理解のアセスメントに用いられていた「クローズ法」を知的障害児に初めて応用したものであり、また、手軽に使えるテストのデータベースとしてコンピュータ化した「クローズ法」を試作したため今後も同様のニーズのある児童生徒に用いることができると予想される。研究3では、ダウン症児5名に対し、文字片を配列して単語を構成するアナグラム課題や、初歩的な算数文章題についてアニメーションを利用して理解を促すコンピュータ教材を作成し、個別臨床において活用した。その結果、具体物利用の場合よりも子どもの行動がある程度制約されることにより、学習の本質に気づきやすくなったと考えられ、知的障害児の主体的活動を促すことがわかった。いかにして学習困難児が主体的に学習に取組めるような教材が作れるか、また、協同学習が、学習困難児の教育にどのように役立つかについて、基礎的な資料収集、教材の作成と試行を行った。研究1では、小学校13年生を対象に、通常学級在籍児童における数直線理解の発達に関する調査を「数直線上の数の見積り課題」を用いて行った。また、友人同士で話し合いながら、コンピュータ上での数直線を完成していく協同学習を行った。その結果、正しく見積りができるのは小学校2年末になってからであり、典型発達児でも教科書の数直線が充分理解・活用できていないことがわかった。そして、「数直線作成機」というコンピュータ教材を作成し、通常学級での調査結果から推察される数直線理解発達の順序性を踏まえて、2名の学習困難児を対象にコンピュータ教材による指導を行ったところ、2とび、5とび、10とびといった目盛作成の学習に効果があり、重さの秤読み課題や公倍数の学習などに応用できた。研究2では、昨年度開発した、文章構造の理解を促すコンピュータ教材「こうぞうくん」に、絵や写真の参照が可能になるように機能を付加し、知的発達に軽度の遅れのある特別支援学校高等部生徒2名を対象に本教材を活用した指導を行った。その結果、小学校3年生程度の説明文で構造の理解を誤っていた対象生徒が指導者とのやり取りを通して、文章構造図を書くことができるようになった。研究3では、小学校5年生の学習困難児を対象に、漢字を部品に分け、その部品を語呂合わせ風に言語で説明する教材をコンピュータ上で作成し、指導を行ったところ、非常に意欲的に取組めるようになり、書字テスト得点も向上した。さらに、部品を組み合せて作文を組み立てるコンピュータ教材を作成し、本対象児に試行した。いかにして主体的に学習に取り組めるような教材が作れるか、また、協同学習が、学習困難児の教育にどう役立つかについて、基礎的な資料収集、教材の作成と試行を行った。研究1では、「ひけらかす」「まごつく」など少し難度の高い動作語を説明するビデオ映像教材を作成し、軽度知的障害者4名のグループでそれを用いた協同学習を行った。その結果、ビデオ映像からわかることを話し合った後の、ポストテストにおいては、プリテストに比して、動作語を具体的に説明する語数が数倍に増え、協同学習の高い効果が認められた。研究2では、コンピュータ画面上のグラフィックオーガナイザー教材を用いて、基本単語40語について機能的特徴、物理的特徴、上位概念、下位概念などを整理する学習を、軽度知的障害者2名に対して指導した。その結果、各単語から連想される語を書き出す「語連想テスト」において、指導前は12のカテゴリー(機能的特徴と物理的特徴)からのみ連想していた対象児達が、指導後は、平均して4カテゴリーに渡って連想できるようになるなど、効果が高かった。

研究3では、小学校通常学級に在籍する自閉傾向のある児童を対象に、個別指導において、国語の電子教科書を利用した説明文指導を行い、その効果をみるための評価課題の検討と実際にそれを用いた評価を試みた。効果測定のための評価課題としては、通常学級で用いられるようなペーパーテストのみでは不適切であると考えられた。そこで、映像の音声を消した状態で画面を対象児自身が説明する課題や、模型を使って文章どおりに表現する課題などを組み合わせることで、学習困難児の評価が可能となることが示された。実際に評価をしたところ、どの単元においても、映像を見ることの効果は認められた。さらに、通常学級でもその教材を電子黒板で使用したところ、個別指導を行った対象児が、在籍学級でその予習を活かして学習できることが示された。いかにして主体的に学習に取り組めるような教材が作れるか、また、協同学習が、学習困難児の教育にどう役立つかについて、教材の作成や試行を行なった。研究1では、前年度、映像教材を利用して国語学習を行なった自閉傾向のある小学6年生男児1名に対し、引き続き国語算数の映像教材を作成して個別指導した。指導のビデオ記録を分析した結果、指導者は、画面の動きを言語化してイメージを膨らませる支援を多く行なっていた。対象児は基礎的な文章題において、指導前は問題文に含まれる数値を用いて機械的に計算をしていたが、指導後はペーパーテストにおいても、簡単な図を利用して正しい立式をすることができるようになった。映像教材における物の動きが念頭でイメージできるようになったためと考えられる。研究2では、前年度からの研究の継続で、動作語に関する映像教材を用いた小集団の協同学習を行なった。映像からわかることを発表し合うディスカッションの結果、一人ひとりは未熟な表現でも、教師の支援により互いに練り上げられ、動作語の真の意味に近づいていくことがわかった。研究3では、1年間、PC・実物投影機・プロジェクターのセットを使い授業を展開してきた小学校3クラスを対象に、「学習困難児への配慮がそのまま他の児童にも役立つ」という「学習のユニバーサルデザイン」の視点からのICT活用研究を行なった。年度末に担任教師3名と研究代表者による報告会を行ない、その発話分析を行なった結果、教材や機材の操作に関する言及は単独ではなく、教育目標や教育内容に関することと組み合わせて行なわれていることがわかった。また、特別なニーズのある児童の在籍するクラスの担任は、児童の学習に関することへの言及が他のクラスよりも多く見られた。したがってICT活用に関する教員研修の中で、学習のユニバーサルデザインの視点の研修も可能であることが認められた。自作教材や市販教材(電子教科書など)の利用は、様々な場面で様々な児童生徒を対象に行うことができている。ただし、その効果測定については、まだ、この分野での評価方法そのものが充分検討されていないため、評価方法の策定からしなければならなかったことが、交付申請時の計画とは異なった。学習困難児が算数文章題や文章読解について、何をもって「理解している」と評価するかが難しかったがほぼ解決してきたので、(2)とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。
アマドリ転位反応および無保護糖活性化法を活用する蛋白質への化学酵素的糖鎖導入法

タンパク質への化学酵素法による糖鎖導入法の開発を目的とし、1)配列特異性解明のためのペプチドマッピング、2)糖化位置異性体の効率的な分離法の開発、3)糖化反応に対する緩衝液の影響、4)糖化物に対する酵素的配糖化反応の検討を行った。1)配列特異性解明のためのペプチドマッピングタンパク質上の塘化位置の配列特異性を解明するために、ペプチドマッピングを行った。MALDI-TOF MS解析によりいくつかの断片の同定はできたが、糖化が最も進行すると予想されるペプチド断片のMS解析による検出ができず、配列特異性の解明には至らなかった。2)糖化位置異性体の効率的な分離法の開発椿化位置異性体を分離するために、ホウ酸溶液を用いる陽イオン交換クロマトグラフィーを利用したところ、いくつかの異性体の分離が可能になった。しかし、上述のように位置異性体の構造は未解明である。3)糖化反応に対する緩衝液の影響ホウ酸緩衝液を用いて糖化反応を行ったところ、糖化反応がほとんどしない糖と導入率が向上する糖があることが明らかになった。これは、条件次第で糖化反応の制御が可能であることを意味する。4)糖化物に対する酵素的配糖化反応分離した糖化タンパク質の一つに酵素的糖化反応を行ったところ、所望の糖タンパク質を得ることはできなかった。このことにより、酵素的配糖化反応においては、糖化された部位によっては糖受容体化を達成することは困難であると推定できる。また、非特異的な糖化反応も起きていたことから、糖化されやすい部位においては、活性化糖が非酵素的にタンパク質表面で共有結合形成が起こりうる可能性が示唆された。以上、必ずしも当初の計画通りの成果は得られなかったものの、糖化反応に関する新しい知見が得られたことから、今後はこれら知見を元に複合糖質合成条件の最適化を図る。(抄録なし)タンパク質への化学酵素法による糖鎖導入法の開発を目的とし、1)配列特異性解明のためのペプチドマッピング、2)糖化位置異性体の効率的な分離法の開発、3)糖化反応に対する緩衝液の影響、4)糖化物に対する酵素的配糖化反応の検討を行った。(抄録なし)
ヒト乳頭腫ウイルス型特異的細胞変性効果に関する分子病理学的研究

ヒト乳頭腫ウイルス(human papilloma virus : HPV)感染による細胞の増殖や分化の異常が原因HPVの型特異的であることは「HPV型特異的細胞変性効果」と呼ばれ、そのメカニズム解明はHPV感染症の重要な研究課題となっている。また、皮膚型と粘膜型に分類されるように、HPVの感染様式もまたHPV型特異的であることが解かっている。このことは、そのメカニズムの詳細は不明であるが、HPVの標的細胞の種類とその解剖学的分布がHPV型ごとに異なることを示している。現在までの「封入体疣贅」を主な対象とした研究において、HPV感染に伴う様々の新しい臨床・病理組織像を発見・記載すると共に、これらの原因となる新しいHPV型を発見して来たが、今回の研究においては更に新しい細胞質内封入体を発見すると共にHPV95と言う新HPV型のクローニングにも成功した(投稿準備中)。これは、「HPV型特異的細胞変性効果」の概念を追認するデータとなっており、現在、海外共同研究者のde Villiers博士によって、分子生物学的性格付けが行われているところである。また、HPV型特異的感染部位親和性について検討した結果、手掌足底においてはHPVが、この部の表皮幹細胞の存在部位と考えられている深表皮突起最深部の細胞を標的とすることや、それらがエックリン汗腺関連細胞である可能性を初めて明らかにした。有毛部皮膚では、HPVがこの部の表皮幹細胞の存在部位と考えられている毛隆起部細胞を標的とする可能性が明らかになりつつある。これらの結果を併せて、HPVが普遍的に表皮幹細胞を標的とすること、およびHPV型特異的感染部位親和性のメカニズムとして解剖学的部位により表皮幹細胞の性状が異なる可能性があり、HPVは型特異的にこれらを認識し標的としている仮説を始めて提唱した(Dermatology,2003)ヒト乳頭腫ウイルス(human papilloma virus : HPV)感染による細胞の増殖や分化の異常が原因HPVの型特異的であることは「HPV型特異的細胞変性効果」と呼ばれ、そのメカニズム解明はHPV感染症の重要な研究課題となっている。これらの結果を併せて、HPVが普遍的に表皮幹細胞を標的とすること、およびHPV型特異的感染部位親和性のメカニズムとして解剖学的部位により表皮幹細胞の性状が異なる可能性があり、HPVは型特異的にこれらを認識し標的としている仮説を始めて提唱した(Dermatology,2003)ヒト乳頭腫ウイルス(human papillomavirus : HPV)は、様々の皮膚・粘膜上皮系の良性・悪性腫瘍の原因ウイルスと考えられている。良性、悪性を含むHPV感染細胞の増殖や分化の異常は主として原因となるHPVの遺伝子型により、「HPV型特異的細胞変性効果あるいは細胞病原性効果」の概念が提唱されている。そのメカニズム解明が、HPV感染症研究分野の重要な研究課題となっている。HPV感染症のうち、病理組織学的に特異な細胞質内物質を認めるものは特に「封入体疣贅」と呼ばれ、「HPV型特異的細胞変性効果」研究上の重要な自然モデルとなっている。当該年度の研究においては、従来知られたHPV1型のGr型、HPV4/60/65型のHg型、およびHPV63型のF1型封入体を対象に、免疫組織化学的および電子顕微鏡的検討を加えた。結果、いずれの型の細胞質内封入体においても、その形成に、各HPV型のE4遺伝子タンパク質が関与することを明らかにした。また、これらの封入体がトノフィラメントやトノフィブリルと関連することを明らかにし、第20回国際パピローマウイルス学会(2002年、パリ)にて発表した。また、新たに確認したFb型と類Hg型封入体の原因HPVの検索を行い、Fb型とHPV88型(新型)の特異相関を明らかにし、第20回国際パピローウイルス学会および第20回世界皮膚科学会(共に2002年、パリ)にて発表した。類Hg型封入体疣贅からも新HPV型のウイルスDNAクローニングに成功し、現在その全塩基配列の決定が進行中である。

これらの研究成果に基づいて、次年度は、異なるHPV型に特異的な細胞質内封入体の形成されるメカニズムとその意義について、更に検討を加える予定である。ヒト乳頭腫ウイルス(human papillomavirus:HPV)感染による細胞の増殖や分化の異常が原因HPVの型特異的であることは「HPV型特異的細胞変性効果」と呼ばれ、そのメカニズム解明はHPV感染症の重要な研究課題となっている。また、皮膚型と粘膜型に分類されるように、HPVの感染様式もまたHPV型特異的であることが解かっている。このことは、そのメカニズムの詳細は不明であるが、HPVの標的細胞の種類とその解剖学的分布がHPV型ごとに異なることを示している。現在までの「封入体疣贅」を主な対象とした研究において、HPV感染に伴う様々の新しい臨床・病理組織像を発見・記載すると共に、これらの原因となる新しいHPV型を発見して来たが、今回の研究においては更に新しい細胞質内封入体を発見すると共にHPV95と言う新HPV型のクローニングにも成功した(投稿準備中)。これは、「HPV型特異的細胞変性効果」の概念を追認するデータとなっており、現在、海外共同研究者のde Villiers博士によって、分子生物学的性格付けが行われているところである。また、HPV型特異的感染部位親和性について検討した結果、手掌足底においてはHPVが、この部の表皮幹細胞の存在部位と考えられている深表皮突起最深部の細胞を標的とすることや、それらがエックリン汗腺関連細胞である可能性を初めて明らかにした。有毛部皮膚では、HPVがこの部の表皮幹細胞の存在部位と考えられている毛隆起部細胞を標的とする可能性が明らかになりつつある。これらの結果を併せて、HPVが普遍的に表皮幹細胞を標的とすること、およびHPV型特異的感染部位親和性のメカニズムとして解剖学的部位により表皮幹細胞の性状が異なる可能性があり、HPVは型特異的にこれらを認識し標的としている仮説を始めて提唱した(Dermatology,2003).
近代日本の幼児教育におけるアソシエーショニズムの系譜に関する研究

平成16年度は、1920-30年代に都市の郊外に成立した郊外型幼稚園について、これまで個別の事例で検討してきた次の4つの事例について総合的に考察した。(1)橋詰せみ郎の家なき幼稚園(1922年設立)、(2)小林宗作の成城幼稚園(1925年設立)、(3)高崎能樹の阿佐ヶ谷幼稚園(1925年設立)、(4)賀川豊彦の松沢幼稚園(1933年設立)その結果、郊外型幼稚園の特徴について明らかになったことは以下の3点である。(1)郊外型幼稚園は、都市新中間層の登場と彼らのユートピア的居住空間としての郊外住宅地の成立を背景に生まれた。それゆえに、新中間層の家族戦略、文化装置としての都市のありように関わる教育を構想した。(2)自然の中での保育を構想、実践して、自然と関わることによる子どもの調和的発達、遊びの教育的価値の向上に関する教育言説を大量に生産し、自然との関わりを中心とするカリキュラムを考案していった。(3)早期教育の思想にもとづく保育を実践し、新中間層の親たちの求める「パーフェクトチャイルド」として子どもを教育しようとする志向性をもった。これにより、郊外型幼稚園は子育てを担う母親の意識を強く喚起しながら、新中間層の教育戦略に明確な方針と正当性を与えていった。本年度の研究成果は、「192030年代の郊外型幼稚園における保育の位相」と題して、日本保育学会第57回大会(兵庫教育大学・神戸親和女子大学)で報告された。また、事例(2)については、「1920-30年代の成城幼稚園における保育の位相-小林宗作のリズムによる教育を中心に-」(日本乳幼児教育学会、乳幼児教育学研究第13号、pp.5160、2004年)として学会誌に論文が掲載された。本年度は、保育のアソシエーションとして機能した施設として、協同組合やセツルメントを基盤に成立した協同組合型保育施設をとりあげ、これまで個別に検討してきた次の4つの事例について総合的に考察した。(1)志賀志那人の大阪市北市民館保育組合(1925年設立)、(2)東京帝国大学セツルメントの託児部(1925年設立)、(3)賀川豊彦の光の園保育組合(1928年設立)、(4)平田のぶの子供の村保育園(1931年設立)その結果、明らかになったことを整理すると以下の3点にまとめられる。1)上記の4つの保育施設は、労働運動から距離を置いた立場で社会変革的志向を持った住民の結合を基盤に保育組織を立ち上げていた。2)都市部における地域社会の再編と子育ての協同化を課題として、保育の営みを中心に新たな生活空間を協同で創出しようとした。3)都市部で形成された衛生や健康という問題群が、保育実践にも導入されて幼児の身体の近代化が組織的に進められた。以上のことから、上記の保育施設は、労働運動の論理を思想的基盤とする保育所や都市の住民と生活を管理・統制する役割を担った公設の保育所とは異なる位置に存在していたと考えられる。個別の事例に関しては、賀川豊彦・志賀志那人におけるオーエン主義とキリスト教社会主義の思想と実践との関係、平田のぶにおける母性思想にもとづく母親の連帯、東京帝国大学セツルメント託児部における子どもの人間関係に関わる規範と秩序の問題がとりあげられた。本年度の研究成果は、日本乳幼児教育学会第12回大会における研究発表「近代日本の年セツルメントにおける保育の位相」で報告された。本年度は、郊外型幼稚園の系譜に属する成城幼稚園と小林宗作のリトミックに関する史料・文献調査を行い、本事例を中心に192030年代の郊外住宅地の開発とモダニズム、新中間層の家族戦略、子ども中心主義と自然の教育に関する考察を行った。その結果、以下の3点が明らかになった。第1に、私学の経営戦略と都市新中間層の教育熱が作り上げた「学校村」で、成城幼稚園は両者の要請に応える教育の場として構成された点である。関東大震災(1923年)を契機に、牛込区原町にあった成城小学校の関係者は北多摩郡砧村への学校の移転を進めた。当時の成城小学校主事小原国芳は、この移転を決行し、かつリトミックを日本に導入した小林宗作(1891-1979年)を同園に招いた。第2に、小林宗作のリトミックを中心とするリズムによる教育で、自然科学の対象としての子どもの身体と自然を調和する子どもの身体の2つの身体をめぐる教育言説がつくられた点である。これらの子どもの身体は、それまでの幼児教育が対象にしてきた自然に発達する身体でもなく、衛生や医療の対象として清潔にされ治療される身体でもない、早期教育の対象となる子どもの身体を準備していた。第3に、小林のリズムによる教育において、郊外の幼稚園における早期教育が構想され、成城幼稚園での教育が「よい子」を生み出すことに集約されていった点である。上記の研究成果として、次年度には学会誌への論文登校を予定している。(1)橋詰せみ郎の家なき幼稚園(1922年設立)、

(2)小林宗作の成城幼稚園(1925年設立)、(3)高崎能樹の阿佐ヶ谷幼稚園(1925年設立)、(4)賀川豊彦の松沢幼稚園(1933年設立)その結果、郊外型幼稚園の特徴について明らかになったことは以下の3点である。(1)郊外型幼稚園は、都市新中間層の登場と彼らのユートピア的居住空間としての郊外住宅地の成立を背景に生まれた。それゆえに、新中間層の家族戦略、文化装置としての都市のありように関わる教育を構想した。(2)自然の中での保育を構想、実践して、自然と関わることによる子どもの調和的発達、遊びの教育的価値の向上に関する教育言説を大量に生産し、自然との関わりを中心とするカリキュラムを考案していった。(3)早期教育の思想にもとづく保育を実践し、新中間層の親たちの求める「パーフェクトチャイルド」として子どもを教育しようとする志向性をもった。これにより、郊外型幼稚園は子育てを担う母親の意識を強く喚起しながら、新中間層の教育戦略に明確な方針と正当性を与えていった。本年度の研究成果は、「192030年代の郊外型幼稚園における保育の位相」と題して、日本保育学会第57回大会(兵庫教育大学・神戸親和女子大学)で報告された。また、事例(2)については、「1920-30年代の成城幼稚園における保育の位相-小林宗作のリズムによる教育を中心に-」(日本乳幼児教育学会、乳幼児教育学研究第13号、pp.5160、2004年)として学会誌に論文が掲載された。
フェムト秒顕微拡散反射分光システムの開発と光機能デバイスへの応用

本研究では、実際の動作環境に限りなく近い状態、しかも光散乱の強い光機能デバイスにおける、光誘起高速反応を時間的・空間的に分解して測定するための、フェムト秒顕微拡散反射分光システムを作製し、それを光触媒および色素増感太陽電池デバイスに応用し、反応機構の解明を行った。光触媒粉末においては、系統的な実験により活性と電荷寿命の良い相関が得られた。色素増感太陽電池に関しては、実際のデバイスの過渡吸収測定に成功し、解放電圧条件での顕微過渡吸収測定を行い電解液が電子移動反応に及ぼす効果を明らかにできた。本研究では,実際の動作環境に限りなく近い状態,しかも光散乱の強い光機能デバイスにおける,光誘起高速反応を時間的・空問的に分解して測定するための,フェムト秒顕微拡散反射分光システムを作製し,それを光触媒および色素増感太陽電池デバイスに応用する.この様な光機能デバイスの高効率化には,その原理,つまり光誘起化学反応の理解が不可欠である.そのために,高速で進む反応を直接観察することが重要になるが,多くのこれまでの研究では分光実験を行いやすいように調整したモデル試料が扱われており,実際のデバイスに多い光散乱材料を扱えないという欠点がある.さらに実際のデバイスに見られる空間的不均一性を評価するためには顕微測定が必要になる.本提案研究では,この問題・課題を解決するため,顕微鏡下の試料に集光照射した時に拡散反射光として戻ってくる光を検出する新しいタイプの過渡吸収顕微鏡を開発し,実際のデバイスの反応特性を明らかにする.本年度は,フェムト秒拡散反射過渡吸収分光システムを新たに構築し,紫外可視光励起下で,粉末試料の過渡吸収スペクトルを測定できるようにした.検出器の高感度化によって検出光強度の低下をカバーした.通常レンズを用いているため空間分解能は100ミクロン程度であるが,今後対物レンズを用いたシステムに発展し目標のサブミクロン分解能を達成する.時間分解能については,試料の厚さや,励起波長の効果を検討し,数100fsの分解能が十分得られていることを確かめた.次年度は実際のデバイスに応用し空間不均一性の評価を行う.また,次年度扱う実デバイス(太陽電池および光触媒)のモデル系において,基礎的な反応ダイナミクスのデータを取得し,学会や論文で発表を行った.本研究では、実際の動作環境に限りなく近い状態、しかも光散乱の強い光機能デバイスにおける、光誘起高速反応を時間的・空間的に分解して測定するための、フェムト秒顕微拡散反射分光システムを作製し、それを光触媒および色素増感太陽電池デバイスに応用する。この様な光機能デバイスの高効率化には、その原理、つまり光誘起化学反応の理解が不可欠である。そのために、高速で進む反応を直接観察することが重要になるが、多くのこれまでの研究では分光実験を行いやすいように調整したモデル試料が扱われており、実際のデバイスに多い光散乱材料を扱えないという欠点がある。さらに実際のデバイスに見られる空間的不均一性を評価するためには顕微測定が必要になる。本提案研究では、この問題・課題を解決するため、顕微鏡下の試料に集光照射した時に拡散反射光として戻ってくる光を検出する新しいタイプの過渡吸収顕微鏡を開発し、実際のデバイスの反応特性を明らかにする。本年度は、いくつかの光触媒粉末および色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池の測定を行った。可視光応答性光触媒粉末においては、系統的な実験により活性と電荷寿命の良い相関が得られた。色素増感太陽電池に関しては、実際のデバイスの過渡吸収測定に成功し、解放電圧条件での顕徴過渡吸収測定を行った。電解質溶液が光一電流変換効率に及ぼす効果を明らかにした。有機薄膜太陽電池の材料について、界面電荷分離過程のダイナミクスを明らかにすることが出来た。以上の研究結果を、以下に示す学術論文および学会にて発表し、積極的に成果発信を行った。
4D Visual SLAM

本年度は,4D Visual SLAMの基礎となる変化検出手法を2つ開発した.一つ目は,ポジティブサンプルが得られにくい場合に、Variational Autoencoder (VAE)を用いて大量のネガティブサンプルから表現学習する事で、興味外の変化にロバストな特徴を獲得できる手法を提案した.変化検出の学習ではポジティブサンプルを集めることが難しいため,本提案手法により,変化検出データセット構築のコストを大幅に下げることが可能となった.さらに,本提案手法は変化検出だけでなく,異常検知のようなポジティブサンプルの収集が難しい他のタスクにも応用可能である.2つ目は,変化検出と分類を同時に行うことが可能なSemantic Change Detection手法である.自動運転やARのマップを更新するためには,興味のある変化か否かを区別する必要がある.しかし,大規模なSemantic Change Detection学習データを構築することは困難であるため,これまでにそのような手法は実現されていなかった.そこで,本研究では,一般的な二値の変化検出データセットと,セマンティックセグメンテーションデータセットを利用してSemantic Change Detectionを実現する弱教師学習手法を開発した.予定通り,1年度目には変化検出手法を開発した.2年度目はこれらの技術をVisual SLAMと融合し,リアリタイムで変化検出可能な手法を開発する.1年度目に開発した変化検出手法を前提に開発を進めると同時に,特徴点部分のみに関して変化検出を行うより効率的な手法の開発も進め,さらなる改善を図る.本年度は,4D Visual SLAMの基礎となる変化検出手法を2つ開発した.一つ目は,ポジティブサンプルが得られにくい場合に、Variational Autoencoder (VAE)を用いて大量のネガティブサンプルから表現学習する事で、興味外の変化にロバストな特徴を獲得できる手法を提案した.変化検出の学習ではポジティブサンプルを集めることが難しいため,本提案手法により,変化検出データセット構築のコストを大幅に下げることが可能となった.さらに,本提案手法は変化検出だけでなく,異常検知のようなポジティブサンプルの収集が難しい他のタスクにも応用可能である.2つ目は,変化検出と分類を同時に行うことが可能なSemantic Change Detection手法である.自動運転やARのマップを更新するためには,興味のある変化か否かを区別する必要がある.しかし,大規模なSemantic Change Detection学習データを構築することは困難であるため,これまでにそのような手法は実現されていなかった.そこで,本研究では,一般的な二値の変化検出データセットと,セマンティックセグメンテーションデータセットを利用してSemantic Change Detectionを実現する弱教師学習手法を開発した.予定通り,1年度目には変化検出手法を開発した.2年度目はこれらの技術をVisual SLAMと融合し,リアリタイムで変化検出可能な手法を開発する.1年度目に開発した変化検出手法を前提に開発を進めると同時に,特徴点部分のみに関して変化検出を行うより効率的な手法の開発も進め,さらなる改善を図る.