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乳児の顔認知発達における脳機能の研究

本研究は,乳児を対象に近赤外分光法(NIRS)を用い, 1)母親顔認知における脳活動, 2)表情認知における脳活動について検討した.1)生後7-8ヶ月児に母親顔と未知の女性顔を提示したところ,未知顔では右側頭部でのみ,一方で母親顔では左右両側頭部で脳活動の増加が認められた.生後7-8ヶ月になると,母親顔に対する特殊な脳活動が出現する可能性を示唆した.2)笑顔と怒り顔を提示中の生後6-7ヶ月児の脳反応を計測した結果,笑顔では左側頭部,怒り顔では右側頭部で活動が増加した.乳児は各表情から生物学的な意味を読み取り,異なる脳の部位で表情を処理していることが示唆された.本研究は,乳児を対象に近赤外分光法(NIRS)を用い, 1)母親顔認知における脳活動, 2)表情認知における脳活動について検討した.1)生後7-8ヶ月児に母親顔と未知の女性顔を提示したところ,未知顔では右側頭部でのみ,一方で母親顔では左右両側頭部で脳活動の増加が認められた.生後7-8ヶ月になると,母親顔に対する特殊な脳活動が出現する可能性を示唆した.2)笑顔と怒り顔を提示中の生後6-7ヶ月児の脳反応を計測した結果,笑顔では左側頭部,怒り顔では右側頭部で活動が増加した.乳児は各表情から生物学的な意味を読み取り,異なる脳の部位で表情を処理していることが示唆された.本研究では,他者との関わりの中で生活する際に重要な認知機能である「顔認知」の観点から,乳児の脳の認知的な発達領域を解明することを目的とした。平成21年度の目的は,乳児の養育者,特に母親顔に対する認識について脳内活動計測実験を行うことであった。そのために,乳児が母親と母親以外の見知らぬ女性の顔を見ている際の脳活動は異なるのか,すなわち母親顔に対する特別な神経メカニズムが存在するのかについて,NIRSを用いて検討した。これまでの乳児の母親顔に対する脳活動は,ERPsを用いた研究のみである(de Haan & Nelson, 1997)。ERPsでは,脳の電位活動の変化を捉えることは可能であるが,その電位の活動源については詳細に調べることは難しく,NIRSを用いることでさらに乳児の脳の活動部位の特定が可能となる。NIRSは乳児の脳活動計測装置として近年多く活用されており,申請者らの研究から,乳児でも成人と同じく顔を見ると脳の右側頭部(STS領域)の活動が見られることが明らかになった(Otsuka et al, 2007 ; Nakato et al, 2009)。この知見を元に,母親顔と未知の女性の顔を見ている際の左右両側頭部での脳血流量の変化をNIRSによって計測した。生後7-8ヶ月児15名を対象として,母親顔と未知顔を提示した結果,母親顔に対しては,左右両側頭部での活動が高く,一方で,未知顔では右側頭部での活動が高くなった。成人のfMRI研究(Gobbini et al, 2004)では,既知顔に対して,左右両側頭部の活動が増加することから,成人の研究と同じく,乳児でも既知顔(母親顔)の処理には,左右両側頭部位の活動が関与することが示唆された。この実験により,乳児における母親顔の処理に関わる脳活動領域が判明し,これまで行動実験で示されていた乳児の母親顔への特殊性を,脳活動から示すことが可能となった平成22年度は,近赤外分光法(NIRS)を用いて,乳児の表情認知の発達に関する研究を行った.成人での表情認知の研究により,恐怖顔などのネガティブ表情は左半球,一方で笑顔などポジティブ表情は右半球で処理され,表情によって半球差がみられることが報告されている(Adolphs et al.2000).そこで,乳児でも,表情の違いによって,脳活動に半球差が認められるのかについて,左右両側頭部での活動の計測を行った.NIRS実験実施の前に,まずは成人を対象として,笑顔と怒り顔の表情の評定実験を行い,NIRS実験で用いる刺激の選定を行った.評定実験の結果に基づき,5名の日本人の女性の中立顔,笑顔,怒り顔を選び,画像処理ソフトを用いて刺激を作成した.それら顔刺激と,顔以外の刺激として野菜の画像を見ている時の生後6-7ヶ月児12名の脳血流量をNIRSにより計測した.笑顔と怒り顔を見ている間の乳児の脳血流量を計測したところ,笑顔と怒り顔で脳血流量の活動位置が異なることが示された.つまり,笑顔では左側頭部,怒り顔では右側頭部で大きく増加することが示された.すなわち,各表情の処理に半球差が示された.今回,NIRSを用いることによって,生後6ヶ月以降の乳児が,笑顔(ポジティブ表情)と怒り顔(ネガティブ表情)を識別していることが,脳血流量の活動から明らかになった.これらの結果は,乳児でも成人と同じく,ポジティブ表情とネガティブ表情の処理が異なること,さらにその発達は生後6ヶ月以降で生じる可能性があると考えられた.

平成23年度は,乳児の母親顔と未知顔の認識における脳活動についての実験を行った.乳児が母親の顔と見知らぬ女性の顔を見ている際の脳血流量を近赤外分光法(NIRS)によって計測した.その結果,母親顔ではoxy-Hbが左右両側頭部で有意に活動したのに対し,見知らぬ女性の顔ではoxy-Hbの活動は右側頭部のみ増加が見られた(Nakato et al,2011.Early Human Development vol.87,1-7).しかしながら,この研究では,刺激提示の際に,母親顔は乳児自身の母親の顔画像1枚を5回反復提示,未知顔では5名の女性の顔をランダムに1枚ずつ提示した.そのため,母親顔に対する左側頭部での活動の増加が,母親顔に対して特殊に活動したのか,あるいは母親顔を反復提示したことによって活動したのか,といった2つの可能性が考えられた.そこで,これらの可能性をさぐるために,乳児の母親顔認識における追加実験を行った.具体的には,未知顔の刺激提示を母親顔の提示と伺じく,1名の見知らぬ女性の顔を5回反復提示し,母親顔と未知の女性顔に対する脳活動をNIRSによって比較検討した.実験の仮説として,母親顔に対する特殊な反応が左側頭部で生じるなら,Nakato et al(2011)と同じく,今回の実験でも母親顔を提示中には左右両側頭部での活動が増加し,未知顔では右側頭部のみ活動が増加すると考えられる.一方で,刺激の反復提示により左側頭部での活動が増加するなら,Nakato et al(2011)とは異なり,母親顔だけでなく,未知顔においても左側頭部での活動の増加が見られると考えられる.その結果,前回の研究(Nakato et al,2011)と同じ結果がえられた.すなわち,oxy-Hbの活動が母親顔では左右両側頭部で増加,未知顔では右側頭部でのみ増加した.このことは,顔の既知性にかかわらず,顔刺激全般に対する右側頭部の優位性が認められた.また,母親顔でのみ,左側頭部でoxy-Hbの有意な活動の増加が認められたことから,乳児の母緯顔に対する特殊な脳内の処理過程が,側頭部に存在する可能性の高いことが示唆された.
関節包・軟骨模倣構造を備えた力覚内蔵ロボット脚部による柔軟組織の機能解明

本年度は,柔軟組織の機能として“高剛性構造に修復機能を付与する上で足場構造としての柔軟構造が不可欠"という着想の元,潜在的にあらゆる機械システムへ修復機能を付与し得る"能動自己融解締結構造体"の構成論確立及びロボットへの実装を踏まえた電装系構築に取り組んだ.ロボットへの実装を踏まえた提案要素の改良を重視した結果,脚移動ロボットへの実装自体は昨年度では終えられなかったが,部品実装に関しする見積・構築準備が整えられており,大学に在学期間延長を申請した上で,部品到着次第組み立て・評価実験に移ることが可能であると考える.能動自己融解締結構造体,すなわち"低融点金属製のボルトにヒータを一体成形した構造体"が本研究の核である.自己修復に適した材質選定指針となる尺度の「破断修復エネルギー比率」を定量化したほか,電装系の位置決めを含む一体成型法の確立,そしてねじ山荷重不均一現象を活用することで,脚移動ロボットへの適用を見据えた高剛性,高負荷伝達,高速反応の要求を満たす修復構造の開発を達成した.現在,修復率向上を主な課題として研究を継続している.また,自律的修復に向けた電装系の構成法を提案した.電気抵抗値を活用することで,破断状況及び修復の進行具合を取得させ,外部評価センサ及び配線を最小限とした.現時点で評価用の脚移動ロボットの設計を完了しており,行動ソフトウェアの構築を並列して進めている.加えて,提案コンポネントの適用範囲の拡大及び評価の為に,構築のボトルネックであった部材冷却時間を短縮可能な金型ベースでの製法確立に取り組んでいる.提案構造をはじめとする機電一体構造は,一体成形プロセスの多くが熟練の必要な手作業を要求されるものであり,この問題の解決は,ロボットへの修復構造の付与に大きく寄与すると考え,今後も研究を進めていく.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,脚移動ロボットの耐衝撃性を向上させる試みとして,生体模倣関節構造と力覚内蔵骨格の構築を通じ,関節部等における生体柔軟組織の機能を,脚移動ロボットの開発及び運動実現によって解明することであった.そこで本年度は,滑液関節構造の設計と分散力覚基板の構築・等身大ヒューマノイドへの実装及び脚移動運動における検証プラットフォームとしてのトレッドミルの開発に取り組んだ.また,関節包構造の柔軟密閉機能及び製法を転用させた腱駆動修復モジュールを着想し,試作を進めている.まず,滑液関節構造を模倣するべく生体模倣関節頭モジュールを開発した.しかし,角変位の検出について,計画した"接触圧分布から推定"を実現する上での製造上及び原理的問題から,採用を見送っている.続いて,関節部を含む高負荷分散力覚情報を取得すべく,多チャネルAD基板を開発した.30mm x 60mmと等身大ロボットの骨格に十分搭載できる程小型であり, 12個のロードセル信号及び4個のひずみゲージ信号を取得可能である.開発基板の有効性を,等身大ヒューマノイド上で実証した.具体的には,筋骨格ヒューマノイド腱悟郎の五指足部及び五指ハンドに搭載されており,手先・足先の各ロードセルは, 50kgf程度の圧縮力を支持・計測可能である.当力覚情報は腱悟郎の動作実行における平衡維持やつま先立ち動作等に活用された.また,検証プラットフォームとしてのトレッドミルを開発した.研究室のロボット運用ソフトウェアから速度制御,位置制御させることが可能なトレッドミルであり,既に人を載せた状態での稼働試験を済ませている.手摺部分の付け替えなどにより,脚移動ロボット拘束要素として機能する他,ロボットの状態に合わせた外乱付与や並進移動が可能である.主な問題点として,関節頭部の曲面形状への力覚センサ埋込を挙げる.骨格形成過程中に液体樹脂に浸漬・一体成形する方法及び足部と類似の押し込みユニットを曲面に沿って配置する方法を考えたが,前者はセンサ交換に骨格破壊が不可欠であり,後者は加工を複雑化し配置検討などが困難となると判断した.また,人工関節置換手術を受けた人は関節位置覚を回復する事例から,ヒト関節における関節位置覚は,関節部だけでなく,筋や皮膚を含めた柔軟組織の感覚に基づくと予想される.本年度は,柔軟組織の機能として“高剛性構造に修復機能を付与する上で足場構造としての柔軟構造が不可欠"という着想の元,潜在的にあらゆる機械システムへ修復機能を付与し得る"能動自己融解締結構造体"の構成論確立及びロボットへの実装を踏まえた電装系構築に取り組んだ.ロボットへの実装を踏まえた提案要素の改良を重視した結果,脚移動ロボットへの実装自体は昨年度では終えられなかったが,部品実装に関しする見積・構築準備が整えられており,大学に在学期間延長を申請した上で,部品到着次第組み立て・評価実験に移ることが可能であると考える.能動自己融解締結構造体,すなわち"低融点金属製のボルトにヒータを一体成形した構造体"が本研究の核である.自己修復に適した材質選定指針となる尺度の「破断修復エネルギー比率」を定量化したほか,電装系の位置決めを含む一体成型法の確立,そしてねじ山荷重不均一現象を活用することで,脚移動ロボットへの適用を見据えた高剛性,高負荷伝達,高速反応の要求を満たす修復構造の開発を達成した.現在,修復率向上を主な課題として研究を継続している.また,自律的修復に向けた電装系の構成法を提案した.電気抵抗値を活用することで,破断状況及び修復の進行具合を取得させ,外部評価センサ及び配線を最小限とした.

現時点で評価用の脚移動ロボットの設計を完了しており,行動ソフトウェアの構築を並列して進めている.加えて,提案コンポネントの適用範囲の拡大及び評価の為に,構築のボトルネックであった部材冷却時間を短縮可能な金型ベースでの製法確立に取り組んでいる.提案構造をはじめとする機電一体構造は,一体成形プロセスの多くが熟練の必要な手作業を要求されるものであり,この問題の解決は,ロボットへの修復構造の付与に大きく寄与すると考え,今後も研究を進めていく.関節部における代替原理として,関節頭接触圧だけでなく,回転による関節包部などの張力変化を,開発した力覚基板を活用し検出することが考えられる.昨年度までに, 3次元造型と有機溶媒を用いた柔軟構造へのマイクロ流路構造の構築技術を習得しており,これと液体金属を用いた柔軟変位検出構造が構築できると考えられる.提案した分散力覚基板を更に小型高集積化した基板の開発を進める.最適なアナログフロントエンドICを用いることで,半分程度の規模に収めることが可能であると考えられる.現状では環境接触に基づく反力情報を得るのみであったが,骨格などの体内負荷を検出させることで,更なる用途の拡大に寄与すると考える.トレッドミル開発に関して,現在検証用のロボットの開発を進めており,これをトレッドミル上に搭載,脚移動ロボットの反復跳躍,走行動作実現などにつなげてゆくことを考えている.修復構造の構築に関して,現状では主に塑性領域の小さな材料を用いていたが,塑性変形を活用することで,体積・重量当たりのエネルギ吸収量の飛躍的大きな構造として用いることが可能であると考えられる.これを実証,脚移動ロボットの高所からの着地,動作継続などによって有効性を検証する.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
TPNのグルコース投与速度と肝機能障害の評価・検討

TPNはより生理的な栄養療法である経腸栄養療法に比べ、使用頻度は減少傾向だが、消化管を使用できない患者に対しては必要な栄養療法である。しかし、TPNは消化管を使用しないという非生理的な投与法でもあり、TPNを施行した患者において肝機能障害の発現が報告されている。そこで、グルコースの投与速度が肝機能に何らかの影響を与えている可能性を検証するために、平成21年度科学研究費補助金(奨励研究:21928001)において、TPN施行患者においてグルコースの投与速度が肝機能に与える影響を実際に投与されていた投与速度から、体重よりその投与速度がグルコース代謝の限界である4mg/kg/minを超えているか否かを検討し、推奨投与速度群(以下:A群)と投与速度超過群(以下:B群)の2群に母集団を分類し比較・調査し、A群に比べB群において肝機能検査値が高い傾向にあることが明らかとなった。今回の調査ではA群29名、B群32名と対象患者数を増やし検討した。両群における患者背景を比較した所、体重のみ有意な差が認められた。TPN投与後における各検査値はGOT(A群:29.0、B群:42.6)、GPT(A群:37.3、B群:51.9)、ALP(A群:260.2、B群:327.3)、T-Bil(A群0.68:、B群:0.71)とA群よりもB群で上昇を認めるも2群間で有意な差は認められなかった。肝機能上昇までの平均日数はA群ではGOT:8.3日、GPT:9.1でB群ではGOT:12.1日、GPT:11.6日とB群が長かった。TPN施行時の肝機能障害は、グルコース過剰投与が一要因として考えられている。そのため、今回はグルコースの投与速度に着目したが、TPN投与後における2群間の各検査値に有意な差は認められなかった。しかし、TPN投与後の検査値はA群よりもB群で上昇を認めることから、患者の体重毎に投与速度を設定する必要があると考えられた。
GISを利用した地域火災危険度と消防計画に関する研究

本研究では地震時および平常時の地域火災危険度を分析するとともに、消防計画の例として消防署所の配置について検討した。まず、阪神大震災の大規模火災について、消火を考慮した延焼状況の分析を行なうとともに、火面周長の分析や全壊率を考慮した延焼速度の時間的変化の分析および出火原因と延焼速度の関係の考察を行い、消防水利計画や所要消防力などの検討を行った。つぎに、全国の市町村別火災データの詳しい分析を行い、地域の火災危険度についてGISソフトシステムを用いて、全国市町村単位別の出火・延焼状況等を把握するともに出火・延焼に関する要因などの検討を行った。さらに、神戸市における過去のデータを町丁目単位で分析し、地域火災危険度を把握し、地域特性等が平常時と地震時とでどのように関連しているかなどについて検討を行った。また、消防署所の配置計画について,数理計画的手法を用いて考察を行い,神戸市に適用したケーススタディを行った。そして、GISを用いたコンピュータによって処理することにより、情報の視覚化のみでなく、情報検索並びに空間分析(様々な事象の空間的特性や相互関係の把握)を容易にし、様々な情報をGIS上で統合することで、客観性、妥当性、透明性が確保され、意思決定支援などにも幅広く利用できると期待されることを示した。以上のように、本研究では、主として火災状況の把握について、あまり処理スピードに急を要しない平常時および地震事例の分析を行った。しかし、これらは災害時にシームレスに対応できるようにしておくべきであり、そのようなシステムの構築を視野に入れた研究や膨大なデータの入力およびメンテナンスの面やソフト間での互換性等は残された課題である。本研究は平常時の地域火災危険度を分析するとともに、阪神・淡路大震災のような大地震時の火災にも対応することを考慮して、消防計画を策定しようとするものである。本年度は神戸市消防局と神戸市水道局の協力を得て、消火を考慮した延焼状況の分析を行なうとともに、火面周長の分析や全壊率を考慮した延焼速度の時間的変化の分析および出火原因と延焼速度の関係の考察を行い、消防水利計画や所要消防力などの検討を行った。すなわち、まず全国の市町村別火災データの詳しい分析を行い、地域の火災危険度についてGIS(地理情報システム)ソフトシステムを用いて、全国市町村単位別の出火・延焼状況等を把握するともに出火・延焼に関する要因などの検討を行った。さらに、神戸市における過去10年間のデータを町丁目単位で分析し、地域火災危険度を把握し、地域特性等が平常時と地震時とでどのように関連しているかなどについて検討を行った。以上の結果、GISを用いたコンピュータによって処理することにより飛躍的に実行速度が早くなるとともに、数多くの情報を利用できるようになることがわかった。情報の視覚化のみでなく、情報検索並びに空間分析(様々な事象の空間的特性や相互関係の把握)を容易にし、様々な情報をGIS上で統合することで、客観性、妥当性、透明性が確品され、意思決定支援などにも幅広く利用できると期待される。しかし、膨大なデータの入力およびメンテナンスの面やソフト間での互換性等々、まだ解決すべき問題は残されている。本研究では、主として火災.状況の把握について年単位で集計するようなデータを扱い、あより処理スピードに急を要しない平常時の分析を行った。しかし、これらは地震をはじめとする災害時にシームレスに対応できるようにしておくべきであり、次年度ではそのようなシステムの構築を視野に入れて研究を進めていくつもりである。

まず、阪神大震災の大規模火災について、消化を考慮した延焼状況の分析を行なうとともに、火面周長の分析や全壊率を考慮した延焼速度の時間的変化の分析および出火原因と延焼速度の関係の考察を行い、消防水利計画や所要消防力などの検討を行った。つぎに、全国の市町村別火災データの詳しい分析を行い、地域の火災危険度についてGISソフトシステムを用いて、全国市町村単位別の出火・延焼状況等を把握するともに出火・延焼に関する要因などの検討を行った。さらに、神戸市における過去のデータを町丁目単位で分析し、地域火災危険度を把握し、地域特性等が平常時と地震時とでどのように関連しているかなどについて検討を行った。また、消防署所の配置計画について,数理計画的手法を用いて考察を行い,神戸市に適用したケーススタディを行った。そして、GISを用いたコンピュータによって処理することにより、情報の視覚化のみでなく、情報検索並びに空間分析(様々な事象の空間的特性や相互関係の把握)を容易にし、様々な情報をGIS上で統合することで、客観性、妥当性、透明性が確保され、意志決定支援などにも幅広く利用できると期待されることを示した。以上のように、本研究では、主として火災状況の把握について、あまり処理スピードに急を要しない平常時および地震事例の分析を行った。しかし、これらは災害時にシームレスに対応できるようにしておくべきであり、そのようなシステムの構築を視野に入れた研究や膨大なデータの入力およびメンテナンスの面やソフト間での互換性等は残された課題である。
微粒子の光共振現象を利用した動的分光法の開発

高分子ラテックス、マイクロカプセルなどの微粒子は、新しい機能材料の構成要素として、また、生体内や微小領域に置ける物質輸送の媒体として最近注目されているが、これらの応用に伴い、微粒子一個一個の内部や表面・界面で起こる物理化学現象を計測して反応機構やその動的特性を明らかにする研究の重要性が高まっている。本研究では、表面張力により高い真球度が得られるマイクロメートルオーダーの微粒子を一種の光共振器として利用し、高感度・高精度に単一微粒子の分光計測を行う全く新しい手法を開発した。本手法は、球形微粒子内の物質を光励起し発行させると表面波が発生して共鳴する現象に基づくもので、屈折率や吸収によって敏感に変化する共振波長やQ値を観測して微粒子界面近傍の物質状態を精密に解析する手法である。光学顕微鏡、励起用パルス光源、分光測定装置、および制御用のコンピュータを組み合わせて試作したシステムにより、色素をドープしたポリマー微粒子界面の解析を行い、本手法の有効性を示した。また、高強度のパルス励起により微粒子内でレーザー発振を誘起することが可能であり、このパルス発振光を用いて微粒子における超高速現象の時間分解測定を行う手法を開発した。さらに、光の放射圧を利用したレーザートラッピング技術を導入して微粒子を自在に操ることにより、微粒子間あるいは微粒子と他の物質との相対的な位置を制御して、エネルギー移動などの物理科学的相互作用による種々の現象を高空間分解能で動的分光計測することも試みた。
近赤外スペクトルを用いたフライ食品の脂質劣化度とトランス脂肪酸の計測技術の開発

最近、劣化された脂質とトランス脂肪酸も摂取量に配慮すべき食事因子として認識され始めた。フライ食品に含まれた脂質の劣化度とトランス脂肪酸含量の分析は、一般的には日本基準油脂分析法に記載された化学的方法やガスクロマトグラフ法などの機器分析法を使っているが、脂質の前処理が必要であり、分析にも時間を要し、分析後のデータ解析も煩雑であるため、現場での利用が著しく困難である。一方、近赤外分光法は非破壊、迅速的な分析法として化学工業、製薬、医療、農業や食品など、きわめて有効かつ広い分野で利用されている。そこで、フライ食品に含まれたフライ油(脂質)の劣化度およびトランス脂肪酸含量と食品の近赤外吸収スペクトルとの関わりを調べ、フライ食品内の脂質の劣化度およびトランス脂肪酸含量を迅速的に計測する技術の開発を試みる。平成30年度では、フライポテトに含まれたフライ油の品質情報を十分有する近赤外スペクトルの適切な測定方法を考案した。フライ食品の形状を考慮して、反射方式や透過方式またはインタラクタンス方式を用いた様々な方法を試して検討した結果、反射方式は簡便でフライ油の品質情報を十分有する近赤外スペクトルを採集できた。さらに、菜種油を用いて、各種温度下でポテトフライ試験を行うと同時に、劣化フライ油およびフライポテトをサンプルとして同時に採集し、フライ油の劣化状態の分析とフライポテトの近赤外スペクトルと赤外スペクトルの測定を行い、その関連性を調べたところ、赤外スペクトルと近赤外スペクトルのいずれのスペクトルとフライ油の品質劣化との関連性を確認できた。近赤外スペクトルによるフライ油の熱劣化程度の迅速測定技術を構築するための基礎データが得られた。2018年度の計画通り、菜種油をはじめ数種類の植物食用油を用いてポテトフライ試験を実施した上で、フライポテト試料を採集してその近赤外スペクトルの測定方法を検討した。その結果、最適な反射方式を採用して、簡便でフライ油の品質情報を十分有する近赤外スペクトルを採集できた。さらに、ポテトフライ試験から採集されたフライ油の劣化とフライポテトのスペクトルの関連性の検討を順調に進めた。2019年度では、さらに数種類の植物食用油を用いてポテトフライ試験を実施して、フライ油の劣化とフライポテトのスペクトルの関連性を検討する。採取されたフライポテト試料を用い、近赤外スペクトルの微分やMSCなど前処理を施しながら、フライ油の酸価、カルボニル価、総極性化合物量およびトランス脂肪酸などの劣化値と近赤外吸収スペクトルの関係をPLS1とPLS2の多変量回帰分析法で解析を行うと同時に、異なる植物油の違いによる測定の影響を検討する。また、これまでの結果を整理して系統的にまとめて国内外の学術会議での発表および科学雑誌に論文として投稿を行う。「次年度使用額(B-A)」」欄に164,636円の残金が残っている。

これは、予定した国際学会発表および国際誌の論文校正は次年度(2019年度)になったためである。この差額は、今年度に学会発表および国際誌の論文校正費用或いは学会発表の参加費などにあてる予定である。
蛍光・位相同時３次元計測可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡

本研究では,蛍光及び位相の同時3次元計測を実現するためにマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を提案した。2次元蛍光像と3次元位相像を同時取得可能な光学系を構築し,植物細胞と動物細胞の観察を行ない,同時取得による有効性を実証した。さらに,蛍光の3次元取得に向けて,共通光路型オフアクシスディジタルホログラフィー法を提案し,一度のホログラム計測で蛍光の3次元情報取得が可能であることを実証した。本研究では、バイオイメージング分野で革新的な3次元動画像顕微鏡を提供するために,蛍光3次元像と位相3次元像を同時取得可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を提案し,その実証実験を行う。特に蛍光ホログラムと位相ホログラムを同時取得するために、位相物体情報をもつ光波には感度のない偏光依存性のある2重焦点距離をもつフレネルレンズを設計・開発する。このため、サブ波長周期構造による偏光依存性を発現させる、あるいは同等の機能をもつ素子を用いる。本年度は、蛍光2次元及び位相3次元の動画計測可能なディジタルホログラフィック顕微鏡を構築し、直径4umの蛍光ビーズやオオカナダモなどの自家蛍光と細胞形状の同時取得に成功した。構築したシステムの計測速度は蛍光像が6フレーム毎秒、位相像が40フレーム毎秒である。また、2重焦点距離をもつ偏光依存性フレネルレンズの焦点距離を算出した。3次元細胞計測では、細胞の奥行き位置を特定し、全ての細胞に焦点があったデータを再構成する必要がある。これは多物体3次元位置マルチトラッキングを行う技術開発となる。そのため、マイクロメートルサイズの位相物体に対して奥行き位置を特定するためのフォーカス評価値について検討した。その結果、奥行き位置のずれが発生すること、領域分割が必要なことが明らかになった。今後の課題としては奥行き位置の精度向上のための評価式の改善と自動的な領域分割アルゴズムの開発が必要である。また、位相物体が移動する場合に位相像がぼけて観測される。この位相ゆらぎを補正するための逆フィルタ処理を行い、位相物体再生が可能なことをシミュレーションにより明らかにした。本年度の研究計画では、蛍光3次元像と位相3次元像を同時動画記録可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡の開発に向けて、偏光依存性のある2重焦点距離をもつフレネルレンズの設計と顕微鏡の試作を行うこと、3次元細胞観察に向けた奥行き位置の合焦判定を行う方法を確立することの2項目を設定した。第1の項目では、本年度は蛍光2次元像と位相3次元像の同時動画記録可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡の開発に成功した。しかしながら、蛍光3次元像を得るためのキーとなる素子である、偏光依存性の2重焦点距離をもつフレネルレンズの開発が、設計段階にあり、サブ波長構造による偏光依存性の発現をFDTD法などによる検証ができていない状況にある。平成28年度にその検証と試作に向けた取り組みを行う。第2項目の3次元奥行き位置の合焦判定では、奥行き方向に合焦か非合焦の状態かをソフトウェアで検証することが必要であるため、フォーカス値の指標を設定し、シミュレーションによりその性能を評価した。その結果、奥行き位置にずれが生じてはいるが、鮮明なピークは得られており、評価指標の改善が必要であるものの、奥行き位置の特定は可能な状態にある。以上の結果より、2つの項目に対して研究は順調に進んでいるため、概ね順調であるとした。研究実施計画では,(1)偏光依存性2重焦点フレネルレンズの設計と試作,(2)リアルタイム観察系の構築,(3)オートフォーカス機能の向上,(4)HeLa細胞,オオカナダモやヒメツリガネゴケの蛍光・位相同時観察の4項目を挙げた。各項目について本年度の成果を示す。(1)今年度の主要な研究成果として,偏光依存性を有する回折格子付き2重焦点レンズを位相変調型空間光変調素子に実装し,LEDを用いた実験によりインコヒーレントディジタルホログラフィーの実証実験を行ったことが挙げられる。これにより蛍光3次元イメージングの実装に向けた基盤技術を確立した。この技術については学術論文として出版し,特許も出願している。また,位相と蛍光の同時3次元観察に向けて,マルチモーダルディジタルホログラフィーの特徴を生かし,位相3次元分布から得られる距離情報を元に蛍光2次元分布のデフォーカス像の画像回復法を提案した。蛍光ビーズを用いた実験により提案手法の有効性を確認した。(2)細胞観察に向けて,蛍光及び位相のタイムラプス計測のための基盤技術を構築した。具体的には,露光制御,移動制御,自動取り込みである。(3)オートフォーカス機能の向上については,位相情報及び振幅情報を活用した指標を導入し,微粒子計測の位置検出精度向上に取り組んだ。マイクロビーズ100個中81個の抽出に成功した。(4)ヒメツリガネゴケを主に位相・蛍光同時イメージングを行った。以上の成果を学術論文誌,国内・国際会議で行った。平成28年度の実施計画で掲げた4項目全てに着手し,良好な結果を得た。特に,項目(1)の偏光依存性2重焦点フレネルレンズの設計と試作では,位相変調型空間光変調素子の偏光依存性を利用し,回折格子付き2重焦点レンズによるオフアクシスインコヒーンレントディジタルホログラフィー法を新しく考案した。この成果は学術論文として出版するとともに特許として出願済みである。

この他に,蛍光及び位相同時イメージング可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を用いて、ヒメツリガネゴケや生体細胞を用いたイメージングへの応用に取り組んでいることから、「おおむね順調に進展している」とした。本年度は,蛍光3次元イメージング技術の構築に向けて実施計画書で挙げた蛍光ビーズを用いた実験を行なった。位相変調型空間光変調素子(SLM)およびイメージセンサを用いた実験により直径約2ー10umの蛍光ビーズのホログラムを取得し,再生することに成功した。さらに,3次元計測の検証として蛍光ビーズを移動ステージにより奥行き位置を変えることで3次元計測が可能であることを実証した。また,実験系の最適化設計として,レンズの焦点距離,イメージセンサの観察位置,蛍光の波長幅,回折角度差をパラメータとして再構成像を評価した。得られた結果を元に光学系を構築し,ホログラム取得と再構成が可能であることを実証した。3次元位置の特定では,位相情報による奥行き位置の特定からデフォーカスした2次元蛍光像の3次元化に成功した。このとき,溶液と空気の屈折率差による球面収差とデフォーカス距離の補正を導入した。構築した蛍光ディジタルホログラフィック顕微鏡の応用としてマウスの神経細胞の観察を行なった。一部の神経細胞にGFPを発現させた脳スライスを用いて,蛍光および位相像の同時計測を行なった。蛍光では白質と灰白質の境界がはっきりと見ることが難しいが,位相計測により境界をはっきりと確認することができている。この結果から,生物観察においても蛍光と位相を同時に観察することの有用性を実証することができた。ただし,蛍光3次元像と位相3次元像の同時観察を実現するには至らなかったが,蛍光3次元像の実験的取得によりその実現についての大きな課題を解決することに成功した。学術論文を2編(総合解説論文を含む)と国際会議10件を発表し,研究成果の国際的発信を行なった。本研究では,蛍光及び位相の同時3次元計測を実現するためにマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を提案した。2次元蛍光像と3次元位相像を同時取得可能な光学系を構築し,植物細胞と動物細胞の観察を行ない,同時取得による有効性を実証した。さらに,蛍光の3次元取得に向けて,共通光路型オフアクシスディジタルホログラフィー法を提案し,一度のホログラム計測で蛍光の3次元情報取得が可能であることを実証した。蛍光3次元像と位相3次元像を同時かつ動画計測するための光学系の構築は今年度の研究で整っている。そのため、キーとなる偏光依存性の2重焦点距離をもつフレネルレンズの開発及び同等の機能を有する素子を導入し、当初の研究目標を達成する基盤を確立する。今年度に得られた2つの焦点距離の値を元に、フォトレジストあるいはレーザー加工により2つの焦点距離をもつフレネルレンズを試作し、蛍光3次元ディジタルホログラフィック顕微鏡の動作確認を行う。次に、サブ波長周期構造による偏光依存性の発現の検証をシミュレーション及び実験で検証を行う。最後に偏光依存性のある2重焦点距離フレネルレンズを構築ずみのディジタルホログラフィック顕微鏡に導入し、マルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を構築する。
現実的な形式的オブジェクト指向分析と計算機支援環境

高い信頼性を持つシステムを実現するためには、形式的手法の導入が必要であるが、冗長性などの問題が障壁となり、実際のシステム開発に適用されていない。そこで、本研究では、この問題点を(1)領域ライブラリの作成による再利用性の向上、(2)オブジェクト指向分析モデルの構文面の性質の自動検証、により解決する。(1)、(2)の成果は、それぞれ、以下のとおりである。(1)領域ライブラリの作成による再利用性の向上。本研究の成果として、領域ライブラリのためのモデル、公理系、定理証明システムHOLによる支援法について提案した。提案したモデルでは、対象領域に出現する概念をクラス図を用いてモデル化する。構築したモデルは、提案した公理系によりオブジェクト指向分析モデルの様々な性質の検証に用いることができる。また、公理系を、定理証明システムHOLにより取り扱い可能な形式に翻訳する手法を提案した。これにより、構築した領域ライブラリを用いて、定理証明システムHOL上でオブジェクト指向分析モデルの様々な性質を検証することが可能になった。領域ライブラリは、同一の性質を持つ複数のシステムに共通な概念をライブラリ化したものである。提案したこれらの成果を用いて検証のための領域ライブラリを作成することにより、コストが高く障壁となっていた検証に伴う証明の再利用性が向上し、形式的検証が現実的なものとなることが期待される。(2)オブジェクト指向分析モデルの構文面の性質の自動検証。本研究では、構築したモデルの構文面の性質を自動的に検証するツールを作成した。このツールでは、Rational Rose等の市販のツールにより構築したモデルをUMLXMI形式で読み込み、OCLにより記述した構文面の性質を自動検証する。このような構文面の性質は、(1)で提案した手法を適用するまでもなく、自動的に検証可能である。実際、他論文で提案されている構文面の性質を、提案したツールで自動的に検証可能であることを確認した。本研究により提案した(1)、(2)の手法を適切にシステム開発に適用することにより、検証コストを低く抑えることが可能になる。これにより、実際のシステム開発に形式的手法を導入することが可能になり、製品の信頼性の飛躍的な向上が期待される。
遺伝相談の方法論と医療者の学習支援に関する基礎的研究

看護職者の相談能力向上のための、自主学習用ツールとしてドラマ及び学習方法をセットにしたDVDを作成した。看護職者が対応することの多い出生前診断の一つである羊水検査を受けた妊婦の体験をもとに夫婦と彼らを取り巻く人々の心情を細かく描いたストーリーを2つ作成し、各々をドラマ化した。一方看護師を対象としたワークショップを開催し、'大人の学び'および専門職としての経験知を活かした学習方法の有効性を検証した。本研究は、人々にとって遺伝医療がどのような形で進展していけばよいのかを検討する土台にするために、次の3点を目的としている。(1)遺伝相談を介して、来談者や医療関係者という相談への参加者が、相談している問題をいかに理解し経験していくのか、その実態を参加者各々の語りから明らかにし、問題の成りたちの条件(論理)を分析すること。(2)明らかにされた実態をもとに、遺伝相談のための事例集を作成すること。(3)作成した事例集からの学び方を参加者とともに検討し、事例集を含めた遺伝相談ガイド(医療関係者、および医療関係者となる学生用)を作成すること。本研究は、人々にとって遺伝医療がどのような形で進展していけばよいのかを検討する土台にするために、遺伝相談の場で何が起きているのか、その実態分析を踏まえて、質の高い遺伝相談の方法論と医療者の学習支援の方法を検討することを目的としている。初年度にあたる本年は、国内外の文献収集と内容の検討及びこれまでの我々の研究成果を踏まえ、研究計画書を作成した。遺伝相談を介して、来談者や医療関係者という相談への参加者が、相談している問題をいかに理解したり経験していくのか、その実態を参加者各々の語りから明らかにし、問題の成りたちの条件(論理)を分析することを目的に実態把握を行うことにした。A遺伝子診療科において行われている出生前診断の相談に関わるクライエントと医療者双方に対し、相談後にそれぞれの立場で評価をアンケートにより行うことと、そのうち協力の得られたクライエントとその相談を担当した医療者にインタビューを実施することとした。本年2月に当該医療機関の研究倫理審査委員会の承認を得たので、3月より調査を開始した。調査手続きに当たっては、クライエントの人権擁護と倫理的対応をするため、インタビュアーや評価集計などには相談担当者が一切関わらないように、他施設の研究者の協力を依頼した。クライエントと医療者双方からの評価を試みた研究は本邦では初めてであり、またこれをもとに医療者の相談のための生きた学習教材が作成できると期待される。昨年2月に当該医療機関の研究倫理審査委員会の承認を得たので、3月より調査を開始し、2年目の本年は、引き続きA遺伝子診療科において行われている出生前診断(羊水検査)の相談に関わるクライエントと医療者双方に対し、相談後にそれぞれの立場で評価アンケートを実施し、そのうち協力の得られたクライエントとその相談を担当した医療者にインタビューを実施した。アンケート調査は2月末現在クライエント60枚、医療者120枚回収できており、インタビューは、クライエント4名、相談に実際に関わった医療者に実施したが、次年度も引き続き2名のインタビューを予定している。アンケート調査は次年度も引き続き実施予定であるが、中間の解析を順次進めており、即解決できるような問題は遺伝子診療科に提案した。当該医療機関との協力体制があるため、相談の質を良くするための研究成果の活用がスムーズにできることは本研究の利点である。インタビュー結果の解析は次年度に事例作成に向けて実施する予定であるが、特に医療者対象のインタビューは、時間の経過とともに記憶があいあまいである点が問題となり有効なデータを得るための方法修正の必要があることがわかった。本研究は、質の高い遺伝相談の方法論と医療者の学習支援の方法を検討することを目的としており、今年度は以下のことを実施し、成果がそれぞれ得られた。1.学習教材としての事例作成昨年度出生前診断を受けた妊婦(カップルの場合もあり)へのインタビューの実施を、引き続き今年度も行い計5名(組)に実施することができた。これらの相談に関わった医師・看護師にもインタビューを行い、相談の場で当事者・医療者間に生じたことを分析し、これを元に学習教材としての事例を作成した。インタビューから出生前診断を受けるそれぞれの過程において、当事者がどんな心情でいるのかに焦点を当てて記述し、そうした心情を看護者がどのようにして汲み取ってゆくのかが学習課題となるように作成した。2.事例を用いたワークショップの開催による学習方略の検討1日(2月19日)のワークショップを開催した。11名の出生前診断を受ける人への対応経験のある助産師が参加した。事例から当事者の気持ちの読み解き、対応の検討後、ロールプレイを実施し、フォーカスグループインタビューによりその評価を行った。

事例の読み解きの過程では、参加者の経験が討議の場に次々と持ちだされ、それに触発されて多角的に当事者たちの心情理解が深められた。対応に関して討議したが、実際のロールプレイでは、その通りに演ずることはできないことを身をもって体験できた。しかし、うまく演じることが重要ではなく、当事者の心情をどれだけ深く、当事者体験として汲み取れるかが重要である。参加者の経験は学習の質を高める重要な要素であった。次年度フォローアップワークショップを計画しており、学習方略をさらに詰める予定である。3.紙上事例を、ドラマ化して視聴することで学習効果がどのように変化するか検証するため、事例のDVDを試作した。次年度完成をさせ、フォローアップワークショップに使用予定である。本研究は、質の高い遺伝相談の方法論と医療者の学習支援の方法を検討することを目的としており、今年度は昨年の継続で以下のことを実施し、研究最終年度のまとめを行った。1.学習教材としての事例2作目の作成昨年作成した事例を基にドラマ化し、DVD教材を試作した。フォローアップワークショップで視聴し、参加者(学習者)の意見では紙上事例よりも、イメージがしやすく場面毎にカットして学習が可能になるなどメリットがあった。そのため、今年度2例目の事例で羊水検査を受けないと意思決定したカップルの相談過程をドラマ化し、DVD教材を作成した。今年度は予算執行の目途遅かったため作成した事例を用いた教材としての検証をする時間的余裕が持てなかったが、今後検証したい。2.フォローアップワークショップの開催による学習方略の検討「大人の学び方」を基本に2回にわたるワークショップを企画実施した結果、ある程度の経験を持つ専門職者の学習プロセスには、各々のもつ体験を活用して参加者とその体験を共有し、ディスカッションによりさらに体験の意味を深めたり広げたりすることができる優れた方法になりうることが確認された。またこのワークショップでは必要な知識を絞り込んで提供したことにより、クライエントのおかれた状況把握に直接役立ったと実感が持てていた。そのため参加者は一様にこのワークショップに参加したことに満足感を示していた。1回目のワークショップ参加後、実践の場に戻って、ワークショップでの体験をもとに積極的なクライエントへの関わりを試みており、このような学習を繰り返し行うことが、実践知を確実にしてゆくものであるということが示唆された。
混晶エレクトロニクスの研究

特定研究「混晶エレクトロニクス」の円滑かつ効果的な運営を図ることを目的とするものである。班長会議を1回、総括班会議を3回、研究計画発表会を1回、研究発表会を3回開催した。以下にその内容を記す。1.班長会議10月2日(水)、京都大学楽友会館で各班長および総括班幹事出席のもとに、主として研究発表会の日取り、次年度研究予算につき検討した。2.総括班会議第1回7月22日(月)於神田学士会館、第2回12月6日(金)於大阪ガーデンパレス、第3回3月(昭61年)14日(金)、京都松ヶ崎会館に2、それぞれ14名、10名、14名出席のもと、謝辞英文名、共同研究の推奨、計画班予算、混晶の用語整理、特定研究後の研究継続、シンポジウム案内先の拡大について討議した。3.研究計画発表会7月22日(月)於神田学士会館にて、特定研究に参加の研究代表者個々による研究計画の発表を行なう。4.研究発表会第1回目は、10月31日(木)、11月1日(金)、学士会館本館で開催する。第1,2,3班による研究発表を主としたもので、発表件数25件、参加者大学側約60名、企業側約50名であった。第2回目は、12月5日(木)、6日(金)、大阪ガーデンパレスで開催する。第4,5,6班による研究発表を主としたもので、発表件数26件、参加者大学側約70名、企業側約30名であった。第3回目は、年度の総合成果発表会として、3月(昭和61年)12日(水),13日(木),14日(金)の3日間京都松ヶ崎会館で開催した。発表件数53件、参加者大学側約130名、企業側約70名であった。なお本研究発表会を、総合研究の時代からの研究会の連続しているものと考え、Fifth Symposium on Alloy Semiconductor Physics and Electronicsとした。本研究の遂行において電子工学者、金属工学者、化学工学者の協力し得る研究組織として、発表討論を通じ、その成果が現われている。
魚はどのようにものを見ているのかー魚類視覚系の研究

網膜から中脳視蓋と間脳の前視床核を経て大脳背側野へといたる神経回路が存在することがほぼ明らかとなった。ただし、視蓋には視覚以外にも側線感覚、聴覚、触覚なども到達しており、実際にこの回路がどのような感覚を中継しているのかを確定する必要があった。さらに調査した結果、前視床核に投射する視蓋ニューロンは網膜線維が分布する網膜の層に樹状突起を伸ばしていることがわかった。上記回路は網膜から終脳にいたる視覚路であることがわかった。神経活動マーカーを用いて、機能的面から視覚刺激に応答する脳領域の調査を行った。ある程度の成果がでている状況である。真骨魚類の視覚系に関しては、網膜の形態や生理学的特性、および網膜から脳への投射先について、それなりの研究が積み重ねられている。しかしながら、中枢の視覚回路がどのようになっているのか、また視覚中枢の生理学的な特性がどのようであるのか、については極端に知見が不足している。本課題では、視覚に依存して行動する傾向の強いマハゼを研究対象として、中枢神経回路や視覚中枢の生理学的特性を調査することを目的としている。中枢神経回路についてはかなり研究が進捗してきた。かなりの精度で存在が確認できた神経回路については、学会で報告し、また現在論文を作成中である。本課題の土台となる情報である網膜から脳への投射先については、神経トレーサーを用いた神経回路追跡法により調査をすでに終了している。最大の視覚中枢である中脳の視蓋から間脳の糸球体前核群に属する前視床核への投射があること、さらに前視床核から終脳(大脳)の背側野(哺乳類終脳における外套に相当)へ投射があることをつきとめた。これは当初設定していた目標のうち大きなもので、初年度で達成された。終脳にいたる上行路の存在はわずか数種の魚種でしか報告されておらず、有意義な知見であるため、現在論文を作成中である。さらに、視蓋から前視床核への投射は、視蓋の深層に細胞体をもち、網膜投射が終わる視蓋の浅層に樹状突起を伸ばすタイプのニューロンから発することもわかってきた。これも当初設定していた目標の1つである。このようなニューロンタイプまで突き止めた報告はこれまで2種でしかないので、これについてももっとデータを増やし、論文としたいと考えている。ただしマハゼは思ったより外科的操作に弱いことも明らかになってきた。視神経投射の研究時には問題にならなかったが、脳へのトレーサー投与実験のために頭部を外科的に処置すると、死亡や脳組織の変性がしばしば起こる。そのためデータ数がなかなか増やせないという問題があり、他種の使用についても考慮すべき可能性がある。また特定の視覚刺激に応答する視覚中枢がどこなのかを調査するために、神経活動マーカーを用いた実験を最近開始した。まだ予備的な段階であるが、上記の神経トレーサーを用いた神経回路追跡法により明らかにした視覚中枢と思われる場所に、視覚刺激に応答して発現が誘導される可能性がある結果を得ている。真骨魚類の視覚系に関する研究は、網膜の形態学的および生理学的研究が主流である。網膜から脳のどこに情報が伝えられるかについての形態学的研究も存在する。しかし、脳の一次視覚中枢以降の神経回路や生理学的特性についての研究はほどんどなく、特に大脳にいたる視覚回路についての研究は非常に少ない。昨年度は大脳にいたる神経路のあらましがわかってきていたが、今年度はこの神経路が確定した。それらについて学会で報告した。また論文の原稿ができあがりつつあり、研究期間中には間に合わなかったが、近いうちに投稿する。またモデル魚であり今後の研究対象として有望なメダカの網膜についての研究も行った。またこれらの知見は、依頼されている書籍の章の記述に反映する予定である。間脳の前視床核から終脳の背側野への投射は、これまでに報告されていた魚種と異なり、幾つもの場所にいたることを示す結果が得られつつある。また、課題開始以前からマハゼの終脳は複雑な構成になっていることは認識していたが、想像以上に複雑であることが判明した。そのため、当初は予定していなかった、Nissl染色連続切片の綿密な観察を行った。代表者は多くの魚種の脳についての知識があるが、解析は難航し、最近になって理解のめどがたち、簡易的アトラスを作成した。それも参考に今後の解析を続ける。本課題は電気生理学的解析も目的としているが、知り合いの専門家から、形態学的に十分な情報がないと実験は行いにくく、結果の解釈も困難であるとの意見を受けた。

そこで、前視床核から終脳背側野への投射先の確定と、複数ある投射先がどのような連絡をしているかのデータを得るも行う。神経回路について形態学的な土台を確立した上で、電気生理学に進む予定である。神経活動マーカーを用いた実験は開始したばかりであるが、現時点で得ている予備実験データはこの実験の継続の有用性を示唆している。今後手法を確立したのち、特定の刺激に絞った刺激実験を行う予定である。今後、残された1年間で研究を有効に推進する必要がある。配分額では電気生理学に必要な物品を揃えられない状況である。なんらかのルートで安価なものが入手できれば実施できる可能性は残されてはいる。可能であった場合は、現在は有望である神経活動マーカーを用いた実験がうまく行かないときは生理学に集中する、あるいは生理学的実験についても操作に弱いことが判明したり、マーカー実験が極めて有効であれば逆にこちらを中心に実験を行うなど、また神経回路の完全解析が重要な知見を効率的にもたらすのであればそちらに集中するなど、弾力的かつ有効な時間と資源の投資を行って、研究を推進していく。魚類神経系、感覚器今年度は、生理学的実験までいたらなかったため、使用残額が発生した側面がある。今後の計画で言及したが、今後もっとも効率的に実験を行うために弾力的な実験推進を行う。配分額で購入可能な電気生理学実験装置が入手できれば(可能となるのは年度後半以降となると思われるが)、そのために必要な使用額が大きくなる。100万円程度であれば、コンバーターボードとアンプを購入する(不可確定のため次ページの購入物品に具体的に記入はできないが)。一方、神経活動マーカー実験で使用を始めたが、それに使用する抗体がかなりの高額で、本格的に実験を開始するとこちらにかなり投資することになる。研究の進行状況と、集中して行う実験内容に合わせて、主に投資する対象は異なってくることが予想されるが、いずれにせよかなりの経費の必要性がある。