hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シンクロナイズドスイミング競技のサポートスカル動作の分析

シンクロナイズドスイミング競技におけるスカーリング(スカルともいう)動作は、競技中のすべての動きに関連し、演技の完遂度を左右する重要な技術である。そこで、静止状態でのスカーリング動作を水中よりビデオ撮影し、3次元画像分析によってスカーリング動作の特性を明らかにしようとした。また、競技では身体を水上に高く維持することが求められるため、選手の浮力との関わりをみるために水中体重および各姿勢における浮力の測定を行った。被験者はアトランタオリンピック日本代表チーム選手1名および日本代表Aチーム選手2名の計3名であった。その結果、3選手の浮力については、クレーン姿勢(垂直姿勢で片足を水上に出した姿勢)で6.6kg、バレーレッグシングル姿勢で8.5kg、ダブル垂直姿勢で6.9kgの減少がみられたことから、最低68kgを支持する推進力をサポートスカルで発揮しなければならないことがわかった。3選手の水中体重の平均は1.3kg、体脂肪率は平均24.2%であった。スカーリング動作については、動作の支点である肘の位置が身体からかなり離れていること、また肘をできるだけ動かさないことおよびスカル動作が小さい方がのぞましいと指導されているが、実際にはかなり動いており広い範囲でスカル動作が行なわれていることなどが明らかになった。そして、ダブル垂直姿勢の水位を膝から5cm上にあげるためには、非常に大きなスカーリング力を必要とすることがわかった。
自己免疫疾患の発症・非発症を規定する特異点の検出

自己免疫疾患は自己抗原を認識するごくT細胞(リーダー)によって開始され、抗原タンパクの別のエピトープや、細胞死にともなって放出される別タンパク由来の抗原エピトープが露出し、これを認識する、より多数のT細胞(フォロワー)が活性化し、やがては抗原非特異的な炎症へ移行すると考えられる。本研究では、この「抗原性の広がり」を観察するアプローチにより、疾患発症・非発症を決定する、自己反応性細胞の、数の境界点を探索することを目的とする。
習得困難度と中心特性に焦点化した小学校教員用英語発音向上マルチメディア教材開発

本研究の目的は、習得困難度(発音が困難であり、正確ではない音声特徴)と中心特性(コミュニケーションの阻害要因となる、通じにくい音声特徴)の2つの視点を取り入れた小学校教員に対する英語発音向上マルチメディア教材の開発である。主な誤発音は、(a) /l/・/r/の区別、(b)摩擦音の変換、(c)摩擦音の弱化、(d)閉鎖音の無帯気化、(e)母音の長さ、(f)単語、複合語、フレーズ内でのストレスの不備、(g)単調なリズムであり、そのうち、特に中心特性にかかわるものは、(a)(c)(d)(e)(f)であった。本研究の目的は、習得困難度(発音が困難である音声特徴)と中心特性(コミュニケーションの阻害要因となる音声特徴)の2つの視点を取り入れた小学校教員に対する英語発音向上マルチメディア教材の開発とその効果の検証である。1.教授対象である小学5・6年生と小学校教員の英語発音から習得困難度と中心特性となる音声特徴を明らかにし、それらの最重要学習項目の優先順位を付ける。2.優先順位の高い音声特徴項目から学習する教員用英語発音向上マルチメディア教材を開発する。3.その教材の効果を検証する。4.その教材の普及のため、小学校教員向けのワークショップを実施する。英語学習者にとって、習得が困難である音声特徴があることが認められる。しかし、小学生の発音に関しては、西尾(2000)の音素の研究のみで、超分節音まで扱った研究はない。発音を教える教員は、NSsと比べ、教授対象者と自分自身の発音にどのような違いがあり、習得が困難かを知っておく必要がある。さらに、習得が困難であるすべての音声特徴がコミュニケーションの阻害につながるかといった疑問が生まれてくる。それらのうち最低限必要なものを中心特性と呼び、それを確立しようとする試みがされている(Jenkins, 2000; 2002)。この中心特性を日本人大学生対象に明らかにしようとする研究はいくつか見られるが、まだ十分に研究されているとはいえない。以上のように、教授対象者(小学5・6年生)と教員自身の英語発音の習得困難度と中心特性から決定された最重要項目から優先的に学習する英語発音教材を開発することは、重要な音声特徴を効率的に学習する機会を与え、小学校教員への支援となる。小学校での英語活動の目的はコミュニケーションの素地を養うということであるが、その基本となる音声に関して、将来の英語教員を目指す学生及び、現在の小学校での英語担当教員に対して、習得困難で中心特性に関係する音声特徴は何かの観点で、発音を調べた。音声材料は、小学校の英語活動で使われる基本単語とTOEICなどで使われる文章である。音声は聞き取りと音響分析を行った結果、母音・子音とも発音が正確ではないところがある。1. /l/・/r/の区別、2.摩擦音の変換、3.摩擦音の弱化、4.閉鎖音の無帯気化、5.母音の長さ、6.単語、複合語、フレーズ内でのストレスの不備、7.単調なリズム、の7点である。そのうち、特に中心特性にかかわるものは、1・3・4・5・6で、これらの音声の不正確さは、内容の理解に大きく影響されることが明らかにされた。特にそれらの間違いが文章レベルであれば、「部分的にはわかりにくいが、理解できる」という「通じやすさ」であるが、単語のみの判定では、特に語頭の1. /l/・/r/の区別、2.摩擦音の変換、さらに母音の質などの誤発音はまったく別の単語理解になることがわかった。それらの実験結果をもとに、マルチメディア教材を開発している。マルチメディア教材は文字、音声、英語母語話者の口元のビデオを提示しており、学習者がクリックすると必要情報が提示される。さらに、音声の「正確さ」と「通じやすさ」についての重要度の表示がある。今後は、それらの普及に努めるため、インターネットでの配信、教員対象のワークショップに繋げていく予定である。本研究の目的は、小学校教員の英語発音トレーニングのためのマルチメディア教材の開発とその効果の検証である。研究背景としては、2011年から小学校の外国語活動が必修になっているが、小学校教員の8割が「英語の発音が出来ない」ことに不安を感じ「発音訓練」の要請が高かった(ベネッセの調査)ということにある。教員は生徒の英語指導を行う際、まず教授対象である小学5・6年生の発音の問題点とさらに教員自身の発音の問題点を熟知している必要がある。その問題点とは、どのような発音が困難であるか(習得困難度)、それらがコミュニケーションに影響を与えるか(中心特性)である。

本研究では、その習得困難度(発音が困難である音声特徴)と中心特性(コミュニケーションの阻害要因となる音声特徴)の2つの視点を取り入れた小学校教員に対する英語発音向上マルチメディア教材の開発とその効果を検証する。さらに、教材の普及のためワークショップを実施する。H23年は、音声の習得困難度と中心特性に関する先行研究を調べ、教授対象である小学5・6年生と小学校教員の英語発音から習得困難度と中心特性となる音声特徴を明らかにするための実験準備を行った。具体的には、先行研究の分析整理、小学校の実態調査、および、発音実験用単語・文章の選定を行った。2011年度は、小学校教員が発音に自信がなく、研修棟も不十分である実態をすでに猪井(当分担者)やベネッセで実施されていたアンケートを分析することにより明らかにした。2012年度は、今後小学校教員になる学生の音声を収録した。その音声を研究者が聞き取り、さらに音響分析をかけどの音声が習得困難度と中心特性となる音声特徴かを明らかにし、それらを最重要学習項目として優先順位をつけた。正確に発音されていない音声特徴は次のとおりである。1. /l/・/r/の区別、2.摩擦音の変換、3.摩擦音の弱化、4.閉鎖音の無帯気化、5.母音の長さ、6.単語、複合語、フレーズ内でのストレスの不備、7.単調なリズム、の7点である。そのうち、特に中心特性にかかわるものは、1・3・4・5・6で、これらの音声の不正確さは、内容の理解に大きく影響されることが明らかにされた。以上のように明らかになった優先順位の高い音声特徴項目から学習できる英語発音向上マルチメディア教材を開発する。その教材の効果を検証する。さらには、その教材の普及のため、ワークショップを実施する。(1)既存の音声教材・音声マルチメディア教材・先行研究の分析・整理を行い、(2)小学校での聞き取り調査の先行研究を分析し、発音に関してどのような問題点を抱えているかをまとめた。(3)英単語・文章を『英語ノート』(文部科学省制作)と、中学検定教科書『NEW HORIZON』(東京書籍)から、先行研究を踏まえ習得困難でかつ中心特性として予測される音声特徴を含み、またコミュニケーション活動によく使われるような語彙・文章を選定した。発音実験および聞き取り実験の準備を行った。発音実験では、小学教員から英語発音を採取し、まず、(2)発音困難な音声特徴を洗い出し(習得困難度)、次に、(3)コミュニケーションの障害となる音声特徴を明らかにし(中心特性)、(4)(2)と(3)の結果から、[l]・[r]などの子音や母音、ストレス、リズム、イントネーションなどの音声特徴のうち、学習優先順位を決める。Nishio・Tsuzuki (2008)、Tsuzuki・Nishio (2009)の実験を参考にする。次に、聞き取り実験では、どのような音声特性が聞き取りに影響するのかの実験を行う準備をした。マルチメディア教材開発・検証・普及では、どのような英語発音教材が適切かということが重要になってくる。
術後機能的健康状態回復促進因子の検討

手術後患者の機能的健康状態回復促進につながる麻酔・周術期管理方法の開発に貢献するため,機能的健康状態回復へ影響する因子について臨床的検討を行った:胸部外科,腹部外科,整形外科手術などでの区域麻酔付加は術後痛などの副作用を軽減すること,電気痙攣療法は症例を選べば日帰りで可能であること,本邦の日帰り手術での安全性確保のための回復基準整備が未だ不十分であることなどを明らかとした。また,麻酔薬関連副作用軽減による回復促進に貢献するため,聴覚誘発反応測定値(aepEX)を鎮静度指標とする薬剤投与自動制御システムの数学的モデルを構築し,その有効性をシミュレーションで確認した。1)機能的健康状態回復に及ぼす影響の比較検討上腹部手術患者において,持続肋骨弓下腹横筋膜面ブロックと単回投与ブロックとの術後痛に及ぼす影響の予備的検討を行った:持続ブロックは単回投与ブロックに比べ,術後1日目の体動時痛を有意に抑制した。単顆人工膝関節手術患者において,持続大腿神経ブロックと単回投与大腿神経ブロックとの膝関節機能回復に及ぼす影響を比較した:持続ブロックは単回投与ブロックに比べ,手術当日夜および手術翌日の創部痛強度が低く,膝関節可動域および他動屈曲開始角度が大きく,90度自動屈曲所用日数が短かった。婦人科単純子宮全摘術後患者において,フェンタニル単独IV-PCAとケタミン付加フェンタニルIV-PCAとの術後痛およびオピオイド関連不快症状(PONV,めまい,掻痒感)発症頻度に及ぼす影響の予備的検討を行った:ケタミン付加IV-PCAはフェンタニル単独IV-PCAに比べ,術後フェンタニル使用量を抑制したが,術後痛強度,PONV・めまい・掻痒感発症頻度には有意差がなかった。2)麻酔薬投与自動制御システムの開発プロポフォール,セボフルラン,デスフルランの鎮静度指標としてのaepEXおよびBISについての基礎的臨床データを蓄積した。得られたデータを用いて,aepEXと推定効果部位麻酔薬濃度とaepEXに関しての薬動力学パラメータを組み込んだ数学的モデルを構築した。推定効果部位プロポフォール濃度とaepEX実測値から麻酔維持に要する最小効果部位濃度を推定しその経時的変化を検討したところ,手術時間経過とともに推定最小効果部位濃度が増加した:これは手術中の薬物動態モデルが一定であるとの仮定のもとでは,手術経過とともにプロポフォールに対する応答性が変化し,麻酔維持に要する効果部位濃度が増加することを示唆するものであった。1)機能的健康状態回復に及ぼす影響の比較検討ビデオ補助下胸部手術術後患者において,胸部硬膜外麻酔(Epi)と胸腔鏡補助下肋間神経ブロック+経静脈的患者自己鎮痛法の鎮痛効果と合併症発症率などを後方視的に比較検討した:手術翌日の安静時痛強度に差はなかったが,体動時痛抑制効果はEpiの方が優れていた。手術翌日の悪心嘔吐頻度もEpiの方が低かった。日帰り予定で全身麻酔下に電気痙攣療法(ECT)を施行された患者の回復について後方視的に検討した:重篤な合併症を生じ予定外入院となった例はなかった。精神症状の悪化により,帰宅後24時間以内に予定外再来院したものが0.3%あった。2)麻酔薬投与自動制御システムの開発鎮静度指標としてaepEXを用いたプロポフォール投与自動制御システムの数学的モデルを構築した:麻酔維持に要する最小効果部位濃度の当初の推定法が必ずしも適切でなかったため,推定法の改良を行なうとともに,危険回避(過剰投与および術中覚醒予防)機構を付加した。改良法の有用性をシミュレーションで確認したが,改良法ではプロポフォールの投与量が実臨床の投与量よりも多くなる傾向があるので,最小効果部位濃度の推定法や制御法についてさらなる検討を行う。心拍変動の低周波成分と高周波成分の比(LF/HF),脈波によるSurgical Stress Index(SSI)および脳波測定によるEntropy Difference(ED)を痛み度指標として用いて,オピオイド鎮痛薬レミフェンタニル投与を自動制御する制御法の予備的検討を行った:臨床データに基づいて数学的モデルを構築し,痛み度を望ましいレベル以下(LF/HF<15,SSI<45,ED<4)に保つための投与速度制御のシミュレーションを行った。痛み度の制御はおおむね良好であったが,必ずしも制御が適切に行えない場合があり,さらに改良を行う。1)機能的健康状態回復に及ぼす影響の比較検討回復指標の一つとして術後痛強度を客観的に測定できる指標としてPainVisionが有用であるかどうかについて,健常ボランティアを用いて検討した。被験者に対する説明方法によってPainVision測定値が変動する可能性があること,PainVision測定値には被験者の経験の有無によらず再現性があることを明らかにした。冠動脈バイパス術における早期抜管を意図する麻酔管理方法はICU滞在期間を短縮させる可能性があることを明らかとした。

単顆人工膝関節置換術において,大腿神経ブロックは術中交感神経活動を抑制すること,夜間一過性低酸素血症の発生を抑制することを明らかとした。本邦麻酔科認定病院における日帰り麻酔の現況についてアンケート調査を行い,多くの施設で回復指標の基準がないことを明らかとした。電気痙攣療法において,症例を選べば,重篤な合併症なく日帰り可能とであることを明らかとした。乳癌手術において,胸部傍脊椎ブロック(PVB)併用monitored anesthesia care (MAC)はPVB併用全身麻酔よりも麻酔後回復が早いことを明らかにした。2)麻酔薬投与自動制御システムの開発プロポフォールの鎮静度指標としてのaepEXについての基礎的臨床データを蓄積した。得られたデータを用いて,aepEXと推定作用部位麻酔薬濃度とaepEXに関しての薬動力学パラメータを組み込んだ数学的モデルを構築した。モデル予測制御法を用いて,aepEXを用いてプロポフォール麻酔状態を維持できる最小麻酔薬濃度を推定し,最小濃度+0.3μg/mLを目標として制御システムを構成した。このシステムを用いたシミュレーションにより,最小麻酔薬濃度推定および鎮静度制御がほぼ適切に行えることを確認した。さらに,BISのデータ,揮発性麻酔薬のデータ等を蓄積した。1)機能的健康状態回復に及ぼす影響の比較検討データ蓄積がやや遅れている。当該前年度に手術室新システム(フィリップス社製ORSIS)を導入したが,当初のシステム不安定で,安定したデータ(30秒毎)を取得できるまでに時間を要した。さらに,申請者の病院再開発に係わる管理者としての業務増大により臨床研究に割ける時間が減少した。2)麻酔薬投与自動制御システムの開発データ蓄積が遅れている。麻酔中の生理的データ(血圧,心電図,BIS, aepEXなど)は,以前より麻酔モニターのアウトプットより2秒毎のデータをパソコンに落としてきた。自動制御システムには生理的データのリアルタイム取得,リアルタイム解析が必須であり,また解析のためには細かいデータ取得が必須であり,30秒毎のような粗いサイクルは不適である。当該前年度において,手術室に新システム(フィリップス社製ORSIS)を導入したが,データアウトプットがORSISと競合するため,その調整に手間取り,半年以上にわたってデータ取得が行えなかった。また,当該年度にはORSISからのデスフルランのデータ取得のための調整に手間取った。aepEX電極の製造工程の障害で不良電極が多数生じ,電極不足におちいった。研究助成金の交付が少し遅れたため,データ収集解析ソフトの購入が少し遅れた。また,手術室に新システム(フィリップス社製ORSIS)が導入されたが,導入当初システムが不安定であり,安定して蓄積データ(30秒毎)が取得できるようになるまで,かなり時間の時間を要した。
基準面を用いない高精度非球面X線ミラーの超精密形状計測に関する研究

本研究グループは、長い歴史を持つ光干渉法による超精密形状計測法を理論的に上回る性能を有する「基準面を必要としない超精密非球面計測法」を独自に開発したことが独創的・先駆的である。独創的である根拠は、X線用ミラーは全反射ミラーであるため、形状が得られたとしても反射面で反射したX線がたどる光路を計算するためには反射面の法線ベクトルの方向を形状から計算しなければならない。当グループの形状計測法は、ミラー面の法線ベクトルの方向を直接計測し、数値積分により形状を得る。したがって、ミラーによる集光特性を直接評価するところである。本研究は、干渉法のような基準面を必要としない形状計測法で非測定面上の法線ベクトルを10^<-7>radの精度で計測し、積分することにより形状を得る新しい形状計測法を提案し、計測装置の開発をめざしたものである。開発した計測装置は、まず法線ベクトル測定精度の確認をおこない計画通りの性能を有することを確認した。次に、200mmx50mmの平面ミラーを使用して測定の再現性を検討した。再現性を検討する方法として、ミラーの長手方向の法線ベクトルを1mmピッチで測定した後、ミラーを180度回転し、回転前と同じラインを測定し、回転前後の測定値の整合性を求めた結果、3x10^<-7>radの整合性を得た。次に、スロープエラー(法線ベクトルと等価)が10^<-7>radの絶対精度が確認されている硬X線ミラー(100mmx50mm、非球面形状)を測定した結果、1.7nm(RMS)スロープエラー±2×10^<-7>radの整合性が得られた。また、本測定方法は非測定物の形状及び大きさに関して理論的に制限がないことを確認するため、長さが460mm、1000mmの平面ミラーの法線ベクトルの測定も試み、測定再現性が当初の仕様を満足することを確認した。これらの結果は、精密工学会において4回発表した。また、国際会議(SPIE、SRI)において3回発表した。また、研究に参加した学生が大学院修士論文、学部卒業論文のテーマとしてまとめた。1.最近の研究の背景被球面ミラーのスロープエラーを0.1μrad.で測定できる形状計測法と装置の開発をおこなっているが、これらに関する世界の情勢を調査した結果、ここ1年大きな進展は見当たらなかった。たとえば、USAのFNAL研究所で行われたミラーに関するミーティングの内容を見ると、スロープエラーの測定精度は2μrad.程度で実際の製作したミラーのスロープエラーは3-4μrad.であるとしている。また、ヨーロッパではドイツのCarl Zeiss社では数nrad.の精度でミラーの形状計測をおこなっているが、被測定形状に限界がある。2.平成16年度の研究内容本測定方法は、基準面を用いず光の直進性を利用して被測定面の各点の法線ベクトルを0.1nrad.の精度で計測し、補間、積分することにより形状を求める。この研究で最も重要なことは法線ベクトルの測定精度を上げることであるため、集中的に角度測定精度向上をおこなった。ゴニオメータ4台使用するが、各ゴニオメータにはロータリーエンコーダが取り付けてある。個々のエンコーダの製作誤差、取り付け誤差および回転テーブルの製作誤差を含む角度分解能を測定し、較正をおこなった。3.研究成果

2.の研究をおこなったことにより、角度位置精度が5μrad.から0.2μrad.に向上した。この結果を基に、SiCミラーを測定した結果、光干渉計による形状測定結果と比較すると1nmの精度で一致した。このことから、本測定法と測定装置の妥当性を証明した。また、X線顕微鏡に使用されるミラー製作のためのマンドレルの測定が可能かどうか検討した結果、0.2μrad.の精度で測定できることがわかった。4.成果発表以上の成果は、精密工学会において3件発表した、また、修士論文1件、卒業論文1件にまとめた。その他、本研究機構内のナノテク関係の研究に協力できた。これらの研究成果を国際会議で2回発表する予定である。シンクロトロン放射光や次世代半導体製造技術であるEUV(Extreme Ultraviolet)用リソグラフィーに使用される高精度X線ミラーには、PV値で1nmレベルでの形状精度が要求される。そのためミラー製作には、超精密加工技術と超精密形状計測技術の進展が不可欠である。現在の形状計測技術は、平面や球面を基準とした干渉計測が主流である。しかし、一般に干渉計を用いた測定では、測定できるミラーの口径が限られていたり、非球面ミラーの測定は困難である。そこで本研究では、基準面を用いず、平面や凸面を含む非球面ミラーのスロープエラーを1×10^<-7>radオーダで測定するための超精密非球面形状測定装置を試作した。試作した装置を用いて、硬X線集光特性^<[2]>から形状精度がPV4nm以下で保障された非球面ミラーの測定を行い、スティッチング干渉計と比較した結果について説明する。本研究における表面形状測定の原理は次の通りである。レーザーの直進性を利用して、ミラーの任意測定点での入反射光を一致させることで、その点での法線ベクトルを測定する。この時に並進運動より精度の良い回転運動を用いることで、広範囲にわたって高精度での計測が可能である。また、測定した法線ベクトルを補間・積分することによって、形状を算出する。これまでにφ30mmSiC平面ミラーの測定を行い、干渉計と比較した結果±2nm以下で一致した実績をもっているため、今回、硬X線集光特性よりPV4nm以下での形状精度が保障されているX線集光用楕円ミラーの測定を行った。ミラーの大きさは100mm×50mm(横×縦)で、PCVMとEEMにより、表面粗さが1nm(P-V)程度で加工されている。大阪大学で独自に開発された、スティッチング干渉計^<[3]>を用いて形状計測を用いて行い、最終形状を創成している。スティッチング干渉計の形状と本測装置の形状は、±2nm以下、RMS1.5nmの一致度を達成していることがわかる。これにより、本測定装置を用いて非球面形状をPV4nm以下の精度で測定できることがわかった。
セラミックス表面における特異なブレンステッド酸性発現とその触媒機能

アルミナ上にV族であるニオブおよびタンタルの酸化物を担持し,高温で焼成するとブレンステッド酸点が形成されること,形成されたブレンステッド酸点は,種々の酸触媒反応の活性点として機能することを明らかとした.また,ブレンステッド酸点の発現には,それぞれ酸化物がアルミナ表面で単分子層を形成することが重要であり,発現したブレンステッド酸点は,1000K程度の温度で処理しても維持されることを見出した.アルミナ上にV族であるニオブおよびタンタルの酸化物を担持し,高温で焼成するとブレンステッド酸点が形成されること,形成されたブレンステッド酸点は,種々の酸触媒反応の活性点として機能することを明らかとした.また,ブレンステッド酸点の発現には,それぞれ酸化物がアルミナ表面で単分子層を形成することが重要であり,発現したブレンステッド酸点は,1000K程度の温度で処理しても維持されることを見出した.含水ニオブ酸は優れた酸触媒特性を示すことが知られているが,773K以上の温度で焼成することでその酸性質は消失する.我々はNb_2O_5/Al_2O_3において含水ニオブ酸類似の構造が773K程度の温度で焼成した後も維持されることを見出しており,本触媒系は,高温で焼成した後も酸性質を有することが期待される.そこで本研究では,Nb_2O_5/Al_2O_3について焼成温度および担持量による酸性質及びNb周囲の構造の変化について検討を行った.Nb_2O_5担持量を11wt%に固定し,焼成温度を変化させたNb_2O_5/Al_2O_3を用いてアニソールとベンジルアルコールのFriedel-Craftsアルキル化反応を行ったところ,焼成温度773K以下ではほとんど活性を示さなかった.これに対して焼成温度823K以上の領域では焼成温度の上昇に伴いベンジルアニソール生成量が増加し,1173Kで最も高いベンジルアニソール収量が得られた.次に焼成温度を1173Kに固定し,担持量を変化させて反応をおこなったところ,担持量16wt%で最も高いベンジルアニソール収量が得られた.Nb_2O_5/Al_2O_3についてピリジン吸着FT-IR測定を行い,ブレンステッド酸量を見積もったところブレンステッド酸量の変化は,ベンジルアニソール収量と良い相関を示すことが分かった.この結果は,1173Kという高温で焼成した後も酸性特にブレンステッド酸点が発現していることを示している.XRD, Raman, Nb K殻XAFSスペクトルによる検討から,高温で焼成したNb_2O_5/Al_2O_3触媒上に発現したブレンステッド酸点は,モノレイヤー状のニオブ酸化物上に発現することが分かった.昨年度の検討によってニオブ酸類似の構造をもった二次元的なニオブ酸化物モノレイヤーがブレンステッド酸点の発現に寄与していることを明らかとした。本年度は,まずニオブ酸化物モノレイヤーの酸性質と酸点の構造について検討を行った。酸性質はピネンの異性化反応により、酸点周囲の構造については赤外分光法により検討を行った.ニオブ酸化物モノレイヤー上には1173Kで排気を行っても安定に存在するブレンステッド酸点が存在し、ニオブ酸化物モノレイヤー上のNb-OHまたはNb-OH-Nbの水酸基がブレンステッド酸点として働くことを見出した。また、ニオブ酸化物モノレイヤー上の水酸基は同じくブレンステッド酸点が存在することが知られている固体酸触媒である含水ニオブ酸上の水酸基とは性質が異なっていることがわかった.タンタル酸化物、タングステン酸化物、モリブデン酸化物についても担持量,焼成温度が酸性質に与える影響の検討を行ったところ、これら遷移金属酸化物についてもアルミナ上に遷移金属酸化物モノレイヤーが形成されることによってブレンステッド酸点が発現していることを見出した.従って,セラミックス表面におけるブレンステッド酸点の発現には,遷移金属酸化物モノレイヤーの形成が重要であることが示された.また、シトロネラール異性化反応と赤外分光法によりそれぞれの遷移金属酸化物の酸性質の違いについて検討を行ったところ,V族であるニオブ酸化物とタンタル酸化物上ではVI族であるタングステン酸化物やモリブデン酸化物に比べ、ブレンステッド酸点の酸強度が弱いことが分かった.
偏極^3He^+ビームの開発とその表面磁性への応用

偏極イオン源を取り付けるINS-ABD(イオン中和分光原子線回折)装置の開発を行なった。装置の主要真空槽、真空排気システム、ガス供給系、およびノズル、チョッパ等の部品は既に完成しており、60年度内にビームを発生させることを予定している。真空度は【10^(-10)】Torr台であり、設計通りに進捗している。このINS-ABD装置に取り付むられるイオン源については、レーザー光入射用の窓を有する金属製のタイプのものの設計・製作を進めている。装置の開発に合わせて予備的な実験を行ない、以下の成果が得られた。2.チャネルプレートの検出効率イオンビームの検出に用いられるMCP(マイクロチャネルプレート)の検出効率はアクティブな表面積と全表面積との比に近く、通常型のMCPでは60%程度であるとされている。今回は100%の検出効率を有するチャネルトロンとMCPの比較を、アトムプローブを用いて行なった。その結果、同一の試料から放出されるイオンビームについて、MCPはチャネルトロンが検出するイオンの約57%のイオンしか検出していない事が明らかにされ、バイアス電圧の如何に拘わらず、通常の条件下では、MCPの検出効率が約60%に過ぎないことが実験的に確立された。3.低エネルギーネオン原子の挙動低温のタングステン試料に低エネルギーのネオンを照射すると、ネオン原子が表面から数百層までも侵入する事が明らかになった。測定にはアトムプローブを用い、layer by layer分析によりネオンの位置を同定した。この現象は通常の拡散機構では説明出来ず、更に定量性の高いデータを得る為の実験を準備中である。
聴覚障害児用言語力評価テストの標準化に関する研究

この研究は聴覚障害児を対象にした話しことばに関する言語力評価テスト「ガエルテスト」の作成および標準化を目的としている。平成6年度は聾学校児童を対象にテストを実施してその結果をまとめた。平成7年度は難聴学級児童および49才の健聴児を対象にテストを実施した。また、同時に語彙、読解力、聴力障害の程度、聴取能力、発音などに関しても調査し、テスト結果を多面的に分析した。分析の結果、以下のことがわかった。・難聴学級児童のテスト成績は聾学校児童と健聴児の中間に位置していた。難聴学級児童の中には聾学校児童と同程度の非常に聴力障害の重い児童もいるが、ふだん健聴児との音声によるコミュニケーションの機会が多いため、話しことばに関する今回のテスト成績が聾学校児童よりも高く出たものと思われる。しかし、健聴児と比較すると、12年の遅れがみられ、特別な教育的援助の必要性が示唆された。・文法的な観点からの分析では、基本的な文法的要素に関する知識は問題ないが、重文や複文を作る際に必要な動詞の語形変化や助詞の使用に間違いがみられた。非常に広い範囲で言語指導しなければならない聾学校児童の場合と異なり、難聴学級児童ではいくつかの文法的要素に焦点を当てた言語指導が可能であり効果的であろうと思われた。・話しことばに関する言語力テスト(ガエルテスト)と他の言語能力との間には高い相関関係がみられた。一方、聴力障害の程度、聞き取り能力、発音能力と言語テストの成績とは単純な相関関係はみられず、これらは他の要因と組み合わさると言語成績に影響を及ぼす要因になるであろうと思われた。この研究で開発したテスト「ガエルテスト」の有効性がいくつかの観点から示されたが標準化には今後更にデータが必要である。この研究は平成4年度と5年度の2年間に渡って実施してきた科研費の研究の継続で行っているものである。平成4、5年度では既に試作された聴覚障害児用言語力評価テスト「ガエルテスト」を聾学校小学部児童に実施し、テスト方法の検討および聾学校児童の言語能力について分析した。今回の科研費は平成6年度と平成7年度の2年間のものであり、通常学校に在籍している難聴児および健聴児のデータを収集しながら、このテストを完成させ、できれば標準化までもっていく計画である。平成6年度ではガエルテストの実施方法の検討と難聴児のデータ収集が主たる研究目的であった。まず、これまで収集したデータを分析し、かつ実際のテスト場面からの問題点を抽出してガエルテストの実施方法について検討を加えた。その結果、テストの実施方法について数箇所修正した。また、このテストはこれまで聾学校小学部児童を中心にデータを収集してきており、難聴児のデータが欠落していた。そこで、平成6年度では長野県および横浜市内の通常学校に在籍しており、言語障害学級または難聴学級で指導を受けている難聴児を対象にテストを実施した。その結果、小学校15校の1年生から6年生までの難聴児64名のデータを収集できた。さらに小学校1年生から3年生までの健聴児40名を対象にガエルテストを実施した。目下、収集したデータを分析中である。平成7年度では健聴児のデータをさらに収集し、平成4年度から集積してきたデータと合わせて分析する予定である。そして分析した結果から、このガエルテストの標準化を試みる予定である。

平成7年度は難聴学級児童および49才の健聴児を対象にテストを実施した。また、同時に語彙、読解力、聴力障害の程度、聴取能力、発音などに関しても調査し、テスト結果を多面的に分析した。分析の結果、以下のことがわかった。・難聴学級児童のテスト成績は聾学校児童と健聴児の中間に位置していた。難聴学級児童の中には聾学校児童と同程度の非常に聴力障害の重い児童もいるが、ふだん健聴児との音声によるコミュニケーションの機会が多いため、話しことばに関する今回のテスト成績が聾学校児童よりも高く出たものと思われる。しかし、健聴児と比較すると、12年の遅れがみられ、特別な教育的援助の必要性が示唆された。・文法的な観点からの分析では、基本的な文法的要素に関する知識は問題ないが、重文や複文を作る際に必要な動詞の語形変化や助詞の使用に間違いがみられる。非常に広い範囲で言語指導しなければならない聾学校児童の場合と異なり、難聴学級児童ではいくつかの文法的要素に焦点を当てた言語指導が可能であり効果的であろうと思われた。・話しことばに関する言語力テスト(ガエルテスト)と他の言語能力との間には高い相関関係がみられた。一方、聴力障害の程度、聞き取り能力、発音能力と言語テストの成績とは単純な相関関係はみられず、これらは他の要因と組み合わさると言語成績に影響を及ぼす要因になるであろうと思われた。・この研究で開発したテスト「ガエルテスト」の有効性がいくつかの観点から示されたが標準化には今後更にデータが必要である。
構造色変化に基づく生体分子のウェアラブルセンサーの開発

逆オパール構造(IOS)高分子ゲルの構造色変化に基づくウェアラブルなステロイドホルモンセンサーを開発する。具体的には,アクリルアミド系モノマーにステロイドホルモンとその受容体タンパク質を化学的に結合させる。これらの化学修飾モノマーを重合させ,受容体-リガンドが架橋点となるIOS高分子ゲルを作製する。この高分子ゲルが試料中のステロイドホルモンを認識すると,競争的にゲル中の受容体と架橋点を形成し,ゲルは膨潤する。この高分子ゲルの膨張による構造色変化を指標としたステロイドホルモンセンサーを開発する。開発したステロイドホルモンセンサーを生きたマウス個体の皮下に埋め込み,照射した近赤外光の吸光度変化を指標として,生体内のステロイドホルモンを連続的にリアルタイム検出できることを実証する。本研究では,実施例として,ステロイドホルモンである女性ホルモン(エストロゲン)および黄体ホルモン(プロゲステロン)を標的とした高分子ゲルセンサーの開発に取り組むが,それらの設計概念は,標的分子を生体分子一般に拡張することが可能である。平成30年度は,組換えタンパク質を導入したIOS構造を有する高分子ゲルの調製法の改良に取り組んだ。高分子ゲルにカーボンブラックを少量添加したところ,角度に依存しない一定の極大波長を有する反射光が観察された。また,組換えエストロゲン受容体(ER)を導入したIOS高分子ゲルをエストロゲンの1つである17β-エストラジオール(E2)で刺激した後に反射スペクトルを取得したところ,約550 nm付近に観察された反射光強度の極大ピークが短波長側に数nmシフトした。これは,E2依存的にERが2量体を形成することでIOS高分子ゲルが収縮し,格子間隔が狭まったことで構造色が変化したためと考えられる。平成27年度は,IOS構造を有する高分子ゲルおよびステロイドホルモン受容体の合成に取り組んだ。IOSを有する高分子の簡便な合成法は,(1)粒径のそろったポリスチレンビーズを用い,最密充填型コロイド結晶を調製する,(2)結晶間隙に高分子のモノマー溶液を浸透させて重合させる,(3)高分子中のポリスチレンビーズをクロロホルムで処理して除く,の3段階からなる。同一素材であれば細孔の径がIOS高分子の構造色決定に重要であることが知られている。直径230 nm程度のビーズを鋳型に用い,生体組織を透過しやすい近赤外領域の範囲内で構造色が変化するIOSゲルの調製法の確立に取り組んだ。これに加え,ステロイドホルモン受容体であるエストロゲン受容体およびプロゲステロン受容体のリガンド結合ドメイン(ER-LBDおよびPR-LBD)をコードするcDNAを,組換えタンパク質合成のためのベクターに遺伝子工学的手法により組み込んだ。平成28年度も昨年度に引き続き,IOS構造を有する高分子ゲルの調製法の検討に取り組んだ。IOS高分子ゲルを得るための鋳型を作製して反射スペクトルを取得したところ,約550 nm付近に反射光強度の極大が観察された。一方,遺伝子光学的手法により,ステロイドホルモン受容体の合成にも取り組んだ。

直径230 nm程度のビーズを鋳型に用い,生体組織を透過しやすい近赤外領域の範囲内で構造色が変化するIOSゲルの調製法の確立に取り組んだ。IOS高分子ゲルを得るための鋳型を作製して反射スペクトルを取得したところ,約550 nm付近に反射光強度の極大が観察された。一方,遺伝子光学的手法により,ステロイドホルモン受容体の合成にも取り組んだ。すなわち,ステロイドホルモン受容体であるエストロゲン受容体およびプロゲステロン受容体のリガンド結合ドメイン(ER-LBDおよびPR-LBD)をコードするcDNAを,組換えタンパク質合成のためのベクターに組み込んだ。逆オパール構造(IOS)高分子ゲルの構造色変化に基づくウェアラブルなステロイドホルモンセンサーを開発する。具体的には,アクリルアミド系モノマーにステロイドホルモンとその受容体タンパク質を化学的に結合させる。これらの化学修飾モノマーを重合させ,受容体-リガンドが架橋点となるIOS高分子ゲルを作製する。この高分子ゲルが試料中のステロイドホルモンを認識すると,競争的にゲル中の受容体と架橋点を形成し,ゲルは膨潤する。この高分子ゲルの膨張による構造色変化を指標としたステロイドホルモンセンサーを開発する。開発したステロイドホルモンセンサーを生きたマウス個体の皮下に埋め込み,照射した近赤外光の吸光度変化を指標として,生体内のステロイドホルモンを連続的にリアルタイム検出できることを実証する。本研究では,実施例として,ステロイドホルモンである女性ホルモン(エストロゲン)および黄体ホルモン(プロゲステロン)を標的とした高分子ゲルセンサーの開発に取り組むが,それらの設計概念は,標的分子を生体分子一般に拡張することが可能である。平成29年度は,組換えタンパク質を導入したIOS構造を有する高分子ゲルの調製法の検討に取り組んだ。組換えエストロゲン受容体(ER)を導入したIOS高分子ゲルをエストロゲンの1つである17β-エストラジオール(E2)で刺激した後に反射スペクトルを取得したところ,約550 nm付近に観察された反射光強度の極大ピークが短波長側に数nmシフトした。これは,E2依存的にERが2量体を形成することでIOS高分子ゲルが収縮し,格子間隔が狭まったことで構造色が変化したためと考えられる。平成29年度は組換えタンパク質を導入したIOS構造を有する高分子ゲルの調製法の検討に取り組んだ。IOSを有する高分子の簡便な合成法は,(1)粒径のそろったポリスチレンビーズを用い,最密充填型コロイド結晶を調製する,
植物根圏におけるヨウ素還元機構の分析化学的、分子遺伝学的解明

ヨウ素は、欠乏による健康被害や核燃料由来の放射性ヨウ素の拡散などの観点から社会的重要度の高い元素の一つである。環境中のヨウ素循環において、ヨウ素酸イオンからヨウ化物イオンへの還元反応は植物と微生物が触媒していることはわかっているが、その分子機構は未だ解明されていない。申請者らは先行研究において、植物の根からヨウ素酸還元物質が分泌されること、そのヨウ素酸還元能は未知の遺伝子によって支配されていることを示す結果を得た。本研究では根から放出されるヨウ素酸還元物質を同定するとともにヨウ素酸還元に関わる遺伝子を同定することで、世界に先駆けて植物根圏におけるヨウ素酸還元機構を分子レベルで明らかにする。
平行磁場と永久磁石による無定位回転振り子と,磁気バネを使った地動検出器の開発

今までの地震計は振り子で慣性不動点を作り,錘と大地の間の変位を測定していた.この研究では,機械式振り子の温度等による特性変化を改善して高感度化すべく,新しい原理の地震計を開発してきた.その原理は,平行磁場内に磁場外部で軸を固定した永久棒磁石を設置し,その磁場による回転モーメントを棒磁石の一端に付けた錘の重力で打ち消す無定位回転型振り子である.この研究では平成12年度末までに以下の結果を得た。1)回転型振り子と磁気バネを使った振動検出の試作機を製作し,実験室での評価試験を行った。結果は,地震計の検出周波数帯域や感度の指標になる振り子の自然周期が10秒以上であることを確認した.既存の広帯域・高感度地震計の自然周期は10から20秒程度であり,本試作機はそれに匹敵する性能を有している.2)試作機にフィードバック回路,静電容量型変位センサ,フィードバックコイルを取り付け,本検出器がサーボ型地震計として動作することを確認した.しかしながら現状では最適パラメータでは無いので,今後に検討の余地を残している.3)試作器に付属する磁気バネで,振り子の自然周期を長くしたり短くしたりできた.その値は理論計算による値と調和的である.4)永久棒磁石を軸で支えた回転型無定位振り子の場合,それに作用する磁場の均一性が重要である。試作機により窓枠型永久磁石の磁場測定を行い10^<-3>の均一性を確認した.しかしより長周期での高い安定性を得る為には,磁極の構造を変更しさらなる磁場の均一性が必要である.5)回転型振り子では軸を支えるヒンジの金属も重要である。その為,ヒンジに使用できるバネ常数の温度係数が小さい恒弾性金属(ハイテリンバー等)を入手した.今後,それを試作機に取り付ける。5)以上の評価から,回転振り子が原理的に動作することが確認され,長周期で安定化させる磁場の均一化や恒弾性金属の採用等の改善法も見いだせた.今までの地震計は振り子で慣性不動点を作り,錘と大地の間の変位を測定していた.この研究では,機械式振り子の温度等による特性変化を改善して高感度化すべく,新しい原理の地震計を開発してきた.その原理は,平行磁場内に磁場外部で軸を固定した永久棒磁石を設置し,その磁場による回転モーメントを棒磁石の一端に付けた錘の重力で打ち消す無定位回転型振り子である.この研究では平成12年度末までに以下の結果を得た。5)以上の評価から,回転振り子が原理的に動作することが確認され,長周期で安定化させる磁場の均一化や恒弾性金属の採用等の改善法も見いだせた.平行磁場と永久磁石による無定位回転型振り子と、磁気バネを使った地動検出器の開発研究で、本年度は以下のことを行った。(1)磁気バネの振動検出能力の既存地震計との比較を行なった。温度変動によるバネ常数の変動の影響が、バネを使用した地震計の約1000分の1程度であることを理論的な計算で確認した。(2)無定位振り子の概略の機械設計を行った。(3)永久磁石を軸で支えた回転型の無定位振り子を作るには、それに作用する磁場の均一性が重要である。概略設計の構造をたたき台にして、要求する平行磁場が永久磁石で達成可能かを2次元の有限要素法磁場計算プログラムを使用して確認した。その結果、鉄による補助ヨークで磁場を補正し平行磁場が達成できることを確認した。そして、当初考えていた電磁石を磁場発生に使用する必要がなくなり、省エネルギー化のできることが判った。これは野外に於いて多点展開する地震計では、重要な成果である。(4)回転型振り子では、軸を支える金属が重要となる。その軸に使用できるバネ常数の温度変動が少ない金属(ハイテリンバー等)の調査を行い、入手できることを確認した。以上の成果を基に具体的な機械設計に入る予定である。

(5)サーボ型地震計は振り子の重りの位置を制御し静止させる。そのための変位検出器の選定および駆動力を発生させるコイルアクチエータの設計・製作を行い、検出感度や伝達関数の測定を行った。そのデータを基に制御用の補償回路の設計を始めた。またディジタルのフィードバック回路の検討を始め、不十分だったダイナミックレンジの拡大法を考案した。本研究では、本年度に以下のことを行った。1)平成11年度中に設計が終了していた回転型振り子と磁気バネを使った振動検出の試作器を製作し,実験室での評価試験を行った。結果は,地震計の検出周波数帯域や感度の指標になる振り子の自然周期が10秒以上であることを確認した.既存の広帯域・高感度地震計の自然周期は10から20秒程度であり,本試作器はそれらに匹敵する性能を有している.2)本検出器をサーボ型にする為のフィードバック回路の設計・製作も行った。試作器に付けられている静電容量型変位センサとフィードバックコイルをこの回路で接続し,本検出器がサーボ型地震計として動作することを確認した.しかしながら現状では最適パラメータでは無いので,今後に検討の余地を残している.3)永久棒磁石を軸で支えた回転型の無定位振り子の場合、それに作用する磁場の均一性が重要である。試作器により磁場測定を行い10^<-3>の均一性を確認した.しかし既に検出器が高感度になっているが故に,この10^<-3>の均一性が問題となっている.回転振り子が水平のとき以外では,この不均一性により振り子には余分な上に向かう回転モーメントが働き,我々が必要であるほぼ無定位の状態でない.そして長周期化の邪魔になっている.この為に,より高い均一性を得て更に無定位に近くすべく磁極の構造を変更中である.4)回転型振り子では軸を支えるヒンジの金属が重要である。試作器では燐青銅を使用したが,弾性定数の温度変動の大きいことが判った.その為,ヒンジに使用できるバネ常数の温度係数が小さい恒弾性金属(ハイテリンバー等)を入手し,現在置き換え中でである。5)試作器に付属する磁気バネで,振り子の自然周期を長くしたり短くしたりできた.その値は理論計算による値と調和的である.以上の評価から,回転振り子が原理的に動作することが確認され,長周期で安定化させる改善点も見いだせた.
小脳を中心とした脳内ネットワークによる認知制御機構の解明

本研究は近年高次認知機能との関連が注目されている小脳とそれを中心とした脳内ネットワークから認知制御機能の理解を目指している。小脳と認知制御の関連を示すため、認知的制御課題遂行時の脳機能イメージング研究、を実施する計画であったが、昨年度までの研究により、MRスキャナ内で実施する実験課題の強度が適切でないことがわかっていた。当該年度では、fMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の検討に先立ち、行動実験により設定した課題の遂行によりどの程度の認知的制御を必要とするかが確認された。昨年度問題となった課題強度の設定については探索的な行動実験を行い、課題設定とそれに伴う課題強度の変化について、体系的な知見を得た。これは実験心理学的観点から見ても重要な知見であると考えられるため、これをさらに発展させた心理物理実験を行っている。すでに完了した実験については、その論文化を行なっている。また行動実験時の刺激提示パターンと知覚内容報告法から着想を得て、視知覚現象に関わる実験を行い、学術誌論文として公刊した。行動実験により得られた最適と思われる課題設定条件を用いて、fMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の予備的検討も行われた。現在そのデータの解析と、本実験に向けた条件の調整を行なっている。また予備的検討を行う中で、個人差の影響も無視できない程度であることも明らかになってきているため、性格特性や年齢などの要因が及ぼす影響についても検討も行なっている。脳機能イメージング実験を実施に向けた課題設定を綿密に行なったことにより、本実験が先送りになったが、その結果、課題設定はすでに決まっており、次年度にはすぐに実験を行うことができる。予備実験により用意された課題設定によりfMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の実験的検討を行う。本研究は近年高次認知機能との関連が注目されている小脳とそれを中心とした脳内ネットワークから認知制御機能の理解を目指すものである。当該年度は,まず小脳と認知制御の関連を示すため,(1)脳イメージング技法を用いた認知制御機能に関連する過去研究の結果のメタ解析,(2)大規模オープンソースデータを用いた脳構造と心理機能との関連づけ,を実施する計画であった。(1)過去研究のメタ解析研究では,過去20年間に実施された認知制御機能に関連する脳イメージング研究結果を収集し,これをActivation Likelihood Estimation法と呼ばれる解析手法によりメタ解析を行った。認知的競合,メタ認知,課題切り替えなどの課題遂行中の脳活動を対象とした研究を対象として解析を行い,このうちメタ認知機能に関わる脳機能マップについて一定の成果を得た。当該年度中の採択を目指していたが,その査読の最中に使用していたソフトウェアに問題があったことが開発元よりアナウンスされたため再解析を行う必要が生じた。現在論文の改稿・再投稿へ向けた準備を進めている段階にある。(2)米国Human Connectome Projectが一般に公開している脳画像データベースから500件超の脳構造画像と対応する心理機能スコアを得て,これをVoxel-based Morphometryの手法を用いて解析し,脳の構造と心理機能の対応関係を明らかにすることを目指している。また小脳・脳幹に特化した脳画像解析ツールボックスを用いることでより精度の高い機能局在の導出を試みている。予備解析において一定の成果が得られたが,そのデータベースに大幅なアップデートがあり,使用できるデータ量が倍増した。これを用いることでより精度の高い検討が可能になると判断し,新しくリリースされたデータを加えて新規に解析をスタートさせている。過去研究のメタ解析については,ソフトウェアの問題による解析のやり直しにより進捗がやや遅れたが,すでに論文再投稿の目処が立っており,次年度の早い段階で成果を公表できる見込みである。脳構造学的研究では,すでに新しい解析をスタートさせており,これには以前の解析と同じプロトコールをそのまま使用するため,成果公表までの道筋は明解である。しかしデータ量が倍増した分,解析にも時間を要する見込みであり,次年度中の成果公表を目指している。当該年度は,小脳と認知制御の関連を示すため、(1)昨年度に引き続き、脳機能イメージング技法を用いた認知制御機能に関連する過去研究の結果のメタ解析と大規模オープンソースデータを用いた脳構造と心理機能との関連づけ、(2)認知的制御課題遂行時の脳機能イメージング研究、を実施する計画であった。また心理機能との関連づけでは、米国Human Connectome Projectが一般に公開している脳画像データベースから500件超の脳構造画像と対応する心理機能スコアを得て,これをVoxel-based Morphometryの手法を用いて解析し,脳の構造と心理機能の対応関係を明らかにすることを目指している。また小脳・脳幹に特化した脳画像解析ツールボックスを用いることでより精度の高い機能局在の導出を試みた。その結果、小脳外側部と認知的制御機能との関連が示され、今後の研究計画の妥当性を裏付ける重要なデータが得られた。また当該研究以外の領域にも示唆を与えるものであったため、それぞれ協力研究者の研究成果と合わせて学術書および学術誌論文の一部として公刊された。

(2)脳機能イメージング研究では、fMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の検討が計画された。まず行動実験により設定した課題の遂行によりどの程度の認知的制御を必要とするかが確認された。その結果、当初予定していた設定では課題による負荷が低いことが明らかとなり、その後も行動実験を継続し、課題の負荷を調整している段階にある。当初予定していた脳機能イメージング研究は、課題設定に不備があったため、課題の調整のため実施できていない。現在、最終調整段階にあり、すぐに実施に向けて計画を進行させる予定である。本研究は近年高次認知機能との関連が注目されている小脳とそれを中心とした脳内ネットワークから認知制御機能の理解を目指している。小脳と認知制御の関連を示すため、認知的制御課題遂行時の脳機能イメージング研究、を実施する計画であったが、昨年度までの研究により、MRスキャナ内で実施する実験課題の強度が適切でないことがわかっていた。当該年度では、fMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の検討に先立ち、行動実験により設定した課題の遂行によりどの程度の認知的制御を必要とするかが確認された。昨年度問題となった課題強度の設定については探索的な行動実験を行い、課題設定とそれに伴う課題強度の変化について、体系的な知見を得た。これは実験心理学的観点から見ても重要な知見であると考えられるため、これをさらに発展させた心理物理実験を行っている。すでに完了した実験については、その論文化を行なっている。また行動実験時の刺激提示パターンと知覚内容報告法から着想を得て、視知覚現象に関わる実験を行い、学術誌論文として公刊した。行動実験により得られた最適と思われる課題設定条件を用いて、fMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の予備的検討も行われた。現在そのデータの解析と、本実験に向けた条件の調整を行なっている。また予備的検討を行う中で、個人差の影響も無視できない程度であることも明らかになってきているため、性格特性や年齢などの要因が及ぼす影響についても検討も行なっている。脳機能イメージング実験を実施に向けた課題設定を綿密に行なったことにより、本実験が先送りになったが、その結果、課題設定はすでに決まっており、次年度にはすぐに実験を行うことができる。まず現在進行中のメタ解析及び脳構造学的研究の成果公表を目指す。計画上,次年度にはfMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の検討を予定している。現在はその準備に着手しており,順調に進行している。過去研究のメタ解析研究および脳構造と心理機能との関連づけの成果は追加分析により新たな知見を得られる可能性もあり、さらなる検討を行う。またfMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の検討を実施し、その成果を学術誌論文にまとめ、公表する計画である。予備実験により用意された課題設定によりfMRIを用いた脳機能画像及びrsfMRIによる脳機能結合の実験的検討を行う。