hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
咀嚼を考慮した欠食と認知機能の関連性の検討

本研究では咀嚼の異なる食事が生体に及ぼす影響について顔認知課題回答時の脳血流動態に着目して調べた。エネルギー量と三大栄養素比率を統一した固形食・流動食・固形食と同数の咀嚼をした流動食、欠食、糖質100%飲料の5種類を摂取し、顔認知課題を回答した。回答時間は欠食が最長であった。酸化Hbは欠食が最も高く、糖質流動食、流動食、咀嚼有流動食、固形食の順に低く安静時も回答時も同様であり、咀嚼し摂取した流動食は固形食と流動食の中間的な脳血流動態を示した。また、子どもや高齢者の日常的な咀嚼能力を表すデータが少ないため、複数の簡易咀嚼能力検査を実施し、特にグミゼリー法による咀嚼評価が優れていることがわかった。本研究は欠食や食事摂取時の咀嚼状況の違いと認知機能の関係性を集団を対象とした簡易咀嚼検査と、f-NIRS・呼気ガス分析装置・心電計等の精密機器による、脳血流・代謝値・自律神経の測定の2種類の方法で検討する。昨年度は子どもの集団の簡易咀嚼検査をしたため、本年は結果の学会発表と論文作成を行い論文が掲載された(日本咀嚼学会雑誌2013.11)。本年は通所高齢者福祉施設利用者集団の咀嚼とADL等の関係を調査し、その結果は2014年6-9月に学会発表のち論文投稿を予定する。精密機器を用いた実験も咀嚼や負荷課題の設定条件を整え本格的に開始した。高齢者集団の調査の概要を示す。デイサービス利用者(37名、平均年齢85.1歳)に、我々研究グループが開発した検査用グミゼリーや既存の咬合力計を用いた咀嚼検査を実施した。グミ断片から溶出されたグルコース濃度は既存の咬合力計とr=0.4の相関がみられた。グミ検査法は咬合力計とは異なり検査者の職業の制限がないため、福祉施設、学校等での簡易咀嚼評価も栄養士や職員で可能と考える。咀嚼能力は介護度が高さと負の相関(r=0.5)を示した。グミ法には、グルコース溶出量の指標と、断片の形状の目視評価があるが、今回の高齢者はグミ塊の咬断が困難で目視は限界が生じ、50名に対して半量グミの検討も新たに行った。半量グミは咬断面積の縮小で咬断が容易になり目視評価し易くなると推察したが、高齢者の場合は舌や頬の動きの衰えによりグミ塊の口腔内の適切な輸送が困難な者もあり咬断片は一様でなかった。精密検査は検査食を欠食・通常の固形食・濃厚流動食・ブドウ糖液(糖質主体)食・偽咀嚼(濃厚流動食摂取後に固形食と同数の空咀嚼)食の5種を、大学生31名を対象に、暗室にて3種類の顔認知課題(顔再認・顔表情・視線変動)を提示し、代謝値、呼吸商、fーNIRSによる脳血流値、自律神経活性を測定した。咀嚼は食物の消化過程の始まりであり、精神(頭脳)活動を促すことも知られている。咀嚼と認知機能の関係は高齢者を対象に検討されることが多いが、健常者も咀嚼を必要としない栄養飲料を朝食等に摂取する現状もあるため、本研究は欠食と認知機能(特に顔認知)の関係を咀嚼の面から検討する。その際には咀嚼能力の簡易検査の標準値が知られておらず、教育や福祉現場で殆ど活用されない現状があるため、まずは子どもや高齢者の咀嚼標準値を得ることを目的とする。次に咀嚼を考慮した食事や欠食と精神活動の関連性について、fーNIRS等の電気生理学的機器を用いて脳血流や自律神経、代謝への影響を調べる予定である。本報告書は3年計画の研究の初年度の報告である。今年度は、9月に申請者が千葉県立保健医療大学から神奈川工科大学へ異動したため、新任先にて実験環境を整える必要が生じた。このため本年および次年度の2か年計画で実施予定であった、集団に対する咀嚼調査を前倒しで実施し、機器を用いた生理実験は次年度以降に実施とした。

咀嚼調査は、各年代ごとの検査値の標準値の作成を目指し、我々のこれまでの調査対象の中で、データが不足していた年齢および学年を主に対象にして実施した。小学2年、4年、6年、中学生の検査用グミゼリーによる咀嚼検査の結果は、学年の上昇に伴う咀嚼能率の向上がみられた。一方、咬断片の極めて大きな者すなわち咀嚼能力の低い者の割合は、学年の上昇により低下した。中学生の咀嚼能力は大学生とほぼ同程度であった。唾液分泌量も学年の上昇に伴い上昇したが、分泌量は小児の方が大学生の約2倍多かった。上記内容について学会発表を行い、これらのうち大学生の咀嚼に関するものは学術論文として日本咀嚼学会誌に掲載された。現在、高齢者に対する咀嚼検査を実施している。咀嚼と認知機能の関係は高齢者を中心に検討されているが、健常者であっても近年、咀嚼を必要としない栄養飲料等を食事代わりに摂取する等、咀嚼を得ずに食事を摂取する場合もあるため、本研究では欠食や咀嚼状況の異なる食事の摂取が認知機能へ及ぼす影響を調べることを目的とした。本研究は3年計画の最終年度に該当する。まず、健常者の咀嚼能力の情報が少ないため、初年度および2年目は日常的に簡易に咀嚼検査が可能な検査用グミゼリーを用いて、各種年代の咀嚼能力の現状を調べ、本年度は高齢者の調査を詳細に行った。研究成果は3学会で報告し、通所介護施設利用者の咀嚼能力の現状と当対象者の評価に検査用グミゼリーの使用が可能であることを示した。現在論文を作成している。また幼児の咀嚼評価は論文が学術誌に受理され印刷中である。次に男子大学生30名を対象に、咀嚼能力と認知機能の関係性について精密機器を用いた実験をおこなった。欠食および4種類のエネルギー量が同等の検査食を準備して、欠食、固形食(弁当)、濃厚流動食、ブドウ糖液食、偽咀嚼食(濃厚流動食摂取後に固形食と同数の空咀嚼を実施)の摂取後の2種類の認知課題(顔再認・視線変動)回答時の代謝値・呼吸商・f-NIRSによる側頭部脳血流値を測定した。欠食ではいずれの食事よりも認知課題回答時のパフォーマンスが低く成績が低かった。呼吸商は欠食が最も低く、流動食や固形食は咀嚼の有無に関わらず同等であった。ブドウ糖液食摂取時のf-NIRSの解析で、他の3食とは活性化する頭部の部位が異なった。他の3種の食事では、頭部の電極の活性部位が類似しており、濃厚流動食→濃厚流動食の偽咀嚼→固形食の順に、安静時から課題回答時の脳血流の酸化ヘモグロビンの上昇度が大きく、還元ヘモグロビンの上昇度は低下した。2種類の課題はいずれも類似した結果を示した。当結果は2015年5月の学会で発表予定である。臨床栄養学集団を対象とした咀嚼調査については、予定していた対象は全て終了し、学術誌に論文が掲載された。また、当内容を発展させた食育や、検査試料をより良いものへと進化させるための実験にも取り掛かることができた。個人を対象とした精密機器を用いた分析については、特にfNIRSについては、旧所属で対応していた機種ではなく、神奈川工科大学に異動し、学内に設置されている、これまでに経験のない機種を扱っての実験であり、ほかに代謝器の設置も必要であっため、機器の環境や調整に時間を要した。fNIRSや代謝器を用いた測定については、食事の負荷前(欠食)については全て終了しているが、咀嚼形態を考慮した様々な検査食については、現在、実験中である。また、実験後の解析方法についても、工夫が必要であり、現在取り組んでいる。平成24年度は申請者の異動に伴い、新所属での倫理書類の再審査や、特に精密機器を扱う測定は測定環境を異動先に併せて整備する必要があり、実験着手への遅れが予想された。申請者はこれを危惧し、新所属に対して倫理書類を速やかに提出し、さらに移動後も機器整備の必要がない、集団を対象とした咀嚼検査の来年度調査分に対して、前倒しに実施したことで機器測定に関する遅れ分を克服した。機器の整備を並行して実施し、次年度に開始の目途が立っている。また、本年度は当研究の内容の一部を1つの論文として学術誌に掲載され、さらに一報の論文については現在、学術誌に投稿中である。また、昨年度は当研究に関する学会発表を複数行うに至った。これらより、3か年の研究計画全体としては、当研究は順調に進展していると考える。集団を対象とした調査は終了したため、今後、さらに研究成果を学会や学術誌を通じて公表していく。
ハウスキーピング遺伝子全アミノ酸配列データのアライメント

三大生物界を通して存在するいわゆるハウスキーピング遺伝子に注目し、これら全てのアミノ酸配列アライメントを構築することにより、分子進化学的解析の基礎資料を提供することを目的として研究を行なった。最近全ゲノムの塩基配列が明らかとなった古細菌であるメタン産生菌Methanococcus jannaschiiの転写、翻訳、自己複製、エネルギー代謝に関わる全ての蛋白種を対象とし、まず、各アミノ酸配列データをキ-とするfasta解析を実施した。その結果をもとに、相同種であると考えられる全てのデータをコンパイルし、それらのアライメントを構築した。さらに、他の生物種のデータが豊富な転写・翻訳関連分子種については、三大生物界相互の進化的関係に関する解析、真核生物の初期進化過程の解析などの分子系統解析を行なった。現在までに、転写関連分子19種、翻訳関連分子114種(リボソーム蛋白質62種、翻訳因子類15種、アミノアシルtRNA合成酵素17種他)、自己複製関連分子38種、エネルギー代謝関連分子51種(ATP関連8種、電子伝達系関連27種、解糖系関連9種他)に関するアライメントが構築されている。三大生物界に共通に存在するような保存的蛋白種の場合、各生物界内部でのアライメントは容易であったが、全生物界を通してのアライメントはほとんどの場合困難であり、高度に保存された部分以外はアライメント不可能という例が続出した。一部のアミノアシルtRNA合成酵素を除くほとんど全ての転写・翻訳関連種では、メタン産生菌を含む古細菌の配列は、アライメントパターンからみる限り、真正細菌よりは真核生物のものに近縁であるように思われた。この点は、三大生物界の分岐以前に重複したと考えられる遺伝子群であるイソロイシン/ヴァリンtRNA合成酵素、および、ペプチド鎖伸長因子EF-1α・Tu/2・Gの複合系統樹解析によっても支持された。さらに、ほとんど全ての転写・翻訳関連種に関する無根系統樹の解析結果も古細菌と真核生物の近縁性を示唆していた。これに対し、転写・翻訳関連以外の大部分の蛋白種については、他生物種のデータが少ないということもあるが、古細菌の配列が真正細菌、真核生物のいずれのものに近いのかは、概して明確ではなかった。
コンドリュールを用いた小惑星における流体の研究

本研究は,コンドライト隕石を構成するコンドリュールの元素解析を通じ,小惑星において流体によってもたらされた元素再分配のプロセスを物理化学的に記述することを目的とした.結果として,分析の最適化と標準試料の整備により,流体との反応性が高いホウ素の高感度局所定量分析法を確立した.コンドリュールに分析を適用し,構成鉱物毎のホウ素の元素分布を得ることに成功し,流体プロセスによる状態変化の検討を試みた.本研究は,コンドライト隕石を構成するコンドリュールの元素解析を通じ,小惑星において流体によってもたらされた元素再分配のプロセスを物理化学的に記述することを目的とした.結果として,分析の最適化と標準試料の整備により,流体との反応性が高いホウ素の高感度局所定量分析法を確立した.コンドリュールに分析を適用し,構成鉱物毎のホウ素の元素分布を得ることに成功し,流体プロセスによる状態変化の検討を試みた.本研究の目的は,小惑星に元素再分配をもたらした流体プロセスを明らかにすることである.小惑星を構成すると考えられるコンドライトは異なる起源をもつ物体の機械的混合であり,本研究ではそのひとつであるコンドリュールに注目し,流体に寄与する反応において反応性が高いリチウム・ホウ素の太陽系円盤における状態を記述し,そこからの状態変化を検出する.その状態変化から流体プロセスとそのスケールを解明する.本研究は高感度局所ホウ素分析法の確立とコンドリュールの高感度局所ホウ素・リチウムの二次元分析を主たる研究課題として設定し計画を立案している.初年度は,高感度局所ホウ素分析手法の確立にあたった.コンドリュールを構成する鉱物の典型的サイズは数十ミクロンであり,二次イオン質量分析法を応用した.初年度は,標準試料の整備とホウ素局所分析ルーチンの確立を中心とした分析法の開発を行った.コンドリュールのカンラン石に含まれるホウ素は0.00001%以下であり,この程度の元素濃度において,ホウ素分析における最大の問題は汚染である.初年度は分析における汚染の寄与の低減をはかった.汚染源としてはマウント用樹脂,研磨プロセス,洗浄水があげられる.岩石片を固定するのに用いるエポキシ樹脂に含まれるホウ素濃度は0.05%を超える.この濃度はコンドリュールのカンラン石に含まれるそれの5.000倍以上にあたる.樹脂そのものも問題であるが,その樹脂が研磨の際に与える汚染にも注意を払う必要がある.そこで試料準備に用いる樹脂を検討した.また洗浄水についてはイオン水を用い,試料表面を酸でリーチングすることで表面の汚染軽減をはかった.さらにイオンを用いた表面のスパッタを用いブランク・レベルの低減をはかり,最終的に検出限界0.000001%の実現した.その手法を応用し,低濃度における分析確度を保証するため標準試料を作成した.本研究の主目的は,元素解析を通じ,小惑星において流体等によってもたらされた元素再分配のプロセスを物理化学的に記述することである.小惑星はコンドライト隕石と呼ばれる物質によって構成されていると考えられる.本研究では太陽系円盤で形成したと考えられているコンドリュールに主に注目し,さまざまな元素,特に流体に寄与する反応において反応性が高いホウ素の元素分析によって状態変化を検出することを試みた.二年目である平成二十三年度は,初年度で作成した標準試料を用い,高感度局所ホウ素分析手法の確立・発展にあたった.試料表面をフッ酸でリーチングすることによる汚染軽減に加え,二次イオン質量分析法を応用しイオンビームの照射により分析領域周辺も同時にスパッターし,機械的アパチャーにより中央部のみを質量分析法に導入,また深さプロファイル解析を組み合わせることにより,30ミクロンの空間分解能で0.0000005%レベルの高感度定量手法が確立された.この分析手法をコンドライトのコンドリュールに応用した.ホウ素存在度はコンドリュールの主要構成物質であるカンラン石において0.0000005%以下が大半を占めた.コンドリュールの化学組成との相関は,ホウ素元素分布は小惑星上にて平衡に至らず,ネビュラプロセスからの流体プロセスによるダイナミクスを反映していること示唆する.またコンドリュールの主要鉱物においてホウ素存在度が極めて低いという事実はこれまでのホウ素研究に一石を投じることとなる.更に,極微量試料に特化したホウ素を含む多元素同時分析手法を確立し,小惑星から直接持ち帰られたハヤブサ試料にこの分析を応用した.局所同位体分析と同時に応用した多元素分析の応用結果は,コンドライトが小惑星を起源とする物質であることを強く支持する重要な成果となった.
骨髄低酸素環境における骨髄腫幹細胞維持分子を標的とした新規治療開発

【研究経緯と目的】多発性骨髄腫(MM)に対する治療成績は、近年の造血幹細胞移植術の進歩やボルテゾミブやレナリドマイドなどの新規治療薬の開発により急速に向上してきた。しかし根治できるMMはごく一部の症例に限られ、その原因の一つとして、MM細胞を供給する幹細胞が残存することが指摘されている。本研究では、1低酸素環境下にあるMM幹細胞の性状・動態を解析し、2MM根治に向けた標的分子を探索することを目的とした。【研究実績の概要】1低酸素環境適応MM(MM-HA)幹細胞の性状解析:MM細胞株を低酸素(1%02)環境下で長期間培養して、AMO-1/HA、OPM-2/HA、IM-9/HAの3つの低酸素適応細胞株を樹立した(MM-HA細胞株)。MM-HA幹細胞の性状解析では、SP分画やGo期の細胞が多く、β-cateninの発現が高いなど、いわゆる"幹細胞性"を示すことを確認した。2細胞増殖はHA株で有意に遅く、Ki67/7-AADによる細胞周期解では、7-AADの蛍光強度が2nに存在するG0/G1分画のうち、Ki67陰性のG0期の細胞集団は、HA株において親株より有意に多く存在した。これらの細胞株のうち、AMO-1親株とHA株を用いて正所性MM担癌モデルマウスを作製し生存期間の検討した。HA株を移植したマウスにおいて有意に生存期間の短縮を認めた。これらのことからMM-HA株も、いわゆる“がん幹細胞"の性質を有することが示唆された。次に、我々がMMの新たな治療標的として明らかにしてきたWnt/β-catenin経路について検討した。HA株においてβ-cateninの発現増強やWnt/β-catenin/TCFシグナルの亢進は認めず、HA株のMM幹細胞性にはWnt経路は関与していないことが推察された。今後、MM幹細胞維持に重要な経路について網羅的に解析し標的分子を同定したい。26年度が最終年度であるため、記入しない。低酸素環境(1% O2)で長期間(6ヶ月以上)安定して生存可能な多発性骨髄腫細胞株(HA-MM)を樹立し、その性状解析を行った。HA-MM株は幹細胞マーカー(Oct3/4、Sox2、Nanog、等)のmRNAを、Normoxia環境下で生存する親株に比して有意に高発現しており、免疫不全マウスを用いた移植実験において、HA-MM細胞はより少数の細胞での定着を認め、さらに二次移植実験においても親株に比べ生着率が高く、MM幹細胞の性状を有することを明らかにした。当初、MMの治療標的として有効であると報告してきた&#61538;-カテニンや慢性骨髄性白血病のHA株で治療標的分子の一つとして同定したGlyoxalase 1に注目しシグナル解析を行ってきたが、いずれも有意な差はなく、TGF-βシグナルの下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-β/Smadシグナル系がMM幹細胞維持に関与することが示唆された。現在TGF-β/Smadシグナル阻害剤にて幹細胞性維機構の破綻をもたらすか、検討を行っている。また骨髄疑似環境の再現の一歩として、ヒト骨髄間質細胞株HS5細胞との共培養系にて検討を行っている。細胞周期解析ではG0期分画の細胞集団は有意に増加するが、幹細胞マーカーの発現亢進は認めなかった。このことより、MM幹細胞の維持には間質細胞との接着より低酸素状態にあることが重要であることが考えられる。

HA株においてβ-cateninの発現増強やWnt/β-catenin/TCFシグナルの亢進は認めず、HA株のMM幹細胞性にはWnt経路は関与していないことが推察された。今後、MM幹細胞維持に重要な経路について網羅的に解析し標的分子を同定したい。26年度が最終年度であるため、記入しない。仮説を立てたHA-MM細胞株でのWnt経路の活性化ではなくSmad経路の活性化のMM幹細胞維持機構への関与を示唆する結果を得たため、本経路分子をRNA干渉でノックダウンし解析を進めてきたが、導入効率悪くその改善に時間を要している。また低酸素適応MM細胞株の幹細胞性の検討においては、模擬骨髄作製の手技確立に時間を要することにより、若干の進捗の遅れがある。RNA干渉による分子機能を制御するためのsiRNAおよびshort-hairpin siRNA導入のためにNucleofection法を検討するとともに、Smad阻害剤による検討を行う。また、模擬骨髄環境の作製に並行し、ヒト骨髄間質細胞株HS5細胞との共培養系による検討を行う。HS5細胞との共培養系は予備実験を既に開始している。
クロノアンペロメトリー法による輸送機器用アルミニウム合金時効組織の迅速定量評価

近年の輸送機器の軽量化、高速化に伴い従来の鉄鋼材料主体の材料使用から、次第に比強度の高いアルミニウム合金の適用への移行が検討されてきている。このような背景から、本研究では、アルミニウム合金の熱処理(時効)による強化の程度を、電気化学的に評価することを目的として研究を開始した。本研究では、電気化学的な手法の一つであるサイクリックボルタンメトリー法およびクロノアンペロメトリー法、クロノポテンシオメトリー法を用いて検討を行った。1995年から始まった3年間の試験期間において検討した事項は以下の諸点である。1.飛翔用アルミニウム合金として多用されるAl-Zn-Mg合金について、サイクリックボルタンメトリー、クロノアンペロメトリー、クロノポテンシオメトリーを用いて、時効進行度の評価を試みた。2.ピストン用合金として用いられている多元系アルミニウム合金鋳物のAl-Si-Cu-Ni-Mg多元系軽合金の時効進行度の電気化学的評価の可能性を検討した。3.クロノアンペロメトリー法と同程度に迅速評価の期待できる定電流ステップ電解によるクロノポテンシオメトリー法に着目し、これのAl-Mg合金時効進行度への適用を検討した。4.オーステナイト系ステンレス鋼として、304鋼にたいしてさらにモリブデンを添加したSUS316鋼について、クロノアンペロメトリー法を適用し、熱処理による構造変化を評価できるかどうかを検討した。5.C/CコンポジットとしてPAN系炭素繊維からなるC/Cに着目し、熱処理こよる構造変化(黒鉛化)を電気化学的に評価することができるかどうかを検討した。以上の諸点に関して、いずれも実り多い結果が得られ、クロノアンペロメトリー法を始めとする電気化学的計測がアルミニウム合金を始めとする種々の材料の相変態の計測に適用可能であり、本法の有効性が総合的に確認された。本年度においては、輸送機器の中でも鉄道車両、航空機などに使用されるJIS7N01(Al-Zn-Mg合金)の時効をクロノポテンシオメトリーにより評価する手法について検討した。まずJIS7N01を等温時効し水中に焼き入れすることにより試料を作成した。続いてこれら各試料について、硬度測定を行なうことにより時効進行を確認した。さらに各試料についてNaCl中においてサイクリックボルタモグラムを測定し、時効析出相の溶解挙動及びマトリックスの孔食溶解の指標となる孔食電位の時効に伴う変化を測定した。続いてこれら二つの特性電位に自然浸漬電位から定電位ステップ電解を行い、その時のごく短時間の電流-時間曲線(クロノアンペログラム)からそれぞれの溶解に要する電気量を算出した(PSCA)。これら電気量と時効時間の関係から次の三点が明らかとなった。(1)孔食電位は時効の進行とともに貫な方向へシフトしたが、ピーク時効付近で一定となった。(2)これに対してPSCAによる中間析出物MgZn_2の溶解電気量は、ピーク時効までは一定で、それ以降に急激に増加した。(3)孔食領域におけるPSCAも、孔食電位直上の電位での結果では、(2)と同様の結果を得た。これにより実用的に関心がもたれるピーク時効以降(ピーク時効、過時効)の時効状態の評価にはPSCAが有効であることがわかった。これらの結果は平成7年8月に中国で開催された第46回国際電気化学会議において発表された(本報告書11-1参照)。また他の輸送機器用アルミニウム合金への適用性も併せて検討した。あわせて同様の手法を用いてアルミニウム合金以外の比強度が高いために今後輸送機器に多用されることが考えられるC/Cコンピジットに関しても検討をした。

これらの研究は諸についたばかりであるが、その萌芽的成果は、本報告書11-24に参照した文献において報告されている。輸送機器用アルミニウム合金として1.Al-Zn-Mg合金をまずとりあげ、クロノアンペンタメトリー法による時効進行度の評価の可能性を考察した。この手法を他の材料に適用可能かどうかを2.C/Cコンポジット、3.オーステナイト系ステンレス鋼SUS304に関して検討した。450°Cにて溶体化後120°Cにて人工時効した試料を電極とし、対極には白金電極、参照極としては銀/塩化銀電極を用いてこれら三極をポテンシオスタットに接続し、関数発生器、デジタルストレージオッシロスコープと組み合わせ、自然浸漬電位、サイクリックボルタンメトリーによる孔食時間、クロノアンペロメトリーによる各特性電位における電流の過渡応答からの電気量の三つのパラメーターと時効時間との相関を調べた。その結果いずれも一長一短があり、アンダー時効、ピーク時効、過時効のすべての領域にわたって時効を電気化学的に評価するためにはすべてを相補的に使用する必要があることが分かった。クロノアンペロメトリー法に関してはピーク時効から過時効に移行する点を検出するのに有効であることが分かった。1の手法を同じ比強度の高い先端複合材料C/Cコンポジットの熱処理による黒鉛構造の発達度(黒鉛化度)の電気化学的評価に用いた。希硫酸中における表面皮膜の生成反応が黒鉛化の増加に伴い変化することがわかった。この黒鉛化度の増加はサクリックボルタモグラムで半定量的に評価できるが、クロノアンペロメトリー法により定量的に評価できることが分かった。3.オーステナイト系ステンレス鋼の鋭敏化の評価同様の手法をオーステナイト系ステンレス鋼SU S304に適用した。従来のサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的再活性化法と、クロノアンペロメトリー法による修正化学的再活性化法とを比較検討し、後者においては前者と同じ傾向がより迅速に得られることを明らかにした。近年の輸送機器の軽量化、高速化に伴い従来の鉄鋼材料主体の材料使用から、次第に比強度の高いアルミニウム合金の適用への移行が検討されてきている。このような背景から、本研究では、アルミニウム合金の熱処理(時効)による強化の程度を、電気化学的に評価することを目的として研究を開始した。本研究では、電気化学的な手法の一つであるサイクリックボルタンメトリー法およびクロノアンペロメトリー法、クロノポテンシオメトリー法を用いて検討を行った。しかし、これまですでにクロノアンペロメトリー法のAl-Zn-Mg合金、C/Cコンポジット、オーステナイト系ステンレス鋼への適用可能性について検討し、すでにいくつかの知見が得られている。そこで本年度は更に次の諸点について検討した。1.ピストン用合金として用いられている多元系アルミニウム合金鋳物のAl-Si-Cu-Ni-Mg多元系軽合金の時効進行度の電気化学的評価の可能性を検討した。2.クロノアンペロメトリー法と同程度に迅速評価の期待できる定電流ステップ電解によるクロノポテンシオメトリー法に着目し、これのAl-Mg合金時効進行度への適用を検討した。3.オーステナイト系ステンレス鋼として、304鋼にたいしてさらにモリブデンを添加したSUS316鋼について、クロノアンペロメトリー法を適用し、熱処理による構造変化を評価できるかどうかを検討した。
がんという病気を持ちながら生活をしている人にとってのゆとりとQOLとの関連

本研究の目的は、がんという病気を持ちながら生活をしている人にとって、ゆとりとは何か、QOLとは何かを明らかにし、ゆとりはQOLとどうかかわるものなのかを検討することである。この目的を達成するために、大学附属病院に入院中で、本研究への参加に承諾が得られたかん患者を対象に面接を行い、ゆとりと生活・人生の質について語ってもらった。平成9年度は12名のかん患者から、平成10年度は10名のかん患者から話を聞くことができた。対象者が語った言葉を大切に分析する方法は何かと考え、Spradleyの「The Ethnographic Interview」のMaking a Domain Analysisの手法を使ってデータの分析を行った。その結果、ゆとりについては、病気に対する気力・主体的な気持ち、心が前向きになったと感じられること、病気の意味を思い巡らせるゆとりなど、20のゆとりの様相が明らかになった。そして、この20の様相から、「がんという病気や死の意味」「がんであっても私らしく、前向きに生きていこう」「生活の中のゆとり」「人とのかかわりから得る生きる力」「視野の広がり」という5つのテーマを見出すことができた。QOLについては、一日一日を生きていくこと、自分のことは自分でしたい、納得して治療を受けていきたい、家族や誰かにとって必要な人間でありたいというような、がん患者にとって大事な生活の側面が明らかになり、これらは、「病気や人生に対する前向きな気持ち・態度」「人との関係」「転移・再発の不安」「死についての希望」という4つのテーマに分類することができた。以上の結果から、ゆとりとQOLとはどうかかわるものかについて、現在検討を行っている。がん患者は生活の中で生きるための力や喜びを生み出す努力をしていた。患者の生きようという気カを看護婦が支えるには、患者の価値観やペースを尊重すると共に、体験を理解しなければならないことが示唆された。がんという病気を持ちながら生活をしている人にとって、ゆとりとは何か、生活の質あるいは人生の質とは何かを明らかにする目的で、大学附属病院に入院中のがん患者を対象に面接を行った。本研究への参加に承諾が得られた12名のがん患者から、ゆとりと生活や人生の質について話を聞かせてもらった。現在、対象者が語ったゆとりについての内容を、Spradleyの「The Ethnographic Interview」のMaking a Domain Analysisの手法を使って分析を行っている。これまでの分析で、以下の21のゆとりの様相が見出された。「今の自分の状況を直視する力がわいた状態」「病気の意味を思い巡らせるゆとり」「周りの状況に引きずられず、自分のペースを保てること」「自分の死について語ったり準備するゆとり」「死のことだって笑い話にしてしまう心のゆとり」「病気に対する能動的意志や気力」「病気に対してダメだと弱気にならない理由」「人生に対する前向きな気持ち」「心身を保っていくための知識や自分の方法」「病気を治すことに専念できる環境」「生活における楽しみ」「家族の健康・幸福」「自分にとって本当に価値あるもの、またそれに気づいたこと」「自分にとって大事なものが尊重されている生活」「感受性がとぎすまされた心の状態」「体裁を整える力、体裁を気にしない心」「人にサポートを求める力」「感謝の気持ち」「社会の一員としての存在価値」「生活を自分で自由にできること」「生活や気持ちがゆったりとした状態」である。また、文献で、現在までがん患者のクオリティ・オデ・ライフ(Quality of Life以下QOLと略す)がどのように取り扱われているか、QOLの定義と構成要素について明らかにされていること、ゆとりという概念が一般にどのように理解されているかについて検討を行ってきた。
ラットの横隔膜と顎二腹筋活動の協調性に関する研究:呼吸との関連

顎二腹筋は咀嚼や嚥下のみならず呼吸活動にも関わる筋である。そこで我々は、乳幼児期の動物が無酸素状態に陥った際に横隔膜活動とともに顎二腹筋活動が検出されるか調べた。生後5,10,16,24日齢のラットをペントバルビタールあるいはケタミン/キシラジンで麻酔し、顎二腹筋と横隔膜両筋電図の測定を100%窒素暴露による無酸素環境下で行った。以上から、無酸素暴露の初期、一時的にdiaEMG活動が抑制される時期にもdEMG活動が検出され、その活動は日齢や麻酔薬の違い、迷走神経切断やMK801投与の有無に関わらず起こる事が示唆された。今回の結果は、乳幼児期の動物が極度の低酸素状態に陥った時に顎二腹筋活動が検出されることを示した最初の報告である。同活動が呼吸抑制時にも認められたことから、今後、呼吸だけでなく嚥下反射と関連づけた検討の必要性が示唆された。ペントバルビタール麻酔下の乳幼仔ラット(生後9-12日齢)を純窒素ガスに急性曝露し、吸入ガス濃度の変化とともに顎ニ腹筋と横隔膜の筋電図(それぞれdEMG, diaEMG)および体プレシスモグラフによる呼吸運動を同時に記録する系を確立した。現在までに観察されたことは以下の通りである。すなわち、1)吸入酸素濃度(%)の急激な低下(30秒以内に21%が5%以下に低下)に伴い、一過性の呼吸数増加後、呼吸運動、diaEMGとdEMG dischargeは停止した、2)さらに、その後も純窒素ガス投与を維持すると、呼吸運動とdiaEMG dischargeの停止が持続するなかdEMGにtonicあるいはphasicあるいは両者が混在したdischargeが出現した、3)その後、さらに無酸素を維持した例あるいは空気再投与による蘇生を試みた例では、乳幼仔期によく見られる呼吸運動(あえぎ呼吸)が起こり、それに同期して再びdiaEMGとdEMGの両筋電図にphasi dischargeが認められた。尚、現在まで(n=15)、無酸素投与中にdiaEMG dischargeのみが認められた例は無かった。乳幼仔ラットでの測定系が確立したので、今後はさらに例数を重ね、特に無呼吸時と喘ぎ呼吸時のdEMGについて現象を分類し、さらに、離乳期から成熟期のラットについて同様の測定を行ない、生後発達における開口筋の役割について呼吸運動との関連から検討を加える。昨年度は、急性純窒素曝露による呼吸運動停止と横隔膜筋電図活動消失時にも、顎二腹筋筋電図(dEMG)にtonicとphasic dischargeが出現することをペントバルビタール麻酔下の生後9-12日齢ラットで確認した。本年度は、このdEMG dischargesを、麻酔下の5、10、16、23日齢(以下D5、D10、D16、D23)ラットを対象に検討した。尚、両頚部迷走神経切断の影響も調べたが、切断群でも非切断群と同様にdEMG dischargeが認められたので、以下には両群(同数)を合わせた結果を示す。D5では20例中19例(以下19/20)にphasic dischargeが認められ、tonic dischargeを伴った例は2/20だった。DlOもphasic dischargeが17/20に対しtonic dischargeは4/20だった。しかし、D16になるとtonic dischargeが20/22に増加し、一方phasic dischargeを伴ったのは1/22だった。D23でもtonic dischargeが16/20に対しphasic dischargeは4/20だった。尚、D10-D23では両discharges(-)例も1018%存在した。更に離乳期前後(D16とD23)で高率に見られたtonic dischargeについて、MK-801(NMDA glutamate channel antagonist)を腹腔内投与し検討したが、その出現率は減少しなかった。以上から、離乳期までの幼若ラットでは、1)急性純窒素曝露時の無呼吸期にみられるdEMG活動は迷走神経を切断しても発現し、2)そのdischargepatternは日齢で変化するが、3)離乳期の.tonic discharge発現にNMDAが果たす役割は大きくない、可能性が示唆された。我々は、乳幼児期の動物が無酸素状態に陥った際に横隔膜活動とともに顎二腹筋活動が検出されるか調べた。

生後5、10、16、24日齢のラットを麻酔し、顎二腹筋と横隔膜両筋電図の測定を100%窒素暴露による無酸素環境下で行った。本年度は昨年度までのペントバルビタール麻酔下実験について例数を追加し、成果は第45回歯科基礎医学会学術大会でポスター発表した(歯基礎誌45巻5号抄録集、2003;146(352))。さらに、ケタミン/キシラジン麻酔ラットにおける測定を加え、平成13、14年度の実験結果と合わせて以下の結果を得た。1.空気環境下、顎二腹筋筋電図(dEMG)は横隔膜筋電図(diaEMG)ほど明確ではないが認められ、両者はほぼ同期して出現した。結論として、無酸素暴露の初期の一時的にdiaEMG活動が抑制される時期にdEMG活動が検出され、その活動は日齢、麻酔薬の違い、迷走神経切断、およびMK-801投与の有無に関わらず起こる事が示唆された。
αTCP複合化レジンとBMP-2を用いたインプラント周囲炎の治療法の開発

4-META/MMA-TBBレジンはαTCPと複合化することにより硬化したレジン表面に硬組織の形成を誘導し、新生硬組織が直接レジンと結合する可能性が見出された。さらに、BMP-2を含浸させたスキャホールドを併用すると、より広範囲にレジン表面に硬組織を誘導できることが明らかとなった。これらを応用し、新たなインプラント周囲炎の治療法を開発することが目的である。これまでにビーグル犬の上下左右P1からP4を抜歯し、X線撮影により抜歯部位の骨の治癒を確認した。今後、頬側に裂開状の骨欠損を作製し、同部にインプラントを埋入、骨欠損部に複合化レジンを充填、BMP-2を用いて、表面に骨形成が認められるか検討していく。明らかにする項目は、1インプラント体と骨にレジンが接着し、レジン表面を被覆する新生骨が形成され、骨形態の回復が可能であるか。2ポケット上皮や結合組織がインプラント体表面およびレジン表面に侵入することを防げるか。3感染したインプラント体にも接着し、インプラント周囲炎による骨欠損でも本治療法が可能かの3点である。観察期間は4週とし、評価方法は以下の通りである。1臨床所見:歯肉辺縁の位置、発赤、腫脹、Probing depth、動揺度を計測し、BOPの有無を診査する。2X線所見:骨レベルを測定3μCT撮影4病理組織学的評価:非脱灰研磨標本を作製して、HE染色、トルイジンブルー染色を行い、レジンとインプラント、骨との接着状態、レジン表面の骨形成状態、上皮のdowngrowthの状態を観察し、レジン上面の骨とレジンの直接接触面積を組織計測する。新規で動物実験計画を申請する必要があり、その承認と、動物実験施設利用の承認がおりるのに時間がかかったため。今後計画通りに、骨欠損を作製したところにインプラントを埋入、骨欠損部にレジンを充填し、BPM-2で被覆して、観察期間終了後レジン上面に新生骨の形成がみられるかを検討する。この方法でレジン表面に新生骨の形成が認められた場合、インプラント表面が細菌で汚染している場合でも同様の結果が得られるのかを調べていく。
入手容易な炭素資源のホルミルＣ－Ｈ結合活性化を基軸とした新分子変換

本研究では、ホルムアルデヒド、ギ酸、単糖類など入手容易な炭素資源が共通して有するホルミル炭素ー水素結合に着目し、その結合の遷移金属錯体による新規活性化法の創出、および、それを基軸とした新しい分子変換反応の開発を目的とした。1.炭素求核部位を有するブロモアレーン類からのインダノン誘導体の簡便合成法を開発した。この手法において、インダノン骨格の核となるカルボニル部を、アルデヒドから引き抜き導入することに成功した。ロジウム錯体とパラジウム錯体から成る複合触媒を用いた場合にのみ、本反応は進行する。ロジウム、パラジウムがそれぞれ、アルデヒドからのカルボニルの引き抜き、および、そのカルボニルの導入を触媒し、協働的に機能することにより、本化学変換は達成されていることを明らかとした。2.ホルムアルデヒドのホルミル結合の活性を基軸とした、アルキン類のカルボニル化アリール化反応を開発した。ジフェニルアセチレンを、ロジウム触媒存在下でアリールボロン酸およびパラホルムアルデヒドと反応させることにより、高収率で共役エノン誘導体を合成できた。触媒的活性化により、パラホルムアルデヒドから発生したホルムアルデヒドが一酸化炭素と化学的に等価に働くことを明らかとした。3.ホルムアルデヒドをカルボニル源とした、アルキンおよびアレン部位を併せ持つアレンーイン類の触媒的環化カルボニル化反応を見い出した。一つの原料から、反応条件を変えることにより異なるカルボニル化合物を合成することに成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。1.3ー置換イソインドリノン類の簡便合成法を開発した。この手法において、イソインドリノン骨格の核となるカルボニル部を、ホルムアルデヒドなどのアルデヒドから引き抜き導入することに成功した。3位の置換基導入の立体化学を、エナンチオマー過剰率95%以上で制御できた。2.ホルムアルデヒドのホルミル結合の活性を基軸としたビニルアレーン類の不斉ヒドロホルミル化反応を開発した。代表的なビニルアレーンであるスチレンを、不斉ロジウム触媒存在下でホルマリンと反応させることにより、高位置選択的(分岐アルデヒド選択性90%以上)、および、高立体選択的(エナンチオマー過剰率90%以上)に3ーフェニルプロピオンアルデヒドを合成できた。ホルムアルデヒドが、触媒的活性化により、一酸化炭素・水素の1対1混合ガスと化学的に等価に働くことが明らかとなった。3.自然界から持続的に入手できる糖アルコール、マンニトールやグリセロールを、炭素ー炭素三重結合と二重結合を併せ持つエンイン類と反応させると、双環状ケトン誘導体が得られることを見い出した。遷移金属触媒の作用により、これら糖アルコールがあたかも一酸化炭素であるかのようにカルボニル源として働くことを明らかにした。以上の成果は、入手容易なホルミル化合物の合成化学的な新規利用法を提供するとともに、従来毒性の高い一酸化炭素の利用に依存してきたカルボニル化法を操作上安全かつ簡便に実施できる実用的合成法を提供するものである。当初の計画である、ホルムアルデヒドや糖アルコール誘導体のホルミル炭素ー水素結合の遷移金属触媒による活性化、および、その活性化プロセスを活用した新規合成反応を見い出すことに成功した。今後は、本研究で開発した触媒的活性化プロセスを活用することにより、持続的により入手の可能な多糖類性バイオマスや二酸化炭素の活性化およびその新規利用法の開発に重点を置いて研究を推進する。これにより、有機合成における、石油・天然ガスなどの化石資源からの脱却となり得る基盤技術を確立する。
社交不安を維持する反すう（post-event processing）の実証研究

反すうとは「社交状況での行為を終えた後に、そのときの状況(自分のパフォーマンスや他者の反応)を詳細に、かつ、否定的に振り返るプロセス」のことを指す。反すうの問題は、そのときの社交状況を現実よりも否定的に再構築・評価し、さらに、次の社交状況に対するパフォーマンスに影響を与えてしまう。本研究では、社交不安症の心理学的病態理論の洗練化と認知行動療法の改良を目指し、反すう処理の実態を質的に解明することを目的とした。その結果、Clarkらが提唱する社交不安の認知モデルや先行研究の結果を支持するとともに、反すうの具体的なプロセスを明らかにした。本研究では、社交不安症の心理学的病態メカニズムの洗練化と認知行動療法の改良を目指して、「反すう処理(post-event processing)」のメカニズム解明と介入技法の開発を行うことを目的とする。今年度は「社交不安症における反すう処理の実態を明らかにするインタビュー調査」に取り組んだ。まず、本研究計画について、本学医学部医の倫理委員会の承認(審査番号:2015-057)を得たのち、WEB調査会社(楽天リサーチ)を介した対象者の選定を行った。選定の手順は、意向調査、一次スクリーニング(WEB質問紙調査)、二次スクリーニング(電話による診断面接)から構成される(図1)。はじめに、WEB調査会社(楽天リサーチ)に登録しているモニターのうち、本研究の調査協力の可能性があるサンプルに対して、調査概要説明と協力依頼に関するメールを配信し、848名から協力の意向ならびに同意を得た。つぎに、同意が得られた候補者のうち、本研究の適格性を満たす可能性がある300名に対して、一次スクリーニング(WEB質問紙調査)を実施した。さらに、一次スクリーニングで選定した候補者の中から、主訴・主診断が社交不安症と思われる35名を選定し、二次スクリーニング(電話による診断面接)として、精神疾患簡易構造化面接法(The Mini-International Neuropsychiatric Interview: M.I.N.I.)と精神科診断面接マニュアル(Structured clinical interview for DSM-IV axis I disorders: SCID-I)を実施した。その結果、適格性を満たす20名が本研究の対象者として選定された。現在、スクリーニングを経て選定された20名の被験者に対して、事前に作成したインタビューガイドに基づく半構造化面接を行いながら、回収したインタビューの音声データのテープ起こしと質的な分析を実施している。WEB調査会社との業務委託が本学で初めてのことだっため、契約締結に時間を要したため研究に遅れが生じた。昨年度に引き続き、「社交不安症患者の反すうの実態に関するインタビュー研究」に取り組んだ。この研究は、電話による1対1の半構造化面接法を用いた質的研究である。インタビューガイドのパイロット版は、社交不安症の治療経験を有する専門家3名で作成した。このパイロット版を用いて社交不安症患者2名に予備調査を行い、微修正を加えたものを最終版のインタビューガイドとした研究対象者となった21名は、全員が社交不安症の主診断を満たした。なお、研究参加後に同意を撤回したものはいなかった。参加者の平均年齢は39.2歳(SD = 9.2)、女性が16名(76.0%)、既婚者が12名(57.0%)、最終学歴大卒以上が12名(57.0%)、社交不安症により無職のものが4名(19.0%)であった。社交不安症の発症時平均年齢は17.2歳(SD = 9.2)、罹病機関が22.0年(SD = 11.3)であった。Liebowitz社会不安尺度(LSAS)(Liebowitz, 1987)によって評価された社会的不安の平均重症度は79.0(SD = 20.1)であった。併存疾患を有する患者は15名(71.4%)であった。内訳は、大うつ病性障害が7名(33.3%)、強迫症が3名(14.3%)、パニック症が2名(9.5%)、パニックを伴わない広場恐怖症2名(9.5%)、その他4名(19.0%)であった。現在、回収したインタビューの音声データのテープ起こしと質的な分析を実施している。また、今年度より新たに患者教育用資料の作成にも着手している。インタビューデータの分析を海外在住の専門家を含む3名で実施しているため、予定通りWEB会議の日程調整が進まず分析に時間を要している。スクリーニングを経て選定された21名の被験者に対して、事前に作成したインタビューガイドに基づく半構造化面接を行いながら、回収したインタビューの音声データのテープ起こしと質的な分析を実施した。その結果、3つの【メインテーマ】と3つの「サブテーマ」が抽出された。患者が持続的に抱える【社交場場面でのパフォーマンスを改善させる必要性(Need to improve

my (one's) social performance)】は、反すうを動機づける基盤となっていた。しかし、反すうは【延々と続く(Going on and on)】性質を持っているため、患者は自分自身はこれを止めることが難しいと感じていた。この性質を形成する要因には、「振り返りに対する葛藤(Conflicting beliefs about reviewing)」「侵入的な性質/いつでもどこでも始められる(The intrusive nature of reviewing)」「答えがない(No clear conclusions)」ことが挙げられた。しかし、反すうは患者も問題を解決させるどころか、【社交不安が続いてしまう(Keeping social anxiety going)】という逆の結果を招いていた。具体的な悪影響には「否定的信念の確証(confirmation of negative beliefs)」「予期不安の高まり(An increase in anticipatory anxiety)」「安全行動の開発(The development of new safety behaviours)」が挙げられる。これらの結果は、Clarkらが提唱する社交不安の認知モデルや先行研究の結果を支持するとともに、反すうの具体的なプロセスを明らかにした。また、オックスフォード大学のクラーク教授らとともに、患者用教育資料「治療の導入」の作成・改良を行った。既に業務締結は完了しており、インタビューのデータ収集は完了している。1名の研究者が日本の研究機関に異動が決まったため、今後は日程調整がスムーズに進むことが想定される。臨床心理学、精神看護学研究進捗の遅れに伴い補助事業期間を延長したため。次年度論文作成にあたっての英文校閲費、論文掲載費等に使用する予定である。
自動車運転支援のための運転者の認知状態推定に関する研究

下記の4つの事項について研究を遂行した.1)複数の注視対象が存在するシーンにおける各対象物体の視認性を推定する手法について検討した.2)降雨により自動車のフロントガラス上に雨滴が付着するシーンにおける対象物体の視認性推定手法を検討した.3)走行シーンの3次元的な構造に基づく対象物体の顕著性推定手法を検討した.4)運転者毎に推定器を切り替えることで対象物体の見つけやすさを高精度に推定する手法を検討した.本年度は,「研究の目的」および「研究実施計画」に記載した達成事項1および達成事項2について検討を行った.具体的には,達成事項1)複雑なシーンコンテキストにおける物体の視認性推定手法を検討し,被験者実験を通じてその有効性を調査した.また,達成事項2)運転者の視界を考慮した物体の見つけやすさの定量化手法を開発し,被験者実験を通じてその有効性を調査した.達成事項1について,ここで開発を目指す手法は,運転者の認知状態を推定するにあたり基盤となるものであり,今後の研究を進める上で非常に重要となる.そこで本年度は,これまでに実施した予備調査で得られた知見を基に,視認性推定に有効な画像特徴やそれらを統合する枠組みを検討した.そして,その成果の一部を国際会議にて発表した.また,歩行者,道路標識,信号機等が混在する複雑なシーンにおけるコンテキストを利用するための準備として,実験用データの収集および整理を行った.達成事項2について,雨天時にフロントガラス上に付着する雨滴が運転手の視界を悪化させることに着目し,フロントガラス上の雨滴の画像特徴を考慮した視認性推定手法を検討した.「研究実施計画」に記載した通り,達成事項2は,達成事項1で開発された手法を基に開発を進めることを考えている.ただし,達成事項2については,雨天時を対象としている関係で,手法の評価に適した車載カメラ映像を収集することが困難となる.そのため,本年度は達成事項1に注力する一方で,達成事項2における評価に必要な実験用データの収集・整理を重点的に進めた.それと並行して,これまでの研究における知見を基に,予備調査で有効性が確認された画像特徴や統合の枠組みについて小規模な評価を行った.今後は更に大規模な評価実験を実施し,その成果をまとめて学会等で発表することを考えている.本年度は,「研究の目的」および「研究実施計画」に記載した達成項目1,3,4についてそれぞれ検討を行った.具体的には,達成項目1)複雑なシーンコンテキストにおける物体の視認性推定手法,達成項目3)運転者の視覚的注意状況に基づく認知状態推定モデル,達成項目4)認知状態推定モデルの個人適応化手法をそれぞれ検討し,被験者実験を通じてその有効性を調査した.達成項目1)について,前年度に引き続き,複数の物体が混在するシーンにおける視対象の視認性および種々の画像特徴の検討を行った.また,ステレオカメラを用いて自動車運転時の前方映像を撮影し,そこからシーンの3次元的な情報を抽出する枠組みを検討した.現時点では,様々な交通シーンにおいて映像を撮影し,その特徴を分析している段階である.達成項目3)について,車載カメラ映像に対する自動車運転者の視線を解析するため,自動車運転時を想定した実験室環境において被験者に車載カメラ映像を提示し,その際の視線を計測・分析した.現在までの分析において,運転者の運転経験によって注視傾向が異なることが示唆されているが,今後より大規模な分析が必要であると考えている,達成項目4)について,運転者の視野特性を考慮した視認性推定手法を検討した.具体的には中心視と周辺視で視認性推定のモデルを切り替える枠組みを検討した.また,その有効性を被験者実験を通じて明らかにした.なお,この研究成果を学術論文として発表した.当初の計画では,「研究の目的」に記載した達成事項3の達成を目標としていた.しかし,前年度の報告でも述べたように,達成事項1および2に関する研究に遅れが発生しており,その影響もあり研究計画がずれ込んでいる状況である.また,達成事項3に取り組むに際して,実験機器の構成が複雑になり車載実験に経験やノウハウが必要であることなども影響している.ただし,達成事項4については研究計画から前倒しで取り組むことができた.本年度は,「研究の目的」および「研究実施計画」に記載した達成項目1,3について検討した.具体的には,達成事項1)複雑なシーンコンテキストにおける物体の視認性推定手法の開発,達成事項3)運転者の視覚的注意状況に基づく認知状態推定モデルの構築に取り組み,被験者実験を通じてその有効性を調査した.達成事項1)については,前年度から引き続き取り組んだ内容である.走行シーンにおいては,周辺車両との位置関係や照明条件等により,注視対象の視認性は時々刻々と変化する.そのため,あるタイミングで撮影された1枚の車載カメラ画像のみから視認性を推定するのではなく,一定区間で撮影された画像系列すなわち動画を用いて視認性を推定する枠組みを検討した.従来にも動画を用いた視認性推定手法は提案されていたが,これは各時点で推定された視認性評価値を平均化するという単純な手法であった.これに対して,本年度は視認性の時系列変化の大小に注目した視認性推定の枠組みを検討し,被験者実験を通じてその有効性を確認した.達成事項3)についても,前年度から引き続き取り組んだ内容である.まず,車載ステレオカメラを用いて車両前方を撮影し,注視対象を含めた走行環境を3次元計測して得られた距離情報を視認性推定に利用する枠組みを検討した.従来の視認性推定の枠組みでは,車載カメラで撮影された2次元画像を利用していた.

これに対して,本年度は,シーンの3次元的な情報つまり注視対象を含めた各構造物までの距離を利用することを考えた.さらに,シーンの見えに関する特徴量として,画像全体からsaliency mapを計算し,前述の画像特徴と併用することを考えた.この手法を被験者実験を通じて評価し,視認性推定の精度が向上したことを確認した.下記の4つの事項について研究を遂行した.1)複数の注視対象が存在するシーンにおける各対象物体の視認性を推定する手法について検討した.2)降雨により自動車のフロントガラス上に雨滴が付着するシーンにおける対象物体の視認性推定手法を検討した.3)走行シーンの3次元的な構造に基づく対象物体の顕著性推定手法を検討した.4)運転者毎に推定器を切り替えることで対象物体の見つけやすさを高精度に推定する手法を検討した.当初の研究計画では,「研究の目的」に記載した達成事項1および達成事項2の達成を目標としていた.しかし,達成事項1については,実験用データセットの構築に予想より長い期間を要したこと,また,検討する手法の有効性が十分に確認できなかったことから,やや遅れている状況である.その影響で,達成事項2についても,主に実験用データセットの構築は進めているが,手法の開発および評価にはまだ着手できておらず,やや遅れている状況である.「研究実績の概要」および「現在までの進捗状況」に記載した通り,達成事項13については未達成のままであるため,次年度も引き続き調査を進める予定である.また,本研究全体の成果を取りまとめて論文誌等で発表したいと考えている.画像解析・パターン認識「研究実績の概要」に記載した通り,「研究の目的」に記載した達成事項1および達成事項2を遂行するための準備は進められているため,早急に手法の開発および評価を実施したいと考えている.2015年6月に韓国で開催された国際会議IEEE Intelligent Vehicles Symposium 2015に参加予定であったが,同時期に流行した伝染病(MARS)のために渡航を中止したことが影響している.また,「現在までの達成度」で述べたように,当初の研究計画からずれて進んでいることも影響している.本年度は,実験用機器の購入,国際会議への旅費,学会参加費に充てたが,それぞれの価格が計画段階から変動したこと,また一部の支出額が見積り額であったことから,結果的に次年度使用額が発生した.必要に応じて国内シンポジウムまたは国際会議に参加するため,また,実験をより円滑に進めるための実験用機器を導入するため等に使用する.本年度も,実験用機器,国際会議への旅費,学会参加費に充てることを考えているが,そこで不足額が発生した時のために使用することを考えている.もし不足金が発生しなかった場合は,円滑な実験のために必要な機器の追加を検討する.