hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
3次元形状の高密度・高精度な画像表示技術の開発

1.3次元シーンの高密度・高精度な表示技術画像から多面体として復元した3次元形状が実際の形状とどこで食い違っているかを画像上で検出する新しい手法を開発した.この結果,より自然な3次元表示が可能になった.ユーザを取り巻く全周シーンの複数画像の表示が視点の360度回転によって連続的に接続されるという条件のもとで各々の画像を最適に張り合わせる手法を開発した.この結果,任意の視点移動に対して連続的な表示が可能となった.2.幾何学的当てはめ問題の高精度化理論とその応用代表者が提案して世界中に影響を与えた「くりこみ法」を精度の理論限界と関連づけて理論的な背景を明ちかにした.さらに第1近似しか知られていなかった誤差を2次の項まで厳密に解析し,従来のどの方法よりも精度の高い「超精度」の方式を発見し,実験的に検証した.3.2画像からの基礎行列の効率的な高精度計算画像からの3次元形状復元の出発点となる基礎行列を誤差のある対応点データから精度よく計算する方法を開発し,従来のどの方法よりも高精度かつ効率的に計算できるようになった.4.ビデオ画像からの高精度かつ効率的な3次元形状復元ビデオ画像上の特徴点の追跡からアフィンカメラモデルによってシーンの3次元形状を効率的に計算する「因子分解法」を従来のすべてのモデルを含む一般的な方式に拡張し,適切なカメラモデルが自動的に選択されることをシミュレーションおよび実ビデオ画像実験によって実証した.また,より精度の高い「自己校正法」に途中の反復計算の重複を防ぎ,先を予測する方法を組み込むことによって,実行が数千倍にも高速化されることを示した.1.3次元シーンの高密度・高精度な表示技術画像から多面体として復元した3次元形状が実際の形状とどこで食い違っているかを画像上で検出する新しい手法を開発した.この結果,より自然な3次元表示が可能になった.ユーザを取り巻く全周シーンの複数画像の表示が視点の360度回転によって連続的に接続されるという条件のもとで各々の画像を最適に張り合わせる手法を開発した.この結果,任意の視点移動に対して連続的な表示が可能となった.2.幾何学的当てはめ問題の高精度化理論とその応用代表者が提案して世界中に影響を与えた「くりこみ法」を精度の理論限界と関連づけて理論的な背景を明ちかにした.さらに第1近似しか知られていなかった誤差を2次の項まで厳密に解析し,従来のどの方法よりも精度の高い「超精度」の方式を発見し,実験的に検証した.3.2画像からの基礎行列の効率的な高精度計算画像からの3次元形状復元の出発点となる基礎行列を誤差のある対応点データから精度よく計算する方法を開発し,従来のどの方法よりも高精度かつ効率的に計算できるようになった.4.ビデオ画像からの高精度かつ効率的な3次元形状復元ビデオ画像上の特徴点の追跡からアフィンカメラモデルによってシーンの3次元形状を効率的に計算する「因子分解法」を従来のすべてのモデルを含む一般的な方式に拡張し,適切なカメラモデルが自動的に選択されることをシミュレーションおよび実ビデオ画像実験によって実証した.また,より精度の高い「自己校正法」に途中の反復計算の重複を防ぎ,先を予測する方法を組み込むことによって,実行が数千倍にも高速化されることを示した.1.物体の多面体表現の最適化画像から物体の3次元形状を復元する場合,通常はその物体に属す多数の点の3次元位置が計算される.これを頂点とする三角形メッシュを生成して多面体として表示すると,メッシュの辺が物体の内部を横切ることがある.これを防いで,辺が物体に沿うように最適にメッシュを生成する方法を完成させた.これは画像の輝度値から物体面の境界を推定するものであり,物体の3次元形状に関する知識を必要としない.2.ビデオ画像からの3次元形状復元の新しい方法ビデオ画像列から簡単な計算で物体の3次元形状を計算する「因子分解法」と呼ばれる方法が知られている.これはカメラの撮像の非線形関係式を線形関係式で近似することによって計算を簡単化するものである.本研究では従来の近似式を包括する最も一般な線形近似式が存在することを指摘し,それを用いて3次元形状を計算する方法を示した.そして実験により,従来の近似式(カメラモデル)を用いるよりよい3次元復元が得られることを示した.3.高精度のパラメータ推定および曲線の当てはめ法誤差のあるデータから真の関係式(データに誤差がないときに満たされるべき式)のパラメータを最適に推定する方法を提示し,得られる解の誤差の定量的な解析を行なう「統計的最適化」の理論を押し進めた.そして,従来から知られている方法の精度やその理論限界を解析するとともに,従来から最も高精度と考えられている最尤推定を上回る「超精度」の方法が存在することを指摘した.そして,これを画像中の点列に楕円を当てはめる問題に適用し,実際に超精度の当てはめが可能であることを実証した.1.3次元シーンの高密度・高精度な表示技術ユーザを取り巻く全周シーンの複数画像の表示が視点の360度回転によって連続的に接続されるという条件のもとで各々の画像を最適に張り合わせる手法を開発した。この結果、任意の視点移動に対して連続的な表示が可能となった。

2.幾何学的当てはめ問題の高精度化理論とその応用代表者が提案して世界中に影響を与えた「くりこみ法」を精度の理論限界と関連づけて理論的な背景を明らかにするとともに。第1近似しか知られていなかった誤差を2次の項まで厳密に解析した。そして、従来のどの方法よりも精度の高い「超精度」の方式を発見し、実験的に検証した。3.2画像からの基礎行列の効率的な高精度計算画像からの3次元形状復元の出発点となる基礎行列を誤差のある対応点データから精度よく計算する方法を開発し、従来のどの方法よりも高精度かつ効率的に計算できるようになった。4.ビデオ画像からの高精度かつ効率的な3次元形状復元ビデオ画像上の特徴点の追跡からシーンの3次元形状を計算する「自己校正法」に途中の反復計算の重複を防ぎ、先を予測する方法を組み込むことによって、実行が数千倍にも高速化されることを示した。
シェ-グレン症候群におけるリウマチ因子イディオタイプの遺伝子的解析

Sjogren症候群(SS)患者61例と健康成人20例の末梢血DNAについて、VκI IISub group共通のCDR1領域とJκ定常部領域をPrimerとしてPCRにて種々のCycleにて増幅し、共通のCDR2領域のProbeとしてSouthem blot解析を行った。その結果、30Cycle以上のPCRではSS・健常者共に高率に再構成bandが観察されたが、Cycle数を落とすと健常人では陽性例が減少した。25CycleのPCRではSS患者61例中53例(87%)に再構成bandを認めたが、健常人では20例中1例(5%)であった。以上より、SSではVκI II Sub groupのgermline遺伝子の再構成cloneが多く認めらめる事が明らかとなった。次に、再構成バンドをゲルより切り出し塩基配列を決定した。現在のところ、SSの1例から得られた1cloneの塩基配列しか得られていないが、結果はHumkv325/Humkv305遺伝子が使用されていた。今後は、更に多くの症例の多くのcloneより塩基配列を決定し、健常人において使用されている遺伝子との比較により、SSにおいてVκI IISub groupのどの遺伝子が多く使用されているか、更に、SS症例のうち悪性リンパ腫やリンパ増殖性病変を有する症例では、どの遺伝子が多く使用されているかを調べ、SSからのリンパ増殖性病変・悪性リンパ腫への進展する機構を解明したい。また、他の膠原病についても同様の検討を行い、VκI II Sub group遺伝子の高頻度の活性化がSSに特異的な現象であるのか、あるいは膠原病一般に見られる現象であるのかを検索する予定である。
帯電粒子アセンブル法による水素吸蔵界面場の設計

次世代のエネルギーとして期待されている水素の利用には水素を高密度かつ安全に貯蔵する水素貯蔵材料の開発が切望されている。そこで水素吸蔵量能力の高い金属(Mg)と水素化能力の高い金属(Ni)を帯電粒子アセンブル法により作製し,その水素吸放出特性を調べた。まず,ドライ状態でMgとNiが最も帯電する条件を探るために,摩擦帯電の実験を行った。MgとNiのモル比は2:1,3:2となるように2g秤量した。ただし,Niには付着しやすいナノサイズのNiを用いた。その後,アクリルとガラスの2種類の容器にそれぞれの金属粉体を入れ,回転台を60rpmで撹拌,摩擦帯電させ,吸引式ファラデーゲージにより帯電量を測定した。Mgは容器の種類に関係なく,ほとんど帯電しなかった。Niはアクリル容器ではほとんど帯電しなかったが,ガラス容器では4分を最大値とし大きく帯電した。そこで,ガラス容器を用い帯電を行い,Niを被覆したMg試料を作製し,被覆後,遊星ボールミルを用いてNi粒子を固定化した。この試料の水素吸蔵特性を調べたところ,Niの被覆量に大きく依存することが分かった。また,メカニカルアロイング法によりNi粒子にMg金属を被覆させた試料と吸蔵特性を比較すると,Mg-Ni界面の形成が大きくその特性に影響することが分かった。同様の考えに基づき,液相における粒子の帯電を利用し,液相還元法を用いてTi粒子にNi粒子を被覆した。作製した試料の水素吸蔵量は0.83wt%となり,単体のTiと水素吸蔵量は同じ値となった。水素吸蔵温度は647K,水素放出温度は776Kとなり,単体のTiの場合と比較して水素吸蔵温度,水素放出温度はともに30K低下することに成功した。アセンブル後の複合粒子の水素吸蔵界面場を調べるにあたり、遊星ボールミルを用いてMg-Ni合金粒子の複合組織を変化させ、水素吸蔵特性を調べた。MgとNiのモル比が2:1になるように両粉体を粉砕媒体であるSUSボールとともにミル内に入れ、自転周期を300rpmにセットし、5分30時間までの20点についてXRD、EDX、BET側定を行い粒子の複合組織構造について調べ、各粒子の水素吸蔵量と水素放出温度を調べた。EDXのマッピング結果より、Ni粒子の表面にMg粒子が引き伸ばされるように付着し、ミリング時間の増加とともにNi/Mg界面で合金化が進行することが分かった。ミリング時間ごとにサンプリングした粒子のXRD測定の結果を解析すると、ミリングの進行にともない始めにMg6Niが生成し、その段階でMg6Ni-Ni複合粒子になった。その後さらにミリングを行うと全体がMg2Ni合金へと移行した。Mg6Niの生成とともに水素吸蔵量が増大し、また水素放出温度は低下することが分かった。水素吸蔵は合金表面での水素分子の解離、Mgとの水素化によってその量が決定し、温度を上げることで水素化物が分解し水素の放出にいたる。したがって、表面での水素の解離しやすさ、合金中への水素の進入・放出経路、水素化物の結合力がキーとなる。今回の結果は、MgとNiの合金化によってMgの酸化が防止されるとともに、解離しやすい構造に変化するためであると考えられる。さらにナノ粒子をアセンブルし、組成と組織構造の最適化により吸蔵量の増加と放出温度の低温化を目指す。

まず,ドライ状態でMgとNiが最も帯電する条件を探るために,摩擦帯電の実験を行った。メカニカルアロイング法と比較するために,MgとNiのモル比は同じく2:1,3:2となるように2g秤量した。ただし,Niには付着しやすいナノサイズのNiを用いた。その後,アクリルとガラスの2種類容器にそれぞれの金属粉体を入れ,回転台を60rpmで攪拌,摩擦帯電させ,吸引式ファラデーゲージにより帯電量を測定した。Mgは容器の種類に関係なく,ほとんど帯電せず,Niはアクリル容器ではほとんど帯電しなかったが,ガラス容器では4分を最大値とし大きく帯電した。そこで,ガラス容器を用い帯電を行い,Niを被覆したMg試料を作製し,その後遊星ボールミルを用いてNi粒子を固定化した。この試料の水素吸蔵特性を調べたところ,Niの被覆量に大きく依存することが分かった。同様の考えに基づいて液相における粒子の帯電を利用し,液相還元法を用いてTi粒子にNi粒子を被覆した。作製した試料の水素吸蔵量は0.83wt%となり単体のTiと水素吸蔵量は同じ値となった.水素吸蔵温度は647K,水素放出温度は776Kとなり単体のTiの場合と比較して水素吸蔵温度,水素放出温度はともに30K低下することに成功した。
遺伝性ニューロパチー家系における疾患遺伝子とNGFR遺伝子の連鎖解析

遺伝性感覚性ニューロパチーは、四肢表在知覚障害と反復性無痛性潰瘍形成を特徴とする原因不明の遺伝性疾患である。本研究では、遺伝性感覚性ニューロパチーII型の一家系において、restriction fragment length polymorphism(PFLP)法を用いて、本疾患の遺伝子座位がNGFR geneと連鎖しているかどうかを調べた。本家系は両親がいとこ婚で、3人兄弟のうち2人に発症している。患者、家族、および正常controlのリンパ球からDNAを抽出し、XmnlおよびHincllで切断した。これをアガロースゲル電気泳動し、ナイロンフィルターに転写する。アイソトープ標識したNGFRcDNAと反応させ、バンドパターンから、RFLPを観察した。(1)制限酵素としてXmnlを用いた場合、患者、家族、正常コントロール共に同じバンドが出現し、polymorphismを見いだし得なかった。この結果から、本家系においては疾患遺伝子とp75NGFR遺伝子との間に連鎖関係は有り得ないと判断した。一家系のみで結論を出すことはできないが、NSAN type IIの病因遺伝子としてp75NGFRが関与する可能性は低いと思われた。
有機化学的方法に基づく遷移金属内包フラーレンの合成

1.シクロカーボンの構造の分光学的研究:シクロ[n]カーボン(n=12,16,18,20,24)の前駆体を合成し、それらのレーザーデソープションマススペクトルにおいて発生させたシクロカーボンの紫外光電子スペクトル(UPS)を測定することにより、それらの構造について検討した。その結果、炭素数が4n個のシクロカーボンはポリイン構造であるのに対して、4n+2個の炭素数のものはクムレン構造であることが明らかになった。2.カゴ型カーボンクラスター(C_<60>H_6)の生成とフラーレンへの異性化:ベンゼン環を核とするカゴ型化合物(C_<60>H_6)の脱水素-異性化反応によるフラーレンの合成について検討する目的で、三次元的シクロファン構造をもつC_<60>H_6の前駆体化合物を合成した。そのレーザーデソープションマススペクトルにおいて、C_<60>H_6だけでなく脱水素およびポリイン鎖の環化によって生成したと考えられるC_<60>も検出することに成功した。この結果は、ポリインの環化によりカゴ状のフラーレン構造が合成できる可能性を初めて実験的に示したものであり、金属内包フラーレンをはじめとする種々のフラーレン類の合成に重要な知見を与える。3.含窒素カーボンクラスター(C_<58>N_2H_4)の生成とジアザフラーレンへの異性化:ピリジン環をもつカゴ型分子(C_<58>N_2H_4)を、上記の方法と同様にその前駆体分子のレーザーデソープションマススペクトルによって発生させた。その結果、少量ながらも初めてジアザフラーレンC_<58>N_2の検出に成功した。これは、フラーレンアニオン類と等電子的である偶数の窒素原子を含むヘテロフラーレンを検出した初めての例であり、金属内包錯体の合成上も重要な知見である。シクロカーボンの構造の分光学的研究我々は既にシクロ[n]カーボン(n=12,16,18,20,24)の前駆体を合成し、それらのレーザーデソ-プションマススペクトルにおいて実際シクロ[n]カーボンが生成することを見いだしている。シクロ[n]カーボンの検出はこれまでに幾つかの報告があるが、詳細な構造研究はなされていない。今回、我々の前駆体から発生させたシクロカーボンの紫外光電子スペクトル(UPS)を測定することにより、その構造について検討した。その結果、炭素数が4n個のシクロカーボンはポリイン構造であるのに対して、4n+2個の炭素数のものはクムレン構造である可能性が高いことがわかった。カゴ型カーボンクラスター(C60H6)の合成とフラーレンへの異性化ベンゼン環を核とするカゴ型化合物(C60H6)の脱水素異性化反応によるフラーレンの合成について検討する目的で、上記のシクロカーボン発生法に従い三次元的シクロファン構造をもつC60H6の前駆体化合物を合成した。さらにそのレーザデソ-プションマススペクトルにおいて、C60H6だけでなくC60も生成することを見いだした。この結果は、ポリインの環化によりカゴ状のフラーレン構造が合成できる可能性を実験的に示しており、金属内包フラーレンの合成において重要な知見を与えるものである。カゴ型カーボンクラスター(C60H6)の合成とフラーレンへの異性化ベンゼン環を核とするカゴ型化合物(C60H6)の脱水素-異性化反応によるフラーレンの合成について検討する目的で、三次元的シクロファン構造をもつ前駆体化合物を合成した。その前駆体のレーザーデソープションマススペクトルにおいて、[2+2]

開裂反応により高反応性のポリイン鎖ができ目的のC60H6が発生するとともに、C60も生成することを見いだした。この結果は、ポリインの環化によりカゴ状のフラーレン構造が合成できる可能性を初めて実験的に示したものであり、有機化学的合成法によって金属内包フラーレンが合成しうることを示唆する結果である。さらに環化-脱ハロゲン化によりフラーレンへの異性化が容易なC60C16も、対応する前駆体のレーザーデソープションマススペクトルによって生成し、これがC60を与えることを確認した。含窒素カーボンクラスター(058N2H4)の合成とジアザフラーレンへの異性化ベンゼン環の代わりにピリジン環をもつカゴ型分子(C58N2H4)を、上記の方法と同様にその前駆体のレーザーデソープションマススペクトルによって発生させた。その結果、少量ながらも初めてジアザフラーレンC58N2の検出に成功した。この研究は、フラーレンアニオン類と等電子的である偶数の窒素原子を含むヘテロフラーレンを検出した初めての例であり、金属内包錯体の合成上も重要な知見である。
Vitamin Eの妊娠維持機構の解明・ヒト顆粒膜細胞におけるプロスタグランディン生成及びステロイド生成に対する影響

〔はじめに〕Vitamin E(VE)は経験的に妊娠維持に必要な物質とわかっているが、その理由は明らかにされていない。受精前後にVEが妊娠成立に良好な影響を及ぼすと仮説をたてて本研究計画をたてた。3年連続の研究であり、本年度は最終年度にあたる。初年度はステロイドの基含であるcholesterol(C)及び本研究の主役であるVEがヒト顆粒膜細胞培養中にどの程度消費されるか検討を行なった。その結果、VE、C共に50%以上が培養中に消費されるという結果を得た。2年目は実際に培養液中に各種濃度のVEとCを添加し、培養液中のEstradiol(E_2)とProgesterone(P)を測定した。その結果、予想に反してE_2、P値はVEの添加により値の変化がないことが判明した。最初の研究計画では3年目は培養液中にVEを添加した場合のProstaglandin(PG)生成を調べることになっていたが2年目のデ-タがNegativeであったことを考慮して予定を変更した。すなわち、基礎的検討に立ちかえり、マウス卵子の受精率にVEがどの程度影響をしているか検討を行なうことにした。〔方法〕hMG-hCG刺激を行なったICR系マウスより未受精卵を採卵し、シャ-レ内にて体外受精を行なった。この際体外受精用培養液にVE、Cを添加した系を組み、非添加群と添加群の受精率の差異を調べた。〔結果〕非添加群の受精率は63%であったのに対して添加群の受精率は50%以下であり、VE、Cの添加により受精率は減少した。本研究は残念なことに2年目以降ネガティブデ-タとなってしまった。反省点としては、受精前後は諸々の要素により実験結果が変化しやすいので正確に実験系を組んでいなかった可能性がある。今後は2細胞以後の卵子、あるいは着床期の子宮内膜を使用して研究したい。【はじめに】VitaminE(VE)は経験的に妊娠維持に必要な物質とわかっているが,その理由は明らかにされていない. VEの妊娠維持メカニズム解明のために,我々は生殖器官中のVE濃度, VE取り込みをヒトというヒトについて検討して来た.その結果,卵巣特に顆粒膜細胞にVEが多く存在していることを見い出した.そこで,排卵后黄体形成をしている卵巣でVEはStervidもしくはProstaglandin(PG)産生に関与するという仮説をたて,それを証明するために本研究を施行することにした.つまり顆粒膜細胞のStervid, PG産生にVEがどの程度関与するか調べることが本研究の目的である.本研究は3年間に渡り行こなわれるものであり,この報告は初年度実績概要である.従って基礎的検討を初年度目標として,顆粒膜細胞のVE及びCholesterol(Cho1)消費量を測定することにした. Cho1測定をした理由はCho1がSteroidの基質となるからである.【方法】IVF-ET治療に伴なう採卵手術時に得られたヒト顆粒膜細胞(10^5cell/Flask)を10%Fetal Barine Serum含有Hanis F10培養液で培養し培養開始后24時間目に培養液の交換をした.培養液交換后48時間目に培養液を採取し, 48時間における培養液中のVE及びChol消費量を測定した.なお, VE及びCholの測定は, Kaydenの方法を改変した抽出法を行こなった后,可世木の方法でHPLCにて定量した.【結果】

Flask内1.5mlの培養液中VE及びChol量は培養前には各々19.9ng,及び8.25μgであった. (n=4平均値)48時間に渡る培養の后, VE及びCholは各々8.04μg, 3.74μgに減少した(n=4平均値).培養48時間におけるVE, Cholの減少率は各々60%と50%であった.つまり,排卵后のSteroid産生盛んな顆粒膜細胞は48時間に培養液の60%のVEと55%のCholを取り込むことが判明した.顆粒膜細胞はSteroid基質のCholと同時にVEも多量に取り込む.このVEが, Steroid産生に直接関与するか否かは今后の課題となろう.〔はじめに〕VitaminE(VE)は経験的に妊娠維持に必要な物質とわかっているが、その理由は明らかではない。VEは授精前後に妊娠成立に良好に働くと仮説し本研究計画をたてた。3年連続の研究であり、本年度は3年目にあたる。初年度はステロイドの基礎のCholesterol(C)及び、本研究の主役であるVEがヒト顆粒膜細胞培養中にどの程度消費されるか検討を行なった。その結果、VE、Cともに50%以上が培養中に消費されることが判明した。2年目は、実際に培養液中に各種濃度のVEとCを添加した培養液中のEstradiol(E_2)、Proqesterone(P)を測定した。その結果VE、Cの添加によりE_2、P値は変化しなかった。最初の研究計画である3年目は培養液にVEを添加した場合のプロスタグランディン(PG)生成を調べることになっていたが、2年目の結果がネガティブデ-タであったことを考慮し、予定を変更した。すなわち基礎的検討に立ち返りマウス卵子の体外授精率にVEがどの程度貢献しているか検討した。〔方法〕HMG-HCG排卵刺激をしたICR系マウスより未授精卵を採取し、シャ-レ内にて体外授精を行なった。この際体外受精用培養液にVE、Cを添加した系を組み、非添加群と添加群による授精率の差異を検討した。〔結果〕非添加群の授精率は63%であった。添加群の授精率は50%未満であった。すなわちVE、Cの添加により授精率が減少した。本研究は誠に残念なことに2年目以降ネガティブデ-タとなってしまった。反省点として、授精前後の培養を用いる実験系は、種々の要素により実験結果が変化しやすつことが挙げられている。したがって正確にVEの影響をとるかなかった可能性が考えられる。今後は、2細胞期以降の卵子、卵等内卵子輸送、あるいは着床期の子宮内膜に目を転じて研究を行う予定である。
痛みの伝達に関与する未知のペプチドの検索とその生化学的研究

我々は本研究で、哺乳類の生体内に存在し情報伝達に関与する未知の生理活性ペプチドを明らかにする目的で、ラット血小板中のcAMP増加活性を指標としたin vitroのアッセイ系を確立し、これを用いて哺乳類の種々の組織およびヒト腫瘍組織について生理活性ペプチドの系統的検索を行った。その結果、ヒト褐色細胞腫瘍組織より血小板cAMPを増加させる新しいペプチドを発見し、その単離,構造決定を行い、これを“adrenomedullin(アドレノメデュリン)"(AM)と命名した。AMは52個のアミノ酸よりなり、分子内に一個のジズルフィド結合とC末端アミド構造を有するペプチドで、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)とアミノ酸配列上一部ホモロジーが認められるが、全く新しい生理活性ペプチドである。AMはラットに経静脈投与した時、強力で長時間持続する降圧活性を示し、また血中にもかなりの濃度存在するより新しいホルモンと考えられる。さらに、cDNA解析によるAM前駆体構造解析の結果、AM前駆体タンパク質のN末端部にC末端アミド構造を持つ20残基の新たな生理活性ペプチド候補の存在することを見出し、このペプチドを“pro-adrenomedullin N20"(proAM-N20)と名付けた。AM前駆体mRNA発現は、主に副腎,肺,心臓,腎臓に見られるが、脳神経系にも存在することからこれらの2種類の新規ペプチドの生体内情報伝達系における役割が注目される。
単方向音源とロバスト制御に基づく換気システムダクトの能動騒音制御装置の開発

換気システムダクトの能動騒音制御系における制御用音源として、単音源からなる単方向音源(提案法)、単音源のみを用いた双方向音源(従来法1)、二音源からなる単方向音源(従来法2)の性能比較を行い(i)従来法2の方が従来法1よりもフィードバックパスの位相遅れが大きく、ゲインの低い補償器が得られることを理論的に示した。また(ii)提案法により従来法2と同様の利点を単音源で得ることができることを理論モデルおよび制御実験により示した。(1)実験用ダクトを用いた単方向音源の性能比較:騒音源にスピーカを用いた実験用の単純なダクト系を用いて、単音源からなる単方向音源(提案方式)を構成し、単音源のみを用いた双方向音源(従来方式1)、二音源からなる単方向音源(従来方式2)と性能を比較した。背面音を合成させるためのサブダクトの長さは理論的な見積もりより長めに調節した方が、制御音源をインパルス駆動した際のリファレンスマイクの応答における時間遅れを長くできることがわかった。次に、上記三つの方式を統一的に表す物理モデルを導出し、その周波数応答を周波数応答実験の結果と比較した。その結果、従来方式1, 2では概略一致したが、提案手法では特にフィードバックパスの位相遅れが期待よりも小さかった。ただし、制御系設計・制御実験を行った結果、従来方式1と同等の外乱抑制性能を、より小さな振幅の制御入力で達成できた。このことは背面音を利用することの可能性を示唆している。この結果は、21年7月にポーランドで開催される国際会議ICSV16で報告予定である。(2)換気システムを用いた性能検証:換気システムに分岐のないフレキシブルダクトを接続して単純なダクト系を構成した。性能検証の準備として、各種の状況におけるダクト内の風量を計測した(強/弱運転、熱交換換気/普通換気、通常ダクト/消音ダクト)。その結果、これらのパラメータが風量に与える影響は1%程度であり、風量が制御対象に与える影響は大きくないと考えられる。(3)従来方式の制御性能の理論解析:物理モデルに基づき、完全外乱除去を行う仮想的補償器を構成し、従来方式1に対する従来方式2の利点を検討した。従来方式2の方が、ゲインの低い補償器が得られることを示した。この結果を国際会議ICSV15及び制御理論シンポジウムで発表した。(1)実験用ダクトを用いた単方向音源の性能保証:昨年度の結果(スピーカの背面音を上流で干渉させる手法(提案手法)の有効性を主に実験的に検証)を国際会議ICSV16で発表した。その結果、周波数応答実験結果が物理モデルによる計算結果がずれており、この解明が課題として残った。そこで、スピーカ背面音を模擬する別のスピーカを追加し、物理モデルに近い実験装置を構成した結果、上記のずれは小さくなった。このことから、スピーカ背面音が前面に比べて弱いか、背面音を上流で合流させるためのサブダクト(フレキシプルダクトで柔らかい)による減衰が考えられる。現在、スピーカの向きを逆にして原因追及を行っている。(2)実装用ハードウェアの性能比較:実験用ダクトを用いて、比較的低次(20次)の補償器を設計し、PICマイコン(16F877)に実装した。安価な構成(8bitD/A, 10bitA/D,整数シフト演算)で実装誤差が大きい状況でもPCを用いた従来の環境と同等の性能が得られることを確認した。換気システムを用いる場合には、経験的により高次の補償器が必要で、PICを用いることは困難なため、dsPICおよびH8マイコンを用いた実装環境の準備を行った。(3)換気システム用消音ダクトとの性能比較:上記1の課題に対処したために装置を実際の住宅に設置して性能評価を行うことはできていないが、住宅用に市販されている消音ダクトと能動騒音制御(双方向音源)の騒音抑制効果を比較した。同一のスペースに設置することとし、能動騒音制御装置の全長を消音ダクトの全長(2m)に合わせた。その結果、50Hz以下の低周波数域で、能動騒音制御の方がよい性能が得られた。ここで使用したロバスト安定の重みは暫定的なもので、性能改善の余地があり、現在検討している。また、住宅に装置を持ち込むためノートPCにアナログ入出力ボードを接続、RTAIおよびMATLABを搭載し、実験環境を構築した。
血縁のない創設女王どうしの協力行動に見られる囚人のジレンマ・ゲーム

チクシトゲアリ(Polyrhachis moesta)は秋に行われる結婚飛行後、交尾した創設女王アリが、しばしば複数で同じ営巣場所(枯れ枝の中の空洞)で越冬し、互いに口移しで栄養交換も行い、翌春卵を産み、共同で幼虫の世話をしながらコロニーを創設するアリである。これまでの研究により、創設期の女王より成熟巣の女王の方が脳内オクトパミン濃度が有意に高いこと、創設期でも女王数が多いほど女王の脳内オクトパミン濃度が高いこと、創設女王にオクトパミンを経口摂取させると栄養交換や他個体の体を舐めて掃除するなどの協力行動の頻度が低下し、逆に、相手の触角を噛んで引っ張るなど敵対的な行動を誘導できることが明らかになった。また、越冬明けの栄養状態が悪化した時期の女王を使った実験において、相手に栄養交換を要求したのに拒否された場合、拒否した相手に対し攻撃的にふるまうことも明らかになった。さらに、相手の大顎に噛みつき、栄養を吐き戻すまで離さない行動も観察した。このことは相手から栄養交換を引き出す駆け引きの存在を示唆する。創設女王の行動が協力から敵対へと変化するうえで、オクトパミンという神経作用修飾物質が大きく関与していることは明らかにした。本種における女王どうしの協力は、越冬してコロニーを創設するという、コロニーの生活史上、最も死亡率が高く危険な時期における互恵的利他行動と考えられる。クリティカルな状況下で、繰り返しインタラクションが起こり、互いに等価交換的に栄養を与え合うのか、搾取する側に回るのか、搾取される側に回るのか、立場の違いで適応度が劇的に変化しうる。協力か裏切りか、「反復のある囚人のジレンマ・ゲーム」が成り立つ状況にあるといえる。本種は、協力か非協力か普遍的な行動原理を解析できる大変貴重な研究対象である。越冬明けの栄養状態が悪化した時期の女王を使った実験において、相手に栄養交換を要求したのに拒否された場合、拒否した相手に対し攻撃的にふるまうこと、相手の大顎に噛みつき、栄養を吐き戻すまで離さない行動が見られることが明らかになった。この事実は越冬前の栄養状態が良い時期で、普通なら栄養交換を要求すれば応えてくれる状況においても、任意の創設女王にオクトパミンを経口摂取させ、栄養交換を拒否するように行動を操作すれば、相手の行動が協力から敵対へと変化するのかどうか、囚人のジレンマ状況が作り出せることを示唆している。今後計画に従い3者系の実験を進める土台が固められた。計画通り、任意の創設女王にオクトパミンを経口摂取させ、栄養交換を拒否するように行動を操作する実験を進める。今後計画に従い3者系の実験を行う。13個体のうち一個体のみオクトパミンを摂取させると、摂取させた個体は非協力的になるので、他の2個体から攻撃を受けるようになるのか、無視されるだけになるのか、摂取させなかった個体どうしで協力行動が高まるのか、摂取させた個体は巣を出て独立するのか、など明らかにする。23個体のうち2個体にオクトパミンを摂取させた場合、摂取させなかった1個体は2個体から非協力的な反応を受けるので、2個体に攻撃的にふるまうよりは、それらを避けて巣から出て行こうとするのか?相手の出方でどう行動を変えるのか、行動を変えずに耐えるのか、他の巣を探しに出ていくのか、どのような駆け引きが見られるのか、といったことを明らかにしていく。越冬明けの栄養状態が悪化した時期の女王を使った実験において、相手に栄養交換を要求したのに拒否された場合、拒否した相手に対し攻撃的にふるまうことが明らかになった。

この事実は越冬前の栄養状態が良い時期で、普通なら栄養交換を要求すれば応えてくれる状況においても、任意の創設女王にオクトパミンを経口摂取させ、栄養交換を拒否するように行動を操作すれば、相手の行動が協力から敵対へと変化するのかどうか、囚人のジレンマ状況が作り出せることを示唆している。今後計画に従い3者系の実験を進める土台が固められた。チクシトゲアリ(Polyrhachis moesta)は秋に行われる結婚飛行後、交尾した創設女王アリが、しばしば複数で同じ営巣場所(枯れ枝の中の空洞)で越冬し、互いに口移しで栄養交換も行い、翌春卵を産み、共同で幼虫の世話をしながらコロニーを創設するアリである。これまでの研究により、創設期の女王より成熟巣の女王の方が脳内オクトパミン濃度が有意に高いこと、創設期でも女王数が多いほど女王の脳内オクトパミン濃度が高いこと、創設女王にオクトパミンを経口摂取させると栄養交換や他個体の体を舐めて掃除するなどの協力行動の頻度が低下し、逆に、相手の触角を噛んで引っ張るなど敵対的な行動を誘導できることが明らかになった。また、越冬明けの栄養状態が悪化した時期の女王を使った実験において、相手に栄養交換を要求したのに拒否された場合、拒否した相手に対し攻撃的にふるまうことも明らかになった。さらに、相手の大顎に噛みつき、栄養を吐き戻すまで離さない行動も観察した。このことは相手から栄養交換を引き出す駆け引きの存在を示唆する。創設女王の行動が協力から敵対へと変化するうえで、オクトパミンという神経作用修飾物質が大きく関与していることは明らかにした。本種における女王どうしの協力は、越冬してコロニーを創設するという、コロニーの生活史上、最も死亡率が高く危険な時期における互恵的利他行動と考えられる。クリティカルな状況下で、繰り返しインタラクションが起こり、互いに等価交換的に栄養を与え合うのか、搾取する側に回るのか、搾取される側に回るのか、立場の違いで適応度が劇的に変化しうる。協力か裏切りか、「反復のある囚人のジレンマ・ゲーム」が成り立つ状況にあるといえる。本種は、協力か非協力か普遍的な行動原理を解析できる大変貴重な研究対象である。越冬明けの栄養状態が悪化した時期の女王を使った実験において、相手に栄養交換を要求したのに拒否された場合、拒否した相手に対し攻撃的にふるまうこと、相手の大顎に噛みつき、栄養を吐き戻すまで離さない行動が見られることが明らかになった。計画通り、任意の創設女王にオクトパミンを経口摂取させ、栄養交換を拒否するように行動を操作する実験を進める。今後計画に従い3者系の実験を行う。13個体のうち一個体のみオクトパミンを摂取させると、摂取させた個体は非協力的になるので、他の2個体から攻撃を受けるようになるのか、無視されるだけになるのか、摂取させなかった個体どうしで協力行動が高まるのか、摂取させた個体は巣を出て独立するのか、など明らかにする。23個体のうち2個体にオクトパミンを摂取させた場合、摂取させなかった1個体は2個体から非協力的な反応を受けるので、2個体に攻撃的にふるまうよりは、それらを避けて巣から出て行こうとするのか?相手の出方でどう行動を変えるのか、行動を変えずに耐えるのか、他の巣を探しに出ていくのか、といったことを明らかにしていく。
遺伝子治療のための外磁場ステルス磁性体リポソームの応用―新しいDrug Delivery System臨床応用のための展開研究―

われわれは局所ターゲッティングが可能な磁性体リポソームを開発し,ハムスター骨肉腫を用いたin vivoの実験系において制癌剤の局所集約による抗腫瘍効果を確認した。このDrug Delivery System(DDS)の臨床応用に向け,ステルスリポソーム(磁性体ADRポリエチレングリコール(PEG)修飾リポソーム)の効果と,磁石の腫瘍内設置によらない可変電磁石による外磁場の効果について検討した。さらに遣伝子治療への応用のためベクターとしての磁性体カチオニックリポソームを開発し,遣伝子発現の磁気ターゲッティング効果についてin vitroで検討した。磁性体リポソームの場合血清ADR濃度が投与後1時間以降低下したのに対し,PEG修飾磁性体リポソームでは血清ADR浪度は比較的維持されており,血中滞流性が確認された。外磁場によるターゲッティング効果は磁石の腫瘍内留置よりも劣っていた。我々はDC-CholとDOPE(モル比3:2)から成る磁性体カチオニックリポソームを開発し,DNA/磁性体カチオニックリポソーム複合体を作製した。レポーター遺伝子としてプラスミドLacZを用いた。この複合体を磁力下に骨肉腫細胞へ導入した。磁力を加えずに遺伝子導入した場合と比べ,LadZの発現レベルは導入後3時間で高値を示したが,6時間以降ではほぼ同等であった。PEG修飾によるステルスリポソームは細網内皮系の取り込みの回避に有用であり,化学療法の副作用の軽減が示唆された。この治療の臨床応用に向けて可変電磁石の条件の最適化を検討しなければならないと考慮した。磁性体カチオニックリポソームを用いた遺伝子導入は,標的細胞の周囲にDNA/磁性体カチオニックリポソーム複合体を高濃度に集積させることにより導入効率が高まる可能性が示唆された。われわれは,in vivoにおいて局所ターゲティングが可能な磁性体リポソームを開発し,さらに磁性体カチオニックリポソームを用いた遺伝子治療について検討している.今回,磁性体リポソームの臨床応用に向けた改良のため,1)ステルス磁性体リポソームの作製と2)生体外磁場装置の作製を行った.1)局所ターゲティングを阻害する原因である,細網内皮系への取り込みを抑えるため磁性体リポソームにステルス性を付加した.Egg phosphatidylcholine(20mg),Cholesterol(5mg)より成る通常型のリポソーム膜に,Polyethylene glycol(2mg)を加えてステルス性を持たせた.この膜内包に強磁性体である酸化鉄微粒子(10mg)を逆相蒸発法により封入し,ステルス磁性体リポソームを作製した.現在,その特性評価を行っている.2)これまで磁性体リポソームの誘導のために,腫瘍(直径10mm)内に永久磁石(0.4tesla)を埋め込んでいたが,臨床応用を念頭に生体侵襲のない生体外磁場装置を作製した.連続磁極可変型電磁石で,磁極間隔065mm,磁極直径1030mm,発生磁界1tesla(磁極間隔10mm時)である.今後、ステルス磁性体カチオニックリポソームに野生型p53遺伝子を封入する.外磁場装置を用い,ハムスター骨肉腫に局所ターゲティングおよびp53遺伝子導入を行い,その抗腫瘍効果について検討する予定である1.磁気ターゲッティングを利用したDDSの臨床応用に向け,PEG修飾ADR封入磁性体リポソーム(ADR-M/PEG-L)を用いたステルス効果と可変型電磁石を用いた外磁場によるターゲッティング効果について検討した。

A群:ADR封入磁性体リポソーム(ADR-ML)静注,腫瘍内に磁石留置(0.4T),B群:ADR-M/PEG-L静注,腫瘍内に磁石留置(0.4T),C群:ADR単独静注,D群:ADR-ML静注,外磁場(0.4T)の4群において比較検討した。結果。,血清ADR濃度はA群で投与後12時間で消失したのに対しB群では24時間まで維持されており血中滞留性が確認された。投与後24時間における濃度・時間積は,腫瘍:A群6.30,B群8.33,C群2.21,肝臓:A群52.0,B群39.7,C群15.2であった。B群はA群に比し腫瘍において高く肝臓において低いADR集積を示し、ステルス化による細胞内皮系の回避と局所集約性の向上が確認された。投与後12時間における濃度・時間積は,腫瘍:A郡4.68,C群1.49,D群2.48であり腫瘍内磁石に劣るが外磁場においてもターゲッティング効果が認められた。2.遺伝子治療への応用のためベクターとしての磁性体カチオニックリポソーム(MCL)を開発し,ハムスター骨肉腫培養細胞に対しin vitro遺伝子導入を行った。シャーレ下に0.23Tの磁石を設置した磁場(+)群とコントロールの磁場(-)群の間でLacZ発現量を経時的に比較した。結果。1時間:磁場(+)群69.5,磁場(-)群10.9,3時間:磁場(+)群80.7,磁場(-)群33.1と導入後3時間以内では磁場(+)群の方が有意に遺伝子発現が高かったが,導入後6時間以降では両群間に有意差はみられなかった。遺伝子導入早期において遣伝子発現の磁気ターゲッティング効果が確認された。
随伴陰性変動(CNV)を用いた感覚・運動連関機序の解明

本年度の成果は、(1)随伴陰性変動(CNV)の発生機序の検討と、(2)運動異常を示す神経疾患においてその病態生理の解明において以下の結果を得た。1.てんかんの外科治療のために前頭葉に慢性に留置された硬膜下電極を有する患者5名から、CNVと準備電位(BP)を直接記録した。CNV前期成分は補足運動野内の限局した領域から発生していた。CNV後期成分は補足運動野および一次運動野から出現する"準備電位"と内側前頭前野および前頭葉底部から発生する狭義の"CNV後期成分"があることが明らかにされた。また選択反応による命令刺激後には前頭葉底部から潜時約280msで一過性の陽性成分がみられ、これは命令刺激の判断・行動決定に関係すると考えられた。2.小脳遠心路系の病変を有する患者6名(上小脳脚交叉部梗塞、進行性ミオクローヌスてんかんおよび一部の脊髄小脳変性症患者)においては、BPは常に消失しているが、CNV後期成分はほぼ正常に認められた。これはBPとは異なりCNVの発生には小脳からの入力信号を必要としないことが明らかにされた。3.右上肢局性ジストニア患者14名から一側上肢運動に伴うCNVを記録した。正常ではCNV後期成分は正中部最大であるが、右上肢ジストニア患者では常に左正中部において電位において電位の低下を認めた。これは運動感覚連関の障害であるジストニア患者における随意運動発現プログラムの異常を示唆する。4.パーキンソン兆候を有する患者(パーキンソン病・進行性核上性麻痺)でCNV後期成分とBPを比較検討中である。現時点迄の結果では、症状が軽度な患者では両者は大きな差異はないが中等から重症ではCNVのみが消失傾向にある。これはパーキンソン兆候を有する患者で、外的刺激による随意運動と自発随意運動の障害の違いを示唆すると考えられる。この課題については今後症例をさらに増加して検討していく予定である。
「超鏡」と国際TVを活用する遠隔交流学習支援システムの開発

本研究は、高い臨場感を有し、身体協調活動を促す遠隔映像対話システム「超鏡(HyperMirror)」および国際テレビによる交流学習の相手地域に関する学習を組み合わせた、ICT利用を前提とした国際交流学習のための支援環境の構築を対象とした。「超鏡」は、自己像の鏡画像に、遠隔地の相手像を重畳表示するもので、指差しや握手など相互の身体協調活動が可能となる。研究期間中に、デジタル衛星携帯通信装置やインターネットを通信手段として、アフガニスタン、ケニア・マサイ、モンゴル、タイ、米国と日本の小中高等学校をつないだ国際交流学習、米国の大学や学会年会場および学校指導者研修会場と大阪大学をつないだワークショップなどを行った他、Wikiやmoodleによる支援サイトの運用や、研修サイトの開発・改善を行った。また、国際衛星テレビの視聴環境構築等の実験を行うと共に、映像の低遅延時間伝送や高精細化を試みた。「超鏡」を用いるときの活動のしやすさや心理状態に及ぼす影響についても検討を行い、映像遅延については、自己像では100ミリ秒程度、相手像では160ミリ秒程度の遅れに気づき、また260ミリ秒程度の遅れで同室感が損なわれる等の知見を得た。通常のテレビ会議装置と「超鏡」を利用した遠隔作業を比較したところ、テレビ会議装置では、会話の中で伝えたいものの特徴を示す形容詞が多く使われるのに対し、「超鏡」では「これ」や「この」といった代名詞が増え、言葉が簡素になる傾向などが得られた。本研究では、高い臨場感を有し、身体協調活動を促す遠隔映像対話システム「超鏡」、および国際衛星テレビを取り入れた交流学習の相手地域に関する学習を組み合わせたICT利用を前提とした国際交流学習のための支援システムの開発を目的としている。初年度は、世界各地で利用可能な通信網の構成方法や設置の容易な「超鏡」を実現するための機材開発、海外への運搬方法や自動車電源等を利用することの出来る運用方法、教室内の設置方法、授業を行う教師の支援方法や研修等に関する検討を行った。そして、実際にアフガニスタンと日本の小学校2校(岐阜・川島町立川島小学校、大阪・和泉市立信太小学校)をつなぎ、地層に関する教科学習や国際交流学習を行ったほか、ケニアと日本の小学校2校(大阪・吹田市立山田第5小学校、大阪・松原市立中央小学校)をつないだ国際交流学習(総合学習)を行い、その過程や子ども教師への影響について分析を進めている。この時、通信網としては64kbpsの衛星携帯通信システムを利用、世界のほとんどの地械と交流学習が可能であることを確認した。さらに、教師自らによる「超鏡」環境の組み立てを目指した研修を企画・実施、学校インターネットの回線を利用した国内小学校間(沖縄と大阪)の交流学習で課題等について検討を行った。国際衛星テレビを含むデジタルコンテンツや国際配信網の利用については関係諸機関と調整を進めている他、遅延の減少や簡易に利用可能な「超鏡」の検討を行っており、次年度以降順次、実践の場で検討を予定している。本研究では、高い臨場感を有し、身体協調活動を促す遠隔映像対話システム「超鏡」、および国際衛星テレビを取り入れた交流学習の相手地域に関する学習を組み合わせたICT利用を前提とした国際交流学習のための支援システムの開発を的としている。本年度は、「超鏡」を学校現場で手軽に利用できるようにするための一体型機材の開発を進めた。さらに、国内の学校でインターネット接続回線として光ファイバの利用が増えていることに伴い、実践現場で、スイッチを入れるだけで利用可能な光ファイバ通信用映像伝送装置の検討を行った。そして、地域イントラネットおよびプロバイダ直結で接続を行っている教育センターや学校の両者について、実際に「超鏡」による接続を行い、利用する立場の教員の評価を得て改善を進めた。国際交流学習の実践はモンゴルと日本の小学校および中学校を、衛星携帯通信システムによる「超鏡」環境で接続して実施した。その際、モンゴルに関する事前学習段階で衛星テレビ番組を活用すると共に、交流学習を継続的に実施するための環境等について検討した。さらに、国内の小学校間(沖縄と大阪)の教員打合せに「超鏡」を利用する中で、輻湊の進むインターネットによる通信上の課題等について通信事業者を含む関係者と検討を行った。

また、「超鏡」の教育利用について、教師が自主的に学習可能なeラーニングサイトを開設、実地研修を進める中で検討を行った。その他、メディア情報処理に関する脳機能の発達や個人差についての基礎データを得るため、小学校16年生の前頭前野のNIRS測定を進めた。現在、「超鏡」技術における遅延時間の減少方法や映像の高精細化等の検討も進めており、順次、研究を進めていく予定である。本研究では、高い臨場感を有し、身体協調活動を促す遠隔映像対話システム「超鏡」、および国際衛星テレビを取り入れた交流学習の相手地域に関する学習を組み合わせたICT利用を前提とした国際交流学習のための支援システムの開発を目的としている。本年度は、日米中学校間における実践や両国での教員研修の実施、「超鏡」を持ち運んで運用するための一体型機材の改善や遅延時間を短縮させる方法の検討などを進めた。さらに、PCの性能向上に伴い、超鏡機能をソフトウェアで実現するための検討を行った。また国際テレビ映線を、セキュリティを持たせながらインターネット上で伝送させる方法についても、比較を行いながら実用性について検討した。国際交流学習の実践は、アメリカ・ニュージャージー州イートンタウンのメモリアル・スクールと大阪・高石市の羽衣学園中学校間をインターネットによる「超鏡」環境で接続して実施した。内容はセンサとPCを活用した理科分野に関するもので、雨水や池の水、海水、清涼飲料水、身の回りの食品のpHおよび導電率など環境に関する測定や、超音波センサを活用して歩く速度(普通に歩いた時、早足の時)などを日米で比較した。その様子は、米国フィラデルフィアで6月に行われたNECC(全米コンピュータ教育会議)のStudent Showcaseで参加した生徒により紹介され、多くの学校や地域から参加希望が寄せられ実践の輪が広がり、10月のニュージャージー州の教員研修会では日米間を「超鏡」でつないだ研修を実施した。また、教師が自主的に学習可能なeラーニングサイトの英語版も開設した。現在、協調活動を自然に行うための低遅延伝送路の開発や映像高精細化のための機材開発を進めている。本研究では、高い臨場感を有し、身体協調活動を促す遠隔映像対話システム「超鏡(HyperMirror)」および国際テレビによる交流学習の相手地域に関する学習を組み合わせたICT利用を前提とした国際交流学習のための支援システムの開発を目的とした。「超鏡」は、自己像の鏡画像に、遠隔地の相手像を重畳表示するもので、指差しや握手など相互の身体協調活動が可能となる。最終年度であった本年度は、米アラスカ大学やAFLAアラスカ言語習得学会年会場と大阪大学をつないだワークショップ、ニュージャージ州やルイジアナ州と日本の中・高等学校をインターネットで結んだ水質に関する科学実験や、タイと日本の小学校間を結んだ食育に関する交流学習を行った他、Wikiやmoodleによるサイト運用や国際テレビのMPEG4によるネット中継等の実験を実施、支援のあり方を検証した。また、実地研修を行う中で、教員研修サイトの改善を行った。
漆・ニスなど伝統的天然樹脂塗膜の劣化と保存に関する研究

今年度は最終年度に当たるので、これまでに作成した漆試料を用い、ドイツ側研究者と協力して、1.漆の分析手法を確立し、2.ドイツ国内の漆関係資料の調査を行い、今度の修復に向けての基礎的な試料とすると共に、保存方法や作品の由来などについて検討することを目的として、3.漆の伝統的な技法について輪島、高山、沖縄などで調査を行い、ドイツ国内にある作品に用いられている技法と比較した。以下、それぞれの項目について研究実績の概要を述べる。1.漆の分析手法についてドイツを含む諸外国のコレクションや日本国内から発掘される考古遺物の中に、漆製品として説明されているものが数多くあるが、それらが真の意味で漆であるのか、あるいはそれ以外に樹脂であるのか判定することは、歴史的にも保存・修復の上でもきわめて重要である・しかし従来、漆の分析については、液状の漆については分析方法が示されているものの、硬化した漆塗膜については、硬化反応後、漆三次元構造を取るためにほとんどの溶媒に溶けなくなり、一般的な溶液試料を対象とした有機分析手法を適用することは困難であった。今回利用した熱分解クロマトグラフィー法は、固体試料に適用することが可能であり、熱分解条件を厳密に制御することによって、得られるピークパターンを利用して、各種試料の判別・同定に用いることができる。共同研究を行っているドイツでは、この手法を用いて油彩画のニスの分析を行っていて、作品に用いられた樹脂の種類がある程度絞り込める場合には、樹脂の種類だけでなく、樹脂の産地や樹脂の混合比率についても情報を得ることができる。本研究では漆のみを硬化させた試料、呂色塗漆試料、朱色塗漆試料、アイボリーブラックを混ぜた黒色漆試料、ウルシオールのみの熱硬化試料、古い時代の漆試料などをガスクロマトグラフィーによって分析した。その結果、漆のみを硬化させた試料、呂色塗漆試料、アイボリーブラックを混ぜた黒色漆試料、ウルシオールのみの熱硬化試料などの試料については、特徴的な熱分解パターンが得られ、その試料が漆であるかどうかについての情報を得られることがわかった。この方法の利点は比較的簡便な装置で、試料も数mgと極少量ですむこと、分析時間も短いことなどである。2.ドイツ国内の漆関係資料の調査7月に訪独して、ドイツ国内の漆工芸資料についての調査を行った。調査した場所はミュンヘン、ドレスデン、ケルン、バ-デンなどであるが、特にドレスデンのピルニッツ城やヘッセン州バド・ホンブルグのヴィルヘルムスタール城など古い城の所有する調度品に、漆ないしはその類似品と思われるものが多かった。これらの製品は大きく分けて、(1)日本製と考えられる製品、(2)中国製と考えられる製品、(3)ヨーロッパ製と考えられる製品の3種類になると考えられたが、(1)と(2)の中間に琉球製らしき製品もあり、また日本でつくられた物を調度品の一部として再利用して、ヨーロッパで組み立てたと思われる物もあり、(1)、(2)、(3)の区分は必ずしも明確ではない。さらに修理の際に本来は漆製であった物の上から、失われた艶を出すためにダンマー樹脂などを塗った作品も数多くあり、作品の保存修理に当たっては、対象とする作品の由来や技法、材料について充分な調査を必要とすることが明らかになった。3.漆の伝統的技法に関する調査2で述べたように、日本製の漆製品と中国製漆製品の中間として琉球漆器の技法があり、この点に関する調査が必要であることがわかったので、11月にドイツ側研究者と共に調査を行い、3月に記録のための再調査を行った。日本の伝統的漆芸技法として、輪島では蒔絵や沈金などの技法を調査し、沖縄では琉球漆器独特の技法である堆錦、豚血下地などの技法を調査した。技法の違いはその気候の違いに関連していて、保存・修復についても気象環境についての配慮が必要であることがわかった。