hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等植物の生物時計とサーカディアンリズムの統御ネットワークの分子基盤

1過剰発現植物体では、これらの遺伝子の発現リズムが顕著に乱れることが明らかとなった。また、APRR9の発現が抑制された。以上のことから、APRR1はサーカディアンウエーブ5重奏の維持と、他の時計関連遺伝子(CCA1)の示すサーカディアンリズムの維持に重要であると同時に、APRR9の発現に抑制的に働いていることが示唆された。また、CCA1過剰発現体におけるサーカディアンウエーブ5重奏の様相に関して解析したところ、この変異体においてもそのリズムが乱されることが明らかとなった。本年度得られた以上の結果は、APRR遺伝子群が「時を刻むメカニズム」と密接に関連しているという考えを強く支持するものである。高等植物における生物時計機構は、極めて重要な植物高次制御機構の一つである。植物の成長、花の開花時期、気孔の開閉、胚軸の伸長など、実に様々な機能が概日リズム(時計)により支配されていると考えられている。しかし、植物の時計とは如何なる物か、時を刻む生物的分子機構とはどのようなメカニズムかに関する研究は漸く始まったばかりである。本研究計画において我々は、シロイヌナズナをモデル植物として、概日リズムを刻む生物時計の分子実体とそのメカニズムに関する解析を進めてきた。その結果、生物時計と密接に関連して機能すると思われる5つのファミリー遺伝子群(APRR1APRR9)を発見した。これに関した解析から、次のことを明らかにした。(1)これら5つに遺伝子は連続的で規則的なリズムを刻む。(2)APRR9は光誘導を受ける。(3)APRR1の過剰発現植物には時計機能が大きく影響される。(4)APRR9の過剰発現植物では開花時期が顕著に早まる。(5)APRR5の過剰発現植物では光に対する感受性が高まり、光形態形成に顕著な以上が見られる。以上の結果から、我々が発見した時計関連遺伝子群は、単に時計機能のみならず、開花時期の制御、光形態形成制御といった高等植物の高次機能制御の本質に関わる重要な機能を果たしていることが明らかとなった。これらの、結果は従来まで考えられていた時計分子機構に全く新しい視点を付け加える点で極めて興味深い。ダーウインの時代から、高等植物の示す様々な高次機能が"時計機構"によって制御されて日周リズムを示すことが推察されていた(葉の上下運動、気孔の開閉、開花コントロール、光合成)。これは概日リズムとよばれ、このリズムは生物的時計により刻まれていると考えられ、生物時計の分子メカニズムには長年興味がもたれてきたが、その研究の進展は遅々としたものであった。しかし、モデル高等植物シロイヌナズナを用いた研究が進展するにつれて大きく研究が進展した。その結果、この5年間ほどのあいだに時計分子機構に関して大まかなイメージを描くことができるようになっり、生物時計の本体(中心振動体)を構成する遺伝子群が同定されたことは特筆に値する。現在では、シロイヌナズナの中心振動体はCCA1及びLHYとよばれる転写因子ファミリーに加えて、TOC1とよばれる疑似レスポンスレギュレーターによる転写・翻訳のフィードバック機構により成り立っていると信じられている。
炎症性腸疾患(IBD)発症と修復におけるIELの機能解明

TCR-α鎖欠損(α^<-/->)マウスはTC8-P鎖欠損(β^<-/->)マウスとは対照的にIBDを高頻度に発症するが、本研究によってα-l-マウスではIBD発症以前からγδ-IELのキラーT細胞活性やIFNγ産生能が異常に亢進することが明らかにされた。さらに腸内常在細菌の存在しない無菌のα^<-/->マウスにはIBD発症が見られないことから、腸内細菌がγδ-IELを活性化することがIBD発症の基盤と考えられる。すでにα^<-/->マウスにおけるIBD発症の責任細胞はTCR-ββホモダイマーを発現しTh_2タイプのサイトカインを産生するββT細胞であることが明らかにされていることから、γδT細胞の機能亢進によってββ細胞の活性化が引き起こされる可能がある。今後、α^<-/->マウスのγδ-IEL機能亢進に関与する腸内細菌の同定を目ざしたい。
鉛釉陶器の鉛同位体比値と金属元素の価数から考察する生産地と焼成技術の特徴

本研究の目的は、古代施釉陶器のうち軟質胎土を有し、胎土色が白色を呈する資料の焼成技術の特徴と系譜について究明することである。最も古い時期にあたる7世紀後半から8世紀初頭の国産鉛釉陶器の特徴は、単彩釉・赤褐色・軟質胎土であり、その後、多彩釉・白色・軟質胎土の奈良三彩へと釉薬・胎土の色調などは変化していく。本研究で着目する「白色・軟質」胎土の焼成技術は、奈良三彩の初現期からすでに認められるが、当時の土師器や須恵器、さらに中国・唐三彩の焼成技術とは異なっている。そこで「白色・軟質」胎土のうち鉄を多く含む資料について、鉄の価数と胎土色調に着目して焼成技術の特徴を明らかにするために、化学組成や色調、鉄の価数分析など複数の手法を組み合わせて焼成技術を考察してきた。昨年度までの研究成果から、本研究で着目している奈良三彩などの軟質陶器胎土は、焼成技術由来の鉄と変化のみではなく、遺棄後の埋蔵中に鉄の影響を受けている可能性があることが判明した。そこで今年度は継続して胎土の組成分析、鉛同位体比分析による鉛原料の産地推定、釉薬の緑色顔料の分類を実施するとともに、埋蔵環境という焼成技術由来ではない鉄の価数の変化について、詳細な調査を実施した。高輝度光科学研究センター(SPring-8)にてFe吸収端スペクトルを測定するために、新たに焼成温度600度から1200度、昨年度よりもさらに長期間鉄分の多い湧水中に含浸した試料を作成し、表面からの深さと鉄の価数の相関についてデータの蓄積及び解析をおこなった。その結果、昨年度までの測定面より浅い表面において、鉄の化学状態が焼成温度により異なることがわかった。奈良三彩等の軟質胎土の場合、胎土表面が埋蔵環境から影響を受けた鉄生成物が混成もしくは覆われている可能性があるため、非破壊分析時にはこれらを考慮する必要があることがわかった。平成30年度は、生産時の焼成技術と遺棄後の影響に関する重要な情報を得るために、当初計画には予定されていなかった埋蔵中の鉄の影響を評価する分析調査を主に実施してきた。これは、昨年までの調査結果では、表面に付着している埋土を除去した場合であっても、埋蔵中に周囲の土中・地下水中の鉄分が、多孔質の試料中へと滲みこむことにより、発掘後の分析に影響があることは判明したが、深さ方向に関する詳細な情報は得られなかったためである。そこで昨年とは異なる表面深度を検討するために、測定面をより浅く設定し、鉄含有量・鉄の化学状態について、蛍光X線分析およびXAFS分析法を用いて、焼成温度との相関の有無を明らかにする測定をおこなった。その結果、浅い深度での影響に関して明らかにすることができた。今後のデータ解析には必要不可欠な情報であり、総括をする上での有用な情報量が当初予定よりも増加したといえよう。進捗状況としては、上述の実験を実施したことにより、予定していた資料数よりも分析資料数は減少したものの、次年度に分析をするための調査予定はすでにあるため、おおむね順調に進展していると考える。最終年度にあたるため、継続的に調査対象となる資料について分析調査を実施していく。特に今後は胎土色調の分光分析調査を集中的に実施していく予定である。さらにこれまで実施してきた鉛同位体比分析結果、鉄の価数に関する測定結果、胎土や釉薬の化学組成などの蓄積してきたデータの解析を進め、比較対象と考えている施釉瓦や須恵器、中国唐三彩等の焼成技術との相違について、調査内容を総括し、学会などで広く成果を発表していく予定である。7世紀後半から8世紀初頭の最も古いと考えられている国産鉛釉陶器は、単彩釉・赤褐色の軟質胎土であり、その後、多彩釉・白色の軟質胎土の奈良三彩、さらに単彩釉・青灰色の硬質胎土が主流の平安緑釉へと、釉薬・胎土の色調などは変化しながら、生産は11世紀後半頃まで継続してゆく。本研究で着目する「白色・軟質」胎土の焼成技術は、初現期の奈良三彩からすでに認められるものの、当時の土師器や須恵器、さらに中国における唐三彩の焼成技術とは異なっている。そこで鉄分の多い粘土を用いた白色軟質胎土の焼成技術の特徴と系譜について究明することを目的とした。これまでの研究から、白色軟質胎土を持つ焼き物として7世紀後半の宮・寺院の所用瓦(無釉)や将来品と考えられる百済産鉛原料が検出された鉛釉陶器を確認している。本年度はこれらの焼成技術の同異について、高輝度光科学研究センター(SPring-8)のBL01Bにおいて、胎土の焼成条件に関連のある鉄の化学状態について、Fe-K端蛍光法・透過法にて測定をおこなった。測定資料は、奈良三彩、緑釉陶器の破片資料および粉末資料と、施釉瓦、白色・軟質の無釉の瓦資料など約50点である。奈良三彩の胎土は化学組成の違い・胎土色の結果に関わらず、すべての資料で類似するXANES結果を得た。鉄の化学状態は、発色等に関与するものとは別の要因も存在し、それが顕著に観察されたものといえる。これらを明らかにするため、再度の追加実験が必要である。いっぽうで、一部の緑釉陶器では鉄の化学組成・胎土色の結果によってXANESスペクトルのピーク位置がシフトする結果が得られた。

鉄の価数の二価と三価の違いと考えられる。さらに考古資料の非破壊分析への適用については、XAFSを用いた胎土の非破壊分析が可能であり、さらなる分析試料へ適応できることがわかった。今年度は白色軟質胎土の分析として、新たに胎土中の金属元素の価数に関するデータの蓄積をおこなった。計画していた分析資料は、国内で生産され始めた時期である7世紀後半(飛鳥・藤原京)の鉛釉陶器、8世紀の奈良三彩・施釉瓦資料であり、比較として須恵器等も分析に供している。さらに、これらの資料は、可視分光スペクトルを用いて胎土色調を測定し、X線回折分析による胎土の推定焼成温度の調査、蛍光エックス線分析法による化学組成の調査も実施し、胎土に関する分析データの蓄積をおこなっており、順調に進展しているといえる。焼成技術に関する分析については、平成29年度に高輝度光科学研究センター(SPring-8)のBL01B1において、鉄の価数に関する追加調査を行う予定となっている。この際に用いる参照試料も製作しており、考古資料の追加とこれら参照試料をあわせて今後の追加実験をおこなう準備も整っている。また鉛釉陶器・施釉瓦がある程度まとまって出土している消費地遺跡を対象とし、その遺跡ごとに分析調査を実施し、地域的・時代的な検討をおこなった。本年度は平城京内の寺院跡出土資料および8世紀に比定される奈良三彩、唐三彩資料について鉛原料の産地に関する分析をおこない、データの蓄積および原材料の画一性に関する検討をおこなった。さらに、8世紀の平城宮跡から出土した、奈良三彩および施釉瓦資料群の胎土分析から、所属時期や出土地の違い、容器や瓦といった製品・器種の違いなどに関する差異を示すことができた。これらの結果から、本研究課題の進捗は、おおむね順調に進展していると考える。本研究で着目する「白色・軟質」胎土の焼成技術は、初現期の奈良三彩からすでに認められるものの、当時の土師器や須恵器、さらに中国における唐三彩の焼成技術とは異なっている。そこで白色軟質胎土の焼成技術の特徴と系譜について究明することを目的とする。7世紀後半から8世紀初頭の最も古い国産鉛釉陶器は、単彩釉・赤褐色・軟質胎土であり、その後、多彩釉・白色・軟質胎土の奈良三彩、さらに単彩釉・青灰色・硬質胎土が主流の平安緑釉へと、釉薬・胎土の色調などは変化しながら、生産は11世紀後半頃まで継続してゆく。焼成技術は工人集団の違いを反映しやすく、当時の技術史的な流れを解明する上で、基礎的かつ重要な情報を得ることにつながると考えている。平成29年度の調査は、主に平城京にある寺院跡から出土した8世紀の奈良三彩、緑釉陶器、施釉瓦および須恵器について、蛍光X線分析による胎土・釉薬の化学組成の調査を実施し、高輝度光科学研究センター(SPring-8)において非破壊にてFe吸収端のスペクトルを測定した。さらに、昨年度の調査結果から、胎土の焼成温度と埋蔵環境に関連がある可能性が考えられたので、参照試料として粘土ブロックを成形し、焼成温度を800°Cから1200°Cまで変化させたものを制作し、それらを埋蔵環境からの影響が大きいと考えた鉄分の多い湧水のある場所に含浸した試料を準備した。これらの測定から、Fe吸収端のスペクトルシフトが顕著にみられる胎土資料がある一方、スペクトルシフトが明確ではない資料群が存在した。これらの資料は比較的軟質胎土のものが多い結果となったため、この原因のひとつとして埋蔵環境からの鉄の影響があるのではないかと考え、参照試料について同様の測定を実施した。現状では明確な傾向を掴むことはできていないが、今後は含浸期間や含浸手法をさらに検討して継続的に調査する予定である。
乳癌におけるStat5の機能解析

T47D、MCF-7細胞を含む様々なヒト乳癌細胞でStat5a Stat5bの発現およびStat5bの持続的なチロシンおよびセリンのリン酸化を認める。dominant-negative Stat5であるStat5aΔ740は、エストロゲンレセプター(ER)陽性ヒト乳癌細胞であるT-47D、MCF-7細胞において内因性ERの転写活性を完全に抑制した。また、T-47D細胞の増殖を有意に抑制した。さらにT-47D細胞においてdominant-negative Stat5がcaspase-3を介したアポトーシスを誘導することを見出した。in vitroにおけるdominant-negative Stat5のアポトーシス誘導機構を解析するために、T-47D細胞にdominant-negative Stat5を発現するアデノウイルスベクター(AdStat5aΔ740)を感染させStat5の標的遺伝子であるCyclin D1、Bcl-xL、p21遺伝子の発現を検討したところ、Cyclin D1、Bcl-xLの発現の減少およびp21遺伝子発現の増加を認めた。エストロゲンレセプターの発現およびシグナル伝達に関与する因子としてStat5に注目し解析することにより、エストロゲンレセプター陽性乳癌の治療に新たな薬剤の開発の可能性が示唆された。レポータージーンアッセイにより、dominant-negative Stat5であるStat5aΔ740はCOS-7細胞においてエストロゲンレセプター(ER)αおよびERβの転写活性を完全に抑制した。また、ER陽性ヒト乳癌細胞であるT-47D、MCF-7細胞において、Stat5aΔ740は内因性ERの転写活性を完全に抑制した。Stat5aΔ740を発現するアデノウイルス(AdStat5aΔ740)をT-47D、MCF-7細胞に感染させることにより、これらの細胞でStat5aΔ740の高発現を得た。AdStat5aΔ740の感染により高発現したdominant-negative Stat5はMCF-7細胞の増殖を促進したが、T-47D細胞の増殖は有意に抑制した。さらにT-47D細胞において、dominant-negative Stat5がcaspase-3を介したアポトーシスを誘導することを見出した。ER陽性乳癌の治療にdominant-negative Stat5が有用である可能性が考えられ、ERのシグナル伝達に関与する因子の検討が新しい薬剤の開発につながる可能性が示唆された結果である。上記に加えて、臨床で得られた乳癌組織約300例を用いて、ヒト乳癌におけるStat5の発現とその意義を検討中である。T-47D、MCF-7細胞を含む様々なヒト乳癌細胞でStat5a, Stat5bの発現およびStat5bの持続的なチロシンおよびセリンのリン酸化を認める。
サブナノメートルの粗さと潤滑膜をもつ球・平面間の吸引・接触特性の解析的研究

記録ヘッドの磁気ディスク面への近接・接触時における諸現象を数理的に明らかにした.まずヘッドスライダの磁気ディスク面への近接・接触時における振動現象について,球面ヘッドの凝着力として簡便なJKR理論を用いて,実験的に知られている接触開始時のスライダ振動数の変化のメカニズム明らかにした.次に単分子層以下の希薄潤滑液膜の流動に関する新しい拡散流動方程式を開発し,ヘッドがディスクに接触したときに生じる排除痕が修復される速度を定量的に評価できることを明らかにした.また,1 nm以下の希薄潤滑液膜によるメニスカス弾性接触特性の数値解析法を開発し,液膜厚さにより変化する凝着特性を明らかに明らかにした.1.最近の磁気ディスク面の表面粗さ測定データによる粗さ接触特性解析の厳密化:関西大学による粗さ測定はできなかったので,最先端ナノスコープを導入している名古屋大学の張准教授に測定依頼した結果,最新の磁気ディスク面を先端半径2 nmのAFMプローブで測定すれば,磁区粒子が計測できることが明らかになった.粗さの振幅特性は計器のソフトで分析できたが,接触解析に重要な突起特性は解析できないこと,また測定データをSummit Plus突起解析ソフトには取り込めないことが明らかになった.そこで,張データを参考に,再度東芝でナノスコープによる測定に挑戦していただくことにした.2.厚さ0.3 nm前後の流動潤滑剤と厚さ1nm前後の固定潤滑剤の潤滑効果の解明が重要課題である.昨年度はヘッド接触により排除された流動層の修復特性を連続体理論によりシミュレーションしたが,等価粘度がバルクの100倍も大きくなるという問題点があった.そこで新たに,単分子層以下の薄膜拡散流動に関する基礎式を開発し,空気剪断実験による粘度を用いて修復現象を解析できることを明らかにした(2014日本トライボロジー会議春発表予定).また突起接触における固定層の弾性変形を考慮したナノメニスカス特性を解析する理論を開発し,磁気ディスクの潤滑膜固定層への突起接触によりJKR理論に似た結果が得られることを明らかにしつつある(WTC2014発表).3.スライダの近接・接触記録時の振動特性の解明:昨年論文化したコンタクトスライダの接触振動特性の解析では,ヘッド球面に対するJKR理論に基づく吸着接触力を用いたので,吸着力が過大評価されていた.そこで突起接触理論を用いた吸引・接触特性と,熱浮上量制御によるすきま低減過程を厳密に評価したスライダの接触振動理論を開発し,機械学会情報知能精密部門講演会(2014/3/18)で発表した.1.東芝によるディスク表面粗さのAFM測定結果は,これまでの日立による測定結果とかなり異なり,垂直磁気グレインに対応する形状が現れないことが分かった.日立製磁気ディスクの測定結果も同様なので,これはAFM測定know howの違いによると思われる.そこで当面表面粗さの測定結果を考慮した吸着力の詳しい解析は保留することとし,原因解明のため,粗さのAFM測定を関西大学,谷教授(元日立)にも依頼した.2.ヘッド・ディスク間すきまを1nm以下へ低減するため,安定な接触条件の解明が希求されている.そこで2000年代初頭に筆者らが提案した接触記録ヘッドの理想的な設計法に,vdW吸着力とTFC球面ヘッドという最近の条件を考慮して設計理論を発展展開し,ディスク面うねりに対する安定接触追従条件を明らかにした.本理論は近年実験的に明らかにされた多くの接触振動特性を体系的に説明できる.本成果はJSME/IIP2013(2013.3)講演会, MIPE2012 (2012.6,Santa Clara, CA, USA)で発表し,関係者の注目を集めた.また邦論文はJSME論文2013.1月号に,英論文はMicrosystem Technologies Online 2013.3に掲載された.3.接触記録における問題はヘッド摩耗であり,厚さ0.3 nm前後の流動潤滑剤と厚さ1nm前後の固定潤滑剤のヘッド摩耗における役割の解明が重要である.そこでヘッド接触により排除された流動層の修復特性を連続体理論によりシミュレーションした結果,等価粘度を同定すれば,連続体理論に基づき修復特性を定量的に評価できることを明らかにした.これに基づき,50%修復できる,排除痕幅,潤滑剤粘度,潤滑膜厚さの関係を評価する設計チャートを提案した.また粗さ分布特性から50%修復できるヘッド・ディスク平均面間距離を求める方法も示した.1.ヘッド・ディスク近接記録時のスライダの振動特性を明らかにするため,H24年度に発表した論文では簡便なJKR吸着理論を用いて定性的な説明をしていた.そこで,粗さ突起吸着接触理論による5つの接触モデルに基づいてより厳密化したヘッド・ディスク作用力を導出した.次にこの作用力と1自由度スライダモデルを用いて,粗さ突起接触領域におけるディスクの微小うねりによる浮上すきまの振動特性を解析した.その結果,報告されている実験結果と同様に,吸着による不安定すきま域で,100 kHz以下の振動が生じることなどを明らかにした(2015年6月のMIPE国際会議で発表予定).2.単分子膜以下の希薄潤滑液膜のヘッド接触による摺動痕の修復特性を分子の存在確率を考慮して連続体力学として表現する拡散方程式を新たに提案した.これにより希薄液膜に対する実験から得られる粘度を用いて摺動痕の修復特性を定量的に評価できること,単分子膜以下の領域における拡散係数の実験結果を従来理論より合理的に評価できることなどを明らかにした.

本理論は単分子層以下の希薄液膜に対する流動方程式の概念を新たに提起したもので,本研究の最大の成果である.3.固定成分と流動性分から成る単分子潤滑液膜にヘッド面や試験ガラス面が接触したときの凝着特性は,実験結果を液滴接触角計測による表面エネルギーを用いてJKR理論やDMT理論に適合させて論じられているに過ぎない.そこで,1nm以下の希薄液膜と半径が2mm, 2μm, 20nmの各球面が接触したとき生じるメニスカスを,メニスカス圧力は希薄液膜の分離圧に等しいという条件で数値解析する方法を新たに開発した.これにより液膜が薄くなると,凝着接触特性はDMT理論からJKR理論に近くなり,液膜厚さが0.3nm程度以下ではメニスカス長がゼロとなり固体接触へ遷移することなどを初めて理論的に明らかにした.サブナノメートルの粗さと潤滑膜をもつ球・平面間の吸引・接触特性を解析し,磁気ディスク装置において,単分子層以下の潤滑膜と1 nm以下の粗さを持つ磁気ディスク面とヘッドとの近接・接触時における諸現象を数理的に明らかにした.1.ヘッドスライダの磁気ディスク面への近接・接触時における振動特性の解明:表面吸着力として簡便なJKR理論を用いて,接触開始時のスライダ等価剛性の変化から実験的に知られているスライダ振動数の変化のメカニズム明らかにした.2.単分子層以下の希薄潤滑液膜に対する拡散流動方程式の提案:ヘッドがディスクに接触したときに生じる平均膜厚さ0.24 nmの潤滑膜の流動成分の排除痕が修復される速度を既存の拡散流動基礎式で解析すると等価的にバルクの数十倍の粘度を用いるなければ修復特性が定量的に評価できないことを明らかにした.そこで新たに単分子膜以下の液膜流動に関して密度低下を考慮した拡散流動方程式を導出した.これを用いると実験的に得られている単分子層以下の液膜粘度を用いて,排除痕の修復特性や拡散係数が合理的に評価できることを明らかにした.3.希薄液膜によるメニスカス弾性接触特性の数値解析法の開発と特性解明:1 nm以下の希薄潤滑液膜をもつ磁気ディスクとヘッドの接触時の凝着力を解明するため,メニスカス形成による球と平面との弾性接触特性を明らかにする数値解析法を開発した.その結果,液膜厚さが0.5 nm以上では凝着接触特性はDMT理論に近くなり,液膜厚さが0.3 nm程度に小さくなるとJKR理論に近い特性を示すことを明らかにした.4.磁気ディスク面の突起形状特性の測定と分析:ヘッド・ディスク接触時における凝着・接触力を厳密に評価するため,実際の5種類の垂直磁気ディスク面の表面形状を半径2 nmの探針を用いた原子間力顕微鏡(AFM)により計測することに成功した.記録ヘッドの磁気ディスク面への近接・接触時における諸現象を数理的に明らかにした.まずヘッドスライダの磁気ディスク面への近接・接触時における振動現象について,球面ヘッドの凝着力として簡便なJKR理論を用いて,実験的に知られている接触開始時のスライダ振動数の変化のメカニズム明らかにした.
出血性ショック時の腎臓障害における出血速度の影響について

全血液量の25%を出血させるラット出血性ショックモデルを作製し,非出血群と5分,20分および60分かけて出血させる3群と炎症性サイトカイン阻害剤を投与して60分かけて出血させる群の計5群を用いて,病態変化を観察した。出血速度が遅い群ほど,エピネフリン,ノルエピネフリン,アルドステロンなどの神経性・体液性循環調節機能低下により低血圧状態が持続し,腎臓実質中にTNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインの発現が増強され,血清学的・組織学的に腎臓障害が確認された。出血速度が遅いほど,低血圧の持続や炎症性サイトカインの発現により腎臓障害が進行することが明らかとなった。全身麻酔下のラットの左大腿動脈にカテーテルを挿入し,さらに左腎臓を露呈して組織血流計を装着して実験を行った。実験は,出血をさせない群および全血液量の25%を,5分,20分および60分かけて出血させる計4群において,出血5時間後まで持続的に動脈圧と腎臓組織血流量をポリグラフ装置により記録しつつ行った。各群において,出血1,3および5時間後に動脈血液ガス分圧測定,血中尿素窒素濃度,血清クレアチニン濃度および血中エンドトキシン濃度を測定した。さらに,腎臓組織中のTNF-αとIL-1βのmRNAの発現をRT-PCR法で測定し,腎静脈血清中のTNF-αとIL-1βの濃度をELISA法を用いて測定した。いずれの群でも動脈圧は出血直後に一旦低下するものの,その後徐々に上昇し,その程度は出血速度が遅い群ほど小さく低血圧が持続した。腎臓組織血流量も動脈圧とほぼ同様の変化を示した。出血速度が遅い群ほどアシドーシスの進行,血清学的・組織学的な腎障害の悪化およびTNF-αとIL-1βの発現の増加を認めたが,血中のエンドトキシンには出血速度に応じた変化は認めなかった。出血速度が遅いほど,出血5時間後には血清学的・組織学的に腎障害が悪化することが確認された。さらに,その原因として,腎臓組織血流量の減少による虚血状態がTNF-αとIL-1βなどの炎症性サイトカインの発現量の違いに関与している可能性が考えられた。全身麻酔下のラットの左大腿動脈にカテーテルを挿入して全血液量25%を出血させる出血性ショックモデルにおいて, 5分,20分および60分かけて出血させた出血速度の異なる3群と出血させないSham群との計4群を作製し,出血5時間後までの病態変化およびBUN/クレアチニンによる血清学的腎臓障害の変化,腎臓の組織学的変化および腎臓実質中のTNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインの発現の変化について観察した。その結果,出血速度が遅い群ほど,血清学的腎臓障害が悪化するとともに,尿細管上皮の壊死,尿細管腔の拡張や尿円柱の形成,間質の浮腫などの組織学的傷害が確認され,同様に出血速度が遅い群ほど炎症性サイトカインの発現が高度となった。これらの変化の原因として,出血速度が遅い群ほど,出血後の循環調節機能が低下して低血圧状態が持続し,腎組織血流量減少による腎臓実質の虚血が増強され,腎臓実質中の炎症性サイトカインの発現が増強されて,より高度に炎症性腎臓傷害が生じたためと考えられた。そこで,炎症性サイトカインの発現阻害剤であるFR167653を,出血群のうち血清学的・組織学的変化や炎症性サイトカインの発現が最も高度であった「60分かけて出血させた群」に投与して,その血清学的・組織学的な腎臓障害について検討を試みた。その結果,炎症性サイトカインの発現は高度に抑えられるとともに,血清学的・組織学的な腎臓障害が著明に改善した。これらの結果を踏まえ,出血の総量が同じであれば出血速度が遅いほど,血清学的・組織学的な腎臓障害が進行し,その原因の一つとして,腎臓の組織血流量の減少による炎症性サイトカインの発現による炎症性腎臓傷害の増強が関与している可能性が考えられた。また,法医実務において,腎臓の組織学的傷害の強さが,出血速度の推定に応用できる可能性を明らかにした。ラットの左大腿動脈にカテーテルを挿入したのち出血させないSham群および全血液量の25%を,5分,20分および60分かけて出血させる群を併せた計4群のラット出血性ショックモデルを作成した。出血5時間後まで継続的に動脈圧を測定つつ,出血1,3および5時間後の動脈血液ガス,血中のアドレナリン,ノルアドレナリン,アルドステロン濃度および腎臓障害(血清BUNおよび血清クレアチニン濃度)を測定した。出血させた群では出血直後の動脈圧は大きく低下し,その後徐々に上昇するものの,動脈圧の上昇の程度は出血速度が遅い群ほど小さく血圧が低値のままであった。

出血後の血中アドレナリン,ノルアドレナリンおよびアルドステロン濃度の上昇は,出血速度が遅い群ほど少なく,アシドーシスや腎臓障害も出血速度が遅い群ほど進行していた。Sham群では全経過を通じて,血圧や上記ホルモンの変化および腎臓障害は認められなかった。本結果から,出血速度が遅いと,出血後のアドレナリン,ノルアドレナリンおよびアルドステロンなどによる神経性・体液性循環調節による血圧回復機能が低いままであるため,出血後の低血圧状態からの回復が鈍く,低血圧状態が持続するためにアシドーシス,血清BUNおよび血清クレアチニン濃度の上昇などの腎臓障害が進行すると考えられた。この結果は,出血速度が速いほど臓器障害が強くなるという,一般的な考えとは異なっており,出血性ショックによる臓器障害の病態を検討する上で,出血速度が重要な要因になることが明らかとなった。当初の計画通り,本年度では出血速度が遅いほど腎障害が生じやすくなり,その病態メカニズムに,TNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインの発現量の違いが関与していることを明らかにすることができた。したがって,現在の時点では,本申請研究はおおむね順調に進展していると考える。当初の研究計画の通り,本年度では,出血性ショック後の腎臓障害に出血速度が関係していることを明らかにすることができ,さらに,その病態メカニズムにアドレナリン,ノルアドレナリンおよびアルドステロンなどのホルモンが関係していることが明らかとなった。本結果は,次年度以降の研究,すなわち出血速度の違いによる腎臓障害の病態メカニズムの解明を遂行する上で,基礎となる結果である。同時に,来年度以降の研究のためのサンプル(腎静脈血液および腎臓)採取も行うことができた。出血性ショック後の臓器障害の発生メカニズムにおいて,TNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインにより好中球の発現が促進されて,炎症性臓器障害が進行すると報告されている。そこで,出血速度の違いによる好中球の出現頻度や組織学的傷害の程度の関係を明らかにする。これらの結果を解析し,出血速度と出血性ショック後の腎臓障害との関係について明らかにするとともに,好中球の出現頻度や組織学的傷害の程度が,出血性ショックの診断や重症度判定の形態学的診断マーカーになりうるかについても検討を行う。出血性ショック後の臓器障害の増悪に,TNF-αおよびIL-1βなどの炎症性サイトカインの発現と,それに伴う好中球などの炎症性細胞の発現の関与が報告されている。そこで,腎臓における炎症性サイトカインの発現をRT-PCR法およびELISA法によって測定し,さらに,好中球をMPO染色を用いて明瞭にしたのち画像解析装置を用いてその出現率を測定し,出血速度の違いによる腎臓障害と炎症性サイトカイン発現や好中球出現との関係を明らかにする。これらの結果を解析し,出血速度と出血性ショック後の腎臓障害との関係について明らかにするとともに,好中球の出現頻度が,出血性ショックの形態学的診断マーカーになりうるかについても検討を行う。ラットの腎臓の組織切片を作成し,免疫染色を施して組織学的な検討を行う。また,必要に応じて出血性ショックモデルによる追加実験を行うためにラットを使用する。次年度は,炎症性サイトカインの発現を測定するためのRT-PCR法およびELISA法に用いる試薬,免疫組織学的検討を行うための試薬を使用する予定である。
新たな嗅覚検査装置を用いた認知症早期スクリーニング法の開発

本研究の目的は,認知症の早期スクリーニングに有効な嗅覚検査装置を開発・実用化し,認知症の早期診断・早期治療を可能にし,高齢者のwell-beingの実現に寄与することである.今年度は、まず認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行った.方法は、中年期の非糖尿病者群81名,糖尿病者群44名に対し嗅覚機能と認知機能,運動機能,血液検査を調査し,相互の関連性から認知症の予測因子を検討した.実施した検査は嗅覚同定検査(Open Essence),Instruction manual of Japanese version of Montreal Cognitive Assessment ,Trail Making Test,Wisconsin Card Sorting Test ,やる気スコア,簡易抑うつ症状尺度,膝伸展筋力検査,バランス検査の片脚立位時間,姿勢安定度評価指標(IPS),修正IPS(mIPS),Time up go testであり、これらの結果を2群間で比較した。その結果、中年期糖尿病者群は非糖尿病者群に比較して記憶力の低下だけでなく,注意機能および実行機能の低下,抑うつ,やる気障害などが認められ、前頭葉機能が低下している可能性が示唆された.mIPSによるバランス機能低下はDMの有無と独立した認知機能低下のリスク因子であり,認知症の早期発見のマーカーになる可能性があると考えられた.嗅覚検査装置の開発に関しては,課題となっていた“微小流量の混合と発生"について,改めて流路設計の見直しから入り,ベースとなっているT&Tオルファクトメータと同等の8濃度の実現を達成した.匂い残りや混ざりといった課題についても,重ね重ね見直しや改善を図っており,希薄な濃度であっても他の匂いによる影響を受けないシステムを構築出来た.本研究の目的は,認知症の早期スクリーニングに有効な嗅覚検査装置を開発・実用化し,認知症の早期診断・早期治療を可能にし,高齢者のwell-beingの実現に寄与することであり,今年度は,認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行い,糖尿病患者では注意機能や実行機能等の認知機能低下が認められることおよびバランス機能低下が糖尿病と独立した認知機能低下のリスク因子であることを明らかにした.認知症のリスク状態であるうつ病や前駆段階である軽度認知障害およびアルツハイマー病,レビー小体型認知症等の認知症患者の検討については,統計的解析を行うまでには症例数が十分でなく,来年度さらに検討を進める.新規嗅覚検査装置の開発についても,微小流量の混合と発生という課題を克服し,来年度からのモニターテスト開始の目処が立った。以上から本研究は概ね順調に伸展している.今年度は,認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行ったが,来年度以降は同様に認知症のリスク状態であるうつ病や前駆段階である軽度認知障害およびアルツハイマー病,レビー小体型認知症等の認知症患者の検討も進めていく.糖尿病については,認知機能の低下が中年期から始まっていることを示した点,嗅覚能力やバランス能力が関与していることを示した点で意義があり,縦断的にも評価を行う予定である.糖尿病者群の症例数が少ないため,今後,症例数を増やしていく予定である.嗅覚検査装置自体の開発はほぼ完了した為、実際の患者を対象としたモニターテストを進めていく.同様の流路システムで濃度制御機能を簡潔にした簡易型の嗅覚検査装置によるモニターテストを実施しており,十分な評価が得られた.機器自体の性能は良く,提示方法や回答方法といった検査方法を確立していくことを進めていく.またこのモニターテストでは匂いのアンケートも実施しており,様々な匂いを使用しながらのテストを計画している.平成31年度初旬にはモニターテストを行う計画である.本研究の目的は,認知症の早期スクリーニングに有効な嗅覚検査装置を開発・実用化し,認知症の早期診断・早期治療を可能にし,高齢者のwell-beingの実現に寄与することである.今年度は、まず認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行った.方法は、中年期の非糖尿病者群81名,糖尿病者群44名に対し嗅覚機能と認知機能,運動機能,血液検査を調査し,相互の関連性から認知症の予測因子を検討した.実施した検査は嗅覚同定検査(Open Essence),Instruction manual of Japanese version of Montreal Cognitive Assessment ,Trail Making Test,Wisconsin Card Sorting Test ,やる気スコア,簡易抑うつ症状尺度,膝伸展筋力検査,バランス検査の片脚立位時間,姿勢安定度評価指標(IPS),修正IPS(mIPS),Time up go testであり、これらの結果を2群間で比較した。

その結果、中年期糖尿病者群は非糖尿病者群に比較して記憶力の低下だけでなく,注意機能および実行機能の低下,抑うつ,やる気障害などが認められ、前頭葉機能が低下している可能性が示唆された.mIPSによるバランス機能低下はDMの有無と独立した認知機能低下のリスク因子であり,認知症の早期発見のマーカーになる可能性があると考えられた.嗅覚検査装置の開発に関しては,課題となっていた“微小流量の混合と発生"について,改めて流路設計の見直しから入り,ベースとなっているT&Tオルファクトメータと同等の8濃度の実現を達成した.匂い残りや混ざりといった課題についても,重ね重ね見直しや改善を図っており,希薄な濃度であっても他の匂いによる影響を受けないシステムを構築出来た.本研究の目的は,認知症の早期スクリーニングに有効な嗅覚検査装置を開発・実用化し,認知症の早期診断・早期治療を可能にし,高齢者のwell-beingの実現に寄与することであり,今年度は,認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行い,糖尿病患者では注意機能や実行機能等の認知機能低下が認められることおよびバランス機能低下が糖尿病と独立した認知機能低下のリスク因子であることを明らかにした.認知症のリスク状態であるうつ病や前駆段階である軽度認知障害およびアルツハイマー病,レビー小体型認知症等の認知症患者の検討については,統計的解析を行うまでには症例数が十分でなく,来年度さらに検討を進める.新規嗅覚検査装置の開発についても,微小流量の混合と発生という課題を克服し,来年度からのモニターテスト開始の目処が立った。以上から本研究は概ね順調に伸展している.今年度は,認知症のリスク状態である糖尿病についての検討を重点的に行ったが,来年度以降は同様に認知症のリスク状態であるうつ病や前駆段階である軽度認知障害およびアルツハイマー病,レビー小体型認知症等の認知症患者の検討も進めていく.糖尿病については,認知機能の低下が中年期から始まっていることを示した点,嗅覚能力やバランス能力が関与していることを示した点で意義があり,縦断的にも評価を行う予定である.糖尿病者群の症例数が少ないため,今後,症例数を増やしていく予定である.嗅覚検査装置自体の開発はほぼ完了した為、実際の患者を対象としたモニターテストを進めていく.同様の流路システムで濃度制御機能を簡潔にした簡易型の嗅覚検査装置によるモニターテストを実施しており,十分な評価が得られた.機器自体の性能は良く,提示方法や回答方法といった検査方法を確立していくことを進めていく.またこのモニターテストでは匂いのアンケートも実施しており,様々な匂いを使用しながらのテストを計画している.平成31年度初旬にはモニターテストを行う計画である.1型糖尿病を対象とした嗅覚と認知機能に関する研究について、嗅覚の同定に加えて嗅覚閾値についての研究も組み入れることになり、倫理審査申請に遅れが生じ、研究の開始が次年度にずれたため。今年度開始できなかった研究は、次年度に開始予定。
終身雇用・ジョブローテーション・年功賃金のマッチング理論による分析

平成30年度は、日本型ジョブローテーションとアメリカ型ジョブ特化のどちらが企業の利潤上望ましいのかという問いに答えるために、引き続き基本モデルの拡張作業、特に不確実性下のモデル分析を行った。基本モデルでは、各期において全ての労働者が訓練中あるいは訓練後とする非世代間重複の構造であったが、拡張されたモデルでは、各期において訓練中と訓練後の労働者が共存する世代間重複の構造を取り入れている。28年度の段階では、ジョブが将来消滅することはない確実性下の世代間重複モデルとして基本モデルを拡張し分析を行ったが、29・30年度は将来ジョブが消滅する可能性を導入した不確実性下の世代間重複モデルへとさらなる拡張を行った。その不確実性下のモデルにおいて、いかなる条件の下で、ジョブローテーションに支えられた日本型雇用制度がジョブ特化に支えられたアメリカ型雇用制度よりも企業の利潤上望ましいのか、あるいは、望ましくないのかを引き続き分析中である。本研究の付加価値は以下の通りである。(1)Ortega(2001)とは代替的で経験的観測と整合的な、ジョブローテーションに関する企業モデルを提唱する。(2)金銭的授受を明示的に考慮した動学マッチング・モデルを文献上初めて導入する。(3)日本型とアメリカ型の雇用システムを統一的に説明できる企業モデルを構築する。(4)終身雇用と年功賃金がセットであるべき一つの理論的根拠を与える。当初の計画では、本研究課題に関する研究成果を論文化し、平成30年度中に査読付き海外ジャーナルに投稿する予定であった。しかし、論文の修正・推敲に想定以上に時間を要しており、平成30年度中に完成に至らなかった。平成31年度中に論文を完成させ、本研究の成果・とりまとめとしたい。平成28年度は、まずイントロダクションを作成した。何が背景となる問題なのか、それに対して先行研究はどう答えてきたのか、そして、本研究はどのような貢献を追加するのかを明確にした。次に、基本となる企業モデルの構築・分析を行った。ジョブローテーションに支えられた日本型雇用制度とジョブ特化に支えられたアメリカ型雇用制度を含む全てのケースにおける企業の利潤を計算・比較することで、企業の利潤上最適になり得るのは両制度のみとなることを示した。また、どちらの制度が望ましいかは、将来ジョブが存続するか否かの不確実性やローテーションのコストに依存することも示した。さらに、29年度に予定していた基本モデルの拡張作業にも着手できた。基本モデルでは、各期において全ての労働者が訓練中あるいは訓練後とする非世代重複の構造であったが、拡張の一つとして、各期において訓練中と訓練後の労働者が共存する世代重複の構造を取り入れて、企業の利潤上どちらの制度も最適になり得ることを拡張モデルにおいても示した。(1) Ortega(2001)とは代替的で経験的観測と整合的な、ジョブローテーションに関する企業モデルを提唱する。平成28年度は、予定通りイントロダクションの作成と基本モデルの構築・分析を終えて、当初の計画では29年度に予定していた基本モデルの拡張作業にも着手できた。平成29年度は、ジョブローテーションに支えられた日本型雇用制度とジョブ特化に支えられたアメリカ型雇用制度のどちらが企業の利潤上望ましいのかという問いに答えるために、基本モデルの拡張作業をさらに進めた。基本モデルでは、各期において全ての労働者が訓練中あるいは訓練後とする非世代間重複の構造であったが、拡張されたモデルでは、各期において訓練中と訓練後の労働者が共存する世代間重複の構造を取り入れた。28年度の段階では、ジョブが将来消滅することはない確実性下の世代間重複モデルとして基本モデルを拡張し分析を行ったが、この29年度は将来ジョブが消滅する可能性を導入した不確実性下の世代間重複モデルへとさらなる拡張を行った。その不確実性下のモデルにおいて、いかなる条件の下で、ジョブローテーションに支えられた日本型雇用制度がジョブ特化に支えられたアメリカ型雇用制度よりも企業の利潤上望ましいのか、あるいは、望ましくないのかを現在分析中である。こうした基本モデルの拡張作業と並行して、学会で研究経過として報告して、モデルの拡張作業に大変有益なフィードバックをいただいた。平成29年度は、予定通り基本モデルの拡張と分析を進めてきたが、不確実性下のモデル分析が予想以上に複雑であったため終わらず、当初の計画のように29年度末までに仮完成させることはできなかった。

基本モデルでは、各期において全ての労働者が訓練中あるいは訓練後とする非世代間重複の構造であったが、拡張されたモデルでは、各期において訓練中と訓練後の労働者が共存する世代間重複の構造を取り入れている。28年度の段階では、ジョブが将来消滅することはない確実性下の世代間重複モデルとして基本モデルを拡張し分析を行ったが、29・30年度は将来ジョブが消滅する可能性を導入した不確実性下の世代間重複モデルへとさらなる拡張を行った。その不確実性下のモデルにおいて、いかなる条件の下で、ジョブローテーションに支えられた日本型雇用制度がジョブ特化に支えられたアメリカ型雇用制度よりも企業の利潤上望ましいのか、あるいは、望ましくないのかを引き続き分析中である。本研究の付加価値は以下の通りである。(1)Ortega(2001)とは代替的で経験的観測と整合的な、ジョブローテーションに関する企業モデルを提唱する。(2)金銭的授受を明示的に考慮した動学マッチング・モデルを文献上初めて導入する。(3)日本型とアメリカ型の雇用システムを統一的に説明できる企業モデルを構築する。(4)終身雇用と年功賃金がセットであるべき一つの理論的根拠を与える。当初の計画では、本研究課題に関する研究成果を論文化し、平成30年度中に査読付き海外ジャーナルに投稿する予定であった。しかし、論文の修正・推敲に想定以上に時間を要しており、平成30年度中に完成に至らなかった。平成29年度は、引き続き基本モデルの拡張作業を行う。それと並行して、学会やセミナーで研究経過として報告して、そこでいただいたフィードバックを元にモデルの更なる改訂・修正を行い、29年度末までに論文を仮完成させる予定である。平成30年度は、引き続き基本モデルの拡張作業、特に不確実性下のモデル分析を行う。仮完成させた段階で、論文を多くの国内・国外の学会やセミナーで研究成果として発表して、そこでいただいたフィードバックを元に論文の修正・推敲を繰り返す。論文の内容が完成したと判断した時点で、査読付き海外ジャーナルへの投稿に向けて、英文の校正を最後に行う予定である。平成31年度中に論文を完成させ、本研究の成果・とりまとめとしたい。当初の計画では、数値計算の処理能力を有したパソコンの購入、発表論文やそのレジュメの印刷、及びプリンターのトナーの購入を平成28年度に予定していた。しかし、モデル分析において数値計算を必要とする段階には至らず、また、学会やセミナーで研究経過を報告する段階には至らなかったため、これら予定したパソコン購入費や印刷・プリンター関係費が未使用となった。平成30年度中に査読付き海外ジャーナルに投稿する予定であった。そのため、予定していた英文校正費、投稿費等が未使用額となった。平成31年度中に論文を完成させ、平成30年度未使用額を英文校正費、投稿費等に使用したい。平成28年度未使用額は、モデルの拡張作業や学会やセミナーでの研究経過報告をする過程で、当初予定したパソコン購入費や印刷・プリンター関係費として29年度に使用する。
ネットワーク結合型マルチメディアセンサアレイ群の自動協調

平成18年度は、下記の項目を中心に研究を実施した。◎センサステーション間のマルチメディアデータを交換方式(および実験結果解析用の中間データ保存形式)について試験実装を行い、システムの信頼性を試験した。◎映像センサ(ビデオカメラ)群及び音像センサ(マイク)群を稼動させ、様々な条件におけるデータ収集を行った。◎時間経過に伴う環境変動、特に光量変動に影響を受けない特徴量算出法を研究・提案した。◎自動協調に必要なデータ間の相関関係のモデル化を、大量のセンサがあるという前提で記述する方式を引き続き改良し、実験によってモデルの健全性を確認した。◎非均一なセンサ配置下で、各センサの特徴量ベクトルの時間的共起性からセンサ間の空間的近さを推定する方法について研究を進めた。◎我々が確立していこうとするマッシブセンシング(大規模センサ群の長期間運用観測による行動認識やイベント認識)の研究テーマは、近縁研究は多いものの、研究の方向性が同じグループはほとんど存在しない。そこで、本年度以降は研究代表者(亀田)が現在参加しているマルチセンサを用いたほかの研究でだけでなく、外部で近縁研究を行っている研究者らと積極的に議論・交流を行い、本研究の意義を広めていくよう啓蒙した。◎センサ協調を利用した本研究の基礎技術を応用して、屋外(スポーツシーン)や広域(ITS:道路上の監視カメラ群)での画像処理アプリケーションを実現し、様々な取組例を実践した。平成16年度は、映像センサアレイと音像センサアレイの構築を行い、基礎的なデータ収集を行った。ここで集められたデータの解析から、自動協調に必要なセンサーデータ処理と不要な処理との判別について、現在研究を進めている段階である。研究設備としての映像センサや音像センサ、PSDセンサの大量配置についてほぼ目処がついた。1.映像センサとして、超小型カメラユニットを独自製作する予定であったが、情報機器環境の進歩に伴い、Axis205を中心とするWebカメラの大量配置に方針変更した。その選定に時間を費やしたため計画が多少遅れ、現在、映像評価、特に日照変化や照明変化に対する感度特性について評価を行っている。2.映像センサアレイを構築するための様々な試験配置を試し、本年度中に総勢60台以上のカメラについてほぼ実験環境での配置を終えた。多数のカメラを同時に長期間駆動できるようにするため、特にデータサイズを意識した実装方法を試験した。また、実際に映像センサ群が用いられる様々なアプリケーションのための画像処理研究に積極的に関与し、研究上のフィードバックを得た。3.マイクロフォンアレイによる音源位置推定の研究については、実験環境の入手に時間がかかったため、本年度はマイクロフォンアレイ設置にとどまった。ただし、複数マイクによる音源定位については予備調査の結果、人の軌跡を求めるために使う程度の精度を現時点で得ている。4.センサステーション間のマルチメディアデータ交換方式についてはプロトタイプ作成を終了した。5.データの共起度に従ってデータ交換を活性・抑制する方式の開発については、現在取得データの情報量を測定する方法を開発中であり、次年度以降引き続き研究を進めていく。6.データの共起度の定義と計算方法については、全てのセンサステーションからの情報において情報量がどれだけあるのかを算定するための手法を現在開発中である。平成17年度は、映像センサアレイと音像センサアレイを用いて、そこで集められたデータの解析を行うことで、より上位の処理に対する有意情報の抽出と、それに基づくイベント認識手法を提案した。なお、本年度の研究では、シーン中は動物体が1つであることを前提にしている。1.数十台の映像センサを利用し、映像データを数時間に渡って蓄積し、そこからその空間で発生するイベント(事象)の認識処理において有用な特徴量となりうる成分を自動的に求める手法を開発した。この手法では、全ての映像を複数の小領域に分割し、「全体として動きがあったかどうか」の記述をするのに効率のよい領域のみをPCAなどを用いて自動的に求あることができる。これは、本研究のようにカメラが様々な位置に置かれる場合、カメラが異なれば同じ物体を見ていても同じ色になることはないが、同じイベントが発生すれば、それはカメラ群としてみれば同じような観測データセットが得られる、という原理に基づいている。本手法は、カメラが固定で光源環境が変動しない限り、どのような状況でも適用できるという特徴をもつ。2.上記手法を利用して、実際にイベントの自動分類を行う手法を実現した。原理的には、同じ動き方をするイベントは同一イベントとしてオンラインで自動的にクラスタリングされていく。あらかじめ有用な特徴量の選択が上記手法によってされているので、本手法は数十台分のカメラのデータに対しても、高速に実行できるとの見積が実験的に確かめられている。3.マイクロフォンアレイとカメラ群を同時利用してイベント識別を行うための、メディア間の差異を吸収した特徴量抽出手法について開発を進めた。本手法では動的な背景変動モデルを適用しているので、環境の変動にも追従していくことが出来る。4.本研究に関連して、屋外や広域でのセンサ協調を利用した様々な取組例を実現した。

◎自動協調に必要なデータ間の相関関係のモデル化を、大量のセンサがあるという前提で記述する方式を引き続き改良し、実験によってモデルの健全性を確認した。◎非均一なセンサ配置下で、各センサの特徴量ベクトルの時間的共起性からセンサ間の空間的近さを推定する方法について研究を進めた。◎我々が確立していこうとするマッシブセンシング(大規模センサ群の長期間運用観測による行動認識やイベント認識)の研究テーマは、近縁研究は多いものの、研究の方向性が同じグループはほとんど存在しない。そこで、本年度以降は研究代表者(亀田)が現在参加しているマルチセンサを用いたほかの研究でだけでなく、外部で近縁研究を行っている研究者らと積極的に議論・交流を行い、本研究の意義を広めていくよう啓蒙した。◎センサ協調を利用した本研究の基礎技術を応用して、屋外(スポーツシーン)や広域(ITS:道路上の監視カメラ群)での画像処理アプリケーションを実現し、様々な取組例を実践した。
アルファウイルス脳炎の病態を制御する細胞性免疫因子の解明

神経強毒性シンドビスウイルス(NSV)は成マウスに致死性(死亡率70100%)の急性ウイルス性脳炎を引き起こすが、耐過マウスには海馬組織欠損を特徴とする水頭症様病変が頻繁に認められる。本研究はこの海馬組織傷害に関与する細胞性免疫因子の同定を目的として行われた。C57BL/6マウス(B6)および同系のCD4遺伝子欠損マウス(CD4 -/-)、CD8α遺伝子欠損マウス(CD8 -/-)、recombination activating gene1遺伝子欠損マウス(RAG -/-)にNSVを脳内接種し、接種後24時間目に抗NSV免疫血清を腹腔内投与することによってマウスを人為的に耐過させた。B6マウスにはマクロファージ、リンパ球浸潤を伴った海馬組織欠損が認められ、同病変は脳内から感染性ウイルスが消失した後に形成された。CD4 -/-マウスの海馬組織欠損は軽度であったが、CD8 -/-マウスはB6マウスと同様の水頭症病変を形成した。一部のRAG -/-マウスにおいてもマクロファージ浸潤を伴った重度の水頭症病変が形成された。TUNEL法陽性海馬分子層ニューロン数は海馬組織中に浸潤するCD4陽性細胞数およびマクロファージ数と比例したが、CD8陽性細胞数との相関は認められなかった。なお、抗CD4および抗CD8モノクローナル抗体投与によって作成したCD4陽性細胞欠損マウス、CD8陽性細胞欠損マウスにおいても、遺伝子欠損マウスと同様の病理学的所見が認められた。以上の結果より、NSV感染耐過マウスの脳内において、CD4陽性細胞によって促進されるマクロファージのリクルートと活性化が海馬神経細胞死と組織障害に関与していることが示唆された。