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消化管免疫系の状態を決定する腸内細菌の探索

消化管管腔内には、約500種瀕の常在細菌が存在し、免疫細胞と常に相互作用している。腸内細菌はそれぞれがそれぞれ異なる特性を持ち、免疫系に異なる影響を与えていると考えられる。インターロイキン17を産生するCD4陽性制御性T細胞(TH17細胞)は、消化管粘膜に特異的・恒常的に存在する。また転写因子Foxp3を発現するCD4陽性制御性T細胞(Treg細胞)も、マウス体内において消化管粘膜に最も多く存在する。これらの免疫細胞群は腸内細菌によってその分化が誘導されていると考えられるが、腸内細菌それぞれの特性の理解が全く不十分であるためその詳細は明らかになっていなかった。本研究においては、腸内細菌のある特定の菌のみが生着したマウス"ノトバイオート(gnotobiote)"を複数種作製し、TH17細胞・Treg細胞分化に深く影響を及ぼす細菌をスクリーニングするシステムを確立した。それによって、TH17細胞あるいはTreg細胞を誘導する腸内細菌種を絞り込むことを試みた。その結果、TH17細胞を誘導する細菌として、セグメント細菌(Segmented filamentous bacteria)を同定することに成功した。一方Treg細胞の誘導には、クロストリジウム属菌(特にクラスターIVとXIVaに属するクロストリジウム属菌)が重要な役割を果たしていることも見出した。即ち、無菌マウスに於いては、TH17細胞・Treg細胞共に著減しているが、セグメント細菌あるいは46株のクロストリジウム属菌の投与によって、TH17細胞あるいはTreg細胞それぞれの数が十分に回復することを見出した。更に、セグメント細菌の消化管への定着は、病原性細菌防御に正に働くこと、またクロストリジウム属菌の消化管への定着は、腸炎とIgE誘導刺激に対する抵抗性を宿主に付与することも明らかとなった。これらの結果を応用することで、腸内細菌を利用した様々な疾患に対する新たな治療法開発につながると考えられる。腸管局所の免疫系は、腸内細菌叢の存在によって強く影響を受ける。腸内細菌は、それぞれがそれぞれ異なる特性を持ち、あるものは免疫系を抑制し、あるものは活性化すると考えられている。消化管にはinterleukin(IL)-17産生性のT細胞(Th17細胞)と制御性T細胞(regulatory T細胞、Treg)が多数存在していることから、それぞれ特異的にTh17細胞・Treg細胞の分化を促進している腸内細菌が存在していると考えられている。実際、同じ系統のマウスでも、飼育施設間によってTh17細胞・Treg細胞の数が異なることが分かった。そこで本研究においては、ある特定の細菌のみを定着させたノトバイオートマウスを多種類作成し、TH17細胞とTreg細胞分化に強く影響を与える腸内細菌をスクリーニングした。それにより、小腸においてTh17細胞数を劇的に増加させる細菌としてセグメント細菌(segmented filamentous bacteria)を同定した。セグメント細菌は腸内常在菌であるが、ジャクソン研究所のマウスはこれを持たないためTH17細胞数が非常に少ないことも分かった。更に、セグメント細菌が存在しTh17細胞数が増加すると病原性細菌に抵抗性を持つことも分かった。これらを論文として報告した(Cell 139,485-98,2009)。一方Treg細胞分化にも焦点を当て研究を進めた。特にIL10遺伝子領域にVenus蛍光タンパクをノックインしたレポーターマウスを作成し、更に無菌化した。それにより、Treg細胞の中でもIL10を産生する細胞は、消化管粘膜においてのみ存在しており、特に大腸においては、その誘導が消化管常在菌によって促進されていることを見いだした。さらにノトバイオート作成により、強力にTreg細胞分化誘導能を持つ細菌の同定に成功した(論文投稿中)。
ナノ秒チャープパルスによる非線形ラマン分光の高感度・高機能化

本研究は、チャープパルスによる断熱透過というコヒーレント制御を導入することにより、高い量子状態選択性を有するナノ秒CARS分光の更なる高機能化を図ることを目的としたものであった。当該研究グループが独自に製作した周波数変調コヒーレントナノ秒パルス光源について、動作の安定性と操作性の向上を目指して改良を行った。実験的研究と並行して理論的な考察も進め、複数のチャープパルスによる多段階励起による高エネルギー状態への選択的状態分布移動や、マイクロ波とチャープパルスの併用による光学異性体の完全選別について、実現可能性を検証した。本研究は、当該研究グループが独自に製作した周波数変調コヒーレントナノ秒パルス光源を用いて、新規なナノ秒CARS分光を開発することを目指したものである。チャープパルスによる断熱透過というコヒーレント制御を導入することにより、CARS分光の従来のデメリットを克服して高感度化を進め、さらに、極短パルスによるCARS分光において利用されている多彩なコヒーレント過程をナノ秒の時間領域においても実現し、高い量子状態選択性を有するナノ秒CARS分光の更なる高機能化を図ることを目的とした。研究初年度である26年度は、コヒーレントナノ秒パルス光源のアップグレードに重点的に取り組んだ。これまでは、最終増幅段である光パラメトリック増幅(OPA)においてBiBOを非線形結晶として用いてきたが、光損傷閾値が比較的低く、現在の励起条件では容易に結晶破損が引き起こされる可能性があることが判明した。そこで、より光損傷閾値が高いLBOを非線形光学素子として利用するよう変更した。さらに、LBOはBiBOと比較してOPA増幅率が低いので、従来まではファイバー増幅器2段で前置増幅を行ってきたが、もう1段追加して計3段の前置増幅となるようにシステムを改良した。以上の改良をほぼ終了し、最終的な調整段階である。実験的研究と並行して理論的考察も進めた。適切な周波数チャープを施して誘導ラマン散乱過程を誘起すれば、始状態から終状態へ完全に分布を移動することができることを、光学Bloch方程式を数値的に解くことによって確認した。特に、パルス光強度が10倍程度変動しても分布移動の効率は影響を受けないことが示され、チャープパルス断熱ラマン透過法が極めてロバストな手法であることを定量的に明らかにすることができた。研究代表者が分子科学研究所から東京工業大学へ移動したのに際し、平成26年度末に研究設備の一切を移設した。本年度平成27年度は、この移設に伴い各種設備の再立ち上げを行った。最終的には、周波数変調コヒーレントナノ秒パルス光源に各種の改良を施し、各構成部品の光損傷が起こりにくく、安定に出力が得られるシステムを構築することができた。理論的な考察面では、まず、光学的Bloch方程式を数値的に解くことにより、周波数チャープを施した誘導ラマン過程によって、CARS信号を劇的に増強する「最大コヒーレント状態」を作り出すことが可能であることを確認した。特に、パルス光強度の変動に対しても結果が大きく影響されないことが示され、チャープパルス断熱ラマン透過法が極めてロバストな手法であることを定量的に明らかにできた。さらに、複数のシード光を導入することにより多段階誘導ラマン散乱過程を実現する可能性について検討した。中心波長とチャープ速度を適切に設定すれば、5段階のラマン遷移を連続的に引き起こし、90%以上の効率で目的とする量子状態に分布を移動することが可能であることが明らかになった。本研究の中核設備である周波数変調コヒーレントナノ秒パルス光源は、当該研究グループが独自に製作した世界でも唯一の新奇光源であり、パルス出力や周波数チャープの程度などは本研究計画を実現するには十分の性能を実現していた。一方、研究実績概要でも記載した通り、ルーチン的に利用するには一部の光学部品のスペックに問題があることが判明し、本年度は対応策に注力する必要があった。そのために、当初予定していたナノ秒チャープパルス光源を利用したCARS分光システムの整備が若干遅れ気味である。また、研究代表者が分子科学研究所から東京工業大学へ移動したのに際し、研究設備一切を移設した。この移設作業の影響もあって研究の遂行に遅れが出ている。物理化学上述の通り、研究代表者の所属変更に伴い研究設備一切の移設を行ったが、その際に、本研究計画の主眼であるナノ秒チャープパルス光源を利用したCARS分光システムの立ち上げが容易になるように、装置設置場所のアレンジを見直した。

今後は、まず分光システムの構築に全力を注ぐ。その上で、常温セル中のH2 (D2), N2, O2, NOなどの2原子分子やCH4, C2H2, C2H4, C2H6, CO2などの基本的な多原子分子について回転ラマン遷移の計測を行い、CARS信号強度がチャープの程度に対してどのように依存するかを定量的に検討し、通常のナノ秒CARSに対する優位性を検証するプロセスに進みたい。当初の計画では、超音速ジェット中の気体試料や反応中間体などの微量成分の測定へと展開することを目指していたが、現在の研究進捗状況から判断して、研究対象を広げずにポイントを絞った取り組みを行うこととした。具体的には、シクロプロパンやシクロペンタン等におけるパッカリング振動やC2H6などにおける内部回転のように、低波数で大振幅な振動モードに関するラマン遷移の直接観測を目指す。
微細加工による準周期構造の電子状態の研究

準周期的ポテンシャル中の電子がどのような状態にあり、それが周期的あるいは不規則的な場合とどう異るかは興味深い問題であり、理論的に精力的な研究が行われている。しかし実験的研究は未だ殆ど行われていないのが現状である。本課題ではこの問題を実験的に研究する事を目的としている。実験手段は、いわゆるHEMT構造のAlGaAs/GaAsヘテロ界面に生じる高易動度2次元電子系に微細な準周期的ゲート電極を設け、その影響を極低温での電気伝導をプローブとして調べる。MBE法によって作られたHEMT試料にフォトリソグラフィー法により電極をはじめとした構造を作り、さらに電子線リングラフィー法とリフトオフ法によりサブミクロン寸法のゲート電極をつける。化合物半導体やヘテロ構造をとり扱うのは初めてであるので、本年度はこれらの微細加工を含む試料作成技術の習得に費やされた。来年度には、作成した試料を用いて測定を行う予定である。また、ゲート電極構造の影響をはっきり調べるためには、より微細な加工法を探究することも必要であると考えている。
ブランケット用リチウム化合物の焼結性制御

これまで,錯体沈澱法によるLi_2SnO_3の合成は,活性なリチウム化合物を生成しない,比較的低温で合成し得ること,しかも生成物が多孔質な粒子からなり,高温で安定で,腐食性も低く,焼結しないなどの特徴を持つことを明らかにしてきた.本研究では, 1.錯体沈澱法によって得られたリチウム・スズ酸塩水酸化物の酸化物への熱分解挙動を明らかにする, 2.焼結性を制御するためにLiAlO_2とLi_2SnO_3の同時合成を行うことを目的とした.1.リチウム・スズ酸塩水酸化物の熱分解過程ー示差熱分析の結果から沈澱として得られた水酸化物の酸化物への熱分解は3段階, 120°Cまで, 120260°C,そして260700°C,にわたって生じることが明らかとなった. 120°Cまでの重量減少は吸着水の脱離によるもので,第2段階でLi_2Sn(OH)_6の中の2分子の水が脱離(15%の重量減少)し,残りの1分子の水が260700°Cで徐々に脱離する(8%の重量減少).種々の温度に種々の時間熱処理した試料のX線粉末図形から, Li_2Sn(OH)_6から2分子の水が脱離することによって非晶質化し,残りの1分子の水が抜ける段階で結晶化することが明らかとなった.最後の1分子の水が抜けるプロセスは極めて遅いが, 600°Cで2日間の熱処理によって完結し得る.しかし,その段階では, Li_2SnO_3夫に特有の微細な気孔(約0.2μmの直径)の生成はまだ認められない. 800°C, 4時間の処理によって,結晶性が高くなるとともに,気孔が生成した.2.LiAlO_2とLi_2SnO_3の同時合成ー錯体沈澱法によってLiAlO_2の合成を試みたが,常にLiAl_5O_8が共存して生成した.さらに, AlCl_3とSnCl_4の混合水溶液からのLiAlO_2とLi_2SnO_5の同時合成を試みたが, LiAl_5O_3,SnO_2などの混入したものしか合成し得なかった. Li_2SnO_3とLiAlO_2を同時に錯体沈澱法によって合成することは極めて困難であった.これまで,錯体沈澱法によるLi_2SnO_3の合成は,活性なリチウム化合物を生成しない,比較的低温で合成し得ること,しかも生成物が多孔質な粒子からなり,高温で安定で,腐食性も低く,焼結しないなどの特徴を持つことを明らかにしてきた.本研究では, 1.錯体沈澱法によって得られたリチウム・スズ酸塩水酸化物の酸化物への熱分解挙動を明らかにする, 2.焼結性を制御するためにLiAlO_2とLi_2SnO_3の同時合成を行うことを目的とした.1.リチウム・スズ酸塩水酸化物の熱分解過程ー示差熱分析の結果から沈澱として得られた水酸化物の酸化物への熱分解は3段階, 120°Cまで, 120260°C,そして260700°C,にわたって生じることが明らかとなった. 120°Cまでの重量減少は吸着水の脱離によるもので,第2段階でLi_2Sn(OH)_6の中の2分子の水が脱離(15%の重量減少)し,残りの1分子の水が260700°Cで徐々に脱離する(8%の重量減少).種々の温度に種々の時間熱処理した試料のX線粉末図形から, Li_2Sn(OH)_6から2分子の水が脱離することによって非晶質化し,残りの1分子の水が抜ける段階で結晶化することが明らかとなった.最後の1分子の水が抜けるプロセスは極めて遅いが, 600°Cで2日間の熱処理によって完結し得る.しかし,その段階では, Li_2SnO_3夫に特有の微細な気孔(約0.2μmの直径)の生成はまだ認められない. 800°C, 4時間の処理によって,結晶性が高くなるとともに,気孔が生成した.2.LiAlO_2とLi_2SnO_3の同時合成ー錯体沈澱法によってLiAlO_2の合成を試みたが,常にLiAl_5O_8が共存して生成した.さらに, AlCl_3とSnCl_4の混合水溶液からのLiAlO_2とLi_2SnO_5の同時合成を試みたが, LiAl_5O_3,SnO_2などの混入したものしか合成し得なかった. Li_2SnO_3とLiAlO_2を同時に錯体沈澱法によって合成することは極めて困難であった.
新規抗不安薬開発を目指したδオピオイド受容体を介する抗不安作用メカニズムの解明

恐怖記憶は生物が危険を回避して生存するために不可欠な情動機能である。ヒトの場合、過度な恐怖記憶が心的外傷後ストレス障害等の精神疾患につながることが示唆されており、恐怖記憶を調節できる薬物の治療薬開発が望まれている。δオピオイド受容体は情動に関わる脳部位に多く存在しており、これまでに我々は、選択的δオピオイド作動薬が抗不安様作用を示すことを報告してきた。本研究では、不安症の新しい治療薬候補である選択的δオピオイド作動薬の抗不安様作用機序を明らかにする一環として、恐怖記憶形成後の消去学習に及ぼす影響について検討を行った。C57BL/6Jマウス(5週齢)を用いて文脈的恐怖条件づけ試験を行った。1日目に電気刺激(0.8 mA、1秒間、30秒間隔で8回)を与え条件づけを行い、2日目に消去学習、3日目にテストとして6分間同じ実験箱に再曝露し恐怖応答(すくみ行動)を観察した。消去学習の30分前に選択的δオピオイド受容体作動薬KNT-127およびSNC80を皮下投与した。条件づけ24時間後の消去学習30分前にKNT-127を皮下投与することで、消去学習時および翌日のテストにおいて恐怖応答が有意に減弱した。一方、SNC80投与では、恐怖応答は消去学習時には有意に減弱したが、テストでは対照群と同程度まで上昇した。以上の結果から、KNT-127は、SNC80と異なり、恐怖記憶の消去学習を促進させることが示唆された。さらに、KNT-127は、オピオイドδ受容体のバイアスドリガンドであり、消去学習における両薬物の作用には、異なるシグナル伝達の関与が考えられた。現在、作用部位の可能性が高い扁桃体、内側前頭前野、海馬における分子メカニズムについて検討中である。これまでの検討から、代表的不安評価系の1つである恐怖条件付け試験において、構造の異なるオピオイドδ受容体作動薬(SNC80、KNT-127)が、共通して抗不安様作用を示すことを明らかにした。興味深いことに、恐怖記憶の消去学習亢進作用は、KNT-127においてのみ認められたことから、KNT-127は、オピオイドδ受容体のバイアスドリガンドの可能性が示唆された。このことは、オピオイドδ受容体作動薬の抗不安作用機序を明らかにするのに、本モデルが、極めて有用であることを意味している。来年度は、試験計画に記載していた1分子レベルでの検討および2光遺伝学的手法(チャネルロドプシン評価系)を用いた検討を開始する予定であるが、今年度、これら評価系の準備も順調に進めることができた。具体的には、予備的検討ではあるが、偏桃体におけるある特定の分子が、KNT-127の消去学習に伴って増加すること、SNC80では変化しないことを明らかにした。また、チャネルロドプシン評価系に必要なベクターを内側前頭前野に処置し、偏桃体において発現することを確認した。来年度はこの系用いた神経回路の検討を行う予定である。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。試験計画書に従って、今年度で得られた成果を下に、1偏桃体のオピオイドδ受容体作動薬の抗不安様作用の分子メカニズムを、Western blot法を用いて、明らかにするとともに、2オピオイドδ受容体を介した情動制御の神経回路ネットワークを光遺伝学的手法(チャネルロドプシン)を用いながら明らかにする。具体的には、不安表出および恐怖想起時に扁桃体において様々な転写因子(p-CREB、ARK等)が活性化することが報告されている。そこで今年度系を確立した条件付け不安モデルを用いて、扁桃体各亜核(BLA、中心核他)における不安表出および恐怖想起時の転写因子発現に与えるKNT-127の影響を検討する。さらに必要に応じてDOPの関与を明らかにするためにDOP拮抗薬(ナルトリンドール)を用いる。なお、転写因子の発現解析はWestern blot法もしくは免疫組織化学的手法を用いる。また、情動の制御には、内側前頭前野/扁桃体等の様々な脳部位により構成される神経回路ネットワークが重要である。本研究では、BLAを含む情動制御の神経回路ネットワークにおけるDOPの役割を解明するために、マイクロダイヤリシス法を用いて、不安表出および恐怖想起時の細胞外モノアミン(セロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン)及びアミノ酸(グルタミン酸、GABA)濃度に与えるKNT-127の影響を検討し、責任入力回路を探索する。さらに、オプトジェネティクス(光遺伝学)技術を用いて、探索された責任入力回路へ、ウイルスベクターを投与し、チャネルロドプシンを投射部位(BLA等)に発現させたマウスを用いて、投射部位(BLA等)を光刺激することにより誘発される不安行動に対するKNT-127の影響を検討する。これまでに申請者らは、オピオイドδ受容体(DOR)作動薬KNT-127の全身投与が生得的な不安のモデルにおいて、抗不安様作用を示すことをラットを用いて報告している。また、KNT-127の抗不安様作用に内側前頭前野のグルタミン酸神経伝達が関与することを明らかにしている。情動の制御には、内側前頭前野/扁桃体等の様々な脳部位により構成される神経回路ネットワークが重要である。DORは不安や恐怖の表出に重要な役割をもつ扁桃体基底外側核(BLA)に多く分布している。

そこで、本申請課題ではBLAに着目しDOR作動薬の抗不安作用メカニズムを明らかにすることを目的としている。これまでに、文脈的恐怖条件づけ試験において、オピオイドδ受容体(DOP)作動薬KNT-127を再曝露前に投与すると、恐怖記憶の消去学習が促進されることを明らかにしている。しかし、本課題においてKNT-127を再曝露後に投与しても消去学習の促進は観察されなかった。このことから、再曝露前投与によって観察された見かけの消去学習促進作用は、学習プロセスの促進によるものではなく、KNT-127の強力な抗不安作用による連合強化によることが示唆された。今後は、扁桃体における情動制御の神経回路ネットワークにおけるDOPの役割を解明するために、マイクロダイヤリシス法を用いた不安表出および恐怖想起時の細胞外モノアミン(セロトニン、ドパミン、ノルアドレナリン)及びアミノ酸(グルタミン酸、GABA)濃度に与えるKNT-127の影響を検討する予定である。計画書に記載していた暴露後投与による恐怖条件付け試験については終了することができた。今後は、残された試験課題について、詳細な検討をする予定である。恐怖記憶は生物が危険を回避して生存するために不可欠な情動機能である。ヒトの場合、過度な恐怖記憶が心的外傷後ストレス障害等の精神疾患につながることが示唆されており、恐怖記憶を調節できる薬物の治療薬開発が望まれている。δオピオイド受容体は情動に関わる脳部位に多く存在しており、これまでに我々は、選択的δオピオイド作動薬が抗不安様作用を示すことを報告してきた。本研究では、不安症の新しい治療薬候補である選択的δオピオイド作動薬の抗不安様作用機序を明らかにする一環として、恐怖記憶形成後の消去学習に及ぼす影響について検討を行った。C57BL/6Jマウス(5週齢)を用いて文脈的恐怖条件づけ試験を行った。1日目に電気刺激(0.8 mA、1秒間、30秒間隔で8回)を与え条件づけを行い、2日目に消去学習、3日目にテストとして6分間同じ実験箱に再曝露し恐怖応答(すくみ行動)を観察した。消去学習の30分前に選択的δオピオイド受容体作動薬KNT-127およびSNC80を皮下投与した。条件づけ24時間後の消去学習30分前にKNT-127を皮下投与することで、消去学習時および翌日のテストにおいて恐怖応答が有意に減弱した。一方、SNC80投与では、恐怖応答は消去学習時には有意に減弱したが、テストでは対照群と同程度まで上昇した。以上の結果から、KNT-127は、SNC80と異なり、恐怖記憶の消去学習を促進させることが示唆された。さらに、KNT-127は、オピオイドδ受容体のバイアスドリガンドであり、消去学習における両薬物の作用には、異なるシグナル伝達の関与が考えられた。現在、作用部位の可能性が高い扁桃体、内側前頭前野、海馬における分子メカニズムについて検討中である。これまでの検討から、代表的不安評価系の1つである恐怖条件付け試験において、構造の異なるオピオイドδ受容体作動薬(SNC80、KNT-127)が、共通して抗不安様作用を示すことを明らかにした。興味深いことに、恐怖記憶の消去学習亢進作用は、KNT-127においてのみ認められたことから、KNT-127は、オピオイドδ受容体のバイアスドリガンドの可能性が示唆された。このことは、オピオイドδ受容体作動薬の抗不安作用機序を明らかにするのに、本モデルが、極めて有用であることを意味している。
新たな高伸張性・生分解性ポリマーを用いた軟部組織再建用医療材料の開発

PHAは地球環境にやさしい生分解性プラスチックである。モノマーの配合比次第で、その物性を変化させることが可能であり、研究代表者の所属するグループは高い伸展性と強度を併せ持つPHAの安定した供給を実現した。また、この独自のPHAを用いて3次元構造の開発に取り組み、不織布や袋状構造体の作製方法を確立した。本研究では、これまでの研究手法をさらに発展させ、多孔性医療材料を作製し、その有用性や安全性を検証することに主眼を置く。その成果によって、薬剤の吸着実験や臨床研究に発展させ、最終的には人工神経や人工靭帯、人工血管といった軟部組織再建用デバイスのさらなる臨床的な応用を目指したい。
情報のスクランブリングに基づく熱化・量子カオスの機構の解明に向けた研究

本研究の目的は情報のスクランブリングという現象を定量的に理解することによって、熱化と量子カオスの両現象のメカニズムを定量的に解明することである。熱化・量子カオスは非平衡過程を深く理解する上で重要な現象であるが初期状態と系のダイナミクスに依存した非常に複雑な現象であるため、これらの現象のメカニズムを直接的に解明することは困難を極める。一方で両者に共通した、ダイナミクスに強く依存する、重要な現象として局所的に初期状態の情報が失われる情報のスクランブリングがある。申請者はこの現象を解明することにより、熱化・量子カオスのメカニズム、両者の関係、そしてより一般的な系の量子カオスの性質を定量的に解明する。
ユニークな骨格を持つ放線菌由来二次代謝産物の生合成経路の解明

放線菌は有用な生理活性を持つ二次代謝産物を数多く生産する事が知られている。その活性の幅は広く、抗菌物質から免疫抑制剤等、多岐にわたる。このような活性の多様さはこれら二次代謝産物の多様性によりもたらされる。そこで本研究では放線菌二次代謝産物の多様性創出機構に関する知見を得る事を目指し、複数の天然物の生合成経路を調べた。まず、非リボソームペプチドであるJBIR-34, -35の生合成経路の解析を行った。JBIR-34, -35の持つ最も興味深い骨格は4位にメチル基を持つオキサゾリン環である。そこで、JBIR-34, -35の生合成遺伝子クラスターを明らかにし、JBIR-34, -35の生合成経路を予測した。この結果と安定同位体の取り込み実験の結果からこのオキサゾリン環はD-アラニンから合成されるα-メチル-L-セリンから生合成される事が示唆された。このα-メチル-L-セリン合成反応はFmoHと名付けた酵素により触媒される事を明らかにした。次にJBIR-70 (streptazone E)の生合成経路の解明を目指した。この化合物はシクロペンタ-[b]-ピリジン環を持つ放線菌由来のアルカロイドである。まず、生産菌のゲノム情報を明らかにする事でJBIR-70の生合成遺伝子クラスターを探索した。その結果、JBIR-70の生合成を担うと思われるポリケタイド合成酵素遺伝子を含むクラスターを見出した。この遺伝子クラスター内に存在する遺伝子を一つずつ破壊した変異株を作り、その菌株の生産物を解析する事でJBIR-70の生合成経路を提唱する事に成功した。また、イソフラノナフトキノン骨格を持つポリケタイドであるJBIR-76の生合成経路の解析も試みた。その結果、この経路においてBaeyer-Villiger酸化酵素が重要な役割を担う事を明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。化合物1生合成遺伝子を持つBACをS. albusに形質転換した結果、S. albusが化合物1を生産する事を確認した。また、培地条件を検討し、ISP2培地において組換えS. albusが十分量の化合物2を生産する事を見出した。また、最小培地においては生産量が減少する事が明らかとなった。化合物2生産株である、JE-08の効率的な破壊系の構築に成功した。これにより、化合物2の生合成を担うと予想される遺伝子破壊株の取得を可能にした。その結果、いくつかの遺伝子破壊株で中間体と思われる化合物の蓄積が見られた。これらの化合物の単離同定を試みたが、化合物が不安定であったため、単離同定出来なかった。そこで、それらの化合物の分子量から構造を推定し、全体の生合成経路を推定した。化合物2の生合成に特に重要と考えられる酵素を二つ選定し、大腸菌で異種発現させた結果、可溶性タンパク質を得る事が出来た。化合物3の生合成遺伝子のうち、特に重要なα-メチルセリン合成酵素、非リボソーム依存ペプチド合成酵素のin vitro解析を行った。前者に関しては組換えタンパク質の解析を行い、α-メチルセリンの合成を担っている可能性を示唆した。また、非リボソーム依存ペプチド合成酵素の基質特異性を解析する事で生合成経路全体を予想する事に成功した。また、ペプチド合成に必要な非リボソーム依存ペプチド合成酵素全てと基質を試験管内で反応させた結果、反応が進行し、化合物3のアナログが得られた。

その結果、この経路においてBaeyer-Villiger酸化酵素が重要な役割を担う事を明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。化合物1の解析においては、生合成遺伝子に変異を入れる作業がやや難航しているため、実験の進行が当初の計画よりも遅れている。化合物2では当初の計画通り、JE-08株の遺伝子組換え系の構築に成功し、全ての生合成遺伝子の破壊株の作製に成功した。中間体の構造決定にはいたらなかったが、生合成経路の予測には成功した。また、試験管内での解析用のタンパク質の発現に成功している。化合物3では生合成に重要な酵素の解析を行う事に成功した。また、この実験では当初困難だと考えていた、非リボソーム依存ペプチド合成酵素の全長タンパク質の活性型での発現に成功した。一部、遅れが出ているが、一部の実験で予想を上回る結果が得られたため、おおむね順調に進んでいるとした。化合物1の研究に関しては、まず、遺伝子破壊株の構築を優先する。破壊株の構築が難航している原因はBACの正確な配列を把握していないためであると考えられるので、配列の同定を行う。化合物2に関しては生合成中間体の同定をまず行う。化合物が不安定なため、全ての化合物の構造決定は難しいが、一部の安定な中間体の単離構造決定を行う。また、5員環の形成が生合成経路において最も興味深い反応であると考えられるので、その反応の試験管内での再構成を行う。その後、ホモロジーモデリングを通して部位特異的変異導入を試みる。化合物3に関しては、試験管内で全反応の再構成に成功したため、その反応系を用いて、酵素の反応機構のより詳細な解析を行う。酵素の部位特異的変異導入を行い、酵素活性に重要なアミノ酸を同定する。また、予定通り、異種発現を用いた類縁体の生産を試みる。
幼児期の言語発達に及ぼす模倣運動の影響とその脳内メカニズム

ブローカ野は発語を担う言語野であるが,近年,模倣運動など言語表出以外の行動によっても活性化することが明らかにされ始めた.脳には感受性期が存在しその時期の外部刺激が脳の機能発達に大きく影響することから,本研究では「言語発達の感受性期における模倣運動刺激が言語表出の発達を促進させる可能性」について検討した.おもな検討課題は二つである.まず光トポグラフィを用いて,「成人における急性模倣運動がブローカ野の活性化に及ぼす影響」を検討した.健康な成人男性のべ13名に会話タスク(Sakatani et al.(1998)の方法に基づく約5分間の質疑応答)と模倣タスク(上肢のみによる12種類または27種類の模倣動作)を行わせ,大脳皮質の血液動態を検討した結果,9名で会話タスクと模倣タスクにおいて共通する領域に反応が認められた.その領域が10-10電極配置法におけるFC5(ブローカ野にあたる位置)を含んだ領域であることから,会話時だけでなく模倣迎動時にもブローカ野が活性化したものと推察された.一方,これらの反応には個人差があることも示された.次に,「幼児に対する慢性的な模倣運動介入が言語検査の成績に及ぼす影響」を検討した.3歳児を模倣迎動群と対照群に分け,模倣運動群には週に3回3か月間の模倣運動介入を行った.模倣動作として急性模倣運動実験で用いたものを中心に40動作前後を行わせ,介入時間は約20分間とした.両群に対して,発音検査(TK式言語発達診断検査の下位検査)と模倣検査を介入前,1か月後,2か月後,介入後に行った結果,慢性的模倣運動の介入が言語表出の発達を促進する可能性が示された.模倣検査得点と言語検査得点との間,また模倣検査得点の変化と言語検査得点の変化との間には相関関係は見られなかった.この結果から,模倣運動スキルのレベルや上達の有無に関わらず,模倣運動すること自体が言語発達を促進する可能性が示唆された.ブローカ野(ブロードマン44・45野)が障害されると,非流暢性発語,構音障害,失文法などの言語障害が起きる.興味深いことに,ブローカ野が観察や模倣運動など言語表出以外の行動によっても活動することが近年明らかにされ始めた.Decety et al.(1997)は動作観察や模倣運動中に45野が活動することをポジトロン断層法を用いて確認した.また,Nishitani and Hari(2000)は単なる観察よりも模倣運動中の方がブローカ野が著明に活動することを脳磁図により示している.脳には機能発達の著しい感受性期が存在し(Lenneberg,1967),その時期の外部刺激が脳の機能発達に大きく影響する(von Noorden and Maumenee,1968)ことから,言語発達の感受性期における模倣運動によるブローカ野への刺激が言語表出の発達を促進させる可能性が考えられた.そこで本研究では,「言語発達の感受性期における慢性的模倣運動刺激が幼児の言語表出の発達を促進する」という仮説を検証することとした.平成17年度は,より広範な運動形態での測定に適応する光トポグラフィを用いて,「成人における急性模倣運動がブローカ野の活性化に及ぼす影響」を検討することを課題とした.健康な成人男性5名に会話タスク(Sakatani et al.(1998)の方法に基づく約5分間の質疑応答)と模倣タスク(上肢のみによる12種類の模倣動作)を行わせ,ブローカ野を中心とした領域における血液動態を比較検討した結果,会話タスクと模倣タスクにおいて共通する領域に反応が認められることがわかった.また,その領域が10-10電極配置法におけるFC5(ブローカ野にあたる位置)を含んだ領域であることから,会話タスク時だけでなく模倣タスク時にもブローカ野が活性化したものと推察された.ブローカ野は発語を担う言語野であるが,近年,模倣運動など言語表出以外の行動によっても活性化することが明らかにされ始めた.脳には感受性期が存在しその時期の外部刺激が脳の機能発達に大きく影響することから,本研究では「言語発達の感受性期における模倣運動刺激が言語表出の発達を促進させる可能性」について検討した.おもな検討課題は二つである.まず光トポグラフィを用いて,「成人における急性模倣運動がブローカ野の活性化に及ぼす影響」を検討した.健康な成人男性のべ13名に会話タスク(Sakatani et al.(1998)の方法に基づく約5分間の質疑応答)と模倣タスク(上肢のみによる12種類または27種類の模倣動作)を行わせ,大脳皮質の血液動態を検討した結果,9名で会話タスクと模倣タスクにおいて共通する領域に反応が認められた.その領域が10-10電極配置法におけるFC5(ブローカ野にあたる位置)を含んだ領域であることから,会話時だけでなく模倣迎動時にもブローカ野が活性化したものと推察された.一方,これらの反応には個人差があることも示された.次に,「幼児に対する慢性的な模倣運動介入が言語検査の成績に及ぼす影響」を検討した.3歳児を模倣迎

動群と対照群に分け,模倣運動群には週に3回3か月間の模倣運動介入を行った.模倣動作として急性模倣運動実験で用いたものを中心に40動作前後を行わせ,介入時間は約20分間とした.両群に対して,発音検査(TK式言語発達診断検査の下位検査)と模倣検査を介入前,1か月後,2か月後,介入後に行った結果,慢性的模倣運動の介入が言語表出の発達を促進する可能性が示された.模倣検査得点と言語検査得点との間,また模倣検査得点の変化と言語検査得点の変化との間には相関関係は見られなかった.この結果から,模倣運動スキルのレベルや上達の有無に関わらず,模倣運動すること自体が言語発達を促進する可能性が示唆された.
超分子相分離構造の設計と機能化

申請者は、効率的な分子間相互作用を考慮した分子設計に基づいて低分子ゲルと呼ばれる一連の物質群を開発してきた。本研究は、電子的に活性な導電性・半導体性・発光性芳香族化合物を核に持つ分子をモチーフに低分子ゲルをはじめとする超分子相分離構造を構築することを目的としている。昨年度までに没食子酸誘導体をゲル化駆動部位とし、半導体性の金属錯体である8-キノリノール金属錯体を導入して多様な溶媒を固化する良好なゲル化剤を開発した。常温リン光性を有するPt類縁体のゲルは、酸素によるリン光の消光が著しく抑制された。Pt・Pd・Cu類縁体のゲルは、ある閾電圧でそれぞれ半導体性を有する低分子ゲル繊維の先端からの電子の放出(電界電子放出)が確認された。本年度は、没食子酸誘導体が与える一次元分集合体が内部に一次元状の空孔を与える点に着目し、導電性高分子やDNAなどのポリマーをゲスト分子と見なし、この一次元状ホスト空間への包接を試みた。研究初年度となる今年度は、試験的に、ゲル化を促すために長鎖アルキル基と水素結合部位であるアミド基を導入した没食子酸に対し、内面空間に接する位置にカチオン性官能基を導入した。得られたカチオン性ゲル化剤に対し、別途合成したアニオン性ポリチオフェンを混合してゲル化試験を検討し、一次元構造の詳細を共焦点レーザー顕微鏡にて検討し、反射モードで得られた繊維状組織に沿って、ポリチオフェンに由来する蛍光発光が観察される事を示した。本研究は、半導体性を有する分子を効率よく一次元自己組織化し、低分子ゲルをはじめとする超分子相分離構造を構築することを目的としている。1 π平面を有する金属錯体として8-キノリノール金属錯体に着目した。ゲル化駆動部位として長鎖アルキル基を有する没食子酸部位や分子間水素結合を形成するアミド部位を導入し、8-キノリノール骨格自身のπ-π相互作用による安定化も期待してキノリノール配位子を基体とする低分子ゲル化剤を設計した。中心金属には平面四配位型の配位構造を有する金属イオン3種(Pd(II),Pt(II),Cu(II))得られたゲル化剤は炭化水素系や芳香族系、アルコール系、THFなどの極性溶媒もゲル化する良好なゲル化剤であった。2得られたゲルの詳細な構造分析を行った。ゲルの内部には繊維状の分子集合体が三次元的にからみ合った網目構造が確認された。X線回折と高分解能透過型電子顕微鏡により、カラムナー構造を有する一次元状分子集合体がrectangular型にパッキングし、バンドルを形成している様子が明らかとなった。3 8-キノリノールPt(II)錯体は常温でリン光発光性を示すことが知られている。この化合物を核に有するゲル化剤で調製したゲルは溶液状態の8-キノリノールPt(II)錯体に比べ、酸素によるリン光の消光が著しく抑制された。4三種類の金属イオンを用いて合成した低分子ゲル化剤からそれぞれ調製したゲルをITO電極に塗布し、低分子ゲル修飾電極を作成した。ある閾電圧で、それぞれ半導体性を有する低分子ゲル繊維の先端からの電子の放出(電界電子放出)が確認された。
脳内情報伝達機構の可塑性と適応-GnRHニューロンの多機能性をモデルとして-

神経ペプチドの情報伝達機構の可塑性と適応を明らかにするため、1)視床下部-正中隆起GnRHのパルス状分泌とサージを制御する神経機構、2)終神経GnRH系脳内神経修飾作用のメカニズム、3)環境要因のGnRH系におよぼす可塑的な変化、また、4)GnRHニューロンの発生、という課題でGnRH系の備えている多様な機能を解明してきた。平成8年度の研究結果は以下のとうりである。1)シバヤギの視床下部視床下部GnRHパルスジェネレーターの活動を記録し、フェロモンがホルモン依存性に産生されることを示した(森)。視床下部はサイトカインやホルモンからの情報を統合してGnRHパルスジェネレーターへと伝達し,GnRHニューロンを介して性腺刺激ホルモンの分泌パターンと量に変換して生殖機能制御のための情報を出力することを明らかにした(西原)。低栄養刺激がストレスを仲介する神経経路により、CRH分泌に置き換えられ、GnRH pulse generatorの活動、GnRH/LH分泌という液性情報に変換され、生殖機能全体の活動を抑制する結果を得た(前多)2)終神経GnRH細胞がペースメーカー電位を発生しており、個体の生理的な状態を反映してその頻度やパターンを変更し、標的脳部位ニューロンの興奮性を一斉に変えていることを明らかにした。(岡)。キンギョの脳内に分布するGnRH産生細胞群のうち、施策前野および視床下部のGnRHが下垂体でのGTH分泌を調節している可能性を得た(小林)。ラットのGnRH受容体のcDNAの塩基配列を明らかにし,生体内でGnRHの作用部位を探求した(朴)。3)匂い刺激によるシナプスの可塑的変化を鋤鼻ニューロンの再生について研究をおこなった。(市川)。4)GnRHニューロンが嗅覚器原基の嗅板で発生し脳内へ移動して中隔-視索前野-視床下部系で分化することを明らかにした(村上)。(岡)。(市川)。神経ペプチドの情報伝達機構の可塑性と適応を明らかにするため、魚類から哺乳類にわたる多種の実験動物を用い、1)視床下部-正中隆起GnRHのパルス状分泌とサージを制御する神経機構の解明、2)終神経GnRH系脳内神経修飾作用のメカニズムの関する研究、3)環境要因のGnRH系におよぼす可塑的な変化、また、4)GnRHニューロンの発生についての研究、という課題で多様な手法を用いて研究者相互が有機的つながりを持ってGnRH系の備えている多様な機能を解明してきた。平成7年度の研究経過は以下のとうりである。1)シバヤギの視床下部視床下部GnRHパルスジェネレーターの活動を多ニューロン発射活動としてリアルタアイム記録し、フェロモン活性を評価する実験条件を確立した。(森)。ラットにおいて,GnRHパルスジェネレーターの興奮性がリポポリ多糖により抑制されること,またこの効果はサイトカインの一種である腫瘍壊死因子の抗体により阻害されることが明かとなった(西原)。2)キンギョの脳で、終神経、視床下部にサケ型およびトリ型、中脳被蓋にトリ型のGnRH産生細胞が局在すること、サケ型GnRHのほとんどが終神経由来であることを明らかにした(小林)。3)終神経GnRH細胞のペースメーカー電位の成因となるイオンチャンネルの性質について解析し、TTX耐性持続性ナトリウムチャンネルが重要性を明らかにした(岡)。GnRH受容体のcDNAを用いて、卵巣で卵胞の成熟とその生理状態によってその発現が変化することを明らかにした。

(朴)4)神経組織の共培養系の開発をおこない、ゲル状3次元培養が最もよいことが判明した(市川)。5)イモリ胚およびニワトリ胚の実験形態学的研究から、GnRHニューロンが嗅板で発生し脳内へ移動することが明かとなった(村上)。神経ペプチドの情報伝達機構の可塑性と適応を明らかにするため、1)視床下部-正中隆起GnRHのパルス状分泌とサージを制御する神経機構、2)終神経GnRH系脳内神経修飾作用のメカニズム、3)環境要因のGnRH系におよぼす可塑的な変化、また、4)GnRHニューロンの発生、という課題でGnRH系の備えている多様な機能を解明してきた。平成8年度の研究結果は以下のとうりである。1)シバヤギの視床下部視床下部GnRHパルスジェネレーターの活動を記録し、フェロモンがホルモン依存性に産生されることを示した(森)。視床下部はサイトカインやホルモンからの情報を統合してGnRHパルスジェネレーターへと伝達し,GnRHニューロンを介して性腺刺激ホルモンの分泌パターンと量に変換して生殖機能制御のための情報を出力することを明らかにした(西原)。低栄養刺激がストレスが仲介する神経経路により、CRH分泌に置き換えられ、GnRH pulse generatorの活動、GnRH/LH分泌という液性情報に変換され、生殖機能全体の活動を抑制する結果を得た(前多)2)終神経GnRH細胞がペースメーカー電位を発生しており、個体の生理的な状態を反映してその頻度やパターンを変更し、標的脳部位ニューロンの興奮性を一斉に変えていることを明らかにした。(岡)。キンギョの脳内に分布するGnRH産生細胞群のうち、視索前野および視床下部のGnRHが下垂体でのGTH分泌を調節している可能性を得た(小林)。ラットのGnRH受容体のcDNAの塩基配列を明らかにし,生体内でGnRHの作用部位を探求した(朴)。3)匂い刺激によるシナプスの可塑的変化と鋤鼻ニューロンの再生について研究をおこなった。(市川)。4)GnRHニューロンが嗅覚器原基の嗅板で発生し脳内へ移動して中隔-視索前野-視床下部系で分化することを明らかにした(村上)。
クメール帝国の空間構造と地方拠点都市遺跡に関する研究

本研究は,2012年度から4年間プレア・ヴィヘア寺院と大プレア・カーン寺院を対象に建築学以下各分野の混成チームによって調査を行った。大プレア・カーンでは精密実測調査を進め,プレア・ヴィヘアでは新発見を伴う資料化を進めた。高精度の伽藍・建物平面図を作成し,各部の実測値から伽藍計画の考え方,設計および寸法計画の手順を復原し,壁体上部の木造痕跡の記録化を行い当初屋根の復原を試みた。岩石班は,帯滋率等から周辺遺構の一部が最古の建物である可能性を発見し,地理班は,自然地形と土地整備の様相を明かにし,考古班は,建物基礎部の様相,参道の土塁の構築技法を明らかにするなど,大きな学術成果を挙げることができた。世界遺産であるプレア・ヴィヘア寺院は,南北800mを超える長大な伽藍を持ち,山頂へ至る自然の斜面を利用しながら,各建物を巧みに配置した寺院である。このため実測調査は,当初より,困難な作業が予想されていた。しかし,2012年度から継続してきた伽藍全域の実測調査および精密図面の作成作業は,本年度を通じて進展し,ほぼ完成の目処が立つことになった。また岩石学調査もほぼ遺構を網羅し,およその計測調査を終了しつつあり,先行研究が推定してきた遺構の建立年代と伽藍の成立過程に,あらたな知見を獲得しつつある。また,遺構ごとに進めていた3D実測調査作業も収束を迎えつつある。一方,考古学調査および発掘調査は,確認すべき発掘予定地点が当初の予想より増え,さらに,個々の作業に時間が掛かるとともに季節の制約を受けるため,いまだ計画の途上にある。地理学調査も同様に,地形の記録化の作業について再度の調査を残している。建築学調査では各遺構に残る痕跡の調査を進めているが,図面化と数値資料の記録化作業についてはいまだ途上にある。しかし入手できた資料に基づき,可能な対象から,個々に分析を進め,復原考察を試みている。4年間の調査計画の第2年目に,ほぼ予定通りプレア・ヴィヘア寺院の調査に目処が付きつつある。このため本年度は,乾期に大プレア・カーンの調査を開始した。遺跡へのアプローチに時間が掛かるとともに道路事情と遺跡の状態から,雨期の調査が困難であるため,現地調査は緒に付いたばかりだが,基本的な調査方針の策定を進めている。平成24年度,私たちのチームは正式にMOUに調印することで,プレア・ヴィヘア寺院を対象とした現地調査行動について,カンボジア政府の正規の承認を受けることになった。現地調査は,夏期,冬期、春期の3次にわたって実施し,GPSおよび光波測定機を用いた伽藍全域の精密実測調査は,計画の70%程度を完了することになった。また,伽藍内の一部の遺跡を対象とした3D実測調査,崩壊している中央祠堂の復原のための痕跡調査,失われた10世紀末頃の木造屋根の痕跡調査と復原案の策定,伽藍の規模および配置に関する寸法計画における手順の復原研究,石材の帯磁率調査,地形に関する基礎調査,考古学調査のための基礎調査等々を行った。タイ国との国境に接する辺境の伽藍であることや,山頂まで続く実測調査の難しい地形に位置する伽藍であることなど,現地調査における不利な条件を考慮すれば,初年度の調査成果は,当初の予想よりも大きく進展したといえる。しかし,基礎資料を含め,学術的成果を公表できるまでには,現地調査において,さらに多くの努力を要するとともに,分析研究においても比較研究を含めた展開が必要と考えられる。これら平成25年度調査の方向性が明確になりつつあることも,平成24年度の現地調査が大きく進展した成果である。古代クメール王国の様相を領域として捉えたとき,各地に配置された重要拠点は,アンコール地域だけに注目してきた従来の研究では見いだすことのできない,王国のさまざまな様相を示唆している。本研究は上記の視点にたって,最重要拠点であるプレア・ヴィヘア寺院,および大プレア・カーン寺院を対象に,未だに整備されていない学術的基礎資料を作成し蓄積するため,現地調査を実施している。プレア・ヴィヘア寺院では,2012年から3年間にわたり現地調査を実施してきた。建築班は精度の高い実測図面や痕跡図等の学術資料を蓄積しつつあり,考古班は第4ゴープラ南にて2カ所の発掘調査を行い,伽藍が整備された当時の様相を明らかにしつつある。岩石班は,帯磁率の計測を中心に作業を進め,従来とは異なる伽藍形成過程の編年を明らかにしつつある。さらに地理学班は,地形調査をほぼ終了し,伽藍が自然地形にそのまま従ったものではなく,大きな造成を施して現状の姿になったことを解明しつつある。一方,大プレア・カーン寺院は長期にわたり放置されてきたため状態が悪く,夏期(雨期)に調査を行うことが困難で,限られた乾期に調査を実施してきた。この結果,調査の伸展が予想よりも遅れていたが,各所で下草をとるなどのクリーニングを実施し,詳細がよくわからなかった部位の様相を確認しつつ実測調査を進めている。精度の高い基礎資料(図面)の完成に向けて,まだ不明点も残るが,基礎資料は着実に蓄積されつつある。本研究は,クメール王国の地方拠点として機能していた巨大寺院遺跡群を対象に,学術的基礎資料を獲得するべく,2012年度より現地調査を繰り返してきた。本年度は最終年であるため,基礎資料の精度を高めるとともに,遺漏のないよう再確認を繰り返しつつ完成度の高い基礎資料の作成を目指した。

これらの基礎資料は,クメール王国の空間構造,統治ステムの解明にとって究めて重要な手がかりである。本年度は,夏期現地調査(2015年8月-9月)をプレア・ヴィヘア寺院遺跡を中心に実施し,第1に,数年掛けて行ってきた実測図面と遺跡との最終的な対照および確認を実施し,実測図面の精度を高めることを可能な限り実施した。第2に,木造屋根と小屋組架構の痕跡をすべて網羅し記録化を終えた。また,木造架構痕跡の比較資料を求めてコー・ケー地域,アンコール地域の類似遺構の調査を実施した。第3に,最終的な段階にあった地理学的地形調査の調査を実施した。第4に,岩石学調査の最終段階を実施した。夏期調査期間は,考古学調査を除き,すべての調査予定を終了した。また冬期現地調査(2015年12月-2016年1月)では,コンポン・スヴァイのプレア・カーン寺院遺跡にて,実測作業を進めた。また,プレア・ヴィヘア寺院の一部で最終的な発掘調査を実施し,予定されていた考古学調査をすべて終了した。春期調査(2016年3月)では,プレア・カーン寺院の実測調査作業を実施した。とくに崩壊の激しい伽藍中央部の調査を進展させた。地方拠点の中核を形成していた巨大寺院は,いまだに放置されている場合も多く,雨季の調査が困難であるとともに,崩壊した各部から初期の形態を復原しつつ実測作業を進めなければならない。これら重要拠点の寺院遺跡を対象とした基礎資料調査は,困難な現地調査を何度も繰り返す必要があり,今後も継続して調査が実施されるべき対象である。本研究は,2012年度から4年間プレア・ヴィヘア寺院と大プレア・カーン寺院を対象に建築学以下各分野の混成チームによって調査を行った。大プレア・カーンでは精密実測調査を進め,プレア・ヴィヘアでは新発見を伴う資料化を進めた。高精度の伽藍・建物平面図を作成し,各部の実測値から伽藍計画の考え方,設計および寸法計画の手順を復原し,壁体上部の木造痕跡の記録化を行い当初屋根の復原を試みた。岩石班は,帯滋率等から周辺遺構の一部が最古の建物である可能性を発見し,地理班は,自然地形と土地整備の様相を明かにし,考古班は,建物基礎部の様相,参道の土塁の構築技法を明らかにするなど,大きな学術成果を挙げることができた。プレア・ヴィヘア寺院の調査は,伽藍全域の実測図面をほぼ完成し,細部の痕跡を記録化する作業もほぼ収束し,基礎資料(実測図面,痕跡図等)が揃いつつある。また考古学発掘も最終段階に入っている。一方,大プレア・カーン寺院は遺跡の状態が悪く,基礎資料(実測図面)の作成に時間がかかっている。しかし各所でクリーニングを施した結果,不明であった部位の様相が明確になりつつあり,これらを記録化する作業を進めており,現地調査の成果は着実に伸展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。建築史学プレア・ヴィヘア寺院の調査は,前年度で一旦収束したが,今年度は細部の採寸漏れなどの補足調査を実施し,基礎資料の完成度を上げることを目指している。一方,大プレア・カーン寺院は状態が悪く,基礎資料(実測図面)の作成に時間がかかってきたが,基礎資料の作成は着実に伸展しており,今年度の乾期に2度の調査を実施することで,学術資料の整備と完成が可能であると考えている。4年間の調査計画のうち,前半は主にプレア・ヴィヘア寺院の調査,後半は主として大プレア・カーンの調査を進める計画であった。
感性デザイン評価のためのデザイン認識システム開発の研究

人間がもっている感性やイメージを物理的デザインに具体化する技術を[感性工学]という。感性工学手法には、「感性からデザインへ」の前向き感性工学と、「デザインから感性評価、診断へ」の逆向き感性工学とがあり、両方とも開発が行われている。本研究は逆向き感性工学に係わる研究を目的としており、デザイン要素から感性評価を行う技術については、平成4年度の重点領域研究で実現している。本年度は開発者がコンピュータ上で作成してデザインの形状認識を行い、その合成されたイメージが、人間の感性やイメージの点でどの感性に特性化されているかを診断・評価するシステムの開発を行った。デザインの対象としては住環境における玄関ドアを取り上げ、ドアに関する細部デザイン要素の認識ができるようにコンピュータを知能化することで、感性的デザイン決定の効率化を実現した。本年度の研究成果1.感性デザインの認識システムの基礎研究平成4年度の研究でデザインから感性への逆翻訳システムの基礎概念を設計した。本年度はコンピュータのディスプレイ上に描いた画像を認識する基礎的知能化について研究し、基本アルゴリズムを開発した。2.住環境玄関ドアの基礎的デザインの収集適用する感性デザインを住環境玄関ドアとし、実際の住環境でどのようなデザインが用いられているかについて、多くの実例を基にデザインのタイプの分類調査を行った。3.住環境玄関ドア画像認識システムの開発画像認識システムの基礎的研究の知見を住環境玄関ドアに拡張し、デザインがコンピュータ上で描く画像を認識するシステムの開発を行った。