hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スマート構造の準能動型制御システム(エネルギ消費の低減化に関する研究)

実験では、受動制御に比べて準能動制御の制振効果が大きいことが示された。しかしながら、準能動制振の制振効果は1次モードのみに見られ、2次モードには制振効果が表れなかった。主要因として、2次モードでは、1次モードと比べ周期が短かいため、ノイズによるスイッチング信号の乱れの影響が大きく表れたと考えられる。今後の課題として、提案する準能動制御を複数モードの制振に用いるために、高い周波数帯におけるスイッチング信号のノイズ対策が必要である。本研究を通じて、エネルギー消費の少ない準能動制御が、スマート構造の振動制御法として有望であることを理論的および実験的に検証することができた。柔軟構造の準能動型制振制御系の設計法の研究では、受動型、準能動型、能動型の制御則についての理論的検討を行った。実験室モデルを用いたスマート構造の準能動型制振実験については、計測方法に問題があり、準能動制御をの実現はできていない。多モードの制振に有効な多数の準能動型圧電素子を用いた制振制御の研究も、数値シミュレーションでは成功している。今後実験的な実証も行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。準能動型のスマート構造についての理論的研究を引き続き行う。多モードの制振については、圧電素子を複数使用し、モードごとの共振回路を設計する。準能動制御については、共振回路を各モードごとに使用する場合と単一の共振回路にモード複合型の切り替え制御を設計する方法についてさらに検討する。また、複数の素子を用いる場合の切換え制御則およびアクチュエータ配置の最適化についても検討する。柔軟はりの側面に圧電素子を装着した柔軟はり(スマートビーム)振動実験装置を用いて実証実験を行う。予備実験の結果、センサ雑音が切換え制御に及ぼす影響が大きく、制御性能の低下を招くことが分かったっため、センサ信号のS/N比を高めるために、柔軟はりの固有振動数を従来より高いものに変更して実験を行う。
音声および顔情報の融合解析に基づく対話型人物認識システムに関する研究

本研究では、音声の個人的特徴と発話時の顔の特徴を高精度で抽出し、総合的あるいは選択的に活用し、端末を操作する人物を認識するシステムの開発を研究目的とする。具体的には、複数の視覚センサと音響センサを設置した視聴覚融合センシングシステムの開発,音声生成過程の解析に基づく個人性情報の抽出を研究目的とする。研究成果は以下の通りである。1.視聴覚融合センシングシステムの開発:端末に複数のビデオカメラとマイクロホンを設置した視聴覚融合センシングシステムを開発する。まず、4本のマイクロホンを用いて音源(口唇)位置の推定を行う手法を開発した。本手法はマイクロホンと音源との距離の差に伴う信号の位相差をマイクロホン信号の相互相関関数より推定し、音源位置を同定する。端末から50cm離れた音源位置を誤差2.4cm以内で推定することに成功した。次に音源位置が既知である場合、周囲雑音を含むマイクロホン信号から音源信号を抽出する適応フィルタを開発し、周囲雑音中より話者の発生音抽出のS/Nを向上させた。2.カラー顔画像による口唇位置の推定:カラー顔画像より口唇の位置を推定する手法を提案した。本手法では口唇が肌の色より赤みがかっている点に着目し、カラー顔画像のHSI変換により口唇部の位置を推定する。被験者6名の顔画像を用いて口唇位置推定実験を行った結果、100%の識別結果が得られた。3.音声生成過程の解析に基づく個人性情報の抽出:磁気共鳴映像法(MRI)により歯冠部を含む声道形状の精密測定に初めて成功し、摩擦子音声時の声道形状データを得ることができた。また、子音の明瞭度を決定する舌-口蓋接触面の垂直応力の計測に成功した。さらに声道及び鼻腔の音響特性を推定し、実音声の分析結果と一致すること、このような音声生成過程の解析より得られた特徴量が、個人識別に有効なパラメータであることを示した。
チェルノブイリ周辺地域における遠隔医療・教育システム確立にむけた調査

1986年のチェルノブイリ原子力発電所の事故からすでに20年余りが経過したが、事故当時小児であった群は現在思春期から成人期へとシフトしてきており、現在この年齢層における甲状腺がんの発生が大きな問題となっている。一方で汚染地域の中で最も甲状腺がんの増加が見られたベラルーシ共和国は、旧ソ連邦時代の経済的混乱から抜け出しつつあるものの、地方ではまだまだ医療インフラの立ち遅れが見られ、その影響は医療・医学教育の分野にも深刻な影響を及ぼしている。本申請では、長崎大学と学術交流協定を締結しているベラルーシ共和国のゴメリ医科大学との共同事業による遠隔医療・教育ネットワークシステムのための準備を行った。具体的には平成17年6月に研究代表者がベラルーシ共和国を訪問し、ゴメリ医科大学の担当者と協議の上、ゴメリ州内における医療機関との調整を行い、ベラルーシ共和国ゴメリ州のホイニキ地区病院における、無線LANを用いたネットワーク構築の準備を開始した。本プロジェクトについては、ベラルーシ共和国日本大使館とも協議して、草の根無償協力でのプロジェクト形成を行うことにした。今後、ホイニキ地区病院とゴメリ医科大学関連病院との遠隔医療システムをモデルとして、他の地区病院とゴメリ医科大学との間にも同様のネットワークを形成し、早期診断、早期治療に役立てる予定である。さらに、遠隔講義システムの構築についても協議を行い、その結果として平成17年に長崎からゴメリ医科大学に対しての遠隔講義を開始することができた。すでに数回にわたって、インターネットを用いた遠隔講義を行い、大きなインパクトを与えることができた。遠隔講義はベラルーシにおいて大きくマスコミにも取り上げられ、研究代表者がゴメリ医科大学の名誉教授を授与されるなど、医学教育の分野における大学間連携の推進に大きく寄与した。
回折放射による大強度テラヘルツベクトルビーム

KEKのコンパクトERL試験加速器では、低エミッタンス、短バンチ、高繰り返し大電流、の電子ビームが実現できる。穴あき金属板に電子ビームを通過させることで、コヒーレント回折放射によってテラヘルツ光が発生する。これは、ラジアル偏光の特徴をもっており、いわゆるベクトルビームと呼ばれるものの一種である。大強度テラヘルツベクトルビーム光源を確立することが、本研究の最初の目標である。加速器で発生させたテラヘルツ光を、放射線シールドの外まで輸送するビームラインを整備している。テラヘルツ光は大気中の水分によって吸収されてしまうので、真空にしたダクトによる輸送ラインを製作した。また、テラヘルツ光は輸送途中に回折によって広がってしまうため、輸送ラインの途中には凹面鏡による収束光学系も配置した。高強度のテラヘルツ光の発生には、電子ビームの短バンチ化、低エミッタンス化、高電荷化、が重要である。これらを同時に達成できるようにビーム調整を進めた。テラヘルツ光輸送ラインが完成し、真空圧力とその維持の確認を行った上で、真空中の光学系の設置が完了した。電子ビームの短バンチ化の調整が進み、低バンチ電荷ではこれまでの半分以下の120fsのバンチ長が達成された。概ね予定通りに進んでおり、次年度から実際にテラヘルツ光を輸送する実験にとりかかることができる。これまでは低バンチ電荷でのビーム調整を行ってきたが、今後はより難易度が高い、高バンチ電荷でのビーム調整に重点をおいて進める。テラヘルツ光輸送ラインのハードウェアは構成されたが、まずはそれらのアライメントを正確に行い、光路として成立させる必要がある。ビーム運転停止期間中に、調整作業を行う。テラヘルツ光の輸送の確立には、まず回折放射のテラヘルツ発生点での光のサイズと発散を精密に調整する必要がある。輸送前の加速器放射線シールド内で遠隔制御して測定および調整を行い、輸送路に導入する。加速器シールドの外でテラヘルツ光を観測できるようにし、以降の実験で用いる準備を整える。
大脳皮脂の一酸化窒素産生率測定法の開発と,脳循環防衛反応研究への応用

中脳中心灰白質は多彩な防衛反応を統合する最高位中枢であることが確立しているが,当課題研究において中心灰白質は防衛反応の一表現として皮質血流量も増加させることをラットについて発見し報告した。次にこの現象に関わる機構の詳細を調べた結果,中心灰白質は(1)皮質血流量増加はマイネルト核を起始とするコリン作動性皮質投射,(2)皮質においてその軸策終末に直列に接続しムスカリン受容体を持つ興奮生アミノ酸作動性ニューロン,(3)およびそれにやはり直列に接続しNMDA受容体を持つ血管運動機構を利用して皮質血管を拡張し脳血流量を増加させることを解明した。さらに血管運動機構としては,少なくとも皮質エネルギー代謝が促進することに基づいた代謝性機構,および皮質一酸化窒素(以下NO)産生機構の2者が関与していることを明らかにした。以上の研究ではNO産生促進をNO産生酵素を阻害剤で遮断する方法で評価したが,それに平行して中心灰白質刺激による皮質NO産生促進を定量的に直接測定することを試みている.方法はラット大動脈および上矢状静脈洞から血液を採取し気密下に熱処理することによって一酸化窒素および関連化合物をすべて亜硝酸窒素および硝酸窒素に変換し,グリース法に基づいた液体クロマトグラフ法で一酸化窒素の定量を行った。もし動脈血液よりも静脈血液のNO量が多ければ,皮質がNOを産生していることが定量的にわかる。そこで中心灰白質を強力に刺激したところ皮質血流量は基礎状態から110±18%(mean±SD,n=5)もの増加を来たしたにも関わらず,動静脈血液NO量の差は全く検出できなかった(刺激前動脈値35.0±4.0μM,動静脈較差:-0.15±0.66μM:中心灰白質刺激中動脈値36.8±4.9μM,動静脈較差:-0.20±2.14 μM).従って,どの様に強力な刺激でもそれが生理的範囲内である限り,皮質で産生され血液中に放出されるNO量は,血液に元々含まれている基礎量に比較してわずかであるため,検出は困難であることがわかった。強度な刺激負荷は中枢神経系,情動,行動,自律神経系などを包含した多彩な防衛反応を惹起するが,中脳中心灰白質はそれを統合する最高位中枢であることが確立している.当課題研究において中心灰白質が皮質血流量も広範に増加することを麻酔人工呼吸下のラットについて発見,報告した.防衛反応の一表現として皮質は反応性に活性化するのでエネルギー基質に対する需要は増大する.中心灰白質の皮質血流量増加機能は増大した需要を満たすように働く巧妙な仕組みであると思われる.この皮質循環調節機能には副交感神経系の関与は殆どなく,マイネルト核を起始とするコリン作動性皮質投射-皮質ムスカリン受容体系,および視床非特殊群を起始とする興奮性アミノ酸作動性皮質投与-皮質NMDA受容体系が決定的に関与すること,その2つの神経統合の働きによって活性化した皮質エネルギー代謝および皮質一酸化窒素(以下NO)産生系が協調して働き皮質血流量を増加することを明らかにし報告した.当研究課題ではこれまで中心灰白質の皮質循環調節機能における上記皮質NOの関わりについて,皮質NO産生酵素をその阻害剤(L-nitroarginine)によって遮断し評価した.

このような阻害実験では阻害作用の選択性および完全性に対し常に疑問が残る.皮質でのNO産生率の測定も合わせ行えば,皮質NO産生系の皮質循環調節機能における役割をより正しく理解できるので,その測定法の開発を急いでいる次第である.中脳中心灰白質は多彩な防衛反応を統合する最高位中枢であることが確立しているが,当課題研究において中心灰白質は防衛反応の一表現として皮質血流量も増加させることをラットについて発見し報告した.次にこの皮質循環調節機構の詳細を調べた結果,マイネルト核を起始とするコリン作動性皮質投射-皮質ムスカリン受容体系,および何らかの興奮性アミノ酸作動性皮質機構-皮質NMDA受容体系が決定的に関与すること,その2つの神経機構の働きによって活性化した皮質エネルギー代謝および皮質一酸化窒素(以下NO)産生系が協調して働き,皮質血流量を増加させることを明らかにし報告した.ここまでの研究ではNOの関与をNO産生酵素を阻害剤で遮断する方法で評価したが,本年度は皮質におけるNO産生率をフィックの原理に基づいて直接測定し評価することにした.NO産生率(NOμM/min per 100 g cortical tissue)は「全血液中のNO濃度の皮質動静脈較差」と「皮質血流量」との積で計算できる.現在,NOアナライザーを用いて全血液に含まれているNO濃度の測定を重ねているが,いまのところ安定した測定結果が得られず,NO産生率として合理的な値は算出できていない.そこでアッセイ系の改良を下記のように試みている:(1)ラットを絶食とし,ハイドレーションおよび血液の酸塩基平行を正常に保つことによって,もともとより高度なNO濃度のバイアス値を低く保ち,皮質動静脈濃度較差をより大きな比率で測定する;(2)外部パ-ジベッセル(測定試料を導入しNOを遊離する瓶)内をより高温に保ち,NO遊離効率を高める;(3)パ-ジベッセル加温装置を可及的に安定化させる.中脳中心灰白質は多彩な防衛反応を統合する最高位中枢であることが確立しているが,当課題研究において中心灰白質は防衛反応の一表現として皮質血流量も増加させることをラットについて発見し報告した.次にこの現象に関わる機構の詳細を調べた結果,中心灰白質は(1)皮質血流量増加はマイネルト核を起始とするコリン作動性皮質投射,(2)皮質においてその軸策終末に直列に接続しムスカリン受容体を持つ興奮生アミノ酸作動性ニューロン,(3)およびそれにやはり直列に接続しNMDA受容体を持つ血管運動機構を利用して皮質血管を拡張し脳血流量を増加させることを解明した.さらに血管運動機構としては,少なくとも皮質エネルギー代謝が促進することに基づいた代謝性機構,および皮質一酸化窒素(以下NO)産生機構の2者が関与していることを明らかにした.ここまでの研究ではNOの関与をNO産生酵素を阻害剤で遮断する方法で評価したが,本年度は皮質におけるNO産生を定量的に評価することを試みた.方法はラット大動脈および上矢状静脈洞から血液を採取し気密下に熱処理することによって一酸化窒素および関連化合物をすべて亜硝酸窒素および硝酸窒素に変換し,グリース法に基づいた液体クロマトグラフ法で一酸化窒素の定量を行った.もし動脈血液よりも静脈血液のNO量が多ければ,皮質がNOを産生していることが定量的にわかる.そこで中心灰白質を強力に刺激したところ皮質血流量は基礎状態から110±18%(mean±SD,n=5)もの増加を来たしたにも関わらず,動静脈血液NO量の差は全く検出できなかった(刺激前動脈値35.0±4.0μM,動静脈較差:-0.15±0.66μM:中心灰白質刺激中動脈値36.8±4.9μk,動静脈較差:-0.20±2.14μM).
エピジェネティックスの変換機構

哺乳動物の生殖細胞系列の世代サイクルが回転するしくみを細胞や分子のレベルで理解するためには、この過程で起きるエピジェネティックスが変化する実体を明らかにしなければならない。そこで本研究は、減数分裂と体細胞分裂におけるエピジェネティックス状態の変換制御機構を解明することにより、上記の課題の解決に貢献することを大きな目的とする。mei4遺伝子は体細胞分裂時には転写されず、減数分裂時にのみ転写されることが知られ、通常の体細胞分裂の間にはmei4遺伝子はヘテロクロマチン化されることにより、転写が抑制されている可能性が示されている。すなわち、体細胞分裂から減数分裂へ移行する時に、未知の機構によりヘテロクロマチンからユークロマチンに変換されている可能性がある。そこで、このクロマチン構造の変換に関与する因子を同定し、ヘテロクロマチン変換機構を解明することを研究目的とする。mei4遺伝子と恒常的にヘテロクロマチン状態を維持しているセントロメア領域を別のマーカー遺伝子で置き換えた。すると予想外であるが、mei4遺伝子座に置き換えたマーカー遺伝子が発現した。すなわちmei4遺伝子のORF内にヘテロクロマチン状態あるいはmei4遺伝子の発現を制御する領域があると考えられた。これは他のグループにより同定されたDSRと呼ばれる領域であり、この領域を制御する因子としてMmi1が報告された。その後、Mmi1以外にmei4遺伝子の発現を制御している因子を同定するために、Mei4とGFPとの融合タンパク質を構築し、GFPが体細胞周期で検出できる変異株をスクリーニングした。その結果、2つの条件変異株を単離し、この株を解析中である。生殖細胞は次世代へゲノムを伝達するという生命現象において不可欠な役割を果たしている。体細胞が生殖細胞へと分化するには遺伝子発現情報が塩基配列以外の形で細胞分裂後も染色体上に継承される"エピジェネティック"な制御が重要であることが明らかにされている。へテロクロマチン形成はセントロメアやテロメアなどでエピジェネティックに制御され、体細胞分裂や減数分裂の過程でもかなり安定に継承されている場合がほとんどである。このような制御に関しては、その形成や維持に必要な因子は少しずつ明らかにされている。しかし、エピジェネティック状態が'変換'される機構に関してはほとんど明らかにされていない。エピジェネティック変換制御の分子機構の解明は、生殖細胞ゲノムのリプログラミング機構の解明に大きく貢献することが期待される。申請者は減数分裂特異的なフォークヘッド型転写因子であるMei4について研究してきている。mei4遺伝子は体細胞分裂時には転写されず、減数分裂時にのみ転写されることが知られている。最近、通常の体細胞分裂の間には、mei4遺伝子はへテロクロマチン化されることにより、転写が抑制されている可能性が示された。すなわち、体細胞分裂から減数分裂へ移行する時に、未知の機構によりへテロクロマチンからユークロマチンに変換されている可能性がある。そこで、この変換に必要な因子を解明するため、mei4遺伝子座を栄養要求性マーカーと置換したところ、体細胞分裂時においてもこのマーカー遺伝子が発現した。すなわち、mei4遺伝子内部にへテロクロマチン変換に必要な部位が存在していることになり、現在解析中である。
イオン風による多重効用型太陽熱蒸留器の性能向上に関する基礎研究

ウィックに高吸収タオルを用い、原水入口温度、冷却水温度、原水供給量、イオン電流をそれぞれ数種類変化させて実験を行っている。これまでに得た結果を以下に示す。1.線電極の最適位置について線電極が一本の場合について、最大収量が得られる位置は蒸発面、凝縮面間の中央よりも少し蒸発面に近いところであり、また上下方向については中央であった。2.印加電圧とイオン電流の関係について電極一本の場合について、最適電極位置における印加電圧とイオン電流は約4.25.5kVに対して540μAで、線電極の単位長さ当たりの最大電力は2W/m程度であった。3.収量増加に対するイオン電流の影響収量はイオン電流の増大とともに増大するが、ある電流付近でほぼ頭打ちの傾向を示す。4.イオン風を付与した場合の収量増加について原水温度等により異なるが、その範囲はイオン風がない場合の約1.5倍から3倍強であった。5.同一の装置で、線電極数のみを2本とした場合についても同様の実験を行ったが、その性能は一本の場合と大きい差はなかった。なお、実験終了までにあと23か月かかる見込である。平成5年度に予定していた上記5.の実験を、研究の都合上、今年度に行ったことによる。このため、実験終了後に行う細線電極の走査型電子顕微鏡による観察もできていない。早い時期に残りの実験、観察を完了したいと考えている。
三次元動的シミュレーション解析に基づく除雪機械の安全防護システムの探求

除雪機械の安全性を合理的に革新するため、機械と雪よりなる力学系の解析を高精度に実行できる三次元動的シミュレーション解析方法を構築した。実際の除雪状況に近い条件下での実験解析より得られた雪の特性を用いた構築した方法による動的シミュレーション解析に除雪時動特性の実験解析を併用して総合考察した。除雪機械前方部の圧力など力情報による雪中障害物検知システムの実現可能性を示したほか、安全防護ガードも考案して試作しその有用性を検証した。本研究の目的は、除雪機械の安全性を合理的に革新するため、(1)機械と雪よりなる力学系解析を高精度に実行できる「三次元動的シミュレーション解析方法」を構築すること(2)構築した方法による解析に実験解析を併用して総合考察し、雪中異物検知をはじめ安全防護システムの確立に先鞭をつけることである。雪中異物検知では、ロータリ除雪機械が除雪装置から意図せず発信する圧力波を活用する独創的な方法を探求する。本年度は、上記研究目的を達成するために以下を実施した。1.動的シミュレーション解析用モデルおよびアルゴリズムの開発除雪機械、特にロータリ除雪機械の安全性革新を合理的かつ効率的に推進することを目的に、その基盤として活用できる「ロータリ除雪の三次元動的シミュレーション解析方法」の解析用モデルおよびアルゴリズムを開発した。動的シミュレーション解析方法は、雪のような不連続体の解析に適している個別要素法(DEM)を基盤とした。雪粒子の集合体を球形要素とみなしてモデル化し、球形要素同士および球形要素と機械の作業装置要素との接触特性を、雪同士および雪と機械の動的相互作用特性に応じて、接触点三軸方向に弾性スプリング、粘性ダッシュポットおよびスライダーモデルを組み合わせて表現した。機械の雪接触部の三次元形状に応じた形状(幾何)モデルを作成し、本モデルと球形要素モデルとの高速・高負荷接触時における演算アルゴリズムを開発した。2.ロータリ除雪のシミュレーション解析の実施上述したように開発したモデルによりロータリ除雪のシミュレーション解析を実施し、シュートからの投雪特性や除雪抵抗の解析結果について、限られた条件下ではあるが、その妥当性を実験検証した。3.力情報による雪中異物検知システムの予備検討ロータリ除雪機のオーガ部から意図せず発信される圧力波の伝播特性について上記のシミュレーション解析方法により解析した。得られた特性を踏まえた圧力波を既有の油圧サーボ疲労試験機を用いて自然雪に負荷し、圧力波の伝播特性を調べた。1.三次元動的シミュレーション解析システムの構築および高度化平成22年度に開発し進化させた動的シミュレーション解析方法による解析結果を、並行して行う実験解析結果により順次検証し、接触特性(相互作用)モデルを中心に「解析精度向上」および「解析時間短縮」のため改良を進めた。構築し高度化した解析システムに後述する実験解析システムを併用して総合的に解析考察し、次に述べる「除雪機械のための安全防護システム」を探求した。2.安全防護システムの探求ロータリ除雪機械による除雪時動特性の実験解析を、三次元動的シミュレーション解析で設定する環境と伺等条件下にて実施した。実験ではオーガ・ブロワ回転軸トルク計測システムと合わせて、圧力およびトルクという力情報の計測解析システムを構築し、除雪機械と雪中障害物の間における圧力波の伝播特性を解析した。除雪装置との三次元動的相互作用により生み出される雪の高速流動特性を、高速度ビデオカメラを用いるシステムにより解析した。雪の高速流動特性と圧力の伝播特性やトルク変動特性の相関性について総合的に考察し、力情報による雪中異物検知システムの基盤構築に向けて検討した。さらに、実用性が高い安全防護方法の一つと考えられる、高速回転する危険源であるロータリオーガ部への安全防護ガードについて、その最適形状等を検討した。本研究の目的は、除雪機械の安全性を合理的に革新するため、機械と雪よりなる力学系を高精度に解析できる「三次元動的シミュレーション解析方法」を構築すること、構築した方法による数値解析に除雪時動特性の実験解析を併用して総合考察し雪中異物検知システムをはじめ安全防護システムの確立に先鞭をつけることである。雪中異物検知では、ロータリ除雪機械が発信する圧力波を活用する独創的な方法を探求する。本年度は以下を実施し成果は公表した。(1)開発し高度化してきた動的シミュレーション解析方法による解析を、除雪時動特性の実験解析結果により検証し、「解析精度向上」及び「解析時間短縮」のための改良を進めた。

実際の除雪状況に近い条件下で実施する雪と機械材料間等のせん断特性等実験解析より、雪の各種物性値を得て用い解析精度を向上させた。さらに、高度化した解析方法に実験解析を併用して総合考察し、以下に述べる「除雪機械の安全防護システム」を探求した。(2)ロータリ除雪機械による実験解析を、動的シミュレーション解析の設定環境と同等条件下にて実施した。除雪機械と雪中障害物間の圧力波の伝播特性、オーガ・ブロワ回転軸トルクを解析した。さらに、除雪装置との三次元動的相互作用により生み出される雪の高速流動特性を、高速度ビデオカメラを用い解析した。得られる圧力及びトルクという力情報と動画情報を統合解析し、圧力の伝播特性やトルク変動特性と雪の高速流動特性との相関性を考察し、力情報による雪中異物検知システムの実現可能性を示した。(3)実用性が高い安全防護方法として、危険源であるロータリオーガ部への安全防護ガードを考案試作し、その有用性を検証した。構築方法による動的シミュレーション解析と実験解析より、同ガードにて安全防護性能と除雪性能を両立できる可能性を示すとともに力情報による障害物検知機能も搭載する安全防護システムを提案した。本研究の目的を達成するための本年度の研究実施項目として掲げた(1)三次元動的シミュレーション解析システムの構築および高度化および(2)力情報による雪中異物検知システムの基盤構築について、上記「9.研究実績の概要」に記載の通り実施できたため、おおむね順調と評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、これまでに開発してきた除雪機械の三次元動的シミュレーション解析方法について、さらに進化、発展させるとともに、その方法による解析と実験解析を総合して考察する。得られる研究成果は関連する学会の講演会等にて広く公表する。
破壊とすべりの過程で発生するAEのスケーリング則の確立

AEの規模別頻度分布は,自然地震と同様に,べき乗則にしたがうことがよく知られている.しかしながら,従来の研究で使用されたAEの観測装置のダイナミックレンジはせまく,そのほとんどは実際の波形をみることなく,特殊な回路をつかってAEイベントの統計的性質を計数していたため正確さを欠いていた.そこで本研究では,実際の波形をあますところなく観察して,AEイベントの統計的性質を調べることをめざした.このシステムではまず,広帯域(1.5kHz20MHz)のプリアンプをツリー状にくみあわせて,広ダイナミックレンジ(入力換算で±2mVpp±2Vpp)を確保している.ブリアンプの並列出力は,それぞれ独立した4チャンネルの高速(5MS/s)で高分解能(12 bit)のA/Dに入力され,デジタイズされてメモリーに転送される.こうして,つぎつぎとおこるAEイベントの波形が,長時間(2秒間)にわたって完全に記録できるようになった.つぎに,このシステムをもちいて,岩石の1軸圧縮破壊のごく直前に発生する.AE波形を観察し,従来の研究よりずっと広いダイナミックレンジで,AEイベントの振幅別頻度分布,イベントのマグニチュード(振幅)と卓越周波数との関係などを調べた結果;AEの振幅別頻度分布は,ひろいダイナミックレンジでも,べき乗則にしたがい自己相似性をもつことがあきらかになった.いっぽう,AEの最大振幅と初動の周期,最大振幅と波全体の平均周波数(周期)との関係については,自然地震で成立するような明快なスケーリング則をみいだすことはできなかった.このことは,自然地震とAEの類似性が,規模別頻度分布にかぎられることをしめしている.本研究の結果,AEに対する謎はさらに深まった感があり,AEのもつ本質的性質を解明するためのさらなる研究がのぞまれる.AEの規模別頻度分布は,自然地震と同様に,べき乗則にしたがうことがよく知られている.しかしながら,従来の研究で使用されたAEの観測装置のダイナミックレンジはせまく,そのほとんどは実際の波形をみることなく,特殊な回路をつかってAEイベントの統計的性質を計数していたため正確さを欠いていた.そこで本研究では,実際の波形をあますところなく観察して,AEイベントの統計的性質を調べることをめざした.このシステムではまず,広帯域(1.5kHz20MHz)のプリアンプをツリー状にくみあわせて,広ダイナミックレンジ(入力換算で±2mVpp±2Vpp)を確保している.ブリアンプの並列出力は,それぞれ独立した4チャンネルの高速(5MS/s)で高分解能(12 bit)のA/Dに入力され,デジタイズされてメモリーに転送される.こうして,つぎつぎとおこるAEイベントの波形が,長時間(2秒間)にわたって完全に記録できるようになった.つぎに,このシステムをもちいて,岩石の1軸圧縮破壊のごく直前に発生する.AE波形を観察し,従来の研究よりずっと広いダイナミックレンジで,AEイベントの振幅別頻度分布,イベントのマグニチュード(振幅)と卓越周波数との関係などを調べた結果;AEの振幅別頻度分布は,ひろいダイナミックレンジでも,べき乗則にしたがい自己相似性をもつことがあきらかになった.いっぽう,AEの最大振幅と初動の周期,最大振幅と波全体の平均周波数(周期)との関係については,自然地震で成立するような明快なスケーリング則をみいだすことはできなかった.このことは,自然地震とAEの類似性が,規模別頻度分布にかぎられることをしめしている.本研究の結果,AEに対する謎はさらに深まった感があり,AEのもつ本質的性質を解明するためのさらなる研究がのぞまれる.従来の実験でつかわれたAE波形の観察システム,あるいは市販のAEの測定システムのダイナミック・レンジと周波数帯域はきわめて狭く,多くの情報がこの段階で失われていると考えられる。そこで,この研究では,高速ガンプリングが可能な波形デジタイザーの入力部を数チャンネル並列につなぐという手法でこの問題を解決した。たとえば,5mV/div,50mv/div,500mv/div,5v/divというように入力アンプの感度をかえてAE信号を記録して,0.05mV50Vにおよぶ広いダイナミック・レンジをもつ測定システムができあがる。実際にこのシステムを使って,封圧下での3軸剛性試験をおこない,AEの波形を記録した。この結果,従来のシステムでは捕えることのできなかった,振幅の大きいAEを捕らえることができた。なお,3軸の圧縮装置がAE信号と同等の振幅をもつ振動を発していることがわかったので,適切なLPEを挿入してこのノイズを除去した。主破壊に先立つマイクロクラックの発生に伴って放出されるアコースティック・エミッション(以下AEと呼ぶ)を、多チャンネル・デジタル・オシロスコープのチャンネルを並列に使って、広帯域(DC5MHz)で広ダイナミック・レンジ(0.05mV50V)で長時間(0.4s)サンプリグして観察した。この結果、AEを観察したダイナミック・レンジの範囲では、振幅についてはべき乗則が成立することが明らかになった。さらに、最大振幅とAEウエーブトレーンのあいだにも同様の関係が成立することもあきらかになった。ただし、振幅と卓越周波数のあいだには系統的な関係が見られなかった。これがAEの固有の性質であるか、測定系の問題であるかは解決されなかった。その理由は、微少な振動であるAEを測定できる物理的に厳密な意味をもつトランシデュサーが存在しないからである。

このことは長い間、AEの研究を阻むバリアーとなっており、残念ながら、本研究でも克服する方法が見つけられなかった。また、ひじょうに広帯域の測定系を使ったにもかかわらず、卓越周波数が2MHzを越えるAEは発見できなかった。これは、AEを放射するマイクロクラックに下限があり、自己相似性が破れていることを表している。また、たくさんのAEイベントを詳細に観察したにもかかわらず、大きいAEが小さいAEを引き続いて誘発するという現象は発見できなかった。このことは、AEには余震が存在しないことを表しており。地震とAEは、一直線に連続する現象ではないことがあきらかになった。つまり、自然地震とAEの類似性が暗黙の前提とされる議論がなされてきたが、類似性は振幅のべき乗則にかぎられていることがわかった。本研究の結果、AEに対する謎はさらに深まった感があり、より精力的な研究が必要であろう。
社会的弱者に適用可能な減災情報提供方式

災害発生時には通常と異なる状況が起き,通信インフラを使用できなくなる.本研究では,社会的弱者に対し状況の把握と的確な誘導を行い,避難所への補助者を派遣する減災情報提供方式ことを目的とする.本研究では,(1)状況把握と誘導,(2)状況の伝達と収集,(3)状況の判断と情報提供を検討した.(1)電子白杖による検知精度向上,他者との衝突回避方式を実現した.(2)MANETーDTNハイブリッド方式の確立とICNによるデータ取得方式を実現した.(3)状況に呼応して行動ルールを提供するシステムを構築した.以上から社会的弱者に対し的確な避難誘導や避難所での補助実現のために情報提供方式の技術基盤を確立できた.災害発生直後の通信品質が不安定な環境下において,社会的弱者に対し的確な避難誘導や避難所での補助を実現するために,センサを具備した白杖からのコンテキストと呼ばれる状況の把握・誘導方式,アドホックネットワークによるコンテキストの伝送・収集方式,並びに情報提供のためのコンテキスト判断・提供方式を明確にし,それらを組み合わせた減災情報提供システムの構築法を確立することを目的とする.今年度は,当初計画に基づき,(1)状況の把握と誘導(2)状況の伝達と収集,(3)状況の判断と情報提供についてそれぞれ基本方式の検討を実施した.(1)状況の把握と誘導については,これまで段差については,正面方向のみが対象であったが,推定アルゴリズムを改善することにより,今回側方にある段差も検知可能となった.また,被災時の限定された通信環境の下で有効な誘導を実現するための誘導方式の検討を行った.道路形状を考慮すると,方向転換箇所が限定されるため,通信回数を軽減できることをシミュレーションにより明らかにした.(2)状況の伝達と収集については,端末が密集した状況と疎な状況が混在することを考慮し,MANET(Mobile Adhoc NETwork)とDTN(Delay Tolerant Network)を切換えるデュアルモードネットワーク方式を提案した.MANET,DTNのみに比べ,シミュレーションによりで情報伝達速度と端末の消費電力の点で優位であることを示した.(3)状況の判断と情報提供については,さまざまなコンテキスト事案を勘案し,被災状況や情報提供対象の状況を推定する方式を検討し,実装のための設計に着手した.これらの成果について,今年度は,国際会議1件,国内研究会10件発表を行った.通信品質が不安定な環境下において,社会的弱者に対し的確な避難誘導や避難所での補助を実現するために,センサを具備した白杖からのコンテキストと呼ばれる状況の把握・誘導方式,アドホックネットワークによるコンテキストの伝送収集方式並びに情報提供のためのコンテキスト判断・提供方式を明確にし,それらを組み合わせた減災情報提供システムの構築法を確立することを目的としている.今年度は,昨年度の検討を踏まえ,災害時にとどまらず,(1)状況の把握と誘導,(2)状況の伝達と収集,(3)状況の判断と情報提供について,汎用化を意識して検討を進めた.(1)については,昨年度の検討結果に加え,現在急増し、視覚障がい者の脅威となっている、歩きスマホのユーザに対して、視覚障がい者からビーコンを送出することにより、早期の接近通知を実現する方式を提案し、試作システムを開発中である。また,高齢者や幼児の診療中における心理的・物理的ストレスの度合いを医師に通知するために、NIRSを用いる試作システムをコンテキストアウェアのプラットフォームを用いて開発し、その有用性を実験により確認した。(3)については,昨年度の結果を発展させ,災害時の状況や利用者の状況に呼応して行動ルールを提供するシステムを構築した.これらの成果について,今年度は国内学会9件,国際会議3件の発表を行った.以下に示すように,当初設定した今年度の課題である「正確性,利便性の向上」および,『』で示した昨年度策定した方針に対して,目的達成に向けた成果が得られており,概ね順調に推移していると判断できる.(1)状況の把握と誘導:『障がい者の方に意見の対応』については,“歩きスマホ"に対する懸念が明らかになったため,ビーコンを用いた多様な検知方法を提案することにより正確性を向上することを示した.また,NIRSを用いることで心理的・物理的ストレスもコンテキストとして活用することで,正確性・利便性の向上を図った.(2)状況の伝達と収集:『双方向性への対応』については,昨年度のDTNからMANETにデータを伝送するケースに加え,今年度MANETからDTNを経由して別のMANETにデータを伝送するケースや,より柔軟なネットワーク構成についても検討範囲を拡張し,シミュレーションによりデータ伝送特性を評価した.『基幹網が部分的の使用できる場合』については,ICN技術を活用し中継ノードのキャッシュを活用することで情報伝送を行う方式を提案した.ここで,ICNで弱点とされていたプライバシー保護については,暗号化されたデータに対する鍵を期間限定で配布する方式を提案した.(3)状況の判断と情報:『汎用的な対象者への適用』については,コンテキストアウェアネスのプラットフォーム化により汎用化を図った.

通信品質が不安定な環境下において,社会的弱者に対し的確な避難誘導や避難所での補助を実現するために,センサを具備した白杖からのコンテキストと呼ばれる状況の把握・誘導方式,アドホックネットワークによるコンテキストの伝送収集方式並びに情報提供のためのコンテキスト判断・提供方式を明確にし,それらを組み合わせた減災情報提供システム構築法の確立を目的としている.今年度は,昨年度の検討を発展させ,(1)状況の把握と誘導,(2)状況の伝達と収集,(3)状況の判断と情報提供について,技術基盤確立を目指した.(1)については,昨年度の検討結果を発展し,歩きスマホのユーザに対して、視覚障がい者からビーコンを送出することにより,早期の接近通知を実現する方式を提案し、試作システムにより効果を確認した.また,NIRS(Near-InfraRed Spectroscopy)測定装置を用いて取得できる脳内ヘモグロビンの濃度を活用し,様々な状況でのユーザの心的状態をユーザコンテキストとして推定可能であることを実験により確認した.(2)については, ICN(Information Centric Network)技術を応用したデータ伝送方式について,経路構築法およびデータ法を検討し,ネットワークの負荷を均一化する経路切り替え方式の効果をシミュレーションにより確認した,また,これまでの検討結果を踏まえ, MANET(Mobile Adhoc NETwork)とDTN(Delay Tolerant Network)のハイブリッドノード,およびICNノードを実装し,実験により動作確認を行った.(3)については,災害時の状況や利用者の状況に呼応して行動ルールを提供するシステムについて,前年度指摘された点について改善を図った.これらの成果について,今年度は学術論文1報,国内学会12件,国際会議1件の発表を行った.災害発生時には通常と異なる状況が起き,通信インフラを使用できなくなる.本研究では,社会的弱者に対し状況の把握と的確な誘導を行い,避難所への補助者を派遣する減災情報提供方式ことを目的とする.本研究では,(1)状況把握と誘導,(2)状況の伝達と収集,(3)状況の判断と情報提供を検討した.(1)電子白杖による検知精度向上,他者との衝突回避方式を実現した.(2)MANETーDTNハイブリッド方式の確立とICNによるデータ取得方式を実現した.(3)状況に呼応して行動ルールを提供するシステムを構築した.以上から社会的弱者に対し的確な避難誘導や避難所での補助実現のために情報提供方式の技術基盤を確立できた.以下に示すように,当初設定した課題(「」で示す)に対して,目的達成に向けた成果が明らかになりつつあり,概ね順調に進展していると判断できる.(1)状況の把握と誘導:当初課題の「高低差があるモデルについて検出誤差を評価」に対して,側方にある段差も検知可能となったことにより,検出できる範囲が拡大した.これにより,人や物をよける際に方向感覚を失って斜め方向に進行してホーム転落事故の発生するケースを抑止する効果が期待される.誘導については,指示回数を限定できることが明らかになったことで,「ネットワークを通じた指示を行うにあたりアーキテキチャの再構築」に対する基本データとなった..(2)状況の伝達と収集:限られたユースケース下ではあるが,提案したデュアルモードネットワーク方式が,「密度分布に偏りのある状況下で.ホップ数を抑え伝送距離を延ばす経路選択法」と「MANETとDTN方式と融合したデータ伝送を設計し,データの転送率などを定量的に求める」ことに対する有効な解である.
多形核白血球モノ(ADP-リボース)転移酵素によるアクチンの修飾とその生理的意義

1.アクチン分子のADP-リボース化部位単量体であるG-アクチン、および重合体であるF-アクチン分子のADP-リボース化部位を検討した。この結果、ニワトリ多形核白血球アルギニン特異性ADP-リボース転移酵素はG-アクチンの場合、Arg^<206>およびArg^<28>を、F-アクチンの場合、Arg^<28>のみを修飾刷る事が判明した。アクチン修飾の意義上記のADP-リボース化部位Arg^<206>は、G-アクチン分子の矢じり端に相当し(Natu-re;347,37-44,1990)、この部位の修飾によりアクチン分子の重合能が抑制される事が確認された。また、この部位の修飾はアクチン結合タンパク質であるDNaseIとの相互作用を抑制し、アクチン本来の持つDNaseI阻害作用を消失させた。Arg^<28>は、アクチンN末端で、構造上フィラメント外側部分に相当し(Nature;347,44-49,1990)、ミオシンとの相互作用に重要な役割を持つ。この部位の修飾は、ミオシンとの結合を抑制しアクトミオシンの形成阻害をもたらすと予想される。このようにアクチンのADP-リボース化反応は、アクチンの機能変化をもたらすことが分子レベルで解明されつつある。3.ニワトリ多形核白血球ADP-リボース転移酵素によるコレラトキシンの修飾コレラトキシンは、Gタンパク質などを特異的に修飾するADP-リボース転移酵素であるが、この触媒活性を持つA_1サブユニットが、ニワトリ多形核白血球ADP-リボース転移酵素により特異的に修飾されることを見いだした。この修飾の結果、コレラトキシンの酵素活性は約4倍上昇することがin vitroで示され、コレラトキシンの生体内での作用機序に大きな影響を与える可能性が示唆された。この事実は、上記(1)、(2)と共に興味深い事実であり、発表した。
中世末期日本語のテンス・アスペクト・モダリティに関する記述的研究

本研究の目的:交付申請書に記載した通り、本研究の目的は、中世末期日本語のテンス・アスペクト・モダリティの体系を記述することにある。具体的な内容:テイル、スル、ウ・ウズ(ル)によって構成される当時のテンス・アスペクト・モダリティ体系の基本部分を明らかにした。現代日本語のテイルが分布している領域には、当時ではテイルと動詞基本形とタが分布しており、現代日本語の動詞基本形が分布している領域には、当時では動詞基本形とウ・ウズ(ル)が分布していることが明らかになったのである。研究成果の公表:研究実施計画に沿う形で研究を進め、その成果を現代日本語研究会第5回大会(於:八洲学園大学)で発表し、その後、最終的な研究成果のまとめを日本語学会2008年度春季大会(於:日本大学文理学部)で発表した。意義:近代日本語の出発点ともいえる中世末期日本語のテンス・アスペクト・モダリティ体系を明らかにしたことで、現代日本語の体系との比較が可能になり、テンス・アスペクト・モダリティ体系の変遷が考察可能となった。この点に最大の意義があると思われる。重要性:テンス・アスペクト・モダリティ体系の変遷が考察可能となったことで、「近代日本語の歴史的変化を類型論的な観点から記述する」という研究が現実的なものになった。この点の重要性は申請書に明記した通りである。また、タメ(二)節や原因・理由節の変遷を記述する研究にも繋がっていくと思われる。この点でも重要である。本研究の目的は、中世末期日本語のテンス・アスペクト・モダリティ体系を明らかにし、その体系の言語学的な位置づけを明確にすることである。具体的な調査対象とした形式は、動詞基本形(スル)、ウ・ウズル、テイル、タ等の当時のテンス・アスペクト・モダリティ体系を考察する際に必要不可欠なものに絞っている。本年度は、中世末期日本語の原因・理由節(ホドニ、ニヨッテ、トコロデ)、及び目的節(タメニ)の節述語を調査し、以下の分布の偏りを指摘した。原因・理由節について:中世末期日本語の原因・理由節において、節述語が動詞基本形である場合、ほぼ全てが,従属節事態先行型か従属節主節事態同時型であり、従属節事態後続型である割合は極めて少ない。目的節について:中世末期日本語のタメ(ニ)節においては、節述語が動詞基本形である例の割合が少なく、節述語がウ・ウズ(ル)である例の割合が多い。上記の指摘は、当時の動詞基本形が相対テンスの<以後)を表しにくいことの証拠である可能性があり、当時のテンス・アスペクト・モダリティ体系を考える上で、看過できない重要な分布の偏りである。そこで、この研究成果の一部を、第86回関東日本語談話会(於:八洲学園大学、2006年6月日発表、単独発表)において発表した。現在、鋭意、投稿の準備を進めている。
咀嚼・嚥下機能の発達と障害の機序解明と制御する神経回路の可視化に向けた統合的研究

咀嚼・嚥下機能の発達の過程を観察した結果、機能発育および発達の最適、決定的な時期といわれる臨界期は、6週齢以降に存在することが示唆された。咀嚼・嚥下機能障害発症の機序について、咀嚼・嚥下のセントラル・パターン・ジェネレータ(CPG)形成の障害は生じにくく、CPGよりも下位で障害が惹起される可能性が示唆された。顎運動と舌運動を制御する神経回路は、相互連絡し、協調して活動していることが示唆された。咀嚼・嚥下機能の生後発達の過程や成育段階の中で、障害を受けやすい中枢部位を探り、咀嚼・嚥下機能障害の発生機序を明らかにすることを目的とし、まず咀嚼・嚥下機能の生後発達の異常像として、咀嚼・嚥下中枢異常モデルと考えられるPRIP遺伝子欠損マウスおよびOtx3遺伝子欠損マウスを対象に、顎口腔機能を解析した。GABA、受容体の膜発現率が1030%多いPRIP遺伝子欠損マウスでは、健常マウスと比較して、不安定な咀嚼運動軌跡が観察された。計測システム装着後、計測を重ねる毎に、次第に正常な咀嚼運動に回復する傾向がみられたが、正常マウスのような安定した咀嚼運動は得られなかった。PRIP-KOマウスでは、咀嚼中枢(Masticatory Central Pattern Generator)における咀嚼リズムの形成に異常がみられる可能性が示唆されたが、不安定な咀嚼運動は、CPGよりも上位脳からの影響による可能性も否定できないので、今後の解析が必要である。Dmbx1-KOマウスでは、1)筋活動が小さい。2)運動経路がやや不安定であるという特徴がみられた。1)に関しては、咀嚼筋等の形態的な発育の遅延による可能性、2)に関しては、多動傾向が強く、落ち着きがなく、咀嚼動作に集中できていない、行動学的な特徴によってもたらされたという可能性も残っている。咀嚼リズムについては、正常マウスと差がなく、極めてリズミカルな咀嚼運動が観察された。Dmbx1-KOマウスで異常な顎運動が記録されたのは、切歯が過萌出し、不正咬合が発現することによる、2次的な影響で、咀嚼中枢の異常によるものではないという可能性が考えられるため、今後のさらなる観察が必要と思われる。C3Hマウスを用い、離乳が開始する2週齢以降より4週齢、6週齢、8週齢、10週齢まで固形飼料飼育群と液状飼料飼育群に分け、両群のマウス間で、咀嚼機能の発達の程度を評価した。まず、何週齢まで液状飼料を与えると、咀嚼・嚥下機能の発達が停止あるいは減速するかを観察し、これを臨界期(critical period)とした。その結果、6週齢以降で、下顎運動時における咀嚼系路の安定性、すなわち変動係数が固形飼料飼育群と比較し、液状飼料飼育群で有意に大きかった。また、液状飼料で飼育する実験群に対し、液状飼料飼育終了後に固形飼料に切り替えた場合に、咀嚼・嚥下機能の回復(catch-up)がどの程度なされるか、顎運動の安定性の変化、変動係数の変化などを調べた結果、固形飼料飼育群と比較し、咀嚼系路の変動係数は、わずかに正常値に歩み寄ったが、100%の回復傾向はみられなかった。PRIP遺伝子欠損マウスおよびOtx3遺伝子欠損マウスの顎口腔機能を解析した結果、咀嚼リズムがきわめて、不安定であり、咀嚼中枢異常モデルマウスとして、障害を受けやすい中枢部位の探索に用いうることが示された。生後特に離乳期以降の数週間は、咀嚼機能の学習にとってきわめて重要な時期であり、機能発育および発達の最適、決定的な時期といわれる臨界期は、6週齢以降に存在することが示唆された。逆に、この時期に噛み応えのある食べ物を与えられなければ、機能獲得のための最適な時期を逃し、後に摂食機能・嚥下機能にも大きな障害を残す原因となることも考えられた。そうした場合に、機能のキャッチアップのため、相当な訓練が必要となるか、あるいはキャッチアップ自体が不可能となることも考え得る。

軟食化モデルマウスである、液状飼料飼育マウスの咀嚼時の基本的な顎運動記録、筋活動のパターンは通常の固形飼料で飼育した健常マウスと比較して、下顎運動量について有意差は認められなかったが、咀嚼運動の10ストロークを抽出し、開閉口路を10分割した後、各分割点の座標値の水平成分の標準偏差SDを開口量ODで除算したSD/ODの平均値を咀嚼系路の安定性として評価した場合の咀嚼リズムが有意に不安定であることがわかった。哺乳動物において、咀嚼機能は先天的に備わったものではなく、出生後吸啜から咀嚼へ転換することが知られているが、末梢の形態変化よりも中枢神経系の変化が先行し、脳神経回路の再構成が行われると考えられる。咀嚼中に性状が多様化する固形飼料で飼育した場合、食物の性状の変化を顎・口腔領域の感覚受容器が検知し、咀嚼のパターンを形成する脳幹部の神経細胞集団CPGへのフィードバックを送ることで、適切な咀嚼筋活動の調節が行われるが、液状飼料で飼育した場合には、十分な咀嚼刺激が感覚受容器に与えられず、感覚受容器自体の発達、さらにはCPGの形成にも影響が及び、咀嚼機能の発達が阻害される可能性が考えられた。また、障害を受けた中枢部位は、CPGよりも上位にあることが示唆された。そこで、液状飼料飼育マウスでは、リズムジェネレータ自体の形成異常が生じ、ペースメーカー的な役割を損なった可能性と同時に、リズムジェネレータは正常だが、連絡する神経回路網に異常が生じている可能性が考えられた。
外因性および内因性GLPー1の代謝に関する研究

膵からglucagonと同時に分泌されるglucagonーlike peptide 1(GLPー1)の構造は、preproglucagonのアミノ酸配列の72ー108位GLPー1ー(1ー37)に相当する。GLPー1ー(1ー37)のtruncated formである78ー108位のペプチドGLPー1ー(7ー37)またはGLPー1ー(7ー36amide)には生理活性としてinslinotropic action認められ、膵A細胞機能の生理的役割に関与している。ホルモン作用の発現は、その分泌と代謝のバランスより保持されており、代謝面からGLPー1の生理調節機構を追求した。ラットにGLPー1ー(1ー37)を単回および持続投与し、血中GLPー1の濃度時間曲線から外因性GLPー1の半減期は3948分、分布容量は516ー904ml、代謝率は1828ml kg^<ー1> min^<ー1>であった。GLPー1ー(7ー37)の半減期は9.9±2.6分で、分布容量は2040±915ml、代謝率は137±30nl kg^<ー1> min^<ー1>であった。ウイスタ-ラット(平均体重380g)を3群に分け、I群は無処置、IIおよびIII群にはストレプトゾシン(STZ)50mg/ratを尾静脈から注入し糖尿病ラットを作成した。IIおよびIII群のラットについて、STZ注入前、注入後経日的に体重と血糖を測定し、糖尿病状態を確認した。さらに、III群にはSTZ注入2週後よりインスリン注射を実施し、血糖を正常域にコントロ-ルした。実験開始2カ月後I、IIおよびIII群について、GLPー1ー(7ー36amide)100ng/ratを麻酔下に頚静脈から注入し、経時的に採血した。その血中GLPー1の濃度時間曲線から外因性GLPー1の代謝パラメ-タ-を計算した。膵からglucagonと同時に分泌されるglucagonーlike peptide(GLPー1)の構造は、preproglucagonのアミノ酸配列の72ー108位GLPー1ー(1ー37)に相当する。GLPー1ー(1ー37)およびそのtruncated formである78ー108位のペプチドGLPー1ー(7ー37)には生理活性としてinslinotropic action認められ、膵A細胞機能の生理的役割に関与している。ラットにGLPー1ー(1ー37)を単回および持続投与し,血中GLPー1の濃度時間曲線から外因性GLPー1の半減期は3948分、分布容量は516904ml、代謝率は1828ml kg^<-1>min^<-1>であった。GLPー1ー(7ー37)の半減期は9.9±2.6分で、分布容量は2040±915ml、代謝率は137±30ml kg^<-1>min^<-1>であった。平成3年度は、ストレプトゾシン糖尿病ラットおよび糖尿病患者について検討する。