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裁判所における事実認定及び手続的判断に関する法制の日本と英米の比較研究

裁判所における事実認定及び手続的判断に関する法制につき、日本と英米を比較するアプローチにより研究し、雑誌論文及び研究会報告の形で成果を公表した。事実認定や手続的裁量という、法的規律になじみにくくまた研究も手薄だった分野において、基礎的な研究を行った。とりわけ、外国法と比較することで、裁判所が法的結論を下す以前の判断領域にも、それぞれの国の権力のとらえ方が反映されることが浮彫りになった。本年度は、夏季にイギリスのケンブリッジ大学にて、当初の予定より長く、6週間にわたる調査を行った。現在、その調査結果に基づき、イギリスの差止め、とりわけ日本の保全処分に対応する手続に関する研究に着手し、文献調査と論文執筆を進めている。残念ながら、本年度中には論文の形で公表することはできなかったが、来年度中には雑誌論文として公表したいと考えている。イギリスでの調査を予定より長く行った分、アメリカでの調査は来年度以降に持ち越すこととなった。このため、アメリカに関する研究は、文献を中心としたものとなった。内容的には、法思想と連携した研究と、歴史的観点からの研究を深めつつある。現在は、文献の収集と研究課題の絞込みを行っている段階にある。アメリカに関してはまた、陪審の研究を開始した。アメリカの訴訟法の研究では、従来から陪審の判断の正確性についての関心が高かった。しかし、本科学研究費の下での研究では、日本からアメリカ法を研究する視点として、陪審が裁判において政治的役割を果たすことが、アメリカ社会においてどのような意味を持つかを探求している。現段階では、ここ10年の陪審の関わる有名事件、とりわけ大陪審に注目が集まった事件に着目をして、分析を始めている。これも、長期的課題となるが、雑誌論文、または書籍という形で、公表を目指す。日本の民事訴訟との関係では、若手の裁判官とともに、医療関係訴訟における裁判のあり方についての研究会に参加し、医療過誤訴訟における適正な事実認定などについて、研究を行った。この分野でも、本科学研究費の成果として公表することができなかったが、来年度中には雑誌論文として公表する予定である。本年度は、秋季にイギリスにて1週間ほど、ケンブリッジ大学における資料収集や裁判所における調査を行った。昨年来の調査結果に基づき、イギリスの差止め、とりわけ日本の保全処分に対応する手続に関する研究に着手し、文献調査と論文執筆を進めている。3月に出席したシンポジウムでも大きな争点となっており、そこでの報告も織り込みつつ来年度中に公表したいと考えている。また、本年度までの予備調査の結果、来年度からは海外研究による調査活動の基盤が整ったので、その実現と成果の公表に向けて準備を進めてゆく。アメリカに関する研究は、従来からの研究の積み重ねにより、成果を出しつつある。メディアの証言拒絶権に関し、アメリカの陪審制をめぐる思想や歴史的背景を交えた研究を行い、神戸大学の研究会で報告を行った。メディアの意義を問い、それに対置される裁判の公正さの重要性を改めて強調した報告は、従来の研究と一線を画するものと受け止められた。その成果は論文として公表したばかりである。今後とも、裁判の公正さをめぐる論争につき、法思想と連携した検討を進め、歴史的観点からの研究も深めてゆきたい。日本の民事訴訟との関係では、昨年度に引き続き、若手の裁判官とともに、医療関係訴訟や損害賠償請求訴訟における裁判のあり方についての研究会に参加し、医療過誤訴訟における適正な事実認定などについて、研究を行った。研究の成果を論文として公表することもでき、すでに他の論文の中で引用されている。今後ともこの研究会の内外での研究を継続し、成果の公表を目指す。本年度は、平成20年8月よりイギリスにおける海外研究に入り、ケンブリッジ大学における資料収集や裁判所における調査を開始した。昨年度までの関心を継続し、イギリスの差止め、とりわけ日本の保全処分に対応する手続に関する研究をおこなっている。ケンブリッジ大学法学部で民事訴訟法を講ずるニール・アンドリュース氏の助言を受けつつ、広い視野での文献調査を必要な限りでほぼ完了し、英語による論文執筆を進めている。残念ながら本年度中の公表はかなわなかったが、来年度の早い時期に、ケンブリッジ大学法学部でプレゼンテーションを予定している。またそこでの反響を織り込みつつ英文雑誌への投稿も近いうちに行える見通しである。裁判所での調査も、アンドリュース氏に加え、ケンブリッジ大学元法学部長で、現在高等法院裁判官のジャック・ビートソン氏の助言・助力を得つつ行っている。研究対象の絞込み、具体的にはアプローチすべき裁判所、そこで入手できる資料の見極めに予想以上に手間取り、こちらは二年間の滞在予定のイギリス海外研究の終盤にまでかかる長期的な調査とならざるを得ない。残念ながら、こちらの面でも成果の公表はかなわなかった。アメリカに関する研究は、相対的に比重が小さくなった。しかし、こちらでの図書館やオンラインのデータベースによる調査は継続している。とりわけ、イギリスでの展開と対比しながらアメリカの状況を調査してゆくと、英米法とひとくくりにできない対照的な司法・民事訴訟像が浮かび上がってくる。こうした観点から論文の構想を練っているが、こちらも長期的なものとならざるを得ない。研究環境の変化などの要因があったとはいえ、最終年度に成果として論文を公表できないのは、忸怩たるものがある。
ロシア極東地域における経済体制転換と環境市場形成の現状と展望

当公募研究の目的は、ロシアにおける市場経済化と世界経済への統合化の過程を、ロシア極東に即して調査研究すること、ロシア極東の地域コンセプトを描くことである。比較のために選定した他地域は伝統的に調査研究のすき間であるアゼルバイジャンである。国家秩序の体系(国家体制)と経済秩序の体系(経済体制)の双方ともが崩壊している状況、経済体制論の領域では未開拓の旧ソ連邦の特定の経済地域についての調査研究(地域研究)であること、統計資料をはじめとする研究情報の決定的な不足状況(いわゆる情報飢餓)と統計制度自体が再構築過程にあること等々から、当公募研究は、未知の領域へのアプローチである。過去2年間の発表諸稿はすべて模索過程の初歩的な準備作業であるが、これらの作業を通して対象領域についての調査研究の仕方を確かめることができた。ロシア極東について、一方では、国有資産私有化の状況の観察に踏みとどまって、国家統計委員会公表の統計利用と並んで地方紙によるデータ収集・利用の仕方と地域行政単位間統計比較の仕方を経験している。他方では、1996年4月15日付けロシア政府承認の極東長期発展プログラムの分析作業を開始し、たとえば、その原テキスト付属統計資料の分析から経済開発のガイドラインが1989年の経済水準の回復であることを明らかにした。また、計画化の手法、ロシア政府が描く極東の地域コンセプトなどに観察視点を当てている。アゼルバイジャンについて、ソ連邦崩壊後の国家喪失と経済体制崩壊のもとでの国家機構と経済体制の再構築過程の観察を通して、体制転換と市場経済化の2つのタ-ムと並んで経済開発というタ-ムを導入することが必要でもあり有効でもあることを発見した。そこでは、また、体制転換の初期条件と経済開発の初期条件とはその含意において重なりつつ相互に独自の分析用具となる。この視点はロシア極東の観察にとって有効である。
piRNAの機能解析に基づくカイコ性決定・胚休眠機構の解明

カイコの性は、雌特具的な性染色体であるW染色体によって強力にコントロールされており、W染色体が1コピーあれば雌性が決定される。このことから、W染色体には強力な雌決定因子がコードされていると考えられてきた。しかしながらごく最近まで、W染色体に由来するタンパク質コード遺伝子はおろか、転写物さえ同定されていなかった。その理由として、W染色体が高密度のトランスポゾン配列群によって占拠されている、ということが挙げられる。このことにより、W染色体の高解像度一次配列を得ることは不可能であると考えられている。これまでに行った研究では、W染色体に含まれるトランスポゾンの組成をpiRNAの発現解析データをベースにして予測する、という手法を考案し、各種W染色体変異体の解析を併用することにより、性決定領域に近い領域に座乗するトランスポゾン群ならびに、それらに由来するpiRNAを同定することに成功した。本年度はまず、これまでに得られた知見を論文発表することをめざし、"The silkworm W chromosomeis a source of female-enriched piRNAs"をRNA誌に発表することができた。本年度は、W染色体に由来するpiRNAと性との関係を調べるべく、カイコ新規変異体KGの解析を行った。KG系統は2010年に藤井らによって単離された系統である。KG系統の雌は部分的に雄化することが知られており、KG系統の変異はW染色体にマップされている。私は、このKG系統が、W染色体とpiRNA、そして性との関係を調べるための格好の材料であると考え、その性状を調査した。Doublesex(dsx)遺伝子は進化的に保存された性分化に関与する転写因子であり、dsxmRNAは性特異的なスプライシングを受ける。興味深いことに、KG雌の卵巣においては、雄型と雌型両方のdsxmRNAが発現していることが判明した。また、KG雌の卵巣においては、精巣特異的であることが知られている複数の遺伝子が異常に発現していることが分かった。すなわち、KG-W染色体変異によって、dsxのスプライシングパターンに異常が生じ、卵巣において部分的な精巣特異的トランスクリプトームが観察されると考えられた。私のこれまでの研究により、w染色体がpiRNAの源であることが分かっている。つぎに、KG-W染色体変異がpiRNAの性状に与える影響を調査した。次世代シーケンサとインフォマティクスを駆使した解析の結果、性決定領域付近に由来するpiRNAの一部の発現がKG系統の卵巣で有意に減少していることが判明した。したがって、KG-W染色体変異は、piRNAの組成に影響するものと考えられた。最後に、KG雌卵巣におけるトランスポゾンの発現を調査した。すると、KG雌卵巣では、多くのトランスポゾンが過剰発現していることが明らかとなった。本研究は、"Altered expression of testis specific genes, piRNAs, and transposons in the silkworm ovary masculinized by a W chromosome mutation'"として、BMCGenomics誌に発表した。本研究により、piRNAに関する基礎的な知見のみならず、その性決定経路との関わりがはじめて明らかとなった。また、下記の通り、下記の通り、本年度は5報の関連論文を発表した。これらの成果は、客観的にみて、非常に生産的であり、申請者自身これほどの進展は予期していなかった。本研究により、piRNAがどのようにつくられるか、どのようにトランスポゾンを認識するか、そしてW染色体ならびに性決定経路に関与する可能性が浮き彫りとなった。次なる課題は、piRNA経路と性決定経路のより直接的な関わりを明らかにすること、そして、その作用機序を明らかにすること、の2点である。この2点を明確にするためには、まず、カイコの性がどのようにして決まるかを明らかにすること、そして、性決定に関するアッセイ系の確立が必要不可欠である。これを達成するために、カイコ初期胚を用いて、性が決まるタイミングを調査し、また、RNAiなどの手法により性転換を引き起こすことができるようなアッセイ系を確立する必要があるだろう。それらの研究を行う際も、本研究により得られた基礎的な知見は重要な役割を果たすと考えられる。カイコにおいては、ヘテロな性染色体構成(ZW)をもつ個体が雌になる。W染色体上には雌決定遺伝子Femが座乗すると考えられてきた。一方で、W染色体は反復配列に占拠された染色体である。このことが一因となり、W染色体の完全配列は未だ得られておらず、細菌人工染色体(BAC)クローン解析から断片情報が得られているのみである。近年、動物の生殖細胞において、トランスポゾンの発現をコントロールする低分子RNA、PIWI-interacting RNA(piRNA)の機能に注目が集まっている。私は、カイコW染色体が、piRNAの巨大なソースになっているという仮説をたてた。本年度は、カイコW染色体に由来する低分子RNAのクローニングおよび性状解析を行った。1.W染色体に由来するpiRNAの同定まず、カイコ蛹4日の卵巣、精巣より、piRNAを大量にシークエンスした。結果、カイコゲノムに100%マッチするpiRNAをそれぞれ20万リード以上得ることができた。これらpiRNAをトランスポゾン、反復配列にマップしたところ、卵巣由来のpiRNAが精巣由来のpiRNAよりも多量にマップされるトランスポゾンを多数同定した。

BAC配列を参考にしたとにろ、これらのトランスポゾンは完全長型がW染色体に座乗しており、常染色体には断片配列しか存在していなかった。これらの結果から、piRNAのプロファイルが、ゲノムに含まれるトランスポゾンの組成を反映すると考えた。2.性決定領域に由来するトランスポゾンとpiRNAの同定カイコにおいては、W染色体の欠失、転座などを有する変異体が複数存在する。それら変異体を用いて、性決定領域に由来するトランスポゾンとpiRNAを同定するにとを試みた。結果、性決領域に座乗していると考えられるトランスポゾンを100種類以上同定した。これらトランスポゾンにマッチするpiRNAは性決定領域由来の転写物と考えられる。今回同定したpiRNAは、カイコW染色体から得られた初めての転写物である。次年度は、性決定領域由来のpiRNAの機能を、性決定機構との関れりという観点から調査する。piRNAはその結合タンパク質であるPIWIタンパク質群の塩基配列特異的なガイドとして働き、動物の生殖巣におけるトランスポゾンの転移を抑制していると考えられている。私は、平成22度に得られた結果をもとに、カイコの雌性を決定するW染色体に由来するpiRNAが性差に関与するという仮説を検証している。本年度は、W染色体由来のpiRNAが転写レベルで標的遺伝子の発現を抑制している可能性を検討した。まず、収集した雌雄特異的なESTタグをカイコゲノムにマッピングし、その5'末端を転写開始点とした。次に、転写開始点より上流10kbの領域を仮想転写調節領域として同定した。それら仮想転写調節領域に卵巣、精巣由来のpiRNAをマッピングし、10kbあたりのpiRNAの密度を計算した。すると、精巣特異的な遺伝子の上流に卵巣特異的にpiRNAが高密度でマッピングされる、というケースを数例発見した。piRNAが高密度にマッピングされるような領域はヘテロクロマチン領域と合致する例が多いということがキイロショウジョウバエを用いた研究から報告されている。よって、W染色体由来のpiRNAが自身と相補するゲノム配列が該当するクロマチン領域の修飾を制御し、雌特異的なヘテロクロマチンを形成している可能性が考えられた。それらの領域の近傍にあるタンパク質コード遺伝子の発現が位置効果によって負に制御され、雌特異的なトランスクリプトームの成立に一役かっていると考えられる。今後、インフォマティクス解析に基づく仮説を実験的に検証していく予定である。カイコの性は、雌特具的な性染色体であるW染色体によって強力にコントロールされており、W染色体が1コピーあれば雌性が決定される。このことから、W染色体には強力な雌決定因子がコードされていると考えられてきた。しかしながらごく最近まで、W染色体に由来するタンパク質コード遺伝子はおろか、転写物さえ同定されていなかった。その理由として、W染色体が高密度のトランスポゾン配列群によって占拠されている、ということが挙げられる。このことにより、W染色体の高解像度一次配列を得ることは不可能であると考えられている。
進行波状制御による乱流摩擦抵抗低減に関する理論的・数値的研究

流体と壁面との間に生じる摩擦抵抗の低減手法についての研究を行った.流れが乱流へ遷移した状態では,流体の非定常性及び非線形に起因して渦運動が活発になるため,摩擦抵抗が著しく増加する.この抵抗の低減手法は省エネルギの観点からも工学的に重要であるため,幅広く研究が行われている.本研究では,最も簡単な系である平行平板問乱流において,センサを用いずに大きな制御効果を得ることができると知られている壁面からの進行波状制御入力に着目した.壁面からの吹出し吸込みを進行波状に行う制御に関しては,低レイノルズ数乱流において,従来知られていたように上流方向進行波で摩擦抵抗低減,下流方向進行波で抵抗が増加することを確認し,またこの増減に関しては線形解析でのメカニズムを拡張できることが分かった.一方で,下流方向への進行波においてパラメータによっては乱流中の乱れが減少していき,層流化することも明らかになった.この場合,制御効率は最大となった.本制御の実用化を見据え,外力や壁面変形を用いた制御についても検証を行った.外力に関しては浮力を用いた場合では制御効果が小さく摩擦を増加させる方向に働いた一方で,ローレンツカを模擬した外力制御では低減し,そのメカニズムは吹出し吸込みの場合と同様に説明できることが分かった.また,壁面変形に関しては数値シミュレーションと実験の両方を行った.数値シミュレーションに関しては,下流方向に進行させた場合に乱れが減少していく再層流化が見られ,これは吹出し吸込みの場合と傾向が一致した.一方,実験ではゴム膜を用いて進行波を発生させることで計算と同様に抵抗の低減が見られた.流れが乱流へ遷移すると,三次元的な渦運動により壁面摩擦抵抗が層流に比べ著しく増加する.本研究では,この摩擦抵抗低減の為に壁面から与える進行波状制御による制御効果の調査とその低減メカニズムの解明を,数値シミュレーションを用いて行うことを目的とする.この制御は,センサを用いずにフィードバック制御と同程度の摩擦抵抗低減を得ることができるため,低減メカニズムを応用した制御戦略による制御デバイス実現の可能性は高いと期待される.本年度は,吹出し・吸込み制御によるメカニズムの解明,高レイノルズ数における制御効果および進行波状外力による制御効果を調査した.低レイノルズ数乱流における制御効果およびその摩擦抵抗低減メカニズムについて直接数値シミュレーションを用いて調査した.上流方向進行波では摩擦抵抗低減が得られ,一方下流方向進行波では摩擦抵抗が増加した.摩擦抵抗の乱流寄与分の原因であるレイノルズせん断応力に対し三成分分解を施した結果,周期成分による摩擦抵抗への寄与は線形解析で得られたメカニズムを用いて説明できることが分かった.また,壁面垂直方向外力を用いた進行波による制御効果についても調査を行い,この制御では位相速度がゼロの場合に最大の摩擦抵抗低減が得られることが分かった.さらに,比較的高いレイノルズ数の乱流下での制御効果を調査するために,コヒーレント構造モデルを適用したLarge eddy simulationを実施した.このモデルにより得られた結果は,低レイノルズ数乱流では直接数値シミュレーションで得られた摩擦抵抗値や統計量と,制御流非制御流ともに比較的よく一致した.そして,進行波状吹出し・吸込みによる制御効果のレイノルズ数依存性は比較的弱いことが分かった.また,研究計画に記載した制御面積を限定した場合の効果についても検討したが,他の制御に見られる制御効果の持続性を確認することはできなかった.流体と壁面との間に生じる摩擦抵抗の低減手法についての研究を行った.流れが乱流へ遷移した状態では,流体の非定常性及び非線形に起因して渦運動が活発になるため,摩擦抵抗が著しく増加する.この抵抗の低減手法は省エネルギの観点からも工学的に重要であるため,幅広く研究が行われている.本研究では,最も簡単な系である平行平板問乱流において,センサを用いずに大きな制御効果を得ることができると知られている壁面からの進行波状制御入力に着目した.壁面からの吹出し吸込みを進行波状に行う制御に関しては,低レイノルズ数乱流において,従来知られていたように上流方向進行波で摩擦抵抗低減,下流方向進行波で抵抗が増加することを確認し,またこの増減に関しては線形解析でのメカニズムを拡張できることが分かった.一方で,下流方向への進行波においてパラメータによっては乱流中の乱れが減少していき,層流化することも明らかになった.この場合,制御効率は最大となった.本制御の実用化を見据え,外力や壁面変形を用いた制御についても検証を行った.外力に関しては浮力を用いた場合では制御効果が小さく摩擦を増加させる方向に働いた一方で,ローレンツカを模擬した外力制御では低減し,そのメカニズムは吹出し吸込みの場合と同様に説明できることが分かった.また,壁面変形に関しては数値シミュレーションと実験の両方を行った.数値シミュレーションに関しては,下流方向に進行させた場合に乱れが減少していく再層流化が見られ,これは吹出し吸込みの場合と傾向が一致した.一方,実験ではゴム膜を用いて進行波を発生させることで計算と同様に抵抗の低減が見られた.年次計画において掲げた進行波状の壁面垂直方向電磁力による摩擦抵抗低減効果の調査,高レイノルズ数における調査の為のLarge eddy simulationの計算コードの開発及び吹出し吸込みによる制御効果の比較の検討については当初の目的を達成した.一方で,流れの安定性に基づく考察は次年度に行うこととした.低レイノルズ数乱流における摩擦抵抗低減メカニズムの考察において,周期成分によるものは解明したが,一方でランダム成分が低減されるメカニズムについては不明であり,さらなる検討が必要である.

また,高レイノルズ数乱流における制御効果に関しても直接数値シミュレーションによる検討を行う.一方,直接数値シミュレーションに比べ乱流モデルを用いて計算コストを軽減できるLarge eddy simulationについても制御流に適したモデルの選定や開発を行う必要がある.
プロトン移動反応の機構とダイナミクスの計算機実験

DNAやタンパク質内の水素結合は、その物性や機能に対し重要な役割をになっている。本研究では、これを解明するための基礎研究として、水素結合系のプロトン移動の機構と、溶媒との相互作用やタンパク残基の静電相互作用などの外部からの摂動がプロトン移動に及ぼす影響について理論的研究を行った。プロトン移動の機構の一つとして一定の周期的な高次構造を持つα-ヘリックスのペプチド間の水素結合に沿った連鎖的なプロトン移動を考え、そのモデルとして直線型のホルムアミドニ量体におけるプロトン移動を研究した。非経験的分子軌道法により遷移状態と反応経路を求め、電子状態を解析したところ、プロトン移動が進行するにつれ、π電子の局在化が生じ、双イオン状態になり不安定化するため、二重体のみではプロトン移動は起こりにくいことが明らかとなった。DNAやタンパク質では、水和やタンパク残基からの影響が考えられ、これらを考慮したモデル系として水分子やイオンを含めた系について非経験的分子軌道法計算を行ったところ、プロトン移動を起こす前では、二重体間の水素結合は水和やイオンによって不安定化するのに対し、移動後は安定化することが分かった。これは主に、イオンとホルムアミドあるいはヒドロキシイミンとの静電相互作用の差によるとして理解できる。極性溶媒の溶媒効果の長距離力はクラスターモデルでは限界があるため、オンサガーのreaction fieldモデルに基づいて溶質-溶媒相互作用を考慮したモデルハミルトニアンを導入し、分子軌道法計算を行った結果長距離力により溶質の分極はより大きくなり、ホルムアミドニ量体のプロトン移動によって生成するイオン対はより安定化され、プロトン移動のエネルギー曲線はdouble wellとなり、その活性化障壁は溶媒の極性に依存することが明らかとなった。プロトン移動反応は基本的な化学反応であるとともに,蛋白貭や核酸においては生体での機能にかかわる重要な反応である.本研究ではプロトン移動反応の基礎的研究として,ホルムアミド分子の1,3水素移動(互変異性化)反応について電子状態理論による研究を行い,基産状態と励起状態では非常に異った溶媒効果を受けることを明らかにした.計算は,非経験的分子軌道法と配置間相互作用法を用いて行い,ホルムアラド分子の構造と, 1,3水素移動反応の反応経路にそったエネルギーを求めた.この反応は基底状態とmπ^*励起状態では軌道対称則から禁制であり,起こりにくいが, ππ^*励起状態では許容になり,反応が容易に進行することが予測される.計算で得られた反応障壁は各々, 60, 65, 7kcal/molでありこれを裏づけている. ππ^*励起状態で活性化障壁が低くなるのは, C=O酸素の非結合質子がNーH結合の反結合性軌道に非局在化して遷移状態を大きく安定化することによる.水溶液中では,水分子との協奏的な分子間プロトン移動反応を経由した互変異性化反応の機構が考えられる.計算で得られたこの反応機構の活性化障壁は,基底状態で34kcal/molとなり,先の分子内プロトン移動反応機構に比べて大きく(23kcal/mol)低下する.一方, ππ^*励起状態では24kcal/molの活性化障壁となり,分子内機構よりも17kcal/mol高くなる.これは, ππ^*励起状態での分子内プロトン移動の際にみられた,反応を有利にする軌道相互作用が分子間プロトン移動では存在しないためである.以上の結果から,水分子は基底状態においてはホルムアミド分子の互変異性化反応を有利にする触媒として働くが, ππ^*励起状態では逆に反応を不利にすることが明らかになった.DNAやタンパク質内の水素結合は、その物性や機能に対し重要な役割をになっている。
レスキューロボドッグ：ロボットテクノロジを用いた災害救助犬の建物内の探査の高度化

ロボット技術を利用した災害救助犬の探査の記録と可視化に取り組んだ.災害救助犬の探査行動を,非侵襲な行動計測スーツを利用して計測・記録した.屋内の瓦礫や階段にける犬の歩行を行動計測スーツやモーションキャプチャで計測,犬の歩行データを解析し,犬の歩行中の速度を搭載した慣性等センサで高精度に推定する方法を開発した.その情報を元に探査軌跡を推定する方法などを開発した.また,探査活動を解析し被災者の発見に繋がる行動の検出と、地図を利用した可視化を行った.これらの成果の一部を,国内・国際学会で発表した.災害救助犬は、災害地で埋もれた被災者を発見するのに有効な探査方法である。一方、日本では、被災者の探査に、災害救助犬がほとんど用いられない。この原因として、人々に災害救助犬の有効性が伝わっていないことが考えられる。申請者は、災害救助犬の有効性をデータで示すことを目指している。本申請では、被災地に取り残された被災者を探査する災害救助犬に計測装置を取り付け、その探査を計測・解析・可視化する技術の研究開発を行う。3年間で、1.救助犬の行動を計測し犬の歩容などを推定する手法の構築、2.犬の歩容と慣性センサと外界センサを組み合わせた犬の移動軌跡の推定、3.建物内部の3次元形状を計測する手法の構築と、それを利用したアプリケーションの構築を行う。開発した技術の有効性を、日本救助犬協会の協力のもと、訓練された救助犬や訓練中の犬を用いて評価する。平成25年度は、1.2.の開発と、3の準備を行った。1.犬の歩容の推定手法の構築は、モーションキャプチャと犬に取り付けた慣性センサで犬の様々な歩容(歩行、走行、ジャンプ等)を計測した。このデータを解析し、慣性センサのデータから、歩容が推定出来そうだという知見を得た。また、日本救助犬協会の方と議論を進める中で、犬が被災者を発見したサインが、今後のアプリケーションの構築では重要であることが分かり、被災者を発見した時の行動の計測にも着手した。3次元形状の計測の手法の構築は、歩容推定に加えて、2.犬の歩容と慣性センサと外界センサを組み合わせた犬の移動軌跡の推定手法の開発が必要になる。この開発の課題は、犬の3次元の速度の推定精度の向上である。収集した行動データから歩容と速度の関係を解析し、犬の姿勢と犬の対地速度を用いることで、3次元の速度の推定精度を向上出来る新たな知見を発見した。また、この知見を利用し速度と軌跡の推定精度が向上することを確認した。申請者は、災害救助犬の被災者探査の高度化に関する研究を行っている。本申請では、被災建物内に取り残された被災者を探査する災害救助犬に計測装置を取り付け、救助犬の探査を計測・解析・可視化する技術の研究開発を行う。具体的には、3年間で次の3つの技術、1.救助犬の異なる歩容や集中度合いにおける犬の動作を計測し、犬の歩容と内部状態を推定する手法の構築、2.犬の歩容推定と慣性センサと外界センサを組み合わせて、犬の歩容に応じた位置・姿勢を推定し、建物内部の3次元形状を計測する手法の構築、3.建物内部の3次元形状と犬の臭いの反応位置から、被災者位置を特定する方法の構築を行う。現場の意見を集め、今後の改良点の洗い出しも行う。平成26年度は、犬に搭載したセンサの情報から、犬の状態や動作を推定する方法の開発、及び、センサデータを統合して、犬の位置姿勢の推定を行う事を試みた。犬の状態や動作を推定するのに適した動物の行動について継続的に調査し、計測すべき犬の行動を整理した。慣性センサや、生体センサを利用して計測する方法についても検討をおこなった。また、犬が被災者を発見した時を対象として、犬が人と発見した際の状態や行動の推定を試みた。犬の位置と軌跡の推定は、瓦礫や階段の上り下りの犬の歩行データを収集し、犬の歩容の特徴を利用することで、速度の高精度化が可能な事を確認した。速度と姿勢の情報から、位置を推定することが可能になる。一方で、階段を下っている時は、精度がそれほど向上しないことも確認した。これは新たな課題であり、下りの時の速度の高精度化について方法を検討した。また、建物内の臭いの流れを解析するための基礎データの収集も行った。来年度も継続してデータの収集を行う。具体的には、3年間で次の3つの技術、1.救助犬の異なる動作や集中度合いにおける犬の動作を計測し、犬の歩容と状態を推定する手法の構築、2.犬の歩容推定と慣性センサと外界センサの組み合わせで犬の位置・姿勢を推定し、建物内部の3次元形状を計測する手法の構築、3.建物内部の3次元形状と犬の臭いの反応位置から、被災者位置を特定する方法の構築を行う。

現場の意見を集め、今後の改良点の洗い出しも行う.平成27年度は、犬に搭載したセンサの情報から、犬の歩容の推定や連続吠えを検出する方法を開発した。また、研究を進める中で、速度推定の精度を上げる新たな行動の特徴を発見し、蓄積したデータを利用して、手法の有効性を検証した。また、搭載したLIDARのデータを併用して3次元復元を行うことを試みたがきれいな3次元形状を得ることが出来なかった。この研究を通じて新たな課題が明らかになり、別の研究テーマとして研究を継続して行う。加えて、平成26年度に計測した被災建物の内部の3次元データから、被災建物内の犬の反応した位置と被災者位置についての関係を考察した。ロボット技術を利用した災害救助犬の探査の記録と可視化に取り組んだ.災害救助犬の探査行動を,非侵襲な行動計測スーツを利用して計測・記録した.屋内の瓦礫や階段にける犬の歩行を行動計測スーツやモーションキャプチャで計測,犬の歩行データを解析し,犬の歩行中の速度を搭載した慣性等センサで高精度に推定する方法を開発した.その情報を元に探査軌跡を推定する方法などを開発した.また,探査活動を解析し被災者の発見に繋がる行動の検出と、地図を利用した可視化を行った.これらの成果の一部を,国内・国際学会で発表した.位置と姿勢の推定、及び、それを組み合わせた3次元計測に関しては、開発途中で新たな課題が分かり、当初の計画と照らし合わせるとやや遅れがある。その他の部分は計画通り進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。ロボティクス進展が遅れている部分については、研究を行う中で分かった新たな研究課題であり、データをもとに改善する方法を検討している。解決策としては、犬がどのような地形を歩いているのかを判別し、それに応じて修正方法を変えることが考えられる。平成27年度の研究期間も利用して、方法論を確立する。進捗はおおむね順調に進んでいる。行動を計測する装置の開発と計測データの解析から歩容の分類が出来るようになった。計測装置の詳細は国内の複数の講演会で発表を行った。また速度推定精度を向上する新たな知見も得られた。この新たな知見はFSR2013という査読付国際会議において発表を行った。平成26年度に作成した動作計測装置を、市販品を利用することで開発コストを下げることができた。また、レンタル犬を利用した動作計測についても、少ない回数で当初予定していた計測を終えることができた。これらの理由により、繰り越し金が生じた。平成26年度は、当初の計画に基づき研究を進める。加えて、異なる犬種や大きさの災害救助犬の動作を計測し、データの蓄積を行いつつ、平成25年度に開発した方法の妥当性を検証する。データ解析を進める中で、新たな課題が分かってきた。繰り越し金を利用して、レンタル犬を利用した解析用のデータの計測と、計測装置の改良を行う。外部から購入する予定であった歩行計測装置は、人間用に開発されていて犬の動作計測に向いていないこと、市販の小型センサを用いた計測装置を開発した方が、安価で、かつ、計測したい動きを計れることが分かったため、この分の物品費を安く抑えることができた。平成26年度に持ち越した予算を用いて、犬の動作を計測する装置の数を増やす予定である。現状は1日に1犬種しか計測が行えていないため、データの蓄積に時間がかかっている。
蛋白質分子の動的構造と機能の相関の計測

本研究の目的は蛋白質分子の機能発現と蛋白質分子構造のダイナミクスの相関を1分子レベルで計測することであり、計測対象は筋肉収縮などの生体運動を担うミオシン-アクチン系である。ミオシン-アクチン系の機能は1方向運動である。前年度までに、1分子での1方向運動を詳細に計測し、ミオシン-アクチン系のダイナミクスを検出するためのプローブである蛍光分子の導入位置の選定およびプローブ導入後に多分子レベルでの運動活性の保持を確認した。本年度では、蛍光プローブ付ミオシンの1分子での運動活性の保持の確認および、機能・構造ダイナミクスの同時観察のための光学系の改良と実験条件設定、データの取得を目標に研究を進めてきた。蛍光プローブ付ミオシンの1分子での運動活性の保持は、蛍光プローブ1個の1方向運動を観察することで確認された。次に、1分子操作と力発生を計測するために必要な光ピンセット用のプローブを結合後、1分子の運動の直接観察を行った。光学フィルタ類・プローブの蛍光波長の条件検討、同時観察を行うまでの実験条件の最適化を行い、同時計測が実験可能なレベルにまでに到達できた。しかしながら、力発生を伴った1方向運動を観察するまでに蛍光色素プローブが退色する頻度が高く、解析するまでのデータ数を取得するまでにはいたらなかった。しかしながら、実験の過程で、蛍光色素プローブ1個の運動をナノメートル精度で計測することに成功し、1方向運動中において、色素ラベルしたミオシン分子内ドメインの運動を計測することができた。当初の予定とはデータの質が少し異なるものの、ミオシンの1方向運動という機能とミオシン分子構造のダイナミクス(ミオシン分子内ドメインの運動)の相関という意味では、1分子で直接的に計測することに成功し新たな知見を得ることができた。本研究の目的は蛋白質の機能発現と蛋白質構造のダイナミクスの相関を計測することであり、計測対象は筋肉収縮などの生体運動を担うミオシン-アクチン系である。ミオシン-アクチン系の機能は力発生であり、我々の研究室で開発・発展させてきた1分子ナノ計測技術を用いて力発生の特性が詳細に計測できる。一方で、ミオシン-アクチン系でどの部位のダイナミクスを検出するのか、実験を立ち上げる前段階で詳細に予想を立てる必要がある。なぜなら、特定部位のダイナミクスの計測を立ち上げるのに1年近くかかる可能性があるためである。どの部位が機能発現と関係したダイナミクスをしている可能性があるか、ダイナミクスを検出するために技術的に蛍光ラベルが可能かなどを検討した結果、ミオシン頭部のダイナミクスを選択することにした。当初の予定ではアクチン分子のダイナミクスを選択する予定であったが、アクチン分子より期待できる結果を得たためである。その結果を以下にまとめる。ミオシン-アクチン系での機能とダイナミクス相関の同時計測を始める前段階としてミオシンの運動特性の詳細な計測を行った。研究代表者が計測したミオシンはミオシンVIと呼ばれるミオシンである。ミオシンVIの運動の外力に対する依存性・運動の大きさなどから、ミオシンVIは当初予想されたアクチン分子とは別にミオシン頭部の付け根の構造が動的に変化することで機能を発現できることが示唆された。この結果を踏まえて、ミオシン頭部付け根近くのN末に蛍光色素ラベルをして運動活性を持つことなどを確認した。以上のように、今年度ではダイナミクス検出部位の選定が完了し、蛋白質が活性を持った状態で蛍光色素ラベルをすることが可能となった。来年度は、ミオシンの1分子ナノ計測を行いながらミオシン分子にラベルした蛍光色素1個をモニターできる系を構築し、機能とダイナミクスの相関のデータを得る予定である。
半導体バルク基板中の残留歪みの光弾性定量イメージング

六方晶バルク基板(GaN, SiC)や、大型鋳造Siの残留歪み定量イメージングを実現するため、自己補償イメージング偏光計(SCIP)およびステッパー機構を備えた大口径赤外イメージング偏光計(IRIP+)を開発した。SCIPによって、六方晶中の歪み誘起複屈折を自然複屈折の影響を抑えつつ抽出可能となり、市販SiC基板の残留歪みイメージングに成功した。IRIP+によって、インゴットのブロック分割による歪み緩和を避けて、商用級大型鋳造Siの全側面試料を評価することも可能となった。本研究の目的は、六方晶バルク基板(GaN, SiC)や、大型鋳造Siの残留歪み定量イメージングを世界に先駆けて実現することにある。基板の高品質化には残留歪みの低減が不可欠だが、六方晶や大型基板では定量性と分布測定を両立できなかった。本研究では、ステッパー機構を備えた自己補償イメージング偏光計(SCIP)を新たに開発し、六方晶における自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離、大型基板への対応、という2課題を解決する。本年度の主な研究成果は以下の通りである。1,自己補償イメージング偏光計(SCIP)の開発:既開発のイメージング型偏光計を改造し、自然複屈折の補償機能と、応力-複屈折曲線の測定機能を付加したSCIPを開発した。主要部の構成は以下の通り。(1)応力印加クランプ:機構部品とアクチュエータを用いて、試料面内に任意の一軸圧縮/引張応力を印加できるクランプを製作した。(2)楕円偏光補償光学系:直線偏光計に液晶チューナブルリターダを組み込んだ光学系に改造した。(3)制御ソフトウェア:透過光画像の多重撮影、自然複屈折の補償、応力ー複屈折曲線の収集、複屈折量変換の各機能をホストPC上に実装した。SCIPを用いて、リターダの補償量を変化させながら。GaN, SiC基板の複屈折分布の収集に成功した。2,自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離手法の検討:SCIPで収集した複屈折分布データから、自然複屈折のみを補償し、歪み誘起複屈折のみを分離測定するアルゴリズムについて検討した。3,小型鋳造Si基板の残留歪みイメージング:既開発の走査型偏光計を用いて小型鋳造Si基板を多数評価し、低歪み成長条件の知見獲得に貢献すると共に、SCIPを用いた大型基板のステッパー測定に有用なノウハウを得た。本年度は特に、大型鋳造Si基板をターゲットとした大口径赤外イメージング偏光計を新たに構築した。大口径赤外光源、回転偏光子・検光子、InGaAsカメラ、画像処理ユニット、を備えており、結晶シリコン板中の100mm角領域について、応力性複屈折分布をを約5分で取得できた。本成果は6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-6)にて発表した。また、定量イメージングの実現のため、SCIPを用いて、SiC基板の応力性複屈折を多数測定し、光弾性定数の実測に向けて有用なノウハウを得た。最終年度である本年度は、昨年度に構築した大口径赤外イメージング偏光計に基板搬送機構を付加することで、大型鋳造Siへ対応した。実験炉でキャスト成長された多結晶シリコンインゴットの縦断面試料(約440×170×3mm)を分割切断なしに測定することに初めて成功した。圧縮試験用試料の提供が滞ったため、GaN, SiCの定量イメージングに関する学会発表には至らなかったが、自己補償イメージング偏光計(SCIP)の構築には成功し、六方晶バルク基板への対応は完了できた。本年度の主な成果は、赤外イメージング偏光計を新たに構築し、多結晶Si基板の100mm角領域について、約応力性複屈折分布を5分で取得できたことにある。これは、研究目的に挙げた2課題のうち「大型鋳造Si」に対応する上で不可欠なステップである。大型基板搬送ステッパー機構の構築には至らなかったものの、機構設計には目処が付いており、目標達成には差し支えない。

また、SCIPを用いて多数のSiC基板を測定する過程で、光弾性定数の実測に向けて有用なノウハウを得ており、研究目的に挙げた2課題のもう一つである「六方晶バルク基板の定量イメージング」の目処も付いた。以上の理由から、本研究は、おおむね順調に進展していると判断した。多次元信号計測・画像化1.バルクGaN基板, SiC基板の残留歪み定量イメージング国内外のバルク基板メーカーに試料提供を依頼し、残留歪みの定量イメージングを多数試みる。2.大型鋳造Siインゴットの残留歪みイメージング研究協力者から、実用サイズの鋳造炉で成長された大型Si結晶塊スライスの提供を受け、ステッパー測定によって、試料を分割切断せず測定する。本年度の主な研究成果は、1,自己補償イメージング偏光計(SCIP)の開発、2,自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離手法の検討、3,小型鋳造Si基板の残留歪みイメージング、の3点であった。成果1は、研究目的に挙げた2課題の1つである「六方晶における自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離」を実現する上で、仮説検証に不可欠な透過光強度プロファイルを収集する装置である。代替装置は世界中に存在しないので、SCIPの開発は、研究目的に挙げた2課題の解決には不可欠なステップである。成果2は、成果1によって本年度に初めて着手できた項目である。本年度は、自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離手法の完全な確立や学会発表には至らなかったものの、有力な候補手法についてSCIPを用いた検証を進めている。成果3は、研究目的に挙げた2課題のもう1つである「大型基板への対応」を実現するための準備として前倒し実施したものである。次年度使用額が生じた主な理由は、当初に想定した海外出張を取りやめたことによる。イメージング偏光計開発や、国内出張、大学院生への謝金支出額は確保できており、本年度の研究遂行には支障がなかった。今後の研究計画は、以下の2点に集約できる。1,大型試料への対応:大型鋳造Si基板などに対応するため、試料を保持したまま縦横に搬送できるステッパー機構をSCIPに付加する。視野単位での測定と搬送とを自動的に繰り返し、結果を合成するアルゴリズムを開発し、大型Si試料の測定を可能にする。2,バルクGaN基板, SiC基板の残留歪み定量イメージングの実現:SCIPを用いて、残留歪みの定量化に必要な、光弾性定数、屈折率を実測する。結晶の各面に沿って短冊状に切断された結晶を用いて、圧縮試験の要領で複屈折を測定し、応力-複屈折特性を得る。複数の測定点における傾きから光弾性定数を、SCIPの最適補償量から各軸に対する屈折率を、それぞれ求める。特に、計画1については、ステッパー機構の付加に先だって、小型試料の試験測定を先行させ、本年度の成果3の知見と組み合わせることによって、試行錯誤の回数を減らして早期に装置を立ち上げられるよう工夫する。計画2については、圧縮試験で期待通りのデータが得られない場合でも、自然複屈折と歪み誘起複屈折の分離を先行させるなどして、実験が滞らないよう工夫する。当該助成金は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、主として成果発表旅費に支出する計画である。
創傷治癒における表皮細胞膜表面レセプター(alpha5 beta1)の調節機構

1.表面細胞を無血清培地(MCDB・153,KGM)で培養,4日間.コントロールとして血清入培地(EGM)で培養した表面細胞を培養.それぞれにfibronectin,collagen type1をコーティングしたディッシュに播種し細胞の接着性を観察.接着性に変化はなかった.BDS全血を2時間放置し、血小板成分を析出させ、DPBSでdializedしたものを使用した.結論:fibronectin receptorの調節機能には、おそらくPDGFを代表とする血小板由来のgrowth factorが関与しているが、この実験では、fibronectin receptorを誘発するような因子を同定することはできなかった.2.今後の実験では、KGMとEGMとの成分分析の結果、Zinc.等の微量元素の相関関係を調査し、supression因子を調べてゆく.1.表面細胞を無血清培地(MCDB・153,KGM)で培養,4日間.コントロールとして血清入培地(EGM)で培養した表面細胞を培養.それぞれにfibronectin,collagen type1をコーティングしたディッシュに播種し細胞の接着性を観察.接着性に変化はなかった.BDS全血を2時間放置し、血小板成分を析出させ、DPBSでdializedしたものを使用した.結論:fibronectin receptorの調節機能には、おそらくPDGFを代表とする血小板由来のgrowth factorが関与しているが、この実験では、fibronectin receptorを誘発するような因子を同定することはできなかった.2.今後の実験では、KGMとEGMとの成分分析の結果、Zinc.等の微量元素の相関関係を調査し、supression因子を調べてゆく.
勾配を持つポテンシャル中の有限温度下秩序状態-超流動固体状態の可能性-

勾配を持つポテンシャル中に閉じ込めたボーズ粒子系で現れる有限温度下の秩序状態について調べた。まず調和ポテンシャル中の擬2次元希薄ボーズ気体の有限温度特性についてProjectedグロスピタエフスキー方程式を数値的に解いて調べた。その結果、位相相関関数の減衰冪がポテンシャル中心付近で現れるコヒーレント(凝縮)領域とその周囲に現れるインコヒーレント(非凝縮)領域の境界でコスタリッツ-サウレス型の臨界特性を示すことがわかった。続いて一軸方向にのみポテンシャル勾配を持つハードコア2次元拡張ボーズハバードモデルで現れる秩序状態の空間分布について量子モンテカルロ法を用いて調べた。この系は一様ポテンシャル下で化学ポテンシャルを変化させた場合に固体状態から超流動状態へ一次転移を示す。ポテンシャルの勾配を変えた場合に固体状態と超流動状態の境界付近で現れる秩序状態に注目した。その結果ポテンシャル勾配の形を変化させても両者は相分離し、局所密度近似の結果、すなわち一様系で観測される一次転移の振る舞いが相境界で見られることが分かった。超流動固体状態とは固体秩序と超流動秩序が共存する状態のことを指す。近年、光学格子上にトラップされた冷却ボーズ原子気体で超流動固体状態の可能性について精力的な研究がなされている。この系はボーズ原子を空間内に閉じ込めるために、外部からトラップポテンシャルが印加されるため、系に働く化学ポテンシャルが非均一となる特徴を持つ。本年度は、まず"勾配化学ポテンシャル効果"を明らかにするために、トラップポテンシャル中の擬2次元希薄ボーズ気体の有限温度下で現れる秩序状態の振る舞いについてProjectedPGP方程式を数値的に解くことで調べた。その結果、温度低下に伴いトラップポテンシャルの中心から超流動相が成長する。その際、常に超流動領域と常流動領域の境界が一様なポテンシャルを持つ場合と同じコスタリッツサウレス型の臨界特性を持つことがわかった。この結果は勾配ポテンシャルを持つ系の振る舞いが一様ポテンシャルを持つ系に対する局所密度近似で良く説明できることを示唆している。続いて、一軸方向のみにポテンシャルが変化する2次元ハードコアボーズモデルの場合について量子モンテカルロ法を用いて調べた。このモデルは一軸方向に勾配磁場を持つ反強磁性S=1/2XXZモデルと等価であり、これまでの研究から一様磁場中で次のような秩序状態が現れることが明らかにされている。すなわち絶対零度、零磁場下では反強磁性秩序(チェッカーボード秩序)が現れ、磁場を印加するとある臨界磁場で一次転移してスピンフロップ状態(超流動状態)が現れる。計算の結果、勾配ポテンシャルのためにあたかもチェッカーボード秩序と超流動秩序が共存するような領域が現れることがわかった。今後、繰り込み群を援用して共存領域に対する定量的な解析を行う。本年度は、まず昨年度用いた有限温度下におけるProjectedPGP方程式の定量性を評価するため、一様ポテンシャル中2次元希薄ボーズ気体モデルに対する数値計算を行い、同じモデルに対する量子モンテカルロ法の結果と比較した。有限温度下におけるProjectedPGP方程式の定量性についてこれまで精密な議論がなされていなかった。比較の結果、超流動相へのコスタリッツサウレス型転移温度(Tc)を含む、1.11.2Tc以下の温度領域では、量子モンテカルロ計算の結果とおよそ2桁程度一致することがわかった。転移点以上の温度領域ではおよそ1.11.2Tcからずれが大きくなることがわかった。すなわち絶対零度、零磁場下ではチェッカーボード秩序が現れ、化学ポテンシャルを加えるとある閾値で一次転移して超流動状態が現れる。計算の結果、有限サイズ効果により勾配ポテンシャルのためにあたかもチェッカーボード秩序と超流動秩序が共存するような領域が現れるが、熱力学極限では一様系と同じ一次転移を示唆する相分離がおこることがわかった。本年度は次へのステップとして長距離相互作用(ダイポール相互作用)を持つボーズ系、他成分からなるボーズ系を効率よくシミュレーションするための量子モンテカルロ法の開発を合わせて行った。開発した手法をスピン系の問題、長距離相互作用シャストリーサザランド格子上S=1/2XXZモデルの1/2磁化プラトー状態、に適用した。対応するモデル物質の実験結果と比較を行い、1/2磁化プラトー状態への有限温度転移について議論した。
生体における食品成分の受容・応答の機作

食品成分に対する生体の応答を、感覚,消化管、内分泌・代謝,自律神経・血圧などいくつかのレベルで研究した。種々の物質に対する嗅覚の識別能を慣れの現象で見ると,温度によって相異があり、膜の構造が関与する可能性が示された。また糖に対する味覚応答の食塩による促進機構で新しい知見を得た。次にラットにおいて香気物質の摂食への影響を観察し、butenolide,tーangelica lactoneはラットに誘引効果のあること、butenolide 0.1%餌料では摂食量の減少があることを観察した。次に高脂肪食のインスリン作用障害のメカニズムを検討し、インスリン・レセプタ-(IR)の数,ブドウ糖輸送担体には変化はないが、IRのチロシンキナ-ゼ活性が低下することを観察した。また食餌成分のEGFレセプタ-への影響についても研究したが、有意の変化は見られなかった。次にビタミンDはインスリン分泌に影響することが知られているが、インスリン遺伝子発現への影響をビタミンD欠乏ラットで観察した。その結果,ビタミンDはインスリンmRNAを増加させること、この効果は血糖の影響を受けることを観察した。更に食品成分の成長ホルモン(GH)分泌への影響を検討し、ブドウ糖は自然のGHのサ-ジを抑制するが最低値には影響しないこと、アミノ酸は少量ではブドウ糖のGH抑制作用に影響しないことを明らかにした。そして血糖TSHの動態から,ブドウ糖の作用はソマトスタチンを介するものと推測された。次に食餌因子とくにアミノ酸はIGFー1レセプタ-,IGFー1結合蛋白を変化させるが、mRNA量の変化は前者は脳で、後者は肝で顕著であった。次に脳卆中ラット(SHRーSP)においてアルギンが脳卆中を遅延させること、この効果はアルギニン由来の一酸化窒素と考えられる内皮由来弛緩因子を介する可能性が高いことを明らかにした。