hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
企業価値評価における経営者予想の有用性とR&D集約企業

企業の研究開発活動は将来利益の源泉であり、その情報は投資家にとって重要であるにも関わらず、会計報告における情報開示は十分であるとはいえない。そのため、経営者が内部情報を踏まえて将来利益を公表する制度(経営者予想)は、情報不足を解消する有効な手段になり得ると考えられる。本研究では、研究開発集中型の企業価値を見積もるという目的において、どのような状況において経営者予想が有用となるのかについて検証を行った。検証の結果、損失回避の誘引が強い状況においても、研究開発費支出を減少させなかった企業の将来パフォーマンスは良好であることが示され、質の高い予測情報を提供していることが推察される。本研究の目的は、R&D活動を盛んに行う企業の価値評価における経営者予想の役割を明らかにすることにある。本年度は3か年計画の初年度であり、今後に行われる分析の基礎を築くため、理論的枠組みの構築とデータ収集を目的としており、以下の3つを行った。1.文献レビュー:先行研究レビューでは、R&D企業の特性に関する先行研究について調査を行った。この成果の1つがFujiwara and Ishimitsu(2014)である。R&D活動を取り扱う難しさの多くは、研究開発成果の発現の不確実性に起因しており、その不確実性を検討するには、企業特性(財務特性や企業組織など)のR&Dプロセスに影響を与える側面に着目することが重要である。またそれらプロセスについての性質を、証券市場は企業価値評価に際してどのように解釈しているのかについても先行研究の調査を行った。2.インタビュー:R&D活動が実際にどのように行われているのかを明らかにするために、企業勤務経験のある研究者を招いて、R&D活動に対する取り組み、組織間の関係などについてヒアリングを行った。この成果の1つがインタビュー記録太田(2014)である。これによりどのような状況が研究開発費予算の決定に影響を与えるのかを考察することができる。経営者予想の性質を考えるうえで、企業支出のなかでも比較的金額の大きいR&D費決定のプロセスを検討することは重要となる。3.データの整備:検証に用いるデータの整備を行った。財務諸表に掲載されたR&D情報のデータベース化および整理を行い、また紙媒体であった資料についてはエクセル形式に起こすなどした。加えて基本的な分析としてR&D企業が財務上どのような特性を有しているのかを明らかにした。これらの作業により、R&D企業の実態に即した仮説の設定、検証を行うことができるようになり、次年度以降の検証にすぐに着手できる状態となった。今年度は実証分析の初年度にあたり、研究開発投資と将来業績の関係について証券・財務データを用いて分析を行った。研究実績とその概要は以下の通りである。1「機会主義的な研究開発費の削減と将来業績」(単著)研究開発投資の額は相対的に大きく、また発生した期の費用処理とすることが義務付けられているため、経営者の裁量行動の対象とされることが多い。具体的には損失回避目的で研究開発費の削減を行う経営者行動が想定され、その場合将来パフォーマンスは低下するものと考えられる。本研究ではわずかにプラスの利益を計上し、かつ実質的に研究開発支出を削減した企業を機会主義的に研究開発費を削減した企業とし、その後の企業業績(ROA、資本的支出+研究開発支出、株価純資産倍率)の推移を観察した。そこから機会主義的でないサンプルと比べ、事後のパフォーマンスが低下していることが示された。これは機会主義的な研究開発費の削減は企業の将来価値を棄損していることを示唆している。2「ダウンスコーピング戦略と企業業績」(共著)日本企業の多角化の程度が時系列でどのように変化しているのかを検討し、33業種のうち22業種がダウンスコーピングの傾向、11業種が多角化の傾向があることが示された。さらに企業がダウンスコーピングを行った場合、その後の研究開発投資を削減しなければ、当該投資は効率的に企業の将来業績に結びつくと考え検証を行ったが、結果はこれを支持するものではなかった。最終年度は研究課題を遂行すべく以下の3つの研究活動を行った。1.証券・財務データを用いた統計的な分析として、研究開発活動とその成果の関係を問うものを行った。ただし従前の研究が研究開発の成果として売上高、利益といった財務数値そのものを用いていたのに対して、それら財務数値のなかから企業の競争優位の部分を抽出し(利益の共通性)検証の対象とした。分析の結果、企業の研究開発活動は超過収益力の形成に寄与していること、またその関係には従業員のインセンティブ設計などコーポレートガバナンスの要因が大きな影響を与えていることが分かった。この成果は2015年10月に開催された管理会計学会関西・中部部会において報告した。学会でのコメントをもとに論文をブラッシュアップし海外の学会において発表する予定である。2.次に企業において研究活動に従事している方にヒアリングを行った。同様のヒアリングは前年においても行っているが、企業によって研究開発予算の決定、体制のあり方などは異なっており、さらなる検証のためにはより多くの企業の実例を積み重ねる必要があるという考えに至った。ヒアリングで得られた成果は、先の1.における仮説設定や以下の3.の先行研究のレビューに活かされている。3.3年間にわたる研究のまとめとして、課題期間を通して行ってきた研究開発活動に関する先行研究のまとめと自身の研究の位置づけを行った(石光(2015))。先行研究は、研究開発活動がどのように利益に結びつき、それらが証券市場においてどのように評価されているのかについてさまざまな研究を行っている。

本研究課題もそれら先行研究の結果を異なる視点から検証し、補強するものとなった。企業の研究開発活動は将来利益の源泉であり、その情報は投資家にとって重要であるにも関わらず、会計報告における情報開示は十分であるとはいえない。そのため、経営者が内部情報を踏まえて将来利益を公表する制度(経営者予想)は、情報不足を解消する有効な手段になり得ると考えられる。本研究では、研究開発集中型の企業価値を見積もるという目的において、どのような状況において経営者予想が有用となるのかについて検証を行った。検証の結果、損失回避の誘引が強い状況においても、研究開発費支出を減少させなかった企業の将来パフォーマンスは良好であることが示され、質の高い予測情報を提供していることが推察される。研究目的を達成するため、昨年度は先行研究のレビューと検証仮説の構築を行い、本年度は証券、財務データを用いた仮説の検証を計画していた。本年度は前述のように「機会主義的な研究開発費の削減と将来業績」「ダウンスコーピング戦略と企業業績」という研究目的に合致した2件の検証を行っており、おおよそ当初の計画どおりに進展している。よって昨年度からの蓄積と併せると本研究課題は現在までおおよそ順調に進行していると考えられる。財務会計来年度は研究課題の最終年度にあたり、現在進めている実証分析をさらに進めるだけではなく、これまでの研究成果の外部への公表を計画している。これら計画を推進していくため、以下のような方策を考えている。まず実証分析に関しては、仮説の構築にとって重要となる文献の収集・整理を引続き行っていき、可能であれば研究開発活動に携わる方へのインタビューを行いたい。学会や研究会への参加は研究成果を外部に公表する機会を得るだけでなく、研究をブラッシュアップしまた新しいアイディアを得るために有用であると考えられるため、積極的に行いたい。研究目的の遂行にあたっては当初計画した研究計画・方法にしたがっており、本年度の実績は研究実績の概要にも示した通りである。各活動ごとに自己点検を行った結果は以下のとおりである。1.文献レビュー:当初の予定はR&D企業の性質についてのレビューまでであったが、R&D企業の性質および公表する情報が株式市場でどのように評価されているのかということについても先行研究調査を行うことができた。レビューについては、当初の計画よりも若干早いペースで行われている。2.インタビュー:インタビューについては、当初予定していた通りに行うことができた。ただしインタビューを行ううちに、より精緻な仮説設定を行うためには、更なるインタビューを行ったほうが良いという考えに至った。そこでH26年度のはじめに追加的にインタビューを行う予定である。インタビューに関しては当初計画に比べて作業量が増加したことにより若干遅れているといえるが、インタビューと仮説構築はある程度は当時進行が可能なので計画の遂行にあたっての問題は小さいと考えられる。3.データ整備:今後の検証に用いるデータの発掘・整備を行うことが当初の計画であった。
NLRRファミリー分子の生理学的および発がんにおける機能の解析

散発性神経芽腫の進展における分子機構の解明が急がれる。これまでの解析により、千葉県がんセンターにおいて同定されたNLRRが神経芽種の特性やがんの進展に深く関わることが明らかとなってきている。本研究では、NLRRの機能をさらに解析した。その結果、NLRRファミリータンパクは神経芽腫の進展において増殖と分化という異なる機能を果たすことが明らかとなった。またNLRR1ノックアウトマウスの作製を行い、その予備的観察の結果NLRR1欠損が発生に影響を及ぼすことが明らかとなってきた。本研究では、細胞膜タンパクであるロイシン・リッチ・リピート(LRR)タンパクの一つで、神経組織特異的に発現する分子として同定されたneuronal LRR(NLRR)の生理学的機能および発がんにおける役割を明らかとすることを目的としている。これまでにNLRR1の発現は予後不良の神経芽腫において多く、予後良好の神経芽腫において少ない傾向にあることが分かっている。また、同じNLRRファミリータンパクであるNLRR3の発現が予後不良の神経芽腫において少なく、予後良好の神経芽腫において多い傾向にあるという、NLRR1とは正反対のパターンを示すことも分かっている。本年度はin vitroの実験系により、NLRR1のシグナル伝達経路に対する影響を解析した。その結果、1)NLRR1を過剰発現させた細胞では細胞増殖が亢進すること、2)過剰発現させたNLRR1が複数のシグナル伝達経路に影響を与えること、3)NLRR1を過剰発現させた細胞では増殖因子によるシグナル伝達が亢進されていることが分かった。また、NLRR1のノックアウトマウスを作製するためのターゲティングベクター構築を行った。ターゲティングベクターにはNLRR1遺伝子に相当する位置に大腸菌由来β-galactosidase(LacZ)遺伝子を発現マーカー遺伝子として挿入した。このベクターを用いて来年度はノックアウトマウスを作製し、発生におけるNLRR1の機能検索を行う。本研究では、ロイシン・リッチ・リピート(LRR)ドメインを細胞外にもつ細胞膜タンパクの一つで、神経組織特異的に発現する分子として同定されたneuronal LRR(NLRR)ファミリータンパクの生理学的機能および発がんにおける役割を明らかとすることを目的としている。これまでにNLRR1の発現は予後不良の神経芽腫において高く、予後良好の神経芽腫において少ない傾向にあり、NLRR1を培養細胞に過剰発現させると細胞増殖を亢進することが分かっている。本年度はNLRR1の機能をin vitroの実験系においてさらに解析した。その結果、1)NLRR1は成長因子のうち少なくともEGFおよびIGFによるシグナル伝達を増強すること、2)神経芽腫由来細胞株においてNLRR1の発現抑制により、EGFおよびIGFによるシグナル伝達および細胞増殖効果が抑制されること、3)NLRR1発現は神経芽腫の発生において重要な転写因子であるN-mycにより制御されていること、4)NLRR1によって増強されたEGFシグナル伝達がN-mycの発現をさらに正に制御することが分かった。また本年度は、NLRR1と同じファミリー遺伝子であるNLRR3についても解析を行った。NLRR3は予後良好の神経芽腫において高い発現がみられるが、5)神経系培養細胞の分化を誘導するとNLRR3の発現が増加し、6)NLRR3の過剰発現により分化が誘導され、7)この発現はN-mycにより負に制御されることが分かった。以上のことから、NLRR1およびNLRR3はN-mycによって正および負に制御され、神経芽腫の進展において増殖と分化という異なる機能を果たすファミリー遺伝子であることが明らかとなった。また、昨年度より引き続いてNLRR1ノックアウトマウスの作製を行い、本年度はそのキメラマウスを得てC57BL/6への戻し交配を開始した。その予備的観察によりこれまでにNLRR1欠損による発生への影響を示すデータが得られてきており、NLRR1が発生においても重要な役割を持つことが予想されることから、今後さらなる詳細な表現型解析を行っていく予定である。
ベイツ式擬態の進化

ベイツ式擬態のコストを調べるために、沖縄県先島諸島で、ベイツ式擬態種シロオビアゲハの非擬態メスと擬態メスの交尾回数を調べたところ、非擬態メスの回数の方がわずかに多いが、有為差はないことが分かった。宮古島で捕獲したシロオビアゲハ150匹を、伊丹市昆虫館の放蝶園に放飼し、オスとメス、非擬態型と擬態型個体の様々な生理、生態、行動を比較調査した。その結果、野外とは異なり、メスの交尾回数は、非擬態型と擬態型に関わらず、1回のみだった。その理由は未解決であるが、以上の点より、実効交尾には擬態のコストがかかっていないことが検証された。放蝶園での成虫の初期死亡率は、オスで最も高く、非擬態型、擬態型、の順に低くなった。初期死亡の最大の要因は、放蝶園のガラスに激突して死ぬことである。このことより、飛翔速度はオスで最大であり、次が非擬態型メスで、擬態型メスは、モデルの毒チョウに飛翔パターンも擬態して、緩やかに飛ぶことが間接的に検証された。つまり、俊敏に飛翔するオスは鳥の捕食をある程度避けることが可能である一方で、メスは緩やかに飛び、鳥の攻撃を受けやすい。それで擬態することで鳥の攻撃を避けると考えられる。この事実は、なぜオスに擬態型が出現しないかの、ダーウィン以来136年間解けない謎に対する間接証明になっている。また、Ohsaki(1985)がNatureで述べた仮説を支持する結果にもなっている。あわせて、上記の結果は、放蝶園では俊敏な個体が選択排除され、鈍重な家畜化された個体が選択されることにより、参観者を恐れない個体が出現する経過を初めて明らかにしている。チョウのベイツ式擬態は、ほとんどがメスにのみ擬態型を発現する。その理由は、いまだに検証されていない謎である。しかし、おそらくはこうであろうという唯一の仮説は、ダ-ウインが唱えた「メスによるオスに対する性選択仮説」である。今年度は、シロオビアゲハを用いて、この仮説の検証を試みた。実験の結果は、従来の仮説を前提とした予測と2重の意味で異なっていた。予測では、オスはメスの斑紋型を選ばないが、メスはオスの斑紋型を選ぶ、となっていた。しかし、結果は逆で、オスは非擬態型のメスを選ぶが、メスはオスを選ばなかった。オスは自種のメスを認識する際、種固有の斑紋型を目印にしている、という研究は少なからずある。メスの斑紋型に模した様々な模様を作りオスに示すと、自種の特徴的な模様に反応し、近寄ってくることが、幾つかの種の実験で分かっている。このようなオスを引きつける模様をオスの交尾行動を解発する「リリーサー」という。シロオビアゲハの非擬態型は下翅に7つの白い斑紋が帯のように連なっているが、この白い紋がリリーサーと考えられる。一方、擬態型のメスは、この白い紋が下翅の中央に3点残るのみで、オスを引きつける効果は減じていた。つまり、メスの擬態型は擬態することによりオスに選ばれなくなるという「コスト」を払っていることになる。一方、オスは、どのような人為的に異なった斑紋型を持とうとも、メスに区別なく受け入れられた。このことは、少なくともメスが視覚的にオスを斑紋型で識別している可能性を否定しており、メスによる性選択仮説は否定されたと言ってよいだろう。しかし、おそらくはこうであろうと言う唯一の仮説は、ダ-ウィンが唱えた「メスによるオスに対する性選択仮説」である。昨年度は、シロオビアゲハを用いて、この仮説の検証を試み、否定的結果を得た。今年度はこれに代わる仮説を設定するために、擬態のコストを計測する実験を試みた。実験は、伊丹市昆虫館と沖縄八重山諸島で行った。伊丹市昆虫館では、幼虫の発育時間と成虫の寿命を計測した。その結果、擬態型の特徴となる赤色の斑紋が多くなるほど幼虫期間はかかり、成虫の寿命は短いことが分かった。つまり、擬態型になること自体が生理的コストがかかることを示している。イギリスのロスチャイルドは、擬態型のチョウとそのモデルを比べた場合、モデルの方が10倍近くもカロテノイドの含有量が多いことを示し、カロテノイドがモデルに含まれる有毒物質の抗酸化剤として使われ、太陽の紫外線を受けての無毒化を防いでいる可能性を指摘している。擬態型のチョウがその特徴となる赤色物質をカロテノイドに由来し、抗酸化剤から色彩物質に転化しているなら、その過程で、非擬態型のチョウと比べて生理的に何らかの負荷を得ている可能性が考えられる。成虫の寿命はオスが最も短かったが、寿命の長さの頻度分布を調べると、5日以内の初期に死亡する個体が多いことが分かった。恐らく、活発な個体が昆虫館のガラス壁にぶつかって死ぬためであろう。この事は、オスの飛翔は活発であり、オスは天敵から有効に逃げうることを示唆している。一方、擬態型メスの頻度分布は正規曲線に近く、モデルに似た緩やかな飛翔をすることが示唆された。

ベイツ式擬態のコストを調べるために、沖縄県先島諸島で、ベイツ式擬態種シロオビアゲハの非擬態メスと擬態メスの交尾回数を調べたところ、非擬態メスの回数の方がわずかに多いが、有為差はないことが分かった。宮古島で捕獲したシロオビアゲハ150匹を、伊丹市昆虫館の放蝶園に放飼し、オスとメス、非擬態型と擬態型個体の様々な生理、生態、行動を比較調査した。その結果、野外とは異なり、メスの交尾回数は、非擬態型と擬態型に関わらず、1回のみだった。その理由は未解決であるが、以上の点より、実効交尾には擬態のコストがかかっていないことが検証された。放蝶園での成虫の初期死亡率は、オスで最も高く、非擬態型、擬態型、の順に低くなった。初期死亡の最大の要因は、放蝶園のガラスに激突して死ぬことである。このことより、飛翔速度はオスで最大であり、次が非擬態型メスで、擬態型メスは、モデルの毒チョウに飛翔パターンも擬態して、緩やかに飛ぶことが間接的に検証された。つまり、俊敏に飛翔するオスは鳥の捕食をある程度避けることが可能である一方で、メスは緩やかに飛び、鳥の攻撃を受けやすい。それで擬態することで鳥の攻撃を避けると考えられる。この事実は、なぜオスに擬態型が出現しないかの、ダーウィン以来136年間解けない謎に対する間接証明になっている。また、Ohsaki(1985)がNatureで述べた仮説を支持する結果にもなっている。あわせて、上記の結果は、放蝶園では俊敏な個体が選択排除され、鈍重な家畜化された個体が選択されることにより、参観者を恐れない個体が出現する経過を初めて明らかにしている。
防衛的悲観主義に関する日本人への適用可能性の検討

本研究の目的は,防衛的悲観主義に関する日本人への適用可能性について検討をおこなうことである。本年度は,本研究課題の最終年度として研究の総括をおこなった。1.前年度に実施した調査研究および実験研究において得られたデータに関して,統計パッケージSPSS14.0およびAMOS5.0を用いて詳細な分析を行った。これらの研究では,防衛的悲観主義を米国で実証したNorem & Illingworth(1993)と同様の手続きによって日本人大学生を対象に実験的検討をおこない,また同時に唾液アミラーゼ活性値を測定し,DPが失敗経験後の生理的ストレス反応に与る影響についても検討をおこなった。実験参加者をクラスタ分析によってDP群およびSO群に分類し,これからおこなう課題への熟考を促すd条件および課題への熟考を妨害させることを意図したs条件のいずれかにランダムに配置した。この条件操作に引き続き,三種類の計算問題をおこなった。その結果,はじめの課題の遂行成績において有意な交互作用は認めらなかったが,各群の平均値に関しては先行研究と同様,対処方略の一致した群においてより成績が良かった。また,DP群では,SO群と比べ,失敗経験後の課題の遂行成績が悪く,また,唾液アミラーゼ活性値は低下した。DP群では失敗経験後は次の課題に対する動機づけが低下して遂行成績は悪かったものの,生理的ストレスをあまり感じていないという示唆が得られた。2.分析の結果をまとめ,成果を報告した。具体的には,日本心理学会第70回大会,北陸心理学会第41回大会および日本パーソナリティ心理学会第15回大会においてポスターおよび口頭発表を行った。3.本研究課題では学業達成場面に特化して研究をおこなった。本研究課題の発展として,今年度の後半では,対人場面における防衛的悲観主義尺度を作成するための予備的調査を実施した。本研究の目的は,防衛的悲観主義に関する日本人への適用可能性について検討をおこなうことである.研究実施計画としては,平成15年度では,(1)防衛的悲観主義を測定する日本版質問紙の開発をおこない,その結果をふまえ,平成16年度以降では,(2)平成15年度に開発した質問紙を用いて,防衛的悲観主義傾向の強い生徒を抽出し,実験的検討をおこなう.米国において防衛的悲観主義を実証したNorem & Illingworth(1993)の実験手続きを参考とした実験をおこなうことによって,先行研究との結果を比較する.(1)および(2)の結果から,日本人大学生において防衛的悲観主義がみられるかを明らかにする研究計画である.本年度は,過去の学業成績が優れている大学生を調査対象とし,質問紙の信頼性や妥当性について十分吟味し,標準化をおこなう作業を実施した.<被験者>学力偏差値の高い大学に在籍する大学生500名程度.<手続き>英語版防衛的悲観主義質問紙(Norem & Cantor,1986)をもとに,荒木・小林(2002)の結果をふまえて日本の文化的要因を考慮した項目を選定する予備調査をおこない,項目数を増やした日本版質問紙を作成し,実施した.<結果と考察>得られたデータについて,因子分析の手法により併存的妥当性や信頼性を確かめた.本結果から,本年度に開発した質問紙によって防衛的悲観主義傾向の強い学生を抽出し,次年度以降に実施予定である生理的指標を用いた実験的検討をおこなうことが可能となった.本研究の目的は,防衛的悲観主義に関する日本人への適用可能性について検討をおこなうことである.本年度は,(1)調査研究として,前年度に作成した質問紙の妥当性・信頼性に関する再検討をおこない,(2)実験研究として,これまでに作成した質問紙を用いて防衛的悲観主義傾向の強い学生を抽出し,生理的指標を用いた実験的検討をおこなった.(1)調査研究では,延べ人数計1631名の調査協力者を対象に,4回にわたって調査を実施した.統計パッケージSPSS14.0およびAMOS5.0を用いて因子分析やクラスター分析をおこなった.その結果,高い信頼性と妥当性を備えている防衛的悲観主義尺度(Japanese Defensive Pessimism Inventory)が作成された.(2)実験研究では,米国で防衛的悲観主義を実証したNorem & Illingworth(1993)に基づいた実験を実施した.まず,本研究で作成された防衛的悲観主義尺度によって,618名の調査協力者を(1)防衛的悲観主義群,(2)方略的楽観主義群,(3)統制群,および,(4)真の悲観主義群,の4群に分類した.各群の実験参加者を思考条件(これから実施する暗算課題の結果や予想を考えさせ,防衛的悲観主義方略への導入を図る)および非思考条件(妨害課題によって暗算課題から注意をそらす)に割り当てる実験操作をおこなった後,3種類の暗算課題を実施した.また,暗算課題の前・中・後に唾液を採取し,ストレス免疫の測定をおこなった.従属変数は,課題の遂行成績,および,唾液中のアミラーゼ濃度である.なお,実験参加について同意の得られた254名のうち,現在94名について個別実験を実施中であり,これまでに得られたデータについて現在統計処理中である.本研究の目的は,防衛的悲観主義に関する日本人への適用可能性について検討をおこなうことである。

これらの研究では,防衛的悲観主義を米国で実証したNorem & Illingworth(1993)と同様の手続きによって日本人大学生を対象に実験的検討をおこない,また同時に唾液アミラーゼ活性値を測定し,DPが失敗経験後の生理的ストレス反応に与る影響についても検討をおこなった。実験参加者をクラスタ分析によってDP群およびSO群に分類し,これからおこなう課題への熟考を促すd条件および課題への熟考を妨害させることを意図したs条件のいずれかにランダムに配置した。この条件操作に引き続き,三種類の計算問題をおこなった。その結果,はじめの課題の遂行成績において有意な交互作用は認めらなかったが,各群の平均値に関しては先行研究と同様,対処方略の一致した群においてより成績が良かった。また,DP群では,SO群と比べ,失敗経験後の課題の遂行成績が悪く,また,唾液アミラーゼ活性値は低下した。DP群では失敗経験後は次の課題に対する動機づけが低下して遂行成績は悪かったものの,生理的ストレスをあまり感じていないという示唆が得られた。2.分析の結果をまとめ,成果を報告した。具体的には,日本心理学会第70回大会,北陸心理学会第41回大会および日本パーソナリティ心理学会第15回大会においてポスターおよび口頭発表を行った。3.本研究課題では学業達成場面に特化して研究をおこなった。本研究課題の発展として,今年度の後半では,対人場面における防衛的悲観主義尺度を作成するための予備的調査を実施した。
植物成長調節剤エピジャスモン酸メチル類緑体の合成研究

ジャスミン油の香気成分ジャスモン酸メチルおよびその異質体エピジャスモン酸メチルが近年強い植物生長調節剤としての機能を持つことで注目されている。実際天然からも関連類緑体各種が単離されていることから、これらの高効率合成法の開発をそれを用いた高純度ジャスモノイドの合成と構造・機能相関、新機能開発を検討している。光学活性なオキサビシクロ〔3.3.0〕オクテノンを出発原料として共通中間体2-オキサビシクロ〔3.2.1〕オクタノン骨格を持つアルデヒドを非常に効率良く得た。このものを用いることにより、既にジャスモン酸メチルエピジャスモン酸メチルが合成されたが、今回東洋ランの香気成分であるデヒドロジャスモン酸メチルエピデヒドロジャスモン酸メチル、ジャスミンケントラクトン、エピジャミントケトラタトンをはじめジャガイモの塊茎形成発現物質ツベロン酸メチル、およびそのグルコシドがはじめて合成出来た。この合成により天然由来のグルコシドの構造が明らかになりつつある。一連の関連化合物は全て高純度光学活性体の両鏡像体であり、今後これらの生物活性を検討することによりさらに興味深い知見が得られることが大いに期待される。
鯨類における水分の摂取ならびに保持機構の解明

200708年に和歌山県太地町の追込み漁で捕獲されたバンドウイルカの消化管試料を用いて以下の成果を得た.1)胃(前胃,主胃,幽門胃)および腸(小腸,大腸)における10種類のAQP(AQP110)の発現をRT-PCRにより解析した結果,前胃にはAQP-2,3,6,10が,主胃にはAQP-1,2,3,4,8が,幽門胃にはAQP-2,3,8が,小腸および大腸にはAQP-1,2,3,7,8が各々発現していることが示された.また,これらのAQPについてcDNA塩基配列の決定を試み,AQP-2の全長および他のAQPの部分配列を決定した.2)1)で発現が確認されたAQPについて,免疫組織化学染色法により分布部位を観察したところ,小腸および大腸の吸収上皮細胞において,AQP-1が管腔膜に存在する微絨毛に,AQP-3,8がいずれも基底膜側に分布しており,これらのAQPがイルカの餌からの直接的な水分摂取に寄与すると推察された.この結果はヒトやラットにおける報告と一致しており,鯨類が陸上哺乳類と共通のAQPを用いて腸から水を吸収していることが示唆された.ただし,代表的なイオンチャンネルであり,AQP-1と共役的に働き,水吸収に関与すると考えられるNa^+-K^+-APTaseの分布を調べたが,腸の吸収上皮細胞での分布は認められなかった.また,胃においても複数種のAQP分布が認められ,粘液や胃酸,ペプシノゲンの産生・分泌に各々関与していると考えられたが,胃では水分吸収を担うと考えられる組織学的構造やAQPは観察出来なかった。1.摂餌生態調査および餌成分分析,および尿浸透圧との関連分析まず,既存の報告より(1)マイルカ科(2)ナガスクジラ科(3)アカボウクジラ科に属する鯨類の餌の種類を特定した.その結果,順に(1)表層性魚類・頭足類,(2)甲殻類・表層性魚類,(3)深海性魚類・頭足類,が各々の代表的な餌内容であった.続いて,表層性魚類(サバ,アジ等9種),深海性魚類(ソコダラ類3種),頭足類(アオリイカ)について,水分含量および粗タンパク質量を計測したところ,水分とタンパク量との間には負の相関関係が認められ,表層性魚類は少水分・多タンパク,深海生魚類は多水分・少タンパクであった.さらに上記(1)(3)の各群に属する鯨種の尿浸透圧を測定もしくは既存の報告から調査したところ,表層性魚類を摂取するマイルカ科の鯨類の尿浸透圧は高く,深海生魚類を摂取するアカボウクジラ科の尿浸透圧が低いことが判明した.この結果は多水分の餌を食べる鯨類はより多くの水分を直接吸収できるため尿浸透圧が低くてもよいことを示すと解釈できる.つまり鯨類は餌から水分を直接的に得て体内浸透圧を調節している可能性が提示された.2.消化管に局在するAQPの探索鯨類が餌から直接水分を得ると考えられたため,消化管(特に水吸収作用の大きいと考えられる小腸と大腸)における水分摂取の機構を探ることを目的として,千葉県で大量座礁したカズハゴンドウ,および和歌山県で追込み漁により捕獲されたバンドウイルカの各腸を用いて,AQP1,3,4の局在を免疫組織化学染色により検出した.その結果,AQP1,3が小腸および大腸の吸収上皮細胞に分布し,一方AQP4は局在しないことが分かった.従って,腸ではAQP1,3等を介して餌から水分吸収を行う可能性が高いことが分かった.しかし,さらに網羅的に解析を行う必要があり,現在,13胃を含めた消化管についてRT-PCR法によりAQPファミリーの発現確認を進めている.3.腎臓尿細管でのAQP2局在および腎臓構造の確認吸収した水分を効率よく使用する=水の再吸収の能力を探るため,水の再吸収に関与するAQP2に着目し,まず複数鯨種の腎臓での発現をRT-PCR法により確認した.次に免疫組織化学染色により,集合細管と集合管にAQP2が分布していることを示し,さらにその分布様式が1で分類した各群に属する鯨類間で異なることを見出した.すなわち,尿浸透圧の高い群ではAQP2を伴う集合管が細く密であり,尿浸透圧の低い群では太く粗であることを確かめた.また,腎臓の構造として,腎髄質の厚さが尿濃縮力の高さと関連のあることを見出した.なお,イオンチャンネルとの共発現については,免疫蛍光二重染色による検出を進めている.200708年に和歌山県太地町の追込み漁で捕獲されたバンドウイルカの消化管試料を用いて以下の成果を得た.1)胃(前胃,主胃,幽門胃)および腸(小腸,大腸)における10種類のAQP(AQP110)の発現をRT-PCRにより解析した結果,前胃にはAQP-2,3,6,10が,主胃にはAQP-1,2,3,4,8が,幽門胃にはAQP-2,3,8が,小腸および大腸にはAQP-1,2,3,7,8が各々発現していることが示された.

また,これらのAQPについてcDNA塩基配列の決定を試み,AQP-2の全長および他のAQPの部分配列を決定した.2)1)で発現が確認されたAQPについて,免疫組織化学染色法により分布部位を観察したところ,小腸および大腸の吸収上皮細胞において,AQP-1が管腔膜に存在する微絨毛に,AQP-3,8がいずれも基底膜側に分布しており,これらのAQPがイルカの餌からの直接的な水分摂取に寄与すると推察された.この結果はヒトやラットにおける報告と一致しており,鯨類が陸上哺乳類と共通のAQPを用いて腸から水を吸収していることが示唆された.ただし,代表的なイオンチャンネルであり,AQP-1と共役的に働き,水吸収に関与すると考えられるNa^+-K^+-APTaseの分布を調べたが,腸の吸収上皮細胞での分布は認められなかった.また,胃においても複数種のAQP分布が認められ,粘液や胃酸,ペプシノゲンの産生・分泌に各々関与していると考えられたが,胃では水分吸収を担うと考えられる組織学的構造やAQPは観察出来なかった。
『分類語彙表』の国際化に関する研究-日韓両言語シソーラスの構築とその応用-

1963年に国立国語研究所で刊行した『分類語彙表(元版)』(林大)は、長年研究用としても、学習用としても国民にあまねく愛用されてきた。そしてその後に出ている『類語新辞典』(大野・浜西)、『日本語語彙体系』(NTT)、『日本語大シソーラス』(山口)などの日本語マクロシソーラス開発に影響を与えている。国立国語研究所では1986年から『分類語彙表』を増補する事業を開始した。その後20年近く経った今年の2月にやっと増補改訂版が出版されることになった。語数は33000語から79000語に増え、多義語と多側面による分類を大幅反映することによって分類の流動性を確保した。しかし増補改訂版は次のような問題(改善点)を依然として残している。第一に、分類語数をもっと増やす必要がある。最近西欧で出ているシソーラスは分類語数が50万語を超えているものもある。第二に、分類語と分類語との関係を明示する必要がある。「はは」は、「おかあさん」とは同義関係、「ちち」とは反義関係、「両親」とは上下関係、「しゅうと」「おばあさん」などとは類義関係のように。第三に、同形語に対する限定語情報を構築する必要がある。分類データを機械に解読させるためにも、人間に便利に使ってもらうためにも、索引などに限定語はなくてはならないものである。第四に、電子デジタル化する必要がある。情報化時代に住むわれわれ人間は、正確で、多量の情報をよりはやく入手する方法を求めている。シソーラスは語釈情報、用例情報(コーパス)、文法情報、発音情報、語源情報、頻度数情報、位相情報など、語に関する各種情報と一緒に連携しなければならない。第五に、多言語シソーラスを構築する必要がある。ヨーロッパではWordNetを基盤にEWN(EuroWordNet)を構築した。(19961998)これはヨーロッパ7カ国の言語を英語を中心にして結ぶネットワークである。さらにこのネットワークに世界の10数カ国での参加により、WWN(WorldWordNet)の研究が推進されている。日本でも国家的支援の下に分類語彙表を中心とした東アジア言語ネットワーク(EALN)が構築されなければならない。これは本研究テーマである「分類語彙表」の国際化でもあり、日本語の国際化でもある。平成15年度の科学研究費補助金(特別研究員奨励費)によって助成された「日韓並列シソーラスの構築とその応用」の研究は、日本語の国際化に向ける第一歩でもある。96年の増補版と比較してみれば2003年の増補改訂版の変化はあまりにも激しい。語数は87,000語から95,000語へと少し増加するが、分類語の項目間、段落間の移動が激しく、項目間の統合、分割があり、コード体系も一部変わった。従って、96年の増補版を元に作成してきた韓国語のシソーラスもその完成を目の前にして、増補改訂版にあわせるために従来の作業方式を大きく変更しなければならなかった。体言類は、すでに両言語比較表(テーブル式に配列した並列シソーラス)が完成された状態で、増補版の分類と比較してそれほど変動も激しくないので、現在はすでに完成されているデータのうえに、変更された内容だけを調査し、修正している。用、相、その他の類は、増補版と比べて変動の程度が激しいので、全く初めから手作業で分類しなおす方法を取っている。但し、以前の作業で分類語に分類の根拠(=対応日本語)を示したところは、それを利用しながら、作業の時間を短縮している。現在構築中だったり、すでに構築が済んだ体言類並列シソーラスを資料に、両言語の語彙の特徴を分析した内容を次にまとめて示す。1)増補版『分類語彙表』の体言類には、日常的にはよく使われるはずの漢語造語成分による合成語がかなり抜けている。2)『延世韓国語辞典』の体言類の見出し語には、「衣食住」に関連する単語があまりにも少なく、逆に『分類語彙表』それがあまりにも多い。3)韓国語には「親戚」「軍隊」に関する語が多く、日本語には「炊事」「天気」に関する語が多い。4)韓国語では「抽象的関係」「人間活動の主体」の部門で語数の比率が高いが、日本語では「生産物および用具」「自然物および自然現象」の部門で語数の比率が高い。

「はは」は、「おかあさん」とは同義関係、「ちち」とは反義関係、「両親」とは上下関係、「しゅうと」「おばあさん」などとは類義関係のように。第三に、同形語に対する限定語情報を構築する必要がある。分類データを機械に解読させるためにも、人間に便利に使ってもらうためにも、索引などに限定語はなくてはならないものである。第四に、電子デジタル化する必要がある。情報化時代に住むわれわれ人間は、正確で、多量の情報をよりはやく入手する方法を求めている。シソーラスは語釈情報、用例情報(コーパス)、文法情報、発音情報、語源情報、頻度数情報、位相情報など、語に関する各種情報と一緒に連携しなければならない。第五に、多言語シソーラスを構築する必要がある。ヨーロッパではWordNetを基盤にEWN(EuroWordNet)を構築した。(19961998)これはヨーロッパ7カ国の言語を英語を中心にして結ぶネットワークである。さらにこのネットワークに世界の10数カ国での参加により、WWN(WorldWordNet)の研究が推進されている。日本でも国家的支援の下に分類語彙表を中心とした東アジア言語ネットワーク(EALN)が構築されなければならない。これは本研究テーマである「分類語彙表」の国際化でもあり、日本語の国際化でもある。平成15年度の科学研究費補助金(特別研究員奨励費)によって助成された「日韓並列シソーラスの構築とその応用」の研究は、日本語の国際化に向ける第一歩でもある。
水田における植物相維持・再生に向けた現存植生および埋土種子集団の解明

耕作田や休耕田は湿地植物の生育地として評価されるが、種の生育を支える要因解明は不十分である。そこで以下の研究を実施した。圃場整備程度、地形条件が異なる耕作田における野外調査の結果、水田の立地する地形条件に応じ、圃場整備が植生に及ぼす影響の程度は異なった。この調査の際、稲刈り時期が成立植生を左右する要因と示唆されたため、耕作田の表土を用い発芽試験を行ったところ、稲刈り後の成立植生は稲刈り時期に応じて明瞭に異なる一方、翌春にはその影響がより不明瞭となった。また、表土中にしばしば希少種の埋土種子を維持する休耕田を対象に、放棄年数が異なる区画の表土を採取し、埋土種子種組成と放棄年数の関係を精査した。結果、放棄年数は埋土種子集団の種組成と関連するが、放棄後30年が経過しても半数の湿地植物の種子は表土中で発芽可能のまま残存した。稲刈り後の水田区画は,水田耕作に伴う種々のかく乱に適応した多様な湿生植物の生育地である.毎年同じ方法で営まれているかに見える農法は,時代とともに変化し,それが,植物の生育状況に影響を及ぼしてきた.なかでも近年の稲作の早期栽培化が及ぼす影響は大きいとされる.そこで本研究では,稲刈り時期の早晩がその後の個別種の生育および成立植生に及ぼす影響を解明すべく,耕作水田の表土を晩夏から秋季に撒き出し,植生の観察を行った.表土は,8月中旬,多摩丘陵の谷底部に位置する未整備の水田より採取した.8月下旬,9月上旬・中旬・下旬,10月上旬の5時期に分けて撒き出しを実施し,その後,土壌を過湿に保ちながら,10月1日・15日,11月6日に生育個体の同定を行った.その結果,9月中旬までに撒き出しを行った実験区(以下,撒き出し区)における11月の生育種数は,9月下旬以降の撒き出し区より有意に多かった.夏季一年草のヒデリコ,コナギは,9月中旬までの撒き出し区に限り出現した.出現した個体の大部分は9月中に発芽しており,10月以降の発芽個体は少なかった.9月中旬の撒き出し区では,出現個体数に占める開花個体数の割合が低下した.多年草のミズニラ,コウガイガキショウは,8月下旬から9月下旬の撒き出し区において出現が確認された.9月冲に発芽した個体よりも10月の発芽個体が多かった.スズメノテッポウやミズハコベは,撒き出しの時期によらず確認された.種ごとに異なる傾向もみられたものの,以上のように,撒き出しの時期に応じたその後の個別種の反応は,生活史ごとに類似する傾向がみられた.本年度の主要な研究成果は次の2点である.まず,水田における水田植物の現存植生分布を把握し,その空間分布に影響を与える要因を解明した.調査は,茨城県南部の小貝川・鬼怒川の沖積低地とその東に隣接する筑波稲敷台地の小規模な谷底に位置する水田を対象に行った.その結果,水田が存在する地形単位および整備の程度に応じて,水田の稲刈り後に成立する植生の種組成は異なることが明らかとなった.地形単位に関しては,旧河道や小規模な谷底低地に立地する水田において,他の立地には出現しない希少種の湿性植物が確認された.したがって,これらの立地では,地域の植物相保全を図るうえで注目すべき立地であることがわかった.圃場整備程度も成立植生に影響を及ぼしたが,その程度は自然立地によって異なった.旧河道の水田においては,いかなる圃場整備が進行しても希少種が姿を消す傾向がみられた一方,小規模な谷底の水田では,圃場整備に対する希少種の消失程度が明確でなかった.水田における植物相の保全にあたっては,立地ごとにきめ細かい圃場整備程度を考慮する必要があることがわかった.つぎに,放棄水田において水田耕作を再開した場合に,水田耕作に依存する植物相が再生される可能性を検証するため,耕作停止後の年数が異なる放棄水田で,表層土壌に含まれる埋土種子集団を確認した.

その結果,放棄後20年を境に,放棄年数が長い区画では耕作水田特有の湿生種が姿を消す傾向がみられた.水田に生育する湿生の希少種を,耕作放棄水田を利用して再生するためには,放棄年数に配慮して事業を実施する必要が高いことが明らかとなった.水田における水田植物の現存植生分布を把握し,その空間分布に影響を与える要因を解明した.調査は,茨城県南部の小貝川・鬼怒川の沖積低地とその東に隣接する筑波稲敷台地の小規摸な谷底に位置する水田を対象に行った.その結果,水田が存在する地形単位および整備の程度に応じて,水田の稲刈り後に成立する植生の種組成は異なることが明らかとなった.地形単位に関しては,旧河道や小規模な谷底低地に立地する水田において,他の立地には出現しない希少種の湿性植物が確認された.したがって,これらの立地では,地域の植物相保全を図るうえで注目すべき立地であることがわかった.圃場整備程度も成立植生に影響を及ぼしたが,その程度は自然立地によって異なった.旧河道の水田においては,いかなる圃場整備が進行しても希少種が姿を消す傾向がみられた一方,小規模な谷底の水田では,圃場整備に対する希少種の消失程度が明確でなかった.水田における植物相の保全にあたっては,立地ごとにきめ細かい圃場整備程度を考慮する必要があることがわかった.非栽培期の水田は希少種を含む湿地植物の生育地である。この立地において,多様な植物が育まれるメカニズムを解明することは,生物多様性に配慮した農業を推進するうえで欠かせない。水稲栽培時期の違いがその後の成立植生に影響を及ぼすという仮説を立てた。稲刈り前後の日射量変化を再現するため,夏季に耕作田から採取し日陰で保存した土壌を,秋季に時期を変えて全天下へ移動し,その後翌春まで発生個体の記録を行った。その結果,秋季には全天下への移動が遅い実験区ほど発芽個体数は滅少したが、春季では,そうした差異がより不明瞭となった。種ごとの個体数の差異は,生活吏(一年草/多年草),発芽適温,発芽から開花結実までの期間などから説明可能だった。
内耳の反応態度およびストレス反応からみた超音波 生体影響の評価

騒音負荷による聴力の一過性聴力損失の増大は臨界帯域の概念によって負荷音の中心周波数より1/31/2オクターブ上則のテスト周波数のところに最大であることが知られている(臨界帯域).従って騒音性難聴耳についてていねいに高音域の聴力くレベルを調べるとC_5のみならず, 3kHz, 5kHz, 6kHzなどの聴力レベルも影響をうけていることが知られている.しかし蝸牛の双局誘導法によるCM反応は蝸牛の電局刺入部位のコルケ器のそれであるから,刺激周波数に対する特異性があるので,種々の音刺激に対する反応を代表させるために62年度は, Whole nerve APを主に使用して, 8kHz, 10kHzより高周波音を暴露後の影響を検討した.APは暴露音より高音域でその反応は低下していることが,高周波音領域で認められた.しかし高周波音暴露後のEPの反応態度から強大音負荷によるMaximum output voltage(APCM)低下は刺激音に対応する当該基底膜の強制的振動による有毛細胞のCilia疲労というばかりでなく,内血の微少循環が音ストレスによる障害を受けていることも示すものとみられる.騒音負荷による聴力の一過性聴力損失の増大は臨界帯域の概念によって負荷音の中心周波数より1/31/2オクターブ上則のテスト周波数のところに最大であることが知られている(臨界帯域).従って騒音性難聴耳についてていねいに高音域の聴力くレベルを調べるとC_5のみならず, 3kHz, 5kHz, 6kHzなどの聴力レベルも影響をうけていることが知られている.しかし蝸牛の双局誘導法によるCM反応は蝸牛の電局刺入部位のコルケ器のそれであるから,刺激周波数に対する特異性があるので,種々の音刺激に対する反応を代表させるために62年度は, Whole nerve APを主に使用して, 8kHz, 10kHzより高周波音を暴露後の影響を検討した.APは暴露音より高音域でその反応は低下していることが,高周波音領域で認められた.しかし高周波音暴露後のEPの反応態度から強大音負荷によるMaximum output voltage(APCM)低下は刺激音に対応する当該基底膜の強制的振動による有毛細胞のCilia疲労というばかりでなく,内血の微少循環が音ストレスによる障害を受けていることも示すものとみられる.職業性の騒音暴露により4KHzの聴力の低下、いわゆる【C_5】dipは知られているが、騒音負荷による聴力の一過性聴力損失の増大は臨界帯域の概念によって負荷音の中心周波数より1/21/3オクターブ上則のテスト周波数のところに最大であることが知られている(臨界帯域)。従って騒音性難聴耳についてていねいに高音域の聴力レベルを調べると【C_5】のみならず3KHz,5KHz,6KHzなどの聴力レベルも増大していることが知られている。その結果CM,APでの上記指標をみる限り、6K及び8KHzの純音100dBで20時間暴露ではこの周波数より1/21/3オクターブ上のテスト周波数において顕著に上記指標の減少が認められた。騒音負荷は高周波域でも蝸牛のコルチ器に周波数選択的に強く作用するものと考えられた。
概日リズム因子を標的とした難治性急性骨髄性白血病の治療開発

(1)患者検体、ヒト白血病細胞株を用いた概日リズム遺伝子発現:概日リズム因子の中で、転写因子SHARP1遺伝子がML-AF6白血病患者のみに発現が亢進する。他の概日リズム遺伝子の発現をフィードバックループで調節していることから、10の概日リズム遺伝子の発現を解析した。その中で、DEC1、PER2遺伝子の発現が、MLL-AF6を含むMLL白血病で有意に低下していた。(2)概日リズム因子の発現調節機構: DEC1、PER2を含む、10の概日リズム因子の発現調節機構を複数のMLL白血病、非MLL関連白血病細胞株を用いて、ChIPシーケンスで解析した。具体的には、MLLの結合部位、SHARP1の結合部位、活性化、抑制性のヒストン修飾の分布をゲノムワイドで解析し、概日リズム因子の発現調節領域を中心に明らかにした。MLL-AF6白血病細胞株で、SHARP1は、DEC1、PER2の遺伝子発現調節領域に結合していることが明らかになり、これらの転写調節を負に制御している可能性が示唆された。(3)概日リズム因子の白血病発症・維持機構での役割: SHARP1発現白血病細胞株を、shRNAを用いSHARP1発現を低下させ、その細胞の増殖性を、マウス移植実験で解析した。全て(3つ)の細胞株で、SHARP1のノックアウトにより移植マウスの生存期間の延長が見られた。治療標的となりうることを示唆しており、現在RNAシーケンスでSHARP1ノックアウトによる遺伝子発現変化を解析している。細胞株を用いた研究では、実験手法、標的遺伝子、などが、すでに確立しており、おおむね順調に進行している。一方、ヒト白血病細胞を用いた場合、同様の実験手法を用いても、シーケンスデータの質が低く、再現性が得られにくい。また、細胞数、検体数が限らているため、繰り返しの実験が難しく、MLL関連急性骨髄性白血病など、病型を特定した場合には、新鮮な細胞入手のめどが立てることができず、信頼できるデータの集積に至っていない。概日リズム因子の白血病細胞への生物学的役割の解明:複数の概日リズム因子の遺伝子発現ノックダウンを行い、白血病維持に重要な因子を明らかにする。重要と判明した遺伝子ノックダウンによる遺伝子発現変化の特徴を、RNAシーケンスとGene Ontology解析を用い明らかにする。概日リズム遺伝子の分子生物学的役割:概日リズム遺伝子のほとんどは、転写調節機能を持つことから、ChIPシーケンスを用い、結合領域、そこでのヒストン修飾を明らかにする。また、タンパク質量解析を用い、概日リズム遺伝子と結合する転写調節を担う構成因子を明らかにし、治療標的となりうる因子を同定する。
慢性ストレス下の造血幹細胞におけるp38α機能の遺伝学的解明

加齢に伴い骨髄異形成症候群や急性骨髄性白血病などの有病率が増加する。これは両疾患の発病母地である造血幹細胞の、老化に伴う異常に起因すると考えられている。しかし現状では造血幹細胞の老化については不明な点が多く、解明が急務である。本研究では、これまで造血幹細胞老化における悪玉因子と考えられてきたp38MAPKの、慢性ストレスである老化における役割を明らかにする。
医療応用におけるアレーアンテナを用いた超広帯域UWBシステムのための先進信号処理

超広帯域(UWB:Ultra Wideband)無線技術を中心とする先端通信技術を医療に応用することにより医療システムの高度化を図ることを目的とした。生体への電磁波障害を避け、マイクロ・ナノサイズのインプラントセンサーの位置を正確に測位し、澎大な生体医療情報を高速伝送するために通信測位方式としてUWB方式を用いてアレーアンテナで通信・測距を行う信号処理技術の研究を行った。本年度は、これまでに入った方式考案と理論解析や実験実証に基づき、提案方式の性能を明確にし、具体的な応用などを明確にし、本共同研究を取りまとめた。具体的には、(1)UWB無線システムのための周波数利用効率が高い直交パルス波形設計:医療にUWB無線技術を導入する場合、同一周波数帯をUWBシステムと既存システムがオーバーレイして利用することにより生じる干渉(与干渉、被干渉)を低減することが求められる。各国により異なるUWB信号に関する電波法の送信信号の周波数特性制限(スペクトルマスク)に準拠し、周波数効率を上げ、多数のUWBシステム間での相互干渉を解消するために、新たなクラスの直行パルス波形を考案し、その特性を理論的に解析し最適化を図った。(2)生体内医療イメージングのための超広帯域(UWB)信号用フィルタの設計:UWB無線の固有の特長である通信と同時に測距・測位(レーダー機能)が可能であることを医療における体内臓器の外部からのイメージング(CTなど)に活用したUWB医療イメージングシステムにおいて、様々な体内臓器に応じて伝搬特性が異なることによるイメージング精度の劣化を解消するためのアレーアンテナと圧縮フィルタを考案し、その距離分解能、誤認識確立などの性能解析、最適化を行なった。超広帯域(UWB : Ultra Wideband)無線技術を中心とする先端通信技術を医療に応用することにより医療システムの高度化を図ることを目的とした。生体への電磁波障害を避け、マイクロ・ナノサイズのインプラントセンサーの位置を正確に測位し、膨大な生体医療情報を高速伝送するために通信測位方式としてUWB方式を用いてアレーアンテナで通信・測距を行う信号処理技術の研究を行った。具体的には、1.問題点整理:病棟内、生活環境内でのUWB伝搬環境測定とモデル化を行い、生体内に埋め込んだインプラントセンサーの体内位置の測位、体内センサー間・体内センサーと体外システムとの無線通信など解決すべき問題点を調査した。また、研究課題に取り込み整理を行った。2.方式考案:(1)インプラントセンサー位置の最適化や位置測定法の考案--体内に埋め込む複数インプラントセンサーの位置を、インプラントセンサー間通信の伝搬特性の上で伝送効率や誤り率などの異なる評価基準を設定し最適化を行った。更に、(2)インプラントされた複数センサーの位置を体外から適応推定する方法を検討した。特に、(3)体外のアレーアンテナ(アレーセンサー)を用いた到来角(DoA)推定アルゴリズムの考案や、(4)体外アレーアンテナによる送信指向性ビームの構成法などを考案・検討を行った。現在、引き続き考案した方式の性能解析を行っている。生体への電磁波障害を避け、マイクロ・ナノサイズのインプラントセンサーの位置を正確に測位し、膨大な生体医療情報を高速伝送するために通信測位方式としてUWB方式を用いてアレーアンテナで通信・測距を行う信号処理技術の医療応用に関する検討を行った。具体的には、1.方式考案と性能解析:インプラントセンサー位置の最適化や位置測定法の考案:体内に埋め込む複数インプラントセンサーの位置を、インプラントセンサー間通信の伝搬特性の上で伝送効率や誤り率などの異なる評価基準を設定し最適化を行った。更に、インプラントされた複数センサーの位置を体外から適応推定する方法を考案し検討した。特に、(1)体外のアレーアンテナ(アレーセンサー)を用いた到来角(DoA)推定アルゴリズムの考案を行った。(2)体外アレーアンテナによる送信指向性ビームの構成法を検討した。(3)複数の直行波形を用いるUWB多元接続システムを考案し、米国Federal Communications Commission(FCC)によって定義されている米国のスペクトルマスクの実行放射電力を満たすことを条件に性能解析を行なった。2.中間評価:上述の方式考案と性能解析に基づき、各種提案方式の特長と問題点を明確にし、中間評価を行った。

各国により異なるUWB信号に関する電波法の送信信号の周波数特性制限(スペクトルマスク)に準拠し、周波数効率を上げ、多数のUWBシステム間での相互干渉を解消するために、新たなクラスの直行パルス波形を考案し、その特性を理論的に解析し最適化を図った。(2)生体内医療イメージングのための超広帯域(UWB)信号用フィルタの設計:UWB無線の固有の特長である通信と同時に測距・測位(レーダー機能)が可能であることを医療における体内臓器の外部からのイメージング(CTなど)に活用したUWB医療イメージングシステムにおいて、様々な体内臓器に応じて伝搬特性が異なることによるイメージング精度の劣化を解消するためのアレーアンテナと圧縮フィルタを考案し、その距離分解能、誤認識確立などの性能解析、最適化を行なった。