hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報社会化に関する国際比較研究

本研究は、アメリカ、日本、東アジア(シンガポール、マレーシア)、ヨーロッパ大陸、ラテンアメリカ、アフリカ大陸における情報社会化過程の国際比較を目指したものである。研究の結果、われわれは以下のような知見を得ることができた。なによりもまず第一に、新しい情報技術革命は文化的な創造物であるということである。したがって情報社会化のためには、情報技術の文化の存在が極めて重要なものになる。第二に、情報技術の文化はテクノエリートのメリトクラシー文化、ハッカー文化、ヴァーチャル・コミュニティの文化、企業家の文化、コミュニケーション文化などによって構成されている。これらの文化の巧妙なコンビネーションによって初めて、情報社会化が基礎づけられる。第三に各国の情報社会化過程の特徴は、情報技術の文化の構成要素のコンビネーション、力点の置かれ方、によってさまざまでありうる。情報化社会のプロトタイプ(シリコンバレー)は、それぞれの構成要素がほぼ対等な形で組み合わされている。東アジアの情報社会は、科学とリバータリアン・イデオロギーの要因が脆弱である。ヨーロッパ情報社会モデルは、諸要因の組み合わせに基づいた福祉社会における人的資源戦略を動因とする。ラテンアメリカ、アフリカは、グローバルなディジタル・ディバイド格闘している。第四に、日本の情報社会化は、根本的な問題を抱えている。それは、情報技術文化と日本文化(日本の文化的・人種民族的な独自性を強調し、同じメンバーとして認められた者の間でのみ利害を調整するコーポラティズムを特徴とする)の間の根本的な矛盾に悩んでいる。本年度の研究・調査計画は、情報社会化過程の類型として、アングロサクソン型(アメリカ)、北ヨーロッパ型(ドイツ・デンマーク)、南ヨーロッパ型(フランス、イタリア)、ラテンアメリカ型(メキシコ)、アジア発展国家型(シンガポール)の5つの類型がありうるという仮説のもとに立てられたが、計画を実施して結果、5つの類型は若干修正されざるを得ないことが分かった。アメリカに関しては、シリコンバレーを中心にして調査・研究が進められたが、シリコンバレーの情報化は、情報テクノロジーに通暁した起業家や先端的な専門・技術職の人々によって推進されており、そのモデルはアメリカ国内の各所において模倣されているものの、あまり成功した事例を見出すことはできなかった。そこで、アメリカ型をシリコンバレー型と、一般的に情報化の主要な担い手として考えられる企業型とに区分する必要があるとの暫定的な結論を得ることができた。またヨーロッパにおける情報社会化の研究からは、地理的な類型化よりも、自由と友愛の伝統にのっとった市民レベルから情報化推進してゆく市民社会モデル(アムステルダム等)、情報化を軸にして福祉社会の建設を目指す社会民主主義モデル(フィンランド等)、強い国家と強い市民社会の組み合わせによって情報化に取り組むモデル(フランス)、政府・企業・第三セクターを絡めて情報社会化を地域的に考えるモデル(イタリア)などを分節化する必要が明らかになった。さらに、アジアの発展国家モデルに関しては従来通り研究を続行する必要性を確認したが、メキシコの研究からは、支配層、中間層、圧倒的な従属階層の三層においてそれぞれ別様の情報化が進行していることがあきらかになり、その意味でラテンアメリカ型は様々なモデルの混合型ではないかとの知見が得られた。今年の調査で明らかになったことの第一は、情報技術をうまく取り入れ、経済の国際競争力をつけ、それによって獲得した富を、できるだけ公共財を整備する方向に使ってゆく北欧型の情報福祉社会の構造である。その推進のためには、最もリベラルなネットワーク国家と階級対立を解消するためのヴォランタリー・アソシエーションの果たす役割が大きいことが明らかになった。今年の研究の第二の成果は、情報化とエスにシティの関係においても、ディジタル・ディバイドが出現する可能性が高いということを突き止めたことである。すなわち、シリコンバレーにおける調査では、極めて多様なエスニックの起業家が活発な経済活動をおこなっている実態が明らかになり、情報社会はマルチカルチュラル、マルチエスニックな社会であることが証明されつつあるが、ヨーロッパの移民社会の調査では、各移民集団、とりわけ下層民がマルチメディアやインターネットを、母国の情報と自己のアイデンティティの強化のために使用しており、結果として移民先の社会の断片化を促進してしまう可能性が明らかになった。

したがって、経済的に成功する集団、下層移民集団共に、それらが当該の国民社会とどのうような関係を作るかが問題になろう。また今年の研究で明らかになった第三の成果は、情報主義の精神、文化がいかなるものであるか、その概略が把握できたことである。それは、シリコンバレー、フィンランド、それにシンガポールでの調査を総合することによって明らかになるだろう。これらの地点では、起業家の精神、文化を検討することによって、あるいは若者のアーバンノマドの文化を把握することによって、さらには国家の情報文化政策を問題にすることによって、情報主義の精神が明確化されつつある。本研究プロジェクトは、3年間にわたりアメリカ、アジア(マレーシア、シンガポール)、EU(オランダ、イタリア)、ラテンアメリカ(メキシコ)、アフリカ(南アフリカ)の実態調査を行い、世界中で進行している情報社会化の比較研究を行ってきた。その結果、「今日の地球社会は、科学・技術研究の原理に従って、社会変動が起こり、社会の発展の様式も知識・情報的な発展の様式になりつつある」という結論を得ることができた。本研究は、先の諸国民国家、諸地域における技術と社会のインターフェースの態様を調査した訳だが、それが(1)徹底的に自由を尊重する方向において行われている事例(アングロサクソン型)、(2)福祉(平等・友愛)を重視する方向で行われている事例(EU型)、(3)開発・発展の手段として行われている事例(アジア型)、(4)グローバルディジタルディバイドを回避する必要に迫られて行われる事例(ラテンアメリカ、南アフリカ)、という形で分岐し、地球社会では多様な情報社会化が進行していることがわかった。以上の点をふまえて、本研究は情報社会化の現段階を以下のように考える地点に到達した。すなわち、新しい情報技術システムは、依然として、古い社会システムやコミュニケーションのあり方を変える所までには到達していない。情報社会化に向けて急速な量的変化が起こっているが、それが質的変化を起こし、ネットワーク社会、情報社会と呼べるものは、まだ成立していない。したがって課題は、新しい社会が如何なる社会になるのかを明らかに、それとの関連において多様な情報社会化を進めることである。
GUIレイアウトの一貫性評価と自動調整に関する研究

コンピュータのエンドユーザの増加に伴い、ソフトウェアの使いやすさ(ユーザビリティ)が重要視されている。GUI(Graphical User Interface)は、エンドユーザとソフトウェアとの直接の接点であるため、ユーザビリティに大きな影響を与える。ウィンドウ中の各GUI部品の種類や配置、大きさ、各GUI部品に使われている言葉などに一貫性を持たせることは、GUIのユーザビリティを高めるために重要である。本研究では、ソフトウェアのGUIについて、エンドユーザによってユーザビリティ評価され、改良されたウィンドウから、ウィンドウ中の各GUI部品の種類や配置、大きさ、各GUI部品に使われている言葉などの一貫性の法則を自動的に解析し、抽出する。そしてユーザビリティの評価・改良をされていないウィンドウにっいて、抽出された一貫性の法則に基づいて、ウィンドウのレイアウトを自動的に調整する手法について研究してきた。GUIレイアウトの一貫性の法則を解析・抽出するために、具体的にGUI部品の種類や配置等、ウィンドウのレイアウトのどのような項目について調査すればよいかを模索し、さらに詳細な調査項目を検討した。その結果、GUI部品間の相対的な位置関係や同一種類の部品での大きさの統一、部品上に表示されるラベルに使われている言葉など、多くの項目を挙げることができた。そして、ソフトウェアのソースコードを解析することで、これらの項目について、個々の部品の情報を抽出し、部品の位置関係や大きさなどについては統計を取り、ラベルに使われている言葉については、意味上同じでありながら異なる表記が使われていないかの検証などを行うことで、レイアウト調整が必要な箇所と不要な箇所の識別を行うシステムを構築した。そしてこのシステムでは、開発者に対し、どのようにレイアウト調整をすべきかの提案も行う。近年、ソフトウェアの使いやすさであるユーザビリティが重要視されてきている。ユーザビリティに対して、GUI (Graphical User Interface)は大きな影響を与える。GUIのユーザビリティに対して影響を与える要素の1つとして、ウィンドウ中の各GUI部品の種類や配置、大きさ、各GUI部品に使われている言葉などについての一貫性が挙げられる。しかし、個々のウィンドウ中のGUI部品の配置等に一貫性を持たせることは困難である。本研究では、ソフトウェアのGUIについて、エンドユーザによってユーザビリティ評価され、改良されたGUIのウィンドウから、各GUI部品の種類や配置、大きさ、GUI部品に使われている言葉などの一貫性について調査し、一貫性の法則を抽出する。その後、ユーザビリティの評価をされていないGUIのウィンドウについて、抽出した一貫性の法則を適用し、GUIのウィンドウのレイアウトを自動的に調整する手法について研究してきた。GUIの一貫性の法則を抽出するために、具体的にGUI部品の種類や配置等、ウィンドウのレイアウトのどのような項目について調査すれぱよいかを模索し、さらに詳細な調査項目を検討した。そして、一貫性の法則の具体的な自動抽出方法について検討し、それを実現するシステムの構築を行っている。本システムでは、自動抽出された法則と併せて、GUI作成のためのガイドラィンも、レイアウトを調整するための法則として利用している。また、本システムでは、ガイドラインや抽出された法則を元に、ソフトウェアのソースコードを解析してソフトウェア内の各ウィンドウのレイアウトについて評価し、法則に従っていない個所を指摘し、法則に従うための改良方法の提案も行う。
インターネットの特性を活用した参加型計画づくりのための情報環境に関する実証研究

東京工業大学大学院社会理工学研究科社会工学専攻の坂野達郎氏、草瀬美緒氏、新潟国際大学情報文化学部情報システム学科の山口直人氏と私的な研究会である「自治体情報化研究会」を組織し、電子メール等のインターネットを利用した情報交換と定期的な会合を実施し、さらに関西社会経済研究所・京都大学大学院経済学研究科付属プロジェクトセンターとも、特に関西地区を対象とし、情報化施策が与える影響および可能性についての調査、分析を行うことによって研究を進めた。さらに関西経済システム研究所とは、引き続き地方における政治行政における政策決定・実現プロセスにおける政策立案に関する調査研究を実施した。具体的な調査としては、大阪市(行政政策担当)、箕面市(前市長)、宇都宮市(情報化担当)等へ政策決定プロセスあるいは情報化との関係に関するヒアリング調査を実施した。さらに、政策評価、行政評価に関して、日本総合政治研究所の協力を得て文献資料の収集を行った。特に、これらの調査、分析から地方自治体におけう議会の役割の見直しについての提案を行なった。特にインターネットを中心として直接的な住民からの公聴が可能となり、政策提案や立案において積極的な住民参加が実現しつつある状況をふまえ、立法機関としての地方議会から評価、監視機関としての役割の見直し、そしてその役割を公開するための情報システムの重要性について検討を行った。今後、本研究によって得られた知見を関係する学会にて口頭発表および論文として発表するのみならず、報告書にまとめ広く一般に公開する予定である。東京工業大学大学院社会理工学研究科社会工学専攻の坂野達郎氏、草瀬美緒氏、新潟国際大学情報文化学部情報システム学科の山口直人氏と私的な研究会である「自治体情報化研究会」を組織し、電子メール等のインターネットを利用した情報交換と定期的な会合を行うことによって研究を進めた。行政への住民参加という視点から、既存の情報媒体である手紙、電話、FAXとインターネットの各種コミュニケーション手法との間で比較に基づく分析を行い、自治体における情報化のコンセプトの相違が住民との間での情報交換とWebページの充実に対する推進力の違いになることを明らかにした、これらの成果は、日本社会情報学会に投稿され「インターネットによる地方自治体の情報受発信に関する基礎的研究」として発表されている。具体的な調査としては、情報システムを利用した住民参加、行政評価に関して、早くからインターネット上での行政評価システムを運用している横須賀市へのヒアリング調査を実施した。さらに山口氏の協力を得て新潟県の全市に対するヒアリング調査を実施し、情報化のプロセスと住民参加に関する関係について取りまとめを行っている。さらに、平成14年度に関しては、これらの成果に基づき、具体的なテストベッドシステムの開発を行い、その評価を行う。
エストロゲン非遺伝子経路を用いた、新規心不全治療の開発

cGMP経路は狭心症や肺高血圧の治療薬としてすでに臨床応用されているが、心不全治療については一貫した効果を示した報告がなく、未だ確立されていない。このcGMP経路による心保護をエストロゲンと結びつける研究がSasakietal.より2014年JCIに報告されており、心臓におけるエストロゲン依存性のNO産生機序が示されている。併せて、エストロゲンシグナルの一部である非遺伝子経路(non-genomic pathway)がNOを産生する機序が近年報告され、心臓におけるこの経路を詳細に解明することで、心不全患者の約半数を占める、閉経後女性における新たな心不全治療を開発する。
13Cジペプチド呼気テストによる膵外分泌障害診断

目的:C・末端にL-[1-^<13>Clalanineを導入した^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Benzoyl-L-Tyrosyl-[1・^<13>C]alanine以下Bz-Tyr-Ala)による膵外分泌機能検査を考案した。^<13>C-ジペプチド呼気テストで膵臓腫瘍切除後の残存膵外分泌機能が測定可能であるかを検討し、切除膵に慢性膵炎診断基準を満たす線維化の有無で^<13>C-ジペプチド呼気テストの結果に違いが有るかを検討した。方法と対象:膵頭十二指腸切除を施行し、膵管チューブを挿入した15例を対象とした。切除膵に慢性膵炎診断基準を満たす症例は10例であった。呼気テストは、Bz-Tyr-Ala5mglkgを蒸留水に溶解し7mMで内服投与し、呼気を10分間隔で90分まで採取した。^<13>C-ジペプチド呼気テストは、膵管チューブ挿入時と抜去後に施行した。呼気中^<13>CO_2の測定は赤外分光計を用い、Bz-Tyr-Ala内服前後の呼気中^<13>CO_2存在比率をΔ%oで表した。結果:1)Bz-Tyr-Ala呼気テストのΔ^<13>CO_2の値は、膵管チューブ挿入時比べ、抜去後が20分値から90分値の間で有意に高値を示した。2)膵管チューブ抜去後呼気テストは膵に線維化を認める症例は、線維化を認めない症例に比べ、10分値から80分値の間で低値を示した。3)呼気テスト結果と膵管チューブ挿入時の最大膵液量、平均一日膵液量、アミラーゼ分泌量との相関は、20分値が最も高く、それぞれの相関係数は0.865(p<0.0001),0.757(p<0.0001),0.853(p<0.0001),であった。考察:^<13>C・ジペプチド呼気テストで膵切除後の残存膵外分泌機能が短時間で測定可能である事が示唆された。膵線維化を認める症例は線維化を認めない症例に比べ、呼気テストの結果が低値を示すことから、膵外分泌障害の存在診断に有効である可能性が示唆された。p/目的:C・末端にL-[1-^<13>Clalanineを導入した^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Benzoyl-L-Tyrosyl-[1・^<13>C]alanine以下Bz-Tyr-Ala)による膵外分泌機能検査を考案した。p/背景:C-末端にL-[1-^<13>C]alanineを導入した^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Benzoyl-L-Tyrosyl-[1-^<13>C]alanine以下Bz-Tyr-Ala)による新規簡易膵外分泌機能検査を考案した。Bz-Tyr-Ala呼気テストを慢性膵炎患者に施行し、^<13>C-

ジペプチド呼気テストで膵外分泌機能障害が診断可能であるかを検討した。方法と対象:対象患者は慢性膵炎患者21名で、慢性膵炎の原因は全例アルコールであった。すべての患者は日本膵臓学会の診断基準に基づく確診例であった。平均年齢は58.1歳で、男性:女性は19:2、コントロールには膵炎の既往が無い健常成人16名に呼気テストを施行した。結果:1Bz-Tyr-Ala呼気テスト:Bz-Tyr-Ala呼気テストにおけるΔ^<13>CO_2の値(‰)は、慢性膵炎患者では10、20、30、40、50分値が健常者の値に比べ有意に低値を示した。3 PFD試験とBz-Tyr-Ala呼気テストの相関PFD試験との相関は、20分値で最も高値を示した(r=0.726,p<0.0001)。4感度、特異度、陽性的中率(PPV),および陰性的中率(NPV),は30分値の35‰が最も高値を示した。考察:Bz-Tyr-Ala呼気テストに於ける10分から50分間の呼気中Δ^<13>CO_2の違いは、健常者と慢性膵炎患者の消化管内酵素の違いよる結果であることを示唆している。この結果は、Bz-Tyr-Ala内服後短時間で膵外分泌機能不全の診断が可能であることを示している。目的:C-末端にL-[1-^<13>C]alanineを導入した^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Benzoyl-L-Tyrosyl-[1-^<13>C]alanine以下Bz-Tyr-Ala)による簡易膵外分泌機能検査を考案し、^<13>C-ジペプチド呼気テストで膵外分泌機能障害が診断可能であるかを検討した。方法と対象:対象患者は慢性膵炎患者30名で、すべての患者は日本膵臓学会の診断基準に基づく確診例であった。平均年齢は57.6歳で、男性:女性は9:1。コントロールには膵炎の既往が無い健常成人17名に呼気テストを施行した。Bz-Tyr-Ala 5mgを7mmolで内服し、10分間隔で90分間呼気を採取した。Bz-Tyr-Ala呼気テストを施行した被験者総てに等mol量の[1-^<13>C]alanine呼気テストとN-benzoyl-L-tyrosyl-p-aminobenzoicacid(以下PFD)試験を施行した。結果:1)Bz-Tyr-Ala呼気テストにおけるΔ^<13>CO_2の値(‰)は、10、20、30、40、50分値が健常者の値に比べ慢性膵炎患者で有意に低値を示した。2)[1-^<13>C]alanine呼気テストは慢性膵炎患者と健常者の間に有意差を認めなかった。3)Bz-Tyr-Ala呼気テスト30分値及びPFD試験の受動者動作特性曲線(ROC曲線)下面積はそれぞれ0.88(p=0.0021),0.85(p=0.0118)であった。4)PFD試験の結果とBz-Tyr-Ala呼気テストの結果の相関は、20分値で最も高値を示した(r=0.671,p<0.0001)。5)Bz-Tyr-Ala呼気テストの感度、特異度、陽性的中率、陰性的中率は30分値の35‰でPFD試験よりも高値であった。考察:Bz-Tyr-Ala呼気テストに於ける10分から50分までの呼気中Δ^<13>CO_2の違いは、健常者と慢性膵炎患者の消化管内酵素の違いよる結果であることを示唆する。Bz-Tyr-Ala呼気テストはPFD試験と同等あるいはそれ以上に膵外分泌機能不全が短時間で診断可能であることが示唆された。目的:C-末端にL-[1^<-13>C]alanineを導入した^<13>C-
パターン認識器統合フレームワークとデータ収集に関する研究

音声認識や画像認識などのパターン認識器をシステムに組み込む為のフレームワークの構築,及び統合に適したパターン認識器の構築を行った.特に,音声対話システムのようなリアルタイム処理が必要となるシステムにおけるパターン認識器の構築について検討した.提案フレームワークを用いた音声対話システムを構築し,会話ロボット上に実装した.音声認識や画像認識などのパターン認識器をシステムに組み込む為のフレームワークの構築,及び統合に適したパターン認識器の構築を行った.特に,音声対話システムのようなリアルタイム処理が必要となるシステムにおけるパターン認識器の構築について検討した.提案フレームワークを用いた音声対話システムを構築し,会話ロボット上に実装した.1.フレームワークの設計・実装フレームワークの設計と実装の一部を行った。(1)認識器の登録とデータの入出力概念的には,各認識器は他の認識器と直接関係を持つのではなく,一旦フレームワークを介して認識結果をやり取りすることになる.このために,各認識器はフレームワークとのデータのやり取りを開始するときに,どのデータを入出力として扱うかを宣言し,自身を登録する必要がある.これらを簡便に行える枠組を提供する。(2)データ保存・転送実際にシステムが稼動し始めると,フレームワークは講識器が要求する入力データの認識器への転送,認識器の認識結果の取得などを常時行うこととなる。概念的にはこれらの情報を全て一箇所に集中させて管理することになるが,実行速度上の効率性を考慮し,フレームワークが保存するデータを適切なタイミングでネットワークを介して別の計算機に転送する枠組を実装した。2.マルチモーダル音声対話システムへの適用対話実験とデータ収集のために,申請者が開発してきたマルチモーダル音声対話システムに,提案するフレームワークを適用した.フレームワークの適用にあたって,これと整合性が良くなる様に,従来のフレームワーク,通信ミドルウェアの両者をあわせて改良を行った。本年度は,フレームワークの改良及び,開発したフレームワークを応用し,下記のシステムの構築・評価実験を行った.(1)上体輪郭追跡システム主に会話ロボットなどが,コミュニケーションを取る相手を発見したり,対象者の注意方向を認識するため,カメラで取得した画像中における人の認識と,その姿勢推定を行うシステムの開発を行った.具体的には,上体の輪郭モデルを構築し,顔モデルのフィッティングにおいて高い性能を示しているActive Appearance Modelsの手法をもとに,エッジ画像を用いてフィッティングを行う手法を提案した.顔モデルと上体輪郭モデルを同時に用いることで高精度なフィッティング・追跡が可能となった.(2)音声対話システム開発したフレームワークを用いて, (1)を含む画像処理システム(他に個人認識システムなど)と音声認識システムを統合し,会話ロボット用の音声対話システムを構築した.音声認識システムは,会話の複数の局面用に用意された認識対象文を同時に認識し,対話制御システムと連携する.以上の基本システムを元に,応用システムとして,会話ロボットが人同士のコミュニケーションを活性化するシステムを構築した.具体的には,進行役と複数の回答者が存在するクイズ形式のコミュニケーションに,回答者の一人として参加することで,場を盛り上げるシステムである.効果的に場を盛り上げるためには,回答者の活性度を場の状況から正確に推定する必要があり,本研究で構築したフレームワークを用いて音声認識,顔方向認識,ゲーム進行状況等を高度に連携させることではじめて実現可能となった.
手書き数式・図形認識を用いたインテリジェント数学授業支援システムの研究

本研究は数式だけでなく図形も手書きで入力できる新しい数学用インタフェースを開発すると共に、計算問題に対して適切な助言や計算過程を与える機能、図形問題に対して真偽判定や証明を与えるインテリジェンス機能の実現を目指したものである。平成30年度は昨年に引き続きユーザインタフェースの研究を推進した。始めに15パズルのインタフェースについて研究した。置換パズルにおける最適解の最大手数をGod's numberという。15パズルのloop generatorsという回転型操作によるGod's numberが27以上31以下であることを示し、通常の操作と比較して操作数が少ないことを明らかにした。そして、視覚に障害を持つユーザがタブレット端末で利用し易いよう昨年開発した15パズルアプリのインタフェースの改良を行った。この研究成果は日本数式処理学会第27回大会及び京都大学数理解析研究所研究集会で発表した。次に手書き図形入力インタフェースの研究を行った。まず、動的幾何ソフトウェアGeoGebraの手書き図形機能で用いられている図形認識アルゴリズムについて調査を行った。そして、プロトタイプ開発のために既存の電子ペーパータブレット4機種の設計仕様とアプリ開発環境について調査を行い、そのうちの一台において手書きアプリのプロトタイプを開発した。この研究成果は日本数式処理学会第14期第1回教育分科会及びRisa/Asir Conference 2019で発表した。インテリジェント数学授業支援システムの実現に必要な数学ユーザインタフェースの研究を推進し、上記「研究実績の概要」で記述した結果を得た。そして、研究論文を1篇出版し、学会・研究集会で4件の研究発表を行った。2019年度は、昨年度までに得られた成果を基にして、平面図形に付加された直角や平行などの記号から数式を自動生成し、それらをインタラクティブに編集することによって初等幾何の命題を作成するインタフェースの開発を行う。さらに、定理証明支援系のCoqと連携して入力した命題の真偽判定を実現するための設計を行う。最終年度の2020年度は、前年度まで作成した全ての機能を統合してインテリジェント数学授業支援システムを構築する。平成29年度は、このインテリジェント数学授業支援システムの実現に必要な数学ユーザインタフェースの研究を行った。始めに、スライドパズルの一種である15パズルとその拡張であるmn-1パズルにLoop generatorsという回転型操作を導入し、それを用いたわかりやすい解法アルゴリズムを示した。そして、Loop generatorsを用いたmn-1パズルのためのタブレット用アプリを開発した。また、ユーザインタフェースを工夫し、視覚に障害を持つ中高生が利用できるようアクセシビリティ機能を追加した。さらに、数学教材とするためにスライドパズルの可解性を問うモードを追加した。これらの研究成果のうち、数学に関する部分は日本数学会秋季総合分科会で、ユーザインタフェースの設計に関する部分は数学ソフトウェアに関する国際会議MathUIで、アクセシビリティに関する部分は情報処理学会アクセシビリティ研究会で発表した。作成した数学教材については、福岡県内の高等学校での出前講演で試用した。次に、図形問題に対するユーザインタフェース研究として、既存の動的幾何ソフトウェアGeoGebraを利用した教材作成方法について調査した。GeoGebraは通常のプログラミング言語と違い、分岐や反復といったプログラミング言語に必須の機能を利用する際に特殊な配慮が必要となる。そこで、GeoGebraスクリプトを用いて教材を作成する際の手助けになるように、スライドパズルの作成方法を通してその部分を解説するチュートリアルを作成した。この研究成果は統計数理研究所の研究集会で発表した。そして、2本の研究論文を出版し、国際会議を含む学会・研究集会で7件の発表を行った。平成30年度は、平成29年度に得られた成果を基にして、数学ユーザインタフェースの機能追加と誤答に対する助言機能の研究を行う。

具体的には、手書き図形入力機能の仕様と2つの数式の違いを測るための数式類似度について研究し、プロトタイプの作成を行う。平成31年度は、計算過程の自動生成と初等幾何命題の自動証明などのインテリジェンス機能の研究を行う。最終年度の平成32年度は、平成29年度平成31年度にかけて作成した全ての機能を学習管理システムmoodleのプラグインにすることによってインテリジェント数学授業支援システムを構築する。2019年度は、昨年度までに得られた成果を基にして、平面図形に付加された直角や平行などの記号から数式を自動生成し、それらをインタラクティブに編集することによって初等幾何の命題を作成するインタフェースの開発を行う。さらに、定理証明支援系のCoqと連携して入力した命題の真偽判定を実現するための設計を行う。最終年度の2020年度は、前年度まで作成した全ての機能を統合してインテリジェント数学授業支援システムを構築する。当初の計画では平成30年度に国際会議で研究成果の発表を行う予定であり、そのための旅費と国際会議参加登録費を計上していた。しかし、予想より早く研究成果が出て平成29年度に国際会議で発表を行ったことに伴い、平成30年度の海外出張は取り止めたことが次年度使用が生じた理由である。前年度残額52万円と今年度請求額50万円の計102万円は、手書き図形インタフェースの開発に必要となる電子ペーパータブレット2台(16万円)、比較検証のために必要なAndroid及びiOS端末各1台(14万円)、プリンタトナーやDVD-Rなどの消耗品10万円、ユーザインタフェース関連図書5万円、数学関連図書(数学教育・幾何教育・定理証明支援系)8万円、研究打合せ及び成果発表のための国内及び国外旅費44万円、参加登録費5万円として使用する予定である。
マウスのコミュニケーションにおける発声パターンの多様性と扁桃体の寄与

申請者は前年度に引き続き詳細なマウスの音声分類を行い、マウスの個体間で観察される発声が大きく5つのタイプに分類できることを発見した。これらの発声タイプは社会的な文脈や行動に応じて使い分けられており、この結果はそれぞれの発声が文脈や行動に応じた役割をもつという仮説を支持する。この成果はマウスの発声研究において基礎的知見となるものであり、国内の学会において最優秀発表賞を受賞するなど高く評価されている。さらに、これらの発声タイプの役割を明らかにするため、求愛場面におけるそれぞれの発声タイプに対する受け手側の嗜好性を検討した。その結果、第一にマウスは単純な発声と複雑な発声を聞き分けていることが明らかとなった。過去の研究から、単純な発声と複雑な発声の出力は扁桃体を介する異なる回路で制御されていることが明らかとなっている(Matsumoto et al., 2012)。これらの結果から、マウスの単純な発声と複雑な発声は行動面および制御機構の面から異なる発声であり、それぞれが役割を持つことが示唆された。第二に、オスマウスの求愛発声に対し、性的に未経験なメスは複雑な発声よりも単純な発声をより積極的に探索することが明らかとなった。このことは受け手側のメスがオスの複雑な発声よりも単純な発声を好むことを示しており、より親密な接触場面において観察される複雑な発声はメスの好む発声というよりはオスの優位性や状態を示している可能性が高い。本研究では、これまで明らかにされていなかったマウスのコミュニケーション内の音声変化について、発声にはいくつかのタイプがあり、それらのタイプはコミュニケーションの文脈や段階に応じた役割をもつことを示した。この成果は今後のマウスの発声研究において考慮すべき知見であり、マウスの発声をコミュニケーションの指標として活用するモデル研究において多いに役立つだろう。27年度が最終年度であるため、記入しない。オス-オス、オス-メスそれぞれ対峙した際の録音、録画を行った。マウスの超音波発声がコミュニケーションの文脈によって変化するかどうかを検討するため、それぞれの条件時の発声について発声の量や音響学的特性を調べた。その結果、オス-オスの時よりもオス-メスの時の方がシラブル(無音区間で区切られた発声の単位)の総数は有意に多く、録音中の総発声時間も長かった。また、オス-メスの時の発声の方がオス-オスの時の発声よりも平均ピーク周波数が低く、平均音圧も高いことが明らかとなった。このことから、オスマウスはオスを提示した時よりもメスを呈示した時のほうが、より低周波数の大きな発声を長い時間発することがわかった。さらに、詳細な行動と発声との関連を比較するため、画像と発声を同期させた解析を行い、発声の量や音響的な違いを検討した。その結果、オス-オスとオス-メスのSniffing(匂い嗅ぎ行動)行動中の発声に大きな違いは見られなかったが、sniffingとmounting(マウント行動)の発声間において音圧やシラブルパターンの割合の違いが見られた。Mounting中の発声はsniffing中の発声に比べ音圧も大きく、発声時間の長いシラブルを多く含んでいた。これらの結果から、先に述べたオス-オス間とオス-メス間の発声の違いはこのmounting中の発声の違いが大きく影響している可能性が高い。このことはオスがメスに対してのみmountingに伴う特別な音声を使用している可能性を示しており、この発声がメスに対して特別な情動状態や性行動を引き起こす可能性を示唆する。また、この発声は他の行動時の発声よりも高い音圧を示したことから、発声側のオスがより情動的に昂ぶった状態であることを示唆する。オスーオス、オスーメス、メスーメスの3条件において、マウスのコミュニケーション時に観察される超音波発声を記録した。その結果、どの条件間においても初期に観察されるシラブル(無音区間で区切られる音の単位)の平均発声時間は短く、約1分前後のインタラクション後長くなるということがわかった。また、シラブル数や発声時間は時間とともに減少していくが、オスーメス条件下において観察されるマウント行動時には他の条件下の発声と比較し発声数や発声時間が長くなる傾向にあることがわかった。さらに、先行研究をもとにした分類基準に加えて発声時間を指標に加えた11タイプに発声を分類した。その結果、3条件全てにおいて11タイプの発声が観察されたが、分類したそれぞれの発声の割合は条件間や時間、行動によって変化することが示された。全ての条件下において、初期の発声はUpwardやOne jump shortのような短いシラブルの割合が高かった。オスーオス同士の発声パターンはインタラクション中ほとんど変化しなかったが、オスーメスやメスーメス同士では中期・後期において発声パターンが変化し、初期よりも発声平均時間の長いシラブルを多く発することがわかった。特にマウント行動時には複雑で長い発声のHarmonicsが連続して観察された。これらの結果は、マウスは性別に関係なく様々な音声を発するが、その発声の割合は文脈や時間、行動によって変化することを示した。さらに、このような発声の時間的・行動的な変化から、分類したシラブルのタイプに重複がある可能性が示された。

この発声分類における重複の可能性については次の提示実験において検討していく予定である。申請者は前年度に引き続き詳細なマウスの音声分類を行い、マウスの個体間で観察される発声が大きく5つのタイプに分類できることを発見した。これらの発声タイプは社会的な文脈や行動に応じて使い分けられており、この結果はそれぞれの発声が文脈や行動に応じた役割をもつという仮説を支持する。この成果はマウスの発声研究において基礎的知見となるものであり、国内の学会において最優秀発表賞を受賞するなど高く評価されている。さらに、これらの発声タイプの役割を明らかにするため、求愛場面におけるそれぞれの発声タイプに対する受け手側の嗜好性を検討した。その結果、第一にマウスは単純な発声と複雑な発声を聞き分けていることが明らかとなった。過去の研究から、単純な発声と複雑な発声の出力は扁桃体を介する異なる回路で制御されていることが明らかとなっている(Matsumoto et al., 2012)。これらの結果から、マウスの単純な発声と複雑な発声は行動面および制御機構の面から異なる発声であり、それぞれが役割を持つことが示唆された。第二に、オスマウスの求愛発声に対し、性的に未経験なメスは複雑な発声よりも単純な発声をより積極的に探索することが明らかとなった。このことは受け手側のメスがオスの複雑な発声よりも単純な発声を好むことを示しており、より親密な接触場面において観察される複雑な発声はメスの好む発声というよりはオスの優位性や状態を示している可能性が高い。本研究では、これまで明らかにされていなかったマウスのコミュニケーション内の音声変化について、発声にはいくつかのタイプがあり、それらのタイプはコミュニケーションの文脈や段階に応じた役割をもつことを示した。この成果は今後のマウスの発声研究において考慮すべき知見であり、マウスの発声をコミュニケーションの指標として活用するモデル研究において多いに役立つだろう。脳活動を記録する実験が遅れてはいるが、今後の実験に必要なマウスの発声分類に問題があることを発見し、順調に解決に向けて進んでいる。手法については多少変更の可能性があるが、最終目的の遂行に関しては問題ない。27年度が最終年度であるため、記入しない。ー発声分類が適当ではない可能性がある。対応策:現在までに得られたデータによる分類に加え、聴性脳幹誘発電位による測定やオペラント条件付け行動試験によって動物にとって適切な分類法を模索する。ー測定する神経活動の妥当性対応策:脳活動の記録の前に音声提示による行動の変化を先に観察するいくつかの問題や改善点はあるが、計画通り実験1の結果が得られている。また、次の実験に必要な装置や技術の獲得といった準備も進んでいる。-オス特有の行動に伴う発声が録音できていない可能性がある対応策:録音時間を長くする、録音環境を改善する-発声分類方法が妥当かどうか対応策:基準とするデータの再解析、他の方法による分類を行う。-聴力の測定対応策: ABR(聴性脳幹誘発電位)を用いた聴力の測定を行う。
化学的エネルギーの直接変換により運動する機能性マイクロ／ナノロボットの構築

生体中にはナノスケールで自律的運動や機械的仕事を行う様々な分子機構が存在し、高度かつ複雑な生命現象を支えている。このような天然ナノマシンに匹敵する素子を人工的に構築できれば、細胞工学や材料工学における有用なツールとなると期待される。こうした機能性のデバイスの創製に向けた試みが近年盛んになされているが、柔軟な分子構造が協同的に機能する天然ナノマシンのような多様な動作や高効率な仕事をさせるに至っていない。天然のナノマシンに倣い、構造中に可動部位(関節様構造)を組み込むことが有効な方策として考えられるが、そのような構造の作製は従来のフォトリソグラフィー等の微細加工技術のみでは一般的に困難であり、実験的な知見はほとんど得られていない。そこで本研究では、関節構造を持つマイクロモータの構築手法を提案し、周囲の環境に応答した変形運動といった単純な並進運動を超えた高度な運動性の実現を図った。本モータは、陽極酸化ポーラスアルミナ内で電析させた酸化銅(I)/金/ニッケルマイクロロッドを基本構造としている。ここで、ニッケル部位は外部磁場により予め磁化されており、例えば、2本の酸化銅(I)/金/ニッケルロッドを近接させることでニッケル部位同士を結合させ、関節構造を持つマイクロモータを形成することができる。本モータを純水中で観察すると、ブラウン運動による接合部のゆらぎが観察された。このことより、この関節が可動的なものであることが分かる。さらに、紫外光照射下での過酸化水素水溶液における酸化銅(I)/金上での電気化学反応による自発駆動力と、外部磁場の印加との組み合わせにより、関節構造の可逆的な開閉運動が実現された。以上は、可動部位を持つ構造の作製法とその力学的挙動の実験的評価手段を提供するものである。これにより、高度な運動性を有するマイクロモータの構築の一つの道筋が示されるものと考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、効率的な自発推進能力を有するマイクロサイズのロボットを作製し、薬剤送達機構といった実用的な機能を実装した極微小デバイスを実現することを目的としている。本ロボットは、過酸化水素中で自発運動する金/白金複合1電極構造をモータとして有する。金/白金複合1電極では燃料となる過酸化水素の酸化・還元反応が自発的に進行する。しかし、本モータ自体には自身の運動方向を決めるための機構は備わっておらず、運動方向は時間経過とともに変化してしまう。このことはロボットが行う仕事の効率を低減させる要因となると考えられる。そこで今年度は、本モータを交流電場によるアシストにより運動方向を制御するというアプローチによって、運動方向の制御(ロボットの姿勢制御)を行い、モータの自発推進力を効率的に取り出す為のシステムの構築を試みた。具体的には、微小流路内に形成したITO電極ラインパターンに沿ってモータを運動させるというものである。本実験では、球形状を有するAu/Pt接合体モータを制御対象とした。実際に、Au/Pt接合体モータの運動方向制御を試みた結果、電極に1 kHzの交流を印加する事によって、モータをITO電極ラインパターンに沿って運動させることに成功した。この挙動は、対象電極上に発生させた静電誘導交流電気浸透流によってモータが電極中央にはき寄せられ、かつ、モータが正の誘電泳動によって電極上に繋ぎとめられることによってモータの自発駆動力が電極ラインパターン方向に限定されるために生じたものであると考えられる。以上の結果は、自発推進型ロボットによる直接的、かつ効率的な薬物送達機構の開発において重要となるモータ部の設計に関する有用な知見を与えるものである。来年度以降はこの知見を活かして研究を推進させていく。今年度は、電気浸透流を駆動力として運動するモータの高速度化をねらった構造検討を行った。2種金属境界の単位面積当たりの数を増やすことによって、従来の数倍程度の運動速度を有するモータを構築した。また、平成26年8月から12月にかけてフランス電子情報技術研究所において、静電誘導交流電気浸透流を用いたモータの運動方向制御システムの構築に関する研究を行い、その結果に関する筆頭論文1報を投稿するなど一定の成果を挙げたと思われる。よって、おおむね順調に研究が進展していると考える。こうした機能性ナノデバイス創製の試みが近年盛んになされているが、これまでの人工マイクロモータは金属等の硬い材料のみからなるものがほとんどであり、柔軟な分子構造が協同的に機能する天然ナノマシンのような多様な動作や高効率な仕事をさせるには至っていない。そこで、本研究では、剛直なマイクロモータを柔軟な有機材料で繋ぐアプローチにより、単純な並進運動に限定されない、周囲の溶液環境に応じた回転運動など、より高度な運動挙動を示す複合型マイクロモータの構築を試みた。本マイクロモータは、2つの白金/金接合型マイクロロッドが、高分子電解質膜のチューブ状構造を介して連結した構造となっている。溶液中で正のゼータ電位を有するポーラスアルミナをアニオン性のポリアクリル酸とカチオン性のポリ(アリルアミン塩酸塩)の水溶液に交互に浸漬することで、細孔内壁面にチューブ状の複合高分子被膜を形成し、さらに電解めっきによってそのチューブ内にマイクロロッドを形成した。

燃料となる1 M過酸化水素溶液を満たしたフローセル中で、白金/金-金/白金連結型マイクロモータを作製し、燃料の添加前後での開き角の変化を調べたところ、連結型マイクロモータの開運動が確認された。このような運動挙動を示すマイクロモータの構築は、将来的に微小物体の精密操作を行うことが可能な微小デバイスの開発につながると期待される。今後は化学修飾の手法や、昨年度までに実現している運動方向制御の外場によるアシストを統合することで、新規微小デバイスとしてのマイクロモータを構築する。今年度は、複数のマイクロモータを柔軟なポリマーの鎖によって連結するというアプローチを用いた複合型マイクロモータの構築を試みた。その結果、単純な並進運動ではない、自発的な伸張運動や回転運動といったより高度な挙動を示すマイクロモータの構築に成功し、今後の新規微小デバイスとしてのマイクロモータ・ロボット構築につながる一定の成果を挙げたと思われる。さらに以上の結果について、国内学会口頭発表3件、国際学会ポスター発表3件行うなど成果の発信も積極的に行った。よって、研究はおおむね順調に進展していると考える。生体中にはナノスケールで自律的運動や機械的仕事を行う様々な分子機構が存在し、高度かつ複雑な生命現象を支えている。このような天然ナノマシンに匹敵する素子を人工的に構築できれば、細胞工学や材料工学における有用なツールとなると期待される。こうした機能性のデバイスの創製に向けた試みが近年盛んになされているが、柔軟な分子構造が協同的に機能する天然ナノマシンのような多様な動作や高効率な仕事をさせるに至っていない。天然のナノマシンに倣い、構造中に可動部位(関節様構造)を組み込むことが有効な方策として考えられるが、そのような構造の作製は従来のフォトリソグラフィー等の微細加工技術のみでは一般的に困難であり、実験的な知見はほとんど得られていない。そこで本研究では、関節構造を持つマイクロモータの構築手法を提案し、周囲の環境に応答した変形運動といった単純な並進運動を超えた高度な運動性の実現を図った。本モータは、陽極酸化ポーラスアルミナ内で電析させた酸化銅(I)/金/ニッケルマイクロロッドを基本構造としている。ここで、ニッケル部位は外部磁場により予め磁化されており、例えば、2本の酸化銅(I)/金/ニッケルロッドを近接させることでニッケル部位同士を結合させ、関節構造を持つマイクロモータを形成することができる。本モータを純水中で観察すると、ブラウン運動による接合部のゆらぎが観察された。このことより、この関節が可動的なものであることが分かる。さらに、紫外光照射下での過酸化水素水溶液における酸化銅(I)/金上での電気化学反応による自発駆動力と、外部磁場の印加との組み合わせにより、関節構造の可逆的な開閉運動が実現された。以上は、可動部位を持つ構造の作製法とその力学的挙動の実験的評価手段を提供するものである。これにより、高度な運動性を有するマイクロモータの構築の一つの道筋が示されるものと考えられる。
仮想実験環境の高度化を指向した思考実験シミュレータ

自然への知的好奇心や探究心を高め,論理的思考能力や創造性を伸ばす上で,「実験を通した学習」の有効性が広く認められている.仮想実験環境とは,計算機上に仮想的な実験環境を構築し,より安全かつ手軽に,またより多くの学習者が主体的に実験に参加できるようにすることを目指して研究されているものである.平成14年度においては,仮想実験環境を構成するモジュールの一つである「思考実験シミュレータ」のプロトタイプを実現した.この「思考実験シミュレータ」では,学習者の仮説を入力として,生起する現象をその仮説に基づいて予測し,その推論過程と生起する現象を学習者に可視化する機能を実現している.この際,学習者の立てた誤った仮説に基づいて,ありえない現象を予測し,またその現象を可視化することによって学習者に仮説の誤りに気づかせることを狙っている点が特色となる.本思考実験シミュレータは,実験の対象を力学系とした上で,(1)仮説入力インタフェイス,(2)定性的因果推論モジュール,(3)可視化モジュール,により構成されている.仮説入力インタフェイスにおいては,学習者が入力できる仮説を,対象となる力学系において観測可能なパラメータの定性的振る舞い間の因果関係のみに制限している.定性的因果推論モジュールでは,予め力学系についての因果関係モデルを用意しておき,そのモデルに対して学習者の仮説を追加することにより,学習者の仮説を反映した現象の予測を行う.可視化モジュールは,さらに,(a)推論過程可視化機能,と(b)現象可視化機能,により構成している.自然への知的好奇心や探究心を高め,論理的思考能力や創造性を伸ばす上で,「実験を通した学習」の有効性が広く認められている.仮想実験環境とは,計算機上に仮想的な実験環境を構築し,より安全かつ手軽に,またより多くの学習者が主体的に実験に参加できるようにすることを目指して研究されているものである.平成14年度においては,仮想実験環境を構成するモジュールの一つである「思考実験シミュレータ」のプロトタイプを実現した.この「思考実験シミュレータ」では,学習者の仮説を入力として,生起する現象をその仮説に基づいて予測し,その推論過程と生起する現象を学習者に可視化する機能を実現している.この際,学習者の立てた誤った仮説に基づいて,ありえない現象を予測し,またその現象を可視化することによって学習者に仮説の誤りに気づかせることを狙っている点が特色となる.本思考実験シミュレータは,実験の対象を力学系とした上で,(1)仮説入力インタフェイス,(2)定性的因果推論モジュール,(3)可視化モジュール,により構成されている.仮説入力インタフェイスにおいては,学習者が入力できる仮説を,対象となる力学系において観測可能なパラメータの定性的振る舞い間の因果関係のみに制限している.定性的因果推論モジュールでは,予め力学系についての因果関係モデルを用意しておき,そのモデルに対して学習者の仮説を追加することにより,学習者の仮説を反映した現象の予測を行う.可視化モジュールは,さらに,(a)推論過程可視化機能,と(b)現象可視化機能,により構成している.
骨髄間葉系幹細胞移植による異所性骨形成モデルを用いた骨形成関連細胞の系譜解析

本研究ではリポーター分子として緑色蛍光タンパク(EGFP)を発現した骨髄由来細胞(骨髄間質細胞)を用いて、異所性骨をラットの背側皮下に作製し、同骨の構成細胞の動態を観察するとともに、それら細胞の起源について検証した。その結果、異所性骨を構成するドナー細胞とレシピエント細胞の数は、一定の割合を示すことが明らかとなった。また、レシピエント細胞の一部は線維芽細胞に由来していることを確認できた。研究目的;本研究は骨形成に関与する細胞種を、GFPをリポーター分子として利用することで組織化学的に同定し、形態形成や再生過程における骨周辺の細胞の動態および分化誘導等の細胞相互作用を解明することを目的として遂行した。研究実施計画;初年度は恒常的に緑色蛍光を発現するグリーンラットの間葉系幹細胞を用いた異所性骨形成モデルの確立、および同骨構成細胞の動態の観察を施行した。最終年度は、同細胞の起源について線維芽細胞を用いて検証した。研究内容と成果;異所性骨モデルは、グリーンラット由来の骨髄間質細胞を採取し培養後、別のラット背側皮下に移植して作成した。異所性骨は約8:2の割合でドナー由来細胞とレシピエント由来細胞に構成されていた(Tanoue R et al., 2012)。皮下組織に異所性骨を作成することは、既存骨からの影響を排除できるという点から、骨形成における研究の中でも位置づけは高い。最終年度は、同骨を構成する細胞のうち、レシピエント由来骨細胞はレシピエント組織のどの部位に由来しているかを調べた。移植細胞に移植予定部位より採取したGFP陽性の線維芽細胞とGFP陰性の間葉系幹細胞を混ぜて用いたところ、GFP陽性の骨細胞を異所性骨の中に確認できた(Tanoue R et al., 2013 in press)。骨組織は間葉系由来の細胞によって構成されるという過去の報告を蛍光プローブを用いて直接的に証明できたことは意義深い。また、μCTを用いて骨密度、透過型電子顕微鏡およびFIB/SEMを用いて骨細胞間のネットワークを観察したところ、同異所性骨が正常骨同様の組織であることも証明できた。これらの論文報告は移植を含めた骨再生医療においても重要な知見になり得ると考えられる。初年度同様,最終年度も動物購入や上記機器の使用,学術セミナーへの参加,および論文作成のために研究費を費やした。本研究は骨形成に関与する細胞種を,GFPをリポーター分子として利用することで蛍光顕微鏡・共焦点レーザー顕微鏡下に組織化学的に同定し,形態形成や再生過程における骨周辺の細胞の動態および分化誘導等の細胞間相互作用を解明することを目的として実験を遂行した.異所性新生骨を皮下に作成することは,既存骨からの影響が排除できるという点から,骨研究の中でも位置づけは高い.平成23年度の研究実地計画として1)恒常的に緑色蛍光を発現する"グリーンラット"の間葉系幹細胞を用いた骨形成モデルの確立2)異所性新生骨形成に関わるドナー由来細胞とレシピエント由来細胞の動態の観察,の2点を施行した.まず,グリーンラット由来の間質細胞を培養して増やし,別のラットの背側皮下部に移植した結果,異所性新生骨を作ることに成功した.また,免疫抑制剤を間欠的に投与することで拒絶反応の抑制が可能であり,グリーンラット細胞をドナーとして野生型へ移植する系と,その逆に,野生型細胞をグリーンラットに移植する2方向の移植モデルを作製することができた.その2つのモデルより得られた骨組織を構成しているGFP陽性細胞とGFP陰性細胞の割合を比較したところ,新生骨の形成には約8割のドナー由来細胞および約2割のレシピエント由来細胞が関与していることを証明した.ここまで解明できた内容については学会で報告後(10th Asia-Pacific Microscopy Conference. Perth Australia, February 2012等),論文報告した(Cells Tissues Organs, DOI: 10.1159/000334409. 2012).これまでの結果は骨再生医療領域において大変意義のある成果であると考える.平成23年度に予定していた計画として,異所性新生骨モデルを作成することができ,GFPをマーカーとした異所性骨の構成細胞およびその動態を観察することができた.GFPはin vivoにおいて拒絶反応のため退色するという報告がある.そのため,免疫抑制剤を用いた実験を行ったところ,その系でも新生骨形成には約8:2の割合でドナー由来細胞とレシピエント由来細胞の関与を認めた.拒絶反応が強かった場合,動物種やその他の免疫抑制法を検討しなければならなかったが,満足のいく結果が得られたと思われる.何よりも論文掲載にまで至ったことは高く評価できる.現在,移植後2ヶ月目以降の試料を追加観察し,ドナー由来細胞とレシピエント由来細胞の割合の変化について検証を進めている.また,同モデルの骨量や骨密度の変化を動物用マイクロCTにて観察し,計測している.移植片をチタンメッシュケージに填入しているため,過去にある異所性骨のデータと比べ相違点もある.