hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発

前年度までに科研費補助により磁気浮上系の剛性制御を研究・開発してきた.本年度は,これを搬送車のサスペンションに応用することを目的とした.自動車のように搭載物(搭乗者)の重心が,それを支持する搬送車台よりも上にある場合を考える.従来のサスペンション機構では正のバネとダンパによって構成されているため,加速,減速および旋回時に,慣性力によって搬送車台が傾き,搭載物を倒す向きのモーメントが働くこととなる.このときサスペンション機構の剛性を,負の剛性とすると,吊り下げ型搬送装置のように,慣性力が働いても搭載物が安定しやすい向きに搬送車台が傾くこととなる.よって搭載物の安定を考えると,負の剛性で支持したほうが高加速化できる可能性がある.しかし単純に提案した局所フィードバックによる剛性制御を施すと,システム全体が非最小位相系となるため,過渡的に正の剛性と同一方向に変位する,逆応答を生じる.これまでの研究の結果,外乱フィードフォワードを施すと逆応答が解消可能であることがわかっている.そこで本研究では,搭載物の重心が搬送車台上にある磁気浮上搬送装置において,制御方法に外乱フィードフォワードを施した局所フィードバックによる負の剛性制御を適用した,負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発を行った.その結果,1自由度に拘束した磁気浮上サスペンション搬送車と搬送車を駆動する搬送用軌道を製作した,製作した装置によって負の剛性による支持が成功している.報告書作成時現在,これら結果を学会発表する予定である.しかしまだまだ解消すべき問題は多くある.そのため次年度の科研費補助を受け,これら問題の解決及び知見を得ることに決定している.前年度までに科研費補助により磁気浮上系の剛性制御を研究・開発してきた.本年度は,これを搬送車のサスペンションに応用することを目的とした.自動車のように搭載物(搭乗者)の重心が,それを支持する搬送車台よりも上にある場合を考える.従来のサスペンション機構では正のバネとダンパによって構成されているため,加速,減速および旋回時に,慣性力によって搬送車台が傾き,搭載物を倒す向きのモーメントが働くこととなる.このときサスペンション機構の剛性を,負の剛性とすると,吊り下げ型搬送装置のように,慣性力が働いても搭載物が安定しやすい向きに搬送車台が傾くこととなる.よって搭載物の安定を考えると,負の剛性で支持したほうが高加速化できる可能性がある.しかし単純に提案した局所フィードバックによる剛性制御を施すと,システム全体が非最小位相系となるため,過渡的に正の剛性と同一方向に変位する,逆応答を生じる.これまでの研究の結果,外乱フィードフォワードを施すと逆応答が解消可能であることがわかっている.そこで本研究では,搭載物の重心が搬送車台上にある磁気浮上搬送装置において,制御方法に外乱フィードフォワードを施した局所フィードバックによる負の剛性制御を適用した,負の剛性サスペンション磁気浮上搬送車の開発を行った.その結果,1自由度に拘束した磁気浮上サスペンション搬送車と搬送車を駆動する搬送用軌道を製作した,製作した装置によって負の剛性による支持が成功している.報告書作成時現在,これら結果を学会発表する予定である.しかしまだまだ解消すべき問題は多くある.そのため次年度の科研費補助を受け,これら問題の解決及び知見を得ることに決定している.
超音波内視鏡下穿刺吸引術で得た腫瘍組織miRNAの網羅的解析から導かれる病態解明

超音波内視鏡下穿刺吸引術(EUS-FNA)は、消化器内視鏡の先端に、超音波プローブが装着された超音波内視鏡を用いて、超音波画像を確認しながら、腫瘤性病変などを針穿刺し、組織を採取する検査で2010年より保険収載となり、消化器疾患に対して良悪性の鑑別、病変の鑑別診断、化学療法前のエビデンス目的に必須の検査となっている。平成30年度は、当院倫理委員会による承認済研究における同意文書が得られた消化器病癌患者様に対して施行した、上記の超音波内視鏡下穿刺吸引術(EUS-FNA)で得られた組織を保存液RNA later内に保存し、組織miRNAを、2555分子が搭載されたmicroarrayを用いて網羅的解析を行い、臨床的所見(1臨床的ステージ、2既知の腫瘍マーカーとの比較、3化学療法の効果、4再発、転移部位、5予後)を用いてそれぞれの消化器癌別に比較検討している。これにより各種癌の臨床的病態を規定する候補miRNAを、クラスター解析等の統計手法を用いて同定する。RNA laterに保存した組織よりtotal RNAを抽出し、microRNAを精製し消化器癌患者のステージ分類、血清腫瘍マーカー、再発、転移部位、診断からの予後の臨床的所見を確認している。先行研究として、膵臓癌患者50例程度の上記結果を平成30年の欧州消化器病関連学会で発表を行った。現在、予定とおりに症例数の獲得が得られている今後、症例数を徐々に増やし、新たな腫瘍マーカーの発見や、転移進展などの各自の癌を規定するmiRNAが同定する。当教室にmicroRNAのoligo chip arrayを解析するシステムが完成し、クリーンベンチ、microplate readerなどのハード面はすでに完成していたため。また、試薬等は既存のものを使用していたため。今後は試薬やchip等も枯渇するため、購入する必要がある。
運動指導に直結する動感志向的運動発達論の構築のための基礎的研究

本研究の目的は、従来の測定値に基づく物理特性的運動発達論を超えた動感志向的運動発達論を構築することであり、具体的な事例を通した検証作業が重要な課題であった。昨年度までの3年間の研究活動において一定の成果をまとめることができたことから、本年度はその成果を総合的にまとめながら発信(学会発表および論文作成)することが主要な活動目標である。本年度の主要成果として、ひとつには子どものボール運動における判断力の発達傾向について同大学の奥田准教授と共同で研究した結果をヨーロッパ大学スポーツ科学学会で発表した。また、他者の運動発達を認識する能力の養成が本研究にとって不可欠の内容であることから、運動を実施している生徒や選手の動感志向性を理解する教師の活動の実践例を考察し、ドイツ体育学会で口頭発表した。なお、この研究内容は論文としてまとめ、同学会へ投稿した。この論文集は、今年度中には書籍として出版される予定である。さらに、今年度の科研費研究成果公開促進費の助成を受けて『現象学的スポーツ運動観察論』を出版した。この書は、本研究課題の研究領域に特化したものではないが、本研究の理論的骨子である動感志向性の分析方法を体系的にまとめたものである。本年度の成果に加えて昨年度、ドイツ・ハイデルベルク大学のロート教授と筆者ならびに本学奥田准教授と共同でボール運動の発達に関する研究を進め、指導体系的にまとめた子どものためのボール運動の指導テキストである『子どものボールゲーム指導プログラムバルシューレー幼児から小学校低学年を対象にー』を出版した。これら一連の著作物を通して、従来の計測式運動発達認識の実践的不備を検証し、運動指導に直結する動感志向的運動発達論の構築のための理論的基礎を固めることができた。平成17年度は、研究初年度であり、資料収集や問題設定のための観察活動を中心に行った。とくに幼児や小学校低学年の子どもの運動行動の観察を、動感(運動感覚)論的視点から分析するためのビデオ撮影を重点的に行った。運動内容は、本学で開催している子どものためのバルシューレ(ボール運動教室)で行っているスポーツ種目横断型基本運動である。ボールを投げたり蹴ったりするボール操作に関する外的運動経過の観察だけでなく、さまざまな行動の中で現れる、状況に応じた運動感覚能力(キネステーゼ、動感)について注目した。今後、この資料は、以前に論文として体育学研究に発表した「運動発達査定における動感志向性分析の意義」で明らかにされた動感志向性の発達という視点から分析していくことになる。なお、今後も同様の資料は継続的に収集していく。本研究に関連する研究論文として「創造的コーチング研究のためにー事例から理論へー」がコーチング学会研究誌に掲載された。これは、運動を指導する(コーチング)ために必要な情報は、従来のような物理的測定値に基づくのではなく、運動を実施している人間の動感志向性の理解に基づくべきであるという主旨の内容である。つまり、本研究のテーマである「運動指導に直結する」情報の取得の仕方についてまとめたものであり、本研究の骨子を形成するものである。しかし、これらの理念に基づいて、子どもの動きの観察から何をどのように取り出すべきかについては具体的な内容がまだ十分に確定されているとはいえないことから、今後、事例研究を通してこの点を発展させていくつもりである。子どもの動感(キネステーゼ)を観察できる情報収集の場が確保され、必要なビデオ撮影も順調にできたため。本来、子どもの行動を観察したり、特にビデオ撮影したりする行為は個人情報の保護という視点から困難な場合が多いが、調査の場は大学主催の活動であることから保護者の同意も得られ、資料の取得が順調にできるようになった。本研究は、従来の自然科学的研究方法とは異なる手法で、意味や価値に基づく人間の行為として運動を理解することにより、実践に直結する研究成果をあげることを目的としている。そのため、前記の資料収集と並んで、研究理念の追求が重要な意義を持っている。これに関して、論文にまとめ、研究誌に掲載されたことで、理論と実践の融合が順調に進んでいるといえる。研究2年目となる平成28年度は、資料収集や問題設定のための観察活動に加えて、研究の照準を定めるための問題点の抽出を重点的におこなった。そのための資料として、幼児や小学校低学年の子どもの運動行動についてビデオ撮影を行った。対象は、おもに本学で開催している子どものためのバルシューレ(ボール運動教室)で行っているスポーツ種目横断型基本運動である。また、昨年度であるが、本研究に関連する研究論文として「創造的コーチング研究のために一事例から理論へ一」がコーチング学会研究誌に掲載された。

これによって、本研究の方法論的方針が確立されたことになる。昨年度に引き続き、子どもの動感(キネステーゼ)を観察できる情報収集の場が確保され、必要なビデオ撮影も順調にでき、研究に必要な資料が入手できたことは成果としてあげることができるが、その成果を論文としてまとめることができなかったため十全な結果とは言えない。子どもの運動行動は恣意的、散発的なものがおおく、計測的研究手法では指導実践に有用な資料はえられないことから、実践経験の豊富な指導者の観察眼を持った研究者が、動感論的視点から観察し、価値論に基づきながら行動の意味を解釈していく考察法が求められる。この点が、従来の自然科学的研究法とは本来的に異なる特徴である。このような研究対象の特性を踏まえたうえで、子どもの意味ある運動行動のなかから運動発達にとって本質的な特性を現象学的方法に準拠して直観していくための方法論、いわゆる現象学でいう本質観取を取り入れる目処がついたことはひとつの成果である。研究3年目となる平成29年度は、当初より進めてきた子どもの運動発達が顕著に見られるビデオ映像の撮影を継続するとともに、これまで集積したビデオ資料などを内容的吟味をほどこして、指導方法論体系にまとめることを主眼とした。具体的成果としては以下の2点を挙げることができる。ひとつは、『子どものボールゲーム指導プログラムバルシューレ-幼児から小学校低学年を対象に-』を出版したことである。この書は、ドイツ・ハイデルベルク大学スポーツ科学部のロート(Klaus Roth)教授が提唱しているBallschule(ボールスクール)理論を土台として、同教授と筆者ならびに本学奥田准教授と共同で研究を進め、指導体系的にまとめた子どものためのボール運動の指導テキストである。これは、本研究課題である運動指導に直結する動感志向的運動発達論の構築に該当する内容を持っている。また、ロート教授との共同研究も今後継続できることが確認できた。もうひとつは、日本コーチング学会が主軸となって編集したスポーツ指導の体型論『コーチング学への招待』(分担執筆)である。これは、競技スポーツのアスリート養成だけを対象としたものではなく、幼児や子どもの運動指導にも適用できる一般理論の体系である。筆者はその中の「運動技術の概念、構造」に関する論考を掲載した。これは、運動技術の指導においては、動感志向性の解釈が不可欠であることを動感論的視点から述べたものである。これらの研究によって、運動発達と指導論との関係を論じることができたといえる。昨年度も一昨年度に引き続き、子どもの動感(キネステーゼ)の発達に関して考察可能な資料(ビデオ)の収集を行い、相当数の資料を得ることができた。平成29年度は、それらの資料から考察に有用なものを精選し、考察を進めていくことを重点的に行った。既述したように、その考察結果を土台として子どもの運動指導法に関する書をまとめた。運動発達は、決して動きの外面的変化だけを問題とするのではなく、それを行っている人間の内在意識(志向性)を理解することが必要である。今回は特に、自分の動きに気づかせるための方法として、動感的関心を高める運動について論究し、その成果を日本コーチング学会において口頭発表した。
ゴルジ体酸性環境不全に起因する病態発症機序の解明

ゴルジ体内腔の酸性環境維持に必須な分子、GPHRの遺伝子改変マウスを用いて、ゴルジ体内腔酸性環境の重要性を神経組織および神経回路レベルの解析を行った。中枢神経特異的GPHR欠損マウスは振戦症状を呈し、組織学的解析から、大脳皮質や海馬CA1の神経細胞の脱落、表層部分におけるTUNEL陽性細胞の集積や神経細胞内ゴルジ体の断片化など、神経変性疾患様症状を示すことを明らかにした。また、小脳抑制神経回路特異的GPHR欠損マウスはバスケット細胞の軸索変性に起因したシナプスの脱落および、その影響によるプルキンエ細胞への入力神経回路の再編成が起こることを見いだした。酸性オルガネラは内腔を固有のpHに維持しており、そのpH調整の破綻が様々な重篤な疾患を引き起こす原因である事が明らかにされつつある。しかしながら、これまでの先行研究において、酸性オルガネラの1つであるゴルジ体に関する報告は非常に稀であった。その原因として、ゴルジ体のみの機能を特異的に欠損させる方法が皆無であったことが挙げられる。しかしながら、近年同定されたゴルジ体に局在するイオンチャネルであるGPHRの欠損はゴルジ体内腔のpH上昇に起因するゴルジ体の機能異常を引き起こすことが報告された。そこで、本研究課題では組織特異的条件付きGPHR欠損マウスを作製し、ゴルジ体の機能異常と病態発症、特に神経変性疾患との因果関係の解明を目指した。作製した中枢神経系特異的GPHR欠損マウスは野生型マウスと比較し有意に小さく、振戦症状を呈し、生後13日に死亡した。死亡する直前の生後12日の中枢神経系特異的GPHR欠損マウス脳では、大脳皮質における錐体細胞層や海馬CA1の神経細胞の脱落が観察され、大脳皮質ではTUNEL陽性細胞の集積が観察された。つまり、中枢神経系特異的GPHR欠損マウスは神経変性疾患様症状を呈する事が明らかとなった。そして、錐体細胞内のゴルジ体の構造をゴルジ体マーカーであるGM130とTGN38で組織染色した結果、ゴルジ体特有の層板構造が崩壊しており、電子顕微鏡解析ではゴルジ体がの断片化(小胞化)が観察された。これらの結果はゴルジ体の機能不全が神経細胞死を誘発し、神経変性疾患を引き起こす事が示唆している。しかしながら、ゴルジ体の機能異常が神経細胞死を引き起こすことが、その原因は未だに不明なままである。今後はゴルジ体の機能不全と神経細胞死との因果関係を解明する予定である。進行中の研究課題において、昨年度までにゴルジ体の機能不全が神経細胞死を引き起こすことを示唆する結果を得られた。そして、昨年度に作製を開始した小脳プルキンエ細胞特異的GPHR欠損マウスの解析を既に開始している。また、一方で、細胞レベルの解析に必要なアデノウィルスベクターなどをほぼ作り終えている。今後は初代培養法によるGPHR欠損マウス由来の神経細胞を用いて細胞生物学的解析を遂行する。本年度は小脳プルキンエ細胞特異的GPHR欠損マウス(以下GPHR flox/floxGluD2)の解析に取り組んだ。GPHR flox/floxGluD2の個体レベルの解析から生後60日ほどで協調運動障害が発症することが明らかになった。そして、GPHR flox/flox GluD2小脳の形態学的解析から、生後60日ほどで、プルキンエ細胞の変性脱落が確認され、生後120日には全てのプルキンエ細胞が脱落していた。そして、ゴルジ体マーカーGM130の組織染色の結果から、GPHR flox/floxGluD2の脱落前プルキンエ細胞では、核周辺に存在するはずのゴルジ体が断片化し、樹状突起に入り込んでいた。これらの結果から、ゴルジ体の異所性と形態変化が神経変性と密接に関連していることを示唆している。そこで、変性要因の探求のため、脱落前プルキンエ細胞の形態学的に解析に着手した。その結果、プルキンエ細胞の軸索基部に観察されるピンスゥ構造の欠除が明らかとなった。このことは分子層のバスケット細胞からプルキンエ細胞の細胞体へのシナプスの欠除が考えられる。実際に、抗vGAT抗体を用いたGABA陽性シナプス小胞の組織染色では、野生型では観察されるプルキンエ細胞周辺のvGAT陽性小胞がGPHR flox/flox GluD2では消失していた。さらに、電子顕微鏡解析から、変性前のプルキンエ細胞の細胞体シナプスの脱落が観察され、脱落したシナプス間隙にはグリア細胞の侵入が確認された。一方で、GPHR flox/floxGluD2の変性前プルキンエ細胞ではAMPA受容体の局在や興奮性シナプスの形態学的異常は見られなかった。これらの結果は、プルキンエ細胞への抑制的入力の欠除に起因して神経細胞死が引き起こされる可能性を示唆している。上記のGluD2-Creマウスではバスケット細胞においてもCreが発現している可能性があることを示唆する報告がある。よって、バスケット細胞の変性がプルキンエ細胞の細胞体シナプスの欠除の原因である可能性を否定できない。そこで、確立されたL7/PcP2-Creマウスを用いて、小脳プルキンエ細胞特異的にGPHRを欠損させ、GPHR flox/floxGluD2との比較研究を行う必要がある。

これまでに、小脳の抑制性神経細胞系特異的GPHR欠損マウス(GPHR flox/flox GluD2)において、プルキンエ細胞のゴルジ体の断片化や異所性、および、その細胞体への抑制性入力の特徴であるピンスゥ構造の欠除を明らかにした。本年度は引き続き、GPHR flox/floxGluD2の解析を進めた。形態学的解析からGPHR flox/floxGluD2のプルキンエ細胞軸索の肥大化が認められた。この結果は、ゴルジ体の酸性環境不全がゴルジ体の断片化を引き起こし、軸索輸送を阻害して軸索肥大を起こすことを示唆している。ゴルジ体の断片化と軸索肥大はそれぞれが神経変性の所見の1つに挙げられていたが、本研究ではその2つの所見は密接に関連していることを明らかにした。一方で、GPHR flox/floxGluD2の解析を進めるとともに、プルキンエ細胞特異的GPHR欠損マウス(GPHR flox/floxL7)との比較検討に着手した。GPHR flox/floxGluD2で観察されるプルキンエ細胞へのバスケット細胞による抑制性入力の欠除はGPHR flox/floxL7では観察されず、尚かつプルキンエ細胞の脱落後もピンスゥ構造が保持されていた。これは小脳の抑制性回路の維持機構においては、入力側細胞の状態に依存していることを示唆している。また、GPHR flox/floxGluD2では、ピンスィ構造の欠除とともに、プルキンエ細胞の細胞体へ登上線維から興奮性入力の再構築が確認された。これらの結果は、小脳抑制神経回路におけるゴルジ体の酸性環境は抑制性回路の維持に必須であり、その破綻は小脳回路の再構築を引き起こし、興奮-抑制のバランスの破綻を引き起こすことを明らかにした。ゴルジ体内腔の酸性環境維持に必須な分子、GPHRの遺伝子改変マウスを用いて、ゴルジ体内腔酸性環境の重要性を神経組織および神経回路レベルの解析を行った。中枢神経特異的GPHR欠損マウスは振戦症状を呈し、組織学的解析から、大脳皮質や海馬CA1の神経細胞の脱落、表層部分におけるTUNEL陽性細胞の集積や神経細胞内ゴルジ体の断片化など、神経変性疾患様症状を示すことを明らかにした。また、小脳抑制神経回路特異的GPHR欠損マウスはバスケット細胞の軸索変性に起因したシナプスの脱落および、その影響によるプルキンエ細胞への入力神経回路の再編成が起こることを見いだした。ゴルジ体の機能不全に起因する神経細胞死および神経変性疾患様症状の発症機序を解明するために、小脳プルキンエ細胞特異的GPHR欠損マウスを解析中である。この欠損マウス解析では単一な神経細胞の解析が可能となり、細胞自律性神経細胞死であるかどうかの判断が可能となる。また、ロタロッドやフットプリントなどの個体レベルの解析から運動失調障害や振戦運動の有無を明らかにする。一方で、細胞外マトリックスの形成には細胞外輸送の起点となるゴルジ体の機能が必須であり、神経細胞では細胞外マトリックスが神経細胞特有構造である特有のペリニューロナルネットを構成している。そこで、初代神経培養法を用いて、GPHR欠損神経細胞を樹立し、ペリニューロナルネット形成を解析することで、その存在意義を明らかにすることが可能になると予想される。これまでに、ゴルジ体の酸性環境の破綻が神経細胞死を引き起こすことを示唆する結果を得てきたが、その分子メカニズムは不明なままである。
前立腺癌の神経内分泌分化に関わる新規バイオマーカーの同定と診断・治療への応用

CAST法を用いて、前立腺癌の進展に関与する分泌蛋白・膜蛋白群を同定した。それらの分子群およびその関連蛋白について、細胞生物学的解析を行い、去勢抵抗性獲得および神経内分泌分化の分子機構解明の手掛かりとした。さらに、前立腺癌組織におけるそれらの発現を解析、血清濃度を測定して、前立腺癌症例の臨床病理学的背景との関連を明らかにし、前立腺癌の新規バイオマーカーとしての可能性について提唱した。昨年度にひき続き、神経内分泌癌の発生に関与する分子を探索し、RegIVとFGFR2に焦点を当てて研究を進めた。昨年度作成したRegIVおよびFGFR2安定発現PC3に加えて、LNCaPについてもRegIVの安定発現株を作成した。RegIV安定発現LNCaPではシナプトピジン、NSE、クロモグラニンAをはじめとする神経内分泌マーカーおよびVEGFAをはじめとする血管新生因子の発現誘導が認められ、NCadの増強とECadの減弱が認められ、アンドロゲン除去下での増殖能亢進が認められた。さらに血清RegIV濃度をELISA法で測定したところ、非癌症例群に比較してホルモン依存性前立腺癌症例群、この2群に比較して去勢抵抗性前立腺癌症例群において有意にRegIV濃度が高値であった。また、前立腺原発神経内分泌癌組織においてRegIVの発現増強が確認された。これまでの研究成果の一部は、第72回日本癌学会学術総会(札幌)、第23回泌尿器分子細胞研究会で発表した。ヒト前立腺組織からRNAを抽出してcDNAを合成し作成したCASTライブラリーをスクリーニングすることにより、前立腺癌に特異的な膜貫通タンパクもしくは分泌タンパクをコードする候補遺伝子群を同定した。その一つであるNBL1は前立腺癌の進展の新規マーカーとなりうることを明らかにし、論文発表した(Pathobiology. 2013;80(2):60-9.)。神経内分泌癌の発生に関与する分子を探索し、RegIVとFGFR2に焦点を当てて研究を進めた。前立腺癌細胞株PC3にRegIVおよびFGFR2を強制発現させて安定発現株を作成した。RegIV安定発現株ではシナプトピジンをはじめとする神経内分泌マーカーおよびVEGFAをはじめとする血管新生因子の発現誘導が認められるとともに、細胞増殖の促進、化学療法剤感受性の低下がみられた。FGFR2安定発現株では、N-cadherin、vimentinの発現が低下し、間葉上皮移行の表現型が認められた。また、細胞増殖の低下、化学療法剤感受性の増強がみられた。これまでの研究成果は第71回日本癌学会総会、第100回日本泌尿器科学会総会、107th Annual Meeting of the American Urological Associationにおいて発表した。RegIV安定発現LNCaPを用いて細胞増殖能、細胞浸潤能、薬剤感受性への効果を解析、CAST法によって同定されたPRL1およびoligophrenin1においても同様の解析を行い、各分子間における効果の相違を比較した。さらに、前立腺癌細胞の分化異常を促進する分子の一つとしてFGF19に注目、前立腺癌細胞へのFGF19の添加によって上皮間葉移行やアポトーシスの抑制、アンドロゲン除去下での増殖能促進を確認した。また、FGF19の組織内発現は、術後再発の独立した予測因子となること、血清FGF19はGleason scoreが高い症例が多いことを明らかにした。去勢抵抗性前立腺癌症例でのRegIV濃度の測定を昨年度に引き続き行った結果、病勢進行に応じて血清RegIVが高値を示すことを明らかにした。これまでの研究によって、前立腺癌細胞の神経内分泌分化を含む分化異常や上皮間葉移行に関与する分子群が病勢進行や治療効果の予測マーカーとなりうることが示唆された。泌尿器科学LNCaPおよびPC3についてRegIV安定発現細胞株の作成に成功し、前立腺癌細胞株が治療抵抗性となる過程におけるRegIVの分子機構解明を進めることができた。さらに血清RegIV濃度測定と臨床検体におけるRegIV発現の確認により、RegIVが化学療法感受性のマーカーとなりうる可能性を明らかにした。これらの分子を研究することにより、神経内分泌癌発生およびそれによる化学療法抵抗性獲得における分子機構の解明の一助となることが期待される。今後、臨床検体におけるRegIV発現および去勢抵抗性前立腺癌症例におけるRegIV濃度の縦断的な測定を行い、化学療法感受性を予測しうる分子マーカーとしての可能性を探究する予定である。前立腺癌においてCAST法を用いて新規分子マーカーとなりうるNBL1を同定しえた。また、神経内分泌癌への移行に関与する分子の探索過程において、RegIVとFGFR2についての研究を進め、安定発現細胞株の作成とそれによるこれらの分子の機能解析を進めることができた。それにより、RegIVとFGFR2が化学療法感受性のマーカーとなりうる可能性を明らかにした。臨床検体におけるこれらの分子の発現解析はまだ十分になされていないが、化学療法感受性を予測しうる分子マーカーとしての可能性を探究する上で必要であると考えている。RegIV安定発現LNCaPを用いて細胞増殖能、浸潤能、薬剤感受性への効果を解析する。

さらにLNCaP、PC3のRegIV安定発現細胞株を用いてヌードマウスへの移植もしくは尾静脈からの注入を行い、in vivoでの腫瘍形成、腫瘍増殖、転移能への効果を検証する。臨床検体におけるRegIV発現および去勢抵抗性前立腺癌症例におけるRegIV濃度の縦断的な測定を行い、化学療法感受性を予測しうる新規血清マーカーとしての可能性を探求する。RegIVの安定発現細胞株をアンドロゲン依存性前立腺癌細胞株であるLNCaPにおいても作成し、細胞増殖能、浸潤能、薬剤感受性への効果を解析する。RegIVとFGFR2により発現誘導される分子群について、ヒト前立腺癌組織における発現と、同検体におけるRegIVとFGFR2の発現との関連について検証する。RegIVについてはさらに、アンドロゲン依存性前立腺癌患者、去勢抵抗性前立腺癌患者の血清中濃度を測定することにより、新規血清マーカーとしての可能性を探求する。平成25年度に交付予定の直接経費120万円は、RegIV安定発現LNCaPの作成とそれを用いた細胞生物学的実験、免疫組織染色、血清濃度測定のためのELISA用試薬に用いることを予定している。本研究費で対応可能である。
隔離分布するブナ林の繁殖能力低下要因-メタ個体群が共有する近交弱勢遺伝子の解析

局所個体群内で人工交雑を行い堅果の充実率を解析した結果、自家受粉での堅果の充実率は極めて低く(016.2%)であり、ブナが不完全な自家不和合性を示すことが明らかになった。また、他家受粉による堅果の充実率は高かったが、花粉親によって異なった(4195%)。AFLPマーカー及びSSRマーカーを用いて人工交雑に用いた両親及び人工交雑により作成したF_1家系の分析を行い、母樹(140遺伝子座、12連鎖群、地図距離1037cM)及び花粉親(206遺伝子座、13連鎖群、地図距離1096cM)の連鎖地図を作製した。近交弱勢に関連する遺伝子座を同定するため、母樹と同一の局所個体群に存在する個体を花粉親として得た実生を用いて、ゲノム全域から選んだ87個のマーカー遺伝子座における分離比の偏りを調べた結果、15座において有意な分離比の偏りが検出され、このうち2家系で分離比の偏りが共通する遺伝子座が5座、3家系で共通する遺伝子座が3座あった。また、母樹と花粉親とのゲノムの相同性と堅果の充実率との間には負の相関があった。これらの結果から、局所個体群内では近交弱性に関連する対立遺伝子を共有していることが明らかになった。マイクロサテライトDNA(SSR)マーカーを用いて成熟個体の空間的遺伝構造を解析するとともに、自然受粉堅果の花粉親を推定した。その結果、自家受精により生じた堅果はわずか5%であり、自然交雑下でも自家不和合性が機能していることを確認した。また、解析した局所個体群には弱いながら空間的遺伝構造が存在し、推定された花粉親の92%は局所個体群内に存在したが、母樹と花粉親との血縁度は花粉親としての貢献度にはほとんど影響を及ぼさなかった。母樹と花粉親との距離及び花粉親の個体サイズが花粉親としての貢献度に影響を及ぼしたことから、花粉供給量が局所個体群における繁殖の成否に重要な意味を持つと考えられる。ブナ天然林内での交雑実験富士山南西斜面2合目のブナ天然林に試験地を設定し、林道からアプローチ可能な5個体のブナを母樹とし、高所作業車を利用して、除雄、袋かけをおこなった。また、母樹の隣接個体、約2km離れた局所個体群から選んだ5個体、新潟県苗場山に生育する3個体および北海道黒松内に生育する1個体を花粉親として4月中旬から末日まで期間に人工交雑を実施した。堅果が成熟する10月中旬頃、袋ごとに堅果を回収した。なお、交雑実験は当初計画では平成16年度以降に実施する予定であったが平成15年度富士山ではブナのほとんどの個体が開花したため繰り上げて実施した。人工交雑で得た堅果を分析した結果、母樹別の充実率は61.6%76.7%であった。母樹別に519個1094個の充実堅果を得、実生を得るため低温処理を行っている。ブナの連鎖地図の拡充および共優性マーカーの開発とマッピングブナの連鎖地図を拡充と共優性マーカーを開発するため、マイクロサテライトを含むDNA断片の配列情報の提供を受け、得られた配列を解析し、14組のプライマーを設計し、交雑に用いた個体群及びその周辺に存在する個体群における多型分析実施し、交雑親の遺伝子型を決定した。また、既に保有している交雑家系で分析可能な2個のマーカーを連鎖解析し、連鎖地図にマッピングした。

1.遺伝マーカーの開発と連鎖地図の拡充予備的研究で作成したブナの連鎖地図を拡充するため、平成15年度に採集したブナの人工交雑堅果を発芽させ、実生を育成している。現在、大部分の実生からDNAの単離を終了した。また、マイクロサテライト(SSR)マーカーによる遺伝分析をおこなうため、マイクロサテライトを含む配列のプライマー解析を実施し、14組のプライマーを設計した。設計したプライマーの中8個については、IRD800で蛍光標識し、遺伝マーカーとして使用できることを確認した。連鎖地図については、予備的解析で作成したAFLPマーカーの遺伝分析データを再確認し、母樹および花粉親について別々な連鎖地図を作製し、両連鎖地図に共通するAFLP座を同定している。2.ブナの開花状況調査岐阜大学演習林のブナ天然林および新潟県苗場山のブナ天然林でブナ成熟木の冬芽の観察及び解剖をおこない開花の予測を試みた。その結果、両林分とも平成17年に開花する個体が多数存在することが明らかになった。岐阜大学位山演習林については、花粉飛散量の観察、人工交雑、堅果形成過程の観察を実施するための鉄塔を建設する予定である。3.局所個体群の遺伝的構造と自然受粉種子の解析交雑家系の作成に使用した母樹及び花粉親が存在する富士山のブナ天然林において、母樹周辺に存在する花粉親候補木の樹木位置を測量し、遺伝子分析用の試料(葉)を採集した。また、平成15年度に採集した自然受粉堅果から育成した実生よりDNAを単離し、1.で開発したSSRマーカーを用いた解析をおこない、花粉親の同定を実施した。1.遺伝マーカーの開発と連鎖地図の拡充富士山のブナ天然林内に生育する2個体を両親として人工交雑を行い、得られた78個体のF1を用いてAFLPマーカー及びSSRマーカーによる連鎖解析を実施した。その結果、母樹ゲノムについては140遺伝子座がマッピングされた12連鎖群から構成される地図距離1037cM、花粉親ゲノムについては206遺伝子座がマッピングされた13連鎖群から構成される地図距離1096cMの連鎖地図を作製した。また、両親で同時に多型を示す17遺伝子座を用いて両親の連鎖群のうち5個の連鎖群を対応させることができた。2.ブナの開花状況調査岐阜大学演習林のブナ天然林内で開花調査を行った。調査地内における開花率は76%であり、開花個体の多くは胸高直径(DBH)30cm以上に分布していた。また、調査地内に観察用のタワー(高さ21m)を建設し、花粉飛散量の観察、人工交雑、堅果形成過程の観察をおこなった。花粉の飛散期間は4月28日5月11日の約2週間であり、柱頭に付着した花粉数は33.7個であった。3.局所個体群の遣伝的構造と自然受粉種子の解析交雑家系の作成に使用した母樹及び花粉親が存在する富士山のブナ天然林において、(1)32個体により構成されるブナ局所個体群内の2個体から採集した堅果を対象としてマイクロサテライトDNA(SSR)マーカを用いて花粉親の同定を行った。その結果、分析した堅果の92%の花粉親が局所個体群内に存在した。また、母樹と花粉親との距離から花粉の平均飛散距離が約37mであることを明らかにした。(2)分析した堅果の5%は自家受精により生じたものであり、自然交雑下では自家不和合性が不完全あることを推察した。(3)母樹と花粉親との距離及び花粉親の個体サイズは花粉親としての貢献度に影響を及ぼすが母樹と花粉親との血縁度は花粉親としての貢献度にほとんど影響を及ぼさないことから、母樹に対する花粉供給量が局所個体群内における花粉を介した遺伝子流動に最も重要な意味を持つことを明らかにした。
逆思考問題の解決における問題表象の構成とその発達に関する研究

本研究は,「加法構造と乗法構造という2つの数学的構造を持つ逆思考問題の間での問題表象の構成の様相,特に,その相違や発達的変容」の実態を探究することを目的としている。特に,本年度は,前年度までにある程度達成された「いくつかのタイプの逆思考問題の解決における問題表象の構成の分析」に基づき,「加法構造を持つ逆思考問題と乗法構造を持つ逆思考問題の間での表象構成の様相の相違」や「加法構造の逆思考問題は解けるが乗法構造を持つ逆思考問題を解けない児童の問題表象の構成の様相,及びその児童の問題表象の微視的変容の様相」について分析を行うことを目標にした。そこで,まず,加法構造の逆思考問題と乗法構造の逆思考問題からなる同一の記述式問題セットを小学校第2学年から第6学年までに課し(各学年の被験者は80名弱で,総数は388名),その結果を基に各学年から数名ずつの被験者を選定して,インタビュー調査を行った。得られたデータに関しては,(1)加法構造と乗法構造の差異による問題表象構成の差異,(2)学年間での発達的様相の差異,(3)加法構造の逆思考問題は解けるが乗法構造を持つ逆思考問題を解けない児童の問題表象の構成の微視的様相,について分析を行った。上記(1)(2)に関しては,記述式問題のデータを基に分析を行い,その大まかな結果を,裏面〔雑誌論文〕欄の論文にまとめ,報告をした。当該論文で得られた知見は,「第2学年に見られる加法構造の問題間の正答率のギャップが第3学年では解消されるという傾向が,同学年間での乗法構造の問題群の正答率間においても見られる」という点と,「第2学年の児童でも4割5分程度が逆思考問題を解決できた」という点であり,この2点について議論がなされている。(3)の結果に関しては,報告論文を準備中である。本研究は,「加法構造と乗法構造という2つの数学的構造を持つ逆思考問題の間での問題表象の構成の様相,特に,その相違や発達的変容・転移可能性」の実態を探究することを大きな目的としている。本年度は,「いくつかのタイプの逆思考問題の解決における問題表象の構成の特徴」を明らかにすべく研究を行い,その成果の一部は裏面の学会発表論文集の論文となっている。そこでは,「逆思考問題」に関する大まかな定式化・特徴づけと共に,逆思考問題の解決過程における問題表象の構成にかかわる特徴,及び逆思考問題の解決に際する教育的含意について議論した。具体的な成果としては,加法構造を中心とした議論ではあったが,逆思考問題の解決過程における問題表象の構成の特徴に関して,Vergnaudの図式とRiley&Greenoのモデルを頼りに,「統合的な問題表象の必要性」「問題表象の変容における部分-全体スキーマの関わり」などを示唆した。また,加法構造・乗法構造・初期の代数といった内容の学習においても逆思考問題は重要な役割を果たすことを,教育的含意として示唆した。さらに,本年度後半に本研究分野における最近の米国での学位論文を入手することができたので,現在はそれらの論文のレビューを行っている最中である。また,来年度の課題としては,具体的な問題セットと構造的なインタビューにより,特定の逆思考問題群に対して児童たちがどのように問題表象を構成し変容させていくかに関して,データを収集・分析をすることが挙げられる。本年度は,特に,加法的な逆思考問題と乗法的な逆思考問題による具体的な問題セットを作成し、それらによる構造的インタビューを行うためのインタビュースクリプトの作成,さらには基礎的なデータの収集を目標に掲げた。結果的には,具体的な問題セットの選択・作成と,インタビュースクリプトの第一段階での作成という目標は達成されたものの,インタビューの好時期を逃し,被験者の確保に手間取ったため,インタビュースクリプトを実験的・探索的に洗練するところまでには至らなかった。そこで,インタビュースクリプトの精緻化と具体的な実験的データの収集は来年度の優先的な課題とし,本年度の後半は,昨年度後半に入手した本研究分野における最近の米国での学位論文のレビューを継続させた。文献レビューでは,G.A.Goldinが指導教官となった学位論文を集中的にレビューしたが,特に,構造化されたインタビューの方法論,方略的問題表象と問題解決能力・問題解決過程との関連については示唆的であった。これらの示唆を受け,現在は,「方略的表象と心像的表象の相互作用が問題表象の構成・変容を促し問題解決を進行させる」という問題解決過程のパターンについて議論する学会発表論文を検討中である。

特に,本年度は,前年度までにある程度達成された「いくつかのタイプの逆思考問題の解決における問題表象の構成の分析」に基づき,「加法構造を持つ逆思考問題と乗法構造を持つ逆思考問題の間での表象構成の様相の相違」や「加法構造の逆思考問題は解けるが乗法構造を持つ逆思考問題を解けない児童の問題表象の構成の様相,及びその児童の問題表象の微視的変容の様相」について分析を行うことを目標にした。そこで,まず,加法構造の逆思考問題と乗法構造の逆思考問題からなる同一の記述式問題セットを小学校第2学年から第6学年までに課し(各学年の被験者は80名弱で,総数は388名),その結果を基に各学年から数名ずつの被験者を選定して,インタビュー調査を行った。得られたデータに関しては,(1)加法構造と乗法構造の差異による問題表象構成の差異,(2)学年間での発達的様相の差異,(3)加法構造の逆思考問題は解けるが乗法構造を持つ逆思考問題を解けない児童の問題表象の構成の微視的様相,について分析を行った。上記(1)(2)に関しては,記述式問題のデータを基に分析を行い,その大まかな結果を,裏面〔雑誌論文〕欄の論文にまとめ,報告をした。当該論文で得られた知見は,「第2学年に見られる加法構造の問題間の正答率のギャップが第3学年では解消されるという傾向が,同学年間での乗法構造の問題群の正答率間においても見られる」という点と,「第2学年の児童でも4割5分程度が逆思考問題を解決できた」という点であり,この2点について議論がなされている。(3)の結果に関しては,報告論文を準備中である。
術中神経モニタリングの定量測定を可能にする脳表電極の開発

術中運動誘発電位測定における脳表直接高頻度電気刺激による脳障害の検討をするため、動物モデルを完成させ、刺激の強度、時間、回数、頻度の4つの条件を変化させ、刺激後の脳のダメージとの関連を検討した。この結果、脳のダメージは与えた総電力量(Q=I^2Rtx刺激回数)に比例するものの、刺激強度と総刺激回数は刺激時間に比べて障害をより強く起こすことを発見した。フィブリン糊を利用することでこのダメージを減少できることを実証した。またフィブリン糊を電極として使用するにあたり、物理的、電気的、組織的に安全であることも証明した。脳神経外科手術における術中電気生理学的モニタリングは、刺激電極や記録電極が術野から離れている場合には、術操作によらず定量的モニタリングが可能である。一方で術野に近い位置に電極を設置せざるを得ない場合、術操作に伴って電極の接地が不安定となるため、定量化は不可能である。脳表電極においてはマッピングのためのボール電極やモニタリングのためのシリコンストリップ電極などが多用されているが、これらを脳表に固定する方法はなく、脳表電極を脳表に固定する方法を確立するのが本研究の目的である。1.直径4mmのシリコン電極の経皮質MEPでの通常の刺激条件(train 5 frequency 40mAでの定電流刺激)で刺激条件を1secで連続刺激すると、100秒以上で放電が観察された。放電の結果接地表面は黒化(炭化)した。放電の原因は接地抵抗の上昇による高圧刺激であった。表面積が小さく、設置が容易で、術操作にストレスを与えにくいとしてあらたに製作した直径2mmシリコン電極は定電流刺激を行ないつづけると接地抵抗の上昇が4mmの電極よりはやく、臨床使用には不可能であると判断された。2.接地抵抗の上昇理由は電気分解による気泡発生であった。通常の脳表電極は設置安定性が悪いので、気泡が発生しても脳脊髄液や、リンゲル液などで洗い流されることがわかった。通電時の電気分解による各々の電極から塩素、水素ガスが発生することは電気で刺激している以上やむを得ない。直流矩形波でなくbiphasicで刺激すれば気泡の発生は理論上ない。3.気泡を発生させないで10,000回刺激したベリプラストも、電気分解で蛋白の変性による新たな分子量の物質は発生しなかった。放電炭化が解決できればベリプラストによる固定電極の使用が可能になると判断した。脳神経外科手術における術中電気生理学的モニタリングのうち,脳表電極においてはマッピングのためのボール電極やモニタリングのためのシリコンストリップ電極などが使用されているが,これらを脳表に固定する方法はなく,脳表電極を脳表に固定する方法を確立するのが本研究の目的である。1.フィブリン糊の通電特性を更に調べるため,インピーダンス測定器による通電による変化を計測した。結果刺激時間0.2mS頻度500Hzの5回刺激を1Hzで繰り返した場合100回刺激まではインピーダンスは減少し,その後増大していくことが観察された。またこの現象はラット脳表でも同様に観察された。インピーダンスの増大する前では気泡の発生は確認されず,また炭化も確認されなかった。2.ラット脳くも膜上に直接4mmのプラチナ電極を設置し,刺激強度と頻度を変化させながら,脳表の変化を確認した。結果インピーダンスの上昇する前の1Hz100回刺激で0.2mmの深さまで組織の膨化を確認した。しかし0.1Hz100回刺激では組織の膨化は認められなかった。3.ラット脳表くも膜上にベリプラストを敷いた後プラチナ電極を設置し,刺激強度と頻度を変化させた。結果ベリプラストを敷くと組織の膨化が同じ刺激強度では少ないことが分かった。フィブリン糊を電極と脳表のあいだに置くことで,脳表の組織のダメージを少なくすることができる可能性が示唆された。この結果は確実な固定を行えることとは別に,フィブリン糊を使用すべき理由になると考えられる。本研究の目的は定量評価可能な術中脳表電極を開発することにある。平成19年度までにフィブリン糊を用いた電極が手術で使用可能なこと、刺激電極としても通電に伴う脳組織のダメージを減少できることを確認したが、術中運動誘発電位測定における脳表直接高頻度電気刺激による脳障害を検討するため、動物モデルを作成した。全身麻酔下開頭ラット脳表を用い、刺激の強度、時間、回数、頻度の4つの条件を実際の臨床使用で変化させる範囲で変動させ、刺激後の脳のダメージとの関連を検討した。この結果、脳のダメージは与えた総電力量(Q=I^2Rtx刺激回数)に比例するものの、刺激強度と総刺激回数は刺激時間に比べて障害をより強く起こすことを新たに発見した。フィブリン糊を使用した脳表電極はフィブリン糊を使用しない電極に比べて、生体由来製品を使用するという欠点以外は見あたらなかった。

固定力、安定力は使用しない電極に比べて強く、さらに高電流通電時の脳表のダメージを軽減することが分かった。フィブリン糊電極は臨床使用を行うに足る電極であることを証明した。フィブリン糊を用いた脳表電極は、臨床医学方法論であるため特許性は認められないと判断した。フィブリン糊電極の有用性について、高頻度電気刺激が脳に与える影響について学会報告した。研究当初予定したフィブリン糊電極の臨床使用は脳表刺激そのものが保険使用上認められていないことから、この研究も認められないとされたが、脳表刺激のMEPの必要性は今後も更に重要性を増すのは明らかであり、早急に保険制度の問題点を改善する必要があると考えられた。
真核生物におけるリン酸リレー情報伝達ネットワークの構造分子生物学

細胞内情報伝達機構に関する最近の研究から得られた一般的理解は、各種情報伝達蛋白質間の相互作用と蛋白質のリン酸化を介したシグナル調節機構に還元できる。真核細胞においてはシグナル受容体型チロシンキナーゼからMAPキナーゼカスケードを介して核内へ情報が伝達される過程にその典型を見ることができる。一方、原核細胞で明らかにされつつある情報伝達系はいささか趣を異にしており、シグナル受容体型ヒスチジンキナーゼを主体としている。さらに、情報伝達蛋白質間の相互作用はヒスチジン残基とアスパラギン酸残基のリン酸化修飾によるシグナルの伝達・制御に基づいたHis-Aspリン酸リレー系が情報伝達の基本をなしている。当初原核細胞に固有と思われたHis-Aspリン酸リレー系が酵母・カビ・高等植物にも広く存在することが明らかになりつつある。このような背景に基づき、本特定領域研究の目的に沿って、我々はHis-Aspリン酸リレー型情報伝達ネットワークの多元的・普遍的実体を分子生物学的・構造生物学的アプローチを併用して理解することを目的とした研究を推進してきた。対象としては真核生物系(分裂酵母・高等植物)に焦点を絞った。分裂酵母では減数分裂を制御する情報伝達系に、高等植物においては植物ホルモンへの応答的情報伝達系に関与すると思われるHis-Aspリン酸リレー型情報伝達ネットワークをそれそれ具体的生命現象として解析した。それぞれの対象に関して、シグナル受容体型ヒスチジンキナーゼ→His-リン酸転移(HPt)情報伝達因子→Asp-リン酸化型情報伝達因子間での多元的情報伝達ネットワークの分子機構に関する多くの知見を得ることができた。ここでは、その成果の代表として、高等植物にHis-Aspリン酸リレー因子の一つとして解析した転写因子ARRに見られる高等植物型Myb様DNA結合ドメインのNMR構造を決定することに成功した(ARR10にみられるシングルMyb様DNA結合ドメイン(B-motif)のNMR構造)。
漫画・アニメ・ゲーム文化の複合アーカイブ構築のための基礎調査

漫画・アニメ・ゲームの複合アーカイブ施設となる「東京国際マンガ図書館」(仮称、計画主体:明治大学)の計画の進行を背景に、漫画・アニメ・ゲーム関連の資料を収蔵する既存の主要な施設を調査し、それぞれの所蔵資料の量や範囲、保存法に関する情報を収集した。また、漫画の原稿やアニメの制作画稿など、歴史展示の構成に必要となる資料を試験的に取得することにより、実践的な取得方法や流通経路を調査するとともに、取得した資料を用いて目録化の実験を行った。麻生政権下の「国立メディア芸術総合センター」計画に反映されているように、わが国の漫画・アニメ・ゲーム文化のアーカイブ構築に対する要請が高まっている。明治大学では、漫画・アニメ・ゲームに関する一般に開かれた図書館兼博物館施設、仮称「東京国際マンガ図書館」を駿河台に新設すべく、準備を進めている。平成21年10月には、先行施設となる「米沢嘉博記念図書館」を開館した。本研究は、こうした施設計画およびその運用を背景に、漫画・アニメ・ゲームの収集と保存、および展示運用を行うための、基礎調査と技術の蓄積を進めるものである。平成21年度は、漫画の原稿やアニメの設定画、レイアウト、原画、セル画、背景画等の資料を収集・保存法に重心を置いた。具体的には、トレスマシンによりセルに転写されたカーボンの退色を修復する方法、ハンドトレスによりセルに描かれた主線の摩耗を防ぐ方法、セル画と背景画や動画・台紙の癒着を防ぐ方法、セル画の展示運用に際して背景画と位置を合わせて額装する方法、セル画の展示運用に際してカーボンの退色を抑える方法、セル画や原画類の保管方法、セル画や原画類のデジタル化の方法や方式、原画類の担当原画家を特定する方法、原画類が競売等で流通する歳の様態および経路などについて、識者への聞き取りを中心に、現場の技術蓄積の現状調査を進めた。また、調査の過程で取得した資料を中心に目録の構築を進め、同分野の研究者や研究協力者との情報共有に資するべく、冊子にまとめた。平成22年度は、前年度に作成した漫画の原稿やアニメの設定画、レイアウト、原画、セル画、背景画等の収集目録、並びに前年度に運用開始した漫画の専門図書館「米沢嘉博記念図書館」の蔵書データベースを文化庁が平成22年度に実施した「メディア芸術デジタルアーカイブ事業」に供するとともに、漫画・アニメ・ゲームの多様な関連資料について、作家や製作現場、メーカーにおける保存状況の実態把握の調査を進めた。また前年度に引き続き、調査の過程で取得した資料を中心に目録の構築を進め、同分野の研究者や研究協力者との情報共有に資するべく、新たに冊子にまとめた。
ファジイ境界要素法による新しい逆問題解析に関する研究

本研究の遂行で得られた結果の概要を以下に要約する。1.ラプラス変換境界要素法によるファジイを用いた逆問題解析手法の開発逆問題解析は、その本質上、不適切問題となり適切な解を得ることが困難である。これに対して著者らはラプラス変換境界要素法を用いることで動的な電磁現象における逆問題解析について検討を行ってきた。動的な電磁現象を用いれば、逆問題解析への事前情報を増やすことができ、その解析には効果的である。さらに逆問題解析時に必要となるマトリクス方程式を特異値分解することによって、その問題の不適切性を定量的に評価した。不適切問題である場合は、新たに開発したファジイ理論を導入した適切化手法(正則化手法)が有用であることを報告した。また、今回考案した手法を渦電流探傷試験における欠陥形状の同定問題に適用し、その有効性を報告した。2.移動磁界型渦電流探傷装置の開発1.については、逆問題解析手法の数値解析上での検討であったが、本解析手法の実際問題への応用として非破壊検査手法の一種である渦電流探傷試験について検討を行った。渦電流探傷試験に、より効果的であると考えられる「移動磁界型渦電流探傷センサー」を考案、作成し、その基本的特性の測定を行った。渦電流探傷センサーでは被試験体における欠陥による磁場の乱れをセンシングする。通常の磁気センサーでは交番磁界を用いるが、移動磁界を用いることによって被試験体内の磁場分布をより複雑にすることができ、欠陥に対するセンサー感度が向上することを報告した。今後の課題としては、1.で開発した手法を取り入れた渦電流探傷システムの開発が必要である。1.永久磁石に関する逆問題解析手法の開発3次元永久磁石の最適設計問題にファジィ推論を用いた逆問題解析手法を適用した。放射光発生装置アンジュレータモデルに新たに開発した逆問題解析手法を適用することによって、所望の電子軌道を得るための永久磁石の最適設計を行った。これにより従来法では、困難であった条件下においても永久磁石の最適化が可能となった。2.ラプラス変換境界要素法を用いた逆問題解析手法の開発研究代表者らは、電磁現象における動的な逆問題解析のためにラプラス変換を用いた境界要素法を開発してきた。金属構造体の傷・欠陥を事前に発見するための過電流探傷試験は、被試験体の材料の不均一等から、不適切問題と呼ばれ、センサーから得られた磁束密度等の情報から傷・欠陥の同定を行うことが困難であった。これに対し、特異値分解とファジィ推論を適用することによって、それまでは不可能であった傷・欠陥の同定が可能となった。3.コンクリート内鉄筋骨材欠陥についての逆問題解析手法の開発コンクリート構造物に対して外側から磁場をかけ、その磁場の変化を外部のセンサーにより測定することによりコンクリート内の不良鉄筋骨材を同定するものである。同定する領域が2次元となるため、その同定は困難となる。現時点では、本同定問題にファジィ推論を用いた逆問題解析手法を適用している段階である。今後、不良鉄筋骨材同定に対して、信頼性の高い同定手法(逆問題手法)を開発していく予定である。