hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本・ロシア両国によるオホーツク海・サハリン沖海氷の共同調査

同年3月1929日には、再度日本側研究者が現地に滞在し、データの収録、海氷内部構造の観測およびその後の観測継続のための計器設置を実施し、通年(平成4年度から5年度にまたがる)の継続観測を行なった。ロシア側は、海氷の圧縮強度と氷温の関係、氷野や氷塊の運動学的研究を行った。2.平成5年度の現地チャイボでの観測は、4月から12月初めまでは、4年度末(3月下旬)に日本側研究者が設置した観測計器による長期自記測定を行なった。測定器類の保守および定常観測はロシア側分担者が行なった。同年12月617日、日本側研究者が現地チャイボを訪れ、3月下旬から12月上旬までの自記記録データの収録を行ない、また、氷上、氷中、氷下に、気温、水温、氷温測定のための自記温度計群、日射計、放射温度計、風向、風速計、流速計を設置し、氷上氷下の観測を開始し、現在継続中である。測定器類の保守、および定期的な積雪量の測定や海氷サンプルの採取はロシア側分担者が行なった。平成6年1月31日2月4日、日本側研究者は海上保安庁砕氷型巡視船「そうや」により、オホーツク海北海道および南サハリン沿岸の海洋および海氷観測の予備調査を行なった。同年2月315日、ロシア側研究者を招へいし、チャイボで取得したデータの解析、研究計画について討論し、また、研究成果を第9回オホーツク海と流氷に関する国際シンポジウム(紋別市にて開催)にて発表した。同年2月20日3月6日、オホーツク海沿岸の不安定な氷の状況を補強するための氷上現場観測を北海道・サロマ湖で実施した。サロマ湖はオホーツク海と連なる汽水湖で、冬期間は海氷が生成される。サロマ湖の海氷の構造はオホーツク海沿岸のそれと同じであり、しかも氷状が安定しているので、モデル実験を行う現場として最適地である。サハリン北部チャイボでは、海氷は約1mにも成長するが、オホーツク海の南端部に位置するサロマ湖では約40cmまでしか成長しない。同じ1年氷生成域の北端部(サハリン北部チャイボ)と南端部(サロマ湖)とで海氷構造、物理的および工学的性質、および海氷生成の環境要素を観測し、比較研究を行う。同年3月1125日、日本側研究者がチャイボを訪れ、自記記録データの収録、海氷内部構造および積雪構造の観測を行う予定である。3.当研究は平成4年、5年度の2年間の研究計画である。データの空白地帯であるサハリン北部海域における冬期間の海氷や環境要素のデータを取得することを第一の目的にした。平成45年度の冬(平成5年冬)の観測成果は国際シンポジウム等を通してすでに発表済みである。平成5年度冬(平成5年12月6年3月末)の現地チャイボでの観測は、現在継続中であり、今後データ解析が行なわれる予定である。平成6年2月3月のサロマ湖の観測で取得したデータについては現在解析中である。当研究の目的は、オホーツク海北部海域の氷野における海氷を介しての大気と海洋間の熱交換のメカニズムの観測・研究(主に日本側が分担)と海氷の構造、熱的変化による海氷の工学的性質の変化(主にロシア側が分担)についての日・ロ両国の共同観測・研究である。当研究は平成4年度から開始された。共同観測の対象海域は、サハリン北部・オホーツク海側のチャイボで、日本側の本格的現地観測は、平成5年冬から始められた。本年1月1014日、日本側研究者は現地チャイボに滞在、氷上、氷中、氷下に、気温、水温、氷温測定のための自記温度計群、日射計、放射温度計、風向、風速計を設置し、観測を開始し、現在継続中である。測定器類の保守および毎日の氷上観測および積雪量の測定はロシア側が行っている。なお、本年3月1929日には、再度日本側研究者が現地に滞在し、データの収録、海氷内部構造の観測およびその后の観測継続のための計器設置を実施する。ロシア側は、海氷の圧縮強度と氷温の関係、氷野や氷塊の運動学的研究を行っている。
化学物質の代謝活性化によるアレルギー性接触皮膚炎発症の構造的要因の解明と発症予測

化学物質の化学構造的要因が薬物アレルギー発症に深く関与していると考えられる薬物アレルギー発現機序の観点から平成30年度では、ジクロフェナク、イブプロフェンピコノール、ブフェキサマク、ウフェナマートの4化合物についてアレルギー性接触皮膚炎回避をターゲットとしたドラッグデザイン及びドラッグデザインに基づく合成検討を実施した。NSAIDsのカルボキシル基をトリフルオロメチル基に置換する合成経路は、原料であるNSAIDs(エステル体またはアミド体のNSAIDsは加水分解処理した後)のカルボキシル基に対して、フッ素化試薬である4-tert-Butyl-2,6-dimethylphenylsulfur Trifluorideを用いて目的のNSAIDs誘導体の合成を検討した(Umemoto et al., J. Am Chem Soc., 132, 18199-18205, (2010))。梅本らの方法を参考にして、イブプロフェンを原料として反応時間、反応温度などの条件検討し、合成を試みたが反応が進行せず、トリフルオロメチル基が導入された目的とする生成物を確認することに至っていない。他のNSAIDsについても目下検討中である。また、抗原性の有無を検討することを目的として、インビトロにてヒト肝臓または皮膚ミクロソームを用いて、NSAIDsの代謝反応性を検討する。すなわち、被検化学物質をNADPH共存下、ラットまたはヒト肝臓または皮膚ミクロソームにて生体高分子のモデル化合物としてのアミノ酸であるリシンまたはシステインと反応させ、被検化学物質ーアミノ酸複合体の検出を検討する予定である。学内業務が一時的に増加し,当初予定していたエフォートと異なる状態になったため。トリフルオロメチル基が導入された目的とするNSAIDs誘導体を得ることを目的として、他のNSAIDsについて他のトリフルオロ化剤との反応や条件等も踏まえ合成を検討する。また、抗原性の有無を検討することを目的として、インビトロにてヒト肝臓または皮膚ミクロソームを用いて、NSAIDsの代謝反応性を検討する予定である。化学物質の化学構造的要因が薬物アレルギー発症に深く関与していると考えられる薬物アレルギー発現機序の観点から平成29年度では、まず市販後におけるアレルギー性接触皮膚炎の発症頻度が高く、消炎鎮痛剤として皮膚に使用されている酸性非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)に着目し、ジクロフェナク、イブプロフェンピコノール、ブフェキサマク、ウフェナマートの4化合物を選定した。アレルギー性接触皮膚炎回避をターゲットとしたドラッグデザイン及びドラッグデザインに基づく合成検討を実施した。NSAIDsのカルボキシル基をトリフルオロメチル基に置換する合成経路は、原料であるNSAIDs(エステル体またはアミド体のNSAIDsは加水分解処理した後)のカルボキシル基に対して、フッ素化試薬である4-tert-Butyl-2,6-dimethylphenylsulfur Trifluorideを用いて目的のNSAIDs誘導体の合成を検討する(Umemoto et al., J. Am Chem Soc., 132, 18199-18205, (2010))。梅本らの方法を参考にして、ジクロフェナクを原料として反応時間、反応温度などの条件検討し、合成を試みたが副精製物が多く、トリフルオロメチル基が導入された目的とする生成物を確認することに至っていない。またイブプロフェンについても同様に目下検討中である。学内業務と講義科目の負担が一時的に増加し,当初予定していたエフォートと異なる状態になったため。トリフルオロメチル基が導入された目的とするNSAIDs誘導体を得ることを目的として、イブプロフェンピコノール、ブフェキサマク、ウフェナマートの3化合物についても反応条件等も踏まえ合成を検討する。また、アレルギー性接触皮膚炎回避を標的として合成するNSAIDs誘導体の合成に先立ち、既存のNSAIDsを用いて皮膚感作性試験ー局所リンパ節試験(LLNA BrdU-ELISA法)の試験法の確立を実施する予定である。

トリフルオロメチル基が導入された目的とするNSAIDs誘導体を得ることを目的として、他のNSAIDsについて他のトリフルオロ化剤との反応や条件等も踏まえ合成を検討する。また、抗原性の有無を検討することを目的として、インビトロにてヒト肝臓または皮膚ミクロソームを用いて、NSAIDsの代謝反応性を検討する予定である。エフォートの変更により研究がやや遅れており、使用計画に変更が生じたためエフォートの変更により研究が遅れており、使用計画に変更が生じたため
日本人大学生による中国語誤用の調査研究

研究業績に示す通り、日本語の漢字・漢字語からの中国語学習に対する干渉をはじめ、母語日本語の干渉と中国語と日本語との統語的異同、及び中国語統語範疇と語順の特徴について、比較的体系的に分析することができた。特に機能語別の余剰現象と脱落現象及び動詞の混同使用をめぐって、日本人学生によるその誤用の類型の体系化に成功し、その起因について、異なる言語体系の統語構造や語彙構造によるという一般論を再検証しつつ修正を加えた。また、異なる言語体系を母語とする中国語学習者に見られる中国語統語誤用の異同即ちその個別性と共通性を分析作業を進めていくアイデアが得られ、今後その作業を進めていく予定である。1)いままで集め保存している日本人大学生による中国語の作文(作文授業の宿題、筆記試験の答案、卒業論文の中国語要旨など)を整理し、品詞ごとの誤用分類を行い、インプットしてデータベースの構築を始めている。2)パリにおける中国語研究会や中国における中国語教師研修プログラムなどに参加し、日本人学生と他言語使用者の中国語学習者の誤用例を収集し比較分析を行ってみた。3)関連する図書、資料を集め、誤用分析や中国語の文法・語彙と中国語教育に関連する先行研究、特にここ10年間のものを体系的に把握し整理し、誤用分析からの問題提起を試み、語彙中心主義に基づく誤用の分類法を確立している。4)目下構想中の誤用分析の補遺篇の完成を始めている。5)パリにおける中国語研究会において研究内容の口頭発表を行い、誤用例に基づく中国語の語順と統語範疇の再分析を試みていた。計画通りに進んでいる。以下の通りに、研究口頭発表などを行いつつ、関連研究を進めている。(1)日本人中国語学習者の誤用例をてがかりに、中国語統語範疇を再検討し、新たな統語範疇の分析とその下位分類を試みることができた。(「中国語統語範疇の再検討ー日本人中国語学習者の誤用例をてがかりにー」日本中国語学会中国支部2016年度第1回例会(広島大学)、2016年5月)。(2)日本人中国語学習者の誤用例をてがかりに、その誤用の動機づけとみられる母語日本語の干渉を検討しながら、中国語と日本語との統語的異同を改めて調べてみた(「中日語対照研究の可能性について」第七回中日韓日本言語文化研究国際フォーラム(大連大学)、2016年9月)。(3)日本人中国語学習者の誤用例をてがかりに、意味的、統語的類義語の使い分けを検討することができた(「漢語区別使用問題初探」中日翻訳家協会(東京)、2016年12月)。(4)日本人中国語学習者の誤用例をてがかりに、中国語統語構造を示す重要なポイントである語順の問題を再検討することができた(「日本漢語学習者語序偏誤類型初探」Establishing Chinese Language Educationas a Subject of Study in Europe(ハンガリーローランド大学)、2017年2月)。(5)日本人中国語学習者の誤用例をてがかりに、日本語の漢字・漢字語からの中国語学習に対する干渉を比較的体系的に分析することができた(「日本漢語学習者漢字干擾偏誤類型初探」第2回漢字文化圏華語教学専題研討会(台湾清華大学)、2017年2月)。当初の計画の通り、また上記の研究業績に示す通り、日本語の漢字・漢字語からの中国語学習に対する干渉をはじめ、母語日本語の干渉と中国語と日本語との統語的異同、及び中国語統語範疇と語順の特徴について、比較的体系的に分析することができた。また異なる言語背景、例えば、同じ漢字文化圏の韓国語と母語とする中国語学習者や、異なる言語体系の英語を母語とする中国語学習者に見られる中国語統語誤用の異同即ちその個別性と共通性を追求するためには、その調査を展開する必要があると思われ、今後はそれらを新しい研究課題としてその分析作業を進めていく予定である。異なる言語を背景とする学習者の誤用の傾向を分析するためには、その調査を展開していく必要があると思われる。異なる言語背景、例えば、同じ漢字文化圏の韓国語と母語とする中国語学習者や、異なる言語体系の英語を母語とする中国語学習者に見られる中国語統語誤用の異同即ちその個別性と共通性を追求するためには、その調査を展開する必要があると思われます。言語学、中国語教育平成27年度に、残額が生じたが、使用調節がうまくいかなかったというのが理由。1)データ収集とデータベース構築のための人件費を使う。
同定したPM2.5中タンパク質（PM蛋白１、PM蛋白２）の生体作用

PM蛋白1は、PM2.5の気道炎症惹起作用を増強し、PM蛋白2は、それ自身が気管支喘息を誘発することが分かった。PM蛋白1は、PM2.5より粒径の小さいに粒径0.1mm以下のPMに細胞内移行に関与する可能性が示唆された。PM2.5のPM蛋白1は、免疫ブロットで確認され、大気中濃度は1-2ng/m3であった。PM2.5中のPM蛋白1は、ELISAで1月から3月にかけてピークを形成した。重回帰分析で、PM蛋白1は、湿度と負の関連性があり,大気汚染物質から独立していた。すなわち、PM蛋白1は、PM2.5中に存在し、湿度、気温の低い冬場に大気中に上昇し、越境性環境因子の可能性が示唆された。サイクロン型及びアンダーソン型集塵機から集めたPM2.5には喘息誘発作用がある。しかしながら、これら集塵機により採取されたPM2.5には、粒径の違いがあり、アンダーソン型集塵系からのPM2.5粒子は、0.1μm以下の粒子も多く含有するのに対して、サイクロン型は0.1μm以下の粒子は殆ど存在しない。そこで、サイクロン型PM2.5とアンダーソン型PM2.5による喘息発症実験を比較した。サイクロン型PM2.5を強酸と高温で処理すると、無機炭素やケイ素は不溶で残り、その他の金属は溶出した。処理したPM2.5と非処理のPM2.5をマウスに投与したところ、処理したPM2.5では、喘息の発症を抑制することを認めた。また、サイクロン型PM2.5による喘息発症には、地域性があり、岡山に比し、川崎のPM2.5でより喘息発症効果が認められた。我々は、PM2.5中の喘息発症に関与する可能性のあるタンパク質を既に同定し、PM蛋白1及びPM蛋白2と仮称した。PM蛋白1に蛍光発色する試薬を付け、PM蛋白1によるPM2.5の細胞内移行を検討し、PM2.5がOM蛋白1と一緒に、ヒト気管支上皮細胞に取り込まれることを証明した。た。また、PM蛋白1受容体が知られており、その受容体遺伝子を挿入し、受容体の発現を増強することにより、細胞内移行を検討している。PM2.5による喘息発症に関与するPM2.5中に含まれるタンパク質を同定し、PM蛋白1及びPM蛋白2と命名し、PM蛋白1がPM2.5による喘息発症に関与しているかを検討することを研究目的としている。PM2.5にはアンダーソン型集塵機によるものとサイクロン型集塵機によるものがあり、どちらのPM2.5にもマウスでの喘息誘発作用がある。しかしながら、サイクロン型PM2.5は、タンパク質より重金属の関与が高いことが判明している。そこで、アンダーソン型PM2.5による喘息におけるPM蛋白1の関与を詳細に検討する為の動物実験を行う予定であったが、研究分担者の一人が海外留学で離職したため、動物実験が遅れている。さらに、培養細胞を用いたPM2.5の細胞内移行におけるPM蛋白1の関与の実験も遅れている。平成29年度の3つの課題に関する実績を報告する。1)PM2.5タンパク質に対する抗体による新しいPMタンパク質の同定.50kDa以外の50kDa、30kDa、10kDaのタンパク質は、抗PM2.5抗体の免疫沈降によりSDS-PAGEでは検出されているが、プロテオーム解析で有意なタンパク質の情報は得られなかった。2)PM蛋白1及びPM蛋白2のPM2.5における存在の確認.PM蛋白1に特異的に反応する蛍光物質を用い、PM2.5にPM蛋白1が存在することが確認された。さらに、PM2.5を直接、SDS-PAGEで泳動し、その後の免疫ブロットで、抗PM蛋白1抗体(ポリクロ、モノクロ)で確認され、大気中濃度を概算すると1-2ng/m3であった。PM蛋白2の抗体による免疫ブロット法では、PM蛋白2の存在は、確認されていない。また、PM2.5は、タンパク質が非特異的に結合しやすく蛍光標識抗体を用いてPM2.5に結合したPM蛋白1を顕微鏡的に観察することは困難であった。3)PM2.5タンパク質、PM蛋白1、PM蛋白2と、大気環境物質及び喘息症状との関連.PM2.5タンパク質、PM蛋白1と大気環境物質との関連性を検討した結果、PM2.5タンパク質は、二酸化窒素(NO2)と正の相関が、湿度、気温と負の相関が認められた。一方、PM蛋白1は、湿度及び気温と負の相関が認められた。重回帰分析を行うと、PM蛋白1は、湿度と負の関連性がありその関連性は他の因子から独立していた。さらに年間を通じてPM2.5中のPM蛋白1を測定し、大気中濃度を算出すると、1月から3月にかけてピークとなること、最大は400 pg/m3まで達することが分かり、重回帰分析結果と一致する結果となった。すなわち、PM蛋白1は、湿度、気温の低い冬場に大気中に上昇し、これまで知られている大気汚染物質とは関連性がないことが分かった。

重回帰分析で、PM蛋白1は、湿度と負の関連性があり,大気汚染物質から独立していた。すなわち、PM蛋白1は、PM2.5中に存在し、湿度、気温の低い冬場に大気中に上昇し、越境性環境因子の可能性が示唆された。新しいスタッフ及び入学予定の大学院生で、マウスを用いたアンダーソン型集塵機又はサイクロン型集塵機で収集されたPM2.5による喘息発症実験を行いPM2.5量と喘息発症との関連性を検討し、PM2.5による喘息発症におけるPM蛋白1の影響を、添加実験及びPM蛋白1に対する抗体での抑制実験を検討し、さらにヒト気管支上皮細胞への暴露によるTH2サイトカイン誘導因子であるTSLPの発現におけるPM蛋白1の関与を検討する。環境保健研究分担者の一人が海外留学で離職したことと、新規に任用された研究分担者の動物実験及び培養細胞を用いたPM2.5の細胞内移行におけるPM蛋白1の関与の実験への取り組みが遅れたため、十分な実験の実施が出来なかった。アンダーソン型PM2.5による喘息におけるPM蛋白1の関与及びPM2.5の細胞内移行におけるPM蛋白1の関与の動物実験及び培養細胞を用いて行う予定である。新規に任用された研究分担者により、PM蛋白1の受容体の発現を気管支上皮細胞で、遺伝子レベルで調節する研究を進めている。この結果によっては、マウスレベルで遺伝子編修技術を用いて、mRNA発現調整をすることより、PM蛋白1の細胞内移行機序を解明する。
DNA複製反応の1分子蛍光観察と形態制御技術の開発

本研究は生化学反応が起きているその場で、しかもリアルタイムで観察できる1分子観察・1分子計測技術をDNA複製反応の解析に適用することを目的とした。18年度までにDNA合成反応の可視化で必要となる1本鎖DNAを蛍光顕微鏡視野内で調製することに成功し、DNA消化酵素exonucleaseIIIが1分子のDNAを消化していく様子を直接観察している。ここで興味深いことに、exonucleaseIIIはDNAを伸張させた状態と弛緩させた状態では消化速度が異なることが示された。そこで本年度は1分子計測に基づくDNA-タンパク質間相互作用の解析ではDNA1分子の形態を制御させながら反応を解析できる点に着目し、DNAの形態とDNA消化反応の関係について実験的に明らかにすることを試みた。その結果、DNAを伸張させた場合には弛緩させた場合と比較してDNA消化速度が2倍以上速くなることが示された。DNAの形態と酵素反応の関係は非常に興味深く、1分子観察技術の利点を生かした研究であるといえる。加えてDNA-タンパク質間相互作用におけるタンパク質の詳細な挙動解析を目的としたタンパク質の蛍光標識法について検討し、DNA-タンパク質間相互作用を阻害しない蛍光標識方法を示した。その例としてDNA複製時に1本鎖DNA (ssDNA)と結合するReplication Protein A (RPA)の蛍光標識を行い、さらにssDNA-RPA複合体の1分子蛍光観察に成功した。以上の結果は、DNA複製反応をはじめとする各種DNA-タンパク質間相互作用への適用が期待され、詳細な挙動の解明に貢献できると考えられる。本研究では生命の維持に不可欠な生化学反応であるDNA複製の解析に蛍光顕微鏡を用いた1分子イメージングを適用することを目的とした。DNA合成あるいはDNA複製装置の1分子動態解析技術は、DNAポリメラーゼをはじめとするDNA複製装置に関わる各因子の詳細な挙動、さらには複製装置全体のダイナミクスを明らかにするものと期待される。申請者らはこれまでに1分子DNAの物理的微小操作技術および蛍光顕微鏡視野内でのDNA-タンパク質間相互作用の1分子解析技術の開発を行ってきた。18年度はまずDNA合成反応の可視化で必要となる1本鎖DNAを蛍光顕微鏡視野内で調製することを試みた。具体的には、微細流路中で蛍光染色した2本鎖DNAを伸張させ、DNA消化酵素exonucleaseIIIにより消化した。その結果、可視化された直鎖状DNAの鎖長がDNAの消化に伴って減少していくことを1分子レベルで実時間観察することに成功した。また得られた1分子計測の結果から消化速度を求めたところ、試験管内の実験で得られた消化速度と異なる値となった。ここで、それぞれの実験系におけるDNAの形態に着目すると、試験管内の実験においてDNAはブラウン運動によりランダムな形態をとるのに対し、1分子実験系ではDNAが伸張されている。このことからDNAの形態が消化速度に影響を及ぼすことが考えられ、この関係を調べる実験を進めたところ、DNAの形態の違いが消化速度に関与していることが1分子観察により直接証明された。このことから、DNAの形態がDNA合成反応や複製反応にも関与することが容易に想像できる。超らせん構造を含めたDNAの高次構造とDNA複製反応の関係を明らかにすることは本研究の最重要課題のひとつであり、本年度行った研究成果はそれを解明するための基盤技術になると考えられる。
無線環境インターネットにおけるMAC層から得られる情報によるクロスレイヤ制御方式

無線チャネルの利用状況をMAC層から得られる情報から推定し、クロスレイヤ制御により、上位層にこの情報を伝える。上位層では、無線の状況に合わせてトラヒックを調節できる適応制御の研究を行った。コンピュータシミュレーション、および、実機における性能評価実験により有用性を明らかにした。上位層では、無線の状況に合わせてトラヒックを調節できる適応制御が可能となる。この制御により、動画の通信では、端末が利用できる帯域幅に合わせた動画転送制御により、ネットワークの輻輳によって品質の劣化しない動画通信を目的とした。TCP通信では、動画通信を邪魔しないTCP通信のバックグラウンド転送の実現を目的とした。端末側、および、基地局側でトラヒック制御する方式の開発し、FPGAを用いた無線LANボードに実装したテストベッド、および、コンピュータシミュレーションによる評価を行った。無線LAN評価ボードを改造し、無線の利用状況をNAV(Network Allocation Vector)測定することで、推定できるようにした。無線LANボードの情報を解析し、上位層に伝えるためのクロスレイヤ制御プログラムをLINUX上に実装した。クロスレイヤプログラムは、トラヒック生成アプリケーションに対して、自端末で獲得できる帯域を伝えることで、アプリケーションで生成するトラヒック量を調節する適応制御方式を開発した。さらに空いている帯域に合わせてTCPトラヒックをバックグラウンド転送することにより、動画通信を邪魔しない方式の開発をした。提案方式では無線の空き帯域幅に合わせて、端末からの上り方向に対してはTCPの輻輳ウインドウを制御し、下り方向に対してはTCPの広告ウインドウを制御することで、生成するトラヒックの制御をおこなった。RTTをもちいた制御が難しいため、輻輳/広告ウインドウの制御はAIMDを用いて行った。端末側の制御では、利用できる帯域幅に合わせたTCP輻輳制御の開発し、動画通信とTCP通信が1つの端末で行ったとき、動画品質を劣化させないことを目的とした。無線の利用状況をNAV(Network Allocation Vector)測定を用いずに、推定できるように改良した。輻輳/広告ウインドウの制御を動的に行うように改良ことで、TCPのスループット向上と動画通信への影響を抑えることを可能とした。Madwifiの改造により、無線LANカードに実装したテストベッド、および、コンピュータシミュレーションによる評価を行った。さらに、基地局側でも無線利用状況に合わせたトラヒック制御する方式の開発し、端末ごとに、上下のトラヒックを合計して、公平性を実現する方式を提案した。MAC層と物理層の情報のみで制御を実現し、上位層のプロトコルを制御する複雑制御は必要ない。コンピュータシミュレーシュンにより評価を行った。
膜ドメインとしての脂質滴に関する研究

脂質滴は全ての細胞に存在する構造である.内部はコレステロールエステルとトリグリセリドが様々な比率で存在し,表層はフリーコレステロールを含む燐脂質一重層で形成されている(Tauchi-Sato et al., J.Biol.Chem.,277:44507-44512,2002).脂質滴は細胞内コレステロール濃度調節に関わり,形質膜のコレステロール濃度を通じてシグナル伝達に影響を与えると考えられている.しかし脂質滴に蓄えられる脂質量の調節機構は明らかでない.さらに脂質滴表層は特異な脂質組成を持つ膜領域とであり,シグナル伝達に関連する種々の機能分子が集中している可能性があるが,脂質滴を構成する分子についての知見は乏しい.我々は上記2つの観点から脂質滴の機能を解明するため,(1)脂質滴特異的な蛋白質であるADRPについて検索し,また(2)脂質滴蛋白質の網羅的解析を行った.ADRPの欠失ミュータントの解析により,ADRPの脂質滴へのターゲッティングはN末の181アミノ酸またはC末の150アミノ酸のいずれかで足りることが明らかになった.両者に重複する領域はなく,また両者とも全長のADRPと同様に新たな脂質滴形成を誘導した.さらにADRPの超微局在を凍結レプリカ標識法で検索すると,単一のエピトープが脂質滴表層の凸面,凹面,さらに中央を横断する割断面のいずれにも認められた.これらの結果はADRPが多くの膜分子と異なる性質を持ち,脂質滴の調節に関わることを示唆する.一方,精製脂質滴画分の質量分析法による解析を行ったところ,ADRPや中性脂質代謝に関わる複数の酵素などの他,多数の機能既知・未知の蛋白質が存在することが判明した.この結果は脂質滴の新たな機能を示唆するものであり,生化学的方法と遺伝子導入・ノックダウンによる機能解析を進めている.脂質滴は全ての細胞に存在する構造である.内部はコレステロールエステルとトリグリセリドが様々な比率で存在し,表層はフリーコレステロールを含む燐脂質一重層で形成されている(Tauchi-Sato et al., J.Biol.Chem.,277:44507-44512,2002).脂質滴は細胞内コレステロール濃度調節に関わり,形質膜のコレステロール濃度を通じてシグナル伝達に影響を与えると考えられている.しかし脂質滴に蓄えられる脂質量の調節機構は明らかでない.さらに脂質滴表層は特異な脂質組成を持つ膜領域とであり,シグナル伝達に関連する種々の機能分子が集中している可能性があるが,脂質滴を構成する分子についての知見は乏しい.我々は上記2つの観点から脂質滴の機能を解明するため,(1)脂質滴特異的な蛋白質であるADRPについて検索し,また(2)脂質滴蛋白質の網羅的解析を行った.ADRPの欠失ミュータントの解析により,ADRPの脂質滴へのターゲッティングはN末の181アミノ酸またはC末の150アミノ酸のいずれかで足りることが明らかになった.両者に重複する領域はなく,また両者とも全長のADRPと同様に新たな脂質滴形成を誘導した.さらにADRPの超微局在を凍結レプリカ標識法で検索すると,単一のエピトープが脂質滴表層の凸面,凹面,さらに中央を横断する割断面のいずれにも認められた.これらの結果はADRPが多くの膜分子と異なる性質を持ち,脂質滴の調節に関わることを示唆する.一方,精製脂質滴画分の質量分析法による解析を行ったところ,ADRPや中性脂質代謝に関わる複数の酵素などの他,多数の機能既知・未知の蛋白質が存在することが判明した.この結果は脂質滴の新たな機能を示唆するものであり,生化学的方法と遺伝子導入・ノックダウンによる機能解析を進めている.
協調型ITSにおける車々間通信を支援するための路側拠点システムの構築

協調型ITSに不可欠な車々間通信は、1)非対応車の問題、2)都市部における遮蔽の問題、3)無線の到達範囲の問題、4)不正メッセージの問題など、日欧米で共通の問題を抱える。本研究の目的は、日米欧の国際標準技術と調和を取りながら共通方式で、正確でリアルタイムな車々間通信を支援する路側拠点システムを開発することである。これまでに開発してきた路側拠点システムを、大容量高速の路側ネットワークへ接続し大規模に展開する場合のシミュレーションを行った。この研究の予備分析となる論文を国際学会Vehicular 2018で発表した。詳細な分析に関しては、シミュレーションを利用し分析した。オープンソースでネットワークをシミュレーションできるOMNeT++と、自動車の動きをシミュレーションできるSUMO、それらを統合するVeinsおよびArteryのフレームワークを利用して行った。上記を実現する際に必要となる、昨年提案した路側拠点システムの無線リンクの輻輳を回避するアルゴリズムは、安全に必要なメッセージを低遅延で配送するために効率的であることがわかった。新しい結果に関しては、国際論文への投稿を準備中である。また、同志社大学、進化適応的自動車運転支援システム「ドライバ・イン・ザ・ループ」研究拠点形成で共同で、車両位置相互監視によるV2X通信なりすまし検知手法の研究を実施した。シミュレーションによる実験結果により、1)路側機を利用した手法と2)車両の相互監視による手法を組み合わせることで、現実的な計算量で効率的に、車両位置の改ざんを検知することができることが示された。本結果は、国際論文誌International Journal On Advances in Internet Technologyおよび、国際学会Vehicular 2018で発表した。昨年までに実施した、路側拠点システムに関して、課題の分析、機能要件の抽出(国際学会のICWMC 2017発表論文)の結果、車々間通信の広域配布に関する研究を行なった。研究実績で述べたシミュレーション開発環境は、今後の研究でも利用可能である。昨年提案した路側拠点システムの無線リンクの輻輳を回避するアルゴリズムは、安全に必要なメッセージを低遅延で配送するために効率的であることがわかったが、より大規模に適応する場合には課題があることも同時にわかった。そのため、今年はアルゴリズムの改善に取り組む。また、路側拠点システムをオープンソースの自動運転ソフトウェアAutowareに対応する計画は引き続き実施する。昨年度までは、遠隔地で路側拠点の管理するエリアの交通状況を取得するために、本研究ではリアルタイムかつ盗聴・改ざんを防ぎながら、IPv6を利用した遠隔送信機能についてLTEとIPv6の利用を検討して来た。今年度は、Internet of Things(IoT)やクラウドの商用サービスとして普及して来た、Amazon Web Services、Microsoft Azureなどを組み合わせたシステムを開発することを検討する。協調型ITSの標準技術との調和を保ちつつ、IoTシステムの普及技術を取り込む狙いである。また路側拠点システムと第5世代移動通信システム(5G)との親和性を高めるための研究は引き続き継続する。5Gの実証実験などに参加し、議論を行う。現在までに、路側拠点システムに関して、課題の分析、昨日要件の抽出を行った。この結果を、国際学会のICWMC 2017に発表した。現在までに、ステレオビジョンを使った路側拠点により構築した車々間メッセージ(CAM)の代理送信機構の試作機を構築した。さらに、路側拠点の情報をITS専用メディアの到達範囲外に送信する仕組みとして、LTEとIPv6を利用して構築した。本研究成果は、国際学会のVehicular 2017にて発表した。さらに、現在までに開発していた、NS-3 Direct Code Execution(DCE)を利用した、実機テストベッドでの実験結果を大規模シミュレーションで拡張するツールを、路側拠点システムの評価を行う環境として、自己位置推定や物体検知の仕組みを拡張した。本成果は、同じく、国際学会のVehicular 2017にて発表した。さらに、ITS Station参照基盤を策定するISO TC204 WG16の国内会合に出席し、路側拠点システムで国際標準化を目指すため、国内の調整を行なっている。ETSIでも引き続き東京大学は準メンバーとして加入しており、メールでの議論に参加し、審議中の標準草案を調査した。平成29年度に行う予定であった、路側拠点システムの課題の分析、機能要件の抽出を予定通り行い、国際学会で発表できた。また、ITS専用メディアの到達範囲外に送信する仕組みを構築して国際学会で発表を行った。さらに、シミュレータでの評価環境を構築することができた。

協調型ITSに不可欠な車々間通信は、1)非対応車の問題、2)都市部における遮蔽の問題、3)無線の到達範囲の問題、4)不正メッセージの問題など、日欧米で共通の問題を抱える。本研究の目的は、日米欧の国際標準技術と調和を取りながら共通方式で、正確でリアルタイムな車々間通信を支援する路側拠点システムを開発することである。これまでに開発してきた路側拠点システムを、大容量高速の路側ネットワークへ接続し大規模に展開する場合のシミュレーションを行った。この研究の予備分析となる論文を国際学会Vehicular 2018で発表した。詳細な分析に関しては、シミュレーションを利用し分析した。オープンソースでネットワークをシミュレーションできるOMNeT++と、自動車の動きをシミュレーションできるSUMO、それらを統合するVeinsおよびArteryのフレームワークを利用して行った。上記を実現する際に必要となる、昨年提案した路側拠点システムの無線リンクの輻輳を回避するアルゴリズムは、安全に必要なメッセージを低遅延で配送するために効率的であることがわかった。新しい結果に関しては、国際論文への投稿を準備中である。また、同志社大学、進化適応的自動車運転支援システム「ドライバ・イン・ザ・ループ」研究拠点形成で共同で、車両位置相互監視によるV2X通信なりすまし検知手法の研究を実施した。シミュレーションによる実験結果により、1)路側機を利用した手法と2)車両の相互監視による手法を組み合わせることで、現実的な計算量で効率的に、車両位置の改ざんを検知することができることが示された。本結果は、国際論文誌International Journal On Advances in Internet Technologyおよび、国際学会Vehicular 2018で発表した。昨年までに実施した、路側拠点システムに関して、課題の分析、機能要件の抽出(国際学会のICWMC 2017発表論文)の結果、車々間通信の広域配布に関する研究を行なった。研究実績で述べたシミュレーション開発環境は、今後の研究でも利用可能である。a平成30年度は、昨年度までに実施して来た、ステレオビジョンを使った路側拠点により構築した車々間メッセージ(CAM)の代理送信機構の試作機を、オープンソースの自動走行プログラムAutoweareを基に開発する計画である。Autoweareには、自己位置推定、周辺の物体検知、経路計画などの自動走行を行うために必要な機能が含まれており、一部を本研究の目指す路側拠点に応用できる。これによって、LiDARやカメラ画像などの他のセンサを利用した開発も容易になることが期待できる。
バングラデシュ市民社会の民主化:日本の自治会モデルの検討

共同研究は2部門に分かれている。1つは、タスニム氏との個別共同研究、もう一つは他の研究者を巻き込んだ広範なバングラデシュ市民社会(政治)研究である。a.タスニム氏との個別共同研究:バングラデシュにおける市民社会の民主化:日本の自治会をモデルにして。バングラデシュのような発展途上国の市民社会が民主化するためには、日本の草の根の市民社会(自治会という近隣住民組織の活動)が参考になるのではないか、という問題意識で比較研究を行った。その作業は、1)日本の自治会の社会関係資本、参加、地方自治体との関係における特徴の抽出、2)バングラデシュにおけるコミュニティレベルでの集団活動の特徴の抽出、3)1)2)のレベルの理解を基礎にして、バングラデシュにおいて活性化しかつ草の根レベルの民主主義を制度化することにつながる、コミュニティ組織のモデルの開発、を含んでいる。個別共同研究の平成24年度の進捗状況:1.日本とバングラデシュにおける、草の根市民社会に関する文献研究の完成。2.バングラデシュでのRajshahi Districtで16の地方自治体の責任者への市民社会組織との関係等に関する面接調査、フィールドワークの遂行。3.日本の関連した近隣地方自治体への市民社会組織との関係等に関する面接調査、フィールドワークの遂行。4.日本の自治会調査のデータ分析。上記の調査の結果、日本と比較してバングラデシュでの自治体の市民社会組織への「信頼」の弱さ、パートナーとして見倣していないこと、市民社会組織も自治体への期待が薄い点が浮き彫りになった。また日本の自治体、自治会などの政治的中立性に対してバングラデシュでの党派性も明らかであった。日本では近隣レベルでの様々な自治体・自治会の連携、協働がなされていることに特徴がある。b.広範なバングラデシュ市民社会・政治研究(学術書事業)は進展し、英語での公刊書を準備するに至っている。タスニム氏は、辻中豊ほか3名とともにCivil Society in Bangladesh : Quest for Development and Democracyと題したバングラデシュの市民社会に関する学術書を編集中である。a.タスニム氏との個別共同研究:バングラデシュにおける市民社会の民主化:日本の自治会をモデルにしてバングラデシュのような発展途上国の市民社会が民主化するためには、日本の草の根の市民社会(自治会という近隣住民組織の活動)が参考になるのではないか、という問題意識で比較研究をしようとしている。その作業は、1)日本の自治会の社会関係資本、参加、地方自治体との関係における特徴の抽出2)バングラデシュにおけるコミュニティレベルでの集団活動の性質の理解3)1)2)のレベルの理解を基礎にして、バングラデシュにおいて活性化しかつ草の根レベルの民主主義を制度化することにつながる、コミュニティ組織のモデルを開発する。個別共同研究の平成23年度の進捗状況1.日本とバングラデシュにおける、草の根市民社会に関する文献研究(日本語、英語、バングラデシュ語)の完成2.バングラデシュでの基本的なフィールドワークの遂行(2011年12月23日2012年1月9日)3.日本の関連した自治会調査のデータ分析を遂行中。この成果は、実際には、次にあげる広範な学術書刊行にむけた研究に反映している。b.広範なバングラデシュ市民社会・政治研究(学術書事業)の進展タスニム氏は、辻中豊ほか2名とともにCivil Society in Bangladesh: Quest for Development and Democracyと題したバングラデシュの市民社会に関する学術書を編集中である(タスニム氏は、序論を含めて全3章を執筆中であり、草稿を完成している)。そのため2012年2月20-21日に、執筆予定者を糾合して国際学術会議を行った。タスニム氏は、組織者かつ討論者として貢献した。辻中は全体を統括した。b.

広範なバングラデシュ市民社会・政治研究(学術書事業)は進展し、英語での公刊書を準備するに至っている。タスニム氏は、辻中豊ほか3名とともにCivil Society in Bangladesh : Quest for Development and Democracyと題したバングラデシュの市民社会に関する学術書を編集中である。バングラデシュの調査事例が10にとどまったこと(20程度まで増やしたい)、また日本の事例調査が未着手(10程度は行いたい)であるが、それ以外は極めて順調に推移している。つまり理論的検討、文献のサーベイ、そして研究成果の出版準備である。1.日本の関連した自治会調査(NHA-JIGS)のデータ分析を行う。2.日本の地域住民組織(自治会・町内会)に関する事例研究を行う。3.バングラデシュの事例と日本の地域住民組織(自治会・町内会)の比較検討を行い、バングラデシュでの民主主義の制度化に寄与する、草の根(住民組織レベル)での市民社会組織モデルを構想する。4.研究結果を2012年7月に国際学会において発表する。研究論文を執筆し、投稿する。5.バングラデシュ市民社会に関する学術書の編集と執筆
超音波を用いた光感受性薬物の胃癌に対する効果

光エネルギーまたは超音波エネルギーを用いてヘマトポルフィリン誘導体、エリスロシンBを励起させ、癌細胞を破壊するという方法を研究する予備実験として、まずESR【電子スピン共鳴】にて、超音波をヘマトポルフィリン誘導体、エリスロシンBに照射して、ヒドロキシラジカルの検出をおこなった。両者ともに薬剤依存性にラジカルを発生しているのが確認できた。胃癌細胞にはMKN-45を用いて超音波照射後の癌細胞の生存率を調べた。超音波照射単独よりも薬剤併用群にて癌細胞の殺傷率が高かった。ヘマトポリフイリン誘導体、エリスロシンBが腫瘍内のどの部位で活性化され、どの様に腫瘍組織に障害を与えていくのかを観察するために、超音波を照射後、電子顕微鏡で癌細胞の膜表面を観察した。後固定、脱水、包埋後、走査電顕にて観察し、腫瘍細胞の障害部位を観察した。胃癌細胞は細胞膜表面に微絨毛をもっているが、超音波照射群では細胞表面が滑らかになり、所々に孔があいているのが観察された、近年超音波による遺伝子の細胞内注入が米国にて行われ話題になっているが、吸収経路は明らかではない。我々の研究は遺伝子注入操作の吸収経路を形態学的にとらえたものと考え論文に発表した。光エネルギーまたは超音波エネルギーを用いてヘマトポルフイリン誘導体、エリスロシンBを励起させ、癌細胞を破壊するという方法を研究する予備実験として、まずESR【電子スピン共鳴】にて、超音波をヘマトポルフイリン誘導体、エリスロシンBに照射して、ヒドロキシラジカルの検出をおこなった。ヘマトポリフィリン誘導体、エリスロシンBが腫瘍内のどの部位で活性化され、どの様に腫瘍組織に障害を与えていくのかを観察するために、超音波を照射後、電子顕微鏡で癌細胞の膜表面を観察した。胃癌細胞は細胞膜表面に微絨毛をもっているが、超音波照射群では細胞表面が滑らかになり、所々に孔があいているのが観察された。近年超音波による遺伝子の細胞内注入が米国にて行われ話題になっているが、吸収経路は明らかではない。我々の研究は遺伝子注入操作の吸収経路を形態学的にとらえたものと考え論文、学会などに翌年度発表していく予定である。光エネルギーまたは超音波エネルギーを用いてへマトポルフィリン誘導体、エリスロシンBを励起させ,癌細胞を破壊するという方法を研究する予備実験として、まずESR【電子スピン共鳴】にて、超音波をヘマトポルフィリン誘導体、エリスロシンBに照射して、ヒドロキシラジカルの検出をおこなった。ヘマトポリフィリン誘導体、エリスロシンBが腫場内のどの部位で活性化され、どの様に腫瘍組織に障害を与えていくのかを観察するために、超音波を照射後、電子顕微鏡で癌細胞の膜表面を観察した。
把握を利用したヒューマノイドによる移動機能の実現

本研究においては,ヒューマノイドロボットのハンドを利用した移動機能について研究した.ハンドが対象物に接触したり,対象物を把握することで,ロボットが転倒する危険性を減少させることが出来る.この性質を利用したヒューマノイドロボットの移動機能を実現した.平成16年度は,理論解析として,ハンドによる把持とロボット全身の安定性の間の依存関係に着目し,ZMPの解析をした,手先が環境と接触しない場合,ZMPが足裏支持領域の凸包に含まれる限り,ロボットは転倒せずに歩行を継続することが可能であるが,この概念をハンドが環境を把握する場合に拡張した.ロボットをテーブルの上に置かれた質点としてモデル化し,このモデルに対してハンド部を追加することで,ハンドの把握力とZMPの関係を明確に示した.また,シミュレーションのための動力学計算ソフトとして,OpenHRPを用い,ヒューマノイドロボットが手摺を掴むことで大きな段差を上るシミュレーションや実験を行った。その結果,ハンドで環境を掴むことで,ロボットが安定性を増し,より容易に段差を上ることが可能であることが示された.さらに,ハンドの設計にも着手した.多様な形状の環境を把握可能にするために,多自由度ロボットハンドの第一回目の概念設計を行った.このハンドは,高トルクを発生可能であり,手をつく動作が実行可能であった.次に,平成17年度は,ヒューマノイドに装着するためのハンドの設計を継続して行った.まず,1本指ハンドを作成し,有効に動作することを検証した.このハンドは4関節を有しており,そのうち1関節が従動関節となっている.また実験的研究として,特に,ヒューマノイドロボットが大きく重い対象物を持った場合を想定し,対象物を全身で把握して持ち上げる研究を行った.手先に取り付けられた力センサの情報をもとに対象物を持った状態でのロボットの姿勢を調節する手法を提案した.その結果,体重が50kg程度のロボットが10kgもの対象物を落下させることなく持ち上げることに成功した.また,対象物を持った状態での歩行の実験も行った.さらに,手先に取り付けられた力センサ情報をもとに,ロボットの歩行パラメータを調整する方法を提案した.この手法では,予め計画された歩行動作をリアルタイムに変更するために解析解を用いる.そのため,保容の変更が素早くできる事が特徴である.これにより,ロボットの手をひいてナビゲーションするような動作が実現された.最後に,平成18年度は,ヒューマノイドに装着するためのハンドを作成した.このハンドは各指が4関節を有しており,全部で4本指を持っている.また,ほぼ人の手と同じサイズであり,人と同等なサイズのヒューマノイドロボットに搭載する事が可能である.また,このハンドは指先で10[N]程度の力を発生させることが可能である.このハンドを用いて,基礎的な動作実験を行った.また理論的研究として,ヒューマノイドロボットが動作を生成する場合に,人間に近いような自然な動作を実現することが望まれる.そこで,最適化理論を用いて,評価関数を最適化する動作を生成する手法を提案した.これにより,より自然な歩行動作やリーチング動作が得られた.得られた動作を用いて,より複雑な環境下での動作を生成した.本研究においては,ヒューマノイドロボットのハンドを利用した移動機能について研究した.ハンドが対象物に接触したり,対象物を把握することで,ロボットが転倒する危険性を減少させることが出来る.この性質を利用したヒューマノイドロボットの移動機能を実現した.平成16年度は,理論解析として,ハンドによる把持とロボット全身の安定性の間の依存関係に着目し,ZMPの解析をした,手先が環境と接触しない場合,ZMPが足裏支持領域の凸包に含まれる限り,ロボットは転倒せずに歩行を継続することが可能であるが,この概念をハンドが環境を把握する場合に拡張した.ロボットをテーブルの上に置かれた質点としてモデル化し,このモデルに対してハンド部を追加することで,ハンドの把握力とZMPの関係を明確に示した.また,シミュレーションのための動力学計算ソフトとして,OpenHRPを用い,ヒューマノイドロボットが手摺を掴むことで大きな段差を上るシミュレーションや実験を行った。その結果,ハンドで環境を掴むことで,ロボットが安定性を増し,より容易に段差を上ることが可能であることが示された.さらに,ハンドの設計にも着手した.多様な形状の環境を把握可能にするために,多自由度ロボットハンドの第一回目の概念設計を行った.このハンドは,高トルクを発生可能であり,手をつく動作が実行可能であった.次に,平成17年度は,ヒューマノイドに装着するためのハンドの設計を継続して行った.まず,1本指ハンドを作成し,有効に動作することを検証した.このハンドは4関節を有しており,そのうち1関節が従動関節となっている.また実験的研究として,特に,ヒューマノイドロボットが大きく重い対象物を持った場合を想定し,対象物を全身で把握して持ち上げる研究を行った.手先に取り付けられた力センサの情報をもとに対象物を持った状態でのロボットの姿勢を調節する手法を提案した.その結果,体重が50kg程度のロボットが10kgもの対象物を落下させることなく持ち上げることに成功した.また,対象物を持った状態での歩行の実験も行った.さらに,手先に取り付けられた力センサ情報をもとに,ロボットの歩行パラメータを調整する方法を提案した.この手法では,予め計画された歩行動作をリアルタイムに変更するために解析解を用いる.そのため,保容の変更が素早くできる事が特徴である.

これにより,ロボットの手をひいてナビゲーションするような動作が実現された.最後に,平成18年度は,ヒューマノイドに装着するためのハンドを作成した.このハンドは各指が4関節を有しており,全部で4本指を持っている.また,ほぼ人の手と同じサイズであり,人と同等なサイズのヒューマノイドロボットに搭載する事が可能である.また,このハンドは指先で10[N]程度の力を発生させることが可能である.このハンドを用いて,基礎的な動作実験を行った.また理論的研究として,ヒューマノイドロボットが動作を生成する場合に,人間に近いような自然な動作を実現することが望まれる.そこで,最適化理論を用いて,評価関数を最適化する動作を生成する手法を提案した.これにより,より自然な歩行動作やリーチング動作が得られた.得られた動作を用いて,より複雑な環境下での動作を生成した.(1)理論解析まず,ハンドによる把持とロボット全身の安定性の間の依存関係に着目し,ZMPの解析をした.手先が環境と接触しない場合,ZMPが足裏支持領域の凸包に含まれる限り,ロボットは転倒せずに歩行を継続することが可能であるが,この概念をハンドが環境を把握する場合に拡張した.ロボットをテーブルの上に置かれた質点としてモデル化し,このモデルに対してハンド部を追加することで,ハンドの把握力とZMPの関係を明確に示した.(2)シミュレーション・実験シミュレーションのための動力学計算ソフトとして,OpenHRPを用い,ヒューマノイドロボットが手摺を掴むことで大きな段差を上るシミュレーションや実験を行った.その結果,ハンドで環境を掴むことで,ロボットが安定性を増し,より容易に段差を上ることが可能であることが示された.(3)ハンドの設計:多様な形状の環境を把握可能にするために設計する,多自由度ロボットハンドの第一回目の試作を行った.このハンドは,高トルクを発生可能であり,手をつく動作が実行可能である.(1)ハンド設計ヒューマノイドに装着するためのハンドの設計を行った。まず、1本指ハンドを作成し、有効に動作することを検証した。このハンドは4関節を有しており、そのうち1関節が従動関節となっている。この1本指ハンドの成果をもとに、現在、4本指ハンドを作成している最中である。(2)把握実験特に、ヒューマノイドロボットが大きく重い対象物を持った場合を想定し、対象物を全身で把握して持ち上げる研究を行った。手先に取り付けられた力センサの情報をもとに対象物を持った状態でのロボットの姿勢を調節する手法を提案した。その結果、体重が50kg程度のロボットが10kgもの対象物を落下させることなく持ち上げることに成功した。また、対象物を持った状態での歩行の実験も行った。(3)歩容計画手先に取り付けられた力センサ情報をもとに、ロボットの歩行パラメータを調整する方法を提案した。この手法では、予め計画された歩行動作をリアルタイムに変更するために解析解を用いる。そのため、保容の変更が素早くできる事が特徴である。
成熟脳における神経幹細胞の役割:イムノトキシン細胞標的法を用いたモデル脳による記憶・学習とストレスに対する影響の解析

本研究では、大きく分けて二つのアプローチを用いた。(1)ネスチンのプロモーター/エンハンサーの構築を用いてIL-2R/GFPをトランスジェニックマウスに発現させ、シュードモナス外毒素の一部を融合したimmunotoxinの脳内局所投与と組み合わせることにより神経幹細胞を時空間特異的に除去させる事が出来る実験動物を開発し、海馬による空間学習のモデルにより神経幹細胞選択的除去の記憶・学習に対する影響を観察する。これまでに作成したトランスジェニックマウス数ラインを解析したところrostral migratory streamに弱いGFPの免疫原性を認めたが、GFPそのものの蛍光では信号が認められなかったため、より効率の高い遺伝子導入が期待されるlentivirus vectorを用いてtransgeneを導入するため、その構築を行っている。(2)ストレス応答を制御するグルココルチコイドレセプター(GR)のプロモーターの下流にGFPまたはRFPを発現するトランスジェニックマウスを作成し、(1)の動物あるいはネスチンのプロモーター/エンハンサーの下流でGFPまたはそのcolor variantを発現するトランスジェニックマウスとのダブルトランスジェニックを作成する。その上でストレス負荷、副腎摘出等によりこれらの分子を発現する神経細胞の神経回路形成ヘの関与、脳内での動態の変化を解析する。まずGRのプロモーターの下流にGFPを繋いだトランスジェニックマウスを作成し、固定した成熟脳でのGFPの発現を解析したところ海馬領域においてGFP陽性細胞とGR免疫陽性細胞とがほぼ100%一致しており、海馬における解析に使用できることが確認された。また、生後5日の海馬の初代培養神経細胞においてもGFP陽性細胞を認めた。このマウスにおいては、GFPが細胞体のみならず神経突起にも拡散して分布するため、核内レセプターであるGR陽性細胞の形態をGFPの蛍光を指標に観察することができた。近年成熟動物でも中枢神経組織に神経に分化しうる神経幹細胞の存在が示されてきたが、その機能は明確にはされていない。成熟した動物においてもそのような神経幹細胞から成熟し、分化したニューロンが神経回路網に組み込まれ、情報処理の役割を担うのであろうか?本研究ではそのような疑問に答えるために、新たな情報を記憶学習するときに神経幹細胞が必要であるかを検討して行く。この目的のためにネスチンのプロモーター/エンハンサーの構築を用いてIL-2R/GFPをトランスジェニックマウスに発現させ、IL-2R抗体にシュードモナス外毒素の一部を融合したimmunotoxinを脳内、主として脳室および海馬領域にstereotaxicにmicroinjectionすることにより神経幹細胞を時空間特異的に除去できるモデル動物実験系を確立することを試みる。そのようなトランスジェニックマウスを用い、神経幹細胞除去の後、各種の学習課題を遂行させ記憶・学習が阻害されるかを検討して行く。さらに除去のタイミングを変えることにより、記憶のどのフェーズに神経幹細胞が必要なのかも併せて検討して行く。これまでに作成したトランスジェニックマウス1ラインを解析したところ、rostral migratory streamに非常に弱いGFPの蛍光を認めたが、海馬歯状回領域にはGFPの蛍光を認めることはできなかった。今後、トランスジーンのコンストラクトに改良を加え、十分なGFPの蛍光が検出できるトランスジェニックマウス作成していく予定である。