hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
眼内血管新生の発生と消褪のメカニズム

1.眼内新生血管の発生と消褪のメカニズムを知るため,血管新生モデルを作成し,組織化学,免疫組織化学的に研究した。(1).硝子体血管新生モデルとして,サルおよび家兎を用いた.血管新生因子である塩基線維芽細胞成長因子(b・FGF)を硝子体内に移植したところ、サルでは網膜とも毛様体から,家兎では脈絡膜から派生する新生血管を認めた。(2).角膜血管新生モデルとしてモルモットを用いた。血管新生因子であるbーFGFを角膜のマイクロポケットに移植したところ,角膜輪郭から派生する新生血管を認めた。(3).組織化学的検索により,新生血管の派生する過程で,組織の融解に関与するライソゾ-ム酵素が検出された。(4).血管をとり囲む周囲の環境を形成する種々の蛋白を,免疫組織化学的に検出した。新生血管が発生する過程では,フィブロネクチンが早期から検出され,消褪する過程では早期から消失した。ラミニンやN型コラ-ゲンは内皮細胞の遊走と管腔形成に伴われて検出され,消褪過程では長期間残存した。血液第VIII因子は管腔を形成する新生血管に検出され消褪過程では残存する内皮細胞に虫喰状に残った。2.血管新生と眼内に遊離した蛋白との関連を検索するため,レ-ザ-フレアセルメ-タ-を用いて,糖尿病網膜症患者の前房内蛋白濃度を測定した。(1).糖尿病患者の前房内蛋白濃度は,糖尿病網膜症の病期が進行すると共に上昇し,フルオロフォ-トメトリ-で測定した硝子体蛋白濃度の上昇と比例した。(2).糖尿病網膜症に対しレ-ザ-光凝固を行うと,前房内蛋白濃度は上昇し,術後長期間持続した。1.モルモットの角膜に塩基性線維芽細胞成長因子(bーFGF)を移植したところ,3ー4日目には角膜中央に向かう新生血管が発生し始めた。新生血管は内皮細胞の発芽や細胞質の突起を出すことによって,周囲組織へ侵入を始めた。内皮細胞の基底膜はこの部分で断裂していた。血管新生を示す角膜には白血球浸潤を認め,酸性フォスファタ-ゼ反応を行うとこの細胞に陽性沈着物を認めたが,他の細胞には陰性であった。免疫組織反応では、fibronectinが血管新生の最先端部で,まだ血管が侵入していない部分にも検出された。laminineやType IV cllgenは既に形成された新生血管の周囲に,また血液第VIII因子は新生血管の内皮細胞に検出された。2.ウサギの硝子体腔に6ーFGFを移植したところ,a)bーFGFのみでは硝子体新生血管は認められなかったが,b)移植前に空気を注入して硝子体制離を起こし,さらにアミノアジピン酸を硝子体注入した群では,心眼中9眼に新生血管をともなった増殖組織を硝子体内に認め,c)bーFGF移植とアミノアジピン酸注入に加え,さらにヨウソ酸ナトリウムを静注した8眼には新生血管を認めなかった。これらの新生血管は、蛍光眼圧造影を行うと蛍光剤の漏出を認め,電子顕微鏡で観察すると内皮細胞に窓(fenestration)が観察された。3.laserflare cellmeterによる臨床例での検索では,糖尿病網膜症が重症になるほど前房蛋白濃度が高くなり,種々の手術操作により蛋白濃度は変遷することが判った。4.今回の研究費支給額内ではサルを購入するのは不可能であったので、サル眼での研究は別途行うことにした。

1.眼内新生血管の発生と消褪のメカニズムを知るため、血管新生モデルを作成し、組識化学、免疫組識化学的に研究した。(1)、硝子体血管新生モデルとして、サルおよび家兎を用いた。血管新生因子である塩基線維芽細胞成長因子(bーFGF)を硝子体内に移植したところ、サルでは網膜と毛様体から、家兎では脈絡膜から脈生する新生血管を認めた。(2)、角膜血管新生モデルとしてモルモットを用いた。血管新生因子であるbーFGFの角膜のマイクロポケットに移植したところ、角膜輪郭から派生する新生血管を認めた。(3)、組識化学的検索により、新生血管の派生する過程で、組識の融解に関与するライソゾ-ム酵素が検出された。(4)、血管をとり囲む環境を形成する種々の蛋白を、免疫組識化学的に検出した。新生血管が発生する過程では、フィグロネクチンが早期から検出され、消褪する過程では早期から消失した。ラミニンやIV型コラ-ゲンは内皮細胞の遊走と管腔形成に伴われて検出され、消褪過程では長期間残存した。血液VIII因子は管腔を形成する新生血管に検出され消褪過程では残存する内皮細胞に虫喰状に残った。2、血管新生と眼内に遊離した蛋白との関連を検索するため、レ-ザ-フレアセルメ-タ-を用いて、糖尿病網膜患者の前房内蛋白濃度を測定した。(1)、糖尿病患者の前房内蛋白濃度は、糖尿病網症の病期が進行すると共に上昇し、フルオロフォトメトリ-で測定した硝子体蛋白濃度の上昇と比例した。(2)、糖尿病網膜症に対してレ-ザ-光凝固を行うと、前房内蛋白濃度は上昇し、術後長期間持続した。
リンフォカインと受容体の遺伝子発現とリンパ球増殖の制御機構の解析

これまでの我々の一連の研究から, IL-2遺伝子の転写活性化はその5'上流領域に存在するDNA配列によって厳密に制御されていることが明らかとなっている.本年度はこのDNA配列をより詳細に検討することにより,この領域が更にいくつかの機能的亜領域に細分化されることを明らかにした.更にこれら亜領域に作用するタンパク因子の存在を示唆するデータも得た.IL-2の生物活性は活性化T細胞表面に発現誘導される高親和性IL-2レセプター(IL-2R)との結合を介して意起される.我々はこれまでに高親和性IL-2RがTac抗原を含む多分子複合体であることを明らかにしてきた.そこでこのレセプター複合体におけるTac分子の役割を解明することを目的に, Tac分子由来の細胞外ドメイン及びインスリンレセプター由来の膜通過ドメイン,細胞内ドメインを有するキメラレセプターを構築,発現させその機能を検討した.その結果,キメラ分子は通常のTac分子と全く同様に機能的・高親和性IL-2Rを構成しうることが示された.この結果は,機能的IL-2Rに於てTac分子はリガンド結合分子としてのみ機能し, IL-2シグナル伝達に係る構造基盤はTac以外の分子により担われていることを強く示唆している.更に,レセプター複合体形式に際し, Tac分子は細胞外ドメインで他の分子(群)と相互作用することが推察される.IL-2システムの発現調節機構の破錠とT細胞悪性化との関連はATLを中心に多くの注目を集めている.増殖因子によるオートクリン機構が細胞悪性化に直接つながり得るか否かを明らかにする為, IL-2産生レトロウイルスベクターを作製, IL-2依存性非腫瘍性T細胞株に感染させることにより,オートクリン増殖能を獲得したT細胞株を樹立した.この細胞株はin vivo造腫瘍性を有し,この事実はIL-2システムの脱制御がT細胞悪性化につながり得る事を実験的に示したものである.これまでの我々の一連の研究から, IL-2遺伝子の転写活性化はその5'上流領域に存在するDNA配列によって厳密に制御されていることが明らかとなっている.本年度はこのDNA配列をより詳細に検討することにより,この領域が更にいくつかの機能的亜領域に細分化されることを明らかにした.更にこれら亜領域に作用するタンパク因子の存在を示唆するデータも得た.IL-2の生物活性は活性化T細胞表面に発現誘導される高親和性IL-2レセプター(IL-2R)との結合を介して意起される.我々はこれまでに高親和性IL-2RがTac抗原を含む多分子複合体であることを明らかにしてきた.そこでこのレセプター複合体におけるTac分子の役割を解明することを目的に, Tac分子由来の細胞外ドメイン及びインスリンレセプター由来の膜通過ドメイン,細胞内ドメインを有するキメラレセプターを構築,発現させその機能を検討した.その結果,キメラ分子は通常のTac分子と全く同様に機能的・高親和性IL-2Rを構成しうることが示された.この結果は,機能的IL-2Rに於てTac分子はリガンド結合分子としてのみ機能し, IL-2シグナル伝達に係る構造基盤はTac以外の分子により担われていることを強く示唆している.更に,レセプター複合体形式に際し, Tac分子は細胞外ドメインで他の分子(群)と相互作用することが推察される.IL-2システムの発現調節機構の破錠とT細胞悪性化との関連はATLを中心に多くの注目を集めている.増殖因子によるオートクリン機構が細胞悪性化に直接つながり得るか否かを明らかにする為, IL-2産生レトロウイルスベクターを作製, IL-2依存性非腫瘍性T細胞株に感染させることにより,オートクリン増殖能を獲得したT細胞株を樹立した.この細胞株はin vivo造腫瘍性を有し,この事実はIL-2システムの脱制御がT細胞悪性化につながり得る事を実験的に示したものである.
楕円量子可積分系の相関函数と形状因子

本研究では、楕円量子可積分系のうち(Z/nZ)対称模型の相関函数を系統的に求めるための枠組みについて考察・研究した。(Z/nZ)対称模型と双対なA型非制限面模型の物理量を変換する際に必要となるテール作用素と呼ばれる非局所作用素のボソン表示を構成し、(Z/nZ)対称模型の相関函数の積分表示を書き下した。さらに、相関函数のうち最も簡単な1点函数について、積分計算を実行し自発電化を求めた。こうして得られた自発電化が、1993年に桑野自身が相関函数のみたす差分方程式を解いて得た無限積表示に一致することをたしかめた。本研究の目的は、楕円量子可積分系の代数解析的な構造を解明し、その無限次元の対称性についての理解を深めることである。具体的には、楕円量子可積分系の無限次元の対称性を用いて、その相関函数や形状因子を系統的に求めることを目的とする。その研究目的のため、平成19年度は以下の事項について考察・研究した。1)桑野は、8頂点模型の高ランク版であるZn対称模型の相関函数を求めるための枠組みを構成した。具体的には、Zn対称模型と双対な面模型の物理量をZn対称模型の物理量に読み替える際に必要となるテイル作用素と呼ばれる非局所作用素のボソン表示を求めた。また、Zn対称模型の相関函数を表す積分表示を書き下した。現在、相関函数のうち最も簡単な1点函数について、積分計算を実行中であり、この構成法が正しければ、1993年に桑野自身が相関函数のみたす差分方程式を解いて得た無限積表示に一致するはずである。2)中屋敷は、ある種の平面代数曲線のシグマ関数の代数的積分による表示とその応用に関する研究、および量子アフィン代数の自由場表示による量子Knizhnik-Zamolodchikov(qKZ)方程式の解の研究を行った。3)白石は、Kornwinderの差分作用素に対する、三町氏によるものとは異なる核函数を求めた。その応用として1行ないし1列のヤング図に対するKornwinder多項式の明示的公式を得た。4)長谷川は、可積分系の量子差分化について引き続き研究した。とくにFaddeevらの量子差分戸田場系の非自励化が可能であること、及びその周期簡約として神保-坂井の離散パンルベVI型方程式の量子版が再構成できることを明らかにできた。その研究目的のため、平成20年度は以下の事項について考察・研究した。(1)は研究代表者、2)以降は連携研究者の研究内容)1)桑野は、8頂点模型の高ランク版である(Z/nZ)対称模型の相関函数を求めるための枠組みを構成した。具体的には、(Z/nZ)対称模型と双対なA型非制限面模型の物理量を(Z/nZ)対称模型の物理量に読み替える際に必要となるテール作用素と呼ばれる非局所作用素のボソン表示を求めた。また、(Z/nZ)対称模型の相関函数を表す積分表示を書き下した。この一致は、ボソン化構成法が正しいことの証左となる。2)中屋敷は、代数曲線から定義される多変数のシグマ関数について研究しそのべき級数展開の基本性質を証明した。またsl(2)のアフィン量子群の頂点作用素の行列要素の積分表示を従来のものより簡単な形で求めた。3)白石は、楕円代数Uqp(sl_2^)のレベルk表現に関する運動の積分を構成した。また、VirasoroおよびW_N代数の楕円変形に対する運動の積分も構成した。4)長谷川は、神保と坂井による差分パンルヴェVI型方程式について、その量子化を量子群の構造の下で考察した。とくにFaddeev-Volkovらによる量子差分戸田場系との類似に注目し、その非自励化の準周期簡約として量子離散ガルニエ系を得た。
フランス国旗・国歌の歴史学―基礎的研究

本研究は、19世紀前半のフランス史の展開において、国旗および国歌が果たした機能と、市民によるそれらの受容や拒絶、また改変の実態を、わが国では初めて実証的に考察する。対象地域は、セーヌ=マリチム県の主邑ルアン市である。本年度は、祭典および公的行事におけるフランス革命の象徴の利用について、関連史料の収集と分析作業に重点をおいた。年度前半までに、本研究の予備調査と重なるルアン市の街路名の変遷、空間の世俗化・革命化に関する論考を発表し、その後19世紀ルアンの政治社会史を文献から再構成、確認した。10月、ルアン市立図書館、セーヌ=マリチム県文書館において、諸史料の収集を行った。文書館には県内の郡ごとに祭典計画、命令書、報告書、やり取りされた書簡などが未整理のまま収められていたが、総裁政府期、統領政府期、帝政期、復古王政期、七月王政初期の記録を収集することができた。特に統領政府期、帝政期・復古王政期の祭典におけるプログラムと報告書類については、わが国における実証研究では用いられたことのない貴重な史料である。現地で読了できない史料の多くはデジタルデータに保存し、年度後半に読解作業を進めた。その結果、フランス革命後半と19世紀の祭典の実態、祭典における国家的象徴の連続と断絶、各体制による祭典を通じた国民統合と民衆のその受容のありようを確認できた。それはフランス革命の「記憶」がローカライズされながら定着する、生きられた革命の姿を反映するものとなった。また当該年度の研究成果を一部用いて、中部高等学術研究所「人文学の再構築」第5回研究会において、「フランス革命期の「教育」と祭典ー共和暦2年の文化革命」と題する報告を行った(2018年12月)。ルアン市立文書館、セーヌ=マリチム県文書館において、19世紀前半における祭典および公式行事に関わる史料収集は概ね入手できており、その分析も当初の予定通り進んでいる。しかし県文書館における史料群はおよそ未整理のまま収められていたため、その解読以前に、史料の分類に時間を割くことになった。また祭典計画のほかにも、報告書・書簡といった複写・読解すべき重要史料も多く発見された。それゆえ当該年度においては七月王政期後半(1840年代)の史料入手を断念した。パリの文書館・図書館所蔵の史料も同様である。これらに関しては2019年度に予定している、19世紀ルアンにおける公教育関連史料を収集するさいにあわせて調査を行う予定である。今後の研究の推進方策については以下の通りである。(1)史料収集の継続:2019年秋に渡仏し、ルアンおよびパリにおいて19世紀前半の公教育関係に関する史料を収集する。(2)研究成果の報告:2019年度の関西フランス史研究会、日韓フランス革命シンポジウムにおいて本研究の成果を含んだ報告を行う予定である。後者に関しては、日韓のみならず、イギリス・フランスの専門家と意見交換・議論することで、研究の射程が広がることが予想される。(3)公教育における国家的象徴の浸透、フランス革命の「記憶」の定着に関する分析:2年間の史料収集・分析を総合し、研究成果の公表に向けて準備を進める。(4)比較史研究の推進:東欧史、アメリカ史、日本史など、国家的象徴の研究について蓄積のある分野の専門家と交流し、共同研究の可能性を探る。

また祭典計画のほかにも、報告書・書簡といった複写・読解すべき重要史料も多く発見された。それゆえ当該年度においては七月王政期後半(1840年代)の史料入手を断念した。パリの文書館・図書館所蔵の史料も同様である。これらに関しては2019年度に予定している、19世紀ルアンにおける公教育関連史料を収集するさいにあわせて調査を行う予定である。今後の研究の推進方策については以下の通りである。(1)史料収集の継続:2019年秋に渡仏し、ルアンおよびパリにおいて19世紀前半の公教育関係に関する史料を収集する。(2)研究成果の報告:2019年度の関西フランス史研究会、日韓フランス革命シンポジウムにおいて本研究の成果を含んだ報告を行う予定である。後者に関しては、日韓のみならず、イギリス・フランスの専門家と意見交換・議論することで、研究の射程が広がることが予想される。(3)公教育における国家的象徴の浸透、フランス革命の「記憶」の定着に関する分析:2年間の史料収集・分析を総合し、研究成果の公表に向けて準備を進める。(4)比較史研究の推進:東欧史、アメリカ史、日本史など、国家的象徴の研究について蓄積のある分野の専門家と交流し、共同研究の可能性を探る。セーヌ=マリチム文書館所蔵の史料入手を優先し、予定していたパリへの移動費、滞在費(数日分)が不要となったためである。次年度における史料収集の費用に充当する予定である。
磁気表面プラズモン共鳴効果の導出とそれによる超高速ナノ空間磁気センシング

情報ストレージ分野では,磁気ディスクのさらなる高記録密度化・高速化の実現に向けた次世代磁気記録方式の研究について高記録密度化の記録・再生技術,高速化の記録技術の研究が活性化している,一方,高速再生技術すなわち高速磁気センシング技術においては,強磁性共鳴周波数を超える高速化に対し打開策がまったく見出されておらず,再生技術が高速化のボトルネックとなる,そこで本研究では,まったく新たな原理に基づいた磁気センシング技術の基礎を早期に確立するため外部磁界による表面プラズモン共鳴の制御手法を検討した,表面プラズモン励起層と磁気制御層とに機能分離した多層薄膜構造を考案・採択することにより,励起された表面プラズモンにおいて磁気応答性の確認を確認した,励起層としてCuを磁気制御層としてC。/Cu/Co積層膜を用いた,さらに異なる方向からの印加磁界において本磁気応答性を観測した.情報ストレージ分野では,磁気ディスクのさらなる高記録密度化・高速化の実現に向けた次世代磁気記録方式の研究について高記録密度化の記録・再生技術,高速化の記録技術の研究が活性化している,一方,高速再生技術すなわち高速磁気センシング技術においては,強磁性共鳴周波数を超える高速化に対し打開策がまったく見出されておらず,再生技術が高速化のボトルネックとなる,そこで本研究では,まったく新たな原理に基づいた磁気センシング技術の基礎を早期に確立するため外部磁界による表面プラズモン共鳴の制御手法を検討した,表面プラズモン励起層と磁気制御層とに機能分離した多層薄膜構造を考案・採択することにより,励起された表面プラズモンにおいて磁気応答性の確認を確認した,励起層としてCuを磁気制御層としてC。/Cu/Co積層膜を用いた,さらに異なる方向からの印加磁界において本磁気応答性を観測した.強磁性体の強磁性共鳴周波数よりも遥かに高い周波数で応答可能で,かつ,微小領域情報を検出可能な近接場光を用いた磁気情報検出手法の開発を目的とし,光照射によって発生した表面プラズモンの共鳴状態が,外部磁界によってその状態を変化させる現象-磁気表面プラズモン共鳴効果-の導出,及び,それによる磁気情報の高速検出への応用を検討した.すなわち,表面プラズモン共鳴状態の変化による光電界強度の変化検出の検討を行った.本年度はエヴァネセント型表面プラズモン共鳴に関し,以下に示す成果が得られた.1.エヴァネセント型表面プラズモン励起層波長680nmのレーザ光を用いて,可視光領域においてエヴァネセント型表面プラズモンの励起が容易な表面プラズモン励起層について,ガラス基板上にスパッタリング法により作製したCu薄膜の膜厚最適化を行い,表面プラズモン励起層として適する材料及び試料膜厚を得た.2.エヴァネセント型表面プラズモン共鳴周波数制御層による表面プラズモンの磁気応答強磁性体/非磁性体/強磁性体の人工格子構造により,ナノメートル領域で発現するスピン依存現象を活用した,表面プラズモンへの磁界応答性の付与を検討した.磁性材料としてはCo多結晶薄膜を用い,上記プラズモン励起層との積層構造とした.表面プラズモンの進行波数ベクトル方向に対する印加磁界方向の検討(Faraday配置及びVoigt配置)において,Voigt配置で外部磁界を印加することによりエヴァネセント型表面プラズモンの磁気応答現象の観測に成功した.強磁性体の強磁性共鳴周波数よりも遥かに高い周波数で応答可能で,かつ,微小領域情報を検出可能な近接場光を用いた磁気情報検出手法の開発を目的とし,光照射によって発生した表面プラズモンの共鳴状態が,外部磁界によってその状態を変化させる現象-磁気表面プラズモン共鳴効果-の導出,及び,それによる磁気情報の高速検出への応用を検討した.すなわち,表面プラズモン共鳴状態の変化による光電界強度の変化検出の検討を行った.本年度は以下に示す成果が得られた.1,FDTD法によるプラズモンアンテナシミュレーション三角形状および,幅100nmの棒形状の局所プラズモン生成アンテナ構造において,長さを変化させて共鳴コンディションの検討を行った.本共鳴構造は,熱アシスト磁気記録の記録時に用いることが可能である.アンテナであるAuを誘電体Si_3N_4に隣接させた場合と,空気に隣接させた場合とで,共鳴に適するアンテナ長が変化することが明らかになった.このことは,局所型プラズモンにおいても共鳴が,寸法のみならず,周辺の誘電率に依存することを示しており,アンテナ構造において磁気表面プラズモン効果を利用できることを示している.また,表面プラズモン導波路構造により,プラズモンアンテナの先端部まで光を道部句構造についても検討を行った.2.プラズモンアンテナ構造電子線リソグラフィ手法を用い,寸法200nm-1000nmのプラズモンアンテナ作製の検討を行った.
テーラーメイドで行う転倒予防指導の効果

高齢者の転倒に対する恐怖感(転倒恐怖感)は、姿勢制御に割り当てられる注意資源の減少を招いていた。この結果から、転倒恐怖感を有する高齢者は、日常生活において十分な注意資源を姿勢制御に向けることが出来なくなり転倒を生じている可能性が示唆された。本研究は高齢者の転倒要因を身体機能(二重課題下での歩行)、および健康観や食生活を含めて検討し、新たな転倒リスクアセスメントを作成することを目的としてる。平成22年度は,転倒に関連する歩行分析の文献検討を行い,歩行動作の加速度波形に対する歩行分析プログラムの開発を行った。さらに、易転倒高齢者の歩行分析に先だって、健常高齢者の歩行測定が必要だと考え、地域在住の健常中高年者を対象に二重課題下での歩行測定を行った。測定は,自分にとって快適な速度で歩くSingle task gait (SG)と,逆唱課題をしながら歩く二重課題歩行Dual task gait (DG)の2条件の測定をランダムに行ったのち,座位での逆唱課題を行った。その結果,中年期から高齢期にかけてのDGでの歩行速度変化は、60歳代から徐々に現れ、70歳代において顕著になることが示された。現在までの報告では、中年者と高齢者のDGでの歩行速度に差が生じることを示した報告は存在するものの、特定の年齢階級においてDGでの歩行速度が顕著に低下することを明らかにした報告は見当たらない。したがって、本研究の結果は、現在までに報告のあった先行研究の結果を補完し、加齢に伴うDGでの歩行速度変化に関する基礎的なデータを提供した点で意義があると考えられる。ただし、本研究では,40歳代以降の若年者群との比較は行われていないためDGでの歩行速度が若年期から加齢に伴って階段状に低下していくのか、それとも60歳代までは一定の歩行速度を維持できるのかについては更なる検討が必要である。地域在住健常女性13名(66.5±4.4歳)を対象に生活習慣病のリスクと二重課題歩行との関連性について検討を行った。生活習慣病リスクは,心血管疾患リスクファクター(腹囲,血圧,血液検査(HbAlc,TG,HDL))とメタボリックシンドロームの診断基準(腹部肥満,血圧高値,高血糖,脂質異常)に合致した項目の合計で評価をおこなった。また,運動習慣の有無と過去半年間の転倒経験の有無についてアンケート調査を行った。歩行測定には小型3軸加速度センサを用い,得られた加速度データから歩行のばらつき(stride time variability: STV)および各方向の歩行調和性の指標Harmoni cratio(HR)を算出した。歩行条件は快適歩行(single-task gait,SG)および歩きながら数字の逆唱を行う二重課題歩行(dual-taskgait,DG)とし,DGでのSTV,各方向のHRを転倒リスク指標とした。生活習慣リスクと各項目の関連性をSpearmanの順位相関係数を用いて確認をした後,転倒リスク指標を従属変数としたStepwise法による重回帰分析を行った(α<0.05)。重回帰分析の説明変数には,年齢,歩行速度,運動習慣,転倒の有無,生活習慣リスク数を用いた。生活習慣病リスクと有意な関連性があった項目は年齢,DGでのSTVおよびHRの鉛直方向であった。DG条件のSTVの重回帰分析では年齢に有意な関連性が認められた。また,DG条件のHRの鉛直方向の重回帰分析では生活習慣病リスク数(β=-0.698,調整済みR^2=0.44,p<0.01)に有意な関連性が認められた。本研究の結果から,生活習慣病のリスクが二重課題歩行の歩容と関連する可能性が示唆された。二重課題歩行の歩容は転倒との関連性が指摘されており,生活習慣病患者への運動指導では転倒リスクも考慮した運動指導が必要だと考えられた。高齢者対するテーラーメイドの転倒予防介入を行うためには、高齢者の属性に依存した転倒要因の探索が欠かせない。近年、二箇所以上の関節痛(多関節痛)が運動機能障害などの要因からは独立して虚弱高齢者を含む地域在住の高齢の転倒発生と関連していることが報告されている。本研究では、身体機能がある程度維持された、いわゆる元気高齢者を対象に慢性多関節痛と転倒の関連について検討を行った。対象は認知機能障害を有さない地域在住高齢者94名(男/女:37/57、年齢73.0 ±3.9歳)であった。関節痛評価シートを用いて慢性関節痛の数を問診聴取し、さらに質問紙を用いて過去一年間の転倒歴を調べた。質問紙調査の後、運動機能測定および身体組成検査を行った。慢性関節痛の数で対象をzero(なし)、single(一箇所)、multi(二箇所以上)の3群に分け、関節痛の数と転倒歴との関連を4つのロジスティックモデルを作成して検討を行った。94名の対象者のうち、19名(約20%)が過去一年の転倒歴を有していた。

関節の痛みはzero群47名(50.5%)、single群29名(30.9%)、multi群18名(19.1%)であった。全てのモデルで関節痛は、他の因子からは独立して転倒歴に対して有意な影響を及ぼしていた。本研究の結果から、多関節痛は筋萎縮や注意機能への干渉といった要因を介さずに高齢者の転倒発生に影響を及ぼしていることが示唆された。関節の痛みが、運動機能の低下、注意機能への干渉、骨格筋の萎縮といった要因を介さずに転倒の発生に影響していたことは、転倒の発生が今まで考えられてきた発生メカニズムとは異なるメカニズムで生じている可能性を示唆している。今後更に、多関節の痛みがどのようなメカニズムで転倒の発生に関連しているのかについて検討を行う必要があると考えられる。エントリーした対象者がいわゆる健康高齢者であったために,その後の調査において統計解析に耐えうる十分なメインアウトカム(転倒)が発生しなかったため。歩行解析では,歩行指標の歩行速度依存性が新たな問題となったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。横断的調査が終了しているフィールドでの転倒発生のフォローアップを定期的に行う。また他のフィールドでの転倒リスク調査・測定もあわせて行う。歩行分析については,歩行速度に依存しない体幹由来の歩行指標の開発を行う。効率的に研究を進めるために加速度センサは体幹の複数箇所に取り付ける。
民間非営利組織を中心としたPPPによる地域コミュニティ開発とそのデザイン

NPOが意欲的に農村地域における宅地開発に取り組んでいる富山市田園住宅開ヶ丘事業のケーススタディを通して、その際に導入される優良田園住宅の計画手法が地域コミュニティへもたらす影響と課題について、サステナビリティの観点から考察した。促進法は、農村地域のコミュニティ活性化を目指して施行されたものであが、より効果的な農村振興の実現へ向けては、多様な属性と世帯構成の入居者の定住を誘導する仕組みが必要である。本年度は、主として、国内外における先駆的プロジェクトの調査研究に取り組んだ。国内事例としては、富山市・田園住宅開ケ丘事業は、日本初のNPOによる分譲住宅地開発であり、敷地内に教育施設を計画したという点においても特徴的な事例である。本年度は、NPOが地域コミュニティ開発に挑む上での、優良田園住宅の関連制度が導く計画手法がもつ課題の検討を行った。国外事例としては、スマトラ沖地震による巨大津波に襲われたスリランカにおいて、エコ・デザインによる復興整備を行ったDamniyamgama Ecovillageを視察し、民間セクターによる国際協力的な取り組みにおけるNPOの役割の重要性のの検討を行った。日本のNPOの体質的な特徴は、既にその呼称に明確に表れている。日本ではNon-Profit Organizationの省略としてNPOが用いられているが、例えば米国ではNot-for-Profit CorporationあるいはNon-Stock Corporationと表現されるほうがむしろ一般的である。"Non-Stock"な企業であるだけであって、事業の遂行能力においては営利企業と全く同等である。つまり、非営利の立場からプロジェクトを実行し、そのために必要なスタッフを雇用する能力を持ち、柔軟な資金調達の機構を備えている企業なのである。日本におけるNon-Stock Corporationを育成へ向けてのPPPのあり方の検討が必要である。来年度は、上記事例も含めてより詳細なケーススタディを行い、日本におけるNPOを中心としたPPP(Public Private Partnership)による地域コミュニティ開発の可能性へ向けての具体的指針の検討を目指す。本年度は、NPOが優良田園住宅の供給に積極的・意欲的に取り組んでいる富山市田園住宅開ヶ丘事業(以下、開ヶ丘事業)に注目し、そのケーススタディを通して、農村地域における宅地開発の際に導入される優良田園住宅の計画手法が地域コミュニティへもたらす影響と課題について、サステナビリティの観点から考察した。促進法は、都市居住者の田園居住環境を実現することと、農村地域のコミュニティ活性化を目的として施行されたものである。しかし、その促進法から必然的・関連的に導かれる計画手法の制限により、一過性の開発事業になってしまうのであれば、法の存在意義はない。促進法施行から10年経った現在、全国15市町村に優良田園住宅建設事例があることから、前者の目的はある程度達成されつつあると考えられるが、今後の効果的な農村振興の実現を考えると、多様な属性と世帯構成の入居者の定住を促す計画手法を誘導するような法の改正が求められる。また、開ヶ丘事業のケーススタディを通して、これまで期待されてはいたものの大都市では進展しがたかったNPOによる本格的な開発事業が、地方において実現に繋がった原動力として、地元関係者の密接なローカル・ネットワークと、それがもたらす農村振興という地域課題へ対する共通認識の深さが大きかったことも明らかとなった。集住としての田園居住環境のあり方と可能性を再考する上で、NPOが事業主となり、既存集落との繋がりや教育施設との連携などのアイデアを盛り込みながら、地元銀行の積極的な融資を基盤に、農村地域コミュニティのサステナビリティの実現を目指している開ヶ丘事業の経緯は、今後も継続して注目していきたい。
mRNA品質管理機構における翻訳アレストと異常タンパク質分解機構の解析

本研究は2つの代表的な異常mRNA(ノンストップmRNAとナンセンス変異を保持するmRNA)で起こる翻訳異常の識別機構と、異常タンパク質の分解促進機構について解析し、1)ノンストップmRNAの分解を促進する因子(Dom34:Hbs1複合体)の作用機序、2)異常タンパク質(PTC産物)のフォールディング異常がUpf因子による分解促進に重要であること、を明らかにした。異常mRNAにより生じた異常タンパク質は、正常なタンパク質の発現量や活性の低下を介して、様々な悪影響を細胞にもたらす可能性がある。そのため細胞は、遺伝子発現の正確性を厳密に保証する品質管理機構を保持している。これまで我々は、1)終止コドンを欠失したmRNA(ノンストップmRNA)と、2)ナンセンス変異を保持するmRNAの解析を通じて、mRNA分解に加え、翻訳アレストと異常タンパク質の分解促進が、異常mRNAの発現抑制機構に重要な役割を果たすことを明らかにした。本研究は、2つの異常mRNAで起こる異常翻訳の識別機構と、異常タンパク質の分解促進機構について、詳細な分子機構を明らかにすることを目的として解析を行った。最終年度は、ナンセンス変異を保持するmRNAから合成された短鎖型異常タンパク質(PTC産物)の分解促進機構に焦点を絞り解析を進めた。PTC産物は効率的なユビキチン化を受けるものの、Upf因子はユビキチン化産物の分解を促進しなかった。Upf因子が異常タンパク質との相互作用を介してその分解を促進する可能性を検証するため、Upf因子と異常タンパク質の結合を免疫沈降法を用いて検証した。その結果、Upf因子と異常タンパク質の共沈効率が、タンパク質の分解効率と非常に相関性が高いことを明らかにした。また、フォールディング異常を示すヒトVHLタンパク質の分解もUpf因子と長い3'UTRに依存して促進され、その分解効率がUpf因子との共沈降効率と比例することを明らかにした。これらの結果は、Upf因子が異常タンパク質のフォールディング異常を認識し、ユビキチン化非依存的にプロテアソームによる分解を促進していることを示唆している(論文投稿中)。そのため、細胞は遺伝子発現の正確性を保証する品質管理機構を保持している。本研究は、2つの異常mRNAの翻訳異常の認識機構と異常タンパク質の分解促進機構について、詳細な分子メカニズムを明らかにすることを目的として解析を行った。ノンストップmRNA発現抑制機構の解析により、翻訳伸長の停滞に伴うmRNA分子内切断(No-Go decay)の必須因子であるDom34:Hbs1が、mRNAの3'末端に停滞したリボソームを解離させることによって、エキソソームによる3'末端からのノンストップmRNAの分解を促進することを明らかにした(Mol.Cell 2012)。ナンセンスmRNA発現抑制機構の解析により、異常タンパク質は野生株においてユビキチン化を受けているが、ユビキチン化産物の分解はUpf1により促進されていないことを明らかにした。また、フォールディング異常を示すVHLタンパク質の分解が、Upf1と長い3'UTRに依存して促進されることが明らかとなった。これらの結果は、Upf1が異常タンパク質のフォールディング異常を認識し、ユビキチン化を介した経路とは別に、ユビキチン化非依存的な方法で異常タンパク質の分解を促進していることを示唆している(論文作成中)。大震災の影響により研究に遅れが生じた。しかし、ノンストップmRNA発現抑制機構の解析においては、翻訳伸長の停滞に伴うmRNA分子内切断(No-Go decay)の必須因子であるDom34:Hbs1の細胞内における新たな機能を明らかにし、論文を発表することができた。ナンセンスmRNA発現抑制機構の解析においては、本年度の研究により新たな知見をえることができた。こちらも来年度には論文を発表できる見通しである。昨年度の研究で大きく進展した、Upf1による異常タンパク質認識機構について中心的に解析を進める。Upf1が異常タンパク質を直接認識している可能性について検証するため、Upf1と異常タンパク質の結合をin vivoおよびin vitroで解析する。また、得られた結果をとりまとめ、国内外での成果発表と論文投稿を行う。研究に必要な酵素試薬、培地試薬類、ガラス機器およびプラスチック製品の購入に多くの研究費を使用する予定である。また論文投稿に必要な印刷費と、国内外での成果発表のための旅費も計上する。
炭素・酸素を格子間に共侵入させた高飽和磁化軟磁性Feナノ粒子の合成

我が国のエネルギー戦略において最重要課題の一つであるモーターの効率を向上させるため、高性能新規磁性材料が求められている。本研究は、高飽和磁化材料α"-Fe16N2ナノ粒子の合成技術をベースに、磁気特性の理論計算結果を踏まえてFe16C2およびFe16O2ならびにFe100-yXy (X=C、O: y<11 at%)合金の合成法を確立しユビキタス元素による高磁化軟磁性材料の実現を目指したものである。平成28年度にFeナノ粒子にCを0.1 wt%程度まで格子間に侵入させることが可能なことを見出し、平成29年度は光電子分光分析(XPS)により、Cはナノ粒子の表面から内部に向かって徐々に濃度が低くなっていることを明らかにした。平成30年度はCをより多く導入するため反応ガス種、反応時間、反応温度を変えて100条件を超えるガス反応実験を行った。その結果、Cを3 wt%まで導入することに成功し、保磁力Hcは1000 Oeから200 Oe程度まで低下させることができた。ただしC量の増加とともにO量も増加してしまい、それがまだHcを高止まりさせている要因になっていると推察している。O量を低減するために水素中還元を温度を変えて試みたところ約100 Oeまで低下させることができたが、還元温度が高いとC量も減少してしまうことがわかった。本研究において、Feに対するCの固溶限0.02 wt%大きく上回るC量を導入することに成功しHcを低下できることを示した。実用ソフト磁性材料となるためにはO量を低減しさらなる低Hc化が必要であるが、ソフト磁性実現のための一つの可能性を提示できた。ガス反応プロセスの観点からはCやOの挙動を明らかにし、新しい物質合成方法を構築していく端緒とすることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。電力の過半を消費しているモーターの省エネは、我が国のエネルギー戦略において最重要課題の一つであり、そのモーターの効率を向上させるため、磁性材料の高性能化が求められている。現在、モーターの鉄心には軟磁性材料である電磁鋼板(Fe-Si合金)が使用されている。電磁鋼板はコストと性能の両面において優れた材料であるが、周波数が高くなると特性が低下し鉄損が増加してしまう。今後モーターは高周波化が進むと予想され、それに対応可能な優れた磁気特性を有する新規軟磁性材料が求められている。本研究は、高飽和磁化材料α"-Fe16N2ナノ粒子の合成技術をベースに、磁気特性の理論計算結果を踏まえてFe16C2およびFe16O2ならびにCあるいはOを希薄に含むFe100-yXy (X=C,O:y<11 at%)合金の合成法を確立し、飽和磁化および磁気異方性の変化を明らかにし、最終的にはFe-(C,O)合金によってユビキタス元素による高磁化軟磁性材料の実現を目指したものである。平成28年度は、まず200 °C以下の低温においてFe格子間にCを希薄に侵入させることが可能な浸炭条件を見出すために、CO等のC含有ガスにH2やN2等のガスと混合させてカーボンポテンシャル(平衡炭素濃度)、反応温度、時間等を種々かえて検討した。格子間に導入するためには反応温度をなるべく低くしFe3Cの生成を抑制することが必要であるが、あまり低いと反応そのものが起こらないためカーボンポテンシャルを高くした。その結果、非常に限られた条件下においてのみCを0.1wt%程度まで侵入させることが可能なことを見出した。従来、C導入は600 °C程度の温度でガス浸炭させるか、約1200 °Cから急冷しマルテンサイト変態を利用する方法によっていたが、新たに200°C以下の低温でCをFeに導入できる方法を見出した。平衡状態図に示されているようにα-Feは0.02 wt%までしかCを固溶しないので、従来200°C以下の低温でFeにCを導入することはできないと考えられてきた。本研究により約0.1 wt%ではあるがCを低温でFeの格子間に導入できたことは一つの大きなブレークスルーであった。この条件を見出すために多くのガス反応条件を試すことに時間を費やしたため、計画していたC濃度の制御あるいはCを規則配列させる反応条件の確立までは至らなかった。電力の過半を消費しているモーターの省エネは、我が国のエネルギー戦略において最重要課題の一つであり、そのモーターの効率を向上させるため、高性能新規磁性材料が求められている。本研究は、高飽和磁化材料α"-Fe16N2ナノ粒子の合成技術をベースに、磁気特性の理論計算結果を踏まえてFe16C2およびFe16O2ならびにCあるいはOを希薄に含むFe100-yXy (X=C、O: y<11 at%)合金の合成法を確立し、飽和磁化および磁気異方性の変化を明らかにし、最終的にはFe-(C,O)合金によってユビキタス元素による高磁化軟磁性材料の実現を目指したものである。平成28年度に、ガス反応条件を種々検討した結果、Feナノ粒子にCを0.1 wt%程度まで格子間に侵入させることが可能なことを見出した。平成29年度は引き続きそのC導入条件を検討するとともに、光電子分光分析(XPS)や透過電子顕微鏡(TEM)を用いて、Feナノ粒子におけるC分布や存在形態について解析を行った。

XPSによりCはナノ粒子の表面から内部に向かって徐々に濃度が低くなっていることがわかった。TEMからは、外側と内側の組織が明確に異なっていること箇所が観察された。まだナノ粒子内でのC分布がある状態なので、磁気特性のC量依存性は明確になっていないが、分布がある状態でも保磁力Hcは低下する傾向を示す。Oの導入についても、ガス反応条件を変えて検討した。TEMからは、表面5 nm程度の酸化層が生成されていることがわかった。XPS分析によるとOはナノ粒子表面から内部に向かって徐々に低下する濃度勾配をもって存在していることがわかったものの、明確に酸化物としては検出されておらず、Oの存在形態について今後の詳しい解析が必要となっている。非常に難しいと考えられてきたFeの格子間へのC導入について、0.1wt%までは成功したものの、その濃度を自由に制御できるまでは至っていない。同じくO導入についても挑戦したところ、XPS分析によるとOが表面から濃度勾配をもって内部に浸透していることがわかった。ようやくOを格子間に導入させるプロセスの端緒にたどりついたという状況にある。我が国のエネルギー戦略において最重要課題の一つであるモーターの効率を向上させるため、高性能新規磁性材料が求められている。本研究は、高飽和磁化材料α"-Fe16N2ナノ粒子の合成技術をベースに、磁気特性の理論計算結果を踏まえてFe16C2およびFe16O2ならびにFe100-yXy (X=C、O: y<11 at%)合金の合成法を確立しユビキタス元素による高磁化軟磁性材料の実現を目指したものである。平成28年度にFeナノ粒子にCを0.1 wt%程度まで格子間に侵入させることが可能なことを見出し、平成29年度は光電子分光分析(XPS)により、Cはナノ粒子の表面から内部に向かって徐々に濃度が低くなっていることを明らかにした。平成30年度はCをより多く導入するため反応ガス種、反応時間、反応温度を変えて100条件を超えるガス反応実験を行った。その結果、Cを3 wt%まで導入することに成功し、保磁力Hcは1000 Oeから200 Oe程度まで低下させることができた。ただしC量の増加とともにO量も増加してしまい、それがまだHcを高止まりさせている要因になっていると推察している。O量を低減するために水素中還元を温度を変えて試みたところ約100 Oeまで低下させることができたが、還元温度が高いとC量も減少してしまうことがわかった。本研究において、Feに対するCの固溶限0.02 wt%大きく上回るC量を導入することに成功しHcを低下できることを示した。実用ソフト磁性材料となるためにはO量を低減しさらなる低Hc化が必要であるが、ソフト磁性実現のための一つの可能性を提示できた。ガス反応プロセスの観点からはCやOの挙動を明らかにし、新しい物質合成方法を構築していく端緒とすることができた。低温でCをFeの格子間に導入可能な条件を見出したので、この周辺条件を詳細に検討しC濃度の制御あるいはCを規則配列させるガス反応条件の確立を行う。次にこれらFe-Cナノ磁性粉の磁気特性を評価し、C濃度、規則度との関係を明らかにする。同時にCの低温導入よりもさらにハードルが高いと考えられるOを希薄にFe格子間に導入する実験も挑戦を開始する。これまで、Feナノ粒子にCを導入することに成功した。保磁力は低下し、軟磁気特性を示すことが明らかになった。
日中の身体運動が中高年齢者の睡眠状態に及ぼす影響

本研究の最終的な目的は、「日中に行った身体運動が不眠で悩む高齢者の睡眠プロフィールを改善しうるか」との問題に答えることであった。この問題にアプローチするために、本年度は1.睡眠プロフィールの測定システムを、心拍変動の解析による自律神経活動のモニタを含めて確立すること。2.研究室の構成員である若年の被検者を対象に、実際に日中に運動を行わせ、その晩の睡眠に与える影響を観察すること。を主として行った。若年被検者はいずれも睡眠障害のないという点で高齢者とは異なると考えられるが、若年の被検者についての基本的な現象を確認しておくことか重要と考えられ、また「睡眠実験」の実施は検者の負担から考えても週一程度の頻度でしか行えないことから、高齢者を対象とする調査は、今後の課題とした。結果として3.日中の身体運動が夜間の睡眠深度を増加させるという、先行研究と同様の反応がみられたこと。4.この時期に、身体の休養を司る副交感神経活動の亢進が観察され、運動による身体的消耗を相殺するようにみえること。などの知見が明らかになった。睡眠障害のない若年者でもこのような反応がみられることから、高齢者においては、さらに顕著な効果が期待できるとの確信を得た。を主として行った。
複数ロボットの共同注視を用いた注意誘導システムの研究

本研究では,人と複数のロボットが形成する「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムの解明,および,コミュニケーションにおけるその効果について実験を通して検証を行った.実験の結果,ロボット2体が同調的な身体動作により対話を行った後,人を同時に共同注視した場合,3者間に共同注意が成立し,ロボットはその人の視線を容易に誘導することができ,さらに,その人を「コミュニケーションの場」へ引き込むことが可能であることが明らかとなった.本研究の成果は,近い将来,人とロボットが共生する社会を形成する際に有益な知見となるであろう.平成26年度は、ロボットを用いた遠隔操作による実験(Wizard of Oz法)により、「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムを解明するための実験を行った。具体的には、ヒューマノイドロボット2体と、被験者1名により、ロボット2体が被験者を共同注視した場合と共同注視しなかった場合に条件を分け、それぞれの場合の被験者の振る舞いについて調査を行った。実験の結果、ロボット2体が被験者を共同注視した場合、その後、被験者はロボットによって容易に視線を誘導されるようになり、また被験者はロボット同士の理解不能な人工言語をも理解しようと試みることが明らかとなった。しかし、ロボット2体が被験者を共同注視しない場合は、前者のような傾向は見られなかった。この実験結果から、ロボット2体の被験者への共同注視は、「コミュニケーションの場」へと被験者を引き込み、ロボット2体と被験者の3者間に関係が構築されたと解釈することができる。さらに、3者間には共同注意が形成されたため、被験者の視線の誘導が容易となり、同時に被験者を理解不能な人工言語の理解へと向かわせたと解釈することができる。上記の研究成果から、平成26年度の当初の目的は達成することができた。これらの研究成果を基礎として、平成27年度は、人とロボットの「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムを用いたシステムの構築を行う予定である。具体的には、視覚認知科学において提唱されている顕著性マップや、我々の提唱する社会性モジュールの実装が重要となる。平成26年度は、ロボットを用いた遠隔操作による実験(Wizard of Oz法)により、「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムを解明するための実験を行った。具体的には、ヒューマノイド2体と、被験者1名により、ロボット2体が被験者を共同注視した場合と共同注視しなかった場合に条件を分け、それぞれの場合の被験者の振る舞いについて調査を行った。実験の結果、ロボット2体が被験者を共同注視した場合、その後、被験者はロボットによって容易に視線を誘導されるようになり、また被験者はロボット同士の理解不能な人工言語も理解しようと試みることが明らかとなった。一方、ロボット2体が共同注視しない場合は、このような結果が得られなかった。平成26年度の実験結果を基礎として、平成27年度は、人とロボットの「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムを用いた、人の注意を誘導するシステムの構築を行った。この注意誘導システムは、共同注視を実現するために必要な、環境の物体などの探索処理部と、ロボット2体の対話構成部から構成される。探索処理部では、画像処理ライブラリを用いてSURF特徴量により、注視対象の物体検出を行い、さらに測域センサを用いることにより2体のロボット間の距離を計算し、共同注視を実現した。また、対話構成部では、「心の理論」のモデルを基に対話モデルを設計し、ロボットが実際に行っている探索行動の過程を言語と動作により表出することにより、2体の共同注視の過程を人が理解することが可能なシステムを実現することができた。本システムを用いて、平成26年度にWizard of Oz法により実施した実験と同様の実験を行った。実験の結果、ロボット2体の被験者への共同注視が、「コミュニケーションの場」へと被験者を引き込むことに成功し、本研究の当初の目的を達成することができた。本研究では,人と複数のロボットが形成する「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムの解明,および,コミュニケーションにおけるその効果について実験を通して検証を行った.実験の結果,ロボット2体が同調的な身体動作により対話を行った後,人を同時に共同注視した場合,3者間に共同注意が成立し,ロボットはその人の視線を容易に誘導することができ,さらに,その人を「コミュニケーションの場」へ引き込むことが可能であることが明らかとなった.本研究の成果は,近い将来,人とロボットが共生する社会を形成する際に有益な知見となるであろう.交付申請書の「研究の目的」に記載したインタラクション実験を行い、予期していた実験結果が得られたため、研究は概ね順調に進展していると考える。しかし、このインタラクションの過程のモデル化については、緒についたばかりであり、まだ明確な成果は得られていない。この点を踏まえ、平成27年度のシステムの実装へ結び付けていきたい。ヒューマンエージェントインタラクション平成27年度は、前年度の実験結果に基づき、「集団」における共同注視や共同注意のメカニズムを用いたシステムの構築を行う予定である。特に、本システムでは、「社会性モジュール」による、人の視線誘導および注視対象の一致、および、「顕著性マップ」の技術的な応用がポイントとなる。これらの点に留意し、複数台のロボットと人のフィールド実験を行い、研究の妥当性を検証する予定である。
演奏フィードバックを利用した伴奏システムのリアルタイム制御

人間の演奏にコンピュータがテンポを合わせて合奏を行なう「伴奏システム」に関する研究を行なっているが、通常、システムはパソコン上で作成され、電子楽器により、システムの演奏を出力する構成となっている。このようなシステム上には、独奏者の演奏信号が入力されてから、システムの演奏が生成されるまでの経路に様々な種類の遅延が生じている。本研究における調査の結果、OSでの遅延が10ミリ秒程度、電子楽器の出力に要する遅延が10ミリ秒程度生じていることが確認された。このような遅延が潜在的に生じている場合、シミュレーションにより、両者の演奏テンポが単調減少してしまう現象が示された。そこで本研究では、伴奏システムの演奏した音響信号をシステム自身へフィードバックし、その情報を用いて、人間の独奏者との協調演奏を行なうことにより、遅延を補償する枠組を新たに提案し、そのシステムをパーソナルコンピュータとDSPボードを用いて試作した。実験の結果、遅延の分を予測して、音を先に出すことにより、ずれの平均値をほぼ0にすることができた。また、OSや音源の遅延は一定ではなく、揺らぎ(±5ミリ秒程度)が存在することが確認されたが、その揺らぎについても正確に認識することができるため、それ以降の演奏(将来の演奏スケジュリング)では、その揺らぎ分は正しく補償できるようになった。このようなシステムでは、独奏(人間)、伴奏(システム)ともに、実世界で鳴っている音を分析しているため、人間が聞いている正確な時間タイミングで制御を行なうことが可能である。人間の演奏にコンピュータがテンポを併わせて合奏を行なう「伴奏システム」に関する研究を行なっているが、その演奏出力の手段としては電子楽器が用いられる。しかし、電子楽器は信号が到着してから実際に音が鳴るまで遅延時間がある。そこでまず電子楽器として電子ピアノの発音遅延時間をサンプリングオシロスコープにより測定した。一音だけの発音の場合、音の高さによって異なるが、5ミリ秒から15ミリ秒程度の遅延が確認された。これは一音だけ鳴らすという電子楽器にとっては比較的遅延の短い場合で、通常の遅延はもっと大きくなる。この遅延を正確に補償しなければ、人間の演奏と調和した伴奏を行なうことは不可能である。また遅延時間は状況により変化し、一定ではないため、その予測は困難である。そこで伴奏システムは自分自身が出力した音をフィードバックし、遅延を補償するという新しい伴奏システムの手法を提案した。そのプロトタイプシステムとしてIBM社のパーソナルコンピュータにTI社のデジタルシグナルプロセッサTMS320CC44が搭載されたボードおよび2チャンネルの同時AD変換を行なうボードを挿入してシステムを試作した。独奏者の演奏はマイクからAD変換ボードの片チャンネルに入力される。そのピッチ抽出は1996年度の科研費による研究で開発したDSPによる複数ディジタルバンドパスフィルタによるゼロクロスピッチ抽出法を用いた。また、コンピュータが演奏する伴奏楽器は電子ピアノとし、システムは自分自身の演奏をMIDI信号として、電子ピアノに送出する。電子ピアノから出力された音はAD変換ボードのもう片方のチャンネルに入力され、システムへフィードバックされる。そのフィードバックされた音響信号と自分自身が演奏した楽譜情報とのマッチングを行ない、実際に音が鳴った正確な時刻を認識する。