hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
N人ゲームにおける行為選択モデルと葛藤解消手続きの構造的分析

本研究テーマのもとで、本年度においては、被験者66名による質問調査紙法を実施した。この質問紙はN人対等ゲーム39種類すべてを網羅したもので、各被験者は個々のゲームに対する選択のみならず、いかなる理由によって当該選択肢を選んだかを記入するものである。このように得られたデータは購入備品であるMACINTOSHII上にデータベースとして蓄積し、随時参照・合成・整理できるように整備した。反応を整理した結果、これまでのゲーム理論的選択基準以外にも、人間の被験者特有のいくつかの選択基準が同定され、これらの選択基準間の葛藤解消手続きの分析をおこなった。見いだされた主たる選択基準は、利得関数型による基準、ベータ優越基準、格差基準である。これらの選択基準はゲーム理論的基準である、MIniM'ax基準、MaxiMin基準などと併せて、互いにどのような排他的基準となるかの構造的分析をおこない、心理学的概念であるコンフリクトとディレンマとの関係から、ディレンマ度の定義をおこなうに至っている。さらに、従来の実験社会心理学で重点的におこなわれてきた社会的ディレンマゲームの他にも、被験者にとって解決困難な、すなわち葛藤解消手続きが必要なゲームがいくつか見いだされたことも新たな知見である。しかし、本調査法による結果の情報は膨大であり、また1年間で調査可能な被験者数も限られているため、本研究の補助期間は1年であるものの、来年度以降も引続き調査分析が必要とされている。
球状ウイルスの高分解能X線結晶構造解析

タバコネクロシスウイルス(TNV)はT=3の正二十面体対称を持ち、180個のタンパク質サブユニットと1本のRNAで構成されている。X線回折強度データは高エネルギー研究所放射光実験施設の巨大分子用ワイセンベルグカメラを用いて収集した。結晶は立方晶系、空間群はP4_232、格子定数はa=338Åである。単位格子中に2個のウイルス粒子が含まれており、非対称単位中には15分子のサブユニットが含まれている。8Å分解能で分子置換法によって初期位相を決定し、非結晶学的対称による平均(NCSA)法によって精密化及び位相の拡張を行い5Å分解能の解析を完結した。R値は0.1 7,相関係数は0.92になった。5Å分解能の電子密度図に基づいて正二十面体対称の非対称単位にある3サブユニットの分子モデルを作成することが出来た。TNVと同じくT=3ウイルスであるSouther Bean Mosaic Virus(SBMV)との比較をすると、殻タンパク質の3個所でアミノ酸残基の欠損が有ることがわかった。またウイルス殻タンパク質のRNAと相互作用する領域には特異的に核酸と相互作用するとされているアミノ酸が集まっている。この特異的なタンパク質と核酸の相互作用がTNVの形態形成において重要な役割を果たしているものと思われる。これらの結果はActa Cryst.の論文として報告した。RDV分子量は約6500万であり、結晶化に成功した最大の粒子である。結晶は立方晶系、空間群はI23,格子定数はa=789Åである。TNVと同様に放射光を用いて回折実験を行った。回折強度データ処理にも成功して、20Å分解能で二重殻構造を決定した。タバコネクロシスウイルス(TNV)は、正二十面体対称(T=3)植物のRNAウイルスの代表例で、一本鎖RNAと、それを取り囲む180個のサブユニットタンパクによって構成されている総粒子量700万のウイルスである。TNVは自己のRNAとの相互認識作用の特異性が高いという特徴を持っており、サブユニットタンパクとRNAの相互認識機構を解明する上で格好の試料になっている。TNVは8Å分解能においてサザンビ-ンモザイクウイルス(SBMV)のサブユニットタンパクの配置と類似していることが明らかにされたので、SBMVの原子座標から計算したFcとTNVのFoとでR値検索を行い分子の最適位置を求め、この位相を初期位相として分子置換法を用いて電子密度の平均化を行い位相の拡張を行った。現在5.02Åまで精密化を進め、総サイクル数91でR値16.1%、相関係数91.9%という値を得ることができた。5.02Åで得られた電子密度を用いて非対称単位中の3分子についてポリグリシン鎖の初期構造を得ることができた。その結果、SBMVと比較すると部分的な欠損が1分子につき3ケ所確認されたほかには大きく変化している箇所は存在しなかった。TNVの一次構造は、現在解析中であるが総残基数は278であることが分かっており、これはSBMVと比べると18残基分多くなっている。従って、今回得られた構造からTNVのN末端方向へ伸びる電子密度の現れない部分の長さについてSBMVのものと比較すると33残基分長くなっている。イネ萎縮病ウイルス(RDV)は、20Å分解能の解説デ-タを撮影でき、現在回折強度処理を行っているところである。ウイルスは不完全ではあるが自己複製能を持ち生物の特徴も備えている。球状ウイルスを構造の面から見ると、核酸とそれを取り囲む60個以上のタンパク質で構成されている粒子である。

電子顕微鏡による観察によって多くのウイルスでは外殻を構成するタンパク質サブユニットの配置がそのウイルス特有の幾何学的対称を持っていることが古くから知られている^1。細胞内で合成されたタンパク質サブユニットは幾何学的な対称に従って自律的に核酸を取り囲んで自律的にウイルス粒子を形成する。四次構造形成と呼ぶことにする。ウイルスの立体構造の研究は殻タンパク質の自律的四次構造形成と増殖に先立つ四次構造の崩壊機構を明らかにする上で不可欠である。ところでウイルスが自律的四次構造形成と同時にどのようにして自らの核酸を殻内に取り込むかはまだ明らかでない。これらのことを明らかにするために植物ウイルスの一種であるタバコネクロシスウイルス(TNV)のX線結晶構造解析を行っている。高分解能の解析はまだ完結していないが8Aの粗い初期位相から出発して5Å分解能までの位相決定に成功した。構造解析は8Å分解能での初期位相をもとにして5Å分解能まで分子置換平均法による電子密度の精密化を行った。91サイクル繰り返して、R値0.16及び相関係数0.92良好な結果を得た。TNVとサザンビーンモザイクウイルス(SBMV)を比較するとサブユニットのアミノ酸残基数は275と260でTNVが15残基長い。粒子内部でRNAと相互作用しながら乱れた構造の部分はTNVが27残基も長く、ウイルス殻を構成する部分は12残基短いことが明らかになった。この乱れた構造をとっているポリペプチド部分とRNAとの特異的な相互作用や殻タンパク質のRNAに接触できる部分のRNAとの特異的な相互作用が高いタンパク・RNA相互認識能の要因であろう。タバコネクロシスウイルス(TNV)の5A分解能分解能の構造決定を終えた。得られた電子密度図に基づいて分子模型を組み立てることが出来た。その結果、TNVとサザンビーンモザイクウイルス(SBMV)を比較するとサブユニットのアミノ酸残基数は275と260でTNVが15残基長い。粒子内部でRNAと相互作用する乱れた構造の部分はTNVが27残基も長く、ウイルス殻を構成する部分は12残基短いことが明らかになった。またRNAと相互作用する傾向の強いHis,Arg,Gln,Lysはこの領域に存在する頻度が極めて高い。これらのアミノ酸とRNAの相互作用など、乱れた構造をとっているポリペプチド部分とRNAとの特異的な相互作用や殻タンパク質のRNAに接触できる部分のRNAとの特異的な相互作用がタンパク・RNA相互認識を可能にしているのであろう。イネ萎縮病ウイルス(RDV)は代表的な二重殻ウイルスであり、外殻は540個のタンパク質サブユニットからなり、T=3の対称をとっている。一方、内殻は120個のタンパク質サブユニットからなり、二量体単位で60組でT=1の対称をとっていると考えられる。総分子量は6,500万で結晶化された最大の粒子である。空間群はI23で格子定数は789Aである。10A分解能の回折強度データの収集を行った。20A分解能で回転関数を計算したところ、通常の正二十面体対称では考えることの出来ないピークが現れた。このことを検証するために、外殻と内殻の正二十面体対称が一致する場合とそれらが互いに90°ずれる場合について、それぞれモデルを作成して回転関数を計算し、観測値の回転関数と比較した。その結果、RDVは外殻と内殻の正二十面体対称が90°ずれていることが明らかになった。
スズの特性を生かしたステロイドの短段階合成

ステロイド系化合物は様々な生理活性を持つ有用な化合物であることから、その化学合成が短いステップで達成されることが望まれている。Oーキノジメタンは優れた環化付加能を持ちステロイド合成に多用される中間体であるが、今までその前駆体合成に手間がかかるといった欠点があった。本研究では最近本研究者らが見いだしたスズの特性を活かしたOーキノジメタン発生反応を利用し、従来法に比べてきわめて短いステップでステロイド合成を行うことを目的とした。まずOーキノジメタン前駆体となるスズ化合物を合成し、キノジメタンの発生条件について検討したところ、プロモ-タとしてトリフルオロ酢酸を用いたとき最も温和な条件(室温)でキノジメタンが発生することを見いだした。酢酸も有効であるが長時間の反応を必要とした。さらにメタンスルホニルクロリド/ピリジン系でもキノジメタン発生が可能であり、この場合には中性条件で反応を行えるメリットがある。ステロイド合成は次のようにして行った。2ーメチルベンジルアルコ-ルより二段階で2ートリブチルスタンニルメチルベンツアルデヒドを合成し、これにステロイドD環部分をグリニヤ-法により結合させキノジメタン前駆体を得た。これをベンゼン環流中希釈条件下でトリフルオロ酢酸を滴下したところ、目的とするステロイド、エストラー1,3,5ートリエンー17ーオンが得られた。この反応ではD環部分にあるケトンの保護基(アセタ-ル)も環化と同時に除去できる利点がある。このように本研究において全ステップ数四段階という今までに例を見ない極めて短いステロイド合成が達成されることが明かとなった。現在この手法を利用してエストロンなど他のステロイド系化合物の全合成について検討中である。
因果伝達関数推定法による地盤・構造物系の常時微動記録の解析

1.東北大学建設系建物,免震構造施設,造成地の地盤,振動台実験施設の周辺環境振動など常時微動観測を多数行い,記録の蓄積を行った。2.建物底部と頂部の伝達関数が風などの中間外力の影響により因果性を満たさないことを考慮し,地盤から建物底部への入力と建物側面への入力の双方が応答に影響するシステムモデルを構成して,これが実現象を良く表現することを確認した。このモデルの入出力にウィーナフィルタによる因果伝達関数推定法を適用したところ,中間外力による因果性の乱れの程度を推定伝達関数の形状の特徴として抽出できることが判明した。3.上記の点から,風の影響を含むシステムモデルの最適化を一般の伝達関数と因果伝達関数について行うことにより,より精度の高いシステムパラメタの推定が行えることを示した。観測された記録の伝達関数は不安定な場合が多く,その影響はおもに減衰定数の過大評価となって現れるが,従来の伝達関数のみを用いる場合に比べて状況は改善され,特に風の影響の小さい場合にはかなり良好な推定値が得られる。4.パラメータ推定の過程に遺伝的アルゴリズム(GA)の適用を試みたが,当該システムにおいては必ずしも従来の非線形最小二乗法よりすぐれた結果を与えるとは限らなかった。むしろ複数のパラメタをもつ誤差曲面を色彩表現により同時に表示し,人間の判断によって適切な極小値を探索する手法が有用な場合もあった。5.地盤の常時微動に関して,地表の観測記録から卓越周期を推定する新たな手法を提案・検討した。これは観測記録の自己相関関数のτ≧0の範囲をフーリエ変換し,その位相角がω軸と交差する周波数を卓越周波数の候補とするもので,因果伝達関数を使用してはいないが,今回行った多数の測定結果などから有用性を検証した。
腫瘍/炎症内ブドウ糖代謝・膜輸送遺伝子と背景因子:腫瘍鑑別診断のための基礎的研究

^<18>F-FDGを用いるPET検査は、悪性腫瘍の鑑別診断、治療効果判定などにおいてきわめて有効性が高い。しかし、^<18>F-FDGは一部良性疾患にも集積することが明らかとなり、本検査による腫瘍鑑別診断の限界が指摘されている。これらの鑑別診断をより的確に行うには、悪性腫瘍や良性疾患への^<18>F-FDGの集積機序を明らかにすることが必須である。一方、最近、腫瘍・炎症へのFDG集積にはGlucose transporter(GLUT)が関与していることが明らかとなってきた。本研究では、腫瘍、感染性炎症、非特異的炎症モデルラットを用い、実験的腫瘍及び炎症組織におけるFDG集積とGLUT発現に及ぼすインシュリン及びグルコース負荷の影響を検討した。1.インシュリン負荷により腫瘍及び両炎症へのFDG集積は対照の約50%に低下したが、GLUT発現には大きな影響は与えなかった。2.グルコース負荷時のFDG集積は両炎症で対照の約50%、腫瘍で約85%であった。このとき、非特異的炎症ではGLUT1発現が有意に低下し、感染性炎症ではGLUT3発現が有意に低下した。GLUT1とGLUT3の発現は腫瘍では変化しなかった。したがって、グルコース負荷は腫瘍、炎症の鑑別診断の手がかりになる可能性がある。FDGを用いるポジトロン断層撮影法(PET)検査は、悪性腫瘍の鑑別診断、治療効果判定などにおいてきわめて有効性の高いことが報告されている。しかし、最近の研究により、FDGは悪性腫瘍への高い集積性を示すが、一部良性疾患にも集積することが明らかとなってきた。これらの鑑別診断をより的確に行うには、悪性腫瘍や良性疾患へのFDGの集積機序を明らかにすることが必須である。本研究では、実験的腫瘍を移植した腫瘍モデル、テレピン油を塗布した炎症モデル、細菌感染させた感染モデルラットを用い、FDGの腫瘍、炎症組織への集積と膜輸送タンパクの関連を予備的に検討した。さらに、FDGの腫瘍・炎症への集積に及ぼすインシュリンあるいはグルコース負荷の影響を検討した。1.腫瘍及び両炎症巣には、膜輸送タンパク(GLUT)のtype-1及びtype-3が高く発現していた。これらのGLUT発現には、腫瘍と炎症の間で大きな違いは認められなかった。2.インシュリン負荷により腫瘍及び両炎症へのFDG集積は対照の半分程度に低下した。両炎症へのFDG集積はグルコース負荷によっても約50%低下したが、腫瘍集積に及ぼすグルコース負荷の影響は比較的小さかった。これらの結果から、グルコース負荷が悪性腫瘍と良性疾患の鑑別診断の手がかりになる可能性が示された。
会話インタフエースを用いた総合的航海支援システムに関する研究

研究実績(成果)については以下のとおりである。(1)会話インタフェースは完成し、実船になぞらえた操船シミュレータでの実証試験も終了した。これを実船とした本校練習船に搭載し、動作実証試験を行った。(2)実船航海当直の現場で本システムを用いた場合の見張りに専念した時間と、本システムを用いない従来の当直での見張りに専念できた時間を比較した。その結果、本システムを用いたほうが20%、3時間の業務中40分程度見張りに多く費やせることが判明し、本システムの使用効果が実証確認できた。(3)衝突回避操船時の支援を会話インタフェースで行うサブシステムにも取り組んだ。現在衝突する、ニアミスする1隻の他船については、避航を決断するタイミング、避航行動の大きさ、元の針路への復帰のタイミングや行動について、航海士のノウハウを知識データベースとして抽出できた。当直現場において、これら知識データベースを活用し、言葉によるアドバイスを航海士に与えることができるようになった。研究計画に沿って、今年度行った研究作業、制作項目を以下に列挙する。(1)音声認識アプリケーションを購入し、航海士役3名についての音声を登録した。実船や現場で認識程度や問題のないことを確認した。(2)航海士役はヘッドセットを装着し、ヘッドセットと音声認識マシン間を無線回線で通話できるようにし、航海士役は自由に船橋内を動き回りながら声でシステムにオーダーできるようにした。(3)音声出力アプリケーションを購入し、しゃべらせたい内容についてシステム上から自由に与えることができるようにした。また、電圧等のアナログ信号となっている速力や針路等の航海情報をデジタル信一号に置き換え、「現在のスピードは12.5ノットです。」等と数値混じりの報告もできるようにした。(4)瀬戸内海を横断する民間フェリー会社の運航管理者を訪ね、航海当直者の業務内容をブレークダウンし、支援すべき情報や航海当直者が望むアドバイス項目を議論し、吟味検討を加えた。そうして、瀬戸内海の航路上での船速の遅い他の船舶を追い越す時の危険感や支援情報の与え方について日本航海学会にて論文を発表した。(5)航海当直者が用いる命令、情報依頼、会話を抽出し、それらに対する音声出力、返答内容を吟味した。今後は、遭遇する他の船舶に対する衝突のおそれの有無や衝突を避けるための行動を提示、予定進路からのずれやその原因、針路上の航海目標の紹介や危険目標の提示、到着予定時刻や最適進路の解析等を行い、航海士からの依頼に応じて音声支援できるようにする。
組織特異的発現を示すKruppel型転写因子の胚発生における役割

本研究では、クルッペル型転写因子をコードするneptuneをアフリカツメガエル胚cDNAライブラリーから分離し、胚発生における機能を解析した。この因子を過剰発現させた胚には余分の尾部構造が誘導されること、またneptuneとengrailedとの融合遺伝子(en-neptune)を用いて内在性のNeptuneの機能を阻害したところ尾部を欠く胚が出現したことから、Neptuneは後方組織、特に尾部の形態形成に関わる因子であることが示された。Neptuneによる尾部の誘導がどのような条件で起こるかをさらに詳細に調べるため、様々な領域にこの遺伝子を注入し尾部の形成を観察した。neptune RNAを2細胞期の動物極に注入すると高頻度で尾部が形成されるのに対し、予定背腹いずれの赤道領域に注入しても尾部は形成されない。また動物極に注入後、アニマルキャップを切り出しても腹側帯域を切り出しても尾部は形成されなかったのに対し、注入後背側帯域を切り出したときには高頻度で尾部の形成がみられた。このことから、Neptuneが過剰に存在し、頭部オーガナイザーが存在していることが尾部の形成の条件であることがわかった。neptuneの発現部位が嚢胚期の予定腹側組織であることや、その領域は頭部オーガナイザーと相互作用することにより後方組織へと転換していくことを考え合わせると、Neptuneはゼブラフィッシュにおいて報告された尾部オーガナイザーの構成因子ではないかと想定された。さらに、この因子は神経胚の神経組織周縁部にも強い発現が見られることから、神経および神経冠形成における役割も推測され、GRコンストラクトを用いた過剰発現などの実験から、Neptuneは神経と神経冠、神経冠と表皮の境界形成に重要な役割を担っていることが示された。本課題研究ては、アフリカツメガエル胚において組織特異的発現を示す2つのクリュッペルタイプの転写因子について、その生理学的役割を明らかにするための実験を行った。biklf(blood island-enriched Kruppel-like factor)は、原腸胚期にオーガナイザー領域を除いた予定外胚葉を中心に発現が限局していた。予定中胚葉全域に発現しているbrachyuryとの2重染色の結果からbiklfとbrachyuryの発現は予定腹側で隣接していた。野生型biklf RNAを強制発現させたところ異所的な尾部様構造が形成された。ドミナントネガティブタイプのbiklf(ショウジョウバエengrailedとの融合遺伝子を作製)RNAを導入した胚では尾部を含む後方構造の著しい欠損が観察された。またこの効果は野生型biklfの共注入により完全に回復したことから、biklfが胚軸の形成において後方中胚葉組織の分化に必須な因子であるという仮説が検証された。一方AP-2rep(activator protein-2 repressor)は原腸胚期にはオーガナイザーを含む予定背側組織に発現が局在していた。この因子を過剰発現またはドミナントネガティブAP-2rep(VP16 activator領域との融合遺伝子を作製)により内在性AP-2repの発現を抑制すると、原腸形成にともなう細胞の移動や収斂伸長の過程が阻害されることがわかった。このとき筋や神経分化マーカーの発現に影響を与えなかったことから、AP-2repの活性は細胞分化の過程の制御には無関係であることがわかった。AP-2repの活性は細胞分化の過程の制御には無関係であることがわかった。以上よりAP-2repは細胞の運動性や形態にかかわる転写因子であることが示された。

前年度までの研究から、Neptuneは嚢胚期の予定腹側中胚葉において予定後方領域に発現し、FGFシグナルを介して後方軸と尾部の形成に関係していることが明らかにされた(Takeda et al., 2005)。さらに、この因子は神経胚の神経組織周縁部にも強い発現が見られることから、神経および神経冠形成における役割も推測された。本年度の研究では、Neptuneの翻訳開始点付近の配列に対して作成したモルフォリノを使用してのノックダウンや、GRコンストラクトを用いた過剰発現を行い、神経胚期におけるNeptuneの生理的機能を解析した。モルフォリノを予定神経領域に注入した胚では神経組織の分化パターンの顕著な乱れが観察された。モルフォリノを注入した胚における神経組織の領域は拡張していたのに対し、GRコンストラクトを用いて過剰発現させると神経領域の消失が起こった。このことから、神経胚期におけるNeptuneは神経分化の負の調節因子として作用していると考えられた。ノックダウンを行っても神経分化マーカーの発現量増加はみられなかったことから、生体内でNeptuneは神経組織などの分化に直接関与するのではなく、分化後の組織の境界線を確立させるのに必要な因子であることが示唆された。これまで神経組織の分化はBMPシグナルの負の調節により引き起こされることがわかっていたが、神経、非神経領域の境界をどのように作るかは不明であった。本研究で初めて、Neptuneを介した神経、非神経領域の境界をつくるしくみの存在が示された。本研究成果は2005年度の日本動物学会に発表され、現在論文投稿準備中である。
独自の形状に放射線源を密封したPET装置QA/QC用ファントムの開発

これまでにない形状(例えば中空ドーム型、柔軟なチューブ型、円柱多孔型)に半減期が比較的長い放射線源(例えば22Na)を密封することにより、PET装置品質保証・品質管理(QA/QC)用の新しいファントムの開発を目指す。上記ファントムを開発できれば、(1)いつでもどこでも誰でも同じようにPET装置のQA/QCができるようになり、利便性と再現性が飛躍的に向上する(2)円筒形状ではない次世代のPET装置にも適用できる任意形状のファントム製作が可能になる(3)開発したファントムを製品化することにより、核医学分野(PET/SPECT)のみならず、他分野(例えば放射線計測分野)への応用も期待できる。
「都市家族の生活構造」に関する実証的研究-都市地域と村落地域との比較-

本研究は,都市家族の生活構造に関する包括的・体系的研究を実地調査を中心に実証的に行なうべく,昭和6162年度にかけてなされたものである. 61年度は, 57年度交付の科研費により実施した村落地域(農村-埼玉県大里村,漁村-千葉県千倉町)の家族の生活構造に関する実地調査研究の成果を踏まえ,それとの比較の観点から都市地域として東京都八王子市を選定し,八王子市の家族生活の諸側面の実態調査を中心に都市家族の生活構造の実証的研究を集成させようとした.家族の生活は今激しい社会変化の中で大きな変換を迫られ,あるいは余儀なくされているが,都市の家族が実際にどのような状況にあるのか,都市地域と村落地域とそれぞれの地域特性を背景に家族の生活構造にいかなる特性,相互浸透性,異同がみられるのかなどを比較検討をめざした.社会変動の中で両者が時系列的にどのように変化しあるいは変化しないでいるか,今後の展望はどうかなど理論的研究(既成の研究は研究を基)に,生活構造の尺度や枠組みの検討,実態調査の実施,調査結果の集計整理,統計化などを61年末から62年初めにかけて行い62年度は,そのまとめと印刷刊行の進行に入っている.主として実地調査での結果を要約すると, (1)調査実施自体,村落地域は受容性が高く,協力的で回収率も高いが,都市地域はとりわけ住宅地で非受容的,閉鎖的,不在,非協力的で回収率は低い.八王子市は旧くからの自己完結的機能の町であったが今さらに周辺部が拡大し多様な構造・機能の市として成長している.家族も地域や町により多分に変化があるが,全般的に,都市型家族の傾向が強く,家族構成は小規模化,被雇用者(工・商業)層が多く,世代間関係における老親と子供の同居世帯は少なきの村落地域と比べかなり都市的家族様態が強い.ただ形態的な同族・親族関係が一部残り,その点ではつの村落地域に似通う.村落地域の方が土地住居余裕のため同居のし方などかえって進んでいる面もみうけられる.本研究は,都市家族の生活構造に関する包括的・体系的研究を実地調査を中心に実証的に行なうべく,昭和6162年度にかけてなされたものである. 61年度は, 57年度交付の科研費により実施した村落地域(農村-埼玉県大里村,漁村-千葉県千倉町)の家族の生活構造に関する実地調査研究の成果を踏まえ,それとの比較の観点から都市地域として東京都八王子市を選定し,八王子市の家族生活の諸側面の実態調査を中心に都市家族の生活構造の実証的研究を集成させようとした.家族の生活は今激しい社会変化の中で大きな変換を迫られ,あるいは余儀なくされているが,都市の家族が実際にどのような状況にあるのか,都市地域と村落地域とそれぞれの地域特性を背景に家族の生活構造にいかなる特性,相互浸透性,異同がみられるのかなどを比較検討をめざした.社会変動の中で両者が時系列的にどのように変化しあるいは変化しないでいるか,今後の展望はどうかなど理論的研究(既成の研究は研究を基)に,生活構造の尺度や枠組みの検討,実態調査の実施,調査結果の集計整理,統計化などを61年末から62年初めにかけて行い62年度は,そのまとめと印刷刊行の進行に入っている.主として実地調査での結果を要約すると, (1)調査実施自体,村落地域は受容性が高く,協力的で回収率も高いが,都市地域はとりわけ住宅地で非受容的,閉鎖的,不在,非協力的で回収率は低い.八王子市は旧くからの自己完結的機能の町であったが今さらに周辺部が拡大し多様な構造・機能の市として成長している.家族も地域や町により多分に変化があるが,全般的に,都市型家族の傾向が強く,家族構成は小規模化,被雇用者(工・商業)層が多く,世代間関係における老親と子供の同居世帯は少なきの村落地域と比べかなり都市的家族様態が強い.ただ形態的な同族・親族関係が一部残り,その点ではつの村落地域に似通う.村落地域の方が土地住居余裕のため同居のし方などかえって進んでいる面もみうけられる.61年度は、57年度交付の科研費により実施した村落地域(埼玉県大里村・千葉県千倉町)の家族の生活構造に関する調査研究の成果を踏まえて、主として都市地域(東京都八王子市)の家族生活の諸側面の実施調査研究を実施した。それにより村落地域と都市地域とそれぞれの地域特性を背景に家族の生活構造にいかなる特性・異同・相互浸透性がみられるのかなど比較検討をめざし、社会変動に伴ない時系列的に両者がどのように変化しあるいは変化していないのか、今後の展望はいかなるものかなど、既成の文献や業績にもとづく理論的研究・生活構造の尺度や枠組みの検討・実態調査内容の検討と調査票作製・実地調査の実施・調査結果の集計整理・統計化・その検討の段階に達している。61年度の研究実施の概要は以下の通りである。1.既成の文献・資料により都市の「生活構造」論に関して理論的側面、あるいは既成の実態調査成果などの検討・研究会を開催(4月7月)全員2.関係資料の収集・検討ならびに調査実施項目・枠組の検討、予備調査の実施(8月11月)3.実態実地調査の実施-質問紙による面接訪問調査(12年1月)。

実地調査対象地区は、都市地域として極めて多面的な古くからの自己完決的機能を持ちながら周辺部から近時拡大し旧内部にその影響を浸透・侵蝕させあるいは相互浸透的にさまざまな変化をもたらしている八王子市を設定し、5地域(商業・新開発住宅地・旧住宅地・含農業地域)の実地面接調査を二段抽出による600家族を対象に行った。不在・拒否も多く有効回収率は52.5%であった。4.収集した諸資料と実態調査結果を整理し、統計化し、個別あるいは全員の研究会をずい時開催し検討した。(2月3月)
後脳・脊髄と網膜に存在する新奇GnRH産生細胞群の生理機能

ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)は脊椎動物の生殖機能を調節する神経ペプチドである。ホヤと脊椎動物において脳から尾部にいたる中枢神経系全体で広くGnRH遺伝子が発現することを見出し、さらに網膜でもGnRH遺伝子を発現する細胞群をみいだした。これらの新奇なGnRH産生細胞の役割について調べた結果、GnRHが生殖活動の調節以外にも多様な生理機能をもつことが示唆された。メダカGnRH2遺伝子の転写制御領域を蛍光レポーターに連結したDNAを組み込んだトランスジェニック個体を用い、細胞特異的マーカーと2重染色を行うことで、GnRH2を発現する細胞の同定を試みた。網膜においては、視細胞層よりも内側に位置する細胞層で蛍光レポーターの発現が検出された。in situハイブリダイゼーションにより、内在性転写産物の空間的分布様式を解析したが、間脳における既知の細胞集団以外における発現は検出できなかった。また、GnRHに対する特異的抗体を用いた免疫染色によっても、明瞭なシグナルを得ることができなかった。個体レベルのGnRHの機能解析実験として、機能阻害実験と強制発現実験を行った。メダカGnRH2前駆体に対するアンチセンスMOをメダカ卵に顕微注入することにより、胚における一過的機能阻害を試みた。アンチセンスMOの注入により、中枢神経系や眼の発達異常がみられた。一方、MOの標的配列に変異を導入したGnRH2 mRNAを共注入したところ、発生異常が軽減され、特異的な効果であることが示唆された。また、GnRH2 mRNAの注入によりGnRH2を過剰発現させた個体において、発生初期の神経細胞を染色するCD57を用いた免疫染色を行ったところ、陽性の細胞がより多く観察され、GnRH2の過剰発現により、神経細胞の分化が異所的に促進された可能性が考えられた。アンチセンスMOの効果は一過的であるため、永続的に機能阻害する方法として、最近開発されたCRISPR-Cas9法を用いた遺伝子破壊個体の作製に着手した。GnRH2を発現する神経細胞の生理機能を解析する手段として、蛍光カルシウムセンサータンパク質G-CaMPを用いて細胞の活動をリアルタイムで可視化することを検討した。予備実験として、ホヤ幼生の神経活動をG-CaMPにより可視化することに成功した。前年度に引き続き、GnRH2遺伝子の転写制御領域を蛍光レポーターに連結したDNAを組み込んだトランスジェニック個体を用い、GnRH2を発現する細胞の同定を試みた。二光子励起レーザー顕微鏡を用いた解析により、中枢神経系深部および網膜におけるGnRH2産生細胞および神経軸索の分布を明瞭に明らかにすることができた。また、系統発生学的比較解析によって知見を得ることを目的として、後脳および脊髄における新奇GnRH細胞群をみいだす端緒となったホヤ幼生のGnRH神経系の解析を並行して行った。GnRH投与や機能阻害実験により、GnRHがホヤ幼生において変態の制御に関わっていることを明らかにした。個体レベルのGnRHの機能解析実験として、前年度にはアンチセンスMOやmRNAのメダカ卵への顕微注入によって、メダカGnRH2を一過的に機能阻害あるいは強制発現した個体を作製して解析を行い、神経系や網膜の発生過程に関与する可能性が示唆された。しかし、アンチセンスMOによる機能阻害の効果は一過的であるため、永続的に機能阻害する方法として、26年度は、近年開発されたCRISPR-Cas9法を用いた遺伝子破壊個体の作製を行った。GnRH2遺伝子中のGnRHペプチドをコードする領域を標的としてガイドRNAを設計し、Cas9ヌクレアーゼmRNAとともに、メダカ受精卵に顕微注入法により導入し、GnRH2欠損個体の作製を試みた。その結果、F0個体において、高頻度でGnRH2コード配列に欠失変異をもつ個体を得ることができた。さらに、ゲノム編集を施したF0個体を野生型個体とかけあわせて、GnRH2欠損変異をヘテロにもつF1個体の作製に成功した。GnRHを永続的に機能阻害する方法として、近年開発されたCRISPR-Cas9法を用いた遺伝子破壊(ノックアウト)個体の作製を行った。前年度末の時点で、メダカGnRH2遺伝子中のGnRHペプチドをコードする領域を標的としてガイドRNAを設計し、Cas9ヌクレアーゼmRNAとともに、メダカ受精卵に顕微注入法により導入し、GnRH2欠損個体の作製を試みた。前年度末の時点では、F0個体において、高頻度でGnRH2コード配列に欠失変異をもつ個体を得ることができ、さらに、ゲノム編集を施したF0個体を野生型個体とかけあわせて、GnRH2欠損変異をヘテロにもつF1個体の作製に成功した。そこで平成27年度は、GnRH2欠損変異をヘテロ接合でもつ個体どうしのかけあわせによって、変異をホモ接合にもつF2個体を得た。さらに、F2ホモ個体をF2ヘテロ個体とかけあわせ、F3のホモ個体とヘテロ個体を得た。GnRH2欠損個体は、形態的には正常であり、生殖能力においても大きな差異は認められなかった。また性比も大きな偏りはみられなかった。系統発生学的比較解析によって知見を得ることを目的として、後脳および脊髄における新奇GnRH細胞群をみいだす端緒となったホヤ幼生のGnRH神経系の解析を前年度に引き続き行い、脳の前方背側の将来口になる部位付近に存在するGnRHニューロンが、嗅覚の感覚細胞と類似することを明らかにし、さらにこの細胞が、発生学的に頭部プラコードとよく似た性質をもつことを明らかにした。

感覚器をはじめ頭部の重要な構造をつくる頭部プラコードが獲得されたことが、脊椎動物の初期進化において重要であると考えられてきたが、その起源がホヤと脊椎動物の共通祖先にまでさかのぼることを示した。ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)は脊椎動物の生殖機能を調節する神経ペプチドである。ホヤと脊椎動物において脳から尾部にいたる中枢神経系全体で広くGnRH遺伝子が発現することを見出し、さらに網膜でもGnRH遺伝子を発現する細胞群をみいだした。これらの新奇なGnRH産生細胞の役割について調べた結果、GnRHが生殖活動の調節以外にも多様な生理機能をもつことが示唆された。CRISPR-Cas9法を駆使したゲノム編集技術を用いて、遺伝子欠損メダカ個体を作製することに成功したことは、GnRHの生理機能を個体レベルで解析する上で大きな進歩と言える。当初、26年度中に表現型の解析まで行う計画であったが、ヘテロ接合のF1個体の作製に留まったことから、やや遅れていると判断した。発生生物学神経生物学GnRH2欠損変異をヘテロ接合でもつ個体どうしのかけあわせによって、変異をホモ接合にもつ個体を得て、表現型解析を行うことにより、GnRHの新奇生理機能に関して重要な知見が得られると期待できる。機能阻害実験と強制発現実験を行い、遺伝子機能に関する知見が得られた。永続的な遺伝子機能改変個体の作製法として、当初の計画ではTATEN法による遺伝子破壊を予定していたが、より簡便で確実な方法として、CRISPR-Cas9法が報告されたため、TALENに代わる方法として、これを取り入れた解析に着手した。すでに、CRISPR-Cas9によりGnRH2をコードする領域を高い効率で遺伝子破壊できることを確認している。また、次年度に予定していたG-CaMPを用いた細胞活動の解析について、予備実験に成功した。以上の点から、おおむね順調に進展していると判断した。「現在までの達成度」で述べた通り、当初、26年度中にGnRH2欠損個体の表現型の解析まで行う計画であったが、安定した表現型解析のためにはF2世代以降の系統化した個体を使用することが望ましいことが判明し、表現型解析は次年度に行うこととしたため、未使用の経費が生じた。初年度はアンチセンスMOを用いたノックダウン実験、mRNAの注入による強制発現実験により、GnRHの新奇機能を示唆する結果を得ることができた。しかし、これらの実験手法による遺伝子機能改変効果は一過的であり、また、非特異的な効果である可能性も含め慎重に検討する必要がある。一方、CRISPR-Cas9法を用いたゲノム編集技術により遺伝子機能改変個体の作出がなされれば、GnRHの生理機能に関してより確実な情報が得られると期待できる。すでにCRISPR-Cas9法によるGnRH2遺伝子破壊を確認しており、今後は、遺伝子破壊系統の樹立とその表現型の解析にとくに力を注ぐ予定である。ホモ接合でGnRH2欠損変異をもつメダカ個体の表現型解析と成果発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てる計画である。ほぼ予定通りに執行したが、少額(192円)が残ったため、次年度に使用することとした。上記の通り、ほぼ計画通り執行しており、当初の予定通り使用する。残額は翌年度請求分と合わせて有効に活用する。
歴史史料と中世都市の情報学的研究

本研究により、1)『現代語訳吾妻鏡』(既刊8冊、吉川弘文館)の刊行を通して文献史学・考古学・民俗学などの最新の研究成果を踏まえた「歴史情報」を広く一般の方々もアクセスできる形で提供するという所期の研究目的を十分に達成することができた。また2)「鎌倉ヴァーチャルマップ」をGoogleマップ上に公開し、3)都市史研究の新たな方法を提示する「中世都市研究会」を各年度に一回実施し、中世都市研究に新たな地平を開くという目的を達成することができた。本研究は、これまで歴史学研究の素材として研究者により利用されてきた歴史史料が有する情報を「歴史情報」としてとらえ、中世史料学研究と中世都市研究の成果を踏まえつつ、歴史情報の蓄積と提供に関わる新たな方法を探りつつ、都市史研究に新たな段階を拓くことを目的としている。具体的には、下記の三点を中心に研究を進める。(1)文献史料に対するアクセスの可能性を飛躍的に拡大するための試みとして『現代語訳吾妻鏡』を刊行する。(2)ケーススタディーとして中世都市鎌倉を取り上げ、文献史料・考古史料・民俗史料の情報をWEB上のマップに掲載した鎌倉ヴァーチャルマップを構築・公開する。(3)中世都市研究の新たな方法を提案する場として「中世都市研究会」を開催し、その成果を公表する。本研究は、これまで歴史学研究の素材として主として研究者により利用されてきた歴史史料が有する情報を「歴史情報」としてとらえ、中世史料学研究と中世都市研究の成果を踏まえつつ、歴史情報の蓄積と提供に関わる新たな方法を探るとともに、中世都市史研究に新たな段階を拓くことを目的としたものである。本年度においては、とくに(1)文献史料研究班・(2)民俗史料研究班・(3)考古史料研究班の研究成果を踏まえた「中世鎌倉ヴァーチャルマップ」の基幹部分を開発し、一部を公開することに重点を置いて研究活動を行った。すなわち、平成15年度平成17年度科学研究費補助金「吾妻鏡と中世都市鎌倉の多角的研究」により作成・蓄積してきた情報をも利用しつつ、鎌倉市の1/100地図をデジタル化したベースマップを作成し、そこに発掘報告書の情報と地名にかかわる文献史料情報を落とす作業をすすめた。その結果、発掘報告書の情報については、鎌倉市教育委員会のご理解を得て、同委員会所蔵の発掘報告書をすべてデータベース化することができた。また、文献史料についても、鎌倉時代の都市鎌倉を探るための基本的な史料集である『吾妻鏡』・『鎌倉遺文』について、相模国内の地名が登場する史料のすべてをデータベース化した。以上の成果のうち、公開して差し支えの無いものについては、研究分担者鋤柄俊夫氏のWEBサイト(http://tsukigar.doshisha.ac.jp/)において公開した。次に、文献史料に対するアクセスの可能性を飛躍的に拡大するための試みである『現代語訳吾妻鏡』については、全体の1/4について下原稿を作成するとともに、2007年10月の第1冊刊行に向けて定期的に研究会を開催して研究を深めつつある。また、歴史情報学を生かした中世都市史研究の方法を広く社会に問う場として、鎌倉市・鎌倉市教育委員会・鎌倉考古学研究所との共催でシンポジウム「中世都市鎌倉と極楽寺」を開催し、研究者のみならず市民の方も含めて200余名の参加を得て、所期の目的を達することが出来た。以上の三点を基幹に、次年度以後の展開に向けて十分な成果を得た。本研究は,これまで歴史学研究の素材として研究者により利用されてきた歴史史料が有する情報を「歴史情報」としてとらえ,中世史料学研究と中世都市研究の成果を踏まえつつ,歴史情報の蓄積と提供に関わる新たな方法を探りつつ,都市史研究に新たな段階を拓くことを目的としている。本年度は,文献史料に対するアクセスの可能性を飛躍的に拡大するための試みである『現代語訳吾妻鏡』について,当初の予定通り平成19年10月に第1冊を,平成20年1月に第2冊をそれぞれ刊行した。これらはともに好評を持って迎えられ,とりわけ考古学,美術史学等の研究者や一般の歴史愛好家の『吾妻鏡』に対する利用可能性を飛躍的に高めた点で,本研究の目的の一つを達成しつつある。さらに平成20年度に4冊を刊行すべく,その準備を進めている。次に,鎌倉ヴァーチャルマップについては,鋤柄俊夫氏を中心として前年度に作成した1/100のベースマップをもとに発堀情報の入力を進め,一応の形を作ることができた。平成20年8月を目途に鎌倉市の考古学研究者に広く公開し,その意見を聴取して更に改善し,本研究の終了時には広く一般に公開することを目指す。なお,本成果の一部,鋤柄氏のWEBサイトにて公開しており,誰でもアクセスすめことが出来る(http://tsukigar.doshisha.ac.jp/)。

さらに,平成19年9月1日,2日の両日,「2007年度中世都市研究会「開発と災害」」を開催し,約250名の参加を得て,これまで地方大会を続けてきた同研究会に新たな段階を画することとなった。以上の研究実績を通して,平成20年度の研究の基盤を形成することができた。平成20年度は、1)文献史料研究班・2)考古史料研究班・3民俗史料研究班の三つの研究班の研究成果を統合する段階と位置づけて研究を進め、下記の成果を得た。第一に文献史料研究班は、他の二の研究班の研究蓄積を盛り込む形で、前年度に引き続き『現代語訳吾妻鏡』の編纂・刊行を行い、第三冊から第五冊までの計三冊を刊行した。これらは幸いにも研究者はもとより一般読者にも好評を以って迎えられ、各冊平均5,000部を刊行している。次に考古資料研究班は、これまで作成してきた「鎌倉ヴァーチャルマップ」を鎌倉の考古学研究者に広く公開し、その意見を聴取してさらに精度が高めるため、11月に研究集会を行った。その結果を踏まえ、鎌倉市の協力を得ながら改善を加えた「ヴァーチャルマップ」をグーグルマップ上に試験公開することが出来た。ただし地権者の名前等一部の個人情報を含むことから、現段階では研究者を対象として入口を設けた限定公開としており、個人情報の保護にも留意しつつ広く一般の方々にも利用できるものとすることが次年度の課題である。上記の研究活動に加え、9月に中世都市研究会を東京大学において開催し、中世都市史研究の新たな方法論を文献・考古・地理学の研究者が活発に議論する場を提供した。この成果は、今年度の中世都市研究会の実施を通してざらに深めてゆく予定である。これらの研究成果を踏ま.えて、研究代表者は『天皇はなぜ生き残ったか』(新潮社)を執筆し、2009年4月に刊行した。平成21年度は、本研究全体のまとめを行いその成果を問う段階と位置づけて研究を進め、下記の成果を得た。第一に2007年11月より刊行しつつある『現代語訳吾妻鏡』(吉川弘文館)については、第六巻より第八巻を刊行した。本書は『吾妻鏡』の原文に極めて忠実な現代語訳々提供しているだけでなく、文献史学・考古学・民俗学の最新の研究成果を反映させたもので、広く一般の方々も容易に「歴史情報」にアクセスし得るという点で画期的なものであり、本研究の目的を十分に達成したものと考える。次に考古資料研究班を中心にこれまで作成してきた「鎌倉ヴァーチャルマップ」については、2008年11月に行った研究集会の成果を反映してGoogleマップ上に公開することが出来た。この成果は鎌倉市の行政当局にも新たな動きをもたらし、これまで神奈川県・鎌倉市と民間の団体によって独自に行われてきた発掘の成果を総体的に捉えて研究する拠点を設ける動きが始動した。上記の研究活動に加え、2009年9月に中世都市研究会を開催し、中世都市史研究の新たな方法論を文献・考古・地理学の研究者が活発に議論する場を提供した。この成果は、2010年度に山川出版社より刊行する予定である。これらの研究成果を踏まえて、研究代表者は『天皇の思想-闘う貴族北畠親房の思惑』(山川出版社2010年)を執筆し、2010年に刊行した。
粒子法によるバーチャルリアリティ医療触診訓練システムの開発

本研究目的である「VR触診システムの開発」において,平成30年度は,1.計算法として粒子法を使用し,その適用条件を検討すること,2.従来システムにおいて問題であった「さわる触診感覚が得にくかったペン型力覚インターフェース(PHANToM Omin)」を触診感覚が得られるインターフェースに変更する.その成果は以下の通りである.1.数値計算法として粒子法(MPS法)を採用し,かつ本研究の特徴である「触診位置を中心とした部分領域のみを解析する」ための適用条件を基本的なモデル形状で検討した.局所計算領域は半球形状とし,その中央部上面から内側10mm部分に直径10mmのしこりがあるモデルにおいて,半球計算領域の大きさ(直径35, 40, 45, 50mm)と触診圧力(線形変形範囲200Pa,非線形変形300Pa)を変化させ,計算領域の大きさと結果の依存性を検討した.その結果,本ケースのような場合,半球の局所計算領域が直径4cm(しこり直径の4倍)程度であればほぼ妥当な解析が行えることがわかった.2.新たな力覚インターフェースとして,人肌ゲルを用いた直方体の生体モデルを自作し,本研究費で購入した静電容量式圧力センサー(NITTA株式会社I-SCAN)を組込んだ新しい静電容量式力覚インターフェースの試作を行った.センシングの部分は,指で触る形式であり,指でしこりの有無が確認する触診の形態がほぼ模擬できるものである.また,センサーの応答圧力については,触診圧力が大きければ測定可能であるが,触診部変形量が23mm程度の場合は触診反力を測定することが難しいことがわかった.本年度は,触診教育訓練システムの基本部分の構築を目的とした.前述の1.2.について研究を行ったが、それぞれについて以下の遅延がある。1.粒子法(MPS法)の計算において,生体モデルの変位の比較は,他の汎用解析プログラム(FEM)において可能であり,精度検証を行える.しかし,応力に関しては,粒子法では粒子間応力を単純化したモデルで行っているため,FEMとの定量的な比較が行えない.2.力覚インターフェースとして,人肌ゲルを用いた直方体の生体モデルのおおよその感度は確認できたが,押し込み変位量と検出圧力の間の関係がまだ明らかに出来ていない.前述の現在の状況を踏まえ、下記のような方策で進める。1.現在取り組んでいる粒子法を用いた局所計算領域モデルにおいて,粒子法で計算した変位をFEMで読み込み応力分布を計算し比較するハイブリッド解法を行う.これにより,粒子法での計算結果の妥当性が間接的に検証できる.この検証が済み次第,粒子法を実際の頭頸部モデルに適用し,より現実的(臨床的)な解析を行う.2.新しい生体力覚センサーにおいて,触診(押下)圧力と変位の関係を実験的に明らかにするため,生体モデル内部に空気圧でしこりを再現し,定量的に押下できる装置を自作し実験を行う.これにより,力覚センサーとしこり硬さの関係が明らかとなる.さらに,実験結果と数値計算結果を比較することで,粒子法を用いた局所計算領域モデル計算の妥当性の検証が可能となる.以上のように,若干の遅れはあるものの,研究遂行上は特に問題ない.本研究目的である「VR触診システムの開発」において,平成30年度は,1.計算法として粒子法を使用し,その適用条件を検討すること,2.従来システムにおいて問題であった「さわる触診感覚が得にくかったペン型力覚インターフェース(PHANToM Omin)」を触診感覚が得られるインターフェースに変更する.その成果は以下の通りである.1.数値計算法として粒子法(MPS法)を採用し,かつ本研究の特徴である「触診位置を中心とした部分領域のみを解析する」ための適用条件を基本的なモデル形状で検討した.局所計算領域は半球形状とし,その中央部上面から内側10mm部分に直径10mmのしこりがあるモデルにおいて,半球計算領域の大きさ(直径35, 40, 45, 50mm)と触診圧力(線形変形範囲200Pa,非線形変形300Pa)を変化させ,計算領域の大きさと結果の依存性を検討した.その結果,本ケースのような場合,半球の局所計算領域が直径4cm(しこり直径の4倍)程度であればほぼ妥当な解析が行えることがわかった.2.新たな力覚インターフェースとして,人肌ゲルを用いた直方体の生体モデルを自作し,本研究費で購入した静電容量式圧力センサー(NITTA株式会社I-SCAN)を組込んだ新しい静電容量式力覚インターフェースの試作を行った.センシングの部分は,指で触る形式であり,指でしこりの有無が確認する触診の形態がほぼ模擬できるものである.また,センサーの応答圧力については,触診圧力が大きければ測定可能であるが,触診部変形量が23mm程度の場合は触診反力を測定することが難しいことがわかった.本年度は,触診教育訓練システムの基本部分の構築を目的とした.前述の1.2.について研究を行ったが、それぞれについて以下の遅延がある。1.粒子法(MPS法)の計算において,生体モデルの変位の比較は,他の汎用解析プログラム(FEM)において可能であり,精度検証を行える.しかし,応力に関しては,粒子法では粒子間応力を単純化したモデルで行っているため,FEMとの定量的な比較が行えない.2.力覚インターフェースとして,人肌ゲルを用いた直方体の生体モデルのおおよその感度は確認できたが,押し込み変位量と検出圧力の間の関係がまだ明らかに出来ていない.

前述の現在の状況を踏まえ、下記のような方策で進める。1.現在取り組んでいる粒子法を用いた局所計算領域モデルにおいて,粒子法で計算した変位をFEMで読み込み応力分布を計算し比較するハイブリッド解法を行う.これにより,粒子法での計算結果の妥当性が間接的に検証できる.この検証が済み次第,粒子法を実際の頭頸部モデルに適用し,より現実的(臨床的)な解析を行う.2.新しい生体力覚センサーにおいて,触診(押下)圧力と変位の関係を実験的に明らかにするため,生体モデル内部に空気圧でしこりを再現し,定量的に押下できる装置を自作し実験を行う.これにより,力覚センサーとしこり硬さの関係が明らかとなる.さらに,実験結果と数値計算結果を比較することで,粒子法を用いた局所計算領域モデル計算の妥当性の検証が可能となる.以上のように,若干の遅れはあるものの,研究遂行上は特に問題ない.静電式圧力センサーの価格値引きがあり46.236円残が生じた.この経費は,力覚センサーの人肌ゲル材料費などの消耗品として次年度使用する.
果菜類接ぎ木苗の活着および順化程度の情報化と養生装置の開発

初年度(平成17年度)は、接ぎ木の活着生理をより明確にするために、維管束形成(連絡形成層、仮道管、道管、篩管分化)の程度とオーキシン・サイトカイニン添加量の関係、環境と細胞生成量と維管束形成の関係について調べた。接ぎ木苗の活着生理を明確にするために、加圧水を吸水させ10分間の通水量を計測し、加圧した染料を吸液させ、有効な導管の形状を三次元的に構築し、可視化した。接ぎ木苗の群落を対象とした俯瞰画像をデジタルカメラで撮影し、萎れ程度から養生環境制御ルールを作成するために、テクスチャー特徴量を求めた。次年度(平成18年度)は、木部の再生に着目し、活着程度の評価方法を構築した。手動式真空ポンプを用いた一定の吸引圧力下における通水量を通水能力として、その計測システムを構築し、通水量が計測できた。また、接ぎ木後に再生された木部の通水経路について、木部を染色した茎の表皮や皮層を環状除皮して木部を観察表面上に露出させる方法を考案した。その結果、短時間で容易な処理で、再生された木部を連続的かつ詳細、かつ、動的に観察できた。活着と順化を同時進行させる養生環境を自動的に制御することを目標とし、実生苗と接ぎ木苗の群落を対象に、俯瞰による画像撮影を行い、撮影した画像に対して画像の特徴量を計測した。撮影画像と各特徴量を比較した結果、苗に大きな萎れが生じた際には、苗投影面積は減少し、苗の萎れが進むと葉が下へと湾曲することにより、その投影面積を減少させることと一致した。最終年度(平成19年度)は、接ぎ木の活着生理における、内生ホルモンのジベレリン・オーキシン・サイトカイニンの作用を意識した維管束形成(連絡形成層、仮道管、道管、篩管分化)に合わせた環境を設定した結果、接ぎ木の活着速度が向上した。また、試作した省エネ型の養生状装置を、温度勾配を利用した装置にさらに改良し、更なる省エネ化ができた。初年度は、接ぎ木の活着生理をより明確にするために、維管束形成(連絡形成層、仮道管、道管、篩管分化)の程度とオーキシン・サイトカイニン添加量の関係、環境と細胞生成量と維管束形成の関係について調べた。細胞と組織の観察は、切片形成し、顕微鏡観を行った。環境制御装置については、安定性と速応性により優れた装置と制御系、特に協調制御系を設計・製作するにあたり、情報収集部における制御ルール作りのための基礎データを蓄積中である。子葉の有無が接ぎ木の成否に影響する、キュウリの断根接ぎ木においてホルモン添加実験を行い、オーキシンとサイトカイニンの添加量と成否との相関が求められた。接ぎ木苗の活着生理を明確にするために、トマト実生苗の茎に切り込みを入れ、その部位における導管の分化の程度、形状や分布について調べた。切り込みは、本葉が34枚程度の実生トマト苗(品種:`桃太郎')の子葉と第一本葉の節間中間部に、斜め約45度に茎径に対して約1/4の深さまでカミソリで切り込みを入れた。