hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダウン症児における算数的概念の形成とマイクロコンピュータ利用

植村は、ちえ遅れの子どもの算数・数学つまずき編(学研)、コンピュ-タ利用の障害児教育(学研)研究と並行して,2人のダウン症児に、週に1回、研究室等で指導や調査を行ないながら,精神発達遅退児の数学的概念の形成過税の特性に関する資料や情報の収集を行なった。また障害児教育のためにコンピュ-タを用いた指導を試みた。その結果、ダウン症児の算数的概念の認識では,時間の概念,お金の両替の考え方の理解に,大きな困難があることが明確になった。今年度は,両替の考え方が位取りの概念と密接に関係することに着目し,買物などの実習を頻繁に行ない.両替の考え方を理解させることに努めた。この指導の中で,数の概念の抽象化の過程と両替の考え方とは逆の思考が働いてあり.このことが位取りの理解を困難にしている1つの理由であることがわかった。成果の一部は,11月の学会や3月発刊予定の当学部の紀要等にも報告した。コンピュ-タの利用については,特に大坪が,障害児のパソコン利用での,キ-ボ-ドや視覚指示に頼らない「音声入出力」の可能性に着目し,実際に障害児にパソコンの音声入出力を利用させるためのタ-フェ-スの基礎的機能の検討を行い,その経過を「マツキントッシュにおける音声入力の方法」として,九州心理学会(第52回)で報告した。清原は、前年度における障害児の算数教育関係の歴史的文献を踏まえ、今年度はその授業のあり方,記録の取り方,実践評価のあり方を考察し,その一部分を「教育実践の記録と評価」として発表した。その中で特に強調したことは,授業内容の精選,体系化はもちろん,子どもの感性を通した授業と教師もともに成長するという視点を持つことにした。文献研究と並行して、昨年に引続き2名のダウン症児と今年度から1名のLD児に、週に一度、研究室で指導や調査を行いながら、精神発達遅滞児の数学的概念の形成過程の特性に関する資料や情報の収集を行なった。また、障害児教育のためのコンピュータを用いた指導法を試みた。障害児の指導方法(教育方法)は、教科の論理に即した体系性を持っていなければならないことは、必要条件ではあるが、十分条件ではないという意識のもとに、子どもと指導者との応答的な関係、心理学的な用語では共感的な関係を持ちながら、指導することの効果という視点から実践的な研究を進めた(植村、清原)。具体的には、前年度までの研究から、お金の両替の考え方の理解が非常に困難で、また、数の概念の抽象化の過程と両替の考え方とは逆の思考が働いており、このことが、位取りの理解を困難にしている1つの理由であることがわかった。今年度は、両替の考え方は位取りの概念と密接に関係することに着目し、両替の考え方と位取りの仕組みを理解させる指導を重点的に行なった結果、1人のダウン症児とLDには、位取りの構造を理解させることができた。1人のダウン症児には、共感的な関係を持ちながらの指導が有効であることが明確になった。一方、障害児の学習へのコンピュータを利用では、キーボードだけを唯一の入力手段として利用するらは限界があり、また、出力についてもCRT画面だけの提示に限定されていては、障害児の注意力を集中させることは困難である。このことについて、大坪は実験的に成人健常者を被験者にしながら、入力は被験者の音声、出力はCRT画面のグラフィックスと音声の同時出力の試みを模索し、1台のパソコンで、それが充分可能であることを示した。
ウィキペディアのモデル化に基づく体系的・連想的な解説記事の自動生成

本研究の目的は,ある用語の解説記事をウェブ上の情報から自動生成することであり,二種類の対照的なモデルを探求する.体系的解説モデルは,動物や病気といった用語のカテゴリに応じて解説する観点を切り替えて記事を生成する.連想的解説モデルは,既存語との共通点や相違点に基づいて直感に訴える解説を生成する.両モデルを使い分ける方略の仕組みを通して,自然言語理解の本質に迫ることを目指す.ウィキペディアのように人手で統制された事典情報が大規模化した一方で,それを凌駕する大量の「統制されていない情報」がウェブには存在する.本研究の目的は,ウィキペディアをモデル化して未統制のテキスト群から解説記事を自動生成することである.ウィキペディアの記事集合から「人間が用語を解説する仕組みをモデル化してテキスト群を自動編集する.様々な観点から詳説する「体系的解説」と既知語との関連付けや対比によって直感的に概説する「連想的解説」のモデルを構築して使い分けを可能にする.物事の本質を体系的に捉えて,それを噛み砕いて直感的に説明するモデルの構築を通して自然言語理解の本質に迫る.体系的解説モデルの構築では,ウィキペディアから用語カテゴリごとに記事集合を集めて分類器を学習する.さらに各カテゴリに頻出するセクション名を観点として観点ごとの記述から分類器を学習する.「キーウィ」に関するテキスト群を与えると,それらを「動物」や「植物」の用語カテゴリに分類して対応する観点のいずれかに細分類する.最後に,各観点から代表性が高いテキストを選択して,それらを連結することで解説記事とする.用語の解説だけでなく,手順に関する解説の自動生成を指向して,料理レシピテキストの構造解析に関する基礎研究も行った.提案手法は,調理手順をまとまりのある構成要素に分割して,内容を簡潔に表す見出しを生成することによって,手順の骨格であるアウトラインを抽出する.その他,商品等に対するレビューの解析と生成を指向して,レビューにおける評価の前提条件を抽出する手法を提案した.様々な用語に関してウィキペディアのような百科事典的な解説記事を自動生成するモデルを中心として,料理レシピを題材とした手順解説テキストの生成に関する基礎研究および顧客レビューや時事問題に対する意見などの「評判情報」に関する基礎研究を同時に進めている.今年度は,評価の前提条件を抽出する研究課題において特に顕著な進展があった.評判情報の分析に関する既存の研究は,レビュー等の意見性を有するテキスト情報から,意見の最小単位として,「評価の対象(T),評価の属性(A),評価の極性(E)」という三つ組を抽出する.例えば,宿泊施設の利用客によるレビューからは,「○×ホテル(T)の立地(A)はとても便利だった(E)」のような意見が抽出される.しかし,こうした評価は往々にして種々の前提条件に依存する.先ほどの例では「小さい子供連れにとっては」という条件が付いており,それゆえ出張目的の利用客には当てはまらない可能性がある.こうした差異の抽出に取り組んだ研究は国内外に存在しない.すなわち,既存の評判分析手法によって得られる「○×ホテル」に関する総合評価には一定の割合で誤りが含まれることになる.実データに基づく我々の調査では,この誤差は最大30%であり決して無視できる数値ではない.本研究は,単語,構文,意味に基づく自然言語解析結果と教師あり機械学習手法を併用して,実用的な精度で評価に関する条件の抽出に成功している.なお,当該成果は著名な国際会議に採択されるとともに,情報処理学会の山下記念研究賞を受賞した.ウィキペディアのように人手で統制された事典情報が大規模化した一方で,それを量がする大量の「統制されていない情報」がウェブには存在する.本研究の目的は,ウィキペディアをモデル化して未統制のテキスト群から解説記事を自動生成することである.ウィキペディアの記事集合から「人間が用語を解説する仕組みをモデル化してテキスト群を自動編集する.様々な観点から詳説する「体系的解説」と既知語との関連付けや対比によって直感的に概説する「連想的解説」のモデルを構築して使い分けを可能にする.物事の本質を体系的に捉えて,それを噛み砕いて直感的に説明するモデルの構築を通して自然言語理解の本質に迫る.体系的解説モデルの構築では,あるテキストが「どのような用語(用語カテゴリ)」について「どのようなセクション(観点)」で解説しているのか特定するための分類器を機械学習する.自然言語テキストによる解説だけでなく,数式の構造解析とそれに基づく文書分類の課題に取り組んだ.ウィキペディアにおいても理工学系の専門用語に対する解説記事には数式が含まれることが多い.数式の構造解析によって,数式を構成する任意の部分構造とカテゴリの対応関係を機械学習することを可能とした.連想的解説モデルの構築では,同種の対象を複数並べて,他との比較によって得失について解説する手法の実現を試みた.解説の対象は種々の観点から数値的に評価されており,自然言語テキストによるレビューが利用可能であることを前提とする.数値とテキストによる評価をそれぞれ「体系的解説」および「連想的解説」と見なして,一方から他方への変換について探求した.一つの対象を種々の観点で評価する場合は,特に優れた観点と特に劣った観点に関するレビューは注目に値する.「当該対象だけを見て最も優れている観点」と「他の対象と比べて優れている観点」を区別するための素性に関する考察を行った.ウィキペディアは,専門用語に関する記事の件数および内容の密度において依然として不足がある.具体的には,解説記事のセクション構造が単調で解説の観点が不明確になりやすく,また数式のような非自然言語テキストによる簡素な解説になりやすい.その結果,本研究で提案した体系的解説のモデル構築において,用語カテゴリと観点の対をテキスト情報に高精度で対応付けることが困難であった.

今回,数式の構造解析に基づく文書分類に関する基礎研究を進展させたことによって,上記のような状況においても数式情報を手掛かりとして,用語カテゴリや観点の分類精度を向上させることや,当該数式に関連する自然言語テキストをウェブから検索することで情報の不足を補うための新たな切り口を得ることができた.比較に基づく連想的解説のモデルにおいて,同一対象内での比較による優れた特徴を消極的にほめる表現(「このテレビは総じて駄目だけれど,画質だけはきれい」)と,他との比較による優れた特徴を積極的にほめる表現(「このテレビの画質は同じ価格帯のテレビよりもダントツにきれい」)を区別するための言語的な素性について,いくつかの新たな知見を得ることができた.本研究は,ウィキペディアのように人手で統制された事典情報をお手本として,それを凌駕する大量の未統制テキスト群から種々の事物に関する解説記事を自動生成する.本研究の特長は,ウィキペディア等の記事集合から「人間が用語を解説する仕組み」をモデル化する点にある.一つの用語を様々な観点から詳説する「体系的解説」と既知語との対比によって直感的に概説する「連想的解説」のモデルを構築する.物事の本質を体系的に捉えて,それを噛み砕いて直感的に説明するモデル構築の研究を通して自然言語理解の本質に迫る.本研究で提案した方法論で構築した解説型コンテンツは,学校教育や知的生産性の向上という点において意義がある.また,人工知能システムにおける知識ベースとして発展する可能性がある.体系的解説モデルは,ウィキペディアの記事がセクションという目次項目で構造化されており,しかも用語のカテゴリによって解説の観点が異なる点に着目した.ウィキペディアの記事集合から用語カテゴリやセクションに基づいて入力テキストを分類する分類器を機械学習して,解説モデルとして利用する.操作手順を解説する場合は,使用説明書やレシピなどのテキスト構造を解析し,手順の段階ごとに分割して見出しを付けることでアウトラインを生成する.また,理工学系の解説記事には数式が含まれることが多い.数式の構造解析によって,数式を構成する任意の部分構造とカテゴリの対応関係を機械学習することを可能とした.連想的解説モデルの構築では,体系的な解説に含まれる語句から,解説対象との共通点や読者の馴染み度合などの基準に基づいて別の語句に置換する手法を提案した.本研究の目的は,ある用語の解説記事をウェブ上の情報から自動生成することであり,二種類の対照的なモデルを探求する.体系的解説モデルは,動物や病気といった用語のカテゴリに応じて解説する観点を切り替えて記事を生成する.連想的解説モデルは,既存語との共通点や相違点に基づいて直感に訴える解説を生成する.両モデルを使い分ける方略の仕組みを通して,自然言語理解の本質に迫ることを目指す.同種の対象を複数並べて,他との比較によって得失について解説することを試みる.解説の対象は種々の観点から数値的に評価されており,また自然言語テキストによるレビューも利用可能であることを前提とする.数値とテキストによる評価をそれぞれ「体系的解説」および「連想的解説」と見なして,一方から他方への変換について研究を進める.
(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率光電変換ナノ材料の研究開発

本研究では、色素増感太陽電池において物理的複合処理(低温プラズマ/イオン注入)による半導体電極のナノ表面・バンド構造制御研究開発を行い、光電変換効率を増大させる研究に取り組んだ。プラズマ処理法とイオン注入法の物理的複合処理により高効率化を達成するための半導体ナノ表面やバンド構造の最適制御技術を開発し、開放端電圧の増大に加えて、短絡電流の増大の実現を達成した。さらに、長波長吸収色素を用い、物理的複合処理によって高効率化を図った。本研究では、色素増感太陽電池において物理的複合処理(低温プラズマ/イオン注入)による半導体電極のナノ表面・バンド構造制御研究開発を行い、光電変換効率を増大させる研究に取り組む。平成20年度は目標(1)高性能ドープ半導体電極の研究開発に関する検討を実施した。ドープ半導体電極のバンド構造(伝導帯準位及びドナー準位)制御技術の研究開発として以下の2項目を実施した。(1)遷移金属ドープ半導体電極の伝導帯・ドナー準位制御に関する研究未ドープチタニア電極の伝導帯準位に対して、ネガティブシフト制御が可能な遷移金属ドーピング技術及び半導体電極のドナー準位制御のための遷移金属ドープ技術の開発のため以下の研究開発アプローチを行った。(1)カチオンドーピング量による伝導帯準位制御技術の開発カチオンのドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件により伝導帯準位制御を行った。(2)有力遷移金属の探索種々の遷移金属をドーピングさせた場合について、伝導帯準位をネガティブシフトさせる遷移金属の絞込みを行い、その中の最有力遷移金属を用いて、伝導帯制御技術を開発を検討した。(2)窒素ドープ半導体電極の酸素欠陥準位制御に関する研究窒素ドープ半導体電極における酸素欠陥準位制御技術の開発のために、以下の研究アプローチを行った。(1)未ドープチタニア電極への窒素ドーピングによる酸素欠陥準位制御技術の開発未ドープチタニア電極について、窒素のドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件によりドナー準位制御を行った。(2)遷移金属ドープチタニア電極への窒素ドーピングによる酸素欠陥準位制御技術の開発遷移金属ドープチタニア電極について、窒素のドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件によりドナー準位制御を行った。本研究では、色素増感太陽電池において物理的複合処理(低温プラズマ/イオン注入)による半導体電極のナノ表面・バンド構造制御研究開発を行い、光電変換効率を増大させる研究に取り組んでいる。プラズマ処理法とイオン注入法の物理的複合処理により高効率化を達成するための半導体ナノ表面やバンド構造の最適制御技術を開発し、開放端電圧の増大に加えて、短絡電流の増大の実現をも図るものである。平成21年度において、平成20年度実施課題目標(1)高性能ドープ半導体電極の研究開発(遷移金属ドープ半導体電極の伝導帯準位制御に関する研究)で開発した遷移金属ドープチタニア電極、すなわちチタニア伝導帯をネガティブシフトさせたドープチタニア電極を用いて窒素ドーピングを行い、酸素欠陥準位を形成させる取り組みを行った。同様に酸素欠陥準位の最適形成のためのドーピング条件を明らかにした。さらに、以下の研究課題を実施した。目標(2)長波長光吸収色素を用いたドープ半導体電極による高効率化に関する研究目標(3)(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率化の研究開発目標(1)及び(2)の成果から物理的複合処理によって高効率化を図った。目標(4)長波長光吸収色素を用い(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率化に関する研究長波長吸収色素を用い、物理的複合処理によって高効率化を図った。平成22年度において、平成20年度実施課題目標(1)高性能ドープ半導体電極の研究開発(遷移金属ドープ半導体電極の伝導帯準位制御に関する研究)で開発した遷移金属ドープチタニア電極、すなわちチタニア伝導帯をネガティブシフトさせたドープチタニア電極を用いて窒素ドーピングを行い、酸素欠陥準位を形成させる取り組みを平成21年度から継続して行った。本研究開発課題は、開放端電圧の増大に加えて、短絡電流の増大の実現をも図るものである。さらに、以下の研究課題を継続して実施した。目標(2)長波長光吸収色素を用いたドープ半導電極による高効率化に関する研究目標(3)(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率化の研究開発目標(1)及び(2)の成果から物理的複合処理によって高効率化を図った。
単一遺伝子病の分子・細胞生物学的研究

本研究班は遺伝病の予防・治療法の開発を目指すとともに、これらの疾患の分子レベルの究明を通じてヒトにおける遺伝子発現や調節機構の未知の部分を解明することを目的として3年間にわたって研究を進め、その研究成果は国際的にも高く評価されている。本研究班で世界に先駆けて単離された遺伝子は実に30個の多きを数えた。一方では、より多くの未知の病因遺伝子をより簡単に単離するための研究が進められ、病因遺伝子の探索-特にポジシナルクローニングに必要なRFLPマカ-を570個同定し、又、染色体バンドレベルにマップ出来たコスミッドクローンは約3000個である。発症の分子機構を明らかにした疾患は先天性酵素異常症、レセプター・転送系蛋白質・血清蛋白質異常症、細胞小器官異常症など多岐にわたり、総計42疾患に及ぶ。これらの成果は遺伝子診断に利用され、保因者診断や出生前診断、発症前診断がなされている。多くのミトコンドリアの機能が核遺伝子によって支配され、ミトコンドリア遺伝子の異常を基礎として老化とともに発症してくる糖尿病や心疾患、神経疾患の解決にはミトコンドリアを支配している核遺伝子の解明が不可欠であることを明らかにした。トランスジェニックマウスやジーンターゲッティングで作成したモデル動物で遺伝病の発症過程の解析がなされ、また遺伝子治療に向けての新しい遺伝子導入法の検討がなされた。遺伝子治療へ向けてのベクターの作製では短期間に高い力価をもつレトロウイルスベクターの作製、HVJ-リポゾームの開発がなされた。これらの成果をA4版、300頁の報告書にまとめ公表した。これを基盤として遺伝子の研究が更に大きく発展し、医療・医学の進歩に貢献し続けることを念ずる。本研究の目的は、遺伝子導入法を駆使して新しい生物機能モデルおよびヒト疾患モデルを開発することである。また、ジーンターゲッティング法を確立し、遺伝子欠損モデルを作ることも目的の一つである。本年度は、6年間の本重点領域研究の最終年度に当たり、これまでの成果を完成する方向での研究が行われた。第1は遺伝子導入法によるトランスジェニックマウスの作成である。トランスサイレチン遺伝子のプロモーター領域を6kb以上に長くすると、肝臓など正常マウスで本来発現している臓器で特異的な発現が認められることを確認した。このマウスは通常の飼育を続けると6ヶ月以上でアミロイドの沈着が認められヒト疾患モデルとなることがわかった。しかし、清浄な施設で飼育するとアミロイドの沈着が1年後でも全く認められなかった。これは動物実験でしか明らかにならなかったものとして貴重な結果である。この他、高血圧マウス、ラット、I型糖尿病NODマウスに欠損している遺伝子導入による病態の回復、ApoE遺伝子導入による脂質代謝の亢進と動脈硬化予防との関係、HTLVIのtax遺伝子導入による関節炎の発症とリューマチとの関係などが解明され、トランスジェニック法が極めて有効なヒト疾患の解析およびモデル動物の開発法であることをあらためて示すことが出来た。第2は標的遺伝子破壊法ともいえるジーンターゲッティング法の開発と確立である。方法はすでに普及の段階に達しているが、胚幹細胞やフィーダー細胞の性質によって大きく影響される。本邦の他の分野で開発されたTT2細胞と胚由来のフィーダー細胞を用いれば、ほぼ100%に近い高率で、胚幹細胞が生殖細胞へと分化することが確認された。その結果、遺伝子トラップ法によって10以上の新しい遺伝子を取ることができた。また、N-myc.p53,NMDARなどの遺伝子が破壊されたマウスを作ることができた。
長期フォローアップ外来における小児がん経験者の卵巣ならびに性機能の解析

京都大学医学部附属病院の小児科において1980年から現在までの間に、小児血液腫瘍・小児固形腫瘍で治療を受けた小児がん経験者(childhood cancer survivor:CCS)を全例スクリーニングしたところ、これまでに治療を受けたCCS女性は327例であり、そのうち、造血細胞移植を受けたのは72名であった。患者プロフィール(現在の年齢、発病時年齢、疾患名、再発の有無、他の合併症、等)とともに、施行された治療と期間については、できる限り詳細に(化学療法の内容や放射線療法の有無・照射部位と量、造血細胞移植の有無と内容など)調査している。加えて、継続受診の有無、定期的な月経の有無やFSH、LH、エストラジオール、プロゲステロンなどの一般女性ホルモン測定値などについて調査を進めてきた。また、2014年6月までに小児がん長期フォローアップ外来(小児科・婦人科)を1回でも受診したことのあるCCS女性患者は81名であったことが明らかとなったため、現在は、未受診である246名の女性患者の生死や健康状態についてリストアップしている。246名の未受診者のうち、生存が確認されたCCS女性については、受診を促す文書を送る予定である。研究代表者と分担研究者は、京都大学医学部附属病院の小児血液・がん患者長期フォローアップ外来の婦人科診療に携わり、定期的な症例及び研究検討会を開催し、看護的ケアのあり方について検討している。京都大学医学部附属病院で1980年現在まで、小児がんで治療を受けた女性患者を全例スクリーニングしている。治療を受けた女性患者は327例であり、2014年6月までに小児がん長期フォローアップ外来(小児科・婦人科)を1回でも受診したことのある女性患者は81名であった。現在京都大学病院の診療システムは電子化されているが、旧カルテは紙ベースであり、その記録が不十分な部分も見られる。また未受診である246名の女性患者においては、その生死や健康状態を調査するためには、個々の問い合わせが必要となるが、転居等により連絡が困難な場合も多い。患者のリストアップならびに連絡先確認作業に時間を要するため、進捗がやや遅れている。今後は前年度に引き続き、1京都大学医学部附属病院で各種治療を受けたすべてのCCSのデータに関して、カルテから全例スクリーニング調査する。2患者プロフィール(現在の年齢、発病時年齢、疾患名、施行された治療と期間、再発の有無、他の合併症、等)とともに、卵巣機能(月経の有無、周期、基礎体温による排卵の有無、等)を自記式アンケート調査票にて調査する。受診者には外来にて、未受診者には郵送にて配布する。現在、長期フォローアップ外来婦人科受診中のAOF患者のみならず、すべてのCCS女性に対し受診を促す文書を送付する。3受診者においては、卵巣機能・妊孕能に関連する各種ホルモンを経時的に年12回測定する。可能な場合には婦人科的診察を行う。

現在、長期フォローアップ外来婦人科受診中のAOF患者のみならず、すべてのCCS女性に対し受診を促す文書を送付する。3受診者においては、卵巣機能・妊孕能に関連する各種ホルモンを経時的に年12回測定する。可能な場合には婦人科的診察を行う。平成30年度に当該患者の全員のスクリーニングを行い、長期フォローアップ外来への未受診者には、受診を促す文書を作成して郵送する予定であったが、全例スクリーニングに時間を要したため、経費と計上した項目に余剰が生じた。そのため、この未使用額は今年度計画した内容の経費として次年度に使用する予定である。
混合原子価鉄錯体を用いた新規発光、磁性材料の開発

本年度は混合原子価種の機能化を目的として、二コバルトカルボニル種のπ配位を用いた混合原子価状態の制御、ヘキサアリールベンゼン骨格を有する多核鉄錯体の合成を行った。混合原子価状態の電子構造制御は、発光、磁性機能部位への電子構造変化を誘起できる可能性があり、自在な物性制御に向けて重要である。そこで、二鉄間の電子的相互作用および鉄上の電子密度制御を目的として、アルキン二鉄錯体に種々の二コバルトカルボニル種を配位させ、その電子的影響を調査した。混合原子価状態の電子的相互作用の指標となる均化定数K_cはコバルト配位により大きく変化した(491.1x10^6)ことから、コバルト配位が二鉄間の電子的相互作用を制御できる事が明らかとなった。また、混合原子価種のESRスペクトルからは、鉄中心に由来するgテンサーが観察される。コバルト種の配位に伴い、異方性パラメータΔgが大きくなることから、ラジカルカチオンの鉄原子の寄与が大きくなったと示唆される。以上の結果から、コバルト種のπ配位が混合原子価種の電子状態を制御できることを明らかにした。機能の高集積化を目的として、ヘキサアリールベンゼン骨格を有する多核錯体の合成を行った。ヘキサアリールベンゼンの周辺芳香環は傾いた配向をとっており、π-π相互作用を介した電子的相互作用が期待でき、更に、最大六方向への機能化が可能である。オルト位、パラ位置換二核鉄錯体は周辺芳香環を持たない類縁錯体に比べて、良好な電子的相互作用を示し、ヘキサアリールベンゼン骨格が良好な架橋配位子となる事がわかった。さらに、ヘキサアリールベンゼン六核錯体の合成を行い、電気化学的測定を行った。ベンゼンおよびチオフェン誘導体共に、多段階に由来する酸化還元過程が観察され、金属の高集積化に伴う協同的な電子的相互作用を明らかにした。今後、ヘキサアリールベンゼンへ発光性金属錯体を導入する事で、多段階の酸化還元過程に応答する発光材料の開発が期待できる。本年は鉄錯体分子ワイヤーの高次元化および多機能化を中心に研究を行った。鉄錯体の分子ワイヤーにおける高次元化を目的にヘキサアリールベンゼン骨格を用いた多核鉄錯体を合成した。ヘキサフェニルベンゼン骨格を有する二核アセチリド鉄錯体、六核アセチリド鉄錯体およびより強い相互作用を有していると考えられるアセチレンユニットを持たない二核チオフェン錯体を合成しその電気化学的測定を行った。尚、本研究では鉄フラグメントとして酸化還元活性なFeC_5R_5dppeユニットを用いた。二核アセチリド錯体では直線構造を有している二核ジエチニルビフェニル錯体に比べ鉄間架橋炭素が多いにも関わらず電子的相互作用の指標となる均化定数(K_C)値は大きな値を示した。一方チオフェン錯体ではより強い電子伝達が観測され一電子酸化した混合原子価種では金属間電子移動に帰属されるIVCTバンドが観測された。六核アセチリド錯体では電気化学的測定の結果、六つの金属が共同的に作用し段階的酸化過程を経て六電子酸化種が生成することを明らかにした。このようにヘキサアリールベンゼン骨格を用いることで効率的な電子移動を達成した。また本研究ではアルキンにジコバルトオクタカルボニルがπ配位するとアルキンの電子構造が変化することを利用した新たな電子伝達能調整法を開発した。ジコバルトオクタカルボニルにジチェニルエチンジイル二鉄錯体をπ配位させると直線アルキン構造が約140°折れ曲がった構造をとり電気化学的測定から直線状アルキンに比べ電子伝達が阻害されることが明らかとなった。またコバルト錯体のカルボニル配位子は置換活性でありホスフィン配位子に置換することで鉄-鉄間の電子伝達能を向上することができることを明らかにした。次年度では合成した錯体の酸化種における磁性調査および多核錯体への発光ユニット導入などを行う。オルト位、パラ位置換

二核鉄錯体は周辺芳香環を持たない類縁錯体に比べて、良好な電子的相互作用を示し、ヘキサアリールベンゼン骨格が良好な架橋配位子となる事がわかった。さらに、ヘキサアリールベンゼン六核錯体の合成を行い、電気化学的測定を行った。ベンゼンおよびチオフェン誘導体共に、多段階に由来する酸化還元過程が観察され、金属の高集積化に伴う協同的な電子的相互作用を明らかにした。今後、ヘキサアリールベンゼンへ発光性金属錯体を導入する事で、多段階の酸化還元過程に応答する発光材料の開発が期待できる。
国際膵島移植ネットワーク構築に向けた移植用ヒト膵島の長期品質管理法の開発

本研究ではオートファジー様細胞死と膵島保存・機能傷害との関連を解析した。1 ng/mlまたは10ng/mlのラパマイシン濃度でマウス膵島を処理した。その結果、オートファジー誘導のマーカーであるLC3-IIタンパクの膵島内蓄積を確認し、膵島viabilityも約50%抑制されることを確認した。また、膵島のインスリン分泌能はグルコース負荷テストにおいて、10ng/mlラパマイシン処理では分泌はほぼ完全に抑制された。一方、オートファジー阻害剤・3-methladenineで追加処理することによりLC3-IIタンパク膵島内蓄積、膵島viability、膵島インスリン分泌能を有意に改善させることができ、膵島におけるオートファジー誘導は移植用膵島の保存・品質管理に強く関与していることが示唆された。【研究目的】移植用膵島の「長期保存・品質管理技術」の確立を目指し研究を行った。【研究方法および研究結果】オートファジー様細胞死が実際に分離・純化した移植用膵島に発生するかを検討した。BL6マウスを48時間飲水のみの飢餓状態におき、その飢餓マウスより膵島を分離しlysis bufferを用いて膵島由来のタンパクを抽出した。また、通常条件にて管理したマウスより膵島を分離、同様のbufferを用いて膵島由来のタンパクを抽出し、両者をSDS/PAGEにて電気泳動、PVDF membraneに転写した。この膜をオートファジーの分子マーカーであるLC3-II(LC3-phospholilated conjugate)に対するmonoclonal Abを用いてblottingを行った。結果、飢餓マウスの膵島由来タンパクにおいてLC3-IIの有意な発現増加を認め、すなわちLC3タンパクのtype Iからtype IIへのシフトが起こっていることを認め、膵島においてオートファジーがおこることを確認した。次に、このオートファジーが膵島のviabilityにどう関与しているかを解析すべく、colorimetric methyl tetrazolium salt(MTS)Cell Titer 96 Aqueous One Solutioncell proliferation assayを行った。オートファジーを誘導された膵島では、MTS assayでコントロール膵島に比し約50%(49.056.8%)まで吸光度が低下し、さらにオートファジー阻害剤である3-methladenine(3-MA)により膵島を処理することによりMST assay吸光度が約80%にまで回復することを認めた。【まとめ】膵島にオートファジーが起こることを確認でき、膵島のviabilityに負に作用することを明らかにした。さらに、オートファジー阻害剤である3-MAを膵島に投与することで、オートファジーによる膵島傷害性が回避されることを認めた。今後、膵島インスリン分泌など内分泌機能への影響を解析し、オートファジー制御が膵島保存・品質管理に有用であるかを探究する計画である。【研究方法および研究結果】平成19年度ではオートファジー様細胞死が実際に移植用膵島に発生することを明らかにした。平成20年度では、そのオートファジーが膵島の内分泌機能にどのように影響するのか、膵島保存に影響するのかを解析した。BL6マウスより分離した膵島を1または10ng/mlのラパマイシンで24時間処理しstaticincubation assayを行い、インスリン分泌能を比較検討した。野生膵島ではstimulation index(si)が1.38±0.16であったが、ラパマイシン処理した膵島のsiは、1または10ng/m1ラパマイシン処理で各々、1.ll±0.01、1.02±0.Olとインスリン分泌能は強く抑制された。しかし、オートファジー阻害剤である3-methladenine(3-MA)により膵島を処理するとsiは1.43±0.20、1.22±0.09へと著明に改善することを確認した。さらに、この現症がオートファジー誘導により起こっているのかを検証するため、理研バイオリソースセンターよりAtg5KOマウスを購入し解析した。このKOマウスではオートファジー実行遺伝子であるAtg5が発現していないためオートファジーが誘導されない特徴を持っている。このKOマウスより膵島を分離し、上記と同様の処理を行った結果、ラパマイシン処理にてもsiは全く低下せず、3-MA処理にてもsiは野生膵島同じ値を示し差はなかった。MTS viability assayでも同様で、ラパマイシン、3-MA処理にてislet viabilityに変化は認めなかった。保存膵島では、3-MAを添加した培地で保存した膵島は、5日保存までは新鮮膵島と有意差のないviabilityを維持できた。【まとめ】

膵島にオートファジーが誘導され、それにより膵島のviability、および膵島のインスリン分泌能を強く傷害することを明らかにした。さらに、保存膵島でもオートファジー阻害により、保存に伴う膵島viability低下を回避できることを見出し、新しい膵島品質管理法の確立に向け有意な知見を得た。
イオン液体/分子液体界面の構造とダイナミックス：電位制御液体界面の機能化への学理

イオン液体は常温で液体状態を示す塩の総称であり特異な熱力学物性や電気化学特性を有している。本研究は、古典的な界面電気化学がイオン液体の研究に暗黙の内に適用される誤った現状を改め、物理化学・分子科学の立場からイオン液体の界面現象に関する基礎的問題解決を試みた。非線形振動分光(IV-SFG)法など最先端の表面選択性に優れた手法を用いて、イオン液体/電解質水溶液界面におけるStern層の有無やイオン液体/電極界面におけるLi+添加による電気化学窓拡張効果の原因を明らかにし、一連の問題に有意の成果を得た。イオン液体は1992年[emim]BF4の合成以来、特異な熱力学物性や電気化学特性、多様な構造形成性により高い感心を集め、幅広い分野で研究が続けられている。特にここ数年、環境問題やバイオ・エネルギープロセスに関連して、イオン液体/分子液体界面における局所高電界環境下での構造ダイナミクス、ならびに物質輸送の学理構築が喫緊の課題として位置づけられている。本研究は、古典的な界面電気化学が、とりわけ無溶媒電解質液体であるイオン液体に暗黙の内に適用される誤った現状に鑑み、これを物理化学の基礎的問題として再構築し、当該分野の誤謬の解決を図る。我々が界面計測において多用する赤外ー可視和周波発生振動分光法(IV-SFG法)は表面・界面選択性の高い計測法であり、界面分子配向の情報などを与える優れたツールであるが、界面垂直方向の弁別性に欠けるという本質的な問題点を抱えている。そこで、本年度はX線反射率測定に併せて分光エリプソメトリーをイオン液体/分子液体界面計測に適用し、IV-SFG測定と同一試料・同一条件でのin-situ測定を経て、界面層構造検出に取り組んだ。分光エリプソメトリーの入射角・出射角制御に改良を加え、入射角度固定タイプに比較して解析精度の格段の向上を目指したところ、有意の知見を得た。また、イオン液体/分子液体界面の電位制御方式には「イオン分配制御法」を試み、IV-SFGスペクトルの取得を目指したところ、界面構造の電位依存性と思しきスペクトル変化を得るに至った。我々が界面計測において多用する赤外ー可視和周波発生振動分光法(IV-SFG法)は表面・界面選択性の高い計測法であり、界面分子配向の情報などを与える優れたツールである。そこで、本年度は主たる研究目的の一つであるイオン液体/分子液体界面の電位制御を、両相におけるイオン分配に基づいて行い、界面構造の電位依存性を詳細に検討した。具体的には疎水性の高いイオン液体:1-オクチル3-メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロメチルスルホニル)アミド([Omim]PFSA)を基本イオン液体とし、水相側に[Omim]Cl、Li[PFSA]を溶解させ、Cl-、Li+塩濃度に対する[PFSA]-アニオンの界面数密度と配向性を議論した。その結果、アニオンの界面数密度の増減だけでなく、コンフォメーション変化などを誘起していることが分かった。イオン分配制御法が確立し、具体的にイオン液体/分子液体における[PFSA]-アニオンの数密度と配向を議論出来たことは大きな進展である。そこで、本年度はイオン液体の界面効果が重要な役割を果たす電気二重層キャパシターにおいて、Li+の添加効果を詳細に検討した。具体的には汎用的に用いられるイオン液体:1-エチル3-メチルイミダゾリウムビス(フルオロスルホニル)アミド([emim][FSA])に微量のLi+を添加し、電気二重層容量の増大効果を電極表面構造との相関で理解しようとするものである。IV-SFG法を還元側の電極に適用したところLi+の選択的吸着とそれに伴うアニオンの付加が確認され、そのイオン種がカチオンの還元を抑制し、従って電気化学窓の拡張と電気二重層容量の増大に結び付いていることが明らかになった。この知見はイオン液体を広くLi+電池に展開する場合にも有益な情報であり、波及効果の高い成果と言える。

イオン液体/電解質界面ならびにイオン液体/固体界面におけるIV-SFG法の適用と、それによる微視的構造変化の電位依存性を問題無く測定できる技術が確立した。研究課題は概ね順調に進展している。今後はイオン液体の重要なパラメータの一つであるマーデルング係数の測定を通じて、界面での凝集構造がバルクのそれとどのように異なるかを明らかにする必要がある。イオン液体は1992年[emim]BF4の合成以来、特異な熱力学物性や電気化学特性、多様な構造形成性により高い感心を集め、幅広い分野で研究が続けられている。特にここ数年、環境問題やバイオ・エネルギープロセスに関連して、イオン液体/分子液体界面における局所高電界環境下での構造ダイナミクス、ならびに物質輸送の学理構築が喫緊の課題として位置づけられている。本研究は、古典的な界面電気化学が、とりわけ無溶媒電解質液体であるイオン液体に暗黙の内に適用される誤った現状に鑑み、これを物理化学の基礎的問題として再構築し、当該分野の誤謬の解決を図る。我々が界面計測において多用する赤外ー可視和周波発生振動分光法(IV-SFG法)は表面・界面選択性の高い計測法であり、界面分子配向の情報などを与える優れたツールである。そこで、本年度はイオン液体の界面効果が重要な役割を果たす電気二重層キャパシターにおいて、グライム/Li+カチオンを用いた新奇イオン液体の界面挙動及び[TFSA]、[OTf]アニオンの添加効果を詳細に検討した。先ず、指摘しておきたい点は、本研究によりグライム/Li+カチオンは電極電位に応じて電極上で脱離・会合の2つの状態を取りうることを明らかにした。これは通常のイオン液体では起こり得ないプロセスであり、本系の有用性を反映するものと考えられる。さらに[TFSA]アニオンと[OTf]アニオンの白金電極に対するアフィニティは[OTf]が[TFSA]を遥かに凌ぐため、電気化学窓内でのカチオン種およびアニオン種の交換には強いヒステリシスと長い緩和時間を伴う配向変化が認められる点、今後の材料開発に有益な視点を提供できたと考えている。イオン液体は常温で液体状態を示す塩の総称であり特異な熱力学物性や電気化学特性を有している。本研究は、古典的な界面電気化学がイオン液体の研究に暗黙の内に適用される誤った現状を改め、物理化学・分子科学の立場からイオン液体の界面現象に関する基礎的問題解決を試みた。非線形振動分光(IV-SFG)法など最先端の表面選択性に優れた手法を用いて、イオン液体/電解質水溶液界面におけるStern層の有無やイオン液体/電極界面におけるLi+添加による電気化学窓拡張効果の原因を明らかにし、一連の問題に有意の成果を得た。本年度は本格的な研究を遂行する上での準備期間と位置付けており、その意味では分光エリプソメトリーの高精度化及び電位制御方式の一つとして提案したイオン分配制御法が期待通りに電位制御していることを確認できた点において評価できる進展であると言える。IV-SFG法から求められた数密度・配向に関するパラメータを古典的熱力学モデルとの相互比較を行う。水溶液側はグーイ・チャプマンモデル、イオン液体側についてはモデルの妥当性が当該分野で定まっていないものの、便宜的にオルダノモデルを採用した界面モデルを構築したい。また、併せて連携研究者による分子動力学計算との比較検討を予定している。
心筋梗塞急性期の脳性利尿ペプチド(BNP)が左室再構築に与える影響

脳性利尿ペプチド(BNP)は利尿作用、血管拡張作用等があり、心不全例では代償機転として働く。心筋梗塞急性期にも血漿BNP値が上昇し、重症度が高ければ血漿BNP値がより上昇すると考えられるが、発症早期にBNPが充分分秘された例では、左室再構築が抑制される可能性がある。本研究では、当院CCUに搬送された初回心筋梗塞患者連続223例中177例で急性期のBNPを測定し、138例で発症後14日目の心エコーを実施した。発症後1年目の心エコーは86例に実施した。急性期のいずれかのBNP値と左室再構築のデータを有する症例は63例(平均年令60±10才)であった。急性期BNP値はいずれも発症14日目に心エコーにて記録した急性期左室駆出率とr=-0.274-0.359、また、発症1年後の慢性期左室駆出率とはr=-0.255-0.304の有意な相関を認めた。発症1年後の左室拡張率と定義した左室再構築は、年令、梗塞部位、急性期再潅流療法の施行、ACE阻害剤の服用の有無、発症14日目の左室駆出率を共変量とし、発症3、7、14日目の血漿BNP濃度と左室再構築の関係についてそれぞれ別のモデルで重回帰分析により検討した。その結果、急性期のいずれの時点のBNP値も左室再構築と有意な関与は認められなかった。従って、急性期の高BNP濃度がその作用により将来の左室再構築を抑制するということは認められなかった。逆に、急性期の高BNP値が将来の左室再構築を予測するということも否定的であった。即ち、心筋逸脱酵素が高値であることが広範囲な梗塞を反映し、そのことによって単純に将来の左室再構築を予測するのとは違って、広範囲な梗塞でBNPは高値を示したが、BNP自身の減負荷作用で左室再構築促進が相殺されたため、急性期BNP高値は左室再構築を抑制せず、将来の左室再構築の予測もしなかったと考えた。平成9年12月より平成10年12月までに初回心筋梗塞例で当院に入院した98例中3日目までの死亡例などを除いた84例でBNP、ANPの測定を行ない、このうち55例で発症14日目の左室駆出率を測定し得た。平均年齢は61±11才、男性82%、前壁梗塞55%、急性期再潅流療法65%、糖尿病46%、高血圧42%であった。発症後3日目、7日目、14日目のBNP、ANP濃度を表に示す。発症後1年目の心エコー記録が実施されたのはまだ少数であり左室再構盛の評価には至らない。しかし、発症早期の心拡大の指標である発症後14日目の左室拡張末期容量は、梗塞量の指標であるpeakCK値、BNP値に関係する年令、血清クレアチニン値を重回帰分析で補正したモデルにおいて、発症後3日目、14日目のBNP高値と有意に関係した(p=0.0252、p=0.0015)。

急性期左室拡張末期容量は左室再構築の強い予測指標であり、従って、現在のところ急性期のBNP高値は左室再構築を抑止するのではないかという私達の仮説は否定的で、むしろ左室早期拡張を来たすような重症例での2次的な反応という可能性が強い。今後、平成10年度の患者での発症後1年における心エコー記録を開始し、平成11年度の患者で上記の測定を繰り返す予定である。平成9年12月より平成11年12月までに初回心筋梗塞例で当院に入院した180例中3日目までの死亡例などを除いた147例でBNP、ANPの測定を行ない、101例で発症14日目の左室駆出率を52例で発症1年目の左室駆出率を測定し得た。発症14日目と1年目の両方の左室駆出率を測定し得たのは38例であった。発症後3日目(r=0.301,P=0.038)、7日目(r=0.311,P=0.031)、14日目(r=0.395,P=0.006)のBNPおよび発症後3日目のANP(r=0.304,P=0.036)と1年目の左室拡張末期容量は有意な正の相関を示し、心筋梗塞急性期の心臓利尿ペプチドが高い方が1年目の左室拡張末期容量が大きいという関係が見られた。一方、左室再構築の指標として1年目の左室拡大率(1年目の左室拡張末期容量/14日目の左室拡張末期容量)をとるといずれの心臓利尿ペプチド指標も左室拡大率とは相関が認められなかった(P>0.584)。以上の結果から、急性期のBNP高値はその作用から考えて左室再構築を抑止する可能性があるという私達の仮説は否定的で、むしろ左室拡張を来たすような重症例での2次的な反応ということが考えられる。しかし、1年目の左室拡張末期容量と関係したにもかかわらず1年目の左室拡大率と関係しなかったことは、心臓利尿ペプチドが高い方が1年目の左室拡張末期容量が大きいということは言えるが、それは単に14日目の左室拡張末期容量を心臓利尿ペプチドが反映し、その結果1年目の左室拡張末期容量と関係したにすぎないということである。本研究開始後2年を経過し、今後発症後1年における心エコー記録が増加する。これにより多変量解析が可能となるため種々の臨床的要因をふまえて心臓利尿ペプチドと左室再構築の関係について詳細な検討を加える予定である。当院CCUに搬送された初回心筋梗塞患者連続223例中177例で急性期のBNPを測定し、138例で発症後14日目の心エコーを実施した。発症後1年目の心エコーは86例に実施された。急性期のいずれかのBNP値と左室再構築のデータを有する症例は63例(平均年令60±10才)であった。急性期にBNP値は自然対数変換値で、発症3日目4.6±1.3、7日目4.8±1.4、14日目4.9±1.3で、発症1年目では3.3(27pg/ml)±1.4とほぼ正常域に達しており、急性期のどの時点と比較しても、有意な減少を認めた(P<0.05)。急性期BNP値はいずれも発症14日目に心エコーにて記録した急性期左室駆出率とr=-0.274-0.359、また、発症1年後の慢性期左室駆出率とはr=-0.255-0.304の有意な相関を認めた。発症1年後の左室拡張率と定義した左室再構築は、年令、梗塞部位、急性期再潅流療法の施行、ACE阻害剤の服用の有無、発症14日目の左室駆出率を共変量とし、発症3、7、14日目の血漿BNP濃度と左室再構築の関係についてそれぞれ別のモデルで重回帰分析により検討した。その結果、急性期のいずれの時点のBNP値も左室再構築と有意な関与は認められなかった。従って、急性期に充分BNPが分泌された症例ではその作用により将来の左室再構築が抑制されるという本研究の仮説は否定された。逆に、急性期の高BNP値が将来の左室再構築を予測するということも否定的であった。即ち、心筋逸脱酵素が高値であることが広範囲な梗塞を反映し、そのことによって単純に将来の左室再構築を予測するのとは違って、広範囲な梗塞でBNPは高値を示したが、BNP自身の減負荷作用で左室再構築促進が相殺されたため、急性期BNP高値は左室再構築を抑制せず、将来の左室再構築の予測もしなかったと考えた。
3D映像で発症する視因性動揺病に重力と視知覚性鉛直が及ぼす作用の研究

3D映画によって没入した仮想空間での空間識や運動感覚が視覚性動揺病の発生に与える効果を検討した。3D映像によって仮想現実感が与えられると視知覚性に鉛直方向の感覚「視知覚性鉛直」が生じる。視知覚性鉛直が生じる映像と生じない映像とをコンピュータグラフィックスによって制作し、発生する動揺病不快感の強度を比較した。仮想空間の鉛直軸まわりに回転する映像(視知覚性鉛直は一定方向)では、視知覚性鉛直を生じない(上下方向が定まらない)仮想空間内で回転する映像と有意差がなく、水平軸まわりに回転する映像(視知覚性鉛直方向が回転)はこれらより強い不快感を誘起した。上下方向の定まった仮想空間内で水平軸まわりに回転する3D映像では、身体の姿勢が鉛直方向に対して変化するような回転感覚が視覚性に生じるので、視覚-半規管間の回転感覚情報の競合に併せて視覚-耳石器間の競合が加わり、より強い視覚性動揺病を発生させたと考えられる。また、視野角および画角を変化させることにより、3D映像が作り出す仮想空間への臨場感を変化させ、視運動性動揺病の発症に与える影響を検討した。2軸回転カメラステージに2台のビデオカメラを搭載して撮影し、視野角のみを変化させた映像と、視野角と共に画角を変化させた映像の、2種類の3D実写映像を制作した。視野角が大きくなるのに伴い、臨場感が増し、自己運動感覚も強くなり、視覚性動揺病の強度が増強することが示された。画角を視野角と共に大きくさせた時と、画角を一定に保って視野角のみを変化させた時との間には有意な差がみられなかった。仮想空間内で水平軸まわりに回転し、身体の姿勢が鉛直方向に対して変化するような回転感覚が生じる時の視覚性動揺病強度を、鉛直方向に対する姿勢の変化を感じさせない回転(鉛直軸まわりの回転、および鉛直方向の感覚が生じない仮想空間における回転)の場合と比較した。また、仮想空間における回転(視覚によって受容される回転運動の感覚)の回転軸が身体に対してなす方向によって、発生する視覚性動揺病の強度に差異が見られるかを調べた。1822才の健康な男女18名を被験者とした。上下方向の感覚が生じるようにオブジェクトを配置した仮想空間、および上下方向の感覚を生じさせないように配置した仮想空間をコンピュータグラフィックスによって構築した。仮想空間の中心に観察者を置き、仮想空間に固定した軸まわりに30deg/sで回転させた時に見える空間内風景を映像化した。15種類の3D映像(45秒間)をスクリーン(水平視野96120deg,垂直視野4565dcg)に投影し、連続する2つの映像間で視覚性動揺病強度の一対比較を被験者に行わせ、Thurstoneの比較判断則に従って距離尺度化した。比較対の組合せは60種類、総試行数は4,893対とした。観察者が仮想空間の鉛直軸まわりに回転する映像で発生する視覚性動揺病強度は、上下方向のない仮想空間内で回転する映像と有意差がなく、(P>0.4)、水平軸まわりの回転はこれらより強い不快感を誘起した(P<0.01)。また、回転軸が観察者の上下軸に対して大きな角度をなす程、強い不快感を発生させた(P<0.01)。半規管との回転感覚情報の矛盾に併せて耳石器との感覚矛盾が加わり,より.強い視覚性動揺病を発生させたと考えられる。方向感覚の異なる仮想空間や空間内での動きが異なる3D映像(水平視野96120deg、垂直視野4565deg)を45秒間ずつ被験者に与え、発生する不快感の強度を比較することによって、視覚性動揺病発症の原因となる刺激要因を調べた。

視知覚性鉛直が生じる映像と生じない映像とで、発生する動揺病不快感の強度を比較した。上下方向(鉛直方向)の感覚が生じるように上下方向の定まったオブジェクトを配置した仮想空間、および上下方向の感覚を生じさせないように配置した仮想空間をコンピュータグラフィックスによって構築し、仮想空間に固定した軸(上下方向の定まった仮想空間においては鉛直軸および水平軸)まわりに回転させた時に見える空間内風景を映像化して、15種類の3D動画像を刺激として用いた。連続する2刺激間で発生する不快感強度の一対比較を被験者に行わせ、Thurstoneの比較判断則(case V)に従って視覚性動揺病強度を距離尺度化した。仮想空間の鉛直軸まわりに回転する映像(視知覚性鉛直は一定方向)では、視知覚性鉛直を生じない(上下方向が定まらない)仮想空間内で回転する映像と有意差がなく、水平軸まわりに回転する映像(視知覚性鉛直方向が回転)はこれらより強い不快感を誘起した。被験者は静止した姿勢を保っており、半規管や耳石器からは回転(傾斜角変化)の感覚情報が入力されないので、視覚によって受容される回転運動の感覚は平衡感覚-視覚間に感覚の競合(矛盾)を引き起こす。上下方向の定まった仮想空間内で水平軸まわりに回転する3D映像では、身体の姿勢が鉛直方向に対して変化するような回転感覚が視覚性に生じるので、視覚-半規管間の回転感覚情報の競合に併せて視覚-耳石器間の競合が加わり、より強い視覚性動揺病を発生させたと考えられる。3D映像が作り出す仮想空間への臨場感を変化させ、臨場感の違いによる視覚・平衡感覚問の競合、特に重力方向感覚の強弱・有無が視運動性動揺病の発症に与える影響を検討した。臨場感は視野全体の知覚量に比例し、20deg以下の狭い呈示画角では非常に弱く、100deg近辺以上になると飽和状態になる。そこで、2軸回転カメラステージに2台のビデオカメラを搭載して撮影し、視野角のみを20100degの範囲で変化させた映像と、視野角と共に画角を2545degの範囲で変化させた映像の、2種類の3D実写映像を製作した。偏光方式を用いて4台のプロジェクタによってスクリーンに投影し、3次元映像として認識できるようにした。20歳前後の健康な男性7名,女性3名の計10名を被験者とし、3D映像を45秒間ずつ与えた。連続する2刺激間で、臨場感、自己運動感覚,不快感の強度を被験者に一対比較させ(scheffeの1対比較法,5段階評価)、Thurstoneの比較判断則に従って視因性動揺病強度を距離尺度化した。視野角が大きくなるのに伴い,臨場感が増し,自己運動感覚も強くなり、不快感(動揺病強度)が増強した。画角を視野角と共に大きくさせた時と、画角を一定に保って視野角のみを変化させた時との間には有意な差がみられなかった。臨場感と不快感には相関係数0.9(視野角のみ変化),0.8(視野角・画角共に変化)の相関があり、概ね線形関係がみられた。また、自己運動感覚と不快感の間には相関係数0.85(視野角),0.82(視野角・画角)の相関がみられた。臨場感が増すと自己運動感覚が強くなり、視覚性動揺病の強度が増すことが示された.