hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頚部交感神経節と脊髄の分節的対応関係の形態学的手法を用いた解析-電気刺激によるc-fos蛋白の発現とPHA-L順行性標識による解析-

申請者は、形態学的な解明が不十分である脊髄と頚部交感神経節の間の関係を、二つの方法を併用することによって解明することを目標としている。一つの方法は、近年神経系においても種々の刺激に対して発現が確認されてきた初期癌遺伝子の一つ、c-fos遺伝子の産物であるc-fos蛋白を利用する方法である。c-fos蛋白は、ある神経細胞、あるいはその軸索を刺激すると、その軸索がシナプス結合している神経細胞において発現が見られるという特徴がある。そこで、頚部交感神経節に投射する側角細胞の軸索を含んでいる脊髄前根を電気刺激する。その結果、そこに含まれる節前ニューロンの軸索とシナプス結合している交感神経節細胞で、c-fos蛋白の発現が見られるはずである。申請者は、この刺激をT1-T3レベルにおいて行うことにより、脊髄と星状神経節の間には、頭尾軸に沿った分節的対応関係があるが、脊髄と上頚神経節との間にはそのような対応関係が見られないことを明らかにした。もう一つの方法は、順行性神経標識物質のPHA-Lを少量脊髄の側角に注入し、ラベルされた軸索を調べる方法である。本研究で用いる方法は、脊髄前根切断術と、PHA-Lの微量注入を組み合わせるものであり、2-3本の節前ニューロンの軸索を標識することが可能である。申請者は、この方法を用いて、上頚神経節に投射する単一節前ニューロンの軸索の追跡に成功し、その軸索の星状神経節および上頚神経節内での展開様式を検討した。その結果、単一の節前ニューロンに支配される星状神経節細胞や上頚神経節細胞は、神経節内で一定のカラム様構造をとって配列している可能性が示唆された。申請者は、以上の結果をまとめて、日本解剖学会第55回中部地方会(於:名古屋)、および第25会北米神経科学会(於:米国、サンディエゴ)で報告した。
教科教育学における授業分析方法の開発

本研究は主に、理科・家庭科・音楽科・図画工作科・保健体育科における学習過程の授業分析方法に重心をおいて推進されてきた。これらの授業には、質の異なる様々な学習活動が複合的に展開され、発門・応答による相互作用の分析だけでは、必ずしも教科の本質や特性を踏まえる評価に、限りのあることが明らかとなった。従って研究の方向づけとしては、実技実習活動に伴って役割を果たすと思われる非言語行動やプロデュースとしての教師行動を幅広く見直し、その類型・特性・関連性を明らかにする必要があった。一方、授業コミニュケーションにおける相互作用を、教師の側からだけではなく子どもの側からも探ることによって、学習形成の要素やそのプロセス、学習段階システムなどを明確に位置付けることも必要となり、その方法を具体化する焦点は教科によって異なってはいるが、それぞれの学習場面を特定した教育独自の分析方法を求めて、研究するに至った。(1)概念形成活動と技能講習を伴う理科や家庭科においては、教師行動の観察記録だけでなく子どもの学習行動も観察・測定する方法によって、概念形成や技能習得の学習過程を明らかにし、そのプロセスに適した分析方法を試みた。(2)保健体育科の技能習得学習においては、「意欲の高い児童」と「意欲の低い児童」とを対比的に観察記録する方法によって、教師の“ことばかけ"が果たす役割についての分析事例が報告されている。(3)技能習熟や創造的表現を主とする音楽・図画工作科においては、子どもの学習形成要素に検討を加え、学習段階プロセスや学習ステージを考案した模擬授業を行い(音楽)、授業が自己目標化に向かって拡散していく創造過程における学習の基本的システムを構想し、学習形成の程度と教師行動プロデュースの適性を計る分析方法を模索した(図工)。1従来の授業研究の方法について、教科教育学の立場から検討を加えた。授業のカテゴリー分析にみられる量的把握、教授行動の意味論的解釈学的把握(アセスメント)を主体に、教科固有の授業研究方法の枠組みについて検討した。2特に、音楽、美術、体育、家庭科を中心とする表現や技能習熟の過程の授業研究方法の確立をめざし“かけ声"を手がかりに、教師の授業行動の特性、意味、行動系列の分析手法の解明をめざした。その方法論の枠組については「平成6年度日本教科教育学会」(岩手大学教育学部)において発表した。3以上の分析の枠組を手がかりに、各教科において教師の授業録画を行い分析と検討を重ね、その整理を現在行っている。その中で、集団と個との相互影響関係をどうとらえ分析していくかが、新しい課題となって浮上してきた。本年度における定期的な研究協議と授業の録画・分析などの研究経過から、明らかにされたことと課題点をまとめると下記のとおりである。これらの概要は、本研究の目的・方法・効果等に関する中間報告として、第21回日本教科教育学会研究大会(金沢市)にて、理科、音楽科、図画工作科から発表した。1.理科においては、空気概念の単元学習を取り上げた授業分析例が報告され、同一授業内容の二人の教師行動を比較分析する方法において、子どもとのコミュニケーションの図り方の相違と、閉じられた質問、開かれた質問の内容的相違に注目した分析方法が試行された。2.音楽科の授業においては、音楽要素を主に構成される表現学習を、「初期レベル」「中期レベル」「エキスパートレベル」というような学習深化の段階のそれぞれのステージごとに授業分析を行い、その特質を明らかにする方法が適していると思われる。3.図画工作科においては、創造的学習の授業の特質から、子どもの主体性を維持するための教師の対峙的関係に基づく分析カテゴリーが試案され、結合の行動・距離の行動・媒体の行動の3要素の中でも、模索の行動と開放の行動が本研究につながることが明らかにされた。

*いずれの教科においても、授業を構造化された枠としてとらえて総合的に検索することにより、より本質的な部分を探索可能にする授業スキルや分析カテゴリーの再構成を計る必要がある。特に創造的表現過程においては、意味のある多様な教授技術や補助手段は、教師の個性の中に偏在化されがちであり、それを抽出することが課題である。経験的プログラム(オペレーションリサーチ)におけるある種の「段取りのようなもの」に注目することも考えられる。音楽科はそのモデル授業を実践・録画した。研究経緯において、おおよそ3つの方途が採られた。知識獲得の過程および思考深化の過程においては、優れた授業者のコミニュケーションモデル(枠組み)を特定し、発問系列の相互作用をめぐるより有効な教師行動を探ること、技能習熟の過程においては、学習者の側に焦点をあてた学習の形成過程と形成要素を明らかにすること、また創造的表現過程においては、学習形成要素を構成する学習段階ステージを想定し、そのプロデュースとしての教師行動に焦点をあてること、などである。これらは非言語行動や言葉かけも含めた広範な教師行動を対象化し、教科の特性を踏まえた新たな評価方法を試行した。本研究の主な実績概要は、次のとおりである。◆その基礎的方法として、「キーワード・キ-シーン抽出・構造化法」、「教育実践研究の方法論」を開発し(報告書に掲載)、日本教育工学会(第12回全国大会)にて発表する一方、各教科・さまざまな学習過程の授業分析研究へ活用している。◆理科における研究成果をまとめ、16th Biennial of the AABEへ発表した。学習者の概念形成におけるプロセスとシステムへ研究の重点を移行させつつ、平成8年度よりの科学研究費基盤研究Bとして、本研究が発展・継続するところである。◆図画工作科では、「教師の評価と子どもの自己評価」および「イメージ形成過程」に注目した授業評価方法の研究を進め、その関連する成果を美術教育研究雑誌「アート・エデュケーション」へ、学習理論のアプローチとして大学美術教育学会へそれぞれ発表した。音楽科・家庭科・保健体育科などにも、学習段階ステージを設定した授業分析方法の試行研究があり、報告書にまとめるとおりである。
X線マイクロビームを用いた神経細胞の接合・切断技術の開発

近年、放射線の利用分野は拡大し、特に放射線治療などの医学・医療分野への重要性が高まっている。そして、この分野における放射線利用技術の高度化を進めるためには、放射線ビーム利用を対象とする先端工学と医学・医療分野等の複合領域における研究や技術開発が不可欠となっている。本研究では、ミクロな視点から、医学・医療分野における放射線利用技術の高度化を図った。具体的には、単一細胞の放射線影響を調べるために、細胞核の大きさのビーム径を有する卓上型X線マイクロビーム照射装置を開発した。さらに、培養細胞PC12の放射線照射効果を利用して、このX線マイクロビームを用いた培養細胞の分化誘導技術を開発した。本研究では、卓上型X線マイクロビーム照射装置を用いて、単一の神経細胞に照射し、細胞核の放射線照射効果を利用して、神経突起を成長させる分化制御技術を開発する。さらに、分化制御技術を利用して、任意の神経回路を形成することを考えている。神経モデル培養細胞PC12は、放射線照射によって、NGF成長因子を必要とせずに神経突起を誘発することが報告されている。PC12細胞を放射線応答蛍光ガラス上に培養し、X線マイクロビーム照射装置でターゲット細胞を最大20Gyまで照射した。X線マイクロビーム照射装置は50kVマイクロフォーカスX線源とX線導管で構成され、ビーム径10μmのX線ビームをターゲット細胞に吸収線量率0.1Gy/sまで照射することが出来る。照射されたサンプル細胞は、細胞核内のDNA二重鎖切断の指標となるγ-H2AXについて蛍光抗体法で調べた。蛍光顕微鏡観察によって、ターゲット細胞の核内だけに強いγ-H2AX応答が観測され、DNA二重鎖切断が生じていることが確認できた。また、蛍光ガラス層からのフォトルミネスセンスを測定し、X線マイクロビームプロファイルが得られ、ターゲット細胞に対する吸収線量を正確に評価する技術を開発した。また、照射後、インキュベータで培養し、光学顕微鏡観測を10日間続けた。ターゲット神経細胞の一部は細胞死せずに、神経突起を伸長するものが現れた。ただし、X線マイクロビームによって分化する確率は、これまでに報告されている通常のX線源で照射した場合と比べて小さいことが判った。さらに、分化制御技術を利用して、任意の神経回路を形成する技術を開発する。培養細胞PC12は、X線やγ線照射によって、NGF成長因子を必要とせずに神経突起を誘発することが既に報告されている。培養シャーレ内の単一のPC12細胞をX線マイクロビーム照射装置でターゲット細胞を最大20Gyまで照射した。X線マイクロビーム照射装置は50kVマイクロフォーカスX線源とX線導管で構成され、ビーム径は10μmである。また、照射後、インキュベータで培養し、光学顕微鏡観測を10目間続けた。ただし、X線マイクロビームによって分化する確率は、これまでに報告されている通常のX線源で照射した場合と比べて小さく、56%程度であった。その要因として、細胞そのものの照射効果に加えて培養液中で生成されるラジカル等の間接的な要因も重要であると考えている。また、X線マイクロビーム照射装置にアルゴンレーザーを導入し、X線照射下での細胞のカルシム蛍光観察を行った。放射線照射された細胞内のカルシウム濃度は、著しい変化が観測された。それらの照射効果については、過去に報告された結果と類似しているが、その機構については、十分に説明できていない。
アスパラギン合成酵素欠損症の診断スクリーニング法の確立と治療法の研究

アスパラギン合成酵素欠損症の診断スクリーニング法と治療法の開発を目的として研究を行った。4つの新規変異について発現ベクターを構築しASNSタンパクの発現実験を行った。シクロヘキシミドによる安定性比較試験では変異体と野生型の間には有意差はなかった。アスパラギンの定量はできず、培養細胞の内在性タンパクが影響していると考えた。患者皮膚繊維芽細胞はアスパラギンを添加してない培地では増殖せず、アスパラギンを添加すると細胞増殖が見られ、アスパラギン投与が治療法として示唆される。アスパラギンは生体内でつくることのできる非必須アミノ酸の一つであり、アスパラギン合成酵素(ASNS)によりグルタミンの存在下でATPを利用してアスパラギン酸とグルタミン由来のアミノ基から合成される。このASNSは成熟した脳でよく発現しているとされる。ヒトでは、ASNSの欠損により先天性小頭症、難治性のてんかん、精神運動発達遅滞などを呈するアスパラギン合成酵素欠損症が近年報告された。しかし、まだ新しい疾患であるためその病態や治療法などはよく分かっておらず、遺伝子診断以外のスクリーニング法はない。本研究では、アスパラギン合成酵素欠損症の診断スクリーニング法と治療法の開発を目的としている。本年度は、我々の報告した4つの新規変異について発現ベクターを構築し、HEK293細胞やHeLa細胞などの培養細胞に導入してASNSタンパクの発現実験を行った。これら培養細胞でのASNSタンパクの発現はWestern blot法を用いてその発現を確認することができた。次に、シクロヘキシミドによる安定性比較試験を行ったところ、変異体と野生型の間には有意な差は認められなかった。また、変異ASNSのアスパラギン合成能の評価のためにニンヒドリン法を用いてアスパラギンの定量を行ったが、十分にアスパラギンの定量を行うことはできなかった。原因として培養細胞の内在性タンパクが影響している可能性が考えられ、今後検討が必要である。診断スクリーニング法につながるアスパラギンの定量が確立できていない。アスパラギン合成酵素欠損症は、アスパラギン合成酵素(ASNS)の欠乏により先天性小頭症、難治性のてんかん、精神運動発達遅滞などを呈する。しかし、まだ新しい疾患であるためその病態や治療法などはよく分かっておらず、遺伝子診断を行う以外には診断スクリーニング法はない。研究初年度においては、我々の報告した4つの新規変異について発現ベクターを構築し、培養細胞に導入してASNSタンパクの発現実験を行い、Western blot法を用いてその発現を確認した。シクロヘキシミドによる安定性比較試験を行ったところ、変異体と野生型の間には有意な差は認められなかった。また、変異ASNSのアスパラギン合成能を評価する目的でアスパラギンの定量を行ったが、十分にアスパラギンの定量を行うことはできず、培養細胞の内在性タンパクが影響している可能性が考えられ、最終年度も引き続き検討を行った。また、患者皮膚繊維芽細胞を樹立し、アスパラギンの添加の有無で線維芽細胞の増殖の変化を観察した。アスパラギンを添加してない培地では線維芽細胞の増殖が見られなかったが、アスパラギンを添加すると細胞増殖が見られた。疾患患者由来の細胞の増殖にはアスパラギンが必須であり、アスパラギンの投与が治療法としても示唆される。これを応用してリンパ球を用いた迅速な診断スクリーニングのアッセイ系の構築を検討中である。変異タンパク発現させた培養細胞を用いてアスパラギン合成酵素の活性測定を引き続き行う他に、患者リンパ球または線維芽細胞を用いた活性測定についても検討する予定である。先天代謝異常次年度使用額が発生した理由としては、発表の水準に達するような研究成果が得られず、学会への出張に対する旅費に残額が生じたこと、謝金を必要としなかったことが挙げられる。これらの金額と次年度以降に請求する研究費を合わせた研究計画としては、学会への参加の旅費に使用すること、謝金に使用することを計画している。
マントル鉱物の拡散特性とマントルおよび沈み込むプレートのダイナミクスへの応用

マントル遷移層や沈み込むプレートのダイナミクスに関する考察を行う目的で,マントル遷移層の主要構成鉱物である(Mg, Fe)_2SiO_4リングウッダイト中で変形を律速していると考えられるシリコンの拡散速度に対する温度と含水量依存性を明らかにする研究に取り組んだ。実験はマントル遷移層に相当する圧力発生が可能な川井型高圧発生装置を用いて行った。第1年度目の研究において,拡散源として^<29>SiO_2を用いた場合には,リングウッダイトと^<29>SiO_2の境界部にイルメナイト相が形成されていることがわかりリングウッダイト中のシリコンの拡散係数の測定が困難であることがわかった。従って,拡散源として(Mg, Fe)_2^<29>Si^<18>O_4オリビンを使用することにし,リングウッダイト中のシリコンと酸素の拡散実験を行った。しかし,高温高圧下でアニーリングした際に,リングウッダイト表面の凸凹が大きくなってしまい,二次イオン質量分析計の分解能を下げる結果となってしまったため,拡散係数の測定が困難であった。この問題の改善点として,アニーリングした後でも,表面凹凸の発生を可能な限り抑えることのできるより焼結度の高いリングウッダイトの合成を行い,拡散距離を長くする実験を行い解析中である。結晶の変形をコントロールしているのは,その結晶中で最も拡散速度の遅い原子である。これまで地殻や上部マントルを構成するケイ酸塩鉱物の拡散実験の結果によれば,最も拡散速度の遅い原子はシリコンであることが明らかにされている。そのため,結晶中のシリコンの拡散速度から結晶の変形速度の推定が可能である。研究代表者はこれまでのところマントル遷移層の流動特性に関する考察を行うため,マントル遷移層の主要構成鉱物である(Mg, Fe)_2SiO_4リングウッダイト中で変形を律速していると考えられるシリコンの拡散速度を明らかにする研究を行っている。まず出発物質となるリングウッダイトを,20万気圧,1200から1500°Cの条件でオリビン粉末から合成した。合成したリングウッダイト中の含水量と粒径をそれぞれフーリエ変換型赤外分光光度計と走査型電子顕微鏡を用いて測定をした。それらのリングウッダイト表面に真空蒸着装置を用いて拡散源となる^<29>SiO_2を蒸着し,再度20万気圧,1200から1500°Cの条件下で加熱を行い^<29>Siの濃度プロファイルを二次イオン質量分析計を用いて測定した。その結果,リングウッダイトと^<29>SiO_2の境界部に反応相が形成されていることがわかり,リングウッダイト中のシリコンの拡散係数の測定が困難であった。原因としてリングウッダイトとSiO_2が共存する温度圧力条件が,これまで報告されていた安定領域から想定したよりも狭かったことが考えられる。上記の問題点を解決するために拡散源として(Mg, Fe)_2^<29>Si^<18>O_4を使用し,レーザアブレーション法により蒸着を行った。
高親和性IgE受容体β鎖の機能解析とシグナル伝達の解明

野生型FcεRI(高親和性IgE受容体)β鎖およびβ鎖C末端領域の6アミノ酸を欠失させたβ鎖変異体に加えてβ鎖C末端領域から1アミノ酸ずつ欠失させたβ鎖変異体(5種類)を,β鎖ノックアウトマウス由来の骨髄培養マスト細胞に導入し,FcεRIβ鎖C末端領域の機能解析を行った。また,β鎖C末端領域の43アミノ酸に関して野生型およびβ鎖変異体(6種類)とGSTとの融合タンパク質を作製し,構造学的側面から検討を加えた。1. 6アミノ酸を欠失させたβ鎖変異体では,脱顆粒反応の低下に加えて,IL-6やIL-13といったサイトカインの産生も著明に低下していた。さらにロイコトリエンなどのケミカルメディエーターの産生も著明に低下していることを明らかにした。一方,1アミノ酸ずつ欠失させたβ鎖変異体(5種類)ではいずれも野生型に比べて著明な変化は認められなかった。2.すべてのβ鎖変異体で,IgEとの結合能は正常で,マスト細胞のシグナル伝達に重要な役割を果たすLynやSyk,JNK(c-jun N-terminal kinases),p38などのリン酸化には有意差は認められなかった。FcεRIを介するシグナル伝達に重要であるCa^<2+>influxについても野生型とすべてのβ鎖変異体において有意差はなかった。3. β鎖C末端の6アミノ酸に会合する分子は同定されなかった。4.円二色性分光法によりβ鎖C末端領域の二次構造を解析したが,野生型およびすべての変異体はα-helix構造をとり,すべての変異体で構造の崩壊やヘリックス含量の低下は認められなかった。野生型β鎖とβ鎖C末端領域の6アミノ酸を欠失させたβ鎖変異体を、β鎖ノックアウトマウス由来の骨髄培養マスト細胞に導入し、FcεRI(高親和性IgE受容体)β鎖C末端領域の機能解析を行った。1.β鎖変異体では、IgEとの結合能は正常で、β鎖自身のリン酸化やマスト細胞のシグナル伝達に重要な役割を果たすLynやSyk、JNK(c-jun N-terminal kinases)、p38などのリン酸化には有意差がないにも関わらず、抗原刺激後のERK(extracellular signal-regulated kinases)のリン酸化は著明に抑制されていることを明らかにした。2.β鎖変異体では、脱穎粒反応の低下に加えて、IL-6やIL-13といったサイトカインの産生も著明に低下していた。3.FcεRIを介するシグナル伝達に重要であるCa2+influxについて検討したが、野生型とβ鎖変異体において有意差はなかった。4.野生型β鎖を導入したマスト細胞にMEK1/2の阻害剤であるUO126を用いた後に脱顆粒反応、IL-6、IL-13を測定し、ERKがFcεRIを介する脱穎粒反応、IL-6、IL-13の産生に影響を及ぼすことを明らかにした。Ca^<2+>influxには有意差は認められなかった。5.β鎖C末端領域6アミノ酸の中に存在する3つのセリン残基のリン酸化についてはin vitrokinase assayにて検討した。3つのセリン残基のいずれもリン酸化は認められず、マスト細胞のβ鎖を介するシグナル伝達には影響をあたえないことが明らかになった。
電力線通信による高速高信頼ホームネットワーク実現のための基礎研究

ホームネットワークの需要が近年高まっており,新たな線路の敷設が不要な方式として,無線とともに電力線通信が注目されている.ただし電力線は、多分岐配線のためネットワークトポロジが複雑であり,また接続される家電機器のインピーダンスの影響を受けるため,伝送路特性のモデル化は一般に容易ではないとされていた.平成13年度本研究では、欧米で現在進められている高速電力線通信の標準規格で使用されている,数M30MHzつまり短波帯の電力線伝送路の特性を明らかにし,以下の手順で伝送路モデルを作成し、それが妥当であることを確認した.(1)あらかじめ線路の分布定数を求めておき,分岐点間のセグメントを一つの2端子対回路網として、すべての分岐線を2端子対回路網の縦続行列化し,いかなるトポロジでも伝達関数を導出できる方法を考案した。(2)家電機器単体の入力インピーダンスを,集中定数でモデル化しておき、こうした家電機器が,線路のどこに接続されているかを,(1)の線路モデルに与えることで,所望の観測点間での伝達関数を求められるようになった.平成14年度は特に、信号の伝送モードのうちこれまで利用されていなかったコモンモードに注目し、重信伝送方式を新たに開発した。(a)原理:従来の屋内電力線通信の場合、100ボルトの線間に信号を重畳し(ノーマルモード)伝送するが、多分岐配線によるインピーダンス不整合や平衡伝送ができない配線形態により、電力線とアース間で電位差を発生する、つまりコモンモードにモードが変換する。本研究では、屋内電力線としてよく用いられる3芯VVFケーブルにおいて、コモンモード変換が起きにくい配線方法を検討し、さらにコモンモードを使って伝送する方式、つまり重信伝送方式を開発した。(b)方式の基礎検討:受信器側で、ノーマルとコモンの両モードを分離できれば、モード間でのダイバーシティを利用することで、通信容量を増大でき、またデータ伝送の信頼性を向上できる。さらに、送信側で両モードを直交して送出すれば伝送途中でモードが変換しても、分離は可能となるはずである。本研究では、こうした2つのモードの注入と抽出方法を検討し、その効果を実験的に示した。ホームネットワークの需要が近年高まっており,新たな線路の敷設が不要な方式として,無線とともに電力線通信が注目されている.ただし電力線は,多分岐配線のためネットワークトポロジが複雑であり,また接続される家電機器のインピーダンスの影響を受けるため,伝送路特性のモデル化は一般に容易ではないとされていた.本研究では、欧米で現在進められている高速電力線通信の標準規格で使用予定の,数M30MHzあたりの周波数帯の電力線伝送路の特性を明らかにし,以下の手順で伝送路モデルを作成し、それが妥当であることを確認した.(1)あらかじめ線路の分布定数を求めておき,分岐点間のセグメントを一つの2端子対回路網として、すべての分岐線を2端子対回路網の縦続行列化し,いかなるトポロジでも伝達関数を導出できる方法を考案した。(2)家電機器単体の入力インピーダンスを,集中定数でモデル化しておき、こうした家電機器が,線路のどこに接続されているかを,(1)の線路モデルに与えることで,所望の観測点間での伝達関数を求められるようになった.

(3)実際の伝送路の測定結果と、(1)(2)で求めたモデルから予想した値を比較すると、両者の統計的特性がよく一致することを確認した。また、本研究で導入した任意波形発生器を用いて、所望の変調方式により実際の電力線で通信を行う準備をほぼ完了した。これにより、次年度は最適な通信方式やプロトコルを開発し、高速化高信頼化を実現する方法を検討する予定である.ホームネットワークの需要が近年高まっており、新たな線路の敷設が不要な方式として、無線とともに電力線通信が注目されている。ただし電力線は、多分岐配線のためネットワークトポロジが複雑であり、また接続される家電機器のインピーダンスの影響を受けるため、伝送路特性のモデル化は一般に容易ではないとされていた。平成13年度本研究では、欧米で現在進められている高速電力線通信の標準規格で使用されている、数M30MHzつまり短波帯の電力線伝送路の特性を明らかにし、伝送路モデルを作成した。平成14年度は特に、信号の伝送モードのうちこれまで利用されていなかったコモンモードに注目し、重信伝送方式を新たに開発し、その効果を実験的に示した。この方式により伝送容量を倍増、つまり高速化が可能でありまた、通信の信頼性を向上することが可能となる。(a)原理:従来の屋内電力線通信の場合、100ボルトの線間に信号を重畳し(ノーマルモード)伝送するが、多分岐配線によるインピーダンス不整合や平衡伝送ができない配線形態により、電力線とアース間で電位差を発生する、つまりコモンモードにモードが変換する。このことにより電力線が一種のアンテナとなり、既存無線局への干渉が生じるため、問題となっている。本研究では、屋内電力線としてよく用いられる3芯VVFケーブルにおいて、コモンモード変換が起きにくい配線方法を検討し、さらにコモンモードを使って伝送する方式、つまり重信伝送方式を開発した。(b)方式の基礎検討:受信器側で、ノーマルとコモンの両モードを分離できれば、モード間でのダイバーシティを利用することで、通信容量を増大でき、またデータ伝送の信頼性を向上できる。さらに、送信側で両モードを直交して送出すれば伝送途中でモードが変換しても、分離は可能となるはずである。本研究では、こうした2つのモードの注入と抽出方法を検討し、重信伝送方式を新たに開発し、その効果を実験的に示した。
地震後長期に継続する地形変化の科学的調査と復興戦略への反映

2005年10月8日パキスタン・インド国境近くのカシミール山岳地でM7.6の地震が発生した。実数は9万人を超えると推測され、この地震がパキスタン社会に与えた影響が極めて深刻であることは言うまでもない。しかし同時にこの地震は、その後長期に継続する地形変化の引き金となり、被災地の復興に様々な問題を投げかけている。本年度で実施した研究の実績は主に以下の2点に集約される。(1)Hattian Ballahに出現した巨大な崩落土塊の変形については前年度までにをモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行って、この土砂ダムの決壊にいたる懸念があり万が一の決壊時の流出解析を行い、この結果はState Earthquake Reconstruction & Rehabilitation Agency(SERRA)やMuzaffarabad市、そしてJICAにも報告されていた。この決壊は2010年2月9日に現実のものとなり、下流部に最高17m程度の洪水が押し寄せ30余りの家屋が流された。男子1名の犠牲者が報告されたが警戒していた住民の避難があったことが犠牲者を最小限に抑えたものと思われる。決壊に至った詳細を現地計測をもとにとりまとめ現地機関に報告するとともに、International Jopurnal "Landslides"にも2編の投稿を行っている(1篇は登載決定)。(2)カシミール地方の中心都市Muzaffarabad東側に南北に走る断層背面に露出したドロマイト混じりの斜面から流出する土砂はこれまでに谷沿いの家屋の多くを1階2階レベルまで埋め尽くしていた。今年度はパキスタンが未曾有のモンスーン豪雨被害を受け、対象地域の様相は激変した。砂防堰堤の作られた沢とそうでない沢の被害の様相は大きく異なりこのような状況を調査し更なる対応への提言としてとりまとめている。(1)Hattian Ballahに出現した巨大な崩落土塊の変形をモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行った。緊急に大きな崩壊に繋がる危険性は極めて低いと判断されるが、谷を越えて対岸の山に乗り上げた崩壊土砂が谷側に向かって0.5mから1m近くも移動するなど土塊全体が地震から3年を経た現時点でも変形し続けていることが確認された。またその変形を検討するうえで重要なデータも得られつつある。仮に本崩壊地上流部で新たな崩壊が起こって、貯水池に津波が起こって堤体を越流したシナリオを想定した下流部の洪水解析も実施し、2m8m程度の這い上がり高さに達する可能性を示した。(2)カシミール地方の中心都市MuzafEarabad東側に南北に走る断層背面に露出したドロマイト混じりの斜面から流出する土砂はこれまでに谷沿いの家屋の多くを1階2階レベルまで埋め尽くしている。河床レベルの変動をモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行い、また河道曲線部での土砂の痕跡などから土石流の速度の推定を行った。これらは研究代表者らが開発した土石流モデルのパラメータ設定に活用され、このモデルを用いて砂防ダムをしかるべき箇所に建設した場合の効果を検討した。

しかし同時にこの地震は、その後長期に継続する地形変化の引き金となり、被災地の復興に様々な問題を投げかけている。本年度で実施した研究の実績は主に以下の2点に集約される。(1)Hattian Ballahに出現した巨大な崩落土塊の変形をモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行った。谷を越えて対岸の山に乗り上げた崩壊土砂の最も厚い部分がおよそ10cmほど沈下している一方で、崩壊土砂下流末端部分の斜面がわずかに隆起し、ここに侵食谷が形成された。この部分から流出する水は重水比率の解析から湖からの浸透水が多く含まれていることが示唆され、いずれ将来土砂ダムの決壊にいたる懸念も生じた。このため万が一の決壊時の流出解析を行い下流部を20m程度の洪水が押し寄せる最悪シナリオのシミュレーションを行った。この結果はstate Earthquake Reconstruction & Rehabilitation Agency (SERRA)やMuzaffarabad市、そしてJICAにも報告されている。決壊の時期はまだ先かと思われていたが、実際2010年2月9日に突如決壊が生じ、下流部に最高17m程度の洪水が押し寄せ30余りの家屋が流された。男子1名の犠牲者が報告されたが警戒していた住民の避難があったことが犠牲者を最小限に抑えたものと思われる。決壊に至った詳細は次年度の調査項目である。(2)カシミール地方の中心都市Muzaffarabad東側に南北に走る断層背面に露出したドロマイト混じりの斜面から流出する土砂はこれまでに谷沿いの家屋の多くを1階2階レベルまで埋め尽くしている。昨年度に引き続き河床レベルの変動をモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行い、また河道曲線部での土砂の痕跡などから土石流の速度の推定を行った。これらは研究代表者らが開発した土石流モデルのパラメータ設定に活用され、このモデルを用いて砂防ダムの効果を検討した。2005年10月8日パキスタン・インド国境近くのカシミール山岳地でM7.6の地震が発生した。実数は9万人を超えると推測され、この地震がパキスタン社会に与えた影響が極めて深刻であることは言うまでもない。(1)Hattian Ballahに出現した巨大な崩落土塊の変形については前年度までにをモンスーンの前後で精密GPSによる計測を行って、この土砂ダムの決壊にいたる懸念があり万が一の決壊時の流出解析を行い、この結果はState Earthquake Reconstruction & Rehabilitation Agency (SERRA)やMuzaffarabad市、そしてJICAにも報告されていた。この決壊は2010年2月9日に現実のものとなり、下流部に最高17m程度の洪水が押し寄せ30余りの家屋が流された。
非言語コミュニケーションの構造（文法）の解明とその知能システムへの応用

会釈や握手など、言葉を用いないコミュニケーションは、非言語コミュニケーションと呼ばれ、人間の社会活動にとって、基本的なcommunication手段の一つである。しかし、ロボットに代表されるような知能機械は、現状、これらの非言語コミュニケーションを理解することができない。申請者は、言語と同様に、非言語コミュニケーションにおいても、ある種の“文法(grammar)"が存在すると考え、本申請では、まずこの文法をHMMに基づき解明する。さらに、この結果をベースに、IMU・力覚センサーなどの限られたセンサーのみで動作認識が可能なアルゴリズムを開発し、実際のロボット(NAO)を用い検証実験を実施する。研究計画通り研究は進めていた。(1)これまでに、モーションキャプチャーと同等な機能を実現しながら、構造が非常にシンプルかつ安価なIMUセンサー(複数の並進加速度と回転速度センサーを内蔵したモーションセンサー)による運動解析実験手法を提案してきた。本課題では、このIMUセンサーを、手足の先端など数カ所に取付け、得られたデータから前述のmotion primitiveの分割(segmentation)および認識(recognition)を行う手法を確立する。分割にはViterbiアルゴリズムを用い、動作の認識にはHMMを用いる。日常の様々な動作に関して実験を行い、85%以上の認識率を得られた。(2)接触力は、(1)のmotion primitiveの抽出とは直接関係ないが、非常に有用な情報を含むことが多く、これまでにこの接触力を用いた動作のモデル化に成功している。本研究では、この接触力データを用い、一連の意味のある動作であるACTIONを特徴付ける新たな手法の確立をできた。特徴ベクトルを用い接触力をモデル化した。非言語コミュニケーションの例を示す。“腕を上げる"、“腕を伸ばす"、“手を振る"などに相当するのが、motion primitive(MP)と呼ばれる短い動作を表し、“一連の意味のある動作(Action)"を構成する基本要素であり、言語における単語に相当する。申請者は、言語が、文法(grammar)にしたがって単語を並べることにより意味のある文章となるように、非言語コミュニケーションにおいても、上述のmotion primitiveを、"文法"にしたがって適切に並べることにより意味のあるActionを表現することが可能であると考えている。例えば、Path2は手元にある物を取る動作、Path4は、相手に挨拶する(手を振る)動作を表している。本研究は、申請者らがこれまでに培って来た独自の技術をさらに発展させることにより、上述の“人間動作の文法(Grammar of human movements)"を解明し、これを知能機械に応用しようとするものである。具体的には次の3つの課題に取り組む。(1)知能機械に理解可能な人間動作のモデル化(文法の解明)(2) (1)のモデルを用いたロバストな人間動作の認識と再現法の構築(3) (2)を用いた実際の人間とヒューマノイド・ロボットの相互理解の検証ロボティクス本助成金に申請する際、事前調査行い、研究の実現性を確認できた。事前調査の結果に基づく申請書を作成したから、順調に研究は進めていく。また、設備などに関してより早く購入し、シミュレーション結果を確認でき、新しい実験データの取得もできた。そのデータに応じて研究は順調に進展している。また、その研究は海外の企業研究所は興味深くて、現在は現場のデータを取得中である。契約で結ぶ希望がある。今年度の課題は次の2点がある:(1)人間動作の文法解明:motion primitiveとその集合体であるACTIONの関係を、motion primitive間の遷移課程から明らかにする。motion primitiveが言語における単語に、ACTIONが文章全体に対応すると仮定すると、本研究は、“人間動作における文法の解明"とも言うことができる。同一のmotion primitiveが、異なるACTIONにおいても使われることから、その役割を特定し、人間動作の文法の基本を明らかにする。その際、接触力から得られる情報も有効に利用する。(2)人間とロボットの相互作用:本研究の最終目的は、人間とサービスロボット間でのより自然な非言語コミュニケーションの実現である。そこで、小型ヒューマノイド・ロボットNAOに本研究で開発する人間動作の文法に基づく動作認識アルゴリズムを搭載し、人間とロボットの協調作業に関する実験を行う。実験ではNAOと人間とが封筒を交換する状況を再現し、2種類のシナリオを用意する。一つは、ロボットが人間の動作を理解できない場合で、現在のロボットの状況を模擬したものである。もうひとつのシナリオは、ロボットが動作認識アルゴリズムを搭載し非言語コミュニケーションを可能にした場合である。何れの場合も、ロボットおよび人間の状況はビデオに録画し、また、同時にIMUと力覚センサーからの情報も記録し、評価する。
疼痛刺激による脳神経系の可塑的変化と情動変化に関する研究

本研究では、慢性疼痛下におけるopioid精神依存不形成の分子機構ならびに持続する末梢からの疼痛刺激により引き起こされる脳高次機能の変化について明らかにすることを目的として、脳機能変化の可視化を試み、疼痛刺激に応じて活性化する脳部位の検討を行った。申請者は、functional magnetic resonance imaging (fMRI)を用いてblood oxygenationlevel dependent (BOLD)法に従い、脊髄PKCγの活性化による神経障害性疼痛様刺激および炎症性疼痛刺激による脳機能変化を可視化することに成功した。また、持続的な痛み刺激により、腹側被蓋野において内因性μ-opioid受容体リガンドであるβ-endorphinが持続的に遊離した結果、μ-opioid受容体の機能低下、さらにはそれに続くdopamine神経の活性低下が引き起こされていることが明らかとなった。こうした変化が、慢性疼痛下におけるopioid精神依存不形成機構の一因である可能性が示唆された。本研究では,脳機能変化の可視化を試み,疼痛刺激に応じて活性化する脳部位の検討を行った。近年,脊髄protein kinase C(PKC)の活性化が神経障害性疼痛発現および維持に重要な役割を果たしていることが報告されおり,当教室でも,神経障害性疼痛モデルではPKCの免疫活性著しく増大することを明らかにしている。またPKCのisoformの中でもPKCγが神経障害性疼痛の形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。そこで,まず,PKCの活性化薬であるphorbol12,13-dibutyrate(PDBu)を単回髄腔内投与したところ,著明かつ有意な熱痛覚過敏反応が認められた。この反応は,PKCγknockout mouseでは,全く認められなかった。次に,このような脊髄PKCγの活性化が直接上位中枢の活性化を引き起こすか否かを検討する目的で,脳機能変化を可視化するfunctional magnetic resonance imaging(fMRI)を用いてblood oxygenationlevel dependent(BOLD)法に従い検討した。その結果,wild-typeマウスでは,痛覚伝導路の中継核である視床外側および内側領域,さらには痛覚伝導路の最終終着点である体性感覚野領域においてPDBu投与直後よりBOLD signalの著明な増加が認められた。さらに情動行動を司る帯状回領域,さらには報酬系である側坐核および腹側被蓋野領域においては遅延性のBOLD signalの増加が認められた。一方,PKCγknockoutマウスで同様の検討を行ったところ,これらの反応は全く認められなかった。また,起炎物質であるcomplete Freund's adjuvant(CFA)を足蹠皮下投与することにより炎症性疼痛モデルを作製し,fMRIを用い,上記と同様の検討を行ったところ,CFA投与後から,大脳皮質,視床および報酬系の各領域においてBOLD signalの増加が認められた。以上,本年度は,脊髄PKCγの活性化による神経障害性疼痛様刺激および炎症性疼痛刺激による脳機能変化を可視化することに成功した。また,本研究により疼痛刺激は痛みの上行性経路に関与する領域のみならず,情動に深く関与する帯状回さらには,腹側被蓋野領域や側坐核領域などの報酬効果発現に関与する領域においてシグナル活性化を引き起こすことが示唆された。これまでに申請者は、慢性落痛下においてopioidを使用した場合、精神依存形成が抑制されることを明らかにしており、これには、腹側被蓋野のμ-opioid受容体の機能低下が一部関与していることを見い出している。この慢性疼痛下における腹側被蓋野のμ-opioid受容体機能低下は、持続的な疼痛刺激に伴う内因性opioid peptideの持続的な遊離に起因する可能性が考えられた。そこで、本研究では、疼痛下におけるopioid精神依存不形成機構における内因性opioid peptideの役割について検討を行った。始めに、morphineにより誘発される報酬効果に対する脊髄PKC活性化の影響とβ-endorphinの役割について、β-endorphin knockoutマウスを用いて検討を行った。その結果、wild-typeマウスにPKCの活性化薬であるphorbol12,13-dibutyrate(PDBu)を髄腔内投与したところ、morphine誘発報酬効果の抑制が認められた。一方、β-endorphin knockoutマウスにおいても同様の検討を行ったところ、β-endorphin knockoutマウスではPDBuの髄腔内投与によるmorphine誘発報酬効果の抑制は認められなかった。これらのことから、β-endorphinは脊髄PKCの活性化によるmorphine精神依存不形成機構において、重要な役割を担っていることが明らかとなった。

次に、神経障害性疼痛下におけるmorphineの精神依存形成に重要な役割を担っている中脳辺縁ドパミン神経の変化について解剖学的な検討を行った。その結果、坐骨神経を結紮することにより、腹側被蓋野においてドパミン神経の活性化の指標となるリン酸化tyrosine hydroxylase免疫活性の著明な減弱が認められた。さらにこの現象は、側坐核に投射している神経細胞上で認められたことから、神経障害性疼痛により腹側被蓋野から側坐核に投射しているドパミン神経の活性低下が引き起こされていることが明らかとなった。以上、本研究の結果より、持続的な痛み刺激により、腹側被蓋野においてβ-endorphinが持続的に遊離した結果、μ-opioid受容体の機能低下、さらにはそれに続くdopamine神経の活性低下が引き起こされていることが明らかとなった。こうした変化が、神経障害性疼痛によるopioid精神依存不形成機構の一因である可能性が示唆された。
高解像度円偏光観測による原始惑星系円盤の研究

本研究では、すばる望遠鏡やそれ以外の望遠鏡を利用して、星・惑星形成領域における赤外円および直線偏光観測を行う。本研究の目標は以下のとおりであり、世界で初めて0.1秒角での赤外円偏光観測を実現し、これによって、若い星の星周構造の円偏光場をマップすることで、散乱の効果および磁場の影響について、直線偏光と組み合わせて解明することである。同じデータから、円盤上層部のダストサイズ・性質の情報も得ることも期待できる。これと並行して、1秒角程度の偏光サーベイも行い、星・惑星形成領域全般における円偏光の分布を調べることを目指した。本研究のため、すばる望遠鏡のための赤外偏光器の円偏光機能の拡充を行った。観測に必要なハードウエア・ソフトウエアについての開発を進めた。並行して、南アフリカにある赤外線望遠鏡IRSFを用いて、星形成領域の赤外円偏光サーベイ観測を行なった。その結果、大質量星から小質量星に至るまでの星形成領域における星雲中に普遍的に赤外円偏光が検出されること、および、その偏光度や領域の広がりは、領域中で誕生している星の質量(光度)と良い相関があることを見出した。今年度は、とりわけ、その領域を拡張子、その結果を査読論文として出版した。本研究は、今後、円盤スケールでの円偏光と生命のホモキラリティーの議論を初めて行うことにつながる。本研究で取得している円偏光データは、いずれも過去にはない全く新しいデータであり、星形成、円盤およびアストロバイオロジーの研究に新展開をもたらすものと期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、すばる望遠鏡やIRSF望遠鏡などを利用して、惑星および星形成領域における赤外円偏光および直線偏光観測を行うことを目指している。惑星形成の場である原始惑星系円盤の観測には、0.1秒角程度の解像度が不可欠であり、8m級望遠鏡と補償光学の利用が不可欠である。また、星形成領域においても、大規模な系統的円偏光観測は行われていない。本研究のため、1年目は南アフリカにある近赤外線サーベイ望遠鏡IRSFを用いて、星形成領域の円偏光サーベイ観測を行なった。その結果、以下のような新知見が得られた。(1)ほぼすべての領域において広がった円偏光領域を初めて検出した。その空間広がりは最大1pc近くもある。(2)NGC6334領域において、過去最大となる偏光度(CP(K)=22%)を発見した。(3)その円偏光の原因が、磁場で整列を受けたダストによる多色吸収であることを、観測領域の他の観測から得られている物理パラメータを引用しつつ、モンテカルロシミュレーションにより定量的に再現した。(4)円偏光度と、赤外光度から推定される中心星質量との間に非常に良い相関を初めて発見した。以上の結果を欧文査読論文として出版した(Kwon et al. 2014, ApJ, 795, L16)。これによって、赤外円偏光が、星・惑星形成領域研究の重要なツールとなることが示された。当初計画では、装置開発を先に進めるということだったが、星形成領域の観測結果の出版を優先した。その結果、世界で最初の近赤外線円偏光サーベイの査読欧文論文を出版できた。(a)すばる望遠鏡の赤外円偏光器のアップグレードを完成させる。インストール作業のためにハワイ観測所に出張する。その際、機械部品の加工が必要となる。(b)装置についての発表を国内外の研究会で行う。(c)偏光器を用いた観測を行う。装置偏光の評価なども同時に行い、かつ、直線偏光の大きな原始惑星系円盤の観測を進める。
ウォータージェットによる岩石の壊食に関する基礎的研究

本研究は、ウォータージェットの衝突が原因で発生する岩石表面の壊食現象について、その機構の解明を目的とする基礎研究である。具体的には、ウォータージェットが固体の表面に垂直入射する場合、表面に生じる壊食痕の形状を分析し、ウォータージェットが液滴化する領域についての壊食機構を考察する。以下に得られた成果を要約する。(1)スタンドオフディスタンスを変えて壊食痕の様相を調べた結果、噴流構造が著しく変化する領域が存在すること、また、一定の壊食機構が存在する領域があることが明らかとなった。(2)壊食機構を検討した結果、吐出圧力が一定の場合、中心壊食深さが一定値をとる領域が存在することがわかった。この領域を等速壊食領域とよぶことにし、吐出出力の影響を等速壊食領域において分析してみたところ、中心壊食深さは吐出圧力の3乗に比例することが明らかとなった。(3)前述で得られた関係式を時間微分することにより、壊食速度は流速の6乗に正比例することがわかった。これはキャビテーションによる壊食実験から見出されている6乗則と同じである。岩石を用いたウォータージェット壊食試験によって、ウォータージェットが液滴化する領域における壊食の初期段階に、衝突中心の壊食深さの増加速度がジェットの流速の6乗に正比例する壊食現象のあることを明らかにした。
軸力による共振周波数変化を利用した新しい平板型高感度力センサに関する研究

本研究は横振動棒の軸力による共振周波数変化を利用した新しい平板型高感度力センサの構成に関するもので、研究初年度は有限要素法によるセンサの特性解析及び各部寸法値の決定を主に行い、研究最終年度はこの力センサを加速度センサに応用した場合について検討した。得られた成果を要約すると、以下のようになる。1.本力センサは、一本の横振動棒の面外振動モードを利用するため、高感度構成となる。2.印加軸力と共振周波数変化の関係は直線的になる。3.支持固定部の振動変位が著しく低減できるため、センサは高Qで高安定となる。4.加速度センサにおける印加加速度と共振周波数変化の関係は直線的となるという解析結果は、実験的にも検証された。5.試作の金属加速度センサでは、1次及び2次モード利用の場合、それぞれ2800、2150ppm/Gなる周波数変化率が実現できた。ただし、Gは重力加速度を表す。6.検知軸方向以外からの加速度の影響は、支持固定法の工夫により非常に小さくできる。7.センサの共振周波数近傍に有害なスプリアス振動は存在しない。残された課題はセンサの温度特性の検討であるが、これは通常の電子回路技術で補正可能と考えられる。なお、本センサ構成は、今後安価で小型の高感度センサとしてその実用化が期待される。本年度は、まず本力センサの設計指針を確立するため、これまで不十分であった中央アームの全長、幅及び厚みと軸力印加時の共振周波数変化量(感度)の関係を詳しく再解析し、新しい知見を得た。すなわち、全長を可変しても共振周波数変化量は不変で、共振周波数のみが変化することが明らかになった。このことは、共振周波数変化量を変えずに中央アーム長を短くできることを意味しており、センサの小型化に役立つ。これまでは、共振周波数変化率のみに着目して来たため、このことが見逃されていた。次に、利用振動モードを4次モードまで拡張して解析したところ、センサとしての共振周波数変化量は振動次数が大きくなるほど大きくなるが、モード間の差が次第に無くなることが確認された。したがって、低次の振動、すなわち1次あるいは2次モードを利用した方が高感度となることが分かった。さらに、本センサ構造における面外と面内モードを利用した場合の共振周波数変化量について比較検討したところ、実用的寸法値では面外モード利用の場合が高感度となることが分かった。なお、面内モードを利用する場合には新しいセンサ構造にすると高感度化が実現できることも新たに分かった。力センサの応用例の一つして、本年度は一端を固定し他端に質量を付加した構造の金属製加速度センサの設計指針についても検討を行った。各軸方向に対する感度と支持固定法とは密接な関係があり、必要とする軸方向にだけ感度を持ち、しかも利用振動モードに不要振動を接近させないように設計する必要がある。このような指針に沿って、しかも要求された感度を満足するセンサの寸法が明らかにされ、その試作を行った。現在、センサの信号検出回路の設計及び製作を行っている。本年度は、研究の最終年度でもあり、考案した力センサの一応用例として加速度センサについて検討した。すなわち、力センサの一端を固定、他端に質量を付加した加速度センサ構成の試作試料を用いて、その諸特性を測定して有限要素法による解析結果との比較を行った。金属製加速度センサにおける力センサの中央アーム中央の片面に圧電セラミックス小片を接着剤により接着して、その面外1次振動モードを外部発振器により電気的に励振させた。この状態で、加速度センサを水平位置からy軸回りに回転させ、その設定角度により質量部に作用する重力すなわち軸力が変化することに着目して、加速度の変化に対するセンサの共振周波数変化を測定した。また、振動試験器により印加加速度の変化に対する共振周波数変化についても同様となることを確認した。その結果、印加加速度と共振周波数変化の関係は直線関係になること、圧電セラミックスの接着による影響までも考慮した解析結果とは良く一致対応することが確かめられた。試作試料の感度は単位重力加速度当たり1次、2次モード対して、それぞれ2800ppm、2150ppmであることが明らかになった。

ただし、センサの感度は支持方法と密接に関係するので、加速度の検知方向における支持の影響だけは小さくし、それ以外の軸方向に対してはその影響を著しく大きくする工夫が必要となる。また、加速度センサのスプリアス振動について解析及び実験的検討を行ったところ、利用するセンサの共振周波数近傍には有害なスプリアス振動は存在しないことも明らかになった。これらの結果から、本構成は加速度センサとして十分利用可能であることが分かった。