hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体反応の化学的測定に基づく客観的な新規歯周病診断システムの開発

薬学部の佐野は,オルトフタルアルデヒド改良法による口臭原因物質チオールの有機化学的測定の実用化に向けて,安定した測定性を確保するための試薬成分の化学構造上の法則性を発見した。成人の80%以上という高い有病者率を示す歯周病への対策として,青少年期の歯肉炎への対策の必要性が指摘されているが,歯肉炎の診断は歯科医師の視診による専門的判断,すなわち主観に全面的に委ねられており,客観的な診断基準がないのが実情である。この状況を打開するために,生化学的パラメーターの機器測定によって歯肉の炎症度や健康度を客観的に判定する検診システムの開発を目的に,本研究を遂行した。3大学の共同研究体制で,2年目には各大学が其々に保有するこれまでの健診システムに応じて取り入れやすい検査項目とそれに対応する検体採取方法により研究を遂行したが,本年度は,汎用可能な健診システムの確立を目指して,検査項目と採取検体の至適化と統一化を図った。実験の結果,検体として洗口吐出液を使用することで,歯肉溝液検査の対象であったアンチトリプシン(AT)とラクトフェリン(Lf)共に相関性よく測定が可能であることが明らかになったことから,本年度の各フィールドにおける健診では,検体は洗口吐出液とし,遊離ヘモグロビン,LDH, AT, Lfの4検査項目を統一的に実施した。同時に,歯科医師の視・触診による理学的検査項目についても統一化を行った。遠隔大学フィールドの検体を徳島大学に輸送して,サイトカインと抗酸化力を測定できる一連のシステムを構築することもできた。また,従来アミノ酸分析の方法として利用されているオルトフタルアルデヒド法(OPA法)を応用して佐野らが提案した,分析対象を第一級アミンからチオールに変更する方法(OPA変法)において,反応試薬に用いる第一級アミンをC3対称性を持ちかさ高いものを利用すること,OPA試薬への置換基導入とπ電子拡張による電子効果により,臨床検査法として利用可能なレベルにチオール捕捉反応の生成物を安定化されることが示され,実用化に向けて大きく前進した。成人の80%以上という高い有病者率を示す歯周病への対策として,青少年期からの歯肉炎への対策が必要であるが,歯肉炎の診断は歯科医師の主観に委ねられ,客観的な診断基準がない。本研究は,生化学的パラメーターの機器測定によって歯肉の炎症度を客観的に判定する検診システムの開発することを目的に,3大学の共同研究体制で行われた。唾液検体を遠隔地の研究室に輸送し,客観的な機器測定で検診を行うシステムを構築し,実用化に向けて前進した。既に約100名の被験者から、唾液検査(ヘモグロビン、LDH、サイトカイン)と歯肉溝液バイオマーカー検査(ラクトフェリアンチトリプシン)を実施し、一般集団における各検査項目の濃度分布範囲に関して知見を得て、各検査法の感度設定と検体採取の指摘条件の調整が出来た。九州歯科大学では、プロービング誘発性歯肉出血(Bleeding on Probing: BOP)検査と併せて歯肉溝液バイオマーカー検査を実施し、それらの検査結果の関連性等についての分析を順調に進めている。新潟大学でも濾紙イムノクロマト法による唾液潜血検査の改良(定量化)がほぼ完成できた。また、薬学部の佐野も、新しい口臭検査法の開発につながるOPA変法を立案した。このように、当初の計画は概ね順調に進行していると判断される。
プラダーウィリー症候群の成人移行期における包括的な治療指針の構築

成人した日本人プラダーウィリー症候群患者において、成長ホルモン分泌能は果たして悪いのか、成長ホルモン補充療法の効果は体組成維持に対しどのような効果があるのか検討する。また、性腺補充ホルモン治療の効果と精神症状に対してどのような影響を及ぼすのか、これまでの経験や報告を吟味し大規模な検討を行うことで日本人プラダーウィリー症候群における包括的な治療指針を作成し、統一された治療を行えるようなシステム構築を目指す。
旧制中等諸学校における音楽教育の展開　－楽器産業とのかかわりに着目して－

本年度の大きな研究成果としては、旧制中学校の音楽教育について検討した昨年度までの研究に加え、高等女学校の音楽教育に検討対象を広げたことである。高等女学校においては、その成立初期から学科課程上で音楽科は必修とされており、教科外でも音楽会が定期的に開催されるなど、音楽に非常に力を入れていた。そのような中で、音楽教師は論考の執筆や日々の指導、ときには実際に演奏を披露することを通して、女性にとっての音楽活動の意義を生徒に伝えていた。そして、生徒たちはそのような教師の影響を受けながら、日頃の練習の成果を発揮する音楽会の場で、演奏技術に加え曲想や表現に重きを置きつつ演奏を行っており、さらに、互いの演奏に対する批評や音楽会の様子に関する描写など、音楽活動にかかわる文章表現にも工夫を凝らしていたことが解明された。さらに、1900年代1920年代の旧制中学校における音楽教育の実態について解明した昨年度の研究に引き続き、1930年代の旧制中学校における音楽教育についても検討を進めた。1925(大正14)年に出された「陸軍現役将校配属令」や、1927(昭和2)年に陸軍軍楽隊隊長の大沼哲が「喇叭鼓隊」という新しい楽器編成を考案したことなどにより、1930年頃から各学校に喇叭が本格的に導入されるようになる。さらに、楽器メーカーがブラスバンドに関わる雑誌の出版事業に乗り出したり、アマチュアの吹奏楽団体を集めた吹奏楽連盟が各地で組織されるなどの動きが起こってくる。上記のような時代状況と喇叭の導入は旧制中学校の音楽教育にも大きな変化をもたらした。喇叭の導入をきっかけに創設された旧制中学校の音楽部は、演習の際だけでなく運動会、遠足等に加え、御親閲式および提灯行列、音楽行進など、校内・校外の様々な行事で演奏を披露していた。また、ラジオなどのメディアとの関連や、演奏レパートリーの変化も見られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究実施状況としては、第一に、国会図書館等で戦前の楽器メーカーが発行していた雑誌や教則本および、諸外国の楽器製造技術や音楽教育に関する文献の収集を行ったほか、全国各地で、戦前の旧制中学校・高等女学校によって発行されていた校友会雑誌および学校一覧や学校史、府県立図書館での地方新聞の収集を行った。第二に、上記で収集した史料の分析および、近現代史にかかわる文献の読解を通して、以下のような研究成果を得た。まず、ハーモニカなどの安価な楽器や蓄音機が普及する時期の前史として、1900年代から1910年代における旧制中学校の音楽教育について、東京府立第三中学校の学友会音楽部の事例を中心に検討した。唱歌教員を置いていたごく一部の中学校では、1900年頃から校友会に音楽部が創設されていたこと、そこでは唱歌教員の指導のもと,歌唱のほかに器楽など,唱歌科の枠を超えた生徒による多様な音楽活動が行われていたことが明らかになった。次に、日本楽器製造株式会社とトンボ・ハーモニカ製作所によるハーモニカの普及活動および、山梨県立甲府中学校の校友会音楽部の事例を手掛かりとしながら、1920年代のハーモニカの普及とその背景にあった楽器メーカーの動き、そして、それらと旧制中学校の音楽活動とのかかわりについて検討した。これまで唱歌教育を中心として検討が行われてきた学校音楽教育の歴史を、生徒たちの活動および当時の産業・文化との関連から捉え直すことで、演奏技術や表現方法に対する生徒自身の工夫や、ハーモニカ音楽を媒介とした学校・地域間の交流のように、近代国家と学校制度の枠組みだけでは捉えきれない側面が数多く存在していたことが明らかになった。第三に、研究対象である戦前における校友会の部の活動について、よりマクロな視点から捉えるために、1920年代の中等教育の課外活動に関する議論について検討した。

喇叭の導入をきっかけに創設された旧制中学校の音楽部は、演習の際だけでなく運動会、遠足等に加え、御親閲式および提灯行列、音楽行進など、校内・校外の様々な行事で演奏を披露していた。また、ラジオなどのメディアとの関連や、演奏レパートリーの変化も見られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、音楽教育に関わる制度的史料および楽器産業に関する史料、全国各地の様々な学校の音楽教育の記録を収集・分析が順調に進んだほか、その成果を「1900年代1910年代における旧制中学校の音楽教育ー東京府立第三中学校学友会音楽部の活動に着目してー」(日本音楽教育学会、採択済)に論文としてまとめることができた。さらに、研究対象である戦前における校友会の部の活動について、「1920年代における中等教育の課外活動に関する議論ー校友会活動を中心にー」(日本教育学会)をテーマに学会発表を行った。このように、当初の計画以上の研究の進展があった。次年度の課題としては、継統しての史料収集・分析作業に加え、当時の学校内の様子や音楽教育の状況をより詳細に明らかにするために、調査対象校の同窓会を経由し、音楽部に所属していた生徒へのインタビューを行うことを計画している。さらに、本年度で得た旧制中学校に関する研究成果をふまえながら、高等女学校における音楽活動にも検討対象を広げていきたいと考えている。そして、旧制中等諸学校における音楽教育の展開と楽器産業とのかかわりに関する研究を総括し、博士論文の執筆を行う。
宅造地における柱体改良地盤の安定性評価に関する研究

軟弱な宅造地における柱体改良の効果を評価するために,これを対象とした幾つかの模型実験と数値解析を実施した.その結果,以下に挙げる幾つかの知見が得られた.1.地盤が流動するような場合に見られる受動杭の挙動は大きく2つに分けられ,極限状態では3次元的な受働破壊と水平面内に生じるすり抜け破壊を呈する.2.受働破壊時の地盤反力は,主動杭によく用いられるChanの公式や港研方式が有効であると考えられるが,すり抜け破壊時の地盤反力に関する知見は少ないことが分かった.3.すり抜け破壊を想定した模型実験では,地盤反力と地盤一杭との相対変位の関係は強い非線形を示すことが明らかとなった.4.柱体の改良効果は,単位幅当たりの杭本数の増加に伴い,ほぼ線形的に増加することが示された.但し、相対変位量が増加するにつれて,杭一本当たりの地盤反力は増大することが確かめられた.これはアーチ効果に起因すると想定される.5.改良体周りの地盤の変形状態をSTRAINPATHMETHODを用いて推定した.その結果,改良体前方の変形状態はほぼ解析結果と良い一致を示したが,背面の空隙等は表現できないことが確かめられた.6.SPMの数値解析結果より,杭前方ではプレッシャーメーターに近い変形モードが、側方ではねじりせん断モードは卓越することが示された.7.数値解析では,地盤流動時のアーチ効果を杭間中心線上の土のひずみ履歴によって検討した.これより,杭間隔比が4以下では中心線上の圧縮ひずみが急激に増加することが確かめられた.軟弱な宅造地における柱体改良の効果を評価するために,これを対象とした幾つかの模型実験と数値解析を実施した.その結果,以下に挙げる幾つかの知見が得られた.1.地盤が流動するような場合に見られる受動杭の挙動は大きく2つに分けられ,極限状態では3次元的な受働破壊と水平面内に生じるすり抜け破壊を呈する.2.受働破壊時の地盤反力は,主動杭によく用いられるChanの公式や港研方式が有効であると考えられるが,すり抜け破壊時の地盤反力に関する知見は少ないことが分かった.3.すり抜け破壊を想定した模型実験では,地盤反力と地盤一杭との相対変位の関係は強い非線形を示すことが明らかとなった.4.柱体の改良効果は,単位幅当たりの杭本数の増加に伴い,ほぼ線形的に増加することが示された.但し、相対変位量が増加するにつれて,杭一本当たりの地盤反力は増大することが確かめられた.これはアーチ効果に起因すると想定される.5.改良体周りの地盤の変形状態をSTRAINPATHMETHODを用いて推定した.その結果,改良体前方の変形状態はほぼ解析結果と良い一致を示したが,背面の空隙等は表現できないことが確かめられた.6.SPMの数値解析結果より,杭前方ではプレッシャーメーターに近い変形モードが、側方ではねじりせん断モードは卓越することが示された.7.数値解析では,地盤流動時のアーチ効果を杭間中心線上の土のひずみ履歴によって検討した.これより,杭間隔比が4以下では中心線上の圧縮ひずみが急激に増加することが確かめられた.
宗教集団調査法の研究-社会問題化する教団を中心として-

本年は成果発表の年であり、8月ベルギーで開催された第25回国際宗教社会学会の「洗脳と新宗教運動」部会においてセクト教団対策が西欧諸国で実施されている反面、信教の自由を擁護し、学問的厳密性をきす立場から過剰なカルト批判反論を加える議論も展開され、理論、実践の両面においてこの問題がトピックになっていることが確認された。西欧、特にメリカの宗教社会学では、カルト、マインド・コントロール論の是非、教団の資金調達や信者獲得活動と社会の軋轢、脱会門家の問題等に関して、20年近くの研究蓄積がある。しかし、日本は新宗教研究自体の蓄積はあっても、社会問題化する教団動の研究は皆無に近い。本研究は宗教社会学の学問的趨勢からも当然なされるべき研究であったが、現時点では社会的要請加わったと言える。本年9月の日本宗教学会の「宗教と暴力」パネルにおいて、筆者は教団調査法の再検討と教団被害に対する宗教研究者の現実認識を問う報告を行い、少なからぬ研究者が関心を示してくれた。本年度は、教団研究を文献的にレビューすると同時に、反社会的行為を行う宗教集団対策組織の資料収集、会合への出席などを行った。統一教会に対しては全国霊感商法対策弁護士連合会、オウム真理教では日本脱カルト研究会、エホバの証人では、エホバの証人問題研究所の各団体に資料照会依頼、調査協力を求め、来年度の地固めを行った。また、1999年3月8、9日に「宗教集団研究法」の研究会を開催し、研究代表者の櫻井義秀、協力者で北海道大学大学院生の猪瀬優理、成城大学民俗学研究所の川又俊則、久留米大学比較文化研究所の黒田宣代の4人を発表者として研究会を開催し、情報交換、研究課題の啓蒙・普及に努めた。そこで確認されたことは、従来の宗教集団研究は調査許可を得易い、社会常識をわきまえた無難な教団が対象であった。そのために、宗教集団は教団そのもの、信者を直接対象とした調査法がとられていた。しかし、現在社会問題化している宗教集団には、教団の外側から(被害者、その家族、元信者、反カルト運動組織)情報収集につとめ、リサーチの公表にはカルト、反カルト両陣営から直接のリアクションがもたらされるような状況に至っている。また、教団と教団をとりまく環境の境界、信者と潜在的信者の境界を分析の対象にすえなくては、なぜ、一般社会からこのような宗教集団が生まれ、信者獲得に成功したのかは分からない。その意味で、宗教集団の周辺を考察の対象とし、従来の研究法で採用されていなかった周辺的調査法を積極的に活用すべき時代に入ってきたことが改めて確認されたのである。
2つの積をもつ代数の構造と変形理論の研究

研究成果(1)構造定理「自乗ゼロのジャコブソン根基をもつ非可換ポアソン代数はリー的ポアソン代数と標準的ポアソン代数の半直積である。」を発見した。ターゲットの代数の中に重要な役割を果たす元が潜んでいる。これを用いて代数の積を記述するという新しい試みが成功した。(2)分類定理「非可換ポアソン上の有限次元単純加群のすべてのリスト」をあげた。(3)ゲルステンハバーの変形理論を非可換ポアソン代数に適用した。非可換ポアソン代数は無限小剛性ならば剛性であること示した。研究形態ペンシルバニア大学のゲルステンハバー教授との討議を基本とする。当該補助金の援助で、平成13年3月に教授が来日し、8月に私が渡米し協同研究ができた。討議の主な内容を挙げておく。(1)私が彼の変形理論の本質を理解していることの確認をした。(2)私の始めた有限次元非可換ポアソン代数の研究の数理科学における意義。(3)代数的変形理論の量子群への適用。教授の提出した数多くの論文に基づいて討議。情報発信当該研究の目的の一つ「代数的変形理論の日本における紹介」は、日本数学会九州支部会における特別講演とゲルステンハバー教授の九州工業大学における講演会の企画実効で十分に果たされた。展望と課題(1)三項積の構造決定とその変形理論の構築カルフォルニア大学(バークレー)のワインスタイン教授との話し合い(慶応大学において)がきっかけとなる。これは、2つの積をもつ代数のより一般的な枠組みとして、当該研究に重要な役割を果たす。(2)神保氏の著書や論文の検討ゲルステンハバー教授とは神保氏の著書や論文を検討している。話題は、量子群と変形理論である。(3)ヤン・バックスター方程式からの非可換ポアソン代数の構成法研究成果(1)構造定理「自乗ゼロのジャコブソン根基をもつ非可換ポアソン代数はリー的ポアソン代数と標準的ポアソン代数の半直積である。」を発見した。(3)ヤン・バックスター方程式からの非可換ポアソン代数の構成法2つの積をもつ代数の構造について(非可換ポアソン代数Aの構造)(1)非可換ポアソン代数に潜む重要な元非可換ポアソン代数Aのなかに重要な役割を果たす元ε(中心的元とよぶ)を発見した。この元を用いるとAのポアソン積とつねにAに内蔵されているポアソン積(交換子積)の関係が記述できる。(2)ジャコブソン根基が可換であるときの非可換ポアソン代数の構造定理新しく導入したLie-likeポアソン代数を用いてAがこのような部分代数とポアソンイデアルの半直積であることと証明した。(3)ポアソン加群Mの分類Aが半単純とは限らない場合には未解決であった。AとMの半直積が上記(2)を適用できるような非可換ポアソン代数であることを証明し、Aが半単純とは限らない場合にもMの型を決定することができた。2つの積をもつ代数の変形理論について本年度は変形理論の知識の整理と最近の状況の把握を目的とした。代数構造の変形理論の創始者ゲルンステンハーバー教授をペンシルバニア大学から平成13年3月9日から3月18日まで招へいした。この間、研究の進展に重要な次の項目について話し合い、研究のより具体的な指針を得た。また、教授はこれらと関連した資料を数多く残して帰国された。(1)私が彼の理論の本質を理解していることを確認した。教授がナインハウス、小平・スペンサーにヒントを得て代数構造の変形理論を構築したことなど。

(2)より広い意味での変形理論の歴史の把握。(3)代数的変形理論と量子群の関係、代数的変形理論を用いての量子化の例、及びこれらを研究するために必要な道具。(4)コホモロジー代数におけるカップ積の重要性、新たな積の可能性。研究成果と情報発信受理されていた論文が発行された。一定の条件のもとで、有限次元非可換ポアソン代数の構造を決定すると共に、有限次元非可換ポアソン代数上の有限次元単純加群を完全に分類するものである。これと有限次元非可換ポアソン代数の変形理論に関する結果とをもとに、以下の講演を行った:(1)ポアソン代数の構造定理と単純ポアソン加群の分類「第17回リー代数サマーセミナー」福山大学、平成13年8月10日l1日展望と課題昨年3月末の慶応大学での研究集会でA.Weinstein(Univ of Cal, Barkely)が吉川(島根大学)及び山口(元広島大学)の初期の研究に着目した講演とその後の彼との話し合いがきっかけとなる。これは、2つの積をもつ代数のより一般的な枠組みとして、当該研究に重要な役割を果たす。研究対象をより鮮明にするため、山口清広島大名誉教授及びP.Xu(Pa St Univ ; Weinsteinの弟子)との研究会(平成14年3月8日)を九工大で開いた。(2)神保氏の著書や論文の検討(3)ヤン・バックスター方程式からの非可換ポアソン代数の構成法P.Xuにこの課題を提示。共に非可換ポアソン代数の研究者として最も興味ある話題である。
生体リズムにおける同期現象の誘発を利用した看護・医療行為支援デバイスの開発

本研究では、看護・医療行為における「暗黙知」を伝えるために、看護師と患者の同期現象に着目し、心が通い合う医療の場を誘発する支援デバイスの開発について検討を行った。その結果、脳波中のα波含有率の上昇には心拍リズム、同期現象の誘発には呼吸リズムの有効性が確認された。またロボットが有望な同期誘発デバイスとなる可能性があることも分かった。今後は、これらの検討に基づいた教育システムの開発を行う予定である。本研究は、対面時にヒトとヒトの間で現れる生体リズムの同期現象とリラックス状態の発現に着目し、それらを人為的に誘発させ、患者と施術者間の心が通い合う看護・医療行為を可能にする看護・医療行為支援デバイスの開発を行っている。熟練技術者がもつ高度な技能やノウハウの次世代(若手技術者)への継承を効率的に行える場の創発に関する有効な手法は発見されていないのが現状である。この問題を解決する糸口として、生体リズムの同期現象に注目した。脳波は一般にヒトの感情や精神状態を表すパラメータとされている。そのような、脳波間の同期現象を誘発する人工的刺激を探索する初段階として、本研究では振動刺激が脳波に及ぼす影響、ならびに同一の振動刺激を二人の被験者に付与した際に、両者の脳波間の同期現象誘発における有効性について定量的検討を行った。具体的には、振動の強さを変化させることにより、ヒトの心拍リズムや呼吸リズムを模した振動刺激を二人一組のペアに与え、被験者の脳波を周波数ごとのパワースペクトルに分解し、平静時と刺激付与中のα波含有率の変化や、同じ刺激をペアの被験者に付与した際に両者のα波含有率の推移に同調が発生しているかを、大域的相関係数と局所的相関係数を用いて評価した。その結果、個々人におけるα波含有率の上昇については心拍リズム再現型に、同期現象の誘発性については呼吸リズム再現型において一定の効果と傾向が確認された。しかしこれらの傾向をより確固たるものにするためには実験回数を重ねる必要がある。支援デバイスによって生体リズムの同期現象の誘発が行われているのかどうかの判断が難しく、同期の評価指標の検討に時間がとられている状況である。これまでは評価指標として大域的相関係数に対して、局所的相関係数よりも重きを置いた検討を行ってきた。しかし、局所的相関係数の推移によって同期を評価し、同期の種類を定義することが出来れば、正相関と逆相関の関連性や意味付けにも言及することができ、同期現象の評価指標をより明確に確立できるのではないかと考えており、支援デバイスの開発とともに早急に同期の特定に向けて鋭意検討を進めていきたい。本研究は、対面時にヒトとヒトの間で現れる生体リズムの同期現象とリラックス状態の発現に着目し、それらを人為的に誘発させ、患者と施術者間の心が通い合う看護・医療行為を可能にする看護・医療行為支援デバイスの開発を行ってきた。そのような、脳波間の同期現象を誘発する人工的刺激を探索する初段階として、本研究では発話、音楽、映像、振動等の刺激デバイスが脳波に及ぼす影響、ならびに同一刺激を二人の被験者に付与した際での、両者脳波間の同期現象誘発における刺激デバイスの有効性について定量的検討を行っている。今年度は特にコミュニケーションロボットを導入し、同期現象誘発についての基礎検討を行った。具体的には、ロボットが発する会話音声、音楽、映像、ジェスチャ行動等の刺激の強さや会話シナリオを変化させて二人一組のペアに与え、被験者から測定された脳波を周波数ごとのパワースペクトルに分解し、平静時と刺激付与中のα波やβ波の含有率の変化を観測した。さらに同じ刺激をペアの被験者に付与した際に両者のα波含有率の推移に同調が発生しているかを、相関係数を用いて評価した。その結果、さまざま開発した刺激デバイスの中でも、コミュニケーションロボットを利用したデバイスが、その持つ要素の多様性、人をリラックスさせる親和性などの観点から、有望な同期誘発デバイスとなりうる可能性があることが分かった。同期誘発支援デバイスとしてコミュニケーションロボットなどを用いた新たな検討や、大域的相関係数と局所的相関係数の数学的関係を明らかにし、ヒトとヒトの脳波間に同期現象が生じている場合に、2人の共同作業やコミュニケーションにおいてどのような影響が及ぼされるのかを心拍や呼吸など脳波以外の生体リズムも含めて検証する試みなどを実施していく予定である。電気工学
生命40億年全史をタイムラインで可視化する科学教育コンテンツの開発

実績として、これまでに類のない生物多様性の歴史を、大陸移動の学説とリンクした「見える化」を実現するためのウェブコンテンツ開発と制作を行った。これは、地球の変化と生物多様性の壮大なドラマを旅しながら、人間の感性と感覚を刺激する誰でも体験できるような科学教育コンテンツ制作を目指した。英国オックスフォード大学栄誉博士であり、英国BBCのネイチャープログラムのプレゼンターである、ジョージ・マクガバン氏へのパイロット版でのプレゼンテーションでは、「今までに、これほど生物多様性を実感できるコンテンツを見たことがない。」というコメントを頂いた。また、さらにこのコンテンツの密度を高めるために、研究協力者の支援とサポートによって継続的な更新を続けていくことで合意ができた。この科学教育用のウェブデザイン制作とグローバル配信という実績が目指したものは、地球40億年の生物多様性から、人間と自然との関係を変えなくてはならないこと、命のつながりが重要であること、地球は一つしかない事を実感できることである。このことを踏まえて、ウェブデザイナーとのコラボレーションによって魅力的で新規性ある優れたサイトデザイン(The History of. Life)を誕生させることができた。100万種の生物が危機に瀕している中、今年のG7環境相会合では生物多様性の保護、回復に対する取り組み強化のメッセージがあった。このために、社会全体が変わる努力をすべきで、まさにこのメッセージを後押しするためのタイムリーな研究開発となった。初年度は、生物多様性の進化マップ(生物系統樹と大陸移動)をタイムライン(年表立体図)で可視化するための準備を行なった。特に、生命系統樹のヴァリエーションを調査するために、インターネットを活用することと、生物の系統樹に関する書籍(洋書・和書・訳本)を収集することに専念した。また、同時に最先端の学術研究結果を検討するために、共同分担者である渡辺政隆氏、工藤光子氏に各々の専門性からの助言をもらいながら、研究プロセスの効率化を図るための検討を行った。生物多様性と大陸移動のタイムラインを如何に視覚化し、進化マップのグローバルデザインを世界に提供することが最大の目標であるが、そのためのベースコンテンツづくりはすべてのクオリティを左右する。この研究の意義は、目(もく)を中心に、すべての生物をオリジナルで統一の取れたタッチで描き、すべての生物がつながっていることを独創的なタイムラインのデザインによって可視化すること。そして、何度か繰り返された地球上における大量絶滅を免れた生きものたちの多様なる進化によって、我々人類は偶然とも言えるその歴史の中でつながっていることを知るための科学教育コンテンツの創出である。特に我々が目指す目標は、戦争が耐えぬ危うい世界の中でこれからの世界を創造して行くために生まれてきた子どもたちが、人間が生物の壮大な生命のつながりの偶然の瞬間でしかなく、その歴史を学ぶことの尊さと生物の多様性とその共通性を感じてもらうための壮大なデザインである。視覚的に感性を刺激するデザインを目指す。海外の博物館とは、メールによってコミュニケーションすることが容易であり、以前科研費のテーマで調査した展示による進化表現の調査が今、かなり参考になっている。しかし、最新の展示を参考に考え方の更新を図るため、引続き主要博物館の進化系統樹に関する調査を共同研究者に依頼する予定である。社会状況、特に海外でのテロリズムの活動や危機管理上の状況により海外調査への危険度が増したために、海外調査を次年度(平成28年度)に繰り越せざるを得なかった。しかし、インターネットやネットワークの環境で多くをカバーしている状況はあるが、特に直接海外の博物館や研究者とのコミュニケーションは、この研究の信憑性を高めるのに重要だと考えるため、タイムラインの可視化を完成するまでにその内容をヒヤリングすることは重要だと考える。また、すべての生物の系統樹に当てはめるための作図に関しては、大量の作業があるため遅れがちになっている。しかし、3年という期間を取ったのはこの作業の遅れが懸念されたためでもあるので、それほど問題とは考えない。初年度より生物多様性の進化マップをタイムラインで可視化するために、生物の系統、生命の系統樹に関する資料を読み込みながら、情報を統一することに全力を注いで来た。同時に学術的整合性や理論検討等この研究プロセスの効率化を図るために、研究分担者である渡辺政隆氏、工藤光子氏には助言をもらいながら予定通りタイムラインの可視化に伴う作業を続けている。当初、この研究目的であった全ての生物の目(もく)を中心に可視化することを目指し制作してきたが、3年目の成果として、目だけでは系統が表現しきれない部分が多々出てきたため、科(か)も可視化の対象にすることを決めた。科学教育コンテンツの開発が最大の創出であることから、目指す生物の膨大な数のシルエットを描ききることに現在継続して力を注いでいる。同時に学部のデザイン実習では、描いた生物のシルエットが具体的に視覚言語として読み取れるか、理解できるかの調査・収集を行なっている。この作業を繰り返すことで、コンテンツ制作の最終目的である自然の多様性と共通性の魅力的な視覚デザイン、生命の系統樹の立体タイムラインの可視化が可能となる。この研究の大半の作業が、古細菌、真核生物などから分化していった生物の系統進化を分かりやすく伝わるように、可視化するため生きもののシルエットと大陸移動のリンクした描写である。そして、描いたシルエットの繋がりを一堂に学ぶことができるインタラクティブ・コンテンツの完成に最終年度を目指している。少々遅れ気味ではあるが、着々と作業は進んでいる。昨年度、監修をお願いしている渡辺政隆氏にはアメリカの自然史博物館での調査をお願いした。

進化マップの不整合性を検討するための報告を受けた結果、2冊の生物の多様性、系統樹の資料にたどり着くことができた。この資料をもとに今後ゴールまでこの研究を進めていく方針である。全ての生物の作図に膨大な時間がかかっているが、ベースになる有力資料を2冊に絞って進行している。'The Tree of Life' by Lecointre Le Guyaderと「生物の多様性百科事典」朝倉書店を基礎に、目(もく)と科(か)を中心とした系統樹の制作が進行している。また、昨年度は監修をお願いしている研究分担者の渡辺政隆教授に海外の自然史博物館の取材をお願いし、進化理論の最新成果をフィードバックしていただいた。同じく工藤光子氏には大陸移動の理論面の指導を頂き、視覚化するための調整を行うことができた。しかし、全ての生物の可視化に膨大な時間がかかっていることは事実であり、やや遅れている原因である。この遅れを取り戻すべく最大の努力を図っている。ネイチャー&サイエンスデザインの演習授業では、デザインを学ぶ学生に生物のシルエットを描かせ、その形の魅力的な見せ方やシルエットによる生きものの可視化の難しさを掴む方法で、この研究の教育還元を2年間行なった。その結果、この研究に興味を示す学生も多いことから、生物の視覚化、大陸移動の視覚化に学生有志の参加を得ている。目標は今年度前半で全てのシルエットを系統樹に落とし込んだ形で完成させ、後半にはコンテンツデザインの制作を外部委託する作業に取り掛かりたいと考えている。これまでに類のない生物多様性のタイムラインを大陸移動の学説とリンクした「見える化」によって実現する。知識だけでなく、人間の感性と感覚を刺激するインタラクティブな科学教育コンテンツを構築し、世界中に無償で配信・提供することを目的とした研究である。最終年度として行った研究実績は、生命進化史、系統樹の学説および大陸移動の文献調査と検証を進め、地球の誕生から生命の多様性の繋がりを確認した。同時に、科学教育コンテンツを構築するために重要な、魅力的で新規性のあるデザイン発想を導き出す検討をクリエイターたちと共に繰り返した。またその結果を、パイロット版の制作によって、科学教育コンテンツとしての魅力を導き出すことに時間をかけた。この研究の繰り返しによって、当初考えていた発想よりもこのコンテンツを使う側が楽しんで学び、感じる、インタラクティブ性の高い機能にたどり着くことができた。この研究では、今まで誰もなし得なかった46億年の地球の歴史と大陸移動、40億年の生物多様性の繋がりを等間隔で実感できること。それによって、生物多様性の大爆発がごく最近起きたことが実感できること。そして、自ら46億年の歴史の壮大なドラマを旅することができること。以上を実現するために情報整理と確認、検証ができたことに大きな意義を感じている。今までの生物多様性に関する系統樹の表現では、重要な地球のタイムラインの大半を占める、古細菌、原核
探索空間モデルの編集に基づく対話的可視化処理を介した画像検索手法の研究

本研究は、ユーザが画像データセットの探索空間を編集することで対話的に検索結果を改善していく対話処理の開発を目指している.この課題における技術的課題は、画像に基づく画像類似度と検索目的に基づく画像類似度が一致しない、画像データセット内を探索しながら画像を収集する対話処理が十分でないことがあげられる.本研究では、1)探索空間モデルの可視化、2)探索空間モデル編集の自由度向上・自動化、3)大規模な画像データセットへの対応、の3つの課題に取り組んでいる.今年度は昨年度に引き続き、1)に対応する課題として「動的な集合データの可視化」、2)および3)に対応する課題として「画像内容に基づく探索と単語に基づく探索を統合した探索システム」を検討した.第二の研究課題である「画像内容に基づく探索と単語に基づく探索を統合した画像探索システム」では、実サービスからデータセットを選定・収集し、大規模データセットに対応するシステム改善を行った.また、既存システムとの比較評価実験を実施し、提案システムが、探索対象カテゴリの理解を向上することに定量的・定性的に効果があることを確認した.この成果を、Visualization and Data Analysis(VDA)、インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS)で口頭発表を行った.また、東京大学から特許を出願した..28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の背景は、ユーザが要求する画像集合をテキストや画像で表現しづらい曖昧な検索目的の場合に、従来の画像検索システムにユーザの検索目的の情報を伝達することが困難になる問題にある.この問題の技術的課題は、1)画像の特徴量に基づく画像類似度とユーザの検索目的に基づく画像類似度が一致しない.、2)画像データセット内を探索しながら画像を収集する対話的ユーザインタフェースが十分でない.3)検索結果の提示において、ユーザの違いや検索目的の違いが十分に考慮されていない、の3点があげられる.本研究では、ユーザが検索目的に応じて画像データセットの探索空間を編集し対話的に検索結果を改善していくインタフェースの開発によって、前述の技術的課題の解決を目指している.具体的には、これまでの研究で提案した探索空間モデルを土台にして、1)探索空間モデルの可視化、2)探索空間モデル編集の自由度向上・自動化、3)大規模な画像データセットへの対応、の3つの課題に取り組んでいる.今年度は、3つの課題のうち、最初の2つの課題を中心に検討した.今年度は、前述の課題のうち、最初の2つの課題を中心に検討した.具体的には、動的な集合データの可視化手法に関する研究と、カテゴリ名が不明な画像の検索を効率的に行うインタフェースの研究に取り組んだ.前者については、動的な集合データをアニメーション最適化によって可視化する手法を提案し、その成果をまとめて国際会議InfoVis2016に投稿した.後者については、先行研究の調査とプロトタイプの実装が完了している.来年度にユーザスタディを介して提案手法の改善を行い、成果をまとめて国際会議に投稿予定である.今年度は、動的な集合データの可視化手法に関する研究と、カテゴリ名が不明な画像の検索を効率的に行うインタフェースの研究に取り組んだ.前者の研究については、当初は画像データに限定して研究を遂行していたが、より一般的な動的な集合データを対象とした可視化手法を検討することにより、当初予定より後に開催される、よりレベルの高い国際会議InfoVisに投稿するに至った.後者については、先行研究の調査とプロトタイプの実装が完了している.今年度中の論文投稿を目指していたが、前者の研究の進捗の影響により論文投稿までは至っていない.本研究については、来年度にユーザスタディを介して提案手法の改善を行い、成果をまとめて国際会議に投稿予定である.本研究は、ユーザが画像データセットの探索空間を編集することで対話的に検索結果を改善していく対話処理の開発を目指している.この課題における技術的課題は、画像に基づく画像類似度と検索目的に基づく画像類似度が一致しない、画像データセット内を探索しながら画像を収集する対話処理が十分でないことがあげられる.本研究では、1)探索空間モデルの可視化、2)探索空間モデル編集の自由度向上・自動化、3)大規模な画像データセットへの対応、の3つの課題に取り組んでいる.今年度は昨年度に引き続き、1)に対応する課題として「動的な集合データの可視化」、2)および3)に対応する課題として「画像内容に基づく探索と単語に基づく探索を統合した探索システム」を検討した.第二の研究課題である「画像内容に基づく探索と単語に基づく探索を統合した画像探索システム」では、実サービスからデータセットを選定・収集し、大規模データセットに対応するシステム改善を行った.また、既存システムとの比較評価実験を実施し、提案システムが、探索対象カテゴリの理解を向上することに定量的・定性的に効果があることを確認した.この成果を、Visualization and Data Analysis(VDA)、インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS)で口頭発表を行った.また、東京大学から特許を出願した..はじめに、今年度遂行したカテゴリ名が不明な画像の検索を効率的に行うインタフェースの研究についてのユーザスタディを実施する.その評価結果に基づき、提案手法を改善し、成果を国際会議に投稿する.次に、研究課題の3つ目としてあげた大規模画像データセットへの対応に取り組む.具体的には、前述で提案したインタフェースの研究成果を元に、探索空間モデルの多階層化、代表カテゴリや代表画像抽出方法の検討、可視化手法の改善の検討を行う.

途中で大規模データセットを使用したユーザテストを実施し、小規模なデータセットで行ったユーザテストと比較してデータセット規模による差異を評価することで、探索空間モデルの拡張方針を再度確認し手法の改善を試みる.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
カーボンナノチューブを用いた新規セラミックナノチューブの創成とその機能

本研究では、原材料としてカーボンナノチューブを用いた新しい炭化物、酸化物及び窒化物ナノチューブの合成法の開発を行うことを目的としている。昨年度までに、Si粉末とカーボンナノチューブの真空熱処理により、炭化ケイ素被覆カーボンナノチューブ(C-SiC同軸ナノチューブ)及び単相炭化ケイ素ナノチューブ(SiCナノチューブ)の合成に成功した。今年度は、昨年度に合成に成功したC-SiC同軸ナノチューブおよびSiCナノチューブを、1300°C、低真空度(10Pa程度)、5時間の条件で熱処理を行い、透過型電子顕微鏡(TEM)による微細組織観察を行った。その結果、これらナノチューブの表面にアモルファス層が観察された。このアモルファス層をTEM付随のエネルギー分散型X線分析法により分析した結果、SiとOから構成され、その比が1:2であることがわかり、アモルファス層はSiO_2であることが確認された。すなわち、この低真空度熱処理により、C-SiC-SiO_2同軸ナノチューブ及びSiC-SiO_2同軸ナノチューブが合成された。さらに、C-SiC同軸ナノチューブにおいて、SiCがほぼすべてSiO_2へと変化することによるC-SiO_2同軸ナノチューブの形成も観察された。ここで、CNTが金属的であるとすると、SiCは半導体、SiO_2は絶縁体であることが知られているので、本研究により金属半導体絶縁体と、異なる電気特性を有する材料から構成されている複合ナノチューブの合成に成功したことがわかった。低真空度熱処理時間を20時間に増加させることにより、すべてのSiCがSiO_2へと変化し、さらにCが雰囲気中の酸素と反応しCO_2となり消失することで、単相のアモルファスSiO_2ナノチューブの合成にも成功した。現有の高真空電気炉を用いて、カーボンナノチューブを様々な処理温度においてケイ素粉末と反応させ、透過型電子顕微鏡(TEM)による熱処理後試料の微細組織観察を行なった。それにより、100nm程度の直径を有する炭化ケイ素被覆カーボンナノチューブ及び単相炭化ケイ素ナノチューブの合成条件を見出した。具体的には、1450°C、1hの処理条件では、チューブ形状が壊れ100nm程度のSiC結晶粒子が連なったSiCナノロッドが合成することがわかった。処理温度が1200°C及び1300°C、30hの処理条件では、炭化ケイ素被覆カーボンナノチューブのみが合成された。1200°C、100hの処理条件では、炭化ケイ素被覆カーボンナノチューブの他に、わずかではあるが単相炭化ケイ素ナノチューブも合成することを明らかにした。1200°C、100hの条件で熱処理を行なった試料を、さらに大気中600°C、1hの条件で熱処理を行なうことにより、単相炭化ケイ素ナノチューブの割合を50%以上に増加させることに成功した。TEM付随のエネルギー分散型X線分析法により、合成したSiC相の化学量論比が、ほぼ1に近いことがわかった。また、この結果及び高分解能TEM観察により、合成したSiC相の結晶性が高いことがわかった。同様にカーボンナノチューブとチタン粉末を、1400°C、30h、真空中の条件で熱処理を行なった。その結果、炭化ケイ素のように、カーボンナノチューブの表面を均一に炭化チタンが生成せず、50nm以下の粒径を有する炭化チタン微粒子担持カーボンナノチューブが合成されることを明らかにした。また、わずかではあるが単相炭化チタンナノチューブの合成に成功した。

低真空度熱処理時間を20時間に増加させることにより、すべてのSiCがSiO_2へと変化し、さらにCが雰囲気中の酸素と反応しCO_2となり消失することで、単相のアモルファスSiO_2ナノチューブの合成にも成功した。
リコンビナントGDF-5/ヒアルロン酸を用いた口腔内での移植用自家骨片の作出

平成16年度は、移植用の骨組織が、GDF5をアテロコラーゲンを担体に頭蓋皮下近傍に移植した際に誘導形成される過程を免疫組織化学的染色法を用いて詳細に解析した。in vitro系での遺伝子発現の解析を行い、in vivo系解析結果と参照、考察した。・マウスin vivo実験系マウス頭蓋にアテロコラーゲンを担体にリコンビナントGDF5を注入したところ、4週後に安定して骨組織の新生を認めた。免疫組織化学的染色法によりその過程を解析を行ったところ、新生骨はアルシアンブルーに濃染し、軟骨に特異的であるとされるII型コラーゲンに対して陽性であった。骨組織の成熟に従い周囲既存骨と同様の性状を示すようになった。・マウスin vitro実験系マウス頭蓋組織より分離培養した骨芽細胞、骨膜細胞、線維芽細胞における遺伝子発現を検討したところ、軟骨分化に関連する遺伝子の発現が認められた。特に骨膜細胞においてその傾向が顕著であった。移植用骨片の作出のためには、周囲既存骨と連続性のないことが求められる。しかし、本研究で用いた担体では、一部既存骨との連続性が認められ、移植部位や移植した担体の流動性、賦形性に依存する傾向が明らかとなった。新生骨の性状については、骨髄構造も観察され初期の目標の一部を達成したものと判断している。ミニブタを用いた移植用骨片作出の試みでは、作出を試みる骨片の大きさについての条件設定が容易ではない。すなわち、骨組織の新生には周囲から宿主細胞、血管の侵入が欠くことのできない要因だが、この「侵入」という点について担体に大きく依存するものと思われた。この点については検討を継続する予定である。平成15年度は、移植用の骨組織が動物の発生段階において膜性骨化形式をとる頭蓋において、骨系組織の増大もしくは新生が起こるか否かを検討し、さらにin vitro系での遺伝子発現の解析を行い、そのメカニズムの詳細について検討を行った。また、ブタを用いたin vivo系の実験では、歯周病病態に近い骨欠損モデルを作成し、リコンビナントGDF5をブタコラーゲン担体に埋植し、治癒過程の組織学的な解析に着手した。現在は組織削片の作成および染色過程を継続中である。・マウスin vivo実験系マウス頭蓋にピアルロン酸およびアテロコラーゲンを担体にリコンビナントGDF5を注入したところ、4週後に安定して骨組織の増大を認めた。評価はμCTを用いた放射先学的解析および脱灰削片作成による組織学的評価を行い、現在継続中である。・ミニブタin vitro実験系ミニブタ口腔内より、線維芽細胞、歯根膜細胞、骨芽細胞の分離を行った。培養成績がヒト、マウス、ラット等に比較して良好でないことから、培養試適条件の検討を要することが明らかとなった。一部良好な成績を得つつあり、継続中である。・ミニブタin vivo実験系歯周病病態に近い骨欠損モデルを作成し、リコンビナントGDF5をブタコラーゲンを担体に埋植し、治癒過程の組織学的な解析に着手した。
網膜神経細胞の3次元再構築による形態的分類とシナプス結合の解析

(1)マウス網膜について、杆体視細胞→杆体双極細胞→AII型アマクリン細胞の経路におけるリボンシナプスの配置、AII型アマクリン細胞からON双極細胞へのギャップ結合、およびOFF双極細胞からOFF神経節細胞へのシナプス経路を解明し、30個の神経節細胞のマップを作成した。(2)サル網膜について、中心窩(偏心度0.250.45mm)と中心窩周辺野(同3.063.22mm)における錐体/杆体マップを作成し、杆体視細胞から直接に化学シナプスで杆体信号の入力を受ける型のOFF錐体双極細胞を発見した。(1)マウス網膜の連続切片電顕写真から得られたすべての型の双極細胞と狭い受容野をもつ型(グリシン性)のアマクリン細胞の分類とシナプス結合に関する成果を公表すること,および(2)サル網膜の中心窩と周辺野の2シリーズの連続切片電顕写真を追加撮影によって完成させ,錐体細胞,杆体細胞のマップ作りから始めて,すべての型の双極細胞,アマクリン細胞,神経節細胞の分類とシナプス結合を解析することが,本研究計画の目的である。(1)マウス網膜については、杆体視細胞→杆体双極細胞→A IIアマクリン細胞の経路の立体構築することによって、リボンシナプスの機能的な配置を明らかにした。とくに杆体視細胞から出た同一信号が2個の杆体双極細胞に発散したあと、再び1個のA IIアマクリン細胞に集束する現象、1個の杆体双極細胞からの出力のほとんどが1個のお気に入りのA IIアマクリン細胞に集束する現象、A IIアマクリン細胞から見れば約1ダースの杆体双極細胞から入力を受けるにもかかわらず7,8割はわずか3個の杆体双極細胞から偏って受ける現象などを明らかにした。雑音に抗して稀な信号をピックアップする巧みな信号対雑音改善メカニズムと捉えてその意義を検討した。(2)サル網膜については,追加撮影を終えて連続切片電顕像の写真ファイルを完成させた。次に立体構築のための準備作業として網膜全体の組織像を大判(110cmX150cm)のプリント紙に印刷した。透明紙に大きな目標物やニューロンを輪郭を写し取って図合わせのためのフレームを作成する作業に入った。また,Pシリーズ(周辺野)とFシリーズ(中心窩)の予備的観察を進めた。とくに,青錐体→青双極細胞→二層性神経節細胞と赤、緑錐体→ON/OFFミゼット双極細胞→ON/OFFミゼット神経節細胞の経路について最初の例を解析した。(1) [目的]マウス網膜の連続切片電顕写真からすべての型の双極細胞と狭い受容野をもつ型のアマクリン細胞の分類とシナプス結合に関する知見を集大成し、それらを公表する。[成果]A)マウス網膜については、杆体視細胞→杆体双極細胞→AIIアマクリン細胞の経路に続いて、AIIアマクリン細胞からON双極細胞へのギャップ結合、OFF双極細胞とOFF神経節細胞へのシナプス経路を解明した。とくにAIIアマクリンと全ての型(5α,6,7,8,9)のON型双極細胞とのギャップ結合の撮影に成功した。国内の学会発表を終えた後に、原稿を米国の元同僚の研究者に校閲を依頼してコメントを得た。現在、原稿の完成度を上げる作業中である。B)シリーズに存在する30個の神経節細胞のマップを作成した。そのうち10個の神経節細胞については双極細胞とアマクリン細胞の各型からの入力の組み合わせによって性質を明らかにした。(2) [目的]サル網膜の中心窩と周辺野の2シリーズの連続切片電顕写真を追加撮影によって完成させ,錐体細胞,杆体細胞のマップ作りから始めて,双極細胞,アマクリン細胞,神経節細胞の分類とシナプス結合を解析する。[成果]A)サル網膜については、立体構築のための準備として錐体マップ、杆体マップを作成した。B)さらに網膜全体の電顕像をポスター用の大判プリント紙に印刷し、透明紙(特注品)にグリッド線とともに大きな目標物の輪郭を写し取って座標フレームを作った。周辺野シリーズ用116枚、中心窩シリーズ用134枚をそれぞれ完成させた。(3) [目的]コンピューター・グラフィックスのツールを整備する。[成果]A)現在使用しているソフトウエアTRI/3D-SRF-R(ラトック社)に特注によってSLT形式(CAD分野の標準的なファイル形式で汎用性が極めて高い)のファイル生成機能をもたせることができた。1.[目的]マウス網膜の連続切片電顕写真からすべての型の双極細胞と狭い受容野をもつ型のアマクリン細胞の分類とシナプス結合に関する知見を集大成し、それらを公表する。[成果]

1個のフォトンを吸収した杆体が神経節細胞にまで雑音を避けて信頼性良く伝える経路について3個のAII型アマクリン細胞を介するすべてのシナプス部位を解明した。「マウス網膜の杆体視細胞から杆体双極細胞を介するAII型アマクリン細胞への微小神経路におけるシナプス結合部位の機能的分布」と題する論文にまとめてJ. Comp. Neurol.に投稿したところ2013年5月に出版に向けて受理された。別に、杆体と錐体のリボンシナプス形成がmGluR6受容体の活動性に依存して調節されることを解明したので、現在、投稿準備中である。2.[目的]サル網膜の中心窩と周辺野の2シリーズの連続切片電顕写真を追加撮影によって完成させ,錐体細胞,杆体細胞のマップ作りから始めて,双極細胞,アマクリン細胞,神経節細胞の分類とシナプス結合を解析する。[成果]サル網膜において杆体視細胞から直接に化学シナプスで杆体信号の入力を受けるOFF錐体双極細胞の存在を発見した。従来DB2型に分類されていたOFF錐体双極細胞がさらにa型とb型に細分されたので、それぞれ3個ずつ立体再構築したところ、a型が錐体と並んで杆体からも入力を受けることが証明された。この神経路が霊長類にも存在するか否かはヒトの心理物理学的データを説明する上で重要であり、長年の課題であったが、それに答えるものである。本結果は2013年京都で開催される第36回日本神経科学大会にて報告する。3.[目的]コンピューター・グラフィックスのツールを整備する。平成23年3月をもって兵庫医科大学を定年退職したが、名誉教授として当大学の一構成員の資格を得ている。大学の図書館ならびに共同利用研究施設(電子顕微鏡を含む)の使用を継続している。また、大学近辺に賃貸住宅を借用して電顕写真シリーズを解析するためのスペースを確保している。連続写真の解析によって、この方法でしか得られない新しいデータが集積されて来ているので、他の研究者による公表データとの関連を付けながら論文を作成することは十分に可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年、NIHのHuman Connectome Project(ヒト脳の全神経結合網の解明)を始め、神経結合網の形態学的・包括的検索が神経科学の中で注目される課題の一つになっている。多くの研究グループがこの分野に参入してきているが、蛍光標識、共焦点レーザー顕微鏡の進歩とコンピューターの情報処理能力の向上を結び付けたものが主流で、解像力の点では光学顕微鏡レベルのものが多い。化学的、電気的シナプスの3次元分布の同定には電子顕微鏡レベルが必要であることは依然として不変である。私はマウスとサルの網膜の連続電顕写真シリーズを保有しているが、その資源的希有さを最大限に生かして独自性の高いデータを公表していく。マウスに関して最初に集大成し、その知見、教訓を生かして次にサルの集大成を図るのが基本的な方策である。今後、マウス網膜については杆体-錐体から脳へ信号を出力する神経節細胞に集約されるまでの神経回路の解明をサル網膜と比較しながら進めることが重要である。サル網膜についてはマウス網膜と対照させながら杆体系の高感度信号経路、錐体系の高分解信号経路、二層性の反対色信号経路の3経路の解析が課題である。
TGFαトランスジェニックマウスの培養肝細胞による研究

Transfoming growthfactor(TGF)αはHGFとともに肝再生の主要因子として注目されている。当教室の高木らはヒトTGFαを過剰発現させたトランスジェニックマウス′′MT42′′を作成した。我々は、まず、TGFαを過剰発現したトランスジェニックマウス′′MT42′′よりコラゲナーゼ肝潅流により肝細胞を分離、培養し、初代培養肝細胞系を作成した。この系を用いて、肝障害を惹起する薬物、チロシンキナーゼ阻害剤など増殖抑制作用を有する薬物を培養上清中に添加し、TGFαの産生、細胞増殖能等についての検討を行った。その結果、1.初代培養肝細胞系において、TGFα濃度は培養後24時間で最高値を示し、以後漸減した。2.肝障害を惹起する薬物(四塩化炭素、チオアセタミド)においては、いずれもが無添加群に比して、TGFαの産生、細胞増殖能を抑制する傾向にあった。3.チロシンキナーゼ阻害剤のゲニステインを濃度別に添加して培養すると、TGFα濃度は培養後24時間で無添加群と同様に最高値を示したが、ゲニステイン低濃度で、TGFα濃度は無添加群に比してより高値を示し、高濃度で低値を示した。また、細胞増殖能は、培養後24時間において、ゲニステイン無添加群が最も増加し、ゲニステイン濃度が増えるにつれて細胞増殖能は低下した。以上のことから、この系においてはゲニステイン低濃度添加により、細胞増殖能は低下するにもかかわらず、TGFα産性は亢進したことを示している。我々はこのチロシンキナーゼ阻害剤であるゲニスタインの作用に特に注目し、現在、ノーザンブロット法により、TGFα、EGFレセプターの発現を検討中である。