hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前・後周期混合金属クラスターによる小分子の高効率変換系の構築

金属クラスターは単核錯体に比べて複数の金属イオンの協同効果にもとずく立体的、及び電子的相互作用により、CO_2等のような小分子基質の酸化還元反応に於て特異的な反応場を与え得ると考えられる。特にルイス酸性度の異なる前周期遷移金属と後周期遷移金属から構成された前・後周期混合金属クラスターは小分子の活性化反応に対して高活性な反応場を形成することが期待される。低原子価のバナジウムイオンは酸素原子に対して高い親和性を持ち、また小分子有機基質に対して高い還元反応性を有する。これまでに混合金属クラスターの前周期金属ユニットとして多様な架橋配位子で連結された種々のバナジウム二核錯体を合成しその構造決定を行った。実際の合成は3価のバナジウム錯体、VCl_3(thf)_3と配位子をTHF中、あるいはアセトニトリル中で反応させて行った。架橋配位子にはクロラニル酸(H_2ca)、ジヒドロキシベンゾキノン(H_2dhbq)、シュウ酸(H_2ox)、ジチオオキサミド(H_2dto)等を用いた。得られた二核錯体は全てほぼ完全に平面構造を維持しておりバナジウム(III)イオンのdpi軌道が配位子のppi軌道と強く相互作用している。用いた架橋配位子のうち、ca^<2->及びdhbq^<2->配位子はそれ自体が酸化還元活性であり、実際にこれらの配位子で架橋された二核錯体は金属イオンとキノン型配位子が共に酸化還元反応に酸化した特異的な酸化還元反応性を示した。また、ox^<2->やdto^<2->を架橋配位子に持つ二核錯体はバナジウム間距離が極めて短くなっており、金属間に直接相互作用のあることが示された。
拡散強調磁気共鳴スペクトル画像法によるtau蛋白異常症の病態解析

研究目標は、磁気共鳴法(MR)を用いた脳内代謝物質の拡散強調スペクトル画像法(DW-MRSI)によるtau蛋白異常症における神経細胞内変化の画像化である。昨年度より引き続き現在当施設で保有する臨床用MR装置(1.5T, Gyroscan INTERA ; PhilipsおよびMAGNETOM ; Siemens)を用いて研究を進めた。拡散強調画像(DWI)と磁気共鳴スペクトル(MRS)の応用として神経性食思不振症の症例で検討を行った。また、tau蛋白異常症への応用を目指し、Pick complexへのMRSの応用も行った。このように脳内代謝物のDW-MRSIの開発・実用化を目指した。一方、Pick complexへのMRSでは、広い範囲でNAAの低下傾向を認めた。左半球優位の脳萎縮などがこれまでPick病などのPick complex症例では報告されてきたが、本研究ではむしろ右半球での変化が目立った。少なくとも左半球だけでなく、右半球の変化もあると考えられた。Pick病などの痴呆類縁疾患においては局所に止まらない早い段階からの全体的な脳の変性が見られ、これが共通の特徴ではないかと考えられた。このためにはまず脳内代謝物のDW-MRSIの開発・実用化を目指した。使用した装置は現在当施設で保有する臨床用MR装置(1.5T, Gyroscan INTERA ; PhilipsおよびMAGNETOM ; Siemens)である。第1に主に臨床用MR装置(1.5T, Gyroscan INTERA ; Philips)を用いて、通常のMRSI法の基本的なノウハウを蓄積し、再現性、精度の向上に努めた。50例以上に上る正常ボランティアを含めた臨床例におけるin vivo MRSIに成功した。臨床への応用としては、正常圧水頭症におけるMRSIにより、脳室内の乳酸増加を観察しえた。この乳酸は他のtau蛋白異常症を含む痴呆疾患では見られず、治療、経過観察に有用であることを報告した。第2にMR高分解能画像による脳実質内微小構造物の描出を目指し、反転回復(inversion recovery)法を用いて最適なinversion time (TI)を求めるのに成功した。具体的には淡蒼球の内部構造を描出し、その描出に至適なTIがこれまで灰白質-白質を良く分離すると言われていたTIとは異なることを認めた。第3に高分解能かつゆがみのすくない拡散強調画像(DWI)をparallel imaging法の1つであるSENSE(sensitivity-encoding)法にて撮影することに成功し、これにからfiber tracking法を用いて神経線維の走行などを同定した。
衛星及びXバンドMPレーダによる観測情報を用いた統合的データ同化手法の開発

衛星搭載マイクロ波放射計による観測データを用いた雲微物理衛星データ同化手法において,運輸多目的衛星による観測データから推定した雲頂高度情報を活用した同化結果及び降水予測精度の改善を行い,海洋上での予測降水量に顕著な改善の傾向がみられることを示した.さらに,雲底高度を変化させた感度実験と,シーロメータによる観測雲底高度を活用した同化実験を行い,同化結果に顕著な影響があることを明らかにした.衛星搭載マイクロ波放射計による観測データを用いた雲微物理衛星データ同化手法において,運輸多目的衛星による観測データから推定した雲頂高度情報を活用した同化結果及び降水予測精度の改善を行い,海洋上での予測降水量に顕著な改善の傾向がみられることを示した.さらに,雲底高度を変化させた感度実験と,シーロメータによる観測雲底高度を活用した同化実験を行い,同化結果に顕著な影響があることを明らかにした.本研究では,衛星観測データを活用した雲微物理データ同化手法の高度化と,XバンドMPレーダによる観測情報を用いたデータ同化手法の開発に取り組む.科学研究費補助金「複数の衛星観測データの統合的活用による雲微物理データ同化手法の開発(H20H21,代表・谷口健司)」において,従来定数としていた雲頂高度を変化させることで同化結果に顕著な影響がみられ,適切な雲頂高度情報による同化結果の改善が示唆された.そこで,平成22年度においては雲頂高度情報の改善による雲微物理衛星データ同化手法の高度化に取り組んだ.MTSATによる観測輝度温度と気象庁によるラジオゾンデ観測データから雲頂高度の推定を行い,得られた雲頂高度分布を用いて同化を行った結果,従来の定数より雲頂が高い領域では雲水量に感度を持つ89GHz輝度温度で改善され,水蒸気に感度を持つ23GHzでは誤差が拡大した.現在の同化手法では,雲層では相対湿度が100%になるように水蒸気量を定義するが,気温によっては実際の水蒸気量との誤差が拡大する可能性があるためと考えられる.雲が低い領域では23GHzで改善がみられ,89GHzで誤差が拡大した.低い雲頂高度や雲が無い場合には,現在の手法では雲水量をゼロとするが,実際には完全にはゼロではなく,それが誤差の原因と考えられる.これらについては,水蒸気量及び雲水量の鉛直配分手法の改善が必要である.同化結果を用いた降水予測では,同化後の予測再開直後にスピンダウンがみられ,同化なしの場合よりも誤差が多く見られた.この点については,水蒸気量及び雲水量に加えて,他の物理量の修正も必要と考えられる.XバンドMPレーダによる観測データの同化については,領域気象モデルとの空間解像度の違いや,空間的な誤差相関考慮のために観測データを間引くにあたり,観測データの空間解像度の変更手法を検討し,最近隣法が,詳細な観測による極値情報が損なわれなく比較的良好であるとの結果を得た.本研究では,衛星観測データを活用した雲微物理データ同化手法の高度化と,XバンドMPレーダによる観測情報を用いたデータ同化手法の開発に取り組む.平成23年度においては,雲微物理衛星データ同化手法及びその結果を用いた降水予測における雲底高度情報の感度実験と,シーロメータによって観測された実際の雲底高度情報を与えたデータ同化及び降水予測実験に取り組んだ.従来の雲微物理衛星データ同化手法では1500mとしていた雲底高度に加えて,1000m,2000m,2500mと変化させて,複数の降水イベントに対して同化を行い,衛星観測及び同化後の輝度温度を比較した結果,垂直偏波よりも水平偏波において顕著な影響がみられた.また,雲が比較的薄い領域において,雲底高度を変化させる影響が大きかった.また,同化結果を用いた降水予測実験においても,予測降水量に顕著な違いがみられた.ただし,例えば雲層が厚くなるように雲底高度を変化させた場合であっても,降水イベントによって降水量の増減の傾向が異なるなど,複雑な挙動を示した.これらは,適切な雲底高度情報を与えることによる同化結果及び降水量予測の改善の可能性を示唆するものである.シーロメータによる観測結果を与えた同化実験では,観測された雲底高度が,従来与えていた雲底高度の値(1500m)と近く,同化結果及び予測降水量に目立った変化はみられなかった.また,領域気象モデルにおける鉛直分解能より小さな雲底高度の差では,同化結果に何ら影響を与えないとの知見を得た.これは,何らかの方法で雲底高度の水平分布情報が得られた場合に,それを十分に活用するためには,観測結果が適切に反映されるようモデル内の鉛直分解能を細かくする必要があることを示唆するものである.本研究では,衛星観測データを活用した雲微物理衛星データ同化手法の高度化と,XバンドMPレーダによる観測データ(XRAIN)を用いたデータ同化手法の開発に取り組む.平成24年度は,領域気象モデルWRFにおいてXRAINを同化するための同化システムの動作確認と,実装に必要なデータの前処理に関する検討を行った.空間解像度の高いXRAINをデータ同化へ活用するには,モデルの空間解像度との対応及び観測誤差特性からデータを間引く必要がある.XRAINの空間解像度を2000mとした場合にも,反射因子の空間分布特性は認められ,解像度を粗くした観測データでも同化効果が期待されることが示された.また,アンサンブルカルマンフィルタ(EnKF)による雲微物理衛星データ同化手法の高度化に向け,気象衛星ひまわり(MTSAT)による観測データを用いた雲水量及び水蒸気量分布の変更が気象予測結果に与える感度実験を行った.

MTSATによる観測輝度温度から推定した雲頂高度と,定数として与えた雲底高度の間で雲水量を鉛直配分させた実験では,MTSATデータを用いない場合に比べ顕著な変化がみられた.鉛直配分する際の雲水量の最大値を変化させた感度実験では,降水量変化が小さいことが示された.一方,雲底高度を変化させた感度実験では,雲底高度の増加に伴う降水量の顕著な減少が見られた.本手法では雲層の相対湿度を100%と設定しているため,雲底高度増加による水蒸気量の減少が降水量に大きな影響を与えたものと考えられる.また,雲水量を2次式,4次式,6次式の放物線状に鉛直配分させたが,影響はわずかであった.MTSAT観測データを用いて与えた雲域は,元のシミュレーションにおいて雲が存在する領域では維持されるが,それ以外では長時間維持されず,雲水量・水蒸気量の変化に加えて,鉛直流等の大気場の最適化が不可欠であることが示唆された.衛星観測データを用いた雲微物理データ同化手法の高度化については,各年度の計画に沿って進めており,目標とした高度化手法の実装や新たな知見の獲得ができている.XバンドMPレーダによる観測データを用いたデータ同化については,当初の計画より同化のための前処理の検討に時間を要している状況である.24年度が最終年度であるため、記入しない。衛星データを用いた同化手法の高度化については当初計画していた部分をほぼ達成することができた.H24年度においてはXバンドMPレーダの同化に重点的に取り組むことによって,両者を統合化したデータ同化システムの構築を目指す.また,H23年度において雲底高度情報の重要性が確認されたことから,衛星搭載マイクロ波放射計による観測データから雲底高度の空間分布を推定するための基礎研究として,地上設置型マイクロ波放射計を用いた基礎研究を開始する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
レーザーによる二電子励起Wannier-ridge状態の分光研究

高く励起された二つの電子が共に同一の電子軌道を運動する様な原子状態はWannier-ridge状態と呼ばれ、励起された二電子間に極端に強い相互作用が存在することから、多電子系における電子相関効果を理解する上で重要な位置を占める研究対象と考えられる。本研究の目的はアルカリ土類金属原子におけるWannier-ridge型の二電子励起状態を、レーザーによる多段階多光子励起法を用いて精密分光測定することにある。本年度は、分光測定を行うために必要な真空装置の作成と性能試験、及び原子の多段階多光子励起分光実験を重点的に行った。まず本実験の初期の段階で使用する真空装置として、原子の検出感度が高い点、定量的且つ高いスペクトル分解能の分光測定が可能である点、及び構造が簡単で比較的簡単に制作できる点、等の特徴をもつ、ヒートパイプオープン装置を作成し、その性能試験を行った。続いて、本装置をもちいて原子の電子準位間の共鳴遷移のスペクトルの観測を行った。ここでは電子構造が簡単であるという理由からアルカリ金属のセシウムを測定の対象とし、セシウムの励起準位から放出される蛍光の測定、及び励起準位のレーザーイオン化スペクトルの測定を試み、高い感度で検出することに成功した。現在バリウム原子の基底状態から二電子励起準位へのレーザー二光子遷移を検出する予備的な実験として、バリウムの高励起状態のスペクトルの測定を行っている最中である。この測定が終わり次第、真空装置の一部を改良し、二電子励起状態或いはほかの高励起準位からWannier-ridge状態への共鳴遷移のスペクトルの観測を重点的に行う予定である。
磁化プラズマ渦の流速場計測による粘性係数の決定

プラズマの流れ構造の決定には様々な力が関係しているが、実験室プラズマにおいては粘性の効果はこれまで無視されてきた。これは衝突に基づく古典粘性係数が非常に小さいためである。本研究ではプラズマの流れと粘性の間の関係式を導き、実験によって計測した流速場から実効的な粘性係数を決定した。その結果、特異な構造をもたない実験室プラズマにおいても、古典粘性より2桁大きな異常粘性が観測された。また、精度の良い流れ計測のためにレーザーを用いた流速計測系を導入した。本研究の目的は、磁化プラズマの実効的粘性係数を渦の流速場計測を用いることで実験的に決定することにある。流速場計測にはこれまで方向性ラングミュアプローブ(DLP)を用いてきたが、今年度は流速の絶対値計測が可能なレーザー誘起蛍光(LIF)ドップラー分光システムを導入し、初期実験を行った。波長可変色素レーザーを用いて準安定状態のアルゴンイオンを励起し、脱励起時の発光(誘起蛍光)を観測することでイオンの速度分布関数に関する情報が得られる。核融合科学研究所のHYPER-I装置を用いて生成したアルゴンプラズマにおいて、レーザー経路および受光系の位置を変化させながら測定することで、イオン流速の径方向分布を観測することができた。周方向速度についてはDLP計測とLIF計測で定性的な一致が見られたが、径方向流速に対しては両計測が異なる結果を与えた。原因として色素レーザーの発振波長ドリフトが考えられるため、今後、波長の絶対較正を行う必要がある。ヘリウムプラズマ中に形成される特徴的な渦(プラズマホール)の速度場の計測を計画しているが、ヘリウムイオンには可視光領域における簡便なLIFスキームが存在しないため、不純物として少量のアルゴンガスを混ぜることを検討した。ヘリウムに対して10%以下の少ないアルゴン濃度においてレーザー誘起蛍光を確認することができた。また、非線形項を含めて流体方程式を解析することで流速場とプラズマの粘性の関係式を導出し、その妥当性を検討した。本研究の目的は、磁化プラズマの実効的粘性係数を円柱プラズマ中に形成される渦の流速場から実験的に決定することにある。軸対称円柱プラズマでは径方向の流れは粘性と衝突によって駆動されることから、無衝突近似が可能な低圧放電プラズマの径方向流速を計測することで実効的粘性係数が決定できる。核融合科学研究所のHYPER-I装置を用いて生成したアルゴンプラズマにおいて方向性ラングミュアプローブ(DLP)計測を行った結果、イオンマッハ数0.1程度の有意な径方向流れが観測され、この場合の実効的な粘性係数が古典粘性より二桁大きな異常粘性であることがわかった。プラズマの運動量の本部分はイオンが担っているため、本研究ではイオン流体方程式を用いて解析を行った。電子を含めた二流体的な取扱いに関しては今後検討する必要がある。流速の絶対値計測に関しては、昨年度から導入したレーザー誘起蛍光(LIF)、ドップラー分光システムについて受光系の改良を行い、S/N比を改善することができた。その結果、密度ホールを伴う渦構造(プラズマホール)が形成されているヘリウムプラズマ中に不純物として10%以下混入させたアルゴン準安定イオンのLIFスペクトルを取得することができた。観測されたLIFスペクトルのピークのドジプラーシストから決定した流速場分布において。一部DLP計測との不一致が見られた。この理由としてLIFスペクトルの歪み(ガウス分布からのずれ)が考えられる。より狭帯域の半導体レーザーを用いたLIFによる分布関数の直接計測によって、本研究で観測されたLIFスペクトルの非対称性が検証できると考えている。
胎児の先天異常を告げられた家族の看護に関する研究

看護への示唆を得るためCohenらの解釈学的現象学を用い、当事者の視点から遺伝子診断による選択的中絶の意味を記述した。浮かび上がった主テーマである「つながりの破壊と障害者の存在に対する相反する価値との直面」をもとに物語を再構成した。I.知るということ、「1.夫婦の心のすれちがい、2.不幸の上にもっと不幸:障害の差異化、3.家族の中での犯人探し、4.自己疎外」II.選ぶということ、「1.身ごもった子どもの存在を宙吊りにしておく辛さ、2.障害者の存在の肯定と否定に引き裂かれて、3.中絶した子どもを忘れてしまうことの罪悪感と、亡くしたことを悲しむことへの嫌悪感というジレンマ、4.内なる優生思想との遭遇」III.つながりへの希求、「1.夫婦と家族の絆、2.必要なうそ、3.子どもに受け継がれ再現される苦悩への懸念」出生前遺伝子診断では、遺伝病という衝撃が生んだ夫婦の心のすれ違いと、障害の差異化によって人とのつながりが破壊され、家族の中での犯人探し、自己疎外、障害者の存在の肯定と否定とに直面化を招いた。選択的中絶によって自分の中での合い入れない価値観に自らが引き裂かれ、内なる優生思想が自分や家族の中に露呈するのを目の当たりにしていた。どのように生きるかを選ぶことは当時者の実存的問題であり、医療が決めることではない。しかし未来の中に苦悩が再現される可能性が出生前遺伝診断の特徴であり、その人の生き方ならびに人とのつながりを診断が破壊、支配もしくは介入しかねない危険性をはらんでいる。生きていくのを支えていたのもまた、人とのつながりでありであった。医療者自身が障害と選択的中絶に対する価値観を問われずにはおかないが、同時に中立的立場と判断の止揚を求められている。世代を超えた継続的なケアと、人と人とのつながりへの細心の配慮と、看護者自身がその人とのあらたなつながりとなることが必要とされていることが示唆された。遺伝子診療部での遺伝子診断前後の診察場面と、産科病棟での羊水穿刺の前後の参加観察を行った。いずれも長子が遺伝性の疾患を抱えているか、当人が遺伝性の疾患の保因者であるため、次子の妊娠に際しての検査であった。承諾の得られた1名とのフォーマルインタビューを行った。また、遺伝子診療部のカンファレンス、地域の周産期カンファレンス、関連学会での参加観察も平行して行っている。インフォーマルインタビュー述べ7件。以上を現場でのメモおよび日誌とフィールドノート2冊に記録した。事例を大別すると、次の5ケースに集約できる。ケース1:家族の意思を尊重し先天異常の子どもの出生後、みとりのケアをした。ケース2:障害のある子が生まれた場合の蘇生処置に対して妊娠中から夫婦で意見が食い違い介入した。ケース3:次子にも長子と同じ遺伝性の疾患があると診断を受け、選択的妊娠中絶をし、夫婦間での感情のすれ違いに苦悩した。ケース4:妊娠中に胎児の異常が発見された時点で中絶が当然だといわれ、妊娠を継続するために病院を変えた。ケース5:出生後に深刻な障害があることがわかり、子どもの救命処置をするしないで夫婦間で意見が対立した。世の中の人に私のような人間がいることを知ってほしいというインタビュイーの要請を受け、臨床人類学の手法を用いたケース研究としての発表に向け、論文を執筆中である。また、主要な作業としては、現時点では、出生前診断における専門家の捕らえる命と、素人の捕らえる命との対立構造が浮かび上がってきている。一方、専門家とはいえ、専門が違うことで知識と態度に格差を生じ、家族は複数の専門家の間を駆けずり回っている。意思決定、対児感情、選択的中絶後の悲嘆過程において、出生前診断が夫婦の間に新たな亀裂を生むことがある。医療者は意思決定を男性側に求めがちでも、男性の苦難に対しケアを提供する人はいないという特徴があった。昨年までの途中経過の部分をエスノグラフィーによって分析し、記述して5月のICMにて発表した。倫理学者のDr Helen Wattを会場で出会ったBirgit Jentschに紹介していただいた。また、文化人類学的な手法と、現象学的解釈学のトライアンギュレーションが可能であるという論文を根拠に、昨年のインタビューデータを現象学的解釈学的な手法を用いて分析しなおし、妊娠中に胎児の重篤な遺伝性の疾患が発見され中絶をしたケースに対して、昨年に引き続き3回のフォーマルインタビューの後、記述し再校正と話し合いを繰り返し、語りとして記述し学会誌に投稿中である。なおこのデータの一部は玉井が公開シンポジウムで発表した。母性衛生学会、出生前診断研究会、日本遺伝看護研究会、ICM、助産学会、看護科学学会、長野県母性衛生学会、ハンチントン舞踏病の当事者の会「アリス・ウェラー」の講演、遺伝子に関する公開シンポジウム「ゲノム医科学:研究から診療へその問題点を考える」に出席して参加観察し、同時にインフォーマルインタビューを行いデータとして録音しテープを起こして文字化してデータとし蓄積した。現在、遺伝病を発病している当時者が、同じ遺伝病で重篤な障害のある子どもを出産するというケースにおいて、病棟のケアについて参加観察をし、医療者へのインタビューを行っている。麻原教授の指導を受けながら、「文化としての生殖医療」、「医療と専門家支配」、「人類学と医療」などの著書をも分析の対象および参考にしていく予定である。

浮かび上がった主テーマである「つながりの破壊と障害者の存在に対する相反する価値との直面」をもとに物語を再構成した。I.知るということ、「1.夫婦の心のすれちがい、2.不幸の上にもっと不幸:障害の差異化、3.家族の中での犯人探し、4.自己疎外」II.選ぶということ、「1.身ごもった子どもの存在を宙吊りにしておく辛さ、2.障害者の存在の肯定と否定に引き裂かれて、3.中絶した子どもを忘れてしまうことの罪悪感と、亡くしたことを悲しむことへの嫌悪感というジレンマ、4.内なる優生思想との遭遇」III.つながりへの希求、「1.夫婦と家族の絆、2.必要なうそ、3.子どもに受け継がれ再現される苦悩への懸念」出生前遺伝子診断では、遺伝病という衝撃が生んだ夫婦の心のすれ違いと、障害の差異化によって人とのつながりが破壊され、家族の中での犯人探し、自己疎外、障害者の存在の肯定と否定とに直面化を招いた。選択的中絶によって自分の中での合い入れない価値観に自らが引き裂かれ、内なる優生思想が自分や家族の中に露呈するのを目の当たりにしていた。どのように生きるかを選ぶことは当時者の実存的問題であり、医療が決めることではない。しかし未来の中に苦悩が再現される可能性が出生前遺伝診断の特徴であり、その人の生き方ならびに人とのつながりを診断が破壊、支配もしくは介入しかねない危険性をはらんでいる。生きていくのを支えていたのもまた、人とのつながりでありであった。医療者自身が障害と選択的中絶に対する価値観を問われずにはおかないが、同時に中立的立場と判断の止揚を求められている。世代を超えた継続的なケアと、人と人とのつながりへの細心の配慮と、看護者自身がその人とのあらたなつながりとなることが必要とされていることが示唆された。
隕石包有物中の難揮発性親鉄元素の存在度及び同位体組成による太陽系星雲の環境の推定

原始太陽系星雲の環境を推定することを目的としてCV3タイプの炭素質コンドライトであるAllende隕石中に含まれる白色包有物のキャラクタリゼーションを行うとともに、消滅核種の痕跡の探索、難揮発性親鉄元素の定量法及び同位体比測定法の検討を行った。国立科学博物館所蔵の3つのAllende隕石から、直径約1cmの球形の白色包有物などを3個分離し、そのキャラクタリゼーションを行った。いずれもcoarse-grained inclusionであり、X線分析装置付き電子顕微鏡による観察の結果、サブタイプは、メリライトとスピネルからなるtype Aインクルージョンとアノ-サイトが多くtype Cである可能性が高いインクルージョンが1つずつあり、残りの一つはType Bらしいことがわかった。広島大学理学部の二次イオン質量分析計を用いたMgの同位体比測定の結果、このうちTypeCインクルージョン中のアノ-サイトから、消滅核種A1-26に由来する。Mg-26の異常が見られた。また、Hコンドライトの酸による分別溶解フラクションから消滅核種Cs-135の痕跡を見つけた。今後の発展が期待される。難揮発性親鉄元素の定量法については、手法の確立した放射化分析法の他に、多元素同時定量の行いやすいICP質量分析計の使用を検討した。その結果、感度変化に留意すれば、メモリー効果の著しい0s以外の元素に有効であることが分かった。高感度の負熱イオン質量分析法に関しては、ドイツ、マインツ大学Heumann教授との共同研究により、白金族元素およびその他の親鉄元素混合溶液からの負イオンの生成について基礎的な検討を行った。この結果、Ptフィラメントを使った場合、同じ量の元素から生成する不イオン強度はRe,0s,Ir,Ru,Moの順に弱くなることが分かった。W,Moの測定にはReフィラメントを用いる方がよいと思われる。本年度は適切な隕石資料を調査・入手し、その中に含まれる白色包有物のキャラクタリゼーションを行うとともに、難揮発性親鉄元素の定量法、同位体比測定法の基礎的検討を行った。CV3タイプの炭素質コンドライトであるAllende隕石は、白色包有物の含有量が多いこと、落下総量が多いため入手が容易であることのため、調査がもっとも進んだ。国立科学博物館所蔵の1.2kgと0.4kgのAllende隕石から直径約1cmの球形の白色包有物がそれぞれ2個と1個発見された。これらの包有物は、光学顕微鏡による観察から、coarse-grained inclusionに分類される。サブタイプはType Bであると考えられるが、compact Type Aの可能性もあり、X線マイクロアナライザーによる鉱物種の同定を行う予定である。一方、国内の研究者より提供されたAllende隕石からは、多数の不定形の白色包有物が見つかった。これらはいずれもfine-grained inclusionに分類される。他の隕石についても少量を入手したが、調査はまだ進んでいない。同位体比測定法に関しては、Osの測定法の検討が進んだ。国立科学博物館所有のVG54-30表面電離型質量分析計を使用し、Os標準試薬5ngからの負イオン測定は充分な感度が得られた。試料からのOsの濃縮・精製法に関しては、イオン交換樹脂のシングルビード法、蒸留装置の小型化(容積5-10ml)の検討を行った。定量法は、安定同位体希釈法を適用するために濃縮同位体試薬を購入し、スパイク溶液を準備している。

年代決定のためにReとOsについては表面電離型質量分析計を用いるが、他の難揮発性親鉄元素については、多元素同時定量の行いやすいICP質量分析計を使用して安定同位体希釈法を適用する方向で検討を進めている。本年度はCV3タイプの炭素質コンドライトであるAllende隕石中に含まれる白色包有物のキャラクタリゼーションを行うとともに、難揮発性親鉄元素の定量法、同位体比測定法の検討を行った。国立科学博物館所蔵の2つのAllende隕石から、直径約1cmの球形の白色包有物を3個分離し、そのキャラクタリゼーションを行った。いずれもcoarse-grained inclusionであり、X線分析装置付き電子顕微鏡による観察の結果、サブタイプは、メリライトとスピネルからなるTypeAとアノーサイトの多いTypeCが1つずつあり、残りの一つはTypeBらしいことがわかった。広島大学理学部の二次イオン質量分析計を用いたMgの同位体比測定の結果、このうちTypeC包有物中のアノーサイトから、消滅核種Al-26に由来するMg-26の異常が見られた。したがって、本研究で目的の一つとするTc等の消滅核種の探求によい試料であることが分かった。高感度の負熱イオン質量分析法に関しては、ドイツ・マインツ大学のK.G.Heumann教授との共同研究により、白金族元素およびその他の親鉄元素混合溶液からの負イオンの生成について基礎的な検討を行った。この結果、Ptフィラメントを使った場合、同じ量の元素から生成する負イオン強度はRe,Os,Ir,Ru,Moの順に弱くなることが分かった。W,Moの測定にはReフィラメントを用いる方がよいと思われる。定量法については、安定同位体希釈法の他に、多元素同時定量の行いやすいICP質量分析計の使用を検討した。その結果、メモリー効果の著しいOs以外の元素に有効であることが分かった。今後、これらの成果をとりまとめ、発表していく予定である。
脂質二重膜の安定性の破れのリアルタイム観察および理論解析

脂質二重膜は、微小空間の区画化に非常に優れた素材の1つである。生体膜の基本構造も脂質二重膜である。本課題では、変形のし易さや、穿孔または破れの起き易さなど、その動態や安定性を直接観察し、結果を理論解析した。観察の結果、脂質二重膜を構成するリン脂質に占める負電荷を持つ酸性リン脂質の含有比が、その膜の特性を大きく支配することが明らかになった。酸性リン脂質の比率が多くなる程、膜は変形し難くなる。一方、ペプチドや蛋白質などの生体因子との相互作用が強まり、その作用によって膜穿孔や溶解、あるいは突起形成の様な特定の変形が起こり易くなる。解析の結果、それらが静電気的相互作用で説明できることが分かった。近年、生体膜の基本構造である脂質二重膜が、非常にダイナミックな自己組織化複合体であることが明らかにされ、蛋白質やペプチドのような生体因子を含め、様々な化合物との相互作用の結果多様な挙動や反応を示すことが分かって来た。従って、その相互作用機構と膜の挙動に関して知識を蓄積しておくことは、生体膜を理解する上で非常に重要である。ミツバチの溶血毒の主成分であるメリチンは、26残基からなる両親媒性ペプチドで、その単純な構造ながら様々な反応を脂質二重膜に生じさせる。この理由から、メリチンと膜との相互作用については古くから非常に多種多様な研究が行われて来た。しかしこれまでは、個々の脂質二重膜にメリチンが引き起こしている変化をリアルタイムで観察し議論している研究はなかった。一方、本研究グループは、蛋白質、ペプチドなどが、巨大人工膜小胞(巨大リポソーム)に与える影響を、暗視野顕微鏡を使って直接長時間連続観察することによって研究している。この実験系の利点は、リアルタイムで膜に生じている現象をイメージングし理解できることにある。本研究ではその利点を活かし、メリチンが膜に引き起こす様々な現象をイメージングの結果を基に分類し、その分類に沿って結果を円偏光二色性測定、共沈実験、電子顕微鏡観察などから得られた情報と比較することによって、メリチンがどのような二次構造を取り、どのような結合を膜としている時に、膜がどのような変化を示すかを対応付けることに成功した。得られた事実は、同じペプチドが脂質二重膜に作用する場合でも、膜を構成している脂質の組成の違いや周囲の環境や条件の違いに依存して、膜に引き起こされる形態や動態の変化が異なってくることを示している。ミツバチ毒の主成分であるメリチンは、その単純な構造ながら様々な反応を脂質二重膜に生じさせることから、これまでにも多種多様な研究が行われてきた。本研究ではまず、メリチンが脂質二重膜に引き起こす現象をリアルタイムで観察し分類した。メリチンは、リポソームとの濃度比や脂質二重膜に含まれる酸性リン脂質の量に依存して、リポソームに膜面積の増大や膜穿孔、高輝度縮小化リポソーム形成や融合、溶解を引き起こすことが分かった。以上の分類を基に、各現象が観察される条件下で、円偏光二色性の測定、メリチンとリポソームの共沈実験、電子顕微鏡観察、メリチンの19番目のトリプトファンの蛍光消光実験を行った。直接観察されたトポロジー変換も含む様々な膜変形現象と二次構造予測などの分光学的手法によって得られる情報との対応付けを行うことが目的である。従来の研究では、溶液系全体に対する分光学的手法を用いた解析だけを行うものがほとんどであり、個々の膜に起きている現象を議論して来なかった。本研究によって、ペプチドがどのような構造を取りながらどのような膜との相互作用をする時にどのような膜変形が起きるのか、解明されることが期待できる。また膜と様々なペプチドや蛋白質との相互作用をリアルタイム観察する過程で、エンドサイトーシスなどの膜輸送に重要な働きをしていると考えられているF-BARドメイン蛋白質ファミリーに属する蛋白質が、いずれもF-BARドメインを介して膜に結合し膜の突起形成を誘導するにも関わらず、膜突起の形成伸長過程と形成された膜突起の曲げ弾性が、膜に作用した蛋白質の種類毎に異なっていることが明らかになった。これらの事実は、同じような構造や性質を持つドメインを介して膜と相互作用する場合でも、蛋白質全体の違いや周囲の環境や条件の違いに依存して、膜に生じる形態や動態の変化が異なってくることを示している。人工脂質膜小胞(リポソーム)は、脂質二重膜を基本構造に持つ生体膜の最も単純な実験モデルであり、細胞と同等のサイズを持つ巨大リポソームは、光学顕微鏡でその動態の直接観察が可能である。

生物の運動は、細胞の内部と外界との境界を成す生体膜と、アクチンや微小管、これら蛋白質線維と共同して働く分子モーター、そして様々なそれらの制御調節蛋白質とから構成される細胞骨格系とが連携して働くことで実現される。その連携機構を明らかにするために、生体から単離精製して得たアクチンとミオシンを内部に封入再構成した巨大リポソームを界面通過法によって調製し、細胞サイズの脂質膜で区切られた閉じた空間内での細胞骨格系のバルクの溶液中とは異なる挙動を観察解析し、排除効果や混雑効果の影響を明らかにした。なお界面通過法は、脂質を溶解させた油中で形成させた水溶液の液滴が油水界面を通過すると脂質二重膜の小胞が形成されることを利用した巨大リポソームの作製方法である。アクチン線維や微小管が重合または脱重合して伸長や短縮する際に発生させる力、アクチン線維や微小管に沿って分子モーターのミオシンまたはキネシンが滑り運動する際に発生させる力、これらの力は数pNの大きさで、各蛋白質の濃度に依存して変化し、分子モーターの種類に依存して異なっていることが既に明らかにされている。一方、脂質二重膜を変形させるために必要な力の大きさについても十から数十pNであることは我々の先行研究から分かっていた。しかし、その力学的な性質が、膜の脂質組成や溶液条件によってどのような影響を受けるかについては不明であった。今回、様々な脂質組成で調製したリポソームを異なる溶液条件下で光ピンセットを用いて操作することで、膜に酸性リン脂質が含まれていると膜が変形し難くなること、リポソーム内外の水溶液に蛋白質が含まれていると膜が変形し易くなることを発見した。生物物理学様々な脂質組成を持つリポソームとメリチンとの相互作用を異なる溶液条件下で観察する実験過程で、酸性リン脂質を含むリポソームが低張塩溶液中でエンドサイトーシス様の膜チューブ陥入を起こす反応過程を直接観察することに成功した。その変形モデルを構築するため、膜に働く張力と弾性エネルギーに着目し、膜の形態の計算シミュレーションを行った。その途上で、新たに非線形モデルによってより複雑な計算シミュレーションを行わなくてはならないことが判明したものの、この再計算によって、実際に観察された膜チューブ陥入現象の結果生じる膜形態が良く再現できることが確かめられつつある。なおシミュレーションの結果から期待通り、一定以上の割合で膜中に酸性リン脂質が含まれていると、浸透圧ストレスによる容積の減少に伴ってリポソームが収縮しようとする際、膜表面のリン脂質に由来する電荷と溶液中の塩イオンとの相互作用とから陥入部分がチューブ状になることが裏付けされた。チューブの形成の有無、生じる膜チューブの安定性、直径は、酸性リン脂質の脂質組成に締める割合や塩濃度、膜を構成しているリン脂質の分子形状に依存することも、当初の想定を上回る成果として明らかになった。今後は実験結果と計算結果の細部にわたる比較検討を行った上で成果をまとめ公表する予定である。併せて、界面活性剤や界面活性作用を持つペプチド類が膜穿孔を起こした場合の膜小胞の形態形成機構や、封入された細胞骨格の重合伸長反応に伴う膜小胞の形状変化過程についても、滞り無くモデル化と計算シミュレーションが進んでいる。予定通り、リアルタイム観察を主軸に据えた実験研究が代表者瀧口によって進められており、得られた結果は分担者梅田に逐次報告され理論解析が始められている。
糸状菌胞子における休眠メカニズムの分子基盤解析

本課題では、糸状菌の休眠胞子の化学的、生物学的な性質の解析および、ストレス耐性機構の解明を目指している。複数のAspergillus属菌を対象とした前年度までの解析により、休眠状態の維持に転写因子AtfAの関与が示唆された。本転写因子の制御カスケードとして、細胞外の高浸透圧ストレス応答経路であるHOG経路がすでに明らかにされている。さらに、胞子の休眠状態にはcAMPを介したProtein kinase A(PKA)経路の関連も示唆されてきた。本年度の解析では、HOG経路とPKA経路のクロストークについて手掛かりを得ることを目指した。まず、Aspergillus fumigatusを対象に、HOG経路のMAPKであるSakAの遺伝子破壊株において、PKA活性を測定した。その結果、PKA活性は低下しており、HOG経路がPKA複合体の機能制御に関与することが示唆された。また、野生株では高浸透圧ストレスとなる高濃度ソルビトールの添加時にPKA活性の上昇が見られるが、sakA遺伝子破壊株ではその誘導が消失した。続いて、SakAにGFPを融合した株を作製し、さらにPKAの制御ドメインであるPkaR、および触媒ドメインであるPkaC1にHAタグをそれぞれ導入し、免疫沈降実験を行った。その結果、PkaRはストレス非存在下でSakAと相互作用し、高濃度のスクロース添加により解離することが示唆された。一方、PkaC1は高濃度のスクロース添加により、相互作用が誘導されることが示された。これらの結果は、糸状菌においてHOG経路とPKA経路の間で直接の相互作用が存在することを示す初めてのデータとなり、休眠の制御における両経路の機能について詳細に理解する手掛かりとして重要な発見となった。一般に糸状菌の分生子(無性胞子)は、環境中での生存に適したストレス耐性の高い細胞である。特に乾燥や温度ストレスなどに耐久性を示すと考えられている。本課題では、休眠胞子におけるこのようなストレス耐性機構を解明することを目標の一つに設定している。本年は、休眠胞子に特異的なファクターを探索することを目的として、複数のAspergillus属菌(A. fumigatus、A. oryzae、A. niger)を対象に、RNA-sequencing解析を行った。その結果、菌糸体に比べて休眠胞子において高い転写レベルを示す遺伝子が、それぞれ687、694、812個見つかった。また、培地を添加して1h後の発芽誘導胞子との比較では、766、1,241、749遺伝子が発現が上昇することが明らかとなった。各菌種間で比較して、相同因子を抽出すると、91遺伝子が菌糸に比して休眠胞子で高発現し、391遺伝子が発芽誘導胞子で高い発現値を示していた。休眠胞子特異的因子にはcatalase遺伝子が含まれており、発芽誘導胞子に特異的因子の内にはリボソーム合成関連因子やCalA-family遺伝子が含まれていた。このCalA-family proteinは、構造的にthaumatin-likeドメインを有しているが機能は未知である。しかし、A. nidulansでは破壊株が取得できず必須遺伝子と推測されていることや、いずれの菌種においても発芽ステージ初期において発現が劇的に上昇することなどから、糸状菌の胞子発芽プロセスにおいて重要な機能を有していると考えられた。課題開始よりも前から十分な準備ができていたことから、休眠胞子における遺伝子転写物の全体像を明らかにするためのトランスクリプトーム解析がスムーズに進行した。得られた結果について、順調に研究発表および論文執筆などの成果創出に結びつけることができた。糸状菌の分生子(無性胞子)は、多様な環境中で生存することを目的とした頑健な環境応答機構を備えている。特に高温や乾燥に耐えるために、胞子内に高濃度の適合溶質を蓄積することが知られている。前年度に実施した、数種のAspergillus属菌を対象とした休眠胞子のトランスクリプトーム解析では、catalaseなどストレス耐性遺伝子の転写物が著量蓄積していることが示された。また休眠から発芽への移行の際に、劇的に発現上昇するCal-family遺伝子を見出し、発芽プロセスの重要な機能を有していると推測された。本年度は、異なる環境下で着生した休眠胞子の特性の違いを明らかにするために、異なる培養温度で着生した胞子内のトランスクリプトーム比較解析を行った。25, 37, 45°CでA. fumigatusをPDAプレート培養し、着生した胞子をプレート上から回収した。25°C培養から回収した胞子は、他の条件の胞子に比べて濃い灰緑色を呈し、メラニンが高度に蓄積していることが示唆された。実際、複数のメラニン生合成遺伝子の発現が上昇しており、25°Cで得られる胞子はUV照射ストレスに耐性を示した。続いて、異なる温度条件で培養し回収された休眠胞子からRNAを抽出し、比較トランスクリプトーム解析を行った。その結果、25°Cで得られた胞子において、13個の遺伝子からなる二次代謝遺伝子クラスターが高発現していることが明らかになった。本遺伝子クラスターのPKS遺伝子破壊株を作製し、休眠胞子の酢酸エチル抽出物において消失するピークを単離した。NMRによる構造解析を行った結果、抗菌活性や抗原虫活性が報告されているTrypacidinと同定された。この結果から、A. fumgiatusの休眠胞子にTrypacidinが培養温度依存的に蓄積することが明らかになった。

本年度中に所属の異動があり、新しく研究体制を整えるのに時間を要したため、予定していた全ての実験を進めることができなかった。しかし、それまでに蓄積された解析データを論文報告できたことから、一定の進捗を得ていると評価している。本課題では、糸状菌の休眠胞子の化学的、生物学的な性質の解析および、ストレス耐性機構の解明を目指している。複数のAspergillus属菌を対象とした前年度までの解析により、休眠状態の維持に転写因子AtfAの関与が示唆された。本転写因子の制御カスケードとして、細胞外の高浸透圧ストレス応答経路であるHOG経路がすでに明らかにされている。さらに、胞子の休眠状態にはcAMPを介したProtein kinase A(PKA)経路の関連も示唆されてきた。本年度の解析では、HOG経路とPKA経路のクロストークについて手掛かりを得ることを目指した。まず、Aspergillus fumigatusを対象に、HOG経路のMAPKであるSakAの遺伝子破壊株において、PKA活性を測定した。その結果、PKA活性は低下しており、HOG経路がPKA複合体の機能制御に関与することが示唆された。また、野生株では高浸透圧ストレスとなる高濃度ソルビトールの添加時にPKA活性の上昇が見られるが、sakA遺伝子破壊株ではその誘導が消失した。続いて、SakAにGFPを融合した株を作製し、さらにPKAの制御ドメインであるPkaR、および触媒ドメインであるPkaC1にHAタグをそれぞれ導入し、免疫沈降実験を行った。その結果、PkaRはストレス非存在下でSakAと相互作用し、高濃度のスクロース添加により解離することが示唆された。一方、PkaC1は高濃度のスクロース添加により、相互作用が誘導されることが示された。これらの結果は、糸状菌においてHOG経路とPKA経路の間で直接の相互作用が存在することを示す初めてのデータとなり、休眠の制御における両経路の機能について詳細に理解する手掛かりとして重要な発見となった。休眠胞子における転写物の全体像を把握することができ、休眠から発芽ステージへ進むタイミングで重要な機能を有すると考えられる因子の発見に至った。これらの機能解析を今後の解析対象として含めて課題を推進していく予定である。また、解析の課程で明らかになったこととして、胞子を形成する環境条件が、休眠胞子の発芽率に寄与するデータも得られており、今後併せて解析を進めたい。胞子の休眠から発芽への移行を制御すると推測されるAtfA転写因子およびPKA因子について解析を進める。特にこれら因子の遺伝子破壊株を作製して、発芽プロセスの顕微鏡的観察と分子制御機構を解析する。AtfAとPKA因子の相互作用の有無を明らかにすることで、糸状菌胞子の休眠機構の分子機構を明らかにすることを目指す。前年度に参加を予定していた国際学会に、日程上の都合で参加することが難しくスキップしたために、予定よりも旅費が少なく計上された。本年度中に所属の異動があり、実験を抑えざるを得ない状況が生じたため、それに関連して実験に使用する消耗品や試薬の購入金額が少なくなった。
HLA領域新高多形マイクロサテライトによる潰瘍性大腸炎疾患感受性遺伝子局在の検討

[目的]我々は日本人潰瘍性大腸炎患者においてHLA Bw52-DR2(DRB1^*1502)-DPw9(DPB1^*0901)haplotypeが保存されており、このhaplotype上に潰瘍性大腸炎疾患感受性遺伝子が存在していることを明らかとしてきた。この領域中HLA-B抗原近傍に存在するMICA遺伝子は、(1)TM領域内にCAG/CTG triplet repeatpolymorphismを持ち(2)腸管上皮細胞に特異的に発現され(3)peptideを結合する能力を示し(4)炎症性腸疾患に増加のみられるγδT細胞に認識されると考えられている。このため我々は潰瘍性大腸炎患者におけるMICA遺伝子多型性の潰瘍性大腸炎疾患感受性への関与を検討した。[結果]A6対立遺伝子のホモ接合体患者はA6対立遺伝子を持たない患者に比して、有意にその発症年齢が若かった(P<0.004)。潰瘍性大腸炎患者群においてA6の有意な増加と、A4の有意な低下が認められた。MICAA6対立遺伝子の表現形は密接に潰瘍性大腸炎の発症年齢と関連していた。潰瘍性大腸炎の二峰性発症を理解する上で重要と考えられた。[目的]潰瘍性大腸炎疾患感受性遺伝子の局在を検討する目的で、我々はまず近年発見されたMHCクラスI関連遺伝子(MICA)に注目し、その多型性の解析を行った。MICA遺伝子は、HLA-B遺伝子の近傍に存在し、消化管上皮に特異的に発現され、この分子は消化管γδT細胞に認識される。MICA遺伝子はその膜貫通領域に三塩基反復配列多型を示すため、疾患発症年齢との関連を検討した。[方法]57例の潰瘍性大腸炎患者と132例の非血縁コントロール症例の末梢血から体性DNAを抽出し、MICA遺伝子多型性を直接シークエンシング法によって決定した。[結果]潰瘍性大腸炎患者において、MlCA A6対立遺伝子の遺伝子頻度及ぴ保有率に有意な増加を認めた(allelic frequency:Pc=0.00026,carriagerate:Pc=0.016)。A6対立遺伝子のホモ接合体患者はA6対立遺伝子を持たない患者に比して、有意にその発症年齢が若かった(Pく0.004)。[結語]MlCA A6対立遺伝子の表現形は密接に潰瘍性大腸炎の発症年齢と密接に関連していたが、HLA-B抗原との連鎖解析から、潰瘍性大腸炎疾患責任遺伝子であるとの結論は得られていない、現在HLA領域における19のマイクロサテライトマーカーに関しての解析を進めており、80%程度の解析が終了している。今後作業を継続する予定である。【目的】複合遺伝性疾患の潰瘍性大腸炎(UC)において主要感受性遺伝子の同定は困難であった。我々はHLA領域に近年同定された新たなマイクロサテライトを検討し、同祖的保存領域を確認することにより、HLA領域に存在する疾患感受性遺伝子の局在の推定を行った。【方法】遺伝子解析についてインフォームドコンセントを得た日本人非血縁潰瘍性大腸炎患者49名と、日本人健常者236名の、HLA領域に存在する新規高多型マイクロサテライトについて、対立多型の検出を行った。同時にA・B・DR HLA抗原に対してタイピングを行った。各々の表現形はχ^2を用いて検定された。【結語】今回我々の明らかにした領域は古典的HLA抗原を含まず、このことはHLA領域の疾患感受性遺伝子の同定と機能解析から、疾患原因を論理的に追求し得る可能性を示唆している。当該亜領域には約30の遺伝子座が存在しており、今後疾患感受性遺伝子の同定にむけて精力的な研究が必要であろう。
乳幼児視点の家庭内事故防止―装着型視線計測装置によるアプローチ

1.家庭内調査のための方法を確立した。昨年度計画した竿状の橋渡しにカメラを設置する方法は、安全性に対する懸念があるため中止した。代替え案として、各家庭の状況に合わせて、タンスの上など部屋の天井に近い高い位置にアクションカメラを取り付け、4台のカメラを使うことによって、家庭内での調査が可能となった。2.実際の家庭での乳幼児の行動調査を行った。一番家庭内の事故が多い夕方の時間帯に調査をした。上記1のように、家庭内に4台のカメラを設置した。さらに、家庭内での乳児の視線計測をするため、乳児の視線カメラもさらに小型化し、脱着が簡単な帽子型タイプのウエアラブルカメラを装着した。一つ家庭での調査は3日間行い、映像として記録した。3.昨年度から引き続き、研究センター内の実験室での調査も行った。開発した乳児用の視線計測装置を使って、リビングルームでの乳児の視線計測を実施した。さらに、実験室の天井にもカメラを装着して、乳幼児の行動をチェックした。実験中の母親の視線計測も同時に行い、母子の視線計測を比較した。母親には既存の視線計測装置Tobii Pro Glasses 2を使った。4.実験室での調査では、実験室内に玩具置いて自由にそれで遊べる設定と玩具を置かない設定の2つのグループを作って比較・調査をした。調査結果から、玩具を与えられた場合乳幼児はそれに集中してあまり移動をしないが、玩具のない場合は部屋内での探索移動行動が認められた。1.当初の予定通り家庭内での調査を行った。家庭内での計測のため、簡略化した装置で設置も容易である必要がある。さらに、安全性についても考え、4台のアクションカメラを使って実現した。2.昨年度から引き続き、開発した乳児用の視線計測装置を使って、リビングルームでの乳児の視線計測を実施した。さらに母親の視線計測も同時に行い、すでにそれらのデータが集まりつつある。1.前年度の調査を継続する。児の家庭内ての1日の行動範囲を調べるために4台のアクションカメラをしようする。視線計測も同時に行い、乳幼児の注目する物も調べる。1日のうちで一番事故の多い夕方に調査し、3日間調査し、児の日常の行動を把握する。2.初年度からの視線計測を引き続き行う。母親と乳児の視線の違いをさらに調べる。母親が普段気づかないところに、乳児の視線が集中しているかどうかについて、調査・解析を進める。3.カメラ映像から、乳幼児の行動を解析する。その行動解析をもとに、家庭内安全に関する環境因子を探索する。1.乳児に装着するための小型カメラ装置を開発した。過去の文献中の装置は巨大でコードが繋がっており、子供の活動は制約される。家庭内での使用を可能するためにはワイヤレスの装置が必要である。そのため極力小型、軽量なカメラの開発を目指し、5mm×5mm大の小型カメラの実用化を進めた。乳児に直接カメラを接着させた場合の安全性について検討し、カメラの先端部分が高温になることが想定された。そこで、このカメラを乳児の帽子に装着し、乳児の負担なくかつ安全に視線計測できるようにした。2.乳児の行動範囲を計測する装置の開発した。位置計測のためにリアルタイム位置情報システムを当初使用する予定であったが、計測の精度や費用の面から現実的に困難であることがわかった。共同研究者によって、カメラ映像から、ある人物に焦点を当てて人物の行動軌跡を追跡するシステムを開発出来た。天井からのカメラの映像を使って、乳児の行動範囲を知ることが出来る。この装置により、計画当初のシステムより精度が高くしかも、研究費で十分現実可能になった。3.実験室にリビングルームを再現。研究計画通り、実験室にリビングルームを再現し、その空間で一緒過ごす間の二人の視線計測を行う予定である。研究初年である今年度は、研究室内でのスペースを確保し、パーテションにより実際の家庭内と同様のリビングダイニング6m×3m(1213畳)を作った。さらに、この部屋はフローリング様式のマットを敷き、可能な限り乳児が研究室と意識しないような空間造りを行った。4.リビングルーム内をより家庭内に近い状態にするため、家具、あるいはテレビなどの設備についても検討を行い、次年度には購入予定である。計画初年度である本年は、研究設備や装置の開発を主に進めた。1.小型カメラについては、重く乳児が装着を嫌がる装置では、日常生活の観察には適さない。そのため、小型、軽量化を第1にカメラの開発を行った。難題ではあったが、その問題についてはこのカメラで解決できる見込みがたった。2.研究計画になっていた乳児の行動範囲を計測するリアルタイム位置情報システムが、上記のように実現が難しい状況にあった。が、カメラ映像から、人物の行動を追跡する方法に変更することにより、計画を頓挫することなく進めることができた。3.研究室のスペース確保も困難な問題であったが、研究センター内に実験のための部屋を確保出来た。そこを家庭内のリビングルームに近い空間に変えた。今後は家具を購入する予定で、より一般家庭に近い環境で研究出来る見通しが立った。以上のように、研究は順調に進んでいる。1.研究室内をより家庭内に近い状態にするため、家具、あるいはテレヒなどの設備を購入し、研究計画通り実験室にリビンクルームを再現した。2.昨年度開発した乳児用小型カメラ装置を使って、リビングルームでの乳児の視線計測を行った。母親とリビングで一緒に過こす間の二人の視線計測を行った。