hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相同グループ法による系統プロファイリングを用いた植物遺伝子機能の大規模推定

本研究では,相同グループ法による系統プロファイリングの方法論の有効性を確立して,データを公開するとともに,これによって系統特異的に保存されているタンパク質群を推定し,生物群特異的機能に関与するタンパク質群を一括して同定することを目的とした。以下のような成果を得た。1.Gclustソフトウェアを改良し,大量データにも耐えるバージョン3.5.5zを作った。またこれによって,光合成生物を中心とする95種の生物の全タンパク質のクラスタリングを行い,その結果をGclustサーバーにおいて公開した。2.系統プロファイリングの適用によって推定される新規機能遺伝子の機能アノテーションの最初の試みとして,光合成膜の主要脂質であるジガラクトシルジアシルグリセロール(DGDG)を合成する酵素のうち,紅藻とシアノバクテリアに共通に存在するものをGclustを用いて推定し,実験的に実証した。3.相同グループを利用した微生物ゲノムの距離構造の解析の新しい手法を開発した。すなわち,Gclustソフトウェアを用いて最新25種のシアノバクテリアからなるデータセットCyano25を構築し,これに基づいてシアノバクテリアにおいて保存されている遺伝子の並び方の保存性(拡張したsynteny,global linkage)を発見することができた。4.色素体の起源となったシアノバクテリアの推定に関し,新たな配列データを用いて解析を行い,従来の定説とは異なる可能性を示唆した。本年度の研究では,当初の予定通り,以下の項目を実施した。(A)タンパク質配列クラスタリングと系統プロファイリングの方法の確立とデータ公開多種ゲノムにコードされる全タンパク質の総当たりBLASTPを行い,その結果を独自ソフトGclustを用いてクラスタリングし,系統プロファイル検索に適した相同グループを作る方法を確立した。平成17年度に完成したGclustソフトウェアバージョン3.5.3を公開するとともに,相同グループのデータをGclustサーバーとして公開した。Gclustサーバーでは,系統プロファイルを用いた相同グループの検索が可能になり,目的別に準備されたさまざまな相同グループデータに基づいて,系統特異的保存タンパク質の推定ができるようになった。(B)共生由来の色素体タンパク質等の推定CZ36データセットを用いて,シアノバクテリアと真核光合成生物に共通に存在する相同グループを推定した。14種のシアノバクテリア中7種以上とシロイヌナズナ,緑藻,紅藻,珪藻に保存され,光合成をしない生物19種の過半数に存在しない相同タンパク質グループとして,170を同定した。このうち,既知の葉緑体機能に関わるものを除く45が機能未同定であった。このほか,共生根粒菌に共通な相同グループとして175個を推定した。そのうち92個が未同定であった。(C)実験的検証旧バージョンのGclustに基づいて推定された9種のシアノバクテリアとシロイヌナズナと紅藻に共通に含まれる37個の相同グループについて,遺伝子の発現解析,GFPを用いたタンパク質の局在観察を行い,これらのほとんどが共生体由来の色素体タンパク質であることを証明した。また,シアノバクテリアのホモログの破壊株を作ったところ,半数が光合成機能に異常をもつことがわかった。このほか,比較ゲノムに基づく,紅藻の脂質合成系の解析,緑色植物系統の解析,色素体の起源の推定などをおこなった。
内臓脂肪測定と外因性リポ蛋白を指標とした生活習慣病ハイリスク群の抽出指導法の確立

健診受診者で、腹囲は内臓脂肪面積と同程度に動脈硬化危険因子と相関した。そして腹部肥満が、頸動脈硬化(IMT)のリスクであることを示した。さらに経年的に増悪するIMTには、腹囲の変化が、他のリスク変化より重要であることを示し、保健指導の指標としての腹囲測定の有用性を示した。また外因性リポ蛋白マーカーであるアポB48はIMTとの相関はなかったが、内臓脂肪面積や生活習慣によく相関しており、さらなる検討に値する。内臓脂肪蓄積に基づき動脈硬化をきたす因子としてアディポサイトカイン、および食後高脂血症の指標であるアポB48を測定し、頸動脈における動脈硬化形成への関与を一般健康診断対象者で評価した。1、横断的研究。まず血中炎症性マーカーと内臓脂肪蓄積の指標として腹囲との関係を評価。メタボリックシンドローム危険因子集積に伴い、血中炎症性マーカーは変化することが従来示唆されていたが、それは腹囲の大きい者の場合に限り顕著な現象であることを見いだし論文に公表した。さらに、近年我々が開発した簡易内臓脂肪面積計測装置を健診に導入、のべ約6300名に施行し、動脈硬化危険因子に対し腹囲よりより強く相関することを見いだしている。また、アポB48を100余名で測定、頸動脈エコーで評価した動脈硬化の程度(IMT)を予測する因子として、HDLとアポB48、アディポネクチンと血糖の組み合わせが有用である傾向があった。アポB48値に関連する生活習慣としては喫煙と睡眠時間であった。しかしまだ有意ではないため、測定を増やしていく予定である。2,経時的研究。平均15ケ月観察した健診レベルの初期動脈硬化の進展(男性540名、女性300名)を予測する因子を男女別に明らかにした。さらに動脈硬化危険因子の変化より腹囲の変化が初期動脈硬化の進展に重要である可能性を示した。また男性1800名の平均20ケ月観察で、腹囲の増減がメタボリックシンドローム危険因子の変化に重要であることを明らかにした。これらの結果は、平成20年3月の日本循環器学会で3題発表予定である。今後、これら結果から抽出された動脈硬化進展ハイリスク集団に保健指導を行い、これら有用な測定因子の変化を明らかにすることにより、将来的により効率的な動脈硬化性疾患抑制のための保健指導が確立されると考える。内臓脂肪蓄積は動脈硬化のリスクであり、内臓脂肪から分泌されるアディポサイトカインの関与が指摘されている。また食後高脂血症も動脈硬化に関与するが、健診での判定は困難であった。今回食後高脂血症の指標となり得ることが明らかにされたアポB48とアディポサイトカインを健診で測定し、生活習慣や動脈硬化との関連を評価し、有用性を検討した。1、横断的検討。近年我々が開発した簡易内臓脂肪面積計測装置を健診に導入、さらにアポB48を約500名で測定した。アポB48はBMIや腹囲よりも内臓脂肪面積に強く相関した。また内因性の脂質異常のマーカーであるRLPとも強く相関するが、LDL-Cとは関連がなかった。アポB48単独では頸動脈での動脈硬化(IMT)と関連はなかったが、HDLとアポB48の組み合わせが有用であり、生活習慣では喫煙とアルコールに関連を認めた(論文準備中)。2、経時的検討。平均2年観察した初期動脈硬化の進展を予測する因子を明らかにした。さらに動脈硬化危険因子の変化より腹囲の変化が初期動脈硬化の進展に重要であることを示した(平成20年、21年の日本循環器学会で発表)(論文準備中)。3、保健指導への応用。健診での脂質異常者約30名に対し生活習慣への介入を行い、アポBが生活習慣に鋭敏に反応することを確認している。今後、これら結果から抽出する動脈硬化進展ハイリスク集団に保健指導を行い、これら有用な測定因子の変化を明らかにすることにより、将来的により効率的な動脈硬化性疾患抑制のための保健指導が確立されると考えられる。
内分泌撹乱物質の低用量効果のメカニズムとしてのGnRHニューロンのシナプス形成

胎生期ラット視床下部から分離した初代培養細胞を用い,神経細胞のシナプス形成に内分泌撹乱物質が及ぼす影響を検討した.培養液に代表的な内分泌撹乱物質であるノニルフェノール(NP)およびビスフェノールA(BPA)を添加し,細胞の成長の指標であるMAP2およびシナプス形成の指標であるシナプシンに対する抗体で細胞を染色し,共焦点レーザー顕微鏡による画像を画像解析することによって,シナプス形成への影響を定量的に評価した.その結果,10100nMのNPによって,細胞の成長,シナプス形成ともに促進され,MAP2/シナプシンとして求めたシナプス密度も促進された.しかし1,000nM以上ではこれらの指標は逆に抑制され,全体として逆U字型の用量-反応関係が得られた.BPAでも同様の用量-反応関係を得たが,各指標に促進の見られた濃度はNPの約100倍であった.この系にはエストロゲンβ受容体の発現が確認されたこと,エストラジオールによつてもMAP2,シナプシン発現が促進されたことから,NP, BPAの作用がエストロゲン受容体を介する可能性が示唆された.一方で,行動レベルの評価方法を検討するため,やはり代表的な内分泌撹乱物質であるジエチルスチルベストロール(DES)をマウス胎仔期後期から新生仔期にかけて母体を介して曝露(経口投与;0.3あるいは3μg/kg/day)し,出生した仔の成熟後のオープンフイールド活動量と受動回避反応を測定した.その結果、DES曝露はオープンフィールド活動量(移動距離)をオス・メス共に用量依存的に増加させた.また,記憶・学習能力を評価するための受動回避反応については,オスにおいてのみ用量依存的な学習の抑制が認められた.現在、性行動と攻撃行動の観察を継続中であり,将来的にはこの陽性対照処理を用いて,NP・BPAの行動影響を評価する予定である.胎生期ラット視床下部から分離した初代培養細胞を用い,神経細胞のシナプス形成に内分泌撹乱物質が及ぼす影響を検討した.培養液に代表的な内分泌撹乱物質であるノニルフェノール(NP)およびビスフェノールA(BPA)を添加し,細胞の成長の指標であるMAP2およびシナプス形成の指標であるシナプシンに対する抗体で細胞を染色し,共焦点レーザー顕微鏡による画像を画像解析することによって,シナプス形成への影響を定量的に評価した.その結果,10100nMのNPによって,細胞の成長,シナプス形成ともに促進され,MAP2/シナプシンとして求めたシナプス密度も促進された.しかし1,000nM以上ではこれらの指標は逆に抑制され,全体として逆U字型の用量-反応関係が得られた.BPAでも同様の用量-反応関係を得たが,各指標に促進の見られた濃度はNPの約100倍であった.この系にはエストロゲンβ受容体の発現が確認されたこと,エストラジオールによつてもMAP2,シナプシン発現が促進されたことから,NP, BPAの作用がエストロゲン受容体を介する可能性が示唆された.一方で,行動レベルの評価方法を検討するため,やはり代表的な内分泌撹乱物質であるジエチルスチルベストロール(DES)をマウス胎仔期後期から新生仔期にかけて母体を介して曝露(経口投与;0.3あるいは3μg/kg/day)し,出生した仔の成熟後のオープンフイールド活動量と受動回避反応を測定した.その結果、DES曝露はオープンフィールド活動量(移動距離)をオス・メス共に用量依存的に増加させた.また,記憶・学習能力を評価するための受動回避反応については,オスにおいてのみ用量依存的な学習の抑制が認められた.現在、性行動と攻撃行動の観察を継続中であり,将来的にはこの陽性対照処理を用いて,NP・BPAの行動影響を評価する予定である.
太陽ニュートリノ問題のRSFP解に関する研究

今年度は、太陽ニュートリノ問題に関する二つの課題について研究を行った。通常、ニュートリノ振動のデータは2世代模型を仮定して解析されているが、現実には3世代存在するわけで、本来3世代模型での解析が成されるべきである。しかし、3世代では理論のパラメーターの数が6個に増え、特に物質中のニュートリノ振動については、まともに3世代を扱うのは難しい。代表者は1987年にニュートリノ質量の階層性を用いると3世代の問題を2世代の問題にreduceする事を可能にする表式を提出した(1992年にA.Yu.Smimovも導出)。しかし、この結果(表式)はBNLの会議報告に載っているのみで、雑誌には掲載されていない。そこで、この表式の導出を明らかにするために論文を作成する事を考え、更には、この近似式の妥当性の数値的チェック、次のオーダーの補正の解析的導出、CPあるいはT対称性を破るニュートリノ振動確率の非対称性へのこの表式の応用、も含めて解析を行った。特に、CPやT非対称性の比較的簡単な表式を導出する事ができた。これらの結果を現在、論文としてまとめている。2.RSFP解の拡張この科研費の課題であるRSFP解は、代表者が太陽ニュートリノ問題の解法として提出したものであるが、このシナリオで大気ニュートリノ問題をどう解決しうるか、という問題に取り組んだ。地磁気は太陽中での磁場と比べてかなり弱いため、spin-flavor precessionは大気ニュートリノの振動に影響するとは考えにくい。このため、大気ニュートリノは世代間混合によって振動する、とする必要があるが、3世代模型での世代間混合を取り入れると解析は一般に非常に複雑になる。今年度の仕事では、1.で述べた3世代から2世代へのreduction formulaと同様なreductionがRSFPのシナリオでも可能なことを示し、表式を導出した。これについても、近々、論文としてまとめる予定である。このPseudo-Diracシナリオは本来ニュートリノ質量に関するシナリオであり、ニュートリノはほぼDirac粒子であるが、わずかなレプトン数の破れによる小さなMajorana質量の為にふたつのわずかに質量の異なるMajorana粒子に分離する、というもので、有名なシーソー機構の対極をなすシナリオである。Pseudo-Diracシナリオは豊富なニュートリノ振動現象を予言し、近年報告されている太陽ニュートリノ、大気ニュートリノ、およびLSNDのニュートリノ振動といった種類の異なる振動現象を同時かつ自然に説明可能なシナリオという意味で興味が持たれている。今年度の研究では、1991年に研究代表者がKEKの小林誠教授、現京都大学助教授の野尻美保子氏と共同で提案したニュートリノ振動のPseudo-Diracシナリオを、世代間混合も取り入れて一般化し、現在の実験データから示唆される大きな混合角などを自然に説明可能な事を示した。また、一方ではスーパー神岡の実験が示唆するsterile stateへの大きな混合角のニュートリノ振動の問題点があることも議論している。またこのシナリオを実現するための理論的枠組みについての考察も行った。理論的枠組みとしては、4次元的なものとextra dimensionを持った高次元的なものの両方について考察した。こうした知見は論文としてまとめられ、Physical Review Dに近日出版される予定である。
問題解決能力を育成する教育内容及び評価方法の開発に関する研究-理科を事例にして

本研究は、問題解決能力を育成するために以下の二点を中心にして研究を行った。一つは、問題解決の能力を育成することができるように教育内容構成の開発を行うことである。もう一つは、問題解決能力を育成することができるための評価方法を開発することである。前者は、中学校理科における「電気」の単元を中心にして、コイルの中に磁石を出し入れすると電流が発生するという現象から、社会および環境における電気に至るまで、広い視野から総合的に内容を構成する事例を作成した。それは、問題解決の能力の育成のためには、学校で学習する内容が日常生活とどのような関係にあるのかという相互の関連性を知ることが必要不可欠だからである。後者は、問題解決能力の育成のために教育評価がきわめて密接に関わっているという視点から評価方法の開発およびその試行と実態把握を行った。評価方法としては素朴概念調査法を始めとして七つを取り上げた。このとき、この研究によって開発されたものは文章分析法など五つである。いずれの方法も、学習前・後にどのように知識や考えが変容したのかという方法を採用した。それによって、問題解決の能力、言い換えるとメタ認知能力が育成されることが確認できた。本研究で行われた自己の変容を一枚の用紙の中で自己評価する方法は、これまでに皆無である。この研究を通して、新たな課題が明らかになった。それは、一枚の用紙の中で自己の学習の変容を把握する方法は、メタ認知能力を把握し育成するために有効であるが、学習過程を適切に把握するとさらに優れたものとなるということである。今後、学習前・中・後における学習の変容を一枚の用紙で適切に把握できる方法の開発に向けて研究を進めたい。研究の第一年目は、問題解決能力を育成するための教育内容の開発を理科を事例にして行った。それは、問題解決能力の育成は、学習する内容が問題解決的に構成されていることと深く関わっているという前提にたっている。具体的事例として構想したものは、現行中学校理科で学習する「電磁気」である。理科で学習する基礎的・基本的内容である「電磁誘導の法則」が総ての発電の原理であることから、それを利用して手動の発電器を作成し、その後発電のエネルギー源についての学習、電気製品と日常生活との関わりの学習、現代社会における電気エネルギーへの依存に関わる環境問題についての学習へとつながる内容を構想しまとめた。また、問題解決能力を育てる評価方法の開発に関わる具体的例を作成し、二種類の調査を行った。一つは小学校理科の「てんびん」、もう一つは中学校理科の「電磁石」に関わるものである。新しく開発した評価方法は、同一紙面内で左右両端に問題を提示し、問題を挟んだ真ん中の欄に両方の回答を書かせるものである。つまり、左欄の問題で問うた内容をさらに深めて右欄の問題で尋ねるように工夫してあるので、中央の同じ欄に回答が書き込めるわけである。このようにすることにより、一枚の用紙の中で、基礎的内容と発展的・応用的内容を同時に、しかも連続して調べられるようにした。それを用いて調査した結果、問題解決能力を評価する新しい方法を用いると、通常の評価では得られない学習者の実態が明らかになった。例えば、たとえ単独で基礎的な内容を聞いた場合にそれが理解できていたとしても、具体的問題解決場面では発展的・応用的内容に含まれる基礎的内容の理解が不適切になってしまうこと、などである。研究の第二年目にあたる本年度は、主として問題解決能力を評価できる手法の開発を中心に研究をすすめた。この評価方法として以下の二種類を考えた。一つは、問題場面限定型である。問題場面限定型とは、ある特定の一つの問題場面を設定して、そこに含まれる内容を基にして能力を調べようとするものである。

このタイプのものは、生物の分類を事例にして、調査問題を6種類作成し、小学校3年生から高校3年生に至るまで、7,479人を対象にして調査を行った。その結果、第一に、どの学年についても生物学的特徴によるよりも日常的な観点から分類を行う傾向が強いこと、第二に、動物分類体系における各分類群の包括関係を十分に理解していないこと、第三に、学習直後は比較的適切に回答できるがそれ以後は学習効果がみられないこと、等が明らかになった。もう一つの評価方法は、問題場面開放型である。これは、一つの調査問題の中で多くの問題場面に関わる問題に対して回答を求めるものである。この方法を用いれば、いくつかの問題場面に関わる内容を一枚の用紙の中で調べることができる。これについては電磁石を事例にして調査問題を作成し中学生に対して調査を行った。その結果、表面的には理解できているようにみえても、本研究で開発した方法を用いると、ほとんどが不適切な回答であることがわかった。また、前年度中心にして行った問題解決能力を育成する教育内容構成に関しても引き続き研究を行った。本年度は、主として、ポートフォリオ評価法を中心にして自己評価と問題解決の関わりを研究してきた。その内容として以下の五点をあげることができる。一つは、一枚ポートフォリオ法の開発である。これらの成果は、平成14年8月に横浜国立大学で開催された日本理科教育学会第52回全国大会で、その理念と基本的方法、小学校理科「ふりこの動きとおもりのはたらき」および中学校理科rいろいろな力の世界」の二つを事例にして発表を三件行った。二つめは、この方法が理科以外でも適用可能なことを示すために、「学習感想を中心にしたポートフォリオ評価に関する研究-小学校第4学年算数科「面積」の学習を事例にして-」と題する論文を「教育実践学研究』(No.8)に発表した。上記の他、三つめとして、問題解決能力の育成は素朴概念研究と深く関わっているので、「素朴概念から見た学びの構造」を日本理科教育学会編集『理科ハンドブックIこれからの理科授業実践への提案』(pp.12-15、平成14年7月)を、素朴概念を基礎にして問題解決能力を育成するための具体的授業として提案した。また、四つめとして、「理科における新しい教育評価の理論と方法」(田中耕治編著『新しい教育評価の理論と方法(II)』日本標準、pp.157-209、平成14年10月)において、問題解決能力を育成する評価方法の提案も行った。さらに、五つめとして、「高校生の遺伝子概念の理解に関する研究-学習前後における概念の変容を中心にして-」(「山梨大学教育人間科学部紀要』Vol.4,No.1、pp.46-61,平成14年12月)において自己評価と問題解決能力の育成との関わりを考察した。そこでは、新たに明らかになった問題として、学習者の学習前の既有の知識や考えと教育内容とのズレをあげることができる。これは、問題解決能力の育成に深く関わっている。本年度は、「問題解決能力を育成する教育内容及び評価方法の開発に関する研究」の終わりの年であるので、研究の総括を中心にして行った。
組織的渦構造の新展開…乱流力学の解明

乱流研究にはいま新しい展開のきざしが現れている。それは,乱流の「分子」とでもいうべき基本構造の存在が確認され,その物理特性が明らかになりつつあることによる。壁乱流の流れ方向渦,自由剪断乱流のロールやリブ,そして等方乱流のワーム,等々である。これらは細長く管状に集中した旋回渦で,最近の大規模で高精度名乱流の数値シミュレーションによって,その物理的特性が定量的に明らかになってきた。乱流はこれらの管状旋回渦を基本構造として構成されているとみなすことができる。その物理的性質と相互作用を明らかにすることを目指して,本研究班では,将来特定領域研究を立ち上げるための組織作りを行い,実際に「乱流要素渦による乱流理論・予測・制御の新展開」と題して特定領域Bに申請した。平成11年10月8日10日には,京都大学数理解析研究所で「乱流の統計性質と構造に基づくその動力学的記述」と題する研究集会,平成12年1月11日に東京工業大学百年記念館で,研究班の企画調査会議を開催し,研究発表,討論および今後の方針について議論を行った。本研究班の研究成果をまとめた研究成果論文集150頁にまとめた。
スイス会計制度の内的特性に関する研究

本研究では、スイス会計制度の特徴を明らかにすることを目的とした。「スイス会計士協会」の主導のもとで、1984年以来今日まで公表されてきている会計報告基準(FER)について、それらの特徴を、スイス国内での制度上の位置づけ、具体的規定内容、および国際的会計基準(IFRSあるいはUS GAAP)とのかかわり、という3つの視点から検討している。スイスは政治的にはEU非加盟国でありながら、経済的にばEUとの相互通商協定により、実質的に同一歩調をとっている。法制度的には大陸法国家の範畴に分類されながらも、規定内容については隣国ドイツに比べかなり穏やかな特徴を有している。その理由は、スイス連邦の成立以来、今日に至るまで、直接民主制に影響され、国民に認められたイニシアティブ(国民・住民発議権)とレファレンダム(国民・住民投票権)の二つの権利およびカントン(州:現26州)やゲマインデ(各都市)に多少なりとも認められている権利が存在するため、簡単には法改正できないというスイス独自の特質から来ているといえる。以上の背景を基に、本研究では、会計制度面に焦点を絞り、現行法の枠組みとりわけ、連邦債務法(OR)を中心として、1984年以来「スイス会計士協会」の主導の下で進められている会計報告基準(FER)、RRG(新会計法案)、スイス監査ハンドブック(HWP)といった法令(案)とスイスSWX証券取引所基準との制度上関係を明らかにし、スイス会計制度の内的特性を明らかにすることが目的である。また、最近取り上げられつつある中小企業政策における会計制度面での役割について、スイスの場合は多くの中堅・中小企業が経済を支えており、わが国における今後の中小企業対策に有用性を有すると考える。その意味で今回の研究に日本で本格的に取り組んでいる研究は稀であり、重要在があると判断している。今年度の研究では、H19年7月に在日スイス大使館で、研究趣旨説明と、研究方法についてのアドバイスを受けるため、スイス商務官を交えた意見交換を行なった。その際、当初予定した次年度以降のアンケート調査については予算・調査対象等で困難な状況が判明し、まずはスイス本国での関連情報収集が重要とのアドバイスを受け、スケウールの都合上3月末に現地での情報収集にあたった。今回は情報の一部を入手した段階であるが、その成果の一部は今後公表する予定である。今年度の研究では、主にFERの改正について調査・研究を行っている。改正前FERの目的は、連結財務諸表と同様に個別財務諸表の比較可能性と情報の質を改善し、またFERを国際的な会計基準と対等性を有するようにすることであり、会計に関する現行法の法的要件を補完し明瞭にして、特定問題に指針を提供することが意図されていた。今回の改正では、明らかにスイス国内の影響を受ける中小企業(企業集団を含む)向けの財務報告基準の作成と確立にシフトし、FERの位置づけを明確にしたものといえる。その理由は、FERがIFRSおよびUS GAAPと比べ、少々国際的な影響力に乏しいこと、予算の制約に縛られ基準設定の範囲が制限されること、などが挙げられる。その結果、小規模企業の適用基準を設け、該当企業にはコア-FER(16)のみを適用することで財務報告情報の過重負担を回避し、僅かな核となる勧告(基準)の遵守により、情報価値のある報告書の作成が可能になるように配慮されている。基準に該当しない企業については、さらに13個からなる拡大FERの適用を勧告しているが、保険会社、NPO等については別個業種別FERが設定されいてる。企業集団(連結企業)にはFER30を適用し追加情報の提供を明記している。ただし、小規模企業基準を適用して該当するこ規模企業集団については、コア-FER(16)とFER30の適用だけで財務報告を可能とし、情報の過重負担とコスト増加を回避する工夫がなされている。なお、概念フレームワークは全企業(企業集団)を対象とした財務報告上の基本となっている。以上の研究を踏まえ、今後はスイスのFERを中心とした動向、IFRSとのコンバージェンス問題、および日本基準との比較可能性を考慮に入れた内容の研究が必要である。今年度は、スイスGAAP FERのスイス国内での位置づけ、その具体的規定内容、IFRS(国際財務報告基準、IASを含む)とのコンバージェンスに係る問題、および日本基準をとりわけ中小企業への適用基準の問題を考慮に入れて研究対象としてきた。昨年度の研究で明らかにした2007年度から実施しているFERの新構想では、企業規模別に3つの適用段階を設けている。このうち小規模企業についてはFER30のうち、コアーFER(16)が適用可能基準となっている。その条件は、連続した2会計期間の内つぎの2つの基準を超過しなければ、コア基準の適用が可能となる点である。すなわち、資産総額1,000CHF,年間売上高2,000CHF,および年間あたり(フルタイム)従業員数50人のいづれか2つである。これらの条件はEU各国の中小企業への適用基準と類似しておりEUに加盟していないスイスも同様に統一化されている。

FERはSWX(スイス証券取引所)で認めらている上場基準の一種であるが、基本的には国内で活動している企業に限定される。上場企業のうち、大規模企業、連結企業についてはIFRSあるいはUS-GAAPの適用に基づく財務諸表の作成が義務づけられているが、IFRSへのコンバージェンスが問題となっている昨今ではスイスでも上場基準の規定が変更されることはあり得る。日本の中小企業については「中小企業の会計に関する指針」が存在するが、スイスではFERに収斂している。また財務諸表を作成する目的を考えれば、「税額」計算および金融機関からの「借入」という点で、どちらの国も利用の程度は同一のように思われる。これまでスイスは、税額計算については商法上の年度決算書が基礎資料として役立っているが、将来的にはFERの適用でも可能となる可能性がある。今後ともFERの継続研究が必要である。
モバイル通信機能をもつ複合離散事象システムのモデリングと分散スーパバイザ制御

分散スーパバイザ制御においては,各ローカルスーパバイザが下した事象の生起の禁止・許可の決定に基づき最終判断するときの規則がいくつか提案されている.本研究では,OR規則とAND規則を対象にした.それぞれの規則のもとでブロッキングの発生しない分散スーパバイザの存在条件は共可観測性と密接な関係がある.本研究では,不動点計算法を用いて,いくつかの共可観測言語のクラスに属する超言語及び部分言語を計算するための逐次計算法を堤案した.さらに,これらのクラスに対して言語の和集合演算及び積集合演算に関して閉じているかどうかについて調べた.システムのもつモバイル性により,システムのダイナミクスは急激に変動する.それを表すために強制事象のあるハイブリッドオートマトンでモデル化されるハイブリッドシステムを考えた.状態フィードバックによって制御されたシステムのセマンティックスを定義した.ハイブリッド状態空間上の述語によって与えられた制御仕様を満たす許容フィードバックが存在するための必要十分条件を証明した.さらに,与えられた仕様に対してその条件を満たす最大部分言語が存在することを証明し,その言語を計算する手順を提案した.モバイルロボットの行動計画問題において,2層からなる階層的制御手法を提案した.下位層では,ステートネットのモジュラー表現を基に,各部位の行動を表現した.上位層では,時間付ペトリネットに基づく最適行動パターンの生成を行った,ヒューマノイドロボットに本手法を実装し,その有効性を検証した.本年度に得られた主たる成果は以下の4点である.・複数のローカルスーパバイザによってコンカレントに制御する分散制御において,いくつかのローカルスーパバイザが故障により稼働しなくなってもシステム全体の振る舞いが正常に保てるような,信頼性のある分散スーパバイザが存在するための必要十分条件を明らかにした.この条件は同時に故障するスーパイザの個数に依存した条件となっている.この条件を満たさない言語に対して,信頼性のある分散スーパバイザが存在する部分言語の計算法を提案した.・一般にオフラインで分散スーパバイザを構成する場合には,そのための計算量が増大し,実用的には問題がある.そこで,簡単に構成できる集中型スーパバイザをオフラインで構成しておき,それをもとにオンラインで制御パターンを計算するオンライン分散スーパバイザ制御法を提案した.この手法を使えば,モバイル通信によるサブシステム間の結合の時変性にもある程度対応可能となる.・同期合成によって構成される大規模離散事象システムにおいて,述語の分離可能性と言語の分離可能性との間の関係を明らかにし,述語の分離可能性が言語の分離可能性よりも強い概念であることを示した.・モバイルロボットの軌道計画問題を考察した.地図情報,ロボットの状態などの情報をペトリネットにより統一的に表現し,ロボットの意識を階層的表現方法によってダイナミックに表すことができた.さらに,LLPスーパバイザと最適化手法を組み合わせることにより最適な行動命令をオンラインで選択する方法を開発した.分散スーパバイザ制御においては,各ローカルスーパバイザの判断に基づき事象の生起の禁止・許可の最終的判断が下される.このときの判断規則がいくつか提案されている.本研究では,OR規則とAND規則を対象にした.それぞれの規則のもとでブロッキングの発生しない分散スーパバイザが存在するような最大部分言語が存在するための十分条件としてノーマル性が既に提案されているが,この条件はかなり制限的である.そこで,本研究では,ノーマル性よりも緩い条件である強C&P共可観測性および強D&A共可観測性という概念を提案した.強D&A共可観測性が言語の和に関して閉じていることを証明した.その結果,最大Lm(G)閉,可制御,及び強D&A共可観測な部分言語に対してブロッキングのない分散スーパバイザが存在することが明らかとなった.さらに,このような最大部分言語を計算するための手順も提案した.また,ノーマル性において一般に使われる射影関数をRudieらが提案した射影関数に変更することで,より緩い条件である修正ノーマル性という概念を提案した.モバイルロボットの軌道計画問題において,ロボットの移動時間を考慮するために,色付時間ペトリネットを用いた.このとき,色としてトランジションを使い,その色によってトークンが発火に利用できるまでの時間を指定できるような新しい発火規則を提案した.このペトリネットを用いることにより,ユーザからロボットへの要求と地図情報がペトリネットにより統一的に記述できるようになり,より詳細な軌道計画が可能となった.さらに,ペトリネットモデルを作成するための支援ツールも開発した.分散スーパバイザ制御においては,各ローカルスーパバイザが下した事象の生起の禁止・許可の決定に基づき最終判断するときの規則がいくつか提案されている.本研究では,OR規則とAND規則を対象にした.それぞれの規則のもとでブロッキングの発生しない分散スーパバイザの存在条件は共可観測性と密接な関係がある.本研究では,不動点計算法を用いて,いくつかの共可観測言語のクラスに属する超言語及び部分言語を計算するための逐次計算法を堤案した.さらに,これらのクラスに対して言語の和集合演算及び積集合演算に関して閉じているかどうかについて調べた.システムのもつモバイル性により,システムのダイナミクスは急激に変動する.それを表すために強制事象のあるハイブリッドオートマトンでモデル化されるハイブリッドシステムを考えた.状態フィードバックによって制御されたシステムのセマンティックスを定義した.

ハイブリッド状態空間上の述語によって与えられた制御仕様を満たす許容フィードバックが存在するための必要十分条件を証明した.さらに,与えられた仕様に対してその条件を満たす最大部分言語が存在することを証明し,その言語を計算する手順を提案した.モバイルロボットの行動計画問題において,2層からなる階層的制御手法を提案した.下位層では,ステートネットのモジュラー表現を基に,各部位の行動を表現した.上位層では,時間付ペトリネットに基づく最適行動パターンの生成を行った,ヒューマノイドロボットに本手法を実装し,その有効性を検証した.
新規ペプチドを用いた胆管癌治療法の開発

胆道癌は未だ予後が悪く外科的切除を除き有効な治療法は確立されていない.われわれは,当研究室が見出した胆管癌細胞特異的結合ペプチドCop35(CCA-binding oligopeptide 35)が胆道癌細胞のオートファジー誘導に関与することに着目し,同機序を利用した胆道癌新規抗癌剤治療に関して検討した.結果,分子標的薬エベロリムスとCop35を胆道癌細胞株に同時投与することで,オートファジー抑制を介してエベロリムスの腫瘍増殖抑制作用が増強されることを確認した.本研究成果は細胞特異的結合ペプチドを用いた,難治性癌に対する新たな抗腫瘍療法コンセプトの端緒となり得る成果であると考えられた.胆管癌は極めて予後不良な難治性の癌である。胆管癌細胞株でバイオパニングによって我々が見出したcop35は,胆管癌に特異的に結合,細胞内移行し5FUによる増殖抑制作用を増強することを報告したペプチドであるが, GRP78に結合してその働きを抑制する働きが見られることから,オートファジーとの関係が推測され,クロロキン, 3MAと同様オートファジーを,人体に無害に抑制すると予想した。分子標的薬,ソラフェニブは同源の肝癌において,オートファジーの抑制によりその増殖抑制効果が亢進するため,胆管癌においても, cop35との併用によってソラフェニブの増殖抑制効果が亢進すると予測して胆管癌細胞株(CCC: RBE, YSCCC)で検討したところ,ソラフェニブ単独投与時に較べ抑制度は増したが,肝癌の結果から予想された効果には及ばなかった。そこでまず,ソラフェニブによるオートファジーの機序を肝癌細胞株(HCC: HLF, Huh-7)と比較検討したところ, HCCと比較してCCCではオートファジーを抑制する機構が働いていることが推測された。更に, STAT3に対するソラフェニブの抑制効果をHCCと比較検討したところ, CCCでSTAT3のリン酸化の抑制度が有意に小さいという結果を得たため,オートファジーとSTAT3とのクロストークを検討する必要性がでてきた。我々はバイオパニングによって、胆管細胞癌株に特異的に結合して細胞内に移行するペプチドcop35を見出し,胆管癌細胞株(CCC: RBE, YSCCC)に対する抗癌剤への増強効果を検討している。臨床的に肝癌には有効であるが胆管細胞癌には適応がない分子標的薬であるソラフェニブとの併用においてソラフェニブ単独投与時に較べ有意な増殖抑制効果を持つことが示された。肝癌細胞株のソラフェニブ耐性獲得にオートファジー亢進によるアポトーシス抑制が関与しているとの報告があり、胆管細胞癌にソラフェニブが効きにくい機序としてオートプァジーの関与を考え、PI3K - mTORC1 -オートファジーの経路に注目し,肝癌細胞株(HCC: HLF, Huh-7)と比較検討した。RBE細胞ではmTORC1はソラフェニブとcop35の同時投与でmTORC1の発現やオートプァジーに変化は見られず,またmTORC2をノックダウンしてもmTORC1の発現やその下流のシグナル伝達系は影響を受けないことが明らかとなった。したがって、肝癌細胞株のソラフェニブ耐性獲得にはオートファジー亢進によるアポトーシス抑制が関与しているのに対し、胆管癌細胞株RBEではソラフェニブ不応のメカニズムとしてAKT/mTORC1系を介するオートファジーは関与していないと考えられた。一方、mTORC1インヒビターのエベロリムス+ソラフェニブ投与では、エベロリムスの濃度を400nMまで上げないと増殖抑制効果が見られなかった。その機序としてmTORC1発現増加に対するフィードバックによるAKTリン酸化の増加(特にSer473)による細胞増殖が関係していると考え、さらなる検討を進めている。この結果は平成28年6月中に投稿する予定で,現在準備中である。CCCではソラフェニブに対するオートファジーがHCCに比べ亢進し,細胞増殖に向かうことを予測していたが、オートファジーの亢進は見られなかったため、その機序としてmTORC1の挙動に注目し、上記の研究を進めてきた。ソラフェニブ+cop35投与により肝癌細胞株ではmTORC1は発現低下が見られたが、胆管癌細胞株のRBEではmTORC1の発現低下は認められなかった。その機序として、胆管癌細胞株ではソラフェニブがAKT/mTORC1系を介さないため(投稿準備中)、cop35の相乗効果が期待ほど大きくないという結論を得た。しかし、RBEでcop35によるソラフェニブへの相乗効果は認められているため、cop35と小胞体ストレス応答の関係を検討中である。また、ラパマイシンのアナログであるエべロリムス投与により、RBE株ではオートファジーが起こることを確認おり、cop35の相乗効果を検討している。胆道癌は未だ予後が悪く外科的切除を除き有効な治療法は確立されていない.当研究室が見出した胆管癌細胞特異的結合ペプチドCop35(CCA-binding oligopeptide 35)は,胆管癌のクラスリン重鎖に特異的に結合し,エンドサイトーシスにより細胞内移行して細胞内で小胞体シャペロンであるGRP78と結合する.GRP78はオートファジーを誘導することから胆管癌細胞株においてオートファジーを介した増殖抑制の系を考えた.

ラパマイシンのアナログであるエベロリムスはmTORC1を介し癌細胞の増殖を抑制するが、一方で癌細胞の生存に好都合なオートファジー亢進作用も有するため、このオートファジー亢進作用を選択的に抑制できれば、エベロリムスの抗腫瘍効果の増強が期待できる。そこで、胆管癌細胞株において、エベロリムスの増殖抑制効果に対するCop35併用効果を検討した.エベロリムス単独投与でも胆管癌株RBEの増殖は抑制されたが、エベロリムスと10μMのCop35の併用で増殖抑制効果が有意に増強された.同時に、LC3-IIおよびp62のWestern blot解析により、エベロリムスの単独投与ではオートファジーの亢進が確認されたが、Cop35の併用によりエベロリムスにより増加したLC3-IIの抑制と減少したp62の回復が見られ、Cop35の併用によるオートファジーの抑制が示された.この抑制は、Cop35がGRP78に結合してオートファジー誘導が低下した結果と推測されたため、Cop35とGRP78との解離を検討した.すでにCop35とGRP78の結合は高濃度のCop35で外れることが分かったため、100μMの高濃度Cop35を併用したところ、エベロリムスの増殖抑制増強効果が消失した。以上より, chloroquineや3MAの合成薬品ではなく、低濃度のCop35とエベロリムスの併用で、胆管癌細胞に対するエベロリムスの増殖抑制効果が増強されることが示され、臨床応用の可能性がさらに高まった.胆道癌は未だ予後が悪く外科的切除を除き有効な治療法は確立されていない.われわれは,当研究室が見出した胆管癌細胞特異的結合ペプチドCop35(CCA-binding oligopeptide 35)が胆道癌細胞のオートファジー誘導に関与することに着目し,同機序を利用した胆道癌新規抗癌剤治療に関して検討した.結果,分子標的薬エベロリムスとCop35を胆道癌細胞株に同時投与することで,オートファジー抑制を介してエベロリムスの腫瘍増殖抑制作用が増強されることを確認した.本研究成果は細胞特異的結合ペプチドを用いた,難治性癌に対する新たな抗腫瘍療法コンセプトの端緒となり得る成果であると考えられた.HCCではセルサーバイバルに向かうオートファジーがソラフェニブの増殖抑制効果を邪魔するため,オートファジーを抑制するとソラフェニブの効果が大きくなるが, HCCと較べてCCCではソラフェニブに対してオートファジーが亢進しておらず,オートファジーを抑制する機構が働いていることが推測された。我々は, HCCと比較してCCCでソラフェニブの効果としてのSTAT3のリン酸化の抑制度が小さいことを結果として得ていることから,ソラフェニブ投与下でのオートファジーとSTAT3リン酸化とのクロストークに注目してオートファジーの機序検討を進めて行けば,胆管癌におけるソラフェニブとcop35の併用効果の増強に繋がるルートが解明できるとの方針が立った。ソラフェニブについては, cop35はGRP78と結合することから、同時投与で見らた細胞増殖抑制に対し,小胞体のストレス応答を弱めアポトーシス促進を促すという仮説のもと、この系を持続検討して行く。また、エべロリムスがRBE株でオートファジーを促進する事がわかったため、本来のエベロリムスの細胞増殖抑制能に対する逃避メカニズムとしてのオートファジーを検討する。現在、エべロリムスとcop35のRBEへの同時投与で,ソラフェニブ単独に比べ強い細胞増殖抑制効果を認めているため、mTORC1からunc-51 like kinase 1を介したcop35の関与について検討を進めていく。
虚血性急性腎不全におけるconnexin 43の役割の解明

当研究では急性腎障害や腎移植における後期移植腎機能障害など、腎臓内科領域において重要な臨床的病態に関わる主要な機序の一つである腎虚血再灌流障害(renal I/R)において、connexinの一つであるconnexin43 (Cx43)という蛋白の果たす役割を解明することにより、急性腎障害や移植腎機能障害における新たな治療標的を見出し、有効な予防・治療戦略の開発を目指す。また、本研究より得られた基礎的知見が将来において臨床応用されることにより、疾患のよりよい予防・治療が行えるようになれば、大きな費用対効果をもたらす可能性がある。当研究では急性腎障害や腎移植における後期移植腎機能障害など、腎臓内科領域において重要な臨床的病態に関わる主要な機序の一つである腎虚血再灌流障害(renal I/R)において、connexinの一つであるconnexin 43 (Cx43)という蛋白の果たす役割を解明することにより、急性腎障害や移植腎機能障害における新たな治療標的を見出し、有効な予防・治療戦略の開発を目指す。
見立て遊びを通したデザイン支援と良い形の自動生成に関する研究

本研究では、形を見立てやすい「良い形」についての調査とコンピュータによる形状の自動生成手法の検討を行う。本年度は、幾何的なルールにしたがって生成した折りたたみ形状群を対象として、形のバリエーションをよく観察するために、シルエットがユニークになる折り方がどの程度含まれるかについて調査した。また、ユニット折り紙のためのモデリングシステムに関する研究発表を行った。具体的な内容は、以下の通りである。折り紙の基本的な操作である目印のある折り方(「カドとカドを合わせる」「フチとフチを合わせる」「2つのカドを通るように折る」など)で正方形の用紙を折るとき、目印の組み合わせによって多数の候補が作られる。折りたたむたびに目印の数は増加するので、3回の折りたたみだけでおよそ1500通りの形状を取り得ることがわかっている。ただし、これは折りたたまれた状態として異なる形状の数を示しており、紙の重なり順が違うだけでシルエットは同一な形状も複数含まれる。そこで、生成した形状群から合同なシルエットを取り除いてユニークな形状のみを抽出すると、形状がユニーク(折り方もただ一通り)の形は1/3程度含まれることがわかった。残りの形状は複数の折り方が存在し、これらは長方形や正方形などの単純な形状が多く見立てが難しいため、このように形状数を削減すると特徴的で見立てやすい形状が多く得られる可能性がある。また、この合同判定によるユニーク形状の抽出を応用して、折り手順を推定することが容易あるいは困難な折りたたみ形状の設計手法を提案した。さらに、この手法を応用して、動物などに見立てた折り紙のシルエットクイズの問題作成に利用できることを示した。この研究成果を折り紙の科学・数学・教育に関する研究集会で発表を行った。研究実績の概要で述べたように、自動生成した形状群から特徴的な形状の抽出を試みたところ興味深い結果が得られた。見立てやすい形状の生成アルゴリズムを考える上で、アプローチの一つにできると思われる。一方で、初年度に予定していた形と想起される対象の名称が対になったデータの収集は遅れたため、本研究課題の進捗状況をやや遅れているとした。本年度得られた研究成果は、速やかに論文にまとめジャーナルに投稿する予定である。並行して、引き続き、形と想起される対象の名称を対にしたデータの収集に取り組む。オフラインでのデータ収集の初回として50人程度のワークショップを計画しており、それに向けた準備を進めている。様々な手法で形状を観察・分類し、形の見立てについての考察をより深められるよう研究を進めていく。カッティングプロッターなどの機材が計画していたよりも安く調達できたため物品費の使用が少なく済んだ。今後のワークショップで使用する素材の購入や準備費用として使用する予定である。
ベージュラットを用いたアトピー性皮膚炎モデルの開発

Chediak-Higashi症候群のモデル動物であるベージュラットには痂皮形成を伴う皮膚病変が高率に自然発生する。本病変は掻痒感、出血、糜爛、痂皮および脱毛を初徴として頚部に始まり、次第に背部体幹全体に広がり慢性好酸球性ないし海綿状皮膚炎と診断される。今回は皮内反応によるアレルゲンの検出、Passive cutaneous anaphylaxis reaction test, Maximization法および皮膚病変のサイトカインおよびケモカインの検索をおこなったので報告する。【結果】各種抗原(コナヒョウヒダニ、ハウスダスト、飼料成分、床材)を皮内投与ないし皮膚貼付しその反応によりベージュラットのアレルゲンの検出を試みたが、明らかな陽性を得ることが出来なかった。Passive cutaneous anaphylaxis reactiontestでのI型アレルギーの検出では陽性対照として用いたBNラットに比べると反応は弱いが、陰性対照であるDAラットに比べると強い反応を示した。Maximization法による皮膚接触感作性の検出においてベージュはDAラットに比べると感作性は高かった。次に、弱齢から老齢(4週齢から12ヵ月齢)までのベージュラットのうち皮膚病変の程度を未発症、軽度、中度、重度の段階に分け、その病変部の皮膚および同一個体の非病変部の皮膚および頸部リンパ節を採取しその皮膚病変のサイトカイン(IL-2,4,5,IFNガンマ)、ケモカイン(RANTES)のmRNAの発現をRT-PCRで検索したが、発現に一定の傾向を得ることが出来なかった。【まとめ】前年度の解析により本病変形成にはアレルギー性の機序が考えられたが、今回の検索ではI型アレルギーや接触性皮膚炎を発生しやすい形質を明らかにし、アトピー性皮膚炎モデルとなる可能性がたかまった。今後はアレルゲンの特定と、炎症局所およびリンパ節でのサイトカイン発現を他のサイトカインを検索するとともにより高感度な方法を用いてサイトカイン発現パターンを検出しアトピー性皮膚炎モデルとして確立する。今回は病変中の肥満細胞、好酸球、リンパ球の動態を組織学的に検索し、血漿中のIgEおよびサイトカインを測定したので報告する。【結果】血漿中IgE値は皮膚病変が形成され始める13週で上昇しはじめ、16週では4週の約100倍となり52週まで高値を持続した。組織学的には真皮表層の肥満細胞の脱顆粒につづき出血、痂皮形成を伴う糜爛に移行した。糜爛部の真皮にはCD4+,CD8+のリンパ球、ED1+,ED2+のマクロファージ、好中球、好酸球、肥満細胞の血管周囲性あるいは瀰漫性浸潤を認めた。慢性化に伴い表皮肥厚、正角化亢進および毛細血管の血管壁の肥厚が目立ち、炎症細胞浸潤は軽減した。また、血漿中のIL-4、IFN-γ、IL-2は変動しなかった。【まとめ】IgEの上昇に伴い皮膚病変が形成され、肥満細胞の脱顆粒、好酸球の浸潤があることから本病変形成にはアレルギー性の機序が考えられた。また、血液レベルではサイトカインの変動は起こっていないことが推察された。今後は、皮膚局所におけるサイトカインの変動を検索していく予定である。
ウェアラブル掻破行動モニタリングシステムの開発

皮膚疾患の治療経過をモニタリングするための引っ掻き動作計測システムの開発を行い,爪装着引っ掻き音計測センサ,指関節装着屈曲センサ,指輪型指先力センサを考案し,その有効性を明らかにした.特に引っ掻き音計測センサシステムについては,引っ掻き音の分散値を算出することで,引っ掻き時の皮膚と爪の間のせん断力を推定し,特定の周波数成分を用いることで,引っ掻き時の指の速度を推定する手法を創出した.皮膚疾患の治療経過をモニタリングするための引っ掻き動作計測システムの開発を行い,爪装着引っ掻き音計測センサ,指関節装着屈曲センサ,指輪型指先力センサを考案し,その有効性を明らかにした.特に引っ掻き音計測センサシステムについては,引っ掻き音の分散値を算出することで,引っ掻き時の皮膚と爪の間のせん断力を推定し,特定の周波数成分を用いることで,引っ掻き時の指の速度を推定する手法を創出した.本研究課題は,引っ掻き動作の強度や頻度をモニタリングするためのウェアラブル引っ掻き動作センサの開発を行うことを目的としている.本年度は,基礎的な実験として,引っ掻き振動計測センサ,指先力計測センサの2種類のセンサを提案し,その基本特性評価を行った.1.引っ掻き振動計測センサ引っ掻き動作に伴い,爪と肌の間の振動に起因した引っ掻き音が発生する.そこで,その引っ掻きに伴う爪の振動を計測する爪装着型センサを開発した.このセンサは,受感材である高分子圧電フィルムをアクリル製ケースで囲み,爪に固定した振動センサである.実験では,簡易防音室内で中指にセンサを取り付け,引っ掻き動作を行い,騒音マイクによる計測と同時にセンサによる計測を行った.マイクにより引っ掻き音およびセンサ出力を周波数解析したところ,同様に引っ掻き動作の強弱や保湿クリームの塗布前後で周波数成分が増減することがわかり,引っ掻き振動計測センサは引っ掻き動作の強度などの特徴を評価するセンサとして有用であることがわかった.2.指先力計測センサ引っ掻き動作の強度の指標として,指先にかかる力は重要である.そこで,指先の力を計測するために本研究では指輪型のセンサを開発した.本センサは,指を土下から挟み指の腱を押し込む構造となっている.指の腱にかかる張力を計測することで間接的に指先にかかる力を推定するセンサである.腱の張力は指輪にかかる力をセンサの指腹側に貼り付けたひずみゲージで計測する.実験により,指先にかかる力に対応したセンサ出力が得られることがわかり,指先にかかる力の計測に有効であることがわかった.これらの結果を基に,センサを組み合わせることでより詳細に引っ掻き動作をモニタリングでき,強度、頻度、ダメージ度を評価する上で重要な知見が得られた.本研究課題は,引っ掻き動作の強度や頻度をモニタリングするためのウェアラブル引っ掻き動作センサの開発を行うことを目的としている.本年度は,指の角度計測センサを提案し,その基本特性評価を行った.さらに、前年度に開発した引っ掻き振動計測センサを改良し,引っ掻き強度とセンサ出力の関連性を評価した.1.引っ掻き振動計測センサの改良前年度、受感材である高分子圧電フィルムをアクリル製ケースで囲み,爪に固定した振動センサを開発し,引っ掻き音を計測できることを確認したが,爪とセンサの固定が不安定になり,爪の形状によりセンサ出力に個人差が出やすいことがわかり,シリコーンゴムで覆い爪に装着しやすくした小型マイクにより直接的に引っ掻き音を計測するセンサへ改良を行った.2.指の角度計測センサイオン液体と固体高分子電解質(SPE)を組み合わせた新しい柔軟曲率センサを用いて,引っ掻き時の指の角度を計測するセンサシステムを開発した.基本特性評価として,高速度カメラでセンサを装着した指の屈曲運動を撮影し,画像処理により得られた関節角度とセンサ出力との関係を評価した。その結果,ヒトの屈曲運動中の角度をセンサ出力から推定できることがわかった.引っ掻き動作中の指角度が計測できることで,指の接触角度が推定でき,ダメージの推定に有用であると考える.3.引っ掻き強度と引っ掻き振動計測センサ出力の関係ポリウレタン樹脂で製作した人工皮膚モデルに対して引っ掻き動作を行い,引っ掻き動作の時の接触力とセンサ出力の関係を明らかにする.そのため,人工皮膚モデルの下には、3軸力センサを配置し,接触力、さらには、引っ掻き動作に伴うせん断力の計測を行う.その結果,2名の被験者で実験を行ったところ,接触力とせん断力の増加に伴い,センサ出力の周波数成分の増加が増加し,引っ掻き音の音圧の増加を本センサで確認できることがわかった.しかしながら,引っ掻き速度や引っ掻き時の接触角度などによる引っ掻き音への影響もあることから,今後,それらとセンサ出力の関連性を調査する必要がある.本研究課題は,引っ掻き動作の強度や頻度をモニタリングするためのウェアラブル引っ掻き動作センサの開発を行うことを目的としている.本年度は,引っ掻き動作の特徴とセンサ出力の関係を明らかに、特徴量を推定するための評価パラメータを抽出し、引っ掻き動作を評価するための評価マップを開発した。1.引っ掻き動作の特徴計測システムの製作引っ掻き時の皮膚に加えられる接触力および指の移動速度を計測しながら、引っ掻き動作を行うためのシステムを構築した。まず、引っ掻き対象として、2層構造の皮膚モデルを製作した。この皮膚モデルの下部に3軸ロードセルを設置し、接触力を計測し、指の速度は、高速度カメラを用いて指先を撮影し、画像処理を行うことで求めるシステムを構築した。2.引っ掻き動作の計測実験および引っ掻き動作評価