hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内外における局所刺激を可能にするナノ光触媒を用いた化学反応誘起プローブの開発

本研究では、走査プローブ顕微鏡の金属探針の先端に局所電場増強効果を有する酸化金属ナノロッドを形成し、電場増強領域にナノスケールの光触媒を配置することによって、局所的に光触媒反応を起こすことができる局所化学反応誘起プローブの作製方法を確立する。光照射時のケルビンプローブ顕微鏡測定により、ナノロッド内での光起電力の空間分布が得られた。また、陽極酸化法によってナノロッド内で局所酸化を引き起こすことができた。また、液中ラマン-AFMシステムの構築、および液中で動作するマルチプローブAFMの構築に成功した。平成25年度は酸化タングステンナノロッドを局所化学反応誘起プローブとして使用する際に、ナノロッドの先端部分に効率的に近接場光を集めるために、ナノロッドの尖鋭化に関する研究を行った。尖鋭化の方法としては、はじめに電界蒸発を用いた。タングステンティップ上に成長させた酸化タングステンナノロッドに、対向電極としてのタングステンティップを光学顕微鏡下で近接させた。この際、対向電極としてのタングステンティップはチューニングフォーク型水晶振動子の先端に取り付けて周波数シフトをモニターすることにより、位置フィードバックをかけて、正確にナノロッドと対向電極間にナノギャップを作り出せるようにした。しかしながら、この方法では効率的、かつ再現性のよい尖鋭化を行うことはできなかった。多くの場合、ナノロッドの酸化あるいは還元による組成変化が生じてしまうことが問題であった。その場合、ラマン散乱分光によってアモルファス酸化タングステンに帰属されるピークが観察された。この方法に代わって、ナノロッドを尖鋭化する有効な手段を見出した。それは水溶液中における局所光照射による溶解を用いる方法である。スポット径を1μm以下に絞ったレーザーを水溶液中で酸化タングステンナノロッドに照射する。この時、散乱光の強度はフォトダイオードによってモニターする。レーザー強度を徐々に増加させていき、散乱光の強度が減少し始めたところでレーザー強度を一定にして酸化タングステンの溶解を進行させる。溶解が停止したところでさらにレーザー強度を増加させ、溶解を進行させる。これを繰り返すことで、光照射部分を尖鋭化することができる。この方法により曲率半径5nm程度の尖鋭な先端を有するプローブが作製できた。平成24年度は酸化タングステンナノロッドを局所化学反応誘起プローブとして用いるために酸化タングステンナノロッドの光触媒活性を微視的に調べるためのセットアップを構築した。既設の倒立顕微鏡ステージ上で動作する液中走査プローブ顕微鏡に科研費にて新規購入した白色ファイバ光源を増設し、白色光を照射できるようにした。また、632.8nmのHe-Neレーザーおよび532nmの固体レーザーを増設し、さらに分光器、CCD検出器を増設して、カンチレバー先端におけるラマン散乱を観察できるようにした。また、局所的に化学反応を誘起するためには、光触媒活性を有する場所をナノスケールの位置精度で作製する必要がある。酸化タングステンナノロッド(WOx)内に局所的にWO3セグメントを作製するために、導電性カンチレバーを用いた陽極酸化を試みた。酸化タングステンナノロッドをITOコートしたガラス基板上に分散し、白金コートしたカンチレバーを用いてティップ先端に電圧を印加し陽極酸化を行った。コンタクトモードを用いて-1Vから-8Vの範囲でティップに電圧を印加すると-6Vで、形状像に変化が見られ電圧を印加した場所に突起物が形成することが明らかになった。ラマン散乱の結果からWO3セグメントが形成していることが明らかになった。平成26年度は酸化タングステンナノロッドを局所化学反応誘起プローブとして使用する際に必要となるマルチプローブ原子間力顕微鏡の開発を重点的に行った。本研究では一つのプローブを局所化学反応誘起プローブとして用い、そのプローブ先端で生じた化学反応生成物を近接させたもう一方のプローブで高感度検出することを目指している。化学反応誘起プローブの先端には光触媒として働く酸化金属ナノロッドを取り付ける。我々がこれまでに構築しているチューニングフォーク型水晶振動子を用いたマルチプローブ原子間力顕微鏡を溶液中で動作可能なものへと発展させた。チューニングフォーク型水晶振動子には直径0.1mm長さ7mmの非常に長いタングステンティップを取り付け、ティップとチューニングフォークの電極間は電気的に絶縁した。水浸型対物レンズを用いてそのレンズと試料表面との間に水滴を作り、表面張力によって保持された水滴に横方向からタングステンティップを挿入した。周波数変調原子間力顕微鏡法により形状像が得られた。この際、振動振幅をできるだけ小さくするために高次の共振を用いた。溶液の蒸発に伴う大気溶液界面位置の変化が見られ、それによる共振周波数の時間依存変化は見られたものの少なくとも2時間は、安定に原子間力顕微鏡観察ができることを確認した。

また、複数のプローブを用いて同時に原子間力顕微鏡観察ができることも確認しており、プローブ先端同士の距離を890nmまで近づけても問題なくイメージングができることを確認している。また、実際にプローブの先端に酸化タングステンナノロッドを取り付けた状態でも溶液中でイメージングが可能であることを確認した。ナノテクノロジー平成25年度は、酸化タングステンナノロッドの先端部分に近接場光を誘起するために尖鋭化することを主な目標としていた。当初計画していた電界蒸発法を用いた尖鋭化は実際には実現できなかったが、それに代わって、水溶液中における局所光照射法によって尖鋭化する方法を見いだした。したがって、おおむね順調に進展しているといえる。平成24年度は、予定していた酸化タングステンナノロッドの光触媒活性の巨視的な観察に関しては実行できなかったものの、酸化タングステンナノロッドの光触媒活性の微視的な観察のための原子間力顕微鏡と白色光源、レーザーおよび分光器を組み合わせたセットアップを完成させることができた。また、局所的に光触媒活性を持たせるためのティップによる局所陽極酸化を行う技術を確立できた。従って、おおむね順調に進展しているといえる。平成24年度に構築した酸化タングステンナノロッドの光触媒活性を微視的に調べるためのセットアップを用いて、平成24年度に作製方法を確立した陽極酸化によるWO3セグメントを有するナノロッドの局所触媒活性を調べる。また、平成25年度に作製方法を確立した尖鋭化ナノロッドの局所触媒活性も同様に調べる。また、これらの局所化学反応誘起プローブは生体細胞内外で局所的に化学反応を誘起し、局所刺激を行うために開発したものであるので、実際に生体細胞に局所化学反応誘起プローブを近接させ光を照射することによって化学反応を誘起できることを実証するための実験も行う。平成24年度に開発した導電性カンチレバーを用いた陽極酸化法による酸化タングステンナノロッド内に局所的にWO3セグメントを作製する技術と液中走査プローブ顕微鏡を用いて、光触媒活性の微視的な観察を行う。また、予算申請書内に記述した電界蒸発を用いた酸化タングステンナノロッドの尖鋭化を試みる。既存の試薬、材料を使用することができたため、消耗品費などが予定していたよりも少ない額で済んだため。最終年度は、装置開発や新たな実験セットアップの導入は行わないため、新たな計測機器などの購入は行わない。研究費は、主に金属材料、高純度試薬、カンチレバーなどの消耗品の購入に充てる。また、得られた研究成果を公表するための論文投稿費、および学会参加費にも研究費を使用する。酸化タングステンナノロッドの尖鋭化を行うためにタングステンティップ先端に取り付けた酸化タングステンナノロッドを対向電極に近づけ、電圧を印加し電界蒸発によって尖鋭化を行う。そのために必要な、電動XYZ回転ステージとそのコントローラを購入する。また、光触媒活性の微視的な観察を行うための光学フィルタ、高純度試薬を購入する。
ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発（国際共同研究強化）

本研究では当初の予定通り、初年度となる平成28年度に6月から9月まで韓国仁川大学にVisiting Professorとして、第二年度となる平成29年度は、6月から9月まで英国ケンブリッジ大学にVisiting Academic Fellowとして滞在し、現地の研究者と国際共同研究を実施した。本研究は現地にて、基課題である基盤研究(B)「ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発」、および挑戦的萌芽研究「自然界における周期性の自発的パターン形成機構解明と社会システム設計への合理的応用」を国際共同研究体制の中でさらに強力に推し進めるべく実施されたもので、ナノ技術および生物形態模倣技術に関わる構造力学的研究をはじめとする理論的な内容の複数テーマに取り組むことができた。特に、ケンブリッジ大学では共同研究に加え、学内での特別講演(Engineering Department Structures Research Seminars)講師にも選出され、"Learning frombamboo: Plant-mimetic design toward less material & high-stiffness structure"と題する講演も行った。滞在期間中にはPLOS ONE誌に掲載された本共同研究の関連論文の内容が、科学雑誌Newton2017年8月号に世界の注目される科学研究の一つとして、Science Sensor欄の記事となり、さらに初年度仁川大学滞在時に投稿した論文が土木学会論文賞を受賞するなど、国内外で大きなインパクト、評価を得ることができた。内定年度:2015本研究の初年度となる平成28年度は6月から9月まで韓国仁川大学校にVisiting Professorとして滞在し、現地の研究者と国際共同研究を実施した。本研究は現地にて当初の予定通り、基課題である基盤研究(B)「ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発」、および挑戦的萌芽研究「自然界における周期性の自発的パターン形成機構解明と社会システム設計への合理的応用」を国際共同研究体制の中でさらに強力に推し進めるべく実施されるもので、具体的には生物形態模倣技術に関わる構造力学的研究をはじめとする理論的な内容の複数テーマに取り組んだ。この中で構造安定論に関する成果の一部を先方の研究者との国際共著論文として一編執筆、Journal of mechanics誌に投稿し、すでに掲載されている。また現地で関連分野の国際学会にも参加し研究発表を行うとともに、基課題のもうひとつの柱であるナノ技術に関わる国際共同研究についても、現地国の別の研究者と議論することができた。この研究者とは9月の最終帰国後にも再度訪韓し将来的な協働体制について打ち合わせを実施するとともに、当地で招待講演を行うなど、本研究により強固な国際ネットワークの構築を行うことができた。さらに帰国後も継続して本研究を進めており、生物形態にみられる構造物の周期性に関する新しい研究知見を得ている。この研究成果を国際論文として投稿予定である。また第2年度である平成29年度に実施する英国ケンブリッジ大学での国際共同研究に向け準備を進めている。当初の計画通り平成28年6月から9月まで韓国仁川大学校に滞在し、主に理論面での研究を進展させることができた。また当該国での研究者間の人的交流も進み、今後の研究発展が見込めることから、上記区分であると判断した。本研究の第二年度となる平成29年度は、当初の予定通り6月から9月まで英国ケンブリッジ大学にVisiting Academic Fellowとして滞在し、現地の研究者と国際共同研究を実施した。本研究は現地にて、基課題である基盤研究(B)「ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発」、および挑戦的萌芽研究「自然界における周期性の自発的パターン形成機構解明と社会システム設計への合理的応用」を国際共同研究体制の中でさらに強力に推し進めるべく実施されたもので、具体的には初年度の韓国仁川大学にて実施した、生物形態模倣技術に関わる構造力学的研究をはじめとする理論的な内容の複数テーマに取り組んだ。初年度、第二年度に渡り、当初計画通りに海外渡航、現地での共同研究を実施することができ、研究内容の進展とともに新しい研究テーマ、人的交流を発展させることができた。この点から上記区分が妥当であると判断した。平成29年度は当初計画どおり6月から9月まで約3ヶ月英国ケンブリッジ大学にVisiting Academic Fellowとして滞在し、竹の節と組織構造に関わる構造力学的研究を実施予定である。

既に現地研究者、研究機関とは本滞在について調整済みである。最終年度となる平成30年度は過去2ヵ年度の国際共同研究成果を総括するとともに、今回の国際共同研究で得られた知見を基とした、新たな研究の展開について検討を行う。
電子ポートフォリオの活用を目的としたOpenID認証システムの開発

◇研究目的現在,いくつかの大学や高専は,学生の成績や指導記録等の保管を,紙ベースによる方式からPCで扱えるデータ形式で記録する「電子ポートフォリオ」に移行している.この利点として,教員が学生個人のポートフォリオを即座に閲覧・編集・記録できるだけでなく,教員間におけるポートフォリオの共有が容易になることがあげられる.したがって,この電子ポートフォリオを学内PCに限らず自宅PCにも共有することができれば,保護者による指導においても,効果的な活用ができると考えられる.本研究では,新規の認証システムとして注目を集めているOpenIDを用いることで,学内のPCからだけでなく,学生の保護者が自宅PCから電子ポートフォリオへのアクセスが可能となる仕組みを実現する.◇研究方法1.VLANにより,試験用のセグメントを用意し,電子ポートフォリオを保管するWebサーバと学生用ユーザを管理するLDAPサーバを構築した.試験用のセグメントとその他のセグメントとの境界には,OpenID対応型ゲートウェイサーバを開発し,これを設置した.2.学生が試験的に用意した電子ポートフォリオにアクセスできることを確認した.そして,保護者が試験用セグメント外から電子ポートフォリオにアクセスできるように,学生本人がOpenIDと保護者の対応付けを行う仕組みを実現した.3.保護者が,ホワイトリストに登録されたOpenIDプロバイダより取得したOpenIDを用いて,Webサーバに保管された電子ポートフォリオへのアクセスについて動作を確認した.◇研究成果提案システムを構築した結果,試験用セグメントからLDAPに登録された学生用ユーザを,試験用セグメント外から学生用ユーザに対応付けされたOpenIDをそれぞれ用いることで,試験的に用意した成績データを閲覧することができた.◇研究目的現在,いくつかの大学や高専は,学生の成績や指導記録等の保管を,紙ベースによる方式からPCで扱えるデータ形式で記録する「電子ポートフォリオ」に移行している.この利点として,教員が学生個人のポートフォリオを即座に閲覧・編集・記録できるだけでなく,教員間におけるポートフォリオの共有が容易になることがあげられる.したがって,この電子ポートフォリオを学内PCに限らず自宅PCにも共有することができれば,保護者による指導においても,効果的な活用ができると考えられる.本研究では,新規の認証システムとして注目を集めているOpenIDを用いることで,学内のPCからだけでなく,学生の保護者が自宅PCから電子ポートフォリオへのアクセスが可能となる仕組みを実現する.◇研究方法1.VLANにより,試験用のセグメントを用意し,電子ポートフォリオを保管するWebサーバと学生用ユーザを管理するLDAPサーバを構築した.試験用のセグメントとその他のセグメントとの境界には,OpenID対応型ゲートウェイサーバを開発し,これを設置した.2.学生が試験的に用意した電子ポートフォリオにアクセスできることを確認した.そして,保護者が試験用セグメント外から電子ポートフォリオにアクセスできるように,学生本人がOpenIDと保護者の対応付けを行う仕組みを実現した.3.保護者が,ホワイトリストに登録されたOpenIDプロバイダより取得したOpenIDを用いて,Webサーバに保管された電子ポートフォリオへのアクセスについて動作を確認した.◇研究成果提案システムを構築した結果,試験用セグメントからLDAPに登録された学生用ユーザを,試験用セグメント外から学生用ユーザに対応付けされたOpenIDをそれぞれ用いることで,試験的に用意した成績データを閲覧することができた.
日本古代建築造営史における「様」の研究

本研究は、古代日本の建築造営において利用された「様(ためし)」と呼ばれる計画資料に注目し、事例の収集と各々の造営状況の解明を通じて、「様」の機能とその授受関係にみる造営過程を明らかにしたものである。「様」は計画や技術などの情報を伝達する役割を帯びると同時に、その制作者に対しては栄誉を与えうる社会的な意義も兼ね備えていた点が確認でき、結果「様」を介した古代建築造営の一つのかたを提示することができた。本年度は各史料に登場する「様」の性格を明らかにすべく、事例の収集を継続して行い、同時に各事例の実際を復元して、造営現場における「様」の機能について多角的に検討を加えた。検討は、収集できた事例の結果、主に八世紀中後期が中心となった。得られた成果をまとめると、以下となる。1「様」の事例の拡大事例収集の結果、史料上に明記される数は少なく、また登場の仕方に偏りがあることが分かるが、これは「様」は建築造営の際に授受された具体的な資料であることから、国史などの史書に取り上げられにくいためと考えられる。そこで、国分寺や大安寺といった古代史上よく知られた建築造営の記録を取り上げ、造営図書の比較検討を行い、解釈を拡大するとともに、「様」の性格の解明の助けとした。結果的に、古代造営のなかで「様」と類似する手本・参考資料がより一般的に用いられていた可能性を示唆した。成果は学術論文として投稿し、学会発表を行った。2「様」の機能の解明一般に設計から施工へと段階的に進行する造営過程のなかで「様」の果たした機能を明らかにすべく、まずは計画段階において使用された事例を取り上げて検討した。寺院建築の造営に際して僧侶が作成した「様」を対象とした結果、「様」は発願者との関係を結ぶ計画資料として、意匠決定に貢献していた点を確認した。また「様」はその作成者に対しては、造営組織内における地位を保証すると同時に、その造営の持つ意義の大きさに従って業績となることを論じ、「様」の帯びていた社会的な影響力について明らかにした。本成果については、学術論文としての投稿と学会発表の準備を進めている。本年度は、建築造営における「様」の役割と性格の解明を目的として、昨年度までに収集した事例をもとに、それぞれについて考察することを継続して行った。研究の方法としては、「様」の作成主体の意図・立場や、「様」の授受関係を追うことで進め、また建築遺構(史料、実際の建築)にみる形態の確認も合わせて行った。1.西大寺塔の「様]を僧侶思託が作成したという記録をもとに、西大寺塔の造営計画において思託の果たした役割と「様」の機能について、造寺司や寺家、詔勅との関係を通じて考察した!結果、本来の造営機関である造寺司ではなく思託が設計を行ったことの特殊性を述べ、それが詔勅によって「様]を作成することで成り立つ構造であった点を指摘した。2.古代駅制の施行に伴い建造された駅家建築について、「様」によって造営するという記録を取り上げ、事例の収集確認と、駅家建築に求められていた性格について考察した。結果、駅家建築には共通した設計指針が示された可能性があることを確認し、また意匠的効果によって外国使節へ国威を示す方針と、一方でその維持管理の負担を省力化する方針の、双方を「様]によって示したことを明らかにした。成果については、学術論文としての投稿と学会発表の準備を進めている。3.「様」を介して進められた『正倉院文書』に残る天平宝字期の石山寺造営記録について、寸法値や製材・運搬過程が分かる約千三百余りの建築材料記録に着目して、史料の読解と内容の整理を行った。本事例については、継続して分析・考察を行ってゆく。
自己免疫疾患におけるNK関連分子およびNK細胞の関与(基盤研究(C)一般)

I型糖尿病は自己免疫疾患であるが、その分子機構は不明である。我々は、自己免疫性糖尿病モデルNODを用いて、自己反応性T細胞がNK活性化レセプターNKG2Dを発現すること、NKG2DリガンドであるRAE-1が膵臓特異的に発現誘導されることを発見し、RAE-1の異常発現が疾患の因となっていることを発見した。本研究の目的は、これまでの結果からストレスにより誘導されることが知られているNKG2Dリガンド(RAE-1)の発現調節機構の解析を通して、自己免疫性糖尿病の病態の理解を深め、その原因遺伝子を追究すべく研究を展開していくことである。RAE-1の発現制御機構を解析するため、NODマウス、C57BL/6(B6)マウスおよびNODxB6F1(F1)マウスを用いて解析した。NODマウスはRAE-1α,β,γを、B6マウスはRAE-1δ,εを遺伝子としてもっている。F1マウスはNKG2Dリガンドの遺伝子はRAE-1α,β,γ,δ,εのすべてをもっている。これらマウスを用い、RAE-1のmRNAの発現を定量的PCR法を用いて解析した。その結果、NODマウスにおいてRAE-1αが、RAE-1β,γに比べて高発現していることが判明した。また、F1マウスにおいて遺伝子発現の偏りがなければ、RAE-1遺伝子すべてにおいて親マウス(NODまたはB6)と比較して発現が半分になることが予想された。RAE-1β,γ,δ,εは親マウスと比較して発現が半分になったが、RAE-1αは予想に反して大幅に発現が低下していた。これらの結果から、NODマウスにおけるNKG2Dリガンドの異常発現の主たる因子はRAE-1αであること、C57BL/6由来のRAE-1αの転写を抑制する因子が存在することが判明した。さらに、RAE-1α,β,γについて、プロモーター領域のクローニングに成功した。NKG2Dリガンドの発現制御機構を解析するため、自己免疫性糖尿病モデルマウスNOD、野生型マウスC57BL/6およびNODxC57BL/6 F1マウスを用いて解析した。まず遺伝背景と病態の発症について、NODマウスは糖尿病を発症し、NKG2DリガンドとしてRAE-1α,β,γを遺伝子にもっている。C57BL/6マウスは糖尿病を発症せず、RAE-1δ,εを遺伝子としてもっている。NODxC57BL/6 F1マウスは糖尿病を発症せず、NKG2Dリガンドの遺伝子はRAE-1α,β,γ,δ,εのすべてをもっている。また、NODxC57BL/6 F1マウスにおいて遺伝子発現の偏りがなければ、RAE-1遺伝子すべてにおいて親マウス(NODまたはC57BL/6)と比較して発現が半分になることが予想された。しかし結果は、RAE-1β,γ,δ,εは発現がほぼ半分になるのに対し、RAE-1αは大幅に発現が低下していることが判明した。

これらの結果から、NODマウスにおけるNKG2Dリガンドの異常発現の主たる因子はRAE-1αであること、C57BL/6由来のRAE-1αの転写を抑制する因子が存在する可能性が考えられた。現在RAE-1α,β,γのプロモーター領域のクローニングを行っている。I型糖尿病は自己免疫疾患であるが、その分子機構は不明である。我々は、自己免疫性糖尿病モデルNODを用いて、自己反応性T細胞がNK活性化レセプターNKG2Dを発現すること、NKG2DリガンドであるRAE-1が膵臓特異的に発現誘導されることを発見し、RAE-1の異常発現が疾患の誘因となっていることを発見した。本研究の目的は、これまでの結果からストレスにより誘導されることが知られているNKG2Dリガンド(RAE-1)の発現調節機構の解析を通して、自己免疫性糖尿病の病態の理解を深め、その原因遺伝子を追究すべく研究を展開していくことである。RAE-1の発現制御機構を解析するため、NODマウス、C57BL/6(B6)マウスおよびNODxB6F1(F1)マウスを用いて解析した。NODマウスはRAE-1α,β,γを、B6マウスはRAE-1δ,εを遺伝子としてもっている。F1マウスはNKG2Dリガンドの遺伝子はRAE-1α,β,γ,δ,εのすべてをもっている。これらマウスを用い、RAE-1のmRNAの発現を定量的PCR法を用いて解析した。その結果、NODマウスにおいてRAE-1αが、RAE-1β,γに比べて高発現していることが判明した。また、F1マウスにおいて遺伝子発現の偏りがなければ、RAE-1遺伝子すべてにおいて親マウス(NODまたはB6)と比較して発現が半分になることが予想された。RAE-1β,γ,δ,εは親マウスと比較して発現が半分になったが、RAE-1αは予想に反して大幅に発現が低下していた。これらの結果から、NODマウスにおけるNKG2Dリガンドの異常発現の主たる因子はRAE-1αであること、C57BL/6由来のRAE-1αの転写を抑制する因子が存在することが判明した。さらに、RAE-1α,β,γについて、プロモーター領域のクローニングに成功した。
インコネル合金溶接部の異方性評価のための高減衰材用超音波顕微鏡の開発

インコネル合金は、特に超音波の減衰と異方性が大きく、超音波探傷に必要な超音波の伝播経路、屈折・モード変換特性などが正確に把握できないため、特に溶接部で欠陥を見落とす場合がある。入射した超音波挙動を正確に把握するためには、5mm程度の巾の電子ビーム溶接に対応して、材料の音響異方性測定を行う必要が有るが、mmオーダーの局所領域の音響特性を測定できる測定法は、現在超音波顕微鏡法しかない。しかし、超音波顕微鏡は、非常に高周波の超音波を用いて高い分解能を確保しており、インコネル合金のような高減衰材料では、高周波数の測定は困難であり、緊急性を有する研究課題であるにもかかわらず、国内外を問わず報告例はなかった。本研究では、従来の超音波顕微鏡を、初めて高減衰材料測定に目的を限定して、音響レンズ、音響カプラー、測定解析プログラムを変更し、インコネル溶接部付近の局所的分布、異方性を測定した。水銀カプラー用に新たに作製した超音波スキャナーシステムを用い、高減衰材料の測定に適した音響レンズ、測定手順、解析コードを決定し、高減衰材料用超音波顕微鏡測定システムを完成した。具体的には、音響カプラーを高減衰材料に対応して純水から水銀に変え、これに伴って水銀カプラー測定に適した、400MHz用の点集束型レンズと、異方性を含む定量評価用に215MHz用の線集束型レンズの各1個づつ作製した。V (z)曲線の解析には、純粋カプラーの場合に用いた従来のFFT法が使えないため、スプライン補間解析、MEM法などを含めた検討の結果、FFT補間法を開発し、高精度の音速測定が可能となった。これら開発したシステムを用いて、ステンレス鋼、インコネル合金の溶接部周辺の音速の異法性を測定した。本年度は当初の計画通り、超音波顕微鏡の音響カプラーを、従来の純水から水銀に変更した測定系を試作した。蒸気圧の高い水銀を扱うため、水銀を満たすタンクは純水をいれる等、水銀蒸気の飛散防止対策をとった。音響レンズの走査、測定については、IBM-PC機に内蔵したA/D変換ボードとステッピングモータコントローラーを組み合わせ、自作したソフトウェアで高精度に測定できるように改造した。なお、音響レンズには、ポリマー振動子とガラスレンズを組み合わせて試作した、点集束型の音響レンズを用いた。試作した装置を組み合わせて、V(z)曲線を測定した結果、音響レンズ、水銀タンク部、測定用ソフトウェアのそれぞれにおいて、さらに改良の余地はあるもの、試作した測定系で従来の装置と同等のV(z)曲線が測定できることを確認した。さらに低減衰材料のガラス、減衰の大きいステンレス鋼、インコネル合金のV(z)曲線を、純水カプラーと水銀カプラーの両方で測定し、比較した。その結果、純水カプラーでは測定の困難だったステンレス鋼、測定が不能だったインコネル合金についても、水銀カプラーを用いて明確なV(z)曲線を測定できたことから、従来測定できなかった高減衰材料用の超音波顕微鏡として有望であることを確認できた。来年度は、音響レンズの試作方法、操作方法等をV(Z)曲線を測定しながら詳細に検討を加え、さらに改良するとともに、測定できたV(z)曲線から音速を高精度に測定できる解析用ソフトウェアの開発、測定した音速が、表面波と考えてよいかどうかの考察等を行い、高減衰材用の超音波顕微鏡として確立する。

しかし、超音波顕微鏡は、非常に高周波の超音波を用いて高い分解能を確保しており、インコネル合金のような高減衰材料では、高周波数の測定は困難であり、緊急性を有する研究課題であるにもかかわらず、国内外を問わず報告例はなかった。本研究では、従来の超音波顕微鏡を、初めて高減衰材料測定に目的を限定して、音響レンズ、音響カプラー、測定解析プログラムを変更し、インコネル溶接部付近の局所的分布、異方性を測定した。水銀カプラー用に新たに作製した超音波スキャナーシステムを用い、高減衰材料の測定に適した音響レンズ、測定手順、解析コードを決定し、高減衰材料用超音波顕微鏡測定システムを完成した。具体的には、音響カプラーを高減衰材料に対応して純水から水銀に変え、これに伴って水銀カプラー測定に適した、400MHz用の点集束型レンズと、異方性を含む定量評価用に215MHz用の線集束型レンズの各1個づつ作製した。V(z)曲線の解析には、純水カプラーの場合に用いた従来のFFT法が使えないため、スプライン補間解析、MEM法などを含めた検討の結果、FFT補間法を開発し、高精度の音速測定が可能となった。これら開発したシステムを用いて、ステンレス鋼、インコネル合金の溶接部周辺の音速の異方性を測定した。
文処理由来の脳波の時間周波数ならびに大域的同期分析による統語知識構造の再検討

本研究は,言語由来の事象関連電位(ERP)として,しばしば議論されるP600に注目し,脳波計測によって,既存の言語理論の再検討を試みた。近年,あるERPを惹起する言語現象は一つではないことが明らかになった。本研究は様々な構造特性を持った数量詞遊離文を刺激として,ERPの潜時帯,極性,頭皮上分布を考察し,構造特性とERP成分との対応を検討した。実験の結果が示すのは,統語的制約違反と「統合」によって惹起される陽性成分は頭皮上の分布がかなり異なっていて,先行入力からの統語的予測がERP分布を大きく左右するということである。このことは,ERPが実時間処理に大きく依存していることを示している。本研究は,言語理論の神経科学的根拠として多く議論されてきた事象関連電位(ERP)について,従来の解釈を覆す知見が多く報告されている現状を背景に,言語由来のERP成分として,しばしば議論されるP600を主に検討する。まず,複数の日本語構文によるP600の惹起を確認した上で,各構文に伴う脳波について,時間周波数分析を施し,ERP成分の内部構造を詳細に検討する。同型のERP成分の周波数成分が異なることを示せば,文処理機序,さらに言語知識構造に再考を促すことになると期待している。さらに,異なる脳領域における脳波が同期する大域的同期を考察することで,言語知識のモジュラリティを再検討し,言語理論への神経科学的批判と貢献を試みる。今年度は,実験刺激の作成と実験・解析手法の開拓に取り組み,刺激の作成を終え,解析手法についても指針を得た。本研究は,言語由来の事象関連電位(ERP)成分として,しばしば議論される潜時約600msの陽性成分(P600)に注目し,日本語文の視覚呈示に伴う脳波計測によって,言語知識の神経基盤を考察し,既存の言語理論の再検討を試みた。文処理が惹起するERPは,統語理論の神経科学的根拠として広く受け入れられてきたが,近年,あるERP成分を惹起する言語現象は一つではないことが明らかになった。本研究では,様々な構造特性を持った数量詞遊離を含む日本語文を実験文とした実験を行い,種々の数量詞遊離に伴う脳波について潜時帯,極性,頭皮上分布を考察し,構造特性とERP成分との対応を検討した。さらに時間周波数分析を施し,ERP成分の内部構造を詳細に検討した。本研究成果については,今年度,国内外の学会での報告を予定している。さらに,異なる脳領域における脳波が同期する大域的同期を考察することで,言語知識のモジュラリティを再検討する予定である。十分な統制を施した実験刺激を完成し,新しい解析技術の習得も済ませたが,実験実施には至っておらず,やや予定より遅れている。神経言語学次年度は実験の実施と解析を進めると共に,国内外の学会で批判を求め,英文の投稿論文として発表する予定である。
家庭用水道を主動力とする水圧人工筋駆動式パワーアシストの開発

本研究では,人工筋アクチュエータで駆動される,装着型の水圧式パワーアシスト装置及び動作支援制御システムを開発した.この装置では,水道水圧をそのまま主動力源とするためコンプレッサやポンプが不要であり,消費電力が非常に小さい.また,軽量な柔軟素材なら成る人工筋アクチュエータを用いており,高い対人安全性を備える.被験者による実験の結果,この装置により筋活動量を低減化できることが確認できた.本研究では,人工筋アクチュエータで駆動される,装着型の水圧式パワーアシストを開発することを目的としている.このパワーアシストでは,水道水圧をそのまま主動力源とするためコンプレッサやポンプが不要であり,消費電力が非常に小さい.また,柔軟構造で軽量なゴム人工筋アクチュエータを用いており,高い対人安全性を備える.本年度の研究内容について,以下に記載する.1.水道水を用いる人工筋アクチュエータ駆動式パワーアシストの試作機を構築した.このパワーアシストは,人の前腕と上腕にベルトで取り付け,肘関節の動作を補助する.人工筋アクチュエータの上端は外骨格フレームに固定され,下端にはワイヤが接続されており,人工筋アクチュエータの収縮力はワイヤを介して肘関節部のプーリでトルクに変換される.プーリの回転,すなわち肘関節の回転角度と人工筋アクチュエータ内部の圧力は,それぞれセンサにより検出される.また,人工筋アクチュエータを制御するため,比例制御バルブ2個を1組として用いる.すなわち,比例制御バルブAにより人工筋アクチュエータへの水道水の供給流量が調節され,比例制御バルブBにより排出流量が調節される.2.動作支援制御システムを構成する際に必要であるため,試作した水圧人工筋式パワーアシストに対するモデルを構築し,モデルに含まれるパラメータを実験により同定した.また,制御バルブの流量特性についても測定を行った.本研究のパワーアシストは装着型であるため,被験者実験を経て改良を重ねていく必要がある.そのため実験装置の構築は予定よりも進行している.本研究では,人工筋アクチュエータで駆動される,装着型の水圧式パワーアシストを開発することを目的としている.このパワーアシストでは,水道水圧をそのまま主動力源とするためコンプレッサやポンプが不要であり,消費電力が非常に小さい.また,柔軟構造で軽量なゴム人工筋アクチュエータを用いており,高い対人安全性を備える.本年度の研究内容について,以下に記載する.1.前年度に試作した,水道水を用いた人工筋アクチュエータ駆動式の肘関節の動作を補助するパワーアシストに対し,本研究の動作支援制御システムにおいて基本となる人工筋アクチュエータの力制御システムを構築した.次いで,パワーアシストと装着者の間の動的な相互作用を調節できるインピーダンス制御を導入し,目標とするインピーダンスを実現すると同時に,装着者がパワーアシストに加えたトルクを増幅できる動作支援制御システムを構築した.2.構築した動作支援制御システムを実装したパワーアシストの性能を検証するための実験を実施した.システムの基幹を成す力制御器の性能試験,及び,インピーダンス制御器による目標インピーダンスの実現精度を調べるための,インピーダンスパラメータ(仮想慣性,仮想粘性摩擦,仮想剛性)をそれぞれ変更した場合の性能試験を経て,実際に被験者がパワーアシストを装着し,それによる動作支援効果を実験で調べた.実験においては,被験者の筋電位信号を計測し,筋活動量の観点から,各インピーダンスパラメータの影響を調査するとともに,本研究で開発した制御システムの動作支援効果を検証した.水圧人工筋式パワーアシストに対して動作支援制御システムの構築を行い,被験者による検証実験まで進めることができた.軽量な柔軟素材から成り,高い安全性を備えた人工筋をアクチュエータとして用いた水圧式パワーアシストは,水道水圧を主な動力源として用いるため,ポンプ等が不要で低消費電力であるなどの利点を有する.前年度までの研究では,パワーアシストの試作,動作支援制御システムの開発・実装を行い,それによる支援効果の検証を行った.本年度は,水圧式パワーアシスト本体のセンサレス化を進め,さらに,流量センサを用いて人工筋の体積変化を求めることにより変位量を推定するシステムを構築し,耐水性能を高めることを目的として実施した.1.本年度は,人工筋アクチュエータへの水の供給・排出流量を測定するための流量センサを配管系に取り付けた.また,人工筋アクチュエータの体積と収縮量に関する特性にはほとんどヒステリシスがなく,負荷の影響も小さいため,特性を計測し,供給・排出流量から体積変化を求めて変位量を推定する手法を本研究で用いた.これにより,角度センサを用いずに動作支援制御を可能とした.2.検証実験では,人工筋アクチュエータの圧力制御を実行し,供給・排出流量から変位量の推定が可能であることを確認した.さらに,本年度に開発した,角度センサレス化された水圧式パワーアシストを実際に被験者が装着し,装着者の筋電位信号を計測することにより動作支援効果を検証した結果,筋活動量の観点から,センサレス化を行ってもほぼ同等の支援効果が得られることが確認された.

この結果,従来よりも耐水性能が向上したため,応用範囲の拡大が期待できる.本研究では,人工筋アクチュエータで駆動される,装着型の水圧式パワーアシスト装置及び動作支援制御システムを開発した.この装置では,水道水圧をそのまま主動力源とするためコンプレッサやポンプが不要であり,消費電力が非常に小さい.また,軽量な柔軟素材なら成る人工筋アクチュエータを用いており,高い対人安全性を備える.被験者による実験の結果,この装置により筋活動量を低減化できることが確認できた.研究の次の段階は,本年度に得られたモデルに基づいて動作支援制御システムを構成し,その性能を実験で検証することである.研究の次の段階は,水圧式の利点を生かすため,システムに更なる改良を加え,その性能を実験で検証することである.メカトロニクス本年度は一部既存の機材を流用した.本年度はパワーアシストを改良するためのシステムの設計,及び基礎的な実験に時間を要した.被験者実験を繰り返し,操作感の優れたパワーアシストを開発するために予算を使用する予定である.実用環境に沿った水圧式パワーアシストを開発するために予算を使用する予定である.
性虐待児の早期発見と保護、予防のための専門職者育成のプログラムの検討

日本人の子育て支援者むけの性虐待児の早期発見と保護、予防のためのポピュレーションアプローチとして使えるプログラムを作成した。このプログラムの特徴はDVDや人形を効果的に使用したこと、性虐待や性虐待に関する知識の教授と共に、生殖器や性に関する言葉をソフトな表現にして嫌悪感を低下させたこと、保護施設等の情報を入れたことである。また、ディスカッションや相談の時間を設け、問題を抱えた参加者を専門機関につなぐようにした。さらに学習をしたい者にはリフカープログラム等の紹介を行った。プログラムの実施ができるスタッフの育成が今後の課題である。平成26年度の研究実施計画にそって報告する。1)実施予定であった性虐待に関する質問紙調査であるが、前段階のインタビュー調査にて、日本における性虐待の現状と課題が概ね確認できたため実施しなかった。2)性虐待に関する先行研究のレビューでは、文献数は少なく、事例検討が大半を占めていた。この結果は、2015年度デンマークにおける国際家族看護学会にてポスター発表の予定である。3)子どもの虐待に関する研修センター等の視察について、国内で積極的に子どもの虐待防止活動を行っている団体、アメリカのCASTプログラム、スエーデンの虐待防止のプログラム、日本看護協会が行っている虐待防止プログラムなどの情報収集を行った。これらのプログラムの内容は、虐待された子どもの発見方法、子どもの権利、医療的なケアが主であった。アメリカのプログラムのリフカを日本版として発表しているが、このプログラムは具体的な子どもへの対応について学習できるものであった。性虐待をしている親に対するプログラムについての文献は少なかった。4)子どもの虐待に関する啓蒙活動として、子どもに携わる専門職者を対象にリフカを2回実施、大学生を対象に性虐待に関する講義と演習、SBS防止のための講義と演習、子育て期の母親を対象にノーバディズ・パーフェクト、CSPのプログラムを実施した。詳細は2015年日本小児保健学会、日本小児看護学会、日本子どもの虐待防止学会等で発表予定である。5)性虐待防止に携わる専門職者8名にインタビュー調査を行った。結果、日本では性虐待に関する知識が少なく、性虐待児の話を十分に聞き取れない、正しい接し方ができない専門職者が多いことがわかった。交付申請書の段階では質問紙調査、インタビュー調査の実施、研究結果の還元、性虐待児の早期発見と保護、予防のための専門職者育成のプログラム作成(以下、プログラム)としていたが、平成26年の報告書で記述したとおり、インタビュー調査、質問紙調査はすでに終了しており、本年度は1)研究結果の還元、2)プログラム作成のためのヒアリング、3)プログラムの実践と評価、見直しを行った。この計画に沿って報告する。1)研究結果の還元:後掲した学会にて研究成果を発表した。2)プログラム実施のためのヒアリング:専門職者、子どもの虐待防止に関わるNPO職員らにヒアリングをした。RIFCRプログラムは内容が充実しているものの生々しい表現が多く、日本人には衝撃が強い、時間的制約が大きい、受講料金がかかる等の理由から、誰でも気軽に受けられるプログラムではなく、この前段階となるようなプログラムの開発が必要であることが明らかになった。また、学会発表時の意見交換より、女性支援センターなどへの働きかけも必要なこともわかった。3)プログラムの実践と評価、見直し:RIFCRを2回、実施した。児童相談所職員には概ね好評であり、医療関係者からは日本人になじまないという意見が聞かれた。RIFCRの前段階となるような、虐待の歴史、性虐待の現状、性虐待児の特徴と発見方法、性虐待児への対応等を、概ね1時間30分から2時間程度でコンパクトにまとめたプログラムを作成した。工夫として、性器の名称は専門用語で表現すること、紹介する事例はあまり生々しいものを避けるなどした。大学生らに実践した結果、虐待者への支援方法、法的な支援についての説明、子ども自身が自分の身を守るという方法についての説明が不足しているという指摘があり、今後の課題である。研究計画は予定通り、進行しているため。日本人の子育て支援者向けの性虐待児の早期発見と保護、予防のためのポピュレーションアプローチとして使えるプログラムを作成した。当初、米国ミネソタ州のコナーハウスで作成されたリフカープログラムを活用しようと試みたが、日本人の専門家の評価が二極化したため、リフカープログラムの前段階となるようなプログラムの作成を試みた。米国GUNDERSEN National Child Training CenterのCASTプログラム、日本看護協会等で実施している子どもの虐待に関する講義、日本にて虐待予防を積極的に行っている団体の指導者の意見も聞き、また、参加者のフィードバックをもとに、2年かけて、目的のプログラムを完成させた。このプログラムの特徴はDVDや人形を効果的に使用したこと、性虐待や性虐待に関する知識の教授と共に、生殖器や性に関する言葉をソフトな表現にして嫌悪感を低下させたこと、日本の性虐待を含む虐待の歴史、統計、子どもの人権、法的制度、性虐待児の保護後の生活の様子、保護施設、虐待者のその後(法的な手段を含む)、家族関係の様子、加害者支援や裁判の動向等の情報を入れたことである。さらに、性虐待児のその後、抱えやすい問題点としてDVや性暴力、性に関する問題、精神的な問題についてもプログラムに入れ込んだ。これらのプログラムの実施後、参加者からのアンケート調査では不快感、嫌悪感、恐怖を感じることなく受講ができたこと、子どもをケアする専門職者として自覚や使命感がわいたこと、親性を学ぶプログラムともなりうるとの意見が聞かれ、本研究の目的である性虐待児の早期発見と保護、予防のための専門職者育成の日本人向けのプログラムは概ね完成できたと考える。

プログラムの実施ができるスタッフの育成が今後の課題である。日本人の子育て支援者むけの性虐待児の早期発見と保護、予防のためのポピュレーションアプローチとして使えるプログラムを作成した。このプログラムの特徴はDVDや人形を効果的に使用したこと、性虐待や性虐待に関する知識の教授と共に、生殖器や性に関する言葉をソフトな表現にして嫌悪感を低下させたこと、保護施設等の情報を入れたことである。また、ディスカッションや相談の時間を設け、問題を抱えた参加者を専門機関につなぐようにした。さらに学習をしたい者にはリフカープログラム等の紹介を行った。平成26年度に予定していた研究計画は概ね実施が終了しているため今後の研究の推進方法1)プログラムの修正と実践・評価:大学生を対象に実施し、評価する。2)研究結果の還元:学会発表と論文の作成、ホームページにて掲載し、支援者間での情報の共有等を行う。小児看護学平成27年度の予定として、子どもに携わる専門職者を目指す大学生を対象に、子どもの性虐待(ひろく子どもの虐待防止を目指した)を防止するためのプログラムを作成する。平成26年度に情報収集した国内外のカリキュラムを参考にしつつ、日本の文化、現状にあったプログラムを作成していく。分担金が未使用で残っているが、今年度旅費として使用するとの事である。消耗品を節約したため。海外出張予定が先方の都合で、次年度になったため。旅費交通費として使用する。
器官培養系を用いたトロパンアルカロイド生合成経路のエポキシ化反応に関する研究

ヒヨス(Hyoscyamus niger)培養根からヒヨシアミン6βーヒドロキシラーゼ(H6H)を部分精製した。本酵素を用いヒヨシアミンと^<18>O_2から6β位を酸素18で標識した[6ー^<18>O]6βーヒドロキシヒヨシアミン(H-OH)を合成した。同様に本酵素と[6β、7βー^2H_2]ヒヨシアミンを反応させることにより[7βー^2H]H-OHを合成した。これらの安定同位体で標識したアルカロイドをドゥボイシア(Duboisia myoporoides)培養茎葉に投与し、変換されたスコポラミンをGC-MSにより分析した。ドゥボイシア培養茎葉は通常トロパンアルカロイドを蓄積しないがヒヨシアミンからスコポラミンへ至る生合成能力を有している。[6ー^<18>O]H-OHから生合成されたスコポラミンは^<18>Oをエポキシ架橋の酸素にほぼ100%の効率で保持していた。一方、[7βー^2H]より生合成されたスコポラミンのMSスペクトルは通常のスコポラミンのものと同一であった。このことは、H-OHから7β位の水素と6β水酸基の水素が脱水素することによりスコポラミンへのエポキシ化反応が起こることを示しており、従来から推定されていた6、7ーデヒドロヒヨシアミンの関与を否定するものである。次に、ヒヨス培養根から抽出した酵素液が2ーオキソグルタル酸依存型ジオキシゲナーゼの補因子の存在下でH-OHをスコポラミンへ変換することを発見した。[6ー^<18>O]H-OH往び[7βー^2H]H-OHをそれぞれ基質とした酵素実験により、本エポキシダーゼは植物体中で進行する反応と同じ立体化学でエポキシ化を触媒することが判明した。ヒヨス培養根からの粗酵素液中の本酵素活性は反応至適条件下においてもH6H活性よりもかなり低く、又両酵素活性は部分精製段階では分離することができなかった。植物体中ではH-OHがほとんど蓄積することなくスコポラミンが生合成されるので、このエポキシ化反応には本研究で明らかとなったエポキシダーゼ以外の酵素が関与している可能性が考えられる。ヒヨスシアミンの水酸化体(6β-ヒドロキシヒヨスシアミン, H-OH)からスコポラミンへ至る生合成経路には,脱水反応により6.7-デヒドロヒヨスシアミン(De-Hyos)が生合成され,引き続き酸素一原子添加反応が起こる経路(経路1)と,直接脱水素反応によりエポキシ化される経路(経路2)の2通りの可能性があるので,以下の実験でどちらの生合成経路がin vivoで起っているかを証明した.まず、ヒヨス(Hyoscyamus niger)培養根から疎水性カラムを用いてヒヨスシアミン6β-水酸化酵素を部分精製し、ヒヨスシアミンと^<18>O2から本酵素反応により6β位を酸素18でラベルした〔6-^18_2から本酵素反応により6β位を酸素18でラベルした〔6-18O〕H-OHを合成〓ドゥボイシア(Duboisia myoporoides)

培養茎葉は通常トロパンアルカロイドを蓄積しないが,ヒヨスシアミン, H-OH, De-Hyosを投与すると全てスコポラミンに転換したことから,ヒヨスシアミンからスコポラミンへ至る生合成能力を有すると考えられた.そこで,〔6-^<18>O〕H-OHをドゥボイシア培養茎葉に投与し,変換されたスコポラミンをGC-MSで分析した.培養茎葉により〔6-^<18>O〕H-OHから転換されたスコポラミンは, ^<18>Oをエポキシ架橋の酸素に保持していた.エポキシ酸素の^<18>O置換率は84.6%であった.すなわち,基質の水酸基の^<18>Oはほぼ100%の効率でスコポラミンのエポキシ架橋の酸素に変換していた.この実験により, H-OHは直接脱水素反応によりエポキシ化されスコポラミンが生合成される(経路2)ことが証明された.De-Hyosを植物体へ投与するとスコポラミンへ転換されるのは,ヒヨシアミン6β-水酸化酵素の基質特異性が低く,二重結合への酸素一原子添加反応も行なう為である.6、7ーデヒドロヒヨシアミンに重水素を添加することにより有機合成した〔6β、7βー^2H_2〕ヒヨシアミンをヒヨシアミン6βーヒドロキシラーゼ(H6H)により水酸化し、〔7βー^2H〕6βーヒドロキシヒヨシアミン(HーOH)を得た。この標識アルカロイドと通常のHーOHを4:6のモル比で混合レドゥボイシア培養茎葉に投与後残存HーOH中の重水素含量をGCーMSにより測定したところ、スコポラミン(SCOP)の生成に伴い総HーOH中の標識HーOHの割合が増大した。次に、重水素標識率の高いHーOHを上記培養茎葉により繰り返しscopに変換したところ、生成したscopのMSスペクトルは無標識scopのものと同一であった。これらの結果より、植物体中ではトロピン部分の7β位の水素が同位体効果を伴い引き抜かれscopが生合成されることが証明された。ヒヨス培養根から抽出した酵素液が、2ーオキソグルタル酸依存型ジオキシゲナーゼの補因子(2ーオキソグルタル酸、二価鉄、アスコルビン酸)の存在下でHーOHをscopへ変換することを発見した。本エポキシダーゼは可溶性酵素であり、又分子状酸素を反応に必要とした。〔6ー^<18>O〕HーOH及び〔7βー^2H〕HーOHをそれぞれ基質とした酵素実験により、エポキシ化反応は6βー水酸基の酸素の保持と7βー水素の脱離を伴い進行することが判明した。すなわち、本酵素は植物体中で進行する反応と同じ立位化学でエポキシ化を触媒する。培養根からの粗酵素液中において反応至適下でのエポキシダーゼ活性はH6H活性よりもかなり低く、又両酵素活性は部分精製段階では分離することができなかった。このことはH6HがHーOHをscopへ変換する活性も弱いながら持っている可能性を示唆している。植物体中ではHーOHがほとんど蓄積することなくscopが生合成されるので、HーOHからscopへのエポキシ化反応には本研究で明らかとなったエポキシダーゼ以外の酵素も関与しているのかも知れない。
ポスト注意における視覚過程の認知心理学的研究

視覚系は眼球及び網膜を通して入力されたすべての情報を高度に処理できるわけではなく、ごく一部の情報を注意によって選び、ポスト注意後の過程に送られる。注意の機能に関する研究は近年盛んに行われ、注意に関わる様々な現象とそれらを説明するモデルや理論も数多いが、注意を向けた後の過程に関しては、ほとんど注目されていない。このようなポスト注意の視覚過程(Post Attentive Vision)を明らかにすることを本プロジェクトの目的とした。ポスト注意の視覚過程のキーワードになるのが、オブジェクト(すなわち、処理単位)と記憶表象(すなわち、記銘)である。そのような研究分野の概説論文をそれぞれ発表し、現状を整理した(心理学評論「視覚的注意とオブジェクト性」「見落とし現象における表象と注意」)。更に、注意過程からポスト注意過程に至る現象に関して、数多くの実験研究を展開した。たとえば、変化の見落とし(Change Blindness)、注意の瞬き(Attentional Blink)、反復の見落とし(Repetition Blindness)、負のプライミング(Negative Priming)などに関して新たに様々な特性を明らかにし、すでにその一部は学術論文として掲載済、もしくは掲載決定済みである。更に、ポスト注意のゴールと考えられる情景理解に関して、認知地図の形成過程を明らかにする実験研究を行い、それをまとめたものが工学系の論文誌(電子情報通信学会論文誌)に学術論文として掲載され、成果が学際的な意味を持つことを示すことができた。ポスト注意の視覚過程が、促進、抑制、干渉などに分類して検討した。変化の見落とし、ポップアウト・プライミング、次元加重効果、負のプライミングなど様々な注意現象に関する実験研究を行った。情景の文脈は、オブジェクトの同定には影響を与えないとしても、同定されたオブジェクトが短期記憶に送られ、認知的操作の対象になる過程に対しては影響を与える可能性がある。この可能性を検証するために、変化の見落とし現象を用いた。変化の見落としは反復提示しても変化検出できない現象であり、情景刺激を用いて、注意や記憶の働きを検討できる。ここでは、情景を構成する個々のオブジェクトが有意味なつながりを持つ場合に、変化の検出が促進されるがどうかを調べた結果、情景の文脈が成立することで、変化の検出が促進されることが示唆された。文脈の効果は、オブジェクトの知覚の段階でなく、知覚されたオブジェクトを短期記憶で保持する段階、すなわちポスト注意過程で生じる可能性が示唆された。特徴探索課題において、探索刺激の提示に先行して標的定義次元(色または線分方向)を知らせる音手がかりを与え、音手がかりの有効性や先行時間を操作することによって、探索促進の時間特性などを明らかにした。実験の結果、2.5秒以上前に手がかりが与えられなければ、十分な探索促進効果が得られなかった。これは、次元加重の比較的遅い時間特性を反映しているここで得られた促進効果は、従来数多く検討されてきた空間的な注意ではなく、視覚属性に対する注意であるしかも、促進効果を生み出すまでにゆっくりとした時間特性を持っていることが明らかになった。このように、多くの現象を利用して、ポスト注意過程の時空間特性を実験的に明らかにした。今後は、さらに時空間特性の詳細な分析から、注意現象の体系化を進める。研究成果は国内外の学会で研究発表するとともに、国内外の学術誌に学術論文として掲載された。このようなポスト注意の視覚過程(Post Attentive vision)を明らかにすることを本プロジェクトの目的とした。