hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラハにおける「移動文化」研究

本研究の主眼は、移民文化を特定の言語集団による総体として捉えるのではなく、ある特定の都市空間を仲介として複数の言語集団の混交あるいは交錯がどのように展開されるかを考察する点に置かれていた。都市プラハをその起点として研究を進め、一つの軸を1920年代以降のプラハのロシア難民、もう一つの軸を冷戦体制下におけるプラハから西側社会への亡命者の流れに設定した。この両軸をつなぐ稀有な事例として、ロシア出身で、スイスで没した作家ニコライ・テルレツキーがいる。テルレツキーの作品受容に関してはその複雑な出自も関係して、様々な問題を抱えているが、この点については論考「Recepce Nikolaje Terleckeho v Cechach」(2006)である程度総括的に検討することができたように思われる。これらの事例を踏まえ、難民の位相を総合的に検討したのが論考「〈待合室〉、あるいは難民の滞留空間」(2007)である。ミラン・クンデラの小説あるいはアンゲロプロスの映画などの作品分析を行ないながら、作品の背後に潜む政治的・社会的問題を指摘し、「難民/亡命者」の位相を「待合室」というトポスと関連付けている。今回の研究によって、プラハの都市文化における移民の位相をある程度解明することができたように思われる。しかしながら、今回十分に検討ができなかった問題群(他の都市の関係性、ユダヤ系・ドイツ系住民の位相など)も多々あり、またロマあるいはロシア・ウクライナ系住民の存在が今日のプラハにおいて重要なものでありながら考察が不十分であることから、今後もプラハという都市文化を多面的に検討していく必要があるだろう。本年度は、初年度ということもあり、基本的な情報収集を中心に研究を実施した。2005年6月には、パリとプラハにおいて海外調査を行い、パリでは資料収集を、プラハでは資料収集および学会報告を行っている。本年度のテーマは「ロシア難民のプラハへの移動」であったため、プラハへの亡命後にチェコ語作家に転向したニコライ・テルレツキーの作品を用いて、国民文学における亡命作家の位相を検討し、その成果は、2005年6月にプラハで行われた「チェコ文学世界会議」での報告「Recepce Nikolaje Terleckeho v Cechach」にまとめられている(近刊)。また、2005年11月には、「亡命者」「難民」の表象に関する理論的な枠組みを考察するため、日本学術振興会「人文・社会科学振興のためのプロジェクト」研究領域V-1「伝統と越境-とどまる力と越え行く流れのインタラクション」第2グループ「越境と多文化」主催のワークショップ「亡命とテクスト-生産・消費・増殖」を企画・開催した。林みどり明治大学助教授、澤田直白百合女子大学教授らとテクスト内外で表象される「亡命」というタームについての意見交換を行った。ケーススタディとしてテルレツキーの事例を扱い、また理論的な考察をワークショップを通じて行ったことで、次年度以降に展開される研究の基本的な導入部を達成することができたように思われる。本年度は、主として、二つの視点から研究が遂行された。まず、移民、難民、一時滞在者などが残したテクストにおける都市プラハの表象の問題、次に「難民」「亡命者」の表象全般に関する比較検討である。前者の視点においては、プラハに一定の期間滞在したリルケ、アポリネールらのテクストを主として検討し、移動文化の視点から文化的痕跡の諸相について考察を進め、次年度以降の論考の基盤を形成した。後者の視点においては、パリへ移住した作家ミラン・クンデラのテクストを文化政治的なレベルで捉えたうえで、その他の「難民」の表象事例との比較を行ない、その研究成果は、「『待合室』、あるいは『難民』の滞留空間」と題した論考にまとめられた(『武蔵大学人文学会雑誌』で近刊)。その他にも、2007年2月には、本研究と関連する日本学術振興会「人文・社会科学振興のためのプロジェクト」研究領域V-1「伝統と越境-とどまる力と越え行く流れのインタラクション」第2グループ「越境と多文化」主催のワークショップ「「『声』とモダニティの転位-民衆・文化・共同体」を企画・開催した際に、英米文学研究者と意見交換を行い、脱領域的な接触をつねつね心がけている。

今回の研究によって、プラハの都市文化における移民の位相をある程度解明することができたように思われる。しかしながら、今回十分に検討ができなかった問題群(他の都市の関係性、ユダヤ系・ドイツ系住民の位相など)も多々あり、またロマあるいはロシア・ウクライナ系住民の存在が今日のプラハにおいて重要なものでありながら考察が不十分であることから、今後もプラハという都市文化を多面的に検討していく必要があるだろう。
サンプリング集合を利用した閉値域作用素の解析と不変部分空間の構築

一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の作用素、特に掛け算作用素、テープリッツ作用素、ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかを特徴付けを行った。ベルグマン空間上での掛け算作用素に関しては勿論、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の掛け算作用素が閉値域を持つ必要条件に関する必要十分条件に関しては知られているが、テープリッツ作用素、ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかに関しては殆ど知られていない。そこで、シンボルを解析函数に限定して、サンプリング集合の特徴付けを行い、その解析結果を利用して、テープリッツ作用素及びハンケル作用素がいつ閉値域を持つかに関する結果を得た。荷重付きディリクレ空間は、複素平面上の開単位円板上のp乗可積分正則関数からなるバチッバ空間であり、ハーディー空間及びベルグマン空間とは密接な関係がある。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の掛け算作用素、合成作用素及びテープリッツ作用素がいつ閉値域を持つのかを特徴付けることである。そこで先ず、荷重付きディリクレ空間上で定義される掛け算作用素が閉値域を持つこととサンプリング集合には密接な関係があることに着目し、それらの関係に関する解析を行った。具体的には、荷重付きディリクレ空間上で定義されるシングルブラシュケ積が閉値域を持つ必要十分条件を特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。その結果は幾つかの研究集会において発表し、現在、専門雑誌に投稿中である。そして、それらの特徴付けを応用し、荷重付きブロッホ空間上及び荷重付きディリクレ空間に関するサンプリング集合の生成方法に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。そこでまとめた結果は学術論文として現在投稿中である。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上における(ある特殊な条件の下で)合成作用素の閉値域を持つ新しい必要十分条件を得た。その結果に関しては幾つかの研究集会において発表を行い、現在、専門雑誌に投稿中である。更に、具体的な例の検証から、別の必要十分条件に関する研究に着手し、幾つかの成果が上がってきている。これらの結果は来年度、発表予定であり、吟味の上で、専門雑誌に投稿する予定である。荷重付きディリクレ空間は、複素平面上の開単位円板上のp乗可積分な正則関数からなるバナッハ空間であり、ハーディー空間及びベルグマン空間とは密接な関係がある。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の掛け算作用素、テープリッツ作用素、ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかを特徴付けることである。具体的には、特殊な荷重付きブロッホ空間上で定義されるシングルブラシュケ積が閉値域を持つ必要十分条件を特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。そして、それらの特徴付けを応用し、荷重付きブロッホ空間上に関するサンプリング集合の生成方法に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上における(ある特殊な条件の下で)ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかに関する新しい必要十分条件を得た。複素平面上の開単位円板上のp乗可積分正則関数からなるバナッハ空間であり、ハーディー空間及びベルグマン空間とは密接な関係があるものとして荷重付きディリクレ空間がある。本研究の目的は、一般的な空間である荷重付きディリクレ空間上の作用素、特に掛け算作用素、テープリッツ作用素、ハンケル作用素がいつ閉値域を持つのかを特徴付けることである。そこで先ず、荷重付きディリクレ空間上で定義される掛け算作用素が閉値域を持つこととサンプリング集合には密接な関係があることに着目し、サンプリング集合に関する解析を行った。具体的には、荷重付きディリクレ空間上で定義されるハンケル作用素が閉値域を持つ必要十分条件をサンプリング集合を用いて特徴付ける研究に着手し一定の成果を上げた。そして、それらの特徴付けを応用し、荷重付きディリクレ空間上に関するサンプリング集合の生成に関する研究を行い、これまでには無かった新しい結果を得た。また、その結果に関して更なる吟味を重ね、荷重付きディリクレ空間上におけるテープリッツ作用素がいつ閉値域を持つのかに関する新しい条件を得た。

その結果に関しては幾つかの研究集会において発表を行い、現在、専門雑誌に投稿中である。更に、具体的な例の検証から、別の条件に関する研究に着手し、幾つかの成果が上がってきている。これらの結果は来年度、発表予定であり、吟味の上で、専門雑誌に投稿する予定である。
GTP結合蛋白質をはじめとする光情報伝達分子群の多様性と進化

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【1】松果体光受容タンパク質の機能解析ニワトリ松果体cDNAライブラリーから新しい光受容タンパク質の遺伝子クローニングに成功した。このタンパク質の機能解析を行うために、単離したcDNAを293EBNA細胞に導入し蛋白質を強制発現させた結果、発現タンパク質は11シス型レチナ-ルと結合し、約470nmの青色の光を最もよく吸収することが明らかになった。そこで、松果体(pineal)のみに発現する光受容蛋白質(opsin)という意味から、この光受容体をピノプシン(pinopsin)と命名した。ピノプシンは松果体の概日リズムを制御していると考えられる。アミノ酸配列をもとに光受容体の分子系統樹を作成したところ、ピノプシンと視物質は同一の祖先遺伝子から進化したと考えられた。さらに、進化の過程で脊椎動物が出現した時点においては、すでにピノプシンの遺伝子が存在していたと推定された。つまり、進化の過程で失っていなければ、下等な魚類を含めて全ての脊椎動物はピノプシンの遺伝子を持っていると考えられた。【2】松果体Gタンパク質の検索ピノプシンが相互作用すると考えられる三量体型Gタンパク質αサブユニットの検索を行った。その結果、PCR法により視細胞のGタンパク質トランスデューシンαサブユニットと類似のタンパク質cDNA断片を松果体から単離することに成功した。現在、全翻訳領域を含むcDNAの単離を試みている。【3】未知の光受容体の検索松果体とは別に、鳥類の脳深部(視床下部)には、季節性繁殖や概日リズムの光同調を制御する脳内光受容体が存在すると考えられている。この光受容体はピノプシンのホモログである可能性があるので、その遺伝子クローニングを目的として、現在、ハト外側中隔部のcDNAライブラリーを作製している。
花粉症に対する鼻噴霧ステロイド薬の初期療法の効果と分子メカニズムの解明

スギ花粉症患者において、鼻噴霧ステロイド薬による初期療法群は無治療群と比べ、くしゃみ、水様性鼻汁などのアレルギー性鼻炎症状が抑制され、同時にその鼻粘膜のヒスタミンH1受容体遺伝子発現が抑制された。スギ花粉症に対する鼻噴霧ステロイド薬による初期療法の分子メカニズムとして、鼻粘膜におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現の亢進を抑制し、効果を発現することが示唆された。鼻噴霧用ステロイド薬を用いた花粉症の初期療法の効果と分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。花粉症における最も重要なケミカルメディエーターはヒスタミンであり、ヒスタミンH1受容体は症状発現に深く関与している。ヒスタミンH1受容体は単にヒスタミンのシグナルを細胞内に伝達するのみならず、受容体自身がシグナルの調節機構に関与している。我々はtoluene diisocyanate (TDI)を用いたアレルギー性鼻炎の動物モデルを用いて、鼻粘膜の肥満細胞からヒスタミンが遊離すると、鼻粘膜のヒスタミンH1受容体の遺伝子発現が増加し、ヒスタミン過敏性が亢進することを見いだしている。近年、国内外において、鼻噴霧用ステロイド薬が初期療法効果を示すことが報告されており、さらにTDIを用いたアレルギー性鼻炎の動物モデルでは、ステロイドの投与により、鼻アレルギー症状とともに鼻粘膜のH1受容体の遺伝子発現の亢進が抑制された。そこで、本研究では鼻噴霧用ステロイド薬の初期療法は、鼻粘膜におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現の亢進を抑制することにより、導入療法よりも花粉症に対して高い効果を示すという作業仮説をたて、我々が開発したヒトの鼻粘膜のヒスタミンH1受容体mRNAを低侵襲で繰り返し測定できるシステムを用いて検討した。その結果、鼻噴霧用ステロイド薬による初期療法を行った患者は無治療患者と比べ、鼻粘膜のヒスタミンH1受容体遺伝子発現が抑制され、くしゃみ、水様性鼻汁の症状も抑制されていた。また、初期療法、導入療法ともに鼻噴霧ステロイドにて、鼻粘膜のH1受容体遺伝子発現は経時的に抑制された。以上より、鼻噴霧用ステロイド薬の初期療法は、鼻粘膜におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現の亢進を抑制することにより、花粉症に対して高い効果を示していることが示唆された。鼻噴霧用ステロイド薬を用いた花粉症の初期療法の効果と分子メカニズムを明らかにする。鼻噴霧用ステロイド薬の初期療法は、鼻粘膜におけるヒスタミンH1受容体遺伝子発現の亢進を抑制することにより、導入療法よりも花粉症に対して高い効果を示すという作業仮説を証明する。H1受容体は単にヒスタミンのシグナルを細胞内に伝達するのみならず、受容体自身がシグナルの調節機構に関与している。我々はtoluene diisocyanate (TDI)を用いたアレルギー性鼻炎の動物モデルを用いて、鼻粘膜の肥満細胞からヒスタミンが遊離すると、鼻粘膜のH1受容体の遺伝子発現が増加し、ヒスタミン過敏性が亢進することを見いだした。海外において、鼻噴霧用ステロイド薬も初期療法効果を示すことが報告されている。さらにTDIを用いたアレルギー性鼻炎の動物モデルでは、ステロイドの投与により、鼻アレルギー症状とともに鼻粘膜のH1受容体の遺伝子発現の亢進が抑制された。我々が開発したヒトの鼻粘膜のヒスタミンH1受容体mRNAを低侵襲で繰り返し測定できるシステムを用いた。鼻噴霧用ステロイド薬による初期療法を行った患者は無治療患者と比べ、鼻粘膜のヒスタミンH1受容体遺伝子発現が抑制され、くしゃみ、水様性鼻汁の症状も抑制されていた。鼻噴霧ステロイド薬による初期療法を行った患者の鼻粘膜のH1受容体遺伝子発現と症状を花粉飛散初期、中期(ピーク時)、終期に測定し、経時的な変化を明らかにした。我々が開発したヒトの鼻粘膜のヒスタミンH1受容体mRNAを低侵襲で繰り返し測定できるシステムを用いて測定している。鼻噴霧ステロイド薬による初期療法を行った患者の鼻粘膜のヒスタミンH1受容体遺伝子発現と症状を花粉飛散初期、中期(ピーク時)、終期に測定し、経時的な変化を明らかにしつつある。鼻噴霧ステロイド薬による初期療法と抗ヒスタミン薬による初期療法を比較し、その効果、さらに鼻粘膜のH1受容体遺伝子発現と症状との相関関係を調べる。初期療法を行わず花粉症が発症した患者に、発症後に鼻噴霧ステロイド薬を投与し、鼻粘膜のH1受容体遺伝子発現と症状の経時的な変化を明らかにする。同時に、鼻噴霧ステロイド薬による導入療法と抗ヒスタミン薬による導入療法を比較し、その効果、さらに鼻粘膜のH1受容体遺伝子発現と症状との相関関係を調べる。

鼻粘膜を経時的にスパーテルで擦過採取し、ヒスタミンH1受容体の遺伝子発現の定量的検討をリアルタイムPCRにて測定する。次年度に6691円は試薬の購入に利用する。
成功と失敗行動の予測－遂行機能連携の解明（ＴＭＳ‐ＥＥＧによる非侵襲的介入検討）

本研究では予期ー遂行ー評価過程の重要な指標の一つであるエラー関連電位と行動変化について,Arrorw orientation課題遂行中のTMSによって検討した.その結果,PzにおけるERN頂点振幅,ならびにPeの頂点潜時がTMS直後の試行で変化,それに伴うパフォーマンスの改善が認められた.本研究の結果は,これまで示されていたERN,Peそれぞれのエラー処理における機能的役割と将来の行動選択への寄与を仮想障害実験から示した.本研究は『予測ー遂行ー評価』の行動様式における各処理段階の機能連携について解明することを目的としている.研究者は過去に予測と評価に着目し,行動の成否に関するフィードバック情報と同時に経頭蓋磁気刺激(transcranial magnetic stimulation; TMS)を阻害刺激として与え,フィードバックエラー関連陰性電位(feedback error-related negativity; fERN)の頂点潜時の遅延と行動の変化を報告した(Takeuchi 2010, ICCN2010).この結果を受け,本研究では予測と遂行機能に着目し,エラー誘発課題遂行下に遂行処理段階をTMSによって抑制し,成功と失敗に伴う予期ー遂行ー評価の処理過程とその機能連携を明らかにする.平成24年度は,まず昨年度導入した脳波計測器を用いた測定状況下でのTMS機器使用検討を実施した.その結果,TMSと脳波の同時使用計測(TMS-EEG)が可能であり,且つ目的とするERP検討に耐えうることを確認した.次にTMS-EEG検討で使用する認知課題を用い,被験者25名を対象としたパフォーマンス検討を実施した結果,全試行に占めるエラー率は16.67%(SD:±7.23)であった.また,正解とエラーの反応時間はエラー試行で有意に早まった(p<.001).一方,エラー・正解の次試行での反応時間は有意傾向に留まった.パフォーマンス検討の結果を受け,TMS頻度を決定し,5名を対象にTMS-EEG実験の予備検討を行った.結果は現在検討中であるが,条件間の事象関連電位にTMSによる影響が示唆された.これら平成24年度に得られた結果を踏まえ,平成25年度は反応性エラー関連陰性電位のみならず,エラー関連陽性電位にも検討範囲を広げ,検討を進めるものとする.本研究は『予測ー遂行ー評価』の行動様式における各処理段階の機能連携について解明することを目的とした.本研究では特に予測と遂行機能に着目し,エラー誘発課題遂行下に遂行処理段階をTMSによって抑制し,成功と失敗に伴う予期ー遂行ー評価の処理過程とその機能連携について検討するものとした.平成23年度は,本研究遂行で必要となるTMSと同時使用可能な脳波計測機器の導入,ならびに測定に伴う環境整備を実施した.また,本研究で用いる課題作成に取組んだ.これら進捗を受け,TMSと脳波の同時測定(TMS-EEG)を当該実験環境にて実施し,研究遂行に耐えうる測定・課題遂行環境が構築されたことを確認した.平成24年度は,まず前年度確認したTMS-EEGが環境においてERP検討に耐えうることを確認した.次にTMS-EEG検討で使用する認知課題を用い,被験者25名を対象としたパフォーマンス検討を実施した.パフォーマンス検討の結果を受け,TMS頻度を決定し,5名を対象としたTMS-EEG予備実験を行った.以上の検討結果について更なる詳細検討を進め,最終的な成果報告をまとめ,学会・誌上等で発表するものとする.本研究では予期ー遂行ー評価過程の重要な指標の一つであるエラー関連電位と行動変化について,Arrorw orientation課題遂行中のTMSによって検討した.その結果,PzにおけるERN頂点振幅,ならびにPeの頂点潜時がTMS直後の試行で変化,それに伴うパフォーマンスの改善が認められた.本研究の結果は,これまで示されていたERN,Peそれぞれのエラー処理における機能的役割と将来の行動選択への寄与を仮想障害実験から示した.本研究は高次な人間行動の根源であり,かつ日常行動の大半を占める『予測ー遂行ー評価』の行動様式における各処理段階の機能連携について解明することを目的としている.研究者はこれまでに,予測と評価の機能連携に関する研究として,行動の成否に関するフィードバック情報呈示と同時に経頭蓋磁気刺激(transcranial magnetic stimulation; TMS)を阻害刺激として与え,フィードバックエラー関連陰性電位(feedback error-related negativity; fERN)の頂点潜時の遅延と行動変化を報告した(Takeuchi 2010, ICCN2010).この結果を受け,本研究では予測と遂行機能に着目し,対応する事象関連電位である刺激前陰性電位(stimulus preceding negativity; SPN)と反応性エラー関連電位(response locked error-related negativity; ERN)を生理指標とする.具体的にはエラー誘発課題遂行下において,遂行処理段階をTMSによって抑制し,成功と失敗に伴う予期ー遂行ー評価の処理過程とその機能連携を明らかにする.本研究によって得られる知見は,認知と行動制御に関する疾病・障害への理解に加え,危険回避・安全,競技スポーツなどへの応用などが期待される.平成23年度における研究の進捗は,本研究遂行で必要となるTMSと同時使用可能な脳波計測機器の導入,ならびに測定に伴う環境整備を実施した.また,本研究で用いる課題作成に取組んだ.これら進捗を受け,TMSと脳波の同時測定を当該実験環境にて実施し,研究遂行に耐えうる測定・課題遂行環境が構築されたことを確認した.

平成24年度は,パフォーマンス検討,ならびにTMSの同時使用による脳波データの検証を早期に完遂した.昨年度遅れていたパフォーマンス等の予備検討はエラー次試行での反応時間が有意傾向差に留まったものの,概ね先行研究に従ったエラー誘発率,ならびに反応時間差を検出した.その後に行ったTMS-EEGでの予備検討は現在検討中であるが,パフォーマンスと関連した波形変化が示唆されている状況である.このほか,TMSのタイミング制御誤差について検討すべき問題が生じており,認知課題プログラムの見直しを進めている.上記報告したように,初年度に生じた問題から研究計画に若干の遅れと対処すべき点はあるものの,全体的な進捗状況としては想定していた範囲内であり,概ね順調に進行している.平成23年度は,研究遂行に必須である測定機器の導入,課題の作成,TMSとの同時使用による脳波データの検証,当該研究機関における倫理審査などの環境整備を中心として遂行した.予定していたパフォーマンス等の予備検討は研究遂行には及ばなかったものの,進捗状況としては想定していた範囲内であり,概ね順調に進行している.平成24年度実施したパフォーマンス検討で概ね事象関連電位による先行研究と同様な結果が得られたこと,ならびにTMS-EEGの予備検討の結果を踏まえ,平成25年度は反応性エラー関連陰性電位のみならず,エラー関連陽性電位も含めたTMS-EEGによる検討を進めるものとする.尚,本報告書の達成度において報告したとおり,TMSのタイミング制御誤差について現在,検討している.誤差を最小化するために認知課題プログラムの見直しを進めると同時に,TMSのタイミングを反応時点から固定タイミング遅延させる制御についても検討視野に入れるものとする.当初の研究計画では対象被験者を継続参加としていたのに対し,両改善方策のいずれかを利用すれば,新規被験者でのTMS-EEG実験の参加が可能となると考えられる.環境整備が想定通りに進捗したことから,パフォーマンス・潜時同定に関する予備検討を24年度に実施する.その後,TMSと脳波の同時計測による検討を実施し,パフォーマンスと事象関連電位の変化からTMSによる影響検討を実施する.本研究で重要となるのはERN頂点潜時を考慮したTMSの実施である.したがって予備実験による潜時同定とパフォーマンス検討は予備実験終了後も,参加被験者を対象として複数年に渡って実施する.実験・測定に関する環境整備状況が概ね整い,TMS-EEG実験を遂行中である.上記報告で述べたように,今後はTMS制御誤差のプログラム上の解決,ならびに遅延誤差を固定・最小化を可能とすべく,一部ソフトウェア・制御用ハードウェアの購入を検討する可能性がある.また実験遂行に伴い,被験者への謝金を拠出する.この他の主な支出計画として,学会参加などを含めた情報収集の機会に伴う旅費等の拠出,ならびに成果発表に関する校閲等費用の拠出を計画している.測定に関する環境整備状況が順調に推移し,研究遂行に耐えうる測定・課題環境を構築した.したがって次年度は実験の遂行に応じ,測定環境の改善と調整,ならびにTMSの刺激部位ならびに強度決定に用いる機器の整備を計画している.
歩行困難者補助のための反射運動系のモデル化に関する研究

本研究は,歩行困難者の歩行運動機能の再建に資することを目的として,運動意図推定のための感覚運動系の解明および機能再建スキームの構築を試みてきた.研究要素は,硬膜外計測BMIによる運動意図推定,筋反射を用いた歩行補助法,感覚フィードバックより構成されており,今年度は筋反射の安定的な出力性能の確保とラットにおける硬膜外計測BMIの歩行運動に関する意図推定の性能について,以下1),2)に示す成果を得た.1)電気刺激による反射運動誘発システムの開発:上位運動ニューロン障害を患った麻痺者の残存する末梢神経系・筋肉を機能させるために昨年度開発した機能的電気刺激システムを基に,多チャンネル電気刺激による反射運動の誘発法のための刺激・運動系モデルの構築とこれを用いた歩行補助の実験,及び馴れによる刺激効果の低下に対する対策に関する成果が得られた.歩行動作の成果例では,直接電気刺激により前脛骨筋への直接電気刺激を行い足関節の背屈運動を生成,また反射電気刺激により,膝裏の大腿二頭筋部位下を通る脛骨神経を刺激し,脚の持ち上げ動作を生成した.これにより,被験者の運動意図を反映して歩行速度を変更できることを確認した.最速の歩行速度は,健常人と同等の速度を実現した.2)ラットを用いた低侵襲型BMIの検討:歩行状態の意図推定のさらなる性能向上を目的とし,脳神経計測手法として硬膜外電極を使用しラット運動時の計測を実施した.得られた硬膜外電位から電極,使用周波数を変更させながらSVM(Support Vector Machine)による運動状態の識別を実施した.ラットの運動状態として,停止,安静状態,歩行時に右前足を持ち上げている状態,歩行時に左前足を持ち上げている状態,及びケージの壁に向かって両前足を持ち上げている状態(BFF)を識別対象とし,動物実験により,手術から10日程度ならば本実験の手法にて計測・解析が可能であることが示された.本研究は,歩行困難者の歩行機能の再建に資することを目的として,運動意図推定のための感覚運動系の解明および機能再建スキームの構築を目指している.そのため,動物を用いた生理学アプローチと歩行補助システムを開発する工学的アプローチを平行して行っている。本年度の研究成果を下記に示す.(1)下肢麻痺者のための電気刺激-運動系のモデル化,および,歩行補助制御法の構築半身不随や下肢麻痺などの感覚運動系の疾患において,神経-筋動作が一部不能となるだけでなく,特殊な神経-筋動作を生じる場合がある.この特殊な脊髄反射系に注目し「電気刺激による脊髄反射」と「従来の機能的電気刺激法」を組合せる歩行補助法を提案,装置の開発を行った.1)下肢麻痺者の歩行補助に有効となりうる筋運動を明らかにするため,被験者実験により電気刺激と筋運動の対応関係を明らかにした(刺激-運動系のモデル化).2)関節角度・踏圧・表面筋電位を計測する非侵襲型センサマルチモーダル計測装置.更には,歩行時のセンサデータを主成分分析し歩行補助タイミングを抽出する意図推定システムを構築した.(2)ラットを用いた感覚運動系のモデル化ラットの感覚運動系(前頭前野-感覚運動活動-下肢筋群に伝達されるプロセス)を解明する前段階として,長期かつ安定な計測・解析を可能とする硬膜外神経計測法の構築を行った.硬膜外神経計測法は低侵襲計測であり侵襲度を低く抑え生体への負荷を低減するものである.その上で,サポートベクターマシーンなど解析手法を用い,侵襲計測よりも空間分解能の低い信号から充分な動作識別を実現することを試みた.ラットを用いた検証実験の結果,硬膜外神経計測法に基づく動作識別の可能性を示した.本研究は,歩行困難者の歩行運動機能の再建に資することを目的として,運動意図推定のための感覚運動系の解明および機能再建スキームの構築を試みてきた.研究要素は,硬膜外計測BMIによる運動意図推定,筋反射を用いた歩行補助法,感覚フィードバックより構成されており,今年度は筋反射の安定的な出力性能の確保とラットにおける硬膜外計測BMIの歩行運動に関する意図推定の性能について,以下1),2)に示す成果を得た.1)電気刺激による反射運動誘発システムの開発:上位運動ニューロン障害を患った麻痺者の残存する末梢神経系・筋肉を機能させるために昨年度開発した機能的電気刺激システムを基に,多チャンネル電気刺激による反射運動の誘発法のための刺激・運動系モデルの構築とこれを用いた歩行補助の実験,及び馴れによる刺激効果の低下に対する対策に関する成果が得られた.歩行動作の成果例では,直接電気刺激により前脛骨筋への直接電気刺激を行い足関節の背屈運動を生成,また反射電気刺激により,膝裏の大腿二頭筋部位下を通る脛骨神経を刺激し,脚の持ち上げ動作を生成した.これにより,被験者の運動意図を反映して歩行速度を変更できることを確認した.最速の歩行速度は,健常人と同等の速度を実現した.2)ラットを用いた低侵襲型BMIの検討:歩行状態の意図推定のさらなる性能向上を目的とし,脳神経計測手法として硬膜外電極を使用しラット運動時の計測を実施した.得られた硬膜外電位から電極,使用周波数を変更させながらSVM(Support Vector Machine)による運動状態の識別を実施した.ラットの運動状態として,停止,安静状態,歩行時に右前足を持ち上げている状態,歩行時に左前足を持ち上げている状態,及びケージの壁に向かって両前足を持ち上げている状態(BFF)を識別対象とし,動物実験により,手術から10日程度ならば本実験の手法にて計測・解析が可能であることが示された.
水素代謝型独立栄養脱窒菌による水道水からの生物学的硝酸塩除去

本研究では、有機物の添加を必要とする生物学的な硝酸塩除去ではなく、水素代謝や硫黄代謝の独立栄養細菌を積極的に利用した硝酸塩除去プロセスの可能性を検討することと、独立栄養細菌と従属栄養細菌の共存系をキノンプロファイル手法で解析するための知見を得ることを目的とした。1.独立栄養性脱窒菌のキノンプロファイルについて:2種類の水素酸化脱窒菌(Paracoccus denitrificans, Alcaligenes eutrophus)の純粋株と硫黄脱窒菌の集積培養液について、バイオマーカーとしてキノン組成の分析を行ったところ、活性汚泥やエタノールを用いて培養した従属栄養性脱窒菌とは明らかに異なった。活性汚泥やエタノール酸化の脱窒菌では、MK含有量はそれぞれ50、10%であったが、独立栄養脱窒菌はユビキノン(Q)に比べてメナキノン(MK)が極端に少ないという特徴が見いだされた。また、水素代謝型脱窒菌の優先キノンはQ-10であり、硫黄脱窒菌はQ-8であった。2.連続流処理プロセスでの硫黄脱窒硝酸塩除去特性の評価:チオ硫酸塩を電子供与体として添加した硫黄脱窒のろ過処理実験を行った。その結果、ろ層上部で硝酸塩の還元に伴う亜硝酸塩の蓄積があり、その後亜硝酸塩からの脱窒が行われることが明らかとなった。そして、ろ材付着生物膜の脱窒活性を調べたところ、流れ方向分布に対応して亜硝酸塩からの脱窒活性に違いがあることが明らかとなった。この解消のために、ろ層途中よりエタノールを添加したところ速やかに蓄積がなくなった。このろ過実験の付着生物膜のキノン分析行ったところ、上層部に硫黄脱窒菌、エタノールを添加点より下層部エタノール酸化従属栄養脱窒菌が存在していることがそのプロファイルから明確に評価できた。したがって、このキノンプロファイル分析により、従属栄養菌と独立栄養菌が共存する生物ろ過プロセスでのポピュレーションダイナミクスを定量的に評価可能と判断された。1.水素利用および硫黄脱窒菌の集積と菌体内キノン組成分析および増殖特性水素利用脱窒菌については、集積培養を得ているものの純粋培養を得るには至っていない。しかしながら、同様に独立栄養性である硫黄脱窒菌については、集積培養による増殖動力学の解析や硝酸塩除去速度の定量を従属栄養脱窒菌との比較の観点から進めている。菌体内キノン組成分析(HPLC分析)については、硫黄脱窒菌と従属栄養性であるエタノール培養の脱窒菌との比較を行い、両者のプロファイルに明らかな違い(特に、メナキノンの存在比とユビキノン組成の違い)があることを確認した。したがって、独立栄養脱窒菌と従属栄養脱窒菌の混合培養系におけるポピュレーションダイナミクスの解析に適用と思われる。2.生物ろ過塔への植種と予備運転既存の硫黄脱窒菌単独および従属栄養脱窒菌単独によるの硝酸塩除去用アクリル樹脂製ろ過塔(2基)に加えて、アクリル樹脂製ろ過塔を1基増設し、前述の2種類の脱窒菌が共存する系の連続運転を行い、処理特性や生物膜付着状況の評価を進めた。硫黄脱窒菌単独では、蓄積傾向が見られた亜硝酸塩の従属栄養脱窒菌の共存で解消されるとともに、従属栄養脱窒菌単独では問題があったろ過閉塞もなく、共存させた処理系が非常に効率よく運転されることが明らかとなった。なお、水素代謝脱窒菌については集積が不十分で、生物ろ過膜の形成には至っていない。

本研究では、有機物の添加を必要とする生物学期な硝酸塩除去ではなく、水素代謝や硫黄代謝の独立栄養細菌を積極的に利用した硝酸塩除去プロセスの可能性を検討することと、独立栄養細菌と従属栄養細菌の共存系をキノンプロファイル分析手法で解析するための基礎的な知見を得ることを目的とした。1.独立栄養性脱窒菌のキノンプロファイルについて:2種類の水素酸化脱窒菌(Paracoccus denitrificans, Alcaligenes eutrophus)の純粋株と硫黄脱窒菌の集積培養液について、バイオマーカーとしてキノン組成の分析を行ったところ、活性汚泥やエタノールを用いて培養して従属栄養性脱窒菌とは明らかに異なり、ユビキノンに比べてメタキノンが極端に少ないという特徴が見いだされた。したがって、このキノンプロファイル分析により、従属栄養菌と独立栄養菌が共存する生物ろ過プロセスでのポピュレーションダイナミクスを定量的に評価可能と判断された。また、独立栄養菌の有機物代謝産物の生成についての検討については、完全な独立栄養菌の純粋培養を得られなかったため、定量的には評価ができなかった。2.連続流処理プロセスでの硫黄脱窒硝酸塩除去特性の評価:チオ硫酸塩を電子供与対として添加した硫黄脱窒のろ過処理実験を行った。その結果、ろ層上部で硝酸塩の還元に伴う亜硝酸塩の蓄積があり、その後亜硝酸塩からの脱窒が行われることが明らかとなった。そして、ろ材付着生物膜の脱窒活性を調べたところ、流れ方向分布に対応して亜硝酸塩からの脱窒活性に違いがあることが明らかとなった。ただし、キノン分析は未着手であり近日中に実施する予定である。この活性の違いとキノンプロファイルとの比較から相関性が見いさせれば、脱窒機能の違いとプロファイルを関係が明らかになるものと想像される。
Ｒａｂ１１結合タンパク質とホスファチジン酸代謝による受容体輸送機構の解析

乳がん細胞において遺伝子増幅が知られるホスファチジン酸(PA)の代謝酵素であるDDHD2/KIAA0725pがイノシトールリン脂質に結合すること,また,PAに結合するRab11エフェクターFIP5の相互作用因子であるgamma-SNAPがSNARE複合体の解離能を有すること,さらに,上皮成長因子受容体EGFRやトランスフェエリン受容体TfRのエンドサイトーシスにおいて,特に,初期エンドソームからの輸送に関与することを明らかにした。ヒトをはじめとする高等動物の細胞は,細胞膜上に増殖因子や細胞外基質に対する多様な受容体を発現しており,それらの厳密な制御は細胞の生理的応答のみならず,がん等の病理現象とも深く関わっている。Rab11-FIPは,低分子量Gタンパク質Rab11の結合タンパク質として細胞膜への受容体の輸送に関与することが示唆されている。しかしながら,その機能および分子機構には未解明の点が多く残されている。本研究では,Rab11-FIPのうち細胞膜の酸性脂質であるホスファチジン酸と結合するFIPに焦点をあて,乳がん細胞において遺伝子増幅が知られるホスファチジン酸代謝酵素を介した受容体輸送制御の機構を分子レベルで明らかにすることを目指す。本年度は,ホスファチジン酸と結合するFIPの一つであるFIP5と相互作用する分子の一つで,これまでその機能が十分明らかになっていなかったgamma-SNAPの機能を明らかにすることを中心に解析を行った。gamma-SNAPは,膜融合因子SNARE複合体の解離因子であるalpha-SNAPのアイソフォームであるが, SNAREとの結合や解離活性についてはほとんど解析が行われていなかった。今回,gamma-SNAPの機能を明らかにする目的で,その結合タンパク質を質量分析により同定したところ,複数のSNAREタンパク質が得られた。さらに,gamma-SNAPが,結合が認められたSNAREを含むSNARE複合体に対してalpha-SNAPと同等の解離能を有することを明らかにした。g-SNAPが受容体輸送に関与する可能性については現在解析中であるが,受容体のエンドサイトーシスに機能する予備的な結果を得ている。それに加え,現在,その他の輸送経路,すなわち,ゴルジ体が関与する順行および逆行輸送経路での輸送にgamma-SNAPが関与するか否かについても解析を進めている。本年度は,昨年度に引き続き,ホスファチジン酸結合性のFIPであるFIP5と相互作用する分子の一つで,これまでその機能が十分明らかになっていなかったgamma-SNAPの機能を明らかにすることを中心に解析を行った。昨年までに,gamma-SNAPが,膜融合を触媒する膜タンパク質SNAREの複数の分子種に直接結合すること,さらに,それらSNARE複合体に対してアイソフォームであるalpha-SNAPと同等の複合体解離能を有することを明らかにした。今年度は,さらに,gamma-SNAPが上皮成長因子受容体EGFRやトランスフェエリン受容体TfRのエンドサイトーシスにおいて,特に,初期エンドソームからの輸送に関与することを見出した。Rab11-FIP5は初期エンドソーム以降で受容体のリサイクリングに関わっていることが知られており,この点に置いてgamma-SNAPと共役して機能している可能性が考えられる。本年度は,ホスファチジン酸と結合するFIPの一つであるFIP5の種々の培養細胞株における発現分布を特異的抗体を用いて解析した。その結果,FIP5は転移性乳がん細胞株であるMDA-MB-231細胞において強く発現していることを見出した。現在,MDA-MB-231の特徴であるinvadopodia形成に対してFIP5が機能しているか否かを解析中である。

乳がん細胞において遺伝子増幅が知られるホスファチジン酸代謝酵素の一つであるDDHD2/KIAA0725pがphosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P)に結合すること,また,この結合能がDDHD2のERGIC/Golgiへの局在化に必須であることを示した。DDHD2のPI4P結合部位は,分子C末端に位置するSAM-DDHDドメイン中のpositive charge clusterであった。DDHD2のホスホリパーゼA1活性にDDHDドメインが必須であることも合わせて見出した。SAM-DDHDドメインの機能はこれまで未知で本研究で初めてその機能を明らかにした。FIP5の結合因子であるgamma-SNAPについて新たな知見を得ることができ,その一部については本年度中に学会報告することができたので。9.の実績の概要に記載した通り,当初の想定とは異なる部分もあるが,DDHD2の局在化メカニズムなど新たな知見を見出すことができたので。当初の計画にあった乳がん細胞での解析に加えて,ヒト肝がん細胞株においてFIP5とその他FIPアイソフォームの機能を明らかにしていく予定である。また,特に,EGFなどの増殖因子とその受容体に集中して解析を行う。当初の計画に立ち返り,1)種々のがん細胞におけるRab11およびFIPファミリー分子の発現分布の解析2) MDA-MB-231細胞を用いたFIP5とその結合因子による受容体輸送および細胞運動に対する機能解析3) FIPsによる受容体輸送制御にホスファチジン酸代謝酵素が関与する可能性の検討,の順に推進する。受容体輸送を解析するため,細胞培養関連試薬,蛍光標識試薬等の消耗品を中心に使用する予定である。計画通り,受容体輸送を解析するため,細胞培養関連試薬,蛍光標識試薬等の消耗品を中心に使用する予定である。
内在性ホスホリパーゼC阻害ペプチドによる癌細胞増殖の制御

イノシトールリン脂質特異的ホスホリパーゼC(PLC)は各種受容体刺激により活性化され、細胞内セカンドメッセンジャーを産生する。我々はPLCの活性化機構を解析する過程で、分子内にPLC活性そのものを阻害する領域が存在することを見い出した。さらにこの活性阻害に必要なアミノ酸一次構造はTyrArgLysMetArgLeuArgTyrであり、本ペプチドを細胞内へ導入することにより受容体活性化に伴うセカンドメッセンジャー産生が抑制されることを明らかにした。さらに、本研究ではPLC阻害ペプチドの修飾体(アミド基やアセチル基の導入)を用いて、すでにPLC発現やイノシトールリン脂質代謝の解折を終えているヒト大腸癌由来細胞をモデルとして、PLC阻害ペプチドの増殖抑成効果について検討した。家族性大腸腺腫症(FAP)に由来する大腸癌細胞(KMS-8)では、大腸由来正常細胞に比べ恒常的にPLCが活性化されている。本細胞培養液中にPLC阻害ペプチドを添加すると、濃度依存的にDNA合成の抑制と添加2日後の生細胞の減少が観察され、増殖抑制効果が認められた。(IC_<50>=0.5mug/ml)。同様の増殖抑制効果は、PLC阻害ペプチドを人工リポーソム膜に組み込んで導入した場合にも認められた。両方の場合共に、PLC阻害ペプチドによりKMS-8細胞の内在性PLC活性は抑制されていた。一方、アミノ酸置換によりPLC阻害活性を持たないペプチドは、増殖抑制効果を示さなかった。上記PLC阻害ペプチドによる増殖抑制効果はFAP由来大腸癌細胞だけでなく、PLC活性上昇の認められる一般の大腸癌細胞においても観察されたが、大腸由来正常細胞では観察されなかった。
アンダルシアのイスラム庭園空間と人間の相互作用における多角的研究

本研究員は研究の出発点として、イスラム庭園がその土地の文化、歴史、思想などに与えられ、かつ与える影響について明らかにするために文化的混在の地であるアンダルシア地方を中心に調査を行った。個々の庭園を分析する軸としては、1空間構成や庭園の各要素の分析、2美学的視点からの分析、3変化の過程を重視した歴史的分析、の三点を設定し、特に1と3にかんしては文献調査・実地調査両面からの解明を目指した。一年目は主に国内外(スペイン)で1と2を中心に研究した。二年目となる28年度は韓国で行われた美学国際大会に出席し、口頭発表での意見交換や情報収集をすることで、より多くの美学的視点を得ることができた。こうして前半は前年度に十分延ばすことができていなかったと思われる2を中心に研究し、後半は前年度同様に1と3の達成を目標に着実に現地調査を行うことで、研究自体にも進展が見られた。また、昨年度に引き続き、Laboratorio de Arqueologia y Arquitectura de laCiudad(グラナダ市考古学建築研究所、LAAC)に所属し、より内容の濃い実地調査や文献調査を行った。さらに現地の建築家や研究者との意見交換、文書館での資料調査も実現し、専門的な文献や知識を得ることができた。国内においては学会に参加した折などにスペイン建築の研究者らと意見交換をすることで、専門知識のみならず、大局的かつメタな視座を学んだ。このように、二年間かけて目標としていた指針に添いつつ、十分に研究を進めることができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究員は研究の出発点として、文化や思想を映し出す鏡としイスラム庭園を分析することを目的とした。そして、二つの文化交流からの多角的考察を可能にするものとして、キリスト教とイスラム教の混在する南スペイン、アンダルシア地方の庭園を対象とし、本年度はグラナダに焦点を絞った。方法としてはLaboratorio de Arqueologia y Arquitectura de laCiudad (グラナダ考古学建築研究所/LAAC)に3ヶ月間受け入れてもらい、そこで研究調査を進めた。現地ではイスラム庭園の土地と文化・歴史の影響を明らかにするという目標を立て、アルハンブラ宮殿内の各庭園の分析を試みた。更に個々の庭園を分析する軸として1空間構成や庭園の各要素の分析2美学的視点からの分析3歴史的分析(変化の過程)を設定した。本年度においては資料調査を研究の要に据えたが、現地の研究員などとの意見交換も含め、実践的な側面から研究を進めることもできた。更に現地での考古学・建築的プロジェクト(Almunias del Occidente islamico: arquitectura, arqueologia y fuentes documentales/ALMOCIS)への参与が認められたため、来年度にも1ヶ月ほどの渡航を予定している。これは現地の古いイスラム建築を研究する実践的プロジェクトであるため、今回中心に行わなかった実地調査が可能である。また本研究員の参加は美学的視点を提供するものにもなり、学際的プロジェクトを可能とするであろう。学会にかんしては、スペイン・ラテンアメリカ美術史研究会及び意匠学会で発表を行い、充実した意見交換も行った。申請書においては予備調査として10日間ほどの渡航を計画していたが、現地の研究機関とのやり取りにより、3ヶ月間受け入れてもらえることになった。そのため、グラナダでの資料調査などに力を入れることになった。したがって、申請時にはグラナダのアルハンブラ宮殿のみならず、コルドバのメディナ・アサーラ及びアルカサルを対象とした調査を行うとしていたが、メディナ・アサーラは視察のみで、アルカサルは調査できなかった。しかしアルハンブラ宮殿にかんしては十分な資料調査が行えた。また現地では長い休暇期間(1ヶ月間ほどのクリスマス休暇)があり、インタビュー調査などが滞ったが、受入機関での真面目な研究活動が認められ、様々な研究者とのつながりができたため、次回の渡航が期待できる。

国内においては学会に参加した折などにスペイン建築の研究者らと意見交換をすることで、専門知識のみならず、大局的かつメタな視座を学んだ。このように、二年間かけて目標としていた指針に添いつつ、十分に研究を進めることができた。LAACでのALMOCISへの参加によって実践的調査を進め、アルハンブラ宮殿の実地調査にも役立てる。これにより、資料調査に偏ったものでなく、さらに信頼のおける研究となると考える。またグラナダに拠点を置きつつ、コルドバでの研究調査も進めたいが、これはALMOCISでの本研究員の参与度合いによるので、現段階においては未定である。さらにアルハンブラ宮殿の実践的研究を行っているバレンシア大学のJulian ESTEBAN-CHAPAPRIA教授との意見交換も実施する予定で、既に氏からの了承を得ている。7月に韓国で行われる美学国際学会での発表も予定している。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ナノ多孔質物体:フラクタル立体の制御と機能探索

これまで得られてきた研究成果から、いくつかの例を以下に列挙する。1.フラクタル立体の次元性昨年度までの研究では、異なる作製条件で得た試料に対し、断面SEM画像から断面フラクタル次元Dcs、Dcsが成り立つスケール領域、多孔質体の空隙率という3つのパラメータを評価、試料の多孔質体の立体としてのフラクタル次元Dが2.5-2.7次元であり、フラクタル立体の数学モデルであるMenger spongeに近い幾何学性を有していること間接的に議論してきた。しかしながら、Dは小角中性子散乱実験等で直接評価することができることが知られている。今年度では、小角中性子散乱、超小角中性子散乱、小角X線散乱の3つの実験を組み合わせ、数Å100μmという極めて広いスケール領域で次元性を評価した。得られた実験結果を詳細に解析した結果、少なくとも100nmlμmの領域ではこれまで推定してきた2.52.7に極めて近い結果が得られた。2.細孔分布・比表面積の測定ナノ多孔質体の機能性の上で重要なパラメータである細孔容積分布と比表面積を、水銀圧入法、1HNMR、窒素ガス吸着法(BET法)という異なる3つの測定法を組み合わせて測定した。これらを組み合わせることで、1nm100μmという広い領域で評価することができる。その結果、次の知見が得られた。(1)細孔容積分布から、細孔のつながりが100nm10μmではMenger spongeで記述されること、10nm100μmでは2.9次元の立体であること、l-10nmでは4nmの細孔でスポンジ構造となっている。(2)比表面積は500m^2/g程度であり、通常のシリカゲル程度である。(3)比表面積は4nmの細孔に起因する。(4)理想的なフラクタル構造では比表面積は10^5m^2/gであり、試料の比表面積が理論値よりも小さいのは100nm以下の領域でMenger spongeとは異なる構造になっているためであり、理論値に近づけるためには同領域での細孔のデザインが重要である。数十ナノメートルから数十マイクロメートルにわたって細孔サイズ分布にフラクタル次元を有するナノ多孔質体:フラクタル立体について様々な研究実績が挙がってきているが、そのうちの幾つかを以下に示す。1.フラクタル立体の制御アルキルケテンダイマー(AKD)と呼ばれる一種のワックスを用いて細孔に相当する微粒子を作製し、自発的に微粒子表面に花弁状の構造を形成させた後、微粒子を集積し、その隙間をかたどることによって、フラクタル立体を作製しているが、微粒子の充填率を制御することによって細孔密度(空隙率)を変化させることに成功した。これまでの結果から、空隙率が415%の間で制御することに成功している。また、小角・超小角中性子散乱実験から、フラクタル次元が2.53となることを確認した。2.フラクタル表面の形成機構フラクタル立体を作製する際に、細孔に相当するアルキルケテンダイマー(AKD)と呼ばれる一種のワックスを用いて微粒子を作製し、自発的に微粒子表面に花弁状の構造を形成させた後、微粒子を集積し、その隙間をかたどることによって、微粒子直径(数十マイクロメートル)から花弁の厚み(数十ナノメートル)の2つのスケールの間でフラクタル次元が現れる。しかしながら、花弁状の構造が現れる機構については全く知見がなかった。そこで我々はAKDとやはり花弁状の表面構造を形成することが知られているトリアシルグリセロール(TAG)を用い、表面構造、結晶構造、そして示差走査熱量分析(DSC)を行った。結果として、融液から固化した際に結晶構造が準安定構造から安定構造に転移する際にそのような表面構造を形成することが明らかにされた。

(2)比表面積は500m^2/g程度であり、通常のシリカゲル程度である。(3)比表面積は4nmの細孔に起因する。(4)理想的なフラクタル構造では比表面積は10^5m^2/gであり、試料の比表面積が理論値よりも小さいのは100nm以下の領域でMenger spongeとは異なる構造になっているためであり、理論値に近づけるためには同領域での細孔のデザインが重要である。
高齢者の健康寿命の延伸を目指したパワーデンチャーロボットの開発

本研究の目的は,障害を持たない高齢者の咀嚼・嚥下動作をアシストするロボット「パワーデンチャーロボット」を開発することである.その第一歩として,本研究では臼歯の持つ物を圧縮する機能と,摩擦によってすりつぶす機能を実現する機構を試作した.試作した機構の咀嚼値を測定した結果,衝撃による粉砕は減少する傾向を示したが,回転と溝を組み合わせて咀嚼する手法は有効であることが示唆された.試作機構により咀嚼能力がどの程度向上するのかを検証するため実験を行った.また,パワーデンチャーロボットの駆動アクチュエータとして超音波モータの使用について検討した.前期は障害を持たない高齢者の咀嚼能力をアシストするパワーデンチャーロボットの咀嚼アシスト機構の設計・試作・評価を行った.試作は,設計仕様に沿った形状を得ることができ,回転量やばねの反発力も理論値通りの結果を得ることができた.咀嚼値の実験より,咬合面が加工されていない圧縮のみの機構の咀嚼値は低くなるという結果が得た.後期はパワーデンチャーロボットの駆動アクチュエータとしてTRモータを製作し,最適押付力の検討,周波数特性の測定を行った.最適押付力を9.8Nに設定し周波数特性から周波数制御には共振点よりも高い周波数帯が適しているという結果を得た.今後の課題として,摩擦によるすりつぶし効果の検証をするための篩を選定し,再度実験を行い咀嚼アシスト機構の評価を行う.また,TRモータ駆動用ドライバと駆動プログラムの開発を行う.咀嚼実験装置により実験を行い,パワーデンチャーロボットの仕様を決定した.必要な仕様を満たすためのアクチュエータとして超音波モータの利用を検討した.小型の超音波モータを製作し回転/直進運動を実現できた.小型超音波モータにより咀嚼に必要な咬合力を得るため、超音波モータの高トルク化を行う実験を行う.目標のトルクが得られない場合は小型の減速機を用いる.本研究の目的は,障害を持たない高齢者の咀嚼・嚥下動作をアシストするロボット「パワーデンチャーロボット」を開発することである.その第一歩として,本研究では臼歯の持つ物を圧縮する機能と,摩擦によってすりつぶす機能を実現する機構を試作した.試作した機構の咀嚼値を測定した結果,衝撃による粉砕は減少する傾向を示したが,回転と溝を組み合わせて咀嚼する手法は有効であることが示唆された.試作機構により咀嚼能力がどの程度向上するのかを検証するため実験を行った.また,パワーデンチャーロボットの駆動アクチュエータとして超音波モータの使用について検討した.前期は障害を持たない高齢者の咀嚼能力をアシストするパワーデンチャーロボットの咀嚼アシスト機構の設計・試作・評価を行った.試作は,設計仕様に沿った形状を得ることができ,回転量やばねの反発力も理論値通りの結果を得ることができた.咀嚼値の実験より,咬合面が加工されていない圧縮のみの機構の咀嚼値は低くなるという結果が得た.後期はパワーデンチャーロボットの駆動アクチュエータとしてTRモータを製作し,最適押付力の検討,周波数特性の測定を行った.最適押付力を9.8Nに設定し周波数特性から周波数制御には共振点よりも高い周波数帯が適しているという結果を得た.今後の課題として,摩擦によるすりつぶし効果の検証をするための篩を選定し,再度実験を行い咀嚼アシスト機構の評価を行う.また,TRモータ駆動用ドライバと駆動プログラムの開発を行う.咀嚼実験装置により実験を行い,パワーデンチャーロボットの仕様を決定した.必要な仕様を満たすためのアクチュエータとして超音波モータの利用を検討した.小型の超音波モータを製作し回転/直進運動を実現できた.小型超音波モータにより咀嚼に必要な咬合力を得るため、超音波モータの高トルク化を行う実験を行う.目標のトルクが得られない場合は小型の減速機を用いる.消耗品の消費が予想より少なかったため