hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症性腸疾患患者主体による長期継続しやすい食生活構築のための看護の展開

本研究目的は,炎症性腸疾患患者が主体的行動(食物の選択・調理方法・食事摂取状況等)と,客観的状態(自覚症状・血液生化学検査値等)のバランスを維持・改善し,長期寛解維持ための,外来通院患者の主体的行動,客観的状態と看護職者ならびに医療者の関わりを縦断的に追跡調査し,炎症性腸疾患患者が長期継続しやすい主体的な食生活構築のための看護の展開について示唆することである。平成30年度は,平成26年29年度科学研究費助成事業課題(若手B)「症性腸疾患患者の健康状態改善のための看護師の食事指導の強化」の調査結果と,長期間に及ぶ調査であることから,対象者の負担にならない内容とするために特に食事調査内容と調査時期について,ワークショップに参加している患者数名から情報収集を実施した。調査対象者が外来通院患者であり,調査開始時に寛解期であることを考慮し,文献検討や患者からの情報収集結果から調査方法の再検討を実施した。本年度は,プレテストの実施後調査を開始する予定であった。しかし,研究計画書作成時点での調査方法では,特に食事調査が長期に及ぶことによる患者の負担が大きいことから,研究方法の再検討や倫理員会への申請準備委時間を要し,調査実施まで至っていない。しがしながら,ワークショップにて情報収集をしたことで,患者の負担を軽減しながら調査を継続するための有用な情報を得ることはできた。以上のことから,当初の計画より遅れていると判断した。調査期間を当初の計画では1年としていたが,希少疾患であり対象者の確保に限りがあること,平成30年度実施した情報収集結果から対象者への心理的負担も考慮し,6か月に変更することとした。また,調査協力者の負担にならないよう主体的行動・客観的行動の自覚症状は,対象者全員が受診日翌日と,次回受診日前日(1日分)の計2日間の調査を実施し,自覚症状が増悪した対象者は,増悪日から症状軽減(もしくは消失)までの期間にも調査を実施することにした。寛解期患者の現状を捉えるために,自覚症状の出現がない患者にとっては負担の軽減につながると同時に,症状出現患者の主体的行動の実態把握にも有用であると考える。所属する大学倫理審査委員会の承諾が得られ次第,調査を開始する。調査内容は基本的属性,主体的行動・客観的状態,看護者・医療者による関わりであり,主体的行動は1日の食事回数・食事時間,食事内容・食感・調理方法とする。食事調査は自己記録を用い,正確な食事摂取量把握のために承諾の得られた対象者には食事撮影(デジタルカメラもしくは携帯・スマートフォンによる撮影)を依頼する。食事摂取量(経静脈的成分,ED摂取量も含む)は栄養価ソフトエクセル栄養君ver8.0(建帛社)を用い,食品群別摂取量・摂取割合,摂取エネルギー,たんぱく質,脂質(特に脂肪酸:MUFA/SUFA/PUFA/n-6・n-3PUFA)等の栄養素摂取量を算出する。客観的状態はCDAI/IOIBDを参考にした自覚症状,体温・体重測定とし,受診時に採血を実施する。全脂肪中脂肪酸分画は,SRL(株)に依頼する。上記結果を分析した後,「医療者の関わり(患者評価)」に対する調査・評価を実施する。炎症性腸疾患患者の健康状態の維持・改善のためには,従来型の食事指導にとどまらず,患者が主体的に悪化予防の食生活を見出し,長期に実践・継続できる指導が求められる。そのため,従来型の依存的学習から主体的学習を必要とする。患者にとって健康的な食生活は,主体的行動(食物の選択・調理方法・食事摂取状況等)と,客観的状態(自覚症状・血液生化学検査値等)のバランスが保たれていることであり,それを維持・改善していくためには患者の主体的な取り組みと看護職者など医療者の関わりが重要な鍵を握っている。本研究の最終目標は,外来通院患者の主体的行動,客観的状態と看護職者ならびに医療者の関わりを縦断的(1年間)に追跡調査し,炎症性腸疾患患者が長期継続しやすい主体的な食生活構築のための看護の展開について示唆することである。平成29年度は,平成26年29年度科学研究費助成事業課題(若手B)「症性腸疾患患者の健康状態改善のための看護師の食事指導の強化」の調査結果に基づき,患者が主体的取り組み長期継続可能な食事調査,客観的状態把握のための自己管理帳の検討を実施した。また,当該施設の倫理委員会への申請準備をしている。本年度は,国内外の文献検討を実施し調査項目の妥当性を検証し,プレテストを実施・内容修正を行うこと,調査フィールドの確保,所属機関の倫理員会への申請などを実施する予定であったが,食生活に関する調査項目の妥当性の検証,調査内容・項目の追加・修正までにしか至っていない。

調査対象者が外来通院患者であり,調査開始時に寛解期であることを考慮し,文献検討や患者からの情報収集結果から調査方法の再検討を実施した。本年度は,プレテストの実施後調査を開始する予定であった。しかし,研究計画書作成時点での調査方法では,特に食事調査が長期に及ぶことによる患者の負担が大きいことから,研究方法の再検討や倫理員会への申請準備委時間を要し,調査実施まで至っていない。しがしながら,ワークショップにて情報収集をしたことで,患者の負担を軽減しながら調査を継続するための有用な情報を得ることはできた。以上のことから,当初の計画より遅れていると判断した。看護職者・医療者の関わりは,看護師・医師・管理栄養士に内容妥当性に対する意見をもらい項目の精選を行う。(管理栄養士は,医師から食事指導指示があった時に限り実施している現状のため,内容の妥当性を含め確認が必須)。また,調査頻度が1回/2週間と多く期間が1年間と長期に渡るため,対象者の負担にならないよう調査実施タイミングを変更し,受診日後3日間の主体的行動,客観的評価とすることを含め,プレテストを行い内容の妥当性・調査継続担保を確認した上で,施設長,看護部長等の承諾を得て所属する大学倫理審査委員会へ提出し,倫理委員会で承諾が得られた後,調査を開始する。調査の基本的属性は,年齢・性別・職業・疾患名・罹患年数・入院回数・治療内容(小腸切除術・ストマ造設・生物学的治療の有無)・食事指導の有無,指導回数・内容であり,主体的行動は1日の食事回数・食事時間,食事内容・食感(舌・歯ざわり,噛みごたえ),調理方法(煮る・蒸す・焼く・揚げる等)とする。食事調査は自己記録を用い,正確な食事摂取量把握のために承諾の得られた対象者には食事撮影を依頼する。食事摂取量(経静脈的成分,ED摂取量も含む)は栄養価ソフトエクセル栄養君ver8.0(建帛社)を用い,食品群別摂取量・摂取割合,摂取エネルギー,たんぱく質,脂質(特に脂肪酸(MUFA/SUFA/PUFA/n-6・n-3PUFA)等の栄養素摂取量を算出する。脂肪酸組成分析は日本食品分析センターに依頼する。客観的状態はCDAI/IOIBDを参考にした自覚症状,体温・体重測定を実施し,受診時に採血を実施する(TP,Alb,Hb,Ht,CRP,ESR,脂肪酸分画等)。*全脂肪中脂肪酸分画はSRL(株)に依頼。(主体的行動,客観的状態の測定頻度は再検討し受診日前3日間の食事とする予定)看護職者,医療者の関わりも再度検討し,対象者に対する調査と並行して実施していく。調査期間を当初の計画では1年としていたが,希少疾患であり対象者の確保に限りがあること,平成30年度実施した情報収集結果から対象者への心理的負担も考慮し,6か月に変更することとした。また,調査協力者の負担にならないよう主体的行動・客観的行動の自覚症状は,対象者全員が受診日翌日と,次回受診日前日(1日分)の計2日間の調査を実施し,自覚症状が増悪した対象者は,増悪日から症状軽減(もしくは消失)までの期間にも調査を実施することにした。寛解期患者の現状を捉えるために,自覚症状の出現がない患者にとっては負担の軽減につながると同時に,症状出現患者の主体的行動の実態把握にも有用であると考える。所属する大学倫理審査委員会の承諾が得られ次第,調査を開始する。
概年時計に調節されるヒメマルカツオブシムシの最適な生活史戦略の解明

幼虫期間の長いヒメマルカツオブシムシは成虫になるまでに1年3年とばらつく。しかし体内の約1年の時計(概年時計)の調節により野外で成虫になる季節は必ず春である。この概年時計の進化を調べた。各地の成虫のサイズには気候が影響して地理的変異がみられ、それは各地の個体の幼虫期間を示していた。また各個体群内に複数の幼虫期間(生活史)の個体が混ざっていることがわかった(混合戦略)。飼育実験では同一の親成虫の子世代内でもこの混合戦略が見られ、親は卵への栄養で子の幼虫期間を調節していた。この概年時計の進化は長い幼虫期間を持つ本種が混合戦略により適応度を高めてきた結果かもしれない。本研究では、ヒメマルカツオブシムシの生活史が光周性ではなく概年時計によって調節されるように進化したしくみを、生活史戦略の考えをもとに解明することが目的である。野外個体群の動態をより正確に明らかにするために、昨年度までより個体採集地域を南は宮崎(都城)から北は札幌まで拡大した。その結果、調査地の北端と南端では、大きさの頻度分布は正規分布を示し、その間の6地点では正規分布から有意にはずれた。札幌とほぼ同じ緯度のイギリス個体群は全て2年1化であるので、札幌の個体群もすべて2年1化であるために正規分布であったと推測された。南端の調査地、都城ではすべての個体が1年1化だったため正規分布だったと考えられる。その間の地域では、2年1化(2年成長個体)と1年1化の個体(1年成長個体)が混じり、正規分布から外れたと思われる。また、藤沢と京都の個体群では大きさが著しく異なり、緯度クラインがある可能性が示唆された。ただしこの2地点の緯度はほとんど変わらないことから、緯度と関連しない気候の要素がクラインを作り出している可能性がある。これこそが本種の野外の生活史を規定している気候の要因と考えられる。飼育実験においても成虫のペア飼育により個体ごとの生活史戦略の特徴が分かった。ブルードごとに飼育すると、ほとんどのペアの次世代幼虫は、1年成長個体と2年成長個体に分かれた。そのわかれる割合は産卵数に依存して変化した。つまり親成虫が適応度を最大にしようとして産卵数に応じて次世代を1年成長個体と2年成長個体にわかれるように子世代の生活史を積極的に調節している可能性がある。このように、本年は、本種の生活史戦略を定量的・数理的に解析するための基本的な知見、特に野外個体の動態とそれに影響する気候要因、個体ごとの産卵数に応じた次世代の生活史調節などの生理学的知見を得ることが出来た。本研究の目的は、ヒメマルカツオブシムシの生活史が光周性ではなく概年時計によって調節されるように進化した理由を生活史戦略の考えをもとに解明することである。幼虫は初夏に孵化して成長し、早くて翌春に蛹化し成虫になる。しかし成長の程度によって幼虫期間を1年単位で延長させる。このとき幼虫期間が大幅に延びても必ず春に成虫になるように概年時計で蛹化の時期が調節されている。本年は概年リズムに影響する生理的要因の解明について進展した。これまで幼虫の成長期間延長をもたらす要因に注目していたが、親成虫が次世代の幼虫期間に影響を与えることが分かった。藤沢市の個体群由来の成虫を雌雄のペアで飼育し採卵することで親ごとの幼虫を得た。これらの幼虫の蛹化時期は、約20%のペアでは最初か2度目の蛹化時期のみに集中したが、約70%のペアでは最初と2度目の蛹化時期に分かれた。またメス親の体重あたりの産卵数が多いほど子世代が最初の蛹化時期に蛹化しなかった。これは体重の割に多く産卵した結果、卵への投資量が低下し、幼虫の発育が遅れたためかもしれない。このように親成虫は混合戦略として幼虫を複数の蛹化時期に蛹化させるよう卵を通じて幼虫に影響している可能性がある。一方で、幼虫自身にとって蛹化を遅らせる利益は本当にあるのだろうか。蛹化の遅れは体サイズ増加をもたらし、メスでは産卵数、オスでは交尾能力の増加が考えられる。この利益が雌雄で全く同じとは考えにくく、その利益があれば蛹化時期に性差がある可能性がある。それを調べると、1回目の蛹化集団にはオスが多く2回目にはメスが多かった。しかし、親成虫が小さい個体の場合は、それらの子世代には性差が見られなかった。親の卵への投資量も蛹化時期の性差に影響するのかもしれない。このように本年は概年時計の進化に関わる要因として、親成虫の混合戦略や幼虫期間延長の利益に関わる生理学的な知見を得た。

この概年時計の進化は長い幼虫期間を持つ本種が混合戦略により適応度を高めてきた結果かもしれない。なぜ、ヒメマルカツオブシムシでは光周性ではなく概年時計によって生活史が調節されるように進化したのかを、生活史戦略(最適な成長・繁殖スケジュール)の考えをもとに解明することが目的である。まず、野外個体群の動態を明らかにするために、1野外個体の成長スケジュールを成虫の大きさから調査し、2その割合の地理的変異を調べた。23年度に採集した各地の野外成虫の大きさの分布は、ほとんどの場合、正規分布ではなかったことから、一部の個体は年単位で成長スケジュールを延長している(ために正規分布から歪む)と考えられた。ただ、毎年、採集している藤沢市の個体群では、前年のように明確な二山型を示さなかった。これは、気温・餌の年変動や採集個体数の不足によると考えられた。このことから、藤沢個体群では環境の年変動も成長スケジュールを決める重要な要因であると考えられるとともに、24年度にも継続的に調査する必要がある。また、藤沢、つくば、札幌での地理的変異の調査から、高緯度地域の成虫ほど小さいことがわかった。このことから、まず、本種の成長スケジュールではおそらく気温が非常に重要な要因であることがわかった。さらに、メスは、高緯度の地域でも、オスほど小さくならなかった。これは、雌雄の繁殖戦略の違い(卵か精子か)が生活史戦略の性差として現れており、このような例は、生活史進化の研究において非常に興味深い現象である。また、3生理的要因の解明を、研究室の恒温器で飼育実験することで行った。その結果、メスの大きさと産卵数の間にある相関関係を、高い信頼度で明らかにすることができ、この関係から、1で調べた野外メス成虫の産卵数を定量的に予測・評価できるようになった。このように、本年は、本種の生活史戦略を定量的・数理的に解析するための基本的な知見、特に野外個体の動態、産卵数などの生理学的知見を得ることが出来た。ヒメマルカツオブシムシの概年時計による生活史の調節が、生活史戦略として適応的であることを、生理生態学的および数理生物学的に明らかにするという目的に向かって、24年度の成果は、以下に示す通り、おおむね順調だと判断した。野外成虫の生活史においては、国内各地の成虫の採集地点を増やしたことにより、日本国内における北から南にかけて、おおまかに2年1化から混合地域を挟み、1年1化の生活史の地理的変異がみられることが明らかになった。また、生理学的要因として、親成虫は、次世代成虫を1年成長個体と2年成長個体にわかれるよう、積極的に調節している可能性が示唆され、その割合は産卵数と関係していた。このことは、個体ごとの適応度を考え、推測する上で、非常に重要な知見である。同時にこの結果を各地の野外個体の結果に当てはめることで、野外成虫の適応度を予測することが可能になった。また、結果は間に合わなかったが、これ以外に、親成虫の影響ではなく、幼虫自身も環境の変化に反応するのか、主に密度についての飼育実験などの生理学的要因についても、研究を継続中であるが、本種の長い生活史のため、結果はまだ出ていない。しかし、全体的としては、おおむね順調に調査・実験は進められていると思われる。ヒメマルカツオブシムシの概年時計による生活史の調節が、生活史戦略として適応的であることを、生理生態学的および数理生物学的に明らかにするという目的に向かって、23年度の成果は、以下に示す通り、基本的なステップとしておおむね順調だと判断した。1国内各地の成虫を採集し、その大きさの頻度分布が、野外の動態を表していること、地理的変異が見られ、生活史戦略と関係していることが明らかになった。
視覚誘発電位を用いた色覚特性と視認性の客観的計測法の開発

本研究は,色刺激に対する視認性の客観的計測の開発と,色覚障害者の視認性評価への展開を目的として、従来の第一次視覚野のVEPを角いた色覚特性計測法に,高次連合野における視覚性事象関連電位P300の計測を組み合わせた計測法の実現を図るものである.本年度は,従来提案してきたVEPの非線形解析による計測のための刺激パターンを,P300計測用の高頻度標準刺激と低頻度標的刺激の2種類とし,それらをランダムの順序で提示して,P300を計測する方法についての原理確認を行った.表示刺激は2種類のアルファベット文字とし,一方を標準刺激(高頻度出現),もう一方を標的刺激(低頻度出現)として,1:4の比率で計100回,ランダムな順序で提示した.このとき,刺激文宇部分を疑似ランダム系列(2.04秒)に基づいて点滅させた.これらの刺激に対する視覚性事象関連電位波形を,頭部全域(10箇所)で記録した,その結果,主に頭頂から後頭部の電位波形と疑似ランダム系列の相関関数から,P300成分相当の波形が得られ,本手法の有効性が示唆された.さらに,より少ない加算波形からも同等の結果が得られたことから,疑似ランダム系列刺激の適用により,より短時間の計測を実現できると考えられる.しかしながら,測定されたP300相当の成分と視認性の関係についての評価は十分なデータを得ることができず,今後の課題として残された.また,疑似ランダム系列の性質上刺激時間長に制約があることや,事象関連電位のS/N比を考慮して,短時間化と推定精度を検討する必要があるが,この点も今後の課題として残された.本研究は,色刺激に対する視認性の客観的計測の開発と,色覚障害者の視認性評価への展開を目的として、従来の第一次視覚野のVEPを用いた色覚特性計測法に,高次連合野における視覚性事象関連電位P300の計測を組み合わせた計測法の実現を図るものである.本年度は、視認性の評価方法として、視覚性事象関連電位P300の有効性を確認した。まず、明るさのことなる無彩色(灰色)の視覚刺激に対する主観評価を実施し,刺激のコントラストた対する「見やすさ」の尺度化を行った。背景色が白および灰色、記号色を白・灰・黒のいずれかとする合計15種類の視覚刺激をカラーモニタに表示し、10名の健常大学生に、段階評価を用いるジェッフェの一対比較法により判定を行ってもらった。その結果、刺激のコントラストの増大に伴って尺度値が増加する傾向を確認できた。次に、先に使用した刺激のうち、5種類の刺激について、視覚性事象関連電位P300を頭部全域から記録し,主観評価結果との相関を検討した.表示刺激はあるアルファベット文学Eとそれを横向きにしたものとし、前者を標準刺激(高頻度出現)、後者を標的刺激(低頻度出現)とし、1:4の比率で計100回をランダムな順序で表示した。低頻度刺激の出現時にボタン押しをさせ、P300とボタンを押すまでの反応時間を記録した。電極は国際10-20法に従い頭部10箇所に設置した。その結果、見やすさの尺度値が高い刺激ほど、P300潜時と反応時間(ボタン押し)が短かった。その傾向は、頭頂から後頭部に強くみられ、一部前頭部においてもみられた。P300は視認性の客観的指標として有効であることが示唆された。今後、色覚特性の短時間計測と組み合わせた方法を提案し、原理確認を実施予定である。本研究は,色刺激に対する視認性の客観的計測の開発と,色覚障害者の視認性評価への展開を目的として、従来の第一次視覚野のVEPを角いた色覚特性計測法に,高次連合野における視覚性事象関連電位P300の計測を組み合わせた計測法の実現を図るものである.本年度は,従来提案してきたVEPの非線形解析による計測のための刺激パターンを,P300計測用の高頻度標準刺激と低頻度標的刺激の2種類とし,それらをランダムの順序で提示して,P300を計測する方法についての原理確認を行った.表示刺激は2種類のアルファベット文字とし,一方を標準刺激(高頻度出現),もう一方を標的刺激(低頻度出現)として,1:4の比率で計100回,ランダムな順序で提示した.このとき,刺激文宇部分を疑似ランダム系列(2.04秒)に基づいて点滅させた.これらの刺激に対する視覚性事象関連電位波形を,頭部全域(10箇所)で記録した,その結果,主に頭頂から後頭部の電位波形と疑似ランダム系列の相関関数から,P300成分相当の波形が得られ,本手法の有効性が示唆された.さらに,より少ない加算波形からも同等の結果が得られたことから,疑似ランダム系列刺激の適用により,より短時間の計測を実現できると考えられる.しかしながら,測定されたP300相当の成分と視認性の関係についての評価は十分なデータを得ることができず,今後の課題として残された.また,疑似ランダム系列の性質上刺激時間長に制約があることや,事象関連電位のS/N比を考慮して,短時間化と推定精度を検討する必要があるが,この点も今後の課題として残された.
ケイ素化合物の構造と反応性に関する理論的研究

本研究では、ケイ素系化合物の構造と反応性に関して理論化学的な見地から以下の研究を行った。ベンゾジシラシクロブテンの開環によって生成するベンゾジシラブタジエンとアセチレン分子の間にディールス・アルダー型の反応が極めて低い活性化エネルギーで起こり、Si-C結合が生成してアセチレンの3重結合が一部切れることを理論的に予言した。この反応の律速は、前半の開環反応にある。また中間体であるベンゾジシラブタジエンは実験的に観測されていないが、理論計算から。また、シリコンクラスレート化合物は、高い対称性を有するシリコンクラスターが面を共有することにより3次元網目構造を形成している。シリコンクラスレート化合物はナトリウムやバリウムを取り込むことにより約4Kで超伝導を示す。Si_<20>およびSi_<24>シリコンクラスターの振電相互作用とヤーン・テラー効果に着目し、超伝導性との関係を考察した。その結果、Si_<20>クラスターにおける振動数の最も低いモードがヤーン・テラー効果ひいては超伝導に深く関係していることが分かった。
ウイルスの移行タンパク質を手がかりとした原形質連絡の機能解析

植物の組織を構成している細胞は、原形質連絡(plasmodesmata;以下PD)を通じてシンプラスト系をなしている。PDは800以下の分子量の分子・物質の流通を妨げない。多くの代謝産物はPDを介してシンク・ソース組織・器官の間もシンプラストによって連続している。我々が扱ってきたタバコモザイクウイルス(TMV)の移行タンパク質(MP)は、PDを介して周囲の細胞にウイルスのゲノムRNAとともに移行する能力のあることが示された。このように特定のタンパク質にとってPDを介して周囲の細胞へと広がることが機能と密接に関連する可能性がある。MP:GFP(移行タンパク質とGFPのタンパク質の融合タンパク質)を発現する人工ΥMV、LQwt:G fusが完成できたおかげで、GFPの蛍光をたよりに生きている状態でPDが観察できるようになった。そこで非常に有用なツールを獲得した利点を活かし、MPの機能している状態を細胞学的にとらえ、またMPを一種マーカーのように用いてそのPDの構造を解析することを目的とした。並行して、MPのアミノ酸配列264残基のうちC末端31アミノ酸残基を欠失したMP:GFPを発現するウイルスLQD233:Gfusが細胞間移行できること、さらにその機能するC末端の欠失をもったMPが長くPDに存在することが明らかになった。本年度の途中からLQD233:G fusを用いるように切り替えた。現在、セルラーゼなどで処理し、穏和にPDを遊離させる条件を検討中。古典的な生化学的手法にて蛍光を発する分画=PD分画の精製を時間をかけておこない、そこに存在する特異的なタンパク質を単離する。MP:GFP分子の上を精製したチューブリン、アクチンがスライドしていくか、ATPase活性をあわせて機能解析をしたが、現在までのところ確認されていない。今後第3の因子を加えるなどして、動きに関与する因子を生化学的に追求する。
紅色細菌の光捕集色素タンパク質・極性カロテノイド複合体の光機能の解明と制御

光合成器官は,自然が創造した最も光エネルギー伝達・変換効率の良いバイオナノデバイズである。特に,褐藻類は,単一分子内に電荷供給体と受容体を合わせ持つ極性カロテノイドを光受容体として,その光励起状態で発現する分子内電荷移動(ICT)励起状態を活用し,クロロフィルへの高効率(90%以上)なエネルギー伝達を実現している。本研究は,紅色光合成細菌由来の光捕集タンパク質を基盤とした革新的プラットホームを開発し,これを用いて,カロテノイドークロロフィル間の励起エネルギー移動の実時間計測・コヒーレント分光計測を行うことにより,高効率人工光合成光捕集アンテナ系を創製するための鍵を握る,ICT励起状態の発現機構及び電子・振動構造を解明することを目的としている。新規試料調製に関して,今年度は,新規カロテノイド試料の探索のために,β-アポ-8'-カロテナールのシス・トランス異性体の単離と大量精製を確立した。これらの試料の基礎物性を得るために,Stark吸収分光測定およびフェムト秒時間分解吸収分光測定を行った。また,紅色光合成細菌Rhodobacter sphaeroides R26.1カロテノイド欠損株から調製した光合成膜(クロマトフォア膜)にカロテノイドを再構築し,そこからLH2光捕集色素タンパク質複合体と反応中複合体を単離・精製する手法を開発した。これらの再構成色素タンパク質複合体におけるカロテノイドの光機能に関して,種々の分光計測を用いて解析を行っている最中である。装置開発に関しては,サブ20フェムト秒非同軸光パラメトリック増幅器(NOPA)の装置性能の最適化と,同光源を用いたポンプ・プローブ分光計測を行った。今後,4光波混合測定を用いて,得られた種々の試料に対する測定を開始する予定である。高効率人工光合成アンテナ創出のための鍵となるカロテノイドの再構成に関する新たな技術を確立できた。超高速コヒーレント分光計測を実現するための,主要レーザー光源であるサブ20フェムト秒NOPAの性能最適化と4光波混合測定系を構築できた。試料調製に関しては,紅色細菌由来のLH2,LH1複合体に種々のカロテノイドを再構成した人工光合成アンテナの創成と安定化を図る。そのために,既に実績のある,スチレンマレイン酸コポリマーを用いた試料調製に挑戦する。また,低温あるいはフローセルを用いた過渡吸収測定を試行することにより,再現性の良い時間分解分光計測データの蓄積を目指す。超高速コヒーレント分光計測に関しては,サブ20フェムト秒NOPAの性能をさらに最適化し,4光波混合測定を実践する。その初期段階として,同測定系を用いて,サブ20フェムト秒でのポンプ・プローブ分光測定を行う。その後,より困難な4光波混合実験を行う。光合成器官は、自然が創造した最も光エネルギー伝達・変換効率の良いバイオナノデバイスである。特に、褐藻類は、単一分子内に電荷供与体と受容体を合わせ持つ極性カロテノイドを光受容体として、その光励起状態で発現する分子内電荷移動(ICT)励起状態を活用し、クロロフィルへの高効率(90%以上)なエネルギー伝達を実現している。本研究は、紅色光合成細菌由来の光捕集タンパク質を基盤とした革新的プラットホームを開発し、これを用いて、カロテノイドークロロフィル間の励起エネルギー移動の実時間計測・コヒーレント分光計測を行うことにより、高効率人工光合成光捕集アンテナ系を創製するための鍵を握る、ICT励起状態の発現機構及び電子・振動構造を解明することを目的としている。今年度は,藻類由来のカロテノイドの一種フコキサンチン(Fx)と紅色光合成細菌のアンテナ色素タンパク質を用いた人工光合成アンテナを世界で初めて構築し,吸収および蛍光励起スペクトル測定によりFxからバクテリオクロロフィルへ励起エネルギー伝達が起こっていることを明らかにした。Fxを用いた再構成LH1複合体のフェムト秒時間分解吸収分光測定を行い、バクテリオクロロフィルへエネルギー伝達効率を行うFxと行わないFxの2種類がLH1複合体に結合していることが分かった。速度論的解析を行ったところ,前者のFxは83%に達する高いエネルギー伝達効率を有していることが明らかになった。本研究成果は,人工光合成の実現のために必須である高効率エネルギー伝達を可能にする人工光合成アンテナ系の開発に資することが期待される。褐藻類由来のカロテノイド色素を紅色光合成細菌由来の集光性アンテナ系に組み込む再構成技術を開拓できたことで,本研究課題を遂行するための基盤整備を実現することができた。再構成したカロテノイドからバクテリオクロロフィルへの一重項励起エネルギー移動をフェムト秒時間分解吸収分光を用いて追跡し,カロテノイドのS1/ICT状態を経由して高効率なエネルギー伝達が行われているという本研究の核心に至る興味深い結果を得た。しかしながら,S2状態からのフェムト秒オーダーの励起エネルギー移動機構を解明するという課題が残されており,今後,測定試料の安定化を含めた検討が必要である。

本研究は,紅色光合成細菌由来の光捕集タンパク質を基盤とした革新的プラットホームを開発し,これを用いて,カロテノイドークロロフィル間の励起エネルギー移動の実時間計測・コヒーレント分光計測を行うことにより,高効率人工光合成光捕集アンテナ系を創製するための鍵を握る,ICT励起状態の発現機構及び電子・振動構造を解明することを目的としている。新規試料調製に関して,今年度は,昨年度に開発した手法を発展し,種々のカロテノイド試料に応用展開した。その結果,昨年度成功したフコキサンチン以外に,スピリロキサンチン,リコペン,β-アポ-8'-カロテナール,β-カロテンを紅色細菌由来のLH1複合体に再構成することに成功した。また,蛍光励起スペクトル測定により,各々のカロテノイドからバクテリオクロロフィルへの励起エネルギー移動を確認した。新規カロテノイド試料の探索のために,赤パプリカ由来のカプサンチンの単離・精製およびβ-アポ-8'-カロテナールのシス異性体の単離を確立した。これらの試料の基礎物性を得るために,Stark吸収分光測定およびフェムト秒時間分解吸収分光測定を行った。装置開発に関しては,サブ20フェムト秒非同軸光パラメトリック増幅器(NOPA)の作成と,4光波混合測定系の構築を行った。今後,同装置を用いて,得られた種々の試料に対する測定を開始する予定である。高効率人工光合成アンテナ創出のための鍵となるカロテノイドの再構成技術を確立できた。超高速コヒーレント分光計測を実現するための,主要レーザー光源であるサブ20フェムト秒NOPAの作成と4光波混合測定系を構築できた。光合成器官は,自然が創造した最も光エネルギー伝達・変換効率の良いバイオナノデバイズである。特に,褐藻類は,単一分子内に電荷供給体と受容体を合わせ持つ極性カロテノイドを光受容体として,その光励起状態で発現する分子内電荷移動(ICT)励起状態を活用し,クロロフィルへの高効率(90%以上)なエネルギー伝達を実現している。新規試料調製に関して,今年度は,新規カロテノイド試料の探索のために,β-アポ-8'-カロテナールのシス・トランス異性体の単離と大量精製を確立した。また,紅色光合成細菌Rhodobacter sphaeroides R26.1カロテノイド欠損株から調製した光合成膜(クロマトフォア膜)にカロテノイドを再構築し,そこからLH2光捕集色素タンパク質複合体と反応中複合体を単離・精製する手法を開発した。これらの再構成色素タンパク質複合体におけるカロテノイドの光機能に関して,種々の分光計測を用いて解析を行っている最中である。装置開発に関しては,サブ20フェムト秒非同軸光パラメトリック増幅器(NOPA)の装置性能の最適化と,同光源を用いたポンプ・プローブ分光計測を行った。今後,4光波混合測定を用いて,得られた種々の試料に対する測定を開始する予定である。高効率人
脊髄空洞症による脊柱変形の発生メカニズムに関する研究

カオリン脊髄空洞症動物モデルで、脊髄空洞症から脊柱側彎変形の発生に関し、その病態を明らかにすることを目的とした。生後68週の幼若ビーグル犬9頭に後頭下くも膜下にカオリン(含水ケイ酸アルミニウム)を注入し、水頭症及び脊髄空洞症モデルを作製した。カオリン注入後、8、10、14、18、26、52週後に各々屠殺したが、この間にカルセイン及びテトラサイクリンを用いた硬組織多重ラベリングを施行した。画像診断として単純X線、CT、MRIを行い、脊髄の病理学的、及び脊椎の硬組織学的検討を加えた。脳室拡大は7頭、脊髄空洞の形成は4頭にみられた。脊髄空洞部の病理所見は、中心管の拡大、中心管周囲のependymalcellのstretching、灰白質部神経細胞の変性、白質のgliosisであり、これは急性あるいは亜急性の脊髄実質の炎症性変化と考えられた。また脊柱の軽度の側彎変形は10週例(C3-Th4-28°、Th4-11 17°)、14週例(C2-Th1 20°、Th1-12 16°)の2頭にみられ、著明な側彎変形は14週例(C2-6 66°)の1頭にみられた。著明な側彎変形例の頂椎部近傍では椎骨全体がカーブ凹側方向へ側方移動しながら発育する、すなわち側彎変形を矯正しようとする異常な骨モデリング変化を示した。カオリン脊髄空洞症動物モデルの研究で、脊髄空洞症から引き続き脊柱の側彎変形が発生したという報告は過去には見当たらない。水頭症、脊髄空洞症から脊椎側彎変形発生への詳細なメカニズムを明らかにするために、今後は側彎変形部の傍脊柱筋の組織学的検討を行う予定である。[目的]特発性側弯症の中に脊髄空洞症を伴った側弯症が数多く存在することが臨床的に明らかになりつつあるが、両者の関連については未だ不明な点が多い。本研究では脊髄空洞症動物モデルを作製し、脊柱側弯変形の発生の関し、その病態を画像学的、硬組織学的手法により明らかにすることを目的とし行った。[方法]生後2ヵ月のビーグル犬10匹を用い、後頭下くも膜下腔にカオリン(含水ケイ酸アルミニウム)を注入し、それにより生じる癒着性くも膜炎により水頭症及び脊髄空洞症モデルを作製した。その過程において、カオリン注入後より経時的にMRIにて脳脊髄の形態を観察し、また脊柱側弯変形の発生および進行についてはX線的に評価し、カオリン注入後、8、10、12、16、20,24週後に各々屠殺した。この間に硬組織多重ラベリング法を施し、屠殺後脊椎の非脱灰標本を作製の上、硬組織学的な検討を行った。[結果]MRI上、脳室の拡大は10匹、脊髄空洞の形成は6匹に認められ、これらの変化はカオリン注入後46週でみられた。またX線上脊柱の側弯変形を認めたのは3匹で、変形はカオリン注入後8週以降よりみられた。側弯はいずれも頸胸椎部でみられ、Cobb角は最大で66°(C26)であった。

硬組織多重ラベリング法による検討では、カオリン注入後812週では脊椎椎骨の量的発育が著しく、その後は発育後が除々に減少することを示していた。また側弯変形のある頂椎部の椎骨ではカーブ凸側で骨吸収、凹側で骨形成の像を示し、側弯カーブを矯正する方向への骨のリモデリングが観察された。[今後の展開]カオリン脊髄空洞症モデルが出来、脊髄空洞の形成に引き続いて脊柱側弯変形の発現することが確認された。これは側弯症を主とした脊柱変形の病態の解明に貴重な実験モデルになり得るものであり、骨改変、変形発生メカニズムにつき病理学的、硬組織学的に引き続き詳細に検討を加える。カオリン脊髄空洞症動物モデルで、脊髄空洞症から脊柱側彎変形の発生に関し、その病態を明らかにすることを目的とした。生後68週の幼若ビーグル犬9頭に後頭下くも膜下にカオリン(含水ケイ酸アルミニウム)を注入し、水頭症及び脊髄空洞症モデルを作製した。カオリン注入後、8、10、14、18、26、52週後に各々屠殺したが、この間にカルセイン及びテトラサイクリンを用いた硬組織多重ラベリングを施行した。画像診断として単純X線、CT、MRIを行い、脊髄の病理学的、及び脊椎の硬組織学的検討を加えた。脳室拡大は7頭、脊髄空洞の形成は4頭にみられた。脊髄空洞部の病理所見は、中心管の拡大、中心管周囲のependymalcellのstretching、灰白質部神経細胞の変性、白質のgliosisであり、これは急性あるいは亜急性の脊髄実質の炎症性変化と考えられた。また脊柱の軽度の側彎変形は10週例(C3-Th4 28^0、Th4-11 17°)、14週例(C2-Th1 20^0、Th1-12 16^0)の2頭にみられ、著明な側彎変形は14週例(C2-6 66^0)の1頭にみられた。著明な側彎変形例の頂椎部近傍では椎骨全体がカーブ凹側方向へ側方移動しながら発育する、すなわち側彎変形を矯正しようとする異常な骨モデリング変化を示した。カオリン脊髄空洞症動物モデルの研究で、脊髄空洞症から引き続き脊柱の側彎変形が発生したという報告は過去には見当たらない。水頭症、脊髄空洞症から脊髄側彎変形発生への詳細なメカニズムを明かにするために、今後は側彎変形部の傍脊柱筋の組織学的検討を行う予定である。
鋼板挿入ドリフトピン接合における木材の割裂耐力推定法の提案

近年、学校校舎や体育館などの中大規模木造建築が増加している。これらの建築を設計する際、これまでの住宅等の規模が小さい建物よりも厳密に構造計算を行う必要がある。木造建築の構造において接合部は重要な役割を果たしており、それらは概して割裂破壊が弱点となるため、割裂破壊の理論的な解明し、破壊を未然に防ぐような計算手法が求められている。本研究は、木造建築において一般的なドリフトピン接合部が地震時に引き起こす割裂破壊の理論的な解明を行い、設計手法の提案を行うことを目的としている。
肝臓癌の集団検診に関する研究ー肝スクリ-ニングのための画像診断法の研究ー

1)職域肝集検実施成績:肝癌集検における問題点を検討するため、我々が開発した超音波装置を用いて小規模の職域検診を実施した。職域検診は兵庫県総合保健協会と協力して株式会社バンド-化学の500人を対象として平成元年3月6日から平成元年7月18日まで実施した。受診者は男414名、女108名、計522名である。結果表3ー8)は、異常なし(A)正常範囲(B)が436名で全体の83.5%、要観察(C)要注意(D)が34名で、6.5%、要精検(E)、要治療(F)、要再検(G)が52名で10.0%であった。血液検査ではAFPの異常値は1例も見られなかった。二次検診はC以上の判定を受けたCーFの86名、全体の16.5%に勧告を行い、内74名が受診した。その結果、肝細胞癌が疑われた者は1名もいなかった。また、肝以外の他臓器疾患はC、Dで9名、EFGで33名であった。また、我々が開発した小型プロ-ブは操作性に優れ、肝ド-ム直下の描出能に優れていた。2)MRIによる肝細胞癌の診断能20例の肝細胞癌につきMRI診断について検討した。MRIはその特徴である優れた組織性状の診断能から肝癌と他の腫瘍との鑑別に有用である。即ち、超音波集検で肝内腫瘤性病変として検出される良性病変の多くを、MRIにて肝癌と鑑別できる。特に、頻度の高い肝血管腫は、MRI、T1強調画像で低信号を呈し、T2強調画像で著明な高信号を呈することからほぼ診断可能で、血管造影等の侵襲的検査を省略できる利点を有する。また、嚢胞性病変も容易に診断できる。MRIによる肝癌の描出能、質的診断能は高く、二次検診への応用が充分期待できる。CTに比べ一般への普及率が低いが、近い将来CTを凌駕するものと思われる。1.肝癌集検問診票を作成した.問診項目は,既往,輸血,肝疾患家族歴,自覚症状,飲酒,肥満などである.2.血液検査項目は, GOT, GPT, γGTP, A/G比, ALP, ZTT, HB_δーAg, γーFPとした.3.肝癌集検の一次スクリーニングに,超音波診断法を用いることにした.超音波診断装置は, EVBー310A(日立メディコ(株))を購入し,走査プローブの改良を行った.即ち走査プローブを小さくすること(35×29mm)により助間からの肝スキャンが容易となり良好な画像が得られた.本装置を用いて,被検者1名につき45名で肝を検査しうる方法について検討し,走査の手順を定めた.また,記録系にビデオを用い,複数の医師による読影を可能とした. 4.二次検診法としては, X線CTを用いることとした.集団検診用として操作性を改良するため, TCTー900Sスキャナーを用いて, (1)撮影条件のプリセットを容易にすること,(2)ボイス,ラピッドスキャン,呼吸同期スキャンなどの集検スキャンモードを設けること,(3)撮影スライスの位置決めがスキャノ撮影を行わずにできること,(4)光ディスクへの転送をバックグラウンドで自動的に行うことなどを検討中である.しかし, X線管球の冷却のために時間を要するために,意外にスループットが悪いことが分かった.そこで,傾斜スキャンを施行して撮影スライス数を減少させることにした.現在迄の検討では, 23スライス程度撮影枚数を少なくすることが可能であった.5兵庫県総合保健協会と協力して,肝癌超音波集検を開始する予定である.対象は, 40歳以上69歳以下の男女とし,問診票により拾い上げた危険因子保有者を中心とした地域集検群と協会の成人病検診等で超音波検診を希望した施設並びに集検車検診群とした. 1日検診数は72人/6時間/日として500人/年を計画している.1.新たに開発した超音波集検用小プローブは、肋間スキャンの操作性に優れているが、1画面でのスキャン範囲がやや小さくさらに改良の必要がある。記録系としては、VTRが全スキャン範囲を観察でき、しかも画質的にも優れており、最良の方法と考えられる。2.現在、職域検診として、500人を対象に問診票、血液検査、超音波検査による集検を実施中で、肝病変の発見率、実施上の問題点について報告予定である。3.施設検診法として、CT、MRIの効率的実施法を検討した結果、傾斜スキャン法を採用することでスキャン数を23スライス減少できることがわかり、二次検診として有用な方法であると考えられた。施設検診法としては、肝癌の発見効率が高く、短時間でかつ非侵襲的であることが望まれ、この観点からCT、MRの肝腫瘍の摘出能を検討した。小肝腫瘍の発見率はMRがCTに優る傾向がみられ、二次検診法としての有用性が示された。4.記録されたビデオ画像の読影に際して、見落しを少なくするため、二重チェック法を採用しているが、さらに効率のよい読影法についても検討を行う。

5.血液検査、問診でhigh risk groupとされたものの、follow-up方法について検討した結果、6ケ月に1回超音波検査、血液検査によるfollow-upが必要と思われた。特に腫瘍マーカー高値で、超音波検査陰性のものは、二次検診へ進むことが必要と考えられた。1)職域肝集検実施成績:肝癌集検における問題点を検討するため、我々が開発した超音波装置を用いて小規模の職域検診を実施した。職域検診は兵庫県総合保健協会と協力して株式会社バンド-化学の500人を対象として平成元年3月6日から平成元年7月18日まで実施した。受診者は男414名、女108名、計522名である。結果表3ー8)は、異常なし(A)正常範囲(B)が436名で全体の83.5%、要観察(C)要注意(D)が34名で、6.5%、要精検(E)、要治療(F)、要再検(G)が52名で10.0%であった。血液検査ではAFPの異常値は1例も見られなかった。二次検診はC以上の判定を受けたCーFの86名、全体の16.5%に勧告を行い、内74名が受診した。その結果、肝細胞癌が疑われた者は1名もいなかった。また、肝以外の他臓器疾患はC、Dで9名、EFGで33名であった。また、我々が開発した小型プロ-ブは操作性に優れ、肝ド-ム直下の描出能に優れていた。2)MRIによる肝細胞癌の診断能20例の肝細胞癌につきMRI診断について検討した。MRIはその特徴である優れた組織性状の診断能から肝癌と他の腫瘍との鑑別に有用である。即ち、超音波集検で肝内腫瘤性病変として検出される良性病変の多くを、MRIにて肝癌と鑑別できる。特に、頻度の高い肝血管腫は、MRI、T1強調画像で低信号を呈し、T2強調画像で著明な高信号を呈することからほぼ診断可能で、血管造影等の侵襲的検査を省略できる利点を有する。また、嚢胞性病変も容易に診断できる。MRIによる肝癌の描出能、質的診断能は高く、二次検診への応用が充分期待できる。CTに比べ一般への普及率が低いが、近い将来CTを凌駕するものと思われる。
炎症性サイトカインによる加齢黄斑変性発症機序の解明

IL-17のCNVに対する作用をマウスレーザーCNVモデルで検討した。レーザー照射でCNV形成を誘導したマウスの眼内においてIL-17の発現上昇を認め、さらにIL-17を投与することでCNV形成促進を認めた。一方IL-17中和抗体投与では抗VEGF抗体と同等のCNV形成抑制効果が見られた。またIL-17欠損マウスにおいてもCNV形成が有意に抑制されており、これらの結果によりIL-17が脈絡膜新生血管を促進することが示された。このIL-17の血管新生促進作用はVEGF非依存的であり血管内皮細胞に直接働いていると考えられた。IL-17の主要な産生細胞としてTh17細胞が知られているが、FACS解析でこのモデルにおいてはTh17細胞ではなくγδT細胞が主要なIL-17産生細胞であることが分かった。さらにγδT細胞の他に自然免疫に関与する新規の細胞群として同定されたInnate Lymphoid Cells (ILC)がIL-17を産生していることを発見した。これらIL-17産生細胞のIL-17産生にはIL-1βとIL-23の両サイトカイン刺激が必須であるとされているが、今回の研究で眼内IL-17産生細胞ではIL-23非依存的にIL-17を産生し得ることが分かった。一方でIL-1βとダメージ関連分子(DAMPs)の一つである核内蛋白質HMGB(High Mobility Group Box)-1がγδT細胞のIL-17産生に重要な役割を果たしていることを示した。本研究において抗IL-17抗体が現在臨床応用されている抗VEGF抗体と同等の血管新生抑制効果を示したことから、加齢黄斑変性の新たな治療のターゲットと成り得ると思われた。さらに今回の結果は加齢黄斑変性の他、糖尿病網膜症や網膜静脈分枝閉塞症等の眼内血管新生を引き起こす疾患の治療にも新たな可能性をもたらすものであると考える。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ポストマルチタッチインタラクション技術の開発

スマートフォンをはじめとする,タッチパネルを搭載し,持ち運びが容易でネットワークに常時接続可能な情報端末(以下,タッチ型デバイス)は,今後10年の計算機の進化において中心的な役割になることが予想される.本研究は,今後も重要度を増すタッチ型デバイスの新しい対話デザインや応用方法を創造することを目的に,筐体形状を活用したインタラクション手法や,タッチパネルで最適な文字や図形入力手法,生活支援アプリケーションなどを開発した.研究成果は学術会議にて発表し,多くの研究者と成果から得られた知見を共有した.現在,計算機の利用形態が個人所有型から環境埋込型に進化する過程にある.クラウドやナチュラルユーザインタフェース等が普及段階に入っていることもこのことを示唆している.このような環境埋込型が完全に実現する過渡期において,持ち運びが容易で,ネットワークに常時接続が可能という特徴を持つタッチパネル搭載計算機(以下,タッチ型デバイスと呼ぶ)は重要な役割を担うと予想され,タッチ型デバイスは今後10年の計算機進化において中心的な存在となる可能性が高い.本研究では,今後も重要になるであろうタッチ型デバイスの新しい対話デザインや応用方法等を創造することを目的としており,ここに学術的,社会的な重要性が存在する.今年度は特に小型のタッチパネルを持つ端末に着目して研究を進めた.普及しているほとんどのタッチ型デバイスにはマルチタッチインタラクションが採用されているが,小型のタッチ型デバイスでは画面の小ささを考慮するとそれが最適なインタラクション手法であるとは必ずしも言えない.そこで,小型の画面で利用可能なインタラクションとして,画面外領域を使用する手法を考案し,プロトタイプ第一版を開発した.プロトタイプの開発には,ハードウェアとして市販のタッチ型デバイスを使用し,ソフトウェアのみを使った処理で画面外での操作を検出可能にした.ソフトウェアのみで本手法を実装したため,既存のデバイスでも本手法を容易に利用することが可能になり,本手法の普及の面において大きなアドバンテージとなる.第一版の開発と試用を通じて,その手法の実現可能性と潜在能力,およびいくつかの問題点を確認することができた.現在はプロトタイプ第一版のレビューとそれに基づく第二版の開発と行っている.現在,計算機の利用形態が個人所有型から環境埋込型に進化する過程にある.クラウドやナチュラルユーザインタフェース等が普及段階に入っていることもこのことを示唆している.このような環境埋込型が完全に実現する過渡期において,持ち運びが容易で,ネットワークに常時接続可能という特徴を持つタッチパネル搭載計算機(以下,タッチ型デバイスと呼ぶ)は重要な役割を担うと予想され,タッチ型デバイスは今後10年の計算機の進化において中心的な存在となる可能性が高い.本研究では,今後も重要になるであろうタッチ型デバイスの新しい対話デザインや応用方法等を創造することを目的としており,ここに学術的,社会的な重要性が存在する.平成26年度は前年度に開発したプロトタイプシステム上で動作するアプリケーションを複数開発し,学会等での展示の場を利用して学生やHCI研究者にアプリケーションを体験してもらった.それにより,本手法の潜在能力と問題点を明らかにすることができたと共に,新たな応用の可能性にも気付いた.同時に,タッチ型デバイスにおける文字入力の難しさに着目し,その解決を目指す研究も開始した.小型タッチパネルを搭載した端末のほとんどはテンキーとフリック入力を用いた日本語入力を採用しているが,キーの配置場所の確認のために必ず画面を注視しなければならず,eyes-freeな文字入力手法が求められてきた.本研究では,配置場所が可動なキーボードと,それを用いた2ステップでの文字入力手法を開発した.文字入力を始める際に,まず画面をタッチすると,その場所を基準としてキーボードが配置される.そして,そのキーボードを使ってフリック入力で文字を入力する.キーボードの配置場所をユーザが決めることができるため,操作になれるとeyes-freeな文字入力が可能となる.この研究成果についても国内で開催された学術会議にて発表を行った.現在,計算機の利用形態が個人所有型から環境埋込型へと遷移する過程にある.クラウド型サービスやナチュラルユーザインタフェースが普及段階に入っていることもこのことを示唆している.このような環境埋込型が実現する過渡期において,持ち運びが容易で,ネットワークに常時接続可能という特徴を持つタッチパネル搭載計算機(以下,タッチ型デバイスと呼ぶ)は今後10年の計算機の進化において中心的な存在となる可能性が高い.本研究では,今後さらに重要度を増すであろうタッチ型デバイスの新しい対話デザインや応用方法等を創造することを目的としており,ここに学術的,社会的な重要性が存在する.平成27年度はタッチ型デバイスにおける文字入力手法について国際会議APCHI2015にて発表予定であったが,会議の開催自体が直前にキャンセルされたことを受けて,次の課題であった図形入力手法の研究に着手した.この研究はタッチ型デバイスで幾何学図形を入力する際の困難さに着目しており,タッチパネル上で指を用いて図形を入力する際に,どのような手順で図形を入力すれば,最も効率的に図形を入力できるかという実験を,真円に着目して実施した.被験者実験にて,真円の描き方として考えられる,中心点と半径を指定する方法,外接矩形を指定する方法,円が通る3点を指定する方法,手描きの円から近似する方法等を調査した.その結果,入力すべき円の条件(隣り合う図形と接するか等)により,適切な方法が決まること等を明らかにした.

また,床面をタッチ型デバイス化(タッチパネル化+映像投影)にし,そこで発生するインタラクションについて研究を行い,床面に出力する映像や音声がその場にいる人々に与える影響について明らかにした.これらの研究成果は,学術会議インタラクション2016にて発表した.また,研究過程で整理した電子工作のノウハウは別途共著で出版した書籍の一部に掲載した.スマートフォンをはじめとする,タッチパネルを搭載し,持ち運びが容易でネットワークに常時接続可能な情報端末(以下,タッチ型デバイス)は,今後10年の計算機の進化において中心的な役割になることが予想される.本研究は,今後も重要度を増すタッチ型デバイスの新しい対話デザインや応用方法を創造することを目的に,筐体形状を活用したインタラクション手法や,タッチパネルで最適な文字や図形入力手法,生活支援アプリケーションなどを開発した.研究成果は学術会議にて発表し,多くの研究者と成果から得られた知見を共有した.平成26年度に予定していたアプリケーション開発は順調に進展した.これは,平成25年度に開発したプロトタイプを,APIが公開されたプログラム可能なデバイスを利用して開発したため,アプリケーション開発に大きな問題が生じなかったことが要因である.一方で,計画段階では視線情報を用いたインタラクション手法について構想があったが,本研究を進めていく過程で,タッチ型デバイスにおける文字入力がより重要な課題であることに気づき,方向性を修正した.文字入力の研究成果も学会にて報告するまで進めることができたことから,研究全体は概ね順調に進展していると考えられる.ヒューマンコンピュータインタラクション計画当初,本研究は平成27年度に終了する予定であったが,平成26年度の成果を全て発表するに至らなかったため,平成27年度まで期間を延長した.よって,平成27年度は平成26年度の成果発表が基本的な活動となるが,延長期間を利用してさらに成果を積み重ねられるように研究を継続して進めていく予定である.今年度に開発を予定していたタッチ型デバイスの使用環境の分析やインタラクション手法の設計,プロトタイプの開発等は順調に進展している.計画段階で懸念されていたプロトタイプ試作において大きな問題が発生しなかったことが,順調な進展の要員であると考えられる.一方で,今年度予定していた研究会等での成果発表には若干の遅れが生じている.これは,研究代表者が今年度に大学を異動し,教育等に割かなければならないエフォートの割合が予定よりも増加し,本研究の活動に割くエフォートを予定よりも若干削らざるを得なくなったためである.しかしながら,開発自体は順調に進んでいるため,今年度予定していた発表等は来年度に問題なく実施できる.成果発表の面では若干の遅れがあるものの,設計や実装のフェーズでは順調であるため,全体としては概ね順調に進展していると考えられる.平成25年度に開発したインタラクション手法の国内会議での発表で得たフィードバックを基に,その改良版を平成26年度に国際会議にて発表する計画であったが,国内会議での議論を経て,別用途への応用の可能性や別の問題の存在に気付いた.平成26年度はそれらの開発や問題解決に注力することとしたため,予定していた国際会議での発表を延期せざるを得なくなり,次年度使用額が生じた.まず,来年度には今年度実施する予定であった成果発表を研究会等で行う.