hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴覚系における動力学的応答の普遍的機構の解明

聴覚系は外界の空気振動に反応する受動的なシステムではなく、状況に応じて反応の仕方を変える能動的なシステムである。前年度は、状況に応じて聴覚系がどのように反応の仕方を変化させるかを、聴覚末梢の有毛細胞をモデル化することによって調べた。そこで見出されたのは、ノイズなどで外界の状況が異なると聴覚系が作り出す音が、空気の振動周波数とは別に変化してしまうことであった。本年度は、状況に依存して知覚の形式が変わるということはどういうことか、外界の状況だけでなく学習の履歴によって知覚の形式はどのように変わるのかに注目して研究を進めた。置かれた状況=コンテキストに注目して学習について検討したG・ベイトソンの理論と、情動的身体反応が何かを決断する際にバイアスとして働いていると主張しているA・ダマシオの理論を見なおし、両者の理論を修正し一般化した。その結果、受け取ったメッセージがどのような意味を持つのかを判断する基準になるコンテキスト・マーカーはベイトソンの言うようなコンテキストレベルのメッセージではなく情動反応を通じて創発するものであること、情動反応はダマシオの言うようなバイアスとしてではなくコンテキストを捉えるものであることを見出し、学習の理論の基礎付けをすることができた。合わせて統合失調症の理由を解き明かしたベイトソンのダブルバインド理論を修正して一般化を行い、様々な精神疾患の原因ともなるハラスメントの理論に到達した。複雑系研究において創発現象についての関心は高い。ところが創発自体と創発を前提とする学習を停止させる機構についての研究は行われてこなかった。本研究ではハラスメントが学習の停止を導くものであるという見地から理論化を行った。このことにより、創発を伴う生命現象への研究が進展することが期待できる上、様々な日常的/社会的現象に対して科学的なアプローチをすることが可能となった。聴覚系は受動的なシステムではなく、系内部の有毛細胞が能動的な自励振動をしていることにより、音響刺激に対する高い周波数鋭敏性と大幅なダイナミクスレンジの圧縮を実現しているということが指摘されている。またそこで観察される自励振動の性質はホップ分岐を示す振動子の性質を満たしており、パラメータ変化によってちょうど振動をはじめる分岐点直上に系をチューンとして外力とロッキングすることによって高い応答特性を可能にしていると考えられている。本研究ではこのような聴覚系の性質を一般的に理解するための数理的な枠組みを構築することを目指し、以下の研究を行った。1.細胞生物学実験によってすでに知られていたウシガエルの有毛細胞の力学的応答特性に注目して自励振動子のモデル化を行い、3変数の微分方程式モデルを構成した。モデル化は分子的詳細を参照する事なしに行ったが、力学的特性を最低限満たすように構成した微分方程式モデルは、聴覚系の性質として期待されるように、入力に対して分岐点にチューンする性質を自然に持つことがわかった。2.構成した振動子モデルの分岐点へのチューニングが不十分な場合には振動は緩和振動となり高調波成分とロッキングすることを示した。このことは聴覚心理学実験で知られている周波数成分としては存在しない低音がミッシングファンダメンタルとして知覚される現象とコンシステントであり、チューニングが不十分になるような非定常な入力などに対しては、聴覚系は周波数成分を単純にフーリエ分解するのではなく、末端のデバイスレベルですでに周波数成分を補う性質を持っていることが強く示唆された。
テトラサイクリン系抗生物質の不斉全合成

テトラサイクリン系抗生物質は、四大抗生物質の一つとして広く実用され、有機合成化学的にも、数グループがその全合成に成功している。しかし、それらの全合成はすべてラセミ体の合成であり、天然型光学活性体の全合成は、形式全合成を含めて未だに報告されていない。そこで、本研究の主目的は、代表物質であるテトラサイクリンの光学活性体の不斉全合成のための方法論の開発にあり、三つの経路により全合成を試みた。プラン1においては、A環に相当するユニットがすべての炭素原子上に置換基を有するので、D-マンノースから導かれるニトリルオキシドのオレフィンとの分子内[3+2]環状付加反応を経て、まず、A環を合成した。プラン2において、D-グルコサミン誘導体から得られるオレフィン体をシクロヘキセノン誘導体に導いて後、シリルオキシブタジエンをDiels-Alder反応させて、AB環ユニットを得た。これにイソベンゾフラノンを反応させ、テトラサイクリン誘導体を立体特異的に得た。これは、容易に脱水されて、テトラサイクリン前駆体に導かれた。プラン3においては、BCD環ユニットのB環部分にキラル補助基をもつニトロ酢酸誘導体をMichael付加させ、エナンチオおよびジアステレオ選択的にA環部分を構築して、前駆体を不斉合成した。すなわち、BCD環ユニットにニトロ酢酸の種々の光学活性誘導体を種々の光学活性アミンの存在下、Michael付加させた結果、ニトロ酢酸の(+)-8-フェニルメントールエステルが反応後、三級水酸基の脱水、ニトロ基の還元およびフタリミド化により、天然型の絶対配置をもつ主生成物を与えた。その酸クロリドにマロンアミドエステルを反応させ、Dieckmann反応後、さらに、脱保護およびN-ジメチル化を経て、テトラサイクリン前駆体に導いた。これは、天然テトラサイクリンから導かれたジアステレオマ-混合物と一致した。以上の結果、テトラサイクリン類の光学活性体の全合成に対し一つの方策と可能性を示すことができた。
水酸化グアニンのゲノム塩基配列レベルでの解析と遺伝子変異

8-ヒドロキシグアニン(以下8-OH Gua)の生成を誘起し、腎化学発癌を引き起こす「鉄・ニトリロ三酢酸」を投与したラット腎臓ゲノムDNAを用いて、癌抑制遺伝子の候補とされているTsc2遺伝子や、その前後にclusterして存在している損傷塩基修復酵素遺伝子(Nth 1)及び嚢胞腎の原因遺伝子(Pkd 1)を対象として、8-OH Guaの生成を解析し、遺伝子塩基変異と8-OH Guaとの相関を明らかにすることを目的としている。Tsc 2遺伝子及びPkd 1遺伝子では、遺伝病患者の家系解析や腎化学発癌実験動物の解析から遺伝子変異が高頻度に起こっていることが明らかになっている、両遺伝子の3'-側の遺伝子後半部分に集中的に8-OH Guaが生成していたことは、平成10年度に既に報告した。今年度は、チミン・グリコールを修復する酵素Nth 1の遺伝子について、8-OH Guaの生成を解析したが、結果を記述する前に、この酵素の蛋白構造の概要を説明したい。本酵素の大腸菌ホモログは、約210アミノ酸からなり、これに相同な配列は哺乳類Nth 1酵素蛋白質にも存在するが、哺乳類Nth 1ではN-末端側にさらに約90アミノ酸からなる新規なドメインが存在する。酵素の活性中心を含む上記の210アミノ酸部分に相当する遺伝子領域では、8-OH Guaの生成レベルは低いのに対し、N-端ドメインに相当する領域では8-OH Guaの生成が高いレベルで集中的に観察された。このN-端ドメインには、核移行及びミトコンドリア移行シグナル、塩基除去修複合体を構成する他の分子との会合部位などが想定され、このドメインの塩基変異は「挙動の異常な」蛋白質産物の生成が予想され、発癌との関連や8-OH Guaの集中的生成の分子機構解明等を念頭において、さらに研究を発展させたいと考えている。目的と背景:8-ヒドロキシグアニン(以下8-OH Gua)の生成を誘起し、腎化学発癌を引き起こす「鉄.ニトリロ三酢酸」を投与し、ラット腎臓ゲノムDNA中の8-OH Guaを塩基配列レベルで解析する。腎化学発癌実験系における癌抑制遺伝子の候補とされているTsc2遺伝子や、その前後にclusterして存在している損傷塩基修復酵素遺伝子(Nth 1)及び嚢胞腎の原因遺伝子(Pkd 1)に着目し、これらの遺伝子群に8-OH Guaの生成が集中しているか否かを解析し、遺伝子塩基変異と8-OH Guaとの相関を明らかにすることを目的とする。なお、Tsc 2遺伝子(Exon 144)とPkd l遺伝子(Exon 150)は、Tail to tailにゲノム上にOrganizeされており、ともに遺伝子3'-側の後半部分に塩基変異や塩基欠損・挿入等の遺伝子変異が高頻度に起こっていることが、遺伝病患者の家系解析や腎化学発癌実験動物の解析から明らかにされている。結果と考察:現在のところ、Pkd1遺伝子3'-末端部のExon 44及び隣接するIntron 45で、8-OH Guaと考えられる切断シグナルが集中的に見いだされた他、Tsc 2遺伝子のExon33では修復効率の極端に悪いことを示唆するシグナル経時変化を呈するグアニン部位が数カ所非転写鎖特異的に検出された。一方、遺伝子中央部に近いPkd 1 Exon 27では、8-OH Guaと考えられる切断シグナルをほとんど検出しなかった。また、Tsc 2Exon 21は、それほど顕著なレベルではないが、複数の8-OH Guaらしきシグナルをみとめたにすぎなかった。結節性硬化症(Tuberous sclerosis)の原因遺伝子Tsc 2や嚢胞腎(Polycystic Kidney DIsease)の原因遺伝子Pkd 1には、調べた範囲内で、8-OH Guaを含むピペリジンにより切断される塩基修飾のレベルが高く、遺伝子変異が高頻度に観察される遺伝子3'-領域では、顕著であった。これらの遺伝病の原因遺伝子変異や腎化学発癌に、各種の塩基化学修飾が関与している可能性が強く示唆される。

酵素の活性中心を含む上記の210アミノ酸部分に相当する遺伝子領域では、8-OH Guaの生成レベルは低いのに対し、N-端ドメインに相当する領域では8-OH Guaの生成が高いレベルで集中的に観察された。このN-端ドメインには、核移行及びミトコンドリア移行シグナル、塩基除去修複合体を構成する他の分子との会合部位などが想定され、このドメインの塩基変異は「挙動の異常な」蛋白質産物の生成が予想され、発癌との関連や8-OH Guaの集中的生成の分子機構解明等を念頭において、さらに研究を発展させたいと考えている。
RNAの新しい機能-RNA Editing-の分子機構

パラインフルエンザウイルスSV41のP遺伝子に見い出されたRNA Editingを解析するために、このP遺伝子の上流に近縁のパラインフルエンザウイルスPIV2のリーダー配列(およびR1配列)、下流にPIV2のトレイラー配列を組み込んだcDNAを構築した。このcDNAをブルースクリプトIIベクターのT3プロモーターの下流に組み込みT3RNAポリメラーゼを用いてゲノムセンスRNA(vRNA)をランオフ合成した。この合成RNAをPIV2感染HeLa細胞に導入して2024時間後に細胞からRNAを分離精製し、リバースPCR法によりvRNAあるいはmRNAセンスRNA(CRNE)の解析を行った。その際果、1)R1配列を含むRNAの場合にはCRNAのみが検出され、PV41のP遺伝子がmRNAに転写されていることが示唆されたので、PCR物産をクローニングしてその塩基配列を調べたが、現在までのところEdited RNAは見つかっていない。2)R配列を含まないRNAの場合にはvRNAおよびcRNAの両センスのRNAが検出させ、RNAの複製が起こっていることが示された。なお、RNAを導入した細胞の上澄みを新たなHeLa細胞に接種したところ2代継代後の細胞内にもvRNAが検出されたので、P遺伝子のEncapsidationおよびPackagingが起こっていると考えられる。次にPIV2ゲノムをすべて被覆する6個のcDNAクローンをpUCL19ベクターに構築した。そこから膜融合遺伝子Fと膜融合調節遺伝子HNをpcDLS Rαベクターにそれぞれ組み換えてHeLa細胞で糖蛋白として発現させ、その機能(細胞融合能)が確認できた。さらにゲノムサイズのcDNAを講築し、ワクシニアベクターから細胞内発現させたT7RNAポリメラーゼで全構成蛋白を発現させてウイルス粒子を形成させるために、ブルースクリプトIIベクター系での発現用クローンを作製中である。
乳癌細胞の増殖に関わるエストロゲン・レセプターα転写共役因子の役割

【目的】ING1遺伝子は当初乳癌における癌抑制遺伝子として単離同定されたが、最近、ING1蛋白がhistone acetyltransferases (HATs)とhistone deacetylases (HDACs)に関連したクロマチン・リモデリングに関与していることが示唆された。そこでING1の主要アイソフォームのひとつであるp33ING1bがエストロゲン・レセプター(ER)αの転写活性に転写共役因子として影響を及ぼすかどうかを検討した。【方法】ERα、p33ING1b遺伝子等の発現ベクターおよびERE-TATAレポーター遺伝子等を、Cos-7、HeLa、GepG2細胞に一過性形質導入した後、24時間後にルシフェラーゼ活性を測定した。【結果】p33ING1bを一過性形質導入した細胞においてエストロゲン誘導ERα転写活性は濃度依存性に上昇することがわかった。また、この転写活性増強作用はERαのAF2ドメインを介したものであることが観察された。抗エストロゲン剤であるICI182,780とラロキシフェンアナログLY117018はCos-7細胞においてp33ING1bによる転写活性増強作用を著明に抑制するがタモキシフェンの転写活性抑制効果は前2者より弱かった。また、p33ING1b蛋白とERα蛋白は弱いながらも直接結合することが観察された。【まとめ】p33ING1bはERαの転写共役因子として働いており、早期乳癌ではp33ING1bの発現亢進が認められ、p33ING1bが乳癌の発生・進展に関与している可能性が示唆された。また、本結果はp33ING1bがクロマチン・リモデリングの作用を持っているとういう報告を支持するものであった。そこでING1の主要アイソフォームのひとつであるp33ING1bがエストロゲン・レセプター(ER)αの転写活性に影響を及ぼすかどうかを検討した。【目的】

ING1遺伝子は当初乳癌における癌抑制遺伝子として単離同定されたが、最近、ING1蛋白がhistone acetyltransferases (HATs)とhistone deacetylases (HDACs)に関連したクロマチン・リモデリングに関与していることが示唆された。そこでING1の主要アイソフォームのひとつであるp33ING1bがエトストロゲン・レセプター(ER)αの転写活性に転写共役因子として影響を及ぼすかどうかを検討した。【方法】ERα、p33ING1b遺伝子等の発現ベクターおよびERE-TATAレポーター遺伝子等を、Cos-7、HeLa、GepG2細胞に一過性形質導入した後、24時間後にルシフェラーゼ活性を測定した。【結果】p33ING1bを一過性形質導入した細胞においてエストロゲン誘導ERα転写活性は濃度依存性に上昇することがわかった。また、この転写活性増強作用はERαのAF2ドメインを介したものであることが観察された。抗エストロゲン剤であるICI182,780とラロキシフェンアナログLY117018はCos-7細胞においてp33ING1bによる転写活性増強作用を著明に抑制するがタモキシフェンの転写活性抑制効果は前2者より弱かった。また、p33ING1b蛋白とERα蛋白は弱いながらも直接結合することが観察された。【まとめ】p33ING1bはERαの転写共役因子として働いており、早期乳癌ではp33ING1bの発現亢進が認められ、p33ING1bが乳癌の発生・進展に関与している可能性が示唆された。また、本結果はp33ING1bがクロマチン・リモデリングの作用を持っているとういう報告を支持するものであった。
1976年から改革開放政策時期までの中国における職業演奏家の研究

2018年度において本研究は、当初の計画に沿って、改革開放時期の北京における楽団マネジメント改革についての質的研究を行った。具体的には中央楽団の解散から国家交響楽団の設立、その運営について、実態と評価についてのインタビューを4名に対して実施し、文献資料と比較対照した。4名の対象者は次の通りである。1.中国音楽家協会元副主席、中央楽団社会音楽学院副院長、ピアニスト鮑蕙蕎氏。2.国家一級演奏員、西安音楽学院客員教授、音楽評論家、ヴィオラ奏者景作人氏。3.中国交響楽団国家級バイオリン独奏者、盛中国氏。4.上海音楽学院元教授、中央音楽学院教授、ピアニスト呉迎氏。彼女/彼らにおいて当該時期の状況と楽団マネジメントの詳細、および今日それらを振り返っての評価についての見解を聴取した。4件のインタビューにおいては共通して、国家交響楽団設立当初における一年間の有期雇用、毎年の選抜試験によって正規メンバーを登録するといった急激な改革が、楽団運営にどのように影響したか、また楽団の音楽性をどのように変化させたかについて詳細を聴取した。採録したインタビュー音声の文字起こしと聴取内容の分析、および文献資料の収集と比較対照を行い、報告執筆のための準備を行った。なお、対象者の盛中国氏は、本研究の計画立案当時から体調がすぐれなかったが、特に配慮してこの調査に応じてくださった。訪問調査実施からわずか一月あまりのち、薬石効なく逝去された。ここに謹んで氏のご冥福を祈るとともに、本研究の喫緊性について再認識に至ったことを記したい。当初計画における調査対象のうち、過半数の演奏家・教育者へのインタビューを初年度のうちに行うことができた。予定より速い進捗状況であるといえる。現在、採録したインタビュー音声の文字起こし、翻訳と平行して文献資料の収集と翻訳を行い、比較対照することにより、当該時期の楽団改革について複数のアプローチを行っている。インタビュー内容の検討と分析を進め、報告作成の準備に入っている。2018年度に行ったインタビューについては研究ノートとしてまとめて発表する予定である。また引き続き北京において教育者・演奏者へのインタビュー採録を進める。さらに、中央楽団の改組改革から中国国家交響楽団成立への経緯、北京交響楽団の設立などについて、香港大学名誉研究員である周光蓁氏、およびスタンフォード大学教授Jindong Cai氏と研究会を行うことを計画している。初年度において計画していた以上にインタビュー対象者とのコンタクトを得ることに成功したため、予定を超過して訪問調査を実施した。謝金支出が増加したため、前倒しして研究費の請求を行った。このため計画を調整し、外部委託する予定であったインタビュー文字起こしを研究代表者が行うこととし、人件費支出を抑制することにした。次年度以降はインタビュー1件あたりの謝金額を見直し、予算執行のバランスを調整していく予定である。海外の研究者との討論会を計画しており、引き続き研究代表者の旅費支出が見込まれるため、文字起こしや翻訳、資料収集などの費用を抑制し、計画に沿った支出額で研究を継続していく予定である。
現代中国の企業経営と従業員 : 国有企業・郷鎮企業・合弁企業

1.研究目的は、以下の課題を日中社会学研究者が協力して実地調査によって解明することである。第1に、中国政府は社会主義中央集権的計画経済の下にいかなる改革戦略によって国営工廠を市場経済的企業集団に転換させているか。第2に、国家の改革政策によって国有企業の公式・非公式の権力構造、人事、賃金、雇用制度にいかなる変化が生じているか。第3に、国有企業の改革政策は中国の経済と社会の発展の見地よりいかに評価できるかということである。2.研究計画。3ヶ年の研究計画は、次の実地調査をふくむ。1)広州重型機器廠から広重企業集団へ転換(1989-96)の集約的調査。2)中国大型国有企業総経理(社長)にたいする全国アンケート調査。3)中国の企業従業員の価値観全国サンプル調査。4)国営企業余剰労働力の原因、結果、対策についての広東省広州市調査。5)その他、郷鎮企業、合弁企業、流動人口、消費・流通についての実地調査を含む。3.研究成果として、2著作と研究成果報告書を提出する。1)萬成博・丘海雄編著『現代中国国有企業』(東京・白桃書房、1997年)(A5版12章299頁)特定の大型国有企業「広州重型機器廠」が、国務院の改革政策に基づいて「広重企業集団公司」へ転換する組織構造の改造課程を集約的に取り扱う事例報告である。2)萬成博編著『現代中国国有企業II』(東京・白桃書房、1999年)(A5版13章310頁)。中国国有企業、512社の経営者、従業員(1,800サンプル)の価値観、余剰労働力の問題についての全国的・広域調査結果を報告する。3)研究代表者萬成博『現代中国の企業経営と従業員:国有企業、郷鎮企業、合弁企業』平成8-10年度科学研究費補助金(国際学術研究)研究成果報告書(吉備国際大学・代表者萬成博1999年4月)15編の研究成果報告論文よりなる。今後の研究計画として、「中国国有企業の民営化の調査研究:株式合作制と余剰労働」を中山大学社会学系と共同研究を行う。2.研究計画。1.「広重機械工廠から広重企業集団公司への転換(1989-1996)調査は、計画通り一連の面接・アンケート調査を完了し、『現代中国国有企業の組織改革』の題目の下に研究論文集として出版原稿を完成した。編著者は萬成博と丘海雄であり、12論文を収める。(東京・白桃書房,1997年9月予定)2.「中国における企業従業員の価値観」調査は、中国人民大学沙連香教授が中国総工会の協力をえて、全国(2市5省)1,800サンプル・アンケート調査を完了し、データ処理完了、現在分析中である。報告書の作成は1997年に継続する。3.「現代中国国有企業経営者の企業家意識調査」(中国国家科学技術委員会袁方博士担当)が、中国企業経営者についての既存調査研究を詳細かつ体系的に整理した。この部分の報告(中国語・日本語)を完成した。また国有企業家意識調査アンケート調査票を作成した。アンケート調査は、1997年度に実施する。

4.「現代中国国有企業従業員の家族生活調査」は、300家族を対象とするアンケート調査を実施し、柳原は報告論文を出した。5.「日本企業の中国進出調査」は、広州市と北京市の2回の日本企業に対する聞き取りとアンケート調査を実施した。アンケート回収率は低かったが、信頼度の高いデータを得ることができた。中国商品市場調査も計画通り調査を実施した。一部報告書完了。「郷鎮企業調査」は、広東省東莞市において中山大学と吉備国際大学の研究者が協力して、東莞郷鎮企業の歴史、地理、業種等の基礎資料の収集と叙述を行った。江蘇省呉江県開弦村の郷鎮企業と地域社会の発展に関する実地調査は党と政府の許可が困難なため実施できず、文献調査に変更した。7.「広東省広州市人口出生率動態調査」は、広州市の2回の訪問調査によって、資料の収集を行った。第2年度調査研写実績計画にもとずく主要な成果は、国有企業分担者が、萬成博・丘海雄編著『現代中国国有企業』(白桃書房、1997年9月、全12章298頁)の調査報告書を出版したことである。日中研究分担者は、計画書通り調査を実施し、研究連絡会(2回)、シンポジウム(1回)を開催した。各研究斑の調査進行状況。1.丘海雄・吹野卓・高橋直也は、「国有企業余剰労働力調査」(広州市国有企業10社、980人)を実施し、中国語報告書を完了。柳原佳子・黄啓臣は、「国有企業従業員住宅間題調査」(面接記入アンケート200家族)を実施して、邦文・中国語報告書完了。吹野卓は、「国有企業の福利厚生と工員採用」の報告書を作成した。2.沙蓮香・萬成博は、「国有企業・郷鎮企業従業員価値観調査」(1996年度実施の7省市1,800サンプル)のデータ処理・分析・報告書を作成した。3.袁方・萬成博は、「中国大型国有企業の経営者調査」(512社総理対象)を実施して、202の回答をえた。中国語と日本語の第1次調査報告書を完了。4.米村昭二は、劉偉文の研究協力によって、広東省東莞県茶山鎮実地調査を実施した。企業と労働力分布状況報告書を完了。沈関宝・龍樹奇は、江蘇省呉江県弦弓村文献資料調査を実施し、中国語報告書を作成した。5.図師三郎・姜明求・G・ノンニスは、「日本の中国進出企業調査」にもとずく業界別のケース・スタディを実施し、報告書を本学紀要に掲載した。6.毛蘊詩・田中道雄・栗田真樹は、「中国都市の流通・消費市場構造調査」を実施して、成果発表を準備している。7.倉田和四生・赤坂眞人は黄啓臣の協力をえて、「広州市人口動態調査」を実施し、流動入口の社会的経済的特性、流動化の原因と因果的背景を記述した。成果は本学紀要に掲載した。研究計画(平成8-10年度)の最終年次である。国有企業研究班は3年間の研究成果は、『現代中国国有企業II』(東京・白桃書房、平成11年3月刊310頁)として出版した。内容は最近10年間の中国国有企業の改革戦略を記述した上で、改革の重要な担手である国有企業の経営者と労働者の価値説および余剰労働力と従業員福祉問題を分析した。さらに郷鎮企業、合弁企業、人口、流通・消費についての研究成果は、研究成果報告書No.3として作成した。研究仮説は、「中国政治指導者が上からの改革によって市場経済化を開始し、国有企業は中央政府の機関に協力して改革を進め、その後に時代遅れとなった国家指導と保護を縮小し、経営者が企業家精神をもち、労働者も近代的な勤労の価値観をもつことによって、新しい市場経済に適応して、最終的には経済的の報酬を享受する」である。
胎児型および成体型ニコチン性アセチルコリン受容体に対する筋弛緩薬、麻酔薬の効果

胎児型、および成体型ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR_γおよびnAChRε)に対するベクロニウム(Vbr)の作用の差を検討した。(方法)ウシのnAChRの各サブユニット(α,β,γ,δ,ε)に対するmRNAをα:β:γ:δ=2:1:1:1(胎児型)またはα:β:δ:ε=2:1:1:1(成体型)の割合で混合して、アフリカツメガエル卵母細胞に注入し、nAChR_γおよびnAChRεを発現させた。これらの卵母細胞をRinger液を灌流したBathに固定し、2電極膜電位固定法にて細胞内電位を-60mVに保持した状態で、ACh 1μM、10μm、100μM、1000μMを単独またはVbr 100nM、300nMと同時に灌流したときに受容体を流れる内向き電流を測定した。Vbrの抑制効果はAChとVbr 100nMまたは300nMを同時に灌流したときの電流量の相対値を、ACh単独のときを100として表し、胎児型と成体型の有意差の検討はVbr 100nMおよび300nMのそれぞれの場合について二元配置分散分析で行った。(結果) ACh 1μM、10μM、100μM、1000μMに対する電流量の相対値はVbr 100nMの場合、胎児型では0.32±0.55、1.87±2.87、40.32±2.73、83.57±18.41成体型では0.00±0.00、0.24±0.59、26.87±9.40、60.08±16.18、Vbr300nMの場合、胎児型では0.00±0.00、0.60±0.89、4.01±5.49、69.73±18.58、成体型では0.00±0.00、0.00±0.00、0.63±0.98、63.56±6.40であり、Vbr 100nM、300nM灌流時の胎児型における電流量の相対値は成体型より有意に大きかった(P<0.01)。(考察)Vbrの抑制効果は成体型より胎児型の方が小さい。これは、除神経において、骨格筋のnAChRのεサブユニットがγサブユニットに置き替わることにより、非脱分極性筋弛緩薬に対する感受性が小さくなることを示唆している。
歯周病原細菌の細胞内寄生と病態との関連性における分子メカニズムの解明

歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisの病原性を明らかにするために、本菌が宿主の細胞内で生存するために必要な遺伝子を探索し、宿主細胞内での生存に関わる複数の遺伝子を新たに明らかにした。また、本菌が宿主細胞表面上の分子を破壊することで、細胞内シグナル伝達経路のひとつPI3K/Aktの活性化は抑制することが明らかになった。その結果、宿主細胞の生理機能を始めとする種々の機能を攪乱していることが示唆された。P.gingivalisの宿主細胞への侵入・生存に関し、P.gingivalis 33277株を歯肉上皮細胞株HSC-2細胞に感染させ、その後宿主細胞内における菌の動向を調べた。感染直後より細胞内の菌数は急速に減少するが、感染6時後においても一定の菌数は宿主細胞内に生存した。次に宿主細胞内における生菌の動向を観察するために蛍光顕微鏡で観察可能なP.gingivalisの作製を試みた。一般的に使用されるオワンクラゲの緑色蛍光タンパク質を産生するP.gingivalisを作製した。嫌気的に培養した菌であっても好気条件下に移動させると微弱な蛍光を発した。しかし、モニタリングするには蛍光強度が不足したため、他の蛍光タンパク質の発行を試みたが、大幅な改善を行なうことはできなかった。宿主細胞への寄生(感染)に関連し、マクロファージ系細胞への影響を調べた。M-CSF誘導型マウス骨髄由来マクロファージはRANKLにより破骨細胞へと成熟分化するが、RANKLによる分化誘導の初期にP.gingivalisを感染させると破骨細胞への分化を阻害することを示した。そこで免疫応答に関わるtoll-like receptor(TLR)やそのアダプター分子MyD88とTRIFに注目し、これら分子のノックアウトマウス由来のマクロファージ細胞を用いて検討したところ、受容体関連ではTLR2-/-、アダプター分子ではMyD88-/-マクロファージ細胞において破骨細胞の形成が認められた。しかし、TLR2-/-マクロファージ細胞における破骨細胞の形成は野生株に比し60-70%であり、TLR2が部分的に関与していることが考えられた。従って、P.gingivalis感染による破骨細胞分化抑制には、部分的にTLR2が関与し、MyD88が必須であることが明らかとなった。歯周病原細菌が宿主歯肉細胞へ感染した場合、宿主細胞が死滅することなくその中で菌が生存する場合や、あるいは宿主細胞がアポトーシスにより侵入した菌とともに死滅する場合が考えられている。細菌の感染によってアポトーシスが誘導される際には複数のシグナル伝達経路が使用されることが知られている。中でも細胞の生存・増殖にかかわるPI3K/Akt経路は、細胞死・アポトーシスの制御において重要な役割を果たしている。歯肉上皮細胞株Ca9-22を用いて代表的な歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisの感染によるPI3K/Akt経路への影響を調べた。予想と反しP.gingivalis感染によりAktは脱リン酸化を示した。また、Akt下流の基質タンパク質GSK3betaのリン酸化活性も減少し、Aktのキナーゼ活性の低下が示唆された。Aktの上流因子PDK1とPTENの活性化状態を調べたが、P.gingivalis感染による変化は認められなかった。このことからAktへ直接作用する抑制因子を介して、P.gingivalis感染によるAktの脱リン酸化が起こされていると考えられた。ところでP.gingivalis菌体成分刺激による歯肉上皮細胞の変化として、P.gingivalis s HbRによってIL-8が産生されることが明らかとなった。そしてこのIL-8産生にはErk1/2、p38MAPKカスケードの活性化が必要であること、またNF-kBが関与することが明らかとなった。これらのシグナルカスケードが本菌の細胞内生存、感染細胞および歯周病態形成に及ぼす影響について今後の検討が必要である。代表的な歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis(P.g.)は宿主の細胞内に侵入し、一定時間生存することが報告されてきた。本研究では、新規のアプローチにより、P.g.の宿主細胞内生存機構の詳細な知見を得ることを考えた。PgにトランスポゾンTn4400'を用いて変異導入を行い、約33,500株以上のトランスポゾン変異株ライブラリーを作製した。変異株ライブラリーを歯肉上皮株化細胞Ca9-22細胞感染前もしくは感染後に回収し、それらの菌体からDNAを調製し、TraSH法を実施した。Pgの全遺伝子およびその遺伝子間領域を含むマイクロタイリングアレイを用いることにより、細胞感染および細胞内生存に関わる候補遺伝子を見出した。候補遺伝子の多くは、細胞内寄生細菌において宿主細胞内生存に強く関与する分子、菌体内外の分子の輸送に関与する分子、鉄獲得機構、エネルギー代謝に関与する分子をコードしていた。

候補遺伝子から特に細胞内での生存に強く関与することが推測される遺伝子群を抽出し、各遺伝子の変異株を作製した。これら変異株の宿主細胞感染後の性状を調べ、試験管における培養時と性状の大きく異なる株が複数存在することを確認した。Pg感染による宿主細胞の変化を歯肉上皮細胞を用いて調べたところ、Pg感染によりAktの活性化は顕著に抑制された。Akt抑制効果について、Akt抑制因子の関与をPP阻害剤や遺伝子発現系を用いて調べたが、関与が認められなかった。またAktの下流因子の因子のリン酸化を調べたところ、Aktのリン酸化減少に並行して下流因子のリン酸化は減少した。従って、Pgの感染によってAktはリン酸化活性の減少を引き起こされ、またAktの活性も基質因子の減少によって抑制されていることが明らかとなった。本研究課題においては、高度でかつ効率的にP.gigivalisの遺伝子操作を行なうことが不可欠であるが、その技術の取得のために、予想よりもはるかに長時間を要したため、研究全体の遂行が遅れる結果となった。24年度が最終年度であるため、記入しない。前項に上げた技術の習得については目途が立った。そのため今後は計画に沿って遂行することが見込まれる。
帝国議会貴族院に関する研究

本年度の研究では、昨年度に行った、貴族院勅選議員の推薦系統、前職及び兼職に関するデータ化とその議会活動の特色との関連に関する考察、有爵議員の政治思想に関する考察をまとめ、さらに、明治期の貴族院の全体的把握を行った。この結果、初期議会の貴族院についての「藩閥政府の防御線」との通説的評価の問題点を見いだし、この時期の貴族院内派閥状況は、第一次山県有朋内閣及び第一次松方正義内閣期において、内閣の貴族院対策は不十分で、藩閥政府擁護の勢力が、貴族院内で藩閥政府に対抗しようとする谷干城や近衛篤麿に率いられた懇話会や三曜会と言った会派を凌駕するには至っていないことを示した。また、貴族院が藩閥政府の利益を代弁していた証左とされる衆議院の「民力休養」論に対する反対についても、これを藩閥政府の利益擁護とは別次元の「国家優先の理念」による反対であったことを示した。また、第二次伊藤博文内閣の自由党との提携や憲政党内閣の成立に見る政党の進出以後の貴族院に対する評価として「山県閥の貴族院支配」それによって衆議院政党を掣肘する「藩閥政府の牙城」化が通説となっているが、それについても再検討した。本論では、この時期の貴族院について「自立」から「自制」に向かう過程として描き、貴族院の明治末年近くに成立した会派研究会の三島弥太郎支配体制と幸倶楽部二派の平田東助・十金会体制の確立は、貴族院の「自立」化を抑制し、衆議院との妥協を導く機能を果たしたことを明らかにした。また、貴族院議員活動の有機的理解のために貴族院の指導的議員谷干城の持つ対外観・外交論について分析・検討した。本年度の研究では、先ず、貴族院勅選議員について、その推薦系統、前職及び議員との兼職に関してデータ化し、その議会活動の特色との関連について考察した。これにより、各勅選議員の選考過程をある程度把握し派閥形成の必然性について明らかにした。また、これと併せて、藩閥政治家の貴族院勅選議員の資格問題についての言及・見解を検討した。これらの内に、特に、貴族院議員と官僚との兼職については、その不可を巡り、藩閥政治家の中でも見解の相違が見られ、この点から、貴族院議員と藩閥政府とのつながりを如何に考えるかという問題についての藩閥政治家の貴族院像の違いが明らかとなった。そこで、その各々の貴族院像の特質について分析し、日本の立憲政治制度の中での貴族院が如何に位置づけられたかを検討した。さらに、有爵議員の思想について、有爵者の立憲政治を巡る様々な演説や評論によって把握し、有爵議員中の衆議院みの成らず藩閥政府からの独立を志向した者の存在を実証した。具体的には、議会開設前の華族が、貴族院の有るべき姿について、如何なる考えをもっていたかを、明治21年に組織された華族同方会に於ける演説・討議を題材に検討し、谷干城に代表されるような藩閥政府に対してその失政の矯正を貴族院を通じて行おうとする勢力が存在し、その多くの部分が実際に貴族院議員に選出され、貴族院の相対的独立性を担った事を明らかにした。また、こうした存在の思想形成についても明らかにする必要から、谷干城の立憲思想の形成について、明治初年に遡って特に検討分析した。
術中ガンマ・プローベを用いた合理的な副甲状腺摘出術の開発

方法術前に画像診断にて単発腺腫と判明している6名の副甲状腺機能亢進症症例に対し、患側頸部検索を全身麻酔下に施行した。手術当日早朝にスキャンを受け、約2時間後に手術を開始した。一方、初回手術後持続性高カルシウム血症が見られる2症例は共に両側の頸部検索が行われている。今回の手術前に、99msestaMIBI740Mbqを静脈注射した。注射後、1520分で撮影後、手術を全麻下に施行した。術直前に皮膚上よりガンマプローベにて局在を再確認した。皮膚を切離しながら、ガンマプローベをあてて、集積の強い部分へと進んだ。結果術後の持続性高カルシウム血症症例2例の局在は1例目が右総頚動脈と迷走神経の間の腺腫と甲状腺上極背面に埋没した腺腫、2例目が左食道背面の腺腫であった。術後、血清カルシウム値とPTH値は正常化した。手術室の放射能の汚染については、術者のガウン、ドレープ、手袋などについて測定したが、感度は極めて低く、異常値は認められなかった。1。副甲状腺機能亢進症症例の部位診断原発性副甲状腺機能亢進症患者で確定診断できた症例において、部位診断(局在診断)を行った。超音波、CT,Tl-Tc subtractioin scintigramに加えて99mTc-sestamibi(MIBI)scintigramを撮影した。3例において,超音波とMIBIで、右上、右下、右下と一応の局在珍断はできた。2。術中の局在診断3例(48歳、女性;62歳、女性;28歳、男性)の原発性副甲状腺機能亢進症患者に対し、それぞれ手術の65分前、58分前、93分前にMIBI 740Mbqを静脈注射した。これらの症例は、術前に副甲状腺の局在診断が行われ、局在が明らかであるので、局在すると考えられる側より手術を開始した。通常の手術法を行い、胸骨舌骨筋を一部切離後、胸骨甲状筋を解離し、甲状腺に達した。甲状腺に牽引の糸をかけ、牽引した後、neoprobe(Neoprobe corporation,dublin,Ohio,USA)を用いて、検索した。1例目は副甲状腺が甲状腺上極の背面にあり、ガンマ・プローベで上手く検出することができなかった。2例目は右下の副甲状腺で、胸腺舌区の中に埋没しており、プローベが大いに役立った。もし、使用していなくても術前のMIBI scintigramで大体の位置は確認できていたが、プローベにより明確に処理できた。3例目は甲状腺右下極の副甲状腺で、プローベの有用性はそれほで高くない。1.方法初回手術後持続性高カルシウム血症が見られる2症例は共に両側の頸部検索が行われている。皮膚切開創は初回手術の創を用いたが、前回より小さく切離した。切離しながら、ガンマプローベをあてて、集積の強い部分へと進んだ。また、Geiger counterを用いて、手術室、術者の手袋、手術着、ドレープ、ガーゼなどの放射能活性治も測定した2.結果術後の持続性高カルシウム血症症例2例の局在は1例目が右総頚動脈と迷走神経の間の腺腫と甲状腺上極背面に埋没した腺腫、2例目が左食道背面の腺腫であった。今回は器具の調整、種々のトライアルのためであり、慣れてきて、この手術のためだけに時間を注げば再手術といえども4560分台で手術は十分可能と考えられる。切開創も前回のものを用い、7cm程度で行われた。3.今後の展望極めて価値のある方法である。プローベが高価で、かつ入手しにくい欠点がある。
冬季における高齢者入浴死の予防指針・チェックリストの作成

冬季における高齢者入浴死の予防指針を以下のように提案する。・脱衣室・浴室を暖めておく:脱衣室・浴室の室温は20°C以上とする。・熱い湯に長時間浸からない:湯温38°C程度の半身浴が望ましい。そのためにも、脱衣室・浴室を暖める必要がある。・湯船から急に立ち上がらない:起立性低血圧および水圧の解除により、急激な血圧低下が生じ失神に繋がりやすい。・飲酒後の入浴はしない:高温浴は血圧の低下をもたらすが、飲酒は更なる血圧低下を伴う。・家族に声をかけてから入浴する:浴槽内での溺死を防ぐには、家族によるこまめな声かけが必要。年齢、浴室温、入浴回数や形態がどの程度のリスクファクターとなるかは、今後の課題である。福岡市に居住し、独立して入浴行動が可能な65歳以上の高齢者103名と学生107名を対象として、入浴実態調査を夏季と冬季に実施した。入浴実態調査では、個人属性、入浴環境(住居タイプ、築年数、浴室タイプ、浴槽タイプ、脱衣室・浴室暖房の有無、温冷感など)、入浴習慣(入浴頻度、入浴方法、入浴に期待する効果、入浴の順番、入浴時間帯、浴槽に浸かっている時間など)さらに入浴中の体調不良や事故経験などを調査した。高齢者の入浴環境について、高齢者の住居は若年者の住居よりも保温、断熱性能に劣るものが多いと推測されるが、寒さや暑さを高齢者自身の温度感覚からは自覚しにくい状況が示唆された。高齢者の入浴習慣は、年代差からみると若年者とほぼ同様であったが、特に冬季は入浴により受ける身体負担が若年者よりも大きく、安全な入浴を行っているとは言えない。季節差からみると、熱い湯での全身浴で長湯という入浴は、冬季に多くみられる実態が示された。高齢者の冬季の入浴頻度、入浴方法の決定には世帯構成が寄与し、複数の同居人がいる高齢者は毎日の全身浴を多く行っていた。湯温の設定には脱衣室暖房の有無が寄与し、脱衣室暖房の使用が熱い湯の選択の回避に貢献していた。高齢者の入浴中の事故予防のためには、高齢者自身の注意を促すと共に、同居人に対しても関心を高める働きかけを行い、安全な入浴環境、習慣づくりへの協力を促すことが重要である。若年男子10名を対象として、入浴実験を行った。脱衣室・浴室の室温は15°Cとし、脱衣室にて脱衣後3分間留まり、浴室に入った。湯温は39°Cもしくは42°Cで、8分間の肩までの全身浴を日を変えて行った。その後5分間、回復過程を観察した。実験中、直腸温、7部位皮膚温、心電図(心拍変動)を連続測定するとともに、血圧は連続測定した。さらに、温冷感、快適感、汗の程度等の主観申告も受けた。冬季(平成26年12月平成27年2月)において福岡市、秋田市、札幌市の3地域で入浴習慣と居住温熱環境に関わる調査を実施した。戸建住宅(一部,集合住宅)に居住する65歳以上の高齢者男女とその住宅を調査対象とした。調査内容は、入浴習慣のアンケート調査「冬季の入浴実態について」、及び居住温熱環境の測定である。前者のアンケート調査については、基本事項(家族構成,現病歴,血圧等)、居住・入浴環境(住宅構造,暖房設備,温冷感,浴室の態様等)、冬季の入浴習慣(入浴頻度,入浴時間,入浴方法等)、及び入浴時の体調、事故経験を具体的に質問した。後者の居住温熱環境の測定については、調査対象者の住宅で一週間にわたり居間、脱衣場所、浴室の室温、及び外気温を1分間隔で測定(温度ロガーによる自動記録)した。その間、調査対象者に入浴時の湯温の測定を依頼し、記録してもらった。現在、得られたデータを回収中である。また、昨年度の若年者対象の入浴実験と同じ手順で、高齢者を対象とした実験を行った。被験者は、高齢者11名(平均年齢69.5歳±2.9歳)を対象とした。対象者には事前に健康診断を行い、高血圧、糖尿病、心疾患および脳血管疾患等の現病歴、既往歴がなく、健康であると判断された人を対象とした。実験は、九州大学大学院芸術工学研究院環境適応研究実験施設にて行い、室温20°C、相対湿度50%環境下にて行った。被験者は、椅座位にて30分以上の安静を保持した後、脱衣室にて脱衣し、その後、浴室に移動し、8分間の入浴を行った。入浴後は、再度、脱衣室に戻り15分間の椅座位安静を保った。測定項目は、直腸温、皮膚温(前額、腹部、前腕、手背、大腿、下腿、足背)、血圧、心拍数、主観申告(温冷感、快適感)であった。入浴時の湯温は39°C、42°Cの2条件とした。基本衣服は、Tシャツ、短パンに、スウェット上下とし、入浴時は短パンのみとした。入浴実験(対象者は若年者10名、高齢者11名、室温は20°C、相対湿度は50%環境下)では、安静を保持後、脱衣室にて脱衣し、その後、浴室に移動し、8分間の入浴を行った。入浴後は、脱衣室に戻り15分間の椅座位安静を保った。

直腸温の上昇は、若年者に比べ高齢者が小さく、浴後の皮膚温低下は、高齢者の方が若年者よりも有意に早く、大きく低下した。血圧は、高齢者が若年者よりも高値を推移し、特に浴槽につかった直後の血圧上昇が大きかった。また、主観的には、入浴後の温冷感および入浴中の快適感において、若年者は、39°Cと42°Cの温度条件間に有意差が認められ、高齢者は温度の違いによる有意差はなかった。得られた研究成果は国際誌に投稿中。前年度に続き,冬季に福岡市,秋田市,札幌市に居住する65歳以上の高齢者男女を対象に入浴習慣をアンケート調査し,居住温熱環境(脱衣場所,浴室,居間,戸外の気温)を一週間にわたり測定した.入浴習慣について,入浴事故死亡率の低い北海道の高齢者では入浴頻度が少なく,浴室滞在時間や浴槽滞在時間は短く,体を洗っているときの浴室の温冷感は暖かいと申告する者が多い傾向がみられた.居住温熱環境について戸建て住宅を調査した札幌市と秋田市を比較すると,脱衣場所と浴室の一日の平均気温は札幌市で15°Cから20°Cの間を推移するのに対して,秋田市では10°C前後を推移した.入浴時にヒートショックとなる浴室と居間との気温差は,札幌市よりも秋田市で大きかった.しかし,個々にみると,札幌市で室温の低い住居,秋田市で室温の高い住居も存在した.福岡市では集合住宅の居住温熱環境を調査し、脱衣場所,浴室,居間の一日の平均気温は15°Cから20°Cの間で推移し,集合住宅は保温性能に優れていることが示された。上記の実験、調査および先行研究により予防指針を検討中である。冬季における高齢者入浴死の予防指針を以下のように提案する。・脱衣室・浴室を暖めておく:脱衣室・浴室の室温は20°C以上とする。・熱い湯に長時間浸からない:湯温38°C程度の半身浴が望ましい。そのためにも、脱衣室・浴室を暖める必要がある。・湯船から急に立ち上がらない:起立性低血圧および水圧の解除により、急激な血圧低下が生じ失神に繋がりやすい。・飲酒後の入浴はしない:高温浴は血圧の低下をもたらすが、飲酒は更なる血圧低下を伴う。・家族に声をかけてから入浴する:浴槽内での溺死を防ぐには、家族によるこまめな声かけが必要。年齢、浴室温、入浴回数や形態がどの程度のリスクファクターとなるかは、今後の課題である。おおむね順調である理由入浴環境調査は、札幌市、秋田市、福岡市で実施中であり、来年度に向けて対象件数を増やしたい。入浴実験は、2年間で若年者と高齢者を対象とした詳細な生理実験を完了した。27年度が最終年度であるため、記入しない。衣・住生活学入浴死の少ない札幌市と入浴死が多い秋田市と福岡市の入浴環境調査、室温、入浴形態を比較検討する。入浴中の生理心理反応の湯温による違いを、年齢別に詳細に検討する。上記の結果および先行研究をまとめて高齢者入浴死の予防指針を作成する。冬季だけでなく夏季にも高齢者・若年者各100名以上の入浴実態調査を実施することが出来た。ただし、室温や湯温の測定は、次年度以降に他地区との比較で行うこととした。入浴時の生理心理反応については、予定通り若年者を対象に、特に湯温の違いに焦点を当てて実施することが出来、その結果を解析中である。冬季の高齢者住宅の入浴環境・入浴実態を実施すべく多くの家庭訪問を行ったが、予定の件数に至らなかったため残金が生じた。調査:今後2年間、福岡市,秋田市,札幌市の戸建住宅に居住する65歳以上の高齢者男女100名を対象とし、入浴習慣のアンケート、一週間の居間,脱衣場所,浴室の室温および外気温を5分間隔で測定する。さらに,一週間の高齢者入浴時の湯温を測定する。
コンピュータグラフィクスによる蚕の営繭行動の解析

蚕の営繭行動に関しては、これまで適切な行動測定方法がなかったため本質的な議論を行うことができなかった。そこで、本研究では、最初に小さな昆虫のミリ単位の動きを三次元データとして連続測定する方法について考察を行った。その結果、二台のビデオカメラとパーソナルコンピュータを利用した簡単な営繭行動の三次元測定法を初めて確立することができた。この際、三次元データ再現の確率モデルを考え、測定誤差、再現誤差に関して統計的に検討し、再現された値に対する95%信頼楕円を与える公式を導くことができた。その測定法を用いて数品種の蚕の体の動きを測定することができた。この測定データを吐糸口の動きと蚕体全体の動きに関して解析した。蚕の吐糸速度の細かな変化については、ほとんど知られていなかったが、本研究ではその推定方法と推定誤差を与えることができた。繭糸の重なりあいの状態を知るために必要な吐糸口の動きの関数近似はスプライン曲線をあてはめることで、色々な形の動きに対応できるようになった。さらに、営繭時の吐糸体形の変化について考察し吐糸体形の相似変換モデルを提案した。このモデルを用いてデータに一般プロクラステス解析を行い平均吐糸体形を推定した。この平均吐糸体形を実験に用いた蚕の間で比較したところ、それぞれ独自の平均吐糸体形を持つことが明らかとなった。三次元グラフィクスに関しては、平面データからの三次元データ再現ルーチン、営繭行動の三次元表示ルーチン、行動解析ルーチン、解析結果のグラフィクス表示ルーチンが統合化された3DASBS(三次元グラフィクスによる蚕の営繭行動解析システム)を開発することができた。平成三年度においては主に蚕の営繭の様子を三次元デ-タとして測定する方法を確立し,実際のデ-タを採取すること,及びグラフィックスワ-クステ-ション上で蚕体の動き及び営繭の様子を表示するシステムの基本設計の二つについて研究を行った。前者に関しては,動いている蚕体の位置を一秒単位で三次元デ-タとして測定する必要があったため,ビデオカメラ二台とパ-ソナルコンピュ-タ-台を用いた測定法を新たに開発した。この方法はビデオディスプレイ上に再生された二方向からの蚕体映像をマウスにより読み取り重み付繰り返し最小二乗法を利用して空間デ-タを再現する方法である。この際,蚕体上にマ-クされた点が読み取れない場合は長方形の範囲を指定する方法を考案した。種々の場合に対する測定の精度に関しても統計的理論的立場から検討し,再現された値に対する95%信頼楕円を与える公式を導くことができた。このように新たに開発した測定法を用いてc131,c124,乞食×大草,鬼縮,琉球多産,天蚕などの営繭行動に関するデ-タを採取することができた。また,このデ-タの処理法に関しては現在考察中である。後者の問題に関しては,購入したグラフィックスワ-クステ-ションのディスプレイ上で実測した蚕体の動きを再現できるソフトウエア-を作成した。このソフトウエア-では営繭の様子を種々の角度から観察することができるようになっている。現在は蚕体を12点を結んだ折線で表示していが,実際の体に近い形で表示する方法を開発中である。さらに,吐糸位置の移動をスプライン曲線で近似して表示したり,蚕体の各節間の角度変化等の特性も表示できるようになった。平成四年度においては、平成三年度の研究結果に基づき、さらに特徴ある繭形を作る蚕品種を用いて営繭行動のビデオカメラによる撮影実験を行った。これらビデオテープから蚕の吐糸体形(蚕体上にマークした13点から15点で表す)の時間的変化に関するデータを収集した。このデータを用いた吐糸速度の推定方法と推定誤差について考察し推定誤差に対する近似式を求めることができた。

この結果を用いて種々の検討を加え、三次元データによる吐糸速度推定法を確立することができた。また、営繭時の吐糸口の動きを調べるために主成分スコアーを利用した三次元データの平面への射影法を考え、この平面上での動きにスプライン曲線をあてはめることができた。この結果、吐糸された繭糸の重なりあいの状態を調査できるようになった。さらに、蚕の吐糸体形の時間的変化をモデル化するために、相似変換を利用した吐糸体形の統計モデルを考えた。このモデルを用いて一般化プロクラステス法により、数品種の蚕に対する吐糸体形の平均(平均吐糸体形)の推定を行った。また、グッダールにより提案された形の平均比較の方法を用いて吐糸体形の比較を行った。ここで行った実験データでは異なったた蚕の間に統計的に有意な差(1%)が見られた。また、三次元グラフィクスに関しては、平成三年度に作成した三次元表示システム部に平面データから三次元データへの再現ルーチン、営繭行動解析ルーチン、解析結果のグラフィクス表示ルーチンを加え統合化し3DASBS(三次元グラフィクスによる蚕の営繭行動解析システム)を作ることができた。