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「東アジア」村落における生活保障組織の比較社会学：日本とバリ島の事例

本研究は、日本とインドネシア・バリ島村落の家族と社会組織の比較である。研究の結果、東北アジアと東南アジア村落の家族と社会組織は多くの共通点があることが示された。この2つの地域を連続的にとらえる研究の視点および東北アジアと東南アジアを含む広義の「東アジア」エリア概念の重要性が明らかにされた。一方、このエリアの農地の相続は、東北アジアに多い男子分割相続であれ、東南アジアに多い男女分割相続であれ、分割相続が大半である。家産や家業や家名をあととりが一括して継承する一子単独相続のイエを構成単位とするムラという日本の村落社会の編成は、「東アジア」では稀であることが明らかになった。本年度は、研究の初年度として、研究テーマに関わる統計資料や文献の収集を行うと同時に、インドネシアと日本の文化や社会に関するヨーロッパの研究会やゼミナールに参加し、最新の研究動向を把握するとともに、本研究の課題が、海外の学界のなかでどのように位置づけられるのかについて考察した。その結果、以下のことが明らかにされ、本研究の学術的意義が明確になった。1.インドネシア研究は、ライデン大学を中心にかつての宗主国オランダに歴史的資料が集積している。バリのスバックの研究も灌漑事業が盛んなオランダで盛んである。だが近年は、アメリカとオーストラリアで社会人類学や社会学の領域の研究成果が多く、バリ農村の社会組織についてのすぐれた事例研究もみいだされる。2.華僑と並んで東南アジア社会に多い中東からの移民は、ハドラミといわれる現ヨルダン国に近い特定のエリアの出身者が多い。3.近年のバリ島のツーリズムのなかで強調されるトリヒタカラナが、伝統文化ではなく、つくられた文化であることが強調されている。こうした研究の視点は、近年に特徴的なことではなく、社会人類学における構築主義のなかででてきたものである。4.歴史的には、スカルノが失脚しスハルト政権が発足するきかっけになったクーデター未遂事件が、ポストスハルト期で50年にあたる2015年は盛んにおこなわれていた。5.こうした国際学会の傾向を鑑みると、日本の東南アジア研究の水準は高く、海外の研究動向もふまえて日本の東南アジア研究の成果を内外に問う意味は大きい。さらに、日本でも欧州でも、本研究のように、日本の水田稲作を生活条件としながら展開してきた村落組織や家族組織についての農村社会学の研究蓄積をいかした東南アジア研究やインドネシア・バリ島の事例研究は皆無であり、本研究の意義は大きい。研究目的に関する文献研究や資料収集・資料の整理と分析については、研究計画どおりに進展している。現地調査については、日本農村の調査が十分にできたとはいえないが、研究動向の把握と位置づけが計画以上に進展したために本年度に実施する現地調査の課題が明確になり、円滑に現地調査ができる準備が整ったので、おおむね順調に進展しているといえる。研究の中間年の本年度は、研究テーマに関わる統計資料や文献の収集を継続すると同時に、東北地方の農漁村の現地調査とインドネシア・バリ島の農村での現地調査を実施した。その結果、以下のことが明らかにされた。国内調査より:1.山形県庄内地方の農村の世帯の中で生産組合に加入している農家世帯は一部になっている。2.通勤兼業と水田稲作農業の困難のなかで、後継者がいない世帯が増えている。3.平場農村では、耕作放棄地や空き家が増えているわけではない。農業や農地、農村景観は、集落営農法人等によって維持されている。4.宮城県の離島漁村では、東日本大震災後、震災前からの過疎化と高齢化の傾向に拍車がかかり、漁業従事者が減少した。5.設備投資の大きいノリ養殖業は、「がんばる養殖業」を利用した法人化によって、個別経営が減少した。機械の共同利用にとどまらない生産協業と給与制を導入した法人化は、養殖業を変貌させた。6.海浜清掃やアサリの採取は、地区の全世帯が参加している。→農業や漁業は存続しても、農家や漁家のあととりによる世代継承は困難になっている。イエが存続することではじめて存続してきたイエ連合としての日本のムラのあり方が大きく変貌している。今後は、イエなきムラの存続がありうるか、イエの解体は同時にムラの解体を意味するかについて考察する必要がある。海外調査より:1.世界遺産の登録から3年後のインドネシア・バリ島のジャティルイ村では,観光収入の配分をめぐって複数の組織が拮抗していた。2.さらに、土づくりを大事にした「農業のための農業」よりも,水田の景観を観光客に楽しませるための「景観のための農業」を優先するような自然と人間の調和にかかわる深刻な問題もでてきている。3.こうした変化は,ポスト・スハルト期の地方分権化とマス・ツーリズムを批判してでてきた持続可能な観光のあり方と関わっている。現地調査についても、日本農村および海外調査についても円滑に現地調査が実施されており、おおむね順調に進展しているといえる。本年度は、研究の最終年度として1インドネシア・バリ島タバナン県の棚田農村2山形県酒田市の平場農村3宮城県塩釜市のシマ漁村での調査研究の成果を集約した。その結果は以下のとおりである。1-1世界遺産の登録から5年が経ち、入場料収入だけでなく有機肥料等の行政の助成への依存が高まった。1-2農業と環境および農業と観光との軋轢が緩和し、両者の両立が模索されていた。

1-3育苗や野菜作をする意欲的な農民は、温度管理のためのビニルを利用するので、農業と環境との矛盾が続いていた。1-4あらたな調査対象は、ヒンズー教のメンバーとムスリムのメンバーが共存するジュンブラナ県のスバックである。1-5このスバックは、人数はムスリムが多いが、水田面積はヒンズーが大きい。このことは、ムスリムが男女分割相続であるのに対し、ヒンズーは男子分割相続という相続慣行と関わる。1-6このスバックの組織機構やルール、稲作作業の時期の決め方や共同の行事について調査を進め、異なる宗教のメンバーがひとつの機構のなかで共存する条件を探ることが今後の課題である。2-1山形県酒田市では、専業農家は水田単作地帯よりも砂丘畑や近郊農村や畑作複合経営地帯の農家が多い。2-2水田稲作については、個別の大規模経営農家と集落営農法人という2つの経営形態がある。2-3いずれの経営形態も、行政の補助金に大きく依存しており、複雑な補助金申請のための事務能力が要請されていた。3-1塩釜市浦戸支所のノリ養殖は、震災前の個別経営から、震災後(2012年)は「がんばる養殖業」を利用して、網の管理やノリ摘みの海上作業から陸上での乾燥・加工作業のすべてを協業化する完全協業に移行した。3-2支援が終わった2015年以降も、合同法人として完全協業を継続しただけでなく、個別経営から会社経営組織に変わり、ノリ養殖の漁業組織は震災前後で質的に大きく変化した。本研究は、日本とインドネシア・バリ島村落の家族と社会組織の比較である。研究の結果、東北アジアと東南アジア村落の家族と社会組織は多くの共通点があることが示された。この2つの地域を連続的にとらえる研究の視点および東北アジアと東南アジアを含む広義の「東アジア」エリア概念の重要性が明らかにされた。一方、このエリアの農地の相続は、東北アジアに多い男子分割相続であれ、東南アジアに多い男女分割相続であれ、分割相続が大半である。家産や家業や家名をあととりが一括して継承する一子単独相続のイエを構成単位とするムラという日本の村落社会の編成は、「東アジア」では稀であることが明らかになった。研究目的に関する文献・資料の収集と分析を継続するとともに、インドネシア・バリ島および日本の農村について現地調査を実施し、特定村落についてのインテンシブな事例研究を行う。最終年度の報告書の作成に向けて、不足する文献・資料の収集と分析を継続するとともに、インドネシア・バリ島および日本の農村について補充調査を実施し、調査結果を分析して、特定村落についてのインテンシブな事例研究をまとめる。社会学インドネシア・バリ島と日本の農村で予定していた現地調査が調査対象者の都合で予定より日数が短かくなったために、研究代表者の旅費および謝金に残額が生じた。次年度は、本年度のインドネシア・バリ島と日本の農村での現地調査の不足を補うために、当初計画していたよりも長く現地調査を行う必要がある。本年度の残額は、当初予定していた補充調査のための旅費と謝金に加えて、延長した日数分の滞在費と謝金に充当する予定である。
アンチセンス法による接着分子発現の抑制とその臨床応用

体外循環後の臓器障害や動脈硬化の進行においては、白血球の活性化と接着分子の発現が重要な役割を果たしている。われわれは、これまで接着分子発現の調節機構について検討してきた。本研究では、シェアーストレスと温度が、末梢血単核球と内皮細胞における接着分子VCAM-1とサイトカインTNF-α、IL-8、IL-10の発現にどのような影響を与えるかを調べることを目標とした。心臓外科手術で用いる人工心肺の模擬回路を用いて流量と温度の影響を調べた結果、シェアーストレス単独の刺激により末梢血単核球でIL-8mRNAの発現が誘導されることが示された。さらに、このIL-8mRNAの産生は、シェアーストレスの大小によって異なる発現強度を示すことが観察された。一方、37°Cと25°Cの温度の差は、末梢血単核球のIL-8産生に影響を与えなかった。シェアーストレス単独の刺激では内皮細胞によるIL-8mRNAおよびVCAM-1の発現は認められず、末梢血単核球におけるTNF-〓、IL-10の発現も認められなかった。本研究の結果より、内皮細胞側よりも末梢血単核球によって産生されたIL-8が白血球の接着を促進しているものと考えられる。また、シェアーストレスの変化が末梢血単核球のIL-8産生を修飾して白血球の接着を促進させる可能性が示唆された。本研究の結果は、再灌流障害の予防、軽減に血液中の白血球を標的としたインターベンションを行うことの妥当性を支持するものである。本研究で使用した模擬回路では、シェアーストレスの厳密な調節が困難であった。今後、平行平板型流れ負荷装置を用いてシェアーストレスを厳密に調節したうえでIL-8が内皮細胞にどのような変化を及ぼすかを検討する予定である。さらに、この機序にNF-〓Bがどのように関わっているかについても検討する予定である。白血球が炎症部位の血管に集積する際に、白血球と血管内皮細胞の表面に発現する接着分子が重要な働きをすることが知られている。その接着分子の発現は、NF-κBと呼ばれる核内転写因子によって制御されている。接着分子の抗体や炎症性メディエーターの抗体を用いて炎症を抑制することが試みられているが、必ずしも十分な成果をあげていない。本研究の目的は、NF-kBの活性を抑制することで炎症のカスケードをたちきることができるという仮説を検証することである。NF-kBを阻害するためにアンチセンスと呼ばれるオリゴヌクレオチドを用いた方法を検討した。本年度の実験結果は以下のようにまとめられる。1.NF-κBの免疫組織染色法の確立:NF-κBの抗体をプローベにした免疫染色の手法を確立した。これを用いることで、放射線でラベルした抗体を用いるEMSA法を使わずにNF-κBの細胞内局在を調べられる。エンドトキシンで血管内皮細胞を刺激した場合、4-6時間で細胞質から核内への最大限の移行が観察された。2.アンチセンスを細胞内に取り込ませるためにリポフェクチンを用いたが、細胞毒性が強く、リポフェクチンで処理する段階での検討が必要であることがわかった。細胞株の変更、リポフェクチンの濃度に対して現在検討中である。リポフェクチン法でできない場合は、他の方法を考慮する予定である。

われわれは、これまで接着分子発現の調節機構について検討してきた。本研究では、シェアーストレスと温度が、末梢血単核球と内皮細胞における接着分子VCAM-1とサイトカインTNF-α、IL-8、IL-10の発現にどのような影響を与えるかを調べることを目標とした。心臓外科手術で用いる人工心肺の模擬回路を用いて流量と温度の影響を調べた結果、シェアーストレス単独の刺激により末梢血単核球でIL-8mRNAの発現が誘導されることが示された。さらに、このIL-8mRNAの産生は、シェアーストレスの大小によって異なる発現強度を示すことが観察された。一方、37°Cと25°Cの温度の差は、末梢血単核球のIL-8産生に影響を与えなかった。シェアーストレス単独の刺激では内皮細胞によるIL-8mRNAおよびVCAM-1の発現は認められず、末梢血単核球におけるTNF-〓、IL-10の発現も認められなかった。本研究の結果より、内皮細胞側よりも末梢血単核球によって産生されたIL-8が白血球の接着を促進しているものと考えられる。また、シェアーストレスの変化が末梢血単核球のIL-8産生を修飾して白血球の接着を促進させる可能性が示唆された。本研究の結果は、再灌流障害の予防、軽減に血液中の白血球を標的としたインターベンションを行うことの妥当性を支持するものである。本研究で使用した模擬回路では、シェアーストレスの厳密な調節が困難であった。今後、平行平板型流れ負荷装置を用いてシェアーストレスを厳密に調節したうえでIL-8が内皮細胞にどのような変化を及ぼすかを検討する予定である。さらに、この機序にNF-〓Bがどのように関わっているかについても検討する予定である。
垂直磁気記録におけるジッタ性媒体雑音対応のPRML方式

本研究は,情報ストレージ装置の高密度化を実現するために必要なPRML (Partial Response Maximum Likelihood)方式と呼ばれる信号処理方式の性能向上に関するものである.本研究では,ジッタ性媒体雑音が支配的な垂直磁気記録再生系において有効なPRML方式を開発することを目的として,計算機シミュレーション及び記録再生実験の両面から検討を行った.その結果,以下の成果が得られた。1.自己回帰(AR : Autoregressive)チャネルモデルによるPRチャネルのモデル化ジッタ性媒体雑音は磁化転移点の変動に起因して発生することから,信号系列に依存し,かつ,雑音系列間に相関のある有色雑音となる.この性質は,信号に対して有利な波形等化を行ったあとでも維持される.そこで,垂直磁気記録におけるPRチャネルの実波形及び数値モデルによる再生波形を用いて,ARチャネルモデルによりPRチャネルのモデル化を行ったところ,良好なモデルが得られることが明らかとなった.ビタビ復号における各状態遷移に対する推定値をARチャネルモデルを用いて求めるPRML-AR方式を提案し,最尤パス選択の精度を向上させることで復号器の性能改善を行った.さらに,ターボ復号器を構成するAPP (A Posteriori Probability)復号器への適用についても検討したところ,性能改善が得られることが明らかとなった.3.垂直磁気記録におけるPRML方式の誤りパターンの解析PRML方式,PRML-AR方式の誤りパターンついて検討し,ジッタ性媒体雑音による誤りパターンの変化を明らかにした。PRML-AR方式における支配的な復号誤りをビット単位で訂正するためのパリティ符号化,ML復号器における信頼度演算,ポストプロセッサについて検討し,ほとんどの復号誤りを訂正でき,大幅な性能改善が得られるが明らかとなった.本研究は,情報ストレージ装置の高密度化を実現するために必要なPRML (Partial Response Maximum Likelihood)方式と呼ばれる信号処理方式の性能向上に関するものである.本研究では,ジッタ性媒体雑音が支配的な垂直磁気記録再生系において有効なPRML方式を開発することを目的として,計算機シミュレーション及び記録再生実験の両面から検討を行った.その結果,以下の成果が得られた。PRML-AR方式における支配的な復号誤りをビット単位で訂正するためのパリティ符号化,ML復号器における信頼度演算,ポストプロセッサについて検討し,ほとんどの復号誤りを訂正でき,大幅な性能改善が得られるが明らかとなった.本研究は,情報ストレージ装置の高密度化を実現ずるために必要なPRML方式と呼ばれる信号処理方式に関するものである。次世代の記録方式として有望視されている垂直磁気記録においては,磁化遷移点変動に起因するジッタ性媒体雑音が全雑音のほとんどを占め,システムの性能を決める重要な要素となっている。本年度は,PRML方式にジッタ性媒体雑音に対する耐性をつけることを目的として研究を行った結果,以下のような成果が得られた。1.ジッタ性媒体雑音が支配的な垂直磁気記録において,PRチャネルの実波形を用いてモデル化を行ったところ,AR(auto regressive)モデルを適用することにより,記録系列に依存する雑音のモデル化が実現された。2.1.のモデルを用いて,計算機シミュレーションを行うことにより,誤りパターン解析を行ったところ,種々のPRML方式における支配的な誤りパターンが明らかとなった。3.更に,これらの支配的な誤りパターンを訂正するために,記録符号にパリティ検査符号を追加し,誤り訂正を行うことができるポストプロセッサについて検討し,リードソロモン(RS)符号を用いた誤り訂正にかかる負担の軽減を図った。また,RS符号とラン長制約(RLL)符号化の位置を入れ替えることで,効果的な誤り訂正が実現できた。4.ARモデルをViterbi復号器に融合させることにより,雑音予測を行い,相殺しながら最尤復号が可能なViterbi復号器を構成した。そして、計算機シミュレーションを行うことにより、性能改善が得られることを明らかにした。本研究は、情報ストレージ装置の高密度化を実現するために必要なPRML方式と呼ばれる信号処理方式に関するものである。次世代の記録方式として有望視されている垂直磁気記録においては、磁化遷移点変動に起因するジッタ性媒体雑音が全雑音のほとんどを占め、システムの性能を決める重要な要素となっている。

昨年度、PRML方式にジッタ性媒体雑音に対する耐性を持たせることを目的とした計算機シミュレーシヨンによる検討で、AR(Autoregressive)チャネルモデルによる雑音予測の導入、パリティ検査符号と尤度情報を用いた復号誤りの訂正がジッタ性媒体雑音に対して有効であることが明らかとなったことから、本年度は、実際に垂直磁気記録媒体と記録再生ヘッドをスピンスタンドに装着した実機システムにおける検討を中心にして研究を行った。その結果、以下のような成果が得られた。1. AR(autoregressive)チャネルモデルにより、復号器入力雑音を推定する機能をViterbi復号器に実装することによって、復号器(Viterbi-AR)の性能改善が実現でき、一層の高密度化が可能である。2.実機での誤りパターン解析においても、比較的短い連続反転に起因する復号誤りが支配的となることが明らかとなった。3.これらの支配的な誤りパターンを訂正するために、記録符号におけるインタリーブド単一パリティ検査符号、Viterbi-AR復号器における尤度情報算出、パリティ検査による誤りパターン検出と尤度情報による誤り位置検出を行うポストプロセッサを開発した。4.そして、これらを備えたPRML方式をジッタ性媒体雑音のある垂直磁気記録再生系に適用し、ジッタ性媒体雑音に対する耐性を実機で確認した。5. ARチャネルモデルによる雑音予測を、ターボ符号化・復号化方式のAPP(a posteriori probability)復号器に適用することで、同様の効果が得られることが明らかとなった。
一般住民における夜間頻尿の包括的病態解明

夜間頻尿の原因として、前立腺肥大症、過活動膀胱、膀胱炎、心不全、睡眠時無呼吸症候群(Sleep Apnea Syndrome: SAS)などがある。しかし、国内の一般住民対象の夜間頻尿の原因を調査した疫学研究は存在しない。将来の日本の縮図である福岡県那珂川市において、IPSS(国際前立腺症状スコア)、QOL(満足度)スコア、OABSS(過活動膀胱症状質問票)による排尿症状、また尿検査、NT-proBNPなどの採血に加えて、睡眠日誌、アクチウォッチ、Watch PATを使用して睡眠検診を実施し、夜間頻尿を解明することで夜間頻尿の治療の最適化、一般住民の健康寿命の延伸を目指す。
半自律的な音声認識による講演・講義への字幕付与

新たな音声認識のモデル・アルゴリズムについて研究するとともに、講演や講義を対象とした字幕付与のシステムの改善を行った。(1)ニューラルネットワークに基づいて音響モデルと言語モデルを一体的にモデル化し、入力音声から認識結果の単語列を直接求めるEnd-to-End音声認識を実現した。特に単語を単位としたモデルを安定して学習する方式を提案し、従来の一般的な音声認識手法と比較して、高い認識精度を実現しながら、処理時間を1/30以下にできることを示した。(2)上記のEnd-to-End音声認識システムは語彙も含めて学習データに特化する問題があるので、新しいドメインに適応する様々な方法を検討した。特に、音声合成によって疑似的に学習用音声データを生成する方法を提案し、実現可能性を示した。(3)講演・講義の音声ファイルに字幕を付与するシステム(http://caption.ist.i.kyoto-u.ac.jp/)を引き続き試験運用した。本システムは、政策研究大学院大学や国立国語研究所などでも利用されている。(4)聴覚障害者の情報保障のためにリアルタイムで字幕を付与するソフトIPtalk(http://www.s-kurita.net/)に、本プロジェクトで開発してきた音声認識ソフトを統合して一般に公開した。本プロジェクト及びこのソフトの紹介を兼ねて、2018年12月に京都大学において『聴覚障害者のための字幕付与技術』シンポジウムを開催した。聴覚障害者や要約筆記者などを含めて143名の参加者があり、当該技術の展望について様々な意見交換を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。放送大学の講義と学会の講演を主な対象として、音声認識の半自律的な学習の枠組みを検討し、字幕付与システムを実装・公開・試験運用した。(1)音声認識、特に音響モデルの半自律的な学習の枠組みを検討した。まず、字幕テキストと複数の音声認識結果に基づいて、音声認識の音響モデルを学習するための教師ラベルを生成し、準教師付き学習(lightly-supervised training)を実現した。次に、既存の大規模な学習データベースと組み合わせる半教師付き学習(semi-supervised training)を実現した。また、ディープニューラルネットワークのマルチタスク学習などの方法も検討した。(2)音声認識に基づく字幕付与システム(http://caption.ist.i.kyoto-u.ac.jp/)を公開・試験運用した。放送大学の複数の講義を対象に、音声認識結果を修正・編集することにより、実際に字幕を作成してもらった。また、情報処理学会の複数の研究会などで、リアルタイム字幕付与の試験運用を実施した。(3)英語や中国語の講演コンテンツ(TEDやCCTVの「百家講壇」)を対象に字幕を付与し、これらの言語を学習する日本人のリスニング訓練に応用することを研究した。自動音声認識が困難な箇所と学習者のリスニングが困難な箇所との関係について分析し、これを用いた字幕提示法を提案した。(4)『聴覚障害者のための字幕付与技術』シンポジウムを開催し、聴覚障害者・要約筆記ボランティアに加えて、会議録を作成している速記者やテレビ字幕を作成している方と字幕付与の方法について情報交換・議論を行った。論文発表に加えて、報道発表も行った。放送大学の講義と学会の講演を主な対象として、音声認識の方式について様々な研究を進めながら、字幕付与を行うシステムの改善を行った。(1)ニューラルネットワークに基づく音響モデルに関して、CTC(Connectionist Temporal Classification)やAttentionモデルなどのEnd-to-Endの方法を検討した。これらの方法は、従来のDNN-HMMにとってかわるものである。また、フィラーや言い淀みなどのイベントをCTCの枠組みで統合的に検出する方法も検討した。(2)ニューラルネットワークに基づく言語モデルに関して、単語を単位とするAttentionモデルの枠組みでEnd-to-Endモデルとして実現する方式を検討した。この方式は、音響モデルと言語モデルを一体的に構成・最適化するもので、従来の階層的な方式と比べて、非常に単純なアーキテクチャーで、25倍以上の高速化を実現できる。認識精度についても種々の検討を行った結果、従来方式を上回る水準に到達しつつある。(3)字幕付与システム(http://caption.ist.i.kyoto-u.ac.jp/)を一般に公開し、試験運用を行った。本システムは放送大学のオンライン講義の字幕付与で使用された他、政策研究大学院大学や国立国語研究所へ提供した。(4)聴覚障害者の情報保障のためにリアルタイムで字幕を付与する方法を引き続き研究した。情報処理学会の複数の研究会(SIG-SLP, SIG-AAC)において、講演の字幕付与を実施した。(5)英語の講演コンテンツを対象として、聞き取りが困難な箇所に選択的に字幕付与を行うことでリスニング訓練を行うシステムについて研究した。論文発表に加えて、システムの一般公開や他研究機関への提供も行った。

特に、音声合成によって疑似的に学習用音声データを生成する方法を提案し、実現可能性を示した。(3)講演・講義の音声ファイルに字幕を付与するシステム(http://caption.ist.i.kyoto-u.ac.jp/)を引き続き試験運用した。本システムは、政策研究大学院大学や国立国語研究所などでも利用されている。(4)聴覚障害者の情報保障のためにリアルタイムで字幕を付与するソフトIPtalk(http://www.s-kurita.net/)に、本プロジェクトで開発してきた音声認識ソフトを統合して一般に公開した。本プロジェクト及びこのソフトの紹介を兼ねて、2018年12月に京都大学において『聴覚障害者のための字幕付与技術』シンポジウムを開催した。聴覚障害者や要約筆記者などを含めて143名の参加者があり、当該技術の展望について様々な意見交換を行った。引き続き、システムの試験運用と改善を行う。音声認識の方式について研究を継続しながら、システムの試験運用と改善を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
膜性骨化におけるIHHシグナルを介したCdc42の機能の解明

歯槽骨を含む顔面頭蓋の骨格の多くは膜性骨化によって形成される。申請者らは、Rhoファミリータンパク質であるCdc42(cell division cycle 42)が個体レベルでの骨・軟骨形成において、軟骨内骨化での正常な軟骨細胞の肥大化や軟骨基質の石灰化、肢芽形成期での軟骨細胞の凝集およびパターニングに重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、Cdc42が個体レベルの膜性骨化において果たしている機能は未だ不明な点が多い。本研究では、頭蓋における間葉細胞特異的にCdc42遺伝子を欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Cdc42fl/fl; Prx1-Creマウス)を用いて、膜性骨化におけるCdc42の役割について検討を行った。Cdc42コンディショナルノックアウトマウスにおける前頭縫合、および矢状縫合部の骨形成は野性型マウスと比較して有意に減少していたが、これらの頭蓋縫合部の細胞増殖および細胞死マーカーの発現に有意差は認められなかった。そこで、頭蓋縫合部における細胞の遺伝子発現について検討を行ったところ、Cdc42コンディショナルノックアウトマウスの頭蓋縫合部周辺において、頭蓋骨の形成に関与するIndian hedgehog(Ihh)、Bone Morphogenetic Protein(Bmp)2、およびBmp4の発現が減少していることが明らかとなった。以上の結果から、IhhおよびBmpシグナルによって制御される頭蓋骨形成において、Cdc42が重要な役割を果たしていることが示唆された。研究計画初年度に計画していた研究が概ね実施できたため。マウス頭蓋由来細胞を用いて、in vitroでの細胞増殖、細胞死、細胞分化に対するCdc42の機能が阻害された際の影響の検討を行うことで、さらなる研究の推進を図る。次年度使用額は、今年度の研究が効率的に推進したことにより発生した未使用額である。当該金額は、平成30年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する。
DDSとしての新しいCollagen Shieldおよびinsert

今回使用したコラーゲンシールドは、高研(株)との協力により開発中のものであり、子牛皮膚I型アテロコラーゲンで作られており、gamma線で架橋が施されている。含有率は95%で、光線透過率は95.3%と透明である。このコラーゲンシールドのdrug deliverysystem(DDS)としての効果について従来のコラーゲンシールドと比較検討した。実験は、両シールドを0.5%テトラサイクリン(Te)溶液3mlに5分間浸漬し、吸光度分析によりシールド中のTe量を定量、加えてシールドから生理食塩水中への薬剤の放出徐放量を経時的に測定した。<結果>1.新しいコラーゲンシールド中のTeの保持量は240mugで従来のシールドの67mugと比較し約3倍の量であった。2.薬剤の放出については、両シールドとも初め30分間でほぼ100%が放出され、特に放出状態には差は認められなかった。これらの結果より、新しいコラーゲンシールドは薬剤保持は優れているものの、徐放性についてはあまり効果的ではなく、改良が必要と考えられた。今後はin vivoでの実験を進めていきたい。
固有名詞調査に基づく『プル-スト書簡集』の総合的研究

本研究は、『プル-スト書簡集』(La Correspondance de Marcel Proust,ed.Philip Kolb,Plon,1970-1993)全21巻の固有名詞調査に基づき、作家プル-ストの生涯と作品生成の過程を、当時の社会状況や文化的背景のなかに総合的に位置づけることを目的とした。そのため、平成8年度と9年度にわたり、(1)『書簡集』に現れる情報を、当時の社会・文化的背景のなかに正確に位置づけるために、作家が参照した当時の新聞・雑誌などの補助情報をあらたに収集して、調査した。(2)これと平行して、研究代表者・分担者・協力者約40名の共同作業として、『プル-スト書簡集』(約9,500ページ)に出てくる固有名詞の網羅的調査をした。出てきた固有名詞を人名・地名・作品名の3つに色分けしてマークし、さらに必要な補助情報を専門家の立場で書きくわえたうえで、コンピューターへの入力を依頼する。校正段階で必要な名寄せ作業をし、さらに、たとえば人名には旧姓・爵位・生没年・続柄・職業・肩書などの補助情報を補って、人名・地名・作品名の3種類からなる「『プル-スト書簡集』総合索引」を完成し、これを研究成果報告書として印刷した。この索引を使うと、プル-ストの生涯だけでなく、作家がどのような書物や新聞・雑誌を読み、政治や芸術についてどのような意見を抱いていたのかを、当時の社会状況や文化的背景のなかで調査することができる。プル-ストの生きた人生と時代について具体的な調査のできる貴重な基礎資料が、世界に先がけて完成したのである。(3)この索引を利用して『書簡集』に含まれる社会・文化的情報を分析する作業は、個別の論文として発表したものを除くと、いまだ緒についたばかりである。しかし、基礎資料である総合索引が完成し、個別研究はかなり進んだので、近い将来には総合的研究をとりまとめる体制をつくりたい。本研究は、『プル-スト書簡集』(La Correspondance de Marcel Proust,ed.Philip Kolb,Plon,1970-1993)全21巻に基づき、作家プル-ストの生涯と作品生成の過程を、当時の社会状況や文化的背景のなかに総合的に位置づけることを目標にしている。本年度はそのための基礎作業として、『プル-スト書簡集』に現れる固有名詞(人名・地名・作品名など)を網羅的に調査する作業にとりかかった。(1)パソコンとスキャナーなどを購入し、コンピューターに『書簡集』を読み取らせ、そうして得られるデータベースを基礎に固有名詞索引を作成する方法を試みたが、精度が不充分であった。(2)『書簡集』に現れる情報を、当時の社会・文化的背景のなかに正確に位置づけるために、作家が参照した当時の新聞・雑誌のマクロフィルムをあらたに収集して、調査した。(3)研究代表者・分担者・協力者39名の共同作業として、『プル-スト書簡集』に出てくる固有名詞の網羅的調査を行った。ひとり約50から100ページの分担分コピーを作成し、固有名詞を人名・地名・作品名の3つに色分けしてマークした。これは(ファーストネ-ムや徒名・略号の特定など)機械的なデータ処理では解決できない、高度な専門知識を必要とする作業であった。これを共同研究者11名が取りまとめて整理したうえで、アルファベット順に並べて名寄せをするため、本年度は、『書簡集』の3分の1(およそ3500ページ)のデータ入力を依頼して、総合索引のひな型が完成した。

(4)『書簡集』に含まれる社会・文化的背景を、役割分担に記した主題系にわけて、予備的分析を行い、プル-ストとパリ・医学・美術などの関係を中心に、「研究発表」の項に記したような成果をえた。本研究は、『プル-スト書簡集』(La Correspondance de Marcel Proust,ed.Philip Kolb,Plon,1970-1993)全21巻に基づき、作家プル-ストの生涯と作品生成の過程を、当時の社会状況や文化的背景のなかに総合的に位置づけることを目標にしている。そのため、本年度は、昨年度からの継続課題である『プル-スト書簡集』の固有名詞調査を完了し、その結果を人名・地名・作品名別の総合索引としてとりまとめるとともに、個別の研究結果を学術雑誌などに発表し、さらに、2年度にわたるまとめとして、総合索引をふくむ研究成果報告書を作成した:(1)『書簡集』に現れる情報を、当時の社会・文化的背景のなかに正確に位置づけるために、作家が参照した当時の新聞・雑誌の補助情報で、あらたに必要になったマイクロフィルムを収集して、調査した。(2)これと平行して、研究代表者・分担者・協力者約40名の共同作業として、『プル-スト書簡集』(約9,500ページ)に出てくる固有名詞の網羅的調査を完成した。9年度は、書簡集の残り3分の2について、前年度と同じように、固有名詞を人名・地名・作品名の3つに色分けしてマークし、さらに必要な補助情報を専門家の立場で書きくわえ、これを研究代表者・分担者が取りまとめて整理したうえで、コンピューターヘの入力を依頼した。さらに、8年度に入力ずみのデータと合わせ、整理統合をはかったうえで『プル-スト書簡集』全体の総合索引を完成させた。(3)『書簡集』に含まれる社会・文化的背景を、役割分担に記した主題系にわけて考察し、「研究発表」の項に記したような個別の成果をえたが、総合的研究をとりまとめるには至らなかった。(4)『書簡集』の総合索引に、発表論文のリストを加えて、研究成果報告書を作成・印刷した。
モジュール型宇宙構造物の構築に関する研究

本研究は、均質なモジュールからなる宇宙構造物システムの構築において、従来の万能型高性能マニピュレーターによるいわば集中型の組立方法に対し、モジュール間結合部に装着した比較的単純な組立構築の機構によりモジュール自身を移動させて所定の形態の構造形態とするいわば分散型の組立方法を検討し、またそれらのモジュールを展開膜面モジュールとして展開構築と分散型の組立構築の両者を含む本格的な宇宙構造物システムの構築シナリオの確立に資する基礎研究である。具体的にはモジュールが輸送系ロケット内に積み重ねられていわば輪切りの状態で収納されている初期のスタック形態からモジュール自身を移動させて、所定の形態に移動させる。そのために必要なモジュール間結合部の検討と試作を試み、また一連の構築の過程に含まれる展開構築に適した展開膜面モジュールについての検討と試作、さらには実際の太陽電池セルや膜面アンテナ素子の搭載を想定した厚膜膜面の折り畳み収納の検討を行った。最終年度では前年度までに設計製作したスタック状態からの送り出し機構および,鍬形形状回転連結機構によるモジュール間結合部の動作試験を実施するとともに、試作展開膜面モジュールの展開試験および厚膜膜面の製作を行った。それらにより、モジュールのスタック状態からの送り出し、および結合機構による結合や回転および移動が確認でき、設計製作した展開膜面モジュールが安定してその機能を果たせること、また展開膜面の厚膜化が可能であることを示した。以上、本研究では将来の大型宇宙構造物システムの実現可能な構築方法として展開膜面モジュールによる展開構築と分散型の組立構築とを組み合わせること、そのために必要となる展開膜面モジュールおよびモジュール間結合部の具体例を提示して、それらによる構築シナリオが十分に実現可能であることを明らかにした。本研究は、均質な展開モジュールからなる宇宙構造物システムの構築において、(1)組立構築に適合した展開膜面モジュールの検討、(2)モジュール間結合部の検討、(3)構築過程の検討、および(4)構築途中での形態変化の構築過程に及ぼす影響の評価を行って、組立構築と展開構築とを組み合わせた新たな構築のシナリオを提示しようとするものである。構築の初期形態はそれらが輸送系ロケット内に積み重ねられていわば輪切りの状態で収納されている形態として、それからモジュール間結合部に装着された比較的単純な組立構築の機構によりモジュール自身を移動させて、直線状あるいは円弧状の中間形態に移行させる。さらにその中間形態から最終的に平面状に広がった所要の最終形態にモジュールを移動させて、構築の完了となる。中間形態はいわばオープンな形態であり、最終形態は構造物システムとして剛性など様々な観点から閉じた形態であることが望ましい。そのような一連の組立構築の過程のいづれかの時点に展開構築を含ませることになる。昨年度(平成28年度)は、それら全体の構築過程に対応しうる展開膜面モジュールの検討を行った。展開の容易さとモジュール間結合部の収納性を考慮して、組紐被覆テープブームおよびらせん折り膜面を用いたモジュールの有用性を確認した。また、輸送系ロケットの打ち上げ荷重にどのように対応するか、そのために追加するハードウエアを全体の構造物システム構築への利用可能かについても基本的な検討を行った。当初の予定では、モジュール間結合部の検討および設計と試作を昨年度(平成28年度)、モジュールの概念設計を平成29年度に予定したが、結合部のモジュール内への収納性に結合部の小型化や軽量化などにおいて様々な問題があり、それらを解決可能なモジュールの検討と概念設計を先行させた。結果的に29年度の計画と28年度の計画を振り替えることとなり、29年度にある程度のしわ寄せが生じる可能性があるが、最終的には当初計画の実現を予定しうるものと考えている。本研究は、均質な展開モジュールからなる宇宙構造物システムの構築において、従来の万能型高性能マニピュレーターによるいわば集中型の構築シナリオに対し、モジュール間結合部に装着した比較的単純な組立構築の機構によりモジュール自身を移動させて所定の形態の構造物システムを構築しようとするいわば分散型の構築シナリオの可能性を明らかにしようとするものである。具体的にはモジュールが輸送系ロケット内に積み重ねられていわば輪切りの状態で収納されている初期形態からモジュール自身を移動させて、直線状あるいは円弧状の中間形態に移行させる。さらにその中間形態から最終的に平面状に広がった所要の最終形態にモジュールを移動させて、構築を完了させる。昨年度は、一昨年の初年度に実施できた組立構築に適合した展開膜面モジュールおよびモジュール間結合部検討の成果をもとに、組紐被覆テープブームおよびらせん折り膜面を用いた展開膜面モジュールの設計と製作、およびモジュール間結合部の設計および製作を実施した。展開膜面モジュールの設計では、組立構築のための機能付加の影響がモジュール自身の展開構築の機能を阻害しないようにすることを考慮し、またモジュール間結合部については、組立の際の位置誤差に十分に対応できることに留意しつつ、磁力結合あるいはメカニカルな結合など多くの結合方式を検討した。それらの検討結果を踏まえ、膜面モジュールに付加する結合機構は単純な受動的なものとし、またモジュール間結合部は鍬形形状回転連結機構によることとして、設計を具体化し、それぞれのモデル製作を実施した。本研究の内容は、(1)組立構築に適合した展開膜面モジュールの検討、(2)モジュール間結合部の検討、(3)構築過程の検討、および(4)構築途中での形態変化の構築過程に及ぼす影響の評価の検討に大別できる。

初年度では(1)および(2)を実施し、昨年度はそれら展開膜面モジュールとモジュール間結合部の設計と製作を実施した。輪切りの状態で収納されている初期形態からの繰り出し機構についても設計とその製作を実施できた。(3)および(4)についての検討事項は実際に製作したモジュールおよび結合部の動作状態に依存することも多いと考えられ、それらを踏まえたうえで研究を進める予定である。全体として、ほぼ当初の研究計画の実施を予定しうるものと考えている。本研究は、均質なモジュールからなる宇宙構造物システムの構築において、従来の万能型高性能マニピュレーターによるいわば集中型の組立方法に対し、モジュール間結合部に装着した比較的単純な組立構築の機構によりモジュール自身を移動させて所定の形態の構造形態とするいわば分散型の組立方法を検討し、またそれらのモジュールを展開膜面モジュールとして展開構築と分散型の組立構築の両者を含む本格的な宇宙構造物システムの構築シナリオの確立に資する基礎研究である。具体的にはモジュールが輸送系ロケット内に積み重ねられていわば輪切りの状態で収納されている初期のスタック形態からモジュール自身を移動させて、所定の形態に移動させる。そのために必要なモジュール間結合部の検討と試作を試み、また一連の構築の過程に含まれる展開構築に適した展開膜面モジュールについての検討と試作、さらには実際の太陽電池セルや膜面アンテナ素子の搭載を想定した厚膜膜面の折り畳み収納の検討を行った。最終年度では前年度までに設計製作したスタック状態からの送り出し機構および,鍬形形状回転連結機構によるモジュール間結合部の動作試験を実施するとともに、試作展開膜面モジュールの展開試験および厚膜膜面の製作を行った。それらにより、モジュールのスタック状態からの送り出し、および結合機構による結合や回転および移動が確認でき、設計製作した展開膜面モジュールが安定してその機能を果たせること、また展開膜面の厚膜化が可能であることを示した。以上、本研究では将来の大型宇宙構造物システムの実現可能な構築方法として展開膜面モジュールによる展開構築と分散型の組立構築とを組み合わせること、そのために必要となる展開膜面モジュールおよびモジュール間結合部の具体例を提示して、それらによる構築シナリオが十分に実現可能であることを明らかにした。前項のような研究項目の前後があるものの、最終的には計画通りの実施を予定している。すなわち、今後は、初期形態から中間形態をへて最終形態に至るまでの宇宙構造物システム構築のシナリオにおいて、どのように組立構築と展開構築とを組み入れたら効率的な構築が可能になるかについて、基本的な研究を実施する。初期形態から中間形態の移行に対応したモジュール間結合部の概念モデルの設計・試作・動作試験を実施し、さらにその結合部に中間形態から最終形態へ移行させるための機能を付加することの検討を行い、それらをもとにして、構築の全過程において最終的に有効なモジュール間結合部を設計・試作する。同時に、展開膜面モジュールの一つを試作して、その展開試験を実施する。
森林の窒素循環と微生物群集をつなぐ

多くの森林生態系において窒素の供給は植物の成長・生産の制限因子として機能している。本研究では、窒素循環のプロセスの多くが微生物の窒素代謝反応であることに着目し、『環境条件ー微生物群集の動態ー窒素循環速度』の関係性を明らかにすることを目的とした。その結果、植物が吸収・利用するアンモニウムと硝酸の生成速度は基質の供給とともにそれを生成する微生物の存在量によって規定され、微生物の存在量は土壌の理化学性によって規定されるという階層的構造を見いだすことができた。本研究の成果は森林の窒素循環のメカニズム理解を進めるとともに、その環境応答を予測するための基盤的知見となる。始めに東京大学千葉演習林(スギ-ヒノキ人工林)と京都大学芦生演習林(ブナ優占-天然林)の斜面上部から下部までの土壌を採取し、窒素安定同位体希釈法を用いてを総アンモニア生成/硝化速度、分子生態学的方法により原核生物の16S rRNA量とアンモニア酸化微生物のアンモニアモノオキシゲナーゼ量を測定した。他の環境データや植物への窒素供給能としてのアンモニア生成/硝化速度と併せて、多変量パス解析を行い、微生物情報を入れることで森林土壌の窒素循環をよりよく説明できることを示し、「土壌の理化学性-窒素循環微生物-窒素循環速度-植物への窒素供給」の統合モデルを提示した。これらの結果について2件の雑誌論文と4件の学会にて発表した。続いて上記のローカルスケールでみられた現象が広域スケールでも見られるのかどうかを検証するために、北海道から鹿児島、沖縄までの全国35サイト以上の森林(天然林と人工林を含む)の土壌を用いて、総アンモニア生成/硝化速度ならびに原核生物の16S rRNA量とアンモニア酸化微生物のアンモニアモノオキシゲナーゼ量の測定を行った。加えて、真核微生物の18S rRNA遺伝子量の測定を行った。今後、上記と同様の解析を行うためのデータを収集することができた。またアンモニア生成と硝化に加え、脱窒も上記のモデルに組み込むことを目指し、土壌中の脱窒関連遺伝子を広く検出するための手法の開発ならびに測定条件の最適化を行った。その結果、亜硝酸還元遺伝子は従来の手法で示されていたよりもはるかの多様であり、かつ豊富(2-6倍)に存在していることを明らかにした。これらの結果については2件の投稿論文にて発表し、東京大学農学生命科学研究科よりプレスリリースを行った。以上によりアンモニア生成、硝化、脱窒について、窒素循環速度と微生物群集を併せて解析するための基盤が整った。全国40箇所の森林土壌中のバクテリア群集組成を解析した。具体的には土壌から抽出・精製したDNAに含まれる16S rRNA遺伝子をPCR法により増幅したのち、ハイスループットシーケンサーを用いて各土壌から22000の塩基配列を得た。得られた塩基配列について97%以上の相同性を有する配列をひとつのOTU(Operational Taxonomic Unit,種と同義)とした。各森林において土壌中のバクテリアの組成は異なっており、それは土壌のpH(3.5-7.5)に応じて変化することが示された。またバクテリアのOTU数(種数)は酸性土壌で小さく、中性付近で最も大きくなることが示された。また昨年度に解析を行った16S rRNA遺伝子量(バクテリア量)は土壌のpHではなく、土壌中の窒素濃度との間に相関が見られたことから、森林土壌のバクテリアの量と組成は異なる因子によって規定されていることが示された。天然林と人工林で比較すると人工林土壌のバクテリア群集組成は、天然林土壌のそれに比べて、地点間変動が小さいことも示された。また、昨年度に解析法を確立した手法を用いて脱窒に必要な遺伝子(亜硝酸還元酵素遺伝子)についても、PCR法による増幅、ハイスループットシーケンサーを用いた塩基配列解読を行った。対照として農耕地土壌についても同様に解読を行った。その結果、森林土壌と農耕地土壌では脱窒バクテリア群集が異なっていること、森林土壌においてはこれまで生態が研究されていないバクテリアが脱窒バクテリア群集の中で優占していることが示された。当初の計画通り、各森林土壌中のバクテリア群集組成とその成立要因の解析を行うことができた。また本研究において確立した亜硝酸還元酵素遺伝子(脱窒微生物群集)の解析法の有用性を示すことができた。全国40箇所の森林土壌中のカビ群集組成を解析した。具体的には土壌から抽出・精製したDNAに含まれるカビのITS領域遺伝子をPCR法により増幅したのち、ハイスループットシーケンサーを用いて各土壌から92000の塩基配列を得た。昨年度に行ったバクテリア群集の解析ではバクテリア群集組成は土壌のpHに応じて変化したが、カビ群集に対するpHの影響は相対的に小さく、樹種の影響が見られた。マツ林、ブナ林、ミズナラ林では外生菌根菌が多く検出された一方で、スギやヒノキ林では存在量自体は非常に小さいながらもアーバスキュラー菌根菌がより多く検出される傾向が見られた。マツ、ブナ、ミズナラは外生菌根菌を、スギやヒノキはアーバスキュラー菌根菌を保持することが知られている。

一昨年度に行った解析においてマツ林、ブナ林、ミズナラ林ではカビのバクテリアに対する相対存在量がスギやヒノキが優占する森林土壌に比べて大きいが示されているが、群集組成の結果からその原因が示された。これまで得られた結果から、微生物の存在量と群集組成は異なる因子によって規定されており、また微生物の中でもバクテリア群集組成とカビ群集組成もまた異なる因子によって規定されていることが示唆された。特に窒素循環速度の観点からは各反応の基質の供給量とともにその反応を担う微生物群の存在量が重要であることが示された。多くの森林生態系において窒素の供給は植物の成長・生産の制限因子として機能している。本研究では、窒素循環のプロセスの多くが微生物の窒素代謝反応であることに着目し、『環境条件ー微生物群集の動態ー窒素循環速度』の関係性を明らかにすることを目的とした。その結果、植物が吸収・利用するアンモニウムと硝酸の生成速度は基質の供給とともにそれを生成する微生物の存在量によって規定され、微生物の存在量は土壌の理化学性によって規定されるという階層的構造を見いだすことができた。本研究の成果は森林の窒素循環のメカニズム理解を進めるとともに、その環境応答を予測するための基盤的知見となる。当初の計画通り、全てのサイトにおいて窒素循環速度定量と窒素循環に関与する微生物の遺伝子定量を行うことができた。その中で脱窒微生物が有する遺伝子の定量法の確立に成功した。さらに本研究の主目的である「土壌の理化学性-窒素循環微生物-窒素循環速度-植物への窒素供給」の統合モデルを2つの森林(天然林と人工林)にて提示することができた。森林土壌中のガビ群集組成の解析を行い、バクテリア群集との関係性についての解析を行う。また最終年度として、森林の窒素循環速度(アンモニア生成速度、硝化速度)と微生物群集との関係性についての解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。土壌微生物これまでに確立した手法を用いて全国の森林土壌中の亜硝酸還元酵素遺伝子の定量を行う。加えて、全細菌、カビ、硝化微生物群集の塩基配列解読を行う。以上のデータから全国の森林土壌で微生物群の分布を明らかにし、窒素循環速度との関係性から、微生物の窒素循環への寄与を定量的に明らかにする。また、これまでに一つのサイトで示した「土壌の理化学性-窒素循環微生物-窒素循環速度-植物の窒素吸収」の統合モデルが全国スケールにおいても当てはまるのかどうかについて検証する。次年度にデータ解析を担当する博士研究員を雇用することを計画しており、人件費として計上していた分を次年度の予算として使用する。博士研究員として雇用し情報解析を担う予定であった研究者が京都大学に助教として採用され、雇用をすることなく共同研究の形態で情報解析を担うこととなった。そのため人件費として計上していた分を次年度の予算として使用することとなった。データ解析を担当する博士研究員を雇用するために使用する。当初の計画よりも塩基配列解読のための予算が必要となったため、それに用いることを計画している。なお、その理由は、解析するべき遺伝子の数を増やしたことと塩基配列解読に必要なキットの値上げによる。