hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CGとGISの統合化による3次元都市モデル(空間データ基盤)の自動生成とその活用

本研究では、2次元図形情報とその属性情報から最もあり得る3次元形状モデルを生成し、形状を修正するための作業をできるだけ少なくするようなアルゴリズムを提案する。労力とモデルの精緻さはトレードオフの関係にあるが、都市計画において利用される「3次元都市モデル」としては、容積率や建蔽率、斜線制限で大まかな形状が決まる建物概形モデルで十分であり、本システムは代替案制作のための時間が短く、代替案に対する変更や要望に対応して、モデルを非常に効率的に自動生成する。本研究の成果を国際学会、国内の各種の学会で発表、査読論文として採録され、評価された。「3次元都市モデル(空間データ基盤)」は、我々が住む現実世界の建物や道路、川といったハードウェアを、コンピュータの世界に写像するものである。高層化や地下化が進み,3次元的な広がりを見せる都市を,「3次元都市モデル」はコンピュータの中に再構築し,都市計画や景観設計,土木,建築,交通工学,教育,防災といったアカデミックな分野の活用から公共事業の情報公開,まちづくりへの市民参加の場として,あるいは,ゲームやアミューズメントの分野での活用など広範囲の分野で様々な利活用が期待される重要な「情報基盤」である。しかし、現状では、その3次元CG都市モデル構築のためのデータ取得やモデル作成には,3次元CGソフト等を使った多くの手作業を行う必要があり、多大な労力と時間がかかる。本研究では、「3次元都市モデル」の中で建物と道路の3次元概形モデルを、GIS(地理情報システム)とCG(コンピュータ・グラフィックス)を統合化して、自動生成することに成功した。本システムでは、GISが管理する電子地図上の建物や道路といった地物が持つ図形情報と属性情報に基づいて、3次元都市モデルを自動生成する。本システムは、市販のGISと開発した「GISモジュール」と「CGモジュール」から構成される。建物概形モデルを生成する場合、GISが管理する電子地図上の建物境界線ポリゴンに対して、「GISモジュール」は、不要な頂点のフィルタリング、基本ポリゴンへブレイクダウンするためのポリゴン分割、壁や窓部を生成するための輪郭線生成などの加工処理を行う。「CGモジュール」は、GISモジュールから前処理された地物の図形情報と階数、屋根の色、建物のタイプ(切妻屋根または寄せ棟屋根等)の属性情報を受け取り、それらに基づいて、建物モデルを自動生成する。本システムでは、自動生成の基礎データとしているものは、ポリゴンやポリラインの2次元図形特報と属性情報であるため、その2次元形状から3次元の地物の形状を推定することになる。建物を生成する場合、2次元の建物境界線であるポリゴンとそれに関連付けられている建物階数や建物タイプ等の属性情報を使って、建物の屋根の方向や位置等の3次元形状を推定して、モデルを自動生成する。このプロセスでは、建物を色々な角度で写真撮影し、得られるステレオ画像を使って推定する3次元形状情報を使用しない。本システムは、建物を1軒1軒、色々な角度で写真撮影し、3次元形状を推定するという手作業をせずに、2次元建物ポリゴンから最もprobableな3次元建物形状を推定する。
MR画像上での予測因子発見プロジェクト-嚥下機能低下の早期発見に向けて-

MR装置を利用して,嚥下機能低下を予測するシステムを作製,規格化を行った。現在一般的に使用されているMR機器を用いて,獲得された画像を基に,嚥下に関連する評価を行なった。また規格化された嚥下機能低下に関する診断項目の検討を行った。MRI装置としては、東京歯科大学千葉病院に設置しているSiemens社製1.5T MR装置を使用する。まずは現在使用している表面コイルである従来型のheadand neckコイルを利用して解剖構造の描出をおこなった。基本画像取得を目的として、健康成人のボランティアを用いた検討とした。今後の展開を考慮し,ボランティアの性別や年齢による偏りがないように注意し撮影を行った。正常範囲であると考えられる形態の違い,さらに画質の変化,を検討した。また撮像したデータをもとに,解剖学的構造部や生理学的運動の比較検討を行う予定である。撮影条件については,初めは静止画像で,歯科放射線学医が嚥下機能に関連した適切な静止画像を評価した。これには病態描出のため現在行われているT1WI, T2WI,プロトン強調画像を基本とする。さらに現在使われている撮像条件からTR, TEの値やFOV等のシーケンスを変化させ,舌運動に適した静止画を規格化する。今後口腔領域の摂食・嚥下機能で重要である準備期に重点を置く予定である。今後舌形態,動態の描出を検討するため、他の方法で行われている舌の形態、動態の検討を行う必要があると考えた。そこで今回はUSの検査を用いることとした。US装置を用いることにより、MR画像とUS画像の動態変化を検討したい。東京歯科大学千葉病院に設置しているSIEMENS社製1.5TMRI装置を使用し、TR3000、2000、1000、500、100msと変化させて撮像を行ない、この5種類の画像の比較検討を行った。TEは11ms、撮像領域は230×230mm、画素数は512×512の一定とした。被験者は本研究について同意が得られた健康成人5名(男性3名、女性2名、平均年齢33.8歳、個性正常咬合)とした。観察対象器官は嚥下と関係する口唇、舌尖、舌背、舌根、硬口蓋、軟口蓋、咽頭後壁、喉頭蓋、喉頭蓋谷とした。全ての器官についてTR100msの画像は他の画像に比べ評価点が低かった。ほとんどの器官についてTR500から3000msにかけて評価点の差は認められなかった。TR2000msは舌背、舌根、喉頭蓋、硬口蓋、軟口蓋、咽頭後壁、喉頭蓋谷の描出において最も高い評価を示した。またTR1000msは口唇と舌尖、TR500msは喉頭蓋の描出において最も高い評価点を示した。TR2000msは口蓋、舌などのairと接する領域が少ない部位での器官の描出性に優れると考えられた。このMR画像による摂食・嚥下の関係器官評価に最適な画像を元に舌形態,動態の描出を検討したい。また被曝がなく手軽であるUSの検査も用いたい。US装置を用いることにより、舌の動態変化およびリハビリ効果を検討できると考える。この二つを用いることで、さらなる舌形態、運動を精査することが可能となると考える。磁気共鳴画像検査法(Magnetic Resonance Imaging、以下MRI)は、X線などの電離放射線による被曝がなく、軟組織を高い空間分解能で描出できる。しかし、撮像に時間が掛かるため、これまで動態撮像には不向きとされてきた。ところが、近年のMRI技術の進歩によって高速撮像が可能になり、嚥下動態撮像への応用が試みられるようになった。我々は、Gradient Echo法の1つであるTrue FISP(Fast Imaging with Steady-state Precession)を基本とし、これにKeyhole Imaging技術、さらにParallel Imaging技術の1つであるGRAPPA (Generalized Auto-calibrating Partially Parallel Acquisition)を併用することで、1秒間あたり10フレームの撮像を実現させた。このように、これまでMRIによる嚥下動態撮像法あるいは撮像条件についてはいくつかの報告がみられるが、撮像に適した被験食品についての検討はなされていない。嚥下機能は食物により大きな影響を受けるため、VF検査では実際の摂食場面を想定し、種々の模擬食品を用いて検査を行っている。このことからも、検査において被験食品が重要な役割を果たすことは明らかである。そこで本研究では、MRIによる嚥下動態撮像に適した被験食品について検討を行った。被験食品の特性として嚥下障害の状態によっては、粘度の低い場合がある。誤嚥診断の検査や食形態の移行時に行う検査の際には、それぞれの患者に適した粘度の被験食品の使用が好ましい。これらのことを考慮すると、MRIによる嚥下動態撮像に最適な被験食品は、T2緩和時間の長い水を基本とし、必要に応じてその粘度を調整できるもの、すなわち水と増粘剤を混和したものと考えられた
ハイブリッド型労働法における実体規制・手続規制と労使関与メカニズム

労働者、雇用関係の多様化に対応した新たな労働法のあり方を検討するために、実体規制と手続規制のベストミックスを追究するという観点から比較法的検討を踏まえて考察を行った。総論的には、日本において実体規制と手続規制のハイブリッド型規制を本格的に展開するためには、手続規制の適正な担い手たり得る従業員代表制度の導入が最重要課題であることを明らかにした。また、本研究の検討の過程で、同一労働同一賃金、時間外労働規制等が政府の労働政策として急浮上したこともあり、本研究の各論的テーマとしてこれらの課題についても検討を加え、ハイブリッド型規制が具体的にはどのように展開すべきかについても検討した。平成26年度においては、(a)実体規制の対象とすべき事項と手続規制に委ねるのが相応しい事項の解明、および(b)両規制の適切な組み合わせの模索、を課題として検討したのみならず、(c)手続規制の担い手たる従業員代表制についても相当の検討を行った。研究の初年度として、比較法的検討としてはEUおよびアメリカの労働条件に関する実体規制の基本枠組みと、特にEUで展開されているDerogationおよびDecentralizationの動向およびその手続の担い手についての検討を行った。また、アメリカについては、伝統的な排他的交渉代表制に基づく集団的労使関係システムに対して、根本的な課題をつきつけるRight to work stateの拡大と、それに対する対抗理論ともいうべきMembers-only Unionをめぐる理論動向について検討を行った。日本法の検討としては、本研究のハイブリット型労働法が要請されるに至った現在の日本の雇用システムと労働法の直面する諸課題について、理論的検討を加えた。また、手続規制の担い手として注目されている従業員代表制についても、その理論展開を1980年代から遡ってサーベイするとともに、現在の議論の到達点についても検討を行った。また、日本におけるderogationの担い手として過半数代表者が認められているが、その問題点を検証すると共に、制度改革の方向性についても検討を行った。昨年度の1諸外国の労働法規制における実体規制と手続規制の分析、2手続規制の対象事項・担い手・許容度に関する比較法的研究、を継続すると共に、3欧米の従業員代表制度についての比較法的検討を行った。欧州各国では、労働組合とは別の従業員代表が制度化されていることが多い。労働組合が基本的に任意に加盟するものであるのに対し、従業員代表制度は、当該事業場に所属する全従業員を自動的に代表するのが特徴である。その場合に、労働組合と従業員代表組織の権限・機能がどのうように整序されているのかを解明に努めた。欧州では労働組合は産別レベル、従業員代表は企業・事業所レベルと分離して存在していたが、今日では組合の権限を従業員代表に委譲する例が生じてきており、その動向をフォローした。他方、アメリカでは、1935年の全国労働関係法制定時の御用組合排除政策の影響が、今日でも強力に同法の解釈を支配している。その結果、使用者のイニシアティブによって設けられた従業員の経営参加制度は、労働団体に対する使用者の支配介入として禁止されると解されている。しかし、アメリカの排他的交渉代表制度は、当該交渉単位の労働者を、自動的・強制的に代表するという限りでは従業員代表立つ側面を備えている。このようなアメリカの排他的交渉代表制の現状と改革論をフォローし、分散化したレベルにおける労働組合と従業員代表制の関係についての一つのモデルとして検討を行った。比較法的に見た労働条件規制の特色を、国際学会において報告し、種々の意見交換を行うと共に、従業員代表制度についても成果を公表する等、集団的労働条件決定の担い手について、検討を深めた。実体規制と手続規制の対象事項の検討、両規制の適切な組み合わせ、デロゲーションの活用のあり方等の検討に加えて、手続規制の担い手となる従業員代表制について、欧州・アメリカの状況について検討を行うことができた。さらに、その成果を、国際労働法社会保障法学会のベネチアセミナーおよび同ケープタウン世界会議において報告し、諸外国の研究者と有益な意見交換を行うことができた。また、日本における従業員代表制のあり方についても、研究分担者が研究成果を公表することができた。したがって、概ね順調に進展しているといってよいと考える。前年度までの1諸外国の労働法規制における実体規制と手続規制の分析、2手続規制の対象事項・担い手・許容度に関する比較法的研究、3欧米の従業員代表制度についての比較法的検討によると、欧州では国家法による実体規制を産別レベルの協約によって逸脱すること(derogation)を認めるという仕組みがあり、近時この逸脱を、より分権化した労使合意(企業レベルや事業所レベルの労使合意)に委ねるという仕組みが発展していることが明らかになった。これに対して、日本では、国家レベルの規範設定である法規制を現場の労働関係に適合させるためのderogationの仕組みとして、労基法等で過半数代表との労使協定が活用されている。しかし、これは欧州の産別レベルの労働組合との合意を原則とするderogation規制と比較すると、特に過半数組合が存しない場合に認められる過半数代表者との協定による場合には、濫用の危険が大きく、実際に、時間外労働を許容する36協定については、問題事例が多数存在することが厚労省調査でも明らかとなっている。こうした分析も踏まえつつ、多様化する労働関係に対して、実体規制と手続規制のベストミックスを追究するという観点からの検討を行った。総論的には、日本において実体規制と手続規制のハイブリッド型規制を本格的に展開するには、従業員代表制度の導入が最重要の課題となることを指摘する研究成果を公表した。

また、この研究の過程で、同一労働同一賃金、時間外労働規制が政府の労働政策として急浮上したこともあり、各論的検討として、同一労働同一賃金政策、非正規雇用政策、時間外労働規制、解雇規制等の政策課題に即して、ハイブリッド型規制の労働法という視点からの具体的な政策提言に関わる研究成果を公表した。労働者、雇用関係の多様化に対応した新たな労働法のあり方を検討するために、実体規制と手続規制のベストミックスを追究するという観点から比較法的検討を踏まえて考察を行った。総論的には、日本において実体規制と手続規制のハイブリッド型規制を本格的に展開するためには、手続規制の適正な担い手たり得る従業員代表制度の導入が最重要課題であることを明らかにした。また、本研究の検討の過程で、同一労働同一賃金、時間外労働規制等が政府の労働政策として急浮上したこともあり、本研究の各論的テーマとしてこれらの課題についても検討を加え、ハイブリッド型規制が具体的にはどのように展開すべきかについても検討した。(a)実体規制と手続規制の対象事項の検討、(b)両規制の適切な組み合わせの検討、(c)手続規制の担い手としての従業員代表制ないし労使関与メカニズムの検討、という3つのステージでの検討を予定していたが、(a)については、具体的検討の前提となる比較法定考察、すなわち、実体規制と手続規制の現状把握に努め、概ね順調に進展している。(b)については、(a)の検討を行う際に、意識しつつ研究を進めている。他方、当初は平成27年度より本格的に取り組むことを予定していた(c)について、平成26年度においてもかなり踏み込んだ検討を行った。その成果は次年度公表の予定である。したがって、全体としてみると概ね順調に進展していると言うことができると考えている。前年度までの検討を踏まえて、本研究の総合的考察のとりまとめをおこなう。特に、日本における労使関与メカニズムを踏まえた実体規制と手続規制のハイブリッド型規制システムの構築という課題に向けて、検討を深化させる。具体的には、手続規制事項と実体的規制事項の整理が課題となるが、これは手続規制の担い手との相関で行うべきと考えられる。そこで、手続規制の担い手として、過半数を代表する労働組合が存在する場合、少数組合が存在する場合、組合が存在しない場合について、それぞれ従業員代表組織を導入すべきか否か、それと労働組合との権限分担に留意しながら考察を深める。ここでは欧州における労働組合と従業員代表制度の関係、そして事業場レベルに労働組合が排他的代表として存在するアメリカの状況を参考としつつ、企業レベルに複数組合が存在するという特殊事情を考慮して、慎重に検討する。さらに、これまで日本に欠けていた産業別や地域レベルで、国家法を労使関与を通じて柔軟化させるメカニズムの可能性を検討し、これが困難とすれば代替的な協議会・審議会を活用することの可能性も検討し、日本の状況に適合的な制度論の構築に努める。28年度が最終年度であるため、記入しない。労働法
リハビリテーション的視点からの認知症患者の視覚認知障害の解明

我々は,レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症において病期の早期から,素材同定などの質感認知が障害されることを報告した.そこで,今年度は,質感や視点が対象認知にどのように影響を及ぼすかについて,物体同定検査を作成し,検討した.【対象】変性性認知症患者92名(アルツハイマー型認知症58名,レビー小体型認知症35名),健常対照群32名.【方法】基本的視知覚,高次視知覚,素材同定検査,物体認知同定検査(質感あり/なし,見慣れた視点/見慣れない視点),一般的神経心理学的検査を実施し,視覚性質感認知機能などの視知覚機能と物体認知障害の関連について検討した.【結果】見慣れない視点からの物体同定は,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症ともに質感の有無にかかわらず健常群に比して有意に低下しており,レビー小体型認知症でより不良であった.レビー小体型認知症では健常群に比して見慣れた視点からの認知も低下していた.画像による素材同定,見慣れない視点で質感の乏しい条件での物体同定は,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症ともにごく軽度の段階から有意な低下が認められた.レビー小体型認知症群において,物体同定検査の正答数と質感認知検査得点との間に正の相関が認められた.また,両群において健常群では認められない視覚性誤認が認められた.【考察】レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症では,視点と質感の影響を受けた状態では物体認知が軽度の段階から障害され,特にレビー小体型認知症では質感認知障害が物体認知に影響を及ぼすことが明らかになった.また,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症双方で軽度の段階から見慣れない視点からの物体認知において視覚性誤認が多く出現し,形態の手掛かりがしっかり使えない場面では,認知症患者では健常人では現れない視覚性誤認が生じると考えられた.幅広く対象患者を集める体制はすでに確立されている.視覚性物体認知に影響する要因を検討するための,新たな神経心理学検査の開発も順調に進んでおり,すでに患者群への試行を開始している.次年度さらに研究を進める準備が整っている.アルツハイマー型認知症およびレビー小体型認知症患者について,その視覚認知障害について検討していくとともに,物体認知における視覚性質感認知と視点の影響について更に探っていく.今後,対象者をさらに増やし,物体認知に影響する要因について検討を進める.以上を統合して,アルツハイマー型認知症とレビー小体型認知症ではその視覚認知障害に質的な差異があるのか,具体的にどのような「視覚認知障害」と「質感認知障害」が関連しているのか,認知症患者でみられる視覚性誤認にどのような要因が関与しているのかについて明らかにしていく.認知症患者において「視覚認知障害」は,初期の段階で起こることが報告されており,その進行とともに日常生活に支障が生じることが知られている.認知症患者では傷んだ食品を食べたり,消しゴムや石鹸などを食べ物と誤認して口に入れてしまう異食がみられることがあり,その背景に,対象の形や質感を認知できない視覚認知障害がある可能性が示唆される.そこで,今年度は小松英夫氏(生理研)が作成した質感の画像刺激をご提供いただいて,質感認知課題を作成し,認知症患者を対象に施行した.【対象】変性性認知症患者78名(アルツハイマー型認知症53名,レビー小体型認知症25名).健常対照群32名.【方法】視覚性の素材同定課題を実物と画像の2種類で実施した実物の素材同定課題では,刺激として円柱状の素材6種類(樹皮,布,皮革,陶器,ガラス,金属)を各3個,合計18個用意した.画像の素材同定課題では刺激としてCGで作成した画像刺激6種類(樹皮,布,皮革,陶器,ガラス,金属)各3個を用いた.刺激を1つずつ10秒間呈示し,6つの素材が書かれたカードから該当する素材名を1つ選ぶように指示した.他に標準的な神経心理学検査を施行した.【結果】アルツハイマー型認知症およびレビー小体型認知症では,正常コントロール群に比べて,素材同定課題の成績が有意に低下しており,レビー小体型認知症でより不良であった.基本的視知覚機能として,アルツハイマー型認知症ではコントラスト感度,レビー小体型認知症では視力,色覚,コントラスト感度が低下していたものの,素材同定の成績と基本的視知覚機能との相関はなかった.【考察】アルツハイマー型認知症とレビー小体型認知症では,視覚性質感認知が病初期から障害され,特にレビー小体型認知症で顕著であることが明らかになった.また,視覚性質感認知は,基本的視知覚機能とは独立して障害されることが示唆された.幅広く対象患者を集める体制はすでに確立されている.視覚性物体認知に影響する要因を検討するための,新たな神経心理学検査の開発も順調に進んでおり,すでに患者群への試行を開始している.次年度さらに研究を進める準備が整っている.我々は,レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症において病期の早期から,素材同定などの質感認知が障害されることを報告した.そこで,今年度は,質感や視点が対象認知にどのように影響を及ぼすかについて,物体同定検査を作成し,検討した.【対象】変性性認知症患者92名(アルツハイマー型認知症58名,レビー小体型認知症35名),健常対照群32名.【方法】

基本的視知覚,高次視知覚,素材同定検査,物体認知同定検査(質感あり/なし,見慣れた視点/見慣れない視点),一般的神経心理学的検査を実施し,視覚性質感認知機能などの視知覚機能と物体認知障害の関連について検討した.【結果】見慣れない視点からの物体同定は,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症ともに質感の有無にかかわらず健常群に比して有意に低下しており,レビー小体型認知症でより不良であった.レビー小体型認知症では健常群に比して見慣れた視点からの認知も低下していた.画像による素材同定,見慣れない視点で質感の乏しい条件での物体同定は,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症ともにごく軽度の段階から有意な低下が認められた.レビー小体型認知症群において,物体同定検査の正答数と質感認知検査得点との間に正の相関が認められた.また,両群において健常群では認められない視覚性誤認が認められた.【考察】レビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症では,視点と質感の影響を受けた状態では物体認知が軽度の段階から障害され,特にレビー小体型認知症では質感認知障害が物体認知に影響を及ぼすことが明らかになった.また,レビー小体型認知症,アルツハイマー型認知症双方で軽度の段階から見慣れない視点からの物体認知において視覚性誤認が多く出現し,形態の手掛かりがしっかり使えない場面では,認知症患者では健常人では現れない視覚性誤認が生じると考えられた.幅広く対象患者を集める体制はすでに確立されている.視覚性物体認知に影響する要因を検討するための,新たな神経心理学検査の開発も順調に進んでおり,すでに患者群への試行を開始している.次年度さらに研究を進める準備が整っている.アルツハイマー型認知症およびレビー小体型認知症患者について,その質感認知障害について検討していくとともに,物体認知における視覚性質感認知と視点の影響について更に探っていく.今後,健常高齢者を含め対象者を募り,質感認知および物体認知に影響する要因について検討を進める.以上を統合して,アルツハイマー型認知症とレビー小体型認知症ではその視覚認知障害に質的な差異があるのか,具体的にどのような「視覚認知障害」と「質感認知障害」が関連しているのかを明らかにしていく.アルツハイマー型認知症およびレビー小体型認知症患者について,その視覚認知障害について検討していくとともに,物体認知における視覚性質感認知と視点の影響について更に探っていく.今後,対象者をさらに増やし,物体認知に影響する要因について検討を進める.以上を統合して,アルツハイマー型認知症とレビー小体型認知症ではその視覚認知障害に質的な差異があるのか,具体的にどのような「視覚認知障害」と「質感認知障害」が関連しているのか,認知症患者でみられる視覚性誤認にどのような要因が関与しているのかについて明らかにしていく.当初計画より研究が順調に進んだため,検査開発費や検査データ収集のための旅費を使用する必要が生じたため次年度が最終年度であり,研究をさらに進めるとともに,学会発表や論文発表を予定しており,今年度分を次年度に繰り越す必要が生じたため.
新奇力学刺激応答ユニットの開発を指向した高効率な刺激応答性高分子の設計

本研究では、鎖中心に力学刺激応答性骨格を有する様々なポリマーを分子設計・合成し、それぞれのサンプルを用いて、ESR測定などの分光計を用いてメカノクロミック特性を評価した。その構造として、結晶性と非晶性、ガラス転移温度などから直鎖や星型といった一次構造や、ミクロ相分離を利用した高次構造を利用する高分子構造を考え、これらの刺激応答性を評価し、高効率な刺激応答性高分子の設計指針を探索した。その結果、力学刺激応答性分子を有する結晶性高分子から、結晶化に伴うメカノクロミズムを初めて確認した。また、星型高分子に導入することで対応する直鎖状高分子と比較して高効率な応答性を示すことを明らかにした。本研究では、潜在的な反応性を有する新奇力学応答性ユニットの開発を指向して、高分子の一次および高次構造と力学的な刺激伝達特性を明らかにすることを目的としている。初年度は、第一点目として、ポリマーの一次構造と力学的刺激伝達特性の相違を明らかにすることを目指し、力学的刺激応答性分子を分子中心に設計した直鎖および分岐状の星型高分子を設計・合成し、その力学刺激応答性を評価した。具体的には、力学的刺激により青色のラジカル種を生成するジアリールビベンゾフラノンを用い、ポリマーとしては汎用的なポリスチレンを選択し、ラジカル量を電子共鳴スピン測定することによって定量的な評価を行った。その結果、分子量の増加に伴う応答性の向上、ならびに星型ポリマーの腕本数の増加と応答性向上の関係を見出すことができた。また、この結果を基にして高次構造と力学的刺激伝達性の相関を調べるため、ミクロ相分離構造を利用した熱可塑エラストマーを作製し青色着色を示す膜の創製にも成功した。加えて新奇力学応答性ユニットの開発にも着手し始め、従来には見られなかった発色・発光を示す分子の合成に成功した。初年度は計画通りに実験が進み、当初予定していた以上の成果を得ることが出来ている。ただし、論文の発表までに至っておらず、研究としては十分であると判断できるが、全体としてはおおむね順調であると判断した。本研究では、力学的刺激に応答する新たな分子ユニットの開発を指向し、高分子の一次・高次構造と力学的刺激応答性を明らかにすることを目的として研究を行った。これまでに申請者は、力学的な刺激によって安定な青色ラジカル種が与えられるジアリールベンゾフラノン(DABBF)誘導体を導入した高分子を用いて、繰り返しメカノクロミック特性を示す高分子の創製に携わってきた。しかしながら、このような特性を発現する分子骨格は非常に稀であり、解明されていない点は未だ多く存在していた。例えば、刺激応答性ユニットを有していても、高分子の種類や構造(側鎖や鎖末端に存在)によっては刺激応答性を示さないなどである。そのため、力学的応答性は化学種のみならず高分子の一次構造や高次構造の違いによって大きく異なると予測した。とりわけ本研究では、高分子鎖の中心に力学刺激応答性骨格を有するポリマーを分子設計・合成し、効率的な力学的応答(着色)を示す分子骨格を調査することを目的とした。力学応答性をESR測定や紫外可視分光測定などにより定量的な解析を行い、動作原理の解明および普遍的な分子設計の提案を行うことを最終的な目標とした。まず、高分子鎖中心に力学応答性分子を導入する系統的な方法の確立から研究に着手し、DABBF誘導体であるジオール化合物を出発原料とした開環重合法や、クリック反応を利用した高分子との結合反応による合成方法を確立した。これによりガラス転移温度・結晶性・分岐構造などを変化させた種々の力学応答性分子を鎖中心に有する高分子の合成に成功した。その結果、力学応答性はガラス転移温度や結晶性ドメインに強く影響をうけることや高分子の結晶化に伴うメカノクロミズム現象を新たに見出した。加えて、直鎖状・星型状の高分子における力学応答性を定量的に評価することで、星型高分子が高感度な力学応答性を示すことを明らかにした。おおむね計画通り順調に進展しており、当初の計画以上の成果が出初めているため、申請書に記載した予定を遂行して行く予定である。具体的に本年は、高次構造と力学的刺激伝達性の相関をさらに調査するため、液晶性高分子を用いた配向性との関係を調査し、力学的に異方性が生じる配向膜の創製を行いたいと考えている。ならびに前年度開発に成功した新奇力学応答性分子に関して、その発光特性などの調査に加え機能性材料の創製に向けた試みを進める予定である。高分子合成
調整パラメーターを含まない，乱流のクロージャーモデル

乱流は複雑な振る舞いをする予測不可能な流れである.そのような複雑な流れを理解するための一つの方法は,平均流を考えることである.しかし,平均流に関する時間発展方程式系は閉じないという悪名高い乱流のクロージャー問題が存在する.本研究では,剪断乱流のような実用的な乱流の,調整パラメーターを含まないクロージャーモデルを以下の三つのステップを踏んで導出することを最大の目的としている.(1)レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数の場合に拡張(2)一様等方性乱流の物理空間におけるクロージャモデルを導出(3)剪断乱流の物理空間におけるクロージャーモデルを導出2018年度は上記課題(1)に取り掛かった.これは低波数部分にのみエネルギーを注入するようなランダム外力をもつ一様等方性乱流のクロージャーモデルの導出である.申請者によって既に得られている,レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数に拡張すればよい.具体的にはエネルギー注入の波数をゼロから有限に拡張した.この拡張をしたモデルは特段の困難もなく導出でき,このクロージャーモデルを使ってエネルギースペクトルのレイノルズ依存性を調べた.特筆すべき結果はレイノルズ数をどれだけ大きくしていっても,厳密な意味でのコルモゴロフのエネルギースペクトルが有限波数領域で再現されないことである;つまり,レイノルズ数が無限大の極限では,ゼロ波数の無限小領域でのみコルモゴロフのエネルギースペクトルが再現されることである.本研究では,剪断乱流のような実用的な乱流の,調整パラメーターを含まないクロージャーモデルを以下の三つのステップを踏んで導出することを最大の目的としている.(1)レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数の場合に拡張(2)一様等方性乱流の物理空間におけるクロージャモデルを導出(3)剪断乱流の物理空間におけるクロージャーモデルを導出2018年度は上記課題(1)に取り掛かり,おおむね順調に進んだ.三つのステップのうち一つを達成できたのだから,初年度としては満足のいくものである.2018年度は上記課題(1)が達成でき,有限レイノルズ数における一様等方性乱流のクロージャーモデルを手に入れた.このモデルを使ってエネルギースペクトルのレイノルズ数依存性を調べた.その結果がかなり実験,DNSの結果を再現していた.そのため,2019年度は上記課題(2)に取り掛かるのではなくて,このモデルを使って,エネルギースペクトル以外の物理量のレイノルズ数依存性を調べることにする.具体的には,2019年度は無次元化した平均エネルギー散逸率,縦速度微分の歪み度のレイノルズ数依存性を詳細に調べることにする.上記課題(2),(3)は2020年度以降に実施する予定である.乱流は複雑な振る舞いをする予測不可能な流れである.そのような複雑な流れを理解するための一つの方法は,平均流を考えることである.しかし,平均流に関する時間発展方程式系は閉じないという悪名高い乱流のクロージャー問題が存在する.本研究では,剪断乱流のような実用的な乱流の,調整パラメーターを含まないクロージャーモデルを以下の三つのステップを踏んで導出することを最大の目的としている.(1)レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数の場合に拡張(2)一様等方性乱流の物理空間におけるクロージャモデルを導出(3)剪断乱流の物理空間におけるクロージャーモデルを導出2018年度は上記課題(1)に取り掛かった.これは低波数部分にのみエネルギーを注入するようなランダム外力をもつ一様等方性乱流のクロージャーモデルの導出である.申請者によって既に得られている,レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数に拡張すればよい.具体的にはエネルギー注入の波数をゼロから有限に拡張した.この拡張をしたモデルは特段の困難もなく導出でき,このクロージャーモデルを使ってエネルギースペクトルのレイノルズ依存性を調べた.特筆すべき結果はレイノルズ数をどれだけ大きくしていっても,厳密な意味でのコルモゴロフのエネルギースペクトルが有限波数領域で再現されないことである;つまり,レイノルズ数が無限大の極限では,ゼロ波数の無限小領域でのみコルモゴロフのエネルギースペクトルが再現されることである.本研究では,剪断乱流のような実用的な乱流の,調整パラメーターを含まないクロージャーモデルを以下の三つのステップを踏んで導出することを最大の目的としている.(1)レイノルズ数が無限大のクロージャーモデルを有限レイノルズ数の場合に拡張(2)一様等方性乱流の物理空間におけるクロージャモデルを導出(3)剪断乱流の物理空間におけるクロージャーモデルを導出2018年度は上記課題(1)に取り掛かり,おおむね順調に進んだ.三つのステップのうち一つを達成できたのだから,初年度としては満足のいくものである.2018年度は上記課題(1)が達成でき,有限レイノルズ数における一様等方性乱流のクロージャーモデルを手に入れた.このモデルを使ってエネルギースペクトルのレイノルズ数依存性を調べた.その結果がかなり実験,DNSの結果を再現していた.そのため,2019年度は上記課題(2)に取り掛かるのではなくて,このモデルを使って,エネルギースペクトル以外の物理量のレイノルズ数依存性を調べることにする.

具体的には,2019年度は無次元化した平均エネルギー散逸率,縦速度微分の歪み度のレイノルズ数依存性を詳細に調べることにする.上記課題(2),(3)は2020年度以降に実施する予定である.少額(1785円)なので,次年度への繰り越しが生じた理由も,繰越金の使用計画も特段なく,予定通りの予算執行をしている.
力覚提示可能な３次元Ｗｅｂシステムの構築に関する研究

本研究では、特に、ユーザが手で触る対象となる3次元仮想物体の表現については重点的に研究開発を行った。仮想世界において3次元仮想物体は主にポリゴンで表現されるが、ポリゴン数が多くなると処理時間も増加するため、実時間処理を必要とする力覚インタラクションの適用が困難となる。これまでの研究では、物体表面の凹凸をテクスチャで表現することで、物体を構成するポリゴン数を減らして処理時間の増加を抑えている。しかし、従来法では物体がポリゴンの2箇所以上を同時に触れた場合に対応できないため、インタラクションが困難である。そこで、複数の画素それぞれに格納した情報を統合する複数画素参照法を提案した。近年は、VRやAR技術のなかでも、仮想物体を手で触ったときの感触や手に感じる力である触覚や力覚についての研究が特に盛んに研究されてきている。触覚や力覚の提示は、ユーザとVR空間内の仮想物体とのインタラクションに非常に有効であり、仮想物体の認識や操作性の向上に大きく貢献する技術として注目されている。本研究では、利用者側に対しても、同時に、従来以上に質の高いコンテンツを提供すべく、爆発的に普及しているWEBページコンテンツとして力覚情報を組み込み、「力を感じるWEBページシステム」を構築する。まず、申請者らは、初心者でも手軽にVR空間を構築できるように、VR構築クリエータにおける支援ソフトを開発してきた。力覚を有するコンテンツ開発を容易に行えるようにするために、ユーザが効率よく力覚提示装置用APIを学習・活用できる方法について研究を遂行してきた。さらに、方法の有用性を検証するために、「力覚提示装置用APIの学習支援システムの構築」を行い、アプリケーション開発者(クリエータ)に対して効率の良い開発ができるVR開発環境を提供することに成功し、その成果を国内外の学会において発表してきた。構築されたVR環境を利用する側の視点から見てみると、画像や音楽、動画を用いた数多くのWEBコンテンツやWEB3D技術により、多種多様なコンテンツが提供されるようになってきている。これまでの研究において、申請者らは、開発者(クリエータ)側に対して意義のあるVR開発環境を提供してきたが、同時に、利用者側に対しても従来以上に質の高いコンテンツを提供する必要がある。今年度も前年度に引き続いて、触覚・力覚研究の発展の可能性を探るべく、国内外の多くの関連学会および研究会に参加することで、さらに知見を広めた。近年、バーチャルリアリティ(VR)技術において、仮想物体を手で触ったときの感触や手に感じる力、すなわち、触覚や力覚についての研究が、国内外において、盛んに研究されてきている。申請者らはこれまで、力覚に関して、開発者(クリエータ)側に対して意義あるVR開発環境を提案してきたが、本研究では、開発者側に対する提案と同時に、利用者側に対しても、従来以上に質の高いコンテンツを提供すべく、爆発的に普及しているWEBページコンテンツとして力覚情報を組み込み、「力を感じるWEBシステム」を構築する。本研究では、特に、ユーザが手で触る対象物となる3次元仮想物体の表現については重点的に研究開発を行った。しかし、従来法では物体がポリゴンの2箇所以上を同時に触れた場合に対応できないため、テクスチャで表現した凹凸と任意形状の物体とのインタラクションが困難である。そこで、1画素の情報から新たなポリゴンを生成して力を計算している従来法に対し、複数の画素それぞれに格納した情報を統合する複数画素参照法を提案した。なお、本研究の最終目標である力を感じるWEBシステムの基礎となるシステム構築に関しても、既存のブラウザの拡張を行うなどの方法で、おおむね開発することができた。バーチャルリアリティ(VR)技術において、仮想物体を手で触ったときの感触や手に感じる力、すなわち、触覚や力覚についての研究が盛んに研究されてきている。申請者らは、初心者でも手軽にVR空間を構築できるように、VR構築クリエータにおける支援ソフトを開発してきた。

まず、力覚を有するコンテンツ開発を容易に行えるようにするために、ユーザが効率よく力覚提示装置用APIを学習・活用できる方法について研究してきた。さらに、方法の有用性を検証するために、「力覚提示装置用APIの学習支援システムの構築」を行い、アプリケーション開発者(クリエータ)に対して効率の良い開発ができるVR開発環境を提供することに成功し、その成果を国内外の学会において発表してきた。しかし、構築されたVR環境を利用する側の視点から見てみると、画像や音楽、動画を用いた数多くのWEBコンテンツやWEB3D技術により、多種多様なコンテンツが提供されるようになってきている。これまでの研究において、申請者らは、開発者(クリエータ)側に対して意義のあるVR開発環境を提供してきたが、同時に、利用者側に対しても従来以上に質の高いコンテンツを提供する必要がある。そこで今年度は、それらの発表内容を再度見直すとともに、今後の研究の発展の可能性を探るべく、国内外の多くの関連学会および研究会に参加することで、知見を広めた。学会発表もおこなっており、研究活動においては、機器の故障等の研究に障害となる事は何もなく、おおむね順調に進展しているといえる。研究に障害となること(例えば機器の故障等)は特になく、おおむね順調に進展しているといえる。これまでと同様に、WEBページの解析やユーザの行動解析を行い、不自然な操作や安全でないWEBページを検出した場合には、情報の重要度に応じた力覚を自動的に提示するシステムを提案する。情報の重要度に応じた力覚を設定し、ユーザの操作により力覚を発生させるシステムを実現するためには、WEBページを解析/表示し、ユーザの操作を検出することができる機能、および、WEBページの解析結果より、情報の重要度を決定し、適切な力覚を発生させる機能が必要である。これらの機能を実現するために、先に開発する独自WEBブラウザにおいて、WEBページの解析・重要度を決定する方法を調査・考察し、力を感じるWEB環境を実現した後、情報の重要度に基づいた力覚を自動的に設定し提示するためのWEBページ解析システムの開発をひきつづいて行う。検索エンジンの機能やユーザの行動履歴解析により、ユーザの嗜好に合った力覚提示の実現、および、セキュリティ認証やデータ入力時の注意喚起や誤操作防止機能を実現する。WEBブラウザ開発により、力覚を有するWEBページ環境は実現することはできる。しかし、上記のシステムでは、ただ単にリンクやボタン上にマウスカーソルがある場合に力覚を発生させるだけであり、セキュリティ上問題がある場合に強い力覚を発生させ注意喚起を行うことや、誤った数値を入力した場合に警告を行うといったことはできない。そこで、WEBページの解析やユーザの行動解析を行い、不自然な操作や安全でないWEBページを検出した場合には、情報の重要度に応じた力覚を自動的に提示するシステムを提案する。情報の重要度に応じた力覚を設定し、ユーザの操作により力覚を発生させるシステムを実現するためには、以下の2つの機能が必要である。すなわち、1.WEBページを解析/表示し、ユーザの操作を検出することができる機能
開放量子系の非エルミート縮退点を活用した新奇なトポロジカル量子ポンプの理論構築

量子ポンプは開放量子系の制御変数群(環境温度・ゲート電圧等)を周期的に変化させることで,ゼロバイアス下でも量子を輸送でき,多方面への応用が期待されている.しかし,量子スケールでは制御変数の値は常に揺らいでいるため,量子輸送の精密な制御は困難である.この困難を克服するため,本研究では例外点と呼ばれる非エルミート系特有の縮退点を取り囲む経路に関するトポロジカル不変な位相因子に着目し,種々の開放量子系に対して適用可能な新奇なトポロジカル量子ポンピングのプロトコルを理論的に提案する.もって,制御変数の揺らぎに対して堅牢な量子ポンプをデザインするための指導原理を構築する.量子ポンプは開放量子系の制御変数群(環境温度・ゲート電圧等)を周期的に変化させることで,ゼロバイアス下でも量子を輸送でき,多方面への応用が期待されている.しかし,量子スケールでは制御変数の値は常に揺らいでいるため,量子輸送の精密な制御は困難である.この困難を克服するため,本研究では例外点と呼ばれる非エルミート系特有の縮退点を取り囲む経路に関するトポロジカル不変な位相因子に着目し,種々の開放量子系に対して適用可能な新奇なトポロジカル量子ポンピングのプロトコルを理論的に提案する.もって,制御変数の揺らぎに対して堅牢な量子ポンプをデザインするための指導原理を構築する.
統合失調症におけるサイトカインを介した神経回路異常に関する研究

統合失調症の病因仮説として神経回路(シナプス形成)の機能的異常が想定し、脳由来神経栄養因子(BDNF)などのサイトカインと神経生理学であるプレパルスインヒビション(PPI)の関係を評価することにより、統合失調症の病因・病態にける生化学的異常と神経回路の異常を結びつける研究を計画した。初年度にはまず、統合失調症の患者に協力を依頼し、採血およびPPIの測定・症状評価を行うことと、さらに協力をいただいた患者と性別、年齢をマッチさせた正常対象者から採血およびPPIを実施することを計画していた。まずPPI装置の測定操作の標準化の為に正常対象者のPPIの測定を15例行った。その測定データを解析したが結果が安定しておらず被験者に依存したものではなく、測定の機器もしくは測定方法によるものと考えられた。日本の代理店である(株)ニューロサイエンス社やさらに製造元の米国サンディエゴインストルメント社に問い合わせ、調整を試みているが今のところ解決されていない。国外の施設では同機器を使用しての報告が多数あり実験デザインとしては無理がないものと考えられ、調整が済み次第患者へ協力を依頼し測定を再開する予定である。
巨大DNAを効率良く導入するマイクロキャリアーの開発と導入領域の分子細胞学的解析

マイクロビーズを用いてコムギの穀粒品質に関わる遺伝子群を含む巨大DNA断片をイネの細胞へ導入する技術を開発した。本形質転換法では特別なプロモーターやバイナリーベクターの構築を必要としない。得られたイネの形質転換植物において、コムギ遺伝子が正常に発現し、後代に安定して伝わることを明らかにした。コムギ由来の巨大DNA断片のイネゲノム内での位置情報はFISHやファイバーFISH法で可視化された。今年度は、まずまじめに、コムギ粉硬質・軟質に関与する遺伝子群(puroindoline-a、puroindoline-b、GSP-1)を含むBAC10を、ハイグロマイシン耐性の遺伝子をもつベクターにつなぎ変え、バイオビーズ法に適した選択マーカーをもつコンストラクトを作製した。アルギン酸カルシウムのサイズ、粘度、加えるDNAの量、PEGの濃度などのパラメータについて形質転換効率に対しての最適な組み合わせを検討し、イネプロトプラストを対象に100kbサイズの巨大DNAを効率良く導入するための条件を明らかにした。そして、バイオビーズ法を用いて複数のコムギ遺伝子を含む約100kbの巨大DNAを導入した20個体の形質転換イネの作出に成功した。導入遺伝子の存在は、導入遺伝子をターゲットとしたPCR、サザンハイブリダイゼーションにより確認した。PCR解析の結果は、導入遺伝子の存在と共に、巨大DNAの中でいくつかの再編成が起きている事を示唆した。一方で、サザンハイブリダイゼーションの結果は、すべての形質転換体で低コピーの遺伝子導入が起きている事を示唆した。これらの結果は、バイオビーズ法を用いた巨大DNA断片の導入による形質転換イネの作出が可能であること、また本手法が低コピーの遺伝子導入を可能とする手法であることを示した。さらに、導入DNAのFISHによる可視化技術を開発した。得られた形質転換体の内、ホモ個体はFISHにより2対のシグナルを持っていることで確認した。このホモ個体において導入遺伝子の発現をRNAレベル、タンパク質レベルで解析した。これらの結果は、安定な遺伝子発現を実現するために巨大DNA内の再編成を回避する手段の必要性とともに、バイオビーズ法を用いたオーセンティックなプロモーター領域をも含んだコムギ巨大DNA断片導入による形質転換イネ作製という本研究の妥当性を示した。本年度、バイオビーズ法でコムギの穀粒品質(穀粒硬度)に関わる遺伝子(puroindoline bおよびGSP-1)をもつ巨大DNA断片を導入したイネの形質転換体の次世代植物の形質を調査したところ、コムギDNA導入によるマイナス効果は見られず、しかも両遺伝子は安定して伝わっていた。また、ホモ個体はFISHにより選抜することができた。次に、上記の穀粒硬度に関わる遺伝子群の他に、製パン性に関係するHMWグルテニン、LMWグルテニン、グリアジン遺伝子をバイオアクティブビーズ法で複数同時に導入(共導入)する実験(マルチゲノム導入)を行った。1組み合わせにおいてpuroindolinea遺伝子とLMWグルテニン遺伝子が導入されている系統が得られたが、他の8組み合わせにおいては再分化までいたる形質転換体を得ることはできなかった。しかし、共導入に成功した次世代の植物に対してFISH法で両遺伝子を可視化したところ、LMWグルテニン遺伝子のみが検出され、puroindoline aは検出できなかった。これらのことは共導入した巨大DNAの不安定さを示すもので、今後の改良が望まれる。さらに、目的形質に関する遺伝子の蓄積を計るために、バイオアクティブビーズ法で得られたpuroindoline bとGSP-1の両方が導入されている系統と、我々が以前アグロバクテリウム法で育成したpuroindoline aとGSP-1が導入されているイネを交配により、穀粒硬度に関わる遺伝子3つすべてをもつ個体を得ることができた。そして、マイクロビーズ(バイオビーズ)を用いた巨大DNA断片の新規形質転換システムをより効率的に改良するために、今までの10分の1のスケールで形質転換実験を行う系を開発した。スケールを小さくして導入実験を行っても細胞の生存率や形質転換効率にほとんど影響がないことを示す結果が得られたので、植物細胞に対してさらに効率的な巨大DNAの導入が可能になろう。本年度は最終年度であるので、形質転換イネにおける導入DNA断片の安定性と核内における3次元的解析を主に行った。バイオアクティブビーズ法によって導入された巨大DNA断片が形質転換イネ植物において、安定的に遺伝することが後代植物に対して行ったサザン法およびFISH法により証明することができた。バイオビーズ法で得られたpinBとGSP-1の2つのみをもつ系統とアグロバクテリウムで得られたpinAとGSP-1のみをもつ系統を交配して、Ha座位に関してpinA、pinB、GSP-1の3つの遺伝子が揃った系統が得られたので、多重遺伝子の中で特定遺伝子が欠失したものや組み合わせの種類または重複によって、遺伝子発現がどう変わるかを調査した。

コムギのpinAやpinBが加わることで、非形質転換イネと比べて胚乳の中央部が白濁し、可視的な構造の変化が見られた。形質転換イネ核内におけるコムギのデンプン合成に関わる遺伝子(Dbe-1)や貯蔵タンパク(LMWグルテニン)遺伝子、Ha座位の遺伝子の動態を三次元で解析した。細胞核の標本に対してこれらの遺伝子を含むBACをプローブにしてFISHを行ったが、核内の特定のドメインに存在するかどうかは確定できなかった。形質転換イネにおいて、Ha座位に関する3つの遺伝子発現はみられたものの、共導入した貯蔵タンパク(LMWグルテニン)遺伝子の形質発現がみられなかったので、コムギ巨大DNAの細胞内における動態解析を行った。導入した巨大DNAのメチル化やヒストンタンパク質におけるアセチル化、リン酸化など修飾との関連は見いだせなかった。これまで得られた形質転換イネにおいて、イネのどの染色体にコムギゲノムが挿入されたかを染色体マーカーとともに、多色FISH法で調べた。導入染色体はイネの12組染色体のうち、2、3、4、6、8、10染色体のいずれかであることが推定された。
ユニバーサル色覚バリアフリー促進のための新しい色視力検査装置の開発

本研究では、高齢者や色覚異常者を含む幅広い人々を対象とする色知覚問題に焦点を当て、ユニバーサル色覚バリアフリーを促進するために、ICT (情報通信技術)を駆使した新しい色視力検査装置の開発を行ったものである。3年間にわたる研究開発の結果、本検査装置によって、人が様々な条件下でどのように色を知覚しているかを正確に測定できることが臨床的に検証された。また、プロトタイプの作成により、医療現場で求められる検査システムが実現出来たと言える。色視力を検査するためには、検査画面上の背景と背景上に存在する指標との間の色の差異を正確に計測できなければならない。このため、まず色視力の検査に有効な色および色の組み合わせを調査した。従来から医療現場で利用されてきたSPP色覚検査表、パネルD-15色覚検査、およびニューカラーテスト等に利用されている色をベースに検討し、検査に有効な色のリストを作成してデータベース化した。次に、検査画面の背景上の指標として、ランドルト環を利用する検査方法を検討した。検査画面をLCDに表示して検査を行うため、ディスプレイの解像度(ドットピッチ)およびディスプレイと被験者間の距離を考慮した利用方法を検討した。背景色および指標色の組み合わせ、明度、指標の大きさ、指標の提示時間、指標の提示要領などを考慮した検査パラメータを総合的に検討した。また、これらの検討結果を踏まえ、色視力検査法として検査結果の判定フローを検討した。さらに、開発した色視力検査法の妥当性、有効性を心理物理実験により検証した。信頼度の高い臨床データを得るために、検査色の専用LCD上での表示精度を高性能専用分光放射輝度計を利用して測定したところ、高精度に色を表示できていることを確認した。臨床検査は医師が被験者に対して行い、検査後収集した臨床データを分析し、期待した測定結果が得られているかを判断したところ、従来測定できなかった人の色視力を効果的に測定できることがわかった。平成22年度に開発した色視力検査法の有効性を調べるため、若年者正常眼(矯正視力1.0以上)の色視力の基本的な特性と、その加齢変化について検証を行った。色視力(CVA : Color Vision Acuity)を測定するために、指標のランドルト環には有彩色の色としてMEW COLORTESTの彩度6の15色を、背景色には無彩色として標準の光D65の白色点(輝度はランドルト環と等輝度)を用いた。背景色と視標の輝度を同じにすることで、有彩色と無彩色の厳密な色の判別能力を検査し、視標としてランドルト環を用いることで、色に対する形態覚を検査可能にした。臨床検査の結果、CVAは色ごとに異なり、平均値で最も低い値(小数視力が高い)を示したのはGBの0.1423で、逆に最も高い値(小数視力が低い)値を示したのはBPの0.788で、両者の間には0.6457の差があり、色によってCVAに大きな差があることが明らかとなった。次に、加齢に伴うCVAの変化を調査したところ、すべての年代群でAverage CVA(CVAのすべての検査色に対する平均値)に差が認められ、年齢の増加とともに次第に減少してゆく傾向が認められた。とくに、20代とその他の年齢を比較すると、Average CVAは60代以降から有意に低下し、60代以降急に日常生活の中で違和感を感じる現象と符号する根拠が明らかなった。これらの結果から、開発した色視力検査システムは,色に対する視機能の加齢変化を明らかにするのに有効であり、さらに様々な症例に対して検査を行うことにより、従来見出すことができなかった知見を得られる可能性が示唆された。また、色視力検査法の装置化とプロトタイプ作成についても検討を行い、医療現場で利用しやすい機能性、操作性に優れたシステムを開発した。色視力検査装置を、観測者の環境を自在に変更可能な検査法に発展させるために、以下の検討を行った。まず、若年者正常眼を対象に、色刺激(ランドルト環)の輝度を30[cd/m2]に保ちながら、背景輝度を50→45→40→35→32→30[cd/m2]、15→20→25→28→30[cd/m2]の2パターンで段階的に変化させて色視力(CVA)を測定した。色刺激には、NEW COLOR TESTで用いられる15色からR,GY,GY,BPの4色を選び、背景色には標準光D65の白色点を用いた。その結果、すべての色でCVAが変化し統計的に有意な差が生じるが、RやGなどの赤ー緑軸の色に比べて、GYやBPなどの青ー黄軸の色の変化量が大きく、30[cd/m2]で最大変化量を示すことが確かめられた。次に、上記4色を用いて、色刺激の提示時間を5→3→1→0.5→0.1[s]に変化させてCVAを測定した。背景と色刺激の輝度は30[cd/m2]に揃え、最も提示時間が長い