hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微小平板試験片を用いたクリープき裂進展特性評価法の開発と余寿命診断への適用

本研究課題では、下記ニーズに応えるため、スモールパンチクリープ試験法をベースに、微小平板試験片によってクリープき裂進展特性、特にき裂発生初期の進展特性を正確に評価するための新しい高温破壊力学試験法を開発する。さらには、本技術を9-12%Cr先進耐熱鋼の溶接継手部に展開し、超々臨界圧(USC)発電プラントの余寿命診断技術あるいは破壊リスク評価支援技術として確立する。[1]今後、火力発電プラントにおいてもき裂進展特性評価に基づいた余寿命評価が重要となる。[2]実機長期使用材では、組織の劣化や微視損傷の発生によりクリープき裂の発生や成長が加速されるため、実機より実際に切り出した微小サンプルを用いた高温破壊力学試験が必要である。[3]9-12%Cr先進耐熱鋼の弱点である“TypeIV損傷"を正確に評価する技術の確立が急がれている。平成30年度は、平成29年度に新たに設計・試作したクリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置を用いて、高Crフェライト系耐熱鋼(Mod.9Cr鋼)およびA-USC用Ni基合金(Alloy617)を対象として、まずはSPクリープデータを種々の試験条件下において取得した。加えて、SPクリープ特性に及ぼす冶具形状・寸法等の影響を実験と有限要素解析によって系統的に調査した。その後、放電加工によって半径方向と円周方向の異なる方向に予き裂を導入した2種類のき裂進展計測用SP試験片を新たに設計・製作し、SPクリープき裂進展計測を開始した。クリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置の設計・試作に多くの時間を要し、き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法の確立をはじめき裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響に関する調査が遅れてしまった。平成30年度に引き続き、耐熱鋼(Mod.9Cr鋼)とNi基合金(Alloy617)を対象として、半径方向と円周方向の異なる方向に予き裂を導入した2種類のき裂進展計測用SP試験片を用いてクリープき裂進展データを取得・拡充する。併せて、SP試験における高温破壊力学パラメータを開発するために、CT・CCT試験片による標準試験データと比較し、有限要素法によるき裂先端の応力・ひずみ解析と従来パラメータの適用性検討およぶそれらの改良を行う。平成29年度は、クリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置を新規に設計・試作した後、き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法を確立するとともに、き裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響を系統的に調べ、クリープき裂進展特性、特にき裂発生初期の進展特性を正確に計測・評価できる試験技術を確立することを目的とした。その結果,φ8×0.5t mmからφ3×0.25t mmの微小ディスク試験を用いてクリープき裂進展試験が行えるSP試験装置を新たに開発した。当初、クリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置を新規に設計・試作した後、き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法を確立するとともに、き裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響を系統的に調べ、クリープき裂進展特性、特にき裂発生初期の進展特性を正確に計測・評価できる試験技術を確立することを目的とした。しかし、予算削減も関係して、クリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置の設計・試作に多くの時間を要し、き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法の確立をはじめき裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響を調査することができなかった。

平成30年度は、平成29年度に新たに設計・試作したクリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置を用いて、高Crフェライト系耐熱鋼(Mod.9Cr鋼)およびA-USC用Ni基合金(Alloy617)を対象として、まずはSPクリープデータを種々の試験条件下において取得した。加えて、SPクリープ特性に及ぼす冶具形状・寸法等の影響を実験と有限要素解析によって系統的に調査した。その後、放電加工によって半径方向と円周方向の異なる方向に予き裂を導入した2種類のき裂進展計測用SP試験片を新たに設計・製作し、SPクリープき裂進展計測を開始した。クリープき裂進展計測用SPクリープ試験装置の設計・試作に多くの時間を要し、き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法の確立をはじめき裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響に関する調査が遅れてしまった。平成29年度に実地できなかった1き裂進展計測用SP試験片の製作方法とき裂長さ計測方法の確立、2き裂進展特性に及ぼす試験条件、試験片形状および治具形状等の影響の系統的な調査を行い、クリープき裂進展特性、特にき裂発生初期の進展特性を正確に計測・評価できる試験技術を確立する。平成30年度に引き続き、耐熱鋼(Mod.9Cr鋼)とNi基合金(Alloy617)を対象として、半径方向と円周方向の異なる方向に予き裂を導入した2種類のき裂進展計測用SP試験片を用いてクリープき裂進展データを取得・拡充する。併せて、SP試験における高温破壊力学パラメータを開発するために、CT・CCT試験片による標準試験データと比較し、有限要素法によるき裂先端の応力・ひずみ解析と従来パラメータの適用性検討およぶそれらの改良を行う。
合金の新しいタイプの秩序形成過程の研究

前年度(平成元年度)までは,透過型電子顕微鏡を用い,格子構造像および回析像を撮ることにより,実空間およびk空間の両面から,AgーMg合金の逆位相長周期構造がどのような経過を辿り形成されるかを観察した。本年度(平成2年度)においては,得られた格子構造像および回析図形の解釈に重点を置いた研究を行った。すなわち,観察した格子構造像および回折斑点の相対強度を評価し,場所に依存した秩序パラメ-タの値を求め,格子構造像の詳細な計算機シミュレ-ションの結果と比較検討を行った。その結果,無秩序相から逆位相長周期構造(M【similar or equal】2)が形成される過程は,通常の1次相転移の場合におけるような核生成・成長の機構とは異なり、まず初めに逆位相長周期構造とほぼ同じ平均周期を持つ,高秩序度の部分と低秩序度の部分が周期的に層状をなす,準安定な構造が形成され,その後次等に秩序化が進み,逆位相長周期構造が出現するという機構によることを見出した。さらに,本研究で見出された,規則化した部分と無秩序の部分が周期的に層状をなす構造を経由する,これまでに報告例のない新しいタイプの秩序形成過程は,Fermi面の(110)方向の平らな部分なおけるネスティングに起因して生じるものであると解釈出来ることを示した(Phys.Reu.B42,Rapid Communicat本研究で得られた上記の結果は,合金の逆位相長周期構造の成因・安定性に関して,Fermi面近傍の電子の果す重要な役割を示唆するものである。加えて,金属物理学における理論面に対しては,対相互作用エネルギ-的取り扱いのもつ近似の限界等に関して,また,応用面に対しては,人工超格子の作製の際,その安定性に関して,新たな知見を与えるものと思われる。平成元年度においては、Ag-Mg合金の逆位相長周期構造がどのような経過を辿り形成されるかを、透過型電子顕微鏡を用い、格子像および回折像を撮ることにより、実空間および空間の両面から観察した。得られた格子像および回折斑点の相対強度の評価、さらに格子像に対する詳細あ計算機シミュレ-ションの結果から、無秩序相から逆位相長周期構造(M【similar or equal】2)が形成される課程は、通常の1次相転移の場合におけるような核生成、成長の機構とは異なり、まず初めに逆位相長周期構造とほぼ同じ平均周期を持つ規則化した(高秩序度の)部分と無秩序(低秩序度)の部分が周期的に層状をなす準安定な構造が形成され、その後、次第に秩序化が進行して、逆位相長周期構造が出現するという機構によることを見出した。さらに、本研究で見出された、規則化した部分と無秩序の部分が周期的に層状をなす構造を経由するこれまでに報告例のない新しいタイプの秩序形成過程は、Fermi面の(110)方向の平らな部分におけるネスティングに起因して生じるものであるとする解釈を提案した(Phys,Rev.Lett.に投稿中)。本研究で得られた上記の結果は、合金の逆位相長周期構造の成因・安定性に関してFermi面近傍の電子の果す重要な役割を示唆するものである。加えて、金属物理学における理論面に対しては、対相互作用エネルギ-的取り扱いの持つ近似の限界等に関して、また、応用面からは、人工超格子の作成の際、その安定性等に関して、新たな知見を与えるものと本研究で見出した新しいタイプの秩序形成過程は、Ag-Mg合金に限らず他の合金系にも存在するものと考えられる。今後は、Ag-Mg合金の組成および熱処理条件を変えて、また他の合金系を用いて、この新しいタイプの秩序形成過程に関して、実空間とK空間の両面から詳細な観察デ-タを蓄積する計画である。

加えて,金属物理学における理論面に対しては,対相互作用エネルギ-的取り扱いのもつ近似の限界等に関して,また,応用面に対しては,人工超格子の作製の際,その安定性に関して,新たな知見を与えるものと思われる。
蝸牛有毛細胞シナプス機構の膜電気容量測定による解析

既知のイオンチャネルをブロックする状態(セシウムベースの細胞内液を使用)でパルス状刺激を与えると、電位で活性化する既知のイオンチャネルでは説明できない電流が発生した。-80mVより+80mVへのパルス状刺激で、減衰を伴わない持続性の外向き電流が観察され、また、+80mVより-80mVへの再分極で、内向きの一過性の電流が観察された。この一過性内向き電流の減衰速度は、時定数10ms以内で、再分極電位が脱分極するほど遅くなった。電流は、アミノ配糖体系抗生物質であるdihydrostreptomycin (DHSM)でブロックされ、その程度は内向き電流で大きかった。以上の特性は、感覚の位置変位で発生するトランスデューサー電流の特性と一致した。この電流をブロックする条件で(DHSM投与)、モルモット蝸牛より単離した内有毛細胞の膜電気容量を測定し、エンドサイトーシス、エクソサイトーシス動態を観察する予定であったが、膜コンダクタンス、膜電気容量の変化の細胞間でのバラツキが大きく、一定の結果が得られなかった。その原因を考察するに、内有毛細胞を単離する際に、細胞内環境が一定しないことが考えられた。特にカルシウムイオンは変化を受けやすいため、細胞質内カルシウムイオン濃度を増加させるcyclopiazaonicacid (CPA)を細胞外から投与し、電流変化を観察した。電流増加、減少の両者の反応があった。これを蝸牛回転別にみると基底回転の内有毛細胞で増加、頂回転で減少する傾向があり、基底回転の有毛細胞にCa-activated K電流が多いことが示唆され、音の周波数分別能の機序と関わりが大きいことが考えられた。本プロジェクトでは、蝸牛有毛細胞シナプス機構を解明するまでには至らなかったが、これまでほとんど報告のなかった内有毛細胞の膜イオンチャネルに対して、新知見をいくつか得ることができた。本年度計画では、モルモット蝸牛より単離した内有毛細胞の膜電気容量を測定できるように実験回路を整えて、膜電位を静止膜電位(約-80mV)より脱分極電位(約+20mV)へとパルス状に変化させて、エンドサイトーシス、エクソサイトーシス動態を観るために膜電気容量の変化を観察する予定であった。その、前段階として、既知のイオンチャネルをブロックする状態(セシウムベースの細胞内液を使用)でパルス状刺激を与えると、電位で活性化する既知のイオンチャネルでは説明できない電流が発生した。イオン電流の発生は、膜コンダクタンスの変化を意味し、膜電気容量の正確な測定の妨げとなるため、まず、この電流について検討することとした。以上の特性は、感覚の位置変位で発生するトランスデューサー電流の特性と一致し、パルス状の電位刺激が、感覚毛の自発的な変位を引き起こし、それによりトランスデューサー電流が惹起されたと考えられた。

来年度は、上記の電流をブロックする条件で(DHSM投与)、膜電気容量を測定、エンドサイトーシス、エクソサイトーシス動態を検討する予定である。昨年度発見された一過性内向き電流をブロックする条件(DHSM投与)にて、本年度は、モルモット蝸牛より単離した内有毛細胞の膜電気容量を測定し、エンドサイトーシス、エクソサイトーシス動態を観察する予定であった。実験回路を整えて測定を試みたが、膜電位を静止膜電位(-80mV)より脱分極電位(+20mV)へとパルス状に変化させると、膜コンダクタンス、膜電気容量の変化の細胞間でのバラツキが大きく、一定の結果が得られなかった。その原因を考察するに、内有毛細胞を単離する際に、細胞内環境が一定しないことが考えられた。特にカルシウムイオンは変化を受けやすいため、細胞内カルシウムによる膜イオン電流の変化(コンダクタンス変化)を検討する必要があった。今回用いたのは、カルシウムイオンのストアサイトへの再取り込みを抑制することにより細胞質内カルシウムイオン濃度を増加させるcyclopiazaonic acid(CPA)である。CPAを細胞外から投与することにより膜イオン電流増加、減少の両者の反応があった。これを蝸牛回転別にみると基底回転の内有毛細胞で増加、頂回転で減少する傾向があり、基底回転の有毛細胞にCa-activated K電流が多いことが示唆され、音の周波数分別能の機序と関わりが大きいことが考えられた。本プロジェクトでは、蝸牛有毛細胞シナプス機構を解明するまでには至らなかったが、これまでほとんど報告のなかった内有毛細胞の膜イオンチャネルに対して、新知見をいくつか得ることができた。最近、膜電気容量測定の可能なパッチクランプアンプの新機種が販売されたため、今後はこの新機種を用いて本プロジェクトの遂行ができるように計画したい。
マイクロコンピュータを用いた選好意識調査手法の開発実用化に関する研究

本研究は広島市郊外の住宅地域で計画されている新交通システムの導入計画を対象にして選好意識調査を実施し、選好意識データと実際の行動結果の違い、即ち同データに含まれるバイアスを定量的に明らかにし、そのバイアスをできるだけ小さくするような調査手法を開発しようとしている。調査の実施に当っては、パソコン(マイクロコンピュータ)を用いることにし、そのソフトの開発が本研究の主目的である。平成4年度は選好意識調査のための計算機プログラムを改良し、広島都市圏の北西部から都心に路線を持つバスに乗り込んで交通機関選択に関するSP調査を実施した。この調査でインタビューできたのは28人で、データ数は1人当たり4回質問しているので、112個の回答が得られた。パソコンを持ち込んだバス乗り込み調査に対する評価をSP調査終了後、口頭でアンケート調査した。それによると、従来の調査票記入式調査よりもパソコン調査の方が答えやすいと回答した割合が多く、パソコン調査は被験者の興味を引き、SP調査等の交通調査で十分利用可能な道具になることが分かった。平成5年度はデータの解析を行なった。まず3つの交通機関の順位付けデータを用いて交通機関選択のためのランクロジットモデルを構築すると尤度比が十分高く、適合度の高いモデルが得られた。さらに、選好順位1位の交通機関を選択するとして多項選択ロジットモデルを構築すると、同じく尤度比が高く、精度のよいモデルが得られた。最後に、現在の交通機関と新交通システムの一対比較SPデータを用いて、新交通システムを利用するかしないかの2項選択ロジットモデルを構築すると、やはり適合度の高いモデルが得られた。以上の結果より、バス乗り込み調査によって得られたデータは十分信頼度が高く、本調査で用いたパソコンプログラムは十分実用性が高いものと考えられる。調査の実施に当っては、個人の回答者の現在の交通環境と生活様式に適した質問項目を設定するため、パソコン(マイクロコンピュータ)を用いることにし、そのソフトの開発が本研究の主目的である。本年度は選好意識調査のための計算機プログラムの開発を終えた。基本的には従来のモノクロ用のプログラムをカラーの特色を生かしたものに改良した。これによってバス内の薄暗いところでも非常に見易くなった。その間NECのカラーノートパソコンを2体購入し、プログラムをインストールして予備的な調査を周辺の知人を対象に行なった。これによって1人当たりの調査時間は2030分になることが分かった。これを基に、10月下旬から11月上旬にかけて2週間、広島都市圏の北西部から都心に路線を持つバスに乗り込んでSP調査を実施した。バスには2人1組で乗り込んで、1日4人分、10日で最終的には約40人分のデータを入手することができた。回答者の反応は良好で、質の高いデータが入手できたものと考えられる。データの解析は来年度行なう。昨年度のパソコンを用いたバス乗り込み調査で得られた28人の交通機関選好意識データを用いて交通機関選択モデルを構築し、同調査で得られたデータの有効性を検討した。データ数はSP実験で1人当たり4回質問しているので、112個の回答が得られている。新交通システム、バス、自動車の順位付け実験で新交通システムを第1位に回答している割合は71%で、新交通システムに対する期待の大きいことがわかった。

それによると、従来の調査票記入式調査よりもパソコン調査の方が答えやすいと回答した割合が多く、パソコン調査は被験者の興味を引き、SP調査等の交通調査で十分利用可能な道具になることが分かった。データの解析にあたって、まず3つの交通機関の順位付けデータを用いて交通機関選択のためのランクロジットモデルを構築すると、尤度比が十分高く、適合度の高いモデルが得られた。さらに、選好順位1位の交通機関を選択するとして多項選択ロジットモデルを構築すると、同じく尤度比が高く、精度のよいモデルが得られた。最後に、現在の交通機関と新交通システムの一対比較SPデータを用いて、新交通システムを利用するかしないかの2項選択ロジットモデルを構築すると、やはり適合度の高いモデルが得られた。以上の結果より、バス乗り込み調査によって得られたデータは十分信頼度が高く、本調査で用いたパソコンプログラムは十分実用性が高いものと考えられる。
プロバイオティクスを用いたヒラメ種苗生産過程の衛生管理法の確立

魚類が細菌感染したときに用いられる化学療法には多くの問題があるため、新たな対処方法が望まれている。本研究では、プロバイオティクス技術を魚類の養殖に応用し、細菌感染症の防除法を確立することを目的とした。乳酸菌やビブリオを魚類腸管から分離して、魚類に投与したところ、魚類飼育水中の病原細菌数が顕著に減少したことから、これらの細菌がヒラメなど多くの魚類のプロバイオティクス菌として有望であることが示唆された。プロバイオティクスを用いてヒラメ種苗生産過程における衛生管理法を確立することを目的として研究を遂行し、以下の結果を得た。1.非汚濁水域であり、近隣に養魚場のない下田市田ノ浦湾の海産魚類の腸管内容物、海水および底砂における魚病細菌Listonellaanguillarumの分布状況を調べた結果、31%の試料から本菌が分離された。供試した魚類はいずれも疾病の徴候がないことから、本菌が、健康な魚類に広く分布する日和見感染菌であるとのこれまでの報告を裏付けた。そのため、本菌を防除するにはプロバイティクスの使用が有効であることが示唆された。2.プロバイオティクスの候補菌として乳酸菌を海産魚類およびナマズの腸管から分離し、分子系統解析および表現形質による同定を行ったところ、Lactococcus lactisと同定された。これらの菌株の一部は過酸化水素を生産して魚病細菌の増殖を阻害することが明らかとなった。3.プロバイオティクス細菌としてアルテミアなどの甲殻類に投与する場合、細菌から生産されるキチン分解酵素が甲殻類の飼育に作用する可能性があるため、Vibrio属細菌(V. proteolyticusおよびV. parahaemolyticus)由来のキチナーゼの遺伝子解析を行った。またV. proteolyticusの培養液をアルテミアに作用させたところ、致死効果があることが判明した。4.ヒラメ腸内細菌叢との比較のため、淡水魚類に広く分布する偏性嫌気性細菌(Bacteroides A型菌)の分類学的検討を行ったところ、本菌はバンコマイシンを投与したヒト自閉症児から分離されたCetobacterium someraeと同一であることが判明した。プロバイオティクスによる魚類の種苗生産過程における衛生管理について研究し、以下の結果を得た。1.比較実験として、ナマズから分離した乳酸菌Lactococcus lactis subsp. lactisをキンギョに経口投与したところ、飼育水中の日和見感染菌であるAeromonas属細菌の生菌数が13桁程度減少したことから、乳酸菌の経口投与が日和見感染菌の制御に有効であることが示唆された。2.クサフグおよびナマズ由来の乳酸菌L. lactis subsp. lactisの性状を比較したところ、両者共に37°Cで高い増殖速度を示したものの、前者は高塩分、高海水濃度でも高い増殖能を有することから、海水環境に適していることが判明した。3.ヒラメの稚魚に海洋細菌Vibrio sp.を経口投与したところ、海水魚類の日和見感染菌であるVibrio属細菌(Vibrio sp.を含まず)の生菌数が1桁以上減少していることから、本菌がヒラメのプロバイオティクス菌として有効であることが判明した。4.ヒラメなどの海産魚類種苗生産に餌料生物として普遍的に用いられるシオミズツボワムシとアルテミア耐久卵の細菌叢を平板法と16S rDNA塩基配列による同定法を組み合わせて行った。シオミズツボワムシでは、Flavobacterium sp.、Thalassospira sp., Pseudomonas sp.などが優占した。一方、アルテミア耐久卵にはBacillus spp.、Salana sp.、Psychro-bacter spp.などが優占したが、魚病細菌のVibrio属は検出されなかった。
環境メタゲノミクスで富栄養淡水湖沼での新しい窒素循環像を探る

顕著な嫌気性アンモニア酸化(anammox)が観測される茨城県北浦の地点(KU3)および,より活性の低い2地点(KU4, KU6)の堆積物の微生物群集のメタゲノム解析を行い,窒素循環を検討した.Anammox細菌の優占度は活性と比例関係にあり,anammox細菌の存在量が活性に影響を与えていると考えられた.一方,脱窒を担う微生物種はいずれの地点でも共通したが,KU3で特異的で少なく,anammox微生物と負の相関が見られた.KU3では,特にNO還元ポテンシャルが低く,脱窒を律速すると推定された.この特異的な代謝とanammoxとの関連を議論した.研究代表者らは、富栄養化した淡水湖沼(北浦)において、年間を通じて脱窒活性と同程度の著しく高い嫌気性アンモニア酸化(anammox)活性を示す特異点を見出し(Yoshinaga et al., 2011)、anammoxを含む窒素循環システムが淡水湖沼で成立していることを示した。本研究では、、anammoxが存在する地点としない地点対象での窒素循環を構成する個々の代謝プロセス(硝化,脱窒,anammoxなど)を、それぞれに関与する遺伝子群とその担い手の多様性として特徴づけ(分担者(高見)が開発した代謝機能に注目したメタゲノムの最新解析技法を用いて)、北浦におけるanammoxと他の窒素代謝プロセスとの相互作用を明らかにする。2013年度(初年度)は「課題1;環境試料の採取と活性測定」を中心に実施した。2013年7月、北浦のanammox特異点(KU3)、anammox活性が検出されない地点を(KU6)、およびanammoxがより低い中間地点(KU4)からコアサンプラーを用いて底泥試料を採取した。、各コア試料の表層(02 cm)を、またKU4については、1822 cmを切り出した(合計4試料)。各試料について、硝化、脱窒およびanammoxの潜在活性を測定し、全群衆DNAを抽出した。また、間隙水中のNH4+, NO2-, NO3-, SO42-, TOCを定量した。15N-トレーサー法でannomox活性を測定した結果、これまでの調査結果と同様に、KU3では高いanammox活性が検出され、KU6でのanammox活性は検出限界以下であった。KU4では弱い活性が検出された。また、いずれの試料でも硝化活性が検出された。これらの試料中から抽出された群衆DNAを対象に、16SrDNAを対象にクローン解析法を行い、微生物群衆構造を推定した。環境メタゲノム解析にも着手した。当研究室では,これまで,茨城県の富栄養湖である北浦のごく限られた地点で,嫌気的アンモニア酸化(anammox)が安定かつ永続的に維持されていることを見出した。北浦北端の鉾田市で流入する窒素負荷に由来する湖水中硝酸塩濃度が高いKU3地点で最も高いanammox活性が見出され,流れにしたがって南下するにつれてanammox活性が低くなり、KU4地点は弱い活性が検出されたものの、さらに南のKU6地点では、ほとんど活性は検出されなかった。2014年度は,これら3地点での,好気的アンモニア酸化,脱窒菌,およびanammox微生物それぞれの群集構造を,偏りなく特徴づけ,上記課題の解明の糸口を見出そうとした。あらゆる生物が1コピーだけ保有するリボソームタンパク質のアミノ酸配列を対象に,個々の配列の系統学的位置づけとアバンダンスを求めた。その結果,anammox微生物のpopulationは活性の高いKU3地点の0.307%で最も多く、KU4地点で0.17%、KU6地点で0.086%であり、活性と相関がみられた。一方、脱窒菌には差は見られなかった。また,いずれの地点でもAOBが優占し,AOAはほとんど存在していないことが示された。脱窒モジュール全体のabundanceと脱窒活性との間には相関はなかった。KU3地点では,新規性の高い脱窒菌が関与している可能性も示されており,この地点ではanammox微生物が永続的に存在するだけでなく,脱窒菌にも特徴がある可能性が示された。こうした特徴は今後の検討の手掛かりになると考えている。予定どおり,最新の情報をもとに窒素循環に関わる代謝経路と対応する酵素をまとめることができた。これをもとに,さまざまな機能微生物間の連関について,メタゲノムデータを解析する計画である。当研究室では,これまで,富栄養湖である北浦のごく限られた地点,北浦北端で流入する窒素負荷に由来する湖水中硝酸塩濃度が高いKU3地点で,嫌気的アンモニア酸化(anammox)が安定かつ永続的に維持されていることを見出した。流れにしたがって南下するにつれてanammox活性が低くなり,KU4地点は弱い活性が検出されたものの,さらに南のKU6地点では,ほとんど活性が検出されなかった。2014年度ではこれら3地点での,好気的アンモニア酸化細菌,脱窒菌,およびanammox微生物それぞれの群集構造を偏りなく特徴づけ,上記課題の解明の糸口見いだそうとした。その結果,anammox微生物のpopulationは活性の高いKU3地点の0.307%で最も多く,KU4地点で0.17%,KU6地点で0.086%であり,活性と相関が見られた。一方,脱窒菌には差が見られなかった。

また,いずれの地点でもAOBが優占し,AOAはほとんど存在していないことが示された。脱窒モジュール全体のアバンダンスと脱窒活性との間には相関はなかった。KU3地点ではanammox微生物が永続的に存在するだけでなく,脱窒菌にも特徴がある可能性が示された。また,最新の情報をもとに窒素循環に関わる代謝経路と対応する酵素をまとめた。2015年度ではアップデートされたメタゲノム解析ソフトを用いて,一部の解析結果を再計算し,より詳細な群集構造データを求めた。その結果,従来の知見に加え,KU3, 6地点においては新規性のあるDeltaproteobacteriaに属する脱窒菌が存在する可能性が示唆された。昨年の課題であるアップデートされたメタゲノム解析ソフトを用いて一部の解析結果を再計算し,より詳細な群集構造データを得たこと,そして得た情報を解析し,学会発表を行った。現在は,論文を執筆中である。当研究室ではこれまで,富栄養湖である北浦北端近くのごく限られた地点(流入する窒素負荷に由来する湖水中の硝酸塩濃度が高い地点),KU3地点で,嫌気性アンモニア酸化(anammox)が安定かつ永続的に維持されていることを見出した。北浦では,南の地点ほどanammox活性は低くなり,KU4地点での活性は弱く,さらに南のKU6地点では,活性はほとんど検出されなかった。2014年度では,これら3地点での,好気的アンモニア酸化細菌,脱窒菌,およびanammox微生物それぞれの群集構造を偏りなく特徴づけ,上記課題の解明の糸口を見出そうとした。あらゆる生物が1コピーだけ保有するリボソームタンパク質のアミノ酸配列を対象に,個々の配列の系統学的位置づけとアバンダンスを求めた。その結果,anammox微生物のpopulationは活性の高いKU3地点の0.307%で最も多く,KU4地点で0.086%であり,活性と相関がみられた。一方,脱窒菌には性認められなかった。また,いずれの地点でもAOBが優占し,AOAはほとんど存在しなかった。KU3地点では,anammox微生物が永続的に存在するだけでなく,脱窒菌にも特徴がある可能性が示された。2015年度では,アップデートされたメタゲノム解析ソフトを用いて,一部の解析結果を再計算し,より詳細な群集構造データを求めた。その結果,従来の知見に加え,KU3,および6地点においては新規性のあるDeltaproteobacteiaに属する脱窒菌が存在する可能性が示唆された。顕著な嫌気性アンモニア酸化(anammox)が観測される茨城県北浦の地点(KU3)および,より活性の低い2地点(KU4, KU6)の堆積物の微生物群集のメタゲノム解析を行い,窒素循環を検討した.Anammox細菌の優占度は活性と比例関係にあり,anammox細菌の存在量が活性に影響を与えていると考えられた.一方,脱窒を担う微生物種はいずれの地点でも共通したが,KU3で特異的で少なく,anammox微生物と負の相関が見られた.KU3では,特にNO還元ポテンシャルが低く,脱窒を律速すると推定された.この特異的な代謝とanammoxとの関連を議論した.課題2.環境メタゲノミクス1(全微生物群衆解析)と最新の情報をもとに窒素循環に関わる代謝経路と対応する酵素をまとめることができた点では計画通り進捗している。
国際機構責任の追及メカニズムの研究

国際機構は一般的に、国内裁判所において裁判権免除を有しており、機構によって違法に損害を被ったと主張する者は、原則として国際裁判所を利用できない。しかし近年、国際機構が提供する手続の不備を背景に、国際機構の裁判権免除を制限的に解釈する人権アプローチが盛んに主張されている。これらの主張の根拠は、国際機構自身の人権義務に求められることもあれば、構成国が負っている国際人権法上の義務とされることもある。しかし、少なくとも国連の裁判権免除に関して、制限的解釈は正当化されないという結論に至った。他方で、国連の代替手段提供義務については人権適合的解釈の余地があり、国連の制限的な立場は再検討を要するものである。平成27年4月、「国際機構責任の追及メカニズムの研究」というテーマの下で研究を開始した。本研究は、国際機構の国際違法行為責任を追及するために被害者が利用しうる手続について体系的に分析するものであり、その現状と問題点を明らかにすることを目的とする。報告者は従前、相対的に新しい国際法主体としての国際機構の法的地位に着目し、その国際法上の責任について分析を行ってきた。とりわけ、国連国際法委員会の国際機構責任条文(2011年)に象徴されるように、国際機構責任を規律する実体法規則を巡って、近年大きな進展がみられる。平成26年度までは、中でも学問的および実践的に重要と考えられる行為帰属論について取り組み、その成果を博士論文としてまとめた。本件研究は、報告者のこれまでの研究、すなわち、国際機構責任の実体的側面に関する研究に引き続き、その手続的側面について検討するものである。平成27年度は、国際機構責任追及手続の体系的分析に取りかかる前提として、1.国際機構の責任を追及するために利用されてきた(あるいは利用されうる)手続に関する先行研究の整理を行うとともに、2.最新の事例の分析を行った。1の結果、今日の国際機構責任の追及手続に関する基本的なアイデアは、国際連盟期から国際連合創設までの時期にすでに確立していた、という暫定的な結論に至った。また2では、近年の国際的な司法機関および準司法機関、そして国内裁判所の事例について分析を行った。すでに手続が完了した事例について研究会等で報告を行うとともに、現在進行中の訴訟手続についても、現時点で入手可能な一次・二次資料を分析し、同様の報告を行う準備を進めつつある。平成27年度は、早い段階で研究会やセミナーにて日本語・英語の双方で本件研究課題に関する報告を行う機会を得た。10月に所属研究機関の変更があり、エフォートの率が減少したものの、その後もおおむね当初の計画通りに研究は進展している。2016年度は、「国際機構責任の追及メカニズムの研究」(以下、本研究)実施の最終年度であった。この二年間を通じて、主として、国際機構の国際違法行為責任が発生した(と主張される)場合に、被害者が利用することのできる責任追及メカニズムの研究を行った。報告者のこれまでの研究が、責任発生段階に関するものであったのに対して、本研究は、責任追及段階にフォーカスするものであった。本研究においては、第一に、既存の国際機構責任の追及メカニズムについて分析を行った。具体的には、国際機構が備える司法的および行政的メカニズムや、アドホックに設置される第三者機関、そして国内裁判所である。国内裁判所においては、国際機構は一般的に裁判権免除を有しており、被害者がこれを利用することは原則としてできない。しかし近年、国際機構が設置する手続の不備を理由に、国際機構の裁判権免除を制限的に解釈するアプローチ(人権アプローチ)が多数の論者によって主張されるようになっている。それらの主張の根拠は、国際機構自身の人権義務に求められることもあれば、構成国が負っている国際人権法上の義務とされることもある。報告者はこの人権アプローチについて、それが盛んに主張されている国連を題材に研究し、少なくとも、国連の裁判権免除を制限的に解釈することは正当化されないという結論に至った。第二に、本研究では、国際機構の法的責任を追及するメカニズムが備えていなければならない基準について検討した。これは、国際機構の紛争処理手続提供義務というかたちで国際法上の問題として立ち現れる。この義務は、機構が享有する裁判権免除と表裏一体の関係を成す。しかし他方で、この義務は当初、請求者の権利と対を成すものではなかった。しかしながら今日、国際人権法の発展を背景に、それら義務を人権適合的に解釈する余地が生じていることが、本研究を通じて明らかとなった。初年度は主に、国際機構責任追及手続の体系的分析に取りかかる前提として、1.国際機構の責任を追及するために利用されてきた(あるいは利用されうる)手続に関する先行研究の整理を行うとともに、2.最新の事例の分析を行った。平成28年度(2年目・最終年度)は、これらの作業を継続するとともに、本研究のまとめに取りかかる。

第一に、国際連合創設から今日に至るまでの間に公表された先行研究を分析し、1の結果得られた暫定的な結論(「研究実績の概要」を参照)を補完すると同時に、それら先行研究において検討の対象となっている、比較的新しい手続のあり方についても調査を行いたい。その際には、問題の国際機構の本部所在地(公文書館等)に直接足を運び、資料の収集やインタヴュー調査を行う。第二に、現在進行中の訴訟手続の分析を継続するとともに、最近手続が完了した最新の事例について検討を加える。前者について、当事者の主張や口頭弁論の内容が、インターネット等を通じてデータ(文書ないし音声)のかたちで入手可能な場合には、それらを利用するが、そうでない場合には、実際に法廷地において調査を行う必要があると考えている。後者については主として、コソヴォにおける国連平和維持活動(UNMIK)による人権侵害に係る訴えを処理するために設置された人権諮問パネルの最新の見解(2016年2月26日)を扱う。最後に、本研究のまとめであるが、これは2つの観点から行う予定である。まず、国際機構の法的責任を追及するための手続を全体として体系的に把握し、責任追及メカニズムの現状と問題点を明らかにすることを目指す。次に、責任追及メカニズムと実体責任法理の相互作用についての分析を行う。これは本研究の学術的新規性の中核をなす。かつ、この分析を通じて得られる結論は実践的重要性がきわめて高いものになると思われる。28年度が最終年度であるため、記入しない。国際法、国際機構法28年度が最終年度であるため、記入しない。
遺跡出土木材の樹種と用途に関する情報のシステム化

わが国における遺跡出土木材の樹種同定をおこなった報告書467編を収集し、この中に記載されている木材および木製品の種種等の情報を製品群名、製品名、樹種名、件数、時代、遺跡所在地、遺跡名、文献番号順に整理した。これまでに同定された木質遺物は延べ55742点に達し、デ-タとしてのレコ-ド総数は11965であった。したがって、作成されたデ-タベ-スには約6万点近くの樹種同定結果が整理されており、必要に応じて製品名ごと、樹種ごと、時代ごと、あるいは遺跡ごとに検索が可能となった。また、一つの樹種、たとえばスギやヒノキがこれまでどのような用途に使用されていたかをリストアップすることにより遺跡出土木材の情報システム化の基礎が整った。また、無数にある製品名を26の製品群に分類したが、それでもなお用途の不明なものが相当数みられた。樹種と用途に関して明らかになった点は以下の通りである。建築柱材ではヒノキが主であるが、次いで、畿内ではコウヤマキ、静岡ではイヌマキが多かった。丸木船にはスギやクスノキのほかにカヤや二葉マツが目だった。農具にはほとんどカシが使われ、総数の9割に達した。櫛の用材としては明治時代以降の資料ではツゲが高級品として用いられたが、古代にはツゲよりもイスノキの利用例が多かった。下駄はスギやヒノキが用いられ、明治以降の資料にみられるホオノキの利用は比較的少なく、キリの下駄は1点も出土しなかった。曲げ物、挽物、盤、槽、蓋、鉢といった容器類には針葉樹ではスギやヒノキが、広葉樹ではケヤキ、クスノキ、サクラ、クワが頻繁に用いられた。木簡や祭祀具にはほとんどヒノキが用いられていたと言える。最後に木棺は畿内ではコウヤマキが圧倒的に多いが、関東方面ではコウヤマキはほとんど使われずヒノキが貴ばれていたようである。以上、代表的な製品についての出土傾向を記述したが、これも本研究の補助に負うところが大きい。本研究の目的は、(イ)日本の遺跡から出土する木材あるいは木製品の利用樹種を調査することにより古代の人々と木のかかわりを明らかにすることおよび、(ロ)パーソナルコンピュータ(以下、パソコンと省略)に入力されたデータを広く関連の研究者に利用できるような古材データのステーションをつくることにあった。本年度得られた成果は下記のとおりであり、当初の目的の前半部が達成された。1日本の遺跡を4つにわけ、出土木製品の資料調査の研究分担をおこない、北海道、東北、関東は伊東が、中国、四国、九州および北陸、中部、近畿は林が遺跡出土木材の樹種同定に関する文献の調査をおこない、約400篇の報文を入手した。2文献に通し番号をつけ、樹種同定のデータを、製品群(26の製品群)、製品名、樹種名、件数、時代、遺跡名、遺跡所在地、同定者名、文献番号に整理した。3代表者および分担者が学生アルバイトの協力を得て、パソコン用ソフト「マルチプラン」により上記データをコンピュータ入力した。4すべてのデータがまとまった段階でこれらデータをパソコン用ソフト「Dーベース」に移し替え、種々の並べ替えをおこなった。5データの重複あるいは入力ミス等についてチェックをおこなった。6

最終的に、製品群ごとに使用樹種、件数、出土時代、遺跡名を整理した後データをパソコン用ソフト「一太郎」に移し替えた。7「一太郎」によりプリントアウトした原稿を「木材研究・資料」に投稿した。8上記原稿を元にし、これに古代における樹種の利用傾向について解説をつけて「日本の遺跡出土木製品総覧」という書名で出版した。わが国における遺跡出土木材の樹種同定をおこなった報告書467編を収集し、この中に記載されている木材および木製品の樹種等の情報を製品群名、製品名、樹種名、件数、時代、遺跡所在地、遺跡名、文献番号順に整理した。これまでに同定された木質遺物は延べ55742点に達し、デ-タとしてのレコ-ド総数は11965であった。したがって、作成されたデ-タベ-スには約6万点近くの樹種同定結果が整理されており、必要に応じて製品名ごと、樹種ごと、時代ごと、あるいは遺跡ごとに検索が可能となった。また、一つの樹種、たとえばスギやヒノキがこれまでにどのような用途に使用されていたかをリストアップすることにより遺跡出土木材の情報のシステム化の基礎が整った。また、無数にある製品名を26の製品群に分類したがそれでもなお用途の不明なものが相当数みられた。樹種と用途に関して明らかになった点は以下の通りである。建築柱材ではヒノキが主であるが、次いで畿内ではコウヤマキ、静岡ではイヌマキが多かった。丸木舟にはスギやクスノキのほかにカヤや二葉マツが目だった。農具にはほとんどカシが使われ、総数の9割に達した。櫛の用材としては明治時代以降の資料ではツゲが高級品として用いられたが、古代にはツゲよりもイスノキの利用例が多かった。下駄はスギやヒノキが用いられ、明治以降の資料にみられるホオノキの利用は比較的少なく、キリの下駄は一点も出土しなかった。曲物、挽物、盤、槽、蓋、鉢といった容器類には針葉樹ではスギやヒノキが,広葉樹ではケヤキ、クスノキ、サクラ、クワが頻繁に用いられた。木簡や祭祀具にはほとんどヒノキが用いられたと言える。最後に木棺は畿内ではコウヤマキが圧倒的に多いが、関東方面ではコウヤマキはほとんど使われずヒノキが貴ばれていたようである。以上、代表的な製品についての出土傾向を記述したが、これも本研究の補助に負うところが大きい。
塩喪失性腎症の新しい原因遺伝子群の発見とその病態メカニズムの解明

申請者は国内外の留学を経て次世代シークエンサー(NGS)の専門技術を習得し、これまで600名余りの様々な遺伝性腎疾患患者の網羅的遺伝子変異情報ならびに表現系情報を網羅したデータベース構築を経て、Gitelman症候群を含む塩喪失性腎症において共通の表現系を有する患者群の遺伝型を検討し、5家系に共通して新規のCaチャネル変異を、また他の独立した2家系ではオートファジーアダプター遺伝子に全く同一の超希少変異を同定し、これら2つの遺伝子は有望な候補責任遺伝子と考えられた。これらの変異意義検証を通じて新たな病態解明や、コモン病治療方策への展開を目指す。
心拍フィードバックによるオーダーメイド音楽編曲システムの開発

本研究では,ユーザ個人に合うリラクセーション楽曲を編曲するシステムの開発と検証を行った.具体的には,生物の進化を模倣した遺伝的アルゴリズムと呼ばれる最適化手法を利用し,ユーザの心拍をもとにリラクセーション楽曲を自動作曲する手法を提案するとともに,構築したシステムの評価実験を行った.また,テンポの影響を利用したシステムとして,ユーザの心拍数を楽曲のテンポとして付加するシステムの構築を行った.これらのシステムは,個人適応する新しいリラクセーション楽曲を作り出す可能性を持っている.本研究では,ユーザ個人に合うリラクセーション楽曲を編曲するシステムの開発と検証を行った.具体的には,生物の進化を模倣した遺伝的アルゴリズムと呼ばれる最適化手法を利用し,ユーザの心拍をもとにリラクセーション楽曲を自動作曲する手法を提案するとともに,構築したシステムの評価実験を行った.また,テンポの影響を利用したシステムとして,ユーザの心拍数を楽曲のテンポとして付加するシステムの構築を行った.これらのシステムは,個人適応する新しいリラクセーション楽曲を作り出す可能性を持っている.本研究課題の目的は,リアルタイム心拍フィードバックによる音楽編曲・作曲システムの構築とその効果の検証を行うことである.平成19年度の研究実施計画は,(1)心拍をリアルタイムフィードバックして音・音楽刺激に変換するシステムの構築,(2)開発された上記システムを用いて生成した単音による聴取実験,であった。これらの課題は,特に音楽のテンポに着目した研究課題であり,音刺激による心拍の引き込み・同期現象を人間の生理状態や感情のコントロールへと利用する技術である.また,このようなシステムの構築は,生体信号処理,音楽情報処理,非線形解析などの複数の分野の知見を要し,非常に境界性の強い点が特徴である.(1)のシステム開発は既に終えたものの,(2)についてはシステム開発に予定以上の時間を費やしたため,まだ聴取実験の途上である.また,本研究課題の最終的な目的は,テンポ以外の音楽の要素も含んでいる.メロディなどの音楽要素も包含しつつ,かつ(1),(2)の研究内容の基礎固めとなる研究として,(3)連続して提示される音刺激聴取下における心拍間隔の観察,(4)心拍間隔を評価として用いる進化計算による自動作曲システムの開発,の2つの研究を行った.(3),(4)の研究は,(1)の研究で構築したシステムをもとに実施されており,本研究課題の研究内容を実施するにあたり理論的な根拠を強めるとともに,最終的に構築されるシステムをより効果的なものにする可能性が高い.また,これらの研究成果については,学会発表および論文投稿を行っている.本研究課題の平成20年度の実施内容は、主に以下の2つの内容に分類される。1.個人に適したリラクセーション楽曲の生成を目的とする、生体情報に基づく進化計算手法の提案ストレス社会と呼ばれる現代の状況を反映してか、リラクセーション音楽と呼ばれる癒し感を与える音楽が注目されており、このような音楽は気分転換から音楽療法まで様々な場面で利用されている。しかし、あるリラクセーション楽曲が聴取者全員に効果を持つとは考えがたく、個人に適したリラクセーション楽曲の生成が望まれている。個人適応のメディアコンテンツ生成技術としては、最適化手法の一つである対話型進化計算が知られており、この技術による自動作曲手法などが既に提案されている。一方で、この手法ではユーザが継続して個体(楽曲)の評価を行うことによる大きな負担が問題となっている。本研究課題では、生体情報、特に心拍間隔を利用して楽曲の評価を利用することで、ユーザの主観評価を必要としない進化計算手法を提案した。この手法は、ユーザへの負担の軽減だけでなく、主観評価というバイアスが無くなるという点でより本質的な評価が可能になると期待される。この手法については、手法の評価実験を行った他、より効率的と思われる主観と生体情報を併用する進化計算手法の提案などを行った。2.生体・精神のテンポを反映する編曲手法の提案本研究課題では、従来にはないテンポの調節によるユーザにあった楽曲の編曲手法を提案した。具体的には、タッピングを通じて得られるユーザの精神テンポやユーザの心拍数を楽曲に付加することで、ユーザの好みや癒し感に合う編曲を行った。これらの技術については、手法の提案およびシステム構築は既に済んでいるものの、評価実験にたいては平成20年度末時点で終了しておらず、継続中である。
リンパ組織間質ストローマ細胞におけるセルピン遺伝子発現と免疫制御機構

二次リンパ組織の発生や維持にはリンフォトキシンβ受容体(LTβR)シグナルによるストローマ細胞の特殊化が重要である。LTβRの下流ではセリン・スレオニンキナーゼNIKを介し転写因子RelB/p52複合体の活性化に至る、いわゆるNF-kBNC経路が様々な遺伝子発現を制御していると考えられるが、リンパ組織ストローマ細胞内における各分子個々の機能や相互の連携に関しては未解明の問題が多く残されている。我々はマウスリンパ節ストローマ細胞株BLSを用いて種々のプロテアーゼ阻害因子の発現を網羅的に検討した結果、LTβRシグナル特異的に強く応答する標的遺伝子としてSerpin-A1bを同定した。また、NC経路の構成分子の野生型や変異型の強制発現系においてSerpinの発現誘導や阻害を確認するとともに、様々な薬剤による発現誘導阻害を検討した結果、プロテインキナーゼCがこの経路の活性化に極めて重要であることが判明し、その作用起点は複数存在することも明らかになった。Serpinファミリー因子群は数多くの種類が存在するが、データベース上ではヒト、マウスともにゲノム中に遺伝子重複の結果、複数のA1タイプSerpin(A1a-e)遺伝子が連なったクラスター領域が存在していることが知られている。興味深いことに、各サブタイプの遺伝子構造およびプロモーター領域の配列は高度に保存されているにもかかわらず、A1b以外のサブタイプについてはLTβRシグナルによる発現誘導が全く認められない。詳細な解析の結果、A1bにのみ数十kb上流に代替プロモーター領域/Exon1bが存在し、この領域がLTβRシグナルの制御下にあった。したがって、Serpin-A1bがNC経路の標的遺伝子のひとつとして特別な制御を受け、ストローマ細胞の機能に直接関与している可能性が想定される。二次リンパ組織の発生や維持にはリンフォトキシンb受容体(LTbR)シグナルによるストローマ細胞の特殊化が重要でる。LTbRの下流ではセリン・スレオニンキナーゼNIKを介し転写因子Re1B/p52複合体の活性化に至る、いわゆるNF-kBNC経路が様々な遺伝子発現を制御していると考えられるが、リンパ組織ストローマ細胞内における各分子個々の機能や相互の連携に関しては未解明の問題が多く残されている。NC経路によって直接発現が誘導される標的遺伝子は現在までに数例が知られているのみで、この経路の活性化がストローマ細胞に具体的にどのような変化をもたらしているのかは不明である。我々はマウスリンパ節ストローマ細胞株BLSを用いて種々のプロテアーゼ阻害因子の発現を網羅的に検討した結果、LTbRシグナル特異的に強く応答する標的遺伝子としてSerpin-Albを同定した。またBLS細胞にNIKを過剰発現させるとこの遺伝子が強制的に誘導されることを確認した。Serpinファミリー因子群は数多くの種類が知られているが、種々のプロテアーゼに対して阻害効果を示し、免疫系においても細胞遊走やアポトーシス抑制等の様々な作用が報告されている。データベース上ではヒト、マウスともにゲノム中に遺伝子重複の結果、複数のA1タイプSerpin(Ala-e)遺伝子が連なったクラスター領域が存在していことが知られている。興味深いことに、各サブタイプの遺伝子構造およびプロモーター領域の配列は高度に保存されているにもかかわらず、Alb以外のサブタイプについてはLTbRシグナルによる発現誘導が全く認められない。詳細な解析の結果、Albにのみ数十kb上流に代替プロモーター領域/Exonlbが存在し、この領域がLTbRシグナルの制御下にあった。したがって、Serpin-AlbがNC経路の標的遺伝子のひとつとして特別な制御を受け、ストローマ細胞の機能に直接関与している可能性が想定される。
高次視覚処理における由来眼情報の役割の解明

本研究の目的は、刺激がどちらの眼に入力されたかに関する情報である由来眼(eye of origin)情報に焦点をあて、高次視覚情報処理における役割を解明することである。これまで由来眼情報は視覚処理の初期段階で両眼の情報が統合される際に失われると考えられてきたため、高次視覚への影響は全く研究されてこなかった。本研究は、視覚探索における注意捕捉、試行間プライミング、潜在学習などの実験パラダイムを応用して、注意や選好といった高次視覚処理における由来眼情報の役割を系統的に検討することが目的であった。本研究によって、高次視覚においても由来眼情報が保存され、認知・行動に影響を及ぼしていることが明らかになればこれまで想定されていなかった脳内メカニズムの存在を示すことになり、ヒトの視覚系の解明に貢献できると考える。当初研究計画では、上述のように視覚的注意処理に焦点を絞って検討する予定であったが、研究を進める中で異なる認知メカニズムにおいても由来眼情報が影響する可能性が見いだされてきた。具体的には、表情や嫌悪刺激によって生起される情動処理、人物や性別の同定をおこなう顔処理をターゲットとして、あらたな実験計画を立案し、現在研究を実施している。これまでに、両眼間競合による抑制下における無意識的処理が、トライポフォビアと呼ばれる集合体恐怖を喚起させる画像によってどのように影響を受けるのかを明らかにした。また、両眼に異なる顔を2つ入力すると、2つの顔が融像して別の顔が知覚される現象に着目し、両眼像の融合に性別・表情がどのような影響を与えるのかを検討している。これらの研究結果は、今後学会発表・論文などを通して国内外に発表し、さらに検討を進めていく予定である。上述のように、計画開始当初には想定していなかった現象が発見されたため、研究計画に若干の変更が必要となった。もともとは視覚的注意処理に焦点をあてることを想定していたが、表情判断や性別判断などの顔認知に関わる処理にも注目して研究を進める必要があるかもしれない。そのため、新たに顔刺激の作成や、実験課題の選定などの作業が必要になると考えられる。ただし、研究全体の進捗状況としては概ね順調であると考える。オブジェクトベース注意処理において由来眼が重要な役割を果たしていることは申請者の研究ですでに示されているが、その詳細については明らかではない。そこでまず、同オブジェクト効果において由来眼情報処理の時空間的特性をオブジェクトの形状・サイズ・位置や呈示タイミングを操作することによって解明する。さらに、同オブジェクト効果以外の実験パラダイムを用いてオブジェクトベース注意における由来眼情報の影響がどの程度一般化できるのかを明らかにする。また、日常物体や顔などに対するオブジェクト処理についても検討を進めたいと考えている。当初予定していた数の実験参加者の応募がなかったため残高が発生した。翌年度に実験参加者への謝金として使用する予定である。