hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオマス系廃棄物の再資源化のための新規前処理法の開発

昨年度に続いて、抽出条件が抽出率におよぼす種々の影響を検討した。溶剤としては同じくアセトン水溶液を用いた。一段回分式と二段流通式を比較した結果、両プロセスとも同程度の抽出率を示すことがわかった。一段回分式では50%アセトン水溶液の200°C抽出によって、50%の抽出率を示した。これは二段流通式の脱リグニン温度230°Cより低温であるが、回分式であるために加水分解で生成したヘミセルロースからの有機酸が、脱リグニンを触媒していることが、詳細な分析により明らかとなった。すなわち、ヘミセルロースのアセチル基もまた分解することで酢酸を生じ、溶液のpHを下げ、脱リグニンを促進したのである。よって脱リグニン温度を小さくすることはできるが、生成物を分離しながら回収することはできないことになる。また、同じ抽出率である二段流通式抽出では、230°Cというより高温にさらされているため、固体として残るセルロースが脱水架橋化し、酸素含有率が小さく、熱分解によるチャー収率の増加に成功した。これにより、純セルロースのチャー収率が6%程度なのに対して、3倍以上もの21%を達成することができた。一方、リグニン抽出液については、昨年度購入の液体クロマトグラフを用いて、分子量分布を測定した。その結果、流通式では分子量900程度に、回分式では1800と7200程度にピークをもつ分布の分子量へと低分子化しながら、アセトンに抽出されていることがわかった。流通式では抽出温度が高いこと、回分式では再縮合が起こることがその理由と考えられる。以上より、両プロセスともにアセトンを抽出溶剤として用いていることから、溶剤の回収も可能で、それによるリグニンの分離も容易である。また、激しい分解を伴っていないことから、炭酸ガスなどもほとんど排出せず、提案法はバイオマスから成分を分離する前処理としては極めて環境調和型であることを明らかにした。既設の流通式抽出装置を用いて,パームシェル,木材などの木質系バイオマスとアセトン水溶液を100250°Cで処理することで,バイオマス中からリグニンの抽出を行った。脱リグニンの効果をとしては、180°Cで1時間の処理で最大20%と不完全であった。したがって,第一段に水熱処理を行い,バイオマスの構造を緩和させた。その水熱処理により,20%のヘミセルロースを,水溶性の2糖ベースのオリゴ糖として回収することができた。糖の分析については,本研究課題に対する補助金で購入した,LCワークステーションを用いてグルコースやキシロース,マンノース,マルトースなどの糖の同定と定量をおこなった。また、アセトン水による抽出条件としては、温度,抽出時間,アセトン濃度を変化させて、操作条件が脱リグニン率に及ぼす影響を明らかにした。温度を変化させた場合は,200°C以上で40%もの著しい抽出率を示した。ただし,250°C以上においては,セルロースまでも加圧熱水により加水分解されることがわかった。ゆえに,バイオマスを各成分に分離したい場合は,アセトン抽出温度は230°C程度までということになる。抽出時間に関しては,1時間で十分であり,それ以上時間をかけたとしても,抽出率は伸びることなく炭酸ガスへの分解が激しくなることが明らかになった。また,アセトン濃度としては,体積基準でアセトン:水=1:1のときが最も大きな抽出率を示した。これはリグニンの溶解度パラメーターが,水とアセトンの溶解度パラメーターの中間値をとるという事実からも当然の結果といえる。以上,本年度は,水熱処理によるヘミセルロースの加水分解と,アセトン水によるリグニン抽出の操作条件を詳細に検討した結果,アセトン水濃度50%で1時間,230°Cの条件が最適であった。

以上より、両プロセスともにアセトンを抽出溶剤として用いていることから、溶剤の回収も可能で、それによるリグニンの分離も容易である。また、激しい分解を伴っていないことから、炭酸ガスなどもほとんど排出せず、提案法はバイオマスから成分を分離する前処理としては極めて環境調和型であることを明らかにした。
計算量クラスの階層定理の証明と論理合成システムの新評価法の確立

n変数の関数f(x1,x2,...,xn)に対して,素子数nの3乗の回路を設計したとする.はたして,良い回路が設計できたかどうかは,どのように評価すれば良いだろうか.たとえば,任意の微小な定数ε>0に対して,素子数nの(3ーε)乗の如何なる回路でも関数fは計算できないといった最適性が,理論的に証明できればいいのだが,その証明は非常に難しいことが知られている.さらに言えば,任意の有理数r>1に対して,素子数nのr乗の回路で計算できるが,素子数nの(rーε)乗の回路では計算できないという具体的な関数fが実際に存在するか否かさえも分かっていないのである.本研究の第一の目的は,問題を解くのに必要となる計算時間や記憶領域量などの計算資源量に基づく計算複雑性クラスの間の包含関係や,クラス間の階層性を明らかにすることである.そして,クラス間に存在する真に難しい関数を人工的に作成し,システム評価に役立てる.2018年度は,ニコリのペンシルパズルの計算複雑さを探究した.その結果,ヘルゴルフ,マカロ,クロット,縦横さん,ウソワン,ドッスンフワリのNP困難性を証明できた.これらの結果は,イタリアで開催された国際会議FUN2018や,フィリピンで開催された国際会議JCDCGGG2018,国際ジャーナルIEICE Transactions on Information and Systems,およびJournal of Information Processingに採択された.6つの研究問題に対して,計算複雑性を解明できた.2019年度は,より実用的な問題に対して計算複雑性を解明し,計算量クラス間の包含関係や階層性を証明する.n変数の関数f(x1,x2,...,xn)に対して,素子数nの3乗の回路を設計したとする.はたして,良い回路が設計できたかどうかは,どのように評価すれば良いだろうか.たとえば,任意の微小な定数ε>0に対して,素子数nの(3ーε)乗の如何なる回路でも関数fは計算できないといった最適性が,理論的に証明できればいいのだが,その証明は非常に難しいことが知られている.さらに言えば,任意の有理数r>1に対して,素子数nのr乗の回路で計算できるが,素子数nの(rーε)乗の回路では計算できないという具体的な関数fが実際に存在するか否かさえも分かっていないのである.本研究の第一の目的は,問題を解くのに必要となる計算時間や記憶領域量などの計算資源量に基づく計算複雑性クラスの間の包含関係や,クラス間の階層性を明らかにすることである.そして,クラス間に存在する真に難しい関数を人工的に作成し,システム評価に役立てる.2016年度は,多項式時間で計算できる問題のクラスであるPと,それを包含している非決定性クラスNPについて,クラス間の関係を調べた.その結果,直交多角形内の最少警備員配置と呼ばれる組合せ問題がNP困難であることを,3-occurrence-3-SAT問題からの多項式時間還元により証明した.この結果は,クラスPとクラスNPの間の真の包含関係を示唆する一つの証拠を与えている.本結果は,IEICE Transactions on Information and Systemsに2017年7月に掲載されることが決定している.計算複雑性がNP困難となる具体的問題を既に発見している.n変数の関数f(x1,x2,...,xn)に対して,素子数nの3乗の回路を設計したとする.はたして,良い回路が設計できたかどうかは,どのように評価すれば良いだろうか.たとえば,任意の微小な定数ε>0に対して,素子数nの(3ーε)乗の如何なる回路でも関数fは計算できないといった最適性が,理論的に証明できればいいのだが,その証明は非常に難しいことが知られている.さらに言えば,任意の有理数r>1に対して,素子数nのr乗の回路で計算できるが,素子数nの(rーε)乗の回路では計算できないという具体的な関数fが実際に存在するか否かさえも分かっていないのである.本研究の第一の目的は,問題を解くのに必要となる計算時間や記憶領域量などの計算資源量に基づく計算複雑性クラスの間の包含関係や,クラス間の階層性を明らかにすることである.そして,クラス間に存在する真に難しい関数を人工的に作成し,システム評価に役立てる.2017年度は,連結されたセル上に,単語を連結していく問題の計算複雑性を考察した.その結果,平面3充足可能性問題を本問題に多項式時間で還元することで,多項式時間では解けないことを示唆するNP困難問題であることが証明できた.本結果は,電子情報通信学会論文誌D-Iに2017年12月に掲載された.また,平面上の多角形に対する可視性問題の一つのNP困難性を証明した.この結果は,IEICE Transactions on Information and Systemsに2017年7月に掲載された.二つの計算問題に対して,それらの理論的難しさがNP困難であることが証明できた.n変数の関数f(x1,x2,...,xn)に対して,素子数nの3乗の回路を設計したとする.はたして,良い回路が設計できたかどうかは,どのように評価すれば良いだろうか.たとえば,任意の微小な定数ε>0に対して,素子数nの(3ーε)乗の如何なる回路でも関数fは計算できないといった最適性が,理論的に証明できればいいのだが,その証明は非常に難しいことが知られている.さらに言えば,任意の有理数r>1に対して,素子数nのr乗の回路で計算できるが,素子数nの(rーε)

乗の回路では計算できないという具体的な関数fが実際に存在するか否かさえも分かっていないのである.本研究の第一の目的は,問題を解くのに必要となる計算時間や記憶領域量などの計算資源量に基づく計算複雑性クラスの間の包含関係や,クラス間の階層性を明らかにすることである.そして,クラス間に存在する真に難しい関数を人工的に作成し,システム評価に役立てる.2018年度は,ニコリのペンシルパズルの計算複雑さを探究した.その結果,ヘルゴルフ,マカロ,クロット,縦横さん,ウソワン,ドッスンフワリのNP困難性を証明できた.これらの結果は,イタリアで開催された国際会議FUN2018や,フィリピンで開催された国際会議JCDCGGG2018,国際ジャーナルIEICE Transactions on Information and Systems,およびJournal of Information Processingに採択された.6つの研究問題に対して,計算複雑性を解明できた.2016年度の研究成果は計算幾何学の可視性に関する問題のNP困難性を証明した.2017年度は組合せ最適化問題を対象に,NP完全や,PSPACE完全となる具体的問題の発見を目指す.2018年度は,さまざまな組み合わせ問題に対するNP困難性,PSPACE困難性を証明する.2019年度は,より実用的な問題に対して計算複雑性を解明し,計算量クラス間の包含関係や階層性を証明する.2016年度当初は,共著の大学院生一人を帯同する国際会議への外国出張を1件,および,研究代表者単独での国際会議への外国出張を1件予定していた.しかし,英文ジャーナル論文として,できるだけ早期に研究を公表すべきと考え,投稿先を国際会議から国際学術雑誌に変更した.そのため,外国旅費を節約できた.2017年度の成果の一つは2018年6月に開催される国際会議に採択が決定している.繰り越した予算は,この旅費に充てる.投稿中の論文の審査が遅れたため.その論文が採録され次第,印刷費として使用します.翌年度分の予算は,当初の計画どおりに使用します.繰り越した予算は,2016年度の国際会議の旅費と,システム評価に必要なコンピュータの購入に充てる.
自国史との相互接続に基づいた対外認識育成をはかる歴史教育論の日独比較研究

本研究は、21世紀を迎えグローバル化や多文化化といった社会変容が一層進展する我が国の社会的要請に応え、自国認識と対外認識が相互に結びついた歴史認識の統一的把握と育成をはかる歴史教育論と、その学習内容及び学習方法上の課題について考究する基礎的研究である。平成30年度は、これまでの研究課題に基づく作業を継続し、ドイツ中等歴史教育の学習目標・内容・手法・教材に関して、歴史教育学に関する文献調査、及び歴史教科書の使用方法や作成方針に関する調査分析を中心として取り組んだ。このような課題に対して得られた実績は、以下のとおりである。1.自国史と外国史との近接と相関を把握しうる学習内容として、歴史遺構とその保存への取り組みばかりではなく、この取り組みをめぐる社会及び国家の葛藤にもまた歴史認識をめぐる教育的な価値が認められている。近代ドイツ国家の成立及び第二次世界大戦期を考察する上で、ユダヤ人社会をめぐる政治的・文化的特徴と歴史的経験は、戦時期の社会に関する記憶を自国と関係国との歴史的関係から考えるための中核的材料である。ドイツとは異なるユダヤ人社会の受容経験を有し、第二次世界大戦期の領土問題もまた異なる経過をたどったポーランドやオーストリアでは、その地理的位置及び宗教的・文化的多様性を背景に、自国史の成立においてユダヤ人社会が果たした積極的役割を取り上げている。2.自国の歴史教育内容として扱うドイツ関係史に関する歴史遺構の保存と活用に関して、中心的役割を担う博物館は、自国の立場から次世代の自国民に引き継ぐための教育活動を積極的に引き受けている。第二次世界大戦期の徹底的な破壊により歴史的遺構が乏しいポーランド・ワルシャワ市にあっては、一歴史事象に焦点化しつつも多様な立場を反映した多角的なテーマ設定のもと、マルチメディアや複製資料の収集活動といった体験と想像を特徴とした展示がなされていた。平成30年度は、ドイツにおける対外認識の事例とその具体的事象に関する焦点化を進めることはできたが、日本の中等歴史教育、特に学習目標・内容・手法・教材のうち、次期学習指導要領の有する中等教育における歴史的見方・考え方との接続については、科目構成の変更に伴い、これまでの世界史教育での手法の捉え直しが必要となり、比較の観点の抽出と考察が遅れている。令和元年度は、過去2年の研究達成度を踏まえつつ、比較対象となる日本の中等歴史教育の抱える現状と課題の中から、世界史教育の改善の方向性に見られる比較の観点を明確化することを優先し、自国史・外国史の相互接続による統一的把握に向けた歴史教育論の構築に取り組む。平成29年度は、以下の2つの課題に着手し、研究を進めた。第一に、研究課題全般に関わる歴史教育論の整理、収集を通して、自国史・外国史の二分法による歴史認識の現代的有効性とその課題を把握する調査分析の基礎となる史資料の選択及び読解を行った。第二に、ドイツ中等歴史教育の学習目標・内容・手法・教材に関して、歴史教育学に関する文献調査、及び歴史教科書の使用方法や作成方針調査を行った。以上の課題に関して得られた実績は、以下のとおりである。1.自国史と外国史との関わりについて、ドイツとポーランドの二国間で取り組まれている新たな歴史教科書作成作業を踏まえ、両国の関係に関わる歴史教育活動の事例として「アウシュヴィッツ・ビルケナウ博物館」の歴史遺構の保存と教育への活用に関する調査を行った。第二次大戦期のユダヤ人をめぐって、ポーランドにおいては保守政権の成立により、人道的犯罪に関する記憶とその象徴の風化に対抗する手段としての歴史教育の充実に向けた取り組みが一層求められる現実にあった。2.ドイツにおける歴史教育の動向の特徴として、内容面では、移民の増加に伴う多文化化が進行する社会状況を反映し、移民向けにドイツ社会への参加と貢献を促す学習を支える教材の増加と多様化が進行している。また、学習環境と教材面では、黒板やプロジェクターといった大型機材を用いた一斉教授と情報集約及び提示を前提とした学習材から、学習者の個別使用を前提にタブレット等のツール及び学習ソフトの活用へと移行しつつあることが明らかとなった。平成29年度に着手した2つの課題のうち、第一の課題は史資料収集面で順調であるが、読解の進行が少し遅れている。また、第二の課題は、ドイツ側の立場に基づく歴史教育関連資料が豊富である反面、ポーランド側から捉えるための歴史教育関連資料については、質・量ともに継続した課題となっている。

近代ドイツ国家の成立及び第二次世界大戦期を考察する上で、ユダヤ人社会をめぐる政治的・文化的特徴と歴史的経験は、戦時期の社会に関する記憶を自国と関係国との歴史的関係から考えるための中核的材料である。ドイツとは異なるユダヤ人社会の受容経験を有し、第二次世界大戦期の領土問題もまた異なる経過をたどったポーランドやオーストリアでは、その地理的位置及び宗教的・文化的多様性を背景に、自国史の成立においてユダヤ人社会が果たした積極的役割を取り上げている。2.自国の歴史教育内容として扱うドイツ関係史に関する歴史遺構の保存と活用に関して、中心的役割を担う博物館は、自国の立場から次世代の自国民に引き継ぐための教育活動を積極的に引き受けている。第二次世界大戦期の徹底的な破壊により歴史的遺構が乏しいポーランド・ワルシャワ市にあっては、一歴史事象に焦点化しつつも多様な立場を反映した多角的なテーマ設定のもと、マルチメディアや複製資料の収集活動といった体験と想像を特徴とした展示がなされていた。平成30年度は、ドイツにおける対外認識の事例とその具体的事象に関する焦点化を進めることはできたが、日本の中等歴史教育、特に学習目標・内容・手法・教材のうち、次期学習指導要領の有する中等教育における歴史的見方・考え方との接続については、科目構成の変更に伴い、これまでの世界史教育での手法の捉え直しが必要となり、比較の観点の抽出と考察が遅れている。平成30年度は、平成29年度の研究達成度を踏まえつつ、ドイツ中等歴史教育の学習目標・内容・手法・教材に関して、歴史教育学に関する文献調査、及び歴史教科書の使用方法や作成方針について、ポーランドとの関連を重視して調査分析を行う。さらに、比較対象となる日本の中等歴史教育の学習目標・内容・手法・教材に関して、歴史教育学に関する文献調査、及び歴史教科書の使用方法や作成方針について調査分析を行う。令和元年度は、過去2年の研究達成度を踏まえつつ、比較対象となる日本の中等歴史教育の抱える現状と課題の中から、世界史教育の改善の方向性に見られる比較の観点を明確化することを優先し、自国史・外国史の相互接続による統一的把握に向けた歴史教育論の構築に取り組む。平成29年度は、ドイツでの調査実施時に想定した謝金による支出が発生しなかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度は、現地調査の過程で必要とされることが明確になり次第速やかに計上、支出し、必要な活動費用について適切かつ効果的に執行する。平成30年度は、ポーランドでの調査実施時に想定した謝金による支出が発生しなかったため、次年度使用額が生じた。令和元年度は、現地調査の過程で必要とされることが明確になり次第速やかに計上、支出し、あわせて最終年度であるため、研究の総括に向け必要となる活動費用について適切かつ効果的に執行する。
マルチチャンネルＴｉＯ２系光触媒ナノチューブの環境浄化への応用

主な成果は下記のとおりである。・まず、エレクトロスピニング法を行うための出発原料の選択を行った。チタン源と高分子の組み合わせと、それらの濃度比の最適化を行った。さらにチューブの中に充填される流動パラフィンの粘度の最適化も図った。・作製した最高の光触媒活性をもつナノチューブをネットワーク化するために、出発原料にPDMSを添加し、ファイバーを作製した。・抗菌・殺菌試験を実施した。ナノチューブ不織布上に大腸菌を付着させて、菌の増加量をモニターした。最終的に既存のTiO2材料と上記の環境浄化能を比較し、優れた環境浄化性能を有していることを明らかにした。本研究では、実用性に富んだ高効率・高耐久性環境浄化材料(水質浄化、空気浄化、抗菌・殺菌)の開発のための基盤技術の確立を目指し、エレクトロスピニング法によるマルチチャンネルTi02系光触媒ナノチューブの合成とそれを用いた環境浄化試験に関する三つの研究項目を実施する。各研究項目で得られた知見を基に、少なくとも現状の環境浄化材料の10倍の活性の向上を達成することを目標とする。本年度は高活性光触媒ナノチューブの作製と評価を行うために、下記について実施した。・エレクトロスピニング法で得られるナノチューブの形態は、原料溶液における、溶媒、ポリマー濃度等に依存するため、仕込み条件の探索を行った。まず、出発原料の選択を行った。チタン源(チタンアルコキシド:チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド等)と高分子(ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール等)の組み合わせと、それらの濃度比の最適化を行った。・エレクトロスピング装置のセットアップを行った。溶液を吐出するシリンジを二層構造にして、外側にチタン源、内側に流動パラフィンが流れるように設計した。・エレクトロスピニング時のチューブの作製条件を見出した。電圧および溶液吐出速度の最適化を図った。・チューブの作製後、焼成を行った。焼成温度、焼成時間、昇温時間の組み合わせの最適化を行った。焼成後は、結晶性やモルフォロジーを確認するために、XRD、SEM、TEMの測定を行った。・チューブの比表面積の測定をBET吸着法により行った。また、気孔率、細孔径分布測定も行った。・光触媒活性を調べるために、ガスクロマトグラフ(本研究室の設置)を用いて、アセトアルデヒドの分解とそれに伴うCO_2の発生を評価した。本申請研究では、実用性に富んだ高効率・高耐久性環境浄化材料(水質浄化、空気浄化、抗菌・殺菌)の開発のための基盤技術の確立を目指し、エレクトロスピニング法によるマルチチャンネルTiO2系光触媒ナノチューブの合成とそれを用いた環境浄化試験に関する三つの研究項目を実施する。本年度は下記について検討した。・大面積ナノチューブ不織布を用いた環境浄化試験[1]マルチジェット式エレクトロスピニングシステムを用いた大面積ナノチューブ不織布の作製・マルチジェット式エレクトロスピニングシステムを作製した。・上記システムを用いて、大面積ナノチューブ不織布の作製を行った。・作製後のナノチューブ不織布は、光触媒活性、比表面積、モルフォロジー、強度試験の観点から評価した。[2]大面積ナノチューブ不織布を用いた環境浄化試験・水質浄化試験を実施した。想定汚染物質としてメチレンブルー、フェノールを用いた。ナノチューブ不織布を汚染物質が溶けている溶液に浸し、光照射下での汚染物質の分解を調べた。汚染物質の量は、UV-VISスペクトル、HPLCおよびTOC(全炭素有機量)によって評価した。・空気浄化試験を実施した。想定汚染物質としてホルムアルデヒドおよびトルエンを用いた。1m3のボックスにナノチューブ不織布と汚染物質を導入し、光照射下での汚染物質の量をモニターした。汚染物質の量はガスクロマトグラフおよびマルチガスモニターによって評価した。想定汚染菌として黄色ぶどう球菌を用いた。ナノチューブ不織布上に黄色ブドウ球菌を付着させて、菌の増加量をモニターした。

各研究項目で得られた知見を基に、少なくとも現状の環境浄化材料の10倍の活性の向上を達成することを目標とする。本年度は下記について検討した。2.高強度光触媒ナノチューブの作製と評価[1]架橋型光触媒ナノチューブの作製と光触媒活性評価・昨年度に作製した最高の光触媒活性をもつナノチューブをネットワーク化するために、出発原料にPDMSを添加した。・エレクトロスピニング時のチューブの作製条件を見出した。電圧および溶液吐出速度の最適化を図った。・チューブの作製後、焼成を行った。焼成温度、焼成時間、昇温時間の組み合わせの最適化を行った。焼成後は、結晶性やモルフォロジーを確認するために、XRD、SEM、TEMの測定を行った。・光触媒活性を調べるために、ガスクロマトグラフ(本研究室の設置)を用いて、アセトアルデヒドの分解とCO2の発生を評価した。[2]架橋型光触媒ナノチューブの強度評価・[1]で作製したナノチューブの強度評価を行った。具体的には、引っ張り試験、摩耗試験に加えて、超音波下での材料の破断についても検討した。・耐候試験機(本研究室の設備)を用いて、試料の耐久性を評価した。・PDMSの添加量と材料の強度の関係を考察した。最終的に、高活性かつ高強度な光触媒ナノチューブを決定した。計画した内容については早めに達成し、翌年度の内容に進んでいるため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はナノファイバーネットワーク強化のために酸化チタンにPDMS(ポリジメチルシロキサン)を添加した。その結果、ナノファイバーネットワークの強度が強化しただけでなく、プラズマ照射による短時間での親水化現象をしめすことがわかった。さらに室温で放置することで超撥水性に戻り、ぬれ性のスイッチングができることを明らかにした。今後は研究計画に従い、また研究を進めていく中で新しく見つかった興味深い結果についてはそれを発展させていく予定である。今後は、今年度に見出したユニークな性質をもつナノファイバを、マルチジェット式エレクトロスピニングシステムを作製し、大面積のナノファイバーネットワークを作製して、空気浄化試験を行う予定である。
神経接着分子L1による軸索突起伸長の分子機構の解明(細胞内分子輸送とシグナル伝達系)

発生過程の神経系において、神経細胞体から標的組織へ軸索突起が正確に到達することにより中枢・末梢神経路が形成される。成長過程にある軸索突起とその先端部(成長円錐)に発現する神経細胞接着分子の多くは、周囲環境に存在するリガンドを認識しつつ成長円錐の移動を制御・促進し軸索突起を標的へ誘導する。本基盤研究では、免疫グロブリンスーパーファミリー接着分子L1とその結合蛋白アンキリンBの機能解析を行い、下記の知見を得た。1.アンキリンBは、L1細胞内領域とアクチン後方移動を連結するクラッチ分子として機能し、神経突起形成を促進するための牽引力を伝達する。2.アクチン後方移動との連結により成長円錐後方(中心部)へ移動したL1は、AP-2とクラスリンを介する経路により細胞内へ取り込まれ、成長円錐先端縁形質膜へ再挿入される。この細胞内L1トラフィッキングは、成長円錐前後方向の接着性の極性(先端縁での強い接着と後部での弱い接着)の形成・維持に関与し、かつ成長円錐の前方移動に必須である。3.L1とクラスリンアダプターAP-2との結合は、L1細胞内領域の1176番目のチロシン残基のリン酸化により制御される(チロシン脱リン酸化型L1のみがクラスリン経路でエンドサイトーシスされる)。4.このチロシン残基は、細胞膜内の特殊微小領域(脂質ラフト)に存在する非受容体型チロシンキナーゼSrcによりリン酸化される。5.成長円錐周辺部の脂質ラフトはL1依存性軸索成長に必須である。以上、軸索成長の分子機構の解明を行った。神経軸索先端部(成長円錐)の運動性は、軸索突起伸長さらには神経回路網形成に重要な役割を担っている。神経軸索に発現する接着分子であるL1とN-カドヘリンは、いずれも成長円錐の移動を促進することが知られている。本年度は、成長円錐の移動過程における神経接着分子の細胞内輸送の機能的意義を明らかにした。L1は成長円錐中心部(後部)でエンドサイトーシスされ、先端部へ輸送された後その形質膜へリサイクルされる。一方、成長円錐でのN-カドヘリンのエンドサイトーシスは検出されず、おそらくN-カドヘリンは細胞表面の輸送経路でリサイクルされることが示唆された。成長円錐中心部でエンドサイトーシスされるL1量とL1依存性軸索伸長との間には正の相関が認められた。L1エンドサイトーシスはクラスリンアダプター分子AP-2を介することが知られており、AP-2のサブユニット(αアダプティン)に対する機能阻害抗体を脊髄後根神経節神経細胞内に導入することにより成長円錐でのL1エンドサイトーシスを抑制した培養系を確立した。次に、L1のリガンドをコートしたマイクロビーズを光ピンセットを用いて形質膜上へ接触させることにより、成長円錐前後方向でのL1依存性細胞接着の極性(先端部での強い接着と後部での弱い接着)を定量した。抗αアダプティン抗体を導入した神経成長円錐では、L1依存性細胞接着の極性が損なわれており、またL1依存性の成長円錐移動速度・軸索伸長能も有意に低下していた。しかし、抗αアダプティン抗体導入は、N-カドヘリン依存性の成長円錐移動・軸索伸長には有意な影響を及ぼさなかった。以上の結果より、軸索成長円錐におけるL1細胞内輸送は、成長円錐の運動制御および接着性の空間的制御に関与していることが明らかとなった。平成13年度の研究では、軸索成長円錐における神経接着分子L1のトラフィッキング(成長円錐中心部でのエンドサイトーシス、成長円錐周辺部への小胞輸送、成長円錐先端部形質膜への再挿入、後方移動するアクチン線維との結合)が、軸索伸長を促進するための力学的な基盤であることを実証した。

平成14年度はL1エンドサイトーシスの制御機構に関する研究を行い、以下のような知見を得た。(1)L1とクラスリンアダプターAP2との結合は、L1細胞内領域の1176番目のチロシン残基のリン酸化により制御される(チロシン脱リン酸化型L1のみがクラスリン経路でエンドサイトーシスされる)。(2)このチロシン残基は、非受容体型チロシンキナーゼSrcによりリン酸化される。Srcは、細胞膜内の特殊微小領域(脂質ミクロドメイン)に存在することが知られている。各種神経接着分子の細胞膜上での局在を解析したところ、L1は脂質ミクロドメイン内外双方に存在することが明らかになった。L1依存性軸索成長過程における脂質ミクロドメインの解析を行い、以下のような知見を得た。(1)脂質ミクロドメインの主要構成脂質であるコレステロールあるいはスフィンゴ脂質の合成を阻害すると、軸索伸長は有意に抑制された。(2)顕微鏡下レーザー分子機能不活性化法(micro-CALI法)を応用して、細胞局所の脂質ミクロドメインを選択的に破壊する技術を開発した。(3)本法により、成長円錐周辺部の脂質ミクロドメインが軸索伸長に必須であることが明らかになった。以上の知見により、脂質ミクロドメインを場とするL1細胞内領域チロシンリン酸化が、L1エンドサイトーシスの部位特異性を制御することが示唆された。また、今回開発したMicro-CALIによる脂質ミクロドメイン機能阻害法は、神経科学だけでなく幅広い分野での細胞機能の理解に貢献するものと期待される。神経軸索形成過程におけるアンキリンBの役割をさらに解明するため、スペクトリン骨格と結合しない変異型アンキリンB(1000番目のアミノ酸がアラニンからプロリンへ変異したもの)を作成し、神経細胞での分子動態を解析した。この変異型アンキリンBは神経細胞体周囲膜様突起・糸状突起内で後方(細胞体方向)移動しないことから、アンキリンBとアクチン線維後方移動の連結はスペクトリンを介することが判明した。平成13・14年度の研究成果と併せて、アンキリンBは神経接着分子L1とアクチン後方移動を連結するクラッチ分子として機能して神経軸索形成を促進することが明らかになり、またヒトL1細胞内領域の遺伝子変異により引き起こされる先天性脳奇形では、L1とアンキリンBの結合阻害によるクラッチ接続不全が軸索路低形成の発症メカニズムであることが示唆された。以上の結果を、Journal of Cell Biologyに論文発表した。L1細胞内領域はERMファミリー分子を介してアクチン骨格と結合することが知られており、ERMファミリーがクラッチ分子として機能する可能性を検証する実験を行った。L1細胞内領域のERM結合ドメインを欠損した変異型L1を作成し、この変異型L1とアクチン後方移動の連結を解析した。抗L1抗体をコートしたマイクロビーズを光ピンセットで操作して神経細胞体周囲糸状突起形質膜に接着させその動態を解析したところ、この変異型L1はアクチン後方移動とは連結しないことが明らかになった。以上の結果から、ERMフザミリー分子がL1依存性軸索形成を制御するクラッチ分子である可能性が示唆された。
RPE65遺伝子変異網膜色素変性に対する9-シス-レチノイドによる視細胞保護効果

RPE65遺伝子異常にともなう網膜色素変性に対して9-cis-retinalの全身投与の効果を検証することを最終目的として、その投与効果の評価に光干渉断層計と網膜電図を用いる事を計画している。当該年度ではまず、RPE65ノックアウトマウスを対象に網膜変性の自然経過を光干渉断層計と網膜電図にて経時的に定性および定量的な観測を施行した。定性的観察の結果、RPE65ノックアウトマウスでは生後30日頃から光干渉断層計所見にて視細胞外節内節層の高輝度化が開始され、その時期に一致して杆体視細胞外節構造が崩壊している所見が電子顕微鏡にて確認された。その後も外節内節層の高輝度化は不変であったが、生後49日目の電子顕微鏡所見では外節微細構造は正常となっているものの外節長の不揃いの所見が観察された。定量的観察では視細胞の核が存在している外顆粒層の厚が野性型マウスと比較して統計学的に有意に菲薄化していた。また、視細胞外節内節層にも変性の進行に伴う層厚の統計学的に有意な菲薄化がみられた。両層の比較では外顆粒層は進行性に菲薄化が進んだのに対して、視細胞外節内節層厚は生後30日にての層厚が生後170日まで保たれるという非進行性の経過を示した。全視野網膜電図による全視野刺激での機能的評価では、生後30日目にはすでにa波、b波とも高度に低下しており、視細胞の機能障害が高度であることを示唆していた。これら一連の研究成果は今後の薬物投与実験の際に有用な情報となる。9-cis-retinalの全身投与によるRPE65遺伝子異常に基づく網膜変性への治療効果を検証する前段階として、RPE65ノックアウトマウス網膜変性の自然経過を観察して、薬物投与の時期の選択や、薬物効果の程度を判定する基礎データを得ることができた。RPE65ノックアウトマウスに9-cis-retinalを全身投与してその後の光干渉断層計と網膜電図所見を非投与の自然経過(RPE65ノックアウト)変性マウスでの所見と比較することで薬物の視細胞保護効果を検証することとしている。RPE65は網膜色素上皮に特異的に発現する酵素タンパク質で、視細胞外節で光照射によって生成された全トランスーレチナールを11-シスーレチノールに変換する異性化酵素である。RPE65遺伝子の変異により常染色体劣性網膜色素変性や若年発症であるレーバー先天盲といった遺伝性網膜変性疾患が発症することが知られており、さらに近年、RPE65遺伝子変異をもつ網膜色素変性に対する正常RPE65遺伝子導入による遺伝子治療が行われている。一方で、RPE65の欠損による視細胞への11ーシスーレチナール供給不全に対し、9ーシスーレチナールをサプリメントとして摂取することにより視機能が改善する症例がみられることも報告されている。このようにRPE65遺伝子変異には遺伝子治療や薬物療法といった治療法の可能性がある。本研究ではRPE65変異による網膜色素変性のモデル動物であるRPE65ノックアウトマウスを用いて9ーシスーレチナール投与によって網膜形態が改善するか否かを検証することを目的としている。初年度はRPE65ノックアウトマウスにおける網膜変性の自然経過を光干渉断層計(OCT)により経時的に観察して、OCT所見によって観察される異常所見が病理組織学的および電子顕微鏡的にみられるどのような変化に対応するものなのかを検討した。その結果、定性的変化としては視細胞外節の変性ならびに短縮にともなう長さの不整に対応してOCTでの視細胞内節外節層のびまん性の高輝度化がみられ、これは生後120日齢まで不変であった。定量的変化としては外顆粒層が日齢とともに緩徐かつ進行性に菲薄化したほか、内節外節層が菲薄化を示したが生後50日から120日までは非進行性の経過を辿った。この進行過程については光学顕微鏡ならびに電子顕微鏡での所見を対応させることによりOCTの所見の意味を明らかにした。RPE65網膜色素変性のモデルマウスであるRP65ノックアウトマウスでの網膜変性自然経過をOCTによって明らかにした。これは9ーシスーレチナール投与による治療効果を評価する基礎データを取得したため。

両層の比較では外顆粒層は進行性に菲薄化が進んだのに対して、視細胞外節内節層厚は生後30日にての層厚が生後170日まで保たれるという非進行性の経過を示した。全視野網膜電図による全視野刺激での機能的評価では、生後30日目にはすでにa波、b波とも高度に低下しており、視細胞の機能障害が高度であることを示唆していた。これら一連の研究成果は今後の薬物投与実験の際に有用な情報となる。9-cis-retinalの全身投与によるRPE65遺伝子異常に基づく網膜変性への治療効果を検証する前段階として、RPE65ノックアウトマウス網膜変性の自然経過を観察して、薬物投与の時期の選択や、薬物効果の程度を判定する基礎データを得ることができた。治療実験を行うため、さらに実験を続ける。RPE65ノックアウトマウスに9-cis-retinalを全身投与してその後の光干渉断層計と網膜電図所見を非投与の自然経過(RPE65ノックアウト)変性マウスでの所見と比較することで薬物の視細胞保護効果を検証することとしている。
自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構の実現

本研究では,地質,水質,植生,野生動物等を対象とした自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構を構築するための方法論を提案し,ソフトウェア・コンポーネント群および各機能群の設計と実装を行った.実際に構築したプロトタイプを用いた評価実験により,実現したクラウド・コンピューティング環境上におけるシステム基盤,及びモバイル端末用機能群が自然環境調査のためのフィールドワーク支援に有効であることが確認できた.本研究では,地質,水質,植生,野生動物等を対象とした自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構を構築するための方法論を提案し,さらに本機構の実現により自然環境調査フィールドワークの際に生じる諸問題の解決を図る事を目的とする.平成25年度の主な成果として,(1)生息環境の類似性を考慮した生態系学習のための動植物コンテンツの提示手法及び(2)拡張現実UIを対象とした3次元CGデータ配信機構の提案を行った.(1)は,自然環境から抽出される特徴の類似性を算出する事により,その観測地点に生息する動植物のみではなく,生息環境の類似性から想起される別の観測地点に生息する動植物を提示する方式である.この方式により,観測者は,動植物コンテンツの閲覧履歴に基づいて抽出される学習時の興味や関心に加えて,観測地点間の関連性に基づいた分析的な動植物コンテンツを獲得する事ができる.実験により,観測環境間の類似性の算出,及び観測環境の類似性に着目した生態系学習のための動植物コンテンツの抽出が実現可能である事を確認できた.(2)では,3次元CGデータ配信をWebサービスとして構築し,個々の3次元CGデータ配信サーバをクロールする仕組みを導入する事により,拡張現実UIへ配信するための3次元CG情報の収集・管理を実施するためのデータ配信機構を実現する.本データ配信機構は,3次元CGのメタデータから抽出される意味的な関連性および利用者の嗜好性に基づいた3次元CGの分類による,拡張現実UIへの3次元CG配信のパーソナライゼーション機能を備えている.実際に構築したデータ配信機構上における実験により,本機構が拡張現実UIを対象とした3次元CG配信プラットフォームとして十分に機能する事の見通しを得る事ができた.以上の研究成果により,H25年度における当初の研究目標をおおむね達成できた.本研究では,自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構を構築するための方法論を提案し,本機構の実現により自然環境調査フィールドワークの際に生じる諸問題の解決を図る事を目的とする.平成26年度の主な成果として,下記の提案を行い,当初の研究目標を達成できた.(1)カメラ視野に基づく空間メタデータを用いた自然観察記録データ共有システム:携帯端末を用いて自然環境を観察・記録する際に,携帯端末のカメラ映像上の空間領域をポリゴン形式で抽出し,記録内容を空間メタデータとして対応づける方式について提案した.プロトタイプを用いた予備実験により,本システムの実現可能性を検証した.(2)サンプル写真の利用による画像検索を支援するスケッチGUI:あらかじめ用意したサンプル写真から,その一部を切り抜いたものや,使用されている色を自分のスケッチ中に流用することで,自然環境調査フィールドワークの際に利用可能なスケッチ検索を支援するためのスケッチGUIを提案した.(3)自然環境学習のための協調的マルチメディア調査記録ツール:自然環境の現地調査学習において,モバイル機器を使いながら観察記録を行うとともに,複数の調査者がテキスト・画像・動画・音声などの観察記録データを共有しながらディスカッションすることで,自然環境に関する有用な知見を効率的に導き出し記録するための協調的マルチメディア調査記録ツールを提案した.(4)利用者の入力単語予測のための単語共起頻度データベース選択方式:自然環境調査を支援するための利用者の入力単語予測を目的として,システムにより単語予測結果として提示された候補単語集合のうち,利用者が実際に選択した単語情報に基づいて,適切な単語共起頻度データベースを選択する方式について提案し,実際に構築したプロトタイプを用いた実験により,提案方式の実現可能性を検証した.本研究では,自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構を構築するための方法論を提案し,本機構の実現により自然環境調査フィールドワークの際に生じる諸問題の解決を図る事を目的とする.平成27年度の主な成果として,下記の提案を行い,当初の研究目標を達成できた.(1)自然観察記録データ共有システムの実装:モバイル環境で利用可能な,(a)カメラ視野空間への自然観察メタデータの記録,(b)地理情報システム上での自然観察メタデータ可視化,(c)自然観察メタデータの統合を行う自然観察記録データ共有システムを実装し,デモにより有用性を検証した.(2)自然環境調査フィールドワークのための画像検索システムの実装と機能改善:自然環境画像を対象としたスケッチ画像検索を実装し,(a)タブレット端末対応、(b)位置情報に基づいた画像検索補助機能, (c)指ジェスチャによる入力補助機能などの機能改善を行い,実現可能性を検証した.(3)有用な知識を持ったフィールドワーカ発見のための特徴抽出方式:フィールドワーカの調査活動報告をオンライン共有リポジトリ上で実施することを前提にした,グループで活動するフィールドワーカのリーダー性,サポート性,貢献性などの特徴抽出,および調査活動報告のプロジェクト評価を行う方式を新規に考案した.そのための予備研究として,オンライン共有リポジトリであるGitHab上のソースコード共同開発履歴に基づいた開発者特徴抽出手法を提案し,実現可能性を検証した.

(4)システム統合:研究期間中に開発を行った基本モジュール群を統合し,自然環境調査のための知識情報配信・共有機構のプロトタイプをクラウド・コンピューティング環境上で実装した.今後の展望として,研究成果として実現したシステムの一般の利用者への公開とともに,実際の自然環境調査における実証実験を検討している.本研究では,地質,水質,植生,野生動物等を対象とした自然環境調査フィールドワークを支援する知識情報抽出・配信・共有機構を構築するための方法論を提案し,ソフトウェア・コンポーネント群および各機能群の設計と実装を行った.実際に構築したプロトタイプを用いた評価実験により,実現したクラウド・コンピューティング環境上におけるシステム基盤,及びモバイル端末用機能群が自然環境調査のためのフィールドワーク支援に有効であることが確認できた.平成26年度以降の当初計画に沿って,下記項目について研究を推進することができ,研究はおおむね順調に進展している.(A)自然環境調査に特化した知識情報を抽出するための方法論:主として,研究実績の概要で述べた方式(1)と(4)の実現を行った.また,モバイル環境におけるフィールドワーク実施時に要求される知識情報と,その事前・事後に実施される一連の調査や検証の際に要求される知識情報の性質の違いに着目した知識情報獲得のための方法論を現在構築中である(B)他のフィールドワーカーとの連携促進のための,フィールドワーカー間の調査データ記録・公開・共有機能:本機能の基本機能群として,主に,研究実績の概要で述べたシステム(2)と(3)の実現を行った.また,フィールドワーカーの特徴メタデータ(調査プロジェクト,調査地,調査内容と期間等)をフィールドワーク実績に基づいて抽出するためのシステムを,クラウド・コンピューティング環境において実装中である.(C)クラウド環境におけるシステム実現:フィールドワークを支援するためのモバイル端末向けアプリケーション群,及びその事前・事後調査における調査・分析・検証に利用するためのPC端末向けのアプリケーション群を提供するクラウド・システムの実装と統合を行っている段階である.(D)実証実験:平成27年度の実施に向けて,実証実験で利用する知識情報コンテンツ・データベースの整備はほぼ完了している.また,実験システムの構築については一部,上記(A)(B)(C)に関する開発を行っている状況である.情報学・メディア情報学・データベース平成26年度に引き続き,下記項目を実施していく予定である.(1)自然環境調査に特化した知識情報を抽出するための方法論を示し,実装する.(2)他のフィールドワーカーとの連携促進のため,フィールドワーカー間の調査データ記録・公開・共有機能を実現する.また,調査対象への関心や着眼点等が類似した他のフィールドワーカーを抽出する方式を示し,実装する.(3)クラウド環境におけるシステム実現のため,機能群を実装する.さらに,基本モジュール群を統合し分散知識ベース機構をクラウド・コンピューティング環境上に構築する.(4)実証実験として自然環境調査を実施し,提案システムの有用性・有効性を検証する.
糖尿病の進行度が脳内アミロイド沈着及び糖代謝に及ぼす影響―ＰＥＴによる検討―

糖尿病患者は予備軍を含め2200万人と推計され、アルツハイマー病(AD)の有病率も健常者と比較して高いことが明らかとなっている。近年、アミロイドβタンパク質を画像化する手法(アミロイドイメージング)が確率され、ADの発症前診断が可能になることが期待されている。本研究では糖尿病群7例、コントロール13例に対しPiB-PET検査を行い、大脳皮質の分布容積比を検討した。糖尿病群のPiBindexは1.12±0.07、コントロール群では1.10±0.06と両群に有意差はなかった。ただし、症例数が限られていたこと、高齢のためコントロール群でも高集積だったことが影響している可能性がある。糖尿病患者は漸増しており、2007年時点で予備軍を含め2200万人と推計されている。国内外における大規模調査では、糖尿病患者は脳血管性認知症のみならず、アルツハイマー病の有病率も健常者と比較し高いことが明らかとなっている。近年になり、アミロイドβタンパク質を画像化する方法(アミロイドイメージング)が確立され、アミロイドイメージングを行うことで、アルツハイマー病の発症前診断が可能になると期待されている。本研究では、健常者と比較し有病率が高いとされている糖尿病患者に対し、アミロイドイメージングおよびFDG-PETを行うことによって、アルツハイマー病の罹患リスクを早期に評価し、予防に役立てないか検討を行うものである。この研究は現在継続中であるが、今後予定されている追加検査を行うことで、糖尿病とアルツハイマー病との関連性について検討していく予定である。3年目にあたる平成25年度では、被験者の認知機能検査を行った。いずれの被験者もMini-Mental State Examination(MMSE)、Clinical Dementia Rating(CDR)などの認知機能検査にて正常であった。さらに被験者の追加募集を行い、初回の認知機能検査、MRI検査、アミロイドイメージングおよびFDG-PETによる糖代謝測定を行った。いずれの被験者も認知機能、アミロイドイメージング、FDG-PET検査で明らかな異常を示さなかった。初年度に当たる平成23年度では、被験者のリクルートを行い、初回の認知機能検査、MRI検査、アミロイドイメージングおよびFDG-PETによる糖代謝測定を行った。また、アミロイドイメージングでは正常軽度集積が認められたが、FDG-PET検査では明らかな糖代謝低下を認めなかった。

近年になり、アミロイドβタンパク質を画像化する方法(アミロイドイメージング)が確立され、アミロイドイメージングを行うことで、アルツハイマー病の発症前診断が可能になると期待されている。本研究では、健常者と比較し有病率が高いとされている糖尿病患者に対し、アミロイドイメージングを行うことによって、アルツハイマー病の罹患リスクを早期に評価し、予防に役立てないか検討を行うものである。最終年にあたる平成26年度では、リクルートの推進ならびにデータの解析を行った。PiB-PETを撮像した20症例の内訳は、DM群7症例(age 72.5±4.9)と非DM群13症例(74.1±10.9)であった。Logan Plot法にてDVRを算出し、PiB陽性の判定を行ったところ、DM群では7例中2症例で陽性、非DM群では13例中4例で陽性であった。陽性率はそれぞれ28.6%、30.7%であり、統計学的な有意差は認められなかった。追跡調査できた症例は2例に限られているが、いずれも集積の程度に変化を認めなかった。本研究ではDM症例、非DM症例の陽性率に有意差を認めなかったが、症例数が限られていたこと、高齢者のため非DM群でも集積が高かったことが影響を及ぼした可能性がある。今後、若年者におけるDM症例、非DM症例の検討を行うことが望まれる。核医学被験者のリクルートに遅延が生じたため。被験者のリクルートに遅延が生じたため。被験者のリクルートに若干の遅延が生じているため。H25年度には被験者に対して3度目の認知機能検査を行い、さらにアミロイドイメージングおよびFDG-PET検査を施行して、脳内アミロイド沈着および糖代謝の変化を調査する。糖尿病の重症度と脳内アミロイド沈着、糖代謝、認知機能の間に相関が存在するのかを検討していく。H26年度には被験者に対して3度目の認知機能検査を行い、さらにアミロイドイメージングおよびFDG-PET検査を施行して、脳内アミロイド沈着および糖代謝の変化を調査する。H24年度は、被験者に対して認知機能検査を行い、認知機能の変化を観察する。また、H25年度には被験者に対して3度目の認知機能検査を行い、さらにアミロイドイメージングおよびFDG-PET検査を施行して、脳内アミロイド沈着および糖代謝の変化を調査する。H25年度の研究予算は、被験者に対して2度目の認知機能検査、アミロイドイメージング、FDG-PET検査を行うために利用する。被験者のリクルートが遅延した事に伴い、被験者の認知機能検査およびアミロイドイメージングを予定期限内に実施できず、予定されたデータ収集を行うのが困難なため。被験者に対する認知機能検査、アミロイドイメージング、データ解析等を実施するために使用する。H24年度の研究予算は、被験者に対して2度目の認知機能検査を行うために利用する。また、H23年度の研究費繰越分を利用し、追加リクルートされた被験者に対する初回のアミロイドイメージング、FDG-PET検査、認知機能検査を行う。
騒音性難聴耳における日常会話聴取能の評価に関する研究

聴力正常な男女30名(A群)及び,騒音性難聴者20名(B群)を対象として,騒音負荷語音聴力検査を実施し,各母音・子音の正答率,異聴傾向について明らかにすると共に,各検査語音の音声分析を行った。検査語音には57式語表,背景騒音には,ホワイトノイズ及びバブルノイズを用いた。語音のレベルは67dBSPLに固定し,背景騒音のない場合と,S/N比を0,ー5,ー10dBとした場合について測定を行った。1.各母音・子音の正答率A群:背景騒音のない場合,母音の正答率は,いづれも95%以上であったが,子音の中には50%に達しないものがあった(/su/;36.7%,/de/;43.3%)。ホワイトノイズ下(S/N比0ー10dB)では,カ行,サ行,マ行において,バブルノイズ下では,カ行,サ行,タ行,並びに,ザ行,ダ行において,正答率に顕著な低下がみられた。B群:背景騒音のない場合においても,母音の正答率は5080%と低く,子音では,/ki/,/su/,/se/,/da/,/de/の正答率が50%未満であった。ホワイトノイズ下では,母音・子音共に正答率が大きく低下したが,/i/,/na/,/no/,/ma/,/ya/,/yo/,/ri/,/re/では大きな低下は認められなかった。バブルノイズ下においては,多くの子音で顕著な正答率の低下がみられたが,/tu/,/no/,/ya/,/yu/,/yo/ではその影響は小さかった。2.検査語音の音声分析音声分析ソフトMacspeech Lab IIを用いて,各語音について,スペクトログラム,音声包絡曲線,音声勢力曲線及びLPCを得ると共に,母音については,フォルマント周波数,子音については,主要周波数帯域を読み取り,ホワイトノイズ及びバブルノイズが,背景騒音として負荷された場合の影響について検討を加え興味ある知見を得た。
有機金属ポルフィリンの還元触媒作用

アセトニトリル中、EtCoTPP(λ_<max>=406nm)を強力な一電子酸化剤であるFe(phen)^3_3(phen=1,10-フェナントロリン)で電子移動移動酸化すると、1当量以下ではエチル基がポリフィリンの窒素上に転移した一電子酸化体(Co(EtTPP):λ_<max>=436nm)が得られることを見いだした。2当量以上ではさらに一電子酸化されてCo(ETPP)^<2+>(λ_<max>=444nm)が得られる。Fe(phen)^<3+>_3が大過剰の条件でCo(ETPP)^<2+>の生成速度をストップトフロー法を用いて決定すると、その生成速度は擬一次則に従い、その擬一次速度定数はFe(phen)^<3+>_3濃度の増加とともに増大し一定値に達することがわかった。この結果は、EtCoTPPからFe(phen)^<3+>_3への電子移動によりまずEtCoTPP^+が生成し、エチル基の転移により生成するCo(EtTPP)^+がFe(phen)^<3+>_3により一電子酸化されてCo(ETPP)^<2+>が生成することを示す。Co(EtTPP)^+の電子移動酸化はポルフィリン環で起こるため、可逆反応であり、その速度は速く律速段階にはならない。従って、Fe(phen)^<3+>_3濃度の増加とともに律速段階はEtCoTPPからFe(phen)^<3+>_3への電子移動過程からEtCoTPP^+からCo(EtTPP)^+へのエチル基の転移反応に移行する。この速度論解析から、EtCoTPPからFe(phen)^<3+>_3への電子移動速度定数は9.8×10^5M^<-1>s^<-1>と決定することができた、またEtCoTPP^+からCo(EtTPP)^+へのエチル基の転移速度定数も250s^<-1>と求めることができた。BuCoTPPおよびMeCoTPPについても同様にアルキル基の転移速度を決定した。その速度はアルキル基のサイズが大きくなるに従って増大した(Me<<Et<Bu)。