hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内共生を通じた新奇オルガネラ獲得:珪藻細胞に見られる窒素固定構造の進化解明

Rhopalodia科珪藻は細胞内にSpheroid bodyと呼ばれる窒素固定に特化した構造を持つ。Spheroid bodyは細胞内共生シアノバクテリアに由来するが、既に"窒素固定オルガネラ"として珪藻細胞に統合されていると考えられており、細胞内共生を通じたオルガネラ獲得の進化機構を知る上で格好のモデルとなり得る。本研究では、Spheroid bodyおよび宿主珪藻の系統的多様性を解明するとともに、Spheroid bodyの全ゲノム配列解読を行うことにより、オルガネラ化における進化段階を明らかにする事を目標とした。本年度は、昨年度の研究において得られたSpheroid bodyゲノム配列の解析を主として行った。次世代シーケンスによって得られたリードをアセンブルした結果、2.42MbpのSpheroidbodyゲノム配列を得た。今回のシークエンスではゲノム全てを解読するには至らなかったが、近縁なシアノバクテリアに見られる解糖系、TCA回路およびタンパク質合成に関わる遺伝子のうち約80%を発見した。このことはSpheroid bodyゲノムの大半の領域を取得できたことを示唆するが、それに対して光化学系I,IIおよびフィコビリソームのサブユニット遺伝子は発見できなかった。このことからSpheroid bodyがその進化の中で、不要になった光合成関連遺伝子を失った可能性が考えられる。また、今回の解析では膜輸送系や二成分制御系などの細胞外との相互作用に関わる遺伝子の多くも見つからなかった。これらの遺伝子が欠失する傾向は、Spheroid body同様シアノバクテリア由来のオルガネラであるPaulinella chromatophoraの有色体ゲノムで確認されており、外環境に暴露されることのなくなった細胞内共生者ゲノムに共通して起こる事象であるかもしれない。Spheroid bodyは細胞内共生シアノバクテリアに由来するが、すでに「窒素固定オルガネラ」として珪藻細胞に統合されていると考えられており、細胞内共生を通じたオルガネラ獲得の進化機構を詳細に知る上で格好のモデルとなり得る。本研究では、Spheroid bodyおよび宿主珪藻の系統的多様性を解明するとともに、Spheroid bodyの全ゲノム配列解読を行うことにより、Spheroid bodyの成立過程およびオルガネラ化における進化段階を明らかにする事を目標としている。本年度はSpheroid bodyのゲノムシークエンスを行うため、Rhopalodia科珪藻の一種Epithemia turgidaを大量培養し、細胞内からのSpheroid bodyの単離およびDNA抽出を行った。さらに抽出したDNAをMultiple Displacement Amplification法を用いて増幅し、次世代DNAシーケンサーによって解析した。シークエンスの結果195,231リード(総塩基数61Mbp)の塩基配列を得た。今後得られたリードをアセンブルし、順次アノテーション作業を行う予定である。また、Spheroid bodyの多様性を明らかにするため、様々な環境からサンプリングを行い、Rhopalodia科珪藻の探索を行った。その結果Phopalodia属1種、Epithemia属4種を発見・単離し、その内Rhopalodia gibbaの培養株を複数確立することに成功した。
ユニバーサルデザインに基づいたデジタル人形劇の開発と実践

2018年度の実績は、主に2つである。12018年度前期も教育研究者、デザイン学研究者、人形劇劇団と連携し、当該領域における学術研究の精査、及び先進的な演劇研究を行っている国内外の演劇研究機関を訪問してユニバーサルデザインの調査を行った。特に今年度は台詞の表示手法について視線計測装置を用いた調査を行い、人形劇への展開を検討した。2前年度の実験結果の分析評価(稲垣,楠,生田目)を行った。2ー1ハードウエアの分析評価:台詞の追随表示、人形の細かい動きや激しい動きに対応し、安定して計測が可能かどうか、ハードウェア・ソフトウェアの精度について検討した。人形の運動に併せて、画面上の台詞が的確に表示されるかどうかと表示時間の関連性を、ビデオやアンケートから検討した。文献と、実際のこどもの読解する時間は異なり、改良する必要があることがわかった。2ー2人形劇コンテンツ、人形の動きとインタフェースデザインの分析検討:今回の実験では、人形劇の題目を新しく制作した。人形2体での上演は変更しないが、3人で参加する時間が長い内容となっている。アンケートやインタビュー、撮影した映像から、小学生が協同して楽しめる内容であったか、操作は簡単であったか、コンテンツに没入できているかどうかのユーザ評価も検証した。その結果、インタフェースのデザインは、高学年向きであったものの、1,2年生にも好評であった。人形の動作についてもわかりやすかったという評価が得られた。また協同でインタラクションをするコンテンツのデザインに対して、非常に有効な結果が得られた。実験の分析結果を一部まとめて国際会議に投稿を行った。実証実験が行われたので、実験結果の分析評価を行った。1ハードウェアの分析評価:台詞の追随表示、人形の細かい動きや激しい動きに対応し、安定して計測が可能かどうか、ハードウェア・ソフトウェアの精度について検討した。人形の運動に併せて、画面上の台詞が的確に表示されるかどうかと表示時間の関連性を、ビデオやアンケートから検討した文献と、実際のこどもの読解する時間は異なり、改良する必要があることがわかった。昨年度実施予定であった聾学校での実験を行い、その実験の分析評価を行った。人形2体での上演は変更しないが、3人で参加する時間が長い内容となっており、新しい演目で上演することができた。また全国の聾学校にもHPで呼びかけを行い、この活動を広めるよう告知した。プロトタイプの実験分析結果をもとにインタフェースや人形劇コンテンツの改良を行い、人形劇システムの完成をめざすことができた。今回上演した聾学校の他にもニーズがあれば、他の聾学校の子どもたちを対象に、開発したデジタル人形劇による人形劇の演目を公演する。情操教育的・デザイン的な分析を通して、社会的な波及効果も含めた評価を行う。また最終年度であるため、実証実験の分析最終を国内外の学会で発表し、特別支援教育における学習支援のアプローチを提言する。また成果を論文化して国内外で公表する。引き続きHPで本活動を広めるべく告知を続ける。ユニバーサルデザインの研究を行っている研究者との交流を行い、情報交換を行う。

人形の運動に併せて、画面上の台詞が的確に表示されるかどうかと表示時間の関連性を、ビデオやアンケートから検討した文献と、実際のこどもの読解する時間は異なり、改良する必要があることがわかった。昨年度実施予定であった聾学校での実験を行い、その実験の分析評価を行った。人形2体での上演は変更しないが、3人で参加する時間が長い内容となっており、新しい演目で上演することができた。アンケートやインタビュー、撮影した映像から、小学生が協同して楽しめる内容であったか、操作は簡単であったか、コンテンツに没入できているかどうかのユーザ評価も検証した。その結果、インタフェースのデザインは、高学年向きであったものの、1,2年生にも好評であった。人形の動作についてもわかりやすかったという評価が得られた。また協同でインタラクションをするコンテンツのデザインに対して、非常に有効な結果が得られた。実験の分析結果を一部まとめて国際会議に投稿を行った。また全国の聾学校にもHPで呼びかけを行い、この活動を広めるよう告知した。プロトタイプの実験分析結果をもとにインタフェースや人形劇コンテンツの改良を行い、人形劇システムの完成をめざすことができた。1人形劇やシナリオに関するコンテンツ及びワークショップの海外調査及び分析:(楠,生田目,稲垣)当該領域における学術研究の精査,演劇研究を行っている国内外の演劇研究機関を訪問して調査を行った。2デジタル人形劇の2つのインタフェースの開発:(楠,溝口)分担者の溝口と連携し,デジタル人形劇開発指針の策定と開発を開始した。2-1台詞追随表示のインタフェースの開発:人形の細かい動きや激しい動きにも対応し,安定して計測が可能であるような位置計測手段を開発した。具体的には人形の動きにあわせてスクリーン上の台詞が追随表示される技術を開発した。プロトタイプの評価によるフィードバックとバージョンアップを行った。2-2複数人で参加できる身体動作を使ったインタフェースの開発:KINECT等の位置認識センサ群による計測技術を応用したテクノロジにより没入できる身体性を備えたシステムの開発を行った。劇中に複数の鑑賞者が参加できるよう鑑賞者の動きにあわせてセンシングの技術を検討した。いずれも,人形の動きを検出するための装置,台詞などを投影するスクリーン,ならびに,コンテンツ管理と表示制御を行うプログラムの開発を行った。3人形劇のシナリオ及び人形のデザイン:(楠,生田目)デザイン研究者や教育研究者と連携し,人形劇のためのコンテンツデザイン指針の策定及び開発を行った。インタフェースの開発をあわせてユーザの身体動作に反応するアニメーションや,内容の変化にあわせて台詞が変化するコンテンツを表示するソフトウェアを開発した。4H29年度内に実施できなかった評価実験を連携している聾学校でのプロトタイプの実験として行った。
イエナ・プランにおける異年齢集団の構成法に関する研究

本研究は、イエナ・プランにおける異年齢集団の構成法の思想と現状について調査し、異年齢集団の各構成法の特質を解明することを目的としている。本研究を通じて、現代ドイツのイエナ・プラン校における2学年混合、3学年混合、4学年混合それぞれの構成法が有している教育学的意義と課題を示すと共に、異年齢集団に共通して求められている「共同体」としての内的性質の重要性を指摘した。本研究の成果を報告書にまとめた。平成25年度は、まずペーターゼンにおける異年齢集団の構成法の原理とその形成過程の解明に着手した。今回は1920年4月から1927年8月までのペーターゼンの動向・主要文献に着目し、(1)ペーターゼンがペスタロッチーの「人間学校」の理念の中に「現実主義」という自分との共通項を見出していたこと、(2)イヴェルドンの学園におけるペスタロッチーの教育実践の中から異年齢集団等の特徴を取り出し、そこに人間学校の具体像を読み込んでいたこと、(3)こうした具体像がペーターゼンのイエナ・プランに受容されていることを解明した。その成果の一部を、関連学会である日本ペスタロッチー・フレーベル学会第31回大会において、「ペーターゼンとペスタロッチーを繋ぐものー『人間学校』(Menschenschule)の理念を軸に」と題して口頭発表した(2013年9月15日)。次に、ドイツ国内におけるイエナ・プラン実施校における異年齢集団の構成法を調べるため、現地校(主に基礎学校)との調整の結果、今年度はラインラント=プファルツ州、シュレースヴィヒ=ホルシュタイン州、ノルトライン=ヴェストファーレン州、ヘッセン州、ベルリン州、テューリンゲン州にある合計11のイエナ・プラン実施校を訪問し、2学年混合、3学年混合、4学年混合それぞれの異年齢集団について現地調査を実施した。ペーターゼン自身は最終的に3学年混合の異年齢集団を最良と捉えていたが、今回の調査では、一部の州を除いて4年制の形をとる現在の基礎学校における3学年混合の問題点が指摘されていた。今年度の現地調査による成果の一部については、関連学会(世界新教育学会)において「イエナ・プランにおける異年齢集団の構成法に関する研究ードイツ・ローゼンマール校を取り上げて」と題して口頭発表を行う(2014年6月8日)。平成26年度は、ドイツ国内におけるイエナ・プラン実施校における異年齢集団の構成法を調べるため、現地校との調整の結果、ノルトライン=ヴェストファーレン州(2校)、メクレンブルク=フォアポメルン州(1校)、ブランデンブルク州(2校)、テューリンゲン州(2校)、バイエルン州(2校)の合計9校の現地調査を実施した。さらにドイツにおける異年齢集団の構成法の特質を、他国における取り組みと比較する視点を導入することで、より明確化することを試みるため、イエナ・プランへの活発な取り組みが見られる隣国オランダにおけるイエナ・プラン実施校に関しても4校の現地調査を実施した。平成26年度における研究結果の公表に関しては、1.論文「イエナ・プランにおける異年齢集団と教師の力量形成ードイツ・ローゼンマール校を事例として」(『玉川大学教師教育リサーチセンター年報』第4号、2014年7月)、2.論文「ペーターゼンのペスタロッチー理解ー「人間学校」(Menschenschule)の理念を軸にー」(『人間教育の探究』第27号、日本ペスタロッチー・フレーベル学会紀要、2015年掲載決定)が挙げられる。1では、4学年混合による異年齢集団を効果的に実現するために教職員のチーム編成が重要な役割を果たしている点を指摘した。2では、ペーターゼンの異年齢集団の構成原理の形成過程において、ペスタロッチーの「人間学校」の理念から影響を受けている点を文献研究によって解明した。本研究は、異年齢集団による児童生徒の効果的な学習や交流の特質について、異年齢集団の思想的源流の一つであるイエナ・プランにおける異年齢集団の構成法の考察を通じて解明することを目的としている。その際の研究の視点は次の4点であった。1.イエナ・プランにおける異年齢集団の問題を、その創始者であるペーターゼンの思想形成過程へとさかのぼって考察し、ペーターゼン自身による異年齢集団の構成法の原理的考察を試みる。2.ドイツのイエナ・プラン教育学会が認定しているイエナ・プラン校の現地調査を行い、異年齢集団の構成法を実地に把握する。3.ドイツのイエナ・プラン校における異年齢集団の構成法を分類・整理し、さらに各構成法の教育的効果について比較検討を試みる。4.前述の検討結果に基づいて、日本における異年齢集団の構成法へ応用するうえでの諸条件と課題について考察する。研究の結果、異年齢集団は単にイエナ・プランの一要素なのではなく、根幹に位置づけられるものであることがペーターゼンの人間観との関連で明らかになった。またペーターゼンは、最終的に3学年混合を最良であると捉えた。しかし現地調査によって、14州の基礎学校では4年制を採用し、そのため3学年混合が困難であること、ペーターゼンが教育学的な理由で回避した4学年混合がむしろ理想とされているが、4学年混合は困難なため2学年混合が選択されている実態が明らかになってきた。ただし、各学校レベルでのチーム編成や教員研修を通じて、イエナ・プランの担い手となる教員の力量形成を図っていく取り組みが問題解決への手がかりとなりうることも把握された。さらに異年齢集団の構成にあたっては、その集団が「共同体」としての内的特質を充足することが重要であることも明らかになってきた。

この内的特質について理解を深めていくことが今後の課題である。なお、研究成果を1冊の報告書にまとめた。本研究は、イエナ・プランにおける異年齢集団の構成法の思想と現状について調査し、異年齢集団の各構成法の特質を解明することを目的としている。本研究を通じて、現代ドイツのイエナ・プラン校における2学年混合、3学年混合、4学年混合それぞれの構成法が有している教育学的意義と課題を示すと共に、異年齢集団に共通して求められている「共同体」としての内的性質の重要性を指摘した。本研究の成果を報告書にまとめた。平成26年度は、平成25年度の成果を踏まえて、1.ペーターゼンにおける異年齢集団の構成法の原理とその形成過程の研究をさらに継続するとともに、2.イエナ・プラン実施校の現地調査を訪問可能な範囲で継続するとともに、オランダのイエナ・プラン実施校との比較を通じて、ドイツにおける異年齢集団の構成法の特質を明らかにすることを課題とした。前者については、研究成果の一部を関連学会の学術雑誌に掲載することが決定した。また、後者については2学年混合、3学年混合、4学年混合それぞれによる異年齢集団の構成法の特質と課題について考察し、特に4学年混合による異年齢集団を効果的に実現する教職員のチーム編成の重要性を明らかにした。そして、その成果の一部を「研究実績の概要」に示したように公表することができ、おおむね順調に研究が進展している。教育学平成27年度は、イエナ・プラン実施校の現地調査を訪問可能な範囲で継続し、平成25年度と26年度の調査結果を総括し、イエナ・プランにおける異年齢集団の構成法の原理について考察し、さらにその構成法を分類・整理して、各構成法の特質についてまとめ、日本における異年齢集団の構成法に応用する際の課題について考察する。最後に一連の研究成果を報告書の形でまとめる。平成25年度の研究実施計画では、1.ペーターゼンにおける異年齢集団の構成法の原理とその形成過程の解明、2.ドイツ国内におけるイエナ・プラン実施校の調査を課題とした。前者については、ペーターゼンにおける異年齢集団に関する思想形成過程に関する研究成果の一部を関連学会で公表することができた。また、後者については、現地校との日程調整の関係もあって、訪問可能な現地校への訪問を優先させることになったが、当初予定していた訪問数におおむね近い数の学校を訪問することができ、「研究実績の概要」に示したように、その成果の一部を関連学会で公表することが決定し、おおむね順調に研究が進展している。平成26年度は、平成25年度の成果を踏まえて、ペーターゼンにおける異年齢集団の構成法の原理とその形成過程の研究をさらに続ける。また、平成25年度に引き続き、イエナ・プラン実施校の現地調査を訪問可能な範囲で行い、ドイツのイエナ・プラン実施校における異年齢集団の構成法の特質についてさらに調べる。その際、ドイツにおける異年齢集団の構成法の特質を、他国における取り組みと比較する視点を導入することで、より明確化することも試みる。そのため、イエナ・プランへの活発な取り組みが見られるオランダにおけるイエナ・プラン実施校に関しても資料収集と、オランダ現地のイエナ・プラン関係施設(研修機関、代表的なイエナ・プラン実施校)の現地調査を試みる。
新型相反回転モータによる電気自動車駆動の研究

相反モータの方式をブラシレスdcモータにし、効率を高める事を第一の目的とした相反型ブラシレスdcモータを製作した。今回の予算では、資金不足のため、別の研究費と組み合わせた。電機メーカと打ち合わせを重ね、定格200V,1.5kW,1800RPM、スリップリング給電方式とした。コスト節減のため、トルク測定器などの試験装置は別会社へ注文したので、このレポートを書く段階でまだ実験ができていない。しかし、昨年度の一般C(萌芽)で作成した誘導電動機タイプの相反モータでは十分実験できたので、その結果をまとめる。まず、相反モータが安定に回るかどうかについて検討し、理論解析の結果、両ロータの負荷トルクの速度に対する傾きが電気的トルクの傾きよりの急な場合は、安定であることがわかった。また、試験装置での実験により、定常状態での安定性を解認した。次に、過渡トルクの特性について検討し、スピードセンサレスのトルク制御を実現し、実際に車がカーブを曲がる場合、片輪がスリップする場合のトルク配分の過渡現象を実験により確認した。ロータのイナーシャとシャフトのバネ係数で決まる時間だけ過渡現象が存在するが、車の運動の時定数に比べればはるかに短い時間でトルクがバランスする事が確認された。さらに、この現象を説明するために、4慣性系のモデルを提案しシミュレーションした結果、ほぼ実験結果と同じトルク応答を得た。これらの結果、デファレンシャルギアのない相反モータによる駆動系が、実車で使用できることが証明され、またそのトルク応答を高める方法が提案された。一方、このモータを効率よく駆動する電力変換器として、共振型のインバータと従来型のハードスイッチインバータを組み合わせて、出力のパワーレベルに応じて、切り替えて使用する方法を提案した。
高分子ブレンドにおける流動誘起相反転:レオロジー、その場および3次元構造観察

本研究は、共連続構造を含む高分子ブレンドの相反転現象を、その3次元構造含めて系統的に明らかにすることを目的としている。本年度は、(1)流動誘起相反転時に現れるシート構造とリング構造について、2次元構造-レオロジーの同時測定と流動停止直後の3次元構造観察、(2)大変形時における共連続構造について、構造観察と応力測定を行った。さらに、(3)流動時に出現する界面の基本形状(楕円体、シリンダー、ダンベルなど)やリング構造から、界面テンソルと応力を計算する方法を確立した。いずれも世界初の研究であり、以下主な結果を示す。(1)については、コレステリック液晶を一成分とするブレンドと、ポリビニルアルコールを一成分とするブレンドについて、可視化レオメーターを用いて構造-レオロジーの同時測定を行った。極めて長時間のずり流動により、シート構造・リング構造が出現することを見出し、その生成条件(体積比と粘度比が1付近、弾性の強い非対称性を明らかにした。また、このような大きな相分離構造が出現しても単位体積あたりの界面積の変化が小さいため、応力変化は非常に小さいことを示した。さらに、共焦点レーザースキャン顕微鏡により3次元構造観察を行い、相分離構造のサイズが境界の厚みを越えたとき、界面積を最小にしようとして界面が境界に垂直に立つことによりリング構造が生成することを明らかにした。(2)については、ポリスチレン/ポリメタクリル酸メチルなどの汎用高分子ブレンドの共連続構造について、FE-SEMによる2次元観察やX線CTによる3次元観察から、一定ずり変形下における配向角の不変性、変形の主軸方向の特性長の時間変化を得て、これらの時間変化が応力と良く対応することを示した。(3)の基本形状ついては、Doi-Ohta理論の基本式に基づいて計算した応力を、液滴1個あたりに換算した実験値と比較して良い一致を得た。
キラルルイス酸触媒を用いる不斉重付加反応の開発

天然高分子に見られる高度な機能はその多くが光学活性高分子であることに起因している。ここ20年あまりの不斉合成の研究の進展は著しく、これらの知見をもとにした不斉重合が光学活性高分子合成に応用できるのではないかという発想のもとに本研究を開始した。向山アルドール反応、櫻井-細見アリル化反応は優れた炭素-炭素結合形成反応であり、これらの不斉反応を利用して光学活性高分子を合成する(不斉重合)手法について種々検討し、以下の結果を得た。(1)不斉向山アルドール反応を重合に応用するためにビストリメチルシリルチオケテンアセタールとジアルデヒドを合成した。これらモノマーの反応(重合)をキラルルイス酸触媒存在下不、斉重合することで対応する光学活性ポリ(β-ヒドロキシチオエステル)を得ることに成功した。(2)不斉重合の立体選択性を評価するためにモデルとなる反応を種々行い、重合反応が立体選択的に進行していることを認めた。さらに得られた光学活性高分子の主鎖を切断して得られる分解生成物の光学純度を分析することにより、直接高分子の光学純度を評価することができた。高分子主鎖に生成する不斉炭素の光学純度はモデル反応で得られた結果とほぼ一致することも分かった。(3)不斉アリル化反応についても不斉重合に応用するため、ビスアリルシランを種々合成し、ジアルデヒドとの不斉アリル化重合を検討した。酒石酸から誘導されるキラルアシロキシボランを不斉触媒として用いることで光学活性高分子の合成に成功した。(4)不斉アリル化重合についてもモデル反応を詳細に検討した。また得られた光学活性高分子の主鎖を分解して直接光学純度を測定することができた。この場合もモデル反応と同じ選択性で不斉重合が進行したことを見いだした。不斉に修飾されたルイス酸(キラルルイス酸)はいくつかの重要な炭素-炭素結合形成反応の不斉触媒として作用し、光学活性化合物の合成法として注目されている。このような炭素-炭素結合形成を伴う不斉反応を分子間でくり返すことで光学活性高分子が合成できるはずである。このような不斉重合の研究はこれまでほとんどなされていないので、本研究ではその基礎的知見を得ることを目的として以下の研究を行った。(1)向山アルドール反応はキラルルイス酸触媒の存在下、炭素-炭素結合を形成し、光学活性β-ヒドロキシカルボニル化合物を効率良く与える。この反応を重合反応に応用するために、モノマーとしてビス(シリルエノールエーテル)、ビス(シリルケテンアセタール)、ビス(シリルチオケテンアセタール)を合成し、種々のジアルデヒド類との重合を検討した。(2)ビス(シリルチオケテンアセタール)は特に反応性が優れており、キラルルイス酸触媒として種々検討した結果、アミノ酸から容易に調製できるオキサザボロリジノンが有効であることが分った。(3)不斉重合の立体選択性を見積もるためにモデル反応を行い、66%ee程度の選択性を示すことが分った。(4)アリルシラン類のアルデヒドへの付加反応(櫻井-細見反応)もキラルルイス酸により触媒され、光学活性ホモアリルアルコールを収率よく与える。この反応についても不斉重合へ応用するため、ビス(アリルシラン)型モノマーを合成し、ジアルデヒド類との重合を試みた。(5)この重合では光学活性酒石酸から誘導されるキラルアシロキシボランが有効であることを見い出し、高い旋光性を有する光学活性高分子の合成に成功している。

ここ20年あまりの不斉合成の研究の進展は著しく、これらの知見をもとにした不斉重合が光学活性高分子合成に応用できるのではないかという発想のもとに本研究を開始した。向山アルドール反応、櫻井-細見アリル化反応は優れた炭素-炭素結合形成反応であり、これらの不斉反応を利用して光学活性高分子を合成する(不斉重合)手法について種々検討し、以下の結果を得た。(1)不斉向山アルドール反応を重合に応用するためにビストリメチルシリルチオケテンアセタールとジアルデヒドを合成した。これらモノマーの反応(重合)をキラルルイス酸触媒存在下不、斉重合することで対応する光学活性ポリ(β-ヒドロキシチオエステル)を得ることに成功した。(2)不斉重合の立体選択性を評価するためにモデルとなる反応を種々行い、重合反応が立体選択的に進行していることを認めた。さらに得られた光学活性高分子の主鎖を切断して得られる分解生成物の光学純度を分析することにより、直接高分子の光学純度を評価することができた。高分子主鎖に生成する不斉炭素の光学純度はモデル反応で得られた結果とほぼ一致することも分かった。(3)不斉アリル化反応についても不斉重合に応用するため、ビスアリルシランを種々合成し、ジアルデヒドとの不斉アリル化重合を検討した。酒石酸から誘導されるキラルアシロキシボランを不斉触媒として用いることで光学活性高分子の合成に成功した。(4)不斉アリル化重合についてもモデル反応を詳細に検討した。また得られた光学活性高分子の主鎖を分解して直接光学純度を測定することができた。この場合もモデル反応と同じ選択性で不斉重合が進行したことを見いだした。
地震断層の大深度掘削による応力と断層活動の関連性解明

平成30年度には、まず平成28年度に本研究課題の補助金により新規構築した非弾性ひずみ回復(略称ASR)の計測システムを用いて、平成28年4月に発生した熊本地震の震源断層である布田川断層の掘削で得られるコア試料を用いて、三次元応力計測を行った。具体的には、本孔FDB-1孔の掘削コア試料を用いて、約300700mの深度範囲において平均にして20mごとに1試料の頻度で高密度な測定を行い、有効なひずみデータを取得することができた。ただし、布田川断層を貫通するパイロット孔FDP-2では、コア試料採取の最大深度が200m未満で比較的浅いため、ひずみの回復量が測定精度に対して小さすぎる結果となった。有効なASRデータが得られた大深度のコア試料の方位を古地磁気測定により解析することができた。この定方位化により、コア試料で測定した応力の主方向を原位置の方位に戻すことが可能となった。加えて、コア径変形法(略称DCDA法)により、コア試料の直径を測定して、コア軸と直交する平面内の二次元主応力方向と差応力の絶対値を評価した。ASR法とDCDA法のデータの比較と統合を行うことにより、得られる応力データの信頼性を高め、令和元年5月に開催される国際学会でその結果の一部を発表する予定である。また、平成30年10月から実施された国際深海科学掘削計画の南海掘削第358次研究航海に参加し、熊野海盆に位置するC0025サイトの掘削コア試料の測定を行い、良質なASRのひずみデータを得ることができた。さらに、1995年に発生した兵庫県南部地震の震源断層である野島断層の掘削(場所:淡路島)では、掘削孔壁の画像より、ブレイクアウトの解析を共同で行い、最大水平主応力の方向は深度の増大に伴って回転する現象を突き止め、地震発生後の応力蓄積プロセスの一環であると解釈した(Nishiwaki et al., 2018 GRL)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。東北地方太平洋沖地震と兵庫県南部地震は過去20年の間に発生し、また、熊本地震は本科研費研究がスタートした直後の平成28年4月に発生した。一方、南海トラフではM8クラス以上の大地震が今世紀中に発生する可能性が極めて高いと懸念されている。繰り返し発生する地震のサイクルにおいて、応力が地震の発生後から次の地震までの間震期に震源断層とその周辺に蓄積して、地震時に急激に解放すると定性的に示されているが、定量的な応力と地震の関係は未だに未解明のままである。本研究の目的は、上記の地震の震源断層である、南海トラフ・日本海溝・野島断層・布田川断層の大深度掘削において、信頼性の高い応力測定を実施するとともに,得られる応力場の測定結果と既往関連研究の成果とを総合して、応力と断層活動の関連性の解明に挑戦することである。平成28年度は、まずコア試料を用いた応力測定の装置である非弾性ひずみ回復量(略称ASR)測定システムの最適設計を行い、新規構築を行った。下期には淡路島の野島断層掘削の現場実験室にて、掘削コア試料のASR測定を開始した。ASR測定のひずみ経時曲線から、三次元主応力方向を決定するとともに、鉛直方向の応力値が上載岩層の密度積分(Overburden Pressure)に等しいという条件を与え、三次元主応力の絶対値を評価した。深度300m付近から測定を開始し、20mごと1試料の頻度で行った。野島断層の掘削では、断層破砕帯の影響を受けて、想定外に脆い地質状況に起因する掘削の難航により、当該深部ボーリング調査の遅延が発生した。その結果、応力測定研究の進捗は約3か月の遅延が発生したものの、当初予定の計測・解析は実施することができた。また、国際学会(例えば、JpGU-AGU Joint Meeting)などにて、得られた成果の速報を発表した。応力測定に用いる岩石コア試料と検層データの提供元である野島断層掘削プロジェクトにおいて、脆い地質状況に起因する掘削の難航により、掘削作業の遅延が発生した。そのため、応力測定の実施は約3か月の遅延が発生したが、予算の繰り越しを行い、平成29年度第一四半期に当初予定の測定と解析は実施できたとともに、進捗状況も当初予定の通りに回復した。本研究の目的は、上記の地震の震源断層の大深度掘削において、信頼性の高い応力測定を実施するとともに,得られる応力場の測定結果と既往関連研究の成果とを総合して、応力と断層活動の関連性の解明に挑戦することである。平成29年度には、前年度に新規構築した非弾性ひずみ回復(略称ASR)の計測システムにより、引き続き野島断層掘削で得られるコア試料を用いて、三次元応力計測を行った。

まず、原位置実験室において、野島断層を貫通するメインホールNFD-1孔の枝掘りであるNFD-1-S1孔とNFD-1-S2孔の掘削コア試料を用いて、深度20mごとに1試料の頻度で、高密度な測定を行った。次に、ASR測定済みのコア試料を再成形し、実験室にて非弾性ひずみのキャリブレーションテストを実施して、非弾性変形のコンプライアンスを定量的に評価する手法を確立した。鉛直方向の応力値が上載岩層の密度積分に等しいという条件に基づいて、非弾性ひずみ回復量とコンプライアンスにより信頼性の高い応力の絶対値を評価した。また、コア試料に含まれるフラクチャーと、検層の孔壁イメージデータ中のフラクチャーを抽出して、両者のパターンマッチングを行い、コア試料の定方位化に成功した。さらに、コア径変形法によりコア試料の直径を測定して、コア軸と直交する平面内の二次元主応力方向と差応力の絶対値を評価した。予定していた研究の内容は、ほぼ当初の計画通り実施できている。平成30年度には、まず平成28年度に本研究課題の補助金により新規構築した非弾性ひずみ回復(略称ASR)の計測システムを用いて、平成28年4月に発生した熊本地震の震源断層である布田川断層の掘削で得られるコア試料を用いて、三次元応力計測を行った。具体的には、本孔FDB-1孔の掘削コア試料を用いて、約300700mの深度範囲において平均にして20mごとに1試料の頻度で高密度な測定を行い、有効なひずみデータを取得することができた。ただし、布田川断層を貫通するパイロット孔FDP-2では、コア試料採取の最大深度が200m未満で比較的浅いため、ひずみの回復量が測定精度に対して小さすぎる結果となった。有効なASRデータが得られた大深度のコア試料の方位を古地磁気測定により解析することができた。この定方位化により、コア試料で測定した応力の主方向を原位置の方位に戻すことが可能となった。加えて、コア径変形法(略称DCDA法)により、コア試料の直径を測定して、コア軸と直交する平面内の二次元主応力方向と差応力の絶対値を評価した。ASR法とDCDA法のデータの比較と統合を行うことにより、得られる応力データの信頼性を高め、令和元年5月に開催される国際学会でその結果の一部を発表する予定である。また、平成30年10月から実施された国際深海科学掘削計画の南海掘削第358次研究航海に参加し、熊野海盆に位置するC0025サイトの掘削コア試料の測定を行い、良質なASRのひずみデータを得ることができた。さらに、1995年に発生した兵庫県南部地震の震源断層である野島断層の掘削(場所:淡路島)では、掘削孔壁の画像より、ブレイクアウトの解析を共同で行い、最大水平主応力の方向は深度の増大に伴って回転する現象を突き止め、地震発生後の応力蓄積プロセスの一環であると解釈した(Nishiwaki et al., 2018 GRL)。基本的に当初予定の通り、研究計画を着実に実施する。それに加えて、本研究が開始してから熊本地震が発生したため、その震源断層である布田川断層の掘削プロジェクトに参加して、応力の計測を行うことの詳細検討と実施計画を行いたい。当初予定の野島断層掘削の研究内容を推進するほか、本研究の開始直後である平成28年度4月に発生した、熊本地震の震源断層である布田川断層の掘削コア試料を用いて、応力計測を本格的に実施する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
地震・原子力災害における歯科医療対応の指針策定に関する研究

【福島県における口腔癌と口唇口蓋裂の発生状況】口腔癌は、原発事故発生前後で発生件数に有意な増加は認められなく、原発に近い地域での有意な増加は認められなかった。口唇口蓋裂は、一次症例では原発事故前後で有意な増加は認められなかった。このことより、口腔癌・口唇口蓋裂に関して原発事故の影響はないと思われる。【歯に含まれる放射性物質】抜去歯牙について放射性物質含有量を測定したが、セシウム134・137、ストロンチウムの検出はなかった。【避難区域周辺の実地調査】同区域での歯科医療の提供、基盤の再構築には時間がかかるようであった。患者側では供給側の問題もあり、歯科に対する意識は希薄であることが顕著であった。本研究の目標は「福島県で唯一の歯科大学として、地震と原発事故の災害発生時における歯科保健医療を含めた災害医療の指針を全世界に提示する」ことである。そのためには、1、福島県における、地震・原発事故発生直後から現在までの歯科保健医療活動の実態調査。2、原発事故特有の歯科保健医療を含めた災害医療の問題点の検討。3、歯・歯髄・顎骨・口腔粘膜に含まれる放射性物質の検討。4、避難指示区域での実地調査。5、福島県における口腔癌患者の発生状況についての疫学調査。を予定している。各項目について、1、現在、病院歯科口腔外科、本学教職員に対してアンケート調査を実施中である。アンケート内容は、震災発生直後の状況。震災発生直後の歯科保健医療活動。震災前・後での大規模災害発生時の整備体制状況。震災を通して歯科保健医療活動の問題点・課題点である。2、本学での空間放射線量を継続して測定している。また、福島県歯科医師会と連携して、原発避難者に対して口腔ケアや口腔がん検診を推進して実施している。その際に、震災直後の避難状況、口腔を含めた健康状態の把握などをインタビュー調査している。3、現在、当院で抜去歯と智歯を収集中である。4.避難指示区域での実施調査を現在申請中である。5、当院における口腔がん患者の統計を震災前後で比較検討したが、有意な増加は認められなかった。現在、他院での口腔がん患者の受診状況を依頼中である。また、現在、福島県歯科医師会と連携して、福島県における口腔がん検診を実施している。本研究は「福島県で唯一の歯科大学として、地震と原発事故の災害発生時における歯科保健医療を含めた災害医療の指針を全世界に提示する」ことである。そのためには1.福島県における、地震・原発事故発生直後から現在までの歯科保健医療活動の実態調査。2.原発事故特有の歯科保健医療を含めた災害医療の問題点の検討。3.歯・歯髄・顎骨・口腔粘膜に含まれる放射性物質の検討。4.避難指示区域での実地調査。5.福島県における口腔癌患者の発生状況についての疫学調査。を計画した。各項目ごとに、1.昨年より引き続き、アンケート調査を施行中である。まず、震災・原子力災害発生直後から現在の当院における対応についての集計がまとまってきたので、現在発表準備中である。2.本学での空間放射線量の測定を継続して行っている。また、引き続き福島県歯科医師会と連携して、口腔ケアや口腔がん検診を実施している。3.抜去歯と智歯を収集中である。4.実施調査は、健康、防犯の問題から実施出来ていない。(また帰宅困難地域の立ち入りは認められない)。5.昨年同様、原発事故前と比較して当院における口腔がん患者の有意な増加は認められていなかった。また、福島県歯科医師会と連携して口腔がん検診を実施しているが、有意な口腔がん患者の増加はない。避難指示区域での実地調査ができていない。健康面(空間放射線量の高い地域があるので健康面で保証できない)、防犯面(実地調査であるので、周辺地域を散策する関係上、窃盗犯に間違えられる可能性)の点から、実地調査ができていない。関係各所と現在も交渉中であるが、是非とも実施させて頂きたい。本研究の最終目標は「福島県で唯一の歯科大学として、地震と原発事故の災害発生時における歯科保健医療を含めた災害医療の指針を策定し全世界に提示する」ことである。主な実績は下記の通りである。【福島県における口腔癌および口唇口蓋裂患者の発生状況】口腔癌については、当院においては、震災原発事故前と比較して有意な増加は認められなかった。さらに、福島県内の口腔癌を扱う医療機関について確認したところ、同様に有意な増加は認められなかった。さらに、口唇口蓋裂患者についても調査したところ、当院および口唇口蓋裂を扱う医療機関ともに有意な増加(口唇口蓋裂患児の出生)は認められなかった。よって、口腔癌と口唇口蓋裂については、震災原発後、とくに原発の影響についてはなかったと考えられる。【避難指示区域での実地調査】避難指示区域は、現在ではさらに名称が変更になり、2017年現在、帰還困難区域を除く、大部分で立ち入りが可能になった。自己責任のもと実地調査を行った。同地域で歯科医院を開業していた先生たちや、避難解除後帰還した人たちからインタビュー調査を行った。歯科医療については、供給側である先生は同地域での歯科医院の再開は困難とのことにて、歯科医療の提供にはまだ時間がかかるようであった。また患者側は、供給側の問題もあり、歯科に対する意識は低いことが顕著であった。

【歯に含まれる放射性物質の検討】当院において抜歯した歯(乳歯および智歯)について、放射性物質の検討を行ったところ、セシウム134、セシウム137は検出されなかった。他施設の検討でも同様な結果がでており、歯へのセシウムの集積はないと考えられる。【福島県における口腔癌と口唇口蓋裂の発生状況】口腔癌は、原発事故発生前後で発生件数に有意な増加は認められなく、原発に近い地域での有意な増加は認められなかった。口唇口蓋裂は、一次症例では原発事故前後で有意な増加は認められなかった。このことより、口腔癌・口唇口蓋裂に関して原発事故の影響はないと思われる。【歯に含まれる放射性物質】抜去歯牙について放射性物質含有量を測定したが、セシウム134・137、ストロンチウムの検出はなかった。【避難区域周辺の実地調査】同区域での歯科医療の提供、基盤の再構築には時間がかかるようであった。患者側では供給側の問題もあり、歯科に対する意識は希薄であることが顕著であった。1、福島県における、地震・原発事故発生直後から現在までの歯科保健医療活動の実態調査。2、原発事故特有の歯科保健医療を含めた災害医療の問題点の検討。3、歯・歯髄・顎骨・口腔粘膜に含まれる放射性物質の検討。4、避難指示区域での実地調査。5、福島県における口腔癌患者の発生状況についての疫学調査。以上5項目について、並行して調査している。おおむね順調に進行しているが、以下の点ではやや遅れていると考える。・避難指示区域での実地調査ができていない。・アンケート、インタビュー対象者が、計画していた人々全員にまだ実施できていない。(原発作業員など)実施調査については、現在関係各所と交渉中であるが、今年度中に実地調査を是非とも実施したい。しかし、困難な場合は、更なる交渉の上来年度以降に持ち越しになる可能性もある。口腔外科今後は・引き続きアンケート・インタビュー調査を継続して集計を行う。・口腔がん患者の集計を、福島県全体に広げて集計する。やや遅れている点では、下記の通り対応する。・準備を整えて(装備、許可申請)、避難指示区域での実地調査を行うようにする。・アンケート、インタビュー対象者で未実施の対象者(原発作業員など)に実施できるように関係各所に働きかける。もし、実施できない場合は、対象者の再検討を行う。平成27年度は実地調査のために、放射線測定器、防護服、カメラ、交通費などを計上していたが、前述のとおり実施ができていないため、当該助成金が生じました。ノートパソコンの価格が当初予定していたものより安く購入できた。消耗品の印刷インク代は、医局負担で対応できた。打ち合わせで予定していた旅費はメールと連絡で対応できた。上記理由にて当該助成金が生じた。実地調査決定しだい、上記物品を購入予定です。上記当該助成金については、本年度購入予定である放射線測定器や測定関連費用の不足分に充てる予定である。
Sox転写因子とmicroRNAが構成する遺伝子制御ネットワークの解明

microRNAは機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つが、この遺伝子群の発現が胚発生過程でどのように制御されているのかは多くの場合不明である。本研究では、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmicroRNAとしても注目されているmir-17-92クラスター遺伝子を中心にしてmicroRNA遺伝子群の発現制御機構を調べ、複数のmicroRNA遺伝子の発現制御にSox転写因子群が関係していることを明らかにした。microRNAは、機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つ。なかでも、mir-1792クラスターがコードするmicroRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmicroRNAとしても非常に注目されている。しかし、mir-1792クラスター遺伝子の発現制御機構、またそれぞれのmiRNAの生理機能の理解はいまだに不十分である。私は、ゼブラフィッシュを用いたSox11転写因子の機能喪失解析から、Sox11がmir-1792クラスターの発現を直接に制御している可能性があることを見いだした。そこで本研究は、ゼブラフィッシュのモデル生物としての利点を生かして、mir-1792が受ける転写調節機構をSox-Mycの協調作用に注目して明らかにするとともに、mir-1792に由来するmiRNA群の機能の解明を目指す。最終的には、Sox因子群とmicroRNAからなる遺伝子制御ネットワークとその胚発生過程における役割を明らかにする目的で実施する。本年度は、mir-1792ファミリーのうち、発現レベルが高いmir-17a192a1クラスターについて転写調節機構の解析を行った。まず、転写開始点を基点として-622から+1609のゲノムDNA配列が発現に重要な領域であることを見いだした。さらに、転写開始点から下流側の領域に、エンハンサー的な活性を持つ領域があり、その活性がSox11に依存していることを見いだした。さらに、Sox11/SoxB1が、mir-1792以外の複数のmiRNAの発現にも関わっている可能性が予想されることから、sox11ノックダウン胚およびsoxB1ノックダウン胚における様々なmiRNA遺伝子の発現変化をRT-PCR方により調べたところ、それぞれ複数のmiRNAに発現レベルの変化が見いだされた。なかでも、mir-17-92クラスターがコードするmiRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmiRNAとしても非常に注目されている。しかし、mir-17-92クラスター遺伝子の発現制御機構、またそれぞれのmiRNAの生理機能の理解はいまだに不十分である。私は、ゼブラフィッシュを用いたSox11転写因子の機能喪失解析から、Sox11がmir-17-92クラスターの発現を直接に制御している可能性があることを見いだした。そこで本研究は、ゼブラフィッシュのモデル生物としての利点を生かして、mir-17-92が受ける転写調節機構をSox-Mycの協調作用に注目して明らかにするとともに、mir-17-92に由来するmiRNA群の機能の解明を目指す。本年度は、mir-17-92ファミリーのうち、主要なmir-17a1-92a1クラスターに加えて、他のパラログのクラスターについても転写調節機構の解析を行った。転写開始点を含む数kbのゲノムDNA配列を調べたところ、mir-17a1-92a1クラスター同様に、これらの配列のプロモーター活性もSox11に依存していることを見いだした。さらに、Sox11/SoxB1が、mir-17-92以外の複数のmiRNAの発現にも関わっている可能性が予想されることから、現在sox11ノックダウン胚およびsoxB1ノックダウン胚における様々なmiRNA遺伝子の発現変化を、次世代シーケンサーを用いて網羅的に検出する解析を進めている。microRNA(以下miRNA)は、機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つ。数百種以上あるmiRNAのなかでも、mir-17-92クラスターがコードするmiRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmiRNAとしても非常に注目されている。本研究は、ゼブラフィッシュのモデル生物としての利点を生かして、mir-17-92が受ける転写調節機構をSox-Mycの協調作用に注目して明らかにするとともに、mir-17-92に由来するmiRNA群の機能の解明を目指す。mir-17-92は、主要なmir-17a1-92a1クラスターに加えて、他のパラログのクラスターが存在する。ゼブラフィッシュのSox11転写因子のノックダウン胚では、いずれのクラスターに関しても一次転写産物の量が減少していることを見いだしている。これらのmiRNAクラスターがSox11の主要な標的遺伝子であれば、mir-17-92クラスター群の機能喪失胚はSox11転写因子のノックダウン胚と類似した表現型を示すと考えられる。

このモデルを検証するため、mir-17-92クラスター群から産生されるmiRNAに対するモーフォリノアンチセンスオリゴを用いて、様々な組み合わせでmiRNAのノックダウンを行ったところ、必ずしも同じ形態的異常が生じるわけではなかったが、RT-PCRで遺伝子発現の変化を調べたところ、両者で発現上昇が見られる遺伝子があることがわかった。本研究は、ゼブラフィッシュをモデル生物として利用しており、交配を通して得られる胚が実験には必要とされる。研究代表者は、平成27年度に大阪大学から高知工科大学へと所属が変更になった。これに際して、ゼブラフィッシュ飼育用の水槽設備の移設を平成27年の7月に行った。この水槽設備を再構築し魚を移動させたところ、水カビの異常繁殖が起こり、水槽システムの維持が非常に困難な事態となってしまった。このため、一部の魚のみを残して小規模で水槽システムを運用しつつ、水カビの異常繁殖の低減を計った。以上の理由により、水槽設備の移設後にゼブラフィッシュの胚を利用した研究が全く出来ない期間が生じてしまい、研究計画の遅延が生じた。microRNA(以下miRNA)は、機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つ。数百種以上あるmiRNAのなかでも、mir-17-92クラスターがコードするmiRNA群は、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmiRNAとしても非常に注目されている。しかし、mir-17-92クラスター遺伝子の発現制御機構、またそれぞれのmiRNAの生理機能の理解はいまだに不十分である。本研究は、ゼブラフィッシュのモデル生物としての利点を生かして、mir-17-92が受ける転写調節機構をSox-Mycの協調作用に注目して明らかにするとともに、mir-17-92に由来するmiRNA群の機能の解明を目指す。最終的には、Sox因子群とmicroRNAからなる遺伝子制御ネットワークとその胚発生過程における役割を明らかにする目的で実施する。本年度は、mir-17-92ファミリーのうち、主要なmir-17a1-92a1クラスターに加えて、他のパラログのクラスターについて一次転写産物ならびに個々のmiRNAの発現を定量PCR法ならびにin situハイブリダイゼーション法により測定し、Sox11ノックダウンがこれらの発現に与える影響を調べた。Sox11ノックダウンにより一次転写産物の発現量が減少しているにもかかわらず、成熟miRNAの発現量の変化が予想外に小さいことが判明し、成熟miRNAの発現量は複雑なメカニズムにより制御されている可能性があることがわかった。また、クロマチン免疫沈降法が効率よく行えるSox11抗体が作成出来なかったためタグを付加したSox11を用いる方針へと切り替えた。この目的のため、内在Sox11遺伝子へのタグ配列の挿入をCRISPR-Cas法で実施した。microRNAは機能性小分子RNAで、細胞の分化や増殖に重要な役割を持つが、この遺伝子群の発現が胚発生過程でどのように制御されているのかは多くの場合不明である。本研究では、脊椎動物の胚発生に必須であるとともに、がんmicroRNAとしても注目されているmir-17-92クラスター遺伝子を中心にしてmicroRNA遺伝子群の発現制御機構を調べ、複数のmicroRNA
音声障害の音響的評価法の標準化に向けた基盤的研究

音声治療現場におけるEBMの機運の広がりによって,音声障害の音響的評価法の標準化の要求が増している。しかもこの評価法は,誰でも最新の評価技術を利用できるようにするために,Web技術で実現することが望ましい。本研究では,KayPENTAX社のMDVP,アムステルダム大学のPraat,宇都宮大学のL-Voiceの3つの評価法の性能を自然音声と合成音声を用いて比較検討した。基本周期のゆらぎ測定にはL-Voice,振幅ゆらぎにはPraat,加法的喉頭雑音の計測にはL-Voiceがそれぞれ適していることが分かった。また,L-VoiceをWeb技術によってインターネットを介して利用できるようなパイロットシステムを製作し,その有効性を明らかにした。臨床的な評価の結果,言語聴覚士や医師の操作性が重要であることが分かった。1.音声障害の概周期性を表すジッタ,シマ,声門閉鎖不全に関係する加法的雑音量の測定法について,現在国際的なデファクト・スタンダードともいえるKayPentax社のMulti Dimensional Voice Program(MDVP),アムステル大学で開発され広く公開されているPraat,及び我々が開発したL-Voiceにおけるアルゴリズムの比較調査を行うための資料の収集を図り,予備的検討を行った.また,その評価に必要な合成音声の仕様を策定し,次年度予算で取得する準備を行った.2.健常者音声200名と病的音声200名について,L-Voiceによる音響分析を行った.次年度に予定している,MDVP,Praatによる分析の結果と比較検討し,アルゴリズムの違いが及ぼす音声障害の音響評価結果への影響について,次年度に検討する.3.ジッタ,シマ,喉頭雑音などは,加齢に伴って変化するので,そのことを考慮に入れて音声障害の評価を行う必要がある.今年度は,男性29名,女性59名の話者について,10年から24年にわたる通時的調査研究を行った.その結果,個人差はあるものの,加齢に伴って,1)基本周波数は男性では55%が,女性では80%が下降すること,2)ジッタは比較的安定だがシマでは80%以上が増大すること,3)高周波数帯域での喉頭雑音の相対的量は男女にかかわらず80%以上が増大すること,などが明らかになった.この結果は,国際会議や国内学会で発表した.1.PCに精通していない医師や言語聴覚士にも広く利用してもらうことを可能にするため,ブラウザで動作するweb applicationの形式で音声障害の音響的評価を行うシステムを構築する作業を進めた。編集画面の一部,およびセッション管理による認証機構の実装を終了した。2.音声障害の音響的評価において最も基本になる,音声信号のジッタ,シマ,喉頭雑音(加法的雑音)の分析精度を評価するために,各パラメータを高精度で制御できる音声合成方式を開発した。3.開発した音声合成ソフトウエアで,ジッタ,シマ,喉頭雑音の量を多段階に制御して合成音声を作成し,現在世界的に広く利用されている(デファクトスタンダードになっている)ペンタックス社のMDVPシステム,アムステル大学で開発されたPraatシステム,宇都宮大学で開発されたL-Voiceシステムの性能を比較評価した。その結果,ジッタ,シマの測定では3者に大きな違いはないが,喉頭雑音量の測定では,L-Voiceが最も優れており,MDVPでは4dBものRMS誤差があることが分かった。4.喉頭疾患患者の音声186例と対照群になる50歳以上の健常者音声190例を用いて,病的/正常の判別という観点から,前述の3種類の評価システムを比較検討した。その結果,ジッタではMDVP,シマではPraat,全周波数帯域の喉頭雑音ではPraatがそれぞれ一番よい成績を示した。しかし,L-Voiceだけに実装されている高周波数帯域での喉頭雑音量の評価値が全体では一番よい成績を示した。5.音声障害を訴えて福島県立医科大学の耳鼻咽喉科を受診した患者の音響分析を含む種々の音声機能を検査・評価した。治療後2ヶ月でも検査を行い,検査資料の蓄積を図った。次年度はこの臨床資料を用いて治療効果の評価の有効性について検証する。1.音声障害の音響的分類法については,母音発声時の声帯振動の規則性の指標として短時間自己相関関数を取り上げ,指標がある閾値以下となる区間が全体に占める割合に応じて分類することにした。割合が多い場合は,基本周期系列を基本にした高精度な音響的評価は無意味になるので,この段階で評価対象の音声は高度な嗄声と評価する。そうでない場合は,高精度な周期・振幅系列の解析と喉頭雑音量を評価する。