hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護ケアにおける酸性水の除菌効果および有用性に関する研究

そこで、この条件を満たす酸性電解水を製造する酸性水生成器PFS400A(東陶)を用いて、実際に手洗いを行った時の除菌効果を、石鹸・流水による手洗いの除菌効果と比較した。手洗いの条件は、酸性電解水が30秒、石鹸・流水は石鹸15秒・流水15秒の計30秒とした。結果は、除菌率で比較すると、酸性電解水が71%であるのに対して、石鹸・流水では62%であり、若干ではあるが酸性電解水の除菌率が高かった。通常の手洗いでは、常在菌はあまり除去されないばかりか増加する場合もあるので、次に看護ケアによる手指汚染と通常の方法による手洗い後の洗浄効果を明確に示すための検査法を検討した。これは各種看護ケア前後、および手洗い後に、湿った滅菌ガーゼで手掌全体を拭き、その付着菌を定量するという方法である。本方法は、大変に手間が掛るが、良い結果を得ており、現在継続して検討中である。看護領域では、感染防止のために患者ケア前後における手指洗浄は欠かせない。しかし頻回の消毒剤使用や石鹸洗浄による手あれの問題は深刻である。そこで、除菌効果が高くかつ手が荒れにくいとされる酸性電解水を手指洗浄に使用した場合の除菌効果と、皮膚に対する低刺激性を実証し、臨床看護場面での使用の可能性を検討することが本研究の目的である。本年度は、10年度に引き続き各種看護ケア時手指付着菌の各種手荒い方法を用いた際の除菌効果を検討し、酸性電解水使用時と比較した。サンプル採取方法は、昨年度に手指付着菌を定量的に検討するために試みて、よい結果を得た生理食塩水で湿らせたガーゼによる拭きとり法を用い、採取したサンプルの定量を行なった。手洗い方法は、薬用石鹸・流水、石鹸・流水、酸性電解水(30秒)、酸性電解水(10秒)、流水(10秒)、消毒薬(ポビドンヨード)・流水、消毒薬・流水・中和剤の7種類である。看護ケアの種類は、清拭、吸引、おむつ交換、シーツ交換、その他である。ケアの種類による手指汚染度の違い、手洗い方法の違いによる洗浄効果の違い、汚染度が高い場合の手洗い後手指生残菌など多くのデータが得られた。これらの結果より、手指の汚染度の違いにより手洗い方法を検討する必要があることがわかった。以上の結果より、手指汚染の程度と最も適当な手洗い方法を現在考察中である。これらの成果は、日本防菌防黴学会第27回年次大会に発表予定である。看護領域では、感染防止のために患者のケア前後において手指洗浄を行う。しかし、頻回の手洗いによる手あれは、かえって常在細菌叢をみだし、黄色ブドウ球菌や緑膿菌などが棲みつく原因となる場合がある。我々は、除菌効果が高く、かつ手あれが起こることが殆どないとされている酸性電解水を、看護ケア前後の手洗いに使用することにより、その除菌効果と皮膚低刺激性を実証し、酸性電解水の看護領域での有効利用の適性を示すとともに、ケア前後手洗い使用における酸性電解水の有用性を示すことを目的として、本研究を行っている。本年度は最終年度であるので、10年度、11年度に採取したデータの整理・学会発表・紙面発表・報告書の作成を、本年度の目的とした。まず手指付着細菌の測定方法の検討した。手指細菌の回収方法として、手指付着菌の定量的測定を可能とする新しい定量方法を開発する必要がある。我々は、平成10年度に行ったパイロットスタディにより、手指付着菌を定量的に測定する方法を開発した。この方法を用いて、平成11年度は実際に病棟において特定のナース2名が、特定の長期臥床患者1名に対して、朝8時より午後2時まで一連の看護ケアを行い、そのケア前後および各種手洗い後の手指細菌を定量的に測定した。
タンパク質合成装置リボゾーム内に存在するリプログラミング因子の同定

リボソームを構成するタンパク質やリボソームRNAの中から、細胞に多能性を付与するリプログラミング機能ドメインの同定を目指す。申請者が確立した実験方法は、とても簡便な方法であり、細胞塊形成活性の判定を容易にフォローできる。1 )ヒト皮膚細胞(Human dermal fibroblast, Cell application社)を培養する。2)トリプシン+EDTA処理を行い、細胞をシングルセルになるように懸濁する。3)トリプシン阻害液を加えて反応を止め、細胞数をカウントし、予めサンプルを加えておいた4 well dishに細胞を加え、数日後に細胞塊形成を観察する。ポジティブコントロールとして、リボソームそのものを用いる。大腸菌リボソームを構成する54種類のタンパク質を産生し、リプログラミング機能を有するタンパク質を同定する。現在、我々の研究室でNo6タンパク質と呼んでいるタンパク質を精製し、その細胞塊形成を調べたところ、細胞塊は形成された。この細胞塊は、骨芽細胞へは分化できたが、軟骨細胞や脂肪細胞には分化できなかった。今後は、細胞塊の培養条件をさらに比較検討する。将来的には、以下の実験により細胞の多能性を確認する。1)抗多能性マーカー抗体(Oct4、Nanogなど)による免疫染色法。2)qPCRによる発現解析(Oct4、Nanogなどの多能性遺伝子)。3)細胞種特異的な分化誘導培養液による細胞塊の分化誘導。これらの実験方法は確立しており、試薬や抗体等が揃えば、短期に実験を終了できる。上記した3つの実験により多能性を示す結果が得られれば、リプログラム機能ドメインの分子実体であると確信でき、以下の実験にも時間が許す限り取り掛かりたい。1)初期発生時における時空間的発現パターンを調べる。2)体細胞やES細胞での過剰発現や機能欠失実験を行い、その細胞動態を観察する。大腸菌リボソームを構成する54種類のタンパク質を産生し、リプログラミング機能を有するタンパク質の同定を目指す。現在、我々の研究室でNo.6タンパク質と呼んでいるタンパク質を精製し、その細胞塊形成を調べたところ、細胞塊は形成された。しかしながら、この細胞塊は骨芽細胞へは分化できたが、軟骨細胞や脂肪細胞には分化できなかった。我々の研究室でNo.6タンパク質を用いて作製した細胞塊の培養条件や分化条件をさらに比較検討しなければならない。我々の研究室でNo。6タンパク質を用いて作製した細胞塊の培養条件をさらに比較検討しなければならないが、そのためには様々な培養液、低分子化合物や増殖因子等を購入し、その組み合わせを調べる予定である。
ゲーム感覚で身につく学生向け防災教材の開発

目的:本研究では学生を対象とした防災教育について、受動的に聞き流されてしまいがちな視聴型教材に対し、ICTを活用し利用者がゲーム感覚で主体的に学べることを目指して教材の開発を行った。方法:学生向けの防災クイズを作成し、eラーニングシステムにてWebブラウザから回答するクイズ型防災教材とした。出題形式を選択肢によってルートが異なる分岐シナリオ形式とし、誤答にはヒントを出しながら最後は必ずゴールする形とした。完成した教材について本校学生による任意の試用アンケート調査を実施し、無記名・4択及び自由記述式にて28名の回答が得られた。集計結果より、操作性・学習効果(自己評価)・関心(他の問題もやってみたいと思うか)についてほぼ9割以上で肯定的回答が得られたが、放課後のアンケートに協力してくれた学生は元々防災に関心がある学生に偏っている可能性がある。また、防災意識の啓発効果(自己評価)についての肯定的回答は53%、影響力(出題された災害用伝言ダイヤルの体験利用について、このあと実践してみるか否か)についての肯定的回答は63%に止まったが、いずれも自由回答欄において『震災を経験し普段から防災を意識している』『(災害用伝言ダイヤルは)もう使ったことがあるから(体験利用はやらない)』等の回答も見られた。アンケート結果より、このクイズ型防災教材について、操作性は問題なく防災教育に有効だと考えられる。成果: ICTを活用し利用者が関心を持って主体的に学べるクイズ型防災教材を開発した。試用アンケートから、この教材は防災教育に有用であると考えられる。これらについて第8回高専技術教育研究発表会にてポスター発表を行ったのち教材を公開した。今後の課題として、eラーニング・サーバ費用の確保と、啓発効果を重視した出題内容の検討が必要だと考えられる。
ADCC活性制御による胸膜中皮腫の新しい治療法の開発

胸膜中皮腫は、アスベストが国内での使用が禁止された現在も急増している。上皮細胞成長因子受容体(EGFR)に対するモノクロナール抗体であるセツキシマブは大腸癌、頭頸部癌などの領域で新規分子標的治療薬として成果をあげているが、胸膜中皮腫での効果は確かめられていない。そこで我々は本剤の悪性胸膜中皮腫への効果的な投与法を開発することを目的として本研究を行い、セツキシマブの免疫学的作用である抗体依存性細胞障害(ADCC)を増強することで、本剤が胸膜中皮腫の有力な治療方法となりうることを明らかにした。セツキシマブは非小細胞肺癌に過剰発現しているEGFRに対するモノクロナール抗体である。肺癌領域では全生存期間の上乗せ効果が証明され本剤への期待はきわめて高い。一方胸膜中皮腫は胸膜原発の悪性腫瘍であるが、アスベスト暴露後40年前後の潜伏期を経て発病するため、国内での使用が禁止された後も急増している。現在のシスプラチンとペメトレキセドの併用治療は、中間生存期間が12ヶ月と満足すべきものではなく新規治療法の開発が強く求められている。我々はこれまで肺癌におけるセツキシマブの作用機序の検討を行い、本剤においては抗体依存性細胞障害(ADCC)機序が極めて重要であることを明らかにした。さらに本ADCC活性は胸膜中皮細胞株にも同様に発揮されること、胸膜中皮細胞表面に発現するNKG2Dリガンドやその可溶性NKG2DリガンドがADCC活性を調節することを見いだしている。これらの知見を統合し皮成長因子受容体(EGFR)に対するモノクロナール抗体セツキシマブの悪性胸膜中皮腫への効果的な投与法を開発することを目的として本研究を行った。22年度は実際の胸膜中皮腫患者において、腫瘍細胞表面上のNKG2Dリガンドと可溶性リガンドのそれぞれがセツキシマブADCC活性に与える影響を明らかにするために以下の検討を行った。1.胸膜生検を受ける中皮腫患者において、腫瘍上のリガンド量(免疫組織染色で測定)と、血清リガンド量(ELISA)を測定し、中皮腫患者においても可溶性リガンドが上昇することを明らかにした。2.マウス中皮腫モデルを用いてin vivoでセツキシマブのADCC効果とNKG2Dリガンド量の相関を検討し、セツキシマブがADCC効果を通じて中皮腫に活性を持つことを明らかにした。これらの成果の一部をThe 101th International Conference of the International Mesothelioma Interest Group.(京都)において報告した。平成23年度も昨年に引き続いて、実際の胸膜中皮腫患者において、腫瘍細胞表面上のNKG2Dリガンドと可溶性リガンドのそれぞれがセツキシマブADCC活性に与える影響を明らかにするために以下の検討を行った。2.化学療法前後でのNKG2Dリガンドの測定を行った。3.マウス中皮腫モデルを用いてin vivoでセツキシマブのADCC効果とNKG2Dリガンド量の相関を検討し、セツキシマブがADCC効果を通じて中皮腫に活性を持つことを明らかにした。

現在のシスプラチンとペメトレキセドの併用治療は、中間生存期間が12ヶ月と満足すべきものではなく新規治療法の開発が強く求められている。我々はこれまで肺癌におけるセツキシマブの作用機序の検討を行い、本剤においては抗体依存性細胞障害(ADCC)機序が極めて重要であることを明らかにした。さらに本ADCC活性は胸膜中皮細胞株にも同様に発揮されること、胸膜中皮細胞表面に発現するNKG2Dリガンドやその可溶性NKG2DリガンドがADCC活性を調節することを見いだしている。これらの知見を統合し皮成長因子受容体(EGFR)に対するモノクロナール抗体セツキシマブの悪性胸膜中皮腫への効果的な投与法を開発することを目的として本研究を行った。平成24年度も昨年に引き続いて、実際の胸膜中皮腫患者において、腫瘍細胞表面上のNKG2Dリガンドと可溶性リガンドのそれぞれがセツキシマブADCC活性に与える影響を明らかにするために以下の検討を行った。1.化学療法前後でのNKG2Dリガンドの測定を行った。2.マウス中皮腫モデルを用いてin vivoでセツキシマブのADCC効果とNKG2Dリガンド量の相関を検討し、セツキシマブがADCC効果を通じて中皮腫に活性を持つことを明らかにした。基礎実験の進展が計画よりすすんでいる。臨床データについては症例数がやや不足気味である。総合するとほぼ計画通りと判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。胸膜中皮腫患者については、近隣病院より紹介を受けるよう働きかけ、症例数の蓄積に努力する。
昆虫の性フェロモンカスケードの分子メカニズムに関する研究

アシル-CoA結合タンパク質(ACBP)は、長鎖脂肪酸アシル-CoAの保護、輸送に関与する低分子タンパク質で、生物種間で広く保存されている。これまでに、我々は、カイコガフェロモン腺からACBP(pgACBP)をクローニングしており、この遺伝子がフェロモン腺内で特異的に発現し、羽化1日前の蛹でその転写量が急激に増加することは既に報告済みである。またフェロモン産生細胞には、油滴状顆粒が数多く存在し、その中には性フェロモン前駆体となるトリアシルグリセロールが豊富に含まれている。以上のことから、pgACBPは、カイコガ性フェロモン(bombykol)生合成に深く関与すると考えられる。本研究では、bombykol生合成メカニズムの上流部分で重要な役割を果たすpgACBPの転写活性化因子の精製、解析を行った。β-D-glucosyl-O-L-tyrosineは、pgACBPの転写のみを特異的に調節し、他のフェロモン腺特異的遺伝子の転写には関与しない。また、その血中濃度は、羽化4日前から増加し始め、羽化直前まで高い濃度を維持する。この体液中の濃度上昇が、pgACBPの転写量増加の引き金を引く。さらにIn vitroの実験から、β-D-glucosyl-O-L-tyrosineは、直接フェロモン腺内に入り込み、pgACBPの転写量を増加させると考えられる。以上のことから、β-D-glucosyl-O-L-tyrosineは、pgACBPの転写制御に深く関与することが示唆された。これまでに、我々は、カイコガフェロモン腺からACBP(pgACBP)をクローニングしている。その遺伝子はフェロモン腺内で特異的に発現し、羽化1日前の蛹ではその転写量が急激に増加する。またフェロモン腺には、油滴状顆粒が数多く存在し、その中には性フェロモン前駆体となるトリアシルグリセロールが豊富に含まれている。以上のことから、pgACBPは、カイコガ性フェロモン(bombykol)生合成に深く関与していると考えられる。本研究では、bombykol生合成に重要な役割を果たすpgACBPの転写活性化因子の精製、解析を行った。これまでに、pgACBP転写活性化因子は、羽化1日前の蛹の血清中に多く存在することが分かっている。血清サンプルを、amide-80カラム、ODSカラムを用いたHPLCで分離することにより、pgACBPの転写を誘導するピークを得た。MS、NMRによる構造解析の結果、このピークはβ-glucosyl-O-tyrosineであることが分かった。昆虫の体液中にはβ-glucosyl-O-tyrosineが存在することはすでに報告されているが、その直接的な機能を示すのはこれが初めてである。β-glucosyl-O-tyrosineは、pgACBPの転写を特異的に誘導し、他のフェロモン腺特異的遺伝子(pgFAR、desaturase)の転写は誘導しない。また、その血中濃度は、羽化4日前から増加し始め、羽化直前まで高い濃度を維持し、pgACBPの転写を誘導する。さらにIn vitroの実験から、β-glucosyl-O-tyrosineは、直接フェロモン腺内に入り込み、pgACBPの転写量を増加させることが示唆された。
複合共振器型半導体レーザを用いた微小変位測定法の開発

本研究の目的は、通常は干渉計測に有害であるとされる半導体レーザへの光帰還効果に着目し、逆に本効果を積極的に利用することで100分の1波長以下の非常に微小な測定対象物体の移動を高精度、高安定かつ容易に計測する新しい方法の開発にある。まず測定の基本原理となる半導体レーザに反射鏡により光帰還を行った時の発振スペクトル変化の特性について実験を行った結果、発振周波数の決定条件が帰還光の位相に依存し、反射鏡とレーザ出射端面とで形成される複合共振器の共振周波数で発振周波数が決定されていること、および発振スペクトル幅にも光帰還により狭窄化効果が生じることを確認した。特に後者では、光帰還時のスペクトル幅は自由発振時の約10100分の1にまで減少することがわかり、発振周波数変化をヘテロダインビ-トから求める際により有利な条件を与える。次に本手法の変位検出システムとしての性能を検証すべく、反射鏡位置を電歪素子にて微小に移動させ、同時に生じる発振周波数変化を局部発振半導体レーザとの光ビ-ト周波数から測定したところ、反射鏡移動に比例して発振周波数が線形にシフトし、変位量を周波数変化として検出できることが確認された。ただしその分解能、精度の制限要因は本手法の場合、使用する半導体レーザ自体のもつ周波数ドリフト、および帰還光路内の空気揺らぎによる周波数変動の2つに大別され、特に前者は長時間の観測時間内の測定精度に大きく影響し、今後の性能向上のためにはこの点について改善することが特に重要であると考えられる。現時点では、従来の方法と同等の約10nmの変位測定精度を容易に得ることができ、周波数安定化システムの付加によりさらに精度向上を図ることが可能である。
統合知識を活用した自学自習用講義ビデオ検索システムの開発

近年,講義ビデオなど音声情報を含むデータが蓄積され,一部は一般に公開されているが,情報量が増大するにつれて,必要な情報を検索することが困難になってきた。そこで,英語の講義ビデオにも対応した関連ビデオ検索システムを開発し公開した。このシステムでは,現在閲覧している講義ビデオシーンなど注目しているシーンによって関連する音声情報内容検索が行える。検索方法として,シーンベクトルの線形補間がシーン間検索においても効果的であることを確認した。また,音声認識性能とシーン間音声情報検索性能の関係を明らかにした。ネットワークの普及により,自学自習や生涯学習に有効な教材や情報をネットワーク経由で入手可能である。しかし,あまりにも多くの情報があるために,必要な教材や情報を入手するには多くの時間と労力を要する。特に,ビデオ中から必要なシーンを即座に閲覧することは,非常に困難である。そこで,ビデオ中から話題情報を多く含む音声情報を抽出し,音声認識した情報を用いて講義ビデオを検索するシステムを開発することとした。これにより,これまで時間と労力を要した作業が即座に自動的に行われるため,利用者は学習内容に集中できる。また,学習内容について,ビデオ情報を含むいろいろな情報から学習できるため,多面的に学習内容をとらえることができる。対象となる教材は日本に限らず世界中に存在するため,各種知識を統合することにより,英語のビデオ教材も検索にできるようする。平成26年度は,国内の複数の教育機関のビデオ教材を収集し,システム性能を評価する環境を整備した。また自動収集結果と人間による収集結果を精度と速度の面で比較した。その結果,検索対象の先頭シーン,前後のシーン,全体のシーンを線形補完したコンテンツ補完が注目しているシーンによる関連音声内容検索においても有効であることが確認された。その結果,検索対象の先頭シーン,前後のシーン,全体のシーンを線形補間したコンテンツ補間が注目しているシーンによる関連音声内容検索においても有効であることが確認された。平成27年度は,海外のビデオ教材を収集し,システム性能を評価する環境を整備した。異なる言語のビデオ教材間で類似したシーンを検索するには,翻訳が必要になる。翻訳する方法として,一般的な翻訳手法に加えて,WordNetによる翻訳手法を調査した。その結果,WordNetによる簡便な翻訳手法でも一般的な翻訳手法と同程度の検索性能が得られることがわかった。また,音声認識性能や翻訳性能によって類似したシーンの検索性能が劣化することが予想される。そこで,単語の脱落誤り,置換誤り,挿入誤り毎の検索性能をシミュレーションした。その結果,単語正解率によってシーンの検索性能が概ね推測できるようになった。下記のように予定通り、研究を実施し、予定の成果が得られた。[4月6月]海外のビデオ教材を収集。[7月9月]海外のビデオ教材を音声認識し,自動翻訳。[7月9月]人間がどのような手順と思考で海外と国内ビデオ教材各シーンの対応をとるかを調査。[10月12月]各種知識情報の統合によるシステム性能評価。[1月3月]単語の脱落誤り,置換誤り,挿入誤り毎の検索性能をシミュレーション。翻訳方法として,一般的な翻訳サイトを利用する方法と,WordNetによる単語変換を利用し明示的に翻訳しない方法を比較した。その結果,WordNetによる簡便な手法でも一般的な翻訳手法と同程度の検索性能が得られることがわかった。単語の脱落誤り,置換誤りが特に検索性能に影響を与えることがわかった。ただし,検索元シーンの単語と検索対象シーンの単語が同様に置換誤りした場合には,検索性能への影響は小さい。挿入誤りの影響は,脱落誤りや置換誤りに比べて小さいことが確認された。また単語正解率(1ー脱落誤り率ー置換誤り率)によってシーンの検索性能が概ね推測できることがわかった。言語が異なる場合には,翻訳によって置換誤りが発生しやすいため,複数の単語に翻訳するなどの対策が必要になると考えられる。

また,学習内容について,ビデオ情報を含むいろいろな情報から学習できるため,多面的に学習内容をとらえることができる。対象となる教材は日本に限らず世界中に存在するため,各種知識を統合することにより,英語のビデオ教材も検索にできるようした。平成26年度は,国内の複数の教育機関のビデオ教材を収集し,システム性能を評価する環境を整備した。また,検索対象の先頭シーン,前後のシーン,全体のシーンを線形補間したコンテンツ補間方法を提案した。平成27年度は,海外のビデオ教材を収集し,システム性能を評価する環境を整備した。音声認識性能や翻訳性能によって類似したシーンの検索性能が劣化することが予想される。そこで,シミュレーション実験により,単語正解率によってシーンの検索性能が概ね推測できることを確認した。平成28年度は,関連講義ビデオ検索システムの開発・公開した。本システムの開発により,海外を含めた複数機関のビデオ検索及び関連ビデオシーン検索が可能となった。現在閲覧しているビデオシーンなど注目しているシーンと関連した他の講義のビデオシーンを自動検索するシステムの例はこれまでにない。また,システムのソースコードも公開しているため,拡張が容易である。さらに,学習目的以外の用途でも幅広く応用可能である。近年,講義ビデオなど音声情報を含むデータが蓄積され,一部は一般に公開されているが,情報量が増大するにつれて,必要な情報を検索することが困難になってきた。そこで,英語の講義ビデオにも対応した関連ビデオ検索システムを開発し公開した。このシステムでは,現在閲覧している講義ビデオシーンなど注目しているシーンによって関連する音声情報内容検索が行える。検索方法として,シーンベクトルの線形補間がシーン間検索においても効果的であることを確認した。また,音声認識性能とシーン間音声情報検索性能の関係を明らかにした。下記のように予定通り、研究を実施し、予定の成果が得られた。[4月]複数の教育機関のビデオ教材,講義資料を収集。[7月9月]シーン間情報検索性能評価環境の整備。[7月9月]人間によるビデオ教材各シーン間の関連の取得。[9月11月]これまでの研究成果によるシステム性能評価。[12月2月]各種知識情報の統合によるシステム性能評価。[3月]国内の講義シーン間での関連音声内容検索システム性能に適した方法を検証。従来の質問文による検索とシーン間検索の性能比較を行った。特に検索方法による違いについて検討した。一般的に情報検索に用いられるTF-IDF値を並べたベクトル間の内積を用いる方法に加えて,辞書,Wordnetを用いたキーワード補完,コンテンツ補完の効果を調査した。その結果,通常の質問文による結果と同様にコンテンツ補完の検索性能が高いことがわかった。
昆虫脳高次中枢における性フェロモン情報統合処理機構の解明

外界からの感覚情報に対して適切な行動によって反応することは、動物の生存や種の維持に重要である。昆虫の性フェロモンは、入力(感覚情報)と出力(性行動)が明確に対応している。本研究者はこれまでに神経活動のマーカー遺伝子Hr38を昆虫で初めて単離し、カイコガ・ショウジョウバエの脳で性フェロモンに反応した細胞の分布を明らかにしてきた。本研究は、この発見を基盤として新規に開発した活動依存的な神経回路ラベル法を駆使し、昆虫の脳高次領域において性フェロモン情報を処理する神経回路の可視化・機能解析を行うものである。これにより、外界の様々な感覚情報を最終的な行動発現にどのように結びつけているのかといった、脳高次領域における情報処理の神経機構を解明することを目的としている。本年度は、CRISPR/Cas9を用い、Hr38遺伝子座にattP配列ノックインしたカイコガ系統を作出した。この系統にattB配列を持ったGAL4発現ベクターをインテグラーゼと共にインジェクションし、Hr38-GAL4カイコガ系統の樹立を試みた。また同様に性特異的な神経回路がdsx遺伝子によって構築される可能性を見出したので、dsx遺伝子座にattP配列ノックインした系統を作出した。Hr38と同様にGAL4発現ベクターをインテグラーゼと共にインジェクションし、dsx-GAL4系統の樹立を試みた。また、ReaChRやCsChrimsonといった赤色光で神経活動を操作できるカイコガを作出し、その有用性の検討を行った。ショウジョウバエを用いた研究においては、論文投稿し、採択に求められたリバイズ実験を行った。性行動に伴って活動依存的にラベルされた神経回路を、光遺伝学的手法によって再活性化することが出来る手法を確立し、最終的にPNAS誌より出版した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者はこれまでに神経活動のマーカー遺伝子Hr38を昆虫で初めて単離し、カイコガ・ショウジョウバエの脳で性フェロモンに反応した細胞の分布を明らかにしてきた。本研究は、申請者の発見を基盤として新規に開発した活動依存的な神経回路ラベル法を駆使し、昆虫の脳高次領域において性フェロモン情報を処理する神経回路の可視化・機能解析を行うものである。今年度は1.カイコガの脳において性フェロモンに応答した神経回路のGFPによる詳細な可視化、2.ショウジョウバエの脳において性フェロモン情報を処理する神経回路のGFPによる詳細な機能解析、の2点について詳細な解析を行った。1.においては、神経活動依存的にGFPを発現するカイコガ系統を用い、脳・胸部神経節において性フェロモン刺激依存的に活動の起こった神経細胞を詳細に明らかにすることが出来た。2.では、脳・胸部神経節において、fruitlessやdsxといった性特異的な神経回路に限局した活動依存的な神経回路の可視化を遂行し、性行動時に活動する神経回路を詳細に明らかにした。研究計画書に記載の通り、ショウジョウバエにおいては、新規に同定したaSP2神経回路の性行動における機能的意義の解析を行った。その結果、aSP2神経回路は求愛行動の制御には関わらないが、交尾の遂行には必要な神経回路であることを明らかにした。来年度以降は、これらの結果を論文として出版することを第一に研究計画を遂行する。研究計画に記載の通り、カイコガ・ショウジョウバエの双方において、性フェロモンや性行動に伴って活動の起こった神経回路を詳細に可視化することに成功した。また、本手法によって同定したaSP2神経回路の機能的意義についても、明確な結論を出すことが出来た。以上の理由により本研究は順調に進捗しているものと判断した。これにより、外界の様々な感覚情報を最終的な行動発現にどのように結びつけているのかといった、脳高次領域における情報処理の神経機構を解明する。本年度は、カイコガを用いた解析の結果を論文として出版するために必要な実験の追加を行った。具体的には免疫染色に使用可能な抗HR38抗体を作成した。また、CRISPRによるHr38遺伝子座へのGAL4ノックイン系統の作出を試みた。さらに、ReaChRやCsChrimsonといった赤色光で神経活動を操作できるカイコガを作出し、その有用性の予備検討を行った。ショウジョウバエを用いた研究においても、論文出版に必要な詰めの実験を行った。

具体的には、活動依存的にラベルされた神経回路を、光遺伝学的手法によって再活性化することで、過去に起きた行動を人為的に再度誘導することが出来る手法を確立した。これまでに論文の執筆を進めている。博士研究員が着任したことにより、当初の計画以上に実験が進んだ。特にショウジョウバエを用いた研究は、論文執筆に取り組んでおり、計画の目標をほぼ達成しつつある。カイコガを用いた研究でも、論文出版に必要な詰めの実験が完了しつつあり、次年度には論文化することを目標とできるところまできた。外界からの感覚情報に対して適切な行動によって反応することは、動物の生存や種の維持に重要である。昆虫の性フェロモンは、入力(感覚情報)と出力(性行動)が明確に対応している。本研究者はこれまでに神経活動のマーカー遺伝子Hr38を昆虫で初めて単離し、カイコガ・ショウジョウバエの脳で性フェロモンに反応した細胞の分布を明らかにしてきた。本研究は、この発見を基盤として新規に開発した活動依存的な神経回路ラベル法を駆使し、昆虫の脳高次領域において性フェロモン情報を処理する神経回路の可視化・機能解析を行うものである。これにより、外界の様々な感覚情報を最終的な行動発現にどのように結びつけているのかといった、脳高次領域における情報処理の神経機構を解明することを目的としている。本年度は、CRISPR/Cas9を用い、Hr38遺伝子座にattP配列ノックインしたカイコガ系統を作出した。この系統にattB配列を持ったGAL4発現ベクターをインテグラーゼと共にインジェクションし、Hr38-GAL4カイコガ系統の樹立を試みた。また同様に性特異的な神経回路がdsx遺伝子によって構築される可能性を見出したので、dsx遺伝子座にattP配列ノックインした系統を作出した。Hr38と同様にGAL4発現ベクターをインテグラーゼと共にインジェクションし、dsx-GAL4系統の樹立を試みた。また、ReaChRやCsChrimsonといった赤色光で神経活動を操作できるカイコガを作出し、その有用性の検討を行った。ショウジョウバエを用いた研究においては、論文投稿し、採択に求められたリバイズ実験を行った。性行動に伴って活動依存的にラベルされた神経回路を、光遺伝学的手法によって再活性化することが出来る手法を確立し、最終的にPNAS誌より出版した。1.カイコガでは、まず昨年度の研究成果を論文として出版することを第一に研究を進める。次に神経活動の操作に有用と考えられるCsChrimsonを用いたアプローチにトライする。これまでにCsChrimsonのカイコガでの使用許可及び遺伝子を入手したので、トランスジェニックカイコガの作出に着手する予定である。また、神経活動の可視化においては、これまでに使用してきなNBREシステムではなく、Hr38転写開始点にGAL4をノックインした系統を作出することで、検出感度の改善を図る。これまでにショートオリゴDNAを用いることで効率的に狙ったゲノムの位置に遺伝子をノックインできる手法を確立した。これを用いた系統樹立に取り組む予定である。2.ショウジョウバエでは、aSP2神経回路の機能解析をさらに進める。
クロスブリッジおよびタイチンの弾性に着目した反動動作による筋力増強メカニズム解明

ヒト生体の身体運動の多くは反動動作を伴う。これは、反動動作を用いることで身体運動パフォーマンスが増強することを、だれもが体で知っているからである。これほど広く用いられている反動動作であるが、そのメカニズムに関しては未解決な部分が残されている。そこで本研究では、筋収縮の源であるクロスブリッジや、筋細胞内に存在する人体最大のタンパク質であるタイチンに着目し、分子レベルでの挙動を観察することで、なぜ反動動作によって発揮筋力が増大するのかを明らかにする。
聴覚障害乳幼児の聴能を解発する条件の整理とプログラムの検討

本研究は本人と補聴機器との関連性からRECDの測定を、そして本人に関わる要素から認知処理を、そして関わり手からはコンピュータによる聴能解発プログラムの効果を取り上げた。その結果、RECDについてはイヤモールドのベント穴からプローブチューブを挿入して測定する方法を提案し、認知処理型については聴覚障害児の優位な認知処理様式として「同時処理型」もしくは「バランス型」であることが、そしてパソコンでの聴覚学習を通して、幼児自身が音に対して自分なりの表現をする等の音への意識化を図る関わりが聴能の解発に重要であることが示された。本年度は、聴覚障害乳幼児の補聴器装用状態における音声の可聴性(audibility)の測定と、次年度にまたがる聴覚障害乳幼児の認知スタイルの発達過程を明らかにすることである。補聴器装用時の音声の可聴性に関して、RECD(Real Ear to Coupler Difference)の測定をインサートイヤホンを用いて行った。プローブチューブマイクロホンを外耳道に挿入して求めた音圧と、同じ刺激音を2ccカプラ内で発生させて測定した音圧との差を周波数ごとに求めてRECDの測定をした。補聴器による増幅音声の特性測定については、無響箱内で音声を提示し、補聴器によって増幅された音声を2ccカプラ内で測定して1/3オクターブ分析を行った。音声の可聴性指標の算出については、聴取閾値をRECDを用いて実耳内での測定値に変換し、カプラ内で測定した増幅音声の測定結果も同様に変換して、両者の比較を行って増幅音声の可聴性をパーセント表示できるプログラムを作成した。聴覚障害児の認知スタイルの発達に関する研究については、K-ABC心理・教育アセスメントバッテリーにおける認知処理過程を測定する7つの下位検査を用いて小学部に在籍している聴覚障害児の検査を行った。非言語的な4課題(模様の構成、視覚類推、位置探し、手の動作)については標準検査の手続きを踏襲して実施したが、言語的要素を含む3課題(絵の統合、数唱、語の配列)ついては、文字カードを提示したり、被検査児からの反応を音声ではなく、書字で行ったりして変更を加えた。7つの下位検査の中から、乳幼児にも用いることができ、しかも認知スタイルの検出力が高い下位検査を選択するために、引き続き検討を行っている。本年度は、昨年度に引き続き聴覚障害乳幼児の補聴器装用状態における音声の可聴性(audibility)の実際的な測定方法の開発と、聴覚障害乳幼児、保護者それに教師の相互作用に関する参与観察を実施した。当初計画していた、聴覚障害乳幼児の認知スタイルを明らかにする検討を今年度は実施できなかったので、来年度に実施することに変更した。昨年度に一応完成した補聴器装用時の音声の可聴性の測定システムに関して、RECD (Real Ear to Coupler Difference)を実際の教育や臨床の現場で正確かつ容易に測定するための研究を実施した。補聴器を装用するにあたって、イヤモールドと呼ばれる耳栓に通気穴(ベント)を開けることが通常行われるが、乳幼児に対しては外耳道が狭いので、その際にY字ベントが用いられる例が多い。プローブチューブマイクロホンをY字ベントより外耳道に挿入して、鼓膜面近くの音圧を求め、補聴器で増幅された音声の可聴性が測定できるかどうかの検討をした。その結果、正確かつ容易に測定できることが明らかになった。今年度はろう学校の乳幼児教育相談部で教育相談を受けている5名の乳幼児とその保護者を対象にして教育相談場面の参与観察を行った。聴覚に障害がある乳幼児の発達に従って、教師がどのようなかかわりをしているかをビデオ記録し、その場での参与観察をもとに「補聴器」、「コミュニケーション」、「生活経験」の3つに分類して内容を整理した。その結果、発達段階に従って「補聴器」については、装用習慣の形成と聞こえの確認及び補聴器の使い方に関する支援の重要性が、「コミュニケーション」については、やりとりの持続とフィードバックの形成それに理解の形成を図る支援の重要性が、そして「生活習慣」については、音への意識付けと聴覚でのイメージの形成それに音を楽しむための支援が大切であることが、それぞれ明らかになった。聴覚障害乳幼児の聴能を解発する条件として、補聴器や人工内耳の装用下における音声の可聴性と、聴覚障害児の情報の入力経路や処理過程と関係する聴覚認知レベル、そして聴覚障害児と関わる保護者や教師の刺激提示の仕方と感覚入力の選択方法は相互に影響し合って、聴覚障害児に適宜情報が取り入れられていくものと考えられる。本年度の研究では、それらの相対的な関連性を整理し、聴能を解発する条件を検討することを目的としていた。中川は聾学校幼稚部2年に在籍している6名(人工内耳装用児5名・補聴器装用児1名)を対象として、パソコンでの聴覚学習の効果を検討した。裸耳聴力、・補聴閾値、日常生活での聴きとり及び表出言語の様子と聴覚的認知の発達段階(検知、弁別、識別、理解)に基づいて聴覚学習の課題を割り当ててその効果を考察した。

中川は補聴器や人工内耳を装用している19名の聴覚障害児の装用下の両耳処理能力を両耳統合と両耳分離課題を用いて補装具の装用条件について検討した。両耳統合課題では左右耳からローパスフィルタとハイパスフィルタを通した単語を提示して、単耳聴と両耳聴の成績を比較した。両耳分離課題ではスピーチノイズと単語を融合して単耳聴する場合と、それぞれを別々にして両耳聴する条件を設けて成績を比較した。平均聴力レベルと補そう具の装用状態から両耳処理の成績を整理して、聴覚障害児に有効な補聴条件を考察した。佐藤は新生児聴覚検査の現状、乳幼児における補聴器活用支援、新生児聴覚検査で聴覚障害と診断された子どもと保護者・家族に対する支援(初回の相談、子どもの聴覚障害についていかに保護者に伝えるか、聴覚障害のある子どもの家族に対する支援)、教育機関における教育的支援(早期における教育的支援、子どもとのコミュニケーションに関わる支援)、聾学校における乳幼児教育相談について、国内外の文献と事例研究から整理を行った。
P-キラルホスフィン配位子を用いる超高選択的不斉触媒反応の開発

多種多様の光学活性物質を従来法よりも格段に効率よく製造しうる方法の開発が強く望まれている。そのためには,既存の方法を大きく改良して実用的レベルにまで高めるとともに,一方において革新的な不斉触媒反応の開発を目指して,新たな概念に基づく基礎研究を強力に推進する必要がある。本研究の目的は,選択性と活性の両面で既存触媒よりも優れた不斉触媒を開発することであり,この目的を達成するために当研究室で開発されたP-キラルホスフィン配位子の改良とロジウム錯体触媒不斉水素化の立体選択性発現機構を明らかにするための実験と量子化学計算を行った。新規骨格をもつホスフィン配位子(t-Bu-Quinox*とAlkynylP*)をホスフィン-ボランを用いて合成した。これらの配位子は,代表的な遷移金属錯体触媒の不斉反応においてほぼ100%の極めて高いエナンチオ選択性を発現した。ロジウム錯体触媒不斉水素化の立体選択性発現機構を三象限が遮蔽されたP-キラルホスフィンロジウム錯体を用いて研究した。核磁気共鳴よって新しい活性種の捕捉とその反応性を調べることによって,エナンチオ面の選択は触媒-基質-水素の三成分が会合する段階で決定されることを明らかにした。さらに,量子化学計算によって反応経路と立体選択機構の検証を行った。触媒の立体構造と生成物の絶対配置の相関関係について,これまでに得られている実験結果を基に解析した。その結果,炭素骨格上に不斉中心をもつ配位子においては,リン原子上に二つの置換基の立体効果が反応種類によって逆転しうることが明らかとなった。新しいP-キラルホスフィン配位子である2,3-ビス(1-アダマンチルメチルホスフィノ)キノキサリンの合成法について検討し,100%eeの目的物をアモルファス状の固体として得た。この配位子の塩化パラジウム錯体を合成し,その構造を単結晶X-線解析により確認した。この配位子を用いて典型的なロジウム錯体触媒不斉水素化を行った結果,99.9%eeの還元生成物が定量的に生成した。また,パラジウム錯体触媒による不斉開環反応では95.2-98.5%のエナンチオ選択性が観測された。メチル基は最小のアルキル基であるが,アルキニル基の炭素-炭素三重結合部位は,メチル基よりも立体的に小さいと見なすことができる。そこで,この考えに基づいて以前に合成したt-Bu-BisP*のメチル基をアルキニル基に置き替えたP-キラル配位子の合成と不斉触媒能を検討した。最初に標的配位子を合成するために必要な光学活性ハロホスフィンボランの合成と求核試薬との反応について種々検討した。その結果,光学的に純粋な二級ホスフィン-ボランであるt-ブチルメチルホスフィン-ボランを原料としてハロホスフィン-ボランを発生することができた。すなわち,ブチルリチウムで脱プロトン化したのち,1,2-ジヨードエタン,1,2-ジブロモエタン,またはヘキサクロロエタンを反応させて対応するハロゲン化物を生成させた。これらの中でブロモ体がリチウムアセチリドと円滑に反応して立体反転した置換生成物を与えた。これらの生成物より二量化と脱ボラン化を経て目的物であるホスフィン配位子を合成することができた。得られた配位子を2,3の代表的遷移金属錯体触媒反応に適用した結果,特に炭素-炭素結合形成反応においてほぼ100%の立体選択性の発現が見られた。

近年,当研究室で開発された空気中で取り扱いが容易なホスフィン配位子(t-Bu-Quinox*とAlkyny1P*)の誘導体の合成を行った。新たに合成した配位子は,代表的な遷移金属錯体触媒の不斉反応においてほぼ100%の極めて高いエナンチオ選択性を発現した。さらにこれらの配位子を様々な不斉触媒反応に用いて,それらの適用範囲を明らかにした。これらの配位子は(-)-スパルテインを用いて合成されるが,一方の鏡像異性体しか合成できない難点があったが,同じ反応中間体より逆に絶対配置の配位子の合成が可能な手法を開発した。ロジウム錯体触媒不斉水素化の立体選択性発現機構を三象限が遮蔽されたP-キラルホスフィンロジウム錯体を用いて研究した。核磁気共鳴よって新しい活性種の捕捉とその反応性を調べることによって,エナンチオ面の選択は触媒-基質-水素の三成分が会合する段階で決定されることを明らかにした。さらに,量子化学計算によって実験事実と新たな機構の検証を行った。触媒の立体構造と生成物の絶対配置の相関関係について,BINAPとQuinoxP*を用いて行われた実験結果をもとに解析した。その結果,BINAPを用いた場合にはリン原子上に二つのフェニル基の立体効果が反応によっては逆転することを明らかにした。
等価介在物法を用いた非弾性構造物の逆解析に関する基礎的研究

等価介在物法の弾塑性構造解析への適用性をまず検討し,平面骨組構造物および一般の連続体を対象とした有限要素定式化を提示した.現実の弾塑性解析では,塑性領域が大きく拡大するまでの計算を必要としない場合が多く,そうしたケースにおいて,等価介在物法を用いた解析手法は特に有効であり,従来の手法より各段に短い時間で解の得られることを数値計算例により実証した.さらに,等価介在物法を設計時の再解析に適用することを試み,計算時間を大幅に減らせることを示した.次に,等価介在物法を非弾性挙動する岩盤の逆解析に適用すれば,本来は非線形である問題を線形問題に置換できること,未知数を減らし得ることを示した.また,変形・破壊のメカニズムを逆解析に取り込むことを提案し,解析例によりその有効性を明らかにした.さらに,確率特性を事前情報として逆解析に取り入れることを検討した.そのために,ベイズ推定を用いた逆解析に関する基礎的な考察を行い,モデル間の比較には,事後確率ではなく,対数尤度を適用すべきであることを数値計算例で示した.その上で,岩盤浸透流問題を対象として,等価介在物法による定式化,確率特性やメカニズムの取り込み方を示した.この逆解析手法の有効性は解析例により検証した.またこの解析例は,AICが最適な解析モデルの合理的選択の指標になることを示唆した.水平荷重を受ける杭の解析法に関しても検討した.杭と地盤の関係は.弾性床上の梁として取り扱われることが多い.しかしながら,杭のたわみと地盤反力の関係が非線形であるため,解析的に解を得るのは困難である.そこで,まず順解析のための数値解析法を提案し,計算例によりその有効性を検証した.この解析法をもとにして,次に,杭の載荷試験結果から地盤ばね定数を推定するための逆解析法を提案した.その有効性は数値計算例により実証した.等価介在物法の弾塑性構造解析への適用性をまず検討し,平面骨組構造物および一般の連続体を対象とした有限要素定式化を提示した.現実の弾塑性解析では,塑性領域が大きく拡大するまでの計算を必要としない場合が多く,そうしたケースにおいて,等価介在物法を用いた解析手法は特に有効であり,従来の手法より各段に短い時間で解の得られることを数値計算例により実証した.さらに,等価介在物法を設計時の再解析に適用することを試み,計算時間を大幅に減らせることを示した.次に,等価介在物法を非弾性挙動する岩盤の逆解析に適用すれば,本来は非線形である問題を線形問題に置換できること,未知数を減らし得ることを示した.また,変形・破壊のメカニズムを逆解析に取り込むことを提案し,解析例によりその有効性を明らかにした.さらに,確率特性を事前情報として逆解析に取り入れることを検討した.そのために,ベイズ推定を用いた逆解析に関する基礎的な考察を行い,モデル間の比較には,事後確率ではなく,対数尤度を適用すべきであることを数値計算例で示した.その上で,岩盤浸透流問題を対象として,等価介在物法による定式化,確率特性やメカニズムの取り込み方を示した.この逆解析手法の有効性は解析例により検証した.またこの解析例は,AICが最適な解析モデルの合理的選択の指標になることを示唆した.水平荷重を受ける杭の解析法に関しても検討した.杭と地盤の関係は.弾性床上の梁として取り扱われることが多い.しかしながら,杭のたわみと地盤反力の関係が非線形であるため,解析的に解を得るのは困難である.そこで,まず順解析のための数値解析法を提案し,計算例によりその有効性を検証した.この解析法をもとにして,次に,杭の載荷試験結果から地盤ばね定数を推定するための逆解析法を提案した.その有効性は数値計算例により実証した.マイクロメカニクスの分野で開発され,不均質材料を取り扱うのに有効な手法である等価介在物法を適用して弾塑性問題を線形化し,同時に逆解析における未知数を大幅に減少することを試みた.逆解析を実際に行う段階では,どうしても数値解析に頼ることになる.本研究では有限要素法を使用することとし,それを前提とした定式化を行った.その結果をもとに例題をいくつか解いてみたが,入力データのわずかな変動により解析結果が大き<変化する,降伏条件を満足しない点が生じるなどの問題点が明らかになった.次年度は,降伏条件を制約条件として取り込む等の工夫を施すことで,不適切性を可能な限り排除し,かつ降伏条件も満足するような逆解析手法を提案したいと考えている.ところで岩盤の材料特性が完全に不明である場合は少なく,事前調査等により,ある程度の情報は得られているのが普通である.ただし,その情報はバラツキを有したものとなっていることが多い.また情報化施工で得られる観測値にはどうしても誤差が含まれる.これらの量を確率的に取り扱うことで逆解析の定式化に取り込み,問題の適切化を図ることも試みる.またそうすることにより,逆解析で要求される事前情報についても検討を加えていく予定である.

なお,この研究の流れの中で,等価介在物法を用いた再解析手法を開発した.また有限要素法を用いた解析で,精度良く応力を算定する方法についても提案を行うことができた.等価介在物法を適用して非線形問題を線形化し,同時に逆解析における未知数を大幅に減少することを試みた.しかしながら,その定式化をもとに数値解析を行うと,入力データのわずかな変動により解析結果が大きく変化するなど,不適切性に起因する問題が生じた.ところで,材料特性や測定誤差等の情報が完全に不明である場合は少なく,事前調査等により,ある程度の情報は得られているのが普通である.ただし,その情報はバラツキを有したものとなっていることが多い.そこで,そうした情報を確率的に取り扱うことで逆解析の定式化に取り込み,問題の適切化を図ることを試みた.具体的には,ベイズ推定に基づく定式化を行った.また,逆解析で使用する離散化モデルの適切さの判定にも取り組んだ.数値解析例による検討の結果,ベイズ推定で得られる事後確率の値をモデル間の比較に用いるのは必ずしも適当ではなく,対数尤度を使用すべきであることが結論された.このことを踏まえた上で,拡張ベイズ推定の定式化を示した.さらに,変形・破壊のメカニズムを制約条件として取り込んで適切化を図ることを試みた.近年,杭の載荷試験結果から地盤定数を推定することが試みられている.地盤反力とたわみが線形関係にないため,これも非線形問題である.本研究では,このような杭の解析に関する基礎的な研究も行い,一層地盤を対象とした,有限要素法による順解析法ならびに逆解析法の提案を行った.
計算機制御電気刺激による片麻痺上肢の機能回復訓練システムの開発と促通的運動療法

脳卒中患者の麻痺の回復は日常生活動作と生活の質の向上に直結しており,麻痺の回復を促進するより効果的な運動療法の開発は非常に重要な課題である。本研究の目的は,麻痺上肢の機能回復訓練を支援するシステムを開発し,徒手的訓練における人的・時間的な制約の問題点を解決すること,および臨床応用での治療成績の検討を行って、麻痺回復を促進する運動療法の発展につなげることである。本年度は、訓練支援システムのハードウエアー開発に重点を置いて,以下の検討を行った。1.上肢機能回復訓練パターンの改変訓練支援システムのハードの製作を容易にし,かつ促通的訓練の成果をあげるために,徒手的訓練運動パターンから,5つの肩および肘の訓練運動を選択し,これの改変を行った。2.訓練支援システムのハードウエアー上肢が訓練運動を行うとき,手は3次元空間運動をする必要がある.手もしくは手首を支持する装置として,スカラー形の水平3関節リンク機構(受動的運動)と先端が上下に動くことができる機構を考案し,運動学計算を行った.設計は完了し,現在部品を揃え製作中である。3.訓練支援システムのソフトウエアー患者の上肢は広範に動くので,訓練システムのリンクと患者の身体が干渉しないように,リンク位置をモニタリングし,患者身体の幾何モデルを使って位置制御を行う必要がある.機構設計が終わったので,現在計測,制御用のソフトを開発中である.4.患者とのインターフェース訓練運動パターンに従って,訓練目標軌道をCTRに提示し,訓練中の患者の手の現在位置と姿勢を合わせて提示して,バイオフィードバックを可能にするインターフェースを作成中である.5.低周波電気刺激装置の選定幾つかの低周波電気刺激装置の仕様を比較して,計算機制御が可能など本研究目的にあう機種の選定を行った.脳卒中患者の麻痺の回復は日常生活動作と生活の質の向上に直結しており,麻痺の回復を促進するより効果的な運動療法の開発は非常に重要な課題である。3.訓練支援システムのソフトウエアー患者の上肢は広範に動くので,訓練システムのリンクと患者の身体が干渉しないように,リンク位置をモニタリングし,患者身体の幾何モデルを使って位置制御を行う必要がある.機構設計が終わったので,現在計測,制御用のソフトを開発中である.4.患者とのインターフェース訓練運動パターンに従って,訓練目標軌道をCTRに提示し,訓練中の患者の手の現在位置と姿勢を合わせて提示して,バイオフィードバックを可能にするインターフェースを作成中である.5.低周波電気刺激装置の選定幾つかの低周波電気刺激装置の仕様を比較して,計算機制御が可能など本研究目的にあう機種の選定を行った.
チンパンジーの狩猟対象の選択性に関する生態的基盤の地域間比較

1995年度以来調査を行ってきた、タンザニアのマハレのアカコロブスの対チンパンジー戦略に関して、これまで現地で収集してきた資料を分析した。その結果、1)マハレのアカコロブスはチンパンジーの接近に対してはまず隠れ、チンパンジーによる狩猟が始まるとおとな雄を中心に反撃するという「警戒・防衛戦略」を取っている、2)対チンパンジー戦略としてアカオザルと混群を作ることはないといった点が明らかになった。また共同研究者である京都大学の上原教授とともに、チンパンジーの狩猟対象となっている昼行性哺乳類8種の生息密度に関する分析を行った結果、狩猟対象の選択は必ずしも獲物の生息密度と相関するわけではないといった点が明らかになった。さらに共同研究者であるマックスプランク研究所のBoesch教授および上原氏とともに、コートジボアールのタイ森林とマハレのチンパンジーとアカコロブスの種間関係について比較した。その結果、1)両地域ではチンパンジーの狩猟方法が異なりそれに応じてアカコロブスの対チンパンジー戦略も異なる、2)こうした違いは植性や気候といった環境条件の違いだけでは説明できないといった点が明らかになった。また1999年度にウガンダのカリンズ森林で行った現地調査で得られた資料を分析した。その結果、1)カリンズではこれまでアカオザルとブルーモンキーがチンパンジーに捕食されている証拠が得られていたが、それ以外にアビシニアコロブスもチンパンジーに狩猟されている可能性が高いこと、2)カリンズのチンパンジーの狩猟方法は、タイ森林のチンパンジーの方法よりもマハレやタンザニアのゴンベのチンパンジーの方法との共通性が高いこと、3)アビシニアコロブスはグループサイズを小さくしたり、おとな雄が警戒音を鳴かないなど、チンパンジーに対して徹底した隠伏戦略を取っていることが明らかになった。1995年度以来調査を行ってきた、タンザニア共和国マハレ山塊国立公園のチンパンジーの狩猟・肉食行動について彼らの捕食が狩猟対象となっている7種類の哺乳類(アカコロブス、アカオザル、ブルーモンキー、ブッシュバック、ブルーダイカー、ブッシュピッグ、イボイノシシ)の生息密度や個体数に対してどのような影響を与えているかという観点から資料の分析を行った。その結果、1.最も頻繁に食べられているアカコロブスは、チンパンジーの遊動域内に生息する個体数の3%程度が毎年チンパンジーによって捕食されている、2.この割合はアカコロブス個体群の人口増加率を上回るものではなく、アカコロブスがチンパンジー狩猟によって個体数を減らしている可能性は少ない、3.ブッシュバックの個体数の10%前後が毎年チンパンジーに捕食されていると推定され、捕食されている種の中では最も高い割合を示した、4.これら以外の種では、チンパンジーによって捕食されている個体数の割合は12%かそれ以下で、チンパンジー狩猟がこれらの種の個体群に与える影響は小さいといった結論が得られた。この内容をドイツのマックスプランク研究所のBoesch教授と京都大学の上原教授との共著論文としてまとめ専門書に寄稿した。また1999年度にウガンダ共和国カリンズ森林で行った現地調査の際に得られた資料を分析し、1,カリンズではこれまでアカオザルとブルーモンキーがチンパンジーに捕食されている証拠が得られていたが、それ以外にアビシニアコロブスもチンパンジーに狩猟されている可能性が高いこと、2.カリンズのチンパンジーの狩猟方法は、コートジボアールのタイ森林のチンパンジーの方法よりもタンザニアのマハレやゴンベのチンパンジーの方法との共通性が高いことが明らかになった。これらの成果は来年度以降の学会で発表するとともに、その後専門誌に論文として投稿する予定である。1999年度にウガンダ共和国カリンズ森林で行った現地調査の際に得られたチンパンジーによるアビシニアコロブスに対する狩猟の試みの事例を分析した。