hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光無線によるデータセンターの無駄ゼロ運用

前年度に開発した光無線通信システム上のタスクマッピングとタスクスケジューリングを改良し、CPU/メモリ/ストレージ/GPU間の通信帯域、遅延に与える影響を解析・実装・検証した。そして、アルゴリズムの改善や計算能力の増強を検討し、提案された光無線通信システム全体の無駄ゼロ運用の可能性について検証した。まず、システム管理者の観点からタスクマッピングとタスクスケジューリングを各コンピュータ要素間の通信特性に合わせた最適化を行うように発展させた。その手段として、保有したシミュレータ上でタスクのサイズ順や到着時間順などを考慮に入れ、アルゴリズムの改善やツールの拡張や計算能力の増強などを検討し、開発したBackfill付きスケジューラを導入・評価した。次に、並列分散アプリケーションを実行し、単純な計算機システムや前年度の開発したシステムと比べて,通信時間、通信帯域の改良を各コンピュータ要素間に分類して解析した。現時点では将来の光無線ターミナル付きスパコンが実用化されていないため、遅延の評価にあたっては、慶應義塾大学松谷研のFPGAスイッチを用いた実機評価環境での実験結果に基づいて相対的な比率を調整するなどの対応を行った。光無線リンクを導入することで、ノード間のルーティング設定により遅延時間や実行時間を最適化した。提案されたシステム全体を実装してその効果を検証するとともに、前述したスパコンスケジューラのプログラムをオープンソースソフトウェアとして公開した。研究過程で得られた知見をIEICE論文誌などで発表し、研究成果を将来の光無線環境データセンターに向けた参考とした。データセンターの各コンピュータ要素をノードとする光無線ネットワークトポロジの効果的な構成法を実現することで無駄ゼロ運用の可能性について検討した。そして、その検証、フィードバックをかけて更なる改良を進めるためのスケーラブルなネットワークシミュレータの開発を行った。まず、ハードウェア面からのアプローチとして、CPU、メモリ、ストレージ、GPUなどといったハードウェアをラック単位で別々に集約するアーキテクチャを前提に、計算リソースに無駄がでないようなネットワーク構成の方策と問題定義を行った。次に無駄ゼロデータセンターのためのジョブスケジューリングの理論面の検討に必須となるジョブ投入モデルについて数学的な確率にしたがう手法を検討した。また、実システムからのトレース取得のために、公開されているスーパーコンピュータのジョブの運用ログの解析を行い、さらにはSimGridシミュレーションを用いて各種ベンチマークの実行結果から作成した。最終的に、そのログフォーマットを入力として実行可能なシミュレータの開発を行った。要件としては10万ノード程度までの規模で動作可能であり、かつ、本目的である無駄ゼロデータセンターの成功の可否が判断できる粒度での高速挙動解析ができることである。研究代表者の胡はPythonで実装したスパコンスケジュールシミュレータをすでに保有しているが、NetworkX/Pandasを用いて開発したトポロジ構成ツールを拡張し、統合することで、10万ノード程度までのネットワーク生成・グラフ解析・スケジューリングシミュレーションが可能となった。現在パラメータサーベイとテストを実施中である。今後、光無線リンクを導入し、ノード間のルーティング設定により遅延時間や実行時間を最適化する予定である。最初予定通りに研究を遂行している。評価に用いるトレースのパラメーター値の設定についてはSimGridシミュレーションを用いて各種ベンチマークの実行結果を入手し、その結果を保有、拡張したネットワークシミュレターに導入し、タスクのマッピング・スケジューリング効果をグラフ解析・データ数理分析とシミュレーションによって定量的に評価した。現在、アルゴリズムの改善や計算能力の増強を検討し、ターゲットとする100万ノード規模では現実的な実行時間で行なえるように研究を進めている。なお、東洋電機株式会社が開発した空間光伝送装置をはじめ、理論から各種実機への展開・応用が極めて有益であると考えられるため,提案、評価結果内容が反映できるように詳細な検討を進めている。平成30年度は、光無線通信システム上のタスクマッピングとタスクスケジューリングを改良し、CPU/メモリ/ストレージ/GPU間の通信帯域、遅延に与える影響を解析・実装・検証し、その研究成果の周知普及を図る。平成29年度の成果に基づいてシステム管理者の観点からタスクマッピングとタスクスケジューリングを各コンピュータ要素間の通信特性に合わせた最適化を行うように発展させる。

その手段として、保有したシミュレータ上でタスクのサイズ順や到着時間順などを考慮に入れ、アルゴリズムの改善や計算能力の増強を検討し、Backfill付きスケジューラを導入する。それから、並列分散アプリケーションを実行し、単純な計算機システムや前年度の開発したシステムと比べて,通信時間、通信帯域の改良を各コンピュータ要素間に分類して解析する。無論、この時点では将来の光無線ターミナル付きスパコンが実用化されていないため、遅延の評価にあたっては、慶應義塾大学松谷研のFPGAスイッチを用いた実機評価環境での実験結果に基づいて相対的な比率を調整するなどの対応を行う。また、東洋電機株式会社が開発した空間光伝送装置をはじめ、理論から各種実機への展開を期待し、研究開発を進める。本研究が進むにつれ、ツールを随時拡張しながら活用する予定である。計算能力が不足すれば、より多くの仮想計算機を利用できる高性能計算クラウドサービスにより大きな仮想計算機を構築して提案システムの効率を評価する。前述したスパコンスケジューラのプログラムをオープンソースソフトウェアとして公開する。研究過程で得られた知見については、研究会・国際会議・論文誌などで随時発表し、産業界・学術界の技術者・研究者らと幅広い議論を交えながら研究を進める。10万ノードを超える大規模システムを対象としたトポロジ生成、グラフ解析およびネットワークシミュレーションを計画しているので、これを現実的な時間内で実行するために、高いCPU演算能力と大容量メモリを持つメニーコア計算機と高性能計算クラウドサービスの併用が必要不可欠である。また、アルゴリズムの改善や計算能力の増強、ならびにMATLAB、Mathematicaといった有償ソフトウェアの利用も検討する必要がある。計算機アーキテクチャや並列分散システムをはじめとする幅広い分野の学会で研究成果を発表するための成果発表旅費(論文別冊を含む)が必要である。また、大量のシミュレーションデータの集計作業を含む技術補佐のために短期間の謝金も計上する。
南西諸島を主とした島嶼系における植物の種分化・種内分化とゲノム分化の解析

南西諸島は新生代に中国大陸・台湾と日本列島との間を繋ぐ陸橋の形成と分断を繰り返した.そのために生物の移動経路として日本列島の植物相形成に重要な役割を果たしたと共に,隔離によって島嶼間で遺伝的分化が生じ,島嶼固有種や種内変異を多く形成している場所である.本研究ではサクラソウ科オカトラノオ属(Lysimachia)ハマボッス(L.mauritiana)を対象にして,DNAと染色体に生じている変異を解析するとともに生殖的隔離の状態をはかり,両データを対比させながら植物の島嶼間種分化の解析を進めた。ハマボッスについては台湾から種子島に至る琉球列島の各島ならびに九州、本州、伊豆諸島から生きた株の採集を行い、葉緑体DNA上の遺伝子間領域約5000bpを解析して島嶼間の分化を調べた。その結果、台湾からトカラ列島悪石島まで分布するハプロタイプ、沖縄本島からトカラ列島悪石島まで分布するハプロタイプ、トカラ列島中之島から種子島を経て本州太平洋側に至る地域に分布するハプロタイプの3種類のハプロタイプに分化していた。染色体は南琉球と中琉球に分布するハプロタイプのものが基本的に2n=18であり,この他に台湾と沖縄本島北部で2n=20,沖縄本島で2n=17,奄美大島で2n=16が見つかった.しかし染色体数と葉緑体DNAハプロタイプとの相関はなかった.北琉球から本州にかけて分布するハプロタイプのものは2n=20で、葉緑体DNAのタイプと染色体数が対応していた。核型としては2n=18の南・中琉球タイプでは,大型の中部動原体染色体を6本もつことが特徴的な2n=6m+2sm+10tなどの4タイプと,大型の中部動原体染色体を4本もつことが特徴的な2n=4m+2m+2sm+10tが見つかった.その一方で2n=20の北琉球タイプから2n=4m+2sm+4st+10tなどの2タイプが認識された。南西諸島は新生代に中国大陸・台湾と日本列島との間を繋ぐ陸橋の形成と分断を繰り返した.そのために生物の移動経路として日本列島の植物相形成に重要な役割を果たしたと共に,隔離によって島嶼間で遺伝的分化が生じ,島嶼固有種や種内変異を多く形成している場所である.本研究ではサクラソウ科オカトラノオ属(Lysimachia)2種(ハマボッスとコナスビ)を対象にして,DNAと染色体に生じている変異を解析するとともに生殖的隔離の状態をはかり,両データを対比させながら植物の島嶼間種分化の解析を進めた。染色体は南琉球と中琉球に分布するハプロタイプのものが2n=18,北琉球から本州にかけて分布するハプロタイプのものが2n=20で、葉緑体DNAのたいぷと染色体数が対応していた。なお、一つの集団内部でも隣接個体間で核型が異なっていることが判り、今後にその繁殖・遺伝様式について詳細な解析が必要である。コナスビについては採集が終わり、今後にDNAと染色体の解析を進める予定である。

南西諸島は新生代に中国大陸・台湾と日本列島との間を繋ぐ陸橋の形成と分断を繰り返した.そのために生物の移動経路として日本列島の植物相形成に重要な役割を果たしたと共に,隔離によって島嶼間で遺伝的分化が生じ,島嶼固有種や種内変異を多く形成している場所である.本研究ではサクラソウ科オカトラノオ属(Lysimachia)ハマボッス(L.mauritaiana)を対象にして,DNAと染色体に生じている変異を解析するとともに生殖的隔離の状態をはかり,両データを対比させながら植物の島嶼間種分化の解析を進めた。ハマボッスについては台湾から種子島に至る琉球列島の各島ならびに九州、本州、伊豆諸島から生きた株の採集を行い、葉緑体DNA上の遺伝子間領域約5000bpを解析して島嶼問の分化を調べた。その結果、台湾からトカラ列島悪石島まで分布するハプロタイプ、沖縄本島からトカラ列島悪石島まで分布するハプロタイプ、トカラ列島中之島から種子島を経て本州太平洋側に至る地域に分布するハプロタイプの3種類のハプロタイプに分化していた。染色体は南琉球と中琉球に分布するハプロタイブのものが2n=18,北琉球から本州にかけて分布するハプロタイプのものが2n=20で、葉緑体DNAのタイプと染色体数が対応していた。核型としては2n=18の南・中琉球タイプに2n=6m+2sm+10tなどの10タイプが、2n=20の北琉球タイプから2n=4m+6sm+10tなどの9タイプが認識された。さらに奄美大島と徳之島で集団内部における葉緑体DNAハプロタイプと核型の比較解析を行ったところ、隣接個体間でハプロタイプや核型が異なっていることが判った。交配実験では南琉球タイプ-中琉球タイプ間で稔性が若干落ちるものの結実が確認されたが、南琉球タイプ-北琉球タイプ間、中琉球タイプ間-北琉球タイプ間では結実しなかった。従って、本研究で確認されたハマボッスの地域変異は生殖的分化に至っていることが確認された。結実が行われない要因について、花粉管伸長の観察で追跡しようとしたが、柱頭基部に溶射励起光を反射する構造があり、観察に至らなかった。今後にこの部位の観察を可能に出来るように手法の改善に努める予定である。
異なった刺激で発現するACC合成酵素イソ酵素遺伝子の構造と発現の解析

1.ACC合成酵素共通構造の特定:すでに単離したカボチャ(2種)、トマト(2種)のcDNAの他、トマト3種、ヤエナリ2種、シロイヌナズナ1種、アボカド2種のcDNAを新たに単離し、塩基配列から推定されるアミノ酸配列を決定した。これに、報告されたカーネーション1種、リンゴ2種、タバコ1種を加え、系16種のACC合成酵素の一次構造を比較した結果、高度に保存される領域が7カ所、比較的保存されている領域が1カ所見いだされた。本酵素と同じくピリドキサル燐酸を補酵素とするアスパラギン酸アミノ転移酵素の活性中心を構成するものと同定された11個のアミノ酸はすべて保存された領域に存在し、それらの相対位置も殆ど同じであった。従って、ACC合成酵素の活性中心はアミノ転移酵素の活性中心構造と類似した構造をとることが強く推定出来る。2.ACC合成酵素遺伝子の単離:カボチャのオーキシン型酵素のcDNAを用いて4種の遺伝子(CM-ACS2、CM-ACS3、CM-ACS4、CM-ACS5)を単離した。制限酵素地図から判断して異なる遺伝子であることは明確で、すでに単離した傷害型酵素の遺伝子(CM-ACS1)とあわせ、5個の遺伝子が存在することを明らかにした。CM-ACS2およびCM-ACS3の構造解析から、ACS2遺伝子は3個の、ACS3遺伝子は2個のイントロンで分断されており、ACS2遺伝子はオーキシン型酵素cDNAに相当する遺伝子であることが明らかになった。ACS2遺伝子の5'側非転写領域には他のオーキシン誘導遺伝子に見られる配列など転写制御に関与すると推定されるいくつかの要素配列が見いだされた。エクソンとイントロンの境界には他のすべてに遺伝子に見られる2塩基配列が存在した。また、ACS3遺伝子の5'側非転写領域にはACS2遺伝子の非転写領域に無い195塩基対からなる挿入配列が見いだされた。3.遺伝子の発現制御領域の解析:CM-ACS2遺伝子の約800塩基対の5'側非転写領域を200塩基対づつ欠失した領域をβ-ガラクトシダーゼ構造遺伝子に連結し、カボチャ胚軸に微粒子射出方で導入した。導入方法に未解決の問題があり信頼し得る結果を得ていないが、転写位置より200塩基対の中にオーキシン発現に必要な構造が推定された。エチレン生合成の律速酵素、アミノシクロプロパンカルボン酸合成酵素のアイソザイム遺伝子の発現特性を明らかにするため、トマト、カボチャの傷害誘導型(W型)、オーキシン誘導型(A型)及び追熟誘導型(R型)酵素のcDNAを利用して各アイソザイム遺伝子の発現様式を解析して以下の成果を得た。1.W型遺伝の発現はカボチャ、トマトの果実、茎何れの組織でも組織傷害を与えた時のみに発現するが、その発現はオーキシン、アブシジン酸で促進された。カボチャ未熟果実における促進効果は特に顕著であった。サイトカイニン、ジベレリンは傷害刺激との相乗効果を示さなかった。無傷組織にオーキシン、アブシジン酸を与えてもW型遺伝子の発現は認められないことから、オーキシン、アブシジン酸は傷害の信号伝達系を促進するものと推定した。2.A型遺伝子はカボチャ果実では発現しなかったが、カボチャ、トマトの茎、トマトの未熟果実の切片においてはオーキシンによってのみ発現した。サイトカイニン、アブシジン酸は単独ではA型遺伝子の発現をまったく誘導しなかったが、オーキシンによる発現をサイトカイニンは顕著に促進し、アブシジン酸は抑制した。したがって、アブシジン酸はW型遺伝子とA型遺伝子の発現において逆の作用を示した。4.R型遺伝子はトマト果実の追熟開始と共に発現し、追熟の進行に伴ってその発現量は増加した。この遺伝子は他の組織ではまったく発現しなかった。また、果実に傷害を与えるとW型遺伝子の発現は増加するが、R型遺伝子の発現は完全に停止した。トマト果実では無傷でもW型遺伝子が果実の追熟とともに発現したが、追熟進行に伴う組織軟化が傷害要因となっていると推定した。

CM-ACS2およびCM-ACS3の構造解析から、ACS2遺伝子は3個の、ACS3遺伝子は2個のイントロンで分断されており、ACS2遺伝子はオーキシン型酵素cDNAに相当する遺伝子であることが明らかになった。ACS2遺伝子の5'側非転写領域には他のオーキシン誘導遺伝子に見られる配列など転写制御に関与すると推定されるいくつかの要素配列が見いだされた。エクソンとイントロンの境界には他のすべてに遺伝子に見られる2塩基配列が存在した。また、ACS3遺伝子の5'側非転写領域にはACS2遺伝子の非転写領域に無い195塩基対からなる挿入配列が見いだされた。3.遺伝子の発現制御領域の解析:CM-ACS2遺伝子の約800塩基対の5'側非転写領域を200塩基対づつ欠失した領域をβ-ガラクトシダーゼ構造遺伝子に連結し、カボチャ胚軸に微粒子射出方で導入した。導入方法に未解決の問題があり信頼し得る結果を得ていないが、転写位置より200塩基対の中にオーキシン発現に必要な構造が推定された。
細胞周期における蛋白質分解と分子シャペロンの仕分け機構とその制御

UBA-UbLタンパク質は、蛋白質の分解シグナルとストレス応答において重要な役割を担うユビキチン関連蛋白質である。ユビキチンープロテアソーム分解系と分子シャペロンによる生体内のタンパク質の「分解」と「再生」の仕分け機構を解析するため、本領域研究では、Ubl-UBA蛋白質Dsk2がポリユビキチン化した分解蛋白質をプロテアソームに運ぶアダプター因子であることを明らかにした我々の研究成果に基づき、Dsk2とプロテアソーム、ストレス応答の機能相関を解析した。Dsk2による生育阻止のサプレッサーを分離同定し、プロテアソームのサブユニットであるRpn1とPre2がDsk2と相互作用することを示した。これらの遺伝学的および分子生物学的解析から、Dsk2はUBAドメインを介してプロテアソームの19S調節粒子のサブユニットRpn1レセプターにポリユビキチン化した分解蛋白質を運ぶアダプターとして機能することが明らかになった。また、Dsk2サプレッサーの解析から、今まで機能が分からなかったSem1がプロテアソームの19S調節粒子の新規の構成成分であることを明らかにした。Sem1は19S調節粒子と20Sコア粒子の会合に関与する26Sプロテアソームの構造の安定に必要な新たな会合因子であると考えられる。次に、2-ハイブリッド法によりDsk2のUbLドメインに結合する新規因子Pth2を同定した。Pth2は翻訳中に異常アミノ酸を取り込んだポリペプチドをリボソームから切り離す蛋白因子で、Dsk2と同様にストレス応答に抑制的に働くことから、Dsk2と協調的に働いてシャペロン機能による蛋白質の「再生」を制御することが示唆された。ユビキチンープロテアソーム分解経路と分子シャペロンの仕分けにおけるアミノアシルtRNAペプチジルハイドロラーセの新たな機能が推測される。
離島で働く看護師の未病およびストレスコーピングに関する研究

本研究の全体構想は、全国離島地域の医療施設や診療所に勤務する看護師の未病およびストレスコーピングの実態と、それらの関連を明らかにすることである。看護職は高ストレスの環境下にあることから、病気の前段階である未病にあるものが少なからず存在することが予想される。なかでも、交通手段が限られマンパワー不足による厳しい環境下にある離島地域在住看護師は、都市部と比較して心身の健康を良好に保つことが容易でないと仮定されるが、その実態は明らかでない。そこで本研究では、パイロットスタディを基に質問内容を精選した後全国調査を実施し、調査結果を基に、離島地域で働く看護師の健康保持増進の方策を検討する。
有機チタン活性種を利用する基本炭素骨格の効率的構築法の開発

本研究ではチオアセタール、あるいはgem-二塩化物と二価チタノセンから調製されるチタン-カルベン錯体の反応について検討し、以下に述べる新しい有機合成反応を開発した。1.不飽和チオアセタールの環境反応;二重結合を持つチオアセタールを二価チタノセンで処理すると閉環メタセシス反応が進行し、相当するシクロアルケン・不飽和環状エーテルが生成することを見い出した。2.分子内カルボニルオレフィン化反応による複素環化合物の合成;分子内にチオアセタール構造を持つチオールエステルに低原子価チタン化合物を作用させるとカルボニルオレフィン化が進行し、5-アルキル-2,3-ジヒドロフランが得られることを見い出した。この化合物は光照射によって5-アルキリデン体に異性化することを見い出した。3. 14族金属水素化物との[2+1]カルベノイド挿入反応;チタン-カルベン錯体にトリアルキルシランなど14族金属水素化物を作用させると相当するテトラアルキル14族金属化合物が得られた。ビニルカルベン錯体を用いた場合にはアリル金属化合物が生成した4.シクロブタン誘導体の合成と反応;シクロブタノンジフェニルチオアセタールから調製されるカルベン錯体とカルボニル化合物からアルキリデンシクロブタンを合成し、その酸化・環拡大により置換シクロベンタノンを得た。5.ビニルカルベン錯体のアルキル化反応;チタン-ビニルカルベン錯体は第三級ハロゲン化アルキルと特異的に反応し、アリル系の多置換側がアルキル化された置換生成物を位置選択的に与えることが判った。
脱落膜化によって活性化されるマスター遺伝子を中心とした転写ネットワークの解明

子宮内膜間質細胞の脱落膜化には、様々な遺伝子の発現変化が関与している。実際、次世代シークエンサーを用いた我々の解析では、脱落膜化の過程で約2200以上の遺伝子において、その発現が新たに誘導されたり、発現レベルが増加したり、また逆に発現が抑制されるなど、劇的な遺伝子発現の変化がおこっている。この脱落膜化による遺伝子発現変化により、子宮内膜において、免疫、血管新生、細胞接着、細胞形態、糖代謝などの着床・妊娠維持に係る様々な機能が調節されている。しかし、今までの遺伝子発現調節についての研究は個々の遺伝子に焦点を当てたものであり、ゲノムワイドな視点から遺伝子発現制御機構を捉えようとした研究は極めて少ない。本研究では、次世代シークエンサーを用いた解析から得られたビッグデータを基盤として、脱落膜化のカギとなる最上流のマスター遺伝子とその下流の転写制御ネットワークを同定し、それらの因子の脱落膜化における重要性を探ることを目的とした。2018年度は、詳細なゲノムワイド解析によりしぼりこんだマスター遺伝子候補である転写因子Xに関する解析を行った。遺伝子XをSiRNAを用いてノックダウンすることにより、遺伝子Xの制御下にある遺伝子群をRNAシークエンスを用いたゲノムワイド解析により同定した。さらに、Xがどのように脱落膜化関連遺伝子を調節しているかを検討したところ、脱落膜化におけるエピゲノム変化調節に関連する遺伝子発現の多くを制御していることがわかった。我々はこれまで、脱落膜化によりエピゲノム状態が劇的に変化することを報告しているが、Xはそれをも統括するマスター遺伝子であることが示唆されており、詳細な解析を行っている。十分なゲノムワイド解析ができており、また重要な転写因子の同定とその脱落膜化への関与が示唆されているから。転写因子Xのエピゲノム制御への関与を探るために、Xが遺伝子発現とエピゲノム状態を制御する遺伝子について詳細な解析を行う。これにより、Xのマスター遺伝子としての重要性をエピゲノムの観点からも証明していきたい。今年度は、詳細なゲノムワイド解析によりしぼりこんだマスター遺伝子候補である転写因子Xに関する解析を行った。これらには脱落膜化において重要と考えられる遺伝子群が多数含まれていた。つまり、遺伝子Xは脱落膜化を広く制御するマスター因子の候補である可能性が示唆され、現在詳細な解析を行っている。重要な転写因子の同定に成功し、またそのゲノムワイド解析を行い十分なデータを得ることができているから。転写因子Xの重要性について、ChIPシークエンスなどを用いたゲノムワイド解析を行いビッグデータを蓄積させ、脱落膜化におけるマスター因子としての役割を見出していきたい。

これにより、Xのマスター遺伝子としての重要性をエピゲノムの観点からも証明していきたい。本年度の実験内容に変更はなかったが、当初予定していた実験試薬の変更により、853,616円未使用額が生じた。この未使用額については平成30年度の実験試薬の購入に充てる。2018年度の実験内容に変更はなかったが、当初予定していた実験試薬の変更により、900854円の未使用額が生じた。この未使用額については2019年度の実験試薬の購入に充てる。
廊下環境における境界線を利用した自律移動ロボットの自己位置・姿勢算出法

建物内の廊下環境を自律移動するロボットにとって,廊下環境内での自己の位債及び姿勢を検出する機能は必要不可欠である.本研究では,廊下の幅木を検出して高速に廊下画像から自己位置・姿勢を検出する方法を開発した.幅木とは,壁の床との境界部分に設置されている板で,ほぼ全ての建物に存在し,さらに壁や床の部分とのコントラストが強いため,その境界線の検出が容易である.本方式の特徴としては,フィルタ処理等の時間のかかる計算が不要である点,及び画面中に一定の傾き角度を持つ幅木を利用しているため,廊下中の障害物(設置物,通行人等)の影響を受けにくい点が上げられる.車輪式移動ロボットにビデオカメラを搭載し,廊下画像をビデオボードによりコンピュータに取り込み,画像解析を行った.画像解析においては,一定値以上の長さを持つ線分のうち,垂直方向のものはドア,設置物等であると判断して除外し,残った線分グループの交点を廊下の無限遠点とした.廊下の壁までの距離及び廊下に対する角度を画像中の輻木の傾き及び無限遠点の座標から算出した後,それらによる変化分を換算した廊下長手方向の特徴点(幅木のドア等によるとぎれ目)までの距離を求める方法を開発した。特に今年度は,ロボットの位置・姿勢を色々と変化させた場合の解析及び実験を行った。そのデータと予め作成しておいた環境地図とのマッチングにより,自己位置及び姿勢が求められる。ここで使用する環境地図は,幅木に沿った一次元のデータとして,幅木部分とドア等により輻木がとぎれている部分を一定の微小間隔毎に0,1のデータで表現することにより作成されている。これにより,環境地図自体も簡略化され,マッチング処理も高速化された。建物内の廊下環境を自律移動するロボットにとって,廊下環境内での自己の位置及び姿勢を検出する機能は必要不可欠である.本研究では,廊下の幅木を検出して高速に廊下画像から自己位置・姿勢を検出する方法を開発した.幅木とは,壁の床との境界部分に設置されている板で,ほぼ全ての建物に存在し,さらに壁や床の部分とのコントラストが強いため,その境界線の検出が容易である.本方式の特徴としては,フィルタ処理等の時間のかかる計算が不要である点,及び画面中に一定の傾き角度を持つ幅木を利用しているため,廊下中の障害物(設置物,通行人等)の影響を受けにくい点が上げられる.車輪式移動ロボットにビデオカメラを搭載し,廊下画像をビデオボードによりコンピュータに取り込み,画像解析を行った.画像解析においては,まず明度の変化の大きい点を幅木の境界点とし,その境界点を連結して幅木と認識した.そして,一定値以上の長さを持つ線分のうち,垂直方向のものはドア,設置物等であると判断して除外し,残った線分グループの交点を廊下の無限遠点とした.壁からの距離及び廊下に対する角度を画像中の幅木の傾き及び無限遠点の座標から算出した後,それらによる変化分を換算した廊下長手方向の特徴点(幅木のドア等によるとぎれ目)までの距離を求める方法を開発した。ここで使用する環境地図は,幅木に沿った一次元のデータとして,幅木部分とドア等により幅木がとぎれている部分を一定の微小間隔毎に0,1のデータで表現することにより作成されている。この様に幅木を利用することによって,環境地図自体も簡略化され,マッチング処理も高速化された。
末梢神経静脈吻合による、神経再生と骨格筋の再支配に関する研究

Wister系ラットを用いて胸背静脈遠位端と胸背神経近位端の縫合を行うことで3ヶ月後に神経刺激により胸背神経支配筋である広背筋の収縮が見られることが確認された。坐骨神経・大腿静脈縫合モデルでは1か月で約1cmの神経の伸長が確認できたが、3カ月、6カ月の経過でも肉眼での伸長距離は同様に1cm程度であった。以上の結果から、神経は静脈内を成長し、筋を支配しうるが、期待できる伸長距離は短いことが分かった。末梢神経再生法として神経のバイパス方法は研究されているが、神経末梢端までの再生の方法は確立していない。この研究の一法として末梢神経・静脈縫合の可能性の研究を行った。しかし、胸背静脈は極めて細く縫合操作が困難であるため、モデル作成として必要数の作成が困難であると考え、モデルを坐骨神経・大腿静脈縫合モデルを作成することとした。本モデルでは遠心性神経のみでなく、求心性神経の再生も検討対象となった。本モデル作成後1か月を経過したラットの大腿静脈内には約1cmの神経延長が認められた、またその神経内には静脈の構造も残存しており、神経の再生と同時に膜構造のリモデリングが起きているのではないかということが推察された。モデル作成と同時に測定系の確立も目指した。本モデルでは、胸背神経・静脈モデルと異なり、神経再生後の支配領域が明らかではない、遠心性(運動)神経については神経筋刺激によりその支配領域を推定することは可能であり、神経刺激装置・筋力測定装置はすでに確立している。しかし求心性(感覚)神経についてはその支配領域およびその確認方法も不明である。神経支配領域を検討する方法として、順行性トレーサーとしてCholeratoxin βsubunitを用いる方法を考え、その適正投与量・測定までの適正観察期間、および免疫染色の抗体の適正濃度の検討を行った。投与量はマイクロシリンジを用いて5μ1を投与、6日後に凍結切片を作成し、蛍光抗体法で染色するのがよいことが確認された。今年度の実験結果をもとにして、本モデルをさらに長期間経過観察し、神経の伸長を確認するとともに、確立された測定法を用いて検討することが可能となった。末梢神経再生法として神経のバイパス方法は研究されそいるが、神経末梢端までの再生の方法は確立していない。しかし、胸背静脈は極めて細く縫合操作が困難であるため、モデル作成として必要数の作成が圏難であると考え、モデルを坐骨神経・大腿副脈縫合モデルを作成することとした。神経支配領域を検討する方法として、順行性トレーサーとしてCholeratoxin βsubuni 1を用いる方法を考え、その適正投与量・測定までの適正観察期間、および免疫染色の抗体の適正濃度の検討を行った。投与量はマイクロシリンジを用いて5μlを投与、6日後に凍結切片を作成し、蛍光抗体法で染色するのがよいことが確認された,今年度の実験結果をもとにして、本モデルをさらに長期間経過観察し、神経の伸長を確認するとともに、確立された測定法を用いて検討することが可能となった。
EC統合と直接税の調和に関する研究-共通税制と補完性の原則の調和について-

1.本研究ではRuding委員会報告発表後のEUにおける直接税の調和の問題を、主に報告において残された問題点を中心に検討することを主目的としていた。最大の問題点となるのは、税制の調和という非常に強い権限を必要とする事項と各国の自主性を尊重する「補完性の原則」をどう調和させるかという点と、報告で勧告が見送られた共通の法人税制を模索するという点である。3.残された課題は上述の問題点の第一の検討である。「補完性の原則」を保ったままでEU域内の経済活動を阻害しないような税制の調整(coordination)の方向をさぐればよいという暫定的な結論の妥当性を現在検討中である。
盲児のためにVR触覚で形態の変化を教える教育システムの構築

本研究では盲児のため、VR技術を触覚に応用して生き物の動きや変化を触覚で教えるシステムを構築する。すなわち、生物の成長などを触覚のみで動的に表現し,形態変化の認識を行えるシステムを構築することを目的とする.まず触覚提示のインタフェースでは視覚情報への依存が大きい一般のVRシステムとは異なる過度のリアリティ簡便な装置で、必要十分な触覚提示を行なう.次に,一般教室でも使用可能な省スペースで必要十分なトラッキングの手法を確立する.また,時間的な経過表現のため,変形やサイズ変更に柔軟に対応できるデータ構造を考案する.試作したシステムは開発段階ごとに実際に盲児により評価され、次の段階に向けて改良を行う本研究では盲児のため、VR技術を触覚に応用して生き物の動きや変化を触覚で教えるシステムを構築する。すなわち、生物の成長などを触覚のみで動的に表現し,形態変化の認識を行えるシステムを構築することを目的とする.まず触覚提示のインタフェースでは視覚情報への依存が大きい一般のVRシステムとは異なる過度のリアリティ簡便な装置で、必要十分な触覚提示を行なう.次に,一般教室でも使用可能な省スペースで必要十分なトラッキングの手法を確立する.また,時間的な経過表現のため,変形やサイズ変更に柔軟に対応できるデータ構造を考案する.試作したシステムは開発段階ごとに実際に盲児により評価され、次の段階に向けて改良を行う
表面プラズモンを利用した超高密度光電子集積回路基盤技術の開発

情報処理デバイスの高性能化を目指して、チップ内光配線技術が注目される中、光デバイスと電子デバイスのサイズ不整合が課題の一つとして挙げられている。表面プラズモンを利用した光デバイス(以下、表面プラズモンデバイス)は、光の回折限界を越えて小型化できることから、チップ内光配線における新たな通信デバイスとして期待されている。本研究では、表面プラズモンを通信キャリアとして用いたチップ内光配線の実現を目的とし、これまでにシリコンベースの表面プラズモンデバイスを実現してきた。当該年度は、(1)表面プラズモン導波路と検出器の集積化、(2)表面プラズモンデバイスと半導体トランジスタの集積化、(3)表面プラズモン信号による電子回路の動作実証、(4)表面プラズモンを介したコヒーレント光信号の伝送特性の評価を行ってきた。(1)では、金属薄膜上を伝播した表面プラズモンをグレーティングを介して金属とシリコン界面に導き、内部光子放出効果に基づいて光電流に変換する構造を提案し、その動作を実証してきた。(2)では、標準CMOSプロセス後に集束イオンビーム加工を施すことにより実現した。(3)では、シリコンに吸収されない波長の光により励起した表面プラズモンを介して、電子回路が静的および動的に動作することを示した。(4)では、光ヘテロダイン法を用いて、光周波数変調信号が表面プラズモン導波路上を伝送することを実証した。26年度が最終年度であるため、記入しない。表面プラズモンは、光の周波数でナノスケール領域を伝搬することが可能な自由電子の疎密波であり、将来の集積回路内におけるナノスケールの通信キャリアとして注目されている。そのため、表面プラズモンの検出器や導波路、変調器、発生器などの基幹素子が研究されてきた。また、それら表面プラズモンデバイス同士の集積化も報告されている。しかしながら、同一のシリコン基板上に表面プラズモンデバイスをMOSFETなどの電子デバイスとモノリシックに集積化した報告はこれまでに無かった。そのため、当該年度は、表面プラズモンデバイス(検出器および導波路)とMOSFETとのモノリシック集積化を目的とし、a)集積回路の高周波設計、b)表面プラズモンデバイスの構造設計、c)作製プロセスの考案および素子の作製、d)特性の測定系の構築を実施した。作製した表面プラズモンデバイスにおいては、表面プラズモンが金薄膜上を100μm伝搬した後、光電流として検出されることを実証した。また、表面プラズモンデバイスとMOSFETとの集積回路においては、表面プラズモンデバイスかち得られた光電流がモノリシックに集積化されたMOSFETによって増幅することを示した。さらに、光強度変調信号およびコヒーレント光信号による集積回路の交流動作を実証した。これらの成果は、集積回路内におけるナノスケール通信の実現に向けた大きな進展と言える。目的通り、表面プラズモンデバイスと電界効果トランジスタとのモノリシック集積デバイスを実現し、その動作を実証した。光ホモダイン検波技術を用いたコヒーレント光信号による回路の交流動作を実証したものの、光ヘテロダイン検波が達成できなかった。光ヘテロダイン検波が達成できなかった理由は、回路の帯域周波数が低いことにある。従って、より高速で動作する回路を設計する。また、今回作製した表面プラズモンデバイスは、表面プラズモン導波路および検出器からなり、発生器が欠けている。従って、表面プラズモン発生器に関する研究を遂行する。
歯周病によるアルツハイマー病病態促進の分子機構解明と治療介入による認知症進行抑止

●歯周病を惹起させたADモデルマウスを使った研究から、歯周病における慢性炎症が脳内に波及し、それによって脳内Amyloid betaタンパク質産生増加、サイトカインレベルの上昇を来たし、AD病態悪化と認知機能障害を誘導することを明らかにした(NPJ Aging Mech Dis, 2017)。「歯牙欠損」や「液体食」とAD分子病態についても検討し、臼歯を抜歯すると認知機能低下をきたすこと、その原因は、脳内Amyloid betaタンパク質沈着の増悪ではなく、三叉神経求心路の刺激の低下による海馬CA1, CA3領域の神経細胞脱落である可能性を指摘した(Gerodontology, 2015; BMC Neurosci, 2017)。●一方、液状食で飼育したマウスでも、認知機能障害、海馬CA1, CA3領域の神経細胞脱落ならびにBDNのシグナルカスケードの低下を見出した(J Neurosci Res, 2014;J Neurosci Res, 2018 )。以上から、同じ口腔疾患であっても、その病態の違いにより認知症を起こすメカニズムには大きな違いがあることを明らかにした。●また、認知症患者に対して歯周病治療・口腔ケアの介入によって認知症進行を抑止するかどうかを検証する臨床研究を認知症患者40名を対象に行った(文部科学省基盤研究B-当該研究)。その結果、歯周病治療・口腔ケア介入群では、認知症の進行が予防されることを示唆するデータを得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。●福祉村病院ならびに関連施設から、軽度認知障害および初期認知症の方(具体的には、頭部CTで脳梗塞ならびに脳出血、外傷などによる脳損傷所見がなく、長谷川式認知症スケール[HDS-R]およびMMSEで1923点の方)を20名選び出し、20名選び出し口腔内の歯および歯周病の状態を検査した。選択した患者の口腔には、4mm以上の歯周ポケットを有する歯が12歯以上存在したことを確認した。これを無作為に10名ずつの2群に分ける。歯周病治療、口腔ケア実施群と、対照群とに分け、2年間の介入試験を開始した。d)プラークの評価:Silness and Loe;1964年のplaque index(PlI)に準じて0から3までの4段階で行い、各歯6点で測定する。咀嚼能力検査法:グミゼリー内のグルコース溶出量をグルコセンサー(GS-1)を用いて測定する。20秒間試験用のグミゼリーを咀嚼させ、その後グミゼリーから溶出したグルコース量をグルコセンサーにて測定し咀嚼能率を評価する。●口腔ケア・歯周治療を行う臨床介入群では、1回/1日の歯周囲を中心とした仕上げ磨きを福祉村病院ならびに関連施設の職員(看護、介護)に委託する。●歯周病や咀嚼低下が引き起こす認知機能低下の分子機構に関しては、抜歯による咀嚼機能低下の誘導が、脳内カスケードを開始して海馬神経細胞機能障害・脱落に至る経路の解析を、マウスを用いた実験系で開始した。この研究の最も大きな達成目標は、認知機能の低下した高齢者で歯周病を持つ方に対して、歯周病治療と口腔ケアの介入を行い、認知機能低下の進行に対する抑止効果を検証することである。その意味で、軽度認知障害および初期認知症の方(具体的には、頭部CTで脳梗塞ならびに脳出血、外傷などによる脳損傷所見がなく、長谷川式認知症スケール[HDS-R]およびMMSEで1923点の方)を20名選び出し、20名選び出し口腔内の歯および歯周病の状態を検査したことは良好な研究進捗を示している。当然、選択した患者の口腔には、4mm以上の歯周ポケットを有する歯が12歯以上存在したことを確認した。これを無作為に10名ずつの2群に分け、歯周病治療、口腔ケア実施群と、対照群とに分け、2年間の介入試験を開始できた。

●歯周病を惹起させたADモデルマウスを使った研究から、歯周病における慢性炎症が脳内に波及し、それによって脳内Aβ産生増加、サイトカインレベルの上昇を来たし、AD病態悪化と認知機能障害を誘導することを明らかにした(NPJ Aging Mech Dis, 2017)。「歯牙欠損」や「液体食」とAD分子病態についても検討し、●臼歯を抜歯すると認知機能低下をきたすこと、その原因は、脳内Abeta沈着の増悪ではなく、三叉神経求心路の刺激の低下による海馬CA1, CA3領域の神経細胞脱落である可能性を指摘した(Gerodontology, 2015;BehavBrain Res, 2013; BMCNeurosci, 2017)。●一方、液状食で飼育したマウスでも、認知機能障害、海馬CA1, CA3領域の神経細胞脱落ならびにBDNのシグナルカスケードの低下を見出した(J Neurosci Res, 2014;J Neurosci Res, 2018 )。以上から、同じ口腔疾患であっても、その病態の違いにより認知症を起こすメカニズムには大きな違いがあることを明らかにした。また、認知症患者に対して歯周病治療・口腔ケアの介入によって認知症進行を抑止するかどうかを検証する臨床研究を認知症患者40名を対象に行った(文部科学省基盤研究B-当該研究)。その結果、歯周病治療・口腔ケア介入群では、認知症の進行が予防されることを示唆するデータを得た。歯周病を惹起させたADモデルマウスを使った研究から、歯周病における慢性炎症が脳内に波及し、それによって脳内Aβ産生増加、サイトカインレベルの上昇を来たし、AD病態悪化と認知機能障害を誘導することを明らかにし、論文発表に至った(NPJ Aging Mech Dis, 2017)。「歯牙欠損」や「液体食」とAD分子病態についても検討し、臼歯を抜歯すると認知機能低下をきたすこと、その原因は、脳内Abeta沈着の増悪ではなく、三叉神経求心路の刺激の低下による海馬CA1, CA3領域の神経細胞脱落である可能性を指摘した(Gerodontology, 2015;BehavBrain Res, 2013; BMCNeurosci, 2017)。また臨床介入試験も順調に推移している。今後、2年間にわたり、歯周病を持つ介入群(定期的)と非介入群の方々を追跡し、歯周病の程度、認知機能低下、認知症発症について評価する。また、動物モデルを用いて、咀嚼機能の低下が、どの経路で脳内(海馬神経系)に影響を及ぼすかについて検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。認知症の専門病院である福祉村病院の関連施設に入所・入院中の軽度認知症患者、初期のAD患者を対象に、口腔ケア、歯周病治療、ならびに咀嚼リハビリテーションによる介入試験を行う。介入開始前後および2年後まで3ヶ月ごとに定期的な認知機能検査および歯周病・口腔ケア評価を実施し、介入効果を判定する。介入試験の実施により、歯周病の治療によって、認知機能進行に対する予防効果を検証する。
ECRプラズマエッチング装置による化合物半導体エッチング反応機構の解明

本研究ではECR-RIBE(電子サイクロトロン共鳴反応性イオンビームエッチング)による化合物半導体のエッチングメカニズムの解明を主目標とし、半導体レーザや光スイッチなどのデバイス作製プロセスの最適化を検討した。まず、実験に使用したECR-RIBE装置におけるエッチング速度などの基礎データを収集するため、広範な実験領域でのエッチングを試みた。その結果、反応ガスである塩素の分圧を一定に保っても、エッチング速度は塩素ガス流量に依存することが分かった。これは、プラズマ励起反応により生成する塩素ラジカルの塩素ガスに対する割合が一定であり、塩素ラジカルの供給量が塩素ガス流量に比例するためであると考えられる。次に、エッチング形状の最適化を検討した。デバイスを作製する際には垂直にエッチングできることが望ましいが、多くの場合にアンダーカットなどが発生し、メサ型、逆メサ型のエッチングとなってしまう。エッチング形状に対してはガス分圧の依存性が大きいことが分かり、当研究補助金により購入した高精度絶対圧型バラトロン真空計により最適圧力条件を検討したところ、10^<-4>Torr程度の圧力条件において垂直加工が可能であることが分かった。また、反応メカニズムをより詳細に検討するためにエッチング速度および形状に関するシミュレーションを行った。実験結果との比較からエッチング反応主成分の反応確率は0.6以上であることが示唆された。また、垂直に入射した粒子のうち反応に寄与しなかった成分は反射して側壁をエッチングすると思われる。このとき、溝の幅が狭いほど側壁をエッチングする割合が大きくなるため、垂直方向のエッチング速度が低下するものと思われ、実験を行った結果、予期した通りの結果が得られた。今後、実験データを蓄積することにより解析精度を高め、学会などにおいて発表する予定である。
現代行政法の体系化に関する比較法的研究

本研究は、先進諸国の行政法現象の現代的展開とそれへの各国行政法学の対応方法を総合的に分析し、その作業を通して、わが国における行政法の体系化への道筋を提示することを究極の目的とするものである。そのために、昨年度は、研究対象国の行政法をめぐる現時点での問題状況についての基本的な認識を獲得することを主眼とする研究を行い、まず、総論的検討として、各国における行政法理論の動向を把握することができる主要な研究業績についての批判的検討を行った。また、これらの理論動向を検証するために、各論的検討として、各国における最近の特徴的な行政法現象である行政改革、とりわけ、規制緩和、民営化、国と地方自治体の関係の再編、行政訴訟制度改革等の問題を分析、検討した。そして、今年度は、行政の公共性に関する法学的研究の成果にもとづき、現代行政法の体系化のための基本視角と課題ならびに公務員を含む行政組織および現代行政に最も特徴的な作用である行政計画の基本問題を各国または各法領域に貫通する共通の基礎として検討し、次に、現代行政に関する比較法的研究として、イギリス、アメリカ、ドイツ、フランスおよびソ連について、各種行政領域のもつ特殊性との相互関連性をふまえて、各国における組織法、作用法および救済法の制度とそれをめぐる改革論を検討した。これらの作業を通して、各国における行政改革は、技術的なものにとどまらず、組織法、作用法および救済法等、行政法全体の規範論理構造に重大な変容をもたらすものであることが確認され、また、これらの問題の法学的検討を行うにあたって、行政の公共性分析の方法論的有効性が実証された。なお、わが国の行政法の基本原理および概念の新たな体系化については、そのための基礎となる視座と考え方の検討に着手するにとどまっている。本研究は、先進諸国の行政法現象の現代的展開とそれへの各国行政法学の対応方法を総合的に分析し、その作業を通して、わが国における行政法の体系化への道筋を呈示することを目的とするものである。そこで、本年度は、研究対象国の行政法をめぐる現時点での問題状況についての基本的な認識を獲得することを主眼とする研究を行った。まず、総論的検討として、各国における行政法理論の動向を把握することができる主要な研究業績についての批判的検討を行った。さらに、これらの理論動向を検証するために、各論的検討として、各国における最近の特徴的な行政法現象である行政改革、とりわけ、規制暖和、民営化、国と地方自治体の関係の再編等の問題を分析、検討した。この作業を通して、これらの現象がその国における行政組織法、行政作用法、行政手続法および行政救済法に与える影響は、行政の技術的な改革にとどまらず、行政法全体の規範論理構造に重大な変容をもたらすものであることが確認された。また、これらの問題の法学的検討を行うにあたって、行政の公共性分析の方法論的有効性が実証された。今年度の研究において行われた作業は、各国における行政法学および行政法現象の現状を、総論および各論について、慨括的に分析、検討を行ったものであり、今後、それを各種行政領域における国民・住民の権利・利益とのかかわりで一層個別的具体的な検討を行うことが必要である。これらの作業を通して得られた行政法についての比較法的知見にもとづいてわが国の行政法における問題への照射を行い、現代行政法の体系の構築に向けて研究を進展させる。

昨年度は、各国における最近の特徴的な行政法現象である行政改革、とりわけ、規制緩和、民営化、国と地方自治体の関係の再編、行政訴訟制度改革等の問題を分析、検討したが、今年度は、行政の公共性に関する法学的研究の成果にもとづき、現代行政法の体系化のための基本視角と課題ならびに公務員を含む行政組織および現代行政に最も特徴的な作用である行政計画の基本問題を各国または各法領域に貫通する共通の基礎として検討し、次に、現代行政に関する比較法的研究として、イギリス、アメリカ、ドイツ、フランスおよびソ連について、各種行政領域のもつ特殊性との相互関連性をふまえて、各国における組織法、作用法および救済法の制度とそれをめぐる改革論を検討した。これらの作業を通して、各国の行政法の論理構造は、当該諸国において従来選択されてきた憲法上の価値基準のこの間の大きな変容の影響を直接的にまたは間接的に受けて、その形式はもちろん内容においても従前のそれから著しく変化しつつあることが明らかとなった。そして、こうした変化は、各国におけるそれぞれの行政領域において国民の具体的な権利自由と新たな矛盾・対抗関係を生み出していることも明瞭である。以上の知見にもとづくならば、わが国の行政法の体系化は、人権保障とそのための民主主義的諸原則・諸制度を内容とする法治主義をより一層充実・充填する視点と方向において、立法論的にも解釈論的にも行わなければならないであろう。
知的障害児の手指運動機能評価とその指導法の開発

本研究では、まず、手指運動機能の評価法として、既存の手指運動機能検査法に加えて、手指運動の「確実性」を加えた評価法の作成を試みた。手指運動の「確実性」の測定として付け加えたのは、シール貼り課題とはんこ押し課題のふたつである。この2つの課題で、貼るあるいは押す場所からのズレを測定することで、手指運動の「確実性」を測定でき、さらに、遂行にかかった時間を計れば「速さ」も測定できると考えた。これらの測定を知的障害児・者を対象に行ったところ、彼らの中には確かに時間がかかるという課題遂行の遅い者たちが見られたが、しかし、「確実性」という点では健常者と変わらないという者たちも存在することが示された。このことは、知的障害者の運動能力は全般的に劣るとしてきたこれまでの知的障害者の運動観の変更をせまるものと言え、こうした「確実性」を測定する課題を手指運動機能の評価法に組み込む必要性が示されたと言えよう。次に、具体的な手指運動として、箸及びスプーンという食器操作と、ひも結びを取り上げ、知的障害者の困難の実態および指導法の原理の追求を試みた。その結果、箸とスプーン操作では、一般に前者の方でより困難が明確で、それは、箸操作では丁寧さがより要求されることにあると考えられた。その中で、ダウン症者は、スプーン操作の困難は明らかであったが、箸操作にかんしてはそれほどでもないことが示された。これは、一般的傾向とは逆で、ダウン症者について最近言われている運動行為の特徴と関係する興味深い知見である。一方、ひも結びに関しては、結い形が決まっても、そこに至る方法がきわめて多いという、いわば自由度の多さがその困難と関連していることが示唆された。しかし、運動面や空間に関する見通しをつけるような補助をし、結果的に自由度が減少するような指導を行えば、その困難は減ずることが示された。本研究の目的は、知的障害児の手指機能の適切な評価法を作成し、それに基づく特性把握による子どもの手指運動の機能特性に見合った指導法の原理を明らかにすることを目的としている。本年度は、手指運動機能の評価法として、既存の手指運動機能検査法に加えて、手指のおよび手指運動の「確実性」を加えた評価法の作成を試みた。この特性はこれまでの検査法では十分注目されていなかったものである。手指運動の「確実性」の測定として行ったのは、以下の2つの課題である。(1)シール貼り課題円形のシール3枚を、同じ大きさの円が線画として記してある台紙の貼るという課題である。シールと台紙の線画とのズレと所要時間とを計測する。シールと線画とのズレが「確実性」の指標であり、かかった時間を計ることで、「速さ」も測定できる。(2)はんこ押し課題上述のシールに代えて円形のはんこを台紙に押すという課題である。はんこ跡と円とのズレが「確実性」の指標であり、かかった時間はやはり「速さ」の指標となり得る。

このことは、知的障害者の運動能力は全般的に劣るとしてきたこれまでの知的障害者の運動観の変更をせまるもので、これは、こうした「確実性」を測定する課題を行ってはじめて明らかとなったことである。次年度は、やはりこれまでの検査法では十分注目されていない手指の「対象操作性」という特性についての検討を行う予定である。本年度は、具体的な手指運動として、箸及びスプーンという食器操作と、ひも結びを取り上げ、知的障害者の困難の実態および関連要因について検討する中で、指導法の原理の追求を試みた。その結果、箸とスプーン操作では、一般に前者の方でより困難が明確で、それは、箸操作では丁寧さがより要求されることにあると考えられた。その中で、ダウン症者は、スプーン操作の困難は明らかであったが、箸操作にかんしてはそれほどでもないことが示された。これは、一般的傾向とは逆で、ダウン症者について最近言われている運動行為の特徴、すなわち、ゆっくりであるが、ていねいであるということと合致する知見と言える。また、昨年主に行った手指運動機能検査法に関する検討の中で、我々は、従来の手指運動検査に「確実性」を加えた評価法が必要性を指摘したのであったが、この知見はその指摘の妥当性を改めて示すものと言えよう。一方、ひも結びに関しては、結い形が決まっても、そこに至る方法がきわめて多いという、いわば自由度の多さがその困難と関連していることが示唆された。しかし、運動面や空間に関する見通しをつけるような補助をすることによって、ひも結びの困難は減ずることが示された。これは、こうした補助が、ひも結びの自由度を減ずることとつながっていることを示しているとも見られ、指導に関する新たな解釈となるかもしれない。今後は、手指運動評価法を、さらに多くの具体的な手指運動と結びつけて一般的な指導法の原理を追求していきたい。