hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母体での有機汚染物質の複合汚染による胎児への影響

DDTの代謝物、p,p'-DDE(DDE)とトリブチルスズ(TBT)およびパラジクロロベンゼン(DCB)の3種類の有機汚染物質の複合汚染による妊娠、出産と次世代の成熟後の個体に対する影響について検討した。10週齢のオス、メスのウイスタ-ラットを交配し、妊娠ラットを作成した。作成した妊娠ラットをコントロール群、TBTおよびDCB投与群、DDEとTBTあるいはDCBの複合投与群の各3群に分け、コントロール群には通常飼料を、被験曝露群には、基本汚染物質としてDDE(125ppm)に加えてTBT(25ppm)あるいはDCB(25ppm)を混入した特殊飼料を、妊娠1日目より授乳期が終了する日(出産後21日)まで母ラットに自由摂取させ、その後の母ラットの妊娠、出産に対する影響および生まれた仔ラットへの影響を検討した。仔ラットは、母ラットの授乳個体数の違いによる成長への影響を除くため、生後2日目に、一匹の母ラットに対しオス、メス各4匹ずつに調整した。仔ラットは生後21日目に離乳させ、その後、すべての群において通常飼料を摂取させた。実験期間中、複合汚染による母ラットの妊娠、出産に対する影響および仔ラットの成長、発達への影響を経時的に観察した後、仔ラットが成熟した段階で剖検を実施し、成熟個体の主要臓器への影響、生殖器への影響、血液中の性ホルモン濃度などを検討した。周産期にこれらの有機汚染物質の曝露を受けた母ラットの妊娠、出産に対する影響は認められず、仔ラットにも、奇形や外性器の異常は認められなかった。周産期のTBTへの曝露により、次世代の仔ラットでは成長や発達の遅延が認められた。周産期のDCB曝露では、成長や発達への影響は認められなかったが、雌ラットのみで、胸腺の自然退縮が遅延した。これらのTBTやDCBによる作用は、DDEの複合曝露により阻害された。また、DDEとDCBの複合的な曝露では、成熟後の雌において卵巣重量の低下が観察され、生殖機能に影響を与える可能性が示唆された。交配し妊娠を確認したメスラット(母ラット)に、体重1kgあたり10mgのp,p'-DDE(DDE)と2mgのトリブチルスズ(TBT)を、それぞれ単独にあるいは両方を飼料に混ぜて、妊娠1日目より授乳が終了する出産後21日目までの42日間にわたって摂取させ、この母ラットから生まれたオス仔ラットの成長や発達に対する影響を、発達学的視点から評価した。実験では、妊娠した母ラット24匹を、コントロール群、DDE群、TBT群、DDE+TBT群の4群、各6匹に分け、それぞれ、通常飼料(CE-2)、125ppm DDEを含むCE-2飼料、25ppm TBTを含むCE-2飼料、125ppm DDEと25ppm TBTの両方を含むCE-2飼料を摂取させた。その後、母ラットの妊娠、出産に対する影響とその母ラットから生まれたオス仔ラットに対する影響を12週齢まで観察した。オス仔ラットは、12週齢で剖検しDDEとTBTの周産期曝露による次世代影響を詳細に検討した。母ラットの妊娠経過には、各群において異常は認められず、すべての母ラットが正常な出産をした。出産の指標である出生率、生産率、性比、出生数などにもDDEやTBTによる明らかな影響は認められなかった。

しかし、オス仔ラットの成長はTBT群で有意に遅延し、曝露が終わった後も、その影響が持続した。母ラットを介した周産期のTBTへの曝露が、胎仔に何らかの不可逆性の変化をもたらしたものと考えられた。しかし、DDEとの複合曝露では、TBTによる影響が阻止された。オス仔ラットの成熟後の剖検では、雄性生殖器である精巣、精巣上体、前立腺、精嚢には、DDEやTBTによる影響は認められず、精巣や精巣上体の病理学的な変化も観察されなかった。オス仔ラットの精子数や精子の運動性、性腺刺激ホルモンやテストステロンの血清中濃度にも、DDEやTBTによる明らかな影響は認められなかった。DDTの代謝物、p,p'-DDE(DDE)とパラジクロロベンゼン(DCB)の2種の有機汚染物質の複合汚染による妊娠、出産に対する影響と次世代の成熟後の個体に対する影響について検討した。10週齢のオス、メスのウイスターラットを交配し、妊娠ラットを作成した。作成した妊娠ラットをコントロール群、パラジクロロベンゼン(DCB)投与群、DDEとDCBの複合投与群の各3群に分け、コントロール群には通常飼料を、DCB群にはDCB(25ppm)を、DCB+DDE群にはDDE(125ppm)とDCB(25ppm)を混入した特殊飼料を、妊娠1日目より授乳期が終了する日(出産後21日)まで母ラットに自由摂取させ、その後の母ラットの妊娠、出産および誕生した仔ラットへの影響を検討した。誕生した仔ラットは、母ラットの授乳個体数による成長への影響を除くため、生後2日目に、一匹の母ラットに対し仔ラットをオス、メス各4匹ずつに調整した。仔ラットは生後21日目に離乳させ、その後すべての群において通常飼料を摂取させた。実験では、母ラットの妊娠、出産に対する影響および仔ラットの成長、発達を経時的に観察、検討した。仔ラットが成熟した段階で剖検を実施し、成熟後の個体の主要臓器への影響、生殖器への影響、血液中の各種のホルモン濃度などを検討した。周産期にこれらの有機汚染物質の曝露を受けた母ラットの妊娠、出産に対する影響は認められず、仔ラットでも出生時、奇形や外性器の異常は認められなかった。周産期のDCBへの曝露による仔ラットの成長や発達への影響は認められなかったが、メス仔ラットにおいて胸腺の自然退縮が遅延した。DCBによる胸腺への作用は、DDEの複合曝露により阻害された。また、DDEとDCBの複合的な曝露により、成熟後のメスにおいて卵巣重量の低下が認められ、雌の生殖機能に影響を与える可能性が示唆された。
集水域からの総流出負荷量の区間推定法の確立に関する研究

山林や農地などの面源からの溶存物質と懸濁物質の流出負荷量の適切な区間推定法について検討した.信頼区間の構成方法はブートストラップ法を採用した.この結果,溶存物質については等間隔(定期)サンプリングとUSGS Load Estimatorの7パラメータモデルにバイアス修正法であるComposite法を組み合わせた方法が最良であった.懸濁物質では確率的サンプリング法であるSALT法にべき乗型の負荷量と流量の単回帰式による推定法が最良であった.しかしながら,溶存態項目については区間推定法の皿なら改良が必要である.山林や農地などの面源からの溶存物質と懸濁物質の流出負荷量の適切な区間推定法について検討した.信頼区間の構成方法はブートストラップ法を採用した.この結果,溶存物質については等間隔(定期)サンプリングとUSGS Load Estimatorの7パラメータモデルにバイアス修正法であるComposite法を組み合わせた方法が最良であった.懸濁物質では確率的サンプリング法であるSALT法にべき乗型の負荷量と流量の単回帰式による推定法が最良であった.しかしながら,溶存態項目については区間推定法の皿なら改良が必要である.平成20年度の実績は以下の通りである.観測については,後方散乱式濁度計を奈良県五條市の山林小流域(12.82ha)に設置し,10分間隔でのデータ収集を夏から開始した.様々なトラブル・問題点があったものの,現地で対処を施し,平成21年2月より安定してデータを収集している.降水量や流出量などのデータも収集しているところであり,懸濁物質と類似した流量に対する応答特性が得られている.負荷量の評価法としては,これまでに得られた水質と流量の高頻度データを元に,種々のサンプリング方法,負荷量の算出方法,信頼区間の構成方法の組み合わせについて検討した.この結果,ランダム・流量頻度に応じたサンプリングよりも,通常実施されている定期サンプリングが不偏な推定量を与えること,負荷量の計算に用いる流量と負荷量の回帰式には,流量の2次までの項を取り入れる必要があること,そしてComposite法というバイアスを修正する方法も併せて導入せねばならないことが明らかとなった.また,信頼区間の構成には,従来行われている,残差の正規分布を前提とした解析解に基づく方法では不十分で,ブートストラップ法を導入する必要があることもはっきりと示された.しかしながら信頼区間のパフォーマンスは95%の信頼確率に対し90100%であり,十分とはいえない.今後は,現在用いている最小自乗法ではなく,LAD(最小絶対誤差)法などにより回帰式のパラメータ推定を行う必要が示唆された.平成21年度における実績は以下の通りである.1.モニタリング:山林流域におけるフラックスモニタリングに関しては,前年度より引き続き,懸濁態の項目として濁度,溶存態の項目としてカリウム,塩化物,ナトリウムイオンを1015分間,隔で観測にしている.溶存態項目の観測に関しては定量性の改善を実施した.2.負荷量の区間推定法について:本年度は濁度及び濁度から回帰により推定された懸濁物質濃度の負荷量について区間推定を行った.当該山林流域の濁度データは,低流量時には河川水が清浄なため観測値が0となる,典型的な"打ち切りデータ"である.このため,負荷量の推定法として打ち切りデータに対応したTobitモデルにより回帰を行った.意外にも,Tobitモデルによる推定値の方が著しい過大推定となっているという結果を得た.これは当該データセットの,打ち切りデータが90%以上を占めるという性質に由来するものであろう.負荷量の計算方法としては,打ち切りデータを解析に用いない通常のべき乗型LQ式による推定値が良い推定結果を与えた.またこの値は真値に対して過小推定となるという従来の知見とも一致していた.次に,懸濁態成分の負荷推定においては,標本の抽出方法であるサンプリング戦略が重要であり,等間隔サンプリングでは打ち切りでないデータを十分な量収集するのが困難であった.このため負荷推定量に応じた標本採取法であるSALT法,及びその改良法であるPSALT法について検討を加えた.この結果,PSALT法でより適切な推定値を得ることができることが判った.しかしながら,真値を信頼区間内に捕捉する割合であるカバー率は90%程度と,想定した信頼確率95%に及んでいない.次年度は,溶存態・懸濁態に関するこれまでの知見を併せて.公開に向けたプログラミングを実施する予定である.平成22年度の実績は以下の通りである。前年度に定量精度が向上した濃度計算プログラムにより,2009年度2010年度の溶存項目(カリウム,ナトリウム,塩化物イオン)の10分値水質データを計算し,これを山林集水域の期間中の総流出負荷量の区間推定に供した。これとともに,同期間の10分値の濁度から現地調査により換算した懸濁物質濃度を対象とした。溶存成分については,定期サンプリングとUSGSのLOADESTIMATORの7パラメータモデルによるレイティングカーブ法(バイアス修正)がもっとも良い区間推定を与えた。区間推定はブートストラップ法による。7パラメータモデルは重回帰モデルであるため変数選択も検討したが,最終的にオリジナルモデルでもっとも説明変数の多いモデルを採択し,かつバイアス修正法としてQMLE, MVUE, Composite法のいずれかを組み合わせると,サンプル数に関わらず良い結果を与えた。しかし,ナトリウムについてのみ特定のサンプリング間隔での区間推定の信頼性が低下していた。この問題を改善するためには,レーティングカーブの回帰式などの自由度を増大させる必要があると推察された。懸濁態成分については,観測データの96%が濃度ゼロの打ち切りデータであり,通常の定期サンプリングでは負荷量推定が困難である。

このため前年度と同様SALT法により,負荷量の区間推定を行った。SALT法の負荷推定への最初の応用者であるThomasの方法,べき乗型回帰式およびそのTobitモデルをレーティングカーブとした方法により負荷量の区間推定をしたところ,バイアス修正を施さないべき乗型回帰式によるものが最良の結果を与えた。これは溶存態項目とは全く異なる傾向であり,おそらく多量の打ち切りデータのためであると考えられた。
超大規模シミュレーションで探る銀河の形成・進化

前年度から引き続き、宇宙で最小のダークマターマイクロハローの構造や、ダークマター対消滅による銀河系内ガンマ線シグナルへの寄与を調べた。今回は新たにマイクロハローの形成時刻の分布を、プレスシェヒター理論を用いて見積もることで、銀河系内のガンマ線光度をより正しく評価した。結果、太陽近傍のマイクロハローは、中心部の視角がFermiの分解能と同程度であるため、大きな固有運動を持った明るい点状のガンマ線源として観測される可能性があることがわかった。この結果を前年度の結果とあわせて、アストロフィジカルジャーナル誌にて発表した。また日本やオランダの研究者を中心とした、"Cosmogrid Project"を推進した。まずはじめにグリッド化された宇宙論的N体シミュレーションコードを開発した。地理的に離れた複数の大型計算機を同時に使ってシミュレーションを実行できるようにすることで、ひとつの計算機ではできないほどの大規模計算を可能にした。次に開発したコードを一部用いて、粒子数80億、シミュレーション領域30Mpc立方の超大規模宇宙論的N体シミュレーションを実行し、矮小銀河スケールのダークマターハローの統計的性質を調べた。その結果ハローの中心集中度はハロー質量に弱く依存するが、小さいハローほど依存性が徐々に弱くなっていくことがわかった。これは銀河や銀河団サイズのハローで得られた中心集中度の質量依存性を使って、矮小銀河やそれより小さいハローの中心集中度を見積もると、ハローの中心密度を過剰に見積もってしまうことを意味する。グリッド計算の詳細についてをIEEEコンピューター誌に発表した。コードの詳細についての論文はコンピュテーショナルサイエンス&ディスカバリー誌にて受理された。科学的成果の論文についてはアストロフィジカルジャーナル誌にて査読中である。本研究では当初の予定通り、超大規模・高分解能宇宙論的N体シミュレーションを用いて、銀河スケールハローにおけるサブハローの分布を調べた。モデルはLCDMモデルを用い、46.48Mpc立方の領域を40億個のダークマター粒子で表現した。この規模の領域では我々のシミュレーションの分解能は、我々の知る限り世界最高である。シミュレーションには我々が独自に開発した超並列宇宙論的N体シミュレーション用コード、"GreeM"を用いた。計算には国立天文台のCray-XT4の2048CPUコアを用い、およそ280時間を費やした。そしてz=0のスナップショットから全ての銀河スケールのハローを68個、巨大銀河スケールのハロー57個を無バイアスに取り出し、その中のサブハロー分布を調べた。その結果、サブハローの個数はハロー毎に大きく異なることがわかった。一番多いハローに対して10分の1程度しかサブハローを持たないハローも存在する。サブハローが少ないハローは中心集中度が高く、形成が早いといった特徴がある。これはハローの形成史がサブハローの数と関係しているためと考えられる。また質量の小さいハローほどサブハローの数の分布の分散が大きく、局所銀河群と比較して2倍程度しか多くないハローも存在した。つまり、局所銀河群の衛星銀河の数とシミュレーションでのサブハローの数は、従来言われていた数十倍ではなく、せいぜい2倍程度と考えられる。残る2倍程度の差については、バリオンによる物理過程が一定の役割を果たしている可能性がある。またこの研究成果をアストロフィジカルジャーナル誌で発表した。
犬凍結保存大動脈グラフトを用いた新しい気管再建法

トレハロース含有冷凍保存液で冷凍保存した犬胸部大動脈グラフト(冷凍保存群)による胸腔内気管置換術を行った。術式として全身麻酔下に右開胸を行い縦隔胸膜を剥離して気管を露出させた。気管分岐部より5リング上方から5リング気管を切除し、ニチノールステントを内挿した大動脈グラフトにて置換した。置したグラフトと吻合部はあらかじめ採取してあった大網にて被覆した。術後には、免疫抑制剤の使用は行わなかった。この移植実験を6頭の犬に行った。術後評価としては、術後1,2,3,4,8週、それ以降は4週ごとに気管支鏡検査を行った。遠隔成績は6頭中1頭は術後21日目に経口摂取が十分にできず、体重減少により衰弱死した。死亡時の気管支鏡所見では、狭窄は認めず、剖検所見では吻合部の縫合不全は認めなかった。また2頭は、術後117,208日目にステントを超えて増殖した内膜により狭窄を起こし、このため呼吸不全にて死亡した。残る3頭が長期生存した。術後、気管支鏡所見では、12週から16週頃に狭窄を認めたが、生存例では24週以降は狭窄の進行を認めなかった。生存例は、術後1246,1077,1014日目に犠牲死させた。剖検時所見では、吻合部の離開などは認めなかったが、ステントは大動脈グラフトの外側に露出しており、取り出したグラフトの断面は強度の狭窄を伴っていた。生存例の残存内腔径は、それぞれ直径4mm,5mm,7mmであった。いずれの実験例も狭窄はきたしたが、少なくとも免疫抑制剤などを使用しなくても長期にわたるグラフトの開存は期待できると考える。まず、準備実験としてドナー犬から採取した胸部大動脈をトレハロース含有冷凍保存液で1ヶ月保存後に大動脈を移植する時に、実験I:ニチノールステントと大網被覆の両方を行わないものと、実験II:ニチノールステントは使用しないが大網被覆を行った2実験を行った。実験Iは術後8日目に死亡し、剖検所見では虚血による移植大動脈の気管との縫合不全を認めた。実験IIは術後7日目に死亡したが、剖検では気管と移植大動脈との間には縫合不全は認めず、死因は被覆した大網が移植大動脈を絞扼することによる窒息であった。この2実験から移植大動脈グラフトの内腔を保持するためにニチノールステントを使用することと血流を保持するために大網による移植グラフトの被覆が必要であることが判った。次にドナー犬から採取した大動脈をトレハロース含有冷凍保存液で凍結保存せず直ちにレシピエント犬に移植する非凍結保存群を2頭の犬に対して行った。いずれの犬も大動脈グラフトの内腔保持のためにニチノールステントの使用と血流保持のために大網によるグラフトの被覆を行った。術後1、2、3、4、8週目に気管支鏡検査で観察した。2頭とも各週における気管支鏡所見では、気管との吻合部に縫合不全やグラフトの狭窄は認めなかった。1頭は術後62日目に死亡したが剖検ではグラフトの縫合不全や狭窄は認めず、死因は胸腔内へ腸管が逸脱したことによる食物摂取不良によるものであった。もう1頭は術後123日目に死亡した。術後8週目までは移植大動脈グラフトには狭窄は認めなかったが、剖検ではニチノールステントの網の目を越えて内膜が増殖し、これによって狭窄を引き起こし窒息したものと考えられた。現在、この狭窄の原因について病理学的検索を行っている。今後は、トレハロース含有冷凍保存液で1ヶ月間冷凍保存した大動脈を用いた凍結保存群の実験を行う予定である。
視覚認知障害の電気生理学的検査および画像診断法による非侵襲的評価法の確立

まず高性能な視覚刺激作製装置を用いて、心理物理学的にも理想的な視覚刺激を作成した。即ち、(1)大細胞系(M系)の刺激として、同心円状の格子模様やランダム・ドットをモデルとした視覚刺激、(2)小細胞系(P系)とM系の感受性特性を調べる刺激として、ambiguous motion squaresをモデルとした視覚刺激、(3)顏や物体・文字といったカテゴリーが異なるものに対する反応の違いを評価する視覚刺激、を作製した。次に画像診断法として機能的MRI(fMRI)の環境整備を行った。その上で常成人を対象に、視覚刺激課題中にfMRIを行い、活性化される大脳領域を検討した。まず同心円状の格子模様の回転運動を視覚呈示し、静止画と比較すると第5次視覚野(MT野)が有意に活性化された。次に同心円を一方向に回転させ急に停止すると、円が逆方向に回転するような像が見える(運動残効)。運動残効時は半数の例でMT野が有意に活性化されたが、個人差が大であった。今後は対象数を増加して一定の傾向を探る必要がある。さらに近年、脳の機能局在のみならず、脳のさまざまな領域間の関連性(機能連関)が重視されるようになった。そこでfMRIを用いた脳機能連関の検出法を開発した。健常人を対象に左指の複雑配列運動を、自己ペース5段階、および外的ペース5段階で行うことを課題とし、fMRIの施行・解析を行い、大脳基底核回路の機能連関を検討した。その結果、両ペースとも対側被殻後部に活性化を認めたが、自己ペース時のみ信号変化が運動頻度と高い相関を示した。さらにネットワーク解析を行ったところ、自己ペースでのみ対側被殻-視床-補足運動野-1次運動野の間に高い関連を認め、この回路が作動していることが示唆された。一方、外的ペースでは関連は弱く、両ペースでの脳内作動回路の相違が明らかになった。今後はこの様なネットワーク解析法を用いて、種々の視覚刺激時の視覚野同士の機能連関を探る必要があると考えられた。平成12年度は、高性能な視覚刺激作製装置を用いて心理物理学的にも至適条件と考えられる理想的な視覚刺激の作製を行った。即ち、視覚刺激作製装置VSG THREE(Cambridge Research System)を用いて、(1)P系とM系の感受性特性を調べる刺激として、ambiguous motion squaresをモデルとした視覚刺激、(2)M系の刺激としてランダム・ドットをモデルとした視覚刺激、(3)顔や物体・文字といったカテゴリーの大きく異なるものに対する反応の違いを評価する視覚刺激、を作成した。また画像診断法として機能的MRI(fMRI)の環境整備を行った。即ち、(1)視覚刺激を与えながらfMRIを行うため、高磁場下でも視覚刺激呈示を行えるようなスクリーン、ミラー、液晶プロジェクター、刺激呈示用コンピューターおよびこれらの器機の接続配線の設営・調整、(2)fMRIのモーションアーチファクトを防ぐためのバイトブロックの設置、(3)fMRIのデーター解析のためのワークステーション、解析ソフト(SPM99等)の入手・調整を行った。試みに健常者を対象として運動課題・視覚刺激課題の際にfMRIの施行・解析を行い、過去の報告と同様の結果を得た。平成13年度は健常成人を対象として、作成した刺激課題中にfMRI・PET・脳磁図など画像診断法を行い、活性化される大脳領域を検討する予定である。

平成13年度は、健常成人を対象に、高性能な視覚刺激作製装置を用いて作成した刺激課題中に機能的MRI(fMRI)を行い、活性化される大脳領域を検討した。まず運動視を司るM系の特性を調べる刺激として、同心円状の格子模様の回転運動を視覚呈示した。静止画と比較すると第5次視覚野(MT野)が有意に活性化された。次に同心円を一方向に回転させ急に停止すると、円が逆方向に回転するような像が見える(運動残効)。静止画と比較すると、運動残効時は半数の例で第5視覚野(MT野)が有意に活性化されたが、個人差が大であった。今後は対象数を増加して一定の傾向を探る必要がある。さらに近年、脳の機能局在のみならず、脳のさまざまな領域間の関連性、すなわち機能連関が重視されるようになった。そこでfMRIを用いた脳機能連関の検出法を開発した。健常人を対象に左指の複雑配列運動を、自己ペース5段階、および外的ペース5段階で行うことを課題とし、fMRIの施行・解析を行い、大脳基底核回路の機能連関を検討した。その結果、両ペースとも対側被殻後部に活性化を認めたが、自己ペース時のみ信号変化が運動頻度と高い相関を示した。さらにネットワーク解析を行ったところ、自己ペースでのみ対側被殻-視床-補足運動野-1次運動野の間に高い関連を認め、この回路が作動していることが示唆された。一方、外的ペースでは関連は弱く、両ペースでの脳内作動回路の相違が明らかになった。今後はこの様なネットワーク解析法を用いて、種々の視覚刺激時の視覚野同士の機能連関を探る必要があると考えられた。
擬似衛星を利用した都市空間におけるシームレス高精度測位システムの開発

1.疑似衛星(送信機・受信機)を試作した。疑似衛星は既存のGPSシミュレータ(GPS信号を発信するハードウェアシミュレータ)を利用して構築した。また、疑似衛星から信号をハードではなくソフトで処理する受信機を開発し、マルチパスによる測位精度低下に関するシミュレーションなどを可能とした。またソフトウェア受信機のアルゴリズムを公開することで、測位技術研究の汎用的なプラットフォームが完成した。2.試作システムを利用してマルチパスによる測位精度の低下を軽減する手法を開発した。具体的には、非常に多くのコリレータを利用して相関ピークの形状を詳細に把握し、そのデータを利用して直達波と反射波を統計的に分離・推定する方法を開発した。具体的には反射波の振幅比と遅れ距離、位相遅れをパラメータとして表現し、相関波形データを利用してパラメータの推定を行い、反射波を分離する。それにより反射波の遅れ量が小さいときにも測位誤差を従来のマルチパス対応受信機よりも小さく押さえることに成功した。3.疑似衛星と衛星測位システムとの連携によって実現できる測位精度の空間分布を予測するために、萌芽研究で開発された測位シミュレーションシステムを高度化した。すなわち、3次元数値地図データを利用し、測位衛星(GPS,準天頂衛星、Galileo)と疑似衛星を対象に都市内の任意の地点において、測位衛星や疑似衛星からの信号の到達状況をシミュレーションできる。具体的には測位信号の回折の有無、反射波の有無などをシミュレートし、さらにそれらが測位精度に与える影響まで推定することができる。さらにこうしたシミュレーション結果を利用することで、任意の位置・時刻における衛星信号の状況を推定できることから、反射波で「汚染」された衛星を測位計算から除くなどの方法を行うことで、精度を向上できることも示した。1.疑似衛星の受信機を試作した。信号をハードではなくソフトで処理する受信機とすることでさまざまなマルチパスの影響低減方法を効率的に実装できるとともに、試作費用を低く抑えることができた。また、このソフトウェア受信機によりマルチパスの状況などを把握できることもわかった。さらに、こうしたソフトウェア受信機を共有することでさまざまな研究開発を支援できるプラットフォームができることも確認された。2.試作システムを利用してマルチパスによる測位精度の低下を軽減・防止する手法を検討した。具体的には、非常に多くのコリレータを利用して相関ピークを大局的に探す方法、3次元数値地図から得られるマルチパスの予測結果を利用してマルチパスを含んだ搬送波レプリカを受信機側で生成し、それを利用して明瞭な相関ピークを得る方法の二つを主な比較対象とするが、今年度は、両者をそれぞれソフトウェアに組み込むための準備を行った。すなわち、衛星からの信号を回折や反射も含めて再現できるものとした。実際の計測値と付き合わせることで、改良を進める計画である。さらに、これを利用して上記のようなマルチパスの影響低減方法の効果を面的に評価するほか、疑似衛星の配置計画の支援を行うことを次年度で検討する。

具体的には反射波の振幅比と遅れ距離、位相遅れをパラメータとして表現し、相関波形データを利用してパラメータの推定を行い、反射波を分離する。それにより反射波の遅れ量が小さいときにも測位誤差を従来のマルチパス対応受信機よりも小さく押さえることに成功した。3.疑似衛星と衛星測位システムとの連携によって実現できる測位精度の空間分布を予測するために、萌芽研究で開発された測位シミュレーションシステムを高度化した。すなわち、3次元数値地図データを利用し、測位衛星(GPS、準天頂衛星、Galileo)と疑似衛星を対象に都市内の任意の地点において、測位衛星や疑似衛星からの信号の到達状況をシミュレーションできる。具体的には測位信号の回折の有無、反射波の有無などをシミュレートし、さらにそれらが測位精度に与える影響まで推定することができる。さらにこうしたシミュレーション結果を利用することで、任意の位置・時刻における衛星信号の状況を推定できることから、反射波で「汚染」された衛星を測位計算から除くなどの方法を行うことで、精度を向上できることも示した。
βサイモシンとマクロファージを標的とした腎線維化機構の解明

ラット腎炎モデルにおけるマイクロアレイを用いた網羅的スクリーニングにより慢性腎不全に至る過程で腎線維化に伴い発現上昇する遺伝子群をスクリーニングした。この検討で得られたサイモシンβ4の発現は腎障害の程度と強く相関し、主に間質線維化の強い部位と一致した。免疫組織学的検討でサイモシンβ4は間質のED-1陽性細胞、すなわちマクロファージに発現することが明らかになった。マクロファージと腎臓の線維化に関連する知見として、間質へのマクロファージの浸潤が糸球体病変や間質の線維化の進展に重要な役割を担うことが示唆されている。そこで我々は活性化マクロファージにおけるサイモシンβ4の発現を検討する目的でin vitroの系を用いてヒト単球培養細胞を用いてINF-γ、LPS、TNF-α、PMAなどマクロファージを活性化することが知られるサイトカインで刺激し、活性化マクロファージにおけるサイモシンβ4の発現をリアルタイムPCR法で検討した。その結果、マクロファージの活性化に伴いサイモシンβ4の発現上昇を認め、その傾向はPMA刺激によって最も強く認められることが明らかになった。このことからサイモシンβ4が活性化マクロファージにおいて強い発現を認め、マクロファージの活性化を介して間質の線維化に重要であることが推察された。サイモシンβ4がマクロファージの重要な機能である遊走能にどのように関連するのか検討する目的でsiRNAを用いた機能阻害の系をたてた。MCP-1は強力に遊走能を上げるがサイモシンβ4のsiRNAで発現を抑制していた場合にどのような影響があるかを検討した。その結果、発現抑制した群ではマクロファージの遊走能が抑制されていて、サイモシンβ4がマクロファージの遊走能に関与することが推察された。今後この結果を直接的に証明するために最終的にin vivoの系を用いた機能阻害実験が必要であると考えている。
高次機能性RBN結合蛋白質によるゲノム情報発現制御

脆弱X蛋白質のショウジョウバエ相同体dFMR1タンパク質がRNAi分子経路と相互作用することを明らかにし、「RNAi分子装置の異常による疾患」という新しい領域を開いた。さらにdFMR1複合体(dFMR1-RNP)の精製を進め、この複合体にはRNAi関連因子AGO2とDmp68のみならず、性行動関連因子Lingererが含まれていることを明らかにした。また、この複合体には約20塩基長の小分子RNAが含まれていることも判明した。クローニングを進めた結果、約20塩基長の小分子RNAは内在性siRNAであると考えられた。そこで、AGO2と相互作用するは内在性siRNAのクローニング法を確立し、それらの配列情報を得た。また、Lingererにはヒト相同体(AD-010とNICE-4)が存在し、これらがヒトFMR1と相互作用することを確認した。一方、Musashi1 (Msi1)に結合する共役蛋白質の濃縮・精製を行い、MALDI-TOF MS法でPoly (A) Binding Protein 1 (PABP1)を同定した。Msi1はPABP1のeIF4G結合部位(PABP1のN末部位)に結合し、eIF4GとPABP1の結合を積極的に解除または弱めていることをin vitroの結合実験で明らかにした。またMsi2単独欠損マウスの個体の解析を行ったところ、背側神経節の発達不全のために脊髄との線維連絡が低下していることが明らかとなった。さらに、Msi2の標的遺伝子の解析を行ったところプライオトロピン(ptn)が同定され、ptnのmRNAの3'非翻訳領域に特異的に結合し、その発現を転写後調節していることが明らかになった。塩見グループは、ショウジョウバエを用いてハエFMR1遺伝子(dfmr1)の機能解析を進め、dfmr1変異体が概日リズムの異常を示すことを発見した。一方、生化学的解析によりdFMR1蛋白質がRNAi(RNA干渉)分子装置に組み込まれた因子であることを発見した。さらに、dFMR1蛋白質の生化学的性状(RNA-蛋白、蛋白-蛋白相互作用等)がリン酸化により大きく変化することを見つけた。従来の研究からFMR1蛋白質はある種のmRNAの翻訳調節に関与することが示唆されていたが、我々の結果はFMR1による標的mRNAの翻訳調節にRNAi分子装置が関与していることを示唆する。また、FMR1蛋白質による標的mRNAの認識はmiRNAにガイドされることが予想され、しかもその翻訳調節はリン酸化により制御されている可能性を示唆する。このようにショウジョウバエをモデル動物として用い、FMR1が位置する遺伝学的・生化学的分子経路を明らかにし、FMR1による標的mRNAの翻訳調節機構の解析を進めている。一方、岡野グループは、哺乳類Musashi1(Msi1)の機能解析を進めた。Msi1は、哺乳類初期発生において脳室周辺部の中枢神経系未分化幹細胞において強く発現しており、そのin vivoで標的となっているRNAの同定を行い、Notch-シグナル細胞内アンタゴニストをコードするm-Numb mRNAの3'-UTRに結合することを示した。レポーター遺伝子を用いた実験結果は、Msi1がm-Numb mRNAの3'-UTRに結合し、この翻訳を抑制することを支持する。また、外来性Msi1はNotchシグナルを活性化させることを明らかにした。さらに、Neurosphere法を用いて、Msi1とその関連遺伝子であるMsi2は協調して神経幹細胞の増殖あるいは生存維持に必須な役割を担っていることを支持する結果を得た。

高次機能性RNA結合蛋白質によるRNA情報発現制御を理解するために、モデル分子として脆弱X遺伝子FMR1と神経RNA結合蛋白質Musashiの機能解析をショウジョウバエ及びマウスの遺伝学及び生化学を用いて行なった。ショウジョウバエ脆弱X遺伝子FMR1(dFMR1)による翻訳調節機構を理解するために、ハエ培養細胞からdFMR1複合体(dFMR1-RNP)を精製し、新たに2つの構成蛋白質を同定した。これら2つの蛋白質の一方はUBA(ubiquitin associated)ドメインを有し、もう一つはPNPaseと強い相同性を示す。一方、既にdFMR1蛋白質がRNAi必須因子AG02と相互作用することを見出していたが、AG02遺伝子の欠失系統を作成し、さらにdFMR1-AG02ダブル欠失ハエ系統も作成した。また、dFMR1及びAG02、またはその両方を過剰発現するハエ系統も作成した。これら変異体を用いて、神経細胞及び剛毛(ブリストル)の形態変化を解析し、これら二つの遺伝子が遺伝学的にも相互作用していることが判明した。ショウジョウバエ脆弱X症候群遺伝子FMR1相同遺伝子(dFMR1)を欠失したハエを作成し、既にその成虫は概日リズムの異常を示すこと明らかにしたが、現在、概日リズムや記憶障害だけでなく性行動をも定量的に観察し、dfmr1遺伝子の欠失した神経細胞が行動発現ネットワークにおいてどのような振る舞いをするかを検討している。一方、生化学的解析により既にdFMR1タンパク質がRNAi必須因子AG02を含むRNAi分子装置に組み込まれた因子であることを明らかにし、「RNAi分子装置の異常による疾患」というヒト分子遺伝学の全く新しい領域を開いたが、dFMR1による翻訳調節機構を理解するために、ハエ培養細胞からdFMR1複合体(dFMR1-RNP)を精製し、新たに2つの構成蛋白質、LingererとRasputin、を同定した。さらに、この複合体にはmiRNAを含む2075塩基長の小分子RNAが含まれていることも判明した。既に脆弱X蛋白質のショウジョウバエ相同体dFMR1タンパク質がRNAi分子経路と相互作用することを明らかにし、「RNAi分子装置の異常による疾患」という新しい領域を開いたが、さらにdFMR1複合体(dFMR1-RNP)の精製を進め、この複合体にはRNAi関連因子AGO2とDmp68のみならず、性行動関連因子Lingererが含まれていることを明らかにした。また、この複合体には約20塩基長と約70塩基長の2群の小分子RNAが含まれていることも判明した。70塩基長の小分子RNAはdFMR1とLingererの相互作用に重要であり、一方、クローニングを進めた結果、約20塩基長の小分子RNAは内在性siRNAであると考えられた。現在、これら小分子RNAの機能解析を進めている。また、Lingererにはヒト相同体(AD-010とNICE-4)が存在し、これらがヒトFMR1と相互作用することを確認した。また、AGO2と相互作用するは内在性siRNAのクローニング法を確立し、現在、それらの配列情報を得始めている。一方、Musashi1(Msi1)に結合する共役蛋白質の濃縮・精製を行い、MALDI-TOF MS法でPoly(A)Binding Protein1(PABP1)を同定した。
ユビキチン化による新たな自己応答性制御機構の解明

MHC class II(MHC II)は定常状態の抗原提示細胞においてユビキチン化されており、その発現が厳密に制御されている。このユビキチン化を行なっている酵素はMARCH-Iであり、その発現は抗原提示細胞に限局されている。抗原提示細胞である樹状細胞が活性化するとMARCH-Iの発現が減少し、抗原を提示するMHC IIが安定的に発現するようになる。従って、樹状細胞の活性化によりCD4 T細胞が活性化され免疫が開始すると考えられる。しかしながら、前年度にて、我々はMHC IIのユビキチン化消失によりCD4 T細胞の活性化はむしろ抑制される事を見出した。従って、MHC IIのユビキチン化消失は、免疫を促進するのではなく抑制していると考えられた。この意義を明らかにする為に、本年度は、抑制の分子機構を明らかにする事を試みた。抗原を提示するMHC IIの発現量は亢進している事から、樹状細胞のサイトカイン産生能、あるいは、MHC II以外のT細胞活性分子の発現状況を検討した。興味ある事には、ある細胞接着分子の発現が顕著に抑制されており、さらに、樹状細胞から産生されるT細胞刺激サイトカインの減少を見出した。しかしながら、T細胞との接着はMHC IIユビキチン化の消失によっても抑制される事はなかった。さらに、MHC IIユビキチン化が消失した樹状細胞の刺激応答性も抑制されていた。これらの抑制はCD86のユビキチン化抑制においては認められなかった。このように、MHC IIのユビキチン化消失は、樹状細胞機能の細胞表面分子の抑制、サイトカイン産生の抑制を通じてT細胞活性化を抑制している事が明らかとなった。MHC IIユビキチン化の消失が感染により引き起こされる事を考えると、MHC IIユビキチン化の消失は、感染後期において免疫応答を抑制し、過剰な免疫を止めるのではないかを考えられた。非感染状態において、MHC class II(MHC II)はMARCH-Iによってユビキチン化されているが、感染による活性化刺激によってMHC IIのユビキチン化が抑制される。このMHC IIのユビキチン化抑制はE3ユビキチンリガーゼであるMARCH-Iの発現抑制によると考えられている。MHC IIのユビキチン化の抑制によって抗原ペプチドを提示しているMHC IIの細胞表面における発現が亢進する事が示されている。これらの事から、感染刺激によってMARCH-Iの発現が抑制され、抗原を提示するMHC IIの発現が上昇する事により、病原体に対する免疫が効率よく誘導されるのではないかと考えられた。この仮説の検証を、in vitroにて作成した樹状細胞にて行っている。刺激によってMHC IIのユビキチン化が消失する事を再現する為に、二つのマウスシステムを作成した。ひとつはMARCH-Iがタモキシフェン(OHT)によって欠損するマウス、もうひとつは、OHTによってユビキチン化されないMHC IIが発現するマウスである。これらのマウスの骨髄から樹状細胞を作製し、抗原提示機能、T細胞活性化機能を検討した。両者のモデルにて、MHC IIのユビキチン化抑制によって抗原を提示しているMHC IIの細胞表面における発現の亢進を認めた。さらに、T細胞ハイブリドーマを用いて抗原提示機能を検討した結果、MHC IIのユビキチン化抑制はT細胞ハイブリドーマを強く活性化しなかった。さらに、両者のモデルにおいて、CD4 T細胞の分化を検討したところ、Th1、Th17、Th2への分化誘導が、MHC IIユビキチン化の抑制によって顕著に抑制された。これらの事から、MHC IIのユビキチン化抑制によるMHC II発現の亢進は免疫を誘導するのではなく、むしろ、免疫誘導を抑制する事が示唆された。現在、この分子機構に迫っている。

このように、MHC IIのユビキチン化消失は、樹状細胞機能の細胞表面分子の抑制、サイトカイン産生の抑制を通じてT細胞活性化を抑制している事が明らかとなった。MHC IIユビキチン化の消失が感染により引き起こされる事を考えると、MHC IIユビキチン化の消失は、感染後期において免疫応答を抑制し、過剰な免疫を止めるのではないかを考えられた。
共有林の解消と再自然化に関する研究

本研究は、地域社会に放置される資産のうち特に共有林に着目し、1共有林の解消に至るにはどのような合意形成が必要か、2そして、その後の山林の適正管理はどのようにあるべきか、について明らかにすることを目標とする。本助成では、放置された資産のうち、所有関係が複雑な共有の資産の法的処理および適切な管理に着目する。本研究では、地域域社会で人々が維持できなくなった共有の山林に着目し、全国的に先駆けて、「山林の共有をいかに解消させていくか」「その後どのように管理していくか」について、明らかにし、その知見を学問的に発展させ、地域社会の持続的発展に貢献したい。
低侵襲手術のための新しい遠隔手術ロボットシステムの設計と実現

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
化学物質が誘発する胎児毒性の分子機構の解明:ヒト型モデル動物を用いた検討

母体に摂取された化学物質は容易に胎盤を通過して、胎児に到達し胎児に存在する薬物代謝酵素系によって代謝活性化されて、胎児毒性を呈すると考えられている。胎児期に特異的に発現が認められるCYP1A1, CYP1B1,およびCYP2E1分子種はいずれも成人ヒト肝では、外来性異物や多環芳香族の代謝に関与し、代謝物質の多くは活性化を受けて、発がん性や毒性が認められる。また胎児型CYP3A7については、成人肝と同様に胎盤を透過した物質の代謝に重要であると考えられているが、詳細は不明であったことから、CYP3A7についての基質特異性をCYP3A4およびCYP3A5と比較検討を行った。大腸菌膜発現系CYP3A4、CYP3A5およびCYP3A7を用いて、各種薬剤の代謝について検討を行ったところ、近年使用頻度の高い抗真菌薬ボリコナゾールに関してCYP3A分子種特異的に特徴的なC-酸化体の生成が認められ、それまでの主代謝物であるN-水酸化以外に新たな代謝物として同定されるに至った。催奇形性が認められたことから、使用禁止になっていたサリドマイドが、近年悪性腫瘍の治療に有効であるとして用いられている。実験動物での影響や代謝経路に関しては、報告がなされているがヒトでの代謝や毒性の知見は乏しいことから、特に以前は報告されていなかったCYP3A分子種も踏まえて、サリドマイドの代謝や肝薬物代謝酵素への影響について検討した。その結果、これまでは影響は弱いとされていたCYP2C19に関して、明らかに阻害が認められた。またCYP3A4およびCYP3A5に関して、サリドマイドの共存下で、活性の上昇が認められた。誘導および拮抗阻害によってCYP3A分子種の活性に大きな影響を与えることが事前に把握できることは、より安全な治療効果に繋がるものと考えている。化学物質が誘発するヒトにおける胎児毒性を予測するヒト型モデル動物を開発することは医薬品の開発段階における催奇形性や環境中に含まれる化学物質の毒性評価および化学物質によって誘導される胎児毒性の発現機構の解明に非常に有用となると考えられる.申請者らはヒト胎児に発現する4種のCYP分子種(CYP1A1,CYP1B1,CYP2E1,CYP3A7)および胎児の奇形発生に関与するといわれている2種のプロスタグランジン合成酵素(COX-1,COX-2)遺伝子を25種類を同時に発現するTgマウスを樹立した.そこで本研究ではヒト胎児に発現する酵素群を発現するTgマウス,すなわち本Tgマウスのヒト型モデル動物としての有用性を評価し,化学物質が誘発する胎児毒性の分子機構を解明することを目的とした.野生型マウスおよびヒトCYP1A1,CYP1B1およびCYP3A7それぞれを単独で発現するTgマウスの胎生11.5日の胎仔を摘出し,サリドマイド(500μg/ml)存在下,非存在下で24時間,胎仔全培養を行った.胎仔を培養した後,胎仔の形態を観察し,奇形の有無を評価した.胎仔全培養の結果,ヒトP450遺伝子を持たない野生型マウスではサリドマイドによる奇形は誘発されなかった.またヒトCYP1A1およびCYP1B1を発現するTgマウスでは野生型と同様,サリドマイドによって奇形は誘発されなかった.一方で,ヒトCYP3A7を発現するTgマウスではサリドマイド処置によって四肢に奇形が誘発された.

このTgマウスにおいてサリドマイドによって誘発される奇形の頻度は57%であった.サリドマイドによる四肢に誘発される奇形がヒトCYP3A7を発現するTgマウスを用いることで再現できた.このことから,サリドマイドが誘発するアザラシ症等の奇形発生にはヒト胎児で発現するCYP3A7が関与することが考えられた.母体に摂取された化学物質は容易に胎盤を通過して、胎児に到達し胎児に存在する薬物代謝酵素系によって代謝活性化されて、胎児毒性を呈すると考えられている。胎児期に特異的に発現が認められるCYP1A1,CYP1B1,およびCYP2E1分子種はいずれも成人ヒト肝では、外来性異物や多環芳香族の代謝に関与し、代謝物質の多くは活性化を受けて、発ガン性や毒性が認められる。また胎児型CYP3A7については、成人肝と同様に胎盤を透過した物質の代謝に重要であると考えられているが、詳細は不明であったことから、CYP3A7にっいての基質特異性をCYP3A4およびCYP3A5と比較検討を行った。大腸菌膜発現系CYP3A4、CYP3A5およびCYP3A7を用いて、各種薬剤の代謝について検討を行ったところ、近年使用頻度の高い抗真菌薬ボリコナゾールに関してCYP3A分子種特異的に特徴的なC-酸化体の生成が認められ、それまでの主代謝物であるN-水酸化以外に新たな代謝物として同定されるに至った。また、麻酔深度の調節が比較的容易であり、鎮静効果を有することから外科手術時に頻用されている全身性麻酔薬プロポフォールの代謝については、CYP3A4と比較してCYP3A7による4位水酸化活性は著しく低いことから、胎児肝自体でのプロポフォール代謝能は低いものと示唆された。これらの知見を踏まえ、現在哺乳類細胞でのCYP3A7発現系を構築し、薬物や母体から移行した代謝産物による胎児肝CYP3A7代謝活性への影響などについて引き続き詳細に検討中である。妊婦の服用により催奇形性が認められたことから、使用禁止になっていたサリドマイドが、近年悪性腫瘍の治療に有効であるとして用いられている。実験動物での影響や代謝経路に関しては、報告がなされているがヒトでの代謝や毒性の知見は希薄であることから、今回特に以前は報告されていなかったCYP3A分子種も踏まえて、サリドマイドの代謝や肝薬物代謝酵素にあたえる影響について検討した。その結果、これまでの報告では影響は弱いとされていたCYP2C19に関して、明らかに阻害が認められた。また近年特に注目されているCYP3A4およびCYP3A5に関しては、サリドマイドの共存下で、活性の上昇が認められた。さらに詳細に検討したところ、サリドマイド前処置を行ったときよりも、同時添加の場合のほうが、著しい活性の増加が認められたことから代謝活性への影響はサリドマイドの代謝物によるのではなく、サリドマイド本体に起因することが強く示唆された。今回、新たに代謝物による影響についても検討したところ、CYP3A5発現系ミクロゾームおよび大腸菌膜発現系において、代謝物と思われるピークが認められ、新規代謝物および代謝経路の存在を明らかにすることになった。サリドマイドを用いた悪性腫瘍の治療の際にはステロイドなどが併用さることから、誘導および拮抗阻害によってCYP3A分子種の活性に大きな影響を与えることが事前に把握できることは、より安全な治療効果に繋がるものと考えている。
高速高精度追加学習性を持つ競合学習ネットによる画像データマイニング技術の研究

本研究の目的は,追加学習型競合学習ニューラルネットワークを用いた画像データマイニング技術を開発し,大量の画像データからのデータマイニングを実現することである.そのため以下の研究を実施した.1.画像からの高速なオブジェクト検出を実行する方法を考案した.(1)処理対象となる画像に含まれるオブジェクトを検出するため,テンプレートマッチングに基づくSSDA法を高速化する手法を検証した.(2)検討の結果,SSDA法より500倍以上高速な処理を実現する手法を考案し,実証した.2.PCクラスタを構築し,並列処理の実装を確認した.3.画像のオブジェクトを高速かつ安定的に検出するアルゴリズムを開発した.4.また,絵画画像における特徴量をいくつか定義し,その抽出により作者の同定が可能であることを確認した.これにより,画像特性に基いた自明でない知識の検出を実現可能であることがわかった.5.PCクラスタを構築し,並列処理による画像処理およびデータマイニングを実行するプログラムを開発した.6.自明でない知識として,作風からの作者推定および製作年代推定の精度を検討した.7.また,高速画像処理の応用として,オブジェクト検出の高精度化を実現した.本研究の目的は,追加学習型競合学習ニューラルネットワークを用いた画像データマイニング技術を開発し,大量の画像データからのデータマイニングを実現することである.その前半段階として平成14年度に以下の研究を実施した.1.画像からの高速なオブジェクト検出を実行する方法を考案した.(1)処理対象となる画像に含まれるオブジェクトを検出するため,テンプレートマッチングに基づくSSDA法を高速化する手法を検証した.(2)検討の結果,SSDA法より500倍以上高速な処理を実現する手法を考案し,実証した.2.PCクラスタを構築し,並列処理の実装を確認した.3.画像のオブジェクトを高速かつ安定的に検出するアルゴリズムを開発した.4.また,絵画画像における特徴量をいくつか定義し,その抽出により作者の同定が可能であることを確認した.これにより,画像特性に基いた自明でない知識の検出を実現可能であることがわかった.以上の成果をふまえ,現在,下記の手順で研究を進めている.1.データの収集と分析ならびに有効な特徴量の定義.2.PCクラスタにおける画像データの効率的な並列処理方法についての性能検証を実施する.3.自明でない知識の検出精度を検討する.本研究の目的は,追加学習型競合学習ニューラルネットワークを用いた画像データマイニング技術を開発し,大量の画像データからのデータマイニングを実現することである.そのため以下の研究を実施した.1.画像からの高速なオブジェクト検出を実行する方法を考案した.(1)処理対象となる画像に含まれるオブジェクトを検出するため,テンプレートマッチングに基づくSSDA法を高速化する手法を検証した.(2)検討の結果,SSDA法より500倍以上高速な処理を実現する手法を考案し,実証した.2.PCクラスタを構築し,並列処理の実装を確認した.3.画像のオブジェクトを高速かつ安定的に検出するアルゴリズムを開発した.4.また,絵画画像における特徴量をいくつか定義し,その抽出により作者の同定が可能であることを確認した.これにより,画像特性に基いた自明でない知識の検出を実現可能であることがわかった.5.PCクラスタを構築し,並列処理による画像処理およびデータマイニングを実行するプログラムを開発した.6.自明でない知識として,作風からの作者推定および製作年代推定の精度を検討した.7.また,高速画像処理の応用として,オブジェクト検出の高精度化を実現した.