hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重イオンビーム欠失変異マッピングによる組換え抑制領域からの有用遺伝子同定

植物の生殖システムの多様化に関わる「雌雄異株性」、「自家不和合性」、「アポミクシス」の原因遺伝子は、どれも染色体の組換え抑制領域に存在するため特定するのが難しかった。本研究では組換え抑制領域に欠失変異をもつ変異系統を整備し、独自に開発したソフトウェア「DelMapper(デルマッパー)」を用いて欠失変異のパターンから原因遺伝子の位置を絞り込んだ。さらに、次世代シーケンサーで得たゲノム情報や遺伝子発現情報を活用し、候補遺伝子の絞り込みに成功した。染色体の組み換えが抑制された領域に存在する有用遺伝子を同定するため、組換え抑制領域に大小様々な欠失サイズをもつ変異体ラインを多数整備し、それらの欠失パターンから原因遺伝子を特定する「欠失変異マッピング」を実施している。雌雄異株植物ヒロハノマンテマの2つの性決定遺伝子(雄蕊発達促進:SPF、雌蕊発達抑制:GSF)については、無性花変異体11個体、両性花変異体14個体、葯形成不全変異体15個体、表現型が雄である重イオンビーム照射50個体、合計90個体を用いて、86個のSTSマーカーについて欠失領域を調べた。ゲノム情報の無い巨大染色体の性決定領域を絞り込むため、最適化問題である「巡回セールスマン問題」を応用した新手法を開発した。マッピングの結果、SPFに6マーカー、GSFに4マーカーがマップされ、これらの領域を含むBACクローンを同定した。ソバの二花柱型自家不和合性遺伝子については、1,500個体からなるM1集団を育成し、任意交配後にM2変異集団を作成した。また原因遺伝子が座乗すると考えられるゲノム領域を整備するため、20Kbpのロングジャンピングライブラリーを作成し、アセンブラを用いてscaffold群の構築を行っている。またS領域連鎖マーカーとS-ELF3マーカーを用いて、S領域欠失個体をスクリーニング中である。これまでに500個体程度のM2を調べて、S領域連鎖マーカーを失った個体を1個体確認できた。ギニアグラスのアポミクシス遺伝子については、同遺伝子周辺領域のBACクローン193個を次世代シークエンサーで解読し、これまでに約23.2Mbpの配列情報が得られ、28 contigが形成された。また有性生殖への転換が示唆された変異体2系統についてアポミクシス特異的STSマーカー120個による解析を行い、欠失マーカーが4個および3個と、欠失領域が比較的小さいことを明らかにした。さらにこの欠失領域に位置するBACクローンを特定し、現在解析を進めている。染色体の組み換え抑制領域に存在する有用遺伝子を同定するため、組換え抑制領域に大小様々な欠失サイズをもつ変異体ラインを整備し、それらの欠失パターンから原因遺伝子を特定する「欠失変異マッピング」を実施している。ヒロハノマンテマの2つの性決定遺伝子(雄蕊発達促進:SPF、雌蕊発達抑制:GSF)については、発現が予測される蕾組織をレーザーマイクロダイセクションで切出し、精製したRNAを、1741のY染色体遺伝子を搭載したアレイに供試した。無性花変異体と両性花変異体のつぼみ由来のRNAも供試した。その結果、GSF候補遺伝子として4遺伝子を、SPF候補遺伝子として33遺伝子を同定した。巡回セールスマン問題を用いたY染色体欠失マップの精度を高めた。現在、候補遺伝子とY染色体マップとを統合し、原因遺伝子を絞り込んでいる。ソバの二花柱型自家不和合性遺伝子については、約3,000個体の重イオンビーム照射集団(M2)を育成し、DNAを抽出した。抽出したDNAをテンプレートに用いてPCR増幅解析を行い、自家不和合性関連遺伝子とされているSーELF3周辺に欠失が生じた染色体のスクリーニングを実施した。最終的に2個体のSーELF3周辺に欠失個体を得ることができた。また、アソシエーション解析用集団(短柱花個体24個体、長柱花個体24個体)のDNAを用いてGBS反応とNGS解析を実施した。ギニアグラスのアポミクシス遺伝子については、イオンビーム照射によりアポミクシスを喪失したと示唆される変異体2系統の表現型解析を行い、後代で遺伝子型・表現型が分離すること、胚のう分析でアポミクシス型胚のうが検出されないことから、これら2系統でのアポミクシス喪失が支持された。BACスクリーニングとNGS解析により、これら変異体の欠失領域のBACコンティグが形成されつつあり、さらにコンティグ連結を進めている。染色体の組み換えが抑制された領域に存在する有用遺伝子を同定するため、組換え抑制領域に欠失変異をもつラインを整備し、それらの欠失情報から原因遺伝子の位置を特定する「欠失変異マッピング」を実施した。組換え抑制領域のマッピングを行う欠失マップ法の精度を高めるため、巡回セールスマン問題を応用した欠失マッピング汎用ソフトウェア“DelMapper(デルマッパー)"を開発し公開した。ヒロハノマンテマの2つの性決定遺伝子(雄蕊発達促進:SPF、雌蕊発達抑制:GSF)については、96変異体について146個のY特異的マーカーの欠失状況を調べDelMapperでマップし、GSF領域およびSPF領域のマッピングに成功した。本マップで欠失領域が最も小さかった両性花変異体から直径0.1mm程度の蕾を採取してRNAseqを行い、現在、変異体で発現しない遺伝子リストからGSF性決定遺伝子の候補を絞り込んでいる。

ソバの二花柱型自家不和合性においてはソバのドラフトゲノムとゲノムデータベースを整備し、前年度に実施したGBS解析結果を用いて極度に組み換えが抑制されているS領域を抽出し、さらにS領域上に座乗する二花柱型自家不和合性遺伝子の候補を絞り込んだ。その結果、ソバのS領域はレトロトランスポゾンなどの繰返し配列に富んでおり、その全長は5.4 Mbp程度であることがわかった。機能が予測された遺伝子はわずかに32個であり、これらの中からソバの自家不和合性の制御に関わる可能性が高いと考えられる2遺伝子(RNaseおよび26Sプロテオソーム系関連遺伝子)を見出した。ギニアグラスのアポミクシス遺伝子については、アポミクシス遺伝子領域の配列情報から特定した座乗遺伝子23個のRT-PCR解析により、4遺伝子でアポミクシス品種特異的に穂における発現が確認された。ただしこれらの遺伝子の発現は葉でも見られ、定量PCRなどさらに詳細な解析が必要と考えられた。植物の生殖システムの多様化に関わる「雌雄異株性」、「自家不和合性」、「アポミクシス」の原因遺伝子は、どれも染色体の組換え抑制領域に存在するため特定するのが難しかった。本研究では組換え抑制領域に欠失変異をもつ変異系統を整備し、独自に開発したソフトウェア「DelMapper(デルマッパー)」を用いて欠失変異のパターンから原因遺伝子の位置を絞り込んだ。さらに、次世代シーケンサーで得たゲノム情報や遺伝子発現情報を活用し、候補遺伝子の絞り込みに成功した。アポミクシス遺伝子領域の配列の多くを反復配列が占めるため、BACウォーキング・コンティグ作成に時間を要しており、変異体2系統(SM-1, SM-2)の欠失範囲の精密な特定には至っていない。27年度にも引き続き取り組む予定だが、欠失領域への座乗が特定された遺伝子の機能解析も並行して順次進めていく。27年度が最終年度であるため、記入しない。植物遺伝学ヒロハノマンテマの2つの性決定遺伝子については、発現アレイで絞り込んだ候補遺伝子がY染色体欠失マップにおける性決定領域と一致するか否かを調査する。性決定領域に存在し、アレイでポジティブであった遺伝子は候補遺伝子として機能解析を進める。一致する遺伝子が1つもなかった場合、SPFとGSF領域のBACシーケンスを進め、性決定領域に存在する遺伝子の中から候補遺伝子を絞り込む。ソバの二花柱型自家不和合性遺伝子については、GBSを用いたGWAS解析に、昨年度までに得られた重イオンビーム照射によるS領域欠失個体(3個体)のジェノタイピングデータを加味し、ソバゲノムのドラフト配列上でS領域の絞り込みを行う。これによりSーELF3以外にも存在すると予測されている二花柱性関連遺伝子が検索可能となる。さらに、重イオンビーム照射集団を用いたTILLING解析を実施し、機能欠損型SーELF3を得る。得られた機能欠損型SーELF3の花柱性および自家不和合性の表現型を確認することにより、SーELF3の役割が明らかになる。ギニアグラスのアポミクシス遺伝子については、アポミクシス欠失変異体2系統についてBACウォーキングを進め欠失範囲を精密に特定する。また未熟花穂のRNA-Seq解析を行い、得られた配列情報をアポミクシス遺伝子領域ゲノム配列にマッピングして、変異体の欠失領域に座乗し、かつアポミクシス胚発生初期で発現する遺伝子を特定する。
74kDaサブユニットを持つ新しいプロテインホスファタ-ゼの活性調節機構の研究

1.ヒト赤血球サイトゾ-ル画分より精製したホスファタ-ゼIはタイプ2Aに属し,その分子量は180,000で、34kDaの触媒サブユニットαと63及び74kDaの調節サブユニットβ,δを各1分子ずつ含有している。cAMP依存性プロテインキナ-ゼ(Aキナ-ゼ)及びプロテインキナ-ゼC(Cキナ-ゼ)により、ホスファタ-ゼIの74kDa δサブユニットのセリン残基が定量的にリン酸化された。このリン酸化反応におけるホスファタ-ゼIに対するKmは、Aキナ-ゼで0.27μM、Cキナ-ゼで0.15μMで赤血球内の同酵素の推定濃度(0.2μM)にほぼ等しい。2.ホスホリラ-ゼキナ-ゼ,Ca^<2+>・カルモデュリン依存性プロテインキナ-ゼII,ミオシン軽鎖キナ-ゼ,cGMP依存性プロテインキナ-ゼ及びカゼインキナ-ゼIによるδサブユニットのリン酸化は認められなかった。3.リン酸化されたδサブユニットのトリプシン消化ペプチドの比較により、A及びCキナ-ゼに共通のリン酸化部位と、Cキナ-ゼに特有なリン酸化部位が認められた。4.Aキナ-ゼあるいはCキナ-ゼによるδサブユニットのリン酸化により、リン酸化H1ヒストンに対する脱リン酸活性は20ー40%上昇した。一方、リン酸化ミオシン軽鎖に対する脱リン酸活性は、Cキナ-ゼによるδサブユニットのリン酸化で50%促進されたが、Aキナ-ゼによるリン酸化では20%抑制された。異なるキナ-ゼによるδサブユニットのリン酸化が、異なる活性制御を行なうことが示唆された。
スピンコ-ティングにおける薄液膜形成過程

回転円盤上に溶質を揮発性の溶媒で希釈した溶液を滴下し、遠心力に起因する液膜流れを形成し、溶媒の蒸発により乾いた薄膜を円盤上に残留させる現象について、理論、実験の両面より研究を進めた。まず、理論解析に関して述べる。回転円盤上の液膜流れに関して、溶媒の蒸発等熱・物質移動を考慮した軸対称二次元の数値解析を、液膜とその上方の雰囲気の気液各相に対して行った。この結果、速度、濃度等各変数について半径方向の相似解が成り立つことが明らかになった。この相似解を用いて、一次元数値解析モデルを構成した。このモデルは、気液各相に対してその濃度・温度依存の物性値を与えることにより、スピンコ-ティングの初期過程より円盤上に乾いた薄膜が形成されるまでの全過程を解析することができる。これにより、過程中の半径方向流動や溶媒の蒸発の挙動、液膜における濃度上昇の様子、円盤の回転速度や滴下溶媒の初期濃度がプロセス及び形成される液膜に与える影響等について、詳細を明らかにした。次に実験による解析について述べる。スピンコ-タを製作し、以下の4種の実験を行った。すなわち、1.半導体用シリコンウェハにスピンコ-トを用いて薄膜を形成し、その最終的な厚さをエリプソメ-タを用いて測定した。2.レ-ザ式変位計を用いて、プロセス中の過渡膜厚を測定した。以上2種の実験に対しては、上に述ベた手法を用いて数値解析を行い、その結果と比較・検討した。結果は良好に一致し、数値解析手法の妥当性が証明された。3.アルゴンイオンレ-ザを用いてシャドウグラフ法により液膜流れの可視化を行い、液膜の表面波がその初期過程で消減し、その後は厚さがほぼ一様な液膜流れとなることを確認した。4.アルゴンイオンレ-ザを用いてマッハツェンダ干渉計を製作し、液膜流れの厚さ分布を計測した。その結果、形成される液膜全体についてほぼ均一な厚さをもっと見なせることを明らかにした。本研究の対象となる現象は、回転円板上の流体が遠心力で広がり、やがて溶媒の蒸発により乾いた薄膜を形成するものである。このプロセスを支配するのは、溶媒の蒸発、これによる液膜内の上昇や濃度分布の変化、濃度変化に対応した、粘性等物性値の変化などが挙げられる。また、円盤の温度が雰囲気より高い場合などは、液膜内および雰囲気の温度の分布や変化が影響を及ぼす。これらの因子をすべて考慮に入れるために、気・液の各相について流体の運動方程式、エネルギ保存の式及び濃度拡散の因子を定式化し、また、気液界面における溶媒の蒸発等熱・物質移動を境界条件として正確に記述した。これらの式を用い、速度、濃度等の変数に半径方向の依存性を仮定すれば、この問題は一次元問題として記述できることを示した。この一次元モデルを用いて開発した数値計算法は、個々の物性値を与えるのみで経験値を何ら必要とせず、また、回転塗布の結果得られる乾いた薄膜の厚さについて、後に述べる実験値と非常によい一致を示している。この計算モデルによる解析を行った結果、回転円盤上の液膜形成のプロセスについて、その初期においては遠心力に駆動された半径方向の液の流動が現象を支配し、やがて、液膜の厚さの減少と溶質濃度の上昇に伴う粘性の上昇により液の流動は減衰し、代わって溶細が明らかとなった。

また、この現象に及ぼす温度条件、気相の条件等の影響が明らかとなった。回転円盤、コントロ-ル・ユニット、制御用コンピュタ-等からなる実験装置を構成し、まず半導体用シリコンウエハを取り付けて塗布を行い、結果得られた乾いた薄膜の厚さ測定を行った。現在、レ-ザを用いた過渡現象の測定系の開発を行っている。回転円盤上の薄膜形成過程を解析するため、本年度は実験装置及びその測定系の整備を行った。すなわち、回転速度を自在に制御でき、回転円盤面のぶれをサブミクロンに抑えたスピンコ-タ及び後に述べる膜厚測定系を構成した。PMMA(ポリメチルメタクリル酸)をクロロベンゼンで希釈した高分子溶液を塗布溶液に用い、クロロベンゼンの蒸発によりPMMAの薄膜を円盤上に形成する実験を行った。実験は以下に述べる4種類である。1.半導体用シリコンウェハにスピンコ-トを用いて薄膜を形成し、その最終的な厚さをエリプソメ-タを用いて測定した。パラメ-タは円盤の回転速度及び滴下溶液の初期濃度である。最終膜厚は、厚さ1μm以上の範囲ではこれらパラメ-タとの間に比較的単純な相関を持つが、さらに薄い膜の場合はこれらの関係が予測する値より大きい膜厚値を示し、このずれは溶質分子の大きさに正の相関をもつことが明らかとなった。2.レ-ザ式変位計を用いて薄膜形成過程における過渡膜厚を測定した。以上の2種類の実験条件に対しては、前年度までに開発・整備した数値解析手法を用いて数値解析を行い、その結果を実験結果と比較・検討した。結果は良好に一致し、数値解析手法の妥当性が証明された。3.アルゴンイオンレ-ザを用いてシャドウグラフ法により回転円盤上に形成された液膜流れの可視化を行い、溶液滴下後において存在する液膜の表面波がその初期過程で消滅し、その後は厚さがほぼ一様な液膜流れとなることを確認した。4.アルゴンイオンレ-ザを用いてマッハツェンダ干渉計を製作し、液膜流れの厚さ分布を計測した。その結果、形成される薄膜の厚さ分布が大きくなく、液膜全体についてほぼ均一な厚さと見なせることを明らかにした。
脊髄小脳失調症6型および31型の分子病態に基づく治療法開発研究

本研究は、本邦に患者が多く社会的ニーズの高い遺伝性神経変性疾患で、小脳プルキンエ細胞(PC)変性を特徴とする脊髄小脳失調症6型(SCA6)と同31型(SCA31)について、病態発症メカニズムに基づいた治療薬開発を目指して、主にモデル培養細胞および動物を用いた基礎的研究を行なった。SCA6については、病因となる変異Cav2. 1チャネル蛋白のカルボキシル末端断片が細胞質で凝集する際に毒性が発揮されること。さらにこの際、Brain-derived neurotrophicfactor(BDNF)を含めたCREB関連遺伝子群の発現に変動が生じ、患者PCにおけるBDNFの発現低下がSCA6の病態と関連していることを明らかにした。また、SCA6遺伝子エクソン47領域の選択的スプライシングに着目し、神経毒性を発揮する変異Cav2. 1アイソフォームの発現を抑制しうる因子・薬剤を探索するために、同領域の選択的スプライシングを蛍光でモニターできる新しい神経細胞モデル系を確立した。このモデルは今後の候補因子のハイスループット探索に有用である。SCA31については、患者ゲノムで認められる3種類の異常な繰り返し配列のうち、(TGGAA) nの転写産物(UGGAA) nが神経毒性の主要原因であることを明らかにし、それに基づいて患者脳での病態を模倣するSCA31モデル細胞系を確立した。またドイツおよびフランス人のSCA患者ゲノムとの比較からSCA31が日本人特有の疾患である可能性を示した。以上両疾患とも研究着手前にはなかった治療薬発見への基盤を確立できた。SCA6:ポリグルタミン鎖伸長を有するP/Q型CTFが、核および細胞質でそれぞれどのような機序で細胞障害を起こすかを、培養細胞および動物モデル(既存・新規作製)を用いて解明することを目的として、初年度の研究を行った。平成21年度は、P/Q型CTFが脳内で産生され、特に患者脳では細胞質内で多数出現し凝集するのに対して、核内でも健常者には見られない可溶性画分での存在を認めた(Ishiguro K, et al. Acta Neuropathologica 2009)。研究計画は、この内容に対応する細胞モデルと動物モデルを作製することへと若干の軌道修正をした。すなわち、核移行シグナル・核脱出シグナルのそれぞれをCTFに付加して培養細胞に発現させ、luciferaseアッセイ、細胞死確認などを行った。その結果、CTFが核内と細胞質内では毒性が全く異なるという重要な発見をした。このため、年度末にかけて、各種シグナルを付加したCTFを安定発現化する培養細胞を作製。発現の変化する遺伝子の解析に着手した。さらに同様に過剰発現系マウスを作製した。また既存のノックインモデルを用いた病理学的検討から、凝集体がリソゾームマーカーと共局在することを見いだし、SCA6の変異タンパク処理機構としてはリソゾームが重要な役割を果たしている事が示唆された。SCA31:平成21年度は、まず変異配列が安定してクローニングする系を確立し、次に一過性に培養細胞に発現させる系を確立させた。年度末には細胞死の有無を変異遺伝子の長さや内容に拠った違いを検討した。SCA6・SCA31共通:本年度はCacnalaミニジーン発現系を用いて、エクソン47領域の選択的スプライシング調節機構の解析を進めるとともに、SRp75の関与について、SRp75がCacnala RNAと直接的に結合することをin vitro結合アッセイで確認し、またin situ hybridyzation法による発現解析によりヒト小脳プルキンエ細胞でSRp75が実際に高発現していることを見出した。水澤主任研究者は、SCA6においては計画通り安定化発現細胞株を合計6種類完成させ、次にSCA6の標的分子であるCTFが核内と核外(細胞質内)の局在の違いでどのように遺伝子発現に影響するかを、マイクロアレー法とRT-PCR法などで網羅的に探索した。

その結果、CTFが細胞質内に存在するときに細胞死が招来されることが明らかになった。その状況下で様々な遺伝子の発現が変動することを明らかにし、RT-PCRでも確認した。目下、細胞死が起きるカスケードを探索している。一方、2種類の異なったタイプのCTFをそれぞれ過剰発現するマウスを作製した。現在これらについてライン樹立を行っている。石川分担研究者は、SCA31について異常RNAを発現する細胞モデルの作製を初年度から行ってきたが、平成22年度はこれを完了させた。一過性発現では細胞死とRNA凝集体の形成を確認した。本疾患では小脳内でも神経細胞変性の起こり方に明確な部位差が見られ、患者間でも一定していることが特徴であることが明らかになった。さらに、現在患者脳内での凝集体形成と神経細胞変性の程度について、検証している。渡瀬分担研究者は、SCA6遺伝子エクソン47領域の選択的スプライイシング制御機構とその制御因子の解明を目指している。本年度は選択的スプライシングの変化を蛍光を指標としてモニターできるC acnalaミニジーンコンストラクトを作製し、このミニジーンを発現するHEK293由来安定細胞株の作製に成功した。今後安定細胞株に候補因子や薬剤を投与する予定である。SCA6:水澤研究代表者・石川分担研究者らはポリグルタミン鎖伸長を有するP/Q型CTFが、細胞質に発現する場合と、核内に発現する場合の安定化細胞株を作製し、細胞死は患者脳内と同様に細胞質のCTFが発現した場合に強いことを見出した。マイクロアレー解析などから、細胞モデルでの細胞死に先だって発現変動を示す遺伝子群を見出し、患者脳内での遺伝子発現変動も認める遺伝子群を限定化することが出来た。また、患者脳内でのCREBリン酸化低下がCTF凝集体形成によって起きることや、患者脳内では重要な神経成長因子BDNFが低下していることを発見し、誌上報告した。渡瀬分担研究者は、SCA6遺伝子エクソン47領域の選択的スプライシング制御機構とその制御因子の同定を目指している。昨年度樹立したエクソン47領域選択的スプライシングの変化を蛍光を指標としてモニターできるHEK293由来安定細胞株は、細胞の接着性が弱く大規模なスクリーニングには不適であることが判明したため、新たにPC12由来スプライシングモニター安定細胞株を樹立し、小分子化合物ライブラリを用いたスクリーニングを開始した。またシス調節因子の同定を目指して候補領域に欠失変異を有するミニジーンをPC12細胞に発現させた結果,同部位のスプライシンング効率が変化する領域を見出した。SCA31:石川分担研究者らは細胞モデルを完成させ、動物モデルの作製も進めた。変異遺伝子がRNAとして発現することを誘導できるPC12細胞株を樹立し、細胞死とRNA凝集体形成がいずれも(UGGAA)nが発現する時に招来されることを見出した。研究最終年度に、その状態で発現変動する遺伝子の探索を進めた。また、(UGGAA)nが過剰発現する動物モデルの作製を進めた。繁殖を進めることに手間取り、マウス系統の樹立を達成するに留まったため、マウスの解析は今後別途進める。
エジプト社会におけるジェンダー秩序とその再編のダイナミクス-宗教言説とその受容

今年度は2本の論文を投稿し、1本の採用が決定した(残りの1本は未だ審査中)。古巣の中東学会だけでなく、今回初めて行った日本文化人類学会における発表および日本文化人類学会関東地区研究懇話会における発表においても、好意的な評価を得ることができたのは収穫であった。昨年度提出した博士論文を世に問うべく、投稿し発表した、研究成果還元に力点を置いた一年だったと言えよう。エジプトに補足調査に行き、今後のイスラーム電話のファーワー研究を進展させるために必要な資料を収集した。現代エジプトのイスラーム教徒社会におけるジェンダー秩序、およびその再編のダイナミクスを宗教言説とその受容のありかたから明らかにすることが本研究の研究目的である。筆者は今までの研究を5月に中東学会において発表した。6-8月にかけてファトワーのデータベース化を行った。また12月から1月にかけ、エジプトのファトワーを出すNGO組織「イスラーム電話」におけるフィールド調査を行い、ウラマーの会議記録およびファトワーの収集を行った。このデータは2-3月にかけ、データベース化し、来年度の研究に備えた。また3月には08年11月に刊行予定の竹村和子・義江明子編『ジェンダー史叢書第三巻思想の力/文化の流通』、明石書店へ寄稿する論文「イスラーム法と女性たち:現代エジプトを事例として」を執筆した。
人工社会の技法に基づく生成的インタラクティブアートの実装技術に関する研究

アントアルゴリズムにより自律的に動き回るマルチエージェントシステム、および、近赤外線カメラと画像処理技術による視覚情報処理を応用したインタラクティブなメディアアート作品の設計と制作を行なった。成果作品はドイツおよびポーランドの国際メディアアート祭で展示する機会を得ることができた。2次元連続空間上を群れるエーシェント群について、アントアルゴリズムに習い、誘因物質の拡散と蒸発をクリッド分割によりその分布をシミュレートし、カメラ画像の処理から得られる鑑賞者の動き等を分布に反映させるプロトタイフを作成した。誘因物質の放出と吸収の係数、および、エーシェント同士の相互作用の設定によって、群れ行動にどのような変化が生じるかを調べシステム構築の指針を得た。基本概念および基本設計について研究協力者と討論をおこない、8月に相互の所属機関を訪問して、プロトタイプシステムの共同制作作業を実施した。プロトタイプについては、オープンキャンパスを利用して一般に展示し、動作実験および一般の鑑賞者の反応について調査した。小型のパーソナルコンピュータ1台を導入し、実時間応答性を確保するため、マルチコア、およびグラフィックプロセッサの並列計算能力を生かしたアルゴリズムを複数開発し、シミュレーションの精緻さと計算速度の関係について評価実験を行なった。5月と10月に研究成果の一部の応用として、現代バレエの場内および舞台効果への応用を、ドイツ・ミュンヘンおよびオランダ・ハーグにて実施した。昨年度に作成した2次元連続空間上を群れるエージェント群のプロトタイプをもとに、細菌、線虫、昆虫などの行動特性からヒントを得たエージェントの行動ルールと視覚化について開発を進め、Cyclesと題する作品として完成させた。インタラクティブ性の向上の一貫として、シミュレーション計算速度の向上をはかるため、昨年度に引き続き、マルチコア、グラフィックプロセッサ、ネットワーク分散などの有効利用についての検討を進め、ネットワーク接続された2台の小型パーソナルコンピュータを用いることで、数週間にわたる連続動作にも安定して対応可能なシステムを確立した。1台は、テーブルに置かれた鑑賞者の手の位置と形を認識し、輪郭線を抽出して他方のコンピュータに随時送信する。もう1台は、受け取った輪郭情報を元に、環境者の手に追随するエージェント群を実時間で投影するための映像を生成する。主催者からの招待により、8月にドイツ・ドルトムントで開催されたISAE RUHR 2010および11月にドイツ・アウグスブルグで開催されたlab 30にて本作品の展示を行い、来場者からも良い評価を得た。同時に対話型進化計算を用いた動画の品種改良システムについて、遺伝型である関数表現を実行中にシェーディング言語に翻訳し、グラフィクスプロセッサの命令に変換することで、実時時間描画のプロトタイプを作成し、インタラクティブ・アートへの応用に目処をつけた。昨年度に作成した卓上型のインタラクティブ・インスタレーションCyclesについて、平成22年度中に行なった、ドルトムントでのISEA2010、アウグスブルクでのlab.30、および平成23年度に行なったポーランド・ヴロツワフでのWRO 2011における展示の結果をもとに、鑑賞者の自己認知および社会的存在の再考を誘導する作品として、人工社会シミュレーションと植物の発達モデルを取り込んだ新たな作品の設計と試作を研究協力者Daniel Bisigと共に行なった。3次元画像認識装置の利用については、レーザプロジェクタとの組み合わせによる複雑な3次元立体表面への投影について検討を進め、簡単なプロトタイプシステムの試作を通して作品としての実現における問題点を洗い出し、技術的実現は可能だが、鑑賞者との相互作用の方法について更なる検討が必要との結論に至った。当該研究課題における成果を応用した作品について、ニュー・メディア・アートの基礎分野についての国際会議Conscious Reframed 12にて、研究協力者と共に発表を行ない、当該研究課題が芸術分野の専門家からも一定の評価が得られ、芸術の理論的側面においても重要な議論の題材を与えることを確認した。なお、WRO 2011では、来場者の投票に基づく「聴衆賞」を獲得した。対話型進化計算を用いた動画の品種改良システムについて、実時時間描画を応用した完全オートマチック・アートおよびライブ・パフォーマンスのためのシステムを構築し、計算美学国際ワークショップ、芸術科学会、進化計算シンポジウム、生成的システム(Generative System)国際会議にて発表を行なうと共に、ライブ・パフォーマンスを実施し、聴衆から一定の評価を得ることができた。
膜タンパク質挿入活性をもつ新規糖脂質の脂質膜上での局在と膜に及ぼす作用の解明

MPIase (Membrane Protein Integrase)は3種のアミノ糖から成る糖鎖とジアシルグリセロール(DAG)がピロリン酸を介して繋がった新規の糖脂質で、大腸菌内膜より単離された膜タンパク質膜挿入に関わる新因子である。従来、単純なタンパク質は疎水性によって自発的に膜挿入すると考えられてきた。しかし我々は、生理的濃度のDAGが膜挿入を阻害し、MPIaseが復活させる現象を見出した。大腸菌リン脂質の膜試料の固体NMRを測定した結果、DAGおよびMPIaseにより膜の相状態は変化しないこと、膜中の脂質の運動性はDAGによって低下し、MPIaseによって上昇することがわかった。大腸菌リン脂質のみのリポソームには疎水性の高いペプチドは自発的挿入を起こすが、ジアシルグリセロール(DAG)を加えると自発的挿入が阻害されることが分かっている。DAGが膜流動性に与える影響を調べるために、脂質部をDラベルしたDAGを合成した。固体NMRで膜中に挿入された位置の運動性を調べるために、脂肪酸のγ位をラベル化することとした。市販の脂肪酸をエステル化し、D化メタノール中塩基処理によりα位をDラベル化した。エステルを還元してアルデヒドとした後増炭反応を行いγ位をラベル化した脂肪酸を得た。これをグリセロールに結合させて目的のDラベル化DAGを得た。固体NMRを測定したところ、MPIaseの添加により若干のシグナル変化が見られた。今後、MPIaseの含有量を増加させて比較する予定である。一方、大腸菌の生育培地を13Cグルコースのみとして培養しMPIaseの13Cラベル体を得た。基質ペプチドも合成した。糖鎖部の会合を調べるためにDOSY-NMRの測定を行ったところ、脂質部を有するMPIaseは水溶液中で会合していたが、脂質部を除いた糖鎖部だけでは、活性に必須のO-Ac基の有無に関わらず会合が見られない結果となった。これまでに、大腸菌由来リン脂質だけから調製したリポソームでは、疎水性ペプチドは自発的に膜挿入するが、生理的濃度のジアシルグリセロールが存在すると、自発的膜挿入が阻害されることが知られていた。ここに我々が同定した膜挿入因子MPIaseを加えると、濃度依存的に膜挿入が復活する。まず、31P-固体NMRで膜の相状態を確認したところ、DAGやMPIaseを加えても相状態には変化が無いことが分かった。次に、膜脂質(ホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルグリセロール(PG)、DAG)の脂質部を重水素標識したものを合成し、重水素固体NMRを測定した。リポソームの重水素固体NMRは、Pake-Doubletと呼ばれる形状を示し、脂質部の運動性が大きくなるほど、その四極子分裂幅は小さな値を示すことが知られている。各々の膜脂質の四極子分裂幅を測定したところ、DAGを加えると運動性が低下し、MPIaseを加えることでその値が元に戻ることが分かった。変化の値としては小さいものであったが、温度変化に換算すると数度の差に相当することから、生体にとっては意味のある変化ではないかと考えている。また、PEとPGで挙動が少し異なっており、MPIaseとの相互作用に差がある可能性があるが、これについては更なる解析が必要である。最後に31PのT1測定により脂質リン酸部の運動性について調べた。DAGを加えてもほぼ変化が無かったが、MPIaseの添加により著しく運動性が上がることが分かった。MPIaseが脂質部やリン酸部の運動性に影響を与える原因が、頭部の大きさによるものであるか、ピロリン酸や糖鎖部の負電荷によるものであるか、今後モデル化合物を合成することで検証したい。MPIase (membrane protein integrase)は大腸菌内膜から単離された糖脂質で、膜タンパク質が膜挿入する際に必須であると考えられている。大腸菌由来リン脂質だけから調製したリポソームでは、疎水性ペプチドは自発的に膜挿入するが、生理的濃度のジアシルグリセロール(DAG)が存在すると、自発的膜挿入が阻害される。ここにMPIaseを加えると、濃度依存的に膜挿入が復活する。糖鎖部が基質となるタンパク質と相互作用することを見出しているが、脂質部の役割が不明であった。我々は、MPIaseが膜の流動性を変化させると想定し、重水素標識した膜脂質の運動性を評価した。リポソームの重水素固体NMRはPake-Doubletと呼ばれる形状を示し、その四極子分裂幅は運動性が大きくなるほど小さな値を示すことが知られている。我々は昨年度、リポソームにDAGを加えると膜の運動性が低下し、MPIaseを加えることでその値が元に戻ることを見出している。本年度はホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルグリセロール(PG)、DAGの運動性の温度依存について調べた。各々の膜脂質の四極子分裂幅を測定したところ、PEはいずれの温度(10-40°C)においてもMPIase添加により元の運動性を回復するのに対し、PGは温度が低い場合には回復が見られないことが分かった。PEとPGの挙動の違いはMPIaseとの相互作用に差がある可能性を示唆する。その原因として、PEの正電荷とMPIaseの負電荷の相互作用やPEとPGの頭部の大きさの違いが考えられる。これを検証するため、MPIaseの部分構造を合成し、各脂質との相互作用を検討を進めている。

MPIase (Membrane Protein Integrase)は3種のアミノ糖から成る糖鎖とジアシルグリセロール(DAG)がピロリン酸を介して繋がった新規の糖脂質で、大腸菌内膜より単離された膜タンパク質膜挿入に関わる新因子である。従来、単純なタンパク質は疎水性によって自発的に膜挿入すると考えられてきた。しかし我々は、生理的濃度のDAGが膜挿入を阻害し、MPIaseが復活させる現象を見出した。大腸菌リン脂質の膜試料の固体NMRを測定した結果、DAGおよびMPIaseにより膜の相状態は変化しないこと、膜中の脂質の運動性はDAGによって低下し、MPIaseによって上昇することがわかった。MPIaseが膜の相状態や運動性に与える影響を観測することができた。生物有機化学MPIaseが膜の運動性に影響を与える要因が、頭部の大きさによるものであるか、ピロリン脂質や糖鎖部の負電荷によるものであるかを明確にするため、部分構造を合成し、モデル化合物による影響を調べることで解析する。ラベル化MPIase調製に炭素源を13C-グルコースのみとして培養したが、1回目は少量で精製できなかったため、予定が遅れた。現在はスケールアップして培養し、活性のある画分を十分量得て最終精製段階に至っており、NMR測定は可能と考えている。脂質のDラベル化は問題なく進行しており、固体NMRに供することができた。膜挿入するモデルペプチドは疎水性が高いため精製に苦労したが、固相合成時にキャッピングを施すことで不純物を低減させることができた。DAGと同様に、D標識した脂質(ホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルグリセロール(PG))を含む膜試料を調製し、D固体NMRによって調べることで、DAGおよびMPIaseの有無による標識脂質分子の運動性を解析する。DAGによる膜タンパク質膜挿入阻害およびMPIase添加による膜挿入の機構解明を目指す。合成したモデルペプチドと膜試料を用いて、13C標識MPIaseとペプチドとの磁気双極子相互作用からMPIaseーペプチド間相互作用を観測する。
共同目標がチーム生産に与える効果の実験分析

自己シグナリングが満たされておらず、チープトーク働きにくい環境で、(i)チープトークによる目標設定がチーム生産に正の影響を与えるか否か、(ii)一定のコストがかかるシグナルがチーム生産に正の影響を与えるか否か、について私たちは実験による分析をおこなった。分析の結果、単純なチープトークはチーム生産に与える影響は限定的であるが、チープトークによる目標設定はチーム生産に正の影響があること、さらに、一定のコストがかかるシグナリングもチーム生産に正の影響があることが分かった。本研究の目的は、Aumann conjectureによりチープトークが機能しない可能性があるゲーム状況において、一定の条件下でコストがかかるシグナルを用いる事によってパレート改善する事ができるかを理論と実験の両面で分析する事である。チープトークが機能しない可能性があるゲーム状況の一つとして考えられる繰り返し囚人のジレンマゲームの分析を進めた。繰り返し囚人のジレンマゲームのうち完全観測の場合について、一定条件下でコストがかかるシグナルの比較対照の一つとして片方のプレイヤーのみが完全観測の繰り返し囚人のジレンマゲームの前に無条件でコストがかかるシグナルを出す場合の分析を既存データを使って行った。このように無条件でコストがかかるシグナルを片方のプレイヤーが出す場合であっても協力率が上昇する事が分かった。また、不完全観測の繰り返し囚人のジレンマゲームについては繰り返しゲームの行動についてのシグナルが連続であるという現実的状況下では先行研究による理論研究が十分である事が分かったため、まず、理論面の整備が必要であると考え、理論面の分析を進めた。さらに、チープトークが機能する状況とチープトークが機能しにくい状況の境目にあたるゲーム状況についても検討をした。このゲーム状況において、一定の条件下でコストがかかるシグナルの効果について既存データを使った分析を行い、この結果をワーキングペーパーにまとめた。共同目標という一種のシグナリングが協調に与える効果を分析するのが本研究課題であるが、様々なタイプのシグナリングについて理論研究および実験研究を行った。主な研究は3種類である。[1]コストがあるシグナルによりタイプを伝える事によって協調が達成されるかの分析。理論研究で、実験に用いるメカニズムが一定の条件を満たす唯一のものである事を求めワーキングペーパーにまとめた。さらに、中立的用語しか用いない実験環境においてシグナルが実施に協力を引き出す効果がどの程度あるかについて分析を行い、その結果をワーキングペーパーにまとめ、さらに学術雑誌に投稿した。[2]コストがあるシグナルにより、協力意思を伝える事によって協調が達成されるかの分析。理論上、コストがあるシグナルを使って協調が達成しうる事を確認し、それを実験で分析した。27年度の実験ではstrategy methodを用いた実験も行い、従来よりもシグナルの効果が明確に分かる実験結果を得た。[3]組織において人が入れ替わる状況を想定し、前世代が送ったコストがないシグナルをみて、行動を行う状況の分析。この状況下で一定のパラメータ上で協調が達成する均衡が存在する事を確認した。27年度は、対照実験となるシグナルがないケースについて実験を実施した。前の世代の行動がみれる場合とみれない場合ではみれない場合の方が協力が達成しやすいという実験結果を得た。その他、マネーを媒介した協調に関する実験なども行った。研究実績を5つ本のワーキングペーパーにまとめた。学会等における研究報告を7回行った。そのため順調に成果が上がっていると考える。[1]ミニマムゲームというチーム生産問題で効率的均衡に達する事が困難であるとされているゲームにおける共同目標の設定効果について実験による分析を行った。この実験では、先行研究で行われていた一回限りのチープトークと、本研究で開発した新しい修正可能なチープトークの比較を行った。その実験結果、修正可能なチープトークが効率的な均衡に到達する頻度を著しく上昇させる事が確認された。この結果について3月に学会報告を行った。[2]コストがあるシグナルによってタイプを伝える事によって協調が達成されるのかの分析。チームのメンバー数を増やし6人でも協調が達成されるのかについて実験を行い分析をした。その結果、メンバー数が増えたことにより協調率が減少するもののシグナルの効果がある事が分かった。[3]コストがあるシグナルにより協力意思を伝える事によって協調が達成されるかの分析。昨年度一定の成果をあげていたが、実験のセッション数をそろえるため追加実験を行い昨年度確認していた効果を再確認した。また、シグナルの効果のより詳細な分析を行った。[4]その他。成果の一つであるKobayashi et. al (2016)では、チーム生産における最適な分配ルールの条件を求めた。成果の一つであるShichijo and Fukuda (2016)では、チーム生産の費用の分担問題においてECSMPがよい性質を持つことを示した。また、チーム生産を繰り返し行う状況下での情報開示の問題についての実験結果について国際学会で報告を行った。理論的側面をより充実させる必要性がある事が分かったため理論分析進めると共に、既存データを使った分析を行った。

上記の[1][3]について引き続き実験を行い分析を行う。[1]については理論的研究の余地があるため理論研究もつめていく。また、上記に加えて新しいプロジェクトとして、偽りのインセンティブがある状況下でのシグナルについての実験を行う。経済学初年度の理論結果を受けて、繰り返し囚人のジレンマゲームおける共同目標の効果について、新規実験を実施する。昨年度、申請時点では予想できなかった他の外部資金を利用した研究を行う事ができたため資金を有効に活用するためには次年度に使用した方がよいと判断した。また、一度、実験に参加した被験者は同種の実験に参加できないという条件があるために、1つの年度に多くの実験を入れる事ができなかった。理論的発展を優先させたために、本年度は、本科研費補助金を使った実験は実施しなかった。一方で既存データを使った分析は進めた。昨年度から引き続きの実験および新規にプロジェクトを立ち上げる実験を実施する事で計画的に使用する予定である。繰り返し囚人のジレンマゲームにおける共同目標の効果を確認する実験を今年度に実施する。
アルツハイマー病脳における酸化的ストレスとPS2スプライシング異型との相関解析―Aβや小胞体ストレス反応との関連も含めて―

アルツハイマー病(AD)脳では酸化ストレスの亢進が報告されているが、その機序に関しては明らかではない。本年度は、まず病理学的に確実なアルツハイマー病(AD)におけるADの危険因子の中でも酸化ストレスとの関連が示唆されている遺伝子多型の頻度を検討した。病理学的に証明された凍結保存孤発性AD脳より抽出したDNAを用いて、アポリポ蛋白E(APOE)、トランスフェリン(Tf)、ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素(ALDH2)などの遺伝子多型を同定し、非AD対照群での頻度と比較検討した。対照群には、非ADの凍結保存した剖検脳以外に正常ないし非AD患者の白血球由来DNAを用いた。APOE-ε4やALDH2-*2はAD群で有意に出現頻度が高かったが、Tf-C2の出現頻度は有意差がなかった。PS2スプライシング異型に関しては凍結脳mRNAレベルでの検出を試みたが困難であった。次に抗酸化作用を有するスタチンの血漿アミロイドβ蛋白(Aβ)に対する影響を解析した。10mgのpravastatinあるいは5mgのsimvastatinを服用している22名の高コレステロール血症患者群と年齢、性をマッチさせた対照群より一晩絶食後採血し、血漿中Aβ40、Aβ42をサンドイッチELISAにて定量したところ両Aβ分子種ともに二群間で有意差が認められなかった。次に高コレステロール血症患者39名に10mgあるいは20mgのpravastatinを投与し、服用前と服用後の血漿Aβを経時的に測定した。現在服用5ヶ月後まで追跡しているが、Aβ40、Aβ42ともに、服用前と有意な変化が認められていない。通常量のstatinの服用では血漿Aβ量を減少させない可能性が考えられるが、痴呆やADとstatinとの関係は疫学的にも生物学的にも更なる検討が必要である。
茶カテキンとその異性体の生体利用性に関する研究

茶に含まれるカテキン類は加熱により容易に異性化する。本研究では異性化カテキンの生体内吸収性を、それぞれのカテキン種で比較した。異性化カテキンはオートクレーブで誘導し、カラムクロマトグラフィによって分離・精製した。これをマウスに経口投与し、高速液体クロマトグラフィを用いて血中濃度を測定した。その結果、茶に元来含まれるカテキン種よりも異性化したカテキン種では血中濃度が低く、生体利用性が異なることが示唆された。緑茶に含まれるカテキンとその立体異性体について、その生体利用性を比較するため、(-)-エピカテキン溶液を高温・高圧下で処理することにより(-)-カテキンを誘導した。この状態では両者の混合液であることから、さらに合成吸着樹脂(トヨパールHW40)による分離・精製を行い、凍結乾燥することにより、動物実験に供するサンプルを得た。5週齢のICRマウスに、(-)-エピカテキン、(-)-カテキン、(+)-カテキンをそれぞれ経口投与(100mg/kg)し、投与30分、60分後に心臓より採血した。得られた血液中のカテキン濃度は、固相抽出カートリッジ(OASIS HLB(日本ウォーターズ))による精製後、高速液体クロマトグラフィー-電気化学検出器によって定量した。現在までの予備的検討の結果、30分後の(-)-エピカテキンの血中濃度が最も高く、他と比べて高い生体内吸収性であると推察された。また、その異性体である(-)-カテキンについては(-)-エピカテキンに比べ、吸収性の低下が認められた。一方、血中における動態としては、ほとんどが抱合体(グルクロン酸抱合体、硫酸抱合体)として存在することが認められたが、(-)-エピカテキンについてはその一部分が遊離体として存在することも観察された。以上の結果より、ペットボトルなどの緑茶飲料に含まれるカテキン種の違いにより生体利用性に差異があることが示唆され、緑茶の有する様々な機能性あるいは安全性の観点から詳細な研究が必要であると考えられた。ペットボトル等の茶飲料に含まれるカテキン類は加熱によりそのフラバン-3-オールのC環3位が異性化する。本研究では、茶飲料に含まれる(-)-エピカテキン(以下ECと略す)とECの立体異性体である(-)-カテキン(以下Cと略す)の生体利用性について実験動物を用いて比較検討した。昨年度に開発した方法に従い、EC溶液を高温・高圧下で処理し、Cを誘導し、さらに合成吸着樹脂(トヨパールHW40)による分離・精製の後、動物実験に供するサンプルを得た。5週齢のICRマウスに、EC、Cをそれぞれ経口投与(100mg/kg)し、投与30分、60分後に心臓より採血した。得られた血液中のカテキン濃度は、β-グルクロニダーゼ、スルファターゼを用いて脱抱合し、固相抽出カートリッジ(OASIS HLB(日本ウォーターズ))による精製後、高速液体クロマトグラフィー-電気化学検出器によって定量した。一方、上記の酵素処理を行わない場合においては遊離体として血中濃度を求めた。ECの血中濃度(抱合体+遊離体)は投与60分後よりも投与30分後で高く、いずれの採血時間においてもCに比較して有意に高値であった。一方、それらの血中動態としてほとんどが抱合体であったが、トータルの血中濃度に対する遊離体濃度の比率は、ECの方がCに比較して有意に高い値を示した。以上の結果より、カテキン類の立体構造の違いにより生体利用性に有意な差異が認められ、またその体内動態にも影響することが示唆された。カテキンの有する様々な機能性あるいは安全性の観点からさらにフォーカスを当てて研究する必要があると考えられた。カテキン類は加熱によりそのフラバン-3-オール構造のC環3位が異性化する。本研究は、元来茶に含まれるカテキン類とペットボトル等の茶飲料に含まれる異性化カテキン類の生体利用性を比較検討するものである。本年度は、茶に最も多く含有する(-)-エピガロカテキンガレート(以下、EGCGと略す)とその異性体である(-)-ガロカテキンガレート(以下、GCGと略す)を実験動物に投与した場合の腸管吸収性を評価した。EGCGを蒸留水に溶解し、高温・高圧下で処理することにより、GCGを誘導した。次に、メタクリレート系樹脂を充填したカラムクロマトグラフィーでEGCGとGCGの分離精製を試みたが、メタノール-水の混合溶媒を移動相として用いた場合には良好な結果が得られなかった。次に、デキストランをベースとしたSephadex LH-20(GEヘルスケアジャパン)を用い、35%(v/v)アセトンで溶出させた場合、EGCGとGCGの分離が可能となり、これを減圧濃縮、凍結乾燥させることでGCGを得た。5週齢のICRマウスにEGCGあるいはGCGを100mg/kgとなるように経口投与し、投与後30分、1時間で採血を行った。

得られた血液はβ-グルクロニダーゼ、サルファターゼを用いて脱抱合させ、固相抽出カートリッジを用いた前処理を施した後、高速液体クロマトグラフィー電気化学検出器を用いて測定した。その結果、どちらの採血時間においてもEGCGの方がGCGよりも高い血中濃度を示しており、カテキン類の立体構造が生体利用性に影響を及ぼすことが示唆された。カテキン類を摂取後における吸収性の評価は、それらの機能性・安全性の考え方のベースとなることから、本研究で得られた知見は、食品加工によりその食品に含有される成分の生体利用性が異なる結果となるものとして、カテキン類以外にも様々なポリフェノール化合物の機能性・安全性評価と展開させることができると思われる。
3次元映像システムの視覚機能からの評価

眼の輻湊とピント調節の視覚機能から、両眼視差を利用した二眼式立体映像システムを評価する方法について検討した。二眼式立体映像システムにはパララックスバリア方式立体映像装置を用い、立体映像を提示した時の調節応答と輻湊を測定し、また、LED実視標を提示した時の調節応答と輻湊を測定して、両者を比較した。得られた結果は以下の通りである。立体映像と実視標で調節と輻湊を比較すると:(1)立体映像の提示、実視標の提示において、調節と輻湊はほぼ同時に生じ、相互に密接な関係を保ちながら応答した。すなわち、調節と輻湊間には従来言われているアンバランスな応答はなかった。(2)立体映像提示においては、調節には過渡応答のオーバーシュートや不安定性などの特徴があった。しかし、実視標ではこのような現象は見られなかった。(3)輻湊には、立体映像提示と実視標提示の条件で差が認められなかった。(4)調節と輻湊の応答量は立体映像とLED実視標の間に大きな差異はなかった。(5)両眼視差は小さい場合には、調節応答と輻湊応答はほぼ立体映像の再生位置にあった。したがって、調節はその応答量、過渡的な応答や安定性を尺度として、立体映像を評価する方法となる可能性を見出した。しかし、輻湊は立体映像と実視標で差がないため、評価の方法としての可能性は少ない。また、正確には、二眼式立体映像と実視標に対する調節と輻湊に生じた差異が映像呈示方式によるものか、呈示映像の品質(解像度、画角など)によるものか区別ができない。今後、映像条件による違いや個人差などを検討する必要がある。計測システムの構築と予備実験両眼の輻湊とピント調節を同時に計測するシステムを構築した。立体ディスプイによって、眼から1mの距離にある映像を50cm飛出させるとき、約4°の輻輳を生じる。このときの輻輳が調節測定に与える影響を度数-5.00の模型眼で求めたところ、測定誤差は0.150以内であり、測定に与える影響は小さいことを確認した。また、人間を対象として、立体映像と観察中の眼球運動と調節の同時測定を行ない、測定できることを確認した。評価・解析手法の開発3名の被験者により、立体映像が1mから50cmに飛出す刺激による調節と輻輳の測定を行なった。この実験から調節応答に不安定性が見られた。また、実物視標により、同じ立体刺激を与えた場合と比較実験を行なった。両実験を比較すると、(1)輻輳応答はほぼ同じである。(2)立体映像による調節応答は不安定であることが認められた。したがって、調節の不安定性を評価基準とする手法が有効であると考えられる。

(2)立体映像提示においては、調節には過渡応答のオーバーシュートや不安定性などの特徴があった。しかし、実視標ではこのような現象は見られなかった。(3)輻湊には、立体映像提示と実視標提示の条件で差が認められなかった。(4)調節と輻湊の応答量は立体映像とLED実視標の間に大きな差異はなかった。(5)両眼視差は小さい場合には、調節応答と輻湊応答はほぼ立体映像の再生位置にあった。したがって、調節はその応答量、過渡的な応答や安定性を尺度として、立体映像を評価する方法となる可能性を見出した。しかし、輻湊は立体映像と実視標で差がないため、評価の方法としての可能性は少ない。また、正確には,二眼式立体映像と実視標に対する調節と輻湊に生じた差異が映像呈示方式によるものか、呈示映像の品質(解像度、画角など)によるものか区別できない。今後、映像条件による違いや個人差などを検討する必要がある。