hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バクテリオロドプシンの光駆動プロトンポンプ機能の定量的評価

1)pH感受性蛍光色素ピラニンより,リポソーム内水相のpHを測定する際の信頼性を検討した.内水相のピラニンが膜へ吸着する量を蛍光偏光解消法により推算したところ,高々数%の値を示し,しかも吸着の際の蛍光スペクトルのシフトも小さいことが判明した.さらに使用したリン脂質の蛍光スペクトルにピラニンのそれが重なる部分があり,それは差スペクトルをとることにより補償した.従って,ピラニンをpHプローブとして使用することにより内水相のpHを0.01の標準偏差内で測定可能なことを確認した.2)バクテリオロドプシン(BR)を組み込んだプロテオリポソームに光を照射した時に発生するリポソーム内外水相のpH変化を同時測定した.内水相はピラニンで,外水相は複合ガラス電極で測定した.その結果を説明する解析モデルを, BRのプロトンポンプ能,光依存性のプロトン漏出,光独立性のプロトン漏出,内外水相のバッファー能等を考慮して,提出したところ,実験結果とよい一致をみた.3)リン脂質二分子平面膜にBRを組み込んだ時に発生する膜電流を測定する装置を開発した.1)pH感受性蛍光色素ピラニンより,リポソーム内水相のpHを測定する際の信頼性を検討した.内水相のピラニンが膜へ吸着する量を蛍光偏光解消法により推算したところ,高々数%の値を示し,しかも吸着の際の蛍光スペクトルのシフトも小さいことが判明した.さらに使用したリン脂質の蛍光スペクトルにピラニンのそれが重なる部分があり,それは差スペクトルをとることにより補償した.従って,ピラニンをpHプローブとして使用することにより内水相のpHを0.01の標準偏差内で測定可能なことを確認した.2)バクテリオロドプシン(BR)を組み込んだプロテオリポソームに光を照射した時に発生するリポソーム内外水相のpH変化を同時測定した.内水相はピラニンで,外水相は複合ガラス電極で測定した.その結果を説明する解析モデルを, BRのプロトンポンプ能,光依存性のプロトン漏出,光独立性のプロトン漏出,内外水相のバッファー能等を考慮して,提出したところ,実験結果とよい一致をみた.3)リン脂質二分子平面膜にBRを組み込んだ時に発生する膜電流を測定する装置を開発した.1先ず紫膜(バクテリオロドプシンの結晶構造の膜断片)を組み込んだりポソーム再構成膜系において、そのプロトンポンプ機能を測定したところ(1)光照射時における【H^+】漏れ速度が光量により変化する事実から、紫膜が一方向に100%必ずしも配向していない。(2)プロトンポンプ阻害係数が、光量が零となる近傍においても零とならない事実から、プロトンポンプ活性は、必ずしも光量のみの函数でなく例えば【H^+】電気化学ポテンシャル勾配もその要因となることが推定される。等の現象が予測され、従って蛋白が100%一方向へ配向した紫膜の一断片のみの活性を、既定された条件下で測定できるパッチ電流法の有効性が判明した。2パッチ電流法における膜の採取方法としては、生細胞から直接採取することをその最終的な目標としてその予備的な検討を行なった。測定の際障害となる好塩菌の細胞壁のみを破壊して溶菌という状態にまで至らないスフェロプラスト化細胞を実現するための方法を、まず食塩濃度変化法により検討した。食塩濃度をその培養条件の4molから段階的に低減させながら、蛋白及びDNAの流出量により細胞壁の破壊及び溶菌の状態を測定したところ、ある食塩濃度以下で急激にスフェロプラストを経て溶菌化にまでいたることが明らかとなり、より微妙な食塩濃度の調整が必要であることが判明した。今后さらにプロテアーゼによるスフェロプラスト化を検討する予定である。3 pA程度の膜電流をKHzの帯域で測定するための装置のハード面は、完成したが、現在その装置をオンラインで制御するためのソフトを作製中である。
高齢者の予想される死における看護職の看取り教育プログラム開発

高齢者の「予想される死」において看護職が「呼吸停止確認」を担う場合の看取り教育プログラムを作成するために、スウエーデンの看護職から看取りの現状や確立された理念を学んだ後、我が国の介護老人保健(老健)・福祉施設(特養)、訪問看護ステーションおよびホスピス・緩和ケア病棟の看護職に質問紙による現状等の調査を行った。その結果、合計230名から回答を得たが、老健は回答者の21%、特養は50%、訪問看護ステーションは56%、緩和ケア病棟は43%が看護職による「呼吸停止確認」を実施しており、多くが肯定的に受け止めていた。老健・特養では理念・倫理、死生学、家族看護学の卒前・卒後教育の充実を希望していた。我が国では、高齢者の看取りが急増し、近未来的には医師が臨終場面に立ち会い切れない状況が到来するであろうと危惧されている。一方、看護師による看取りについては、予想されている死については、その局面におけるよりよい役割が可能と考えられながら、法律的、制度的課題が大きい現状にある。そこで本研究は、スウエーデンの高齢者ケアの場で行われている看護職による看取りの状況、とりわけ「予想される死」における死亡確認の現状や教育的背景を看護職に聞き取り調査し、さらに日本の高齢者終末期ケアにおける死亡の確認状況を医師および看護職に調査して両国を対比させながら、よりよい看取りの実施方法につなげる教育プログラムの開発を目指すのものである。平成25年度は第一段階調査として、研究代表者・分担者によるスエーデンのホスピス病棟、グループホーム等の看護職への看取り時の死亡確認に関するインタビューを行った。インタビュー内容は入所者数や職員の数やシフト体制などの構造的側面(入所者や職員の数、シフト体制、年間の死亡確認数、医師との連携体制等)、死亡確認における観察点、および死亡確認に関する教育体制などであった。インタビュー結果として、スウエーデンにおいては、看護教育課程においては、学生の実習を含めて、臨死や死自体のとらえ方の教育が充実しており、看取りの場面における死の徴候アセスメントも決めこまかいものであった。今後はインタビュー結果を分析して、日本におけるよりよい看取りシステムへの研究と応用につなげていく予定である。本研究においては、H25年度は、スウエーデンを訪問し、死亡確認を含むend-of-life careシステムについて同国の現場で働く看護師、看護助手、および医師にヒアリングした。H26年8月には、再度、同国を訪問して情報を確認した。その結果、同国では看護師による死亡確認は、法律的環境が整備され、end-of-life careの6つの理念を背景に実施されていたことが明らかになった。とりわけそれら6つの理念は、教育および実践の場での教育プログラム開発への重要な示唆と考えられた。したがって、H26年度の我が国の看取りの場における調査は、これらの理念を質問項目に組み込んで、我が国の看取りの場における死亡確認の現状および課題や教育に対するニーズを明らかにすることであり、質問紙による全国調査を東北大学医学部倫理委員会に申請して実施した。研究対象者は、1)サイトに登録されている全国の認定訪問看護師のうち研究の趣旨に同意し、協力できる150名2)以下に勤務する看護職で本研究の趣旨に同意し、協力できるもの,すなわち、サイトに登録されている全国の介護老人保健施設の看護職のうち150名、全国の介護老人福祉施設の看護職のうち150名、全国の認知症グループホームの看護職のうち150名、現在登録されている合計49の全国複合型小規模多機能施設の看護職49名、全国の病院で緩和ケアのある病棟勤務の看護職のうち124名、全国の訪問看護ステーションの看護職のうち150名で合計926名である。登録されている施設等を「無作為」に抽出し、看護職の責任者宛てに研究の趣意書と自記式の質問紙を郵送し、看取りに関心ある看護職1名の回答を依頼する形で調査を実施した。質問紙回収の締め切りはH27年2月末日としたが、配布者数926名のうち、回収は250名からあり、現在、それらの回答の分析作業に入っている。本研究は、「予想される死への看護職による教育プログラム開発」を目指し、社会全体で看護職による死亡確認を支えるしくみを作っているスウエーデンからend-of-life careシステムおよびその運営理念を学んで、日本における高齢者ケアの看取りの現場のニーズを把握し、看護教育プログラムを作成するものである。平成27年度の研究成果については、平成25年度にスウエーデンを訪問して予想される死に対する看護職による死亡確認の現状、理念、および法的環境等について、ホスピス・緩和ケアの現場と教育の場で実践に臨んでいる同国の看護職にヒアリングを実施してたので、その結果を論文にて報告した。スウエーデンにおける看護職による死亡確認は、県によって法律的環境が整備され、"The 6 S"の理念によって支えられていた。また、本研究は平成26年度にわが国の介護老人保健・福祉施設をはじめとする介護保険施設および訪問看護ステーションに勤務する看護職に対し、死亡確認すなわち「呼吸停止確認」の現状および課題について質問紙による調査を行ったため、平成27年度は訪問看護師の「呼吸停止確認」の現状について学会報告し、かつ、介護老人保健・福祉施設の看護職による「呼吸停止確認」の現状とその認識について論文にて研究発表した。これまでの調査結果から、介護老人福祉施設では看護職による「呼吸停止確認」が回答者の50%に達しており、また、対象者の半数が行為を家族の理解が得られていればよいなどの認識で肯定的に捉えていた。

理由については医師の配置が常勤を義務付けてられていないため、入所者の看取りの場面に唯一の医療者である看護職が「死亡確認」の役割をも演じざるを得ないという現場のニーズが考えられる。平成27年度は、スウエーデンおよび日本における看取り関係者によるパネルデイスカッションを実施して、看護職による看取りの教育プログラム案の検討を行う予定であった。すなわち、わが国の看取りの場の看護職への調査で得られた結果から、看護職による呼吸停止確認の現状と課題および高齢者のより良い看取り方法に繋げる教育プログラム開発について、両国の看取りの現場および教育の場の関係者が集まって討議する予定であったが、スウエーデンの関係者の来日の都合にて、平成28年度に延期されることになり、研究の進捗状況は「やや遅れいている」状況にある。なお、研究期間を平成28年度まで延長sすることについては申請して承認されている。本研究は、高齢者の「予想される死」において看護職が「呼吸停止確認」を担う場合の看取り教育プログラム開発を目指すものである。すなわち、国全体で看護職による死亡確認のしくみを作っているスウエーデンからend-of-life careシステムおよびその運営の理念を学んで、日本における高齢者ケアの看取りの現場のニーズを把握し、看護教育プログラムの再構築につなげるものである。平成25年度はスウエーデンを訪問し、関係者にヒアリングを実施することにより看護職による呼吸停止確認のしくみについて学び、結果に関して論文による発表を行った。平成26年度は、我が国の介護老人保健・福祉施設の看護職に質問紙による調査を行って、「呼吸停止確認」の現状と認識について平成27年度に学術的な場で報告した。そして、平成28年度についてはスウエーデンから関係者(看護師および保健師)2名を招聘し、日本の3か所(宮城県内、青森県内、東京都内)において日本の看取り現場の看護職の参加を得て、スウエーデンの看護職の看取りの現状や理念、日本における調査の現状および教育プログラムの在り方に関するセミナーや報告会を行い、議論を深めた。学術的な場での活動については、我が国の介護老人・福祉施設およびホスピス・緩和ケア病棟看護職における「呼吸停止確認」の現状や課題について、学会および論文による発表を行った。また、看護職による「呼吸停止確認」の書式等の不足していると考えられる情報については、平成28年12月にスエーデンを訪問して、ヒアリングの追加を行った。現在、それらの得られた情報に関して、報告のための準備作業をしているところである。高齢者の「予想される死」において看護職が「呼吸停止確認」を担う場合の看取り教育プログラムを作成するために、スウエーデンの看護職から看取りの現状や確立された理念を学んだ後、我が国の介護老人保健(老健)・福祉施設(特養)、訪問看護ステーションおよびホスピス・緩和ケア病棟の看護職に質問紙による現状等の調査を行った。その結果、合計230名から回答を得たが、老健は回答者の21%、特養は50%、訪問看護ステーションは56%、緩和ケア病棟は43%が看護職による「呼吸停止確認」を実施しており、多くが肯定的に受け止めていた。老健・特養では理念・倫理、死生学、家族看護学の卒前・卒後教育の充実を希望していた。
固体酸化物燃料電池を用いた炭化水素燃料のオートサーマル改質法の研究

本研究の具体的目的は2点ある。(1)ひとつは"SOFC Reformer"を具体的に構成し、実地にメタン、ジメティルエーテル(DME)、軽油などの炭化水素なるべく少量の水蒸気とともに導入し、実際に燃料改質装置として作動することをモデル的に示すと同時に、従来型の改質装置と入れ替えが可能なことを示すことにある。本年度はこの目的のために、の2種類のセルを製作した。しかし、ガラス接合剤との膨張係数の一致が悪く接合の改良を行っている。(2)第二の目的は、このようなSOFC Reformerではイオン伝導体、混合伝導体の酸素分離機機能と、クラッキング反応、水蒸気改質反応、水素、CO、炭素の電気化学的酸化反応が複雑に絡み合った、オートサーマル反応進行していると思われる。われわれの発見した、Fe、Vなどの電極あるいは触媒がどのような役割を果たしているのか、それらの役割をより明確にすることによって、より高性能なより高性能のSOFC Reformerを開発していくことにある。現在まで明らかになったことは、(1)炭化水素燃料のクラッキングの速度が全体の反応速度に対して支配的である。(2)クラッキングで発生した水素、COの電気化学は、炭素の共存のため抑制されているようである。(3)そのため、(2)で生成する水蒸気CO2で促進されることが期待される、炭化水素の水蒸気反応が意外に遅く、この(2)、(3)反応の促進は全体の改良のための重要な要因であると思われる。
18世紀から19世紀初頭までのドイツの文学と思想における「精神」の概念とその系譜

1.ヨーロッパにおける「精神」(Geist)概念の系譜について,初期古代ギリシアの哲学者アナクシメネスにいう「プネウマ」(pneuma)までさかのぼって吟味するにあたり,古代ギリシア語ならびにラテン語のうち18世紀ドイツで「精神」(Geist)およびその派生語を用いてドイツ語訳された単語や概念を探るという方法で,たとえば,キケロにおける「狂気」に相当するラテン語(furor)は,デモクリトスにおけるギリシア語「プネウマ」に対応する意味をもつ概念として,18世紀ドイツのゴットシェートにより「精神を吹き込まれた状態」を意味するドイツ語(Begeisterung)をもって翻訳されていることが確認された。2.ヘルダーリンの作品やヘーゲルの『美学講義』において,「精神」概念を「プネウマ」の訳語としてとらえ,その汎神論的原義にさかのぼって解釈することにより,難解とされる各箇所を明解に解釈できることが確認された。3.「プネウマ」の類義語ともいうべき「エーテル」(aither/aether)を概念史的に追跡したところ,近代では,少なくとも初期ライプニッツにおいて,「エーテル」概念は「プネウマ」のラテン語訳とされる「スピーリトゥス」(spiritus)とも密接に関連し,物質性とともに観念性をもあわせもつ「プネウマ」に特徴的な二重性のうち,「自然」としての前者には「エーテル」概念が,「精神」としての後者には「スピーリトゥス」概念が用いられ,それぞれ概念的に使い分けられているとの感触をえた。この点の立ち入った検証とともに,このライプニッツの思想が18世紀ドイツにおける「精神」概念に与えた影響の追跡は,今後の課題である。4.東洋思想における「気」の概念と「プネウマ」概念とは,ともに「大気」という物質性と「精神」という観念性をあわせもつという並行的対応関係の比較対照的分析の糸口をつかむことができた。1.ヨーロッパにおける「精神」(Geist)概念の系請について,初期古代ギリシアの哲学者アナクシメネスにいう「プネウマ」(pneuma)までさかのぼって吟味するにあたり,古代ギリシア語ならびにラテン語のうち18世紀ドイツで「精神」(Gecist)およびその派生語を用いてドイツ語訳された単語や概念を探るという方法で,18世紀ドイツにおける「精神」(Geist)概念の解明を試みた。たとえば,キケロにおける「狂気」に相当するラテン語(furor)は,デモクリトスにおけるギリシア語「プネウマ」に対応する意味をもつ概念として,18世紀ドイツのゴットシェートにより「精神を吹き込まれた状態」を意味するドイツ語(Begeistening)をもって翻訳されている。訳語を媒介としたこのような概念分析の方法を用いることがきわめて有効であることを考慮すると,「プネウマ」のラテン語訳とされる「スピーリトゥス」(spiritus)についても,その概念を分析するにあたっては,そのドイツ語訳「霊」/「霊魂」(Scele)など「精神」の同義語や類義語についても,概念史的に解明する必要のあることが確認された。2.ヘーゲルの『美学講義』において,「精神」概念を「プネウマ」の訳語としてとらえ,その汎神論的原義にさかのぼって解釈することにより,難解とされる各所を明解に解釈できることが確認された。その際,「精神」(Gest)の概念と同じ地平にある「概念」(Begrifl)や「理念」(Idee),「真理」(das Wahre/Wahrheit)など,ヘーゲル哲学の中心的諸概念の理解にもつながり,「精神」=「ブネウマ」と理解して,「精神」の概念について,ヘーゲル以前の概念史をさかのぼることが,ヘーゲル哲学の中心的諸概念の新たな解明にも資するとの感触を強めた。

3.中国哲学研究者との討論を通じて,東洋思想における「気」の概念と「プネウマ」概念との並行的対応関係を分析することが,西洋哲学の研究ばかりでなく中国思想の研究にとっても大きな意義を有することが確認された。初期古代ギリシアの哲学者アナクシメネスにいう「プネウマ」(pneuma)までさかのぼってヨーロッパにおける「精神」(Geist)概念の系譜を吟味するにあたり,「プネウマ」の類義語ともいうべき「エーテル」(aither/aether)を概念史的に追跡したところ,近代ではライプニッツにおいて,この概念が重要な役割を果たしていることを確認した。これは,古代ギリシア語ならびにラテン語のうち18世紀ドイツで「精神」(Geist)およびその派生語を用いてドイツ語訳された単語や概念を探るという方法を,昨年に引き続いて援用した成果である。加えて,少なくとも初期ライプニックにおいて,「エーテル」概念は「プネウマ」のラテン語訳とされる「スピーリトゥス」(spiritus)とも密接に関連している。その際,物質性とともに精神性をもあわせもつ「プネウマ」に特徴的なニ面性のうち,前者には「エーテル」概念が,後者には「スピーリトゥス」概念が用いられ,それぞれ概念的に使い分けられているとの感触もえた。この点の立ち入った検証とともに,このライプニッツの思想が18世紀ドイツにおける「精神」概念に与えた影響も,追跡する必要がある。初期ヘルダーリンにおいて,ストア的汎神論の系譜につながる思想が,スピノザよりもむしろライプニッツの哲学を援用して構築されていることは,初期ライプニッツの「エーテル」/「スピーリトゥス」論から説明できる可能性がある。ドイツ観念論に対するスピノザの影響が強調されてきた従来の研究に抗して,ライプニッツからヘルダーリンに直結する「精神」の系譜が解明されれば,この概念がドイツ観念論において基幹概念へと上昇する過程を分析するうえでも,きわめて示唆に富む新たな成果が期待されよう。これは来年度の重要課題のひとつとなる。また,東洋思想における「気」の概念にも物質性と精神性とのニ面があるので,この点に着目して東洋の「気」と西洋の「精神」とを比較対照する研究も,来年度の課題である。ドイツ観念論に関する従来の研究においてドイツ観念論に対するスピノザ主義の影響への関心が高いこともあって,哲学ないしは哲学史の立場からのヘルダーリン研究でも,この詩人をドイツ観念論の成立過程に位置づけて,そのスピノザ主義を問う傾向が強い。これに対して,本研究はヘルダーリンにおけるスピノザ受容と並んで,ストア哲学の伝統との関連で詩人の「精神」(Geist)概念を解明することに重点を置いていた。ところが,初期古代ギリシアの哲学者アナクシメネスにいう「プネウマ」(pneuma)の流れを汲む「精神」(Geist)概念が,ライプニッツ哲学では「エーテル」(aither/aether)という「プネウマ」の類義語に姿を変えてその宇宙論の中枢に組み込まれているとの認識から,ヘルダーリンの初期作品を再検討したところ,そこに詩人がスピノザ哲学に先だってライプニッツ哲学を受容していることの痕跡を確認し,ヘルダーリンは,ライプニッツのモナド論に,精神性と物質性とを合わせもつストア的「プネウマ」概念を踏襲した「自然の精神」(Geist der Natur)という枠組みから,独自の解釈を加えているとの知見を得た。
マイクロマテリアルの面内ひずみ計測用レーザースペックル顕微鏡の開発

申請者らは電子式レーザスペックル干渉計(ESPI)について,空間的分解能とコントラストを劇的に向上させる新方式(面内位相シフト計測法)の開発を行ってきた.本方法を用いると従来は困難だった微小物体の面内変形計測も可能であると予想される.本研究では,この方法を光学顕微鏡に適用し,微小物体の面内計測を行うためのレーザスペックル顕微鏡を開発することを目的とした.昨年は既存のESPI装置に顕微鏡を組み込み,レーザスペックル顕微鏡を試作した.また,レーザスペックル顕微鏡で得られた位相情報から,微小物体の変位とひずみを求めるアルゴリズムに関して検討した.本年は,昨年の結果を踏まえ,本顕微鏡の精度測定および変位測定を実際に行なった.拡大倍率が小さい場合は,従来の面内位相シフト計測法と同様の変位計測が可能であったが,顕微部の倍率をあげると,スペックル粒子径が観測物体と同程度に大きくなり,ESPIとして機能しないことが分かった.解決策として,開口の大きな対物レンズを使用し,スペックル粒子径を縮小する方法を試してみたが,未だ解決には至っていない.この点は今後の大きな課題である.なお,本研究の一環として,観察対象に皮膜を形成し,スペックルコントラストを向上させる手法も試してみたが,良い結果は得られなかった.ただし,この手法はレーザラマン計測において非常に有効な手段であることを偶然発見した.たとえば酸化鉛のスパッタ皮膜を観察対象に被覆すると,その対象がラマン不活性であっても,ラマン分光法によりひずみ計測が可能になる.この手法をラマン皮膜法と命名した.物体の変形を計測する場合,どうしても平面内での変位やひずみを求める必要に迫られる事が多い.スペックル干渉法は,物体のこのような面内変形を非接触で測定できる数少ない方法の一つであり,対象物に何らの処理も行う必要がないのでモアレ法よりも優れている.特に,今後重要になると予想されるマイクロマシンやマイクロデバイスなどの材料強度評価では,対象物に光学格子を貼る事が困難なため,スペックル干渉計測が唯一の手段となる可能性が高い.申請者らは電子式レーザスペックル干渉計(ESPI)について,空間的分解能とコントラストを劇的に向上させる新方式(面内位相シフト計測法)の開発を行ってきた.本方法を用いるとデータの精度を大幅に向上させることができ,また変調に使用する素子やセンサを適切に選択すると,光波長以下のナノメータオーダー計測も可能であると考えられ,さらに従来は困難だった微小物体の面内変形計測も可能であると予想される.本研究では,この方法を光学顕微鏡に適用し,微小物体の面内計測を行うためのレーザスペックル顕微鏡を開発することを目的としている.本年は既存のESPI装置に顕微鏡を組み込み,レーザスペックル顕微鏡を試作した.まずピエゾ駆動ミラー部の高精度化を,今回購入したレーザ変位計を用いて行なった.さらに,平行移動する物体の変位を,本レーザスペックル顕微鏡により計測し,その精度を確認した.さらに位相検出用のセンサをインラインCCDデバイスに変更し,位相検出の精度を高め,レーザスペックル計測法の性能の限界について調べた.また,レーザスペックル顕微鏡で得られた位相情報から,微小物体の変位とひずみを求めるアルゴリズムに関して検討した.本システムでは,スペックルの統計的性質より充分な輝度変化の得られないピクセルが確率的に存在してしまう.この不感帯ピクセルをうまく内挿しつつ,同時に変位とひずみを求める手法に関して検討を行なった.申請者らは電子式レーザスペックル干渉計(ESPI)について,空間的分解能とコントラストを劇的に向上させる新方式(面内位相シフト計測法)の開発を行ってきた.本方法を用いると従来は困難だった微小物体の面内変形計測も可能であると予想される.本研究では,この方法を光学顕微鏡に適用し,微小物体の面内計測を行うためのレーザスペックル顕微鏡を開発することを目的とした.昨年は既存のESPI装置に顕微鏡を組み込み,レーザスペックル顕微鏡を試作した.また,レーザスペックル顕微鏡で得られた位相情報から,微小物体の変位とひずみを求めるアルゴリズムに関して検討した.本年は,昨年の結果を踏まえ,本顕微鏡の精度測定および変位測定を実際に行なった.拡大倍率が小さい場合は,従来の面内位相シフト計測法と同様の変位計測が可能であったが,顕微部の倍率をあげると,スペックル粒子径が観測物体と同程度に大きくなり,ESPIとして機能しないことが分かった.解決策として,開口の大きな対物レンズを使用し,スペックル粒子径を縮小する方法を試してみたが,未だ解決には至っていない.この点は今後の大きな課題である.なお,本研究の一環として,観察対象に皮膜を形成し,スペックルコントラストを向上させる手法も試してみたが,良い結果は得られなかった.ただし,この手法はレーザラマン計測において非常に有効な手段であることを偶然発見した.たとえば酸化鉛のスパッタ皮膜を観察対象に被覆すると,その対象がラマン不活性であっても,ラマン分光法によりひずみ計測が可能になる.この手法をラマン皮膜法と命名した.
ユーグレナの概日的抗酸化リズムのメカニズム

本研究では、ユーグレナ(Euglena gracilis Z)を用いて、真昼に最大となるこの光酸化ストレスに対する防衛機構について研究し、下記の点について明らかにした。1.DPBF(2,5-diphenyl-3,4-benzofran)酸化抑制能が一重項酸素消去能の信頼できる指標となることをDPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)ラジカル消去試験を基準にして証明し、また両測定法を用いて本研究で使用するすべての抗酸化剤・光増感剤の性能を評価し文献データとの異同を明らかにした。2.一重項酸素を発生する脂溶性や水溶性の光増感剤に対する耐性とヒドロキシルラジカルを発生する水溶性の(脂溶性は入手不能)光増感剤に対する耐性が、UV耐性と同じく主観的真昼に最大となる概日リズムを示すこと、エタノール抽出可能な成分における一重項酸素消去能やラジカル消去能も同様のリズムを示すことを明らかにした。ただし、これより2-4時間前に最高となる弱い成分が、光増感剤メチレンブルー耐性と水抽出液のラジカル消去能などに認められた。3.各種抗酸化剤の投与によるUV耐性増強を試験し、UVC耐性は主に一重項酸素消去能の、UVB耐性は主にヒドロキシルラジカル消去能のリズムに由来することを解明した。ただし、この消去能以外の未知の特徴、例えば個々の抗酸化剤の物理化学的特性や細胞内分布なども関与する。更に、UVC耐性とUVB耐性は脂質過酸化の面でも異なった機作に依存した。4.60Coγ線(以降γ線)と12C5+重イオンビーム(以降Cイオン)に対する耐性の概日リズムを解明した。最強位相は主観的真昼より2-4時間前に訪れた。振幅はγ線耐性のほうが顕著であった。放射線耐性を増強させる抗酸化剤もあるが、UV耐性増強のものとは異なっていた。高線量の場合には抗酸化以外の未知の機作も強く関係した。1.ユーグレナにおける抗酸化能の全般、つまり脂溶性and/or水溶性の一重項酸素消去能やヒドロキシルラジカル消去能が基本的には主観的真昼に最大となるよう概日リズムによって制御されている。具体的に、DPBF酸化抑制(一重項酸素消去;水溶性かつ脂溶性)やDPPHラジカル消去(水溶性+脂溶性)、更にRBやMG或いはDP等の光増感剤に対する耐性などがあった。ただし、主観的真昼より24時間前に最大抗酸化能を示す弱い成分も認められた。最大値が訪れる位相が主観的真昼より24時間前に訪れる概日リズムとして、MBに対する耐性と水溶性のDPPHラジカル消去能などがあった。2.位相の同一性に加え、抗酸化剤投与によるUV耐性増強の結果から、UVC耐性リズムは主に脂溶性の一重項酸素消去能のリズム、UVB耐性リズムは主に脂溶性や水溶性のヒドロキシルラジカル消去能の概日リズムに起因していることが示唆された。3.ガンマ線や重イオンビーム(12C^<5+>)に対する耐性が概日リズムを示すことを明らかにした。この二つのリズムの最強位相と最弱位相は各々主観的真昼と主観的真夜中より24時間前に訪れる。4.25種類の抗酸化剤がガンマ線や重イオンビーム耐性に与える効果を調べ、各種抗酸化剤の用量を明らかにした。抗酸化剤投与によるガンマ線や重イオンビーム耐性耐性増強の結果から、この二つの耐性は主に水溶性の一重項酸素やラジカル消去能に由来することを明らかにした。また、脂溶性の一重項酸素やラジカル消去能も関与している可能性が示唆された。

4.60Coγ線(以降γ線)と12C5+重イオンビーム(以降Cイオン)に対する耐性の概日リズムを解明した。最強位相は主観的真昼より2-4時間前に訪れた。振幅はγ線耐性のほうが顕著であった。放射線耐性を増強させる抗酸化剤もあるが、UV耐性増強のものとは異なっていた。高線量の場合には抗酸化以外の未知の機作も強く関係した。
急性冠症候群におけるプラーク破綻メカニズムに関する分子病理学的研究:酸化ストレスと血管作動性物質の役割

近年、我が国では食生活の欧米化や高齢化に従い高血圧、糖尿病、高脂血症などの生活習慣病が急増しており、これに伴って急性心筋梗塞や不安定狭心症、虚血性突然死などの急性冠症候群の患者数が増加してきている。急性冠症候群をとりまくこの様な事情から、背景疾患との関連機序を含めた病態解明が急務となっている。我々はこれまで、ヒト冠動脈病変の形成・進展におけるアンジオテンシンIIなどの血管収縮物質の作用や酸化LDLをはじめとする酸化ストレス増強の重要性について報告してきている。特に酸化ストレスは、ヒト冠動脈プラークにおける泡沫化マクロファージ集積やTリンパ球活性化などの炎症過程に寄与し、急性冠症候群の原因であるプラーク破綻への関与も示唆されている。これらを踏まえ、酸化ストレス源の探求および生活習慣病との関連の解明へと研究をすすめた。我々は本年度の研究において、糖尿病を背景疾患にもつ急性冠疾患患者を対象として酸化LDLの冠動脈病変への関連を解析し、酸化LDLが特に糖尿病患者の冠動脈プラーク不安定化に強く関わることを明らかにした(J Diabetes Complications.16:60-64,2002)。また、冠動脈病変部への酸化ストレス源として、強力な酸化酵素であるミエロペルオキシダーゼを有する活性化好中球および単球に着目し、冠動脈の免疫組織化学的な解析の結果、これらの炎症細胞の集積がヒト冠動脈のプラーク不安定化、特にプラーク破綻のメカニズムに重要な役割を担っていることを明らかにした(Circulation 106:2894-2900,2002)。急性心筋梗塞や不安定狭心症は、その病態の類似性から、最近、急性冠症候群(Acute Coronary Syndrome)と総称されている。我が国では近年、食生活の欧米化や高齢化に関連して高血圧、糖尿病、高脂血症などの生活習慣病の罹患数が急激に増加してきており、また、これに伴って急性心筋梗塞、不安定狭心症、虚血性突然死などの急性冠症候群の患者数が増加しているため、病態の解明とそれに基づいた有効な薬物治療の開発が急務である。最近我々は、代表的な血管収縮物質であるアンジオテシシンIIの重要な変換酵素であるアンジオテンシン変換酵素(ACE)のヒト冠動脈硬化病変における発現について研究し、プラーク破綻部位では、ACEの発現が亢進していることをはじめて明らかにしている。一方、これまでの実験的研究から、酸化LDLは、単球の血管壁への流入、マクロファージの集積・泡沫化、内皮細胞傷害、Tリンパ球の活性化などを促進することが明らかにされているが、我々は最近、ヒト冠動脈プラークの進展過程におけるマクロファージの集積・泡沫化には、酸化LDLが関与する可能性をはじめて明らかにしている。これらの最新の研究成果は、血管収縮物質の作用亢進や、酸化LDLなどの酸化ストレスの増強が、ヒト冠動脈におけるプラーク炎症の進展、ひいてはプラーク破綻に関与する可能性を強く示唆している。我々は、本研究において、まずプラーク破綻機序における酸化LDLや酸化LDLレセプターであるLOX-1の関与について解析し、ヒト冠動脈の不安定プラークでは酸化LDL陽性の泡沫化マクロファージが有意に増加していることを明らかにした(Circulation 103:1995-1960,2001)。さらに、酸化LDLの新しいレセプターであるLOX-1がヒト不安定プラークのマクロファージのみならず血小板にも発現することを明らかにした(Biochem Biophys Res Commun282:153-158,2001)。近年、我が国では食生活の欧米化や高齢化に従い高血圧、糖尿病、高脂血症などの生活習慣病が急増しており、これに伴って急性心筋梗塞や不安定狭心症、虚血性突然死などの急性冠症侯群の患者数が増加してきている。急性冠症侯群をとりまくこの様な事情から、背景疾患との関連機序を含めた病態解明が急務となっている。

我々はこれまで、ヒト冠動脈病変の形成・進展におけるアンジオテンシンIIなどの血管収縮物質の作用や酸化LDLをはじめとする酸化ストレス増強の重要性について報告してきている。特に酸化ストレスは、ヒト冠動脈プラークにおける泡沫化マクロファージ集積やTリンパ球活性化などの炎症過程に寄与し、急性冠症候群の原因であるプラーク破綻への関与も示唆されている。これらを踏まえ、酸化ストレス源の探求および生活習慣病との関連の解明へと研究をすすめた。我々は本年度の研究において、糖尿病を背景疾患にもつ急性冠疾患患者を対象として酸化LDLの冠動脈病変への関連を解析し、酸化LDLが特に糖尿病患者の冠動脈プラーク不安定化に強く関わることを明らがにした(J Diabetes Complications. 16:60-64,2002)。また、冠動脈病変部への酸化ストレス源として、強力な酸化酵素であるミエロペルオキシダーゼを有する活性化好中球および単球に着目し、冠動脈の免疫組織化学的な解析の結果、これらの炎症細胞の集積がヒト冠動脈のプラーク不安定化、特にプラーク破綻のメカニズムに重要な役割を担っていることを明らかにした(Circulation 106:2894-2900,2002)。
咀嚼時の唾液分泌機序に着目した口腔乾燥症に対する新たな治療法の確立

唾液は咀嚼時の食塊形成や嚥下を円滑にする重要な役割がある。咀嚼と唾液の関連が深いことは周知の事実であるが、未だ不明な点が多い。そこで、本研究では咀嚼運動時の刺激唾液ならび咀嚼関連筋の筋活動を電気生理学的に検証し、顎運動と唾液分泌機序との関連について解明することとした。その結果、大脳皮質咀嚼野のP-areaは顎運動と唾液分泌を同時に制御しており、顎運動の頻度と唾液分泌量との相関が高いことが分かった。本研究の目的は,1咀嚼運動時の刺激唾液ならび咀嚼関連筋の筋活動を電気生理学的に検証し,2大脳皮質咀嚼野を中心とする中枢神経系の脳内機能調節メカニズムを解明し,3顎運動と唾液分泌機序との関連について解明することとした.さらには,日常の歯科臨床で用いることができる唾液分泌促進方法を開発し,国民の健康増進に貢献できる方法を確立することとした.実験には250350gの雄性Wistarラットを用い,ウレタンとペントバルビタールの腹腔内投与によって麻酔した.脳定位固定装置を用いてラットを固定し,左側大脳皮質咀嚼野のA-areaとP-areaを中心に単極金属電極で連続電気刺激を行った(0.2ms,0.25mA).刺激頻度は5Hz,10Hz,20Hz,50Hzで,それぞれ20秒間刺激した.顎運動はオトガイ部に付着したマグネットの動きを磁気センサーを用いて描記し,筋活動は右側咬筋および顎二腹筋に係留したワイヤー電極より導出した.唾液分泌は左側顎下腺導管にカニューレを装着し,分泌圧として計測した.これらの信号はデータ解析装置(Power Lab 8/30)に取り込み専用解析ソフトで分析した.実験終了後,刺激部位を同定するために刺激電極に直流通電を行い,刺激部位を凝固させた.ホルマリン溶液にて灌流固定を行い脳を摘出し,スライス標本作製後,Nissle染色を行い,刺激部位を確認した.唾液は咀嚼時の食塊形成や嚥下を円滑にする重要な役割がある。本研究は咀嚼運動により誘発される刺激唾液の分泌機序とその生理機能について電気生理学手法を用いて調べ,大脳皮質咀嚼野などの咀嚼関連領域における脳機能調節メカニズムを神経生理学的に明らかにしようとするものである。さらに、大脳皮質に存在する咀嚼誘発領域と唾液分泌調節領域との関連を解明する。具体的な実験方法は下記の通りである。実験動物として,Wister系雄性ラット(約69週齢,250350g)を用いる。まず始めに顎運動を記録するためのマグネットをオトガイ部に取り付ける。次いで,顎二腹筋を同定した後,筋電図記録用の針電極を刺入する。また,顎下腺を同定した後,顕微鏡下にて顎下腺導管を確認し,カニューレを導管内に挿入する。最後に,大脳皮質咀嚼野を刺激するための針電極を挿入し,Stimulatorで刺激を行い顎運動を誘発することができることを確認する。ラットの大脳皮質咀嚼野には,連続電気刺激によって異なるパターンのリズミカルな顎運動を誘発する2つの領域が存在することがわかっているため,今回我々は,速いリズムで単純な上下方向の顎運動を誘発するA-area,側方および前後方向に複雑な顎運動を誘発するP-areaの電気刺激を行い唾液分泌量を測定した。その結果,速く単純な上下方向の顎運動を生じるA-areaの刺激では唾液分泌が生じなかったこと,複雑な臼磨様顎運動を生じるP-areaの刺激では唾液分泌が生じたことから,P-areaが咀嚼時に優位に作用している可能性が示唆された。大脳皮質咀嚼野の異なる部位を電気刺激することにより誘発される顎下腺唾液分泌量に著明な違いがあることを初めて実証できたため。昨年度行った実験環境にて,1)安静時,2)大脳皮質咀嚼野刺激時,3)さらには大脳皮質咀嚼野刺激時の刺激部位,刺激頻度,刺激強度などを変えた時の唾液分泌量の変化を観察する。さらには,大脳皮質咀嚼野刺激部位の組織学的に検証するために,上記実験施行後に灌流固定を固定を行い,脳組織を摘出する予定である。ホルマリン固定後に,脳組織をパラフィン包埋して10μmの前頭断切片を作成し,Nissl染色を行い大脳皮質咀嚼野周囲の組織を観察する予定である。・実験動物・筋電図ならびに唾液分泌量の測定,解析用のパーソナルコンピューター・研究結果を学術大会で発表する際の旅費などに用いる予定である。
ピリジニウム-π錯体への面選択的付加反応を経由する生理活性ピペリジン類の合成

ピペリジン類には生理活性を示すものが数多く知られている。なかでもセロトニン再取り込み阻害剤である(-)-paroxetineおよび(+)-femoxetineは抗うつ薬として知られ、これまで数多くの合成方法が開発されて来ている。申請者らは、1,4-ジヒドロピリジン類の新たな合成方法をすでに見出しており、本中間体を用いることでさまざまな置換ピペリジン誘導体を立体選択的に合成できると考えられる。本研究では、我々が先に見出した2つのピリジニウムへの面選択的付加反応により得られる光学活性な1,4-ジヒドロピリジン類を鍵中間体として用いることで、抗うつ薬として知られる(-)-paroxetineおよび(+)-femoxetine類の立体選択的合成を検討した。(-)-paroxetine前駆体は次のように合成した。アミノ酸から得られる不斉補助基とニコチン酸とのアミド1をピリジニウム塩に変換すると、分子内カチオン-π相互作用により面選択的に片側の面が遮蔽され、求核試薬が遮蔽されていない側から攻撃することで立体選択的に1,4-付加体2が生成した。不斉補助基をはずした後、水素添加により15:1の比でcis-ピペリジンエステル3が得られた。これをtrans-体4に異性化後、エステル部を還元することにより、既知の前駆体ピペリジンアルコール5を得た([α]_D^<23>=-21.7,c0.41,MeOH;lit.:[α]_D^<25>=24.3,c0.46,MeOH)。cis-体6の還元によりcis-アルコールも得ることができる。(+)-femoxetineの既知の前駆体7は、逆の立体配置の8から同様な方法を用いることにより合成する事ができた。
肥満・インスリン抵抗性における膵β細胞の代償的過形成の転写制御ネットワーク

膵臓のラ氏島は肥満・インスリン抵抗性などインスリンの需要が高まるときに増殖するが、その機序については不明な点が多い。私たちはこれまでWntシグナルの重要性をLRP5というWntシグナルの受容体のノックアウトマウスの解析から、高脂肪食を5ヶ月負荷したマウスではインスリンの分泌が減弱することから示唆し(PNAS2003)、さらに、膵ラ氏島のトランスクリプトームの解析から、SOX6と言う転写因子が膵β細胞特異的な転写因子PDX1を抑制することを示してきた(JBC2005)。我々はこれらのデータをもとにSOX6が膵β細胞増殖への関与について解析を行った。その結果、SOX6のsiRNAによるknock downによってinsulinoma MIN6とINS1細胞は増殖が亢進し、逆にレトロウィルスの過剰発現によって増殖は抑制された。HIH3T3細胞を用いた詳細な細胞周期の解析ではサイクリンD1、D2、E1のG1/S期を促進に関与するサイクリンの減少、そしてp27KipのG1/S期のブレーキに関与する分子の発現の亢進が認められた。この機序として、転写因子sOX6は、βカテニンと直接結合し、Wnt/βカテニンシグナルを抑制すること、そしてその抑制機序としてhistone deacetylase complexと直接結合し、サイクリンD1プロモーターのヒストンアセチル化を阻害する機序を示した。さらにSOX6はサイクリンD1プロモーター上でHDAC、βカテニン、TCF4と複合体を形成しDNAに結合することをChIPアッセイによって示した。SOX6がどのようにして、肥満・インスリン抵抗性時にその発現が減少するかについては未だに明らかではないが、このような病態でSOX6が膵ラ氏島で減少することによって、膵細胞の増殖を促すことを示すとともに、PDX1という膵β細胞にとって必須な転写因子の抑制も解除することから、膵β細胞の機能、さらには、膵β細胞の代償機構に関与していることが示された(JBC2007)。我々はさらに、Wnt/βカテニンシグナルの直接標的因子としてCoup-TF IIという核内受容体をみいだした。Coup-TF IIが転写抑制複合体(HDAC,NCoR,SMRTe)を標的遺伝子としてリクルートするメカニズムを解明した。膵臓のラ氏島は肥満・インスリン抵抗性などインスリンの需要が高まるときに、増殖するがその機序については不明な点が多い。その結果、SOX6のsiRNAによるknock downによってinsulinoma MIN6とINS1細胞は増殖が亢進し、逆にレトロウイルスの過剰発現によって増殖は抑制された。

HIH3T3細胞を用いた詳細な細胞周期の解析ではサイクリンD1、D2、E1のG1/S期を促進に関与するサイクリンの減少、そしてp27KipのG1/S期のブレーキに関与する分子の発現の亢進が認められた。この機序として、転写因子SOX6は、βカテニンと直接結合し、Wnt/βカテニンシグナルを抑制すること、そしてその抑制機序としてhistone deacetylase complexと直接結合し、サイクリンD1プロモーターのヒストンアセチル化を阻害する機序を示した。さらにSOX6はサイクリンD1プロモーター上でHDAC、βカテニン、TCF4と複合体を形成しDNAに結合することをChIPアッセイによって示した。SOX6がどのようにして、肥満・インスリン抵抗性時にその発現が減少するかについては未だに明らかではないが、このような病態でSOX6が膵ラ氏島で減少することによって、膵β細胞の増殖を促すことを示すとともに、PDX1という膵β細胞にとって必須な転写因子の抑制も解除することから、膵β細胞の機能、さらには、膵β細胞の代償機構に関与していることが示された(JBC2007)。膵臓のラ氏島では、肥満・インスリン抵抗性などインスリンの需要が高まるときに膵β細胞は増殖するが、その機序については不明な点が多い。私たちはこれまで、LRP5というWntシグナルの受容体をノックアウトしたマウスの解析によって、高脂肪食を5ヶ月負荷したマウスのインスリンの分泌が減弱することを見出し、Wntシグナルの重要性を示唆した(PNAS2003)。さらに、膵ラ氏島のトランスクリプトーム解析から、SOX6という転写因子が膵β細胞特異的な転写因子PDX1を抑制することを示した(JBC2005)。我々はこれらのデータをもとに、SOX6が膵β細胞の増殖にどのように関与しているのか解析を行った。その結果、SOX6のsiRNAによるknock downによってinsulinoma MIN6とINS1細胞の増殖は亢進し、逆にレトロウィルスによって過剰発現させると増殖は抑制された。HIH3T3細胞を用いた詳細な細胞周期の解析ではサイクリンD1、D2、E1のG1/S期の促進に関与するサイクリンの減少、そしてp27KipのG1/S期のブレーキに関与する分子の発現の亢進が認められた。我々はさらに、Wnt/βカテニンシグナルの直接標的因子としてCoup-TFIIという核内受容体をみいだした。
ゾーニング制度の評価に関する都市経済学的研究

1.最小区画規制や容積率規制は、不在地主によって土地が供給される状況では、都市住民の効用を必然的に低下させ、不在地主の収益を増加させる。この結論は効用関数を特定化せず、土地と資本によって住宅サービスを生産するより一般的な環境で成立する。近隣外部性があるとき、税-補助金政策によって相対的に多くの土地を住宅に用いるように誘導して、最適な都市空間構造を実現することができる。2.産業部門からのニューサンスを規制するゾーニングの効果を、線型と都市でのシミュレーションによって分析すると、その規制の程度の広範な領域で都市住民と土地所有者の厚生の間にトレードオフがあることが明らかにされた。3.現住民と新住民から成る2世代モデルによって、ニューサンスゾーニングの都市構造に与える効果の分析での結論は「最適なニューサンスゾーニングの下では、産業活動地区拡大のゾーニングによる現住民と新住民の不効用の増分の価値の和が丁度新住民の賃金上昇分に等しくなる」ことである。高密度の土地利用や高い容積率をもつ建物等によってもたらされる近隣外部性が存在する下でminimum lot size Zoningと容積率規制が都市の空間構造と都市住民の厚生に与える影響を理論的に分析した。その結果、不在地主によって土地が供給される状況では、これらの規制は都市住民の効用を必然的に低下させ、不在地主の収益を増加させる。この結論は、Fujite(1989)が効用関数を対数線型で特宅化した下で得ているものと同じであるが、本研究では効用関数を特定化せず、土地と資本によって住宅サービスを生産するより一般的な環境で成立することを示した。さらに、近隣外部性があるとき、税一補助金政策によって、地代と資本サービス価格に対応するよりも、相対的に多くの土地を住宅に用いるように誘導して、最適な都市空間構造を実現することを示した。産業部門から住宅地へのニューサンスを陽表的に導入し,その影響を減少させるためのニューサンスゾーニングが都市住民と土地所有者の厚生に与える効果を分析した。そのために,単純な線型都市のモデルが定式化され,都市内に等間隔で配置される業務地の数によって,ニューサンスゾーニングの土地利用規制の厳しさの程度が表現できると想定される。数値シミュレーションによると,生産における集積の利益が存在しないならば,住民の効用水準は,業務地数nに関して単峰型を示す。すなわち,最も厳しいゾーニング規制からそれを緩やかにしていくと,ニューサンス光生源から近くなることによる環境悪化の効果よりも,通勤距離短縮による可処分所得増加の効果が大きい。しかし,規制がある水準を越えより緩やかになると,環境悪化効果が支配的となる。広範な領域で都市住民と土地所有者の厚生の間にトレードオフがあることも明らかにされた。そして,生産の集積の利益が大きい場合は,このトレードオフは完全なものになる。産業活動地区の土地利用、住宅地のミニマムロットサイズや容積率などの規制を伴うゾーニングが住民の厚生に与える効果は一様ではない。ゾーニングの厚生経済学的分析を行うためのモデルセッティングにおいて特に次のものが重要な視点である。(1)ゾーニングの本来の目的である産業部門からのニューサンスや住宅間の密度上昇などの外部性が陽表的に導入されているかどうか?(2)ゾーニングを決定する主体は誰で、どのような基準でゾーニングの程度を決めるのか?(3)利用形態が規制される土地の所有者は誰か?(4)都市住民や企業の地域間移動可能性はどれだけであるか?(5)ゾーニングが土地以外の市場に及ぼす影響を考慮しているか?本研究ではこれらの視点をすべて考慮した現住民と新住民から成るは2世代モデルによって、ニューサンスゾーニングが都市構造に与える効果を分析した。その重要な結論の1つは、「現住民の厚生を最大にする最適なニューサンスゾーニングの下では、産業活動地区拡大のゾーニングによる現住民と新住民の不効用増分の価値の和が丁度新住民の賃金上昇分に等しくなる」ことである。
バーチャルレッスン支援システムとその学習効果に関する研究

本研究では,昨年までの液晶ペンタブレットを利用したペン習字支援システムの評価方法を改善すると共に,より手軽に利用できるように,PDAへのシステムの実装を行った.これによりペン習字支援システムの学習スタイルの幅が広がり,システムが普及しやすくなった.また本研究では,従来のシステムの学習過程が,ユーザの判断にかなり依存されていることで,学習に偏りがでることや次にどのように学習を進めればよいかわからないといった問題点を,通信講座の学習過程を参考にすることで改善した.また,PDAを用いて文字学習を行うにあたり,システムには動作や画面の表示に制限があるが,ユーザインタフェースのデザインを,ペーパープロトタインピングを用いて設計することである程度解決した.それにより,実際に本システムを使用して学習するときに,効率よく定量的に学習できるための一連の学習の流れを構築した.ここで用いられた字形の評価方法は,従来のシステムではできなかった,平仮名のような丸みのある文字の字形評価を可能にした.また,モニター実験を行ったことで,PDAではデバイス自体の慣れが必要であることや,年代によってシステムに要求することが異なること,動画再生が画順を覚えるためにもかなり有効的であることなどが明らかになった.また,昨年の電子情報通信学会技術研究報告に続いて,インタフェースシンポジウム2006において「ペン習字(筆記学習)支援システム-行書学習における動画手本の教育効果の検証-」というテーマで研究成果を発表した.本研究では,昨年までの液晶ペンタブレットを利用したペン習字支援システムの評価方法を改善すると共に,より手軽に利用できるように,PDAへのシステムの実装を行った.これによりペン習字支援システムの学習スタイルの幅が広がり,システムが普及しやすくなった.また本研究では,従来のシステムの学習過程が,ユーザの判断にかなり依存されていることで,学習に偏りがでることや次にどのように学習を進めればよいかわからないといった問題点を,通信講座の学習過程を参考にすることで改善した.また,PDAを用いて文字学習を行うにあたり,システムには動作や画面の表示に制限があるが,ユーザインタフェースのデザインを,ペーパープロトタインピングを用いて設計することである程度解決した.それにより,実際に本システムを使用して学習するときに,効率よく定量的に学習できるための一連の学習の流れを構築した.ここで用いられた字形の評価方法は,従来のシステムではできなかった,平仮名のような丸みのある文字の字形評価を可能にした.また,モニター実験を行ったことで,PDAではデバイス自体の慣れが必要であることや,年代によってシステムに要求することが異なること,動画再生が画順を覚えるためにもかなり有効的であることなどが明らかになった.また,昨年の電子情報通信学会技術研究報告に続いて,インタフェースシンポジウム2006において「ペン習字(筆記学習)支援システム-行書学習における動画手本の教育効果の検証-」というテーマで研究成果を発表した.3次元CGなどで構成されるVR技術を用いた書道学習支援システムをさらに進化させ、動画において各フレームを構成する静止画生成時、そのモデリング・座標計算のフェーズで「レイヤー」と呼ばれる概念を導入することにより、動作および墨跡のリアリティさを改良している。これにより、少ないメモリで高速描画が可能となった。また、練習に不可欠な筆圧などのリアルタイムに変化する情報を練習者に伝える必要があり、これらのデータを得るために入力センサ等の改造を行っている。一方、現在の日本では、パーソナルコンピュータなどの普及によって、自分で文字を書く機会が失われつつあるが、「文字を美しく書きたい」というニーズは依然として高い。特に「ペン習字」は現在でも高い人気を誇っており、「習字教室」「通信講座」などのように様々な学習形態が存在する。中でも、「好きな場所」で「好きな時間」に学習し、先生の指導まで受けられる「通信講座」は、最も魅力的で人気のある学習方法となっている。しかしながら、通信教育の場合「成果の出る人」と「成果のでない人」の間に大きな差があり、この差は「手本の見方」にあると考えられる。そこで、液晶ペンタブレット(WACOM C-1800SX)を用いたペン字学習支援システムの構成を行った。システムにおいて、「動画を利用した手本」で文字が書かれるまでの「過程」を教示することにより、学習者に高い学習効果を与えることを確認した。この成果を3月8日の電子情報通信学会関西支部第10回学生会で発表した。本研究では,その場に講師がいるかのような人工的な現実感を,どのようにすれば学習者に与えられるかを模索し,VR技術を利用した動画による手本を使用することにより,本来ならば講師に直接教えてもらわなければ分からなかった,文字が書かれるまでの過程を,講師がいない環境で学習者に習得させることを可能とした.本システムは,液晶ペンタブレットを利用した構成となっており,学習者の目の前で手本が書かれるまでの過程を再生できるようになっている.学習者は,液晶ペンタブレットに表示される動画手本を見たり,トレースしたりしながら,通常の手本では表現しにくい文字の緩急などを学習することができる.システムの有用性を確認するために,実際にシステムを使ったモニター実験を行い,被験者によって書かれた清書を比較した.比較の結果,本システムを利用した学習者は字形が向上し,テキストによる学習者より緩急や細かい技術を習得しやすいことが確認された.