hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心の発達:言語発達

その結果、音韻規則の習得は母語話者並であり会話産出においてはなんら欠陥が認められないが、統語規則(特に複数形や冠詞、因果律の接続詞)においては、かなりの欠陥が認められ、読み書き能力の習得が課題となる童期には、その欠陥がさまざまな学習画に影響を及ぼしていることが確認され、言語の領域によっては自然に言語に曝されるだけでは習得されずなんらかの組織的学習が必要であると推測された。今泉は音韻概念形成に関連する脳の可塑性を視聴覚訓練と脳磁図を使って解析した。日本語話者には比較的弁別の困難な英語/r/,/l/音の視聴覚弁別訓練を行ない,認知的弁別能と調音能力、および聴覚野の脳磁界反応に観測される訓練前後での変化を解析した。その結果、日本語成人話者においても、訓練によって非母語の音韻範〓が知覚・生成の両面で形成されることが示唆された。日比は日系1世カナダ人によって書かれた資料の分析を通して、明治時代末から大正時代にかけて起こった英語から日本語への借用の事例を検討し、それを現代日本語における借用後音韻論に関する先行研究の成果と比較・検討した。音節構造、特に挿入母音について集中的に分析を進めた。本年度も順調に研究が進展した。大津は日本語の受身文の発達を調査し、談話の要因を除去すると、その獲得はきわめて早いことを明らかにした。今西は英語の名詞類照応と述部類照応に関して先行詞に課される意味的制約と先行詞となり得る意味(概念)領域とのある種の相関関係を指摘し、言語習得過程の中間段階にみられる直示的照応関係が重要な役割を果たすことを明らかにした。内田は幼児と大人を対象にして、条件推論課題の真偽判断の後の理由づけのプロトコルを分析し、「説明」における知識と推論の発達について探った。西垣内は本語のWH構文と量化表現の獲得について理論的,実験的研究を行った。3,4才の子どもがWH要素や量化表現を含む文について大人と異なった解釈をするかどうかを調べる小規模な実験を行った。また,その実験に基づく研究が最近の理論的研究にもたらす帰結を考察した。伊藤は文字獲得前の幼児の語の音韻単位への分節化の発達過程を検討した。本研究の結果、早い子では既に3歳からモーラが自覚的音韻単位として存在しているが,文字を獲得した幼児ほど確立された単位となってないこと,などの点が明らかになった。佐野はスペイン語を母語とする13歳児の発話資料を分析し、英語の場合とことなり空目的語現象が存在することを観察した。またこの空目的語現象の消失と接辞代名詞の発達に相関があることを指摘し、幼児スペイン語の空目的語は代名詞省略として扱われるべきであることを論じた。正高は健常児とウイリアムズ症児の初期言語習得の比較検討を行い、語彙の意味理解を成立させている認知メカニズムの分析を行った。今泉は脳磁図を用いて聴覚野における音声言語情報処理機能の発達的変化を調べた。その結果、聴覚野における音声に対する反応が10代でも発達し続けており情報処理速度が有意に上昇することなどが示唆された。日比谷は昨年度に引き続き、日系カナダ人の言語変容について分析した。日系カナダ人一世の残した文献を資料として、英語からの語彙の借用に際しておこった母語挿入を検討した。本年度はこれまでの研究のとりまとめを中心に作業をした。大津は文法獲得理論について、これまで知り得た知見を整理した。とくに、生得的機構と経験の相互作用の明確化に重点を置いた。
メタンを含む各種混合ガスによる酸化鉄還元の反応機構の解明と還元速度の評価

酸化鉄試料としては,速度論的評価方法の確立している酸化鉄ペレットを用い,これを反応管に2kg充填し,電気炉により所定の温度で,CH_4-N_2, CH_4-H_2O-N_2あるいはCH_4-CO_2-N_2混合ガスにより還元する実験を平成7年度に実施したが,これらの実験データを用いて反応機構の解明と反応速度の評価を,還元反応モデルを用いた速度論的解析に基づき行った.ここで,反応モデルには三界面未反応核モデルを適用し,まずH_2-H_2O-N_2およびCO-CO_2-N_2混合ガスによる単一ペレットの還元により,H_2系とCO系の場合の速度パラメータ値を決定した.すなわち,還元率-時間曲線を求める実験を行うとともに,還元途中で反応を停止し,試料を切断・研磨して,断面を顕微鏡観察あるいはEPMA分析した.得られた還元曲線および反応界面-時間曲線から,パラメータフィッティング法により三界面未反応核モデルの速度パラメータ値を決定した.つぎにCH_4の関与する各種反応について,鉄触媒下のCH_4の熱分解反応に関しては実験を行ったが,それ以外の反応に関しては熱力学データおよび文献値を参考に,前年度の実験データから反応機構を検討し,反応速度を評価した.これによりCH_4を含む混合ガスによる還元の最適条件を探り,石炭乾留ガスによる予備還元の解析のための基礎データを得るとともに,最適な乾留・還元条件を検討した.酸化鉄試料としては,速度論的評価方法の確立している酸化鉄ペレットを用い,これを反応管に2kg充填し,電気炉により所定の温度で,CH_4-N_2, CH_4-H_2O-N_2あるいはCH_4-CO_2-N_2混合ガスにより還元する実験を平成7年度に実施したが,これらの実験データを用いて反応機構の解明と反応速度の評価を,還元反応モデルを用いた速度論的解析に基づき行った.ここで,反応モデルには三界面未反応核モデルを適用し,まずH_2-H_2O-N_2およびCO-CO_2-N_2混合ガスによる単一ペレットの還元により,H_2系とCO系の場合の速度パラメータ値を決定した.すなわち,還元率-時間曲線を求める実験を行うとともに,還元途中で反応を停止し,試料を切断・研磨して,断面を顕微鏡観察あるいはEPMA分析した.得られた還元曲線および反応界面-時間曲線から,パラメータフィッティング法により三界面未反応核モデルの速度パラメータ値を決定した.つぎにCH_4の関与する各種反応について,鉄触媒下のCH_4の熱分解反応に関しては実験を行ったが,それ以外の反応に関しては熱力学データおよび文献値を参考に,前年度の実験データから反応機構を検討し,反応速度を評価した.これによりCH_4を含む混合ガスによる還元の最適条件を探り,石炭乾留ガスによる予備還元の解析のための基礎データを得るとともに,最適な乾留・還元条件を検討した.酸化鉄試料として,速度論的評価方法の確立している酸化鉄ペレットを用い,これを反応管に2kg充填し,電気炉により所定の温度で,CH_4-N_2,CH_4-H_2O-N_2あるいはCH_4-CO_2-N_2混合ガスにより還元した.各ガスはボンベから供給し,質量流量制御器により流量調整の上,混合して反応管内に流した.反応後の排出ガスは,凝縮器で水分を捕集した後,ガスクロマトグラフを用いて各ガス成分濃度の経時変化を分析し,所定流量流しているN_2ガス(これは反応に関与しない)との比較により各ガス成分の流量を評価した.還元前後のガス中のCバランスから,析出したC量を推定し,反応管内壁等に付着したものとペレットに付着したものとを区別した上で,ペレットの質量減少量から還元率を評価した.また試料を切断・研磨して,断面を顕微鏡観察ならびにEPMA分析した.以上の実験を広い実験条件に渡って行った.すなわち還元温度,ガス濃度(特にCH_4とH_2OまたはCH_4とCO_2の比率),ガス流量を変更した実験を行った.以上の実験データを使用して,還元反応モデルを用いた速度論的解析に基づき,反応機構の解明と反応速度の評価を試みた.ここで,反応モデルには三界面未反応核モデルを適用して,まずH_2-H_2O-N_2およびCO-CO_2-N_2混合ガスによる酸化鉄ペレット単一粒子の還元により,H_2系とCO系の場合の速度パラメータ値を決定した.つぎにCH_4の関与する各種反応について,熱力学データおよび文献値も参考に,固定層の実験データから速度論的解析を試みている.酸化鉄試料としては,速度論的評価方法の確立している酸化鉄ペレットを用い,これを反応管に2kg充填し,電気炉により所定の温度で、CH_4-N_2,CH_4-H_2O-N_2あるいはCH_4-CO_2-N_2混合ガスにより還元する実験を平成7年度に実施したが,これらの実験データを用いて反応機構の解明と反応速度の評価を,還元反応モデルを用いた速度論的解析に基づき行った.ここで,反応モデルには三界面未反応核モデルを適用し,まずH_2-H_2O-N_2およびCO-CO_2-N_2混合ガスによる単一ペレットの還元により,H_2系とCO系の場合の速度パラメータ値を決定した.すなわち,還元率-時間曲線を求める実験を行うとともに,還元途中で反応を停止し,試料を切断・研磨して,断面を顕微鏡観察あるいはEPMA分析した.得られた還元曲線および反応界面-時間曲線から,パラメータフィッティング法により三界面未反応核モデルの速度パラメータ値を決定した.

つぎにCH_4の関与する各種反応について,鉄触媒下のCH_4の熱分解反応に関しては実験を行ったが,それ以外の反応に関しては熱力学データおよび文献値を参考に,前年度の実験データから反応機構を検討し,反応速度を評価した.これによりCH_4を含む混合ガスによる還元の最適条件を探り,石炭乾留ガスによる予備還元の解析のための基礎データを得るとともに,最適な乾留・還元条件を検討した.
ホログラフィー技術を用いた三次元計測専用計算機システムの構築

現在,様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている.しかしながら,これらの計測において,三次元空間再生の計算時間が問題となっている。本研究では,デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムのFPGAを用いて構築した.構築したシステムでは,一台のPC上にFPGAボード2枚搭載し,16並列の計算が出来るようになり,9msecで16枚の再生像が得られた.現在,様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている.特に生体内の物質を輸送する血液の動きと赤血球などの形状を計測することは,生体内の物質の輸送機構を解明するために非常に重要なことである.また,近年になって三次元高速度イメージングにおいても,デジタルホログラフィーを応用した計測が行われてきている.しかしながら,これらの計測において,撮影されたホログラムから三次元空間を再生するためには,膨大な計算時間を必要とする.本研究では,デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムの構築し,それを様々な三次元計測に応用し,上記のような問題を解明することを最終的な目標としている.平成27年度においては,流体解析用の専用計算回路利用して,高速度イメージング用の計算回路を作成した.また,ホログラムからの三次元空間の再生は非常に並列化に向いていることがわかっているため,特に再生空間を再生面の集まりとして扱う場合は,その一つの面を一つの計算ユニットに担当させることで,容易に並列計算を行うことが出来る.そこで,FPGA評価ボードを用いて,FPGA内に複数の計算回路を実装し並列計算を行うことを検証した.その結果,FPGA一個あたりの速度を以前の約3.0倍の高速化ができ,また,通信速度についても高速化のめどがたった.高速度イメージング用の計算回路を作成した.また,ホログラムからの三次元空間の再生は非常に並列化に行なうための回路を作成し,評価用FPGAボードに実装して,評価検証を行なった.また,通信用ユニットの見直しを行ない,従来より高速なデータ通信を行なうめどが立った.現在,様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている.特に生体内の物質を輸送する血液の動きと赤血球などの形状を計測することは,生体内の物質の輸送機構を解明するために非常に重要なことである.また,近年になって三次元高速度イメージングにおいても,デジタルホログラフィーを応用した計測が行われてきている.しかしながら,これらの計測において,撮影されたホログラムから三次元空間を再生するためには,膨大な計算時間を必要とする.本研究では,デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムの構築し,それを様々な三次元計測に応用し,上記のような問題を解明することを最終的な目標としている.平成28年度においては,市販のFPGA評価ボードを用いて,平成27年度に作成した計算回路を実装し,性能の評価を行った.この専用計算機ボードには,流体解析用計算パイプラインを四本搭載し,高速イメージング用計算パイプラインは八本実装することが出来た.並列に計算できる再生面の数は16面(高速イメージングの場合は32面)になったが,FPGAボードとの通信時間が予定よりかかることになり,通信時間がボトルネックになっていることが確認出来た.この問題に関しては,利用しているデバイスドライバーとFPGA内の通信部の改良による解決法の検討をおこなっている.具体的な方策としては,デバイスドライバーとFPGA内の通信部にDMA転送を可能にする追加ユニットを加えることと,専用計算機システムの制御において通信と計算を二重化し通信時間の隠蔽を図るようなスケジューリングを行なえるようにする.市販のFPGA評価ボードを用いて,平成27年度に作成した計算回路を実装し,性能の評価を行った.この専用計算機ボードには,流体解析用計算パイプラインを四本搭載し,高速イメージング用計算パイプラインは八本実装した.並列に計算できる再生面の数は16面(高速イメージングの場合は32面)になったが,FPGAボードとの通信時間が予定よりかかることになり,通信時間がボトルネックになっていることが確認出来た.また,通信の高速化のための手法についての検討も行っている.現在,様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている.特に生体内の物質を輸送する血液の動きと赤血球などの形状を計測することは,生体内の物質の輸送機構を解明するために非常に重要なことである.また,近年になって三次元高速度イメージングにおいても,デジタルホログラフィーを応用した計測が行われてきている.しかしながら,これらの計測において,撮影されたホログラムから三次元空間を再生するためには,膨大な計算時間を必要とする.本研究では,デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムの構築し,それを様々な三次元計測に応用し,上記のような問題を解明することを最終的な目標としている.平成29年度においては,専用計算機クラスタシステムの性能評価を行った.PCクラスタでの計算の場合,通信時間が全体のボトルネックとなる可能性が高い.本システムにおいてはPCと専用計算機ボード間の通信時間と計算時間の割合から理論的には90並列が最高となり,64個の計算パイプラインを動作させ,通信と計算を同時に行った場合,通信時間がキャンセルできると考えられる.実際に一台のPCでは並列数を16並列としたところ,通信時間がボトルネックになることはなく計算できることが確認できた.

また,平成27年度の結果をもとに,三次元空間再生計算部分と二次元FFTを用いた速度場解析処理部分を動的に変更し,計算する三次元流体速度場可視化システム構築した.その結果,計算用FPGAの動的な変更,計算時間のロス,書き換えが正確に行われるかどうかの検証が出来,構築した計算機システムの有用性が確認できた.現在,様々な分野でデジタルホログラフィーを使用した三次元計測が行われている.しかしながら,これらの計測において,三次元空間再生の計算時間が問題となっている。本研究では,デジタルホログラフィーを応用した三次元計測を支援する三次元空間再生用専用計算機システムのFPGAを用いて構築した.構築したシステムでは,一台のPC上にFPGAボード2枚搭載し,16並列の計算が出来るようになり,9msecで16枚の再生像が得られた.平成27年度の結果を元に,専用計算機用新ボードの設計を行う.ここでは,一枚の専用計算機ボードに二個の計算用FPGAを搭載し,それぞれのFPGAには一個の外部RAMユニットを接続する予定である.専用計算機ボードの設計は,専用のCADを用いて行い,専用計算機ボード上に実装する電子部品の配線情報だけを作成し,あとは基板作成業者に発注する予定である.その後作成された専用計算機ボードを用いて,平成27年度に作成した計算回路を実装し,性能の評価を行う.この専用計算機ボードでは,流体解析用計算パイプラインを四本搭載する予定なので,現在のシステムに対して,1ボードあたり約3倍の高速化が期待される.また,高速イメージング用計算パイプラインは八本実装する予定である.また,一台のPCに二枚の専用計算機ボードを搭載し,並列計算による高速化の検証を行う.並列の仕方は前述したとおり,再生面をそれぞれの計算FPGAに割り当てて行う.ここでは,計算結果の転送と計算時間の割合が期待したものになっているかも検証する.並列に計算できる再生面の数は16面(高速イメージングの場合は32面)であるので,FPGAが計算を次の面の計算を行っているうちに計算結果の通信を終わらせることが出来る.このことにより,通信時間がボトルネックにならないことがわかる.さらに,二枚の専用計算機ボードを搭載したPC,四台と制御用PC(Host PC)一台の専用計算機クラスタシステムを構築する.PCクラスタシステムの制御にはMPI(Message Passing Interface)を使用する.ここでは,まず,それぞれの計算パイプラインが担当している再生面の計算を正確に行っているかを,検証する.引き続き,専用計算機クラスタシステムの性能評価を行う.PCクラスタでの計算の場合,通信時間が全体のボトルネックとなる可能性が高い.本システムにおいてはPCと専用計算機ボード間の通信時間と計算時間の割合から理論的には90並列が最高となり,64個の計算パイプラインを動作させ,通信と計算を同時に行った場合,通信時間がキャンセルできると考えられる.実際は一台のPCでは並列数は16並列,または32並列なので,通信時間がボトルネックになることはないと期待できる.また,平成27年度の結果をもとに,三次元空間再生計算部分と二次元FFTを用いた速度場解析処理部分を動的に変更し,計算する三次元流体速度場可視化システム構築し,その性能を検証する.
他者の心の理解に至る発達的基盤の解明:発達初期における自他の類似性理解を中心に

本研究では、発達早期における社会的知覚の様相を明らかにするために、新生児以降に観察される自他の類似性理解とその発達に関して実験手法を用いて精細に検討した。本研究から、ヒトの顔-顔配列を含んだモノを対提示した場合、生後1ヶ月時点において既に、顔配列の中でも同種であるヒトの方をより長く注視する傾向があることが分かった。この結果は、発達初期に自他の類似性を理解していることを示すものであり、その後の社会的認知に続く基盤にある現象といえる。本研究では新生児から生後15ヶ月まで縦断的に追跡し、自他の類似性理解とその発達を精細に検討すると同時に、他者の心の理解及び社会的相互作用に関するデータも収集し、各時期の発達現象がどのように連関しているのかについて検討することを目的としている。本年度は主に生後06ヶ月の間の調査を実施した。新生児については出生してから退院するまでの期間に調査者が複数回訪問して測定した。その後は、各月齢に1回、大学の研究室で測定を行った。測定項目は月齢によって異なるが、自他の類似性理解(顔の模倣、自己に類似した他者への選好、時間的随伴性への反応)、社会的認知発達(ヒトへの注目、ヒトへの反応、目的志向的行動への理解)、養育者との相互作用である。パソコンやモニター、時間遅延挿入装置等を用いて提示される視覚刺激への選好注視法による実験、及び、玩具を用いて一定の手続きに従ったやりとりの記録を行った。測定するデータは来年度まで継続して収集を続ける予定であり、まだ妥当性の高い分析結果を公表できる段階にはないが、現時点で明らかになりつつあるデータは生後1ヶ月時点におけるヒトへの注目に関するものである。ヒトの顔-顔配列を含んだモノを対提示した場合、1ヶ月児はヒトの方をより長く注視する傾向がある。この結果は、顔配列の中でも同種であるヒトを選好することを示すデータであり、発達早期からの社会的知覚の様相を明らかにするものである。これらの結果は来年度まで継続する縦断データの基礎としていく予定である。本年度は主に生後715ヶ月の間の調査を実施した。昨年度に引き続き、各月齢に1回、大学の研究室で測定を行った。測定項目は月齢によって異なるが、自他理解(マークテスト、模倣されること、「見る」ことと「知る」こと)、社会的認知発達(共同注意、模倣、意図理解、心の理論、援助行動、協力行動)、養育者との相互作用などである。パソコンやモニターを用いて提示される視覚刺激への注視を測定する実験だけでなく、対象物を用いて先行研究に従った手続きによる行動実験、また、一定の玩具を用いた母子相互作用の記録を行った。測定したデータは最終の分析を現在実施中であり、まだ妥当性の高い分析結果を公表できる段階にはない。しかし、現時点で明らかになりつつあるデータは、模倣という項目1つに焦点を当てても、どのような行動を提示するかによってその発達は一様でないことである。例えば、対象物を用いた操作模倣は比較的早期から観察されるが、ジェスチャーを含む身体運動の模倣は時期が遅れて観察されるようである。項目毎に結果を検討するのではなく細やかな分析を進めて行くことで、従来とは異なった形で、発達現象間の連関性を検討できる可能性がある。
液体への直接蒸着有機膜の機械的特性の研究

蒸着中の膜による張力と膜厚を計測し、Parylene-on-Liquid-Deposition(POLD)の膜応力を計算した。前年度の観測結果では、多孔質性層の厚さが1.6μmである。多孔質性層が形成する間、膜応力が上昇する。膜厚が多孔質性層の厚さを越えると膜応力が減少する。前年度の結果、多孔質性層には収縮性応力が生じるが、非多孔質性層には膨張性応力が生じるということと一致する。蒸着プロセスの物理的パラメーターであるダイマー昇華温度、ダイマー熱分解温度、成膜圧力などを変えることにより、成膜中でのモノマーガスの分子の運搬量や拡散速度を変化させ、パリレン膜のナノスケール構造へ影響を与えた。その影響を多孔性層の厚さ、表面粗さ、表面形状特徴、表面疎水性などで評価した。多孔質性層の厚さ、表面の微細形状と寸法は液体の種類によって変わり、さらに、表面の親水性・疎水性も、用いた液体から影響を受けることが分かった。液体の種類と成分によるパリレン多孔性層の表面修飾方法を調べた。液体の種類を変えると多孔性層の構造が変わることが分かった。画像分析で表面の幾何学的な特徴を計算できるので、ナノスケール表面構造の違いを定量的に評価できた。また、染料Nile Red、Carbon Nano Tube (CNT)、マイクロビーズ等が混ざった液体にパリレン成膜すると、蛍光を発するパリレン膜やCNTとビーズで表面修飾したパリレン膜ができた。ポリマー化反応を抑制する液体を用いて蒸着と同時にパリレンパターニングすることができた。FeやNiなど固体表面で成膜する場合、パターニングできるパリレンの厚さは数百nmまでである。Feイオンを含むイオン性液体でのPOLDでは、1μm以上厚いパリレン膜をパターニングできると分かった。そして、液体によるパリレン表面パターニング方法と成膜と同時にパリレン膜のパターニング方法によるPOLDパリレンのマイクロ・ナノデバイスの基本的な形成方法を提案した。以上の研究成果を第24回微小電気機械システム国際会議MEMS2011で発表し、学術雑誌に投稿した。本研究の目的は,液体への直接パリレン蒸着中に生じるパリレン膜の応力を計測し,それによって,液体表面上で成膜したパリレンの膜応力発生メカニズムを解明することである.この目的に対し,本年度では,液体カプセル化プロセス中に生じるパリレン膜の応力を計測した.そして,膜応力発生メカニズムを解明するためにパリレン表面のポリマー構造を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した.蒸着中に撮影した液滴の写真から液体表面で働くパリレン膜の応力を計測した.液滴表面プロファイルを画像処理で抽出し,曲率を求め,液滴表面で働く力を計算した.蒸着中,パリレン膜の応力が連続的に増加することが分かった.厚さ1μmの膜の場合,膜応力が最終的に700μN/mmに達し,カプセル化される液体の表面張力と比べ20倍も大きい.主に行った観測・計測方法は,計画で提案したマイクロカセンサを用いる方法と異なり,センサ周辺の局所的な振る舞いだけでなく,全体の現象と応力分布なども観測・計測できるのでより有利だと考えられる.パリレン膜の厚さを計測した.固体表面に蒸着した場合,パリレンの膜厚が均一であることがよく知られている.計測結果では,液体表面に蒸着したパリレン膜の厚さも広い領域を渡って均一だったと言える.ただし,同じサンプルでも,液体表面に成膜したパリレン膜が固体表面に成膜したパリレン膜より2倍も厚いことが分かった.パリレン膜の蒸着中液体に接触する面を走査型電子顕微鏡で観察した.パリレン表面は,予測したよりも複雑だったので,観察するために計画で提案した原子間力顕微鏡(AFM)ではなく,走査型電子顕微鏡を用いなければならなかった.固体表面に蒸着したパリレンの表面と大きく違い,全面が複雑な三次元ポリマー構造で覆われた.しかも,膜の断面を観察した結果,膜厚さ方向には,2つの領域に分けることができ,多孔性領域と非多孔性領域があり,多孔性領域ではポリマーが複雑な三次元構造になっている.このようなポリマー構造を持ったパリレンは従来文献では報告されていない.この複雑な三次元ポリマー構造層の形成が大きい膜応力の原因であると考えられる.蒸着中の膜による張力と膜厚を計測し、Parylene-on-Liquid-Deposition(POLD)の膜応力を計算した。

液体の種類を変えると多孔性層の構造が変わることが分かった。画像分析で表面の幾何学的な特徴を計算できるので、ナノスケール表面構造の違いを定量的に評価できた。また、染料Nile Red、Carbon Nano Tube (CNT)、マイクロビーズ等が混ざった液体にパリレン成膜すると、蛍光を発するパリレン膜やCNTとビーズで表面修飾したパリレン膜ができた。ポリマー化反応を抑制する液体を用いて蒸着と同時にパリレンパターニングすることができた。FeやNiなど固体表面で成膜する場合、パターニングできるパリレンの厚さは数百nmまでである。Feイオンを含むイオン性液体でのPOLDでは、1μm以上厚いパリレン膜をパターニングできると分かった。そして、液体によるパリレン表面パターニング方法と成膜と同時にパリレン膜のパターニング方法によるPOLDパリレンのマイクロ・ナノデバイスの基本的な形成方法を提案した。以上の研究成果を第24回微小電気機械システム国際会議MEMS2011で発表し、学術雑誌に投稿した。
ワクシニアウイルスベクタ-を用いたATL,AIDSの感染予防・発症予防ワクチンの開発

(1)HTLVーI感染者の中で無症候キャリア-と発症者(ATLやHAM)との間にCTL活性に差があるかどうか調べた。その結果、HAM患者に特徴的にTaxに対してCTLが誘導されていることが分かった。他方、無症候キャリア-ではこのCTLは検出されなかった。ペプチドを用いてエピト-プマッピングを行なったところ、Taxのアミノ末端が抗原になっていることが分かった。又、HLAA2拘束であった。T細胞のプライミングを測定したところ、無症状キャリア-の中でも、px(Tax,Rex p21X)に対してプライムされている人とそうでない人がいることが分かった。この高応答は、HAMに特徴的なHLAと相関していた。CD8^+細胞が反応していた。これらのことは、Taxに対してのCTLとHAM発症との相関を示唆している。(2)種々のウサギに、HTLVーI感染細胞を接種することにより、キャリア-ウサギを作成した。Env叉はpXを発現するRVVを接種して、体内のウイルス量の変動をPCRを用いて調べた。その結果、Envを発現するRVV接種ウサギにおいて、体内ウイルス量減少傾向が見られた。しかし、匹数を増やして確認する必要がある。(3)より効果的なRVVベクタ-を作成するため、p7.5プロモ-タ-内に変異を導入し、かつ直列に並べた。さらに、ATIプロモ-タ-と連結させることにより、強力なプロモ-タ-を作成した。CAT遺伝子をレポ-タ-として測定したところ、全蛋白質の5%を占めるCAT蛋白質が合成された。(4)SIVのenvを発現するRVV(前年度作成)をカニクイザルに接種した後、部分精製したenv蛋白質をブ-スタ-してSIVに対する感染防御効果を調らべた。3匹中1匹が感染を免れた。HTLVーIの発症予防ワクチン、免疫療法の可能性を探るために、本年度は以下の研究を行ない、成果を出した。1)ラットにおけるHTLVーIキラ-T細胞(CTL)の誘導(田中、珠玖)。種種の組換えワクシニアウイルス(RVV)感染細胞を標的として用いることにより、env、gag、Rex/p21^xに対してCTLが誘導されることを示した。2)ヒトキャリア-におけるヘルパ-T細胞のプライミング(猪子)。HTLVーI感染者の中での発症(無症状、白血病VS脊髄症)とT細胞反応との関係を調べる一環として、ヒトキャリア-におけるヘルパ-T細胞のプライミングの調査が行なわれた。その結果、Rex/p21^xに対してのヘルパ-T細胞のプライミングが、HLADR2と4に関連して起っていることが示された。DR2と4はき脊髄症に関連していると思われているHLAである。白血病に相関していると思われているDR5とRex/p21^xに対するプライミングの相関は低かった。3)ヒトキャリア-におけるキラ-T細胞(CTL)の誘導(神奈木)。脊髄症発症者でRexに対するCTLが誘導されていた。4)SIVワクチン開発(速水、志田)。envを効率よく発現するRVVを作成し、カニクイザルに接種した。蛍光抗体法で抗env抗体が誘導されるのを確認した。又、攻撃接種に用いるSIVの量を測定した。5)よりよいRVVの作成(森田、杉本、志田)。ヒトキャリア-のCTLを測定するため、EBウイルスで不死化したヒトB細胞に効率よく感染するRVVを、ワクシニアLoー5株をベ-スとして作成した。ATL・AIDSワクチン開発のために、以下の知見を得た。

i)より強いワクシニアウイルスのプロモ-タ-を開発するために、p7.5の前期領域の配列に変異を導入し、多重に連結した人工プロモ-タ-を作成した(志田)。ii)HTLVーIのラットモデル系を利用して、pXとgagがCTLのよい標的となっていることを示した(珠玖・田中)。さらにgagを発現する組換えワクシニア(RVV)を接種することにより、抗gagCTLを誘導し、HTLVーI感染細胞殺傷能力があることを示した(田中)。iii)CTLを誘導する他の方法として、envとgagの融合蛋白を、マンナンでコ-トしたりポソ-ム中に封入することが試みられた。CTLを強く誘導し、HTLVーI産生細胞の増殖をラットで抑えた。効果的な抗原としてenyが示唆された(珠玖)。iv)ヒトにおけるCTLと病状との相関を調べた結果、HTLVーIによって引き起される脊髄症(HAM)とTaxに対するCD8^+CTLがリンクしている可能性が示された。又、シエ-グレン症患者も同様であった。他方、無症候キャリア-からはCD4^+CTLが樹立された。これらは、あるCTLによる病状の惹起の可能性、又、他のCTLによる病状の抑制の可能性を示唆している(神奈木・志田)。v)HTLVーIキャリア-内でプライムされているT細胞の性質を調べた。HAM家系に特徴的なHLAとリンクしてTaxに対するT細胞のプライミングが認められた(猪子)。vi)SIVのenvを発現するRVVを正カニクイザルに接種し、抗体の誘導を認めた。SIVを攻撃接種したところ、部分的な防御効果が認められた。(1)HTLV-I感染者の中で無症候キャリア-と発症者(ATLやHAM)との間にCTL活性に差があるかどうか調べた。その結果、HAM患者に特徴的Taxに対してCTLが誘導されていることが分かった。他方、無症候キャリア-ではこのCTLは検出されなかった。ペプチドを用いてエピト-プマッピングを行なったところ、Taxのアミノ末端が抗原になっていることが分かった。又、HLAA2拘束であった。T細胞のプライミングを測定したところ、無症状キャリア-の中でも、pX(Tax、Rex、p21X)に対してプライムされている人とそうでない人がいることが分かった。この高応答は、HAMに特徴的なHLAと相関していた。CD8^+細胞が反応していた。これらのことは、Taxに対してのCTLとHAM発症との相関を示唆している。(2)種々のウサギに、HTLV-I感染細胞を接種することにより、キャリア-ウサギを作成した。Env叉はpXを発現するRVVを接種して、体内のウイルス量の変動をPCRを用いて調べた。その結果、Envを発現するRVV接種ウサギにおいて、体内ウイルス量減少傾向が見られた。しかし、匹数を増やして確認する必要がある。(3)より効果的なRVVベクタ-を作成するため、p7.5プロモ-タ内に変異を導入し、かつ直列に並べた。さらに、ATIプロモ-タ-と連結させることにより、強力なプロモ-タ-を作成した。CAT遺伝子をレポ-タ-として測定したところ、全蛋白質の5%を占めるCAT蛋白質が合成された。(4)SIVのenvを発現するRVV(前年度作成)をカニクイザルに接種した後、部分精製したenv蛋白質をブ-スタ-してSIVに対する感染防御効果を調らべた。
概均質ベクトル空間の理論におけるレフシェッツ原理の研究

行者はシュヴァレ-の制限定理と類似の結果を概均質ベクトル空間に対して得た.また、その中で定式化した予想は最近、有限体の理論を用いて証明に成功した.また、岩堀ヘッケ環を2-サイクルを用いてひねりを加えることができないことを示した.また、左セルのW-グラフの一意性を示し、それを用いて、左セルと主直既約加群の関係を示した.特に、古典型の場合にはこの両者は一致するとこを示した.上は4次元多様体の構造研究を続行し、特に任意の3次元球面多様体の基本群Gに対し、4次元多様体で無限個の異なるエキゾチックな自由G作用を許容する例を構成した.一方、単連結4次元多様体と有理ホモロジー4球面の連結和およびもと多様体のDonaldson,Seiberg-Witten不変量の関係を考察した.またある種の有理曲面や楕円曲面の2次元ホモロジー群の元がある条件のもと、随伴等式を満たす曲面の埋め込みで実現できることを示した.上田は射影空間上の正則写像が定める複素力学系について研究した.特に、最高ジュリア集合がカントール集合、あるいはトーラスと同相となる例の構成法を与えた.また、ファトウ集合の概念の一般化としてファトウ写像を定義し、その小林疑距離や多重劣調和関数との関係を調べた.さらに2次元の場合の再帰的ファトウ成分の分類への応用を与えた.加藤は、対称群のHecke環が量子化された一般線型群の理論の中で自然にとらえられることを示し,これをSpecht加群の構成などに応用した.また、p進体上の球等質空間の構造,及びその上の球関数の性質を調べた。特に球部分群に関するCartan分解を応用して球関数の次元の評価を与えた.また明示公式の具体例をいくつかの場合に得た.西山はorthosympelctic型の有限次元単純Lieの超代数の調和振動子表現とそのなかのLie代数同士のdual pairについて調べた.特にそのようなpairについて調和振動子表現の分解が論じた.またcartan型のLie超代数S W(n)Sについて、intertwining作用素の空間を特定し、その構造を調べた.また無限次元のLie環であるCartan型Lie代数の多項式環上の自然表現とそのtensor積表現について研究した.特にself-intertwining作用素の空間が有限次元でありある種の半群によって記述できることを示した.またCartan型Lie代数S W_n Sと写像半群の間に古典的なSchurの相互律と類似の相互律が成り立つことを示した.これは自然表現のtensor積とその既約商を考えることによって示すことができる.さらに行者と西山は共同研究を行い、Weyl群の表現のcellあるいはfamilyと呼ばれる同値類に対して簡単に計算可能な多項式が不変量として対応することを示した.行者はシュヴァレ-の制限定理と類似の結果を概均質ベクトル空間に対して得た.また、その中で定式化した予想は最近、有限体の理論を用いて証明に成功した.また、岩堀ヘッケ環を2-サイクルを用いてひねりを加えることができないことを示した.また、左セルのW-グラフの一意性を示し、それを用いて、左セルと主直既約加群の関係を示した.特に、古典型の場合にはこの両者は一致するとこを示した.上は4次元多様体の構造研究を続行し、特に任意の3次元球面多様体の基本群Gに対し、4次元多様体で無限個の異なるエキゾチックな自由G作用を許容する例を構成した.一方、単連結4次元多様体と有理ホモロジー4球面の連結和およびもと多様体のDonaldson,Seiberg-Witten不変量の関係を考察した.またある種の有理曲面や楕円曲面の2次元ホモロジー群の元がある条件のもと、随伴等式を満たす曲面の埋め込みで実現できることを示した.上田は射影空間上の正則写像が定める複素力学系について研究した.特に、最高ジュリア集合がカントール集合、あるいはトーラスと同相となる例の構成法を与えた.また、ファトウ集合の概念の一般化としてファトウ写像を定義し、その小林疑距離や多重劣調和関数との関係を調べた.さらに2次元の場合の再帰的ファトウ成分の分類への応用を与えた.加藤は、対称群のHecke環が量子化された一般線型群の理論の中で自然にとらえられることを示し,これをSpecht加群の構成などに応用した.また、p進体上の球等質空間の構造,及びその上の球関数の性質を調べた。特に球部分群に関するCartan分解を応用して球関数の次元の評価を与えた.また明示公式の具体例をいくつかの場合に得た.西山はorthosympelctic型の有限次元単純Lieの超代数の調和振動子表現とそのなかのLie代数同士のdual pairについて調べた.特にそのようなpairについて調和振動子表現の分解が論じた.またcartan型のLie超代数S W(n)Sについて、intertwining作用素の空間を特定し、その構造を調べた.また無限次元のLie環であるCartan型Lie代数の多項式環上の自然表現とそのtensor積表現について研究した.特にself-intertwining作用素の空間が有限次元でありある種の半群によって記述できることを示した.またCartan型Lie代数S W_n Sと写像半群の間に古典的なSchurの相互律と類似の相互律が成り立つことを示した.これは自然表現のtensor積とその既約商を考えることによって示すことができる.
新規有機イオンラジカル反応プローブの開発

電子移動条反応条件下において発生する有機ラジカル種の転位反応過程と電子移動過程を経て異なる生成物を与える反応基質は電子移動反応プローブとして有望と考えられる。この考えに基づき、申請者は1-ハロ--2、3-エポキシ-3-アリールプロパンの一電子移動還元反応に検討を計画した。これらの基質の-電子還元と引き続いて起こる炭素-ハロゲン結合開裂により生成するオキシラニルメチルラジカルは選択的な炭素-炭素結合開裂を起こしビニルエーテルを与えるか、あるいは競争的に一電子還元されアニオンとなり炭素-酸素結合開裂を起こしアリルアルコールを与えるものと考えられた。反応剤としては、その適用範囲の広さから有機合成化学の分野で現在最も注目されている一電子還元剤のひとつであるヨウ化サマリウム(II)を採用することとした。上記反応基質をヘキサメチルホスホリックトリアミド(HMPA)存在下、乾燥テトラヒドロフラン中でヨウ化サマリウム(II)と反応させたところ、二つの予想生成物が共に得られた。この結果は、これらの基質の電子移動還元反応において炭素-炭素結合開裂生成物が得られた初めての例である。現在、本反応の一般性を調べるために種々の反応条件の検討と種々の誘導体の反応を行っている。今後さらに他の電子移動還元条件(光誘起電子移動および他の一電子還元剤などの利用)における上記基質の反応挙動を検討することにより、反応経路の選択性と電子移動還元条件との相関関係について明らかにして行きたい。
タウ凝集阻害剤の検索と評価

研究成果の概要:タウ線維の形成は、アルツハイマー病をはじめとする様々な神経変性疾患で観察される病理像である事などから、神経変性と深い関連性が考えられている。そこで我々は、タウ線維形成阻害薬の検索を行った。タウ線維形成阻害薬をいくつか新たに同定したが、既報の物も含めて、タウ線維中間体の形成は阻害しない事が判明した。故に、タウ線維中間体の毒性、化合物存在下で形成された中間体の毒性を試験する事が重要であると考えられた。タウタンパク質は、アルツハイマー病をはじめとする様々な神経変性疾患で線維状に多量体化する事が報告されているタンパク質である。そしてヒト脳を用いた神経病理学的研究からは、タウ線維の形成と神経変性の程度とがよく相関する事が知られていた。この事から、タウ線維が神経毒性をもつと考えられていたが、近年のモデル動物を用いた実験から、タウ線維それ自身ではなく、その前駆体において神経毒性を発揮する可能性が示唆された。我々は試験管内でタウ線維を重合させ、その過程を原子間力顕微鏡を用いて詳細に検討する事より、世界に先駆けて、タウ線維前駆体を同定した。さらに、ヒト脳においては、タウ線維前駆体がアルツハイマー病発症前から蓄積している事が判明した。しかし、その同定法は大量の試料を必要とした為に、前駆体の機能的な意義を遺伝子改変マウス等で検討する為には、より簡便な検出法もが必要であった。そこで、ショ糖密度勾配遠心、原子間力顕微鏡観察、構造特異的抗体等を用いる事により、簡便な検出法を開発した。また、近年行われていたタウ線維形成阻害薬の検索においては、前駆体の形成まで阻害するかどうかは判断基準に含まれていなかった。我々は独自に開発した検出法を用いて、タウ線維形成は阻害するが、前駆体の形成は妨げない化合物、タウ線維、前駆体、共に阻害する化合物を区別する事に成功した。さらに、理研、長田抗生物質研究室によって開発された、化合物のマイクロアレイを活用する事により、従来報告されていなかった天然物由来の化合物にも、阻害活性を見いだしたので、今後はこれらの化合物がいかにして阻害活性を発揮するかを調べると共に、改良を加える予定である。タウタンパク質は、元々微小管結合タンパク質の一種として発見されたタンパク質であるが、アルツハイマー病脳内においては、線維として多量体化している事が知られている。この線維の蓄積部位は神経細胞の脱落部位とよく一致する事、認知症の程度とよく相関する事などから、タウの線維形成と神経変性には深い関連性がある物と考えられていた。しかし近年、この線維形成と神経変性とが乖離しうる事が実験で示されており、タウ線維それ自身ではなく、その前段階において、タウは神経変性に寄与している可能性が示唆されていた。そして我々は、試験管内における実験、ヒト剖検脳を用いた実験などから、タウ線維には、中間体として顆粒状凝集体が存在する事を解明した。そこで、本実験においてはこの顆粒状凝集体における凝集阻害剤の検索を目的として、化合物の検索を行った。まずは、種々のタウタンパク質と結合する化合物を検索し、それらの化合物存在下でのタウ線維形成を観察した。すると、タウ凝集体ではなく、タウ単量体に結合する化合物に、タウ線維形成阻害活性がある事が分かった。そこで、タウ単量体に結合する化合物、顆粒状凝集体阻害活性もあるのかを、原子間力顕微鏡等を用いて調べた。すると、それらの化合物は、タウ線維形成を阻害するものの、顆粒状凝集体の形成は阻害しない、もしくは、形成を促進している事が判明した。これらの事から、タウ線維形成阻害薬を単純に凝集阻害薬として使用する事の危険性が考えられた。今後は、顆粒状凝集体に神経毒性があるのかどうか、また薬剤存在下で形成された顆粒状凝集体にも神経毒性等の性質が保持されているのかどうかを調べる事が次の課題だと考えられた。
擬人化にもとづく因果推論のモデル化

本研究は、生物ないしその属性を部分的に持つある対象と、人間(ないし他の親近性の高い存在)との構造的類似性を想定することによって、その対象の振る舞いを因果的に理解しようとする、擬人化(つまり自分ないし人間一般についての知識を基底とする類推)などにもとづく因果推論に焦点をあてて、その計算論的モデルを構築しようとするものであるが、本年度はもっぱら、基礎的資料を得るために心理学的実験を行った。とくに(a)擬人化による因果推論がどんなときに行なわれ、どんなときには異なる知識を基底とする類推ないしほかの因果的ヒューリスティックが用いられるか、(b)自分ないし人間一般についての知識全体のうち課題の要求に応じていかに適切な部分が選択的に検索されるか、(c)検索された人間についての知識が対象へといかに写像されるか、(d)擬人化による推論が対象についての個別的知識によりいかに修正・調整されるか、(e)いかなる事象が因果的に説明すべきものとされ、いかなる事象が自明のものとされるか、(f)意図的因果と生気論的ないし目的論的因果はいかに使い分けられるか、に関して、幼児と大学生を被験者として一連の個別実験を行なった。(a)-(d)については、Inagaki & Hatano,1987,1991を精緻化する資料が得られた。(e)では、幼児でも説明を要しない標準的ないし定型的な事象と説明さるべき逸脱が区別されていること、(f)では随意選択の行動に対しては意図的因果による説明がほとんどだったが生命維持に関わる行動に対しては生気論的因果による説明がより多くなされた。
心臓の神経調節に関する基礎的研究-自律神経中枢からの二重制御機構-

中枢をかいした心臓の神経調節機構を調べる目的で、心臓交感、副交感神経活動の指標として、心筋間質ノルエピネフリン、アセチルコリン濃度の測定法を確立した。本年度は、さらにこの基礎研究を継続し、交感神経活動の鋭敏な変動を、より短いサンプリング時間で検出するため、システムの検出限界を向上させ、サンプル時間を2分まで短縮した。つぎに中枢を介した心臓の交感神経系の制御様式をあきらかにする目的で下大静脈閉塞による低血圧時の心筋間質ノルエピネフリン濃度の変化を測定した。低血圧時の中枢を介した神経調節は、心臓交感神経終末においては、ノルエピネフリンの分泌と再吸収が同時進行で起きることが明らかとなった。除神経時には、血中ノルエピネフリン濃度の上昇に伴うextractionに、よって心筋間質ノルエピネフリン濃度が上昇する事が示唆された。また心筋虚血時の神経調節は、中枢を介した反射や制御よりも、むしろ交感神経終末のノルエピネフリン動態の破綻が引き金となって心筋間質ノルエピネフリン濃度の上昇が起きることが明らかとなった。さらにこうした上昇は、ノルエピネフリン再吸収機構の逆転によって、ノルエピネフリンの分泌がおき、再潅流時には、再吸収機構の正常化が出現し、神経終末のノルエピネフリンの枯渇は認められなかった。以上のことから、心臓交感神経終末の中枢を介した調節を調べるためには、ノルエピネフリン分泌、再吸収、小胞への輸送、合成、代謝のそれぞれの関与を明らかにすることが不可欠である。そこで、心筋間質dihydroxyphenylglycol(DHPG)濃度を、神経終末内ノルエピネフリン濃度の指標として導入し、超高感度DHPG濃度測定法を、確立した。さらに心筋間質ノルエピネフリン、DHPG濃度同時測定によって神経終末、ノルエピネフリン分泌、再吸収、小胞への輸送、合成、代謝機能のそれぞれの障害を、鑑別する方法を検討し、中枢から制御機序を明らかにした。本研究の目的は、自律神経中枢である視床下部腹内側核ならびに外側核が心臓の神経調節にいかに関与しているかを明らかにすることである。心臓交感-副交感神経応答はダイアライシス法による心筋間質ノルエピネフリン、アセチルコリンの測定から解析する。本年度は、心筋間質ノルエピネフリン濃度の測定法について基礎的研究を行い、従来の機器の時間分解能を向上させ、さらに交感神経活動の変動をより鋭敏に検出する為、システムの検出精度を向上させ、新しい高速液体クロマトグラム電気化学検出器によって、ノルエピネフリン濃度の検出限界を100fgとし、サンプルタイムを2分まで短縮した。また心臓交感神経終末のノルエピネフリン再吸収機能を評価する目的で、心筋間質dihydroxy-phenylglycol(DHPG)の測定システムを開発した。つぎに中枢をかいした心臓の交感神経系の制御を明らかにする目的で下大静脈閉塞による低血圧時の心筋間質ノルエピネフリン濃度の変化を測定した。低血圧時に中枢を介した神経調節に心臓交感神経と動脈血ノルエピフリン濃度の変動が心筋間質ノルエピネフリン濃度に反映しており、さらに交感神経終末ノルエピネフリン再吸収機構も関与していることをあきらかにした。現在心臓ダイアライシス法により、視床下部腹内側核ならびに外側核に電子刺激電極を植え込み、電気刺激前後において心臓交感-副交感神経応答を測定予定である。

本年度は、さらにこの基礎研究を継続し、交感神経活動の鋭敏な変動を、より短いサンプリング時間で検出するため、システムの検出限界を向上させ、サンプル時間を2分まで短縮した。つぎに中枢を介した心臓の交感神経系の制御様式をあきらかにする目的で下大静脈閉塞による低血圧時の心筋間質ノルエピネフリン濃度の変化を測定した。低血圧時の中枢を介した神経調節は、心臓交感神経終末においては、ノルエピネフリンの分泌と再吸収が同時進行で起きることが明らかとなった。除神経時には、血中ノルエピネフリン濃度の上昇に伴うextractionに、よって心筋間質ノルエピネフリン濃度が上昇する事が示唆された。また心筋虚血時の神経調節は、中枢を介した反射や制御よりも、むしろ交感神経終末のノルエピネフリン動態の破綻が引き金となって心筋間質ノルエピネフリン濃度の上昇が起きることが明らかとなった。さらにこうした上昇は、ノルエピネフリン再吸収機構の逆転によって、ノルエピネフリンの分泌がおき、再潅流時には、再吸収機構の正常化が出現し、神経終末のノルエピネフリンの枯渇は認められなかった。以上のことから、心臓交感神経終末の中枢を介した調節を調べるためには、ノルエピネフリン分泌、再吸収、小胞への輸送、合成、代謝のそれぞれの関与を明らかにすることが不可欠である。そこで、心筋間質dihydroxyphenylglycol(DHPG)濃度を、神経終末内ノルエピネフリン濃度の指標として導入し、超高感度DHPG濃度測定法を、確立した。さらに心筋間質ノルエピネフリン、DHPG濃度同時測定によって神経終末、ノルエピネフリン分泌、再吸収、小胞への輸送、合成、代謝機能のそれぞれの障害を、鑑別する方法を検討し、中枢から制御機序を明らかにした。
白色レーザー光源を用いた次世代光干渉断層計の開発と新しい緑内障病態概念の確立

本研究ではモードロックチタンサファイアレーザーを用いた光干渉断層計(Optocal Coherent Tomography: OCT)を開発し、臨床応用を試みた。解像度は市販機のOCTが6-8ミクロンに対し、1.3-2.0ミクロンの解像力を示すことができた。このOCTでは重ね合わせを行うことなく、シングルスキャンで鮮明な画像を得ることに成功した。また、ラスタースキャンを行うことにより、撮像時間約3秒で視神経乳頭の立体画像の取得が可能となった。さらにこの立体画像を多変量解析すると、篩状板の傾きと屈折度数や緑内障が関連することが判明した。これらの成果を査読付き海外雑誌に投稿し、受理された。光干渉断層計における光源の中心波長および波長幅を可変して、眼底詳細観察に適した設定の探索を行った。また、受光部における回折格子の設定および露光時間の設定も行った。具体的には波長幅150nmと200nmにおける撮像結果を詳細に比較し、得られた画像の解像度、深達性、焦点深度、理論値と実測値の乖離等を検証した。同時に正常眼における黄斑部及び深部視神経乳頭の観察を行った。解像度は市販機の6-8ミクロンに対し、1.2-2ミクロンの解像力を示した。高い解像力のため、重ね合わせを行うことなくシングルスキャンで鮮明な画像を得ることに成功した。シングルスキャンで得られる画像をラスタースキャンすることにより、撮像時間3秒で視神経乳頭の立体画像を得ることができ、篩状板と網膜面の立体的な構造関係を明らかにすることができた。また、篩状板の網膜面との傾きを多変量解析したところ、水平方向の傾斜は禁止と、垂直方向の傾きは緑内障と関連していることが判明し、海外雑誌に報告した。緑内障光源の設定は当初の予定通り、進捗しておりおおむね順調と考えられれる。次年度は当初の予定通りクリニカルスタディを行い、本機器の有用性を実証する予定である。次年度は当初の予定通りクリニカルスタディを実施する。正常被験者および緑内障患者を対象に撮像を行い、従来市販機器と比較検討を行う予定である。当初国際学会で発表予定であった演題の1つが、抄録締切日までに研究が進捗せず、参加を見送った。研究が概ね予定通り進捗しているため、次年度学会発表を行う
斜線構成に関する発達的研究

幼児が斜線を構成することの困難な原因について、Frye,Clark,Watt,Watkins(1986)はPiagetの説にもとづいて論理操作仮説を提起した。この仮説は、斜線構成が困難なのは空間内の垂直座標値と水平座標値の両方を同時に定めなければならない点にあると考えた。確かに、このような論理的操作の未発達が斜線構成に影響していることは否定できないものと考えられた。しかしながら,斜線構成の問題を、空間認知と、それをコントロ-ルするプランの問題と考えることによって、斜線構成の難しさを規定しているその他の要因を発達的に明らかにした。6研究(13実験)の結果、以下の点が明らかになった。1.3歳から4歳半頃の子どもは、方向性に関して無頓着なため、二次元平面に斜線を構成することが困難である。2.4歳半から5歳半頃の子どもは二次元平面で斜線を構成できるようになるが、それは方向性への注意、行為を修正する能力、構成に先行して斜線をイメ-ジする力があらわれてくることによるものである。3.5歳半から6歳半頃の子どもは前段階と基本的には同じであるが、プランにもとづいて斜線を含む描画や組合せの問題解決ができる。4.6歳後半からは、三次元空間に斜線構成させることが適切な課題となる。7、8歳児は視点の移動ができるため正確に近い構成ができる。5.9、10歳の子どもは、三次元的な視覚情報を統合できるため、正確に三次元空間内に斜線を構成するようになる。以上の結果から、斜線構成の困難さは、論理操作仮説だけでは説明できず、プランの形成と実行に関係する諸要因(方向性への注意,視覚的イメ-ジ,行為修正能力,情報の取捨選択および統合能力,プラン形成能力)が関係していることが明らかになったと言える。Piaget以後の斜線構成の研究は、チェッカ-盤にチェッカ-を配列する課題を多く用いた。しかし、この方法では部分(チェッカ-)から全体(直線)を構成する過程が含まれるため、空間内に直線をどの程度正確に配置することができるのかについては明らかにできなかった。そこで、本年度は従来とは異なる斜線構成の方法として、棒を空間内に配置させる課題を幼児を対象に実施し、空間的枠組み(円形枠と正方形枠)がそのような課題の遂行に与える影響について発達的に検討した。以上の結果は、棒配置実験と併せて行ったチェッカ-構成実験の結果とよく近似することが認められた。ただし、被験児の反応を量的に分析できるという点では、棒配置課題で誤差角度を求める方法が有効であり、反応指標として鋭敏なものであることが明らかとなった。さて、棒を配置する時に生じた誤差は、知覚段階で既に生じるものなのか、それとも構成(定位)する段階で生じたのだろうか。このような疑問が生じた。そこで、2つの斜線を知覚し、その異同を判断する実験を行なった。その結果、このような2斜線の異同判断は枠組みの形態にとらわれず正確にできること、つまり、知覚段階では棒配置の誤差が生じることはないことが明らかになった。従って、幼児においてみられる斜線構成の困難は、知覚段階に原因があるのではなく、行為した結果をフィ-ドバックする機能(一度配置した棒の位置を修正する)の未熟さによると推察した。幼児の斜線構成に関する発達的研究で本年度は二つの成果をあげた。第1の成果は、発表論文(裏面の第1論文)にまとめたものである。