hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢化社会における保健・医療・福祉システムの地域総合化に関する研究

これからの高齢化社会に向けて、社会ニ-ズおよび住民(とくに、高齢者、障害者等)ニ-ズにあった保健サ-ビス、医療サ-ビス並びに福祉サ-ビスを効果的かつ効率的に提供していくためには、これまでのようなタテ割のサ-ビス供給体制を抜本的に見直し、住民の立場にたった保健・医療・福祉サ-ビスの地域総合化が不可欠となってくるであろうとの考えから、本研究では、とくに寝たきり老人、障害者等を対象とした保健・医療・福祉のあり方、並びに、その具体的システムづくりとして、保健、医療および福祉関係者の参画と連携による「地域総合ケア・システム」の構築に関する実践的研究を行った。今回の研究においては、プライマリ・ケア機能の充実、「在宅ケア」と「施設ケア」との有機的連携、保健・医療・福祉サ-ビスの機能連携ネットワ-ク、等を中核とした「高齢化社会に適した整合性のとれた保健・医療・福祉総合体制(高齢者等地域総合ケア・システム)」のあるべき姿とその具体化に向けて地域保健医療システムの立場から総合的考察を行った。なお、モデル地域としては、県下の協力準備体制が比較的整っている2地域(名古屋市と豊田市)を選定し、より具体的かつ総合的な地域ケア・システムの実践活動を展開することにより、保健・医療・福祉の地域総合化に関する貴重な研究成果を得ることができた。なお、これらの調査分析ならびに検討結果については、日本地域福祉学会、日本病院管理学会および日本医療情報学会等において論文発表した。また、これまでの研究成果等をまとめて、著書「21世紀高齢社会における保健・医療・福祉のシステムづくり」を出版した。なお。今後の研究計画としては、保健・医療・福祉の地域総合化における阻害要因構造を解明し、地域総合化に向けての具体的方策とその実践について本研究を継続していく計画である。これからの高齢化社会に向けて、とくに高齢者とその介護家族等のニ-ズに合った保健・医療および福祉サ-ビスを効率的かつ効果的に提供していくためには、連携のとれた保健・医療・福祉サ-ビスのト-タルネットワ-ク・システムを各地域ごとに構築していくことが不可欠となってくる。このような考えから本研究においては、まず初年度として、愛知県をケ-ス・スタディとして県医師会をはじめ地域関係者の協力と支援のもとに「保健・医療・福祉の連携」に関する地域関係者(調査対象者15,000名)の意識実態調査を実施し、現在その分析を進めている所である。また一方、過疎山間地における地域ケア・システムの構築をめざして、A地域(モデル地域)における高齢者(寝たきり,独居,高齢者のみの世帯)の生活・健康・医療に関する情報収集並びに分析を行っている。また、現在ねたきり老人等のための介護支援システムが構築されているB地域をモデルケ-スとして上記システムの総合評価と今後の改良計画等について考察を進めている。更に、都市型の地域ケア・システムのモデルケ-スとして、C地域における在宅療養支援情報システム設置のための具体的方策とその管理運営体制のあり方等について検討を進めている所である。このように,現在23のモデル地域での高齢者等のための地域ケアシステム構築と改良にむけて調査分析並びにシステム設計を進めており次年度(平成3年度)において、いくつかの新しい研究成果が多いに期待されつつあろう。なお。

これからの高齢化社会に向けて、社会ニ-ズおよび住民(とくに、高齢者、障害者等)ニ-ズにあった保健サ-ビス、医療サ-ビス並びに福祉サ-ビスを効果的かつ効率的に提供していくためには、これまでのようなタテ割のサ-ビス供給体制を抜本的に見直し、住民の立場にたった保健・医療・福祉サ-ビスの地域総合化が不可欠となってくるであろうとの考えから、本研究では、とくに寝たきり老人、障害者等を対象とした保健・医療・福祉のあり方、並びに、その具体的システムづくりとして、保健、医療および福祉関係者の参画と連携による「地域総合ケア・システム」の構築に関する実践的研究を行った。今回の研究においては、プライマリ・ケア機能の充実、「在宅ケア」と「施設ケア」との有機的連携、保健・医療・福祉サ-ビスの機能連携ネットワ-ク、等を中核とした「高齢化社会に適して整合性のとれた保健・医療・福祉総合体制(高齢者等地域総合ケア・システム)」のあるべき姿とその具体化に向けて地域保健医療システムの立場から総合的考察を行った。なお、モデル地域としては、県下の協力準備体制が比較的整っている2地域(名古屋市と豊田市)を選定し、より具体的かつ総合的な地域ケア・システムの実践活動を展開することにより、保健・医療・福祉の地域総合化に関する貴重な研究成果を得ることができた。なお、これらの調査分析ならびに検討結果については、日本地域福祉学会、日本病院管理学会および日本医療情報学会等において論文発表した。また、これまでの研究成果等をまとめて、著書「21世紀高齢社会における保健・医療・福祉のシステムづくり」を出版した。なお。今後の研究計画としては、保健・医療・福祉の地域総合化における阻害要因構造を解明し、地域総合化に向けての具体的方策とその実践について本研究を継続していく計画である。
ミュオンスピン緩和から見る鉄系・銅系超伝導体におけるスピン相関と超伝導の関連

鉄系、銅系超伝導体におけるスピン相関と超伝導の関連を明らかにするために、不純物を置換した鉄系Fe1-y(Co,Ni,Zn)ySe0.3Te0.7(Fe系)と銅系電子型Pr1.3-xLa0.7CexCuO4+d(Pr系)の高品質単結晶を用いてミュオンスピン緩和測定を行った。その結果、Fe系では不純物によるスピン相関の著しい発達を見出し、超伝導電子対の形成には軌道のゆらぎが効いている可能性が高く、スピン相関の効果は弱いと結論した。一方、Pr系では、低温で超伝導と短距離磁気秩序が共存することを見出し銅系ではスピン相関が電子対の形成に効いていると結論した。本研究の目的は、鉄系超伝導体におけるスピン相関について詳しく調べ、銅系超伝導体におけるスピン相関との比較から、高い転移温度を示す超伝導体のスピン相関の共通点を明らかにすることである。これを達成するために、鉄系超伝導体と銅系超伝導体の高品質単結晶を用いて、ミュオンスピン緩和法から低温でのスピン相関の発達の有無を明らかにし、また、超伝導の電子対の対称性を決定する。本年度実施した研究とその成果は以下の通りである。1.試料作製・評価改良ブリッジマン法を用いて、鉄系超伝導体Fe1-y(Co,Ni,Zn)ySe0.3Te0.7(Fe系)のy=0-0.05の単結晶の育成に成功した。また、銅系超伝導体La2-xSrxCu1-yFeyO4(La系)の多結晶試料の作製に成功した。次に、Fe系の単結晶の品質の向上を目指して真空アニールを施した。これらの試料の品質をx線回折、ICP分析、電気抵抗率から評価した結果、全ての試料が物性測定に用いるのに十分に高品質であることがわかった。2.物性測定Fe系の単結晶を用いて、英国理研RALミュオン施設にてミュオンスピン緩和実験を行った。その結果、Co、Ni、Znをそれぞれ2%置換した試料において、ミュオンスピン緩和が劇的に速くなることを見出した。これらの結果は、超伝導の電子対の形成に磁気相関が効いていない、すなわち軌道のゆらぎが効いている可能性が高い事を示すものである。様々なSr濃度とFe濃度を有するLa系におけるミュオンスピン緩和実験の結果、オーバードープ領域において2つの磁気転移が存在することを見出した。この結果と磁化率の測定結果を合わせて考えると、高温側の磁気転移によってRKKY相互作用を媒介とするFeのスピングラス状態が実現し、低温側の磁気転移によってCuスピンの短距離秩序が実現している可能性が高い事がわかった。これを達成するために、鉄系超伝導体と銅系超伝導体の高品質単結晶を用いて、輸送特性から電子状態を、ミュオンスピン緩和などからスピン状態を詳しく調べる。実施した研究とその成果は以下の通りである。浮遊帯域法を用いて、銅系超伝導体(Bi,Pb)2Sr2CuO6+d(Bi系)とPr1.3-xLa0.7CexCuO4+d(Pr系)の単結晶試料の作製に成功した。Bi系の単結晶を用いて電気抵抗率の磁化の測定を行った結果、超伝導が消失する極過剰ドープの低温で強磁性揺らぎが存在する可能性が高いと結論した。また、Pr系の単結晶を用いてJ-PARC・MLFミュオン施設にてミュオンスピン緩和実験を行った結果、x=0.10(Tc=27K)の低温で短距離磁気秩序と常磁性領域が共存することを見出した。このことから、電子型超伝導体では短距離磁気秩序と超伝導が共存し、これらは強い電子相関に基づいたバンド描像で理解できると結論した。さらに、昨年度作製したLa系(銅系)におけるミュオンスピン緩和と磁化測定の結果、超伝導が発現するすべてのホール濃度領域で電荷とスピンのストライプ相関が存在し、電子対の形成に聞いている可能性が高いと結論した。昨年度までの結果と併せてまとめると、鉄系超伝導体ではスピンのゆらぎよりも軌道のゆらぎの方が電子対の形成に効いている可能性が高く、一方、銅系超伝導体ではスピンのゆらぎが電子対の形成に効いている可能性が高いと結論された。

本研究の目的は、鉄系超伝導体におけるスピン相関について詳しく調べ、銅系超伝導体におけるスピン相関との比較から、高い転移温度を示す超伝導体のスピン相関の共通点を明らかにすることである。これを達成するために、鉄系超伝導体と銅系超伝導体の高品質単結晶を用いて、ミュオンスピン緩和法から低温でのスピン相関の発達の有無を明らかにし、また、超伝導の電子対の対称性を決定する。本年度実施した研究とその成果は以下の通りである。1.試料作製・評価改良ブリッジマン法を用いて、鉄系超伝導体FeSe1-xTex(Fe系)のx=0.6-1.0の単結晶の育成に成功した。また、フローティング・ゾーン法を用いて、銅系超伝導体(Bi,Pb)2Sr2-xLaxCuO6+δ(Bi系)のx=0の単結晶の育成に成功した。次に、Fe系の単結晶の品質の向上を目指して、また、Bi系の単結晶のホール濃度の調整のために、様々な条件で真空アニールを施した。これらの結晶の品質をx線回折、ICP分析、電気抵抗率から評価した結果、全ての結晶が物性測定に用いるのに十分に高品質であることがわかった。2.物性測定Fe系の単結晶を用いて、スイスPSI研究施設にてミュオンスピン緩和測定を行った。その結果、x=0.6と0.7において、磁場侵入長の温度依存性が定性的に異なることを見出した。このことから、超伝導の電子対の対称性がx=0.6と0.7で異なる可能性があると結論した。これは、Fe系の超伝導の発現のメカニズムに関する重要な知見である。また、基底状態での磁場侵入長の値から、xの増加とともに電子の有効質量が増大する可能性があると結論した。このことは、我々の試料を提供して行った光電子分光の実験結果と一致する。当初の計画にあった、Fe系の超伝導体の単結晶の育成に成功したこと、また、真空アニールを施すことで、高品質な試料が得られたことから、試料の作製はおおむね順調に進んでいると言える。一方、Bi系において、当初の計画にあったx>0の単結晶の育成はまだ成功していないため、次年度の課題とする。結晶の品質の評価に関しては、x線回折、ICP分析、EPMA分析、電気抵抗率の測定を行い、高品質であることを確認したため、おおむね順調に進んでいると言える。物性測定に関しては、Fe系において、パルスビームを用いたミュオンスピン緩和実験を理研RAL施設で実施し、不純物が誘起した磁気相関の発達を観測したことなど、重要な成果を得たことから、おおむね順調に進んでいると言える。一方、磁化率の測定をLa系に対して実施したが、Fe系とBi系に関しては次年度の早急の課題とする。当初の計画にあった、Fe系とBi系の超伝導体の単結晶の育成に成功したこと、また、真空アニールを施すことで、高品質な試料が得られたことから、試料の作製はおおむね順調に進んでいると言える。結晶の品質の評価に関しては、x線回折、ICP分析、電気抵抗率の測定を行い、高品質であることを確認したため、おおむね順調に進んでいると言える。一方、EPMA分析は実施できなかったため、次年度に行う予定である。物性測定に関しては、ミュオンスピン緩和実験のビームタイムの関係で、当初の計画では次年度に実施するはずであったPSI研究施設での直流ビームを用いた実験を実施した。その結果、超伝導の電子対の対称性に関する知見を得るなど、重要な成果を得たことから、おおむね順調に進んでいると言える。一方、当初の計画にあった磁化率の測定とパルスビームを用いたミュオンスピン緩和実験はほとんど進んでいないことから、次年度の早急の課題とする。次年度は、引き続きFe系とBi系の単結晶試料の育成に取り組む。
日長感受性に関連する時計制御遺伝子GLPの機能と発現制御の解析

日長感受性は生物の重要な性質であり植物では花成などを制御する。GLP(germin-like protein)遺伝子は日長感受性を反映した転写調節を受けることが判明した植物で最初の遺伝子であり、日長感受性の分子機構を調べる手がかりになるものと考えた。本研究ではGLPの機能を調べる目的で長日植物シロイヌナズナのAtGLP1,AtGLP2と短日植物アサガオのPnGLPの遺伝子を過剰発現、発現抑制、発現制御した形質転換植物の花成時期等を観察すると共に、日長感受性を制御する調節配列の同定を目的とし、プロモーターにルシフェラーゼレポーター遺伝子(Luc)を接続した形質転換植物を用いた発現解析を行った。その結果、短日性タバコ(Maryland Mammoth種)にPnGLPを導入した場合に非誘導条件下(長日条件)の花成時期に影響することが明らかになった。一方、グルココルチコイド誘導型プロモーターを用いた形質転換植物シロイヌナズナを作出したが、現在解析中である。我々が世界で初めて成功したアサガオの形質転換系も用い、今後も継続して研究を進める。一方、日長感受性プロモーターの研究ではAtGLP1,AtGLP2,PnGLPのプロモーターLucを発現する植物において顕著な概日リズム発光を観察した。AtGLP1,AtGLP2に関しては、競合する研究グループと同様の結果が得られた。一方、アサガオのPhGLPのプロモーターLucをシロイヌナズナに導入した結果、シロイヌナズナにおいてもアサガオと同様に夜間に発現するリズムが得られた。これは日長感受性に関する調節配列が存在するとした仮説に反する結果となった。これらの結果は日長感受性の制御にはプロモーターの調節配列のみでは説明できない機構の存在が示唆され、今後のより大きな機構に向けての研究を展開する契機を与えた。日長感受性は生物の重要な性質であり、植物では花成などを制御する。申請者らが単離したGLP(germin-like protein)遺伝子は、日長感受性を反映した転写調節を受けることが判明した植物で最初の遺伝子であり、日長感受性の分子機構を調べる手がかりになるものと考えている。本研究では、GLPの機能を調べる目的で長日植物シロイヌナズナのAtGLP1,AtGLP2と短日植物アサガオのPnGLPの遺伝子を過剰発現(センス発現)、発現抑制(アンチセンス発現)、または発現制御(制御プロモーター)して花成時期等を観察すると共に、日長感受性を制御する調節配列の同定を目的としてGLP遺伝子の転写調節に関係するプロモーター配列を解析する。CaMV35Sのプロモーターを用いて各々のcDNAを過剰発現する形質転換植物を作成した実験では、いずれの植物でも顕著な形態変化は観察されなかったことから、現在、日長を制御した環境における詳細な開花時期の観察を進めている。シロイヌナズナではAtGLP1のcDNAを過剰発現した系統が得られないこと、これらの遺伝子産物のレベルが概日変動を示すことなどから、シロイヌナズナではグルチコルチコイドを用いた誘導型のプロモーターを用いた形質転換植物を作出して、現在、開花期等を調査している。さらに、アサガオでは形質転換法の開発に世界で初めて成功しており、現在、PnGLPのcDNAを過剰発現、発現抑制する植物の作出を進めている。一方、日長感受性のプロモーターの研究では、ルシフェラーゼをレポーター遺伝子としてAtGLP1,AtGLP2,PnGLPのプロモーターをシロイヌナズナに遺伝子導入してその制御配列の探索を進めている。GLP(germin-like protein)遺伝子は、日長感受性を反映した転写調節を受けることが判明した植物で最初の遺伝子であり、日長感受性の分子機構を調べる手がかりになるものと考えた。

本研究ではGLPの機能を調べる目的で長日植物シロイヌナズナのAtGLP1, AtGLP2と短日植物アサガオのPnGLPの遺伝子を過剰発現、発現抑制、または発現制御して花成時期等を観察すると共に、日長感受性を制御するプロモーター調節配列の同定を目的とした解析を行った今年度はシロイヌナズナの形質転換植物を作成したが、これまでのところ開花時期に関して顕著な違いは観察されていない。AtGLP1を過剰発現する系統がほとんど得られないが、これはAtGLP1が若い莢でも発現することから、種子の形成に対して阻害的な影響が生じるものと考えられた。今後もこれらの観察は継続して行う。一方、日長感受性のプロモーターの研究では、ルシフェラーゼをレポーター遺伝子としてAtGLP1, AtGLP2, PnGLPプロモーターをシロイヌナズナに形質転換し、制御配列の探索を行った。その結果、AtGLP1, AtGLP2に関して、競合するグループとほぼ同様の結果(-296389bpが重要である)が得られた。一方、アサガオのプロモーターをシロイヌナズナに遺伝子導入しても、アサガオと同じく夜間に発現する結果が得られた。これは日長感受性を司る調節配列が存在することを仮説として進めてきた本研究に反する結果であり非常に興味深い。世界的に今年度は日長感受性研究に関して急速な展開があり、概日時計による計時機構の関与を実証する結果が複数報告された。日長感受性に関する単純な制御配列ではない機構の存在が明らかとなり、GLPのプロモーターの発現制御機構はこれらと矛盾しない機構を提示する。
中國古文字偏旁体系の構築

本年度は、まず『説文解字』に収録されている古文・籀文および諸種の或体や俗字に焦点を当て、その偏旁分析を試みた。これらの文字に関しては、『説文解字』の記述が正確な字形分析を含まない場合が多く、小篆のように自然言語処理によって、自動的に偏旁を抽出することは不可能である。故に、再び電子テキスト情報から手作業で電子計算表を作成し、偏旁の種類および出現頻度を調べた。次に、古文・籀文のほかに、戦国時代の璽印文字の字形整理に着手した。璽印文字には、戦国時代に著しくなる国別の字形分化が端的に現れ、各国独自の偏旁体系を分析するのに、恰好の材料を提供する。しかし、璽印資料は純粋な画像データであるため、画像データに含まれる文字の字形要素を、電子的な加工が可能な文字データに転換し、画像データと文字データをリンクさせる作業が必要になる。それを実現させるために、所属研究所内の情報資源利用研究センターに新たに「中国古文字資料コーパスの研究」と題するプロジェクトを立ち上げた。今後は、画像データに言語学的情報を附加する経験を活用し、研究代表者の本来の専門領域である中国法制史に立ち戻り、中国戦国時代法制史料のデータベースを構築する予定である。最初は、計画通りに、『説文解字』の電子計算表を校正し、それに基づいて偏旁を解析し、暫定的小篆偏旁体系を作成したが、電子テキスト情報から手作業で電子計算表を起こしたため、記述パターンの評価には、不均一が生じ、偏旁解析の精度が充分に保障できなかった。そこで、自然言語処理の技術を取り入れ、Perlを用いてテキスト情報の正確な解析から、偏旁抽出作業の基盤を築きなおすことにした。その成果として、『説文解字』本文の記述を、「訓詁情報」、「字形分析情報」、「異体字情報」、「読音情報」、「異説・出典情報」に区別し、正規表現により機械的に各情報を識別し、さらに「字形分析情報」および「異体字情報」に対するパターン分析により、各見出し字についてその書体を判別し且つ字形構成要素を抽出するアルゴリズムを開発することができた。字形分析の記述パターンは、字形構成要素に関する情報を含むものは、会意・形声と象形会意混合の三種に分れるが、構成要素に付着し記述形式を複雑にする修飾語を分離することにより、各種の記述パターンを検索する基本的正規表現の数が最小限に抑えられた。修飾語を除けば、会意パターンマッチングに用いられる正規表現は六つ、形声は一つ、象形は二つに過ぎず、『説文解字』の膨大な字形分析情報は、これらの組合せに還元して分析することができる。分析の精度は、情報類型の識別および書体の判別については97%以上、字形構成要素の抽出については95%以上と推測されるが、精度の検証および精度向上に向けたアルゴリズムの改善は現在なお進行中である。自然言語処理技術の導入により、研究の進行が計画より遅れ、研究内容に関わる公表論文の執筆にもまだ至っていないが、評価基準の統一によって、中国古文字全般にわたる偏旁分析にはより牢固とした基盤が与えられると共に、漢文の自然言語処理研究にも一石投じられることが期待される。
論理型形式的仕様のプロトタイピング・システムの試作・評価

ソフトウェア開発時には、そのソフトウェアに対してどのような性質・機能が要求されているかを厳密に定義する必要がある。一意で明確な定義を与えるために、形式的仕様は重要な役割を果たす。これまで多くの形式的仕様の記述言語が提案されてきた。我々は、記述能力の高さや数学的概念との親和性などから、集合論に基づく形式的仕様記述言語に注目している。このような言語に、ZF(Zermelo-Fraenkel)集合論に基礎を置く仕様記述言語Zがある。しかし、Zでは、集合に対応づけられる仕様中で用いられる部分関数は、一意である必要が置換公理によって求められる。仕様中の情報だけでは、一意であることを証明できない関数を用いて置かれた仕様は、不完全な仕様となる。その部分関数を、一意であることが証明できるように完全に仕様中で定義した時に、設計・実現に関する情報も仕様に書くことになるのであれば、その部分関数を仕様中で完全には定義せずにおくべきである。ただし、その場合、置換公理を満たすために、その部分関数が一意であることを、記述言語が暗黙の裡に保証する必要がある。そこで、我々は不完全な定義の部分関数を仕様に導入できる言語Z++を定義した。一方、言語Zや、その拡張である言語Z++で書かれた仕様は、仕様を解釈するためのモデルが規定されていないため、一般には直接実行できない。そこで、プロトタイピイングによる利点を享受するために、設計・実現に関する情報を与える記述として実行時仕様と呼ぶ記述を導入した。ソフトウェアの定義を仕様と実行時仕様に分離することで、高いレベルの表現能力での仕様の記述と、実行時仕様に基づく仕様のプロトタイピングの両方が可能になった。本研究では、仕様の解釈としての実行時仕様の与え方とそれに基づく実行の枠組みを対象とした。また、いくつかの問題に本システムを適用した結果に基づいて、その評価を行なった。入力xから出力yへの関数fを、その対応を与える一階述語論理式F(x,y)から導出するための一手法について研究を行なった。特に、∀zG(x,y,z)の形式の論理式からの導出に焦点を絞った。本手法を一階述語論理式の定理証明手法とみなすこともでき、その場合、上の論理式からの関数導出は、∀x∃y∀zG(x,y,z)という限定した形式の論理式に対する定理証明となる。本手法は、あらかじめ用意した変換規則を適用することにより、実行可能コードとしての関数fを生成する。変換規則は、論理式の変形を行なう変形規則と、関数の導出を行なう導出規則の二つに大別できる。まず導出規則を適用し、適用可能な導出規則がない場合に補助として変形規則を適用する。本研究では、まず導出手法の概要を決めた。次に、具体例として、図書館の書庫管理システムの仕様に本手法を適用して、その詳細について評価を行なった。最後に、導出の停止性および正当性について検証して、本手法の有効性の評価を行なった。このような言語に、ZF(Zermelo-Fraenkel)

集合論に基礎を置く仕様記述言語Zがある。しかし、Zでは、集合に対応づけられる仕様中で用いられる部分関数は、一意である必要が置換公理によって求められる。仕様中の情報だけでは、一意であることを証明できない関数を用いて書かれた仕様は、不完全な仕様となる。その部分関数を、一意であることが証明できるように完全に仕様中で定義した時に、設計・実現に関する情報も仕様に書くことになるのであれば、その部分関数を仕様中で完全には定義せずにおくべきである。ただし、その場合、置換公理を満たすために、その部分関数が一意であることを、記述言語が暗黙の裡に保証する必要がある。そこで、我々は不完全な定義の部分関数を仕様に導入できる言語Z++を定義した。一方、言語Zや、その拡張である言語Z++で書かれた仕様は、仕様を解釈するためのモデルが規定されていないため、一般には直接実行できない。そこで、プロトタイピイングによる利点を享受するために、設計・実現に関する情報を与える記述として実行時仕様を呼ぶ記述を導入した。ソフトウェアの定義を仕様と実行時仕様に分離することで、高いレベルの表現能力での仕様の記述と、実行時仕様に基づく仕様のプロトタイピングの両方が可能になった。本研究では、仕様の解釈としての実行時仕様の与え方とそれに基づく実行の枠組みを対象とした。また、いくつかの問題に本システムを適用した結果に基づいて、その評価を行なった。
細胞・細胞小器官の増殖とその調節機構の解析

色素体の遺伝に関しては、調べた13種の高等植物の花粉粒内において、生殖細胞の色素体核が消失し、一方卵細胞では消失しないことを見い出した(黒岩ら)この雄配偶子内の色素体核の選択的消失が、高等植物の母性遺伝の仕組であると推定した。また緑藻の研究成果に基いて考案すると、色素体核の選択的消化の誘導は細胞核によって制御されていると考えられる。雑種色素体を作出するため、この母性遺伝技術を用いる他、平井は異種のタバコの融合細胞内では両親由来の色素体が混在できることを利用する。このために必要な色素体DNAの各部分毎をBam-1-4のマーカーとして分析する方法を開発した。旭はサツマイモのミトコンドリアの【F_O】【F_1】ATPaseの【β^-】【δ^-】【δ^1】-サブユニットは、細胞核ゲノムの支配下にあり、それぞれ成熟型よりも分子量が大きい形で複数ずつ合成されることを示した。和田は赤色光下で成育させたシダ原糸体の先端から100μm内で、葉緑体が増殖していることを示した。興味深いことに光条件を変えると細胞分裂は誘導されたが、色素体の増殖を制御することはできなかった。細胞核の核小体については、東江は酵母のrDNAの一部と選択マーカー(URA3)を持つプラスミドを構築し、酵母のrDNA領域に選択的にプラスミドを挿入し、発現させることに成功した。このことは核小体のrDNA領域でも、染色体上の一般遺伝子の発現が可能であることを示している。選択マーカーを色々と変えることにより、核小体とその他の染色体上遺伝子との相関作用が解析されよう。細胞膜に関しては、吉田は黄化ヤエナリの芽生えを用いて、冷温に対して最も敏感にトノプラストの膜が反応しその影響が2次的に細胞全体に波及していく可能性を見い出した。佐々木はエンドウの各組織から全DNAとmRNAを抽出し、Hybridization法を用いて、細胞核DNAに対する色素体DNA量とrbcLmRNAの転写活性との関係を調べ、高い相関があることを示した。
大腸がん特異的タンパク質代謝マーカーの探索・同定と臨床応用

大腸がんの細胞増殖・分裂、細胞伸展・浸潤を正に制御し、悪性化を誘導する因子としてKLHL5を見出した。KLHL5はCUL3型ユビキチンE3リガーゼ(CUL3-UbE3)複合体の基質受容体として機能することが推定される。大腸がんの悪性化で発現量が大きく増幅するKLHL5は、大腸がん細胞のタンパク質代謝系を大きく変動させることから、CUL3-KLHL5軸で制御される大腸がんマーカー分子の同定が可能である。よって、CUL3-KLHL5軸の基質をまず同定し、その機能解析に基づくマーカー分子の探索・同定とその応用を目指す。
骨細胞におけるＲＡＮＫＬ細胞内動態の解析

骨細胞に発現するRANKL分子による破骨細胞活性化の重要性が近年示されたが、詳細な制御様式は不明確であり、その解明を本研究では試みた。In vitroで骨細胞形質を長期間維持可能な三次元共培養系を構築し、この系にて骨細胞との直接接触が破骨細胞活性化に重要であることを見出した。背後の細胞内イベントとして、骨細胞におけるOPG分子を介したRANKLのリソソームへの輸送、リソソームから細胞表面への刺激依存的輸送が主要な役割を果たすことを見出した。過去に提唱されていた骨細胞の細胞死のみならず、生存骨細胞が能動的に破骨細胞形成を制御することを示した知見であり、骨代謝・関連疾患の理解に非常に重要である。2011年に破骨細胞分化に中心的に寄与するRANKLは、従来想定されていた骨芽細胞ではなく、骨細胞により産生されることが報告された。そこで本申請研究では、骨細胞におけるRANKL細胞内動態制御を介する、骨粗鬆症新規治療概念創出を目的とした。2012年度は、適切な骨細胞機能評価系の構築、および、骨細胞内RANKL挙動の解明を目指した。過去の報告に準拠した初代培養骨細胞の二次元培養法では、急速に骨細胞形質が失われ、機能評価系としては不十分であった。そこで、単離した初代培養骨細胞をコラーゲンゲル中に抱埋し三次元培養法し、骨細胞マーカー分子の発現を確認した結果、通常の破骨細胞分化実験等を行う期間である57日間は維持されていた。また、骨中に埋没している骨細胞による破骨細胞活性化は、骨細胞の細胞体との接触ではなく、主として架足部との接触が重要であると考えられる。この状況を再現するため、三次元培養した骨細胞の架足のみが通過可能な多孔子膜を介して、破骨前駆細胞と接触させる共培養系を構築した。この系において、強い破骨細胞形成が認められ、適切な骨細胞の機能評価系の構築に成功した。この培養系を用いて、RANKLが骨細胞内挙動を観察した。その結果、RANKLは、無刺激ではリソソームに局在し、破骨前駆細胞との接触時には、骨細胞架足の接触面に集積することが、共焦点顕微鏡を用いた局在観察等により示唆された。また、従来から指摘されている可溶型RANKLの破骨細胞形成の寄与が極めて小さいことも確認された。RANKLが骨細胞内において破骨前駆細胞との接触刺激依存的に、リソソームから輸送されることが示唆された。これらの結果から、今後、骨細胞の架足部へ刺激依存的にRANKLが輸送される過程の詳細な分子機構を解明し、骨代謝への影響の評価を行うことで、新規治療標的としての可能性を評価可能と考えられる。平成25年度は、まず骨細胞培養系の最適化検討を進めた。平成24年度には、コラーゲン包埋による骨細胞培養系を確立したが、後の詳細な解析により、1週間程度の長期培養により、骨芽細胞細胞のマーカー分子であるALPの発現上昇など骨芽細胞系細胞への脱分化兆候が認められた。そこで、長期間骨細胞の形質を維持可能な培養系の再確立およびコラーゲン培養系との比較を行った。生体内においては、骨基質中に埋没している骨細胞は、ハバース管をを介して種々の成長因子・ホルモンなどが供給される環境にもある。そこで、三次元培養可能で、種々の成長因子等を含むマトリゲル中での包埋培養を試みた。その結果、初代骨細胞単離後1週間にわたり、後期骨細胞マーカー分子あるSOST、FGF23の発現は十分に高値を維持することが確認された。また、マトリゲル中の各種成長因子含有量を低下させた基剤を用いて包埋培養した際には、後期骨細胞マーカーの発現低下が認められた。以上のことから、マトリゲル中に含有される成分により、骨細胞の形質維持が可能となることが示唆された。そこで、マトリゲル包埋条件下においてRANKL局在制御を確認したところ、コRANKLはOPG依存的にリソソームへ輸送されること、骨細胞の架足を通じて破骨細胞を活性化させることも確認され、コラーゲン培養により得られたコラーゲン培養下における結果と同様であった。続いて、小胞輸送制御分子Slp2-aが骨細胞内RANKLのリソソームから細胞表面に輸送される可能性をコラーゲン培養により見出したため、その生理的影響を評価した。Slp2-a全身ノックアウトマウスでは、若干の骨密度上昇傾向が観察されSlp2-aを介する骨細胞内RANKL輸送が生理的に寄与している可能性も想定されたが、その差は微弱であったため、Slp2-

a単一分子による制御ではなく、補完的に機能する分子も存在すると考えられた。昨年度の研究実施計画では、骨細胞機能評価のための三次元培養系の確立、基底状態におけるRANKLの骨細胞内局在解析、刺激依存的なRANKLの局在変化の解析、これら局在制御を担う分子機構の解析を計画していた。骨細胞による破骨細胞分化支は、骨細胞架足部を介して行われることが想定されるが、既存の報告における実験系では、架足部のみならず細胞体による影響を排除できず、生理的な活性を適切できているか不明瞭であった。そこで、我々は、骨細胞架足部による破骨細胞分化を評価可能な、骨細胞の三次元培養系し、多孔子膜を介して破骨前駆細胞と接触させる共培養実験系の構築に成功した。また、基底状態におけるRANKLの骨細胞内局在に関しては、構築した培養系において、破骨前駆細胞を添加しない状態で、RANKLの局在を共焦点顕微鏡のz軸方向連続撮影を行うことにより、三次元的な局在を観察し、リソソームに大部分が局在していることを見出し、細胞表面でのRANKL発現量が極めて少ないことを見出した。更に、骨細胞におけるRANKLのリソソーム局在にはOPGが必要であることも見出した。更に、破骨前駆細胞接触刺激におけるRANKL局在変動を解析するため、破骨前駆細胞の代わりに破骨前駆細胞を模倣した表面にRANKを固相化したビーズを添加した培養系におけるリソソーム局在変化を評価した。その結果、ビーズ刺激に伴いリソソーム内容物の放出量が上昇しており、RANKLが刺激損的に細胞表面へと放出されることが、示唆された。これらを制御する分子機構の解析として、予備検討の結果、Rab27エフェクター分子であるSlp-2aの関与する可能性が示唆されている。こららの研究成果は、当初計画していた内容を充分に包含しており、計画通り研究は進展していると評価できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究は、当初の経過行く通り、更なる骨細胞内RANKL輸送機構に関するin vitro検討およびin vivoにおける骨細胞内RANKL輸送機構の重要性の検証を行う。具体的には、以下の通りである。1.RANKL輸送に関与する分子の探索Rab27a/bおよび、共役し機能するエフェクター分子のうち骨細胞に発現が認められた7分子に関して、その発現抑制がRANKL局在に与える影響を昨年度に構築した三次元培養系にて評価する。予備検討の結果、Slp-2aの関与の可能性を見出しているが、この分子単独による制御ではなく、複数分子が連携しながら局在を制御していると想定されるため、連携分子をも探索する。後のin vivo解析では、骨細胞特異的な各分子の機能抑制は難しいと考えられる。RANKL制御に関して、複数の制御分子を見出すことで、RANKL供給源となり得る他の細胞である骨芽細胞における制御機構と比較し、骨細胞に選択的な分子機構を見出し、in vivoにおける骨細胞内RANKL局在制御の重要性を解析するための知見とする。2.骨細胞内RANKL局在が骨代謝に与える影響の解析同定された制御分子に関し、その遺伝子欠失あるいは発現抑制がマウス骨表現型に与える影響を評価する。予備検討により見出されたSlp2-a遺伝子欠損マウスは既に保有しており、血清中RANKL濃度の測定、骨形態計測などの解析を行う。また、Slp2-a以外の分子の解析は、その分子を発現抑制するアデノウィルスを骨髄腔内に投与し、局所in vivoノックダウン系を構築し、上述と同様の解析を行う。
シスプラチン耐性におけるras癌遺伝子の役割とその克服

2.EJ-NIH/3T3のシスプラチン耐性は、ras癌遺伝子発現によって直接誘導されることを、この癌細胞由来のフラット・リバータントR1細胞株を用いた薬剤感受性試験により証明した。3.EJ-NIH/3T3およびR1細胞においては、NIH/3T3細胞に比べて、シスプラチンに対して、細胞内メタロチオネイン量およびグルタチオンSトランスフェラーゼ活性については各細胞間で差異は見られなかった。4.v-K-rasまたはc-K-ras癌遺伝子で癌化させたNIH/3T3細胞は、NIH/3T3細胞に比べ、シスプラチンの取り込みや、Na,K-ATPase活性に差は見られず、シスプラチンに対して感受性を示した。5.シスプラチン耐性の18A細胞にras癌遺伝子の抑制変異体116Yをトランスフェクションして得たフラット・リバータントF32/F33では、シスプラチン感受性が回復した。
日常身体活動の多面的パターン化とその個人差における遺伝要因の解明

日常の身体活動量や運動実施における個人差には、一部、遺伝的要因が関与していることが報告されている。本研究では、人における日常の身体活動パターンを評価し、その個人差に影響を及ぼす遺伝的要因を明らかにすることを目的に行った。身体活動パターンを評価するための解析ソフトを開発し、811名において様々な身体活動変数を抽出した。約600万カ所の一塩基多型との関連を検討したところ、高強度の身体活動時間において関連する遺伝子多型が認められた。これらの遺伝子多型は、ミトコンドリアDNAの複製や転写に関連する経路の遺伝子上や近傍などに存在しており、これらの経路が高強度身体活動の多寡に関連する可能性が示唆された。身体活動や運動が生活習慣病等の予防に重要であることは多くの研究により報告されている。しかしながら、これまでの研究は、日常身体活動を大局的・平均値的に評価しているものが多い。本研究では、日常の身体活動をより多面的かつ客観的に評価することを目的に行った。本年度においては、主に抽出すべき身体活動変数の決定、およびその身体活動変数抽出のためのソフト開発を中心に行った。具体的には、13次元加速度計から得られた1分毎のメッツ値を用いた装着・非装着の判別、2複数の計測日から1日の装着時間(設定可変)を用いた有効日の抽出、310分間の身体活動の連続性(10分bout)を加味した中高強度身体活動量(MVPA)の算出、41.5メッツ以下の身体活動(Sedentary behavior)(連続性の設定可能)の積算・平均時間の算出、5Sedentary behaviorのブレイク数の算出、以上を搭載したソフト開発を行った。811名の3次元加速度計から得られた1分毎のデータ(1分×24時間×14日以上)を基に、上記ソフトを用いて身体活動変数を抽出し、解析を行った。MVPAは、平均3.9±2.2メッツ・時/日であり、10分boutを考慮したMVPAは1.7±1.7メッツ・時/日であった。Sedentary behaviorは、1日あたり528±110分であり、そのブレイク数は84±15回であった。このSedentary behaviorの連続性を加味して検討したところ、10分以上、20分以上、30分以上の連続性のSedentary behaviorは、それぞれ1日あたり合計337±116分、226±103分、157±87分であった。これらの身体活動とBMIとの関連を検討したところ、MVPAにおいてのみ、BMIの3群(18.5未満、18.5-25.0、25.0以上)に有意な差が認められた。本年度の予定は、1)抽出すべき身体活動パターンの決定及び、そのソフト開発、2)身体活動パターンと生活習慣病リスクファクターとの関係の検討、3)身体活動パターンに関与する遺伝要因の検討であった。1)2)については、順調に進んでいる。3)については、平成27年度28年度において実施する予定であり、すでにデータセットが整備されたことから順調に進行していると思われる。平成28年度においては、1身体活動パターン解析ソフトの改修、2身体活動量についてのGenome Wide Association Study(GWAS)、3GWASから検出された候補遺伝子多型をコホート参加者において解析、を実施した。1身体活動パターン解析ソフトの改修については、既知の身体活動強度の連続性を抽出をする際に、強度や時間を選択可能な仕様とした。2GWAS研究については、506名の成人男女を対象に、様々な身体活動パラメータとの関連を検討した。その結果、高強度身体活動時間において、複数の関連する遺伝子多型が検出された。このうち、p値が10^6未満の遺伝子多型194個を抽出し、このうち、1)近傍の複数箇所で関連が認められる、2)重要と思われる遺伝子上もしくはその近傍で関連が認められる、の2点に合致する遺伝子多型15個を選出した。これら15個の遺伝子多型について、高強度身体活動と関連する遺伝子型が高スコアとなるよう得点を付与し、15個の遺伝子多型の遺伝子スコア(0ー15点)を作成した。高強度身体活動時間に対する遺伝子スコアの影響を、性別および年齢を含めた重回帰分析を行ったところ、有意な関連が認められた(p<0.05)。3これら15個の遺伝子多型について、別途、コホート参加者において解析中である。本年度の予定であった身体活動パターンに関与する遺伝要因の解析について、ある程度の結果が得られたと考えられる。適切な身体活動量や運動の実施が、生活習慣病や認知症等の発症リスクを低下させることは多くの研究により報告されている。しかしながら、身体活動や運動の重要性は広く認識されているものの、それを“行動"に起こすことは困難である。

506名の成人男女において、約600万カ所のDNA上の一塩基多型(SNP)のデータを用いて、身体活動パターンに関連する遺伝要因について検討を行った。その結果、いくつかのSNPにおいて高強度身体活動との関連が認められた。p < 10^-7の有意水準で高強度身体活動と関連が認められたSNPの近傍の遺伝子188個を用いてpathway解析(enrichment analysis)を行ったところ、493個のpathwayが抽出され、%overlapが3%以上、投入されている遺伝子の個数が2個以上の条件でさらに絞り込みを行ったところ13個のpathwayが抽出された。これらには、ミトコンドリアDNAの複製や転写に関連するpathway、NOSの産生に関連するpathway、CREB signalingに関するpathway、神経接合に関連するpathwayが含まれていた。高強度身体活動の多寡に、これらの経路が関与する可能性が示唆された。日常の身体活動量や運動実施における個人差には、一部、遺伝的要因が関与していることが報告されている。本研究では、人における日常の身体活動パターンを評価し、その個人差に影響を及ぼす遺伝的要因を明らかにすることを目的に行った。身体活動パターンを評価するための解析ソフトを開発し、811名において様々な身体活動変数を抽出した。約600万カ所の一塩基多型との関連を検討したところ、高強度の身体活動時間において関連する遺伝子多型が認められた。これらの遺伝子多型は、ミトコンドリアDNAの複製や転写に関連する経路の遺伝子上や近傍などに存在しており、これらの経路が高強度身体活動の多寡に関連する可能性が示唆された。平成28年度は、平成27年度に開発したソフトにより抽出される身体活動変数に対する遺伝要因との関連について検討を行う。また、身体活動については、1分毎のデータを用いたクラスター解析や主成分分析を行うことで、より詳細な身体活動パターンの検討も行う。平成28年度において実施した解析を、様々な身体活動パターンにも応用する。また、順次に論文発表を行っていく。行動生理研究分担者においては、本年度、身体活動パターンの改修を予定していたが、研究代表者の研究費において一括の支払いを行ったため、残が生じた。平成29年度において、身体活動パターン解析ソフトの微細な改修が予定されており、その際に、差額分を使用する予定である。
恐慌理論形成期のマルクスの「エコノミスト」利用について

1.「1851年1月7日付エンゲルス宛の手紙」でマルクスはリカードウ差額地代論を克服する端緒を得た。リカードウ地代論を3命題に定式化し、それらに反する地代や殻価の現実に動向を対置、理論化したからである。本研究により、(1)マルクスはこのような現実の動向を、「エコノミスト」誌1850年12月14日号に掲載された読者の手紙から得、「ロンドン・ノート」で抜粋していること、(2)このマルクスの手紙で、事実上、蓄積にともなう可変資本の価値低下を論じる基礎が初めて設けられ、その後の、もっぱら固定資本の価値・素材補填期間をもって恐慌の周期を規定するに至る立論のための起点とも把握されるべきであること、が分った。2.「1857年12月8日付エンゲルス宛の手紙」の追伸で、マルクスは従来のはずれた「恐慌予言」に言及した。本研究により、(1)この言及は、「エコノミスト」誌1857年12月5日号における記事「最近の逼迫のより深い諸原因」を念頭に置いたものであること、(2)同記事では、マルクスが恐慌を予言したのとほぼ同じ諸時期をやはり危機的な時期とし、これらの「厳しい試練を」「新しい金の持続的な到来が、この国〔イギリス〕およびフランスそしてヨーロッパをして......先例を越えるばかりか予期をもはるかに越えるほどの成功をもって、切り抜けさせた」と記していること、が分った。3.マルクスは「経済学批判」「予言」(1859年)のなかで、社会構造を土台・上部構造Basis,Uberbauという建物の比喩を用いて説明した。本研究により、(1)1840年代末から50年代中の「エコノミスト」誌には現実資本と信用制度との関係をそうした比喩foundation,superstructureで描いている場合のあること、(2)マルクスがそれらをBasis,Uberbauと独訳していること、が分った。
筋シナジーモデルに基づく5指駆動型電動義手制御法の提案と筋電義手処方支援

本研究では,複雑な5指動作を再現可能な筋電義手(以下,5指義手)と筋電制御方法およびバーチャルリアリティ技術を応用したトレーニングシステムを開発した.そして,最終的に3Dプリンタとマイクロコンピュータを用いた新たな5指駆動型筋電義手を試作し,多くの動作を再現可能な筋電義手を実現した.本研究では,人間の複雑な5指の動作は複数の基本動作(筋シナジー)の組み合わせによって表現できるという考えに基づく動作識別法を導入することによって,複雑な5指動作の識別を可能にした.また,開発したトレーニングシステムでは,バーチャル環境下で仮想物体を把持・解放などの訓練を行うことが可能である.本年度は、5指を独立して駆動可能な電動義手(以下、5指義手)を筋電位を用いて自在に操作できるようになるためのトレーニングシステムについて検討を行った。まず、切断者個々の操作能力に応じた訓練が可能なシステムを構築した[日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014]。提案システムでは、筋電位のパターン識別に確率ニューラルネットを用い、各動作の事後確率の相関から切断者が安定して筋電位パターンを発揮できる動作を選定して訓練可能である。また、人腕を模して開発したバーチャルハンド(virtual hand;以下、VH)を導入しており、切断者の動作イメージと義手動作の整合性を実現した訓練を実施できる。実験では、上肢切断者を含む10名の被験者を対象に提案システムを用いた訓練を実施した結果、識別率が有意に向上することを確認した。本年度は、5指を独立して駆動可能な電動義手(以下、5指義手)の開発および筋電位を用いて自在に操作できるようになるためのトレーニングシステムの開発を行った。まず、5指義手のハンドの開発および開発した5指義手の動作特性と操作性の調査を行った[Advanced Robotics 2015]。開発した5指義手は、インピーダンス制御に基づいて関節角度を制御することで、自然な動作を再現することが可能である。また、開発した5指義手は把持力増大機構を有し、素早い5指動作を実現しながら十分な把持力を発揮することが可能である。健常者を対象とした操作実験より、EMG信号に基づいて5指を独立して制御可能であることやアルミ缶を握り潰すことが可能なほどの把持力を有することを確認した。また、5指義手を自在に操作するために必要な筋収縮、筋強調、把持力の制御訓練が可能なバーチャルトレーニングシステムを構築した[日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015]。開発したシステムでは、バーチャルハンドの把持力に応じて仮想物体が破壊されたり、落下するなどの複雑な物理特性を再現しており、より実環境に近い訓練を実施することが可能である。さらに、開発したトレーニングシステムは、バーチャル環境下に再現した5指を独立駆動可能なバーチャルハンドを用いることで訓練者の動作イメージと義手の動作を対応付けた状態で訓練を実施することが可能である。開発したシステムの訓練効果を確認するために切断者1名を含む被験者10名を対象にトレーニング実験を実施し、開発したトレーニングシステムによって、動作の識別率が向上することを確認し、提案するシステムが安定した義手制御の習得を支援できる可能性を示した[日本ロボット学会誌]。1.5指義手の開発および開発した義手の動作特性と操作性の調査を行い、その成果を論文として、とりまとめることができた点。2.5指義手のトレーニングを支援するために切断者の動作イメージと義手動作の整合性をとりながら訓練を実施可能なトレーニングシステムの構築およびその効果を確認するための実験まで実施し、その成果を論文として、とりまとめることができた点。3.5指義手を自在に操作するために必要となる筋収縮、筋協調、把持力の制御訓練が可能な新たなバーチャルトレーニングシステムを構築した点。本年度は、3Dプリンタとマイクロコンピュータを利用したバイオミメティック制御に基づく新たな5指駆動可能な電動義手(以下、5指義手)の開発を行った。また、5指義手の操作訓練を行うためのバーチャルトレーニングシステムの開発を行った。まず、開発した5指義手は3DプリンタとマイクロコンピュータmbedLPC1768を用いることで、従来の筋電義手の課題であった開発コスト、メンテナンス性、携帯性を改善した[第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会]。開発した5指義手は各指にそれぞれワイヤが張られており、各ワイヤに対してアクチュエータとしてDCモーターを一つずつ取り付けた。そして、計5つのモーターを回転させることで、ワイヤの張力を発生させ、5指義手の独立制御を行う。開発した5指義手はEMG信号から推定される筋力情報に応じてインピーダンス制御を行う。これによって、人の手を模した滑らかな5指の動きを再現することを可能とした。実験では、健常成人男性1名を対象として動作確認実験を行い、EMG信号から推定される筋力情報に応じて5指の滑らかな制御が行えることを確認した。また、5指義手の操作トレーニングを実施するためのバーチャルトレーニングシステムを開発した[10th international Convention on Rehabilitation Engineering & Assistive Technology (i-CREATe2016)]。開発したトレーニングシステムでは、ヘッドマウントディスプレイOculus Rift DK2を用いることで、没入型のバーチャル環境を構築した。健常成人男性1名を対象として動作確認実験を行い、仮想環境内で、仮想物体(ブロックや球体など)を把持し、移動させて解放する訓練を実施することが可能であることを確認した。

本研究では,複雑な5指動作を再現可能な筋電義手(以下,5指義手)と筋電制御方法およびバーチャルリアリティ技術を応用したトレーニングシステムを開発した.そして,最終的に3Dプリンタとマイクロコンピュータを用いた新たな5指駆動型筋電義手を試作し,多くの動作を再現可能な筋電義手を実現した.本研究では,人間の複雑な5指の動作は複数の基本動作(筋シナジー)の組み合わせによって表現できるという考えに基づく動作識別法を導入することによって,複雑な5指動作の識別を可能にした.また,開発したトレーニングシステムでは,バーチャル環境下で仮想物体を把持・解放などの訓練を行うことが可能である.1.5指を独立駆動可能なバーチャルハンドを導入することで切断者の動作イメージと義手動作の整合性を一致可能な訓練を実現するとともに、切断者が安定して筋電位パターンを発揮できる動作を選定して訓練可能な新たなトレーニングシステムを構築した点。2.ヘッドマウントディスプレイおよび把持力に応じた物体の破壊や落下などの複雑な物理特性の導入によって、実用化を考慮したバーチャルトレーニングシステムを実現した点。5指を独立駆動可能な義手の実用化を目指してソケットの製作を行う。そして、開発した義手を実際に装着して操作を行っていただき、その際の操作性について詳細な身体動作の解析評価を行い、操作性の改良を行う。また、義手操作の開発したトレーニングシステムの訓練効果を確認するためのトレーニング実験を実施し、実験協力者や療法士(専門家)の意見に基づいてシステムの改良を図る。整形外科、リハビリテーション実験協力者や療法士(専門家)の意見を踏まえて本年度に開発したトレーニングシステムのブラッシュアップを図る。また、5指を独立駆動可能な義手の実用化を目指し、5指動作の作業状態をモデル化し、作業状態に応じて識別対象動作の確率を修正することによって識別の安定化を図る。そして、5指駆動型の筋電ハンドを試作し、提案する識別法を導入した筋電ハンドを実際に使用していただき、操作性の検証および操作性の向上を行う予定である。5指義手のトレーニングシステムの開発および5指義手のハンドの試作において当初予想し得なかった進展があり、本年度はより多くの研究成果が得られるようにするために、研究開発計画を変更して実施したため。5指義手を自在に制御できるようになるための訓練システムにおいて当初予想し得なかった進展があり、本年度は十分な研究成果を得るために、訓練システムの構築から切断者を対象とした実験までを計画を早めて実施したため。本年度に購入を予定していた5指義手のソケットの製作および5指義手およびバーチャルトレーニングシステムのブラッシュアップに必要な物品の購入を行う予定である。本年度に購入を予定していた5指義手の試作のために必要な物品の購入を行う予定である。
CCDシュミット望遠鏡観測によるハ-ビッグ・ハロ-天体の広域探査

ハ-ビッグ・ハロ-(HH)天体が強く発する[SII]6717・6731A^^゚の輝線に合わせた干渉フィルタ-と、それを少し外して輝線を含まない波長の干渉フィルタ-を通した撮像をCCDカメラで行って比較することにより、HH天体の深い探査を行い、その多様性の実態を明らかにすることが本研究の目的である。この目的に対して、高性能のCCDカメラの製作が第一段階の目標となり、これを海外を含めて各地の望遠鏡(とくに、天候のよいオ-ストラリアのサイディング・スプリング天文台にあって広い写野が得られるウプサラ・シュミット望遠鏡)に装着して観測することにより多数のHH天体を発見することが第2段階の目標となる。上記の第1段階については、我々と同じシステム(関口の開発したXシアシステム)によりCCDカメラの製作を計画していた国立天文台を中心とする数グル-プととりまとめ発注して量産効果による製作価格の低減を計ったことにより、結果としてCCDカメラの製作が予定よりもかなり遅れ、年度末近くの完成となった。完成したCCDカメラは、読み出し雑音10e^-弱と、所期の性能が達成されている。この遅れのために、今年度の後半に集中的に観測を行う計画であったが間に合わず、来年度に持ち越すことになったのは残念である。しかし来年度は多数のHH天体の発見が期待される。その間我々は、他のCCDカメラによって本研究と同じ手法を使って以前に得られていたHH天体の観測デ-タの整約・解折を進めた(一部分光デ-タも含む)。その結果、オリオン領域や南天に合計7個のHH天体を発見し、発表すみ、ないし発表過程にある。このうちで、南天のりゅうこつ座に見つけられたHH135と136は、HH天体として全天で最も明るく、かつ巨大なもので、極めて注目される。