hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冷戦期におけるアメリカの対日プロパガンダに関する実証的研究

USIAの主な活動は、外国における図書館・情報センターの設置と運営、VOA(Voice of America、アメリカの声)の放送、各種展覧会の開催、外国新聞社・通信社向けの情報提供、宣伝映画・テレビ番組の制作、諸外国の対米世論の測定など多岐にわたっていた。冷戦下で、東側共産圏諸国向けの活動が中心だったが、西側諸国や第三世界に対してもアメリカのリーダーシップを確保するために、さまざまな活動を展開した。その1つにVOAの放送がある。日本語放送は、1951年に再開されたが、当初はさほど多くのリスナーを獲得できなかった。そこで、VOAはNHKや各地の民放放送局との「番組交換」に力を入れた。また、USIAは世界各地で現地の機関と協力しながら各種の展覧会や写真展などを開き、アメリカの文化や生活についての知識を普及を図った。当初、とくに力を入れていたのが、原子力平和利用キャンペーンである。日本でも195557年に各地で原子力平和利用博覧会が開催された。この他にもさまざまな展覧会や音楽会が行われたが、こうした「文化交流」を進めることで、占領終結後も日本を自由主義陣営にしっかりと繋ぎとめることを意図していた。こうした施策は、徐々にではあるが195060年代における日本の「アメリカニゼーション」を進める働きを持ったと考えられる。
高齢患者に対する処方適正化システムの構築と検討

高齢入院患者における入院中の薬剤の実態と変化について調査したところ、対象者170名(平均年齢82.4±6.7歳、男性53.5%)において薬剤は平均6.7±4.3剤から6.1±4.0剤に減少が認められており、特に34.1%の患者で薬剤数は減少していた。減薬と関連した因子は、多変量解析において男性、低BMI、要介護認定、多剤併用であった。薬物有害作用は対処患者の11.1%に認められたが、減薬は薬物有害作用の発生と統計学的な有意さは認めなかった。すなわち、男性、要介護認定患者、多剤併用患者では、見直しが必要な薬が入っており、患者に応じた薬剤の調整が行われていることが示唆された。まず当初最初に行う予定とした後ろ向き研究については郵送アンケート方式では回収率の低下を来す可能性が示唆されたため、対象は同じとしながらエンドポイントについては郵送アンケートと外来通院時の面会などを通して退院1年後の病状を把握することとしている。平成25年度中にデータ回収が終了する予定であったが、現在もそのデータ収集に当たっており継続医してく予定である。一方、ケースコントロール研究では年齢、性、入院時薬剤数をマッチさせた平成24年度の65歳以上の外来患者において2剤以上減少していた患者の属性約100名にマッチする患者を選択することとしている。現在同年の入院患者で薬剤数が減少していない群の構築作業を行っており、飲酒歴、喫煙歴、疾患、処方薬、認知機能やADLをはじめとする高齢者総合機能評価(CGA)の各項目、要介護度等の調査項目を独立変数とした多変量解析を行うことにより、薬剤数が減らせる要因につき検討が可能である。最後に前向き研究は特に順調に進展しており、新たに本研究用に薬物有害事象を解析するためのデータベースの構築が完了した。このデータベースではCGAの代表的な検査である長谷川式認知症スケール(HDS-R)やADLを評価するBarthel indexの他、疾患や薬剤数などの項目も入っている。すでに200名以上の登録が完了しておりそのほとんどにおいてCGAによるデータが取得済みである。減薬についても日本老年医学会編集の高齢者薬物療法ガイドラインをはじめとしたpotentially inappropriatemedication(PIM)を特に重点的に減らすように指導しており、病状の悪化により入院した患者が多いにも関わらず半数弱の患者において退院時に減薬することができている。引き続き平成26年度にも登録を行う。まず後ろ向き研究については高齢患者の追跡が困難であったため、当初を大幅に下回る約200名の患者の登録となった。郵送アンケートによる回答が困難であるとの判断から、他院へ転医した患者については対象にすることが困難となったために減少したものである。現在登録患者についてはそのデータクリーニングを行っているところであり、まもなく解析に入る予定である。一方、当院における高齢患者において薬剤数が現実に薬剤有害事象に関わるかを再検討した。2002年2010年における当科入院高齢患者における薬物有害事象の有無をretrospectiveに検出し、性・年齢の他、BMI、日常生活動作、疾患などの因子との関連を調査した。対象数は1310名で薬物有害事象は9.8%にあたる128例に認められた。多変量解析の結果、統計学的に薬物有害事象の危険因子として有意であったものは、BMI低値および薬剤数の多さの2つであった。薬剤数が当院の高齢患者においても改めて薬物有害事象の危険因子であることが再確認された。こちらの研究結果は現在英文執筆中であり、完成次第英文論文として投稿予定である。次にケースコントロール研究については、初年度で薬剤数が減少した患者80名をケースとし、属性をマッチさせた薬剤数増加患者をコントロールとして薬剤数減少に関わる因子を統計学的に検討したが、残念ながら統計学的に有意な因子を得ることができずnegative studyとなった。前向き研究については現在進行中であり、昨年度から約400名の登録が完了している。減薬や増薬に影響を与えうる要素として何が重要であるかにつき、次年度早々にデータクリーニングを開始する予定である。本研究ではまず当院の入院患者において老年内科医である担当医がどのような患者において減薬を考慮したか、実態調査およびその後の減薬の影響につき調査した。平成25年度入院の当院高齢入院患者のうち、研究参加同意の得られた患者で退院後2年間の追跡可能であった158名(男性46.8%、平均年齢82.8±6.5歳,要介護認定46.2%)とし、対象者の入院中の薬の種類や入院中の増減、さらにその他の因子を調査し統計解析を行った。その結果、平均6.7±4.4剤を入院前に内服しており、退院時には平均6.1±4.1剤にまで減少が認められた。158名中54名が入院中に減薬となっていたが、減薬と関連する因子につき多変量解析を行ったところ、男性(OR 4.68、95%CI 1.71-14.5)、要介護認定(OR 4.1, 95%CI 1.33-14.2)、入院時の多剤併用(OR 1.40、95%CI 1.6-1.7)が関連していた。一方、減薬をより原病の悪化が懸念されるため、入院中の薬物有害作用との関連を調査した。

入院中の薬物有害作用は19名(12.0%)に認められ、薬物有害作用と統計学的に関連した因子は入院日数の多さ(OR 1.03 95%CI 1.01-1.04)のみであり、減薬は有意な因子ではなかったが、薬物有害作用を認めたものでは確実にその後に減薬が行われていた。また、縦断的に追跡した調査においては、本研究対象者の再入院は5名と少数であり、その他薬物有害作用も2年間では明らかなものは確認できなかったことから、本研究の対象では減薬は適正に行われたものと判断した。以上より、老年内科医は男性で処方薬の多い要介護高齢者に対してより減薬の必要性を感じ、長期的な観察においても有害作用がなく安全に減薬をしている実態が判明した。今後の課題としてどのような薬剤が中止対象となるかの検討が必要と考えられる。高齢入院患者における入院中の薬剤の実態と変化について調査したところ、対象者170名(平均年齢82.4±6.7歳、男性53.5%)において薬剤は平均6.7±4.3剤から6.1±4.0剤に減少が認められており、特に34.1%の患者で薬剤数は減少していた。減薬と関連した因子は、多変量解析において男性、低BMI、要介護認定、多剤併用であった。薬物有害作用は対処患者の11.1%に認められたが、減薬は薬物有害作用の発生と統計学的な有意さは認めなかった。すなわち、男性、要介護認定患者、多剤併用患者では、見直しが必要な薬が入っており、患者に応じた薬剤の調整が行われていることが示唆された。まず後ろ向き研究については高齢患者の追跡が困難であったため、当院通院患者のみの登録とした。当初の予定では本年度中にまとめて英文論文とする予定であったが、郵送アンケートによる回答が困難であるとの判断から、追跡が困難となり遅れが出た。次にケースコントロール研究については、初年度で薬剤数が減少した患者80名をケースとし、属性をマッチさせた薬剤数増加患者をコントロールとして薬剤数減少に関わる因子を統計学的に検討したが、残念ながら統計学的に有意な因子を得ることができずnegative studyとなった。本年度中に結果を報告する予定であったが、現時点では論文としての発表は困難である。他の研究については順調に進展しているものと考える。高齢者薬物療法処方の変更の有無あるいは変化した処方薬の数をもとにして、治療状況・病状にどのような影響が認められるか、引き続き統計学的に解析を行う予定である。また、今回の検討では日常生活動作や認知機能、身体機能といった要素についても検討を行っているため、従来の検討と比較して多面的な検討が可能となっている。これらの要素を取り入れた検討については、海外を含めてもこれまで研究結果として前例となる論文が認められないため、新奇性のある研究として大いに期待できる検討ができるものと思われる。とりわけ後ろ向き研究については郵送アンケート方式により高齢患者自身あるいは介護者により返信を行うことが困難であることが判明し、有効な回答数が得られないことが危惧された。そのため本研究については外来再来時での評価等によって補完することを行っており、現在データの収集が十分となっていない。平成26年度に引き続き後ろ向き研究を行う予定である。一方、ケースコントロール研究および前向き研究はおおむね順調に進展しており、ケースコントロール研究については得られたデータを基に英文論文にまとめる予定である。前向き研究についても登録患者が320名ほどに達しており、引き続き平成26年度にも登録を行っていく予定である。
登校行動要因の検討と不登校予防モデル構築のための実践研究

本研究の目的は、不登校予防という視点に「登校行動持続要因の解明」という新しい発想を加えて、不登校になった原因ではなく不登校にならずに登校し続けた「登校行動持続要因」について臨床心理学的に分析・検討し、不登校抑止への対策を探索的に探ることにある。そのため、本研究では(1)大学生319名から得た「不登校にならなかった理由」に関する自由記述回答をテキスト型データ解析ソフト「WordMiner [!○R]Version1.01e」(日本電子計算(株))を用いた登校行動持続要因の検討、(2)登校行動持続要因の一部である「精神的充足」「社会的能力」の検討、を行った。その結果以下のことが明らかとなった。(1)WordMinerによるクラスター分析の結果、登校行動持続要因には「考え方・気持ち」、「友達・友人関係」、「親・親族」、「人間一般」、「勉強・学習」、「関係」、「世間体」、「部活・大会」、「家族・家庭」、「成績・進学・受験」などがあげられていた。(2)それらの結果の中から「社会的ネットワーク」をとりあげ分析を試みた結果、「親族関係」「学校内での人間関係や体験」「教育にまつわる文化」などのミクローマクロの社会的ネットワーク資源がそれぞれ登校持続のための要素として強く自覚されていることが示唆された。さらに、(3)従来むしろ不登校に近い要素と考えられてきた「社会的葛藤」や「学校生活上の克服課題」などの要素にも登校行動持続要因の働きがあり,かつ登校行動持続要因として語られたものの中には<相談><サポート>と同時に<意地要素><他者中心的要素>など、アンビバレントな文脈で用いられていることが明らかとなった。また、(4)保健室登校の子供たちの「精神的充足」や「社会的能力」を測定しワークブックを行うことで、子供たちが寄り自覚的に心を整理したり自己理解を高めること、(5)ワークブックで集団の構造を明らかにすることによって、孤立・いじめ・問題行動のクラスにおける構造を明らかにすることができることが示唆された。平成17年度は、「不登校にならなかった理由」を記述した自由記述回答をテキストマイニングにかけ、登校行動の解明のために探索的に「登校行動持続要因」を検討し、タイプ分類を行なった。その結果、調査対象者は行動持続要因として「人間関係」「学校内の出来事」などを強く自覚していることがわかった。加えて、それらの要素の共通項を見つけ出しさらに分類した結果、「自己成長体験」「プラスの自己イメージ」「スキルの獲得」「プラスの学校体験」「環境による支え」「生き抜くことへの意志」が得られた。この6つの要因は、それぞれ調査対象者に登校行動を持続させたファクターであり不登校抑止への重要な構成要素となりうることが示唆される。なお、以上の結果は日本教育心理学会総会にて発表済みである。加えて仮説の中で登校行動持続要因の1つとしてとらえている「心のエネルギー(精神的充足)」および「社会的能力」を測定するKJQ尺度の継続的研究も同時に行なっており、この成果は日本健康心理学会や日本教育心理学会で発表済みである。

具体的には、相談室・保健室登校の子どもたちの「精神的充足」や「社会的能力」を測定しワークブックを行なうことで、子どもたちが自覚的に心を整理したり自己理解能力を高めることが出来ること、また、集団の構造を明らかにすることによって、孤立・いじめ・問題行動のクラスにおける構図を明らかにすることが出来ることが示唆されている。さらに上記の結果を踏まえて、年度末には臨床実践の場で活躍しておられる諸研究者とともに「発達・臨床心理学実践と学校教育-不登校をめぐって-」と題したシンポジウムを開催し、広く意見交換を行い、より実践的な不登校予防研究を行なうための連携に努めているところである。なお、来年度は、より実行力のある不登校予防モデル構築のために、実際の学校や関係諸機関に介入調査を行なう予定である。平成18年度は、前年度に引き続きテキスト分析を用いた「登校行動持続要因」の分析を行った。特に、これまでの調査の中で特徴的だった【子どもを取り巻く環境としての登校行動持続要因】について詳細を検討した。その結果、「文化的背景」「学校内での関係」「血縁関係」「人とのつながり」「楽しい体験」「集団への帰属」等の10のクラスターが抽出された。こうした結果から、調査対象者においては、「親族関係」や「学校内での人間関係や体験」あるいは「教育にまつわる文化」などミクロ'マクロの社会的ネットワーク資源が登校持続のための要素として強く自覚されていることが明らかとなった。近年、学校教育現場においては、各分野の協働・連携援助の必要性が指摘されているが、本研究からも、不登校への予防的アプローチにおいて個人のみでなく子どもを取り巻く環境の調整を視野に入れた援助方法を検討する必要性が示唆されたといえよう。なお、この結果は日本教育心理学会にて発表済みである。また同時に、仮説の中で登校行動持続要因の一つとして捉えている「精神充足」および「社会的能力」を測定するKJQ尺度の継続的研究も行っており、本年度は学校や学級の動向、および児童・生徒個人の傾向、学級や個人の傾向を調査した。こうした取り組みから、安心・楽しい体験・認められる体験の3要因からなる精神充足と、自己表現・自己コントロール力・状況判断力・問題解決力・親和的能力・思いやりの6要因からなる社会的能力の獲得が、登校行動持続に大きく関与するとの示唆を得た。なお、以上の成果は日本心理学会や日本教育心理学会などで発表済みである。来年度は完成年度として、不登校予防モデル構築のために関係諸機関に介入調査を行っていく予定である。また幅広い意見交換や不登校予防研究への示唆を得るため、臨床実践の場で活躍しておられる先生方とともにシンポジウムの開催を予定している。平成19年度は、前年度に引き続きテキストデータマイニングによる「登校行動持続要因」の分析を行った。特に、一連の登校行動持続要因に関する研究の中でも「他者との葛藤」や「プレッシャー」などこれまで否定的に捉えられがちであった要素に注目し探索的に分析した。その結果、「他律的登校姿勢」「社会的葛藤」「学校生活上の克服課題」などのクラスターで否定的な意味の溝成要素が含まれ、また頻出構成要素上位3語の直後に置かれた構成要素をカテゴリー化した結果、<相談要素>/<安心要素>/の<サポート要素>等の積極的の要素と同時に、<意地要素>/<名目要素>/<他者中心的要素>等の消極的の要素が抽出された。
葉緑体光応答転写による光化学系II蛋白質の代謝回転制御-核コード因子の関与-

葉緑体コードの光合成遺伝子は、葉緑体コードのRNAポリメラーゼ(PEP)によって転写される。しかし、葉緑体ゲノムには転写制御に関わる遺伝子がコードされていない。従って、核にコードされているシグマ因子などの転写調節因子が核から葉緑体へのシグナル伝達を担い、葉緑体コードの遺伝子の発現量をコントロールしている可能性が高い。本研究の第1の目的は、葉緑体での光応答転写の分子機構を明らかにし、核コードの転写因子の役割を明らかにすることである。そこでin vitro解析と葉緑体形質転換系でのin vivo解析を併用して、PEPプロモータ構造の詳細な解析を行い、これを認識する核コードの因子の役割を明らかにした。また、光化学系IIタンパク質の光応答発現について総括的に理解するために、核コードのサブユニットタンパク質の光応答転写における細胞内シグナル伝達の解析も行った。さらに、光化学系II複合体内における電子伝達制御機構の解析も進めた。その結果、光化学系IIの反応中心をD1タンパク質とともに構成し、光に依存した早いターンオーバーを示すことが知られているD2タンパク質遺伝子(psbD)の転写が光に依存して可逆的な活性化・不活性化を受けること、さらには昼夜の光量変化を予測して概日時計による活性制御も受けていることを初めて明らかにした。またプロモータ構造の解析を通じて、核コードの因子によるPEP制御の実体を明らかにした。一方、mRNAの光依存的な安定性制御についても、葉緑体形質転換による解析を行った。核コードのサブユニットについては、光化学系II集光性タンパク質のcab遺伝子の組織特異的な発現が細胞内Caレベルによって制御されていることを初めて示し、さらに転写制御に関わるプロモー夕上のシス配列を同定した。また、光化学系IIの酸化側電子伝達が葉緑体コードのLタンパク質に依存していることを示し、それに関わるアミノ酸残基を同定した。葉緑体DNAに存在するpsbD遺伝子は光化学系IIの反応中心を構成するD2蛋白質をコードしており、その発現量が光によって変化することが光合成の光環境変化への応用と関係していると考えられている。本研究では、光によるpsbD遺伝子の転写の活性化の分子機構を明らかにし、またその制御に関わると思われる核遺伝子の解析を行った。多くの葉緑体コードの遺伝子は、同じく葉緑体にコードされた原核生物型のRNAポリメラーゼによって転写されていると考えられており、その転写開始点の上流には原核生物型のプロモーター配列(-35および-10配列).が認められる場合が多い。光応答型のpsbDプロモーターにも、それらに類似した配列が存在するが、変異導入プロモーターを用いたin vitro転写の結果から、10配列は必要であるが、-35配列が必須でないことが分かった。また、コアプロモーター領域の上流には2箇所の転写増強配列が存在することも分かった。一方、典型的な原核型のプロモーター配列を持ち光と無関係に転写されるpsbA遺伝子の-35配列を除去すると、暗所での転写が著しく減少し、光応答型のプロモーターに転換することが明らかになった。さらに、プロモーター配列の認識特性が、明所の葉緑体RNAポリメラーゼと大腸菌σ^<70>タイプRNAポリメラーゼでは良く似ているのに対して、暗所のRNAポリメラーゼは、大きく異なることが分かった。従って、光に応答して葉緑体のσ因子が入れ替わり、その結果RNAポリメラーゼのプロモーター認識特性が変化している可能性が考えられる。実際、本研究では葉緑体のσ^<70>ホモローグの発現が光で誘導されることを明らかにした。これは、in vitro転写と一致するものであり、葉緑体のσ^<70>

ホモローグの光に応答した発現変化によって葉緑体の光応答転写が起こっていることが強く示唆された。本研究は、光化学系「タンパク質遺伝子の発現制御における核と葉緑体間のシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目指したものである。平成9年度は、in vitro転写系を用いた転写制御メカニズムに関する研究と核コードの転写制御因子であるシグマ因子の解析を行った。1)光化学系「のD2タンパク質をコードするpsbD遺伝子の転写がサーカディアンリズムにより特異的に制御されていることを明らかにした。また、in vitro転写によるプロモーター解析から光による転写誘導と同様に、psbDプロモーターがバクテリア型の-35配列を欠くことが、リズムにおける転写応答においても重要であることを明らかにした。2)葉緑体の発達・分化にともなって多くの葉緑体プロモーターの活性が低下するが、psbDとpsbAプロモーターの活性のみが高いレベルに維持されることを見いだし、in vitroでのプロモーター解析から、特殊なコアプロモーター構造を持つことを明らかにした。3)コムギ葉緑体シグマ因子をクローニングし、その発現が光やサーカディアンリズムにより制御されることを明らかにした。
グラフェン欠陥構造に現れる局在スピン状態の制御

グラフェンとはベンゼンが無限に縮合してできたsp2炭素の2次元膜である。グラフェンは高い電荷移動度を示すため、電子デバイス材料として注目されている。一方、グラフェンをナノサイズ化した、有限の幅を持つリボン状のグラフェンはグラフェンナノリボンと呼ばれている。グラフェンナノリボンでは、エッジ効果や電子閉じ込め効果によりその電子物性が大きく変調される。2018年度はアセン前駆体の表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりジグザグエッジを両端に持つグラフェンナノリボンを合成した。吸着させる前駆体分子の表面密度を適切に選択することで、分子長が数ナノメートル程度の短いグラフェンナノリボンの合成に成功した。さらに、走査型トンネル顕微鏡法(STM)とブレイクジャンクション法を駆使することで、グラフェンナノリボンの輸送特性と局在スピン状態を明らかにした。グラフェンナノリボンを作製した金(111)表面上において、STM金探針と金(111)表面の間の点接触と破断を繰り返すことで、微小な金電極を作製した。針と表面の間に作製された金電極の間にグラフェンナノリボンを捕捉することで分子接合を形成させた。伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示した(>0.1 G0)。ここで、G0は量子化コンダクタンス(G0= 2e2/h)である。これまでの研究から、グラフェンナノリボンのジグザグエッジには局在スピン状態が発生することが知られている。分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンでは、両端のジグザグエッジに存在する局在スピン状態が近接しているため、相互作用を引き起こし電気伝導度を低下させることを見出した。ナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりエッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを合成し、走査型トンネル顕微鏡法とブレイクジャンクション法を駆使することグラフェンナノリボンの電気伝導度を決定した。研究計画ではトップダウン手法によるグラフェン構造の作製を念頭においていたが、ボトムアップ手法を用いることで規定されたエッジ構造を持ち、さまざまな分子長を有するグラフェンナノリボンを作成できることが分かった。研究課題はおおむね順調に進展しており、今後は前駆体を選択することで、様々なエッジ構造と局在スピン状態を持つのグラフェンナノリボンを作製し、それらの輸送特性とスピン状態を明らかにする。2019年度は、前駆体を選択することで、様々なエッジ構造と局在スピン状態を持つのグラフェンナノリボンを作製し、それらの輸送特性を明らかにする。さらに、第一原理計算を駆使した電子状態シミュレーションを行うことで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の理論的サポートを得る。そして、局在スピンの発生や局在スピン間の相互作用の起源について明らかにする。これまで我々はイオンビーム反応や気相反応などのトップダウン手法により作製したグラフェンの欠陥構造を固体表面上に単離し、プローブ顕微鏡による原子レベルの直接的構造観察と密度汎関数法シミュレーションを行うことにより、欠陥構造の構造同定と局在スピン状態の解明を行ってきた。本年度は、より精密な構造制御を行うために、ナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法により、エッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを作製した。Au(111)表面上に合成されたグラフェンナノリボンについて、走査型トンネル顕微鏡法による構造観察とブレイクジャンクション法による単一分子の電子物性計測を行ったところ、さまざまな分子長を持つ1nm幅のグラフェンナノリボンが表面反応により合成できることが分かった。また、グラフェンナノリボンの両端に局在スピンが発生すること、更に分子長が1nm程度の短いグラフェンナノリボンでは両端に局在するスピン状態の間に相互作用が働き、スピン状態が数百mV程度のエネルギー分裂していることを見出した。以上、ナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりエッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを合成し、走査型トンネル顕微鏡法とブレイクジャンクション法を駆使することで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の解明に成功した。本年度は、ナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりエッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを合成し、走査型トンネル顕微鏡法とブレイクジャンクション法を駆使することで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の解明に成功した。研究計画ではトップダウン手法によるグラフェン構造の作製を念頭においていたが、ボトムアップ手法を用いることでより精密な構造制御ができることが分かった。研究課題はおおむね順調に進展しており、今後はより精密な構造制御にもとづいたグラフェンの局在スピンの制御を目指す。

グラフェンナノリボンを作製した金(111)表面上において、STM金探針と金(111)表面の間の点接触と破断を繰り返すことで、微小な金電極を作製した。針と表面の間に作製された金電極の間にグラフェンナノリボンを捕捉することで分子接合を形成させた。伝導度計測結果の統計的な解析から、数ナノメートル程度の分子長を示すグラフェンナノリボンは高い電気伝導度を示した(>0.1 G0)。ここで、G0は量子化コンダクタンス(G0= 2e2/h)である。これまでの研究から、グラフェンナノリボンのジグザグエッジには局在スピン状態が発生することが知られている。分子長が数ナノメートル程度のグラフェンナノリボンでは、両端のジグザグエッジに存在する局在スピン状態が近接しているため、相互作用を引き起こし電気伝導度を低下させることを見出した。ナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりエッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを合成し、走査型トンネル顕微鏡法とブレイクジャンクション法を駆使することグラフェンナノリボンの電気伝導度を決定した。研究計画ではトップダウン手法によるグラフェン構造の作製を念頭においていたが、ボトムアップ手法を用いることで規定されたエッジ構造を持ち、さまざまな分子長を有するグラフェンナノリボンを作成できることが分かった。研究課題はおおむね順調に進展しており、今後は前駆体を選択することで、様々なエッジ構造と局在スピン状態を持つのグラフェンナノリボンを作製し、それらの輸送特性とスピン状態を明らかにする。平成29年度はナノカーボンの表面特異的な重合反応を用いたボトムアップ手法によりエッジ欠陥を持つグラフェンナノリボンを合成し、走査型トンネル顕微鏡法とブレイクジャンクション法を駆使することで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の解明に成功した。そこで、今度は第一原理計算を駆使した電子状態シミュレーションを行うことで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の理論的サポートを得る。そして、局在スピンの発生や局在スピン間の相互作用の起源について明らかにする。2019年度は、前駆体を選択することで、様々なエッジ構造と局在スピン状態を持つのグラフェンナノリボンを作製し、それらの輸送特性を明らかにする。さらに、第一原理計算を駆使した電子状態シミュレーションを行うことで、グラフェンナノリボンの局在スピン状態の理論的サポートを得る。グラフェンナノリボンの電子状態シミュレーションの予備計算について、モデリングや計算方法の工夫により、スパコンの使用時間が計画当初よりも短縮できた。このため未使用額が生じた。次年度のスパコン利用料に当てる。
フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分析法による植物メタボロミクスの基盤整備

メタボロミクス研究は,従来の分子遺伝学やトランスクリプトミクス,プロテオミクス研究だけでは得ることのできない代謝情報を網羅的に解析し,機能未知遺伝子が担う新たな細胞生理機能を解明するためのブレークスルーとしての役割を果たすことが期待されている.しかしながら,現在のメタボロミクス研究は未だ発展途上にある.例えば,質量分析機器をメタボロミクス研究に使用する際の諸問題(感度,定量性,同定法,イオン化法など)の解決,代謝動態(膜輸送,物質転流)や器官/組織/細胞/細胞内小器官などの特異性解析法の確立,膨大な代謝情報処理法の開発など,多くの学際的研究が必要である.最大の問題は,膨大な数の代謝産物を同定・定量する方法が確立されていないことにあり,新規メタボロミクス技術を提案することが求められている.そこで,本研究課題では,フーリエ変換質量分離装置(FT-ICR MS)を導入し代謝動態の一斉解析(メタボロミクス)の基盤構築を目的とした.分析条件の最適化により,一度の分析で約1000種のイオンの安定した観測を可能にした.また,データを自動的に解析するツールを開発し,高速データ処理により,代謝産物の種類や量の変動を統計学的に解析することを可能にした.一連の解析手法によって,代謝活動変化を簡便に多変量解析し,他のポストゲノム研究成果と統合解析することが可能となった.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は未だ例が少なく,世界に先駆けてこの分析方法を確立し実用化したことは極めて重要である.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は,創薬研究や食品の安全性分析,天然に存在する機能性成分の探索,環境負荷物質の分析など幅広い分野での応用が期待される.データ解析ツールの利用によって,メタボローム解析機器開発の支援が可能となった.このようにして整備したメタボロミクス研究基盤を以って,植物シトクロムP450の機能解析を行った.メタボロミクス研究は,従来の分子遺伝学やトランスクリプトミクス,プロテオミクス研究だけでは得ることのできない代謝情報を網羅的に解析し,機能未知遺伝子が担う新たな細胞生理機能を解明するためのブレークスルーとしての役割を果たすことが期待されている.しかしながら,現在のメタボロミクス研究は未だ発展途上にある.例えば,質量分析機器をメタボロミクス研究に使用する際の諸問題(感度,定量性,同定法,イオン化法など)の解決,代謝動態(膜輸送,物質転流)や器官/組織/細胞/細胞内小器官などの特異性解析法の確立,膨大な代謝情報処理法の開発など,多くの学際的研究が必要である.最大の問題は,膨大な数の代謝産物を同定・定量する方法が確立されていないことにあり,新規メタボロミクス技術を提案することが求められている.そこで,本研究課題では,フーリエ変換質量分離装置(FT-ICR MS)を導入し代謝動態の一斉解析(メタボロミクス)の基盤構築を目的とした.分析条件の最適化により,一度の分析で約1000種のイオンの安定した観測を可能にした.また,データを自動的に解析するツールを開発し,高速データ処理により,代謝産物の種類や量の変動を統計学的に解析することを可能にした.一連の解析手法によって,代謝活動変化を簡便に多変量解析し,他のポストゲノム研究成果と統合解析することが可能となった.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は未だ例が少なく,世界に先駆けてこの分析方法を確立し実用化したことは極めて重要である.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は,創薬研究や食品の安全性分析,天然に存在する機能性成分の探索,環境負荷物質の分析など幅広い分野での応用が期待される.データ解析ツールの利用によって,メタボローム解析機器開発の支援が可能となった.このようにして整備したメタボロミクス研究基盤を以って,植物シトクロムP450の機能解析を行った.植物物質生産機能に関与する遺伝子の中で最も多様性に富むのが,シトクロムP450(P450)遺伝子ファミリーである.P450が関与する代謝機能を同定することを目的としてFT-ICR-質量分析,GC-MS,LC-MSの組合せによる代謝産物の質量分析を基礎として研究を行った.まず,植物代謝産物分析のためのFT-ICR-質量分析条件最適化を行い,データ処理プログラミングと多変量解析法を確立した.続いて,上述の質量分析実験をP450遺伝子機能解析に適用した.すなわち,シロイヌナズナの2番染色体に座乗する4種のP450遺伝子(At2g34500,At2g34490,At2g28850,At2g28860)に着目した.アミノ酸配列の比較から,これらのP450遺伝子は酵母のステロールC-22側鎖不飽和化酵素の機能ホモログと予測した.半定量的PCRではAt2g34500とAt2g34490は葉,花,鞘で,At2g28850とAt2g28860は葉で特異的に発現が見られた.酵母YPH499株のステロールC-22側鎖不飽和化酵素欠損株を作成し,At2g34500で形質転換した後で膜ステロール成分を分析したところ,シロイヌナズナAt2g34500遺伝子では,本酵素活性は相補することができないことがわかった.次に昆虫細胞発現系において作製したAt2g34500組換え

融合タンパク質を,β-sitosterolを基質としたP450反応系に供試したが,C-22側鎖不飽和化活性は確認できなかった.今後はこれらのP450遺伝子を過剰発現させた植物体と培養細胞を用いて生理基質を同定する計画である.メタボロミクス研究は,従来の分子遺伝学やトランスクリプトミクス,プロテオミクス研究だけでは得ることのできない代謝情報を網羅的に解析し,機能未知遺伝子が担う新たな細胞生理機能を解明するためのブレークスルーとしての役割を果たすことが期待されている.しかしながら,現在のメタボロミクス研究は未だ発展途上にある.例えば,質量分析機器をメタボロミクス研究に使用する際の諸問題(感度,定量性,同定法,イオン化法など)の解決,代謝動態(膜輸送,物質転流)や器官/組織/細胞/細胞内小器官などの特異性解析法の確立,膨大な代謝情報処理法の開発など,多くの学際的研究が必要である.最大の問題は,膨大な数の代謝産物を同定・定量する方法が確立されていないことにあり,新規メタボロミクス技術を提案することが求められている.そこで,本研究課題では,フーリエ変換質量分離装置(FT-ICR MS)を導入し代謝動態の一斉解析(メタボロミクス)の基盤構築を目的とした.分析条件の最適化により,一度の分析で約1000種のイオンの安定した観測を可能にした.また,データを自動的に解析するツールを開発し,高速データ処理により,代謝産物の種類や量の変動を統計学的に解析することを可能にした.一連の解析手法によって,代謝活動変化を簡便に多変量解析し,他のポストゲノム研究成果と統合解析することが可能となった.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は未だ例が少なく,世界に先駆けてこの分析方法を確立し実用化したことは極めて重要である.FT-ICR MSを用いたメタボローム解析は,創薬研究や食品の安全性分析,天然に存在する機能性成分の探索,環境負荷物質の分析など幅広い分野での応用が期待される.データ解析ツールの利用によって,メタボローム解析機器開発の支援が可能となった.このようにして整備したメタボロミクス研究基盤を以って,植物シトクロムP450の機能解析を行った.
抗ブラシノステロイドの合成研究

ブラシノステロイドは近年注目されつつあるステロイド性の植物ホルモンである。しかしながら、その本質的生理作用は未だ明らかにされていない。本研究ではこの点を解明するためにブラシノステロイドに拮抗的に作用する化合物の作出を目的とする。抗ブラシノステロイドは植物調節剤・除草剤として利用できる可能性も有しており、その基礎および応用分野における利用価値は重要である。筆者らは天然ブラシノステロイドの構造活性相関研究により、2β位の水酸基が著しく活性を阻害することを見いだした。この原因に対する1つの仮説としてブラシノステロイド-レセプタ-複合体の誘起する生化学的反応が2β位の置換基により阻害されると考えた。この仮説に従い、2β位またはその近傍に適切な置換基を導入することにより拮抗作用を誘導できると考えられたので、スチグマステロ-ルを出発原料として以下の2種類の化合物の合成を行った。1.A環にメチル基を有する化合物の合成.スチグマステロ-ルより8段階の反応で、6,6-ethylenedioxystigmast22-en-3-oneに変換したのちリチウムジイソプロピルアミド-メチルイオダイドと反応せしめて2α-モノメチル体、2,2-ジメチル体、2α、4α-ジメチル体を得た。現在、これらメチル化体に既知の方法で22R,23R-水酸基を導入しているところである。2.A環にチイラン環を有する化合物の合成。スチグマステロ-ルより数段階をへて22S、23S-dihydroxystigmast-2-en-6-oneを合成した。現在2位の二重結合を足がかりにして、2、3-チイラン体を合成中である。以上のように、最終目的物までにいたっていないが、得られる化合物については近々抗ブラシノステロイド活性を測定する予定である。本年度は当初ブラシノステロイドのラクトン体の誘導体を合成する予定であったが、実験の進行具合からケトン体ブラシノステロイドの誘導体の合成にとどまった。Stignasterolをトシル化した後、重炭酸カリ-含水アセトン中煮沸することによりi-stigmasterol(1)を得た。これをクロム酸酸化し6-Keto-i-Stigmasterol(2)を得た。これをアセチル化後MCPBAでエポキシ化してから、アセチル基をはずして、22、23-epoxy-6-oxo-5α-ergostanol(3)を得た。一方castasteroneの6-(0-carboxymethyl)Oxime(4)をも合成した。以上4種の化合物はcastasterone酸化酵素と拮抗的に結合して、ラクトンへの酸化を防げる結果として、抗ブラシノステロイド作用を示す可能性が考えられるので、各化合物をその濃度が1ppmと0.1ppmになるように、castasterone0.005ppm、および0.0005ppmの溶液に溶かしこみ、イネ葉身屈曲試験における活性を測定した。しかしながら、これらの化合物に抗ブラシノステロイド活性は見出せなかった。なおカスタステロンのオキシム体には、むしろ明瞭なブラシノステロイド活性が認められた。本研究においてはカスタステロンのA環の修飾された類縁体2種を抗ブラシノステロイドの候補と考え,合成研究を行った。A環にメチル基を導入した化合物の合成。stigmasterolを5段階の反応で3-acetoxystigmast-22-en-6-oneに変換し,これを加水分解後6位のケトンをエチレングリコ-ルのケタ-ルとした後,酸化して6,6-ethylenedioxystigmast-22-en-3-oneを得た。

これをリチウムジイメプロピルアミド-メチルイオダイドと反応せしめて2α-モノメチル体,2,2-ジメチル体,2α,4α-ジメチル体を得た。現在これらメチル化体の側鎖の二重結合を修飾中であり,こうして最終的に得られる22R,23R-ジオ-ルの抗ブラシノステロイド活性を測定する予定である。A環にチイランを有する化合物の合成。stigmasterolを出発原料として,側鎖に隣接ジオ-ル,6位にケトン,2位に二重結合を有する22R,23R-dihydroxystigmast-2-en-6-oneを合成した。現在2位の二重結合を芦がかりにして,最終目標である2,3-チイラン体を合成中であり,こうして得られる化合物について抗ブラシノステロイド活性を測定する予定である。
パラコートの急性毒性機構に関与する新規ミトコンドリア酵素の研究

Parkinson病のリスクファクターの一つである除草剤パラコート(PQ)の細胞毒性機構はこれまで小胞体薬物代謝系酵素によるものとされてきたが,我々はこの機構がミトコンドリア(Mt)外膜に局在する新規酵素NADH-quinone oxidoreductase_m(NQO_m)によって引き起こされることを電顕細胞化学的,生化学的に証明してきた。NQO_mはNADHを電子供与体としてPQを還元してラジカルを生成し,Mtを障害して細胞死へ至らしめる。本研究ではNQO_mの本態を明らかにするため,その構成タンパク質成分を解析した。ラット肝臓より単離したMtのNQO_m活性を蛍光法によって測定すると,PQとNADHの同時投与によって活性が検出された。この反応はMt外膜にあるvoltage-dependent anion channel(VDAC)の阻害剤4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,29-disulfic acid(DIDS), N,N'-dicyclohexylcarbodiimide(DCCD),および抗VDAC抗体によって抑制された。また,PQとNADHを同時に投与するとMtの膨潤と破壊が形態学的に観察されるが,これらは抗VDAC抗体処理により抑制された。次にMt外膜より調製したNQO_mの酵素活性をnitroblue tetrazorium(NBT)還元法によって測定したところ,単離Mtと同様にDIDS,DCCDおよび抗VDAC抗体で抑制された。また,抗VDAC抗体による免疫沈降でVDACを減少させると,その活性は抑制された。さらにNQO_mをnative-ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)し,NBT法によるzymographyを行ったところ,分子量500kDaに活性が現れた。このバンドをSDS-PAGEにかけたところ,複数の蛋白バンドが検出された。抗VDAC抗体でWestern blotしたところ,抗体に反応する蛋白質が含まれていた。以上の結果より,NQO_m蛋白複合体にはVDACが含まれていることが明らかとなった。パーキンソン病のリスクファクターの一つである除草剤パラコートの毒性発現に係わる,ミトコンドリア(Mt)外膜酵素NADH-quinone oxidoreductase_mの構成成分を解析するため,以下の実験を行った。ラット肝臓より単離したMtをガラス上に吸着させ,10mMパラコート,2mMNADHを基質として反応させた。生成したsuperoxideの不均化反応によって生ずるH_2O_2を,dichlorofluorescin-diacetate蛍光法によって検出すると,パラコートまたはNADH単独では,ブランクと比べて蛍光強度に差は見られなかったが,両者を同時投与すると蛍光を発するMt数,強度とも増加した。この反応はアニオンチャンネルブロッカーである4,4'-diisothiocyanatostilbene-2,29-disulfic acid, Mt外膜にあるvoltage-dependent anion channel (VDAC)の結合物質であるN,N'-dicyclohexylcarbodiimide,および抗VDAC抗体によって抑制された。また,Mt外膜より調製したNQO_mをnative-ポリアクリルアミド電気泳動(PAGE)し,Nitroblue tetrazorium還元法によるzymographyを行ったところ,500kDaに活性が現れた。このバンドをSDS-PAGEにかけ,Western blotしたところ,抗VDAC抗体と反応する成分が含まれていた。以上の結果より,NQO_m蛋白質複合体にはVDACが含まれていると考えられた。[研究発表]

1.第59回日本顕微鏡学会学術講演会,平成15年6月2.第3回ミトコンドリア研究会,平成15年12月平成15年度の研究成果で,パラコートの毒性発現に係わるミトコンドリア外膜酵素NADH-quinoneoxidoreductase_m(NQO_m)の構成成分に,外膜蛋白質であるvoltage-dependent anion channel (VDAC)が含まれていることが,単離ミトコンドリアでの酵素活性実験により明らかとなった。そこで本年度は,細胞内での酵素活性とVDAC蛋白質との関連を検討した。また,NQO_mのVDAC以外の構成成分についても探索を行った.HeLa細胞にVDAC発現プラスミドをリポフェクション法により導入したところ,VDACが対照細胞の23倍発現している細胞を得ることができた。この高発現細胞にパラコートを添加し,細胞内で生成する過酸化水素をdichlorofluorescin-diacetateで検出したところ,細胞質に粒状ないし糸状の形状を示す蛍光が見られた。このとき,細胞面積あたりの蛍光強度は対照細胞に比べVDAC導入細胞の方が高かった。以上のことから,パラコート添加により,NQO_mはミトコンドリア上で活性酸素を生成し,その活性とVDAC量には正の相関が見られることが明らかとなった。次にラット肝より調製したミトコンドリア外膜からNQO_mを抽出してPVDF膜にプロットした後,NADHとパラコートを含む緩衝液中での酵素活性をnitroblue tetrazorium(NBT)還元法によって測定した。この反応はVDAC阻害剤および抗VDAC抗体のみならず,VDACと複合体を形成するとされているAdeninenucleotide transporterの阻害剤atractylosideでも抑制された。以上の結果より,NQO_mにはミトコンドリアのpermeability transition poreの構成蛋白質が関与していることが明らかとなった。
実時間身体構造計測を基盤とした超高品位触覚呈示の実現

電気刺激を用いた触力覚の提示に関して次のことを実現した.まず触覚に関して,圧力分布センサを用いて皮膚の押下力分布に応じた電気刺激を与える手法を考案,評価した,また複数の応用用途を開拓した.VR用途への応用,スマートフォン応用,視覚障害者向け視覚触覚変換への応用を行った.力覚に関して,研究者がこれまでに提案してきた腱への電気刺激による力感覚の生起を詳細に検討した結果,確かに力覚を生じること,手首付近への刺激の場合に最大で250g程度の力を感じることが明らかとなった.またこのとき生起する力感覚の方向は,筋刺激で生じる力の方向とは逆方向であり,このことからも筋刺激による現象でないことは確認された.平成25年度は電気刺激による多点刺激で,インピーダンス依存制御による皮膚感覚の安定化を行った.従来から申請者はインピーダンスに依存した電流パルス幅の調整によって感覚安定化できることを見出していたが,同じ手法を従来よりもはるかに刺激点数の多い状況に対して適用し,手掌部全体に対する触覚呈示の安定化を実現した.一方でインピーダンス依存制御だけでは解決しない問題,例えば手掌部の拇指球付近は最も感覚を強く生じ,小指付け根付近の感覚が弱いというばらつきの問題を見出した.こうした問題に対応するため,2つの戦略をとった.第一に圧力分布センサを用いて皮膚の押下力分布に応じた電気刺激を与える手法である.この手法は指先に対して一部実現されてきたものであるが,手掌部全体に行うことによって感覚の不快感が劇的に軽減されることが確認された.第二の戦略は,手掌部の接触する形状を画像と見立てたパターンマッチングにより手掌部と電極との位置を推定し,強く感覚を生じる傾向のある部分の触覚呈示を抑えるという手法である.この手法については今後も現実的な問題解決手法として進めていくが,現在のところ電極マトリクスに接した手掌部の指および関節の位置を特定することに成功している.本研究課題では指先への皮膚感覚呈示とともに,深部刺激による筋刺激の安定化も目標としている.この目標に対する現実的な解決策としてあえて身体を水中に沈めて電気刺激することで電極ー皮膚間のインピーダンスの時間変化を抑える手法を試みた.多電極対応の筋電気刺激装置を新たに開発し,前腕周囲に並べた8つの電極と前腕との間に水の存在する状況で触覚呈示が実現可能であることを確認した.今後インピーダンス計測によって水中での腕の位置を推定するとともに,腕の内部構造をインピーダンスCTの手法によって推定することを試みる.平成26年度は電気刺激による多点刺激の応用に関して主に行った.第一に圧力分布センサを用いて皮膚の押下力分布に応じた電気刺激を与える手法を手掌部全体に行うことによって感覚の不快感が劇的に軽減されることが前年までに確認された1536点の円筒形電気刺激装置を力覚提示装置と組み合わせた.これによりユーザはバーチャルリアリティ空間中で自由に手を動かし,バーチャルな物体を把持するという基本的な仕組みが構築された.また実験の結果,押下圧力の変化に応じた電気触覚の提示面積の変化によって柔らかさなどの触覚的特徴を表現可能であることが確認された.第二にスマートフォンへの応用を念頭に,画面上の操作する指と異なる指に触覚を提示することで,画面に触覚提示装置を搭載する必要がないシステムを構築した.予備的実験の結果提示された触覚による形状知覚が容易に成立することが示された.第三にスマートフォンに搭載されたカメラからの画像を触覚に変換し,主に視覚障害者が周囲環境を把握するシステムを構築した(こちらの成果については12月から実応用展開にむけて別予算にて継続していく予定である).予備的実験の結果簡便な図形の認識が可能であることが示された.以上のように本年度は安定した手掌部の触覚提示が可能となった現状を踏まえて,新たな応用開発を開始した.今後はこうした応用をより実際の環境で検証していく必要がある.平成27年度は電気刺激による多点刺激の応用を完結させ,力覚提示に関して原理検証を行った.第一に,スマートフォンへの応用を念頭に,画面上の操作する指と異なる指に触覚を提示するシステムに関して,より詳細な実験を行った.実験は,操作指が利き手の指であるか否か,触覚を提示する指が利き手の指か否か,という合計4条件で行い,認識に要する時間と正確性を調べた.この結果,利き手か否かにかかわらず,片手で操作と認識を行うほうが正確性は向上し,作業時間も低減することが示された.これは運動と認識を脳の片側半球に留めるという意味で自然な結果であるといえる.さらにより複雑な図形,動く物体,ギターの弦のアニメーションなどを表示するデモシステムを作成した.力覚提示に関しては,研究者がこれまでに提案してきた腱への電気刺激による力感覚の生起を詳細に検討した.従来の電気刺激による力覚提示は多くの場合筋肉の活動を生じさせることでその筋力自体を感じさせるものであるが,今回はあえて腱の部分を電気刺激することで,腱近傍に存在すると思われる深部受容器を刺激することを狙った.実験の結果,確かに力覚を生じること,手首付近への刺激の場合に最大で250g程度の力を感じることが明らかとなった.またこのとき生起する力感覚の方向は,筋刺激で生じる力の方向とは逆方向であり,このことからも筋刺激による現象でないことは確認された.

一方で本刺激が,はたして深部受容器,特にゴルジ腱器官の刺激によるものなのか,あるいは皮膚感覚を刺激することによる一種の錯誤現象なのかは明らかとなっていない.今後はこれを明らかにするとともに,前半部と融合した触覚,力覚融合提示を実現する.当初計画では平成27年度は,電気刺激による触覚提示を完成させ,電気刺激による力覚提示を開始する予定であった.概ねこの通りに進んでおり,今後触覚提示に関しては他の予算による実応用研究に譲り,力覚提示を中心として研究を進める予定である.最終年度である平成28年度は,電気刺激による多点刺激の応用に関して最終的な評価を行うとともに,力覚提示と触覚,視覚呈示を組み合わせたクロスモーダル環境における検討を行った.スマートフォンへの応用に関する検討では,画面上の操作する指と異なる指に触覚を提示するシステムを再検討し,画面上にギターの弦や虫を表示した際にリアルな触感を表現する応用を行い,複数の国際学会において展示デモを行い,大きな反響を得た.また多点刺激によって指先に文字を一筆書きすることによって文字情報を伝送する手法を考案,検証した.さらに電気刺激と機械刺激との組み合わせを検討し,マトリクス状の電極の間にマトリクス状の機械振動ピンを配置することによって,電気刺激と機械刺激で合算した高解像度な呈示が可能となること,機械刺激によって静的な圧力感覚,電気刺激によって動的な運動感覚を提示できること,および機械刺激自体によって電気刺激の痛覚閾値を低減できることを示した.力覚提示に関しては,研究者がこれまでに提案してきた腱への電気刺激による力感覚の生起を,視覚や触覚と組み合わせた際のリアリズムの評価を行った.前腕をVR空間に配置し,障害物が手に当たる映像を見せると同時に,掌に振動を,腱部に電気刺激による力覚を呈示する.これによってリアリズムが向上するばかりでなく,腱電気刺激単独では成立しなかった早い運動での力覚呈示も実現可能であることが示唆された.電気刺激を用いた触力覚の提示に関して次のことを実現した.まず触覚に関して,圧力分布センサを用いて皮膚の押下力分布に応じた電気刺激を与える手法を考案,評価した,また複数の応用用途を開拓した.VR用途への応用,スマートフォン応用,視覚障害者向け視覚触覚変換への応用を行った.力覚に関して,研究者がこれまでに提案してきた腱への電気刺激による力感覚の生起を詳細に検討した結果,確かに力覚を生じること,手首付近への刺激の場合に最大で250g程度の力を感じることが明らかとなった.またこのとき生起する力感覚の方向は,筋刺激で生じる力の方向とは逆方向であり,このことからも筋刺激による現象でないことは確認された.当初計画では平成26年度は筋骨格構造の推定手法の開発を行う予定であった.しかしKINECT等に代表されるモーションセンシングが低コスト化している現在では,皮膚インピーダンスに基づく筋骨格系の推定は難しさに比して利益が少ない.このため現在までに安定的に実現した圧力分布センシングとの組み合わせによる電気刺激の不快感軽減の応用展開を優先した.この結果として世界で初めてスマートフォンの「裏側」に高精細な触覚を提示することに成功した.なおH27年度には現在,電気刺激とインピーダンスセンシングの組み合わせについても検討する予定である.