hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血清アミロイドA多様性解析による牛アミロイドーシス発症機構の解明

本年は、より簡便な牛アミロイドーシス検出法開発に資するため、アミロイドーシス症例の尿蛋白を解析してその診断的意義を検討するとともに、アミロイドーシス特異的タンパク質のプロテオーム解析によりその発症機構を検討した。病理学的にアミロイドーシスと確定診断された牛3症例、およびアミロイドが沈着していないことが確認された尿蛋白陽性の慢性炎症牛3症例(創傷性心膜炎、肺炎、胸膜炎)より採取した尿を用いた。尿を3000rpmで10分間遠心し、その上清10mlを3kDa分離カラムにより濃縮後、プロテオーム解析を行った。陽性コントロールとして慢性炎症牛血清よりクロマトグラフィー法により分離精製した牛SAAおよびアミロイド沈着腎臓より水抽出法にて分離した牛AA蛋白を用いた。アミロイドーシス牛3症例および尿蛋白陽性慢性炎症牛3症例の尿サンプルで牛SAA蛋白と同分子量の14kDaにバンドが認められた。さらに、アミロイドーシス病畜3症例の尿サンプルではスポットがpI塩基性側に、また慢性炎症病畜3症例の尿サンプルではスポットがpI酸性側に多く出現する傾向が認められた。アミロイドーシス牛の尿蛋白中にはSAAならびにAAが含まれており、特に尿中AAの検出はアミロイドーシスの生前診断に有用である可能性が示唆された。さらにアミロイドーシス特異的スポットの質量分析ではトランスサイレチンが検出され、アミロイドーシス発症との関連が示唆された。1.牛アミロイドーシス症例材料の採取本年度は帯広畜産大学に搬入される牛アミロイドーシスおよび慢性炎症等各種疾患症例のうち、病理学的に確定診断された症例64頭の血清および尿材料を新たに採取し、今後の解析用に冷凍保存すると同時に、一部材料についてはプロテオーム解析を行った。また、タンパク尿を呈する症例のうち希少な症例を経験したため症例報告を行った。2.アミロイド蛋白のプロテオーム解析(1)牛アミロイドーシスおよび慢性炎症の血清材料を二次元電気泳動で分離した後、SAAアイソフォームに対応する各スポットのパターンを比較したところ、アミロイドーシス牛10血清では, SAApI5.2, 5.6, 6.1, 6.4, 6.8, 7.7および8.6、計7種のアイソフォームが検出され,そのうちpI 5.6, 6.1, 6.4, 6.8, 7.7の5種は全検体で共通して認められた。またpI5.2と8.6はそれぞれ4検体および9検体に認められた。一方,対照とした慢性炎症牛10血清においても,アミロイドーシス牛血清と同じ7種のアイソフォームが検出されたが,共通してみられたのはpI 6.4, 6.8, 7.7の3種のアイソフォームのみであった。慢性炎症牛血清では、pI 5.2と8.6の検出頻度は低く,それぞれわずか1検体および2検体にみられたのみであった。健康牛血清ではSAApI7.7のみが痕跡的に認められた。SAApI52および8.6のアイソフォームの高頻度な出現はアミロイドーシス牛の特徴所見と考えられ,診断的意義があると考えられた。(2)尿中アミロイド蛋白の解析を行うにあたっての、最適条件を見出すために、尿の濃縮、脱塩等の処理方法について検討を行った。
免疫病におけるNK1.1^+T細胞の免疫制御機構

NK1.1^+T細胞は、活性化によって強力なリンフォカイン能を示すことから免疫反応の制御細胞として重要なポピュレーションであると考えられるようになってきた。特に、NK1.1分子はある種の糖鎖を認識するNK細胞の抗原レセプターと考えられるNKR-P1分子の一つであることから、NK1.1^+T細胞はT細胞抗原レセプターとNK細胞抗原レセプター双方を持つ細胞であるといえる。そこで、NK1.1^+T細胞のリンフォカイン産生におけるNK1.1分子の機能を解析したところ、IFN-γの産生機構に重要な役割を担っていることが明らかになった。つまり、NK1.1^+T細胞はT細胞抗原レセプターからの刺激によって、IL-4を強く産生するのに対して、NK1.1分子からの刺激に対しては、IFN-γを優位に産生することが明らかになった。従って、免疫反応においてNKR-P1(NK1.1)分子を介したシグナルがNK1.1^+T細胞のリンフォカイン産生能を制御している可能性が考えられた。さらに、NKR-P1分子のシグナル伝達機構の解析を行った結果、NKR-P1分子には、いままで、Fcレセプターのシグナル伝達のみに重要な役割を担っていると考えられてきたFcRγ鎖が、NKR-P1分子に会合していることを明らかにした。さらに、FcRγ鎖欠損マウスよりNK細胞を採取してその機能解析を行ったところ、FcRγ鎖欠損マウスのNK細胞は、NKR-P1のシグナル伝達が欠如していることが明らかになった。以上より、NKR-P1分子は、ユニークなシグナル伝達機構を持ち、NK1.1^+T細胞およびNK細胞の機能制御において重要な分子であると考えられた。
2.5次元および3次元積層集積回路の熱設計技術の開発

本年度は大きく3つの技術を開発した。1つ目は、三次元集積回路の電源供給を確保した上で、電源回路網の資源を最小化する方法を提案した。その方法は、初めに実際の電源配線から配線RCと消費電力を縮約して電源回路モデルを作成し、多目的遺伝的アルゴリズムNSGA-IIを利用して、電源回路網のパラメータ(デカップリング容量、電源グリッド、電源用貫通シリコンビア)を最適化する。2つ目は三次元集積回路の配線容量をニューラルネットワークを用いて抽出する方法を提案した。初めに多くの配線構造から電磁界解析ソフトを使って配線容量の教師データを作成し、ニューラルネットワークに入力して教師モデルを作成し、実際の配線から容量を抽出する。従来法と比べ本手法の最大の利点は設計環境構築者が構造ごとに近似式を作成してライブラリ化しなくて良い点である。3つ目は、三次元集積回路を内蔵したリストウェアラブルデバイスの発熱による温度分布を解析し、対策を提案した。対策方法として、3D ICの2.5D ICへの再配置、デバイス本体内へのヒートスプレッダの挿入、ベルトのヒートシンク化等である。中でもベルトの材質や幅を変更することで大きな効果が得られることを試作・実測により明らかにした。申請時の計画では2年目以降は三次元集積回路の電源安定化技術と配置最適化技術の開発に取り組むことになっている。2年目の本年度は電源安定化技術を開発し、さらに概要に示した通り、熱量の大きく影響を及ぼす配線容量の抽出、さらにリストウェアラブルの熱対策技術の開発を行った。配置最適化技術は3年目に完了させる予定である。従って、計画通りに進捗している。ウェアラブルデバイスの熱の根源は集積回路にあり、特にチップを積層したり、密集させると熱による低温やけどの恐れがある。対象として三次元集積回路を内蔵したリストウェアラブルデバイスとグラスウェアラブルデバイスの熱について解析と対策を探求する。。また、当初の計画通り、チップの積層やパッケージの配置の最適化により、温度上昇を抑制する方法の開発に取り組む。ヒートシンクのような外部冷却装置を使う3次元積層集積回路の冷却方法として、高効率冷却方法を探索し、積層チップの側壁(Sidewall)、チップ間(Interchip)、チップ底(Bottom)に熱伝導プレートを挿入するthermal-SIBアーキテクチャを考案した。熱伝導解析により温度上昇が従来と比べ半減することを明らかにした。また、応力解析により熱応力・機械応力に関して問題のないことを示した。次にスマートフォンのように外部冷却装置を使わない3次元積層集積回路に対して、自然放熱だけで熱を抑制するための最適な冷却構造を探究した。積層チップ上面をサーマルプレートで覆い、短冊状もしくは複数の穴を開け、放熱面積を拡大することで冷却効果を高める方法の有効性を解析により示した。対策しない場合に比べ、最大温度を40%以上抑制できる。また、チップの発熱に関係する電源安定化技術を検討した。多目的遺伝的アルゴリズムを用いて、許容電圧降下内で各チップの電源グリッドや積層チップのTSV(貫通シリコンビア)を部分的に最適化する方法を提案した。さらに、温度上昇を抑えるために電力消費の集中を避けるブロック配置として、遺伝的アルゴリズムを用いた最適化プログラムを作成した。また、2.5次元積層の応用として積層チップを複数配置することで電力集中を分散する方法を提案した。そして、積層チップの様々な箇所のプロセス・電圧・温度変動した場合のクロックスキューへの影響を解析した。当初の平成29年度の研究実施計画では、(1)外部冷却装置を使う3次元積層集積回路の冷却技術の開発、(2)外部冷却装置を使わない3次元積層集積回路の冷却技術の開発、の2点であった。(1)はほぼ達成し、(2)はもう少し検討の余地がある。また、平成30年度以降の計画であった電源安定化技術や配置最適化、2.5次元積層集積回路の冷却技術の開発に着手し、さらに計画にはないが本テーマに関係する温度変動を考慮したクロックスキュー解析も実施した。したがって、全体としておおむね順調と言える。

2年目の本年度は電源安定化技術を開発し、さらに概要に示した通り、熱量の大きく影響を及ぼす配線容量の抽出、さらにリストウェアラブルの熱対策技術の開発を行った。配置最適化技術は3年目に完了させる予定である。従って、計画通りに進捗している。熱を考慮した三次元積層集積回路の設計技術の開発として、電源安定化技術と配線容量抽出技術を研究する。さらに大型な外部冷却装置が使えない場合の冷却技術を探求する。(1)電源安定化技術として、熱による抵抗変動を考慮し、積層チップ全体を高速に解析し、最適な設計パラメータを求める方法を考案し、ソフトウェアを作成する。(2)配線容量抽出技術として、ニューラルネットワークを用いた新しい手法を考案し、ソフトウェアを作成する。(3)大型な外部冷却装置が使えない場合の冷却技術として、ウェアラブルデバイスやIoT機器の冷却方法を探求する。チップとパッケージの両方に対して、ソフトウェアとハードウェアの両面から研究・開発に取り組む。ウェアラブルデバイスの熱の根源は集積回路にあり、特にチップを積層したり、密集させると熱による低温やけどの恐れがある。対象として三次元集積回路を内蔵したリストウェアラブルデバイスとグラスウェアラブルデバイスの熱について解析と対策を探求する。。また、当初の計画通り、チップの積層やパッケージの配置の最適化により、温度上昇を抑制する方法の開発に取り組む。当該年度に学会で研究成果を発表するための助成金であったが、発表準備が少し遅れたため、次年度使用額として使用する。具体的には、三次元集積回路の熱に関する電源設計技術の研究成果である。年度内に学会で成果を発表する可能性があり、使用予定計画を立てたが、次年度(4月と5月)に当研究課題によりふさわしい学会があり、そちらで発表することにしたため。
金属イオンの選択性制御のための新しい複素環多座配位子の利用に関する基礎的研究

金属イオンの相互分離を効率よく行うために選択性の高い配位子を設計することは、非常に重要な研究課題である。その際立体効果、すなわち配位子内および配位子間立体反発を制御し、イオンサイズ認識能を持たせることが重要である。本研究では上記のようなイオンサイズ認識能を有し、多くの誘導体の合成が期待できる配位子として、複素環多座配位子(H_2L)であるN,N′-bis(2-hydroxyphenylmethyl)-N,N′-bis(2-pyridylmethyl)-1,2-ethanediamine(H_2BBPEN)と、この配位子のフェニル基の5位に置換基として塩素を導入した(H_2ClBBPEN)を用いた。これらの配位子と、イオンサイズが連続的に変化する希土類金属イオン(Ln^<3+>)を用いてイオンサイズ認識能を溶媒抽出実験から検討した。その際、錯体の電荷を中性にするとともに配位子間立体反発を制御するため、β-ジケトンの一つであるジベンゾイルメタン(HA・Hdbm)を用いた混合配位子系で実験した。H_2BBPEN及びその誘導体の酸解離定数(K_<a3>K_<a6>)およびCHCl_3と水相間の分配定数(P_<H2L>)は、H_2BBPENにおいてはlogP_<H2L>=5.12、pK_<a3>+pK_<a4>=9.43、pK_<a5>+pK_<a6>=24.35となり、同様にH_2ClBBPENではlogP_<H2L>=5.30、pK_<a3>+pK_<a4>=7.6、pK_<a5>+pK_<a6>=23.44であった。抽出実験を解析した結果、抽出錯体の組成はLnLAとわかり、イオン半径の大きな軽希土類間の選択性は大きいが、イオン半径の小さな重希土類間の選択性は小さいことがわかった。さらに、H_2ClBBPENにおいても同様の選択性を示した。これは、H_2BBPENとβ-ジケトンとの間の配位子間立体反発がイオン半径の減少とともに大きくなり、それに伴い生成定数βが減少したためである。また、H_2ClBBPENの5位の置換基は錯生成の際、錯体の構造に影響を与えないためH_2BBPENと同様の選択性を示した。
デスモソーム形成のカルシウムスイッチの分子機構

デスモソームは上皮性細胞間に形成される小器官であるが、in vitroではその形成がカルシウムイオン濃度によって調節されている。マウス皮層初代培養細胞を、低濃度(30μM)のカルシウム存在下で培養するとデスモソームは形成されず、細胞の分化も生じないが、カルシウム濃度を通常の値(1μM)にするとデスモソームが同期的に生成し、生体の皮膚組織と同様な分化もin vitroで誘導される。このカルシウムスイッチの分子機構を、デスモソーム構成蛋白質の合成・リン酸化・糖鎖の結合・細胞膜への組み込み・細胞膜における成分蛋白質間の特異的相互作用・特異的集合などを明らかにすることを目的として研究した。これらの結果は、デスモソームの初期形成は既に存在しているデスモソーム蛋白質の集合によって生起すること、LCM中でDG【I】の分解を促進する機構の存在すること、DP【I】/【II】,DG【I】のリン酸化度が安定なデスモソーム構造形成に関与している可能性、プロテインキナーゼCがデスモソーム形成に関与している可能性を示唆する。
ホヤ抗原における抗原機能の分化と化学構造

天然物アレルギーの一つのモデルとして、喘息誘発性抗原(D【III】a)と、喘息誘発性が全くなく減感作治療薬として用いられる抗原(Gi-rep,Ei-M)の両タイプを持つ、ホヤ抗原を用いて、抗原機能の分化と化学構造について実験を行い、次の事柄を明らかにした。(1)、D【III】aの免疫学的、物理化学的研究から、D【III】aのエピトープは、抗原の糖鎖上に存在する。蛋白部分は、エピトープにはならないが、結膜反応活性の保持、即、喘息誘発のために必須である。(2)、D【III】aのエピトープが糖鎖上に存在することが明らかになったため、D【III】aの抗原活性糖鎖の構造解析を行った結果、非還元末端に2molのGalNAcを持つ糖鎖であり、このGalNAcを含む、非還元末端付近の構造が、エピトープとなっていると考えられた。(3)、ホヤ体液から大量に得られるH抗原を材料として、O-グリコシド糖鎖を切り出し、精製して、23個の糖鎖を得、構造解析を行った結果、これらの糖鎖中、12個の糖鎖に皮内反応活性が認められた。これらの糖鎖はすべて、2つ以上の分岐構造を持ち、それらに共通して、2molのGaINAcが非還元未端に存在した。活性糖鎖の構造は、D【III】aの活性糖鎖の構造と共通していた。以上の結果から、ホヤ抗原のエピトープは、喘息誘発性アレルゲンであるD【III】aも、喘息誘発性の全くないH抗原も、共通しており、非還元未端に2molのGalNAcを含む糖鎖であった。これらの共通したエピトープを含む構造が、一方では、喘息誘発性アレルゲンとなり、もう1方では、減感作治療用抗原となることが明らかとなった。これらの結果をさらに発展させ、蛋白上でのエピトープ糖鎖の密度、分子の大きさ等を考慮した、モデル糖蛋白質を作成して、さらに詳しく研究すれば、天然物アレルギーの原因抗原を、修飾無毒化し、減感作治療用抗原として利用するためのモデルとなるものと期待される。
細胞性免疫誘導ワクチンの感染初期の防御効果とエイズ発症阻止効果との相関の解析

本研究では、慢性ウイルス感染症に対するワクチン戦略を検討することを目的として、その代表的感染症であるHIV感染症に対するワクチンについての解析を行なうこととした。HIV感染の抑制においては、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)が重要であることが知られているが、一般の自然感染経過においては、CTLはHIV複製を制御できず、HIVを排除することができない。本研究では、このような元来CTLが制御できないHIVの複製を、ワクチンにより誘導されたCTLが制御することが可能であるかどうかを検証することを目的として、サル慢性エイズモデルにおける解析をおこなった。繁殖用雄サルR90-120の子孫サル6頭に対して、我々がこれまで開発したDNAプライム・Gag発現センダイウイルスベクターブーストウクチンを接種した後、サル免疫不全ウイルス(SIVmac239)チャレンジ実験をおこなったところ、4頭においてSIV複製制御が認められ、チャレンジ後8週目以降の血漿中ウイルス量は検出下限以下となった。6頭のうち、R90-120の一方の組織適合性抗原ハプロタイプを共有する3頭では、全てにおいてSIV複製制御が認められたが、その制御の過程において、ある同じエピトープ特異的CTLが誘導され、そのエピトープ特異的CTLエスケープ変異のみが選択された後、血中SIVが検出下限以下となることが明らかとなった。さらに、このエスケープ変異SIBの複製効率は、Wild-type SIVと比較して低いことが示された。この結果は、そのエピトープ特異的CTLがSIV複製制御に中心的役割を果たしていることを意味しており、ワクチンにより有効なCTLを誘導することができれば、HIV感染初期の複製制御にいたる可能性があることを示している。
RNAウイルスベクター系の開発と実用化

(1)インフルエンザウイルスNS遺伝子変異株を利用したインフルエンザウイルスベクター系を開発した。当該ベクター系に、CATレポーター遺伝子、HIV-1 gp41及びnef遺伝子、結核菌antigen 85A遺伝子等の導入を試み、遺伝子の発現と安定性を解析した。(榎並)(2)センダイウイルスベクター系を開発した。当該ベクター系にHIV-1 gp120、インフルエンザH5HA遺伝子等の導入、遺伝子の発現と安定性、抗原性を解析した。V及びC蛋白変異弱毒化ウイルスの培養細胞とマウスレベルでの分子生物学的、病理学的解析を行った。(加藤)(3)パラインフルエンザウイルスの遺伝子組換え技術(感染性cDNAクローン)を確立した。ウイルスに種々の変異を導入し解析を始めた。(伊藤)(4)遺伝子組換えインフルエンザウイルスベクターに関して、マウスとサルを用いたモデル動物実験を行った。経鼻接種、肺接種、脳内接種による、IgG、IgA抗体価、CTL誘導活性、インターフェロン活性、感染防御効果、経時的症状、解剖所見、組織切片の免疫学的、病理学的解析を行った。(黒田、佐藤、榎並)(1)インフルエンザウイルスNS遺伝子変異株を利用したインフルエンザウイルスベクター系を開発した。(黒田、佐藤、榎並)1)ヘルパーウイルスを必要としない、即ち特別な選別の過程を必要としない新しいインフルエンザウイルスの遺伝子操作技術を開発した。これを用いてNS1蛋白に変異を持つ遺伝子組換えウイルスdl12とN110を作成した。dl12はN端付近の12残基を欠失するが、温度感受性となり、39°Cで感染後期にすべてのウイルス蛋白の翻訳が特異的に阻害された。N110は、C端側52%を欠失するが、すべての温度で後期蛋白の翻訳だけが特異的に阻害された。次にこれを用いて優れたインフルエンザウイルスベクター系を作製した。N110変異NS1のC端側に自己切断活性を持つ2Aプロテアーゼ配列を介在配列として、CATレポーター遺伝子を挿入したインフルエンザウイルスを作製した。CAT遺伝子は経代を繰り返しても安定に高いレベルで発現され、発現蛋白は合成直後に速やかに自己切断され成熟型蛋白となった。(榎並)2)これら親株と変異株をマウスに感染し病原性と免役原性を解析したところ、dl12は強く弱毒化され、また親株の再感染実験では強い感染防御効果が見られ、弱毒ワクチンとしての応用が期待された。(黒田、吉仲)3)ヒトパラインフルエンザの遺伝子組換え実験系を確立するため、ウイルス全遺伝子をcDNAとして組み込み発現するプラスミドを作製し、DNAトランスフェクションによるウイルスの回収と条件の検討を行った。(伊藤)4)センダイウイルスベクター系の改良と実用化研究を行った。N遺伝子上流に外来遺伝子を挿入すると高い遺伝子発現が見られ、V遺伝子を削除するとウイルスの病原性が減少し、その結果発現レベルが上昇した。フェニルケトン尿症の遺伝子治療を目指したフェニルアラニンハイドロキシラーゼ遺伝子を導入した。新型インフルエンザに対するワクチン開発を目指してインフルエンザH5-HA遺伝子を導入した。(加藤)我々の開発したNS遺伝子を利用し2Aプロテアーゼ介在配列を用いたインフルエンザウイルスベクター系にCAT、BAX、EGFP、HIV-1gp41遺伝子等を導入したウイルスを回収した。培養細胞レベルでの解析を行った。(榎並)我々の開発したV蛋白遺伝子を削除し、NP蛋白転写開始終結シグナルを利用したセンダイウイルスベクター系に、HIV遺伝子、フェニルアラニンハイドロキシラーゼ遺伝子、インフルエンザH5遺伝子等種々の外来遺伝子を導入したウイルスを回収した。(加藤)パラインフルエンザウイルスベクター系の開発を行った。(伊藤)遺伝子組み換えウイルス、および、親ウイルスをマウスとサルに摂取し、LD50、体温・体重変化、インターフェロン産生、IgA、IgG抗体量の継時変化、CTL誘導活性等、免疫学的、病理学的解析を行った。ウイルスは高度に弱毒化され、かつ高い免疫原性を有していた。得られたサンプルの詳細な解析を行っている。(黒田、佐藤)(1)インフルエンザウイルスベクター系に、HIV-1 nef遺伝子及び結核菌antigen 85A遺伝子の導入を試み、遺伝子の発現と安定性を解析した。すでに報告したNS変異弱毒化ベクターウイルスの培養細胞レベルでの分子生物学的分析を行った。(榎並)(2)センダイウイルスベクター系に、HIV-

1 gp120、インフルエンザH5HA遺伝子等の導入、遺伝子の発現と安定性、抗原性を分析した。すでに報告したV及びC蛋白変異弱毒化ウイルスの培養細胞とマウスレベルでの分子生物学的分析を行なった。(加藤)(3)パラインフルエンザウイルスの遺伝子組換え技術(感染性cDNAクローン)を確立した。(伊藤)(4)遺伝子組換えインフルエンザウイルスベクターに関して、マウスとサルを用いたモデル動物実験を行った。経鼻接種、肺接種、脳内接種による、IgG、IgA抗体価、CTL誘導活性、インターフェロン活性、感染防御効果、経時的症状、解剖所見、組織切片の免疫学的、病理学的解析を行った。(黒田、佐藤、榎並)
変動帯ケ砂岩ー日本列島を例として

本総研の3ケ年にわたる研究の成果は,以下のとおりである。標準砂岩の設定とその検討:湧別層群,相馬層群,和泉層群,丹波層群および四万十累層群から7試料を採取し,標準砂岩として化学組成・モ-ド組成を検討した。その結果,モ-ド解析における個人差の程度や個人差が生じ易い試料の特徴が明らかになった。化学分析:日高累層群,北部北上帯ジュラ系,丹波帯ジュラ系,紀伊半島・四国の四万十累層群,九州秩父帯のベルム系,超丹波帯ベルム系,舞鶴帯三畳系,和泉層群等の砂岩の化学分析を行った。その結果,日本各地の堆積盆を構成する砂岩の化学組成上の特性や時代的な砂岩化学組成の類似性・相違が明らかになった。さらに,火成弧に由来する砂岩の化学組成上の特徴や組成分布,火成弧のタイプと化学組成との関連等が明らかになった。中・左生代砂岩の時代的共通性:モ-ド解析や化学分析を通じて中・左生代砂岩にはその堆積時代に特有の組成特性があることが明らかになった。その概要を以下に記す。(1)ペルム紀砂岩は,一般に中性の火山岩岩に富む傾向にあり,ジュラ紀や三畳紀の砂岩のは組成的特徴を異にする。(2)三畳紀砂岩に関する情報はまだ少ないが,石英・長石に富むアルコ-ズ砂岩が多い。(3)ジュラ紀砂岩は,北海道の渡島帯,北部北上帯,美濃帯,丹波帯,秩父帯南帯(九州から関東まで)といったほゞ日本全体について共通した組成的特徴を示す。(4)白亜系砂岩は,地域的な組成変化が顕著である。大陸側からの供給は,四万十帯で酸性大山岩,北海道でより中性の火山岩からの供給である。オホ-ツク左陸縁辺部では、,後の火山活動はより塩基性。昭和63年度の主な研究実績は以下のとおりである。1.北海道白亜系砂岩の化学組成を比較、検討した。その結果、空知層群、下部エゾ層群、イドンナップ層、中の川層群、湧別層群、仁頃彦群等各層の砂岩の化学組成上の特徴が明確になった。また、砂岩のモード組成と化学組成との関連を検討した。2.常盤地域の上部白亜系・古第三系の砂岩組成上の特徴を明確にし、砂岩組成を決定する支配要因を検討した。3.北部フオッサマグナ新第三系の砕屑岩組成や堆積相を検討し、二つの供給システムの存在が明らかとなった。4.丹波帯のジュラ系砂岩組成からジュラ紀の造構場と検討し、いくつかの可能性を提案した。5.超丹波帯を構成する砂岩の特徴が明確になると共に、舞鶴帯の二畳系や三畳系の砂岩との組成的相違が明らかにされた。6.四万十帯北帯の砂岩組成の時代的変遷とその意義が明らかにされつつある。また、北帯と南帯の砂岩が示す組成上の相違が、九州から関東山地まで広範囲にわたり追跡可能であることが明らかとなった。7.第1回研究集会を京都にて開催した。25名の参加があり、14件の研究報告が行われた。本総研の重要テーマである、日本列島の砂岩組成の時空変遷の概要がこの討論会を通じて示された。8.現在、18編の報文からなる研究連絡誌1号を作成中である。さらに詳細な今年度の研究実績報告は、そちらにゆずる。

上記の研究成果により、今年度の当初研究実施計画はおおむね達成されたものと考えている。また、今年度予定されていた標準試料の選定もすでに終り、来年度からその検討に入る。平成元年度の主な研究実績の概要は、以下のとおりである。1.日高累層群、エゾ累層群、北海道渡島帯のジュラ系、手取層群、丹波帯ジュラ系、北部北上帯のジュラ系、超丹波帯のペルム系、和泉層群、四万十累層群、九州秩父帯のペルム系等の砂岩の化学分析を行った。その結果、日本各地の堆積盆を構成する砂岩の化学組成上の特性や時代的な砂岩化学組成の類似性・相違が明確になりつつある。また、砂岩の化学組成と後背地の造構場との関連が解明されつつある。これらの点に関しては、さらに次年度も引きつづき検討を進め、解明していく予定である。2.日本の標準砂岩試料(5点)の選定が終り、その試料採集・化学分析も終了した。現在その構成物の検討を進めている。3.北海道日高帯と常呂帯を構成する白亜紀砂岩の特徴が明確になり、二つの後背地(西方古陸とオホ-ツク古陸)の岩石構成の相違が明確になった。4.丹波帯I型地層群・II型地層群の砂岩組成上の特徴が明らかになった。5.越丹波帯、丹波帯および舞鶴帯のペルム-三畳系砂岩を検討した結果、時代を追ってそのモ-ド組成が連続的に変化することが明らかとなった。この変化は、後背地の削剥過程を示していると考えられる。6.四万十累層群の砂岩組成の時代的特性と時代的変遷が明らかとなった。現在、四万十累層群における砂岩組成の時代的変遷を内帯火成活動史との関連を検討している。平成2年度の主な研究実績の概要は,以下のとおりである。1.日高累層群,北部北上帯ジュラ系,丹波帯ジュラ系,紀伊半島・四国の白亜系・古第三系四万十累層群,超丹波帯ペルム系,舞鶴帯三畳系,和泉層群,九州秩父帯のペルム系,南海トラフのコア-試料等の化学分析を行った。その結果,前年度の分析結果とも総合して,日本各地のの堆積盆を構成する砂岩の化学組成上の特性や時代的な砂岩化学組成の類似性・相違が明らかになった。また,火成弧に由来する砂岩の化学組成上の特徴や組成分布,造構場(特に火成弧のタイプ)のタイプと組成との関係等が明らかになった。2.中・古生代砂岩の時代的共通性が明確になってきた。その概要は以下のとおりである。(1).ペルム紀砂岩は,一般に中性の火山岩々片に富む傾向にあり,ジュラ紀の砂岩や三畳紀の砂岩とは組成的特徴を異にする。(2).三畳紀砂岩に関する情報は,今のところまだ少なく,日本全体について議論するに到っていないが,石英・長石に富むアルコ-ズ質砂岩が多い。(3).ジュラ紀砂岩は,北海道の渡島帯,北部北上帯,美濃帯,丹波帯,秩父帯(九州から関東まで)といったほゞ日本全体について共通した石英質の砂岩から構成される。ジュラ紀における広域的な組成上の共通性は注目に値する。(4).白亜系砂岩は,地域的変化が顕著である。四万十帯から北海道に向かって,より中性の火山岩類からなる後背地が推定される。周オホ-ツク地域では,より塩基性の火山岩類を主とする,すなわち,より未発達な島弧からなる後背地が存在したと考えられる。
表示機能を統合した発電装置のための要素技術の研究

前年度までの実績はモノクロ表示のプロジェクタに関する内容であった.H30年度にはカラー表示と装置の薄型化の実現可能性を示した.更に,関連の物理現象を利用して位置検出器を大型化できることを示した.これらの3つの実績について以下に順に説明する.第一に,透明基板の表面に形成した溝に3種のセラミクス蛍光体を埋め込んで蛍光スクリーン(5cm角)を試作した.これに青色レーザー光の強度を変調して投射することによりカラープロジェクタの動作を実証した.この成果は12月に国際会議IDWの展示会で実演した.更に,試作品の発電効率,色域,等を評価した.これらの成果は5月の国際会議SID Display Symposiumで報告する予定である.課題は,発電効率がモノクロ型の約1/3000と極端に低い点である.この原因はセラミクス蛍光体が光を散乱するためである.第二に,蛍光体層を表面に塗布した透明基板に液晶パネルを積層する直視型の構成を考案した.これにより携帯機器への搭載が可能になる.携帯機器の構成要素に発電機能を付与することは大きな意味を持つ.また,透過型液晶や有機ELディスプレイでは明所で視認性が著しく劣化するのに対して,この構成では表示画像のコントラストが周囲の照度に依存せず一定になる.更に,反射型液晶ディスプレイに対しても色域が安定するという利点がある.以上の成果は特許出願(特願2018-229069)と国際会議IDW 2018での発表につながった.第三に,蛍光体自体が蛍光を吸収する現象(自己吸収)を位置検出器に応用できることを実証した.即ち,蛍光導光体内を伝搬する距離に依存してスペクトルが変化するため,スペクトルの変化から伝搬距離を決定できる.この成果は特許出願(特願2018-080259),国際会議SPIE Optics+Photonicsでの発表につながった.複数の小型モジュールを並べて大面積の装置を実現する研究と,蛍光材料内での自己吸収を位置検出器へ応用する研究に取り組んだ.前者は目的を大面積化からカラー表示と薄型化に変更して,後者は計画通りに遂行して,共に当初の計画を上回る成果が得られた.以下に順に説明する.前者については,入手可能な蛍光材料を用いる限りモジュールの境界を完全に見えなくすることは困難と判断した.そこで,プラズマディスプレイやバックライト用に開発されたセラミクス蛍光体3種を用いて,カラー表示の実現を目指すことにした.結果的にこの判断が功を奏し,カラー表示の実演という当初の計画には無かった大きな成果が得られた.但し,発電効率はモノクロ表示のプロジェクタに比べて極めて低く,色域についても本来の蛍光体の性能を活かしきれていない.更に,クロストークにより表示画像のコントラストが劣化する課題も明らかになった.一方,長年に渡り企業でディスプレイの研究開発に携わった繁田光浩博士が4月に本学に着任された.繁田博士と本研究の方向性について議論する中で,液晶パネルと積層すれば装置を薄型化できるという発想を得た.携帯機器向けのディスプレイに発電機能を付与する意義は大きい.従って,この成果も当初の計画を上回っている.後者の位置検出器への応用については,前年度の1月頃に着想して実験の準備を進めていた.4月に本学に着任された堤康宏博士の協力を得て,この研究は原理の実証実験から検出範囲の拡大へと順調に進展した.当初の計画では1次元検出器だったが,蛍光材料を2種類用いて,更に光量分割という従来の検出原理と組み合わせる手法により,検出範囲を2次元に拡張できた.この技術は工場の自動化や放射線モニタリングへ応用の可能性がある.第一に,本装置の発電量を設計するためのモデルを確立する.まず,導光体の1点に光を入射させて蛍光材料を励起し,放射された蛍光が導光体の端面に到達する確率を求める.ここで,導光中の蛍光の減衰を考慮するためにランバート則を適用する.得られた確率を入射点の関数として表した結果は,光学の点像分布関数に相当する.この関数が全ての座標の関数として求まれば,任意の強度パターンの入射光について装置の発電量を計算できる.次に,実験によりこのモデルを検証する.実験結果を再現できない場合には,吸収された蛍光のエネルギーの一部が再び蛍光に変換される再発光の現象をモデルに追加して,実験結果を再現する.こうして設計論を確立できれば,一般の(表示機能を持たない)蛍光材料に基づく太陽光発電装置へも適用できる.第二に,本装置の表示性能(コントラスト,色域)を評価し,そのメカニズムを明らかにする.プロジェクタ型の構成では,前述の1点励起の実験によりクロストークの放射パターンを評価する.更に,導光体内での蛍光の伝搬を考慮したモデルを構築し,クロストークの現象を説明する.直視型の構成では,コントラストが周囲の照度に依存しないことを示す.透過型液晶ディスプレイのコントラストを同様にして評価して,本構成の優位性を明らかにする.更に,導光体の光の入射面に反射防止膜を配置することでコントラストの向上を目指す.第三に,位置検出器の高感度化を実現する.分光器で蛍光スペクトルを取得する構成では感度が低いため,新たな構成を検討する.即ち,回折格子に代えてダイクロイックフィルタを用い,波長分離した蛍光を高感度の光検出器(例えばシリコン光電子増倍管)へ導く構成が有望である.

片側のみで信号検出するファイバ型の位置検出器は,例えば放射線治療の線量モニタに応用できる.表示機能を有する発電装置(発電するディスプレイ)の性能は,主に蛍光体内の自己吸収により制限される.H29年度は,主にこの現象に関わるモデルの構築と実験による検証に取り組んだ.具体的には以下の通りである.一般に,車のヘッドライトやプロジェクタの光源にはセラミクス蛍光体が用いられる.セラミクス蛍光体は粒状なので光がよく散乱される.このため通常は自己吸収の影響は無視される.一方,発電するディスプレイでは,光を横方向へ伝搬させために一様な蛍光体層を用いる.ここでは光の散乱は無視でき,自己吸収が重要になる.従来の解析の手法は適用できないため,一様な蛍光体層からの光取り出し過程に関するモデルを新たに提案し,実験で検証した.この成果は応用物理学分野の学会誌(AIP Advances)に10月に掲載された.また,異方的な媒体中での蛍光の自己吸収と再発光の現象について,以下の手順でモデル化した.まず,文献と過去の我々の実験に基づいて,蛍光材料の特性を入力パラメータとして定めた.次に,蛍光体分子を2枚の透明基板の中に配置し,特定の角度分布で蛍光を発生させ,個々の光線を追跡した.このとき,基板から漏れ出る光と,蛍光体に吸収される光の座標と確率を記録した.放射角を様々に設定して以上の手順を繰り返すことにより,透明基板を伝搬する蛍光が吸収される確率の分布を求めた.更に,再発光はこの吸収確率に比例すると仮定してこれを決定した.以上の手順を実行した結果,蛍光材料の配向条件と蛍光の偏光状態に依存して吸収確率分布が変化することと,再発光の確率は無視できるほど小さいことが明らかになった.また,透明基板の厚さを含む幾何条件が重要な設計パラメータであることが分かった.以上の成果は3月の応用物理学会講演会で報告した.発電するディスプレイでは,蛍光体を含む媒体の表面から取り出される蛍光は表示に,端面から取り出される蛍光は発電に,それぞれ利用される.従って,表面と端面の2つの場合について光の取り出し過程を解析する必要がある.H29年度には,表面から取り出される蛍光についてモデル化と実験による検証を完了した.この過程で,いくつかの知見が明らかになった.即ち,蛍光スペクトルが放射角度に依存すること,励起光の透過率が重要な設計パラメータであること,励起光が入射する表面から放射される蛍光の強度は他方の表面からの蛍光の強度より常に大きくなること,等である.これらの知見は,真の発光スペクトルを得るための分析技術として応用の可能性もある.蛍光体の応用素子では自己吸収により光取り出しの効率が低くなる.これは発電するディスプレイに固有の問題ではなく,従来の光源への応用にも当てはまる.そこで,自己吸収を低減するための構成を考案した.即ち,蛍光体層をパターン化して反射体を配置する構成により,蛍光の一部は蛍光体層へ突入することなく外部へ取り出せる.初期の実験結果は12月と3月の学会で発表した.
新規会合構造を有する金属錯体液晶の研究

本研究ではCH-π相互作用による特異な構造を有する会合体からなる液晶性金属錯体であるsalen系のニッケル錯体に不斉炭素を導入し、その物性を探求することを目的とした。まず、アルキル側鎖のα位に不斉を導入した配位子を合成した。得られた錯体は直鎖アルキルの場合と同様に単分子膜の崩壊圧が大きいことから、CH-π相互作用が存在するものと考えられる。しかし、中性錯体であるため光学分割はうまくいかなかった。次にsalenのエチレンジアミン部分を光学活性なプロピレンジアミンに換えたsalpnの錯体を合成した。この錯体のラセミ体及び光学活性体ともに単結晶が得られ、X腺構造解析を行い結晶構造を決定した。その結果、いずれの場合も分子構造はsalenの場合と同様であり、導入したメチル基はアキシャル配向していることが判った。salpnはいずれの結晶中でも二量体を形成しており、結晶パラメータなどは両者でほとんど差異がなかったが、ラセミ体では光学活性体とは異なりラセミ対の二量体となっていた。溶解特性もほぼ同様であったが、二量体の構造はsalenの場合と著しく異なっていることが判った。salen系の錯体ではアルキル基のα位とγ位のCHとπ電子系の間にCH-π相互作用が存在し、0.5nmずれた形の二量体を形成するが、それにメチル基が入っただけのsalpn系では中心金属イオンのニッケル同志が約0.33nmと接近した二量体構造をとることが判った。一方、光学活性体では全体に螺旋を巻くことが期待されたが、得られた結晶は層状結晶で螺旋構造は見られなかった。以上、今回の研究ではsalpn系の錯体でNi-Ni相互作用を見出すことができた。新規会合構造を有する金属錯体液晶を合成する試みとして、従来得られている[Ni(salen)]のアルキル置換体のα-メチレンにメチル基を導入した一連の化合物を合成した。この錯体系においては、α-メチレンおよびγ-メチンの水素が、CH-π相互作用し、金属錯体会合体を形成することを見いだしているが、α位にメチル基を導入することにより、単分子膜中の会合構造が著しく変化することを本年度の研究で明らかにした。これはπ-A等温線測定の結果から明らかにしたものである。この中でメチレン基を1つ導入した錯体はα位が不斉炭素になり、その組み合わせにろいメソ体とラセミ体が得られるが、今年度の実験では分離していない。そのためか、π-A等温線において不規則な構造が観察された。次年度の研究において、この点について明らかにするため、成分への分離を行う予定である。また、π-A等温線測定以外にも走査型トンネル顕微鏡観察などの手法を通して、直接分子会合構造を明らかにしていく予定である。さらに、、salen系ではなく、dmit系の金属錯体系においてもアルキル基の構造を変えた一連の化合物系を合成した。-3価の系では、対カチオンとなる4級アルキルアンモニウム塩の中で2分子膜形成能が高い2本鎖の系で層状の会合構造をとることをX線構造解析の結果から明らかにした。同様に-2価の系においても、2本鎖の場合に顕著な吸収スペクトルのシフトと複雑な融解挙動が観測された。次年度の研究によって、X線構造解析などの手法により、分子会合構造や液晶性を詳細に評価する予定である。
視覚における受動的注意とその根底にある変化検出の脳内メカニズム解明

本研究課題は,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムを,能動的注意システムとのダイナミックな関係性という観点から明らかにすることであった.特に最終年度である今年度の研究課題は,これまでに得られた知見の精緻化と総括を行い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムに関する心理学的情報処理モデルを立案することであった.私はこれまでの研究において事象関連脳電位(ERP)を指標とした実験を行い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムを,特に能動的注意システムとの時間的・空間的なダイナミクスという観点から検討してきた.これらの研究において,主として以下の知見が得られた:(1)視覚変化検出に関連する複数のERP成分の発見(change-related positivity, change-related negativity, frontal positivity, deviant-related negativityおよびvisual mismatch negativity),(2)能動的注意システムによって処理される課題関連情報と,視覚変化処理および受動的注意システムによって処理される変化情報が時間的に接近して呈示された場合には,視覚変化処理システムおよび受動的注意システムが優先的に変化情報を処理し,その変化情報処理の終了後,再び能動的注意システムが課題関連情報の処理を開始するという系列的な注意メカニズムが存在する,(3)能動的注意システムによって制御されている空間的注意は,視覚変化情報の処理に極めて強力な影響を持っており,呈示される視覚変化情報自体が等価であっても,能動的注意と視覚変化情報の空間的な関係に依存してその処理の程度が大きく変わりうる.これらの知見の総括を目指し,今年度私は,近年の聴覚認知研究において注目されている情報処理モデルをベースとして(Schroger, 1997, Journal of Psychophysiology),視覚変化処理および受動的注意システムに関する情報処理モデルの提案を試みた.さらにこのモデルにおいて,上記のような現象を包括的に説明しうる脳内メカニズムとして,「規則性表象」という脳内記憶表象の存在を新たに提案した.この規則性表象についての知見は,国際学術論文二本に掲載されるとともに(Kimura, Widmann, & Schroger, 2010, Brain Research; Kimura, Schroger, Czigler, & Ohira, 2010, Journal of Cognitive Neuroscience),国内外の5つの会議において発表された.2007年度の研究課題は,行動指標および事象関連脳電位(ERP)を用い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムのダイナミックな側面を,能動的注意システムとの時間的関係から浮き彫りにすることである.受動的注意システムは,N2pとP3aという二つのERP成分に反映される.一方,視覚変化処理についての知見は少ない。そこでまず二つのERP実験を行い,change-related positivity,change-related negativity,frontal positivityという視覚変化処理を反映する三つの成分を同定した(Kimura, et. al.,in press,Psychophysiology;Kimura, et. al.,in press,NeuroReport)、これらの知見を踏まえた後,ディストラクションパラダイムを用いた二つの実験を行った.課題関連刺激と変化情報呈示の時間間隔を三段階に操作し(課題関連刺激と変化情報が同時・変化情報が200ms先行・400ms先行),ERP成分および課題関連刺激に対する行動パフォーマンスへの影響を検討した.その結果,(1)時間間隔の操作は,視覚変化処理および受動的注意システムを反映するERP成分には影響を与えない,(2)時間間隔が短いほど,変化情報呈示による課題関連刺激処理への妨害効果が大きいことがわかった.これらの結果は,課題関連刺激と変化情報が時間的に接近して呈示された場合には,変化処理システムおよび受動的注意システムが優先的に変化情報を処理し,その後能動的注意システムが課題関連刺激処理を再開するという系列的な情報処理メカニズムの存在を示唆する(Kimura, et. al.,in press,Psychophysiology;Kimura, et. al.,in press,Int J Psychophysiol).平成20年度の研究課題は,事象関連脳電位(ERP)を用いた実験を行い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムのダイナミックな側面を能動的注意システムとの空間的関係という観点から解明することであった.この知見を踏まえた上で,平成20年度の研究課題解明のための実験を行った.この実験では,視覚刺激系列を呈示し,刺激系列内の視覚刺激変化に対するERPを,二つの空間的注意条件下で比較した(注意・非注意).結果,(1)視覚刺激変化に対し空間的注意が向けられていない場合には,視覚変化検出を反映するvMMNが出現しないこと,(2)空間的注意が向けられていない場合には,後続する受動的注意システムの働きを反映するN2bやP3bも出現しないこと,(3)空間的注意が向けられている場合には明瞭なvMMNが出現すること,(4)空間的注意が向けられている場合にはN2bやP3bが後続することが明らかになった.これらの結果は,能動的注意システムによって制御されている空間的注意は,視覚変化情報の処理に極めて強力な影響を持っており,呈示される視覚変化情報自体が等価であっても,能動的注意と視覚変化情報の空間的な関係に依存してその処理の程度が大きく変わりうることを示している.

この知見は現在国際学術誌への投稿準備を進めている.また類似した知見がすでにNeuroscience Letters誌に受理されている(Kimura,Katayama,&Ohira,2008,Neuroscience Letters).本研究課題は,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムを,能動的注意システムとのダイナミックな関係性という観点から明らかにすることであった.特に最終年度である今年度の研究課題は,これまでに得られた知見の精緻化と総括を行い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムに関する心理学的情報処理モデルを立案することであった.私はこれまでの研究において事象関連脳電位(ERP)を指標とした実験を行い,視覚変化処理および受動的注意システムの脳内メカニズムを,特に能動的注意システムとの時間的・空間的なダイナミクスという観点から検討してきた.これらの研究において,主として以下の知見が得られた:(1)視覚変化検出に関連する複数のERP成分の発見(change-related positivity, change-related negativity, frontal positivity, deviant-related negativityおよびvisual mismatch negativity),(2)能動的注意システムによって処理される課題関連情報と,視覚変化処理および受動的注意システムによって処理される変化情報が時間的に接近して呈示された場合には,視覚変化処理システムおよび受動的注意システムが優先的に変化情報を処理し,その変化情報処理の終了後,再び能動的注意システムが課題関連情報の処理を開始するという系列的な注意メカニズムが存在する,(3)能動的注意システムによって制御されている空間的注意は,視覚変化情報の処理に極めて強力な影響を持っており,呈示される視覚変化情報自体が等価であっても,能動的注意と視覚変化情報の空間的な関係に依存してその処理の程度が大きく変わりうる.これらの知見の総括を目指し,今年度私は,近年の聴覚認知研究において注目されている情報処理モデルをベースとして(Schroger, 1997, Journal of Psychophysiology),視覚変化処理および受動的注意システムに関する情報処理モデルの提案を試みた.さらにこのモデルにおいて,上記のような現象を包括的に説明しうる脳内メカニズムとして,「規則性表象」という脳内記憶表象の存在を新たに提案した.この規則性表象についての知見は,国際学術論文二本に掲載されるとともに(Kimura, Widmann, & Schroger, 2010, Brain Research; Kimura, Schroger, Czigler, & Ohira, 2010, Journal of Cognitive Neuroscience),国内外の5つの会議において発表された.
青少年の栄養状態の評価・判定方法に関する研究

[目的]青少年のリファレンスデータが不十分な安静時エネルギー消費量(REE)と身体計測値の収集・分析を行い、学校保健で使用可能な栄養状態の評価・判定方法を検討した。[対象/方法]関東圏内の中・高等学校8校に在籍する男女655名(男子530名、女子125名)を対象に、(1)身体計測(身長・体重・上腕周囲長・下腿周囲長・上腕三等筋皮下脂肪厚・肩甲骨下皮下脂肪厚・安静時エネルギー消費量(ヴァイン社))(2)質問紙(活動状況、食事摂取状況、適正体重及び体重管理方法への関心・不定愁訴・健康問題の有無等)により栄養状態の評価を行った。[結果/考察]BMI判定では、女子143名中、痩せと判定された者が30%、標準65%、肥満5%であり、男子生徒510名中、痩せと判定された者は25%、標準65%、肥満10%であった。男女とも学校保健統計報告の全国平均と比較し、痩せと判定された者が多く、肥満と判定された者が少なかった。同対象者を皮下脂肪厚による脂肪率で判定すると、女子19%、男子24%が肥満と判定され、正常体重肥満者の多いことが明らかになり、体格指数判定での限界と体組成判定での評価の必要性が確認された。使用した脂肪厚測定器具(アッボト社)は、栄研式との相関性が高い上、測定者間誤差が少なく、軽量・安価・非侵襲性であり、学校での使用に適していた。REE測定では、学年があがる毎、また筋肉量が上昇する毎にREEが高値になることが確認され、肥満解消や身体作りの優れた指標となることが示唆された。一方、REEと不定愁訴との関連については明らかにならなかったものの、REEは個人差の大きいことが確認された。また、適正体重や管理法等についての生徒の関心が高い反面、生徒のニーズに応える栄養教育が行われていないことが確認され、総合的な栄養の評価・判定を含む栄養ケアマネジメントシステム導入の必要性が示唆された。本研究は、青少年の栄養状態に関する今日的な課題である、肥満や極端な痩せ等のスクリーニング及び栄養状態の評価・判定方法を検討し、またその過程において、我が国では、未だ定められていない青少年の安静時代謝を始めとする身体計測値の基準値を明らかにすることを目的としている。2ヵ年計画の今年度は、プレテストとして、3校200名の中・高校生の身体計測及び、栄養状態に関連すると推察される食摂取パターン及び活動量の状況調査を行った。その結果、男子のBMIの平均は中学1年生19.7、中学2年生18.7、中学3年生19.3、高校1年生21.1、高校2年生20.2であり、女子は、高校1年生21.5、高校2年生20.7という結果であった。安静時代謝は、中学1年男子は1745Kcal/日であり、学年が1年あがる毎に平均で100Kcal/日上昇した。また女子と比較すると男子のほうが平均で200Kcal/日、高かった。一方、部活動を行う群とそうでない群については、男女とも運動をするものに安静時代謝が有意に高かった。その他、皮下脂肪測定等の身体計測値からは、活動状況や食事摂取等のあり方が体型に影響を及ぼす傾向が見られたことから、BMIによる簡易的な栄養状態の評価だけでなく、上腕周囲長や上腕三頭筋皮下脂肪厚、下腿周囲長、肩甲骨下部皮下脂肪厚等を加えることで、より詳細な栄養状態の評価が行えることが示唆された。また、安静時代謝測定においては、個々のエネルギー所要量がわかることから、肥満の解消や健康な身体作りという点での優れた指標となることが示唆された。

REE測定では、学年があがる毎、また筋肉量が上昇する毎にREEが高値になることが確認され、肥満解消や身体作りの優れた指標となることが示唆された。一方、REEと不定愁訴との関連については明らかにならなかったものの、REEは個人差の大きいことが確認された。また、適正体重や管理法等についての生徒の関心が高い反面、生徒のニーズに応える栄養教育が行われていないことが確認され、総合的な栄養の評価・判定を含む栄養ケアマネジメントシステム導入の必要性が示唆された。