hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重度・重複障害児の視覚機能の特性と評価-脳機能の関連からの分析的アプローチ-

本研究では,重度・重複障害児の視機能特性および視機能評価について,脳機能との関連から検討することを目的とした。主な結果は,以下の通りである。(1)眼疾患による視野障害と、視覚伝達路の疾患による視野障害とではタイプが異なり、機能的には後者の方が視覚活用の困難さが大きい傾向がみられた。(2)立体視は、疾患・損傷の種類・程度にかかわらず、検出が困難であった。(3)頭頂葉の損傷プでは、視力・視野の潜在的な機能レベルに比して、すなわち注目・追視・スキャンニングといった実際の視覚活用のスキルの面で困難さが大きい傾向がみられた。(5)知的障害児の視機能評価法としてTeller Acuity Cardsは有効であるが,重度・重複障害児に対しては縞への注視・視線の動きという一般的な視反応の評価基準で評価することが難しく,必ずしも有効とはいえなかった。結論として,個々の子どもの視機能や疾患の特性に応じた評価法の開発と選択が重要であることを指摘した。本年度は,手動式の手持ち型視運動性眼振(OKN)視標を試作し,重度・重複障害児への臨床適用の可能性を実際に検討した。また,重度・重複障害児のOKN視標提示にともなう反応のパターンを分析し,客観的評価のための観点を実践的に検討した。対象は肢体不自由養護学校の重度・重複障害学級在籍児童・生徒であった。結果の概要は以下のようにまとめられた。(1)他の視力評価法では測定困難な対象児童・生徒において,OKN視標によって視反応を観察することにより,刺激に対する明らかな反応を示す者がいた。(2)OKN視標に対しても明確な視反応(律動的眼振の生起)が見られない対象児童・生徒がいた。VTR分析を行い,視標提示に同起する律動的眼振以外の反応を検討したところ,視反応がないとされた対象児童・生徒においても何らかの反応(提示に伴う視線の回避,姿勢の崩れなど)が観察された。対象児童・生徒の多くにこうした反応が見られ,律動的眼振という一般的な視反応の評価基準で重度・重複傷害児を評価することは適切ではないことが示唆された。(3)脳機能の疾患との関連では,頭部外傷等の後天性の大脳皮質損傷を基礎疾患とする対象児童・生徒において,評価の困難性が指摘された。(4)また,PVL(脳室周囲白質軟化症)を基礎疾患とする対象児童・生徒における視覚機能において特徴的な事例が指摘された。この点について,知的機能との関連からの分析が必要と考えられた。(5)予備調査で行った対象児童・生徒の視覚に関する医学的診断および視力検査の状況においては,診断はないが学校視力検査において測定不能の者が大半を占めており,適切な実態把握が難しいことが示唆された。本年度は,Teller Acuity Caedsを視標として,重度・重複障害児への臨床適用による視標提示にともなう視反応パターンを分析し,客観的評価のための観点を実践的に検討した。(1)他の視力評価法では測定困難な対象児童・生徒において,Teller Acuity Caedsによる評価を十したところ,明確な視反応(縞への注視・視線の動き)が見られない対象児童・生徒がほとんどであった。(2)しかし,VTR分析を行い視標提示に同起する上記視反応以外の反応を検討したところ,視反応がないとされた対象児童・生徒においても何らかの反応(提示に伴う視線の回避,姿勢の崩れなど)が観察された。対象児童・生徒の多くにこうした反応が見られた。(3)とくに,痙性麻痺の強い症例ではその傾向が強く,一方,低緊張の症例では比較的縞への注視・視線の動きが明確であった。(4)知的障害児の視機能評価法としてTeller Acuity Caedsは非常に有効であるが,重度・重複障害児を対象に実施する場合,縞への注視・視線の動きという一般的な視反応の評価基準で評価することは適切ではないことが示唆された。(5)とくに,痙性麻痺の強い症例ではその傾向が強く,一方,低緊張の症例では比較的縞への注視・視線の動きが明確であった。(6)したがって,視機能の障害や脳機能との関連から,視反応のパターンを臨床的に検証し,評価基準を検討することが重要と考えられた。

本年度の研究実績の概要は,以下の通りである。(1)頭頂葉損傷に起因する視空間認知障害のある肢体不自由児を対象として,チェインジングボードを用いて運動フィードバックの明確な教材を用いて視覚-運動協応課題による視覚活用学習を実施し,その効果を事例的に検証した。その結果,コントラストレベルおよびコントラストポラリティに配慮した教材としてチェインジングボードを活用することによって、課題達成レベルにポジティブな効果のあることが検証された。(2)同様に,重度弱視幼児においても,コントラストレベルおよびコントラストポラリティに配慮した教材の活用は課題学習の達成度にポジティブな効果のあることが検証された。(3)一方,こうした頭頂葉損傷による視空間認知障害のある対象児の場合は,書字や読字が可能であっても,立体のおける三次元的操作においては2歳半程度の視覚認知能力レベルである事例が多いことが指摘された。(4)この点について,今後は立体的刺激による視機能および視知覚の評価法の開発・検討が非常に重要であることが示唆された。(5)肢体不自由と知的障害ともに重度の事例においては,視標提示に同起する視反応の観察の困難さが指摘され,VTR分析の信頼性・妥当性の基準の検討が必要と考えられた。また,視線によるコミュニケーションにおける課題を指摘した。(6)本研究の成果は,学会発表等において公開するとともに,都道府県教育委員会の現職研修,肢体不自由養護学校研修会,臨床発達心理士研修会等において研究代表者の講義を通して現場に普及をはかった。その成果は,報告書としてまとめ盲学校および肢体不自由養護学校に配布する。
高等植物分化色素体の形構築と分裂制御

研究実施計画に基づき実験を行い、以下の成果を得た。色素体分裂制御シロイヌナズナ葉緑体分裂異常変異体ark11のMinDコード領域中に一アミノ酸置換をもたらす一塩基変異を見出した。野生型MinDタンパクのC末にダブルHAエピトープを付加した融合タンパク(MinD : dHA)をMinDプロモーターarc11で発現させたところ、異常形質が回復した。arc11がMinD変異体であると共にMinD : dHAが機能タンパクであることが示唆された。葉緑体FtsZは一次構造上FtsZ1とFtsZ2の二種に分類されるが、FtsZ1C末にGFPを融合したタンパクをシロイヌナズナ野生株で発現させたところ、既知のZリングが葉緑体分裂部位で観察された。FtsZ1:GFPは葉緑体のみならず非光合成組織の白色体でもZリングを形成し、分裂収縮部位と局在を共にした。一方、FtsZ2:GFPはZリング形成能を失っていた。FtsZ2に対しては保存領域に対するペプチド抗体を作製した。MinEについては、GFP融合タンパクが、単独タンパクと同様にカリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(CaMV35Sp)による過剰発現により葉緑体分裂異常を引き起こしたため、機能タンパクであると結論した。以上より、既知葉緑体分裂因子の挙動を解析するツールが整った。色素体管状構造形成CaMV35Sp制御下FtsZ1cDNAを強制発現する形質転換シロイヌナズナを作出した。葉と胚軸の表皮細胞で色素体管状構造が活性化していることを観察した。しかし、シロイヌナズナの色素体管状構造は組織間更には細胞間で形成状況が大きく異なっていた。更なる解析に向けて、管状構造の保存性がより高い植物組織を検索した。CaMV35Spと色素体移行配列を持つGFPを用いた一過性発現系により、タバコアルビノ変異体で有意な管状構造活性化を観察した。
有機金属気相選択成長法によるガリウムヒ素単電子メモリの作製と評価

有機金属気相(MOVPE)選択成長技術とナノ構造の自然形成技術の組み合わせにより作製した量子ドット構造を用いた「単一電子メモリ」の実現を目的とし、本年度は、これまで作製を行ってきた、GaAs細線とInAs量子ドット構造を有する量子ドットメモリのトランスファ特性において生じるヒステリシスについて、その機構に関する詳細な評価・検討を行った。今回、電流ICTS法と呼ばれる評価手法を用い、トラップの準位、及び捕獲断面積を評価し、ヒステリシス機構について検討した。評価にはMOVPE選択成長技術を用いて作製した、InAs量子ドットを有する細線FET構造を用いた。電流ICTS法とは、Vdsを一定に保つと同時に、ゲート電極にパルス的に電圧を印加することでIdsに生じるトランジェントから、活性化エネルギ、捕獲断面積、及びトラップの密度を評価する手法である。得られたICTS信号(t・dI/dt)の温度依存性曲線では、ピークの位置が時定数を示す。温度低下に伴いピークが長時間側にシフトする傾向が確認された。時定数のアレニウスプロットにより、今回の測定結果からは典型的に2つの活性化エネルギを見積もることができ、それぞれ0.33eV、0.18evである。またそれらの捕獲断面積は1.6×10^<-15> cm^2、3.8×10^<-19> cm^2であった。捕獲断面積のオーダを考慮するとこれらの準位は量子ドット自体によるものでなく、量子ドットに起因して形成された欠陥の準位であると考えられるが、詳細なデータ解析は現在行っている最中である。またその他、量子ドットに注入するキャリアソースとして、半導体薄膜上の強磁性体ナノ構造の自己形成技術についても結晶成長実験を行った。
高感度ポジ型レジスト材料としてのカラムナーポリアセチレンの合成

本研究は、当研究室が開発したRh錯体触媒を用いて、アセチレンのエステルを立体特異的に重合し、これが新規の高感度なポジ型のレジスト材料として機能するか、即ちシリコンを使用しない全く新規の高分子だけによる半導体(シリコンレス半導体)が作成できるかどうかを調べることを目的とするものである。平成9年度は、目的のアセチレンモノマー: HC≡CCOORを合成し、Rh錯体によって重合できるかどうかを検討した。その結果、Rがエチル、プロピル、ブチルの時にシス体でしかも高分子量のポリアセチレン、Mn=160000-190000が生成した。これは当初予測したように、固体では自己組織として擬ヘキサゴナル、即ちカラムナー構造を取ることをX-線回析で確認した。その直径はそのアルキル置換基がエチルからブチルに行くにしたがって、約12Åから16Åに大きくなることを見い出した。この直径は、半経験的量子化学的計算プログラムを用いて計算して出した結果と殆ど一致し、このカラムナー内にはカラムを安定化するために、螺旋構造のポリマーが充填されていることを計算機でも確かめることが出来た。平成10年度、生成したポリマーに真空下、ガンマー線を30分間照射したところ、分子量が大きく増大すると共に、シス体からトランス体へ異性化が起こった。これは、ポリマーに注入したエネルギーが、幾何異性化に使用化され、しかも一部側鎖の脱離を促し、架橋が起こり、非晶のグラファイトに転換されたことを示唆している。このように、目的の新規ポリアセチレンが予想通り、ネガ型のレジスト材料として働いていることを示しており、実験計画が正しかったことになった。平成11年度は、この成果を本年5月と7月の高分子学会年会およびオランダで開催される国際シンポジュウムで発表した。平成9年度は、目的のアセチレンモノマー:HC=CCOORを合成し、Rh錯体によって重合できるかどうかを検討した。これは当初予測したように、固体では自己組織として擬ヘキサゴナル、即ちカラムナ-構造を取ることをX-線回折で確認した。その直径はそのアルキル置換基がエチルからブチルに行くにしたがって、約12Åから16Åに大きくなることを見だした。この直径は反経験的量子化学的計算プログラムを用いて計算して出した結果と殆ど一致することを見だした。このカラムナ-内にはカラムを安定化するために、螺旋構造のポリマーが充填されていることを計算機でも確かめることが出来た。生成したポリアセチレンのエステルに真空下、ガンマー線を30分間照射したところラジカルの生成(ESR法で確認)と共に分子量が大きく低下すること(GPCで確認)を見いだした。これは、目的の新規ポリマーが予想通り、ポジ型のレジスト材料として働いていることを示しており、実験計画が正しかったことになり、今後の発展が大いにに期待できる。これの成果は平成10年5月の高分子学会の年会およびオーストラリアで開催されるIUPACのMACRO98の国際シンポジュウムで発表予定である。平成10年度はこれらの結果を踏まえて、固体の高次構造を原子間力顕微鏡(AFM、現有)を用いて観察し、原子レベルに於ける高分子の切断の様子を観測する。また、実際のレジスト材料作成用の電子線描画装置を用いて、本当に回路用の溝が形成されるかどうかを詳しく調べる予定である。平成9年度は、目的のアセチレンモノマー:HC≡CCOORを合成し、Rh錯体によって重合できるかどうかを検討した。その結果、Rがエチル、プロピル、プチルの時にシス体でしかも高分子量のポリアセチレン、Mn=160000-190000が生成した。これは当初予測したように、固体では自己組織として擬ヘキサゴナル、即ちカラムナー構造を取ることをX一線回折で確認した。その直径はそのアルキル置換基がエチルからプチルに行くにしたがって、約12Åから16Åに大きくなることを見だした。この直径は半経験的量子化学的計算プログラムを用いて計算して出した結果と殆ど一致することを見だした。このカラムナー内にはカラムを安定化するために、螺旋構造のポリマーが充填されていることを計算機でも確かめることが出来た。これは、目的の新規ポリマーが予想通り、ポジ型のレジスト材料として働いていることを示しており、実験計画が正しかったことになり、今後の発展が大いに期待できる。

これらの興味ある研究成果は1998年7月のオーストラリアで開催された国際学会:IUPACMACRO'98で発表した。平成10年度は生成したポリマーの薄膜をスピンコート法により作成し、その高次構造の観察を原子間力顕微鏡を用いて試みた。その結果、巨大なハニカム構造が二次構造として形成されていることを新しく見い出した。本研究は、当研究室が開発したRh錯体触媒を用いて、アセチレンのエステルを立体特異的に重合し、これが新規の高感度なポジ型のレジスト材料として機能するか、即ちシリコンを使用しない全く新規の高分子だけによる半導体(シリコンレス半導体)が作成できるかどうかを調べることを目的とするものである。平成9年度は、目的のアセチレンモノマー: HC≡CCOORを合成し、Rh錯体によって重合できるかどうかを検討した。その結果、Rがエチル、プロピル、ブチルの時にシス体でしかも高分子量のポリアセチレン、Mn=160000-190000が生成した。これは当初予測したように、固体では自己組織として擬ヘキサゴナル、即ちカラムナー構造を取ることをX-線回析で確認した。その直径はそのアルキル置換基がエチルからブチルに行くにしたがって、約12Åから16Åに大きくなることを見い出した。この直径は、半経験的量子化学的計算プログラムを用いて計算して出した結果と殆ど一致し、このカラムナー内にはカラムを安定化するために、螺旋構造のポリマーが充填されていることを計算機でも確かめることが出来た。平成10年度、生成したポリマーに真空下、ガンマー線を30分間照射したところ、分子量が大きく増大すると共に、シス体からトランス体へ異性化が起こった。これは、ポリマーに注入したエネルギーが、幾何異性化に使用化され、しかも一部側鎖の脱離を促し、架橋が起こり、非晶のグラファイトに転換されたことを示唆している。このように、目的の新規ポリアセチレンが予想通り、ネガ型のレジスト材料として働いていることを示しており、実験計画が正しかったことになった。平成11年度は、この成果を本年5月と7月の高分子学会年会およびオランダで開催される国際シンポジュウムで発表した。
先天性代謝異常-脳腱黄色腫(CTX)-の遺伝子解析と診断への応用

脳腱黄色腫は先天性の脂質代謝異常症である。これまでに100例以上の患者が見つかっている。本疾患の代謝障害はステロール27位水酸化酵素が障害を受けているものと考えられ、異常胆汁アルコールの出現とコレスタノールの異常蓄積がもたらされる。現在解決が迫られているのは、患者の子供達がホモ接合体か、ヘテロ接合体か、あるいは正常であるのかの判断を客観的に早期に行うことであり、神経症状が発現する以前に治療を開始することが可能になる。本研究はCTX患者における遺伝子異常を明らかにして、遺伝子のレベルで診断を行う方法を確立しようというものである。CTX患者および家族の線維芽細胞を培養して、ステロール27位水酸化酵素活性を測定したところ患者で著しく低下していた。この線維芽細胞からRNAを精製し、ステロール27位水酸化酵素の活性発現に関与するアドレノドキシン結合部位とヘム補酵素領域を対象に、RT-PCR法により増幅した。得られた産物を直接シークエンスして、Russellにより報告されたcDNAの塩基配列と比較した。鹿児島大学で見つかった5人のCTX患者は何れもヘム補酵素結合領域である441番目のアルギニンをコードするコドンに異常があった。1人の患者では更に445番目のアミノ酸をコードする部位に1塩基の欠失が認められた。このうち、アルギニンがグルタミンに置換されている患者では制限酵素Stu Iによる切断部位が新たに生ずるので、制限酵素による切断パターンから診断が可能になった。また、アルギニンがトリプトファンに置換された患者ではHpaII切断部位が無くなるので、遺伝子診断が可能である。今回の研究の結果、我が国におけるCTX患者の遺伝子異常の一端が明らかになり、制限酵素による切断パターンの違いから患者家族の遺伝子診断が可能であることが示された。

先天性代謝異常症「脳腱黄色腫(CTX)」はアキレス腱における黄色腫のほかに知能低下、歩行障害、失語性言語障害などを伴う疾患である。発症した患者の生化学的診断は申請者らが確立した血清コレスタノールの定量により可能である。本研究においては発症前診断法の確立を日指して遺伝子解析を行った。患者の線維芽細胞を培養し、ステロール27位水酸化酵素活性を測定したところ、活性が低下していることが明らかになった。そこでこの線維芽細胞からRNAを抽出して、RT-PCR法でcDNAとした後に、その塩基配列を調べたところ、3人の患者及びその家族(ヘテロ保因者)では441番目のコドンG→A[CGG(Arg)→CAG(Gln)]或いはC→T[CGG(Arg)→TGG(Trp)]の1塩基置換が見つかった。この部位は酵素のヘム結合ドメインであることから、患者では活性のないタンパク質が合成されて、コレステロールから胆汁酸に至る代謝経路で、側鎖切断が障害された結果として脳腱黄色腫症が引き起こされたことが明らかになった。また、これらの塩基置換はそれぞれSTUI及びHpaIIという制限酵素によるRFLPのパターン異常をもたらすので、線維芽細胞のRNAから得たPT-PCR産物について当該酵素を用いて調べると、それぞれの家系内における遺伝子異常の診断が可能であることが示された。この遺伝子異常はアメリカのRussellらの報告例とは異なり、またイスラエルの症例とも異なっていた。また、家系の間でもRFLPのパターンが異なることから、一般的なマススクリーニングとしての遺伝子診断はできないが、一つの家系内ではホモ接合体、ヘテロ接合体、正常の鑑別に有効な手段であることがわかった。今後、培養を必要とする線維芽細胞ではなく白血球細胞で遺伝子解析が実施できるようにすべく、研究を発展していきたい。
超極細ポリエステル繊維人工気管を用いたin vivo培養による上皮化の研究

高有孔性の超極細ポリエステル人工気管(内径7mm,長さ25mm)を培養管として気管上皮をin vivo培養することににより上皮化人工気管の作成を試みた。培養管(人工気管)を予めヌードマウスの皮下へ移植し、気密性を付与すると共に培養管壁への自家肉芽組織侵入をはかった。移植後34週で、家兎気管から酵素的に回収した上皮を約1×10^6個mlに調整して培養管に注入し(約0.6ml)、同じヌードマウスの皮下で培養を行った。細胞注入後34週で培養管を回収し、上皮生着の有無を組織学的に観察した。皮下移植4週後に気管上皮を注入し、その4週後に回収した培養管7本中5本(71.4%)は感染をおこして内腔に膿瘍形成をきたした。膿瘍形成のない培養管2本は内腔に漿液性の液体をいれており、そのうち1本では内腔の1/3周にわたって線毛上皮を含む重層偏平上皮および線毛円柱上皮や粘液細胞の生着を認めた。膿瘍形成の第一の原因は、移植部分の皮膚の圧迫壊死による培養管露出(42.9%,3/7)のための感染と考えられた。そこで皮下移植期間を3週間に短縮し、培養管の回収時期も3週後にしたところ、培養管露出は28.6%(2/7)に、膿瘍形成の割合は57.1%(4/7)に減少した。膿瘍形成をおこさなかった培養管3本ではいずれも内腔の全周(2本)から3/5周(1本)にわたって上皮の生着を認めた。ただし、回収時期が早かったために全体に重層偏平上皮の割合が多く繊毛上皮・粘液細胞は4週間培養したものに比べて少なかった。結論として、2回の実験を総合して露出や感染のない培養管における上皮生着率は80%(4/5)で、in vivo培養による人工気管の上皮化は十分可能であった。今後は感染の予防による上皮生着率の向上を目指し、培養管摘出-再移植時の上皮再生に関する検討、家兎を用いた皮下移植-気管置換実験へと発展させていく予定である。高有孔性(porosity 30005500ml/min/mm^2-mmHg)の超極細ポリエステル繊維人工血管を用いて培養管を試作し(約0.7×0.7×2.5cm)、ヌードマウスへの皮下移植を行い組織学的に観察を行った。移植後34週より培養管壁への結合組織ならびに血管の侵入がおこり、water tightとなった。移植後69週の時点では培養管壁に良好な血管網の形成を認めたが、内腔に狭窄防止のステントを入れないものでは内腔が肉芽で埋めつくされた。さらに時間が経つと、培養管が大きいため培養管を移植した部分の皮膚が壊死に陥り、4週を経過する頃より徐々に培養管が皮膚より露出し、12週の時点では大部分の培養管が露出してしまった。

細胞注入後の上皮の生着がおこりやすいよう培養管壁に血管網が形成されはじめる4週めの時点で細胞を注入することとし、注入後4週めで培養管を回収し、細胞生着の有無を評価することとした。2.細胞注入法の検討。家兎気管より酵素処理によって採取した気管上皮を、viable cell 10^6個/mlのオーダーとなるよう細胞浮遊液を調製した。ヌードマウス皮下に移植した培養管を摘出し、調製した細胞浮遊液を注入後(約1ml^3)再びヌードマウス皮下へ移植した。4週後培養管を回収したところ細胞は生着しておらず、培養管周囲に膿瘍形成も認められた。原因として、【.encircled1.】培養管をいったん摘出するため、形成された血管網が役立たず上皮が栄養されない【.encircled2.】細胞回収、注入操作時の汚染、などの理由が考えられた。そこで、培養管を摘出せず細胞を注入する方法を考案し、再検中である。
離散的勾配流を用いた発展方法式の解の構成と正則性の研究

発展方程式を時間変数について差分化し、差分方程式を変分法によって解く。更に、差分幅を細かくしたときの極限で、元の発展方程式の解を構成する。この方法は、チェコのRektorysや、慶應義塾大の菊池などによって考案された。方程式が、放物型偏微分方程式のときは、対応する楕円型偏微分方法式に付随する汎関数の勾配流の離散化になっているため、「離散的勾配流」による方法と呼ばれている。この方法は、放物型偏微的方程式にのみ適用されるのではなく、さまざまな発展方程式(偏微分方程式に限らない)に有効で、イタリアのDe Giorgiはminimizing movementと呼んだ。邦訳すれば、「最小化運動」と呼ぶべきものである。ここでは、この方法を用いて、半線形双曲型偏微分方程式系やナヴィア・ストークス方程式について研究した。前者に対しては、摩擦項を持つ方程式系の弱解の時間大域的存在と、減衰を示した。また、非柱状領域における弱解の時間大域的存在を示すのに有効である事を明らかにした。このような問題に対しては、従来の方法では、多くの場合任意の時刻における領域が初期領域と微分同相である事を仮定するが、ここでは、領域が増大するという仮定の下で考察し、同相である必要はない。ナヴィア・ストークス方程式に対しては、多様体上の方程式の弱解の時間大域的存在と、分数冪時間微分に相当するものの評価を示し、エネルギー不等式の精密化を行った。エネルギー不等式の精密化は、この方法から得られる独自のもので、半線形双曲型偏微分方程式系についても同様な精密化が可能である。
両面ディスプレイによるコンテンツの操作,閲覧に関する研究

本研究では,人間とコンピュータ上のコンテンツとの関わりをより自然なものとするため,生活の中で人間がすでに慣れ親しんでいる紙の表裏の関係に注目し,板状コンピュータの両面に直接操作可能なタブレットディスプレイを備えた両面ディスプレイシステムを実装した.また,その上で動作するアプリケーションの可能性,コンテンツの可能性などを明らかにした.本年度は特に,これまでに実現し動作環境を整備したタブレットPC(A4サイズ)サイズ,PDAサイズの両面ディスプレイに加え,iPodtouchによる両面ディスプレイも構築した.さらに,その上で実際に動作する未来のアプリケーションを模索し,表では通常のウェブ閲覧,裏では別の操作を行えるような仕組みを実現した.実際に実現した仕組みは,編集操作によりウェブページの閲覧性を向上させる仕組み(Editable Web Browser),ウェブ検索の再ランキングを行える仕組み(Rerank-by-Example),ブラウジングとウェブ検索を融合する仕組み(WeBrowSearch),コンテンツの信憑性を診断する仕組みなどである.また,両面を利用して並列検索および並列再ランキングを行う仕組みも実現した.こうした研究を実際にユーザベースで評価を行うことにより,その有用性と可能性を明らかにした.また,美術系の大学生に両面ディスプレイを利用したコンテンツ作成を依頼し,その可能性を模索した.特に,表と裏のコンテンツがそれぞれ独立でストーリーとして成り立つものの,各シーンで相互に干渉しあっており,表裏を切り替えながら楽しむコンテンツは興味深く,多くの利用者に評価された.以上のように,本研究は非常に意義深く重要性の高いものであった.本研究では,人間とコンピュータ上のコンテンツとの関わりをより自然なものとするため,生活の中で人間がすでに慣れ親しんでいる紙の表裏の関係に注目し,板状コンピュータの両面に直接操作可能なタブレットディスプレイを備えた両面ディスプレイシステムを実装した.各ディスプレイは独自の役割をもってコンテンツの各様相を表示する.ユーザはシステムをひっくり返すことによりユーザ側のディスプレイを切り替え,各々のディスプレイに表示されているコンテンツを確認,操作することができるようなものである.コンテンツの表示形態としては「二面性のあるコンテンツ(オブジェクトの表裏などの物理的な二面性,クイズの問題と答えやよい評価と悪い評価などの意味的な二面性)」と「空間性のあるコンテンツ(姿勢センシングにより回転方向を取得することで空間性のあるコンテンツを閲覧する)」という二つのものが考えられる.本システムの有用性を明らかにするため,タブレットPC(A4サイズ)のもの,PDAサイズのものについて両面ディスプレイシステムのハードウェアを実装し,実際にアプリケーションが動作可能な環境を整えた.そのうえで,二面性のあるコンテンツの閲覧システムおよび図形描画システム,デジタルブック閲覧システム,インタラクティブ紙芝居システム,地図閲覧システムなどを実装した.特に図形描画システムについては,実際にキャラクタデザイナなどの方に利用していただき,その有用性を明らかにした.また,インタラクティブ紙芝居システムについては実際にコンテンツを作成し,小学校などで利用テストを行いその有用性を明らかにした.一方,本システムをウェブ検索に適応し,表では通常のウェブ閲覧,裏ではリランキングのためのコントロールを行う仕組みを実現するため,ユーザ操作に基づくウェブ検索結果のリランキングシステムなどを実装した.本研究では,人間とコンピュータ上のコンテンツとの関わりをより自然なものとするため,生活の中で人間がすでに慣れ親しんでいる紙の表裏の関係に注目し,板状コンピュータの両面に直接操作可能なタブレットディスプレイを備えた両面ディスプレイシステムを実装した.また,その上で動作するアプリケーションの可能性,コンテンツの可能性などを明らかにした.本年度は特に,これまでに実現し動作環境を整備したタブレットPC(A4サイズ)サイズ,PDAサイズの両面ディスプレイに加え,iPodtouchによる両面ディスプレイも構築した.さらに,その上で実際に動作する未来のアプリケーションを模索し,表では通常のウェブ閲覧,裏では別の操作を行えるような仕組みを実現した.実際に実現した仕組みは,編集操作によりウェブページの閲覧性を向上させる仕組み(Editable Web Browser),ウェブ検索の再ランキングを行える仕組み(Rerank-by-Example),ブラウジングとウェブ検索を融合する仕組み(WeBrowSearch),コンテンツの信憑性を診断する仕組みなどである.また,両面を利用して並列検索および並列再ランキングを行う仕組みも実現した.こうした研究を実際にユーザベースで評価を行うことにより,その有用性と可能性を明らかにした.また,美術系の大学生に両面ディスプレイを利用したコンテンツ作成を依頼し,その可能性を模索した.特に,表と裏のコンテンツがそれぞれ独立でストーリーとして成り立つものの,各シーンで相互に干渉しあっており,表裏を切り替えながら楽しむコンテンツは興味深く,多くの利用者に評価された.以上のように,本研究は非常に意義深く重要性の高いものであった.
自己と他者の特性情報集合の連合に関する研究

自分自身の行動は過去事例として記憶されるだけでなく、自己の行動特性情報として意味的に要約されており、「話し好き」、「気が短い」といった特性語を用いて表すことができる。自己概念の一部は、このような特性語が自分自身にどの程度当てはまるかによって評価される。しかし、自己の行動は状況を通じて常に安定しているわけではなく、様々な他者の存在やその時々の状況の変化によって変動する。それゆれ、特性語が当てはまる程度の判断もそれほど安定的ではない。このような自己の特性情報は、関係性スキーマとして他者の特性情報と連合して保持されているようである。これまでの研究でその部分的な証拠も得られてきた。また、複数の関係性を弁別して自己の特性に関する判断がなされることも示された。このような知見は、特性判断には関係性による変化があることを示している。しかし、同一の関係内に着目してみても特性判断には変動がある。その特性判断の変動についてさらに調べるため、数日間の測定間隔を置きながら一カ月程度の期間に、自己の特性判断を繰り返し行う方法を用いたところ、人は同じ関係性においても自己に関して異なる判断をしていることが明らかになった。また、異なる関係性による変動と同一の関係内でみられる変動とを区別すると、いずれも自己愛が高いほど変動性の高い傾向がみられた。一方、自己概念の不安定性は精神的健康の低さと関連があるとみられてきたが、本研究では異なる関係性による変動ではなく、同一の関係内に見られる変動が高いほど健康度が低いという関連が見出された。自己と他者の特性情報の連合を仮定する関係性スキーマ理論の観点は、関係性による特性自己概念の変動を説明する。しかし、それのみでは関係間の変動しかみることができない。一定期間の間に繰り返し自己に関する特性判断を求める方法でデータを得たところ、関係間の変動のみならず、関係内にも一定量の変動がみられた。さらに、その関係内の変動は自己愛や精神的健康のような個人差指標と関連があった。当初計画は、関係性スキーマ理論に立脚して研究を進める予定であったが、自己の特性情報や自己概念に関する研究を進めるためには、自己に関する特性判断の個人内での変動の大きさを評価する方法を確立することと、その変動が何に起因するのかについての検討が必要であるとわかった。当初計画は行き詰まっていた部分もあったが、新たな研究展開に向けて大きく進展できた。また、これまでの知見を著書としてまとめることもできた。一定期間の中で繰り返しデータを得る方法を経験サンプリングと呼ぶが、今後はこの方法を用いて、自己の特性判断に関する変動性とその規定因について検討する。経験サンプリング法では、データ変動を個人間と個人内に分けるが、ここではさらに、個人内の変動を複数の関係文脈内の変動の合成として分割できるか検討を試みる。このような入れ子状のデータ構造は階層的分析が適しているのだが、この領域は線形混合モデルやベイズ統計を用いた解析など近年急速に拡大しはじめた分析方法を積極的に取り入れている。本研究も、そうした新しい潮流に乗って検討を進める。対人関係における相互作用は、その関係における自己と他者の様々な行動情報を含んでいる。それらを元にして自己と他者の特性情報が形成されると考えると、関係内の自己と他者に関してそれぞれ、その相互作用の履歴全体を表象するような特性情報の集合体が構成されており、両者の間に認知的連合があると仮定できる。そのような集合体のモデルは関係性スキーマ理論が既に記述するところとなっており、スキーマ理論の特徴の一つは他の情報との独立性である。したがって、ある関係性スキーマ内の自他の特性情報は他のスキーマ内の自他の特性情報とは独立であると予測される。つまり、人が異なる関係性に対して異なる情報処理のフレームを発達させているであろうとする予測である。本研究は特性判断に関する実験を行ってこの予測を検討することである。2つの特性判断課題を連続して行うとき、同じ関係内の自己と他者の組合せにおいては認知的連合の効果によって2つ目の判断が促進されるが、異なる関係内の自己と他者の組合せにおいては認知的連合がないために促進はみられないだろうとする仮説を立てた。本年度は、これまでに集積していた関連する実験データの再分析とその結果をまとめて論文を執筆することに研究時間を使ったため、計画されていた実験を行うことができなかった。しかし、そのデータ解析と論文執筆の過程で、関係性に関する情報が明確である人(スキマティクス)とそうでない人(アスキマティクス)の区別の導入が明確な結果を得るために必要であることがわかった。これまでに集積していた実験データの再分析とその結果をまとめて論文を執筆することに研究時間を使ったため、今年度に計画されていた実験を行うことができなかった。しかし、そのデータ解析と論文執筆の過程で、関係性に関するスキマティクスとアスキマティクスの区別の導入が明確な結果を得るために必要であることがわかった。当初の計画では今年度に行う実験から明確な結果が得られない場合には、計画を洗練することも想定していたが、先行実験の再分析によって、より着実な計画の上に研究目的を達成させるための重要な知見が得られた。そのような集合体のモデルは関係性スキーマ理論によって既に記述されている。

スキーマ理論の特徴の一つは他の情報との独立性であるので、ある関係性スキーマ内の自他の特性情報は他のスキーマ内の自他の特性情報とは独立であると仮定できる。つまり、人は異なる関係性に対して異なる自己表象を発達させているであろうと予測できる。またそのような自己表象の変化には自己愛や愛着スタイルのような個人差が関与するであろう。この考えの裏付けを得るため、そもそも関係性を文脈として自己の特性を判断する際、人々は各々の関係性を弁別して判断しているのかを検討した。関係を弁別していると仮定したモデルにデータを当てはめて算出した結果と実データの結果とのズレは許容範囲に収まったことから、異なる関係性における自己の特性は相互に異なる実質をもつものとして判断可能であることを確認した。また、自己の特性判断の変動しやすさと自己愛パーソナリティとの関連も検討した。特性判断をする際には他者から受容されたと感じる程度や他者から拒否されたと感じる程度の双方が影響して、判断が変化すること、自己愛傾向が高く受容されることが少ないと感じている人は拒否される程度が高いほどその変化が大きいようであることが見いだされた。当初の計画では愛着スタイルの個人差を導入して関係性スキーマの独立性に関する実験を行う予定であった。しかし、人々の自己の特性判断は、異なる関係性において異なる自己表象が構成されているという見方と一致するのかを別の方法でも確認することが重要と考え、今年度はそのための調査とデータ解析に注力した。また自己の特性判断に影響するパーソナリティ要因として自己愛が注目されてきているので、先にその部分の検討に着手した。関係性スキーマの独立性やスキーマ内での自他表象の連合について実験を行う前に回り道をする形になったが、研究目的を達成させるための重要な知見が得られた。自分自身の行動は過去事例として記憶されるだけでなく、自己の行動特性情報として意味的に要約されており、「話し好き」、「気が短い」といった特性語を用いて表すことができる。自己概念の一部は、このような特性語が自分自身にどの程度当てはまるかによって評価される。しかし、自己の行動は状況を通じて常に安定しているわけではなく、様々な他者の存在やその時々の状況の変化によって変動する。それゆれ、特性語が当てはまる程度の判断もそれほど安定的ではない。このような自己の特性情報は、関係性スキーマとして他者の特性情報と連合して保持されているようである。これまでの研究でその部分的な証拠も得られてきた。また、複数の関係性を弁別して自己の特性に関する判断がなされることも示された。このような知見は、特性判断には関係性による変化があることを示している。しかし、同一の関係内に着目してみても特性判断には変動がある。その特性判断の変動についてさらに調べるため、数日間の測定間隔を置きながら一カ月程度の期間に、自己の特性判断を繰り返し行う方法を用いたところ、人は同じ関係性においても自己に関して異なる判断をしていることが明らかになった。
元明時代の海禁と沿海地域社会に関する総合的研究

本研究の課題である「海禁」については、従来漠然と民衆の出海を禁止する措置だと理解するだけで、実体についてはほとんど検討されることはなかった。そこで本研究では、元代から清代にいたる中国王朝の海洋統制策を通時代的に考察し、時代ごとの海禁の目的・形態を明らかにするとともに、海禁の歴史を次のような時代区分した。(1)海外貿易の発展に伴う沿海部の騒擾に対処した元代の海洋統制...............萌芽期(2)強大な専制権力によって民衆の出海と海外貿易を禁止した明初の海禁.....................確立期(3)15世紀中葉以降、密貿易の活発化で形骸化した明中期の海禁..................弛緩期(4)倭寇および密貿易封じのために、福建月港を「開放」した明末の海禁........................再編期(5)台湾の鄭氏政権への対抗上、厳格に実施された清初の海禁............戦時強化期(6)17世紀末の「開海禁」以後、アヘン戦争までの清中期の海禁..................小康期(7)アヘン戦争の敗北で「開港」して以後の清後半期の海禁........................衰退期さらに海禁の特徴として、(1)海禁の目的はあくまでも「海防」にあること。(2)海禁は明清時代の海洋統制策であり、前代までの統制策とは質的に異なること。(3)国際秩序の維持を担う海禁=朝貢システムは明代固有のもので、同じ海禁でも清代とは全く異なること。(4)海禁という言葉には広狭両様の意味合いがあるにもかかわらず、この区別がなされていないため、学会での海禁の理解には混乱が見られること、の四点を明らかにした。平成15年度には筆者の今までの研究実績を踏まえ、あらためて明朝の対外政策の枠組みを考察し、問題点を分析した。その一つに、関連用語の定義づけに関する問題がある。もともと「海禁」という言葉は「下海通番の禁」の略称で、明中期ごろから使用され出すが、密貿易の禁止を含意する明中期の海禁の概念でもって、他の時代の「海禁」を理解するのは危険である。例えば元代に4度発令された「海禁」は、商人の出海を禁止するものであり、そこには一般民の出海は想定されていなかった。これに対して明の極初の「海禁」は、一般民が出海して海賊・倭寇と結託するのを防止する措置であり、密貿易の禁止というよりは国内向けの治安維持策であった。このように、内実・目的に大きな相違のある海洋政策を、下海禁止の措置にのみ着目して「海禁」という言葉でくくることは、その本質を見失いかねない。

同様に言葉だけが先行しているものに、中国人研究者が多用する「閉関」と「開放」という概念がある。閉関は「閉関鎖国政策」などとも言われるように、海禁とほぼ同義で使用されるのが一般的である。かたや開放は隆慶元年(1567)の海禁の一部解除を「開放」と表現するように、閉関と開放とは対概念の関係にある。しかし他方で海禁下に行われた鄭和の南海遠征を、積極的な開放政策ととらえる見方もあり、その概念規定には一定性がない。こうした混乱は政治的意味合いの強い朝貢制度(朝貢貿易)と、純粋な経済行為である民間交易とを明確に区分していないところから生じたものと考えられる。以上、二例ほど挙げたが、このような概念規定の不分明さが、明朝の対外政策の統一的理解を妨げているものと思われ、目下その点を検討・分析しているところである。なお、当初予定していた中国人研究者との共同研究は、SARS問題もあって訪日が叶わなかった。来年度以降には実現したいと考えている。平成16年度は明代の海禁に関して、以下の二点を中心に分析を行った。(1)「海禁」概念の形成の時期。(2)明代海禁の特徴。(1)は従来の研究では全く欠落していた観点であり、実態として明初から存在する海禁が、15世紀後半に一旦機能麻痺に陥った後、16世紀になって再建を議論する中で、海禁という概念(用語)が形成されたことを論証した(「明代海禁概念の成立とその背景-違禁下海から下海通番へ-」『東洋史研究』63-3、2004、12)。また(2)については、元・明・清の海洋統制策はそれぞれ別個のもので、海禁とは誰もが容易に出海できる社会的経済的環境と、強大な専制権力の誕生という政治的要件とが合致して初めて実施されたこと。その意味では、「元の海禁」は単なる商人の出海規制にすぎず、海禁はあくまでも明清時代ならではの海洋統制策であったこと。しかも明の海禁は、朝貢制度と合体した明代独自の海禁=朝貢システムを生み出しており、この点において民間貿易を認める清の海禁とも性格を異にすることを明らかにした(「明代「海禁」の実像-海禁=朝貢システムの創設とその展開-」『港町の世界史』青木書店、2005年出版予定)。この他、16年度には中国社会科学院歴史研究所の陳高華氏を研究協力者として日本に招聘し、京都女子大学において共同研究を行い元代の海洋統制に関する多くの情報を得た。この間、氏とともに北九州の元寇・倭寇・中国海商関係の史跡・資料館を調査した。以上の成果を踏まえて、17年度には研究のまとめを行うつもりである。本年度は平成15年度・16年度の研究成果を踏まえ、その総括を行うことを目的に研究を進めた結果、海禁の時代区分について次のような結論を得た。1、中国の海外貿易が最高潮に達した元代の「海禁」......萌芽期。2、強大な専制権力によって初めて全国的に実施された明前半期の海禁......確立期。3、後期倭寇と密貿易の攻勢に押され、部分的に緩和された明末の海禁......再編期。4、17世紀末に海関制度とドッキングして新たに出発した清中期の海禁......修復期。5、アヘン戦争以後、19世紀末までの清後半期の海禁......崩壊期。1は一般に「海禁」と呼ばれているが、海商の出海規制を目的とするもので、海禁とは本質的に異なる海洋政策である。2の時期には沿海部の民衆の出海が常態となり、中国に強大な専制権力が生まれたことで、初めて民衆全体を対象に海禁が実施された。しかもこの時期には、朝貢制度と合体した海禁=朝貢システムが誕生し、海禁は国際秩序の確立にも貢献する。2の反動として密貿易が盛行し、それに対処するため月港を開放して、新たな海禁体勢を創出したのが3である。3から4にかけては、王朝の交替などで一時海上の混乱が起こるが、4になると国際貿易を前提として、海関体制のもとでの海禁が施行される。しかし5のアヘン戦争以後、開港場の増大で清朝の対外政策は変更され、やがて民衆の海外渡航が許可されて海禁は消滅する。本研究では、4と5については展望に留め、13を中心的課題として分析を加えた。なお、本年度には中国社会科学院近代史
水の多様性に関する理論的研究;揺らぎ、相転移、反応

水の構造揺らぎ、それが相転移に及ぼす影響を解析し、また生体分子の反応過程における、水分子と蛋白質に因って作られる水素結合構造の揺らぎとその効果、などを調べ、1)氷の融解、氷化過程を新しいネットワーク解析法を用いて、その分子機構を明らかにした.2)モデルイオンチャネル系でエントロピー(長時間支配)とエネルギー(短時間支配)のバランスによって効率の良いイオン輸送が行われていることを明らかにした.3)光励起黄色蛋白質の光サイクルの解明、光合成の反応中心で生じる光駆動プロトン取り込み機構を解明した.水の構造揺らぎ、それが相転移に及ぼす影響を解析し、また生体分子の反応過程における、水分子と蛋白質に因って作られる水素結合構造の揺らぎとその効果、などを調べ、1)氷の融解、氷化過程を新しいネットワーク解析法を用いて、その分子機構を明らかにした.2)モデルイオンチャネル系でエントロピー(長時間支配)とエネルギー(短時間支配)のバランスによって効率の良いイオン輸送が行われていることを明らかにした.3)光励起黄色蛋白質の光サイクルの解明、光合成の反応中心で生じる光駆動プロトン取り込み機構を解明した.水の多様性な反応過程に関して、以下のような研究を行った。1.新しい三次元的ネットワーク解析(フラグメント解析法)の開発;水は三次元の水素結合ネットワークをなし、液体状態では乱れた水素結合ネットワークが時々刻々と変化している。このようなネットワークの特性を分類するのに従来は水素結合の員環構造の数、各水分子の水素結合の示す四面体度などがその指標となってきた。我々は、三次元的なFragment構造を定義し、水などの三次元的ネットワークの特性を抽出することに成功した。このことにより、水の乱れたネットワークの中に水素結合同士に中間的距離の相関が存在することとその物理的〔トポロジカル〕要因を明らかにした。特に、低温の水の挙動、水の特異性の解析をおこなった。現在さらにこの方法を用いて、シリコンの結晶化の分子機構、即ち如何に核が生成し、それがネットワーク成長へつながっていくかなど、を調べている。2.光活性黄色蛋白質(PYP)の光サイクルに於ける水の役割の研究;光によるPYPの発色団の異性化後に起こるゆっくりとした緩和過程、即ち水分子の移動、水素結合構造の変化、電荷移動などを通じて、PYP全体の構造が如何に変化していくか、即ち、光に依って引き起された速い小さな変化が、ゆっくりとした大きな構造変化を引き起しているかを明らかにした。即ち、電子状態記述法と自由エネルギー摂動法を用いプロトン移動反応に伴う自由エネルギー変化を計算し、また構造変化を探索し、プロトン移動に伴い大量の水分子が蛋白質に取り込まれることで、プロトン移動反応を起こりやすくしていること、またヘリックスの構造変化が誘起されていることなどを明らかにした。3.さらに、氷の融解過程の分子機構を、その詳細なポテンシャルエネルギーの大域的な形状、構造変化の反応経路の束などを解析した。水の多様性の関して以下の5つの研究を行った。14)は論文執筆中、5)は印刷中。1)氷の融解の分子的機構を新しい理論的方法を開発し明らかにした。多数の融解のトラジェックトリーを計算し、それらにおける初期の欠陥の生成、また中間スケールの欠損、特に、Interstitialや空孔の、またL-D defectsの役割を詳しく解析し、融解の初期核の生成機構を明らかにした。特に、これらの欠損の生成に於て、水素結合の「絡み合い」のようなものが生じ、結晶構造に戻るのを妨げることによって、融解をさらに誘発していくことを示した。また融解が進み、臨界核を形成する過程についても、逐次反応経路を決定し、エネルギーバリアーがモードのソフト化によっていかに下がり、融解が加速していくか、またそこにおけるネットワーク形状の変化の様子などを明らかにした。2)シリコンの各種の相の安定性、またそれらの間の相転移の分子機構を、新しい3次元ネットワーク解析方などを開発し、明らかにした。3)イオンチャネルのモデルとして「陰に電化したカーボンナノチューブ」を取り上げ、その自由エネルギー、エネルギー、エントロピーを反応経路に沿って求め、短時間ではエネルギーが支配し、長時間ではエントロピーを含めた自由エネルギーの支配によって、効率の良いイオン輸送が行われていることを明らかにした。4)光励起黄色蛋白質の光反応のサイクルに関して、特に光異性化後のプロトン移動にともないに起る水素結合の局所変化が、末端部の大きな変化を引き起すかを明らかにした。5)光合成細菌Rhodobactersphaeroides由来の反応中心で生じる光駆動プロトン取り込み機構に関して理論的解析を行い、電子異動後、いかに2つのプロトンがキノンに移動するかを明らかにした。
瀬戸内海の海砂利採取に伴う濁度増加が生物生息環境に及ぼす影響

本研究は瀬戸内海において海砂利採取に因る海域環境の変化、及び採取時に生じる高濁度排水の影響と過去の実態を明らかにすることを目的とした。その結果、海砂利採取による影響は大きく2つに分類された。一つは直接的な海底の掘削によるもので、海底地形の変化や砂層の消失等を招いている。海砂は潮汐による海底浸食によって生産されたものであるため、採取してしまえば、化石資源と同様に枯渇してしまうのである。近年、備讃瀬戸海域におけるイカナゴの漁獲量の大幅な減少は、海砂利採取によって住処である砂層が失われたためだと考えられる。2つ目は採取時に排出される濁りによる影響である。透明度の低下によって植物の光合成に必要な有光層は浅くなり、アマモ場等の大型植物の生息範囲を制限する。備讃瀬戸海域における海砂利採取は長期間に渡る掘削、また大量採取に及んだために海域の環境を徐々に変化させ、生物等の生育環境の悪化を招いていると考えられる。海砂利を採取する際、コンクリート骨材に利用される標準粒度以外は吐水として排出される。その中の粒径の小さな粒子は表面積が大きく、沈降するのに時間を要するため、周辺域に浮遊し、高濁度水の主たる要因となる。本研究では孔径0.125mm以下の粒子を浮遊粒子とし、その量を見積もった。堆積物中の孔径0.125mm以下の粒子は全体の0.84%を占める。1989と1999年の水深の変化から見積もった海砂利の採取量は10年間で3650万トンであった。これより、10年間で30.6万tの粒子が浮遊粒子となり、周辺域に拡散したことが明らかになった。また、海砂利採取船周辺の浮遊物量は表層で79.44mg/lと他の海域の1015倍、水深25mでも2倍であった。これより、濁水は空間的に周辺海域に広がり、大規模な高濁度水塊が発生していることが示唆された。さらに周辺海域への高濁度水の影響を明らかにするため、付近のアマモ葉上の微粒子の元素組成を分析した。葉上の微粒子はシリカとアルミニウムを多く含むの元素組成を示した。備賛瀬戸北部に流入する高梁川の河口の浮遊粒子はリンを最も多く含む元素組成を示し、河川より流入する粒子がアマモ葉上の微粒子の主な起源ではないことがわかった。これに対し、海砂利採取船付近の浮遊粒子はシリカとアルミニウムを多く含み、アマモ葉上の粒子と同じ様な元素組成を示した。これより、アマモ葉上の微粒子が海砂利起源であることが示唆され、アマモヘ供給される光をカットしていることが明らかになった。供給される光の減少は植物の生息範囲を制限する。特にアマモ場は多様な生物の重要な生息空間であり、減少は生態系を貧弱化させる。本研究により海砂利採取時に発生する高濁度水が周辺のアマモ場に及ぼす負の影響が指摘された。今後、高濁度水の広がりの時空間特性及びアマモ葉上の微粒子と生育の関係を定量的に明らかにしていきたい。瀬戸内海における海砂利採取は1960年代、骨材需用の増加により高度経済成長に平行して進められた。特に、河川・山・陸砂の少ない西日本では重要視され、瀬戸内海沿岸の11府県で全国の採取量の7割を占めている。1987年のピーク時には香川県で年間約900万m3,減少傾向にある近年においても約500m3の海砂が採取されている。採取は現在、ポンプ式の採取船を用いており、砂利と向時に汲み上げられる海水がオーバーフローして船外に排出される。このときの吐水によって採取船付近では高濃度の濁りが生じ、周辺海域の透明度の低下を促していると考えられる。本研究では海砂利採取時に生じる濁りの実態とその海洋環境への影響、また採取による海底地形の変化について検討した。海砂利採取船からの直接の排水はSS(懸濁粒子)量で350-650mg/l、採取船より50m離れた所では表層において20mg/lと高い濃度を示し、水深が深くなっても高濁度を保持した水塊ができていた。また採取船から300m離れた所ではバックグランド値(7.8±2.9mg/l)に近い値に戻っていた。

光量子量においても同様の結果が得られたことから300mの範囲で高濃度の濁りの水塊は拡散し、ほぽ消失したと考えられる。LANDSAT衛星から表層SS量の広がりをみると影響範囲は、採取船一隻辺り139,000m2と見積もられた。また、15-30mg/lの面積が影響範囲の95%を占めていたが、30mg/l以上では濃度にともなう面積の減少が見られず、高濃度域で拡散が抑制されていることが示唆された。また、濁水による当海域のアマモ場の海中光環境への影響についてみると、アマモの最低光要求量を表面光量の20%とした生息限界深度を見積もりから、5.9m以深では群落として生息できないことを示していた。この付近の水深は潮汐により2-6mと大きく変動し、水深がが6mに達する時期があることを考慮すると光による生長制限の可能性が考えられる。さらに衛星写享から定点に直接、高濃度の濁りがアマモ場に流入する場合が認められ、採取船付近の光条件下では生息が不可能であると見積もられたことから、直接高濁度水が流入しない場合において水深6mが生息の限界深度であり、高濁度水の直接の流入により消失する可能性が示唆された。