hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
確率的に時間発展する平面領域を記述するためのレブナー理論の基礎的・応用的研究

本年度は主に以下のような研究を行った.1.複数本のスリットを像領域に持つような等角写像に対して,スリットの本数を無限にしたときの写像の挙動の研究を引き続き進めた.昨年度まではchordalの場合における極限関数と,その関数が満たす微分方程式を得る事ができたが,本年度はradialの場合に対しても類似の結果が得られることを示した.また,全てのスリットが円周の1点から伸びる場合の制御関数の挙動の可視化も行った.2.任意の等角写像はあるLoewner chainの初期値に埋め込めることは古典的に知られているが,ある仮定を満たすようなLoewner chainに対してどのような等角写像を埋め込める事ができるのか,その詳しい性質はあまり知られていない.そこで本年度は,時間に関して常に微分可能であるようなLoewner chainに埋め込めるもの,および埋め込めるloewner chainが一意に定まるようなものに関する研究を行った.両者ともにスリット領域が深く関係してくることがわかった.3.近年,非可換確率論とレブナー方程式との関係が注目を浴びている.これに関連して,本年度はコーシー変換とスリット領域との関係性を調査した.結果として,コーシー変換がスリット領域となるための必要十分条件を得る事ができた.4.2010年に見出されたradialとchordalを含むような一般的なLoewner chainが擬等角拡張を持つための十分条件に関する論文をJ Anal Mathに投稿し,無事採択された.5.予定していたレブナー理論の国際研究集会を開催した.14名(うち外国人7名)に講演を行って頂き,その中で活発な議論をすることができた.多重スリットSLEの極限に関する研究が期待通り順調に進んでおり,おおむね順調に進展しているといえる.またその中で自由確率論とレブナー方程式との関係性の解析という新たな課題も見えてきた.擬等角拡張問題に関してもいくつかの重要な結果を得る事ができており,現在論文にまとめているところである.予定していたレブナー理論の国際研究集会は無事開催することができた.14名(うち外国人7名)に講演を行って頂き,その中で活発な議論をすることができた.今後は次のような研究を進めていく.1.擬等角拡張を持つような等角写像の極値問題は21世紀にはほとんど進展はないが,現在その係数問題に対してレブナー方程式を用いる事で新たな結果を得られる見込みがたった.結局のところ実部が正であるような正則関数の係数体が満たす条件のもとでの最適化問題へと帰着するようである.この研究を進め,係数評価の新たな結果を導く.2.多重スリットSLEの極限に関する研究の中でBurgers-Loewner方程式と呼ばれる新たな方程式系を得た.これはHerglotz関数がある微分方程式を満たすようなレブナー方程式である.これを函数論的な観点から考察し性質を解析したい.3.自由確率論とレブナー方程式との関連性の研究を引き続き進め,どのような確率過程とレブナー方程式が関係しているのかを明らかにしていきたい.本年度は主に以下のような研究を行った.1.複数本のスリットを像領域に持つような等角写像の力学系とレブナー方程式との関係性についての研究を進めた.2016年には各スリットの重みが均一であるような場合のシュラムレブナー発展方程式(以下SLEで記す)の研究がなされたが,今回はさらに進んで重みが均一でないような場合のSLEを扱った.KozdronとLawlerにより導入されたMultiple SLEの測度から導出される確率微分方程式から,スリットの本数を無限大にした時に現れる微分方程式を導いた.結果として複素バーガーズ方程式を発展させた微分方程式を得ることができた.2.上記の結果に類似して,重みが均一であるような場合のバーガーズ方程式を具体的に解き,そのふるまいを可視化した.具体的にはスリットの基点が実軸上の1点の場合,2点の場合をそれぞれ扱った.さらに等角不変性の観点から,時間を十分大きくすれば両者の描く境界曲線は一致することも確認した.3.レブナー方程式,特にそのHerglotz関数を具体的に与えたときにどのような等角写像族が現れるかを計算機で可視化するプロジェクトは無事に終了し,論文は数学の国際専門誌に掲載された.一方で今回扱った方程式はradialなものであるため.chordalの場合にもうまく処理できるかは興味深い問題として残っている.当初は具体的な等角写像のふるまい解析する事で多重スリット領域の動きを制御しようと試みたが,単純な場合でも制御には困難が伴うことが判明した.そこで既存のmultiple SLE measureの概念から出発することで,各種の結果を得ることができた.レブナー理論の核である発展族と正則ベクトル場の正則依存性の研究は基本的な解析が終了し,正則ベクトル場の族がある種の条件を満たせば,それに伴い生成される発展族の局所一様収束性が従うことがわかった.また正則ベクトル場に複素パラメータをうまく導入することで,正則運動の構造も見いだせることがわかった.本年度は主に以下のような研究を行った.1.複数本のスリットを像領域に持つような等角写像に対して,スリットの本数を無限にしたときの写像の挙動の研究を引き続き進めた.昨年度まではchordalの場合における極限関数と,その関数が満たす微分方程式を得る事ができたが,本年度はradialの場合に対しても類似の結果が得られることを示した.また,全てのスリットが円周の1点から伸びる場合の制御関数の挙動の可視化も行った.

2.任意の等角写像はあるLoewner chainの初期値に埋め込めることは古典的に知られているが,ある仮定を満たすようなLoewner chainに対してどのような等角写像を埋め込める事ができるのか,その詳しい性質はあまり知られていない.そこで本年度は,時間に関して常に微分可能であるようなLoewner chainに埋め込めるもの,および埋め込めるloewner chainが一意に定まるようなものに関する研究を行った.両者ともにスリット領域が深く関係してくることがわかった.3.近年,非可換確率論とレブナー方程式との関係が注目を浴びている.これに関連して,本年度はコーシー変換とスリット領域との関係性を調査した.結果として,コーシー変換がスリット領域となるための必要十分条件を得る事ができた.4.2010年に見出されたradialとchordalを含むような一般的なLoewner chainが擬等角拡張を持つための十分条件に関する論文をJ Anal Mathに投稿し,無事採択された.5.予定していたレブナー理論の国際研究集会を開催した.14名(うち外国人7名)に講演を行って頂き,その中で活発な議論をすることができた.多重スリットSLEの極限に関する研究が期待通り順調に進んでおり,おおむね順調に進展しているといえる.またその中で自由確率論とレブナー方程式との関係性の解析という新たな課題も見えてきた.擬等角拡張問題に関してもいくつかの重要な結果を得る事ができており,現在論文にまとめているところである.予定していたレブナー理論の国際研究集会は無事開催することができた.14名(うち外国人7名)に講演を行って頂き,その中で活発な議論をすることができた.今後は次のような研究を進めていく.1.複数本のスリットを像領域に持つような等角写像の力学系とレブナー方程式との関係性についてはある程度の結果を得ることが出来たが,これらは全てchordalの微分方程式をもとにしている.類似の結果をradialの場合にも見いだせるであろう事は容易に想像できるが,その議論は全て平行にいくというわけではない.よってまずはradialの場合に関する議論を進める.2.重みが均一であるような場合のバーガーズ方程式の明示的な解についても同様に,radialの場合にそのような発展の仕方をしていくのかを研究する.まずは特性曲線法を用いて具体的な解を構築する.3.より一般的な視点から,レブナー方程式の解空間の解析を進めたい.最近普遍タイヒミュラー空間をレブナー方程式の言葉で定義できることが証明された.これを用いて,タイヒミュラー空間の観点から解空間がどのように見えるのかを解析していく.今後は次のような研究を進めていく.1.擬等角拡張を持つような等角写像の極値問題は21世紀にはほとんど進展はないが,現在その係数問題に対してレブナー方程式を用いる事で新たな結果を得られる見込みがたった.結局のところ実部が正であるような正則関数の係数体が満たす条件のもとでの最適化問題へと帰着するようである.この研究を進め,係数評価の新たな結果を導く.2.多重スリットSLEの極限に関する研究の中でBurgers-Loewner方程式と呼ばれる新たな方程式系を得た.これはHerglotz関数がある微分方程式を満たすようなレブナー方程式である.
ヒトサイトカイン導入改良型ヒト化担癌マウスの作成と解析

ヒト化サイトカインを導入したヒト化担癌マウスを作成するにあたり、NOD/SCIDマウスの受精卵より直接トランスジェニック(Tg)マウスを作出する方法を樹立した。先ず体外受精を用いることにより交配率・採卵率の低いNOD/SCIDマウスの受精卵を十分量確保することに成功した。また通常よりも遅いタイミングでのマイクロインジェクションにより高い効率でTg.マウスを作出できることが示された。さらにGFPを同手法にて直接NOD/SCIバックグラウンドで作成したTgマウスは交配により次世代に大量のTg.マウスを作成できることを確認した。がん治療法開発において患者由来の癌に対する免疫応答を直接in vivoで観察・評価できる系は未完成である。本研究では従来の免疫不全マウスに遺伝子導入する方法を確立することにより、ヒト化マウスの欠点となっていたT細胞、NK細胞の再構築を行い担癌ヒト化マウスモデルを作成・利用することを目的とする。当該年度にはマイクロインジェクション法による免疫不全マウス(NOD/scid)由来胚を用いたトランスジェニックマウス作成法の樹立を行った。今まで同等の報告はなされていない。コントロールのコンストラクトとしてGFP発現ベクターを使用し、マウスES細胞にトランスフェクションを行い、EGFPの発現を確認した。免疫不全マウスにおいて自然交配による採卵では受精卵を十分に獲得することが困難であった。この受精卵獲得率は体外受精により改善され、マイクロインジェクションに適した受精卵数を確保することが出来た。定法に従って体外受精8時間後胚へマイクロインジェクションを行なった場合、2細胞期胚は異常な形態を示した。受精後のマイクロインジェクションまでの至適時間を計測したところ、受精15時間後であることを見出し、この際2細胞期胚は正常な形態を示した。体外受精と至適タイミングの活用により従来より使用されている免疫が正常のマウスの胚を用いた際とほぼ同様の確率でEGFP発現トランスジェニックマウスを作出することに成功した。当該年度にはマイクロインジェクション法による免疫不全マウス(NOD/scid)由来胚を用いたトランスジェニックマウス作成法の樹立の再現を行った。さらに体外受精法とマイクロインジェクションまでの手順の最適化を行った。これによりマイクロインジェクションに適した受精卵数は更に増加した。正常免疫である通常のマウス胚を用いたトランスジェニックマウスと同等の確立でマウス作成が可能になることをコントロールのGFPベクターで確認し、論文発表を行った。現在、ヒトIL-15のシグナルペプチドをヒトIL-2に置換したものを作出後、コントロールベクターに用いたバックボーンであるpMX発現ベクターに入れ替え、マウス作出用のベクターとして作成・検証を行なっている。当該年度にはヒトIL-15のシグナルペプチドをIL-2に置換し、発現量の増強が確認されたcDNAをGFP発現NOD/scidトランスジェニックマウス作出時に用いたpUC-CAGGSベクターに組み込みを行いシークエンスにてベクターの完成を確認した。その後、最適化されたマイクロインジェクション法にてトランスジェニックマウスの作出を繰り返したが、サザンブロット法にて陽性のものは1ラインも取ることができず、ゲノムPCRにて陽性と考えられたものが1ラインのみ取得できた。しかし、そのラインにてhIL-15のmRNAの発現はRT-PCRでも検出が出来なかった。GFPコントロールベクターにてトランスジェニックマウスの作成のコントロールを取るも、トランスジェニックマウス作成手法自体に問題は無かった。ヒトIL-15ベクターが自体障害になっている可能性を考え、pUC-CAGGSに加え、pLdの発現ベクターにも同様にヒトIL-15 cDNAを組み込み同様にトランスジェニックマウスの作成を試みるも、サザンブロット法、PCR法両者にて1ラインも得ることが出来なかった。hIL-15が発生期に発現することにより致死的になる可能性が示唆された。今後はトランスジェニックベクターが導入されるゲノム上の位置により、致死的な発現量を回避出来る可能性があるため、引き続き作成を試みると同時に、Tet-on/off、ドキシサイクリン誘導の系など、胎生期を過ぎてからヒトIL-15の発現誘導が可能になる特集なトランスジェニックマウス作成を試みる予定である。当該年度にはマイクロインジェクション法による免疫不全マウス(NOD/scid)由来胚を用いたトランスジェニックマウス作成法の樹立が再現された。この手法の樹立は既報告は存在しないため、下記のようにBiol Reprod 2011:682として誌上発表することが出来た。

またヒトIL-15のクローニングは既に終了しており、現在発現量を増やすためにベクターの改善を行なっているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。発現を確保するために、ヒトIL-15のシグナルペプチドをヒトIL-2に置換したものを作出予定である。これを先ずは細胞株にトランスフェクションし、発現と発現の程度をELISAを中心に確認する。それを用いてIL-15トランスジェクマウスの作出を試みる。
ランダム系電解質のPDF解析・ラマン分光法による研究

Li2SとP2S5を混合させたLi2S-P2S5系ガラスは高いイオン伝導率を示し、材料の組成(混合比率)ならびに構造の乱れ具合によってリチウムイオン伝導率が異なる。その骨格構造をラマン分光実験により定量的に評価し、PS4とP2S7のアニオンに加え、P2S6のアニオン(つまりSが欠損)も含まれることが分かった。さらに、放射光X線・中性子PDF解析による原子配列に関する実験情報を揃えた。本研究では、これらの実験データを基に、第一原理計算と逆モンテカルロ計算を行い、ラマン分光とPDF解析の実験データを忠実に再現するガラスの3次元構造を構築し、その構造と電子状態を明らかにした。構築した硫化物ガラスの3次元構造モデル中では、各骨格構造ユニットとLiイオンはS原子を共有してつながっているため、そのつながり方を調べた結果、リチウムイオン濃度が増えるにつれ辺共有の割合が増加することを明らかにした。硫化物ガラスは酸化物ガラスよりも分極性が高く、骨格構造ユニットとLiイオンがS原子を辺共有することによりリチウムイオンはその分極性の影響を受けやすくなると考えられる。分極性が高いガラス材料ではキャリアイオンの拡散が向上するため、辺共有の多いLi2S(75%)-P2S5(25%)の組成ではリチウムイオンはより動きやすいことを明らかにした。さらに、構築した3次元構造モデルの電子状態を詳細に解析し、架橋S原子を持つP2S7ユニットはPS4とP2S6ユニットよりリチウムイオンを引きつけやすく、リチウムイオンをトラップしている可能性を示した。当該研究の内容について、Sci. Rep.誌へ投稿し受理された。硫化物ガラス電解質の構造解析にて、複雑なガラス構造とリチウムイオン伝導の相関性に関する新しい知見が得られている。近年の蓄電池では液体やガラスのような、いわゆるランダム系材料を電解質として利用する技術が注目され、新しい高出力電池開発へ応用されている。しかし、精密な構造解析手法が確立している結晶電解質と比較すると、このようなランダム系電解質に関する知見は限られ、その乱れた構造と優れた機能発現の相関を議論できる三次元原子配列の観察や決定法は常に求められている。本研究では、放射光施設SPring-8の高エネルギーX線回折技術とラマン分光技術、計算機シミュレーションを組み合わせ、幾何学的秩序のないランダム系電解質の局所構造を分子振動観察・3次元構造の可視化より捉え、ランダム系電解質と機能(高イオン伝導と電極上の電析など)発現との関係を明らかにすることを試みた。今年度は、申請者所属施設のラマン分光装置へWD 30.5mmとWD 25.5mmの長作動対物レンズを取り付けられるように改良し、高エネルギーX線回折(原子配列)とラマン分光(分子振動情報)の同時計測を可能とした。また、1TFlop処理可能なハイパフォーマンスコンピュータを整備し、VASPを用いた第一原理計算環境の構築も進めた。これらの整備より、硫化物ガラス電解質の結晶化過程において、ガラスと結晶をそれぞれ分離することに成功した。SPring-8のBL04B2の大型二軸回折計装置にてラマン分光測定を可能とし、電気化学反応に対応したランダム系電解質の原子配列情報と分子振動情報の同時計測が可能となる環境を整える。しかし、申請者所属施設のラマン分光装置の対物レンズは作動距離が5mm以下と非常に短いため、放射光の光路遮断及びX線回折のバックグラウンド上昇が懸念される。そこで、作動距離の長い対物レンズへ変更しこの問題を解決する。今後はまず構造が既知のSiO2ガラスを用いて、ラマン分光装置の調整、BL04B2のPDF解析によって同時計測の性能評価まで行う。一方、硫化物ガラス電解質の構造解析にて、構造とリチウムイオン伝導の相関性について新しい知見が得られている。この理解を深めるために、ガラス電解質を再結晶化させたガラスセラミックスと呼ばれる状態の構造について、電子状態を考慮した構造構築が必要である。第一原理計算による構造最適化環境も整備し、リチウムイオンの高いイオン伝導性とランダム系構造の相関の理解に重要な情報を引き出すことに注力する。28年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料・物性/無機工業材料28年度が最終年度であるため、記入しない。
新卒看護師の組織適応過程に関する研究-個人の適応行動と組織施策との関連-

本研究では、新卒看護師の組織適応過程について仮説モデルを設定した後に質問紙を作成し573名を対象として、縦断的に3回の調査を実施した。その結果、新卒看護師の離職への思いの強さは、4月が最も弱く、その後強まっていた。離職への思いの強さには、個人の自己効力感に影響を受けていた。離職に関する思いの強さは、その時点の「挑戦力」には負の影響を及ぼすものの、数ヵ月後の「挑戦力」に正の影響があることが確認され、入職直後にやめたいと思うことはその後の職業継続に影響することが示唆された。このため、新卒看護師の社会化において、やめたいと思うことの肯定的な側面を支援していく必要があると考えられた。本研究は,新卒看護師の職場適応過程を明らかにし,新卒看護師の職業継続を支援することを目的としている.当該年度では,これまでの先行研究の検討と,新卒看護師を対象とした心理状況の変化について縦断的な手法を用いた調査を実施した.先行研究の検討では,これまで実施されてきた新卒看護師への支援の方法および内容についての整理し,さらに個人のキャリア形成に必要とされている具体的な支援方法について検討した.新卒看護師の心理状況に関する縦断的調査では,心理状況の中でも,個人と職業に対する意識や行動に影響すると考えられる「自己効力感」および「精神的健康度」と「離職意思」について調査し,その関連について分析した.縦断的調査では,入職直後,6月,9月,翌年2月の4回の縦断的調査を実施した.すべての調査に参加した対象者は22名であり,統計学的な分析には限界があったが,一定の傾向を確認することができた,新卒看護師は,入職23ヶ月目には,入職後急激に自己効力感は低下し精神健康度が悪化する傾向にあった.さらにこの変化とは反比例して,離転職意思が高まっていた.その後入職半年以降は,精神的健康度は改善傾向を示すものの自己効力感は低下したまま安定し,離転職意思も高い状態で経過する傾向を示した.このことから,新卒看護師は,精神的健康度の改善だけでは,看護師に対する自信や確信を取り戻すことにはつながらない傾向にあることがわかった。特に入職半年後には,精神的健康度と職業継続に関する内容は関連していないことも考えられた.新卒看護師の支援は,入職半年を節目として,内容を検討することが必要であり,特に精神健康度に関する関りは,早期の段階で必要であることが示唆された,今後は,早期の段階での精神的健康度の改善が,その後の職場適応過程にいかなる影響を与えるのか検討することが課題である.本研究は、新卒看護師の職場適応過程を明らかにし、新卒看護師の職業継続を支援することを目的としている。当該年度は、新卒看護師を対象とした、3回の縦断的調査を実施した。調査内容は、新卒看護師が抱く「やめたい気持ち」の強さ、自己効力感、組織適応に関する関連要因の調査である。縦断的調査の結果では、新卒看護師が入職後から「やめたい」と感じており、その後臨床経験を積み重ねる中でもその気持ちは強くなることが明らかとなった、さらに、新卒看護師の「自己効力感」の変化が、「やめたい」という気持ちの強弱に大きく影響していることが明らかとなった。また特筆すべき点として、「やめたい気持ち」の強弱には、「やめたい気持ち」を強める「閉塞感」「現状と能力の不一致」、「やめたい気持ち」を弱める要因として「挑戦する力」が存在することが明らかとなった。特筆すべき点として、「やめたい気持ち」の強弱、および規定要因の共分散構造分析の結果、入職直後に「やめたい気持ち」を抱くことで、入職3カ月後の「挑戦する力」が醸成されることが見出された。このことで、新卒看護師が「やめたい」と感じることの肯定的側面が確認され、新卒看護師が「やめたい気持ち」を抱くこと自体を問題視するのではなく、その「やめたい気持ち」から「挑戦する力」を醸成するよう支援することの重要性が示唆された。今後は、「個人の適応行動」と組織側の提供する「組織社会化戦術」に焦点をあて、組織と新卒看護師を対象として調査を実施し、新卒看護師の適応行動と組織の施策の関係について考察することが課題である。本研究は、平成22年度から平成24年度までの3年間において、新卒看護師の組織適応に関し、個人の適応プロセスにおける意識や適応行動の変化と、個人の意識や適応行動と個人の組織適応を促進する組織に必要な組織社会化戦術との関連を検討することを目的としている。平成24年度は、平成22年度および平成23年度に実施した調査結果に基づき、さらなる詳細な分析を実施するとともに、さまざまな視点から検討した、看護師の組織適応の様相、個人の意識と適応行動の構造と変化、看護師の職業的発達などに関する研究成果の公表を実施した。

平成22年度および平成23年度に実施した調査結果のさらなる分析では、新卒看護師を対象とした縦断的調査データについて、個人の離職に関する意識の変化と組織への適応行動に焦点をあて、共分散構造分析を含む統計学的な分析を実施し、新卒看護師の意識のダイナミックな変化とその規定因子について具体的に検討した。さらに、新卒看護師の「自己効力感」「離職に関する認識」「適応行動」などの縦断的調査データから、新卒看護師の個人の意識と適応行動における関係性を検討した。研究成果の公表では、平成22年度および平成23年度の調査データに基づき検討した結果について、日本看護管理学会および日本看護研究学会において、新卒看護師の意識と適応行動の構造とその変化や関係性、看護師の職業的自律性の発達に関する研究成果を公表した。縦断的調査を郵送法にて実施しているため、調査票の回収に時間を要している。さらに、期限後に回収された調査票を分析に加えるため、分析作業にも影響が生じており、結果のまとめが遅れているため、当初の研究の途中経過の公表が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、新卒看護師という特徴的な時期にある看護師を対象としているため、調査時期・方法を十分に検討する必要がある。また、対象者への倫理的配慮も十分に検討し、進めることが必要である。そのためにも、事前に計画を熟慮するとともに、必要時計画の修正を実施していく。
S.mutansにおけるスクロース依存性付着機構の分子生物学的解明

う蝕原性細菌Streptococcus mutansにはその菌体表層に様々な構造物が存在し,その病原性に深く関与している.特に3種のグルカン合成酵素(GTF;GTFB,GTFC,GTFD),タンパク抗原c(PAc)および3種のグルカン結合タンパク(Gbp;GbpA,GbpB,GbpC)は,S.mutansの主要な病原因子であるスクロース依存性平滑面付着に大きく関わっている.本研究においては,S.mutans MT8148株におけるこれらの欠失変異株とそれぞれの組み換えタンパクを作製し,そのスクロース依存性平滑面付着さらにはう蝕発生における役割を検討した.またS.mutansの血清学的特異性に関与する細胞壁多糖のその病原性発現への役割を,グルコース側鎖を欠失した変異株および臨床分離株で検討した.その結果,(1)3種のGTFのいずれが欠失してもS.mutansの平滑面付着能は有意に低下する.(2)3種のGTFのすべてが至適な比率で存在するとき,S.mutansの平滑面付着能は最大となる.(3)GbpAあるいはGbpCの欠落はS.mutansの平滑面付着能を有意に減弱させるだけでなく,う蝕誘発能も有意に低下させる.(4)S.mutansの菌体結合型グルカン結合タンパクであるGbpCは,GTFDが産生する水溶性グルカンと特異的に結合する.(5)細胞壁多糖におけるグルコース側鎖の欠失は,S.mutansの平滑面付着能にもう蝕誘発能にも大きな影響を与えない.(6)PAcの欠失はスクロース非依存性平滑面付着に大きく影響を与えることが明らかとなった.以上の結果は,S.mutans菌体表層タンパクが,そのスクロース依存性平滑面付着,さらにはう蝕発生に重要な役割を演じていることを示している.う蝕原性細菌Streptococcus mutansにはその菌体表層に様々な構造物が存在し,その病原性に深く関与している.特に3種のグルカン合成酵素(GTF;GTFB,GTFC,GTFD),タンパク抗原c(PAc)および3種のグルカン結合タンパク(Gbp;GbpA,GbpB,GbpC)は,S.mutansの主要な病原因子であるスクロース依存性平滑面付着に大きく関わっている.本研究においては,S.mutans MT8148株におけるこれらの欠失変異株とそれぞれの組み換えタンパクを作製し,そのスクロース依存性平滑面付着さらにはう蝕発生における役割を検討した.またS.mutansの血清学的特異性に関与する細胞壁多糖のその病原性発現への役割を,グルコース側鎖を欠失した変異株および臨床分離株で検討した.その結果,(1)3種のGTFのいずれが欠失してもS.mutansの平滑面付着能は有意に低下する.(2)3種のGTFのすべてが至適な比率で存在するとき,S.mutansの平滑面付着能は最大となる.(3)GbpAあるいはGbpCの欠落はS.mutansの平滑面付着能を有意に減弱させるだけでなく,う蝕誘発能も有意に低下させる.(4)S.mutansの菌体結合型グルカン結合タンパクであるGbpCは,GTFDが産生する水溶性グルカンと特異的に結合する.(5)細胞壁多糖におけるグルコース側鎖の欠失は,S.mutansの平滑面付着能にもう蝕誘発能にも大きな影響を与えない.(6)PAcの欠失はスクロース非依存性平滑面付着に大きく影響を与えることが明らかとなった.以上の結果は,S.mutans菌体表層タンパクが,そのスクロース依存性平滑面付着,さらにはう蝕発生に重要な役割を演じていることを示している.Streptococcus mutans MT8148株の3種のgtf遺伝子およびgbpC遺伝子を大腸菌に発現させたリコンビナントGTF(rGTF)とリコンビナントGbpC(rGbpC),ならびにGbpCをコードする遺伝子に抗生物質耐性遺伝子を挿入することにより作製したGbpC欠失変異株を用いて,S.mutansのう蝕発生機序におけるGbpCの役割を調べ,以下の結果を得た.1.GbpC欠失変異株C1の唾液被覆ヒドロキシアパタイトへのスクロース非依存性付着能は,親株式会社MT8148と比較して有意に低かった.2.GbpC欠失変異株C1のスクロース依存性付着能およびデキストラン結合能は,親株MT8148と比較して有意に低かった.3.ラットを用いた実験う蝕系におけるGbpC欠失変異株C1のう蝕誘発能は,親株MT8148と比較して有意に低かった.う蝕原性細菌Streptococcus mutansにはその菌体表層に様々な構造物が存在し,その病原性に深く関与している.特に3種のグルカン合成酵素(GTF ; GTFB, GTFC, GTFD)および3種のグルカン結合タンパク(Gbp ; GbpA, GbpB, GbpC)は,S. mutansの主要な病原因子であるスクロース依存性平滑面付着に大きく関わっている.本研究においては,S. mutans MT8148株におけるこれらの欠失変異株とそれぞれの組み換えタンパクを作製し,そのスクロース依存性平滑面付着さらにはう蝕発生における役割を検討した.またS. mutansの血清学的特異性に関与する細胞壁多糖のその病原性発現への役割を,グルコース側鎖を欠失した変異株および臨床分離株で検討した.

その結果,(1)3種のGTFのいずれが欠失してもS. mutansの平滑面付着能は有意に低下する.(2)3種のGTFのすべてが至適な比率で存在するとき,S. mutansの平滑面付着能は最大となる.(3)GbpAあるいはGbpCの欠落はS. mutansの平滑面付着能を有意に減弱させるだけでなく,う蝕誘発能も有意に低下させる.(4)S. mutansの菌体結合型グルカン結合タンパクであるGbpCは,GTFDが産生する水溶性グルカンと特異的に結合する.(4)細胞壁多糖におけるグルコース側鎖の欠失は,S. mutansの平滑面付着能にもう蝕誘発能にも大きな影響を与えないことが明らかとなった.以上の結果は,S. mutans菌体表層タンパクが,そのスクロース依存性平滑面付着,さらにはう蝕発生に重要な役割を演じていることを示している.
面発光型半導体レーザ(VCSEL)の特性の改善とその応用に関する研究

面発光型半導体レーザ(VCSEL)の特性改善を行い、より広い分野に応用可能なレーザとすることを目的として研究を行った。VCSELは通常の半導体レーザと比べてその電流経路が大きく異なる。このため、磁界を電流と平行に印加して電流の拡散を防ぐことで、高いキャリア密度を実現し、光出力の増加そして横シングルモード化を目指す研究を行った。またVCSELは広帯域な周波数雑音特性(20GHz程度)を持つので、吸収線付近でVCSELが発振していると、レーザ光強度が高速でスイッチングされ大きな光強度雑音が観測される。この光強度雑音を8桁のA/Dコンバーターを用いることで生成させた2進数列を物理乱数として利用して、40Gb/sの超高速の乱数生成に成功し、国際会議その他で報告した。この光強度雑音が物理乱数として利用できると我々は考えている。この周波数雑音特性を利用した超高速物理乱数の生成を行う。平成22年度には、Fabry-Perot型半導体レーザを使用して40Gb/sの超高速物理乱数生成に成功した。これを更に高速化するため、VCSELを用いて実験を行う。そのためには、VCSELの発振の中心周波数を安定化が必要である。但し、この際の制御は比較的「遅い」制御のみとしてVCSELの瞬時瞬時の周波数はVCSEL自身の揺らぎに任せるようにする。これで、VCSELの発振の中心周波数はRb原子の吸収線に一致し、瞬時瞬時の発振周波数はその高速周波数雑音により凡そ数GHzの範囲で変動するという状況が実現される。その結果、Rbセルが周波数変化を光強度変化に変換する装置の役割を果たし、半導体レーザの周波数雑音から図1に示される光強度雑音が生成される。この信号を高速のA/Dコンバーターで2進数に変換し、例えばその最下位のビットを集めて2進数の列を作るとそれは目的とする物理乱数となる。実験の結果、40Gb/sの超光速の乱数生成に成功し、国際会議で報告した。これを更に高速化するため、VCSELを用いて実験を行った。その結果、Rbセルが周波数変化を光強度変化に変換する装置の役割を果たし、半導体レーザの周波数雑音から光強度雑音が生成された。実験の結果、40Gb/sの超高速の乱数生成に成功し、国際会議その他で報告した。

このため、磁界を電流と平行に印加して電流の拡散を防ぐことで、高いキャリア密度を実現し、光出力の増加そして横シングルモード化を目指す研究を行った。またVCSELは広帯域な周波数雑音特性(20GHz程度)を持つので、吸収線付近でVCSELが発振していると、レーザ光強度が高速でスイッチングされ大きな光強度雑音が観測される。この光強度雑音が物理乱数として利用できると我々は考えている。この周波数雑音特性を利用した超高速物理乱数の生成を行う。平成24年度には、Fabry-Perot型半導体レーザを使用して40Gb/sの超高速物理乱数生成に成功した。これを更に高速化するため、VCSELを用いて実験を行った。そのためには、VCSELの発振の中心周波数を安定化が必要である。但し、この際の制御は比較的「遅い」制御のみとしてVCSELの瞬時瞬時の周波数はVCSEL自身の揺らぎに任せるようにする。これで、VCSELの発振の中心周波数はRb原子の吸収線に一致し、瞬時瞬時の発振周波数はその高速周波数雑音により凡そ数GHzの範囲で変動するという状況が実現される。その結果、Rbセルが周波数変化を光強度変化に変換する装置の役割を果たし、半導体レーザの周波数雑音から光強度雑音が生成された。この信号を高速のA/Dコンバーターで2進数に変換し、例えばその最下位のビットを集めて2進数の列を作るとそれは目的とする物理乱数となる。実験の結果、高速の乱数生成に成功し、国際会議その他で報告した。VCSELを用いた磁界印加による特性改善の実験並びにVCSELの周波数雑音を用いた乱数生成の実験は成功し、国際会議レベルでの発表を行っているが、まだ学会誌レベルでの公表をするまでのデータの蓄積がなされていないから。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、実験データを蓄積し、実験結果の再現性を確認することで、学会誌に投稿して発表するとともに、半導体レーザの周波数雑音を積極的に用いて、光計測、光通信、コンピュータシミュレーションなどの分野での新たな半導体レーザの応用を開拓して行きたい。
イヌの脳血管におけるβアシロイド蛋白沈着機序に関する分子病理学的研究

血管沈着βAPの前駆蛋白であるβAPPの由来を明らかにする目的で、4%パラフォルムアルデヒドで潅流固定されたイヌの脳に対する1) βAPP免疫染色と2) βAPPmRNAln situハイブリダイゼーション法との二重染色の実施および血管壁構成諸細胞内でのβAPPmRNA発現とβAPPおよびβAPの局在についての観察を計画した。そのため、イヌ脳凍結材料を用いβAPPmRNAln situハイブリダイゼーション法に必要なセンスおよびアンチセンスRNAプローブの調整を行った。その結果、1)抗βAPPモノクローナル抗体(βAPPc末認識抗体、ベーリンガー・マンハイム山之内社)陽性所見が血管壁および一部の神経細胞体に認められた。2) PCR法により、イヌβAPPmRNA検出のための複数(6種類)のcDNA断片が回収された。また、βAPPの代謝機序を明らかにする目的で、抗βAPP抗体および抗βAP抗体を用い、イヌの髄膜内細血管および大脳皮質内血管を免疫電子顕微鏡学的に検索し、血管壁構成諸細胞内でのβAPPおよびβAPの局在、特に、プロテアーゼを介しβAPPの代謝に関与することがin vitro下で示唆されけているライソゾームとの関係に注目し観察した。その結果、1)一部の髄膜内細血管および大脳皮質内血管壁平滑筋細胞細胞質にβAPPおよび抗βAP陽性所見が認められた。2)両抗体陽性所見ともサイトゾール内に遊離して存在し、ライソゾームをはじめとする細胞内小器官との関連を示唆する所見は認められなかった。血管沈着βAPの前駆蛋白であるβAPPの由来を明らかにする目的で、4%パラフォルムアルデヒドで灌流固定されたイヌの脳に対する1)βAPP免疫染色と2)βAPPmRNA In situハイブリダイゼーション法との二重染色の実施および血管壁構成諸細胞内でのβAPPmRNA発現とβAPPおよびβAPの局在についての観察を計画した。そのため、イヌ脳凍結材料を用いβAPPmRNAIn situハイブリダイゼーション法に必要なセンスおよびアンチセンスRNAプローブの調整を行った。2)PCR法により、イヌβAPPmRNA検出のための複数(6種類)のcDNA断片が回収された。これらのDNA断片のうち、どの断片がイヌの脳におけるβアミロイド蛋白沈着に関連するか現在検討中である。βAPPの代謝機序を明らかにする目的で、抗βAPP抗体および抗βAP抗体を用い、イヌの髄膜内細血管および大脳皮質内血管を免疫電子顕微鏡学的に検索し、血管壁構成諸細胞内でのβAPPおよびβAPの局在、特に、プロテアーゼを介しβAPPの代謝に関与することがin vitro下で示唆されているライソゾームとの関係に注目し観察した。アルツハイマー病罹患患者脳を含むヒトの脳の電顕的検索においては、死後変化の影響を避け難く、βAPPおよびβAPの細胞内外での局在についての詳細かつ十分な情報は得られていない。本研究は、脳実質に比べ組織構築が比較的明瞭で、かつ固定に関し死後変化の影響を比較的受けにくいという特徴を持つ血管へのβAP沈着に検索の焦点を当てること、脳血管へのβAP沈着が顕著な動物であるイヌの灌流固定材料を用いることに特色・独創的な点を有していた。本研究により得られた上記の結果は、細胞膜蛋白であるβAPPの膜貫通領域に位置するβAP部分の代謝がこれまでヒトで報告されているのと同様非常に速いことを示唆している。
自然環境下でゆらぐ遺伝子発現の網羅的同定

年の1細胞レベルの解析技術の進展によって、同一環境下で培養したクローン細菌集団であっても個々の細胞レベルでは表現型に多様性があり、それが細胞集団全体の機能やフィットネスにアドバンテージをもたらすことがわかってきている。これは、多細胞生物でも単細胞生物の集団でも同様である。本研究は細菌のクローン培養集団に焦点を当て、これまで主に実験室内の制御されたモデルシステムを用いて研究されてきたこのような表現型の不均一性を自然環境下で観察・モニタリングし、その進化生物学的意義の解明に挑むものである。当該年度の当初の予定では、モデルとして用いる緑膿菌の遺伝子発現レポーター株を、micro-chipを設置した各種環境サンプル上で培養し、細胞間の発現レベルのばらつきが大きい遺伝子をスクリーニング、さらにそのばらつきを遺伝子操作で再解析および改良する予定であった。まず、前年度までに見られた本micro-chip上の技術的な問題点(レポーター株の成長遅延や環境サンプルの自家蛍光等)を、培養条件の改良やレポーターとして用いた蛍光タンパク質遺伝子の変更などによって克服した。また、画像解析アルゴリズムにも改良を重ね、半自動的にtime-lapseイメージを解析することが可能となった。レポーター遺伝子の発現のばらつきが全集団の平均よりも高いクローンを選び、標的遺伝子を確認したところ、再現性高くスクリーニングされる遺伝子が複数得られた。現在は当該遺伝子の発現制御系を分子生物学的手法により操作し、遺伝子発現のばらつきの人為的操作を試みているところである。近年の一細胞研究によって、同一環境下で培養したクローン細菌集団であっても個々の細胞レベルでは表現型に多様性があり、それが集団全体の機能やフィットネスにアドバンテージをもたらすことがわかってきている。本研究は、これまで主に実験室のモデルシステムを用いて研究されてきたこのような表現型の不均一性という現象を、自然環境下で観察・モニタリングし、その進化生物学敵意義の解明に挑むものである。当該年度の当初の予定では、緑膿菌のレポーター株を予備実験材料として用い、各種環境サンプル上でのmicro-chipの適切な培養条件ならびに長時間time-lapse顕微鏡観察の条件検討、および細胞増殖と遺伝子発現を追跡するための画像解析パラメータの最適化を行う予定であった。まず、緑膿菌のIII型分泌系遺伝子のプロモーターと構成的に発現するプロモーターを別々の蛍光タンパク質遺伝子と連結し、同一細胞内で両者を検出するためのレポーターコンストラクトを作製した。本コンストラクトを導入した緑膿菌を共焦点顕微鏡で観察したところ、一方のレポーター遺伝子発現に不具合が見られたため、コンストラクトに各種改良を加え、最終的に両レポーター遺伝子発現の検出が可能なコンストラクトの作製に成功した。さらに、予備実験としてアガロースパッド上で本レポーター株を培養し、長時間time-lapse顕微鏡観察のための基本条件を検討した。現在は、海水や湖底汚泥などの環境試料のサンプリングを行っている。レポーターコンストラクトの作製に時間を要し、各種環境サンプル上での培養条件の検討までには至らなかったが、最終的には汎用性の高いコンストラクトが作製でき今後のゲノムワイドな展開が可能となったため、本研究目的に向かって着実に進んでいる。近年の一細胞レベルの解析技術の進展によって、同一環境下で培養したクローン細菌集団であっても個々の細菌細胞レベルでは表現型に多様性があり、それが細胞集団全体の機能やフィットネスにアドバンテージをもたらすことがわかってきている。本研究は、これまで主に実験室の制御されたモデルシステムを用いて研究されてきたこのような表現型の不均一性を自然環境下で観察・モニタリングし、その進化生物学的意義の解明に挑むものである。当該年度の当初の予定では、モデルとして用いる緑膿菌のレポーター株を、micro-chipを設置した各種環境サンプル上で培養し、長時間time-lapse観察の条件検討ならびに画像解析を進める予定であった。まず、レポーター株を培養するために国内で様々な環境試料のサンプリングを行い、結果として茨城県内の湖底汚泥を用いることで安定してレポーター株の挙動を顕微鏡観察することができた。しかしながら、レポーター株の分裂回数が予想より少なかったため、遺伝子発現のゆらぎを統計的に評価するには細胞数が少なすぎた。また、本micro-chipと本環境試料の組み合わせを用いた場合に、非特異的な蛍光ノイズがいくつかのwellで出現したことから、培養システムあるいは画像解析の行程に一部改良が必要であることがわかった。現在は、当初のmicro-chipに改良を加えた新しいマイクロデバイスを独自に開発し、より安定した画像解析システムの構築を試みている。環境試料の性質上、細胞分裂回数に限界があり、また画像解析の工程にも不具合が見つかったため、統計処理までには至らなかったが、当初の予定通り、環境サンプル上での長時間time-lapseイメージングに成功し、本研究目的に向かって着実に進んでいる。

まず、前年度までに見られた本micro-chip上の技術的な問題点(レポーター株の成長遅延や環境サンプルの自家蛍光等)を、培養条件の改良やレポーターとして用いた蛍光タンパク質遺伝子の変更などによって克服した。また、画像解析アルゴリズムにも改良を重ね、半自動的にtime-lapseイメージを解析することが可能となった。レポーター遺伝子の発現のばらつきが全集団の平均よりも高いクローンを選び、標的遺伝子を確認したところ、再現性高くスクリーニングされる遺伝子が複数得られた。現在は当該遺伝子の発現制御系を分子生物学的手法により操作し、遺伝子発現のばらつきの人為的操作を試みているところである。引き続きサンプリングを行い、環境サンプル上での長時間time-lapse観察の条件検討を進める。適切な条件がそろい次第、micro-chipを用いて遺伝子発現のばらつきを観察する。なお、micro-chip以外のデバイスが利用可能と判断した場合は、柔軟に観察方法を改良していく。環境サンプルならびに培養条件の再検討を行い、統計処理に必要な細胞数を得る条件を見出す。また、マイクロデバイスおよび画像処理システムの改良を行い、イメージに含まれる非特異的ノイズを除去することで画像解析を可能にする。研究の進捗上、当初予定していたmicro-chipおよびその付属品の費用が不要となったため。理由:研究の結果をもとに、年度途中から高価な市販のmicro-chipを利用せず、自作のより安価なマイクロデバイス作製に切り替えたため。使用計画:新しいマイクロデバイスの作製費、ならびに新たな環境試料のサンプリング(旅費)に使用する。前年度に行うことができなかったマイクロデバイスの作製・購入費用に使用する。
分配的正義の合意形成を支える認知・神経メカニズムの解明

社会的分配の意思決定と深く関連するリスク下の意思決定における認知・神経基盤を明らかにした共著論文を発表した(Ogawa, Ueshima, Inukai, & Kameda, 2018)。この論文では、自己利益のために行うリスク決定では最悪の結果が注目されるのに対して他者利益のために行うリスク決定では期待値が注目されることを、右側頭頭頂接合部における脳活動や、意思決定中の情報処理過程から明らかにした。第三者的立場から行う分配の意思決定に関する2つの実験を実施した。1つめの実験からは、人々が熟慮することによって、恵まれない人に利益をもたらすこと(マキシミン分配)と平等性を追求すること(平等分配)を区別するようになる可能性が明らかになった。2つめの実験からは、他者との合意形成を経験した人々は、平等分配よりもマキシミン分配を支持するようになる傾向が示唆された。また、このような合意形成の経験から生じる分配選好の変化は、合意形成の過程で最も恵まれない人の利益が中心的な議題となることと関連している可能性が、合意形成時の発話を解析することによって明らかになった。以上の結果は、最も恵まれない人々に対するマキシミン的な配慮が、個人的に熟慮する場合と社会的相互作用場面の両方の場面において頑健であることを示唆している。現在、各実験について眼球運動計測を伴う実験やウェブ調査を行いさらなる追加的検討を進めている。これらの研究成果の一部を、日本社会心理学会第59回大会、日本人間行動進化学会第11回大会(若手発表賞受賞)、日本行動経済学会第12回大会(行動経済学会ポスター報告奨励賞(一般部門)受賞)、第22回実験社会科学カンファレンス(ポスター賞受賞)等で発表した。分配の意思決定と深く関連するリスク下の意思決定について実験を行い学術論文として出版することができた。論文では、自己利益のためのリスク決定では最悪の結果に対して右側頭頭頂接合部の活動が関連する可能性を明らかにすることができた。また、意思決定プロセスの初期段階において、最悪の結果がどの程度の損失をもたらすかについての情報を得ようとする認知情報処理パターンが見られた。一方で、他者利益のためのリスク決定では、同じ脳部位の活動がリスク決定の期待値と関連しており、情報処理パターンも同様の傾向を示していた。これらの結果は、自他それぞれにとってどのようなリスク水準が適切かを決定するという重要な社会的意思決定について示唆を与えるものと思われる。加えて、今年度は2つの実験を行うことができた。熟慮過程と分配選好の関係を調べた1つめの実験では、平等選好と比べてマキシミン選好が頑健であることを示唆するデータが得られた。2つめの合意形成に関する実験では自然言語処理の手法を用いることで人々が分配の意思決定について合意形成する過程でどの程度マキシミン的な配慮を示しているのかを定量化することができた。行動経済学、人間行動進化学、実験社会科学などの複数の分野の学会・カンファレンスから研究成果に対して発表賞が与えられた。以上の理由から研究がおおむね順調に進展したと考えられる。今年度の研究から、表面的には類似している平等主義とマキシミン主義の差異が熟慮や合意形成を通じて明らかになることが示唆された。特に社会効率をどの程度配慮するかという点において平等主義とマキシミン主義が異なる可能性が明らかになりつつある。現在、この点についてより直接的に検討するために眼球運動計測装置などを用いた追加的検討を進めている。また、合意形成を経験することで個々人がマキシミン分配を好むようになる可能性も明らかになった。現在このような合意形成による選好の変化が、どの程度持続し得るかについて追加検討を進めている。

また、意思決定プロセスの初期段階において、最悪の結果がどの程度の損失をもたらすかについての情報を得ようとする認知情報処理パターンが見られた。一方で、他者利益のためのリスク決定では、同じ脳部位の活動がリスク決定の期待値と関連しており、情報処理パターンも同様の傾向を示していた。これらの結果は、自他それぞれにとってどのようなリスク水準が適切かを決定するという重要な社会的意思決定について示唆を与えるものと思われる。加えて、今年度は2つの実験を行うことができた。熟慮過程と分配選好の関係を調べた1つめの実験では、平等選好と比べてマキシミン選好が頑健であることを示唆するデータが得られた。2つめの合意形成に関する実験では自然言語処理の手法を用いることで人々が分配の意思決定について合意形成する過程でどの程度マキシミン的な配慮を示しているのかを定量化することができた。行動経済学、人間行動進化学、実験社会科学などの複数の分野の学会・カンファレンスから研究成果に対して発表賞が与えられた。以上の理由から研究がおおむね順調に進展したと考えられる。今年度の研究から、表面的には類似している平等主義とマキシミン主義の差異が熟慮や合意形成を通じて明らかになることが示唆された。特に社会効率をどの程度配慮するかという点において平等主義とマキシミン主義が異なる可能性が明らかになりつつある。現在、この点についてより直接的に検討するために眼球運動計測装置などを用いた追加的検討を進めている。また、合意形成を経験することで個々人がマキシミン分配を好むようになる可能性も明らかになった。現在このような合意形成による選好の変化が、どの程度持続し得るかについて追加検討を進めている。
低層高密市街地における街区単位の改善手法の研究

本研究の実績は以下のようにまとめることができる。(1)街区単位の計画の必要性の評価現行の法規制のもとでは、建築行為は敷地の中で完結している。したがって、街区・地区レベルの住環境などへの配慮は,特別に指定された一部の地域を除いて、一般の市街地においては全く考慮されていない。このことは、本研究の中で行った中野区平和の森公園周辺地区でのデータからも明らかとなり、地区の更新は個別更新の集積に過ぎず、街区やそれを取りまく基盤の整備状況、都市計画的な規制にはほとんど影響されていないことが明らかとなった。(2)街区のデザインのあり方の考察・スタディ及び現実の市街地との比較・検討この考察では、ひとつの仮定として「街区内の空地をまとまった形で確保することが住環境の向上につながる」として、まず街区内の建物配置の目標像としての開放型囲み型配置を提案した。この将来目標像と現実の市街地の比較検討を行った結果として、第一に、現行の法規制(特に形態規制)を改正しなければ実現不可能であること,第二に私権(特に土地と建物に関する権利)をかなり強くコントロールする必要があり、そのコンセンサスをとるための理論の構築が必要であることなどの問題点を提起した。街区の誘導プロセスの検討・シミュレーションも当初の課題(3)としてあげていたが,時間・予算等の関係で最初のステップである条件の整理及び使用ツールの設計の初期段階にとどまっている。今後、モデルの作成やそのシミュレーションによる検討が課題である。
暗渠排水効果の研究

長辺50m、短辺40mの20aの水田に排水の能力差のある暗渠条件を長辺方向に2本設けて、暗渠の能力差による排水効果を測定した。一本の暗渠は小排水路に排水され暗渠の水頭差は田面下60cmである。他方の暗渠は田面下100cmに埋設された集水渠に接続したため大排水路の水位が集水渠より常時高く暗渠には約40cmのサクションが掛かる構造になった。その結果、取水時、間断潅水時および落水の水管理時には集水渠に接続した方のA暗渠の水位は常時田面下60cmを維持するようになり、土壌水分張力値もA暗渠の方が大きくなることがわかった。気象装置や土壌水分張力測定器を設置観測開始年の2年間は少雨高温の特異年であった。TDR土壌水分率測定結果も平行して測定した結果は、作土層と耕盤層の土壌水分は心土層より約1日遅れで圧力が伝達されて減少し始めることが分かった。お盆過ぎから刈取り期近くの間断灌漑は慣習的に54日間隔で水管理されているが、耕盤層の水分張力の減衰が1日間観測されていることから、3日間隔の方が稲の生育生長および収量や地耐力の発現に好結果を期待することができると思われる。地耐力の測定にはコーン指数で判定する構造改善局基準があるが、側面摩擦抵抗や泥炭地水田では必ずしも適さない事例があり、ベーン試験と三軸試験機を用いた非排水条件の側圧一定試験から有効応力解析を行いベーン試験による沈下量とスリップ率から判定した。その結果、シルト質粘土地盤の作土層表面が極度に乾燥履歴を受けてシルトの噛合い成分が強くなり、刈取り期近くになると粘着力成分より摩擦力成分が卓越することが判明した。一方、植物遺骸が堆積した泥炭地水田の作土層の表面が乾燥すると植物遺骸の繊維質がメッシュ構造を生成して地耐力が増強されると判断した。4月から9月の6月ヶ間、水田水管理と農業機械の走行性の指標を表わすコーンペネトロメータによる貫入抵抗値を測定し、TDR土壌水分計から求めた体積含水率との相関性を求めた。その結果、稲刈期直前では降雨が無く晴天が連続する時期の作土層、耕盤層および心土層ともに体積含水率とコーン指数の間に線形性があることが解った。暗渠埋設個所に土管暗渠直上に接して土壌水分センサーを埋設し、さらに暗渠埋設個所から30, 50, 100cm離れ、それぞれ深さ5, 12,40cmに土壌水分センサーを埋設し、水頭差80cmの暗渠から強制排水させて、水道メータにより排水量と圧力分布の変動を1時間間隔で10、11,12月の3ヶ月間測定した。測定結果は以前に有限要素法で行った浸透流解析結果に近似している。ただ、2本埋設した暗渠の1本は塩ビスリーブドレーンでもう一方の素焼き土管暗渠よりも3倍の排水量を観測した。暗渠素材の差によるものか水理的条件の違いによるものかを追求していく。稲刈期における降雨後の地耐力の経時変化をみると、暗渠排水による浸透水量や地下浸透量よりも蒸発量による土中水分減少のほうが卓越して効いて地耐力増加に寄与している。