hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔の感覚と運動発現に関与する三叉神経ニューロンの活動調節機構の機能形態学的研究

ラットの口腔・顔面の感覚情報を伝達する三叉神経節ニューロンを電気刺激するとDNA結合蛋白の一種であるc-Fosは、三叉神経核の興奮に応じて特定のニューロンにその発現を増加させる。哺乳類の中枢神経系の主要な抑制性伝達物質であるγ-アミノ酪酸(GABA)は、疼痛受容に大きく関わっている。三叉神経節の電気刺激により出現する脳幹三叉神経感覚核におけるc-Fosの発現に対してGABA_AとGABA_B受容体のアゴニスト(それぞれムシモル、バクロフェン)とアンタゴニスト(ビククリン、ファクロフェン)の前投与の影響を調べた。GABA受容体をとおした疼痛感覚の修飾は、刺激の強さに応じて変化し、その作用は髄節性(segmental)と脊髄上性(supraspinal)の作用が各リガンドにより相異することから生じると考えられた。その差異はニューロンの特性によるGABA_AとGABA_B受容体の分布の差に起因すると考えられた。難治性疼痛患者に対して大脳皮質感覚領の電気刺激が効果を上げる。そのメカニズムを調べるために、ラットを用い第二次感覚領の電気刺激が口腔の侵害受容で誘導される延髄後角ニューロンのc-Fos発現を抑制することを示した。侵害受容時に脊髄後角で発現するc-Fosをc-fosアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドを脊髄腔に導入して発現を抑制し、熱疼痛閾値を上げることを示した。さらに脳幹三叉神経核群の一酸化窒素合成酵素(NOS)陽性ニューロンとカルシウム結合蛋白との共存関係や、咬筋神経傷害時における発現の消長についてNOSの染色を指標にして機能形態学的研究を行った。ラットの口腔・顔面の感覚情報を伝達する三叉神経節ニューロンを電気刺激すると弱い刺激(0.1mAでは機械刺激受容のA∂,βタイプの線維を興奮させ、強い刺激(1.0mA)で侵害受容のCタイプの線維を興奮させる。c-FosはDNA結合蛋白の一種で、三叉神経核の興奮に応じて特定のニューロンにその発現を増加させる。強い刺激では弱い刺激に比べ有意に三叉神経尾側亜核の浅層部や吻側亜核の背内側部の多くのニューロンの核がc-Fosに免疫染色された。γ-アミノ酪酸(GABA)は哺乳類の中枢神経系の主要な抑制性伝達物質であり、疼痛受容に大きく関わっている。GABAはGABA_AとGABA_Bという受容体を通じてニューロンに作用を及ぼすが、疼痛受容に対してそれぞれのアゴニストとアンタゴニストの作用は感覚の種類、投与方法や作用部位により一定しない。三叉神経節の電気刺激により出現するc-Fosの発現に対してGABA_AとGABA_B受容体のアゴニスト(それぞれムシモル、バクロフェン)とアンタゴニスト(ビククリン、ファクロフェン)の前投与の影響を調べた。弱い刺激(主にA∂,βタイプの線維を興奮させる)が誘発するc-Fosに対しては両受容体のアゴニストはその発現を抑制したが、アンタゴニストは、ビククリンが発現を増大し、ファクロフェンが発現を抑制した。強い刺激(主にCタイプの線維を興奮させる)が誘発するc-Fosに対してムシモルは発現を増大、バクロフェンは減少させた。ビククリンはその発現を抑制したが、ファクロフェンは発現を増大させた。上記結果よりGABA受容体をとおした疼痛感覚の修飾は、刺激の強さに応じて変化し、その作用は髄節性(segmental)と脊髄上性(supraspinal)の作用が各リガンドにより相異することから生じると考えられた。その差異はニューロンの特性によるGABA_AとGABA_B受容体の分布の差に起因すると考えられる。ラット咬筋を切断した後の三叉神経感覚

核・運動核におけるnicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase(NADPH-d)及び神経型一酸化窒素合成酵素(n-NOS)の発現様式をそれぞれ酵素組織化学法及び免疫組織化学法を用いて時間経過を追って調べた。NADPH-dは三叉神経中脳路核では切断側に8週にわたる、運動核では両側性に一時的な新たな発現を認めた。三叉神経吻側亜核及び尾側亜核では両側性の一時的な発現の増加を認めた。n-NOSの発現はNADPH-dの発現と同様な経過を示したが、1週間遅れた。c-Fosは痛み刺激に反応して脊髄/延髄の後角の浅層部ニューロンの核内に多く発現する転写調節因子である。c-Fosは多くのペプチドの転写を調節すると考えられているが、痛みの感覚をいかに調節するか不明である。アジュバントをラット後肢に注射して痛覚過敏を起こした後に発現するc-Fos発現をアンチセンス法を用いてブロックし、熱疼痛受容感覚の変化をプランターテストを利用して調べた。c-fosのmRNAに対するアンチセンス(AS)オリゴデオキシヌクレオチド(ODN)を腰髄に注入し4時間後アジュバントをラット後肢に注射した。AS ODN注入例ではアジュバント注射3時間後の脊髄後角のc-Fos発現をミスマッチ(MM)ODN注入例に比べ有意に減少した。さらにAS ODN注入例ではMM ODN注入例に比べ有意に熱疼痛閾値を増加した。従ってアジュバント注射により誘導される脊髄後角のc-Fosは疼痛感覚を維持したり強めたりするような転写を促進すると考えられる。さらに第1次(SI)及び第2次(SII)大脳皮質体性感覚領野を電気刺激し、延髄後角におけるc-Fosの発現様式を調べ、SIIの電気刺激が口腔領域の疼痛受容感覚を減少させることを明らかにした。難治性疼痛患者に対して大脳皮質の硬膜外刺激が効果を持つことが知られているが、その機構については不明である。第1次(SI)及び第2次(SII)大脳皮質体性感覚領野を電気刺激し、延髄後角におけるc-Fosの発現様式を調べ、SIIの電気刺激が口腔領域の疼痛受容感覚の一次中継核である三叉神経感覚核でのニューロン活動を減少させることを明らかにした。三叉神経脊髄路核の吻側亜核及び尾側亜核に存在する神経型一酸化窒素合成酵素、nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-diaphorase(NADPH-d)と結合蛋白の発現様式をそれぞれ酵素組織化学法及び免疫組織化学法の二重染色法を用いて調べた。三叉神経吻側亜核ではNADPH-d陽性ニューロンは亜核の背内側部に限局し同様な分布を示すカルビンジン及びカルレチニン陽性ニューロンと一部共存した。同亜核の腹側に分布するパルバルブミン陽性ニューロンとは共存しなかった。尾側亜核ではNADPH-d陽性ニューロンが主に浅層部に局在し、カルビンジン及びカルレチニン陽性ニューロンと同様の分布をしめした。パルバルブミン陽性ニューロンは同核の大細胞部に局在した。口腔・顔面の感覚一次中継核である三叉神経感覚核では機械的刺激の受容にパルバルブミン陽性ニューロンが、疼痛受容にNADPH-d陽性ニューロン及びカルビンジン及びカルレチニン陽性ニューロンが関与することが示唆された。
BACシステムを用いた簡便な組み換えヘルペスウイルス作成法の開発

本研究の目的は'bacterial artificial chromosome (BAC)systcm"を用いてヘルペスウイルスの簡便な組み換え法を開発することによって、新しいワクチン開発、遺伝子治療ベクターの開発、基礎研究を著しくスピードアップすることにある。本研究課題によって得られた結果は以下の通りである。ヘルペスウイルスで最も研究が進んでいる単純ヘルペスウイルス(HSV)の組み換え法の確立をBAC systemを用いて試みた。外来遺伝子の挿入によって影響がでない部位であるUL3とUL4のジャンクション部位にLoxP配列で挟まれたBACmidが挿入されたHSV全ゲノムを大腸菌に保持させることに成功した。大腸菌よりHSVゲノムを抽出し培養細胞に導入したところ、感染性ウイルス(YK304)が産生された。また、YK304とCre recombinase発現アデノウイルスを共感染させることによって非常に高率にYK304 genomeよりbacmidが除去されたウイルス(YK311)が得られた。YK304およびYK311は培養細胞において野生株であるHSV-1(F)と同等な増殖能力を示した。さらに、マウス動物モデルを用いた解析によりYK304およびYK311がHSV-1(F)と同等の病原性を示すことが明らかになった。以上より、YEbac102は、(i)完全長のHSV-1 genomeを保持し、(ii)bacmidの除去が可能であり、(iii)野生株と同等な増殖能および病原性を保持する感染遺伝子クローンを有していることが明らかになった。大腸菌の中で、実際に任意の変異をウイルスゲノムに導入する系を確立した。RecAを発現する大腸菌RR1にHSV全ゲノムを保持させた(YEbac103)。YEbac103内で、RecA法に従って、ICP0遺伝子に3つのアミノ酸置換を導入することに成功した。また、RecAを発現するトランスファープラスミドを構築し、RR1を用いずに、RecA negativeの大腸菌YEbac102内で、ICP34.5部位に変異を導入することに成功した。YEbac102、YEbac103と確立した組み換え系は、HSVの基礎研究、ワクチン開発、ベクター開発に多目的に有用であると考えられる。またこれらの系は他のヘルペスウイルスにも応用可能である。本研究の目的はヘルペスウイルスの組み換え技術を′bacterialartificial chromosome(BAC)system"を用いて簡便な組み換え法を開発することによってヘルペスウイルスの新しいワクチン開発、遺伝子治療ベクターの開発、基礎研究を著しくスピードアップするこことにある。本年度に得られた結果は以下の通りである。ヘルペスウイルスで最も研究が進んでいる単純ヘルペスウイルス(HSV)のBAC systemを用いた組み換え法の確立を試みた。外来遺伝子の挿入によって影響がでない部位であるUL3とUL4のジャンクション部位にBACmidを挿入したトランスファープラスミドを構築した。そのトランスファープラスミドとUL3とUL4のジャンクション部位にthimidine kinase(TK)を有している組み換えHSVR7205のウイルスDNAをRSC細胞に共導入し、BuDRを用いたTK negative selectionを行った。組み換えの確認は、PCR法を用いて行った。

その結果、UL3とUL4のジャンクション部位にBACmidを有した組み換えHSVの単離に成功した。現在、この組み換えウイルスのDNAが大腸菌に保持されるかを検討中である。また、マッレック病ウイルス(MDV)の有効な組み換えワクチンを開発した。MDVのゲノムにニューキャッスル病ウイルス(NDV)のF遺伝子の発現カセットを挿入した組み換えウイルスが、移行抗体を有する一般の鶏においてもMDVおよびNDVの攻撃に対し、本ワクチンを接種した鶏は発症が阻止された。本研究の目的はヘルペスウイルスの組み換え技術をbacterial artificial chromosome (BAC)system"を用いて簡便な組み換え法を開発することによってヘルペスウイルスの新しいワクチン開発、遺伝子治療ベクターの開発、基礎研究を著しくスピードアップするこことにある。本年度に得られた結果は以下の通りである。ヘルペスウイルスで最も研究が進んでいる単純ヘルペスウイルス(HSV)のBAC systemを用いた組み換え法の確立を試みた。外来遺伝子の挿入によって影響がでない部位であるUL3とUL4のジャンクション部位にBACmidを挿入した組み換えHSVであるYK301を構築し、YK301ゲノムを保持した大腸菌YEbac101の作製に成功した。YEbac101由来のHSVゲノムをRSCに導入したところ感染性HSV(YK302)の産生が確認された。YK302は、TKを欠損しているがTK欠損野生株Δ305と培養細胞において同等な増殖能力を有していた。YK302のTK領域の修復に成功し、YK303を得た。また、YK303のゲノムを保持する大腸菌(YEbac102)の作製に成功した。YEbac102由来のHSVゲノムをRSCに導入したところ、感染性HSV(YK304)の産生が確認されYK304は野生株と培養細胞において同等な増殖能力を有していた。本年度において、如何なるHSV遺伝子も欠損しないゲノムを有する大腸菌(YEbac102)の作製に成功し、YEbac102由来のウイルスは、野生株と同等な性状を有していることが明らかになった。本研究の目的は、本研究の目的はヘルペスウイルスの組み換え技術を"bacterial artificial chromosome (BAC)system"を用いて簡便な組み換え法を開発することによってヘルペスウイルスの新しいワクチン開発、遺伝子治療ベクターの開発、基礎研究を著しくスピードアップするこことにある。昨年度に作製に成功した単純ヘルペスウイルス(HSV)全ゲノムを有する大腸菌(YEbac102)の性状解析を行った。大腸菌よりHSVゲノムを抽出し培養細胞に導入したところ、感染性ウイルス(YK304)が産生された。
非鉛系はんだの多軸応力下におけるクリープ疲労寿命評価法の開発

本研究では,鉛系はんだに代わる非鉛系はんだとして有望視されているSn3.5AgはんだとSn8Znはんだの引張・圧縮の応力下での低サイクル疲労試験とSn3.5Agはんだのクリープ疲労試験を実施した.試験に用いた試験片形状は中実円柱試験片で,試験温度は313K一定である.また,制御方法はひずみ制御で,ひずみ波形はfast-fast波(PP), slow-fast波(cp),fast-slow波(pc)およびslow-slow波(cc)の4種類を用いた.なお,ひずみ速度は高速側を0.5%/sec,低速側を0.005%/secとした.本研究では,現在主に使用されている鉛系はんだのSn37Pbはんだの低サイクル疲労試験とクリープ疲労試験との比較およびクリープ疲労寿命評価法の検討を行い,以下の結果を得た.(1)全ひずみ範囲によるSn3.5Ag, Sn8ZnおよびSn37Pbはんだの低サイクル疲労寿命の整理では,Sn3.5Agはんだが最も長寿命で,Sn8Znはんだが最も短寿命であった.(2)全ひずみ範囲によるクリープ疲労寿命の整理ではSn3.5Ag, Sn37Pbともに,pp波が最も長寿命で,ついでcc波,pc波となり,cp波が最も短寿命であった.(3)Sn3.5Agのクリープ疲労寿命はいずれの波形もSn37Pbよりも長寿命であった.(4)クリープ疲労寿命評価法として線形損傷則を検討した結果,Sn3.5Ag, Sn37Pbともにすべての波形においてデータが安全側に大きく外れたため有効な評価法ではなかった.(5)クリープ疲労寿命評価法として延性消耗則を検討した結果,Sn3.5Agに対してはすべてのデータがほぼ係数4の範囲で整理できるので有効な評価法であったが,Sn37Pbに対しては危険側に大きく外れるデータがあるため有効な評価法ではなかった.今年度は鉛系はんだに代わる非鉛系はんだとして有望視されているSn-3.5Agはんだを用いて引張・圧縮の応力下でクリープ疲労試験を実施した.試験に用いた試験片形状は中実円柱試験片で,試験温度は313K一定である.また,制御方法はひずみ制御で,ひずみ波形はfast-fast波(pp),slow-fast波(cp),fast-slow波(pc)およびslow-slow波(cc)の4種類を用いた.なお,ひずみ速度は高速側を0.5%/sec,低速側を0.005%/secとした.本研究では,現在主に使用されているSn-37Pbを用いて行った同試験結果との比較,さらにSn-Pb系のはんだのSn37Pb,Sn60PbおよびPb5Sn1.5Ag,非鉛系はんだのSn8.5SbおよびSn7.5Bi2Ag0.5Cuの5種類のはんだの低サイクル疲労試験の結果との比較を行い,以下の結果を得た.1.全ひずみ範囲によるSn3.5Agのクリープ疲労寿命の整理ではSn37Pbの場合と同様に,pp波が最も長寿命で,ついでcc波,pc波となり,cp波が最も短寿命であった.2.Sn3.5Agのクリープ疲労寿命はいずれの波形もSn37Pbよりも長寿命であった.3.pp波に対するcp波およびpc波の寿命低下率は,Sn37Pbではcp波がおよそ1/40,pc波が1/25であるのに対して,Sn3.5Agではcp波が1/20,pc波が1/4であった.4.Sn3.5Ag,Sn37Pbともに,ひずみ速度よりもひずみ波形の非対称性の方が寿命に与える影響が大きいことが分かった.本研究では,鉛系はんだに代わる非鉛系はんだとして有望視されているSn3.5AgはんだとSn8Znはんだの引張・圧縮の応力下での低サイクル疲労試験とSn3.5Agはんだのクリープ疲労試験を実施した.試験に用いた試験片形状は中実円柱試験片で,試験温度は313K一定である.また,制御方法はひずみ制御で,ひずみ波形はfast-fast波(PP), slow-fast波(cp),fast-slow波(pc)およびslow-slow波(cc)の4種類を用いた.なお,ひずみ速度は高速側を0.5%/sec,低速側を0.005%/secとした.本研究では,現在主に使用されている鉛系はんだのSn37Pbはんだの低サイクル疲労試験とクリープ疲労試験との比較およびクリープ疲労寿命評価法の検討を行い,以下の結果を得た.(1)全ひずみ範囲によるSn3.5Ag, Sn8ZnおよびSn37Pbはんだの低サイクル疲労寿命の整理では,Sn3.5Agはんだが最も長寿命で,Sn8Znはんだが最も短寿命であった.(2)全ひずみ範囲によるクリープ疲労寿命の整理ではSn3.5Ag, Sn37Pbともに,pp波が最も長寿命で,ついでcc波,pc波となり,cp波が最も短寿命であった.(3)Sn3.5Agのクリープ疲労寿命はいずれの波形もSn37Pbよりも長寿命であった.

(4)クリープ疲労寿命評価法として線形損傷則を検討した結果,Sn3.5Ag, Sn37Pbともにすべての波形においてデータが安全側に大きく外れたため有効な評価法ではなかった.(5)クリープ疲労寿命評価法として延性消耗則を検討した結果,Sn3.5Agに対してはすべてのデータがほぼ係数4の範囲で整理できるので有効な評価法であったが,Sn37Pbに対しては危険側に大きく外れるデータがあるため有効な評価法ではなかった.
火災旋風の学理：渦構造解明と安定性理論の体系化に向けて

L字に配列された火源の上に形成される風洞内火災旋風を対象にし,大規模火災風洞(建築研)とラボスケールの火災風洞を用いることで火災旋風の発生位置を再現可能な模型実験手法を導いた.その手法を活用し,ラボスケール試験にてレーザシートによる流れ場の可視化を行い,時計回り・反時計回りの火災旋風の存在および発生に関わる時系列変化を確認することに成功した.模型実験手法の確立については新たに生じた不可避の課題であり,その解決に相当量の時間を要したため,様々な擾乱に対する火災旋風の応答性についての整理が不十分となっている.今後の課題として継続的に検討してゆく予定である.火災旋風の安定性検討のため,本年度は一様流中における液体燃料上に形成される火災旋風を定常的に長時間持続させる「定常燃焼実験系」の確立を行った.既存の低速風洞設備では,中速度であれば問題ないが,0.4m/s以下の流れ場では一様性が不十分であった.模型実験で火災旋風を実現するためには低速度が安定且つ一様に得られなければならない.この問題を解決するため,従前の風洞(ハニカム構造)の後段に数段のメッシュ構造を配備する風洞構造への大幅な見直しを実行した.段階的なメッシュ配置により大きな変動が徐々に除去され,最終的にはほぼ均一な一様流を得ることができる.一様性については,パラフィンを染み込ませた線香の煙を可視化することで確認した.なお,線香を流れ場に挿入すると,その後流に渦構造を生じるため,上記の擾乱同様,メッシュでそれを効果的に遮ることとした.定常流れ場の達成の他,燃料供給部にも定常性を担保するための冷却装置および液面レベル保持システムを導入し,燃焼場全体の定常性を格段に向上させることができた.本風洞改善内容については,ICFD2015(国際会議)にて招待講演の一部として紹介した.本年度は建築研究所での大型火災風洞を用いた火災旋風実験を実施し,従来の模型実験ではあまり気にされていなかった床面の熱状況において相似条件が成立しているかどうかを調べた.結果,研究室に設置した小型火災風洞では床面の温度上昇部の領域ならびに温度レベルが大きく異なる可能性があることがわかった.気相内のダイナミクスに対して床面温度が与える影響は小さいため従来の相似則で十分であるが,火災旋風が「動きまわる」の際は床面がその動きそのものに与える影響は無視できない.床面の温度上昇まで含めた相似則の確立も重要な研究課題になり得ることを指摘した.本年度は,当初目的であった1定常状態を得られる実験系の確立ならびに2火災場における流れ場を正確にする(=見える化)のための可視化技術の検討を中心に実施し,それぞれに対して目的を達成することができた.具体的には既存の小型風洞の構造を根本的に見直し,ハニカム構造とメッシュ構造を併用することで実験条件として必要な0.10.4m/sの風速が安定して得られる低速風洞への改善を施すと共に,定常化のため,トレー下部に水冷構造を設けて液体燃料の温度上昇を抑え,燃面レベルを保持するための液面制御機構を備えた.以上3点の工夫を加えることで低速状態で長時間同じ燃焼条件を保持できる状況を風洞内で実現することができた.流れ場の可視化についてはスモークワイヤ法を採用したが,長時間流れ場の可視化には向かないため,パラフィンを塗布した線香の煙によって可視化する方法を採用した.回転運動を遮るためのメッシュを活用することで,風洞真上からの煙の軌跡を観測すれば準定常状態の流れ場の可視化が可能となった.系の安定性を調べる目的で,試験的に擾乱を添加したところ,変動状態が急激に収束して安定状態に戻ることを確認した.以上により擾乱の影響を調べることが十分に可能なシステムであることが確認された.前年度に高精度化された簡易風洞での実験結果および建築研究所における中規模火災旋風実験(スケール比は1:5)より,従来のFr数による整理で火災旋風の発生臨界条件は与えられることが確認できたものの,発生位置については整理できないことがわかった.また中規模火災実験ではL字内部にも旋風が発生し,対となる渦による火災旋風が形成し得るものの,同じようなことは小型風洞試験では観察されないことも明らかとなった.このことは,場に形成される渦場の違いに起因することと予想される.中規模火災実験で旋風が発生していたL字内部領域のガスを採取したところ,燃料パンの上ではないところでも十分な燃料濃度が検知されていることがわかった.このような燃料の「漏れ」は小型風洞実験では確認できない.この違いがL字内部での火災旋風発生の有無,すなわち火災場にもたらされる渦構造の違い,火災旋風の発生頻度,消滅するか存在するかの安定性に大きく寄与することが考えられる.小型風洞実験でL字内部に燃料を「わざと」導入する試験装置に改良したところ,燃料発生総量に関係する燃料発生部面積がスケール比(1:25)となるとき,火災旋風の発生位置ならびにL字内部での火災旋風の存在有無に関する相似性を確認することができた.すなわちFr数という流れ場のみの相似性ではなく,燃料発生部の相似性(=境界条件の相似則)も合わせておかないと火災旋風の発生位置や頻度などを検討することができないことが明らかとなった.本成果については今後学会などで公表してゆく予定である.

L字に配列された火源の上に形成される風洞内火災旋風を対象にし,大規模火災風洞(建築研)とラボスケールの火災風洞を用いることで火災旋風の発生位置を再現可能な模型実験手法を導いた.その手法を活用し,ラボスケール試験にてレーザシートによる流れ場の可視化を行い,時計回り・反時計回りの火災旋風の存在および発生に関わる時系列変化を確認することに成功した.模型実験手法の確立については新たに生じた不可避の課題であり,その解決に相当量の時間を要したため,様々な擾乱に対する火災旋風の応答性についての整理が不十分となっている.今後の課題として継続的に検討してゆく予定である.火災旋風の安定性を議論するには,火災旋風がない状態のところに擾乱が加わることで火災旋風へと遷移するか否か,あるいは火災旋風が存在する状態において擾乱を加えた場合に別の状態に遷移するか否かを調べればよい.特に前者の調査のためには,火災旋風が発生する・しないの臨界状態を系内に再現し,そこに擾乱を加えて火災旋風へと成長する非定常過程を観察することが肝要である.この準備である「臨界状態」を再現するところが第一の課題である.火災旋風はそもそも炎と渦との干渉により実現するものであるため,それへと成長する・しないの臨界状態は物理的には炎と渦との干渉が正方向(火災旋風へと発達させる方向)に働くか否かを決める条件に等しい.より具体的には,渦度の時間変化が時間発展する状況に相当するため,浮力による渦度の増加が,床面(あるいは周囲流体)との粘性力によって抑えきれるかどうかで決まるはずである.この考えから想定すれば,粘性力と浮力の比(グラスホフ数)によって火災旋風への発展の有無が整理できるはずである.この予測を検証すべく,火災旋風への臨界状態を制御パラメータ(例:流速,スケール)で描く物理平面上にマッピングし,遷移の臨界条件の整理を試みる.一旦臨界条件が決まれば,数学的に擾乱に対して発展するか否かを決める状態を決めていることに等しいため,dispersion relationの時間発展項が臨界条件を示すパラメータの関数として与えられるはずである.臨界条件よりも幾分か弱い・強い擾乱を与えた際の応答性(=減衰・発展の時間変化)を調べることで,どのような関数系になっているのかを推定する.これを実現するためには渦度の強さの時間変化を調べることが必要になるため,熱線風速計などによる速度計測を行う予定である.燃焼学,火災物理科学,模型実験理論本年度実施予定の内容を終えたため(無理やりゼロにする必要がなかったため)渦と火炎との干渉問題に関する消耗品購入に充当予定
イノシトール結合ドメインをもつ蛋白質を標的とした新規脳保護薬の分子設計

バナジウムはリン酸のアナログとしてチロシンホスファターゼを阻害し、これを発端とし、PI3キナーゼ/Akt経路に作用することで糖尿病に効果を示す。バナジウムの脳保護作用も同じ機構で説明される。バナジウムはチロシンホスファターゼを阻害することにより、チロシンキナーゼ受容体のリン酸化を引き起こす。するとPI3キナーゼ(PI3K)が活性化され、PI(4,5)2リン酸をリン酸化してPI(3,4,5)3リン酸が生成する。PI(3,4,5)3リン酸はAktのPHドメインと結合して、Aktを細胞膜へと局在化させる。Aktはチロシン308とセリン473がリン酸化を受けて活性化されるが、このリン酸化にはキナーゼPDK1が重要に関与している。PDK1もPI(3,4,5)3リン酸と結合するPHドメインを持っている。本研究ではPI(3,4,5)3リン酸アナログの設計・合成を行う。PI(3,4,5)3リン酸アナログはAktのPHドメインと結合して細胞膜へと局在化させると同時にPDK1のPHドメインと結合して細胞膜へと局在化させるという2つの機能を併せ持つと期待される。PDK1は細胞膜上でAktをリン酸化して活性化することが期待される。これにより、チロシンキナーゼ受容体へのリガンド結合なしに、直接的に脳梗塞初期のペナンブラをアポトーシスから救済し、脳保護が可能と考えられる。平成20年度にはDiels-Alder反応を機軸とする方法でイノシトールのシクロヘキサン骨格を合成し、これに順次水酸基を立体選択的に導入する方法で、各種イノシトールリン酸の新合成法を開拓した。脳保護作用については熊本大学医学部附属病院脳外科と共同で検討している。平成19年度にはミオイノシトールからの、PI(3,4,5)3リン酸の合成法を検討した。すなわちミオイノシトールをカンファー誘導体を経て光学分割し、得られた光学活性体の6個ある水酸基の特異的な保護と脱保護を経て、最後にリン酸基を導入する方法で、各種のイノシトールリン酸を合成した。
ソフトマター界面のメソスケールレオロジーの理論的研究

印刷・塗布・乾燥などの工業プロセスにおいて、ソフトマターの界面や接触線近傍の微小領域におけるレオロジー現象は極めて重要である。本研究では、界面近傍で起こるレオロジー現象をソフトマターのミクロ構造と結びつけて理解することを目的とする。平成24年度は以下に述べる研究成果を挙げた。(1)粘着剤やゴムなどの高分子弾性体と基板界面で見られる粘着、剥離現象:対称な平行基板にはりつけた両面テープを平行に引き離した時の粘着剥離の様子を観察し、剥離における中芯の影響について理論的な解析を行い、剥離エネルギーを最大にするには、適度な曲げ弾性を持つことが必要であることを示した。(2)高分子溶液の乾燥にともなうスキン層の影響:シャーレの中に置かれた高分子溶液が乾燥するとき、溶液表面にスキン層と呼ばれる膜ができることがある。スキン層ができると、内部に泡が生成されることがしばしば観察されるがその原因についての詳しい研究話。本研究では、乾燥にともなう泡の成長と高分子溶液内部の圧力変化の測定から、泡が溶液に溶けている空気によるものであることを示した。(3)粘性流体から基板を引き上げた時、一定速度以上では、流体は完全に基板を濡らすことが知られているが、我々は、ある種の粘弾性流体においては、臨界速度を超えると逆に脱濡れが起こることを見出した。この現象についての理論的な仮説を提示し、臨界速度の見積もりを行い、仮説の正当性を検証した。
生物界の暗黒物質「未知アーキア」の解明―分離培養で開拓する多様な新生物機能―

集積培養に成功していた未知アーキアの分離に成功した。本アーキアは門レベルで未培養とされていたアーキア群であるDeep-Sea Archaeal Group (DSAG)に属することを16S rRNA遺伝子ならびにゲノム情報に基づいた分子系統解析により明らかにした。本分離株のゲノム情報とゲノムに基づいた推定代謝経路、培養実験により明らかにした詳細な生理学的特徴ならびに各種顕微鏡観察により明らかにした細胞の特徴について報告すべく、データをまとめ投稿論文の準備を進めた。昨年度に海底堆積物から集積培養に成功していた別の未知アーキアについて、高度に集積培養ができていることが確認された培養物からDNAを抽出し、メタゲノム解析を行った。その結果、ドラフトゲノムを得るところまで進めることができた。下降流懸垂型スポンジリアクターを利用して海底堆積物に生息する未知アーキアの培養を引き続き行った。その結果、新たに海底堆積物中に優占化していることが予見されていた新たな未知アーキアの培養に成功した。本未知アーキアの16S rRNA遺伝子に特異的なプライマーを設計し、定量PCRで増殖モニタリングができるように定量PCRの条件検討を行った。さらに、未知アーキアの培養過程において、アーキアだけでなく新しい門や綱を代表するような分類学的に新規性が極めて高い数種類のバクテリアを集積培養もできていることが判明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。集積培養に成功している嫌気的メタン酸化反応に関与する未知アーキアの細胞形態を調べるために高感度FISH法の1つであるin situ HCR法を用いて視覚的に微生物細胞の検出を行った。その結果、本アーキアは直径400 nm程度の極めて小さい球菌であることが判明した。続いて、本アーキアのゲノム解析を行なった。本アーキアは他のよく知られているような微生物と比較して、細胞の増殖率が悪く、ゲノム解析に必要な細胞および核酸の量を得ることが困難であった。そこで、培養条件等の検討を行い細胞増殖の効率を上げる等の工夫を行うことで、ゲノム解析が可能な核酸の量を準備することができた。現在、ドラフトゲノムを得ることができている。一方で、代謝発現解析をするための十分量のRNAを準備することができず、RNA-Seq法による詳細な代謝発現解析をすることができなかった。海底下深部の堆積物や天然ガス鹹水に生息する未知アーキアを培養するために、下降流懸垂型スポンジ(down-flow hanging sponge: DHS)リアクターを設計・組み立てを行い、運転を開始した。リアクター運転期間中にはリアクターから排出される水・ガスの化学分析を定期的に行った。その化学分析から微生物反応が確認されたリアクターに対して、培養されたアーキアの種類を16S rRNA遺伝子に基づいた分子生態解析を行った。その結果、いくつかの未培養系等群に属するアーキアがリアクター内で培養されていることが明らかとなった。また、海底下2kmの石炭層サンプルからメタン生成微生物群集の培養に成功し、メタン生成アーキアを分離することに成功した。培養できているアーキアのRNA-Seq法による代謝発現解析は平成28年度中の解析終了を目指していたが、本アーキアは一般的によく知られた他の微生物と比較して、細胞の増殖率が極めて低いために代謝発現解析をするために十分なRNAを得ることができず、計画通りに進むことができなかった。現在、RNA-Seq法に供するに十分なRNAを得るべく大量培養を進めている。一方で、DHSリアクターを用いて開始した培養は順調に進み、いくつかの未知アーキアが培養されていることを16S rRNA遺伝子解析により特定したこと、さらには海底下大深部2の石炭層からメタン生成アーキアを分離することに成功したことから、上記のように評価した。集積培養に成功している嫌気的メタン酸化反応に関与する未知アーキアの完全長ゲノム配列をメタゲノム解析により決定した。さらに、培養条件の改善ならびに大量培養を行うことにより、RNA-Seq法による代謝発現解析を行うことができた。得られたゲノム情報、mRNAの発現情報および培養条件から、本未知アーキアの代謝経路についての推定を行い、利用可能なエネルギー基質等の重要な情報を得ることに成功した。さらに本未知アーキアの詳細な細胞形態や構造を調査するために、電子顕微鏡による観察を行い、その細胞内構造を明らかにした。下降流懸垂型スポンジリアクターを利用して海底堆積物や天然ガス鹹水に生息する未知アーキアの培養を初年度から引き続き行った。その結果、新たに海底堆積物中に優占化している別の未知アーキアを高度に集積培養をすることに成功した。この未知アーキアの16S rRNA遺伝子に特異的なプライマーセットを使った定量PCRにより、本未知アーキアの増殖の確認と増殖条件の検討を進めることができた。集積培養ができていた嫌気的メタン酸化反応に関与する未知アーキアの完全長ゲノム決定ならびにRNA-Seq法による代謝発現解析を行い、培養条件と組み合わせて考えることで、本未知アーキアの代謝経路を推定できたことは大きな前進であった。加えて、新たな未知アーキアの高度な集積培養にも成功できたことから、「おおむね順調に進展している」と評価した。

本分離株のゲノム情報とゲノムに基づいた推定代謝経路、培養実験により明らかにした詳細な生理学的特徴ならびに各種顕微鏡観察により明らかにした細胞の特徴について報告すべく、データをまとめ投稿論文の準備を進めた。昨年度に海底堆積物から集積培養に成功していた別の未知アーキアについて、高度に集積培養ができていることが確認された培養物からDNAを抽出し、メタゲノム解析を行った。その結果、ドラフトゲノムを得るところまで進めることができた。下降流懸垂型スポンジリアクターを利用して海底堆積物に生息する未知アーキアの培養を引き続き行った。その結果、新たに海底堆積物中に優占化していることが予見されていた新たな未知アーキアの培養に成功した。本未知アーキアの16S rRNA遺伝子に特異的なプライマーを設計し、定量PCRで増殖モニタリングができるように定量PCRの条件検討を行った。さらに、未知アーキアの培養過程において、アーキアだけでなく新しい門や綱を代表するような分類学的に新規性が極めて高い数種類のバクテリアを集積培養もできていることが判明した。集積培養に成功していた未知アーキアについて、Small subunit ribosomal RNA遺伝子を標的とした定量PCRとtag-sequencing解析を併用した増殖モニタリングを行う事により、数種類の微生物から構成される高度に集積培養された培養物を得ることに成功した。また、本アーキアのアミノ酸の異化および同化代謝について、昨年度に得ていたRNA-Seq法による発現解析のデータと付き合わせながら、さらなる詳細なゲノム解析を解析および潜在的な代謝経路の推定を行った。加えて、炭素と窒素が安定同位体で標識されたアミノ酸を培地に添加した120日間におよぶ長期培養実験と超高空間分解能操作型二次イオン質量分析装置(NanoSIMS)を用いた分析により、本アーキアが菌体内にアミノ酸を取り込んで生育していることを明らかにした。本アーキアの大量培養を行い、菌体をろ過による濃縮等を行う事で細胞を高濃度化し、細胞の薄切片を作成した。その後、その薄切片を透過型電子顕微鏡を用いて観察を行う事で、詳細な細胞膜構造を取得する事に成功した。昨年度に海底堆積物から培養に成功していた別の未知アーキアについは、さらなる集積培養を進めた。増殖が不安定な場合があるため、定量PCRおよびtag-sequencing解析を行いながら注意深く、その増殖についてモニタリングを行った。その結果、本アーキアを含めた複数種の微生物から構成される高度に集積培養することに成功した。培養に成功していた未知アーキアの高度な集積培養系を得ることができたことは、今後の詳細な生理学特徴の決定や細胞観察の結果を解釈する上で、非常に大きな前進であった。このことから「おおむね順調に進展している」と評価した。すでに培養に成功しているアーキアに関してはRNA-Seq法を用いた代謝発現解析や電子顕微鏡による詳細な細胞の形態観察を行う。
地理的・技術的空間における動学的外部性の経路と範囲に関する実証研究

本研究では、第一に、探索的空間データ分析の手法により「成長クラスター」(技術的に近接にある成長産業の地理的な集積)を検出した。第二に、検出された成長クラスターの形成に、どのようなタイプの動学的外部性が寄与しているのかを空間計量経済モデルを構築して分析した。名古屋大都市圏を対象にした分析によれば、成長クラスターのコア部の形成には、輸送用機械と技術的に近接にある各種多様な製造業やサービス業の間での外部性の波及が寄与している。一方でクラスター縁辺部は輸送用機械と電気機械のみにより形成されており、同一産業内の外部性がクラスター内の広い範囲に波及してそれら産業の成長に寄与していることが分析された。地域産業の持続的な成長と産業集積に伴う動学的外部性(知識のスピルオーバー効果)との関連を検証するため、輸送用機械関連産業の集積が見られる名古屋大都市圏を対象として、地域産業の成長に寄与する産業集積の形態や企業の競争環境を、空間計量経済モデルにより詳細に検証した。この分析結果を、研究初年度に実施した探索的空間データ分析(Exploratory spatial data analysis)の分析結果と合わせて解釈を行うことにより、産業クラスター関連政策について、二次元空間上においてより具体的な政策示唆を導くことが可能となった。分析結果より、輸送用機械製造業の成長には、Marshall-Arrow-Romer型の産業集積、すなわち同一業種による産業集積と独占的な競争環境が有意に寄与しており、この効果を享受する輸送用機械製造業は、西三河地域を中心として約120分圏域に広く分布している。西三河地域を中心に約60分の比較的狭い圏域では、輸送用機械に限らず製造業全般の成長に、それらと技術的に近接にある多様な産業の集積が寄与している。成長に寄与する多様な産業の中には、技術的に関連の深い製造業だけでなく、商業や対事業所サービス等の各種サービス業も含まれる。ただし、この圏域におけるサービス業の成長は、知識のスピルオーバーを源泉として内生的に達成されたものではなく、製造業の成長に伴う需要の増大を受けたものである。以上の分析結果は論文にまとめ、国際学会において報告を行うとともに国際学術誌に投稿し、現在査読審査中である。研究初年度は、地域産業の持続的な成長と産業集積に伴う動学的外部性(知識のスピルオーバー効果)との関連を検証するための基礎的分析として、既に整備済みであった名古屋大都市圏における地域産業の従業者データを利用して探索的空間データ分析(Exploratory spatial data analysis)を行った。分析では、地域間の近接性が表現される地理的空間だけでなく、産業間の技術的連関(産業間リンケージ)の近接性が表現される技術的空間も考慮した。分析より、名古屋市域を中心に地域産業の負の成長クラスターが、また西三河地域を中心に地域産業の正の成長クラスターが、それぞれ形成されていることが判明した。また正の成長クラスターを構成する地域産業は、クラスター中心部から60分圏域では輸送用機械とそれに関連する各種製造業、卸売、対事業所サービスなどの多様な産業である一方、60分から120分圏域ではおおよそ輸送用機械製造業のみであった。分析結果は論文にまとめて国際学術誌に投稿し、現在査読審査中である。上記の基礎的分析を踏まえ、名古屋大都市圏を対象として、地域産業の持続的な成長に寄与する産業集積の形態や企業の競争環境を、空間計量経済モデルにより検証した。分析より、輸送用機械製造業は、同一業種による産業集積と独占的な競争環境が成長に寄与することが判明した。輸送用機械と技術的連関の程度が大きい産業と小さい産業の成長については、ともに競争的な生産環境が寄与するものの、同一産業による集積と異業種産業による集積のどちらが寄与するかについては確かな結果が得られなかった。分析結果は論文にまとめ、国際学会において報告を行った。地域産業の持続的な成長と産業集積に伴う動学的外部性(知識のスピルオーバー効果)との関連を検証するため、輸送用機械関連産業の集積が見られる名古屋大都市圏を対象として、地域産業の成長に寄与する産業集積の形態や企業の競争環境を、空間計量経済モデルにより検証した。この分析結果を、研究初年度に実施した探索的空間データ分析の分析結果と合わせて解釈を行うことにより、産業クラスター関連政策について、二次元空間上においてより具体的な政策示唆を導くことが可能となった。主に探索的空間データ分析の結果をまとめた論文は、国際学術誌に投稿後、現在査読審査中にある。空間計量経済モデルを利用した分析をまとめた論文は、Annals of Regional Science誌に掲載された。これまでの分析では、市区町村の地域レベルで集計されたデータを利用していたが、研究最終年度では、事業所レベルのミクロデータを利用して地域産業の生産性と産業集積との関連について分析を行った。

ミクロデータの利用については、経済産業省統計グループ構造統計室の協力を受けて、『工業統計調査票』及び『経済センサス活動調査』の事業所個票データを活用した。事業所ごとの全要素生産性(TFP)の変化を、1生産フロンティアの変化、2生産効率性の変化、3規模効率性の変化の3つの構成要因を考慮しながら計量経済学的手法により計測した。特に生産フロンティアの増大が見られる事業所群の地理的な集積をもって「産業クラスター」と定義し、名古屋大都市圏を対象に産業クラスターの位置や範囲を、地理情報システムを用いて視覚的に把握した。本研究については、「産業集積による知識のスピルオーバーと地域生産活動のイノベーションに関する基礎的研究」として、国土交通省国土政策局「国土政策関係研究支援事業」からも研究助成を受け、分析結果は同事業の研究成果報告書にまとめた。地域経済学・都市経済学研究年度2年目までに予定していた空間計量経済モデルを用いた実証分析も順調に実施でき、現時点での研究成果も論文にまとめ、学術誌に投稿することができた。次年度より、企業レベルのミクロデータを利用した分析にとりかかることが可能となっている状況である。研究当初に予定していた実証分析に用いるデータはおおむね整備済みである。また探索的空間データ分析による基礎的分析も順調に実施でき、次年度より空間計量経済モデルによる詳細な分析にとりかかることが可能となっている状況である。これまでの名古屋大都市圏を対象とする研究においては、市区町村の地域レベルで集計されたデータにより、地域産業の雇用の成長と産業集積との関連について、比較的明快な分析結果を得ることができた。今後は地域産業の生産性と産業集積との関連を、企業レベルのミクロデータを活用して分析を発展させることを考慮している。ミクロデータの利用については、経済産業省統計グループ企業統計室の協力を受け、『企業活動基本調査』を活用する予定である。また、企業の生産性を導出する適切な手法について、現在検討しているところである。探索的空間データ分析による基礎的分析を踏まえ、次年度より空間計量経済モデルを利用し、地域産業の持続的な成長と産業集積に伴う動学的外部性との関連を詳細に分析していく。これまでの名古屋圏を対象とする研究において、比較的明快な分析結果が得られていることから、地域レベルで集計されたデータを利用した分析から、企業レベルのミクロデータを活用した分析への発展も考慮している。ミクロデータの利用については、経済産業省統計グループ企業統計室の協力を受け、『企業活動基本調査』の入手を現在進めているところである。国際学会の参加費及び海外旅費については、所属研究機関(近畿大学)で付与された研究渡航費で賄うことができたため。経済産業省統計グループ企業統計室の協力により得られる『企業活動基本調査』を活用するとともに、企業間取引と知識のスピルオーバーとの関連を見るため、株式の所有構造を把握できるデータを購入する。企業レベルのミクロデータの整備に、補助作業のための謝金を支払う予定でいる。国際学会等で研究成果を報告するための参加費・旅費として使用する。分析結果を地理情報システムで視覚的に表現するためのGISソフトウェア(ArcGIS)を購入する。
空気シャワーアレイ用粒子到来時刻較正システムによる角分解能向上の研究

大阪市立大学理学研究科棟の屋上に設置した試験用の空気シャワーアレイを利用し、空気シャワー粒子到来時刻較正システムの稼動試験を行った。試験データの解析から、以下の知見を得た。1.アレイを構成する検出器と電子回路を繋ぐ信号ケーブルの温度変化に起因し、同軸ケーブルの絶縁体の誘電率が変化するため、日中にケーブルの信号伝達速度が速くなる。その結果、空気シャワー粒子到来時刻に見かけ上の日周期変動が現れる。2.時刻較正の統計精度を目標値のナノ秒以下に抑えるには、較正用トリガーの頻度を1Hz程度に設定すればよい。この値は空気シャワー事象の頻度より十分小さいため、データ収集システムの不感時間を増すことなく較正システムを導入することができる。上記の較正システムを拡張・量産し、インド、Ootyの空気シャワーアレイシステムに導入した。本較正システムは2004年3月より稼動を開始し、現在取得したデータの解析を進めている。予備的な解析結果から、本較正システムに関して以下のような知見、問題点を得た。3.上記1と一致する空気シャワー粒子到来時刻の日周期変動を確認した。変動幅は最大で3ns程度であり、これは到達目標である1°以下の角分解能に対し無視できない影響を及ぼす。従って、本較正システムに基づく時刻補正は有効に働くものと期待できる。4.信号ケーブルが230mと長いため、較正用のテストパルスは形を大きく歪められてしまう。これが日周期変動幅と同程度の系統誤差を生成している可能性が高い。今後更に詳細な解析を進め、系統誤差の原因を調べる。また、月の影の解析等から角分解能を評価する。空気シャワー粒子到来時刻較正システムを試作し、大阪市立大学理学研究科棟の屋上に設置した試験用空気シャワーアレイに導入を試みた。本較正システムは、空気シャワーアレイの各粒子検出器とデータ収集システムを結ぶ信号ケーブルに試験用パルスを送信し、その反射パルスを受信するまでの時間を測定する。本較正システムを大別すると、1.試験用パルス信号生成部、2.空気シャワーアレイシステムへの信号入力部、3.較正事象トリガー生成部からなり、各部の開発状況は以下の通りである。1.試験用パルス信号生成部:試験用パルス信号生成部の制御プログラムを作成し、安定動作することを確認した。試験用パルス信号の生成には当初ファンクションジェネレータを利用する予定だったが、CAMAC規格のアウトプットレジスタを利用するよう変更し、コンピュータにより柔軟に制御できるようにした。これに伴い、電子回路の動作環境も予定していたNIM規格からCAMAC規格に変更した。2.空気シャワーアレイシステムへの信号入力部:信号入力回路として、(1)抵抗分岐を用いたもの、(2)エミッタフォロワを用いたものの2種類を試作し、(1)を使用して反射パルスを検出できることを確認した。本較正システムが、本来の観測対象である空気シャワー粒子による信号波形に極力影響を与えないよう注意する必要があり、現在引き続き動作試験を行っている。3.較正事象トリガー生成部:空気シャワーアレイシステムの調整が遅れているため、トリガー生成部の試作は完了していない。上記3が遅れているため、予定していた試験データの収集をまだ行っていない。これは次年度への繰越課題となる。
里山開発利用と環境整備に関する総合的研究

水資源の需要者・供給者としての中山間地域の機能を定量的に評価する方法を提案し,これを具体的事例に適用して,水資源の需給構造を検討した(三野).中山間地域農業の担い手として期待される経営組織体である農作業受託センター-,農業生産法人,堆肥センターの現状と問題点を,鳥取県,岡山県の事例について分析した(尾崎).マサ土地帯農地の土壌管理と農地防災に関する基礎的研究として,マサ土の強度特性を風化程度と保水性の関係から検討し,粘着力は風化程度によらず,pF2.5で最大となり,内部摩擦角は風化の進行,pF低下とともに減少することを認めた(宮内).マサ土の保水性改良に与えるゼオライトの効果を実験的に検討した(櫻井).岐阜県高鷲村の新規造成畑を対象に,土壌管理,施肥,防除などの農地営農管理など農地の熟成化の機構と要因を分析し,農地保全のあり方を調査・研究した(天谷).高知県大野見村新規造成畑で,石膏散布による土壌流亡防止法を現地試験区で継続調査するとともに,石膏散布・合成高分子土壌凝集剤(ポリアクリルアミド)が土壌の侵食率,分散率に及ぼす効果を検討した(赤江).水域環境を実態調査し,水質と出現草種の関係を検討し,水域環境指標となる水性雑草の活用の可能性を認めた.一方,中山間里山地域の雑草による被覆管理に関し,利用可能な草種の群落形成能力および植生維持能力を検討し,数種の草種を選抜した(沖).農業用水路の景観に関する住民意識調査を行い,職業,居住期間,地域性などに居住者の属性を分類し,同時に水質の現地調査結果もあわせて,住民による用水路の景観意識を分析した(大田).島根県斐川町の築地松景観を現地で撮影した画像と測量データ,地図情報を組み合わせて表現し,視点に対する遮蔽性と異質感の大小という観点から分析した(前川).各分担者の成果を取りまとめ,報告書を作成した.水資源の需要者・供給者としての中山間地域の機能を定量的に評価する方法を提案し,これを具体的事例に適用して,水資源の需給構造を検討した(三野).中山間地域農業の担い手として期待される経営組織体である農作業受託センター-,農業生産法人,堆肥センターの現状と問題点を,鳥取県,岡山県の事例について分析した(尾崎).マサ土地帯農地の土壌管理と農地防災に関する基礎的研究として,マサ土の強度特性を風化程度と保水性の関係から検討し,粘着力は風化程度によらず,pF2.5で最大となり,内部摩擦角は風化の進行,pF低下とともに減少することを認めた(宮内).マサ土の保水性改良に与えるゼオライトの効果を実験的に検討した(櫻井).岐阜県高鷲村の新規造成畑を対象に,土壌管理,施肥,防除などの農地営農管理など農地の熟成化の機構と要因を分析し,農地保全のあり方を調査・研究した(天谷).高知県大野見村新規造成畑で,石膏散布による土壌流亡防止法を現地試験区で継続調査するとともに,石膏散布・合成高分子土壌凝集剤(ポリアクリルアミド)が土壌の侵食率,分散率に及ぼす効果を検討した(赤江).水域環境を実態調査し,水質と出現草種の関係を検討し,水域環境指標となる水性雑草の活用の可能性を認めた.一方,中山間里山地域の雑草による被覆管理に関し,利用可能な草種の群落形成能力および植生維持能力を検討し,数種の草種を選抜した(沖).農業用水路の景観に関する住民意識調査を行い,職業,居住期間,地域性などに居住者の属性を分類し,同時に水質の現地調査結果もあわせて,住民による用水路の景観意識を分析した(大田).島根県斐川町の築地松景観を現地で撮影した画像と測量データ,地図情報を組み合わせて表現し,視点に対する遮蔽性と異質感の大小という観点から分析した(前川).各分担者の成果を取りまとめ,報告書を作成した.高知県四万十川中流域の流出解析で,水資源賦存状況を分析した。小流域単位の小規模な水資源を先行的に利用した後,必要量を補完的に開発,分配する。こうした地域環境資源の保全と配慮した水資源開発のあり方を提起し,検討を加えた(三野)。広島県下の生活改善事業の実施事例を調査し,事業の良好な展開のための要件を明らかにした(前川)。地域活性化運動の事例として高知県本山町で現地調査を行った農協婦人部による良心市,直売店経営,有機栽培による野菜,山菜,コンニャク生産が展開されているが,労力不足のために需要に応えきれない実態が明らかになった(尾崎)。島根県斐川町の独特な築地松景観特性を調査し,土地利用の発達と地形的特徴で3地域に区別できることを認めた。微地形,標高,地下水など自然条件と,景観の構成要因である樹種,配得法の関連を調査した(大田)。愛媛県内を棚田地帯を踏査し,地形と圃区,耕区の形状のあり方を,傾斜度,作業機械の作業性に加え,作物の生育性,棚田景観の観点から検討するべく,調査地点を選定した(櫻井)。四国の中山間地域に分布する風化残積土の風化程度とその理工学性との関連を現地調査,室内実験を通じて検討した(宮内)。中国地域の黒ボク土の団粒,有機物,乾燥が理工学性に与える影響を検討した(足立)。