hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床実習終了時医療面接ＯＳＣＥのルーブリック評価システムの開発

医療面接は診断や重症度判断を行うために必要な情報の収集(診断推論)に加えて、患者教育と治療への動機づけ(行動変容)を促し、さらに患者との信頼関係の構築をめざす面接スキルであり、歯科医療人として備えておくべき必須の能力(コンピテンス)である。登院前OSCEに課題として組み込まれ、歯科界においても周知されるようになった。しかし、歯科で重視されるテクニカルなスキルでなく、情意領域の能力であるために、その教育は歯科医師には難しく、心理社会系の知識を持った教員が少なく、教育内容や方法に関して苦慮しているのが現状である。そこで本研究は、登院前、臨床実習終了時、臨床研修医修了時の医療面接アウトカムを明示し、各段階での評価基準とマニュアルを作成し、学修者自らが到達レベルをみえるようにすることで、自己の成長が感じ取れる学修システムを開発することを目的としている。現在、連携研究者らと医療面接について、学習の学びについて議論を重ね、段階的な振り返りに基づいたルーブリックの作成をテーマに、各教育機関関係者の協力を仰ぎ、セミナー・ワーキングを開催し、段階的なマイルストーンを加味した医療面接ルーブリックを作成し、成長を確認するための評価シートを作成している。評価シートによる臨床実習終了時PCC-OSCEと臨床研修医修了時Post-OSCEの受験映像をベテラン評価者による評価を行わせ、データを比較することで、両受験者の経験的な知識の違いを比較し、新たな成長に関する知見を見いだすことができると考える。また、医療面接に関しては、OSCEの関係で全ての大学で教育されていたが、コミュニケーションの基礎から段階的に医療面接を教育しているものやOSCE対応教育程度のものなど、内容の深さや時間に大きな差があるのでシラバスを調査することで、実施時期、コマ数・単位数をまとめることで、教育の深さの違いが明らかになると考える。医療面接を含めた「医療行動科学」に関して、シラバス調査が終了し、学年ごとの科目名、科目数、単位数等について傾向がまとまった。行動科学系に含まれると考えられる科目名称は、1年次から4年次にわたり幅広く実施されていた。また、学年をまたぐようにレベルを意識した配置が成されているものも多く見られた。医療コミュニケーション、医療人育成、早期体験教育、歯科医学概論、歯学史、医療倫理、心理学、医療面接、医療管理学等、多義にわたった名称が使われていた。総科目数は平均15.3科目で、最大37科目、最小5科目であった。総単位数は平均21.6単位で、最大50単位、最小5単位であった。大学間に差があることがわかった。特に、医療面接に関しては、OSCEの関係で全ての大学で教育されていたが、コミュニケーションの基礎から段階的に医療面接を教育しているものや、少ないものはOSCE対応教育程度のものなど、内容の深さや時間に大きな差が見られた。そこで、我が国の歯学教育機関29大学に対して、本研究の意図を説明する文章を作り、医療面接に関してアンケートの回答を求めたが、再度明らかになった内容に加えて、段階的なマイルストーンについて、文章化した質問を提示して意見を聴取する。医療面接は、単なる面接スキルの羅列ではなく、背景となる現在の患者中心の医療がどの程度教育に含まれているか、コミュニケーションスキルがどのレベルまで教育に含まれているか、患者の心理を理解するためにどの程度教育に含まれているか、面接の評価項目の段階的な構造化をしっかりと検討し、評価する必要があると考える。先ずは、第1回目のアンケートの回収が途中なために、すべての回収を目指し、明らかになった内容に加えて、さらに段階的なマイルストーンについて、文章化した質問を提示して意見を聴取する予定である。その後、医療面接を教育している科目名、実施時期、コマ数を、カリキュラム上の実施順にまとめる。医療面接を教育している科目のうち、実習を行っている科目と具体的な実習内容1科目名2実習内容(ロールプレイ、模擬患者セッション、ビデオ供覧など)3実習のコマ数・単位数についてまとめる。特に、学習方略が単なる知識の具有から実際的行動としてパフォーマンスできることに繋がるため意味があると考える。その後、聴き取り調査を用いて、不確実な事象や不明瞭な事項について、メール、文書、および教育機関を訪れてフォーカスインタビュー調査を行う。連携研究者の専門性、地域性を用いた細かな調査を行う予定である。また、評価シート、評価マニュアルの作成を通して、本領域の専門家と協力し、これまでに作成した医療面接評価シートの完成を目指す。完成した評価シートによる臨床実習終了時PCC-OSCEと臨床研修医修了時Post-OSCEの受験映像をベテラン評価者による評価を行わせ、データを比較することで、両受験者の経験的な知識の違いを比較し、新たな成長に関する知見を見いだす予定である。医療面接は、診断や重症度判断を行うために必要な情報の収集(診断推論)に加えて、患者教育と治療への動機づけ(行動変容)を促し、さらに患者との信頼関係の構築をめざす面接スキルであり、歯科医療人として備えておくべき必須の能力(コンピテンス)の一つである。

そこで本研究は、登院前、臨床実習終了時、臨床研修医修了時の医療面接アウトカムを明示し、各段階での評価基準とマニュアルを作成し、学修者自らが到達レベルをみえるようにすることで、自己の成長が感じ取れる学修システムを開発することを目的としている。現在、連携研究者らと医療面接について、学習の学びについて議論を重ね、段階的な振り返りに基づいたルーブリックの作成をテーマに、各教育機関関係者の協力を仰ぎ、セミナー・ワーキングを開催し、医療面接ルーブリックを作成している。また、臨床研修修了時の医療面接の評価シートを作成し、今年度の修了者の医療面接場面を記録したDVDを用いて、日常の業務として医療面接を行っている熟達歯科医師を対象に評価させ、評価シートの信頼性・妥当性を検討している。医療面接を含めた行動科学に関して,シラバス調査を昨年行ったが、科目名、時間数の特徴等について傾向をまとめているが、大学間に差があることがわかった。学修項目の違いや傾向を比較するにはシラバスは情報量質ともによい根拠となるが、科目名の違いから講義企画者の目的・意図に違いがあったり、記載されているSBOsからその内容の深さまでは明らかにできないことがわかった。さらに、詳細な分析を行うためには、アンケートを用いてより深いものとしなければならない。そこで、我が国の歯学教育機関29大学に対して、本研究の意図を説明する文章を作り、医療面接に関してアンケートの回答を求めた。1.医療面接を教育している科目名について、1実施時期、2科目名、3その科目全体のコマ数、4そのうち医療面接に関するコマ数に関する質問。2.医療面接を教育している科目のうち、実習を行っている科目と具体的な実習内容を、1科目名2実習内容(ロールプレイ、模擬患者セッション、ビデオ供覧など)3実習のコマ数に関する質問。現在、29大学中2/3程度を回収しているが、すべてが揃った状況ではないが整理分析中である。医療面接は、単なる面接スキルの羅列ではなく、背景となる現在の患者中心の医療がどの程度教育に含まれているか、コミュニケーションスキルがどのレベルまで教育に含まれているか、患者の心理を理解するためにどの程度教育に含まれているか、面接の評価項目の段階的な構造化をしっかりと検討し、評価する必要があると考える。医療面接は診断や重症度判断を行うために必要な情報の収集(診断推論)に加えて、患者教育と治療への動機づけ(行動変容)を促し、さらに患者との信頼関係の構築をめざす面接スキルであり、歯科医療人として備えておくべき必須の能力(コンピテンス)である。登院前OSCEに課題として組み込まれ、歯科界においても周知されるようになった。しかし、歯科で重視されるテクニカルなスキルでなく、情意領域の能力であるために、その教育は歯科医師には難しく、心理社会系の知識を持った教員が少なく、教育内容や方法に関して苦慮しているのが現状である。
ヒドリドイオンを安定に内包する錯体骨格の合成と機能

水素のアニオンであるヒドリド(H-)は高い還元性を持ち有機反応によく用いられる。一方固体中でヒドリド種を導入しその反応性や動きを制御する研究はなされていない。本研究では金属イオンと架橋性配位子からなる配位高分子結晶を用い、内部にヒドリド種を導入する合成研究を行った。各種合成条件や組成を検討したところ、安定にヒドリド種が導入した配位高分子結晶構造を得た。それらは二酸化炭素ガス等の小分子に対する高い還元活性を示し、固体状態で機能性ヒドリドとして働くことを示した。金属イオンと架橋性配位子からなる配位高分子(Coordination Polymer、以後CPと呼ぶ)の結晶構造内部にヒドリドイオン(H-)を導入するために、前半では様々な金属水素化物と架橋性配位子の溶液系における反応を検討した。CPを構築する多くの遷移金属イオンではヒドリドイオンによって還元されてしまい、安定な結晶構造を得ることができなかった。その中でMg(BH4)2とトリエチレンジアミンをアセトニトリル中で反応させた生成物は高い結晶性を有するCPであり、また活性なBH4-イオンを内包していることがわかった。これらの同定は粉末X線回折、固体NMR、およびIR測定によって行った。BH4-イオンの活性については得られたCP粉末を空気中に晒すと速やかにCPが分解し、トリエチレンジアミンとBH4-の水素化錯体が生成したことによる。本化合物の結晶構造を同定するため、放射光施設SPring-8の粉末X線解析を嫌気下で測定した。格子パラメータまで得ることに成功しているが、詳細な結晶構造の解明は現在引き続き検討中である。本研究の結果は、いわゆる自己集合で合成されてきたCPの内部にヒドリドイオンあるいは水素ホウ素化イオンを導入できるということを示しており、これらの活性なイオンを用いた不均一還元触媒やアニオン伝導体としての合理的設計につながるものである。分子性ヒドリド錯体は数多く知られているが、結晶骨格材料に組み込んだ例は数少なく、ほぼ酸化物のみであった。本成果をきっかけとして、より多彩な金属イオンとの組み合わせやヒドリドイオンの活性、動的特性を制御してゆくことが期待される。本研究を開始するまで、金属イオンを架橋性配位子で連結した配位高分子(Coordination polymer、以後CPと呼ぶ)の分野において強い還元活性アニオンであるヒドリドイオン(H-)および関連する水素化物アニオン(例えばBH4-)を導入した例は1例しかなかった。またその例も合理的とは言いがたかった。CPは一般的に比較的温和な溶液反応で自己集合的に構築するものであり、このような活性アニオンを導入する手法はなかったが、本研究ではMg(BH4)2とジアミン型架橋性配位子を用い、金属と配位子の電位窓を調整することによってヒドリドイオン種を導入できることを証明した。その点、合成化学的に十分な進捗である。またこれまで導入できた例は一例であるが、どのような金属塩や配位子を利用すればよいかその知見、また嫌気下合成反応の溶媒選定、反応温度選定含むノウハウを蓄積しており、次年度の合成目的に大きくつながるものである。また解析においては放射光X線、固体NMR、IRの併用によってヒドリドイオンのCP中における状態や濃度が分かるようになっており、合成的にただ導入するだけではなく、CP中でどの程度の還元特性を保持しているか、評価できるようになった。この点も大きな進捗ポイントである。ヒドリド(H-)およびボロヒドリド(BH4-)イオンを含有する配位高分子(金属イオンと架橋性配位子からなる錯体骨格)の合成において、初年度の知見をもとに主に遷移金属イオンのボロヒドリド金属塩を各種合成し、それらと非プロトン性配位子および非プロトン性溶媒の各種組み合わせを様々に試すことによって、特にMn(BH4)、およびCa(BH4)2, Sr(BH4)2の金属塩とビピリジル系配位子から様々な配位高分子結晶を合成することに成功した。単結晶解析およびリートベルト解析の結果、内包されるBH4-イオンは金属種によって大きく異なり、多彩な配座を有することが直接観察的に示された。この構造情報を基に、多孔性構造の有無を確認するため窒素吸着(77K)を行ったところMn(BH4)系配位高分子が十分なミクロ孔特性を示すことがわかった。次にTGA装置をアルゴン雰囲気グローブボックス中に導入し、各種BH4含有配位高分子の反応性を落とさない状態で様々なガスフローを行いながら、試料の重量変化を観察した。その結果配位高分子の結晶構造を反映した異なる二酸化炭素ガス(CO2)との反応性を示すことがわかった。特にMn2+イオンに対し、シス配位を示すBH4-イオン2つを有する配位高分子は40°CCO2フロー条件で30重量%の反応性を示すことから、配位高分子内部のBH4-は高い還元特性を保持しており、他の分光学結果とも合わせ、BH4-イオン一つに対して多段階的にCO2分子を還元、挿入するプロセスが進行することがわかった。以上還元活性の高いBH4-を多彩な構造条件で配位高分子内に導入できる合成指針、および固体中における小分子還元特性の能力を明らかとし、ヒドリドの特性を固体で利用する新たな化学において分子を利用する配位高分子の有用性を提案することができた。

本研究では金属イオンと架橋性配位子からなる配位高分子結晶を用い、内部にヒドリド種を導入する合成研究を行った。各種合成条件や組成を検討したところ、安定にヒドリド種が導入した配位高分子結晶構造を得た。それらは二酸化炭素ガス等の小分子に対する高い還元活性を示し、固体状態で機能性ヒドリドとして働くことを示した。初年度の成果を元に、より多彩なヒドリドイオン含有配位高分子(Coordination polymer、以後CP)の合成を進めてゆく。合成時に金属水素化物を用いる手法と同時に、CP結晶骨格を合成したのち、ヒドリドイオンを導入するポストシンセシス法をも適用する。例えばカルボン酸系配位子から合成されるCPは数多いが、高い温度でも安定なCPでは一部脱炭酸にともなうヒドリド生成が期待される。この機構をCP中で起こすことで、金属イオンに直接配位したヒドリドイオン含有CPを調整する。また初年度ではヒドリド含有CPの合成には成功したが、詳細な結晶構造はまだわかっていない。この点を解明するため、一案としては重水素アニオン(D-)をH-に代わって導入したサンプルを調整し、中性子回折を用いることによって直接観察することを検討する。以上のようにCPの合成方法の多様化、解析手法の展開を平行して進めることによって、高密度かつ高い活性を持つヒドリドイオン含有CPの合成スキームを確立する。錯体化学研究成果を論文化する際に利用した英文校閲に係る費用が予定より小さくなったため、次年度使用額が生じた。研究成果を論文化する際に利用する英文校閲に係る費用に使用する計画である。
人工衛星収集船舶情報による北極海航路の現状及び航海シミュレーションへの利用

当該年度で公開できる研究報告を以下に示す。北極海航路の運航状況を明らかにするために、人工衛星で収集された船舶情報時系列データである衛星AIS(Automatic Identification System:船舶自動識別装置)データと海氷密接度データを用いて算出した海氷密接度に対する船体速度減速の推定式を評価し、その推定式を用いて北極海航路における航海シミュレーションを構築し実行した。嶋田(2014)で用いた海氷密接度を評価した船体速度の推定式は、過去の文献(シップ・アンド・オーシャン財団、2000)を参考にして算出した。衛星AISデータを用いて海氷密接度を評価した船体速度の推定式(以下、AIS船体速度推定式)と比較するために、海氷密接度がゼロの場合の船体速度が巡航速度となるように、嶋田(2014)で用いた海氷密接度を評価した船体速度の推定式の0次の項を変更した(以下、CS14船体速度推定式)。AIS船体速度推定式は、CS14船体速度推定式よりも海氷状態が多少厳しい海域でも航行する。海氷密接度が10%(単位面積当たりの海氷面積の割合)のときCS14船体速度推定式よりも船体速度は約2%速くなり、海氷密接度が50%のとき約15%速くなる。両者の間で船体速度の差が多少あるものの、衛星AISデータを用いて海氷密接度を評価した船体速度推定式が過去の文献を参考して算出した船体速度推定式を概ね対応したことは、衛星AISデータ及び海氷密接度データを用いて北極海航路周辺の海氷域を航行する船舶の船体速度を算出し、ヨーロッパとベーリング海峡の間における北極海航路の航行時間を概ね予測できることが示唆される。北極海航路の運航の現状を明らかにするために、人工衛星で収集された船舶情報時系列データである衛星AISを用いて北極海における船舶運航の現状を調べた。北極海の海氷面積が最小となった年で北極海航路が開通する始まりの時期において、北極海航路を航行したタンカーに注目した。海氷密接度とタンカーの航路を比較すると、海氷密接度が低い海域を航行する傾向を示した。海峡付近の海氷密接度が高いと、航行距離の短縮より航路選択の自由度を優先して航行した。一方,東シベリア海の海氷密接度が高い海域でもタンカーは航行しており、このような海域では海峡の通過あるいは迂回を選択する必要がないので海氷状態よりも航行距離の短縮を優先したと考えられる。海氷状態におけるタンカーの速度の影響を調べるために海氷密接度に対する速度減速の推定式を求めた。この推定式は海氷状態に対する速度減速の部分を評価し、海氷状態による航行可能な速度を概ね示しており、今後、北極海航路における航海計画作成等に貢献できると考えられる。衛星AISデータより、北極海航路(ロシア沿岸を経由するヨーロッパから東アジア間の航路)を航行する船舶を見つけ出し、衛星AISからの船速と海氷データと比較して海氷の影響による船速の推定式を算出することができた。船速と海氷状況の関係が高かったことから、波浪状況よりも海氷状況のほうが船速変化に大きく影響を及ぼすことがわかった。近年、北極海の海氷面積は減少傾向であることから、北極海を経由して東アジアとヨーロッパ間を航行する北極海航路が注目されている。北極海航路は、スエズ運河を経由して東アジアとヨーロッパ間を航行するよりも約30%の航行距離を短縮できることから、航海時間の短縮及び燃料消費量の削減が期待できる。海氷減少傾向である北極海において実際の運航状況を知ることは重要であるが、ほとんど不明である。それゆえ、北極海航路の航海シミュレーションを構築してもその検証が困難である。

そこで、北極海における運航データに基づいて航海シミュレーションを検証するために北極海における人工衛星で収集された船舶情報時系列データ(以下、衛星AISデータ)を購入した。購入した衛星AISデータの期間は、北極海における海氷面積が観測史上最小記録を更新した2012年である。その衛星AISデータを用いて、北極海航路を航行する船舶の隻数、種類、北極海における航路及び航行日数等の運航の現状を確認することができた。その特性について発表及び論文投稿を行う予定である。今後の研究展開としては、衛星AISデータの船舶速度と海氷・波浪モデルデータ(海氷密接度、有義波高等)の関係性を示し、海氷・波浪に対する船舶速度の推定式を算出する。その推定式を北極海航路の航海シミュレーションに実装する。また、衛星AISデータでわかった航行海域に参考にした北極海航路ネットワークを構築し、海氷・波浪に対する船舶速度の推定式及び航路ネットワークを用いて北極海における航路選択シミュレーションの高度化を行う。衛星AISデータの価格が高額であること、国内代理店を経由して海外企業から衛星AISデータを取り寄せること、本格的な組織統合した初年度より事務手続きが以前よりも複雑化したことより、購入手続き時間が予想以上にかかった。しかし、年度中に衛星AISデータを購入でき、解析を行っている。次年度は最終年度のため、衛星AISデータから求めた船速推定式及び航路ネットワークを用いた高度化した北極海における航路選択シミュレーションの成果を報告し、今後の研究計画を作成する。衛星AISデータ(船舶の位置、時間等)及び海氷・波浪モデルデータから船速評価式及び航路ネットワークを構築し、船速評価式及び航路ネットワークを用いた北極海における航路選択シミュレーションの高度化を行う。当該年度では、購入した衛星AISデータを解析することに集中したために学会等における発表活動はしなかった。しかし、当該年度に投稿した論文が次年度に受理され、論文を発表する費用に充てる予定である。また、衛星AISデータが前年度より値上がりしたためにデータ期間を前回に購入した期間より短くして購入した。次年度は、予算次第であるが追加解析のために衛星AISデータを新規に購入する予定である。衛星AISデータの価格が高額であり、データの中身を吟味するために衛星AISデータの期間を制限し購入手続きを行ったが、購入手続きが予想よりも時間がかかった。次年度に新たに衛星AISデータを購入する。
肝臓形質膜におけるATPに依存したグルタチオン抱合体輸送体の性質

肝細胞内に取り込まれた薬物や発癌性物質はグルタチオンやUDPーグルクロン酸と反応し抱合体を生成することにより解毒化され、胆管内へ輸送される。これら抱合体の輸送はATPに依存した特異的輸送体によるものと考えられており、先に我々はラット肝臓形質膜のcanalicular小胞体において、この輸送がATPに依存した一次能動輸送であることを明らかにした。しかしながらATPがこの輸送にどう共役しているか分かっていない。そこで本研究ではラット肝臓形質膜より、この輸送タンパク質を精製し、この性質を調べることにした。ラット肝臓により形質膜を単離し、オクチルグルコシド(OG)により可溶化し、種々のカラムクロマトグラフィ-により精製を行った。なお活性は各段階でリポソ-ムに再構成し、ATPに依存したグルタチオン抱合体のリポソ-により精製を行った。なお活性は各段階でリポソ-ムに再構成し、ATPに依存したグルタチオン抱合体のリポソ-ム内への輸送を調べた。可溶化後2,4ーdinitrophenyl glutathione(DNPーSG)が結合したアフィニティカラムおよび高速液体クロマトグラフィ-によるゲルロ過により60倍活性が増加した。またこの再構成系にて、ATPに依存したDNPーSGおよびロイコトリエンC_4(LTC_4)の輸送がみられ、グルクロニドの輸送は観測されなかった。このことはグルタチオン抱合体とLTC_4は同一の輸送体であるが、グルクロニドは別の輸送体であることが分かった。またこの精製したタンパク質はATPase活性が見られ、DNPーSGの添加によりATPase活性が約2倍増加した。またこのATPase活性に対するDNPーSGおよびATPに対するK_m値は輸送に対するそれとよく一致することから、このATPase活性と輸送が直接共役していると結論される。またこの輸送タンパク質の分子量はSDSーゲル電気泳動により、62,000であることが分かった。
凝固定常状態における液相と固相の局所構造相関

本研究では、2000K以上の高温融体の凝固現象における液相構造と固相構造の相関を原子スケールで明らかにすることを目的とし、レーザー加熱型ゾーンメルト装置を用いた構造解析手法を考案した。アルミナおよびチタンをはじめとする高融点物質のゾーンメルト状態を実現し、放射光X線を用いることにより、高精度液体構造データの取得に成功した。このことにより、高融点物質の新たな液体構造解析手法として本手法の利用が有効であることを示した。また、凝固界面近傍の液相および固相の構造データの取得に成功し、凝固界面において、従来は観測されていない準安定相の析出を示唆する結果を得た。本研究では、1500K以上の高融点物質を対象とし、その凝固過程における固相と液相の構造の相関を明らかにするため、放射光実験に最適化したレーザー加熱型ゾーンメルト装置を構築した。本研究で構築した装置を用いることにより、代表的な高融点物質であるアルミナ(融点2345K)のゾーンメルト状態を実現することに成功した。また、放射光X線を用いることにより、2500 Kにおける高温融体の高精度X線回折データを取得できることを確認した。さらに、チタン(融点1941K)をはじめとした高融点金属や、ジルコニウム合金などの高融点合金についても凝固温度近傍における構造データを取得し、固相と液相の構造相関を考察する上で有用な情報を取得した。本手法を用いることにより、従来は無容器浮遊法でしか得られなかった精度に匹敵する液体構造データの取得に成功した。また、レーザー加熱を用いて局所的に融解することにより、液相だけでなく、固相および固液境界層における構造情報の取得が可能であることを示した。本研究の目的である固相と液相の構造の相関を明らかにするため、現在、構造因子および動径分布関数の解析を進めている。また、チタンの凝固界面近傍の構造因子について、安定相の析出領域近傍に準安定未知相の析出を示唆する結果を得ているが、再現性の確認および凝固域の厳密制御のための装置改良を進める。今後は、本研究で新たに構築したゾーンメルト装置装置の高度化を進めるとともに、より多くの高融点物質について固相と液相における局所構造の相関について定量的な解析を試みる。本研究の目的は、融点が2000K以上の高温融体の一方向凝固を利用し、凝固界面近傍における幾何学的原子配置をその場観測することにより、凝固現象における液相構造と固相構造の相関を原子スケールで明らかにすることである。具体的には、(1) X線回折に最適化したレーザー加熱型ゾーンメルト法による高温融体の新たな精密構造解析手法の構築、(2)溶融帯域における液相領域から境界層領域、さらに凝固相における幾何学的原子配置の決定、(3)凝固界面近傍の液相における局所的秩序構造と凝固相選択との関連を明らかにすることである。平成24年度は、上記目的の(1)および(2)について達成するため、レーザー加熱型ゾーンメルト装置を新たに製作し、SPring-8のシンクロトロン放射光を利用した高エネルギーX線回折実験の実施した。本年度の計画では、FeやSiなどの高融点の単体を研究対象としていたが、使用した炭酸ガスレーザーの波長の吸収率が低く、溶融状態を実現することが困難であった。したがって、試料をセラミクス材料であるアルミナへ変更することにより、凝固定常状態を実現し、高精度X線回折データの取得を可能とした。本年度は界面及び凝固相の構造データ取得には至らなかったが、2500Kにおけるアルミナ融体の構造データの取得し、従来、申請者らが用いてきたガス浮遊法によって取得した構造データと比較して遜色のないデータを取得することに成功した。したがって、本手法が高温融体の構造データを取得するための手法として有用であることを実証した。平成24年度の目的は、(1) X線回折に最適化したレーザー加熱型ゾーンメルト法による高温融体の新たな精密構造解析手法の構築、(2)溶融帯域における液相領域から境界層領域、さらに凝固相における幾何学的原子配置の決定である。目的の(1)については、レーザー加熱型ゾーンメルト装置を新たに製作し、SPring-8のBL04B2ビームラインへの設置および高エネルギーX線回折実験の実施まで到達したので、概ね目的を達成している。目的の(2)については、高融点材料であるアルミナの液相構造データの取得には成功したものの、本来の目的であるFeやSiなどの単体についてはゾーンメルトに成功しておらず、また、境界相および凝固相の構造データの取得にも至っていない。

また、液相の幾何学的原子配置の決定については、取得した構造因子の解析が必要となるが、単体原子の液相構造と比べて化合物の液相構造解析は格段に困難となり、解析期間を要するため、次年度における課題としている。したがって、目的の2)については達成度としては4割程度となり、本年度全体として達成度は7割程度と考えている。今後の研究の推進方策について、具体的な事項を以下に示す。1)平成24年度に製作した装置を改良し、溶融に使用するレーザーの波長を短波長へ変更することにより、FeやSiなど結晶成長の界面形態が異なる高温融体のゾーンメルト状態を実現する。2)凝固界面近傍の固相、境界層、液相における幾何学的原子配置から原子間距離、配位数、結合角分布を詳細に調べ、短距離秩序を明らかにし、それぞれの領域における構造の相関を調べる。3)液相と固相における短距離秩序の情報から、原子配置の差によるエントロピー変化を見積ることで、界面エネルギーを算出し、凝固相選択との関連付けを試みる。4)単成分融体で確立した上記の手法を2元系合金へ適用範囲を広げることにより、液相組成と析出初相の組成および構造との関連を明らかにし、平衡状態図で予測される結晶構造との対応を調べる。5)凝固界面近傍の液相に短距離秩序の発展により生じると考えられる長距離ゆらぎの存在を小角X線散乱実験を利用して検出を試み、ゆらぎを検出した場合には、ゆらぎのサイズ(数十nm)を見積もり、さらに短距離秩序との関連を明らかにする。平成25年度においては、ゾーンメルト装置の改良および放射光X線回折実験の実施のため、以下の計画により研究費を使用する。不純物の影響に左右されやすい凝固現象を取り扱うため、高純度の金属試料を購入する必要があり、10万円程度使用する。また、化学的活性の高い溶融金属を取り扱うことによる雰囲気用高純度Arガス、真空チャンバー装置の維持に不可欠な真空部品、レーザー入射のための光学系部品などの消耗品購入のため、40万円程度使用する。本研究の目的達成のためには、放射光X線の利用が必須であり、これまでに課題採用実績が十分にあるSPring-8の利用が妥当である。したがって、放射光実験にかかる費用として、24時間の連続実験の際に補助をする大学院学生の旅費として2名×5万円×2回(20万円)、製作した実験装置のSPring-8への輸送費(東京ー播磨)として10万円を使用する。さらに放射光実験を実施する際に必要となる消耗品費として15万円を使用する。成果の公表にかかる経費として、国内学会参加費、12月にアメリカで開催されるTHERME2013における研究発表のための出張旅費として25万円程度を使用する。
生物多様性を考慮した森林伐採配置方式の構築

森林景域の断片化(fragmentation)とは、森林伐採や林道開設に伴う人為的攪乱の結果として、複雑なモザイク状の「林相パッチ」が形成される過程であり、攪乱後の景域遷移や回復程度の時間的・空間的スケールを推定する上で、これらのパッチ形状や配置、パッチ間距離・分布特性等を定量的に把握することがまず重要な作業となる。前年度は、その基礎作業として、1ソースデータの収集、2パッチマップの作成、3パッチ形状・分布統計量の推定の3課題に的を絞って研究を進めた。本年度は、その基礎的解析部分を発展させ、人工林施業地域を対象とした林相パッチの形状特性、特に面積(area)-周長(Perimeter)の相関溝造に基ずくフラクタル次元(fractal dimension)による推定法について、数値実験及びGISデータを用いた解析事例により検討した。まず数値実験においては、実際の伐区形状に近似させた4つの基本的な幾何学図形を用いて、パッチ数や図形間の混合条件によってフラクタル変動量(回帰係数)と線形変動量(切片)がどのように変化するかを検証した。その結果、(1)いずれの図形でもパッチ数に関係なく推移されるフラクタル次元は理論値に一致すること、(2)線形変動量は図形に応じた固有値を与えること、(3)各図形を混合したフラクタル推定値が理論値と必ずしも一致しないこと、(4)パッチ数に呼応して線形変動量が変化すること(適合度に依拠)等が明らかとなった。そこで、パッチ形状の多様性、混交度、大きさ、数量等に影響されない新たな形状指標値として、正方形からの歪度を尺度とする形状指数を導出・提案し、京都大学和歌山演習林の森林基本図(1:5,000)から抽出した174個の林相パッチ(人工造林地)を事例とした解析に応用した。その結果、近正方形に対する一定の閾値を設定することで、パッチ形状の大きさや数量、林縁凹凸に影響されない安定した推定値が得られることが確認された。このことは、パッチ単位の形状特性の計量化が森林被覆の属性や空間スケールに影響されることなく実行されることを示唆している。そこで当該年度は、1ソースデータの収集、2パッチマップの作成、3パッチ形状・分布統計量の推定の3課題に的を絞って研究を進めた。具体的には、モデル森林(京都大学芦生演習林)に設定した解析対象地域(面積:2,000ha)をカバーした航空写真(昭和49年:モノクロ・カラー写真、平成8年:カラー写真、デジタルオルソフォト)、林層図、数値地形図を用いて、昭和49年及び平成8年の22年間の伐採・林道開設推移に伴う当該森林地域の時系列的・空間的な断片化状況変化をパッチマップで再現した。この作業は、従来の研究成果として開発してきた簡易型画像解析処理システムと、今回新たに導入した画像・地理情報システムGIS(PCI/IDRISI)を併用して行った。パッチ形状(面積・周長・多様度指数・フラクタル次元)、パッチサイズ(平均周長・平均面積)、パッチ数度(個数・面積比率・密度)、分布統計量(重心間距離・ボロノイ距離)の推定に関しては、GISの空間分析機能及びデジタル画像処理に基づくピクセルカウント法を用いて解析した。過去22年間の分散伐採の結果、全体としては林相パッチ形状の単純化と林縁域での拡張が漸次進展し、林相の断片化にはほとんど変化が見られないか、あるいは若干弱まって推移してきたことが類推された。二時点での統計検定では必ずしもパッチ間の有意差は得られなかったが、景域の断片化の基本構造を把握する上で本研究に導入したGISによる画像処理法及び評価指標が効果的であることが確認された。

そこで、パッチ形状の多様性、混交度、大きさ、数量等に影響されない新たな形状指標値として、正方形からの歪度を尺度とする形状指数を導出・提案し、京都大学和歌山演習林の森林基本図(1:5,000)から抽出した174個の林相パッチ(人工造林地)を事例とした解析に応用した。その結果、近正方形に対する一定の閾値を設定することで、パッチ形状の大きさや数量、林縁凹凸に影響されない安定した推定値が得られることが確認された。このことは、パッチ単位の形状特性の計量化が森林被覆の属性や空間スケールに影響されることなく実行されることを示唆している。
並列計算のための自己反映オブジェクト指向言語処理系

本研究では、自己反映並列オブジェクト指向言語ABCL/R3の言語設計および、インタプリタ処理系の作成を行い、従来のものより、より記述が容易で効率的な実行が可能となる言語処理系作成のための方向付けが得られた。具体的には、以下のとおりである。(1)ABCL/R3の言語設計、特にメタオブジェクトプロトコルに関しては、継承と委譲(delegation)による拡張を念頭に置き、細分化されたメソッド群によって定義を行った。特にこの細分化は、部分計算による実現を前提とすることで、プログラマが利用しすい形で定義することが可能になっている。そのため、報告者らがこれまで設計・実現を行ってきたABCL/R./R2に比べて、メタオブジェクトの拡張に継承機構が利用でき、再利用性を向上させている。また、メタインタプリタ設計に関しては、新しく委譲にもとづいた設計を行った。これによって、インタプリタ実行時にインタプリタ定義を拡張することが可能になり、動的かつ局所的な変更を容易にしている。さらに委譲オブジェクトは、関数定義への変換できるように制限されているため、部分計算を用いたコンバイルを容易にしている。(2)Schemeの並列オブジェクト指向拡張であるSchematicをもとにして、ABCL/R3のインタプリタ処理系を作成した。現在のところ、メタレベルの変更を含めた簡単なサンプルプログラムが動いている。Schematic処理系は、並列環境に対応しているため、ABCL/R3処理系を並列に動作させることは容易であると思われる。また、コンパイル方法については、メタオプジェクトを部分計算した結果を、他のオブジェクトと同様に扱うための枠組が必要であることが分かり、現在はその解決方法を新たな研究課題として検討している。
Subtraction法を用いた非水疱型先天性魚鱗癬様紅皮症の原因遺伝子の同定

subtraction法を用いて,正常表皮細胞で発現しており先天性魚鱗癬様紅皮症(NBCIE)患者の表皮細胞では発現の低下あるいは消失している遺伝子を解析し,NBCIEの原因遺伝子を同定するために以下の研究を実施した。1)魚鱗癬患者の皮膚生検組織から表皮細胞を分離,培養してmRNAを抽出した.3)1)および2)で抽出したmRNAから,SMARTTMPCR cDNA Synthesis Kit(クローンテック社)を用いて,Reverse TranscriptionでcDNAを作った後に,LD-PCRを行って完全長のcDNAを多く含むcDNAをそれぞれ作成した.5)4)で分離した,NHEKで発現の亢進が認められるcDNA(Subtracted cDNA)をTA Cloning VectorのpCR2.1(インピトロゲン社)に組み込み,Cell PORATORTM Electroporation System(ライフテックオリエンタル社)を用いて大腸菌Electromax DH10BTMCellに導入した.6)5)でSubtracted cDNAを導入した大腸菌クローンについて,予想される約104個のコロニーをナイロン膜にDuplicateして写し取り,それぞれのナイロン膜に2)で作った魚鱗癬由来のcDNAとNHEK由来のcDNAから作ったTotal cDNA Probeを用いてColony Hybridizationを行い,NHEKでしか発現の見られない,あるいはNHEKで発現の亢進が認められるクローンを同定した.subtraction法を用いて,正常表皮細胞で発現しており先天性魚鱗癬様紅皮症(NBCIE)患者の表皮細胞では発現の低下あるいは消失している遺伝子を解析し,NBCIEの原因遺伝子を同定するために以下の研究を実施した。1)魚鱗癬患者の皮膚生検組織から表皮細胞を分離,培養してmRNAを抽出した.3)1)および2)で抽出したmRNAから,SMARTTMPCR cDNA Synthesis Kit(クローンテック社)を用いて,Reverse TranscriptionでcDNAを作った後に,LD-PCRを行って完全長のcDNAを多く含むcDNAをそれぞれ作成した.5)4)で分離した,NHEKで発現の亢進が認められるcDNA(Subtracted cDNA)をTA Cloning VectorのpCR2.1(インピトロゲン社)に組み込み,Cell PORATORTM Electroporation System(ライフテックオリエンタル社)を用いて大腸菌Electromax DH10BTMCellに導入した.6)5)でSubtracted cDNAを導入した大腸菌クローンについて,予想される約104個のコロニーをナイロン膜にDuplicateして写し取り,それぞれのナイロン膜に2)で作った魚鱗癬由来のcDNAとNHEK由来のcDNAから作ったTotal cDNA Probeを用いてColony Hybridizationを行い,NHEKでしか発現の見られない,あるいはNHEKで発現の亢進が認められるクローンを同定した.
水稲根圏におけるメタンの動態に関わる微生物食物連鎖の構造と機能の解析

水田におけるメタン動態のホットスポットである水稲根圏における微生物食物連鎖の構造と機能を解析した。圃場調査、ポット実験、室内のミクロコズム実験から、水稲根圏には特徴的な原生生物(繊毛虫、鞭毛虫、アメーバ)が生息しており、酸素や有機物の供給に応答してその群集構造が変化することが明らかとなった。また、メタン酸化によって駆動する食物連鎖の構造も水稲根圏とそれ以外の土壌では異なることが明らかとなった。本研究では、水田におけるメタン動態のホットスポットである水稲根圏に焦点をあて、野外調査、室内実験によってメタンの動態に関わる微生物食物連鎖の構造を解析する。また、微生物食物網が水稲根圏におけるメタン生成古細菌、メタン酸化細菌群集の構造と機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。本年度は、まずは微生物食物連鎖を構成する原生生物群集に焦点をあて、PCR-DGGE法による根圏の原生生物群集の解析手法を確立した。水稲体由来の18S rRNA遺伝子の増幅を特異的に抑制するLNA(locked nucleic acids)の開発により、根圏に生息する真核微生物を効率的に検出することが可能となった。野外の水田圃場より生育時期の異なる稲体を採取し、本研究で確立した方法で根圏土壌中の真核微生物群集の解析を行なった。その結果、水稲根圏の真核微生物群集構造は周辺の土壌とは異なっていること、塩基配列情報の解析により水稲根圏に特異的なアメーバが生息することが示唆された。ポットでのイネ栽培実験では、RNAを対象として根圏で活性を有する真核微生物群集の解析を行い、繊毛虫やアメーバなどの原生動物が根圏で活性を有していることが示された。また、ガラス製のミニ根箱による水稲根圏の観察を行なった結果、根端部を中心に多数の原生動物の生息が認められた。以上の結果は、湛水状態にある水稲の根圏域で微生物食物連鎖が機能していることを強く示唆するものであり、来年度はメタンの動態と微生物食物連鎖の関係を明らかにする予定である。二年目となる本年度は、安定同位体炭素で標識した二酸化炭素を利用した安定同位体プロービング法により、水稲根から供給される光合成産物を発端とする微生物食物連鎖の構造を明らかにすることを試みた。幼穂形成期および出穂期において1週間13CO2を付加した生育した水稲から根圏土壌を採取し、抽出した核酸(DNA, RNA)を密度勾配遠心分離によって分画し、(RT-)PCR-DGGEによって13Cを取り込んだと考えられる真正細菌、メタン生成古細菌、真核微生物、バクテリオファージの群集解析を行った。真正細菌、真核微生物、メタン生成古細菌については、非標識CO2を付加した対照にくらべてわずかに“重い"核酸各分でいくつかのDGGEバンドが確認されたが、それらはいずれも群集全体の優占グループであったため、実際に13Cを取り込んだ群集であると確証するには至らなかった。バクテリオファージ群集については本研究の条件では十分なPCR増幅が得られず13C取り込みを確認するに至らなかった。水稲幼苗を用いたミニ根箱実験では、微生物食物連鎖の中で捕食者として重要な役割を果たす原生動物の根圏での分布を詳細に解析した。原生動物は根圏に集中して成育しており、特に根端分裂組織周辺に高密度で分布しその範囲も広かった。原生動物の種類によって根圏効果は異なっており、繊毛虫は根端に、鞭毛虫は根端および根の表面やごく近傍に高密度で観察された。一方、アメーバは繊毛虫や鞭毛虫に比べて根から離れた部位に特異的に分布していることが明らかになった。本年度は、水稲根圏におけるメタン酸化菌とメタン酸化が駆動する微生物群集のはたらきを解析した。つくばFACE(Free Air CO2 Enrichment)実験圃場から幼穂形成期の水稲を採取し、根圏試料(根+根圏土壌)を13Cで標識したメタン雰囲気下で培養し、メタン由来の炭素を取り込んだ微生物群集を解析した。根圏土壌は遅滞期をともなわない速やかなメタン酸化活性を示し、培養後の土壌DNAを解析した結果、真正細菌、真核生物ともメタン由来の炭素を取り込んでいることが明らかとなり、根圏におけるメタン酸化微生物食物連鎖の存在が示された。根圏試料でメタン由来の炭素の取り込みに関わる真核微生物群集は、非根圏試料のそれとは大きく異なっており、根圏特有の微生物食物連鎖構造があることが示唆された。一方T4型ファージのカプシド遺伝子を対象とした解析では、バクテリオファージへのメタン由来炭素の取り込みは確認できなかった。水稲の根からメタンを加えて無機塩培地によってメタン酸化細菌を集積培養し1株を分離した。

分子生物学的、生化学的、形態学的解析の結果、分離株が新規のメタン酸化細菌であることが明らかとなり、本株を新属新種のメタン酸化細菌Methylomagnum ishizawaiとして提案した。水田におけるメタン動態のホットスポットである水稲根圏における微生物食物連鎖の構造と機能を解析した。圃場調査、ポット実験、室内のミクロコズム実験から、水稲根圏には特徴的な原生生物(繊毛虫、鞭毛虫、アメーバ)が生息しており、酸素や有機物の供給に応答してその群集構造が変化することが明らかとなった。また、メタン酸化によって駆動する食物連鎖の構造も水稲根圏とそれ以外の土壌では異なることが明らかとなった。当初計画した研究はすべて着手し、一定の成果が挙がっている。一方で、ポット実験によるRNAレベルでの真核微生物群集の解析では、水稲栽培期間を通じた根圏試料の採取まで完了したものの、今後微生物群集の解析を進めていく必要がある。また、安定同位体プロービング法による根圏微生物の食物網解析についても、メタン酸化に関連する微生物食物構造についての情報を取得していく必要がある。27年度が最終年度であるため、記入しない。土壌微生物学引き続き、圃場レベル、ポット実験での根圏微生物群集の解析をすすめる。また、安定同位体炭素で標識したメタンを利用した安定同位体プロービング法により、メタンの酸化と微生物食物連鎖の関係を明らかにする。ミニ根箱から根圏に多数生息する原生動物を分離、同定するとともに、操作実験によって原生動物が根圏の細菌群集やメタン酸化に及ぼす影響を解析する。また、農業環境技術研究所の試験圃場を利用して水稲根圏の微生物食物連鎖の構造と機能を解析し、異なる水稲品種や環境要因の影響を明らかにするとともに、従来の知見と比較することで、成果の普遍化を目指す。当初計画した初年度の研究はすべて着手し、一定の成果が挙がっている。一方で、野外試料の解析は、異なる圃場で今後さらに検討する必要がある。また、ポット実験によりRNAレベルでの真核微生物群集の解析では、嫌気的な水稲根圏環境については十分な知見が得られたが、メタン酸化が活発な水稲生育中期の好気環境についての情報を再度収集する必要があると考えられた。さらに本年度はDGGE法による解析にとどまっており、特徴的な試料についてpyrosequencingによる大量データの取得を行なう必要がある。安定同位体プロービング法による水稲根圏の微生物食物連鎖の解析実験で、同位体標識された微生物群について次世代シークエンスを利用した詳細な解析を予定していた。しかしながら、DGGE解析の段階で十分な標識が得られなかったため、次世代シークエンスによる解析を見合わせた。引き続き、圃場レベル、ポット実験での根圏微生物群集の解析をすすめる。また、安定同位体炭素で標識したメタン、二酸化炭素を利用した安定同位体プロービング法により、メタンの酸化および生成と微生物食物連鎖の関係を明らかにする。ミニ根箱から根圏に多数生息する原生動物を分離し、同定する。次年度はメタン酸化に焦点を絞り、同様に安定同位体プロービング法を用いたメタン酸化に関わる微生物食物連鎖の解析を行う。次年度使用額については、予定している次世代シークエンスの解析に充当する。
最大応力計測問題を打開する水圧破砕法国際スタンダードの構築と検証

水圧破砕法は,km級の大深度における地殻応力の現位置計測を可能とする唯一の実用的手段として従来から広く用いられてきた.しかし,この方法では,坑井直交面内における最大応力を評価する要領に致命的な欠陥のあることが最近明らかになっている.その原因は,従来の仮定に反し,(a)残留き裂開口幅の存在によって,き裂の開口以前から坑井水圧がき裂内に浸入してしまうこと,(b)加圧システムのコンプライアンスC(システム内の水圧を単位量だけ増加させるのに必要な水の体積,換言すると剛性の逆数)が大きすぎるために,き裂開口の影響が坑井水圧の変化挙動に現れにくいことにある.これらを考慮して大深度での計測を可能にすべく我々は,坑井底部に直径の小さい試験孔(以下,ベビー孔)を新たに掘削して,その中で水圧破砕を実施するという新方式(Baby Borehole Hydro-fracturing, BABHY(ベイビー方式と呼ぶ)を提案した.すなわち,(a)先端にコアビットを取り付けた部品を掘管内部を通して坑底まで自由落下させて掘管内壁に固定,(b)同ビットを使って本体坑井底部にベビー孔を掘削,そして,(c)ビットを回収した後,今度はストラドルパッカーを同じく掘管内部を通して坑底までワイヤーラインで降ろし,掘管内壁に固定,ベビー孔内で水圧破砕を実施し,その結果から地殻応力を評価するというものである.その実用化を図るために室内実験と岐阜県松代町における深度約80mの坑井を用いた現場試験を行って要素技術の開発を行った.その結果を踏まえて深度1キロまでの測定に耐える地殻応力測定装置を試作した.さらに,地表から掘削された鉛直井に同装置を適用して,深度811mでの実証試験に成功した.水圧破砕法は,km級の大深度における地殻応力の現位置計測を可能とする唯一の実用的手段として従来から広く用いられてきた.しかし,この方法では,坑井直交面内における最大応力を評価する要領に致命的な欠陥のあることが最近明らかになっている.その原因は,従来の仮定に反し,(a)残留き裂開口幅の存在によって,き裂の開口以前から坑井水圧がき裂内に浸入してしまうこと,(b)加圧システムのコンプライアンスC(システム内の水圧を単位量だけ増加させるのに必要な水の体積,換言すると剛性の逆数)が大きすぎるために,き裂開口の影響が坑井水圧の変化挙動に現れにくいことにある.これらを考慮して大深度での計測を可能にすべく我々は,坑井底部に直径の小さい試験孔(以下,ベビー孔)を新たに掘削して,その中で水圧破砕を実施するという新方式(Baby Borehole Hydro-fracturing, BABHY(ベイビー方式と呼ぶ)を提案した.すなわち,(a)先端にコアビットを取り付けた部品を掘管内部を通して坑底まで自由落下させて掘管内壁に固定,(b)同ビットを使って本体坑井底部にベビー孔を掘削,そして,(c)ビットを回収した後,今度はストラドルパッカーを同じく掘管内部を通して坑底までワイヤーラインで降ろし,掘管内壁に固定,ベビー孔内で水圧破砕を実施し,その結果から地殻応力を評価するというものである.その実用化を図るために室内実験と岐阜県松代町における深度約80mの坑井を用いた現場試験を行って要素技術の開発を行った.その結果を踏まえて深度1キロまでの測定に耐える地殻応力測定装置を試作した.さらに,地表から掘削された鉛直井に同装置を適用して,深度811mでの実証試験に成功した.水圧破砕法は,km級の大深度における地殻応力の現位置計測を可能とする唯一の実用的手段として従来から広く用いられてきた.しかし,この方法では,坑井直交面内における最大応力を評価する要領に致命的な欠陥のあることが最近明らかになっている.その原因は,従来の仮定に反し,(a)残留き裂開口幅の存在によって,き裂の開口以前から坑井水圧がき裂内に浸入してしまうこと,(b)加圧システムのコンプライアンスC(システム内の水圧を単位量だけ増加させるのに必要な水の体積,換言すると剛性の逆数)が大きすぎるために,き裂開口の影響が坑井水圧の変化挙動に現れにくいことにある.これらを考慮して大深度での計測を可能にすべく我々は,坑井底部に直径の小さい試験孔(以下,ベビー孔)を新たに掘削して,その中で水圧破砕を実施するという新方式(Baby Borehole Hydro-fracturing, BABHY(ベイビーと呼ぶ))を提案した.その実用化を図るために本年度には,岐阜県松代町で地表から鉛直に掘削したPQサイズ(φ123mm)で深度約80mの坑井を利用して試験を実施した.これにより,(a)パイロット孔掘削装置の要領で,先端にAQサイズ(φ47mm)のコアビットを取り付けた部品(以下,投げ込み型ビット)をPQの掘管内部を通して坑底まで自由落下させて掘管内壁に固定,(b)同ビットを使ってベビー孔を掘削,そして,(c)投げ込み型ビットをつり上げて回収した後,今度はストラドルパッカーを同じく掘管内部を通して坑底までワイヤーラインで降ろし,掘管内壁に固定,ベビー孔内で水圧破砕を実施するという過程を実証することができた.また,同フィールド試験で用いたパッカー装置と大型試験片(700×700×1000mm^3)による室内水圧破砕実験を実施して,圧力データと模擬地殻応力の関係が,我々の提案する理論(1/2理論と命名)通りであることを検証した.
聴覚野におけるリアルタイム音声言語(談話)処理の脳磁場を用いた検討

背景と目的単音節あるいは単語レベルの比較的持続時間の短い刺激ではなく、リアルタイム連続音声(談話)刺激に対する脳活動の検討を目的とし、本年度は、まずM系列変調談話刺激に対する脳波データに独立成分分析(ICA)を適用した。方法被験者:健常成人日本語話者8名(右手利き)。データ収集に際し、書式で承諾を得た。刺激:日本語とスペイン語の約51秒のニュース各2種類とその逆再生、およびそれらを40Hz・11次のM系列で変調(gapを挿入)したものを刺激にもちいた。結果と考察日本語順方向再生刺激に対しては、N1、P2、N2、P2、N4に対応する相関ピークが認められた。これに対してスペイン語および逆再生条件では、N1、P2、N2に対応するピークは認められたが、明確なN4対応ピークは認められなかった。同様の結果は刺激文を変えても認められた。理解可能な日本語でのみ、挿入されたgapに対する意味文脈の処理が行われるためと解釈できる。以上の結果から、M系列変調gapに対する応答に独立成分分析を適用することにより、脳波・脳磁場を用いたリアルタイム音声言語(談話)処理の検討が可能であることが示された。本手法は従来の加算平均手法に比べて、1)連続音声データを刺激として用いることが可能、2)瞬き、体動などのアーチファクトに強い、3)計測時間が従来の約10分の1という特徴を持ち、児童を対象とした研究への適応に有望である。