hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報技術(IT)機器部品の製造に関する研究

板厚0.1mmのステンレスばね材でパイプを成形する研究を行った。これは、いわゆる、難加工材の部類に入るステンレスばね材を研究の対象とすることによって、新素材に対する加工方法、成形技術を開発することを目的としている。パイプ成形を成功させるのに次に示す3段階を要した。第一段階:ステンレスばね材は、スプリングバックが大きい。これを抑えるために、タンデムに並べた小径穴ロールを密着させて、この穴にばね材を絞り込むようにして通板した。この方法は、スプリングバックを強引に押さえ込む成形方法であり、従来のスプリングバック対策で採られている方法と同じ。実験結果は、板縁に生じる座屈波は消去できたが、製品のねじれ、曲がりの除去は不可能であることがわかった。第二段階:本方法は、つぎの方法をロール成形に適用させたものである。タンジェントベンダーでばね材を90度に曲げる。次に、このばね材を少し前進させて、再び90度に曲げる。ここで、二回目の90度曲げでは、前に曲げられた部分は平らに曲げ戻されるが、除荷するとスプリングバックによって曲げが生じる。このような曲げ・曲げ戻し作業を連続すると、ばね板はパイプ状になる。しかし、この方法は非生産的である。これを高能率に行うために、タンデムロールで溝形断面-溝形断面のウエブ幅を順次狭める-を成形する方法を考案した。本方法は、ばね板のスプリングバックを利用する方法である点が前記の方法と全く異なる。また、この方法での製品は、製品の曲がり、ねじれ、縁波を全く生じない。欠点は、多くのロール段数を必要とすることである。第三段階:第二段階は多くの成形ロールを必要としたが、これを4段ロールで成形する方法を考案した。この方法は、前後2段のロールに材料を行き来させる。前後2段ロールを通過するたびに、ロール幅を狭める。ロール幅を狭める機能をもたせるために、ロールは分割してある。これを、サーボモータで開閉している。本方法で得られた製品は、第二の方法の製品と同精度である。薄板ばね鋼板(0.1mm)からパイプを製造することは不可能であるとされていた。この理由はばね材のスプリングバックを抑えることができないということによるが、研究代表者(小奈)はスプリングバックを逆に利用することによってパイプを製造する方法を開発した。この方法は、たとえば、ベンダーでばね材を板端から小さな曲げ半径に90°曲げをした後に、材料をベンダーから外し、少し前送りしてから再び90°曲げをする。この操作では前に90°曲げした部分はベンダーのホルダーに当たり平らになるが、除荷すると板はスプリングバックによって再び丸みを帯びる。この操作を繰り返すと板はパイプ状になる。ベンダーでは曲げを行う度に、板を抑える→曲げる→板押さえを緩める→材料を送る→板を抑える→・・・を繰り返すが、これを連続的に行うにはロール幅間隔を徐々に狭めたタンデムロールに通せば上記のベンダーと同じ結果が得られる。この方法によって成形されたパイプは平らな板にすることも可能である。また、平板にされた帯板は、コイルから巻き戻すと再びパイプの形状に復元する。

この巻き・巻き戻しが可能なパイプはロケットで大量の輸送が可能であるので、宇宙ステーションの建設材料として使用することが見込まれる。平成13年度は9段のタンデムロールの成形を1段成形で行うことの見とおしが得られた。これは宇宙現場でパイプの製造を可能にするには製造機械のロケット輸送上、機械の軽量化が必要不可欠であるが、これを可能にする道が開けた。今後は1段成形機械の製造の安定化、遠隔操作について追及する。薄板ばね鋼(0.1mm)を曲げてパイプを製造するということは困難であるとされていた。この理由は薄板ばね材は低延性材であり、しかもスプリングバックを抑えることができないということによるが、研究申請者はこのスプリングバックを利用することによってパイプを成形する方法を開発した。この方法は薄板ばね材をタンジェントベンダーで90°曲げした後に、ばね材を少し前送りして再び90°曲げをするという操作を繰り返したところ、ばね材はパイプ状に曲がることを発見した。タンジェントベンダーでの曲げは板の固定→曲げ→板押さえの緩め→少量前進→固定→・・の操作を繰り返すため非常に非生産的である。これを連続的に行うには冷間ロール成形機械で溝形断面を次の方法で成形すれば上記のタンジェントベンダーでの曲げと同じ効果を生むことに気付いた。すなわち、溝形断面の底部(ウエッブ)の幅を順次狭める方法での成形を連続的に行えば、溝形断面の曲げ角部分は成形の進行と共に、曲げと曲げ戻しの作用を受けるため、フランジ部分は上記と同様にスプリングバックによってある曲率に変形するという考えである。平成13年度は、この仮説の実証実験を21ロールで行った。また、21段成形の他に、21段の内から数段を除外した18段、16段、14段成形等の場合におけるロールパススケジュールと製品(パイプ)精度、製造の難易等についての調査も行った。この結果、パイプはそり、ねじれ、ふち波の発生しないほぼ真直な形で成形できた。また、ロール調整は小径ロールで強引に成形する方法に比べ非常に容易であった。14年度は成形段数を更に減少し遠隔操作型4段冷間ロールで、ばね板のパイプ成形を行う予定である。薄板ばね材(板厚0.1mm)の塑性加工に関する研究である。具伴的には、本薄板ばね材で情報機器部品である、アンテナを製造する、パイプ成形を行った。本材は、ばね材であることから、これを、従来の曲げ加工方法で曲げを行うと、スプリングバックによってパイプ形状にならない。これは、本材に限らず、高強度材、新素材などの材料加工に際しては、常に生じる問題であることから、このような材料に対する塑性加工(曲げ)技術の開発研究が望まれていた。そこで、研究申請者は、3種類の加工方法で薄板ばね材のパイプ成形を行った。第一の方法は、従来の曲げ方法のように、薄板ばね材をパイプ状に曲げ、これを更に絞りながらパイプ直径を小径にする方法である。このようにすることによって、ばね材表面のひずみを増大する。実験の結果、(1)目的の形状のパイプは得られたが、パイプ板縁部に座屈(縁波)が生じやすく、成形が安定しないこと、(2)パイプの縁波を除去する方法を発見したが、パイプのねじれ、そりは除去できないなどの製造上の問題は残った。このような理由から、第二の方法を考案した。この方法は、ばね材の板両縁から90度の曲げ加工を行うことを繰り返す方法である。
相利共生系の起源と多様化の理論的研究

相利共生は利用可能な資源を変え、生物が新たなニッチへ進出することを可能にする。例えば、ミドリゾウリムシでは共生藻類の獲得により従属栄養性から独立栄養性へと変化することが知られている。このように共生がニッチを大きく変える場合、共生者にとって水平伝達と垂直伝達のどちらが有利になるのだろうか。直感的には、共生相手を失ってしまうと新規ニッチを利用できなくなるため、ニッチ変化が大きい場合には垂直伝達が有利になると考えられる。しかしながら、ニッチ変化と伝達様式の関係はこれまで議論されてこなかった。そこで、本研究では共生による宿主のニッチ変化の大きさに応じて、共生者の伝達様式がどのように変わるのかを理論的に分析した。共生者の進化形質は水平伝達率であるとし、水平伝達率を上げると宿主の繁殖が抑制され垂直伝達されにくくなるというトレードオフを仮定した。また環境中には、共生状態の宿主のみが利用できる新規ニッチの資源と自由生活状態の宿主も利用できる既存ニッチの資源があると仮定した。共生によって既存ニッチの利用効率が高まる場合はニッチ変化が小さく、新規ニッチの利用効率が高まる場合はニッチ変化が大きいことに対応する。モデルの解析の結果、上記の直感に反して、共生によるニッチ変化が大きいほど共生者は水平伝達を進化させやすいことが明らかになった。これは、ニッチ変化が大きいほど、共生状態と自由生活状態の宿主間での資源競争が弱まり、自由生活状態の宿主の個体数が高く維持されるためだと考えられる。このときには、共生者が新たな宿主と出会いやすく、共生者にとっては効率的に増殖することのできる水平伝達の方が垂直伝達よりも有利になるのである。また、新規ニッチへの進出をもたらす共生系において、垂直伝達が進化するためには、新規ニッチの利用が既存のニッチ利用に比べて宿主の適応度を大きく増加させることが必要であった。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は相利共生系の進化に関する基本理論を構築し、その起源と多様化を明らかにすることである。相利共生系の進化では共生相手に見返りを与えない裏切り者の侵入をいかに防ぐかが重要な問題である。実際の系では様々な相利共生の維持機構が知られているが、それら維持機構自体の進化や多様化は明らかになっていない。そこで本年度は以下の問題に取り組んだ。(1)水平伝播型共生系における制裁の進化制裁は裏切り者の共生者に対して宿主が奉仕を打ち切るという機構である。一方で制裁によって裏切り者が淘汰されると、わざわざコストをかけて共生相手を選別する制裁は無駄になってしまう。そのため制裁の進化には高頻度な突然変異などによって裏切り者を供給し続ける必要があるとされてきた。このような従来の議論対し、採用者らは制裁が制裁後に新たな共生者を再獲得しない「単純切り捨て型」と新たな共生者を再獲得する「やり直し型」に分けられることに着目した。そして進化ゲーム理論を用いた解析により、従来の結果は「やり直し型」に注目したものであり、「単純切り捨て型」ならば裏切り者の供給頻度に関わらず維持されるという新たな知見を明らかにした。(2)分裂速度の同調による垂直伝播の進化宿主の親から子へ共生相手が受け渡される垂直伝播も相利共生の維持に寄与する。原生動物と藻類の細胞内共生系などではお互いの細胞分裂を同調させることが垂直伝播を実現するために重要である。しかし、共生者の適応の観点からは分裂速度を共生相手のレベルに合わせて下げるのは一見逆説的である。そこで採用者らは細胞内共生系における分裂速度の進化を解析するために数理モデルを構築した。アダプティブダイナミクスを用いた解析の結果、共生者が分裂速度を宿主に合わせて下げるには共生者自身の相利共生による利益が高いのみならず、共生相手である宿主の利益も高くなければならないことを明らかにした。(1)の制裁の進化についてはすでに結果を論文としてまとめており、現在投稿中である。また(2)の分裂速度の進化については数理モデルの構築と解析が順調に進んでおり、結果がまとまりつつある。これまでに様々な相利共生の維持機構が知られているが、それらの維持機構自体の進化や多様化は明らかになっていない。宿主の親から子へ共生者が受け渡される垂直伝播も相利共生系の維持機構の一つであり、本年度は特に垂直伝播の進化に取り組んだ。原生動物と共生する藻類など、単細胞性宿主と共生する細胞内共生者の多くは、宿主と細胞分裂が同調している。この分裂同調により、細胞内共生者は宿主細胞間で過不足なく垂直伝播され、宿主内で安定して維持されている。しかし、共生者にとって、垂直伝播のために宿主の遅い分裂に同調するのは、分裂率を下げることになり一見逆説的である。そこで本研究では、共生者の分裂率と宿主による細胞内消化(共生者の死亡率を制御)の共進化動態をモデル化し、共生者の分裂率を通した垂直伝播の進化を解析した。アダプティブダイナミクス理論を用いた解析の結果、共進化の帰結は、共生者がオルガネラ的に振舞う場合と、共生者が溶菌ウイルス的に振る舞う場合があった。オルガネラ化の場合では、宿主が共生者の消化を抑えて、共生者も分裂を自粛することで、垂直伝播が安定的に行われた。

一方、溶菌ウイルス的な場合では、共生者が限りなく速く分裂し、宿主も対抗して共生者を迅速に消化するように進化する軍拡競争が生じた。これらは双安定的で、実際の細胞内共生系で相利共生と寄生の間の進化的な移行が稀なことに対応すると考えられる。数理モデルの構築と解析は前年度の予定どおり順調に進み、期待した成果も得られている。また、今後の研究についてもすでに着手しつつあり、解析の道筋は得られている。相利共生は利用可能な資源を変え、生物が新たなニッチへ進出することを可能にする。例えば、ミドリゾウリムシでは共生藻類の獲得により従属栄養性から独立栄養性へと変化することが知られている。このように共生がニッチを大きく変える場合、共生者にとって水平伝達と垂直伝達のどちらが有利になるのだろうか。直感的には、共生相手を失ってしまうと新規ニッチを利用できなくなるため、ニッチ変化が大きい場合には垂直伝達が有利になると考えられる。しかしながら、ニッチ変化と伝達様式の関係はこれまで議論されてこなかった。そこで、本研究では共生による宿主のニッチ変化の大きさに応じて、共生者の伝達様式がどのように変わるのかを理論的に分析した。共生者の進化形質は水平伝達率であるとし、水平伝達率を上げると宿主の繁殖が抑制され垂直伝達されにくくなるというトレードオフを仮定した。また環境中には、共生状態の宿主のみが利用できる新規ニッチの資源と自由生活状態の宿主も利用できる既存ニッチの資源があると仮定した。共生によって既存ニッチの利用効率が高まる場合はニッチ変化が小さく、新規ニッチの利用効率が高まる場合はニッチ変化が大きいことに対応する。モデルの解析の結果、上記の直感に反して、共生によるニッチ変化が大きいほど共生者は水平伝達を進化させやすいことが明らかになった。これは、ニッチ変化が大きいほど、共生状態と自由生活状態の宿主間での資源競争が弱まり、自由生活状態の宿主の個体数が高く維持されるためだと考えられる。このときには、共生者が新たな宿主と出会いやすく、共生者にとっては効率的に増殖することのできる水平伝達の方が垂直伝達よりも有利になるのである。また、新規ニッチへの進出をもたらす共生系において、垂直伝達が進化するためには、新規ニッチの利用が既存のニッチ利用に比べて宿主の適応度を大きく増加させることが必要であった。次年度は(2)の分裂速度の進化に注力する予定である。現在までに原生動物と藻類のような細胞内共生系をモデル化し、分裂速度の同調が生じることをモデル上で確認した。そこで、今後はこのような同調を引き起こす進化的な機構をより詳細に解析する。このような解析を通して、宿主と共生者の共進化によって伝達様式がどのように移り変わっていくのかを明らかにする。特に(1)のような垂直伝播に頼らない相利共生系から(2)の垂直伝播型相利共生系へ移行がどのような条件で生じるかが大きな問題である。また宿主と共生者の関係が相利共生の成立する以前に捕食者と被食者だった場合や寄主と病原体だった場合で、細胞内共生の成立の過程がどのように異なるかについても解析する予定である。
末梢前庭機能回復過程におけるメカニズムの解明を目指して

可逆性末梢前庭機能障害モデル動物を用いて、生理学的、また免疫組織学的検討を行った。MK-801を用いた生理学的検討においては、前程機能回復期において、従来の永続性末梢前庭障害モデル動物と対照的な結果を得られた。また免疫組織学的にはモルモットにおいても前庭機能障害、また回復期の中枢前庭の可塑性のマーカーにpCREBを用いる事ができる事を証明した。本研究は、過去に報告のない申請者が確立したユニークな動物モデルを用いて、前庭機能回復過程における機序の解明を目指す事が目的である。その機序が解明されれば、これまで効果的な治療法がなかっためまい患者にとって有効な治療法の確立が可能と考えられ、国内外からも注目を集めると考えられる。本年度は同モデルの中枢の変化を経時的に組織学的検討を行い、また前庭機能回復過程における中枢の可塑性を生理学的に検討を行った。方法として前庭機能回復過程におけるpCREBの発現、経時的変化について同モデルを用い、pCREBが中枢前庭にどのように発現するか検討を行った。実験計画のごとく・前庭入力遮断期(TTX投与1、2、6、24、72時間後)・前庭機能回復期(TTX投与中止1、2、6、24、72時間後)の2群を作成し、それぞれ深麻酔下に生理食塩水にて経心還流を行った後、4%パラホルムアルデヒド経心還流固定を行い、中枢前庭を中心に切片を作成し、pCREBを用いて免疫組織学的に検討を行った。結果として前庭入力遮断期の群に関しては先の報告通りのpCREBの発現を当モデルにおいても認める事が確認された。よって実験者が考案した当実験モデルは成立する事が確認された。それを確認ののち、前庭入力回復期群の実験を行っているが、結果に関しては実験を重ねている状況である。報告、論文化に関しては結果がまとまり次第行う予定である為本年度は行っていない。本年度は同モデルの前庭入力遮断、また入力回復過程における中枢前庭の可塑性に関して生理学的に検討を行った。方法として前庭入力遮断期、機能回復期におけるMK-801投与による前庭機能の経時的変化について同モデルを用い検討を行った。実験計画のごとく・前庭入力遮断期(TTX投与1、2、6、24、72時間後)・前庭機能回復期(TTX投与中止1、2、6、24、72時間後)の2群を作成しそれぞれMK-801(0.5mg/kg)を腹腔内投与を行い、30分後に自発眼振数の計測を行った。結果として前庭入力遮断期の群に関しては先の報告通り、MK-801投与後に非TTX投与側向き眼振の開発を認めた。また機能回復期群においてはTTX投与側向きの自発眼振の開発を認めた。従来の前庭破壊による実験ではない結果が得られ、中枢前庭の可塑性のメカニズムに関して我々の仮説が一つ証明されたと考えられる。現在は実験を重ねてデータの整合性を検討、また実験計画以外の時系列での結果に関してn数を増やして検討を行っている状況である。前庭機能回復過程におけるMK-801投与後の生理学的な経時的変化について研究者が開発した可逆性末梢前庭障害モデルを用い、生理学的にMK-801による中枢前庭の可塑性の経時的変化に関して検討を行った。方法:前庭機能回復期(TTX投与中止1、3、7、14日後)上記の群を作成し、それぞれMK-801(0.5mg/kg)を腹腔内投与を行い、30分後に自発眼振数の計測を行った。結果:TTX投与中止後1日、3日、7日後において、MK-801投与後にTTX投与側への自発眼振を認めた。14日後には認めなかった。TTX投与中止後7日後で最大となり、1日後、14日後と有意差を認めた従来永続性末梢前庭障害モデルにおける検討によると、MK-801を投与すると障害直後と同様の自発眼振(健側向き)が観察されるとの事だが、当モデルにおける回復期においてMK-801投与を行うと、その逆(障害側向き)であった。末梢前庭機能回復期においては、永続性末梢前庭障害とは異なった中枢の可塑性が存在する事が示唆され、非常に興味深い結果を得る事が出来た。この結果は末梢前庭機能の回復は中枢前庭へ影響を与える可能性、また前庭再入力側への眼振方向優位性をもたらす神経可塑性が存在する可能性が示唆するものと考えられた。

機序を解明する上では、実際の可塑性がどの部位で、特にどの時間に強く働いているのかを解明すべきであり、前庭機能回復期におけるMK-801投与後の中枢前庭におけるpCREBの発現に関する検討を行っていたが、n数が少ない段階で計画終了となり、一定の傾向を得る事ができなかった。
<けんか>についての認識の発達の多様性:幼児期3年間の縦断的研究

本研究では、幼児期3年間において〈けんか〉への対処についての認識がどのように変化していくのかについて、4歳時点からインタビューを実施し、1年後、2年後を追い、発達的変化を検討した。その結果、〈けんか〉への対処についての認識の発達の経路としては、2つあることが示唆された。一つ目は、自己抑制的で定型的な対処から、自他の要求を踏まえた交渉へと変化する経路であり、二つ目は、4歳から6歳まで、自己抑制的で定型的な対処について捉え続けるという経路であった。さらに、その2つ以外の経路の存在を示唆する事例が見出された。そこから、〈けんか〉への対処についての認識の成長の仕方には、多様な経路のあることが示唆される。社会性の発達を捉えようとするとき、他者と自分の要求が対立するといった、他者とのコンフリクトに対して建設的に対処していく力の発達について検討することが決定的に重要である。本研究では、けんかやいざこざといった、子ども同士のコンフリクトに対処していく力の発達に焦点をしぼり、検討していくことにする。とりわけ、コンフリクトについて語ることに注目する。というのは、ある事柄について語ることとは、言語的に表象し自覚化することであり、それはその事柄に対する柔軟な調整を可能にすることにつながるからである。そしてそれは、対人場面におけるネガティブな感情を調整する力を育むことにもつながっていると考えられる。具体的には、社会性の発達の礎が作られる幼児期にある子ども達を対象として、幼稚園・保育園の3歳児クラスから5歳児クラスまでの3年間における発達を捉えていく。子どもが所属している園のクラスにおける<けんか>についてインタビューをおこない、日常生活場面での<けんか>についての認識を取り上げて検討することにする。そして、その子どもたちの1年後、2年後を追い、縦断的にインタビューを実施することによって、<けんか>についての認識の発達の基本的な方向性を明らかにするとともに、個々人の認識の多様性を明らかにし、そのような認識が発達していく道筋の多様性について明らかにすることを目指す。幼児は、仲間との<けんか>をどのように捉えているのかについて、年齢横断的に検討した。具体的には4歳児(年少組)から6歳児(年長組)を対象として、1対1のインタビューをおこない、(1)<けんか>についての概念的および実際的な認識を尋ねる質問と、(2)手続き的な知識を尋ねる質問をした。質問の例は次の通りである;質問(1)「○○組で、<けんか>になること、あるかな?」、「どうして<けんか>になるのかな?」「そういうときには、どうしたらいいのかな?」。質問(2)人形を2体用意して、物の取り合いを演じて見せて、対処の仕方について尋ねる。「『貸して』、『ダメ!』になっちゃったね。こういうとき、どうしたらいいかな?」、「そのあとは、どうなるかな?」。また、週1回、自由遊びを参与観察し、いざこざも含め子ども同士のやりとりをフィールドノーツに記録した。その結果、4歳児は<けんか>になることはないと答えることが年長の子ども達よりも相対的に多く見られたが、人形が物の取り合いを演じる状況で質問すると、"物を交替で使う"ことを動作により答えることが見られた。そこから4歳児は、より年長の子ども達に比して、<けんか>について概念的に認識することには困難があるが、<けんか>について手続き的な知識は有している可能性が示唆された。20年度はさらに、その4歳児たちの1年後を追い、縦断的に検討する予定である。幼児は、仲間との<けんか>をどのように捉えているのかについて、19年度にインタビューを実施した4歳児たちの1年後を追って、4歳時点から5歳時点への発達的変化を縦断的に検討した。具体的には1対1のインタビューをおこない、(1)<けんか>についての概念的および実際的な認識を尋ねる質問と、(2)手続き的な知識を尋ねる質問をした。その結果、4歳時点では<けんか

>になることはないと答えることが多く見られたが、1年後の5歳時点では、<けんか>になることがあると答えることが見られるようになった。ただし、その内容は紋切り型であり、対処の仕方については「わからない」と答えることが多く見られた。人形が物の取り合いを演じる状況で質問すると、4歳時点では、“物を交替で使う"ことを動作により答えることが見られたが、1年後では、「貸すの」「順番こ」といったように、ことばで答えるように変化した子どもたちが多く見られた。そこから4時点から5歳時点への変化として、〈けんか〉についての手続き的な知識が言語により表象され、より一般化されていくという経路がある可能性が示唆された。21年度はさらにその5歳児たちの1年後の6歳時点を、縦断的に検討する予定である。幼児は、仲間との<けんか>をどのように捉えているのかについて、20年度にインタビューを実施・分析した5歳児たち(19年度にインタビューを実施・分析した4歳児たちと同じ子どもたち)の1年後を追って、5歳時点から6歳時点への発達的変化を縦断的に検討した。具体的には1対1のインタビューをおこない、(1)<けんか>についての概念的および実際的な認識を尋ねる質問と、(2)手続き的な知識を尋ねる質問をした。質問の例は次の通りである;質問(1)「○○組で、<けんか>になること、あるかな?」、「どうして<けんか>になるのかな?」「そういうときには、どうしたらいいのかな?」。質問(2)人形を2体用意して、物の取り合いを演じて見せて、対処の仕方について尋ねた。「『貸して』、『ダメ!』になっちゃったね。こういうとき、どうしたらいいかな?」、「そのあとは、どうなるかな?」。また、週1回、自由遊びを参与観察し、いざこざも含め子ども同士のやりとりをフィールドノーツに記録した。その結果、5歳時点では、<けんか>の内容は紋切り型であり、対処の仕方については「わからない」と答えることが多く見られたが、1年後の6歳時点では、<けんか>の内容は具体的で多様なものが語られるようになり、対処の仕方についても、「謝罪」、「交渉」、「第三者による仲裁」などといった多様な方略が語れるようになった。そこから5歳時点から6歳時点への変化として、<けんか>についての言語による表象がより多様になり、<けんか>の対処方略についてもより多様に表象されていくという発達経路がある可能性が示唆された。幼児は、仲間との<けんか>をどのように捉えているのかについて、4歳児たちの1年後と2年後を追って縦断的に検討した。具体的には1対1のインタビューをおこない、〈けんか〉についての概念的・実際的な認識および手続き的な知識を尋ねる質問をした。その結果、4歳から5歳を経由して6歳へ至る年齢集団としての変化について、次のことが見出された;(1)4歳の時点では、〈けんか〉の対処について問われても、語るまでには至っていない子どもが少なからずいて、自覚的に捉えることがまだできかねている場合のあることがうかがえる。一方、ほぼ半数の子どもたちは、謝罪や譲歩について語った。謝罪や譲歩は、〈けんか〉のおさめ方の定型的なものであり、自己抑制的なものと考えられる。4歳の時点では、そのような自己抑制的で定型的な対処法について自覚的に捉えられることがほぼ半数の子どもたちが可能であることがうかがえた。
高デバイ温度とラシュバ効果を用いた高特性表面超伝導体の創製

本研究では、半導体表面上において、基板の高いデバイエネルギーと表面におけるラシュバ効果により高い臨界温度・臨界磁場を持つ超伝導を実現することを目指している。本年度は特に後者のテーマ、すなわちラシュバ効果による臨界磁場の向上の実証を目標とした。物質としては、シリコン表面上でタリウムと鉛が2次元的に再構成したSi(111)-√3x√3-(Tl,Pb)に着目した。これまで、ARPES測定と電気抵抗測定によりSi(111)-√3x√3-(Tl,Pb)は分裂幅250 meVと大きなラシュバ効果とTc = 2.3 Kの超伝導を併せ持つことがわかっており、本研究では新たに面内磁場中での特性を調べた。すると、5 Tでもほとんど転移温度に変化がないことが明らかとなった。2次元超伝導体では、平行磁場に対しては常磁性効果によって対破壊が起きる。BCS理論によるとその値(パウリ限界)は1.86×Tc = 4.4 Tで与えられるが、今回観測された上部臨界磁場は明らかにパウリ限界を超えている。この結果は、ラシュバ効果によって臨界磁場が向上したことを意味している。その結果をInternational symposium of surface science及び日本物理学会で報告・議論し、ラシュバ効果と超伝導の関連性をより正確に計算するため、理論物理の専門家との共同研究を開始した。今後は、本年度に得られた実験結果に共同研究の計算結果を合わせ、物理専門誌への報告を行う予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
自閉症児のベンゾジアゼピン受容体の局所脳内分布の検討(イオマゼニルを用いて)

昨年度に引き続き,当科外来通院中の,DSM-IVにより診断された自閉症スペクトラム障害児/者に協力を依頼し研究を行った。両親からの病歴,発達歴,行動特性の聴取を行い,本人の行動観察を行い,臨床症状の詳細な検討を施行した。イオマゼニル(^<123>I)による脳SPCET計測,^<123>I-IMPによる脳血流計測,MRIによる形態異常のチェック,脳波検査,発達検査を行った。検査に当っては,倫理的な側面を考慮した説明を行い,本人と保護者の同意を得た。今年度は3例,合わせて7例で包括的な検査を施行できた。臨床症状は,本障害に特徴的なコミュニケーションの障害,言語遅滞,こだわりなどに加え,多動や不注意,衝動性なども認めた。全例,知的には正常域のケースであった。明らかな臨床症状に比して,イオマゼニル(^<123>I)による計測ではベンゾジアゼピン受容体の分布異常は認めなかった。2例で左頭頂葉に^<123>I-IMPによる脳血流計測で軽度血流低下を認めたが,臨床症状との関連は不明で,病的意味は明らかでなかった。いずれも,頭部MRI撮影,脳波検査において特記すべき異常は認めなかった。以上の結果を,研究協力者とも議論しその意味を検討した。全7例中,局所的な異常は3例で認めたが,臨床症状との関連は不明であり,統計学的に有意な結果も出なかった。少数例であるが,自閉症スペクトラム障害においてベンゾジアゼピン系の異常は本質ではなく,イオマゼニル(^<123>I)による脳SPCET計測での異常は必ずしも明らかにされない可能性が示唆された。当科の外来に通院中の、DSM-IVにより診断された自閉症スペクトラム障害に対して、両親からの病歴、発達歴、行動特性の聴取を行い、本人の行動観察を綿密に行って、臨床症状の詳細な検討を施行した。併せて、イオマゼニル(^<123>I)による脳SPCET計測、^<123>I-IMPによる脳血流計測、頭部MRI撮影による形態異常のチェック、脳波検査、発達検査を行った。検査に当っては、倫理的な側面を考慮した説明を行い、本人と保護者の同意を得た。今年度は4例で包括的な検査を施行できた。臨床症状は、本障害に特徴的なコミュニケーションの障害、言語遅滞、こだわりなどに加え、多動や不注意、衝動性なども認めた。全例、知的には正常域のケースであった。明らかな臨床症状に比して、イオマゼニル(^<123>I)による計測ではベンゾジアゼピン受容体の分布異常は認めなかった。1例でシビリウス溝周囲に^<123>I-IMPによる脳血流計測で軽度血流低下を認めたが、臨床症状との関連は不明で、病的意味は明らかでなかった。頭部MRI撮影、脳波検査に於いて特記すべき以上は認めなかった。以上の結果を、研究協力者とも議論しその意味を検討した。まだ症例数が不足しているが、自閉症スペクトラム障害においてベンゾジアゼピン系の異常は本質ではなく、イオマゼニル(^<123>I)による脳SPCET計測での異常は必ずしも明らかにされない可能性もある。次年度で、引き続き症例数を増やして、検討したいと考えている。
エンドファイトを利用したナシの病害防除に関する研究

植物内で共生的に生活しているエンドファイト(EP)の中には、種々の生理活性物質を生産して植物病原菌の感染を抑制するものがある。そこで、今回はEPを利用したナシ白紋羽病の防除を目的に、圃場で栽培されている二十世紀ナシ品種の台木の根組織より糸状菌EPを多数分離した。分離菌株と白紋羽病菌との対峙培養により白紋羽病菌の菌糸生育を抑制する菌株を選抜した。さらに、形態学的および分子生物学的手法を用いて、選抜菌株の種または属を明らかにした。次に、選抜菌株の中から容易に胞子を形成し、かつ、胞子が水の中でもよく発芽する菌株を用いて、ポット植のナシ台木実生苗の根に胞子懸濁液を接種した。1週間後、白紋羽病菌を混和した土壌の入ったポットに実生苗を移植して、3週間後にEPによる白紋羽病の防除効果を検討した。その結果、EP無接種の実生苗における発病程度と比較して、2菌株の胞子接種実生苗において発病の軽減が見られた。また、接種した胞子濃度が高いほど発病軽減の度合いも高い傾向を示した。しかし、発病の軽減が見られた実生苗も、その後、徐々に病徴が進展し、顕著な防除効果は見られなかった。そこで、EP接種実生苗の根からEPの分離を行うと、接種EPと類似の菌は僅かしか検出されず、接種EPの根への定着は低いものと思われた。今後、EPの接種方法等を検討することにより効果的定着法が確立されれば、白紋羽病防除への利用が可能になるものと思われる。植物内で共生的に生活している内生糸状菌(FE)の中には、種々の生理活性物質を生産して病原菌の感染を抑制するものがある。そこで、各種ナシ品種の越冬枝内組織よりFEを分離し、分離菌の培養ろ液を用いてナシ黒斑病菌の感染阻害物質生産の有無を調べた。その結果、各種ナシ品種の枝より多数のFEが分離でき、分離菌の中には、ナシ品種が黒斑病感受性かどうかに関係なく、黒斑病菌の感染阻害物質を生産するものが存在した。さらに、これら感染阻害物質生産菌のうち約半数は形態観察とrDNA ITS1領域のシーケンス解析からChaetomium spp.であることが明らかとなった。また、これらの菌の培養ろ液は、黒斑病菌の胞子発芽や付着器形成には影響せず、胞子発芽時のAK毒素生産を阻害した。次に、二十世紀ナシより分離したChaetomium sp.の胞子を二十世紀ナシ切り枝葉に接種し、1週間後に黒斑病菌の胞子を接種すると病斑形成が顕著に抑制された。また、Chaetomium sp.を接種したナシ葉内からは接種菌と思われるFEが分離できることから、本菌はナシ葉内に定着しているものと思われ、黒斑病防除に利用できる可能性が示唆された。一方、各種ナシ品種の台木(マンシュウマメナシ)の根組織よりFEを多数分離した。分離菌とナシ白紋羽病菌との対峙培養により白紋羽病菌の感染阻害物質生産菌を選抜した。現在、マンシュウマメナシの実生を用いて根に選抜EPを接種し、白紋羽病菌を土壌に混和したポットに植え、防除効果を検討中である。
超高強度・高靭性ハイブリッド型繊維補強セメント系材料の開発

次世代の安全・安心建築につながる新しい建築材料となり得る,超高強度・高靱性ハイブリッド型繊維補強セメント系材料(UHP-HFRCC)の開発に当たり,平成27年度は,主に以下の2の項目について検討を行った。項目1では繊維の配向性がUHP-HFRCCの引張性能に与える影響,項目2ではUHP-HFRCCの自己治癒性能についての検討を行い,以下の成果が得られた。(項目1)繊維補強セメント複合材料(FRCC)に用いられる補強繊維は異方形状であるため,補強鋼繊維の配向性がFRCCの力学性能に影響を与えることが知られている。平成27年度は,打ち込み方法と試験体寸法が繊維の配向特性に与える影響を調べることを目的とした。その結果,試験体寸法・打ち込み方法と配向性を示す配向係数には強い相関がある事が確認された。また,配向係数と引張力学性能の間には相関があり,引張応力方向への繊維配向性が高いほど,引張力学性能が向上することが明らかとなった。(項目2)UHP-HFRCCの自己治癒性能に関する検討については,自己治癒によるひび割れ閉塞の定量的な評価を行った。また,自己治癒メカニズムを明らかにする事を目的として,自己治癒による生成物質の分析を行った。その結果,UHP-HFRCCの性能を発揮する際に発生するひび割れは,ひび割れ幅が0.07mm以下と極めて微細であり,28日間の水中浸漬によってひび割れを自己治癒し,透気係数を評価パラメータとした場合にはほぼ100%回復することがマイクロスコープの観察と透気試験によって確認された。また,自己治癒物質は主にCaCO3であることがEDXとRaman spectroscopy分析によって明らかになった。加えて,UHP-HFRCCに含まれる大量の未水和セメントの再水和が,自己治癒に影響を及ぼすことを水和度分析によって確認した。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は,主に以下の3つの項目について検討を行った。まず,超高強度コンクリートの高靱性化を達成するため,繊維補強を,繊維のサイズにより3段階に分け,ひび割れ発生段階のミクロサイズのひび割れからメゾ,マクロサイズのひび割れまでを段階的に架橋する「Multi-Scale Fiber-Reinforcement System」の材料設計コンセプトを提案した。本提案による補強メカニズムを高強度マトリックスに適用する事により,繊維補強セメント複合材料に更なる引張強度・高靭性を持たせることを確認した。本検討項目では,ミクロ繊維として鉱物繊維であるワラストナイト繊維を採用し,繊維としてミクロレベルのひび割れ架橋効果があることや,その架橋メカニズムを実験によって明らかにした。二つ目はUHP-FRCCの最も重要なひずみ硬化現象を起こす最低繊維混入率を決定する手法について提案した。Prof. Fantilliは繊維とマトリックスの付着とひび割れ間隔に着目して,ひずみ硬化の実現と繊維混入率に関する理論モデルを提案している。しかし,このモデルの適用には付着係数が必要である一方で,超高強度マトリックスの付着係数を得る方法は確立されていない。ここでは,破壊力学の観点から寸法効果に基づいて付着係数を得る方法を提案し,この適用によって付着係数を得ることに成功した。最後に,本研究で開発されたUHP-HFRCCはひび割れを生じながら性能を発揮する材料であるため,ひび割れに対する耐久性の検討が必要である。UHP-HFRCCの自己治癒性能について検討を行い,自己治癒により耐久性の問題を解決することを目的とした。その結果UHP-HFRCCの性能を発揮する際に発生するひび割れは,ひび割れ幅が0.07mm以下と微細であり,28日間の水中浸漬によってひび割れを自己治癒が確認された。

超高強度繊維補強セメント複合材料(Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Cementitious Composites)について、コンクリートの破壊力学を発想の起点としてする異なるサイズの補強繊維を組み合わせる「Multi-Scale Fiber-Reinforcement System」による新しい材料設計手法を提案し、その有効性を主に実験的な手法により示す研究に取り組んだ。数多くの実験を体系づけて行い、異なる形状・サイズの補強繊維が、破壊進行領域に見られるような極めて微細なひび割れから、これらの集積によってひび割れがメゾ・マクロレベルに進展する過程において、それぞれ対応するレベルのひび割れをシームレスに補強して、各繊維を単独で用いた際には得られない複合効果が得られることを確認した。加えて、混入繊維量の削減を目的とした解析モデルの拡張や、自己修復効果による耐久性の問題にも取り組み、いずれについても十分な成果を得た。これらの結果、対外発表論文に加えて、学位論文を纏めて博士の学位を取得しており、十分な研究成果が挙げられた。27年度が最終年度であるため、記入しない。1年目で検討を行った結果により,UHP-HFRCCの材料設計法を提案する。また,最適繊維混入モデルをUHP-HFRCCに適して得られた繊維混入率を適用し,実験的にその妥当性を検証する。最後にUHP-HFRCCの自己治癒性能を定量的に評価して,自己治癒可能な範囲を検証する。
高効率太陽電池開発のための新規カルコパイライト構造半導体の創製

CuxAg1-xInS2結晶を垂直ブリッジマン法にて育成した。分光エリプソメータにて測定した複素誘電率スペクトルでは、臨界点の構造が明確に観測された。AgInS2では光吸収スペクトルにおいて偏光依存性が観測された。また、フォトリフレクタンス測定においては、バンドギャップエネルギーの特異な温度依存性が低温にて観測された。10 Kにおけるスピン軌道相互作用エネルギー、結晶場分裂エネルギーは、それぞれ38 meV、-168 meVであることがわかった。平成27年度の研究計画に従い、CuxAg1-xInS2(CAIS)半導体結晶(x=1, 0.5, 0)を垂直ブリッジマン法により育成した。まず、Cu, Ag, In, Sを化学量論的に秤量し、カーボンコートを施した石英管内に真空封入することで石英アンプルを作製した。作製したアンプルを2ゾーン横型電気炉に設置して、高温部が1100 °C、低温部が800 °Cとなるように段階的にゆっくりと昇温し、その後48時間保持して前合成となる硫黄化を行った。これは、蒸気圧の高い硫黄(S)によるアンプルの破裂を防ぐためである。硫黄化した試料は、粉末状に粉砕し、石英管内に再度真空封入することで新たにアンプルを作製した。次に、x=1となるCIS結晶およびx=0となるAIS結晶では、アンプルを縦型電気炉に設置し、室温から最高温度の1100 °Cまでゆっくりと電気炉の温度を上昇させた後、試料を十分に融解させるために最高温度において48時間以上保持した。その後、約1 cm/dayの速度でアンプルをゆっくりと降下させ、電気炉の温度勾配を利用して融液を徐冷し、結晶を育成した。一方、CAIS結晶(x=0.5)については、使用する元素が四種類となるため、インゴットの組成比にむらが生じないように、融液の均一化に特に注意した。まず硫黄化した試料を封入したアンプルを20°傾斜させた管状電気炉内に設置、ゆっくりと加熱し、最高温度の1100 °Cにおいて一定時間アンプルを回転させた。このとき、アンプルの回転速度は20 rpmとし、1時間毎に逆回転させた。その後、温度勾配を有する縦型電気炉にアンプルを再び設置し、約1 cm/dayの速度でアンプルを炉内降下させることにより結晶を育成した。このような三段階にわたって結晶成長を行うことにより、組成が均一なインゴットの作製に成功した。研究計画において、平成27年度ではCAIS半導体バルク結晶の育成を主に行うこととしていたが、その目的はおおむね達成されている。前年度に引き続きCuxAg1-xInS2混晶半導体(x=01)を育成し、結晶評価を行った。まず、育成した結晶の一部を粉末にして、X線回折(XRD)測定を行った。XRD測定結果より、Cohenの解析法を用いて格子定数を求めた。格子定数aはベガード則に従うと考え、各試料のCu組成比xを決定した。x=1に相当するCuInS2およびx=0に相当するAgInS2の回折ピークは、報告されているそれぞれのPDFデータとよく一致し、育成した結晶はカルコパイライト構造であることが確認出来た。また、In2S3などの他の物質の混在はみられなかった。0<x<1の組成においては、Cu組成の増加に伴い、回折ピークも高角度側にシフトしていく様子が確認できた。これらの混晶においても斜方晶のような異相が現れることは無く、カルコパイライト構造であることがわかった。観測された回折ピークより格子定数を求めたところ、格子定数a, cはそれぞれa=5.88-0.35x、c=11.14x+11.19(1-x)+3.80x(1-x)で表されることがわかった。次に、分光エリプソメーター(SE)を使用した光学測定を行った。SE測定では、試料の表面状態がスペクトルに大きな影響を与えるため、アルミナパウダーによる鏡面研磨を行った。次にブロム・メタノール混液によるケモメカニカルポリッシュを行い、表面酸化膜を除去した。測定した複素誘電率の虚部は、基礎吸収端において立ち上がり、エキシトンに起因すると考えられるピークが観測された。このエキシトンに起因するピークは、複素誘電率の実部でも観測された。また、基礎吸収端より高エネルギー側においても臨界点構造を反映したピークやショルダーが観測された。これらのピークは、Cu組成の増加に伴い低エネルギー側にシフトしていることが観測された。研究計画において、平成28年度ではCAIS半導体バルク結晶の結晶評価および光学測定を主に行うこととしていたが、その目的はおおむね達成されている。育成したCuxAg1-xInS2混晶半導体(x=01)を使用し、光学測定を行った。まず、光吸収スペクトルの偏光依存特性を調べるため、光の偏光方向と結晶のc軸方向の角度θを変化させて測定を行った。x=1に相当するCuInS2の試料では、θを変化させても光吸収スペクトルの立ち上がるエネルギー(基礎吸収端)に変化は見られなかった。しかし、x=00.90の試料においては、θの変化に対して基礎吸収端のエネルギーが変化する二色性が観測された。

θが90度および180度のときの吸収端のエネルギー差は、x=00.90の各試料において異なっており、格子定数の比c/2aの値が1より小さくなる試料ほど、そのエネルギー差(二色性)は大きくなることがわかった。次に、光吸収スペクトルの温度依存性(11300 K)の測定を行った。その結果、バンドギャップエネルギー(Eg)は、温度の上昇に伴い、一度高エネルギー側へとシフトしてから低エネルギー側へとシフトするという特異な温度依存性を示すことがわかった。また、Egの特異な温度依存性は、CuxAg1-xInS2混晶半導体(x=01)、全ての試料で観測された。このような二色性や特異な温度依存性の原因を明らかにするために、エネルギーバンド計算を行った。その結果、スピン軌道相互作用および結晶場分裂エネルギーが価電子帯頂上におけるバンドの縮退を分裂させ、それらのバンドからの光学遷移確率(選択則)が二色性の原因であることがわかった。また、I族(Cu, Ag)のd電子とVI族(S)のp電子によるp-d相互作用が、特異な温度依存性に起因していることがわかった。実際III族をGaとしたAgGaS2および、I族AgをII族のZnとしたZnIn2S4おいて実験を行った結果、AgGaS2ではEgの特異な温度依存性が現れるが、ZnIn2S4では現れないことを明らかにした。CuxAg1-xInS2結晶を垂直ブリッジマン法にて育成した。分光エリプソメータにて測定した複素誘電率スペクトルでは、臨界点の構造が明確に観測された。AgInS2では光吸収スペクトルにおいて偏光依存性が観測された。また、フォトリフレクタンス測定においては、バンドギャップエネルギーの特異な温度依存性が低温にて観測された。10 Kにおけるスピン軌道相互作用エネルギー、結晶場分裂エネルギーは、それぞれ38 meV、-168 meVであることがわかった。平成28年度においては、育成した結晶を使用して光学測定を主に行う。具体的には、光吸収測定を行うことで、光吸収端(バンドギャップエネルギー)、光吸収係数を調べる。また、変調分光測定を行うことにより、可視紫外領域における電子バンド構造を調べる。平成29年度においては、引き続き育成した結晶を使用して光学測定を主に行う。具体的には、光吸収測定を行うことで、バンドギャップエネルギーのCu組成依存性を調べる。また、バンドギャップエネルギーの温度依存性についても調べる。さらに、第一原理バンド計算を行い、光学スペクトルを比較することで電子バンド構造を調べる。半導体光物性平成27年度では研究費を予定通り執行した結果端数が生じたが、その端数については平成28年度予算と合わせて使用する予定である。平成28年度では研究費を予定通り執行した結果端数が生じたが、その端数については平成29年度予算と合わせて使用する予定である。平成28年度においては光学測定を主に行うが、その際に必要となる結晶表面処理用の薬品の購入を行う。平成29年度においては、光学測定に必要となる結晶表面処理用薬品、結晶アニール用石英管等の購入を行う。また、学会出席のための旅費として使用する予定である。
吸血性昆虫を利用した野生動物由来の人獣共通フィラリア症の検索

日本の人獣共通オンコセルカ(フィラリア)症起因種イノシシ寄生性Onchocerca dewittei japonica (O. d. j.)の媒介者を決定するために、イノシシ囮法により採集されたブユ成虫の吸血源動物の遺伝子分析を行った。その結果、媒介者である可能性が高いとされていたヒト吸血性キアシツメトゲブユがイノシシを吸血することがわかった。本種が媒介者であることが確定し、O. d. j.の伝播サイクルが完全解明された。また、日本各地で吸血性昆虫ブユの調査を行い、昆虫採集による人獣共通フィラリア症の探索が有用であることを示した。日本の人獣共通フィラリア(オンコセルカ)症の病原体であるイノシシ寄生性Onchocerca dewittei japonica (O. d. j.)の伝播サイクルを解明するために、症例が最初に発生した大分県において、イノシシ囮法で誘引されたブユ成虫のオンコセルカ幼虫の自然感染と吸血源動物の調査を行った。イノシシに集まってきたブユ成虫を採集し、飽血した個体のブユ種を同定後、虫体を解剖し、オンコセルカ幼虫の検索を行った。さらに、ブユ虫体中の血液のDNAを抽出し、ミトコンドリアDNAの遺伝子解析を行い、ブユが吸血した動物種の同定を試みた。現在解析途中で、ブユからオンコセルカ幼虫は見出されていないが、ヒト吸血性キアシツメトゲブユからニホンイノシシと思われる遺伝子型が検出された。これまで、感染実験により、ブユ成虫体内でO. d. j.の幼虫がミクロフィラリアから第3期幼虫(感染幼虫)まで育つこと、野外調査により、採集したブユ成虫にO. d. j.の第3期幼虫が自然感染していることを明らかにしてきた。これはイノシシ寄生性O. d. j.の媒介者がブユであることを示唆するが、ブユが実際にイノシシを吸血するかは不明であった。今回の結果は、ヒト吸血性ブユがイノシシを吸血することを直接的に証明するもので、これによりO. d. j.の伝播サイクルを完全に解明することができた。また、大分県以外の地域でのフィラリアの感染状況を調べるために、人体症例が発生した広島県と島根県のブユ成虫のO. d. j.の自然感染と吸血源動物の調査、および鹿児島県のイノシシのフィラリア感染の調査も実施中である。平成27年4月に、研究代表者が所属部署を異動し、研究環境が変わったため、研究遂行に少し遅れが生じた。1.日本の人獣共通オンコセルカ症起因種イノシシ寄生性Onchocerca dewittei japonica (O. d. j.)の伝播サイクルを解明するために、平成27年度に続いて、大分県においてイノシシ囮法で採集されたブユ成虫の吸血源動物の調査を行った。その結果、ヒト吸血性ヒメアシマダラブユがイノシシを吸血することが分かった。平成27年度の本研究でイノシシを吸血することが証明されたヒト吸血性キアシツメトゲブユだけでなくヒメアシマダラブユもO. d. j.の自然媒介者となりうることが示唆された。2.人獣共通オンコセルカ症が発生した広島県において採集されたブユ成虫のフィラリア幼虫の自然感染を調べた。269個体を解剖した結果、キアシツメトゲブユ1個体からO. d. j.のミクロフィラリアが見いだされた。感染力を有する第3期幼虫ではなかったが、広島県においても、最初に症例が発生した大分県と同様に、人獣共通オンコセルカ症の媒介者がキアシツメトゲブユである可能性があることが分かった。3.O. d. j.のような動物寄生性フィラリアの人体感染の報告がない地域での人獣共通フィラリア症の発生を予測をするために、鹿児島県、栃木県、兵庫県および福井県で、ブユ成虫の採集を行い、各地域のブユ相とフィラリア幼虫の自然感染の調査を行った。鹿児島県奄美大島で1年間月に1度日の出から日没まで採集した結果、アシマダラブユとミエツノマユブユの2種827個体が採れた。日中活動のパターンは一定しなかったが、年間を通じてブユの活動があった。山間部でのブユによる吸血被害が知られている奄美大島では、人獣共通フィラリア症の感染の可能性も含めて、山間部に入る場合はブユに刺されないように1年中注意する必要がある。栃木県、兵庫県および福井県の採集結果は現在集計中である。平成27年度に研究代表者が所属部署を異動し、研究環境が変わったため、研究全体に少し遅れが生じていた。平成28年度に環境はほぼ整ったが、ブユ成虫のフィラリア幼虫の自然感染の調査に不可欠なブユの解剖などの手間のかかる作業にやや遅れが生じている。本研究では、日本の人獣共通オンコセルカ(フィラリア)症の起因種であるイノシシ寄生性Onchocerca dewittei japonica (O. d. j.)の媒介者(吸血性昆虫)を決定し、その伝播サイクルを解明すること、さらに、吸血性昆虫をフィラリア検索の道具として新たな人獣共通フィラリア症の発生の可能性を探ることを目的としている。平成29年度は、日本各地で吸血性昆虫ブユの採集とそのフィラリア幼虫の自然感染の調査を行った。

3年間の研究期間では、人体感染の報告がある広島県と島根県および報告がない鹿児島県、栃木県、兵庫県、福井県、和歌山県と岩手県のブユの調査を行った。現在、野外採集したブユ成虫を個別に解剖して、野生動物由来のフィラリア幼虫の感染の有無を調査中である。これまでに広島県のキアシツメトゲブユからO. d. j.のミクロフィラリアが見いだされた。広島県においても、最初に症例が発生した大分県と同様に、人獣共通オンコセルカ症の媒介者がヒト吸血性キアシツメトゲブユである可能性があることが分かった。鹿児島県奄美大島では、ブユの成虫と幼虫を1年間定期的に採集し、生息状況を調査した。その結果、山間部では年間を通じてブユ(特にアシマダラブユ)の吸血被害が起こる可能性があることが分かった。ブユの吸血行動の季節消長と日中活動を明らかにできたことは、人獣共通フィラリア症の発生を予防するうえで意義がある。また、大分県においてイノシシ囮法で採集されたヒト吸血性キアシツメトゲブユ成虫の吸血源動物の遺伝子分析を行った。その結果、以前の感染実験と野外調査により、媒介者である可能性が高いとされていたヒト吸血性キアシツメトゲブユが、実際にイノシシを吸血することが明らかになり、大分県における人獣共通オンコセルカ症の伝播サイクルが完全解明された。日本の人獣共通オンコセルカ(フィラリア)症起因種イノシシ寄生性Onchocerca dewittei japonica (O. d. j.)の媒介者を決定するために、イノシシ囮法により採集されたブユ成虫の吸血源動物の遺伝子分析を行った。その結果、媒介者である可能性が高いとされていたヒト吸血性キアシツメトゲブユがイノシシを吸血することがわかった。本種が媒介者であることが確定し、O. d. j.の伝播サイクルが完全解明された。また、日本各地で吸血性昆虫ブユの調査を行い、昆虫採集による人獣共通フィラリア症の探索が有用であることを示した。平成28年度中に研究環境を整え、交付申請書に記載した実施計画書に沿って研究を遂行する予定である。但し、吸血性昆虫ヌカカの採集は時間的に難しい可能性があるので、少なくとも吸血性昆虫ブユの採集を行い、フィラリア幼虫の自然感染と吸血源動物の調査を行う予定である。全体に少し遅れが生じているが、交付申請書の研究実施計画に沿って研究を行う予定である。但し、各地でのブユ採集は天候に左右されるため、期待どおりの野外調査ができない場合がある。平成28年度は大雨や台風の影響で、一部の地域では、充分な数のブユを採集することができなかった。また、計画書どおり動物寄生性フィラリア種の簡便な遺伝子識別法を開発する予定であるが、現在採集したブユ成虫からフィラリアがあまり検出されていない。したがって、識別法の開発よりは、ブユ採集とブユのフィラリア幼虫の自然感染と吸血源動物の調査により重点を置く予定である。衛生動物学、医昆虫学