hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
誘電体ヘテロ界面に蓄積された二次元電子ガスの電子状態と量子サイズ効果の起源

本公募研究の目的は、(1)誘電体人工超格子やヘテロ酸化物界面近傍に誘起される二次元電子ガスの電子状態と量子サイズ効果の相関を明らかにすること、(2)誘電体中の二次元電子ガスを積極的に活用した機能材料設計指針を提案することである。二次元電子ガス近傍の原子・電子状態を高いエネルギー分解能で捉えることにより、巨大Seebeck係数のオリジンを解き明かし、誘電体中の二次元電子ガスを積極的に活用した材料設計指針を提案することが可能と考えている。SrTiO_3/SrTi_<0.8>Nb_<0.2>O_3人工超格子やTiO_2/SrTiO_3などの誘電体ヘテロ界面のSrTiO_31単位格子層(0.3905nm)に局在化した高濃度の電子ガスは、バルクの5倍に相当する巨大熱起電力(Seebeck係数)を示すことから、未だ実現していない酸化物熱電変換材料のひとつの開発指針として注目されている。Seebeck係数の大きさは、フェルミエネルギーにおける伝導帯状態密度(DOS(E))のエネルギー微分(∂DOS(E)/∂E)に依存するため、量子サイズ効果によるDOS(E)の増大が巨大熱起電力の起源と考えられている。また、Seebeck係数は伝導電子濃度の関数であるため、伝導電子濃度を連続的に変化させながらSeebeck係数を計測することでDOS(E)の情報を得ることができる。平成21年度は、誘電体ヘテロ界面の電子濃度を連続的に変化させるため誘電体をチャネルとした電界効果トランジスタを作製し、絶縁体/SrTiO_3および絶縁体/KTaO_3ヘテロ界面のSeebeck係数の電界変調に成功した。二次元電子ガス近傍の原子・電子状態を高いエネルギー分解能で捉えることにより、巨大Seebeck係数のオリジンを解き明かし、誘電体中の二次元電子ガスを積極的に活用した材料殻計指針を提案することが可能と考えている。平成20年度はPLD法によって作製したTiO_2/SrTiO_3ヘテロ界面の構造を明らかにするため、高分解能X線回折および走査型透過電子顕微鏡を用いた詳細な解析を行い、(1)SrTiO_3単結晶上にアナターゼ型TiO_2がStranski-Krastanov成長し、その臨界膜厚は約1.7nmであること、(2)TiO_2/SrTiO_3ヘテロ界面近傍の厚さ5nm程度の領域に高濃度(10^<21>cm^<-3>)の伝導電子が蓄積されること、(3)電子輸送特性の温度変化にヒステリシスが見られることを明らかにした。PLD法によるTiO_2薄膜堆積時に基板であるSrTiO_3が還元され、そのとき生成したキャリア電子が何らかの電界誘起機構によってヘテロ界面近傍に蓄積され、さらに界面トラップ準位のような欠陥に電子が捕捉されることでヒステリシスを生ずるものと考察した。
循環器疾患の遺伝子治療に関する研究;新しい心血管用ベクター開発と臨床の検討

申請者らは、高効率かつ安全な遺伝子導入ベクターとしてHVJ-liposome法に注目した。同法を用いて、血管、心臓への高効率な遺伝子あるいは核酸化合物導入などを報告してきた。HVJ-liposome法が、低い毒性でかつ効率のよい心血管用ベクターとして有用であることを示した。さらにHVJ-lipsome法を用い、循環器疾患に対する遺伝子治療戦略を開発した。心疾患における細胞移植治療の可能性を示し、NFkBデコイの同法による冠動脈かるの導入が虚血性心疾患の有効な治療になりうることも報告した。さらにcdk2kinaseのアンチセンス移植心への同法による導入が移植後の血管肥厚を抑制することも示した。血管疾患に対しても、P21遺伝子の導入、AP-1デコイの導入、prostacyclin遺伝子の導入による再狭窄予防、さらにapolipoprotein(a)に対するrybozymeの導入による動脈硬化へのアプローチをなども報告した。また、NFkBデコイの再狭窄予防に対する有用性も検討した。これらの知見をもとに、E2Fデコイを用いた再狭窄予防のヒト臨床研究を既に実施しており、さらにNFkBデコイを用いたヒト再狭窄予防の臨床研究も申請している。これらのヒト臨床研究においてはベクターを用いないプロトコールであるが、さらに優れた効果を得るため、現在、HVJ-liposome法の臨床応用に向けてさらなる評価検討を行っている。本年度は、遺伝子治療用ストラテジーの開発を主に行った。再狭窄に対してヒト肝細胞増殖因子(HGF)遺伝子を用いた内皮再生療法の検討を行い、1)HGFの過剰産生により血管内皮の再生が促されること、2)内皮再生に伴い、血管壁でのNO産生が増加していること、3)HGF遺伝子導入血管はアセチルコリンに対する血管拡張反応が回復していること、4)内皮再生により新生内膜が有意に抑制されること、5)内膜抑制は単回投与後8週においても見られること、などを明らかにした。また、バルーン傷害部位では内因性のHGFが減少しており、HGF遺伝子による内皮再生療法は補充療法であり、病態生理学的に見て最も適していることを示した。また、がん抑制遺伝子であるsdi-1遺伝子の導入によりベイングラフト後再狭窄が有意に抑制されること、そしてその抑制は平滑筋細胞増殖抑制のみでなく、細胞周期制御による成人型への再分化及びbaxの過剰発現による細胞死・アポトーシスが関与していることを報告した(Hypertension 1998 ; Gene Therapy 1998)。又、心筋梗塞に対してもHGF遺伝子による血管新生療法が有効であることを明らかにしつつある。更に、サイトカインや接着因子の発現制御を行う転写調節因子NFkBに対するデコイ投与による心筋梗塞の予防を報告した(Nature Medicine 1997)。現在そのメカニズムを詳細に検討しているが、虚血による内皮のアポトーシスにNFkBが関与していることを見いだしており、更にその分子機構について検討を進めている。本年度は、遺伝子治療ストラテジー開発とその臨床応用を行った。遺伝子治療ストラテジーの開発に関しては、肝細胞増殖因子HGFが強力な血管新生因子であることを明らかにした。更に、ヒトHGF遺伝子を用いたラット閉塞性動脈硬化症モデルにおける血管新生と直流増加を明らかにする事に成功した。また、その血管新生の分子機構として転写因子ets-1の活性化が必要であることをラット心筋梗塞モデルを用いて明らかにした。これらの結果を基に、閉塞性動脈硬化症に対するHGF遺伝子を用いた血管新生による遺伝子治療プロトコール作成を行い、大阪大学遺伝子治療審査委員会で検討中である。本臨床計画は、既にVEGFを用いた閉塞性動脈硬化症の遺伝子治療の臨床研究を行っている米国タフツ大学Isnerらと共同で立案した。また、申請者らは米国ハーバード大学Dzauと共同でおとり型核酸医薬(デコイ)開発している。本年度は、転写因子E2Fをターゲットにしたデコイの有用性をブタ冠動脈で検討し、ハイドロゲルカテーテルと組み合わせることで、バルーン後再狭窄抑制が可能であることを明らかにした。

E2Fデコイを用いたグラフト後再狭窄の遺伝子治療の臨床試験が米国で開始され、既に50例に及ぶ患者で良好な成果が明らかにされているので、Dzauらと共同で日本の実状に応じた血管拡張術後再狭窄のE2Fデコイを用いた遺伝子治療のプロトコールを作成した。E2Fデコイは、ハーバード大学が既にフェーズ1で安全性を確認したものを使用し、カテーテルもタフツ大学が臨床試験に用いているものを使用することで合意に達しており、日本における再狭窄に対するE2Fデコイを用いた遺伝子治療の臨床研究に関して本年中の開始を予定している。本年度も、引き続き遺伝子治療ストラテジー開発とその臨床応用を行った。遺伝子治療ストラテジーの開発に関しては、肝細胞増殖因子HGF遺伝子を用いてラット及びウサギ下肢虚血閉塞性動脈硬化症モデルにおける血管新生と血流増加を明らかにする事に成功した。また、同様の血管新生は、ラット心筋梗塞モデルにおいても認められることや血管新生に転写因子ets-1の活性化が必要であることを明らかにした。これらの結果を基に、閉塞性動脈硬化症及びビュルガー病に対するヒトHGF遺伝子を用いた血管新生による遺伝子治療の臨床研究を、大阪大学ヒト遺伝子治療臨床研究審査委員会に申請した。本臨床計画は、既に同委員会において承認され、現在文部・厚生両省において審議中である。また、申請者らは米国ハーバード大学Dzauと共同でおとり型核酸医薬(デコイ)開発した。細胞周期に必須な転写因子E2Fをターゲットにしたデコイの有用性をブタ冠動脈で検討し、ハイドロゲルカテーテルと組み合わせることで、バルーン後再狭窄抑制が可能であることを明らかにした。更に、E2Fデコイによる再狭窄抑制は、血管径の拡張を伴うことが血管内エコーにより明らかになり、リモデリングも改善することが示された。既に、E2Fデコイを用いたグラフト後再狭窄の遺伝子治療の臨床試験が米国で開始され、良好な成果が報告されているが、我々も血管拡張術後再狭窄のE2Fデコイを用いた遺伝子治療の臨床研究を大阪大学医学部倫理委員会に申請した。本研究は、1999年9月承認され、来年度早期に開始される。申請者らは、高効率かつ安全な遺伝子導入ベクターとしてHVJ-liposome法に注目した。同法を用いて、血管、心臓への高効率な遺伝子あるいは核酸化合物導入などを報告してきた。HVJ-liposome法が、低い毒性でかつ効率のよい心血管用ベクターとして有用であることを示した。さらにHVJ-lipsome法を用い、循環器疾患に対する遺伝子治療戦略を開発した。心疾患における細胞移植治療の可能性を示し、NFkBデコイの同法による冠動脈からの導入が虚血性心疾患の有効な治療になりうることも報告した。さらにcdk 2 kinaseのアンチセンス移植心への同法による導入が移植後の血管肥厚を抑制することも示した。血管疾患に対しても、P21遺伝子の導入、AP-1デコイの導入、prostacyclin遺伝子の導入による再狭窄予防、さらにapolipoprotein(a)に対するrybozymeの導入による動脈硬化へのアプローチをなども報告した。
歯科用金属の試験法におけるコンピュ-タ制御によるEPMA自動分析システムの開発

歯科用金属が具備すべき諸要件の内,特に重要と思われる生物学的要件と,耐蝕性に代表される化学的要件に対する試験法としては,最終的な臨床試験の前に,種々の基礎的試験が行われている.研究代表者らは,昭和60年頃より浸漬試験,動物体内埋入試験を行った金属,および口腔内より撤去した歯冠修復物の表面性状や成分組成の変化を,EPMAにより観察,測定してきた.その結果,基礎的試験や,長期の口腔内使用を経た歯科用金属の微細な変化の概要が明らかになりつつある.さらに一歩進めて,規格化した各種材料による歯冠修復物を口腔内に装着し,その変化を経時的に追究することによる臨床試験を行いたいと考えてきた.それには,1)測定料が多くなるので,出来る限り能率よく短時間で分析可能であり,2)試料の観察,測定は,同一微小部分に対して経時的に繰り返し行い,試験前およびその後の変化を比較するので,測定部位を正確に再現しなければならない.この点,従来のEPMAによる定量分析は,能率が悪く,かつ正確さを欠く憾みがあった.本研究はEPMAのこの点を改善し,観察,測定の能率と精度の向上をはかるため,試料の多数の分析面の位置を座標記憶装置により順次コンピュ-タに入力し,これを予めプログラムしたソフトウェアによりEPMAのステ-ジ駆動ユニットと連動させ,任意の分析面について自動定量分析するシステムの開発に成功した.そして更に光エンコ-ダ,直流モ-タ及びギヤ駆動のバックラッシュをのぞくソフトの開発により一層の精度向上に成功した.本年度は,その分析面の再現精度を検討した後,実際に使用することにより分析能率の向上について検討を加えた.その結果,多数回の記憶座標の呼び出しには,5000倍以上の強拡大においても非常に優秀な試料面の位置再現精度を有し,分析能率も従来より格段に向上した.その成果は,第55回口腔病学会総会において発表した.歯科用金属が具備すべき諸要件の内,特に重要と思われる生物学的要件と,耐蝕性に代表される化学的要件に対する試験法としては,最終的な臨床試験の前に,種々の基礎的試験が行われている.研究代表者らは,昭和60年頃より浸漬試験,動物体内埋入試験を行った金属,および口腔内より撤去した歯冠修復物の表面性状や成分組成の変化を,EPMAにより観察,測定してきた.その結果,基礎的試験や,長期の口腔内使用を経た歯科用金属の微細な変化の概要が明らかになりつつある.さらに一歩進めて,規格化した各種材料による歯冠修復物を口腔内に装着し,その変化を経時的に追究することによる臨床試験を行いたいと考えてきた.それには,1)測定料が多くなるので,出来る限り能率よく短時間で分析可能であり,2)試料の観察,測定は,同一微小部分に対して経時的に繰り返し行い,試験前およびその後の変化を比較するので,測定部位を正確に再現しなければならない.この点,従来のEPMAによる定量分析は,能率が悪く,かつ正確さを欠く憾みがあった.本研究はEPMAのこの点を改善し,観察,測定の能率と精度の向上をはかるため,試料の多数の分析面の位置を座標記憶装置により順次コンピュ-タに入力し,これを予めプログラムしたソフトウェアによりEPMAのステ-ジ駆動ユニットと連動させ,任意の分析面について自動定量分析するシステムの開発に成功した.そして更に光エンコ-ダ,直流モ-タ及びギヤ駆動のバックラッシュをのぞくソフトの開発により一層の精度向上に成功した.本年度は,その分析面の再現精度を検討した後,実際に使用することにより分析能率の向上について検討を加えた.その結果,多数回の記憶座標の呼び出しには,5000倍以上の強拡大においても非常に優秀な試料面の位置再現精度を有し,分析能率も従来より格段に向上した.その成果は,第55回口腔病学会総会において発表した.歯科用金属が具備すべき諸要件の内、特に重要と思われる生物学的要件と、耐蝕性に代表される化学的要件に対する試験法の評価基準設定に必要な資料を得るために、昭和60年頃より基礎的試験、すなわち浸漬試験、動物体内埋入試験を行った金属および、口腔内より撤去した歯冠修復物の表面性状や成分組成の変化を、EPMA(X線マイクロアナライザ)により観察、測定してきた。その結果、基礎的試験や、長期の口腔内使用を経た歯科用金属の微細な変化の概要が明らかになりつつある。現在はさらに一歩進めて、規格化した、各種金属材料による歯冠修復物を口腔内に装着し、その表面性状や成分組成の変化をEPMA分析により経時的に追究する臨床試験に取りかかっている。それには、1)測定試料が多いので、出来る限り能率よく短時間で分析可能であり、2)試料の観察、測定は、同一微小部分に対して経時的に繰り返し行い、試験前、後の変化を比較するので、測定部位が正確に再現できなければならない。この点、従来のEPMA分析は、能率が悪く、かつ定位の正確さを欠く恨みがあった。そこでこれらの点を改善し、観察、測定の能率と精度の向上をはかるため、本年度は、昭和61年度の科学研究費補助金で購入した微小部定量分析装置(エリオニクス社製EXMー3500)の専用コンピュータ等の付属装置を増設したシステムの開発を進めてきた。

その結果、試料の多数の分析面の位置を座標記憶装置により順次コンピュータに入力し、これをあらかじめプログラミングされたソフトによりEPMAのステージ駆動ユニットと連動させ、任意の分析面について自動定量分析するシステムの開発に成功した。今後は、開発に成功した本システムを、口腔内に試験的に装着した各種金属の観察、測定に、実際に使用し、その性能を検定する。そして細部の最終調整を行い、システムの完成を目指すつもりである。歯科用金属が具備すべき諸条件の内、特に重要と思われる生物学的要件と、耐蝕性に代表される科学的要件に対する試験法の評価基準設定に必要な資料を得るために、昭和60年頃より基礎的試験、すなわち浸漬試験、動物体内埋入試験を行った金属および、口腔内より撤去した歯冠修復物の表面性状や成分組成の変化を、EPMA(X線マイクロアナライザ-)により観察、測定してきた。その結果、基礎的試験や、長期の口腔内使用を経た歯科用金属の微細な変化の概要が明らかになりつつある。現在はさらに一歩進めて、規格化した各種金属材料による,歯冠修復物を口腔内に仮着し、その表面性状や成分組成の変化をEPMA分析により経時的に追求する臨床試験を行っている。それには、1)測定資料が多いので、できる限り能率良く短時間で分析可能であり、2)試料の観察、測定は、同一微小部分に対して経時的に繰り返し行い、試験前後の変化を比較するので、測定部位が正確に再現できなければならない。この点、従来のEPMAは能率が悪く、かつ定位の正確さを欠く憾みがあった。そこでこれらの点を改善し、観察、測定の能率と精度の向上を図るため、昨年度は昭和61年度の科学研究費補助金で購入した微小部定量分析装置に専用コンピュ-タ等の付属装置を増設したシステムの開発を進めてきた。その結果試料の多数の分析面の位置を座標記憶装置により順次コンピュ-タに入力し、これを予めプログラミングされたソフトによりEPMAのステ-ジ駆動ユニットと連動させ、任意の分析面について自動定量分析するシステムの開発に成功した。本年度は、更に光エンコ-ダ、直流モ-タ及びギヤ駆動のバックラッシュを除くソフトの開発により一層の精度向上に成功した。今後は、本システムを実際に使用し、その性能を検定する予定である。歯科用金属が具備すべき諸要件の内,特に重要と思われる生物学的要件と,耐蝕性に代表される化学的要件に対する試験法としては,最終的な臨床試験の前に,種々の基礎的試験が行われている.研究代表者らは,昭和60年頃より浸漬試験,動物体内埋入試験を行った金属,および口腔内より撤去した歯冠修復物の表面性状や成分組成の変化を,EPMAにより観察,測定してきた.その結果,基礎的試験や,長期の口腔内使用を経た歯科用金属の微細な変化の概要が明らかになりつつある.さらに一歩進めて,規格化した各種材料による歯冠修復物を口腔内に装着し,その変化を経時的に追究することによる臨床試験を行いたいと考えてきた.それには,1)測定試料が多くなるので,出来る限り能率よく短時間で分析可能であり,2)試料の観察,測定は,同一微小部分に対して経時的に繰り返し行い,試験前およびその後の変化を比較するので,測定部位を正確に再現しなければならない.この点,従来のEPMAによる定量分析は,能率が悪く,かつ正確さを欠く憾みがあった.本研究は,EPMAのこの点を改善し,観察,測定の能率と精度の向上をはかるため,試料の多数の分析面の位置を座標記憶装置により順次コンピュ-タに入力し,これを予めプログラムしたソフトウェアによりEPMAのステ-ジ駆動ユニットと連動させ,任意の分析面について自動定量分析するシステムの開発に成功した.
有機二層型電極を用いる電子移動反応場の制御

光合成系に見られるような高効率光電変換・電子伝達システムの開発のためには、電極界面および有機二層界面における電子伝達の制御に関する基礎研究が需要である。本年度は、有機色素として酸化還元電位の大きく異なるフルオレノン誘導体を用いて、ベクトル電子移動の方向制御に関する研究を行った。金(Au)電極上に電解酸化重合法で製膜後電気化学的に脱ド-ピング処理を行ったポリ(3-メチルチオフェン)(PMeT)の上に、酸化還元電位が卑で酸化されやすい2-アミノ-9-フルオレノン(AF)を真空蒸着法で積層した有機二層型セルAu/PMeT/AF/AlはAu極に正の電位を印加した時が順方向となる整流性を示した。一方、酸化還元電位が貴で酸化されにくい2,4,7-トリニトロー9-フルオレニリデンマロノニトリル(TNFM)を用いたセルAu/PMeT/AF/Alは、逆にAu極に負の電位を印加した時が順方向となる整流性(逆整流性)を示した。なお、AFとTNFMの中間の酸化還元電位をもつ2-ニトロー9-フルオレノン(NF)を用いたセルは整流特性がほとんど見られなかった。すなわち、NFを境にベクトル電子移動の方向が逆転し、酸化還元電位が卑なものほど整流性が増し、酸化還元電位が貴なものほど逆整流性が大きくなることを認めた。これらの結果より、暗黒下でのベクトル電子移動のメカニズムについて、分子レベルの性質をもとにした二層界面における分子間の酸化還元反応モデルを提出した。
シクロプロピルグアニンによるDNAホールトラップ反応の開発

近年、DNAを介する電子移動反応が、DNAの損傷、老化などの生物科学的側面からだけでなく、DNAワイヤなど、DNAを一種の「素子」として利用するという観点からも非常に注目を浴びている。我々の提案するシクロプロピルグアニンは、カチオンラジカル生成後直ちにシクロプロパン環がホモリシスしてメチレンラジカルが生成する。このシクロプロピルグアニンと、先に報告しているCNBPUを用いるホールの選択的生成システムと併用することにより、ホール移動の配列、距離依存性をESRで容易に検出できることになる。この新しいホール検出手法を確立することにより、さらに多角的かつ正確にホール移動機構を議論できる事が大いに期待された。シクロプロピル基を用いたラジカルカチオンの迅速トラップは、Silverman等のモノアミンオキシダーゼ阻害剤の研究で詳しく調べられている。即ち、シクロプロピルアミンが一電子酸化されラジカルカチオンが生成すると、シクロプロパン環がホモリシスして、イミニウムカチオンとメチレンラジカルに分解する。実際、HPLC分析により、シクロプロパン環が開環した生成物を単離同定する事に成功した。このシクロプロパン環の開裂速度は現在まで調べられていないが、対応するシクロプロピルアミンラジカルでは、非常に早く開裂反応が進行することが知られている。シクロプロピルグアニンは、デオキシグアノシンから誘導される2-フルオロイノシンにシクロプロピルグアミンを付加させることにより合成した。実験では「ホールトラップ位置」にある塩基Xをグアニン、メチルグアニンからシクロプロピルグアニンへ変化させたときの、ホール到達位置にあるGG重なり配列でのDNA切断バンド強度の変化を求めた。その結果、シクロプロピルグアニンが迅速にホールを捕捉することにより、シクロプロピルグアニンをXとして用いた場合、GGでのDNA切断は完全に阻害される事を実証した。
ホロノミー群に付随した一階微分作用素の研究

本研究は,幾何構造をもつ多様体上で,その構造に付随した一階微分作用素の性質を調べ,幾何学と大域解析学を結びつけることを目的とする.次のような研究成果を得た.(a)ユークリッド空間上のスピン3/2ディラック作用素(ラリタ-シュインガー作用素)の多項式解の表現論的な意味付け.(b)複素射影空間上の正則同伴ベクトル束におけるラプラス型作用素の固有空間分解.(c)四元数ケーラー多様体上の微分作用素に対する消滅定理と曲率による下からの固有値評価.本研究は,幾何構造をもつ多様体上で,その構造に付随した一階微分作用素の性質を調べ,幾何学と大域解析学を結びつけることを目的とする.次のような研究成果を得た.(a)ユークリッド空間上のスピン3/2ディラック作用素(ラリタ-シュインガー作用素)の多項式解の表現論的な意味付け.(b)複素射影空間上の正則同伴ベクトル束におけるラプラス型作用素の固有空間分解.(c)四元数ケーラー多様体上の微分作用素に対する消滅定理と曲率による下からの固有値評価.本研究は,ホロノミー群に付随した一階微分作用素(以下,gradient)を考察することにより,微分作用素を用いた統一的な幾何学理論を探ることが目標である.今年度は,対称空間上のgradientに対する研究を主に行った.対称空間上の同伴ベクトル束上のラプラス作用素を,対称空間の言葉を用いて具体的に書き下した.特に,複素射影空間上の正則同伴ベクトル束に対する正則切断の空間の次元,最高weight,ラプラス作用素の固有値を具体的に計算した.この手法はラブラシアン作用素にのみ適用できるもので,目標であるgradientのスペクトル分解には届いていない.いくつかの手法が考えられるが,カシミール作用素のカペリ恒等式を用いる方法を,現在,試みている.今年度の8月から9月にかけて3週間,チャールズ大学(チェコ)に滞在し,クリフォード解析及びパラボリック幾何に精通しているSoucek教授らと議論を行った.その結果,Branson-Olafsson-0rstedによるスペクトルの計算手法が,四元数射影空間の場合に適応可能であり,gradientの固有値の計算が理論的には可能であることを突き止めた.また,ラリタ-シュインガー作用素の固有関数の具体的表示に対しても議論した.どちらも現段階では未解決であり,現在,研究中である.また,最近になって,Semellmann-Weingartが,gradientに対するワイゼンベック公式について斬新かつ統一的な結果を発表した.彼等の結果から,本研究がさらに進展することが予想される.これまでの研究代表者による研究と比較し,彼等と共同で本研究の今後の発展や応用ついて議論をする予定である.研究目的:ディラック作用素の一般化となるホロノミー群に付随した一階微分作用素の性質を調べ,微分幾何学,大域解析学へ応用することが主目的である.具体的には,微分作用素の零固有関数の幾何学的な性質の考察とその応用,楕円型となる微分作用素に対する熱核やコーシー核の構成,対称空間上の微分作用素に対するカシミール元を用いたスペクトル公式の構成などである.研究方法と研究成果:(1)Semmelmann-Weingartによるワイゼンベック公式の結果と本研究の関連性を調べ,本研究の新たな方向性を探った.今のところ目立った研究成果は得られていないが,G2やSpin(7)という特殊ホロノミー群については,これまでの研究代表者の方法によって,より精密なワイゼンベック公式を構成できることが予想される.また,Hitchinらによる一般化複素幾何学に対して本研究の方向による考察を行っているところである.(2)複素射影空間及び四元数射影空間上の一階微分作用素のスペクトル公式とカペリ恒等式との関連性を明らかにするため,カペリ恒等式をどのように複素射影空間上で実現するかについて,その土台の構成を試みた.しかし,展開環の非可換性を,カペリ恒等式を利用してどのようにして突破するかの問題があり,現在も考察中である.(3)3次元および4次元球面上のラリタシュインガー作用素の固有関数の球関数表示を行い,その結果からコーシー核の一般化の構成を行うことを試みた.この方向の専門家であるDavid Eelbodeとコンタクトをとりながら研究を行っているが,今のところ目立った研究成果は得られていない.本研究はディラック作用素の一般化となる一階微分作用素の性質を調べ,微分幾何学,大域解析学へ応用することが主目的である.今年度は主にラリタ・シュインガー作用素の研究を行い,次のような研究成果を得ることができた.ラリタ・シュインガー作用素はspin3/2の重力子を記述する作用素であり,一階楕円型自己共役作用素という意味でも,ディラック作用素の一般化である.しかし, 2乗してもラプラシアンとならず補正項としてツイスター作用素が必要となる.ラリタ・シュインガー作用素,ディラック作用素,ツイスター作用素およびその共役作用素の関係式を具体的に記述し,これをユークリッド空間上のspin3/2-スピノール多項式へ適用し,ある種の完全系列を得ることに成功した.これは, Trautmanによるスピノール調和多項式複体の完全性(1995年)の一般化である-さらに,その完全系列からラリタ・シュインガー作用素の多項式解が調和多項式であるという結果を得た.この結果は, 2乗してもラプラシアンとならない作用素に対する興味深い結果であり,コーシー核の一般化への可能性を示唆していると思える(コーシー核及び共形平坦スピン多様体上への拡張は今後の課題の一つである).

また,多項式解の空間を表現論的に記述し,各次数での次元を求めることに成功し,多項式解空間が球面上のspin3/2-L^2スピノールの既約分解と完全に一致していることがわかった.この一致性から,球面上のラリタシュインガー作用素のスペクトルの計算を試みているが,未だ成功にはいたらず,これも今後の課題の一つである.なお,以上の研究成果をいくつかの研究集会にて発表した.
自家骨とリン酸カルシウムを複合させる新規骨移植法の開発

今回我々は主に以下の三つの実験を通して新たな骨移植法開発の基礎研究を行った。1)骨再生の担体として骨髄を直接添加したβ-TCPの骨再生力の評価。ラット骨髄をβ-TCPに添加し、背部皮下に移植し、骨形成の詳細な検討を行った。2)人工骨(β-TCP)のマイクロポア構造と骨形成の関連。犬を用いてβ-TCPに骨髄を添加しマイクロポア構造が骨形成にどのように影響するかを確認した。3)骨様基質をβ-TCPに添加した場合の骨形成。骨芽細胞様細胞が形成する骨様基質をβ-TCPに添加し骨形成の組織学的解析を行った。これら実験より新たな知見として以下の成果を得た。β-TCPに骨髄を添加することで容易にラット皮下で骨形成がもたらされるが、この際骨形成に先立って破骨細胞が形成されている現象を見出した。移植の足場としてβ-TCPは有用であるが、5μm以下のMicropore構造を持つ材料が、持たない材料に比しより有効な骨形成をもたらすことをみいだした。β-TCPに骨様組織を添加することでSCIDマウス皮下内に移植後2週という早期から骨形成が確認できた。自家骨髄細胞を分離する遠心の条件を現在検討中である。すでに正常大腿骨をフィルターを内蔵させた遠心菅にいれて5分間遠心をかけることにより骨髄細胞を採取可能であり、かつこの細胞は容易に培養条件化で増殖することを確認した。したがって細胞とリン酸カルシウムを生体内に復帰させても十分骨芽細胞としての機能もちつつ増殖が可能であることが予想される。また予備実験として樹立されたヒト骨芽細胞NOS-1をβ-TCP上に培養させることに成功しており、電子顕微鏡的観察より良好な骨様基質がβ-TCP上およびそのマイクロポアー内に形成されることを見出し論文発表をおこなった。さらに良好な足場としてのリン酸カルシウムの至適条件を見出すべく研究を続行中である。具体的にはリン酸カルシウム材料のマイクロポアの有無が骨形成に大きくかかわることを明らかにし、マイクロポアが十分存在する材料によりすぐれた骨形成能力があることを発表した。(第26回日本骨形態計測学会)。マイクロポアが存在するとポア内部にコラーゲン線維の形成が起こることを電子顕微鏡的および光学顕微鏡的に証明し、おそらくはコラーゲン線維のみならずBMP, TGFなどの骨形成を促進させるタンパク質がポア内に吸着することにより強い骨形成をもたらすことを推測している。現在脱灰組織標本における免疫染色法の至適条件を模索中であり、抗ED1、ALP, osteopontin、コラーゲンI、III、BMP2,4,7等の抗体を用いて染色実験を重ねている。実際に骨髄細胞の添加で優位に骨形成が高まることも証明し発表した。(第26回日本骨形態計測学会)ヒト骨芽細胞様細胞であるNOS-1を用いた実験でβ-tricalcium phosphate(β-TCP)上に速やかに増殖し、さらにmicropore内にI型コラーゲンのタンパク質吸着が数十μの深さまで生じることを鍍銀染色や免疫染色、さらに電子顕微鏡額的検索で明らかにした。このような各種方法論によるタンパク質のリン酸カルシウム内部までの吸着については過去の報告がなく世界的な新知見である。このようにβ-TCPが骨芽細胞様細胞をその表面によく吸着させかつ細胞外基質も豊富に吸着させうる材料であることを明らかにした(生越章他、Orthopaedic Ceramic Implants 26:25-30)。またラットにおけるmicropore構造を持つ材料と、持たない材料の比較検討から、micropore構造が細胞外基質の吸着ないし進入にきわめて重要であり、micropore構造を持つ材料が骨芽細胞系の足場として極めて有効であることを明らかにすることが出来た(有泉高志、生越章他、日整会誌81:S434)。さらにBMP活性をもつ骨芽細胞様細胞を凍結添加したβ-TCPを移植することで新生骨を優位に形成させうることを証明した。これらの実験結果からはBMP活性を持つ骨粉を添加した場合も同様の作用が可能で、本法による新規人工骨の作成は臨床応用に十分な可能性を持つ方法であることを明らかにした。
冠動脈疾患患者におけるsmall dense LDL代謝異常の解明と治療応用

脂質異常症は動脈硬化の危険因子で、これまでLDLを中心とした治療体系が構築されてきたが心血管疾患は増加の一途を辿っており、LDL以外の動脈硬化促進性リポ蛋白の重要性が高まってきている。small dense LDL(sdLDL)は食後高脂血症と密接に関与するリポ蛋白であるがその体内代謝動態や治療法については不明であった。本研究では、安定同位体を使ったヒト代謝研究を行い、sdLDLには異化遅延があること、スタチンがこの異化障害を正常化することを見出した。本年度は11名の高コレステロール血症患者に対してスタチン投与前後でkinetic studyを実施した。ベースラインでの脂質値はTC/TG/HDL/LDL=249±30/152±68/46±9/173±31であったが、ピタバスタチン2mgあるいはロスバスタチン2.5mg/日8週間投与によって、TC/TG/HDL/LDL=161±19/112±40/47±11/92±17と、LDL-Cは47%と著明に減少した。ベースラインでのLDLアポ蛋白Bの異化速度(fractional catabolic rate FCR)は0.400±0.144pools/dayであったのに対してsmall dense LDLアポ蛋白BのFCRは0.265±0.090pools/dayと34%低下していた。すなわち著明な異化遅延を認めた。より長期間血中に滞在するということはその間に酸化修飾を受け易いという事であり、動脈硬化惹起性を強く示唆する。スタチンを投与した前後で解析をした6名のデータでは、LDLアポ蛋白BのFCRは0.262±0.509±.0157pools/dayへ、small dense LDLアポ蛋白B FCRは0.186±0.045pools/dayから0.309±0.059pools/dayへと、それぞれ94%、67%と有意に増加した。従って、スタチンによるLDL受容体活性の亢進によって、small LDLを含めたLDL全体の異化障害の改善効果をもたらしたと考えられる。また、フィラート系薬剤もsmall dense LDL減少作用が認められており、small dense LDL代謝に及ぼす影響を検討するため合計4名の高TG血症患者に対してベザフィブラート8週間投与前後で同様のkinetic studyを実施した。現在結果解析中である。本年度は主に以下の2つの研究を実施した。まず第一は昨年投与したスタチンが全てストロングスタチンであったので今回マイルドスタチンであるプラバスタチンを6名の高コレステロール血症患者に投与して代謝実験を行った(実験1)。第二は4名の高中性脂肪血症患者に対してフィブラート系薬剤であるベザフィブラートを投与してs d LDL代謝を検討した(実験2)。実験1の結果:6名の対象者は全員男性での平均年齢48歳、ベースライン脂質プロフィールはTC/TG/HDL-C/LDL-C=249/134/50/173mg/dLであった。プラバスタチン6週間投与後、TC/TG/HDL-C/LDL-C=211/114/52/136mg/dLとなり、TCは15%、TGは15%、LDL-Cは20%減少しHDL-Cは6%増加した。VLDL 1、VLDL2の代謝パラメーターに有意の変化は認めなかったが、IDL、LDLアポ蛋白Bの異化速度(FCR)はそれぞれ31%と13%増加した。sdLDLアポ蛋白B FCRには有意の変化を認めなかった。実験2の結果:対象は男性で平均年齢は41歳、ベースライン脂質プロフィールはTC/TG/HDL-C/LDL-C=215/482/39/119mg/dLで、ベザフィブラート8週間投与後、TC/TG/HDL-C/LDL-C=201/216/49/124mg/dLとなり、TCは7%、TGは55%減少し、HDL-Cは25%、LDL-Cは4%増加した。sdLDL代謝についてはモデリングで良好なフィッティングが得られておらずモデルを改良中である。Tracer/tracee curvesのパターンからはFCRの大きなな変化はないものと予想される。以上から、ストロングスタチンとは対照的にプラバスタチンには有意なsdLDL代謝改善作用は認めず、同様のことはフィブラート系薬剤についても認める結果となった。本年度は,プラバスタチン(P)とエゼチミブの併用(P/E)がsmalldense LDLを含むアポB含有リポ蛋白に及ぼす影響を検討した。

ベースライン脂質プロフィールはTC/TG/HDL-C/LDL-C= 249/134/50/173mg/dLで、P6週間投与後TC/TG/HDL-C/LDL-C=211(-15%)/114(-15%)/52(+6%) /136(-20%)mg/dLとなり、P/E併用6週間後TC/TG/HDL-C/LDL-C=171(-31%)/105(-22%)/55 (+10%)/95(-44%)mg/dLであった。各リポ蛋白分画のアポB代謝パラメーターはSAAMII上でmulticompartmental modelを使ってfractional catabolic rate(FCR, pools/day)とproductionrate(PR, mg/kg/day)を算出した。その結果、VLDL1アポB濃度/FCR/PR=1.0/ 8.3/3.0がPで0.8/9.0/2.8で、さらにP/Eで0.9/9.5/3.3となった。VLDL2アポBは濃度/FCR/PR=5.7・7.0・21.1からPで5.7/7.7/17.5へ、さらにP/Eで5.2/9.4/18.7となった。IDLアポBは濃度/FCR/PR=4.2/4.4/7.3からPで4.1/5.8/9.2へ、さらにP/Eで2.7/7.9/8.3へと変化した。LDLアポBは濃度/FCR/PR=107/0.35/15.5からPで87/0.39/13.8へさらにP/Eで68/0.58/15.7となった。VLDL1, 2アポB FCRは有意な変化を認めなかったが、IDL、LDLアポB FCRはPにてそれぞれ32%,13%増加し、P/E併用によって79%,66%と著明に異化が亢進した。Smalldense LDLについても、PによりT/T曲線の立ち上がりがやや急峻になったが、P/E併用時には、T/T曲線のピークが著明に増高し異化亢進を示唆するデータを得ている。今後、それぞれのデータのフィッティングを行いFCRを算出していく予定である。
フィールドサーバによるリアルタイム降灰観測手法の開発

噴火の状況を即時把握することにより噴火推移予測および過去の噴火推移復元の高精度化に資することをめざして,自動降灰測定機器を開発した.霧島および桜島火山で火山灰検出センサ類の実地検証を行い,降灰重量および堆積状況の把握,ネットワーク送信が安定的に稼働することを確認した.またレーザ回折式粒子カウンタについて御嶽山噴火のデータを解析して,検出性能の評価を行った.ロードセルによる堆積重量と現地の降灰回収容器による堆積量の比較検証を行った.新たに降灰観測装置を製作して,超音波センサとロードセルにより堆積量を測定し,機器全体を軽量小型化して,火口近傍での迅速な観測が可能な仕様として,実地検証を行った.フィールドサーバ技術を応用した火山灰観測装置を設計し,導入予定のセンサの性能試験をおこなった.レーザ回折方式の花粉センサについて火山灰についての検出性能を確かめるための実証試験をおこなった.頻繁に爆発的噴火をおこなっている鹿児島県の桜島火山で火山灰を検出するテストを実施し,気象庁の公表している噴火情報とセンサの反応が相関していることを確かめた.また,レーザ回折方式センサと従来の定容量容器で回収する方式による観測との比較をおこなった.その結果,細粒火山灰粒子についてはよい一致が見られたものの,粗粒火山灰についてはレーザ回折方式センサの感度不良域があることが判明した.そこで,別方式の火山灰センサとして埋没度センサ(光抵抗素子),堆積厚測定センサ(赤外線および超音波方式)の導入を検討を開始した.また,高さや風速場の変化によって噴火以外のかく乱要因(強風や降雨などによる火山灰の再移動など)を評価するため,気象観測装置をセンサに併設して,気温,風速,風向の観測をおこない,かく乱要因を最小にするセンサ設置位置の検討をおこなった.観測機器設置場所として予定していた霧島火山は2011年10月以降,噴火をしていないため,観測機器の設置場所として不適当な状況となった.そこで,別の設置場所として,鹿児島県の桜島火山の東南東側の山麓を候補地に選定した.現地の地形・地質,電波状況等の調査をおこない,地権者への照会・申請手続きをおこなった.フィールドサーバ技術を応用した火山灰観測装置を設計し、導入予定のセンサ類の実地試験をおこなった。実施試験は頻繁に爆発的噴火を発生している鹿児島県の桜島火山の南東側山麓で実施した。レーザ回折方式の粒子センサについては、感度不良域があることが判明していたが、火口から漂う火山ガスにより半年以内に動作不良となっていることが判明し、より耐久性のあるセンサ類を検討することとなった。また、火山灰堆積量を定量観測するための回収容器の性能を実地で試験した。容器の開口形状および面積の違いによる火山灰回収量と容器設置場所の高さや風速などの気象場の観測したところ,容器の開口面積や深さなどの形状によって単位面積当たりの回収量は変動しており、小さく浅い容器では火山灰が十分に回収されていない可能性があることが判明した。雨天時にも回収量は減少する傾向があった。直径30cm以上、深さ30cm以上の容器では比較した回収量が得られた.噴火の状況を即時把握することにより噴火推移予測および過去の噴火推移復元の高精度化に資することをめざして,自動降灰測定機器を開発した.霧島および桜島火山で火山灰検出センサ類の実地検証を行い,降灰重量および堆積状況の把握,ネットワーク送信が安定的に稼働することを確認した.またレーザ回折式粒子カウンタについて御嶽山噴火のデータを解析して,検出性能の評価を行った.ロードセルによる堆積重量と現地の降灰回収容器による堆積量の比較検証を行った.新たに降灰観測装置を製作して,超音波センサとロードセルにより堆積量を測定し,機器全体を軽量小型化して,火口近傍での迅速な観測が可能な仕様として,実地検証を行った.フィールドサーバ技術を応用した火山灰観測装置の設計検討および試作をおこなうとともに,設置場所選定のための現地調査を実施した.観測装置の設計は研究者が自作・改良できる機種として,Arduinoチップを主演算装置として採用し,スケッチプログラムで各種センサ類を稼働させる構成とした.センサ類には花粉計測システムで実績のあるレーザ回折方式による粒子センサに加えて,埋没度センサとして硫化カドミウム(CdS)をもちいた光抵抗素子および感圧素子(SpectraSymbol SP-L0050-103-ST),堆積厚測定センサとして赤外線位置検出素子(シャープGP2Y0A21YK)および超音波測距素子(Maxbotix MX001LV-MaxSonar-EZ1),重量センサとして高分子厚膜素子(Interlink No.402),温度較正用の温度センサ(LM35DZ)を選定し,各センサの試作および室内での動作テストをおこなった.測定データはロガー(Graphtec GL900)に蓄積する形式を検討し,リアルタイムデータ送出は次年度の課題とした.観測機器設置場所の検討のため活発に噴火をおこなっている霧島火山を候補として選定し,設置候補場所の現地調査を実施した.その結果,新燃岳火口の南東3km付近が観測好適地であることが判明した.自動降灰観測装置のセンサ部分の検証および高度化を進め,新型機の設計開発と実地テストを実施した.火山灰検出のためのセンサ部としてレーザ回折型粒子カウンタの検証を行った.

2014年9月27日から発生した御嶽山の噴火で周辺地域において取得されたレーザ回折型粒子カウンタによるデータを解析し,降灰と判断される花粉センサ値の変化は2g/m2以上の降灰量のあった範囲で認められた.よって実地調査で確認された降灰域より狭い範囲でしかレーザ回折型粒子カウンタの値は変化しない結果となった.レーザ回折型粒子カウンタで捉えられた火山灰粒子は電圧値と偏光度から概ね粒径35 μm以下で,偏光度は00.2程度であり,円形とはかけ離れた形をなすものが主体であった.この結果を踏まえて,新たに火山灰観測装置を設計・開発した.装置は火山灰検出センサとして超音波センサと重量計,および状況を確認するためのネットワークカメラからなるセンサ部,バッテリと太陽光発電パネルからなる給電部,およびロガーを含む制御部からなり,半年以上メンテナンスフリーで自立観測を行うことが可能な電力消費スケジュールを設定とした.今回新たに採用した超音波センサは地表面とセンサの距離を測定して,火山灰の堆積厚を測定することを企図した.2015年1月末から3月まで桜島火山で装置の実地テストを行い,長期稼働および噴火による降灰の検出試験を検証した.その結果,ブルカノ式噴火による降灰の重量および画像の取得,ネットワーク送信は期間中問題なく稼働し,実用可能なレベルと判断される.新たに導入した超音波センサによる堆積厚は検証期間中の2ヶ月間で約3cm変化し,実際の降灰堆積厚変化とほぼ同じであった.機器全体を小型軽量化したことにより,火山の火口近傍などでの観測が可能になった.複合新領域予定していた測定センサに感度不領域があることが判明した.そのためセンサ類を変更して設計をおこなっているため,進行が遅れた.採用予定だった花粉センサーの実地試験を実施したところ、火山ガスにより動作不良となり、期待した性能が得られないことが判明した。そのため、別種のセンサーを検討して,他の機器類についても火山ガス耐性を考慮して再設計する必要が生じた。測定センサ類の選定及びデータを収納する手法の検討に時間を要したため,進行が遅れた.新たに選定したセンサ類を組み込んだ機器を製作して,火山近傍での実地テストが可能となる見込みである.当初予定していた霧島火山での実地テストは噴火活動が低調に推移しているため,噴火頻度の高い桜島火山に変更して実施する予定であり,設置場所も確保済みである.火山ガス耐性を考慮したセンサ類および機器を製作し、火山山麓で実地性能試験を実施する。各センサ類からデータを収納する部分の技術的問題が解決したため,本格的に機器の作成と火山近傍での実地テストが可能となる見込みである.当初予定していた霧島火山での実地テストは噴火活動が低調に推移しているため,別の活動的な火山を選定して実施する予定である.観測機器の部品購入費160万円(80万円×2台),現地テスト旅費60万円(4日×2名×2回),データ通信料12万円(6000円×10ヶ月×2台),機器運搬費等8万円を使用する予定である.平成25年度に実施したセンサー類の試験を実施したところ、火山ガスにより回路が故障したため、当初予定していた性能が得られないことが判明した。代替となるセンサーの選定と装置全体の再設計が必要となったため、期間延長して装置の製作をおこなうこととした。火山ガス対策を施した火山灰観測装置の機器購入費100万円、設計製作費に100万円,火山近傍での実地テスト旅費に80万円を使用する。
ラットの不安行動の系統差と脳内セロトニン系との関連

Tsukuba高・低情動系ラットは、情動反応性の違いによって選択交配されたラットである。Tsukuba情動系の脳内5-HT含量と代謝回転には大きな系統差が見られることから(増井,1990)、脳内5-HT系の差異によって両系の情動行動の系統差が生じている可能性が考えられる。本研究では、特に不安との関連が示唆されている5-HT_<IA>受容体に焦点を当て、5-HT_<IA>受容体アゴニストがTsukuba高・低情動系ラットの不安行動に及ぼす影響を検討した。昨年の実験において、buspirone単回投与は両系の行動に影響を及ぼさないことが示されたので、本年度は反復投与でbuspironeの効果を検討した。セロトニン系薬物の反復投与により受容体の感受性が上昇することが報告されている。高情動系,低情動系,Wistar-Imamichi系オスラットに、1日1回14日間連続でbuspirone 0.1mg/kgまたは生理食塩水の腹腔内投与を行った。15日目には、同用量の薬物を投与してからランウェイテストを実施した。Wistar-Imamichi系と高情動系ではbuspironeの効果は見られなかったが、低情動系ではbuspirone投与によってランウェイ移動活動が有意に増加した。buspironeの効果が低情動系でしか見られなかったことから、低情動系の5-HT_<IA>受容体の感受性はWistar-Imamichi系や高情動系よりも高いと考えられる。5-HT_<IA>受容体の刺激は不安の低減をもたらすことが報告されている。低情動系は他系統と比べて不安を示しにくい系統であり、他の系統と比べて5-HT_<IA>受容体の感受性が高いことが示された。以上の結果は、5-HT_<IA>受容体の感受性の高さが低情動系の不安の低さに関与している可能性を示唆するものである。高情動系は様々な場面において一貫して情動反応を示しやすく、低情動系は情動反応を示しにくい。このことから、高情動系は不安の高い系統、低情動系は不安の低い系統であるといえるだろう。これまでの研究から、不安の個体差には脳内5-HT系が関与していることが示唆されてきた。Tsukuba情動系の脳内5-HT含量と代謝回転にも大きな系統差が見られることが報告されており(増井,1990)、両系の系統差が、脳内5-HT系の差異によって生じている可能性が考えられる。本研究では、ランウェイテストと十字迷路テストを用い、5-HT_<1A>受容体アゴニストのbuspironeが、Tsukuba情動系ラットの情動行動に及ぼす効果を検討した。薬物投与(busupirone0.05,0.1,0.5,1.0mg/kg,or saline,i.p.)は、テストの30分前に行った。その結果、いずれの系統、いずれの課題においても、buspirone投与による顕著な効果は見られなかった。生化学的分析の結果、脳のほとんどの部位において、低情動系の方が5-HTと5HIAA(5-HTの代謝物質)の含量が多いが、代謝回転は高情動系で高い傾向にあるという従来の知見が確認された。DAとNAに関しても、同様の系統差が見られた。脳内5-HT系とTsukuba情動系の系統差の関係を明らかにするには、薬物用量や薬物の種類を変えた再検討が必要である。一方、5-HTだけでなくDAとNAの脳内含量にも大きな系統差が見られたことから、両系の情動性の違いが、5-HT系以外によって規定されている可能も考えられる。今後は、薬物の用量、投与法、課題を再検討するとともに、5-HT以外の系についてもあわせて検討していく必要があると思われる。

5-HT_<IA>受容体の刺激は不安の低減をもたらすことが報告されている。低情動系は他系統と比べて不安を示しにくい系統であり、他の系統と比べて5-HT_<IA>受容体の感受性が高いことが示された。以上の結果は、5-HT_<IA>受容体の感受性の高さが低情動系の不安の低さに関与している可能性を示唆するものである。
海のツーリズムと漁村社会-人と海と地域振興-

研究最終年度にあたる本年度は,海のツーリズムと漁村・漁業との具体的な関わりについて,海域管理,漁村振興,体験学習というキーワードをもとに実態調査を行なうとともに,今後の研究のための論点を整理した。(1)事例調査と成果事例調査は,沖縄県,愛知県,神奈川県等のマリーンレジャー活動が活発な地域,リゾート・ホテルが進出している地域,体験学習など漁村住民が積極的にツーリズム活動に関わっていこうとしている地域を選定して実施した。タイのトラッド県でも同様な聞き取り調査を実施した。海域管理をめぐっては,(1)従来からある制度にもとづいて漁民が中心的な役割を果たす,(2)漁業が衰退し,漁協が形骸化しつつある地域では自治体の役割が増している,(3)漁民と住民が新しい関係を築きつつある,など地域の生産条件やツーリズムの進展状況に応じて多様な展開があることがわかった。リゾート活動や漁業生産が複雑に入りくむ沖縄県恩納村では,漁民,住民,リゾート・ホテル,自治体が一体となってツーリズムと水産資源の利用に関する共存・共生をめざす動きが印象的であった。漁村社会のツーリズムへの対応は,漁業生産や地域振興策のあり方と密接に絡み合っている。海域管理を担う組織のあり方,その構成員の性格によって,地域資源の利用と調整をめぐる効果には大きな差が生まれている。(2)今後の研究の論点沿岸域資源の利用調整を円滑に進め,漁村の発展に結びつけるには,地域内的な問題と対外的問題の双方に対応できる機構や枠組みを設けること,漁民だけではなく地域社会の構成員を調整と管理へいかに参加させるか,行政がいかなる役割を果たすか,検討する必要がある。「漁村に広がる地域資源の管理」という幅広い視点,つまり包括的漁村開発への視点から漁業とツーリズムの共生・共存関係を捉えなおす作業が求められている。研究初年度にあたる本年度は,海のツーリズムの全体的な動向にかかわる基礎的な把握,コモンズ的な利用が求められる沿岸域でツーリズムの成長がもたらした諸インパクトの検証,漁村住民がどのようにツーリズムに取り組んで地域振興に活路を見出そうとしているのかという事例の検討,を中心に研究を進めた。海のツーリズムが盛んな漁村地域を選んで実態調査を行った。ツーリズムが漁村社会にもたらしたインパクトは実に多様であり,漁村社会の取り組みによってはインパクトの形や程度は異なっている。大規模リゾート開発が行われた沖縄県ではツーリズムは漁村社会との軋轢を高めてきた。だが最近,体験型ツーリズム,エコ・ツーリズムに取り組み,ツーリズムを地域の中核産業として育てようとする動きが各地に広がっている。リゾート・ホテルの中には観光客を隔離する戦略を改め,地域との結びつきによって観光客の多様なニーズに応える道を模索し,環境NGOが運営するエコ・ツアーと提携しようという動きがみられる。こうした状況変化のなかで、ツーリズムを地域社会のなかに組み込もうと努力している漁村ほど,ツーリズムをネガティブには捉えていない。恩納村の体験型ツーリズムは住民参加型ツーリズムの格好の素材となると思われた。タイのプーケット島周辺の漁村でも事情は同じであった。欧米人観光客の間でエコ・ツアーへの需要が高まっているのを背景に,漁村社会はツーリズムに柔軟に対応していた。漁村開発の一つのオプションとして漁民がツーリズムを取り組むことが奨励されている点は興味深い。地域の自然環境と資源利用をめぐってツーリズムと地域住民との間には鋭い対立がみられる。「コモンズ的」発想で沿岸域環境と資源を利用するための制度的枠組みを,地域の実情に応じて確立していく課題がある点が確認された。実態調査を通じて,類型的な制度的枠組みを想定できるめどがついた。