hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経幹細胞におけるＤｌｌ１の局在制御による未分化性維持細胞選択機構の解明

我々は、未分化な神経系前駆細胞の一部の細胞でDll1が粒状の構造体(Dll1 puncta)を形成していることを発見した。これらの細胞では他の死刑系前駆細胞に比べてNotchが強く活性化していたことから、Dll1の偏りを生み出すメカニズムがDll1タンパク質の局在制御にあるのではないかと考えた。そこで、まず、Dll1 punctaを形成するメカニズムを調べるためにDll1 punctaがいかなる構造体なのかを明らかにする目的で電子顕微鏡観察を行った。複雑な脳を発生の過程で正確に構築するためには、神経系前駆細胞が未分化な状態を維持しながら増殖を繰り返すとともに、一部の細胞だけがニューロンへと分化することが必須である。しかしながら、神経系前駆細胞の中でいずれの細胞をニューロンへと分化させるかの決定を司る分子メカニズムは明らかでない。神経系前駆細胞の未分化性維持にはNotchシグナルの活性化が必須であり、Notchシグナルが不活性化された細胞はニューロンへと分化する。従って、Notchシグナルの活性化と不活性化を決定する機構こそが神経系前駆細胞群の中からニューロンへと分化する細胞の決定において重要であると考えられる。Notchリガンドである膜タンパク質Delta-like 1 (Dll1)は神経系前駆細胞のNotchの活性化に必須であり、細胞間に生じた細胞膜上へのDll1の提示量の偏りが、隣り合う細胞のNotchの活性化を介した側方抑制機構によって増幅され、その結果として未分化な細胞と分化する細胞を決定することが示唆されている。これらの細胞では他の神経系前駆細胞に比べてNotchが強く活性化。今年度はDll1 punctaの機能を明らかにするために、Dll1 punctaと特徴的な染色パターンを示すNotch受容体を探索したところnotch3がDll1 punctaと似た領域で発現していることが分かった。Notch3ノックアウトマウスを解析したころ、成体神経幹細胞や成体における新生ニューロンが減少していることがわかった。これらの結果から、Dll1 punctaはNotch3を活性化することで未分化性の維持に貢献し、将来の成体神経幹細胞の形成および維持に貢献しているのではないかと考えている。当年度において、本研究員は主体的に研究課題に取り組み、成果を上げた。前年度に引き続きDll1 punctaの形成や非対称分配の実行因子を明らかにするために、電子顕微鏡観察を用い、Dll1 punctaの構造体を調べた。その結果、Dll1が局在している構造体である可能性を持った細胞内小器官を発見した。そこで現在はDll1が局在するメカニズムと意義を検討している。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はDll1の局在を、特に非対称分裂時に詳細に検討していく。そして、Dll1が局在した構造体がいかにしてDll1の非対称な分配に貢献しているのか検討していく。そのためにtimelapse imagingを用いて検証していく予定である。
バイオインフォマティクス時代における医薬品開発に関する調査及び研究

本研究は、分子生物学・遺伝子工学とデジタル情報技術の結節点にあるバイオインフォマティクスが、医薬品研究開発のプロセスとマネジメントにどのような影響を及ぼしてきているかを明らかにすることを目的とした。研究方法としては、詳細な文献調査および国内および海外の研究者や経営者、専門家への準構造化インタビュー調査を実施し、定性的・定量的データを吟味するという方法をとった。そのほか、バイオインフォマティクスの発展と現状について、特に医薬品開発との関わりを中心に、イギリス、フランス、スウェーデン、日本について調べるとともに、日本の医薬品企業の研究開発の変化についても調べた。これらの調査分析から得られた知見は以下の通りである。バイオインフォマティクスの医薬品研究開発プロセスへの浸透は、このプロセスを分子生物学的アプローチに基づくものへと変えつつある。これにより、医薬品研究開発プロセスの技術的な合理性は進行するが、それが直ちに経済的な合理性につながるとは限らない。バイオインフォマティクスの貢献の弱い技術領域や、人間や組織の評価能力、システムのコスト、市場、競争関係などが媒介要因となっているからである。しかし、バイオインフォマティクスは、医薬品のイノベーションに、新たに分子生物学的作用メカニズムの形成という局面を加え、また、組織間の分業を促進したという点で、医薬品研究開発のマネジメントにとって重要な変化をもたらしたといえる。この医薬品研究開発をめぐる組織間分業については、アカデミックな世界とビジネスの世界との「架橋」問題という観点で捉えての考察も実施した。研究成果は今回提出の研究成果報告書のほか、その部分を2本の英語論文、4本の日本語論文、1回の国際学会報告、1回の国内学会報告(2006年9月予定)、1本の書評として公表した。バイオインフォマティクスの概要について把握するとともに、その発展について、バイオテクノロジーや情報技術の歴史とも併せて、文献調査を行うとともに、それと医薬品産業との相互作用の展開についても主に文献により調査した。これらにより、この技術の特性について、歴史的な視点からの理解を深めた。その際、経済的および経営的な視点のみならず、倫理的問題を含め、広く社会科学的な議論をも概観した。並行して、バイオインフォマティクスの研究及びその社会科学的な意義に関する研究について非常に盛んであるエディンバラ大学を訪問し、そこでの実態を調べるとともに、研究者との情報交換を図った。また、海外のバイオベンチャーや国内製薬企業の研究開発担当の経営者に対しても、非構造的なインタビュー調査を行い、バイオインフォマティクスやバイオテクノロジー産業、医薬品産業の状況に対しての定性的な情報や知識を獲得した。以上のような情報収集・調査活動により得られた、歴史的な視点と現在の現場からの視点、さらに将来展望に関する議論を重ね合わせることによって、バイオインフォマティクスおよびバイオテクノロジーの展開と、医薬品研究開発および医薬品産業との相互作用について、原初的なレベルではあるが、一定の見地を得ることができた。現在、従来の研究に一部今回の調査で得られた知見を盛り込んだ論文を国際的な学術雑誌に投稿中である。好意的な審査結果を得ているので、近く掲載が決まる見込みである。次年度は、詳しい実態調査を重ね、バイオインフォマティクス時代の医薬品研究開発の状況をさらに明らかにしていきたい。バイオインフォマティクスの普及を背景に、医薬品開発のプロセスがいかに変化してきているか、医薬品企業やバイオベンチャー、大学、医療機関、行政機関がいかに行動しつつあるかについて、文献調査を中心に展開した。とりわけ、大学や公的研究機関と製薬企業との間の研究面での提携関係とその利害相反の問題、バイオベンチャーと製薬企業との提携についての現状や課題などについて、詳しく吟味し、その成果を論文や書評の形で公表した。他方で、日本の製薬企業の研究開発戦略について、再検討をし、バイオインフォマティクス時代において、それがどのように変容しつつあるかについての展望も含めて、国際的な学術誌および学会において報告をした。

以上のように、バイオインフォマティクス時代の医薬品開発について、既存の研究成果の整理をしながら仮説への落とし込みに時間をかけた。また、エディンバラおよびパリにおいて英仏におけるバイオ創薬研究の実態について資料収集をしたほか、バイオベンチャー企業経営者や、製薬企業の現役研究者、バイオメディカルを専門とする証券アナリストなどに対して非構造的なインタビューを実施して、仮説の妥当性についての検証を行った。結果としてみえてきた仮説の概要を以下に記す。バイオインフォマティクスの時代においては医薬品開発に、情報系や分子生物学系の高度な専門知識を新たに付け加えており、研究開発プロセスは、医薬品企業組織の壁を越えて大学・公的機関・バイオベンチャー・製薬企業・医療機関・行政機関などの性格を異にする組織のネットワークから生み出されるのではないか、そのときには、だれがネットワークの形成を能動的に進めるのか、相互の利益の分配やコンフリクトの処理はどうなされるのか、などが大きな課題として現れてくる。次年度は、仮説について質問票調査により定量的に、またインタビュー調査により定性的に、検証してゆきたい。バイオインフォマティクスの発展が医薬品の研究開発のプロセスや組織、戦略にどのような影響を及ぼしているのか、医薬品イノベーションの形成過程にどのような意義をもっているのか、また逆に、医薬品研究開発や医療分野への応用が、バイオインフォマティクスの発展にどのような作用を及ぼしているのかについて、文献研究とフィールドワークとの併用により取り組んだ。フィールドワークでは、製薬企業の管理者やバイオインフォマティクス担当者、バイオインフォマティクスのベンチャー企業経営者、大学のバイオインフォマティクス研究者など多岐にわたってインタビューを実施した。こうして集めた情報データを整理し分析・考察を加えた。その主要な結論は次の通りである。バイオインフォマティクスの医薬品研究開発プロセスへの浸透は、このプロセスを分子生物学的アプローチに基づくものへと変えつつある。これにより技術的な合理性は進行するがそれが直ちに経済的な合理性につながるとは限らない。バイオインフォマティクスの貢献の弱い技術領域の効率や、人間や組織の評価能力、システムのコスト、市場、競争関係などが媒介要因となっているからだ。とはいえ、医薬品のイノベーションには、新たに分子生物学的作用メカニズムの形成という局面を加え、また、組織間の分業を促進したという点では、医薬品研究開発のマネジメントにとって重要な変化をもたらしたといえる。以上の研究成果について、その中核部分を、学術雑誌論文として公表(2006年5月発行予定)するとともに、より詳しいものを研究成果報告書としてまとめた。さらに、2006年9月に開催される日本経営学会全国大会において、その成果の一部を報告する予定となっている。
弾性線維蛋白質会合体:多様な特性を有する新規生体機能材料としての展開

1.はじめにー研究目的及び主な研究費補助金の使途等について弾性、細胞遊走性を始めとする細胞外マトリックス、エラスチンの多様な機能は、構成部品としての各種繰り返しペプチド配列要素の特異な機能に基づいている。本研究では生体組織由来及び合成のエラスチン関連ペプチドの構造、物性、機能を詳細に検討し、新規な生体機能材料としての展開を図る事を目的とする。モデルペプチド合成等で計画以上に消耗品費が必要であった為、測定機器は現有、共用備品を用いた。2.今年度中に得た具体的研究成果並びに途中経過について2ー1.液ー液2相分離を伴う弾性線維蛋白質会合体形成の基礎エラスチンペプチドの最大の特徴である温度依存性コアセルベ-ションは、生合成過程や機能発現に直結した重要な現象である。光散乱法で相図を求めると共に、相分離に影響を与える諸因子について検討した。2ー2.エラスチン・コアセルベ-トの物性と機能コアセルベ-ト中のイオン輸送や液滴の安定性に関する実験を行い、原始細胞や細胞外マトリックスモデルとしての機能を検討した。2ー3.カルシュウムイオンとの特異的相互作用と機能種々の実験で、エラスチン・コアセルベ-トとカルシュウムイオンの選択的相互作用を示す結果が得られた。動脈硬化による弾性低下の様に、カルシュウムとの相互作用は弾性機能発現と密接に関連している。2ー4.弾性線維蛋白質モデルペプチドの合成エラスチンの弾性機能とコアセルベ-ト特性を担うポリペンタペプチドを始め、極性基が増加した老化弾性線維蛋白質モデル等を合成した。3.今年度の研究経過の反省と今後の展望についてモデルペプチドの大量合成が望まれる。相分離過程の顕微鏡観察に関しては、試料恒温装置の整備による精密な温度調節が必要である。
水溶液プロセスによるベースメタル酸化物太陽電池の開発

本研究では、太陽電池は地球環境問題の解決に資するデバイスとして期待されており、特に近年では水素社会の構築に向けた水の電気分解用電源としての活用も検討されている。その広範な普及のためには、地球資源が豊富な元素と低コストかつ低環境負荷な製造プロセスを用いた太陽電池の開発が求められる。銅の酸化物Cu2O(p型半導体)を光吸収層としたZnO/Cu2Oヘテロ接合型太陽電池に代表される酸化物系太陽電池は、亜鉛や銅といった安価で大量に入手可能なベースメタルを原料とし、低コストかつ環境フレンドリーな湿式プロセスで製造可能な「環境型太陽電池」として期待されている。しかしながら、Cu2Oのバンドギャップエネルギーは2.1 eVと大きいこともあり、光電変換効率の向上に限界がある。本研究は、「環境型太陽電池」のコンセプトを維持しながら、従来のCu2Oよりも高い光電変換効率が期待できるp型酸化物半導体を用いて太陽電池を開発することを目標としている。平成30年度は、太陽電池の光吸収層として理想的なエネルギーバンドギャップを持ち、かつベースメタルから構成される酸化物の湿式成膜プロセスの予備検討に取り組んだ。さらに、予備検討で得られた知見をもとに太陽電池の光吸収層としてCu2Oを上回る酸化物膜の湿式成膜プロセスの開発を進めている。特に、欠陥がなく緻密で膜厚制御が可能な成膜条件を探索し、得られた酸化物膜の結晶構造や組成、析出形態、光学的特性の評価を行った。新しい光吸収層の緻密で膜厚制御が可能な成膜条件をまだ見いだせていないため。引き続き、新しい光吸収層の成膜条件の探索と評価を行い、緻密な光吸収層が得られた段階で、太陽電池の構築と評価も進めていく。効率的に実験を進めた結果、当初予定ほと使用しなかった。翌年度も目標達成に向けて、計画的かつ効率的に進めていきたい。
極地氷床コアの結晶組織とその流動特性に関する両極比較研究

南北両極地方に存在する氷床の挙動は気候変動に伴って変化し,また氷床の拡大や縮小は気候変動をコントロールする原因のひとつにもなっているため,その流動特性および変動の歴史を知ることは重要である.本研究は氷体の流動に伴う氷結晶組織の発達過程と氷床の動力学的性質との関係を明らかにするものである.サンプルとしてグリーンランドで掘削されたGRIPコアを用いてこれまでの一軸圧縮試験に加え単純せん断試験を行った.GRIPコアの氷期中の氷にはクラウディー・バンドと呼ばれる白濁層と透明層の互層縞模様構造が観察されている.白濁層は高不純物濃度と微小気泡が多数存在していることで特徴付けられる.GRIPコアにおいて,結晶C軸方位分布が最も単極大型を示す2537mのサンプルについてコア軸から45°傾けて一軸圧縮した.一軸圧縮変形前とひずみ量10,20,30%において結晶C軸方位分布を測定し,結晶組織の発達過程を調べた.その結果,ひずみ量20%において,透明層中の結晶粒個々の方位角度差が著しく小さくなり,結晶粒界の認識が困難になることが明らかになっていたが,同様の実験を2597mのサンプル(結晶C軸方位分布は単極大型であるが,その集中度は2537mよりわずかに低い)について行った.結果はひずみ量20%において,部分的に結晶粒の方位角度差が著しく小さくなり,結晶粒界の認識が困難になった.また,両サンプルに共通して,水平層位の鉛直方向に同じ方位を持った結晶粒が並び,偏光板の下で明るい層と暗い層(それぞれの方位角の差は数度)が作る縞模様構造が観察された.これはストライプ構造と呼ばれ,実際の氷床(GRIP, GISP2)底部にも観察され,層序関係を乱す構造として報告されているが,今回初めて実験的に再現された.ひずみ量20%以降,両サンプルとも結晶粒径は著しく小さくなり,結晶方位分布は集中軸の周りに広がった.ひずみ量20%付近からはポリゴン化が活発になり,結晶C軸方位の集中度が低くなると解釈される.また,GRIPコアの単純せん断試験を行った.氷床底部の変形場を再現した実験になるが、せん断ひずみ量30%を越えてもなお,ひずみ速度は減少し続けた.結晶組織についてはせん断ひずみ量30%以上において結晶が変形前の1/2以下に細粒化した.これはせん断試片が加工軟化していることを表している.変形前のサンプルの結晶C軸方位分布は隣り合う結晶粒の角度差が数度以内であった.この角度差が変形中にさらに小さくなるにつれて,単結晶に近づいていくため,徐々に軟化していくというメカニズムが考えられる.さらに変形が進むと再結晶粒の生成によって軟化すると考えられる.変形前の結晶方位分布が強い単極大型の場合とランダムの場合では結晶方位の発達過程が大きく異なることが示された.これはこれまでの報告とは異なるものであり,氷床内部の結晶組織発達過程を考慮した氷床流動モデル構築のための重要な基礎データとなる.これらの成果は国内外の学会にて発表された.南北両極地方に存在する氷床の挙動は気候変動に伴って変化し,また氷床の拡大や縮小は気候変動をコントロールする原因のひとつにもなっているため,その流動特性および変動の歴史を知ることは重要である.本研究は氷体の流動に伴う氷結晶組織の発達過程と氷床の動力学的性質との関係を明らかにするものである.サンプルとしてグリーンランドで掘削されたGRIPコアを用いてこれまでの一軸圧縮試験に加え単純せん断試験を行った.GRIPコアの氷期中の氷にはクラウディー・バンドと呼ばれる白濁層と透明層の互層縞模様構造が観察されている.白濁層は高不純物濃度と微小気泡が多数存在していることで特徴付けられる.GRIPコアにおいて,結晶C軸方位分布が最も単極大型を示す2537mのサンプルについてコア軸から45°傾けて一軸圧縮した.一軸圧縮変形前とひずみ量10,20,30%において結晶C軸方位分布を測定し,結晶組織の発達過程を調べた.その結果,ひずみ量20%において,透明層中の結晶粒個々の方位角度差が著しく小さくなり,結晶粒界の認識が困難になることが明らかになっていたが,同様の実験を2597mのサンプル(結晶C軸方位分布は単極大型であるが,その集中度は2537mよりわずかに低い)について行った.結果はひずみ量20%において,部分的に結晶粒の方位角度差が著しく小さくなり,結晶粒界の認識が困難になった.また,両サンプルに共通して,水平層位の鉛直方向に同じ方位を持った結晶粒が並び,偏光板の下で明るい層と暗い層(それぞれの方位角の差は数度)が作る縞模様構造が観察された.これはストライプ構造と呼ばれ,実際の氷床(GRIP, GISP2)底部にも観察され,層序関係を乱す構造として報告されているが,今回初めて実験的に再現された.ひずみ量20%以降,両サンプルとも結晶粒径は著しく小さくなり,結晶方位分布は集中軸の周りに広がった.ひずみ量20%付近からはポリゴン化が活発になり,結晶C軸方位の集中度が低くなると解釈される.また,GRIPコアの単純せん断試験を行った.氷床底部の変形場を再現した実験になるが、せん断ひずみ量30%を越えてもなお,ひずみ速度は減少し続けた.

結晶組織についてはせん断ひずみ量30%以上において結晶が変形前の1/2以下に細粒化した.これはせん断試片が加工軟化していることを表している.変形前のサンプルの結晶C軸方位分布は隣り合う結晶粒の角度差が数度以内であった.この角度差が変形中にさらに小さくなるにつれて,単結晶に近づいていくため,徐々に軟化していくというメカニズムが考えられる.さらに変形が進むと再結晶粒の生成によって軟化すると考えられる.変形前の結晶方位分布が強い単極大型の場合とランダムの場合では結晶方位の発達過程が大きく異なることが示された.これはこれまでの報告とは異なるものであり,氷床内部の結晶組織発達過程を考慮した氷床流動モデル構築のための重要な基礎データとなる.これらの成果は国内外の学会にて発表された.
環状オリゴ糖合成の効率化と機能開拓

本研究では機能が分子レベルで明らかにされていないオリゴ糖の中でも特に環状オリゴ糖に着目して、効率的合成法の開発と機能解明を最終的な目標としている。独自に開発した液相電解自動合成法を駆使して、鎖状オリゴ糖を環状オリゴ糖へと高収率かつ立体選択的な変換を実現しようとする点に学術的独創性と創造性がある。なお、本研究では確立した合成法を用いてマメ科に共生する根粒菌由来の環状βグルカンを全合成の標的化合物としている。さらに環状βグルカンがマメ科植物と根粒菌との共生に果たす役割を分子レベルで明らかにするために、プローブ分子として機能する環状βグルカン誘導体の化学合成も実施し、機能解明へと展開する。
西南日本弧東端の下部地殻変成履歴の解明

新潟山形県境の朝日山地周辺の「羽越地域」には,先新第三紀基盤岩類が広く分布している.しかし,この地域が西南日本の地体構造区分のうえでどこに対比されるのかは未解決のままであった.その要因の一つとして,この地域の変成作用に関する情報の欠落があった.本研究は,澄川変成岩ゼノリス,泡滝片麻岩,飯豊変成岩など,羽越地域に断片的に分布する変成岩の変成作用を解析し,地体構造区分の問題に言及することを目的とした.2002年秋には,日本地質学会が新潟大学で開催されたが,その際に羽越地域の変成岩に関する巡検を企画し実行した.この巡検では,羽越地域の地体構造区分や下部地殻の変成作用に関心の深い研究者と現地で討論する事が出来,当方にとっても収穫になった.3年間の研究の結果,下記のような成果を挙げる事が出来た。<澄川変成岩ゼノリス>変成度は,角閃岩相グラニュライト相のものが混在している.変成作用のP-T-t経路は,時計回りの経路である.<泡滝片麻岩>砂泥質岩起源のものと,パーアルミナス花崗岩起源のものの2種類があり,変成度は角閃岩相低温部である.広域変成作用と,大桧原花崗閃緑岩による接触変成作用の2度の変成作用を被っている.<飯豊変成岩>変成度は,角閃岩相低温部である.<総合的な事項>澄川ゼノリスや泡滝片麻岩に,羽越地域の白亜紀花崗岩類を生み出した起源物質であり,最下部地殻は超高温変成作用の条件に達している.羽越地域の変成岩は領家変成岩に対比され,白亜紀深成岩類は領家帯花崗岩に対比される。羽越地域の古第三期火成岩類は,山陰帯に対比される可能性が大きい.本研究により,羽越地域の先新第三系基盤岩類の対比問題は大きく進展した.これにより大陸地域,特にシホテアリン地域との対比が進み,東アジアの白亜紀古第三期テクトニクスに大きく貢献出来たものと考えられる.新潟山形県境の朝日山地周辺の「羽越地域」には,先新第三紀基盤岩類が広く分布している.しかし,この地域が西南日本の地体構造区分のうえでどこに対比されるのかは未解決のままであった.その要因の一つとして,この地域の変成作用に関する情報の欠落があった.本研究は,澄川変成岩ゼノリス,泡滝片麻岩,飯豊変成岩など,羽越地域に断片的に分布する変成岩の変成作用を解析し,地体構造区分の問題に言及することを目的とした.2002年秋には,日本地質学会が新潟大学で開催されたが,その際に羽越地域の変成岩に関する巡検を企画し実行した.この巡検では,羽越地域の地体構造区分や下部地殻の変成作用に関心の深い研究者と現地で討論する事が出来,当方にとっても収穫になった.3年間の研究の結果,下記のような成果を挙げる事が出来た。羽越地域の古第三期火成岩類は,山陰帯に対比される可能性が大きい.本研究により,羽越地域の先新第三系基盤岩類の対比問題は大きく進展した.これにより大陸地域,特にシホテアリン地域との対比が進み,東アジアの白亜紀古第三期テクトニクスに大きく貢献出来たものと考えられる.西南日本弧に見られる地帯構造区分の帯状配列は,フォッサマグナ以東にも連続するが,棚倉構造線で途切れる.しかしながら棚倉構造線の北部(羽越地域)はその位置自体が定かではなく,論争の渦中にある.また当地域に分布する花崗岩類の所属問題も未だに解決していない.一方、筆者らによって当地域からグラニュライト相変成岩ゼノリスが発見されるとともに,羽越地域の花崗岩類との成因関係が示唆されるデータが得られつつあった.本研究は,これまでの研究を踏まえ,羽越地域の所属問題とテクトニクスを明らかにする事を目標とした.本年度は,澄川地域において変成岩ゼノリスの再サンプリングを行い,新たなザクロ石-菫青石-珪線石片麻岩のサンプルを得る事が出来た.このサンプルの他,以前に発見していたサンプルを含め,薄片記載・EPMAでの分析を行った.この際,設備備品費で購入した反射照明付き偏光顕微鏡が大変役に立った.

さらに,泡滝地域の変成岩の全岩化学組成分析,Rb・Sr同位体比の測定を行った.これに先立つ粉砕作業では,消耗品費で購入した,鉄乳鉢と,タングステンカーバイト製の粉砕ジョー・ライナーが有効であった.泡滝地域の変成岩のRb・Sr同位体比の測定結果では,澄川地域の変成岩ゼノリスと同様,足尾帯の岩石とは異なり,羽越地域の花崗岩類を生み出した地殻深部の岩石であることが確かめられたのは重要な成果であった.今年度は澄川地域の変成岩ゼノリスから発見された,超高温変成作用を意味するスピネル+石英グラニュライトについて公表したとともに,9月に行われた日本地質学会では,当地の地質見学旅行を企画・実行し,関連する研究者と現地で議論する事が出来たのが収穫であった.次年度はさらに化学分析を進めるとともに,飯豊地域の変成岩について研究を進めてゆく予定である.西南日本弧に見られる地帯構造区分の帯状配列は棚倉構造線で途切れ,東北日本弧には連続しない.しかしながら棚倉構造線の北部(羽越地域)はその位置自体が定かではなく,論争の渦中にある.一方,筆者らによって当地域からグラニュライト相変成岩ゼノリスが発見されたとともに,超高温変成作用や花崗岩類との成因関係が示唆されるデータが得られつつあった.本研究は,これまでの研究を踏まえ,羽越地域の所属問題とテクトニクスを明らかにする事を目標とした.本年度は,飯豊地域において変成岩の現地調査をおこなった.その際に今回購入したテントはたいへん役に立った.この成果として,この地域から珪線石を含む変成岩を発見した.得られたサンプルから飯豊地域の変成条件を検討したところ,300MPa程度・500°C670°C程度の変成作用を被っている事が明らかになった.この地域では最高温度条件は花崗岩の接触変成作用により獲得したらしいが,ザクロ石などの累帯構造などから,かつてはより高圧条件にあった可能性もあり,今後の課題である.また,澄川地域・泡滝地域の変成岩について同位体岩石学的な検討をさらに詳細に進めた.その結果,これらの岩石は足尾帯の砂泥質岩とは全く異なる同位体比を示し,この地域の白亜紀花崗岩類と殆ど同じである事がほぼ確実となった.現在,ここまでの到達点について論文の執筆を始める所である.また,今年度の予算で白金ルツボを購入した.これは,FeOの滴定分析や,ICP-MSのための試料調整でアルカリ融解法を行うのに用いる.次年度は,飯豊地域の変成岩についてさらに補充調査を行うとともに,同位体岩石学的検討も行う.この結果が明らかになれば,羽越地域において,どのくらいの深さまで足尾帯の岩石があり,どのくらいよりも深部が別の地質体なのかが明らかになると期待される.日本列島の地体構造区分において,西南日本に見られる東西性の帯状配列は棚倉構造線で途切れ,東側には連続しない.羽越地域には,白亜紀古第三紀深成岩類や足尾帯の堆積岩類を主とした先新第三紀基盤岩類が広く分布しているが,この地域が西南日本などの地体構造区分のうえでどこに対比されるのかについては,未だ議論の渦中にある.羽越地域の地体構造区分上の対比が進まなかった理由の1つとして,当地域の変成作用についての情報が乏しかったことが挙げられる.そこで本研究では,この地域に断片的にみられる変成岩ゼノリスなどの情報を解析し,当地域の変成履歴を解明する事を目的とした.今年度は,野外調査では飯豊山地の門内沢地域の補充調査を行った.室内作業では白金器具を整備し,化学分析関連の環境整備,特にFeOの滴定法の精度向上やICP-MSでのアルカリ融解法のルーチンワーク立ち上げを行った.これにより,変成作用の進行に伴う酸素分圧変化や,部分融解による物質収支の検討が出来るようになった.さらに,下部地殻性の広域変成作用と,ゼノリス包有母岩による接触変成作用とを区別するため,島弧地殻断面の典型例である日高変成帯との比較検討も行った.この成果は国際誌に投稿し印刷中のものが1編と,国内誌に投稿中のものが1編である.これまでの研究により,羽越地域の変成岩ゼノリスの多くは,この地域の地殻深部に伏在する広域変成帯起源であることが明白になった.また,それは領家帯に対比される事が明白になった.
高精度塩素同位体比によるメタンハイドレート賦存海域の環境評価法の開発

塩素同位体比の簡便かつ高精度な測定法開発と,底層水・堆積物(間隙水)中の各種安定同位体比や化学成分濃度等のマルチプル生物地球化学指標を併用したメタンハイドレート(MH)モニタリング手法の確立を目標とした。上越沖(MH賦存海域)とブラジル沖(MH未観測海域)の研究より,1)上越沖で新たなメタンプルームとバクテリアマットを発見し,堆積物では著しい硫酸還元が生じて微生物活性が高く,その栄養源はMH由来のメタンである;一方,2)ブラジル沖堆積物では硫酸還元が確認されず,リン濃度も極めて低い;3)アスファルトサイトでは間隙水中のケイ酸濃度の勾配が高く,海底面下の湧水活動が活発であることが分かった。本研究は,これまで殆ど報告が無い高精度塩素同位体比に注目し,メタンハイドレートの実態把握の指標としての有用性を検証し,さらに底層水・堆積物(間隙水)中の塩素以外の安定同位体組成(H・O・C・N・S)を併用することで,日本海メタンハイドレートのモニタリング手法確立を目標としている。同時並行的に,メタンハイドレートの賦存状況が異なる世界の未観測海域においても,メタン起源の塩素の同定・定量と直江津沖海域のメタンハイドレートと比較検討することも目標とし,将来的に世界規模のメタンハイドレートを含む海底由来メタン放出の実態把握を目指している。初年度は,室内で測定方法開発実験を進めると同時に,野外研究調査に力を入れた。8月に無人探査機「ハイパードルフィン」及び母船「なつしま」による日本海東縁でのメタンハイドレート賦存海域の海底探査を行い,同時に堆積物間隙水を採取した。また,5月・10月には長崎大学水産学部練習船「長崎丸」を利用して,浅層・表層海洋の環境影響モニタリングを行った。さらに、メタンハイドレード未観測海域のブラジル沖において、5月に有人潜水調査船「しんかい6500」・支援母船「よこすか」のQUELLE2013(Quest for Limit of Life)Leg2に参加し、探索・観測を行った。本研究は,これまで報告が少ない塩素同位体比に着目し,メタンハイドレート(MH)の実態把握の指標としてその有用性を検証し,さらに底層水・堆積物(間隙水)中の各種安定同位体比等マルチプルな地球化学指標を併用することで,日本海MHモニタリング手法の確立を目標としている。同時に,MH賦存状況が異なる世界の未観測海域であるブラジル沖と上越沖海域のMHを比較検討することも目的とし,将来的に海底由来メタン放出の実態把握を目指している。最終年度は,野外研究調査を行うと同時に室内での分析方法開発実験及び試料分析に力を入れた。野外研究調査は5月に長崎大学水産学部練習船「長崎丸」を利用して,浅層・表層海洋の環境影響モニタリングを行った。また, 2014年7月に東北海洋生態系調査研究船(学術研究船)「新青丸」を利用して,比較海域である東シナ海の泥火山周辺海域におけるメタンプルーム周辺の水塊構造や海水の化学特性のモニタリングを行った。室内での分析方法開発実験では,真空ライン及び前処理法(Wu and Satake,2006)を用いて,より簡便で高精度の塩素同位体比分析における前処理法の改良を進めた。また,MH賦存海域である上越沖及び未観測海域であるブラジル沖で採取した底層水及び堆積物間隙水において化学分析を行った結果,以下のことが明らかになった。1)上越沖堆積物中の間隙水には著しい硫酸還元が生じており微生物活性が高く,微生物活性の栄養源はMH由来のメタンである;一方,2)ブラジル沖堆積物では硫酸還元が確認されず微生物活性は低く,堆積物間隙水中のリン濃度も極めて低い;また,3)ブラジル沖アスファルトシープにおける堆積物間隙水中のケイ酸濃度勾配が高く,海底面下の油田活動は他の潜航サイトよりも活発であることが分かった。複合新領域初年度は,室内において測定方法の開発実験を進めると同時に,野外研究調査に力を入れた。その結果,日本海東縁メタンハイドレート賦存海域にて採取した堆積物間隙水の分析において、以下のことが明らかになった。1)著しい硫酸還元が生じており,高微生物活性であること。

2)それらの栄養源は,メタンハイドレート由来のメタンであること。平成26年度は,前年度の観測結果をもとに試料の分析を進め,過去に行われた日本海東縁変動帯における調査結果と併せて総合評価を行うと同時に,これまでに観測を行った日本海東縁海域の他に,比較海域として東シナ海泥火山海域の観測も加える。メタンプルーム確認地点付近及び広域にわたり,海水試料中の窒素・リンなど主要栄養塩や安定同位体比の計測を行う。一方,比較海域における海洋観測では,「新青丸」KS-14-11次航海(東シナ海・泥火山周辺海域)にも参加する。メタンプルーム周辺の水塊構造や海水の化学特性をモニタリングし,メタンの周囲海水への混合・拡散及びその変動を把握する。2年間にわたる3つのモデル海域での調査・観測及び熱の分析データを併せて,高精度塩素同位体比を海底MHの環境評価として利用する手法について精査する。
超小型衛星技術を応用した実践的な軌道上サービスシステムの探求

超小型衛星技術を応用した実践的な軌道上サービスシステムを創出するため、まず、JAXAの小型ソーラー電力セイル実証機IKAROSを対象に、外観検査用の超小型分離カメラシステムを開発して、世界初のソーラーセイルの展開形状の撮影に成功した。カメラ画像を用いて三次元復元推定を行い、膜形状解析を実施した。新しい軌道上サービスシステムとして、サービスされやすい衛星という概念、Cluster Flightやクーロン力を利用した監視サービスに関して、最適設計法や航法誘導・姿勢制御則を提案した。軌道上サービスの具体的ターゲットとして、ISAS/JAXAのソーラー電力セイルIKAROSの外観検査を対象とした。IKAROSでは、差し渡し20mにもなる7.5ミクロン厚の大型膜面をスピン展開させて展張を維持するが、その形状外観検査用カメラのシステム検討を行い、実際にフライトモデルを開発した。民生用電子デバイスやボードカメラレンズを、真空及び放射線環境への適合性評価を実施し、小型高機能なカメラシステムを開発した。搭載化に伴うインターフェース調整を行うことでIKAROS監視カメラ及び分離カメラとして使用した。そして、分離放出される分離カメラ部(カメラヘッド、バッテリー、送信機など)と分離機構部(回転付加機能付き保持分離機構、受信機、アンテナなど)を設計製作し、分離時・後の放出ダイナミクスを考慮したカメラ画像推定を行った。また、カメラを用いた状態監視・状態推定実験の実施に向けて、膜面構造物の試作を行い、実験結果の評価に必要となる膜面構造物の展開および亀裂進展の数値シミュレーションコードを整備した。膜面構造物の非線形運動の計測結果から、制御等に利用可能な低次元化された運動モデルを再構成する理論を構築した。一方、形状可変ビームMBDを用いた監視カメラ機構の小型化を目指し、回転型変形機構を提案・試作して有効性を確認した。次に、近距離における相対姿勢運動計測システムとして、カメラを使って対象の特徴点を見出し追跡することにより、対象の姿勢運動と慣性モーメントを推測する手法をシミュレーションベースで検討し、その実験システムを目指して一部電子系の構築と試験を実施した。また、システム化技術として、モジュール型、機能分散型の小型衛星用の情報処理系の中核である情報ネットワーク・アーキテクチャについて、バスとリンクの特徴を考慮した複合ネットワークを提案し、情報伝送アルゴリズムを研究した。本研究において開発した超小型監視用カメラモジュールが、小型ソーラー電力セイル実証機IKAROSの分離カメラシステムで活用され、世界で初めて分離プローブによる衛星自身の撮影に成功した。また、画像取得処理モジュールも固定監視カメラとして活用され展開された膜の状態監視に活用された。撮影画像からカメラの挙動解析を行い、分離機構やカメラシステムが設計通りの性能を満たしていることを示した。また、一次変形モデルでIKAROSの膜面形状の推定を行い、太陽側にたわんでいる可能性を示した。さらに、くりこみ法を用いて三次元復元を行い、同様な結果を得た。一方、W3m×D3m×H2.5mの小型暗室を設置するとともに、小型CMOSカメラシステムによる撮影画像を用いた膜面の形状推定実験により、推定精度を確認した。また、膜面の動的な変形をカメラで撮影して運動推定を行うため、φ1.8m、H1.0mの真空層内にφ1.2mのスピン膜面の姿勢マヌーバが可能な装置を設置し、動作確認を行った。そして、分光フィルタを用いて膜面の折り目ラインを強調することで膜面の形状推定精度の向上する手法について理論検討を行った。軌道上サービスミッションにおいて、「サービスされやすい衛星」のコンセプトをモデル化する検討を実施した。また、サービス機が大型の太陽電池パドルなどを持ったままタンブリングしている故障衛星に安全に接近する軌道計画、およびサービス機と被サービス機がある距離を持ったまま軌道を維持する「cluster flight」において、J2項を考慮した上での燃料最適な軌道をGenetic Algorithmで構築する方法を検討した。関連してクーロンフォース・フォーメーションフライトを利用した監視システムの制御方法やMBDのカメラフィードバック制御実験についでも検討した。IKAROSでの実績や民生用デバイスを活用し、多点同時撮影可能な監視カメラシステムを開発し、小惑星探査機はやぶさ2や、地球・天体観測技術実証衛星TSUBAME用CANAL-1など数多くの搭載カメラ開発を展開した。軌道上デブリ除去システムに関してJAXA等と共同でミッションデザインの検討を進め、画像を用いた非協力対象への接近技術検討を行った。監視対象である大型膜面構造物について、カメラ画像など限られた量のデータから膜面運動の数学モデルを構成する手法を提案し、その手法がしわによる運動モードの変化など膜面特有の特性も再現できることを示した。そして、軌道上で大型膜面構造物の運用パラメータを変更させた場合の挙動を、構成したモデルを利用して予測する方法と予測誤差の推定法を示した。また、暗室と人工太陽照明灯を用いた軌道上環境模擬装置を用いて、軌道上での小型カメラ画像による三次元膜面形状推定法を検討した。同時に、IKAROSを撮影した2番目の分離カメラ画像を用いて膜面形状のくりこみ法による三次元復元推定を行い有効性を検討した。

さらに、サービスされやすい衛星を構造体と機器配置という設計変数上で最適設計するため、機器配置と可到達性をベースにした評価基準を生成するとともに、機器を自由に配置した後それをつなげる構造体を設計するという設計手法を考案した。また、衛星群を近傍で飛行させるCluster Flightに関して、衛星間距離の最小値および最大値を規定した上で、J2項などの主要外乱のもとで燃料消費をバランスを考慮した上で最小化する飛行軌道の設計をGenetic Algorithmを使って行った。また、クーロン力を利用した監視サービスに関して、周回および一定方向監視を実現する航法誘導・姿勢制御則を提案して、その有効性を検証した。
piRNA生合成経路の解析

piRNAは、相補的な配列を持つ遺伝子の発現を抑制する生殖細胞特異的な機能性小分子RNAである。申請者は、ショウジョウバエを用いたpiRNA生合成因子探索の結果、ATP依存性RNAヘリカーゼであるArmitage(Armi)を同定した。ArmiはpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにしたが、その詳細な機能には不明な点が多い。本研究では、これまで詳細な解析がされていなかったpiRNA生合成遷移過程の中間体を捉えるために、Armiが結合するpiRNA中間体の配列解析手法を確立した。また、piRNA生合成に関与する因子群が関与するpiRNA生合成の分子メカニズムの解明を目指した。これまでの研究から、Armiに結合したpiRNA中間体の5′末端から、24から30番目の塩基をエンドリボヌクレアーゼであるZucchini(Zuc)が切断することにより、成熟型piRNAが生成されるという仮説が立てられている。しかし、CLIP法による解析ではその原理上、Armiが結合している部位は分かるものの、そのRNAの長さや末端配列の情報などは失われてしまう。そのため、ArmiがZucの基質となる最終段階の中間体に結合しているかどうかに関する直接的証明はされていなかった。そこで、従来のCLIP法では失われてしまう5′末端配列を同定する手法であるCLIPfollowed by parallel analysisof RNA end(CLIPPARE)法を開発し、Armiに結合するRNAの5'末端解析を行った。その結果、ArmiがpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにした。また、ArmiのpiRNA中間体への結合は、fs(1)Yb(Yb)タンパク質によって制御されていることを明らかにした。これらの成果をまとめて論文として報告した。RNA結合タンパク質に結合するRNAの5'末端を解析する新たな手法であるCLIPPARE法の開発に成功し、当初の計画通り、Armi結合RNAの5'末端解析から、ArmiがpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにした。さらに、この解析から、これまでpiRNA生合成に関与することが知られていたリボヌクレアーゼであるZucの他に未知のリボヌクレアーゼが関与することが示唆され、piRNA生合成経路の新たなモデルを提唱するに至った。これらの成果を論文として報告することができた。CLIPPARE法による解析から、Armiに結合するpiRNA中間体は未知の未知のリボヌクレアーゼによって生成されることが示唆された。これまでの解析からpiRNA中間体はYb bodyと呼ばれる細胞質顆粒構造体で形成されることが示唆されている。Yb bodyに局在化するリボヌクレアーゼを共免疫沈降法などで同定し、それらがpiRNA中間体生成に必須かどうかを検証する。これまでの解析から、piRNA生合成経路において未知のリボヌクレアーゼによって生成されるpiRNA中間体は、5'末端側がPiwiタンパク質にロードされ、3'末端側をZucが切断することで、成熟型piRNAが形成されると考えられている。ZucをノックダウンしたOSCを用いて、Piwiに対するCLIP法を行うことで、PiwiにpiRNA中間体がロードされることを検証する。本研究では、これまで詳細な解析がされていなかったpiRNA生合成遷移過程の中間体を捉えるためにArmiが結合するpiRNA中間体の配列解析手法を確立し、生合成機構の全容解明を目指す。また、piRNA生合成に関与する因子群が関与するpiRNA生合成の分子メカニズムを解明する。これまでに、Armiに結合したpiRNA中間体の5′末端から24&#12316;30番目の塩基をZucが切断することにより、成熟型piRNAが生成されるという仮説が立てられている。そのため、ArmiがZucの基質となる最終段階の中間体に結合しているかどうかに関する直接的証明はされていない。本年度は、従来のCLIP法では失われてしまう5′末端配列を同定する手法であるCLIPfollowed by parallel analysisof RNA end(CLIP-PARE)法を開発し、Armiに結合するRNAの5'末端解析を行った。

ArmiはpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにしたが、その詳細な機能には不明な点が多い。本研究では、これまで詳細な解析がされていなかったpiRNA生合成遷移過程の中間体を捉えるために、Armiが結合するpiRNA中間体の配列解析手法を確立した。また、piRNA生合成に関与する因子群が関与するpiRNA生合成の分子メカニズムの解明を目指した。これまでの研究から、Armiに結合したpiRNA中間体の5′末端から、24から30番目の塩基をエンドリボヌクレアーゼであるZucchini(Zuc)が切断することにより、成熟型piRNAが生成されるという仮説が立てられている。しかし、CLIP法による解析ではその原理上、Armiが結合している部位は分かるものの、そのRNAの長さや末端配列の情報などは失われてしまう。そのため、ArmiがZucの基質となる最終段階の中間体に結合しているかどうかに関する直接的証明はされていなかった。そこで、従来のCLIP法では失われてしまう5′末端配列を同定する手法であるCLIPfollowed by parallel analysisof RNA end(CLIPPARE)法を開発し、Armiに結合するRNAの5'末端解析を行った。その結果、ArmiがpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにした。また、ArmiのpiRNA中間体への結合は、fs(1)Yb(Yb)タンパク質によって制御されていることを明らかにした。これらの成果をまとめて論文として報告した。RNA結合タンパク質に結合するRNAの5'末端を解析する新たな手法であるCLIPPARE法の開発に成功し、当初の計画通り、Armi結合RNAの5'末端解析から、ArmiがpiRNA生合成過程の中間体に結合することを明らかにした。さらに、この解析から、これまでpiRNA生合成に関与することが知られていたリボヌクレアーゼであるZucの他に未知のリボヌクレアーゼが関与することが示唆され、piRNA生合成経路の新たなモデルを提唱するに至った。これらの成果を論文として報告することができた。CLIPPARE法の確立により、これまで未知であったpiRNA生合成過程の中間体に関する情報が得られるようになった。今後、Armiの他にpiRNA生合成経路に必須のRNA結合タンパク質について同様の解析を行うことで、各因子が生合成過程のどのような段階で機能しているのかを明らかにする。これまでの解析から、piRNA生合成経路において未知のリボヌクレアーゼによって生成されるpiRNA中間体は、5'末端側がPiwiタンパク質にロードされ、3'末端側をエンドリボヌクレアーゼZucchiniが切断することで、成熟型piRNAが形成されると考えられている。
地上および衛星観測による金星大気波動の研究

ハワイで行った観測とVenus Expressとの同日観測は、Venus Express側の事由により、2日しか実現できなかった。そのため、ハワイで同時に行った5.04μmの分光観測との比較により同等の研究を進めようとしている。1.7μm・2.3μmの近赤外分光観測では金星で反射した太陽光を観測しているが、5.04μmの分光観測では雲からの熱放射を観測することができる。それらの違いから、1.7μmでは62km(Hosouchi et al. [2012])、5.04μmでは約70km(Takagi and Iwagami [2011]より計算)と、それぞれ違う高度を観測することができ、当初Venus Expressと比較することで行う予定であった高度別の波動解析が可能となった。学会発表は行わなかったが、夏に東京大学内、宇宙科学研究所にてそれぞれセミナーを行い、また、惑星圏研究会や惑星大気研究会など、研究会に参加し、自らの研究課題の解決の糸口を見つけるため、積極的に行動した。26年度が最終年度であるため、記入しない。以前行っていた、1.7μm・2.3μmの近赤外分光観測により金星の大気波動を解析する研究を、金星探査機Venus Express / VMC(金星観測カメラ)の紫外画像を解析し、その結果と比較することで、金星の大気波動を3次元的に解明しようとする当研究課題を発展させようとした。金星観測カメラの画像の解析手法について、国内の学会(SGEPSS 2013年11月、惑星圏研究会2014年2月)で発表し、討論した。2013年6月イタリアのInternational Venus Workshopに参加し、Venus Expressによるさまざまな研究について知見を広めた。また、もともと発表は予定していなかったが、当日スペースをいただき、簡単なポスター掲示により、Venus Expressのデータを扱っているヨーロッパの研究者方と議論を深めた。また、申請代表者としてハワイIRTF観測所に観測計画書を提出し、2014年5月(繰越分)にハワイIRTF観測所にて10日間、各日4時間の観測を行った。計画では、Venus Expressとの同日観測を試みる予定であったが、Venus Express側の都合で同日観測が実現できたのは2日間だけとなってしまった。IRTF観測所では、これまで行った1.7μm・2.3μmの近赤外分光観測に加え、4μm・5μmの中間赤外域にて、分光または撮像観測を行うことで、研究課題にまた異なる視点からアプローチした。地上観測から得られた結果と、Venus Expressの金星観測カメラVMCのデータを比較検討しようとしたが、地上観測と同じ期間に得られたVMCのデータには、自動雲追跡に適した低緯度の雲がほとんど写っておらず、Kouyama et al.[2013]などで用いられている自動雲追跡による風速解析を行うことはできなかった。そのため、Venus Expressとの同日観測を試みたが、探査機の周回のタイミング・天候理由等により、観測は2014年5月に行うこととなった。ハワイIRTF観測所とVenus Expressとの同日観測を計画したが、探査機の周回のタイミング・天候理由等により、観測は2014年5月に10日間かけて行うこととなった。しかし、結局、Venus Expressとの同日観測は、Venus Express側の都合で同日観測が実現できたのは2日間だけとなってしまった。そのため、研究課題を、Venus Expressのデータとの比較によってではなく、IRTF観測所にて同日に取得した、5.04μmの分光観測データとの比較により進める予定に変更した。
大学生における睡眠・覚醒リズム評価と身体活動を用いた睡眠教育プログラムの検討

大学生の夜型のライフスタイルの蔓延は睡眠の質の低下をもたらすことで様々な健康問題を生んでいる。本研究は、大学生の身体活動レベルを定量的に評価し、昼間の眠気や客観的指標によって評価した睡眠・覚醒リズムや睡眠の質との関係を明らかにすることを目的とした。その結果、1)昼間の眠気の強さには性差があり、女子で男子より高かった。2)身体活動量がいくつかの客観的な睡眠変数と相関を示した。本研究の結果から、身体活動量の増加によって睡眠の質を高めることが示唆されるが、その改善のメカニズムには性差があるものと推察できる。これらの研究成果は大学生を対象とした健康教育のなかで有用に活用できるものと考えられる。健康の3大要素は「運動・休養・栄養」であると広く認識されている。「休養」のなかでも、質の高い充分な睡眠が日常生活においてその中心となる。若年者にみられる夜型のライフスタイルの蔓延は睡眠の質の低下をもたらすことで様々な健康問題を生んでいる。とくに大学生はライフスタイルの自由度が高く生活リズムが著しく乱れがちであるが、授業中の強い眠気や疲労が睡眠・覚醒リズム異常の結果であるとは認識されていないと思われる。本研究では、大学生のライフスタイルの違いが睡眠・覚醒リズムや睡眠の質に与える影響を明らかにし、身体活動を用いた睡眠教育プログラムのあり方を検討することを目的としている。本年度の目的は、昨年度に引き続き、大学生の睡眠・覚醒リズムを、大規模サンプルを対象とした横断的研究によって客観的指標で評価することであった。高性能加速度センサーを用いて身体活動量を測定し、得られた日常における身体活動データを睡眠-覚醒リズム研究用プログラムを用いて解析し、総睡眠時間・中途覚醒回数・睡眠効率などの睡眠変数を指標とし、日中の身体活動レベル、入浴時間、食事のタイミングなどのライフスタイルと睡眠の質の関係について検討した。複数の大学に在学する1000名以上の学生を対象に測定を実施し、ライフスタイルと睡眠の質の関係について、現在、多角的にデータの分析を行っている。既に分析を終えたデータのうち、1146名の大学生(男子615名、女子531名)について検討したところ、昼間の眠気は男子と比較して女子で有意に高く、女子のみに昼間の眠気の強さと身体活動レベルとの有意な相関関係がみられた。得られた結果について現在考察中である。大学生は単身生活が始まるなど保護者からの自立の度合いが高くなり、さらに、中高生と比べて授業時間割の自由度が急に増すなどライフスタイルが乱れやすい。また、スマートフォンを含むインターネットなど新しいメディア環境の拡がりや深夜営業の増加により夜の光環境も変化し、適切な睡眠・覚醒リズムを保ちにくい。これらの環境変化を背景に、現代人の睡眠は質・量とも低下しており、とくに、大学生では授業・勉学への影響も少なくないと言える。本研究では、大学生のライフスタイルの違いが睡眠・覚醒リズムや睡眠の質に与える影響を明らかにし、身体活動を用いた睡眠教育プログラムのあり方を検討することを目的とした。本年度の目的は、大学生の睡眠・覚醒リズムおよび睡眠の質を、横断的研究によって客観的指標で評価することであった。高性能加速度センサーを用いて2週間にわたって測定し、得られた日常における身体活動データを睡眠-覚醒リズム研究用プログラムを用いて解析した。総睡眠時間(TST)・睡眠潜時(SL)・入眠後覚醒時間(WASO)・睡眠効率(SE)などの睡眠変数を指標とし、ライフスタイルと睡眠の質の関係について検討した。すべての被験者のうち、分析を終えた103名について検討したところ、客観的な睡眠変数と1日当たりの総エネルギー消費量や歩数と有意な相関がみられた。これらの結果は日常の身体活動レベルが睡眠習慣に密接に影響しており、睡眠の質を高めるために身体活動の促進が有用であることを示している。具体的な身体活動の内容やタイミングについては今後も継続して検討する予定である。最近では、現代人の生活リズムの乱れが問題となっており、特に若年者を中心とした夜型のライフスタイルの蔓延は睡眠の質の低下をもたらすことで様々な健康問題を生み、大学生においては授業・勉学への影響も少なくないと言える。大学生は、全世代の中で最も遅寝・遅起きであるとともに、睡眠・覚醒リズムが不規則であると言われている。実際、睡眠時間の短縮や睡眠・覚醒リズムの乱れは、不定愁訴など種々の体調不良と関連することが明らかにされているが、授業中の強い眠気や疲労が睡眠・覚醒リズム異常の結果であると認識している大学生は非常に少ないと思われ、睡眠教育を教養科目として授業に取り入れるなど対策が必要であると思われる。本研究では、大学生のライフスタイルの違いが睡眠・覚醒リズムや睡眠の質に与える影響を明らかにし、身体活動を用いた睡眠教育プログラムのあり方を検討することを目的する。