hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中心視野と周辺視野の機能的差異に注目した初期視覚野における信号の流れの解析

視覚刺激として、30°×40°のCRTモニタ全面に一様な格子を呈示する全面刺激、中心5°の領域とその周辺に異なる制御下で格子を呈示する中心ー周辺刺激を用いた。全面刺激に有意な相互相関値を示さず、中心-周辺刺激に有意な相互相関値を示す細胞ペアが少数であるが見出され、相互相関の時間的遅延から、視覚刺激の中心がその周辺によって補完されるときの視覚情報の流れを示すことが明らかになった。視覚的認識において対象の周辺から影響を受ける脳内メカニズムを、大脳皮質視覚野における情報の流れに注目して明らかにすることを目的とした。内因性光計測実験から、周辺視野に対応する皮質領域において対象の周辺からの影響が大きいことを確認した。電気生理実験から、神経細胞活動の相関性を解析する実験系を確立し、神経細胞活動の相互相関の時間的遅延から、対象の周辺から影響を受けるときの皮質における視覚情報の流れを明らかにした。内因性光学的イメージング法により、視覚刺激の中心に対応する皮質領域が刺激の周辺の影響を受けることを確認した。それに続き、多点記録電極を皮質に刺入して細胞活動の相互相関を調べ、対象の周辺から影響を受けるときの視覚情報の流れを細胞レベルで調べた。局所電場電位を用いた電流源密度解析では、対象の周辺から影響を受けるときの特徴的な情報の流れを未だ見出していない。しかし、多点記録電極で記録した神経細胞の活動電位の相互相関を調べることで、対象の周辺から影響を受ける際の初期視覚野における信号の流れを解析し、236ペアのうち8ペアが、視覚刺激の周辺に対応する皮質領域から中心に対応する皮質領域に向かう信号の流れを示した。この結果は、対象の周辺からの影響を受け、補完が生じる神経機構の基礎となると考えられる。生体医工学視覚刺激の中心と周辺に異なる方位の縞目を呈示し、それぞれの領域に受容野を持つ神経細胞の活動の相互相関を調べた実験から、視覚刺激の周辺に対応する皮質領域から中心に対応する皮質領域に向かう信号の流れを示すことができた。今後は個体数、及び記録サイトの数を増やして解析を行う。多点記録電極では活動電位と同時に局所電場電位も記録しており、複数の電極で同時記録した局所電場電位の同期性解析、及び電流源密度解析により、局所電場電位のレベルにおいても補完知覚の基礎となる信号を検出できないか検討する。内因性光学的イメージング法の方法論はすでに確立しており、視覚刺激を作成して順調に実験を行った。反応画像の解析は慎重に行うため、時間を費やして精度の高い解析結果を得るようにした。多点記録電極で記録した活動電位の相互相関解析はスムーズに進行したが、局所電場電位を用いた電流源密度解析に時間を費やしている。しかし、初年度に方法論の理解とプログラムの作成、及び実験を一通り行い、概ね計画通りである。多点記録電極で記録した局所電場電位の電流源密度解析についてプログラムを改良しながら、より精度の高い解析結果を得るようにする。記録電極間の活動電位、及び局所電場電位の相互相関解析を同時に行い、初期視覚野における信号の流れを明らかにする。初期視覚野における空間周波数特性の違いを、領域内を細かく区切って視野内の位置に対応させ、詳細に調べる。動物実験の回数、及び一回あたりの時間をできるだけ少なくするため、薬品、消耗品等の購入が予定よりも少なかった。
テニスおける状況に応じた打球可能範囲およびミスのリスクの定量化

物理的に実現可能なショットや,各ショットのミスのリスクを定量化することは,プレーの妥当性を評価する際の資料として有益である.本研究では,硬式テニスについて,様々なボールの軌道をシミュレートし,ミスのリスクを定量化する.当該年度の研究では,ボール軌道シミュレータを作成するための基礎データを取得することを目的とし,実験を行った.ボールを様々な初期条件(初速,回転数)で打ち出し(球出しマシンを使用),3次元DLT法によって,各時刻のボールの座標を算出した.なお,分析に際し,カメラパラメータを考慮することで,カメラ1台からボールの3次元角速度を算出する方法を提案した.得られたボールの軌道データから,ボールの空力特性を現在推定している.テニスボールの揚力係数に関する先行研究では,ボールのスピンパラメータが飛翔中に変化することを考慮していない.本研究では,他の競技に関する研究で行われているように,スピンパラメータで揚力係数を除すことで,飛翔中のボールのスピンパラメータの変化に対応するモデルを構築する予定である.なお,すでに分析が完了しているデータから推定した揚力・抗力係数によって,実測データをよく再現することができており,早期に全てのデータ分析を完了する.ボールの軌道シミュレーターについては,すでにプログラムの作成が完了している(現在は先行研究で報告されているテニスボールの揚力・抗力係数を用いている).そして,サーブにおいて身長が高い事の優位性を,許容される打ち出し角度の範囲として定量的に評価することができた.実験で得た揚力・抗力係数の推定が完了次第,シミュレーションプログラムに組み込み,様々な条件下でのミスのリスクを定量化する.揚力・抗力係数の推定について,実験データの分析に当初の想定以上の時間を要している.しかし,シミュレータの作成は順調に完了していることから,研究の遂行に大きな影響を与える可能性は低いと推測される.令和元年度は,早期に揚力・抗力係数の推定を完了し,異なる条件におけるミスのリスクを定量化する.以上の課題に並行し,実際にサーブを打球した際のデータを取得する.そして,各選手のミスのリスクと,各選手が放つ打球の初期条件のばらつきを合わせて検討し,サーブにおいて熟練者がミスのリスクをどのように低減させているかを検討する.物理的に実現可能なショットや,各ショットのミスのリスクを定量化することは,プレーの妥当性を評価する際の資料として有益である.本研究では,硬式テニスについて,様々なボールの軌道をシミュレートし,ミスのリスクを定量化する.当該年度の研究では,ボール軌道シミュレータを作成するための基礎データを取得することを目的とし,実験を行った.ボールを様々な初期条件(初速,回転数)で打ち出し(球出しマシンを使用),3次元DLT法によって,各時刻のボールの座標を算出した.なお,分析に際し,カメラパラメータを考慮することで,カメラ1台からボールの3次元角速度を算出する方法を提案した.得られたボールの軌道データから,ボールの空力特性を現在推定している.テニスボールの揚力係数に関する先行研究では,ボールのスピンパラメータが飛翔中に変化することを考慮していない.本研究では,他の競技に関する研究で行われているように,スピンパラメータで揚力係数を除すことで,飛翔中のボールのスピンパラメータの変化に対応するモデルを構築する予定である.なお,すでに分析が完了しているデータから推定した揚力・抗力係数によって,実測データをよく再現することができており,早期に全てのデータ分析を完了する.ボールの軌道シミュレーターについては,すでにプログラムの作成が完了している(現在は先行研究で報告されているテニスボールの揚力・抗力係数を用いている).そして,サーブにおいて身長が高い事の優位性を,許容される打ち出し角度の範囲として定量的に評価することができた.実験で得た揚力・抗力係数の推定が完了次第,シミュレーションプログラムに組み込み,様々な条件下でのミスのリスクを定量化する.揚力・抗力係数の推定について,実験データの分析に当初の想定以上の時間を要している.しかし,シミュレータの作成は順調に完了していることから,研究の遂行に大きな影響を与える可能性は低いと推測される.令和元年度は,早期に揚力・抗力係数の推定を完了し,異なる条件におけるミスのリスクを定量化する.以上の課題に並行し,実際にサーブを打球した際のデータを取得する.そして,各選手のミスのリスクと,各選手が放つ打球の初期条件のばらつきを合わせて検討し,サーブにおいて熟練者がミスのリスクをどのように低減させているかを検討する.データ分析の遅れに伴い,当初予定していた学会への参加を取りやめたことから,次年度使用額が生じた.令和元年度は,研究成果の公表に伴う費用(論文投稿,学会発表),実験に伴う被験者謝金および消耗品費として使用する.
時系列ディジタル胸部X線画像による四次元画像構成法の開発

胸部X線画像を対象として,コンピュータ画像処理によって得られた時系列の差分画像を読影診断支援のために用いることを試みた.すなわち,正常構造部分を過去画像との差分処理によって消去して変化部分を強調描画し,過去画像との比較読影の際の見落としや定量的診断を支援しようとするものである.しかし,異なった時点におけるX線画像撮影時の呼吸位相,体位,X線入射角度などの違いは,正常構造の完全な差分消去を原理的に困難にしている.本研究では,胸部X線画像における背側肋骨陰影と肺内肺血管陰影を弁別し,比較的淡い陰影ではあるが肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことを試みた.そして,その差分画像を併せて参照することによって,過去画像と現在画像の比較読影の際に経時的な変化に対する診断能が向上することが下記のように確認された.(1)肺内肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことによって,10mm径程度の小さな変化も強調して描画することが可能であった.(2)読影実験の結果,本法によればsensitivityは10%程度向上し,false-positiveはほとんど変化しなかった.しかし,画像処理アルゴリズムに依存すると思われるfalse-positiveの発生が一部認められた.(3)肋骨陰影など強いコントラスト成分によるアーチファクトが診断能の向上を妨げることはほとんど無かった.(4)AFROC解析の結果などから,本法は胸部X線画像診断を有効に支援することが明らかとなった.胸部X線画像を対象として,コンピュータ画像処理によって得られた時系列の差分画像を読影診断支援のために用いることを試みた.すなわち,正常構造部分を過去画像との差分処理によって消去して変化部分を強調描画し,過去画像との比較読影の際の見落としや定量的診断を支援しようとするものである.しかし,異なった時点におけるX線画像撮影時の呼吸位相,体位,X線入射角度などの違いは,正常構造の完全な差分消去を原理的に困難にしている.本研究では,胸部X線画像における背側肋骨陰影と肺内肺血管陰影を弁別し,比較的淡い陰影ではあるが肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことを試みた.そして,その差分画像を併せて参照することによって,過去画像と現在画像の比較読影の際に経時的な変化に対する診断能が向上することが下記のように確認された.(1)肺内肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことによって,10mm径程度の小さな変化も強調して描画することが可能であった.(2)読影実験の結果,本法によればsensitivityは10%程度向上し,false-positiveはほとんど変化しなかった.しかし,画像処理アルゴリズムに依存すると思われるfalse-positiveの発生が一部認められた.(3)肋骨陰影など強いコントラスト成分によるアーチファクトが診断能の向上を妨げることはほとんど無かった.(4)AFROC解析の結果などから,本法は胸部X線画像診断を有効に支援することが明らかとなった.胸部X線画像診断において過去画像と比較読影を行う際の見落としを防止し定量的診断を支援するための画像処理方法を開発した.使用症例は金沢大学医学部附属病院において撮影された29症例のディジタル胸部正面X線像である.過去画像と比較して現在の画像の所見にほとんど変化の無い症例および正常が10例,変化の有る症例が19例であった.この差分処理アルゴリズムの最も独創的な点は,過去および現在画像のそれぞれについて,肺紋理だけを強調した画像を作成し,その画像を基に原画像を重ね合わせて差分処理を施したことである.すなわち,肋骨陰影などを基に差分処理を行った従来の手法に比べて,特に微細な肺内の時間的な変化分を強調することを可能にしたことである.このコンピュータ処理による差分画像を参照して行う読影の有効性について,自由応答型の受信者動作特性解析(Alternative Free-response Receiver Operating Characteristic analysis:AFROC)を用いた読影実験によって検証された.本法による差分画像では,比較的微細な肺内病変が良好に強調描画された.8名の放射線科医の読影結果について,ROC曲線下面積の平均値は0.596(SD,0.053)から0.647(SD,0.065)へと向上し,感度の平均値については43.9%(SD,9.0%)から55.3%(SD,10.3%)へとそれぞれ大きく改善された.1画像あたりに発生する偽陽性の平均値については0.22(SD,0.22)から0.22(SD,0.20)と変わらなかった.ROC曲線下面積について,t-検定(両側検定)の結果,差分画像を参照した場合の診断能が参照しない場合に比べて有意に高いことを示した.すなわち,本法は胸部X線画像診断において医師の比較読影を有効に支援することが明らかとなった.胸部X線画像を対象として,コンピュータ画像処理によって得られた時系列の差分画像を読影診断支援のためにいることを試みた.すなわち,正常構造部分を過去画像との差分処理によって消去して変化部分を強調描画し,過去画像との比較読影の際の見落としや定量的診断を支援しようとするものである.

しかし,異なった時点におけるX線画像撮影時の呼吸位相,体位,X線入射角度などの違いは,正常構造の完全な差分消去を原理的に困難にしている.本研究では,部X線画像における背側肋骨陰影と肺内肺血管陰影を弁別し,比較的淡い陰影ではあるが肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことを試みた.して,その差分画像を併せて参照することによって,過去画像と現在画像の比較読影の際に経時的な変化に対する診断能が向上することが下記のように確認された.(1)肺内肺血管陰影を位置合わせの対象として差分処理を行うことによって,10mm径程度の小さな変化も強調して描画することが可能であった.(2)読影実験の結果,本法によればsensitivityaは10%程度向上し,false-positiveはほとんど変化しなかった.しかし,画像処理アルゴリズムに依存すると思われるfalse-positiveの発生が一部認められた.(3)肋骨陰影など強いコントラスト成分によるアーチファクトが診断能の向上を妨げることはほとんど無かった.(4)AFROC解析の結果などから,本法は,胸部X線画像診断を有効に支援することが明らかとなった.
統合失調症患者のiPS細胞を利用した前頭前皮質の発生、シナプス形成の生物モデル化

・大脳皮質への分化誘導:健常者由来のiPS細胞から大脳皮質様組織への分化誘導実験を行った。分化誘導の方法は、報告者が先行研究で行ったSFEBq法の変法を用いた(Eguchi et al, 2018)。この方法により得られた組織中に、大脳の神経細胞からなる層構造が形成されていることを確認した。また、統合失調症患者由来のiPS細胞からも同様に分化誘導実験を行い、大脳の神経細胞からなる層構造の形成を確認した。以上のことから、健常者由来、統合失調症患者由来のiPS細胞から大脳皮質様組織への分化誘導に成功したと考えられる。・中脳への分化誘導:中脳への分化誘導には、PA6細胞上にiPS細胞を播種するSDIA法がより簡便と考えられたため、SDIA法による分化誘導を試みた。健常者由来のiPS細胞を用いてSDIA法を行い、神経細胞への分化を確認した。更に得られた神経細胞は、中脳の細胞に発現するOTX2、モノアミン神経に発現するTHが陽性であることも確認した。これらの結果から、iPS細胞から中脳ドーパミン神経を得る実験には成功したと考えられる。しかしながら、分化させた中脳ドーパミン神経と大脳皮質様組織の間でシナプスを形成させる実験では、シナプスの形成は確認できなかった。大脳皮質、中脳の神経細胞への分化誘導には成功しており、おおむね順調に進展していると考えられる。・大脳皮質への分化誘導:統合失調症の病因となり得る前頭前皮質の発生異常について検討するため、得られた大脳皮質様構造の解析を行い、健常者由来と統合失調症患者由来の組織で比較検討を行う。・中脳への分化誘導:シナプス形成を可能とする培養条件を検討する。3次元培養による中脳ドーパミン神経への分化誘導法も実施を検討する。
固体発光を利用した2成分系超分子ホストシステムの開発

これまで数多くの発光性分子認識試薬が開発されているが、そのほとんどが溶液中での使用を目的としている。一方、分析時に溶媒を必要としない固体状態で使用できる発光性分子認識試薬が、近年注目を浴びているが、その報告例は少ない。本研究では、発光性カルボン酸分子と、性質の異なるアミン分子を組み合わせることにより、固体状態で使用でき、かつ分子包接特性と発光特性の両方を有する発光性超分子ホストシステムの開発に成功した。種々の2構成分子を組み合わせることにより、発光性超分子ホストシステムの構築を目指した。2. π共役拡張型光学活性超分子ホスト発光体の創製を指向して、光学活性分子(1R,2S)-2-amino-1,2-diphenylethanol[(1R,2S)-1]と、発光性分子4-biphenylcarboxylic acid(2)、4-phenylethynyl benzoic acid(3)、4-[2-(4-methylphenyl)ethynyl]-benzoic acid(4)を用い、その錯形成挙動・発光特性について検討した。(1R, 2S)-1と発光性分子2、3、4のMeOH混合溶液を調整し、錯体・結晶化させたところ、それぞれ錯体結晶(I-III)を得た。X線結晶構造解析を行ったこところ、すべての錯体において2つの構成分子は、カルボキシル基とアミノ基による水素結合及びイオン結合ネットワークで結ばれた2_1-helical columnを構築していた。興味深いことに、これら錯体は、このcolumn間に形成されたチャンネル型空孔内に、ゲストMeOH分子を一次元的に包接していた。錯体IとII、あるいはIIIと比較したところ、構成発光性分子の分子長が増加するに従い、チャンネル型空孔内の、包接分子数は増加していた。得られた錯体の発光特性について検討するため、これら錯体の固体状態蛍光スペクトルを測定したところ、錯体は消光することなく発光特性を示した。種々の2構成分子を組み合わせることにより、発光性超分子ホストシステムの構築を行った。2.アミン分子rac-1-(2-naphthyl)ethylamine(rac-1)と、ジカルボン酸分子、2,6-naphthalenedicarboxylic acid(2)及び4,4'-biphenyldicarboxylic acid(3)を組み合わせることにより、超分子ホスト発光体の創製を行った。rac-1/2系超分子錯体(I)を、MeOH溶液から結晶化させることにより作成した。錯体Iは、rac-1と2による水素結合及びイオン結合2次元層状ネットワーク構造を構築しており、この層状ネットワーク構造間に、チャンネル型空孔が形成しており、ゲストMeOH分子を、一次元的に包接していた。rac-1/3系超分子錯体(II)についても同様の結果が得られた。これら錯体の固体状態蛍光スペクトルの測定を行ったところ、錯体Iは、消光することなく蛍光特性(λ_<em>=377nm,Φ_f=0.25)を示した。
NASH、NASH発癌における非侵襲的検査による早期診断の確立

1.NAFLD症例における非侵襲的検査によるNASH早期診断の検討また、NAS(NASH activity score)の脂肪化・炎症・風船様変性および線維化を反映するパラメータを反映するマーカーを血液検査およびRTE、フィブロスキャンの測定項目より探索した。脂肪化とはフィブロスキャンのCAP値が、炎症スコアとはASTが、風船様変性スコアとはHOMA-IRが相関し、線維化とはLSが相関した。2.NASH発癌と内臓脂肪との関連の検討HCV発癌(70例)とNASH発癌としてnonBnonC発癌(67例)において、CTによる内臓脂肪面積を比較した。NASH発癌群で有意に内臓脂肪面積が高値であった。またBMIもNASH発癌群で有意に高値であった。NAFLD症例における非侵襲的検査によるNASH早期診断の検討では順調に症例の蓄積が行えている。肝生検による組織診断(Matteoni分類)によるNASHの非侵襲的診断としてRTEによる肝硬度測定の有用性が示せた。2018年までに論文化できなかったため、2019年度内の論文化を目指す。また血液検査と非侵襲的検査による組織診断NASの脂肪化や炎症、風船様変性さらに線維化ステージと相関する因子も見いだせており、非侵襲的検査による仮想NASスコアリングも作成中である。さらにNASH発癌と内臓脂肪との関連の検討においても、NASH発癌における内臓脂肪蓄積を証明した。引き続き検討を進めていく。NAFLDにおける非侵襲的検査によるNASHの早期診断の検討では、NASHの拾い上げにRTEによる肝硬度測定の有用性を示せており、2019年度内の論文化を目指すとともに、前向き観察によるValidationを行う。また、NASスコアリングや線維化と関連する因子について仮想NASスコアを作成し、非侵襲的検査によるスコアリングの有用性について追加検証を行う。またNASH発癌においては内臓脂肪蓄積の関連を証明できた。骨格筋量についても追加検討し、サルコペニア肥満がNASH発癌の要因である可能性について検討する。検討1.NAFLD症例におけるフィブロスキャン、RTEによる肝硬度測定と肝生検との比較。平成28年度末までに、肝生検を施行したNAFLD症例52例においてフィブロスキャンとRTEを施行した。肝硬変症例を除く34症例(NAFL17症例、NASH17症例)における中間解析にて、フィブロスキャンによるLiver stiffnessがNASH症例において有意に高値であった。また、RTEによるLF indexも有意に高値で、Meanは有意に低値であった。さらに肝硬変症例を含めて検討すると、RTEによるLF indexはNAFL症例、NASH症例、肝硬変症例と段階的に高値となることが判明した。非侵襲的NASH診断の有用な検査と期待でき、さらなる症例の蓄積とカットオフ値の設定と追加検討中である。検討2.NASHと内臓脂肪蓄積との関連。フィブロスキャンやRTE施行時に、内臓脂肪面積についてもデュアルスキャンを用いてデータ集積を行った。34症例での解析では内臓脂肪面積だけでNALFDからNASH症例を抽出することは困難であったが、NASHで高値であったLF indexと内臓脂肪面積に正の相関を認めた。肝硬度マーカーとの組み合わせにより、高率なNASHの拾い上げが可能か検討中である。また、1年以上経過を追えたNASH症例11症例において、内臓脂肪面積の減少度とg-GTP値の改善度に正の相関(R2=0.764, P<0.01)を認めた。現時点でASTやALTの改善とは有意な相関を認めていないが傾向は認めている。検討3.NASH発癌と内臓脂肪面積、肝弾性度との関連の検討。平成28年度末までに44例(HCV起因15例、HBV起因5例、アルコール性10例、アルコール性を除く非ウイルス性12例、PBC1例)の肝癌症例において肝硬度を測定した。背景肝による肝硬度の際について解析中である。いずれの検討においても平成28年度までに予定通りの症例の蓄積が行えている。特に検討1.NAFLD症例におけるフィブロスキャン、RTEによる肝硬度測定と肝生検との比較では、中間解析の結果、肝生検によるNASH診断と非侵襲的肝硬度測定装置フィブロスキャンおよびRTEの肝硬度のと関連を見いだせており、関連学会で成果を発表した。引き続き、研究計画通りに検討を進めていく。検討1.NAFLD症例におけるフィブロスキャン、RTEによる肝硬度測定と肝生検の比較および検討2.NASHと内臓脂肪蓄積との関連また、本研究で採取した肝生検組織を用いて東京医科歯科大学小川佳宏教授らとの共同研究により、組織診断におけるhCLS (hepatic crown-like structure)の有用性を見出し、論文発表した。検討3.NASH発癌と内臓脂肪面積、肝弾性度との関連の検討HCV関連発癌70例とNASH関連発癌としてnonBnonC発癌66例においてCTによる内臓脂肪面積(VFA)を比較した。NASH発癌群VFA197.3±79.7cm^2であり、HCV発癌群VFA124.9±44.8cm^2に比して有意に内臓脂肪が蓄積していた(p<.001)。NASH発癌群におけるVFAは非担癌

NASH症例と比較しても同程度であったが、BMIはNASH症例より低く、NASH発癌では骨格筋量が減少していることが示唆された。いわゆるsarcopenia肥満がNASH発癌の身体的特徴として挙げられ、囲い込みに有効と考えられた。いずれの検討においても順調に症例の蓄積が行えている。検討1.NAFLD症例におけるフィブロスキャン、RTEによる肝硬度測定と肝生検の比較および検討2.NASHと内臓脂肪蓄積との関連においてはNASH肝線維化とRTEやFibroscanにおける肝硬度との関連を見いだせており、さらに血清マーカーを含めた非侵襲的仮想NASを作成し、肝生検組織診断によるNASの相関を認めた。検討3.NASH発癌と内臓脂肪面積、肝弾性度との関連の検討においてはNASH発癌における内臓脂肪蓄積を証明した。引き続き、研究計画通りに検討を進めていく。1.NAFLD症例における非侵襲的検査によるNASH早期診断の検討また、NAS(NASH activity score)の脂肪化・炎症・風船様変性および線維化を反映するパラメータを反映するマーカーを血液検査およびRTE、フィブロスキャンの測定項目より探索した。脂肪化とはフィブロスキャンのCAP値が、炎症スコアとはASTが、風船様変性スコアとはHOMA-IRが相関し、線維化とはLSが相関した。2.NASH発癌と内臓脂肪との関連の検討HCV発癌(70例)とNASH発癌としてnonBnonC発癌(67例)において、CTによる内臓脂肪面積を比較した。NASH発癌群で有意に内臓脂肪面積が高値であった。またBMIもNASH発癌群で有意に高値であった。NAFLD症例における非侵襲的検査によるNASH早期診断の検討では順調に症例の蓄積が行えている。肝生検による組織診断(Matteoni分類)によるNASHの非侵襲的診断としてRTEによる肝硬度測定の有用性が示せた。2018年までに論文化できなかったため、2019年度内の論文化を目指す。また血液検査と非侵襲的検査による組織診断NASの脂肪化や炎症、風船様変性さらに線維化ステージと相関する因子も見いだせており、非侵襲的検査による仮想NASスコアリングも作成中である。さらにNASH発癌と内臓脂肪との関連の検討においても、NASH発癌における内臓脂肪蓄積を証明した。引き続き検討を進めていく。症例の蓄積は順調であり、平成29年度以降もさらなる症例の蓄積に努めていく。検討1.NAFLD症例におけるフィブロスキャン、RTEによる肝硬度測定と肝生検との比較では、初年度の解析で非侵襲的肝硬度測定のNASH診断での有用性を見いだせており、研究計画通りカットオフ値の設定と前向き検討を行っていく予定である。検討2.NASHと内臓脂肪蓄積との関連では、平成29年度以降は内臓脂肪面積とインスリン抵抗性や参加ストレスマーカーとの関連についても検討を行う。また、酸化ストレスマーカーの免疫染色も行い関連性を検討する。
技術革新を軸とした地方都市の地域開発戦略に関する研究

近年、テクノポリスに代表されるように技術革新を軸とした地方都市圏の開発戦略が重要視されるようになってきた。技術の成熟度と企業の立地行動は密接に関連しており、地方都市圏における地方開発戦略の立案にあたっては技術的な視点からの地域の比較優位性に関する検討が不可欠である。本研究は鳥取大学とスウェーデン・カ-ルスタット大学の間の学術研究交流協定の一環として実施してきた技術革新と地域開発に関する共同研究の成果を踏まえたうえで、地域における技術開発と技術の移転・伝播という問題をプロダクトサイクルという統一的な観点から理論的に解明したものである。さらに、日本・スウェーデン両国を対象としたプロダクトサイクルの実態に関する比較研究を実施し、技術開発を軸とした開発・整備戦略について国際共同研究を実施した。本研究で取り上げた技術革新の問題は世界規模で進展する現象であり、外国の研究機関との共同研究は不可欠である。鳥取大学が学術交流協定を締結しているスウェーデン国カ-ルスタット大学は、同地域における技術革新を軸とした地域開発や産業革新に主導的な役割を果たすなど、ユニークな活動を続けている。また、同大学はR&D(研究開発)と地域開発の関連性に関する理論的実証的な研究に関しては国際的にも定評がある。一方、鳥取大学工学部社会開発システム工学科・土木工学科を中心とする地域開発研究グループは主として社会工学的な立場から技術革新の可能性と地域開発戦略への取り組みについて多角的な研究を実施してきた。本共同研究は、本研究グループによるこれまでの共同研究の成果を技術革新を軸とした地域開発に関する共同研究としてさらに発展させることを目的としている。このために、平成3年度には、プロダクトサイクルと産業の地域分業の進展に関する理論的・基礎的研究を実施し、平成3年6月にはカ-ルスタット大学で日本・スウェーデンの複数の大学にまたがる研究者を集めてワークショップを開催した。平成4年度には、平成3年度の成果を踏まえて理論的研究の成果をさらに進展させるとともに、プロダクトサイクルに基づく地方都市圏の比較優位性に関する実証研究を行った。これらのワークショップ、共同研究を通じて研究目的・研究計画は当初の予定どおり遂行できたと考えられる。最終年度である平成5年度では、これまでの共同研究で実施した理論的研究成果を踏まえて、技術的成熟度や研究開発という視点から地方都市圏の比較優位性を分析するとともに、平成4年度の理論的研究の成果を実証するための研究を実施した。具体的には、1わが国とスウェーデンの代表的地方都市圏を対象として研究開発・産業構造の実状について分析した。2各都市圏における産業構造をプロダクトサイクルの国際的進展過程の中に位置づけ、各都市圏の生産技術の成熟度と地域の産業構造が抱える問題との関連を明らかにした。さらに、平成4年度の実証的、政策論的研究の成果を踏まえて、地方都市圏の活性化の課題をプロダクトサイクルからみた地域産業の新陳代謝の必要性という観点から整理し、地域の産業構造転換のために必要な地域開発戦略に関してとりまとめた。本共同研究では、過去、鳥取大学(1989)・カ-ルスタット大学(1991)において計2回のワークショップを開催し、研究分担者がそれぞれ実施した技術革新と地域開発に関する理論的・実証的研究の成果を発表し、意見交換を行った。これらの研究を通じてプロダクトサイクルという視点から技術革新を軸とした地域開発に関する統一的な分析枠組みを開発するとともに、望ましい地域開発戦略に関する基本的な考え方をとりまとめることができたと考える。これらの研究成果を共同論文として発表すると同時に英文の2冊のプロシ-ディングスとして出版している。これらのプロシ-ディングスの内の1冊は、すでに平成4年度にカ-ルスタット大学側が出版している。さらに、本共同研究の最終年度にあたる平成5年度においては、本共同研究グループの鳥取側メンバーが中心となってその後の研究成果をとりまとめたところである。

平成4年度には、平成3年度の成果を踏まえて理論的研究の成果をさらに進展させるとともに、プロダクトサイクルに基づく地方都市圏の比較優位性に関する実証研究を行った。これらのワークショップ、共同研究を通じて研究目的・研究計画は当初の予定どおり遂行できたと考えられる。最終年度である平成5年度では、これまでの共同研究で実施した理論的研究成果を踏まえて、技術的成熟度や研究開発という視点から地方都市圏の比較優位性を分析するとともに、平成4年度の理論的研究の成果を実証するための研究を実施した。具体的には、1わが国とスウェーデンの代表的地方都市圏を対象として研究開発・産業構造の実状について分析した。2各都市圏における産業構造をプロダクトサイクルの国際的進展過程の中に位置づけ、各都市圏の生産技術の成熟度と地域の産業構造が抱える問題との関連を明らかにした。さらに、平成4年度の実証的、政策論的研究の成果を踏まえて、地方都市圏の活性化の課題をプロダクトサイクルからみた地域産業の新陳代謝の必要性という観点から整理し、地域の産業構造転換のために必要な地域開発戦略に関してとりまとめた。本共同研究では、過去、鳥取大学(1989)・カ-ルスタット大学(1991)において計2回のワークショップを開催し、研究分担者がそれぞれ実施した技術革新と地域開発に関する理論的・実証的研究の成果を発表し、意見交換を行った。これらの研究を通じてプロダクトサイクルという視点から技術革新を軸とした地域開発に関する統一的な分析枠組みを開発するとともに、望ましい地域開発戦略に関する基本的な考え方をとりまとめることができたと考える。これらの研究成果を共同論文として発表すると同時に英文の2冊のプロシ-ディングスとして出版している。これらのプロシ-ディングスの内の1冊は、すでに平成4年度にカ-ルスタット大学側が出版している。さらに、本共同研究の最終年度にあたる平成5年度においては、本共同研究グループの鳥取側メンバーが中心となってその後の研究成果をとりまとめたところである。本年度では、プロダクトサイクル(科学技術の発展サイクル)と産業の地域的分業の進展に関する理論的・基礎的研究を実施した。具体的には、1)プロダクトサイクルと地域の発展に関する動学理論の開発、2)技術のビンテ-ジと地域における生産性の変化に関する研究、3)研究革新が地域の雇用機会に及ぼす影響に関する研究、4)技術の国際的・地域際的な伝播過程に関する研究等のサブテ-マについて研究を実施した。平成3年度には以上のサブテ-マに関する研究を進展させ平成3年6月にカ-ルスタット大学において第2回の日端ワ-クショップを開催した。月端ワ-クショプにおいては日本側から小林:岡田、多々納(研究分担者)が出席し研究発表を行うとともに、今後の共同研究の進め方について討議した。ワ-クショップの成果はカ-ルスタット大学側がプロシ-ディングスとして刊行準備中である。
近代の脚気研究の歴史

本年の研究目的は、2006年8月にStanford Universityに提出した学位論文について、さらに調査をしたうえで補筆し、日本の医学史に関する専門書として、アメリカの大学出版社から出版する準備をすることにある。本研究のテーマは、1885年から1925年までの40年にわたって展開した「脚気論争」を通して、日本における医学の近代化の過程を考察することである。脚気病(ビタミンB1欠乏症)は、あらゆる社会階層の人々及び陸海軍の兵隊を苦しめる病気であったため、公衆衛生及び帝国の存立にとってきわめて大きな問題であった。従って、脚気病が社会にもたらして影響も小さいものではなく、その原因をめぐっては、国家レベルで争点となった。本研究が対象とする医学史に関する重要な資料は、各地の医学部図書館に保管されている。そのため東京大学及び京都大学の医学部図書館、京都府立医科大学付属図書館、北里研究所白金図書館などにおいて資料収集を行った。2009年3月31日まで、収集した資料の分析を行い、第一章から第四章に相当する部分を完成し、現在は第五章の文献を検討している。
血液型不適合生体肝移植時の抗体関連拒絶反応抑制を目指した薬物送達システムの開発

本研究では、血液型不適合肝移植において、超急性拒絶反応の主因となっている抗血液型抗体の誘導を抑制する事を目的に、抗がん剤を封入したリポソームの使用を提案した。実際に抗がん剤封入PEG修飾リポソームをマウス腹腔内に投与したところ、腹腔内B細胞における取り込みが確認された。さらに腹腔内B細胞へのリポソーム取り込みをより向上させるために血液型抗原で表面を修飾すると顕著に取り込み率が向上することが明らかとなった。しかしながら、抗がん剤封入PEG修飾リポソームを複数回投与しても抗血液型抗体の分泌を顕著に抑制することはできなかったことから、さらなる改良と検討を行う必要があると考えられる。本研究では、血液型不適合肝移植において、超急性拒絶反応の主因となっている抗血液型抗体の誘導を抑制する事を目的に、抗がん剤を封入したPEG修飾リポソーム投与による選択的な抗体分泌抑制法の確立を提案している。平成26年度では、1ヒトA型赤血球を用いた免疫、2腹腔内細胞によるリポソームの取り込み、について検討した。成人男性より採取した赤血球をマウスの腹腔内に投与して免疫した。免疫後1週間の時点にてマウスより採血を行い、得られた血清中に含まれる抗血液型抗体量をELISAで測定したところ、十分量の抗血液型抗体が誘導されており、実験モデルの確立に成功した。さらに、PEG修飾リポソームが腹腔内のB-1細胞に選択的に取り込まれるか検討を行った。本検討ではPEG修飾リポソーム(PL)だけでなく、血液型抗体を分泌するB-1細胞に対する選択性を高めるために表面を血液型抗原で修飾したBlood group A修飾リポソーム(BGA-ML)も用いた。それぞれのリポソームをマウス腹腔内に投与し、1日後の腹腔内細胞による取り込み量を測定したところ、PL、BGA-MLの順で取り込み量が増大した。PLで取り込み量が少ない原因として、貪食細胞による取り込みがリポソーム表面のPEGによって抑制されたことが考えられた。続いてB細胞を染色し、B細胞集団におけるリポソームの取り込み量を観察したところ、いずれの群でも顕著な差は見られなかった。これらの結果から、PLはB細胞に選択的に結合している可能性が示唆された。以上の結果から、当初の想定どおり、PLは腹腔内B-1細胞に選択的に結合し、内封抗がん剤を送達しうるものと考えられた。本提案は抗血液型抗体の主要な分泌細胞である腹腔内B-1細胞がTI抗原であるPEG修飾リポソームを認識して取り込むという、我々が新規に発見した現象を利用したものであった。これによって特異的に血液型抗原に対する免疫反応を選択的に抑制することで、血液型不適合生体肝移植の成績向上とレシピエントのQOLを向上させる事が期待できるものと考えた。しかしながら、抗がん剤封入PEG修飾リポソームを複数回投与しても抗血液型抗体の分泌を顕著に抑制することはできなかった。本検討では残念ながら抗血液型抗体の分泌を抑制することは出来なかったが、PEG修飾リポソームが腹腔内B-1細胞に取り込まれることや、生体に対する毒性を生じにくいことが明らかとなったため、今後腹腔内における滞留性や表面修飾など改良を加えることにより、安全で有効性の高い免疫抑制剤として利用できる可能性は高く、さらなる改良・改善の余地があるものと考えている。PEG修飾リポソームが腹腔内B-1細胞に選択的に結合することが示唆されており、当初の想定どおり研究が進展しているため。薬剤学当初の研究計画に沿って、研究を効率的に進める。
ユートピア文学における主体と自然の相互依存に関するエコロジー的視点からの研究

本年度は、第一に、前年度および今年度に収集を行った、ロンドン王立協会にまつわる歴史的史料などをもとに、文学と科学の新たな関係性の登場にともなう、エコロジー思想とユートピア文学との新たな関係性を明らかにする作業を行なった。第二に、このような文学と科学の状況を踏まえつつ、社会主義思想とユートピア文学の関係に注目しつつ、今後の可能性としてのエコロジー思想とユートピア思想との接合の可能性、およびその限界についての考察を行なった。具体的には、初期ロンドン王立協会の周囲に生じたさまざまな「自然」をめぐる言説の検討を行なうことによって、韻文形式から散文形式へという形式の変化と、その際に、作りあげられた「散文形式=真実」という図式を確認し、その結果生じた、さまざまな疑似的な真実の言説という新たな文学ジャンルをユートピア文学との関わりで確認した。また、同時に、19世紀ユートピア作品、および20世紀におけるその受容に注目することによって、ユートピアという文学ジャンルが社会主義思想(のある一派)と同一視されていき、その意味が狭められていく過程を確認した。そして、今後、エコロジー思想などと接合することによって、ユートピア文学が有していた多様な可能性を回復する試みが必要であることを確認しつつ、同時にそれに伴う危険性についての考察も行なった。本年度は、自然との関係によって形成された近代的な人間/自然の形成過程を、ユートピア文学の系譜の中に位置付けることための予備作業として、ユートピア文学の系譜を整理した。とりわけ、自然を「差異と類似」に基づいて分類することによって形成された近代的な主体が、国民国家を形成することによって変貌し、エコロジー的問題を引き起こすこととなる流れが始まった、17世紀という時代に着目して研究を行なった。具体的には、フランク・マニュエル等による『西洋世界におけるユートピア思想』、そして、クリシャン・クマーによる『ユートピアニズム』を踏まえつつユートピア文学の系譜を、検討を加え、従来の研究が過度に国家と人間という政治制度の問題にのみ収斂していたかを確認した。その後、ユートピア文学に明示的な国家制度の分析ではなく、それを取り巻く、自然・地理的状況と人間がどのような関係を取り結んでいるかを分析した。とりわけ、モアの『ユートピア』にもその片鱗が垣間見えていた自然開発の方向性(土地の開発、および、自然の改変)が、17世紀におけるフランシス・ベーコン、サミュエル・ハートリプ、マーガレット・キャヴェンディッシュなどにおいて、いかに自然哲学と密接に結びつくこととなったかを検討した。その結果、ベーコンの『ニューアトランティス』などに見られる、自然は改変可能であり、改良することが良いことであるとの発想が、いかにその後の、工業化・科学化による国家形成という言説と結びついていくかが明らかになった。
生体腎への遺伝子導入による糸球体障害モデルの作製と遺伝子治療への応用

本研究では、過剰発現したTGF-Bを遺伝子操作により是正することにより、糸球体障害の進展を抑制しうる可能性について検討した。抗Thy-1抗体腎炎モデルラットを用い、1.アンチセンス(AS-ODN)を腎糸球体に導入し、TGF-β遺伝子発現自体を抑制する方法と、2.TGF-βの中和活性を持つデコリン蛋白を発現させ、発現増加しているTGF-βの作用を抑制する方法について検討した。前者については、HVJ-liposome法によりAS-ODNはほとんど全ての糸球体のメサンジウム細胞の核に主に取り込まれていることが確認された。腎炎惹起後2日目にTGF-βに対するAS-ODNを腎糸球体に導入したところ、AS-ODN導入群では、Disease controlであるセンスオリゴあるいはスクラブオリゴ導入群に比し、TGF-βmRNAが抑制され、細胞外基質の集積も有意に抑制されていた。後者の方法としてはデコリン遺伝子を筋肉に導入し、デコリンを筋肉で過剰発現させ血流を介して糸球体に作用させることを試みた。我々はデコリン遺伝子を組み込んだプラスミドをHVJ-リポソーム法により筋肉へ遺伝子導入を行った。筋肉は毛細血管網に富んだ臓器であり、筋肉で発現したデコリンは血流を介して、腎に到達し、糸球体にトラップさせることが確認された。抗Thy-1抗体腎炎のラットにデコリン遺伝子を導入することにより、腎糸球体でTGF-βmRNAレベルを抑制するとともに、糸球体硬化病変の進展も阻止し得た。以上の方法により糸球体でのTGF-βの発言を低下させることあるいはTGF-β作用を抑制することが可能となり、この結果糸球体病変の進展および細胞外マトリックス産生は抑制された。以上から、アンチセンスオリゴあるいはデコリン遺伝子導入による遺伝子治療の可能性が示唆された。慢性腎不全の病態は、糸球体腎炎や糖尿病性腎症などの原因疾患にかかわらず、ある一定のメカニズムで糸球体線維化が進行していくと考えられる。我々は遺伝子導入技術を用いた研究により、過剰に発現したTGFβがこのメカニズムに強く関与することを示唆した。逆に、糸球体障害進展時に過剰発現するTGF-βを制御することにより、糸球体障害の進展を抑制しうる可能性を示すと考えられる。そこで抗Thy-1抗体腎炎モデルラットを用いて、TGF-βに対するアンチセンスオリゴ(AS-ODN)の腎炎進展抑制効果について検討を行った。まずFITCラベルしたAS-ODNを腎動脈からHVJ-liposome法により導入した後20分後に腎臓を摘出し、AS-ODNの導入効率について検討した。AS-ODNはほとんど全ての糸球体の核に取り込まれていることが確認され、またメサンギウム細胞に対する抗体を用いた二重染色の結果、糸球体障害の進展に重要な役割を果たしているメサンジウム細胞の核に主に取り込まれていることが確認された。次に、Thy-1抗体投与し、腎炎惹起後2日目にTGFβに対するAS-ODNを腎糸球体に導入し、腎糸球体のTGFβmRNAへの影響を検討したところ、AS-ODN導入群では、Disease controlであるセンスオリゴあるいはスクランブルオリゴ導入群に比し、TGFβmRNAが抑制されることが確認された。腎糸球体での細胞外基質産生抑制効果を検討するために、Matrix indexを半定量的に評価した。AS-ODN導入群では、センスオリゴあるいはスクランブルオリゴ導入群に比し、細胞外基質の集積は有意に抑制されていた。以上からAS-ODNをHVJ-liposome法によりほぼ全ての腎糸球体に選択的に導入することが可能となり、糸球体硬化病変に対するAS-ODNを用いた遺伝子治療の可能性が示唆された。

本研究では、過剰発現したTGF-βを遺伝子操作により是正することにより、糸球体障害の進展を抑制しうる可能性について検討した。抗Thy-1抗体腎炎モデルラットを用い、1.アンチセンス(AS-ODN)を腎糸球体に導入し、TGF-β遺伝子発現自体を抑制する方法と、2.TGF-βの中和活性を持つデコリン蛋白を発現させ、発現増加しているTGF-βの作用を抑制する方法について検討した。前者については、HVJ-liposome法によりAS-ODNはほとんど全ての糸球体のメサンジウム細胞の核に主に取り込まれていることが確認された。腎炎惹起後2日目にTGF-βに対するAS-ODNを腎糸球体に導入したところ、AS-ODN導入群では、Disease controlであるセンスオリゴあるいはスクランブルオリゴ導入群に比し、TGF-βmRNAが抑制され、細胞外基質の集積も有意に抑制されていた。後者の方法としてはデコリン遺伝子を筋肉に導入し、デコリンを筋肉で過剰発現させ血流を介して糸球体に作用させることを試みた。我々はデコリン遺伝子を組み込んだプラスミドをHVJ-リポソーム法により筋肉へ遺伝子導入を行った。筋肉は毛細血管網に富んだ臓器であり、筋肉で発現したデコリンは血流を介して、腎に到達し、糸球体にトラップされることが確認された。抗Thy-1抗体腎炎のラットにデコリン遺伝子を導入することにより、腎糸球体でのTGF-βmRNAレベルを抑制するとともに、糸球体硬化病変の進展も阻止し得た。以上の方法により糸球体でのTGF-βの発現を低下させることあるいはTGF-β作用を抑制することが可能となり、この結果糸球体病変の進展および細胞外マトリックス産生は抑制された。以上から、アンチセンスオリゴあるいはデコリン遺伝子導入による遺伝子治療の可能性が示唆された。
地区計画と自主ルールの連携を通じた住民主体の住環境管理に関する研究

身近な住環境に対する住民の関心が高まる中、地区計画と自主ルールの連携を通じた住民主体の住環境管理の重要性が増していくとの認識から、先進自治体である横浜市の住宅地から事例を選定し、事例分析を通じて、各種まちづくり制度の性質を踏まえたルールの連携方策の検討を行った。また行政や専門家による住民活動支援のあり方の検討や、都市計画提案制度の実績と課題の分析から、住民発意を活かしたルール連携に向けた支援策の検討を行った。本研究は、地区計画と自主ルールの連携を通じた住民主体の住環境管理の実態を把握し、その有効性と課題を明らかにすることを目的としている。初年度にあたる20年度は、既存研究や報告書などから該当する事例の情報収集を行うとともに、このような住環境管理が可能となるための制度枠組みや必要な支援策の検討を行った。具体的には、以下のような調査・分析を実施した。1.収集事例によると、住民組織による主体的な住環境マネジメントを可能とするには、ルールの策定から運用までの様々な段階において、行政や専門家によるきめ細かな支援が必要であることが明らかになった。そこで、政令市及び東京都下の自治体を対象として、まちづくり支援制度の有無及び仕組みを網羅的に調査し、先進的なまちづくり支援の仕組みと実績を有する自治体として、広島市、神戸市、大阪市、札幌市、横浜市、世田谷区、練馬区、国分寺市、狛江市の9市区を抽出した。2.これらの9市区へのヒアリング調査から、住民のまちづくりの発意を実際のルール策定へとつなげるためには、まちづくり活動の熟度に応じた段階的な支援が重要であることが明らかになった。具体的な支援内容としては、ルール策定段階においては、合意形成促進のための専門家による支援やルール決定手続きのための専門知識を有する作業に対する専門家の補助や行政の代行、先行する類似事例の紹介やそれらの事例にかかわる住民との情報交換、ルール運用段階においては、活動継続と周知徹底のための情報提供や専門知識の提供などが有効であることが明らかになった。地区計画と自主ルールの連携を通じた住民主体の住環境管理の実態を把握し、その有効性と課題を明らかにするため、今年度は以下の2つの調査分析を行った。1.地区計画を基本としてみると、自主ルールの連携のタイプは、自主ルールが対象とする項目の幅広さ(地区計画からみた横出しの方向)とルールで示す基準の多様さ(地区計画からみた上乗せの方向)を軸に4つに分類できる。(A:すでに用意されている客観的基準を強化する上乗せ基準、B:抽象的基準を柔軟に制御する上乗せ基準、C:建築・開発にかかわるが地区計画では規定できない項目を追加する横出し基準、D:都市計画の対象から外れるが住環境管理には重要な項目を追加する横出し基準)この分類を用いて、昨年度の分析で抽出した先進事例である横浜市内の住宅地を対象に、制度の実効性や連携のあり方の検討を行った。分析成果は、日本建築学会の論文にまとめ、研究協議会でも発表を行った。2.昨年度の調査から、住民のまちづくりの発意を実際のルール策定へとつなげるためには、まちづくり活動の熟度に応じた段階的な支援が重要との知見を得たことから、地区まちづくりルールの策定の要望が高いつくば市を対象として、市民・大規模地権者・行政からなるワークショップを実施した。そして、自主ルールに関する市民の知識の度合い、地区が抱える課題別に必要とされる情報や支援の内容などを検討した。またその成果はつくば市発行の「市民のまちづくりお助け本」にまとめた。これまでの調査成果をもとに、国土交通省土地・水資源局土地政策課の調査研究会「地区レベルのまちづくりルール形成普及推進調査委研究会」に参加し、『地区まちづくりルール普及・推進ガイドブック』のとりまとめを行った。また東京大学グローバルCOE都市空間の持続再生学の展開(D部会)・まちづくりの仕組みづくり研究会公開フォーラム『市民提案による都市計画の再構築』や学会及び自治体の各種委員会等で調査成果の発表や今後の課題や方策の検討を行った。本研究の調査を通じて、住民のまちづくりの発意を実際のルール策定へとつなげるためには、まちづくり活動の熟度に応じた段階的な支援に加え、地区の市街地や景観特性に合わせ、地区計画に限定しない多様な仕組みを活用した住環境管理の可能性を市民に十分伝える必要があることが分かった。またルールの運用過程においても、多様なルールの特徴を活かすために市民が積極的に運用に参加することや、状況の変化に応じて動的な見直しを可能とする体制づくりが必要とされていることが明らかとなった。本研究では主として住宅地での住環境管理に焦点を当てて分析を行ったが、様々な環境マネジメントの仕組みを活用した市民主体のまちづくりは商店街や工業地等でも必要とされており、多様な市街地を想定した市民主体の環境管理方策の検討が、今後の研究課題としてあげられる。
森林火災の抑制技術開発のための高電圧・大電流放電による木材の着火機構の基礎的研究

アラスカでは、雷の現地観測を行い、落雷の撮影に成功すると共に、落雷後の森林火災の発生を確認した。アラスカの雷ネットワークのデータと、アラスカ森林火災局の雷が原因の森林火災データを使っての解析を行ない、アラスカでの雷と森林火災の発生特性を明確にした。サハ共和国に於いては、2002年7、8月に発生した、過去50年間で最大規模の森林火災の原因は、温暖化の進行下で雷が原因で発生したことなどを明らかにした。高電圧・大電流放電装置による実験を行い、着火機構に関連する現象を明らかにした。放電実験は、本科研費の共同研究者の所属する、関西テック(株)と電力中央研究所の協力で行った。実験は、放電対象の材料を、乾燥した建材から始めて、表皮の付いた丸太、濡れた表皮の付いた丸太、生木、各種の落ち葉と枯れ枝などと、変えながら行った。これら一連の実験の結果から、樹木への落雷から枝、胴、樹皮などが発火し森林火災に発展するシナリオよりは、林床のリターの細かい粒子が最初に着火し、くん焼が始まり、徐々に火が大きくなって、林床の表面燃焼へと発展し、さらに枝葉の配置など木での燃料条件により、樹冠火へと進展するシナリオによる火災が頻繁に生じているように思われた。2003年の放電実験の結果から、1.放電経路がリター層に達すると、リター層内部にプラズマ火球を形成する可能性がある。2.プラズマ火球は、リター層より密度の大きい林床A層などの表面より少し上部の淀み域に形成される。3.高温淀み域では、微細なリターが燃え始め、淀み域の反射波などに同伴されながら、上向きの火炎が形成される。4.同時に、林床A層などの表面より下方側にも、穴の存在やA層の空隙率によっては、下向きの火炎が生じる可能性がある。5.上記の3と4で生じる火炎が、「熱い雷放電」の発生時に、林床のリターなどを着火し、森林火災の発生源となっている可能性があると考えられた。平成13年7月に、アラスカにおける雷の種々の特性調査、落雷密度や森林火災頻発地帯の調査、森林火災の最初の着火物と考えられる燃料試料(木・コケ・泥炭など)の収集及び調査を行った。8月には、シベリヤでの落雷木や森林火災に関する調査、インドネシアでの泥炭火災に関する調査も行った。実験の方は、8月に、小型放電装置による燃料の着火基礎実験を行い、高速度撮影装置の映像により着火現象を詳細に観察し、試料の角材(建材)での力学的破壊現象を確認した。引き続いて11月の実験では、試料に樹皮つきの生木を1m長さに切断して使用した。この実験により、放電は樹皮と胴の間の比較的水分の多い所を直線的に進むことがわかった。また、ビデオ映像より、樹皮の小片での飛散現象、胴から垂直方向に蒸気の発生すること、松ヤニなどが部分的に赤く発光していること、などが確認できた。これら基礎実験の結果を踏まえて、来年度は電力中央研究所の所有する、関西テックの装置よりも、さらに大型の高電圧・大電流放電装置などを使って、着火実験を行う予定でいる。屋外実験場に生えている木を使い、根本部分に、泥炭やコケなどを敷き詰めての、より自然に近い条件での実験を行う予定でいる。