hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノコンタクトの量子伝導と非線形性の研究

その後、STMを用いて、両電極の押し込み・引き離しを行うことでナノコンタクトを作製した。TEM像(1フレーム30fps)とI-V計測値を同期させる。印加電圧(00.3V)は、1step、0.01Vで変化させた。この結果、コンタクト領域が短いナノコンタクト(長さ<1nm)と、領域が長いナノワイヤ(>1nm)では、I-V特性に違いがみられた。ナノコンタクトでは、電圧増加につれてコンタクト径が太く変化した(コンタクト半径が0.5nm@0Vから1nm@0.27Vへ変化)。このとき、0.2V以上ではバイアス1stepごとに径が太くなり、三次関数でフィットできる非線形I-Vを示した。一方、ナノワイヤでは、径は一定値を保ち、線形性を示した。以上の結果と理論値との比較により、径が太ることで非線形性が現れることがわかった。どちらの場合でも、電極間が0.5nm以上近づく現象を確認。特に、ポイントコンタクトの場合、電極の近づきに対応して径が太くなった。これは、電極間距離が近いために径が太ることを示唆。電極間が近づく現象は、電流を流すことで現れ、電流(I)もしくはパワー(IV)に依存して電極が近づくことを見出した。本研究は、走査型トンネル顕微鏡組込み式透過型電子顕微鏡(TEM-STM)を用い、金ナノコンタクト形状とコンダクタンスの同時観察を行った。これにより、量子化コンダクタンスを確かめ、金属ナノコンタクトが示す非線形性電流-電圧(I-V)特性の原因を解明した。昨年度の研究では、ナノコンタクトのくびれ部分が1nm程度と短いコンタクト(ポイントコンタクト)は、電圧、電流増加に伴いコンタクト幅が増加し、非線形性I-V特性が現れることを明らかにした。今年度の研究では、ナノコンタクト幅の変化を引き起こす原因解明について調べた。その結果、ナノコンタクトに印加する電圧が増加すると電力(=電圧×電流)に比例して電極間距離が近づく現象をTEM観察により明らかにした。この近づきにより、短いナノコンタクトではコンタクト部分の断面積が増加し、三次関数的な非線形性電流-電圧特性が現れることを明らかにした。さらに、この電極間距離変化は、電極の熱膨張により現れることを明らかにした。ナノコンタクト周辺の電極部で熱が発生し、電極が熱膨張するという仮定から、熱伝導方程式を解き電極間距離変化が電力量に比例する結果を理論的に説明した。また、熱膨張の検証実験では階段状に印加電圧を変化させることで、電圧変化に対する電流、電極間距離変化量の時間依存性をTEM観察した。その結果、電極間距離の近づく量は時間経過と共に指数関数的に減少し、ある一定値に飽和する結果を見出した。熱伝導方程式から得た式をこの実験結果にFittingすると、ナノコンタクト-電極の接触部周辺(0.1mm)で熱が発生し、温度が0.01[K]程度上昇することが明らかになった。このとき、熱は電極のマクロ領域(6mm)まで伝導し、電極の熱膨張を考慮することで、電極間距離が約0.5nm近づくと説明した。このように、本研究は電極の熱膨張効果による電極間距離の近づきが非線形性I-V特性の原因であることを明らかにした。
自然言語処理技術を用いた理科教授学習システムに関する研究

従来の教授学習システムでは予め用意したいくつか「教授戦略」や「提示パターン」しか出さないので、「面白さ」がない、学習者の興味が段々薄くなる、という問題がある。従って、数理科学を対象とした教授学習システムについては、学習者特に若い学習者の興味をあまり引き出せず、ITを活用する教授学習システムの開発において多くの問題を解決しなければならない。我々は、自然言語処理技術を生かし、「面白さ」があり、学習者の状況によって動的変化できる場面を提示する理科教授学習システムの構築方法を研究し、この方法を用いて初等力学を例とする理科教授学習システムのプロトタイプシステム「超夫子」を構築した。「超夫子」のゴールの一つは学習者の数理科学に対する興味を引き出す、ということである。そのため、システムにおいて「音声認識モジュール」、「自然言語解析モジュール」と「興味激発モジュール」が組み込まれている。現在、「音声認識」と「音声合成」がまだ組み込まれていなかったが、技術を開発した。例えば、学習者が長い間に反応がなければ、「興味激発モジュール」で自然言語の「ユーモア」を生かし、音声合成技術を用い、催促する音を出したり、場合によって、ミュージックが出たり、アニメーションやゲーム画面を出す。我々の中学での調査からこの点が極めて有効であることが分かった。これを実現する時、自然言語解析と理解が必要である。完全な自然言語理解が短期間では実現できないが、我々の提案したスーパー関数手法を生かし、分野限定で、自然言語解析ができる。「超夫子」は現在構築中であるが、研究成果として、力学問題のコーパスの構築方法を開発したこと、スーパー関数の一部を作成したこと、試行錯誤を支援する学習環境を開発したこと、音声認識と合成手法を研究したこと、「超夫子」プロトタイプシステムを構築したこと、などがあげられる。
マイクロサーマルプラズマジェットを用いた高速マイクロ造形プロセスの開発

マイクロサーマルプラズマ技術を用いて、従来のプラズマCVD、エッチング装置に比べ、1001,000倍の高密度反応性プラズマを直径数10100μmの局所領域に照射できる装置を試作し、従来の1001,000倍の極めて高速な表面加工、表面処理プロセスの開発を目指す。チップ型マイクロプラズマジェット源をCADデータに従ってXY軸方向に走査できるマイクロプラズマジェットエッチング装置を試作できたが、本年度は走査型マイクロプラズマジェットを用いた局所プロセシングにおける微細化の指針導出を念頭に、酸素ラジカルジェットによるポリカーボネイト板上の微細親水化パターン処理、フッ素系マイクロプラズマジェットによるSiウエファ上の微細パターン加工について主に研究した。前者においては、走査型ラジカルジェット装置を開発し、酸素流量、ラジカル源の走査速度、繰り返し回数などが、親水化パターンプロファイルに及ぼす影響を実験的に調べ、その結果を総合的に考察し、走査型マイクロプラズマプロセスにおけるラジカル誘起反応の特徴と制御の可能性を検討した。今回開発した試作機を用いて、走査速度5mm/sにおいて親水化幅400μm、水滴接触角40度の局所親水化が可能であった。後者においては、反応性マイクロプラズマジェットエッチング装置へのシースガスの付与による熱、反応種の移動制御の可能性について実験的に検討した。シースガスはプラズマの周囲を冷却すると考えられるが、プラズマから基板に移動する熱量(13W以上)はシースガスの基板冷却能よりも大きく、プラズマ照射部温度への影響は少ない。シースガス(16°C)の導入により大気からの水、酸素の混入が抑制され、エッチング生成物の基板近傍からの除去も促進されため、基板表面の残留堆積物SiOxが低減できた。シースガスを更に低温(-40°C)にすると、フッ化物の再堆積が確認された。チップ型マイクロプラズマジェット源をCADデータに従ってXY軸方向に走査できるマイクロプラズマジェットエッチング装置を試作した。まず、シリコンウエファエッチングの基礎特性とプラズマ走査の影響を評価し、続いてCADデータに基づく形状加工を試みた。まず、プラズマの走査速度がエッチング特性に及ぼす影響を調べた。SF_6ガスを下流から導入する機構を付与した小型プラズマ源をシリコンウエファ上の同一線上で繰り返し往復させて線幅400μm、長さ5mmの直線形状を10秒間エッチングした。なお、走査速度と走査回数を比例させることにより、線上の各点での正味のプラズマ照射時間は約1.6秒で一定になる。プラズマ源を走査した場合も固定した場合とほぼ同じエッチング速度が得られたが、走査速度30mm/s以上ではエッチング速度が減少する傾向が見られた。これは、プラズマによる基板の局所的加熱の効果がエッチングに影響するためと考えられる。続いて、走査速度の表面粗さへの影響を調べるためエッチング表面のAFM計測を行った結果、走査速度の上昇に伴いエッチング表面がやや粗くなる傾向が見られた。しかし、今回の実験で最も粗い表面を生じる走査速度32mm/sの場合でも表面粗さ(Ra)は10nm程度であり、かなり平坦な表面が得られることが分かった。更に、これらのエッチング基礎特性の評価実験で得られた最適装置運転条件を用いて、エッチング深さ20μm、線幅約300μmの曲線パターンをシリコンウエファ上に直接加工を行い、マスクレスエッチング装置実現の可能性を示した。
発達障害者の移行支援と就労継続に必要なサポートに関する実践的研究

特別支援教育の取り組みが進めば発達障害者の学校卒業後の移行支援が課題となる。学校から社会への移行にあたり(1)本人の就労に対する意欲の構築(2)学校教育の中での職業教育の現状と課題(3)就労に向けての移行支援の在り方を明らかにするために19年の歴史がある「見晴台学園」(愛知県名古屋市、無認可)の卒業生53名(1期から15期)の追跡調査に着手した。調査用紙は(1)卒業時の進路選択状況(2)その後の経緯(3)現況(4)学園時代を振り返るという4つの項目で作成し、それに基づき個別面談で聞き取り調査をした。対象者53名のうち調査完了は58名(72%)、本人の意向で調査不可2名、病気・家庭の事情等で調査困難8名、調整中2名、未着手3名、合計15名を残している。実施した38名のうち、卒業時一般就労希望は24名、障害者作業所・就労移行支援施設希望は3名、進学希望者は5名、また自動車学校や高等学校の通信課程や定時制に在籍中でその他にカウントした者は6名であった。調査の結果、現状では一般就労18名、障害者作業所・就労移行支援施設利用は14名となっている。18名の内の6名は、進学希望その他を合わせた11名から後に一般就労した者が含まれる。一般就労をしている者の比率は47%である。また、卒業時に作業所等就労移行施設を希望した者は3名であったが現状では14名となっている。これは就労移行支援施設が一度は就労したものの、何らかの理由で退職した者の受け皿となっていると考えられる。今年度は遠方在住の卒業生(和歌山県、広島県)を含む聞き取り調査に時間と労力を注いだため、収集したデーターの処理分析は今後の課題である。未着者3名の調査を追加し、データー分析及びケース検討をまとめ、研究発表を行う予定である。
血液脳関門輸送の分子生物学とその薬物送達への応用

新しいトランスポーターの基質と機能を明らかにすることは血液脳関門の未知の生理機能を解明する上で必須である。研究代表者の所属する研究室では、すでに複数の機能未知のトランスポーターを同定しており、本年度は、そのうちの一つである機能未知のトランスポーターAの機能の解明を行った。トランスポーターAに対する抗体がないため、まず、LC-MS/MSを用いた定量系を構築した。本定量系によって抗体を用いずに、好感度にトランスポーターAを定量することが可能となった。定量系を用い、すでに樹立し、mRNAの発現を確認している複数の安定発現株の細胞膜上の絶対発現量を定量した。その結果、もっともタンパク質レベルで細胞膜に高発現している細胞株を同定した。基質候補化合物を同定するために45種類の候補化合物の混液(カクテル)を用いて、HPLC接続型タンデム四重極質量分析装置(LC-MS/MS)による同時測定によって、安定発現株への取込を指標として基質の探索を行った。その結果、複数の取込の傾向が認められる化合物を同定した。カクテルによる探索では取り込みは値が低く、明確な差を検出することができないため、次に、カクテルから選択した化合物のそれぞれ単独化合物に対して安定発現細胞株への取り込みをLC-MS/MSを用いて測定を行った。その結果、さらに複数の化合物に取り込みが認められた。これらの化合物がトランスポーターAの基質となる可能性がある。今後さらに解析を進めることによって、薬物動態および生命機能におけるトランスポーターAの新たな役割と機能が解明されると期待される。血液脳関門輸送は脳への薬物送達を左右する決定的な役割を果たしている。特に、P-糖タンパク質(Multidrug resistance protein 1,MDR1,ATP binding cassette transporter B1,ABCB1))は、脳毛細血管内皮細胞の血液側細胞膜に発現し、多くの薬物の脳への送達の障害となっている重要な排出輸送系である。脳毛細血管内皮細胞膜に発現するトランスポータータンパク質の絶対量を決定することは、in vivoの輸送機能を再構築する上で重要な情報である。従来、輸送担体タンパク質の発現は抗体を用いたwestern blottingの手法で解析されてきたが、定量精度の面では不十分であった。近年の質量分析法の進歩に伴い、高感度高精度でタンパク質の定量が可能になった。本研究では、LC-MS/MSを用いて、madr1aの定量法を開発することを目的とした。マウス脳毛細血管内皮細胞から膜タンパク質を調整した。前処理後、ショットガン法を用いてmdr1aを検出した。さらに、mdr1a定量用プローブを作成し、マウス脳毛細血管内皮細胞膜に発現するmdr1aを定量することに成功した。脳への薬物送達において、候補化合物がどの程度のmdr1a排出輸送活性があっても脳内へ送達可能であるか定量的予測を可能にするためには、この発現量は非常に重要である。この方法は、脳毛細血管内皮細胞だけでなく、肝臓や腎臓など他の組織における発現量解析に用いることができる。血液脳関門透過性だけでなく解毒臓器における排出輸送系の寄与を比較評価する上で大きな突破口を開いた。トランスポーターを介した薬物相互作用は、脳への薬物移行の変動を考える上で重要である。Multidrugresistance associated protein 4 (MRP4)は、血液脳関門および血液脳脊髄液関門に発現し、脳および脳脊髄液への薬物移行を制限している。そこで、MRP4の基質となる薬物を同定したところ、あるβラクタム系抗生物質が基質となることを明らかにした。この抗生物質は、ヒトMRP4発現sf9発現膜小胞に時間依存的、そして浸透圧依存的に取り込まれた。また、濃度依存性の検討を行った結果、Km値は20μMと求められた。さらに、この抗生物質のヒトMRP4発現sf9発現膜小胞への取り込みは、既知のMRP4の基質であるprobenecid、dipyridamole、indomethacin、diclofenacによって優位に阻害された。また、この抗生物質のヒトMRP4発現sf9発現膜小胞への取り込みは、グリコペプチド系抗生物質やループ利尿薬で阻害された。従って、この抗生物質の脳移行性にMRP4が関与し、さらに阻害する薬物との相互作用が考えられる。

カクテルによる探索では取り込みは値が低く、明確な差を検出することができないため、次に、カクテルから選択した化合物のそれぞれ単独化合物に対して安定発現細胞株への取り込みをLC-MS/MSを用いて測定を行った。その結果、さらに複数の化合物に取り込みが認められた。これらの化合物がトランスポーターAの基質となる可能性がある。今後さらに解析を進めることによって、薬物動態および生命機能におけるトランスポーターAの新たな役割と機能が解明されると期待される。
リアルタイム仮説生成における機能創発とその自己言及ダイナミクス

本研究課題では、モデル化されない環境変動に対処可能なシステムの構築を目的としている。この目的を達成するための方法として、身体系と認識系から構成されるシステムを考え、身体系において環境と相互作用を行なうことによって、コヒーレントな関係を生成し、生成された関係に基づき認識系において自身の制御ルールを自己生成していくという内的設計を提案した。具体的には、内的設計に基づくロボットを構築し、それら複数に荷物運搬を協力して行わせ、運搬途中に環境変動を与えるシミュレーションを行い、その環境適応性をみることで、内的設計の有効性を示した。このとき、制御ルールは予め規定されているが、荷重変動、ロボットの除去といった異なる環境変動に対して、個々のロボットがコヒーレントな関係を生成した場合には同一の制御ルールのもとで適応的に機能分散を行い、安定な荷物運搬を継続することを示した。また、コヒーレントな関係の生成に失敗する場合があることを示し、このことから身体系が制御ルールの妥当性を評価する働きを有しており、新たな制御ルールを生成していくための枠組みをもつことも示した。このように、本研究においては、モデル化されない環境に対処可能な工学システムを実現するために内的設計が有効である可能性が示された。
環境・遺伝・エピゲノム交互作用のコホート縦断的解明：学童期肥満の早期予防へ

小学6年時の肥満傾向と関連している臍帯血DNAメチル化変化をエピゲノム網羅的解析により同定し、そのメチル化変化から肥満と結びつく胎児期および生後の環境要因を出生コホート研究により実証する。また、遺伝要因も複合的に健康リスク発現に関与していると考えられるため、遺伝子多型による感受性を考慮したハイリスク群を明らかにし、学童期以降の肥満の原因を環境要因と分子機序の両面から明らかにし予防医学に貢献する小学6年時の肥満傾向と関連している臍帯血DNAメチル化変化をエピゲノム網羅的解析により同定し、そのメチル化変化から肥満と結びつく胎児期および生後の環境要因を出生コホート研究により実証する。また、遺伝要因も複合的に健康リスク発現に関与していると考えられるため、遺伝子多型による感受性を考慮したハイリスク群を明らかにし、学童期以降の肥満の原因を環境要因と分子機序の両面から明らかにし予防医学に貢献する
Ｖ１モーターの構造形成と機能制御の分子機構

V-ATPaseは、A3B3複合体でATPを加水分解し、軸部分の回転エネルギー変換を介してイオンを輸送するイオンポンプである。最近申請者らは、腸球菌A3B3複合体のX線結晶構造解析に成功した。驚くべきことに、同じ3つのABペアからなるA3B3複合体は、ATPに対して異なる3つの親和性をもつ非対称構造を形成していた。本研究では、A3B3複合体の協同的な構造形成と機能制御を明らかにすることを目的に、Aサブユニット、Bサブユニット、A1B1複合体、A3B3変異体の生化学的性質と結晶構造を明らかにした。得られた結果を総合して、V1モーターの構造形成と機能制御の分子機構モデルを提案した。1:AサブユニットのX線結晶構造解析---ヌクレオチド非結合型Aサブユニットの結晶構造を分解能2.5 Aで決定した。またソーキング法により過剰量のAMP-PNPを含む結晶化溶液を作製し、この結晶に長時間ソーキングした。結晶を回収し、シンクロトロン放射光を使って回折データを収集し、分解能2.7 Aで結晶構造を明らかにした。しかし得られた結晶構造にはAMP-PNPが結合していなかった。現在、共結晶化を試みている。2:BサブユニットのX線結晶構造解析---以前の研究により、3.5 A分解能でBサブユニット結晶のデータ収集に成功している。本年度は、X線結晶構造解析を進め、V1複合体のBサブユニット部分との分子置換法を検討し、その位相決定に成功した。現在X線結晶構造解析を継続している。3:A1B1複合体のX線結晶構造解析--- A3B3複合体のリングを強固にしていると考えられるN末βバレル部位に変異を導入し、解離しやすい複合体を作製した。この変異体を用いて過剰量のAMP-PNP存在下で結晶化を行い、A1B1複合体と予想されるサンプルの結晶を得ることに成功した。現在構造解析を進めている。4:変異A3B3複合体の作製及び機能構造解析---A3B3複合体の構造形成に重要と考えられるBサブユニットのアルギニンフィンガーと呼ばれる残基(R350)に関して、部位特異的変異導入を行い、3種類の変異体を大量に精製した。現在、結晶化スクリーニングを行っている。1:AサブユニットのX線結晶構造解析---前年度は、ソーキング法によりAMP-PNP結合型のAサブユニットの結晶構造解析を進めたが、得られた構造にはAMP-PNPが結合していなかった。本年度は、最適条件下で過剰量のAMP-PNPと精製したAサブユニットを混合し、共結晶化のスクリーニングを行った。いくつかの条件で良質の結晶が得られ、X線結晶構造解析を行った。得られた結晶構造はヌクレオチド非結合型と同型であり、AMP-PNPに相当する電子密度は見つからなかった。次年度はADPとAサブユニットとの共結晶構造解析を進める。2:BサブユニットのX線結晶構造解析---前年度の研究により、Bサブユニット結晶のデータ収集に成功し、分子置換法により位相決定に成功した。本年度は、X線結晶構造解析を継続し、Bサブユニットの結晶構造を3.5 A分解能で決定した。3:A1B1複合体のX線結晶構造解析---前年度の研究により、A1B1複合体と予想されるサンプルの結晶を得ることに成功した。本年度は、X線結晶構造解析を継続し、3.1 A分解能で結晶構造を決定した。得られた構造には3つのAMP-PNPが結合した擬似的なA3B3複合体を形成していたが、N末のバレルリングが崩壊していた。今後は、得られた結晶構造から示唆される構造形成と機能制御の分子機構を考察する。4:変異A3B3複合体の作製及び機能構造解析---前年度の研究により、A3B3複合体の構造形成に重要と考えられるBサブユニットのアルギニンフィンガーと呼ばれる残基(R350)に関して、部位特異的変異導入を行い、3種類の変異体を大量に精製した。本年度は、これら3種類の変異体の結晶化スクリーニングを行った。このうち、変異体R350Rの結晶を得ることに成功した。今後は、X線結晶構造解析を継続する。当初計画通り、ヌクレオチド非結合型Aサブユニットの結晶構造の決定、Bサブユニットの結晶構造の決定、A1B1の結晶構造の決定、A3B3変異体の結晶化に成功している。このため予定通り順調に進展していると考えている。AサブユニットのX線結晶構造解析---前年度までの研究によりヌクレオチド非結合型Aサブユニットの結晶構造を分解能1.8 Aで決定した。本年度はADP結合型Aサブユニットの結晶構造を得ることを目的に、ADPとの共結晶化を進めた。得られた結晶についてX線結晶構造解析を行ったが、ADPと考えられる電子密度は存在していなかった。変異A3B3複合体の作製及び機能構造解析---前年度の研究により、A3B3変異体R350Kの結晶を得ることに成功している。本年度は、X線結晶構造解析を継続し、本変異体の結晶構造を3.5 A分解能で決定した。また、この変異体のATPase活性を測定したところ、ATP加水分解能を失っていることが明らかになった。

複合体の構造形成と機能制御の分子機構モデルの提案---3年間の研究により、Aサブユニット、Bサブユニット、AMP-PNPが結合したA1B1複合体、A3B3変異体(R350K)のX線結晶構造を解明した。また、各サンプルのATPase活性やDF軸複合体との結合親和性などの生化学的性質を明らかにした。得られた結果を総合して、V1モーターの構造形成と機能制御の分子機構モデルを以下に提案する。AサブユニットとBサブユニットはヌクレオチド非存在下では相互作用しない。ATPやADPがAサブユニットに結合(親和性は10 uM程度)することにより構造変化し、Bサブユニットと結合可能となる。この結合にはBサブユニットに存在するRフィンガー(R350)が重要であり、ATPの加水分解にも必須の残基である。得られたA1B1複合体はDF軸複合体と結合能を持つようになる。さらにA1B1DF複合体に2分子のA1B1複合体が結合することによりV1複合体が形成されるというモデルである。V-ATPaseは、A3B3複合体でATPを加水分解し、軸部分の回転エネルギー変換を介してイオンを輸送するイオンポンプである。最近申請者らは、腸球菌A3B3複合体のX線結晶構造解析に成功した。驚くべきことに、同じ3つのABペアからなるA3B3複合体は、ATPに対して異なる3つの親和性をもつ非対称構造を形成していた。本研究では、A3B3複合体の協同的な構造形成と機能制御を明らかにすることを目的に、Aサブユニット、Bサブユニット、A1B1複合体、A3B3変異体の生化学的性質と結晶構造を明らかにした。得られた結果を総合して、V1モーターの構造形成と機能制御の分子機構モデルを提案した。当初計画通り、Aサブユニットの結晶構造の決定、Bサブユニットの位相決定、A1B1の結晶化、A3B3複合体の変異体作製に成功している。このため予定通り順調に進展していると考えている。当初計画に従って、各研究項目を継続する。AMP-PNPのソーキング及び共結晶化で得ることが難しかったヌクレオチド結合型Aサブユニットについては、ADPとの共結晶化を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。構造生物学当初計画に従って、各研究項目を継続する。ソーキング法で得ることが難しかったヌクレオチド結合型Aサブユニットについては、共結晶化法を試みる。当初計画では水谷健二博士の雇用を予定していたが、本研究費が減額となり、年間を通じた雇用ができなかった。その代わりに鈴木花野博士の人件費として使用したため使用額が変わり、次年度使用額が生じた。これによる研究の遅れは生じなかった。その代わりに年度後半から鈴木七緒博士を雇用したため次年度使用額が生じた。次年度も引き続き、鈴木花野博士の人件費として使用する予定である。次年度の鈴木花野博士の人件費として使用する予定である。
臨床現場における医学教育に対する患者の認識と評価

(1)医学・医療の臨床能力・技能に関する要素を列挙・整理した。次に各々の要素に対する教育方法(クラークシップ、病棟回診、問題立脚型自己学習方式、マイクロ・ティーチング、ロールプレイ、ビデオ研修、模擬患者、動物をなど)を整理した。日本医学教育学会教育技法委員会編の臨床教育マニュアルおよび米国のTask Force for the Future Internist等を基礎として、さらに臨床教育者や医学生へのインタビューを重ね、教育技法・臨床技能の要素を網羅した。(2)医学生の参加により、患者体験の項目・要素を列挙・整理して調査表を作成し、学生自らによる患者に面接および調査表調査を行なった。約500人の外来患者から回答が得られ、それらをもとに、医療者に求められる技能を考察した。また患者特性については、高齢ほど医療の評価が高い傾向がみられた。(3)入院医療に対する患者の評価を、7病院約二千人に行なった調査の自由記載蘭のコメントを収集・整理し、患者の体験に基づいての、臨床教育のポイントを(特にコミュニケーションや対応を中心に)考察した。医師の対応については、説明のわかりやすさ、質問しやすさ・話しかけやすさ、マナー(礼儀・態度・言葉遣い等)、医師の技術への信頼、よく(頻繁に、注意深く)診察してくれるか、必要時にすぐ対応してくれるか、診療の継続性、といった要素が上げられた、医師の臨床能力については、何ができるかといった可能性としての能力の軸に加えて、何をあるいはどこまでしているかといった実践力・行動力(commitment)の軸を明示していくことの重要性が考えられた。今後、以上を礎に、BSLなど臨床教育を、患者、学生、教育者の各々の立場から評価でき、三者にとってよりよいシステムが構築できる方向で研究をすすめていく予定である。
分散型話者照合方式に関する研究

本研究は,電話(携帯電話およびIP電話を含む)での話者認識性能をマイク入力と同等,またはそれ以上に向上させることを目的とした研究である。従来の電話による話者認識と異なる点は,端末側で音響分析を行い,話者認識に有効なデータのみをセンター側に送り,センター側で照合を行う方式をとることにある。本研究により得られた知見および研究成果を以下に示す。(1)同一の回線速度であっても,分析時の帯域幅を広げることで話者認識の精度が向上する。(2)端末の周波数特性の差異をリアルタイムで等価する手法を開発した。同手法により,分散型音声認識用に欧州電気通信標準化機構(ETSI)が勧告した分散型音声認識(DSR)用フロントエンドで圧縮・量子化された特徴パラメータに対しても,高い認識精度を得ることが可能となった。(3)圧縮・量子化された特徴量に頑健なノンパラメトリックモデルによる話者認識手法を開発した。上記の手法の組み合わせにより,ETSI DSRフロントエンドを用い回線速度4.8kbpsという条件で,マイク入力と同等の話者認識性能を達成した。一方で,従来の電話環境にも適用可能な手法として,(4)話者認識に有効な音素を明らかにすると共に,端末からサーバーに送る音素を減らすことにより,低ビットレートで高い認識精度を達成可能な話者認識手法を開発した。(5)音響モデルから音声波形を生成し対象環境で再生録音することで任意の環境に適応可能な音響モデル適応手法を開発した。(6)音声途切れに頑健な音声認識手法とHMM音声合成法を組み合わせることで,パケットロスによる音声欠落を復元する手法を開発した。また,話者認識における,長期的および短期的な発声の揺らぎを分析するために,平成15年12月より男女各2名の音声を,1週間毎に朝,昼,夕の1日3回,15分程度,防音室で発声した音声を収集し,データベース化を進めている。話者認識における、長期的および短期的発声の揺らぎを分析するために音声データベースの収集を平成14年12月より開始した。話者数は男女各2名で、1週間ごとに朝、昼、夕の1日3回20分程度発声した音声を収集している。発声内容は音素バランス文50文、4桁数字、単語等で毎回同一の内容が10分程度、毎回異なる内容が10分程度である。また、収録前に体温、血圧、脈拍、体重、室温、外気温、湿度、喉の調子等も記録している。録音場所は本来であれば防音無響室が望ましいが、設備の都合上教室もしくは一般家庭内での録音となっている。本収集は平成16年度まで,継続する予定である。分散処理に関してはETSI標準分散型音声認識フロントエンドに適用可能な入力系の周波数特性補償手法を検討し国内外の会議で発表を行った。現在同手法のリアルタイム性を高めるための検討を進めている。話者照合用の音響分析手法としては特徴空間上で時期差による特徴変動が生じる軸を線形判別分析により推定し、デフレーションを行うことで、時期差に頑健な特徴空間を構成する手法の検討を続けている。同手法は特徴ベクトルの次元削減にも応用可能であり、分散型話者照合における情報圧縮に利用する検討も同時に進めている。話者認識用デコーダに関しては、GMMによる方式(テキスト独立型話者認識)と音声認識を組み合わせた方式(テキスト指定型話者認識)の検討を進めている。音声認識を組み合わせた方式においては、分散環境での通信時にパケットロス等により情報欠落が生じた場合でも認識性能を劣化させない方式を検討した。現在までに、検討した手法を用いることで0.2秒程度のデータ消失に対しても認識率がほとんど劣化しないことシミュレーション実験により確認している。

話者認識における,長期的および短期的な発声の揺らぎを分析するための音声データベースの収集を引き続き行っている(平成14年12月).話者数は男女各2名で,1週間ごとに朝,昼,夕の1日3回,15分程度の時間に渡って発声した音声を収集している.発声内容は音素バランス文50文,4桁数字,単語等で毎回同一の内容を発声している.また,収録前に,体温,血圧,脈拍,体重,室温,湿度等も記録している.録音場所は,平成15年12月より本補助金で購入した組立型防音無響室内(暗騒音レベルは28dBA)であり,比較的良質な価値ある音声データが収集できている(ただし,80Hz以下の雑音の混入あり).データベース化に関しては平成15年12月までの女性1名の音声のみが発声毎にファイリングできている.現在,データベース化の効率を上げるため,半自動で発声を分割する手法について検討を進めている.作成した音声データベースの基礎的分析として,5母音のデータを用い,発声時刻や時期,その他各種情報とピッチおよびスペクトル情報との相関を調査したが,現在までに有意な結果を得るに至っていない.今後,ケプストラム空間上での相対的な位置関係,発声速度や音素継続時間長との関係等,さらなる調査を行い発声揺らぎの原因を追求する.一方,話者照合用音響分析手法として,上記データベースから時期差にかかわる特徴をセグメント量子化および判別分析により抽出し,さらに判別面へ特徴ベクトルを射影することによる時期差に頑健なパラメータ抽出法を検討した.圧縮方式に関しては,同一のビットレートに圧縮する場合でも,端末での分析帯域幅を広げることにより話者認識性能を向上できることを明らかにした.さらに,ノンパラメトリックな話者認識手法を考案し,ベクトル量子化が標準となる分散環境で,GMM等のパラメトリックな手法に比べ高い話者認識性能を達成した.話者認識における,長期的および短期的な発声の揺らぎを分析するための音声データベースの収集を引き続き行っている(平成14年12月).話者数は男女各2名で,1週間ごとに朝,昼,夕の1日3回,15分程度の時間に渡って発声した音声を収集している.発声内容は音素バランス文50文,4桁数字,単語等で毎回同一の内容を発声している.また,収録前に,体温,血圧,脈拍,体重,室温,湿度等も記録している.録音場所は,平成15年12月より本補助金で購入した組立型防音無響室内(暗騒音レベルは28dBA)であり,比較的良質な価値ある音声データが収集できている(ただし,80Hz以下の雑音の混入あり).データベース化に関しては平成17年3月までに,女性1名の1年分の音声,および男性話者1名の3ケ月分の音声を発声毎にファイリングした.また,データベース化の効率を上げるため,半自動で発声を分割するツールを作成し来年度より投入予定である.作成した音声データベースの基礎的分析として,2次元可視化手法や時期・時間帯毎の音響モデルを用いた音素認識実験を行い,音声の話者内変動要因の調査を開始した.現在までに,学習データとテストデータの録音時期に1ケ月程度の間隔が開くことで認識率が低下することや,体調不良の場合に極端に認識率が低下することが明らかとなった.
経口免疫の有用性:トレランス誘導とIgA産生の増強

本研究は、経口免疫によるトレランス誘導機構、IgA産生の制御機構を固体レベルで明らかにすることを目的としている。平成10年度と11年度の研究期間に以下の研究成果をあげることが出来た。(1)IL-5レセプターα鎖遺伝子破壊(IL-5Rα^<-1->)マウスの血中IgA値は野生型マウスのそれと差がないのに、分泌液中のIgA値はIL-5Rα^<-1>マウスで著明に低いことが分かった。腸管粘膜リンパ固有層のB-1細胞の割合やIgA産生細胞数もIL-5Rα^<-1>で減少していた。IL-5Rα^<-1>マウスの腸管粘膜リンパ固有層内のsIgA陽性B-1細胞はIL-5で刺激してもIgA産生が極めて低かった。このことより、IL-5に応答するIgA産生前駆細胞は通常のB(B-2)細胞と異なることが初めてわかった。バイエル板B細胞はこの限りではなかった。以上より、IgA産生の実効組織に存在するIgA産生前駆細胞はB-1細胞であり、その発生やIgA産生細胞への分化にIL-5が極めて重要であることが初めて明らかになった。(2)sIgD陽性脾臓B細胞を抗CD38抗体、CS/2とIL-5で刺激するとIgG1の産生が誘導されるが、IgA産生は見られない。しかし、腹腔内B細胞をCS/2とIL-5で刺激するとIgG1のみならずIgA産生が見られた。CD38遺伝子欠損マウスでIgA産生に異常は見られなかったが、腹腔内のB-1細胞数の減少が見られた。これらのことより、B細胞の局在する解剖学的な部位により、B細胞のIgA産生誘導シグナルが異なることがわかった。(3)CS/2刺激により非翻訳型γ1mRNAの転写が起こるが、μからγ1への遺伝子組み替えは起こらない。しかし、CS/2刺激されたB細胞をIL-5で刺激するとμからγ1への遺伝子組み替えが惹起された。(4)B細胞の増殖や分化を制御するIL-5Rα鎖の細胞内の機能ドメインを決定するため、IL-5Rα^<-1->マウスに野生型および変異IL-5Rα鎖(細胞内のドメインに欠失領域を挿入)遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製した。IL-5Rα鎖細胞膜直下のブロリンに富むドメインを欠失するとIL-5依存性のB細胞の増殖やIgM産生が起こらないことが示された。IL-5Rα鎖細胞内のc末端側を欠失するとμ鎖からγ1鎖への遺伝子組み替えが惹起されないことを初めて示した。(5)卵白アルブミン(OVA)を大量にアジェバントなしで経口投与すると、その後に有効なOVA免疫に対して応答性のT細胞の免疫はできなかった。しかし、コレラ毒素をOVAと共に投与すると著明なIgA産生が見られた。IL-5Rα^<-1->マウスを同様の処置をするとIgA産生が減弱した。

(4)B細胞の増殖や分化を制御するIL-5Rα鎖の細胞内の機能ドメインを決定するため、IL-5Rα^<-1->マウスに野生型および変異IL-5Rα鎖(細胞内のドメインに欠失領域を挿入)遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製した。IL-5Rα鎖細胞膜直下のブロリンに富むドメインを欠失するとIL-5依存性のB細胞の増殖やIgM産生が起こらないことが示された。IL-5Rα鎖細胞内のc末端側を欠失するとμ鎖からγ1鎖への遺伝子組み替えが惹起されないことを初めて示した。(5)卵白アルブミン(OVA)を大量にアジェバントなしで経口投与すると、その後に有効なOVA免疫に対して応答性のT細胞の免疫はできなかった。しかし、コレラ毒素をOVAと共に投与すると著明なIgA産生が見られた。IL-5Rα^<-1->マウスを同様の処置をするとIgA産生が減弱した。本研究は、経口免疫によるトレランス誘導機構、IgA産生の制御機構を細胞レベル、固体レベルで明らかにすることを目的としている。平成10年度の研究は、当初の計画に基づき順調に進んでいる。(1) IL-5とそのレセプター系が粘膜におけるIgA産生に重要であるとの報告があるが、詳細な解析はない。本研究でIL-5レセプター遺伝子破壊(IL-5R^<-/->)マウスにおけるIgA産生を調べたところ、血中IgA値はIL-5R^<-/>マウスと野生型マウスと差がないのに、分泌液中のIgA値はIL-5R^<-/>マウスで著明に低い、ことが分かった。腸管粘膜リンパ固有層でのB-1細胞の割合やIgA産生細胞数もIL-5R^<-/>で減少していた。腸管粘膜リンパ固有層のB-1細胞がIgA産生前駆細胞である可能性を調べるため、IL-5R-/マウスの腸管粘膜内sIgA陽性B-1細胞を精製しIL-5で刺激してもIgA産生が極めて低いことが明らかになった。このことより、IL-5に応答するIgA産生前駆細胞は通常のB(B-2)細胞と異なることが初めてわかった。(2)sIgD陽性の脾臓B細胞を抗CD38抗体、CS/2とIL-5で刺激するとIgGlの産生が誘導されるが、IgA産生は見られない。しがし、腹腔内B細胞をCS/2とIL-5で刺激するとIgGlのみならずIgA産生が見られることがわかった。このことより、B細胞の局在する解剖学的な部位により、B細胞のIgA産生誘導シグナルが異なることがわかった。(3)CS/2刺激により非翻訳型γ1mRNAの転写が起こるが、μからγ1への遺伝子組み替えは起こらない。しかし、CS/2刺激されたB細胞をIL-5で刺激するとμからγ1への遺伝子組み棒えが惹起されることが、スイッチサークルDNAを増幅し解析してはじめて明らかになった。(4)B細胞の増殖や分化を制御するIL-5Rα鎖の細胞内の機能ドメインを決定するため、IL-5Rα鎖遺伝子欠損マウスに野生型および変異IL-5Rα鎖(細胞内のドメインに欠失領域を挿入)遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製し、初期の解析を始めた。その結果、IL-5Rα鎖細胞膜直下のプロリンに富むドメインを欠失するとIL-5シグナルを伝達できないことが証明された。本研究では、経口免疫によるトレランス誘導機構、IgA産生の制御機構を細胞レベル、固体レベルで明らかにすることを目的としている。平成11年度の研究は、当初の計画に基づき順調に進んだ。(1)sIgD陽性の脾臓B細胞を抗CD38抗体、CS/2とIL-5で刺激するとIgG1の産生が誘導されるが、IgA産生は見られない。しかし、腹腔内B細胞をCS/2とIL-5で刺激するとIgG1のみならずIgA産生が見られることがわかった。
強皮症皮膚線維化の発症機序におけるエンドセリンの意義の検討

全身性強皮症は内臓諸臓器の線維化と血管障害を主徴とした全身性の自己免疫疾患であり、その病態はいまだに不明である。しかし我々の研究により、転写抑制因子Fli1の恒常的発現低下がI型コラーゲンの転写活性の亢進を伴う皮膚線維芽細胞の恒常的活性化に関与している可能性が明らかになり、またエンドセリン-1(ET-1)がFli1の不活化に関与し、線維化誘導を起こすことも示唆されている。今回、免疫ブロット法を用いて、正常皮膚線維芽細胞と強皮症皮膚線維芽細胞におけるFli1の恒常的なリン酸化の程度を比較した結果、強皮症皮膚線維芽細胞においてFli1のリン酸化レベルが亢進していたことが確認された。Fli1のリン酸化とそれに続くDNAからの解離により、I型コラーゲンの発現亢進が知られていることから、Fli1のリン酸化亢進が強皮症の線維化の機序に関与していると考えられた。さらに強皮症皮膚線維芽細胞において、ET受容体拮抗薬であるボセンタンのresponsible elementがFli1のbinding siteを含むCOL1A2 promoterの-353-264に存在すること、ボセンタンはFli1のリン酸化を抑制し、Fli1のDNA結合能を亢進することをそれぞれ、CAT assay,免疫ブロット法及びDNA affinity precipitation assayにて確認した。以上の結果より、ボセンタンはFli1のリン酸化抑制、DNA結合能亢進により、I型コラーゲンの転写活性を抑制する抗線維化作用をもつことが示され、強皮症の血管障害のみならず線維化においても治療効果の期待される薬剤である可能性が示された。
経カテーテル的バルン弁形成術における脳循環の変化と内因性NOの関与

経カテーテル的バルン弁形成術における脳循環の変化と内因性一酸化窒素の役割を検討するために、成犬5頭に対し以下の実験を施行した。前年度と同様に、採血・採尿を行い血算・肝機能・腎機能等の基礎値を得た。続いてケタラールによる静脈麻酔を施行し鎮静させた後、レスピレーターにて呼吸管理し、安定させる。次に下肢より大腿動・静脈にカテーテルを留置し、動・静脈圧をモニターした。次いで、右側開胸して心嚢切開し、肺動脈、上行大動脈、腕頭動脈を十分露出させ、超音波血流プローブを装着。その後軽く閉胸し、血行動態を安定させた。実験用ポリグラフと超音波血流計により脳血流の基礎値を得た。次に弁形成用バルンカテーテルを用い肺動脈血流を遮断した場合と、大動脈血流を遮断した場合での脳血流の変化を観察した。一酸化窒素(NO)の阻害剤であるN omege-nitro-L-arginineを静注し、脳循環の変化を確認し、カテーテルインターベンションをおこなわない状態での状態と比較検討した。経カテーテル的バルン弁形成術における脳循環の変化と内因性一酸化窒素の役割を検討する基礎データを得るために、成犬5頭に対し以下の実験を施行した。採血・採尿を行い血算・肝機能・腎機能等の基礎値を得た。次に一酸化窒素(NO)の阻害剤であるNomege-nitro-L-arginineを静注し、脳循環の変化を確認し、カテーテルインターベンションをおこなわない状態での脳循環と一酸化窒素(NO)の役割の基礎値を得た今後は、この基礎値をもとに、弁形成用バルンカテーテルを用い肺動脈血流を遮断した場合と、大動脈血流を遮断した場合での脳血流の変化及び、Nomege-nitro-L-arginineを静注することによる脳循環と一酸化窒素(NO)の役割の検討を続ける予定である。
山陰汽水域の自然史と文化史

4年のまとめ島根大学に汽水域研究センターが7年前に設置され,本研究のテーマと一致していることから,センターの組織のもとで特に山陰汽水域の自然史と社会史の学際的・総合的な研究が以下のように進められた.1.中海・宍道湖の音波探査では汽水域動態観測システムが完成し,河口域の例としての江の川での観測も含めて汽水域の塩分躍層・塩水楔の動態観測システムが完成した.これによって汽水域の環境保全や水産振興にとってもっとも重要な貧酸素水塊の解消の問題に貢献できる見通しが得られた.底質の調査は主に農水省によるパイプ潮通し実験に関連して社会的にも焦点になった本庄水域で2年間の継続調査が行われ,別途行われた生態学的調査と比較検討され,大きな成果が得られた.2.山陰低湿地遺跡については島根大学構内遺跡,大学前の朝酌川遺跡,米子の目久美遺跡をはじめとして縄文,弥生時代から風土記時代にかけての汽水域の環境復元と人類史が総合的に検討され,また,境水道に面したサルガハナ遺跡の発掘調査を本研究において行い,縄文時代以降の海面変化についての詳しい復元がなされた.3.中国山地の鉄生産の歴史については未調査のたたら遺跡についての検討をおこなうとともに,製鉄遺跡の文献資料の収集が行われた.4.上記の研究を踏まえて汽水域研究センターでは島根大学内外の共同研究者との連携のもとで多様な共同研究と総合的な研究討論が日常的に行われており,とくに社会的な問題になっている中海干拓と淡水化事業に関連して本庄水域の将来の土地利用についての多面的な研究が進み,本研究グループはそのなかづ,中心的な役割を果たした.また,海面変動については汽水域がもっとも重要な研究フィールドであることを明らかにし,オランダで行われたIGBP-LOIC,神戸で行われたTechnoOcean1996,1998などの国際会議での発表を行った.4年のまとめ島根大学に汽水域研究センターが7年前に設置され,本研究のテーマと一致していることから,センターの組織のもとで特に山陰汽水域の自然史と社会史の学際的・総合的な研究が以下のように進められた.1.中海・宍道湖の音波探査では汽水域動態観測システムが完成し,河口域の例としての江の川での観測も含めて汽水域の塩分躍層・塩水楔の動態観測システムが完成した.これによって汽水域の環境保全や水産振興にとってもっとも重要な貧酸素水塊の解消の問題に貢献できる見通しが得られた.底質の調査は主に農水省によるパイプ潮通し実験に関連して社会的にも焦点になった本庄水域で2年間の継続調査が行われ,別途行われた生態学的調査と比較検討され,大きな成果が得られた.2.山陰低湿地遺跡については島根大学構内遺跡,大学前の朝酌川遺跡,米子の目久美遺跡をはじめとして縄文,弥生時代から風土記時代にかけての汽水域の環境復元と人類史が総合的に検討され,また,境水道に面したサルガハナ遺跡の発掘調査を本研究において行い,縄文時代以降の海面変化についての詳しい復元がなされた.3.中国山地の鉄生産の歴史については未調査のたたら遺跡についての検討をおこなうとともに,製鉄遺跡の文献資料の収集が行われた.4.上記の研究を踏まえて汽水域研究センターでは島根大学内外の共同研究者との連携のもとで多様な共同研究と総合的な研究討論が日常的に行われており,とくに社会的な問題になっている中海干拓と淡水化事業に関連して本庄水域の将来の土地利用についての多面的な研究が進み,本研究グループはそのなかづ,中心的な役割を果たした.また,海面変動については汽水域がもっとも重要な研究フィールドであることを明らかにし,オランダで行われたIGBP-LOIC,神戸で行われたTechnoOcean1996,1998などの国際会議での発表を行った.中海・宍道湖の形成史調査:柱状採泥と音波探査,および朝酌川・大学構内遺跡の発掘・ボーリング調査から縄文時代以降の環境変遷史を復元するための地質学的な資料を得,各種分析を今回購入したCHNS分析装置を中心に行った。その結果,縄文時代から現在に至る古地理変化が明らかになった。中海・宍道湖の生物学的調査:主に浮遊珪藻について中海・宍道湖の8地点において毎月1回の現地調査を行い,分類学的研究を行った。中海での珪藻類の優占種はこれまで本水域からは報告がなかったNeodelphines pelagicaであることが判明した。これまで優占種とされていたThalassionema nitzschiodesは出現頻度は低かった。中海・宍道湖では微小なCycllotella属をはじめとして種名の明きらかでない珪藻類がいまだに出現することから引き続き調査が必要である。海底海食洞調査:島根半島竹島沖で,スキューバダイビングによって海食洞の詳細を明らかにした。海食洞は海底峰の頂部を中心に東西方向に3つ並び,トンネル状である。堆積物はほとんどなく,床部に削られたような溝が洞窟に平行に並んでいる。今回見られた海底海食洞は明らかに波食により形成されたものであり,形成年代あるいは形成された時の環境を知ることは今後の重要な課題である。考古学調査:島根半島における海蝕洞窟を利用した人類遺跡の調査研究を美保関町サルガ鼻燈台洞窟遺跡の試掘調査を実施し,縄文時代洞窟遺跡であることを確認し,今後の調査に向けての資料を得た。

中国山地における鉄生産の歴史と汽水域・沿岸平野形成史の関係調査:中国山地たたらについて,たたらの成立及び発展の歴史的過程についての研究と出雲地方のたたらの地域的特色についての研究を実施した。1.中海の柱状採泥,2.音波探査と水質測定による塩分躍層動態観測,3.美保関町サルガ鼻灯台洞窟遺跡の発掘調査,4.大学・朝酌川遺跡調査,5.大田市旧波根湖調査を主な課題として調査を行い成果を得た.これらについて日本第四紀学会,日本海洋学会,テクノオーシィン96,IGBP-LOICZ,IGBP-PAGES委員会などにおいて発表した.1.中海の60地点において地質調査所と協力して1mまでの柱状採泥を系統的に行い,軟X線写真撮影,上部1cm,下部2cmごとに切断しての含水比,粒度,CN測定210Pb,137Cs年代測定を行った.これらで中海の約500年間の環境変遷を明らかにした.2.中海湖心観測所に基地として3ヶ月間の連続水質動態観測を新開発の音響探査装置,流向流速計,あらたに購入した水質計を用いて行った.その結果,塩分躍層が無風時には認められず,風が強くなるに従って形成されていくこと,12m以上の強風になると躍層より上位の水塊が湖底にまで達することが明らかになった.この事実は汽水湖の貧酸素水塊の環境への影響対策を行う上で重要な知見が得られたことを意味する.3.昨年に引き続いた発掘調査をおこない,縄文時代後期(3000年前)と推定される生活面が確認され,海水面の変動についての知見が得られた.4.島根大学および島根県の埋蔵文化財研究センターに協力して縄文時代以降の古環境復元の調査を行った.縄文の丸木舟と櫂の産出はきわめて貴重なもので,これを併せて当時の生業と社会の復元がなされた.5.第二次世界大戦直後に干拓された海跡湖で,その後日本の干拓のさきがけとなった波根湖のボーリングコアの検討と地形および現在の土地利用,地盤沈下などについて総合的な検討を行い,研究報告として出版した.本年度に購入した乾式密度計によって,堆積物のより詳細な特徴記載が可能となるとともに粒子密度を測定し,既設設置による粒子沈降速度の測定と併用によって精度の高い古水理の推定が可能となり,汽水域の古環境復元をより精密に行えるめどがついた.中海,宍道湖を対象とした総合的な自然史復元をねらいとして継続研究の3年次目(次年度に総括)を行った.A.中海北部本庄工区は干拓関連事業の進展で社会的に注目されるなかで予定以上の調査がなされた.パイプによる潮通し以前の水環境が把握され,次年度の以後の調査との比較データが得られた.B.西川津,島根大学構内遺跡についての各埋蔵文化財センターとの共同作業を通じて縄文海進以降の環境復元の資料が蓄積された.とくに西川津遺跡からは銅鐸が発見され,その古地理的位置づけで貢献することができた.またサルガ鼻遺跡西の岩陰遺跡の測量を行った.D.日野川上流の呼子山および近世たたら吹き製鉄についての調査を行った.E.妻木晩田遺跡の古墳群が社会的に注目されるなかで,米子の目久美遺跡についての調査を行い,古淀江潟と人類遺跡の関係についての知見を得た.F.IGBP-LOICZの国際シンポジウムに代表者の徳岡が出席し,発表を行い,また多くの沿岸域研究者との研究交流を行った.4年目のまとめの年であるので,当初の課題ごとに成果を整理できるように購入機器を活用した調査と各種の観測,得られた試料の分析がすすめられた.今年度の調査としては,1.中海本庄水域の農水省によるパイプ潮とおし実験に関連して本庄水域の底質と底層水についての調査を行い,論文化した.
左右対称性のゆらぎを指標とした魚類の新規加入量評価の試行

本研究は,魚類耳石の左右対称性のゆらぎ(Fluctuating Asymmetry, FA;ランダムな方向性を持つ非対称性)が,個体群が経験した環境ストレスを定量化に表しており,FAで指標される環境ストレスの程度が生活史初期の成長速度や生残率を通して新規加入量を左右するとの考えに基づいて,FAを指標として天然個体群の新規加入量推定を試行するものである。飼育と天然採集によってもっとも充実した標本が得られたカタクチイワシ仔稚魚に焦点を当てて解析を行った。カタクチイワシ仔稚魚の耳石について,表面積,周長,長軸長,短軸長のFAを求め、同時に耳石日輪から個体別の成長速度を求めた。その結果,4計測値すべてが成長速度と負の相関関係を示す傾向にあり,表面積と周長のFAは統計的に有意な負の相関関係を示すことがわかった。この結果は,低水温や低餌料密度によって成長速度が低下すると,耳石形態のFAが大きくなることを示している。一方,1998年に東北沖で採集した仔稚魚群と,1年後の1999年にそれが成長した成魚群を比較した結果,仔魚期に成長速度が大きかった個体が選択的に生残して成魚群を形成したことがわかった。これは,仔魚期に成長速度が大きく,したがってFAが小さい個体の生残確率が高かったことを意味している。以上の結果から,仔魚期末の耳石形態(表面積と周長)のFA値から,ある年の仔稚魚群の生き残り確率を求めることが可能であることが示された。しかし,耳石形態のFA値を個体の成長速度に対してプロットすると個体差がかなり大きく,FA値による新規加入量予測結果はかなりの幅を持つことになる。この方法による新規加入量予測は,初期生残率に大きな変動がある場合には有効であると考えられた。1.三陸沖で採集した天然仔魚約500個体について、耳石日輪から各個体の成長速度を求めた。次に耳石の短径、長径、周長、面積についてのFAが成長速度を表す指標として使えるか否かを検討した。その結果、耳石扁平面の面積と周長のFAが成長速度と有意に対応することが分かった。その結果を基に、耳石を用いたFA測定手順に関する論文を準備している。2.カタクチイワシ仔魚を4段階の水温、4段階の餌料密度条件下で20日間飼育し、成長速度が異なる仔魚群を作成した。水温、餌料密度、飼育個体密度をストレスとして、これらストレスが耳石のFAにどのような影響を及ぼすかを検討している。3.ニシン仔魚を3段階の水温、4段階の餌量密度条件下で1ヶ月飼育して、成長速度が異なる仔魚群を作成した。カタクチイワシに準じて、成長速度の指標となるFAを耳石形態パラメタから検索中である。1.1998年に採集したカタクチイワシ仔魚について、耳石日輪を用いて個体別に成長速度を求め、成長速度の頻度分布を求めた。2.次に、翌1999年まで生き残って成魚となった個体を黒潮-親潮移行域で採集して、耳石日輪から仔魚期における成長速度を個体別に求めて成長速度の頻度分布を求めた。その結果を前年の仔魚の成長速度頻度分布と比較した結果、仔魚期に成長速度が大きかった個体のみが1999年の成魚まで生き残ったことが分かった。3.次に1998年に採集して成長速度をもとめたカタクチイワシ仔魚について、成長速度と耳石扁平面の面積および耳石周長のFAが有意に対応することが分かった。その結果をまとめてFA測定手順に関する論文をまとめた。4.3段階の水温、4段階の餌量密度条件下で1ヶ月飼育したニシン仔魚について、カタクチイワシと同じように耳石の扁平面面積あるいは耳石周長のFAが成長速度の指標となる可能性を検討している。

しかし,耳石形態のFA値を個体の成長速度に対してプロットすると個体差がかなり大きく,FA値による新規加入量予測結果はかなりの幅を持つことになる。この方法による新規加入量予測は,初期生残率に大きな変動がある場合には有効であると考えられた。