hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイコプラズマ滑走運動装置の構造と動き

それぞれのあしと思われるタンパク質が,足場であるシアル酸オリゴ糖を結合することを明らかにした.ニューモニエのあしタンパク質の構造を単粒子解析により詳細に明らかにした.ニューモニエの滑走に必須な3種類のタンパク質について,組換えタンパク質の発現,精製を行い詳細な構造解析に成功した.モービレにおいて装置内部と菌体表面をつなぐタンパク質を同定し,分子形状を明らかにした.(3)モービレのあしの挙動を,菌体と単離した滑走装置の動きを様々な条件で解析することで明らかにした.また単一構造のシアル酸オリゴ糖各種を用いることで,あしが認識する構造を明らかにした.(4)遺伝子操作による蛍光ラベルを行うことで,モービレとニューモニエにおける,それぞれ7種類と15種類の滑走タンパク質の局在位置を決定した.近年,世界的に大流行したマイコプラズマ肺炎は,マイコプラズマという細菌によって起こる.マイコプラズマは全くユニークなメカニズムで滑走運動を行い,この滑走運動はマイコプラズマの感染に必須である.本研究では,最速種のMycoplasma mobileとヒト肺炎菌のMycoplasma pneumoniaeについて,(1)滑走装置のナノメートルレベルの三次元構造,(2)滑走メカニズムに必須なタンパク質とその活性検出および構造アウトライン,(3)滑走装置のATP加水分解反応,(4) “あし"分子の挙動,(5)遺伝子操作開発とそれを用いた滑走装置構成タンパク質の局在決定,について結果を得た.研究実績の概要にあげたそれぞれの項目を以下の様に展開した.1.滑走装置の三次元電子顕微鏡像解析:モービレの“滑走装置"の単離に成功し,表面構造と内部構造のそれぞれに注目した形での構造解析を行った.電子線クライオトモグラフィー(ECT)を用いた解析を行い,モーター部分の詳細な構造とATP加水分解に伴う構造変化,モーターから菌体表面の“あし"へのつながり,各部分の正確な大きさなどを明らかにした.また,ニューモニエ滑走装置の内部構造についても,より解像度の高い像を得ることに成功した.2.滑走に必須なタンパク質の構造解析:モービレにおいて装置内部と菌体表面をつなぐタンパク質を同定した.マイコプラズマ両種の,滑走に必須なタンパク質,計6種の組換えタンパク質発現,精製を行い,3種については詳細な構造解析に成功した.3. “あし"動きの検出と解析:モービレの滑走時の動きと発生する力を,ビーズ,蛍光ラベル,光ピンセットなどを組み合わせた系を用いることで詳細に解析し,ひとつの“あし"の動きと力発生を捉えることに成功した.また単一のシアル酸オリゴ糖(SO)をコートしたプラスチックアレイを用いることでSOの認識方法を明らかにした.4.遺伝子操作による滑走装置の構造解析:前年度に開発したモービレにおける遺伝子操作の系を用いることで,7つの滑走タンパク質の存在位置を明らかにしつつある.27年度が最終年度であるため、記入しない。バクテリアの細胞生物学研究実績の概要にあげたそれぞれの項目を以下の様に進展させる.
細胞間シグナル分子による細胞分化とがん化の制御

Wntは細胞のがん化および個体発生においてパラクリン的に働く分泌性糖蛋白質である。本研究においては、Wntシグナルによるがん化と発生の制御機構の関連について調べることを目的として、まず、このシグナルによって発現が制御される遺伝子のクローニングを試みた。ここでは胚性幹細胞(ES細胞)を用いて、Wnt-3a蛋白質の添加により発現量が変化する遺伝子を遺伝子トラップ法によりスクリーニングした。その結果、トラップベクターが挿入された794個のES細胞株のうち、Wnt-3a蛋白質の添加によって発現量が上昇するものが2株、減少するものが1株得られた。そこで、5'RACE法により遺伝子トラップベクターが挿入された遺伝子の一部をクローニングしてその塩基配列を決定したところ、Wntにより発現量が上昇するタローンの一つでは既知の転写抑制因子の遺伝子が、また、減少するクローンでは新規遺伝子がトラップされていることがわかった。つぎに、マウスの発生過程においてこれらトラップされた遺伝子の発現を解析したところ、それらは腎管や胚の背側正中線などWntシグナルの関与がすでに報告されている領域で発現しており、これら遺伝子が発生過程においてもWntシグナルによって制御されていることが強く示唆された。今後、これら遺伝子の機能を解析することにより、がん化と発生がWntシグナルによりどのように制御されるのかを明らかにできるものと期待される。
神経細胞特異的発現ニューログロビン遺伝子の転写調節機構に関する研究

本研究において、マウスおよびラットNeurroglobin遺伝子プロモーターおよそ2kbpをクローニングすることができ、さらに、このプロモーターが転写活性能を有していることを明らかにした。一方、neuroglobinのヘム依存的発現について調べたところ、マウス神経芽細胞Neuro2a細胞内のヘム含量の低下に伴って、neuroglobin遺伝子およびたんぱく質の発現量が低下することが明らかになった。すなわちNeuroglobinの発現は、細胞内ヘム含量に依存する可能性が示唆された。ニューログロビン遺伝子のヘム応答性発現神経細胞特異的なニューログロビン(Ngb)遺伝子のヘムによる遺伝子発現調節機構を明らかにするために、まず、各種培養神経細胞(Neuro2a, PC12, NG108-15など)を用いて、ヘムによるNgb遺伝子の発現量を検討した。RT-PCR法によってNgb遺伝子を増幅するためのプライマーを設計した。各細胞をヘム処理したうち、NG108-15細胞において、Ngb遺伝子の発現量が増加していることを見出した。このNgb遺伝子発現量の増加は、ヘムの添加量依存的に増加が認められたが、100μMでは減少傾向が見られた。一方、Neuro2a, PC12細胞において、Ngbは、高発現しており、ヘム添加による増加が見られなかった。解決策として、ヘム合成阻害剤であるサクシニルアセトンを用いて細胞内ヘム量を低下させて、Ngb遺伝子の発現量を検討している。続いて、Ngbタンパクの量を調べるために、抗Ngb抗体を用いてウエスタンブロットを行った。その結果、Ngbタンパク量は、遺伝子発現量と同様にヘムによる増加が見られた。ニューログロビン遺伝子プロモーター領域のクローニングヘム応答配列を見出すため、Ngb遺伝子のプロモーター領域のクローニングを行っている。しかし、これまで数百bpのNgbプロモーターを用いた研究はあるが、さらに上流の報告はない。そこでゲノムプロジェクトで報告されているDNA配列を基に、複数のプライマーを設計し、PCRを行った。その結果、プロモーター領域と考えられる約2kbpを増幅することに成功した。現在、PCRによって増幅出来た領域が、報告されているシーケンスと一致するかを確認中である。ニューログロビン遺伝子のヘム依存的発現ニューログロビン遺伝子のヘム依存的発現神経系培養細胞であるマウスNeuro2aおよびラットPC12細胞において、ヘム添加群でのニューログロビン(Ngb)遺伝子の発現に変動が見られなかった。そこで、ヘム合成阻害剤であるサクシニルアセトン(SA)を用いて細胞内ヘム含量を低下させた。Ngb遺伝子の発現量をRT-PCE法たよって検討したところ、SA添加によってNgb遺伝子の発現が低下する傾向が見られた。つづいてタンパク質の発現についても調べるために、ウエスタンブロット解析を行った。その結果、遺伝子発現と同様、SA投与群においてNgbタンパク質量も低下の傾向が見られた。今回の実験から、神経細胞におけるNgbの遺伝子発現が、細胞内ヘム含量によって調節されている可能性を示唆する結果が得られた。ニューログロビン遺伝子プロモーター領域のクローニングマウス由来の培養細胞からゲノムDNAを調製し、Ngb遺伝子プロモーター特異的プライマーを用いてPCRによって増幅した。およそ2KbpのPCR産物の配列を確認したところ、報告されている配列と異なっていた。そこで、新たにプライマーを設計し直した。またラットおよびヒトの培養細胞からゲノムDNAを調製し、マウスゲノムDNAと共にプロモーター領域の増幅を試みた。マウスおよびラットのゲノムDNAから目的サイズのPCR産物が増幅することができた。今回増幅された配列は、数か所に塩基配列の違いが見られたが、基本的にはゲノムプロジェクトで報告されている配列とはぼ一致していた。この塩基配列の違いは、PCRによって増幅する際に生じたミスリーディングではないことは、複数回PCRを行った結果から示された。ルシフェラーゼアッセイの結果、本研究でクローニングした領域において、活性を有していた。すなわち本実験において、2Kbp上流までのNgb遺伝子プロモーター領域が、初めてクローニングできたと考えられた。
自動グループ構成手法ADGの解析とデータベースからの知識獲得への応用

本研究は,異なる複数のルールに従うデータが混在するという特徴を持つデータベースからの知識獲得手法の開発を目的としている.平成15年度は,マルチエージェントの行動制御手法である自動グループ構成手法(Automatically Defined Groups ; ADG)のデータマイニング分野への応用について検討を行った.そこでは,エージェント群によるデータ集合の分割と各部分データ集合からのルール抽出という概念を導入し,ADGに基づいた新たなルール抽出手法を提案した.検証の結果,提案手法は問題に応じて必要な数のルールを抽出する能力を持ち,また抽出した複数のルールには重要度が付与されるため,知識獲得手法として有効であることが分かった.平成16年度は,開発した進化的ルール抽出システムを医療データへ適用しその有効性を検証すると共に,医療に貢献する新たな知識の発見を試みた.対象とする医療データとして,医療関係者により作成・提供された心疾患患者のデータベースを用いた.ルール抽出で用いる記号設定やパラメータについて検討し実験を行った.その結果,心疾患患者に広くあてはまる一般的なルールから,例外的ながらも特徴的な症状を示す少数患者に対するルールまで,複数のルールを抽出することに成功した.各ルールは,可読性の高いIF_THENルールで表現されるとともに,その一般性や診断精度に応じた重要度が自動的に付与されており,知識の分析や再利用の観点からも有用であった.獲得した知識は医療関係者へフィードバックを行い評価を得た.本研究は,異なる複数のルールに従うデータが混在するといった特徴を持つデータベースからの知識獲得手法の開発を目的としている.平成15年度は,マルチエージェントの行動制御のために開発した自動グループ構成手法(Automatically Defined Groups ; ADG)のデータマイニング分野への応用について検討を行った.具体的な研究計画は次の4点であった.1,ADGに基づく新たな進化的ルール抽出手法の提案.2,ADGにおけるグループ操作,および最適なグループ構造への収束条件などの検証.3,医療データの入手,整理,および各種属性値の傾向の把握.4,ADGに基づくルール抽出手法を医療データ処理に適用するための記号設定の検討.まず1,2に対しては,エージェント群によるデータ集合の分割と各部分データ集合からのルール抽出という概念を導入し,ADGに基づいた新たなルール抽出手法を提案した.関数同定問題により検証を行った結果,提案手法はデータベース中に存在する複数のルールを自動的に抽出でき,また抽出した複数のルールには各ルールの採用頻度や予測精度に応じた優先度が付与されるため,知識獲得手法として有効であることが分かった.また,この実験では,提案手法が問題に応じて必要な数のルールを抽出する能力を持つことや,ノイズを含むデータに対しては,適応度式のパラメータの値によって収束するグループ数が変化することも確認した.次に3,4に対しては,肝胆嚢疾患データベースからの知識獲得を対象とした.このデータベースは,同一の入力データが異なる結果に分類された事例や,同一の分類結果であっても単一のルールで表現できないような事例を多く含んでいる.このデータベースを用いた実験により,診断規則を木構造で表現するための記号の設定,および適応度関数の設計を行い,診断のための複数のルールを抽出できることを確認した.本研究は,異なる複数のルールに従うデータが混在するという特徴を持つデータベースからの知識獲得手法の開発を目的としている.平成15年度は,マルチエージェントの行動制御手法である自動グループ構成手法(Automatically Defined Groups ; ADG)のデータマイニング分野への応用について検討を行った.そこでは,エージェント群によるデータ集合の分割と各部分データ集合からのルール抽出という概念を導入し,ADGに基づいた新たなルール抽出手法を提案した.検証の結果,提案手法は問題に応じて必要な数のルールを抽出する能力を持ち,また抽出した複数のルールには重要度が付与されるため,知識獲得手法として有効であることが分かった.平成16年度は,開発した進化的ルール抽出システムを医療データへ適用しその有効性を検証すると共に,医療に貢献する新たな知識の発見を試みた.対象とする医療データとして,医療関係者により作成・提供された心疾患患者のデータベースを用いた.ルール抽出で用いる記号設定やパラメータについて検討し実験を行った.その結果,心疾患患者に広くあてはまる一般的なルールから,例外的ながらも特徴的な症状を示す少数患者に対するルールまで,複数のルールを抽出することに成功した.各ルールは,可読性の高いIF_THENルールで表現されるとともに,その一般性や診断精度に応じた重要度が自動的に付与されており,知識の分析や再利用の観点からも有用であった.獲得した知識は医療関係者へフィードバックを行い評価を得た.
身体動作の認知現象学--心の科学の方法論的拡張を目指して

伝統的な西洋哲学は心についての一人称的な記述に終始してきた。一方心の科学は、心や脳についての三人称的な解明を遂行してきた。同じ心を対象としながらも、方法論や考え方の違いによる両者の溝は埋めがたいものに思えた。本研究は、心の内部には本人にしか近づき得ないという古典的な考えを批判する現象学的な発想--他人の身体動作や表情がその人の心の顕現であるという発想--を出発点としている。その成果は、こうした発想のもと、外部から捉えた他人の心の状態についての記述が、心の科学に資する可能性を実験的に検証したところにある。本年は、「現象学を認知科学に応用するにあたって、現象学の方法論と概念装置を本研究の観点から精査、再鋳造すること」と「その成果を踏まえ既存の実験パラダイムに対して認知現象学的方法論の応用を試みること」の一部を中心に、課題を遂行した。前者に関わる成果として、"On the Methodology of Science of Mind"と"Describing Mental States and Bodily Behaviors"を発表した。これらの発表で申請者は、心の科学についての一人称的記述と二人称的記述の可能性と、そこから得られる成果のロボット工学への応用可能性について論じた。ロボットにおいて、人間の心をロボットのような機械で実現するこれまでの方法として、GOFAIのようなトップダウン的方法とブルックス以降のボトムアップ的方法とがあるが、本発表では、両者を融合させる方法論についても考察した。また、"On What Mediates Our Knowledge of the External World"では、前者の課題に関わる現象学的身体論と哲学的存在論については論じた。後者については、作業療法士(作業療法士を心的状態を身体動作から読み取る「訓練された観察者」の素養をもつ者であるという仮説で実験を構築している)を対象とする実験と、アスリートの身体動作についての映像撮影とそれにもとづいたインタビューによって、データを蓄積している最中である。また、"Joint Attention Realized in a Robot with Intentional Agency"は、本課題と連動する研究課題「認知ロボティクスの哲学」(代表者:柴田正良)との共同研究による成果である。そこでは、本課題の成果を取り込みつつ、意図をもつかに見えるロボットを製作し、ロボットの人間とのインタラクションを心理学的実験によって検証した。心についての総合科学である認知科学の台頭などで、心の研究に対する哲学独自の影響力は少なくなりつつある。こうした中で、哲学が心の科学に対して貢献が可能だとすれば、心の科学の新たな方法論を提案するといったことになる。本研究は、認知科学と現象学の哲学的な思考との有機的統合を目指す認知現象学の見地から、実験心理学が勃興して以来の方法論に纏わる問題に対して、独自の解決の道筋を示すことを目的としている。具体的には、身体動作に関する一人称的、二人称的観点からの記述に科学的データとしての身分を与えることを目指している。22年度は、「現象学を認知科学に応用するにあたって、現象学の方法論と概念装置を本研究の観点から精査、再鋳造すること」と「その成果を踏まえ既存の実験パラダイムに対して認知現象学的方法論の応用を試みること」の一部を中心に、課題を遂行した。23年度は、後者を全面的に展開し、とくに、作業療法士(作業療法士を心的状態や心的傾向を身体動作から読み取る「訓練された観察者」の素養をもつ者であるという仮説で実験を構築している)を対象とする実験を大規模に行いデータを蓄積し分析した。加えて、アスリート(サッカー選手)の身体動作(身体技能)についての一人称的記述をデータ化することを行った。これらの研究の主たる成果として、SPMの学会誌に論文"On What Mediates Our Knowledge of the External World"として発表したほか、SPM The 14th Annual International Conference、およびThe Conference of Postphenomenology and the Future of the Philosophy of Technologyにおいて、口頭発表を行った。なお、旅費が今年度予算全体の90%を超えているが、これは、研究遂行に不可欠なデータ収集、実験、共同研究者との会議、海外での成果発表のために多くの予算を割り当てる必要があったためである。本年度はこれまでの研究成果を整理しつつ、認知現象学的方法論の応用の結果得られたデータを分析し、それを現象学にフィードバックすることによる方法論の仕上げを遂行した。具体的には、過去2年間で収集した実験データ(作業療法士と一般学生による身体動作の二人称的記述と心的状態の記述、アスリートの身体技能についての一人称的記述)を現象学と認知科学にまたがる現代の研究成果を踏まえて分析した。以上の作業を通じて、他者の身体動作や心的状態についての外部からの記述と当人の一人称的記述の間に何らかの統一性を見いだすことで、身体動作と心的状態の記述に関する方法論確立の基礎理論を構築した。これらの成果については、Society for Social Studies of ScienceおよびThe Society for Phenomenology and Mediaの国際大会などで発表したほか、『思索』(東北大学哲学研究会編)に論文として掲載した。

このほか、研究成果は、Glimpse(SPM)、『知の生態学的転回』全三巻(東京大学出版会)などに論文として掲載される予定である。また、The Evolution of Social Communication in Primates: a Multidisciplinary Approach(Springer)には論文を投稿中である。昨年度の最重要課題は、作業療法士への系統的な実験とインタビューの遂行、そこでの成果を論文のかたちにまとめることであった。今年度は前半にこれを大規模に実施できたことに加えて、後半には、この実験に対するコントロール実験も行うことができた。そして、これらの成果を年度末の国際学会で発表した。加えて、サッカー選手の身体技能を録画し、インタビューによってその記述を行ってもらうことにも着手することができた。以上が、「研究の目的」がおおむね順調に進展していると評価することの根拠である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は昨年度の実験を引き続き積み重ね、データ記述の概念化について、現代の現象学や認知科学を参照することによって、より洗練された心の科学の方法論を構築することである。このためには、映像分析等の実験方法自体のさらなる改良が必要になる。また、今年度は、この研究計画の最終年であるので、3本の論文(1本は国際学会誌、1本は国内誌、1本は論文集の一部)と2回の国際学会での発表によって成果をまとめていく。
多能造血幹細胞のT,Bリンパ球およびミエロイド細胞系列への決定と分化-方法の開発と機構解明

本研究を開始した当初,個々の幹細胞/前駆細胞のミエロイド(M),TおよびB細胞系列への分化能を解析できるmlutilineage progenitor(MLP)アッセイを開発し,マウス胎仔肝臓(FL)中における幹細胞/前駆細胞の分化決定の過程を明らかにする仕事を始めていた.本研究では,この方法を応用して,いろいろの臓器における前駆細胞の分化決定の状態を明らかにしてきた.FLでは,T前駆細胞(p-T)の方がB前駆細胞(p-B)よりも早期に出現することを明らかにした.さらに,FLの他にaorta-gonad-mesonephros(AGM〉領域,胎仔胸腺(FT)および成獣骨髄(BM)中の前駆細胞も検討した.本研究では,BMの研究は未完成に終わったが,他の臓器において多くの知見を得ることに成功した.AGMでは,FLに比べて非常に少数ではあるがFLと同じM,T,Bへ分化できるp-MTB,各系列に特異的なp-M,p-T,p-B,さらに中間段階のp-MT,p-MBが検出された.p-TBはFLだけでなくAGMにも存在しないことが示された.AGMにおける大きな発見は,P-Multiがいわゆる長期再構成能(long-term reconstitution,LTR)を持つ幹細胞ではないことである.すなわち,発生過程では先に多能性を獲得し,その後LTR能を獲得することが明らかとなった.FTへ移行する前駆細胞はp-Tであることを明らかにしたのであるが,このp-TはNK系列,樹状細胞(DC)への分化能を保有しているという意味でなお多能性である.本研究では,FT中でのDC系列,NK系列への分岐点を明らかにし,さらにそのような分岐には前駆細胞の強い増殖が伴っていることも明らかとなった.本研究を開始した当初,個々の幹細胞/前駆細胞のミエロイド(M),TおよびB細胞系列への分化能を解析できるmlutilineage progenitor(MLP)アッセイを開発し,マウス胎仔肝臓(FL)中における幹細胞/前駆細胞の分化決定の過程を明らかにする仕事を始めていた.本研究では,この方法を応用して,いろいろの臓器における前駆細胞の分化決定の状態を明らかにしてきた.FLでは,T前駆細胞(p-T)の方がB前駆細胞(p-B)よりも早期に出現することを明らかにした.さらに,FLの他にaorta-gonad-mesonephros(AGM〉領域,胎仔胸腺(FT)および成獣骨髄(BM)中の前駆細胞も検討した.本研究では,BMの研究は未完成に終わったが,他の臓器において多くの知見を得ることに成功した.AGMでは,FLに比べて非常に少数ではあるがFLと同じM,T,Bへ分化できるp-MTB,各系列に特異的なp-M,p-T,p-B,さらに中間段階のp-MT,p-MBが検出された.p-TBはFLだけでなくAGMにも存在しないことが示された.AGMにおける大きな発見は,P-Multiがいわゆる長期再構成能(long-term reconstitution,LTR)を持つ幹細胞ではないことである.すなわち,発生過程では先に多能性を獲得し,その後LTR能を獲得することが明らかとなった.FTへ移行する前駆細胞はp-Tであることを明らかにしたのであるが,このp-TはNK系列,樹状細胞(DC)への分化能を保有しているという意味でなお多能性である.本研究では,FT中でのDC系列,NK系列への分岐点を明らかにし,さらにそのような分岐には前駆細胞の強い増殖が伴っていることも明らかとなった.造血幹細胞は,先ず赤白血球,T細胞,B細胞などいろいろの細胞系列へ分化決定され,それら系列特異的前駆細胞から機能細胞が分化生成する.しかし,従来は,系列決定の過程を解析する方法は無かった.われわれはmultilinage progenitor (MLP) assay system(MLP法)と呼んでいるT,Bおよびミエロイド細胞への分化を解析する方法を確立し,造血の初期過程を詳しく研究している.本年度の研究によって下記のことが明らかとなった.1)マウス胎仔肝臓中には,すべての系列へ分化する多能前駆細胞(p-Multi)の他に,T系列(p-T),B系列(p-B)あるいはミエロイド系列(p-M)に決定された前駆細胞が存在する.さらに,ミエロイドT細胞へ分化する前駆細胞(p-MT)と,ミエロイドとB細胞へ分化するもの(p-MB)も存在する.2)胎仔血液中にはp-Multiは存在せず,前駆細胞のほとんどは,p=T,p-B,p-Mであり,少数のp-MTも検出された.3)p-Multiを強制的に胸腺へ移入するとT細胞の他に多数のB,エミロイド細胞をつくる.4)胎仔胸腺中の前駆細胞のほとんどはp-Tであり,少数のp-Bとp-Mを含んでいる.以上の研究結果から,胎仔期に胸腺へ移行してT細胞をつくるのはp-Tであり,p-Multiではないと結論した.MLP法を胎仔肝臓や胎仔胸腺以外の前駆細胞の解析へ応用することも試みている.先ず,FLより先に造血が始まるとされるAGM(Aorta-Gonads-Mesonephros)領域の前駆細胞について検討し,MLP培養系へ加えるべきサイトカインを種々検討した.

その結果,1L-3の代わりにGM-CSFを用いることで,AGM前駆細胞のMLP解析が可能となった.昨年度までに,造血前駆細胞のT,Bおよびミエロイド系列への分化能を解析できるmultilinage progenitorassaysystem(MLPアッセイ法)を開発し,マウス胎仔肝臓(FL)中で,T,B,ミエロイド系列へのコミットメントが進行していることを明らかにした.本年度は,FLよりも早期に造血が起こるとされているAorta-Gonard-Mesonephros(AGM)領域における造血前駆細胞の系列コミットメントの状態を解析した.この研究によって以下のことが明らかとなった.1) AGM細胞がT,Bおよびミエロイド系列への分化能を獲得するのは胎齢9.510.0日である.2) 10.0日AGMの前駆細胞は,FLの前駆細胞と異なりSca-1を発現しておらず,しかもIL-3に対しては反応しない.MLPアッセイ法においてはIL-3のかわりにGM-CSFを用いた.3) 10.0日目AGM中にはT,B,ミエロイド系列へ分化できる前駆細胞(p-Multi),T,Bあるいはミエロイド系のみに限定された前駆細胞(p-T,p-B,p-M),さらにミエロイドとT(p-MT)またはミエロイドとB(p-MB)系列へ分化しうるbipotent前駆細胞が観察された.このことはFL中の前駆細胞と同じであるが,前駆細胞の数はFL中の1/2001/1000であった.4) AGM前駆細胞とFL前駆細胞では,分化能に明らかなちがいがみられるものがあった.p-Tは明らかに2種類に分けられ,大多数のp-Tは少数のThy-1^+細胞をつくるだけであった.p-Multiにも2種類あることが明らかとなった(p-Multi1,p-Multi2).p-Multi1はFL中のp-Multiの未成熟型と考えられたが、p-Multi2は明らかにT細胞への分化能を特に強く示すものであった.以上のように,個々のAGM前駆細胞の分化能を解析することによって,胎仔肝臓が形成される前の造血前駆細胞で系列決定が始まっていること、さらにその分化能が多様であることが明らかとなってきた.これまでに開発したミエロイド,T,およびB細胞系列への分化能を解析できるmultilinage progenitor(MLP)アッセイ法を用いて,本年度は主に胎仔胸腺(FT)における前駆細胞の分化能について解析した.以前の研究で,胸腺へ移行するのは胎仔肝臓中でT系列へ決定された前駆細胞(p-T)であることを示したが,FTへ移行したp-Tの分化能をNK細胞や樹状細胞(DC)への分化能を含めて詳しく解析した.NK系列については,MLP法を改良しT細胞とNK細胞への分化を解析できる方法を開発し,FT中のいろいろの画分の個々の前駆細胞の分化能をしらべた.DC系列は1個の前駆細胞からの分化誘導は困難なので,paired-daughter analysisで解析した.その結果,従来p-Tと呼んでいたものはなお多能性であることが示された.すなわち,胸腺中の最も未分化なものはp-T/NK/DCであり,これがp-T/NKとp-DCとなり,さらにp-Tとp-NKに分かれる.その後p-TはαβT細胞,γσT細胞の2方向へ分かれるが,その分かれ方とは独立にTCRβおよびα鎖の再構成を行うことが示された.
ゲノム編集システムを応用した動物RNAウイルス不活化戦略

本研究では、新奇の革新的RNA編集テクノロジーであるCRISPR/FnCas9およびCRISPR/LwaCas13aシステムを用いたウイルスゲノムの不活化戦略により、動物のウイルス感染症の制御、特に鳥インフルエンザなどこれまでその制御が困難とされる動物RNAウイルス感染症に焦点を絞り、それらの革新的な制御法の確立を目指す。本来、DNAを標的とするゲノム編集システムであるが、最近、新しい種類のCasである特にFnCas9やLwaCas13aが、DNAのみならずRNAを認識してそれを切断・不活化することが報告された。本研究はその知見をRNAウイルスゲノムの不活化、ウイルスの増殖抑制に応用することを試みるものである。特に、インフルエンザウイルスの増殖抑制にRNAゲノム編集システムを初めて応用する。RISPR/CasはPAM配列非依存的にRNAを切断するので、HA亜型に関係なく全てのインフルエンザウイルスをユニバーサルに制御できる。本年度は、プラスミドバンク(米国Addgene社)よりLwaCas13a遺伝子を含むプラスミドを入手し、トランスフォームした細菌を増殖させ、プラスミドを精製した。そこからLwaCas13a遺伝子を切り出し、CRISPRシステムに適用可能な発現ベクターにサブクローニングした。一方、インフルエンザウイルスの特異配列を認識できるRNA-targeting guide RNA(rgRNA)を発現するコンストラクトをゲノム共通配列を中心にデザインし、プラスミドの構築を試みた。特に、A型インフルエンザウイルス株間で保存されているポリメラーゼ遺伝子配列(PB2, PB1, PA)を標的と考えた。今後は、これらプラスミドを同時に細胞に導入し、インフルエンザウイルスの増殖が抑制できるかを評価する。必要なプラスミドの入手に時間を要した。クローニングに戸惑った。LwaCas13aを発現するプラスミドとインフルエンザウイルスの複数のゲノム配列を標的とするrgRNAを同時に細胞に導入し、その細胞上でインフルエンザウイルスの増殖が抑制できるかを評価する。
英語・日本語バイリンガル児の初期言語発達過程の調査

本年度は大きく分けて2つの研究を行った。1つ目は、日本語の束縛形式である「自分」の二つの属性、主語指向性と長距離束縛性の獲得を、日本語を第2言語として学習する英語母語話者の学童年齢の子どもたちを対象に調査した。実験方法は、筆者が母語の幼児を対象に調査した方法と全く同様の方法を採用している。結果は、(1)主語指向性と長距離束縛性の獲得にはそれぞれ別のメカニズムが働いていること、つまり、両者の獲得は独立しておこなわれていることが判明した。この結果は筆者が調査した母語獲得の結果と同一である。そして、Katada(1991)やAikawa(1993,1999)の言語理論と相反し、中村(1996)の主張を支持する結果となった。(2)少なくとも主語指向性の獲得には母語からの転移が働いていないことが判明した。2つ目は、第2言語獲得の初期状態の調査である。被験者は日本の小学校に通う2名の英語母語話者である。彼らの発話を縦断的に収集し分析した。調査結果は、第2言語獲得の場合、句構造は最初からCPまで存在し、さらにD,I,Cといった機能範疇も最初から出現することが判明した。また、句構造に関わる誤りは観察されず、語順に関する誤りはほとんど生じ得ないことも明らかになった。これらの観察結果は、第2言語獲得では、最初期から句構造規則は完成されているという仮説を支持するものとなり、第2言語獲得はどのような状態から開始されるのかという疑問への1つの回答となった。
小規模事業場における健康づくり支援ガイドラインの開発

本研究の目的は、地域全体で展開する「小規模事業場における健康づくり支援ガイドライン」を開発し、より効果的な社会的支援ネットワークを確立することである。従業員の支援ニーズとして、135歳以降の男性を重点とした取り組み2壮年期の発達課題に沿った取り組み3生活習慣病のリスク数を一つ減らす取り組みが明らかとなった。また事業場での支援方法として、【健康づくりの動機】を基盤とした、【健康づくりの条件】と【健康づくりの後押し】を確認していくことが明らかとなった。これらの結果をもとに、支援の6つのステップと、チェック項目及び支援内容を記載した健康支援ガイドラインを作成した。本研究の目的は、地域経済を支える小規模事業場に焦点をあて、健康づくり支援の課題と解決のための方策を検討し、地域全体で展開する「小規模事業場における健康づくり支援ガイドライン」を開発することである。今年度は、文献調査をおこない、小規模事業場の健康づくり支援の枠組みを作成した。その結果、事業場がおこなう支援として、「業務に合わせた健康づくり」、「法的根拠に基づく支援」、「健康課題に対する支援」が明らかとなった。次に、県下の健診機関で定期健診・特定健診を利用した従業員のうち、50人以下の小規模事業場の従業員の健康課題を明らかにするため、現在、小規模事業場の働く世代の健康課題や支援ニーズの分析をおこなっている。また、職場環境や生活習慣との関連について把握をおこなっている。本研究は、小規模事業場の健康づくり支援に関連する地域職域連携推進事業を体系的に整理・分析すると共に、地域全体で働く世代の健康づくりの促進に取り組む仕組みを明らかにすることである。本年度は、1面接調査により、小規模事業場の健康づくりを支援する関係機関が捉える支援や連携の在り方を構造化する、2面接調査により、小規模事業場事業主がとらえる職場の健康づくりを明らかにする、ことを目的に調査研究を行った。なお研究は、高知県立大学倫理審査員会の承認を得ておこなった。調査1では、保健所、保健センター、健診機関、健康保険組合、産業保健総合支援センター、商工会議所、労働基準監督署の7施設の保健師及び担当者へ面接調査を実施した。その結果、特定健診後の保健指導などのハイリスクアプローチと、生活習慣病予防の普及啓発などのポピュレーションアプローチをそれぞれの施設が専門性を発揮しながら実施していることが明らかとなった。一方で、それぞれの施設から直接的に事業所への支援を行っているため支援の一貫性や、重複などの課題を感じていた。そこで、横断的なアプローチの必要性が示唆された。調査2では、サービス業、製造業、介護施設等の小規模事業場事業主9人へ面接調査を実施した。その結果、健康づくりの基盤として、「信頼できる人材の確保」「取引先や地域からの信用」「自分自身の健康」が明らかとなった。また、健康づくりの後押しとして「災害発生の経験」「有害業務」「将来への不安感」、健康づくりの条件として「コスト」「担当者」「時間」「外部資源」が明らかとなった。今後は、調査結果をもとに、小規模事業場事業主を対象に質問紙調査と、フォーカスグループインタビューを実施し、小規模事業場における健康づくり支援ガイドラインを作成する。本年度は、1県下の50人未満の小規模事業場で働く従業員の特定健康診査及び生活習慣病予防健診の結果分析をおこない、働く世代の健康課題や支援ニーズを明確化する。2前年度の調査結果をもとに、小規模事業場事業主を対象に質問紙調査をおこなう、ことを目的に調査研究を実施した。調査1では、従業員の健康課題として高血圧、高コレステロール、肥満、糖尿病の順番で有所見が高いことが明らかとなった。また、生活習慣に関する支援ニーズとして、喫煙、運動不足、アルコール摂取、食事の偏りの順番でニーズが高いことが明らかとなった。そこで、健康づくりとして、これらの健康課題と支援ニーズに焦点をあてたガイドラインを作成していくこととなった。調査2では、県下の50人未満の小規模事業場の事業主を対象とした質問紙を作成し、実施した。調査にあたり、地域職域連携において積極的に活動している保健所の圏域にて実施した。今後は、調査結果をもとに、フォーカスグループインタビューを実施し、小規模事業場における健康づくり支援ガイドラインを作成する。本年度は、対象となる圏域の保健所への依頼と事業場の選定に時間を要したため、質問紙調査の実施が遅れた。本年度は、実態調査と、これまでの結果をもとに、小規模事業場の健康づくりに関わる保健医療スタッフに対し、フォーカスグループインタビューを行った。そして、「小規模事業場における健康づくり支援ガイドライン」を作成した。インタビューの対象者は、中小企業等で働く従業員やその家族が加入している保険者で、実際に事業場に出向き、保健指導などの援助活動を実践する保健師である。そのインタビュー内容を分析し、ガイドラインの項目として、6つのステップを作成した。1つめのステップは「事業主の健康づくりの意義の理解」、2つめのステップは「事業場内での健康づくり文化の醸成」、3つめのステップは「法令順守による労働安全衛生の徹底」、4つめのステップは「従業員の健康課題の把握」、5つめのステップは「健康課題の要因把握(人・環境)」、そして最後のステップは「要因を解決する健康づくりの実施」である。ステップには、それぞれチェック項目を設け、どのような活動が達成できると健康づくり支援が実践できるか確認できるよう工夫を行った。

連続的に繰り返すことによって、事業場の実情にそった健康づくりを実現していくことを目指す。今後、作成したガイドラインをもとに評価指標等の作成を行い、効果的な健康づくりの促進が図れるよう洗練化していく予定である。本研究の目的は、地域全体で展開する「小規模事業場における健康づくり支援ガイドライン」を開発し、より効果的な社会的支援ネットワークを確立することである。従業員の支援ニーズとして、135歳以降の男性を重点とした取り組み2壮年期の発達課題に沿った取り組み3生活習慣病のリスク数を一つ減らす取り組みが明らかとなった。また事業場での支援方法として、【健康づくりの動機】を基盤とした、【健康づくりの条件】と【健康づくりの後押し】を確認していくことが明らかとなった。これらの結果をもとに、支援の6つのステップと、チェック項目及び支援内容を記載した健康支援ガイドラインを作成した。研究目的は、研究対象者の選択について、県や市町村、労働基準監督署等の協力のもと、ほぼ計画どおりに達成している。来年度は、回収した結果について、データ集計及び分析を速やかにおこなっていく。また、フォーカスグループインタビューの対象者への依頼、承諾を早急に実施し、ガイドラインを完成させる。産業保健最終研究報告に向け、さらに具体的なスケジュール管理を立案し計画どおりに推進していく。また、これまでの研究資料等の整理を、定期的に人件費を活用しおこなっていく。初年度は文献検討を中心に計画的に進めることができた。また、関係機関の協力のもと、小規模事業場の健康調査の実施が可能となったため、達成としては順調である。本年度、質問紙調査の依頼が遅くなったため、実施後のデータ回収も遅れている。そのため、アルバイトによるデータ集計など人件費の執行が出来なかった。学会発表も、学内での教育活動等と重なり、行えなかった。面接調査について、旅費が当初予定していた金額よりも少額で実施できたこと。資料収集整理がについて、執行できていなかったことなどが挙げられる。本年度未使用であった、質問紙のデータ集計について、研究補助の人件費として執行する。また、学会発表のための旅費、またフォーカスグループインタビューを行う際の謝礼と旅費、報告書作成のための費用として利用する予定である。今後は、作成した健康づくり支援の枠組みをもとに、面接調査により、小規模事業場の健康づくり支援をおこなう担当者が捉える支援内容や、連携ニーズを構造化する予定である。学会発表等も予定しており、旅費の執行を計画的におこなう。また、資料収集・整理をおこない、人件費を定期的に執行する予定である。各種学会への参加を予定していたが、参加出来ず執行ができなかった。今年度は、計画的に学会への参加・発表を行っていく予定である。
分節動脈結紮における椎体血流の変化

脊椎悪性腫瘍に対する脊椎全摘術において血管に富む腫瘍の場合,しばしば多量の出血をきたす.頭尾側隣接レベルを含めた脊椎分切動脈の結紮によって術中出血量を減少させることが可能と考え,本研究では複数レベルの脊椎分節動脈結紮が椎体血流に及ぼす影響を観察した.電気分解式水素クリアランス法を用いて成犬の椎体血流量を測定した.A群ではT12,13,11の順に両側の脊椎分節動脈を結紮した.各レベルの結紮毎にT12椎体内血流を測定した.B群ではT12,11,13の順に結紮し,同様にT12椎体内血流を測定した.A群においてT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの71.7±8.4%(p<0.05),T12,13の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,13,11の3椎骨レベルの結紮後では28.0±8.5%(p<0.05)と有意に低下した.またB群においてもT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの68.6±3.7%(p<0.05),T12と11の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,11,13の3椎骨レベルの結紮後では20.3±6.6%(p<0.05)と有意に低下した.両群間に有意差はなかった.微小血管造影でT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12の分節動脈は逆行性に描出された.しかしT11-13の3椎骨レベルの結紮ではT12の分節動脈の描出は淡くなった.血管造影の後各標本の椎体前面や脊柱管,椎体内の動脈を観察するとT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12椎体内や周囲の微小動脈血管を多数認めたが,3椎骨レベルの結紮では微小動脈血管は有意に少なかった.本研究の結果,一椎骨とその頭尾側隣接椎骨の合計3椎骨の脊椎分節動脈を結紮することでその椎体内の血流は著しく減少することが判明した.脊椎悪性腫瘍に対する脊椎全摘術において血管に富む腫瘍の場合,しばしば多量の出血をきたす.頭尾側隣接レベルを含めた脊椎分切動脈の結紮によって術中出血量を減少させることが可能と考え,本研究では複数レベルの脊椎分節動脈結紮が椎体血流に及ぼす影響を観察した.電気分解式水素クリアランス法を用いて成犬の椎体血流量を測定した.A群ではT12,13,11の順に両側の脊椎分節動脈を結紮した.各レベルの結紮毎にT12椎体内血流を測定した.B群ではT12,11,13の順に結紮し,同様にT12椎体内血流を測定した.A群においてT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの71.7±8.4%(p<0.05),T12,13の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,13,11の3椎骨レベルの結紮後では28.0±8.5%(p<0.05)と有意に低下した.またB群においてもT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの68.6±3.7%(p<0.05),T12と11の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,11,13の3椎骨レベルの結紮後では20.3±6.6%(p<0.05)と有意に低下した.両群間に有意差はなかった.微小血管造影でT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12の分節動脈は逆行性に描出された.しかしT11-13の3椎骨レベルの結紮ではT12の分節動脈の描出は淡くなった.血管造影の後各標本の椎体前面や脊柱管,椎体内の動脈を観察するとT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12椎体内や周囲の微小動脈血管を多数認めたが,3椎骨レベルの結紮では微小動脈血管は有意に少なかった.本研究の結果,一椎骨とその頭尾側隣接椎骨の合計3椎骨の脊椎分節動脈を結紮することでその椎体内の血流は著しく減少することが判明した.【目的】total en bloc spondylectomyにおいて多量出血をきたしやすいが,これは椎骨が豊富な血流を複数の供給路から受けていることが原因と考えられる.本研究の目的は,成犬のT12および上下隣接の計3椎骨の分節動脈結紮を行いそれによるT12椎体内血流変化を測定することである.【方法】雑種成犬の雌12頭を使用した.気管内挿菅を行い,調節呼吸状態とした後に腹臥位とした.T11からT13の左半側椎弓部を展開後に左開胸を行った.

T12左椎弓根から椎体内に測定電極用の穴を作製し,椎体内血流を電解式水素クリアランス法にて測定した.コントロールとしてT12椎体内血流を測定した後,T12, T11, T13の順序(A群,n=6)およびT12, T13, T11の順序(B群,n=6)にて,両側分節動脈の結紮を行った.1レベルの分節動脈結紮を行う毎にT12の椎体内血流を測定した.【結果】A群においてコントロールのT12椎体内血流は31.4±12.1ml/100g/minであった。T12の分節動脈結紮後のT12椎体内血流は21.6±8.7ml/100g/min,次いでT11の分節動脈結紮後のT12椎体内血流は13.6±6.7ml/100g/min,さらにT13の分節動脈結紮後のT12椎体内血流は,6.1±1.7ml/100g/minであった。これらをコントロールの血流量に対する百分率で表すと、それぞれ68.6±36.7%, 43.5±11.1%, 20.0±6.6%であり、分節動脈結紮のレベル数に応じてT12椎体内血流は有意に減少していた(各々p<0.05, pared t-test, Friedman test)。B群において、T12, T13, T11の順に分節動脈を結紮した後のT12椎体内血流の低下はA群と比較するとほぼ同様の低下を示し、結紮順位の違いによってT12椎体内血流には有意な違いが生じなかった。脊椎悪性腫瘍に対する脊椎全摘術において血管に富む腫瘍の場合,しばしば多量の出血をきたす.頭尾側隣接レベルを含めた脊椎分切動脈の結紮によって術中出血量を減少させることが可能と考え,本研究では複数レベルの脊椎分節動脈結紮が椎俸血流に及ぼす影響を観察した.電気分解式水素クリアランス法を用いて成犬の椎体血流量を測定した.A群ではT12,13,11の順に両側の脊椎分節動脈を結紮した.各レベルの結紮毎にT12椎体内血流を測走した.B群ではT12,11,13の順に結紮し,同様にT12椎体内血流を測定した.A群においてT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの71.7±8.4%(p<0.05),T12,13の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,13,11の3椎骨レベルの結紮後では28.0±8.5%(p<0.05)と有意に低下した.またB群においてもT12椎体内血流は,T12の結紮後ではコントロールの68.6±3.7%(p<0.05),T12と11の2椎骨レベルの結紮後では49.5±5.5%(p<0.05),T12,11,13の3椎骨レベルの結紮後では20.3±6.6%(p<0.05)と有毒に低下した.両群間に有意差はなかった.微小血管造影でT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12の分節動脈は逆行性に描出された.しかしT11-13の3椎骨レベルの結紮ではT12の分節動脈の描出は淡くなった.血管造影の後各標本の椎体前面や脊柱管,椎体内の動脈を観察するとT12単独レベルや2椎骨レベルの結紮では,T12椎体内や周囲の微小動脈血管を多数認めたが,3椎骨レベルの結紮では微小動脈血管は有意に少なかった.本研究の結果,一椎骨とその頭尾側隣接椎骨の合計3椎骨の脊椎分節動脈を結紮することでその椎体内の血流は著しく減少することが判明した.
加齢・高齢化する結婚移住女性たちのケア環境とモビリティに関する研究

「移民とケア」に関する研究は、これまで「ケア労働者」としての移民問題だけが主に論じられてきて、加齢・高齢化する結婚移住女性のケア問題については、あまり注目されてこなかった。本研究で注目する結婚移住女性の場合、家庭内での日本人のケア労働を担った後、いずれは日本人と同じくケアを受ける側になる存在と言える。ジェンダーと外国人という複合的要因により、移住女性たちが身体的・精神的不調を訴える例が少なくない中、多文化的ケアは充分ではない。そのため、研究者のフィールドである東北では、移住女性たちが治療を目的に再び本国に戻るなど移動を繰り返すことも多い。本研究では、医療人類学的視点から移住女性の身体的・精神的問題と日本の医療現場の経験のズレ、家族や地域社会のケアの実態を明確にし、加齢・高齢化の中の移住女性のケアシステムの在り方を提言することを目的とする。ここで想定するケアとは、高齢化に伴う病気や認知症といった身体面でのケアだけでなく、うつ病や更年期障害のような精神面でのケア、経済的自立に関わる社会的ケアも含める。本年度は、特にうつ病状態にある移住女性3人の聞き取り調査を行い、うつ病に至るまでの経過と現在のケア状況における課題を考察した。また高齢化とともに身体的不調と日本の医療機関とのやりとりに関しても移住女性たちの経験談を収集している。国際比較研究としては、韓国における結婚移住女性たちに対する医療支援システムや帰国した移住女性への聞き取り調査も行うことができた。そもそも計画していた東京や大阪の在日コリアンの高齢者支援システムに関する調査を行うことができなかった。その理由としては、研究者が育児と研究を両立しなければならない立場にあり、長期間フィールド調査に出るためには第3者の協力が必要となるが、今年度はその協力を得ることができなかった背景がある。そのため、今年度は近距離にある東北内での移住女性に関する調査に注力した。次年度にまとまって時間をかけて東京や大阪の在日コリアンの高齢者支援システムに関しては次年度に調査を行うつもりである。外国人移住女性の高齢化と加齢化にともなうデーターを得ることが難しい中、自治体と協力してアンケート調査を行うことを考えている。引き続き、聞き取り調査を行う一方d、移民政策に先進的海外の事例も収集する予定である。本来予定していた東京と大阪における在日高齢者ケア施設への調査を研究者の日程調整の不都合によって、次年度に変更した。次年度には、東北の移住女性のインタビュー調査に加え、多文化ケアに進んでいる国内の地域と国外の事例に関して調査を進める予定である。
調和波動人工震源のフェイズドアレイによる深部活断層探査手法の開発

本研究の最終目標は,レベル2地震動を活断層情報から構成する試みの一つであって,内陸地震の震源域を直接モニターする技術の開発である。本研究においては,これまで開発を進めてきた地下探査技法の高度化を進めた。すなわち精密制御人工震源の性能試験を詳細なものにするとともに,多数の人工震源と地震計の時刻を一括管理するフェイズドアレイの運用に必要な波形分析ソフトの開発と試験,特にフェイズドアレイが極めて多様な波動場を生成できることから,目的に応じて最適な位相配分を決定する数学理論の開発を重点的に進めた。その骨子は以下のとおりである。(1)精密制御震源は,非アレイの単体仕様であれば,既に国内の他機関によって試験が進められている。しかし,そのモデルは,支承の摩擦が大きいため,いろいろな問題を生じている。そこで私たちは数個の支承の方式を考案して比較設計を行って低摩擦支承を実現したのであるが,それだけ構造の精度が高まったため,耐久性が低下した虞が生じた。そこで本研究において確認試験運転の計測項目を強化した。結果として、所期の耐久性が確認された。(2)本研究の装置によって得られるのは,放射したコヒーレントな調和波動が,地下の応力集中域=非弾性ひずみの局所化域との相互作用の結果生じると予想される散乱波であるから,これのアレイ記録から,標的の位置決めや同定された標的の動態監視のためにインバージョンを行なう必要がある。このインバージョンアルゴリズムを構築するためには,その基礎となる弾性波動の高精度計算アルゴリズムが必要である。そこで成層地盤中の波動に関する数学理論の研究を行なった。(3)成層モデルでは近似できないまでに不均質性の強い地盤における波動場を解析するために,メガオーダーの自由度を有する大規模3次元差分法のプログラムを開発した。さらに(2)と(3)の研究結果を既往の地震記録に適用して,その精度を検討した。(4)本研究はさらに,衛星通信を活用した広域フェイズドアレイ運用で,照射する波動エネルギーの集束を実現して,従来の速度トモグラフィ法だけでなく,散乱構造の局所的変化の検出という,実現すれば空間分解能のきわめて高い方式を開発する目的で,フェイズドアレイの運用方法の最適問題を研究した。