hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土・水連成挙動としての地すべり機構と大変形すべり面の力学特性に関する実験的研究

地すべり斜面のせん断強度特性を調べるために間隙水圧載荷試験を行った。斜面内の土要素を模擬するために,供試体にはせん断応力(軸差応力)を載荷した。供試体の変形の観察から,間隙水圧には変形の増大する2つの閾値(降伏点及び破壊点)の存在することを明らかにした。破壊点に至ると軸差応力を一定に保つことが出来ず,供試体は急速に変形して破壊する。一連の間隙水圧載荷試験から,降伏点はせん断抵抗角によって表される限界状態線上に位置することが分かった。破壊点に至ると供試体の一様性は既に喪失しており,吸水膨張に伴うせん断抵抗力の低下によって塑性変形が進展する進行性破壊が生じていることが明らかとなった。この現象は水の吸排水と共に進展することから,変形は極めて長期間にわたって進展する。このことが地すべりの緩速破壊の原因と考えられる。構成式を用いた数値シミュレーションを行なうと,水圧載荷による軸ひずみの発生や有効応力変化を比較的良く表現することが出来た。これによって,水圧載荷に対する降伏点及び破壊点を構成式によって予測出来る。水圧の繰り返し履歴試験を行うと,当初は過圧密であった粘性土がせん断による吸水によって次第に正規圧密化する。との時に粘性土が発揮する水圧載荷に対する破壊点を調べると間隙比・平均応力空間において破壊包絡線を描く。この破壊包絡線は数値シミュレーションによって予測できるが,実験的にも検証を行った。定量的には細部が合致しないが,定性的にはシミュレーションは合理的な解を与えている。破壊包絡線は再すべり型地すべりにおける粘性土の状態変化を表しており,すべりによって粘性土がどのような状態に至り,次の水圧載荷に対してどのような強度を発揮するのかを明らかにする点で工学的意義が大きいと言える。地すベりによるせん断応力の変化や大変形による粘性土のせん断抵抗角の変化についても,間隙水圧試験における軸差応力を変えたり,リングせん断試験機を用いるなどの検討を行った。せん断応力は斜面の潜在的な崩壊ポテンシャルを表している。供試体の変形の観察から,間隙水圧には変形の増大する2つの敷居値の存在することが明らかになった。供試体に間隙水圧を載荷すると初期には弾性的に膨張するが,降伏点に至ると塑性変形の発生に伴ってダイレイタンシーによる体積膨張が顕著になる。水圧を更に大きくすると,最終的には軸差応力を一定に保つことの出来ない破壊点に到達する。破壊点に至ると供試体は急速に変形して軸差応力の低下を招いて崩壊する。せん断応力を変化させる一連の間隙水圧載荷試験から,降伏点はせん断抵抗角によって表される限界状態線上に位置することが分かった。降伏点を越える水圧を載荷すると供試体には次第に変形の局所化が生じる。破壊点では明瞭なすべり線が観察され,供試体内部では水の吸排水によって間隙比が様々に分布する。過圧密粘土の場合にはせん断によって吸水膨張するためにせん断抵抗力の低下が生じる。したがって,せん断応力を支えきれなくなると新たに塑性変形が進展する進行性破壊が生じる。

この現象は水の吸排水と共に進展することから,変形は極めて長期間にわたって進展する。このことが地すべりの緩速破壊の原因と考えられる。間隙水圧載荷試験は水圧載荷初期では要素試験,その後にすべり線を内包する模型試験としての性質を有することから,要素試験の観点から破壊点を土の構成式を用いて予測した。地すべり斜面のせん断強度特性を調べるために間隙水圧載荷試験を行った。斜面内の土要素を模擬するために,供試体にはせん断応力(軸差応力)を載荷した。供試体の変形の観察から,間隙水圧には変形の増大する2つの閾値(降伏点及び破壊点)の存在することを明らかにした。破壊点に至ると軸差応力を一定に保つことが出来ず,供試体は急速に変形して破壊する。一連の間隙水圧載荷試験から,降伏点はせん断抵抗角によって表される限界状態線上に位置することが分かった。破壊点に至ると供試体の一様性は既に喪失しており,吸水膨張に伴うせん断抵抗力の低下によって塑性変形が進展する進行性破壊が生じていることが明らかとなった。構成式を用いた数値シミュレーションを行なうと,水圧載荷による軸ひずみの発生や有効応力変化を比較的良く表現することが出来た。これによって,水圧載荷に対する降伏点及び破壊点を構成式によって予測出来る。水圧の繰り返し履歴試験を行うと,当初は過圧密であった粘性土がせん断による吸水によって次第に正規圧密化する。この時に粘性土が発揮する水圧載荷に対する破壊点を調べると間隙比・平均応力空間において破壊包絡線を描く。この破壊包絡線は数値シミュレーションによって予測できるが,実験的にも検証を行った。定量的には細部が合致しないが,定性的にはシミュレーションは合理的な解を与えている。破壊包絡線は再すべり型地すべりにおける粘性土の状態変化を表しており,すべりによって粘性土がどのような状態に至り,次の水圧載荷に対してどのような強度を発揮するのかを明らかにする点で工学的意義が大きいと言える。地すべりによるせん断応力の変化や大変形による粘性土のせん断抵抗角の変化についても,間隙水圧試験における軸差応力を変えたり,リングせん断試験機を用いるなどの検討を行った。
鉱石鉱物の共生組織の生成過程についての研究

微細黄銅鉱と閃亜鉛鉱の共生組織は“黄銅鉱病変組織"と呼ばれ,その組織は交代反応もしくは同時沈殿により生じたと考えられている。そこで,天然試料と両生成機構による合成試料に対しSEM,TEM観察とAEM分析を行い,交代・同時沈殿両組織の判断規準並びに両機構より生じた組織の特徴について検討した。(SEM組成像観察)豊羽鉱山産試料では閃亜鉛鉱を切る黄銅鉱細脈に沿ってラメラ状・粒状の黄銅鉱が観察され,鉄に富む閃亜鉛鉱中にラメラ状黄銅鉱が出現することは交代反応の合成試料の特徴と一致する。長時間反応させた合成試料では閃亜鉛鉱は多孔質となり、黄銅鉱包有物は塊状の形態を呈することから,交代反応での微細黄銅鉱の形態は閃亜鉛鉱組成及び反応時間に大きく依存する。同時沈殿により生成された合成試料及び餌釣・古遠部両鉱山産試料は鉄に乏しく,その変化も殆どみられない。両鉱山産試料では数μm以下の不規則粒状黄銅鉱が観察され,同時沈殿の合成試料に類似する。(TEM観察・AEM分析)AEM分析結果ならびに電子線回折像から豊羽・餌釣鉱山産病変組織内の微細包有物は黄銅鉱と考えられ,閃亜鉛鉱とはトポタキシ-の関係をもつ。豊羽鉱山産試料のラメラ状黄銅鉱(長径0.23.3μm,幅0.050.8μm)は(100)面に平行な方向に伸長している。閃亜鉛鉱との境界は複雑に入り組んでおり,刃状転移のような欠陥が観察されることから,両者はsemicoherentな関係にあると考えられる.一方,餌釣鉱山産試料では黄銅鉱(長径0.51.2μm)は紡錐状・粒状のより自形に近い形態を示し,豊羽鉱山試料に見られた著しい欠陥は両結晶の境界付近では観察されない.以上の結果より,交代反応及び同時沈殿を識別する判断基準としては黄銅鉱の形態と閃亜鉛鉱内の欠陥分布等が挙げられ,それらを知る上でSEM,TEMによる研究は極めて重要である.微細黄銅鉱と閃亜鉛鉱の共生組織は“黄銅鉱病変組織"と呼ばれ,その組織は交代反応もしくは同時沈殿により生じたと考えられている。閃亜鉛鉱との境界は複雑に入り組んでおり,刃状転移のような欠陥が観察されることから,両者はsemicoherentな関係にあると考えられる.一方,餌釣鉱山産試料では黄銅鉱(長径0.51.2μm)は紡錐状・粒状のより自形に近い形態を示し,豊羽鉱山試料に見られた著しい欠陥は両結晶の境界付近では観察されない.以上の結果より,交代反応及び同時沈殿を識別する判断基準としては黄銅鉱の形態と閃亜鉛鉱内の欠陥分布等が挙げられ,それらを知る上でSEM,TEMによる研究は極めて重要である.
テントウムシに関連した擬態斑紋をもたらすゲノム・遺伝子相関の解明

本研究は、ナミテントウの極めて多様性に富む斑紋多型およびテントウムシに関連した擬態斑紋に着目する。研究材料には、各種テントウムシおよびテントウムシとは独立に擬態斑紋を獲得したテントウノミハムシを用いる。申請者らが世界に先駆けてナミテントウにおいて同定した翅全体の斑紋パターンを決定する転写因子(斑紋プレパターン遺伝子)に焦点を絞り、材料に用いる昆虫の利点や申請者らがこれまでに確立した遺伝子機能解析法を活かし、擬態斑紋がもたらされたゲノム・遺伝子相関を解明することを目的とする。新学術領域研究「ゲノム支援」により解読したナミテントウのドラフトゲノム情報に基づき、矢野班との共同研究により遺伝子モデルを構築した。また、ナミテントウにおいてTALENによるゲノム編集技術を確立した。斑紋パターン形成メカニズムを理解するため、蛹期の初期、中期、後期の前翅原基を材料に将来黒色になる領域と赤色になる領域をくり抜き、RNA-seq法を用いて網羅的な比較トランスクリプトーム解析を新学術領域研究「ゲノム支援」のサポートにより行った。RNA抽出のサンプルとし、統計的に発現量に有意差のある遺伝子をリストアップするため、biological replicateは3サンプル準備した。合計18のライブラリーを作製し、HiSeq 2500を用いて100 bp Paired Endの条件でシークエンスを行ったところ、各サンプルにつき1581 M readの配列を得ることができた。今後は、矢野班の協力のもとナミテントウゲノム概要配列へのマッピングを行い、赤色領域と黒色領域で発現差のある遺伝子を網羅的にリストアップする。さらに、larval RNAi法による機能解析スクリーニングを行い、斑紋プレパターン遺伝子の発現制御遺伝子及び標的遺伝子を同定することを目指す。27年度が最終年度であるため、記入しない。形質転換ベクターの有効性を迅速に検証するため、最近開発された新規in vivoエレクトロポレーション法の確立をナミテントウにおいて試みたところ、体細胞トランスジェネシスに成功した。今後は形質転換ベクターの導入効率の改善やナミテントウに有効な高発現プロモーターの探索を行う予定である。ナミテントウとは異なる遺伝様式の斑紋多型をもつヒメカメノコテントウにおいて斑紋パターンを決定する転写因子を候補遺伝子アプローチにより探索した。ヒメカメノコテントウから新たに6つの転写因子をコードする遺伝子のクローニングを行い、larval RNAi法による遺伝子機能解析を行った。その結果、RNAiにより成虫の鞘翅のメラニンパターンが消失する遺伝子の同定に成功した。今後はこの遺伝子について詳細な解析を進め、斑紋多型をもたらすゲノム要因を解明したい。研究を遂行する上で重大な問題点などはなく、当初の計画通り概ね順調に進展している。しかしながら、RNA-seq解析用に確立したナミテントウの系統において産卵数および孵化率が低下したため、サンプリングが遅れてしまった。RNA-seq解析用のナミテントウについては、再度系統を確立し、サンプリングを進めることとした。その他の点については、研究遂行上の重大な問題点は現時点ではないため、予定通り研究計画を進める予定である。
アポトーシス並びに細胞増殖因子と出血性脳血管疾患に関する前向き疫学研究

日本人の動脈硬化を伴わない出血性脳卒中の発症とアポトーシス(細胞死)との関連をみるため、長期継続的に脳卒中の発生の観察をしている秋田・茨城・高知の地域集団(対象者数約9千人)における1984年以降の出血性脳卒中発症群に対して、コホート内症例対照研究の手法を用い、地域・性・年齢を1:2マッチさせた対照群とで、発症前に採取され凍結保存された血清中のsFas、IGF-1を測定し比較した。発症年齢69歳以下の症例と対照の検討では、sFas(アポトーシス関連因子)は関連を認めず、くも膜下出血の発症機序として、IGF-1(細胞増殖因子)の欠乏が動脈瘤壁の脆弱性を高めている可能性が示唆された。日本人に多く見られる出血性脳血管疾患(脳出血、くも膜下出血)には、動脈硬化性因子の影響が認められない場合が多く、むしろ、血管平滑筋のアポトーシスの関連が指摘されている。そこで、アポトーシス関連因子としてのsFas(可溶性Fas)と細胞増殖因子のIGF-1に焦点を当て、出血性脳血管疾患発症予防のための新たなバイオマーカーとしての可能性を検討した。長期に亘り脳卒中の発症登録と住民の健康診断を継続している秋田、茨城、高知の3農村地域において、脳卒中発症前に地域健康診断を受診した際に採取し、-80°C凍結保存されている血清の中から、悉皆的に把握している出血性脳血管疾患発症者と地域・性・年齢で1:2マッチさせた非発症の対照者の採取分を選出し、nested case-control studyの手法により、sFasとIGF-1を測定し比較した。平成23、24年度において1研究対象3地域の脳血管疾患調査結果からの出血性脳血管疾患発症者の収集、2対照者の選出、3発症前凍結血清の選定、4sFas、IGF-1の測定を実施し、発症年齢69歳以下のくも膜下出血、脳出血発症者・対象者54組(162検体)のsFas,IGF-1を測定した結果、sFasでは出血性脳血管疾患、くも膜下出血、脳出血何れも差が認められなかったが、IGF-1においてはくも膜下出血、脳出血ともに発症例の値が統計学的に有意に低かったため、出血性脳血管疾患の発症にIGF-1が関与する可能性、即ち危険因子としての可能性が疫学データとして初めて確認された。平成25年度は70歳以上の高齢発症者においても検討を進め、公表する予定である。日本人の脳卒中は欧米人と比較して、動脈硬化を伴わない症例が多く、脳内出血やくも膜下出血の発症に血管平滑筋のアポトーシスが関連している可能性が指摘されている。そこで、本研究は出血性脳卒中の発症とアポトーシス関連因子可溶性Fas(sFas)、細胞増殖因子IGF-1との関連を分析した。日本でも数少ない長期継続的にコホート研究を継続している秋田、茨城、高知の地域集団(対象者数約9千人)における1984年以降の出血性脳卒中(脳内出血、くも膜下出血)発症者に対して、地域・性・年齢を1:2マッチさせた非発症者とで、コホート内症例対照研究の手法を用い、発症前に住民健康診査の際採取され凍結保存された血清中のsFas、IGF-1を測定し比較した。その結果、本研究期間において、発症年齢69歳以下の出血性脳卒中症例群54例(脳内出血30例、くも膜下出血24例)とその対照群108例の凍結保存血清を得た。sFas(平均値(標準偏差))は、全出血性脳卒中で症例群8.8(1.9)、対照群8.7(2.1)、脳内出血で症例群8.8(2.2)、対照群8.8(2.5)、くも膜下出血で症例群8.5(1.5)、対照群8.9(1.6)であった。IGF-1(平均値(標準偏差))は、全出血性脳卒中で症例群106.5(39.6)、対照群123.9(41.5)、脳内出血で症例群107.7(43.5)、対照群119.7(45.5)、くも膜下出血で症例群105.0(35.8)、対照群131.1(35.9)であった。(単位:ng/ml)アポトーシス関連因子のsFasは全出血性脳卒中、脳内出血、くも膜下出血何れにおいても統計学的な有意差を認めず、細胞増殖因子IGF-1は全出血性脳卒中とくも膜下出血において症例群は対照群より有意に低かった。くも膜下出血の発症機序として、細胞増殖因子の欠乏が動脈瘤壁の脆弱性を高めている可能性が考示唆された。

日本人に多く見られる出血性脳血管疾患(脳出血、くも膜下出血)には、動脈硬化性因子の影響が認められない場合が多く、むしろ、血管平滑筋のアポトーシスの関連が指摘されている。そこで、アポトーシス関連因子としてのsFasと細胞増殖因子のIGF-1を、発症前に地域健康診断の際に採取し、-80°C凍結保存されている血清の中から、発症を悉皆的に把握している地域の出血性脳血管疾患発症者と地域・性・年齢(±1歳)で1:2マッチさせた非発症の対照者の採取分を選出し、sFasとIGF-1を測定比較し、nested case-control studyの手法により出血性脳血管疾患発症予防のための新たなバイオマーカーとしての可能性を検討する予定である。平成23年度において(1)研究対象3地域の脳血管疾患調査結果から出血性脳血管疾患発症者の収集、(2)対照者の選出、(3)発症前凍結血清の選定、(4)sFas、IGF-1の測定を井川・野市の2地域分先んじて行う予定であったが、解凍による検体の劣化を防ぎつつ作業を効率化するために、平成24年度予定の協和地域分も含めてまず(1)(3)を行いつつ、平成24年度に3地域まとめて(4)を実施することとした。平成23年度に予定していた井川・野市、協和の出血性脳血管疾患発症者の把握、対照者の選出、検体の選定、平成23年度に同時進行で行えており、平成23年度と平成24年度前半で実施し、平成24年度後半で発症年齢69歳以下の測定対象の測定を完了し解析を進めている。おおむね順調と考えられる。平成23年度に予定していた井川・野市の出血性脳血管疾患発症者の把握、対照者の選出、検体の選定、測定のうち、測定が完了していないため、申請当初の計画よりは遅れている。しかし、平成24年度実施予定の協和について出血性脳血管疾患発症者の把握、対照者の選出、検体の選定を、平成23年度に同時進行で行えており、平成23年度と平成24年度で行う予定である測定を平成24年度内に行える見込みのため、おおむね順調と考えられる。平成25年度は、平成24年度に測定によって得られたデータの解析を進め、学会等で報告していく方針である。発症年齢70歳以上の検体におけるsFas、IGF-1の測定を追加し、これらの物質が出血性脳血管疾患発症に関連するバイオマーカーとなりうるか、統計解析を行い検討し、学術論文としてまとめていく方針である。平成24年度内には出血性脳血管疾患発症者とその対照者の約360例の凍結保存血清を測定し、その結果を学会等で報告していく方針である。平成25年度は当初の予定どおり約90例の測定を行い、sFas、IGF-1が出血性脳血管疾患発症に関連するバイオマーカーとなりうるか、統計解析を行い検討し、学術論文としての成果報告を行う予定である。該当なし平成23年度内に予定していた井川・野市の出血性脳血管疾患発症者とその対照者合わせて約150例における発症前の凍結保存血清中のsFas、IGF-1測定の予算136万円が、測定準備は整ったものの測定の実施に至らなかったため、未使用となった。平成24年度には、研究計画申請時に予定していた協和の検体も合わせた発症者(症例)と対照者計約450例の発症前凍結保存血清の測定を順次実施する、即ち平成24年度の160万円と合わせて平成24年度内に使用する予定である。平成25年度には、(1)平成24年度内に測定が終了しなかった検体や継続的な発症調査の実施において新たに発症の確認された症例とその対照者の発症前の検体を追加測定する、(2)測定結果のコーディングと入力作業を行う人件費等、(3)データの統計解析、(4)研究成果の国際学会での報告や学術論文として発表するための諸費用として予算を計上している。
更新世末から完新世の高緯度における人類の環境適応行動:北海道の細石刃石器群研究

本研究は、北東アジアの高緯度地域において更新世末から完新世初頭の狩猟採集民が環境に適応するためにどのような技術開発と行動選択を行なったのかを明らかにすることを目的としている。検討対象を北海道の細石刃石器群とし、細石刃石器群の構造を明らかにすることで当該域における人類の環境への適応行動の解明を目指す。平成20年度は、前年度行った北海道中央部石狩低地帯南部の石器群の分析を継続するとともに、北海道北東部の十勝平野・常呂川流域・湧別川流域などの地域にも対象を広げ、石器資料の実見・分析を行った。十勝平野は、石狩低地帯南部と同様に層位的出土状況が良好な石器群が数多く検出され、精度の高い発掘調査が行われている地域であることから重点的に検討した。上記の石器群を可能な限り全点観察・分析することにより、各遺跡における石器群の剥離過程(原石の採集→素材生産→道具製作)および石材消費形態(遺跡への石器の搬入・剥離・搬出形態)を明らかにした。これを踏まえて、北海道内の地形学的に一地域として区分され、ほぼ同時期の複数遺跡をひとつの分析単位として、石器群の剥離過程および石材消費形態の地域間比較を行った。結果、それぞれの地域で異なる石材環境(採集できる石材の種類・サイズ・形状、露頭・産地までの距離)に該期の狩猟採集民が個別の石材消費戦略を採り、遊動生活を行うことで更新世末から完新世への気候変動に適応している様相が明らかとなった。平成19年度は、北海道中央部石狩低地帯南部の細石刃石器群を主な対象とし、実資料に基づいた分析によって当該域における遺跡間変異について検討した。石狩低地帯南部はテフラが複数検出され、各遺跡の堆積状況が良好であることから遺跡破壊の影響が少なく、分析対象として好条件に恵まれている。また、各石器群の石材・石器形態・素材生産過程などにおいて石器群間の差異が明瞭で、遺跡間の変異が他地域に比べ相対的に把握しやすい。以上の理由から北海道の中でも先行して石狩低地帯南部における石器群の変異について考察し、道内における遺跡間変異を説明するモデルの粗描を暫定的に行った。具体的な作業は、北海道埋蔵文化財センター、厚真町教育委員会などに保管されている複数遺跡の石器群を実見し、分析を行った。検討の結果、石狩低地帯南部の細石刃石器群に見られる石器石材の消費戦略の差異が、古環境変動に対する人類の適応戦略として表れたものと解釈できる見通しを示した。また、石狩低地帯南部の細石刃石器群分析と並行して当該地域以外の細石刃石器群についても分析を進め、道東・道北の細石刃石器群の集成・文献収集を行い、次年度以降の研究に備えた。さらに北見市吉井沢遺跡の発掘調査および資料整理に参加し、研究対象としている更新世末の石器群に関して今後の研究に必要なデータを収集した。
暗号化命令コードを用いた能動的ハニーポットシステムの研究

本研究は、侵入者の基本的な侵入手口である、「悪意のあるプログラマが、プログラムの実行に不可欠なデータを意図的に上書きさせることにより、侵入者の意図的なコードを実行させる」という点に着目し、命令セットを暗号化することによって、仮に侵入者が意図的なコードを忍びこませたとしても、そのコードを実行する段階になった時に、そのコードが侵入者の意図した通りに実行されず、実行時エラーとなることによって、侵入されたことを直ちに検出できる仮想的なプロセッサを基礎としている。この研究は、この仮想的なプロセッサに対して不正な侵入があった場合に、これを直ちに検出し、その情報とパケットのログから侵入者のアドレスなどを割り出し、この情報をファイアウォールや侵入検知システムなどに素早く知らせることにより、重要なサーバなどに対するサイバー攻撃をなるべく早く検知し、遮断することができるような、能動的なハニーポットを構成するための基礎研究として位置づけられる。本年度は、暗号化した命令セットを持つ仮想プロセッサからの信号を受けて、ハニーポットシステムを構築するためにハードウェア化された侵入検知システムおよびそれらを構築するために必要となる正規表現や言語の処理に関する研究を行った。この研究では、新しい言語処理の解析手法に関する研究や正規表現をNFAで表現し、それを変形することによって、いかに効率よくFPGA上のハードウェアとして実現するかについて研究を進めた。このことにより、より少ないハードウェアで侵入検知などのネットワーク処理が実現可能であることを示した。本研究の目的は、侵入者の基本的な侵入手口である、「悪意のあるプログラマが、プログラムの実行に不可欠なデータを意図的に上書きさせることにより、侵入者の意図的なコードを実行させる」という点に着目し、命令セットを暗号化することによって、仮に侵入者が意図的なコードを忍びこませたとしても、そのコードを実行する段階になった時に、そのコードが侵入者の意図した通りに実行されず、実行時エラーとなることによって、侵入されたことを直ちに検出できる仮想的なプロセッサを開発することである。本年度は、暗号化した命令セットを持つ仮想プロセッサの検知性能の評価を行うことで、その有用性を示した。攻撃の命令の長さによる検知率を測定した結果、バッファオーバーフロー攻撃の実行コードが15byte以上あればほぼ99%以上の検知が可能であることを示した。さらに、この信号を利用してハニーポットシステムを構築するための連携的な研究としてハードウェア化された侵入検知システムに関する研究を行った。この研究では、辞書圧縮の概念を利用して、パターン検査回路を最適化することにより、従来の方式に比較して、より少ないハードウェアで侵入検知などのネットワーク処理が実現可能であることを示した。
食事栄養指導ツール開発のための咀嚼・嚥下機能と食事・栄養状態の関連の検討

本院を受診した70歳以上の高齢義歯装着者10名において,咀嚼ならびに嚥下の機能状態に食事・栄養状態がどのように関連しているかを検討した。咀嚼機能と嚥下機能についてのそれぞれ数種の検査を実施して相関を検討したところ,筋運動の強さを示す咬合力と押しつけ舌圧との間に相関が認められたが,カロリーと蛋白の栄養摂取量に対する咀嚼機能と嚥下機能の相関は認められなかった。今後は機能低下が著しい生活自立度の低い被験者において検討していく必要がある。本研究の目的は,高齢義歯装着者における咀嚼ならびに嚥下の機能状態に食事・栄養状態がどのように関連するかを明らかにすることである。5名の70歳以上の高齢義歯装着者の主観的ならびに客観的な咀嚼機能と嚥下機能の評価を同時に行ったところ,グミゼリー咀嚼による溶出糖量と咬合力計測からの咀嚼機能は,反復唾液嚥下テストならびにスワローイングキャパティテストの嚥下機能との対応関係は無かったが,咬合力と押しつけ最大舌圧との間には相関関係が認められた。しかし,被験者数の少なさの関係から,咀嚼機能と嚥下機能の対応関係パターン(咀嚼機能良好ー嚥下機能良好,咀嚼機能良好ー嚥下機能不良,咀嚼機能不良ー嚥下機能良好,咀嚼機能不良ー嚥下機能不良)の分類はできていない。さらに,これまでの被験者においては,嚥下機能が明らかに低下したものは認められていない。しかしながら,現在のところ咀嚼と嚥下の両機能における関連パラメーターは咬合力と押しつけ最大舌圧であると考えられるが,筋力の強さの対応関係が表れているだけではないかと考えられる。食事分析と栄養評価方法については,試作した献立・食事状況記録表を用いた記録と食事写真撮影による記録を被験者に依頼して行ったが,デジタルカメラによる食事写真の撮影が高齢者にとって困難な場合があり記録の欠落が生じた。栄養評価の概要としては,栄養分析による被験者間の有意な差はない状況である。今後,被験者を増やしていく中で,グミゼリー咀嚼は筋機能が低下した被験者には検出力が弱い結果が得られているので,咀嚼が比較的容易な色変わりガムによる咀嚼機能計測と咀嚼時の唾液分泌量計測の追加を行う予定にしている。本研究の目的は,高齢義歯装着者における咀嚼ならびに嚥下の機能状態に関連した食事・栄養状態を明らかにすることである。このためには,高齢義歯装着者の主観的ならびに客観的な咀嚼機能と嚥下機能の評価を同時に行い,咀嚼機能と嚥下機能の程度による対応関係パターンを分類することがまず必要であるため,今年度は,咀嚼機能評価と嚥下機能評価についての検討を主体に行ってきた。この検討が,高齢義歯装着者の咀嚼機能評価と嚥下機能評価の2者間の対応関係を導くことに繋がり,咀嚼と嚥下の両機能における関連パラメーターを抽出することが可能となるためである。これにより,今後の咀嚼ならびに嚥下の機能状態に関連した食事・栄養状態を明らかにすることに展開できる。また,食事分析と栄養評価方法については以下の様にまだ十分な検討が行えていない。咀嚼機能の評価は,高齢義歯装着者における客観的方法としては,グミゼリーによる溶出糖量計測は十分な計測値が把握できない状況があることがわかってきた。口腔立体認知機能については,テストピースの試作を行い計測準備を整えた。咬合力計測,唾液分泌速度計測には問題がなかった。嚥下機能の評価については,押しつけ最大舌圧,センサシートによる各部舌圧測定を比較して検討した結果,押しつけ最大舌圧を計測することにした。食事分析を簡便に行うための方法として,献立・食事状況記録表の試作を行い,被験者に試用してもらいながら,記録内容と記録期間を検討中である。栄養評価方法としては,身体計測法としての上腕周囲長の計測と被験者によるデジタルカメラ撮影での食事写真からの分析方法が測定と分析の労力が少ない結果が得られた。高齢義歯装着者における咀嚼ならびに嚥下の機能状態に食事・栄養状態がどのように関連するかについての検討を行った。被験者は本院受診の10名の70歳以上の高齢義歯装着者であった。

咀嚼機能は客観的評価として,グミゼリー咀嚼による溶出糖量ならびに咬合力計測と色変わりガムによる混合能力計測を行い,嚥下機能は客観的評価として反復唾液嚥下テスト,スワローイングキャパシティテスト,押しつけ最大舌圧を行った。また,食事分析と栄養評価については,献立・食事状況記録表を用いた記録と食事内容の写真撮影を被験者自信に依頼して行った。その結果,嚥下機能が明らかに低下した被験者は認められず,グミゼリー咀嚼による溶出糖量と咬合力計測からの咀嚼機能は,反復唾液嚥下テストならびにスワローイングキャパシティテストの嚥下機能との有意な相関関係は無かった。しかし,咬合力計と押しつけ舌圧との間には相関関係が認められた。また,嚥下機能がわずかに低下した被験者は1名であった。したがって,当初に予想した咀嚼機能と嚥下機能の対応関係パターン(咀嚼機能良好ー嚥下機能良好,咀嚼機能良好ー嚥下機能不良,咀嚼機能不良ー嚥下機能良好,咀嚼機能不良ー嚥下機能不良)には分類されなかった。栄養状態と咀嚼と嚥下の両機能の相関関係については,カロリー量と蛋白質量に有意な相関は認めなかった。咀嚼と嚥下について相関を示した関連パラメーターが咬合力と押しつけ最大舌圧であったのは,ともにパフォーマンスである筋力を示すパラメータであることが関係していると考えられる。今後,機能低下が著しいと考えられる生活自立度の低い被験者において,食生活習慣を加味した栄養評価方法を検討していく必要があると考えられた。歯科補綴学食事写真による栄養分析も外部委託してきたが,委託先が業務を中止したため,新たな依頼先を決め,栄養評価項目のすり合わせ中である。また,食事写真の外来受診者において嚥下機能と咀嚼機能が低下した方を被験者として確保することに困難さがあることも遅れた要因である。食事分析の方法について,簡便に記録してもらうための献立記録票作成に時間を要してきている。このため,今後は費用がかかる食事写真分析を利用することにしているが,簡便さをもつ食事・献立記録票の作成を引き続き検討する必要がある。現在の外来受診者を被験者として依頼する場合は,被験者のグループ分けにおいて,咀嚼機能と嚥下機能の両方が低下した群あるいはどちらか一方が低下した群に区別することが難しいことが予想される。このため,施設入所の被験者に協力を求めることと咀嚼機能の評価項目と嚥下機能の評価項目の相関関係を調べる研究としても考慮する予定である。本研究は,高齢義歯装着者の摂食機能状態から食事・栄養指導を行うためのツールの開発をすることを目指しているが,咀嚼機能と嚥下機能の評価については,先行研究の結果からどの評価方法を用いるかを決定した。しかし,これらの咀嚼と嚥下の機能評価に対応させる食事分析評価を簡便にしていくことが本研究を推進する上でキーとなる。したがって,食品の形態や硬さ等のテクスチャーを加味した食事記録方法を今後も検討する必要があるため,被験者を多く募り試作した食事内容記録方法により食事内容と栄養評価方法を検討することを継続していく。また,費用がかかる外注による食事写真分析の契約を行い,検討を進めていく予定である。食事写真による栄養分析の外部委託が,委託業者の業務停止により執行できなかったため。新たな委託業者にこれまでの食事写真の分析依頼を行うとともに,栄養分析ソフトを購入する。1.舌圧測定装置の新規購入のため,物品費を使用予定である。2.食事分析と栄養評価についての情報収集のための旅費を使用する予定である。3.外来患者を被験者として,食事と献立記録を依頼するため,謝礼をする予定である。4.食事写真による食事・栄養分析を外注するため,その契約費と分析費用を使用予定である。
歯髄幹細胞／前駆細胞のサブポピュレーションの解明：分化能・由来・微小環境との関連

ドキシサイクリンですべての細胞がGFP陽性を示すTetOP-H2B-GFPマウスを用いて、歯髄中央部血管周囲に加え、象牙芽細胞下層に非対称分裂する長期ラベル細胞LRCsが存在する事実を発見した。さらに、拒絶反応の有無に関わらず歯の他家移植後に静的歯髄幹細胞がアポトーシスを起こすという現象を発見し、マイクロアレイによる網羅的解析と免疫組織化学によりインスリン様成長因子結合タンパク質5が前駆細胞および静的歯髄幹細胞維持に重要な役割を果たすことが推察された。また、静的歯髄幹細胞が転写因子Gli1および受容体Patched1を発現しており、これらの細胞がShhシグナルで維持されていると考えられた。(1)GFP骨髄移植マウスを用いた歯冠部の舌下部への移植後の歯髄における骨髄由来細胞の動態と分化能の解析3週齢マウス第一臼歯を抜去後歯根と髄床底を除去し、歯冠部だけをGFP骨髄移植マウス舌下部に他家移植した。移植後2週後には歯髄腔には象牙質に加え、骨組織形成が惹起されるが、GFP陽性細胞(骨髄由来細胞)の関与を検索すると、歯の移植後に樹枝状の形態をした骨髄由来細胞が歯髄内に出現することが明らかになった。(2)歯髄幹細胞の維持に関わる微小環境の解明:再植・移植実験を用いたLRCsの運命の検索BrdUによる胎生期ラベリング法を用いてマウスの歯の損傷後の歯髄治癒過程における歯髄BrdUラベル保持細胞(LRCs)の維持機構について解析した。妊娠ICRマウスに3日間BrdUを腹腔内投与し、生後3週齢マウス上顎第一臼歯を抜去後再植、あるいは歯根を切除し歯冠部を舌下部へ自家移植、またラベルマウスと非ラベルマウス間で他家移植した。術後3日から8週後に灌流固定し、EDTA脱灰後に抗ネスチンおよび抗BrdU免疫組織化学および細胞増殖活性、アポトーシスを検索した。再植歯及び自家移植歯において、濃く染まるLRCsが実験期間中血管周囲に維持されており、増殖能と象牙芽細胞様細胞または線維芽細胞への分化能を維持していた。一方、他家移植歯では、免疫拒絶反応が惹起されない場合においても術後4週までにLRCsが歯髄中心部から消失した。LRCsの消失は、新たに分化した象牙芽細胞様細胞を除いて、LRCsに有意にアポトーシスが起こることに起因していた。以上より、他家移植におけるドナー・レシピエント相互作用が、幹細胞・前駆細胞と思われる濃く染まるLRCsの維持を阻害し、結果として、これらの細胞が消失することが明らかになった。本実験で用いるH2B-GFPマウスは、H2B-GFP融合タンパク質遺伝子をtetracycline response elementを含むプロモーター(TRE)に組み込んだTRE-H2B-GFPマウスとROSA26領域のプロモーターにTREを活性化するtetracycline transactivator (iTA)を組み込んだR26<rtTA-TRECre>マウスの二つの系統のマウスを交配して得たマウスを米国ジャクソン・ラボラトリー社から購入した。胎生期ラベリング法をH2B-GFPマウスに応用した。E1517にdoxycycline (Dox)を飲料水に加え、H2B-GFP発現をスイッチオンにし、歯髄LRCsの系譜を詳細に調べるために、経時的(P0、P3、P5、P1W、P2W、P3W、P5W)に動物を固定し、パラフィン切片を作製し、歯髄LRCsの局在・蛍光強度ならびに数の変化を追跡した。象牙芽細胞分化マーカーであるネスチン免疫組織化学も行い、多重蛍光解析、抗GFP抗体による免疫組織化学を行った。生後1日では強くラベルされた歯髄組織幹細胞/前駆細胞と思われるLRCsが歯髄全体に多く存在したが、歯の発育の進行に伴いLRCsが歯髄中央部血管周囲に密に分布していた。この結果はBrdUラベリング実験とほぼ同じ結果を示しており、今後はDoxを投与する時期を狭め、効率的に歯髄幹細胞/前駆細胞をラベルする方法論を確立する必要がある。(2)歯髄LRCsの維持機構の解析歯髄LRCsの局在部位とGliタンパク質、ソニックヘッジホッグShhの受容体であるPatchedが歯髄LRCsとオーバーラップしていた。この結果は、静的quiescenceな歯髄幹細胞/前駆細胞がShhシグナルで維持されていることを示唆している。非対称分裂(細胞分裂後に幹細胞と一時的増幅細胞に分かれる特性)を利用して、歯が損傷を受けた時にだけ活発な細胞増殖をする静的幹細胞(長期ラベル細胞:Label-retaining cells [LRCs])をラベルするBrdU(DNAの構成要素チミジン類似物質)パルス(間欠投与)追跡実験により歯髄静的幹細胞をBrdUでラベルする胎生期ラベリング法を確立することに成功したが、歯髄LRCsを生きたまま機能解析することができないこと、すべてのLRCsをラベルすることができないというBrdUパルス追跡実験の問題点を克服するために、ドキシサイクリン(Dox)ですべての細胞をGFPラベルした後、細胞分裂回数により細胞のラベルが減弱するノックインマウス(TetOP-H2B-GFPマウス)を用いて解析をした結果、これまでの歯髄中央部血管周囲の細胞に加え、BrdUではラベルされなかった象牙芽細胞下層に強い蛍光強度をもつLRCsが存在する事実を発見した。

さらに、拒絶反応の有無に関わらず歯の移植後に歯髄静的幹細胞がアポトーシスを起こすという現象を発見し、マイクロアレイによる網羅的解析により前駆細胞または静的幹細胞の生存に関わるインスリン様成長因子結合タンパク質5(IGFBP5)を特定した。興味深いことに、IGFBP5の局在がTetOP-H2B-GFPマウスを用いたLRCsの局在と一致することを発見し、このIGFBP5が前駆細胞および歯髄静的幹細胞維持に重要な役割を果たすことが推察された。申請者らは歯髄には前駆細胞と静的幹細胞が存在し、損傷の程度により異なる修復機構が働くという仮説を提唱している。静的幹細胞の局在部位にShhシグナルにかかわる転写因子Gli1とShh受容体のPtch1が発現している事実を見いだし、歯髄静的幹細胞がShhシグナルで維持されていることが推察された。ドキシサイクリンですべての細胞がGFP陽性を示すTetOP-H2B-GFPマウスを用いて、歯髄中央部血管周囲に加え、象牙芽細胞下層に非対称分裂する長期ラベル細胞LRCsが存在する事実を発見した。さらに、拒絶反応の有無に関わらず歯の他家移植後に静的歯髄幹細胞がアポトーシスを起こすという現象を発見し、マイクロアレイによる網羅的解析と免疫組織化学によりインスリン様成長因子結合タンパク質5が前駆細胞および静的歯髄幹細胞維持に重要な役割を果たすことが推察された。また、静的歯髄幹細胞が転写因子Gli1および受容体Patched1を発現しており、これらの細胞がShhシグナルで維持されていると考えられた。当初、H2B-GFP融合タンパク質遺伝子をtetracycline response elementを含むプロモーター(TRE)に組み込んだTRE-H2B-GFPマウスとROSA26領域のプロモーターにTREを活性化するtetracyclinetransactivator (iTA)を組み込んだR26<rtTA-TRECre>マウスの二つの系統のマウスを購入する予定であったが、二つ系統を掛け合わせたマウスが販売されるのを待ってマウスを購入した。H2B-GFPマウスを用いた歯の外傷実験、in vitro分化誘導実験の開始が遅れている。27年度が最終年度であるため、記入しない。口腔解剖学Doxを投与する時期を狭め、効率的に歯髄幹細胞/前駆細胞をラベルする方法論を確立した後に、H2B-GFPマウスを用いた歯の外傷実験、in vitro分化誘導実験を行う予定である。25年度予定していた二つの研究計画のうち、GFP骨髄移植マウスを用いた歯冠部の舌下部への移植実験に関しては、既に実験系を確立し、骨髄由来細胞の動態を捉えること成功している。また、歯髄幹細胞の維持に関わる微小環境の解明に関しては、ほぼ実験を終了しており、マイクロアレイにより、歯髄幹細胞維持に関わる候補因子の絞り込みを進めており、概ね順調に進展している。発注済み物品の支払いが次年度になったため。GFP骨髄移植マウスを用いた歯冠部の舌下部への移植実験に関しては、骨髄由来細胞の細胞型の特定と細胞増殖、アポトーシスとの関連、LRCsとの相関を検索する予定である。歯髄幹細胞の維持に関わる微小環境の解明に関しては、歯髄幹細胞維持に関わる候補因子について解析を進める予定である。
陰イオン交換体2型とNa^+/H^+交換体3型の機能的・構造的協関関係

(1)腎臓に多く分布している陰イオン交換体2型(AE2)およびNa/H交換体3型(NHE3)を培養細胞に強制発現させ、高浸透圧刺激に対する各々の活性化を測定し、その共役関係および活性調節を明らかとする目的で本研究は開始された。AE2、NHE3の各cDNAを挿入したベクターを作成したが、最近になってAE2を発現させたCHOP細胞での細胞内アクリル負荷に対しての輸送体活性の検討、およびAE2を発現させたXenopus卵細胞での細胞内アルカリ負荷に対するnative NHE3ならびにtransfected AE2の活性化の検討が相次いで発表されたため、当初の計画を変更し、AE2を強制発現させたMDCK細胞での輸送体蛋白の細胞内局在と細胞の極性変化との関連、さらには局在の変化による輸送体活性の変化を検討することとした。(2)AE2に特異的なペプチドを作製し家兎抗血清を得て、そのcharacterizeを進めた。transient expressionによりAE2を腎上皮培養細胞に発現させた系において、培養細胞の組織染色、ならびにimmuno-blottingをおこなったところ、染色、bandの出現を認め、抗AE2抗体の存在を確認した。しかしながら、rat腎組織での免疫組織学的な染色性は弱く、膜分画のimmuno-blotにおいてもbandは明瞭ではなかった。(3)上述の系におけるAE2の発現は、組織染色にてdiffuseなパターンを示し、AE2が必ずしも、basolateralに限局しない分布を示すことが示唆された。さらに、各種培養条件におけるAE2の発現を検討する目的で、AE2を発現したpermanentなMDCK細胞を得るため、neomycin耐性で選択し、プール細胞を得た。得られたプール細胞は対照のneo耐性プール細胞と比し、細胞間の接着の様相が形態的に異なっていた。しかしながら、AE2の抗原性はwestern blot、組織染色のいずれにても明らかとならなかった。この原因としては1)抗体の力価が不十分である。2)発現ベクターの発現が不十分である。3)AE2の発現が細胞にとってtoxicである、4)培養細胞に発現した場合でも腎組織で報告があるように抗原基を露出させるためには特殊な処理を要する可能性があること等、が考えられる。現在細胞のクローン化を試みているほか、fusion proteinによる免疫、別のペプタイドによる抗ペプチト抗体の作製、tag(myc-tagなど)をAE2に組み込むことをふくめて、これらの原因を検討中である。
レーザ散乱光の画像処理による加工表面のインラインプロセス計測装置の開発

表面粗さは工業製品や機械部品の表面機能に関する重要な量であり、工業界においても重要なな管理対象とされている。近年、加工表面の表面性状のオンライン管理の要求にともない、光学的手法による非接触センサ、とりわけレーザ光線を用いたものがいくつか考案されてきた。しかし、しずれも2次元的に散乱した反射光を1次的に光学センサを用いて処理するもので。その測定精度や汎用性から.研究室の領域を出られないものが多いのが現状である。このような状況から新しい非接触インラインプロセス計測装置の開発が望まれている。申請者が既に開発した画像処理装置を用いた散乱光計測システム(特許公開中)は、反射散乱光を半透明性のスクリーンに投影し、散乱光分布の全体かもしくはほぼ全体の1枚の画像としてとらえることにより、非常に容易に散乱光分布の2次的処理が可能である。本研究は、この散乱光の2次元処理方法を利用して、画像処理散乱光インラインプロセス計測装置の開発を行ったものである。本研究では、画像処理装置を用いた新しいレーザ散乱光による表面計測システムおよび評価方法を考慮し、その有効性を検討した。更に、本計測システムを用いてオンライン計測を行う際、問題となっていたシステムの高速化に対し、画像入出ポートを高速処理可能なものにすること、また画像処理プログラムを高速なものに変更することにより、実験室レベルでのオンライン計測が可能なまでに成功した。このことは、さらに、計測システムの各部分について、より高速処理可能なものに変更していくことによって、一層の高速化が望めることを示した。さらに、オンライン計測において問題となる、油膜の影響、振動の影響、表面変化への追従性に対し、これまでの実験より次のことが分った。1)油膜がある場合は2値化面積を大きくする。2)圧延における通常の振動に対し、本計測システムは影響を受けない。3)材料表面の変化に対し、高い追従性を持つ。近年、加工表面の表面性状のオンライン管理の要求にともない、表面粗さを光学的手法によって測定するものがいくつか考案され開発されてきた。しかし、いずれも、その測定精度や汎用性から研究室の領域を出られないものが多いのが現状であり、新たな非接触インラインプロセス計測装置の開発が望まれている。本研究は、申請者が既に開発した画像処理装置を用いた散乱光計測システムによる散乱光の2次元的処理方法を利用して、画像処理散乱光インラインプロセス計測装置の開発を行うものであり、互いに具体的な実用化の検討を行うことを目的としている。本年度は、現有の実験室用レーザ散乱光計測装置を研究室用圧延機に取り付けてインラインプロセスで計測できるように改良を加えた。これとは別に、スクリーン上に投影された散乱光の画像処理に対し、現有の装置ではデータ処理に数分も要していたのを、新しい超高速A/Dボードを使用することにより予想を上回る数秒までに高速化することが可能となった。この結果は、実際の加工条件に対応できる計測が可能となったことを示しており非常に意義が大きかった。次に新たに改良した画像処理装置を取り付けた圧延装置を用いて、実際に具体的な計測を試みた。これらの具体的な計測結果から、試料表面に潤滑油が付着していると、測定結果に大きな影響を与えるという知見が得られた。この結果は実際の計測に当たっては、試料表面に付着する潤滑油の問題や測定物が振動する問題など、解決しなければならない問題点が未だ存在していることを示唆している。表面粗さは工業製品や機械部品の表面機能に関する重要な量であり、工業界においても重要な管理対象とされている。

近年、加工表面の表面性状のオンライン管理の要求にともない、光学的手法による非接触センサ、とりわけレーザ光線を用いたものがいくつか考案されてきた。しかし、いずれも2次元的に散乱した反射光を1次的に光学センサを用いて処理するもので、その測定精度や汎用性から、研究室の領域を出られないものが多いのが現状である。このような状況から新しい非接触インラインプロセス計測装置の開発が望まれている。申請者が既に開発した画像処理装置を用いた散乱光計測システム(特許公開中)は、反射散乱光を半透明性のスクリーンに投影し、散乱光分布の全体かもしくはほぼ全体の1枚の画像としてとらえることにより、非常に容易に散乱光分布の2次的処理が可能である。本研究は、この散乱光の2次元的処理方法を利用して、画像処理散乱光インラインプロセス計測装置の開発を行ったものである。本研究では、画像処理装置を用いた新しいレーザ散乱光による表面計測システムおよび評価方法を考慮し、その有効性を検討した。更に、本計測システムを用いてオンライン計測を行う際、問題となっていたシステムの高速化に対し、画像入出力ボードを高速処理可能なものにすること、また画像処理プログラムを高速なものに変更することにより、実験室レベルでのオンライン計測が可能なまでに成功した。このことは、さらに、計測システムの各部分について、より高速処理可能なものに変更していくことによって、一層の高速化が望めることを示した。さらに、オンライン計測において問題となる、油膜の影響、振動の影響、表面変化への追従性に対し、これまでの実験より次のことが分かった。1)油膜がある場合は2値化面積を大きくする。2)圧延における通常の振動に対し、本計測システムは影響を受けない。3)材料表面の変化に対し、高い追従性を持つ。
縄文時代における植物資源の食糧及び生活資材としての継続的利用の考古植物学的研究

青森県三内丸山遺跡の炭化材の樹種同定を行った。三内丸山遺跡は縄文時代の遺跡で、紀元前約4,000年から2,500年(縄文時代前期-中期)まで占有されていた。同定した炭化材は、発掘調査と概要報告の際には「第97号焼土遺構」と呼ばれた屋外炉において出土したものである。この屋外炉は第19・25・27・29次調査A区(グリッドVIII0-93)に位置し、同定した炭化材は炉の三つの層位(5、7、10層)から採取された。同定した樹種はクリ(Castanea crenata)、ヤナギ(Salix spp.)、ニワトコ(Sambucus racemosa)、ノリウツギ(Hydrangea paniculata)、サンショウ(Zanthoxylum spp.)などの5種類であった。とくに、クリの破片は全ての層位で最も多く出土した。第97号焼土遺構は三内丸山遺跡の占有の末期のものであり、炭化材の分析結果は遺跡の放棄直前にどのような樹種が燐料として使われ左のかを示している。また、当時の遺跡周辺の植生を間接的に示しでいる。分析結果をみると、クリ以外の炭化材も少灘は存在するが、屋外炉の全ての層位で、クリの炭化材が優占している。このことは、遺跡の放棄直前まで、クリが遺跡周辺で多量に利用できたことを示唆している。さらに、遺跡の放棄時までクリ林が存在した可能性も考えられる。これまでの三内丸山遺跡における花粉分析と出土炭化材の研究からは、縄文時代前・中期には遺跡周辺にクリが密生していたこと、そしてクリが日常生活によく利用されていたことが示されており、本研究の成果はこれらの研究成果と一致する。2006年7月から2007年4月までの研究は概して二つの主題に分けられる。第一は三内丸山遺跡から出土した炭化材の同定である。同定は三内丸山遺跡の第2屋外炉(グリッドVIII 0-93)から出土した炭化材を対象として実施した。同定された炭化材は全部で75点で、遺跡発掘者によって第2屋外炉の三つの層(5、7、10層)から採取されたものである。樹種はクリ(Castanea crenata)、ヤナギ(Salix spp.)、ニワトコ(Sambucus racemosa)、ノリウツギ(Hydrangea paniculata)、サンショウ(Zanthoxylum spp.)の5種類である。同定された炭化材の組織構造の画像はデジタルカメラを使って撮影し、保管した。この分析は放射性年代測定まで終了し、分析結果の報告準備が完了した。第二の研究主題は現生の木材を人為的に炭化させ、炭化プロセスによる木材の組織構造の変化を観察するものである。今まで東北大植物園の一帯で約20種類の現生木材を採集し、その一部分からプレパラートを作成し、一部分は人為的に炭化させた。それから、現生木材と炭化材を比較し、炭化による木材の組織構造の変化、質量と体積の減少程度などを観察した。この実験は考古遺跡から出土する炭化材の同定に使われる比較標本を製作するのが第一の目的である。さらに、異なる種類の木材が同じ炭化状態の中でどう変化するかを観察し、炭化材による植生変遷の理解を補完するのを目的とする。
フラクタル次元解析による小児脳波の研究(てんかんを中心に)

1.補助金にて購入したA/Dコンバータ-付データ取込システムで脳波計とコンピュータとを直結し、脳波解析システムの精度と速度を向上させた。本研究では、脳波を生み出す非線形力学系システムのダイナミクスの自由度数(次元)を示す相関次元につき、以下の点を検討した。・健常者の、小児期前青年期での年齢による推移・健常群と小児欠神てんかん群との比較2.対象健常群21例(6歳11カ月24歳11カ月、平均13歳1カ月)小児欠神てんかん群6例(7歳4カ月21歳1カ月、平均12歳3カ月)安静覚醒閉眼時における左後頭部(O_1)導出脳波につきフラクタル次元解析を行ない、相関次元を求めた。3.結果(1)O_1での相関次元(mean±SD):健常群3.24±0.14小児欠神てんかん群3.21±0.11(2)相関次元に関する両群の差:有意差なし(3)相関次元の年齢による推移:健常群相関次元と年齢との間に相関なし(r=0.07)小児欠神てんかん群相関次元と年齢との間に相関なし(r=0.20)4.小児期前青年期の後頭部導出脳波(α波が主成分)の相関次元は年齢によらず4未満の値で、比較的少数自由度の決定論的ダイナミクスに従うこと、その発生機構をモデル化するには少なくとも4自由度が必要であることがわかった。小児欠神てんかん群は、健常群との間に有意差を示さなかった。今後は、発作波が局在するてんかん症例につき、その部位での相関次元の比較検討などを予定している。