hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
朝の軽運動は概日リズムを整える

本研究は,朝の軽運動が生理指標の概日リズムを整える科学的根拠を明らかにするために,朝の軽運動が脊髄の興奮性に及ぼす影響について検討した.朝運動習慣の有無に関わらず,朝運動により夕刻の最大筋力,直腸温,心拍数に変化はみられなかった.一方,夕刻のH波振幅は,朝運動習慣を有する者で高値を示し,朝運動習慣の有無で朝運動の効果が異なることが明らかになった.このことは,朝運動習慣者における朝運動の実施が脊髄の興奮性の概日リズムを整え,夕刻のフィットネスレベル向上の可能性を示唆する.早朝は生体がアンバランスな状態であることから,適切な運動によって脳,神経系および筋系の活動性の閾値に刺激を与え,一日の運動パフォーマンス向上や良いコンディショニング調整を可能にすると考える.つまり,朝の軽運動は,「運動」がトリガーとなり,1日のリズムを整え,夕方のフィットネスレベルを亢進させると考えられる.本研究は,朝の軽運動が生理指標の概日リズムを整える科学的根拠を明らかにすることを目的とした.平成26年度は,一過性の朝軽運動が脊髄の興奮性の概日リズムを整える可能性について検討した.成人男性8名を対象とした.朝運動の効果を確認するために,朝軽運動を行う朝運動条件,朝運動を行わないコントロール条件を設定した.両条件において16時に下肢最大筋力および上肢最大筋力を測定した.朝軽運動の種類は,ハンドエルゴメーター(上肢運動)とした.朝運動条件における運動時刻は8時30分,運動強度は最大酸素摂取量の40%強度,運動時間は30分とした.測定項目は,直腸温,心拍数,自律神経系調節,最大筋力,H反射(脊髄の興奮性評価),歩数(1日500歩以内に制限)とした.本研究では,1朝運動の有無で夕方時の最大筋力は変化しないこと,2朝運動の有無で夕刻の生理学的パラメーターは変化しないこと,3脊髄の興奮性は朝運動により低下傾向を示すことが明らかになった.脊髄の興奮性に関しては個人差も大きく,朝軽運動が脊髄の興奮性の概日リズムを整える可能性を示唆するにはいたらなかった.平成27年度は朝運動習慣をもつ被験者を対象に研究を進めることで,朝運動の効果を検証できると考える.早朝は生体がアンバランスな状態であることから、適切な運動によって脳、神経系および筋系の活動性の閾値に刺激を与え、一日の運動パフォーマンス向上や良いコンディショニング調整を可能にすると考える。つまり,朝の軽運動は,「運動」がトリガーとなり,1日のリズムを整え,夕方のフィットネスレベルを亢進させると考えられる.平成27年度は,朝運動習慣者における一過性の朝軽運動が脊髄の興奮性の概日リズムを整える可能性について検討した.健康な成人男性7名を対象とした.被験者は定期的に朝運動を実施しており,朝型の生活パターンを有している者(Honeの質問紙結果)であった.朝運動の効果を確認するために,朝運動を行う朝運動条件,朝運動を行わないコントロール条件を設定した.朝運動の種類は,ハンドエルゴメーター(上肢運動)とした.朝運動条件における運動時刻は8時30分,運動強度増加は最大酸素摂取量の40%強度,運動時間は30分とした.両条件において16時に下肢最大筋力および上肢最大筋力を測定した.測定項目は,直腸温,心拍数,自律神経調節,最大筋力,H反射(脊髄の興奮性評価),歩数とした.本研究では,1朝運動の有無で朝運動習慣者における夕刻の最大筋力は変化しないこと,2朝運動の有無で朝運動習慣者における夕刻の生理学的パラメーターは変化しないこと,3朝運動により夕刻のH波振幅が増加傾向を示すことが明らかになった.朝運動による夕刻のH波振幅増加は,朝運動が夕刻の脊髄の興奮性を亢進させることを示唆している.つまり,朝運動習慣を有することが夕刻のフィットネスレベル向上に寄与している可能性を示唆する.本研究は,朝の軽運動が生理指標の概日リズムを整える科学的根拠を明らかにするために,朝の軽運動が脊髄の興奮性に及ぼす影響について検討した.朝運動習慣の有無に関わらず,朝運動により夕刻の最大筋力,直腸温,心拍数に変化はみられなかった.一方,夕刻のH波振幅は,朝運動習慣を有する者で高値を示し,朝運動習慣の有無で朝運動の効果が異なることが明らかになった.このことは,朝運動習慣者における朝運動の実施が脊髄の興奮性の概日リズムを整え,夕刻のフィットネスレベル向上の可能性を示唆する.平成26年度に実施を予定した研究課題について,概ね遂行できたものと考える.朝軽運動の効果について,一部分を明らかにすることができたと考える.今後は,朝運動習慣がある対象者数を増やし更なる検討を行う予定である.平成27年度の研究課題は研究協力者とすでに打ち合わせも行っている.健康科学平成27年度は,平成26年度の実験方法と同様の手法を用いて,対象に朝運動習慣がある被験者で行う予定である.夕方運動時のパフォーマンス評価には,最大筋力に加えて敏捷性測定を追加で行う予定である.また,朝運動習慣がある対象者数を増やし更なる検討を行う予定である.得られた研究成果は,国内学会(日本体力医学会大会,日本体育学会大会など)で公表し,評価を受ける.原著論文として学術雑誌に投稿する.ホームページ等に本研究結果を公表し,本研究の知見普及に務める.
非ヘム鉄錯体による酸素分子の活性化と炭化水素の選択的官能基化

非ヘム鉄を活性中心とするカテコールジオキシゲナーゼおよびモノオキシゲナーゼの機能を発現する非ヘム鉄錯体触媒を開発し,反応の活性と選択性を制御する因子を解明することを目的に,反応と錯体構造,電子構造解析を行った。カテコール鉄錯体を用いて両反応を行うことが可能となり,両反応の統一的な理解に役立つ情報が得られた。カテコール鉄錯体の溶液中の構造についてX線吸収スペクトルとESRスペクトルを中心に分光学的検討を行った。FeCl_3/pyridine/catecholで生成する錯体は、THF溶液では5配位単核錯体で,鉄に配位したセミキノンラジカルであることが分かった。これにピリジンを加えると,ピリジンが配位した6配位の高スピン鉄3価の錯体となることが明らかになった。この変化はセミキノナート鉄(II)とカテコラート鉄(III)錯体間の平衡の存在を示し,従来の我々の提案を支持するものである。一方,酸素化が進むためには過剰のカテコールの存在が重要であることがわかったので,カテコール錯体のカテコール配位子交換反応をスペクトル法およびD化カテコールを用いた同位体法によって検討した。その結果,カテコール配位子は,外部のカテコールと容易に交換するが,酸素との反応は配位したカテコールが優先的に起こることが明らかになった。さらに,3価鉄によるIntradiol型開裂と2価鉄によるExtradiol型開裂の制御機構を解明する為に,THF/py系とは別にTHF/H_2O系で反応を行ったところ,反応活性が水の濃度に著しく依存するばかりか,水濃度によりIntradiol/Extradiol選択性が変化することが見いだされた。特に,水濃度の低いところではExtradiol型反応が優先するのに対し,水濃度が高くなるとExtradiol型反応が阻害されることがわかったモノオキシゲナーゼ型反応については,本研究では,ヒドロキノンの電子状態を置換基を変化することで調整することができること,また,鉄の電子状態をカテコール鉄錯体を用いることによりカテコールの置換基で調整できることを明らかにした。
カーボンナノチューブを用いた電力設備診断用ガスセンサの開発と応用

本研究では、社会基盤を支える電力輸送設備の更なる信頼性向上を実現するため、電力輸送設備としてSF_6ガス絶縁電力機器(GIS)を対象として、ナノテクノロジーを駆使したSF_6分解ガス検出によるオフライン・オンライン診断の両方に対応できるGIS監視用カーボンナノチューブ(CNT)ガスセンサの開発を目的として研究を行った。[1]カーボンナノチューブガスセンサを用いたGIS内部の部分放電検出独自に開発した液体中での誘電泳動集積法によりCNTをマイクロ電極間に集積してデバイス化し、CNTガスセンサを作製することに成功した。SF_6ガスを封入した実規模GISモデルタンク内部にCNTガスセンサを設置してタンク内部で部分放電を発生させた。部分放電発生に伴いセンサコンダクタンスが増加し、作製したCNTガスセンサを用いて部分放電により発生したSF_6分解ガスの検出が可能であることを実証した。[2]SF_6分解ガス輸送過程の解析及びSF_6分解ガスの同定SF_6分解ガスの濃度分布は従来指摘されている濃度勾配による拡散現象による分布と異なり、部分放電発生に伴うコロナ風に著しく影響されることを明らかにした。また、GIS内で発生しているSF_6分解ガス成分は、実験的及び理論的検討の結果、SF_4、SOF_2、HFの3種類で、SF_4寄与が最も大きいことがわかった。[3]実機GIS応用に向けた検討SF_6の導入・回収路配管へのガスセンサ設置を検討した。配管内にガスセンサを設置した場合、コロナ風の影響が及ばない位置であるため応答量も減少したが、外部配管内でも部分放電によるSF6分解ガスの検出が可能であることを示した。本研究では、社会基盤を支える電力輸送設備の更なる信頼性向上を実現するために、ナノテクノロジーを駆使したSF_6分解ガスの高感度検出によるオフライン・オンライン診断の両方に対応できる小型で低コストなSF_6ガス絶縁電力機器(GIS)監視用カーボンナノチューブ(CNT)ガスセンサを開発することを目的とする。本研究で開発するガスセンサは、GIS内部の部分放電によって発生するSF_6分解ガスを検出することにより外部電磁ノイズの影響を受けないオンライン監視によるトレンド管理・診断やオフライン診断への適用が可能であるなどの特徴がある。本年度は主に下記のテーマについて実験を行った。得られた主な結果を以下にまとめる。[1]CNTガスセンサの作製・独自に開発した誘電泳動インピーダンス計測法を用いて単層CNTをセンサ用マイクロ電極間に集積し、ガスセンサを作製した。NO2(酸化性ガス)、NH3(還元性ガス)を用いてガスセンサとしての動作確認を行った。その結果、作製したCNTガスセンサはppmオーダのNO2、NH3を検出可能であることがわかった。・CNTに吸着したガス分子は、紫外光を照射することにより脱着可能であり、繰り返し使用可能であることを示した。・実規模GISモデルタンクにCNTガスセンサを設置してPDを発生させ、SF_6分解ガスに対するセンサ応答を調べた。その結果、SF_6分解ガスをコンダクタンスの変化として検出可能であることがわかった。・一定濃度のSF_6分解ガスに対するセンサ応答信頼性の評価法として、NO2応答によるCNTガスセンサの校正法の有用性を示した。[3]温度制御によるCNTガスセンサの安定化及び高感度化・環境温度の変化によってCNTガスセンサのコンダクタンスが変動し、分解ガス検出の妨げになることが予想される。また、GISタンク内の分解ガスが拡散するため、センサ応答が低下する可能性がある。そこで、CNTガスセンサの安定化及び高感度化について検討した。その結果、センサの動作温度を60-80°Cとすることにより、センサの安定化及び高感度化を同時に達成できることがわかった。カーボンナノチューブガスセンサをSF6ガスを封入したガス絶縁機器模擬タンクの内部に配置し、故障点を模擬した部分放電(PD)により発生するSF6分解ガスを検出する。

また、CNTガスセンサをGIS設備診断へ適用する際、CNTガスセンサ応答に寄与するSF6分解ガスの同定やセンサの設置場所、安定性などは重要な検討課題である。そこで、実用化への検討課題を含めて以下のテーマについて研究を行った。[1]CNTガスセンサ応答のSF6圧力依存性について検討カーボンナノチューブガスセンサ応答に対するSF6ガス圧力依存性を調査した結果、センサ応答はSF6ガス圧力に比例して増加し、高圧力ほど検出が容易であることがわかった。[2]GISタンク内部のSF6分解ガスの輸送過程ついての検討SF6分解ガスの濃度分布は従来指摘されている濃度勾配による拡散現象による分布と異なり、部分放電発生に伴うコロナ風に著しく影響されることを明らかにした。コロナ風によるSF6分解ガスの輸送過程を定量評価した。その結果、部分放電がタンク内で定常的に発生する場合には、SF6分解ガスはコロナ風によって濃度勾配による拡散よりも速く輸送されることを明らかにした。[3]SF6分解ガス種の同定GIS内で発生しているSF6分解ガス成分は、実験的及び理論的検討の結果、SF4、SOF2、HFの3種類で、SF4寄与が最も大きいことがわかった。[4]CNTガスセンサの実用化へ向けての検討GISタンク内部へのガスセンサの設置が困難な場合を想定して、SF6の導入・回収路配管へのガスセンサ設置を検討した。配管内にガスセンサを設置した場合、コロナ風の影響が及ばない位置であるため応答量も減少したが、外部配管内でも部分放電によるSF6分解ガスの検出が可能であることを示した。
遺伝子の分析によるヒトおよび動物ロタウイルスの生態と進化に関する研究

1.5株のウマロタウイルス(FI-14、FI-23、H2、H1、L338)を用いて、それらの株間での関連、および他の動物ロタウイルスとの関連をRNA-RNAハイブリダイゼーションで検討した。FI-14、FI-23およびH2は互いに遺伝的関連性が高いが、L338は他のウマロタウイルスとの遺伝的関連性は低いことが判明した。これら4株はいずれもヒトおよび他の動物ロタウイルスとの関連性は示されなかったが、H1株のみ、ブタロタウイルス(OSU、Gottfried、YM)と高い遺伝的関連性を示した。2.タイ国の下痢症患者から分離したMc345およびMc323株が、ヒトロタウイルスよりもブタロタウイルスに近い遺伝子構成を有していることが示された。これらの株のVP7およびVP4遺伝子の塩基配列を決定した結果、VP7の血清型はともにヒトロタウイルスに特有のG9であったが、VP4は、他のロタウイルス株のVP4のアミノ酸配列と65.682.3%と低い相同率を示し、そのなかでは、無症候性株のVP4にやや類似していた。3.北海道の軽種馬育成牧場で分離したウマロタウイルスCH3株のVP7およびVP4遺伝子の塩基配列を決定した結果、CH3のVP7血清型はG13、VP4はH2、FI-14株と類似していることが判明した。4.すでに決定済みのヒトロタウイルスMc35株(G10)、ウシロタウイルス3株、ウマロタウイルス5株、イヌロタウイルス2株、ネコロタウイルス2株に加え、上述の新たな株のVP4のアミノ酸配列をもとに、系統樹を作成した。こうして、ヒトおよび各種動物ロタウイルスのVP4遺伝子を中心として遺伝的関連を明らかにすることができた。本研究は、ヒトおよび各種動物由来ロタウイルスについて、RNAーRNAハイブリダイゼ-ションおよびウイルスRNAの塩基配列の決定により、各種ロタウイルスの遺伝的近縁性、ひいてはその生態と進化を明らかにすることを目的とする。1.従来異なるロタウイルス株遣伝子相互間の総体的類縁性はRNAーRNAハイブリダイゼ-ションにより検討され、ヒトロタウイルス(HRV)については亜群IIに属するHRV(血清型1、3、4、9型を含み、仮に第1群と呼ぶ)、亜群Iに属するHRV(血清型2、8型、第2群と仮称)、これらのいずれとも異なるHRV(AUー1株ほかを含む、第3群と仮称)に大別されている。そこで本研究では現在までに分離報告された各種の動物ロタウイルスを海外の研究者より分与を受け、交叉ハイブリダイゼ-シヨンによりヒトと動物ロタウイルスの遺伝的近縁性を検討した。2.近年我々がフィリピン人小児より分離した亜群I、血清型12HRV(L2b株)は上記第2群に属することが判明した。3.タイの下痢症の患牛より多数の株を分離した。そのうちの1株A5株は、従来主としてヒトから分離された血清型8に属し、他は10型と同定された。従来の分離株(血清型6、10)を含めウシRV相互間の遺伝的関係を検討した結果、血清型の相違にかかわらず、A5株を含むこれらのウイルスは同一動物種(ウシ)内でかなり高い相同性を有していた。4.また各型のウシRVはHRV69M株(血清型8、亜群I)と中等度の近縁性を示し、69M株以外の第2群HRVともある程度の近縁性を示したが、第1群HRVとは殆ど無関係であった。5.PCRによるVP7遺伝子の増幅とこれによる血清型別(serotyping)の方法を確立した。当初予定したノーザンブロッティング法による各種ロタウイルス間の遺伝的類縁性検討の前に,各動物種由来ロタウイルス(ウシ5株,ウマ3株,イヌ2株,ネコ2株,ヒト1株)について,病原性と宿主細胞増殖性および血清型特異性を規定するとされるVP4およびVP7抗原コード遺伝子の塩基配列を決定し以下の知見を得た。1.5株のウシロタウイルスのうち61A株(VP7血清型G10)のVP4はUK株(G6)のVP4と,A5株(G8)のVP4はNCDV株(G6)のVP4とそれぞれ高い相同性を示した。2.A44株,B223株,KK-3株(それぞれタイ,アメリカ,日本での分離株:いずれもG10)のVP4は,これまで報告されたVP4と系統的にかけ離れており,相同性は低く(5060%),また4個のアミノ酸が欠失していた。3.3株のウマロタウイルスの中で,H2株,FI-14株(G3)のVP4は互に類似しているが,L338株(G13)のVP4とは異なっていた。4.2株のイヌロタウイルスK9株,CU-1株(G3)とネコロタウイルスCat97株(G3)のVP4では互いに相同性が高かった(95%以上)が,もう1株のネコロタウイルスCat2(G3)のVP4はこれらの株と異なり,ヒトロタウイルスK8株(G1)のVP4とのみ高い類似性を示した。5.ヒトロタウイルスMc35株(G10)のVP4は嚴密には、動物ロタウイルスを含めて従来報告されているいずれのVP4とも異なることが示された。coding regionの塩基およびアミノ酸配列の他のウイルスとの一致率は,VP4(又はP)

血清型の1つの群を代表するK8株の場合を除き,66.7-68.8%および64.9-70.8%を示した。一方,K8株とのhomologyはそれぞれ77.7%と85.8%であった。單クロン抗体との反応性をも考慮すると,Mc35株のVP4はK8-VP4群に属しその1亜型と考えられた。このように,ロタウイルスVP4は動物種特異性を示すとともに,同一種内でも複数のPタイプが存在すること,異なる種間での類似性も稀に存在することが示された。1.5株のウマロタウイルス(FI-14、FI-23、H2、H1、L338)を用いて、それらの株間での関連、および他の動物ロタウイルスとの関連をRNA-RNAハイブリダイゼーションで検討した。FI-14、FI-23およびH2は互いに遺伝的関連性が高いが、L338は他のウマロタウイルスとの遺伝的関連性は低いことが判明した。これら4株はいずれもヒトおよび他の動物ロタウイルスとの関連性は示されなかったが、H1株のみ、ブタロタウイルス(OSU、Gottfried、YM)と高い遺伝的関連性を示した。2.タイ国の下痢症患者から分離したMc345およびMc323株が、ヒトロタウイルスよりもブタロタウイルスに近い遺伝子構成を有していることが示された。これらの株のVP7およびVP4遺伝子の塩基配列を決定した結果、VP7の血清型はともにヒトロタウイルスに特有のG9であったが、VP4は、他のロタウイルス株のVP4のアミノ酸配列と65.682.3%と低い相同率を示し、そのなかでは、無症候性株のVP4にやや類似していた。3.北海道の軽種馬育成牧場で分離したウマロタウイルスCH3株のVP7およびVP4遺伝子の塩基配列を決定した結果、CH3のVP7血清型はG13、VP4はH2、FI-14株と類似していることが判明した。4.すでに決定済みのヒトロタウイルスMc35株(G10)、ウシロタウイルス3株、ウマロタウイルス5株、イヌロタウイルス2株、ネコロタウイルス2株に加え、上述の新たな株のVP4のアミノ酸配列をもとに、系統樹を作成した。こうして、ヒトおよび各種動物ロタウイルスのVP4遺伝子を中心として遺伝的関連を明らかにすることができた。
気候変動への適応に資するグリーンインフラストラクチャーの導入モデルの検討

昨年度に引き続き、日本国内のグリーンインフラ(以下GI)導入実態及び導入可能性の現地調査を19箇所で行った。確認できたGIのタイプ内訳は、水流・水体が8件、公園が12件、境内林が1件、樹林地が1件、街路樹が1件、緑化屋根が1件、施設の園地が1件、私有の個人庭園が2件、農耕地が1件である(重複があるので合計は19件とならない)。GIのタイプは、英国リバプールのGI戦略(Mersey Forest, 2010)におけるGIの類型を参考にした。そこでは、GIをタイプ別にマッピングするという観点から、中縮尺(2万5千分の120万分の1)の地図上に表現可能な規模の土地利用のタイプとなっていることから、必ずしもGIの本質的な特徴を示すものとはなっていない。例えば裸地面積の割合が高い公園と低い公園では、雨水を地下浸透させる能力に差があるというように、一口に公園といっても、GIとしての機能や程度はまちまちである。したがって、GIの機能とそれを発現させる形態(空間的条件)については、図上ではなく現地で確認する必要がある。そうした視点からも現地調査を行った結果、GIのタイプによって、機能と形態の特徴的なパターンがいくつかみられた。また、GIとしての機能を高められる余地がまだまだある。そのためにクリアしなければならない様々なバリアもまた存在することが現地調査によって明らかとなった。加えて、現状ではGIと呼べないが、今後適切な整備や改良を行うことによってGIとして機能しうる空間条件を備えている、またそのようなニーズが地域にあるという事例も少なからず確認された。街路や住宅、事業所等の部門におけるGIの導入実態および導入可能性については、未だ十分な事例が得られていないが、今後事例調査を進めていく上で有効と考えられる、グリーンインフラの導入可能性に関するいくつかの作業仮設が構築できた。研究計画調書に示した、グリーンインフラ導入における3つの要素とバリア:機能と類型(ニーズ、デザイン、施工)、空間条件(立地条件、敷地条件)、事業スキーム(実施の体制、資金調達、法制度)のうち、事業スキームについては関係者への聞き取りが必要になり、その調整が難しいことから当初の予定よりも大幅に遅れている。このためなかなか街路や住宅、事業所の事例収集と現地調査が進んでいない状況にある。各事例に係る事業スキームに関する調査が遅れているので、この部分に傾注する。同時に街路や住宅、事業所の事例収集と現地調査を進める。英国のグレーターロンドン及びテムズゲートウェイにおけるクイーンエリザベスオリンピック公園(以下QEOP)を対象として、グリーンインフラ(以下GI)の計画とその意義について検証し以下の結果を得た。QEOPの計画・事業は、人為の影響を強く受ける環境下において、GIの創出とハビタットの創出を統合する形で実施に移された。気候変動への適応という目的のもと、生態系の機能を活かしたGIの計画を通じて河川とその氾濫原の湿地・沼沢地、バイオスウェール、レインガーデン等が一体的に整備された。バイオスウェール、レインガーデン等、デザインされた要素の強いものだけでなく、河川や湿地・沼沢地等、保全または再生された生態系もGIとみなされていた。また、それらGIは生物多様性アクションプラン(BAP)においてはハビタットと見なされ導入されていた。例えば、アシ原・ヨシ原、湿性樹林地として導入されたGIはハビタットそのものであり、バイオスウェール等のGIもハビタットの中に導入されていた。そこではハビタットの創出が、BAPにおいては目的として,またGIの計画においてはGIを機能させるための手段として位置づけられていると考えられた。逆に、GIの導入をハビタット創出の手段としてとらえることも可能である。また、欧米と同様に、植生・土壌等による自然のプロセスを通じて様々な生態系サービスを人間社会に提供する土地・施設を総称する概念としてGIを定義したうえで、日本でのGIの導入実態及び導入可能性について調査を行った。具体的には、洪水リスクの高い真間川流域、鶴見川流域を対象にGIの導入実態の調査を行ったほか、海外のGI導入例に照らし同様の導入が可能な立地や敷地について、東京の都立公園を対象として予備的な調査を行った。その結果、欧米と同様の定義に照らし、GIと呼びうる事例、GI導入の可能性がある公園・河川等を多数確認できた。日本におけるグリーンインフラ(以下GI)の社会実装を推進するという観点、また、本科研の準備段階として実施した前回の科研(JP26450490)でかなりの海外調査の実績を得たことから、平成29年度は日本でのGIの導入実態及び導入可能性の調査を最優先した。その過程で、日本にGIを導入するうえでの諸課題をある程度明らかにした上で海外の事例をみることが有効であるとの認識に至り、海外調査は事例を厳選して平成30年度以降に実施することとした。日本でのGIの導入実態及び導入可能性については、河川および公園を対象としてある程度の見通しを得ることができたが、街路や住宅、事業所については十分な仮説を構築できなかった。進捗状況の区分はこの点を考慮した結果となっている。

GIのタイプは、英国リバプールのGI戦略(Mersey Forest, 2010)におけるGIの類型を参考にした。そこでは、GIをタイプ別にマッピングするという観点から、中縮尺(2万5千分の120万分の1)の地図上に表現可能な規模の土地利用のタイプとなっていることから、必ずしもGIの本質的な特徴を示すものとはなっていない。例えば裸地面積の割合が高い公園と低い公園では、雨水を地下浸透させる能力に差があるというように、一口に公園といっても、GIとしての機能や程度はまちまちである。したがって、GIの機能とそれを発現させる形態(空間的条件)については、図上ではなく現地で確認する必要がある。そうした視点からも現地調査を行った結果、GIのタイプによって、機能と形態の特徴的なパターンがいくつかみられた。また、GIとしての機能を高められる余地がまだまだある。そのためにクリアしなければならない様々なバリアもまた存在することが現地調査によって明らかとなった。加えて、現状ではGIと呼べないが、今後適切な整備や改良を行うことによってGIとして機能しうる空間条件を備えている、またそのようなニーズが地域にあるという事例も少なからず確認された。街路や住宅、事業所等の部門におけるGIの導入実態および導入可能性については、未だ十分な事例が得られていないが、今後事例調査を進めていく上で有効と考えられる、グリーンインフラの導入可能性に関するいくつかの作業仮設が構築できた。研究計画調書に示した、グリーンインフラ導入における3つの要素とバリア:機能と類型(ニーズ、デザイン、施工)、空間条件(立地条件、敷地条件)、事業スキーム(実施の体制、資金調達、法制度)のうち、事業スキームについては関係者への聞き取りが必要になり、その調整が難しいことから当初の予定よりも大幅に遅れている。このためなかなか街路や住宅、事業所の事例収集と現地調査が進んでいない状況にある。上述したように海外事例についてはかなりの調査蓄積が得られていることから、海外調査は追加的、限定的に実施し、むしろ日本国内(総合治水対策特定河川および特定都市河川浸水被害対策法の適用された地域)の調査を重点的に行う方向で研究計画を変更する。その際、当初の研究計画において一部地域に限定していた国内調査を、可能な限り多くの地域で実施して多様な事例の収集に努める方向と、特定地域におけるGI導入可能性の調査を可能な限り詳細に行う方向の、二方向から再検討する。昨年度、十分な事例調査ができなかった、街路・住宅・事業所等の部門について、平成30年度以降は重点的に時間を割いていくこととする。各事例に係る事業スキームに関する調査が遅れているので、この部分に傾注する。同時に街路や住宅、事業所の事例収集と現地調査を進める。当該年度実施する予定だった海外調査を次年度以降に回し、当該年度は近在の国内調査を主に実施したため。上述した調査の遅れおよび海外調査を延期(国内調査を優先)しているため。平成31(令和元)年度は国内外の調査(研究計画調書に示した調査地を含む複数の調査地)のための旅費等、調査データの整理のための研究補助員への謝金、論文投稿料および学会参加費等を中心に執行する予定である。
がん抑制遺伝子PTENの関与する悪性脳腫瘍の特徴

1)PTENfloxマウスの作成:フオスファターゼドメインを含むエクソン4-5がloxP配列ではさまれたtargeting vectorを作成し、flox/+のES細胞をblastocystにinjectionしflox/+マウスを得た。2)PTENfloxマウスがin vivoで働く確認:PTENfloxマウスがin vivoできちんと働くことを確かめるため、またさらにPTENヘテロ変異マウスが自己免疫病を呈することよりPTENの免疫における役割の解析をもかねて、Lck-CrePtenflox/-マウスを作成し、T細胞特異的にPTENを変異させた。胸腺細胞ではPTENはDNAレベルでも蛋白レベルでも95%の欠失を認め、この変異はnull mutationであった。また、Lck-CrePtenflox/-マウスは生後17週以内に全例CD4白血病に罹患して死亡した。3)脳特異的欠失マウスの作成:脳のとくにグリアで強く発現するGFAP-Creマウス及びMBP-CreマウスとPTENloxPマウス及びPTEN+/-マウスをかけあわせ、GFAP-CrePTENflox/-,MBP-CrePTENflox/-マウス作成のためのかけあわせが現在進行中である。4)PTENヘテロマウスの長期観察:PTENヘテロマウスをさらに長期観察したところ、いままで報告されたリンパ腫、前立腺癌、甲状腺癌、子宮内膜異形成、リンパ性腸ポリープ以外に子宮内膜癌、乳癌の発生をみたがグリオーマの発生はなかった(Cancer Research投稿中)。1)PTENfloxマウスの作成:フォスファターゼドメインを含むエクソン4-5がIoxP配列ではさまれたtargetingvectorを作成し、flox/+のES細胞をblastocystにinjectionしflox/+マウスを得た。
MANETにおける需要を考慮した情報の登録と検索

本研究の成果として,MANETにおける需要を考慮した情報の登録と検索のための方式を考案し,これをシミュレータ上に実装,評価を行った.具体的には,大勢の人が集まる繁華街,駅前,ショッピングモール,イベント会場などで個々の携帯端末が持っている様々な情報を共有して有効利用するために,MANETを構築し,その上でデータベースシステムのように情報登録・検索を行う仕組みを提案した.扱う情報はインターネット上のウェブサイトにはないような,イベントサイトでの混雑状況,電車の遅延情報,レストランの席の空きやサービスタイムのようなものを想定する.そのデータは関連する位置やキーワードと,データ本体からなるものとする.データ本体は画像,音声,テキスト等を扱えるとする.提案方式では,運用領域を前もってエリアと呼ぶ部分領域に分割し,レコードとよぶユーザデータをカテゴリに分類する。そして各エリアにおけるカテゴリごとの需要を観測する.それらのレコードに対する需要が最も高いエリアの端末にレコードを割り当てることによって平均応答時間,通信帯域,バッテリ消費量を削減することが可能となる.対象領域を長方形の領域に分割し,ノードを領域内にランダムに配置したシミュレーションを行い,提案方式によって通信量を抑え,平均応答時間を短くすることが可能であることを報告した.また,本稿では,提案方式が現実の都市環境でうまく動作するか確かめるために,大阪駅周辺の領域を対象に,モバイルノードを実際に測定した歩行者の密度分布に従って道路上に配置し,密度を一定に保つように一定速度で移動させ,情報伝達のシミュレーションを行った.その結果,現実の歩行者の密度分布と移動速度においても,提案方式により,MANET上の情報検索を,十分に少ない通信量および短い平均応答時間で実現可能なことを確かめた.ユーザ需要に基づくデータの複製配置を利用した,MANETでの効率の良い情報検索を行うための,新しい方式を提案した.提案方式では,データレコードは,移動ノードのみからなるシステムに登録され,また検索される.情報の最小単位であるレコードに,カテゴリ番号を付加する.各カテゴリ番号はそれぞれシステムであらかじめ定められたキーワードに対応する.提案手法の運用領域はエリアと呼ばれる正方形領域に分割されているとする.それぞれのカテゴリのデータを,そのカテゴリの情報を求めているユーザが多い幾つかのエリアに関連付け,それらの領域内のノード群に複数することを基本方針とする.システムは周期的にカテゴリごとエリアごとに送信されたクエリの数を階層的フラディングを用いて比較的少ない数のメッセージで収集・伝播する.計測した需要情報は全ノード間で共有され,この情報に基づいて,データレコードを高需要エリアの近傍に保持する.移動端末群が,収集された需要情報から応答期間,通信コスト,データアクセス率の点で準最適な複製配置を自律的に決定するアルゴリズムを開発した.特定のエリアへの複製レコード送信やクエリメッセージ送信・結果受信の手段として,地理情報を利用した経路制御プロトコルの一つであるGPSRを用いる.大阪駅周辺の地図および実測したノード密度を用いたシミュレーションを通して,提案方式が実用上十分な性能を示すことを確かめた.上記の研究内容を論文としてまとめ,国際会議Mobiquitous 2007と,情報処理学会論文誌に投稿した.これらの論文は現在査読中である.本研究の成果として,MANETにおける需要を考慮した情報の登録と検索のための方式を考案し,これをシミュレータ上に実装,評価を行った.具体的には,大勢の人が集まる繁華街,駅前,ショッピングモール,イベント会場などで個々の携帯端末が持っている様々な情報を共有して有効利用するために,MANETを構築し,その上でデータベースシステムのように情報登録・検索を行う仕組みを提案した.扱う情報はインターネット上のウェブサイトにはないような,イベントサイトでの混雑状況,電車の遅延情報,レストランの席の空きやサービスタイムのようなものを想定する.そのデータは関連する位置やキーワードと,データ本体からなるものとする.データ本体は画像,音声,テキスト等を扱えるとする.提案方式では,運用領域を前もってエリアと呼ぶ部分領域に分割し,レコードとよぶユーザデータをカテゴリに分類する。そして各エリアにおけるカテゴリごとの需要を観測する.それらのレコードに対する需要が最も高いエリアの端末にレコードを割り当てることによって平均応答時間,通信帯域,バッテリ消費量を削減することが可能となる.対象領域を長方形の領域に分割し,ノードを領域内にランダムに配置したシミュレーションを行い,提案方式によって通信量を抑え,平均応答時間を短くすることが可能であることを報告した.また,本稿では,提案方式が現実の都市環境でうまく動作するか確かめるために,大阪駅周辺の領域を対象に,モバイルノードを実際に測定した歩行者の密度分布に従って道路上に配置し,密度を一定に保つように一定速度で移動させ,情報伝達のシミュレーションを行った.その結果,現実の歩行者の密度分布と移動速度においても,提案方式により,MANET上の情報検索を,十分に少ない通信量および短い平均応答時間で実現可能なことを確かめた.
オブジェクト指向分析知識を機能推論により自動学習する方式の研究

日本語要求仕様を構文解析・意味解析し意味フレーム群に展開するSAGE、意味フレーム群を元にオブジェクト指向分析し、分析図を自動生成するCAMEO、CAMEOの分析ルール群を自動的に更新するTHERESの3つのシステムを開発した。SAGEについては、解釈木構築を枝刈り手法の考案や分枝限定法を適用することで、1文あたりの平均解析時間分を15秒程度に短縮できた。また、語意と格の決定において、統計的尤もらしさを求める新しい計算法、経験ルールを用いた複文の解析法、品詞情報の利用、読み情報の利用といった手法を適用することで、実用に近い精度(語意正解率が82.1%、格正解率が77.8%)を実現できた。THERESについては、全体のプロトタイプが完成した。THERESは、まず誤ったルールRを探し、次にこれが導出する正・負事例を分離するルールD(弁別ルール)をprogolを用いて獲得し、最後にRのボディ部にDのボディ部を論理積の形で加える。このような修正方式は、エキスパートが作成した既存のルールに例外に対する漏れていた制約を加えるのに似ており、事例から帰納学習で獲得したルールで基本のルールを置き換えるのに比べて、より実際的である。今後の課題は、新生事例に対して学習された新ルールが一般すぎる、負事例のみからの更新ができない、などの問題を解決すること、またルール述語の修正に当たって既存の基本述語のみを用いるという前提条件を緩和できる更新方法の確立が課題になる。日本語要求仕様をオブジェクト指向分析し、分析図を自動生成するシステムを開発するという当初の目的を達成するために、97年度の研究成果として、全体を3つのシステムに分けることにした。第1は日本語文章を解析し意味フレーム群に展開するシステムSAGEである。第2は意味フレーム群を入力しオブジェクト指向分析を行うルールベースシステムCAMEO/Aである。第3はCAMOE/Aが問題を解く毎にその分析結果の誤りを指定するだけでルールベース全体を正しく更新する理論更新シスtレムTHERESである。SAGEは、当初JANUSと呼ばれ、構文解析をベースに行うシステムとして考えていたものである。しかし、構文木の曖昧性が多いためこの手法を改め、奈良先端科学技術大学院大学松本研究室の茶筅による係り受け解析の結果を基に、EDR電子化辞書を用いて統計的に最も可能性の高い意味的解釈結果を生成する方式に換えた。しかし、今年度完成したものはまだ語意間の格の決定において誤りが多い。これは、格の決定が問題文そのものよりも共起辞書における統計に強く依存するからである。CAMEO/Aについては、従来からあるプロトタイプを分類先のモデリング要素毎に異なるヘッド部を持つ述語として書き直した。なお、SAGEの研究と並行して行ったために、入力とする意味フレームが持つ格はEDRのものではなく、従来から我々が設定していたものを用いており、SAGEと結合して用いるには格に関する条件部分を書き直す必要がある。THERESについてはほぼ全体のプロトタイプが完成した。日本語要求仕様を構文解析・意味解析し意味フレーム群に展開し、さらにこれらを元にオブジェクト指向分析し、分析図を自動生成するとともに、分析ルール群を自動的に更新するシステムを開発するという当初の目的を達成するために、98年度の研究成果として、前半部に当たる日本語仕様の意味解析を行うSAGEの分析精度を向上する研究とオブジェクト指向分析を行うCAMEOの初期分折ルールの精密化を行った。従来は、SAGEにおいて意味フレームを生成するために語彙の概念IDと語彙間の格を決定する際に,EDR電子化辞書における確率情報をもとに解釈木の確信度を計算し,この確信度が最大値を取る概念IDと格の組み合わせを用いることにしていた.

しかし,この組み合わせでも誤りが目立つので,最大確信度が一定値よりも低い場合は,構文情報から格を推定する方が効果的であると考えた.そこでオブジェクト指向分析の観点から日本語文法を分析し,表層的な構文情報から深層格を決定する方法を考案し,実装した.また,助動詞や複合語の意味フレームを出力するようにした.これによってSAGEとCAMEOにおける意味フレーム表現を統一できた.一方、CAMEOの分析ルールを全体的に見直し、足りなかうたルールを追加し,分析ルールに使用していた格をEDR電子化辞書で使用している格へ変更した.これによって、エレベータ問題を用いて97年度のSAGEと98年度のSAGEを比較した結果,意味フレームにおける正解フレーム数(19→78),概念IDの正解率(46.2%→64.8%),格の正解率(44.9%→60.2%)についてある程度の精度の向上が達成された.また,GAMEOから抽出されたモデリング要素の正解率(18.2%→66.7%)においても精度の向上が見られた.日本語要求仕様を構文解析・意味解析し意味フレーム群に展開するSAGE、意味フレーム群を元にオブジェクト指向分析し、分析図を自動生成するCAMEO、CAMEOの分析ルール群を自動的に更新するTHERESの3つのシステムを開発するという当初の目的の内、99年度はSAGEの高速化と分析精度向上の研究とTHERESの評価実験を行った。SAGEの高速化は、解釈木構築において、枝刈り手法の考案や分枝限定法を適用することで実現した。また、分析精度の向上については、語意と格の候補の決定において、統計的尤もらしさを求める新しい計算法、経験ルールを用いた複文の解析法、品詞情報の利用、読み情報の利用といった手法を適用することで実現した。その結果、文節数7以下の文の平均解析時間が約59分から約15秒程度に短縮された。また、正解率も、語意が61.8%から82.1%に、格が45.2%から77.8%に改善された。THERESの評価実験を20文のエレベータ問題(意味フレーム数224)を用いて行った。新正事例から学習されたルールは一般的過ぎて、この新ルールから抽出される事例が多くしかもほとんどが負事例なので、これらを導出しない様に修正する弁別ルールの学習は困難だった。一方、誤ったルールの修正については、CAMEOの分析知識を構成するクラス用6個、属性用8個、ロール用3個、関連用2個、イベント用7個のルールの中で、負事例を導出したルールを自動更新する事ができた。例えば、クラス用のある負事例を導出したルールに対して4つの弁別ルールが学習され、このルールは4つの新ルールに置き換えられた。今後の課題は、新正事例に対して学習された新ルールが一般すぎる、負事例のみからの更新ができない、などの問題を解決すること、またルール述語の修正に当たって既存の基本述語のみを用いるという前提条件を緩和できる更新方法の確立が課題になる。
国際規格IEC61508に準拠して安全性を品質として実現する制御システム設計

度重なる重大事故,製造物責任法や様々な安全性に関する国際規格の制定など,システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である」と広く認識されるようになってきた.今後はその理解の程度・内容が問われるが,日常生活のあらゆるところに存在する制御システム,さらには制御工学・技術はそのような意識に基づく議論はまだ十分なされていない.特に,安全に関する国際規格IEC61508(翻訳規格JIS C O508)はコンピュータなどによる計装制御技術や安全機器に対してそのリスクを確率的な基準に照らして評価することを要求するもので,その適用範囲はきわめて広範に及び,準拠しているか否かは製品などの国際競争力に直結する.その規格体系の中でも筆者がこれまでに行ってきた高安全性制御システム設計の分野は日本が世界をリードしており,日本がIEC61508に対して積極的に貢献できる数少ないテーマである.そこで,本研究では「安全性も重要な品質である」との意識を強く打ち出した制御工学・技術の新しい方向性を示し,安全工学と制御工学との間の境界領域に日本発の,日本が世界に冠たる新しい技術を確立することを目的とし,改定作業中のIEC61508に日本発の貢献をする.1.高安全性制御システム設計によるコントロールロジックの制御デバイス故障に対する安全度をIEC61508に準拠して確率的に評価する枠組みを整備し,当該国際規格との整合性を考える上での問題点を明らかにした.そして,それに対処するために評価アルゴリズムの改善を行った.2.その評価をベースにすることで,外乱抑制性能や目標値追従性能など,他の通常の制御性能指標とのバランスをとるようなコントロールロジック設計の枠組みを構築し,より高い実用性のためのさらなる改良を加えた.まさに「安全性も品質・性能の1つ」として扱う,確率的安全性管理である.3.上記のIEC61508に準拠した確率的安全性評価・管理を制御の立場からより実用的にするために,それに適した高安全性制御システム設計として多目的設計の手法を取り入れ,アルゴリズム化した.4.以上の成果は「安全性と制御性能のトレードオフを考慮した制御系設計」と題して,すでにシステム制御情報学会論文誌に投稿済みである.度重なる重大事故,製造物責任法や様々な安全性に関する国際規格の制定など,システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である」と広く認識されるようになってきた.今後はその理解の程度・内容が問われるが,日常生活のあらゆるところに存在する制御システム,さらには制御工学・技術はそのような意識に基づく議論はまだ十分なされていない.特に,安全に関する国際規格IEC61508(翻訳規格JIS C O508)はコンピュータなどによる計装制御技術や安全機器に対してそのリスクを確率的な基準に照らして評価することを要求するもので,その適用範囲はきわめて広範に及び,準拠しているか否かは製品などの国際競争力に直結する.その規格体系の中でも筆者がこれまでに行ってきた高安全性制御システム設計の分野は日本が世界をリードしており,日本がIEC61508に対して積極的に貢献できる数少ないテーマである.そこで,本研究では「安全性も重要な品質である」との意識を強く打ち出した制御工学・技術の新しい方向性を示し,安全工学と制御工学との間の境界領域に日本発の,日本が世界に冠たる新しい技術を確立することを目的とし,改定作業中のIEC61508に日本発の貢献をする.1.高安全性制御システム設計によるコントロールロジックの制御デバイス故障に対する安全度をIEC61508に準拠して確率的に評価する枠組みを整備し,当該国際規格との整合性を考える上での問題点を明らかにした.そして,それに対処するために評価アルゴリズムの改善を行った.2.その評価をベースにすることで,外乱抑制性能や目標値追従性能など,他の通常の制御性能指標とのバランスをとるようなコントロールロジック設計の枠組みを構築し,より高い実用性のためのさらなる改良を加えた.まさに「安全性も品質・性能の1つ」として扱う,確率的安全性管理である.3.上記のIEC61508に準拠した確率的安全性評価・管理を制御の立場からより実用的にするために,それに適した高安全性制御システム設計として多目的設計の手法を取り入れ,アルゴリズム化した.4.以上の成果は「安全性と制御性能のトレードオフを考慮した制御系設計」と題して,すでにシステム制御情報学会論文誌に投稿済みである.度重なる重大事故,製造物責任法や様々な安全性に関する国際規格の制定など,システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である」と広く認識されるようになってきた.今後はその理解の程度・内容が問われるが,日常生活のあらゆるところに存在する制御システム,さらには制御工学・技術はそのような意識に基づく議論はまだ十分なされていない.特に,安全に関する国際規格IEC61508(翻訳規格JIS C 0508)はコンピュータなどによる計装制御技術や安全機器に対してそのリスクを確率的な基準に照らして評価することを要求するもので,その適用範囲はきわめて広範に及び,準拠しているか否かは製品などの国際競争力に直結する.その規格体系の中でも筆者がこれまでに行ってきた高安全性制御システム設計の分野は日本が世界をリードしており,日本がIEC61508に対して積極的に貢献できる数少ないテーマである.

そこで,本研究では「安全性も重要な品質である」との意識を強く打ち出した制御工学・技術の新しい方向性を示し,安全工学と制御工学との間の境界領域に日本発の,日本が世界に冠たる新しい技術を確立することを目的とし,改定作業中のIEC61508に日本発の貢献をする.1.高安全性制御システム設計によるコントロールロジックの制御デバイス故障に対する安全度をIEC61508に準拠して確率的に評価する枠組みを整備した。2.その評価をベースにすることで他の制御性能指標とのバランスをとるようなコントロールロジック設計の枠組みを構築した。まさに「安全性も品質・性能の1つ」として扱う,確率的安全性管理である.3.上記のIEC61508に準拠した確率的安全性評価・管理をコンピュータ上で効率的に行えるようにするためのコントロールロジック設計・解析ソフトウエアを開発中である。度重なる重大事故,製造物責任法や様々な安全性に関する国際規格の制定など,システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である」と広く認識されるようになってきた.今後はその理解の程度・内容が問われるが,日常生活のあらゆるところに存在する制御システム,さらには制御工学・技術はそのような意識に基づく議論はまだ十分なされていない.特に,安全に関する国際規格IEC 61508(翻訳規格JIS C 0508)はコンピュータなどによる計装制御技術や安全機器に対してそのリスクを確率的な基準に照らして評価することを要求するもので,その適用範囲はきわめて広範に及び,準拠しているか否かは製品などの国際競争力に直結する.その規格体系の中でも筆者がこれまでに行ってきた高安全性制御システム設計の分野は日本が世界をリードしており,日本がIEC 61508に対して積極的に貢献できる数少ないテーマである.そこで,本研究では「安全性も重要な品質である」との意識を強く打ち出した制御工学・技術の新しい方向性を示し,安全工学と制御工学との間の境界領域に日本発の,日本が世界に冠たる新しい技術を確立することを目的とし,改定作業中のIEC 61508に日本発の貢献をする.1.高安全性制御システム設計によるコントロールロジックの制御デバイス故障に対する安全度をIEC 61508に準拠して確率的に評価する枠組みを整備し,当該国際規格との整合性を考える上での問題点を明らかにした.そして,それに対処するために評価アルゴリズムの改善を行った.2.その評価をベースにすることで,外乱抑制性能や目標値追従性能など,他の通常の制御性能指標とのバランスをとるようなコントロールロジック設計の枠組みを構築した.まさに「安全性も品質・性能の1つ」として扱う,確率的安全性管理である.3.上記のIEC 61508に準拠した確率的安全性評価・管理を制御の立場からより実用的にするために,それに適した高安全性制御システム設計の新しい手法の可能性を検討した.4.以上の成果をIEC 61508改定委員会メンバーに示し,特に当該国際規格との整合性の面で,今後の改定に生かすこととした.度重なる重大事故,製造物責任法や様々な安全性に関する国際規格の制定など,システムの安全性に対する社会的な意識の向上に伴い,昨今では「安全性も重要な品質である」と広く認識されるようになってきた.
分析電子顕微鏡法によるセラミックスにおける溶融金属脆性の研究

セラミックスは高温においても化学的に安定であることが多いが、反応条件によってはかなり容易に腐食を受けることが知られてきた。セラミックスの溶融金属脆性については、これまで巨視的耐食性に関する研究は行なわれてきたが、表面から数ミクロン程度の腐食反応に注目した微視的耐食性に関する研究はほとんど行なわれていない。燒結助剤を含むセラミックス材料においては、主成分の結晶粒への溶融金属の影響よりも、粒界に対する溶融金属の影響が耐食性を決定していることがしばしばみられる。こうした粒界における溶融金属との反応は、高い空間分解能をもつキャラクタリゼーションが必要であり、分析電子顕微鏡法が有力な手段である。溶融ナトリウムにジルコニア(ZrO_2)、アルミナ(Al_2O_3)、窒化ケイ素(Si_3N_4)、サイアロン(SIALON)、炭化ケイ素(SiC)セラミックスを溶融ナトリウムに浸漬し、それらの微細構造を透過電子顕微鏡で観察し、溶融ナトリウムによるセラミックスの高温腐食について評価した。その成果を1993年10月の日本金属学会秋期大会において報告した。Y_2O_3とAl_2O_3を燒結助剤とするSi_3N_4燒結体においては、Si_3N_4とナトリウムの反応はほとんど生じず、粒界ガラス相にのみナトリウムが侵入していることが見出された。セラミックス材料とAl,Zn,Cuなど溶融金属の反応については、実験が進行中である。また試料表面近傍の微細構造観察を行なうために、バックシニングによる平面観察用電顕試料の作成および集束イオンビームによる断面観察用電顕試料の作成を行なった。後者の手法により断面観察試料の作成が容易になることが期待される。
オートファジー破綻におけるシナプス機能不全のメカニズム

若年性パーキンソン病の原因遺伝子Parkinはユビキチン・リガーゼとしてタンパク分解系に関与してることが分かっている。一方、同じ若年性パキン損病の原因遺伝子PINK1もまたparkinと共同してオートファジーを誘導し、膜電位などが低下した異常ミトコンドリアを分解するmitophagyに関わっている事が明らかになっている。このように若年性パーキンソン病におけるミトコンドリア品質管理への作用が注目されているが、病態とタンパク分解系の関連性は不明である。Parkin,PINK1と何れのノックアウトマウスもドパミン放出の低下が観察される。しかも若年齢におけるマウスのシナプス小胞の機能不全が推定されている。タンパク分解型とシナプス不全の関連性を検討するために膵β細胞を用いてインスリン分泌機構を検討した。その結果、インスリン分泌の低下と構造タンパクであるセプチン、アクチンの繊維状構造の蓄積が観察された。特にインスリン分泌の低下はシンタキシン1A依存性の第1相の選択的低下が観察された。現在、同様の現象が神経系でも観察されるか検討中である。インスリン分泌からのアプローチという発想の展開で構造タンパクの繊維状蓄積によりインスリン分泌が低下していることを見出した。極めて重要な知見であり、同じような現象を神経系でも再現できれば画期的な発見と言える。現在、神経系の解析を行っており、進捗状況が順調と言える。インスリン分泌の低下を若年性パーキンソン病患者でも観察されるか検討する。具体的には75gOGTTを行い耐糖能異常の有無を検討する。インスリン分泌機構を神経系に応用し、神経系でも構造タンパクの繊維状蓄積の有無を検討する。更にparkin,PINK1患者由来iPS細胞を確立したので、in vitro系における病態解明を推進する予定である。