hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
在宅ターミナルケアに携わる看護師のユーモア志向と危機的場面の対処行動に関する研究

健康な大学生6人を対象に、危機的場面を伴うDVDの視聴後の脳波測定とユーモアに関する質問紙調査を実施し、脳波とユーモアの関連を論じた。結果、ユーモア得点が高い学生の、危機的場面に対処する反応が見られた。次に、A市の訪問看護ステーションの看護師を対象に、ターミナルケアの困難な場面を中心とした実施状況10項目とユーモア8項目の質問紙調査を実施した。35人の質問紙の分析結果、ターミナルケアの実施状況は積極的に対処しており、5点満点で3.5から4.4であったが、ユーモア得点との相関は見られなかった。最後に、5年以上の訪問看護師としての経験を有する訪問看護師に、困難場面の対応状況についてインタビューし、質的に分析した結果、6つのカテゴリーを見出した。それらは、「より良いケアを提供する」「関わりを深める」「その人らしさを大切にする」「家族のちからを引き出す」「チームで関わる」「訪問看護師としての成長」であった。同時にユーモアの重要性も語られた。今年度は、「ユーモアのセンスの高い人は、ゆとりをもって危機的場面に対処できる」という仮説を、看護学生を対象に、質問紙調査および脳波による生理的実験から明らかにすることを目的とした。質問紙調査では看護学生10人のユーモアの自己評価をおこなった。結果、ユーモア得点全体の平均値は75.1で、自分はユーモアがある、ない、わからないという3群の自己評価で比較検定した結果、3群間の差は見られなかった。つまり、ユーモアがあると自己評価している対象が、ユーモア得点が高いということはなかった。次に、前者の中から承諾が得られた6人に以下の調査を行い、危機的場面での対処状況を、脳波で確認する目的で、以下の方法をおこなった。危機的場面とは、恐怖を抱くビデオを視聴することとし、対処とは、その恐怖感からの回復とし、脳波の安定状況から観察した。実験の方法は以下の如くである。(1)安静にし、135度に設定された椅子に座り、頭部に脳波用皿電極、手首と両足内踝に心電図貼付電極を装着し、15分間測定する。(2)ビデオ24hoursを45分間視聴する。(3)視聴後135度に設定された椅子に座り、頭部に脳波用皿電極、手首と両足内踝に心電図貼付電極を装着し、30分間測定する。ビデオ視聴前と視聴後の脳波の比較をしてみると、全体的には著明な変化は認められなかった。その理由として、45分のビデオ視聴の間に、各自が自然に恐怖場面に適応していったことが考えられる。最後に対象ごとの脳波の変化を観察すると、ユーモア得点の最も低かった学生が最も脳波の変化が著明であり、ユーモア得点の高い学生の脳波は安定していることがわかった。ユーモア得点の高い学生は、危機的場面(恐怖)への対処が上手にできていることが示唆された。しかし、例数が限られており、一般化するには限界がり、仮説が検証されたとは言い難い。A市で勤務する在宅ターミナルケアに携わる看護師を対象に、ターミナルケア時の事例を振り返り、過去の危機的場面での対応力10項目とその乗り越え方と支援的ユーモア志向8項目について質問調査を行った。有効回答数は35入であり、看護師の経験年数は18.5年、訪問看護師としての経験年数は6.1年であった。危機的場面の対処方法について最も得点が高かったのは「自分自身の抱えている問題を、同僚や上司に相談する」であった。困難を感じている場面は人間関係においては「医師と患者や家族の間で板挟みになる状況」であり、症状コントロールでは「患者の耐え難い倦怠感への対処」であり、「痛みのコントロール」よりも対処が困難であった。在宅ターミナルケアに携わる訪問看護師の能力については、「患者や家族の気持ちを汲み取ること」「心や体の痛みに寄り添うこと」「聴くちから」等が共通に記述されていた。支援的ユーモア尺度と危機的場面の対応力には、相関性は認められなかった。危機的場面は、ユーモア志向の有無にかかわらず、多くの看護師が聴く力や対象の気持ちを汲み取る力を重視して、コニュニケーションをとりながら対象に介入しようとしていることが示唆された。また、在宅ターミナルケアでやりがいを感じている看護師と、どちらとも言えないと答えた看護師の危機的場面の対処能力の平均値の比較をしたところ、2群間に差が見られなかった。

この結果は、看護の実態および本研究仮説と照合して検討してみると、危機的場面の対応力に差が出にくい尺度であることを示唆しており、危機的場面の質問項目に課題が残された。本研究の目的は、在宅ターミナルケアでの困難場面や危機的状況において、訪問看護師はどのように対処しているのかを明らかにすることである。方法は、A市およびA市近郊に勤務する在宅ターミナルケアに5年以上従事する訪問看護師5人を対象に面接を行い、そのデータを質的に分析した。結果、困難例として、経済的事情から十分な緩和治療と必要なサービスが利用できないケース、患者は在宅療養を希望しているが子どもは入院治療を望むケースなどが語られた。訪問看護師は、様々な困難な状況においても、その中での「より良いケアを提供する」ことに最善を尽くし、「その人らしさを大切にする」「家族の力を引き出す」ことに専心し、「チームで関わる」ことでケアを深めていた。同時に、それぞれの場面を通して「訪問看護師として成長していく」自分でありたいと考えていた。「より良いケアを提供する」カテゴリーは<知識と技術><対象の理解><的確な判断><予測する><症状緩和に努める>の5つのサブカテゴリー、「関わりを深める」はく安心させる><対象の笑顔を引き出す><対象の方の力が抜けるように関わる><タイミングを読む><こちらから近づく><納得がいくまで説明する><対象の気持ちを想像する><ちょっとした変化に気づく>の8つのサブカテゴリー、「その人らしさを大切にする」は<希望を支える><尊厳ある関わり><寄り添う>の3つのサブカテゴリー、「家族の力を引き出す」は<家族との連携><家族の代弁><家族の力><家族としての役割を果たす>の4つのサブカテゴリー、「チームで関わる」はく医師との連携><チーム内で情報を交換する><同僚を育てる><組織を動かす>4つのサブカテゴリーから構成されていた。また、ターミナルケアにおいて「ユーモア」が患者・家族と医療者の関係を深め、緊張を緩和させ、患者・家族の本音を引き出すことができると考えていた。
2種類の疑似高所での滞在および運動中の生理応答とトレーニング効果の差に関する研究

酸素分圧が同じ低圧低酸素環境と常圧低酸素環境で,生理応答や運動トレーニングの効果に違いが生じるのかを検討した.その結果,酸素分圧が同じでも気圧が異なると体内に取り込まれる酸素の量に差が生じた.トレーニングの効果では,有酸素的能力の改善に気圧の違いによる差はなかったが,無酸素的能力の改善は低圧低酸素環境でトレーニングを行った方がその改善の程度が大きかった.常圧低酸素環境を利用して低圧低酸素環境(≒自然の高所)と同様の効果を得ようとすると,トレーニング期間の延長や酸素分圧を更に下げるなどの工夫が必要かもしれない.酸素分圧が同じ低圧低酸素環境と常圧低酸素環境で,生理応答や運動トレーニングの効果に違いが生じるのかを検討した.その結果,酸素分圧が同じでも気圧が異なると体内に取り込まれる酸素の量に差が生じた.トレーニングの効果では,有酸素的能力の改善に気圧の違いによる差はなかったが,無酸素的能力の改善は低圧低酸素環境でトレーニングを行った方がその改善の程度が大きかった.常圧低酸素環境を利用して低圧低酸素環境(≒自然の高所)と同様の効果を得ようとすると,トレーニング期間の延長や酸素分圧を更に下げるなどの工夫が必要かもしれない.本研究の目的は,同じ酸素分圧にコントロールされた2種類の擬似高所(低圧低酸素環境と常圧低酸素環境)で,気圧の違いによって安静および運動中の生理応答にどのような違いが生じるのかを検討することである.本年度は,低圧低酸素環境と常圧低酸素環境への急性暴露が,安静時の換気応答と自律神経活動に与える影響を検討した.5名の健康な青年男性を被験者とした.被験者は高度3,000m相当に設定された低圧低酸素環境下(気圧:701hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:20.9%)と常圧低酸素環境下(気圧:1013hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:14.5%)で30分間の座位安静を行い,呼気ガス分析(酸素摂取量,換気量,呼吸頻度,終末呼気酸素分圧,終末呼気二酸化炭素分圧),心電図R-R間隔および動脈血酸素飽和度を測定した.低圧低酸素環境は減圧室を利用して,常圧低酸素環境は膜分離法を用いた常圧低酸素室を利用して作り出した.その結果,安静時の酸素摂取量,分時換気量,呼吸頻度,終末呼気酸素分圧に,両環境間で有意な差はなかった.安静時の終末呼気二酸化炭素分圧は,常圧低酸素環境下より有意に高い値を示した.これは,気圧の違いが低酸素暴露によって生じるhypocapniaの程度に影響を与えていることを意味する.安静時の動脈血酸素飽和度は,常圧低酸素環境下の方が高い傾向を示したが,その差は有意ではなかった.自律神経活動に与える影響としては,心拍R-R間隔変動のLF power(交感神経活動),HF power(副交感神経活動)ともに両環境間に差は見られなかった.以上の結果から,低酸素環境下では,同じ酸素分圧でも気圧の違いによって生理応答に違いが生じることが示唆された.しかしながら,高度3,000m相当での安静時の場合,その差は小さいと言える.本研究の目的は,同じ酸素分圧にコントロールされた2種類の疑似高所(低圧低酸素環境と常圧低酸素環境)で,気圧の違いによって安静および運動中の生理応答にどのような違いが生じるのかを検討することである。本年度は,低圧低酸素環境と常圧低酸素環境への急性暴露が,運動中の動脈血酸素飽和度(SaO_2)と自律神経活動に与える影響を検討した。7名の健康な青年男性を被検者とした。被検者は高度3,000m相当に設定された低圧低酸素環下(低圧室)(気圧:701hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:20.9%)と常圧低酸素環境下(膜分離法を用いた常圧低酸素室)(気圧:1013hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:14.5%)で自転車エルゴメーターを用いた多段階の漸増運動負荷試験行った。運動は10分間の安静の後,1ステージを10分とし,連続して4ステージ行った。運動中は心拍R-R間隔およびSaO2を連続して測定した。そして心拍R-R間隔のデータを周波数解析し,自律神経指標(TP:total spectral power,LF:low frequency,HF:high frequency,VLF:very low frequency)を算出した。また各ステージ終了直前に,Borg's scaleを用いて主観的な運動強度(RPE)を問診した。その結果,SaO_2は全てのステージで低圧低酸素環境下よりも常圧低酸素環境下の方が有意に高い値を示した。心拍R-R間隔より算出した心拍数およびRPEは,全てのステージにおいて両環境間に差はなかった。全ての自律神経指標も同様に両環境間に差はなかった。以上の結果から,高度3,000mに相当する低酸素環境では,同じ酸素分子圧でも気圧の違いによって体内の低酸素状況に差が生じるが,それが自律神経活動に与える影響は小さいと考えられる。本研究の目的は、同じ酸素分圧にコントロールされた2種類の擬似高所で、気圧の違いによって安静および運動中の生理応答にどのような違いが生じるのかを検討することである。

本年度は低圧低酸素環境下と常圧低酸素環境下での運動トレーニングの効果の違いを検討した。被験者は大学生の自転車選手8名で、うち4名を低圧低酸素環境下(気圧:701hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:20.9%)でトレーニングを行う群(HH)とし、残りの4名を常圧低酸素環境下(気圧:1013hPa,酸素分圧:147hPa,酸素濃度:14.5%)でトレーニングを行う群(NH)とした。トレーニングの前後で通常酸素環境下で自転車エルゴメーターを用いた運動負荷試験を行い、最大酸素摂取量(VO2max)、乳酸性作業閾値(OBLA:血中乳酸濃度が4mmol/lの強度)を測定した。さらにWingate anaerobic test(WAnt:30秒間の超最大全力ペダリング運動)も行い、ピークパワーと平均パワーを算出した。トレーニングはペダリング運動によるインターバルトレーニングを週3回、8週間、計24回行った。インターバルトレーニングは高強度運動3分(通常酸素環境下で80100%VO2max強度)とリカバリー運動2分(40%VO2max強度)を1セットとし、連続して5セット行わせた。トレーニングの結果、VO2maxは両群とも増加する傾向はみられたが有意な変化ではなかった。OBLA強度は両群とも有意に改善した。WAntのピークパワーと平均パワーに有意な変化がみられたのはHH群のみであり、効果に差異がみられた。常圧低酸素環境を用いて高所トレーニングを行う場合、低圧低酸素環境下でトレーニングを行った際と同様の効果を得ようとするには、酸素濃度をさらに下げたり、トレーニング期間を延長するなどの工夫が必要かもしれない。
M1マクロファージに着目した口腔扁平上皮癌の新規予防法・病理診断法の開発

口腔扁平上皮癌は死亡率が高く、予防・早期発見が緊急課題であるが、発癌段階における詳細は明らかにされておらず、課題は山積している。マクロファージ(MΦ)は免疫を賦活するM1型と抑制するM2型の二極に分化し、M2型は様々な種類の癌の進展に寄与するとされているが、近年ではM1型についても腫瘍を促進する可能性が言われ始めている。申請者は、口腔癌は上皮内腫瘍の時点で既にM1-MΦが浸潤していることを見出している。本研究では、M1-MΦによる口腔癌の発生・進展の分子メカニズムを解明すると同時に、M1-MΦを標的とした新規発癌予防法や早期病変の正確な病理診断法を開発し、予後の改善を目指す。
非凸大域的最適化のための実践的分枝限定法の構築

凸性を満たさない関数の最小化問題には一般に複数の局所最適解が存在し,その中から大域的に最適な解を効率よく見つけ出すことは困難であり,機械学習など応用の現場では出力に対する精度保証のないヒューリスティクスが広く使われている.代表的な厳密算法である分枝限定法では,問題の実行可能集合を単体などで分割してできる子問題を凸緩和し,その最小化によって下界値を求め,暫定的な最適解との比較によって子問題の取捨を判断し,残った子問題をさらに分割することを繰り返している.本研究の主たる研究実績は,この分割手続きを問題の実行可能集合に適用しないで非凸関数の凸緩和にのみ用いることで,最適解の探索領域が狭まることを回避した新しい分枝限定法を構築した点にある.この結果,厳密算法であるにもかかわらず,計算途中で強制終了させれば,暫定解として保持されている解はヒューリスティクに良質な解として出力が可能となる.また,通常は分割手続きによって子問題の実行可能集合を空集合に近づけることで収束保証を行うが,提案した分枝限定法では子問題の実行可能集合は元の問題から変化がない.そこで,これまでの分割手続きとは異なる拡張ω分割と名づけた新しい分割手続きを考案し,理論的に大域的最適解への収束を証明したのち,,計算機上でも事前に定めた精度を満たす近似最適解が妥当な計算時間で出力されることを確認した.この成果は,大域的最適化の専門誌Journal of Global Optimizationに採録された.このほか,分枝限定法における分割手続きを別の方法によって一般化した研究や,サブルーチンとして用いる線形計画法の単体法の反復回数に関する理論的観察などがいずれも数理最適化の専門誌に採録された.非凸大域的最適化の典型的な問題として多面体上での凹関数の最小化があり,錐的アルゴリズムや単体的アルゴリズムなどの分枝限定法が厳密解法として知られている.単体的アルゴリズムでは,実行可能領域を包含する単体を複数の子単体に分割し,それぞれが定義する子問題の下界値を目的関数の凸包絡関数を最小化することで求め,暫定解の与える上界値との比較によって子問題の枝刈りを実施する.凸包絡関数の最小化は線形計画問題に帰着され,一般に単体法の感度分析を利用して解くことができるが,実行可能領域は元の問題の実行可能領域と子単体との積集合であり,子単体の更新によっては感度分析が必ずしも効率よく働くとは限らない.感度分析の性能を最大限に引き出すには,凸包絡関数の最小化を元の問題の実行可能領域上で行う方法が考えられるが,その結果得られる凸包絡関数の最小点ωは子単体上に存在するとは限らず,ωを中心に単体分割を行うω細分割規則が網羅的な2分割よりも効率的であっても,これを常に用いることはできない.そこで,ωが子単体上にない場合でもωを利用して単体分割を行う拡張ω細分割規則を考案し,2分割規則を適宜併用することによって単体的アルゴリズムを元の凹最小化問題の大域的最適解に収束させられることを証明した.この新しい単体的アルゴリズムを,従来のω細分割規則に基づく通常の単体的アルゴリズムとともに計算機上に実装し,ランダムに生成した凹最小化問題を解く計算機実験を行ったところ,新しい錐的アルゴリズムは通常のものをはるかに凌駕する性能を示した.現在,この結果を論文にまとめ,大域的最適化の専門誌に投稿中である.拡張ω細分割規則だけで単体的アルゴリズムの収束性を証明することができず,2分割規則を適宜併用する方法を用いざるをえなかったが,計算実験による経験的な効率に関しては予想を上回る結果が得られた.本年度における最大の研究成果は,凸多面体上で凸関数を最大化する最適化問題に対して既存の常識を打ち破る新たな厳密算法を構築し,その収束性を理論的に証明できたことである.凸関数の最小化とは異なり,最大化の問題には複数の局所最適解が存在し,その中から大域的に最適な解を見つけ出すことは難しく,計算科学ではNP困難な問題として知られている.これまでポピュラーに用いられてきた厳密算法は,実行可能集合を単体などの単純な同一形状の多面体に分割し,そのそれぞれで目的関数を線形近似して最大値を求め,最大値の中で最も大きな値を与える点ωを含む分割多面体をさらにωを中心に分割し,近似精度と暫定解の改善を繰り返す分枝限定法である.この多面体の分割規則はω規則とよばれ,これを用いたときの分枝限定法の収束性は研究代表者らによって2016年に証明されている.本年度は,目的関数の線形近似を分割多面体上ではなく,もとの実行可能集合上で最大化することによって暫定解の大幅な改善を実現した.その結果,分割点ωが分割すべき多面体には必ずしも含まれないため,新たな分割規則の必要に迫られて拡張ω分割の考案にいたり,この規則を用いた算法の大域的最適解への収束性を証明することに成功した.計算機上に実装して通常のω分割を用いた場合との比較実験を行ったところ,拡張ω分割規則ははるかに高性能であることが明らかになった.これらの結果を論文にまとめ,Journal of Global Optimizationに投稿したところ,細かな改訂ののちに採択され,現在は電子版に掲載されている.このほか,算法の中でサブルーチンとして用いられる線形計画問題に対する単体法の反復回数に関する研究も実施し,その成果も論文にまとめて現在投稿中である.

目的関数が必ずしも凸や凹とは限らず,単調性のみを満たす単調最適化の特殊ケースとして単体上での単調関数の最適化に関する研究を続けている.しかし,多項式時間近似スキームの算法を構築後,計算機上に実装し,計算実験を行ったものの,経験的効率が想定よりもだいぶ下回り,期待した成果が得られていない.ベンチマークの見直しや,効率改善のためのサブルーチンを考案する必要がある考えている.凸性を満たさない関数の最小化問題には一般に複数の局所最適解が存在し,その中から大域的に最適な解を効率よく見つけ出すことは困難であり,機械学習など応用の現場では出力に対する精度保証のないヒューリスティクスが広く使われている.代表的な厳密算法である分枝限定法では,問題の実行可能集合を単体などで分割してできる子問題を凸緩和し,その最小化によって下界値を求め,暫定的な最適解との比較によって子問題の取捨を判断し,残った子問題をさらに分割することを繰り返している.本研究の主たる研究実績は,この分割手続きを問題の実行可能集合に適用しないで非凸関数の凸緩和にのみ用いることで,最適解の探索領域が狭まることを回避した新しい分枝限定法を構築した点にある.この結果,厳密算法であるにもかかわらず,計算途中で強制終了させれば,暫定解として保持されている解はヒューリスティクに良質な解として出力が可能となる.また,通常は分割手続きによって子問題の実行可能集合を空集合に近づけることで収束保証を行うが,提案した分枝限定法では子問題の実行可能集合は元の問題から変化がない.そこで,これまでの分割手続きとは異なる拡張ω分割と名づけた新しい分割手続きを考案し,理論的に大域的最適解への収束を証明したのち,,計算機上でも事前に定めた精度を満たす近似最適解が妥当な計算時間で出力されることを確認した.この成果は,大域的最適化の専門誌Journal of Global Optimizationに採録された.このほか,分枝限定法における分割手続きを別の方法によって一般化した研究や,サブルーチンとして用いる線形計画法の単体法の反復回数に関する理論的観察などがいずれも数理最適化の専門誌に採録された.凹最小化問題に対する単体的アルゴリズムの線形化子問題を緩和し,それに伴ってω細分割規則を拡張してアルゴリズムの効率を高めることに成功したが,同様の方法を錐的アルゴリズムに対しても応用できるものと予想される.
キジ目鳥類におけるミトコンドリアゲノム構造とその進化学的および分子系統学的解析

本研究の目的は、1)キジ目鳥類5科についてミトコンドリアゲノム(mitogenome)DNAの全塩基配列の決定、2)mitogenome全塩基配列に基づくキジ目鳥類の分子系統樹の構築、3)mitogenome 13遺伝子について、形態分類群および分子系統におけるクレイドとmitogenome各遺伝子の構造との関連性の解明、である。キジ目5科全てについて、各科1種以上(5科23種29個体)のmitogenome全塩基配列を決定し、それぞれアノテーションをつけてDNA Data Bank(DDBJ)に登録した。決定した29種において、鳥類に特徴的な遺伝子転座(鳥類以外の脊椎動物とはNADH subunit 6(ND6)とCytochrome b(Cytb)の位置が入れ替わる)が見られた。さらにキジ目特有の変異であるとされている「ND3遺伝子における一塩基挿入」とその特異的な編集についても解析した全ての種で観察された。キジ目全科を用いて分子系統樹を作成すると、1)キジ族とシャコ族(Tribe)の分類階層と分子系統樹は矛盾する、2)形態学的に分類されるライチョウ亜科、シチメンチョウ亜科は、分子系統樹ではキジ科内群となり、両亜科はこれまでの分類よりもキジ科に近い位置となった、3)旧大陸ウズラ(ウズラ属)と新大陸ウズラ(ハウズラ科)はキジ科のクレイドが形成される以前に分岐したことが示唆された、の以上3つの点が明らかになり、キジ目の分子系統を明らかにできた。一方、キジ科ヤケイ属について、mitogenome情報に加えて核ゲノム情報をあわせて分子系統学的分析を行った結果、ニワトリ、セキショクヤケイとハイイロヤケイとの雑種の存在が明らかとなり、これまでニワトリ祖先種はセキショクヤケイのみであるされていた説に矛盾する成果が得られた。本研究の目的は、1)キジ目鳥類5科についてミトコンドリアゲノム(ミトゲノム)DNAの全塩基配列の決定、2)ミトゲノム全塩基配列に基づくキジ目鳥類の分子系統樹の構築、3)ミトゲノム13遺伝子について、形態分類群および分子系統におけるクレイドとミトゲノム各遺伝子の構造との関連性の解明、の3つである。キジ目5科全てについて、各々1種以上(5科28種)のミトゲノム全塩基配列を決定し(計画における目標は33種)、それぞれにアノテーションをつけてDNA Data Bank (DDBJ)に登録した。決定した28種において、鳥類に特徴的な遺伝子の転座(鳥類以外の脊椎動物ではNADH subunit 6(ND6)とCytochrome b (Cytb)の位置が入れ替わる)が見られた。ツカツクリ科を除いた4科27種を用いて分子系統樹を作成すると、1)キジ族、シャコ族などの族(Tribe)の分類階層と分子系統樹に矛盾、2)形態学的に分類されるライチョウ科、シチメンチョウ科鳥類は、分子系統樹ではキジ科のクレイドに含まれる、3)旧大陸ウズラ(ウズラ属)と新大陸ウズラ(ハウズラ科)はキジ科のクレイドが形成される以前に分岐した可能性が示唆される、の3つの点が明らかになった。一方、キジ科ヤケイ属について、ミトゲノム情報に加えて核ゲノム情報をあわせて分子系統学的分析を行った結果、ニワトリ、セキショクヤケイとハイイロヤケイなど種を超えた雑種の存在が明らかとなり、ニワトリの祖先種はセキショクヤケイのみであるという説に矛盾する成果が得られた。

本研究の目的は、1)キジ目鳥類5科についてミトコンドリアゲノム(mitogenome)DNAの全塩基配列の決定、2)mitogenome全塩基配列に基づくキジ目鳥類の分子系統樹の構築、3)mitogenome13遺伝子について、形態分類群および分子系統におけるクレイドとmitogenome各遺伝子の構造との関連性の解明、である。キジ目5科全てについて、各科1種以上(5科23種29個体)のmitogenome全塩基配列を決定し、それぞれアノテーションをつけてDNA Data Bank(DDBJ)に登録した。決定した29種において、鳥類に特徴的な遺伝子転座(鳥類以外の脊椎動物とはNADH subunit 6(ND6)とCytochrome b(Cyt b)の位置が入れ替わる)が見られた。さらにキジ目特有の変異であるとされている「ND3遺伝子における一塩基挿入」とその特異的な編集についても解析した全ての種で観察された。キジ目全科を用いて分子系統樹を作成すると、1)キジ族とシャコ族(Tribe)の分類階層と分子系統樹は矛盾する、2)形態学的に分類されるライチョウ亜科、シチメンチョウ亜科は、分子系統樹ではキジ科内群となり、両亜科はこれまでの分類よりもキジ科に近い位置となった、3)旧大陸ウズラ(ウズラ属)と新大陸ウズラ(ハウズラ科)はキジ科のクレイドが形成される以前に分岐したことが示唆された、の以上3つの点が明らかになり、キジ目の分子系統を明らかにできた。一方、キジ科ヤケイ属について、mitogenome情報に加えて核ゲノム情報をあわせて分子系統学的分析を行った結果、ニワトリ、セキショクヤケイとハイイロヤケイとの雑種の存在が明らかとなり、これまでニワトリ祖先種はセキショクヤケイのみであるされていた説に矛盾する成果が得られた。
超音波画像撮影時の超音波伝播状態を反映した外科手術用高精度集束超音波に関する研究

1.目標点探索およびHIFU照射兼用プローブに関する検討HIFU照射時の焦点合わせについて位置決め分解能と焦点領域の大きさのバランスを考慮したphased array型凹面トランスデューサを設計し,点音源を用いた実験系において両者についての評価検討を行った.試作品においては,幅1.5mm長さ30mmの圧電素子32個からなる半径50mmの2次元コンケイブ型(凹型)プローブとした.このプローブは半径16.6mmの円内にフォーカシングできる.目標点探索時の微弱信号送受信とHIFU照射時の強力信号送信を切り替えるにあたっては時間特性は許容範囲内と考えられたためリレー回路を採用した.プローブ原理の確立を優先し,圧電素子は微弱信号送受信に適したものを採用して検討を行った.2.目標点探索用超音波および治療用HIFUの送信制御手法の開発入力した点からの球面波を検出する手法として,超音波エコー画像撮影時における各探索点からの反射波の各圧電素子で受信し,遅延回路を通じた後に得られる位相差情報と入力点の位置情報の両者により入力点(=目標点)からの反射波に関して検出された位相差情報のみを選択的に記録するプログラムを設計した.また,目標点の入力方法について点音源を用いた基本的な検討を行い,比較的多重反射の少ない状況を想定した検討を行った.反射波の検出方法の検討にあたっては実験環境にける装置内各所からのノイズ音波の除去が課題であることが判明した.1.目標点探索およびHIFU照射兼用プローブの開発本研究で用いるプローブは,超音波エコー画像撮影とHIFU照射の機能を兼ね備える必要がある.通常の超音波エコー画像撮影用プローブは広い範囲を撮影するためリニア型もしくはコンベックス型の形状であることが多いが,1本のビーム形成時に駆動している圧電素子は全体のうち少数であり高い出力を要するHIFU照射用としては適切な圧電素子配置でない.そこで,全圧電素子によるフォーカシングを行うためコンケイブ型(凹型)の圧電素子配置を有するトランスデューサを設計した.開発の初期段階として,以下の3点を16個の圧電素子を1次元に並べたトランスデューサにより2次元的に行うこととした.(2)反射波源への再フォーカシングの試行.(3)不均一な音響インピーダンスを有するファントムを通しての目標点へのフォーカシングの試行.2.目標点探索用超音波および治療用HIFUの送信制御手法の開発超音波エコー画像上で入力した目標点に対しフォーカシングを行うためphased array型トランスデューサ用送受信回路の設計を行った.トランスデューサに配置された各圧電素子における反射波の振幅と位相の情報を受信回路を通じて記録し,HIFU照射時(高出力送信時)における各圧電素子への入力信号(振幅および位相)に反映させるアルゴリズムの設計を行った.未知かつ不均一な物性を有する介在物を通じての送受信を想定した場合,反射波源と各圧電素子との距離に加え局所的な介在組織の物性の分布を考慮してHIFU照射用信号を生成する必要があり,反射波の受信情報のみでのHIFU照射チューニングを行う手法について検討を行うこととした.1.目標点探索およびHIFU照射兼用プローブに関する検討HIFU照射時の焦点合わせについて位置決め分解能と焦点領域の大きさのバランスを考慮したphased array型凹面トランスデューサを設計し,点音源を用いた実験系において両者についての評価検討を行った.試作品においては,幅1.5mm長さ30mmの圧電素子32個からなる半径50mmの2次元コンケイブ型(凹型)プローブとした.このプローブは半径16.6mmの円内にフォーカシングできる.目標点探索時の微弱信号送受信とHIFU照射時の強力信号送信を切り替えるにあたっては時間特性は許容範囲内と考えられたためリレー回路を採用した.プローブ原理の確立を優先し,圧電素子は微弱信号送受信に適したものを採用して検討を行った.2.目標点探索用超音波および治療用HIFUの送信制御手法の開発入力した点からの球面波を検出する手法として,超音波エコー画像撮影時における各探索点からの反射波の各圧電素子で受信し,遅延回路を通じた後に得られる位相差情報と入力点の位置情報の両者により入力点(=目標点)からの反射波に関して検出された位相差情報のみを選択的に記録するプログラムを設計した.また,目標点の入力方法について点音源を用いた基本的な検討を行い,比較的多重反射の少ない状況を想定した検討を行った.反射波の検出方法の検討にあたっては実験環境にける装置内各所からのノイズ音波の除去が課題であることが判明した.
無反跳生成法によるエータ及びオメガ中間子の核内での質量変化の研究

「核物質中でハドロン(中間子等)の質量がどのように変化するか」は,現在の原子核物理の中心的な課題の一つである.これを実験的に研究するため,高エネルギー重イオン衝突で高温核内に中間子を作り,そのレプトン対崩壊から中間子質量を再構成する試みが世界各地で始行われている.本研究はこれとは全く異なる発想,すなわち原子核中に中間子を「無反跳」で生成し,その生成スペクトルの解析から原子核中の中間子の質量変化を決定することを目指したものである.まず,先にデータ収集が完了したπ中間子の深い束縛状態(鉛205原子核にπ中間子が1s状態で束縛されたもの)について,核内質量変化という観点から,理論・実験両面で詳細な研究を行なった.その結果,鉛原子核の中央ではπ中間子質量が約26MeV重くなっていることを明確に示し,Physical Review Letter誌に発表した.この研究を更に発展させ,π中間子質量に核物質の陽子・中性子比率が及ぼす影響を明らかにすべく,多数のスズ同位体中でπ中間子質量変化を調べる実験をGSI研究所において実施した.このデータの詳細な解析は現在進行中であるが,明確な同位体効果が見えており,所期の目的は達せられる模様である.最新の解析によれば,原子核中でπ中間子の崩壊定数が減少していることが強く示唆されている.この成果についても近日中に投稿予定である.我々はかねてよりドイツGSI研究所において核内にエータ(η)及びオメガ(ω)中間子を無反跳で生成する実験を提案し,採択されているが,GSI研究所の都合により,上記のπ中間子スズの実験が先に実施された結果,エータ/オメガ実験の実施は来年度に持ち越されることになった.今年度は,昨年度に引き続き,この実験に用いる測定装置(ヘリウム3にのみ感度を有し,陽子に不感,かつ位置分解能を有するという特殊なチェレンコフカウンター)の動作確認を高エネルギー研究所において行い、本実験に必要な性能が得られることが確認された.「核物質中でハドロン(中間子等)の質量がどのように変化するか」は,現在の原子核物理の中心的な課題の一つである.これを実験的に研究するため,高エネルギー重イオン衝突で高温核内に中間子を作り,そのレプトン対崩壊から中間子質量を再構成する試みが世界各地で始行われている.本研究はこれとは全く異なる発想,すなわち原子核中に中間子を「無反跳」で生成し,その生成スペクトルの解析から原子核中の中間子の質量変化を決定することを目指したものである.まず,先にデータ収集が完了したπ中間子の深い束縛状態(鉛205原子核にπ中間子が1s状態で束縛されたもの)について,核内質量変化という観点から,理論・実験両面で詳細な研究を行なった.その結果,鉛原子核の中央ではπ中間子質量が約26MeV重くなっていることを明確に示し,Physical Review Letter誌に発表した.この研究を更に発展させ,π中間子質量に核物質の陽子・中性子比率が及ぼす影響を明らかにすべく,多数のスズ同位体中でπ中間子質量変化を調べる実験をGSI研究所において実施した.このデータの詳細な解析は現在進行中であるが,明確な同位体効果が見えており,所期の目的は達せられる模様である.最新の解析によれば,原子核中でπ中間子の崩壊定数が減少していることが強く示唆されている.この成果についても近日中に投稿予定である.我々はかねてよりドイツGSI研究所において核内にエータ(η)及びオメガ(ω)中間子を無反跳で生成する実験を提案し,採択されているが,GSI研究所の都合により,上記のπ中間子スズの実験が先に実施された結果,エータ/オメガ実験の実施は来年度に持ち越されることになった.今年度は,昨年度に引き続き,この実験に用いる測定装置(ヘリウム3にのみ感度を有し,陽子に不感,かつ位置分解能を有するという特殊なチェレンコフカウンター)の動作確認を高エネルギー研究所において行い、本実験に必要な性能が得られることが確認された.「核物質中でハドロン(中間子等)の質量がどのように変化するか」は、現在の原子核物理の中心的な課題の一つである。これを実験的に研究するため、高エネルギー重イオン衝突で高温核内に中間子を作り、そのレプトン対崩壊から中間子質量を再構成する試みが世界各地で始まろうとしている。本研究はこれとは全く異なる発想、すなわち原子核中に中間子を「無反跳」で生成し、その生成スペクトルの解析から原子核中の中間子の質量変化を決定することを目指したものである。そのために我々はドイツGSI研究所において核内にη及びωを無反跳で生成する実験を企画し、実験審査委員会で高い評価を得た(実験詳細はEuropean Physical Journalに発表)。今年度は実験装置の設計と試作を行った。この実験の原理は我々が以前行ったπ中間子原子実験と同様であるが、重陽子のエネルギーが600MeVから3GeVに上がるため、焦点面に飛来するバックグラウンド粒子(主として重陽子分解で生じる陽子)の増大が予想される。種々の検討の結果、ヘリウム3にのみ感度を有し、陽子に不感な特殊なチェレンコフカウンターを用いる方式が最適であるとの結論を得た。詳細なモンテカルロ・シミュレーションに基づいてカウンターを試作中である。「核物質中でハドロン(中間子等)の質量がどのように変化するか」は、現在の原子核物理の中心的な課題の一つである。

これを実験的に研究するため、高エネルギー重イオン衝突で高温核内に中間子を作り、そのレプトン対崩壊から中間子質量を再構成する試みが世界各地で始まろうとしている。本研究はこれとは全く異なる発想、すなわち原子核中に中間子を「無反跳」で生成し、その生成スペクトルの解析から原子核中の中間子の質量変化を決定することを目指したものである。そのために我々はドイツGSI研究所において核内にエータ(η)及びオメガ(ω)中間子を無反跳で生成する実験を企画し、実験審査委員会で高い評価を得た。今年度はこの実験に用いる測定装置を試作し、高エネルギー研究所でテスト実験を行った。デストしたのは「ヘリウム3にのみ感度を有し、陽子に不感な特殊な」特殊なチェレンコフカウンターである。テスト実験の結果は良好で、これにもとづき本実験用の測定装置の制作に着手した。また、本研究と深い関係があるπ中間子の核内質量変化についても理論・実験両面から研究が進み、鉛原子核の中央でπ中間子質量が約26MeV重くなっていることを明確に示す結果を得た。これを更に発展させ、π中間子質量に核物質の陽子・中性子比率が及ぼず影響を明らかにすべく、多数のスズ同位体中でπ中間子質量変化を調べる実験をGSI研究所に提案。この実験も採択され、H13年度中に実施の予定である。「核物質中でハドロン(中間子等)の質量がどのように変化するか」は,現在の原子核物理の中心的な課題の一つである.これを実験的に研究するため,高エネルギー重イオン衝突で高温核内に中間子を作り,そのレプトン対崩壊から中間子質量を再構成する試みが世界各地で始行われている.本研究はこれとは全く異なる発想,すなわち原子核中に中間子を「無反跳」で生成し,その生成スペクトルの解析から原子核中の中間子の質量変化を決定することを目指したものである.まず,先にデータ収集が完了したπ中間子の深い束縛状態(鉛205原子核にπ中間子が1s状態で束縛されたもの)について,核内質量変化という観点から,理論・実験両面で詳細な研究を行なった.その結果,鉛原子核の中央ではπ中間子質量が約26MeV重くなっていることを明確に示し,Physical Review Letter誌に発表した.この研究を更に発展させ,π中間子質量に核物質の陽子・中性子比率が及ぼす影響を明らかにすべく,多数のスズ同位体中でπ中間子質量変化を調べる実験をGSI研究所において実施した.このデータの詳細な解析は現在進行中であるが,明確な同位体効果が見えており,所期の目的は達せられる模様である.最新の解析によれば,原子核中でπ中間子の崩壊定数が減少していることが強く示唆されている.この成果についても近日中に投稿予定である.我々はかねてよりドイツGSI研究所において核内にエ一タ(η)及びオメガ(ω)中間子を無反跳で生成する実験を提案し,採択されているが,GSI研究所の都合により,上記のπ中間子スズの実験が先に実施された結果,エータ/オメガ実験の実施は来年度に持ち越されることになった.今年度は,昨年度に引き続き,この実験に用いる測定装置(ヘリウム3にのみ感度を有し,陽子に不感,かつ位置分解能を有するという特殊なチェレンコフカウンター)の動作確認を高エネルギー研究所において行い,本実験に必要な性能が得られることが確認された.
放射光による核共鳴X線光学

超強力な放射光X線を用いて核共鳴散乱の研究を進めた。そのおもな成果つぎのとおりである。(1)数meVのバンド幅のX線が得られるシリコンの分離型四結晶モノクロメーターと回析条件下で、ドップラー振動させる機構をもつエネルギー可変・核モノクロメーターを完成させた。(2)^<57>Fe_2O_3結晶からの1μsに及ぶ核共鳴ブラッグ散乱時間スペクトルを測定し、その量子ビ-トから^<57>Feの超微細構造定数を決定した。(3)^<119>Sn-β錫箔で^<119>Snのコヒーレントな核共鳴前方散乱の時間スペクトルを観測し、高角で孤立核の寿命に近い減衰をする時間スペクトルをもつインコヒーレントな核共鳴散乱も観測した。(4)^<169>Tm2o3多結晶薄板から^<169>Tmの核共鳴前方散乱を観測し、また^<169>Tm/Ta-GIAR膜と^<169>TmFeO3結晶から核共鳴ブラッグ散乱をとり出した。(5)^<57>Fe_2O_3結晶からの超単色の核共鳴ブラッグ散乱線を利用してSi結晶中に誘起させた弾性波によるX線非弾性散乱を10^<-8>eVのレベルで分光した。(6)^<57>FeBO_3結晶に高周波磁場を印加するストロボ計測法により、X線トポグラフに磁気弾性波による縞状のコントラストを観測した。また^<57>FeBO_3結晶にパルス磁場を印加して核共鳴散乱の時間発展の変化を調べた。(7)高圧下でSr^<57>FeO_3粉末結晶の核共鳴前方散乱の時間スペクトルから圧力誘起強磁性転移を観測した。(8)核共鳴散乱体が挿入されたX線干渉計において、ドップラーシフトを伴う核共鳴前方散乱の干渉など位相光学の実験を行った。(9)可干渉距離の長い核共鳴ブラック散乱線の特徴を生かして、光路差のある干渉計を実現させた。(10)放射光によって反跳エネルギーを補い液体中の^<57>Fe核共鳴核の励起をはじめて観測した。(11)フォノン励起を伴った核共鳴散乱を^<57>Fe箔を用いてはじめて観測した。本年度は核共鳴散乱実験の準備としてまづ機器の開発研究を行なった。X線・γ線回析散乱装置,内部転換電子解析装置,X線光学系,高速X線検出系,ドップラー振動系,パルス磁場発生器,高温炉などの実験機器の設計・製作あるいは整備を進めた。それらと併行して核共鳴散乱体の作成と評価を行なった。結晶としては^<57>Fe同位体を用いてFe_3O_3とFeBO_3をフラックス法により育成したところ,数mm^2ぐらいの領域では完全に近い結晶とみなすことができた。コーティングミラーについてはNc/ ^<181>Ta/Si基板と^<169>Tm/Ta/Si基板をスパッタリング法で作成した。

放射光利用の核共鳴散乱研究を高エネルギー物理学研究所トリスタン畜積リングのX線アンジュレーターにより行ない,つぎの成果を得た。1. ^<57>Fe_2O_3結晶と^<57>FeBO_2結晶を用いた核共鳴ブラッグ散乱の実験^<57>Fe_2O_3の核共鳴ブラッグ散乱の時間スペクトルを測定し,そのディケイ・プロファイルに核の超微細相互作用に起因する量子ビートを観測した。またパルス磁場印加の^<57>FeBO_3の散乱で偏光ミキシングを調べた。2.核共鳴前方散乱の実験X線光学系でX線,エネルギー幅をごく小さく絞ったのち, ^<57>Feメタル箔に入射し,核光鳴前方散乱の時間スペクトルを観測した。ディケイ。プロファイルには量子ビートとともに箔の厚みの効果が現われた。また^<57>Fe-ステンレス鋼箔を2枚並べ,一方を振動させて共鳴エネルギーを10^<-7>eVのオーダーでシフトさせ,量子ビートの変化を観測した。3.X線干渉計による核共鳴前方散乱の実験LLL型X線干渉計の2つの光路に^<57>Feメタル箔を挿入し,2枚の箔からの核共鳴散乱どうしの干渉を観測した。つぎに^<57>Fe-ステンレス鋼箔に置き換え,一方を等速度で振動させて,干渉したビームの時間スペクトルに現われる量子ビートの変化を観測した。超強力な放射光による核共鳴散乱現象に対し新しい手法に基づく独自の基礎的・応用的研究を進めている。それを実現するための機器開発も併せて行なっている。そのおもな成果はつぎのとおりである。1.測定機器・核モノクロメ-タ-などの開発研究(1)核共鳴散乱線のS/N比を向上させるために用いる狭エネルギ-幅の分離型4結晶X線分光器を設計・製作し、特性試験を行なった。(2)核モノクロメ-タ-として完全性の高い^<57>Fe_2O_3結晶と^<57>FeBO_3結晶をフラックス法で育成した。^<181>Taを含むGIAR膜,^<119>Snを含む多層膜の核モノクロメ-タ-の最適設計をした。(3)ドップラ-効果利用のエネルギ-可変核分光器を開発した。(4)水平軸型X線/γ線回折散乱装置を設計・製作した。(5)100psの高時間分解能をもつアバランシェ・フォトダイオ-ドX線検出器を作製した。(6)内部転換電子の高時間分解計測装置の開発を進めている。(7)^<57>FeBO_3結晶にパルス磁場をかけることにより核共鳴散乱強度を10nsの高速でスイッチングする機構を製作した。2.核共鳴散乱の研究(1)^<57>Fe_2O_3結晶からの1000nsに及ぶ核共鳴ブラッグ散乱の時間スペクトルに量子ビ-トを観測し、そのフ-リエ変換により核準位の超微細構造パラメ-タ-を求めた。(2)^<57>FeBO_3結晶からの核共鳴ブラッグ散乱の過程において外部磁場の高速スイッチングによって散乱線の偏光特性の時間的発展を調べた。(3)^<169>TmのGIAR膜からの反射線を^<169>Tm_2O_3パウダ-を透過させ、核共鳴散乱を観測した。(4)X線干渉計内の2光路に^<57>Fe-ステンレススチ-ル鋼箔を入れ、核共鳴前方散乱の時間スペクトルで箔の厚さの効果を散乱振幅の符号まで含めて観測した。(5)^<119>Sn箔にエネルギ-を変えながらX線を入射し、フォノン励起を伴った核共鳴非弾性散乱を観測した。
高圧静電場を応用した新しい配向性マットフォーメーションシステムの開発

1.高圧静電場内の木質パーティクルの配向トルクの発生原因は主として木材成分のOH基の分極によるものであることを明らかにした。2.フォーミングベルトの裏面に接して高圧電極を配置し、ベルト上に本質パーティクルを散布しマットを形成させると、マット内の厚さ方向で配向度が異なり、底面に向かって配向度の高いマットが得られた。これを反転して他のマットに重ねることにより、両表面に向かって配向度の高いマットを形成することに成功した。3.この原理を用いた実用規模に近いテストプラント(下電極型反転重畳式配向性マットフォーメーションシステム)を設計し、試作した。また試作されたこのテストプラントを用いて、種々の厚さの配向性パーティクルマットを製造し、長さ1,800mm,幅750mmのボードに熱圧成板することによって、テストプラントの生産性、運転上の問題点などを検討するとともに、得られた配向性パーティクルボードの構造材料としての諸性質を調べた結果、本プラントの比重精度は高く、寸法の小さなパーティクルに適することが明らかとなり、日本の原料事情に合ったシステムであることが分かった。4.配向性のある誘電性のシートを極板とベルトの間に挿入し、電力線による配向トルクを増強できることを明らかにした。また、ベルト上部に上部電極を兼ねたエアサスペンジョンの装置を導入することにより、パーティクルの滞空時間を長くし、配向効果を高めうることを明らかにした。5.比較的細かいラワンのストランドを用い、このシステムと同じ方向で実験室的に製造した厚さ6mm,比重0.75の配向性ボードの配向方向の曲げ強度は417kg/【cm^2】、ヤング率は105ton/【cm^2】に達し、耐クリープ性能も耐疲労性能も共に優れており、構造材料として満足すべきものであった。1.高圧静電場における木質パーティクルの配向トルクの発生原理を明らかにするため、木質パーティクルの含水率、寸法などを変化させ、また化学的処理による極性変化を与えて、実験的にトルクの変化傾向を測定した。この結果トルクは主として木材成分の有するOH基などの配向分極によることを明らかにした。2.フォーミングマットの下面に接して電極を配置した場合の木質ファイバーおよびパーティクルの配向の程度が、マットの積層位置(厚さ)によって如何に変化するかを実験的に明らかにした。3.パーティクル・マットの反転重畳システムに関する種々の提案を行ない、それぞれの利点と欠点を実験的に検討した結果、直径1.5mの回転ドラムに重錘緊張型反転ベルトを組み合わせる方法が最も合理的であることを結論づけた。4.反転ベルトからパーティクルマット上に、反転されたマットを移す部分のパーティクルの噛み込みを防止する方法を種々検討した結果、空気噴射ノズルを夛数有するパイプ状装置を配設することにより、反転された側のマットを空気圧上に支持し搬送し他のマットに重畳する方法が最も適当であることを見出した。5.これらの基礎的知見を基に、高圧静電場を応用した配向性マットフォーメーション装置を設計し、太平製作所製の既製のシステムに付設した形で試作装置を完成した。6.本装置の構造は容量1【m^3】のホッパと幅1mのフリフォーマー、フラッファーからなるパーティクルの撒布システムと高電圧電極ボックスを裏面に有するテフロンネット製フォーミングベルト及び厚さ規制のためのシェーブオフロールなどを主体とする配向マットフォミングシステム、及び上記反転重畳システムの3システムより成る。これにより幅750mmの配向性木質マットの連続形成の可能性を確認した。

1.前年度に試作したテストプラントを用いて、種々の厚さの配向性パーティクルマットを製造し、長さ1、800mm,幅750mmのボートに熱圧成板した。ボードの厚さ範囲は1220mm,比重の範囲は0.350.55とした。接着剤にはイソシアネート系のものを用いた。この実験を通じて、テストプラントの生産性,運転上の問題点などを検討するとともに、得られた配向性パーティクルボードの構造材料としての諸性質(比重,気乾と湿潤における曲げ強度およびヤング係数,内部結合力,耐水性,木ネジ保持力,釘保持力)を調べた。その結果、本プラントで得られるボードの比重精度は従来の工程のそれより改善され、製造プラントとしての適用性が高いことがわかった。また、パーティクルの寸法が小さく、フォーミングの際の落下速度が小さいパーティクルを用いる方が配向性の高いボードが生産されること、およびパーティクルの厚さが薄い程、ボードの性能が高いことなどが分かった。2.本プラントの配向性付与機構の改善策として、配向性をもった誘電性のシートを極板とマットの間に挿入し、電力線による配向トルクを増強すること、上部電極兼用のエアサスペンジョン装置の導入により、パーティクルの滞空時間を長くすることなどが、効果的であることを明らかにした。3.比較的細かいラワンのストランドを用い、このシステム(下部電極型反転重システム)でフォーミングした厚さ6mmの配向性パーティクルボードの配向方向の曲強度は417kg/【cm^2】,ヤング係数は105ton/【cm^2】に達し、それぞれランダムボードの1.6倍および2.2倍に相当する高い性能のものであった。この材料を70日間にわたり種々の大きさの曲げ荷重の下でクリープさせた結果、配向方向は構造材として非常に安全なことがわかった。4.また床材を想定した繰返し曲げ試験を行なった結果、配向方向の性能が高いことが示された。
葉器官形成における細胞増殖統合システムの解明

植物の葉のサイズ決定機構を明らかにするため、ある種の突然変異により、葉の細胞数が減少することによって、過剰な細胞伸長が誘導される「補償作用」と呼ばれる現象に着目した解析を行った。その結果、少なくとも3種の異なる補償作用を見いだした。これらは、補償作用を引き起こす遺伝子の種類や、誘導のタイミング、細胞伸長のカイネティクスなどの面から特徴ある性質を示す。一方、補償作用とは逆に、葉の細胞数が増え、細胞サイズが減少する変異株では、異形葉性と呼ばれる葉の形質の変化が早まることを見いだし、これに関与する遺伝子も複数同定した。これらの結果は、細胞増殖と分化に伴う細胞伸長とを統合する複数の制御系が並列に働くことで、最終的な葉サイズが決定されることを示している。本研究は、葉器官形成の際に、細胞伸長と細胞分裂とがどのように調和・統合されることで、一つのまとまりのある器官を形作るのかを、解明するため、細胞分裂制御系の異常が細胞伸長制御系に影響を与える現象、「補償作用」(Tsukaya 2002 ; 2003)を手がかりに、当該4年間の研究期間内に、葉の器官形成という枠組み(コンテクスト)の中での細胞分裂統合システムの解明を目指す。本年度は、補償作用の解析のための基盤となる新たなカテゴリーの葉形態形成変異体の整備を進めた。すなわち、細胞数が減少するとともに細胞サイズが増大する補償作用の顕著なfugu変異体(Ferjani et al.投稿中)、補償作用を示さず、細胞数の減少のみが認められるoli変異体、細胞サイズの縮小のみが認められる変異体である(Horiguchi et al.2006)。補償作用を示す変異体の探索の間に、an3が顕著に補償作用を示すこと、AN3がco-activatorをコードしAtGRF5と相互作用することで葉の細胞増殖を正に制御していること(Horiguchi et al.2005)、また既知のer変異体も補償作用を示すことを見いだした(Ferjani et al.投稿中)。さらに、これら変異体を用いた発生遺伝学的解析から、補償作用には少なくとも3つの異なる経路が存在すること、補償作用を打ち消す変異体は、通常の細胞肥大にも関与していることなどが示された。以上の成果を背景にして、細胞伸長と細胞分裂とを統合するシステムの解明に向け、国際シンポジウムをウイーンにおいて開催し、国際共同研究体制の整備を進めた(Tsukaya and Beemster 2006)。本研究は、植物の葉の形態形成の際に、細胞伸長と細胞伸長とがどのように調和・統合されることで、一つのまとまりのある器官を形作るのかを、解明することを目的としている。とりわけ、葉における細胞増殖の欠損が、細胞伸長を促進する「補償作用」に着目した研究を行っている。本年度は、補償作用が引き起こされる発生過程の詳細な観察と、葉の細胞増殖・細胞伸長に異常を示す突然変異株の原因遺伝子を数種同定した。補償作用を示す多数の突然変異株について、その葉の発生過程を解析したところ、補償作用(細胞の大型化)は、増殖能を失い分化を始めた細胞で誘導されることが明らかになった。このことは、補償作用の仕組みを説明する一つの仮説としてしばしば議論される、細胞周期と細胞の成長の脱共役(細胞周期の進行が阻害されても、細胞の成長が継続するため、結果として細胞が大型化する)を明確に否定するものである。さらに、補償作用誘導時には、細胞伸長速度あるいは細胞伸長期間のいずれかが促進されることが分かり、様々な突然変異株で観察される補償作用は単一の機構によって引き起こされている訳ではないことが示唆された。同様の結論が、補償作用を抑制する細胞伸長欠損変異株extra-small sisters (xs)の解析からも得られた。fugu2変異株は細胞伸長速度を促進するタイプの補償作用を示す。fugu2はクロマチンアッセンブリーファクターのサブユニットをコードするFAS1に変異を持つことが明らかになった。このことは、DNA複製に伴うクロマチン複製の異常に由来する細胞増職能の低下が、補償作用を引き起こす原因の一つである可能性を示唆している。一方、fugu2とは逆に細胞数が増加し、細胞サイズが低下する#2058,#2025および#2017変異株の詳細な形態的解析を行ったところ、葉位に応じて葉の形態が変化するヘテロブラスティーが異常になっていることが明らかになった。これらの変異株では、幼若葉であっても、よりステージの進んだ葉の性質を示すことから、ヘテロブラスティーが早まっていることが示唆される。事実、マップベースド法により原因遺伝子を同定したところ、#2025はpaused、#2058はsquintのアレルであること明らかになった。