hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母親の内的ワーキングモデルと抑うつ傾向が子どもの気質認知に与える影響について

本研究の目的は,アタッチメントに関する妊婦の内的ワーキングモデルと子どもの気質の認知を通じて育児不安や抑うつ傾向に及ぼす影響を検討することである。妊婦に対してAdult Attachment Interviewを実施し,妊娠時と出産6か月時に質問紙調査を行った。安定型の母親よりも不安定型の母親において,乳児を扱いにくいととらえた場合に,育児不安が高まることが示された。最後に,愛着理論の観点より,育児困難を感じている母親や家族に対する心理的援助について議論された。本研究では、近年問題となっている養育者の抑うつ傾向や育児不安の高さに着目し、内的ワーキングモデル(自己および重要な他者に関する愛着表象)や出産した子どもに対するとらえ方や関係性の発達との関連について縦断研究を行う。一般に妊産婦の抑うつ傾向が強い場合、出産後の子どもの気質認知がネガティブになりやすいとされる。それに加え本研究では、安定的で対人親和的な内的ワーキングモデルであれば、抑うつ傾向の高い母親の子どもに対する気質評価や関係性の偏りが緩和されるという仮説を立てた。内的ワーキングモデルについては、成人愛着面接(Adult Attachment Interv iew)を用いて測定し、抑うつ尺度や気質尺度の他に、出産時の状況、ソーシャルサポート変数もあわせて、妊娠期に面接および質問紙調査、生後6か月時に質問紙調査を行った。1999年より2006年までの縦断研究の結果より、妊娠期の母親の内的ワーキングモデルがソーシャルサポートや子どもの気質認知と一部関係していること、そして子どもの気質に対する母親の認識と母親の抑うつ傾向・育児不安との関連に内的ワーキングモデルが関与していることが明らかとなった。今後、養育者と子どもの早期関係性障害における心理的援助として、2者関係や家族間の関係に直接介入するだけでなく、養育者の被養育体験についても配慮し養育者自身の内省的な自己を育てる必要性があるだろう。本研究は、養育者の抑うつ傾向や育児不安の高さが、子どもの気質についての認識や子どもとの関係性に与える影響について、内的ワーキングモデルを媒介させて実証的に検討することを目的とした。まず、妊婦の愛着表象と子どもの気質の認知を通じて抑うつ傾向や育児不安に及ぼす影響、および愛着表象と知覚されたソーシャルサポートの関連について検討した。妊婦62名に対してAdult Attachment Interview(AAI)を実施し、妊娠時と出産6か月時に質問紙調査を行った。AAIが安定型の母親は不安定型の母親と比べ、出産後のソーシャルサポートが高くなる傾向がみとめられた。さらに、扱いにくい気質傾向を持っていると乳児がとらえられた場合に、安定型の母親よりも不安定型の母親において、育児不安が高まることが示された。これらの結果より、愛着表象に焦点をあてた育児困難を感じている母親や家族に対する心理的援助について考察した。次に、登校しぶりや摂食障害傾向の子どもとその親に対する援助事例より、養育者の内的ワーキングモデルのあり方や内省機能が子どもの情緒障害の発生や経過に与える影響について探索的検討を行った。登校しぶりの子どもに関して、来談した両親との臨床心理面接およびAAIにおける語りより、子どもの心的状態の理解についての母親の内省機能と子どもの情緒的問題の改善との関連について検討した。今後はさらに、養育者の未解決の心的外傷に注目して彼らの精神的健康や子どもの成長変数との関連を解明し、臨床的援助に有用な知見を提供したい。
環境に配慮した海外ＲＣ建物の制振改修手法の構築

まず前年度の研究で行ったトルコの既存RCフレームに制振部材を導入した補強フレームの載荷実験の結果に関して分析した。また実験においてみられた補強フレームとモルタル接合部及び既存RC架構の合成効果が改修建物全体に及ぼす影響について考察した。結論として,実験でみられた部材の合成効果をマクロな建物解析モデルで均一に評価した場合,想定地震時における建物各層の最大変形が安全側に評価されることが確認できた。一方で,実験における合成効果が建物の層方向にばらついて生じる場合,部材剛性の偏在がさらに顕在化することで合成効果が生じない層への損傷集中が生じ,合成効果が全層で生じない場合に比べても建物モデルの応答が励起される場合が考えられることがわかった。以上より,実際の改修設計においてはそうした事象も考慮すべきであることを示した。また,昨年度に提案した遺伝的アルゴリズムを用いたダンパーの最適設計法に関しては,ねじれ振動が卓越する偏心建物に対する平面的なダンパー配置の設計にも適用できるようその適用範囲を拡張し,得られる設計解について分析した。最適ダンパー設計システムにおいては新たに解析モデルとして地震入力時の建物のねじれ挙動を再現可能な擬似立体モデルを設定可能とし,既往研究において提案した手計算に基づく改修設計法によるダンパー設計解と最適化計算による最適ダンパー設計解を比較することにより,その妥当性を示した。また,異なる設計クライテリアを前提とした改修設計解について分析するため,多目的最適化手法を導入することで変形クライテリアと投入ダンパー量の2つの目的関数を対象とした最適ダンパー設計システムを構築した。多目的最適化手法により得られたパレート最適解を分析することで,筆者の既往研究で提案した手計算レベルの改修設計法によるダンパー設計解が各変形クライテリアにおいて概ね妥当な値を示すことがわかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では海外の既存RC建物に対する制振改修手法の構築と環境に配慮した統合ファサードの最適形状を明らかにすることを研究の主目的としており,それらの目的に関して得られた研究成果を示す。まず,トルコの既存RC造学校校舎を模した実大に近い1スパンRCフレームを対象とした制振改修の水平載荷実験により提案した制振改修構法の妥当性を示した。また柱にFRPを導入した場合RC架構の損傷がやや低減されることを示した。また実験においては制振部材と圧入したモルタル部材の間に合成効果が生じることにより,想定よりも改修後の試験体の耐力が上昇する現象が見られ,それらをモデル化した解析モデルを設定し実験結果を概ね模擬した。さらに実験により得られた合成効果の力学モデルをもとに,既往の改修設計法の計算式を一部修正することにより,実験を考慮した改修設計法を提案した。次に多層RC架構の制振改修におけるダンパーの最適設計法として,遺伝的アルゴリズム(GA)と弾塑性時刻歴応答解析を組み合わせることで,動的な地震波を想定した際に構造物が制振改修の目標変形を満たすために要する必要ダンパー量を決定する設計法を提案し,その妥当性を確認した。多質点せん断モデルの精度が担保される範囲においては提案最適化手法により1次モード以外の振動成分も考慮した設計が可能といえる。提案手法を用いて得られる最適ダンパー設計解の層方向の分布は入力する地震波の位相特性によらないことを示した。また以前に筆者らが提案した手計算に基づく簡便な設計法による設計解と最適設計解の対応を確認した。さらに環境に配慮した制振改修手法の設計検討として,太陽電池を環境制御要素であるルーバーとして用いた統合ファサード改修におけるライフサイクルアセスメントを行ない,太陽電池ルーバーの発電量と室内空調負荷などの複数の環境指標を考慮した最適なルーバー間隔を求めた。まずトルコ・イスタンブール工科大学にて,実大に近い1スパンRCフレームと日本で設計施工した耐震改修部材を組み合わせ,トルコの既存RC建物を対象とした制振改修の水平載荷実験を実施した。制振部材を構成する付加弾性骨組と弾塑性ダンパーなど,各部材の影響を考察するため,一部の部材のみを取り付けた試験体など複数の種類の試験体を設定し実験を実施した。また耐震改修の施工方法が改修建物の耐震性能に及ぼす影響を考察するため,制振改修部材を建物の内側と外側それぞれに取り付けた異なる形状の改修試験体を用意した。得られた実験結果から改修部材と既存RC建物および接合部モルタルの部材間の力学モデルを推定することにより,実験結果を解析により再現するための解析モデルの構築を行い,実験結果と解析結果を比較することにより,構築した解析モデルの妥当性を示した。また構築した力学モデルを考慮し,既往の改修設計法における計算式を一部修正した。次に多層RC骨組の制振改修におけるダンパーの最適設計法として,遺伝的アルゴリズム(GA)の一種であるhybrid GAと弾塑性時刻歴応答解析プログラムをFortran上で組み合わせることで,動的な地震波を想定した際に構造物が制振改修の目標変形を満たすために要する必要ダンパー量を決定する最適設計プログラムを構築した。構築したプログラムに置いて複数の観測地震波を対象とした検討を行い,それぞれの入力地震波に対する最適ダンパー設計を導出し,それらを比較分析した。また太陽電池を環境制御要素であるルーバーとして,また弾塑性ダンパーを構造部材として用いた統合ファサード改修におけるライフサイクルアセスメントを行った。ライフサイクルアセスメントにおいては日影シミュレーションを行うことで算出した太陽電池ルーバーの発電電力量と,簡易的な環境シミュレーションにより得られた室内冷暖房負荷を考慮した。

まず前年度の研究で行ったトルコの既存RCフレームに制振部材を導入した補強フレームの載荷実験の結果に関して分析した。また実験においてみられた補強フレームとモルタル接合部及び既存RC架構の合成効果が改修建物全体に及ぼす影響について考察した。結論として,実験でみられた部材の合成効果をマクロな建物解析モデルで均一に評価した場合,想定地震時における建物各層の最大変形が安全側に評価されることが確認できた。一方で,実験における合成効果が建物の層方向にばらついて生じる場合,部材剛性の偏在がさらに顕在化することで合成効果が生じない層への損傷集中が生じ,合成効果が全層で生じない場合に比べても建物モデルの応答が励起される場合が考えられることがわかった。以上より,実際の改修設計においてはそうした事象も考慮すべきであることを示した。また,昨年度に提案した遺伝的アルゴリズムを用いたダンパーの最適設計法に関しては,ねじれ振動が卓越する偏心建物に対する平面的なダンパー配置の設計にも適用できるようその適用範囲を拡張し,得られる設計解について分析した。最適ダンパー設計システムにおいては新たに解析モデルとして地震入力時の建物のねじれ挙動を再現可能な擬似立体モデルを設定可能とし,既往研究において提案した手計算に基づく改修設計法によるダンパー設計解と最適化計算による最適ダンパー設計解を比較することにより,その妥当性を示した。また,異なる設計クライテリアを前提とした改修設計解について分析するため,多目的最適化手法を導入することで変形クライテリアと投入ダンパー量の2つの目的関数を対象とした最適ダンパー設計システムを構築した。多目的最適化手法により得られたパレート最適解を分析することで,筆者の既往研究で提案した手計算レベルの改修設計法によるダンパー設計解が各変形クライテリアにおいて概ね妥当な値を示すことがわかった。実験で得られた部材の合成効果を建物全体で評価した場合の地震入力時の建物応答に関して分析する。そのため,部材の合成効果を表す力学モデルに関して地震波を入力した時刻歴応答解析で考慮するために,部材の復元力特性としてモデル化する。モデル化に際しては既存のトリリニアの非線形モデルを応用し,パラメータに関しては実験で得られた結果をもとに決定する。モデル化した部材の復元力特性を時刻歴応答解析プログラムに組み込み,得られる応答値に関して分析する。また,建物全体において部材の合成効果がばらついて生じる際の最悪応答値に関して分析する。分析においては,まず前年度に提案した最適化アルゴリズムと時刻歴応答解析を組み合わせた最適設計システムを応用することにより,合成効果がばらついて生じたときに最も応答値が大きくなる最悪ケースを探索するプログラムを構築する。得られた最悪ケースに関する時刻歴応答解析を行い,最悪応答値を分析することにより,既往の改修設計法により設計された建物の耐震性能を確認し,場合に応じて既往設計法の計算式に関して修正を行う。
機能有機ホウ素化学のための基礎的研究

ホウ素がもつ構造的・電子的特性に着目し,これらを巧みに活かした独自の分子設計に基づいて,一連の含ホウ素π電子系化合物を合成し,その基礎特性を評価した.その結果,特異なπ電子受容性骨格の構築や,新たな電子輸送性材料の開発,および固体でも強い蛍光を示す有機材料の開発に成功した.ホウ素がもつ構造的・電子的特性に着目し,これらを巧みに活かした独自の分子設計に基づいて,一連の含ホウ素π電子系化合物を合成し,その基礎特性を評価した.その結果,特異なπ電子受容性骨格の構築や,新たな電子輸送性材料の開発,および固体でも強い蛍光を示す有機材料の開発に成功した.1)ホウ素置換基をπ共役骨格の側鎖に用いるという独自の分子設計に基づいて,3-ボリルビチオフェンを基本骨格とする一連のホウ素化合物を合成し,これらが固体状態でも高い量子収率で発光する高発光性有機固体として有用であることを明らかにした.この系では,3-ボリルビチオフェンの両末端に用いる置換基により,青色から赤色までのフルカラー発光が可能であり,本分子設計の高い有用性を示すことが出来た.2)また,含ホウ素π共役系化合物を機能性材料として展開するには,新たなホウ素置換基の開発が重要である.これに対して,ビス(4-ヘキシル-2,6-ジメチルフェニル)ボリル基((HexDm)2B基)を独自に開発し,これを導入したポリ(アリーレンエチニレン)を合成した.これらのポリマーはいずれも一般的な有機溶媒に対して高い溶解性を示すとともに,高発光性のポリマーフイルムを形成することがわかった.さらに,電子求引性と可溶性をあわせもつ置換基としてビス(4-ヘキシル-2,6-トリフルオロメチルフェニル)ボリル基((HexTf)2B基)も新たに開発し,この置換基を導入したチエニルチアゾール誘導体およびビチオフェン誘導体では,(HexTf)2B基の高い電子求引性に基づく特異な電気化学特性および光物性が発現することを明らかにした.3)さらに,ジベンゾボロール骨格のホウ素上の置換基としてかさ高いMes*基を導入した誘導体の合成に成功した.Mes*基の導入により,過剰のフッ化物イオン存在下においても配位結合を形成せず,電子輸送性材料の新たな基本骨格としての可能性を示すことが出来た.4)B-N配位結合を有する骨格としてBODIPY骨格に着目し,周辺をフェニル基で置換した一連の誘導体を合成した.これらはいずれも強い赤色の蛍光を示し,有機EL材料の赤色発光のドーパント材料として有用であることを示した.5)ジチエノ-1,2-ジボリン誘導体の合成と単離に成功した.これは,1,2-ジボリン誘導体として初めての例である.さらに,このジアニオン種の単離にも成功し,X線結晶構造と理論計算の結果から,ビチオフェンにジボレン骨格を導入することより,14π電子系としての性質が発現することを明らかにした.1)ホウ素の空のp軌道とπ共役骨格のπ*軌道とのp_π-π*共役をもつπ共役骨格として,一連のペンタアリールボロール誘導体の合成とX線結晶構造解析に成功し,これらがいずれも基底一重項反芳香族性をもつことを実験的に初めて明らかにした.2)また, 1,2-ジボリン骨格をもつ新規π共役骨格をもつ化合物として, 3, 3'-ビジオフェン骨格をジボランで架橋した化合物を新たに合成し,さらに,そのジアニオン種の単離にも成功した.これらの化合物の構造特性および光物性などの基礎特性評価を行い,前年度に合成した2, 2'-ビジオフェン骨格をジボランで架橋した化合物との比較により,ジボラン骨格のp軌道を介したπ共役様式について興味深い知見を得た.3)分子内CT性遷移に基づく発光性有機ホウ素材料のための新たなホウ素置換基として,ホウ素上に, 2,6-ジメチルフェニル基の4位,または3, 4位にフェルフルオロブチル基を導入したアリール基を二つ導入したC4F9B基およびcyC4F8B基を開発した.これをホウ素置換基として導入した4'-ジフェニルアミノ-4-ボリル-2, 2'-ビフェニル誘導体をモデル化合物として合成した.光物性測定の結果,従来のMes_2B基をホウ素置換基としてもつものに比べて, C4F9B基およびcyC4F8B基を導入すると,吸収スペクトルおよび発光スペクトルは長波長シフトすることがわかった.さらに,発光色において特に著しく大きな溶媒効果を示すことが明らかとなり,その発光色は溶媒効果だけで青色から赤色まで可視光領域全域にわたって変化させることが可能であることがわかった.1)ジボリン1,2ジボリン骨格をもつπ共役系として、ホウ素上にメシチル基をもつ誘導体の合成、単離に初めて成功した。X線結晶構造解析の結果、理論計算での予想通り、この化合物の1,2-ジボリン骨格はほぼ完全な平面構造であることを明らかにした。また、この化合物が高い電子受容性をもつことを反映して、600nmもの長波長領域に最長波長吸収を示すことも明らかにした。2)ホウ素中心がホウ素上に導入した三つのアリール基をメチレン骨格で平面構造へと固定化した、"平面三配位ホウ素"化合物の合成に取り組んだ。

最終段階のフリーデルクラフツ型の環化反応において、種々のルイス酸性試薬を検討した結果、Sc(OTf)3を用いると、良好な収率で目的化合物が得られることが分かった。得られた化合物のX線結晶構造解析の結果、予想通り、ホウ素周りはほぼ完全な平面構造であることが確認された。さらに、この化合物は、ホウ素上の立体保護機をもたないにもかかわらず、通常のシリカゲルカラムで分離精製が可能な程、安定であることも確認することができた。3)これまで開発してきた、ホウ素置換基を電子受容性置換基としてもつ発光性材料を、生体の標識材料へと応用することを目的に、カルボキシル基をもつホウ素置換基を新たに開発した。電子供与性置換基として、ジフェニルアミノ基を導入した化合物は、THF中で非常に強い蛍光を示し、さらにこの溶液にルイス塩基を加えていくと蛍光波長が短波長シフトすることを見いだした。
電流・電位変動スペクトルを用いた電解研磨除染の新評価方法の研究

申請書の研究計画・方法に従い、購入機器のセットを行い、あわせてそれらを一括制御するためのコンピュータプログラムを作成し、電解研磨中の電流あるいは電位変動の連続的な測定記録を可能するシステムの構築を行った。つぎに、このシステムを用いて、放射性腐食生成物を模擬した酸化皮膜を形成した304ステンレス鋼を燐酸溶液中で定電位電解研磨した際の電流変動の観察を行った。この場合、燐酸濃度は28vol%とし、ステンレス鋼はあらかじめ電気炉において600°Cで一定時間酸化させたものを用いた。電解研磨の際に観察された電流変動スペクトルを、最大エントロピー法(MEM)によって解析した結果、0.01Hz10Hzの周波数範囲で、比較的再現性のある周波数スペクトルが認められた。特に、0.1Hz10Hzの周波数範囲においては、両対数グラフ上で直線関係を示し、その傾きが-1から-4となった。この傾きは電解研磨開始直後には比較的高い値を示すが、研磨が進行するにつれて徐々に-3以下の低い値に落ち着く傾向のあることを見い出した。それらの傾きと測定電流値の平均あるいは分散値との相関については今後の課題である。以上の観点から、電解研磨除染時の電流変動を観察しその周波数スペクトルの傾きに着目することにより、除染進行状態をモニターできる可能性が認められた。ただし、現段階においては、ステンレス鋼試料上の酸化皮膜の厚さ、撹拌、温度、電解液濃度などのパラメーターについて十分に把握していないので、今後これらについてのデータを精力的に収集するとともに、従来用いられてきた除染条件の再評価及び最適除染条件の提案を行う。
タイプ別脳性麻痺者の運動能力と筋の特性から見たトレーニング指標に関する研究

本研究の目的は、脳性マヒ者の運動能力を麻痺のタイプ別、重症度別に明らかにすること。またその結果を科学的根拠に基づいたトレーニング方法開発のための基礎資料をすることである。本課題では、成人脳性マヒ者中最多の痙直型、次いで多いアテトーゼ型、両群を移動能力で分類し、両下肢の筋力・筋断面積・動作速度・筋電位を計測し、分析した。結果、アテトーゼ群では健常者と同様の傾向がみられたが、痙直群では、測定項目間及び移動能力との間に相関が認められず、トレーニング指標を数値的に得ることが困難であると分かった。本研究の目的は、脳性麻痺者の運動能力を麻痺のタイプ別、重症度別に明らかにすること。またその結果を科学的根拠に基づいたトレーニング方法開発のための基礎資料とすることである。平成20年度は痙直型、アテトーゼ型脳性麻痺者の男性各6名、7名の運動能力(MRIによる筋断面積、等速性筋力、動作速度、筋電図、有酸素性能力、身体組成)をスポーツホトニクス研究所にて測定した。得られたデータからPearsonの相関係数による有意確率の検出を行った。結果、痙直型脳性マヒ者における。1)筋断面積と筋力との問に相関は認められなかった。2)筋断面積と動作速度との間にも相関はみられなかった。3)筋力と動作速度の関係については、膝振上げと股屈筋力、膝伸筋力との間に高い相関が見られ、拮抗筋である股伸筋力との間にも相関が見られた。膝振下ろしについては主動作筋である股伸筋力や膝屈筋力との間に相関は見られなかったが、拮抗筋である股屈筋力や膝伸筋力との間に高い相関がみられた。アテトーゼ型脳性マヒ者における1)筋断面積と筋力の関係については、大腰筋の筋断面積と股屈筋力、大腿四頭筋と膝伸筋力、ハムストリングスと膝伸筋力との間に高い相関が見られた。2)筋断面積と動作速度との関係については、膝振上げと大腰筋・大腿四頭筋の間に相関が見られ、膝振下ろしとハムストリングスの間にも高い相関がみられた。3)動作速度と筋力との関係については膝振上げと股屈筋力・膝伸筋力との間に高い相関がみられ、膝振下ろしと股伸筋力・膝屈筋力との間にも高い相関がみられた。今後は更に対象者数を増やし、より精密な分析を進める予定である。平成21年度は痙直型脳性マヒ者3名、アテトーゼ型脳性マヒ者4名、健常者2名の運動能力(MRIによる筋断面積、等速運動性筋力、動作速度、筋電図、有酸素性能力、身体組成)をスポーツホトニクス研究所にて測定した。平成2021年度に得られたデータはPearsonの相関係数を算出し、各群の特徴を比較した。今年度は筋力と筋断面積、動作速度との関係性を群毎にまとめた。結果、アテトーゼ型脳性マヒ者における1.筋力と筋断面積との関係については、大腰筋の筋断面積と股屈筋力、大腿四頭筋と膝伸筋力、ハムストリングスと膝伸筋力との間に高い相関が見られた。同様に2.筋断面積と動作速度との間や、3.動作速度と筋力との間にも高い相関関係が認められた。これは、健常者と同様の傾向であった。アテトーゼ型脳性マヒ者については不随意運動に留意しながらも、健常者と同様のトレーニングで効果が得られる可能性が示唆された。痙直型脳性マヒ者においては1.筋力と筋断面積との間に相関関係は認められなかった。2.筋断面積と動作速度との間にも相関はみられなかった。3.筋力と動作速度との関係については、膝振上げ速度と股屈筋力、膝伸筋力との間に高い相関関係が見られた。膝振下ろし速度と筋力との関係については、主動作筋力である股伸筋力や膝屈筋力との間に相関は見られなかったが、拮抗作用である股屈筋力や膝伸筋力との間に高い相関がみられた。これより、痙直型脳性マヒ者においては、筋力と筋断面積、動作速度との間にあまり関係性が認められず、筋と動作の関係性について健常者と異なる傾向が見られた。痙直型脳性マヒ者については、健常者と異なるトレーニング方法を個人に合わせて検討する必要が示唆された。

脳性マヒ者の運動特性は科学的に明らかにされておらず、運動が筋緊張に及ぼす影響(関節の変形や筋緊張増大)への心配から、スポーツやトレーニングが全般的に禁忌とされる傾向にある。本研究では、脳性マヒ者の麻痺のタイプによる運動特性の違いに着目し、成人脳性マヒ者の中で最も多い痙直型と2番目に多いアテトーゼ型、2つのタイプの脳性マヒ者(男性)について下肢の筋と動作の関係性を比較した。具体的には、アテトーゼ型脳性マヒ者10名、痙直型脳性マヒ者10名の運動特性を比較するため、昨年度までに以下の7項目を指標として測定した。(測定項目:股・膝関節屈伸の等速運動性筋力・MRIによる下肢の筋断面積・下肢の動作速度・空気置換法による全身体脂肪率・有酸素性能力・大腿四頭筋とハムストリングスの筋電図・100m歩行・走行速度)また、予備測定として、女性の脳性マヒ者についても各タイプ数名ずつ、同様の測定を行っている。平成22年度は、脳性麻痺者の筋断面積、等速運動性筋力、動作速度、3つの測定項目についてタイプ毎に比較し、論文として報告した。アテトーゼ型脳性マヒ者においては、筋力・筋断面積・動作速度、全ての測定項目の間に相関がみられた。不随意運動の留意しながらも、健常者と同様のトレーニングで効果が得られる可能性が示唆された。痙直型脳性マヒ者については、筋力・筋断面積・動作速度との間に関係性が認められなかった。健常者と異なるトレーニング方法を個人に合わせて検討する必要が示唆された。
窒素分子の触媒的な分子変換反応への挑戦

研究代表者らは、20世紀初頭に開発された高温高圧という非常に厳しい反応条件が必要なエネルギー多消費型のプロセスであるハーバー・ボッシュ法に取って代わる、常温常圧の省エネルギー型反応の開発を最終目的として研究を行っている。この研究の一環として、常温常圧の反応条件下で窒素分子をアンモニアへと変換できる窒素固定酵素ニトロゲナーゼの多核構造に着目し、フェロセンに代表されるメタロセンを配位子に有するモリブデン及びタングステン窒素錯体を新規設計・合成し、これらの窒素錯体を用いた窒素分子の触媒的な分子変換反応に挑戦した。電子授受可能な鉄に代表される遷移金属原子が反応活性点であるモリブデン及びタングステンの近傍に存在させるように分子設計した配位子を用いることで、従来には無い興味深い窒素分子の分子変換反応の達成が期待できる。フェロセンを配位子に有するモリブデン及びタングステン窒素錯体の合成方法の確立を行い、合成に成功したこれらモリブデン及びタングステン窒素錯体の触媒的な窒素固定能について詳細な検討を加えた。つまり、触媒量の窒素錯体存在下、シリルハライドとナトリウムをそれぞれ求電子剤及び還元剤として用いて常温常圧の窒素雰囲気下で反応を行うと、アンモニア等価体であるシリルアミンが効率良く得られることを見出した。興味深いことに、モリブデン窒素錯体を用いた時には従来のモリブデン窒素錯体を用いた場合と同等の反応性を示したが、タングステン窒素錯体を用いた場合にはTONで50以上とこれまでで最高の触媒活性を示すことが明らかになった。
企業結合処理の相違が財務諸表に与える影響に関する日仏比較実証研究

日仏間における、文化的相違がのれんの取り扱いにどのような影響を与えるのかを検証した。ケース分析においては、フランス企業はIFRSの全てに対して拒絶的な反応を示しているのではなく、自身の情報開示戦略に有利な会計方針変更は、積極的に導入する企業があることが示された。計量分析からは、フランス企業は相対的に日本企業よりも多くの無形固定資産を計上する傾向が捉えられた。また、IFRS適用の影響は統計的に見ても非常に大きいものであることが明らかになった。本研究では、企業結合(企業買収や企業合併等を内包する概念)が合併企業に及ぼす影響について、会計的観点から考察を加える事を目的としている。具体的には、本研究では、アニュアルレポートで公表される財務情報に基づいて、企業結合の実務の一部分としての会計処理を分析する。日本企業から抽出したサンプルと、フランス企業から抽出したサンプルで2つの標本を作り、統計的・計量的分析を通じて適切な情報を比較する。この全体的な検討をした上で、企業の業種や規模、外国上場の有無、利益率などといったいくつかの因子の影響に関して回帰分析を行う。サンプル対象企業は、10年間にわたって上場している企業から抽出する(各国500から1000社程度を予定)。平成19年度においては、本研究における分析モデル構築のための予備調査およびサンプリングを行った。平成19年度において収集したデータをもとに、統計的・計量的分析を平成20年度に行う予定である。従って、その質的、量的な充実度合いが直接的に、分析の成否に影響を与えるといっても過言ではない。その意味において、平成19年度のデータ収集は非常に重要であった。平成19年度の準備段階におけるデータ収集の結果、日本企業700社、フランス企業700社のデータを収集した。最終的なサンプリングの結果、サンプルとして日本企業415社、フランス企業415社を設定した。(但し、追加的なテストを行う予定であるため、最終的なサンプル数は若干変化する可能性がある)。平成20年度においては、本研究における分析モデル構築のための予備調査およびサンプリングを行った。平成20年度において収集したデータをもとに、統計的・計量的分析を平成21年度に行う予定である。その意味において、平成20年度のデータ収集は非常に重要であった。平成20年度の準備段階におけるデータ収集の結果、日本企業700社、フランス企業700社のデータを収集した。
気液砕波乱流中の力学機構に基づく大気‐海洋間気体輸送フラックスモデル

本年度は,気泡乱流中の個々の混入気泡からの酸素の溶解から移流拡散にわたる一連の気体輸送過程を捉える数値モデルを構築し,実験結果によって検証を行うと共に,砕波ジェットを模擬した鉛直円柱ジェット下に形成される気泡乱流中の酸素輸送機構について調査した.理論的に求めることが困難な気泡からの酸素溶解を昨年度までに構築したソースモデルを用いて計算し,乱流中での気泡の動揺は一般化されたランジュバン方程式を用いた気泡運動の確率モデルをラージエディーシミュレーションに導入し,乱れ-平均流-気泡運動を相互にカップリングさせたモデルによって表現する.モデルによる計算結果は,個々の気泡の変形に起因するマイナーな差異はあるものの,実験結果を概ね定量的に再現した.気泡-乱流間の力学的な相互作用は溶存酸素濃度分布の決定に深く関わっており,乱流の影響を受けて拡散する気泡分布に応じて酸素の溶解領域が広がっていき,溶解した酸素も気泡が引き起こす液相流速や乱れによって移流拡散していく.このモデルに自由水面からの気泡混入モデルを組み込み,ジェット下に形成される気泡乱流中の酸素輸送を計算した.溶存酸素濃度は,はじめ気泡が混入するキャビティー周辺で高くなり,時間とともにせん断流れと混入気泡の影響を受けて発達した乱れの影響で拡散し,強い鉛直下向きの流れによって移流される.ボイド率と液相乱れエネルギー,溶存酸素濃度の空間分布の相関は必ずしも高くなく,従来使われてきたボイド率のみのパラメータでは気液混相乱流場での溶存酸素濃度分布の推定は困難であるが,本モデルを用いることによって,気泡乱流中の局所的,瞬時的な水中溶存酸素濃度変化を捉えることが可能となる.本研究では,気泡流中の力学機構に基づく酸素輸送フラックスモデルを構築しており,その成果は近海域を対象とした定量的環境評価手法の確立に多大な貢献をするものである.(抄録なし)沿岸域生態系の保全を図る上では,大気から海中への酸素輸送の評価が重要となる.海中溶存酸素濃度は砕波ジェット着水時に混入する大量の気泡によって大きく左右され,本研究の最終目標である大気-海洋間気体輸送モデルには気泡と気体輸送速度の定量化が不可欠である.研究代表者らの昨年度までの研究によって,気泡周りの瞬時面的酸素濃度場を取得する手法が確立され,酸素輸送速度及び酸素濃度上昇域は気泡サイズ分布に対して極めて敏感に変化する事が明らかになった.そこで本年度は,固有の径で構成される気泡プルームに蛍光励起画像計測,バックライト法,Particle image velocimetry(PIV)からなるハイブリッド画像計測を適用し気泡サイズに応じて変化する酸素輸送拡散速度の定量化並びに酸素溶解ソースモデルの開発を行った.本研究では,気泡混在下の酸素濃度をソース項を有する拡散方程式をベースに空間方向に数点の酸素濃度時間変化を代数的に与え,最小自乗法により求めた.ソースファンクションは気泡の直接的な寄与を示すため,気泡表面積に対して線形的に増加する.また,ここでの拡散係数は気泡によって引き起こされる液相乱れと関連しているため,気泡サイズに依存している.同一の数密度ならば,大径気泡は小径気泡に比べ気泡表面積が大きく,周囲流体の乱れへの寄与が大きいため酸素輸送・拡散は大きくなる.本年度の研究は,全球的な気候変動を背景にした近海域生態系の劣化が危惧されるなかで,沿岸環境評価の基礎モデル構築に必要な気泡から水中への酸素輸送を定量的にパラメータ化するものであり,その意義は大きい.沿岸環境評価の主要な指標の一つである海中溶存酸素濃度は,砕波に伴うエアレーションに大きく左右される(Farmerら,1993).外洋では主として風速をパラメータとするマクロな気体輸送モデル(Wanninkhofら,1993)によって海中溶存酸素濃度の予測が行われているが,沿岸域ではその支配因子である混入気泡量や気泡サイズ分布は砕波ジェットの着水過程に依存する他,溶解した酸素を拡散し,ソースである気泡自体をも移流させる砕波乱流は砕波規模,砕波形態に応じて輸送形態を大きく変化させる.既存のバルクモデルではこれらのプロセスを記述できず,短期的・局所的な溶存酸素濃度変動の定量的予測は不可能である.そこで本研究では豊かな生態系を有する沿岸域を対象に,気液砕波乱流中の力学機構に基づいた新たな気体輸送フラックスモデルの構築を行うことを目的としている.本年度は,砕波イベントを通して発生する個々の気泡から溶解する酸素をインテグレートするマイクロスケールからのアプローチとして,気泡サイズスペクトルを入力値とし,サイズごとの個々の酸素輸送フラックスを評価するモデルを開発した.本モデルを,砕波ジェットを模擬した鉛直ジェットによって発生させた混入気泡のサイズスペクトル分布にあてはめて溶存酸素濃度時間変化を計算し実測値と比較し,モデルの砕波帯への適用可能性について検討した.モデルによる計算結果は計測結果をおおむね再現しており,複雑な気液流れ中の気体輸送に対して矛盾無く適用可能である事が確認された.本年度は,気泡乱流中の個々の混入気泡からの酸素の溶解から移流拡散にわたる一連の気体輸送過程を捉える数値モデルを構築し,実験結果によって検証を行うと共に,砕波ジェットを模擬した鉛直円柱ジェット下に形成される気泡乱流中の酸素輸送機構について調査した.理論的に求めることが困難な気泡からの酸素溶解を昨年度までに構築したソースモデルを用いて計算し,乱流中での気泡の動揺は一般化されたランジュバン方程式を用いた気泡運動の確率モデルをラージエディーシミュレーションに導入し,乱れ-平均流-気泡運動を相互にカップリングさせたモデルによって表現する.

モデルによる計算結果は,個々の気泡の変形に起因するマイナーな差異はあるものの,実験結果を概ね定量的に再現した.気泡-乱流間の力学的な相互作用は溶存酸素濃度分布の決定に深く関わっており,乱流の影響を受けて拡散する気泡分布に応じて酸素の溶解領域が広がっていき,溶解した酸素も気泡が引き起こす液相流速や乱れによって移流拡散していく.このモデルに自由水面からの気泡混入モデルを組み込み,ジェット下に形成される気泡乱流中の酸素輸送を計算した.溶存酸素濃度は,はじめ気泡が混入するキャビティー周辺で高くなり,時間とともにせん断流れと混入気泡の影響を受けて発達した乱れの影響で拡散し,強い鉛直下向きの流れによって移流される.ボイド率と液相乱れエネルギー,溶存酸素濃度の空間分布の相関は必ずしも高くなく,従来使われてきたボイド率のみのパラメータでは気液混相乱流場での溶存酸素濃度分布の推定は困難であるが,本モデルを用いることによって,気泡乱流中の局所的,瞬時的な水中溶存酸素濃度変化を捉えることが可能となる.本研究では,気泡流中の力学機構に基づく酸素輸送フラックスモデルを構築しており,その成果は近海域を対象とした定量的環境評価手法の確立に多大な貢献をするものである.本年度の交付申請書に記載した任意の気泡サイズに対する酸素輸送の定量化を達成したため,おおむね順調に研究は進展しているといえる.最終目標とする砕波イベントを通じた大気一海洋間気体輸送フラックスモデルに不可欠な個々の気泡からの酸素輸送を評価するモデルを構築したため.来年度の前半で,砕波時の気体輸送機構に関する実験を行い論文にまとめる.今年度後半では,気液砕波数値モデルを開発する.砕波イベント中の気体輸送は気泡のサイズ分布に大きく依存する.砕波時の気泡発生のメカニズムについて更なる知見が必要であると考えられる.(抄録なし)
ヒト唾液腺腫瘍におけるTPX2遺伝子の発現および機能解析

唾液腺悪性腫瘍におけるTPX2及びRHAMMのmRNA発現は正常唾液腺における発現と比較して亢進していた.さらに,唾液腺癌細胞株においてTPX2及びRHAMMは細胞周期M期において、紡錘体微小管とほぼ同様の局在を示し、特にRHAMMは細胞周期M期においてその発現が増加することが明らかとなった.以上より唾液腺悪性腫瘍において,TPX2やRHAMMの過剰発現が腫瘍の増殖に重要な役割を担うことが示唆された.唾液腺悪性腫瘍におけるTPX2及びRHAMMのmRNA発現は正常唾液腺における発現と比較して亢進していた.さらに,唾液腺癌細胞株においてTPX2及びRHAMMは細胞周期M期において、紡錘体微小管とほぼ同様の局在を示し、特にRHAMMは細胞周期M期においてその発現が増加することが明らかとなった.以上より唾液腺悪性腫瘍において,TPX2やRHAMMの過剰発現が腫瘍の増殖に重要な役割を担うことが示唆された.当科にて口腔扁平上皮癌におけるTPX2の発現解析を行った結果,口腔扁平上皮癌でのTPX2mRNAの発現は正常歯肉に比較して亢進していた.また口腔扁平上皮癌においては,TPX2mRNAの発現レベルとRHAMM mRNA発現レベルは相関していることが判明した(International Journal of Oncology, 2009).このことは、RHAMMが細胞周期の進行に重要な役割を担う可能性を示唆するものである.今回,唾液腺腫瘍におけるTPX2の発現を明らかにする目的で,当科にて手術時に摘出した唾液腺腫瘍におけるTPX2の発現と臨床病理学的指標や転移および予後との関わりについて検討した.その結果,TPX2の過剰発現と,その遺伝子発現と腫瘍の増殖活性との間に相関関係を認めた.このことは,TPX2遺伝子が唾液腺悪性腫瘍の増殖において重要な役割を担っていることを示唆するものである.また、TPX2の高い発現は,悪性腫瘍における細胞分裂の増加や細胞周期制御の異常を示すだけでなく,TPX2の過剰な発現が,悪性転化にも関わっている可能性を示唆している.今回,唾液腺腫瘍においてTPX2遺伝子の過剰発現が明らかとなったことは臨床病理学的にも大変意義のあるものであると考えられる。口腔扁平上皮癌におけるTPX2の発現解析を行った結果,口腔扁平上皮癌でのTPX2 mRNAの発現は正常歯肉に比較して亢進していた.また口腔扁平上皮癌においては,TPX2 mRNAの発現レベルとRHAMM mRNAの発現レベルは相関していることが判明した(International Journal of Oncology, 2009).このことは、RHAMMが細胞周期の進行に重要な役割を担う可能性を示唆するものである.今回,唾液腺腫瘍におけるTPX2の発現を明らかにする目的で,当科にて手術時に摘出した唾液腺腫瘍におけるTPX2の発現と臨床病理学的指標や転移および予後との関わりについて検討した.その結果,TPX2の過剰発現と,その遺伝子発現と腫瘍の増殖活性との間に相関関係を認めた.このことは,TPX2遺伝子が唾液腺悪性腫瘍の増殖において重要な役割を担っていることを示唆するものである.また、TPX2の高い発現は,悪性腫瘍における細胞分裂の増加や細胞周期制御の異常を示すだけでなく,TPX2の過剰な発現が,悪性転化にも関わっている可能性を示唆している.今回,唾液腺腫瘍においてTPX2遺伝子の過剰発現が明らかとなったことは臨床病理学的にも大変意義のあるものであると考えられる.さらに唾液腺腫瘍由来細胞を用いた研究より,RHAMMは細胞周期M期において発現増加を認め,RHAMMは紡錘体とほぼ同様の局在を示し、細胞周期M期の進行を制御することが明らかとなった.さらに,骨形成性線維腫由来細胞を用いた研究より,RHAMMはERK1/2 kinaseのリン酸化に関与し,TPX2とともに複合体を形成することにより,細胞周期M期の進行を制御することが明らかとなった(Hatano, Shigeishi et al. Lab Invest, 20010).さらに,RHAMMノックダウンにより,AuroraAのリン酸化が抑制されたことから,RHAMMはAuroraAを介して細胞周期M期の進行を制御することが示唆された.このことは,RHAMMがヒアルロン酸の受容体として機能するのみでなく,腫瘍の増殖に重要な役割を担うことを示唆すものである.
歯周病原性細菌による骨吸収活性発現におけるサイトカインの役割

歯周病原性細菌Actinobacillus actinomycetemcomitansから抽出精製した莢膜多糖をマウス骨髄細胞とともに8日間培養したところ、著しい数の破骨細胞形成が認められた。これまで我々が、構造を明らかにしたA.actinomycetemcomitans血清型a,b,cの莢膜多糖を比較検討したところ、血清型bの莢膜多糖にのみ強い活性発現が認められた。この結果は、A.actinomycetemcomitans血清型bが最も強い病原性を有するというこれまでの報告を支持するものであった。一方、破骨細胞形成に関与していると予想されるサイトカインに対する中和抗体を用いて、活性発現におよぼす影響を調べたところ、IL-1αに対する中和抗体で著しい阻害が認められた。プロスタグランデイン合成阻害剤であるインドメサシンを培養系に加えたところ、強い阻害効果が認められた。さらに、マウス骨髄細胞培養上清中のサイトカイン量をELISA法で調べたところ多量のIL-1αが検出された。プロスタグランデインの定量も既存のRIA法で行なったところ、莢膜多糖の刺激により有意のプロスタグランデインの産生が認められた。以上の結果から、歯周病原性細菌A.actinomycetemcomitansの莢膜多糖による破骨細胞の活性化および分化誘導にはIL-1αとプロスタグランデインが深く関与していることが明らかとなった。さらに、歯周病で見られる歯槽骨吸収では、宿主側の要因が関与している可能性が強く示唆された。
顔面神経麻痺の病態と早期治療法の研究

6061年度に我々が行った一般研究(B)により,顔面神経が障害された時の初期膨化は7日目が最高となり,その後退消して14日目にはもとの径に戻ることが,またその中でも顔面神経の1/2以上の繊維が障害を受けた場合にのみ変性初期膨化が顔面神経管全体を占め,顔面神経内圧が亢ずる事によって管内に存在する血管を圧迫し,循環障害を来すと想像される状態が生ずることが判明した.更に,顔面神経内の圧を持続的に計測することに世界で初めて成功し,これが脳圧と連動して変化することもつきとめた.本一般研究(C)では上記実験をもとに,高浸透圧利尿剤を投与することによって顔面神経内圧を減じ,顔面神経管内に存在する血管の循環障を来さない程度にまで抑えることができるか否かについて,経口投与,径静脈投与の2通りで検討を加えようとしたものである.圧変化についてはWPI社のマイクロプレッシャーシステム900型を用いて追求した.経口高浸透圧利尿剤としてメニエール病等に臨床的にも用いられているグリセロールを用い,モルモットの胃まで挿入したカテーテルを介して経口投与を模した実験を行ったところ,脳圧に連動して顔面神経内圧も急速に低下し, 1520分で最低値に達した.また,径静脈投与の実験では,脳圧亢進時に急速に脳圧を下げる目的で臨床的に実際に用いられているマンニトールを用い,モルモットに静脈注射をしたのち経時的に圧変化を追った.マンニトール投与後,脳圧と同期して同様の経過で顔面神経管内圧も低下し, 3035分で最低値を示した.以上の実験より経口投与,径静脈投与共に顔面神経内圧を減少させる効果があることが確認され,顔面神経障害の初期膨化が起こっている段階である発症2週間の間に高浸透圧利尿剤を用いれば,循環障害による悪循環を止めることが期待されるという結果を得た.6061年度に我々が行った一般研究(B)により,顔面神経が障害された時の初期膨化は7日目が最高となり,その後退消して14日目にはもとの径に戻ることが,またその中でも顔面神経の1/2以上の繊維が障害を受けた場合にのみ変性初期膨化が顔面神経管全体を占め,顔面神経内圧が亢ずる事によって管内に存在する血管を圧迫し,循環障害を来すと想像される状態が生ずることが判明した.更に,顔面神経内の圧を持続的に計測することに世界で初めて成功し,これが脳圧と連動して変化することもつきとめた.本一般研究(C)では上記実験をもとに,高浸透圧利尿剤を投与することによって顔面神経内圧を減じ,顔面神経管内に存在する血管の循環障を来さない程度にまで抑えることができるか否かについて,経口投与,径静脈投与の2通りで検討を加えようとしたものである.圧変化についてはWPI社のマイクロプレッシャーシステム900型を用いて追求した.経口高浸透圧利尿剤としてメニエール病等に臨床的にも用いられているグリセロールを用い,モルモットの胃まで挿入したカテーテルを介して経口投与を模した実験を行ったところ,脳圧に連動して顔面神経内圧も急速に低下し, 1520分で最低値に達した.また,径静脈投与の実験では,脳圧亢進時に急速に脳圧を下げる目的で臨床的に実際に用いられているマンニトールを用い,モルモットに静脈注射をしたのち経時的に圧変化を追った.マンニトール投与後,脳圧と同期して同様の経過で顔面神経管内圧も低下し, 3035分で最低値を示した.以上の実験より経口投与,径静脈投与共に顔面神経内圧を減少させる効果があることが確認され,顔面神経障害の初期膨化が起こっている段階である発症2週間の間に高浸透圧利尿剤を用いれば,循環障害による悪循環を止めることが期待されるという結果を得た.
赤城大沼の水圏生態系における放射性セシウムの動態解明

原子力発電所事故に由来するCs-137の赤城大沼における動態を解明するため、環境(周辺土壌、湖底質、湖水)や生物(水生植物、プランクトン、魚類)を時空間的に調査した。Cs-137の化学形態別存在割合は、土壌と底質では難溶態が、水生生物では食物連鎖が上がるに従って可溶態が高かった。湖水・底質間の分配係数は10Λ5、プランクトンと魚類への濃縮係数はそれぞれ10Λ110Λ2と10Λ3のオーダーであった。停滞期は水温躍層下部で溶存態のCs-137濃度が上昇していたが、循環期は溶存態と粒子態がほぼ一定であった。ワカサギとウグイのCs-137減衰過程をモデル化して実効生態学的半減期を求めた。福島第一原子力発電所事故に伴う放射能汚染が長期化の様相を呈している赤城大沼において、水圏生態系に注目した放射性セシウム(Cs)の動態を解明するとともに、初動およびモニタリングに資する環境調査手法の確立を目指すことを目的として、平成26年度は以下の研究を推進した。漁業権魚種であるワカサギの出荷自粛が継続されていることから、湖水、セストン(主に動植物プランクトン)、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度を定期的に測定し、放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握した。湖水・湖底質間の放射性Csの分配係数は、表層で1.0×10^5(L/kg)と、霞ケ浦(茨城県)などの他の湖沼と同じレベルであった。2015年3月に湖24ヶ所で底泥コアを採取した。季節毎(春季循環期、夏季停滞期、秋季循環期、冬季停滞期)に湖心の表層、中層、底層で採水し、粒子態と溶存態に分別して放射性Csを測定したところ、夏季と冬季の湖水停滞期では、水温躍層よりも下部の底層において溶存態放射性Cs濃度が上昇していた。一方、春季と秋季の湖水循環期では、水温躍層は崩壊しており、濃度はほぼ一定であることが明らかとなった。特に全循環期の放射性Csの挙動を捉えるために、9月から10日おきに8回、深度別に20L×2試料を採水して放射性Csを定量するとともに、水温、pH、溶存酸素、懸濁物質も測定した。湖底質、プランクトン、魚類の放射性Csの化学形態別分析を行い、湖底質は難溶態が、湖内生物は可溶態が多く存在していることが分り、生物が可溶態の放射性Csを摂取している可能性が示唆された。さらに、湖底質や湖水を投入した70L容水槽でヒメダカを飼育し、放射性Csの移行量を算出した。また、5000L容水槽でニジマスを用いて放射性Cs含有配合飼料の給餌試験を行った。福島第一原子力発電所事故に伴う放射能汚染が長期化の様相を呈している赤城大沼において、水圏生態系に注目した放射性セシウム(Cs)の動態を解明するとともに、初動およびモニタリングに資する環境調査手法の確立を目指すことを目的として、平成27年度は以下の研究を推進した。湖水、セストン(主に動植物プランクトン)、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度を定期的に測定し、放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握した。ワカサギの放射性Cs濃度は漸減傾向を示し、魚体サイズや年齢による差異は認められなくなった。底泥コアを採取し、放射性Csの時空間分布変化を明らかにした。湖水の放射性Cs濃度から、湖水中の放射性Cs総量を見積もったところ、2014年5月以降はほとんど減少していないことから、放射性Csが底質から溶脱している可能性が示唆された。湖水・湖底質間における放射性Cs分配係数の試料質量の依存性を検討したところ、高い再現性は得られたが、試料質量と分配係数の間には相関が得られなかった。湖心、河川流入・流出部の堆積物から210Pb法により堆積速度を算出して、放射性Cs濃度との関係を調査した。季節毎に湖心の表層、中層、底層で採水し、粒子態と溶存態に分別して放射性Csを測定したところ、昨年と同様に夏季と冬季の成層期では、水温躍層よりも下層において溶存態放射性Cs濃度が上昇していた。水生生物、湖底質および周辺土壌の放射性Csの濃度測定と化学形態別分析により、プランクトンに含まれる難溶態が湖内の浮遊懸濁物質に由来していること、魚類は可溶態を優先的に摂取していることを突き止めた。湖底質や湖水を投入した水槽で、ゼオライトによる放射性Csの除染量を算出した。さらに、大沼に隔離水界を設置しCs除染実験を行った。また、大型水槽でヤマメを用いて放射性Cs含有配合飼料の給餌試験を行った。赤城大沼における放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握するための、湖水、セストン(主に動植物プランクトン)、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度データが概ね当初の予定に沿って順調に集積できた。各種調査や実験により、ワカサギの放射性Cs濃度が漸減している現象や、プランクトンについては前年同様の傾向を示していることを確認し、次年度につながるデータの蓄積を図った。

また、底泥コアを採取し、表層泥の放射性Cs濃度を測定して垂直変化を時系列で明らかにした。赤城大沼の210Pb法による堆積速度は、他の内陸湖に比べ速いことが分かった。一方、分配係数の測定法に関しては、よい再現性が得られたが、その値を決めている要因を洗い出す必要があることが新たに判明した。底層の比較的濃度の高い溶存態放射性Csが全循環により、上層部に循環し、水生生物の濃度減少を妨げていると考えられた。さらに、水生生物、底質および周辺土壌の放射性Csの濃度と化学形態別分析により、閉鎖性水域の生態系においては、可溶態の放射性Csの移動が魚類の放射性Csの濃縮に影響することを明らかにし、本研究の目標の一つである放射性Csの動態解明に大きく貢献した。ヤマメに放射性Csを含有した配合飼料を給餌した水槽実験で、放射性Csの魚体への蓄積および魚体からの排出状況に関し、前年度のニジマス同様に個体別かつ経時的にデータを取得した。福島第一原子力発電所事故に伴う放射能汚染が長期化の様相を呈している赤城大沼において、水圏生態系に注目した放射性セシウム(Cs)の動態を解明するとともに、初動とモニタリングに役立つ環境調査手法の確立を目指すことを目的として、平成28年度は以下の研究を推進した。今年度も、湖水、セストン(主に動植物プランクトン)、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度を定期的に測定し、放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握した。季節毎に湖心の表層、中層、底層で採水し、粒子態と溶存態に分別して放射性Csを測定したところ、これまでと同様に夏季と冬季の停滞期には水温躍層よりも下部の底層において溶存態放射性Cs濃度が上昇し、春季と秋季の循環期には水温躍層の崩壊により濃度はほぼ一定であった。また、昨年度同様に赤城大沼湖水中の放射性Cs総量を見積もったところ、ほとんど変化していなかった。ワカサギの放射性Cs濃度は漸減傾向であるが、下げ止まりの様相を呈してきた。大沼南側に位置する地蔵岳の標高の異なる地点において、深度10cmまでの土壌で放射性Csが確認できた。大雨時に微量な放射性Csの流入が認められた。また、安定Csを吸着した土壌のX線吸収微細構造分析を試みた。底泥コアを採取し、放射性Csの垂直分布変化を確認した。湖底に溶出チャンバーを設置し、放射性Csの底泥からの溶出量を冬季と夏季の停滞期に実測しCs循環過程を明らかにした。湖水に隔離水界を設置し、ゼオライト等の係留や栄養塩の添加による除染量算出や環境影響評価を試みた。湖水・底質間の放射性Csの分配係数の試料質量への依存性を検討した結果、分配係数と試料質量との間に相関が確認された。水生生物、湖底質および周辺土壌の放射性Csの濃度測定と化学形態別分析を逐次抽出法を用いて分析した結果、可溶態が大沼の物質収支に強く関与していることを明らかにした。原子力発電所事故に由来するCs-137の赤城大沼における動態を解明するため、環境(周辺土壌、湖底質、湖水)や生物(水生植物、プランクトン、魚類)を時空間的に調査した。Cs-137の化学形態別存在割合は、土壌と底質では難溶態が、水生生物では食物連鎖が上がるに従って可溶態が高かった。湖水・底質間の分配係数は10Λ5、プランクトンと魚類への濃縮係数はそれぞれ10Λ110Λ2と10Λ3のオーダーであった。停滞期は水温躍層下部で溶存態のCs-137濃度が上昇していたが、循環期は溶存態と粒子態がほぼ一定であった。ワカサギとウグイのCs-137減衰過程をモデル化して実効生態学的半減期を求めた。赤城大沼における放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握するための、湖水、セストン(主に動植物プランクトン)、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度データが当初の予定に沿って順調に集積できた。