hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
老年期疾呆を中心とした精神疾患における脳循環動態の測定精度向上に関する研究

老年期疾呆などの精神疾患における脳血流の測定では、病態の変化に伴う経時的な脳血流の微細な変化を捉えることが必要であるため、測定系の高い精度と再現性が特に要求さめる。精度と再現性向上のための3ケ年の研究実績の概要を年次順に以下に記す。1.Xeー133ガスの限られた投与量(1850MBq)で、空間分解能と感度の最適なバランスを得るための新しいコリメ-タを設計し、デ-タ収集のアルゴリズムも修正した。この新しいコリメ-タシステムでは感度は13.5kcps/μCi/ml、空間分解能は20cmφファント-ム中心部で13.6mmFWHMの性能を得ることができた。2.SPECT装置(HEADTOME)のシステムソフトウェアの増大、および測定デ-タのデ-タベ-スを構築するため、320MBのハ-ドデスクを増設した。一方、疾呆患者等の精神疾患患者、および健常者の脳血流測定を行い、それらのデ-タ蓄積を重ねた。3.測定誤差の種々の因子に対する補正等の対策を講じて、蓄積された測定デ-タの解析を行った。健常者の脳血流の年令分布や男女差、および脳容積との関係を解析し、測定精度や再現性の評価を行った。また、疾呆患者の脳血流の経時的変化と病態変化との対比を行った。以上、一連の研究により、Xeー133吸入法による脳血流測定値の精度と再現性、及びSPECT画像の空間分解能において、明らかに一歩前進の成果をあげる事ができた。現有のリング型シングルフォトンエミッションCT(SPECT)でのXe-133ガス吸入法による三次元的局所脳血流像の空間分解能(解像力)を更に向上させるために、新たなコリメ-タの設計、および製作を行った。コリメータによる空間分解能向上の要因は大きく二通りに分けられる。そのひとつは、コリメータの羽根の間隔と長さである。羽根の間隔を細くし、長さを増すと空間分解能は向上するが、感度はその分低下するので感度とのバランスが重要である。感度は、従来使用してきたHS(高感度)コリメータの約60%となるよう設計した。すなわち、羽根の間隔を接線方向6.6mm、体軸方向10.0mmとした。羽根自身の厚さと長さを従来のHSコリメータと同様とした。もうひとつの要因は、検出器(シンチレータ)の大きさに起因する空間分解能の限界である。これを解決するために、検出器自身(検出器リング)を分割回転させる方法がある。従来のHSコリメータでは、検出器の大きさ(検出器リングの接線方向)を2分割(10mm)するような検出器リングの回転を行っていたが、新しい方式では4分割(5mm)する回転法を採用した。分割数を増すと空間分解能はようなるが、データのサンプリング間隔が長くなるので、刻々変化するXe-133の濃度や分布の測定上、その精度を劣化させる可能性を含んでいる。以上のようなコリメータ、およびそれを操作するためのソフトウェアの設計をおこない、その製作は島津製作所に依頼した。現在、これらのものの、現有局所脳血流測定システムの搭載は完了しており、目下、性能評価のための基礎実験を行っている。本研究課題の初年度(昭和63年度)に開発したXe-133ガス吸入脳血流SPECT用最適コリメ-タのリング型シングルフォトンエミッションCT(SPECT)装置への搭載が完了したので、その性能評価を行なった。その結果、感度は13.5kcps/μCi/mlであった。

空間分解能は20cmΦファント-ム中のXe-133線状線源法により評価したが、FWHM値は中心部で13.6mm、中心より6cm離れた所では10.3mmであった。これらの実測値は、感度、空間分解能共に設計当初見込まれた性能より若干優れた性能であった。臨床応用においても、Xe-133の使用量を通常量の1,850MBq(50mCi)とした場合、平均計数率はおよそ100cpm/pixelで精度上の限界計数率が得られ、設計当初見込まれた性能をほぼ満足した。SPECT画像は、基底核領域の脳血流の評価ができる程度となり、特に深部の画質が向上した。一方、従来はフロッピ-デスクモ-ドでシステムの稼働およびデ-タの処理、保管を行なっていたが、これをハ-ドデスクで行なうためのシステムの開発も行なった。ハ-ドデスクの容量は350MBであるが、多種のコリメ-タ-やデ-タ収集法に一貫して対応できるようになり、画像デ-タは独自のデ-タベ-スの構築によりその保存性や検索性が大幅に向上した。今後は、増え続ける画像デ-タに対処できる光デスク上のデ-タベ-スの構築、およびPACSの接続が課題になると考えられる。本研究において、脳血流測定値の精度の向上は重要課題のひとつである。測定誤差の因子には測定手技上の技術的因子と被検者の生理的因子があることが判った。技術的因子として、スパイロバッグの容量や頭部デ-タ収集開始のタイミング、および散乱線などがあり、それらの因子に対する対策はほぼ呼気確立することができた。一方、被検者の生理的因子としては血中炭酸ガス分圧が最も重要な因子と言われているが、その変動の実態を把握し、終末CO_2濃度による補正の方法も確立した。すなわち、終末呼気CO_2濃度は血中炭酸ガス分圧と極めて高い相関を示し、呼吸パタ-ンや体温、および外来か人院かの条件によって脳血流測定値の再現性上無視できない程変動することが判った。過去のデ-タベ-スより終末呼気CO_2濃度の変動に対する平均脳血流の変動率を算出し、補正式を求めた。この補正により、健常者の平均脳血流の年令分布の分散が著明に小さくなったこと、および痴呆朋者の脳血流の経時的変化が臨床症状とよく一致するようになったこと等より、極めて有用な補正法と評価される。以上の測定精度向上のための手法を駆使して老年期痴呆や健常者の脳血能流測定デ-タ解析を行った結果、(1)アルツハイマ-およびアルツハイマ-型老年痴呆の側頭頭頂部の納血流低下の程度は、長谷川式簡易知的機スケ-ルの低下と極めて強い相関を示す。(2)しかし、多発梗塞性痴呆では、側頭頭頂のみならず全脳の平均脳血の流低下とも相関しない。(3)健常者の脳血流は、5才未満で約100ml/100g/minで成人のほぼ2倍であるが成長とともに急激に低下しそれ以降は緩やかに減少する。そして、緩やかになる年令は男24才、女22才、また成人期以降は女の方が男より高い脳血流を示す。等の結論を導き出すことができた。
オペラント条件づけにおける行動の消失過程と復活に関する研究

反応復活は典型的に3フェイズ構成の手続き、すなわち、フェイズ1:標的反応の強化、フェイズ2:標的反応の消去・代替反応の強化、フェイズ3:代替反応の消去、で検証される。このフェイズ3における標的反応の再出現が反応復活と定義される。平成28年度はラットを被験体として用い、標的反応と代替反応それぞれに対する強化子の呈示頻度や1回あたりの呈示量が、反応復活に及ぼす影響を検証した。研究の目的は、以下の2つの仮説を検証することであった。1標的反応の強化は反応復活の強さに影響する。標的反応に対する強化率・量・確率を低い値から高い値へとパラメトリックに操作した場合、反応復活の強度はある程度の値までは強まるが、提示される強化子数が極端に高くなると飽和化して強化効果が落ちるため、逆に反応復活は弱まると考えられる。2代替反応の強化は反応復活が生じるか否かを決める。代替反応に対する強化率・量・確率をパラメトリックに操作した場合、強化子数が低い場合には反応復活はほとんど生じず、高い場合には反応復活が生じやすくなる。本実験の結果は、標的反応に対する強化は反応復活が生じた際の強度に影響すること、代替反応に対する強化は反応復活が生じるかどうかに影響することを示唆しており、上述した2つの仮説が概ね支持されたといえる。これまで標的反応と代替反応に対する強化は反応復活に対して同等の効果を持つと見なされてきたが、本研究ではそうした従来の見解とは異なる新しい知見がもたらされた。28年度が最終年度であるため、記入しない。反応復活は典型的に以下のような3フェイズ構成の手続きで検証される。フェイズ1では最終的に復活する反応(以下、標的反応)を形成する。フェイズ2では標的反応を消失させ、標的反応とは異なる反応(以下、代替反応)を形成し、フェイズ3ではこの代替反応を消失させる。この時に、消失したはずの標的反応の増加が反応復活として定義される。従来の研究では、反応の獲得過程と復活との関係に焦点を当てていたが、復活という現象が反応の獲得過程と消失過程を経て生じる以上、反応の消失過程や消失パターンが及ぼす影響を検証することも、反応復活のメカニズムを探る上では本来不可分なはずである。そのため本研究では、標的反応の消失過程と反応復活の関係性を明らかにすることを最終的な目的として設定し、本年度は様々な反応減少操作がオペラント反応の消失過程に及ぼす影響を検証した。ハトとラットを被験体として用い、まずオペラント反応が一定の頻度で安定して生起するようになるまで訓練を行った。その後、その反応に対して、消去、他行動分化強化、強化フェーディング、変時間強化という4種類の反応減少操作を適用し、反応の消失過程にどのような違いが生じるかを検証した。これらの中で最も急速な反応の消失をもたらしたのは消去スケジュールであった。変時間型強化は、一定のペースで反応を消失させたが、消去スケジュールよりは緩やかな減少パターンを生み出した。他行動分化強化は、導入直後は急速な反応の消失をもたらしたが、完全な消失には前述した2つのスケジュールよりも時間を要した。強化フェーディングの場合は、導入直後は消失しにくいが、途中から急速に消失するというパターンを生み出し、完全な消失に至るまでに最も多くの時間を要した。しかし消去スケジュール以外の操作に関しては強化子を提示する頻度によってその結果が大きく変わる可能性があるため、今後さらなる検証が必要である。本年度はまず、新しい実験手続きの開発に取り組んだ。従来の手続きは、実験セッション内で動物個体が自由に反応できるフリーオペラント事態であった。しかしこの手続きでは十分な反応復活が生じないこともしばしば報告されてきた。そこで、標的反応の獲得、標的反応の消失と代替反応の獲得、反応復活テストを1セッション内で実施する単一セッション型手続きと、実験セッションを試行単位で行い、個体が1試行に1反応しか自発できない離散試行手続きを開発した。いずれの手続きでも顕著な反応復活が生じることが確認された。これらの手続きの開発は、現象自体が確認しにくく、複雑な実験操作や独立変数のパラメトリックな操作が困難であるという反応復活研究の問題点を克服し、より厳密に制御変数を探求する道を開いた点で重要な成果である。本研究の中心的な課題は、標的反応の消失パターンと反応復活の関係性を検証することである。標的反応に対する減少操作を変えるという方法でこの問題に取り組んだが、条件間で顕著な差を見出すことができなかった。そのため、標的反応の強化率、代替反応の強化率を変えることで、同様の課題を検証した。その結果、強化率が高くなるほどより強い反応復活が生じるが、そのパターンは異なることが明らかになった。具体的には、代替反応の強化率を操作した場合、一定の強化率までは復活の強度が同程度であるが、一定以上の強化率になると明らかに復活の強度が高くなるという結果であった。これらの結果から、標的反応の強化率は反応復活の強さに(どの程度反応が復活するか)、代替反応の強化率は反応復活が生じるかどうかに寄与するという、新しい仮説が導かれた。これは既存のモデルや理論とは一線を画すものであり、反応復活のメカニズムを解き明かす上で重要な発見であるといえる。本年度はまず、反応復活という現象を実験的に検証するために、離散試行型手続きと単一セッション型フリーオペラント手続きという、新しい2種類の実験手続きを確立した。反応復活は現象自体が確認しにくく、複雑な実験操作や、独立変数のパラメトリックな操作が困難であった。

本研究で確立した手続きでは、いずれも顕著な反応復活が生じることが実験的に確認された。これらの手続きを用いて、本研究課題である標的反応の消失パターンと反応復活の関係について複数の実験を行った。結果を簡潔にまとめると、代替反応の強化率と反応復活の間には系統的な関係性がないこと、標的反応の強化率が反応復活に及ぼす影響と、代替反応の強化率が反応復活に及ぼす影響は本質的に異なるものである可能性が示唆された。後者に関して具体的に述べると、代替反応の強化率は反応復活の強さではなく、反応復活という現象自体の生じやすさに影響を及ぼす可能性が示されたのである。これまで多くの研究では、代替反応の強化率は標的反応の強化率とほぼ同じ効果を持ち、どちらもともに反応復活の強さに影響を及ぼすと言われてきた。本研究結果はこうした従来の見解とは異なるものであった。また本研究では当初、単に標的反応の消失パターンの違いが反応復活の強さや生じ方に影響を及ぼすという仮説を立てていた。しかし消失パターンの違いだけでなく、どのようにその消失パターンを生み出したかによっても、復活の強度が変わり得ることを考慮する必要性が、実験的に示されたわけである。その意味で、これらの研究結果は、本研究課題で当初立てていた仮説をさらに前進させる成果として位置づけられるとともに、新たに実施すべき研究の方向性をも示すものであったと考えられる。反応復活は典型的に3フェイズ構成の手続き、すなわち、フェイズ1:標的反応の強化、フェイズ2:標的反応の消去・代替反応の強化、フェイズ3:代替反応の消去、で検証される。このフェイズ3における標的反応の再出現が反応復活と定義される。平成28年度はラットを被験体として用い、標的反応と代替反応それぞれに対する強化子の呈示頻度や1回あたりの呈示量が、反応復活に及ぼす影響を検証した。研究の目的は、以下の2つの仮説を検証することであった。1標的反応の強化は反応復活の強さに影響する。標的反応に対する強化率・量・確率を低い値から高い値へとパラメトリックに操作した場合、反応復活の強度はある程度の値までは強まるが、提示される強化子数が極端に高くなると飽和化して強化効果が落ちるため、逆に反応復活は弱まると考えられる。2代替反応の強化は反応復活が生じるか否かを決める。代替反応に対する強化率・量・確率をパラメトリックに操作した場合、強化子数が低い場合には反応復活はほとんど生じず、高い場合には反応復活が生じやすくなる。本実験の結果は、標的反応に対する強化は反応復活が生じた際の強度に影響すること、代替反応に対する強化は反応復活が生じるかどうかに影響することを示唆しており、上述した2つの仮説が概ね支持されたといえる。これまで標的反応と代替反応に対する強化は反応復活に対して同等の効果を持つと見なされてきたが、本研究ではそうした従来の見解とは異なる新しい知見がもたらされた。次年度計画予定であった研究の一部を遂行するとともに、合計で4本の論文を執筆し、投稿したため。今後は、標的反応の強化率は反応復活の強さに、代替反応の強化率は反応復活の生じやすさに影響するという仮説を中心に検証していく。
地方分権の進展による影響とその方向性についての研究-日蘭の港湾整備事業を中心に

平成25年度は、当初計画で提示した研究課題のうち(1)地方政府の権限拡大をめぐる・アクターの行動の分析に関する作業を中心に進めた。これは、地方政府が、どのような政治的・社会経済的背景のもとで権限を拡大し、それをいかなる意図をもって活用していくことになるのか。また、その際には、権限を喪失する中央政府が、どのような行動を取ろうとするのか。これらを、主に日本における港湾管理権の移譲を事例に明らかにする試みである。具体的には、東京の国立国会図書館東京本館などで、1950年の港湾法制定ならびに港湾管理権の地方政府への移譲に関する文献・論文・資料を調査・収集した。そして、地方政府が権限を拡大していくにあたり、関係するアクターがどのように行動しているのかという観点のもとに、収集したそれらの分析を進めていった。こうした作業で得られた知見については、2013年6月に福島市(コラッセふくしま)で開催きれた日本公共政策学会2013年度研究大会などで発表した。(1)の研究課題に関する作業に目途が立ったこともあり、2013年の冬から(2)地方分権の進展が政府間関係・政策帰結に及ぼす影響の分析に関する資料の調査・取集を開始した。(2)の研究課題は、(1)の分析を踏まえて、地方分権の進展によって権限を拡大した地方政府が、他のそれらや中央政府、超国家組織との商に、どのような関係を築くのか。そして、それが政策帰結に、いかなる影響を及ぼすことになるのかについて明らかにしようとするものである。(2)の主な作業は、先進諸国の地方自治制度(大都市制度を含む)、欧米、特に米国、オランダ、ドイツの港湾の整備・管理に関する文献・論文の収集になる。こちらについても平成25年度は東京の国立国会図書館東京本館を中心に、それらの調査・収集を進めた。また、来年度に調査を予定しているオランダの地方自治システム、港湾の管理・整備システムの分析を並行して進めることができた。本研究は、地方分権が進展することによって、政府間関係や政策帰結はどのような影響を受けるのかという点を、地方政府と中央政府のパフォーマンスの変化に着目しながら明らかにすること、そのために本研究では、地方政府が実施主体となっており、地方分権的な事業と位置づけられる港湾整備事業を分析対象とすることにしている。研究課題(1)については、調査によって得られた知見を学会や研究会などで報告し、所期の目的を概ね達成したと考えている。今後は、これらを論文などにまとめ発表する必要がある。研究課題(2)に関する資料を収集し、それらの分析を行う。これを進めるにあたっては、海外(オランダ)での調査が必要不可欠となってくる。そのために筆者は、オランダのアムステルダムとロツテルダムを訪れ、オランダの地方自治制度ロッテルダム港をはじめとする欧州の港湾の整備・管理に関する資料を集めるほか、関係者へのインタビュー調査を行ないたいと考えている。インタビュー先は、ロッテルダム港湾公社やロッテルダム市役所、オランダ政府(インフラストラクチャー・環境省・経済・農業・イノベーション省)になる。また、資料の収集は、ロッテルダム市立図書館や、アムステルダム中央図書館、オランダ王立図書館で実施することを予定している。帰国後は、まず日本とオランダの港湾整備事業を比較し、地方分権をめぐって両国の間にどのような制度的な差異やアクターの選好の違いが存在するのか、その背景に存在する要因は何なのかをまとめることにしたい。

本研究は、地方分権が進展することによって、政府間関係や政策帰結はどのような影響を受けるのかという点を、地方政府と中央政府のパフォーマンスの変化に着目しながら明らかにすること、そのために本研究では、地方政府が実施主体となっており、地方分権的な事業と位置づけられる港湾整備事業を分析対象とすることにしている。研究課題(1)については、調査によって得られた知見を学会や研究会などで報告し、所期の目的を概ね達成したと考えている。今後は、これらを論文などにまとめ発表する必要がある。研究課題(2)に関する資料を収集し、それらの分析を行う。これを進めるにあたっては、海外(オランダ)での調査が必要不可欠となってくる。そのために筆者は、オランダのアムステルダムとロツテルダムを訪れ、オランダの地方自治制度ロッテルダム港をはじめとする欧州の港湾の整備・管理に関する資料を集めるほか、関係者へのインタビュー調査を行ないたいと考えている。インタビュー先は、ロッテルダム港湾公社やロッテルダム市役所、オランダ政府(インフラストラクチャー・環境省・経済・農業・イノベーション省)になる。また、資料の収集は、ロッテルダム市立図書館や、アムステルダム中央図書館、オランダ王立図書館で実施することを予定している。帰国後は、まず日本とオランダの港湾整備事業を比較し、地方分権をめぐって両国の間にどのような制度的な差異やアクターの選好の違いが存在するのか、その背景に存在する要因は何なのかをまとめることにしたい。
増殖因子により活性化されるカルシラム透過性チャネルの研究

1)GRC-1の調節機構に関する研究GRC-1はIGF-Iにより調節されるCa^<2+>透過性チャネルであるが、非刺激時には主に細胞内プールに存在するが、刺激を受けるとPI-3キナーゼ依存的な機構により細胞膜上にトランスローケーションするという特徴がある。エンドサイトーシスを抑制する条件下では細胞膜上のGRC-1は有意に増加することから非刺激時も一部のGRC-1はリサイクルしていると考えられる。一方、エンドサイトーシスを止めた条件下でもIGF-Iの除去によりチャネル電流の減少が認められることから、IGF-Iによる直接的なチャネル活性化機構も存在すると考えられる。アンチセンス法によりGRC-1の発現を抑制してもCa^<2+>透過性チャネル電流が存在することからGRC-1以外のチャネルの存在が推定される。そこで他のCa^<2+>透過性チャネル分子を検索した結果、新たにGRC-2,および3と名付けた新規の遺伝子を同定した。これらをCHO細胞に発現したところ、Ca^<2+>透過性のある非選択性陽イオンチャネル活性が認められた。またそのCa^<2+>電流はIGF-Iの投与により数倍に増加したことから、これらが新規のIGF-Iにより活性化されるCa^<2+>透過性チャネル分子をコードする遺伝子であることが判明した。
次世代アンモニア合成用ルテニウム触媒上での吸着窒素、吸着水素のFTIRによる研究

Ruは鉄と異なって生成NH_3により被毒されず、代わりに水素被毒を受けるためH_2圧の低い条件下で活性が高いためこのような使われ方をしいている。第二世代触媒として使用されようとしているRuが鉄の助けを借りずに工業条件下でも高活性を保つ為には、水素被毒の少ないRu触媒を合成しなければならない。触媒の種類や構造によって吸着水素の強さが異なるであろうし、前駆体分子状吸着窒素の活性化の状態も異なるであろう。FTIRを用いてこれらの点を明らかにすることにより、第二世代Ru触媒の設計の原理を作り上げることを目的とした。1)各種Ru触媒の合成Ruの出発原料としてRu_3(CO)_<12>等の各種クラスターを用い、酸塩基性のやRedox性の異なる各種酸化物を担体として用いることにより、又Cs塩等のアルカリ促進剤の有無により、3核Ru,6核Ru(窒素原子を中心に有するものもある)、数nm径のRuクラスター等Ruの粒子径の異なるもの等を合成した。2)Ru触媒の構造等の同定主としてEXAFS,更にはXPS,XRD,TEM等を用いて触媒の構造を同定した。3)FTIRによる吸着窒素、水素の挙動研究Ru/MgOではon-topおよびbridgeの2種類の吸着水素原子が認められたが、Ru/CeO2では主にon-topの吸着種のみが認められた。前者が窒素活性化を阻害するのに対し、後者ではその効果が少なかった。4)アンモニア合成活性の測定Ru/CeO2は8763Kで水素処理すると著しく活性が向上することが分かり、SMSI効果のためと推定した。申請者らはこのためにRu触媒上での吸着窒素と水素の挙動を動的に研究してきたが、最近発達したFTIRを用いるとこれらの吸着種が同定できる。触媒の種類や構造によって吸着水素の強さが異なるであろうし、前駆体分子状吸着窒素の活性化の状態も異なる。主としてFTIRを用いてこれらの点を順次明らかにしつつある。まず、各種Ru触媒のモデルを合成し、その構造と反応性を明らかにした。Ruの出発原料としてRu_3(CO)_<12>等の各種クラスターを用い、酸塩基性のやRedox性の異なる各種酸化物を担体として用いることにより、又Cs塩等のアルカリ促進剤の有無により、3核Ru,6核Ru(窒素原子を中心に有するものもある)、数nm径のRuクラスター等Ruの粒子径の異なるもの等を合成した。それらモデルRu触媒の構造を主としてEXAFS,更にはXPS,XPD,FTIR,TEM等を用いて同定した。中心にN原子を有する6核Ruクラスターはアンモニア合成条件の300°Cでも安定であり、Cs^+/MgO上に固定したものは著しく高活性であった。次にFTIRによる吸着窒素、水素の挙動を明らかにした。塩基性の強い、電子供与性の担体ほど担持しているRuに強く電子を供与し、分子状に吸着した窒素分子のN-N結合を弱めることが分かった。吸着水素についても原子状で数種類の多重結合により吸着していることが分かった。アンモニア合成活性の測定も行い、N_2,H_2混合ガスを用い流通法で得たアンモニアを硫酸中に固定し電導度変化よりその活性を測定し触媒性能の比較も行った。Ruは鉄と異なって生成NH_3により被毒されず、代わりに水素被毒を受けるためH_2圧の低い条件下で活性が高いためこのような使われ方をしている。

第二世代触媒として使用されようとしているRuが鉄の助けを借りずに工業条件下でも高活性を保つ爲には、水素被毒の少ないRu触媒を合成しなければならない。触媒の種類や構造によって吸着水素の強さが異なるであろうし、前駆体分子状吸着窒素の活性化の状態も異なるであろう。FTIRを用いてこれらの点をあきらかにすることにより、第二世代Ru触媒の設計の原理を作り上げることを目的とした。1)各種Ru触媒の合成Ruの出発原料としてRu_3(CO)_<12>等の各種クラスターを用い、酸、塩基性のやRedox性の異なる各種酸化物を担体として用いることにより、又Cs塩等のアルカリ促進剤の有無により、3核Ru,6核Ru(窒素原子を中心に有するものもある)、数nm径のRuクラスター等Ruの粒子径の異なるもの等を合成した。2)Ru触媒の構造等の同定主としてEXAFS,更にはXPS,XRD,TEM等を用いて触媒の構造を同定した。3)FTIRによる吸着窒素、水素の挙動研究Ru/MgOではon-topおよびbridgeの2種類の吸着水素原子が認められたが、Ru/CeO2では主にon-topの吸着種のみが認められた。前者が窒素活性化を阻害するのに対し、後者ではその効果が少なかった。4)アンモニア合成活性の測定
欧米とわが国における社会病理学の学説史的研究

本年度は、2年目にあたり、欧米とわが国の社会病理学の発生、その背景、展開過程、社会病理学の学問構造について、既存の文献をもとにそれぞれに分担者が「まとめ」の作業を行った。全体の内容と分担者のテーマの関係は次の通りである。(★印研究報告書に掲載した分担者の論文名である。)1.「社会問題」的発想の生成過程(1)啓蒙主義の普及・産業革命の進展(2)都市の膨脹・人間悪的出来事の多発★細井洋子「英国の19世紀後半にみる女性の犯罪」★清田勝彦「貧困問題の社会病理学」2.「世直し」学問としての社会学の成立(1)社会学の成立とその背景(2)社会有機体論の出現(3)「社会問題論」の発生★大橋薫「スモールとビンセントの社会病理学」3.社会病理学の成立と展開★松下武志「19世紀末から20世紀初頭における社会病理研究★山手茂「社会病理研究と社会問題研究との関連」★窪田暁子「シカゴにおける社会問題研究と社会改善および社会事業」4.社会病理学の学問構造★本村汎「心的障害の学説史的展開」★清水新二「家族とアルコール問題」★松本寿昭「自殺」★西村洋子「社会的コンフリクト理論の系譜」本年度は、2年目にあたり、欧米とわが国の社会病理学の発生、その背景、展開過程、社会病理学の学問構造について、既存の文献をもとにそれぞれに分担者が「まとめ」の作業を行った。)1.「社会問題」的発想の生成過程(1)啓蒙主義の普及・産業革命の進展(2)都市の膨脹・人間悪的出来事の多発★細井洋子「英国の19世紀後半にみる女性の犯罪」★清田勝彦「貧困問題の社会病理学」2.「世直し」学問としての社会学の成立(1)社会学の成立とその背景(2)社会有機体論の出現(3)「社会問題論」の発生★大橋薫「スモールとビンセントの社会病理学」3.社会病理学の成立と展開★松下武志「19世紀末から20世紀初頭における社会病理研究★山手茂「社会病理研究と社会問題研究との関連」★窪田暁子「シカゴにおける社会問題研究と社会改善および社会事業」4.社会病理学の学問構造★本村汎「心的障害の学説史的展開」★清水新二「家族とアルコール問題」★松本寿昭「自殺」★西村洋子「社会的コンフリクト理論の系譜」本年度は、2ヶ年研究の初年度として、欧米とわが国の社会病理学の発生、その背景、展開過程、社会病理学の学問構造について、それぞれのテ-マのもとで、既存の文献をもとに研究を重ねた。実際の成果は、来年度を待たなければならないが、中間的な段階でのまとめとして、次のような知見をえた。1.「社会問題」的発想の生成過程社会病理学成立の背景を解明するためには、「社会問題」的発想がどうして起こったかをはじめとして、いくつかの前提条件について考察しなければならないが、これらについては、不明の点が多いなかで、以下の二点は指摘できる。(1)啓蒙主義の普及・産業革命の進展(2)都市の膨脹・人間悪的出来事の多発2.「世直し」学問としての社会学の成立(1)社会学の成立とその背景(2)社会有機体論の出現(3)「社会問題論」の発生3.社会病理学の成立と展開(1)西欧社会学の場合(2)アメリカ社会学の場合(3)日本の場合4.社会病理学の学問構造(1)社会病理学の学問的立場(2)社会病理学の諸理論(3)研究調査の対象領域と方法本年度は、2年目にあたり、欧米とわが国の社会病理学の発生、その背景、展開過程、社会病理学の学問構造について、既存の文献をもとにそれぞれの分担者が「まとめ」の作業を行った。)1.「社会問題」的発想の生成過程(1)啓蒙主義の普及・産業革命の進展(2)都市の膨張・人間悪的出来事の多発★細井洋子「英国の19世紀後半にみる女性の犯罪」★清田勝彦「貧困問題の社会病理学」2.「世直し」学問としての社会学の成立(1)社会学の成立とその背景(2)社会有機体論の出現(3)「社会問題論」の発生★大橋薫「スモールとビンセントの社会病理学」3.社会病理学の成立と展開★松下武志「19世紀末から20世紀初頭における社会病理研究★山手茂「社会病理研究所と社会問題研究との関連」★山手暁子「19世紀アメリカの社会問題研究」4.社会病理学の学問構造本村汎「心的障害の学説史的展開」清水新二「家族とアルコール問題」松本寿昭「自殺」★西村洋子「社会的コンフリクト理論の系譜」
心筋構築の複雑性がスパイラルリエントリーに及ぼす影響

心臓突然死の主要な原因不整脈である心室細動や心室頻拍は、スパイラルリエントリーを基盤として発生する。本研究では、MOS型受光素子を搭載した高速ビデオカメラを用いた高分解能の心筋活動電位光学マッピングシステムを新たに開発し、ウサギ摘出灌流心の二次元標本に誘発した心室スパイラルリエントリーの旋回ダイナミクスと、それに対するイオンチャネル遮断作用を有する抗不整脈薬の効果について実験的に検討した。電気刺激により誘発される心室頻拍の心表面興奮伝播を観察すると、線状の機能的ブロックラインの周囲を旋回するリエントリー興奮波がみられ、その形成には、"leading-circle"タイプの電気緊張効果と、興奮波前面の湾曲に伴う伝導効率の低下(湾曲効果)、心筋構築に基づく興奮伝導特性の異方性(anisotropy)が深く関与していることが判明した。Naチャネル遮断による心筋興奮性の低下は、スパイラル興奮波が機能的ブロックラインの先端で向きを変える部分における伝導を著しく遅延させ、旋回経路を拡大し、旋回周期を延長させた。また、これらに伴って興奮間隙が出現し、安定した旋回が持続することが多かった。一方、Kチャネル遮断による活動電位再分極の遅延は、スパイラルリエントリーの旋回を不安定にし、興奮前面とそれ自身の終末部との相互作用を増して興奮波の分裂を促進したが、リエントリーは早期に自然停止することが多かった。このように、Kチャネル遮断薬には心室頻拍を静止させる作用が期待されるが、興奮波分裂による細動への移行を促進する作用も持ち合わせている。本研究から得られた心室スパイラルリエントリーのダイナミクスと薬物の効果は、致死性不整脈に対する新たな治療・予防戦略を考える上で重要な情報を提供すると考えられる。心室頻拍や細動など致死性心室性不整脈の発生に重要な役割を果たす心室スパイラルリエントリーのダイナミクスとそれに対する抗不整脈薬の作用について、心筋活動電位の高分解能光学マッピングを用いて解析した。ウサギLangendorff灌流心の心内膜側を凍結し心外膜下心筋のみを残存させた心室筋二次元標本に直流通電を加えて誘発した心室頻拍では、機能的ブロックラインの周囲を旋回するスパイラルリエントリーが多く認められた。Amiodaroneを灌流液に添加すると、興奮伝導速度が低下するとともに局所伝導遅延によるブロックラインが心筋線維と沿う方向に延長し、リエントリー旋回周期が延長した。これに伴って興奮前面と再分極終末部との間隙(興奮間隙)が拡大し、薬物添加前のコントロールでしばしば観察された興奮前面と再分極終末部との衝突による興奮波の分裂(wave break)が抑制された。このようなamiodarone急性投与によるスパイラル興奮波の分裂抑制作用はamiodarone静注による抗細動効果の一部を説明すると考えられる。一方、心筋遅延整流Kチャネルを選択的に抑制するnifekalantは、活動電位持続時間や不応期を延長することにより機能的ブロックラインを延長させて旋回周期を延長した。Nifekalant作用下のスパイラルリエントリーでは、さまよい運動(meandering)がより大きくなり、興奮前面と再分極終末部との衝突による興奮波の分裂も増加したが、リエントリー持続が短縮した。このようなnifekalantによるスパイラルの不安定化はリエントリーの停止に寄与する可能性が示唆される。心臓突然死の主要な原因不整脈である心室細動や持続性心室頻拍の発生に、渦巻き型の興奮旋回(スパイラルリエントリー)が重要な役割を果たすことが示され、致死性不整脈の発生機構や薬物治療の面から注目を集めている。これまでの本研究の結果から、二次元的な心室標本におけるスパイラルリエントリーでは、電気緊張効果による機能的ブロックラインの形成、興奮前面の湾曲に伴う局所電流減少の効果(湾曲効果)、および、心筋の形態やギャップ結合配列に基づく興奮伝導特性の異方性が、旋回ダイナミクスを規定していることが明らかになった。

今年度の研究では、活性化の速い遅延整流K電流(I_<Kr>)を選択的に遮断して活動電位や不応期を延長する第III群抗不整脈薬nifekalantが心室スパイラルリエントリーに及ぼす効果について、ウサギ摘出灌流心の活動電位光学マッピングにより検討した。その結果、nifekalant作用下のスパイラルリエントリーでは、(1)機能的ブロックラインが延長するとともに、旋回経路が一拍毎に不規則に変化し(choatic meandering)、(2)興奮前面と再分極終末部との相互作用による興奮波の分裂や雄回中心の突然の移動が頻繁に起こるようになり、(3)スパイラルリエントリーが比較的早期に自然停止した。これらより、nifekalantによる再分極遅延は、心室スパイラルリエントリーの旋回を不安定にして、その成立を妨げることが判明した。この作用は"mother rotor"タイプの心室頻拍や細動の発生・維持を抑制する効果があると考えられる。一方、興奮前面と再分極終末部との相互作用による興奮波分裂の促進は、頻拍から"multiple wavelet"タイプの細動への移行を促す可能性が示唆される。Naチャネルを選択的に抑制するlidocaineは、このnifekalantによる活動電位延長およびスパイラルリエントリーの持続抑制作用を減弱させた。心室細動による心肺停止時の除細動時にnifekalantとlidocaineを連続して使用する際には、このような薬物併用の効果についても注意を払う必要があると考えられる。
都市内交通流の分析と大気汚染からみた制御方策の評価に関する研究

本研究では、自動車排出ガス量を指標とした場合の交通制御方策の評価方法の検討を目的とし、具体的には、交通流の調査・分析,走行特性評価のためのシミュレーションモデルの構築・改良,走行特性を指標としたケーススタディによるモデルの適用性評価,各種制御方策導入による走行特性および排出ガス量の変化測定などを通じて、効果的な交通流制御方策導入の考え方を示した。その主な成果を以下にまとめる。1.交通流の分析:これまでに得た調査データを再整理し、各種交通状況下における交通流データ(交通量や速度等の基礎指標に対応した旅行時間やモード構成などの走行特性)を分析した。また、これに基づいて、シミュレーションモデルの構築に必要となる回帰式群を設定した。2.自動車排出ガス量の分析:基礎資料(大阪府等による調査データおよび走行シミュレーターによる実験データ)を整理・分析し、モデルの構築・運用に必要となる基本走行モード別・速度変化別の排出ガス原単位(および走行状態別排出状況)を設定した。走行シミュレーションモデルの構築・改良:1,2の結果およびこれまでの知見を基に、交通流別にその走行状態と排出ガス量を推計するためのモデルを構築・改良し、ケーススタディを通じて同一交通量時に出現する2種の交通流(渋滞と非渋滞)への対応の可能性を示した。ケーススタディによる排出ガス量の推計とその評価:ケーススタディとして簡単なモデル道路網を設定し、そこでの交通制御策導入による交通条件の変化に対応した走行特性および排出ガス量を推計し、その適用性を検討した。5.交通制御方策の検討:国内外の各種交通制御・交通管理方策の事例を整理・分類し、これら方策導入に伴う効果を測定するための1方法として、本モデル適用の考え方を提案した。本年度は、交通流デ-タおよび自動車排出ガスデ-タの分析を通じて、排出ガス量推計のためのシミュレ-ションモデルを構築するとともに、交通制御方策の事例や考え方を整理することを目的とした。以下には、これらの成果を項目別にまとめて示す。(1)交通流特性の分析:大阪都心部幹線道路(四ツ橋筋など)での交通流調査デ-タを分析し、走行状態(旅行時間やモ-ド構成)のパタ-ン化とそれに対応する交通流ランクを設定するとともに、これを交通基礎指標(交通量や速度、信号パラメ-タ)を用いて表現できることを示した。(2)排出ガス原単位の設定:実際の走行状態と排出ガス量を対応づけるためには、従来の平均速度ランク別の排出係数(単位走行距離当り排出量)のような平均指標ではなく、車種別および速度もしくは速度変化別の排出量を単位走行時間当りで表現することの妥当性を示し、この考え方に基いて、関係諸機関で測定されているデ-タを整理した。(3)排出ガス量推計モデルの構築:これまでに開発してきた走行モ-ド推計モデルを拡張することによって、対象道路区間を走行する車両1台1台の走行状態と併せて、排出ガス量を推計するモデルを構築した。これについては、道路網への適用が可能となるよう、現在もその改良作業を継続中である。(4)交通制御方策の検討:信号制御によるコントロ-ル(管制)から、案内・誘導および規制による交通運用、さらには、交通需要を制限するための種々の施策(カ-プ-ル,パ-ク&ライドやロ-ドプライシング、流入抑制のための諸制度など)の国内外での実施事例やその考え方であるいは計画について、文献調査などによって一部資料を収集・整理した。なお、これについても、現在調査を継続中である。本年度は本研究の最終年度として、自動車排出ガス量を指標とした場合の交通制御方策の評価方法を検討するため、昨年度の基礎分析に基づいて、交通流の特性,走行特性評価のためのシミュレーションモデルの構築・改良とその評価,各種制御方策導入による走行特性および排出ガス量の変化測定(環境評価)などの具体化を図った。その主な成果は、以下に示す通りである。

1.交通流の分析:昨年度行った交通流データの分類に基づいて、モデル構築に必要となる回帰式群(平均速度,ピーク速度,走行モードセット回数,走行領域中停止率など)を設定するとともに、モデル評価のための基本走行パターンを設定(モデル検証時の実測データを兼ねる)した。2.走行シミュレーションモデルの構築・改良:各種交通流別の走行特性と排出ガス量を推計するためにモデルを改良し、同一交通量時に出現する2つの交通流(渋滞流と非渋滞流)への対応の可能性を示した。3.ケーススタディによる排出ガス量の推計:ケーススタディとして簡単なモデル道路網を設定し、そこでの交通制御策導入による交通条件の変化に対応した走行特性および排出ガス量を推計し、その適用性を検討した。4.交通制御方策の検討:国内外の各種交通制御方策(交通管理方策を含む)の事例を整理・分類し、これら方策導入に伴う効果を測定するための一方法として、本モデル適用の考え方と手順を提案した。
近過去生物圏学のはじめ-水界の食物網100年史の解読

成立年代が古く固有種の多い二つの古代湖(琵琶湖及びバイカル湖)について1945年から保存されている各種標本及び堆積物について炭素・窒素同位体比の測定を行い以下の結果を得ている。1.ホルマリン固定標本はδ^<15>Nの測定には問題とならないが、δ^BC値はホルマリンの炭素が標本組織と結合しているため正しい値とならないことが判明した。2.バイカル湖の優先魚オームルのウロコについて過去40年にわたるδ^<15>N,δ^BC値の経年変動を測定し、底棲オームルの生息場所(沿岸帯か沖帯か)によって同位体比が規則的に変化することを示唆する結果を得た。またウロコのδ^<13>C値は大気中の炭酸ガスのδ^<13>C値の減少を反映していることが明らかとなった。3.琵琶湖沖帯堆積物について深度方向に5mm毎に分取し、Pb^<210>法による年代決定と堆積物有機物のδ^BN,δ^<13>C値の測定を行った。その結果、ここ20年間の琵琶湖は^<15>N,^<13>C含量が増加していることが明らかとなった。すなわち現在の琵琶湖は、同位体比から見た遷移状態にある。世界でも珍しい水界生態系があり、生態系の遷移、堆積過程の研究に適切な場を提供することが判明した。4.上記項目3の結果は、当センターに標本として保存されているイサザ(魚類)の同位体比の変動の傾向からも支持されるものであった。すなわち、イサザの窒素同位体比も堆積物と同様の増加の傾向を示した。しかし、イサザのδ^<15>N値はここ数年低下する傾向が見られた。このことは、窒素同位体効果の起こらない脱窒素(NO_3-N_2)が駆動しはじめたことを示唆する。この事実は琵琶湖北湖の底層の溶存酸素が減少し、堆積物直上において、無酸素になる頻度が多くなったことを反映している可能性がある。5.貧毛類の季節変化の試料についてδ^<15>N,δ^<13>Cの測定を行い、その食性解析を行った。1.ホルマリン固定標本はδ^<15>Nの測定には問題とならないが、δ^<13>C値はホルマリンの炭素が標本組織と結合しているため正しい値とならないことが判明した。2.バイカル湖の優先魚オームルのウロコについて過去40年にわたるδ^<15>N,δ^<13>C値の経年変動を測定し、底棲オームルの生息場所(沿岸帯が沖帯か)によって同位体比が規則的に変化することを示唆する結果を得た。3.琵琶湖沖帯堆積物について深度方向に5mm毎に分取し、Pb^<210>法による年代決定と堆積物有機物のδ^<15>N,δ^<13>C値の測定を行った。

この結果、ここ20年間の琵琶湖は^<15>N,^<13>C含量が増加していることが明らかとなった。すなわち現在の琵琶湖は、同位体比から見た遷移状態にある。世界でも珍しい水界生態系があり、生態系の遷移、堆積過程の研究に適切な場を提供することが判明した。4.上記項目3の結果は、当センターに標本として保存されているイサザ(魚類)の同位体比の変動の傾向からも支持されてるものであった。すなわち、イサザの窒素同位体比も堆積物と同様の増加の傾向を示した。しかし、イサザのδ^<15>N値はここ数年低下する傾向が見られた。このことは、窒素同位体効果の起こらない脱窒素(NO_3-N_2)が駆動しはじめたことを示唆する。この事実は琵琶湖北湖の底層の溶存酸素が減少し、堆積物直上において、無酸素になる頻度が多くなったことを反映している可能性がある。次年度は動物プランクトンの分析も行い、これらの知見をさらに深化する。第二次大戦以降、人類の科学技術文明の急速な発展に伴って、地域レベルでも全地球レベルでも環境問題は人類の存続にかかわる重大事となっている。この問題の解決には、過去50年間に起こった環境変化を精度よく記述する手法の開発が不可欠となる。本研究では世界各地の生物学者によって採集保存された生物標本資料について、窒素(δ^<15>N)・炭素(δ^<13>C)安定同位体比の測定を行い、近過去の環境変化や試料とした生物の食性変化を明らかにすることを目的とした。また比較のために堆積物の試料も用いた。第一段階として、人間活動が集中的に顕在化する水質汚濁に注目した。具体的には二つの古代湖(バイカル湖と琵琶湖)の魚類標本について解析を試みた。バイカル湖では優先魚であり水産の価値も高いオームルの鱗標本を用いた。この標本は過去46年間に渡って保存されている。また琵琶湖についてはホルマリン標本となっているイサザを用いた。結果は以下のように要約される。(1)バイカル湖のオームルの鱗については1947年1993年の試料を用いた。1950年、鱗のδ^<13>C値は-21.5‰であったが、時代とともに減少し、1990年には-22.8‰となり、年間平均0.03‰の減少となった。この減少は大気中に炭酸ガスのδ^<13>Cの減少と良い一致を示した。また鱗のδ^<13>C及びδ^<15>Nは20年周期で変動することが見い出され、この点に関しては生態学的な側面から解析中である。(2)琵琶湖のイサザのδ^<15>Nは1970年以降時間とともに増加した。この増大はこの湖に富栄養化に伴う硝酸態窒素の増加や堆積物有機物のδ^<15>Nの増加と良い一致を示した。富栄養化に伴って、湖内で同位体効果を持つ脱窒素(NO_3-N_2)が活発化してきたことが示唆された。
ガングリオシド依存性タンパク質リン酸化の神経機能に対する役割

本研究では、ラット脳内の種々のタンパク質リン酸化反応系に対するガングリオシドの作用を明らかにすると共に、ガングリオシドにより特異的に活性化されるタンパク質リン酸化酵素の精製を試みた。ラット脳の膜画分にガングリオシドを添加して、タンパク質リン酸化反応を行わせたところ、多くのタンパク質のリン酸化は抑制されたが、分子量62Kのタンパク質を始め、数種のタンパク質についてリン酸化の促進が認められた。この作用はシアル酸含量の高いガングリオシドほど強く、調べた範囲ではG_<T1b>、G_<D1a>、G_<M1>の順で、最大活性化の半分を与える濃度はG_<T1b>の場合で30μg/mlであった。一方、asialoーG_<M1>やセレブロシドには同様の作用は認められず、リン脂質や遊離シアル酸も無効であった。同作用はまた、シナプトソ-ム画分で最も顕著に認められ、本リン酸化反応が情報伝達に関与する可能性が示唆された。ガングリオシド依存性タンパク質リン酸化酵素をラット脳の膜画分から可溶化し、DE52カラムクロマトグラフィ-にかけたところ、2つの活性ピ-クに分離された。それぞれを更に、MonoQ及びSuperose12各カラムクロマトグラフィ-により精製した。分子量はゲル濾過法により、それぞれ17万及び24万と推定された。両酵素共、ガングリオシド存在下にのみ有意な活性を示し、Mg^<2+>を必要とした。Km値は、ATPに対してそれぞれ7.4μMおよび14μM、合成基質ケンプチドに対して20μg/mlおよび220μg/mlであった。また、ガングリオシドによる活性促進効果はKm値の変化によるものではなく、Vmax値の上昇によるものであった。シナプトソ-ム画分においてガングリオシド存在下に著名なリン酸化が認められた62Kタンパク質について、2次元電気泳動法やペプチドマップ法等により分析を加えた結果、本リン酸化反応の生理的基質の一つがカルモジュリンキナ-ゼII型であることが示唆された。
石炭灰を活性フィラーとするジオポリマーの最適配合設計法への品質工学的アプローチ

平成30年度は,過去2年間に最適化したフライアッシュベースジオポリマーモルタル(FAGP)の長期強度および耐久性について検討した.水セメント比0.5,砂セメント比3の普通モルタルを比較用として作製した.FAGPおよび普通モルタルともに細骨材には標準砂を用いた.その結果以下の知見が得られた.(1)材齢91日までの範囲において,最適化されたFAGPは安定した圧縮強度および静弾性係数を示した.ただし,既往の研究で報告されている傾向と同じく,FAGPの静弾性係数は,普通モルタルよりも減少することが示された.FAGPを用いた製品や構造物の設計に際してはこの点に留意する必要がある.(2)最適化されたFAGPは,10%硫酸水溶液中で優れた耐硫酸性を示した.91日間浸漬後の質量変化率は,普通モルタルにおいてー13.6%であったのに対し,FAGPではフライアッシュのロットの違いにより+0.7%+2.1%であった。なお,FAGPにおいては外観上の変化はほとんどなかった.(3)材齢91日までの乾燥収縮量は,最適化されたFAGPの方が普通モルタルよりも顕著に小さくなった.実験データをy = t / (a + bt)に当てはめて実験定数aとbを求め,試験期間tを∞として乾燥収縮量の終局値を求めた結果,普通モルタルの1111μに対し最適化されたFAGPではフライアッシュのロットの違いにより323μ455μであった.本研究では,九州地区で流通するフライアッシュを用いたFAGPの最適な配合・製造条件を見出すとともに,長期的な強度や耐久性について明らかとした.今後,FAGPの品質のばらつきの原因とその抑制方法,国内で流通する他の地域のフライアッシュを用いた配合最適化等について検討を進め,信頼性の高いFAGPの設計手法の研究ならびに力学特性や耐久性に関するデータの蓄積を実施する予定である.ジオポリマーは,セメントに依存しない次世代コンクリートとして世界的に注目されているが,取り扱うべき設計パラメータが多岐にわたり,その配合設計法に関しては未だ手探りの段階にある.本研究では,品質工学的アプローチにより,火力発電所からのフライアッシュを活性フィラーとするフライアッシュベースジオポリマーの配合設計システムを提案することを目的としている.具体的には,フライアッシュとアルカリ溶液の容積比を「入力値」,フライアッシュベースジオポリマーの15打フロー値,曲げ強度,および圧縮強度を「出力値」とするシステムを想定し,タグチメソッドにおける動特性のパラメータ設計を導入することで,再現性・経済性・環境負荷低減性・ノイズ耐性の観点からシステムの最適化を図る.さらに,将来的なプレキャスト製品への適用を視野に入れ,システムに基づいて設計・製造されたフライアッシュベースジオポリマーの長期的な耐久性を明らかとすることが目標である.平成28年度は,設計パラメータとして(A)水ガラスと水酸化ナトリウム水溶液の質量比,(B)水酸化ナトリウムの濃度,(C)フライアッシュに対する高炉スラグ微粉末の質量置換率,(D)練混時間,(E)加熱養生の保持温度,(F)加熱養生の積算温度を採り上げ,タグチメソッドの動特性パラメータ設計を適用した.実験の設計にはL18直交表を使用し,SN比(入力値と出力値の線形性を表す指標)および感度(入力値の変化に対する出力値の勾配)を用いて最適化を試みた.ノイズ条件として,フライアッシュのロットおよび実験機関(熊本大学,九州大学)を考慮した.実験および解析により,各設計パラメータの最適条件を見出した.また,最適条件下における入力値と出力値の関係式を得た.当初の計画では,平成28年度に九州地区における2箇所の火力発電所からのフライアッシュについて検討する予定であったが,震災の影響もあり,実験準備が遅れたため,1箇所の火力発電所からのフライアッシュのみの検討にとどまった.平成29年度は,もう1箇所の火力発電所からもフライアッシュを入手し,配合最適化のための実験を実施する予定である.平成29年度は,九州地区における1箇所の発電所からのフライアッシュ(平成28年度に検討したものとは異なる発電所からのフライアッシュ)を用いたジオポリマーの製造条件の最適化を実施した.具体的には,粉体とアルカリ溶液の容積比であるF/Lを入力値とし,(A)水ガラスと水酸化ナトリウム水溶液の質量比,(B)練混ぜ時間,(C)加熱養生時の保持温度,(D)加熱養生の積算温度の4項目を設計パラメータとして取り上げ,タグチメソッドの動特性パラメータ設計を適用した.出力値として,15打フロー値,曲げ強度および圧縮強度を測定した.平成28年度の成果および既往の研究で得られた知見に基づき,水酸化ナトリウム水溶液の濃度を6 M,フライアッシュに対する高炉スラグ微粉末の質量置換率を0.15に固定した.実験の組合せはL9直交表を用いて決定した.ノイズとして,フライアッシュのロット(2ロット)および実験機関(熊本大学,九州大学)を考慮し,計4通りのノイズ条件を与えて実験を実施した.その結果,水酸化ナトリウム水溶液の濃度を6 M,フライアッシュに対する高炉スラグ微粉末の質量置換率を0.15,標準砂の容積割合を0.582 m3/m3とする条件の下で,水ガラスと水酸化ナトリウム水溶液の質量比は2,練混ぜ時間は4分,加熱養生時の保持温度は75°C,積算温度は1000°C・hのときが最適となり,入出力関係が最も安定した.上記の条件の下でモルタルを作製し,入力値F/Lが0.6から0.9の範囲内における入力値と15打フロー値,曲げ強度および圧縮強度の関係を得た.