hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
随意的な反応抑制が直後の反応遂行に与える影響

平成23年度までの段階で、(1)Stopした直後のre-Go反応時間の平均値が、Stopからre-Go刺激呈示までの時間に応じてV字型に変化し分散が増大する傾向があること、(2)Stopからre-Go刺激呈示までの時間が短い場合、直後のre-Go開始時点ではまだ直前のStopの影響で経頭蓋磁気刺激(TMS)によって生じる運動誘発電位(MEP)が小さく、その時点ではまだ運動皮質を含む運動出力経路に強い抑制がかかっていること、を示した。平成24年度はさらに課題遂行中に記録した脳波(EEG)を詳細に分析し、(3)一時Stop時間が長い(re-Go反応が遅れる)試行では、その時間がちょうどよい長さの(re-Go反応が早い)試行にはない、re-Go刺激呈示後の頭頂・後頭部の事象関連電位(ERP)ピークおよびEEGの位相同期が出現すること、(4)このre-Go刺激後に新たに出現するERPピークおよびEEG位相同期はre-Go反応が遅れる試行では弱まること、を示した。(3)(4)の結果は、Stop刺激呈示からre-Go刺激呈示までの時間が短いとStop/re-Goの全体を連続した一つの課題として処理しているが、その時間が長くなるとStopを終えた後、改めて別の課題としてre-Go刺激を知覚・遂行していて、そのre-Go刺激の知覚が不十分だとre-Goの遂行が遅れてしまう、という可能性を示唆していた。これらの知見は「随意的な反応抑制」の直後の動作に影響する神経生理学的要因を明らかにする、きわめて重要なものであった。当初の研究の目的に記した主要な実験およびデータの解析はほぼ完了し、現在論文を執筆し投稿する段階に達している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は大きく以下の3通りの方針で本研究を推進していきたい。(1)EEGのダイナミクスに関するさらなるデータの解析を進める。(2)課題遂行中のTMS-EEG同時計測を行い、課題遂行中の脳内の神経結合を明らかにする。(3)明らかに「随意的な反応抑制」のパフォーマンスが異なる状況をつくり、その場合に脳・神経系を中心とした生理指標にどのような違いが生じるかを検討する。
ナノ秒時間分解顕微蛍光測定によるヒト歯牙組織の診断

顕微蛍光測法によるヒト歯牙の分光特性の調査と、歯牙診断への応用を目的としている。そのための専用測光機器の試作第一の課題であった。そこで現有のニコンYF-EFD蛍光顕微鏡を、時間分解測光可能な装置に改造した。具体的には(1)専用の光輝度ナノ秒パルス光源を試作した。(2)蛍光異方度が測定できる光学系を組み込んだ。(3)コンピュータで機器の制御とデーター収集を行なえるようにした。最終年度はさらに、微弱蛍光画像のテレビ撮影を試み、画像をコンピューターメモリに収納した後、スペクトル分離処理等を施した。また各種歯牙の蛍光測定を行い齲蝕過程の調査を試みた。ヒト歯牙および各種の義歯材料の蛍光特性を測定した。その結果、次のことが分かった。(1)自然光のもとでは歯牙と同色に見える義歯材料も蛍光スペクトルにはそれぞれ個性がある。時間分解蛍光減衰波形もそれぞれが異なる。反対に、正常なヒトの歯牙の蛍光スペクトルは不変である。したがって、蛍光特性を見れば、材料の素性(会社名、製品名など)の鑑定に応用できそうである。(2)齲蝕部分の蛍光スペクトルが正常部に比べて長波長側に移動する。時間分解蛍光減衰波形も齲蝕により、短時間減衰へと変化する。これらから齲蝕の過程が追跡できる。(3)歯牙象牙質の蛍光減衰時間は年令が増すほど高速化する。また同一歯牙であっても部位により蛍光減衰波形が異なる。したがって老化が歯牙均一に起こるのではなく、特定部位から進行することがわかった。以上の結果を別記論文発表した。そのための専用測光機器の試作が本年度の課題であった。はじめに、現有のニコンYFーEFD蛍光顕微鏡を、時間分解測光可能な装置に改造した。改造内容は、(1)定常光源以外にパルス光源も取付けることができる機構とした。(2)専用の光輝度ナノ秒パルス光源を試作した。(3)蛍光異方度が測定できる光学系を組み込んだ。(4)連続波長可変フィルタ-を受光部に取付け、蛍光分光測定ができるようにした。(5)コンピュ-タ-で機器の制御とデ-タ-収集を行なえるようにした。(6)高速微弱信号に対するノイズ対策をほどこし、SN比を向上させた。(7)歯牙以外の通常の顕微蛍光試料に対しても、時間分解測光が行なえる機器となった。また、本試作機によって、ヒト歯牙および各種の義歯材料の蛍光持性を測定した。(2)時間分解蛍光減衰波形もそれぞれが異なる。(3)反対に、正常なヒトの歯牙の蛍光スペクトルは不変である。(4)したがって、蛍光特性を見れば、材料の素性(会社名、製品名など)の鑑定に応用できそうである。このように機器製作に関して、計画書に記載されたとうりの成果を得ることができた。そのための専用測光機器の試作が昨年度の課題であった。本年度はさらに、微弱蛍光画像のテレビ撮影を試み、画像をコンピュータメモリに収納した後、スペクトル分離処理等を施した。

時間分解蛍光減衰波形もそれぞれが異なる。反対に、正常なヒトの歯牙の蛍光スペクトルは不変である。したがって、蛍光特性を見れば、材料の素性(会社名、製品名など)の鑑定に応用できそうである。(2)齲蝕部分の蛍光スぺクトルが正常部に比べて長波長側に移動する。時間分解蛍光減衰波形も齲蝕により、短時間減衰へと変化する。これらから齲蝕の過程が追跡できる。(3)歯牙象牙質の蛍光減衰時間は年令が増すほど高速化する。また同一歯牙であっても部位により蛍光減衰波形が異なる。したがって老化が歯牙均一に起こるのではなく、特定部位から進行することがわかった。
高安定汎用形軸トルクセンサ実現のためのセルフチューニング機構の基礎検討

本研究では、鋼軸の磁気ひずみ効果を利用して非接触に軸トルクを計測する、汎用性の高いトルクセンサ実現のための基礎研究として、一対の平面8の字型コイルを埋め込んだフェライトヘッドと25mmφのSNCM高周波焼き入れ軸を用いて、以下の項目について研究を実施し所期の目的を達成した。以下の実験結果は60kHz、0.4Aの励磁条件で得られたものである。1.外因性ゼロ点変動の低減法鋼軸の磁気特性は、軸の周方向(回転方向)に必ずしも均一でなく、軸の回転と共にトルクセンサのゼロ点が変動する。この中の大部分は、軸に対向配置された一対の検出コイルからなるブリッジ回路の非対称性の故に増幅されたゼロ点変動(外因性ゼロ点変動)であり、軸の不均一性のみから来るゼロ点変動(真性変動)と区別できる。本研究ではまず、外因性ゼロ点変動を低減するために、検出コイルと並列にチューニング抵抗を入れ、ブリッジの平衡度を上げる方法の有効性を実験とシミュレーションによって示した。抵抗の調整に対する変動の自乗平均は大域的最小値をとることを示した。すなわち、必ず最小化が可能である。しかし、外因性変動の最小値を達成する条件と、オフセットが最小になる条件は必ずしも一致しないことを指摘した。これに対して、検出コイルインピーダンスの軸一回転平均と等しいインピーダンスを対辺に持つブリッジとしておけば上記問題は生じないことも指摘した。2.温度変動の補償法トルクセンサの温度ドリフトを40-140度にわたる温度範囲で調べ、ブリッジ型検出回路の初期オフセットの大きさとトルクセンサの温度ドリフトが正の相関関係にあることを明らかにした。一例として、初期オフセットが印加電圧の0.047%に対して全ドリフトは-22%、同様に0.013%に対して-7.5%であった。最も大きな温度変動要因は軸の透磁率の温度変化、すなわち、焼き入れによって残留する圧縮応力が軸の熱膨張に伴い緩和し、透磁率が増加するためであることを定量的に示した。上記の他、本研究の派生として、磁気異方性を検出するマイクロプローブの開発およびその非破壊検査への応用についての研究成果も得た。本研究のトルクセンサは、JIS鋼軸の持つ磁気ひずみ効果を利用してトルクを非接触検出するもので、安価な鋼軸を使用できる。この動作原理は、軸表面のトルク印加による透磁率の変化を直交8の字型検出ヘッドで非接触に検出するものであるが、これを実用に供するためには、軸の回転にともなうトルクセンサのゼロ点変動の抑制と、温度安定性を高める必要があった。本年度に実施したのは下記である。(1)ゼロ点変動と励磁電流軸径25mmのSNCM447高周波焼き入れ軸(焼き入れ深さ1.7mm)を対象として、励磁周波数100kHzにおいて、励磁電流依存性を調べた。検出ヘッドと軸間空隙を1.3mmとして、0.11.0Aの励磁電流に対し、0.3A付近でゼロ点変動が最小(400Nmのフルスケールに対し、0.52%0.65%の変動)となることを明らかにした。

(2)ゼロ点変動とブリッジバランス本研究のトルクセンサには、その構造上、軸表面磁気特性の不均一性に起因する不可避的ゼロ点変動(本質的ゼロ点変動)が存在し、それはブリッジ回路のアンバランスによって更に数倍大きくなる問題があった。これに対し、軸の表面で局所的に決定される検出ヘッドのインダクタンスおよび等価直列抵抗を、軸全周で測定して数値系列として求め、これを入力とすれば、ゼロ点変動が推定可能な計算モデル、および入出力関係式を完成させた。推定値と実験値が良く一致することをブリッジ回路の抵抗を変化させ確認した。これによって、チューニングの最終状態を決定できることになった。(3)検出ヘッドの温度特性磁気回路を用いて、検出ヘッドのフェライト材や軸の透磁率の温度特性が検出ヘッドのインピーダンスにどのように変化をもたらすかを近似的に予測する式を導出した。(4)高速軸回転装置の製作軸に誘導される渦電流のゼロ点変動に及ぼす影響を調べるためのに、軸径25mmの鋼軸を無負荷状態で6000rpmまで回転させる装置(防護カバー安全スイッチ付き)を製作した。本研究では、鋼軸の磁気ひずみ効果を利用して非接触に軸トルクを計測する、汎用性の高いトルクセンサ実現のための基礎研究として、一対の平面8の字型コイルを埋め込んだフェライトヘッドと、25mmφのSNCM高周波焼き入れ軸を用いて、以下の項目について研究を実施し所期の目的を達成した。以下の実験結果は60kHz、0.4Aの励磁条件で得られたものである。1.外因性ゼロ点変動の低減法鋼軸の磁気特性は、軸の周方向(回転方向)に必ずしも均一でなく、軸の回転と共にトルクセンサのゼロ点が変動する。この中の大部分は、軸に対向配置された一対の検出コイルからなるブリッジ回路の非対称性の故に増幅されたゼロ点変動(外因性ゼロ点変動)であり、軸の不均一性のみから来るゼロ点変動(真性変動)と区別できる。本研究ではまず、外因性ゼロ点変動を低減するために、検出コイルと並列にチューニング抵抗を入れ、ブリッジの平衡度を上げる方法の有効性を実験とシミュレーションによって示した。抵抗の調整に対する変動の自乗平均は大域的最小値をとることを示した。すなわち、必ず最小化が可能である。しかし、外因性変動の最小値を達成する条件と、オフセットが最小になる条件は必ずしも一致しないことを指摘した。これに対して、検出コイルインピーダンスの軸一回転平均と等しいインピーダンスを対辺に持つブリッジとしておけば上記問題は生じないことも指摘した。2.温度変動の補償法トルクセンサの温度ドリフトを40-140度にわたる温度範囲で調べ、ブリッジ型検出回路の初期オフセットの大きさとトルクセンサの温度ドリフトが正の相関関係にあることを明らかにした。一例として、初期オフセットが印加電圧の0.047%に対して全ドリフトは-22%、同様に0.013%に対して-7.5%であった。最も大きな温度変動要因は軸の透磁率の温度変化、すなわち、焼き入れによって残留する圧縮応力が軸の熱膨張に伴い緩和し、透磁率が増加するためであることを定量的に示した。上記の他、本研究の派生として、磁気異方性を検出するマイクロプローブの開発およびその非破壊検査への応用についての研究成果も得た。
ユビキチンリガーゼの発現量を指標とした脳機能評価法の確立と薬物治療への応用

脳機能障害において、マーカー分子の発現量測定から機能障害の程度を評価できれば、臨床において有用なツールとなり得る。そこでパーキンソン病モデルを用いて脳機能障害に関与すると考えられるユビキチンリガーゼHRD1及び安定化分子SEL1Lについて機能解析を行った。パーキンソン病モデルにおいてHRD1及びSEL1Lの発現量を検討したところ、mRNAおよび蛋白質レベルの発現上昇を見出し、これらの分子がパーキンソン病の疾患マーカーの一つとなり得る可能性が示唆された。また、HRD1及びSEL1Lが協調的に神経細胞死抑制に関与することが示唆され、パーキンソン病の新たな治療ターゲットとなり得る可能性が考えられた。老人性痴呆や運動障害などの神経疾患は、その症状が多様なため認知機能や運動機能を客観的に評価することは極めて難しい。マーカー分子の発現量測定から、機能障害の程度を評価できれば極めて有用である。そこで弧発性パーキンソン病モデル細胞を用いて、脳機能障害に関与すると考えられるユビキチンリガーゼHRD1やその関連分子を中心に機能解析を行った。平成25年度は神経芽細胞腫SH-SY5Yに6-hydroxydopamine(6-OHDA)および1-methyl-4-phenylpyridinium(MPP+)を用いて脳機能障害モデル細胞を作出した。これらはそれぞれ小胞体ストレス応答分子であるCHOPを誘導し、細胞死を起こしていることから小胞体ストレスを起こしていることが確認されたが、HRD1および小胞体シャペロンのGRP78の発現量を検討したところ、MPP+では誘導されず、6-OHDAでのみ誘導されることが示唆された。以上のことから、6-OHDAとMPPでは小胞体ストレス応答シグナルに違いがあることが示唆された。また、小胞体ストレスに対して保護的に働く薬物の探索を行った。その結果、オキシカム系NSAIDsであるメロキシカムが、小胞体ストレスに対して保護的に働く可能性が示唆された。平成26年度は神経芽細胞腫SH-SY5Yに6-hydroxydopamine(6-OHDA)を用いて脳機能障害モデル細胞を作出した。これらはそれぞれ小胞体ストレス応答分子であるGRP78、94を誘導し、細胞死を起こしていることから小胞体ストレスを起こしていることが確認された。次にHRD1、HRD1安定化分子SEL1Lの発現量を検討したところ、発現が上昇していることが示唆された。また、野生型HRD1およびユビキチンリガーゼを欠失した変異体HRD1を過剰発現させ、細胞保護効果を検討したところ、野生型HRD1を発現させた細胞は、コントロールおよび変異体HRD1を発現させた細胞に比して、細胞保護効果が有意に上昇した。以上のことから、HRD1は6-OHDA誘発細胞死に保護的に働くことが示唆された。老人性痴呆や運動障害などの神経疾患は、その症状の多様性のため認知機能や運動機能を客観的に評価することは難しい。マーカー分子の発現量測定から機能障害の程度を評価できれば、臨床において極めて有用なツールとなり得る。そこで、孤発性パーキンソン病モデルを用いて脳機能障害に関与すると考えられるユビキチンリガーゼHRD1やその関連分子を中心に機能解析を行った。神経細胞SH-SY5Yに6-hydroxydopamine(6-OHDA)を暴露させ、脳機能障害モデル細胞を作出したところ、小胞体ストレス応答分子GRP78、94を誘導し、細胞死を起こしていることから小胞体ストレスを惹起していることを確認した。そして、HRD1およびHRD1安定化分子SEL1Lの発現量を検討したところ、蛋白質レベルの発現上昇を確認した。また、HRD1の強制発現により6-OHDA誘発細胞死が抑制され、RNAiによりHRD1の発現量を抑制したところ、6-OHDA誘発細胞死が増強した。さらにSEL1Lの発現を抑制したところ、HRD1の発現が低下し、それに伴い6-OHDA誘発細胞死が増強したことから、HRD1とSEL1Lは協調的に6-OHDA誘発細胞死に対して保護的に働くことが示唆された。本研究により、HRD1およびSEL1Lは孤発性パーキンソン病モデルにおいて新たな治療ターゲットとなり得る可能性が考えられた。また、孤発性パーキンソン病モデルにおいてこれら分子の発現量が上昇していることから、パーキンソン病におけるマーカー分子の一つとなり得る可能性が示唆され、今後さらなる検討が必要であると考えられた。

平成26年度に計画した実験内容についてはほぼ予定通り実施され成果が得られている。一部、siRNAを使用する実験等について遅れているが、siRNAの作製も終了し、鋭意進行中である。神経化学平成27年度は、弧発性パーキンソン病モデル細胞においてHRD1の発現抑制した際、HRD1によって神経細胞保護効果が減弱するか検討する。また、安定化分子SEL1LのHRD1への関与を検討する。また、メロキシカムが小胞体ストレス抑制だけでなく、ミトコンドリアシステムに対しても影響を示す可能性があることから、その点についても検討し、最終的に論文化を目指す。さらに他のメロキシカム誘導体でも細胞保護効果を示すか否かについても検討する。平成25年度に計画した実験内容についてはほぼ予定通り実施され成果が得られている。一部、HRD1発現ベクターを使用する実験について遅れているが、コンストラクト作製も終了し、鋭意進行中である。平成26年度に行う実験の一部を平成27年度に行うことになり、その分が執行されなかったため。平成26年度は、弧発性パーキンソン病モデル細胞におけるHRD1の発現量変化について検討すると共に、HRD1によって神経細胞保護効果が見られるか否か、さらにHRD1の周辺分子の変化についても検討する。また、メロキシカムが小胞体ストレスを抑制する可能性があることから、孤発性パーキンソン病モデル細胞において起こる小胞体ストレス反応を抑制するか否か、さらに他のメロキシカム誘導体でも起こるか否かについても検討する。平成27年度は弧発性パーキンソン病モデル細胞において、HRD1の発現抑制に伴い細胞死抑制効果に変化について検討すると共に、HRD1の安定化分子SEL1Lについても検討する予定であり、それらに必要な抗体、siRNAおよびその試薬、血清などを購入する予定である。またメロキシカムが小胞体ストレスを抑制する可能性があるが、ミトコンドリアシステムへの影響については検討されていないことから、ミトコンドリアへの影響についても検討する予定であり、これらの実験に必要な試薬を購入する予定である。以上の研究成果を海外の学術集会などで発表する予定であり、それに必要な旅費などにも研究費を使用する予定である。平成24年度に行う実験の一部を平成25年度に行うことになり、その分が執行されなかったため。平成26年度は弧発性パーキンソン病モデル細胞におけるHRD1の発現量変化について検討すると共に、HRD1によって神経細胞保護効果が見られるか否かについてと、そのときのHRD1の周辺分子の変化について検討する予定であり、それらに必要な抗体、リアルタイム試薬、血清などを購入する予定である。またメロキシカムが小胞体ストレスを抑制する可能性があることから、他のオキシカム系NSAIDsについても検討する予定であり、これらの実験に必要な試薬を購入する予定である。以上の研究成果を学術集会などで発表する予定であり、それに必要な旅費などにも研究費を使用する予定である。
人工電磁探査を用いた沈み込み後の地殻流体の実態解明

島弧内陸地殻の変形特性および断層強度に深く関わる地殻流体は、沈み込むプレートで取り込まれる流体にも大きく影響されると考えられる。電磁気学的手法によって得られる比抵抗構造は地下の流体分布を明らかにするのに適している。本研究では、自然電磁場で得られる比抵抗構造の再解析とその適応限界、人工電流源を用いた探査法の適応について検討する。MT法によって得られた比抵抗構造を再検討すると、海底表層の低比抵抗とその下部の島弧近くの高比抵抗、プレート上部の構造が沈み込みに伴って、低比抵抗からやや高比抵抗に推移し、深部で再び低比抵抗になることが明らかになった。海底表層と島弧地殻の構造は反射法および屈折法による構造と似た構造を呈しており、MT法でも地下数kmの構造境界を検出することが出来ることが分かった。プレート上部の構造変化に関しては、過去の滑り面との比較や比抵抗値の感度チェックを行って、比抵抗構造の確からしさを評価したところ、沈み込み部の逆断層の発達するBack Stop interfece部での低比抵抗は十分に感度がある事が確かめられた。2カ年目に航海取得が出来なかったため、東北沖での直接観測ができなかったが、海底熱水鉱床探査のために開発した大容量送信電流源を用いた観測を、水深1600mの熱水鉱床域で実施し、本研究で製作した高速サンプリング対応のOBEによる電流送受信に成功した。見かけ比抵抗を算出したところ探査深度が1km程度までの低比抵抗を得ることが出来たため、沈み込み域での低比抵抗を検出するのに必要な性能があることが確認された。28年度が最終年度であるため、記入しない。自然電磁場を用いるMT法による比抵抗構造と人工電流源を用いた電気探査およびCSEM法を用いることで、対象とする沈み込み帯を浅部から深部までカバーすることが出来る。MT法によって得られた比抵抗構造からは、海底表層の低比抵抗とその下部の東湖近くの高比抵抗、プレート上部の構造が沈み込みに伴って、低比抵抗からやや高比抵抗に推移し、深部で再び低比抵抗になることが明らかになった。海底表層と島弧地殻の構造は反射法および屈折法による構造と似た構造を呈している。プレート上部の構造変化に関しては、過去の滑り面との比較や比抵抗値の感度チェックを行って、比抵抗構造の確からしさを評価した。人工電流源は海底熱水鉱床探査のために開発がスタートし、安定した電流送信が可能な段階にある。この電流源を利用し、CSEM法で使用可能な高サンプリングレートの海底電位計の製作を行い、その性能評価を実施する。MR16-E01航海では、最新の電流源を搭載した曳航体と電位差計による人工信号の送受信を行い、1マイル程度の距離からの電流送受信に成功した。電気探査としても深度約300-500m程度の探査深度を得られる可能性がある。自然電磁場を用いたMT法データの解析で得られた北緯40度の比抵抗構造から、プレート沈み込みに伴う特徴的な比抵抗構造の変化について、感度チェックを行った。プレート上部の比抵抗構造は、(1)海溝軸付近からバックストップインターフェースのあたりまでは低比抵抗、(2)海溝軸から50km付近からはやや高比抵抗に推移、海溝軸から100km、深度20km付近からは再び低比抵抗と推移している。このうち(2)は過去の大きな地震の震源の位置、(2)はそれぞれの地震のすべり量の大きいエリアに相当するため、地震発生とその規模の大きさを示唆するものと考えられる。感度チェックは各ブロックを低比抵抗体の場合は100, 1000ohm-mに、高比抵抗体は10ohm-mに置き換えてForward計算で行った。その結果、いずれの構造も置き換えた比抵抗ブロックでは観測データを説明することが出来ないことが分かった。人工電流源を用いた探査は東北沖での航海がないため、資源探査で行われた航海において信号送受信試験を実施した。これまでに東北沖で予察的に行われた実験では20A程度であったが、今回は2倍以上の電流量(40-50A)を送信することが出来た。また、電位差計では、1マイル離れた地点からの送信電流を受信することができた。ダイポールダイポール法として送受信距離から推定すると、少なくとも300m程度の探査深度を得ることができると考えられる。CSEM法としての解析は終了していないが、電気探査よりは深部の情報を得ることが出来ると考えられる。この実験では125Hzでのデータ取得を行ったが、CSEM法での波形インバージョンを可能とする1kHzのサンプリングが可能な電位差計を製作し、室内でのノイズ評価などを行った。

MT法によって得られた比抵抗構造を再検討すると、海底表層の低比抵抗とその下部の島弧近くの高比抵抗、プレート上部の構造が沈み込みに伴って、低比抵抗からやや高比抵抗に推移し、深部で再び低比抵抗になることが明らかになった。海底表層と島弧地殻の構造は反射法および屈折法による構造と似た構造を呈しており、MT法でも地下数kmの構造境界を検出することが出来ることが分かった。プレート上部の構造変化に関しては、過去の滑り面との比較や比抵抗値の感度チェックを行って、比抵抗構造の確からしさを評価したところ、沈み込み部の逆断層の発達するBack Stop interfece部での低比抵抗は十分に感度がある事が確かめられた。2カ年目に航海取得が出来なかったため、東北沖での直接観測ができなかったが、海底熱水鉱床探査のために開発した大容量送信電流源を用いた観測を、水深1600mの熱水鉱床域で実施し、本研究で製作した高速サンプリング対応のOBEによる電流送受信に成功した。見かけ比抵抗を算出したところ探査深度が1km程度までの低比抵抗を得ることが出来たため、沈み込み域での低比抵抗を検出するのに必要な性能があることが確認された。自然電磁場を用いて得られた比抵抗構造については、H27年度に実施した感度チェックの結果を加えて、論文投稿をめざして得られる情報の整理を行う。人工電流の送受信試験の結果について、取得されたデータを元に電気探査および電磁探査としての時系列データからの波形切り出しなどの信号処理技術を、および切り出された波形から電気探査、電磁探査それぞれの構造解析に必要な入力データの作成スキームの確立を行う。また、電気探査と電磁探査、それぞれの解析ソフトウェアを用い沈み込み域での観測に必要な電流送信のスペックの検討を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
高圧配電線の雷被害率予制度度向上に関する研究

変圧器のモデルと中実がいしのスパークオーバ電圧やV-t特性について検討した。配電線に発生する雷過電圧波形は、標準雷インパルス電圧波形と比較すると急峻・短波尾波形となることが多く、また、このような波形が発生する場合に、スパークオーバが発生しやすいことから、過電圧評価に当っては、変圧器内部の共振の影響を考慮した等価回路を用いる必要があると考えている。また、がいしの絶縁特性については、V-t特性を用いてシミュレーションを行うのが正確ではあるが、計算がかなり複雑になるため、絶縁レベルが10号相当の中実がいしの50%スパークオーバ電圧として200kVを用いることは概ね妥当であると考えている。避雷器や架空地線が接続された高圧配電線における雷害対策の主たる検討対象は、直撃雷であることが確認された。有限な大地導電率を考慮した場合には、従来のように大地を完全導体と仮定した場合と比較すると10倍以上スパークオーバ率は大きくなることが明らかになったが、それでも直撃雷によるスパークオーバ率と比較すると誘導雷によるスパークオーバ率は1/10以下となる。本研究の結果は従来の手法による予測結果よりもより現実に近いシミュレーションとなっていると考えられるが、依然として、実際に報告されている、事故率とは、1桁近い相違が認められる。今後は、更なる被害率予測精度向上を目指して、雷の吸引空間を含めた直撃雷の発生確率や、多相スパークオーバから実際の事故に至る過程の解明に取り組む予定である。多地点での電界の同時観測結果に基づいて、推定した夏季雷パラメータの50%値は、海外において電流観測によって得られた値と概ね一致した。国内の送電線における電流観測によってもこれらとほぼ同様な結果が得られていることから、電界観測により波尾部分を含めた雷電流波形が推定できる可能性があることが明らかになったと考えている。高圧配電線の雷被害率を評価するためには、雷サージの発生源である帰還雷撃電流波形を正確に把握する必要がある。帰還雷撃電流パラメータを効率よく収集する際には、観測された電磁界波形から帰還雷撃電流波形を推定する手法が用いられるのが通例である。本研究では、周波数帯域が1kHz程度から10MHz程度の広帯域電界及び磁界センサを作成した。作成した電界及び磁界センサを用いて、多地点で、電界及び磁界の測定を行った。得られた電界及び磁界波形を用いて帰還雷撃電流波形を推定する際には、到来時間差方式を基本として、補足的な情報として公会法を用いて落雷位置標定を行った。波高値と立上り時間を求める際には、比較的取り扱いが容易な伝送線路モデルを用いた。また、現実的とされるDiendorferモデルを用いて電磁界波形の波尾長と帰還雷撃電流波形の波尾長の相間を求める近似式をシミュレーションにより求め、波尾長の推定に用いた。夏期雷に関しては、負極雷が大半を占めており、得られた推定手法を用いて、実測された電磁界波形から帰還雷撃電流波形を推定した結果、従来報告されている帰還雷撃電流パラメータとほぼ一致した。しかし、帰還雷撃の前駆現象である雲放電に関しては、従来の報告とは若干異なり、帰還雷撃との発生時間間隔が従来の報告よりも短く、また、その強度も低いという結果が得られた。得られた雷パラメータを用いて、夏期雷による直撃雷フラッシオーバ率を評価した。フラッシオーバ被害の軽減には、避雷器が最も効果的であり、全柱に避雷器を設置した場合には、フラッシオーバ被害は発生しない。

また、避雷器の接地間隔が200m以上の場合には、被害率は耐雷機材が無い場合と殆ど変わらない事も判明した。更に、避雷器の接地間隔が100m程度の場合には、架空地線を付設し、その接地抵抗を低減する事で、被害率が大幅に減少する事が明らかになった。高圧配電線の雷被害率予測精度向上のためには、配電機材の正確なモデリングが不可欠である。配電機材の雷インパルス応答については、接地インピーダンスの周波数依存性や配電機材に見られる気中小ギャップの絶縁特性など未解明の課題も少なくない。立上り時間が最短で100ns、波高値が最大2kVの可搬式のインパルスジェネレータを作成し、インパルス電圧を印加した結果、低周波での接地抵抗の実測値が数100Ωと大きい場合には、接地インピーダンスは高周波に対して容量性の応答を示し、同40Ω程度の場合には接地インピーダンスに周波数依存性は認められないことが判明した。接地インピーダンスの周波数依存性は複雑で等価回路表現が困難な上、配電線に生じる雷過電圧波形は数μsと短い波尾長を有するため、接地インピーダンスは40Ω程度の抵抗とみなして被害率評価を行うこととした。波高値が最大320kVのインパルスジェネレータを作成し、ギャップ付き避雷器に印加し、ギャップのスパークオーバ電圧を求めた。印加するインパルス波形の波尾長が1050μsの範囲では50%スパークオーバ電圧に変化は認められなかった。これは、ギャップ中の電界が平等電界となっているためである。また、印加する電圧を変化させてギャップのv-t特性を特定したところ、右下がりの特性が得られた。高圧配電線の雷被害率を評価するためには、雷サージの発生源である帰還雷撃電流波形を正確に把握する必要がある。平成14年度に得られた多地点での電磁界波形に基づいて負極性第一帰還雷撃電流波形の推定を行った。10例と検討事例が少なく、また、ばらつきも大きいため更に多くのデータの蓄積が不可欠であるが、波高値、波頭長、波尾長の平均値は、過去に報告されている電流波形測定から得られた値とほぼ一致した。絶縁強度が10号相当の中実がいしに、波頭長が0.3及び1.2μs、波尾長が50、8.5、及び、5μsの雷インパルス電圧波形を印加し、がいしの急峻・短波尾の雷インパルスに対する50%スパークオーバ電圧を求めた。印加電圧が正極性の場合、標準雷インパルスの場合と比較して、波尾長が8.5及び5μsの場合に、スパークオーバ電圧は各々3%及び6%増加した。印加電圧が負極性の場合には、標準雷インパルスの場合と比較して、波尾長が8.5及び5μsの場合に、スパークオーバ電圧は各々6%及び12%増加した。また、波頭長が0.3μsで波尾長が4μsの場合、標準雷インパルスの場合と比較して、正極性で14%、負極性で18%スパークオーバ電圧が上昇した。この結果、がいしの50%スパークオーバ電圧は、波尾長が5μsよりも短い領域で顕著に上昇することが明らかになった。また、誘導雷により発生するスパークオーバ率の評価を行った。避雷器を200m以内の間隔で接地すれば、主たる検討対象は立ち上がりの急峻な後続雷撃となるが、この場合にもスパークオーバ率は6.9x10^<-4>件/km/年以下と直撃雷と比較すると小さい値となる事が判明した。
実用的から多目的な高感度免疫機能測定装置の開発に関する研究

ELISPOT法等の直接産生細胞検出法は、高感度で少量のサンプルで測定できるが、SPOTの計数を目視法で行わなければならないため、極めて労力を要し計数も主観的である。そこで、画像解析システムを用いて直接細胞検出法の検討を行い、免疫機能の高感度自動測定装置を開発することを試みた。まず、ELISPOT法で、甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生細胞のSPOTを形成させ、その画像を画像解析システムで濃淡処理を行ってSPOTを明瞭にし、一定の濃度と面積を有するSPOTのみを抽出描写する二値化を行った。この操作により、目視法より感度は低下するが客観性が増した。また底面の非特異的な発色が測定間により異なる問題を克服するため、ウェル底面のバックグランドを測定対象の発色度から差し引く方法を考案した。この方法によるSPOTの計数法を目視法と比較したところ、両者はよく相関したが感度は低下した。また二値化を行っても背景が完全にクリアにならないため、個々のSPOTの特徴(大きさや色の濃淡など)を解析した総和を求めるのが困難であった。そこで、SPOTの特徴の総和でなくSPOTの数と培養上清中の甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生量の相関を求めたが、両者に相関を認めた。サイトカイン産生細胞で蛍光SPOT法の開発を試みたが、SPOTの蛍光強度が弱く計数が困難で定量性に問題があった。次に、無刺激の自然な状態で産生される微量の可溶性膜蛋白産生細胞を検出するためのELISPOT法を開発したが、これらのSPOT数も培養上清中の可溶性膜蛋白濃度と相関した。この方法を用いて妊娠・出産後の可溶性膜蛋白産生細胞数を調べたところ、sCD4産生細胞数は変動せずsCD8産生細胞数が妊娠中期および後期に減少した。以上、画像解析システムを用いた直接細胞検出法の検討を行い、高感度免疫測定法自動測定装置開発への道を開いた。ELISPOT法等の直接産生細胞検出法は、培養上清中の産生物を測定するよりも10倍以上高感度であり、約10^4細胞/wellと少量のサンプルで測定できるが、SPOT等の計数をマニュアルの目視法で行わなければならないため、極めて労力を要す。また計数も主観的である。そこで、これらの欠点(労力大、主観的計測)を克服するため、最近開発された高度かつ高感度の生物分野用イメージング&画像解析システムとマイクロプレート移動装置を用いて直接細胞検出法の自動化を行い、液性および細胞性免疫機能の高感度自動測定装置を開発することを試みた。まず、ELISPOT法で、甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生細胞のSPOTを形成させ、そのウェル底面の画像を画像解析システムに入力し、濃淡処理を行ってSPOTを明瞭にし、一定の濃度と面積を有するSPOTのみを抽出描写する二値化を行った。この操作により、目視法に比し、感度は低下するが、客観性が増す。しかし、底面の非特異的な発色が、測定間により異なるため、この影響をなくす方法として、ELISPOT法で、単核球を培養後(酵素標識抗体を添加せず)基質のみを添加したウェルの底面の発色度を、バックグランドとして測定対象のウェル底面の発色度から差し引く方法を考案した。そして、このSPOTの計数法と目視法とを比較したところ、両者はよく相関していたが、画像解析システムによる方法の方が感度不良であった。

さらに、甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生細胞が形成した個々のSPOTの特徴(大きさや色の濃淡など)を解析した総和が、RIA法で測定した培養上清中の甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生量と相関するか否かを、画像解析システムの条件を工夫しながら、現在検討中である。ELISPOT法等の直接産生細胞検出法は、倍養上清中の産生物を測定するよりも10倍以上高感度であり、約10^4細胞/we11と少量のサンプルで測定できるが、SPOT等の計数をマニュアルの目視法で行わなければならないため、極めて労力を要す。また計数も主観的である。そこで、これらの欠点(労力大、主観的計測)を克服するため、最近開発された高度かつ高感度の生物分野用イメージング&画像解析システムとマイクロプレート移動装置を用いて直接細胞検出法の自動化を行い、液性および細胞性免疫機能の高感度自動測定装置を開発することを試みた。まず、甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生細胞が形成した個々のSPOTの数が、RIA法で測定した培養上清中の甲状腺ペルオキシダーゼ抗体産生量と相関するか否かを、画像解析システムの条件を工夫しながら、検討を重ねたところ、両者に有意の相関が認められた。また、可溶性膜蛋白産生細胞検出用ELISPOT法においても、同様にSPOT数と倍養上清中の可溶性膜蛋白濃度との間に相関が認められるか否かを検討中である。さらに、ELISPOT法と同様に、蛍光抗体法を応用した蛍光SPOT法で、サイトカイン産生細胞が形成した蛍光のSPOTにおいても、抗体産生と同様の検討を行い、計数の自動化および標準化が可能であることを試みたが、蛍光の強度が弱く、計数が困難であった。そのため、異なる蛍光色素を標識した2種類のサイトカイン抗体を用いた、2種類のサイトカインの同時検出および定量は難しく、現在さらに検討中である。ELISPOT法等の直接産生細胞検出法は、培養上清中の産生物を測定するよりも10倍以上高感度であり、約10^4細胞/wellと少量のサンプルで測定できるが、SPOT等の計数をマニュアルの目視法で行わなければならないため、極めて労力を要す。また、可溶性膜蛋白産生細胞検出用ELISPOT法においても、同様にSPOT数とEIA法で測定した培養上清中の可溶性膜蛋白濃度との間に相関が認められた。しかし、このELISPOT法とEIA法を用いて、可溶性膜蛋白CD4・CD8の血中濃度が大きく変動する妊娠・出産後におけるリンパ球の可溶性膜蛋白CD4およびCD8の産生能を測定したが、優位の変動を認めることができなかった。さらに、ELISPOT法と同様に、蛍光抗体法を応用した蛍光SPOT法で、サイトカイン産生細胞が形成した蛍光のSPOTにおいても、抗体産生細胞と同様に、計数の自動化および標準化について再度検討したが、やはり蛍光の強度が弱い等の原因を克服することができず、計数が困難であった。
システムVLSIのためのユニバーサルフロアプラナの実用化

本研究の基幹技術であるBSGは矩形集合を2次元平面に重なりなく配置する手法であり、その特徴は配置を表現するための仮想的なデータ構造にある。本研究の主題は、このBSG配置方式をVLSI自動設計に適用するための拡張の提案と実際ツールの開発にあった。以下に、本研究における提案、拡張、ツール開発を概略で記す。・BSG方式をアナログリーフセル設計の素子配置手法として適用するために、BSGを多重化し、製造における多重な層による設計ルールを考慮できるように拡張した。・東芝と共同研究開発を行い、先端プロセスにおけるリーフセル自動設計ツールとして開発した。・設計者から素子配置において配線領域等の考慮は必須であるとの指摘を受け、素子配置と配線を同時最適化するために、BSGに対して不変的なチャネル構造を導入し、ユニバーサルフロアプランとして拡張を行った。・配置・配線を同時最適化するユニバーサルフロアプランのアルゴリズムを東芝との共同開発により、実際のリーフセル設計ツールとして開発を行った。・ユニバーサルフロアプラン、および配線最適化アルゴリズムの開発の成果を国際会議において発表した。・開発したツールの実際設計における利用方法を東芝の設計者と検討し、独自のユーザインタフェースや対話的な機能をツールに導入した。・設計者から矩形以外の形状の素子配置に関して強い要望を受け、凸型多角形を扱うためのBSGの多重化・変形の拡張提案を行い、その成果を国際会議において発表した。VLSIは,シスデム・オン・シリコン,ディープサブミクロンと呼ばれる時代に突入し,レイアウト設計において,回路規摸の増大による設計期間の長期化,回路の高速化と配線に微細化による動作周期に対する配線遅延の割合の増大,配線の微細化による遅延評価の複雑化など,多くの問題が指摘されている.本研究では,これらの問題に対処するレイアウト設計自動化の技術提案とそれら技術に基づくシステム開発を目標としている.本年度は,配置技術として提案しているBSG,Sequence-Pair方式を拡張し,次世代フロアプラナとモジュールジェネレータの基幹技術の提案を行なった.(a)設計期間短縮のための既設計の再利用手法:従来のBSGによる配置方式では,入力は矩形ブロックに限定されていたが,BSGを多重化するMulti-BSGを提案し,L型,T型を含む凸型レクトリニアブロックの配置も可能とした.(b) RTL設計を支援する高性能フロアプラナ:RTL設計におけるネットリストは,機能モジュールを構成する階層構造をしている.しかし,レイアウトを行なう場合,各階層でのモジュールの規模は,不均等である場合がある.そこで,BSGによる配置方式に階層技術を取り入れ,モジュールの配置とネットリストの階層構造を再構築を同時に行なう手法を提案した.(c)高性能マクロ設計のための同時配置配線手法:BSGは配置に対し不変的な構造を導入しているが,複雑な評価,制約を配置段階で考慮するためには,配置,配線に対し不変的な構造の導入が求められる.そこで,BSGの構造上で配線の位相経路を表現し,その位相経路を2層配線として実現する手法を提案した.これにより,配置の段階での配線領域,配線容量,遅延等の正確な見積りを可能とした.これらの技術提案は,今後,実システムとして開発される必要があるが,必ずや現在のVLSI設計の直面する問題を解決する道にあると信じられる.本研究の基幹技術であるBSGは矩形集合を2次元平面に重なりなく配置する手法であり、その特徴は配置を表現するための仮想的なデータ構造にある。
ボロニゼーションによる粒子制御の最適化

本研究において我々は、比較的安全で取り扱いの簡単なデカボラン(固体)を原料とする新しいボロニゼーション法を提案し、そのコーティング技術・ボロン膜の物性評価・ボロニゼーションの効果などについて、次のような研究成果が得られた。(1)コーティング技術の開発猛毒で爆発性の気体デカボランの代わりに、固体デカボランを昇華させる新しいボロニゼーション法を開発した。また、プラズマを用いずに熱的に原料ガスを分解する熱CVD法についても検討し、その有用性を明らかにした。プラズマCVD法と熱CVD法との比較、デカボランとジボランとの比較も行った。さらに、ボロンの膜厚分布のスケーリング則を実験・理論両面から見出し、大型容器を均一にコーティングするための指針を与えた。(2)ボロン膜の水素濃度の制御ボロニゼーション後の水素リサイクリングの指標として、ボロン膜中の水素濃度を共鳴反応を用いて実測した。その結果、H濃度は壁温の上昇に伴って急激に減少すること、イオン衝撃による水素抑制効果が顕著であることなどが分かった。また、原料ガスが軽水素化ホウ素であっても、D_2ガスによる希釈やD_2グロー処理を行うことにより、重水素化したボロニゼーションが出来ることを示した。(3)ボロニゼーション効果の検証ボロンコーティングされた壁の水素リサイクリングや酸素ゲッタリング効果を定量化する基礎実験を行った。すなわち、前者についてはD_2グロー放電、後者についてはHe希釈O_2グロー放電をパルス的に行って、デカボランでもジボランと同程度のコーティング効果があることが分かった。なお、我々の提案したデカボランによるボロニゼーションは、原研のJT-60UやヘリオトロンEで実用に供されて成果を上げている。通常、ボロニゼーションを行うには極めて有毒で爆発性の高い気体、ジボランを用いるので、法的規制をクリアする周到な安全対策を施す必要がある。我々はジボランの代わりに、安全で取り扱いの簡単なデカボラン(固体)を用いる方法を提案した。この方法は原研のJT-60U装置で採用されることに決まり、その実験に合わせて次の準備研究を精力的に進めた。(1)固体デカボランを加熱し昇華させ、低温でも圧力を容易に制御できることを確認した。(2)デカボランをヘリウムで希釈してグロー放電を行い、コーティングされるボロン膜の成長速度や膜の元素組成を調べた。(3)大型トカマクを念頭において、ボロン膜を均一にコーティングする方法を検討した。その結果、理論・実験両面から、膜圧分布のスケーリング則が見出された。また、パルス放電を用いれば、均一なコーティングを行えることを実証した。(4)デカボランによるボロニゼーションの後に、重水素ガスのパルスグロー放電を行って水素リサイクリングを調べたところ、ジボランによるボロニゼーションと同等の良好な結果が得られた。(5)デカボロンによるボロニゼーションの後に、ヘリウム希釈の酸素ガスのパルスグロー放電を行って、酸素ゲッタリング効果を調べた。その結果、ジボランによるボロニゼーションに比べて遜色ないデータが得られた。これらの基礎データをもとに、平成4年8月と9月にJT-60Uのボロニゼーションが実施され、画期的成果が得られた。さらに、グラファイト壁のデータや熱分解による膜の堆積、膜中の水素含有量と壁温との関係などの基礎研究を進めている。前年度に続いて、デカボラン(B_<10>H_<14>)を用いるボロニゼーション法について研究し、次のような知見が得られた。(1)プラズマを用いずに、真空中で高温の壁にデカボランをあてることによりコーティングする熱CVD法について検討した。

その結果、300°C程度まで昇温可能な装置では実用化できる見通しを得た。熱CVDでもプラズマCVDでも、デカボランの方がジボランよりも大きな堆積速度が得られることがわかった。(2)ボロン膜中の水素濃度を調べた所、プラズマCVDの方が、イオン衝撃効果のない熱CVDよりも濃度が小さく、壁温150°C以上では元素組成比H/Bが0.1以下であることがわかった。また、B_<10>H_<14>を原料として重水素化したボロン膜を得るために、コーティング時にD_2で希釈したり、コーティング後にD_2放電処理をするなどの方法を考案し、実用化が可能であることを示した。(3)この他に、グラファイト壁のボロニゼーション効果、in situコーティング用デカボランペレットの作成、RFによる放電アシスト法、ヘリオトロン装置でのECRボロニゼーションなどの研究を進めた。
心血管薬の薬効評価に資するヒト実験系と臨床試験でのサロゲートマーカーの開発評価

1.今後の観察研究や臨床研究での使用を念頭に、動脈硬化の指標として用いられているバイオマーカー、Flow mediated vasodilatationによるヒト血管内皮機能評価の方法の標準化、脈波速度による大動脈stiffnessの測定法の比較など方法論的な視点から検討を行った。2.グルコースクランプ法で求めたインスリン感受性とアディポネクチンなどの血中代謝マーカーの関連を検討した。3.腹部肥満を想定した遊離脂肪酸負荷の白血球アンジオテンシンII産生能、ヒト血管内皮機能、インスリン感受性、酸化ストレス、白血球活性化を評価できるヒト実験系を確立した。これらの実験系においてアンジオテンシンII受容体拮抗薬、ACE阻害薬、Ca拮抗薬、抗血小板薬の薬効評価を実施した。遊離脂肪酸上昇は一部白血球アンジオテンシンII産生増加を介して血管内皮機能障害、インスリン抵抗性、酸化ストレス亢進、白血球活性化などの微小循環障害を引きおこすことが明らかになり、これらを指標にした抗動脈硬化薬の評価に有用である可能性が示唆された。白血球アンジオテンシンIIの産生能も肥満などのバイオマーカーとなり得る可能性がある。1.Flow mediated vasodilatation(FMD)測定に関する標準化案を作成した。FMDは循環器疾患のサロゲートマーカーとなりうる可能性があるが、測定法が標準化されておらず,多施設共同研究の実施は困難であった。今回共同研究者の松岡らと標準化に取り組み、背景、概要を日本臨床薬理学会誌に発表した。前腕駆血と上腕駆血の利点、欠点を明らかにし、ニトログリセリンによる血管拡張反応の用量依存性の検討を行い、標準化案をまとめた。2.グルコーススランプ法で測定したインスリン感受性は、血中アディポネクチン濃度およびアディポネクチン濃度で補正したHOMAIR(HOMAAD)と相関することを大阪大学との共同研究で見いだし、報告した。3.遊離脂肪酸負荷血管内皮機能障害モデルを確立した。これまではイントラリピッド負荷による脂肪酸上昇-血管内皮機能障害モデルを使用してきたが、高脂肪食で食後遊離脂肪酸が上昇する状態でも、健常者でもHyperemia法で測定した食後の内皮機能が低下した。4.あらたに開発された、トノメトリーセンサーを用いた頸動脈-大腿動脈脈波速度(carotid-femoralPWV)の測定法の再現性、これまでの標準法とのcomparabilityを評価した。新たな方法でのcarotid-femoral PWVは従来の方法での結果とよく相関し、より再現性にすぐれていた。また日本で頻用されているbrachial ankle PWVとは相関しなかった。2.遊離脂肪酸負荷によるメタボリックシンドローム、内蔵肥満を想定したヒトインスリン抵抗性実験系を立ち上げ、薬効評価を行った。健常人に脂肪乳剤をヘパリンとともに静注することにより、約40%M値(インスリン感受性の指標で、単位時間あたり必要なグルコースの投与量で表される)が低下した。この系においてアンジオテンシンII受容体拮抗薬(ARB)低用量、高用量が遊離脂肪酸によるインスリン抵抗性に及ぼす影響を二重盲検交差法で検討した。ARBは用量依存性にインスリン抵抗性を改善した。この結果は遊離脂肪酸によるインスリン抵抗性にレニンーアンジオテシン系が関与していること、またこの系がインスリン抵抗性に対する薬効評価系の一つになる得ることを示唆した。3.遊離脂肪酸負荷によるメタボリックシンドローム、内蔵肥満を想定したヒト白血球活性化実験系を立ち上げ,薬効評価を行った。健常人に脂肪乳剤をヘパリンとともに静注することにより、白血球の接着亢進、ミエロペロキシダーゼ遊離亢進が認められ、ARBではプラセボと比較してこれらの反応を抑制したが、ACE阻害薬では抑制は完全ではなかった。この結果は遊離脂肪酸による白血球活性化にレニンーアンジオテシン系が関与していること、またこの系が白血球活性化に対する薬効評価系の一つになる得ることを示唆した。1. Fat emulsionによるヘパリンを併用した脂肪負荷による血中遊離脂肪酸上昇はLPL阻害薬paraoxon添加により正確な評価が可能で、その場合正常値の3倍程度であり、充分糖尿病や内臓肥満の脂質プロフィールの一部を反映していると言えることを見いだした。したがって脂肪負荷をこれらの疾患を想定したヒトでの実験モデルとして用いることは妥当であると考えられる。

2.脂肪負荷実験および血液に脂肪酸を添加する実験から遊離脂肪酸の上昇は白血球の活性化を来すが、その少なくとも一部は白血球(単核球および多核球)のアンジオテンシン産生能の亢進、白血球内のアンジオテンシンタイプ1受容体を介していることが明らかになった。3. LPS添加によりやはり白血球は活性化し、白血球アンジォテンシンII産生能は亢進した。またFFAはこれらの結果から遊離脂肪酸による白血球活性化やレニンーアンジオテンシン系活性化はLPS-Toll Like Receptor 4のような炎症性シグナル伝達を介している可能性が示唆された。ただしTLRのポイントミューテーションマウスを用いた実験ではFFAによるアンジオテンシンII産生亢進においてTLRの関与は証明できなかった。4. FFAによる白血球の活性化はMyeloperoxidase遊離を介して、ヒト血管内皮機能を低下させている可能性が示唆された。5.ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬は健常人において遊離脂肪酸上昇による酸化ストレスの亢進を抑制し、内皮機能障害を改善した。レニンーアンジオテンシン系以外の経路も重要である。
住民参加による再生可能エネルギー普及とその地域社会への影響に関する研究

住民参加による再生可能エネルギー普及とその地域社会への影響について、ドイツ、インド、日本における動向、政策、制度について、政府機関や自治体を訪問、聞き取りし、取り組みを実施している現地の住民団体や企業などの観察や聞き取りによって、政策・制度や普及推進による生活・仕事・人間関係・地域環境などの変化について調査した。それをもとに社会発展論に関する研究も遂行した。ドイツにおいては、再生可能エネルギー法(EEG)の施行によって急速に普及が進み、シュレスヴィッヒホルシュタイン州を中心に現地調査した結果では、地域住民の協同による風力発電、太陽光発電、バイオガスの普及が各地で取り組まれ、利益が住民に還元されることで、生活向上や農業後継者問題解消などの好影響で地域社会が活性化していた。また、都市部でも多くの大学生や女性団体が普及に取り組んでいた。CO2削減に貢献するとともに、関連産業が急速に発達し、雇用も大きく拡大していた。インドでは政府が積極的に再生可能エネルギー普及政策を進め、世界有数の再生可能工ネルギー大国となっているが、とくに農村開発の重要な手段として政策化し、過疎地域の電化や生活向上、仕事創出の手段として生活に密着した再生可能エネルギー利用に重点を置いた取り組みを推進していた。その際、行政機関とNGO、住民の協力・協同が展開されていた。農村地域では電化が進むだけでなく、衛生改善、女性の地位向上、教育の向上など、先進国以上に普及による波及効果は著しいものがある。日本では、住民個人の太陽光発電設置に加え、多数の市民共同発電所づくり、廃食油回収・BDF利用などで住民参加による再生可能エネルギー普及が展開され、それを促進するための各主体間の協同による創意工夫ある取り組みも推進されている。また、自治体には住民参加による普及への支援政策も現れ始めた。住民参加による再生可能エネルギー普及が今後の持続可能な社会発展のプロセスに重要な役割を果たすという社会発展論も提示した。ドイツにおける住民参加による再生可能エネルギー普及状況、およびその社会的影響、関連技術・産業動向の実態調査と資料収集を平成15年8-9月には全員で、平成16年3月には代表者と和田幸子の2名で実施した(山口は体調不良により不参加)。全般的動向を把握するための行政機関への訪問調査と、風力発電などの普及で先進的なシュレスヴィヒ・ホルシュタイン州の調査でのフィールド調査を行った。最初の調査でシュレスヴィッヒ・ホルシュタイン州の中でも北海沿岸の北フリースランド地域がとくに住民参加による普及が進んでいることが判明し、2度目の調査ではこの地域に焦点を当てて、風力発電、バイオガス発電・熱利用、太陽光発電などに取り組む住民組織や市民出資会社、行政機関、地域住民、関連企業などの訪問、きめ細かい聞き取り調査を実施し、「再生可能エネルギー法」の効果、市民中心の普及推進構造の形成や普及による地域社会の発展(エネルギー自給率の大幅な向上、地域の自立的民主的経済発展、新産業の成長と雇用の創出、住民の環境意識の向上など)に関する重要な知見を獲得できた。また、国内でも地域住民の取り組みを中心に、バイオディーゼル利用を推進する菜の花プロジェクトや新潟県での雪氷冷熱エネルギー利用についての現地調査・聞き取り調査を実施した。調査によって得られた事実は、これまでの筆者の持続可能な社会発展理論を実証するものでもあった。これらの研究成果に収集資料・データ等から得られた新たな知見、さらにそれ以前の研究結果をも加えて、研究成果として積極的に発表した。2004年度は、インドと日本での住民参加による再生可能エネルギー普及に関する調査研究を実施するとともに、これまでの研究成果のまとめと発表を行った。