hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市のインフォーマルな社会関係に関する研究

都市のインフォーマルな社会関係は具体的には,家族・親族・学校・職場・サークル・近隣などを媒介として形成された日常的な関係である。われわれは,武蔵野市の60歳から80歳までの男女を対象として実施した面接調査の第2次分析と札幌市の40歳から70歳までの男女を対象として実施した郵送調査の結果を分析したものである。武蔵野市調査では,第1に,対象世帯の構成と子どもの有無に関連して都市高齢者のパーソナルネットワークがいかに形成されているかに焦点を当てている。第2に,友人・親戚との交際に関するクラスター分析を中心として分析したものではあるが,まず人数別友人と知合った時期および交際内容,主観的幸福観,友人観,家族観などを検討したのち,6つのクラスターにわけて記述している。次いで,札幌市の中高年層のインフォーマルな社会関係について,老親子関係,介護問題,近隣・友人関係・心を打ち明けて話せる人と相談相手,別居子・親族との接触,老後についての考え方,生活満足度などの分析を行っている。われわれは,これまで日本の家族変容についてニーズ説および都市の2世代夫婦同居の問題を検討しながら論じてきた。「同居子との濃密な接触と別居子との疎遠な交渉」という命題はわれわれの調査結果では論証しえなかった。また,同居という一見伝統的とも思われる居住形態にしても,便宜的もしくは一時的同居であったり,いつでも別居に移行したり,あるいは別居から同居に移行するものなど多様な型がみられることに形にとらわれない新しいタイプがすでに生まれている。都市の家族と友人を含むインフォーマルなネットワークのうち、家族構成員の縮小化に加えて、成員の移動にともない家族に対する依存度が低下し、友人の占める位置がより大きくなった。まず、総ネットワーク数では、男性7.4人に対し、女性8.5人である。ネットワーク種類では、仕事関係で男性が女性を上回るものの、サークルや近隣は当然のことながら、学校時代の友人でも男性のネットワーク数は女性を下回っている。項目別には、最高齢層は学校、仕事、親戚のネットワーク数が少なく、他方サークルの友人が多い。加齢に伴うネットワークの減少で特徴的なのは、学校である。性別同質性はより顕著であり、男女ともに同性の友人は約9割が1人以上もっているのに対し、異性の友人については、男性では51.3%、女性では54.9%が持っていない。配偶者の有無によって安定度は異なっており、とくに無配偶になった高齢者の場合、親しい友人の有無が高齢者の満足度に大きく影響している。また、高学歴が満足度にも関係しており、学歴の高いものほど満足度が高い。交際内容をみると、家を訪問しあう、気が合う、ときどき一緒に旅行をする、悩み事の相談をしたりされたりする、生活上の役に立つことをいろいろ教えてくれると続いている。これまでの研究はどちらかといえば、家族、親族、友人などの順位補償モデル(hierar-chical compensatory model)が支配的であった。しかし、現実には役割専門化モデル(task-specifity model)でフォーマルサービスとインフォーマルケアの役割は相互に補完すべきという主張がみられる。第2に,友人・親戚との交際に関するクラスター分析を中心として分析したものではあるが,まず人数別友人と知合った時期および交際内容,主観的幸福観,友人観,家族観などの検討したのち,6つのクラスターにわけて記述している。

われわれは,これまで日本の家族変容についてニーズ説および都市の2世代夫婦同居の問題を検討しながら論じてきた。「同居子との濃密な接触と別居子との疎遠な交渉」という命題はわれわれの調査結果では論証しえなかった。また、同居という一見伝統的とも思われる居住形態にしても,便宜的もしくは一時的同居であったり,いつでも別居に移行したり,あるいは別居から同居に移行するものなど多様な型がみられることに形にとらわれない新しいタイプがすでに生まれている。
光反応を唯一手段とする高効率有機合成プロセスの開発

ビニルハライド光反応によってのみ可能な効率的ビニル誘導体への変換反応を開発し,その機構を明確にすることを研究の目的とした.成果を次に示す. 1.ビニルハライドをレーザーフラッシュ照射を行い,短寿命に生成する分子種を探索し,光起電力と吸収スペクトルの側定によってそれがビニルカチオンであることを明確にすることが出来た.80%エタノール水中でのビニルカチオンの反応性を追求し,ビニルハライドの全反応過程を明確にすることに成功した.また,種々の求核性溶媒との反応によって,これらの求核能を評価する方法を開発した.2.非求核性溶媒中で,種々の求核剤存在下のビニルハライドの光反応を行い,効率的にビニル誘導体を合成することが可能となった.この方法は光反応によってのみ可能な合成的に有用な反応である.さらにα置換基がそのP位にアルコキシ基を持つ時に,このアルコキシ基と求核剤によって置換されるという新しい反応を見出し, ipso置換の中間体を単離して反応機構を明確にすると共に,この中間体がビニルカチオンの化学の究明に有効なものであることが判明し次年度の研究計画に発展した.3.分子内の適当な位置にO, S等のヘテロ原子を有するビニルハライドの光反応を行った.分子内反応によってO, Sを含むヘテロ環化合物が選択的に生成し,光反応による効率的な複素環合成法を発見した.ヘテロ原子が酸素の場合は5員環のベンゾフランのほかに6員環や7員環のオキセビン環が生成するという,ヘテロ原子の置換基によって変る種々の反応がみられた.一方硫黄の場合は5員環のベンゾチオフエンのみが生成する.このようにヘテロ原子の種類による反応挙動の違いは, Oではビニルカチオンをへる. Sではビニルラジカルによる反応であることを明確にし,ヘテロ原子効果を明らかにすることができた.ビニルハライド光反応によってのみ可能な効率的ビニル誘導体への変換反応を開発し,その機構を明確にすることを研究の目的とした.成果を次に示す. 1.ビニルハライドをレーザーフラッシュ照射を行い,短寿命に生成する分子種を探索し,光起電力と吸収スペクトルの側定によってそれがビニルカチオンであることを明確にすることが出来た.80%エタノール水中でのビニルカチオンの反応性を追求し,ビニルハライドの全反応過程を明確にすることに成功した.また,種々の求核性溶媒との反応によって,これらの求核能を評価する方法を開発した.2.非求核性溶媒中で,種々の求核剤存在下のビニルハライドの光反応を行い,効率的にビニル誘導体を合成することが可能となった.この方法は光反応によってのみ可能な合成的に有用な反応である.さらにα置換基がそのP位にアルコキシ基を持つ時に,このアルコキシ基と求核剤によって置換されるという新しい反応を見出し, ipso置換の中間体を単離して反応機構を明確にすると共に,この中間体がビニルカチオンの化学の究明に有効なものであることが判明し次年度の研究計画に発展した.3.分子内の適当な位置にO, S等のヘテロ原子を有するビニルハライドの光反応を行った.分子内反応によってO, Sを含むヘテロ環化合物が選択的に生成し,光反応による効率的な複素環合成法を発見した.ヘテロ原子が酸素の場合は5員環のベンゾフランのほかに6員環や7員環のオキセビン環が生成するという,ヘテロ原子の置換基によって変る種々の反応がみられた.一方硫黄の場合は5員環のベンゾチオフエンのみが生成する.このようにヘテロ原子の種類による反応挙動の違いは, Oではビニルカチオンをへる. Sではビニルラジカルによる反応であることを明確にし,ヘテロ原子効果を明らかにすることができた.
視覚的注意への概念・空間関係導入に基づく不変・多態認識のための確率競合連想モデル

視覚的注意とセグメンテーション,及びセグメントの知覚体制化は,人間の物体認識に不可欠な知覚過程であり,コンピュータビジョンシステムの実現においても,特に多くの物体で込み入った実世界画像にどのような物体が含まれるかを不変・多態的に認識する一般物体認識において,重要な基盤処理技術となる.本研究では,顕著性マップ上での並列前注意を,動的に形成されるマルコフ確率場での図地セグメンテーションを介して物体に基づく逐次選択的注意に統合させることを通じて,各概念カテゴリの物体に関する体制化された知覚を生成する一般物体認識のための新しい計算モデルを構築した.そして,本モデルをコンピュータビジョンシステムに実装し,いくつかの実験を通じてその有用性を確認した.視覚的注意とセグメンテーション,及びセグメントの知覚体制化は,人間の物体認識に不可欠な知覚過程であり,コンピュータビジョンシステムの実現においても,特に多くの物体で込み入った実世界画像にどのような物体が含まれるかを不変・多態的に認識する一般物体認識において,重要な基盤処理技術となる.本研究では,顕著性マップ上での並列前注意を,動的に形成されるマルコフ確率場での図地セグメンテーションを介して物体に基づく逐次選択的注意に統合させることを通じて,各概念カテゴリの物体に関する体制化された知覚を生成する一般物体認識のための新しい計算モデルを構築した.そして,本モデルをコンピュータビジョンシステムに実装し,いくつかの実験を通じてその有用性を確認した.視覚情報処理の重要な課題の1つである不変・多態認識の問題に,視覚的注意への概念・空間関係の導入に基づく注意のレベルと関係の識別・及びベイジアンブレインモデリングに基づく注意対象の不変・多態符号化とシンボル接地という側面からアプローチし,新しい不変・多態認識のモデルとその応用知能システムを構築することを目的として研究を行っている.本年度は,3年計画の研究の初年度であり,まず,動画像の各フレームに対して計算される視覚注意ピラミッド上で確率的な注意の選択とシフトを遂行する視覚注意の計算モデルを構築した,本モデルは,ガウシアン解像度ピラミッド上で,明度コントラスト・彩度コントラスト,色相コントラスト,方位とフルモーションエネルギーを視覚特徴量として計算し,それらを用いて希少性基準と呼ぶ顕著度判定基準に従って視覚注意ピラミッドと名づける多レベル顕著性マップを生成する.そして,動的なIOR(Inhibition Of Return),局所的なボトムアップ空間注意・適応的でグローバルな競合により顕著度を調節した視覚注意ピラミッド上で,確率的な注意の選択とシフトを遂行する.ビデオクリップを用いた実験により,本モデルが,確率的な視覚ポップアウトを達成すること,注意を引くべく設計された対象に対して高い確率で注意を向けること,人物を含む日常の動的シーンにおいて,対象の全体部分関係に沿い,かつ対象の動きに追従する妥当な注意の選択とシフトを遂行することを示した.次に,動画像に対する注意に基づくダイナミックなセグメンテーションを,視覚特徴量により定義されるマルコフ確率場上でSMC(Sequential Monte Carlo)によりセグメントラベルを逐次ベイズ推定する問題として定式化した.また,それらセグメントの全体部分関係からセグメントのグルーピングを行い,オブジェクトの認識を行う方法を定式化した.視覚情報処理の重要な課題の1つである不変・多態認識の問題に,画像ピラミッド上での選択的注意に基づく確率的なセグメンテーションと知覚体制化による空間階層的な物体知覚の形成,それら空間階層的な物体知覚の事例集合の族からの物体知覚の不変・多態符号化,及びそれら符号の概念階層空間への連想的埋め込みによる視覚情報と言語情報の統合(シンボル接地)という側面からアプローチし,新しい不変・多態認識方式の構築の研究を行っている.本年度は3年計画の研究の第2年度であり,第一に,動画像の各フレームに対して視覚特徴量の画像ピラミッド,及び視覚注意ピラミッドと名づけた多レベル顕著性マップを求め,視覚注意ピラミッド上での選択的注意に基づき画像ピラミッド上にマルコフ確率場を階層的に動的生成して図地セグメンテーションを継時的に遂行し,視覚作業記憶内に物体知覚をセグメントツリーの形式で再構成・体制化し維持する方式を開発した.そして,視覚ポップアウト課題,図地反転課題,知覚体制化課題,及び注意を引くべく設計された物体を含む実世界シーンに対する注意とセグメンテーションのダイナミクスと性能を,ビデオクリップを用いた実験により評価し,本方式の有効性を確かめた.第2に,空間階層的な物体知覚の事例集合の族を不変・多態的に符号化する手法の定式化を行った.第3に,物体の符号を概念階層空間へ連想的に埋め込むための概念階層操作機構をEDR電子化辞書の単語辞書と概念辞書を用いて構築した.本年度は,まず,昨年度までに構築してきたモデルを拡張して,顕著性マツプ上での並列前注意を物体セグメントに基づく逐次選択的注意に図地セグメンテーションを介して統合させることにより体制化された知覚を生成する注意・セグメンテーション・知覚体制化のモデルを構築した。

本モデルの特徴は,動的に形成されるマルコフ確率場での多重の図地セグメンテーション,顕著性・閉領域性・注意バイァスから計算されるセグメントの注意度に基づく選択的注意の制御,視覚作業記憶での注意が向けられたセグメントの維持とそれらセグメント間の知覚体制化にまとめられる,Caltech画像データベースの複数のカテゴリの画像を用いた実験を通じて,指定カテゴリの物体またはそのセグメントに選択的注意が向けられること,注意を向けられた物体を構成するセグメント間または物体とその目立った周囲のセグメントとの間に知覚体制化が生ずることを示して,本モデルの有効性を確認した,次に,この知覚体制化が,物体の全体部分関係,及びその不変性・多態性に係わる物体の構成的知覚に役立つこと,また,ある物体に関する視覚的な共起コンテクストを与えることより視空間の構成的知覚に役立っことに着目して,これら関係付けられたセグメントをクラスタリングすることにより,物体の不変・多態的構成パターン,及び物体とそのコンテクストとの関係パターンを獲得することが可能なこと,また,セグメントの注意過程にこれらセグメントの構成的知覚に関する知識を組み入れてセグメントの注意度を制御することにより,体制化された知覚パターンの想起に基づく不変・多態的な認識,及びコンテクストの認識が可能となることを論じた.
地盤中選択的流れの原位置評価技術の開発

新たな波形解析技術の適用や計測システムの開発により、地盤の不均一な構造、および選択的な流れのような不均一な浸透挙動に対して、より高い空間分解能・感度を有する、電磁波探査技術の開発を行った。地盤中の微小な浸透流や間隙空気の動態変化の実態を電磁波探査によって明らかにした。また光電界センサによる多点同時観測システムや、散乱波に注目した波形解析等により、地盤中の微小な変化を把握する観測技術を提案するとともに、その実証試験を行った。水槽実験、土層実験そして野外試験それぞれにおける実験条件を想定し、電磁波伝播過程を再現するシミュレーションができるよう、解析コード等の整備を行った。これにより多数の選択的流れが発生した場合について数値実験を行ったところ、選択的流れの増大により不均一性が発達したことによる透過電磁波における散乱波の増大は、一件のノイズのように見える計測波形を生じさせるが、地震学におけるコーダ波干渉法を適用することにより選択的流れの増大等の変化に敏感に反応することを示した。よってこれはノイズではなく、地盤の不均一性を反映するコヒーレントな波動であり、従来法で用いられて来た初動の波よりも多くの情報を有するものと考えられた。本研究ではこのような従来考慮されていなかった後続波に注目し、地盤の選択的流れのような微小な現象を抽出する技術の開発を行うものである。上記を再現し実証する室内試験装置として横0.3m×奥行き0.6m×高さ0.3m程度の水槽をとアクリル丸棒を多数用いて模擬的な不均一性媒質を作成し、1.5GHzの高周波数で短波長のレーダ装置を用いて計測を行った。これにより数値シミュレーション技術と、その提案技術の検証を行い、数値実験と同様の散乱波が発生する事を確認し、その不均一性を検出できることを実証した。本研究では最終的に行う野外試験の成否が重要なキーとなる。よって国内の試験フィールドの中から実証試験に適した現地の抽出と踏査を実施した。現時点では静岡、高知、鳥取等の比較的透水性のよい地盤、あるいは透水性と難透水性の互層となっている地盤を中心に調査を行った。次年度実際に電磁波の透過特性等を検討し、現地試験地としての適用可能性について検討を行う。また富山県の現地で取得したデータによって、浸透過程における選択的流れの存在を検証した。地震学分野におけるコーダ波(後続散乱波)インターフェロメトリの概念の導入や応募者が開発、提案してきた全波形逆解析技術の適用により、従来活用されていなかった初動走時以降に現れる後続散乱波を考慮することによって、地盤の不均一な構造および水・物質挙動に対して従来の限界を超克する空間分解能・感度を有する、電磁波探査技術の開発を行う。それを人工的に作成した模擬地盤(実験土層)や野外の自然地盤で人工的に発生させた不均一な浸透流に対して適用し、同技術の実証試験を行う。以上の研究を通して、従来困難であった地盤中の選択的な水・物質の流れという現象を原位置で(現場で)評価解明する技術開発の提案を行う。本年度は開発、作成を行った数値コードをもとに水槽実験、土層実験そして野外試験それぞれにおける実験条件を想定し、電磁波伝播過程を再現するシミュレーションを実施した。コロラドマインズ大Roel Schnieder教授との共同研究によって、電磁波干渉法に基づく新たな測定法および解析手法を開発した。それが従来の電磁波探査法よりも高感度であり、選択的流れのような微小な浸透流を検出できることを確認した。提案手法は二つ以上の受信機による同時計測を前提とするため従来の市販の電磁波探査装置では計測不可能である。そこで東北大学佐藤源之教授との共同研究によって、汎用ネットワークアナライザおよびマルチチャンネル光電界センサと野外での制御と解析を可能にする数値演算プロセッサを搭載したPCから構成される、新たな計測システムの開発を行った。次年度の実証試験のための調査地選定のため現地踏査を行うとともに、地質特性の調査および電磁波伝播速度等の基礎特性の把握をした。研究成果の一部を米国地球物理学連合(2012年12月、サンフランシスコ)で発表した。数値シミュレーション技術およびその結果をもとに、本年度実施する室内実験と現場実証試験を模擬した数値シミュレーション試験を行う。これにより効率的な室内試験、野外試験の設計を行った。また汎用ネットワークアナライザ、マルチチャンネル光電界センサ、およびその計測結果の解析システムとから構成される、新たな計測システムの開発を行った。また室内実験だけではなく野外実証試験にも適用できるよう、センサ保護用ゾンデ等の試作を行った。一方で複雑な地盤や浸透現象の構造を模擬した模型を作製し、開発した装置および解析技術の有効性を検証する室内実験を行なった。以上の室内試験結果と数値シミュレーションの結果をもとに、野外実証試験の設計を行った。次に、現地適用試験候補地の中から、実際の試験地を静岡県島田市内等に選定し、野外実証試験を行った。地表からの電磁波探査によって、ボーリング調査による情報以上の、対象地の地盤構造の3次元的な不均一性を把握した。

この地盤に実際に注水を一定の浸透制御条件下で行い、地盤中に微小な浸透流を発生させた。これを開発した高感度電磁波計測装置によって検出、監視を試みた。観測結果は数値シミュレーションや逆解析によってその妥当性の検証を行う。以上により選択的流れといった地盤中に発生する微小な現象を、原位置で高感度に評価解明する技術開発の提案を行った。研究成果および開発した技術は富山県における調整池の浸透過程の評価等に活用された。当初計画通り進捗している。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は数値解析および計測技術の完成を目指すとともに、室内および野外での実証試験を行う。
水晶振動子マイクロバランスを用いた体外循環用高選択性ケミカルセンサシステムの開発

本研究は水晶発振子を用いたマイクロバランス(Quartz Crystal Microbalance:QCM)法を利用し、体外循環中の各種化学物質量が連続計測可能なケミカルセンサシステムを開発することを目的としており、以下に今年度の研究成果を要約して示す。QCM法の問題点である発振子表面へのタンパク質等、体液中における測定対象以外の各種混在物質の非特異的吸着を低減するためには、ポリマー表面に安定な生体膜類似構造を構築することが有効と考え、申請者らが開発を進めてきたリン脂資極性基を有する高生体適合性ポリマー:MPC共重合体を用い、当該ポリマーを被覆した水晶発振子(QC)を試作し、前記非特異的吸着の抑制効果を検討した。具体的には生体膜モデルとして広く用いられているリン脂資リポソーム(LP)をリン酸緩衝溶液(PBS)中で発振中のMPC被覆QC上に吸着させ、PBSの温度変化に伴うLPの相転移挙動を周波数変化から検討することにより、ポリマー表面上のリン脂資2分子膜の安定性を推定した。対照試料として代表的な含水ゲル型医用ポリマーであるポリHEMAを被覆したQCを用いて行った実験の結果、MPC被覆QCでは比較的狭い温度範囲(4042°C)で脂資2分子膜のゲル-液晶転移に基づくと考えられる周波数シフトが観察されたのに対して、ポリHEMA被覆QCでは当該温度範囲が3943°C程度に増加するという知見が得られた。この結果は、高度に膨潤した後者の表面においては当初吸着したLPの安定性が低く、これが分解して新たに生成された、より小さなLPやミセル等が混在していることを示唆するものと考えられる。この推論はLPの吸脱着挙動実験結果からも支持されるもので、MPC共重合体をQC表面に被覆することにより、生体膜類似構造を膜表面に安定に維持できることが明らかとなった。
MD-2血中濃度測定法の開発

細菌感染症で最も重篤な状態が敗血症であり、その中でもエンドトキシンショックは死亡率が高い。エンドトキシンの本態は、グラム陰性菌の細胞壁外膜を構成するlipopolysaccharide(LPS)である。LPSの認識はToll-like receotor(TLR)ファミリーの中のTLR4およびその会合分子であるMD-2が行っている。MD-2は血中に分泌型としても存在し、単独でLPSに結合できることから、血中に存在する遊離型のMD-2が抗原提示細胞の応答を制御している可能性が考えられる。従って、MD-2は、感染症などの場合には血中に分泌タンパクとして増加し、病態に影響を与えているかもしれない。本研究では、血中MD-2の測定系をELISA法を用いて確立し、MD-2の発現を指標とした敗血症診断法の開発および予後解析を目指す。我々はすでに、高純度のMD-2リコンビナント精製タンパクの調整に成功した。これを免疫原として用い、MD-2ノックアウトマウスに免疫することで、MD-2に対するモノクローナル抗体の作成を試みているが、未だ確立できていない。しかし、TLR4/MD-2複合体を発現するトランスフェクタント細胞を抗原として、MD-2ノックアウトマウスに免疫することで、TLR4/MD-2複合体を認識する抗体を作製することができた(Hybridoma, 26:393,2007)。ヒトに対するアンタゴニスト抗体も3種類確立でき、敗血症や炎症疾患における治療への応用を模索している。現在はTLR4/MD-2ダブルノックアウトマウスのバックグラウンドを、よりモノクローナル抗体作製に適しているBALB/cマウスに変更し、抗体作製を試みている。TLR4/MD-2複合体に対するアゴニスト、アンタゴニスト抗体は、様々な疾患に対する治療としての可能性が期待でき、医療に貢献できると考えられる。エンドトキシンの本態は、グラム陰性菌の細胞壁外膜を構築しているlipopolysaccharide(LPS)である。LPSの認識はToll-like receotor(TLR)ファミリーのなかのTLR4およびその会合分子であるMD-2が担当している。LPSの認識にはTLR4/MD-2複合体が必要であるが、MD-2はシグナルペプチドを持ち、mRNAの発現がTLR4を発現していない細胞でも広く認められる。また、MD-2は単独でLPSに結合できることから、血中に存在する遊離型のMD-2が抗原提示細胞の応答を制御している可能性が考えられる。従って、MD-2は、感染症などの場合において血中に分泌タンパクとして増加して、病態に影響を与えているかもしれない。本研究では、血中MD-2の測定系をELISA法を用いて確立し、MD-2の発現を指標とした敗血症診断法の開発および予後解析を目指したい。我々はすでに、MD-2のリコンビナントタンパクを高率に発現するCHO細胞株を樹立し、無血清培養上清から効率的にリコンビナントの精製タンパクを調整する方法を確立している。これを免疫原として用い、MD-2ノックアウトマウスに免疫することで、MD-2に対するモノクローナル抗体の作成を試みている。MD-2に対する親和性の高いモノクローナル抗体が得られれば、ポリクローナル抗体と組み合わせて感度の高いサンドイッチELISA法を開発する。次に実際の臨床検体を用いて、正常人や敗血症患者血清中のMD-2レベルを測定し、比較検討していきたい。血清中のMD-2のレベルが敗血症の重症度、予後などと関連がみられるかどうか、診断や治療効果の指標になるかどうかについて、詳細に解析する予定である。
都市・地域における公共計画に関する基礎的研究

本研究においては、次のように大別される。1地域における防災に関する調査・研究、2わが国のとりわけ地方都市におけるコンパクトシティについて地域交通、土地利用の観点から制度のレビューや経済分析、3中山間地域のような地理的条件の厳しい地域における公共交通の役割について、考察を行った。その結果、1においては地域の意思決定を反映した行政サービスの供給が必要である。2にあっては、現在の交通制度や土地利用から見れば、必ずしもコンパクトシティは有効な都市計画とはならない、3では住民の足としての公共交通の役割を再検討することが必要であることが示された。平成25年度においては、以下の研究成果が挙げられた。第一に、北海道奥尻島への調査を行い、北海道南西沖地震によって被害を被った当該地域における復興までのプロセス等の現地調査(ヒアリングならびにデータ等の収集)を行った。特に、北海道南西沖地震の津波による被害からの復旧・復興について、制度的側面を中心に調査を実施した。この調査で得られた内容を分析した結果については、平成26年度に発表を予定している。特に、北海道南西沖地震では、災害復旧に関する制度上の整備が必ずしも十分ではなく、この震災を契機に数々の制度的変更が災害地からの要望を基に変更されたという経緯があることから、東日本大震災と比較して、防災の観点からの都市・地域計画において制度設計の上で重要であると思われる。第二に、平成25年5月および10月に学会(日本経済政策学会、日本交通学会)で報告を行った。前者においては、地域振興において特に交通部門が果たす役割について空間経済モデルを援用した理論的分析を中心に行い、後者においては東北地方を対象として物流に関して貨物流動調査を基に実証的な考察を行った。これらは、交通ネットワークの整備が都市・地域政策においてどのような役割を有するかを提言としてまとめるものである。同時に、学会報告に際してのコメント等を反映させ投稿を予定している。最後に、平成25年9月に交通経済、都市経済の研究している研究者を招き、「地域経済・交通セミナー」を開催した。これを通じて、現在研究を行っている内容について報告することを通じて、質疑・コメントが得られ、本研究をより充実させる意味で有益な結果が得られた。このセミナーは、平成26年度も開催を予定している。平成24年度は、都市・地域計画に関する取り組みなどを重点的に資料収集・分析をはじめとした基礎的データの収集と公共政策に関する基本的なモデルの構築を行った。特に、当該年度においては、平成23年3月に発生した東日本大震災の影響を受け、数多くの学会などでも震災復興が一つのキーワードになっている。そのため、所属している学会等に積極的に参加し、発表や議論に加わることで特に地域における公共計画においてはハード面に加えてより一層ソフト面での整備も、今まで以上に重要であると確信した。特に、近年では防災に対する地域内での意識が高まっており、このことは先述した学会での報告等でも顕著にみられると思われる。さらには、直接的に東日本大震災における被害はなかったものの、多くの地域において自然災害のリスク管理の意識が高まっているといえる。そのような中において、地域の望ましい制度設計のあり方について、メカニズム・デザインの手法を取り入れ、特に我が国の交通制度に関する基礎的なモデルの構築を行い、日本交通学会で報告、論文の投稿を行い、学会誌『交通学研究』に掲載されている。また、その他の論文に関しては大学紀要などにも投稿を行った。さらには、土地利用に関しては、東日本大震災による津波被害を受けた地域においては集落ごとの高台移転などが進められている。これらの課題について取りまとめを行い、どのような土地利用・コミュニティの維持が図られるかについて研究を継続している。また、平成24年度は、インターネットによるアンケートの基盤の構築ならびに調査票の作成を行った。これらのシステム上に整備した内容は次年度以降も継続して利用し、適宜補足調査などを行う予定である。このようなことから、平成24年度は次年度以降に必要不可欠な情報・データ等の収集がスムーズにできたといえる。最終年度である、2014年度においては、大きく以下の内容について研究を実施した。1つは、近年特に地方都市における土地利用方策としてのコンパクトシティに関する制度的枠組みについて整理・分析を行った。特に、平成26年に改正された「都市再生特別措置法」に着目し、土地利用(空間構造)、交通ネットワークの観点から定性的に評価を行った。さらには、コンパクトシティにおける交通機能についての分析を行った。特に、わが国の地方都市においては、主として少子高齢化や地方財政の状況に対する都市政策としてコンパクトシティが位置付けられているが、とりわけ住民のライフスタイルの変容は発生することからも、それに対応できる政策(制度)が必要であると言える。第2に高齢化並びに人口減少が著しい地方都市についてコンパクトシティ化が議論されている(例えば夕張市)が本研究にあっては単純なアロンゾ型の単一中心都市モデルを構築しシミュレーション分析を実施した。ここでは、特に外部からの補助金(地域間所得移転)が社会的厚生水準の変化に大きく寄与していることが示された。

しかし、本モデルにおいては、単一中心都市モデルであり、人口移動を考慮しない非常に単純なベンチマークモデルであることから、今後、他地域間での人口移動モデルの拡張が必要であると認識している。第3には、地域経済とくに地方再生に関する考察を行った。特に、東日本大震災以降、建設需要の増加が被災地周辺では顕著に見られるものの、その他の求人が震災前と比べて必ずしも増加していない。そのようなことから、雇用のミスマッチが生じている可能性が示唆される。また、中山間地域における地域内雇用や公共交通についても事例を踏まえてまとめた。特に、中山間地域のような高齢化が著しい地域における公共交通のネットワークが脆弱であることから、新たな制度の必要性について現在も継続して考察を行っている。地域経済学本研究の遂行においては、順調に進展していると思われる。平成25年度は、先述したように、北海道奥尻島での調査を8月に行い、かつて津波による災害から復興した地域のデータを入手することが出来、東日本大震災との比較が可能となった。また、学会での報告を行い、本研究における意見や情報の交換を学会活動を通じて行うことができた。さらには、本学の紀要等に論文を投稿し、内1編は他の分野との共著であり、本研究の分野が学際的に多岐に渡ることを展開できたと思われる。そのようなことから、ほぼ計画通りに遂行できたと判断される。本研究において、平成24年度は概ね順調に研究が行われたと認識している。研究の成果については、査読付き論文(学会誌)に1編投稿し受理され刊行されている。さらには、学内の紀要などにも投稿し刊行されている。平成24年度においては、概ね基礎的な資料収集や交通インフラ整備や地域間交流を踏まえた空間経済モデル構築に傾注した(この内容の一部については平成25年5月に報告予定である)。また、高知県、鳥取県における調査なども実施し、主要なデータを入手しており、現在、それらのデータの分析を行っている。またWeb上でのアンケートについては、システム基盤の構築を行うとともにアンケートの設問も作成し、稼働させている。しかし、サンプル数がやや想定を下回ったことから今後も継続して行う予定にしている。以上の事より、当初の研究計画については概ね順調に進展していると判断される。平成26年度においては、本研究の最終年度であることから、当該年度においては以下の内容を計画している。1平成25年度に行った調査等の分析を継続させ、その結果を学会報告、論文投稿によって公表する。2防災の観点から、中山間地域における防災意識、住民の足の確保、高齢化地域の地域政策について、新たな公の観点から研究を進める。3平成24年度、平成25年度に実施した調査等において、不十分な点について、補足的調査の実施。4本研究の取りまとめとして最終報告書の作成を行う。
構造－電子相転移の併発による動的サーマルインシュレーション材料の開発

本研究では、低温で熱を蓄え、高温では熱を急速に放散するような大きな熱伝導率変化を所望の温度で示す熱制御材料の探索を目的とし、構造相転移による可逆的な格子熱伝導率変化と、金属ー絶縁体(M-I)転移によるやはり可逆的な電子熱伝導率変化を併発させることにより、可逆的で大幅な熱伝導率変化の達成を目指した。200 °C付近でM-I転移による導電率の急激な増大が報告されているTi2O3について、熱制御材料としての可能性を検討した。出発原料に化学量論比のTiとTiO2を用い、SPSにて反応焼結させることによって、単相かつ相対密度が約92%の比較的緻密なTi2O3試料を得た。この試料の熱伝導率は400°Cから800°Cにかけて0.69 W/m Kから2.49 W/m Kへと約3倍程度増大したが、導電率の温度依存性は大きなヒステリシス挙動を示し、原因は内部の微細なクラックが開閉するメカニカルな変化にあると推定された。in situ高温SEM観察により、温度上昇とともに粒界が閉じる様子をその場観察でき、昇降温に伴う粒界・クラックの機械的な変化を確認できた。そこで出発原料に微粒化したTi2O3を用い、さらに焼結時の温度プログラムを最適化することにより、相対密度約97%の緻密なTi2O3焼結体試料を得ることに成功し、導電率のヒステリシスも解消できた。熱伝導率は400 °Cから800 °Cの間で0.69→2.49 W/m Kと3.6倍、800°Cで7時間保持した後は3.23 W/m Kに達し、4.7倍の増大が得られ、熱制御材料として有望であることを見出した。熱伝導率変化に要する温度幅や時間幅はまだ広いものの、当初の予想以上の結果が得られた。構造相転移とM-I転移を併発させるという当初の目標は実現していないが、M-I転移の寄与のみで所望の結果が得られる可能性が示唆される。構造相転移と金属-絶縁体転移が併発すると報告されているTi2O3(三酸化二チタン)について、DSCによる相転移温度の決定と、相転移前後での熱伝導率の変化を観測した。DSCでは明瞭な吸熱ピークが200°C付近に見られ、この温度で構造相転移が起きていると考えられ、この相転移温度付近で詳細な熱伝導率測定を行った。200°C付近で金属-絶縁体転移由来の比熱の増大による熱伝導率のギャップが観察され、400°C付近からは導電率の増大に伴って、熱伝導率は400°Cでの0.69 W/m Kから800°Cでは2.49 W/m Kへ増大し、動的サーマルインシュレーション材料として有望であることを見出した。しかし試料は脆く、機械的加工が困難であるという問題があったため、焼結性及び機械的強度の改善を目的として、焼結助剤としてそれぞれ0.5 mass%のB、Si、SiO2を添加した試料を作製した。特にSiとSiO2を添加した試料において顕著に粒成長が抑制されたが、どの試料の相対密度も約93%程度であり、緻密化は進行しなかった。しかし、焼結助剤を加えた3試料は全て機械的強度が向上しており、加工性の悪さが改善された。また、焼結助剤を添加した試料は導電率、耐酸化性、機械的強度とも向上したが、B添加試料においてこれらの向上が最も顕著であり、無添加Ti2O3と比較して相転移に伴う熱伝導率の変化幅は2.4倍に増大した。これらの結果から、Ti2O3への焼結助剤の添加は熱伝導率変化幅の増大に有効であると考えられる。Ti2O3への焼結助剤、特にBの添加により、無添加試料と比較して導電率、耐酸化性、機械的強度とも向上し、相転移に伴う熱伝導率の変化幅は2.4倍に増大した。さらに焼結性を向上させることにより、一層の熱伝導率変化が得られると期待される。その一方、導電率の温度依存性にはヒステリシスが見られ、昇温時と降温時で熱伝導率変化の勾配が異なるため、これを解消することが望まれる。また、熱伝導率の変化幅は増大したが、変化率はあまり向上していないので、この点も今後の課題である。市販のTi2O3ペレットを遊星ボールミルで解砕・微粒化し、解砕中の酸化をTiOの添加により補償することにより、SPSを用いた緻密Ti2O3焼結体の単相合成に成功した。昇降温サイクルに伴う残存膨張は、Ti2O3の微粒化とSPSによる緻密化によって消失したため、微小クラックの開閉による機械的なヒステリシスは解消されたと考えられる。しかし、導電率の(従って全熱伝導率の)大きなヒステリシスは解消されておらず、微細構造の機械的な変化以外にも原因があると考えられる。異種カチオンドープを種々検討した結果、Vドープによる導電率の向上とAlドープによる格子熱伝導率の低減が認められた。しかし、全熱伝導率の変化率はあまり増大しておらず、熱伝導率の変化幅としては無添加のものが1.783W/mKで最大であり、最も小さかったものはV2O3を0.8mol%添加したもので1.173W/mKであった。

どの試料においても100°C-200°Cの範囲で導電率の急峻な変化が確認されたが、導電率の測定結果よりWiedemann-Franz則を用いて電子熱伝導率を算出したところ、熱伝導率の電子成分はどの試料においても概ね一致していた。今後は他のドーパントや酸素欠損量の制御を検討する。また、新規な系として、Ti2O3と同様の低原子価酸化物であるNbO2の薄膜が700°C付近で約10倍の導電率変化を示すことを見出した。バルク焼結体を作製して、導電率と熱伝導率の温度依存性を検討中である。研究室に新たに導入したSPSと遊星ボールミルで微粒化したTi2O3を用いることにより、Ti2O3の焼結性の向上は達成された。その一方、予想に反して、緻密化によっても導電率のヒステリシスは解消されておらず、ヒステリシスの起原は明らかになっていない。降温時の急峻な導電率変化を昇温時にも実現できれば、急峻な熱伝導率変化が得られると期待されるが、達成されていない。本研究では、低温で熱を蓄え、高温では熱を急速に放散するような大きな熱伝導率変化を所望の温度で示す熱制御材料の探索を目的とし、構造相転移による可逆的な格子熱伝導率変化と、金属ー絶縁体(M-I)転移によるやはり可逆的な電子熱伝導率変化を併発させることにより、可逆的で大幅な熱伝導率変化の達成を目指した。200 °C付近でM-I転移による導電率の急激な増大が報告されているTi2O3について、熱制御材料としての可能性を検討した。出発原料に化学量論比のTiとTiO2を用い、SPSにて反応焼結させることによって、単相かつ相対密度が約92%の比較的緻密なTi2O3試料を得た。この試料の熱伝導率は400°Cから800°Cにかけて0.69 W/m Kから2.49 W/m Kへと約3倍程度増大したが、導電率の温度依存性は大きなヒステリシス挙動を示し、原因は内部の微細なクラックが開閉するメカニカルな変化にあると推定された。in situ高温SEM観察により、温度上昇とともに粒界が閉じる様子をその場観察でき、昇降温に伴う粒界・クラックの機械的な変化を確認できた。そこで出発原料に微粒化したTi2O3を用い、さらに焼結時の温度プログラムを最適化することにより、相対密度約97%の緻密なTi2O3焼結体試料を得ることに成功し、導電率のヒステリシスも解消できた。熱伝導率は400 °Cから800 °Cの間で0.69→2.49 W/m Kと3.6倍、800°Cで7時間保持した後は3.23 W/m Kに達し、4.7倍の増大が得られ、熱制御材料として有望であることを見出した。熱伝導率変化に要する温度幅や時間幅はまだ広いものの、当初の予想以上の結果が得られた。構造相転移とM-I転移を併発させるという当初の目標は実現していないが、M-I転移の寄与のみで所望の結果が得られる可能性が示唆される。SPSと焼結助剤の併用により、Ti2O3の焼結密度の一層の向上を目指す。また、導電率に見られるヒステリシスの機構を解明する。熱伝導率の変化率(倍率)を増加させるため、微細構造制御により格子熱伝導率を低減し、電子熱伝導率の寄与を大きくする。また、Ti2O3以外の材料候補を探索する。Nbなど高価数のカチオンをドープすることで、電子熱伝導率を増大させるとともに、固溶体形成による格子熱伝導率の逓減を図り、全熱伝導率の変化率を増加させる。また、新たな酸化物系として、Ti2O3と同様の低原子価酸化物であるNbO2が有望であることを見出しており、これについても検討を進める。すでに、SPSによる緻密な焼結体の作製には成功している。物品費に若干の残額が出た。理由:旅費に若干の残額が出た。使用計画:試薬など実験用消耗品の購入に使用する。試薬など実験用消耗品の購入に使用する。
高齢者における定期的な身体運動が認知機能に及ぼす効果の検討

近年、高齢者における定期的な身体活動が認知機能(特に行動の実行・抑制、問題解決などに関わる実行機能)の維持・低下予防に効果的であるといった報告が数多くなされている。しかしながら、この種の研究において、有効な運動の種類、量、強度、または頻度に関する検討は十分とは言えない。平成18年度、申請者はすでに地域在住健常高齢者38名を調査した結果、強度約5Mets以上(速歩以上)の身体活動を習慣的に実施している高齢者ほど認知機能が良い傾向にあることを示した。本研究はさらに対象者を63名に増やし結果の再現性を検討した。身体活動の実態調査には腰部に簡便に装着することができる生活習慣記録装置(加速度センサー付体動計)を用い、これを毎日10時間以上少なくとも1ケ月間装着することによって身体活動パラメータ(歩数、活動時間、活動強度)を集積した。認知機能については主に実行機能(前頭葉機能)を推し測る認知課題(Task-Switching課題)を実施し、また脳機能状態を検討するために課題中のfMRI撮像を行った。その結果、1日の活動の中で強度4-6Mets(速歩)の活動時間が長い高齢者ほど認知課題の成績が高いといった関係が認められた。興味深いことに歩数などの他の運動パラメータと認知機能との間には有意な関係性は示されなかった。さらにfMRIの検討では強度4-6Metsの活動時間の短いグループに比べて長いグループの平均的な脳賦活状況は前頭前野背外側部および補足運動野で著しいことが示された。以上の結果から、習慣的に4-6Mets(速歩程度)の身体活動を実施することは高齢者の認知機能保持・低下予防に有効である可能性が示唆された。平成18年度、本研究は地域在住高齢者38名を対象に日常的身体活動の量・強度と認知機能との関連性を検討した。本研究は、対象者全員に加速度センサー付体動計を毎日(入浴・就寝時以外)1ヶ月以上装着してもらい、習慣的な1日の歩数、1日の任意強度の活動時間、およびそれらの日間変動を調査した。認知機能に関しては前頭葉機能検査switching RT課題を実施し課題中の脳活性状況についてfMRIを用いて検討を行った。switching RT課題の成績と各種身体活動パラメータ(歩数、強度4および5以上の活動時間またそれぞれの日間変動)との関連性を検討した結果、強度5以上の活動時間および日間変動にそれぞれ10-30分および10-20分を頂点とする有意な曲線関係(逆U字関係)が認められた。このことは、強度5以上(約5Mets:速歩以上)の身体活動を10-30分習慣的(日間変動10-20分)に実施することが認知機能保持増進に有効であることを示唆する。さらにfMRIを用いて強度5以上の活動時間10-30分のグループとそれ以外のグループのswitching RT課題中の平均的な脳賦活状況を比較した結果、10-30分グループにおいて作業記憶に重要とされる前頭連合野背外側部、運動前野、帯状回前部さらには頭頂連合野において有意な賦活部位が認められた。したがって、活動時間10-30分の対象者におけるswitching RT課題の成績は、脳の機能状態が反映された可能性が多いに考えられる。以上の結果から身体運動は脳への酸素運搬能の改善だけではなく、比較的強度の高い積極的な筋の活動によって何らかの機序を介して(例えば神経成長因子に働きかけたり、ドーパミン作動性ニューロンの活動性を高め)前頭葉の機能維持に貢献する可能性が考えられる。現在、さらに筋力トレーニングが及ぼす認知機能への効果について検討するために運動介入実験の準備を進めている。
内閣制度と行政権の研究

歴史的アプローチについては、憲法史に関する先行研究を精査しつつ、今年度も引き続き19世紀のドイツ、イギリスの文献および明治期の内閣職権、内閣官制および明治憲法制定期の公刊資料(『井上毅伝』など)に当たった。また、松戸浩「制定法における事務配分単位の変容とその意義」等の作品の公表に接し、これらを踏まえた検討を行った。イギリス流の連帯責任を軸とする内閣制度も大隈重信などにおいては知られていたものの、プロイセン流の政治制度を導入するという大枠の中で制度論として排除されたこと、プロイセンにおいても内閣制度は時期により移り変わっているが、ハルデンベルク期のそれと内閣職権が類似しているのではないかということ、これに対して明治憲法及び内閣官制はプロイセン憲法の影響を受けているが、そこでは大臣の地位が君主との関係により強く規定されており、大臣どうしは君主との関係で同格であること等が明らかとなった。理論的アプローチについては、当初の計画では1990年以降の日本における行政権概念に関する諸論考を再読して、これらの背後にある「あるべき政治権力の行使の在り方と、それに対する適切な法の規律の在り方」を分析した上で、憲法65条の解釈論として、執政権を洗練させたかたちで一本の論文にまとめて提示することとしていたが、広い意味で「政策決定」という執政権の一要素とも関連し、また「行政各部の統括」という執政権の別の要素中の重要な位置を占める「行政組織編成権」について、論文にまとめた。すでに脱稿済みであるが、寄稿を予定している記念論文集の公刊が遅れており、本年度内の公表とはならない。歴史的アプローチについては、憲法史に関する先行研究を精査しつつ、19世紀のドイツ、イギリスの文献に当たっている段階である。今年度は果たせなかったが、来年度は国立国会図書館等へ赴いて一次史料を収集したいと考えている。なお、実証研究として、財政投融資制度に関する憲法学の観点からの考察を行ったものを公表している。本稿は、本研究が始まる以前から取り組んでいたものではあるが、財政と行政とは密接な関係にあるものであり、本研究の一環を成すものということもできる。とりわけ、財政投融資計画を取り纏める行政部内の制度について批判的な検討を加えた第二章第三節一は、具体的事例を題材とした現在の内閣制度の在り方に対する考察である。理論的アプローチについては、当初の計画では1990年以降の日本における行政権概念に関する諸論考を再読して、これらの背後にある「あるべき政治権力の行使の在り方と、それに対する適切な法の規律の在り方」を分析した上で、憲法65条の解釈論として、執政権を洗練させたかたちで一本の論文にまとめて提示することとしていたが、広い意味で「政策決定」という執政権の一要素とも関連し、また「行政各部の統括」という執政権の別の要素中の重要な位置を占める「行政組織編成権」について、まずは論文にまとめることとし、現在執筆中である(ただし、寄稿を予定している記念論文集の締切が本年8月末に延期されたこともあり、本年度内の公表とはならない)。
大学の教員養成における地域の教育現場との連携協力に基づいたプログラム開発

大学の教員養成に関し地域との連携協力に基づいた2つの学習プログラムを開発、実践し成果を得た。(1)地域の小学校における定期的かつ継続的なボランティア活動を中心としたプログラム。(2)科学者や科学技術に対する親近感の形成と科学的情報を正確に理解することの重要性を認知することを目的とした地域の健康福祉センターの保健士による講習を導入したプログラム。前者については実施先の小学校で学習活動支援、環境整備支援、安全対策支援のいずれでも有効であったことが示された。後者については、学生がプログラムの有効性を理解するとともに、科学者に対する先入観と実際の講師との違いを認識したことがわかった。大学の教員養成における地域の教育現場との連携協力に基づいたプログラム開発を行うため、平成21年度内に、以下の(1)(2)(3)の調査を行った。(1)市原市教育委員会と帝京平成大学の連携協力下で行われる「学校ボランティア」に関する意識調査(1)学校ボランティア実施先の小学校への聞き取り調査(2)学校ボランティア参加による学生の意識の変容の調査(2)児童学科の学生がもつ科学観やそこに見られる課題に関する分析(1)科学に関する質問紙に学生が回答した結果の分析(2)千葉県市原健康福祉センター職員による講話前後の意識変化の分析(3)学生が作成した活動報告書に見られる文章表現の課題に関する分析これらの調査結果を集計し、平成22年度内の学会発表等に向けた分析を行っている。(1)から、学校ボランティアが学生へ与える影響と教育現場における学生の存在意義(2)から、学生の科学に関する受動的な姿勢や科学観の特徴(3)から、学生の文章表現に、文意が正しく伝わらない誤表記があることやその特徴について、結果がまとめられつつある。(3)については、基礎的な研究結果をとりまとめ、平成21年度発行の帝京平成大学紀要にて報告した。(1)から(3)の研究成果については、平成22年度内に学会発表等を行う予定である。また、学校ボランティアやそれを支える教育プログラム、特に、論理的思考力を育成する観点から、文章表現の在り方を重視したプログラムを考案し、平成22年度内に実施予定である。地域との連携協力に基づいた教員養成に関して平成21年度内に開発したプログラムを、帝京平成大学現代ライフ学部児童学科に在籍する学生を対象として行い、以下の成果を得た。まず、教職を志望する学生を対象とした事前指導を行った後に、公立小学校等で週1回のボランティア活動を行い、活動日ごとの報告書を大学の担当教員へ提出、活動終了時に学生が総括的な自己評価をレポートとして提出するという学習プログラムを実践した。平成22年度の初年次学生の自己評価から、学校ボランティア活動が初年次学生にとって、教職の意義や役割等について知り、考える機会となっていることが明らかになった。また、学習支援等に関する自分の力不足を学生が認識し、教育等について学ぶ意欲をもつ契機となっていることもわかった。学生が活動した市原市内の公立小学校を対象とした調査から、学生のボランティア活動が、子どもの学習活動支援、環境整備支援、安全対策支援のいずれでも有効であり、特に普通授業時の支援や個の子どもに応じた学習支援における有効性が広く認知されていることが明らかになった。次に、学生の科学者や科学技術に対する親近感の向上と科学的情報の理解や情報を正確に伝えることの重要性の認知を目的として人権尊重を基盤に据えた学習プログラムを作成した。このプログラムには千葉県市原市健康福祉センターの保健士による講習を導入した。受講した学生を対象とした調査から、科学者に対する先入観と担当講師との違いが認識され、教職を志望する学生が将来的に役立つプログラムであったと評価される傾向にあることが分かった。
植物のホメオスタシス獲得機構の分子遺伝学的研究

植物はダイナミックな外的環境変化に応じて、生体内の代謝を調節している。そのような調節は、かなりの部分が新しく作られる酵素群によるものと思われる。すなわち、ストレスに応答した遺伝子の発現がありそれが、細胞や組織のレベルで一連の抵抗性として発揮される。これらの中には、組織構造の変化を伴うものもある。植物細胞のもつ最大の特徴は、細胞分裂と細胞分化において非常に柔軟な制御が可能だという点であろう。特に、分化した細胞が再び分裂を開始し分裂組織を形成するプロセスは、植物の器官形成において最も重要な初期段階である。個体レベルで見れば、植物は分裂の停止と再開を繰り返すことによって独自の器官プランを立てており、この点で動物とは大きく異なる。植物細胞のもつこのような分裂期に見られるホメオスタシスこそが植物の器官構築を特徴付けているといっても過言ではない。細胞周期はDNA合成期と分裂期の間を2つの間期が橋渡しし、生物種を問わず、サイクリン依存性キナーゼとサイクリンの複合体によって各ステージの移行が制御されている。本研究では、植物における細胞分裂に注目して、サイクリン依存性キナーゼのホメオスタシスと分裂制御機構について解析した。さらに、細胞伸長に関与する因子の解析、外的ストレスに応答したホメオスタシス関連遺伝子の研究により、多くの成果を上げる事ができた。平成9年度は、まずホメオスタシスに関する因子の一つとしてNDPキナーゼ遺伝子に注目し、その生理機能を調べる目的でイネに遺伝子導入を試みた。現在、形質転換植物について発現量の解析を進めると同時に、ホモ個体の確立を目指して研究を進行中である。また、非生物的環境因子の一つである冠水ストレスによって発現が誘導される細胞分裂関連因子についても解析を行なった。冠水条件下のイネでは、介在分裂組織における細胞分裂の活性化によって節間伸長が促進され、ストレス耐性の獲得に結び付くことが知られている。そこで、細胞分裂の活性化に関与するサイクリンについて、in situ hybridizationによって細胞周期依存的な発現パターンの解析を試みた。DAPI染色による核の形態と各サイクリンの発現を対応させることによって発現時期を詳細に解析した結果、分裂期に働くサイクリン遺伝子群について、G2M期での発現時期をAタイプ・Bタイプの二種類に分類することに成功した。また、サイクリンの発現が酵母の生育に与える影響を観察した結果、同じBタイプに属するサイクリンでも、その機能に差異があることが示唆された。一方、部分的なcDNA断片しか単離されていなかったイネの分裂期サイクリンに関して、cDNAライブラリーをスクリーニングした結果、全長をコードするクローンの単離に成功した。以上のように、平成9年度はほぼ当初の研究計画を遂行でき、平成10年度に向けての基礎的な知見を得ることができた。特に、分化した細胞が再び分裂を開始し、分裂組織を形成するプロセスは、植物の器官形成において最も重要な初期段階である。個体レベルで見れば、植物は分裂の停止と再開を繰り返すことによって、独自の器官プランを立てており、この点で動物とは大きく異なる。植物細胞のもつこのような分裂期に見られるホメオスタシスこそが、植物の器官構築を特徴付けているといっても過言ではない。細胞周期はDNA合成期(S期)と分裂期(M期)の間を2つの間期(G1,G2)が橋渡しし、G1-S-G2-M-G1という順序で進行する。生物種を問わず、サイクリン依存性キナーゼとサイクリンの複合体によって各ステージの移行が制御されている。前者が触媒サブユニット、後者が制御サブユニットである。