hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産ナラタケ(Armillariella mellea)の分類学的再検討

3.培養的性質の調査:二次菌糸体を供試し、馬鈴薯ぶどう糖寒天培地および麦芽エキス寒天培地(平面および斜面培地)を用いて、子実体の形態学的特徴に基づく分布集団の類別と培養的性質の関連性を調査した。その結果、同一分布集団に属すると考えられる子実体から分離された菌株は、両培地上において、(1)根状菌糸束の形成、(2)コロニー形態、(3)色素の形成などの諸性質においてほぼ共通の性質を示し、培養的性質に基づいて分布集団を推測することがある程度可能であると考えられた。菌株間の培養的性質の差異は、両培地を同時に用いたときより明瞭である。1.野外調査:北海道および鳥取、山梨、愛媛、大分の各県において子実体の採集、生態調査を行い、産地を異にする子実体より新たに25株の組織分離菌糸体、9株総計109系統の単胞子分離菌糸体を得た。子実体標本は乾燥保存し形態学的観察に、また菌糸体は生物学的性質の調査に供試した。2.子実体標本の形態学的観察:子実体の形態学的特徴に基づき、前年度7つの分布集団(IVII)を認めたが、これらに加えて本年度新たに3つの分布集団(VIIIX)を認めた。うち鳥取県で見い出された分布集団IXは、その特徴から欧州に分布するArmillariella cepistipes f.pseudobulbosaと推定された。3.生物学的性質の調査:37株について、各々単胞子分離菌糸体815系統を用いて、それぞれの菌株における交配系を調査した。その結果12株では交配反応が不明瞭あるいは供試系統数の不足などの原因で交配系を決定できなかったが、残りの25株(全体の67.6%)では4極性の交配系を示し、交配反応は従来広義のナラタケにおいて報告されているものと良く一致した。子実体の形態学的特徴に基づいて区別された10の分布集団のうち、それぞれを代表する菌株において単胞子分離菌糸体の得られている分布集団II,III,V,VI,VII,Xの6つについて、菌株間で交配試験を行いそれらの和合性について検討した。その結果、VおよびVIを代表する菌株間で和合性が認められたが、それ以外では菌株間相互に和合成は認められなかった。この結果は、日本産ナラタケ(広義)には少なくとも5つの生殖的に隔離され、また形態学的にも異なる集団の存在を示すものであった。人工培地上における子実体形成について予備的試験を行った結果、分布集団IIに属する2菌株で、麦芽エキス寒天培地上での子実体原基形成が認められた。1.標本および菌株の交換,関東地方での野外調査によって,東京都および茨城,栃木,和歌山,青森,島根,鳥取の各県より新たに57点の子実体標本,49組織分離菌株,および37菌株498系統の単胞子分離菌糸体を得た。これらを用いて従来の試験結果を追試再検討した結果,前年度までに見い出された5つの不和合性集団(AE)に加えて新たな1不和合性集団(AM)の存在が確認された。2.子実体の形態学的特徴に基づいて前年度までに見い出された10の分布集団(IX)と,交配試験によって見い出された6つの不和合性集団との関連について検討した結果,その関係はI=AM,II,VIII=A,III=B,IV,X=E,V,VI=D,VII=Cであった。子実体において一定の形態学的特徴を持った集団が,2つあるいはそれ以上の不和合性集団に含まれることは無く,日本において本研究中に確認された6つの不和合性集団は形態学的にも独自の特徴を具えた集団であると考えられた。
ペプチド性神経伝達物質による内向き整流K電流の修飾機構

痛みの神経伝達物質あるいはneuromodulatorとされるsubstance P、またenkephalins,somatostatinの青斑核細胞の膜電流に対する作用及びその細胞内情報伝達機構の解明を目的とする。substance Pはこの細胞で非選択性カチオン電流の活性化と内向き整流K電流の抑制を引き起こすことが明らかになっている(文献1)。またsomatostatin及びMet-enkephalinは青斑核細胞で内向き整流K電流を活性化する。これらのペプチドによって活性化される内向き整流K電流はsubstance Pによって抑制される内向き整流K電流と同一のチャネル電流である事が証明された(論文投稿中)。この同一のチャネルがどの様な細胞内情報伝達機序によって機能的に相反する修飾をうけるかを内向き整流K電流の修飾に関して注目されているアラキドン酸代謝産物(Kurachi et al.,1989)が二次メッセンジャーとして作用する可能性を検討した。初代培養したラット青斑核細胞にwhole-cell patch clamp法を応用し、somatostatin及びsubstance Pによって生ずる膜電流の変化を記録した。1)phospholipase A2阻害剤(Quinacrine,4BPB)はsomatostatin応答を抑制した。2)この応答はlipoxygenase阻害剤によっても抑制されたがcyclooxygenase阻害剤(Indomethacine)によっては抑制されなかった。またこの応答は5-lipoxygenase阻害剤(AA-861)によって抑えられたが、12-lipoxygenase阻害剤(Baicalein)では抑制されなかった。3)substance P応答に関しても同様の結果が得られた。4)5-lipoxygenase代謝産物の5-HPETEはsomatostatin応答を増強させたが、類似の応答は生じさせなかった。従って、アラキドン酸代謝産物が二次メッセンジャーとして作用する可能性は低いが、これらのペプチドの応答を維持させる作用を持つと推定された。
ダウン症における心奇形発症の原因遺伝子の同定

ダウン症は、最も一般的な染色体異常疾患であり精神遅滞、特徴的顔貌をはじめ様々な症状を呈することが知られている。しかしながら、各症状の原因となる遺伝子や発症機序は未だ不明である。そこで、本研究では、ダウン症患者の中でも比較的高頻度に見られる心奇形に焦点を当て、その原因遺伝子および発症メカニズム解明のための第一歩として、原因候補遺伝子の一つであるZfp295欠損マウスの作製を試みた。ダウン症における心奇形は、全体の約50%に発症すると言われ、房室中隔欠損(AVSD)、心室中隔欠損(ASD)、動脈管開存症(PDA)、ファロー四徴症(TOF)など様々な症状が見られる。しかし、21番染色体上には、心臓形成に重要な既知の遺伝子は存在せず、ダウン症における心奇形の原因遺伝子および発症機序は未だ不明である。これまでに報告されたダウン症モデルマウスと心奇形を伴うダウン症患者の情報から、心奇形の発症に決定的な遺伝子は、ヒト21番染色体上のD21S3からZNF295の間の領域に存在している可能性が最有力である。この領域は、マウス16番染色体の一部と相同であり、タンパク質をコードする遺伝子が20個存在する。本年度は、当該領域に含まれる20個の候補遺伝子の中からtryptophan rich basic protein(Wrb)とzinc finger protein 295(Zfp295)の2遺伝子を選択し、ノックアウトマウスプロジェクトによるバイオリソースからノックアウトES細胞を入手した。現在ノックアウトマウスを作製中である。Wrb遺伝子はヒト胎児心臓でも発現が確認されており、メダカを用いたモルフォリノオリゴによるノックダウンの結果、心房や心室の形成異常が報告されている。また、Zfp295遺伝子は当研究室で単離された遺伝子であり、心臓を含む様々な組織で発現していることが確認されている。本研究で作製するこれら遺伝子のノックアウトマウスと心奇形を発症する既存のダウン症モデルマウスとの交配によりダウン症心奇形の原因遺伝子の同定と心奇形発症に至るパスウェイの解明を目指す。本研究では、ダウン症に見られる数ある症状の中から患者の4050%と比較的高い頻度で見られる心奇形に焦点を絞り、発症の原因となっている遺伝子を同定し、その発症メカニズムを明らかにすることを目指した。そのために、それまでの心奇形発症が認められたダウン症部分トリソミー患者およびダウン症モデルマウスの報告を基に、ダウン症心奇形の原因遺伝子を含む可能性が最も高いと考えられる領域をダウン症先天性心奇形最小候補領域DS-CHD MCR (Down syndrome-congenital heart disease minimum candidate region)と名付け、そこに含まれる20個のタンパク質をコードする遺伝子の中からさらに有力と思われる2つの遺伝子、Wrb(tryptophan rich basic protein)とZfp295(Zinc finger protein 295)を選択し、IKMC (International Knockout Mouse Consortium)からノックアウトES細胞を入手した。ところが、その後海外のグループによってダウン症心奇形に関する候補領域がさらに狭められたことによりWrbは心奇形発症の候補領域から外れてしまったため、本年度はZfp295についてのみノックアウトマウスの作製を試みた。ノックアウトマウスの作製は、ES細胞の作製機関であるサンガーセンターの推奨プロトコールに従って行った。その結果、二十数匹のキメラマウスが得られ、中でも特にキメラ率が高い個体4匹については、現在C57BL/6との交配を行っている。今後、F1世代が確立でき次第、部分トリソミーダウン症モデルマウスとの交配によりZfp295のコピー数のみを正常の2コピーに戻して、心奇形を始めとするダウン症様症状の消長を観察する予定である。
人工知能を用いた画像検査ワークフロー改善戦略の構築

本研究では「人工知能は、理想的な画像検査ワークフローの達成に寄与する」という仮説の検証に向けて、具体的な人工知能モデルの構築を行う。本研究で得られた成果は、今後本邦が直面する超高齢化社会に向けて、限られた労働力と医療費の中で、本邦の豊富な画像検査機器の効果的な運用に寄与すると期待される。
鉱床形成に関与した熱水の起源

本研究の目的は,火成活動と鉱化作用の時空関係を明らかにし,鉱液の起源としてマグマ水,天水,海水などの役割を明らかにすることである。1)北薩地域の浅熱水性金鉱床について検討した結果,珪長質マグマのキューポラ状頂部が揮発性成分に飽和し熱水が発生した。熱水は酸化的であり硫黄はSO_2の形をとっていた。塩素が金属と錯イオンを作ってマグマから運搬した。四万十累層群で熱水は還元されながら冷却し,塩素の錯イオンがこわれSO_2はHSなどの還元的な種に変化した。その結果,金はAuCl_2からAu(HS)_2に変換された。熱水はさらに上昇し四万十累層群最上部において酸化的な地下水と遭遇することにより,今度はAu(HS)_2がこわれて金が沈澱した。最初はマグマ水が金を輸送したが,四万十累層群では生物起源の有機物が重要な役割を演じ,四万十累層群最上部で天水が金の沈殿剤として関与した。類似の現象をパプアニューギニア,ラドラム金鉱床でも考察した。2)次に鹿児島湾に分布する熱水系について硫黄同位体を中心に調査した。マグマ性ガスと海水が混合し,海底近くで生物活動も関連して複雑な系が成立していることを明らかにした。メキシコ,テイサパ海底熱水鉱床では海水と生物(堆積岩)の関与が極めて大きいことがわかった。3)九州地域の深成岩,火山岩,基盤岩および鉱石について主要・微量元素分析,および造岩鉱物の化学組成分析行った。島弧型花崗岩の非対称性をハロゲン元素やREEなどの微量元素,硫黄同位体からも検証し,鉱液は本源的には地殻下部ないし中部によって規制されると推定できた。4)この研究で軽元素安定同位体比装置を有効に使用した。立ち上げののために東北大学やペンシルヴァニア州立大学に赴き実験方法を検討した。絶対誤差±0.1%で測定可能にすると共に,レーザ局部分析法も確立した。火成活動と鉱化作用の時空関係を明らかにすると共に,周辺の堆積岩を含めて揮発性成分とその安定同位体比に注目し,鉱床構成元素の運搬と沈殿の特徴をつかみ,鉱液の起源としてマグマ水,天水,海水などがどのように混在しているかを明らかにするため研究を開始した。まず北薩地域の大口,栗野地域の地質調査を補足的に行い、浅熱水性鉱床と周辺火山活動の関係を調査した。あわせて鉱石・火山岩・基盤岩を採集した。岩石の主要および微量成分の比較検討するため、化学を行なった。その結果,鉱床周辺の火山岩はハロゲン元素に富むことが更に確認され,変質された岩石の分析からは熱水変質作用の際の物質の出入に関する性質を明らかにすることができた。これらは次年度,学会で発表の予定である。一方,安定同位体比測定装置を設置しその基礎測定を行なった。本年度はまず硫黄の同位体比の測定を可能にするため,購入した標準試料および他機関で測定した試料を新装置で測定した。東北大学にも赴き測定のノウハウを習得・改善の検討を行なった。現在までに絶対誤差±0.1%で測定可能になった。現在までの技術で鹿児島湾の底質を測定した結果,硫黄の挙動に関して大変興味ある結果が得られた。

この研究自身大きな成果であり,近く学会で発表の予定である。酸素と炭素の同位体比を測定するためガスの抽出ラインの設計と組立てに取り組んだ。以上の点では当初期待していた以上に成果を上げれたが,装置の故障等のためEPMA分析などまだ成果が上がっていない研究もある。火成活動と鉱化作用の時空関係を明らかにすると共に,周辺の堆積岩を含めて揮発生成分とその安定同位体比に注目し,鉱液の起源としてマグマ水,天水,海水などがどのように混在しているかを明らかにすることが当研究の目的である。平成8年度に設置・立ち上げた安定同位体比測装置VG-Optimaを用いて,菱刈鉱床産鉱石や周辺火成岩および堆積岩の硫黄同位体比を測定した。一部は鉱床生成と同時期の火山岩と同じ約0‰の値を得,マグマ起源であると考えられる一方,一部の鉱石は-10‰程度の値を示すものがあり,鉱床形成には四万十層起源も関与していると思われる。但し,四万十層の硫黄同位体にもバラツキが見られるため,鉱液の起源を考察するにはなお問題点が多いことが分かった。そこで,鹿児島湾に分布する熱水系について硫黄同位体比を調べた。その結果,鹿児島湾に噴出している熱水にはマグマ性と海水性の両者があり,生物活動も関連して複雑な系が成立していることがわかった。研究結果は海洋科学技術センターの秋期シンポジウムで発表した。九州地域の深成岩,火山岩,基盤岩および鉱石について,主要・微量元素分析,および造岩鉱物の化学組成成分をほぼ終えた。その結果,島弧型花崗岩の非対称性は主要元素のみならず,希土類元素やハロゲン元素,硫黄同位体組成においても明瞭であることが確認できた。酸素と炭素の同位体比を測定に取り組んだ。基本的な抽出ラインおよび測定精度についてはほぼ満足のいく結果を得たが,レーザー光による微少部の分析方法は次年度以降の課題として残った。火成活動と鉱化作用の時空関係を明らかにすると共に,周辺の堆積岩を含めて揮発性成分とその安定同位体比に注目し,鉱液の起源としてマグマ水,天水,海水などがどのように混在しているかを明らかにすることが当研究の目的である。平成8年度に設置・立ち上げた安定同位体比測定装置VG-Optimaを用いて昨年度の菱刈鉱床および周辺火山岩の測定に引き続き,平成10年度は九州地域の花崗岩およびその周辺部の鉱床と堆積岩の硫黄同位体比を測定した。花崗岩の場合は0‰から-10‰にばらつくことがわかった。さらに蛍光X線分析、原子吸光分析、ICP分析を行い,九州地域の深成岩について,主要・微量元素分析,および造岩鉱物の化学組成分析を行った。すなわち,第三紀花崗岩のうち日本海および東シナ海側に貫入する花崗岩はより苦鉄質であり,磁鉄鉱系に属する。硫黄同位体比は高くほぼO‰になる。また,コンドライトで規格化した希土類元素はLREE/HREE比が小さくEu負異常が認められないか弱い。ハロゲン元素のうち塩素が一様に高い傾向を示す。これに対し,太平洋側に貫入する尾鈴山,高隈,大隅の各花崗岩体ではより珪長質であり,チタン鉄鉱系に属する。硫黄同位体比は低いものが多い。また,コンドライトで規格化した希土類元素はLREE/HREE比が大きくEu負異常が認められる。ハロゲン元素のうち塩素が低い傾向にあるが,尾鈴山の半深成岩は異常に高いことがわかった。基本的な抽出ラインおよび測定精度についてはほぼ満足のいく結果を得たが,レーザー光による微少部の分析方法は現段階では充分な精度が得られていない。次年度以降の課題である。
集合組織制御した時効硬化型アルミニウム合金板の再結晶挙動と時効挙動

近年、自動車軽量化のために時効硬化型Al-Mg-Si合金板の使用が積極的に進められているが、比較的フラットなパネルに限定されている。ドア・インナーパネルのような複雑な形状をもつ自動車部材では深絞り性が非常に重要である。冷間圧延と温間異周速圧延を適切に組み合わせ、深絞り性向上に好都合な{111}再結晶集合組織を溶体化処理中に発達させることを目的として、再結晶集合組織の形成機構と最適熱処理プロセスを検討し、冷間圧延のみの従来材よりも良好な深絞り性が得られた。さらに溶体化処理後の時効挙動を調査し、焼付塗装による高強度化の可能性を示唆する結果が得られた。自動車ボディパネル用時効硬化型Al-Mg-Si合金のr値を大幅に改善し、優れた深絞り性を有する板材を得るために、冷間圧延と1パスの温間異周速圧延を適切に組み合わせた複合を行い、r値向上に好都合な{111}再結晶集合組織を溶体化処理中に効果的に発達させることを目的として、6022アルミニウム合金(Al-0.55%Mg-1.1%Si合金)の再結晶集合組織形成機構を調査した。適切な圧延条件で上記複合圧延を行うと、540°C-90sの短時間溶体化処理で{111}面が板面に平行な{111}再結晶集合組織が発達した。{111}再結晶集合組織の形成機構を明らかにするために、複合圧延後に540°Cの溶体化処理温度で短時間熱処理を施し、回復および再結晶初期段階で透過電子顕微鏡(TEM)とSEM/EBSD装置により微細組織観察と結晶方位解析を行った。様々な結晶方位を有する変形マトリクスやサブグレインをTEM観察し、サブグレイン内の転位密度をを測定した。その結果、{111}<uvw>方位を有するサブグレインの転位密度は他の結晶方位よりも転位密度が低く、蓄積エネルギーがかなり低いことがわかった。さらに、{111}<uvw>方位はサブバウンダリー上の微細析出物の数が少なく、サブグレインの合体・成長を抑制するピン止めの影響を受けにくいと考えられる。一方、SEM/EBSD解析結果から、サブバウンダリー上の転位密度はサブグレインの結晶方位にほとんど依存しないことがわかった。したがって、再結晶の駆動力となる蓄積エネルギー差に寄与する転位は主としてサブグレイン内の転位であると考えられる。また、粗大粒子まわりに生成した再結晶粒についてSEM/EBSDで方位解析し、{111}再結晶集合組織形成に及ぼす粒子促進核生成(PSN)の影響は小さいことがわかった。自動車ボディパネル用時効硬化型Al-Mg-Si合金のr値を大幅に改善し、優れた深絞り性を有する板材を得るために、冷間圧延と1パスの温間異周速圧延を適切に組み合わせた複合圧延を行い、r値向上に好都合な{111}<uvw>再結晶集合組織を溶体化処理中に効果的に発達させることを目的として、複合圧延した6022アルミニウム合金(Al-0.55mass%Mg-1.1mass%Si合金)における溶体化処理(高温焼鈍)中の{111}<110>再結晶集合組織形成機構を調査した。配向核生成(Oriented Nucleation)説の立場から検討し、{111}<uvw>方位は他の方位と比べてサブグレイン内の転位密度が低く、蓄積エネルギーが低いことが示唆されたので、選択成長(Selective Growth)説の立場からSEM/EBSD解析により検討を行った。圧延後および再結晶初期段階において{111}<110>方位のサブグレインが高い割合で隣接粒と大角粒界を形成し、さらに{111}<110>方位は再結晶初期に約25%の比較的高い割合で周辺領域と共通<111>軸まわりの40°回転に近い方位関係を有することがわかった。{111}<uvw>サブグレインは高温焼鈍中に他の方位のサブグレインよりも速く再結晶粒になる傾向があり、特に{111}<110>再結晶粒は40°<111>に近い方位関係を有するため、優先的に成長しやすいと考えられる。また第二相粒子の影響として、{111}<uvw>サブグレインを取り囲む亜粒界または粒界に析出した微細粒子が少なく、{111}<uvw>方位粒はピン止めの影響を受けにくいことが示唆された。時効挙動に関して、540°C-90s溶体化処理した試料(複合圧延・溶体化処理材)で時効挙動を調査した結果、ピーク時効では従来の冷間圧延・溶体化処理材とほぼ同じ0.2%耐力(約250MPa)が得られることがわかった。85%の冷間圧延と200°Cで30%の1パス温間異周速圧延を施した6022アルミニウム合金板に540°C-90sの溶体化処理を行うことによって、主方位が{111}<110>(体積分率:約30%)の再結晶集合組織が形成することが過去の研究で明らかとなっている。この加工・熱処理による{111}<110>

再結晶集合組織形成の機構を解明し、この集合組織をさらに発達させ、深絞り性の優れた溶体化処理材を開発することは自動車車体軽量化にとって非常に重要な課題である。析出物の影響も考慮した{111}<110>再結晶集合組織の形成機構がほぼ明らかになり、最適熱処理(再結晶焼鈍+溶体化処理)条件の検討段階に入ることができた。予備実験で行った熱処理法では、再結晶集合組織中に残存する、r値向上に不都合なCube方位{001}<100>をある程度低減することが可能となった。さらに再結晶焼鈍と溶体化処理の条件を検討し、{111}<110>再結晶集合組織をより発達させることを考えている。熱処理条件が決定すれば、その条件で作製した試料を用いて、集合組織測定、r値測定、深絞り試験を行い、再結晶集合組織制御による深絞り性向上の効果を評価できる。最終的に最適化された再結晶集合組織を有する板材に焼付塗装に相当する時効処理(170°C-30min)を施し、150MPa以上の0.2%耐力が達成できるかどうかを調べることになる。上述の複合圧延・溶体化処理材で行った実験結果を考慮すると、時効材の強度に及ぼす温間異周速圧延や集合組織の影響はそれほど大きくないことが示唆されるので、今後の研究対象は、再結晶焼鈍の最適化を行い、溶体化処理材の深絞り性と時効材の強度を評価することが主体である。本研究課題で最も難しいと思われる再結晶集合組織形成機構の解明が達成されたことは今後の展開に非常に役に立つ。自動車ボディパネル用時効硬化型Al-Mg-Si合金のr値を大幅に改善し、優れた深絞り性を有する板材を得るために、冷間圧延と1パスの温間異周速圧延を組み合わせた複合圧延を行い、r値向上に好都合な{111}<uvw>再結晶集合組織を効果的に形成・発達させることを目的として、複合圧延した6022アルミニウム合金(Al-0.55mass%Mg-1.1mass%Si合金)において540°C溶体化処理(高温焼鈍)時に{111}<110>再結晶集合組織を発達させるための最適熱処理(再結晶焼鈍+溶体化処理)条件を検討した。{111}<110>方位を増加させ、{001}<100>のCube方位を減少させるために、1) {111}<110>方位の再結晶粒を優先的に形成させ、2)析出物存在下で形成した{111}<110>再結晶粒を成長させ、3)最終的に析出物の固溶を目的とした3段階の熱処理を施した。その結果、再結晶集合組織形成に第1段階の昇温過程が最も影響を及ぼすことが明らかとなった。次に、{111}<110>再結晶集合組織形成に及ぼす高温焼鈍時の昇温速度の影響を調査した結果、昇温速度によって540°C到達時の析出物残存量が異なり、低速度昇温では{111}<110>方位とCube方位がともに増加したが、高速度昇温では{111}<110>方位のみが優先的に増加した。これは、主に温間異周速圧延時に形成した析出物が多く残存する再結晶初期において、{111}<110>方位が他の方位よりも優先的に増加したことによるものである。実用的観点から、{111}<110>再結晶集合組織をもつ溶体化処理材に焼付塗装に相当する170°Cで時効処理を施し、硬化挙動を調査した。その結果、複合圧延材は従来の冷間圧延材と比べて短時間で時効硬化が起こったが、ボディパネルとしての強度達成には溶体化処理後の低温熱処理が必要であった。近年、自動車軽量化のために時効硬化型Al-Mg-Si合金板の使用が積極的に進められているが、比較的フラットなパネルに限定されている。ドア・インナーパネルのような複雑な形状をもつ自動車部材では深絞り性が非常に重要である。冷間圧延と温間異周速圧延を適切に組み合わせ、深絞り性向上に好都合な{111}
パーキンソン病サルモデルの多領域多点同時記録による集団発振現象および同期化の探索

1.「サルの課題トレーニング、記録部位の同定、およびコントロールデータの取得」、2.「パーキンソン病サルモデルの作製およびモデルにおける多領域多点同時記録」、3.「多領域多点同時記録データの解析:各領域における活動変化」の3つの研究計画を実施し、以下のような研究成果を得た。MPTP投与によって作製したパーキンソン病サルモデルから、安静時およびボタン押し課題遂行中における大脳皮質、大脳基底核、小脳から神経活動(主にLFP)の多領域多点同時記録を実施した結果、パーキンソン病モデルの小脳からベータ波の過活動を検出し、更にcross-frequency coupling解析により、運動遂行時における大脳皮質(特に一次運動野)との間のphase amplitude couplingが大脳基底核よりもむしろ小脳で顕著であることが明らかになった。具体的には、(1)時系列に基づいて、大脳基底核の淡蒼球と一次運動野との間のcross-frequency couplingを解析したところ、健常時やチックモデルではベータ帯域におけるphase amplitude couplingが運動遂行時に強く検出されるのに対して、パーキンソン病モデルでは同様のcoupling現象がほとんど消失していた。(2)同様に、小脳(主に小脳皮質)と一次運動野との間のcross-frequency couplingを解析したところ、(1)の結果と異なり、健常時やチックモデルにおいて運動遂行時にみとめられるベータ帯域でのphase amplitude couplingが、パーキンソン病モデルにおいても検出された。以上の研究成果は、パーキンソン病の病態発現への小脳の関与を示唆しており、従来のパーキンソン病研究の範疇を超えた極めて独創的なものであるとともに、近年注目が集まっている大脳皮質、大脳基底核、および小脳の機能連関についても新たな知見を得ることができたという点で、当該新学術領域研究の推進に大きく寄与するものであると考える。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、パーキンソン病の霊長類モデルにおいて小脳から神経活動を記録し、大脳基底核で観察されるような低周波数帯での過活動がみとめられるか否かを検討するとともに、大脳皮質ー大脳基底核ー視床回路と小脳の間のネットワークにおける活動異常を明らかにするため、大脳基底核における低周波数帯での過活動と小脳の神経活動との関係を主にcross-frequency coupling解析を用いて検証することを目的としている。平成28年度は、研究実施計画に記載した(1)サルの課題トレーニング、記録部位の同定、およびコントロールデータの取得、(2)パーキンソン病サルモデルの作製およびモデルにおける多領域多点同時記録、(3)多領域多点同時記録データの解析のうち、研究計画(1)および(2)を実施した。主な研究実績は以下のとおりである。(1)サルの課題トレーニング、記録部位の同定、およびコントロールデータの取得:まず1頭のニホンザルを用いて、単純なボタン押し課題をトレーニングし、トレーニング終了後、頭部固定器具および記録用チャンバーの取り付け手術をおこなった。MRIを撮像後、電気生理学的マッピングの結果に従って、大脳皮質、大脳基底核、視床、小脳における記録部位を決定し、コントロールデータを取得した。(2)パーキンソン病サルモデルの作製およびモデルにおける多領域多点同時記録:マッピングおよびコントロールデータ取得が完了したサルにMPTPを静脈注射により投与し、パーキンソン病モデルを作製した。作製したサルモデルにおいて、コントロールデータ取得時と同様にして、安静時および課題遂行中の大脳皮質、大脳基底核、視床、小脳から神経活動(単一ユニット活動と局所電場電位)の同時記録を実施している。平成28年度の研究実施計画に記載した(1)サルの課題トレーニング、記録部位の同定、およびコントロールデータの取得、と(2)パーキンソン病サルモデルの作製およびモデルにおける多領域多点同時記録を実施しており、また、(3)多領域多点同時記録データの解析についても、すでにcross-frequency coupling解析を用いた手法を確立しているので、全体として研究が順調に進展していると考えられるため。

以上の研究成果は、パーキンソン病の病態発現への小脳の関与を示唆しており、従来のパーキンソン病研究の範疇を超えた極めて独創的なものであるとともに、近年注目が集まっている大脳皮質、大脳基底核、および小脳の機能連関についても新たな知見を得ることができたという点で、当該新学術領域研究の推進に大きく寄与するものであると考える。研究計画は当初の予定どおり順調に進展しており、平成29年度は前年度にスタートした研究計画(1)および(2)を継続するとともに、研究計画(3)を実施する。(1)サルの課題トレーニング、記録部位の同定、およびコントロールデータの取得:新たに1頭のニホンザルを用いて、ボタン押し課題をトレーニングする。パーキンソン病の症状は安静時および運動時でみとめられるため、安静時と課題遂行中の両方で神経活動を計測する。トレーニング終了後、頭部固定器具および記録用チャンバーの取り付け手術をおこない、MRIを撮像後、電気生理学的マッピングの結果に従って記録部位を決定する。具体的には、大脳皮質、大脳基底核、視床、小脳をターゲットとする。(2)パーキンソン病サルモデルの作製およびモデルにおける多領域多点同時記録:マッピングおよびコントロールデータ取得が完了したサルにMPTPを静脈注射により投与し、パーキンソン病モデルを作製する。モデル作製後、コントロールデータ取得時と同様にして安静時および課題遂行中の大脳皮質、大脳基底核、視床、および小脳から神経活動(単一ユニット活動と局所電場電位)の同時記録を実施する。(3)多領域多点同時記録データの解析:各領域における活動変化については、ニューロンの発火頻度や発火パターン、および局所電場電位のパワースペクトル密度などを指標にして解析する。特に、大脳基底核で観察される低周波数域(7-30 Hz)での過活動が小脳でも観察されるか否かについて詳細に検討する。その際、局所電場電位の周波数成分に着目した先進的な解析手法であるcross-frequency coupling解析を用いて、パーキンソン病サルモデルにおける神経ネットワークの活動異常について検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
線虫初期胚を用いた細胞質流動ダイナミクスの「細胞質の物性依存性」の解明

細胞質流動は細胞全体に渡る物質の流動であり、生物界に広く観察される。栄養の撹搾などの機能を有する事が示唆されており、生物学的に重要である。私は、細胞質流動が細胞質の物性にどのように依存するのかに興味を持ち、研究を推進してきた。前年度までに、線虫初期胚の細胞質流動は、i)細胞質が粘性流体の物性を持つ、ii)および細胞質は細胞表層上のみで力を加えられるという2つの仮定を置いた流体シミュレーションで説明できる事を示した。この成果のうち特にi)は細胞質を粘性流体と単純化して考えても流動ダイナミクスが十分理解できることを示唆しており、本研究課題にある「細胞質の物性依存性」の理解の増進につながった。本年度、私は研究実施計画に基づき、流動を駆動する力の細胞内の分布に着目した研究を推進した。細胞内のどこでどの程度の力が働き、細胞質流動が生じているのかについては理解が進んでいない。そこで、私は細胞質流動を生みだす力学的な力の時空間的分布を高精度に推定する方法論の確立を目指した。私は、データ同化の方法を用いた推定法の確立に取り組んだ。この方法論では、実験で実測された流速分布を最も定量的に再現できる力の分布をコンピュータシミュレーションを用いて推定する事ができる。私は、前年度までにmoving particle semi-implicit法に基づいた細胞質流動のシミュレーションのソフトウェアを構築しており、それを基にデータ同化のソフトウェアを開発した。このソフトウェアの推定精度を検証する為に、前年度に取得した速度データを用いて、線虫初期胚の細胞質流動の駆動力の分布を推定した。その結果、前年度までに行ったシミュレーションよりも、高精度に細胞内の流速の空間分布を再現できた。この結果は、我々の方法により高精度な力推定が可能であることを示唆している。今後、私の開発したソフトウェアが、広く応用され、細胞質流動の力学の理解の進展に貢献する事を期待している。まず、主な理由として、研究実施計画に基づき、データ同化のソフトを構築し、線虫初期胚の流動駆動力の空間分布を推定し、論文発表が視野に入るまで研究を進展させた事が挙げられる。更に、前年度までの研究成果をまとめた今年度の発表論文において、初期胚の流動が粘性流体様の振る舞いをすることを示した事から、「細胞質の物性依存性の解明」という研究課題の主要な目標を達したと評価する。2011年になり、哺乳類のモデル生物であるマウスにおいても、卵母細胞、接合子の両方で細胞質流動の存在が報告された。これらは発生初期の細胞質流動が種を超えて普遍的に存在する事を示唆している。本研究で開発したParticle Image Velocimetry(PIV)による流速分布の計測法、データ同化法を応用した力分布の推定法などを用いて、それらの流動の力学的メカニズムの解明、機能の解明に取り組みたいと考える。私は、細胞質の固体的性質が細胞質流動の動態に影響するか否かについて検証を進めてきた。モデル系として、双方向性の細胞質流動が起きる線虫C. elegans-細胞期初期胚を用いてきた。学術振興会研究員として研究を開始する平成22年4月の前までに、私は細胞質を固体的に表現する粘弾性体モデルと流体的に表現する粘性流体モデルの2つのモデルを用いた二次元流動シミュレーションと実験的に観測した細胞質流動の速度分布を比較してきた。だが二次元系のシミュレーション結果と三次元空間内で起こる実際の流動の観測データには大きな解離が見られた。そこで平成22年4月から平成23年3月までの研究計画では、三次元空間における流動シミュレーションのソフトウェアの構築を予定した。予定通りに粘弾性体モデルと粘性流体モデルの両方の三次元シミュレーション用ソフトウェアを開発した。特に粘性流体のシミュレーションソフトウェアについては、実際の細胞と時空間スケールを合わせたシミュレーションを可能とすることに成功した。構築した粘性流体の三次元シミュレーションのソフトウェアで線虫一細胞期初期胚の細胞質流動をシミュレートしたところ、部分的には数十%ほど実験データの速度分布と速度が一致しない部位があるものの、二次元シミュレーション時よりも高精度に観測データを説明することに成功した。一方で、粘弾性体モデルによるシミュレーションはまだ行っておらず、粘弾性体モデルを用いた方がより観測データを詳細に説明できるか否かまでは調べていない。現時点で、粘性流体モデルである程度の観測データの説明に成功した結果をまとめて、学術雑誌に投稿した。これは線虫初期胚の細胞質流動が細胞質の流体力学的性質によって媒介された流動であることを示唆する初めての成果である。

細胞内のどこでどの程度の力が働き、細胞質流動が生じているのかについては理解が進んでいない。そこで、私は細胞質流動を生みだす力学的な力の時空間的分布を高精度に推定する方法論の確立を目指した。私は、データ同化の方法を用いた推定法の確立に取り組んだ。この方法論では、実験で実測された流速分布を最も定量的に再現できる力の分布をコンピュータシミュレーションを用いて推定する事ができる。私は、前年度までにmoving particle semi-implicit法に基づいた細胞質流動のシミュレーションのソフトウェアを構築しており、それを基にデータ同化のソフトウェアを開発した。このソフトウェアの推定精度を検証する為に、前年度に取得した速度データを用いて、線虫初期胚の細胞質流動の駆動力の分布を推定した。その結果、前年度までに行ったシミュレーションよりも、高精度に細胞内の流速の空間分布を再現できた。この結果は、我々の方法により高精度な力推定が可能であることを示唆している。今後、私の開発したソフトウェアが、広く応用され、細胞質流動の力学の理解の進展に貢献する事を期待している。まず、主な理由として、研究実施計画に基づき、データ同化のソフトを構築し、線虫初期胚の流動駆動力の空間分布を推定し、論文発表が視野に入るまで研究を進展させた事が挙げられる。更に、前年度までの研究成果をまとめた今年度の発表論文において、初期胚の流動が粘性流体様の振る舞いをすることを示した事から、「細胞質の物性依存性の解明」という研究課題の主要な目標を達したと評価する。2011年になり、哺乳類のモデル生物であるマウスにおいても、卵母細胞、接合子の両方で細胞質流動の存在が報告された。これらは発生初期の細胞質流動が種を超えて普遍的に存在する事を示唆している。本研究で開発したParticle Image Velocimetry(PIV)による流速分布の計測法、データ同化法を応用した力分布の推定法などを用いて、それらの流動の力学的メカニズムの解明、機能の解明に取り組みたいと考える。
高精度にギャップ長が制御されたナノギャップ電極を用いた分子デバイスの実現

平成25年度は、英国ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所に滞在し、ナノ粒子を用いた量子ビットの作製に資する研究を遂行した。英国ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所Charles Smith教授は、二重量子ドット内の電荷状態を高周波測定により読み取る手法を有している。そこで、アルカンチオール/アルカンジチオール混合分子膜に保護された金ナノ粒子への電子遷移を高周波測定で読み取ることを試みた。この実験は、現在トップダウン手法で作製されている量子ビットを、金ナノ粒子を使ったボトムアップ手法で構築することをめざしている。まず、ナノ粒子が2つ並んだ2重量子ドット構造を解析するため、マスター方程式を用いた2重量子ドットSETの解析法を構築した。従来のモンテカルロ法による解析と比較して、この方法を用いると、ドレイン電圧とゲート電圧を用いた電荷状態図から、ナノ粒子と電極間の抵抗値や容量値が精密に推測できる可能性があることがわかった。この結果はナノ粒子が量子ビットとして構築できた際の構造解析に利用できる。無電解金メッキ法によりナノギャップ長を高精度に制御したナノギャップ電極に、上記のアルカンチオール/アルカンジチオール混合分子膜に保護された金ナノ粒子を導入し、SETを作製した。作製したSETを測定するために、300mK下での高周波測定に必要なホルダーや基板を準備した。高周波反射信号測定により、基板上に設計したLC回路と素子から構成される回路の共振を低温下で確認するところまで実施した。並行して、この金ナノ粒子を金属電極間の絶縁膜中に埋め込んだ構造において高周波反射信号測定を行い、金ナノ粒子への単電子輸送現象をとらえる実験を共同研究として遂行している。今後は、金ナノ粒子における電子のスピン緩和時間の推定を、高周波測定により行っていくことを予定している。(抄録なし)分子デバイスは、単一の分子を利用することで素子のサイズを極限まで縮小しデバイスを高集積化することが可能である点や、デバイスの特性を分子によって一義的に決定できる点が期待されている。本研究では、リソグラフィー法に代表されるトップダウン手法と原子・分子からデバイスを組み上げるボトムアップ手法を組み合わせて、分子デバイスの作製を目指す。分子デバイスに導入する分子や金属ナノ粒子は、走査トンネル顕微鏡(STM)・走査トンネル分光(STS)を用いて電気的特性を評価する。分子デバイスの電極として、本研究ではギャップ長が5nm以下であるナノギャップ電極を無電解金メッキ法により作製する。作製したナノギャップ電極間に、STMによって特性を評価した機能性有機分子や金属ナノ粒子を導入し、単一電子動作やメモリ効果を持つ分子デバイスを作製する。本年度は、単電子トランジスタ(SET)の室温動作をめざし、SETのクーロン島となる金ナノ粒子の粒径を変えて、SETの温度特性を測定した。我々はSETのクーロン島として、化学合成により精密にサイズ制御された金ナノ粒子を使用し、SETの動作温度を決定する帯電エネルギーを精密に制御することができる。5.2nmのコア粒径を有する金ナノ粒子を使用したSETでは160Kまでの動作範囲であったが、3.9nm,3.3nmのコア粒径を有する金ナノ粒子を使用したSETの作製を行うことにより、SETの動作温度がそれぞれ200K,220Kとなることを見出した。この結果について2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会で発表を行った。さらにケンブリッジ大学との共同研究において、金ナノ粒子の量子情報素子への応用を目指し、クーロン島としての金ナノ粒子の量子化準位の観察に成功した。本研究の結果について2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会で発表を行った。また、昨年度行った、STMを用いたポルフィリン誘導体の単分子メモリ効果についての主著論文がApplied Physics Lettersに掲載され、Cover imageに採用された。平成24年度はまず、ボトムアップSETの室温動作や量子情報素子への応用に向けた、SETの素子抵抗の低減に取り組んだ。SETの素子抵抗は理想的には量子化抵抗の数倍の数百kΩが理想であるが、従来のアルカンチオール分子保護金ナノ粒子を用いた場合、SET素子の抵抗値は数百MΩから数GΩであった。今回、保護基をアルカンジチオール分子に変え、化学結合に起因する抵抗値の低減をねらった。その結果、作製できた素子はアルカンチオール分子保護Auナノ粒子を使用した場合と比較して、抵抗値が数MΩに低減された。高周波測定を行う上で、SETの素子抵抗の低減は重要である。次に、室温でメモリ現象を示す金属錯体ポルフィリン誘導体分子を、無電解金メッキされたナノギャップ電極間に導入し、固体基板上において室温単分子メモリ動作を示した。固体基板上においても室温単分子メモリ動作を示すことは、単分子デバイスを実用化するという観点で重要である。また、昨年度行った、英国ケンブリッジ大学への海外渡航の成果であるSET特性における金ナノ粒子の量子化準位の詳細観察についての論文が、ACSNano誌に掲載された。

まず、ナノ粒子が2つ並んだ2重量子ドット構造を解析するため、マスター方程式を用いた2重量子ドットSETの解析法を構築した。従来のモンテカルロ法による解析と比較して、この方法を用いると、ドレイン電圧とゲート電圧を用いた電荷状態図から、ナノ粒子と電極間の抵抗値や容量値が精密に推測できる可能性があることがわかった。この結果はナノ粒子が量子ビットとして構築できた際の構造解析に利用できる。無電解金メッキ法によりナノギャップ長を高精度に制御したナノギャップ電極に、上記のアルカンチオール/アルカンジチオール混合分子膜に保護された金ナノ粒子を導入し、SETを作製した。作製したSETを測定するために、300mK下での高周波測定に必要なホルダーや基板を準備した。高周波反射信号測定により、基板上に設計したLC回路と素子から構成される回路の共振を低温下で確認するところまで実施した。並行して、この金ナノ粒子を金属電極間の絶縁膜中に埋め込んだ構造において高周波反射信号測定を行い、金ナノ粒子への単電子輸送現象をとらえる実験を共同研究として遂行している。今後は、金ナノ粒子における電子のスピン緩和時間の推定を、高周波測定により行っていくことを予定している。粒子サイズと単電子トランジスタの動作温度の関係を測定することで、室温で動作する単電子トランジスタの設計に対する指針を得ることができた。また、極低温下での電気的測定でクーロン島としての金ナノ粒子の量子化準位を観察したことにより、金ナノ粒子の量子化準位を利用したデバイスの作製といった展開が期待できるようになった。金属錯体ポルフィリン誘導体と無電解メッキされたナノギャップ電極とを組み合わせ、固体基板上における室温単分子メモリを示した。単電子トランジスタの室温動作と2入力論理回路動作およびインバータ回路作製は、現在鋭意取り組んでいる状況である。引き続き、機能性有機分子とナノギャップ電極を用いた分子デバイスの実現をめざし研究を行っていく。より小さな金ナノ粒子を導入することで室温動作する単電子トランジスタを作製し、回路動作への応用をめざしていく。分子デバイスに関しては、STMで単分子メモリ動作を確認したポルフィリン誘導体をナノギャップ電極間に導入し、固体基板上で同様のメモリ動作の実現をめざす。また、本年度の研究で金ナノ粒子の量子化準位が観察できたことから、金ナノ粒子の量子化準位を利用したデバイスへの応用をめざす。また、平成25年度は、英国ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所に長期渡航し、平成23年度の海外渡航で得られた研究結果を元に、金ナノ粒子の量子化準位を利用した量子情報素子の作製にも取り組んでいく。(抄録なし)
視床下部内アンギオテンシンIIとその受容体による発熱促進機序に関する研究

最近私たちは、prostaglandin E_2の視床下部(視束前野・前部視床下部)内投与により起こる発熱反応に視床下部内のアンギオテンシンIIの2型受容体が促進因子として働いている事実を明らかにした。しかし、アンギオテンシンIIや2型受容体がどの様に発熱促進に働くのかについての詳細な検討はいまだなされていない。一方、2型受容体は、正常ラットの視床下部内にその存在が報告されていない。そこで私たちは、アンギオテンシン2型受容体が発熱ラットの視床下部内に発現して発熱に貢献する可能性を追求する目的で、光顕免疫染色法により平常時あるいは発熱時の2型受容体の脳内分布を観察すべく実験を開始した。まず、免疫染色で使用するアンギオテンシン2型受容体に対する一次抗体を作成した。具体的には、2型受容体C末端の11個のアミノ酸配列のペプチドを合成して、これを抗原として家兔に3回接種した。1回の接種から8週間後に抗血清を得て、アフィニティークロマトグラフィーにて精製した。そこで次に私たちは、この抗体を用いた光顕免疫染色法を行い、平常時あるいは発熱時のアンギオテンシン2型受容体の脳内発現を検討した。しかし、LPS(1mg/kg)の腹腔内投与を行ったラットでも、生理食塩水を投与したコントロールラットでも視床下部内に2型受容体のシグナルが検出できなかった。さらに、脳室内にLPSを直接投与して視床下部内の2型受容体の発現を検討したが、それでもシグナルは検出できなかった。すなわち、発熱時に視床下部内でのアンギオテンシン2型受容体の発現が冗進するとする仮説は証明できなかった。今後は、さらに感度の高い方法を採用して検討を続けていく所存である。最近私たちは、prostaglandin E_2の視床下部内投与により起こる発熱反応に視床下部内のアンギオテンシンIIの2型受容体が促進因子として働いている事実を明らかにした。しかし、アンギオテンシンIIやアンギオテンシン2型受容体が視床下部内の"どこ"で"どの様"に発熱促進に働くのかについての詳細な検討はいまだなされていない。本年は光顕免疫染色法により、平常時あるいは発熱時のアンギオテンシン2型受容体の脳内(特に視床下部内)分布を観察すべく実験を開始した。具体的には、アンギオテンシン2型受容体C末端の11個のアミノ酸配列のペプチドを合成して、これを抗原として家兎に3回接種した。現在は、アンギオテンシン2型受容体が存在することが知られている副腎髄質を用いて、今回得られた一次抗体による免疫染負の条件(一次抗体の作用時間や一次抗体の希釈倍率等)を決定しているところである。至適条件が決定した後でラットの脳を標本として、LPSによる脳(特に視床下部)のアンギオテンシン2型受容体の発現を検討する予定である。アンギオテンシン2型受容体は、正常ラットの視束前野・前部視床下部にその存在が報告されていない。アンギオテンシン2型受容体が、発熱ラットの視束前野・前部視床下部に発現する可能性を追求する予定である。最近私たちは、視床下部内のアンギオテンシンIIの2型受容体が、発熱の促進因子として働いている事実を明らかにした。

私たちは、発熱時に2型受容体の発現が脳内(特に視床下部内)で増加する可能性を検討するために、光顕免疫染色法により平常時あるいは発熱時のアンギオテンシン2型受容体の脳内発現を観察した。まず、作成したアンギオテンシン2型受容体に対する一次抗体を用いて腎臓皮質の2型受容体の分布を観察し、これをpositive controlとした。また、negative controlとして、一次抗体の代わりにリン酸緩衝液を切片に作用させた。その結果、2型受容体に対する抗体で腎臓の尿細管が染まった。一方、negative controlではシグナルが観察されなかった。また、今回得られた一次抗体の抗体価が充分であることがELISAによるassayで確かめられた。以上の結果から、この抗体は2型受容体に対する抗体として充分使用できるものと考えられる。そこで次に、この一次抗体を用いて脳の免疫染色を行った。しかし、LPS(1mg/kg)の静脈内投与を行ったラットでも、生理食塩水を投与したコントロールラットでも視床下部内に2型受容体のシグナルが検出できなかった。すなわち、発熱時に視床下部内での2型受容体の発現が亢進するとする仮説は証明できなかった。今後、in situ hybridization等の複数の手法により検討する必要があると考える。
活動的火山のリアルタイム予測を目指す次世代ハザードマップの研究

火山防災上,防災担当者や住民にとって真に役立つ活動的火山の次世代型ハザードマップの構築を目指し,7項目の目標に対してそれぞれ以下の成果を得た.主に富士山,比較で浅間山,箱根山を対象とした.1.漏れのない噴火履歴の解明:重点的な現地調査により,データの充実化を進めた.2.噴火発生確率のより正確な見積りとデータベース:噴火発生娘串の重要判断材料である富士山の階段ダイアグラムを新しいデータに基づいて改定した.また,データベースを充実させた.3.噴火のさまざまな癖:火口の位置やタイプ,火砕流の発生など,新資料を得た.4.発生確率は低いが影響の大きなイベント:富士山の代表事例として御殿場岩屑なだれ,滝沢火砕流を詳細に解明した.5.多様な噴火シナリオから災害リスクの検討へ:爆発的噴火のタイプ,溶岩流出のタイプの典型として宝永噴火,貞観噴火の詳細な検討を行い,前者について災害リスタの検討を進めた.6.大気や地表の熱情報から:富士山監視カメラシステムを継続的に運用し,雲や降雪状況の変化をホームページに公開した.地表面温度分布の分析成果を公表した.以上のa-fについてその成果を単行本「富士山のなぞを探る」として公表した.7.役に立つハザードマップヘ:噴火が近づき,あるいは始まった時に機器観測,監視カメラ,目視情報をはじめ,大気情報や地表の熱などを含め,多様な情報がリアルタイムに捉えられ,またハザードマップ上に迅速に示されるGISを利用したシステムを,防災担当者および研究者間で運用するDGI-RTSシステムとして構築し,一部を「富士山観測プロジェクト」としてウエブページに公開した[http://www.geo.chs.nihon-u.ac.jp/quart/fuji-p/].これは公開済みの「富士山監視ネットワーク」と,さまざまな災害情報に関する「自然災害と環境間題」のページにリンクしている,火山防災上,防災担当者や住民にとって真に役立つ活動的火山の次世代型ハザードマップの構築を目指し,7項目の目標に対してそれぞれ以下の成果を得た.主に富士山,比較で浅間山,箱根山を対象とした.1.漏れのない噴火履歴の解明:重点的な現地調査により,データの充実化を進めた.2.噴火発生確率のより正確な見積りとデータベース:噴火発生娘串の重要判断材料である富士山の階段ダイアグラムを新しいデータに基づいて改定した.また,データベースを充実させた.3.噴火のさまざまな癖:火口の位置やタイプ,火砕流の発生など,新資料を得た.4.発生確率は低いが影響の大きなイベント:富士山の代表事例として御殿場岩屑なだれ,滝沢火砕流を詳細に解明した.5.多様な噴火シナリオから災害リスクの検討へ:爆発的噴火のタイプ,溶岩流出のタイプの典型として宝永噴火,貞観噴火の詳細な検討を行い,前者について災害リスタの検討を進めた.6.大気や地表の熱情報から:富士山監視カメラシステムを継続的に運用し,雲や降雪状況の変化をホームページに公開した.地表面温度分布の分析成果を公表した.以上のa-fについてその成果を単行本「富士山のなぞを探る」として公表した.7.役に立つハザードマップヘ:噴火が近づき,あるいは始まった時に機器観測,監視カメラ,目視情報をはじめ,大気情報や地表の熱などを含め,多様な情報がリアルタイムに捉えられ,またハザードマップ上に迅速に示されるGISを利用したシステムを,防災担当者および研究者間で運用するDGI-RTSシステムとして構築し,一部を「富士山観測プロジェクト」としてウエブページに公開した[http://www.geo.chs.nihon-u.ac.jp/quart/fuji-p/].これは公開済みの「富士山監視ネットワーク」と,さまざまな災害情報に関する「自然災害と環境間題」のページにリンクしている,火山防災上,防災担当者や住民にとって真に役立つ次世代型ハザードマップの構築を目指して、以下のa-gの7つの目標に対して研究を進めた。a.漏れのない噴火履歴の解明:正確な噴火履歴を復元するため、富士山を中心に噴火履歴解明のための現地調査を行った。特に火砕流や1707噴火の実態解明を進めた。b.噴火発生確率のより正確な見積りとデータベース:富士山の溶岩や火砕物について、その特性を物理・化学分析を行いデータベース化を進めた。特に発泡構造の解明のため購入したデジタル顕微鏡を活用した。噴火発生確率をより確かに求めるため年代測定も進めた。c.噴火の様々な癖を捉える:火口の位置、噴火のタイプや推移の仕方など,噴火毎の様々な癖を把握するための富士山の主要噴火について野外調査を行った。火砕流の発生もその一つである。d.発生確率は低いが影響の大きなイベントの評価:山体崩壊等は,発生確率は低いが,特に破壊的な影響を与える。御殿場岩屑なだれなどのデータを増強した。e.多様な噴火シナリオから災害リスクの検討へ:従来から取得してきた豊富なデータに基づいて,将来の噴火に対する多様な噴火シナリオを検討した。これは災害リスクを検討する材料の一つとなる。f.大気や地表の熱情報:噴火時には気象条件によって降灰域が決定されるため、主として風の情報を監視カメラを活用して検討した。地表の熱分布についても定期的に測定した。g.役に立つハザードマップへ:噴火が始まった時に,観測機器による情報や目視情報を始め、監視カメラによる噴煙等の情報,地表の熱情報,気候・気象情報などがリアルタイムで刻々と捉えられるために,共通の位置情報の上に全ての他の情報を瞬時に重ね合わすことのできる地理情報システムを活用した仕組みを準備し、富士山シンポジウムを開催して公表した。さらにインターネット等を通して一般に公開できるよう,技術的検討を進める。