hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際化を考慮した社会的ネットワーキング指向の次世代eラーニング基盤の開発

具体的には情報倫理の教材を国際化の観点から開発した。上記の観点に基づいて,韓国済州大学との共同プロジェクトで,eラーニングコンテンツを複数言語で開発した。更に,我々のグループでは社会的ネットワーキング指向として,ICTを活用した農作業の効率的な習得法を開発した。「ウェアラブルカメラとドローンを使った,次世代の農業人材育成のためのブレンディッド・ラーニングの実践」と題して国際的なコンテストに出場する機会に恵まれ,その成果を海外で発表した。水平投射型電子黒板(企業と共同開発)に投影して,熟練者と協調学習を行った。イチゴ栽培の実践例では,通常3年はかかるとされる栽培技術を1年で習得できたという報告をした。水平投射型電子黒板は協調学習において活用できることを国際的にも認められた。最後に,3次元の可視化にコンテンツ開発を行った。まずは韓国と提携を優先させる。国際的な視点で,eラーニングに関する論文をまとめ,発表していく。また産学連携で開発した水平投射型電子黒板をもちいた協調学習の実践研究も行っていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
骨髄脂肪化原因候補遺伝子Atoh8の骨芽細胞・脂肪細胞分化選別における機能解析

加齢と共に骨髄内の骨芽細胞が減少して骨粗鬆症になるが、その原因候補遺伝子として骨形成蛋白(BMP)シグナル標的遺伝子Atoh8の機能を解析した。Atoh8はin vitroでは骨芽細胞分化を抑制したが、ノックアウト(KO)マウスを用いたin vivo解析では骨形成には異常がなく、しかし破骨細胞増加による骨吸収亢進による骨量減少を呈した。Atoh8が骨髄における骨芽細胞のRankl/Opg発現比率を下げる事で破骨細胞分化を抑制し、骨量減少を防いでいることが明らかとなった。加齢と共に骨髄内の骨芽細胞/脂肪細胞の比が減少して、いわゆる脂肪髄を伴う骨粗鬆症になる事は良く知られている。骨形成蛋白(BMP)シグナルは、間葉系幹細胞(MSC)からの骨芽細胞と脂肪細胞、両者の分化を促進するが、その分化の選別を規定する機構の候補分子としてAtoh8に着目し、1)間葉系各種細胞のBMP刺激によるAtoh8の発現動態プロファイル、2)骨芽細胞・脂肪細胞分化におけるAtoh8のgain/loss-of-functionの影響、3) Atoh8の分化選別機能における分子メカニズム、について検討を開始した。Atoh8は前駆骨芽細胞(ST-2)、成熟骨芽細胞(MC3T3-E1)の両者において、BMP刺激によって再現よく発現誘導された。この誘導は、新生蛋白合成阻害剤シクロヘキシミドにて変化しなかったのでBMP-Smad経路の直接標的と考えられた。そこで、Smad1抗体を用いたたクロマチン免疫沈降(ChIP)実験を行ったところ、Atoh8遺伝子のプロモーターとイントロン部への結合をそれぞれ検出できた。siRNAによるノックダウン実験を行ったところ、骨芽細胞分化は初期から亢進し、驚くべき事に骨芽細胞分化マスター転写因子Runx2の発現から上昇が観られた。Atoh8蛋白の検出をウエスタンブロットで試みた。市販の抗体3種を試したが、いずれをもってしてもAtoh8蛋白の検出は出来なかったので、過剰発現系の構築を優先した。現時点で発現プラスミドの構築に成功し、これのトランスフェクションによるAtoh8蛋白検出を試みたが、プロテアソーム阻害剤MG132を用いるとはっきりとしたバンドを検出する事ができたので、Atoh8蛋白は分解速度、すなわちturn-overが早い事が示唆された。予定通り、骨芽細胞系・脂肪細胞系におけるAtoh8のBMP刺激による発現誘導解析、ノックダウン実験、過剰発現系の構築、などを進行できている。1)Atoh8のin vivoにおける発現プロファイリング:Atoh8はturn-overが30分と早い蛋白なのでwestern blotで内因性のAtoh8蛋白を培養細胞から検出することはできなかった。従ってin vivoマウス骨における発現を免疫組織化学染色で検討する際に用いる抗体の検討もできなかった。実際、マウス胎仔における蛋白発現を免疫組織化学染色で検討したが、シグナルを得る事はできなかった。そこでmRNAレベルで発現を検出する事とし、in situ hybridizationを試みた。その結果、Atoh8 mRNAは、上腕骨のperichondrium、頭蓋底や椎骨の軟骨原基に発現がある一方で、骨格筋により強い発現も認めた。Adult miceにおける検討は、組織の脱灰を要するためにまだ成功していない。2) Atoh8 KOマウスの骨表現型の検討:本来の目的である高齢マウスの脂肪髄化に与えるAtoh8の影響を観るために、60週齢、24週齢それぞれの大腿骨について、μCT解析を行った。しかし、これら中高齢マウスでは確かに骨髄が脂肪化していたが、そのために骨量減少が著しく、かつその程度に個体間のばらつきが大きかったので、有意な差を検出する事ができなかった。そこで、young adultの8週齢についてμCT解析を行ったところ、KOマウスで有意に骨量が減る結果となった。これはin vitroのノックダウンによる骨芽細胞分化促進とは逆方向の表現型であった。そこで、骨吸収への影響が考えられたので8週齢マウスについて骨形態計測を開始した。一方、KOマウスの胎仔や新生仔の骨を骨格標本を作製して観察すると、ほぼ正常であったが、一部頭蓋冠や鎖骨遠位など、膜性骨化部位に骨形成の遅延が観られた。これもin vitroノックダウン実験と逆なので、細胞増殖への影響をWST assayで観察すると、KO骨芽細胞は成長が遅延する事がわかった。培養細胞実験、KOマウスを用いたin vivo実験、共に表現型を順調に観察できている。Atoh8 KOマウスの解析を進めた。8週齢マウス大腿骨のμCT解析にてKOマウスの骨量減少を認めていたが、椎骨(第4腰椎)の骨形態計測も行ったところ、やはり骨量の減少を認めた。骨形成と骨吸収パラメーターから、骨形成に変化はないものの、破骨細胞が増えており、骨吸収が亢進して骨量が減少したと結論された。そこで、骨芽細胞による破骨細胞分化制御と、破骨細胞自身のAtoh8による分化制御の可能性を、初代骨芽細胞ー初代骨髄細胞および初代脾臓細胞の共培養実験で検討したところ、Atoh8の破骨細胞autonomousな影響はほぼなく、骨芽細胞を介した破骨細胞分化促進が予想された。そこで、KOマウス由来骨芽細胞、およびマウスST-2骨髄間質細胞におけるAtoh8 siRNAノックダウンにおけるRanklとosteoprotegerin (Opg)の発現を定量的RT-PCRで検討すると、KO細胞でRankl/Opg ratioが増加していた。

Atoh8はturnoverの早い蛋白で内在性蛋白の存在をウエスタンブロットでも免疫組織化学染色でも検出できていなかったので、in situ hybridizationによるmRNA発現の検出を進めた。胎生期および新生仔の骨ではAtoh8 mRNAは検出されなかったが、8週齢マウス脛骨では、一次海綿骨の骨芽細胞と、成長板の肥大軟骨細胞に明らかな発現を検出することができた。RanklとOpg遺伝子のプロモーター解析に着手しているが、Atoh8発現プラスミドはRanklプロモーター・レポーターの活性には影響しないが、Opgプロモーターの活性は増加させた。Atoh8はbasic helix-loop-helix(bHLH)蛋白であり、OpgプロモーターにはbHLHの結合エレメントであるE-box配列が複数同定されている。加齢と共に骨髄内の骨芽細胞が減少して骨粗鬆症になるが、その原因候補遺伝子として骨形成蛋白(BMP)シグナル標的遺伝子Atoh8の機能を解析した。Atoh8はin vitroでは骨芽細胞分化を抑制したが、ノックアウト(KO)マウスを用いたin vivo解析では骨形成には異常がなく、しかし破骨細胞増加による骨吸収亢進による骨量減少を呈した。Atoh8が骨髄における骨芽細胞のRankl/Opg発現比率を下げる事で破骨細胞分化を抑制し、骨量減少を防いでいることが明らかとなった。Atoh8のin vivoにおける発現部位、特にマウス骨格における発現を検討する。現時点で内因性Atoh8蛋白を検出できる抗体を入手できていないので免疫組織化学染色の可能性は否定的であり、mRNAでの検出をin situ hybridizationで行う。また、in vivoにおける機能を調べる為にノックアウト(KO)マウスの解析を予定する。Atoh8 KOマウスは京都大学と東京大学との共同研究で行う。具体的には、embryo、新生仔、若年成獣、老年成獣について、骨形態計測、μCT解析を外注で行い、骨を丁寧に解析する。KOマウスの骨形態計測のデータを得たならば、その結果に順じたメカニズム仮説を立て、これをin vitro培養実験や、生化学的アプローチで解明していく。骨代謝学、整形外科学概ね計画通りに予算を執行できている。残額は19282円であって、重要度の高い抗体やキット試薬を購入するには足りない額であり、喫緊に必要でないものを購入するよりは、次年度に有効に活用する予定である。抗体またはキット試薬類購入に充てたい。
天敵クラゲによる有害クラゲの制御法の開発に関する萌芽的研究

本研究は、ミズクラゲやエチゼンクラゲなどの有害クラゲを捕食する天敵クラゲを探索し、その捕食能力を利用した有害クラゲ種の発生制御の開発を目的としている。今年度は下記の研究成果を得た。(1)天敵クラゲ種の探索と捕食能力の測定水温25°Cにおいて、有櫛動物のウリクラゲ(湿重量:約20g)は体重約10gのカブトクラゲを1日に最大2個体捕食した。水温20°Cにおいて、刺胞動物のユウレイクラゲ(湿重量:約300g)は体重130gのミズクラゲを8時間で完全に捕食した。アカクラゲ(湿重量:約150g)は体重5gのエチゼンクラゲを2-3時間で完全に捕食した。オキクラゲは自らより大型のミズクラゲを捕食可能であった。また、アマクサクラゲもミズクラゲやエチゼンクラゲを捕食可能であった。以上のように、旗ロクラゲ目の中で比較的強い刺胞毒を有する種類は、他のクラゲ種を捕食し、天敵として機能することが明らかとなった。(2)安定同位体比に基づくクラゲ類の餌-捕食者関係瀬戸内海に出現するカブトクラゲ、ミズクラゲ、アカクラゲの安定同位体比から、それらの食性を推定した。安定同位体比はいずれもカイアシ類などの動物プランクトン食性を示し、本方法では天敵クラゲとなるクラゲ種を特定することはできなかった。(3)汽水湖におけるミズクラゲの餌生物と共食い可能性の調査富栄養汽水湖である中海本庄工区には膨大なミズクラゲ個体群が出現する。それらの消化管内容物を調査することにより、餌生物の特定と共食いの有無の調査を行った。ミズクラゲは湖内に出現するカイアシ類などの動物プランクトンをほぼ無選択に捕食しており、ミズクラゲを餌として捕食することはなかった。サイズの異なるミズクラゲ同士を水槽内に収容しても、共食いを行うことはなかった。ミズクラゲやエチゼンクラゲなどの有害クラゲによる大量出現が常態化している。本研究は、これらのクラゲ種に対する天敵クラゲを探索し、その捕食能力を利用した有害クラゲ種の発生制御の開発を目指している。(1)天敵クラゲ種の探索種類の異なるクラゲ同士で餌-捕食者関係を実験的に明らかにした。有櫛動物のカブトクラゲは同じく有櫛動物のウリクラゲに捕食された。その際、同等の体サイズ同士でも捕食された。刺胞動物のミズクラゲ、エチゼンクラゲは同じく刺胞動物のアカクラゲ、ユウレイクラゲに捕食されたが、その際、餌となるクラゲの体サイズは常に小さかった。(2)カブトクラゲ-ウリクラゲの季節的変動福山港での定期採集調査において、カブトクラゲの出現量は初夏から盛夏にかけて増加したが、盛夏にウリクラゲが出現し始めるとその量は急減した。この事実は、野外におけるカブトクラゲ個体群の増減には、捕食者であるウリクラゲの出現が大きく影響していることを示している。(3)底棲期の共食い現象ミズクラゲのポリプは近隣のポリプ同士で共食いすることが観察された。また、エチゼンクラゲでは早期に着底し変態を終了したポリプが、遅れて着底しようとするプラヌラを捉えて捕食することが明らかとなった。クラゲ類の底棲期における同種、他種間の捕食現象はこれまで未解明であるが、本現象を有害クラゲの発生制御に利用できる可能性がある。

ミズクラゲは湖内に出現するカイアシ類などの動物プランクトンをほぼ無選択に捕食しており、ミズクラゲを餌として捕食することはなかった。サイズの異なるミズクラゲ同士を水槽内に収容しても、共食いを行うことはなかった。
集団的細胞運動の安定性と乱れのマイクロ流路を用いた定量解析と操作

われわれはこれまでの研究で、細胞性粘菌において接触した細胞を追従する仕組みが備わっていることを明らかにした。当該年度は、予定柄細胞と予定胞子細胞に分化した後に起こる細胞選別現象を、追従運動と走化性運動の組み合わせから理解することを目的とした。精製した接着分子により接触シグナルを再構成し、cAMPの濃度勾配をガラスニードルにより人為的に与えると、予定胞子細胞は接触シグナルを優先しやすいのに対し、予定柄細胞は走化性シグナルを優先しやすい傾向にあることを見出していた。そこで自発的な仮足形成に注目すると、予定胞子細胞は単一仮足の形成を繰り返すのに対し予定柄細胞は複数の仮足を同時にいくつも形成しやすいことが分かった。このような動態は集合塊中でも観察された。仮足の形成しやすさは後端形成の弱さと関係するという仮説を立て、実際に後端形成に関わるミオシンIIのアクチン皮層への集積を調べたところ、予定柄細胞ではミオシンIIの集積レベルが低いことがわかった。仮足を形成しやすい予定柄細胞は、偶発的に生じたcAMP勾配に向かう仮足が成長するためcAMPに応答しやすいという仮説を提案した。以上の結果は投稿論文としてまとめ、米国科学アカデミー紀要に掲載された。さらなる発展として、微小流路を用いた細胞選別の観察と定量解析を試みた。すると、単層の集合塊では分化は起きるが細胞選別が起きず、むしろ2-3細胞積み重なる状態だと細胞選別が起きることがわかった。また、2-3細胞が積み重なる状況下でも、集合塊が小さすぎると細胞選別が起きないことがわかり、細胞選別における空間構造依存性という非自明な性質があぶり出された。自己組織的多細胞体形成の定量解析は今後ますます展開されていくと予想され、本研究はその端緒を開くものであると期待している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。以上全てプレスリリース
遺伝子組換え技術による性腺刺激ホルモン(FSHとLH)の産生と応用

純粋な卵胞刺激ホルモン(FSH)の産生を企図して、遺伝子工学技術の応用による組換えFSHの産生を試み、その生物活性を天然のFSH標準品と比較検討した。本実験に先立ち、従来のラジオイムノアッセイ法に劣らない、時間分解蛍光測定法(TR-FIA)によるFSHの微量測定法を確立した。次に、ブタFSHα鎖、β鎖のcDNAを組込んだカイコウィルス発現ベクターを構築し、α鎖およびβ鎖を単独に発現させた結果、それぞれ15kdおよび18kdの分子量のタンパクが産生された。これらのタンパクはそれぞれFSHに特異的な抗血清と反応し、また糖鎖の付加が確認できた。活性型(2量体)のFSHを得るためには変性と巻き戻しを試みたが、その効果は非常に低いものであった。そこで、α鎖とFSHβ鎖ベクターの重感染の系および1つのベクター内に2つのプロモーターを持つものを選び、それぞれのプロモーターの後ろにα鎖とFSHβ鎖のcDNAを別々に連結した系について検討した。いずれの系でもほぼ同等の2量体の発現が確認された。この時点での発現量は、0.10.5μg/ml程度であった。発現量を上げるために、細胞をSf21から分泌型の発現に適したTn5に変えた結果、発現量は14μg/mlとなった。同時にその後の精製に便利なように無血清培地に変えた。このシステムを用いて組換えバキュロウィルスの大量培養を行った。この時の発現量は、約2μg/mlであり、11培養上清より750μgの精製FSHを得ることができた。なお、FSHの精製は、イオン交換樹脂および糖鎖と結合する特性をもつコンカナバリンA樹脂を用いて、比較的簡単に高純度のFSHを得ることができた。精製したFSHについて、ブタ体外受精系における卵子の第一次減数分裂開始の活性をもつこと、ラットの卵巣重量、子宮重量、成熟卵胞数を下垂体由来のFSHと同じレベルで増加させること、さらに、マウス間質細胞を用いてLH混入が全くないことを明らかにした。さらに、このFSHは妊馬血清性性腺刺激ホルモン(PMSG)前処理・下垂体摘出ラットにおいて排卵誘起作用を有し、排卵に関与する組織型プラスミノーゲンアクチベータ-のmRNAの発現も有意に増加することを明らかにした。また、LHについての発現は、バキュロウィルスとSf21による発現の検討を行ったが、イムノブロッティングによってLHβ鎖に特異的なバンドを検出するに至らなかった。純粋な卵胞刺激ホルモン(FSH)の産生を企図して、遺伝子工学の応用による組換えFSHの産生を試み、その生物活性を天然のFSH標準品と比較検討した。次に、ブタα、FSHβのcDNAを組み込んだバキュロウイルス発現ベクターを構築し、α鎖およびFSHβ鎖を単独に発現させた結果、それぞれ15kdおよび18kdの分子量のタンパクが産生された。活性型(2量体)のFSHを得るために変性と巻き戻しを試みたが、その効率は非常に低いものであった。このシステムを用いて組換えバキュロウイルスの大量培養を行った。さらに発現量を上げるためにFSHのシグナル配列を入れ替えることを試行しており、現在本実験を継続して検討中である。

これらのタンパクはそれぞれFSHに特異的な抗血清と反応し、また糖鎖の付加が確認できた。活性型(2量体)のFSHを得るためには変性と巻き戻しを試みたが、その効果は非常に低いものであった。そこで、α鎖とFSHβ鎖ベクターの重感染の系および1つのベクター内に2つのプロモーターを持つものを選び、それぞれのプロモーターの後ろにα鎖とFSHβ鎖のcDNAを別々に連結した系について検討した。いずれの系でもほぼ同等の2量体の発現が確認された。この時点での発現量は、0.10.5μg/ml程度であった。発現量を上げるために、細胞をSf21から分泌型の発現に適したTn5に変えた結果、発現量は14μg/mlとなった。同時にその後の精製に便利なように無血清培地に変えた。このシステムを用いて組換えバキュロウィルスの大量培養を行った。この時の発現量は、約2μg/mlであり、11培養上清より750μgの精製FSHを得ることができた。なお、FSHの精製は、イオン交換樹脂および糖鎖と結合する特性をもつコンカナバリンA樹脂を用いて、比較的簡単に高純度のFSHを得ることができた。精製したFSHについて、ブタ体外受精系における卵子の第一次減数分裂開始の活性をもつこと、ラットの卵巣重量、子宮重量、成熟卵胞数を下垂体由来のFSHと同じレベルで増加させること、さらに、マウス間質細胞を用いてLH混入が全くないことを明らかにした。さらに、このFSHは妊馬血清性性腺刺激ホルモン(PMSG)前処理・下垂体摘出ラットにおいて排卵誘起作用を有し、排卵に関与する組織型プラスミノーゲンアクチベータ-のmRNAの発現も有意に増加することを明らかにした。また、LHについての発現は、バキュロウィルスとSf21による発現の検討を行ったが、イムノブロッティングによってLHβ鎖に特異的なバンドを検出するに至らなかった。家畜の卵胞刺激ホルモン(FSH)はブタ下垂体からの抽出精製標品が市販され、畜産領域で実用に供されている。しかし、ウシ胚移植におけるドナーの過剰排卵成績では、標品に夾雑する黄体形成ホルモン(LH)量のロット間の差が大きく、安定した排卵結果が得られないことが障害となっている。一方、従来より、FSHそれ自身に排卵誘起作用が推測されており、この作用が強すぎると、卵胞の成熟を損ない、卵胞の早期閉鎖を導くことが示唆されている。本研究では、遺伝子工学技術で作成した組換え体ブタFSH(rpFSH)を用いて、FSHの排卵誘起作用について検討を行った。さらに、rpFSHの大量発現系を検索する目的で、酵母による発現およびカイコによる体内発現系などを検討するとともに、LHについてバキュロウィルスとSf21による発現の検討を行った。1)妊馬血清性性腺刺激ホルモン(PMSG)前処置・下垂体摘出ラットを用いたin vivo実験:下垂体摘出ラットを用いてPMSGを前処置したのち、rpFSHを投与し、排卵の有無を観察するとともに、卵巣中の排卵の指標となる組織型プラスミノーゲンアクチベータ-の酵素活性を測定した。その結果、rpFSH投与群では、排卵が誘起され、卵巣中tPAの酵素活性は有意に上昇し、tPAmRNAの発現も有意に増加した。2)ラット培養卵胞上皮細胞を用いたin vitro実験:ラット培養卵胞上皮細胞を用いて、rpFSH添加後のtPA酵素活性を測定した。その結果、卵胞上皮細胞からのtPAの分泌はrpFSHの添加により有意に上昇した。以上の結果により、rpFSHは卵胞上皮細胞でtPAのmRNAを発現させることにより、排卵に作用していることが示唆された。
局所地形と風および延焼速度を考慮した林野火災延焼区域予測法に関する研究

本研究は1993年4月の群馬県万場町および1994年8月の広島県竹原市の林野火災を例にとり、局所地形、風向、風速、延焼速度、延焼距離、植生等を考慮して、林野火災延焼予測法を構築するものである。本予測法は先ず、風に影響をおよぼす地形要素をもとに作成した風力地形分類図に火災時の風向を与え、火災危険度地域区分図を作成する。次に風速、植生をもとに延焼速度、延焼距離を算出して火災被害区域想定図を作成する。本研究は風向、風速の変化に伴い任意に被害区域が想定できるところに最大の特徴がある。得られた研究成杲の概要は下記の通りである。1、風に影響をおよぼすと考えられる斜面形態、傾斜、斜面の方位、起伏量、標高、高地の方位の6個の地形因子を統計的に解析し、風に大きく影響する成分は「地形の険しさを表す成分」と「地形の傾斜方向を表す成分」である事をもとに、これらの成分を組み合わせて作成した風力地形分類図に、火災時の風向、風速、林相の情報を設定する事により、火災の延焼範囲を予測し林野火災延焼区域想定図を作成する手法を構築した。2、本手法は風力地形分類図にある風向を与えて、その風向に対する火災の延焼区域を推定するため、任意の風向に対して延焼経路を推定できる特徴を持つ。3、現在、国土交通省国土地理院により、全国の数値地形情報が整備され、コンピュータの能力も十分なものがある。本研究を発展させる事により、将来は全国の地形惰報(平面位置と高さ)と林相図のデータ等をコンピュータに入力しておくにより、火災発生と同時に火災の延焼区域の予測が出来る可能性がある。本研究は局所地形,風向,風速,延焼速度,植生を考慮した林野火災延焼区域予測法を研究するものである.解析手順としては先ず,風に影響をおよぼす地形要素を基に作成した風力地形分類図から火災危険度地域区分図を作成する.次に,延焼方向,延焼速度,延焼時間,延焼距離を算出し,延焼拡大予想図を作成する.そして,両者を組み合わせて火災被害区域想定図を作成する.具体的には科学研究費の期間内に,本手法の理論を群馬県万場町および広島県竹原市で発生した林野火災で検証し,林野火災延焼区域予測法を提示する.1,データベースの作成万場および竹原の林野火災被害状況,気象状況,地形情報,植生情報についてのデーターベースを作成した.データの一部は地理情報システム解析装置であるARC/INFOに入力し,後の解析に利用しやすいように構築した.特に,竹原については十分な現地調査を実施し,多くの貴重な資料を収集した.2,解析結果万場,竹原両地区について本手法を適応させた.その結果一応の有効性を確認したが,解析に個人差が入る余地があることや,植生の効果が思ったよりも低いこと等,いくつかの問題点が列記された.3,今後の計画解析の自動化に向けての改善と,更なる精度の向上をはかる.本研究は局所地形、風向、風速、延焼速度、延焼距離、植生等を考慮して、林野火災の延焼区域を予測する手法を提示するものである。解析にあたってはまず解析理論を構築し、それを1993年4月の群馬県万場町および1994年8月の広島県竹原市の山林火災に適応させ、理論の検証を行う。本年度は万場の成果をふまえて、竹原の成果をまとめて日本火災学会論文集に投稿した。しかし、(1)実用化にどうもって行くのか(2)飛び火や消防活動をどのように解析に組み込むのか(3)風速の代表値をどのようにとるのか(4)精度の向上をはかる必要があるといったいくつかの意見が出された。

そこで、これらを考慮しながら再度研究の見直しを主に行った。1、解析する地形情報のデータはこれまでは250メートルメッシュのもので行っていたのを50メートルメッシュに変更し、詳細な地形での解析を行った。2、地形因子の抽出法について工夫、改善を加えた。特に高地の方位(高い山がどの方向にどれだけ存在するかを表す地形因子)の抽出方法に改善を加えた。3、風向、風速を詳細に設定し、風向、風速の変化に対応した解析を試みた。4、林相の情報を詳しく解析に取り入れた。この結果、精度が向上し、良い結果を得る事が出来た。本研究は1993年4月の群馬県万場町および1994年8月の広島県竹原市の林野火災を例にとり、局所地形、風向、風速、延焼速度、延焼距離、植生等を考慮して、林野火災延焼予測法を構築するものである。本予測法は先ず、風に影響をおよぼす地形要素をもとに作成した風力地形分類図に火災時の風向を与え、火災危険度地域区分図を作成する。次に風速、植生をもとに延焼速度、延焼距離を算出し火災被害区域想定図を作成する。本研究は風向、風速の変化に伴い任意に被害区域が想定できるところに最大の特徴がある。昨年度、竹原の成果をまとめて日本火災学会論文集に投稿したところにいくつかの問題点が指摘された。そこで本年度はそれらの点の改善を中心に再度研究を見直し、林野火災延焼予測法としての完成を目指した。1.風向、風速を詳細に設定し、風向、風速の変化に対応した延焼予測法を構築した。2.地形因子の抽出法に工夫、改善を加えて、地形因子の抽出法を構築した。3.より詳細な数値地形データを用いた解析を行った。4.林相の情報を取り入れた延焼予測法を構築した。5.局所地形と風および延焼速度を考慮した林野火災延焼予測法を構築、提示した。
腸管における新しい抗原取り込み装置M細胞集族へのリンパ球動員の分子機構の解析

腸管は、免疫原の侵入により正の免疫反応を起こして生体に免疫を賦与する場合と、負の免疫反応すなわち免疫寛容を起こして生体に免疫応答を起こさせない場合があり、興味深い調節機構を内在する「リンパ組織」である。抗原取り込み装置であるM細胞集族は腸管粘膜固有層(LP)の上に存在し、このLPには新規の2種の樹状細胞(DC)サブセット(LP-DC)が存在することを明らかにしてきた。本研究では、LP-DCをサブセット毎に分離し、その機能を解析した。最初にDCの代表的な機能であるantigen uptakeとpresentationを検討した。LP-DCは他の組織由来のDCと同じようにmicrobeadsやOVAタンパク質を取り込み、Allo responseであるMLRやOVA特異的なpresentation能力においても他の組織由来のDCと同様であった。LP-DCサブセットは共にcell-associated antigenをT細胞に提示し、IL-10やIL-4を産生するCD25陽性T細胞に分化させた。この結果より、LP-DCはregulatoryな機能を持つことが示唆される。また、これらのDCはCCR7を発現し、そのリガンドであるCCL21に対してdirectional migrationを示した。DCの特異的マーカーであるCD11cと、CD8α,β7integrinの発現より、腸間膜リンパ節にはLP由来のDCと、パイエル板由来のDCと思われる2種類のDCが存在することを確認した。CCR7ノックアウトマウスの腸間膜リンパ節ではLP-DCが消失していた。これらのことより、LPから腸間膜リンパ節へのDCの移動はCCR7依存的であると考えられた。
社会経済的要因による健康格差に関する国際比較‐職域ストレスと生活習慣からの検討‐

健康行動や肥満について、日本では職階による格差が横断的に認められなく、また、縦断的にみても拡大傾向はなかった。しかし、英国およびフィンランドでは、職階による格差が横断的に認められ、さらに縦断的に拡大する傾向にあった。心理社会的ストレスや精神的身体的健康度については、日本、英国、フィンランドにおいて程度の差こそあれ職階による格差が横断的に認められた。縦断的には、英国とフィンランドにおいて健康格差は拡大したが、日本では明らかではなかった。社会経済的要因による健康格差やその背景には、国家間の異同があり、日本の格差やその背景を反映した健康施策が求められる。現在までの国際共同研究において、横断研究における日本・英国・フィンランドの社会経済的要因による健康格差に関する類似点と相違点として、3ヵ国とも心理社会的ストレスの格差があり健康格差が存在するという類似点を認めているがその大きさやパターンは異なること、英国やフィンランドは喫煙などの望ましくない生活習慣や肥満が社会経済的地位の低い人に多いのに対して日本においては社会経済的地位との関連がはっきりしないなどの相違点があった。そこで、縦断研究により、日本・英国・フィンランドの健康格差の変化を評価したところ、英国やフィンランドについては特に男性において健康格差が拡大する傾向にあったのに対して日本でははっきりした傾向がなく、健康格差の経年変化について異なる傾向があることがわかった。また、国内研究としては、仕事の裁量権の格差が仕事の満足度格差に寄与し、また満足度の低い人は精神身体症状が多いことから、裁量権格差が満足度格差を介して健康格差につながっている可能性が示唆された。我々の過去の研究から、精神的身体的健康度格差の両方に睡眠障害の格差が介在していることから、睡眠時間と睡眠障害により深く検討を行ったところ、短眠者と長眠者の両方で睡眠障害が多く、7ー8時間睡眠者で睡眠障害が少ないというU字型であり、それが睡眠時間と精神的身体的健康度のU字型の関係にも寄与していることが分かった。国際比較研究と国内研究から、社会経済的要因による健康格差とその背景の類似点および相違点がより多くの指標で明らかになってきている。日本・英国・フィンランドの3か国の公務員を対象に実施している疫学調査において、社会経済的要因による健康格差や健康リスクの格差について国家間の対辞典や相違点を横断的・縦断的に明らかにし健康政策立案に資することを研究目的としている。平成24年度は、ワーク・ライフ・バランスの睡眠への影響について3か国で評価したところ、仕事が原因で家庭生活に影響が出やすい人や家庭が原因で仕事に影響が出やすい人は、縦断的にみて睡眠障害が発生しやすいことが分かった。また、睡眠障害には3か国において社会経済的地位が低いほど睡眠障害が多いという睡眠格差が存在し、この睡眠格差は、各国程度の差はあるが、心理社会的ストレスやワーク・ライフ・バランスの格差によって説明できることが分かった。また、睡眠障害予防の観点から、睡眠の量と質との関係および背景要因を評価したところ、約8時間睡眠者において睡眠障害の有病率が最低で、短眠及び長眠双方で睡眠障害の有病率が高いというU字型であった。短眠者では、主観的睡眠感や日中の機能障害による睡眠障害が多く、短眠者は職階が低い、仕事の要求度が高い、ワーク・ライフ・バランスが悪い、喫煙者が多いことで説明された。長眠者では、睡眠潜時や睡眠効率が悪いことによる睡眠障害が多く、慢性疾患を持つ人が多いことで説明された(共同通信社記事)。また、日本の公務員において職階が高いほど仕事の満足度が高いという格差が存在した。心理社会的ストレス、ワーク・ライフ・バランス、性格傾向などが説明要因となるか検討したところ、主に裁量度と支援度の格差が説明要因であった。仕事の満足度が低い職場は、作業効率低下や病欠、離職につながることから、裁量権の委譲等の職場環境の見直しが、格差縮小および職場の健康増進につながると考えられた(世界経営財務会議行政管理部門最優秀賞)。過去の我々の研究から、日本の公務員は、英国やフィンランドの公務員と比較して、特に女性のワーク・ライフ・バランスが悪いことが明らかとなっている。そこで、日本の公務員におけるワーク・ライフ・バランスの決定要因を評価した。その結果、長時間労働は、男女のワーク・ライフ・バランスの強い決定要因であった。有配偶で子育て中の女性では、ワーク・ライフ・バランスが悪かった。長時間勤務への対応と、子育て支援が重要である(J Occup Health 2014)。また、過去の研究において、日本の公務員における睡眠格差が認められていることから、就床時間と睡眠障害、精神的身体的健康との関連性について詳細に検討し、長眠者および短眠者の両者に睡眠障害が多く精神的身体的不健康に寄与していたが、睡眠障害のパターンは異なっていた(Sleep Med 2014)。職務不満足は、健康度悪化や離職につながるため、職務不満足の格差を評価したところ、管理職と比較して、中間管理職、一般職と職階が低くなるほど職務不満足は増加するという格差を認めた。職階が低い人に職務不満足が多い理由は、職階が低い人は、裁量度が低く、支援度が低く、陰性感情が多いことが理由として考えられた。また、職務不満足は男性より女性に多いという男女格差を認めたが、種々の仕事と家庭の要因の男女格差で説明できた(Ind Health 2014)。過去の3か国比較研究では、3か国の男女とも、職階が低いほど身体的不健康の傾向にあるという格差を認めていたが、その格差は英国やフィンランドの男性では拡大しやすいことが分かった。

日本の男性では格差の拡大は認められなく、日本の格差は拡大しにくい特徴がある可能性がある(Health Place 2015)。現在までの国際共同研究の結果についてのレビューを行った(日循予防誌2014)。過去の我々の日本、英国、フィンランドの公務員を対象とした横断研究では、英国とフィンランドの公務員は健康リスク行動(喫煙、飲酒、運動、食事)や肥満について職階による格差を認めたが、日本の公務員では明確な職階による格差が認められなかった。そこで、今年度は喫煙の職階による格差について縦断研究を行った。その結果、英国とフィンランドにおいては追跡期間中に職階が低い人に喫煙が多いという格差が拡大する傾向にあったが、日本においては格差の拡大を認めなかった(Nicotine and Tobacco Research 2016)。また、今年度は、心理社会的ストレスによる健康影響の緩和要因になるとされる社会的ネットワークに関する研究として、親戚や友人関係と精神的健康度の関係についての国家間比較を行った。その結果、国や性により関連性の強さに違いがあるものの、親戚や友人との接触の程度が多いと精神的健康度が高いという関係性を認めた(Public Health 2016)。社会経済的要因による睡眠格差についての過去の我々の研究に基づくレビューを行った(日本社会精神医学会誌2015)。今年度は、研究計画に従って、社会経済的要因による喫煙格差や追跡期間中の変化について国際比較を行っていること、また社会的ネットワークという心理社会的ストレスの負の健康影響に対する緩和要因について国際比較を行っていること、睡眠格差に関する現在までのレビューを行っていることから、当初の予定通りであると判断した。日本、英国、フィンランドの公務員を対象とした社会経済的要因と心理社会的ストレス、生活習慣、健康との関係について、現時点での類似点と相違点を整理すると、1健康行動(喫煙、飲酒、運動、食事)や肥満について、日本では職階による格差が横断的に認められなく、また、縦断的にみても拡大傾向はなかった。しかし、英国およびフィンランドでは、職階による格差が横断的に認められ、さらに縦断的に拡大する傾向にあった。2心理社会的ストレスや精神的身体的健康度については、日本、英国、フィンランドにおいて程度の差こそあれ職階による格差が横断的に認められた。しかし、縦断的には、英国とフィンランドにおいて健康格差は拡大したが、日本では明らかではなかった。3社会的ネットワークに関しては、親戚や友人関係と精神的健康度の関係について、国や性により関連性の強さに違いがあるものの、親戚や友人との接触の程度が多いと精神的な健康度が高かった。研究成果は、InternationalAssociation for Cross-Cultural Psychology(IACCP)のシンポジウムで報告された(平成28年7月31日)。また、睡眠疫学に基づくメンタルヘルス対策の視点から、富山県医師会にて研究成果に基づく講演を行った(平成28年12月4日)。また、職場のストレスチェック制度を活用した健康経営の視点から、サウスケンジントン会(インペリアル・カレッジ・ロンドン日本同窓会)にて研究成果に基づく講演を行った(平成28年11月26日)。
インドネシア・スマトラ島の熱帯林伐採が下流湿地を含む流域水循環に及ぼす影響評価

インドネシア・スマトラ島では、森林伐採とプランテーションの拡大によって、河川の流況が変化し、洪水の激化や低平湿地の乾燥化が懸念されている。本研究では天然林と二次林の山腹斜面を対象に、土壌水分と地下水位を計測し、その特性を反映する斜面要素モデルを開発する。そのモデルを流域全体に適用する降雨流出氾濫モデルに実装することで、森林伐採の影響を加味した低平湿地の水管理施策を提言することを本研究の目的としている。平成30年度は、4月と9月に現地を訪問して以下の内容を実施した。1)フィールド調査:バタンハリ川の下流域を中心に過去の洪水災害の状況調査を行い、流域スケールのモデリングとの整合性を現地で検証した。2)現地観測:昨年度に設置した観測井のデータを収集するとともに、今年度は新たに熱帯林で多深度の土壌水分量計を設置した。また土壌サンプルを取得し土質実験を行った。さらに隣接するパーム林において新たに観測井を設置して地下水観測を開始した。地下水観測の結果から、斜面下部で土層中に恒常的な地下水が存在していること、その水位が降水によって短時間のうちに1.5 m程度変動していることが明らかになっており、降水の早い浸透が示唆された。その背景には高い透水性と吸着性を有する当該地域の土壌特性が寄与していることが分かった。3)モデリング:RRIモデルをバタンハリ川流域に適用するとともに、GSMaPによる衛星雨量情報とペンマンモンティース式による蒸発散量推定結果を用いて、長期連続の降雨流出、洪水氾濫解析を実施した。現地調査の結果、地下水の挙動が重要であることが判明したため、その影響を加味したモデルを構築した。これまで計5回(予備調査も含めれば計7回)の現地調査を行い、熱帯林・パーム林における斜面観測サイトを設定した。昨年度設置した地下水センサーに加えて土壌水分センサーも稼働しており、観測を継続している。厚い土層に覆われた熱帯地域特有の流出機構が徐々に明らかになりつつある。その知見を反映した流域スケールのモデル構築についても、衛星雨量を用いた解析で概ね良好な再現性が確認されており、順調に進展していると考えている。今年度は、パーム林にも新たに土壌水分量もしくは間隙水圧計を設置して、深い土層における鉛直浸透の機構と、それが斜面の地下水位変動に及ぼす影響を分析する。鉛直一次元の浸透についてはリチャーズ式の数値解をもとに、天然の状態に比較的近い熱帯林とパーム林の違いを分析する。これらの観測・解析結果に基づいて、熱帯林からパーム林への転換を適切に表現する分布型水文モデルを構築し、スマトラ島・バタンハリ川流域における土地利用変化が流域水循環に及ぼす影響を明らかにする。そのモデルを流域全体に適用する降雨流出氾濫モデルに実装することで、森林伐採の影響を加味した低平湿地の水管理施策を提言することを目的としている。初年度は、平成29年5月、7月、11月に現地を訪問して以下の内容を実施した。1)フィールド調査:海外共同研究者のLIPIを通じて、河道断面、土壌パラメータなど水文モデルの構築に必要となる基礎情報を収集した。また森林伐採の現状や土地利用制度など社会・経済に関する情報をインドネシア公共事業省や気象局の専門家から聞き取り調査を行った。2)現地観測:天然林に近い多様な林層のSekancing地点を対象に、山腹斜面における地下水位を計測するための観測井を掘削し、水位計を設置した。斜面の表層は粘土質の土壌で覆われており、その土層厚は斜面上部で2 m、斜面下部で56 m程度であった。また、それより深部には風化作用を受けた堆積岩が存在していた。地下水観測の結果、斜面下部で土層中に恒常的な地下水が存在していること、その水位が降水によって短時間のうちに1.5 m程度変動していることが分かった。3)モデリング:RRIモデルをバタンハリ川流域に適用するとともに、GSMaPによる衛星雨量情報と蒸発散量推定結果を用いて、長期連続の降雨流出、洪水氾濫解析を実施した。モデル設定は、概ねRRIモデルのデフォルト値を用いて、下流部の流量や水位変動を概ね再現できることが分かった。今後、上記のように観測で明らかになるモデル化構造をRRIモデルに反映させ、土地利用変化の影響を調べることが課題である。三度の現地調査を行い、熱帯林における斜面観測の新たなサイトを設定することができた。今回設置した地下水センサーも順調に稼働しており、観測を継続している。その結果、厚い土層に覆われた熱帯地域特有の斜面地下水の傾向も明らかになってきている。モデル構築についても、当初予定していたように、RRIモデルのデフォルトに近い設定で、長期連続のシミュレーションを実施し、ある程度の再現性が確認されたため、順調に進展していると考えている。

そのモデルを流域全体に適用する降雨流出氾濫モデルに実装することで、森林伐採の影響を加味した低平湿地の水管理施策を提言することを本研究の目的としている。平成30年度は、4月と9月に現地を訪問して以下の内容を実施した。1)フィールド調査:バタンハリ川の下流域を中心に過去の洪水災害の状況調査を行い、流域スケールのモデリングとの整合性を現地で検証した。2)現地観測:昨年度に設置した観測井のデータを収集するとともに、今年度は新たに熱帯林で多深度の土壌水分量計を設置した。また土壌サンプルを取得し土質実験を行った。さらに隣接するパーム林において新たに観測井を設置して地下水観測を開始した。地下水観測の結果から、斜面下部で土層中に恒常的な地下水が存在していること、その水位が降水によって短時間のうちに1.5 m程度変動していることが明らかになっており、降水の早い浸透が示唆された。その背景には高い透水性と吸着性を有する当該地域の土壌特性が寄与していることが分かった。3)モデリング:RRIモデルをバタンハリ川流域に適用するとともに、GSMaPによる衛星雨量情報とペンマンモンティース式による蒸発散量推定結果を用いて、長期連続の降雨流出、洪水氾濫解析を実施した。現地調査の結果、地下水の挙動が重要であることが判明したため、その影響を加味したモデルを構築した。これまで計5回(予備調査も含めれば計7回)の現地調査を行い、熱帯林・パーム林における斜面観測サイトを設定した。昨年度設置した地下水センサーに加えて土壌水分センサーも稼働しており、観測を継続している。厚い土層に覆われた熱帯地域特有の流出機構が徐々に明らかになりつつある。その知見を反映した流域スケールのモデル構築についても、衛星雨量を用いた解析で概ね良好な再現性が確認されており、順調に進展していると考えている。H30年度は、これらの内容をさらに発展させ、観測データの蓄積とモデルの予測精度向上を目指す。具体的には、バタンハリ川上流域のSekancingサイトにおいて、土壌水分量計を新たに設置して、土壌水分の鉛直プロファイルを連続計測する。初年度に開始した現地観測の結果、約5 mに及ぶ厚い土層中にも地下水が存在し、その地下水面が降雨に対して鋭敏に応答することが明らかになってきた。本年度は、その現象をより深く解明するために、地下水上部の土壌水分量の時間変化を計測する。また、これまでの観測は自然の状態に近い熱帯林を対象にしてきたが、本年度は、土地被覆がパーム椰子に転化された斜面を選定し、上記と同様の観測を開始するための準備を進める。流域全体のモデル化については、観測情報から推定された水文過程を反映させるように、特に山地斜面の地下水モデリングを進めて、長期流出の再現性を向上させる。今年度は、パーム林にも新たに土壌水分量もしくは間隙水圧計を設置して、深い土層における鉛直浸透の機構と、それが斜面の地下水位変動に及ぼす影響を分析する。鉛直一次元の浸透についてはリチャーズ式の数値解をもとに、天然の状態に比較的近い熱帯林とパーム林の違いを分析する。これらの観測・解析結果に基づいて、熱帯林からパーム林への転換を適切に表現する分布型水文モデルを構築し、スマトラ島・バタンハリ川流域における土地利用変化が流域水循環に及ぼす影響を明らかにする。
頚動脈小体の形成・分化の分子機構解析とパーキンソン病治療への応用

頚動脈小体は主細胞と支持細胞から成っており、哺乳動物では舌咽神経・頚動脈洞枝(知覚性)と交感神経の枝を豊富に受けている。頚動脈小体原基は野生型マウスで胎生13.5日令(E13.5)に第3鰓弓動脈壁に生じるが、Hoxa3-/-マウスでは第3鰓弓動脈がE 11.5で退化するため、原基は形成されない。Mash1-/-マウスで頚動脈小体原基は正常に形成され、また舌咽神経・頚動脈洞枝も豊富に分布しているが、交感神経節が欠損するため交感神経上頚神経節由来の主細胞前駆細胞が形成されず、頚動脈小体は支持細胞のみから成っている。FRS2a^<2F/2F>マウスでは、舌咽神経が第3鰓弓動脈壁に分布できず、頚動脈小体原基は形成されなかった。すなわち頚動脈小体原基形成には第3鰓弓動脈、交感神経上頚神経節および舌咽神経・頚動脈洞枝の三要素が必須であることを明示した。頚動脈小体は血中の酸素と炭酸ガズの分圧およびpH濃度を感受する化学受容器であり、呼吸調節を行う重要な器官である。頚動脈小体は主細胞および支持細胞から成っており、哺乳動物では舌咽神経の頚動脈洞枝(知覚性)と交感神経の枝を豊富に受けている。我々は各種の遺伝子改変マウスを用いて頚動脈小体の形成・分化を解析してきた。頚動脈小体原基は野生型マウスで胎生13.5日令(E13.5)に第3鰓弓動脈壁に生じるが、Hoxa3(%)マウスでは第3鯉弓動脈がE11.5で退化するため、原基は全く形成されない。Mash1(%)マウスで頚動脈小体原基は正常に形成され、また舌咽神経・頚動脈洞枝も豊富に分布しているが、交感神経節の形成が阻害されるために、上頚神経節由来の主細胞前駆細胞が欠損し、頚動脈小体は支持細胞のみから成っている。今回、FRS2α^<2F/2F>(%)マウスを解析し、第3鰓弓動脈は正常に形成されるが、舌咽神経・頚動脈洞枝が第3鰓弓動脈壁に分布できず、頚動脈小体原基は形成されないことを示した。また交感神経上頚神経節原基は生じるが、上方への移動が阻害され第3鰓弓動脈に分枝できず、胎生後期にアポトーシスが増加し退化することを明示した。すなわち頚動脈小体形成には第3鰓弓動脈、交感神経上頚神経節および舌咽神経・頚動脈洞枝の三要素が必須であることを明らかにした。Hes1(%)マウスでは、交感神経上頚神経節が著しく萎縮し、従って上頚神経節由来の主細胞前駆細胞が減少し、頚動脈小体も萎縮することが分かった。現在,マイクロアレイ法でE18.5野生型、FRS2α^<2F/2F>(%)およびHes1(%)マウスの交感神経上頚神経節の発現遺伝子を網羅的に解析し、上頚神経節の分化および発達に関与する遺伝子を探索している。また上頚神経節を培養し、主細胞前駆細胞への分化を促進できる遺伝子の探索を計画している。頚動脈小体は血中の酸素と炭酸ガスの分圧およびpH濃度を感受する化学受容器であり、呼吸調節に関与する重要な器官である。我々は各種の遺伝子改変マウスを用いて頚動脈小体の形成・分化の研究を続けてきた。頚動脈小体原基は野生型マウスで胎生13.5日令(E13.5)に第3鰓弓動脈壁に生じるが、Hoxa3(-/-)マウスでは第3鯉弓動脈がE11.5で退化するため、原基は全く形成されない。Mash1(-/-)マウスで頚動脈小体原基は正常に形成され、また舌咽神経・頚動脈洞枝も豊富に分布するが、交感神経節の形成が阻害されるために、上頚神経節由来の主細胞前駆細胞が欠損し、頚動脈小体は支持細胞のみから成っている。FRS2a^<2F/2F>(-/-)

マウスでは、第3鰓弓動脈は正常に形成されるが、舌咽神経・頚動脈洞枝が第3鰓弓動脈壁に分布できず、頚動脈小体原基は形成されない。すなわち頚動脈小体原基形成には第3鰓弓動脈、交感神経上頚神経節および舌咽神経・頚動脈洞枝の三要素が必須であることを明らかにした。またHes1(-/-)マウスを解析し、このマウスでは交感神経上頸神経節が著しく萎縮し、上頸神経節由来の主細胞前駆細胞が減少、頚動脈小体も萎縮することを明示した。さらに神経堤細胞を生涯に亘って特異的にラベルできるWnt1-Cre/R26Rマウスの頚動脈小体個体発生を調べ、主細胞および支持細胞とも、神経堤細胞より生じることを明らかにした。Hes1は細胞分化を抑制し幹細胞の維持に係わり、細胞分化のタイミングを制御する重要な遺伝子である。我々はHes1が神経細胞のみならず頭頚部で間葉性神経堤細胞の分化をも制御していることを見出した。現在Hes1+/-マウスとWnt1-Cre/R26Rを交配し、Hes1遺伝子が神経堤細胞、交感神経節および頚動脈小体の分化に及ぼす影響を調べている。
宇宙由来ニュートリノ事象の波形データに基づく高精度再構築

波形情報を用いた高エネルギーニュートリノ事象の再構築を行った。氷の不定性が大きく詳細な波形情報を活用できないことが分かった。これを改善するために氷中に埋められた較正用の光源を用いて氷の性質を詳細に求めた。本研究は現在世界最高の検出器体積を誇るIceCube検出器を用いて、10^<20>eVを超える超高エネルギー宇宙線からの超高エネルギーニュートリノを捕らえることで、未だ謎に包まれたの超高エネルギー宇宙線の起源の解明に迫る。この目的のために、今まで殆ど活かされていなかった波形データ情報を用いた高精度のニュートリノ事象再構築を行うことで、超高エネルギーニュートリノに対する感度を上げる。本研究ではこの波形情報を用いた事象再構築の方法を確立し、以下の事を明らかにし、向上させる。(1)エネルギー決定精度、角度分解能(2)超高エネルギーニュートリノに対する有効面積、感度(3)副次的に得られる南極の氷の性質、不定性この高精度再構築を用いるためには期待される波形データの正確なモデルの構築が不可欠である。しかしながら、実際には検出器として自然にある南極の氷を用いていて、その性質が良く分かっていないために、正確な氷のモデルの構築には至っていない。であるから、本年度は全波形情報は用いず、時間ビンを荒くまとめ直し、詳細な時間情報に寄らず、ロバストネスを上げた解析を試した。その結果、波形情報を積分し、各検出器毎の光量を用いる方がエネルギー分解能が上がる事が分かった。これは現在の氷のモデルが完全ではないことを意味する。現在までに得られたエネルギー分解能は170%である。この高精度再構築により求められた超高エネルギーニュートリノに対する準備的な感度は期待通り約40%改善したまた氷の性質を理解するためにIceCube実験では出力が較正された標準光源を氷中に埋めている。本年度はこの標準光源の観測データとモデルの比較を行った。その結果、事象の総光量の差が約35%あることが分かった。この結果をモデルにフィードバックして、より良いモデルを構築し、超高エネルギーニュートリノに対する感度を上げる予定である。本研究の目的は現在世界最高の検出器体積を誇るIceCube検出器を用い、10^<20>eVを超える超高エネルギー宇宙線からの超高エネルギーニュートリノを捕らえることで、未だ謎に包まれた超高エネルギー宇宙線の起源に迫る事である。このために、今まで殆ど活かされていなかった波形データ情報を用いた高精度のニュートリノ事象再構築を行うことで、超高エネルギーニュートリノに対する感度を上げる。(1)エネルギー決定精度、角度分解能(2)超高エネルギーニュートリノに対する有効面積、感度(3)副次的に得られる南極の氷の性質、不定性。2008年度までの研究により、氷の性質の理解で十分で無く、波形情報を十分には生かせないことが分かった。このため、2009年度は氷の性質をより良く理解する事に努めた。IceCubeにはこの氷の性質等を調べるために氷中に絶対較正された光源を埋めたり、各光検出器モジュールにLED光源が装着されている。これらの光源を用いたデータを使って、各検出器で受光した光量から光の伝搬具合を調べることで、氷の性質を詳細に調べた。その結果、今まで我々が標準的に用いていた氷の性質と検出器の下部で異なることが分かった。今後この新たに求められた氷の性質のモデルを用いて、波形情報を用いた事象再構築を行い、上記目的を達成する予定である。