hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小型ラマンライダーを併用した可搬型下部対流圏水蒸気プロファイラの開発

レーダー等他の測器との複合観察について、ラジオゾンデとの比較観測を5月、8月、11月の計3回行った。これにより、ライダーの信号強度から推定される観測のランダム誤差範囲内でラジオゾンデの水蒸気プロファイルとよい一致を示し、偏差のない良好なライダー観測が行われていることが示された。また、MUレーダーとの複合観測も行い、本ライダーによる水蒸気観測、およびエアロゾル観測がレーダーによる風速や散乱強度のプロファイル観測と複合することで、境界層から対流圏にいたる様々な気象現象の観測に有効であることを示した。さらに長期観測と解析に関しては、ライダーシステムの観測形態を室内設置の斜めビームとすることを検討し、これにあわせた装置の構造を作成および改良して安定な動作をするように現在実験を進めている。取得したデータについて、窒素ラマン、水蒸気ラマンおよびミー散乱の信号を詳細に解析し、現在昼夜における若干の視野重なりの変動を発見し、これの水蒸気推定に対する影響を評価中であるとともに構造の改良を検討している。以上のように、本研究で当初の予想性能を上回る高性能な水蒸気可搬ライダーが開発されてきており、システムの完成度を高めるべく検討・改良中であり、研究は順調に推移している。本研究課題では、RASS(電波音波併用レーダー)による対流圏(2km以上)から成層圏にかけての温度観測ならびにレーダーエコー強度の観測を用いた水蒸気プロファイルの観測を発展させるため、高度200mの大気の水蒸気量を計測する移動用のラマンライダーを開発し、地上から3-4kmまでの大気の風速を測定するプロファイラーに併設して地上から高度2--3kmまでの境界層・下部対流圏内の水蒸気量を昼夜天気にかかわりなく計測するための移動観測システムを作成し、湿度プロファイングに関する開発研究を行うことを目的とした。本年度は、まず昨年までに開発したライダーシステムについてこれまでの観測結果を反映して改良を行った。とくに、受光部の分光系の構造を改良したほか、ビームの走査範囲を天頂付近から水平方向に拡大した。また、ネットワークによる遠隔制御を可能にした。このために光学部品・電子部品などの消耗品を購入した。開発したライダー装置を用いて、下部対流圏プロファイラレーダー(LTR)観測やMUレーダーと長期間(4ヶ月以上)にわたる複合観測を行い、ラジオゾンデを間欠的に上げ、観測結果を比較検討した。このためにラジオゾンデ(消耗品)を購入した。この結果、ライダーは長期に安定で、ラジオゾンデとの水蒸気量偏差は4-5%以内の時間変動であった。また、夜間に絞りを開けた高高度までの観測では、高度3-4kmまでのプロファイルが良好に得られた。さらに、信楽での森林上空の水蒸気変動の水平構造観測や、阿蘇山中岳火口付近の水蒸気断面の観測など種々のフィールド観測へ応用し、開発した装置の新たな応用や車載での移動観測の機動性を示した。これらの結果は、国内外の学会で発表および発表予定であり、また論文として投稿準備中である。以上のように本研究は当所の予想を上回って多くの新しい応用観測が可能となるシステムを開発することができた。
糖尿病の受容とセルフケア獲得の軌跡にそくした看護介入モデルの開発

目的:2型糖尿病と診断されて問もない患者の糖尿病に対する感情とセルフケアの状況、およびこれらを促進する看護援助について明らかする。方法:半構成的質問紙を用いた面接と看護面接を中心とした看護援助を実施した。継続して看護を提供できた2事例について分析した。結果:1)A氏:44歳、男性、デザイン関係。初回面接は診断後3ヶ月。面接回数5回。最初は思うように仕事ができなくなることに対する不安が強く、セルフケアも投げやりな状況があった。しかし、職場でこれまでの実績が認められたために、気持ちが安定し、セルフケアにも価値を見出すように変化した。A氏の場合では、糖尿病をきっかけに自己の業績が明確になったことで自己概念が高まり、価値観の転換がなされた。A氏に対する看護援助は、最初は感情が安定するように、話を傾聴した。その後もA氏の感情に沿うように話を傾聴することで、A氏自身の自己客観視を促した。セルフケアの獲得については感情が安定した時点で教育入院したため、A氏の実践状況を確認するのみであった。2)B氏:50歳、男性、無職。初回面接は診断後6ヶ月。面接回数5回。糖尿病をきっかけに建築関係の仕事を退職したが、将来の見通しがもてず、セルフケアの実施に自信が持てない状況であった。糖尿病も症状がないために、実感が持てない状況であった。援助として傾聴やB氏の求めに応じた指導などを実践したが、変化がなかった。しかし、教育入院をして、その期間はセルフケアの負担が軽減するために、セルフケアや糖尿病に対する感情の負担も軽くなったようであった。さらに再就職をきっかけとして、感情の落ち着きを得て、セルフケアや病状について現実検討ができるようになった。考察:診断後間もない糖尿病患者への看護援助は、感情の負担を軽減するように働きかけることが重要である。そのため、教育入院の効果的な活用を検討することも課題である。目的:2型糖尿病患者の診断後間もない時点での糖尿病に対する感情とセルフケアへの影響を明らかにする。方法:2型糖尿病患者13名を対象に半構成面接を行った。質問内容は糖尿病と診断されたときに抱いた糖尿病に対する感情とその後のセルフケア状況である。倫理的配慮として、施設長に許可を得た後、対象に研究の趣旨やプライバシーの保護などを文書で説明し同意書への署名をもって面接を行った。結果:1)属性:男性3名、女性10名で、平均年齢63.0±8.7歳。糖尿病と診断されてからの期間は35年未満3名、510年未満5名、10年20年未満2名、20年以上3名、HbA_<1C>は5%6%代8名、7%8%代5名。2)診断時の受けとめ:《ああそうか》12名、糖尿病と診断されたときにショックや怖れなどの心理的動揺が少なく、糖尿病である事実を受けとめていた。《情けない》1名、この患者は最初に受診した際に、その病院の医師に「再起不能」と言われ、即時入院となった経験を有していた。3)現在の糖尿病に対する感情:《糖尿病とともに自然に》11名で、糖尿病という病気ではあるが、それが特別なことではなく自然なことであるという思いであった。一方《糖尿病との葛藤》2名は糖尿病が自分を脅かす存在であるという思いであった。4)セルフケアに対する思いと行動:《糖尿病とともに自然に》の思いがある11名は、自分なりに自分に合ったセルフケアの方法を見出して、その方法を決定し具体的に実施していた。《糖尿病との葛藤》の思いがある2名は、セルフケアに対して「逃げ出す、すぐ止めてしまう」「自分自身が歯がゆい」といった思いが強く、セルフケアの具体的方法が見出せず、セルフケアを困難にしていた。考察:2型糖尿病患者を対象に後ろ向き調査を実施したが、今回の結果をふまえ診断後間もない患者に前向き調査をして介入を進める必要がある。面接回数5回。面接回数5回。

糖尿病も症状がないために、実感が持てない状況であった。援助として傾聴やB氏の求めに応じた指導などを実践したが、変化がなかった。しかし、教育入院をして、その期間はセルフケアの負担が軽減するために、セルフケアや糖尿病に対する感情の負担も軽くなったようであった。さらに再就職をきっかけとして、感情の落ち着きを得て、セルフケアや病状について現実検討ができるようになった。考察:診断後間もない糖尿病患者への看護援助は、感情の負担を軽減するように働きかけることが重要である。そのため、教育入院の効果的な活用を検討することも課題である。
ヴァイマル期ドイツにおける教育と「社会」概念

本研究は「社会」概念の発見が教育思想にいかなる影響を与えたのかということをヴァイマル期ドイツの教育思想を例にしながら考察しようとしたものである。そのために、本研究は当時の社会教育学の理論動向を検証しようとした。「社会」言説は当時の教育学の主流に直接的な影響を必ずしも与えたわけではなかった一方で、その言説は社会教育という固有の領域の成立に大きく寄与した。当初の計画において、本年度は、「ヴァイマル期ドイツ社会教育史の検討」および「ドイツ現地での史料調査」を実施する予定であった。しかし、残念ながら、史料調査は諸々の事情により断念せざるをえず、結果として、国内で入手できる先行研究を用いたヴァイマル期社会教育史の検討を行うのみとなった。とはいうものの、本年度の作業は次年度につながる大きな成果があったものと考えられる。本年度、検討の中心としたDollinger, B., Die Padagogik der sozialen Frage (Sozial-) Padagogische Theorie vom Beginndes 19. Jahrhunderts bis zum Ende der Weimar Republik, Wiesbaden, 2006.は、タイトルから示唆されるとおり、19世紀からヴァイマル末期までの教育(学)理論を、「社会問題」や「社会」概念との関わりで検討するという本研究の問題関心と大きく関わるものであり、本研究において大きな示唆を与えてくれるものであった。大著ゆえ、すべてを検討しきったわけではないが、社会教育史と(教育)社会学理論をつなぐ大きなヒントとなるものであった。また、本研究のもう一つのテーマであるカトリック社会教育論に関しては、先行研究の入手・検討をおこなっている段階であるが、これについても、なお進めていきたいと考えている。このように、本年度は、他・多分野の先行研究の整理に費やした1年であったが、こうした研究課題のありか方について、2009年10月31日に「比較教育社会史研究会(若手部会)」にて、「ヴァイマル期ドイツにおける「社会」概念と教育」と題した研究発表を行った。今年度の作業は大きく分けて二つあった。一つ目は前年度に引き続いての内外の先行研究の入手・検討であり、二つ目はドイツにおける資・史料の調査であった。前者に関しては、いまだ十分に先行研究がなされていない-ということは方法論的に必ずしも方法論が確立していない-分野にアプローチする一つの方策として、一見疎遠ではあるが、N・ルーマンの諸理論を検討することを行った。N・ルーマンのシステム論は社会学において数多く検討されており、彼の教育(社会学)理論についてもいくつかの先行研究が存在しているが、その一方で、彼のゼマンティーク論についてはいまだ研究が少ない状況である。しかしながら、高橋徹や村上淳一が指摘するように彼のゼマンティーク論はドイツにおける思想史の方法論の一つである「概念史」と密接な関係があり、それは社会理論と概念史研究を架橋する大きな可能性を持ったものである。ルーマンのこうした方法論は本研究に大きな示唆を与えるものであった。後者については、ドイツ国立図書館にて史料調査を行った。今は入手した史・資料を検討している段階である。今年度は前年度に引き続いて資料収集、文献検討を行う予定であった。資料収集は(1)ドイツ社会教育に関するもの、(2)ドイツ教育社会学史に関するもの、の2つに大別できる。また、そのために今年度はミュンヘンにあるバイエルン州立図書館に史料調査に赴いたが、大きな成果があった。当初は史料収集、検討を行った上で、最低限の研究成果を公表する予定であったが、東日本大震災の影響により研究の進行は大きく阻害され、結果として研究年度内に研究成果を公表することができなかった。とはいえ、今年度は本テーマに即した主たる研究の収集の段階を終えることができ、また、本研究の理論的前提となるゼマンティーク論の検討も並行して進めており、近く成果を公表できる予定である。
大規模複雑構造物系の地震時挙動予測手法の高度化

構造物の地震時挙動は断層構造物系(断層の破壊過程,地殻内波動伝播,地表付近での増幅,地盤と構造物の相互作用)に起因する地震動の時空間の分布に影響される.このような地震時挙動を高い精度・分解能で評価するため,階層型解析に基づく新しい解析手法を提案し,小規模問題を用いて数値検証を行った.しかしながら,断層構造物系の三次元モデルを構築し,その挙動を数値シミュレーションするためには膨大な計算資源が必要とされ,階層型解析に基づく新しい解析手法の適用は難しかった.この課題解決のため,計算コストを軽減した有限要素法プログラムを開発し,また,グリーン関数と比較することによりその精度検証を行った.最後にこれらの手法を統合することにより,シナリオ地震時の大規模複雑構造物の地震時挙動を想定し,本手法の有効性を示した.構造物の地震時挙動は断層構造物系(断層の破壊過程,地殻内波動伝播,地表付近での増幅,地盤と構造物の相互作用)に起因する地震動の時空間の分布に影響される.このような地震時挙動を高い精度・分解能で評価するため,階層型解析に基づく新しい解析手法を提案し,小規模問題を用いて数値検証を行った.しかしながら,断層構造物系の三次元モデルを構築し,その挙動を数値シミュレーションするためには膨大な計算資源が必要とされ,階層型解析に基づく新しい解析手法の適用は難しかった.この課題解決のため,計算コストを軽減した有限要素法プログラムを開発し,また,グリーン関数と比較することによりその精度検証を行った.最後にこれらの手法を統合することにより,シナリオ地震時の大規模複雑構造物の地震時挙動を想定し,本手法の有効性を示した.世界有数の地震工学の知見をわが国は有しており,構造物の地震時挙動推定技術も高いレベルにある,一方,構造物の大規模化・複雑化・輻輳化,既存施設の老朽化などによる大地震に対する新たな脆弱性が懸念されており,構造物の地震時挙動推定技術のより一層の高度化が重要と指摘されている.上記を踏まえ,「大規模・複雑な既存・新設構造物及び構造物群の地震時挙動推定手法の高度化」を本研究の目的とする.具体的には,断層の破壊過程設定(シナリオ),地殻・地盤の三次元モデル,構造物の三次元モデルを用いて, 1)断層から構造物までの三次元数値解析用モデルを計算機上に構築し, 2)断層の破壊過程・地殻内の地震波伝播・地表近傍の地震波増幅・複雑な構造物の動的挙動の一連の過程を高い精度で数値解析することが可能な数値振動台の基盤技術を開発する.解析手法の開発及び検証だけではなく,大規模立坑,石油備蓄基地などの実構造物及び観測データを用いて手法の検証・適用性の検討を行う.また,多くの優れた地震動予測研究が活発に行われている,これらの研究で予測された地震動を用いても高い精度で構造物の地震時挙動を推定できる仕様とする.本研究課題は,構造物の地震時挙動推定技術の高度化及び耐震改修効果の定量的把握などにより,大地震が懸念される国内重要構造物の耐震性向上に資するだけでなく,日本発の技術として世界の地震災害地域への貢献が期待される.「断層から構造物までの三次元数値解析用モデル」を構築し,その数値解析を行うためには膨大な計算量が必要とされる.これを軽減するため,平成20年度は,階層型解析手法を用いた効率的な数値解析手法を提案し,小規模モデルを用いて精度検証を数値的に行った.あわせて,大規模複雑構造部の地震時挙動を数値解析するための計算手法も開発した.世界有数の地震工学の知見を我が国は有しており,構造物の地震時挙動推定技術も高いレベルにある.一方,構造物の大規模化・複雑化・輻輳化,既存施設の老朽化などによる大地震に対する新たな脆弱性が懸念されており,構造物の地震時挙動推定技術のより一層の高度化が重要と指摘されている.上記を踏まえ,「大規模・複雑な既存・新設構造物及び構造物群の地震時挙動推定手法の高度化」を本研究の目的とする.具体的には,断層の破壊過程設定(シナリオ),地殻・地盤の三次元モデル,構造物の三次元モデルを用いて,以下を可能とする数値振動台の基盤技術を開発する.1)断層から構造物までの三次元数値解析モデルを計算機上に構築し2)断層の破壊過程・地殻内の地震波伝播・複雑な構造物の動的挙動の一連の過程を高い精度で数値解析する.解析手法の開発及び検証だけではなく,大規模立坑,石油備蓄基地などの実構造物及び観測データを用いて手法の検証・適用性の検討を行う.また,多くの優れた地震動予測研究が行われている.これらの研究で予測された地震動を用いても高い精度で構造物の地震時挙動を推定可能な仕様とする.平成21年度は,上記1)のためのモデル化手法の高度化を行い,断層-構造物を含む複雑かつ大規模な有限要素法モデルを効率的に構築可能な手法を開発した.また,2)のために従来は膨大な計算が必要とされていた問題を階層型解析手法により効率的に数値解析する手法を開発し,数値検証を行い,手法の有効性を示した。世界有数の地震工学の知見を我が国は有しており,構造物の地震時挙動推定技術も高いレベルにある.

一方,構造物の大規模化・複雑化・輻輳化,既存施設の老朽化などによる大地震に対する新たな脆弱性が懸念されており,構造物の地震時挙動推定技術のより一層の高度化が重要と指摘されている.上記を踏まえ,「大規模・複雑な既存・新設構造物及び構造物群の地震時挙動推定手法の高度化」を本研究の目的とする.具体的には,断層の破壊過程設定(シナリオ),地殻・地盤の三次元モデル,構造物の三次元モデルを用いて,「断層から構造物までの三次元数値解析モデルを計算機上に構築し,断層の破壊過程・地殻内の地震波伝播・複雑な構造物の動的挙動の一連の過程を高い精度で数値解析する」を可能とする数値振動台の基盤技術を開発する.本研究課題は,構造物の地震時挙動推定技術の高度化及び耐震改修効果の定量的把握などにより,大地震が懸念される国内重要構造物の耐震性向上に資するだけでなく,日本発の技術として世界の地震災害地域への貢献が期待される.本研究は,1)階層型解析を用いた効率的な解析手法の構築,2)断層から地表面までの大規模波動場解析手法の開発,3)階層型解析手法を踏まえた地表面近傍の地盤と構造物の大規模解析手法の開発からなる.前年度までに開発した1)3)の手法を組み合わせ,システムを組み上げた.また,実地殻構造及びシナリオ断層設定を用い,大規模構造物の地震時挙動解析を行い,本手法の検証を行うとともに,有効性を示した.さらに,このような解析では大規模波動場解析の精度向上及び地殻構造の高精度化が重要であるため,そのための研究も行った.
神経幹細胞/前駆細胞におけるメカニカルストレス応答とその制御

神経幹/前駆細胞(NPCs)へのストレス刺激は、様々な病態と関連することが指摘されているが、未だその詳細な機構について全容解明に至っていない。そこで本研究では、NPCsがストレス(特に物理的ストレス)に曝露された時の細胞応答と、その分子メカニズムの解明を目的として研究を行った。その過程で、神経保護因子プログラニュリンを中心としたストレス応答の重要性を明らかにし、原著論文ならびに国際学会において報告した。さらに、NPCsへの微弱な物理的ストレス付与がNPCsの分化に影響を与えることを初めて見出すことができ、現在そのメカニズム解明を鋭意進めている。本研究は、神経幹細胞(NPC)におけるメカニカルストレスを生理応答レベル、細胞内シグナル伝達レベルで解明することで、生理的に生じうる脳神経系でのストレス応答を理解することを目的としている。本年度は、メカニカルストレスを測定するための諸条件の設定を行うことを最優先事項とした。本年度より、勤務地が変更となったことをうけ、まず、野生型胎児脳海馬より神経幹細胞/前駆細胞の単離・培養方法を確立、その後、メカニカルストレス応答を解明するための様々な実験系の確立を行った。研究実施計画に基づき、NPCの増殖測定のためのBrdU法、アポトーシス評価のためのTUNEL法、サイトカイン類を測定するためのELISA法、細胞内シグナル伝達解析法を構築した。以上の研究系構築のためにメカニカルストレスの代替刺激として酸化ストレスを付与していたが、その中で酸化ストレス依存的に成長因子プログラニュリンの発現・分泌が上昇することが見出された。そこで、研究系構築の過程の一部として成長因子プログラニュリンをポジティブコントロールとして用いたところ、プログラニュリンの新規生理作用ならびにシグナル伝達機構を発見し、学術論文として投稿した(根建ら、2010.Nedachi et-al., 2011, In press)。メカニカルストレス刺激装置については、詳細な伸展刺激が可能である機器を設計・発注したものの,細胞接着性ならびに温度上昇などの問題がなかなか解決されずに時間がかかってしまったが、23年度春に完成見込みであるとの連絡を受けている。本年度構築した研究系を駆使することで研究実施計画に従ったメカニカルストレス依存的な生理応答とその発現メカニズムが明らかになることが期待される。本研究は、神経幹細胞/前駆細胞(Neural Progenitor Cells ; NPC)におけるメカニカルストレスを生理応答レベル、細胞内シグナルレベルで解明し、脳神経系での物理的ストレスに対する細胞応答を理解することを目的として研究を行った。昨年度は、研究実施計画に基づいたメカニカルストレスを測定するための諸条件の設定を行うことを最優先課題とし、細胞増殖・分化・細胞死を測定しうる実験系の確率に成功した。本年度は、NPCにおけるストレス応答性の生理現象として、成長因子プログラニュリン(PGRN)が発現上昇することを初めて見いだしたため、その機構解析を行う前提でNPCにおけるPGRNの作用を明らかにし、論文2報として発表した(Nedachi et al., Neuroscience, Nedachi et al., Cognition and Dementia)。このストレス応答性のPGRN分泌はNPCのみならず初代培養大脳皮質ニューロン等においても観察されたことより、ユビキタスな生理現象であることが示唆された。現在、このストレス依存的なPGRN産生上昇機構をさらに詳細に解析、平成24年度に米国神経科学会で発表予定である。昨年度よりNPCに対して伸展ストレスを与えうる伸展刺激装置作製を行ってきたが、機械モータ部における発熱問題が解決せず、生理現象を観察する装置として不適であると考えられた。そのため、本年度は並行してカーボンナノチューブをはじめとするナノ素材添加による物理学的ストレスを神経幹細胞に付与し、生理作用を明らかにするための研究を行った。その結果、NPCからのアストロサイト分化誘導が促進される、また神経突起伸長が促進されるとの予備的な知見を得た。従って、神経幹細胞/前駆細胞における物理的ストレス付与は少なくともNPCの分化過程に影響を与えることが明らかとなった。以上の結果も平成24年度中に国内学会あるいは国際学会で発表予定である。
空間的意思決定指向型ＧＩＳの開発－コミュニティ中心社会を見据えて－

コミュニティ中心社会の到来を見据え,日常生活における情報技術を活用した市民参加のあり方を検討した.地理情報の取得・整理,可視化,空間分析,情報発信と共有化,蓄積,合意形成,政策支援などに焦点をあてながら,(1)市民参加の各段階における情報技術の利用に関する実態調査,(2)空間的意思決定指向型GISソフトウェアの開発,(3)地理情報システムを活用した市民参加プロセスの方法と確立,を探究した.つくば市の地域住民の協力を得て,「通学不安箇所共有化WEB-GIS」をウェブで公開した.このようなGISを参加型で活用し共通理解を深めながら,安全安心な地域社会の構築に貢献していくことが重要と考えられる.3つの班に分けて研究活動を行った.(1)碓井班は,奈良県吉野郡川上村限界集落に関する地域調査を行い,ARCGISで集落データベースを完成させた.住民参加型GISの開発における幾つかの課題が明確になった.1高齢者が多い限界集落では,高齢者に直接,GISを利用して住民参加してもらうことは技術的にハードルが高く,地方自治体と住民との中継ぎをするITスキルのある若手の中間サポータ層やNPOなどの公益団体が必要であること.2川上村の高齢者は,大半が林業関係者であるため,WebGISを利用した林業関係者の若手層のネットワークづくりが,住民参加型行政づくりに必要であること.(2)王尾班は,情報技術を用いた市民参加活動の事例として,茨城県つくば市内の小学校区での地域安全マップの作成を対象に,情報技術を活用した市民参加活動に関する検討を行った.多数の保護者に対して,通学路の交通,犯罪,災害に関する不安箇所とその理由を調査するため,シール貼り付け式の調査マップを作成し,データ収集を行った.その結果,交通に関する不安箇所が最も多く,続いて犯罪,災害の順となった.また不安箇所の分布では,数点の高密度に分布する地点を抽出することができ,保護者の不安箇所に関する空間認識に共通性がみられた.犯罪および災害の不安については,家屋の密度や家屋への近接性が重要な要因となっていた.これらの成果をもとに,PTA役員会等での安全マップ作り,情報共有化等の活動を行い,情報技術を活用した市民参加プロセスのモデル化のための知見を得た.(3)村山班は,昨年試作した集合知を活用した地理空間データ取得システムをさらにバージョンアップするとともに,空間解析機能や地図表示機能を付加して実用性を高めた.システム構築は研究協力者のKoKo Lwin氏に依頼し,実証実験はつくば市を対象に行った.このシステムは現在ウェブで公開中である.本年度は,過去2年間の成果を踏まえて,意思決定支援システムの概念を確立し,システムの実装を行った.碓井班では,奈良県吉野郡東吉野村の地域おこしにPPーGIS(市民参加型GIS)の手法を適用した.東吉野村小水力利用推進協議会メンバーの意思決定を支援するため,産業遺跡を実際に踏査し,ゼンリンの電子住宅地図(2500レベル)の上に入力し,任意の場所の横断図や標高,取水口からの距離,景観写真などを簡単に視覚化できるGISをARCGISをカスタマイズして作成した.課題は,スマートフォンでの実装である.村山・王尾班では,茨城県つくば市内の小学校区における不安箇所データの取得と地域安全マップの作成を事例に,地理空間情報の取得・整理,可視化,空間分析,情報発信と共有化,蓄積,合意形成,などの一連のプロセスの検証を行った.空間分析に関しては,交通,犯罪,災害の各不安箇所の点分布に対しカーネル密度推定を適用し,密度を変数とした不安箇所の類型化を行った.次に,土地利用や家屋密度等の周辺環境との関連性を把握すると共に,不安箇所の選択理由を形態素に分解し,類型タイプと対応分析を行うことにより,類型タイプの空間特性を明らかにした.また,個々の不安箇所データの参照や,複数年にわたるデータの蓄積,情報共有や発信を推進するためのWebGISの開発を行った.さらに,参加型で地理情報を収集し可視化するシステムを構築し,その有用性を確かめた.このシステムはデータ収集の効率化に寄与することが実証的に裏付けられた.情報技術を活用した市民参加プロセス確立のための実証実験の結果,WebGISはコミュニティ中心社会において,地域情報の共有と迅速な意思決定にきわめて有効なツールであることが明らかになった.コミュニティ中心社会の到来を見据え,日常生活における情報技術を活用した市民参加のあり方を検討した.地理情報の取得・整理,可視化,空間分析,情報発信と共有化,蓄積,合意形成,政策支援などに焦点をあてながら,(1)市民参加の各段階における情報技術の利用に関する実態調査,(2)空間的意思決定指向型GISソフトウェアの開発,(3)地理情報システムを活用した市民参加プロセスの方法と確立,を探究した.つくば市の地域住民の協力を得て,「通学不安箇所共有化WEB-GIS」をウェブで公開した.このようなGISを参加型で活用し共通理解を深めながら,安全安心な地域社会の構築に貢献していくことが重要と考えられる.(1)空間的思考を引き出す住民参加型GISの開発:統計GISと川上村住民基本台帳人口をもとに,限界集落の抽出を行った.集落別に世帯属性調査と空家実態調査を実施し,ArcGISを利用して,川上村の集落別データベースを作成した.その結果,a)川上村が限界集落として実施している空家対策は,それなりに効果があることが現地調査から明らかになった.村落コミュニティの実態を踏まえた空家対策に関する村民参加型GISの開発が求められる.b)空き家の実態解明には現地調査が不可欠なため,システム開発においてデータの比較的容易な高齢化比率から推定できないか検討した.

その結果,回帰式で推定可能なことがわかり,市民参加型GISのシステム要件の一つを見いだすことができた.(2)コミュニティ形成および市民参加における情報技術活用:茨城県東海村における市民参加を目指した「みどりの基本計画」および実施計画の策定を事例とした調査研究を行った.各種地理情報をGISに統合し、各種情報をデータベース化した.そして土地利用変化の現況を比較検討するとともに,地形条件などの自然環境との関係性を探った.とくに,寺社・古墳などの文化資源の立地パターンと土地利用変化との関係から,対象地域の景観特性の定量的な把握が可能になった.(3)空間的意思決定指向型GISソフトウェアの構築:市民参加のさまざまな場面で利用できる空間分析機能や可視化機能,情報共有化のあり方を検討し,GISをベースにした情報技術を体系的に整理した.さらに,集合知を活用した地理空間データ取得システムの試作版を構築し,その有用性の実証実験を行った.非集計データをいかに組み込むかが課題であることが浮き彫りになった.NPOやNGOなどによる地域調査,まちづくり,環境保全活動,計画策定など様々なコミュニティ形成過程において,GIS,ICTなどの空間情報技術がどのように用いられ,何が課題となっているのか,あるいはその可能性について,事例調査,ヒアリング,アンケート,文献調査などをもとに明らかにできた.茨城県つくば市内の小学校区での防災,防犯,交通安全を目的とした地域安全マップの作成を対象に,情報技術を活用した市民参加活動に関する検討を行い,地理空間データの収集,市民参加の場における情報の共有化,コミュニケーションの促進に関する知見を得た.今後の情報技術を活用した市民参加プロセスのモデル化に向けて,ほぼ順調に進行している.さらに,平成23年度に構築した基本設計にもとづき,平成24年度は空間的意思決定指向型GISソフトウェア等の試作品を制作することを課題に掲げたが,この目標もほぼ達成できた.次年度には,開発されたソフトウェアやシステムを実際の市民参加活動に援用し,NPO関係職員,一般市民,学生,研究者など多様なユーザの参加によるモニタリングと実証実験を行うことが残されている.空間的意思決定指向型GISソフトウェアおよび,情報発信とともに住民,行政,企業などが双方向の意見交換を可能にするWebGISを中心としたシステムの開発と利用を通じて,欧米追従型ではない,わが国独自の市民参加スタイルの追究をめざす.現地調査や既存の地理空間データを収集し,地域住民が参加する場において専門家や行政を交えた中での情報整理や空間分析,その結果としての情報の共有化やコミュニケーションの促進,またコミュニティ形成の場における計画やルールづくり,合意形成や意思決定の手続き,WebGISなどによる情報発信と交流などを検討し,一定の成果を上げた.集合知を活用した地理情報取得の情報システムを設計,開発することが課題として残った.碓井班では,川上村を事例にしたが,この地域は生協組織である奈良coopへの加入率が極めて高く,限界集落の日常生活がこまどり便という生協の個別配達で維持されている.参加型GISの中間サポータ団体として奈良coopとの連携が必要であることがわかった.
X線回折による多目的型材料評価システム

最近、構造材料の寿命を予測したり、ファインセラミックスなどの新素材を評価するために、X線回折を用いた非破壊的かつ非接触な材料評価技術の開発が望まれている。本研究はX線回折装置のゴニオメータに、新たに設計・製作したゴニオメータ付属装置とX線計数装置およびゴニオメータ制御装置をつけ加え、これらの計数・制御装置を本研究で購入したパーソナルコンピュータで制御することによって、多目的に利用できるX線回折を用いた材料評価システムを開発したものである。これによって、金属材料やセラミックスなどの結晶結晶構造解析だけでなく、ガウス曲線法による残留応力の測定やガウス曲線パラメータを用いた回折線幅の測定など、種々の新しい材料評価技術を用いた測定を行えるようになった。この材料評価システムの性能を調べるために、軟鋼と酸化アルミニウム(アルミナ)の試験片を取り上げて側定した結果、得られた主な結論は次の通りである。1.回折角20゚から160゚にわたる軟鋼とアルミナの回折線を、定時計数法を用いて精度良く測定することができた。2.ガウス曲線法を用いたセラミックスの残留応力測定に対する基礎的資料を売るために、アルミナの試験片を取り上げて、その残留応力測定例を示した。3.回折線の広がりを示すガウス曲線パラメータ(GCP)を用いて材料の塑性ひずみを非破壊的・非接触に測定できる事を示すために、軟鋼を用いて引っ張りによる塑性ひずみとGCPとの関係を明らかにした。4.Kα二重線がよく分離している場合、【Kα_1】線のものだけを取り出せば回折線全体をガウス曲線でよく近似でき、ガウス曲線法で求めたピーク位置およびGCPから残留応力および回折線の広がりを精度よく測定できる。
光アクセスシステムにおける光ファイバ非線形効果に関する研究

受動型光アクセスネットワークにおいて、伝送光パワーが上昇した場合のファイバ非線形の影響を、デジタル伝送、アナログ伝送の両者について数値的・実験的に調べた。次世代の10Gbps、32分岐程度のデジタル伝送システムではファイバ非線形の影響は小さいことが予見された。一方、アナログ伝送においては、ファイバ非線形によるパラメトリック利得のために、低パワーの場合よりも良好な伝送が可能であることが示された受動型光アクセスネットワークにおいて、伝送光パワーが上昇した場合のファイバ非線形の影響を、デジタル伝送、アナログ伝送の両者について数値的・実験的に調べた。一方、アナログ伝送においては、ファイバ非線形によるパラメトリック利得のために、低パワーの場合よりも良好な伝送が可能であることが示された本研究では、高速光アクセスネットワークにおける光カー効果による非線形歪とそのシステムに対する影響を、シミュレーションと実験の両面から調べている。物理構成はPONを想定し、ベースバンドデジタル信号の伝送と、光ファイバ無線システム等のアナログ伝送とに分けて研究を進めている。デジタル伝送の研究では、データ列のパターンによる波形歪の相違を考慮し、実システムで予想されるシンボル分布をシミュレートするプログラムを開発した。作成したプログラムを用いて、物理層伝送速度12.5Gbpsのシステムについて検討を行ったところ、現在実用的とされる32分岐以下のシステムでは、非線形波形劣化が伝送制限要因とはならないことが分かった。ただし、クロック再生の際に重要となる時間軸への影響については別途考慮が必要である。実験では、購入したパルスパターン発生器を用いた伝送実験の予備実験を行っている。光アナログ伝送の研究では、搬送波周波数10GHz以上、伝送速度100Mbps以上の光アナログ伝送を想定し、BPSK, QPSK, QAMを光強度にパッケージしたときの伝搬シミュレーションを行っている。平成18年度は、搬送波周波数10GHz、16値および64値のQAM信号を伝送した場合、コンスタレーションに現れる変化を検討した。非線形性を考慮しない場合にはフェージングの影響によってシンボル点間距離が小さくなるが、光カー効果が存在する場合には、パラメトリック増幅によってシンボル点間距離が広がり、ペナルティを軽減することができることが予見された。初期変調度が大きい場合、飽和によって生じる波形歪は、コンスタレーションの歪となって現れるが、電気段におけるアナログ的な等化によって補正可能であることを示した。実験では、搬送波周波数10.5GHz、伝送速度100MbpsのBPSK受信機とQPSK受信機の構築に着手した。ヘテロダイン方式を採用した受信機を設計し、中間周波数における搬送波再生装置の基礎的実験を完了した。本研究では、高速光アクセスネットワークにおける光カー効果による非線形歪とそのシステムに対する影響を、シミュレーションと実験の両面から調べている。デジタル伝送のシミュレーションでは、平成18年度に行ったSPM-GVD効果の影響に加え、誘導ラマン散乱の影響について検討を開始した。波長多重伝送時の誘導ラマン散乱に関するシミュレーションの結果、短波長側にあるデータ系信号のパワーが、高パワーの映像系信号の誘導によって急激に減少することを予見した。実験では、平成18年度に購入したパルスパターン発生器を用い、基礎的な伝送実験を行った。この結果、平均送信パワー10dBm以下の15km伝送では、分散による波形劣化が支配的であり、非線形劣化を生じさせるためには、それ以上のパワーが必要であることが分かった。光アナログ伝送の研究では、搬送波周波数10GHz以上、伝送速度100Mbps以上の光アナログ伝送を想定し、BPSK,QPSK,QAMを光強度にパッケージしたときの伝搬シミュレーションを行っている。平成18年度に引き続き、搬送波周波数10GHz、16値および64値のQAM信号を伝送するシステムについて検討し、コンスタレーションの変化による伝送ペナルティを評価した。伝送光パワーがあるレベルを超えると伝送ペナルティが急激に増加するが、電気段におけるアナログ的な等化によって補正することにより、6dB程度のパワーマージンの拡大が可能であることを予見している。実験では、搬送波周波数10.5GHz、伝送速度100MbpsのBPSKヘテロダイン受信機を作製し、動作確認実験を完了した。本研究では、高速光アクセスネットワークにおける光カー効果による非線形歪とそのシステムに対する影響を、シミュレーションと実験の両面から調べた。物理構成はPONを想定し、ベースバンドデジタル信号の伝送と、光ファイバ無線システム等のアナログ伝送とに分けて研究を進めてきた。本年度は特に、光アナログ伝送の実験に重点を置いた。実験では、周波数10.8GHzの副搬送波による速度111MbpsのBPSK伝送を行なった。ファイバ伝送パワーをOdBmから+20dBmまでの範囲で変化させ、受信端における信号波形、受信高周波信号パワーと、BPSK伝送を行なった場合に発生するペナルティを測定した。信号波形からは、非線形現象による波形劣化および光信号の変調度の変化を観測した。伝送距離25kmの場合、送信機出力パワーが+15dBmまでは、伝送パワーが大きいほど受信高周波信号パワーが上昇し、ペナルティが減少した。高周波信号パワーの増加率と、ペナルティの減少度はよく一致した。これはファイバ中の自己位相変調と分散の協働によってパラメトリック利得が発生し、分散による信号劣化を補ったためであると推定される。一方、送信機出力パワーが+15dBmを超えると、受信信号に大きな雑音が重畳し、信号伝送が不可能になった。

雑音の重畳とともに伝送光パワーの飽和が見られることから、これは伝送ファイバ中のブリルアン散乱の影響であることが分かった。本実験の結果、高速光アナログ伝送で問題となる波長分散によるフェージングは、比較的大きい伝送パワーを用いることで抑制可能であるが、伝送特性の改善度はブリルアン散乱によって制限されることが明らかになった。この結果は、光ファイバ無線を利用した無線アクセスシステムの高速化・サービスエリアの拡張に安価かつ有効な技術を提供するものである。
金属中における内部酸化を応用した酸化亜鉛ナノ構造体の作製

本研究では、金属中における内部酸化を応用して、透明または単結晶基板上へ、発光特性に優れた酸化亜鉛(ZnO)ナノ構造体を高密度に分散・配列させることを目指し、1.内部酸化法により得られた酸化亜鉛粒子の発光特性評価と、2.単結晶基板上への酸化亜鉛ナノ粒子の配列について研究を遂行した。1.内部酸化によりPd中に析出したZnOの発光特性を評価するため、まずは研究代表者の所属する研究室が保有する分光装置を用いて発光特性の評価を実施した。しかし、分光装置の励起光の輝度が低いため、明瞭な発光スペクトルを得ることができず、発光特性を評価することができなかった。他方、応用に向けて、より安価なNiを母相金属とし、Pd-Zn合金、Ag-Zn合金と同様の条件にて内部酸化した。TEMによる断面観察と走査型電子顕微鏡(SEM)による表面観察を行ったところ、ZnOは内部酸化粒子を形成せずに、母相表面に皮膜を形成していることが明らかとなった。このことから、内部酸化によりNi母相中にZnOを析出させるためには、合金組成あるいは酸化条件の最適化についての更なる検討が必要である。2.単結晶のアルミナ透明基板の(0001)面上へPd-Zn合金薄膜を成膜し、基板ごと700°C・1時間の条件で内部酸化をした。TEMにより断面観察を行ったところ、微細なZnO粒子が多数形成しているとともに、粗大なZnO粒子が形成している様子も観察された。粗大な粒子の形成について、SEMによる表面観察から、単結晶アルミナ基板上にPd-Zn合金膜が異なるバリアントをもって成膜されたためにΣ3対応粒界を形成し、同粒界上に粒界析出したものであることが明らかとなった。したがって、基板、基板表面の結晶面を含めたPd-Zn合金の単結晶薄膜の成膜条件の最適化を検討する必要性が示された。(抄録なし)本研究では、金属中における内部酸化を応用して、透明または単結晶基板上へ、発光特性に優れた酸化亜鉛(ZnO)ナノ構造体を高密度に分散・配列させることを目指し、1.内部酸化法により得られた酸化亜鉛粒子の発光特性評価と、2,透明基板上への酸化亜鉛ナノ粒子の分散について研究を遂行した。1.母相をAgとし、Pd-Zn合金と同様の条件で内部酸化した。透過型電子顕微鏡(TEM)により観察した結果、酸化温度による違いは見られず、Ag中に析出するZnOはほとんどが板状のウルツ鉱型ZnOであり、Pd中に析出する板状ZnOと同様であった。他方、極めて短い酸化時間では、Ag中でも準安定構造である閃亜鉛鉱構造を持つ微細なZnO粒子が観察された。これより、Ag中ではPd中と同様のメカニズムで析出・成長しているものの、ZnO粒子の成長速度は著しく速いことが推察される。このことは、母相がFCC金属であれば同様のメカニズムで析出することを示しており、母相金属をNiやCu等の安価な金属で代替することにより、材料コストを下げつつ発光特性に優れるZnOナノ粒子を作製できる可能性を示唆している。2.アルミナ透明基板上へPd-Zn合金を製膜し、基板ごと700°C・1時間の条件で内部酸化をした。TEMにより薄膜内部を断面観察したところ、10nm程度の微細なZnO粒子が多数析出している様子が観察された。このことは、薄膜内部にZnOナノ粒子を多数析出させる内部酸化条件の最適化が達成できたことを示している。また、この薄膜の一部を電解研磨により溶解・除去したのち、走査型電子顕微鏡により薄膜表面を観察したところ、薄膜表面に露出した多数のZnO粒子が観察された。このことは、固相中でのZnOナノ粒子の作製の課題であるZnO粒子の外部への取出しが可能であることを示している。

粗大な粒子の形成について、SEMによる表面観察から、単結晶アルミナ基板上にPd-Zn合金膜が異なるバリアントをもって成膜されたためにΣ3対応粒界を形成し、同粒界上に粒界析出したものであることが明らかとなった。したがって、基板、基板表面の結晶面を含めたPd-Zn合金の単結晶薄膜の成膜条件の最適化を検討する必要性が示された。内部酸化で母相金属中に析出するZnO微粒子のサイズ・形状・結晶構造については、TEM観察により解析し、調査を終えている。また、透明基板上へ製膜した合金薄膜中に析出するZnO微粒子の分布や、酸化条件の最適化についても十分な検討結果が得られた。発光特性の評価については、今後外部機関に出向いて調査を行う予定である。本年度の研究成果より、概ね研究計画通りに進行しているため、今後も計画通りに研究を遂行していく予定である。平成25年度は【単結晶基板上への酸化亜鉛ナノ粒子の配列】'について検討する。単結晶基板上に単結晶合金薄膜をエビ成長させ、接合界面に歪場をもった合金膜を成膜する。これを基板ごと内部酸化することで接合界面の歪場周囲にZnO粒子を優先的に析出きせる。母相金属中に析出した粒子については母相金属とともにエッチングにより除去することでZnOナノ粒子を規則配列させる。得られた粒子についてTEM-SEM観察及びフォトルミネッセンスによる発光特性評価を行う。発光特性の評価については学内外の機関に出向いて調査を行う。(抄録なし)
沖縄・台湾における民族的マイノリティーの生活空間の拡縮に関する社会地理学的研究

民族的マイノリティーとして,本研究で対象とした「社会」の形成は,いずれも農業労働者も含めた農業移民の,既成の民族的マジョリティー社会の存続している地域の未墾地への入植を契機としている。それだけに,入植当初より,社会経済的・歴史文化的な差別・偏見を顕在化させていた。具体的には,明治期末から大正期初にかけて,台湾東部・花東縦谷平野に村建てをみた「吉野」・「鹿野」の日本人村では,現地のマジョリティー社会に対して社会文化的優勢を保ちながらも,経済的には劣勢に悩まされ結果として,厳しい閉鎖社会を造り出し,当該社会を必要不可欠な最低限の「人間存在の基礎的機能」を充足する生活空間に押しとどめている。従って,より良質の諸機能を求める場合には,挙家離村という形態をとるため,当該生活空間の拡大・拡充は望むべくもなく,新来の農業移民,台湾定着の中継的な役割を演じる生活空間となってきていた。これに対し,大正期末から昭和期初にかけて,琉球南部・石垣島の名蔵平野に村建てを行った「名蔵」・「蕎田」の台湾系漢人村では,現地のマジョリティー社会から,あらゆる面において厳しくかつ激しい差別を受け、文字通り「白手起家」で確立した生活機構に対しても,その充実を妨害する動きにさえ遭遇してきている。そこで彼らが編み出したのは,当該地域の彼らの生活機構に彼らの伝統的な互助組織である「幇(パン)」組織を縫合させることであった。つまり,グローバル化している「華人ネットワーク」の末端組織を当該地域に結成することによって,経済的・文化的には「マイノリティー社会」としての独自性を構築・強調しながらも,社会的・歴史的には「マジョリティー社会」への同化を推し進めて行くという方策である。それゆえ,本研究で明らかになったことは,日本人の農業移民から成るマイノリティー社会では,前述の基礎的機能の充足が同社会の中で,ほぼ整備されることが,村建ての前提になるのに対し,台湾系漢人の農業移民から成るマイノリティー社会では「居住」ならびに「働く」という基礎的機能さえ充足されればそれが村建てに,マイノリティー社会の結成になり,その他の基礎的機能はマジョリティー社会に依存して充足して行く傾向にある。すなわち,日本人移民の生活空間は,機能的充実性には富むが,閉鎖的で,拡張性に欠けるのに対し,台湾系漢人のものは,充実性には欠けるが,極めて開放的で膨張性がある。訪台に先き立ち、台湾協会・日台交流センターほかを訪ね、それらに所蔵されている台湾総監府、台東庁、花蓮港庁等の編集の統計書、移民事業報告書、要覧などを参考に、いわゆる本土からの農業移民(日僑)が、さらに琉球からの漁業移民が、それぞれ組織的に入植し、村建てを行っていた旧吉野村(現、花蓮県吉安郷吉安村)、旧鹿野村(現、台東県鹿野郷鹿野村)、旧琉球村(現、基隆市中正区社寮)を今年度の調査地域に選定した。

最初に訪ねた社寮里では、かつてカツオ節造りに励んだ日本人社会の存在を知っている地元民はいても、彼らの社会の全容を熟知している人には遂に遭遇できず、次回調査の手がかりを得るのみとなったが、逆に1990年代になって、地元基隆の遠洋漁業者に雇われ来台してきた沖縄県民の存在を知ったが、その社会の内容を握むまでには至らなかった。続いて、吉安村の調査では吉安郷公所の全面的な協力によって、旧吉安村を構成していた三つの日僑農業移民集落(宮前、清水、草分)のロケーションだけでなく、耕地・屋敷地・用排水路等を含めた集落景観の復元に必要な史資料をほヾ入手し終えた。また聴き取り調査では、当時の甘蔗栽培小作農民の生活実態も把握できたと同時に、その小作システムが改変されて、日僑農民が立ち去った後に、入植した主として本章人からなる地元農民の甘蔗栽培システムを規定していたことも明らかになった。鹿野村では、私営移民による村建てであったためか、日領時代の村落社会の姿がなお明確でなく、むしろ国民党政権の長期化のためか、画一化された台湾農村の姿が浮かび上がってきた。1947年当時,台湾島・花東縦谷平野を中心とした花蓮・台東両県域に在留していた日僑あるいは琉僑と呼ばれていた日本系住民は,留用者95名,その家族204名であったが,意外にも,漁夫の留用者が35名もいたのに,農夫の留用者は皆無であった。つまり,自作農・小作農,さらに農業労働者であるか否かにかかわらず,いわゆる官庁機関・会社の若干数の農業技術者を除けば,すべての農業関係者は,引揚事業の最初期にほぼ強制に近い状況で帰国させられたのである(但し,台湾系住民と結婚していた女性はこの限りにあらず)。このため,『民族的マイノリティーの生活空間の拡縮』を捉える時期が,花東縦谷平野の日本系住民については191044年,石垣島・名蔵蒿田平地の台湾系住民については192072年と跛行的になりつつあるが,今年度の最重点調査地区であった花蓮県吉安郷ならびに台東県鹿野郷での日本系住民の旧村落に関する蒐集資料等(只今,なお整理途上)からは,おおよそ下記のような事柄が明らかになりつつある。(1),吉安郷にあった官営農業移民村落の吉野村(191022年に,宮前・清水・草分の3部落に329戸入植)は,「府議決定」の移住奨励要項に基づく村建てであったため,入植当初より,Partzsch,D.,の提唱した人間存在の5つの基礎的機能」は最低次元ながら保障されていたが,現地農業に対する理解度ならびに営農意欲度の差違が,その後激しい階層分解と社会的移動を産み出していた。(2),鹿野郷にあった私営農業移民村落の鹿野村(191524年に,鹿野・鹿寮の2部落に66戸入植)は,台湾製糖株式会社の社有耕地を主に小作することを意図した村建てであったため,「居住」・「労働」するという基礎的機能の保障は当初より存在したが,それ以外の機能の充足には10余年の歳月がかかっている。民族的マイノリティーとして,本研究で対象とした「社会」の形成は,いずれも農業労働者も含めた農業移民の,既成の民族的マジョリティー社会の存続している地域の未墾地への入植を契機としている。それだけに,入植当初より,社会経済的・歴史文化的な差別・偏見を顕在化させていた。具体的には,明治期末から大正期初にかけて,台湾東部・花東縦谷平野に村建てをみた「吉野」・「鹿野」の日本人村では,現地のマジョリティー社会に対して社会文化的優勢を保ちながらも,経済的には劣勢に悩まされ,結果として,厳しい閉鎖社会を造り出し,当該社会を必要不可欠な,最低限の「人間存在の基礎的機能」を充足する生活空間に押しとどめている。
急性ラクナ梗塞に対するPETとトラクトグラフィーを用いた新たな病態解明

1週間/3ヶ月後(平均値)のFMA下肢運動(32.5/33.6, p=0.066)、FMA下肢触覚(3.6/3.66, p<0.001)、FMA上肢運動(63.4/64.8, p<0.001)、FMA上肢触覚(3.5/3.7,p=0.012)、ARAT(55.6/56.3, p=0.01)であり、上肢運動機能、上下肢触覚が3ヶ月後に改善した。GDS(6.0/5.9, p=0.001)は、3ヶ月後に改善した。NODDIによる灰白質、白質の棘突起密度:VICおよび、棘突起の拡散方向性:ODIに関し、3ヶ月後、左中心前後回で、VIC増大、ODIでは、右小脳の神経線維の走行の均一性の増大がみられ、回復過程における小脳大脳連関の関与が疑われた。PET CBFについて、左右を反転して病側を統一して解析した。両側の帯状回、被殻、中脳、橋、小脳において1ヶ月後、CBF上昇あり(p<0.05)、GDSの経過を反映している可能性がある。その他のCBF上昇には、回復過程への錐体外路系の関与が考えられた。炎症PETの基礎検討より、18F-PBR111を用いたマウスのダイナミックPETの結果、正常脳内には明らかな放射能滞留なく、脳内炎症を画像化できる可能性が示された。患者登録は順調に進行している。神経線維走行の解析法として当初予定していたdiffusiontensor imagingでは解析困難と考えられたため、新たに分担研究者(安野史彦)を加え、neurite orientation dispersion and density imagingに変更した。また、ラクナ梗塞発症後の身体機能、うつ評価尺度を複数加え、経時的な症候回復を客観的に評価可能となるよう改善した。これにより、症候と神経線維走行の変化を対比しながら回復過程の検討が可能となった。一方、炎症PETに関し、まず小動物を用いた研究をすすめたが、担当の担当していた分担研究者(天満敬)の転勤に伴い、継続が困難となった。3ヶ月後は発症早期に比べて右楔前部のFA値の有意な低下を認め(p<0.001)、同部において構造変化が生じている可能性があった。楔前部は、認知・記憶などに関連しており、同部の構造的変化は、慢性期ラクナ梗塞例における高次脳機能障害と関連している可能性がある。16例(15例が右利き)に対しては、発症から早期/3ヶ月後に、MRI拡散イメージング手法としてNeurite Orientation Dispersion and Density Imaging (NODDI)と脳PET( O15-gas)を行った。3ヶ月後に比べて、早期では左島皮質、左中心前回、前帯状回の血流量が有意に上昇(p<0.001)、脳酸素代謝率にはいずれの領域も有意差はなく、NODDIでは3ヶ月後が早期に比べて左の中心前回の神経密度を示す指標(intra-neurite volume fraction/neurite density)が有意に増加した(p<0.001)。今回の症例はいずれも巧緻運動障害例であり、病変側にかかわらず右手で日常動作を行うことが、左中心前回の可塑性を生じた可能性がある。当初、ラクナ梗塞例50例登録を目指していたが、当院の研究用MRIの老朽化により、本年7月でMRI検査を中止せざるおえなくなった。従って、2018年度の患者登録は7月以後進まず、最終的には40例弱の症例登録で終了すると考えられる。PET検査の問題点として、撮像時の条件(血中CO2濃度など)により数%10%程度の測定値誤差を生じるため、パラメーターの経時的変化を十分に捉えていない可能性が明らかとなった。また、症候、MRI-NODDIの結果より、リハビリテーションによる上肢運動機能や上下肢感覚の改善効果を客観的に評価可能であることが示された。本年度は、1PET画像の再解析を行い、皮質でのPETパラメーターの変化が生じていないかを明らかにする、2上肢運動機能のリハビリテーションに関し、通常リハビリテーションに加えて視覚刺激を加えたリハビリテーションを行い、神経機能回復過程を明らかにする予定である。現在、急性ラクナ梗塞例とは別に、正常例のNODDIと認知機能データを取得している。今後は、急性ラクナ梗塞例と正常例との比較を行い、脳卒中後うつにおける画像所見についても検討する予定である。共同研究者の分担金を計上していましたが、転勤により、当初、予定していた研究が十分に遂行されずに余剰しました。来年度より、分担研究配分額を再検討します。2年目に予定していた国際学会での発表を3年目に変更した。3年目に欧州脳卒中学会と米国脳卒中学会での発表を予定している。新たな分担研究者として安野史彦医師を加え、分担金を配分します。