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現代大学生の身体観の検証と身体教育へのアプローチ

本研究課題について、雑誌論文4件、図書2件などを発表した。スペイン語でも成果の一部を発表し、ひろく社会に発信することができた。現代の身体観の起源は、明治期以降の国家によって形成された近代的身体に行きつく。つまりそれは近代システムに適合する身体である。そして現代の身体観はその延長線上にある。そこから抜け出し、グロ-バルな視点をもった身体観が必要とされており、それがポストグローバル社会の身体観につながるであろう。様々な価値観が飛び交っている現代社会だからこそ、われわれは自身の身体に向き合う必要がある。われわれの身体を考えることは、いま、ここにある未来の身体(われわれ)へと続く課題である。研究課題「現代大学生の身体観の検証と身体教育へのアプローチ」を明らかにするために、平成25年度(2013年度)は、現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)、現代大学生の身体観の検証(予備調査)を行う計画であった。上記の実施計画のうち、現代大学生の身体観の検証(基礎研究・文献研究)については、その成果を以下のとおり、研究会での発表、論文の公表などを行うことができ、大きな成果をあげえることができたと考えている。研究会での発表:「『スポーツする文学』が語るスポーツ文化とは」21世紀スポーツ文化研究会第73回例会(奈良教育大学)2013年6月。「ドーピングの現在を考える」21世紀スポーツ文化研究会第77回例会(神戸市外国語大学、UNITY)2013年11月。「スポーツと暴力体罰ーその起源を探るー日本の教育制度と体罰」第17回東海大学健康・スポーツ科学セミナー(東海大学大学院体育学研究科)2013年7月。論文の公刊:「否定される身体/近代化される身体」、瀬戸邦弘、杉山千鶴編著『近代日本の身体表象』森話社、PP.145-170、2013年10月。「日本における近代的身体観の形成ー軍・教育・メディアー」『スポーツロジイ』第2号、21世紀スポーツ文化研究会、PP.47-69、2013年7月。など。現代大学生の身体観の検証(予備調査)については、共同研究者、連携研究者と、平成26年度(2014年度)実施予定の質問紙調査の内容について、検討、吟味を進めている。なお、質問紙調査については、「現代大学生のもつ身体観ー臓器移植・身体装飾・性への意識ー」(『東海大学紀要体育学部』42号、2013年3月、PP.33-44)での結果を下敷きとしている。今後も文献研究・基礎研究を継続するとともに、平成26年度(2014年度)での質問紙調査の実施に向け、準備を進めていく所存である。研究課題「現代大学生の身体観の検証と身体教育へのアプローチ」を明らかにするために、平成26年度(2014年度)は、現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)、現代大学生の身体観の検証(質問紙調査)を行う予定であった。上記の実施計画のうち、現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)については、計画通り実施できた。昨年度に引き続き日本における体罰に注目した研究は、その成果の一部を「体罰の起源をさぐるー日本の教育制度と体罰ー」と題した論文にまとめた。これは『スポーツ学の射程(仮)』(2015年8月黎明書房より出版予定)に所収される。体罰は古来日本で行われてきたと誤解されがちであるが、明治以降、日本が近代国家を形成するうえで行われるようになったこと、その源は軍隊教育(内務教育)であり、それが学校現場に持ち込まれたこと、学校現場の体罰は、身体教育に親和する体育・スポーツ現場に定着してしまったこと、などを明らかにした。明治以降に体罰を加える身体、体罰を受ける身体が誕生したのである。そしてその身体観が現在にも受け継がれているのである。また、昨年度発表した論文「日本における近代的身体の形成過程ー軍・教育・メディアー」のスペイン語訳を発表した(神戸市外国語大学『研究年報』52所収)。しかし、現代大学生の身体観の検証(質問紙調査)は、計画通り実施することができず、2015年度に行う。なお、研究を実施するために、21世紀スポーツ文化研究会第82回大阪例会(大阪学院大学)、21世紀スポーツ文化研究会第84回東京例会(青山学院大学)などの研究会、学会に参加し、研究打ち合わせや、知見についての議論などを行った。今後も文献研究・基礎研究を継続するとととに、質問紙調査を実施し、平成27年度内に可能な限り研究成果を発表し、この研究をまとめていく計画である。研究課題「現代大学生の身体観の検証と身体教育へのアプローチ」を明らかにするために、平成26年度(2015年度)は、現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)および、まとめと考察を行う予定であった。上記実施計画はおおむね順調に実施することができた。最終年度以前に刊行された主な研究成果(論文)は「否定される身体/近代化される身体」『近代日本の身体表象』(森話社2013)、「日本における近代的身体観の形成」『スポートロジイ』(21世紀スポーツ文化研究会みやび出版2013)『神戸市外国語大学研究年報50』である。

また、『神戸市外国語大学研究年報50』に掲載された論文はスペイン語に翻訳され刊行された(『神戸市外国語大学研究年報52』2014)。日本以外の文化圏へ向けて研究成果を発信することができた。最終年度(2015年度)に刊行された主な研究成果(論文)は、「体罰の起源を探る」『スポーツ学の射程』(黎明書房)、「Sport for tomorrowとスポーツボランティア」『外国学研究』(神戸市外国語大学)であり、論文以外の刊行された報告は、「スポーツで文化交流を」『スポーツ国際青年』(体育・スポーツ帰国隊員の会)「ディストピアのオリンピック」『ひすぽ92』(スポーツ史学会)「オリンピック教育の授業の展開」『保健体育ジャーナル107』(学研)などがある。最終年度までに実施してきた基礎研究を踏まえ、現代大学生の身体観に関する視野は、より国際的になるべきだという視点で、スポーツボランティアや、オリンピック教育などの領域にまで広がっていった。これらの研究をとおして、過去、どのように身体観が掲載されてきたのか、そして現在どのような身体観が求められているかについての思考を深めることができた。これは、21世紀に生きる我々にとって大変重要な視点であり、成果である。本研究課題について、雑誌論文4件、図書2件などを発表した。スペイン語でも成果の一部を発表し、ひろく社会に発信することができた。現代の身体観の起源は、明治期以降の国家によって形成された近代的身体に行きつく。つまりそれは近代システムに適合する身体である。そして現代の身体観はその延長線上にある。そこから抜け出し、グロ-バルな視点をもった身体観が必要とされており、それがポストグローバル社会の身体観につながるであろう。様々な価値観が飛び交っている現代社会だからこそ、われわれは自身の身体に向き合う必要がある。われわれの身体を考えることは、いま、ここにある未来の身体(われわれ)へと続く課題である。平成26年度(2014年度)は現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)、現代大学生の身体観の検証(質問紙調査)を行う計画であった。現代日本人の身体観の検証については、平成25年度から順調に研究を継続しており、平成26年度の成果の一部である論文「体罰の起源をさぐるー日本の教育制度と体罰ー」は、平成27年秋に出版予定の『スポーツ学の射程(仮)』(黎明書房)に掲載される。しかし、実施予定であった現代大学生の身体観についての質問紙調査が未実施である。質問紙調査は平成27年度早々にも実施する予定であるが、計画より、「やや遅れている」と自己評価せざるを得ない。複合領域健康・スポーツ科学スポーツ史身体教育学身体性哲学研究計画調書に記載した計画からは若干遅れてはいるが、研究は停滞していない。今年度は、平成25年度、平成26年度に行ってきた文献研究の継続に加えて、計画通り質問紙調査を実施する。やや研究が遅れているとはいえ、ほぼ計画通り研究を継続していくことが可能であり、計画の変更を行う予定はない。平成25年度(2013年度)は、現代日本人の身体観の検証(基礎研究・文献研究)、現代大学生の身体観の検証(予備調査)を行う計画であっった。現代大学生の身体観の検証(予備調査)については、平成26年度(2014年度)中に、現代大学生の身体観について、質問紙調査を実施する予定であり、そのため、共同研究者、連携研究者と質問内容の検討を行ってきた。
体温調節系に及ぼす体液浸透圧調節系と容量調節系の相互作用

体温調節系の反応に対する体液調節系からの影響、特に浸透圧刺激と容量刺激の相互作用が体温調節反応の及ぼす影響を明らかにするために主にヒトを対象とした実験を行なった。さらに、体液調節系機能のメカニズムを明らかにするために、ラットを用いた基礎的な実験も行なった。これらの実験より、以下のことが明らかになった。体温低下時の体温調節反応である、熱産性量の増加反応と末梢血管収縮反応は、ともに圧受容器からの入力により修飾されることをヒトを対象とした実験で明らかにした。温熱負荷時には、血漿浸透圧上昇により、容量調節性末梢血管収縮反応が亢進することを明らかにした。この亢進は通常体温時には、認められないことより、血漿浸透圧上昇は血管収縮性神経の活動を亢進させるのではなく、血管拡張反応を抑制している可能性を示した。また、血漿浸透圧上昇による皮膚血管拡張反応の抑制は、能動的血管拡張反応の抑制であることを、ブロッカーを用いた実験より明らかにした。浸透圧受容部位と考えられている、脳弓下器官の毛細血管水透過性をMRJを用いてin vivoで定量化した。この部位の毛細血管の水透過性は、脳における毛細血管の値としては極めて高く、BBBが存在する皮質における透過性の10-100倍大きいことが明らかになった。この結果は、SFOが血漿(BBBの外側)の浸透圧を受容する部位として機能するに極めて効果的な構造をしていることを示唆する。また、MRIを用いてin vivoで浸透圧刺激時の脳内の活性化部位を同定した。同定された活性化部位は、c-Fosを用いて免疫組織化学的に検出された部位とほぼ同様であることから、この方法の有用性が検証された。体温調節反応は、体液量減少、血漿浸透圧上昇のいずれの条件下においても抑制されるが、体液容量調節系と浸透圧調節系からの入力の体温調節反応に対する相互作用を明らかにすることを目的として、本年度は主にヒトを対象とした実験を行った。体温調節反応である末梢血管拡張反応は、体液量の減少により抑制されるが、この抑制は心肺圧受容器を介する反応と考えられている。そこで、心肺圧受容器反射による末梢血管収縮反応に及ぼす血漿浸透圧上昇の影響を通常体温と高体温の2条件で検討した。被験者に高張性または等張性食塩水を2時間にわたって輸液した後、水循環スーツに43°Cまたは34.5°C(コントロール)の水を60分間潅流させて体温を変化させた。心肺圧受容器の脱負荷をするために下半身陰圧を負荷してその際の全身循環反応および末梢(前腕)血管反応を測定した。高張性食塩水輸液により、血漿浸透圧は約10-12mOsm/kg H_2O上昇した。どの条件においても下半身陰圧負荷により、前腕血管コンダクタンスが低下したが、体温上昇時には通常体温時に比べて、下半身陰圧負荷時の前腕血管コンダクタンスの低下が大きかった。通常体温時には、下半身陰圧負荷に対する前腕血管反応に対して浸透圧上昇の影響は見られなかった。一方、高体温時には、下半身陰圧負荷に対する前腕血管コンダクタンスの低下は、浸透圧上昇時に大きくなった。この結果は、体温上昇時の末梢血管拡張反応に対する容量調節性抑制反応が浸透圧上昇時に大きくなることを意味し、浸透圧上昇は圧受容器反射に対して直接作用するのではなく能動性血管拡張反応に選択的に作用することを示唆する。現在、ラットを用いて、体温調節反応に及ぼす浸透圧調節系と容量調節系の相互作用の中枢メカニズムを明らかにするための実験を計画、準備中である。

我々は、発汗及び皮膚血管拡張反応の核心温閾値が浸透圧上昇により直線的に上昇することによって体温調節反応を抑制することを明らかにしてきた。昨年度は、LBNP負荷により中心血液量を減少させた際の前腕血管コンダクタンスの減少が、温熱負荷時においてのみ、血漿浸透圧上昇により大きくなることを明らかにした。このことは、体温上昇時に認められる皮膚血管拡張反応の浸透圧上昇による抑制は、アドレナリン作動性血管収縮神経活動の亢進によるものではなく、主に能動的血管拡張システムの抑制による可能性を示唆する。そこで、本年度は、アドレナリン作動性血管収縮神経の活動をブロックすることにより、浸透圧上昇による温熱性皮膚血管拡張反応の抑制のメカニズムを明らかにする実験を行った。被験者に3%の高張性食塩水を90分間にわたって輸液を行い、血漿浸透圧を約15mOsm/kg H_2O上昇させた後、交感神経終末からのノルアドレナリン放出をブロックするブレチリウムを前腕の皮膚にイオン泳動法により投与した。その後、被験者に温熱負荷を加え、ブレチリウム処置を行った皮膚とその近傍の非処置部位における皮膚血管コンダクタンスと核心温の関係を求めた。また、同様の実験を等張性食塩水輸液後にも行ない、比較した。高張性食塩水輸液後の温熱負荷時の体温上昇は、1.45±0.15°Cで等張性食塩水輸液後の0.91±0.04°Cに比べ有意に高かった。皮膚血管拡張の核心温閾値は、高張性食塩水輸液により有意に上昇したが、ブレチリウム処置部位と非処置部位における皮膚血管拡張の核心温閾値にはいずれの血漿浸透圧の条件下においても差が認められなかった。これらの結果より、血漿浸透圧上昇による皮膚血管拡張反応の抑制は、主に能動的血管拡張システムに対する抑制で、アドレナリン作動性血管収縮神経活動の亢進によるものではないことが明らかになった。
統計的グラフ解析による分子構造の解析と応用

本研究は統計的なアプローチにより,分子の化学的特性を決める重要な部分構造を自動抽出する手法を開発することを目的とする.はじめに,確率的グラフモデルと顕著領域を自動検出する技術を活用することで,分子構造を効率的に解析する手法を開発する.次に,確率的モデルを階層化し,分子の化学的特性を決める本質的な部分構造を高精度に解析する手法を開発する.本研究の独創性は,分子構造解析のさらなる深化を可能とする機械学習を用いた科学技術基盤を構築する点にある.人手により発見的に選ぶのではなく,統計的に自動抽出された部分構造を用いることで,より高精度かつ客観的な分子特性の解析が実現できると期待される.本研究は統計的なアプローチにより,分子の化学的特性を決める重要な部分構造を自動抽出する手法を開発することを目的とする.はじめに,確率的グラフモデルと顕著領域を自動検出する技術を活用することで,分子構造を効率的に解析する手法を開発する.次に,確率的モデルを階層化し,分子の化学的特性を決める本質的な部分構造を高精度に解析する手法を開発する.本研究の独創性は,分子構造解析のさらなる深化を可能とする機械学習を用いた科学技術基盤を構築する点にある.人手により発見的に選ぶのではなく,統計的に自動抽出された部分構造を用いることで,より高精度かつ客観的な分子特性の解析が実現できると期待される.
生物発光による遺伝子発現リアルタイム測定に基づく環境応答遺伝子のスクリーニング法

我々が開発した遺伝子発現のレポーターとしてのルシフェラーゼ遺伝子の可能性や冷却CCDカメラによるスクリーニング技術を、多彩な生命現象に適用するための本研究を行った。すでに得られているシアノバクテリアのluxABをもったプロモーターのライブラリはその挿入遺伝子断片が長く、以後の解析が困難であったので、PCR法が可能な600塩基対の断片をもった発光ライブラリーを作成した。このライブラリーはゲノムを5回以上含む、高品質のものであった。このライブラリーを使い、約10万クローンの形質転回転換体をスクリーニングし、約800の十分発光強度の高いクローンを選別した。これらのクローンは皆24時間周期の発光リズムを示し、以前報告した生物時計の広範な制御を確認した。次にこの選別されたクローンに高温処理、低温処理、光強度変化、紫外線照射を行ない、発現の変化を調査した。大多数のクローンは同様な変動を示すが、いくつかの例外的な変動を示すクローンを見いだした。今後、発現の変化するクローンの詳細な検討を行い、興味のある変動をしめすクローンを解析する予定である。一方、生物時計に強く制御されると思われる多数のクローンから10個を選び、その挿入配列を決定し、既に全ゲノム配列の決定されている近縁のSynechocystisのデータベースから相同遺伝子を探索したところ、6つの遺伝子を同定することが出来た。今後これらの遺伝子の生物時計および環境応答における生理学的意味を解析する。さらにその相同遺伝子を高等植物で探索し、その発現の環境応答を調べれば、高等植物の環境による遺伝子発現制御を解明することが期待できる。また米国との共同研究でカルシュウムにより発光するエクオリンの遺伝子をもつ、形質転換植物でカルシュウムが変動すること、光条件により大きくレベルが変化することを見いだした。平成7年度では以下の研究成果を得た。1すでに得られている藍色細菌のluxABをもったプロモーターのライブラリを使用し、これらを生物時計突然変異体に導入し、すべてのクローンが変異形質を示すことを確認し、これらの変異が生物時計機能を損なっていることを確認した。2藍色細菌でプロモーターライブラリの作製し様々なスクリーニングを行ない環境応答遺伝子を集めるためにすでに稼働しているコロニースクリーニングソフトウエアの改訂し多くのコロニーの環境変動に伴う遺伝子発現変動を自動記録できるようにし、環境応答遺伝子のスクリーニングを可能とした。3藍色細菌のluxABをもったプロモーターのライブラリを再構築した。以前のプロモーターのライブラリーはゲノム中の夫々の位置に挿入されるため遺伝子破壊を起こす可能性があり、重要な遺伝子が欠損することが考えられた。従ってluxABをもったプロモーターをゲノムの特定の安全な部位に挿入するライブラリを構築した。4他腫の藍色細菌Synechocysis POC6803においてluxABをもったプロモーターのライブラリを作成し発光クローンを多数得た。このいくつかの配列を決定し、その遺伝子を同定した。これによりこの方法が広く藍色細菌に適用できることを確認した。5すでに報告した藍色細菌のluxABをもったプロモーターのライブラリをから得られたクローンを解析し、これがプリン合成系の遺伝子purFをコードしていることを明かにした。またこの遺伝子は光合成の遺伝子とは逆位相で振動し、昼夜の環境変動に対する遺伝子発現の適応であることを示した。すでに得られているシアノバクテリアのluxABをもったプモーターのライブラリはその挿入遺伝子断片が長く、以後の解析が困難であったので、PCR法が可能な600塩基対の断片をもった発光ライブラリーを作成した。

このライブラリーを使い、約10万クローンの形質転回転換体をスクリーニングし、約800の十分発光強度の高いクローンを選別した。これらのクローンは皆24次間周期の発光リズムを示し、以前報告した生物時計の広範な制御を確認した。次にこの選別されたクローンに高温処理、低温処理、光強度変化、紫外線照射を行ない、発現の変化を調査した。大多数のクローンは同様な変動を示すが、いくつかの例外的な変動を示すクローンを見いだした。今後、発現の変化するクローンの詳細な検討を行い、興味のある変動をしめすクローンを解析する予定である。一方、生物時計に強く制御されると思われる多数のクローンから10個を選び、その挿入配列を決定し、既に全ゲノム配列の決定されている近縁のSynechocystisのデーターベースから相同遺伝子を探索したところ、6つの遺伝子を同定することが出来た。今後これらの遺伝子の生物時計および環境応答における生理学的意味を解析する。さらにその相同遺伝子を高等植物で探索し、その発現の環境応答を調べれば、高等植物の環境による遺伝子発現制御を解明することが期待できる。また米国との共同研究でカルシュウムにより発光するエクオリンの遺伝子をもつ、形質転換植物でカルシュウムが変動すること、光条件により大きくレベルが変化することを見いだした。
猫の糖尿病の診断・治療法の再構築

猫の糖尿病を病型分類して新たな診断基準を策定するため、猫の血清インスリンならびに血清c-ペプチドに対する測定法の確立を試みた。血清インスリンについては、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を用いたサンドイッチFLISAを確立し、測定限界(牛インスリン換算)約0.2μU/mLという高感度で猫インスリンが測定可能になった。本法は現在のところ世界的に最も高感度な猫インスリン測定法であり、産学共同で商品化すべく細部を調整中である。本法は既に臨床応用可能であり、猫でも肥満によりインスリン抵抗性に伴う高インスリン血症が認められるなど、糖尿病の病態解析に役立ちはじめている。一方、猫のc-ペプチドのアミノ酸配列に基づいて部分ペプチドを10種類以上合成し、マウスあるいはウサギに免疫して抗体作成を試みたが、猫のc-ペプチドに特異的な抗体は1つも得られず、研究期間内にc-ペプチドの測定法は確立できなかった。前年度に引き続き、本年度も組換えヒトインスリンと同様の2ペプチド法で猫インスリン合成を試みた。結果として、B鎖の合成および純度管理は容易であったが、A鎖の性質はヒトインスリンのそれと大きく異なり、ヒトインスリンを参考にした合成条件ではB鎖と複合体を形成させ、特異的な立体構造を取らせることができなかった。猫の糖尿病の診断・治療法を確立し、糖尿病臨床を再構築することを目的として、以下の研究を実施した。a)猫のインスリンならびにc-ペプチド測定系の確立:まず、猫の血中インスリンに対するELISA法を作成するため、猫インスリンA鎖およびB鎖をペプチド合成し、常法に従ってマウスモノクローナル抗体ならびにウサギポリクローナル抗体を作成した。精製したこれらの抗体を用い、サンドイッチ法による血中インスリン測定法の開発を試みた。現在のところ、開発中のELISAは感度が低く、臨床応用には至っていないのが現状である。また、C-ペプチドについてはN末端側とC末端側に分けてペプチド合成し、マウスモノクローナル抗体の作成を試みた。抗体は現在作成中である。b)猫の糖尿病の病型分類ならびにサーベイランス:東京大学附属家畜病院に来院する糖尿病の猫について、治療前後を含む臨床データ、血液試料を収集した。これらの血液試料は、インスリン測定系ならびにc-ペプチド測定系の完成次第、それらの項目を検討し、糖尿病の疾患分類や診断法の再構築に用いる予定である。c)組換えネコインスリンの合成、結晶化:過去に報告されたネコインスリンの相補的DNA配列をもとに、酵母を用いたインスリン合成系を開発中である。合成にはヒトインスリンと同様の方法を用いているが、おそらくネコインスリンの構造に起因する問題で、A鎖・B鎖いずれの合成にも成功していない。来年度は別の発現系を用い、合成を継続する。
上部消化管癌患者の予後向上を目指したグレリンによる周術期栄養療法の開発

癌の進行度や悪性度に加えて術後合併症、低体重、サルコペニアなど癌と直接関連しない侵襲栄養因子が予後を増悪させることが明らかになりつつあるが、これらを改善する有効な介入法は開発されていない。我々は上部消化管術後には胃から分泌されるグレリンが低下し、グレリン投与により術後の体重減少・サルコペニアが抑制されること、食道癌術後の炎症反応・肺合併症が減少することを証明した。一方、最近、経口栄養剤投与の大規模試験を行い上部消化管術後の体重減少に対し限定的ではあるが効果があることを確認した。今回、栄養剤とグレリンを併用し強力に侵襲栄養因子を改善し予後向上を目指す治療を開発するため、基礎的臨床的研究を行う。
主要フィトカンナビノイドのヒト脳および肺における代謝ならびにその毒性学的意義

主要大麻成分(テトラヒドロカンナビノール、THC;カンナビジオール、CBD;カンナビノール、CBN)のヒト脳、肺および胎盤における毒性発現機構解明の一環として、以下の点を明らかにした。(1)ヒト脳ミクロソームによる代謝、(2)ヒト肺ミクロソームによる代謝、(3)ヒト胎盤ミクロソームおよびCYP19による代謝、(4)ヒト脳および肺ミクロソームによるMALDO活性、(5)ヒト脳および肺ミクロソームにおけるアナンダミドおよび2ーアラキドノイルグリセロール加水分解阻害作用、(6) THC代謝物のカンナビノイド受容体を介した細胞毒性(マウス肺マクロファージJ774-1細胞)。ヒト脳ミクロソーム(Ms)によるテトラヒドロカンナビノール(THC)、カンナビジオール(CBD)およびカンナビノール(CBN)の代謝では、いずれもヒト肝Msに類似した代謝物が生成した。Δ8-THCはらは7-α-hydroxy-Δ8-THCおよび11-hydroxy-Δ8-THC、Δ9-THCからは8-α-hydroxy-Δ9-THCおよび11-hydroxy-Δ9-THC、CBNからは8-hydroxy-CBNおよび11-hydroxy-CBNが主要代謝物として生成した。THCについては、先に報告している各種動物脳Msの主要代謝物がペンチル側鎖の水酸化体であることとは異なる代謝様式であった。また、CBDのヒト脳Msによる代謝物としては、6α-および6β-hydroxy-CBDの他、7-hydroxy-、1"-hydroxy-および4"-hydroxy-CBDが認められた。CBDの代謝物生成は、CYP2DおよびCYP3A抗体の添加により活性が低下した。ヒト肺Msによる主要カンナビノイドの代謝においても、脳Msと同様な代謝様式が認められた。また、ヒト脳および肺Ms中にも11-oxo-THC(アルデヒド)を酸素添加反応によりTHC-11-oic acidへと代謝する酵素の存在が確認された。さらに、阻害剤などを用いた検討から、代謝反応へのシトクロムP450の関与が示唆された。1)ヒトCYP19およびヒト胎盤ミクロソーム(Ms)により、Δ9-THCは選択的に8α-hydroxy-Δ9-THCへと代謝された。2) CBNはいずれの酵素源を用いた場合にも、8-hydroxy-CBNおよび11-hydroxy-CBNが主要代謝物として生成した。いずれの酵素源でも、生成比は8-hydroxy-CBN > 11-hydroxy-CBNであった。3) CBDは、CYP19により6α-hydroxy-CBD > 6β-hydroxy-CBD > 7-hydroxy-CBD = 1"-hydroxy-CBDへと代謝された。また、CYP19および胎盤Msによる主要フィトカンナビノイドの代謝は、アンドロステンジオンおよび2-アミノグルテチミドにより阻害された。4) Δ9-THC、CBNおよびCBDは、CYP19の代謝活性(基質:ジベンジルフルオレスセイン)を阻害した(IC50 = 25 35μM)。5) Δ9-THCおよびCBNのCYP19による主要代謝物(8α-hydroxy-Δ9-THCおよび8-hydroxy-CBN)のCYP19阻害作用は、母化合物と同等かやや弱かった。6)主要カンナビノイド(Δ9-THC、CBNおよびCBD、129μM)は、ヒト脳Msのアナンダミド水解酵素活性をいずれも有意に阻害した。また、これらカンナビノイドはヒト肝Ms中のアナンダミド水解酵素活性には、同条件下影響を与えなかった。7) Δ9-THCおよびCBD 129 μM)は、脳Ms中の2-アラキドノイルグリセロール水解活性を阻害した。また、CBNを含む主要カンナビノイドは、肝Ms中の2-アラキドノイルグリセロール水解活性には影響を与えなかった。8)ヒト脳および肺Msによる11-oxo-THCから生成するTHC-11-oic acid中には、18O2気相下の検討により、選択的に18Oの取り込みが見られ、酸素添加反応(oxygenation)により反応が進行することが確認された。平成27年度の成果:2) 11-hydroxy-Δ8-THCおよび11-hydroxy-Δ9-THCは、リポキシゲナーゼ(LOX-12)を阻害し、IC50は1540μM程度であった。また、Δ8-THC-11-oic acidおよびΔ9-THC-11-oic acid (2 5μM)はLOX-15を3040%阻害した。まとめ:主要フィトカンナビノイド(THC、CBN、CBD)は、ヒト脳、肺および胎盤ミクロソームのCYPsにより主にアリル位の8位および11位(THCおよびCBN)、または6位および7位(CBD)で代謝を受けることが明らかとなった。また、胎盤ミクロソームによるカンナビノイドの代謝活性は、CYP19の阻害剤(アンドロステンジオンおよびアミノグルテチミド)によって強く阻害された。さらに、主要フィトカンナビノイドはCYP19により胎盤ミクロソームと同様に代謝をうけることが明らかとなった。この他、CYP19依存性の酵素活性に対して、いずれのカンナビノイドも阻害作用(IC50 = 10 50μM)を示すことも明らかとなった。

脳および肺ミクロソーム中にもTHC代謝物のアルデヒド体をカルボン酸体へと酸化するMicrosomal Aldehyde Oxygenase (MALDO)の存在が明らかとなった。主要カンナビノイドは程度の差こそあれ、脳ミクロソーム中の内因性カンナビノイド(アナンダミドおよび2-アラキドノイルグリセロール)の水解活性を阻害した。これらの結果は、主要フィトカンナビノイドのヒト脳、肺および胎盤における毒性発現を考える上での重要な基礎的知見となるものである。主要大麻成分(テトラヒドロカンナビノール、THC;カンナビジオール、CBD;カンナビノール、CBN)のヒト脳、肺および胎盤における毒性発現機構解明の一環として、以下の点を明らかにした。(1)ヒト脳ミクロソームによる代謝、(2)ヒト肺ミクロソームによる代謝、(3)ヒト胎盤ミクロソームおよびCYP19による代謝、(4)ヒト脳および肺ミクロソームによるMALDO活性、(5)ヒト脳および肺ミクロソームにおけるアナンダミドおよび2ーアラキドノイルグリセロール加水分解阻害作用、(6) THC代謝物のカンナビノイド受容体を介した細胞毒性(マウス肺マクロファージJ774-1細胞)。平成26年度の研究計画の内、1)内因性カンナビノイド(アナンダミド(AN)および2-アラキドノイルグリセロール2-AG))のヒト脳および肺における代謝(加水分解)への主要カンナビノイドの影響については、3種の主要カンナビノイドについて検討を行った。2)ヒト脳および肺Msを用いてCYP選択的な酵素活性および活性に対する主要カンナビノイドの阻害作用については、一部の検討に留まったが、予定にはないものとしてヒト胎盤を購入し、主要カンナビノイドの代謝、および選択的阻害剤の影響およびCYP19による代謝活性への主要カンナビノイドの影響について検討を加えた。3)ヒト脳および肺Msによるカンナビノイドの代謝に関連して11-oxo-THCを基質としたMicrosomal aldehyde oxygenase (MALDO)について解析したところ、代謝物への分子状酸素の導入が認められ。反応がoxygenationにより進行していることを確認した。衛生化学裁判化学平成27年度の研究計画:1)ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、ヒト乳癌細胞MCF-7の増殖促進作用およびその機構解析、2)ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、マウス神経芽細胞腫のC1300N18およびNB2a細胞、さらにマウス肺マクロファージJ774-1細胞に対する細胞毒性とその機構解析、3)ヒト脳および肺における主要カンナビノイドの代謝物について、シクロオキシゲナーゼ(COX-1, 2)およびリポキシゲナーゼ(LOX-5, 12, 15)の阻害作用を検討する。また、上記酵素阻害およびこれまでに報告されている代謝物の薬理、毒性を踏まえカンナビノイドのヒト脳および肺における代謝の薬理、毒性学について考察する。平成25年度の研究計画のうち、1)ヒト脳ミクロソームによる主要カンナビノイドの代謝および2)ヒト肺ミクロソームによる主要カンナビノイドの代謝、3)代謝反応へのシトクロムP450の関与、5)代謝反応の種差については、概ね検討を行った。ただし、4)代謝の個人差については、一部検討を行っているが、例数を増やして検討する必要がある。また、平成26年度の計画2)に実施予定であったヒト脳および肺Ms中のmicrosomal aldehyde
ジオスペース探査衛星搭載の高エネルギー電子分析器の軌道上較正

本研究では、地球周辺の宇宙空間「ジオスペース」において高エネルギー電子が生成・消滅する過程を明らかにするため、2016年12月に打ち上げられたジオスペース探査衛星のデータ、特に、70 keV - 2 MeVの高エネルギー電子を連続的に観測する「高エネルギー電子分析器(HEP)」のデータを利用する。このために、軌道上でのHEP観測データと地上での検出器シミュレータにより、分析器のエネルギー・角度の応答関数を構築することを目的としている。今年度は、Geant4と呼ばれる、粒子と物質の相互作用をシミュレーションするためにCERNが開発したソフトウェアライブラリを用いて、検出器シミュレータを構築した。まず、機器設計段階でコリメータや検出器の形状を決めるための評価に用いた簡易モデルを更新し、シリコン半導体積層モジュールのフライト品相当のモデルを構築した。さらに、筐体を貫通して検出器にて検出されてしまうバックグラウンドの評価を実施するために、上記モジュールをフライト品と同様に配置し、そのまわりの構造物も構築した。次に、シミュレータの評価作業として、幾何学的因子の計算といくつかのエネルギーにおいて単色の電子線を入射して、そのエネルギー・角度応答を評価し、概ね妥当であることを評価した。さらに、シミュレーションと詳細に比較できる実験データを得るために、衛星搭載品と同等の積層シリコン半導体センサモジュールを製作した。フライト品はエネルギー計測範囲の異なる2種のセンサモジュールHEP-LとHEP-Hそれぞれ3台から構成されるが、フライト予備品として残っている半導体素子を用いて、HEP-L2台、HEP-H2台の組立を行った。そして、HEP-L/HEP-H各1台を用いて、電子ビーム照射試験を行った。特に、フライト品で評価が十分にはできなかった100-300keVの電子照射も実施することができた。初年度に計画していた、シミュレータの構築・地上試験用モジュールの製作・それを用いた電子ビーム照射試験、を進めることができた。シミュレータの評価としては初期的な動作評価のみ実施し、試験データとの差異評価やその起因する箇所の追求などは進行中である。また、軌道上データを評価するなかで、3MeV程度の電子が筐体を突き抜けて生じるバックグラウンドの寄与を評価する必要があり、その計算・評価を進めた。地上試験用モジュールは、電子ビーム照射を行うために必要なHEP-L/HEP-H各1台の製作を完成できている。残り1台ずつは初期動作確認において、期待された動作が一部確認できていないので、今後の追試験・改良を計画している。初年度に構築したGeant4シミュレータと電子ビーム照射試験の整合性評価を進める。特に検出されるエネルギー分布と角度分布の再現性を評価し、差異がある点について、その要因を突き止め、シミュレータの確認・改善を実施する。初年度の電子照射試験では、角度応答・エネルギー応答を計測するために、コリメータを含む検出器モジュールを用いたが、エネルギー応答のみを確認していくために、コリメータを外し、電子線源を照射することを検討している。また、周りのケースを通過してくる高エネルギー電子によるバックグラウンド評価を継続し、連続エネルギー分布をもつ電子を入射し、どのような影響があるかを評価していく。HEP-L/HEP-H残り各1台について動作が確認出来ていない点について、追試験・改修をくわえ、動作させる。インターフェース回路部に問題があるところまでは特定できているので、その箇所の信号をモニタすることにより原因箇所を特定する。それを用いて、上述のコリメータ無しでのエネルギー応答を取得し、シミュレータの確認作業に供する。

また、軌道上データを評価するなかで、3MeV程度の電子が筐体を突き抜けて生じるバックグラウンドの寄与を評価する必要があり、その計算・評価を進めた。地上試験用モジュールは、電子ビーム照射を行うために必要なHEP-L/HEP-H各1台の製作を完成できている。残り1台ずつは初期動作確認において、期待された動作が一部確認できていないので、今後の追試験・改良を計画している。初年度に構築したGeant4シミュレータと電子ビーム照射試験の整合性評価を進める。特に検出されるエネルギー分布と角度分布の再現性を評価し、差異がある点について、その要因を突き止め、シミュレータの確認・改善を実施する。初年度の電子照射試験では、角度応答・エネルギー応答を計測するために、コリメータを含む検出器モジュールを用いたが、エネルギー応答のみを確認していくために、コリメータを外し、電子線源を照射することを検討している。また、周りのケースを通過してくる高エネルギー電子によるバックグラウンド評価を継続し、連続エネルギー分布をもつ電子を入射し、どのような影響があるかを評価していく。HEP-L/HEP-H残り各1台について動作が確認出来ていない点について、追試験・改修をくわえ、動作させる。インターフェース回路部に問題があるところまでは特定できているので、その箇所の信号をモニタすることにより原因箇所を特定する。それを用いて、上述のコリメータ無しでのエネルギー応答を取得し、シミュレータの確認作業に供する。地上試験用モジュールの製作費が想定より安く済んだために次年度使用が生じたが、2019年に研究を進めるうえで必要な製作費等で有効に使用する予定である。候補としては、地上試験用モジュールを製作するために既存のものを少し強引に改修して使用している部分があるので、その点を改修すること、エネルギー応答を確認するための線源照射試験に必要な物品の購入、シミュレーション用計算機の補強などを検討している。
頭部の姿勢環境と顎口腔機能の関連に関する研究-リハビリテーションへの応用の試み-

頭部の姿勢制御と摂食・嚥下機能等の顎口腔機能の関連性について調べた。顎口腔機能時に頭部が能動的にコントロールされているか否かは未だ明確ではない。そこで、昨年度は、摂食運動の一部を単純化したモデルとして急速開口運動を設定し検討したが、本年度は当該運動時の頭部運動特性についてさらに解析を進めた。被験者は昨年と同じ顎口腔系および全身の運動系に異常を認めない健常成人8名(男性4名、女性4名。平均年齢:25.4才。2230才)とした。前年同様、下顎に対し機械的な下制力を負荷した条件でも記録をおこない、頭頚部および下顎へ外乱が加えられた時の頭部姿勢制御についても検討した。下顎機能運動時には一定の頭部運動が観察され、この運動は後頚部筋筋活動を伴っていた。急速開口時には頭部伸展方向の加速度がほぼ全試行で観察された。このうち約10%の試行では、伸展方向の加速度に先行し、頭部屈曲方向の小さな加速度が観察された。頭部伸展方向の加速度は下顎加速度開始より遅れていたが、これらの運動に関与する時間的要因の解析により、当該頭部運動は受動的ではなく能動的に生じている事が示唆された。頭頚部および下顎への随意的外乱負荷時には、刺激に約110ms先行する後頚部筋の活動と約90ms先行する頭部加速度が観察された。これは身体動揺の緩衝に作用する'構え'と思われた。一方、随意的下顎運動時には、先行する頭部加速度は観察されなかった。以上のことから当該頭部運動は下顎運動と密接な関連があるが、下顎運動によって生じる頭部の動揺を事前に緩衝するような姿勢調節機構として作用しているのではないことが示唆された。今後は同様の解析を嚥下運動等にも拡大して検討を行う。そこで本年度は、摂食運動の一部を単純化したモデルとして急速開口運動を設定し、当該運動時の頭部運動特性について検討した。加速度センサーおよび筋電図記録を用い、顎口腔系および全身の運動系に異常を認めない健常成人8名(男性4名、女性4名。2230才)について調査した。また下顎に対し機械的な下制力を負荷した条件でも記録をおこない、頭頚部および下顎へ外乱が加えられた時の頭部姿勢制御についても検討した。運動方向は頭部と下顎で逆方向であった。これらの運動に関与する時間的要因の解析により、当該頭部運動は受動的ではなく能動的に生じている事が示され、顎口腔機能時には下顎運動と共にプレプログラムされていることが示唆された。頭頚部および下顎へ外乱を与えると、機械刺激とは反対方向の頭部運動が刺激に約100ms先行して観察された。これは刺激による身体バランスの乱れを予測的姿勢調節機構が補償した結果と推測された。しかし随意的下顎運動に伴う頭部運動は下顎とは反対方向であったが、外乱負荷時のような時間差で下顎運動より先行することはなく、ほぼ同時に開始していた。以上のことから当該頭部運動は下顎運動と密接な関連があることが示唆された。今後は嚥下運動等に関して調査し、顎口腔機能に障害を持つ患者に関しても検討を行う。2230才)とした。
PNメモリダイオードの開発と最密配列メモリへの応用

提案した理論的に細密なクロスポイント配列に適した抵抗変化型の不揮発性メモリ特性と整流特性を併せ持つメモリダイオードについて,基本構造と動作機構を明らかにした.メモリ効果に寄与する電子捕獲欠陥の起源を分析し,電子捕獲層の構造と製法とメモリ特性との相関について明らかにした.得られたメモリダイオードのエンデュランス、書き込み速度の個別特性として、10の7乗回、20μs以下が得られ、現行のフラッシュメモリを超える特性を取得した.さらに,200°C以下の低温製造プロセスの開発に至り,クロスポイント配列への適合性を提示した.本研究は研究代表者が初めて提案実証した、現在の3端子メモリより高密度化が可能な2端子で動作し、且つ、メモリ素子にダイオード特性が要請される理論的に最密なクロスポイント配列が実現可能な、ダイオード特性とメモリ機能を合わせ持つ、新概念の「pnメモリダイオード」について、動作原理の探索と、材料と構造と製造プロセスとの相関の解析と最適化に関する研究を進めた。このダイオードはAu/p-CuOx/SiCxOy/n-SiC/n-Siからなり、pn接合面に電子捕獲層SiCxOyが形成してある。これまで、SiC成膜を840°Cで、SiCxOyをSiCの800°Cの熱酸化で、CuOxを200°Cの熱酸化で形成してきたが、26年度にn-SiCの室温スパッタ成膜でも、pnダイオードを形成できることを明らかにした。これにより、全製造プロセスを200°C以下で製造することを可能とした。SiCは室温成膜でアモルファス状態に遷移したがpnダイオード特性を示した。また、特にSiO成分がメモリ特性に有効であることが判った。得られたメモリは高温製造のメモリと同様にアクセプタ型欠陥での電子の充放電によりメモリ効果を示し、良好なエンヂュランス特性を示した。さらに3D実装の為の金属配線上の形成が可能であることを示した。さらに、電子捕獲層の材料と特性との関係を探索し、SiCxOyの替わりにAlOxを用いてメモリ特性を検討した。その結果、スイッチング電圧を、SiCxOyを用いた場合の5-6Vから3-4Vに低電圧化出来ることを示した。特に、スイッチング電圧が4Vのメモリでは10の5乗程度の安定したエンデュランス特性が得られた。このスイッチング電圧の差は電子捕獲層の捕獲準位のポテンシャル位置が関与していると考えられた。以上、1製造プロセスの低温化、2金属配線上への製造、3スイッチング電圧の低電圧化の成果が得られた。本研究は研究代表者が初めて提案実証した、現在の3端子メモリより高密度化が可能な2端子で動作し、且つ、メモリ素子にダイオード特性が要請される理論的に最密なクロスポイント配列が実現可能な、ダイオード特性とメモリ機能を合わせ持つ、新概念の「pnメモリダイオード」について、動作原理の探索と、材料と構造と製造プロセスとメモリ特性との相関の解析と最適化に関する研究を進めた。このpnメモリダイオードの基本型はAu/p-CuOx/SiCyOx/n-SiC/n-Siからなり、pn界面に電子捕獲層SiCyOxが挿入してある。この電子捕獲層での電子有無でメモリ効果が発現する。これまで、SiCyOx(y ≧0、x >0)層はSiC層の熱酸化またはSiO2ターゲットのスパッタで形成し、メモリ効果を実証してきた。また、熱酸化で形成したAlOx層も捕獲層として機能することを示した。重要な構成要素である電子捕獲層のSiOx(y=0)層については、その組成や膜厚を独立に制御することが困難であった。そこで、平成27年度は、SiのリアクティブスパッタでSiOx層を形成する方法を導入し、SiOx層の組成と膜厚を独立に制御し素子化すること進めた。また、SiのリアクティブスパッタでSiNx層を形成する方法も導入し、SiNx層を電子捕獲層として応用することを試みた。リアクティブスパッタ装置を導入し、x値の大きい酸化モードまたは窒化モードと、x値の小さい金属モードに成膜モードが変化するがモードを制御してx値を変化できることが分かり、リアクティブスパッタ膜を用いてメモリ効果の発現することが判った。また、pnメモリダイオードのp型半導体を他のp型酸化物に替えてもメモリ効果が得られること、さらに、トラップ層を同じ導電型の半導体中に形成したときもメモリ効果の得られることが判った。以上、電子捕獲層の系統的評価を可能とした。平成26年度に実施したSiOx電子捕獲層の熱酸化による形成法、および、SiO2ターゲットのArスパッタ法による形成法、および、AlOx電子捕獲層のAl酸化による形成法に加えて、平成27年度の目標は、SiOxとSiNx電子捕獲層について、リィアクティブスパッタ法を導入して形成し、酸化度または窒化度と、捕獲層の膜厚を独立に制御する方法の検討を開始し、材料、組成、製造プロセスとメモリ効果との相関の検討を開始することである。さらに同じ導電型の半導体中に電子捕獲層を配置して、メモリ効果の発現を検討することである。リアクティブスパッタ装置を導入し、x値の大きい酸化モードまたは窒化モードと、x値の小さい金属モードに成膜モードが変化するがモードを制御してx値を変化できることを導いた。さらに、リアクティブスパッタ膜を用いてメモリ効果の発現することを示し、電子捕獲層の組成や膜厚や製造プロセスに依存して、メモリ特性との系統的評価が可能となった。

さらに、同導電型の半導体中に電子捕獲層を配置してメモリ効果を取得した。以上によりおおむね順調に進展していると評価できる。本研究は研究代表者が初めて提案実証した、現在の3端子メモリより高密度化が可能な2端子で動作し、且つ、メモリ素子にダイオード特性が要請される理論的に最密なクロスポイント配列が実現可能な、ダイオード特性とメモリ機能を併せ持つ、新概念の「pnメモリダイオード」について、動作原理の探索と、材料と構造と製造プロセスとの相関の解析と最適化に関する研究を進めた。このメモリは金属(M)/p-Cu2O/電子捕獲層/n-SiC/n-Si/金属(M)の基本構造から成る。電子捕獲層にAlOxを用いて探索した結果、Al2O3の完全酸化膜が形成されていて且つ薄い方が特性が良く、300万回の良好なエンデュランス(スイッチング)特性を達成した。また、電子捕獲層にSiCの酸化膜を用いていたが、酸化度と酸化膜厚を独立に制御できるリアクティブスパッタ法を導入し、SiOx層の酸化度と酸化膜厚の独立制御を可能とした。この方法で、電子捕獲層としてSiOx層を形成した。形成後のアニールによって、上層にSiO2完全酸化膜を形成した場合に300万回の良好なエンデュランス特性を得た。さらに、電子捕獲層としてSiNxを用いることを検討した。この形成にリアクティブスパッタ法を導入し、SiNx層の窒化度と窒化膜厚の独立制御を可能とした。この方法で、電子捕獲層としてSiNx層を形成した。その結果、30万回の良好なエンデュランス特性を得た。以上、本メモリの動作を決定する中核構造の電子捕獲層について、膜中の深さ方向の組成分布、および、膜厚が繰り返しメモリ特性に強く相関するという、極めて重要な構造と動作特性との相関に関する知見を得、メモリ特性を決定する最適化の指針を得た。提案した理論的に細密なクロスポイント配列に適した抵抗変化型の不揮発性メモリ特性と整流特性を併せ持つメモリダイオードについて,基本構造と動作機構を明らかにした.メモリ効果に寄与する電子捕獲欠陥の起源を分析し,電子捕獲層の構造と製法とメモリ特性との相関について明らかにした.得られたメモリダイオードのエンデュランス、書き込み速度の個別特性として、10の7乗回、20μs以下が得られ、現行のフラッシュメモリを超える特性を取得した.さらに,200°C以下の低温製造プロセスの開発に至り,クロスポイント配列への適合性を提示した.26年度の主目標は、1材料と構造とメモリ特性の最適化のために、従来のSiCxOyと異なる材料の電子捕獲層を用いて、メモリ特性と動作原理について検討すること、2理論的に最密なクロスポイント配列のために金属配線間に本メモリを形成する方法を検討すること、3シミュレーションを用いて動作原理を実験と相補的に検討することであるが、1電子捕獲層としてAlOxを用いて、従来のSiCxOyを用いた場合と比較して、原理・メモリ特性を検討し、解析した。さらに、AlOxを用いて、スイッチング電圧の低電圧化を達成した。2金属配線上へのメモリ製造を試み、Si基板上に形成した場合と同様な基本的メモリ特性が得られた。3シミュレーションとの比較では原理的な動作について検討した。さらに、4従来の840°C製造プロセスに替わり、幅広くLSI製造プロセスとの整合性が期待される200°C以下の低温化製造プロセスを提示した。以上の実績により、順調に進展していると評価できる。
熊野トラフ掘削試料を用いた泥火山噴出物の供給源の解明

海溝型巨大地震発生帯として知られる南海トラフ,その前弧海盆に発達する海底泥火山を研究対象としている.海底泥火山は,海底下の未固結堆積物が密度差で生じた浮力により,泥ダイアピルとして上昇し,海底に噴出して山体を形成したものである.泥ダイアピルの上昇の際,泥火山供給源より上位層の堆積物をクラストとして取り込むため,泥火山噴出物は砕屑性の泥基質にクラストを含んだ堆積物となる.本研究では,泥火山が海底下深部の物質を表層へ運搬する役割に注目し,大深度掘削をすることなく,地質学的情報を理解し,巨大地震発生プロセスに貢献することに取り組んでいる.泥火山掘削試料を基質とクラストに分け,それぞれの間隙率,密度,ビトリナイト反射率,帯磁率異方性,全有機炭素,ナンノ化石年代,帯磁率異方性の測定を行った.これらの測定結果より,熊野トラフ域で初めて泥火山供給源深度を導きだすことができた.その供給源深度は海底下1900±50mであり,その深度の年代が約16Maである.加えて,地中海地域で求められている深度よりも精度の良い値となった.また,12001400万年前の間に不整合が存在する可能性も示唆された点,本研究の泥火山が発達している前弧海盆は陸源性の堆積物が多いものの,海底深部よりも表層ほど遠洋性の堆積物が多いことが理解できた.そして,供給源が付加体内部であるか前弧海盆内部であるかという議論は,XRDに測定により構成鉱物の含有率が,付加体の堆積物よりも前弧海盆堆積物に類似していることから,供給源が付加体ではなく前弧海盆である可能性を示唆することができた.この地域の海底下2000m付近の堆積物が付加体であるか,前弧海盆であるかが理解されていなかったため,前弧海盆の可能性を示すことができたのは良い結果と言え,これらの地質学的情報は巨大地震研究に貢献することが期待される.海溝型巨大地震発生域として知られる南海トラフ、その熊野前弧海盆に発達する第五熊野海丘と呼ばれる泥火山を研究対象としている.海底泥火山は,海底下の未固結堆積物が密度差で生じた浮力により,泥ダイアピルとして上昇し,海底に噴出して山体を形成したものである.泥ダイアピル上昇の際,泥火山供給源より上位層の堆積物を取り込むため,泥火山噴出物は砕屑性の泥基質で礫岩を含んだ堆積物となる,本研究では,泥火山が海底下深部の物質を表層へ運搬する役割に注目し,大深度掘削をすることなく,地質学的情報を得ることに取り組んでいる.泥火山試料のX線CT画像から泥火山堆積物の状態を理解し,マトリックスとそれに取り込まれたクラストに分けた.地質学的情報を得るために,間隙率,全有機炭素,XRDによる粘度鉱物の同定,岩石強度,年代を測定する.これらを測定したクラストはどの深度から運搬されたのかを知るために,クラストに含まれるビトリナイトの反射率を測定し,その反射率と年代,地温勾配から,深度を見積もった.また,この手法により泥火山供給源深度の推定も同時に行った.マトリックスにおいては,泥火山堆積物が噴出によって,どのような影響を受けているのかを知るために帯磁率異方性の測定を行った.測定の結果,第五熊野海丘泥火山は供給源深度が1900mbsfであると熊野トラフに発達する泥火山として初めて見積もることができ,供給源堆積物の間隙率は約50%,年代は約15Maと求めた.周囲の堆積物の間隙率は2040%と求め,供給源堆積物よりも密度が大きいため,密度差によって泥ダイアピルが発生することに矛盾していない.また,砂層が卓越している深度,粘度鉱物の深度による分布などが理解できる予定であり,大深度の掘削することなく地質学的情報を示せるものと期待している.海溝型巨大地震発生帯として知られる南海トラフ,その前弧海盆に発達する海底泥火山を研究対象としている.海底泥火山は,海底下の未固結堆積物が密度差で生じた浮力により,泥ダイアピルとして上昇し,海底に噴出して山体を形成したものである.泥ダイアピルの上昇の際,泥火山供給源より上位層の堆積物をクラストとして取り込むため,泥火山噴出物は砕屑性の泥基質にクラストを含んだ堆積物となる.本研究では,泥火山が海底下深部の物質を表層へ運搬する役割に注目し,大深度掘削をすることなく,地質学的情報を理解し,巨大地震発生プロセスに貢献することに取り組んでいる.泥火山掘削試料を基質とクラストに分け,それぞれの間隙率,密度,ビトリナイト反射率,帯磁率異方性,全有機炭素,ナンノ化石年代,帯磁率異方性の測定を行った.これらの測定結果より,熊野トラフ域で初めて泥火山供給源深度を導きだすことができた.その供給源深度は海底下1900±50mであり,その深度の年代が約16Maである.加えて,地中海地域で求められている深度よりも精度の良い値となった.また,12001400万年前の間に不整合が存在する可能性も示唆された点,本研究の泥火山が発達している前弧海盆は陸源性の堆積物が多いものの,海底深部よりも表層ほど遠洋性の堆積物が多いことが理解できた.

そして,供給源が付加体内部であるか前弧海盆内部であるかという議論は,XRDに測定により構成鉱物の含有率が,付加体の堆積物よりも前弧海盆堆積物に類似していることから,供給源が付加体ではなく前弧海盆である可能性を示唆することができた.この地域の海底下2000m付近の堆積物が付加体であるか,前弧海盆であるかが理解されていなかったため,前弧海盆の可能性を示すことができたのは良い結果と言え,これらの地質学的情報は巨大地震研究に貢献することが期待される.ビトリナイト反射率測定の過程であるビトリナイトの回収は,ビトリナイトが少量であったがために困難な作業となり時間を費やした.そのため,当初の予定よりビトリナイト反射率測定のデータ量が不足しており,供給源深度の精度に問題を抱えている.それに伴い粘度鉱物の同定のために必要なXRD測定も遅れている.泥火山堆積物の粘土鉱物を理解するためにXRDの測定を行う.堆積物の年代を測定するためにナンノ化石年代測定を行う.泥火山供給源深度を推定するデータが足りなければ,ビトリナイト反射率の測定を随時行う.平成23年度とのデータを総合的に解釈し,熊野トラフの地質学的情報の理解と泥火山の形成過程の解明を目指す。