hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性型・抑制型FcγRとSLAM遺伝子異常が自己免疫疾患モデルマウスに及ぼす影響

FcγRIIB欠損C57BL/6(B6)マウスは、Slam遺伝子異常(Slam129)がある際、関節リウマチ(RA)の病態を呈し、さらにYaa遺伝子(TLR7重複)がある際、全身性エリテマトーデス(SLE)の病態を呈する。我々はFcγRIIB異常のないSlam129マウス、加えてYaa遺伝子をもつSlam129.Yaaマウスを作製し解析した。Slam129マウスは、自己抗体上昇や腎炎は認めなかった。Slam129.Yaaマウスは、抗Sm/RNP抗体は認めるものの抗DNA抗体は認めず、軽微なループス腎炎と肺の炎症細胞浸潤を呈したことから、混合性結合組織病の病態を呈していると考えられた。FcγRIIB欠損マウスは、SLAMファミリー遺伝子異常が加わることにより(FcγRIIB-/-slam)、自己免疫疾患の病態を自然発症する。我々は関節リウマチ(RA)発症FcγRIIB-/-slamマウス、全身性エリテマトーデス(SLE)発症FcγRIIB-/-slam.Yaaマウスにおいて、活性型共通γ鎖を欠損(γ-/-)するFcγRIIB-/-slam.γ-/-マウス、FcγRIIB-/-slam.Yaa.γ-/-マウスを作製し、RAとSLEの病態における活性型(共通γ鎖)と抑制型(FcγRIIB)のFcγRの役割を調べ、自己免疫疾患の病態解明と新規治療ターゲットを同定することを目的とした。まずは、C57BL/6(B6)を遺伝的背景として、RAの病態を自然発症するFcγRIIB-/-slamマウスを用いてB6.FcR共通γ鎖欠損(γ-/-)マウスと交配させた。FcγRIIB、slam、共通γ鎖のそれぞれについて、ホモで欠損しているもの(-/-)とヘテロで欠損するもの(+/-)に分け交配を繰り返すことで、FcγRIIB-/-slam.γ-/-マウスを作製した。さらにこれらのマウスにYaa遺伝子を導入するための交配を行い、FcγRIIB-/-slam.Yaa.γ-/-マウスを作製していく。徐々にマウスの数を増やしつつあり、今後これらのマウスを用いて解析評価を行っていく。【目的】第1染色体上に存在するFcγRIIb遺伝子、SLAM遺伝子は、全身性エリテマトーデス(SLE)をはじめとする自己免疫疾患感受性遺伝子として知られている。我々は、野生型であるC57/BL6(B6)マウスにおいてSLAM遺伝子領域が自己免疫疾患に感受性を有する129型であるマウス(Slam129マウス)を作製し、このマウスに一本鎖RNAを認識する受容体であるTLR7を含むYaa遺伝子を導入したマウスに生じる病態の変化について解析した。【方法】B6マウスでSLAM遺伝子部分を129型に置換したSlam129マウスを作製した。さらにこのマウスでYaa遺伝子を導入したSlam129.Yaaマウスを作製し、これらのマウスの病態について解析した。【成績】Slam129.YaaマウスではSLEに伴う(ループス)腎炎様の糸球体腎炎を呈し、腎病変の組織学的スコアは、B6マウス、Slam129マウスと比較した際は有意に高かったものの、FcγRIIb欠損Slam129γ(KO1).Yaaマウス、FcγRIIb欠損(KO2).Yaaマウスと比較した際では有意に低く、血清中抗ds-DNA抗体の上昇も認めなかった。肺組織の解析を行ったところ、KO1.Yaaマウス、Slam129.Yaaマウスにおいては肺血管周囲に著明な細胞浸潤を認めたが、KO2マウス、KO2.Yaaマウスでは認めなかった。【結論】Yaa遺伝子が介在する自己免疫異常の病態形成には、FcγRIIb遺伝子の欠損、そして/またはSLAM遺伝子異常が重要であり、FcγRIIb遺伝子欠損マウスとSLAM遺伝子異常マウスを比較した際、腎炎においてはFcγRIIb遺伝子欠損が、肺の細胞浸潤についてはSLAM遺伝子異常が大きく影響した。既に目的とするマウスは作製され、実際にそのマウスの病態解析まで進んでいるため。FcγレセプターIIB(FcγRIIB)欠損(B6.FcγRIIB-/-)マウスは、関節リウマチ(RA)に類似した関節炎を自然発症する。我々は、このRA疾患モデルマウスに全身性エリテマトーデス(SLE)の疾患促進遺伝子でありToll様受容体7(TLR7)の重複が存在するYaa遺伝子を導入したFcγRIIB-/-Yaaマウスを作製し解析した。その結果このマウスでは、RAの病態は発症せず腎糸球体への免疫グロブリンの沈着と顕著な糸球体腎炎が生じたことから、RAからSLEへと病態が変化することを発見した。このマウスがSLEを発症する背景には、欠損させたFcγRIIB遺伝子近傍にSLEとRAの両者に感受性をもつSLAMファミリー遺伝子領域が129胚細胞由来であることが存在する。すなわちこの遺伝子領域の異常がRAとSLE双方の疾患に重要であると考えられた。そこで我々は、SLAM遺伝子が129由来で、FcγRIIB異常を持たないSlam129マウスを作製し、さらにYaa遺伝子を導入したSlam129.Yaaマウスを作製しこれらの病態を解析した。

その結果、B6.FcγRIIB-/- Yaaマウスと比較してSlam129 Yaaマウスでは、病的自己抗体の産生は著明に抑制されており、糸球体腎炎の発症も抑制されていた。これらの結果からFcγレセプター、SLAMファミリー遺伝子、TLR7のSLEモデルマウスにおけるそれぞれの役割を認識する知見が得られ、今後これらをターゲットとした新規治療開発への布石となった。FcγRIIB欠損C57BL/6(B6)マウスは、Slam遺伝子異常(Slam129)がある際、関節リウマチ(RA)の病態を呈し、さらにYaa遺伝子(TLR7重複)がある際、全身性エリテマトーデス(SLE)の病態を呈する。我々はFcγRIIB異常のないSlam129マウス、加えてYaa遺伝子をもつSlam129.Yaaマウスを作製し解析した。Slam129マウスは、自己抗体上昇や腎炎は認めなかった。Slam129.Yaaマウスは、抗Sm/RNP抗体は認めるものの抗DNA抗体は認めず、軽微なループス腎炎と肺の炎症細胞浸潤を呈したことから、混合性結合組織病の病態を呈していると考えられた。活性型と抑制型のFcレセプター、slam遺伝子という自己免疫疾患の発症に重要な3つの遺伝子を欠損させるマウスの解析をするにあたり、マウスの管理・維持が重要かつ不可欠であるため。研究結果についての確認を行い、実際に論文投稿まで行う。目的とするマウスが作製できたことは、大きな進歩である。これらのマウスを今後詳細に解析していく。主にマウスの管理、維持のための費用と、遺伝子欠損の有無を確認するための実験費用が中心であったため。今後は、目的としたマウスを用いて解析を進める。
秘密分散・秘密計算に基づくクラウドサービスの安全化と安全性能評価手法の提案

本研究の目的は、クラウドサービスにおいて内部不正や外部からの不正アクセスによる情報流出を防ぎ、安全に機密情報を保持するための秘密計算に基づく情報管理方式を提案し実現するとともに、システムの安全性を評価するための指標及び分析ツールを開発することである。具体的には、(1)実数に基づく秘密分散型の秘密計算方式の提案、(2)具体的な応用システムに適用するためのクラウド間通信プロトコルの設計、(3)信頼性理論の考え方を発展させたセキュリティに関わるクラウドの安全性分析手法の確立である。平成30年度は、(1)簡易型秘密計算アルゴリズムの改良と実装、(2)簡易型秘密計算アルゴリズムの具体的なシステムへの応用を実施した。具体的には、(1)においては従来3パーティによって実行されることを中心に検討してきた秘密計算アルゴリズムを、Nパーティに拡張するためのアルゴリズムを提案した。(2)においては、秘密計算アルゴリズムに基づく情報管理をネットワークのリスク分析を安全に複数サイトで行うためのシステムに適用した。また、パスワードの強度を計算するパスワードメータが多くのサービスで利用されているが、パスワードそのものを送信することなく強度を計算するシステムへの適用を検討した。また、電動車椅子の位置情報を管理し共有するためのクラウドシステムの構築に適用した。これらの成果は、論文、国際会議、国内会議において発表し関連する研究者らとの活発な意見交換を実施することができた。また、アルゴリズムの改良については、特選論文という評価を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、(1)簡易型秘密計算アルゴリズムの確立、(2)秘密計算ライブラリの実装、(3)システム安全性理論による障害影響分析技術手法の検討を実施した。(1)については、既に確立している単純な四則演算についての手順を拡張して、サーバ間で中間結果を交換させて、最終結果をクライアントに戻す計算手順を確立した。これによってクライアントの通信コストや計算コストを大幅に削減できる。また、簡易型秘密計算アルゴリズム確立の1つの実現として、高精度な演算を実現するAliasgariらの手法の軽量実装を実施した。これは、秘密計算ライブラリ実装につながる成果である。(2)については、サーバ間での中間結果交換方式について離散フーリエ変換に適用し、そのアルゴリズムの実装を行った。また、(3)については、情報システムの「安心性」という新しい安全性評価指標を提案し、クラウドのシステム構成の違いによってセキュリティ上の安全性が数値的に評価できることを示した。従来の簡易型秘密計算法の問題点の一つは、加減算と乗除算の混在した計算をクラウド上の秘密分散した状態で計算できないため、クライアントに中間結果を戻して最終計算を行う必要があった点である。その問題点に対し、クラウド上のサーバ間で秘密計算の中間結果を交換し、クライアントに最終結果のみを返すアルゴリズムに関する成果発表を情報処理学会DPSWS2016で実施し、優秀ポスター賞に選定された。また、このアルゴリズムを実装した結果を電子情報通信学会全国大会において発表した。また、効率化された簡易型秘密計算アルゴリズム(注:宮西手法)の計算精度とセキュリティレベルの分析をAliasgariらの手法と比較して実施し、これらを国際会議論文として報告した。また、クラウドの要素ごとにセキュリティ的な障害が発生した場合、全体の安全性を評価する基盤となる分析手法を確立し、具体的な数値例によりその有効性を示した。これらの研究成果をまとめ、セキュリティ分野の研究会で発表した。さらに、秘密分散に関して「セキュアマルチパーティー秘密計算法」に基づく興味深い結果が得られ、国際会議に1件、国際ジャーナルに2件の論文として採択・掲載された。以上の状況から、ほぼ予定通りに研究成果が出ていると思われる。平成29年度は、(1)簡易型秘密計算アルゴリズムの改良と実装、(2)簡易型秘密計算アルゴリズムの具体的なシステムへの応用を実施した。具体的には、(1)において秘密計算アルゴリズムの計算速度を高速化するための検討としてAliasgariらの手法の軽量実装方式を検討した。また、簡易型秘密計算アルゴリズムを実施する際に、既に確立している単純な四則演算についての手順に加えてサーバ間で中間結果を交換させて、最終結果のみをクライアントに戻す計算手順を設計し、いくつかの具体的な応用に適用した。(2)においては、ネットワーク構成情報及び分析ルールを開示することなく、ネットワークのリスク分析を行うためのシステムとして、本研究における秘密計算を適用する方法についても検討する。また、簡易型秘密計算の応用として、Q-LearningとProfit Sharingという2つの教師なし機械学習への適用を行い、その有効性を評価した。

従来の簡易型秘密計算法の問題点の一つは、加減算と乗除算の混在した計算をクラウド上の秘密分散した状態で計算できないため、クライアントに中間結果を戻して最終計算を行う必要があった点である。佐藤はその問題点に対し、クラウド上のサーバ間で秘密計算の中間結果を交換し、クライアントに最終結果のみを返すアルゴリズムを昨年度開発した。今年度は、そのアルゴリズムを具体的な問題(フーリエ変換、範囲検索、異常値検出)に適用し、その成果を国際会議CISIS2018に提出し、採録されている。金岡は実数計算型の秘密計算アルゴリズムの改良方法の研究として、Aliasgariの方法について、より軽量な計算方法を検討し、その成果を国際会議に発表した。白鳥は簡易型秘密計算の応用としては、Q-LearningとProfit Sharingという2つの教師なし機械学習への適用を行い、その有効性を評価しており、その結果を国際会議論文として報告した。以上の状況から、ほぼ予定通りに研究成果が出ていると思われる。本研究の目的は、クラウドサービスにおいて内部不正や外部からの不正アクセスによる情報流出を防ぎ、安全に機密情報を保持するための秘密計算に基づく情報管理方式を提案し実現するとともに、システムの安全性を評価するための指標及び分析ツールを開発することである。具体的には、(1)実数に基づく秘密分散型の秘密計算方式の提案、(2)具体的な応用システムに適用するためのクラウド間通信プロトコルの設計、(3)信頼性理論の考え方を発展させたセキュリティに関わるクラウドの安全性分析手法の確立である。平成30年度は、(1)簡易型秘密計算アルゴリズムの改良と実装、(2)簡易型秘密計算アルゴリズムの具体的なシステムへの応用を実施した。具体的には、(1)においては従来3パーティによって実行されることを中心に検討してきた秘密計算アルゴリズムを、Nパーティに拡張するためのアルゴリズムを提案した。(2)においては、秘密計算アルゴリズムに基づく情報管理をネットワークのリスク分析を安全に複数サイトで行うためのシステムに適用した。また、パスワードの強度を計算するパスワードメータが多くのサービスで利用されているが、パスワードそのものを送信することなく強度を計算するシステムへの適用を検討した。また、電動車椅子の位置情報を管理し共有するためのクラウドシステムの構築に適用した。これらの成果は、論文、国際会議、国内会議において発表し関連する研究者らとの活発な意見交換を実施することができた。また、アルゴリズムの改良については、特選論文という評価を得ることができた。
データ同化を用いたゆっくりすべりの時空間発展とすべりに伴う地震活動予測手法の開発

本研究では、巨大地震発生に影響を与えると考えられる、ゆっくりすべりのデータを用いたすべりの時空間発展予測手法・地震活動度の予測手法を開発し、将来発生するであろう海溝型巨大地震の予測体制の基礎の確立を最終目的とする。まずGNSSデータから推定される、プレート境界面の断層すべりをデータとして、プレート境界面の摩擦特性を推定する手法を開発した。2003年十勝沖地震後の余効すべりに開発手法を適用し、余効すべり発生域における摩擦特性の空間分布を推定した。また、推定した摩擦特性を用いて、既にデータが得られている期間の余効すべりの時空間発展の予測を行い、摩擦特性の推定により予測誤差が減少していることが分かった(Kano et al. 2015 GJI)。上記の手法をスロースリップイベント(SSE)に適用することを念頭に、琉球海溝南西部で約半年周期で繰り返し発生しているSSEの解析を行った。同地域では国土地理院によるGNSS観測点8点に加え、2010年より京都大学で4点のGNSS観測を行っている。本課題では、2010-2013年に得られた地殻変動データに時間依存インバージョン手法を適用し、断層すべりの時空間変化を推定した。解析期間中に5回のSSEが発生したが、すべてのSSEが西表島北西部の深さ40-60 kmのプレート境界の同じ場所で、同様のすべり分布で発生していた。一方、SSEの時間発展をみると、すべりの継続時間、最大すべり速度、最大すべり速度に達するまでのすべりの加速の振る舞いが、SSE毎に異なっていた。このことは摩擦特性が時間変化している可能性を示唆している。また、SSE発生域は超低周波地震・低周波地震発生域の深部側に相補的に位置しており、琉球海溝南西部では深さ毎に異なる断層すべり現象が発生していると考えられる。今後、物理モデルによる摩擦特性の時空間特性の解明が重要である。本研究では、巨大地震発生に影響を与えるであろうと考えられるゆっくりすべりのデータを用いたすべりの時空間発展予測手法・地震活動度の予測手法を開発し、将来的に発生するであろう海溝型巨大地震の予測体制の基礎の確立を最終目的とする。平成27年度は、最終目的に向けた以下の2つの基礎研究を実施した。GNSSデータの時間依存インバージョンで得られる、プレート境界面のすべり速度をデータとして、境界面上の摩擦特性を推定する手法を開発した。また、推定した摩擦特性を用いて既にデータが得られている期間の余効すべりの時空間発展の予測を行い、データ同化によって予測誤差が減少していることが分かった。2)時間依存インバージョンを用いたスロースリップ(SSE)発生域のすべり速度の時空間発展の推定1)で開発した手法をSSE発生域に適用することを念頭に、八重山地方で約半年周期で繰り返し発生しているSSEの解析を開始した。国土地理院によって提供されているGNSS観測網GEONETの8観測点のデータおよび2010年以降京都大学で観測している4観測点のデータから、2010年3月2013年5月の期間に5回のSSEの発生が確認された。また得られたGNSSデータにNetwork Inversion Filter [NIF, Fukuda et al. 2008]を適用し、すべりの時空間発展を推定したSSEのすべりの時空間発展の推定を試みた。その結果、2010年8月9月にかけて西表島北西部でおよそ10 cmのすべりが発生し、モーメントマグニチュードは6.75と推定された。今後、全5回のイベントに対し、同様の解析を行い、各イベントの特徴を比較検討する予定である。すべり速度をデータとした場合の摩擦特性の推定法およびすべりの予測手法の基礎は確立した。開発手法をSSEに適用するためのすべりの推定も順調に進んでいる。一方で、GNSSデータを直接同化する手法の確立と、推定に与える影響については今後の検討事項である。平成28年度は、昨年度に引き続き以下の研究を実施した。本研究では琉球海溝南西部・八重山諸島付近のプレート境界で約半年周期で繰り返し発生しているSSEを対象とする。八重山諸島では国土地理院によるGNSS観測点8点に加えて、2010年以降SSE発生域直上付近を中心に京都大学で4点のGNSS観測を行っており、より詳細なイベントの時空間発展が得られることが期待される。今年度は2010年3月2013年2月に観測されたデータに対し、Fukuda et al. (2008)で開発された時空間院バージョン手法(Monte Carlo Mixture Kalman Filter, MCMKF)を適用し、全5回のSSEの時空間発展を推定した。すべてのイベントが西表島北西部深さ4060 kmのプレート境界で最大すべり79 cm、モーメントマグニチュード6.66.8でおよそ一か月継続していることが分かった。しかしながら、詳細な時間変化を調べると、急激に加速して開始するイベントと、初期段階でゆるやかなすべりの加速を示すイベントが存在することが明らかになった。

また超低周波地震(Nakamura and Sunagawa 2015)や低周波地震はSSE発生域よりも浅い領域で発生しており、琉球海溝南西部ではこれらの現象が相補的に分布を示していることが確認された。今後、これらのイベントの特徴の違いを摩擦特性の観点から明らかにする予定である。昨年度までに開発した摩擦特性手法の適用に向けて、琉球海溝で発生しているSSEの詳細な時空間発展を推定し、イベントごとの共通点・相違点を明らかにした。本研究では、巨大地震発生に影響を与えると考えられる、ゆっくりすべりのデータを用いたすべりの時空間発展予測手法・地震活動度の予測手法を開発し、将来発生するであろう海溝型巨大地震の予測体制の基礎の確立を最終目的とする。まずGNSSデータから推定される、プレート境界面の断層すべりをデータとして、プレート境界面の摩擦特性を推定する手法を開発した。2003年十勝沖地震後の余効すべりに開発手法を適用し、余効すべり発生域における摩擦特性の空間分布を推定した。また、推定した摩擦特性を用いて、既にデータが得られている期間の余効すべりの時空間発展の予測を行い、摩擦特性の推定により予測誤差が減少していることが分かった(Kano et al. 2015 GJI)。上記の手法をスロースリップイベント(SSE)に適用することを念頭に、琉球海溝南西部で約半年周期で繰り返し発生しているSSEの解析を行った。同地域では国土地理院によるGNSS観測点8点に加え、2010年より京都大学で4点のGNSS観測を行っている。本課題では、2010-2013年に得られた地殻変動データに時間依存インバージョン手法を適用し、断層すべりの時空間変化を推定した。解析期間中に5回のSSEが発生したが、すべてのSSEが西表島北西部の深さ40-60 kmのプレート境界の同じ場所で、同様のすべり分布で発生していた。一方、SSEの時間発展をみると、すべりの継続時間、最大すべり速度、最大すべり速度に達するまでのすべりの加速の振る舞いが、SSE毎に異なっていた。このことは摩擦特性が時間変化している可能性を示唆している。また、SSE発生域は超低周波地震・低周波地震発生域の深部側に相補的に位置しており、琉球海溝南西部では深さ毎に異なる断層すべり現象が発生していると考えられる。今後、物理モデルによる摩擦特性の時空間特性の解明が重要である。地殻変動データを直接データ同化する場合の摩擦特性の推定法およびすべりの時空間発展予測手法の確立と、データの違いが推定精度に与える影響を調べる。また、今年度解析できなかった八重山地方のSSEに対してNIFを適用し、イベント間でのすべりの特徴を比較する。八重山地方のSSEの繰り返しを定性的に再現できる数値モデルを構築し、NIFの結果を同化することで摩擦特性の解明、すべりの予測を試みる。今年度推定した琉球海溝南西部のSSEの時空間発展を基に、SSEの繰り返しを定性的に再現できる数値モデルを構築し、NIFの結果を同化することで摩擦特性の解明、すべりの予測を試みる。当該年度に予定していた国際学会に参加しなかったことと、予定していたパソコンの購入を次年度に見送ったことにより次年度使用額が生じた。予定していた国際学会に該当予算で参加しなかったため新たにデータ解析用のパソコンを購入し、当初の計画通り経費支出を遂行していく予定である。
コスト1/100の液状化対策工法の実現と一時的な酸化環境での化学・生物反応

平成26年度までに実施した、高速道路盛土直下地盤への空気注入現場に適用でき、簡便な凍結サンプル採取法を開発し、現場の飽和土を実際にサンプルを採取して計測する準備を整えた。研究期間終了までには間に合わなかったが、近日中に計測を実施する予定である。また、現場実験で不飽和化した領域の飽和度の長期変動予測を検討した。これにより、本現場のように地下水流速の小さい低平地では、一旦飽和土を90%程度に低下させれば不飽和液状化対策の有効性の目安である95%まで回復するのに200年以上の時間を要するため、液状化対策法として十分な継続性を有することが明らかになった。空気の注入を実験的に模擬するためは,土の自重効果を正確に再現するできる遠心模型実験が特に有効である。そこで,本研究の模型実験は,全て遠心模型実験装置を用いて行った。遠心模型実験装置を用いて水平地盤に空気を注入し,その際の水圧分布,飽和度分布を測定することにより,空気注入中の水圧,サクション,飽和度の地盤内分布と注入圧の関係をある程度明らかにした。また注入前後に地盤表面沈下量の横断分布を2軸貫入装置を用いて連続的に測定し,数地点においてコーン貫入試験を行うことにより,貫入抵抗の変化から地盤のゆるみ領域とその発生条件についても確認した。さらに、遠心模型実験を対象とした気液二相流解析を行い,解析法の妥当性を確認した。NEXCO西日本の現場において、盛土直下地盤に空気を注入する実証実験の現場において連続コアサンプリングを行い試料を採取し(GL-5-15m)保水性試験を行って地盤の保水性を明らかにた。これを元に,気液二相流解析を行い,実証実験の事前予測を行い,現場実験での合理的な注入管配置や注入方法,注入緒元を検討した。不飽和砂質土のせん断特性と不飽和化した地盤の耐震性水平地盤及び盛土直下の液状化層を部分的に不飽和化した地盤の動的遠心模型実験を行い,飽和ー不飽和の境界領域での水圧相互作用を調べた。また,有効応力解析を行い,実験結果と併せて飽和ー不飽和境界領域での水圧の相互作用を検討した。飽和度が85-95%の封入不飽和状態にある砂質土の非排水三軸試験を行い,非排水強度特性に及ぼす飽和度の影響を調べた。正のダイレタンシーを発現する中密の供試体を用い,溶存する気体の種類の影響についても調べた。一次元のカラム試験機を分割型にすることにより、地盤中の飽和度変化を詳細に計測できる装置を作成し,これを用いて領域中で溶解する気体量を測定した。飽和した地盤の動的遠心模型実験を行い、排水境界条件と透水係数が見かけの液状化強度に及ぼす影響を、地盤の密度や透水係数を変化させることにより系統的に調べた。はじめに一様な飽和地盤の実験を行い、そこでの模型の透水係数は、間隙流体の粘性を1000倍の範囲で変化させこれによって変化させた。その結果、体積圧縮ひずみにより飽和及び不飽和地盤の液状化強度増加が統一的に表せることがわかった。また、地下水位が地盤中にあり、液状化層上に不飽和層が存在する場合の実験についても行った。次に、地盤中の飽和度の長期的な変化を調べることを目的とした模型実験及び数値解析を行った。実験では、水平一方向の地下水浸透を受ける地盤をモデル化した分割型の一次元カラム実験装置を製作した。この装置は5個に分割したカラムを直列に接続し、それぞれの分割部分の飽和度の経時変化を精密に測定できるようにした。地下水の流入・流出側で水の溶存空気量の測定を行い、土中に存在する気体収支の経時変化を調べた。初期飽和土を90%とし、溶存空気量をゼロとした水を乳ニュウさせた実験で、地下水の流入側から飽和土が変化し、飽和度の変化は土が完全に飽和した後に順次伝播してゆくことがわかった。また、気液二相流解析で流体の移流拡散と気体の溶解モデルを考慮した数値解析を行い、模型実験のシミュレーションを行った。解析結果は実験結果と良い対応を示し、数値解析の適用性を確認した。これらにより、一旦不飽和化した地盤の長期的な飽和度変化を予測できることを明らかにした。動的遠心模型実験により,構造物直下の液状化層を不飽和化した場合の対策効果とメカニズムを明らかにした。特に設地圧が1030kPaと小さな直接基礎構造物への対策効果を明らかにする実験を行った。不飽和化による液状化対策は,原理的には拘束圧の小さな条件下では効果が小さい。そこで小規模で軽量な構造物についても実験を行うものである。また,これらの模型実験を対象とした数値解析を行い,解析法の適用性,パラメータの設定法を検討し、数値解析法の適用性を確認すると共に地盤内で生じている体積ひずみ分布について詳細な知見を得た。次に、地盤内環境と不飽和状態の長期持続性について検討した。地盤中の飽和度変化および流入・流出側の水の成分分析を行い,領域中の気体の収支を知ることにより,領域中の化学作用,生物作用によって生成または消費される気体量を推定する方法を実験室で確立した。

室内実験では,地下水流動を受ける部分的な不飽和地盤の側面から水を流入・流出できる実験土層に飽和度が80%程度の一様な不飽和砂地盤を作製し,側方から溶存空気量を調整した水を流入させ,地盤中の飽和度変化および流出側の水について,空気溶存量を計測し,領域中の気体の収支および内部での化学反応を推定した。また,気液二相流解析に気体の溶解モデルと化学反応を考慮した数値解析を行い,模型実験および現場実験のシミュレーションが出来るようモデルを改良した。これを用いて空気注入を行った現場の町村続成予測を行ったところ、不飽和状態が100年以上存続することがわかった。最後に3カ年の研究をとりまとめ、コストをおよそ1/50程度まで削減した工法として確立した。平成26年度までに実施した、高速道路盛土直下地盤への空気注入現場に適用でき、簡便な凍結サンプル採取法を開発し、現場の飽和土を実際にサンプルを採取して計測する準備を整えた。研究期間終了までには間に合わなかったが、近日中に計測を実施する予定である。また、現場実験で不飽和化した領域の飽和度の長期変動予測を検討した。これにより、本現場のように地下水流速の小さい低平地では、一旦飽和土を90%程度に低下させれば不飽和液状化対策の有効性の目安である95%まで回復するのに200年以上の時間を要するため、液状化対策法として十分な継続性を有することが明らかになった。平成26年度は、模型実験及び数値解析により、空気注入により不飽和化した地盤の飽和度の長期的な変化の実験的な解明と、予測手法の適用性の検討を行うことを目的とした。小型の室内模型実験により、飽和度の経時変化挙動を詳細に明らかにすると共に、それを対象とした数値解析により、うまく現象を再現した。以上のように、研究はほぼ計画通りに進んだ。27年度が最終年度であるため、記入しない。地盤工学H27年度は最終年度であり、これまで構築してきた要素技術を取りまとめると共に、現場での空気注入実験を行い、確立した技術の憲章を行う予定である。H25年度の研究計画における研究項目は、1広範囲を一定以上の品質(飽和度)に不飽和化する効率的な注入方法の検討、2不飽和砂質土のせん断特性と不飽和化した地盤の耐震性、3地盤内環境と不飽和状態の長期持続性である。これらのうち、1では遠心模型実験及び気液二相流解析を予定道理実施し、検討に必要なデータを取得し現象をある程度解明した。また現場実験のシミュレーションを行い、効率的な注入方法に資する有効な知見を得た。2についても、空気注入によつ地盤の緩みの発生条件を実験及び数値解析で解明した。さらに3についても、分割型の透水試験機を開発し、飽和領域への地下水浸透による地盤飽和度変化のメカニズム解明のための実験を開始した。以上のように全ての項目で順調に研究が進展している。当初予定していた実験の回数を若干減らしたため。研究代表者と共同研究者間の連携もうまくとれており、各研究項目もこれまで順調に進んでいる。来年度の研究内容についても既に詳細な打合せを実施しており、当初の研究計画に沿って進める予定である。前年度減らした実験を今年度実施するために繰り越した金額を使用する予定である。1年目に計画していた分割型カラム試験機の予備実験が透水現象の観察に時間を要し、分割セルを追加して行う実験にまで至らなかったため、その分の試験装置(物品費)を次年度に繰り越す。1年目に行う予定で行うことが出来なかった部分の実験を行うため、分割型カラムを追加作成するのに使用する。
日本の第三紀古脊椎動物相の起源と変遷に関する基礎研究

日本列島脊椎動物相の進化・形成において重要な時代である新生代第三紀の古脊椎動物相の起源と変遷を明らかにするための資料を調査・整備する目的で、次のような基礎研究を行うことができた。1.研究代表者である上野は国立科学博物館に蓄積されている標本の剖出、整形などを行い、将来の研究において中国の研究者らと共同研究を行う基礎的準備として、軟骨魚類ならびに硬骨魚類の化石のデータベースを作成した。また日本では稀な漸新世後期の海成層である芦屋層群の化石産地調査とデータ集積を行った。2.研究分担者である冨田は北九州市自然史博物館、瑞浪市化石博物館、東北大学、および山形県立博物館、岩手県立博物館に蓄積されている大型・中型哺乳類化石を調査し、データの収集・整理を行った。また国立科学博物館所蔵標本について、未整理及び整形不備な標本の剖出・整形を進め、第三紀化石標本を含めて約2000点分のデータベース入力を終了した。3.研究分担者である小野は第三紀鳥類化石標本の剖出と整備を行うとともに、研究において不可欠の比較用現生種骨格標本の作成に努力した。沖縄県教育センターにおいて沖縄県産出の鳥類骨格化石を調査し、現生標本と比較してデータの集積を行った。4.研究分担者である植村は、これまで日本では知られていなかった漸新世後期の非海成層(北見)の植物化石を調査・整理し、温帯性陸生植物相および環境変遷に関する資料をととのえて、植物相・生層序学的位置を明らかにした。一年間にわたる集中的な基礎資料の充実と研究は、今後の日本の第三紀古脊椎動物のルーツと変遷を探る研究を加速度的に進展させる役割を果した。今後はこの線に沿って一層の資料の蓄積と解析を続行する必要があり、その一環として中国の古脊椎動物研究者との共同研究に入る予定である。
キネシンスーパーファミリーKIF2による微小管脱重合のメカニズム

キネシンスーパーファミリータンパク(KIF s)の中のひとつであるKIF2は、微小管上を動いて物質輸送に関わる他のKIFとは異なり、微小管を脱重合するという極めて珍しい働きを持つ。KIF2は生体内で細胞分裂の際に紡錘糸を脱重合して染色体の移動に関与することや、神経突起の伸長を制御することが報告されている。本研究はこの「KIF2による微小管脱重合のメカニズム」を明らかにすることを目的とする。本年はすでに論文発表している研究成果(Ogawa et al.,Cell 116(4):591-602.2004.)をもとに、さらにKIF2による微小管の脱重合機構を解明するために実験を続けている。これまでの実験により、KIF2はATPを加水分解して微小管と相互作用し、その際にダイナミックな構造変化をすると考えられる。そこで本年はこれらの構造変化をX線結晶解析を主な手法により解析した。具体的にはKIF2のさまざまなATPアナログとの共結晶の結晶化およびX線回折データ測定に成功し、構造解析を行った。これらのデータの詳細な解析により、KIF2が微小管を脱重合する際の構造変化および、その活性の維持に重要なドメインが明らかになる。また、これらのKIF2の微小管脱重合能の活性がどのように制御されており、その際にどのような構造変化がおきて活性化・不活性化するのかということについても培養細胞やマウス組織を用いた実験系により詳細に解析中である。本研究では、分子生物学、細胞生物学、構造生物学、生物物理学などの手法を一体のものとした独創的なアプローチにより、KIF2の3次元立体構造のダイナミックな変化を詳細に解析し、世界に先駆けてKIF2による微小管脱重合のメカニズムを解明して行く。
ダウン症児の構音持性に立脚したコミュニケーション方法の開発に関する研究

精神年齢3-5歳のダウン症児の音声を採取し,健常児の音声と比較検討してダウン症児の構音特徴を抽出した.ダウン症児の構音特徴として得られた知見は以下の通りである.(1)単音節レベルの構音は比較的明瞭で発語明瞭度は高い.(2)音節が増すと共に構音のくずれが顕著になる.3音節を過ぎると極端にくずれの傾向が増し音節自体が曖昧になってしまい発語明瞭度が低下する.(3)語内位置で発語明瞭度をみると「語尾音」が最も高く次いで「語中音」,「語頭音」が最も低くなっている.(4)音声全体のパタンとしての特徴を比較的良く捉え表現しようとする.(5)発語にともなって身振り表現をすることが多く,音声言語の補助的な役割をしている.また,ダウン症児の音声の特徴からタイプ分けをすると・早口タイプ・省略タイプ・置換タイプ・歪タイプ・音節不一致タイプの5タイプになった.これらのタイプから典型的なダウン症児を抽出し調査用の音声サンプルを作成した.聞き取り調査はダウン症児の養育者群,教育者群,ダウン症児と余り接触の無い一般人群の3群について行い,了解度を比較した.その結果ダウン症児と最も接触密度の濃い養育者群が最も了解度が高く,次いで教育者群,一般人群の順になった.また一般人群に意味内容や形態を表すヒントまたは「語頭音」をヒントとして与えるとその了解度は飛躍的に向上した.こうした知見を基にしてダウン症児の構音指導のプログラムを実行し指導効果を測定した.その結果,聞き手の了解度が増し,伝達効率は格段に向上した.このように聞き手の了解度に視点をおきダウン症児の言語特性を活用し,その特性にあった指導方法を採用することに関して多くの示唆が得られた.精神年齢3-5歳のダウン症児の音声を採取し,健常児の音声と比較検討してダウン症児の構音特徴を抽出した.ダウン症児の構音特徴として得られた知見は以下の通りである.(1)単音節レベルの構音は比較的明瞭で発語明瞭度は高い.(2)音節が増すと共に構音のくずれが顕著になる.3音節を過ぎると極端にくずれの傾向が増し音節自体が曖昧になってしまい発語明瞭度が低下する.(3)語内位置で発語明瞭度をみると「語尾音」が最も高く次いで「語中音」,「語頭音」が最も低くなっている.(4)音声全体のパタンとしての特徴を比較的良く捉え表現しようとする.(5)発語にともなって身振り表現をすることが多く,音声言語の補助的な役割をしている.また,ダウン症児の音声の特徴からタイプ分けをすると・早口タイプ・省略タイプ・置換タイプ・歪タイプ・音節不一致タイプの5タイプになった.これらのタイプから典型的なダウン症児を抽出し調査用の音声サンプルを作成した.聞き取り調査はダウン症児の養育者群,教育者群,ダウン症児と余り接触の無い一般人群の3群について行い,了解度を比較した.その結果ダウン症児と最も接触密度の濃い養育者群が最も了解度が高く,次いで教育者群,一般人群の順になった.また一般人群に意味内容や形態を表すヒントまたは「語頭音」をヒントとして与えるとその了解度は飛躍的に向上した.こうした知見を基にしてダウン症児の構音指導のプログラムを実行し指導効果を測定した.その結果,聞き手の了解度が増し,伝達効率は格段に向上した.このように聞き手の了解度に視点をおきダウン症児の言語特性を活用し,その特性にあった指導方法を採用することに関して多くの示唆が得られた.全国4地区において精神年齢3-5歳のダウン症児の音声を採取した。またダウン症児の精神年齢に相当する暦年齢の健常児についても音声を採取し比較検討してダウン症児の構音特徴を抽出した。ダウン症児の構音特徴として得られた知見は以下の通りである。1.単音節レベルの構音は比較的明瞭で発語明瞭度は高い。2.音節が増すと共に構音のくずれが顕著になる。3音節を過ぎると極端にくずれの傾向が増し、音節自体が曖昧になってしまい発語明瞭度が低下する。3.語内位置で発語明瞭度を見ると「語尾音」が最も高く次いで「語中音」「語頭音」が最も低くなった。4.音声全体のパタンとしての特徴は比較的良く捉え表現しようとする。5.発語にともなって身振り表現をすることが多く、音声言語の補助的な役割をしている。また、ダウン症児の音声の特徴からタイプ分けをすると、早口タイプ・省略タイプ・置換タイプ・歪タイプ・音節不一致タイプの5タイプになった。これらのタイプから典型的なダウン症児を抽出し聞き取り調査用の音声サンプルを作成した。聞き取り調査はダウン症児の養育者群,教育担当者群,ダウン症児との接触経験のない一般人群の3群について行い、了解度を比較した。その結果ダウン症児と最も接触密度の濃い養育者群が最も了解度が高く、次いで教育担当者群,一般人群の順になった。また一般人群に内容や用途を表すヒントまたは「語頭音」をヒントとして与えるとその了解度は飛躍的に向上した。今後これらの知見を手がかりにダウン症児の構音指導のあり方を考えて行きたい。
女性のスポーツ傷害発症リスクの基礎的研究ー鍼刺激による内在性ホルモンの適正化ー

スポーツ傷害における男女差のメカニズムについては未解明な部分が多く、特に膝前十字靱帯(ACL)損傷は女性の受傷が多い事が知られ、女性ホルモンの受傷率への関与が文献的に報告されている。我々はこれまでに、いくつかのホルモン動態が鍼刺激により変化することをマウスを用いた実験系で明らかにしてきたので、これをスポーツの現場でのホルモン適正化に用いることを想定して本研究を行った。本年度には、次の2点について主に検討を行った。(1)鍼刺激による女性ホルモン変動の検討文献的検討から、効果の期待できるいくつかの部位に対する鍼刺激を、マウスをモデルとして3シリーズ行った。最初のシリーズでは連続5週間・週一度の鍼刺激を行った結果、卵巣の肥大や卵胞数の増加が傾向として認められたが、ELISA法による血中エストロゲン濃度にはバラツキが大きく統計学的な有意差はみられなかった。これは対象マウスの性周期のバラツキが想定よりも大きいためと考えられたので、第2シリーズでは排卵誘発剤の腹腔内投与にて月経周期の同調化の後に鍼刺激を施し、同様の実験を行った。結果から言えば性周期の同調はかなり困難であったが、性周期がそろった個体同士の比較を行ったところ、エストロゲンの血中濃度の上昇や卵巣組織の肥大が観察された。そこで第3シリーズとして、性周期の同調では無く動物数を増やし、性周期が一致していたものを選別して結果を検討する方式に切り替えて現在検討中である。(2)運動器組織の組織学的検討靱帯や腱、関節、筋肉、骨、軟骨など運動器組織に対する各種ホルモンの作用を解析するためのマウスの条件選定をおこなった。2系統のマウスを用いて、様々な週齢で膝各種靭帯や膝関節腔内の軟部組織を採取の後、標本化した。同時に血液を採取し、血中エストロゲン濃度と運動器組織の変化について、現在検討を行っている。研究代表者が妊娠・出産し、平成30年12月令和2年1月まで産前産後・育児休暇に入っているために、研究代表者が当該時期に実施する予定であった研究が中断しているが、分担研究者による実験はほぼ予定通り実施されている。産前産後休暇または育児休暇の取得に伴う補助事業期間延長の申請をおこなう予定である。マウスを用いた女性ホルモンによる運動器組織への影響の検討は、研究代表者が中心となって行う予定であったので、今年度はこの検討に関しては分担研究者によって予備的な検討を行い、研究代表者の復帰後にホルモン投与による組織変化の検討など本格的な検討を行う予定である。今年度は、主にマウスへの鍼刺激実験を行い、卵巣組織や血中エストロゲンに対する影響の再現性確認とともに、刺激部位・頻度・週齢など刺激条件の違いによる変化について検討する予定にしている。また昨年度は主にエストロゲンについて検討したが、それ以外のホルモンの変動についても合わせて検討する予定で、現在予備実験を準備中である。

今年度は、主にマウスへの鍼刺激実験を行い、卵巣組織や血中エストロゲンに対する影響の再現性確認とともに、刺激部位・頻度・週齢など刺激条件の違いによる変化について検討する予定にしている。また昨年度は主にエストロゲンについて検討したが、それ以外のホルモンの変動についても合わせて検討する予定で、現在予備実験を準備中である。研究代表者が妊娠・出産し、平成30年12月令和2年1月まで産前産後・育児休暇に入っているために、研究代表者が当該時期に実施する予定であった研究が中断している。この中断した研究の経費を次年度に繰り越したい。研究代表者の育児休暇復帰後、中断していたホルモン投与による組織変化の検討など本格的な検討を行う予定である。具体的には初年度に予定していた、マウスへの女性ホルモン投与による運動器強度の変化を、組織学的に検討する。繰り越した経費は主に実験用マウスの購入・維持飼育の経費、及び刺激のための試薬購入、組織学的分析用の試薬、外部委託する分析のための経費などに使用する。
消防員装具の着用に伴う作業者のヒートストレス改善と被服内気候の最適化

火災や火炎に対応する消防員の装具は、必然的に衣服熱抵抗の高い密閉型の衣服となる。しかし、火災に対する熱抵抗性を高めることで、夏季における消火活動中に消防士がヒートストレスを生じ、たおれるという事故も発生するようになってきた。そこで、本研究では、消防服を着用し消火活動を行うことでどの程度生体への影響が生じるのか。その時に認知判断能力へはどの程度の影響があるのか。また、どの様な部位をどの様な方法で冷却することが効果的であるのか。を明らかにすることを目的した。実際にヒートストレスが生じた消火活動の状況をシナリオ化し、被験者に同程度の負荷を与えたところ約2°C近い体温上昇が生じることが明らかになった。しかし、今回の実験結果に限って言えば、一過性のヒートストレスでは、認知判断力には影響がないことが示唆された。また、衣服内換気を行うことで体温の上昇を約1°C抑えられること、頭部冷却を行うことで快適感が向上することを明らかにし、換気型消防服の開発に取りかかった。平成17年度は、日本家政学会で「換気型消防服の開発」で、を、日本衣服学会で「消火活動に伴う体温上昇と認知判断」を発表するとともに、3年間の総括として研究報告書を作成した。火災に対応する消防員の装具は,耐熱性,耐炎性が必要とされるために,必然的に衣服熱抵抗の高い密閉型の衣服となる.この様な密閉型の衣服は,衣服内気候の換気が少なく,発汗による潜熱放散が抑制される.その為に消火活動に伴う人体の代謝による蓄熱を短時間に増大させ,消防士に過度なヒートストレスを与える.このヒートストレス対策として,東京消防庁では,両脇下部および後背部の衣服内ポケット,あるいは冷却ベスト内へ冷却剤を収納する方法によってヒートストレスを緩和している.しかし,これらの冷却方法について検討した報告は少なく,充分な評価がなされているとは言い難い.実際我々の実験では,体幹部の局所冷却による体温抑制効果は小さいこと,さらに頭部の温度上昇が認められ,それが被験者に不快感を与えることが認められた(報告済).ところで,マラソン時における選手の直腸温は,42°Cに達することが報告されている.しかし,それでも選手が完走できるのは頭部の温度が低く保たれているからに他ならない.すなわち,マラソン時は,腕部等の表面積の大きい部分を中心に発汗による熱放散が行われることで,体温上昇が効率的に抑制されるのに加えて,頭部からの熱放散が積極的に行われることによって、中枢神経系である大脳が保護される.この機能は、選択的脳冷却といわれている.選択的脳冷却とは,脳温が上昇すると顔面や頭部表層で冷却された静脈血が、脳へ向かう動脈血を対向流熱交換によって冷却する生理的機構であり,頭部を冷却することが,消防員装具着用時のヒートストレスを緩和し,消防員の快適感を得るための有効な方法であると考えた.そこで我々は,先述した消防員装具の着用実験による評価方法を用いて,冷却剤を用いて頭部を冷却する方法と送風ファンを用いて頭部における気化熱放散を促進させる方法という2つのヒートストレス対処法について,消防員装具の通常着用と比較し,その効果を検討した.その結果,頭部を送風することがヒートスートレスの逓減に有効であることを明らかにした(報告済).さらに,モーターファンを2つ利用して衣服内飽和水蒸気を衣服外の空気と置換することによって発汗による放熱を促進することによって効果的に体温上昇が抑制されることを明らかにした(論文作成中)。また,さらに実際の消防活動時にどの程度,人体への蓄熱があるのかをRMRから推測し,体温上昇をモデルで示すことを一般家屋火災と林野火災でモデル化することを試み報告している.(報告済,論文作成中)。今年度は,研究をもう一段階進め,熱平衡方程式を用いて消防員装具を着用したときの体温上昇を予測し,消防活動時のガイドライン作成を試みる.火災に対応する消防員の装具は,耐熱性,耐炎性が必要とされるために,必然的に衣服熱抵抗の高い密閉型の衣服となる.この様な密閉型の衣服は,衣服内気候の換気が少なく,発汗による潜熱放散が抑制される.その為に消火活動に伴う人体の代謝による蓄熱を短時間に増大させ,消防士に過度なヒートストレスを与える.このヒートストレス対策として,東京消防庁では,両脇下部および後背部の衣服内ポケット,あるいは冷却ベスト内へ冷却剤を収納する方法によってヒートストレスを緩和している.しかし,これらの冷却方法について検討した報告は少なく,充分な評価がなされているとは言い難い.実際,我々の実験では,体幹部の局所冷却による体温抑制効果は小さいこと,さらに頭部の温度上昇が認められ,それが被験者に不快感を与えることが認められた(報告済).これに対して、頭部を冷却することが,消防員装具着用時のヒートストレスを緩和し,消防員の快適感を得るための有効な方法であると考えた.そこで我々は,先述した消防員装具の着用実験による評価方法を用いて,冷却剤を用いて頭部を冷却する方法と送風ファンを用いて頭部における気化熱放散を促進させる方法という2つのヒートストレス対処法について,消防員装具の通常着用と比較し,その効果を検討した.その結果,頭部を送風することがヒートストレスの逓減に有効であることを明らかにした(報告済).

さらに,モーターファンを2つ利用して衣服内飽和水蒸気を衣服外の空気と置換することによって発汗による放熱を促進することによって効果的に体温上昇が抑制されることを明らかにした(論文作成中)。また,さらに実際の消防活動時にどの程度,人体への蓄熱があるのかをRMRから推測し,体温上昇をモデルで示すことを一般家屋火災と林野火災でモデル化することを試み報告している(報告済)。今年度は,実際に消防隊員がヒートストレスを生じた環境条件を調査から再現し(シナリオ化)、被験者の体温がどの程度上昇するのかを明らかにした。さらに熱平衡方程式を用いて体温上昇を抑制するための最も効果的な要因について検討した(報告済)。さらに、同条件下でのストループ負荷の反応時間、エラー出現率をチェックすることで、消防隊員にかかる負荷を予測することを試みた。次年度は、熱平衡方程式による解析から得られた体温上昇の抑制要因(いかに飽和水上気圧を低下させ、発汗を効果的にするか)について具体的にどの程度の風量、方法が適切かを検討する。火災や火炎に対応する消防員の装具は、必然的に衣服熱抵抗の高い密閉型の衣服となる。しかし、火災に対する熱抵抗性を高めることで、夏季における消火活動中に消防士がヒートストレスを生じ、たおれるという事故も発生するようになってきた。そこで、本研究では、消防服を着用し消火活動を行うことでどの程度生体への影響が生じるのか。その時に認知判断能力へはどの程度の影響があるのか。また、どの様な部位をどの様な方法で冷却することが効果的であるのか。を明らかにすることを目的した。実際にヒートストレスが生じた消火活動の状況をシナリオ化し、被験者に同程度の負荷を与えたところ約2°C近い体温上昇が生じることが明らかになった。しかし、今回の実験結果に限って言えば、一過性のヒートストレスでは、認知判断力には影響がないことが示唆された。また、衣服内換気を行うことで体温の上昇を約1°C抑えられること、頭部冷却を行うことで快適感が向上することを明らかにし、換気型消防服の開発に取りかかった。平成17年度は、日本家政学会で「換気型消防服の開発」で、を、日本衣服学会で「消火活動に伴う体温上昇と認知判断」を発表するとともに、3年間の総括として研究報告書を作成した。
農業普及事業と連携した農家家族カウンセリングの実践と教材開発

本研究の目的は、新規就農者の確保と人材育成という日本農業が抱える問題に効果的に対応できる教育システムを構築することにある。本研究では農家家族を対象としたカウンセリング調査を多数実施し、その調査を通して得られた知見をもとに、独自のカウンセリング教材を開発した。さらに、その有効性を検証し改善するため、2010年度、2011年度の2年間にわたって、栃木県内の農業者を対象としたワークショップを企画開催した。加えて、人材育成プログラムに関する最新の動向を把握するため、イタリア、アメリカの農業教育調査を実施した。本研究は地域農業が抱える食料供給力の強化、そのための新規就農者の確保と人材育成という問題に効果的に対応できる教育システムを構築するため、農家家族を対象としたカウンセリングの実践を、国と各都道府県が協同で組織している農業普及事業と連携しながら推し進め、その活動の成果をもとに農家家族カウンセリングの教材を開発することを目的としている。本年度は研究計画に基づいて、国内調査では秋田県、栃木県において農業普及事業との連携組織の立ち上げを図った。この活動が認められて全国新規就農センターから農業者の人材育成の教材開発の依頼があり、調査に基づいてテキスト、映像教材などの開発に携わった。これらの教材は、平成22年度以降に全国の農業法人等において人材育成用に用いられる予定である。海外調査においては、イタリアのスローフード運動におけるユースプログラムの実態を調査し、それをとりまとめているところであり、人材育成においてユースプログラムの重要性が認識された。加えて、昨年度は従来から取り組んできたアメリカ農業の教育システムに関する著作を出版することができ、本年度に予定しているアメリカ調査に大きな進展を期待できるに至った。以上の研究成果は、日本農業の成長においてキィファクターとなる人材育成について、幅広い視点からその課題を整理し、さらに研究の応用、実践に向けた取り組みに発展していることを示しており、本研究計画は着実に進展していると評価している。本年度は研究計画に基づいて、国内調査では秋田県を対象として普及教育の効果分析を行った。さらに、本年度調査では栃木県内のリーディングファーマー10人の参加を得て、農業者人材育成セミナーを宇都宮大学を会場として開催することができた。セミナーにおいては、専門家の協力を得て、ワークショップにおけるファシリテーション、アクションラーニング原則など参加型研修スタイルの新たな理論とツールを大胆に導入した結果、実に興味深く刺激的な成果を達成することができた。セミナーはすべて映像記録として残されており、今後映像教材を開発することが検討される。海外調査においては、アメリカのワシントンD.C.において、国立図書館、議会図書館を利用してアメリカの農業教育、とりわけユースプログラムの政策的議論の背景に関する資料を多数収集し、現在、その分析整理を継続している。本年度は研究期間の最終年度に当たり、研究のとりまとめに向けた活動に取り組んだ。国内調査では前年に引き続き、秋田県において農業普及指導員のインタビュー調査を実施し、その普及教育の効果分析を行った。さらに、これまでの研究成果を教材開発に結びつけ、それらを実際に農業者対象の人材セミナーを開催して、その場で利用することによって、教材の効果分析、修正を行った。セミナーにおいては、外部の専門家の協力を得て、ワークショップにおけるファシリテーション、アクションラーニング原則など参加型研修スタイルの新たな理論とツールを大胆に導入した結果、たいへんに興味深く刺激的な成果を達成することができた。セミナーはすべて映像記録として残されており、現在映像教材を作成中である。海外調査においては、イタリアにおいて世界農業遺産とそれを利用した食育活動のユースプログラムの実態について、現地調査を実施した。これらの調査結果は、教材開発のなかのトピックス、あるいはコラムとして、とくにロジカルシンキングのツール事例に適用した。