hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユーザー・コミュニティ創発の集合知と製品イノベーションに関する実証研究

インターネット環境を前提としたネット・コミュニティ、特にコンテンツでつながるオープン・メディア、ニコニコ動画やYouTubeにおけるクリエイティブ・ユーザーの創作と投稿の行動を実証的に研究した。「初音ミク」を初めとする音楽や映像のコンテンツが、ユーザー・コミュニティに投稿される実態を、社会ネットワーク分析でアプローチした。オリジナル作品の投稿を起点に、二次創作が活発に行われるネットワークの構造を可視的に捉えるととともに、二次創作が活発になる要因を探した。ユーザー・プラットフォームの設計や運営の指針に有意義な示唆を導くことができた。ユーザー・コミュニティが価値共創の苗床となり,ユーザー生成コンテンツの創発効果を促す条件とは何か。本研究では,ユーザー・コミュニティの中でも代表的な動画共有サイト「ニコニコ動画」に注目し,ボーカロイドソフトウェアを使用してユーザー生成コンテンツ(UGC)が創作・投稿されるユーザーの行動を社会ネットワーク分析から捉える。具体的には、2015年8月にAPIデータを取得し、投稿作品の作者、再生回数、マイリスト登録数、カラオケ配信曲数などの情報から作品投稿を一次創作と二次創作に分けて、そのつながりを社会ネットワーク分析で解明し、特徴量の計算やコミュニティ分割を行った。この結果、コンテンツの集合知がN次創作の連鎖として形成されるダイナミクスを可視的に確認できるとともに,ユーザーの創作活動を活発にする要因を探り,カラオケ配信のようなビジネス成果に結びつく要因を探索的に発見した。ニコニコ動画は,N次創作が自由活発に行われるオープン型のコミュニティであり,一般化された互酬性と信頼が形成される橋渡し型社会関係資本の性格をもつ。一次創作から生まれるビジネス成果に関係するのは二次創作の活発な投稿であり,それには参加型プラットフォームにおいて多様性と共通性を統合するマネジメントが求められる示唆を導いた。また,オンライン・コミュニティならではの発表,尊敬,承認からもたらされる社会参加の姿も示唆された。以上の成果を学会の雑誌と研究大会等で発表し、その中で日本マーケティング学会マーケティングカンファレンス2015における口頭発表で、学会賞(ベストペーパー賞)を受賞した。必要なビッグデータを計画どおりに取得することができ、適切な分析手法を適用した結果、先行研究から一歩進める独創的な発見と知見を得ることができた。この研究成果を学会にて発表し、学会賞も受賞できた。今年度はユーザー・コミュニティの中でも、オープン・メディアの代表であるYouTubeからのデータ取得と分析に研究を集中した。YouTubeは、これまでの研究対象であったオープン・メディアであるピアプロやニコニコ動画と比べて、動画の種類が多様であり、かつ視聴の規模も全世界と広い。そこで、音楽コンテンツとして、レコードレーベルとボーカロイドの楽曲をそれぞれ企業主導型コンテンツ(FDC)と、ユーザー生成コンテンツ(UGC)の代表として捉え、その公式チャンネルを一定基準で抽出した。そして、それぞれに属するアーティストのチャンネル6001,000を選び、作品に関するデータをAPIとして独自プログラムで取得した。そのデータは次の2つの観点から分析した。(1)公式チャンネルのネットワークと視聴成果の関係FDCとUGCのチャンネルの登録リストからそれぞれのチャンネル・ネットワーク構造を社会ネットワーク分析から捉えた。自分が登録する他者チャンネルと他者チャンネルが自分を登録する関係が、視聴指標(視聴回数、お気に入り登録数など)にどのように関係するか、因果関係を統計的に分析した。(2)公式チャンネルの新規投稿動画の再生・普及プロセス次に、2016年10月から2017年3月までの期間に、それぞれの公式チャンネルから投稿された新規動画の再生プロセスを時系列に取得し、そのプロセスを普及理論などに当てはめて分析した。研究の計画と実態調査のデータ取得がスムーズに進み、研究仮説も明確であったために分析と検証が順調だったのが理由である。オープン・メディアの代表である動画共有サイト「YouTube(ユーチューブ)」の利用ユーザーが世界的に拡大している。YouTubeは、他のソーシャルメディアのように、当初はユーザーが生成するコンテンツ(UGC)の投稿と視聴の場として成長してきたが、ここにきて企業も公式チャンネルを相次いで開設しており、企業主導型コンテンツ(FDC)を公開するようになった。YouTubeは今や最もユーザーに影響力のあるオープン・メディアとして、従来のマス・メディアをしのぐ勢いを見せている。オープン・メディアという共通の土俵の中でFDCとUGCは競争・共存する時代となった。しかし、YouTubeのコンテンツ情報の仕組みには不明な点が多い。そこで本年度では音楽コンテンツを取り上げ、レコードレーベル(FDC)と、ボーカロイド楽曲(UGC)がYouTubeというオープン・メディアを通じて市場にどのように受容され、普及しているのかを探索的に研究する。音楽業界における企業主導型とユーザー生成型というコンテンツ特性の違いが視聴にどのように影響するのか。また新規の投稿コンテンツの普及プロセスについて、YouTubeのAPIから投稿データを取得して実証研究を行った。そこから得た知見は、FDCのチャンネルには所属アーティスト間で関係をつくる互恵的なネットワーク構造があり、それが視聴成果にプラスに影響していた。一方のUGCチャンネルではそうした関係が見られず、その自律的なネットワークは視聴成果に影響を与えない。一方で新規に投稿される新作コンテンツの普及はFDC、UGCともにピークが垂直型に立ち上がるプロセスであり、その逓減はUGCでゆるやかになる傾向がみられた。また、研究期間全体の成果として、『コミュニティ・ジェネレーション』(千倉書房刊、2017年12月)として刊行することができた。

オリジナル作品の投稿を起点に、二次創作が活発に行われるネットワークの構造を可視的に捉えるととともに、二次創作が活発になる要因を探した。ユーザー・プラットフォームの設計や運営の指針に有意義な示唆を導くことができた。ユーザー・コミュニティの全体構造をある程度、解明することができたので、今後は、コミュニティ内の個々のユーザー行動について、フォーカス・グループインタビュー調査を行い、質的データ分析によって意識や行動特性を明らかにする予定である。最終年度として、これまでに実施してきたグループインタビュー調査とビッグデータの分析結果を考察して、学会誌論文の形式で執筆するとともに、全体の研究成果を著作物の草稿としてまとめる。マーケティング、経営学平成27年度の研究と成果発表が順調に進んだため、28年度予定の研究計画を前倒しで進めることになり、これに必要な経費も前倒しで使用する。前年度の計画支出が予定より少なかったため。また次年度の使用計画分として見込むため。平成28年度は、前倒しで実施するフォーカスグループインタビュー調査の結果の精査と分析に十分な時間を充てる予定である。学会発表の旅費交通費、および研究に必要な分析用ソフトウェアと消耗品の購入に使用する計画である。
3次元多様体の絡み目対応分類と結び目理論

3次元有向連結閉多様体全体から素な絡み目全体の中への自然な1対1対応理論を完成させた.この理論では,素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応と3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応をも構成している.長さが7以下の素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への対応および長さが7以下の3次元有向連結閉多様体全体から整数格子点のデルタ集合の中への対応はこの論文の中で完全に分類した.従って,問題は長さが7より大きい素な絡み目全体から整数格子点集合への対応分類に移るが,田山育男博士と共同で,長さ8,9,10の素な絡み目全体から整数格子点集合への対応分類も完成させた.また整数格子点のデルタ集合は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から整数格子点が一意的に再構成できるように,埋め込める.従って,素な絡み目全体,および3次元有向連結閉多様体全体は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から素な絡み目全体および3次元有向連結閉多様体全体がそれぞれ一意的に再構成できるように,埋め込めることを示した.M.Reniは,2重分岐被覆空間が同相な双曲的多様体になるような結び目は高々9個しかないことを示していた.このとき,M.Mecchia-B.Zimmermannは,1990年頃に研究代表者が開発した位相的イミテーション理論を用いて,ホモロジー3球面内の結び目ならば丁度9個存在することを示し,3次元球面においても丁度9個存在するだろうことを予想した.この研究において研究代表者は,1997年の論文において開発した位相的イミテーション理論の強力版である強的概同型イミテーション理論を用いることにより,この予想を肯定的に解決した.また,曲面結び目の3重点解消数の評価および曲面結び目の3重点数と3重点解消数の差異が幾らでも大きくなる例が存在することも示した.3次元有向連結閉多様体全体から素な絡み目全体の中への自然な1対1対応理論を完成させた.この理論では,素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応と3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応をも構成している.長さが7以下の素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への対応および長さが7以下の3次元有向連結閉多様体全体から整数格子点のデルタ集合の中への対応はこの論文の中で完全に分類した.従って,問題は長さが7より大きい素な絡み目全体から整数格子点集合への対応分類に移るが,田山育男博士と共同で,長さ8,9,10の素な絡み目全体から整数格子点集合への対応分類も完成させた.また整数格子点のデルタ集合は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から整数格子点が一意的に再構成できるように,埋め込める.従って,素な絡み目全体,および3次元有向連結閉多様体全体は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から素な絡み目全体および3次元有向連結閉多様体全体がそれぞれ一意的に再構成できるように,埋め込めることを示した.M.Reniは,2重分岐被覆空間が同相な双曲的多様体になるような結び目は高々9個しかないことを示していた.このとき,M.Mecchia-B.Zimmermannは,1990年頃に研究代表者が開発した位相的イミテーション理論を用いて,ホモロジー3球面内の結び目ならば丁度9個存在することを示し,3次元球面においても丁度9個存在するだろうことを予想した.この研究において研究代表者は,1997年の論文において開発した位相的イミテーション理論の強力版である強的概同型イミテーション理論を用いることにより,この予想を肯定的に解決した.また,曲面結び目の3重点解消数の評価および曲面結び目の3重点数と3重点解消数の差異が幾らでも大きくなる例が存在することも示した.3次元球面内の任意の絡み目に対し,Z_2に値をもつアーフ不変量を定義した.この不変量とプロパー絡み目に対し定義されるロベルテロ不変量とは結び目に対しては一致するが一般に異なる.類似の考え方で4次元球面内の任意の曲面絡み目に対し,Z_4に値をもつlinking不変量を定義した.これはexact多様体のleafのローリン不変量の2倍に一致することも示した.別の方向の研究としては,絡み目のデーン手術についての研究を行った。同じ手術係数をもつ異なる絡み目の構成法をイミテーション理論を使って確立した.この方法を結び目のGordon-Luecke定理の性質を満たす絡み目の存在を示すのに使用した.結果として,3次元有効連絡多様体全体の分類が帰納的に行えることを示し,最初の26個の多様体を分類した.3次元有向連結閉多様体全体から素な絡み目全体の中への自然な1対1対応理論を完成させた.この理論では,素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応と3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応をも構成している.長さが7以下の素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への対応および長さが7以下の3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への対応はこの論文の中で完全に分類した.

従って,問題は長さが7より大きい素な絡み目全体から格子点集合への対応分類に移るが,田山氏と共同で,長さ8,9の素な絡み目全体から格子点集合への対応分類も完成させた.また格子点のデルタ集合は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から格子点が一意的に再構成できるように,埋め込める.従って,素な絡み目全体,および3次元有向連結閉多様体全体は,正の有理数の中に,埋め込まれた値から素な絡み目全体および3次元有向連結閉多様体全体格子点がそれぞれ一意的に再構成できるように,埋め込めることを示した.結び目の2重分岐被覆空間が双曲的多様体になるとき,同じ双曲的多様体を2重分岐被覆空間に持つような結び目は高々9個しかないことがM.Reniにより示されていたが,丁度9個存在するかどうか未解決であった.M.Mecchia-B.Zimmermannは,私の開発した位相的イミテーション理論を用いて,ホモロジー3球面内の結び目ならば丁度9個存在することを示した.今回,位相的イミテーション理論の強力版である強的概同型イミテーション理論によりこの問題を肯定的に解決した.また,曲面結び目の3重点解消数の評価および曲面結び目の3重点数と3重点解消数の差異が幾らでも大きくなる例が存在することも示した.研究代表者は,3次元有向連結閉多様体全体から素な絡み目全体の中への自然な1対1対応理論を完成させた.この理論では,素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応と3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への自然な1対1対応を構成している.長さが7以下の素な絡み目全体から格子点のデルタ集合の中への対応および長さが7以下の3次元有向連結閉多様体全体から格子点のデルタ集合の中への対応は出版承認済論文の中で完全に分類した.従って,問題は長さが7より大きい素な絡み目全体から格子点集合への対応分類に移るが,田山氏との共同出版論文で,長さ8,9の素な絡み目全体から格子点集合への対応分類も完成させた.また出版承認済の田山氏との共同出版論文において,長さ10の素な絡み目全体の分類も完成させた.結び目の2重分岐被覆空間が双曲的多様体になるとき,同じ双曲的多様体を2重分岐被覆空間に持つような結び目は高々9個しかないことがM.Reniにより示されていたが,丁度9個存在するかどうか未解決であった.M.MecchiaとB.Zimmermannは,研究代表者の開発した位相的イミテーション理論を用いて,ホモロジー3球面内の結び目ならば丁度9個存在することを.示し,3次元球面内の結び目でも存在するだろうことを予想した.研究代表者は,位相的イミテーション理論の強力版である強的概同型イミテーション理論によりこの予想を肯定的に解決した.また,曲面結び目の3重点解消数の評価および曲面結び目の3重点数と3重点解消数の差異が幾らでも大きくなる例が存在することも示した.
音響撹乱を用いた構造物の空力弾性振動制御法に関する研究

円柱周辺の剥離流れを音響などの周期的撹乱を用いて刺激することにより,円柱の渦励振グ低減されることが著者らの風洞実験により分かっており,渦励振に対する効率的な制御法として期待される.その制振メカニズムについて検討するため、円柱周辺の剥離流れに対し円柱表面から周期的撹乱を与える数値シミュレーションを行った.さらに、円柱周辺の剥離流れに対して線形安定性解析を適用し,剥離せん断層内での撹乱の増幅特性や撹乱により生じる渦の特性,撹乱が円柱後流の不安定性やカルマン渦の放出特性に与える影響などについて検討した.その結果,以下の知見が得られた.1.剥離せん断層において増幅率の高い周波数は,数値シミュレーションや風洞実験において円柱の空力特性を変化させるのに効果の高い撹乱の周波数域にほぼ一致することが綿形安定性解析により示された.またそれらの周波数の撹乱によって生じた渦は,円柱背部付近において渦どうしの合体を生じやすいことが明らかなった.2.撹乱により円柱側面の剥離せん断層に生じた渦は,カルマン渦の巻き込みを断続的に促進することによって円柱に作用する非定常揚力の位相を早める働きをする.その結果,円柱に作用する非定常揚力の負減衰成分が低減し、空力的に安定化することが明らかとなった.風による構造物の渦励振が構造物周辺流れへの音響等の周期的撹乱の付加により低減されるメカニズムについて検討するため,典型的な構造断面である円柱を対象にして,円柱表面からの周期的撹乱の付加が強制加振円柱の空力特性に与える影響をALE有限要素解析により検討した.その結果,以下の知見が得られた.1.対称撹乱を付加した場合,ほとんどの加振振動数域において非定常揚力の負減衰成分を低減でき,空力的に安定化することができた.しかし,撹乱付加により円柱後流部の不安定性が変化することによって,ある周波数に対して非常に不安定となる特性を示すようになるため,その周波数に対応する加振振動数近くでは負減衰成分を低減できなかった.2.逆対称撹乱を付加した場合,円柱後流部の不安定性の変化を生じず,ほぼ全加振振動数域で非定常揚力の負減衰成分を低減し空力的に安定化させることができた.3.対称および逆対称撹乱のいずれの場合も,非定常揚力の負減衰成分の低減には,非定常揚力の絶対値の変化の寄与よりも円柱変位に対する非定常揚力の位相の変化の寄与が大きい.このような撹乱付加による非定常揚力の位相の変化が,音響などの周期的撹乱付加による渦励振抑制の要因の1つとなっている可能性が考えられる.4.弾性支持された円柱の渦励振に対し撹乱を付加した場合の低減効果は,加振円柱に対する撹乱の効果とほぼ一致した.円柱周辺の剥離流れを音響などの周期的撹乱を用いて刺激することにより,円柱の渦励振グ低減されることが著者らの風洞実験により分かっており,渦励振に対する効率的な制御法として期待される.その制振メカニズムについて検討するため、円柱周辺の剥離流れに対し円柱表面から周期的撹乱を与える数値シミュレーションを行った.さらに、円柱周辺の剥離流れに対して線形安定性解析を適用し,剥離せん断層内での撹乱の増幅特性や撹乱により生じる渦の特性,撹乱が円柱後流の不安定性やカルマン渦の放出特性に与える影響などについて検討した.その結果,以下の知見が得られた.1.剥離せん断層において増幅率の高い周波数は,数値シミュレーションや風洞実験において円柱の空力特性を変化させるのに効果の高い撹乱の周波数域にほぼ一致することが綿形安定性解析により示された.またそれらの周波数の撹乱によって生じた渦は,円柱背部付近において渦どうしの合体を生じやすいことが明らかなった.2.撹乱により円柱側面の剥離せん断層に生じた渦は,カルマン渦の巻き込みを断続的に促進することによって円柱に作用する非定常揚力の位相を早める働きをする.その結果,円柱に作用する非定常揚力の負減衰成分が低減し、空力的に安定化することが明らかとなった.
住宅福祉の創造的協調型まちづくりの研究-震災地区におけるウェエルビーイングの居住環境モデル

高齢者住宅,親密なコミュニティ,地域社会への帰属感など,社会的ハウジングの文脈において考慮にいれるべき課題は,今日積極的に探求されなければならない。現代の様々な住宅供給は,家族を分離し,近所づきあいの雰囲気を損ねているが,居住者たちは,もうひとつのハウジングを求めている。もし住み手たちが・共同居住・自立した住戸・計画への参加を望ならば,それがコレクティブハウジングである。阪神淡路大震災後のパイオニア的プロジェクトとして,公営コレクティブハウジングのコンセプトは,伝統的な下町コミュニティの長所をたちあげている。計画的段階のみならず,入居前のワークショップでの日本最初のユーザー参画型公営コレクティブ住宅が,神戸市の真野地区に1998年のはじめに建てられることになっている。そこではユーザーは高齢者にやさしい環境と,清掃,草花育て,食事など,日常生活機能の共同化の機会を望んだ。人々はこうしたコレクティブハウジングを,時々使う目的的な集会所とは違った,自分の家の延長と考えることになる。それはいわば,従来のモノとしての住宅供給や制度的福祉をこえて,「ウェルビーイング」=「一人ひとりがよりよく生きる」という自立と支え合いをもとに,住宅・福祉の緊密な関係による生き生きとした居住状況をもたらす。コレクティブハウジングはウェルビーイングの居住環境モデルである。本研究は,ウェルビーイングの居住環境モデル構築の視点から,コレクティブハウジングの計画プロセスのワークショップが,楽しみながら共に住むことの意味や効果について,気づきを助長することを明らかにしている。本研究の目的は、震災地区の復興まちづくりにおいて、住み年間のささやかな生活的連帯、相互ケア、住み年と専門家間の協働的連帯から生まれる集住の社会的創造の機運を、本格的な高齢者住宅・福祉施設の整備計画に十分に生かしきるためのハード・ソフトの諸条件を明らかにすることにある。この目的実現のために次のことを行った。(1)地区外転出者の住み戻りニーズ調査:地区人口5,000余名のうち、約1000名は、震災後転出したが、転出者の地区居住継続希望調査により、意向把握、元住居の権利関係・規模・属地的検討を行った。(2)仮設住宅の地区管理・ニーズ把握:地区内仮設住宅入居者(104世帯)の居住・管理動態把握と、恒久住宅居住の希望を把握した。(3)他地域の住宅・福祉の創造的協調作用の典型事例のケーススタディ:「ケアつき仮設住宅」には、日本型コクレティブハウジングの崩壊がみられる典型が存在することを発見し、その実態調査を通じて具体的示唆を吸引した。(4)これらを通じて、災害公営住宅の中で、コレクティブハウジングの建設計画の必要性と可能性の検討を行った。(5)仮設住宅居住者たちに擬似入居者になってもらい、コレクティブハウジングの設計過程にワークショップを行ない、住民意識の啓発とともに、住民の生活ニーズの把握とその設計への反映、批判、再検討という参加のデザインの実践を行ない、それを内在的に評価する作業を行なった。もし住み手たちが・協同居住・自立した住戸・計画への参加を望むならば,それがコレクティブハウジングである。阪神淡路大災後のパイオニア的プロジェクトとして,公営コレクティブハウジングのコンセプトは,伝統的な下町コミュニティの長所をたちあげている。そこではユーザーは高齢者にやさしい環境と,清掃,草花育て,食事など,日常生活機能の協同化の機会を望んだ。

それはいわば,従来のモノとしての住宅供給や制度的福祉をこえて,「ウェルビーイング」=「一人ひとりがよりよく生きる」という自立と支え合いをもとに,住宅・福祉の緊密な関係による生き生きとした居住状況をもたらす。コレクティブハウジングはウェルビーイングの居住環境モデルである。本研究は,ウェルビーイングの居住環境モデル構築の視点から,コレクティブハウジングの計画プロセスのワークショップが,楽しみながら共に住むことの意味や効果について,気づきを助長することを明らかにしている。
長江希釈水が九州・中国地方周辺における集中豪雨の発生・発達に与える影響

昨年度は、激甚災害に指定された平成21年度中国・九州北部豪雨の気象条件を事例に、長江希釈水が集中豪雨に与える影響を数値実験を通して調べた。その結果、長江希釈水の流入に伴う東シナ海域南部の海面水温低下が、この集中豪雨の強度に影響することが示された。しかしながら、海洋からの熱供給の減少が、この集中豪雨を強化する要因を示していない。そこで本研究は、上記の気象事例に対する東シナ海の海面水温変動が持つインパクトについて、特にmoisture flux (MF)に注目して調べた。感度実験の結果を、集中豪雨時の降水量が多いケースと少ないケースに分けた後、MFの収束場をそれぞれ計算し、その比較を行った。MFの収束域は2つのケースで大きく異なり、その収束場の変化が集中豪雨の強度に大きく影響することが示された。MFの収束場は風速のそれと大きく関連する一方で、大気比湿の空間構造にはほぼ依存しないこともわかった。これは、海面水温の変化に伴った海上風の変化が、集中豪雨の強度に大きく寄与することを意味している。また、海面気圧のラプラシアンを求めMFの収束場との比較を行ったところ、二つの空間パターンは、低気圧の存在位置を除いて、よく一致していた。これは、数日程度の時間スケールであっても、海面水温が下層大気の圧力勾配を形成し、大気を直接駆動することで、風速場の変化が発生することを示している(圧力調整メカニズム)。加えて、東シナ海南部の水温が高いケース(集中豪雨時の雨量が少ないケース)では、九州北部に下層大気が到達する前に大気が不安定となるため、東シナ海上での降水量が増大し、集中豪雨時の降水量が減少することも示された。この結果は、降水量の増減のみから、それに対する海面水温の影響を判断することが難しいことを示している。特に大きな問題は発生していない平成24年九州北部豪雨を気象事例として、同様の実験・解析を行なったところ、東シナ海の海面水温が高いケースの方が降水量が多く、海洋からの熱供給の増大が集中豪雨の強化に対して重要な役割を担っていることがわかった。このように二つの事例における実験結果が全く逆となる理由を、実験事例を増やしながら明確にし、その中での長江希釈水の役割を明らかにすることを計画している。これらの成果をまとめ、国内外の学会で発表するとともに、国際論文誌に投稿するための論文を執筆する。九州・中国地方周辺では、東シナ海の海面水温の季節的な昇温に起因して、梅雨末期(7月の中旬から下旬)に頻繁に集中豪雨が発生する(Manda et al., 2014)。一方、Kako et al. (2016)は、長江希釈水が東シナ海の夏季海面水温の低下に寄与することを海洋循環モデルを用いた双子実験で明らかにした。本研究は、長江希釈水の流入に伴う東シナ海の海面水温変動が集中豪雨の発生・発達に与える影響について、平成21年7月中国・九州北部豪雨の気象条件を事例として調べた。対象海域を黄海・東シナ海の全域とし、WRF ver.3.8(空間解像度9km)を用いて、集中豪雨の再現実験を行った。計算期間は、2009年7月19日0時から2009年7月26日18時までの8日間である。次に、集中豪雨の発生・発達に対して東シナ海の海面水温が与える影響を調べるために、WRFの大気の初期値と境界条件は2009年のままとし、下部境界条件である海面水温のみを1981年から2010年までの30年間分のデータに置き換えた感度実験を行った。このとき、長江希釈水の効果を除去した海面水温を用いて同様の感度実験を行うことで、長江希釈水が持つ集中豪雨に対するインパクトも調べた(すなわち、全60ケースの計算を行った)。海面水温のみを経年変化させた感度実験からは、大気の条件が全く同じでも、九州北部における日積算雨量に約400 mm/dayの差が現れることがわかった。降水量と海面水温との回帰分析からは、東シナ海南部の水温が低下すると九州北部の集中豪雨が強化されることが示唆された。長江からの淡水流入を除去した海面水温を用いた同様の解析からは、この様な結果は得られないことから、長江希釈水は九州北部の集中豪雨を強化する役割を担っていると考えられる。特に大きな問題は発生していない。

これは、海面水温の変化に伴った海上風の変化が、集中豪雨の強度に大きく寄与することを意味している。また、海面気圧のラプラシアンを求めMFの収束場との比較を行ったところ、二つの空間パターンは、低気圧の存在位置を除いて、よく一致していた。これは、数日程度の時間スケールであっても、海面水温が下層大気の圧力勾配を形成し、大気を直接駆動することで、風速場の変化が発生することを示している(圧力調整メカニズム)。加えて、東シナ海南部の水温が高いケース(集中豪雨時の雨量が少ないケース)では、九州北部に下層大気が到達する前に大気が不安定となるため、東シナ海上での降水量が増大し、集中豪雨時の降水量が減少することも示された。この結果は、降水量の増減のみから、それに対する海面水温の影響を判断することが難しいことを示している。特に大きな問題は発生していない長江希釈水の流入に伴う東シナ海南部の海面水温低下が九州北部の集中豪雨を強化するメカニズムを明らかにする必要がある。東シナ海南部の海面水温が低下すると、同海域における潜熱放出が抑制され高圧化し、それに伴って北側に分布する低気圧(梅雨前線)が強化され、九州北部の降水量増大に寄与すると推察しているが、これを領域大気モデルの出力結果を詳細に解析することで定量的に証明する。また、実施計画に従い、他の集中豪雨の事例に関しても同様の数値実験を行うことで、長江希釈水のインパクトを調べる。特に、九州北部だけでなく、南部にも豪雨をもたらした平成18年7月豪雨や平成24年九州北部豪雨に特に注目する必要がある。九州南部での集中豪雨に対する長江希釈水の役割は、北部の場合と異なる可能性が高いと考えている。これらの成果を学会等で積極的に発表すると共に、関連する研究の情報を収集することで、研究をさらに推進していく。平成24年九州北部豪雨を気象事例として、同様の実験・解析を行なったところ、東シナ海の海面水温が高いケースの方が降水量が多く、海洋からの熱供給の増大が集中豪雨の強化に対して重要な役割を担っていることがわかった。このように二つの事例における実験結果が全く逆となる理由を、実験事例を増やしながら明確にし、その中での長江希釈水の役割を明らかにすることを計画している。これらの成果をまとめ、国内外の学会で発表するとともに、国際論文誌に投稿するための論文を執筆する。より多くの事例に対応できる領域大気モデルを作成するために、当初予定した海域よりも広範囲の領域をカバーするモデルを構築したため、計算と解析に時間を要した。このため、執筆中の論文を英文校正・投稿するに至らなかった。繰越し額は、英文校正費・論文投稿料等に使用する。
予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標の解明

本研究の目的は、行政に所属する保健師の実践活動を調査し、予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標を解明することである。継続的な育児支援における保健師の取り組み事例を対象とし、支援プロセスにおけるヘルスニーズアセスメント内容、育児支援内容、予防的な意義の評価について分析し、予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標を検討した。本研究は、研究1および研究2により構成され、本年度は初年度として研究1の研究課題に取り組んだ。研究1では、予防を重視した継続的な育児支援におけるヘルスニーズアセスメントに関して、本研究における概念枠組みを設定することを目的としている。方法として、国内外の文献および先行研究の知見の整理を行った。さらに、継続的な育児支援における保健師の取り組み事例に関する国内外の文献(活動報告含む)を収集し保健師が継続支援の必要性を判断し、支援のプロセスが詳細に記述されている事例を選定した。以上の文献より、保健師のヘルスニーズアセスメント内容、育児支援内容、予防的な意義の評価について整理し、その結果より、予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標の仮設的な枠組みを得ることができた。次年度は、更に知見の修正・発展を図るため研究2として、1自治体において保健師の育児支援における援助の実態について倫理的配慮を遵守したうえで継続的な調査を実施する。以上を踏まえ、予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標を検討する。本研究は、研究1および研究2により構成される。研究1では、予防を重視した継続的な育児支援におけるヘルスニーズアセスメントに関して、本研究における概念枠組みを設定することを目的とした。研究2は、更に知見の修正・発展を図るため、1自治体において保健師の育児支援における援助の実態について倫理的配慮を遵守したうえで調査を実施した。以上の結果を踏まえ、予防を重視した育児支援におけるヘルスニーズアセスメント指標を現在検討中である。
大型液体シンチレータ検出器によるニュートリノのマヨラナ性の検証

宇宙・素粒子の未解決問題を解き明かす鍵としてニュートリノの関わる希少事象が注目され、神岡地下で進行する低放射能環境を活用した実験的研究の重要性が高まっている。実験には液体シンチレータという有機溶媒が使用される。これを純化し、極低放射能環境を実現する新手法として有機合成分野において近年開発が進んでいるメタルスカベンジャー(金属捕捉剤)による吸着法が挙げられる。本研究ではこの吸着法の有効性を確かめ、ニュートリノの関わる希少事象探索を遂行する。
生体機能をモデルとした蛋白分離膜の合成と評価

臭素を含むポリアクリロニトリルのポリジメチルアミノエチルメタクリレートの光グラフト(1),ポリアクリルニトリルヘのポリスチレンスルホン酸ソーダの光グラフト(2),ポリウレタンへのポリアミンのグラフト(3),ポリビニルアルコールへのポリアミンのグラフト(4)る成功した. (1), (3),(4)は四級化して正荷電を持たせた. (1)を用いて正荷電膜, (2)を用いて負荷電膜を作製し水の透過特性が良い条件を定めた.これらの荷電膜を用いて牛血清アルブミンの透過実験を行った結果,正荷電膜ではアルブミンの等電点(PH4, 74, 9)付近より高いPHでは透過率の著しい上昇がみられた.これに対して負荷電膜では等電点より高いPHでは透過は少ないが低いPHでは急激に上昇した.一方, γ-グロブリンの透過は著しく小さく, PH依存性は見られなかったが,この結果に関しては今後の検討を必要とする.また負荷電膜を用いて等電点より低いPHにおいて,アルブミンおよびγ-グロブリンの混合液の透過実験を行った結果,透過液中でのアルブミンのグロブリンに対する濃度の著しい増大が認められた.今後上記(1), (2),(3), (4)により作製した膜に関し各種血しょう蛋白の透過におよぼす電荷密度,細孔サイズ,溶液のイオン強度などの因子の影響を調べ蛋白分離の最適条件を決定する.同時に種々の分子量のデキストラン,正荷電を有するジエチルアミノエチルデキストラン,負荷電を有するデキストランサルフェートを用いて透過実験を行ない荷電型限外濾過膜の特性を評価して理論的考察を行う.臭素を含むポリアクリロニトリルのポリジメチルアミノエチルメタクリレートの光グラフト(1),ポリアクリルニトリルヘのポリスチレンスルホン酸ソーダの光グラフト(2),ポリウレタンへのポリアミンのグラフト(3),ポリビニルアルコールへのポリアミンのグラフト(4)る成功した. (1), (3),(4)は四級化して正荷電を持たせた. (1)を用いて正荷電膜, (2)を用いて負荷電膜を作製し水の透過特性が良い条件を定めた.これらの荷電膜を用いて牛血清アルブミンの透過実験を行った結果,正荷電膜ではアルブミンの等電点(PH4, 74, 9)付近より高いPHでは透過率の著しい上昇がみられた.これに対して負荷電膜では等電点より高いPHでは透過は少ないが低いPHでは急激に上昇した.一方, γ-グロブリンの透過は著しく小さく, PH依存性は見られなかったが,この結果に関しては今後の検討を必要とする.また負荷電膜を用いて等電点より低いPHにおいて,アルブミンおよびγ-グロブリンの混合液の透過実験を行った結果,透過液中でのアルブミンのグロブリンに対する濃度の著しい増大が認められた.今後上記(1), (2),(3), (4)により作製した膜に関し各種血しょう蛋白の透過におよぼす電荷密度,細孔サイズ,溶液のイオン強度などの因子の影響を調べ蛋白分離の最適条件を決定する.同時に種々の分子量のデキストラン,正荷電を有するジエチルアミノエチルデキストラン,負荷電を有するデキストランサルフェートを用いて透過実験を行ない荷電型限外濾過膜の特性を評価して理論的考察を行う.
コンクリート模擬環境における亜鉛めっき鉄筋の腐食機構とpH評価法の確立

コンクリート中において,中性化によるpH低下や塩化物イオンの付着より鉄筋腐食が起こる.コンクリート構造物の長寿命化のため,亜鉛めっきを施した鉄筋の適用が検討がされている.亜鉛は高アルカリ環境において腐食が発生するが,コンクリート中では亜鉛めっき表面にCaを含む皮膜の形成が確認されている.しかしその皮膜形成機構は詳細が明らかでなく,また形成後の耐環境性も電気化学的検討が不十分である.本研究では,コンクリート模擬環境において亜鉛と炭素鋼の電気化学的挙動を比較することで,亜鉛めっきの有効性を評価する.またコンクリート中での環境評価法を確立する.コンクリート中において,中性化によるpH低下や塩化物イオンの付着より鉄筋腐食が起こる.コンクリート構造物の長寿命化のため,亜鉛めっきを施した鉄筋の適用が検討がされている.亜鉛は高アルカリ環境において腐食が発生するが,コンクリート中では亜鉛めっき表面にCaを含む皮膜の形成が確認されている.しかしその皮膜形成機構は詳細が明らかでなく,また形成後の耐環境性も電気化学的検討が不十分である.本研究では,コンクリート模擬環境において亜鉛と炭素鋼の電気化学的挙動を比較することで,亜鉛めっきの有効性を評価する.またコンクリート中での環境評価法を確立する.
原始惑星大気の組成進化の理論的研究

1.形成時に同時に形成される大気は金属鉄と反応するために水素に富んだ組成の還元的大気であり、また炭素の大部分は金属鉄に奪われていると期待される。大気組成は大気散逸と惑星形成末期の隕石・彗星衝突による影響で変化する。2.結果として形成される原始大気の組成は、散逸を免れた還元大気と隕石・彗星の衝突で供給される大気の量比と、衝撃加熱された大気の冷却過程で平衡が破れる温度で決まる。3.平衡が低温(500K以下)まで維持され、かつ、原始大気の半分以上が隕石・彗星起源の場合を除いては、大気中には5%以上のメタンが残る。4.このメタンは光化学反応によって重合され、ハイドロカーボンが形成され、原始海洋に供給されることが期待される。5.平衡が低温まで維持され、かつ、原始大気の半分以上が隕石彗星起源の場合には、大気中の二酸化炭素量と同程度の量のグラファイトが生成されて地殻に埋め込まれる。6.現時点ではどちらのシナリオが合理的か理論的には判断が付かない。7.現在推定されているマントル・大気中の揮発性物質存在量から、原始大気中での隕石・彗星起源の気体の量比は0.010.2と推定される。この結果はマントル中の揮発性元素存在量の推定に大きく影響を受ける。しかし、この値を採用すれば原始大気中に大量のメタンが生成されたことが示唆される。8.以上の結果から原始大気中では従来考えられていたよりも多くのメタン生成がおこり、還元的であった可能性が示唆される。本研究では平衡化学反応の視点から問題を検討したが、微惑星衝突に伴う大気の非平衡化学反応が重要であることがわかったので、今後はこれを検討する必要がある。また大気中の光化学反応で形成される凝縮物が与える影響も今後の検討課題である。
異常な電子-格子相互作用のモデルフリー観測の試み

銅酸化物高温超伝導体の発見から30年以上の研究の蓄積があるにもかかわらず、その超伝導発現機構は未解明である。我々の以前の研究で[100]方向に進むCu-Oボンドストレッチ縦波光学格子振動と電子が異常に大きな相互作用をしていることが予想されていた。本研究は、X線と中性子線が物質との相互作用が異なることに注目し、電子-格子相互作用が異常に大きい格子振動では、それぞれの非弾性散乱によるその格子振動スペクトル形状が異なると予測し実験を行った。その結果、注目した格子振動のQ=0.3近傍のモードのX線非弾性散乱スペクトル幅が中性子線のそれより約1.5倍も広がっていることを発見した。物性や機能発現の主役である格子振動エネルギー領域(100meV以下の低エネルギー領域)での電荷の動的相関、特に電子-格子相互作用の直接観察により銅酸化高温超伝導体における格子振動の役割を明らかにすることを目的として研究を進めている。銅酸化物高温超伝導体La2-xSrxCuO4の傾斜組成単結晶を作成することで、電子ー格子相互作用の系統的な組成依存性を観測することができることを特長とした研究である。実験はスイス放射光施設SLSで行った。酸素K-edge近傍の入射X線エネルギーを利用した非弾性散乱(S-RIXS)を行うことにより電子-格子相互作用が強い場合、その格子振動の情報が電荷励起スペクトルの中に現れることを予測した実験である。作成した試料は、長さ15 mmで、X=0からX=0.15まで変化するものを1本、x=0.15からx=0.3まで変化すもの1本である。結果はX=0では、明らかにCu-O縦波光学振動モードが電荷励起スペクトルに観測された。これまでの研究では、擬1次元銅酸化物において、S-RIXSで電子-格子相互作用を定量的に議論した報告はあるが、今回のような3次元系での銅酸化物系で観測した例は初めてである。しかし、Xの増加により急激に格子振動の情報は見えなくなってきており、その詳細な定量的解析を実施している。さらにRIXSによって2次元銅酸化物系(Sr14-xCaxCu24O41)において電荷秩序からの揺らぎを運動量・エネルギー空間で観測することに成功し、論文投稿した。(査読中)物性や機能発現の主役である格子振動エネルギー領域(100meV以下の低エネルギー領域)での電荷の動的相関、特に電子ー格子相互作用の直接観察により銅酸化物高温超伝導体における格子振動の役割を明らかにすることを目的に研究を進めている。2015年度では、La2-xSrxCuO4のx=0.16の純良単結晶の作成に成功し、SPring-8において高分解能X線非弾性散乱を行った。注目した格子振動は、Cu-O縦波光学格子振動(LO phonon)で、ゾーン中心からゾーン境界までの分散関係を測定し、Cu-Oボンド伸縮モードが非常に不安定であることを観測した。(振動ピーク幅が非常に広くなった)これは、この格子振動モードの電子ー格子相互作用が他の格子振動モードに比較して異常に大きいことを示唆している。今後の予定としては、中性子非弾性散乱でCu-Oボンド伸縮モードを測定し、X線のそれと比較することにより異常な電子ー格子相互作用の存在を確定する。(2015年度に実験予定であったが、J-PARCの事故により運転されず、実験は2016年度に予定されている。)その他の強相関電子系の超伝導発現機構解明を目指した高圧下X線非弾性散乱実験も行い、高圧下で新たに出現する超伝導相と電子状態との相関を議論し数編の論文にまとめた。純良単結晶の作製、それを利用した非弾性X線散乱によるCu-O縦波光学格子振動の分散関係測定は予定通り進み、データ解析も順調に進んでいる。しかし、予定していなかったJ-PARCの再度にわたる事故により予定されていた実験を実行することができず、そのため、中性子非弾性散乱によるX線で測定した同じ格子振動の観測に関しては予定より遅れている。しかし、現在は当初より低いパワーではあるがJ-PARCは稼働しており、次年度に実験が予定されている。2016年度は、J-PARCが再稼働し予定より遅く(2017年2月13日18日)銅酸化物超伝導体の非弾性中性子散乱実験を行った。試料は、LSCO系では最高の超伝導転移温度を持つ組成の、[100]方向と[110]方向に進むCu-Oボンドストレッチ縦波光学格子振動の観測を行った。詳細な解析は進行中であるが、明らかにX線で観測した[100]方向の逆格子ベクトルQ=0.5の縦波光学格子振動からのスペクトル形状と中性子で観測したそれに違いが観測されている。これは予想していたように、このブランチの格子振動が電子との相互作用が異常に強いため、電子の動きを観るX線と原子核の動きを観る中性子で異なったスペクトル形状が観測されたと期待している。また、銅酸化物超伝導体に関して、(1)T'構造Pr1.4La0.6CuO4の磁気励起に対する還元アニールが、磁気モーメントの減少とスピン密度分布であることを明らかにした。(2)ホールドープ型銅酸化物高温超伝導体の磁気励起を高分解能で調べた結果、磁気揺らぎとフォノンの関わり方もエネルギー依存、あるいは、ホール濃度依存する可能性を示唆する結果を得た。

さらに2016年度は、同じ高温超伝導体と位置づけられている鉄系超伝導体の機構解明を目指し、FeSe系超伝導体で高圧誘起超伝導発現(SC-II相)に注目した実験を行った。方法は、X線非弾性散乱の中の鉄原子に注目した高圧下発光分光法とX線回折法で、これにより高圧下での電子状態、磁性状態、結晶構造を解析することができ、SC-II相発現機構を明らかにすることができた。本成果は、2016年8月のScientific Reportsに発表、プレス発表も行った。電子-格子相互作用の強い系に対して理論的計算法を検討し、誘電関数の異常を示す波数及び振動数での情報を含む観測結果を酸化物高温超伝導体にて調べる必要性を提案した。J-PARC施設のトラブルのため、J-PARCが長らく運転がされなかった。また、本科研費テーマの実験を予定していた中性子非弾性散乱用分光装置の心臓部であるチョッパーのトラブルがあり、実験が予定より遅れた。物性や機能発現の主役である格子振動エネルギー領域(100meV以下の低エネルギー領域)での電荷の動的相関、特に電子-格子相互作用の直接観察により、銅酸化物高温超伝導体における格子振動の役割を明らかにすることを目的に研究を進めている。2017年度は、J-PARCでの中性子非弾性散乱実験(INS)が2016年度終了間際に実行されたため、そのデータ解析を中心に研究を行った。試料は、LaSrCuO系では最高の超伝導転移温度を持つ組成の、[100]方向に進むCu-Oボンドストレッチ縦波光学格子振動に注目し、非弾性X線散乱(IXS)による格子振動スペクトルと中性子非弾性散乱によるそれとを比較することによって電子-格子相互作用の異常を観測することを試みた。これは、注目する格子振動が電子との相互作用が異常に強いため、電子の動きを観るX線と原子核の動きを観る中性子で異なったスペクトル形状が観測されると期待した。結果は、IXSで観測される逆格子ベクトルQ=0.3近傍のボンドストレッチ縦波光学格子振動のスペクトル幅がINSで観測されるそれと比較して1.5倍程度大きいことが解析され、超伝導発現に関わる電子-格子相互作用の異常を観測したと考えている。また、、銅酸化物超伝導体に関して、(1)T'構造Pr1.4La0.6CuO4の頂点酸素量を制御した単結晶による磁気励起の観測により、頂点酸素がスピン相関を劇的に誘起させることを発見した。(2)FeSe系超伝導体で高圧誘起超伝導発現(SC-II相)に注目し、FeSe層間にアンモニア分子を挿入した試料の高圧下発光分光法、X線回折法、放射光メスバウアー分光法により電子状態、磁性状態、結晶構造を解析することができ、SC-II発現にスピン相関が誘起した軌道揺らぎが関わっているモデルを提唱した。(論文投稿中)銅酸化物高温超伝導体の発見から30年以上の研究の蓄積があるにもかかわらず、その超伝導発現機構は未解明である。我々の以前の研究で[100]方向に進むCu-Oボンドストレッチ縦波光学格子振動と電子が異常に大きな相互作用をしていることが予想されていた。本研究は、X線と中性子線が物質との相互作用が異なることに注目し、電子-格子相互作用が異常に大きい格子振動では、それぞれの非弾性散乱によるその格子振動スペクトル形状が異なると予測し実験を行った。その結果、注目した格子振動のQ=0.3近傍のモードのX線非弾性散乱スペクトル幅が中性子線のそれより約1.5倍も広がっていることを発見した。
静脈内鎮静法が嚥下に関連する中枢神経活動に及ぼす影響-機能的磁気共鳴画像(機能的MRI)による分析

本研究は,健康成人ボランティアを対象に,静脈内鎮静法によって引き起こされると考えられる,嚥下に関連した中枢神経活動への影響を,機能的磁気共鳴画像(機能的MRI)を用いることによって評価することが,目的であった。平成14年度の研究結果として,大脳皮質運動野において嚥下によって賦活する部位の神経活動が,静脈内鎮静法によって抑制される傾向がみられた。さらに前年度(平成15年度)の研究結果から,静脈内鎮静法による高位の中枢神経における嚥下動作の抑制は,静脈麻酔薬の用量依存性であることが示唆された。これらの結果をもとに,本年度は静脈麻酔薬の血中濃度と神経活動との関連を調べること,さらに,大脳皮質運動野だけでなく,脳内の各賦活領域に対して,静脈麻酔薬がどのような影響を及ぼすかを検討した。方法はこれまでと同様に,嚥下動作課題として,遠隔操作によってシリンジから1回1.5mlの蒸留水を20秒間隔で10回投与し,MR画像撮影は前交連後交連平面を基準に頭頂部から脳底部までとし,嚥下動作中に2秒間隔で100回撮像した。神経活動の評価として,嚥下動作課題を与え,嚥下時の機能的MRI画像から非実行時のMRI画像を差し引き,MR信号強度を算出し,T1強調画像と重ね合わせることによって,解剖学的脳賦活部位を同定した。静脈麻酔薬であるプロポフォールを最初の5分間に6mg/kg/hまたは4mg/kg/hの速度で5分間投与した後に,3mg/kg/hまたは2mg/kg/hの速度で25分間投与した。その結果,大脳皮質運動野以外の脳内賦活領域として,大脳皮質感覚野にも賦活部位が認められたが,静脈内鎮静法によって大脳皮質運動野と同様に神経活動の抑制傾向が認められた。これら結果から,静脈内鎮静法においては,脳内賦活部位での神経活動が全般的に抑制されることが示唆された。本研究は,健康成人ボランティアを対象に,静脈内鎮静法によって引き起こされると考えられる,嚥下に関連した中枢神経活動への影響を,機能的磁気共鳴画像(機能的MRI)を用いることによって評価することが,目的である。まず,本研究の実施に先立ち,本研究の実施計画について岡山大学歯学部倫理委員会に審査申請を行い,承認を得た。予備実験を重ねた結果,嚥下動作課題として,遠隔操作によってシリンジから1回1.5mlの蒸留水を20秒間隔で10回投与することとした。MR画像撮影は前交連後交連平面を基準に頭頂部から脳底部までとし,嚥下動作中に2秒間隔で100回撮像した。静脈内鎮静法の実施前をコントロールとした。静脈内鎮静法は,静脈麻酔薬であるプロポフォールを最初の5分間に6mg/kg/hの速度で5分間投与した後に,3mg/kg/hの速度で25分間投与した。鎮静中は血圧,脈拍数,経皮的動脈血酸素飽和度をモニターした。鎮静状態を確認してから,コントロールと同様の嚥下動作課題を与え,MR画像撮影を行った。神経活動の評価として,嚥下時の機能的MRI画像から非実行時のMRI画像を差し引き,MR信号強度を算出し,T1強調画像と重ね合わせることによって,解剖学的脳賦活部位を同定した。本年度の研究結果として,大脳皮質運動野において嚥下によって賦活する部位の神経活動が,静脈内鎮静法によって抑制する傾向がみられた。この結果から,静脈内鎮静法が少なくとも高位の中枢神経において,嚥下動作を抑制している可能性が示唆された。本研究結果をもとに,平成15年度は静脈麻酔薬の投与量を変化させ,大脳皮質運動野の同部位での神経活動への影響について検討する。前年度(平成14年度)の研究結果として,大脳皮質運動野において嚥下によって賦活する部位の神経活動が,静脈内鎮静法によって抑制される傾向がみられた。この結果をもとに,本年度は静脈麻酔薬であるプロポフォールの投与量を変化させ,大脳皮質運動野の同部位での神経活動への影響について検討した。前年度と同様に,嚥下動作課題として,遠隔操作によってシリンジから1回1.5mlの蒸留水を20秒間隔で10回投与し,MR画像撮影は前交連後交連平面を基準に頭頂部から脳底部までとし,嚥下動作中に2秒間隔で100回撮像した。静脈麻酔薬であるプロポフォールを最初の5分間に6mg/kg/hの速度で5分間投与した後に,3mg/kg/hの速度で25分間投与した場合と,最初の5分間に4mg/kg/hの速度で5分間投与した後に,2mg/kg/hの速度で25分間投与した場合とを比較検討した。研究結果として,静脈麻酔薬であるプロポフォールの投与量が少なくなると,大脳皮質運動野における嚥下によって賦活する部位の,神経活動の抑制の程度が軽減されることが確認された。

この結果から,静脈内鎮静法による高位の中枢神経における嚥下動作の抑制は,静脈麻酔薬の用量依存性であることが示唆された。本研究は,健康成人ボランティアを対象に,静脈内鎮静法によって引き起こされると考えられる,嚥下に関連した中枢神経活動への影響を,機能的磁気共鳴画像(機能的MRI)を用いることによって評価することが,目的であった。平成14年度の研究結果として,大脳皮質運動野において嚥下によって賦活する部位の神経活動が,静脈内鎮静法によって抑制される傾向がみられた。さらに前年度(平成15年度)の研究結果から,静脈内鎮静法による高位の中枢神経における嚥下動作の抑制は,静脈麻酔薬の用量依存性であることが示唆された。これらの結果をもとに,本年度は静脈麻酔薬の血中濃度と神経活動との関連を調べること,さらに,大脳皮質運動野だけでなく,脳内の各賦活領域に対して,静脈麻酔薬がどのような影響を及ぼすかを検討した。方法はこれまでと同様に,嚥下動作課題として,遠隔操作によってシリンジから1回1.5mlの蒸留水を20秒間隔で10回投与し,MR画像撮影は前交連後交連平面を基準に頭頂部から脳底部までとし,嚥下動作中に2秒間隔で100回撮像した。神経活動の評価として,嚥下動作課題を与え,嚥下時の機能的MRI画像から非実行時のMRI画像を差し引き,MR信号強度を算出し,T1強調画像と重ね合わせることによって,解剖学的脳賦活部位を同定した。静脈麻酔薬であるプロポフォールを最初の5分間に6mg/kg/hまたは4mg/kg/hの速度で5分間投与した後に,3mg/kg/hまたは2mg/kg/hの速度で25分間投与した。その結果,大脳皮質運動野以外の脳内賦活領域として,大脳皮質感覚野にも賦活部位が認められたが,静脈内鎮静法によって大脳皮質運動野と同様に神経活動の抑制傾向が認められた。これら結果から,静脈内鎮静法においては,脳内賦活部位での神経活動が全般的に抑制されることが示唆された。