hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本海東縁の海底メタンハイドレートと大規模メタン湧出に関する総合的研究

日本海東縁・上越海盆では海底メタンフラックスが著しく高く、海底表層付近には塊状のメタンハイドレートが分布し海底から強いメタン湧出が多数確認された。メタンは深部熱分解起源でありガスチムニーと呼ばれる通路を経て海底付近まで運ばれ、浅部に集積した。海水準が低下した2万年ほど前に大規模な分解がおき大量のメタン放出が海底環境を変えた。このようなメカニズムによりオルドビス紀末期の氷期に大量絶滅が起きた可能性がある。(1)研究目的(1)表層型メタンハイドレートの起源の解明:海洋のメタンハイドレートは海底下数百メートルに分布し地震探査記録で発見されるものが多かったが、海底の詳細な探査の進展により海底表層付近に塊状のハイドレートが分布することが分かってきた。本研究では、日本海の東縁に発見された表層型のメタンハイドレート鉱床の起源と進化を明らかにする。(2)表層型メタンハイドレートは海洋に大量のメタンを供給するメタンプルームを伴う事が多い。深部からのメタン供給が海洋環境、地球環境にどのような影響を与えているか、とりわけ過去数万年の氷期-間氷期における環境へのインパクトを解明することを重要課題とする。(2)研究内容(1)ピストンコアラによる海底からの採泥により、表層付近に分布するメタンハイドレートおよびそれに伴う堆積物や炭酸塩、化石片などを回収し、メタンハイドレートの分布、メタンハイドレートを作るメタンの起源(組成)、周辺の堆積物中の化学的異常を明らかにする。(2)潜水調査船(無人探査機)による海底の観察とサンプリングを行い、メタンプルームが発達する付近の海底の様子、とくにバクテリアの発達状況、炭酸塩の存在を明らかにする。(3)堆積物中の化石(有孔虫)を用いて、堆積物の年代、その時代の海底の環境(酸素濃度のレベル)変化を明らかにする。(4)メタンプルームや海底メタンハイドレートが分布する海域の海水を採取して、現時点でメタンがどれほど海水と海洋の生態系に影響を与えているか明らかにする。先行する研究で,日本海東縁,上越海盆にメタンプルームを多数確認し,海底に露出するメタンハイドレートも視認した。本研究の目的は,この海域でメタン活動が活発である地質学的要因を明らかにすることである。初年度には,以下の成果を挙げる事が出来た。1.海底に発達する高さ数10メートルのマウンドでは,海底直下からメタンハイドレートが塊状あるいはネットワーク状に発達・分布している。メタンプルームはこのマウンド上で見られることが分かった。2.「なつしま」でシングルチャンネル地震探査を行なった。この結果,海底下には流体の移動を示唆する特徴的な柱状イメージが得られた。これをガスチムニーと呼ぶこととする。ガスチムニー直上の海底にマウンドが発達すること,メタンの炭素同位体が-40パーミルと重い事から,メタン活動は深部ガスに由来すると結論できる。3.海底堆積物中の間隙水の硫酸イオン濃度は深部ほど小さく,海底1-2メートルで濃度ゼロを示した.これは深部からのメタン供給が極めて強いことを意味する。4.無人探査機によるメタンプルームの観察を行なった。海底から湧出したバブルは,海水と接してただちにメタンハイドレートに変わったことを視認した。気泡でなくメタンハイドレートの固体として浮上しているため高さ600メートルものプルームとなったと説明できる。5.海底には大小の凹地が発達し,そのうち特に巨大なものが直径500メートルに達するポックマークである。小さなクレーター状の凹地の壁には塊状のメタンハイドレートが突出することがある。凹地の周辺には土砂が舞い上がり,吹き飛ばされたような関係が見られた。この事から,海底表層付近にメタンハイドレートが集積し,その量が一定限度を越えると,自らの浮力によって浮上し,その時,周辺の土砂を巻き込み,クレーター状の凹地を作ったと推定される。4月5月、上越沖、佐渡沖の弥彦堆および奥尻西方海域おいて無人探査機「ハイパードルフィン」の潜航観察とシングルチャンネル地震波探査を実施した。あわせてニスキンボトルによる海水サンプリング、プッシュおよびプッシュコアラーによる海底堆積物の採取を実施した。7月8月にはピストンコアリングによる海底土の採取調査および計量科学魚探装置による、海水中のプルーム調査を実施した。これら調査により、(1)上越沖のガスチムニー上部に塊状のメタンハイドレートが集中すること、(2)上越沖に限らず日本海東縁変動帯には小規模な海嶺するが、海嶺上に強いメタン湧出の痕跡、深部にガスハイドレート集中帯が発達することを明らかにした。(3)ピストンコアラによって回収した堆積物は過去3万年の日本海と環境変動を記録し、(4)最終氷期の極相期にあたる2万年ほど前には還元環境を示唆する暗色層が広い範囲に堆積している。

暗色層の起源として日本海の成層化による垂直混合の阻害が指摘されているが、(6)底生有孔虫の群集解析から、この時期に局所的に海底メタンハイドレートが分解し海底が還元的になった可能性があることが分かった。(7)地震探査データから海鷹海脚上のメタンハイドレートの分布が把握することが出来た。(8)地温勾配測定からメタンハイドレートの分布下限深度は海底から110mであると推定される。(9)メタン湧出域周辺は底生生物が豊富であるが特にベニズワイカニが特徴的に見られ、固体数の分布密度はメタン湧出のない海底の数倍である。7月、海鷹丸により隠岐堆、上越沖、秋田沖にて調査を実施した。ピストンコアリング調査19回、ドレッジャー調査3回、ニスキン採水器とCTDによる海底からの鉛直サンプリング7回、さらに、計量科学魚探装置による、海水中のプルーム調査が実施された。7月8月には海洋研究開発機構の「かいよう」を用いて奥尻島西方の大水深海域においてピストンコアリング採泥調査を実施した。同時にシングルチャンネル地震波探査調査、SEABEAMによる精密地形調査を実施した。9月には上越海盆の海鷹海脚および上越海丘において「ハイパードルフィン」による潜航観察を実施、長期海水温変動を観測するため温度計を設置した。これら調査と採取したサンプルの分析により以下の新事実を明らかにすることが出来た。(1)調査範囲においてTL-1/D1およびTL-2/D2に相当する暗色層を認定した。(2)有孔虫の炭素14年代と広域火山灰により層序を確立する事が出来、暗色層の出現をほぼ同時間面としてよいことが分かった。(3)有孔虫、火山灰、暗色層層準を鍵として回収されたコア堆積物に年代目盛りを入れた。(4)メタンバイトレートが分布する二つの海嶺(海鷹海脚と上越海丘)で底生-浮遊性有孔虫の炭素・酸素同位体組成の経時変動を明らかにした。(5)炭素同位体組成は、最終氷期極相期に著しい負の異常をしめした。これは海底からのメタン湧出の増加で説明できる。(6)浮遊性有孔虫においてもこの時期、炭素同位体の負異常が認められた。海面付近までメタン湧出の影響が及んだのか?今後の検証が必要である。(7)酸素同位体組成も浮遊性と底生で最終氷期極相期に負異常であった。これは水深900mの調査海域付近では海底まで塩分濃度の低い海水が発達したことを意味する。日本海の表層水の低塩分化モデルの再検証が必要である。本研究課題の最終年度である2011年度には、これまでの2年間の研究で抽出された新たな問題の解明およびすでに概要が明らかになった課題の取りまとめ、今後の研究発展への課題整理を行なった。1. 6月後半、フランスの調査船マリオン・ドフレーヌ号の超長尺ピストンコアラにより海底からの深度40mまでの堆積物コアを回収した。これまでは海底下8m程度の回収で過去3万年であったが、今回、過去10万年のコアが得られた。これにより最終氷期のほぼ全体がカバーされ後氷期までの変動が精度よく復元される事になった。おなじ航海中に25cmx25cmの大口径大重量のボックスコアラにより、これまで回収不可能であった炭酸塩とガスハイドレート混合層を貫通するコアリングを行った。これにより、表層型ハイドレートの確認分布深度が広がった。
精神障害者への救急・急性期治療ケア・マネジメントモデルの開発

本研究は、退院後早期の再入院予防のための急性期治療ケア・マネジメントモデルの開発を行うことを目的とした。平成23年度に精神障害者への救急急性期治療の看護careと再入院との関連、看護careの実態を把握し、平成24-25年度に、統合失調症、気分障害患者への救急・急性期ケア・マネジメントの支援プロトコールを作成し、統合失調症患者70名、気分障害患者110名に対して実施しその評価を行った。統合失調症患者への救急・急性期ケアマネジメントプロトコールは十分に患者の日常生活・社会的機能を改善できなかったが、気分障害患者へのプロトコールについては患者の日常生活・社会的機能・再入院率を改善することができた。平成23年度の結果をもとに、デルファイ法を用い、病棟看護師、訪問看護師、精神保健福祉士、臨床心理士、医師それぞれ20名ずつ合計100名を対象に2回行い、対象者の入院から退院、退院後もっとも重要な治療とケアについての優先順位を確定した。入院時は、1精神状態の回復、2日常生活機能の回復、3信頼関係の確立が最も重要で、入院後1か月後には、1退院後の生活を意識した日常生活機能、2家族への精神的支援、3適切な社会資源を導入するための検討、4患者の居場所の確保がみられていた。さらに、退院後は、1患者自身の精神状態とセルフケアのコントロール、2地域における患者の居場所づくり、3危機状態時の対応、4必要な時の訪門、が抽出された。これらの結果から支援内容のプロトコールを作り、このプロトコールを実施するためのスタッフ訓練を2回ずつ行い、支援プロトコールを統合失調症、気分障害患者と家族に対し実施しその評価を行っている段階である。平成25年1月から平成26年3月まで、平成24年度までに作成した「救急・急性期ケアマネジメント」のケア・プロトコールを精神看護専門看護師がいる九州の2つの精神科病院急性期治療病棟において、統合失調症患者、気分障害患者を対象に、介入群(a病院)と対照群(b病院)で評価を行った。評価は、入院時、退院時、退院3か月後に病状、日常生活・社会的機能、家族の態度・行動、care満足度、退院後の再入院率で行った。介入群と対照群はさらに統合失調症患者と気分障害患者に分けて同じケア・プロトコールを実施した。統合失調症患者は、介入群32名、対照群38名で、両群とも入院時、退院時、退院3か月後に病状、日常生活機能、社会的機能とも改善が見られており、両群間に有意な差は見られなかった。しかし家族の態度・行動については、退院時、退院3か月後は介入群において改善されていた。これらの結果から、今回作成した支援プロトコールは、統合失調症患者の家族への支援には有効であったが日常生活・社会的機能を十分改善できなかった。また気分障害患者については、介入群74名、対照群36名を対象に、ケア・プロトコールの評価を行った。病状は、両群とも有意に改善が見られており、日常生活機能については両群とも改善が見られていたが、入院時は介入群の日常生活機能が対照群より低く、退院時、退院3か月後は介入群の日常生活機能が高く有意な差が見られていた。さらに家族の態度・行動については両群とも入院時から退院3か月後まで改善されていたが、介入群は、退院時、退院3か月後に有意に家族の態度・行動が変化していた。さらにcare満足度は介入群の方が退院時、退院3か月ともに有意に高くなっていた。これらの結果から、今回作成した気分障害患者の「救急・急性期ケアマネジメント」の支援プロトコールについては、有効であると考えられた。平成23年度は調査に協力が得られ精神看護専門看護師が存在する2つの精神科病院救急・急性期治療病棟において、統合失調症80名、気分障害患者80名を対象とし、入院時、退院時、退院3か月後の病状、日常生活機能、社会的機能、QOL、ケアの実態、地域での生活期間の実態を明らかにした。対象患者のうち研究に同意が得られかつデータが全部そろっていた統合失調症患者32名、気分障害患者31名、合計63名を分析の対象とした。対象者の平均年齢は45.7歳、発病からの平均期間は8.14年だった。またリスパダールの平均換算は3.39mg、トリプタノール換算値は46.7mgと少なかった。また入院時の病状はPANSSで56.69,退院時は40.30、退院3か月後は29.25とさがっていた。また日常生活機能、社会的機能も退院時、退院3か月後は入院時と比較して改善していた。

対象者のソーシャルネットワークは家族が多く、ネットワークの人数は平均2名で退院時、退院3か月後も変動はみられなかった。また対象者の中で入院継続していた対象者は4名だった。対象者の平均在院期間は57.8日でもっとも入院が短かった対象者は在院日数は2日だった。入院が継続していた対象者と退院できた対象者へのケアにおいて、入院継続の患者は、退院不安が強くて心気症状が出現し、地域生活への移行がうまく進まず、病棟を転棟していた。また入院継続の患者は患者本人も退院後の生活への不安が強かったが、看護師・医療者も方策が少なくどう地域支援体制を維持できるのかを検討していた。対象者数を目標対象者数(それぞれ80名ずつ、合計160名)まで増やし、これらの結果をもとに救急・急性期治療ケアマネジメントモデルの開発を行いスタッフの訓練を行えるよう準備をすすめている。当初の計画より対象者数は少ないが計画にそって実施し、その成果がでていると考えられる。退院6か月後のデータがそろっていないので、6か月後のデータ収集を進めながら対象者数を目標数まで増やし、さらに今年度は救急急性期ケアマネジメントモデルの開発を行いながらスタッフ訓練を行う予定である。精神看護専門看護師が存在する2つの病棟で、調査に同意の得られた60名の統合失調症患者・家族、60名の気分障害患者・家族に対し、入院時から退院後3か月までの、支援プロトコールを実施し、入院時、退院時、退院3か月後、退院6か月後に病状、日常生活機能、社会的機能、ケア満足度で評価し、支援プロトコールが患者の再入院を予防し、地域生活を促進することが可能かどうかの評価を行う。対象者数をさらに増やし、退院6か月後のデータを取り続け、また昨年度の結果をもとに救急急性期ケアマネジメントモデルの開発を行い、来年実施できるようスタッフ訓練までを行う。調査のための旅費、科研会議のための旅費、対象者謝礼、質問紙購入、分析のための研究補助費、に活用する予定である。図書費7万円、消耗品8万円、旅費49万円、謝金10万円、そのほか16万円で今年はスタッフの訓練を行うため旅費に重きをおいている。
外力作用下での乱流混合反応機構の解明と高機能型反応器の開発

本研究では,マイクロ流路における流体混合反応や気液間物質輸送(ガス吸収)を促進させる手法を提案することを目的としている.昨年度までに,超音波振動板上に幅1mmの開水路型流路を作り薄膜流を形成させ,底面部から超音波(共振周波数950kHz)を照射したところ,自由表面が盛り上がり気液界面が激しく変動する様子が観察された.そこで本年度は,気体として二酸化炭素を,液体として純水を用い,流路内での液体の二酸化炭素濃度を全有機炭素濃度計を用いて計測し,流路内でのガス吸収量を定量的に評価した.その結果,超音波を照射した場合には,超音波を照射しなかった場合に比べて,ガス吸収量が70%から90%程上昇することが明らかになった.一方,円管に気相と液相を供給し,管内に気液二相流を形成させた場合における気液間物質輸送(ガス吸収)の基本特性を明らかにするために,ガラス製二股マイクロ流路を用いて実験を行った.直径500μm,主流方向長さ200mmの二股流路に純水と二酸化炭素を供給し,気体・液体の流入量を変化させることにより流路内に形成される流れの形態(気泡流,スラグ流,チャーン流,環状流など)を変化させ,前述と同様の方法でガス吸収量を評価した.実験の結果,気体の流入速度が増大するに従ってガス吸収量も増大し,開水路の場合と等しい長さの流路を用いた場合にも飽和に近い状態が達成された.また,本方法は代表的なガス吸収装置である気泡塔やスプレー噴射等を用いる方法に比べて,非常に高効率でガス吸収を行うことができることがわかった.本研究は、不安定な密度成層状態下で発生する浮力対流や超音波等により誘起される流体運動等、外力により引き起こされる流れを利用して無せん断状態あるいはマイクロ流路などの特殊な流動場での乱流混合反応促進技術を開発すること、および、現実の反応装置内で要求される反応物質の供給法、反応器の形状等の変化に伴う反応収率の変化を即座に予測することを可能にするための(外力を伴う反応器内での濃度場と速度場を数値計算により求めることを可能にする)数値シミュレーション(CFD)コードの開発を行うことを目的とする。まず初年度は、浮力対流等を伴う密度成層下にある高レイノルズ数と高シュミット数を有する液相の化学反応を伴う乱流場の数値シミュレーション壷可能にするラージエディシミュレーション(LES)と呼ぶ数値計算手法を開発した。さらに、安定、不安定温度成層を有する液相の格子乱流場での混合反応実験をレーザ螢光法による反応物質の瞬間濃度測定およびレーザドップラー流速計による二方向瞬間流速測定をベースにして行い、反応生成物の時間平均濃度、濃度変動強度、濃度フラックス等の濃度統計量を評価した。この液相の格子乱流場での濃度統計量の実測値とLESによる数値シミュレーション結果とを比較検討した結果、良好な一致を得た。これより、本研究で開発したLESは、乱流場の混合反応機構を良好に予測することが可能な信頼性の高い数値シミュレーション手法であることが明らかになった。本研究では,マイクロ流路における流体混合反応や気液間物質輸送(ガス吸収)を促進させる手法を提案することを目的としている.昨年度までに,超音波振動板上に幅1mmの開水路型流路を作り薄膜流を形成させ,底面部から超音波(共振周波数950kHz)を照射したところ,自由表面が盛り上がり気液界面が激しく変動する様子が観察された.そこで本年度は,気体として二酸化炭素を,液体として純水を用い,流路内での液体の二酸化炭素濃度を全有機炭素濃度計を用いて計測し,流路内でのガス吸収量を定量的に評価した.その結果,超音波を照射した場合には,超音波を照射しなかった場合に比べて,ガス吸収量が70%から90%程上昇することが明らかになった.一方,円管に気相と液相を供給し,管内に気液二相流を形成させた場合における気液間物質輸送(ガス吸収)の基本特性を明らかにするために,ガラス製二股マイクロ流路を用いて実験を行った.直径500μm,主流方向長さ200mmの二股流路に純水と二酸化炭素を供給し,気体・液体の流入量を変化させることにより流路内に形成される流れの形態(気泡流,スラグ流,チャーン流,環状流など)を変化させ,前述と同様の方法でガス吸収量を評価した.実験の結果,気体の流入速度が増大するに従ってガス吸収量も増大し,開水路の場合と等しい長さの流路を用いた場合にも飽和に近い状態が達成された.また,本方法は代表的なガス吸収装置である気泡塔やスプレー噴射等を用いる方法に比べて,非常に高効率でガス吸収を行うことができることがわかった.
アトピー性皮膚炎の原因となる皮膚菌叢を健常化する希少脂肪酸の微生物生産

サピエン酸(6-cis-C16:1)はヒト皮脂に含まれる不飽和脂肪酸であり、アトピー性皮膚炎の重症化を引き起こす黄色ブドウ球菌Staphylococcus aureusに抗菌性を示す一方、有益菌のS. epidermidisは抑制しない選択性をもつ。しかし、サピエン酸はヒトに特異的に存在し、その天然供給源はない。本研究は、食品に利用可能なサピエン酸生産にむけて、1)ビフィズス菌から生産菌の探索、2)ビフィズス菌がもつサピエン酸生産系の解明、3)培養工学・代謝改変による生産最適化、を展開する。本研究により、アトピー性皮膚炎をはじめS. aureusが関わる疾病の低負荷治療・予防が実現する。
知能化工作機械のための表面性状予測機能の開発

本研究では,砥石の表面性状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面性状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.研削後の工作物の表面形状は砥石表面形状がそのまま転写される.そのため工作物の表面形状を予測するためには,研削前に予め砥石表面形状を測定しておく必要がある.そこで,砥石表面形状を測定する装置を試作した.試作した装置を用いて砥石の表面形状を測定し,同じ表面をCCD顕微鏡を用いて測定し比較したところ,砥石表面形状を正確に測定できていたことから,試作に成功したことが確認できた.平成29年度は,試作した装置を用いて測定した砥石表面形状から,研削後の工作物の表面形状を予測する解析ソフトを作成した.研削後の表面粗さは砥石形状がそのまま転写されるものとして,砥粒の軌跡を解析すればよい.しかし実際には,砥粒を結合している結合剤が弾性変形したり,工作物が弾性回復したりする.これらを加味して砥粒が通過した後の工作物表面形状を予測する必要がある.そこで,測定した砥石表面形状から砥粒を抽出し,これがある支持剛性で結合されているものとして弾性変形量を求め,さらにヘルツの弾性接触理論を用いて工作物の弾性回復量を求める解析ソフトを作成した.これにより,加工前に工作物表面形状を予測することが可能となった.平成30年度は,工作物表面粗さと加工時間の予測を行った.前年度までに工作物の表面形状を示す表面粗さを予測する機能を開発することができた.その際のツールパスから加工時間を予測できるようにした.さらにツールパスを変えることにより,表面粗さと加工時間がどのように変化するかを評価することができた.本研究では,砥石の表面形状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面形状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.研削後の工作物の表面形状は砥石表面形状がそのまま転写される.そのため工作物の表面形状を予測するためには,研削前に予め砥石表面形状を測定しておく必要がある.そこで,砥石表面形状を測定する装置を試作した.測定に用いた点合焦式測定法は,レーザ変位計の測定原理として良く用いられる三角測量法に比べ,測定対象物の反射率の違いの影響が少ないと言った特徴をもつ.そのため,砥粒と結合剤の複合材料である砥石の測定に適している.この点合焦式測定法を砥石測定に用いるためには,砥石の回転位置を得るためのロータリーエンコーダと,高回転している砥石の表面形状を高精細にサンプリングする測定器が必要となる.そこでロータリーエンコーダと高精度データロガーを購入し,表面形状測定装置を試作した.試作した装置を用いて砥石の表面形状を測定し,同じ表面をCCD顕微鏡を用いて測定し比較したところ,砥石の表面形状を正確に測定できていることが確認できた.この測定結果を用いて,砥石表面形状がそのまま工作物に転写されるものとした解析プログラムを作成することにより,工作物表面粗さを予測することが可能となる.これにより,加工前に工作物表面形状を予測することが可能となる.もし所望の表面粗さにならない予測であれば加工を見送ることができ,不良品や無駄な加工時間を削減することができる.工作物予測機能を搭載した研削盤はこれまでないため,この機能を研削盤に搭載することにより大きな付加価値を与えることができる.本研究では,砥石の表面形状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面形状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.点合焦式測定法は良く用いられる三角測量法に比べ,測定対象物の反射率の影響が少ないと言った特徴をもつ.そのため,砥粒と結合剤との複合材料である砥石の測定に向いている.この点合焦式測定法を砥石測定に用いるためには,砥石の回転位置を測定するためのロータリーエンコーダと,高回転している砥石の表面形状を高精細にサンプリングするための測定機器が必要となる.そこでロータリーエンコーダと高精度データロガーを購入し,表面形状測定装置を試作した.試作した装置を用いて砥石の表面形状を測定したところ,三角測量法では測定時のエラーが多く測定できなかったが,本研究で提案した点合焦式測定法においては,測定エラーもなく精度良く砥石表面形状が測定できることができた.また,同じ表面をCCD顕微鏡を用いて測定し比較したところ,砥石の表面形状を正確に測定できていることが確認できた.そのため,おおむね順調に進展しているものと評価した.本研究では,砥石の表面性状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面性状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.

平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.研削後の工作物の表面形状は砥石表面形状がそのまま転写される.そのため工作物の表面形状を予測するためには,研削前に予め砥石表面形状を測定しておく必要がある.そこで,砥石表面形状を測定する装置を試作した.試作した装置を用いて砥石の表面形状を測定し,同じ表面をCCD顕微鏡を用いて測定し比較したところ,砥石表面形状を正確に測定できていたことから,試作に成功したことが確認できた.平成29年度は,試作した装置を用いて測定した砥石表面形状から,研削後の工作物の表面形状を予測する解析ソフトを作成した.研削後の表面粗さは砥石形状がそのまま転写されるものとして,砥粒の軌跡を解析すればよい.しかし実際には,砥粒を結合している結合剤が弾性変形したり,工作物が弾性回復したりする.これらを加味して砥粒が通過した後の工作物表面形状を予測する必要がある.そこで,測定した砥石表面形状から砥粒を抽出し,これがある支持剛性で結合されているものとして弾性変形量を求め,さらにヘルツの弾性接触理論を用いて工作物の弾性回復量を求める解析ソフトを作成した.これにより,加工前に工作物表面形状を予測することが可能となった.本研究では,砥石の表面形状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面形状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.点合焦式測定法は,良く知られている三角測量法に比べ測定対象物の反射率の影響が少ないと言った特徴をもつ.そのため,砥粒と結合剤との複合材料である砥石の測定に向いている.この点合焦式測定法を用いた測定装置を試作したところ,測定エラーも少なく精度良く砥石表面形状が測定できていることを確認した.平成29年度は,試作した装置を用いて測定した砥石表面形状から,研削後の工作物の表面形状を予測する解析ソフトを作成した.測定した砥石表面形状から砥粒を抽出し,この砥粒が工作物を除去する軌跡から表面形状を求めた.実際の砥石では砥粒を結合している結合剤が研削中に弾性変形する.また工作物も砥粒通過後に弾性回復する.これらを考慮することにより,実際の工作物形状を予測することができた.そのため,研究はおおむね順調に進展しているものと評価した.本研究では,砥石の表面性状測定装置を試作し,測定した砥石形状から研削後の工作物表面性状を予測する知能化システムを開発し,これを研削盤に搭載することで研削加工での生産効率と歩留まりを向上させることを目的としている.平成28年度は,砥石の表面形状を測定するために「点合焦式測定法を用いた砥石表面形状の測定装置の試作」を行った.研削後の工作物の表面形状は砥石表面形状がそのまま転写される.そのため工作物の表面形状を予測するためには,研削前に予め砥石表面形状を測定しておく必要がある.そこで,砥石表面形状を測定する装置を試作した.試作した装置を用いて砥石の表面形状を測定し,同じ表面をCCD顕微鏡を用いて測定し比較したところ,砥石表面形状を正確に測定できていたことから,試作に成功したことが確認できた.
動物考古学における古病理学確立のための基礎的研究

縄文時代にはすでに植物栽培技術が存在したと示唆されていることから、家畜化の起源を探ることはますます重要となっている。そこで、本研究では古病理学的アプローチから家畜化現象を探ることを目的として、基礎的研究を行うこととした。遺跡イノシシと現生の野生・飼育イノシシの歯周病を調査した結果、歯槽膿漏は家畜化の特徴と指摘する見方は再考の必要があることを明らかにした。また、外傷や古病理痕が顕著な古代犬の一事例を調査した結果、狩猟用、食用、愛玩用の利用法とは異なり、歯の咬耗や外傷に人為的影響を想定させる利用法が存在した可能性も明らかにした。近年の縄文時代研究では植物栽培の可能性が明らかになりつつあるとして、特にイノシシの家畜化問題についても論議の的になっている。この研究テーマは古くて新しいが、考古学や動物考古学の調査・分析精度が向上し、古代DNAや同位体学など関連分野による新手法を用いた分析が導入された今日でも、日本で初期家畜化がいつ生じたかについては依然、未解決のままである.そこで、本研究では家畜化をプロセスとして見直す視点の一つとして、動物遺体に残る病的な痕跡が家畜化現象の判別に有効かどうかの検討を行う。そして、これまで日本の動物考古学では体系だった研究が行われなかった古病理学を確立するため、イノシシの家畜化をメインテーマとして基礎研究を行うことを目的とした。今年度は1)現生イノシシ・イヌ・ヒトの病理学的研究に関する文献調査、2)動物考古学における古病理学的研究に関する文献調査および分析手法の調査、3)現生動物標本を対象とした病理痕の観察調査、4)遺跡資料を対象とした古病理痕の観察調査、5)成果の一部発表を計画した。これらの中で、1)および2)においては国内外の病理・古病理に関する動物考古学・動物学・獣医学などに関する文献を203件収集し、文献データベースを作成した。また、3)5)については研究代表者の個人的事情により計画を変更し、過去15年の調査で撮影した全国の現生・遺跡イノシシ・ブタ・イヌのネガフィルムをデジタル画像化し、歯石や歯列異常を有する標本の抽出を行った。本研究は収集した文献や観察情報を縄文時代古病理データベース(仮称)としてまとめることを目指しているが、今年度は基礎資料の収集に力を入れた。次年度以降は、上記で得られた調査候補資料をもとに、特に口腔に関する病変として齲歯、歯周病、エナメル質減形成、歯列異常、異常歯の有無などについて調査を進める予定である。最近の縄文時代研究では植物栽培の可能性が明らかになってきており、イヌ以外の動物の家畜化(特にイノシシ)問題も活発な議論が続いている。そこで、本研究は家畜化をプロセスとして見直す視点の一つとして、動物遺体に残る病理痕の分析から家畜化現象を探ることを目的として行っている。本年度に実施した研究内容は、1)現生イノシシ・イヌ・ヒトの病理学的研究に関する文献調査、2)動物考古学における古病理学的研究に関する文献調査および分析手法の調査、3)現生動物標本を対象とした口腔病理痕(歯石、エナメル質減形成)の観察調査、4)遺跡資料を対象とした古病理痕(歯石、エナメル質減形成、歯周病)の観察調査、5)成果の一部発表であった。1)および2)では国内外のイノシシ・ブタ・イヌ・ヒトに関する動物学・獣医学・病理学・動物考古学の文献を965件(昨年度からの累計では1168件)収集し、文献データベースに更新作業を行った。3)では東京大学総合研究博物館収蔵資料、個人研究者所蔵の飼育イノシシ、猟師から譲渡されたイノシシおよび飼育イノシシについて調査を行った。4)では東京都下高洞遺跡・倉輪遺跡、茨城県中妻貝塚、新潟県佐渡市三宮貝塚・藤塚貝塚、鳥取県青谷上寺地遺跡、鹿児島県高橋貝塚の出土イノシシ属およびイヌ資料を対象に古病理痕の観察・骨計測学的調査を行った。また、遺跡イノシシ属の一部資料ではAMS年代測定の分析を依頼した。これらとともに、歯石に残る微化石から家畜化現象を探ることを目的に、現生リュウキュウイノシシの歯石を試料として残存デンプン粒およびプラントオパールの検出も専門研究者に依頼して実施した。その結果、残存デンプン粒は保存されていることが明らかとなったため、学会で口頭発表した。縄文時代にすでに植物栽培技術が存在したことが明らかとなったことから、当時の生業観を見直す必要が出ている。そこで、本研究は家畜化の起源を探るため、動物遺体に残る病理痕を対象として家畜化現象を探ることを目的としている。今年度は、1)現生イノシシ、イヌ、ヒトの病理学に関する文献調査、2)考古学における古病理学的文献調査、3)現生動物標本を対象とした病理の観察・骨計測学的調査、4)遺跡資料を対象とした古病理痕の観察・骨計測学的調査、5)成果の一部発表を行った。文献調査では1)2)を合わせて1669件の情報を収集・入力することができた。また、3)では歯科学研究者・動物考古学者の協力を得て現生イノシシの解剖により唾液腺と歯石の関係を確認した。また、DNA研究者の協力により現生飼育イノシシ1個体の分析結果を得ることができた。さらに、歯石から微化石を採取する手法の開発を目的として、業者に委託して現生イノシシ・シカの歯石サンプルからプラントオパールが採取可能かどうかの実験を行った。4)ではイノシシとイヌを対象に歯石、エナメル減形成、骨折、先天的異常の有無などの古病理痕を抽出する調査を行った。

また、古病理痕を有する伊豆諸島の縄文イノシシ遺体と奈良時代のイヌを対象に、AMS年代測定および炭素窒素安定同位体分析を専門機関に依頼して分析を行った。今後は上記の調査や分析により得た結果を精査し、成果を公表していく予定である。平成27年度が最終年度であることから計画遂行を目指して行ってきた。しかし、初年度に病気のため研究できなかった期間が長期にわたったことから、当初予定期間内に全体の内容を総括し、成果をまとめることが難しかった。最近の縄文時代研究においては植物栽培技術がすでに存在したとして、生業観全体を見直す研究が進展している。そこで、本研究は日本列島における動物家畜化の初源(特にイノシシ)を探るため、動物遺体に残る病理痕を対象として家畜化現象を探ることを目的として行った。3年間の研究の中では、1)現生イノシシおよび比較対象としてイヌ・ヒトの病理学に関する文献調査、2)考古学における古病理学的文献調査、3)現生動物標本を対象とした病理の観察・骨計測学的調査、4)遺跡資料を対象とした古病理痕の観察・骨計測学的調査、5)成果の公表を計画して行った。1)および2)では1669件の文献を収集・入力した。3)では動物学者・獣医学者・猟師の協力を得て現生イノシシ・ブタを収集し、骨格標本を作製した。また、これら標本の解剖では歯科学研究者・動物考古学者の協力を得て、唾液腺と歯石の関係を確認することができ、さらに歯石付着歯の組織観察を目的に切片を作成することも行った。さらに、DNA研究者の協力により現生飼育イノシシ1個体の分析結果を得ることができた。他方、歯石から微化石を採取する手法の開発を目的として、業者に委託して現生イノシシ・シカの歯石サンプルからプラントオパールが採取可能かどうかの実験を行った。4)ではイノシシとイヌを対象に歯石、エナメル減形成、骨折、先天的異常の有無などの古病理痕を抽出する調査を伊豆大島下高洞A・D遺跡、鳥取県青谷上寺地遺跡、千葉県須和田遺跡第6地点で行った。また、古病理痕を有する伊豆諸島の縄文イノシシ遺体と奈良時代のイヌを対象に、AMS年代測定および炭素窒素安定同位体分析を東京大学総合研究博物館に依頼して結果を得た。最終年度には、遺跡資料として千葉県須和田遺跡、千葉県郡遺跡、鳥取県青谷上寺地遺跡、新潟県藤塚・三宮貝塚の調査を行い、また上記で得られた成果の一部を論文や学会で公表した。縄文時代にはすでに植物栽培技術が存在したと示唆されていることから、家畜化の起源を探ることはますます重要となっている。そこで、本研究では古病理学的アプローチから家畜化現象を探ることを目的として、基礎的研究を行うこととした。遺跡イノシシと現生の野生・飼育イノシシの歯周病を調査した結果、歯槽膿漏は家畜化の特徴と指摘する見方は再考の必要があることを明らかにした。また、外傷や古病理痕が顕著な古代犬の一事例を調査した結果、狩猟用、食用、愛玩用の利用法とは異なり、歯の咬耗や外傷に人為的影響を想定させる利用法が存在した可能性も明らかにした。昨年度は計画通りに進まない事情があったが、今年度は昨年度の未着手分も含めて、当初の計画通りに進めることができた。特に、現生資料および遺跡資料の調査が進んだことから、口腔病理痕に関する事例を増加することができた。また、歯石に残る微化石から食性を追求できる可能性も示すことができた。
ビフィズス菌・ビフィズス菌増殖因子検定用動物としてのヒトフローラマウスの有用性

Bifidobacterium(ビフィズス菌)は腸内の有害菌の増殖や有害物質の生成を抑制するなど宿主に有用に働く菌として注目されているが、ビフィズス菌やビフィズス菌増殖因子が宿主に及ぼす効果を評価する良い実験系は確立されていない。本研究では、無菌マウスにヒトの糞便菌叢を投与したヒトフローラマウス(HFM)を作出し、ビフィズス菌やオリゴ糖が腸内菌叢の構成や活性に与える影響を検討する動物実験系としての有用性を検討した。HFMにヒトで通常用いられる8g/日に相当する量のフラクトオリゴ糖を飲水投与したところ総菌数に対するビフィズス菌の割合は上昇し、BacteroidaceaeやEnterobacteriaceaeの菌数は減少する傾向がみられ、フラクトオリゴ糖が腸内菌叢構成の改善効果を持つことがHFMを用いた実験系で確かめられた。また、HFMの作出時に投与するヒト糞便によってビフィズス菌が検出されなくなるHFMが認められたので、このHFMを用いてビフィズス菌とオリゴ糖の腸内菌叢改善効果を個別に評価することを試みた。HFMに高蛋白質食を給与し、腸内環境を悪化させた後、ビフィズス菌とフラクトオリゴ糖のいずれかあるいは両方を投与して腸内環境改善効果を検索したが、ヒトの常用量に相当する量のフラクトオリゴ糖の投与では明らかな改善効果は認められず、ビフィズス菌の定着も明らかではなかった。フラクトオリゴ糖の投与量を増加させたところ、投与量の増加にしたがって検出されるビフィズス菌数は増加した。以上の結果からHFMはビフィズス菌やビフィズス菌増殖因子などのプロバイオティクスの効果の評価の手段として有用であることが示された。ただしヒトの消化管症状に対する最大無作用量をはるかに越える量のオリゴ糖を投与してもHFMでは下痢などの症状は観察されず、これがマウスの特性なのか腸内菌叢の違いによるものかさらに検討が必要であろう。
ＥＵの危機への法的対応に関する複合的研究

EUの危機への対応につき、初年度の2018年度は、その法的対応に関する多元的・複合的考察を行うためのスタート・アップとして、研究代表者・井上は、日本との比較検討を行う上での基礎的考察を立憲主義の展開という観点から行い、その成果をEUからの脱退はしないがEUに反抗的な構成国の1つであるポーランドで公表すると共に、より具体的な内容としての親EU構成国のドイツ連邦共和国の連邦憲法裁判所やヨーロッパ人権裁判所の判例を通じたヨーロッパ人権・基本権の問題についての研究成果を公表した。公法領域からの研究を担当する研究分担者・門田および春名も、研究代表者と同様に、具体的問題としての民主制や人権・基本権の問題についてのヨーロッパでの判例研究に関する成果を公表した。また、研究分担者・高橋も情報法関連の研究成果を公表している。なお、私法・経済学領域を担当する研究分担者は必ずしもまだ成果発表が行われていないが、私法領域担当の研究分担者はヨーロッパ、特にBrexitの当事国である連合王国の会社法の在り方や社会保障制度の今後に関する研究は進めており、2019年度以降にそれらの成果は公表されることになる。また、経済学領域担当の分担者は、BrexitのEU域内およびEPAならびにSPAを締結した日本への影響についての研究、および金融関連の銀行同盟の行方についての研究は進めており、その成果については公表されるのを待つ状態にある。なお、これらの統括的・総論的領域、個別領域での研究を進めるために、9月に神戸大学で研究会を開き、研究代表者・井上より、上記基礎的研究内容の紹介と同時に、本研究の今後の進め方、統一的な研究成果としてのまとめ方について話し合う場を設け、研究分担者との間での本研究に関する基本的コンセンサスの形成に努めた。その結果、上記のような一定の研究成果を得らたということができる。2018年9月に開催した神戸大学での研究会において、研究代表者・井上から今後の研究の進め方についての紹介・提案を行った結果、公法分野での研究分担者・門田、春名、高橋の3名の出発点としての研究成果は公表されている。また、経済学領域の研究分担者・吉井、花田の両名も、一定の研究活動を行った結果、現在は、その成果の公表を待つ状態にあるといえる。ただ、私法領域の研究分担者は、日本の問題を考える際の研究成果を挙げている者もいるが(研究分担者・志谷)、研究分担者・関根および植木は、労働法制や社会保障法制のまだ十分な研究成果を挙げられておらず、現在、本研究をスタートするための準備段階にとどまっている。さらに、本来ならば秋に続けて年度の終わりに2018年度の研究成果報告のための研究会を開催し、研究代表者、研究分担者の間での成果確認を行う予定であったが、実際には、本研究に携わる代表者・分担者の時間的都合から、当該研究会を開催できない状態になってしまった。そのために、メール連絡の方法でしか、お互いの研究内容の進捗状況を確認することができず、その点で初年度の研究活動としての成果としては若干の不十分さが残る。そのために、研究代表者・井上が、本研究に関する研究分担者の研究活動について十分把握しきれていない状態にあり、その点でも若干の研究活動に関する総括・統括ができていないことは否定できない。但し、上記の通り、研究代表者・井上をはじめ本研究の公法分野の研究分担者及び経済学分野の研究分担者は予定通りの研究活動を進めており、私法分野の遅れは、Brexit等のEUの揺らぎの原因に不確実性が多分にあるという点を勘案して、今後十分にカバーできる状態にあると考えることができることから、本研究はおおむね順調に進展していると考える次第である。2018年度の一定の成果を受けて、今後は研究代表者・井上による基礎的・総論的研究をさらに進めるとともに、その成果に基づき公法領域、私法領域、経済学領域での研究活動の対象をより具体的に示すことが重要になってくる。特に、公法領域ではEUの基本価値である立憲主義的諸原理の具体的内容の考察と共に、その個別領域になる人権・基本権、権利保護の制度的裏付けの本質といった諸問題を2019年度以降は検討していくことになる。また、私法領域では公法領域の検討に併せて市民社会の在り方から経済統合を進めていくうえでの具体的な人、物、金、サービスの自由な移動をどのように確保するのかという観点からの法制度の仕組みの検討を行うことが必要になる。さらに、それらの法制度の仕組みを準備するための前提になる経済学領域の検討として、現実のEUの、あるいは加盟各国の経済状況とEUそれ自体の経済政策の在り方に関する研究を進めていくことが、本研究のメタの領域として求められることになる。以上の研究内容の進展のために、2019年度以降は、活発に研究会を開催すると同時に、関連する問題の解明のためにワークショップを開催することで欧州の研究者の協力を得て、意見聴取も積極的に行っていく。同時に、そのためには、本研究活動における成果を外部からも見えるようにする必要があるので、研究成果をより積極的に公表すると共に、ネットを使って広く情報発信を行うことに努める。特に本研究の現状を可視化し、その成果を社会還元できるように、2019年度は本研究のホームページを立ち上げ、随時、研究成果を社会に発信することで、研究活動の遅滞が起こらないように留意する。

なお、EUの問題は非常に複雑な要因が絡み合っていることから、本研究グループでEU域内に出張することにより、その生の情報を得ると同時に、そこでの問題を肌で感じられるような活動も行っていく。EUの危機への対応につき、初年度の2018年度は、その法的対応に関する多元的・複合的考察を行うためのスタート・アップとして、研究代表者・井上は、日本との比較検討を行う上での基礎的考察を立憲主義の展開という観点から行い、その成果をEUからの脱退はしないがEUに反抗的な構成国の1つであるポーランドで公表すると共に、より具体的な内容としての親EU構成国のドイツ連邦共和国の連邦憲法裁判所やヨーロッパ人権裁判所の判例を通じたヨーロッパ人権・基本権の問題についての研究成果を公表した。公法領域からの研究を担当する研究分担者・門田および春名も、研究代表者と同様に、具体的問題としての民主制や人権・基本権の問題についてのヨーロッパでの判例研究に関する成果を公表した。また、研究分担者・高橋も情報法関連の研究成果を公表している。なお、私法・経済学領域を担当する研究分担者は必ずしもまだ成果発表が行われていないが、私法領域担当の研究分担者はヨーロッパ、特にBrexitの当事国である連合王国の会社法の在り方や社会保障制度の今後に関する研究は進めており、2019年度以降にそれらの成果は公表されることになる。また、経済学領域担当の分担者は、BrexitのEU域内およびEPAならびにSPAを締結した日本への影響についての研究、および金融関連の銀行同盟の行方についての研究は進めており、その成果については公表されるのを待つ状態にある。なお、これらの統括的・総論的領域、個別領域での研究を進めるために、9月に神戸大学で研究会を開き、研究代表者・井上より、上記基礎的研究内容の紹介と同時に、本研究の今後の進め方、統一的な研究成果としてのまとめ方について話し合う場を設け、研究分担者との間での本研究に関する基本的コンセンサスの形成に努めた。その結果、上記のような一定の研究成果を得らたということができる。2018年9月に開催した神戸大学での研究会において、研究代表者・井上から今後の研究の進め方についての紹介・提案を行った結果、公法分野での研究分担者・門田、春名、高橋の3名の出発点としての研究成果は公表されている。また、経済学領域の研究分担者・吉井、花田の両名も、一定の研究活動を行った結果、現在は、その成果の公表を待つ状態にあるといえる。ただ、私法領域の研究分担者は、日本の問題を考える際の研究成果を挙げている者もいるが(研究分担者・志谷)、研究分担者・関根および植木は、労働法制や社会保障法制のまだ十分な研究成果を挙げられておらず、現在、本研究をスタートするための準備段階にとどまっている。さらに、本来ならば秋に続けて年度の終わりに2018年度の研究成果報告のための研究会を開催し、研究代表者、研究分担者の間での成果確認を行う予定であったが、実際には、本研究に携わる代表者・分担者の時間的都合から、当該研究会を開催できない状態になってしまった。そのために、メール連絡の方法でしか、お互いの研究内容の進捗状況を確認することができず、その点で初年度の研究活動としての成果としては若干の不十分さが残る。そのために、研究代表者・井上が、本研究に関する研究分担者の研究活動について十分把握しきれていない状態にあり、その点でも若干の研究活動に関する総括・統括ができていないことは否定できない。
垂直滑動性眼球運動の発現と実行における小脳虫部と片葉・傍片葉の役割

滑動性眼球運動は前庭系と干渉を起こして視線運動に関わる。視線運動は最終的に眼筋の運動信号に変換されて運動効果を発現する。本研究では小脳片葉・傍片葉と虫部が視線運動の形成と眼球運動への変換にどのような役割分担を担うかを、日本サルを用いて調べた。小脳片葉・傍片葉のプルキンエ(P)細胞70個を記録した。最適応答方向は水平(n=12)或いは垂直(n=58)にほぼ分かれていた。58個の垂直P細胞のうち、視線速度信号を担うP細胞の条件を満足した細胞はわずか19%(n=11)であった。他は眼球運動信号とともに前庭入力を受けたが、その受け方から2種類に大別出来た。一つは垂直pitch回転で視線のみを動かす課題で応答したP細胞で、他はこの課題では応答しなかったが、垂直回転による視線運動をpitch以外の回転平面で行った時には応答した。それぞれを、垂直眼球・頭部速度P細胞(n=28,48%)、Off pitch axis眼球・頭部速度P細胞と名付けた(n=19,33%)。垂直回転をpitch平面以外の種々の平面で与え、最適応答方向を調べると、垂直視線速度P細胞と垂直眼球・頭部速度P細胞の中で眼球運動と視線運動に対する応答方向が同一の細胞は、pitch方向に最適応答方向を示したのに対し、その他の細胞は垂直半規管平面からroll平面に分布した。これら3群の垂直P細胞の滑動性眼球運動に対する応答には、有意差が見られなかったので、前庭系との干渉課題でのこのような応答の差は、前庭入力によると結論される。小脳虫部で滑動性眼球運動に応答した70個のP細胞では、小脳片葉・傍片葉とは異なり、水平あるいは垂直に最適方向を持つ細胞のほかに、斜め方向に最適方向を持つP細胞が多数記録され、これら細胞の多数は視線運動にも応答した。以上の結果は、虫部では効果器である眼筋に対応した垂直水平の信号分割がまだ行われていないP細胞を多数含むことを示し、小脳片葉・傍片葉と虫部領域が担う役割の違いを示唆する。滑動性眼球運動の際には、頻繁に頭部を動かして視線(空間内眼位)を移動するため、滑動性眼球運動は必然的に前庭動眼反射系と干渉を起こして視線信号を形成する。本研究では小脳片葉・傍片葉と虫部が垂直滑動性眼球運動の発現と実行および前庭動眼反射との干渉においてどのような役割分担を担うかを明らかにするため、訓練した日本サルのこれら領域のニューロン活動の性質を詳細に調べた。小脳片葉・傍片葉で垂直眼球運動課題に応答し、プルキンエ細胞と同定した58個の応答を調べると、これまで水平眼球運動で定説になっている視線運動速度信号を担うプルキンエ細胞だけでなく、眼窩内の眼球運動情報を担うプルキンエ細胞も多数記録され、後者の方が過半数(65%)を占めた。更に水平位の角度を種々に変えて垂直回転を加えることにより、最適応答方向を個々のプルキンエ細胞で調べると、垂直視線速度プルキンエ細胞と眼球運動プルキンエ細胞の最適応答方向は著明に異なり、視線速度プルキンエ細胞は垂直pitch方向であるのに対し、眼球運動

プルキンエ細胞は垂直半規管平面からroll平面に分布した。特に下向き眼球運動プルキンエ細胞の多数は反対側の後半規管に向いており、後者から興奮性入力を受けることを示唆した。小脳虫部で滑動性眼球運動に応答した50個のプルキンエ細胞活動を調べると、小脳片葉・傍片葉とは異なり、水平あるいは垂直に最適方向を持つ細胞のほかに、斜め方向に最適方向を持つプルキンエ細胞が多数記録された。これら細胞の多数は前庭動眼反射抑制課題時の視線運動にも応答した。滑動性眼球運動時の応答と前庭動眼反射抑制課題時の応答の最適方向は個々のニューロンで一致した。以上の結果は、小脳片葉・傍片葉と虫部プルキンエ細胞の応答の違いを明らかにし、これら領域が担う役割の違いを示唆する。滑動性眼球運動の際には、頻繁に頭部が動く状態で視線(空間内眼位)を移動するため、滑動性眼球運動は必然的に前庭系と干渉を起こして視線信号を形成する。本研究では小脳片葉・傍片葉と虫部が視線運動の形成にどのような役割分担を担うかを、日本サルを用いて調べた。小脳片葉・傍片葉のプルキンエ(P)細胞では、最適応答方向は水平或いは垂直にほぼ分かれた。垂直眼球運動に応答したP細胞58個の応答を眼球運動と前庭入カについて定量的に解析した。これ迄水平眼球運動で定説である視線速度信号を担うP細胞の条件を満足した細胞はわずか19%(n=11)であった。他は眼球運動信号とともに前庭入カを受けたが、その受け方から2種類に大別出来た。一つは垂直pitch回転で視線のみを動かす課題で応答したP細胞で、垂直眼球・頭部速度P細胞と名付けた(n=28,48%)。他はこの課題では応答しなかったが、垂直回転による視線運動をpitch以外の回転平面で行った時には応答したので、Off pitchaxis眼球・頭部速度P細胞と名付けた(n=19,33%)。垂直眼球・頭部速度P細胞の中には眼球運動に対する応答方向と視線運動に対する応答方向が同一の細胞と逆になる細胞があった。更に垂直回転をpitch平面以外の種々の平面で与え、最適応答方向を調べると、垂直視線速度P細胞と垂直眼球・頭部速度P細胞の中で眼球運動と視線運動に対する応答方向が同一の細胞は、pitch方向に最適応答方向を示したのに対し、その他の細胞は垂直半規管平面からroll平面に分布した。小脳虫部で滑動性眼球運動に応答した70個のP細胞では、小脳片葉・傍片葉とは異なり、水平あるいは垂直に最適方向を持つ細胞のほかに斜め方向に最適方向を持つP細胞が多数記録された。これら細胞の多数は視線運動にも応答した。以上の結果は小脳片葉・傍片葉と虫部P細胞の応答の違いを明らかにし、これら領域が担う役割の違いを示唆する。