hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
衛星データの統合解析と大気粒子の時空間変動把握

大気エアロゾルの広域分布導出を目指すエアロゾルリモートセンシングが主たる研究課題である。具体的には、地球大気モデルにおける放射シミュレーション手法の効率化と精度向上を目指し,実利用解析における実効性に留意した。本年度に新たに得られた地球大気モデルにおける放射シミュレーションコードと地上集中観測DRAGONに焦点を当てて報告する。A)半無限大気モデル用の放射計算手法(順次散乱法: MSOS)のコード化並びに一般化を行った。これにより,MSOSの一般利用普及が期待出来る。MSOSをMODISデータに適用し、黄砂嵐粒子や森林火災由来の煤煙粒子の光学特性導出(エアロゾルリトリーバル)を実施し,良好な結果が得られた。B) 2012年春季(2月15日から5月31日)に実施されたNASA/AERONETのDRAGON-東アジアに参加しDRAGON-日本/大阪を統括運営した.NASA/AERONETの標準放射計の高密度設置の他,NIES/LIDAR, PM-サンプラー,全天カメラ,可搬型放射計(Microtops-II)等多様な大気エアロゾル計測機器を導入して大気エアロゾルのローカルな空間変動を捉える事が出来た。特に3月11日に中国大陸から飛来した高密度汚染大気塊を,上記の多種多様な機器によるデータから実証できた意義は大きい。SEM-EDXを用いて,サンプリング採集したPM粒子の形態及び化学組成分析を行い,短い時間内における粒子組成の成分比の変化や非球形形状を検出した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は大気エアロゾル特性の広域分布導出を目指すものである。具体的には、地球大気モデルにおける放射伝達シミュレーションに地上計測や数値モデルを導入同化して、エアロゾル・リトリーバル手法の効率化と精度向上を目指している。特に実利用解析における実効性に留意した。エアロゾルモデル、地上計測、衛星データ処理の各項目において、本年度に新たに得られた結果に焦点を当てて順次報告する。1.AERONETの広域長期データから提案されている6種類のエアロゾルタイプに共通適用できる近似的サイズ分布として、小粒子比率をパラメタとするバイモーダル対数正規分布を提案した。3.SEM-EDXを用いて,サンプリング採集したPM粒子の形態及び化学組成分析を行い,黄砂時の短い時間内における粒子組成の成分比の変化や黄砂粒子の非球形形状を検出した。4.半無限大気モデル用の放射計算手法(順次散乱法)をMODISデータに適用し、南アメリカで発生した森林火災由来の煤煙粒子や中国北東部の黄砂嵐粒子のリトリーバルを実施した結果、地上計測値と矛盾しない大気エアロゾルのサイズ分布や複素屈折率を導出した。衛星データ処理と上観測に関しては,データ取得並びに解析アルゴリズム開発共に予定通りの進捗であった。ただ,モデルシミュレーションの空間時間分解能の精密化において若干遅れがあり,取得実データとの統合解析において充分な成果が得られていない。以下の研究項目のうちI【衛星観測】(1)衛星搭載の多種多様なセンサデータの統合システム構築と高精度解析手法II【地上計測】(1)エアロゾル放射特性の地上計測の実施(2)SPMの直接計測と化学分析III【数値モデル】(1)エアロゾル輸送モデルの導入(2)計測データ解析への結合実験IV【総合解析】(1)基盤システム構築(2)環境影響評価(3)大気エアロゾルの全体像描写前項でも述べたように作業III,IVに遅れがあるので,特にこの点に留意して研究を進める。
乱流ナビエ-スト-クス方程式の孤立波型解の研究

申請書の実施計画とおり、研究代表者が提案した第一原則のみに基く乱流方程式に基いて、乱流予混合火炎とベナ-ル対流の解を求めた。前者についてはくりこみ理論に基く粗い近似の解(Yachot,1988)があるが、求めた結果は、火炎伝播速度についてYachotより、はるかに良く実験と一致した。この一致は、理論の中に、他の乱流モデル方程式では必ず介入する調整可能のパラメタを一切含んでいないことで、このアプロ-チが真の物理像をよく把えていることを証明しているように思われる。又、ベナ-ル対流すなわち高温(下)と低温(上)の二つの平行平板間の浮力による対流不安定については、従来計算することのできなかった高いレイリ-数(無次元温度差)で平板間の乱流熱伝達を計算し、平均温度分布、速度と温度の乱流強度、スペクトル、熱伝達のレイリ-数依存などを求め、既存の種々の実験と比較し、これ又きわめて良く一致することを確かめた。ここにおいても計算は一切の調整パラメ-タを含んでいない。要約すると提案された乱流方程式は、化学反応の有無を問わず、きわめて良く現実の乱流を記述し、従来の乱流モデルの共通の欠点である理論の不自立性(半実験定存の必要)から解放されたものであることがわかった。著者の1人が提案した乱流場の方程式を用いて以下の現象を解析した.(a)非圧縮性壁乱流乱流場の方程式の解を,壁面方向にはルジャンドルの多項式で関数展開し,得られた連立常微分方程式を数値および解析的に調べた.解析的にはモ-ドを有限項で近似し連立KdV方程式を導き,孤立波型解を求めた.モ-ドの数を増やした場合の数値計算は現在進行中である.(a')ベナ-ル対流乱流場の方程式から6階の非線形楕円型方程式を導き,それをガレルキン法により直接数値計算して孤立波型解の存在を確かめた.現在,速度ゆらぎと温度ゆらぎを求めた段階である.(a'')乱流予混合火炎の燃焼速度火炎のフロントの幅が狭い場合について,乱流場の方程式を漸近解析し燃焼速度を求めた.今後,上記の項で求めたゆらぎを積分してレイノルズ応力を算出し実験値と比較検討する予定である.(b)不均質な流れ場にRNG理論およびHomogenization理論を適用することを検討中である.(b')カオス的挙動を示す方程式をフ-リエ変換で解析するときの解の一意性を簡単な方程式(ロ-レンツ方程式)で調べている.申請書の実施計画とおり、研究代表者が提案した第一原則のみに基く乱流方程式に基いて、乱流予混合火炎とベナ-ル対流の解を求めた。前者についてはくりこみ理論に基く粗い近似の解(Yachot,1988)があるが、求めた結果は火炎伝播速度についてYachotより、はるかに良く実験と一致した。又ベナ-ル対流すなわち高温(下)と低温(上)の二つの平行平板間の浮力による対流不安定については、従来計算することのできなかった高いレイリ-数(無次元温度差)で平板間の乱流熱伝達を計算し、平均温度分布、速度と温度の乱流強度、スペクトル、熱伝達のレイリ-数依存などを求め、既存の種々の実験と比較し、これ又きわめて良く一致することを確かめた。
コーホートを用いた心臓性突然死の危険因子の検討 -虚血性心疾患との比較-

平成5年度の新潟県内一地域における40歳以上の基本健康診査受診者で虚血性心疾患既往歴がなかった7,658名をコーホートとし、急性心筋梗塞(AMI)および心臓性突然死(SCD,発症後24時間以内の死亡者で直接の原因となった疾患が不明、かつ重症器質性心疾患の既往無し)についての予後が確認できた7,300名(男性2,416名、女性4,884名、60.0±10.9歳)を対象として、AMI(17名、男性10名、女性7名)とSCD(13名、男性7名、女性6名)の危険因子を分析し、AMIと比較したSCD危険因子の特徴を検討した。多変量の比例ハザードモデルによるAMIの危険因子は(1)高コレステロール(血清総コレステロール≧250mg/dl)、(2)糖尿病現症、(3)野菜少ない(きらい、または制限している)、(4)高収縮期血圧(≧140mmHg)、(5)肥満(BMI≧24.2kg/m2 : BMI=22を基準とした肥満度≧10%)、(6)低HDLコレステロール(血清HDLコレステロル<40mg/dl)であった。一方、SCDには(1)年齢が高いこと、(2)血清総コレステロールの著明高値(≧280mg/dl)、(3)脳血管疾患の既往、(4)貧血傾向にあること(貧血の既往、ヘモグロピン低値[(3C)1611.0g/dl]、ヘマトクリット値の低値[(3C)1634.0%])が有意に関連していた。AMIの危険因子のうち、年齢と血清総コレステロル著明高値のみがSCDと有意な関連を示し、家族性高コレステロール血症などの特殊な病態が両者に共通して関与している可能性が示唆された。脳血管疾患の既往や、貧血関連因子との関連は急性心筋梗塞では見られなかった特徴であり、いわゆる心臓性突然死の背景に、脳血管疾患や、貧血を来すような慢性疾患(がんなど)が隠れていて、その結果として「突然死」のような結末をきたしている可能性が示唆された。【目的】虚血性心疾患の危険因子分析を目的として作成されたコーホートを用いて、原因不明の突然死(SUD)の危険因子を分析し、急性心筋梗塞危険因子との差異を明らかにする。今年度は研究初年度であり、コーホートにおけるSUDと、急性心筋梗塞(AMI)による死亡者の発生状況調査を行った。【方法】平成5年のコーホート設定時点において虚血性心疾患に罹患していなかった8,412名中、平成10年までの予後が把握された者は7,958(93.8%)であり、死亡例は282例であった。死亡前1ヶ月間に発生した疾病に原死因としての資格を与え、原死因の発症が死の前24時間以内(1日との記載をを含む)であった24名、原死因が急性心筋梗塞(AMI)であった11名、計35名を死亡小票の閲覧によって抽出した。さらにSUDを「死亡に直結する症状の発生後24時間以内の死亡例で、原因がカルテ情報から確定できない者。」、AMIを「胸痛などの症状があり、CPKの上昇か局所的なST上昇のいずれかを伴った者で、AMI以外の原因がない者、または急性冠動脈造影によって責任病変が確認された者」と定義し、カルテ調査によってSUDとAMIの診断を確定した。【結果】カルテ調査を完了した31名の確定診断の内訳は、AMI5例、SUD9例、他の死因17例であった。カルテ未調査4例の死亡小票上の病名は心不全2名(発症から死亡まで各々10分、1時間30分)、AMI1例(同、25分)であった。死亡小票の情報から、3症例とも本調査の定義ではSUDに含まれる可能性が高いことからSUD疑い例とした。【次年度の予定】今回把握されたSUD確定9症例、SUD疑い3症例、計12症例をSUD群とし、コーホート設定時の情報を基に危険因子の分析を行う。また、今回把握されたAMI死亡例5例と既に発症調査が終了しているAMI生存例をあわせたAMI群17例について同様に危険因子分析を行い、SUD、AMI両者の危険因子を比較検討する。多変量の比例

ハザードモデルによるAMIの危険因子は(1)高コレステロール(血清総コレステロール≧250mg/dl)、(2)糖尿病現症、(3)野菜少ない(きらい、または制限している)、(4)高収縮期血圧(≧140mmHg)、(5)肥満(BMI≧24.2kg/m2 : BMI=22を基準とした肥満度≧10%)、(6)低HDLコレステロール(血清HDLコレステロル<40mg/dl)であった。一方、SCDには(1)年齢が高いこと、(2)血清総コレステロールの著明高値(≧280mg/dl)、(3)脳血管疾患の既往、(4)貧血傾向にあること(貧血の既往、ヘモグロピン低値[(3C)1611.0g/dl]、ヘマトクリット値の低値[(3C)1634.0%])が有意に関連していた。AMIの危険因子のうち、年齢と血清総コレステロル著明高値のみがSCDと有意な関連を示し、家族性高コレステロール血症などの特殊な病態が両者に共通して関与している可能性が示唆された。脳血管疾患の既往や、貧血関連因子との関連は急性心筋梗塞では見られなかった特徴であり、いわゆる心臓性突然死の背景に、脳血管疾患や、貧血を来すような慢性疾患(がんなど)が隠れていて、その結果として「突然死」のような結末をきたしている可能性が示唆された。
Eph受容体型チロシンキナーゼの神経回路形成における機能解析

我々はこれまでに、Eph受容体型チロシンキナーゼEphA3、EphA4がニワトリ胚運動ニューロンのサブタイプ特異的に、また発生過程に一過性に発現し、Ephファミリーのリガンドephrin-A2、ephrin-A5によりその軸索成長が阻害されることを見出し、これらのEph関連分子の生体内での機能を解析するため、機能阻害抗体を開発した。これらの機能阻害活性を持つ抗EphA4抗体#16と抗ephrin-A2抗体B3のエピトープを決定するために、それぞれのcDNAを用い、PCRにより部分cDNAをクローニングし、293細胞に発現させ細胞の免疫染色と培養上清のイムノブロットで解析した。その結果、抗EphA4抗体はシステインリッチ部分のほぼ中央、抗ephrin-A2抗体B3はN末端近くの約40アミノ酸にエピトープが存在することが明らかになり、さらに領域を小さくして解析中である。さらに、Ephファミリーは神経系以外にも様々な部位で発現されている。EphA4は形成直前、直後の体節に強く発現されているため、Newの培養法を用いて、機能阻害抗EphA4抗体をst9-13のニワトリ胚全体に投与した。体節形成そのものには変化が見出せなかったが、機能阻害抗体に曝露することにより胚全体の抗EphA4抗体染色性が消失した。この場合、in situハイブリダイゼーションでは強くシグナルが検出されたことから、細胞は生存しながらも蛋白発現が低下していると考えられた。機能阻害活性を持たない抗体ではこのようなことは生じないことから、リガンドとの相互作用によるEph受容体の安定性などに関与する現象を反映していると考えられ、さらに詳細な解析を継続している。
江戸末期の盛岡藩科学・技術移転関係資料のデータベース化

幕末期の地方藩校における技術伝習の状況について,特に高炉による我が国初の鉄の本格的出銑に成功した盛岡藩大島高任を中心として平成1416年度にかけて器物,文書資料の所在調査を行った結果をデータベース化し,ネット上で公開を開始した.さらに,電子的に関連資料の抽出分析を行なうシステムを構築し,技術者間の結びつきの解析も可能な試作データベースシステムを公開した.また,これまで抽出した器物,文献資料に関わる人的ネットワークの調査,そして,そのネットワークに関するデータベース化と大島に関係した技術者・科学者に関する現地資料のデータ収集を実施し,他の研究では行われていなかった大島高任という人物に焦点を当てた逆方向からのアプローチによって,大島がそのネットワークから得たものを明らかにするため,大島の技術の向上に果たした他の技術者との情報交換に関する調査を行ない,その系譜をとりまとめた.以上の結果をふまえて,平成17年10月末から18年1月末に掛けてののべ9週間ほど,釜石市立鉄の歴史館,盛岡市中央公民館郷土資料展示室および八戸市博物館において,巡回企画展「南部の科学・技術」を主催開催し,研究成果の一般への普及啓発活動を行った.この期間の入場者数はのべ約2500人であった.また,遺物の一つである指字電信機の復元を提案し,岩手県立盛岡工業高校の電子情報科の課題研究として4人の生徒と共に作業を実施した.この作品は,岩手県工業高校工業クラブ発表会において奨励賞を受賞した.我が国に近代技術が根付き始めた時期の地方藩校を中心とした科学技術伝習について明らかにするために、旧盛岡藩の洋学校日新堂を起点として、前年の2年間で収集した資料のデータベース作成を行なうとともに、創設者の一人である盛岡藩士大島高任の関西方面の足跡を追い、大和郡山市柳澤文庫および熊取町教育委員会の所蔵資料調査を行なった。この結果、前者では大和郡山藩で大島が蘭式大砲を鋳造した時期の西洋砲術に関する秘密保持の請願連署状を、後者では大島の鋳造したものと思われる蘭式大砲の写真(昭和初期撮影)を発見することが出来た。これにより、長崎・熊本で大島が学んだ大砲鋳造に関する知識の深さとともに、大島が入門した大阪の適塾の人間関係がその伝習に及ぼした影響を推し量ることが出来る資料とすることが出来た。また、前年度までに作成した印刷形式のデータベースに今年度の調査分を加え、そのデータベースをweb公開するために電子化の作業を行ない、試行的に公開を開始した。幕末期の地方藩校における技術伝習の状況について,特に高炉による我が国初の鉄の本格的出銑に成功した盛岡藩大島高任を中心として平成1416年度にかけて器物,文書資料の所在調査を行った結果をデータベース化し,ネット上で公開を開始した.さらに,電子的に関連資料の抽出分析を行なうシステムを構築し,技術者間の結びつきの解析も可能な試作データベースシステムを公開した.また,これまで抽出した器物,文献資料に関わる人的ネットワークの調査,そして,そのネットワークに関するデータベース化と大島に関係した技術者・科学者に関する現地資料のデータ収集を実施し,他の研究では行われていなかった大島高任という人物に焦点を当てた逆方向からのアプローチによって,大島がそのネットワークから得たものを明らかにするため,大島の技術の向上に果たした他の技術者との情報交換に関する調査を行ない,その系譜をとりまとめた.以上の結果をふまえて,平成17年10月末から18年1月末に掛けてののべ9週間ほど,釜石市立鉄の歴史館,盛岡市中央公民館郷土資料展示室および八戸市博物館において,巡回企画展「南部の科学・技術」を主催開催し,研究成果の一般への普及啓発活動を行った.この期間の入場者数はのべ約2500人であった.また,遺物の一つである指字電信機の復元を提案し,岩手県立盛岡工業高校の電子情報科の課題研究として4人の生徒と共に作業を実施した.この作品は,岩手県工業高校工業クラブ発表会において奨励賞を受賞した.
骨透明化技術の開発と神経－血管ネットワークに着目した骨代謝異常疾患の病態解明

本研究は、筋骨格系の透明化技術や3次元イメージングといった最先端技術を駆使し、筋骨格系の多様な細胞どうしの相互作用を、これまであまり着目されてこなかった「神経-血管ネットワーク」との相関という新たな観点から明らかにするものである。また、メカニカルストレスの変化や骨代謝異常疾患の進行が、筋骨格系の神経-血管ネットワークに与える影響を明らかにすることで、神経-血管ネットワークによる筋骨格系の恒常性維持機構の解明を目指す。
自動車運転中の「不安全行動」の発生機序に関する研究

自動車シミュレータ実験と公道における実車走行実験による運転行動データに対して、ヒューマンファクターズの視点に基づく分析、及び行動分析学に則った随伴性ダイアグラム分析を実施した。交通場面における不安全行動が、運転者の意図・無意図に関わらず、環境要因から強く影響されていることを明らかにした。環境要因整備による不安全行動抑制の方法について考察した。本研究の目的は、自動車運転中の「不安全行動」について、行動分析学の視点から環境(状況)と行動との相互作用に注目することで新たな定義を確立し、さらに、産業心理学、知覚心理学、交通心理学の視点を加え、その発生機序を明らかにすることによって不安全行動を減少させるための心理学的、工学的対策を提案・検証することである。本年度は以下のような研究を実施した。1.「不安全行動」に関する面接調査:普通免許を保有する男女(19歳47歳)8名を対象に、日常の運転に於いて「不安全と自覚している運転習慣」「ヒヤリハット体験」などについて、状況との関係を重視した聞き取りを実施した。その結果、運転習慣としては、「黄色信号ではほぼ無条件に交差点へ進入する。」「制限速度に関わらず自分で安全と思う速度で走行する」などミッコネンらの運転行動の階層モデルにおける階層1、2に属する事例が得られた。ヒヤリハット体験からは、「周りの車が動いたのに自車が動いたと思い思わずブレーキを踏んだ。」「直進中、普段右折することが多い交差点でつい右ウィンカーを点けてしまった。」など、意図的、意識的ではなく、上記階層モデルでは階層3、4に属すると思われる行動の影響が強く示唆された。2.シミュレータ実験:上記で明らかになった、「無意図的、無意識的行動」「(状況に不適合の)咄嗟の運転行動」の特徴を調べるために、自動車シミュレータによる実験を実施した。実験的にこれらの行動を生起させる方法を確立した。このような「(自分でも予測外の)行動」が、予測していた運転状況に影響することで結果的に「不安全行動」に繋がるという可能性を検討した。3.実車実験:実際の運転場面でのデータを収集するための実験車および、測定システムの整備を実施した。本研究の目的は、自動車運転中の「不安全行動」について、実証データを基に、その発生機序を解明し、「不安全行動」を減少させるための心理学的、工学的対策を提案・検証することにある。平成21年度は大きく2点について検討を進めた。(1)シミュレータ実験:20年度に実施したシミュレータ実験により明らかになった、パニック的行動(レスポンデント行動化したオペラント行動に端を発する不安全行動)を検証し、パニック的行動を防ぐための対策について考察した。運転者の短期的・長期的予測と不一致な運転状況が発生することにより、意図しない行動(ウィンカ操作、クラクション動作など)が反射的に生起し、所謂パニック的行動へ導かれる可能性が高いことが判明した。これらの「不安全行動」生起の背景要因としては、運転習慣の影響が強いことが推察された。成果の一部は外部研究会(ヒューマンファクター研究会、大阪)で発表した。(2)実車走行実験:シミュレータ実験で観察されたパニック的不安全行動が、実車運転でも発生しているかを検証し、実走行場面における影響要因を考察するために、実車走行実験を実施した。定性的な観察では、シミュレータ実験と同様の咄嗟の(反射的行動)が実走行場面でも多数生起していると考えられた。実車運転行動について、より客観的に分析するために、行動分析学の視点から環境(状況)と行動との相互作用に注目し、運転行動の随伴性ダイアグラムを作成し、「不安全行動」の発生機序のモデルの確定を進めている。本研究の目的は、自動車運転中の「不安全行動」について、行動分析学の視点から環境(状況)と行動との相互作用に注目することで新たな定義を確立し、さらに、産業心理学、知覚心理学、交通心理学の視点を加え、その発生機序を明らかにすることにより不安全行動を減少させるための心理学的、工学的対策を提案し、検証することにある。2010年度は、(1)公道実車走行実験によって、運転状況と運転行動に関するデータをドライブレコーダーによって集積し、随伴性ダイアグラムを応用した「不安全行動」の分析を実施した。「不安全行動」の1例として、黄色信号での交差点進入行動に注目し、黄色信号で停止した場合、黄色信号で進入した場合について、運転者の行動と交通状況を元に、随伴性ダイヤグラムを作成して比較した。黄色信号の認識タイミング、交通流、後続車の挙動、運転者の急ぎ、などが黄色信号における交差点進入行動に影響していることが明らかとなった。「不安全行動」のもう一つの例として、「短い車間距離をとる行動」を取り上げて、同様の随伴性ダイヤグラムによる分析を行い、前後の交通流、先の信号の変化、運転者の急ぎ、などが影響している可能性を検討した。合わせて、昼間と夜間における、運転速度、ブレーキタイミングの差などの環境要因による、運転行動の差異が明らかになった。
植物の葉と花の折畳み・展開構造の生物規範工学的研究

平成11年度は,比較的規則正しく波板状に折り畳まれ,単葉で羽状脈系を持つイヌシデとハンノキの葉の展開様式の違い(前者は平面的な展開様式,後者はV字状の展開様式)に着目し,葉の大きさや葉脈角が同じであれば,葉が完全展開するまでに要する運動エネルギーの総計には大きな差がなく,その原因が,主に,葉を構成する葉身と葉脈の厚さが異なることに起因する折れ線間隔比の違いにあることを明らかにした.平成12年度は,掌状脈系に沿ってジャバラ状に折畳まれたヤマモミジの葉について,展開過程の観察や,葉脈角や葉脈の長さ,葉身要素の面積分布等の形状計測,葉脈や葉身の引張試験,さらに,これら基礎計測を基に構築された数値展開モデルを用いた数値展開シミュレーションを行った.これらの計測やシミュレーションから,モミジは,折畳み時に,太い葉脈が重なり局部的に厚みが増加するのを避けるよう,葉脈角を微妙に調整していること,展開時の運動エネルギーは展開初期に最大となり,展開の進行につれて次第に減少し,最終段階では初期の5%以下になること,全運動エネルギは,葉身形状に依存し,葉脈間の葉身の切れ込みが小さい形状の葉ほど小さくなることが明らかになった.平成12年度のもう一つのテーマは,ハート型の比較的広い葉身を持ち,葉の両サイドから巻き込むように畳まれているフキの葉に関する研究である.平成12度は,フキの葉の展開様式を考察するための基礎資料となる葉身や葉脈の形状計測,葉脈分布パターンの決定,葉身や葉脈の力学的特性の解明に焦点を絞って研究を行った.その結果,フキの葉の葉脈の剛性は葉身の約11倍あり,葉脈は葉身の支持部材として適していること,広い面を確保する構造としては,平面を維持する部材とそれを支持する部材からなる複合構造が効率的であること等が明らかになった.平成11年度は,比較的規則正しく波板状に折り畳まれ,単葉で羽状脈系を持つイヌシデとハンノキの葉の展開様式の違い(前者は平面的な展開様式,後者はV字状の展開様式)に着目し,葉の大きさや葉脈角が同じであれば,葉が完全展開するまでに要する運動エネルギーの総計には大きな差がなく,その原因が,主に,葉を構成する葉身と葉脈の厚さが異なることに起因する折れ線間隔比の違いにあることを明らかにした.平成12年度は,掌状脈系に沿ってジャバラ状に折畳まれたヤマモミジの葉について,展開過程の観察や,葉脈角や葉脈の長さ,葉身要素の面積分布等の形状計測,葉脈や葉身の引張試験,さらに,これら基礎計測を基に構築された数値展開モデルを用いた数値展開シミュレーションを行った.これらの計測やシミュレーションから,モミジは,折畳み時に,太い葉脈が重なり局部的に厚みが増加するのを避けるよう,葉脈角を微妙に調整していること,展開時の運動エネルギーは展開初期に最大となり,展開の進行につれて次第に減少し,最終段階では初期の5%以下になること,全運動エネルギは,葉身形状に依存し,葉脈間の葉身の切れ込みが小さい形状の葉ほど小さくなることが明らかになった.平成12年度のもう一つのテーマは,ハート型の比較的広い葉身を持ち,葉の両サイドから巻き込むように畳まれているフキの葉に関する研究である.平成12度は,フキの葉の展開様式を考察するための基礎資料となる葉身や葉脈の形状計測,葉脈分布パターンの決定,葉身や葉脈の力学的特性の解明に焦点を絞って研究を行った.その結果,フキの葉の葉脈の剛性は葉身の約11倍あり,葉脈は葉身の支持部材として適していること,広い面を確保する構造としては,平面を維持する部材とそれを支持する部材からなる複合構造が効率的であること等が明らかになった.ハンノキの葉はイヌシデの葉と同様に,単葉で羽状派系を持ち,比較的規則正しく波板状に折り畳まれているにもかかわらず,イヌシデの葉は平面的な展開様式を示すのに対し,ハンノキの葉はV字状の展開様式を示す.今年度の研究では,このV字状の展開様式に着目し,この展開様式が生じる原因や,この様式を選択した理由や利点を明らかにするために,ハンノキの葉とイヌシデの葉における折れ線間隔比a^*や2次脈の中央脈に対する角度(葉脈角α)の計測,折畳み数値モデルを用いたベクトル解析を行った.得られた主な結果は,以下のとおりである.1.ハンノキの葉とイヌシデの葉において,葉脈角αはいずれも,α=50^。30^。でありほとんど差は無いが,折れ線間隔比α^*は,ハンノキの葉のα^*はα^*=1.3,イヌシデの葉ではα^*=1.0であった.2.α^*=1.0の折畳み様式は,折畳み時の面積が最も小さく,ハンノキのα^*=1.3の様式より有利であるが,α^*=1.0の様式は,折れ線となる葉脈が折畳み時に完全に重なる.したがって,α^*=1.0の折畳み様式は,葉脈直径の小さいイヌシデの葉には適するが,葉脈直径が比較的太いハンノキの葉では,葉脈の重なりによりかえって折畳み時の体積の増加をまねくと考えられる.

このことから,ハンノキは折畳み時に葉脈の重なりを回避できるα^*≠1.0の様式を採用したと考えられる.3.ぺーパーモデルを用いた数値解析から,α^*=1.0の折畳みモデルは,展開時に平面を保つが,α^*=1.3の折畳みモデルは,ハンノキの葉の様に展開時にV字状の展開様式を示すことが確認された.来年度は,掌状脈系に沿ってジャバラ状に折畳まれたモミジの葉に見られるような展開構造に着目し,その力学的特性を明らかにしたいと考えている.本年度は,掌状脈系に沿ってジャバラ状に折畳まれたヤマモミジの葉について,新たに導入したディジタルビデオカメラによる展開過程の観察や,葉脈角や葉脈の長さ,葉身要素の面積分布等の形状計測,葉脈や葉身の引張試験における新規購入の非接触変位計用交換レンズを用いた伸びの計測等を行った.これらの計測から,モミジは,折畳み時に,太い葉脈が重なり局部的に厚みが増加するのを避けるよう,葉脈角を微妙に調整していることが明らかになった.また,これら基礎計測を基に構築された数値展開モデルを用いた数値展開シミュレーションを行い,展開時の運動エネルギーは展開初期に最大となり,展開の進行につれて次第に減少し,最終段階では初期の5%以下になること,全運動エネルギは,葉身形状に依存し,葉脈間の葉身の切れ込みが小さい形状の葉ほど小さくなることを明らかにした.本年度のもう一つのテーマは,ハート型の比較的広い葉身を持ち,葉の両サイドから巻き込むように畳まれているフキの葉に関する研究である.本年度は,フキの葉の展開様式を考察するための基礎資料となる葉身や葉脈の形状計測,葉脈分布パターンの決定,葉身や葉脈の構造材料としての力学的特性の解明に焦点を絞って研究を行った.その結果,フキの葉の葉脈の剛性は葉身の約11倍,引張強度は約6倍,密度は約1.2倍あり,葉身の支持部材としての役割を担うのに適していること,広い面を確保する構造としては,フキの葉のような面を維持する部材とそれを支持する部材からなる複合構造が効率的であること等が明らかになった.
割当調整としての利得の吐き出し

本研究は、損失以上の利得の償還が時として求められる世界的潮流の下、そのような結果を導く「利得吐き出し」の法理について、英米法における新たな動向を分析したうえ、日本法への応用可能性を検討するものである。本年度も、昨年度に続き、主に文献研究を通じて、一方で英米法、他方で日本法の議論を、それぞれ詳細に分析した。まず英米法に関しては、利得吐き出し法理の1適用領域、2根拠、3要件、4効果のそれぞれにおいて新たな動向を確認した。それによると、伝統的な適用領域の知財・信託以外の領域に利得吐き出し法理の適用を拡大する動きがあること(1)、新たな適用領域では、違法行為の抑止とともに、処罰も根拠として重視する声があり(2)、故意・重過失の場合に同法理の適用を限定することで、懲罰的損害との関係を整理する必要が生じていること(3)、利得吐き出しにより生じる被害者の棚ぼた利益を正当化するために、権利概念が援用されるが、結局は、政策的考慮の余地が多いと認識されるに至っていること(2)、利得吐き出し法理の適用領域の拡張の反面、吐き出す利得の限定が時に試みられていること(4)等を確認し、その意義を分析した。次いで日本法に関しては、英米法で適用が当然視される知財・信託においてさえ、真の意味で利得吐き出し法理が認められていないうえ、不法行為法を通じて、新たな損害論の試みにより、それらを超えて広く利得吐き出しを模索する動きは未だ確立していない状況にあることを確認した。その消極的姿勢の最大の理由は棚ぼた論の否定的評価であるが、その打破には、利得吐き出し法理の2根拠、3要件、4効果の再構築が必要であり、それが次年度の課題であると再確認した。別欄記載の通り、現時点の研究成果を個別に幾つか公表したが、全体として本研究は予定より少し遅れている。元々、1文献調査、2海外研究者との意見交換、3研究成果の総括的公表の順で研究を進める予定の中で、1は順調に積み重ねているが、しかし、計画していた2が、本年度、日程的な都合で実現することができずに終わった。今後、速やかに3へと展開できるように、目下、1に従事しつつ、2の実現に向けて準備を進めている。次年度も、本年度同様、課題に対する一定の結論を導くために、文献研究を中心に、英米法と日本法の議論の整理・分析を継続する。また、次年度に繰り越した海外研究者との意見交換の機会を早急に確保し、個別の研究成果とは別に、最終成果として公表予定の総括的な論文の執筆準備を進める。本研究は、英米法で認められている「利得の吐き出し」について、その新たな動向を紹介・分析し、我が国におけるその活用可能性を検討しようとするものである。本年度は、主に文献の収集・分析を通じて、利得の吐き出しを巡る(a)我が国の状況と(b)英米法圏の状況を調査した。まず(a)については、調査の結果、我が国では、現実に生じた損害以上の賠償や損失の返還が認められておらず、特許法、著作権法、信託法に利得を損害と推定する規定が置かれるに止まること、しかし、他方、信託法やプライバシー侵害等の個別の領域で、利得の吐き出しを認めるべきであるとの見解が根強くあることを確認した。この調査の過程で、これらの推定規定を手がかりに、新たな損害論として再構成し、それを不法行為の一般論として展開させようとする動きや、信託法での議論を信託以外の関係にも拡張しようとする動きがあることが分かり、目下、その詳細な分析を進めている。次に(b)については、調査の結果、英米法圏では、伝統的に知財法や信託法の領域で利得の吐き出しが認められてきたが、その後、イギリスのBlake判決において契約違反の損害として利得の吐き出しが認められたこと、しかし、同判決に対する評価は分かれ、伝統的な領域を超えて利得の吐き出しを認ることに賛否両論があることを確認した。この調査の過程で、利得の吐き出しの根拠と機能を巡って学説上さまざまに議論が展開していることが分かり、この問題を考える上で特に有用であると判断し、目下、その詳細な分析を進めている。研究計画において、本年度は、利得の吐き出しに関して(a)文献調査と、(b)海外研究者との意見交換を予定していた。(a)については、当初の計画以上に順調に進んでいる。というのも、1我が国と2英米法圏のそれぞれの関連判決と論文の収集・分析について、予定通りに行うことができたに止まらず、英米法圏で高まる利得の吐き出しの拡張適用に関する議論の影響が3それ以外の国々にどのように及んでいるのかについても調査できたからである。この文献調査の成果は未だ公表する至っていないが、最終成果として公表予定の論文の基礎となりうるものである。他方、(b)については、当初予定していた研究者との面談がスケジュールの都合で流れたが、関連するテーマの海外での学会報告を聞く機会を持ち、そこで交わされた議論に身を置いて最新の世界的潮流を再確認できたことは、今後アィディアをまとめるうえで大変有益であった。以上の(a)(b)の進捗状況に照らすと、全体として見れば、本研究は、概ね予定通り順調に進行したものと評価することができる。

本研究は、損失以上の利得の償還が時として求められる世界的潮流の下、そのような結果を導く「利得吐き出し」の法理について、英米法における新たな動向を分析したうえ、日本法への応用可能性を検討するものである。本年度も、昨年度に続き、主に文献研究を通じて、一方で英米法、他方で日本法の議論を、それぞれ詳細に分析した。まず英米法に関しては、利得吐き出し法理の1適用領域、2根拠、3要件、4効果のそれぞれにおいて新たな動向を確認した。それによると、伝統的な適用領域の知財・信託以外の領域に利得吐き出し法理の適用を拡大する動きがあること(1)、新たな適用領域では、違法行為の抑止とともに、処罰も根拠として重視する声があり(2)、故意・重過失の場合に同法理の適用を限定することで、懲罰的損害との関係を整理する必要が生じていること(3)、利得吐き出しにより生じる被害者の棚ぼた利益を正当化するために、権利概念が援用されるが、結局は、政策的考慮の余地が多いと認識されるに至っていること(2)、利得吐き出し法理の適用領域の拡張の反面、吐き出す利得の限定が時に試みられていること(4)等を確認し、その意義を分析した。次いで日本法に関しては、英米法で適用が当然視される知財・信託においてさえ、真の意味で利得吐き出し法理が認められていないうえ、不法行為法を通じて、新たな損害論の試みにより、それらを超えて広く利得吐き出しを模索する動きは未だ確立していない状況にあることを確認した。その消極的姿勢の最大の理由は棚ぼた論の否定的評価であるが、その打破には、利得吐き出し法理の2根拠、3要件、4効果の再構築が必要であり、それが次年度の課題であると再確認した。別欄記載の通り、現時点の研究成果を個別に幾つか公表したが、全体として本研究は予定より少し遅れている。元々、1文献調査、2海外研究者との意見交換、3研究成果の総括的公表の順で研究を進める予定の中で、1は順調に積み重ねているが、しかし、計画していた2が、本年度、日程的な都合で実現することができずに終わった。今後、速やかに3へと展開できるように、目下、1に従事しつつ、2の実現に向けて準備を進めている。来年度も引き続き、文献調査を進める。我が国と英米法圏の状況に関する文献調査は今後も本研究の中心であるが、それに加え、本年度前倒しして着手したその他の国の状況についても詳細に調査する予定である。次年度は、研究期間の折り返し年度に当たるので、最終的に公表する論文の完成に向けて執筆作業を進める。その作業の過程で、ワーキングペーパーのような形で中間的な成果の公表に努め、それを材料に海外研究者との意見交換を実現させたい。次年度も、本年度同様、課題に対する一定の結論を導くために、文献研究を中心に、英米法と日本法の議論の整理・分析を継続する。また、次年度に繰り越した海外研究者との意見交換の機会を早急に確保し、個別の研究成果とは別に、最終成果として公表予定の総括的な論文の執筆準備を進める。予定していた海外研究者との意見交換のための海外出張が日程上の都合により翌年度以降に実施することにしたため。本年度に計画していた海外研究者との意見交換のための研究出張が日程上の理由により次年度以降に実施することになったため。
ユビキタス元素を利用した微細構造設計によるレアメタルフリー高強靭性チタンの創製

本年度は,最終目標とする力学特性(引張強さ>1100 MPa,破断伸び>20%)を備えた高強靭性チタン材を作製した.本研究では,既存チタン合金におけるレアメタル元素添加依存から脱却すべく,資源的に豊富で安価なユビキタス軽元素の活用を試みた.特に,チタンの組織構造制御性と高強度・低コスト化への潜在能力に優れた侵入型元素である『水素』と『酸素』に着目し,『固相状態』での原子配列制御によるチタンの高次機能化に関する材料設計とその製造プロセスを提案・実証した.具体的な材料設計においては,廉価な水素化チタン(TiH2)粉末を原料粉末として直接利用し,脱水素・焼結処理によって所望の微量水素を残留させたTiH2粉末焼結体に熱間押出加工を施すことで,障害物(β相)による結晶粒成長の抑制作用を利用したチタン結晶粒の微細化を試みた.さらに,原料粉末に酸化チタン(TiO2)粒子を添加してチタン結晶格子内に酸素原子を導入し,可動転位の障害とすることで固溶強化を発現し,結晶粒微細化と併せて原子スケールでの異種強化機構の複合化による超高強靭化に挑戦した.開発したチタン粉末押出材(Ti-1.0wt.%O-0.1wt.%H)は,異種強化機構(結晶粒微細化+酸素固溶強化)を原子スケールで複合化することに成功し,UTS:1158 MPa(既存チタン合金比で約1割向上),破断伸び:23.9%(同約4割向上)という最終目標を上回る超高強靭性を発現した.本材は,純Tiをベースとすることで既存合金を超える高延性を発現し,また各強化機構の寄与率は,酸素固溶強化:8割,水素による結晶粒微細化:2割であった.以上より,ユビキタス軽元素である『水素』および『酸素』の積極活用とそれらの原子配列制御に基づく材料設計は,チタンの高次機能化に対して有効であると結論づけられ,次世代ユビキタス材料科学における基礎原理を構築した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではユビキタス元素を利用することで,チタン合金に比肩する高強度とより高い延性を兼備した完全レアメタルフリー・低コスト・高強靭性純チタン材を創製することを目的とする.これまでの調査により, TiH_2粉末を原料として800°Cでの焼結処理後,熱間押出加工を施したH-800EXTは高強度・高延性(引張強さ: 919MPa,破断伸び: 29.6%)を示すことを実験的に確認しているが,これを高強靭化法として確立するには,その原理を解明し影響因子を制御する必要がある.申請者はこの原因を,水素(β相安定化元素)含有によるチタンの変態点降下が,押出加工時の相構成を変化させるためと考えており,本年度はこの「仮説の実験的検証」および「水素による高強靭化法の確立」を目標とした.H-800EXTの結晶粒微細化は, β相安定化元素である水素の影響によって,押出加工時に一定量のβ相が生成し,そのβ相とα相が押出材内部で繊維状に配列することで互いの結晶粒成長を抑制したものであり,水素に替わるβ相安定化元素として鉄を添加したJIS 4種純チタン材に対する押出加工実験および結晶方位解析によって,その形成理論を実証した.本材における<0001>_α特異集合組織の形成過程は,先ず,体心立方構造を有するβ相チタンに押出加工を施した場合,塑性変形過程での結晶回転に起因して<110>_β集合組織が形成される.その後,試料の冷却過程においてα相を生成するが,ここでチタンの相変態による結晶構造変化はBurgersの格子方位関係に従うことが知られており,この結晶方位に関する幾何学的拘束の結果,得られた押出材には<0001>_α集合組織が形成される.このような特異集合組織の形成は, β相安定化因子の影響によってチタンの変態点が低下し, β単相域からの加工が安定化することに起因していると結論付けられる.以上より,本年度の目標であった微量水素含有によるチタン押出加工材における結晶粒微細化メカニズムに関する仮説を検証し,その原理を応用することでTiH_2粉末由来の水素を利用した高強靭化法の確立に成功した.昨年度に開発した低コスト・高靭性純チタン(Ti)材をベースとして,酸化チタン(TiO2)粒子添加による酸素固溶強化の発現を実験/理論解析の両面から検証した.先ず実験的に,TiO2粒子の添加によって酸素のみを導入したH-XTiO2焼結押出加工材(水素化チタン(TiH2)粉末ベースX mass%TiO2粒子添加1273 K焼結1073 K押出加工材)を作製した.なお,ここではTiO2粒子添加による影響のみを個別に抽出・評価するため,昨年度の研究成果より,水素の影響が除去された純チタン押出加工材を作製可能な条件を設定した.押出加工材に対する微細構造解析と力学特性評価,および酸素固溶強化の数値計算に関するそれぞれの結果を既往研究成果と比較することで,TiO2粒子添加がTiH2粉末ベース純チタン材の高強靭化に及ぼす影響を明らかにした.調査の結果,ユビキタス軽元素の内,酸素のみを導入したH-XTiO

2焼結押出加工材において,酸素供給源として添加したTiO2粒子は,脱水素・焼結処理工程を中心とした材料作製過程において,TiO2粒子/チタン母相間の局所的濃度勾配を駆動力とした固相拡散によって完全に分解・消失し,TiO2を構成していた酸素原子はその全てが押出加工材内部(チタン母相)に均質固溶した.酸素固溶に伴ってH-XTiO2焼結押出加工材には著しい強度増加が発現し,H-1.5TiO2焼結押出加工材(酸素含有量:2.77 at.%)においては,UTS: 1093 MPa,破断伸び: 24.2%なる優れた引張特性が確認された.また,実験より得られた0.2%YS増加量は,ラバッシュ限界を適用した固溶強化理論に基づく数値解析結果と極めて良い一致を示し,本材における強度増加が,転位ー固溶酸素原子間の弾性的相互作用(溶質原子による転位の固着)に起因することが実験/理論解析の両面から明らかとなった.本年度は,最終目標とする力学特性(引張強さ>1100 MPa,破断伸び>20%)を備えた高強靭性チタン材を作製した.本研究では,既存チタン合金におけるレアメタル元素添加依存から脱却すべく,資源的に豊富で安価なユビキタス軽元素の活用を試みた.特に,チタンの組織構造制御性と高強度・低コスト化への潜在能力に優れた侵入型元素である『水素』と『酸素』に着目し,『固相状態』での原子配列制御によるチタンの高次機能化に関する材料設計とその製造プロセスを提案・実証した.具体的な材料設計においては,廉価な水素化チタン(TiH2)粉末を原料粉末として直接利用し,脱水素・焼結処理によって所望の微量水素を残留させたTiH2粉末焼結体に熱間押出加工を施すことで,障害物(β相)による結晶粒成長の抑制作用を利用したチタン結晶粒の微細化を試みた.さらに,原料粉末に酸化チタン(TiO2)粒子を添加してチタン結晶格子内に酸素原子を導入し,可動転位の障害とすることで固溶強化を発現し,結晶粒微細化と併せて原子スケールでの異種強化機構の複合化による超高強靭化に挑戦した.開発したチタン粉末押出材(Ti-1.0wt.%O-0.1wt.%H)は,異種強化機構(結晶粒微細化+酸素固溶強化)を原子スケールで複合化することに成功し,UTS:1158 MPa(既存チタン合金比で約1割向上),破断伸び:23.9%(同約4割向上)という最終目標を上回る超高強靭性を発現した.本材は,純Tiをベースとすることで既存合金を超える高延性を発現し,また各強化機構の寄与率は,酸素固溶強化:8割,水素による結晶粒微細化:2割であった.以上より,ユビキタス軽元素である『水素』および『酸素』の積極活用とそれらの原子配列制御に基づく材料設計は,チタンの高次機能化に対して有効であると結論づけられ,次世代ユビキタス材料科学における基礎原理を構築した.本年度の目標である「TiO2粒子由来の酸素による固溶強化メカニズムの解明」に成功し,さらに作製した材料において「数値解析に基づく強化量の予測・制御」が可能なことも実験/理論の両面から実証した.以上の成果から,本年度の達成度を「2おおむね順調に進展している。」と判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。前年度までに得られた知見・要素技術を統合し,最終目標とする力学特性(最大引張強さ>1100 MPa,破断伸び>20%)を備えた『完全レアメタルフリー・低コスト・高強靭性チタン材』を開発する.また,必要に応じて材料作製条件の最終微調整を行う.開発材に対しては,組織構造解析ならびに各種力学特性評価を実施し,その強化メカニズムを明らかにする.本年度の目標としていた「結晶粒微細化メカニズムに関する仮説の実験的検証」に成功し,かつ「その原理を応用したチタン粉末押出材の高強靭化」に関しても再現性を含め十分に実現できた.さらに,研究成果の学術論文投稿および学会発表についても複数完了していることから,本年度の達成度を『1当初の計画以上に進展している』と判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者のうつ状態と身体活動量・体力（筋量）との関連：横断調査と介入研究による検討

高齢者の心の健康づくりやうつ予防を目的に、うつ傾向者の把握と予防プログラムの検証、地域システム構築と評価をした。亀岡市生活圏域ニーズ調査で13,294人(有効回答率72.9%)の内、4,397人(33.1%)がうつリスク保有者であった。うつリスク保有者群では、非保有者群に比べて、身体機能が低下していた。そこで、我々は運動プログラムのエビデンスを検証し、介護予防サポーターを養成した。この経過の中で、NPO法人元気アップAGEプロジェクトを設立し、運動習慣のない高齢者が気軽に参加できる元気アップ体操教室を10町で展開する仕組みを構築した。運動プログラムはうつ予防に効果があることが示唆された。平成23年7月29日ー8月9日の期間、亀岡市民で65歳以上の高齢者は19424人、要介護3以上を省いた18231人を対象に国が示した89設問と亀岡市独自の15設問の日常生活圏域ニーズ調査を実施し(回答率:72.2%)、有効回答数は13,159人であった。この圏域ニーズ調査の結果、求められる事業のTOP3は全地域で運動器の機能向上、口腔の機能向上、認知症の予防であり、求められる社会参加は世代間交流であった。二次予防事業対象者に絞ると、転倒リスクは50.5%、閉じこもりリスクが17.0%、口腔機能リスクが62.9%、物忘れリスクが52.9%、うつリスクが48.5%の結果となった。この中から、地区別に介護予防実証事業への参加者を募集し、週1回計14回の連続講座の「教室型」と、各講座3回と、自宅での自主運動に取り組む「自宅型」を前・後期の2回展開し、前後に身心機能測定と生活状況調査をした。また、この運動介入と平行して、介護予防運動プログラムの確定、元気アップAGEサポーター養成事業を実施した。1期生は南丹保健所が養成した南丹元気づくり体操普及リーダー(200名)と(公財)健康体力づくり事業財団が養成した健康運動指導士及び健康運動実践指導者(亀岡市在住48名)と8年間継続実施している京都学園大学の早朝健康体操教室参加者(35名)に案内し、受講生は42名であった。その後、3回の養成事業で、総計101名のサポーター養成を行った。運動介入の前期は12教室292名の市民に対して介護予防の運動介入のアプローチができた。AGEサポーターは12教室(教室型7クラス、自宅型3クラス)に延べ400名が参加・支援した。後期は9教室218名(教室型6クラス、自宅型3クラス)の市民に対し、サポーターは延べ261名の参加・支援であった。現在、データ分析し、うつ傾向の高齢者向け改善プログラムを制作中である。我々は市民サポーターを養成し、うつ傾向にある人に声をかけて、体操教室に誘う方法とスクリーニングによる訪問型の指導を行った。現在、サルコぺニア予防に最も効果的な処方はレジスタンストレーニングが主流である。一般的に、筋肥大・筋力増強を目的とした場合、最大挙上重量(1RM)の80%(80%1RM)程度の高負荷強度が広く推奨され、65%1RM以下での筋肥大はほとんど望めないとされている。しかし、高負荷強度レジスタンストレーニングは、安全性や設備面の問題から地域在住高齢者への大規模展開が現実的に難しい。一方最近、負荷は必ずしも筋肥大に決定的な因子ではなく、低負荷であっても他の要因に工夫を加味することで十分な筋肥大・筋力増強効果を得られることがわかってきている。さらに、高齢者においては、低負荷強度レジスタンストレーニングだけでなく、有酸素運動や日常の活動量を増やすことでも筋肥大が生じる可能性が指摘されている。そこで、音楽を用いて楽しく運動継続できる魅力的なプログラムをアレンジした。これまでに地域で展開してきた体操プログラムを身体活動量アップと筋量維持増加という視点で見直し、さらに、うつと身体不活動との関連などを理解してもらえる健康教育の内容やその展開方法、高齢者の生活にフィードバックできる運動指導内容等を検討してきた。プログラムとしては、参加型(集団)で実施できるものと、保健師やヘルパーあるいはボランティアによる家庭訪問時に(個別)実施できるものを作成した。これらの指導マニュアルを作成し、体操と筋トレについてはDVDにまとめた。市民サポーターを養成し、亀岡市内10町に13の体操教室を立ち上げて体操と筋トレを行った。また早朝体操教室、軽費老人ホームの虚弱高齢者についても体操教室を実施し、体力測定を実施した。結果として、参加者の体力・筋量が改善し、うつ傾向も軽減した。高齢者の心の健康づくりやうつ予防を目的に、うつ傾向者の把握と予防プログラムの検証、サポーター養成プログラムと地域システム構築、及びそれらの評価をした。亀岡市の生活圏域ニーズ調査では有効回答者13,294人(72.9%)のうち、33.1%(4,397人)が老年期うつ尺度Geriatric Depression Scaleで5項目中2項目以上該当するうつリスク保有者であった。そこで、我々は住民が相互に支えあうための地域資源である“人材"をうまく活用し、介護予防事業が地域の活性化に結びつくことを目指し、10人の研究者と市民サポーターでNPO法人元気アップAGEプロジェクト設立した。行政と協働し、3年間で介護予防サポーター講座は8期生まで221名の養成をした。

養成後も月1回のスキルアップ講座で、リーダーの活動支援につなげた。運動プログラムは12曲の音楽体操とスロー筋トレ、口腔体操で、DVDとCDを制作した。音楽体操はプログラムに合わせて高齢者が好む楽曲を生演奏し、著作権を申請した。これらのエビデンスを検証するとともに、音楽体操にはついてはポラールで心拍数を測定し、有酸素効果についても検証した。また、パナソニックのデジタルミラーによるTMTテストで認知機能の向上にも効果があることが示唆された。運動習慣のない高齢者が気軽に参加できる元気アップ体操教室を10町で展開し、市民サポーターが運営する仕組みを構築した。運動プログラムはうつ予防に効果があることが示唆された。本研究結果は、地域高齢者の精神的健康支援も含めた介護予防プログラムとして、波及効果も大きいと考える。今後は全市展開し市民サポーターが専門家の指導を受けて、運動プログラムを継続的に安全に提供できるようにし、さらに健康寿命の延伸に努めたい。高齢者の心の健康づくりやうつ予防を目的に、うつ傾向者の把握と予防プログラムの検証、地域システム構築と評価をした。亀岡市生活圏域ニーズ調査で13,294人(有効回答率72.9%)の内、4,397人(33.1%)がうつリスク保有者であった。うつリスク保有者群では、非保有者群に比べて、身体機能が低下していた。そこで、我々は運動プログラムのエビデンスを検証し、介護予防サポーターを養成した。この経過の中で、NPO法人元気アップAGEプロジェクトを設立し、運動習慣のない高齢者が気軽に参加できる元気アップ体操教室を10町で展開する仕組みを構築した。うつ傾向と筋力の関係が把握でき、筋量や筋力を維持することの重要性が確認できた。亀岡市内10町に体操教室を立ち上げることができた。初心者、高齢者、虚弱高齢者でも手軽にできる40分程度のプログラムが完成し、マニュアルとDVDを作成した。最初に運動のポイントや運動の必要性を3時間程度レクチャーすることによって、DVDを活用し、初心者でもリードしながら、体操教室が運営できることが確認された。虚弱高齢者に対しても、体操プログラムは有効であると確認できた。応用健康科学研究にあたり、市民サポーターを養成してきたが、サポーターの協力は、同じ地域の住民である介護予防プログラム参加者の支えとなった。また、逆に参加者の反応、運動継続意識や行動の変化が、サポーター自身の生きがいにつながった。本研究では、住民が相互に支えあうための地域資源である“人材"をうまく活用できた。介護予防事業が地域の活性化に結びつくことを目指し、10人の研究者と市民62名がNPO元気アップAGEプロジェクトの設立で会員として参画した。研究後に元気アップ体操教室が地域に残り、リーダーである市民が、自主練習会を持ち、互いの教室で学びあうなど、自立した活動の輪が広がっている。今後は全市展開し、高齢者は1年に1回は体力測定をし、市民サポーターが専門家の指導を受けて、運動を提供できるようにし、健康寿命の延伸に努める。