hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水稲の生育・生産過程の動的予測モデルの開発

2.圃場実験によるデータの収集と解析環境条件の大きく異なる、京都、長野県上伊那郡およびオーストラリア国ニューサウスウェルズ州立農業試験場の各圃場に作期と施肥レベルを異にして、「日本晴」と「コシヒカリ」を栽培して得た、収量レベルが5から12t/haと大きく異なる水稲について、生理・生態的諸特性と環境との関係を調査した。得られたデータの解析に基づいて、次のサブモデルを導いた。(1)葉身光合成速度(P)は窒素濃度と発育ステージによって大きく変化するが、Pと葉身N濃度および発育指数との関係を表す数学モデルを導き、それによって両者の関係がかなりよく説明できることを示した。(2)水稲の単位土地面積当り頴花数が幼穂分化期の窒素保有量と、幼穂分化から頴花分化期の稲体窒素濃度の変化の2つの要因に支配されていることを明らかにし、これら2要因から頴花数を予測するサブモデルを導いた。1.既往の研究データの収集・解析と生育モデルの開発過去3年間の本研究より得られた、水稲の生育過程と環境に関するデータ、および既往の研究データをもとにシステム解析を行い、気象の経過から水稲の生育・収量を動的に予測するモデルSIMRIWを開発した。SIMRIWに日本各地の過去の気象データを入力することによってシミュレートされた各地域の水稲収量の年次変動は実測値とよく対応し、これより、このモデルが生育・収量の動的予測に有効であることを示した。さらに咋年度の日本の水稲量は記録的な凶作となったが、新しく開発したSIMRIWはこの凶作を気象から極めてよく説明し得ることを明らかにした。2.圃場実験によるデータの収集・解析とサブモデルの開発水稲の生育・収量の気象的予測モデルSIMRIWに、生育制御手段として重要な窒素の影響を組み込むことを目的とし、種々の圃場実験を行った。これらの実験で得られたデータの解析結果に基づいて、水稲の体内窒素と頴花数との関係の予測モデルおよび水稲の体内窒素と葉面積生長との関係の予測モデルなどのサブモデルの開発を行った。1.水稲の生育・収量の気象的予測モデルの開発本研究の過去3年間の実験研究および既往の研究データに基づいて、気象の経過から水稲の生育・収量を動的に予測するモデルSIMRIWを開発した。SIMRIWの有効性の検証を、日本各地の気象と水稲収量のデータおよびフィリッピンにある国際イネ研究所(IRRI)での水稲生育データを用いて行い、モデルが妥当な精度で水稲の生育・収量を予測し得ることを明らかにした。このようにして開発されたモデルはIRRIを通じて世界の主要なイネ研究機関に配布され、モデルの有効性結晶とさらなる改善のための試験研究に供されている。水稲の生育に及ぼす窒素の影響予測モデルの開発上のSIMRIWモデルに生育制御手段として重要な窒素要因の影響を組み込む目的で、生育環境が大きく異なる京都、長野およびオーストラリア・ヤンコで栽培したコシヒカリについてのデータに基づいて、地力窒素の無機化過程、光合成・物質生産過程および器官形成に及ぼす窒素の影響を予測するモデルを構築し、その妥当性を明らかにした。
半側空間無視と気づき：高密度脳波計を用いた事象関連電位研究

例えば,顔認知は右半球,文字認知は左半球というようにヒトには大脳半球機能的左右差がある.本研究では,顔,物体,漢字,スクランブル文字に対する事象関連電位を計測し、気づきの有無や半側視野刺激の条件下で大脳半球機能的左右差を検証した.その結果,P100は,気づきの有無や刺激種類に関わらず刺激視野対側で大きかったが,サブリミナル知覚条件でN170は認められなかった。意識上条件では、左右半球にかかわらず顔N170が物体N170より大きかった.しかし、文字刺激では刺激視野対側N170が左半球でのみ大きかった.このことから、左右半球で半視野効果や認知処理に対する影響が異なることが示唆された.本研究の目的は、健常成人を対象に視覚的気づきの神経基盤を事象関連電位(ERP)で解明することである。具体的な研究項目は1意識上刺激・意識下(サブリミナル)刺激を用い、気づきによってヒトの視覚認知処理にどのような変化がおこるのか、2ヒトの視覚認知処理過程に左右の半球差が生じるのか、を検証することの2つである。本年度は左右半視野に顔・物体あるいは漢字・スクランブル文字を意識上条件(300ms)で提示した際の右利きの健常成人18名の事象関連電位を分析した。その結果、P100では左右半視野においていずれの刺激においても一次視覚野の反応に半球間機能的有意差を認めなかった。いっぽう、N170では左右半視野刺激における顔認知では、右側頭・後頭部(紡錘状回)の機能的優位性が確認されたが、漢字認知では半球間の機能的優位性を認めなかった。このことから、早期の発達段階で獲得される顔認知能力は、後天的に学習される漢字認識能力より、その認知処理過程が特徴的で右半球優位性があることが示唆された。なお、上述した実験結果は第44回日本臨床神経生理学会でポスター発表した。今後は、視覚認知処理の変化を意識下刺激と意識上刺激で分析し知見を追加しながら、学会発表を行うとともに論文執筆にとりかかる。また、文字認知に関しては半視野では半球間機能的優位性が認められなかったことをふまえ、追加実験を行い、ヒトの文字認知処理過程を検証していく。本研究の目的は、健常成人を対象に視覚的気づきの神経基盤を事象関連電位(ERP)で解明することである。具体的な研究項目は1意識上刺激・意識下(サブリミナル)刺激を用い、気づきによって人の視覚認知処理にどのような変化がおこるのか、2人の視覚認知処理過程に左右の半球差が生じるのか、を検証することの2つである。本年度は、左右半視野に顔・物体あるいは漢字・スクランブル文字を意識上条件(300ms)で提示した際の右利き健常成人18名のERPを検証した。その結果、刺激種類にかかわらず後頭葉一次視覚野の機能を反映するP100では刺激視野に対して対側の振幅が大きくなることが認められた。一方、後頭側頭葉の紡錘状回の機能を反映するN170では、刺激種類によって異なる傾向が得られた。顔・物体刺激のN170振幅では、顔>物体,左視野刺激>右視野刺激、左視野顔刺激>左視野物体刺激、右視野顔刺激、右視野物体刺激が認められた。対照的に、漢字・スクランブル文字刺激のN170振幅では刺激種類、刺激視野によって有意差は認められなかった。いずれも、刺激対側のN170を抽出して比較した。なお、上述した実験結果は第9回ICME国際複合医工学会議-CME2015にて口述発表とNeuroscience2015にてポスター発表した。今後は刺激同側N170の検証や顔認知と漢字認知における相関の検証などを実施するとともに、論文執筆を行う。現在までに、実験・計測はおおむね予定人数に達し、順調に進行している。得られたデータに知見を加え、より包括的な考察を行い、成果発表として国際学会での発表を行った。次年度は論文執筆を行う段階にある。【目的】健常成人を対象に視覚的気づきの神経基盤を事象関連電位(ERP)で解明することである。【方法】左右半視野に顔・物体あるいは漢字・スクランブル文字(SC)を意識上条件(300ms)で提示した際の右利き健常成人18名のERPを検証した。【結果】後頭葉一次視覚野の機能を反映するP100では、サブリミナル刺激では左右半球,左右視野、刺激種類によって振幅・潜時ともに差異は認められなかった。いっぽう、意識上刺激では左右半球、刺激種類にかかわらず刺激視野対側P100で振幅の増大が認められた。後頭側頭葉の紡錘状回の機能を反映するN170では、刺激種類によって異なる傾向が得られた。左N170振幅においては顔>物体が認められたが、漢字とSC間に有意差は認められず、漢字・SCにおいては刺激対側>刺激同側が確認された。右N170振幅においては顔>物体であり、漢字・SC間にはいずれも有意差が認められなかった。また、顔刺激と漢字刺激に対する刺激

対側N170振幅の相関関係については、右視野刺激顔左N170と右視野刺激漢字左N170、右視野刺激顔左N170と左視野刺激漢字N170、ならびに右視野刺激顔左N170と左視野刺激顔右N170との間に正の相関が認められた。【結論】以上より、人の視覚認知処理過程は気づきによって異なり、刺激種類によって機能的左右半球差があることが明らかとなった。研究計画当初予定していた実験および解析はすでに完了し、論文執筆の段階にある。しかし、半視野刺激における大脳半球機能差は、顔認知では認められたものの文字認知では認められなかった。このことから刺激種類によって異なる視覚認知処理過程があることが示唆された。そこで、文字認知の固有性を確認するため、全視野・半視野刺激を用いてさらに追加実験を行い、データ集積および解析が完了しつつある。本研究では,ヒトの視覚的気づきの神経基盤とその気づきの神経基盤における大脳半球機能的非対称性を検証した.日本語を第一言語とする健常成人18名を対象とし,高密度脳波計(128-ch EEG)を用いて事象関連電位(event-related potential,ERP)を記録した.気づきの操作にはBackward Masking法を採用し,大脳半球の機能的左右差を検証するため,左右半視野に4種類(顔と物体,漢字とスクランブル文字)の刺激をサブリミナル条件17ms,意識上条件300msの刺激時間でそれぞれモニターに提示した.得られたデータより,一次視覚野の活動由来とされるP100と紡錘状回の活動由来とされるN170の振幅および潜時を左右半球それぞれで計測し,提示視野との関連も含め検討した.P100はサブリミナル条件,意識上条件のいずれにおいても同定可能であった.顔/物体刺激,漢字/スクランブル文字刺激のいずれにおいても,刺激視野対側P100振幅が有意に大きかった.N170はサブリミナル条件では識別不能であったが,意識上条件では明瞭に誘発された.顔/物体刺激に対する右半球の反応は,顔N170が物体N170よりも大きく,特に左視野刺激時の顔N170が最も大きかった.左半球では,同様に顔N170が物体N170よりも大きかったが,刺激視野と刺激種類に交互作用は認められなかった.一方,漢字/スクランブル文字では,左右両半球においても刺激種類に主効果は認められなかったが,刺激視野に対する主効果が認められ,刺激視野対側N170振幅が大きい結果となった.以上より,気づきの有無にかかわらず一次視覚野への入力は認められた.また,紡錘状回での視覚情報処理段階では気づきの有無による影響が示唆されたが,気づきのないサブリミナル条件下での大脳半球機能的非対称性は明示されなかった.例えば,顔認知は右半球,文字認知は左半球というようにヒトには大脳半球機能的左右差がある.本研究では,顔,物体,漢字,スクランブル文字に対する事象関連電位を計測し、気づきの有無や半側視野刺激の条件下で大脳半球機能的左右差を検証した.その結果,P100は,気づきの有無や刺激種類に関わらず刺激視野対側で大きかったが,サブリミナル知覚条件でN170は認められなかった。意識上条件では、左右半球にかかわらず顔N170が物体N170より大きかった.しかし、文字刺激では刺激視野対側N170が左半球でのみ大きかった.このことから、左右半球で半視野効果や認知処理に対する影響が異なることが示唆された.現在までに、実験・計測はおおむね予定人数に達し、順調に進行している。得られたデータに知見をくわえ、より包括的な考察を行い、学会発表・論文執筆を行う段階にある。
超好熱菌の低温適応機構に関する包括的理解

本研究では超好熱菌Thermococcus kodakarensisを低温ストレス下で培養し、誘導される遺伝子をリストアップした。発現特性から分子シャペロニンCpkAとRNAヘリカーゼTk-DeaDが、重要な役割を果たすと考えられた。特に低温活性が強化されたCpkAが導入された変異株は、低温での生育促進がみられ、CpkAの重要性が示された。細胞内の主要なポリアミンは生育温度の低下に伴い、分岐型長鎖ポリアミンから、スペルミジンへと変化した。分岐型長鎖ポリアミンはDNAをA型構造へ変換する。このためポリアミンの組成変化は、温度依存的な遺伝子の発現制御に関与していることが示唆された。Thermococcus kodakarensisの低温誘導性遺伝子には、リボソーム結合部位から開始コドンまでに、アデニンまたはチミンの連続配列に富む領域が保存されていた。低温誘導型RNAヘリカーゼTK0306遺伝子において、培養温度の違いによるmRNA長の変化を検証した。高温(85°C以上)で特異的にmRNA長が短くなっており、温度依存的なprematureterminationが起きていることが明らかになった。また低温誘導型ヘリカーゼTK0306の性質を、構成的発現を示すヘリカーゼTK0566と比較した。TK0306は一本鎖分子がつくる二本鎖部分のみ作用したのに対し、TK0566は3'-突出の二本鎖DNA部分に作用することが示された。T. kodakarensisは生育温度の下降に伴い、分岐鎖ポリアミンであるN4-ビスアミノプロピルスペルミジン[3(3)(3)4]の割合が減少し、スペルミジン[34]の割合が高まる。そこで3(3)(3)4生合成系の各遺伝子の発現動態解析を行い、転写量から生合成の温度依存性を推測した。その結果3(3)(3)4合成系遺伝子に温度依存性は無く、S-アデノシルメチオニン脱炭酸酵素遺伝子に温度依存性がみられた。ポリアミン成分の温度変化は生合成系遺伝子の発現量変化では無く、反応基質の量により変化していると考えられる。また、チアミン、モリブドプテリン、鉄硫黄クラスターなどの含硫補因子はあらゆる生物の生命維持に寄与しているが、L-システインの硫黄原子を脱離する反応を触媒するシステインデスルフラーゼ(CDS)は、本菌において不明であり、硫黄が関与する呼吸様式とその温度依存性も明らかではなかった。今回、CDSオルソログの酵素学的解析と遺伝子破壊実験を行ったところ、本菌がCDSを獲得した事で環境中の元素硫黄の要求性から脱し、それが水素発生型呼吸など代謝の多様化を促したと考えられた。ただし本遺伝子に顕著な温度依存性はみられなかった。超好熱菌Thermococcus kodakarensisは85°Cを至適温度に生育する。60°Cで低温誘導されるRNAヘリカーゼ(Tk-DeaD)遺伝子の発現は、リボソーム結合部位(SD配列)から開始コドンまでに存在するアデニンの連続配列領域によって支配される。Tk-DeaD遺伝子にみられた配列と類似の配列は低温誘導型の遺伝子54種類のうち、19遺伝子で認められた。これら遺伝子群には、SD配列から開始コドンまでの間にアデニンまたはチミンが連続した配列が存在した。変異解析を行ったところ、これら遺伝子の低温誘導は、高温で特異的に起こる温度依存的な転写終結prematureterminationに起因すると考察できる。低温誘導型ヘリカーゼTk-DeaDの性質を、他のSF2ヘリカーゼ(Tk-DeaD、Tk-EshA、TK0450、TK0460、TK0928)と比較した。Tk-DeaDは分子内に形成された二次構造、5'末端部分が突出した2本鎖DNAを効率的に解消する一方、5'末端が突出したdsDNAに対しては作用しなかった。Tk-DeaDのアンワインド活性の特徴が、細胞の低温適応にどのように関与しているのかは明かではない。他のヘリカーゼの活性を検証することでこの点を考察したい。T. kodakarensisの分岐鎖ポリアミンであるN4-ビスアミノプロピルスペルミジン[3(3)(3)4]の合成酵素であるBpsAについて反応速度論解析を行った。本酵素はピンポンBi Bi機構で反応が進行する事が示された。低温誘導型シャペロニンCpkAに注目し、変異導入により、より低い温度で機能する改変型CpkAを構築した。この変異遺伝子をT.kodakarensisの野生型cpkA遺伝子と置換して、生育温度範囲への影響、特に低温域での生育の向上が認められるか検証したところ、野生株に比べて明らかに低温での生育向上がみられた。この結果はCpkAが低温で変性するタンパク質を積極的に再生し、より低温での適応を支援したことを強く示唆している。当初計画していた研究項目のうち、低温誘導遺伝子の精密プロファイリング、および誘導遺伝子の機能予測と誘導機構の解明は順調に進んだ。低温誘導が高温特異的な転写終結によってなされることを解明できたことは意義深い。またTk-DeaD遺伝子(TK0306)以外の低温誘導遺伝子においても、保存配列の重要性を示すことができた。低温誘導型ヘリカーゼTk-DeaDの性質に関しても他のヘリカーゼと比較することで、遺伝子発現制御に関与することが予想された。本酵素が果たす役割として、他の低温遺伝子の発現制御に関与している可能性がある。

また、低温誘導型シャペロンの機能解析も順調に進み、好熱性生物が低温ストレス下で生き抜く上で分子シャペロニンの重要性を示す意義深い結果を得ることができた。分岐型ポリアミンの合成制御を支配するBpsAに関しても酵素の反応速度論的解析を行い、制御機構を解明することができた。複数のヘリカーゼを取得し、温度誘導性、基質特異性を調べた。機能未知であるThermococcus kodakarensisのSF2ヘリカーゼTK0306、TK0460及びSF1ヘリカーゼTK0178に着目し、これら酵素の性質を調べた。TK0306、TK0460、TK0178のATPase活性の至適温度はそれぞれ50°C、60°C、100°Cであった。アンワインド活性測定において、TK0460はTk-EshA同様に3'突出型二本鎖DNAにアンワインド活性を示し、TK0306、TK0178は5'突出型二本鎖DNAにアンワインド活性を示した。温度特性からも低温環境の適応にはTK0306が重要であることが推察された。超好熱菌の温度適応を左右する因子として、分岐鎖ポリアミンの細胞内含量があげられる。超好熱菌では分岐鎖ポリアミンのアセチル体は報告されていない。そこでアセチル化ポリアミンの探索を行ったところ、分岐鎖ポリアミンのアセチル体(N4-bis(aminopropyl)-N1-acetylspermidine)が存在することが明らかになった。培養温度を問わず定常期でアセチル体の割合は増加する傾向がみられた。低温誘導型分子シャペロニンCpkAは低温適応の鍵因子と考えられている。トリプトファン合成酵素遺伝子のひとつTrpCはCpkAに捕捉再生される。CpkAの530番目のGluをGlyに置換した変異CpkA-E530Gは50°Cにおいてシャペロニン活性を有する。この遺伝子を導入したT. kodakarensisDA4株は50°Cでも最小培地に生育するようになった。また、本株を野生株と混合し、最小培地にて50°Cでの選抜を行ったところ、DA4株が優位に選抜された。この結果はわずかひとつの点変異がシャペロニン分子に入ることで、より低い温度で生育できる性質を獲得したことを示している。本研究では超好熱菌Thermococcus kodakarensisを低温ストレス下で培養し、誘導される遺伝子をリストアップした。発現特性から分子シャペロニンCpkAとRNAヘリカーゼTk-DeaDが、重要な役割を果たすと考えられた。特に低温活性が強化されたCpkAが導入された変異株は、低温での生育促進がみられ、CpkAの重要性が示された。細胞内の主要なポリアミンは生育温度の低下に伴い、分岐型長鎖ポリアミンから、スペルミジンへと変化した。分岐型長鎖ポリアミンはDNAをA型構造へ変換する。このためポリアミンの組成変化は、温度依存的な遺伝子の発現制御に関与していることが示唆された。当初計画していた研究項目のうち、低温誘導遺伝子の精密プロファイリング、および誘導遺伝子の機能予測と誘導機構の解明は順調に進んだ。特に低温誘導が高温特異的な転写終結によってなされることを明らかにできたことには満足している。
アルミニウム陽極酸化皮膜の直線状細孔を利用した超微細カーボンチューブの合成

カーボンナノチューブは炭素電極を用いた直流アーク放電法や炭化水素の気相熱分解法により合成できる。しかし、どちらの方法においても均一な径と長さのナノチューブを選択的に得ることは簡単ではない。われわれは、均一なナノメータースケールの直線状細孔をもつアルミニウム陽極酸化皮膜を鋳型として利用すれば均一なサイズのカーボンナノチューブが得られることを見いだした。アルミニウム陽極酸化皮膜は膜面に垂直で均一なナノメータースケールの直線状細孔が多数貫通しており、陽極酸化時の電解条件を変化させることで細孔径、細孔密度、細孔の長さを容易に制御することができる。われわれは、このような制御された直線状細孔を鋳型として利用することでカーボンナノチューブの合成を試みた。まず、陽極酸化皮膜を石英反応管に入れ、高温(800°C)でプロピレンを流した。プロピレンはこの程度の温度になると気相炭素化を起こし、熱分解炭素として陽極酸化皮膜の表面および細孔内壁に堆積する。その後、フッ酸処理で陽極酸化皮膜を溶解除去して細孔内の炭素を取り出した。その結果、本法により選択的にカーボンチューブのみを合成することができ、しかもチューブの径、長さおよび厚さは鋳型となる陽極酸化皮膜の細孔径、厚さおよび気相炭素化時間を変化させることで制御できることが明らかとなった。また、陽極酸化皮膜に炭素を堆積した時点で白金を担持し、その後HF処理、還元処理を施すことにより、白金を内包したカーボンナノチューブの作成にも成功した。この方法で作成した金属・ナノチューブ複合体のもっとも大きな特徴はチューブの外側に金属は全く付着しておらずチューブ内だけに金属が存在していることである。アルミニウム陽極酸化皮膜には、膜面に垂直で均一なナノメータースケールの直線状細孔が多数貫通しており、電解条件を変化させることで細孔径や細孔の長さを制御することができる。われわれは、このような制御された直線状細孔を鋳型としてプロピレンの気相炭素化を行い、鋳型を除去することでチューブ径のそろったカーボンナノチューブを合成することを試みた。細孔径約30nmと230nmの二種類の陽極酸化皮膜を用いた。石英反応管に陽極酸化皮膜を入れ、800°Cでプロピレンを気相炭素化させ、細孔の内表面に炭素を堆積させた。炭素の形状と構造を透過型電子顕微鏡および制限視野電子線回析により分析した。その結果、酸化皮膜から取り出した炭素はチューブ状の炭素で、その長さと外径は鋳型として使用した陽極酸化皮膜の厚さと細孔径にそれぞれ等しいことが分かった。また、カーボンチューブの厚さは気相炭化時間とともに増加することが明らかとなった。つまり、鋳型である陽極酸化皮膜の厚さ、細孔径、そして気相炭素化時間を変化させることにより、生成するカーボンチューブの長さ、外径、内径を自在に制御することができるようになった。カーボンチューブの制限視野電子線回析分析より、チューブの壁の部分は炭素の002面がチューブ軸方向と平行に積層してできていることが推測された。また、高倍率の透過電子顕微鏡写真から、壁の部分では5nm以下の長さの002面が波打ちながらチューブ軸と平行に積層しているのが実際に観察できた。以上より、本法により生成したカーボンナノチューブは微細な炭素六角網面が円筒状に積層してできたものであることが明らかとなった。

われわれは、均一なナノメータースケールの直線状細孔をもつアルミニウム陽極酸化皮膜を鋳型として利用すれば均一なサイズのカーボンナノチューブが得られることを見いだした。アルミニウム陽極酸化皮膜は膜面に垂直で均一なナノメータースケールの直線状細孔が多数貫通しており、陽極酸化時の電解条件を変化させることで細孔径、細孔密度、細孔の長さを容易に制御することができる。われわれは、このような制御された直線状細孔を鋳型として利用することでカーボンナノチューブの合成を試みた。まず、陽極酸化皮膜を石英反応管に入れ、高温(800°C)でプロピレンを流した。プロピレンはこの程度の温度になると気相炭素化を起こし、熱分解炭素として陽極酸化皮膜の表面および細孔内壁に堆積する。その後、フッ酸処理で陽極酸化皮膜を溶解除去して細孔内の炭素を取り出した。その結果、本法により選択的にカーボンチューブのみを合成することができ、しかもチューブの径、長さおよび厚さは鋳型となる陽極酸化皮膜の細孔径、厚さおよび気相炭素化時間を変化させることで制御できることが明らかとなった。細孔径30nmの陽極酸化皮膜から得られたカーボンナノチューブの高倍率の透過電子顕微鏡像から、チューブの壁の厚さは10nm程度であり、その内部では短く細い筋が波打ちながらチューブ軸と平行に積層しているのが観察できた。この筋は炭素六角網面1層に対応しており、このカーボンナノチューブは微細な炭素六角網面が円筒状に積層してできたものであるとことが明らかとなった。
CTリンパグラフィーを応用した高リスクリンパ節に重点をおいた画像診断の考案

本研究は、予防的頸部郭清を行わない舌癌cN0症例を対象とし、リンパ流を画像化できるCTリンパグラフィーを応用し、個々の症例で異なるリンパ流の経路を明らかにするとともに後発転移のリスクの高いリンパ節(以下高リスクリンパ節)を同定し、それぞれの症例に合わせた画像診断を考案することを目的に行った。本研究で定義した高リスクリンパ節とはいわゆるセンチネルリンパ節とほぼ同義であるが、特に、舌リンパ節を経由しpara-hyoid areaを通過するリンパ流路を有する症例の検出において、CTリンパグラフィーは有用であった。この領域に後発転移・局所再発をきたし確実な診断、治療方針の決定につながり、非常に有益であると考えられた。本研究は、予防的頸部郭清を行なわない舌癌cNO症例を対象とし、手術前に個々の症例ごとに異なるリンパ流の経路を明らかにし、後発転移のリスクの高いリンパ節(以下高リスクリンパ節)を同定し、高リスクリンパ節がどのような変化をするかを検討することにより、個々の症例にあわせた画像診断を考案することを目的として行なった。平成20年度は、新潟大学医歯学総合病院歯科で手術を受ける舌癌cNO症例のうち、本研究の趣旨や内容などについて十分な説明を行い、同意をいただいた患者様6名に対して、CTリンパグラフィーを施行した。撮影後にワークステーション上で多方向から観察し、原発巣から連続して造影剤増強効果のみられたリンパ管とリンパ節を同定し、術後に重点的な経過観察を行なう高リスクリンパ節とした。全ての症例で高リスクリンパ節の同定が可能であった。全ての症例の高リスクリンパ節は原発腫瘍と同側であり、反対側に検出された症例はなかった。同定された高リスクリンパ節の個数は、5例が1個であり、1例が2個だった。高リスクリンパ節の部位は、4例が上内頸静脈リンパ節、2例が顎下リンパ節だった。術後の経過観察は1ヶ月に1回程度の間隔の超音波検査を行なった。平成21年年4月現在で経過観察期間は2ヶ月から6ヶ月となっている。6症例中1例で、経過観察2ヶ月目で後発転移が生じた。その他の症例においては、現時点で後発転移はみられず、引き続き超音波検査による経過観察を行なっていく予定である。平成20年度に得られたデータは症例数が少ないものの、症例ごとに異なる高リスクリンパ節を確認した上で経過観察を行なうことが可能となった。また今後、舌リンパ節、顎下腺深部などに局所再発かどうか判断に苦慮する所見が現れた場合も、症例ごとのリンパ流を把握しているためにより確実な診断、治療方針の決定につながり、非常に有益であると考えられた。本研究は、予防的頸部郭清を行わない舌癌cNO症例を対象とし、手術前にそれぞれの症例ごとに異なるリンパ流の経路を明らかにするとともに後発転移のリスクの高いリンパ節(以下高リスクリンパ節)を同定し、個々の症例に合わせた画像診断を考案することを目的に行った。新潟大学医歯学総合病院歯科で手術を受ける舌癌cNO症例のうち、本研究の趣旨や内容についてインフォームドコンセントの得られた患者10例に対して、CTリンパグラフィーを施行した。撮影後にワークステーション上で多断面から観察し、原発巣から連続して造影剤増強効果のみられたリンパ管とリンパ節を検索し、リンパ流路と高リスクリンパ節を同定した。リンパ流路は概ね4経路に大別された。また、高リスクリンパ節として同定されたのは顎下リンパ節、上内頸静脈リンパ節、舌リンパ節であった。本研究で定義した高リスクリンパ節とはすなわちセンチネルリンパ節とほぼ同義であるが、介在リンパ節である舌リンパ節が舌癌のセンチネルリンパ節として同定されたのは本研究が初めてである。また、舌リンパ節を経由し舌骨近傍を経由し中内頸静脈リンパ節に至る経路は後発頸部転移をきたした際に、臨床的に制御が困難なpara-hyoid areaと一致した。特に、舌リンパ節を経由しpara-hyoid areaを通過するリンパ流路を有する症例の検出は、RI法が主体のセンチネルリンパ節マッピングの手法では困難であると考えられるが、CTリンパグラフィーを応用することにより高リスクリンパ節を確認した上で経過観察を行なうことが可能となり、後発転移・局所再発をきたした場合でも確実な診断、治療方針の決定につながり、非常に有益であると考えられた。
量子モンテカルロ法の発展・深化による陽電子吸着分子に対する同位体効果の理論的解析

本研究では多原子分子への陽電子吸着に対するH/D同位体効果の発現機構を明らかにするため、量子モンテカルロ法に基づく高精度非調和振動状態理論の開発・実装を行い、シアン化水素分子およびホルムアルデヒド分子へ適用した。振動励起状態における陽電子親和力(PA,分子の陽電子束縛エネルギー)を解析することで、シアン化水素では主に負の同位体シフト(D置換によるPAの減少)が、ホルムアルデヒド分子では正の同位体シフト(D置換によるPAの増大)が発現し、その起源は主に振動励起による永久双極子モーメントの変化に起因することが明らかになった。本研究では、申請者が開発に成功した理論手法をさらに発展・深化させ、同位体分子種の振動励起状態への陽電子吸着に対する高精度理論手法を開発・実装することで、陽電子吸着に対するH/D同位体効果の発現機構を世界に先駆けて明らかにすることを目的に研究を実施している。H26年度は申請時の研究計画に基づき、以下の研究項目(1A)、(1B)を実施した。(1A)振動量子モンテカルロ法の多配置理論への拡張振動励起状態への陽電子吸着に対するH/D同位体効果を計算化学的に議論するためには、水素核と重水素核の量子力学的な揺らぎの違いを精密に考慮できる高精度非調和振動解析の実現が必要不可欠である。そのために、申請者が既に開発した単配置理論としての振動状態理論を多配置理論へと拡張した。これにより、例えば水分子とその同位体(H20, HOD, D2O)の振動励起エネルギーを、実験値との平均絶対誤差2cm-1で算定することに成功している。(1B)多次元離散データ補間法の高速化・高効率化法の構築量子力学的揺らぎが異なるH体・D体に対して分光学的精度(cm-1)の振動解析を実現し、かつ陽電子親和力に対する同位体効果を実験測定精度(meV)で算出するためには、振動モード間のカップリングを考慮した多次元非調和ポテンシャルエネルギー曲面、および多次元陽電子親和力曲面を精密かつ高速に計算する必要がある。そのために、申請者はこれまでに開発した多次元離散データ補間法を元に、高次元離散データを低次元の部分空間へ分割した数値補間法を開発した。これにより、比較的大きな分子系に対しても精度を保ちつつ高速・高効率な計算が可能となった。H27年度は申請時の研究計画に基づき、H26年度からの継続項目(1)振動励起状態への陽電子吸着に対する高精度理論手法の発展・深化、およ研究項目(2A), (2B)を実施した。具体的な成果として、H27年度は本研究で開発した理論手法を用いて、最も単純なニトリル化合物であるシアン化水素分子、重水素置換体、そして三重水素置換体に対して、振動励起状態における陽電子親和力の系統的解析を実施した。現時点では虚時間発展を伴わない変分モンテカルロ計算による予備計算レベルの結果ではあるものの、(a)シアン化水素分子は陽電子親和力に関して主に負のH/D(T)同位体効果を持つ、(b)その効果はCH伸縮振動の励起状態において最も強く発現する、そして(c)その発現機構は主に振動励起状態における永久双極子モーメントの低下に起因することを見出している。さらに、最も単純なアルデヒド化合物であるホルムアルデヒド分子に対して同様の解析も実施し、(d)ホルムアルデヒド分子は陽電子親和力に関して正のH/D(T)同位体効果を持つ、(e)その同位体効果はC=O伸縮振動において最も強く発現する、そして(f)その発現機構は主に振動励起状態における双極子分極率の増大に起因することを明らかにした。H27年度は、H26年度からの継続項目「(1)振動励起状態への陽電子吸着に対する高精度理論手法の発展・深化」、および「(2A)陽電子親和力のH/D同位体効果の系統的解析」、「(2B)陽電子吸着に対するH/D同位体効果の体系化」を実施した。その結果、陽電子親和力に対する同位体効果は分子毎に発現機構が異なっており、その発現機構を体系化する上で最も重要な説明因子を抽出することに成功している。したがって、自己評価として「おおむね順調に進展している」と判断した。申請時の研究計画に基づき、H28年度はH27年度からの継続項目(2)「陽電子吸着に対するH/D同位体効果の発現機構の解明」を実施した。H27年度までに、最も単純なニトリル化合物であるシアン化水素分子、および最も単純なアルデヒド化合物であるホルムアルデヒド分子に対して、振動励起状態における陽電子親和力(PA)の系統的解析を行い、予備計算レベルの結果ではあるが、そのH/D同位体シフトの発現機構に対する理論的解析を実施していた。

H28年度は、まず両分子に対して本研究で開発した多配置理論による高精度解析を実施し、同位体シフトの発現機構の理論的起源をより詳細に明らかにした。また、実験値の報告されているアセトニトリル分子に対する解析も実施し、(a) CN伸縮の基音準位とCC伸縮の基音準位においてPAが大きく増大すること、(b) CH伸縮(as)の基音準位では逆にPAが減少することを見出し、これらの変化は振動励起状態における永久双極子モーメントの変化に起因することを明らかにした。また、同位体置換により、(c) CN伸縮の基音準位とCC伸縮の基音準位においてPAが大きく減少すること(負の同位体シフト)、そしてその発現機構は同位体置換による振動励起状態における永久双極子モーメントの減少であることを見出した。本研究では多原子分子への陽電子吸着に対するH/D同位体効果の発現機構を明らかにするため、量子モンテカルロ法に基づく高精度非調和振動状態理論の開発・実装を行い、シアン化水素分子およびホルムアルデヒド分子へ適用した。振動励起状態における陽電子親和力(PA,分子の陽電子束縛エネルギー)を解析することで、シアン化水素では主に負の同位体シフト(D置換によるPAの減少)が、ホルムアルデヒド分子では正の同位体シフト(D置換によるPAの増大)が発現し、その起源は主に振動励起による永久双極子モーメントの変化に起因することが明らかになった。H26年度は申請時に記した研究計画通り、(1A)振動量子モンテカルロ法の多配置理論への拡張、および(1B)多次元離散データ補間法の高速化・高効率化法の構築を実施した。概ね想定内の研究成果がの得られていることから、自己評価として「おおむね順調に進展している」と判断した。H28年度は、申請時の研究計画の通り、H27年度からの継続課題である「(2A)陽電子親和力のH/D同位体効果の系統的解析」、「(2B)陽電子吸着に対するH/D同位体効果の体系化」を実施する。解析中のシアン化水素・ホルムアルデヒド分子以外に対象分子を拡張することで、H/D同位体効果に関する基礎的データを収集するとともに、振動励起状態におけるこれらの分子特性と陽電子親和力との相関関係の詳細を明らかにすることで、H/D同位体効果の発現機構の体系化を図る。理論化学・計算化学H27年度は、申請時の研究計画の通り、H26年度からの継続課題である「(1A)振動量子モンテカルロ法の多配置理論への拡張」、および「(1B)多次元離散データ補間法の高速化・高効率化法の構築」を実施するとともに、これら開発した手法を用いて「(2A)陽電子親和力のH/D同位体効果の系統的解析」に着手する。これは様々な分子群に対する系統的解析を実施することで、H/D同位体効果に関する基礎的データを収集することが目的である。H27年度は、まず最も単純なニトリル化合物であるシアン化水素、およびカルボニル化合物であるホルムアルデヒド分子に対するH/D同位体効果を解析する予定である。H27後半からは実験的にH/D同位体シフトが観測されているアセトニトリル分子の解析に着手したいと考えている。また、この段階で得られた結果を研究項目(1A), (1B)へフィードバックすることで、信頼性と精度を損なうことなく理論手法の洗錬化を図る予定である。H26年度の繰越金をH27年度に消耗品代として使用したが、当初計上より利用金額が下回ったため。H26年度に購入したワークステーションの購入価格が当初計上していた金額を下回ったため。
訪問看護師・介護員における暴力への対応力向上のためのトレーニングプログラムの開発

在宅ケアの現場は医療機関と異なり、基本的に一人で利用者宅を訪問するため、暴力発生時に十分な支援体制がとれない現状がある。さらに、サービスを提供する職場環境の密室性があること、24時間訪問巡回サービスを展開していることから、暴力発生のリスクが高いが十分な安全体制が整っていない。そこで、本研究では1と2を実施する計画である。1.訪問看護師へのヒアリング調査・ニーズ調査を実施し、日本独自の訪問看護師・介護員のための暴力への対応のトレーニングプログラムを作成する。2.トレーニングマニュアル・手引きと解説を作成し、トレーニング研修およびファシリテーター研修でプログラムの有用性を検証する。
留学生教育におけるポピュラー・カルチャー教材の取り入れ

この研究では、日本の高等教育機関における留学生教育の一環として、日本のポピュラー・カルチャー教材を取り入れた、新たな日本社会・文化教育の授業モデルの構築を目指し、さらに日本ポピュラー・カルチャー研究の学術的確立の可能性を探った。また、様々な文化的バックグランドを持つ留学生が共に学ぶと言う、多文化共生教育が日本ポピュラー・カルチャー授業でいかに可能であるのかについての研究を行った。1.大分大学の留学生を対象に日本のポピュラー・カルチャーについての調査を行った。調査方法はアンケートによる日本ポピュラー・カルチャーの認識調査や実際にポピュラー・カルチャー教材を使用した授業での学生からのフィードバックを対象とした。日本の高等教育ではいまだ確立されていないポピュラー・カルチャーの分野を教育の一環として取り入れる可能性や必要性を研究するために、重要なデータ(例えば、留学生の文化的なバックグランドの相違による認識度や受容度の違い)を収集することができた。2.英語圏の高等教育機関で日本学を教授している研究者を対象に、授業での日本のポピュラー・カルチャー教材の取り入れの有無や、取り入れている場合はどのようなマテリアルをどのような理由で取り入れているかなどの教授法について調査を行った。調査は現在も継続中であるが、このポピュラー・カルチャー研究を将来更に発展させ、授業モデルを提供する教材(教科書・ハンドブック)を作成するにあたり、重要となるデータ(例えば、教員のポピュラー・カルチャー教材に対する認識の違い、または日本文化を教授する目的の違いによって、異なるポピュラー・カルチャー教材を使用している、等)を収集することが可能となった。3.またポピュラー・カルチャーの国内外での経済的な影響についての調査を行い(例えば、マンガの発行部数やアニメーション、テレビプログラムの視聴率調査、また関連商品の市場流通など)、ポピュラー・カルチャーの経済的な影響(国内外)を留学生を対象とした教育現場にどのように反映することができるのか(または反映させていく必要があるのか)の分析を開始した。平成19年度には日本ポピュラー・カルチャーの認識調査を行うなど、データ収集等を行った。平成20年度は、それらのデータの分析を進め、研究した結果を踏まえたモデル授業を行い(大分大学留学生と日本人学生対象)、学生のフィードバックなど、再度データを収集した。今年度の研究で、特に注目した主題は、ポピュラー・カルチャーと多文化共生に関連した部分である。研究を踏まえて、到達した一つの結論は、「日本ポピユラー・カルチャー教育」と一言で括りをつけても、留学生の文化的バックグランドの相違などによって、学生の学ぶ目的と学び方は様々であると言う点である。授業で使用されている教材の異文化比較、また学生のメディア・リテラシーの認識度や、性的マンガの規制に関する様々な反応などを研究し、日本ポピュラー・カルチャー教育は多文化共生問題を考えずに、発展することはないとの結論に至った。収集したデータ分析と研究の一部は二度の学会発表で報告し、また「多文化共生社会のポピュラー・カルチャー-留学生を対象としたポピュラー・カルチャー教育における多文化共生の現状とその課題」というタイトルで、『日本語教育スタンダードと多文化共生リテラシー-グローバル化社会の日本語教育と日本文化』(ひつじ書房)の一章として掲載される予定である。留学生における日本ポピュラー・カルチャー教育は未だ発展途上の分野であるが、学生のポピュラー・カルチャー学習の動機・目的、学習方法に関する研究を踏まえて、一つのモデルを提供できたことは、この研究の成果の一つであると言える。今後は、カナダ、香港、オーストラリア、タイの高等教育機関で日本ポピュラー・カルチャーを教授している共同研究者と更にこの研究を進めていく予定である。
膜によるヒ素の除去に関する研究

はじめに及び実験概要ヒ素は膚ガンをはじめ腎臓ガン等の発ガンリスクのため、厚生省は水道水質基準を大幅に改訂(1993年12月施行)し、ヒ素の基準値を50μg/Lから10μg/Lに強化した。新しいヒ素の基準値である10μmg/L対応するためには新たな高効率ヒ素除去法の開発が急務である。本研究では厳しいヒ素水質基準に対応する、膜分離による溶存態ヒ素のより効果的な除去のための二つの膜分離プロセス、すなわち、一つはMF膜分離と上水汚泥のイオン交換機能を組み合わせたプロセス、もう一つは振動型膜分離装置にNF膜を装着したプロセスを提案する。MF膜ろ過プロセスでは、上水汚泥を注入しないでMF膜(平均膜細孔0.1μm)ろ過を行った場合と、10mg/L濃度の上水汚泥を注入してMF膜ろ過を行った場合の、ヒ素除去率及び透過水の5価ヒ素濃度を測定した。NF膜ろ過プロセスでは、振動型膜ろ過装置に脱塩率が異なる(50%と99.5%)NF膜を装着して、膜振動による溶存態の5価ヒ素イオン除去効率及び循環水の5価ヒ素の濃縮係数変化を測定した。実験結果及び考察上水汚泥+MF膜による5価ヒ索除去急速ろ過工程から排出される凝集剤が含まれている凝集沈殿汚泥にはアルミニウムが含まれている。水酸化物の状態のアルミニウムイオンはアニオンとイオン交換反応を行う。豊平川表流水の5価ヒ素イオン濃度は平均20μg/Lであった。上水汚泥を注入せずにMF膜だけで処理した場合、透過水の5価ヒ素イオン濃度は平均12μg/Lまで減少した。減少した8μg/Lはヒ素を吸着していた原水中の懸濁物質が除去されたためと考えられる。上水汚泥の注入により、ヒ素除去効率が60%程度に向上して透過水の5価ヒ素イオン濃度は平均8μg/Lまで減少した。振動型膜分離装置+NF工程によるヒ素除去NF膜を振動させて表面に極めて大きなせん断力を与える膜分離法では、膜表面に生ずる大きな逆輸送速度によって濃度分極層を薄くすることが可能なので、溶解性成分も効率よく除去できる。従って、溶存状態のヒ素イオンも効果的に除去でき、50μg/L濃度の5価ヒ素イオンが10μg/L以下に減少し、循環水の5価ヒ素の濃度も約7倍まで濃縮された。おわりに本研究では2つの膜利用ヒ素除去プロセスについて研究した。特に、廃棄物である上水汚泥をアニオン交換物質に利用することによって上水汚泥の有効利用とヒ素処理の2つの目的を同時に果たすことが出来た。
安定したパラメータ同定解析手法の構築に関する基礎的研究

本研究は,観測された変位・応力等の値から非均質場の弾性材料,摂理等の不連続面の発達した岩盤を対象とした不連続性材料,およびクリープ等に見られる時間依存性を示す材料の物性値を逆に推定するパラメータ同定解析に離散値系ウェーブレット変換の特性の応用を試みたものである.ウェーブレット変換を導入した同定解析の定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発し,種々の数値シミュレーションを通して本手法がパラメータ同定解析の有力な1手法となり得ることを示した.本研究は,観測された変位・応力等の値から非均質場の弾性材料,摂理等の不連続面の発達した岩盤を対象とした不連続性材料,およびクリープ等に見られる時間依存性を示す材料の物性値を逆に推定するパラメータ同定解析に離散値系ウェーブレット変換の特性の応用を試みたものである.ウェーブレット変換を導入した同定解析の定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発し,種々の数値シミュレーションを通して本手法がパラメータ同定解析の有力な1手法となり得ることを示した.本研究は,パラメータ同定問題を対象として逆問題の不適切性について検討を行うもので,観測された変位・応力等の値から非均質場の弾性材料,摂理等の不連続面の発達した岩盤を対象とした不連続性材料,およびクリープ等に見られる時間依存性を示す材料の物性値を逆に推定するパラメータ同定解析に離散値系ウェーブレット変換の特性の応用を試みるものである.ウェーブレット変換を導入した同定解析の定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発して,種々の数値シミュレーションを通して安定かつ効率的な逆解析手法を開発することを目的とする.本年度は主に弾性問題ならびに不連続材料を対象にウェーブレット変換を用いた逆解析アルゴリズムの開発と手法の有効性について基礎的検討を行った.1.逆問題のシステム方程式に対してウェーブレット変換を施し,未知物性値をパラメータとした近似逆行列を導出する理論定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発し,基礎的な数値シミュレーションにより理論の有効性を検証した.2.ウェーブレット変換を適用することにより弾性問題,不連続材料ともに未知パラメータの数mと観測データの数nが等しいn=mの場合,およびn>mの場合には,精度良い同定解が効率よく得られること,また,不適切なn<mの場合でも近似同定解が得られることが確認できた.3.種々の数値計算の結果,低次よりも高次のウェーブレット基底関数を用いる方が安定して解が得られること,ウエーブレット変換の圧縮率は小さい方が精度良い同定値が得られることが判明した.本研究は,観測値から非均質場の弾性材料,不連続性材料,およびクリープ等に見られる時間依存性を示す材料の物性値を逆に推定するパラメータ同定解析に離散値系ウェーブレット変換の特性の応用を試みるものである.ウェーブレット変換を導入した同定解析の定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発して,種々の数値シミュレーションを通して安定かつ効率的な逆解析手法を開発することを目的とする.本年度は前年度の研究成果を踏まえて,不連続材料,時間依存性材料の同定解析へ理論を拡張し,提案手法の有効性について基礎的検討を行った.1.摂理等の不連続面の発達した岩盤を対象とした不連続性材料の変形予測に損傷力学を適用し,損傷テンソルを施工時の変位計測結果から同定する逆解析手法の定式化を行った.2.逆問題のシステム方程式に対してウェーブレット変換を施し,損傷テンソルをパラメータとした近似逆行列を導出する狸論定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発し,基礎的な数値シミュレーションにより理論の有効性を検証した.3.ウェーブレット変換を適用することにより未知パラメータの数mと観測データの数nが等しいn=mの場合,およびn>mの場合には,精度良い同定解が効率よく得られること,また,不適切なn<mの場合でも近似同定解が得られることが確認できた.4.種々の数値計算の結果,低次よりも高次のウェーブレット基底関数を用いる方が安定して解が得られること,ウェーブレット変換の圧縮率は小さい方が精度良い同定値が得られること,低次の基底関数を用いる場合,圧縮率の設定が困難であるが判明した.5.時間依存性を示す問題として材料を一般化Maxwellモデルでモデル化した粘弾性問題とし,構成方程式を時間に対する増分形で表現する増分理論に立脚した解析に基づいて同定問題の定式化を行った.本研究は,観測値から非均質場の弾性材料,不連続性材料,およびクリープ等に見られる時間依存性を示す材料の物性値を逆に推定するパラメータ同定解析に離散値系ウェーブレット変換の特性の応用を試みるものである.ウェーブレット変換を導入した同定解析の定式化を行い,導出した理論をもとに数値解析プログラムを開発して,種々の数値シミュレーションを通して安定かつ効率的な逆解析手法を開発することを目的とする.本年度は前年度の研究成果を踏まえて,時間依存性材料の同定解析へ理論を拡張し,提案手法の有効性について基礎的検討を行った.1.時間依存性を示す問題として材料を一般化Maxwellモデルでモデル化した粘弾性問題とし,Laplace変換を利用した弾性ー粘弾性の対応原理に立脚した解析に基づいて同定問題の定式化を行った.2.導出した理論に基づき数値解析用のプログラムを開発し,数値実験により提案手法の有効性を確認した.

3.線形粘弾性地山の斜面問題を対象として観測変位値から逆に材料パラメータを推定する同定計算の結果,高次の基底関数を用いる場合は圧縮を行わなくても精度良く同定できるが,低次の基底関数を用いる場合は圧縮を行う必要があること,ラプラス変換パラメータの選択方法については,選択するラプラス変換パラメータの個数はあまり計算精度に影響がなく,ラプラス像空間での観測値の変化が大きい範囲でパラメータを選択することが計算上重要であることが判明した.4.ウェーブレット変換による方法と最小二乗法に基づく同定解析手法の比較を行った結果,ウェーブレット変換を用いる方が精度良い同定値が得られ,本手法が粘弾性材料のパラメータ同定解析の一手法となり得ることが示された.不連続材料ならびに時間依存性を有する材料に対する同定問題へのウェーブレット変換の適用性について検討を行い,その結果を2編の論文,1編の口頭発表にまとめることができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。時間依存性を示す材料のパラメータ同定解析へ理論を拡張する.2種類のアルゴリズムについて提案手法を適用し,その有効性について詳細に検討する.1.時間依存性を示す問題として材料を一般化Maxwellモデルでモデル化した粘弾性問題とし,構成方程式を時間に対する増分形で表現する増分理論,ならびにLaplace変換を利用した弾性-粘弾性の対応原理に立脚した解析に基づいて同定問題を定式化する.2.導出した理論に基づき数値解析用のプログラムを開発し,数値実験により提案手法の有効性,ならびに増分理論による方法および対応原理に立脚した方法の両手法の比較検討を行う.3.ウェーブレット解析を応用したパラメータ同定解析手法の理論を総括し,総合的な数値解析システムに仕上げる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
幼児の指先の力と触感覚の発達状況と器用さの関連について

幼稚園2園(公立1私立1)、保育園4園(公立4)において、35歳児の約350名を対象に調査を行なった。器用さに関するアンケートは、保育者に回答を依頼したが、2園については保護者の回答となった。指先の力と触感覚についての実験調査は、各園で一人ずつ直接行なった。器用さについてのアンケートでは、紐結びや折り紙の成就率が低く、特に蝶結びができる男の子は、ほとんどいなかった。紐や紙が身近にありながら、子ども達の生活に、結び付いていないためだと考えられる。また、保育園の子どもは、幼稚園の子どもに比べて、優れた結果が出たのも、生活の質と量の違いに関係していると考えられる。紙の厚みを指先を使って感じ分ける実験では、年齢が低いほど、見た目で判断する視覚優先型の子どもが多く、年齢が上がるに連れて、紙の弾力で判断するようになる。実際に指先を使って正確に感じ分けることができた子どもはわずかであった。紙を破る(千切る)実験では、紙目に沿えば3歳児でも、ある程度の厚さの紙まで破ることができるが、紙目に逆らい、線に沿って千切ることは、指先の力が十分でないことと左右の手のバランスが悪いために、ほとんどの子どもができなかった。年齢が上がるに連れて、千切ることができる紙の厚みは増すが、3歳児同様、上手に千切ることができない子どもも見られた。器用さと指先の力や触感覚の発達について、明確な相関関係を証明することはできなかった。しかし、指先の力や触感覚が発達している子どもは総じて、器用であると保育者が評価している。直接的体験の質や量を高めていけるような生活を保障すると共に、指先だけの発達を促すのではなく、身体全体のバランスのよい発達と、興味や意欲の啓発に努めることで、器用な子どもを育てることができると確信する。