hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家計消費における規模の経済の推定:全国消費実態調査データの分析

本研究では家計消費に存在する規模の経済を推定する理論的枠組みを提示し、日本家計の消費支出データから推定する。このため、家族属性が費目別消費に与える経路を示した間接効用関数から需要システムを導き、そのパラメータを我が国の全国消費実態調査の個票データおよび集計データから推定した。推定結果からは家計属性を考慮した実質所得の水準および所得分布の変遷と家計規模の経済の経時的変化をとらえることが可能となる。1989年から2004年にかけて行われた5年おき4波にわたる全国消費実態調査報告の都道府県別、年齢別集計データから等価所得弾力性を推定した。従来、家計規模の経済を考慮した実質所得分布の研究では等価所得弾力性の値を先験的に与えていた。もっとも広く行われてきたのは弾力性を0.5とする平方根スケールである。本研究では年齢ごと、世代ごとに異なる弾性値を取りうる個別家計の消費行動モデルを仮定し、それと整合的な支出シェアを決定する計量経済モデルを導出し、すべての消費的支出を網羅する11項目の財・サービスグループに対する支出行動を考慮したモデルを推定した。採用した関数形はAIDSである。推定結果からは1984から趨勢的に弾性値は上昇する(すなわち家計規模の経済は小さくなる)傾向が見えるが、低下は近年鈍化していることがわかる。これらの傾向は家計消費の個計化の進行に対応していると考えられる。また弾性値の値自体は0.35から0.60程度でこれまで見られた欧米の値より若干低めである。弾性値の年齢プロファイルは逆U字型であり、20代から30,40代にかけて弾性値はさがり、50代で再び上昇する。モデルの構築家族属性特に家計人員数を費用関数に組み込み、それが含意する需要関数をAI需要システム、QUAI需要システムで導出した。AI需要システムでは価格ベクトルに変動がない場合には家計規模の経済を示すパラメータ(「デルタ」と呼ぶ)は推定不能であるが、QUAI需要システムでは価格ベクトルに差異がない場合にもパラメータ推定は可能である。もちろん精度の高い推定を行うためには地域別価格データが入手、使用できればよいがデータの秘匿性から実際に推定を行うのは非常に困難である。一方、価格情報が入手できない場合にも、全国の価格ベクトルに大きな差異がない場合はQUAI需要システムの枠組を援用してデルタは推定できる。データの整理、支出パターンの特徴把握消費者実態調査の原票から居住地についての情報を除いたデータファイルから、家族属性を指定してサンプルを抽出するルーチンを整備した。抽出したサンプル群ごとに11品目(食料、住居、光熱費、衣類、家具家財、交通、通信、医療、教育、余暇レクリエーション、雑費)の支出シェアを導出し、散布図を描いた。その結果いくつかの支出項目で支出シェアは総支出の対数について線形とはならない、特に支出分布の両端で線形からの乖離が大きくなる、ことが判明した。このことは個票レベルではAI需要システムではなく、より一般性の高い二次項まで導入したQUAI需要システムが当てはまるであろうことを示唆している。一方、多くの家計が集中している中位階級については線形のパターンで十分良好な近似が得られる。以上より所得分布の両端までを分析対象にする場合はQUAI需要システム、代表的家計の分析にはよりシンプルなAID需要システムを採用するのが妥当と考えられる。このことは筆者らがこれまで集計量データからAI需要システムを推定した際に良好な結果を得たことと整合的である。本研究の目的は家計消費に存在する規模の経済を推定する理論的枠組みを提示し、日本家計の消費データから計量分析を行うことである。このため、次の1),2),3)のステップ・方法により研究を進めた。また研究結果は4)にあげるような日本家計の厚生水準の評価に有用である。1)理論モデルでは家族属性が消費に与える経路を明示的に扱った間接効用関数を特定化し推定可能な需要システムを導く。2)導出された需要システムを我が国のデータから推定する。3)推定には全国消費実態調査(全消)の個票データおよび集計データを使用する。4)推定結果からは家計属性を考慮した実質所得水準および所得分布の変遷と(家計)規模の経済の経時的変化をとらえることが可能となる。本研究の学術的な特色である3つの点につき成果をまとめる。特色1関数形、需要理論との整合性通常需要関数は価格と一人当たり所得の関数とされるが、家計規模の経済を考慮し所得項を等価所得弾力性(EE, Equivalence Elasticity)の値に影響を受けるものとした。さらに&#61509;&#61509;を家計属性の関数とした家計費用関数から、推定可能な需要システムを導いた。システムはQUAIDSと一致し費用関数との関係が明瞭である。特色2消費データの網羅性、帰属家賃の利用可能性「全消」10大支出費目のうち交通・通信を2つに分け11項目とし、住居費には帰属家賃を含めた。また「教養・娯楽」の費目の調整も検討した。特色3等価所得弾力性値とその変化の推定「全消」

4波のデータから世代、年齢の違いによる嗜好、EEの変化と家計属性がそれらに及ぼす影響が需要関数のパラメータ推定結果から明らかとなった。推定結果はEE=0.5とする従来の簡便法から大きく乖離はしないが、世代、年齢とともに変化し、家計規模の経済が観測期間中増大傾向であったことを示唆する。RAとして雇用予定だった大学院生が雇用できなかったためデータの事前処理が遅れている。推定に使用する理論モデルの構築は進んでいるが、実証結果が出せる段階にいたっていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。データ整理を行うRAを確保するめどがついたので、これまで遅れていたモデル推定作業に入る。推定作業と平行して理論モデルの構築で得られた結果をまとめる。
マクロファージにおける Tofacitinib の新規作用機構の解明

関節リウマチ病態形成において、マクロファージは重要な役割を担うのにも関わらず,経口抗リウマチ薬であるtofacitinibのマクロファージに対する作用については解明されていない.そこで,マクロファージにおける抗原提示分子・共刺激分子発現に対するtofacitinibの影響を解析する.すでにtofacitinib存在下IFN-gamma刺激が共刺激分子を欠損したマクロファージを誘導することを見出しており,tofacitinibにおける新規の抗リウマチ作用の可能性を示唆している.さらに詳細な,tofacitinibによる抗原提示分子・共刺激分子発現制御機序の解明を目指す.関節リウマチ病態形成において、マクロファージは重要な役割を担うのにも関わらず,経口抗リウマチ薬であるtofacitinibのマクロファージに対する作用については解明されていない.そこで,マクロファージにおける抗原提示分子・共刺激分子発現に対するtofacitinibの影響を解析する.すでにtofacitinib存在下IFN-gamma刺激が共刺激分子を欠損したマクロファージを誘導することを見出しており,tofacitinibにおける新規の抗リウマチ作用の可能性を示唆している.さらに詳細な,tofacitinibによる抗原提示分子・共刺激分子発現制御機序の解明を目指す.
SHRSPの遺伝性脳卒中発症を支配する原因遺伝子の同定とその分子病態の解明

以前我々は、脳卒中易発症高血圧自然発症ラット(SHRSP)の第1、18染色体上に、食塩負荷により促進されるSHRSPの脳卒中感受性を支配する遺伝子が存在することを明らかにした。本研究では、SHRSPとその祖先系統で脳卒中耐性を示すSHR、およびこれらの系統間で第1、18染色体の脳卒中感受性に関わる量的形質遺伝子座(QTL)を交換したダブルコンジェニック系統(Pr1_18、Rp1_18)を対象としてマイクロアレイによる網羅的遺伝発現解析を行い、有力な候補遺伝子の同定を試みた。また、当該染色体領域に存在するmiRNAの発現解析を行った。我々は、脳卒中易発症高血圧自然発症ラットSHRSPと、その祖先系統であるSHRの交配により作出したコンジェニック系統を用いて、第1染色体および第18染色体に脳卒中感受性遺伝子が存在することを明らかにした。本研究の目的は、当該染色体領域に含まれる遺伝子を主要なターゲットとして、有力遺伝子の同定とその病態への関連について検討することである。本年度は、研究計画に沿い脳・腎臓をターゲットとしてマイクロアレイによる発現解析を行い、系統間で発現量に差のある遺伝子を見出した。脳卒中易発症高血圧自然発症ラット(SHRSP)は重症高血圧に加え脳卒中を自然発症する高血圧病態モデルである。我々はSHRSPとその祖先系統であり脳卒中耐性を示す高血圧自然発症ラット(SHR)との交配により作製したコンジェニックラットを用いることで、高食塩負荷によるSHRSPの脳卒中発症に関わる責任遺伝子座が第1および18染色体に存在することを示してきた。本研究では、SHRSPとSHRに加え、第1、18染色体の脳卒中感受性領域をこれらの系統間で交換した「ダブルコンジェニックラット(SHRSPrch1_18、SHRpch1_18)」について遺伝子発現マイクロアレイによる網羅的発現解析を行い、有力な候補遺伝子を同定することを目指した。12週齢雄性ラットをコントロール群と高食塩負荷群(1%食塩水の自由摂取を1週間)に分け、脳と腎臓を採取して組織ホモジネートを調製し、miRNAなどの低分子RNAも含むtotal RNAを精製した。アジレント社のWhole Rat Genome DNAマイクロアレイVer.3.0により網羅的な遺伝子発現解析を行った。候補遺伝子を絞り込むため、まずSHRSPとこれを背景にSHRの染色体断片が移入されたダブルコンジェニックラット(SHRSPrch1_18)との間で有意な発現変動を示す遺伝子を抽出し、これらの中で、ダブルコンジェニックラット間の比較で「裏返しの」発現変動を示す遺伝子について定量的RT-PCRによる再検を行った。また、当該染色体領域に存在するmiRNAについて定量的RT-PCR解析を行った。計画に沿い、脳・腎臓をターゲットとしてマイクロアレイ解析を実施し、系統間で発現量に差の見られる遺伝子を同定できた。実験病理学今後は、マイクロアレイ解析により得られた情報を基に個々の遺伝子について再評価を行うとともに、他の染色体上に存在する遺伝子の発現を調節しうる因子として、miRNAの発現についても個別に評価を行う予定である。配分経費については、主に各種試薬・消耗品類の購入に使用する予定である。試薬購入を計画的に行い、節約ができたため残額が生じた。研究計画に沿う形で、各種試薬類の購入に使用する。
酸化グラフェンの圧力効果を利用した機能制御と高機能性磁性材料への応用

本研究では、多孔性配位高分子(PCP)のゲスト応答性を利用して酸化グラフェン(GO)層間に働く圧力効果を可逆的に制御し、高機能性磁性材料の開発へと展開する。GO層間に働く圧力効果の可逆的な制御を達成するために、ゲスト応答性を示すPCPの体積変化に着目し、PCP特有の体積膨張挙動を利用してGOの層間距離を拡大させることにより、層間に働く圧力効果の制御を試みる。さらに、磁性変換を示すプルシアンブルーナノ粒子やスピンクロスオーバーナノ粒子と組み合わせることによって、ゲスト分子の吸脱着により金属錯体の示す磁気特性を精密かつ可逆的に制御することが可能な高機能性磁性材料の開発を目指す。
非構造格子系LESに適したマルチスケールハイブリッド乱流モデルの開発

任意の多面体格子を用いたLESに適した乱流モデルと数値解析手法の開発を行った.特に壁面からの距離に応じた風上差分法のブレンド率と適用するSGS乱流モデルの最適化を行うことで,球の流体抵抗係数がレイノルズ数に応じて大きく変化するドラッグクライシス現象(臨界レイノルズ数)の再現に成功した.さらに得られた知見を回転球に適用することで,臨界レイノルズ数領域で見られる負のマグヌス力の発生メカニズムを解明した.任意の多面体格子を用いたLESに適した乱流モデルと数値解析手法の開発を行った.特に壁面からの距離に応じた風上差分法のブレンド率と適用するSGS乱流モデルの最適化を行うことで,球の流体抵抗係数がレイノルズ数に応じて大きく変化するドラッグクライシス現象(臨界レイノルズ数)の再現に成功した.さらに得られた知見を回転球に適用することで,臨界レイノルズ数領域で見られる負のマグヌス力の発生メカニズムを解明した.本研究では, LESの工学的応用と産業界における実用化において不可欠な、非構造格子系に最適化された乱流モデルの構築を目指して,以下の項目を段階的に進める.(1)「非構造有限体積法離散スキームの構築」(2)「非構造格子系に適したSGSモデルの構築と高精度化」(3)「マルチスケールハイブリッドモデルの構築と壁乱流における検証」(4)「実用的ブラフボディ空力における検証」本年度は(1)に取り組み,非構造有限体積法の離散化誤差の把握と最適化を図り,非構造有限体積法スキームの構築を行った.まずは物理量定義点について,要素中心と節点中心の二種類の離散化手法に対して解析コードを作成した.次にコロケート格子系の実用問題で不可避である安定化スキームについて,中心差分に高次精度風上差分をブレンドする手法の検討を行った.解析対象は,まずはモデリング誤差を極力排するために,低レイノルズ数(Re100)球周り流れとし,実験経験則と比較することで精度検証を行った.同時に,同手法を乱流境界層が解像できない高レイノルズ数(Re105))場に適用し,風上ブレンド率の最適化を行った.ブレンド率を流れ場で一律とするのではなく,壁面距離関数を利用してブレンド率を壁面近傍から減衰させることで壁面摩擦抵抗の予測精度が向上することを明らかにした.現在,スペクトル法によるDNSデータベースが利用できるチャネル乱流に対して解析を実施し,安定化スキームが乱流スペクトル特性に与える影響を考察中である.本研究では,LESの工学的応用と産業界における実用化において不可欠な、非構造格子系に最適化された乱流モデルの構築を目指して,以下の項目を段階的に進める.(1)「非構造有限体積法離散スキームの構築」(2)「非構造格子系に適したSGSモデルの構築と高精度化」(3)「マルチスケールハイブリッドモデルの構築と壁乱流における検証」(4)「実用的ブラフボディ空力における検証」本年度は(2)(4)に取り組み,非構造格子系に最適化されたモデリング誤差低減手法の開発を行った.既存の渦粘性型モデルに対して,離散式レベルでのモデル導出による再構築を試み,最適化を行った.特に昨年度より実施している,対流項に対する風上差分のブレンド率を壁面距離に応じて最適化することで,空力予測性能の向上を図った.検証対象として,DNSデータの存在するRet=395程度のチャネル乱流の他,境界層の遷移・剥離の予測精度を検証するために,ドラッグクライシスが発生するレイノルズ数近傍での球周りの流れのLES解析を行った.各種乱流モデルに対して,非構造格子の各種形状(テトラ、プリズム、ヘキサ等)とスキューネス、解像度を変化させて、速度・圧力の差分誤差の整合性(精度)と時間発展に対する安定性について検討を行った.さらに(4)として工学的問題へめ適用を考慮して,自動車周りの流れや人体周りの流れ(スキージャンプ)に開発した手法を適用し,その有用性を風洞実験値と比較することで検証した.本研究では,LESの工学的応用と産業界における実用化において不可欠な、非構造格子系に最適化された乱流モデルの構築を目指して,以下の項目を段階的に進める.(1)「非構造有限体積法離散スキームの構築」(2)「非構造格子系に適したSGSモデルの構築と高精度化」(3)「マルチスケールハイブリッドモデルの構築と壁乱流における検証」(4)「実用的ブラフボディ空力における検証」本年度は昨年同様(2)(4)に取り組み,非構造格子系に最適化されたモデリング誤差低減手法の開発を行った.特に対流項に対する風上差分のブレンド率を壁面距離に応じて最適化することで,空力予測性能の向上を図った.検証対象としてブラフボディ形状の代表である球を選定し,境界層の遷移・剥離の予測精度を検証するために,ドラッグクライシスが発生するレイノルズ数近傍でのLES解析を行った.プリズムとテトラを併用した非構造格子に対して,シュリフティングによる層流境界層厚さの見積もりの式を利用して格子のスキューネスと解像度を最適化することで,4千万要素数という比較的粗い格子数にも関わらず,10^410^6の範囲のレイノルズ数でCd値の急激な変化の再現に成功した.

さらに回転球に作用する揚力変化(マグヌス効果)について,ドラッグクライシス域で理論と異なる負の揚力が発生することを本解析により再現し,球表面境界層の乱流遷移と剥離の観点からその発生機構の物理メカニズムを解明した.その他,工学的問題への適用を考慮して,より実用的な自動車周りの流れに対してその有用性の検討を行った.
幼児自閉症近縁の発達障害の診断学的および疾病分類学的研究

研究遂行のために3つの評価尺度を開発した。第1は小児自閉症評定尺度東京版(CARSーTV)であり、内的整合性係数(α)は0.87であり、15項目の平均評価者間信頼性係数は0.62であった。DSMーIII診断区分を基準とした分類的妥当性も十分な水準であった。第2東京自閉行動尺度(TABS)であり、そのαは0.78で、分類妥当性も十分であった。第3は自閉傾向に関するチェックリスト(CAT)であり、折半法による信頼性と臨床診断を外的基準とする併存的妥当性などは十分であった。自閉症以外の広汎性発達障害(PDDNOS)群(57例)のCARSーTV総得点(M=28.9)は、IA群(39例)のそれ(M=31.9)より有意に低く、CARSーTVの15項目のうちVII「視覚的反応性」とXV「全般的な印象」で、PDDNOSはIAよりも異常の程度が有意に軽かった。またPDDNOS群(33例)のTABS総得点(M=65.3)は、IA群(18例)のそれ(M=74.7)よりも有意に低く、TABSの39項目中9項目でPDDNOSはIAよりも異常の程度が有意に軽かった。15人のDP児(M=6.1歳)と性と年齢を釣り合わせた30人のIA児(M=63歳)の間で比較が行われた。DPは言語消失を伴うIAよりも、退行前の対人関係と社会性の程度および排尿の自立度が有意に高かった。精神発達の水準はDPでIAよりも有意に低かった。IQに測定された41人の児童ではIQはDP(M=38.9)でIA(M=47.7)よりも低い傾向があった。PDDNOSは、IAよりも自閉傾向は軽く精神遅滞も軽い傾向があり、より異種の群である。崩壊障害(DPの新名祢)は、ICBー10草稿の診断基準では少なくとも2歳までの精神発達は明らかに正常とされている。これは少なからぬ報告例や本研究の結果と矛盾し、退行前の発達は“正常か正常に近い"という表現が残されるべきである。昭和63年度は、自閉症近縁の広汎性発達障害および対象群としての自閉症の症候プロフィールを比較するための尺度に関する研究を以下のように進行させた。第1に、アメリカのショプラーらによって開発された小児自閉症評定尺度(Childhood Autism Rating Scale CARSと略)の日本訳である研究代表者らが作成した小児自閉症評定尺度東京版(Childhood Autism Rating Scale--Tokyo Version,CARS-TVと略)の信頼性と妥当性を167人の発達に障害のある子どもについて検討した。(研究の全容はJournal of Autism and Developmental Disordersのvolume9のnumber3(1989年)に掲載予定である。)その概略は以下のとおりである。CARS-TVは15領域からなる尺度であり、各領域は正常水準の行動を1とし最も異常の強い行動を4とし、その間を0.5段階で区切る7段階尺度で評定が行なわれる。CARS-

TVの総得点は15から60までに分布し、CARS-TVは、総得点と3以上の高得点を得た尺度の数によって、子どもを非自閉・軽・中度自閉・重度自閉の3群に分けるようになっている。CARS-TVの内的整合性係数(α)は0.87、評価者間信頼係数は15の下位尺度の平均は0.62であった。妥当性に関しては、全体的な自閉度の評価を外的基準として並存的妥当性係数は0.77であり、DSM-III診断区分を基準とした分類的妥当性も一分な水準であり、CARS-TVは広汎性発達障害を精神遅滞などそれ以外の発達障害から鑑別するのに有用であることが示された。また研究代表者らは、独自に自閉行動質問表(Tokyo Autistid Behavior Questionnaire)を開発し、その信頼性と妥当性に関する基本的なデータの集積も上記のCARS-TVのデータ集積と平行して行ない、現在解析の準備を進行させている。以上の尺度の開発とあわせて、研究対象の自閉症近縁の発達障害と対照群である自閉症群に関しても、それらの尺度の適用を含めた臨床症状・行動評価を行ない、その資料を集積した。今年度は、自閉行動を測定するスケ-ルとして、「東京自閉行動尺度(Tokyo Autistic Behavior Scale)(TABS)」のデ-タ解析を終了し論文としてまとめ終えた。これによってすでに今年度に論文発表した「小児自閉症評定尺度東京版(Childhood Autism Rating ScaleーTokyo Version)(CARSーTV)」と「自閉傾向に関するチェックリスト(Checklist for Autistic Tendency)(CAT)」と合せ、自閉傾向を有する発達障害児の行動症候を測定するスケ-ルを3つ準備することができた。これらのスケ-ルを含めて臨床的な多面的な評価を行なった対象群である自閉症以外の広汎性発達障害を有する児童と、対照群としての自閉症児の臨床デ-タの集積は、今年度も続けられ、デ-タ・ベ-スの拡大を行なうことができた。この間に、すでに前年度において認められた所見である、言語発達の退行を呈する広汎性発達障害は、そうでない広汎性発達障害よりも発達的な予後が不良で、自閉的傾向が強い可能性があることを、引き続き蓄積したデ-タでさらに確認してきた。またこの間に、広汎性発達障害の一部と位置づけられているが、その頻度が少ないために、国際的に見ても十分な研究が蓄積されてこなかった崩壊精神病あるいは崩壊性障害の症例を10例ほど蓄積することができ、これらの状態が自閉症を含む他の広汎性発達障害と比較してどのように異なっているのかについての比較研究を開始した。また広汎性発達障害は、特有の執着的傾向や社会性の障害があり、様々な適応上の問題が自閉傾向のない精神遅滞などよりも多いことが予想されるが、登校拒否的現象が広汎性発達障害には自閉傾向のない精神遅滞よりも多いことを見出し、このテ-マに関してもデ-タを集種し解析を進めた。平成2年度は、小児自閉症評定尺度東京版(CARSーTV)および東京自閉行動尺度(TABS)などを用いて、自閉症以外の広汎性発達障害(PDDNOSと略)と自閉症、および崩壊精神病と自閉症の比較研究を行った。PDDNOS群(57例)のCARSーTV総得点(M=28.9)は、自閉症群(39例)のそれ(M=31.9)より有意に低く(p<0.05)、CARSーTVの15項目のうちVII「視覚的反応性」とXV「全般的な印象」で、PDDNOSは自閉症よりも異常の程度が有意に軽かった。またPDDNOS群(33例)のTABS総得点(M=65.3)は、自閉症群(18例)のそれ(M=74.7)よりも有意に低く(p<0.001)、TABSの39項目中、常同・執着的行動と知覚・感覚の異常などに関連した9項目で、PDDNOSは自閉症よりも異常の程度が有意に軽かった。
培養心筋細胞駆動型高機能バイオマイクロアクチュエーターの創成

BioMEMS技術と生体組織工学を組み合わせて,ミクロ空間において細胞の生命を維持するバイオプロセスを集積化したマイクロバイオ化学システムの開発が必要であると考え、BioMEMS技術によるバイオプロセスを集積化したマイクロバイオ化学システムの開発と心筋細胞駆動型バイオマイクロアクチュエータの基礎研究に着手してきた。そこで申請者は、心筋細胞を駆動源として、細胞を用いた柔らかいマイクロアクチュエーターを実現できると考え,デバイスの設計及び基礎実験を行ってきた。今年度は、高分子マイクロ構造体からなるメンブレン部分に接着した心筋細胞が拍動することによって,化学エネルギーだけでマイクロ構造体を駆動させる基礎実験と流体駆動デバイスの試作を行った。今回のディスペンサーの開発で最も重要なのが,心筋細胞の収縮力を効率よくデバイスの駆動力に変換する構造の設計である。2タイプのディスペンサーの駆動原理を考案し試作した。ダイアフラム型は心筋細胞の収縮により,プッシュバーをダイアラム方向に押し,チャンバー部の容積変化により液体を吐出する構造である。チューブ型はチューブ回りを心筋細胞で覆うことで,吐出量を向上させ,心筋細胞の収縮力でチューブを搾り出す構造である。実験では新生仔ラットの心室部分にある心筋細胞を用い,実際に作製したチューブ上に細胞を培養した場合のチューブの様子を観察した。細胞の接着は,組み立て前のチューブ部品を使用し,チューブの変形と動作確認を行った。その結果、培養後心筋細胞の観察を続けたところ,培養4日目5日目にかけ,細胞は最も活発に動き,その細胞の拍動によるチューブの最大変位は約29μmであった。本研究では,培養心筋細胞駆動型高機能バイオマイクロアクチュエーターの創成を目指し、心筋細胞を用いた流体駆動デバイスの開発として,構造物の設計,作製,実際の心筋細胞を用いた駆動実験を行った。その結果,これまでにない新しい概念の高機能バイオアクチュエータの基本原理の検証に成功した。微小空間の物理特性を利用した分析、合成細胞実験などのマイクロ化学システムを実現してきた。しかしながら、さらに高度な化学プロセス集積化には、マイクロポンプなどの流体駆動デバイスの集積化・高機能化が必須である。従来は電力を用いた機械的アプローチが主流であったが、現在の作製技術Micro Electro Mechanical System (MEMS)ではサイズ的・機能的な限界があり、MEMSを利用することから脱却した新しい発想が必要と考えられる。このような発想の一つとして、化学エネルギーのみで駆動する生体分子モーターのアクチュエータとしての利用が考えられるが、これは単独では大きさが10nmオーダー、発生力が数pNと小さいため、マイクロサイズでの利用は難しい。そこで、本研究では一個の大きさが10μmオーダーであり、発生力がμNオーダーである心筋細胞の運動機能に着目し、マイクロアクチュエータの駆動素子として利用することを提唱する。これにより、微小空間での構造物や流体の駆動といった力学的機能集積化が可能となる。本デバイスは、細胞による化学エネルギーから力学エネルギーへの高効率変換機能を利用するという点、さらに細胞という柔軟な生体材料を利用するという点が画期的である。以上をふまえ、本研究の目的は、心筋細胞の機能を利用したバイオマイクロアクチュエータの創成とする。今年度は、心筋細胞を用いたマイクロ構造物の駆動および心筋細胞組織を用いたマイクロポンプを実現することにより、バイオマイクロアクチュエータの高集積性および流体駆動・送液機能を検証した。心筋細胞の機能を利用したバイオマイクロアクチュエータの創成に成功した。今後、電源なしで自立して微小物の運搬、送液、攪拌などの機能を果たすデバイスとして、マイクロ化学分野への幅広い応用が期待される。
交渉ダイアログからのマルチエージェント自動交渉による合意形成支援

人工知能が人間同士の交渉を支援することが重要となりつつある。そこで、自然言語による交渉ダイアログから、合意案の予測を行い、合意へ導くフィードバックを行う方法論を明らかにする。本目的を実現するために、以下の4つ項目を実施する。(1)自然言語交渉ダイアログからの効用推定法を解明、(2)交渉シミュレーションによる適切な合意案の予測法の解明、(3)現実の人間同士の交渉を合意へ導くフィードバック法の解明、(4) (1)(3)を融合したWebシステムの構築と現実問題への適用可能性の検証。本研究により、人工知能が人間同士の交渉を支援するための学術的な共通評価基盤プラットフォームが期待できる。
有限量子系の動力学と古典分岐・カオス

有限量子系の示す系統的性質は半古典理論を通して対応する古典系の性質と密接な関係を有している。この研究では量子スペクトルと古典周期軌道を結びつけるトレース公式を用いて、原子核、マイクロクラスターの形やその安定性を解析した。これらの系の平均一体場はWoods-Saxonポテンシャルでよく近似されるが、これは中心付近ではほぼフラットで表面付近でなめらかにゼロに近付く様な動径依存性を有しており、量子古典対応を議論する際に有効なスケール則が存在しない。このため、Woods-Saxonに対する近似として、r^α型の変形ポテンシャルを用いて量子古典対応の解析を行った。まず球対称の場合のスペクトルのdiffusenessに対する依存性を解析した。αの値をα=2(調和振動子)から徐々に大きくしていくとポテンシャル表面がシャープになり、α=2での強い準位の縮退は徐々に解けていく。しかし、特定のαにおいて再びかなり強い殻構造(準位の近似的縮退)が起こることが分かり、周期軌道理論による解析の結果、この新しい殻構造が円形軌道の多角形軌道への分岐に関係していることが明らかになった。また、変形による超変形殻構造の形成に関しては、αを大きくしていくと超変形殻構造が形成される変形度がα=2での変形度2:1にくらべて小さくなってくる。これは、α>2での超変形殻構造に関係する赤道面内の円軌道の3次元軌道への分岐変形度のα依存性から説明できることが明らかになった。このことは、重い核ほど超変形変形度が小さいことに対する一つの理論的根拠の候補であると考えられる。また、Magner氏らと共同で位相空間トレース公式の形成を発展させ、分岐領域においても量子論の結果を定量的に再現できる拡張されたトレース公式を導いた。これを楕円ビリヤード系に適用し、半古典理論が量子論の結果を非常によく再現することを示した。特に周期軌道分岐の重要性が明確に示された。半古典近似による周期軌道理論に基づいて有限多体系の一粒子スペクトルの有する殻構造の性質を調べているが、今年度は八重極変形を加えた非可積分キャビティ模型と可積分な回転楕円体キャビティにおいて周期軌道分岐が殻構造形成に果たす役割についての詳細な解析を行ない、それぞれ論文にまとめた。周期軌道の分岐は径路積分に対してコヒーレントな寄与をもたらすためその準位密度に対する寄与を著しく増大させるはたらきをもつことが理論的に示唆されるが、上記の模型に基づく解析によりそのことを明確に示すことができた。また、より現実の原子核やマイクロクラスターに近いポテンシャルを扱うことのできる幕関数型ポテンシャル(V∝r^α)を考え、殻構造形成とその半古典的理解についての研究を進めている。これはWoods-Saxonポテンシャルをよくフィットし、またスケール則によって古典位相空間の性質がエネルギーに依存しないという解析上の利点がある。球形の場合、α=2(調和振動子)からαの値を大きくしていくとSU(3)対称性のやぶれにともなって殻構造は弱まっていくが,あるαの値において新しいタイプの殻構造形成が見られる。これはαの変化にともなう円形周期軌道の分岐に対応して形成されていることが分かった。さらに、四重極変形を加えた場合についての解析を行なった。超変形殻構造に主要な役割を演じる8字型軌道は短軸に沿った線型軌道からの分岐によって形成されるが、αの値が大きくなるにつれてこの分岐のおこる変形度は小さくなる。系の構成粒子数が大きくなるほどαの値は大きくなることから、重い系ほど超変形の変形度が小さくなることが示唆される。実際Dy領域とHg領域の超変形状態ではHg領域の変形度の方が小さいことが知られており、上の結果はこの現象を理解する上での有力な候補ではないかと考えられる。
民泊の生活体験型観光の規模と運営に関する研究－イタリア アルベルゴデフーゾを基に

イタリアの山間集落において、集落景観と村人の生活を存続させる目的で空家を民泊に改修するアルベルゴ・ディフーゾ(以降AD)という取り組みが行われ、現在90以上の集落が加盟している。それぞれ環境・規模・運営者・体験・ゲストの属性等が異なっている中、AD協会の参加の規定では"本物の生活の体験ができる"としているが、観光資源や、運営の上での村民の協力などの程度も様々であった。観光スポットに行くのでなく"本物の生活の体験ができる"魅力とはどこにあるのか、その事と集落規模やゲスト人数・運営方法・改修方法、との相関関係を明らかにし、民泊によって地域の再生を目指している日本の観光のあり方への視点を示す。
PMMAステレオコンプレックス形成挙動のAFM観察

イソタクチック、シンジオタクチックポリメタクリル酸メチル(it-,st-PMMA)は、特異な多重らせん構造のステレオコンプレックス(SC)を形成するが、その形成メカニズムは現在でも必ずしも明確ではない。本研究では、it-,st-PMMAを少量、孤立鎖状態でマトリックス単分子膜に可溶化させ、それを圧縮することで、孤立鎖状態からSCを形成させ、分子レベルで原子間力顕微鏡観察することを試み、少数のit-,st-PMMA分子鎖が会合しその一部分がSCを形成する構造を観察することに成功した。今後、さらに詳細に形成過程を検討することで、SCの形成メカニズムを明確化できるものと期待される。it-PMMA、st-PMMAとPNAは相溶な単分子膜を形成し、それぞれ少量をPNAに可溶化させると両者のガラス転移温度の差によりPNAに可溶化されたPMMA孤立鎖を観察できることを見出している。そこで、it-PMMA、st-PMMAを少量孤立鎖状態で可溶化させたPNA単分子膜を圧縮し、ステレオコンプレックスを形成させることを試みたが、単分子膜を圧縮するとit-PMMA鎖が単独で凝集することがわかった。高表面圧でit-PMMA/PNAの相溶性が不足するためと考えられる。このため、PNAマトリックスでは孤立鎖からのステレオコンプレックスを良好に観察することができなかった。そこで、it-,st-PMMAと相溶性がよく、かつ孤立鎖を観察するためにガラス転移温度が大きく異なるマトリックスポリマーを探索した結果、at-PMMAオリゴマーを用いることで可溶化したit-,st-PMMA孤立鎖を観察でき、さらに圧縮により孤立鎖からステレオコンプレックスを形成できることを確認した。平成26年度、it-, st-PMMAを少量at-PMMAオリゴマー単分子膜に可溶化させると、ガラス転移温度の低いat-PMMAオリゴマー単分子膜に可溶化されたit-,st-PMMA鎖が観察でき、さらに圧縮することにより、ステレオコンプレックスが形成できることを見出したが圧縮状態では孤立鎖そのものが凝集してしまうため、ステレオコンプレックスがどのように形成されているのかを明確に観察することができなかった。平成27年度の検討で、一旦圧縮して孤立鎖の一部がステレオコンプレックスを形成した後、再度圧力を低下させることで、at-PMMAオリゴマー単分子膜中でit-, st-PMMA孤立鎖が広がった状態分散し、その一部が会合してステレオコンプレックスを形成している構造を明瞭に観察することに成功した。(1)の系は、3成分系のため、構造が複雑である。よりシンプルな系として高分子量st-PMMA孤立鎖をit-PMMAオリゴマー単分子膜に少量可溶化させた混合単分子膜を用いて、st-PMMA孤立鎖からのステレオコンプレックス形成挙動を検討した。その結果、ステレオコンプレックスの形成は、st-PMMA分子の端ではなく、途中から形成して成長し、st-PMMA鎖が消費されると生成したステレオコンプレックスが著しく凝集することがわかった。(3)以上、2つの系で孤立鎖状態からステレオコンプレックスが形成する過程を観察することに成功した。今後、さらに高倍での観察を検討することにより、特異な超分子多重らせん構造であるステレオコンプレックスの形成過程をさらに明らかにできるものと考える。当初、使用予定であったPNAをマトリックスとして用いた場合、圧縮によりit-PMMA鎖が単独で凝集することがわかりPNAマトリックスでは孤立鎖からのステレオコンプレックス形成を観察することが出来なかったが、マトリックスポリマーを探索し、at-PMMAオリゴマーを用いることで当初の予定通り、孤立鎖を観察でき、さらに圧縮により孤立鎖からのステレオコンプレックス形成を観察できることがわかり、本研究のコンセプトが実証できることを明らかにした。高分子物性、高分子超薄膜、原子間力顕微鏡it-PMMA/st-PMMA/at-PMMAオリゴマー系を用いて、孤立鎖状態からのステレオコンプレックス形成挙動を詳細に検討し、ステレオコンプレックス形成挙動を分子レベルで明確化する。また、it-PMMAオリゴマー/st-PMMAポリマー系等の2成分系でも、ステレオコンプレックス形成挙動を検討し、ステレオコンプレックス形成挙動を明確化する。本研究においては、日常的に使用するカンチレバーの費用が占めるウェイトが大きい。H26年度は、LB実験やマトリックスポリマーの探索の比重が高くカンチレバーの消費が抑えられたため、次年度への繰り越しが生じた。H27年度は、孤立鎖から形成されたステレオコンプレックスの高分解能観察を行う予定であり、そのカンチレバー購入費用に充てる予定である。
神経性無食欲症の入院治療における動機づけワークシートの開発と評価

摂食障害の動機づけ課題に関する国内外の文献とこれまでの本邦での入院治療の内容を検討し、神経性無食欲症患者が自分自身の問題をより正確に認識することによって、治療動機を強化することを目的としたワークシートを開発し、その内容を国際学会において発表した。ワークシートには、主に動機づけ面接の理論に基づいた8つの動機づけ課題が含まれており、患者が理解しやすいように図表を用いながら心理教育的な内容も組み込まれた。研究期間終了後も引き続きワークシートを用いて、臨床現場でその有用性を確認して行く予定である。平成24年度は、さらに国内外の文献を調査し、神経性無食欲症患者の治療動機を高めることができるような課題について検討を行った。また並行して過去の入院治療の内容や若年女性の食行動の問題と関連する要因についても検討を行った。それらの結果を総合して、最終的に8つの動機づけ課題を設定し、それぞれの課題についてワークシートの内容を具体的に決定した。動機づけ課題は、(1)心理面と身体面の症状についてチェック・シートを用いてチェックを行うことを通して、低体重によって引き起こされる症状への理解を深める課題、(2)食行動の問題が維持されているメカニズムについて検討することを通して、悪循環の流れについての理解を深める課題、(3)バランス・シートの作成を通して、現在の食行動を続けることの良い点と悪い点について考える課題、(4)神経性無食欲症が始まってから後の生活上の様々な領域における変化について振り返る課題、(5)現在の食行動をこのまま続けた場合に3年後にどのような自分になっているかを想像する課題、(6)極端な痩せ願望を持ち続けることの良い点と悪い点について考える課題、(7)患者の大切な人が神経性無食欲症に罹患しているところを想像してもらい、その人に対してどのような支援を行うべきかを考える課題、(8)積極的に治療に参加しない場合の治療上の限界について率直に話し合う課題、である。平成24年度中にワークシートの原案の作成がほぼ完了しており、あとは患者が使用しやすいようにレイアウトを修正する段階になっている。平成25年度は、これまでの研究成果を学会で発表し、専門家との意見交換を通して、さらに内容を改善する余地があるかどうかを検討するとともに、ワークシートを用いた治療介入の有効性を検討したいと考えている。平成25年度は前年度までに作成した神経性無食欲症患者の治療動機を高めるためのワークシートの内容を、図表を用いるなどして、より患者に分かりやすい内容に修正した。最終的に完成したワークシートには以下の8つの課題が含れている。(1)<心と身体のチェックリスト>心理面と身体面の症状についてチェックリストを用いて確認し、低体重によって引き起こされる症状への理解を深めることを目的とした課題、(2)<その食行動はなぜ続くの?>食行動の問題が維持されているメカニズムについて検討することを通して、悪循環の流れについて理解を深める課題、(3)<あなたと摂食障害と>バランス・シートの作成を通して、現在の食行動を続けることの良い点と悪い点について考える課題、(4)<何が変わったの?>神経性無食欲症が始まった後の生活上の様々な領域における変化について振り返る課題、(5)<あなたの未来は?>現在の食行動をこのまま続けた場合に3年後にどのような自分になっているかを想像する課題、(6)<幸せになるために、もっとやせたい?>極端なやせ願望を持ち続けることの良い点と悪い点について考える課題、(7)<あなたの大切な人>患者の大切な人が神経性無食欲症に罹患しているところを想像してもらい、その人に対してどのような支援を行うべきかを考える課題、(8)<治療について>積極的に治療に参加しない場合の予後や治療上の限界について考える課題。最終年度は完成したワークシートの内容を国際学会において発表した。研究期間内に計画通りのワークシートを完成させることができたが、その有効性を臨床場面で検証するところまでは研究を進めることができなかった。完成したワークシートは臨床的に有意義な内容となっており、研究期間は終了したが、今後も引き続きこの摂食障害治療ワークシートを使用して、臨床現場で有効性を確認して行く予定である。平成23年度は国内外の文献を詳細に検討し、治療動機を高めるための課題について調査した。その結果、今回作成するオリジナルのワークシートに含めるべき課題として、(1)変化の段階を自己評定するための課題、つまり、現状を変えることの重要性の認識とそれに成功できるという自信についてスケールを用いて評価する課題、(2)摂食障害について心理教育的に介入しながら身体リスクについて検討する課題、(3)「摂食障害の心」と「健康な心」のイメージを外在化してそれぞれの体験を分類し、摂食障害についてのイメージを共有する課題、(4)バランスシートを作成し、現状を維持した場合の利益と不利益、変化を起こした場合の利益と不利益について検討する課題、(5)幸福感について検討し、自分にとって大切なものや摂食障害によってそれらがどのように変わったかを検討する課題、

(6)将来に目を向けるために、将来どのようになりたいかということと現状を維持した場合にそれらが達成できるかどうかを検討する課題、(7)患者の持つ価値観に焦点を当てて、現状との矛盾に気づかせる課題、(8)治療目標の確認と明確化を行う課題、(9)人的資源の探索として、重要他者を再度認識する課題、などが候補として考えられた。現在、それらの内容を検討しつつワークシートを作成している途中である。また、過去5年間の神経性無食欲症の入院患者の治療内容を調査し、動機づけのための心理的介入が困難な要因として自閉症スペクトラム障害の合併があげられること、入院中の体重増加は35kg程度を目標にすることが現実的であること、動機づけが高まっても飢餓状態からの急な栄養摂取は再栄養症候群のリスクが高くなることを確認した。平成24年度はこれまでの調査を踏まえた上で、実際的な内容のワークシートを完成させ、使用できるように準備を進めていく予定である。神経性無食欲症の治療に対する動機づけについて書かれた内外の文献や資料を検討し、さらに神経性無食欲症患者の過去の入院治療の内容や回復具合、上手く行った治療における要因を検討することなどに時間がかかり、それらを総合した最終的な動機づけ課題の選定に時間を要した。そのために当初の予定よりやや遅れているが、平成24年度中には動機づけワークシートの内容がほぼ出来上がっているため、今後は内容の改良と臨床応用について研究する予定である。国内外の関連文献を検討しているが、神経性無食欲症の動機づけのための課題は予想以上に様々であり、本研究で開発するオリジナルのワークシートに組み込む動機づけ課題の選定と検討に時間がかかっている。神経性無食欲症の治療に対する動機づけについて書かれた内外の文献や資料を検討し、さらに神経性無食欲症患者の過去の入院治療の内容や回復具合、上手く行った治療における要因を検討することで、最終的な動機づけ課題の選定を行い、平成24年度中には動機づけワークシートの内容がほぼ出来上がっている。今後はワークシートの内容の改良と臨床応用について研究する予定である。これまでの検討で候補に挙がっている動機づけのための課題をさらに検討し、オリジナルのワークシートの開発を進めて行く。ワークシートが開発できれば、実際の使用を円滑に進める目的で、治療者用のワークシート使用ガイドも作成する。その後、神経性無食欲症の患者を対象に、ワークシートの有効性を検討するための研究実施に取り掛かる予定である。次年度への繰越額は謝金に使用予定である。神経性無食欲症の患者の治療について、さらに情報を収集するために、旅費を使って、国内外の学会に参加する予定である。また、研究を円滑に進めて行くために、謝金を使って臨床心理士を研究補助の目的で雇う予定である。
眼疾患における小胞体ストレスに関する研究

NMDA網膜障害での小胞体ストレス関連たんぱくCHOPの誘導についての一連の実験を行った。マウスの硝子体にNMDAを注入後、CHOPのmRNAの誘導をreal-time RT-PCRにて調べたところ、2時間後にCHOP mRNAの最大の誘導がみられた。しかし、PBSを硝子体投与したコントロール実験、およびMK-801(NMDA受容体阻害薬)の前投与後にNMDAを硝子体注入したマウスでは、その誘導はわずかであった。さらに、免疫染色による網膜内での局在変化を調べると、網膜神経節細胞層でこのCHOPが特異的に強く誘導されることがわかった。Western blotを用いて網膜全体のCHOP蛋白の変化を調べたところ、無処置、PBSを硝子体投与したコントロール実験、およびMK-801の前投与後にNMDAを硝子体注入したマウスでは、CHOP蛋白の有意な変化は見られなかったが、NMDA硝子体注入マウスでは有意な発現上昇がみられた。さらに、NMDA網膜障害での野生型とCHOPノックアウトマウスの網膜障害の検討を行った。24時間後にTUNEL染色を行い、一週間後に網膜の形態計測を行った結果、比較的低濃度のNMDA障害においてはCHOPノックアウトマウスで有意に細胞死が抑制され、さらに内網膜層、内顆粒層の厚さも保たれ、NMDA障害に抵抗性があることがわかった。しかし、NMDAの濃度を濃くすると、その抵抗性はみられなくなった。高濃度NMDAではCHOP以外の細胞死の経路が、より重要になると考えられた。これらの一連の結果はJournal of Neurochemistry誌に発表した(Journal of Neurochemistry 96,43-52,2006)。NMDA網膜障害での小胞体ストレス関連たんぱくCHOPの誘導C57BL/6マウスの硝子体にNMDAを注入すると6時間後よりTUNEL陽性細胞がみられはじめ、24時間でTUNEL陽性細胞数は最多となった。網膜障害モデルにおいて小胞体ストレス関連たんぱくCHOPのmRNAの誘導をreal-time PCRにて調べたところ、2時間後にCHOP mRNAの最大の誘導がみられた。そこで、免疫染色による網膜内での局在変化を調べると、網膜神経節細胞層でこのCHOPが特異的に強く誘導されることがわかった。この網膜神経節細胞層はTUNEL染色による解析の結果、NMDAによって特異的に細胞死が起こる部位であった。これらの結果から、CHOPが誘導される細胞と細胞死を起こす細胞が一致している可能性が考えられた。今後、CHOPの誘導がおこる細胞を同定するため、各種細胞マーカーを用いた免疫二重染色をおこなう予定である。NMDA網膜障害での野生型とCHOPノックアウトマウスの網膜障害の検討野生型(C57BL/6マウス)とCHOPノックアウトマウスの週齢を一致させた雄マウスに各種濃度のNMDAを硝子体に注入した。この原因に関しては、各種濃度のNMDAによる網膜でのmRNA発現、タンパク発現の違いを網羅的に調べることのできるmicro-array、プロテオミクス解析などを行い、各種濃度NMDAでのCHOPの重要性について検討予定である。
コバルト酸化物におけるスピン三重項励起子凝縮現象の解明

本研究では研究代表者が2016年に発見したコバルト酸化物LaCoO3の超強磁場相の起源を解明することを目的としている。特にその起源として提案されている三重項励起子凝縮状態の可能性に着眼し、マクロスコピックな磁化・磁歪計測と、微視的な電子スピン共鳴などを計画している。2018年度には2013年度末から参加していた物性研1000テスラ計画において1200テスラ発生についに成功しこれを報告した。早速500テスラまでのコバルト酸化物LaCoO3の磁歪計測を行った。このとき用いた装置は自作し2017年に報告したものである。この装置の妥当性を検証するための実験も多数行った。この結果も順次論文公開されつつある。まず新規電磁濃縮法装置の整備完了により、基盤環境である1000テスラの発生に成功したこと、さらにさっそく500テスラまでの独自手法による磁歪計測に成功したことがあげられる。500テスラまでの磁歪データには衝撃波振動が載ることがわかったので、この解決が次年度の目標であるが、進捗としては順調である。今後は500テスラまでの実験を頻繁に行えるように、簡易的電磁濃縮法の整備を行う。これにより、磁歪計測が成功する条件を抽出する。また、微視的プローブESRによる実験をドレスデン強磁場施設で行う。旅費が想定よりも低額ですんだため、少額の余剰額が生じた。これは次年度の旅費計画に計上する。
森林斜面の不飽和土層内における水分・エネルギー・溶質移動過程の同時計測とモデル化

土壌水を採取するための吸引圧制御型ライシメータを桐生森林水文試験地内のマツ沢流域に設置した。土壌水の採取深度は,50cmおよび100cmとした.おそよ2週間に1度の頻度で現地を訪れ,自動採水された土壌水サンプルの回収を行った。2002年5月から2003年12月の浸透水量は深度50cm,100cmで降水量の各々60%,51%であった.桐生試験地の年平均降水量,流出量は1630.0mm,872.9mm(流出率53.6%)であるが2002年は渇水年であり,各々1179.3mm,405.3mm(流出率34.4%)であったことと比較して,ほぼ妥当な量の採水が行われたと考えられた。採取された水のSiO2濃度は,地温の季節変動と高い相関を示していた。2002年5月から2003年10月までの平均濃度,積算移動量は深度50cmが12.6mg/l,555.7mg,深度100cmが16.9mg/l,711.3mgであった.自然濃縮だけでなく50cm以深からも供給されている結果は,不飽和水帯においては深く浸透するほど多く溶け出すという既存の知見に一致した。深さ50cmで採水された浸透水の硝酸態窒素濃度が,2002年10月以降急激に上昇して12月始めにピークとなり,その後減少することがわかった。カルシウム,マグネシウム等のカチオンの濃度は硝酸態窒素濃度と非常に高い相関を持ち,硝酸濃度の増加に追随して,土壌溶液の電気的中性を維持するように土壌コロイドから引き出されたものと推察された。深さ100cmで採水された浸透水の硝酸態窒素やカチオンの濃度は,深さ50cmの浸透水と比べてほぼ一ヶ月後にピークを持つ変化を示し,溶質が下層土壌に徐々に移動していく様子が明らかとなった。ただし2003年の観測では,両深度とも硝酸態窒素濃度の増加が観測されず,採水機設置時の土壌や植生の撹乱が初年度の硝酸態窒素濃度の上昇に関係している可能性が指摘された。土壌水の採取深度は,50cmおよび100cmとした。おそよ2週間に1度の頻度で現地を訪れ,自動採水された土壌水サンプルの回収を行った。この際,林内雨,樹幹流もサンプルリングして,土壌表面にインプットされる負荷量についても計測を行った。持ち帰ったサンプル水の一部を用いて,直ちに電気伝導度とpHを計測した。またサンプル水の残りは冷暗所に保管した後,液体クロマトグラフならびにICPを用いての化学分析に供した。2002年5月から2003年1月の計測結果より,深さ50cmで採水された浸透水の硝酸態窒素濃度が,10月以降急激に上昇して12月始めにピークとなり,その後減少することがわかった。2002年の69月は例年にない小雨で,土壌が極端な乾燥状態にあった。この期間に土壌生物活性や樹木活性が弱まり,土層内に蓄積された硝酸態窒素が,その後の降雨で土層下部に流出したものと考えられた。深さ100cmで採水された浸透水の硝酸態窒素やカチオンの濃度は,深さ50cmの浸透水と比べてほぼ一ケ月後にピークを持つ変化を示し,溶質が下層土壌に徐々に移動していく様子が明らかとなった。シミュレーションモデルに関しては,樹木根系による水分吸収,地表面におけるエネルギー交換と土壌中の熱の移流と伝導による移動の部分のサブルーチン開発を行った。

深さ50cmで採水された浸透水の硝酸態窒素濃度が,2002年10月以降急激に上昇して12月始めにピークとなり,その後減少することがわかった。カルシウム,マグネシウム等のカチオンの濃度は硝酸態窒素濃度と非常に高い相関を持ち,硝酸濃度の増加に追随して,土壌溶液の電気的中性を維持するように土壌コロイドから引き出されたものと推察された。深さ100cmで採水された浸透水の硝酸態窒素やカチオンの濃度は,深さ50cmの浸透水と比べてほぼ一ヶ月後にピークを持つ変化を示し,溶質が下層土壌に徐々に移動していく様子が明らかとなった。ただし2003年の観測では,両深度とも硝酸態窒素濃度の増加が観測されず,採水機設置時の土壌や植生の撹乱が初年度の硝酸態窒素濃度の上昇に関係している可能性が指摘された。