hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実物体の把持における素材情報の神経表現の役割

素材識別は日常生活において重要な情報を与える知覚・認知機能である。これまで研究代表者らは、視覚による素材識別の神経機構を調べるためにマカクザルを用いて研究を行ってきた。その結果、腹側高次視覚野においてさまざまな素材の区別が行われていること、腹側高次視覚野の神経表現は様々な素材(金属、ガラス等)の実物体の視触覚経験によって変化することを明らかにした。また、実物体を把持する行動課題においてマカクザルが素材の種類に依存した行動反応を示すことを明らかにした。本研究は、腹側高次視覚野のニューロンが様々な素材からつくられた実物体を把持する行動にどのように関与しているのかを明らかにすることを目的とする。平成30年度は、素材について選択的反応を示すニューロンが存在する部位のマッピングをマカクザル1頭で行った。注視課題遂行中のサルに様々な素材の実物体の画像を視覚刺激として呈示し、下側頭皮質に刺入した微小電極(直径200μm)を用いてニューロンの視覚応答を記録した。電極の刺入座標を変えて記録し、下側頭皮質後部に素材について選択的に反応するニューロンが多く存在することを確認した。また、実物体把持課題の基本訓練をマカクザル2頭で行った。実物体呈示装置を用いて単色またはテクスチャーを付けた9種類の円柱形の実物体を呈示し訓練を行った。把持課題の訓練と並行して、把持課題のパラメータの調整と視覚刺激呈示装置の改良、実験プログラムの開発を行った。現在、把持課題遂行中の神経活動を記録する準備が進行中である。本研究では、実物体把持課題を遂行中のサルの下側頭皮質から神経活動を記録し、様々な素材の実物体を把持する行動とニューロン活動との関係性を明らかにしようとしている。これまでに、記録部位のマッピングをサル1頭において行い、実物体把持課題の基本訓練をサル2頭において行った。生理実験を始めるにはまだ把持課題の訓練を継続する必要があるが、行動課題遂行中のニューロン活動を記録するための準備は着実に進行しており、本研究はおおむね順調に進展していると言える。把持課題でのサルのパフォーマンスが安定するまで把持課題の基本訓練を継続して行う。その後、様々な素材からつくられた実物体を刺激として呈示し、把持課題遂行中のニューロン活動を記録する。また、これまでに記録されたニューロン活動の解析を進め、記録部位と選択性の強度、領野内での空間的偏りについて検証する。平成30年度は行動課題の訓練を生理実験よりも優先して行ったため、次年度使用額が生じた。未使用額は研究を計画通りに進める上で必要となる実験器具の購入にあてる。
中央アジアにおける社会開発と地域コミュニティ:コミュニティ観と域内教育協力の検討

本研究は、独立後の中央アジア諸国において、新国家建設の基盤として位置付けられている地域コミュニティについて、人々の地域コミュニティ観を民族的・国家的観点から分類し、中央アジア域内における教育協力への活用可能性を探るものである。研究対象国としては、カザフスタン、ウズベキスタン、キルギス、タジキスタン、トルクメニスタンの中央アジア5カ国を取り上げ、フィールドワークおよび調査結果の分析を行った。研究方法には、文献分析と合わせ、インタビューや参与観察などの質的調査を採用し、特に、「地域【I】-多様な民族が混合して居住する地域、地域【II】-主に、ウズベクやタジク系の定住民が居住する地域、地域【III】-主に、カザフ、キルギス、トルクメンなどの遊牧民が居住する地域」の分析枠組みを設定し、調査を実施した。これらの地域【I】、【II】、【III】における地域住民のコミュニティ観を明確にし、それが地域コミュニティでの住民の教育・文化政策受容や社会開発にどのような影響を及ぼしているかについて検討を行った。21年度は、ウズベキスタンとタジキスタンの地域コミュニティの運営委員会や同委員会から紹介された家庭において聞き取り調査を実施し、調査結果の整理・分析を行った。それと並行して、コミュニティ内での活動や行事の参与観察を行った。これにより、より自然な住民のコミュニティ観と政策受容実態を把握することができた。最終的に、ウズベキスタンおよびタジキスタンでの世帯間、都市内、各国内比較によって得られた結果に基づき、2カ国の中央アジア域内比較を行う端緒を得ることができた。なお、この現地調査においては、これまでの各国での調査で培った国際的人的ネットワークを活用し、スムーズかつ安全に調査を進めることができた。
高気圧非平衡反応性プラズマ制御による新規の球穀構造ナノシリコン物質探索

1.平成16年度までは,容量結合支援誘導結合型高周波放電による高気圧反応性プラズマ発生装置を用いて,高気圧プラズマでヘキサメチルジシロキサンHMDSOを使用した球殻構造ナノスケールシリコン(Si)物質(Siフラーレン)形成実験を行ってきたが,HMDSO中の酸素,炭素が不純物として残留し,Siフラーレン形成が困難となる問題が発生したため,平成17年度は新しいSiフラーレン形成方法として,電子銃を利用したSiプラズマの生成を試み,それを用いた新規原子内包Siフラーレンの形成実験を行った.2.直径14cmのステンレス製真空容器内部に電子銃を設置し,熱電子をSi固体に照射することでSiプラズマを生成する.Siプラズマは電子銃からの電子電流によって制御可能である.3.本研究ではSiクラスターに内包させる物質として,ガス原子と金属原子を対象とした.ガス原子としてはアルゴン(Ar)を用い,装置中心に設置したヘリカルアンテナに高周波(13.56MHz)電力供給し誘導結合プラズマを生成することで,Siクラスターに作用させた.一方,金属原子としてはタングステン(W)を用い,ヘリカルアンテナ上部に設置したWグリッドへの負バイアス印加によるスパッタ効果を利用して,W原子をSiクラスターへ作用させた.4.Arガスを導入せずにSiプラズマのみを用いて基板へ堆積した物質の質量分析を行ったところ,質量数が28の整数倍である純粋なSiクラスターの形成が確認された.5.Arガスを導入した場合には,純粋なSiクラスターに加えて,質量数が28の整数倍から高質量側に12だけシフトした物質が質量数300600の範囲で検出された.この質量スペクトルのシフトは,質量数が12,40,68,96のいずれかの物質がSiクラスターに作用したためと考えられる.Arガス圧力の増加によりシフト成分が検出され,ヘリウムやクリプトンなど他の希ガスを用いた場合には質量数がシフトした物質は検出されなかったことから,Ar(質量数40)がSiクラスターに作用した結果であると考えている.6.Arガスを導入して形成したSiクラスターの組成分析を行った結果,Ar成分の含有を示すスペクトルピークが検出され,この化学結合状態を解析することによって,自由空間中のArには見られないエネルギーの変化(ケミカルシフト)が観測された.これは純粋なSiクラスターが球殻構造を形成し,その中心部にAr原子を内包することで,Ar原子が周囲のSi原子から影響を受けるためと説明できる.以上の結果から,電子銃を利用したSiプラズマ中にArガスを導入しArプラズマを作用させることで,Ar原子内包Siフラーレンを形成できることが明らかとなった.7.Si-W混合クラスター形成実験を行ったところクラスター内にWの存在が確認された.金属内包Siフラーレン形成に向けて実験を継続して行っている.金属原子内包球状ナノシリコン物質を探索するには、Siイオンから成る高気圧反応性プラズマを生成することが必須であり、初年度の平成15年度では、危険性の高いシランガス以外の安全かつ毒性の少ないSiを含む化合物を探し出し、放電電離・プラズマ化することが最優先である。2、より高気圧の反応性プラズマを生成するために、直径5cm、長さ95cmのバイレックス硝子管に銅パイプを巻き付けコイル状アンテナとして、更に直線状SUSパイプを軸上に中心導体として配置して、容量結合支援誘導結合型のハイブリッド放電を行った。4、TEOSプラズマにおいては、OES測定の結果Siイオンに相当するスペクトルピークが確認され、Arの割合が多いほどSiのピーク強度が増大することが分かった。従って、電離しにくいTEOSはArを補助的に導入したことにより電離し易くなったと言える。5、中心導体上に堆積したダストをTOFによる質量分析を試みたが、Siクラスターに相当する物質の存在は確認されていない。従って、より高気圧かつ高い投入高周波電力の下でのグロー放電を可能にする新装置を製作し、TEOSよりもOの割合が少ないHMDSO[O(Si(CH_3)_3)_2]を用いて実験を継続している。1、平成15年度の成果に基づき,直径5cm,長さ95cmのパイレックスガラス管に,ヘリカル型の高周波(RF)アンテナを巻き付け,その中心に補助電極としてSUSパイプを挿入した,容量結合支援誘導結合型高周波放電による高気圧反応性プラズマ発生装置を用いた.2、Si^+から成るプラズマの原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサンHMDSO[O(Si(CH_3)_3)_2]を用いて,アルゴン(Ar)との混合ガス(HMDSO:Ar=1:10)を真空容器内に導入し,アンテナにRF電力(13.56MHz,500W)を印加することでプラズマを生成した.3、低ガス圧(≦10^2Pa)の場合,プラズマは装置全体に広がるが,ガス圧を増加させると装置中心部に設置したRFコイルの周辺のみに局在化し,冷却・凝集反応を必要とするシリコンクラスター形成において有効に作用していると考えられる.4、発光分光器(OES)を用いた発光スペクトル測定によって,HMDSOに由来するCHやSi(I)ラジカルの発光スペクトルが検出され,相対強度測定から10^3Pa近傍で効率よくSi(I)ラジカルが得られることが明らかとなった.

5、中心SUSパイプへの堆積物をレーザーイオン化飛行時間型質量分析器(LD-TOF MS)により質量測定を行った結果,Siに相当する質量数28の質量ピークとともに,12もしくは14間隔の周期的な質量ピークが検出された.6、走査型電子顕微鏡(SEM)による観測結果から直径数十nmの球状物質が存在することが明らかとなり,X線光電子分光器(XPS)による結果からSi-Cの結合を持つ物質であることが確認された.7、以上の結果から,HMDSO-Arプラズマを生成することで周期的質量数を持つナノ物質が形成されており,XPS測定からSi-C結合を持つシリコンクラスターであると考えられる.異原子内包球殻構造ナノシリコン物質創製のため,鉄及びジルコニウムを含むガスを上記プラズマ中に導入する実験を継続して行っている.1.平成16年度までは,容量結合支援誘導結合型高周波放電による高気圧反応性プラズマ発生装置を用いて,高気圧プラズマでヘキサメチルジシロキサンHMDSOを使用した球殻構造ナノスケールシリコン(Si)物質(Siフラーレン)形成実験を行ってきたが,HMDSO中の酸素,炭素が不純物として残留し,Siフラーレン形成が困難となる問題が発生したため,平成17年度は新しいSiフラーレン形成方法として,電子銃を利用したSiプラズマの生成を試み,それを用いた新規原子内包Siフラーレンの形成実験を行った.2.直径14cmのステンレス製真空容器内部に電子銃を設置し,熱電子をSi固体に照射することでSiプラズマを生成する.Siプラズマは電子銃からの電子電流によって制御可能である.3.本研究ではSiクラスターに内包させる物質として,ガス原子と金属原子を対象とした.ガス原子としてはアルゴン(Ar)を用い,装置中心に設置したヘリカルアンテナに高周波(13.56MHz)電力供給し誘導結合プラズマを生成することで,Siクラスターに作用させた.一方,金属原子としてはタングステン(W)を用い,ヘリカルアンテナ上部に設置したWグリッドへの負バイアス印加によるスパッタ効果を利用して,W原子をSiクラスターへ作用させた.4.Arガスを導入せずにSiプラズマのみを用いて基板へ堆積した物質の質量分析を行ったところ,質量数が28の整数倍である純粋なSiクラスターの形成が確認された.5.Arガスを導入した場合には,純粋なSiクラスターに加えて,質量数が28の整数倍から高質量側に12だけシフトした物質が質量数300600の範囲で検出された.この質量スペクトルのシフトは,質量数が12,40,68,96のいずれかの物質がSiクラスターに作用したためと考えられる.Arガス圧力の増加によりシフト成分が検出され,ヘリウムやクリプトンなど他の希ガスを用いた場合には質量数がシフトした物質は検出されなかったことから,Ar(質量数40)がSiクラスターに作用した結果であると考えている.6.Arガスを導入して形成したSiクラスターの組成分析を行った結果,Ar成分の含有を示すスペクトルピークが検出され,この化学結合状態を解析することによって,自由空間中のArには見られないエネルギーの変化(ケミカルシフト)が観測された.これは純粋なSiクラスターが球殻構造を形成し,その中心部にAr原子を内包することで,Ar原子が周囲のSi原子から影響を受けるためと説明できる.以上の結果から,電子銃を利用したSiプラズマ中にArガスを導入しArプラズマを作用させることで,Ar原子内包Siフラーレンを形成できることが明らかとなった.7.Si-W混合クラスター形成実験を行ったところクラスター内にWの存在が確認された.金属内包Siフラーレン形成に向けて実験を継続して行っている.
現代ロシア企業の所有・支配・管理に関する総合的研究

本研究は現代ロシアにおいて形成された企業システムと企業を取り巻く社会環境を研究対象とし、制度設計的な企業システム像とは異なる市場移行の初期条件や旧社会体制から引き継いだ企業システムとの連続性(歴史経路依存性)を重視することによって、独自の企業行動・構造、企業統治システムの実態把握を試みた研究である。そして、ロシア企業の社会的責任、企業と社会に関する研究を障害者雇用を通じて分析した。本研究課題の2年目にあたる平成25年度は、初年度実施した現地調査(平成24年度11月、モスクワにおける調査)の結果を、当初準備していた第1次資料(ロシア語文献、ロシア語新聞、専門学会誌、マクロ・ミクロ統計、現地企業から入手した資料)と付け合せ、調査結果の内容を精査する作業をまず主要な仕事として行った。平成25年8月には、アメリカ・ニューヨークにおいて、当該研究課題がアメリカでどのように研究されているのか、文献調査を行うとともに、現地の研究者からのヒアリング調査も実施し、研究内容の相対化作業を実施した。より客観性を得た研究結果を得るために、本調査は重要なプロセスであったと総括している。ロシア企業のガヴァナビリティが社会に対してよりインクルーシブなものになるようかどうかという視点からロシア企業のチャリティ活動の実態、障害者雇用の問題なども研究内容に追加することで、当初の研究目的と実施内容の豊富化と総合化に取り組んだ1年でもあった。最終年度となる平成26年度は、巨大企業における所有・支配・管理にかんする研究を引き続きて実施するとともに、当初の予定どおり所有・経営・意思決定にかかわる制度・ルールがロシアにおいてどのような経済・経営システム上の特質をもっているのか、より深く検証していくために、補足調査を実施し、当初の研究実施計画を遂行していくつもりである。研究課題遂行のための研究ネットワークづくりの構築、基礎文献、調査デザインの構築を目的どおり達成できたことを記しておきたい。本研究プロジェクトの初年度にあたる平成24年度は、新興市場国ロシアの企業行動・構造および市場の諸制度を比較経営学分析アプローチで研究するために、第一次資料(ロシア語新聞、業界誌、経済ジャーナル、マクロ経済統計、ミクロ経済統計、現地企業の内部文書など)の収集、読み込み、その分析、さらに2012年11月8日から20日までの日程でモスクワにおけるヒアリング調査を当初の計画どおりに遂行した。3年計画の初年度の平成24年度の研究では、コーポレート・ガバナンスのロシア的特質を解明するために、経営者の選抜、労働者の動機付け、報酬および外部者(銀行)のモニタリング機能などを文献およびヒアリング調査で分析することに重点を置き、研究に取り組んだ。特にモスクワにおけるヒアリング調査では、ロシア科学アカデミー経済研究所、国民経済予測研究所、国際関係世界経済研究所、独立社会政策研究所、政治技術研究所モスクワ大学、ロシア国立高等経済学院などでロシア企業のマネジメント、企業研究に従事する研究者十数名からビジネス環境、ロシア経済の動向、M&Aに関する重要な情報および本研究に対する研究協力を得られることを確認できたことは最大の成果であった。さらにロシアに進出した日本の大手企業、自動車関係一社、メガバンク一社を訪問し、現地法人の経営責任者から外国企業からみたロシアのコーポレートガバナンスの現状と課題についてのヒアリング調査を出来たことは現地でしか得ることができない貴重な情報を得ることができた。残り2年間継続する本研究プロジェクト遂行のための研究ネットワーク構築と基礎資料の収集、分析という当初の目的を達成するための基礎づくりを平成24年度は確立できたと自己評価している。本研究はロシアにおいて形成された企業システムを研究対象とし、設計主義的な企業システム像とは異なる市場移行の初期条件や旧社会体制から引き継いだ企業システムとの連続性(経路依存性)を重視することによって、独自の企業行動・構造、企業統治システムの実態把握を試みたものである。3年間にわたる研究実施過程で、ロシア企業におけるコーポレート・ガバナンスを以下の項目から分析した。1.株式所有構造の変化、2.意思決定における株主・経営者・従業員の相関関係、3.経営者選抜制度と報酬、4.企業ルールと組織の存在、5.企業の意思決定と行動にかかわるインフォーマル・ルールと組織の存在、6.企業経営と金融機関の相関関係から実証的に研究した。市場経済移行期において、どのような制度(メインバンク制、金融支配、株式の相互持合いなど)が形成され、それが企業の行動をどのように規定しているのか、また企業は形成された経済システムに依存する法制度や経済政策にどのように適合しているのかを分析した。平成24年、25年はモスクワでの現地ヒアリング調査を実施し、理論的仮説を実証的に跡付ける作業を実施した。今後の研究展開の萌芽となるロシア企業の社会的責任、企業と社会に関する研究にも着手することができ、本研究の当初目的と計画を十分に達成することができたと総括している。比較経営学研究実施計画段階では、初年度調査結果の分析、データ解析、第2次調査(文献調査含む)を予定していたが、本年度は日本国内での調査結果の分析作業を中心に研究課題を遂行することになった。調査対象企業も通信事業、金融、商業部門を対象予定としていたが、このプランについては実施されなかったものの、研究全体に大きな影響を与えるものではないというように考えている。

残り2年間継続する本研究プロジェクト遂行のための研究ネットワーク構築と基礎資料の収集、分析という当初の目的を達成するための基礎づくりに成功したかどうかという観点から述べれば、ほぼその目的は達成できたと自己評価している。上記でも述べたが、ロシア企業の所有・支配・管理にかかわる問題を狭い経営管理の問題として把握するだけではなく、「社会と企業」研究の観点を導入し、ロシア企業のインクルーシブ化問題、社会的責任問題という研究観点を導入し、本研究の豊富化を行っていきたいと考えている。その当初研究計画に記したように、国際比較という観点は重要なポイントとなると考える。平成25年度の研究実施計画は、平成24年度の文献調査およびモスクワにおけるヒアリング調査を継続、推進しつつ、現在まだ分析が十分に進んでいない領域である経営者と株主の行動における問題点、あるいは従業員の労働モチベーション解明など、新しい視角からの研究のブラッシュアップが必要だと考えている。さらに被調査企業のサンプル数を拡充するために、資源関連企業のみならず海外の有価証券市場で株式や債券を発行している通信事業、金融、商業部門の企業を対象にしたアンケート調査を実施するためのアンケート設計作業に、ロシアの研究者からのコメントも受けながら着手する必要がある。本年度も9月に第2次調査を予定している。そのヒアリング調査の準備に大至急取りかかると同時に、2013年5月の日本比較経営学会自由論題セッションで平成24年度研究の成果の一部を口頭報告し、論文として発表するための準備も開始する方針である。研究プロジェクトの中間年度にあたるため、全体の研究の枠組みと個別の研究項目の齟齬を点検しながら研究を遂行する必要も考えている次第である。平成25年度当初計画にあった現地調査を1回、実施しなかったため。次年度使用額(BーA)は137,097円である。本研究費は、平成26年度において現地調査のための旅費、人件費・謝金として使用するものである。次年度使用額(BーA)は32,173円である。本研究費は、平成25年度において研究資料購入費として使用するものである。
考古遺物残存有機質の同定による食文化の復原

考古遺物中の残存有機物を化学分析すれば理化学情報を加味した有用な知見を考古学にフィードバックさせることが出来る。遺跡有機物試料中には、酸化分解を経ても微量の脂質が残っている。本研究ではこの脂質に焦点を当てた。横浜市総持寺に保存されているネパールあるいは中国伝来と言われる香油壺中の内壁に固形物のあることが発見された。そこで、壺の内壁に付着していた有機固形物から残存脂質を抽質し、分離・同定した。この際、酸化劣化の進んだ有機固形物から不純物を除去し、脂質を抽出することは容易ではないので、このための前処理法についてはあらかじめ検討した。さらに、香油壺の原料として推定される各種天然油についても詳細に検討した。その結果、脂質の脂肪酸組成中になたね油に特徴的なエルカ酸を含んでいることが判明した。現在、なたね油は世界各国で品種改良が進んでいるので、品種改良前の中国産なたね油を入手して分析し、これが、壺の有機物中の油と同一のものであることを突き止めた。このことより、壺は中国伝来のものである可能性の大であることを推察した。なお、不純物の精製処理には、シリカ系天然多孔質鉱物を吸着剤として用いることでそれらの除去に成功した。今後この手法により、各種遺跡中に発見される有機固形物から脂質を抽出し、分析を進めると同時に、その年代測定および動植物の判定も行う予定でいる。
鉄骨鉄筋コンクリート鋼板耐震壁による靱性改善の研究

鉄骨鉄筋コンクリート鋼板耐震壁の抵抗と靱性発揮機構を、定性的定量的に詳細に解明することを目的として、本科学研究費補助金により一連の基礎実験研究を行った。鋼板耐震壁が、鋼板の座屈波発生後形成される斜張力場によって、きわめて大きな靱性を発揮すること、また鉄筋コンクリート耐震壁がコンクリートの斜圧縮応力場によってきわめて大きな初期剛性と耐力を発揮することは既に筆者によって解明されてきた。本研究は、この両者を組合わせることによって、所要剛性と所要耐力並に所要靱性を確保しようとするものである。本年度は本補助金により、載荷用平行移動装置を製作し、予定通り鋼板耐震壁の壁体形状と抵抗機構の関係に関する研究として、階高一定の単層単スパンのスパン長さが(1:1;1:1.5;1:1.8;1:2;1:3)と変化したとき形成される斜張力場の変化と、これに伴う抵抗、変形性状の変化を定性的、定量的に検討し、その有効巾が階高、スパンの1/3で構成されることを解明した。さらに鋼板厚さが(0.4;0.6;0.8;1,0;1,2mm)と変化したときの変形、抵抗性状もまた上記有効巾で構成されることを確認した。次いで、鋼板の上に鉄筋コンクリート壁を打設することにより、鉄筋コンクリート壁の圧縮応力場による初期剛性と耐力の発現機構を単層単スパン長(1:1;1:1.5;1:1.8;1:2;1:3)の変化のもとに確認、これらもまた上記有効巾で算定できることを確認した。
免疫グロブリン製剤に含まれる凝集体の特性と安全性に関する研究

各種の人免疫グロブリン製剤を用いて、含まれる凝集体・多量体含量、及び各種ストレスによる凝集体のできやすさを評価し、製剤に含まれる分子の特性と凝集体の関連を調べた。酸性条件下で撹拌により生じた凝集体に含まれる分子種についてLC/MSによるペプチドマッピングをおこなったところ、溶液中及び凝集体中の糖鎖プロファイルには大きな差は認められなかったものの、凝集体中ではIgG4の割合が増加していることが明らかになった。以上の結果から、免疫グロブリン製剤に含まれるIgGの各サブタイプのうちIgG4が最も凝集体を生じやすいこと、凝集には糖鎖構造以外の構造及び物理的化学的性質が関わっていることが示唆された。各種免疫グロブリン製剤を50mg/mLに調製し、定量的レーザー回折により凝集体含量を測定した。凝集体形成抑制する処理を行っていない製剤では、1μm以上の凝集体は2030μg/mL程度観測された。陰イオン交換クロマト処理した製剤、PEG処理+陰イオン交換クロマト処理した製剤、ペプシン処理した製剤では、1μm以上の凝集体はほとんど観測されなかった。それに対して、pH4処理した製剤、スルホ化した製剤では、それぞれ約5μg/mL、25μg/mL程度観測された。サイズ排除クロマトグラフィーにて多量体含量を調べたところ、PEG処理+陰イオン交換クロマト処理した製剤を除き、比較的多くの二量体が存在していることが確認された。プロテオミクスの手法により含まれるタンパク質を同定したところ、IgG1、2、3、4の重鎖、並びに軽鎖(カッパー、ラムダ)が確認された。製剤によりアルブミン、IgA1重鎖が検出されるものもあったが、凝集体含量との関連は不明であった。現在、LC/MSにより各サブクラスの存在比や抗体Fc糖鎖の糖鎖プロファイルを比較すべく、分析条件の最適化を行っている所である。以上の結果から、1μm以上の凝集体形成に関しては、陰イオン交換クロマト処理が効果的に働いており、ペプシン処理及びスルホ化処理は効果が弱いこと、多量体の形成に関してはPEG処理が有効に作用していることが推測された。免疫グロブリンの特性と凝集体形成の関係を明らかにするため、各種免疫グロブリン製剤を添付文書に従い溶解した後、溶媒を10mM酢酸ナトリウム緩衝液pH 4.7に置換して10mg/mLの溶液とし、-80°C及び37°Cにて凍結融解を10回繰り返すことにより、または、1000rpm、37°Cで48時間攪拌することによりストレスを与え、凝集体の生成され易さを動的光散乱により評価した。凍結融解においては、スルホ化処理した製剤及びペプシン処理しF(ab')2が主成分の製剤でμm未満の凝集体の増加が検出されたが、PEG処理及び陰イオン交換処理した製剤、及びペプシン処理した製剤においては凝集体は検出されなかった。攪拌においては、いずれの製剤においても凝集体生成が認められたが、スルホ化処理された製剤において、単量体のシグナルの低下及び凝集体シグナルの増加が認められた。以上から、凝集体生成抑制処理のうちスルホ化処理は効果が弱いことが推測される。次に、LC/MSにより各種製剤のIgG1及びIgG2のFc領域の糖ペプチドを分析したところ、IgG1のシアル酸付加の程度に若干の差はあるものの各製剤間で糖鎖プロファイルが非常に類似していることが確認された。なお、F(ab')2が主成分である製剤においては、Fcの糖ペプチドは観測されなかった。また、IgG1及びIgG2由来のペプチドの相対強度比から、各製剤間で、IgG1とIgG2の含量比が異なることが示唆された。引き続き、製法の違いによる特性の違いと安全性との関連を明らかにする。LC/MS/MS解析による各種の免疫グロブリン製剤の、(a)抗体分子のクラス、サブクラス、及び分布、(b)抗体分子に結合している糖鎖プロファイル、(c)その他の不純物タンパク質の同定については順調に進んでいる。これまで、μmオーダーの粒子サイズの凝集体の含量を適切に評価できなかったことから、ストレスによる凝集体の作成が遅れていたが、フローイメージング装置が使用可能となったことから、研究が進むことが期待される。各種免疫グロブリン製剤を添付文書に従い溶解した後、溶媒を10mM酢酸ナトリウム緩衝液pH 4.7に置換して10mg/mLの溶液とし、-80°C及び37°Cにて凍結融解を10回繰り返すことにより、または、1000rpm、37°Cで48時間攪拌することによりストレスを与え、2μm以上の凝集体の生成をフローイメージング法により調べたが、ほとんど粒子は観測されなかった。次に、溶解後4°Cにて6か月間保管した免疫グロブリン製剤溶液を用いて、サイズ排除クロマトグラフィーにより多量体の形成を見たところ、PEG処理及び陰イオン交換処理した製剤においては2量体のピークは5%以下であったが、その他の製剤では、15%程度生じており、また、スルホ化処理された製剤においては、2量体よりも大きな多量体も生じていた。本処方は溶解後の凝集体精製抑制の効果が弱いことが推測された。現在、二量体、多量体ピークを分取し、含まれる抗体サブクラスの含量比、及びサブクラス毎の糖鎖プロファイルについて解析を進めているところである。

LC/MS/MS解析による各種の免疫グロブリン製剤の、(a)抗体分子のクラス、サブクラス、及び分布、(b)抗体分子に結合している糖鎖プロファイル、(c)その他の不純物タンパク質の同定を行った。ストレスによる凝集体の作成が遅れているが、μmオーダーの粒子サイズの凝集体の含量を評価するためフローイメージングの分析条件・パラメータを検討し、強制的に作成したタンパク質凝集体を用いて、画像認識パラメータの設定の違いにより計数される数が大きく変わることがわかり、透明度の高い凝集体を見落としにくい分析条件を設定した。本研究は、抗体医薬品製剤に含まれる凝集体は、補体活性化による過敏症反応、免疫原性、有害反応との関連が懸念されていることから、免疫グロブリン製剤等に残存する凝集体の特性や凝集体を形成しやすい分子の特性を解析することにより、抗体医薬品製剤の製法開発,品質管理に有用な知見を得ることを目的としている。免疫グロブリン製剤、並びにPEG及び陰イオン交換処理免疫グロブリン製剤をリン酸ナトリウム緩衝液pH6.8あるいは酢酸ナトリウム緩衝液pH 4.5の緩衝液に溶媒置換して1mg/mLの溶液を作成し、30°C、1000rpmで12100 hr撹拌し、凝集体の生成を定量的レーザー回折法により評価した。撹拌なしではいずれも凝集体は検出されなかったが、pH 6.8では少量、pH 4.5ではより多くの凝集体が生じた。モノクローナル抗体医薬品IgG1 2種、IgG2及びIgG4各1種ずつを同様の処理をしたところ、IgG1 1種類でpH6.8及び4.5で、IgG2においてpH4.5で凝集体が認められたが、その他では凝集体は検出されなかった。撹拌処理により生じた物理化学的変化を調べることを目的に、LC/MSによるペプチドマップをおこない、溶液中の抗体と凝集体の抗体Fc領域の糖鎖プロファイルを比較したところ、大きな差は認められなかった。以上の結果から、IgG1及びIgG2は酸性条件下で凝集体を形成しやすいが、凝集には糖鎖構造以外の物理的化学的性質が関わっていることが示唆された。各種の人免疫グロブリン製剤を用いて、含まれる凝集体・多量体含量、及び各種ストレスによる凝集体のできやすさを評価し、製剤に含まれる分子の特性と凝集体の関連を調べた。酸性条件下で撹拌により生じた凝集体に含まれる分子種についてLC/MSによるペプチドマッピングをおこなったところ、溶液中及び凝集体中の糖鎖プロファイルには大きな差は認められなかったものの、凝集体中ではIgG4の割合が増加していることが明らかになった。以上の結果から、免疫グロブリン製剤に含まれるIgGの各サブタイプのうちIgG4が最も凝集体を生じやすいこと、凝集には糖鎖構造以外の構造及び物理的化学的性質が関わっていることが示唆された。当初の予定どおり、製造方法の異なる各免疫グロブリン製剤中の凝集体含量、及び、特性解析を実施することができた。製剤間での抗体サブクラスの含量比、及びサブクラス毎の糖鎖プロファイルのより詳細な比較を行う。サイズ排除クロマトグラフィーにて二量体を分取し、その特性解析を行う。各種の凝集体抑制処理をした製剤について、熱、撹拌、pH変化等などのストレスによる凝集体のできやすさの評価を行い、製法との凝集体形成に対する効果を明らかにする。また、作成した凝集体を分離し、可溶性画分と凝集体中の成分の特性の比較を行う。ストレスにより生成した凝集体について、補体やFc受容体との結合性及びその活性化、免疫担当細胞への取り込みや活性化を解析し、製法による構造の違いと安全性との関連を明らかにする。
高分子ハイブリッド化による粒径精密制御した金属超微粒子の調製と配列制御

微細で粒径の揃った金属超微粒子を調製するため、高分子保護剤の配位子が粒径や粒径分布に及ぼす影響を検討し、さらに、調製した単分散超微粒子を基板上に配列させるため電気泳動法を用いた結果、以下の成果を得た。1.高分子ハイブリッド化金属超微粒子の粒径精密制御(1)保護高分子としてポリ(N-ビニル-2-ピロリドン)(PVP)およびポリアクリル酸ナトリウム(PAA)存在下でPd超微粒子を調製した。PVPを用いた場合には、PAAよりも、粒径やその分布が全体的に小さく、粒径の極小値を与えるエタノール/水比も両保護高分子で異なり、その作用機構に大きな差異が認められた。(2)PVP存在下、還元力の強いKBH_4を過剰量用いると、HAuCl_4からAu超微粒子が調製できた。金原子と親和力の大きいポリアクリロニトリル(PAN)を保護剤に用いると一層微細(28Å)で単分散Au超微粒子が調製できた。(3)希土類イオン存在下でのPd超微粒子のアクリル酸に対する水素化触媒活性は、PAAを保護剤とすると増大したが、PVPではそのような効果は発現しなかった。(4)ESRにて粒径がマジックナンバーから若干異なるPVP保護単分散Pd超微粒子の電子状態を測定した結果、PVP保護高分子が存在してもPd超微粒子の特殊な電子状態が保持されることが判った。2.高分子ハイブリッド化金属超微粒子の配列制御(1)PVP保護Pt超微粒子は、粒径の大きい微粒子程、陽極上へ配列し易い傾向にあった。(2)電場印加が強い(3V)時程、印加時間が長い(20分)場合程、PVP保護Pt超微粒子は陽極上へ密に折出した。特に、溶液のPt超微粒子濃度が高いと最密充填に近い形で配列することが判った。
局所変形で与えられる結び目の同値類のなす群に関する研究

結び目の局所変形とは,文字どおり結び目を局所的に変形する操作のことである.この局所変形を用いると結び目の集合に同値関係を定義することができる.結び目の局所変形はいろいろ定義され研究されているが,その中でもCk-move(kは自然数)はVassiliev不変量と密接な関係があることが知られており,多数の研究者が興味を持ち研究がされている.Ck-moveで与えられる結び目の同値類は結び目の連結和の下で可換群(Ck-同値群と呼ぶ)になることが知られている.この群は結び目のVassiliev不変量で定義されるGusarov群と同型であることも知られており,結び目のVassiliev不変量の研究において,Ck-同値群の研究は非常に重要である.Ck-同値群の研究において,次の問題「Ck-同値群(=Gusarov群)は自由加群か?」は現在未解決の難問である.本研究ではこの問題の解決の試みとして,Ck-moveに関連した新しい局所変形βk-moveについて研究を行った.昨年度までの研究では,Ck-同値群とβk-同値群は,k=1,3のときは同型で,k=2のときは同型でないことがわかっていた.本年度は,一般のk>3の場合についてβk-同値群の構造を調べ,Ck-同値群とβk-同値群が同型になることがわかった.この結果により,Ck-同値群とβk-同値群の関係が完全に明らかになった.結び目の局所変形とは,文字どおり結び目を局所的に変形する操作のことである.この局所変形を用いると結び目の集合に同値関係を定義することができる.結び目の局所変形はいろいろ定義され研究されているが,その中でもCκ-omve (κは自然数)はVassiliev不変量と密接な関係があることが知られており,多数の研究者が興味を持ち研究がされている.Cκ-moveで与えられる結び目の同値類は結び目の連結和の下で可換群(Cκ-同値群と呼ぶ)になることが知られている.この群は結び目のVassiliev不変量で定義されるGusarov群と同型であることも知られており,結び目のVassiliev不変量の研究において,Cκ-同値群の研究は非常に重要である.Cκ-同値群の研究において,次の問題「Cκ-同値群(=Gusarov群)は自由加群か?」は現在未解決の難問である.本研究ではこの問題の解決の試みとして,Cκ-moveに関連した新しい局所変形βκ-moveについて研究を行った.本年度は,特に,κ=1,2の場合についてβκ-同値群の構造を調べ,次の結果を得た.1.κ=1のとき,βκ-同値群は自明群になる.2.κ=2のとき,βκ-同値群はZ_2と同型になる.Cκ-同値群は,κ=1,2のとき自明群であることが知られているので,Cκ-同値群とβκ-同値群は,κ=1のときは同型で,κ=2のときは同型でないことがわかる.結び目の局所変形とは,文字どおり結び目を局所的に変形する操作のことである.この局所変形を用いると結び目の集合に同値関係を定義することができる.結び目の局所変形はいろいろ定義され研究されているが,その中でもC_κ-move(κは自然数)はVassiliev不変量と密接な関係があることが知られており,多数の研究者が興味を持ち研究がされている.C_κ-moveで与えられる結び目の同値類は結び目の連結和の下で可換群(C_κ-同値群と呼ぶ)になることが知られている.この群は結び目のVassiliev不変量で定義されるGusarov群と同型であることも知られており,結び目のVassiliev不変量の研究において,C_κ-同値群の研究は非常に重要である.C_κ-同値群の研究において,次の問題「C_κ-同値群(=Gusarov群)は自由加群か?」は現在未解決の難問である.本研究ではこの問題の解決の試みとして,C_κ-moveに関連した新しい局所変形β_κ-moveについて研究を行った.本年度は,特に,k=3の場合についてβ_κ-同値群の構造を調べ,次の結果を得た.β_3-同値群はC_3-同値群と同型で,Zと同型になる.この結果と昨年度の結果を合わせると,C_κ-同値群とβ_κ-同値群は,κ=1,3のときは同型で,k=2のときは同型でないことがわかる.結び目の局所変形とは,文字どおり結び目を局所的に変形する操作のことである.この局所変形を用いると結び目の集合に同値関係を定義することができる.結び目の局所変形はいろいろ定義され研究されているが,その中でもCk-move(kは自然数)はVassiliev不変量と密接な関係があることが知られており,多数の研究者が興味を持ち研究がされている.Ck-moveで与えられる結び目の同値類は結び目の連結和の下で可換群(Ck-同値群と呼ぶ)になることが知られている.この群は結び目のVassiliev不変量で定義されるGusarov群と同型であることも知られており,結び目のVassiliev不変量の研究において,Ck-同値群の研究は非常に重要である.Ck-同値群の研究において,次の問題「Ck-同値群(=Gusarov群)は自由加群か?」は現在未解決の難問である.

本研究ではこの問題の解決の試みとして,Ck-moveに関連した新しい局所変形βk-moveについて研究を行った.昨年度までの研究では,Ck-同値群とβk-同値群は,k=1,3のときは同型で,k=2のときは同型でないことがわかっていた.本年度は,一般のk>3の場合についてβk-同値群の構造を調べ,Ck-同値群とβk-同値群が同型になることがわかった.この結果により,Ck-同値群とβk-同値群の関係が完全に明らかになった.
造血幹細胞のアポトーシス及び細胞周期の転写因子による制御機構の解明

造血系幹細胞の維持に転写因子が重要な役割を担っていると考えられる。我々は、線虫のCES2アポトーシス制御遺伝子のヒト相同遺伝子の研究を行い、CES2の下流遺伝子であるCES1と相同性のあるSLUG転写因子が、E2A-HLF融合転写因子の下流遺伝子でありアポトーシスを抑制することを明らかにした。本年度は、E2A-HLFによるSLUG遺伝子誘導の機序を明確にするためにSLUG遺伝子の解析を行った。
蛍光変化を用いた有機分子・金属イオンセンサーの開発

本研究は、蛍光変化を用いて選択的に金属イオン・有機分子を認識するセンサーを開発し、高度なイオン・分子認識系の構築を目指すことを目的として行われた。本研究を通じて、これ迄に明らかとされた結果を以下に示す。1.1-ナフトエ酸誘導体の系について異なる長さのポリエーテル鎖の両端にナフタレン環を持つ化合物(1,n-bis(1-naphthylcarboxy)oxaalkanes ; Naph-COO(CH_2O)_n-OC-Naph : n=1,2,3,4,5,6)を合成し、その光化学・光物理学的性質及び、光機能分子としての有用性について検討した。この系では、2つのナフタレン環の軌道が一番重なり易いn=2のもので直接励起状態(LE)からの発光に対する分子内エキシマー(EX)発光の割合(Φ_<EX>/Φ_<LE>)が最大であり、エキシマーを形成しやすいことがわかった。また、金属イオン認識能については、アルカリ金属イオンに対してはいずれも蛍光スペクトルの強度,形に変化は見られなかったが、n=4,5,6のものについては、アルカリ土類金属イオンであるCa^<2+>,Ba^<2+>に対して選択的に蛍光変化(消光,LEとEXの発光強度比の変化)が見られた。これは、金属イオンセンサーとしての有用性を示すものである。2.その他の系についてポリエーテル鎖の両端にそれぞれピレン,p-置換安息香酸をつないだ系、アザクラウンエーテルにジメチルアミノ安息香酸をアミド結合でつないだ系においても、特定イオンに対して選択的に蛍光変化がみられるという結果が得られた。これらの系及び、シクロデキストリンを化学修飾した有機分子認識系については、現在研究続行中である。3.分子内エキサイプレックス形成と基底状態配座新しい金属イオンセンサーを開発する際の基礎的研究として、分子内エキサイプレックス形成と基底状態配座の関係について、理論計算等によって検討した。2-(1-Pyrenyl)ethyl p-cyanobenzoateの系では、基底状態で電子ドナー,アクセプターの接近したfolded配座の寄与が大きいことを明らかにした。また、予想される安定構造を3Dで示した。
大脳皮質が調節する摂食行動に対するオレキシンの役割

本研究では、これまでにその関与が示唆されてきてはいるものの、まだまだ実態が不明な点の多い、大脳皮質による食欲調節メカニズムについて、視床下部から分泌される神経ペプチドであるオレキシンとの関係に着目して実験を行った。食欲調節メカニズムを調べるにあたり、オペラントタスク、嗜好性試験、摂食量測定の3項目の摂食関連行動試験を立ち上げ、それに対するオレキシンの役割を、薬理学的、光遺伝学的に調べ、その効果を確認した。大脳皮質におけるオレキシンの役割については、光遺伝学の手法を改良し、更なる研究が必要であるという結論を得た。空腹・満腹であることの知覚は、我々の摂食に関わる価値判断と行動を決める重要な情報である。本研究では、これまで主に調べられてきた視床下部での摂食関連ペプチドによる摂食行動調節だけではなく、もう少し、我々の意識に上るような感覚を扱う大脳皮質領域による摂食調節メカニズムを探るため、摂食行動を調節しているのではないかと考えられている皮質領域と、体内の空腹ー満腹状態を反映する信号としてオレキシンに着目し、それら2つの摂食行動に果たす役割を検証することを目的としている。大脳皮質領域でのオレキシンの役割を調べるにあたり、1摂食行動を評価できる行動実験系を立ち上げること、21の実験系でのオレキシン自体の役割を、薬理的手法及び、本実験の主要技術でもあるオプトジェネティクスの手法を用いて明らかにすること、を26年度におこなう実験として計画した。摂食行動を評価できる行動実験系として、累積摂食量の測定、動物の味への嗜好性を評価することもできる、two-bottle choicetest、また食欲の指標としても用いられるオペラント行動課題をマウスに安定して行わせる実験環境を整えることができた。またこれらの行動課題中に、マウスの対象脳領域を光刺激するための仕組みも開発し、オプトジェネティクスの実験も組み合わせ始めることができた。計画2のオレキシン自体の役割を明らかにする実験では、薬理的実験では、動物の行動発現に対するオレキシン放出の関与を確認できている一方で、光刺激による再現実験では、刺激方法に改良が必要であることが明らかになった。動物の摂食行動調節は、これまで主に、視床下部での摂食関連ペプチドを中心に精力的に研究が進められてきており、それらのペプチド産生細胞の摂食行動に与える機能の重要性が確認され、さらにそれらの気候を担う詳細な神経回路が明らかにされつつある。本研究では、私は、それらの視床下部システムに加え、もう少し我々の意識に上るような感覚を扱う大脳皮質領域の食欲に対する関与について調べることを目標とした。視床下部の摂食関連ペプチドの中でも、オレキシンに着目し、その広い投射先領域の中でも、特定の大脳皮質領域への神経投射の影響を選択的に調べるためのツールとして、オプトジェネティクスを利用した。まず、本研究を開始するにあたり、マウスで、新規に3つの摂食関連行動実験系を確立した。(6時間累積摂食量の計測、食べ物に対するモチベーションの測定、嗜好性の測定)また、オプトジェネティクスの実験に用いる動物ラインの検証を行った。視床下部オレキシンニューロンでの光感受性タンパクの発現、また、それらを光刺激することによる行動学的、生理学的、組織学的反応である。行動学的検証では、オレキシンニューロン光刺激により、摂食量等に変化が見られることを確認した。さらに、ウイルスを用いた光感受性タンパク導入法では、研究対象としていた大脳皮質領域への投射が明確に確認できた。しかし、視床下部オレキシンの大脳皮質領域への影響を明らかにするためには、更なる実験が必要である。本研究の目的は、大脳皮質による摂食行動調節メカニズムを明らかにすることである。大脳皮質のうちの島皮質において、マウスが餌を予測することを反映していると考えられる神経活動が観察されること、また、島皮質の神経活動を抑制することによって、餌予測行動が抑制されることを見出し、論文報告した(Kusumoto-Yoshida 2015)。このことから、島皮質の関与する摂食行動の他の側面、更には、島皮質の神経活動を変化させる神経回路のうち、オレキシンの関与について調べたいと考えており、そのための行動実験のセットアップが終了した点については、非常に順調であったと評価できる。オレキシンの関与については、引き続き条件検討を重ね、実験を続けていきたい。神経科学今後は、島皮質におけるオレキシンの役割をオプトジェネティクスを用いて調べるために、引き続き、光刺激実験の条件検討を重ねる予定である。具体的には、光感受性タンパクの導入方法の変更、また、効果的な刺激パラダイムの確立である。これらの点に関しては、すでに実験を始めており、改善が見込める。

また、同時に、島皮質の神経活動抑制、更にはオレキシン受容体阻害剤投与が、これまでに確立した摂食関連行動にどのような影響を与えるのかを主に行動学的に調べることで、手法の異なる2つの方法でオレキシンの果たす島皮質への役割を明らかにしていく予定である。
イオンビーム・国体相互作用(とりまとめ)

特定研究「イオンビーム・固体相互作用」は昭和60年度より3年間研究が続けられ、本年度はその成果取纏めの年度である。この特定研究では5グループ、すなわち、1.イオン励起と散乱ー固体内衝突によるイオンの励起と散乱、2.表面衝突によるイオンの励起と散乱、3.イオン衝撃による固体励起の電子的過程、4.イオン衝撃による固体励起の原子過程、5.イオンビーム技術の基礎科学・工学への応用、に分かれ、これら五つの研究課題の遂行のための連絡、進行状況の査察、全体の運営、研究会の開催についての協議の場として総括班を組織し、本年度はその総括班が中心となって三年間の研究成果の取纏めを行った。報告集として和文および英文のものを作成し、国内のみならず国外にも送付することとした。和文は総括班指定ののワープロ活字を使用し、分担者510頁とし、その他にこの特定研究に関連した論文リストを付すこととした。出来上がった和文報告集は56名で360頁に及び発表論文目録にリストアップされた論文数は560編におよんだ。この報告集はこの特定研究の参加者および協力者のみならず、ひろくイオンビームに関心のある研究者に送付された。一方英文の報告集は活字印刷を行い、しかもハードカバーで作成することとした。参加者1名につき刷り上がり46頁で報告文を作成し、全体として390頁のものであった。この英文報告集は海外のイオンビーム関係者に100部、国内には和文報告集と同様に参加者、協力者およびイオンビーム関係者に発送された。このように特定研究の成果は内外に報告集を通して公表周知に努力するとともに総括班において、平成元年末に公開の報告会をかねて、イオンビームと固体との相互作用の現状とその多岐に亘る応用について講演会を開催することにした。これにより、イオンビームを用いての固体科学の基礎研究の重用性について認識を新たにすることを期する。
火山島の地下水収支

八丈島は伊豆七島でも珍しく表流水が見られる三原山火山をもつ.この表流水は地下水の湧出によって涵養されているが,本研究では,その湧出機構を検討し,地下水収支モデルを設定した.研究成果の要点は次のとおりである.(1)八丈島の三原山は,その火山活動の時期の相違から大きく4つに区分される噴出物からなる.それらは下位から,先三原山火山噴出物,下部三原山累層,中部三原山累層,上部三原山累層である.(2)三原山の地表を覆う上部三原山累層や中部三原山累層中の降下火砕堆積物の滲透能は高く,降水のほとんどは地下に滲透する.(3)三原山の地質構造は東・西・南・北それぞれ異り,西側では,三原山カルデラ形成後の噴出物(上部累層)が厚く堆積しているため,地下水位は深く,表流水は見られない.(4)不圧地下水の滞水層は主として上部三原山累層(北側・南側)と中部三原山累層(東側)中の溶岩や降下スコリア層である.(5)河川流量のほとんどは,その流域に存在する湧泉によって涵養されている.(6)渇水流量とその流域の地下水涵養量(降水量-蒸発量×蒸発散率)の比較を行うと,南側の表流水は,地下水涵養量の大半が流出しているとの結果になる.また,北側・南側の河川流出量は,地下水涵養量の半分以下が流出していることを示し,直接地下水から海へ流出しているものも多いことを示している.(7)以上の結果をもとに,地質調査の結果から得られた地質構造と地下水流動状況を比較すると,両者はよい一致を示す.八丈島は伊豆七島でも珍しく表流水が見られる三原山火山をもつ.この表流水は地下水の湧出によって涵養されているが,本研究では,その湧出機構を検討し,地下水収支モデルを設定した.研究成果の要点は次のとおりである.(1)八丈島の三原山は,その火山活動の時期の相違から大きく4つに区分される噴出物からなる.それらは下位から,先三原山火山噴出物,下部三原山累層,中部三原山累層,上部三原山累層である.(2)三原山の地表を覆う上部三原山累層や中部三原山累層中の降下火砕堆積物の滲透能は高く,降水のほとんどは地下に滲透する.(3)三原山の地質構造は東・西・南・北それぞれ異り,西側では,三原山カルデラ形成後の噴出物(上部累層)が厚く堆積しているため,地下水位は深く,表流水は見られない.(4)不圧地下水の滞水層は主として上部三原山累層(北側・南側)と中部三原山累層(東側)中の溶岩や降下スコリア層である.(5)河川流量のほとんどは,その流域に存在する湧泉によって涵養されている.(6)渇水流量とその流域の地下水涵養量(降水量-蒸発量×蒸発散率)の比較を行うと,南側の表流水は,地下水涵養量の大半が流出しているとの結果になる.また,北側・南側の河川流出量は,地下水涵養量の半分以下が流出していることを示し,直接地下水から海へ流出しているものも多いことを示している.(7)以上の結果をもとに,地質調査の結果から得られた地質構造と地下水流動状況を比較すると,両者はよい一致を示す.1.地形・地質調査八丈島の三原山全域について踏査を実施し、地形区分図,地質図を作成した。とくに、表層からの滲透を考慮して、表層を構成する火山灰層の層序とその分布については詳細に行った。また、山頂部カルデラ内に発達する湖成層の分布とその性格について検討した。2.測水調査東山地域に流域をもつ河川のうち、常時表流水が存在するものについて、その流量を測定した。また、これをもとに、比流量を算定すると、表流水の流域と地下集水域とは、かなり相異があることがわかり、地質構造について再検討する必要が生じている。3.滲透能試験八丈島東山地域の代表的表土について滲透能試験を実施し、その土壤サンプルのPF水分の分布状況を計測した。滲透能とPF水分分布状況との間には相関があり、PF値の高い水を含む土壤の滲透能は低いことが明らかとなった。来年度は、滲透能試験を少くして、PF水分測定で測点を増やすことを計画している。4.水文資料の集収日降水量,蒸発量等のデータを集収し、水収支計算のデータベースを作成中である。
屋外熱環境計の実用化に関する研究

屋外において周囲からの全日射量、周囲の平均放射温度、気温、風速の4つの熱環境要素を同時に測定できる『屋外熱環境計』に関して、その実用化を計るための改良を試み、その検討結果を示した。本研究で得られた知見をまとめると以下のようになる。1.本装置のセンサーとしての中空球について、各熱環境要素の算出誤差が最も小さくなる球径の推定を数値計算で試みた。また、実用上のことも考慮し、最適な半径を2cmとした。2.以前に申請者らが開発した装置にもう一個の表面仕上げの異なる中空球を加えることを提案し、装置の試作を行った。4球の球心温度のみで4球を加えることを提案し、装置の試作を行なった。4球の球温度のみで4つの熱環境要素を求める方法について、各熱環境要素の算出誤差に関する数値シミュレーションを行った。しかし、この方法の算出誤差は従来の方法より大きくなってしまうことを確認した。3.このため、4球の球心温度に加えて気温または風速の測定値を用い、他の3つの熱環境要素を算出する方法を考え、この二つの方法について同様の数値解析手法によって比較した。その結果、気温を測定する方法より風速を測定する方が有効であることを明らかにした。4.風速の測定を加え、4中空球を使用した装置の性能について実験によって検討した。気象要素が安定している外界条件のみならず、非常に不安定な場合を除けば非定常状態においても、本装置によって得られる全日射量および気温の精度は、それぞれ25kcal/hm^2と1.2°C以内である。また、日射の極端な変化に対する応答時間は2分前後であることを屋外模擬実験によって明らかにした。5.本研究ではさらに、データ収録システムの開発やキャリブレーション手法の確立を今後の課題としたい。また、実用上のことも考慮し、最適な半径を2cmにした。2.以前に申請者らが開発した装置にもう一個の表面仕上げの異なる中空球を加えることを提案し、装置の試作を行なった。4球の球心温度のみで4つの熱環境要素を求める方法について、各熱環境要素の算出誤差に関する数値シミュレーションを行った。また、日射の極端な変化に対する応答時間は2分前後であることを屋外模凝実験によって明らかにした。