hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶中における有機分子の異常な結合長に関する研究

申請者は(E)-スチルベン類のX線構造がエチレン結合の異常な短縮と分子構造の著しい温度依存性を示すことを見いだし、この現象はC-Ph結合の大振幅ねじれ振動に起因する外見上の結果であると考えれば矛盾なく説明できることを報告した.本研究は,この解釈に一層確な証拠を与えるとともに,この現象の一般性を明らかにしようとするものである。上記の目的を達成するために,(E)-スチルベン骨格がメチレン鎖によって固定された一連の化合物の温度変化X線結晶解析を行なった。そのX線構造は温度変化を示さず,またエチレン結合長は通常の(E)-スチルベンに対して観測されるエチレン結合長よりも0.03-0.05Å長い1.35-1.36Åであった.この結果から、(E)-スチルベンのX線構造に見られた異常はC-Ph結合の大振幅ねじれ振動に由来し,エチレン結合の真の長さは1.35-1.36Åであることが結論できた.つぎに(E)-スチルベンと類似の骨格をもつビベンジル類について温度変化X線結晶解析を行った.この化合物のエタン結合長が異常に短い(1.48-1.517Å)ことが古くから知られている.今回得られたX線構造においては,エタン結合長は温度の低下とともに増大し(240Kで1.506Å,100Kで1.529Å),同時にC-Ph結合のねじれ角は減少している.これより,ビベンジルのX線構造に見られるエタン結合の短縮もC-Ph結合の大振幅ねじれ振動に由来することがわかった。申請者は最近(E)-スチルベン類が結晶中において異常に短いエチレン結合長と分子構造の著しい温度依存性を示すことを見いだし,その原因がC-Ph結合の大振幅ねじれ振動にあることを明らかにした。同様の現象は(E)-スチルベン類と類似した分子骨格を持つ化合物であるビベンジル類においても起こると考えられる.ビベンジルの構造についてはこれまで繰り返しX線結晶解析が行われ、そのエタン結合長が異常に短く観測されることが知られている。この現象に対しては未知の電子的効果に原因を求めた説明が行われているが,未解決である。そこで,ビペンジルおよびそのメチル置換体について温度変化X線結晶解析を行なった。ビペンジルのエタン結合長は240Kにおいて1.506 (5) Åと短い値を示すものの,温度の低下とともにその値は増大し,100Kにおいては1.529 (3) Åで,MM3 (92)による予測値1.538Åに近い値となった。2,2′-ジメチルビベンジルも同様の傾向を示した。これは以下のように説明できる。結晶中においてC-Ph結合のねじれ振動がベンゼン環の動きを最小に保ちながら起こる。観測されるのはその平均構造であるから,エタン結合の観測長は真の長さよりも短い。温度の低下とともに振幅が小さくなるため,観測長は真の値に近づく。o-位の置換基の有無によってエタン結合長の温度依存性が異なる原因は,C-Ph結合のねじれ振動のポテンシャルの違いにもとづいて説明できる。すなわち,これまで知られていたビベンジルの異常に短いC-C結合の原因は,結晶中におけるC-Ph結合のねじれ振動に由来する構造の乱れにあったのである.前年度までは、もっぱら炭素・炭素結合を研究対象としてきたが,今年度は対象をC=N結合およびN=N結合に拡張した.代表的なC=N結合の異常は、ベンジリデンアニリンに見られる。

この化合物のC=N結合長は,室温におけるX線結晶解析によると1.237(3)Åであるが,これは最近Allingerらの分子力学計算による値1.293Åより著しく短い,また,アゾベンゼンのN=N結合長は、室温によるX線結晶解析によると1.247(2)Åであるが,これはジアゼン(HN=NH)のN=N結合長1.252(2)Åよりも短い,これらの結合の異常な短縮も,(E)-スチルベン類の場合と同様に,分子内大振幅運動に由来する外見上の結果であると可能性が高い,そこで、平成7年度においては,一連のベンジリデンアニリン類とアゾベンゼン類を合成し,それらの温度変化X線結晶解析と理論計算(MM3)を行って,これらの化合物におけるC=NおよびN=N結合の真の長さを推定するとともに,結晶内での分子内運動の様子を推定した.ベンジリデンアニリン類については,サリチリデンアニリン類では分子内水素結合のために,大振幅ねじれ振動が抑制されていることがわかった.また,アゾベンゼン類では,大振幅ねじれ振動によって2つの回転異性体間の動的平衡が存在し,それが結晶の相転移とも関係していることが明らかになった.
一酸化窒素(NO)とNO合成酵素の役割と痴態生理学的意義の解明

ラット血管内皮細胞をサイトカインで刺激して発現した誘導型NO合成酵素(iNOS)をPCRクローニングして得られたcDNAからその全構造を解明した。ラット内皮iNOSはマウスマクロファージiNOSと92%の相同性を示し、NOSに共通するNADPH,フラビン,カルモデュリン,ヘムの結合部位を有する。iN0Sの3'側非翻訳領域にはmRNAの非安定化に関わるモチーフが4カ所みられ、蛋白合成阻害薬によるsuperinductionに関与するものと推定される。iNOS cDNAを血管平滑筋細胞に強制発現させると、過剰なNO生成をもたらし、DNA合成抑制やアポトーシスが亢進した。したがって内皮でのiN0Sの役割はNOの細胞毒性作用を介した防御因子であると同時に、血管内皮の再構築に関与するアポトーシス誘導因子といえる。事実慢性関節リューマチの滑膜細胞や内皮細胞ではサイトカインによりiNOS遺伝子の著明な発現亢進がみられ、関節局所でのNO炎症反応への関与が示唆される。また細菌性毒素による全身性炎症反応の代表であるエンドトキシンショック犬モデルではiNOSは過剰発現しNOS阻害薬の投与により血圧は回復するものの、体血管抵抗の増加と心拍出量の低下をもたらし、血行動態と代謝の異常は是正されなかった。今後は選択的iNOS阻害薬の開発とその応用が望まれる。NOの定量法を従来のGriss法と化学発光法を用いて比較した結果、感度の点で後者が優れており、血中での測定も除蛋白操作が不用な点利点といえる。しかし、血中での測定はNOの代謝、特にヘモグロビンや蛋白との反応の問題があり、今後はin situでの測定系の確立が望まれる。血管内皮からサイトカインで刺激してクローニングした誘導型NO合成酵素(iNOS)は血管平滑筋のそれと同一であり、基本構造はマクロファージのiNOSと一致した。iNOS。DNAを血管平滑筋細胞に強制発現させるとDNA合成や細胞増殖著明に抑制され、また血管内細胞ではアポトーシスをもらした。したがって、血管系のiNOS発現は過剰なNO生成によって抗血管肥厚や内皮のアポトーシスといった血管のリモデリングに関与していることが示唆される。iNOSの過剰発現は敗血症性ショックの発症にNOを介して関与することからNOS阻害薬を敗血症性ショック動物に投与して評価したところ血圧上昇をもらしたが、心拍出量は著明に低下し末梢血管抵抗の上昇と低酸素血症をもたらした。NOS阻害薬の副作用が確認され、今後選択的iNOS阻害薬の開発が望まれる。iNOSの3'側非翻訳領域にはmRNAの非安定化に関わるモチーフが4ヵ所みられ、蛋白合成阻害薬によるsuperinductionに関与するものと推定される。したがって内皮でのiNOSの役割はNO細胞毒性作用を介した防御因子であると同時に、血管内皮の再構築に関与するアポトーシス誘導因子といえる。事実慢性関節リューマチの滑膜細胞や内皮細胞ではサイトカインによりiNOS遺伝子の著明な発現亢進がみられ、関節局所でのNOの炎症反応への関与が示唆される。
雌雄異株・同株のアスパラガス属植物における花芽形態形成遺伝子群の発現抑制機構

1.RAPD法によるアスパラガス属植物の系統解析2.花芽形態形成遺伝子群の単離その結果、3つの遺伝子それぞれ1本の期待される大きさのPCR生成物が得られた。これらの断片をクローニングして、そのうちAP3遺伝子について塩基配列を決定した結果、推定されるアミノ酸配列からこのDNA断片hMADS boxを持っており、塩基配列の相同性からAP3遺伝子のホモログである可能性が強く示唆された。他の2遺伝子については現在、塩基配列を決定している。3.雌雄異株・同株のアスパラガス属植物の核酸(カリオタイプ)の作成栽培アスパラガスの種子根(雌雄不明)を用いて染色体を観察し、第5染色体を除く9対18本の染色体のカリオタイプを作成した。さらに雄株と雌株の数個体ずつから種子根を得、染色体を観察した結果、雄株において性染色体と考えられる第5染色体にわずかながら形態的な差が見られた。またサテライトを持つ染色体が2対見られた。
アジアにおける非営利組織の次世代育成とリーダーシップー社会関係資本の視点

本研究の目的は、アジアにおけるNPOの1次世代人材育成およびリーダーシップの実態を解明し、2これらの促進・阻害要因を抽出し、3社会関係資本(ソーシャル・キャピタル)との関係を解明することである。アジア7か国地域におけるNPOをとりまく制度や経営、人材育成について、文献調査やインタビュー調査等を通して実態を把握した。日本国内では、若者の人材育成やボランティア・インターンを受け入れているNPOや、参加学生の意識や行動変容プロセスについて、事例調査やアクションリサーチを実施した。これらから、アジアのNPOの人材育成の実態、促進・阻害要因や社会関係資本との関係を明らかにし、今後の示唆を提示した。アジアのNPOの人材育成やリーダーシップの実態を解明するため、2年目の本年度は、アジアのNPOやその制度、組織経営や人材マネジメントに関する文献調査や事例調査を実施し、その中間成果を学会や報告書を通して発信した。アジアのNPOについては、中国、マレーシア、インドネシア、フィリピン、シンガポール、タイ、計6か国におけるNPOを取り巻く社会制度や組織経営、人材管理の実態について、主に当該国出身の調査補助者と連携協力し、文献調査・インタビュー調査を実施した。日本国内では、NPOによる若者や次世代の人材育成やリーダーの取り組みに関するフィールドワーク、参与観察、文献調査を実施した。また、NPOでのボランティアやインターンシップを通した次世代人材の成長プロセスの分析を、アクションリサーチの手法で実施した。さらに、NPOが主催する事業への参加を通した参加者の意識や行動変容についてソーシャルキャピタルの視点からアンケート調査を実施した。海外や日本で活躍するNPOのリーダーによる研究会・講演会・ワークショップの開催も実施し、国内外のNPOにおけるキャリアパスやリーダーシップ研修、人材育成を含めた人材マネジメントについて示唆を得ることができた。これらの成果を米国公共経営学会や論文・報告書等で発信した。アジアのNPOを取り巻く社会制度や組織経営の実態、若者の人材育成やこどもの学習支援に取り組むNPO、若者のボランティアやインターンを受け入れているNPO、これらNPOでのボランティア活動やインターンシップに参加した学生の意識や行動変容プロセスに関する事例調査やアクションリサーチの成果を、学会報告、NPOへの就職やキャリアに関する調査論文や、NPOでのボランティアやインターンシップを経験した学生の学びや成長に関する報告書、市民音楽祭の出場者アンケート調査結果、等にとりまとめて発信することができた。日本を含めたアジアにおけるNPOの人材育成やリーダーシップの実態を解明するため、NPOによる若者や次世代の人材育成、リーダーの取り組みに関するフィールドワーク、参与観察、文献調査を実施した。また、昨年度に引き続き、NPOにおけるボランティア活動を通した次世代人材の成長プロセスを、アクションリサーチを通して分析した。特に、東北で復興に取り組むNPO活動に焦点をあて、単発的活動と持続的な活動による成長の違いや形成されるソーシャル・キャピタルの違いを比較分析した。海外や日本で活躍するNPO・NGOのリーダーによる研究会・視察も開催し、国内外のNPOにおけるキャリアパスやリーダーシップ、人材育成を含めた人材マネジメント、その中におけるソーシャル・キャピタルの役割について示唆を得ることができた。研究会は「NGO・NPOのキャリアとリーダーシップ、企業・社会との関わりーオックスファム・ジャパンの事例ー」「国家公務員からNPO職員へ約5800分の1の見方、約40分の1の見方」「国際機関(IO)と非政府組織(NGO)に見るグローバル・ガバナンスの限界と可能性」「プランドハプスタンスとキャリアのつなげ方いつの間にかにNPOの世界に入っちゃいました」「組織を変える人材とは」「How to Govern the World?Global Governance and Emerging Countries - In Between PoliticalIndependence and Economic Interdependence」「国際援助機関イスラエイドによる震災復興活動と人材育成の取り組み」等をテーマとした。これらの調査研究の成果を、国際NPO学会アジア大会、北米公共経営学会、日本NPO学会における研究報告や複数の報告書にまとめて発信することができた。本研究の目的は、信頼や規範、ネットワークなどの社会関係資本(ソーシャル・キャピタル)の視点から、アジアにおける非営利組織(NPO)の次世代人材育成およびリーダーシップの促進要因および阻害要因を抽出し、社会関係資本の創出や活用との関係を解明することである。初年度の本年度は、まずはアジアのNPO、NPOの人材育成、リーダーシップの理論研究・実証研究について文献調査を主に行った。国内では、特に東日本大震災後に被災地にて震災復興に取り組んできた多様なNPOのリーダーが展開してきた人材育成およびリーダーシップ開発の取り組みについてインタビュー調査を実施した。また、学生を中心とする次世代人材のボランティア活動やNPOへの参画プロセスや学習についてフィールドワークを実施した。これらの調査研究より、震災を契機に大きく動いてきた日本のNPOにおける次世代人材育成の成果や課題、人材の流動性、NPOや企業、自治体、大学等が協働して展開する次世代育成プログラムの潮流について示唆を得た。特にソーシャル・キャピタルの重要性、その中でもFacebookやTwitter等のSNSが果たしてきた、世代やセクターを超えて多様な人を巻き込むつながりのネットワークが果たした役割が明らかになった。アジアのNPOについては、中国の基金会や草の根NPOにおいて人材マネジメントのインタビュー調査を行った。

また、次世代を担う学生が主体的に震災復興ボランティア入門連続講座を開催し、その企画運営のプロセスを通して、多様な震災復興NPOリーダーや同世代の学生との意見交換を通して、その後のボランティア・NPO活動への契機となったことも重要な学びである。これら国内外における調査研究により、今後の本調査研究の方向性に大きな示唆を得た。これらの調査研究の成果を報告書にとりまとめ、webページも含めて幅広く発信した。本研究の目的は、信頼やネットワークといったソーシャル・キャピタルの視点から、アジアにおけるNPOの次世代人材育成およびリーダーシップの促進・阻害要因を抽出し、その創出・活用との関係を解明することである。最終年度においては、これまでの調査に対して追加調査・比較分析を行ない、新たな知見をとりまとめるとともに、研究期間全体を通した成果をまとめた。具体的には、国内外で調査を実施し、その成果を日本NPO学会等で報告し、国内外の学術誌に投稿する準備を進めた。アジアにおいては、NGO・NPOの発展が顕著な台湾におけるまちづくりや環境のNPOおよび中間支援組織・NGOネットワークの創業プロセスやその中におけるリーダーシップの役割や人材育成について、インタビュー調査を実施した。国内においては、東北や沖縄において、震災復興の視点から福島からの親子を受け入れているNPOや、環境・まちづくりなど、多様な分野におけるNPOの経営者に対するインタビュー調査を実施した。また、米国・東北のNPOらと連携し、「日米大学・市民活動ワークショップ」を企画実施し、そのプロセスにおいても、多数の学生を巻き込み、市民社会および大学・学生との連携、市民力・リーダーシップ育成の実践・考察を行なった。また、人材育成、まちづくり、リーダーシップ等をテーマとしたNPO経営者・研究者らによる研究会も開催した。本研究の意義は、これまで欧米を中心に議論されてきたNPOの人材育成・マネジメントにおいて、日本を含めたアジアを対象に、丁寧なヒアリング調査を通して、その実態や課題について明らかにしたことにある。本研究の重要性は、近年自然災害が多発しているアジアにおいて、ソーシャルキャピタル、相互扶助、共感を核とした地域づくり・心の復興をNPO・市民社会が推進していくにあたり、有用な示唆を提示したことにある。
ダイナミックな身体動作に関する体幹部の力学的貢献の解明

ヒトの身体動作の力学的メカニズムを解明することを目的とした研究では、身体を複数の剛体でモデル化した剛体リンクモデルや,剛体リンクモデルに筋が発揮する力の要素を加えた筋骨格モデルが用いられる.しかし,この際,屈曲ー伸展,内転ー外転,回旋等の運動をする関節を複数含むヒトの身体を,どの程度詳細にモデル化するべきなのかは明らかにされていない.特に多数の関節が含まれる体幹部に関して,この問題は顕著である.本年度は,ヒトの身体動作中の体幹部の運動を評価する際に適したモデルの解明に取り組んだ.複数の関節を含む体幹部の運動を剛体リンクで表現する際、モデルの自由度(体幹部の運動を表現するモデルのセグメント数)とその適合度は単調増加の関係にある.しかし,自由度が大きいモデルはノイズなどの偶発的な変動にも影響されやすくなり,モデルの汎化性能は低くなる,そこで,モデルの適合度と汎化性能のバランスを考慮に入れたうえで最適なモデルの自由度を選択する基準である赤池情報量基準(AIC)を用いて,体幹部の運動を剛体リンクで表現する際に最適な自由度を検討した.実験では,健常な男性10名を対象に,3次元動作解析システムを用いて歩行動作を測定した.体幹部を6,9,12及び21の自由度を有する剛体リンクモデルで表現した.最適化計算手法を用いて歩行動作中の体幹部の運動を各モデルで表現し,その際に生じるモデル化誤差を算出した.モデル化誤差からモデルのAIC値を算出しモデル間で比較した.その結果,9及び12自由度を有するモデルのAIC値が他のモデルに対して有意に低値を示した.以上の結果より,歩行動作中の体幹部の運動を表現する際には,体幹部を2つまたは3つの剛体セグメントでモデル化することが,モデルの適合度と汎化性能のバランスを考慮に入れた上で最適であるという事が示唆された.1.体幹部を剛体リンク系としてモデル化する際に,幾つの剛体を用いるのが適切であるかを検討した.体幹部を1つ,2つ,3つ,6つの剛体でモデル化した際に生じる誤差を評価した.この成果は国際学術雑誌Gait and Postureに掲載されている.これらはいずれも平成30年度の課題として計画していたものである.よって本研究は概ね順調に進展していると判断する.平成30年度では,身体動作中の体幹部の運動を最適に表現する剛体リンクモデルを明らかにした.このことによって,分節的多動性を有する体幹部の身体動作中における振る舞いを運動力学的観点に立って解析することが可能になった.したがって次年度以降は以下の研究に取り組み,身体動作中に体幹部が担う力学的な役割を定量的に評価する.1)平成30年度の研究に於いて構築した剛体リンクモデル及び逆動力学演算手法を用いて,ヒトの歩行動作中に発揮された身体各関節の関節モーメント,関節パワー及び関節仕事量を算出する.これらの力学的指標を用いて,歩行動作の実行において体幹部がどのような力学的役割を担っているのかを明らかにする.2)順動力学シミュレーションを用いて歩行動作中の体幹筋群の力発揮特性を明らかにする.また,体幹筋群の筋力発揮能力を変化させた際に,歩行動作がどのように変化するのかを実験する.これらの実験を通じて,体幹筋群が歩行動作の実行にどの様な役割を担っているのか,また体幹筋群の筋力発揮能力の変化がヒトの歩行動作の実行にどの様な影響を及ぼすのかを明らかにする.ヒトの身体動作の力学的メカニズムを解明することを目的とした研究では、身体を複数の剛体でモデル化した剛体リンクモデルや,剛体リンクモデルに筋が発揮する力の要素を加えた筋骨格モデルが用いられる.しかし,この際,屈曲ー伸展,内転ー外転,回旋等の運動をする関節を複数含むヒトの身体を,どの程度詳細にモデル化するべきなのかは明らかにされていない.特に多数の関節が含まれる体幹部に関して,この問題は顕著である.本年度は,ヒトの身体動作中の体幹部の運動を評価する際に適したモデルの解明に取り組んだ.複数の関節を含む体幹部の運動を剛体リンクで表現する際、モデルの自由度(体幹部の運動を表現するモデルのセグメント数)とその適合度は単調増加の関係にある.しかし,自由度が大きいモデルはノイズなどの偶発的な変動にも影響されやすくなり,モデルの汎化性能は低くなる,そこで,モデルの適合度と汎化性能のバランスを考慮に入れたうえで最適なモデルの自由度を選択する基準である赤池情報量基準(AIC)を用いて,体幹部の運動を剛体リンクで表現する際に最適な自由度を検討した.実験では,健常な男性10名を対象に,3次元動作解析システムを用いて歩行動作を測定した.体幹部を6,9,12及び21の自由度を有する剛体リンクモデルで表現した.最適化計算手法を用いて歩行動作中の体幹部の運動を各モデルで表現し,その際に生じるモデル化誤差を算出した.モデル化誤差からモデルのAIC値を算出しモデル間で比較した.その結果,9及び12自由度を有するモデルのAIC値が他のモデルに対して有意に低値を示した.以上の結果より,歩行動作中の体幹部の運動を表現する際には,体幹部を2つまたは3つの剛体セグメントでモデル化することが,モデルの適合度と汎化性能のバランスを考慮に入れた上で最適であるという事が示唆された.1.体幹部を剛体リンク系としてモデル化する際に,幾つの剛体を用いるのが適切であるかを検討した.

体幹部を1つ,2つ,3つ,6つの剛体でモデル化した際に生じる誤差を評価した.この成果は国際学術雑誌Gait and Postureに掲載されている.これらはいずれも平成30年度の課題として計画していたものである.よって本研究は概ね順調に進展していると判断する.平成30年度では,身体動作中の体幹部の運動を最適に表現する剛体リンクモデルを明らかにした.このことによって,分節的多動性を有する体幹部の身体動作中における振る舞いを運動力学的観点に立って解析することが可能になった.したがって次年度以降は以下の研究に取り組み,身体動作中に体幹部が担う力学的な役割を定量的に評価する.1)平成30年度の研究に於いて構築した剛体リンクモデル及び逆動力学演算手法を用いて,ヒトの歩行動作中に発揮された身体各関節の関節モーメント,関節パワー及び関節仕事量を算出する.これらの力学的指標を用いて,歩行動作の実行において体幹部がどのような力学的役割を担っているのかを明らかにする.2)順動力学シミュレーションを用いて歩行動作中の体幹筋群の力発揮特性を明らかにする.また,体幹筋群の筋力発揮能力を変化させた際に,歩行動作がどのように変化するのかを実験する.これらの実験を通じて,体幹筋群が歩行動作の実行にどの様な役割を担っているのか,また体幹筋群の筋力発揮能力の変化がヒトの歩行動作の実行にどの様な影響を及ぼすのかを明らかにする.
遺伝性疾患を有する子どもの親のコーテシー・スティグマに関する研究

親のコーテシー・スティグマは、社会の誤った信念により望ましくないと認識される属性を子どもが有する場合に、親が対人関係において受けるネガティブな反応を表す概念である。本研究は、遺伝性疾患を有する子どもの両親を対象としたインタビュー調査とアンケート調査を行うことにより、遺伝性疾患を有する子どもの親のコーテシー・スティグマに関連した状況とその適応プロセスについて明らかにすることを目的とする。得られた知見は、遺伝カウンセリングにおける親の支援につなげる。
異なる感覚モダリティ間・属性間の時間比較を可能にする脳内情報処理機構の解明

本研究では感覚モダリティをまたいだ場合と(視覚,聴覚,触覚),モダリティはまたがないが属性をまたいだ場合(色,輝度,方位)について,同期・非同期弁別課題とバインディング課題の両方を行って,対応付けの時間限界を比較した.結果は同期・非同期弁別課題とバインディング課題との明瞭な乖離を示した.同期・非同期弁別課題ではモダリティの組み合わせによって時間限界が異なり,視聴覚,視触覚の対応付けの時間限界が約4Hzとなったのに対し,聴触覚の対応付けの時間限界は約10Hzとなった.一方でバインディング課題では,属性をまたぐ場合,モダリティをまたぐ場合を問わず,対応付けの時間限界は約2.5Hzとほぼ一定になった.これらの結果は属性やモダリティをまたがった時間バインディングにおいて「時間(when)」と「内容(what)」の情報がいったんばらばらに処理されたのちに、比較的高次の汎用メカニズムで統合されることを示唆している。時間的な同期性は異なる感覚モダリティ間の情報を統合して一体感のある知覚世界を構築するための重要な手がかりである。本研究は、物理的・生物学的な時間のずれや、誤対応、組み合わせの爆発といったさまざまな困難を乗り越えて異なる感覚モダリティ間の時間比較を可能にしている人間の脳内情報処理機構を、心理物理学的実験手法を用いて解明することを目的としている。本年度は、これまで視聴覚の同期性判断に関して得られてきた知見が、触覚を含んだマルチモダリティの同期知覚全般に拡張できるかを検証するために、視聴覚、視触覚、聴触覚のモダリティの組み合わせについて、同一被験者、同一実験装置を用いて、同期・非同期弁別課題を行って比較した。視覚属性として3種類(色、輝度、方位)、聴覚属性として1種類(音高)、触覚属性として1種類(左右の指への振動)を用いた。実験の結果、聴触覚の組み合わせの同期・非同期弁別の時間周波数限界が視聴覚、視聴覚の組み合わせよりも高くなるが(聴触覚の組み合わせでは視聴覚、視触覚の組み合わせよりも小さな時間ずれが判断できるが)、時間応答特性が特異的に高いことを除いては、聴触覚の同期知覚は視聴覚の同期知覚とよく似た特性を示すことが明らかになった。具体的には、聴触覚の組み合わせにおいても、視聴覚の組み合わせの同期知覚と同様に、トップダウンの注意による対応付ける特徴の選択が可能であることや、対応付ける刺激の属性を変えても同様の結果になるという属性普遍性が見られることが明らかになった。昨年度までの研究により、視覚、聴覚、触覚といった感覚モダリティ間の同期・非同期弁別の精度は感覚モダリティの組み合わせによって異なり、聴触覚の組み合わせでは他のモダリティの組み合わせに比べて時間応答が良いことが明らかになっている(例えば視聴覚、視触覚の組み合わせの時間限界が約4Hzとなるのに対して、聴触覚の組み合わせの時間限界は約10Hzとなる)(Fujisaki & Nishida,2009,EBR)。本年度は、同期・非同期弁別課題以外の指標であるバインディング(対応付け)課題を用いても、聴触覚の組み合わせの優位性が見られるかを検討した。バインディング(対応付け)課題とは、例えば赤と緑が時間交替する系列と、低い音と高い音が時間交替する系列を同時に提示し、赤のときに低い音、緑のときに高い音が提示されたか、もしくはその逆が提示されたかを判断するような課題である。同期・非同期弁別課題では、「いつ」というタイミング情報が得られれば「何」という内容の情報が得られなくても課題が可能であるが、バインディング(対応付け)課題では、「いつ」というタイミング情報と「何」という内容の情報の統合が不可欠である。本実験の結果、バインディング(対応付け)課題の時間限界は、感覚モダリティや属性の組み合わせに依存せず、どの組み合わせであっても約2-3Hzと共通になることを発見した(Fujisaki &Nishida,2010,Proc Biol Sci)。
修復性変化より考察した接着性レジンによる直接覆髄の評価

接着性レジンの直接覆髄を歯髄の炎症性変化のみならず修復性変化よりも評価する目的で,ニホンザルに形成された露髄窩洞にBis-GMA系(BG)ならびに4-META/MMA-TBB系(MMA)のレジンを直接充填し,歯髄の変化の病理組織的検討,及び超微細構造の観察を行った.さらに種々の蛍光色素を用いた多色ラベリング法により硬組織内時刻描記を行い,被蓋硬組織形成の経時的変化の様相も検索した.BGでは,覆髄直後の急性炎症は37日以内にほとんど治まり,また被蓋硬組織形成は714日の間に開始され,その後経時的に添加されていくことが判明した.それらは露髄部周囲の歯髄壁より当該部位を閉鎖するように形成されており,形成初期においては,一般にラベリング線がscallop状を呈し,不規則な速度で石灰化が開始されていた.さらに,観察された各種ラベリング線の両端はすべて一致しており,従って,常にそれら両端まで拡がる層状の硬組織が,順次新生添加されていることが判明した.90日後では,露髄部を完全閉鎖したDentinbridgeとレジンの界面に,骨組織の吸収添加時に観察される接合線に類似したプロテオグリカン基質と考えられる一層(接合線様構造物)が認められ,人工物と生体の接合を担っているものと推察された.一方MMAでは,覆髄直後より歯髄組織内にレジンが含浸したと思われる層(軟組織ハブリッド層)が急性炎症を伴って出現した.ところが本層は異物として認識されており,714日頃より歯髄はこの層を吸収しながら修復機転に移行するため,修復性変化が遅延する傾向が認められた.90日後では,レジン-新生被蓋硬組織間に歯髄組織が一層取り残され,接合線様構造物は観察されなかった.惹起された炎症の程度は,接着システムの化学的,機械的諸性質の違いにより異り,その影響により硬組織の石灰化の様相に相違が認められた.接着性レジンの直接覆髄を歯髄の炎症性変化のみならず修復性変化よりも評価する目的で,ニホンザルに形成された露髄窩洞にBis-GMA系(BG)ならびに4-META/MMA-TBB系(MMA)のレジンを直接充填し,歯髄の変化の病理組織的検討,及び超微細構造の観察を行った.さらに種々の蛍光色素を用いた多色ラベリング法により硬組織内時刻描記を行い,被蓋硬組織形成の経時的変化の様相も検索した.BGでは,覆髄直後の急性炎症は37日以内にほとんど治まり,また被蓋硬組織形成は714日の間に開始され,その後経時的に添加されていくことが判明した.それらは露髄部周囲の歯髄壁より当該部位を閉鎖するように形成されており,形成初期においては,一般にラベリング線がscallop状を呈し,不規則な速度で石灰化が開始されていた.さらに,観察された各種ラベリング線の両端はすべて一致しており,従って,常にそれら両端まで拡がる層状の硬組織が,順次新生添加されていることが判明した.90日後では,露髄部を完全閉鎖したDentinbridgeとレジンの界面に,骨組織の吸収添加時に観察される接合線に類似したプロテオグリカン基質と考えられる一層(接合線様構造物)が認められ,人工物と生体の接合を担っているものと推察された.一方MMAでは,覆髄直後より歯髄組織内にレジンが含浸したと思われる層(軟組織ハブリッド層)が急性炎症を伴って出現した.ところが本層は異物として認識されており,714日頃より歯髄はこの層を吸収しながら修復機転に移行するため,修復性変化が遅延する傾向が認められた.90日後では,レジン-新生被蓋硬組織間に歯髄組織が一層取り残され,接合線様構造物は観察されなかった.惹起された炎症の程度は,接着システムの化学的,機械的諸性質の違いにより異り,その影響により硬組織の石灰化の様相に相違が認められた.接着性レジンの直接覆髄について,歯髄の炎症性変化のみならず修復性変化よりも評価する目的で,各種レジンによる直接覆髄処置後の被蓋硬組織形成の時期,場所,形成速度,立体的形状および量について検討した.すなわち,ニホンザルに形成された露髄窩洞に,Bis-GMA系ならびに4-META/MMA-TBB系の2種の代表的な接着性レジンを直接充填し,種々の蛍光色素を用いた多色ラベリング法により硬組織内時刻描記を行った.露髄部ならびにその周囲の炎症性変化と比較検討しながら,被蓋硬組織形成の経時的変化の様相を検索した.成猿における被蓋硬組織の形成は,術後2週間以内に開始され,その後経時的に添加されていくことが判明した.また,それらは露髄部周囲の歯髄壁より当該部位を閉鎖するように形成されており,形成初期においては,一般にラベリング線がscallop状を呈し,不規則な速度で石灰化が開始されていた.さらに,観察された各種ラベリング線の両端はすべて一致しており,従って,常にそれら両端まで拡がる層状の硬組織が,順次新生添加されていることが判明した.

また,窩洞形成により切断された象牙細管内にも蛍光色素が観察され,細管内にも石灰化物の沈着が示唆されたことは,生体の防御反応という観点からも興味深い.惹起された炎症の程度は,接着システムの化学的,機械的諸性質の違いにより異り,その影響により硬組織の石灰化の様相,すなわち,形成時期,,速度ラベリング線の幅,明瞭性,蛍光度に相違が認められた.従来の被蓋硬組織形成の観察は,単に標本採取した一時点での観察のみであった.しかしながら,多色ラベリング法により動的な把握が可能となり,被蓋硬組織形成期の組織学的観察にあたって,本法は有力で不可欠な手段の一つであることが明らかとなった.接着性レジンの直接覆髄について歯髄の炎症性変化のみならず修復性変化よりも評価する目的で,ニホンザルに形成された露髄窩洞にBis-GMA系ならびに4-META/MMA-TBB系の接着性レジンを直接充填し,覆髄後初期における(2w以内)歯髄の変化,ならびに長期経過後(90日)の修復性変化について検討した.さらに硬組織多色ラベリング法により被蓋硬組織形成の経時的変化の様相も検索した.Bis-GMA系レジンでは覆髄直後(1日)に急性炎症が惹起されたものの37日以内に一次創傷治療が起こり,レジン直下に未分化間葉系細胞の集積が認められた.ラベリング線はこの時間ではほとんど観察されず,従って被蓋硬組織形成は714日の間に開始されるものと推察された.また90日後では,露髄部を完全閉鎖したDentin bridgeとレジンの界面に,骨組織の吸収添加時に観察される接合線に類似したプロテオグリカン基質と考えられる一層(接合線様構造物)が認められ,人工物と生体の接合を担っているものと推察された.また4-META/MMA-TBBレジンでは,覆髄直後より歯髄組織内にレジンが含浸したと思われる層(軟組織ハイブリッド層)が急性炎症を伴って出現した.ところが本層は異物として認識されており,714日頃より歯髄はこの層を吸収しながら修復機転に移行するため,修復性変化が遅延する傾向が認められた.90日後では,レジン-新生被蓋硬組織間に歯髄組織が一層取り残され,接合線様構造物は観察されなかった.
樹木内生菌の検索、生態解明および多様性評価法に関する研究

ブナ科樹木5種(ブナ、アラカシ、イチイガシ、ウロジロガシ、マテバシイ)およびクスノキ科のシロダモにおける内生菌群集の種構成や分離率における季節変動等について調査した。また、ブナについては内生菌の感染に及ぼす袋かけの影響についても調査した。全ての樹種において内生菌が葉内(一部の樹種については枝も含む)に生息していることが明らかになるとともに、それぞれの樹種の内生菌群集の種構成、感染率の季節変動、生活史の一部が明らかになった。鹿児島県においてマテバシイの内生菌の宿主内分布、地理的分布及び時間的変動パターンを検討した。また、照葉樹林の構成樹種の内生菌相を比較調査している。鹿児島県の桜島、鹿児島大学高隈演習林、同本部試験地においてマテバシイ成木の生葉・生枝の内生菌相を調査し、内生菌相が調査地によって大きく異なることを明らかにした。また、桜島においては当年生実生の全身的な内生菌相を調査し、内生菌の宿主個体内における分布様式を明らかにした。一方、高隈においてはマテバシイ、タブを始めとする照葉樹林の構成樹種十種の生葉の内生菌相を調査し、同定作業を行っている。茨城県小川学術参考保護林で、ブナ生葉に内生する菌類相およびその季節的変動を明らかするため、5月から10月まで、ブナ生葉からの菌類分離試験を時期別に行った。ブナ生葉における主要な内生菌類は、Mycosphaerella buna, Ascochyta fagi, Tritirachium sp., Periconiella sp., Xylaria sp.の5種であった。比較として行った東北地方のブナ生葉からの分離では、過去に裏日本のブナ生葉の主要な内生菌として報告があり、小川学術参考保護林のブナから出現しなかったDiscula sp.およびAscochyta属1種が出現し、地域によって内生菌菌類相に差があることが明らかになった。森林総合研究所九州支所構内に植栽された照葉樹林を構成するブナ科樹木3種について、葉に内生しているエンドファィト群集を明らかにする目的で、表面殺菌した後、分離される菌類群集について調査した。これら3種の葉には全てエンドファイトが存在していることが明らかになった。また、一種の樹木からは10-20種のエンドファイトが分離され、種構成は多様であるが、優占するものは数種に限られる傾向が見られた。茨城県小川学術参考林のブナ生葉の主要な内生菌類である、Mycosphaerella buna,Ascochyta fagi,Tritirachium sp.,Periconiella sp.の感染源を明らかにするため、生育時期に感染が起こらないようにミリポアーフィルターで空気流通が起こるようにしたポリエチレン袋で枝の被覆試験を行うとともに、種子から生育させた内生菌が存在しない鉢植え苗を用いて、試験地で感染試験を行った。その結果、空気伝染する感染源が高密度で存在することが明らかになった。Mycosphaerella bunaは全期間無病徴の葉にのみ生息し、その感染源は春期は落葉上の子嚢胞子、夏から秋期は分生子であり、枝からの菌の移動はないことが明らかになった。Ascochyta fagiも冬芽の外側鱗片に存在するが、葉への菌の移動はないことが確認された。Periconiella sp.は、葉の展開とともに冬芽の未熟な枝から葉へ菌糸が進展することが明らかになった。Tritirachium sp.は、冬芽が新しい枝と葉に展開した後に、前年の枝から新しい枝へ菌糸が進展することが示唆された。マテバシイ稚樹のデータを成木と比較し、稚樹では成木の内生菌相のうちサイト特異性の強い菌が欠けており、代わりに普遍的に見られる(樹種特異性の低い菌)Colletorichum,Phomopsisといった菌が優占していることを示した。シロダモの葉では内生菌の分離頻度は葉柄の方が葉身部より高かった。葉柄ではXylariaceaeの一種とPhomopsis sp.が優占しており、葉身部ではCytosphaera sp.とAscomycetesp.1が比較的分離頻度が高かった。照葉樹林のブナ科樹木の内生菌群集を明らかにするため、3種の樹種から分離された菌を収集し同定作業を行っている。森林総合研究所九州支所(熊本市)の実験林に植栽されているアラカシ、イチイガシ、ウラジロガシの葉に生息する内生菌について検討した。3種の樹種から夏期には合計36種、秋期には合計28種の内生菌が分離され、そのうち12種が共通して分離された。それぞれの樹種から夏期には14から21種、秋期には15から17種の内生菌が分離されたが、そのうち1ないし数種の菌が優占していた。

その他の多くの菌は分離率が低く、内生菌群集を構成する種は多様であるが、数種のものが優占するという内生菌群集の特徴と一致した。また、3種の樹種間で共通に分離される菌が存在した。さらに、クロマツを用いて、同一樹種における内生菌相が地理的に近い地域の異なる林分間でどの程度違うかを明らかにするため、鹿児島県桜島の4林分において内生菌相の比較調査を行った。2004年4/9、8/3、11/10の三回にわたり、桜島島内の有村、碩原、黒神、湯之平のクロマツ林分からクロマツの当年枝を10本それぞれ別固体から採取した。採取した枝は、4/9は針葉中央部と基部、他二回は針葉中央部、針葉基部、枝の各部位から長さ約5mmの断片を切り取り、70%エタノール、15%過酸化水素水、70%エタノール各1分間の連続処理による表面殺菌を施した後、2%麦芽エキス寒天培地上、20°Cで培養した。針葉中央部では、常にLophodermium sp.が優占種として分離されたが、4/9においてはPhloeosporella sp.も高頻度で分離された。針葉基部では、Phialocephala sp.が比較的高頻度で分離された。枝ではPhomopsis sp.が優占種であり、Colletotrichumgloeosporioidesがそれに次いだ。調査地間で菌相を比較した場合、針葉中央部においては林分間の差が比較的大きかったが、針葉基部と枝においてはどの林分でも菌相は類似していた。この違いは、各部位の主要な内生菌の感染、生存様式と関連があると考えられた。
ヒラメの有眼側特異的色素胞分化および無眼側の分化抑制を制御するメカニズムの解析

ヒラメやカレイ(異体類)では、変態を経て左右非対称な体色を呈するが、人工種苗では体色の異常が問題となっている。本研究では、左右非対称な色素胞分化の分子メカニズムを解明するために、有眼側特異的な色素胞分化とともに、無眼側における色素胞の分化抑制に着目し、その分子メカニズムの解明を目指して研究を行なっている。解析には、ブラジル産アルテミア(BA)給餌によって生じる白化異常(有眼側の白化)をモデルシステムとし、有眼側で色素胞分化が抑制されるメカニズムを、次世代シーケンサーを用いた遺伝子発現プロファイリングにより解析する。申請者らはこれまでに変態期ヒラメの遺伝子発現プロファイリングによって、左右非対称に発現する遺伝子を網羅的に単離してきた。本研究では、有眼側における色素胞分化と無眼側における分化抑制の解析を通して、異体類の左右非対称な体色形成の分子メカニズムを明らかにする。本年度は、実験群のBA給餌群と対照群の米国ユタ州ソルトレイク産アルテミア(UT)給餌群についてサンプルを調整し、HiSeq2000によるRNA-seqトランスクリプトーム解析により、BA給餌による生じる有眼側白化に関与する遺伝子群の単離を進めた。また、正常個体の変態期において、有眼側における成体型色素胞分化との関連が示唆される遺伝子について、モデル生物を用いた解析をスタートした。メダカおよびゼブラフィッシュのオーソログを単離し、色素胞分化時における発現を解析し、メダカの方が遺伝子発現がはっきりしていることを確認した。このためこれ以降の解析ではメダカをモデルとすることとした。現在はCRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を応用し、当該遺伝子の変異体の作成や、GFPノックインによる遺伝子発現の追跡システムの構築を目指して実験を進めている。本研究は3年間の研究プロジェクトで、ヒラメの左右非対称な色素胞分化について、正常の変態とブラジル産アルテミア給餌により生じる有眼側白化をモデルとして、色素胞分化に関与する遺伝子の解析を目指している。初年度は、計画していたブラジル産アルテミアとのRNA-seq解析のほか、正常の変態において、有眼側特異的な色素胞分化に関与する遺伝子の解析について、モデル生物メダカを用いた解析に着手し、変異体作出についても順調に進んでいる。ヒラメ変態期の有眼側特異的な色素胞分化に関与する遺伝子について、メダカをモデルとした機能解析実験を当初の計画に従って進める予定である。ヒラメの正常飼育個体の変態期における左右非対称な色素胞分化に関与する遺伝子群と、ブラジル産アルテミア給餌により生じる有眼側白化に関与する遺伝子群の相関を網羅的に解析し、ブラジル産アルテミア給餌による白化の分子メカニズムを解析する。遺伝学的解析には時間を要するので、モデル生物を用いたCRISPRの実験は早めに着手する計画である。

遺伝学的解析には時間を要するので、モデル生物を用いたCRISPRの実験は早めに着手する計画である。ほぼ計画通りに予算執行した。一部の試薬購入とRNA-seq解析について、実験魚の供給とサンプル調整の都合により次年度に購入・実施することとした。
バロ-チスタ-ン州ハ-ラ-ンおよびマクラ-ン地域における民俗・宗教的図像の研究

研究調査グループ(前田耕作、松枝到、中村忠男、村山和之)は、平成11年度現地調査をパキスタン国バローチスターン州において、同年8月19日から37日間におよぶ日程で実施した。本調査の目的は、平成8年から9年度にかけて同地域内に対して実施した民俗・宗教学的図像の研究調査の結果、追調査の必要性を再認識した未踏地であるハーラーンおよびマクラーン諸地域の踏査にあった。ハーラーン地方は、バローチスターンの中央部に位置しながら、砂漠と山脈に他のバローチ民族居住地との交渉を絶たれた陸の孤島としてアフガニスタンやペルシア文化の影響を色濃く残す、独自のバローチ文化が花咲いた土地である。地元のバローチスターン大学から協力者としてA.ラザック・サービル博士を迎え入れた我々は、州都クエッタから陸路で旧ハーラーン藩王国の都邑ハーラーン・カラートに入り、そこを拠点に3日間にわたり、酷暑のなか、周辺の荒野に散在する都市遺跡や古墓、民俗芸能の調査を行うことができた。マクラーン地方においては、北部のパンジグール地区から南下するコースで陸路を移動し、アラビア海沿岸を、イラン国境の漁村ジーワーニーから東に向けて出発し、地域調査と交流を重ねながら、パキスタン海軍基地のあるオルマーラまで走破した後カラチに戻った。行政支庁のあるトゥルバット、港町グワーダルそしてパスニーの計三カ所を除けば、全ての訪問地が調査を残した処女地である。なかでも、2年がかりで調査準備を続けようやく実現した、パスニーの南東40kmの洋上に浮かぶ無人島ハフトラール(アストラ島)における調査が本地区においては最大の目的であった。イスラーム民間信仰の聖地として、またヒンドゥーにとっては最西端の巡礼地として機能してきたこの島を対象とした調査は、国の内外を問わず世界史上初めてである。その点からも、多くの新資料・情報を得た本調査のもつ学術的意義は大きいと言える。
神経ネットワーク形成における低分子量G蛋白質の役割

神経突起の伸長・退縮の調節に、低分子量G蛋白質Rhoファミリーが深く関与しており、細胞骨格の再構築によりRhoは神経突起の退縮を、Rac、Cdc42は突起伸長を引き起こす。我々は、PC12細胞で突起形成能に違いがあるNGFとEGFの細胞内情報伝達の違いを検討した。NGFはPI3K依存的にRac1を活性化するが、EGFは非依存的にRac1を活性化した。また、NGFは突起形成部位にやはりPI3K依存的に活性型のRacを集積させ、F-actinを集積させたが、EGFではこのような集積はみられなかった。このことから、共にチロシンキナーゼ型の受容体でありながら、NGFとEGFの突起形成能の違いはRac1の活性化の仕方の違いと、細胞内における空間的局在化の違いに起因することがわかった。一方、RacやCdc42の活性型などを単に発現させても、PC12細胞で突起形成は起こらなかった。そこで、RacやCdc42の上流でこれらのG蛋白質を制御し、突起形成を調節する機構があることが推定された。そこで、Rhoファミリーの中で機能の不明なG蛋白質であるRhoGの神経細胞における作用を解析した。RhoGをPC12細胞に発現させると、長い突起形成が引き起こされた。また、RhoGはRac1とCdc42を活性化した。RhoGによる突起伸長は優性抑制型Rac1やCdc42により抑制された。一方、NGFによる突起伸長は、優性抑制型RhoGにより抑制された。NGFによる突起伸長はRasを介し、活性型Ras単独で突起伸長か起こることが知られている。優性抑制型RhoGは活性型Rasによる突起伸長も抑制した。これらのことから、RhoGはNGF-Rasの下流に存在し、RacやCdc42の上流でこれらのG蛋白質の活性を促進することにより神経突起伸長を制御しているものと思われ、神経突起伸長において、NGF-Ras-RhoG-Ras/Cdc42というRhoファミリーG蛋白質を含む情報伝達経路が重要な役割を果たしていることがわかる。
街区スケールの建物群に対する遡上津波挙動の解明と新しい津波耐力評価手法の確立

本研究では,街区に来襲する津波に対して,効果的な防災・減災に資するため,街区における建物に対する津波波力の作用特性について検討するとともに,波圧分布の評価式を確立することを目指したものである.単一建物に対しては,建物前面で発生する渦が波圧の作用について大きく関与していることが分かった.ただし,建物の形態によっては前面が鉛直壁でも大きく変化することが分かった.また,街区における建物への作用波圧については,該当する建物よりも海側の建物面積の割合(津波進入阻害率)で評価できる可能性があることが分かった.2013年度については,研究計画通り大阪産業大学にて小型水槽を用いた実験を開始し,岩手大学にて大型水槽を用いた実験を開始した.いずれも単一家屋模型を対象とした津波流体力を計測する実験であるが,大阪産大ではゲート急開による段波を家屋に衝突させた実験を行い,岩手大ではポンプによる定常流中に家屋模型を設置して流体力の測定を行った.大阪産大では,高速度ビデオカメラと波圧計測を同期させて,模型の前面で打ち上がる水塊の挙動と津波衝突波圧の発生状況について検討を行った.その結果,Fr数が極めて重要になること,特にFr数が12および23,3以上に分けて波圧結果の整理を行う必要があることが分かった.また,津波が模型に衝突する時に発生する「衝突波圧」と後から続く主流の模型前面における巻き上がりによる「重複波圧」について発生条件と評価するための物理諸量を特定する必要があること.さらに,津波が波圧センサに水平方向に直接衝突する際に発生する「衝撃波圧」については,既往の研究でもほとんど検討されておらず,本研究においても実験装置の工夫を施さなければ実施できないことが分かった(これについては2014年度に実施予定).岩手大学では,大型水槽や必要となる計測装置の設置など大型実験装置全体の運転に対して確認すべき基礎的計測を行った.その中でも水深と流速とを変化させた定常流に対する流体力の測定を行い,いくつかの既往の研究成果との確認を行った.また,今後の実験に対する問題点の把握を行った.このほかにも広島大学では,数値計算的アプローチによる建築物の耐波性能評価に関する検討を始めており,津波衝撃力を軽減させる形状の検討を行った.また,京都大学,岩手大学では東日本大震災における海岸構造物,建物の被害分析などを行い,陸上遡上する津波の特性と被害状況の関係について検討を行った.小規模実験については,鉛直壁に衝突する津波の可視化実験を行った.特に衝撃波圧から持続波圧への遷移過程において,内部流速場に基づく波圧の発生メカニズムの解明を行った.その結果,津波が構造物に衝突した直後に底面と構造物との隅角部に大規模な渦が発生し,時間とともに渦が大きく発達することが分かった.津波の主流は渦の上部を流れ,鉛直壁のより上部でも時間遅れを伴って衝撃波圧が生じることが分かった.また,渦によって底面近傍は津波が直接衝突しなくなることから,主流の動圧が作用しなくなり,結果として圧力が最大とならず,その時刻の水位による静水圧となった.さらに構造物に衝突して打ちあがった水塊が落水する時刻に,波圧が極大値を示し,この時,構造物に作用する水平波力も極大値をとることが分かった.津波衝突後の前面水深が大きくならない構造物の場合は,この波力の極大値が最大波力となる場合があり,従来の衝撃波圧と持続波圧との間に発生することから新たに検討対象となることが分かった.一方,大規模実験においては,津波氾濫流の衝撃的な段波およびその後の準定常的な持続波に着目した水理模型実験を実施した.その結果,構造物前面および側面に作用する津波氾濫流の衝撃力の関係を明らかにし,無次元入射水位を用いた指数関数として評価できる可能性を提示した.また,数値解析については,解適合格子法を用いた遠地津波の数値解析を実施し,沿岸近傍においては地形と津波の伝播特性に応じて適宜メッシュを再構成して,ネスティングなしに詳細解析を行えることを確認した.さらに弾性体構造物と流体の連成解析に関しても高精度な界面捕獲法を用いることでシームレスな解析が行えるようになった.現地における津波被害算定に対する検討としては,三河湾沿岸を対象として建物被害危険度評価の検討を開始し,水槽実験や数値解析の研究成果を反映する試みを行った.単一構造物に対する実験については,二次元構造物(防潮堤)に加えて,三次元構造物(家屋)に対する波圧,水位,内部流速場の可視化実験を行った.二次元構造物とは異なり,三次元構造物は衝突後の津波が構造物の側方を通って流下する.結果として構造物前面の水位は二次元構造物と比べて低くなり,構造物前面において主流水面より上部では打ち上がり水塊が跳水の様相を呈し,主流水面より下部でも大規模な渦が定常的に形成されることが分かった.この結果,主流水面の高さ付近では常時水流が構造物に衝突し続け,準定常状態である持続波圧領域においても動圧が作用し続けることから,静水圧より高い圧力が局所的に発生することが明らかとなった.次に,街区スケールに対する検討については,大規模実験水槽において3Dプリンタによって製作した岩手県久慈市の一部を再現した街区モデルを設置し,流れ場と各構造物における波圧の特性について検討を行った.街区スケールにおける波圧の評価指標として,対象構造物より海側の構造物に基づいた建物面積率と建物円形度を定義し,最大波圧の分布がこれらの指標で評価できることを明らかにした.