hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
荷重一定のコンプライアントメカニズムのトポロジー最適化

荷重一定のコンプライアントメカニズム(Constant-force mechanisms (CFMs))は,機械構造を利用してほぼ一定の荷重を発生するように設計された柔軟性を利用したメカニズムである.CFMsはその機構的な特長により,MEMSや生体医療などへの幅広い応用が期待されている.本研究では,トポロジー最適化に基づきCFMsの体系的な構造創成設計法を構築する.すなわち,まず荷重一定の機能達成に必要となる構造の幾何学的非線形性を考慮可能なトポロジー最適化の方法を開発する.この方法が開発されれば,MEMSやナノ構造,さらには医療分野におけるデバイス設計に広く展開できると考える.荷重一定のコンプライアントメカニズム(Constant-force mechanisms (CFMs))は,機械構造を利用してほぼ一定の荷重を発生するように設計された柔軟性を利用したメカニズムである.CFMsはその機構的な特長により,MEMSや生体医療などへの幅広い応用が期待されている.本研究では,トポロジー最適化に基づきCFMsの体系的な構造創成設計法を構築する.すなわち,まず荷重一定の機能達成に必要となる構造の幾何学的非線形性を考慮可能なトポロジー最適化の方法を開発する.この方法が開発されれば,MEMSやナノ構造,さらには医療分野におけるデバイス設計に広く展開できると考える.
入眠困難者における過覚醒が入眠過程に及ぼす影響

本研究は、入眠期脳波を指標として、入眠困難者における認知的覚醒が入眠過程に及ぼす影響の詳細を明らかにする。まず、認知的覚醒を上げるものとして、入眠困難者によく見られる「眠ろうと努力すること」すなわち入眠努力が入眠過程に及ぼす影響を検討する。続いて、認知的覚醒を下げるものとしてリラクゼーションを取り上げ、「笑い」によって活動的快、リラックスイメージによって非活動的快を喚起することが入眠過程にどのような影響を及ぼすかを検討する。
複数結合の高選択的連続形成反応の設計と利用

一回の反応で複数の結合を選択的に形成させることは、反応行程を短縮させ、効率的かつ経済的な手法となることから、現在大きな注目を集めている。我々は同じ分子内に複数の官能基を配し、電子の移動をこらの間で行ない、ブ-メラン型に元に戻し、この間に複数の結合を形成させることを検討してきた。その結果、連続する2回のミカエル反応を行って6員環に縮環した多環性化合物を、また連続するミカエル・アルドール反応によって4員環に縮環した多環性化合物を立体選択的に合成する手法を開発することができた。すなわち、複素環化合物の合成手法として展開すると同時に、シクロペンテノンの5および4位にα,β-不飽和エステル側鎖を持つ化合物について分子内二重ミカエル反応を検討し、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環に縮環した二種の架橋化合物を高立体選択的に合成する方法を確立した。さらにこれらの方法を利用してセスキテルペン類であるセドランジオールの立体選択的全合成およびクルモリンの重要合成中間体の合成に成功した。上記分子内二重ミカエル反応および分子内ミカエル・アルドール反応によって、それぞれ5個および4個の不斉中心が一挙に生成する。そこでこれら反応を不斉反応条件下に行なうことを試み、例えば対称な分子構造を持つケト・エステルから三環性化合物を光学活性体として得ることができた。さらなる不斉収率の向上と応用面での拡大を検討している。
競泳選手の水抵抗に影響を及ぼす人体の三次元形状、水中姿勢およびスイムスーツの特性

幼少期から定期的な身体運動を継続することによって、形態の発育発達面でどのような効果を生み出す可能性があるのかを検討した。スイミングスクールに通う児童から現在も競泳を継続的に行っている競泳選手を対象とし、三次元人体計測装置、身体組成、MRIなどを用いて形態的データを求めた。その結果、一般人と比較して、競泳を継続的に実施することによって、体幹部、大腿部および上腕部の発達が著しくなることが示された。幼児からの定期的なスイミングは、体幹とその周辺の筋-骨格系の発育・発達を促すことが示唆された。競泳選手によって生じる水抵抗に影響を及ぼす人体の三次元形状と水巾姿勢について、レーザーシート光を用いた三次元人体形状測定装置と水巾の動作分析により、競泳競技の競技力向上に関する科学的エビデンスを得ることを目的とした、またまた本研究では、今まで主にDempsterらによって屍体を用いて行われてきた様式と同一の体分節切断方法を採用するためのソフト開発を行うと共に、生体から得られたデータを屍体による直接法および人体の幾何学的モデルによる関節法と比較することによりそれらの差異を検討した。長育、周育、幅育、水平断面積、全身体表面積、全身及び体分節体積は三次元人体計測法(BLS:Body Line現有設備)により求めた。身体形状から得られる体重、体積、身体重心位置及び体積中心位置を算出し、水泳技術に関わる水抵抗値への影響について検討した。被験者は大学生の男女競泳選手と一般学生を対象とした。三次元人体計測法を用いて女子水泳競技選手の身体を計測し,長育,周育,体積,断面積のトレーニングに伴う身体のシーズン変化を評価した結果、肩部体積/全体積,身体上部体積/全体積が有意に大きくなっており,大腿部の周育,身体下部の体積/全体積は小さくなっていた.四肢および体積の断面積の形状変化もみられ,継続的トレーニングによる体組成の変化の影響であることが考えられた。平泳ぎにおける1ストローク巾の泳速度変化と水中動作からパフォーマンスへの影響を検討した。泳速度計測機SpeedMeterからのロープを腰に装着し、25m平泳ぎ全力泳を行い、経時的速度変化を計測した。水巾フォームは水巾モニターシステムで泳者の側方から撮影した。SMから得られた1ストローク巾の速度変化は映像から求められた速度変化と同期し、比較した。両被験者群ともKick時とPull時の2つの加速局面を繰り返すが、特に競泳選手ではKick時による加速が大きく、その後の減速が少ないことが示された。両群間のPull時での姿勢の違いが1ストローク中の加減速に関与し、バフォーマンスへ影響することが示された。競泳中に泳者によって生み出される水抵抗に影響を及ぼす競技者個々の特性としては、競技者の人体形状、水中でのフォームおよび競技者が着用するスイムスーツなどが挙げられることから、本研究では競泳選手によって生じる水抵抗に影響を及ぼす人体の三次元形状、水中姿勢、および着用するスイムスーツの特性について、レーザーシート光を用いた三次元人体形状測定装置、MRI、水中の動作分析および回流水槽による水抵抗値の実測などの具体的手法を用いて分析することにより、競泳競技の競技力向上に関する科学的エビデンスを得ることを目的とした。本年度では、以下の2つに焦点をあてて研究を行うことを計画した。1)児童からトップ競泳選手までの三次元人体形状計測による全身および体分節に関する形状、体積および体表面積の発育による横断的変化、2)レベルの異なる競泳選手と一般成人の三次元人体形状と全身MRI計測による全身および体分節体積および質量の違いに関する検討平成20年度で行った被験者を選択してレベルの異なる競泳選手と一般成人の三次元人体形状と全身MRI計測による全身および体分節体積および質量による身体パラメーターを計測した。またスイムスーツ種類の違いによる水抵抗値の違いをBLSによる人体形状推測と回流水槽あるいは牽引による実測値から比較検討した。さらに、これまでの身体三次元形状や水抵抗の違いが、実際の競泳動作中の移動速度の変動をもたらす影響を検討した。このことは、トップアスリートおよび目指す競技者の抵抗値におけるパラメーターの相違点を解明することにより、競技力向上につながる因子が明確となることが考えられる。形態の違いは、競技特性を表す一つの指標であるが、幼少期からの長い経験年数が、その競技に適した身体形成を促していることが考えられる。特に水泳競技は、競技開始年齢が早い傾向にあり、幼少期からのトレーニングが身体形状の発育発達に影響することが考えられる。本年度の目的は、スイミングスクールに通う児童から成人の三次元人体計測を行い、その形態特性を明らかにすることであり、以下の2つに焦点をあてた。1)発育発達に伴う水抵抗に影響を及ぼすと考えられる身体パラメーターの相違を求める。2)競技力の違いと形態的身体パラメーター関係を求める。

幼稚園及び保育園児(男女)を対象に、三次元人体計測法(浜松ホトニクス社製)を用いて、長育(24箇所)、周育(12箇所)、幅育(2箇所)、全身体表面積、全身及び体分節体積を求めた。さらに重心高及び比重心高については床反力計を用いて、身体密度、体脂肪率、除脂肪量及び脂肪量については、空気置換法を用いて測定した。これらの測定項目より得られた結果から、個々のキネマティクス分析の為の体分節パラメーター(体分節質量、体分節質量比、体分節質量中心位置など)を算出し、同年代の児童や成人値と比較した。その結果スイミングスクールに通う児童では、体幹部と発達が著しいことが特徴であり、そのことは成人の競泳選手にも共通して見られる特徴であった。つまり幼児期の水泳による身体的トレーニングは体幹部の骨格の発達を促す効果があることが期待される。一般的な身体計測以外に本研究のようなパラメーターを設定したり、その変化を調べることにより、子どもの身体運動による効果を客観的に評価することが期待できる。また縦断的な研究を積むことで、発育発達によって変化する形体及び運動の変化をより的確に捉えることが可能になると考えている。
F_0F_1-ATP合成酵素サブユニットcの固体NMR法による構造決定

固体NMR測定のために安定同位体を用いたF_0F_1-ATP合成酵素サブユニットcの調製し脂質膜に再構成する法を確立し,固体2次元NMR実験を行った。^<13>C,^<15>N完全標識には,大腸菌の大量発現系を用いた.精製は,有機溶媒を用いる方法で効率よく精製できることがわかった.再構成のためには、界面活性剤を加えて可溶化した後に、透析して膜に埋め込む方法が有効であることがわかった。完全標識したサブユニットcの^<13>C-^<13>C等方化学シフト相関スペクトルおよび^<15>N-^<13>C相関スペクトルを測定した。得られたスペクトルから、等方化学シフトを解析することにより、二次構造としてはαヘリックスが主であること、これ以外に、10分の1弱程度の残基が分子鎖が伸びた状態であることがわかった。これは、溶液NMRから提出されている構造とほぼ一致するものである。このように多次元NMRスペクトルに基ずく等方化学シフトの解析が構造解析に有効であることがわかった。現在さらに定量的な解析を行うために、原子座標から固体多次元NMRスペクトルをシュミレーションする方法を開発している。^<13>C選択的標識サブユニットcについては、分子間の距離を測定するために、標識サブユニットcを天然存在比のサブユニットcで希釈した試料を作り、固体NMRの回転共鳴実験を行った。これにより4次構造に関する情報を得ることが期待できた。まだ固体NMRスペクトルから2次構造の解析を行っている段階で、サブユニットcの構造決定に至っていないが、測定条件と測定法、解析法の確立により,これからの固体NMRによる3次および4次構造決定のための基礎ができた.固体NMR測定のために安定同位体を用いたF_0F_1-ATP合成酵素サブユニットcを調製し脂質膜に再構成する法を確立し,固体NMR実験を行った。アミノ酸配列特異的に同位体標識を行える有機化学的な方法では,最初に79残基の全配列を固相法で一度に合成しうる.精製は,主に逆相HPLCを用いて行う.この方法の収率は5%度であったので,比較的安価に固体NMR試料を作れるようになった.この方法で,一つの分子鎖上にあるAla24C^βとAla64C^αのみを^<13>C標識したサブユニットcとAla24C^βとAsp61C^γのみを^<13>C標識したサブユニットcを有機合成した.この試料について核間距離を測定するため,サブユニットcを生体膜に再構成して,NMR線幅が0.5ppm程度になり分解能が最も高くなる測定条件を求めた.これら試料について,^<13>C間距離測定をした結果,それぞれ0.39nmと0.44nmになった.これまで提案されているサブユニットcの複合体モデルと比較して,前者については分子内の距離,後者については分子内でも分子間でもありうることがわかった.測定した距離が分子内か分子間かを明らかにするために,現在^<13>C存在比を変えて実験を行っている.^<13>C,^<15>N完全標識には,大腸菌の大量発現系を用いた.精製は,有機溶媒を用いる方法で効率よく精製できることがわかった.サブユニットcを大量に含む粗精製した膜分画をについて,2次元^<13>C双極子相関固体NMRスペクトルを測定した.これから,アラニンやバリン,ロイシン由来と考えられるシグナルを観測することができた.この結果を,再構成したサブユニットc複合体のスペクトルと比較することで,再構成する条件を詳しく検討する予定である.まだサブユニットcの構造決定に至っていないが測定条件と測定法の確立により,これからの固体NMRによる構造決定のための基礎ができた.固体NMR測定のために安定同位体を用いたF_0F_1-ATP合成酵素サブユニットcの調製し脂質膜に再構成する法を確立し,固体2次元NMR実験を行った。

まだ固体NMRスペクトルから2次構造の解析を行っている段階で、サブユニットcの構造決定に至っていないが、測定条件と測定法、解析法の確立により,これからの固体NMRによる3次および4次構造決定のための基礎ができた.
自閉症スペクトラム障害児の叙述的コミュニケーション支援：応用行動分析学からの検討

自閉症スペクトラム障害児の叙述的コミュニケーション、特に聞き手が求める情報を報告する行動について、その成立を応用行動分析学の観点から分析・検討を行った。本年度は、前年度に十分検討しきれなかった聞き手に応じた報告成立の条件について引き続き検討した。1.報告における聞き手の分化強化の影響:これまでの研究では、話題の知覚から報告の表出までに時間的・空間的な距離が存在したために、聞き手の強化の報告への影響が検討できなかった。そこで、聞き手の強化そのものの影響を検討するために、話題の知覚から報告表出までの距離を限りなく無くした設定で、2名の聞き手の分化強化後の聞き手の選択傾向を検証した。その結果、3名の参加児のうち1名は正の強化をする聞き手への選好を示したが、残り2名では差は現れなかった。ただし、事後的に正の強化をする聞き手が良いという言語的報告が得られた。このことから、聞き手の強化の弁別は可能だが、聞き手に応じた報告が聞き手の正の報告だけでは成立しないことが示された。2.聞き手に応じた報告における話題選択の応用:聞き手が求める話題をカテゴリーとして聞き手と関連づけることで、直接強化された履歴なしに聞き手に応じた報告が成立するか検討した。その結果、同一話題(カテゴリー)内であれば新規の内容であっても聞き手に応じた報告することが可能だった。このことから、各話題内容ではなく話題の上位概念を聞き手と関連づけることで、聞き手に応じた報告が拡張可能だと考えられた。以上より、聞き手に応じた報告の成立には、報告した結果に随伴する聞き手の分化強化だけでなく、話題を知覚する前あるいは知覚中に、聞き手による聞き手と話題の関連づけが必要であることが示唆された。外的変数を指標としたことで、「相手の心的状況を推測する」よう促すのではなく具体的な行動で報告成立の支援方法を提示することが可能になった。28年度が最終年度であるため、記入しない。音声発話が可能だが知的障害のある自閉症スペクトラム障害児5名を参加児として、聞き手に応じた叙述的コミュニケーションの成立を可能とするための制御変数の検討を、単一事例研究法を用いて所属研究室の相談室において実施した。聞き手に応じた報告行動が成立するためには、聞き手の強化の弁別、それに基づいた報告内容の修正というプロセスを経る必要がある。報告内容の修正では、聞き手に応じて報告内容(話題)を再選択することが求められるが、その際、複数の話題をその場で想起できなければならない。また、自閉症スペクトラム障害児は、聞き手の反応を弁別可能であるにも関わらずそれに基づく話題の選択に困難さを示すことも明らかになっている。そこで、以下の2点を検討した。1.複数の話題(刺激)の想起に対して、聞き手による質問が参加児の報告行動を制御するようになるか:その結果、(1)叙述に困難がみられていた参加児に対しては、質問応答の機会を増やし、体験した活動を言語化することを聞き手が強化することで、(2)想起に困難がみられていた参加児に対しては、質問応答に加えて活動に従事している様子を撮影した写真を見せながら言語化を促し、それを聞き手が強化することで、活動から報告までに時間間隔が生じても複数の出来事を具体的に報告可能となった。聞き手による質問の有効性が示唆されたことで、自閉症スペクトラム障害児が示す困難さの原因に対する従来の見解をさらに深めることが可能となった。2.想起が求められる場面の行動に焦点化し、話題が呈示される前に聞き手が強化する話題に関する学習を行うことで、より確実に聞き手の反応に基づいた報告が可能となるか:その結果、聞き手が強化する話題を報告可能となり、聞き手からの強化だけでなく、聞き手が示す付加的な手がかりが、聞き手に応じた報告の成立に必要であることが示唆された。交付申請書の「研究の目的」に記載した研究計画と以下に示す進捗状況に基づき、やや遅れていると判断した。1.叙述的コミュニケーションの成立に関する制御変数についての研究成果を示した:聞き手に応じた発話に必要となる、複数の刺激への注目や、聞き手の強化に対する弁別について、自閉症スペクトラム障害児の困難さ及びその指導方法を明らかにできた。2.報告行動の特性を考慮し、聞き手の反応に関わらず報告の成立を検討する必要が生じた:当初、聞き手の強化のみで、聞き手の興味関心に応じた報告が可能だと想定していた。しかし、刺激呈示から報告の生起までに時間間隔が生じてしまうという報告行動特有の特徴から、実際場面において自閉症スペクトラム障害児が報告を成立させることが容易ではないことが明らかとなり、それを担保する手続きを付加的に検討した。

その結果、3名の参加児のうち1名は正の強化をする聞き手への選好を示したが、残り2名では差は現れなかった。ただし、事後的に正の強化をする聞き手が良いという言語的報告が得られた。このことから、聞き手の強化の弁別は可能だが、聞き手に応じた報告が聞き手の正の報告だけでは成立しないことが示された。2.聞き手に応じた報告における話題選択の応用:聞き手が求める話題をカテゴリーとして聞き手と関連づけることで、直接強化された履歴なしに聞き手に応じた報告が成立するか検討した。その結果、同一話題(カテゴリー)内であれば新規の内容であっても聞き手に応じた報告することが可能だった。このことから、各話題内容ではなく話題の上位概念を聞き手と関連づけることで、聞き手に応じた報告が拡張可能だと考えられた。以上より、聞き手に応じた報告の成立には、報告した結果に随伴する聞き手の分化強化だけでなく、話題を知覚する前あるいは知覚中に、聞き手による聞き手と話題の関連づけが必要であることが示唆された。外的変数を指標としたことで、「相手の心的状況を推測する」よう促すのではなく具体的な行動で報告成立の支援方法を提示することが可能になった。本研究課題の今後の推進方策としては、前年度までに明らかとなった聞き手の興味関心に応じた報告の成立に必要な制御変数を、参加児の日常生活場面に導入し、自閉症スペクトラム障害児における聞き手に応じた叙述的コミュニケーションの成立プロセスを明らかにする。具体的には、以下の3点が挙げられる。1.参加児の人数を増やし、参加児の知的レベル等のプロフィールと報告成立の制御変数との関連性についてさらに知見を広げる。2.聞き手の分化強化に基づく興味関心の弁別、及び、複数の話題への注目が可能となるよう環境変数を整えることによって、参加児の日常生活場面において、聞き手の興味関心に基づく報告が成立するか検討する。3.聞き手や話題の選択が、他の場面においても生起し得るか、般用可能性を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
コンピュータを利用した学生のパーソナルアイデンティティ確立指導法の研究

学生のパーソナル・アイデンティティとは,学生1人1人の自分らしさのことで,これを確立することによって、学生は大学生らしい生活を送ることができ,また就職先の決定も自分の考えでできるようになる。このPIを確立させるように指導することは,きわめて大切であるが,具体的にどうするかはいろいろ考えられる。われわれは,自己認識,自己理解,自己実現の3つのプロセスを想定し,自分のやる気をみつめること,自分の歴史をふりかえること,自分の特徴を知ることの3つを目標に定めた。そしてそれをコンピュータを利用して実現しようと考えた。まず自分のやる気をみつめるため,IGF法(石桁が提案)でやる気を記録し,自分のやる気状態を把握する方法を採用した。最終的には,パソコン上でそれが可能なようにした。次に自分の歴史を自分史として,用紙に記入していく方法を採用した。それをパソコン・ワープロで可能なようにした。さらに自分の特徴を知るため,既存のYG性格検査,VPI職業興味検査を採用して,自分の性格や職業興味を知り,われわれが工夫したやる気タイプ検査,価値観調査,気質調査(石橋教授グループが開発)を用いて,タイプ,価値観などを知るようにした。これらの方法の結果はすべてパソコン上で見えるようにした。以上の3つの内容を,すべて1台のパソコンで実行できるPI確立支援システムCASESPI(Computer Assisted System for Establishing Student's Personal Identity)というシステムにまとめて,そのプロトタイプを試作した。そして少人数ではあるが試用させてみて,プロトコルを探った。学生には好評である。学生には好評である。本研究の進め方として,学生のパ-ソナルアイデンティティが現在どう考えられているかをまず理解し,次に現実の学生の状態を把握するための調査を考え,さらにそれらをどうコンピュ-タと結合して指導するかを考えたことである。調査として,われわれがかねてより行なっているIGF法によるやる気の調査や一般に確立されているVPI職業興味検査,YG性格検査などの調査を本研究で新しく考えついた学生ひとりひとりの自分史を調査することである。今年度は大学1回生と4回生の自分史のレポ-トを収集することができた。次は調査の結果のデ-タの分析であるが,やる気の調査の分析は,コンピュ-タを用いて,平均値,標準偏差,最大値,最小値などを求め,さらにやる気のメカニズムを推定し,やる気の4状態(やる気,やらされ気,やらん気,やれん気)を捉えるようにした。VPI検査,YG検査の結果のデ-タの分析もコンピュ-タで処理し,学生に処理結果をフィ-ドバックし,その反応を捉えるようにしている。自分史のレポ-トから,学生が記憶している社会の出来事,自分自身の出来事の項目を取り出し,自分の歴史をどう考えているかを推測してみた。次年度はいよいよどう指導していくかの方法の確立に取り組む予定である。それは学生に自分の価値観を気づかせ,自己実現,自己確立を目標とさせることであろう。学生にパーソナルアイデンティティを確立させるための方法としてのIGF法によるやる気の調査,VPI職業興味検査,YG性格検査,自分史調査などを実際に行ない,データを入手し,分析も行なった。データの分析にはコンピュータを用い,学生たちのやる気のメカニズムとやる気の4状態(やる気,やらされ気,やらん気,やれん気)を把握した。自分史のデータはワープロで処理し,社会の出来事,自分自身の出来事の傾向も把握した。日々,学生がパーソナルアイデンティティとしての自分らしさを把握するために,やる気を日記風に記録したり,体調や気分を自己認識したりするためや自分史を記録するためのコンピュータ支援システムが必要である。今回自己管理用の,やる気・体調・気分・学習活動の記録用のコンピュータシステム「おはようMACさよならMAC」を開発し,実用化した。いよいよ次年度は,おはようMACさよならMACとは別に,長期のやる気と自分史を記録させ,自己反省させるコンピュータシステムの開発に進む予定である。

平成3年度の補助金で購入しておいた調査用紙の残部を使用し,また独自に作成した調査用紙を使用して,学生のデータを収集し,データベースに入力し,アップデートした。さらに自分史記入用の用紙を作成し,それを用いて自分史を記入させ,収集した。VPI,VG,やる気タイプ,価値観,気質の調査データと,自分史のデータとを被験者に見せ,レポートの形で情報を収集した。さらにコンピュータを利用したやる気レコーダー(おはようMACさよならMAC)を開発し,卒研生に試用してもらい,自己管理意識も調査した。これらのデータを基にして,PI確立支援システムとしてのCASESPI(Computer Assisted System for Establishing Student's Personal Identity)なるシステムを考え,そのプロトタイプを試作した。
網羅的エクジステロイド分析によるカイコ胚期のエクジステロイド生合成機構の解明

これまでの予備的な実験結果の再現性を確認するとともに以下の解析を行った。1.エクジステロイドリン酸化酵素(EcK)の発現解析とリン酸抱合体の抽出方法の検討を行った。EcKは卵巣において蛹後期から発現が見られ、発育時期依存的に発現量が増加した。羽化直後の卵巣を摘出し、メタノール-ヘキサン抽出でステロイドを抽出し、アルカリフォスファターゼ処理後、LC-MS/MSで遊離型エクジステロイドを検出した。その結果、未処理群に比べて活性型エクジステロイドである20Eの検出量が増加した。この結果から、抽出液にリン酸抱合体が含まれること、卵巣では主に20Eのリン酸抱合体として貯蔵されていることが明らかになった。2.産卵後から孵化までの胚形態を12時間ごとに観察し、胚発生期における形態形成のタイムテーブルを作成した。また、産卵直後と産卵3日目の胚からステロイドを抽出し、アルカリフォスファターゼ処理をすることで、リン酸抱合体の含有量を定量した。産卵3日後のリン酸抱合体含有量は産卵直後よりも減少していたことから、胚発生初期にリン酸抱合体が利用されることが示された。3.カイコガの胚休眠期および休眠覚醒期におけるエクジステロイド生合成酵素を経日的に測定した結果、休眠覚醒後の胚発生再開期に徐々に発現量が増加した。また、生合成酵素の遺伝子欠損変異体では胚発生中期から後期にかけて発生が停止した。このことから、この発育時期には胚自身がエクジステロイドを生合成することにより、胚発生が進行することが明らかになった。計画していた、エクジステロイドの生合成酵素遺伝子とリン酸化を触媒する酵素遺伝子の発現解析を中心に解析するとともに、リン酸抱合体抽出法とアルカリフォスファターゼを用いたリン酸抱合体の半定量法を確立することができた。また、得られたステロイド分析の結果から胚発生初期にリン酸抱合体が脱リン酸化されていることを示した。しかしながら、得られた抽出液中のリン酸抱合体をLC-MS/MSで直接定量する系は確立できなかった。一方で、エクジステロイド生合成酵素の欠損変異体では胚発生中期から後期にかけて発生が停止することから、胚発生中期から後期にかけて胚自身が生合成したエクジステロイドが胚発生に利用されるというエクジステロイド合成経路に使い分けがあることを示せた。LC-MS/MS定量の標品となるリン酸抱合体を合成するためEcK遺伝子を培養細胞で発現させ、遊離型エクジステロイドをリン酸抱合体に変換することを計画している。このリン酸抱合体をLC-MS/MSに供し、定量するためのパラメーターを設定する。さらに、確立した定量系を用いて胚発生に伴うリン酸抱合体の含有量を直接定量する予定である。特に胚発生初期には著しい形態変化が観察されたので、産卵直後から96時間後までは6時間ごとにサンプリングし、リン酸抱合体と遊離型エクジステロイド量を定量し、胚の形態変化との関連を解析する予定である。

このリン酸抱合体をLC-MS/MSに供し、定量するためのパラメーターを設定する。さらに、確立した定量系を用いて胚発生に伴うリン酸抱合体の含有量を直接定量する予定である。特に胚発生初期には著しい形態変化が観察されたので、産卵直後から96時間後までは6時間ごとにサンプリングし、リン酸抱合体と遊離型エクジステロイド量を定量し、胚の形態変化との関連を解析する予定である。
難分解有機性廃棄物を原料とする水素生成ミクロフローラのデザイン

本研究では優良なミクロフローラを簡便に優占化する手法を開発し、難分解性の有機性廃棄物を原料とした安定的な水素発酵を可能とする細菌群を作出し、その菌叢制御法について検討することを目的とした。難分解有機性廃棄物として稲わら(水稲品種:リーフスクー)をモデル原料にして、実験を進めた。ミクロフローラ源として、メタン発酵消化液、牛糞堆肥(東京農工大学附属FSセンター)、下水汚泥(府中市)を供試して、それぞれに熱ストレス(105°C、2時間)を与え、水素生細菌群を優占化したミクロフローラを作出した。原料として供試した稲わらは粉砕して使用するため、粉砕機による粉砕の程度を粗粉砕(平均粒径2mm)と微粉砕(平均粒径80μm)の2段階に変えて、粉砕前処理が水素発酵に及ぼす影響を検討した。ミクロフローラの水素生成能の評価および難分解有機性廃棄物の粉砕前処理の効果をバッチ型水素発酵試験で行い、水素生成量および有機酸生成量を測定して、評価した。実験の結果、供試したミクロフローラ源の中では下水汚泥に熱ストレスをかけて作出したミクロフローラが安定した水素生成能を示すことが判明した。また、粗粉砕と微粉砕の粉砕前処理の効果は微粉砕の方が水素発生までのタイムラグが短く、積算水素生成量も約15%多くなった。また、有機酸分析からpH低下は酢酸の蓄積による影響と考えられ、安定発酵のためには酢酸を効果的に分離する手法の開発が必要であることが分かった。PCRによる菌叢解析の結果、作出したミクロフローラで菌叢の違いが明確にはならなかったことから、今後は定量的な菌叢解析を進める必要性が認められた。ミクロフローラ源として、メタン発酵消化汚泥および乳牛糞コンポストを供試し、優占化のためのストレス処理として熱ストレス(105°C、2時間の炉乾燥)と凍結融解ストレス(-15°C・12時間+4°C・6時間の凍結融解を3サイクル)を与えて、ストレス優占化ミクロフローラを作出した。ストレス処理を加えないControlを含めたストレス優占化ミクロフローラをグルコース(4gCOD/L)を炭素源にした栄養培地に植え付け、初期pH6.0、39°Cの中温条件で回分式水素発酵実験を行い、ストレス優占化ミクロフローラの水素発酵特性を調べた。また、水素発酵液から抽出した微生物DNAを鋳型に16S rRNA遺伝子を全細菌、全古細菌についてPCR増幅し、Minigel-SSCP法による微生物群集解析を行った。その結果、メタン発酵消化液由来のストレス優占化ミクロフローラの水素生成量はControlと比較して2倍以上に増加し、熱および凍結融解のストレスが水素生成増大に寄与することが分かった。菌叢解析の結果、ストレス優占化ミクロフローラではストレス処理によって水素資化性メタン生成細菌の活性が抑制されたことで水素生成が増加したと考えられた。コンポスト由来ミクロフローラでは熱ストレスミクロフローラの水素生成量がControlを下回った。これは、熱ストレスによるClostridium属細菌の活性抑制による現象である可能性が高いことが判明した。これらの成果は農業施設学会大会および米国の農業・生物工学会(ASABE)で報告した。ストレス処理の効果をミクロフローラの菌叢解析から検討し、基質競合性の菌叢について明らかになったことから、今後は菌叢の組み合わせ等についての検討が展開できる。
欧州における気候モデルの開発状況調査および現用モデルの性能強化

この研究の目的は, 61年度実施の米国における気候モデルの開発状況の調査およびモデルの共同開発のあとを引き継ぎ,ヨーロッパ各国における気候モデルとそれを用いた研究活動の現状を調査し,当東京大学グループが開発中の共同利用可能な大気大循環モデルの性能向上に資すること,およびそのモデルを用いて今後実行する研究計画立案のための参考資料を得ることである.さらに,気候モデルを有する外国諸研究機関との交流し,今後の国際的共同研究の手がかりを得ることでも有意義である.(1)ヨーロッパ中期予報センターにおいては,最新の高分解能大気モデルの性能と欠点,および改良のための方策について情報を得た.また,モデルと観測データをブレンドした解析により,モデル中の物理過程の妥当性をチェックする新しい方法についても説明を受けた.これらの知識を東大モデルの改良に役立てる予定である.(2)ケンブリッジ大等英国の大学連合による共同利用大気モデルの開発計画,利用体制について情報を得た. 45の大学の大気科学研究グループで連合して共用のモデルを開発し,スーパーコンピューター(CRAYーXMP)を共用で1台保有し,数値実験を行う計画が進行中である.(3)フランスCNRSの大気力学研究所におけるモデルの仕様・性能とそれを用いた研究実施状況について情報を得た.パリ大学と共同で大気・海洋結合モデルを開発中であること,フランス気象局と協力してモデルの改良を行っていること, CNRSでは100名近し研究者がスーパーコンピューターを使って気候の研究を行っていることがわかった.(4)ドイツのマックス・プランク気象研究所では,現在25名ほどの研究者が気候モデルによる研究に従事しており,大気・海洋結合モデル,古気候, CO.ナ_<2.ニ>循環の数値実験などが行われていることがわかった.近い中に同研究所が中心となり,ドイツ国内の大学の気象研究者の連合による気候モデル研究センターを設立し,スーパーコンピューターを設置して大規模に研究を行う計画が進行中とのことである.(5)以上を総合し,数年前まで米国に比べ遅れていたヨーロッパ各国の研究が急速に進展しつつあること,また,「大学連合で共用のスーパーコンピューターを持ち,気候モデル研究センターを作る」方向にあることがわかった.この研究の目的は, 61年度実施の米国における気候モデルの開発状況の調査およびモデルの共同開発のあとを引き継ぎ,ヨーロッパ各国における気候モデルとそれを用いた研究活動の現状を調査し,当東京大学グループが開発中の共同利用可能な大気大循環モデルの性能向上に資すること,およびそのモデルを用いて今後実行する研究計画立案のための参考資料を得ることである.さらに,気候モデルを有する外国諸研究機関との交流し,今後の国際的共同研究の手がかりを得ることでも有意義である.(1)ヨーロッパ中期予報センターにおいては,最新の高分解能大気モデルの性能と欠点,および改良のための方策について情報を得た.また,モデルと観測データをブレンドした解析により,モデル中の物理過程の妥当性をチェックする新しい方法についても説明を受けた.これらの知識を東大モデルの改良に役立てる予定である.(2)ケンブリッジ大等英国の大学連合による共同利用大気モデルの開発計画,利用体制について情報を得た. 45の大学の大気科学研究グループで連合して共用のモデルを開発し,スーパーコンピューター(CRAYーXMP)を共用で1台保有し,数値実験を行う計画が進行中である.(3)フランスCNRSの大気力学研究所におけるモデルの仕様・性能とそれを用いた研究実施状況について情報を得た.パリ大学と共同で大気・海洋結合モデルを開発中であること,フランス気象局と協力してモデルの改良を行っていること, CNRSでは100名近し研究者がスーパーコンピューターを使って気候の研究を行っていることがわかった.(4)ドイツのマックス・プランク気象研究所では,現在25名ほどの研究者が気候モデルによる研究に従事しており,大気・海洋結合モデル,古気候, CO.ナ_<2.ニ>循環の数値実験などが行われていることがわかった.近い中に同研究所が中心となり,ドイツ国内の大学の気象研究者の連合による気候モデル研究センターを設立し,スーパーコンピューターを設置して大規模に研究を行う計画が進行中とのことである.(5)以上を総合し,数年前まで米国に比べ遅れていたヨーロッパ各国の研究が急速に進展しつつあること,また,「大学連合で共用のスーパーコンピューターを持ち,気候モデル研究センターを作る」方向にあることがわかった.
被介護者の異常検知と連動した多目的介護スケジューリングシステムの確立

本申請課題では、介護サービスに関するハードウェアならびにソフトウェアについて、情報工学的手法を用いて限られた資源を有効に活用することで、被介護者が安心して過ごせる環境を実現するとともに、介護スタッフを多方面から支援し職員満足度の向上を実現するシステムを構築することを目的としている。平成30年度においては、介護施設での潜在的な課題と介護者の職員満足度に影響を及ぼしている要因を明らかにするため、研究協力者を中心として介護施設で働く職員に対して引き続き調査を実施した。また、スケジューリングの自動決定については、離散ホタルアルゴリズムを用いたスケジューリングの有効性について検証を行った。一方、センサを用いた見守りシステムに関しては、360°全方位カメラを用いて取得した低解像度の顔画像に対して、意識障害の有無を判定するため一特徴として開眼閉眼を識別する技術を提案し、その有効性を検証した。また、ジェスチャーで意図を伝える場合を想定し、深層学習と3次元に拡張したデータ拡張法に基づくRGB-Dセンサを用いた手形認識法を提案し、その有効性を確認した。さらに、介護サービスのさらなる充実を目指し、料理画像からカロリー量と塩分量を自動で推定する健康管理機能に関する課題を追加で実施した。離散ホタルアルゴリズムを用いたスケジューリング解法に関する研究は、第45回日本経営工学会中国四国支部学生論文発表会で発表を行い、優秀研究発表賞を受賞した。また、低解像度の顔画像に対する開眼閉眼識別に関する研究は、第17回情報科学技術フォーラム(FIT2018)で発表を行い、FIT奨励賞を受賞した。当初申請した平成30年度の課題は下記3つであった。【課題1】アンケート調査による介護施設における潜在的な問題の抽出【課題2】進化計算を用いた介護スケジューリングの自動決定技術の提案【課題3】全方位可視光カメラとRGB-Dセンサによる顔と手に注目した見守りシステムの実現全ての課題について、当初の予定通りに進行している。一方、追加課題として「料理画像に対するカロリー量と塩分量の自動推定に関する研究」に取り組んでいる。今後の研究計画としては、基本的には当初の申請通り、以下に示す4つの課題に対して取り組む予定である。【課題1】アンケート調査による介護施設における潜在的な問題の抽出【課題2】進化計算を用いた介護スケジューリングの自動決定技術の提案【課題3】全方位可視光カメラとRGB-Dセンサによる顔と手に注目した見守りシステムの実現【課題4】料理画像に対するカロリー量と塩分量の自動推定に関する研究本申請課題では、介護サービスに関するハードウェアならびにソフトウェアについて、情報工学的手法を用いて限られた資源を有効に活用することで、被介護者が安心して過ごせる環境を実現するとともに、介護スタッフを多方面から支援し職員満足の向上を実現するシステムを構築することを目的としている。平成29年度においては、介護施設での潜在的な課題と介護者の職員満足度に影響を及ぼしている要因を明らかにするため、研究協力者を中心として介護施設で働く職員に対して調査を実施した。また、スケジューリングの自動決定技術については、高齢者専用介護住宅における支給単位充足型の問題に対する支給単位の有効活用を取り上げ、メタヒューリスティックスを用いたスケジューリング求解アルゴリズムを提案し、その有効性を検証した。一方、センサを用いた見守りシステムに関しては、見守りが必要な人を対象に、意識障害などで自ら連絡ができない状態を想定し、顔画像より、長い時間の閉眼状態を検知する手法を提案した。評価実験において、360°全方位カメラを用いて取得した低解像度の顔画像に対して手法の有効性を確認した。本成果をOR学会2017年秋季研究発表会にて発表したところ、OR学会誌のルポにおいて特筆すべき発表として取り上げられた。さらに、ジェスチャーで意図を伝える場合を想定し、RGB-Dカメラを用いた手形状認識法を提案し、その有効性を確認した。平成29年度の課題は下記3つであった。【課題1】アンケート調査による介護施設における潜在的な問題の抽出【課題2】遺伝アルゴリズムを用いた介護スケジューリングの自動決定技術の提案【課題3】全方位可視光カメラによる顔に注目した見守りシステムの実現全ての課題について、当初の予定通りに進行している。

また、低解像度の顔画像に対する開眼閉眼識別に関する研究は、第17回情報科学技術フォーラム(FIT2018)で発表を行い、FIT奨励賞を受賞した。当初申請した平成30年度の課題は下記3つであった。【課題1】アンケート調査による介護施設における潜在的な問題の抽出【課題2】進化計算を用いた介護スケジューリングの自動決定技術の提案【課題3】全方位可視光カメラとRGB-Dセンサによる顔と手に注目した見守りシステムの実現全ての課題について、当初の予定通りに進行している。一方、追加課題として「料理画像に対するカロリー量と塩分量の自動推定に関する研究」に取り組んでいる。今後の研究計画としては、基本的には当初の申請通りに進める予定である。なお、介護サービスのさらなる充実を目指し、食事画像からカロリー量や塩分量などを自動で推定する健康管理機能に関する課題を追加で実施することを検討している。今後の研究計画としては、基本的には当初の申請通り、以下に示す4つの課題に対して取り組む予定である。【課題1】アンケート調査による介護施設における潜在的な問題の抽出【課題2】進化計算を用いた介護スケジューリングの自動決定技術の提案【課題3】全方位可視光カメラとRGB-Dセンサによる顔と手に注目した見守りシステムの実現【課題4】料理画像に対するカロリー量と塩分量の自動推定に関する研究備品(三次元環境計測装置、開発環境等)の選定に時間を要しており、未だ購入に至っていないため次年度使用額が生じた。また、平成29年度に予定していた成果発表(学会発表)を次年度に実施することとなったため、発表に係る旅費に関しても次年度使用額が生じた。備品(三次元環境計測装置、開発環境等)の購入について、選定に時間を要しており未だ購入に至っていないため次年度使用額が生じた。また、平成30年度に予定していた成果発表(学会発表)を次年度に実施することとなったため、発表に係る旅費に関しても次年度使用額が生じた。
オリゴペプチド合成触媒としての太平洋産サケトリプシンの有効性

酸素触媒ペプチド合成は、化学法に比べて多くの利点を有するため、プロテアーゼの逆反応を利用したオリゴペプチド合成研究が幅広く行われている。我々は、P-アミジノ、P-グアニジノあるいはP-グアニジノメチルフェニルエステルのような様々な逆性気質を用いて、トリプシン触媒ペプチド合成について検討してきた。本研究は、今までの成果を基に魚類酵素の低温適応性に着目して、シロサケのトリプシンの高い触媒活性を期待し、その触媒機能の解明およびオリゴペプチド合成における触媒として有用性を明らかとしようとするものである。平成10年度にはシロサケ幽門垂からトリプシンの効率よい分離法を確立させ、またあにおん性トリプシンの一種を単離した。p-アミジノフェニルエステルを用いた低温下でのオリゴペプチド合成の良い触媒となることを実証した。平成11年度には単離されたアニオン性トリプシンのより詳細な機能および構造解析のため結晶化を試み、X線構造解析に成功している。また幅広い逆性気質を用いたオリゴペプチド合成を実施し、天然型アミノ酸ばかりでなく、D-アミノ酸あるいは非天然型アミノ酸含有オリゴペプチド合成の良い触媒となることを明らかとした。これらの成果は数値の論文として投稿あるいは取りまとめ中である。また本研究関連のトリプシン及び類緑酵素触媒ペプチド合成に関してのての報文は四編を数える。以上、シロサケトリプシンの触媒機能の解明及びオリゴペプチド合成触媒としての有用性の証明など、所期の目的を達成させた。低温適応性を有するシロサケのトリプシンは、高い触媒活性が期待できる。そこでシロサケ幽門垂からトリプシンの効率的な分離法の確立、触媒機能の解析、逆性基質に対する挙動の解明、さらにペプチド合成触媒としての有用性を明らかにすべく研究を進め、現在までに以下の成果を収めている。1、シロサケ幽門垂からトリプシンの効率的な分離法の確立: 100gの幽門垂から約5mgのトリプシンを分離する方法を確立させた。得られたトリプシンは電気泳動で求めた分子量を基に、活性中心滴定からおおよそ3035%純度であった。また等電点測定からカチオン性1種以上、アニオン性3種以上の混合物であった。此の段階のトリプシンを750mgを確保した。2、触媒機能の解析及び逆性基質に対する挙動の解明:上記1で分離された混合トリプシン300mgをイオン交換樹脂で分離して、比較的容易に単離できるアニオン性トリプシン100mgを得、触媒機能の解析及び逆性基質に対する挙動の解明を行い、哺乳類由来トリプシンより低温においても高い活性を有することを明らかにしつつある。3、ペプチド合成触媒としての有用性:上記1で分離された混合トリプシンを触媒に逆性基質としてBoc-アミノ酸p-アミジノフェニルエステルを用い、アシルアクセプターとしてアミノ酸p-ニトロアニリドを用いてペプチド合成を行ったところ、0°Cにおいても収率良くペプチドが得られることを確認している。この結果は日本薬学会第119年会(1999年3月)のハイライトに選ばれ注目されている。以上、初期の目的をほぼ達成している。新規トリプシン及びその類縁酵素をペプチド合成触媒に応用する研究は、その酵素機能の解明から生理活性ペプチドの臨床応用まで広い分野に関連する。我々はトリプシン及びその類縁酵素に対して高い親和性を有する多くのアミジン及びグアニジン誘導体を合成し、それらを基質としたペプチド合成を研究してきたが、本研究はこの成果を基に低温適応性を有する魚類トリプシンに着目し、シロサケのトリプシンの触媒機能の解明及びペプチド合成触媒としての有用性を明らかにするものである。平成10年度にはシロサケ幽門垂から効率良いトリプシンの分離法を確立させ、またアニオン性トリプシンを単離した。単離された酵素の通常型基質及び逆性基質に対する挙動を明らかとすると共にBoc-アミノ酸p-アミジノフェニルエステルを用いたペプチド合成の良い触媒となることを明らかとした。

平成11年度には単離されたアニオン性トリプシンのより詳細な機能及び構造解析のためのX線構造解析、及び幅広い逆性基質を用いたペプチド合成を実施し、天然型アミノ酸ばかりでなく非天然型アミノ酸含有ペプチド合成にも有用であると共に生理活性ペプチドであるエンケファリン合成に応用してその合成を達成している。これらの結果は数編の論文として投稿あるいは取り纏め中である。また、本研究関連のトリプシン及び類縁酵素に関しての報文は三編を数える。以上、シロサケトリプシンの触媒機能の解明及びペプチド合成触媒として有用性など、所期の成果を得た。
複雑ランドスケープ描像に基づく遺伝子ネットワークの制御

申請者は昨年度、noisy Burgers方程式に駆動されるブラウン粒子の軌道においてレプリカ対称性の破れ(RSB)が生じていることを発見した。本年度は、この現象を非平衡環境中での拡散の一クラスと位置づけ、他の状況においても同様の現象が観察されうるかについて検討を行った。まず、トラップモデルと呼ばれるガラスダイナミクスのトイモデルにおいては上で述べた「軌道のRSB」が生じていることを数値計算を用いて捉える事ができた。トラップモデルは格子上にランダムなエネルギー障壁が与えられている粒子模型であり、エルゴード性の破れやエイジングのようなガラス的ダイナミクスの研究の際に興味を持たれてきた。特に一次元トラップモデルはこれまでに平衡状態において局在現象を示すことや異常拡散が見られることなどが知られていた。本研究ではこの一次元モデルを軌道の観点から解析することで、拡散の異常性を軌道アンサンブルにおける相転移として記述する事ができた。この結果は現在論文準備中である。また、一般に共通の速度場に駆動される二粒子は直接的な相互作用が存在しない場合にも有効的には引力が働いてクラスター化していくこと(軌道の合流)が知られている。しかしながら、速度場が記憶のないガウシアンで与えられる場合などの単純な状況では、この現象は二粒子に個別に加わる熱ノイズに対して不安定である。一方で、昨年度得られた軌道のRSBは、この軌道の合流のうち個別な熱ノイズに対して安定なものである。申請者はこれらの違いを理解するための第一歩として、速度場が記憶のないガウシアンで与えられる状況にわずかに記憶を加えることによって軌道の合流が安定化されるかどうかを調べた。その結果、記憶によって軌道のRSBが生じるまでにはならないが、相対拡散では一粒子拡散から期待されるよりも個別のノイズの効果が強く抑制されることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はレプリカ対称性の破れと呼ばれる概念が重要な役割を果たす非平衡現象の探索を行った。レプリカ対称性の破れは平衡状態における平均場スピングラス模型の低温相を記述する概念である。一般にスピングラス模型は低温においてランダムな方向に凍結するので特定の方向へのオーダーパラメータを用いて転移を捉えることはできない。一方、ハミルトニアンを共通とする二つの独立な系(レプリカ)を用意した時、低温においてはこれらが複数の安定な配置の一つに凍結するために、二つの系の配置の類似性(重なり)を見た場合その分布は非自明な関数形をとる。このように本来は独立に導入されたはずのレプリカの間に非自明な相関が生じるためにこの現象はレプリカ対称性の破れと呼ばれる。レプリカ対称性の破れは複数の安定な状態が存在する系の記述における基本的な概念となり得ると期待される。ところで、細胞分化などの例に見られるように、自然界においては複数の安定な軌道が現れるダイナミクスの存在が知られる。本研究ではこのようなダイナミクスのうちレプリカ対称性の破れが重要な役割を果たす現象の探索を行った。その結果、少なくともnoisy Burgers方程式に従う速度場に駆動されるブラウン粒子の軌道においてはレプリカ対称性の破れが生じていることを数値・理論の両面から示すことができた。近年では細胞内における生体分子の輸送など揺らぐ環境における輸送現象が注目を集めているが、本研究は重なりを用いて初めてその異常性を捉えられるような新しいクラスの異常拡散を発見したことになる。本結果は学会等で発表を行い、論文としても現在投稿中である。レプリカ対称性の破れの概念を非平衡ダイナミクスの記述に持ち込むことに成功したことが本年度の最大の成果である。

これはスピングラス理論の概念を用いて遺伝子ネットワークという動的なシステムの記述を行うという本来の目的においてまず最初に解決しなければならない問題であった。この問題の解決を比較的綺麗な形で行えたことは非平衡統計力学の観点からは大きな進展であると考えられる。一方、遺伝子ネットワークのような本来興味のあった設定におけるレプリカ対称性の破れの意義の考察に関しては現段階では行えていない。この二点を踏まえ、本年度の達成度はおおむね順調であると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度は遺伝子ネットワークにおけるレプリカ対称性の破れの有無を確認することを目標としたい。26年度に開発された軌道のレプリカ対称性の破れを捉える方法を用いて、具体的な化学反応ネットワークモデルを数値的に研究する予定である。さらに、これらの発展的課題として非平衡ダイナミクスの制御の問題に取り組む。
母子保健におけるリスクへの対応と健康教育プランニング方式のモデル化に関する研究

我々はタイ国農村における母子保健の向上に対する有効な対策を提言することを目的として3年計画の研究プロジェクトを遂行した。タイ国のように現在工業化が進められ資本の蓄積が進みつつあるものの、国民の80%が農民であり、まだ保健医療政策に対して十分な社会資本を投下する余裕のない国においてはWHOが提起したプライマリ-ヘルスケア(PHC)の理念(自助自決の精神、負担可能な費用の範囲、個人または家族の十分な参加、自らが普遍的に利用できる実用的で科学的に適正で、かつ社会的に受け入れられる手順と技術)に基づき、特別な技術の導入はせず、現地に蓄積されている技術及び人的資源を最大限に活用することが最も大切であることを念頭に置いた。これらの条件に合った保健活動としてはその地域に合った健康教育の開発が最も効果的であると考えた。母子保健の向上には先ず客観的で正確なデ-タが記録されかつそれが保存されなければならない。そのための何等かの登録制度の確立が望まれる。また母親はその値の意味するところを理解し自らの日常生活で活用できなければならない。ここでは健康教育的アプロ-チが主題となる。そこで本研究は、妊娠・出生登録制の基盤整備としてタイ語版母子保健手帳の導入を図るとともに、タイ国農村の経済・衛生・栄養・健康調査を実施しその現状を把握し、それらに基づいて有効な健康教育を提言することとした。昭和63年度は実験(A)地区ならびに対照(B)地区を設定し、実験地区にはタイ語版母子手帳(日本語版の翻訳)を作成印刷し配布した。また、PHCにおけるBasic Minimum Needs8項目につてA・B両地区の世帯訪問予備調査を行った。そのとき母子を中心とした食品及び栄養摂取調査を行った。この予備調査の結果に基づいてタイ国側研究者と討議の末、経済・衛生・家族・栄養調査票を作成し、年度内に本調査をタイ国研究者によって実施された。他方健康教育場面の設定を目的として母親学級・調理教室・母子手帳記入コンテスト・赤ちゃんコンテストなどがタイ側研究者により実施された。平成元年度は経済・衛生・家族・栄養調査の結果解析及び母子の健康調査を実施した。解析の結果A地区は純農村でB地区は脱農村化が進んでいることが分かった。すなわちB村ではチェンマイ市へ働きに出て現金収入を得ているものが多くその分生活も豊かになっていた。食品栄養摂取調査の解析結果でも摂取エネルギ-量に差はなかったがタンパク質摂取量ではB地区が圧倒的に高くなっていた。また、家族とくに母親の教育歴および収入が栄養摂取水準の良否と高い関連性があること等が認められた。この2村に対する介入実験では実験効果の比較はできないことが分かったが、視点を変えてみるならばこの2村の比較は将来のタイ国の保健状況を予測する上で非常に有効であると考えられた。またこの年は、対象集団のうち協力してくれた母子(A地区33組、B地区31組)に関し、血液学的諸検査・身体計測を行い栄養・健康状況の調査を行った。その結果脱農村化の進んでいるB地区では肥満化傾向の出現を示唆している結果が得られた。しか自然流産に関してはB地区では認められなかったにも関わらずA地区では数例認められた。平成2年度は身体計測を再度実施し計測値の再現性を評価することにより計測精度の重要性を認識させ、さらに昭和63年度にA地区に配布していた母子手帳の利用状況を調査した。母子手帳の保管状況は2年を経過しても良好であったが、その活用度は少なかった。手帳の使用頻度を高めると共に、使用する度に各項目について説明することを通して健康教育を行うことが信頼できるデ-タベ-スの作成保存及び健康意識の向上にとって重要であることが示された。現地調査と並行して、タイ側研究者に日本の健康教育の歴史及び実状を視察しそれらを肌で理解する機会を与えること、さらには母子保健活動の指導者・調査研究者としての資質を高めることを目的に延べ4人の研究者を招聘し慈恵医大・女子栄養大学・中野保健所において主として母子保健関連事業について視察・実地修練を行った。さらに最終年度の平成2年度は調査研究の解析・まとめを行うために延べ2人のタイ側研究者を招聘した。