hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前頭連合野の作業記憶過程におけるノルアドレナアリン受容体の役割

この課題では、サルは数秒の遅延期の前に提示された視覚刺激の位置に記憶誘導サッケードをすることが課される。この課題を正しく行なうためにはターゲットの位置を遅延の間に覚える必要があり、空間情報の作業記憶が必須である。サルがこの課題を行なっている際に、マイクロシリンジを用いて各種ノルアドレナリン受容体阻害剤を前頭連合野に局所的に微量注入し(410 μg/μ1, 3 μ1 ; 1セッションで1注入)、課題遂行に対する効果を解析した。その結果、1)α1受容体の阻害剤、prazosinやβ受容体の阻害剤、propranololの注入は、ODR課題遂行に有意な影響を持たないこと。2)α2受容体の阻害剤yohimbineの注入によって、ODRでの記憶誘導サッケードの精度が下がり、正答率が低下すること。3)Yohimbineの効果は記憶誘導サッケードの「精度」に特異的であり、サッケードの反応時間(潜時)や速度には影響を持たないこと。4)Yohimbineは視覚誘導サッケード課題にはなんの効果も持たないこと。などの諸点が明らかになった。これらのデータは、前頭連合野におけるα2受容体の賦活が、作業記憶過程に特異的に関わることを示唆する。つまり、ノルアドレナリン受容体、α1、α2およびβの中で、α2受容体が前頭連合野の作業記憶過程に重要であり、かつ、作業記憶過程の特別な側面(おそらく記憶の保持そのもの)に特異的に関与すると考えられる。本研究の目的は、前頭連合野の作業記憶過程におけるノルアドレナリン受容体(α1、α2、β)の役割を明らかにすることにある。この目的のため、今年度は「イオントフォレシス法」による実験を展開した。まず、サルに眼球運動による遅延反応(oculomotor delayed-response、ODR)を訓練した。この課題を正しく行なうめにはターゲットの位置を遅延の間に覚える必要があり、空間情報の作業記憶が必須である。サルがこの課題を行なっている際に、多連微小炭素線維封入ガラス電極を用いて前頭連合野からニューロン活動を記録した。そして、各種ノルアドレナリン受容体阻害剤をイオントフォレティックに投与し(通常50nAの電流量)、ニューロン活動に対する効果を解析した。その結果、1)α1受容体の阻害剤、prazosinやβ受容体の阻害剤、propranlolのイオントフォレティック投与は、ODR課題に関連するニューロン活動に有意な影響を持たないこと。2)α2受容体の阻害剤yohimbineのイオントフォレティックな投与によって、ODRに関連するニューロン活動、とくに遅延期に増加するニューロン活動が減弱すること。3)Yohimbineの減弱効果は、自発(背景)活動よりも遅延期の活動でより強いこと。4)Yohimbine投与中に、遅延期に関連するニューロン活動の方向選択性の程度が、好みの方向を維持したまま減弱すること。
ヒト有酸素性作業能力評価指標の開発に関する共同研究のための企画調査

有酸素性作業能力(AWC)は,ヒトの日常の身体活動遂行能力である。生理人類学の立場から,それに支える生体内の諸機能やそれら相互の連関といった生理的メカニズムの解明と,その結果に基づいた今日的な諸問題解決を念頭においた新たなAWC評価手法の開発が課題としてあげられる。そこで本企画調査では,関連する海外の専門家を招請して,AWC評価指標の現状を,その生理的メカニズムと実際のAWC評価を目的とした運動負荷試験方法(特に負荷様式)の観点の両者から,次年度の共同研究立案を念頭に議論した。具体的な招請研究者として,7月に運動時循環調節の立場からDr.P.Fadel (USA・Missouri大)と運動時自律神経制御の立場からDr.S.Koba (USA・Pennsylvania大)を,8-9月に運動時骨格筋バイオエナジェテクスの立場からDr.H.Rossiter (UK・Leeds大)を,12月に運動時換気調節の立場からDr.J.Mateika (USA・Wayne State大)と運動負荷試験の数理解析の立場からDr.H.Morton (NZ・Massey大)をそれぞれ招請し,分担研究者や研究協力者を交えて活発な議論を重ねた。その結果,運動負荷試験方法としては,日常での身体活動に重要な動的特性を反映したサイン波状負荷変動の運動負荷試験によるAWC評価法が優れていること,ならびに高齢者や体力の弱い対象者(実際に生理人類学領域の調査研究が必要とされる集団)にとって,ATやVO2maxといったこれまでの調査成果と比較できる静的な指標を捉えるためには,現在のランプ負荷より指数関数型負荷の方が有用であることの2点がコンセンサスとしてえられた。最終的に,本研究を具体的に遂行するにあたり,新たな共同研究者を加え,来年度から2年間に及ぶ科学研究費補助金・基盤研究(B)を申請するに至った。
キシログルカナーゼ遺伝子のクローニングと木質形質転換体ポプラの作出

オーキシンを含むMS培地で培養したポプラ培養細胞からキシログルカナーゼを精製した。キシログルカナーゼ粗酵素液は、硫安で沈殿させた後、イオン交換(DEAE-トヨパール)、疎水クロマト(Butyl-トヨパール)、ゲル濾過(Superdex G-75)およびイオン交換(MonoQ)により、SDS電気泳動により単一バンドを与えた。得られたキシログルカナーゼの分子量は50,000、pIは5.5であった。この酵素は、カルボキシメチルセルロースやリン酸膨潤セルロースをよく分解し、キシログルカンに対する分解速度は低かった。酵素分子内にSS結合をもち、サブユニットを持たない。キシログルカナーゼのN末端配列を読み取るために、SDS電気泳動後、ブロッティングを行い、メンブランに結合した酵素蛋白から直接アミノ酸シークエンスを行った。ポプラ培養細胞由来のキシログルカナーゼ活性は、最適pH6.2を持ち、カルボキシメチルセルロースなどβ-1,4-グルカンをよく分解した。無オーキシン培地で継代培養したポプラ細胞を1μMオーキンを含む培地で培養すると、Buffer-solubleおよびBuffer-insoluble画分のキシログルカナーゼ活性はともに対数増殖期に高くなり、定常期に減少した。Extracellular画分の酵素は著しく活性が誘導され、定常期になると消失した。これらの結果から、ポプラ培養細胞は細胞の成長にオーキシンを必要とし、またオーキシンによってキシログルカナーゼが誘導されることが示唆された。キシログルカナーゼのN末端アミノ酸にもとづくDNAをプローブにして、ポプラのcDNAライブラリーから、目的のcDNAを単離した。こcDNAは1,653bpからなり、27アミノ酸残基からなるN末端シグナル配列と467アミノ酸残基からなる酵素タンパクをEncodeしていた。ポプラ培養細胞由来のキシログルカナーゼ活性は、Buffer-soluble、Buffer-insolubleおよびExtracellularの3つに分画された。各々の画分に由来する活性は、それぞれ最適pH6.2を持ち、カルボキシメチルセルロースおよびキシログルカンに対してほぼ等しいKmおよびVmax値を示した。ポプラ培養細胞の成育と酵素活性の変動を調べると、定常期に活性が高くなり、徐々に低下した。無オーキン培地で継代培養したポプラ細胞を1μMオーキンを含む培地で培養すると、Buffer-solubleおよびBuffer-insolubleのキシログルカナーゼ活性はともに対数増殖期に高くなり、定常期に減少した。Extracellular由来の酵素は著しく活性が誘導され、定常期になると消失した。ポプラ細胞外培養液よりExt-racellular由来のキシログルカナーゼを電気泳動的に単一バンドを与える蛋白レベルまで完全に精製した。キシログルカナーゼ粗酵素液は、硫安で沈殿させた後、イオン交換(DEAE-トヨパール)、疎水クロマト(Buty1-トヨパール)、ゲル濾過(Superdex G-75)およびイオン交換(MonoQ)により、SDS電気泳動により単一バンドを与えた。

ポプラ培養細胞由来のキシログルカナーゼ活性は、最適pH6.2を持ち、カルボキシメチルセルロースなどβ-1,4-グルカンをよく分解した。無オーキシン培地で継代培養したポプラ細胞を1μMオーキンを含む培地で培養すると、Buffer-solubleおよびBuffer-insoluble画分のキシログルカナーゼ活性はともに対数増殖期に高くなり、定常期に減少した。Extracellular画分の酵素は著しく活性が誘導され、定常期になると消失した。これらの結果から、ポプラ培養細胞は細胞の成長にオーキシンを必要とし、またオーキシンによってキシログルカナーゼが誘導されることが示唆された。キシログルカナーゼの分子量は50,000、pIは5.5であった。この酵素は、カルボキシメチルセルロースやリン酸膨潤セルロースをよく分解し、キシログルカンに対する分解速度は低かった。酵素分子内にSS結合をもち、サブユニットを持たない。キシログルカナーゼのN末端配列を読み取るために、SDS電気泳動後、ブロッティングを行い、メンブランに結合した酵素蛋白から直接アミノ酸シークエンスを行った。キシログルカナーゼのN末端アミノ酸にもとづくDNAをプローブにして、ポプラのcDNAライブラリーから、目的のcDNAを単離した。このcDNAは1,653bpからなり、27アミノ酸残基からなるN末端シグナル配列と467アミノ酸残基からなる酵素タンパクをEncodeしていた。
エジプト・マルカタ・アメン神殿の寸法計画に関する基礎的研究

1.現地調査エジプトアラブ共和国に赴き,遺構観察や文献などの資料収集を行った.カイロ・エジプト博物館では遺物の撮影をまたルクソールでは類例遺構としてのセティI世葬祭殿を始めとし,東、西両岸の神殿遺構の観察・撮影ならびに若干の採寸を行った.2.論考セティI世葬祭殿,ならびにアマルナの小神殿についてアメン神殿と同様に,遺構の矩形部分の対角線とそれを半径とする円弧と各部の関係を調べた.2つの遺構ともども、アメン神殿のように大きな単位でのスペースの分節を担っているような壁体がその円弧上に載っているとは必ずしも言い難い.強いていえばセティI世葬祭殿の場合,至聖所の入口が設けられている壁体前面が前庭部分の対角線の1/2を半径とする円弧に至近のものであった.しかしながらそのように計画されたと見るにはやや部分的な合致であると考えている.むしろ葬祭殿本体全面に位置する列柱の中心を境にして,前庭部分と本体部分の奥行き寸法がほぼ同じであることの方が全体的な規模の決定という意味では留意すべきであると思われた.他方アマルナの小神殿については中央矩形部の外隅の対角線を半径とする円弧が神殿最奥部の壁体の内法にほぼ合致するかに見受けられる.しかしながらアメン神殿の平面解析と同じように,そとには内法,外法の混用が生じている.ほぼ壁1枚分(2キュービット内外)の寸法差を誤差と判断するかどうかであるが,今回め論考では残念ながら結論には至らなかった.2例の対角線を用いる計画の手順にそれぞれ最も適合する壁体が,方や対角線の1/2を,もう一方は対角線そのものを用いて得られたということから,対角線の取り扱いは一定ではないことを意味しているように思われる.その意味で神殿の計画における完数の適用を今以上に考慮して行きたいと思う.1.資料収集基本的な文献の収集を行った.合わせて解析や考察に特に必要なアマルナのアテン小神殿,セティI世葬祭殿の各平面図を入手した.また何冊かの書籍に関しては,絶版などの理由から,年度内の購入には至らなかった.その他,以前の調査で取られた野帳などの整理も,順次行っている.2.平面解析作業1で収集した文献や資料などを参照し,基準線の単位の取り方,比についての検討をしているが,図版のトレースに予想以上の手間を取っているため,残念ながら具体的な解析には至っていない.その他建設手順や部材加工も,本研究に関連が深い事柄であるので,それに関してはDieter Arnoldの「Building in Egypt」を特に参照している.なおこの書籍については,ほぼ邦語に訳出された.副次的ではあるが,最終的な仕上げを行い,本研究の過程で得られた成果として,今後公開ができればと思う.3.論考アメン神殿については,その重要度に比較して,遺構の現状を始めとする報告や論考は少ない.従って次年度は外部に対する発表を念頭に,寸法計画についての論考や知見の取りまとめを,過去の現場観察から得られた資料の整理や報告を兼ねながら行いたいと考えている.1.現地調査エジプトアラブ共和国に赴き,遺構観察や文献などの資料収集を行った.カイロ・エジプト博物館では遺物の撮影をまたルクソールでは類例遺構としてのセティI世葬祭殿を始めとし,東、西両岸の神殿遺構の観察・撮影ならびに若干の採寸を行った.2.論考セティI世葬祭殿,ならびにアマルナの小神殿についてアメン神殿と同様に,遺構の矩形部分の対角線とそれを半径とする円弧と各部の関係を調べた.2つの遺構ともども、アメン神殿のように大きな単位でのスペースの分節を担っているような壁体がその円弧上に載っているとは必ずしも言い難い.強いていえばセティI世葬祭殿の場合,至聖所の入口が設けられている壁体前面が前庭部分の対角線の1/2を半径とする円弧に至近のものであった.しかしながらそのように計画されたと見るにはやや部分的な合致であると考えている.むしろ葬祭殿本体全面に位置する列柱の中心を境にして,前庭部分と本体部分の奥行き寸法がほぼ同じであることの方が全体的な規模の決定という意味では留意すべきであると思われた.他方アマルナの小神殿については中央矩形部の外隅の対角線を半径とする円弧が神殿最奥部の壁体の内法にほぼ合致するかに見受けられる.しかしながらアメン神殿の平面解析と同じように,そとには内法,外法の混用が生じている.ほぼ壁1枚分(2キュービット内外)の寸法差を誤差と判断するかどうかであるが,今回め論考では残念ながら結論には至らなかった.2例の対角線を用いる計画の手順にそれぞれ最も適合する壁体が,方や対角線の1/2を,もう一方は対角線そのものを用いて得られたということから,対角線の取り扱いは一定ではないことを意味しているように思われる.その意味で神殿の計画における完数の適用を今以上に考慮して行きたいと思う.
スラブ流体の微量成分元素を高温高圧蛍光Ｘ線でその場分析する

高温高圧条件における蛍光X線分析実験によって、多くの元素について、メルトや、メルトと共存する水流体からの蛍光X線スペクトルの測定に成功した。水流体への分配は圧力とともに増大することを確認した。また、ルビジウム、鉛、ストロンチウムを用いた分配実験では、特に鉛は純水には多く分配されないが、塩水には多く分配されることを確認することができた(現在、投稿中)。マントルカンラン岩中の流体包有物の塩濃度を測定する(Kawamotoほか、2013、米国アカデミー紀要)と同時に、塩水に微量成分元素がより多く溶けることが実験的に確かめられた意義は大きい。下記の実験を行った。大型放射光実験設備SPring-8のBL04B1に設置されている川井型マルチアンビル高温高圧発生装置SPEED1500を使用し、蛍光X線を測定した。元素は入射X線の強度特性と検出器とのマッチングにより最適化されているエネルギー領域にある、Cs、Ba、希土類元素などを狙った。スペクトルの採取時間は50分で、メルトと流体部分を交互に測定した。高Mg安山岩と水または塩水を用いて、1万気圧、1.5万気圧、2万気圧、2.2万気圧で行った。X線は連続X線と微量成分元素の特性X線からなるが、その連続X線の強度はマグマの方が水流体よりも常に高い。しかし、圧力が1万気圧から2.2万気圧に変化する間に、その差は徐々に小さくなって行く。このことは、圧力があがるにつれて、水流体に溶け込むマグマ成分が増加していることを示している。純水を用いた実験では、1万気圧ではドープした微量成分は、Cs以外、ほぼすべてマグマに分配される。2万気圧、2.2万気圧では、Csに加え少量のBaが流体にすこしだけ分配される。2.2万気圧ではLaが水流体にすこしだけ分配される。一方、塩水を用いた実験では、1万気圧で、すでにCsとBaが水流体に分配される。2万気圧、2.2万気圧でLaがこれに少量加わる。マグマと塩水流体が分離する時、アルカリ元素(Cs)と2価の元素(Ba)の一部と3価の元素(La)のごく一部は塩水流体に分配され、2価の元素の多くと3価の元素のほとんどはマグマに分配される。島孤の火山岩の微量成分元素の特徴を説明するには、スラブ流体は塩水であると考えた方が良い。本実験によって、圧力と塩濃度が与えるこれらの微量成分元素のマグマと水流体の間の元素分配を理解することができつつある。これらの実験結果が沈み込み帯での元素移動やマグマの生成に与える意味を考え、論文を公刊したい。水流体とメルトをダイアモンドアンビルセル型高温高圧発生装置、および、マルチアンビル型高温高圧発生装置内で高温高圧条件におき、放射光X線を照射し微量成分元素の蛍光X線スペクトルを採集することにより、水に富む流体とマグマの間の微量成分元素の分配を、広い温度・圧力範囲で観察した。ダイアモンドアンビル型高温高圧発生装置を用いる実験はフランスの大型放射光施設ソレイユで行った。また、マルチアンビル型高温高圧発生装置を用いる実験は兵庫県の大型放射光施設スプリング8で行った。2種類の高温高圧発生装置を用いて実験をすることで、エネルギー範囲の異なる多くの元素について、メルトや、メルトと共存する水流体からの蛍光X線スペクトルの測定に成功した。ダイアモンドアンビルセルを用いて、ルビジウム、鉛、ストロンチウムの分配を測定した実験に関しては、雑誌に投稿した。マルチアンビル型高温高圧発生装置を用いた実験に関しては、できるだけ早く投稿したい。今年度は、水流体とメルトをダイアモンドアンビルセル型高温高圧発生装置、および、マルチアンビル型高温高圧発生装置内で高温高圧条件におき、放射光X線を照射し微量成分元素の蛍光X線スペクトルを採集することに挑んだ。本実験手法によって、水に富む流体中の微量成分化学の特徴を、広い温度・圧力範囲で観察することが可能であることを確認した。マルチアンビル型高温高圧発生装置では、セシウム、バリウム、希土類元素を測定することに成功した。マルチアンビルを使用する場合は、測定時の空間分解能が悪く、0.1mmx0.1mmx0.5mm程度(X線進行方向)であるが、より高い温度、高い圧力まで安定して実験が行える。ダイアモンドアンビルセル型高温高圧発生装置を用いた実験では、ルビジウム、ストロンチウムと鉛のスペクトルを採集することに成功した。

ダイアモンドアンビルセルを用いた実験は、マルチアンビルより低温低圧条件に限られるが、マルチアンビルより高い空間分解能0.01mm直径x0.1mm(X線進行方向)を得ることが可能である。微量成分元素は、岩石中に少量しか含まれないアクセサリー鉱物(副成分鉱物)に多く含まれている。これらアクセサリー鉱物が安定に(一粒でも)存在している時、水流体にどの程度、微量成分元素が溶存できるか明らかにしたい。今後、単結晶と共存する水流体から微量元素スペクトルが得られるようにセルを工夫して挑戦してみたい。おおむね順調である。マルチアンビルを用いた実験で、アルカリ元素、アルカリ土類元素、希土類元素のマグマと水流体の間の元素分配を理解することができたのは、大きな進展である。しかし、ダイアモンドアンビルセルを用いて、より精度の高い実験を行いたいが、技術的な問題があり進んでいない。水流体とメルトをマルチアンビル型高温高圧発生装置内で高温高圧条件におき、放射光X線を照射し微量成分元素の蛍光X線スペクトルを採集することができるのは、世界中で私達だけである。空間分解能は上述したように悪いが、温度圧力範囲が広く、島弧の下に沈み込むスラブ上面の温度圧力をカバーする範囲での実験条件が整ったと言える。また、水流体に多くは溶存しないとされている元素も、放射光蛍光X線を用いて観察できることがわかった。実験的な困難は当初の予定通りであるが、それを改善できるとユニークな研究成果を得ることができる。計画通り進めて行きたい。当初の研究計画通りに実験・解析を進めていきたい。放射光実験は時間が限られているので、それまでに準備を整えて予備実験を重ねたい。これによって、限られた放射光実験を有効に活用することができる。フランスの放射光実験設備での実験を計画している。このため、旅費を多く配分したい。昨年度は、フランスでの放射光実験が年度の初めにあり、当研究費から旅費を支弁することができなかった。そのため、研究費を持ち越すことになった。今年度は、新たに学生が実験を開始するので、予備実験回数が多くなる。そのため、ダイアモンドなどの消耗品がこれまで以上に必要となる。それら消耗品の購入費用に充当したい。
伝統的町並みの街区・住民特性に応じた地震火災リスク低減方策に関する研究

京都や奈良のような歴史的な市街地では、木造の建物が建て詰まっているため、火災安全上の問題を看過できない。本研究では、延焼シミュレーションに基づき歴史環境と調和した市街地全体の火災安全性能向上方法を検討した。具体的には、火災安全対策として外壁の防火改修及び地域住民による消火活動を取り上げ、それぞれの対策による延焼遅延効果を定量的に評価することができた。1.住民特性に応じたリスク低減方策を検討するため、住民による初期消火活動体制の有効性について、ヒアリングとアンケート調査を重要伝統的建造物群保存地区において行い、消火設備等の配置状況を明らかとするとともに、住民自身の意識や意欲、消火設備などのハード設備についての認識を把握し、地域住民による初期消火活動が防災対策として有効に機能するための要素について整理した。その結果、重要伝統的建造物群保存地区の選定から年月がたっており計画防災計画が策定されている地区では改善の余地はあるものの比較的水利や設備は整備されており、火災に備えた訓練も行われていること、また、住民の防災意識の向上には防災訓練が重要であり、防災訓練を行うことで、住民は防災にたいして関心を持つことができることが明らかとなった。2.研究分担者らがこれまでに開発してきた都市火災性状予測モデルに対して、放水の物理的火災抑制効果、ならびに都市火災時における住民の消火活動行動を組み込むことで、可搬ポンプ等を利用した地域消火活動の有効性を定量的に評価可能なモデルヘと発展させた。ケーススタディとして、同形状の建物が等間隔に並んだ仮想的な市街地に本モデルを適用し、消防水利の整備状況が市街地の火災安全に及ぼす効果について基礎的な検討を加えた。3.具体的な地区として和歌山県湯浅町伝建地区を取り上げ、上記2.で開発した住民の消火活動を組み込んだ都市火災性状予測モデルに基づき、歴史環境と調和した市街地全体の火災安全性能向上方法を検討するため、火災安全対策として外壁の防火改修及び地域住民による消火活動の2案を取り上げ、その延焼遅延・抑止効果を定量的に評価した。その結果、伝統的構法を生かした建物の防火改修と、地域住民による消火活動の反映、の2案について検討を行ったが、いずれも一定の延焼遅延効果を確認することができた。1.伝統的な町並みの住民の防火対策と美観についての意向について、重要伝統的建造物群保存地区(伝建地区)に指定されている和歌山県湯浅町、岐阜県高山市三町、及び、奈良県橿原市今井町において実施し、受け入れられる延焼範囲、防火改修、消火活動等について、街区内の一般住民へのアンケートにより把握した。また、これらの市街地についての建物・道路等のデータの収集・整備を行った。2.住民や施工業者に受け入れられる防火改修設計につき、関係者による研究会を開催し、外壁について9種類の仕様を考案した。これらの仕様による試験体を小型加熱炉で標準加熱温度曲線により加熱し、性能検証を行った。3.延焼シミュレーションモデル(物理モデル)への防火改修等による延焼阻止効果の組みを行うとともに、実際の市街地で地域消防力によってどの程度火災の拡大が抑制されるのかについて検討をケーススタディにより行った。ケーススタディの対象地は高山市三町伝建地区である。また、市街地の更新によって火災安全性の向上を行った神戸市長田区においても同等の検討を行い対策としての効果を比較し、その効果を把握した。地域消防力とその活動対象である火災という現象は、気象条件や出火条件など多様な要因によってその状況が大きく変化するものであるので、リスクの概念に基づき、出火条件や気象条件、地域住民の活動条件を不確定なパラメータとし、モンテカルロシミュレーション(複数回の試行)を実行することで、最終的な損失期待値(火災拡大による焼失棟数など)、すなわち火災リスクを求めている。リスク評価の結果、市街地を更新する手法に比べて、地域消防力の向上により火災安全性を確保する方法は、人的要因による不確定要素を多く含むため、その効果を恒常的に見込むことは難しいこと、火災安全対策立案時には2つの対策の質的な効果の違いを考慮することが必要であることが確認された。1.伝統的市街地における延焼火災に対する住民の消火活動能力の定量化を図ることを目的として,消防用可搬ポンプを利用した消火活動実験を行った.本実験の内容は,住民行動シナリオに基づいており,消防水利までのポンプ移動,エンジン起動,ホース延伸,放水開始という,一連の作業に要する時間の測定を行った。2.住民による消火活動の簡易評価手法を、対象となる地区の可搬式ポンプ使用可能範囲と消火活動従事者の属性の組み合わせによる消火活動の生起確率と開始までの時間によって評価する方法として作成した。3.日本特有の軸組木造土壁工法の景観を生かした防火改修方法の検討のため、建設時期や地域に応じて塗厚に幅が見られる土壁の耐火性能について、面材としての土壁の遮熱性能について検討を行なった。4.以上より、外壁などの防火改修による延焼阻止効果を耐火試験によらずとも把握できる手法が得られるので、この防火改修、及び、可搬式ポンプによる住民消火を組み込んだ延焼シミュレーションを用いた延焼危険性のリスク評価を行うことによって、達成すべき防火改修の程度や消火設備の形式、配置密度等を明らかとすることが可能となった。
分極回転機構による巨大圧電材料の実現

菱面体晶ペロブスカイトの鉄酸ビスマスと正方晶ペロブスカイトのコバルト酸ビスマスとの固溶体BiFe1-xCoxO3薄膜を合成し、Co量増加に伴いその結晶構造がMC型の単斜晶相、MA型の単斜晶相、そして正方晶相へと変化することを見いだした。さらに詳細な圧電特性評価の結果、MA型の単斜晶相において圧電特性が向上することが明らかとなった。また、結晶歪みの大きな構造、すなわち分極が回転する余地のある構造ほど圧電特性は向上した。このことは、電気分極の方向が回転することにより圧電特性が向上することを意味している。代表的な強誘電・圧電材料であるPbTiO3に倣い、有害な鉛の代わりにビスマスを含む物質の探索が行われているが、これまでに見つかっているPbTiO3型化合物は歪みの指標であるc/a比が1.2と大きいため、分極の反転が起こらない。こうした物質の一つにBi2ZnTiO6がある。ここではd0のTi4+がもつ二次のヤーンテラー効果のために、PbTiO3型の構造歪みが起こっていると考えられる。絶縁性を保ちながらc/a比を減少させるには、d3またはd6のイオンでTi4+を置換することが効果的と考えられる。我々のグループは高圧合成法を用いて、Bi2ZnTi1-xMnxO6(BZTMO)を合成した。狙い通りMnをしていくにつれてc/aはPbTiO3と同程度にまで減少し、また結晶構造は単斜晶構造を持つことが分かった。よって、BZTMOは高い圧電が期待できる。そこでパルスレーザー堆積法でBi2ZnTi1-xMnxO6薄膜試料を合成した。X線回折実験の結果、狙い通りMn置換量が増えるにつれてc/aが減少することを確認した。また逆格子空間マップ測定により、x = 0.2 0.45ではバルクの単斜晶構造と異なり、正方晶構造をなることが明らかになった。一方透過型顕微鏡による断面観察の結果、今回作製したBZTMO薄膜は電極界面のみで、不純物相を多く含む薄膜であった。しかし、圧電歪み-印加電界(S-V)曲線の結果、バタフライカーブを観察できた。このことから、BZTMOは強誘電性を持っていることが確認された。レーザーアブレーション法によって薄膜試料の作成に成功し、圧電性を確認することができたため。研究の初期段階では亜鉛の揮発により組成がずれ、層状ビスマス化合物が生成してしまう、という問題があったが、低温の成膜でアモルファス相薄膜を作り、それを熱処理して結晶化させる、という方法でBZTMO薄膜を得ることに成功した。電気と運動を変換する圧電体は、センサーやアクチュエーターとして、超音波診断機やインクジェットプリンター、カメラなど様々な電子機器に使われている。現在の主流はPZTと呼ばれる、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の固溶体材料だが、毒性元素である鉛を重量で68%も含むため、代替物質の開発が望まれている。PZTの優れた圧電特性は、菱面体晶ペロブスカイトのジルコン酸鉛と正方晶ペロブスカイトのチタン酸鉛との相境界に、単斜晶相と呼ばれる対称性の低い結晶相が存在し、そこでは電気分極の方向が結晶構造内で変化(回転)できることによると考えられている。しかし、そうした分極回転が実際に圧電特性向上に寄与することが実験的に確認されたことはなかった。こうしたことから菱面体晶ペロブスカイトの鉄酸ビスマスと正方晶ペロブスカイトのコバルト酸ビスマスとの固溶体BiFe1-xCoxO3に着目してきた。その詳細な結晶構造の解析を行うことにより、PZTで見つかっているのと同様のMA型の単斜晶相が同固溶体に存在すること、そしてその結晶構造において電気分極の回転が実際に起こりうることを示してきた。今回、BiFe1-xCoxO3を圧電特性の評価が可能な薄膜形態で安定化させることに成功した。薄膜X線回折および走査透過電子顕微鏡を用いた詳細な結晶構造解析により、Co量増加に伴いその結晶構造がPZTとは分極の方向が異なるMC型の単斜晶相、MA型の単斜晶相、そして正方晶相へと変化することを見いだした。

上記で開発した、低温の成膜でアモルファス相薄膜を作り、それを熱処理して結晶化させる、という方法で、端成分であるBi2ZnTiO6の薄膜を得ることもできるという感触を得ている。Bi2ZnTiO6は巨大なc/a比のために注目を集めたが、分極を反転できないため、圧電特性の報告がない。薄膜化することで圧電評価を行い、基礎データ収集する。固体化学
絵本制作への実践的応用を目指した文字のない物語表現メカニズムの研究

本申請課題は「文字のないページ」の表現メカニズムを明らかにするための絵本表現研究である。「文字のないページ」は数多くの絵本に使用されているが、体系的な研究が見あたらない。国内外の絵本の調査から「文字のないページ」の実態を把握し、その作用をタイプ別に分析して、物語表現に貢献していることを明らかにする。また、その研究成果をまとめた絵本制作者向けガイドを作成し、「文字のないページ」による表現の創造的価値の向上と、それによる物語表現の拡張に貢献することが本研究の最終目標である。
子どもの遊びと環境学習を目的とした環境設計と教材開発に関する実践的研究

子どもにとって「遊び」は、自然のしくみを知り、生活の知恵を身につけるための重要な体験である。しかし、宅地開発等により身近な自然環境が減少している中で、特に日本の都市部では、かつて誰もが体験できた遊びや体験型の環境教育を実践していくことは難しいのが現状である。このような現状の中で、身近に残された自然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」と「環境学習」を目的として創造していくことは重要な課題である。このため、都市における身近な緑地やオープンスペースの保全を目的とした環境評価を行うとともに、環境再生・活用のための環境設計を行い、身近な環境の活用手法と教材開発についての研究を行った。17年度までに計画・施工されたサイトを対象として、教材開発を行い、以下の環境活用ワークショップを行った。1)地域の植物を用いた環境修復、2)土壌の浄化・改良、3)漆喰や現地の材料を用いた伝統的工法による施工、4)遊びの機能の多層化、5)植生と人のアクティビティーの関連性解明、6)植栽-(原則として在来種を用い、地域の樹木等の植林を行い、外来種の草花などは用いない)7)子ども、小学校の教師、地域住民、技術者のつながりの明確化これらのワークショッププロセスから、身近な環境における環境活用手法や教材のあり方について検討した。これらの結果、オリジナルの教材と身近な環境を活用した体験型ワークショップは、子どもたちにとって、環境学習の効果が高いことが確かめられた.環境学習プログラムと環境設計の事例について欧州での事例調査を行った。また、京都大学における臨床心理学分野の研究者とのディスカッションは、環境デザインと心理学の境界領域を考える機会となり、今後の研究の展開を示唆する重要な視座を与えてくれた。このため、日本における環境計画や環境教育のありかたについての問題点を明らかにした上で、環境再生・活用のための環境設計を行い、身近な環境の活用手法と教材開発についての研究を行ってきた。平成17年11月平成18年3月、子どもと保護者、教員など地域社会の意見を計画プロジェクトに反映させることを目的として、地域の環境再生計画ワークショップを開催した。第1回の再生計画W.S.では、子どもたちをグループに分けて、身の回りの自然環境について遊びながら探検してもらい、身近な自然の現状把握を行った。第2回の再生計画W.S.では、参加者同士がイメージを共有した。第3回の再生計画W.S.では、これまでの再生計画W.S.の成果から、環境再生計画の案を発表してもらい、計画を実現するための方法を話し合った。これらの計画をもとに、環境活用案をまとめ、地域の植物を用いた環境修復、漆喰や木材など伝統的材料を用いた子どもの遊び環境の修復を実際に行った。平成17年9月には、環境学習プログラムと環境設計の事例について欧州での調査を行った。フィンランド、ヘルシンキの野外環境教育センター等において、近隣の自然公園を利用した野外環境教育プログラム及び教材の調査を行った。また、オウル大学において環境教育のシンポジウムで講演し、日本における子どものための環境設計と環境教育の事例を紹介した。

しかし、宅地開発等により身近な自然環境が減少している中で、特に日本の都市部では、かつて誰もが体験できた遊びや体験型の環境教育を実践していくことは難しいのが現状である。このような現状の中で、身近に残された自然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」と「環境学習」を目的として創造していくことは重要な課題である。このため、日本における環境計画や環境教育のありかたについての問題点を明らかにした上で、環境再生・活用のための環境設計を行い、身近な環境の活用手法と教材開発についての研究を行ってきた。17年度までに計画・施工されたサイトを対象として、教材開発を行い、以下の環境活用ワークショップを行った。1)地域の植物を用いた環境修復、2)土壌の浄化・改良、3)漆喰や現地の材料を用いた伝統的工法による施工、4)遊びの機能の多層化、5)植生と人のアクティビティーの関連性解明、6)植栽-(原則として在来種を用い、地域の樹木等の植林を行い、外来種の草花などは用いない)7)子ども、小学校の教師、地域住民、技術者のつながりの明確化これらのワークショッププロセスから、身近な環境における環境活用手法や教材のあり方について検討した。これらの結果、オリジナルの教材と身近な環境を活用した体験型ワークショップは、子どもたちにとって、環境学習の効果が高いことが確かめられた。環境学習プログラムと環境設計の事例について欧州での事例調査を行った。ノルウェー、ドイツにおいて、近隣の自然公園を利用した野外環境教育プログラムや教材の調査を行った。平成18年10月には、ノルウェー・テレマーク大学における環境教育シンポジウムの講演ならびに、ドイツ・シュツットガルトにおける国際会議での講演を行った。
ナノインプリント法を用いた超高感度インフルエンザウイルス検査チップの開発

本研究では、金ドットパターン上に低分子かつ認識・識別能力が高いシアル糖鎖を固定化させたインフルエンザ検出チップを作製した。インフルエンザウイルスタンパク質を用いた検出チップの性能評価の結果、LSPRスペクトルは、1fg/mlのトリインフルエンザウイルス(H5N1)を滴下することにより、高波長側にシフトする。一方、ヒトインフルエンザウイルス(H1N1)については、1000倍の1pg/mlを滴下した場合であっても、ほとんどシフトしない。この結果、開発した検査チップは、PCR法と同等の検出感度での検査を10分程度で実現可能であることが明らかになった。高病原性トリインフルエンザウイルス(H5N1)は、致死率が70%台と非常に高く、感染拡大を抑制する対策の構築が喫緊の課題である。本研究の目的は、感染抑制対策として有効な、超高感度インフルエンザ簡易検査チップを開発することにある。本研究では、インフルエンザ簡易検査システムを実現させるために、1金ナノパターンチップの量産化をナノインプリントリソグラフィー法により実現する。また、得られた金ナノパターンチップを用いて、2インフルエンザウイルスの検出能力を評価する。本研究では、平成28年度に金ナノパターン形状の最適化とナノインプリント法による量産化、29年度に量産した検査チップの性能評価を計画している。平成28年度は、金ナノパターン形状の最適化とナノインプリント法による量産化を実施した。金ナノパターンの構造は、FDTDシミュレーションを用いて最適化した。金ナノパターンの直径とピッチを変化させることにより、LSPRスペクトルの形状およびピーク位置は変化することが明らかになった。さらに、それぞれの金ナノパターンにタンパク質を吸着させた場合のスペクトル変化についてシミュレーションした。その結果、近赤外領域にピーク波長を有する金ナノパターン形状において、ピークシフトが発生することが明らかとなった。次に、FDTDシミュレーションによる最適化を基に、熱ナノインプリント法により金ナノパターンを作成した。作成した基板を用いてインフルエンザウイルスの検出試験を実施した。その結果、LSPRスペクトルは、1fg/mlのトリインフルエンザウイルス(H5N1)を滴下することにより、高波長側にシフトすることが明らかになった。熱ナノインプリント法による金ナノパターン基板の作成における条件の最適化が、当初の予定時間より、短時間で終了しており、かなり順調に研究が進んでいる。本研究では、金ドットパターン上においてLSPR場が均一に結合するプラズモンナノアンテナ現象が発生することをFDTDシミュレーションにより明らかにした。特に、径400nm、中心間距離800nmの金ナノドットパターンは、たった1個のタンパク質を検出できる。これは、ナノアンテナ現象により、わずかなタンパク質の存在を増幅することができたためであると考えている。本研究は、これらの成果をインフルエンザウイルスの超高感度迅速検出システムに応用できると考えている。1.ナノインプリント法による金ナノパターンの作製ナノインプリント法による金ナノパターンの作製には、石英と金の密着性向上のためCrやTi等の接着金属が必要である。しかし、誘電体である金属膜の存在は、LSPRスペクトルの特性に影響を及ぼす。そこで、金属膜を加熱酸化し、密着性と検出感度を向上させた金ナノパターンチップを開発した。2.シアル酸の構造の違いを利用した認識部位の作製と検出チップの性能評価これまでの実験の結果、抗原・抗体反応では、抗体をチップ上に結合させた時点でシフト量が飽和に達し、微量の抗原を検出することができないことが明らかになった。本課題を解決するために、低分子かつ認識・識別能力が高いシアル糖鎖を用いた検出チップを作製した。LSPRスペクトルは、1fg/mlのトリインフルエンザウイルス(H5N1)を滴下することにより、高波長側にシフトする。一方、ヒトインフルエンザウイルス(H1N1)については、1pg/mlを滴下後ほとんどシフトしない。開発した検出チップは、本申請で提案する大面積ナノインプリント法により、安価で超高感度なウイルス検査チップを実用化することが可能であり、十分実行可能であると期待される。今後の研究に関しては、予定通り、検査チップのインフルエンザウイルス検出能力評価を実施する。具体的には、1インフルエンザウイルスの検出試験、再現性試験(ナノパターンチップの性能評価)、2H1N1、H5N1インフルエンザウイルスの認識性評価、3夾雑物の影響、検量線、検出限界に関して、研究を進める予定である。バイオセンサ必要物品が入札により、予定より安く購入することができたため。試薬等の消耗品費として利用する予定である。
情報通信産業の生産性(労働生産性を含む)の国際比較

本研究は、先進6ヶ国(日本、西ドイツ、イギリス、フランス、アメリカ、カナダ)における情報通信産業の総生産性の変化を実証的に研究することを目的とする。このため、1)標準的な分析手法である「生産性分析(Total FactorーProductivity Analysis:生産関数の時間に関する1階微分にDivisia指数を適用して得られる手法)」を使用し、2)同6ケ国の情報通信産業につき、過去10年間程度のデ-タを使用して生産性の変化を計算・比較した。本研究の背景として最近における新しい情報技術の発展と社会全体の「情報化」による情報通信産業の重要性の増大があげられる。土地・エネルギ-などの自然資源に乏しいわが国が経済成長を持続し、豊かな生活を実現するためには、知識集約度の高い産業、とりわけ情報通信産業の発展が必要である。それは、同産業の総生産性の上昇の程度(すなわち、良質の製品・サ-ビスをどの程度低いコストで共給できるか)に依存する。本研究は上記の視点に立ち、国家社会の成長発展に貢献できる情報通信産業の要件を明かにすることに重点をおいた。I.平成2年度においては、下記のように研究を進行させた。a)計画と準備:年度当初において研究代表者と主要分担者(Muller)との間で協議し、分析方法、分析対象とする産業の範囲および分析対象年次を決定し、収集予定の統計デ-タ項目(収支、生産、要素投入、投資、研究開発などを含む)を選定した。b)情報通信諸産業のデ-タの収集:日本、アメリカ、カナダ、ドイツの電気通信産業についてデ-タを収集した。下記により分担して収集した:日本(栗山)、ドイツ(Muller)、米国(Stevenson)、カナダ(Oum)。なお、イギリス・フランスについては、当該国に協力者を求めてデ-タを収集中である。収集されたデ-タは、代表者鬼木(大阪大学社会経済研究所)に集中し、同研究所計算機パ-ソナルコンピュ-タに入力した。c)情報通信諸産業の生産性指数の計算:上記のうち、日本、アメリカ、カナダ3国の電気通信産業について、1960年代より現在に到るまでの総生産性指数を計算した。d)計算結果の検討:年度中研究代表者、および分担者のうち栗山、Oum、Stevensonが個別に会合し、生産性分析の結果を検討した。予備的な結論として、(i)日本については1985年のNTTの民営化、電気通信産業の自由化後総生産性が上昇し、(ii)またアメリカについては、1984年のAT&Tの分割後、同様の傾向が見られたことが明らかになった。II.平成3年度においては、下記の作業をおこなった。(a)デ-タの追加収集:前年度に収集したデ-タに加え、下記は分担によりデ-タを収集した:フランス(Pogorel)、イギリス(鬼木)。収集デ-タを大阪大学社会経済研究所に集中し、同研究所計算機に入力した。(b)各国デ-タ内容の調整およびデ-タ定義の記述:国際比較のためできるだけコンシステントなデ-タを用意する必要があり、欠落デ-タを収集し、収集デ-タの定義を記述した。(c)なお同上作成のため、米国の共同研究者Meheroo Jussawalla博士、Terry Curtis教授を大阪大学に招へいし、推定用デ-タに関する検討、米国の情報通信産業事情の分析をおこなった。(d)収集されたデ-タを各国別に整理し、各国別の総生産性指数を推定した。(e)国際比較のため、各国デ-タの内容を揃え、国際間に共通する生産関数を推定し、各国の生産性指数を計算した。

c)情報通信諸産業の生産性指数の計算:上記のうち、日本、アメリカ、カナダ3国の電気通信産業について、1960年代より現在に到るまでの総生産性指数を計算した。d)計算結果の検討:年度中研究代表者、および分担者のうち栗山、Oum、Stevensonが個別に会合し、生産性分析の結果を検討した。予備的な結論として、(i)日本については1985年のNTTの民営化、電気通信産業の自由化後総生産性が上昇し、(ii)またアメリカについては、1984年のAT&Tの分割後、同様の傾向が見られたことが明らかになった。II.平成3年度においては、下記の作業をおこなった。(a)デ-タの追加収集:前年度に収集したデ-タに加え、下記は分担によりデ-タを収集した:フランス(Pogorel)、イギリス(鬼木)。収集デ-タを大阪大学社会経済研究所に集中し、同研究所計算機に入力した。(b)各国デ-タ内容の調整およびデ-タ定義の記述:国際比較のためできるだけコンシステントなデ-タを用意する必要があり、欠落デ-タを収集し、収集デ-タの定義を記述した。(c)なお同上作成のため、米国の共同研究者Meheroo Jussawalla博士、Terry Curtis教授を大阪大学に招へいし、推定用デ-タに関する検討、米国の情報通信産業事情の分析をおこなった。(d)収集されたデ-タを各国別に整理し、各国別の総生産性指数を推定した。(e)国際比較のため、各国デ-タの内容を揃え、国際間に共通する生産関数を推定し、各国の生産性指数を計算した。本研究は,先進6ヶ国(日本,西ドイツ,イギリス,フランス,アメリカ,カナダ)における情報通信分野の諸産業の生産性の変化を実証的に研究することを目的とするものである。本年度においては,下記のように研究を進行させた。情報通信諸産業の生産性分析:a)計画と準備:年度当初において研究代表者と主要分担者(Muller)との間で協議し,分析方法,分析対象とする産業の範囲および分析対象年次を決定し,収集予定の統計デ-タ項目(収支,生産,要素投入,投資,研究開発などを含む)を選定した。b)情報通信諸産業のデ-タの収集:日本,アメリカ,カナダ,ドイツの電気通信産業についてデ-タを収集した。下記により分担して収集した:日本(栗山),ドイツ(Muller),米国(Stevenson),カナダ(Oum)。なお,イギリス・フランスについては,当該国に協力者を求めてデ-タを収集中である。収集されたデ-タ,代表者鬼木(大阪大学社会経済研究所)に集中し,同研究所計算機パ-ソナルコンピュタに入力した。c)情報通信諸産業の生産性指数の計算:上記のうち,日本,アメリカ,カナダ3国の電気通信産業について,1960年代より現在に到るまでの総生産指数を計算した。d)計算結果の検討:年度中研究代表者,および分担者のうち栗山,Oum,Stevensonが個別に会合し,生産性分析の結果を検討した。予備的な結論として、(i)日本については1985年のNTTの民営化,電気通信産業の自由化後総生産性が上昇し,(ii)またアメリカについては,1984年のAT&Tの分割後,同様の傾向が見られたことが明らかになった。
身体活動不足解消を具現化するための都市デザインの解明

本年度は、都市部在住高齢者における自宅近隣の建造環境と肥満(BMI)、身体機能、抑うつ、認知機能等との関連について詳細な検討を行った。具体的には、住民基本台帳より無作為に抽出した6584歳の高齢者3000名に研究協力を依頼し、調査票への回答ならびに施設での生活機能測定や活動量計による身体活動・座位行動評価に同意した約300名を分析対象にした。居住地住所の地理座標を用いて、自宅から半径800m内の世帯密度や交差点密度、身体活動施設や公共交通機関へのアクセス等について地理情報システムを用いて評価した。また、Walk Scoreを用いて自宅周辺ウォーカビリティ、スペースシンタックスを用いた道路指標についても算出した。さらに、身体活動、座位行動は活動量計(オムロンヘルスケア社製)を用いて客観的に評価した。結果として、BMIが良好であることと、高い世帯密度およびウォーカビリティの高さは有意に関連することが分かった。また、身体機能が良好であることと、高い世帯密度や高い交差点密度、目的地の多さ、公共交通機関へのアクセスの良さが有意に関連し(特に男性)、抑うつ症状が低いことと高い世帯密度や目的地の多さの関連が有意であった(特に女性)。さらに、認知機能ついては、道路インテグレーションと認知機能障害について有意な関連が認められた。以上のように、自宅近隣の建造環境は、様々な健康アウトカムと直接関わっていることが明らかとなり、健康寿命の延伸にとって自宅近隣の建造環境の整備が重要であることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、主に都市部および地方都市に在住の中高年者における自宅近隣の道路レイアウトと歩行および座位行動の関連を検討した。住民基本台帳より無作為に抽出した4069歳の中高年者3000名に、研究協力を依頼した。研究参加に同意した1076名について、居住地住所の地理座標を用いて、自宅から半径800m内の交差点密度(3方以上の交差点の総数)および半径1km内の道路インテグレーションを道路レイアウト指標として用いた。歩行については、通勤・通学、用足し、運動に関する歩行時間を調査した。座位行動は、テレビ視聴および自動車利用時の時間を調査した。その結果、交差点密度および道路インテグレーションが高いほど、通勤・通学による歩行を実施している者および通勤・通学による歩行で150分の身体活動量を満たしている者の割合が有意に高かった。また、交差点密度および道路インテグレーションが高いほど用足しで歩行をしている者の割合が有意に高かった。加えて、交差点密度および道路インテグレーションが低いほど、1時間以上自動車を利用している者の割合が有意に高かった。さらに、地方都市のみにおいて、交差点密度および道路インテグレーションが高いほど、テレビ視聴により2時間以上座位行動をしている者の割合が有意に高かった。以上のことから、道路の連結性や近接性が、歩行や自動車利用に加え、自宅内での座位行動(テレビ視聴)にまで影響を及ぼしていることが明らかになった。本研究課題に関する現在までの進捗状況は、きわめて順調に進展している。特に、まだ世界的にも十分な研究が行われていないスペースシンタックス理論を応用した近隣環境評価指標を用いて、身体活動不足解消を具現化するための都市デザインに関わるエビデンスを提供できたことは特筆すべき点であり、海外の研究者からも非常に高い評価を得ている。また、米国で開発された居住地住所からの近隣の目的地(施設・サービスなど)までの距離をもとに、近隣の歩きやすさの度合いを評価できる無料かつ一般公開ツールであるWalkscoreについて、米国とは異なる日本の環境でも有効活用できるよう、その信頼性や妥当性についての検討も進めている。以上の点からも、わが国におけるこの研究分野の進展に大きく貢献している。これまでの研究では、身体活動・座位行動の評価に調査票等により主観的に評価された指標を使用してきた。

これらの研究により、各生活場面での行動に近隣環境がどのような影響を及ぼしているのかを明らかにすることができた。今後は、加速度計等を用いて評価した客観的な身体活動・座位行動指標(総時間、パターン、タイミング等)を用いることで、より精確で詳細な情報を用いて身体活動不足解消を具現化するための都市デザインを解明する。また、これまでは主に、近隣環境が身体活動・座位行動に及ぼす影響について検討を行ってきたが、今後は近隣環境が肥満や身体機能、メンタルヘルス等の健康指標にどのような影響を及ぼすのか、さらにそれら両者の関係に、身体活動や座位行動がどのように媒介しているのかといった直接的・間接的な影響について、詳細な検討を行っていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
補強土構造物を対象とした被災後の残存性能評価及び復旧方法選定の最適化に関する研究

補強土擁壁は地震時に高い耐震性を示し,破壊には至らず軽微な変形にとどまることが多い。補修の必要性を検討する際,地震によって構造物がどの程度の損傷を受けているかを適切に評価する必要がある。さらに壁面変位や沈下といった計測の容易な事項から構造体全体の損傷を評価する必要もある。本研究では、分割パネルを有する補強土擁壁の地震時損傷度評価について検討し,下部パネルの水平変位から補強領域内のすべり線発生の有無を評価し,また滑り線位置についてはTwo-Wedge法によって評価する手法を提案した。地震などの災害を受けた補強土構造物の災害後の残存耐力を検討し、災害後の被災度を的確に評価し、補修・改修の必要性の有無あるいは造り替えの判断と工法の選定を適正に行い、土構造物を長期間に亘り安全かつ経済的に維持することに資することを目的とし平成20年度は以下のような項目を中心に研究を行った。a)補強土構造物の被災事例を検証する事で、危険なモードとは何かを明らかにする。b)被災構造物の性能評価に必要な、補強材と盛土材との被災後の相互作用を明らかにする。a)については、被害を類型化し、危険な被災モードとはどういうものか検討する。また、各被災補強土構造物について、事前・緊急・応急・恒久の災害対応事例を収集し分析した。b)については、ジオグリッドの土中引抜き試験は、ジオグリッドの摩擦特性を求めるために実施される試験であり、設計において捕強土構造物の安定性を評価するのに用いられる。地震などによる被災を想定し、ある程度引抜いたところで一旦除荷し、再度引抜を行った。被災の程度を勘案して、初期引抜きの程度は色々と変えて実施し、以下の結果を得た。1)ジオグリッドの形状・上載圧に関わらず、ピーク荷重の半分の点で除荷・再載荷しても影響は少ない。2)ピーク荷重、残留強度付近においては、除荷・再載荷により引抜き抵抗は減少する。被災した補強土構造物の安定性を検討する際には、ピーク荷重に達するような外力が作用した場合、補強効果が減少するということを考慮する必要がある。地震などの災害を受けた補強土構造物の災害後の残存耐力を検討し、災害後の被災度を的確に評価し、補修・改修の必要性の有無あるいは造り替えの判断と工法の選定を適正に行い、土構造物を長期間に亘り安全かつ経済的に維持することに資することを目的とする。被災事例の収集と分析を行い、被害を類型化し、さらに各被災補強土構造物について、事前・緊急・応急・恒久の災害対応事例を収集し分析した。ジオグリッドの摩擦特性を求めるため土中引抜き試験を実施した。地震などによる被災を想定し、ある程度引抜いたところで一旦除荷し、再度引抜を行う。被災の程度を勘案し、初期引抜きの程度は色々と変える。主として細粒分を含まず粒径の揃った豊浦砂について実験を行い、除荷・再載荷時の挙動を検討する。被災事例の収集と分析によると、被災補強土の中には建設後あまり時間が経っていないものもあり、建設時の締固めなど施工に問題があったと考えられるものが見られた。載荷・除荷・再載荷という履歴を与えたジオグリッドの引抜き特性より、大きな地震動を受けた後は引抜き抵抗が若干低下する可能性があることが分った。またその低下の度合いは、ジオグリッド形状やにより異なり、面状や丸い開口部を有するジオグリッドよりも四角く大きい開口部を有する場合に著しいことが分かった。ジオグリッドの摩擦特性を求めるため土中引抜き試験を引き続き実施した。細粒分を含まず粒径の揃った豊浦砂に加え、より実際の盛土材に近いまさ土についても実験を行い、除荷・再載荷時の挙動に盛土材特性が及ぼす影響について検討した。さらに、震度法に対応すると考えられる遠心傾斜実験を実施した。またその低下の度合いは、ジオグリッド形状や盛土材の粒度特性などにより異なることが分かった。

さらに、遠心傾斜実験においても、載荷除荷履歴を与えた後で再載荷して破壊させると、履歴を与えない場合と比較して、耐震性が若干低下することが確認され、被災した補強土構造物の残存性能の評価において考慮すべきことが示された。