hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽光発電-蒸気回収型ハイブリッドソーラーシステムの開発

本研究では光を透過させる性質のある色素増感型太陽電池と非結像フレネルレンズを集光デバイスとする集光型集熱器を組み合わせた光・熱ハイブリッドシステムの開発を目的としている。発電に用いる色素増感型太陽電池は可視光領域の光を発電に用い、赤外線領域の光を透過する。ハイブリッドシステムでは色素増感型太陽電池の下に集光型集熱気を設置して太陽電池を透過した光を集熱管に集光して高温熱として回収する。色素増感型太陽電池の発電性能は導電性ガラスに焼き付けた二酸化チタン(TiO_2)膜が厚くなれば向上するが、透過熱量は減少する。TiO_2膜が2μmと9μmの試験用のセル(CellA, CellB)の透過熱量と波長別の透過率を測定した。透過熱量はCellAで入射エネルギーの40.7%, CellBで27.2%であり、波長別の透過率から算出した透過光のエネルギー量は44.6%と31.4%であった。集光に用いる非結像フレネルレンズは非結像光学に基づいて設計されたレンズで縦・横断面方向に許容入射半角を有している。このレンズは昨年度、設計・性能評価を行ったもので開口部幅が152mm、受光部幅が7.9mmで幾何学的集光比が19.3倍である。レイトレーシング法によりセルの透過光の集光シミュレーションを行ったところCellAで透過光の66.3%が,CellBで71.5%が集光可能であった。ハイブリッドシステムで熱エネルギーとして集熱管に集光可能なエネルギーはそれぞれ29.6%,22.5%と推定された。本研究では光を透過させる性質を有した色素増感型太陽電池を使った光・熱ハイブリットシステムの開発を目的としている.太陽電池セル,集光レンズ、集熱パイプからなるシステムで、太陽電池セルで発電し、透過した光を集光デバイスを用いて集光して,集熱パイプに照射させ,エネルギーを熱として回収するシステムである.発電に用いる色素増感型太陽電池は酸化チタン半導体超微粒子を吸収色素で増感した光化学電池である.この電池は,主に可視光線領域の波長で発電し,800nm以上の波長の光はセルを透過する.現在の発電効率は最大約12%が報告されており、今後の効率向上は確実である.セルを透過する熱量としては約40%が確認されている.本研究ではセルを透過した光を集光するための集光用レンズを設計・試作した.設計した非結像平面フレネルレンズは非結像光学系のレンズで平面の形状を実現したものである.横断面方向2°,縦断面方向12°の許容入射半角を有している.サイズはセルに太陽電池セルに合わせた150mm×400mmで集光比が20倍,光学的効率が900nmの波長光では83.2%である.レンズの集光特性はシミュレーションと屋外実験によって確認した.レンズはハイブリットシステムでは色素増感型太陽電池の下に密着させて使用する.セルと密着させることで透過光を逃さず集光することができ,またセルがレンズのカバーガラスの役割をする.現在はセルを透過した光を熱として回収するシステムを考え,水を熱媒体とした熱回収装置を試作し,実験を行っている.本研究では光を透過させる性質のある色素増感型太陽電池と非結像フレネルレンズを集光デバイスとする集光型集熱器を組み合わせた光・熱ハイブリッドシステムの開発を目的としている。
土木鋼構造部材の溶接継手部を対象とした低サイクル疲労設計手法の開発

本研究ではまず,溶接止端部の形状を正確に表現した解析モデルにより得られたひずみ範囲と,溶接止端部に1mmサイズの比較的大きな要素を配置したモデルによるそれとを比較することにより,1mmの要素を用いたモデルによる解析結果から,き裂発生点のひずみを推定するための関係式を提案した.その関係式の検証を行うため,小型のT字溶接継手試験体に対する極低サイクル疲労試験を実施し,提案した関係式が十分な精度であることを検証した.次に,溶接継手に対して提案した関係式の実構造部材への拡張を試みた.溶接継手に対して得られた関係式,実際の鋼製橋脚を模擬した3次元モデルに対する弾塑性有限要素解析,設計実務で用いられる梁モデルによる解析を相互に組み合わせることにより,梁モデルによる解析によって溶接止端部のき裂発生点の局部ひずみを安全側に推定する手法を提案した.この構築した局部ひずみ推定手法の妥当性を検証するために,鋼製橋脚をモデル化した中型の試験体に対して極低サイクル疲労試験を行った.提案した局部ひずみ推定法に従ってき裂発生点における局部ひずを求めた場合,試験体の疲労強度は疲労強度曲線の若干上側に位置する結果となったが,その差は小さく,提案手法は実用上十分な精度であることを明らかにした.さらに,開発した極低サイクル疲労照査法を用いて実地震動下での鋼製橋脚の疲労照査を行い,実際の鋼製橋脚が保有している極低サイクル疲労に対する抵抗性を定量的に明らかにした.設計実務において現在用いられている梁モデルによる解析によって極低サイクル疲労照査を行うことができるという点で,本研究にて提案した極低サイクル疲労照査法は極めて実用性が高いと考えられ,阪神淡路大震災により露呈した土木鋼構造部材の極低サイクル疲労破壊を防止するための設計法の道筋を示すことができたといえる.本研究ではまず,溶接止端部の形状を正確に表現した解析モデルにより得られたひずみ範囲と,溶接止端部に1mmサイズの比較的大きな要素を配置したモデルによるそれとを比較することにより,1mmの要素を用いたモデルによる解析結果から,き裂発生点のひずみを推定するための関係式を提案した.その関係式の検証を行うため,小型のT字溶接継手試験体に対する極低サイクル疲労試験を実施し,提案した関係式が十分な精度であることを検証した.次に,溶接継手に対して提案した関係式の実構造部材への拡張を試みた.溶接継手に対して得られた関係式,実際の鋼製橋脚を模擬した3次元モデルに対する弾塑性有限要素解析,設計実務で用いられる梁モデルによる解析を相互に組み合わせることにより,梁モデルによる解析によって溶接止端部のき裂発生点の局部ひずみを安全側に推定する手法を提案した.この構築した局部ひずみ推定手法の妥当性を検証するために,鋼製橋脚をモデル化した中型の試験体に対して極低サイクル疲労試験を行った.提案した局部ひずみ推定法に従ってき裂発生点における局部ひずを求めた場合,試験体の疲労強度は疲労強度曲線の若干上側に位置する結果となったが,その差は小さく,提案手法は実用上十分な精度であることを明らかにした.さらに,開発した極低サイクル疲労照査法を用いて実地震動下での鋼製橋脚の疲労照査を行い,実際の鋼製橋脚が保有している極低サイクル疲労に対する抵抗性を定量的に明らかにした.設計実務において現在用いられている梁モデルによる解析によって極低サイクル疲労照査を行うことができるという点で,本研究にて提案した極低サイクル疲労照査法は極めて実用性が高いと考えられ,阪神淡路大震災により露呈した土木鋼構造部材の極低サイクル疲労破壊を防止するための設計法の道筋を示すことができたといえる.本研究は土木鋼構造部材の低サイクル疲労の設計手法の開発を目的としている.これまでの研究により,鋼溶接継手の低サイクル疲労強度が詳細に得られており,疲労強度に対してはき裂発生点となる溶接止端部の局所的なひずみが支配パラメータであることが明らかとなっている.しかし,溶接止端部の局部ひずみを求めるのは一般的には大がかりな解析が必要であり,'設計においてそれを期待することはできない.そこで,比較的粗な有限要素メッシュによる解析結果と溶接止端部の局所的なひずみとの関係を求めることにより,現実的な解析時間で局所ひずみを推定する手法を開発した.板厚,溶接サイズ,溶接止端半径,荷重モード,降伏後の挙動など,様々なパラメータを変化させて両者の関係を求めた結果,それに支配的となるのは溶接止端半径であり,その他のパラメータによる影響は比較的小さいことが明らかとなった.この手法の精度は,T型溶接継手に対して実施した低サイクル疲労試験によって確認した.つぎに,設計実務で用いられる梁要素による解析結果により溶接止端部の局所ひずみを推定する手法の構築を試み,その推定式を提案した.一方,鋼製橋脚を梁要素でモデル化した上で地震応答解析を実施した.梁要素により求められたひずみ応答から,溶接止端部での局所ひずみを推定し,低サイクル疲労強度を予測した.解析には様々なタイプの地震動を用い,また,部材の断面形状も変化させた.これらの検討により,低サイクル疲労が生じやすい地震動の種類,断面形状などを明らかにした.梁要素から求められるひずみから溶接止端部での局所ひずみを推定する手法の精度については,H19年度に実施する予定の部材レベルの低サイクル疲労試験によって検証する..本年度はまず,昨年度に提案した溶接継手に対する局部的なひずみの簡易推定法の実鋼構造部材への拡張を行った.具体的には,実際の鋼製橋脚の基部周辺をソリッド要素で模擬した

3次元モデルに対する弾塑性有限要素解析と設計実務で用いられる橋脚を梁要素で表現した梁モデルによる解析を組み合わせて,両者より算出されるひずみの関係性を明らかにした.その関係と昨年度に提案した溶接継手に対する局部ひずみ推定法を組み合わせることにより,梁モデルによる解祈によって溶接止端部のき裂発生点の局部ひずみを安全側に推定する手法を提案した.次に,構築した鋼製橋脚基部の局部ひずみ推定手法の妥当性を検証するために,鋼製橋脚をモデル化した中型の試験体に対して極低サイクル疲労試験を行った.提案した局部ひずみ推定手法に従ってき裂発生点の局部ひずみを求めた場合,試験体の疲労強度は疲労強度曲線の若干上側に位置する結果となったが,その差は小さく,提案手法は実用上十分な精度であることを明らかにした.これらの検討より,梁モデルによる解析によって極低サイクル疲労照査を行うための道筋を示すことができた.次のステップとして,開発した極低サイクル疲労照査法を用いて実地震動下での厚肉鋼製橋脚の疲労照査を行い,実際の鋼製橋脚が保有している極低サイクル疲労に対する抵抗性を定量的に明らかにすることができた.本研究にて提案した極低サイクル疲労照査法は,阪神淡路大震災により明らかとなった土木鋼構造部材の低サイクル疲労破壊を防止するためには欠かすことのできないものであり,現在の設計実務において一般に用いられる梁モデルをそのまま用いることにより照査できるという点で,極めて実用性が高い設計手法であると考えている.
内分泌撹乱物質の精巣機能障害発現機構の解析

温度感受性simian virus40(tsSV40)大型T抗原遺伝子導入トランスジェニック(TG)マウスから,上皮粘液細胞のマーカー遺伝子(ムチンとカテプシンE)を発現する細胞株,上皮粘液細胞と主細胞のマーカー遺伝子(ペプシノーゲンF)を発現する細胞株,および,上皮粘液細胞,主細胞と壁細胞のマーカー遺伝子(H, K-ATPaseα鎖)を発現する上皮様の細胞株が得られた.また,tsSV40大型T抗原遺伝子導入TGラットから正常機能を保持した精巣セルトリ細胞株RTS3-3細胞株の樹立に成功した.精巣セルトリTTE3細胞へのビスフェノールA(BPA)の暴露によりCa^<2+>-ATPase阻害作用に基づく細胞内カルシウム濃度の一過性の上昇に続いて小胞体ストレスが誘導され,時間依存的に細胞障害が惹起された.合計約2,000種類の遺伝子の発現を検討した結果,BPAにより1/2以下に発現量が減少する遺伝子が3種類,2倍以上に増加する遺伝子が39種類同定された.これらの遺伝子は,6,12または24時間に発現量がピークになる3グループに分けられ,各々c-mycとfra-2,オルニチンデカルボキシラーゼ(ODC)およびchopの発現変動が顕著であった.c-mycの転写制御のターゲット遺伝子としてODCやHSC70が報告されている.非常に興味深いことに,c-mycの発現上昇に続いてODCやHSC70の発現増加が観察された.BPAによりc-mycが誘導され,ODCとHSC70の転写活性を上昇させたと考えられる.また,BPAはGRP78,HSP90,chop,酸化ストレス誘導タンパク質,ODC等のストレス関連遺伝子の発現量を顕著に増加させた.近年,BPAにより酸化ストレスや熱ショックタンパク質が誘導されることが動物モデルで相次いで報告された.この様に幾つかの遺伝子発現については,in vivo動物モデルの報告と一致したことから,これらの遺伝子は動物培養細胞システムと動物モデルの間のブリッジングバイオマーカーに成り得る可能性が有る.ビスフェノールA(BPA)によるセルトリ細胞障害誘導機構を詳細に明らかにするために,BPA処理後の遺伝子発現変化の時間経過をcDNAマイクロアレイを用いて検討した.1.TTE3細胞の細胞生存率と細胞内Ca^<2+>濃度に対するBPAの作用BPA(200μM)は濃度依存的かつ時間依存的に細胞障害を惹起し,3,6,12と24時間BPA処理細胞の細胞生存率は,各々91,73,70と59%であった.また,BPA(100-400μM)により濃度依存的に細胞内Ca^<2+>濃度が一過性に上昇し,200μM BPAによりERストレスのマーカー遺伝子BipGRP78が時間依存的に増加した.以上の成績と以前の報告から,TTE3細胞においてBPAはERのCa^<2+>-ATPase阻害作用により一過性の細胞内Ca^<2+>濃度上昇とそれに引き続いてERストレスが誘導されることが示された.2.BPAによる細胞障害誘導時に変化する遺伝子群の解析200μMBPA処置細胞の遺伝子発現変化をマイクロアレイを用いて経時的に観察した.31個の遺伝子発現の上昇が認められた.これらの遺伝子は,大きく1)時間依存的に増加する遺伝子,2)6時間後に発現が最大になる遺伝子,3)12時問後に発現が最大になる遺伝子,に分類された.一方,本条件下では発現が減少する遺伝子は検出できなかった.これらの遺伝子の中でchopが薬物処理直後から最も大きく変動する遺伝子であることが判明した.また,myc oncogene, fra-2とornithine decarboxylaseの顕著な発現上昇も認められた.これら4つの遺伝子の発現量の上昇はTaqMan定量的PCRで確認された.3.BPAによる細胞障害におけるchopの役割解析BPAによる細胞障害におけるchopの役割を解析する目的で,chopの遺伝子発現を抑制したchopR細胞を構築した.ChopR細胞ではmock細胞に比べてBPAによるchopタンパク質の発現誘導が約半分に抑制された.同細胞において,BPAによる細胞障害は有意に抑制されたので,BPAの細胞障害に少なくとも一部chopが関与していることが示された.温度感受性simian virus40(tsSV40)大型T抗原遺伝子導入トランスジェニック(TG)マウスから,上皮粘液細胞のマーカー遺伝子(ムチンとカテプシンE)を発現する細胞株,上皮粘液細胞と主細胞のマーカー遺伝子(ペプシノーゲンF)を発現する細胞株,および,上皮粘液細胞,主細胞と壁細胞のマーカー遺伝子(H, K-ATPaseα鎖)を発現する上皮様の細胞株が得られた.また,tsSV40大型T抗原遺伝子導入TGラットから正常機能を保持した精巣セルトリ細胞株RTS3-3細胞株の樹立に成功した.精巣セルトリTTE3細胞へのビスフェノールA(BPA)の暴露によりCa^<2+>-ATPase阻害作用に基づく細胞内カルシウム濃度の一過性の上昇に続いて小胞体ストレスが誘導され,時間依存的に細胞障害が惹起された.合計約2,000種類の遺伝子の発現を検討した結果,BPAにより1/2以下に発現量が減少する遺伝子が3種類,2倍以上に増加する遺伝子が39種類同定された.

これらの遺伝子は,6,12または24時間に発現量がピークになる3グループに分けられ,各々c-mycとfra-2,オルニチンデカルボキシラーゼ(ODC)およびchopの発現変動が顕著であった.c-mycの転写制御のターゲット遺伝子としてODCやHSC70が報告されている.非常に興味深いことに,c-mycの発現上昇に続いてODCやHSC70の発現増加が観察された.BPAによりc-mycが誘導され,ODCとHSC70の転写活性を上昇させたと考えられる.また,BPAはGRP78,HSP90,chop,酸化ストレス誘導タンパク質,ODC等のストレス関連遺伝子の発現量を顕著に増加させた.近年,BPAにより酸化ストレスや熱ショックタンパク質が誘導されることが動物モデルで相次いで報告された.この様に幾つかの遺伝子発現については,in vivo動物モデルの報告と一致したことから,これらの遺伝子は動物培養細胞システムと動物モデルの間のブリッジングバイオマーカーに成り得る可能性が有る.
固体増殖材料中でのトリチウム素過程の解明およびプロセス過程との体系化

本研究は核融合炉固体増殖材料中におけるトリチウム挙動のモデル化を達成するものである。中性子照射したLi2TiO3からのトリチウムは材料全体に分布するため、拡散律速で放出することが明らかとなった。また、トリチウムは照射欠陥による捕捉や水酸基を形成し滞留することが示された。最終的に拡散過程を含めたこれらの捕捉状態からのトリチウム放出過程の速度論を明らかにした。また、リチウム濃度の高いチタン酸リチウムに関してもトリチウム放出挙動を解明し、先進材料におけるトリチウム移行挙動を明らかにした。トリチウムは核融合炉において燃料として利用されるため、トリチウムの生成から回収及び利用までの燃料サイクルを理解することは、人類がトリチウムコントロールにより核融合炉を工学的に成功させるために重要な課題と位置付けられる。ブランケットシステムにおけるトリチウム挙動に関する既往の研究では、ミクロ的な観点からのトリチウム挙動のモデリングや、化学工学的プロセスをモデル化したマクロ的シミュレーション等がなされているが、高エネルギーをもったトリチウムと材料との相互作用を視点に含めた化学的挙動に基づくマクロスケールでのモデル適用の可否やトリチウム回収評価は未だ十分に検討されていない。そこで、本研究は、核融合炉ブランケット内におけるトリチウム挙動をミクロ的な観点からマクロ的な観点まで統一するモデルを構築しようとするものである。本研究は、核融合炉ブランケット内におけるトリチウム挙動をミクロ的な観点からマクロ的な観点まで統一するモデルを構築しようとするものである。本年度は研究開始と同時に統合モデル作成のための問題点について検討を行った。特に共通試料の作成方法やその評価方法について検討を行った。また、共通試料作成および評価のために走査電子顕微鏡を整備し、既存のXPS,AFMと併せて、試料の評価ができる環境を構築した。また、共通試料としてLi_2TiO_3をおよびLi濃度の異なるLi_<2.2>TiO_3,Li_<2.4>TiO_3を用意し、Li濃度の違いによる水素同位体放出挙動について検討を開始した。一方、固体増殖材料中におけるトリチウム素過程の検討では、化学的安定性の高いLiAlO_2を用い、14MeV中性子照射試料と熱中性子照射試料における照射欠陥の消滅挙動とトリチウム放出との関連について検討した。その結果、14MeV中性子照射試料と熱中性子照射試料では照射欠陥の消滅速度が異なること、トリチウム放出におよぼす活性化エネルギーが異なることが示された。これらはトリチウムがリチウム空孔を介する際に、酸素からの影響を大きく受けることを示唆している。さらに速度論的観点から、照射欠陥消滅に基づく、トリチウム移行過程の新たなモデルについて検討した。さらに、LiTaO_3(LiNbO_3)をモデル材料とし、イオン照射により導入された重水素と、熱吸収により導入(D_2Oガス)された重水素の存在状態を、赤外吸光法を用いて分析した。照射試料では、Ta欠陥あるいはO空孔との相互作用により、水素の存在状態が熱吸収の場合と比べて顕著に異なることが確認でき、O空孔の回復と材料中の-OD^-濃度の増加およびD_2放出に相関があることがわかった。今後、共通試料であるLi_2TiO_3を用いてトリチウム挙動素過程について検討するとともに回収プロセスの検討も進める予定である。昨年度、検討した共通試料であるLi_2TiO_3を用いて、欠陥形成速度・量の照射欠陥消滅挙動への寄与を明らかにするために欠陥形成素過程の影響をγ線および熱中性子照射試料のアニーリング実験の比較から検討した。これらの試料の照射欠陥消滅過程の比較から、照射欠陥消滅の温度領域が異なることが示され、欠陥形成過程の違いに起因すると結論づけられた。また、欠陥導入試料に対し重水素曝露および昇温脱離(TDS)実験を行い、重水素の捕捉・脱捕捉における欠陥の影響を評価した。その結果、欠陥消滅が重水素の脱捕捉の引き金になっていると考えた。γ線照射試料では未照射試料と比較し、O-D結合に由来するピークの脱離量も増加していたことから欠陥を導入することでリチウム空孔などの照射欠陥に影響したO-D結合が形成するためにO-D結合としての重水素滞留量が増加することが示唆された。さらに、Li濃度の異なるLi_2TiO_3,Li_<2.2>TiO_3,Li_<2.4>TiO_3を用いて湿潤空気下での経時変化を質量変化と相変化より検討を行ったところ、Li濃度が高い材料ではLi_4TiO_3で存在しており,これがLi水酸化物を経てLi_2CO_3に変化することが示された。一方、原子スケールからのアプローチによる固体増殖材料中の水素同位体拡散および放出のモデル化を、Li_2TiO_3とLiNbO_3を対象に行った。

また、実炉では、ペブルベッド内のペブルの充填特性や,ペブルの温度特性も、トリチウム放出挙動を決定する因子となるため、LiAlO_2等を対象としてその評価を行うとともに、過去の研究をレビューし、ブランケット全体での移行挙動を調べる必要性を明らかにした。本研究は、核融合炉ブランケット内におけるトリチウム挙動をミクロ的な観点からマクロ的な観点まで統一するモデルを構築しようとするものである。昨年度、検討した共通試料であるLi_2TiO_3を用いて、欠陥形成速度・量の照射欠陥消滅挙動への寄与を明らかにするために欠陥形成素過程の影響をγ線および熱中性子照射試料のアニーリング実験の比較から検討した。これらの試料の照射欠陥消滅過程の比較から、照射欠陥消滅の温度領域が異なることが示され、欠陥形成過程の違いに起因すると結論づけられた。また、欠陥導入試料に対し重水素曝露および昇温脱離(TDS)実験を行い、重水素の捕捉・脱捕捉における欠陥の影響を評価した。その結果、欠陥消滅が重水素の脱捕捉の引き金になっていると考えた。γ線照射試料では未照射試料と比較し、O-D結合に由来するピークの脱離量も増加していたことから欠陥を導入することでリチウム空孔などの照射欠陥に影響したO-D結合が形成するためにO-D結合としての重水素滞留量が増加することが示唆された。さらに、Li濃度の異なるLi_2TiO_3,Li_<2.2>TiO_3,Li_<2.4>TiO_3を用いて湿潤空気下での経時変化を質量変化と相変化より検討を行ったところ、Li濃度が高い材料ではLi_4TiO_3で存在しており,これがLi水酸化物を経てLi_2CO_3に変化することが示された。一方、原子スケールからのアプローチによる固体増殖材料中の水素同位体拡散および放出のモデル化を、Li_2TiO_3とLiNbO_3を対象に行った。また、実炉では、ペブルベッド内のペブルの充填特性や,ペブルの温度特性も、トリチウム放出挙動を決定する因子となるため、LiAlO_2等を対象としてその評価を行うとともに、過去の研究をレビューし、ブランケット全体での移行挙動を明らかにした。23年度はモデル材料であるLi_2TiO_3及びリチウム添加したLi_<2.2>TiO_3,Li_<2.4>TiO_3へ中性子照射し、主なトリチウム放出の律速段階は拡散過程であると解明すると共に、トリチウム放出の各素過程の物理定数の導出を行った。昇温脱離(TDS)法により、Li_2TiO_3からのトリチウム放出スペクトルは単一のピークであったのに対し、Li_<2.2>TiO_3及びLi_<2.4>TiO_3においてはLi_2TiO_3で見られた放出と、さらに低温領域にもトリチウム放出が見られた。X線回折測定(XRD)により、リチウム添加した試料ではLi_4TiO_4構造が材料中に存在することが明らかとなった。さらに、この低温領域におけるトリチウム放出量はリチウム濃度の増加に伴い増加したことから、Li_4TiO_4構造に起因するトリチウムの放出であると考えられた。
熱帯泥炭地の環境修復にともなう二酸化炭素放出量削減効果の評価

東南アジアの低平地に分布する熱帯泥炭地は膨大な量の土壌炭素を貯留しているが,開発による地下水位の低下などにより,大量のCO_2を大気に放出する危険性が高まっている。そのため, CO_2排出量を抑制するために,排水路を堰上げする簡易ダムによる環境修復が実施されている。本研究では,生態系と大気との間のCO_2交換量をモニタリングし,ダムによる環境修復が熱帯泥炭の好気的分解を抑制し, CO_2排出量を低減させることを実証した。また,衛星リモートセンシングを利用した地下水位の広域評価の可能性を示した。インドネシア中央カリマンタン州の熱帯泥炭地に設立した3地点のタワーサイト(未撹乱の自然林(SF),排水路によって地下水位の低下した自然林(KF),地下水位が低下した伐採跡地(土壌表層が火災によって焼失)(KB))において,渦相関法により,大気とそれらの陸上生態系との間のCO_2交換速度(CO_2フラックス)およびエネルギーフラックス(顕熱,潜熱)を連続観測するとともに,気象要素,土壌環境などの測定を行った。その結果,生態系による正味のCO_2固定量を表すNEPの年積算値は,SFサイトでほぼゼロ(カーボンニュートラル)か若干のマイナス,KFサイトでは-300500gCm^<-2>,KBサイトでは-700gCm^<-2>程度となった。これらの結果は,熱帯泥炭地では,大規模な環境撹乱を受けていなくても,CO_2の吸収源(シンク)として機能しておらず,地下水位の低下や,森林伐採,火災などの撹乱によって大きなCO_2放出源(ソース)となっていることを示している。また,補助金によって購入した水位計を排水路によって地下水位が低下したエリアに設置し,既存の測定点を含む地下水位観測網(ネットワーク)を構築した。得られたデータを用いて,ダムによる排水路塞き上げ効果の空間的評価にとりかかった。さらに,衛星リモートセンシングにより,熱帯泥炭林の広域蒸発散量の推定,森林の伐採跡地および火災跡地における植生の回復過程の評価などの解析を行っている。インドネシア中央カリマンタン州の熱帯泥炭地に設立した3地点のタワーサイト(未撹乱の自然林(SF),排水路によって地下水位の低下した自然林(KF),地下水位が低下した伐採跡地(土壌表層が火災によって焼失)(KB))において,微気象学的方法(渦相関法)により,陸上生態系からのCO_2放出速度(生態系呼吸量,RE)を,また自動開閉式チャンバーシステムにより土壌からのCO_2放出速度(土壌呼吸量,RS)を連続観測するとともに,気象要素,土壌環境などの測定を行った。その結果,RSには,地温と同様の明瞭な日変化が認められた。地温とRSの関係(指数関数)を用いて温度の影響を除いても,昼間に上昇するはっきりとした日変化が認められた。このような日変化は大気CO_2濃度の変化では説明できず,主に樹木の代謝機能(光合成など)に関連した根呼吸の日変化に起因したものであると考えられる。未撹乱の森林(SF)では,地下水位(WL)がある値を上回るとRSが急激に低下した。このことは,WLの上昇により表層土壌が飽和して嫌気条件になり,土壌有機物の分解および根呼吸が低下することを示している。WLの閾値は,ハンモックでは0.1m,ホローでは-0.2mであり,この差は両微地形の標高の違いに相当する。一方,排水された森林(KF)では,乾季にWLの低下が著しい。SFのような高水位でのRSの明瞭な低下はみられなかったが,WLが-0.7mを下回るとRSが上昇する傾向が認められた。これは,土壌下層が不飽和になり,好気的な環境にさらされたことで泥炭の分解が促進されたことを意味している。同様の結果がREについても認められた。以上より,未撹乱の熱帯泥炭地では,SRは地表面付近のWLの変動によって大きな影響を受けること,またWLが-0.7m程度まで低下すると泥炭の分解が促進されることが明らかとなった。インドネシア中央カリマンタン州では, 1990年代に熱帯泥炭地の大規模な農地開発が進行し,森林伐採および排水路の掘削により泥炭地の乾燥化(荒廃)が進んだ。このような泥炭地の荒廃を防ぎ,環境を修復することを目的に,排水路を小規模なダムでせき止め,泥炭地の地下水位を上昇させる試みが進められている。,地下水位の上昇により泥炭の分解が抑制され, CO_2の放出量が減少することが期待されている。本研究では,このようなダムによる水文環境の改善が熱帯泥炭のCO2収支に与える影響を評価するために,微気象学的方法(渦相関法)により,陸上生態系からのCO_2放出速度(生態系呼吸量)を,

また自動開閉式チャンバーシステムにより土壌からのCO_2放出速度(土壌呼吸量)を連続観測するとともに,気象要素,土壌環境などの測定を行った。土壌呼吸量は地下水位の影響を強く受け,水位が低下するにつれて土壌呼吸量が上昇,すなわち泥炭の分解が急激に進むことが確認された。特に,環境撹乱が深刻に進行した森林伐採跡地においては地下水位の低下にともなう土壌呼吸量の上昇が顕著であった。この地域は,明瞭な乾季が存在し,乾季の後半には地下水位が大きく低下する。しかし,ダムによって排水路が堰上げられた結果,地下水位の低下が抑制された。ダムの建設前後で比較すると,ダム建設により土壌呼吸量の低下が明らかとなった。このことは,ダムによって泥炭の分解が抑制され, CO_2の放出量が低下したことを意味する。
ベンゼンの酸素酸化によるフェノール合成反応での銅イオン交換ゼオライトの触媒作用

温和な反応条件下、アスコルビン酸存在のもとに、銅-イオン交換ゼオライトを触媒とするベンゼンの液相系直接酸素酸化によるフェノールの合成を1気圧酸素雰囲気下で試みた。各種銅イオン交換ゼオライトは通常のイオン交換法により調製した。ベンゼンの液相酸素酸化は通常303Kに保たれた恒温槽に設置された50cm^3フラスコ(マグネチック撹拌器付き)中でおこなった。先ず比較のために、アスコルビン酸存在のもとに塩化銅(II),硫酸銅(II),硝酸銅(II)、および酢酸銅(II)の銅塩を、それぞれゼオライト担体に固定化せずそのまま触媒としてもちいた反応系について調べた。その結果もちいた銅塩の種類に関係なくベンゼンからのフェノール生成が認められたが、そのフェノール収率は極めて低く加えた銅イオン当たり生成したフェノールのモル数(ターンオーバー数)はよりかなり低く触媒サイクルを形成しないことがわかった。次に担体としてシリカ,アルミナ,シリカアルミナ、およびチタニアの酸化物上に含浸法により固定化した銅触媒によるベンゼンの酸素酸化活性を調べた。これらの酸化物担持銅触媒のターンオーバー数はいずれも1をこえ、特にアルミナに担持したCu/Al_2O_3触媒は3.4の値を示し、担体に固定化していない銅触媒よりもかなり酸化活性が向上することが認められた。担体として各種ゼオライト(ZSM-5,Y,X,L,モルデナイト型)に固定化したNa型およびH型銅-ゼオライト触媒の本酸素酸化活性を生成したフェノール収率から調べた。ゼオライトの種類に関係なくH型よりもNa型ゼオライト担体のほうが高活性を示すことがわかった。いずれの銅-ゼオライト触媒もそのターンオーバー数は1以上であり、特に高活性を示した系は銅固定化NaYゼオライト(Cu-NaY)でありそのターンオーバー数は7.5を示した。還元剤であるアスコルビン酸が存在しない場合、全く活性を示さずこの結果から1価銅が活性種として関与していることがわかった。銅イオン交換量,反応温度,アスコルビン酸量,溶媒中の酢酸量,触媒の焼成温度、および添加アルカリ量がそれぞれフェノール収率に及ぼす挙動を調べ最適な反応条件を探索した。
加齢によるヒト卵子の形態的変化に関する検討

我々はこれまで受精過程における精子、卵子の動態を細胞骨格の変化を中心として報告してきた。今回我々は東北大学の倫理委員会に承認を得た上でヒトにおける卵子の体外成熟を試み、その細胞骨格について検討した。ヒト卵子培養にはP-1mediumを改変した2001年のCekeleniakらの報告に基づき培養液を作成、37°C、5%CO^2大気中にて約24時間の体外成熟培養を行った。ヒト卵子は3例の多嚢胞性卵巣症候群の腹腔鏡下手術時に小卵胞を穿刺し採取した。1例目は年齢25才で採取卵8個、体外成熟後metaphase II (MII)卵6個Germinal vesicle (GV)卵1個残り1個は変性していた。2例目は26才で採取卵12個、体外成熟後MII卵2個GV4個残りは変性であった。3例目は33才で採取卵4個、体外成熟後MII卵1個GV卵2個変性1個であった。これら体外成熟率は37.5%であった。これらのヒト卵子をSimerly, Schattenらが報告した方法により細胞骨格を固定、微小管、核につき免疫蛍光染色を行い観察した。これら体外成熟した卵子でもMII卵においては紡錘体の微小管の形成、染色体配列の異常などは免疫蛍光染色では認められなかった。また卵子を固定前に体外培養しつつライブイメージを観察したが観察に用いた卵子は6個とも変性に至り紡錘体の形成などにつき新たな知見を得ることはできなかった。今回のヒト未成熟卵の体外成熟培養は若年者の卵子においては体外受精などの生殖医療に使用できる可能性が示唆されたが、培養環境にっき検討が必要かと考えられた。また今後同様に体外成熟培養を行い加齢による卵の細胞骨格に関する研究を行う予定である。我々は、卵子細胞骨格を制御する因子の解析を継続して行っている。特に、卵子がその機能を具現する、すなわち受精時に作動する細胞骨格系の制御をになう精子中心体の機能解析に研究の進歩がみられた。すなわち、現在まで精子中心機能の低下が認められた症例の精子をICSI前に還元剤であるdithiothreithol(DTT)処理して、注入後の卵子を微小管重合促進剤であるTaxol処理することにより、一部の精子中心体機能不全症例でその機能改善がみられたことを報告した(Human Reprod 200520:1933-1937)。さらに、卵子自体の中心体機能、すなわち微小管形成中心としての機能を検索すべく、精子中心体除去精子を用いたウサギICSI系における微小管の形成(Rep Med Biol 2005 4:169-177),ウシ卵子単為発生系における微小管の形成(Biol Reprod 2005 73:935-41)を発表した。これら検討より卵子自体にも精子中心体と同様の微小管形成能が存在することが示唆された。すなわち、卵子がその機能、受精の成立を成し遂げるためには雌雄配偶子の機能が協調して発現することが重要であることが考えられた。これらの知見を上記3本も含め4本の英文原著論文、3本の英文総説、さらに、2005年6月ソウルでおこなわれた、第8回世界アンドロロジー会議で口頭発表した。受精時の微小管形成中心として働く精子中心体における微小管形成や成熟卵子に認められる第二減数分裂中期の紡錘体が減数分裂し雌性の前核に進む過程などにつき検証してきた。今回我々はヒトにおける卵子の体外成熟を試み、その細胞骨格について検討した。

本研究は東北大学の倫理委員会に承認を得た上で行った。ヒト卵子培養においてはP-1mediumを改変した2001年のCekeleniakらの報告に基づき培養液を作成、37°C、5%CO^2大気中にて22-24時間の体外成熟培養を行った。ヒト卵子は3例の多嚢胞性卵巣症候群の腹腔鏡下手術時に小卵胞を穿刺し採取した。1例目は年齢25才で採取卵8個、体外成熟後metaphase II (MII)卵6個Germinal vesicle (GV)卵1個残り1個は変性していた。2例目は26才で採取卵12個、体外成熟後MII卵2個GV4個残りは変性であった。3例目は33才で採取卵4個、体外成熟後MII卵1個MI卵2個変性1個であった。合計すると体外成熟率は37.5%であった。これらのヒト卵子をSimerly, Schattenらが報告した方法により細胞骨格を固定、微小管、核につき免疫蛍光染色を行い観察した。これら体外成熟した卵子でもMII卵においては紡錘体の微小管の形成、染色体配列の異常などは免疫蛍光染色では認められなかった。また卵子を固定前に体外培養しつつライブイメージを観察したが観察に用いた卵子は6個とも変性に至り紡錘体の形成などにつき新たな知見を得ることはできなかった。今回のヒト未成熟卵の体外成熟培養は若年者の卵子においては体外受精などの生殖医療に使用できる可能性が示唆されたが、培養環境につきさらなる検討が必要かと考えられた。
新規タンパク質相互作用に基づいたFMR1関連早期卵巣機能不全の分子機序の解明

脆弱性X症候群は最も高頻度に精神遅延を発症する遺伝性疾患である。その原因遺伝子として同定されたFmr1において前変異を持つ女性保因者の約20%にFmr1関連早期卵巣機能不全症(POF)や脆弱X関連振戦・失調症候群の一部が見られるが、その原因についてはよく分かっていない。本研究代表者は、独自に同定した細胞サイズ調節遺伝子産物による新規なタンパク質相互作用が本疾患の病因特定につながるとの仮説に基づき研究に着手した。マウスや培養細胞を用いた実験はこの仮説を支持することを確認し、POFに関わると考えられる卵巣特異的なFmr1遺伝子カスケードの同定に挑んだ。平成28年度はまず第一の目標として掲げたLargen、CYFIP1、FMRPの発現が神経と卵巣でどのようになっているかを確認することから着手した。手持ちのLargenトランスジェニックマウスとその野生型同腹仔の脳と卵巣を摘出して全RNAを抽出しcDNAに変換し、特異プライマーを用いた定量PCRを行い、Largen、CYFIP1、FMRPそれぞれのmRNA発現量を比較した。その結果、Largenの発現は、他の組織に比べて卵巣で有意に低いことが分かった。一方でCYFIP1とFMRPの発現には顕著な差は見られなかった。しかしながら同時に調べたCYFIP1のパラログであるCYFIP2の発現は増加していることが分かった。これらの事実は、Largen-CYFIP1/2-FMRPの相互作用による組織特異的な遺伝子発現の変調の可能性を指示する結果であるといえる。同様に、両組織からタンパク質抽出液を調製し、ウエスタンブロットにより各分子の発現量をタンパク質レベルで比較することを試みた。しかしながら、Largenの抗体の検出感度が低く十分な結果が得られなかった。他の因子については抗体が働くことを確認している。これと並行してin vitroの実験を確実に進めるために、細胞培養の準備を進めた。いくつかの細胞株について培養条件を検討し、現在のところ卵巣由来の細胞としてCHO細胞、神経系の細胞としてはN2a細胞などの広く使われていて培養実績のある細胞を採用して実験を進めることにした。各対象遺伝子のRNAレベルでの組織別発現の検証は滞りなく進んでいるが、タンパク質レベルの解析はLargenに対する抗体の性能が十分ではなかったために停滞している。また、平成28年度計画のもう1本の柱である培養細胞を用いたFmr1遺伝子カスケードの解析の進行がやや遅れている。これは、当初調達したマウス卵巣由来の細胞を安定に維持するプロトコールを樹立するのに時間を要したためである。抗体の問題に対しては市販品の検討も含めて鋭意対応中である。細胞培養の問題については、安定的な培養実績のあるハムスター卵巣由来の細胞をとりあえずのモデルとして用いることでほぼ解決しつつあるので、可及的速やかに次の段階であるRNAの分析に移行する。in vitroでの実験を踏まえ動物を用いた解析に進み、創薬の可能性を探っていく。分子細胞生物学
中学校理科における「科学的思考」に着目したタブレット端末の活用法

・研究目的これまでの研究から、タブレットPCおよびタブレット小型端末活用した中学校理科の授業において、実験後に自分達が考察した内容について他の生徒に伝える場合、無線LANの環境下でTwitter等を活用すると、従来の黒板やミニホワイトボードを使うよりも,効率よく行えることが明らかになった。つまり、「表現するツール」としての活用方法が確立できた。今回は「思考を深めるツール」として、タブレット端末をどのように活用すると、科学的思考を深めることができるのかを検証することにした。・研究方法中学校2年生理科において、生徒4人のグループに1台ずつタブレット端末を配布して、ジグソー学習を行った。具体的には、1)グループごとに異なる実験を行い、2)実験の様子を丁寧に写真や動画として記録して、3)結果から分かることを充分に吟味してから、4)他のグループに説明させて、5)情報を統合させながら課題を解決させた。・研究成果気象の単元で課題解決型の学習を行った。タブレット端末に記録されているものを、グループのメンバーと何度も見返しながら、事実に基づいた「現象の理解」が行えていた。さらに、他のグループとの情報交流の後、情報を統合して、どうして起こったのかという「現象の解釈」が行えていた。特に、タブレット端末での画像や映像の再生の容易さは、より正確に情報が伝わることに役立った。1つの画面をのぞき込んでグループで書き込むことは、コミュニケーションの量のみならず質に関しても良好な結果が得られた。今後はさらにタブレット端末の台数を増やすことで、個人の思考と他者の思考をつむぎながら議論させる授業が期待できる。
バッハを中心とするバロック時代の演奏習慣について

今年度の研究では、バロック時代の理論書を基にした、現代の学者や演奏家による既存の研究書を中心に、それが古楽演奏にどのような影響を与えているかについて調査を行なった。市販されているCD録音を調査対象とした場合、古楽演奏を自称していながらも、オリジナルとは言い難い演奏様式を体験することは稀でなかった。/その原因として、第一に、研究書自体に誤った資料解釈や文献解釈が見られること、第二に、一部の演奏家は、歴史的に忠実な演奏を必ずしも究極目的としていないことが挙げられる。例えば、ホッグウッド指揮によるバッハのブランデンブルグ協奏曲全曲録音では、第5番として初期の稿が演奏されているが、この稿は、決して6曲からなる協奏曲集に含まれるものではなく、それに先んじて単独で作曲された作品である。従って、ホッグウッドの録音に見られるような形態には、歴史的根拠がなく、単に他人の演奏とは違うことを強調する手段となっている疑いが強い。同様なことは、ヘルヴェッヘ指揮によるバッハカンタータ「堅き砦は我らが神」においても確かめられる。この曲の古い版に見られるトランペットはバッハ自身に由来するのではなく、長男フリーデマンが任意に付け加えたものであり、そのため今日では普通除外される。それにも拘らずヘルヴェッヘがトランペットを用いているのは、歴史的事実よりも、他人の演奏との違いを誇示することの方が優先するという態度の現れであろう。/第一の場合には、音楽学からのより緻密な資料調査およびより正確な文献解釈を拠り所として有効な助言を与えることが考えられるが、第二の場合には、演奏者の姿勢に関わる問題であるので、真実を提示することによる問題解決は期待できないという難しさがある。古楽演奏を隠れ箕として利用する演奏家の自己主張は批判されるべきものであり、古楽演奏の存在を自らの手で無意味なものにする危険性を孕んでいることが明らかになった。CDなどで演奏者が、当時の楽器もしくはその複製を使用することのみを理由に、古楽演奏を売物にすることが多く見られるが、それはあまりに安易な考え方と言わねばならない。歴史的に忠実な演奏は、使用楽器のみで実現できるものではないからである。歴史的事実を知るための最も重要な手がかりは、当時の理論書である。しかし理論書に述べられていることを拠り所としてバロック時代の演奏を再現しようとすると、一見解決できないかのように思われる問題に直面することが稀ではない。なぜなら当時の理論家達の見解が往々にして一致しないためである。見解不一致の理由としては、第1に地域によって演奏習慣が異なっていたこと(ドイツ、フランス、イタリアなどの違い)、第2に同じ地域でも世代が少し違えば演奏様式も変わっていること(例えばバッハの次男カール・フィリップ・エマヌエルが書いていることは必ずしも父親の演奏には通用しないこと)、第3に理論書の著者が当時の習慣に批判的であったために、ときとすると当時行なわれていたことの正反対を提唱していること(例えば、クリストフ・ベルンハルトは、ラテン語の歌詞をドイツ語式ではなく本来イタリア語式に発音して歌うべきであると説いているが、その発言は裏を返して言えば、当時のドイツにおけるラテン語の発音がドイツ式であったことを反映していること)等が挙げられる。古楽演奏を目指す音楽家が当時の理論書を拠り所にする態度は正しいにしても、それらを以上のような状況を考慮せずに受け入れると、多くのCD録音や音楽会で体験するように、歴史的事実に則さない、名目だけの古楽演奏にならざるを得ないのである。平成4年度には、以上のことに留意しながら、当時の理論書に書かれていることが、どの程度まで今日の演奏に反映しているかという調査を行なった。
小規模・高齢コミュニティが持つ「とらわれ」：健康行動を獲得するための「しかけ」

小規模で高齢化が著しく進展する離島では、ソーシャルサポートの強さが互いを監視し合う閉鎖系環境を生み偏狭で不健康なビリーフを強めている。誰かが始めた健康行動(ウオーキング)も「そんな暇があるなら働け」とバッシングされる。この結果、周囲の批判を危惧し健康行動の実践は抑制される。そこで、健康行動の実践が地域の力動によって阻害されず、ストレスを感じず実践できる状況を設定した(インセンティブを付与するウォーキングキャンペーン(WC)及びウォーキングイベント(WE))。その結果、2年目のWC後に参加者のストレス反応が最も低減し、仕事以外の事をして非難されることも無くなり、参加者の運動ステージが上がった。本研究対象地の離島では、ソーシャルサポートの強さがお互いを監視し合う閉鎖系環境を生み、偏狭で不健康なビリーフを強めていることが示唆された。健康増進を目標に誰かが始めた健康行動(例えば、ウオーキング)も「そんな暇があるなら働け」とバッシングされてしまう。そこで、本研究では健康行動の実践が地域の力動によって阻害されず、ストレスを感じずスムーズに行える状況を研究者らが任意に設定し(しかけ)、それにより1健康行動実践者のストレス低減がどのように図られるか、2島内に健康行動の実践がどれだけ高まるか検証することを目的とした。平成24年度は、昨年度実施した1運動実施の恩恵についての情報配信、2インセンティブを付与するウォーキングキャンペーン(以下:WC )に加え、さらに住民全体を巻き込んだウォーキングイベントを開催し、これまで以上にコミュニティにおける運動促進の流れを強化することをねらいとした。昨年度の研究結果で問題視されたことに、WC後は家族から受けるソーシャルサポートが減少したことが挙げられる。家族の誰か(例えば母や妻)がWCを行うことは個人の健康度を高めるには重要であり、しかもインセンティブも入る。だが、実際には運動に時間を費やすことで家事や労働に充てる時間が減る現状に直面すると家族はその状況をうまく受容できなかった。参加者自身はWCを通して運動の重要性に気づいたものの、その認識は家族までは浸透しなかった。そこで、今年度はさらに高齢者のみならず家族や子どもまでを巻き込んだ健康増進企画を展開した。この結果、WC後の家族のソーシャルサポート得点はWC前より有意に上昇し、一般的自己効力感の一部を構成する「社会的位置づけ」も昨年度より有意に高まった。つまり、WCを通して住民は、身体運動の意義と重要性を認め、それがコミュニティ内に徐々に定着してきたと考えることができる。本研究では、もともと運動習慣がきわめて乏しいコミュニティにおいて、健康行動の実践が地域の力動によって阻害されず、なるべくストレスを感じずスムーズに身体運動が継続できるような環境を研究者らが任意に形成する(しかけ)ことにより、1.健康行動を実践する者のストレス度が低減するか、2.島内に健康行動の実践がどれだけ高まり定着するかを分析・検討することを目的としている。さらに、長期的には、保守的で閉鎖性の強い小規模・高齢コミュニティで行う新たな健康づくりの方法論の開発を目指している。そこで、2年間にわたり、インセンティブを付与するウォーキング・キャンペーン(WC)(H23・H24年度)と、コミュニティ内に運動行動を拡大させるためのウォーキング・イベント(以下:WI)(H24)を企画・実行し、それによる住民の心理的変化を記録してきた。本年度の研究では、これらの知見を踏まえ、WCとWIを中心とした「しかけ」によって、コミュニティ内の「とらわれ」がどのように変化したかについて、現地での個人面接調査とシンポジウム形式による住民とのディスカッションを実施した。この結果を以下に示した。1.WC後には地域の人々からウォーキングをしていても、バッシングされることが無くなり、それによりウォーキングの実践者のストレスが低減された。2.WC・WI後も継続的にウォーキングを実施している人が多く存在し、さらに、より継続的に運動ステージが向上した住民が増加した。3.実際にWC・WIに参加することで、明らかに「労働」と「運動」は異なるもので、労働以外に求められる身体運動の必要性が十分理解された。本実践研究で実施した「しかけ」は、コミュニティの中で健康行動を発生させ、環境にも影響を与える「きっかけ」になったと考えても問題はなかろう。今後、この健康行動の継続をどのように強化するかが、次のステップであると考えられる。本研究対象地の離島ではコミュニティ内のソーシャルサポートが強固でありながらも、在住高齢者は非常に高い抑うつ傾向を持つ。この原因の1つとしてソーシャルサポートの強さがお互いを監視し合う閉鎖系環境を生み、偏狭で不健康なビリーフを強めていることが挙げられる。この地域では労働以外の稼ぎにならないものはすべて「悪」という意識(とらわれ)が強く、これは脆弱な経済状態と関連が深いと考えられる。

この結果、周囲の批判を危惧し健康行動の実践を抑制しなければならない状況が存在している。そこで、本研究では健康行動の実践が地域の力動のよって阻害されず、ストレスを感じずスムーズに行える状況を研究者らが任意に設定し(しかけ)、それにより(1)健康行動実践者のストレス低減がどのように図られるか、(2)島内に健康行動の実践がどれだけ高まるかを検証することを目的とした。平成23年度は(1)運動実施の恩恵についての情報配信、(2)インセンティブを付与する約100日間のウォーキングキャンペーン(以下:WC)を実施し、コミュニティに運動促進の流れをつくり出すことで参加者が以前よりも健康行動を取りやすくなったかを調査した。WC参加者中13.3%の人が過去に仕事以外の活動をして周囲から中傷された経験を持ち、それを危惧し今まで健康行動を実行するに至らなかった。だが、今回のWCに参加したすべての参加者が「参加して良かった」と回答し、96%の参加者が運動は労働とは異なったもので運動の実践による気分の改善を自覚した。だが、3名の参加者が中傷を受けたことを報告している。研究対象者の特徴としては、殊に若い世代の女性のストレスが強くうつ傾向も高い。そして、離島に生まれ他の地域で暮らした経験を持たない者の自己効力感が極めて低かった。研究調査は当初の研究計画どおりに順調に進んでいる。ただ、研究対象者が高齢者であるためにデータの測定や調査用紙の回収などには予定した以上の時間を要している。しかし、研究対象者に無理が伴うことがあってはならないため、これからも丁寧で安全に研究を遂行していく所存である。ただ、研究対象者が高齢者であるためにデータの測定や調査用紙の回収などに予定した以上の時間を要している。しかし、研究対象者に苦痛が伴うことがあっては本末転倒であるため、これらも丁寧に安全に研究を遂行していく所存である。平成24年度の研究結果をまとめた報告会と検討会及びウォーキングキャンペーンに伴うインセンティブの付与を3月に実施した。この後、昨年度末の検討会で得られた知見と課題を基に、平成25年度は住民個人に対して、より深く詳細な調査を実施していく。昨年度の研究成果と反省を踏まえ、より質の高い研究を遂行できるように努力していきたい。また、平成25年度は本研究最終年であるため、これまでの知見をまとめ公表する予定である。平成23年度の研究結果をまとめた報告会とウォーキングキャンペーンに伴うインセンティブの付与を5月中に実施することになっている。その後、平成24年度の研究を計画どおりに進めていく準備を進めている。本研究の対象者は高齢者が中心でなかには後期高齢者も含まれている。そのため調査用紙の提出〆切などを忘れたりあるいはデータ測定の実施日を忘れ、通院のため島外に出てしまう等などの状況が発生した。
年代間の歩容傾向の解析に基づく歩容認証に関する研究

バイオメトリクスの一つとして歩容の応用が期待されている.本研究では実用化のために,年齢・性別における歩容の違いを明らかにするとともに,その違いを利用して正確な個人識別の実現を目的としている.本年度はまず,年齢・性別による歩容の解析及び手法の評価に用いるデータベースを構築した.構築したデータベースは,従来のものと比べ以下のような特徴を持つ.・幅広い層(男性198名,女性156名,575歳)の被験者・多数(25)方向からの観測・多様な服装変化(32種類)・多様な速度変化(210km/h)以上4つの点に関しては,これまでに発表されているデータベースのいずれも並ぶものはなく,そのため構築した歩容データベースは世界最大である.上記のデータベースを用いて年齢・性別による違いの解析を行った.性別,年齢それぞれに関して識別実験を行い,その結果に基づき,性別・年齢識別にした分類として,4クラスを求ゆた.それらのクラスに対して,観測方向による識別性能へめ影響を確認した.また,各観測方向においてクラスに特有な特徴がどの部位に現れるかを解析した.結果として,コンピュータビジョンの観点からの知見が得られた.バイオメトリクスの一つとして歩容の応用が期待されている.本研究では実用化のために,年齢・性別における歩容の違いを明らかにするとともに,その違いを利用して正確な個人識別の実現を目的としている.本年度はまず,年齢・性別による歩容の解析及び手法の評価に用いるデータベースを構築した.構築したデータベースは,従来のものと比べ以下のような特徴を持つ.・幅広い層(男性198名,女性156名,575歳)の被験者・多数(25)方向からの観測・多様な服装変化(32種類)・多様な速度変化(210km/h)以上4つの点に関しては,これまでに発表されているデータベースのいずれも並ぶものはなく,そのため構築した歩容データベースは世界最大である.上記のデータベースを用いて年齢・性別による違いの解析を行った.性別,年齢それぞれに関して識別実験を行い,その結果に基づき,性別・年齢識別にした分類として,4クラスを求ゆた.それらのクラスに対して,観測方向による識別性能へめ影響を確認した.また,各観測方向においてクラスに特有な特徴がどの部位に現れるかを解析した.結果として,コンピュータビジョンの観点からの知見が得られた.