hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一細胞multi-omicsによるシンギュラリティー細胞同定技術の開発

組織中で希少細胞として存在すると考えられるシンギュラリティー細胞を同定し、計測するうえで重要なのは、特定の細胞が次にどのような運命をたどるのかを単一細胞レベルで「予測」することである。そこで、我々が最近開発した単一細胞レベルのエピゲノム解析手法であるChIL-seqとmRNA-seqを同一細胞内で行うscChILA-seq (single cell ChIL+RNA-seq)の開発を行い、骨格筋幹細胞中に存在するシンギュラリティー細胞の同定を目指す。
慢性造血器腫瘍の増殖力獲得機構に関する細胞遺伝学的・分子生産学的研究

過去2年間に扱った慢性造血器腫瘍の内訳は以下のごとくである。慢性骨髄性白血病(CML)145例、骨髄異形成性症候群(MDS)54例、多血症(PV)9例、骨髄繊維症(MMM)4例、血小板血症(ET)5例の合計217例。これらの症例について骨髄液、末梢血などの細胞よりギムザ分染法による染色体分析をするとともにフェノ-ル・クロロホルム法によるRNA抽出、一部症例ではGTC-CsClよるRNA抽出を行った。CML慢性期において標準型Philadelphia染色体(9;22転座)以外のもの(複雑型Ph^1やその他)が9例、CML急性転化時に8/11例にPh^1染色体+付加的染色体異常を認めた。MDSで染色体異常が認められるものは27/54例であった。PVの1例が急性骨髄性白血病(AML)に移行し、再生不良性貧血の1例がMDSに移行したが両者に-7,+der(1)t(1;7)(pll;pll)を認めた。MMM,ETには染色体異常は認めず、臨床像の変化もなかった。過去1年間に扱った慢性造血器腫瘍の内訳は以下のごとくである。骨髄異形成性症候群(MDS)48例、骨髄増殖症候群ー慢性骨髄性白血病(CML)50例、多血症(PV)、骨髄線維症(MMM)、血小板血症など18例、成人T細胞性白血病5例、多発性骨髄腫4例である。これらの症例について骨髄液、末梢血、リンパ節などの細胞よりギムザ分染法による染色体分析をするとともに、フェノール・クロロホルム法にてDNA抽出を行った。MDSの1例でPhiladelphia(Ph^1染色体)を認めた。3′bcr(break point cluster region)プローブ(Hind III-Bg1 II:1.2kb)、5′bcrプローブ(Hind III-BamH I:0.6kb及びBgl II-Hind III:2.0kb)にてDNA解析をしたところ、bcr再構成を認めず、bcr(5.8kb)内や5′側12kbからbcrの3′側10kbの範囲内には切断点は存在しないと考えられた。CMLの中でも細胞遺伝学的に興味ある3症例がみつかったのでbcr遺伝子の解析を行った。masked Ph′染色体例:遺伝子解析の結果、切断点はbcr内のHind III-BamHI:0.6kb範囲内にあり、かつbcrの3′側に欠失と判定。complex Ph′染色体例:t(7;9;22)(p13;q:34;q:11):リンパ球性初診急転型。遺伝子解析から切断点はbcr内のHind III-Bgl II:1.2kb範囲と判定。i(22q)例:顆粒球性急転例。初診時は標準型Ph′染色体のみであったが、急転時に付加異常としてi(22q)をほぼ100%に認めた。遺伝子解析から切断点はbcr内BamHI-Hind III範囲にあった。またバンドの濃度はgerm line bandの2倍あり、染色体所見と一致した。慢性期及び急性期の両期の切断点の比較では20例中2例に再構成の変化を認めた。患者DNAとpSV2 Neo遺伝子DNAとをマウスNIH3T3細胞にco-transfectし、生じたtransformant細胞をヌードマウス皮下に移植するin vivoselection assay法にて骨髄腫2例にtransform遺伝子としてN-ras遺伝子を検出した。今後は症例の蓄積とともに臨床データとの関連性についても検討する予定である。bcr外の切断1例と5'bcr欠失の1例ではbcrーabl遺伝子の発現はノ-ザン法では認めなかったが、PCR(polymerase chain reaction)法では発現が認められた。5'bcr欠失の2例はリンパ芽球性急性転化を来した。3'bcr欠失例も5'bcr欠失例もCMLの慢性期で認められ、急性転化との直接的関与は少ないと考えられた。このような特殊な分子生物学的特徴を有する症例はbcrーabl遺伝子のCMLの進展への関与を解明するのに有用である。
通信障害の連鎖的拡大発生時の被災規模評価法と対策

一部の小さな故障が、通信ネットワーク全体に波及し、大きな被害をもたらすカスケード故障に対する対策を評価する方法を確立し、数値実験により、効果的な対策につながる評価結果を得た。具体的には、従来のような、カスケード故障発生後の分離されたネットワークのブロックの大きさを評価尺度とするのではなく、対地間の通信量の違いを考慮に入れた評価尺度提案し、評価する方法を確立した。さらに、カスケード故障の発生頻度に着目し、必ずしも大規模でなくても、頻度の大きいカスケード故障を想定した評価尺度などを考案し、対策の評価を行った。結果として、装置の導入のやり方によって、カスケード故障の規模や頻度が異なることが判明した。本研究では、通信ネットワークを構成する一つの装置の故障が、通信ネットワーク全体に波及し、大規模な被害をもたらすカスケード故障の発生を防ぐために、通信ネットワークの構造と、発生するカスケード故障発生時の被災規模の関係をモデル化し、分析する方法の検討を行った。このような研究は、従来より存在したが、従来研究では、被災規模の推定を、ネットワークトポロジーで決まる最大連結成分のノード数から評価していた。これは、カスケード故障が発生しても互いに通信できるグループの最大ルータ数に相当する。しかし、ユーザの立場に立つと、上記ルータ数ではなく、実際にどの程度の通信量が低減するのかが問題となる。そこで、本研究では、カスケード故障によって運ぶことができる通信量の低減が発生するメカニズムを明確にしたうえで、被災規模の評価尺度として、カスケード故障発生の前と後で、運べる通信量が何%になったかを表す通信量残存率を評価尺度とする提案を行った。本尺度に基づき、大規模な通信ネットワークにおいて通信量残存率を推定するソフトウェアを開発した。また、カスケード故障に対する有力な対策として、予め通信ネットワークを2つのサブネットワークに分割し、一方のサブネットワークのカスケード故障が他方に広がらないようにするなどの対策を考案し、その効果の分析のための準備的検討を行った。さらに、カスケード故障は、通信ネットワークにおける、局所的構造と全体的構造に関する信頼性モデルと大きく関連すると考え、一対多信頼度と呼ばれる、全体と局所の相互関係を表す尺度についても基礎的検討を行った。また故障発生時の被災規模のみでなく、故障が何年に1度起きるのかなどの観点からの基礎的検討も行った。一部の故障が通信ネットワーク全体に波及するカスケード故障と呼ばれる事態の発生を防ぐための効果的な対策を明らかにする研究を、昨年度に引き続き行った。本年度においては、まず、並列プログラミングの方法を取り入れることで、対策分析プログラムの高速化を図った。本方法を取り入れることで、ノード数50程度の実際的な規模の通信ネットワークの分析が、一つの例につき、数十分程度で実行できることを確認した。この結果は、考案した方法が、この種の分析として十分高速であることを示している。次に、この改良した対策分析プログラムを用いて、ある程度現実的な対策の効果の分析を行った。具体的には、日本の大手通信キャリアが公開している通信ネットワークトポロジー、及び、アメリカにおけるARPAネットワークを対象とし、通信ネットワークを流れる通信量の総量が一定(コストが一定を意味するとする)とし、都市部と農村部の通信量の比を変化させたときのカスケード故障発生に伴う被災規模の分析を行った。結果として、都市部へ集中度が極端に増しても、極端に減っても、被災規模が大きくなることが判明し、中間的な特定の比の時、被災規模が最小となることが判明した。また、通信ネットワークを二つのサブネットワークに分割し、カスケード故障の影響をサブネットワーク内に閉じ込めるための基盤的検討を行い、与えられた通信ネットワークをサブネットワークに自動的に分割する方法を検討し、大規模な通信ネットワークの分割が可能であることを実証した。さらに、被災規模を全体論としてではなく、一人一人ののユーザの立場から数値化するための研究やカスケード故障のトリガーとなる事態の確率を考慮する検討も行った。これらの結果を二つの研究会(一つは査読有)、一つの論文にまとめた。研究会での発表が、大学内の賞(荒川賞)を受賞した。一部の故障が通信ネットワーク全体に波及するカスケード故障の発生について研究し、カスケード故障の被災規模を、互いに通信可能な最大の部分ネットワーク(最大連結成分)を用いた従来の分析ではなく、生き残った通信の通信量の大きさに着目した通信量残存率による分析と、通信量残存率が一定の値未満となる平均件数に着目したカスケード故障発生率の分析を行う研究を進め、分析用のソフトウェアを完成し、数値実験を行った。分析に必要な計算機使用時間については、50個のノードで数時間を程度で分析を終了できることを確認した。数字実験の結果、まず、通信ネットワークを構成する要素(ノードとリンク)の通信容量に余裕を、必要最低限の2から3倍持たせることで、通信量残存率だけでなく、カスケード故障発生率も大きく改善されることを解明した。また、すべてのノードの故障率(単位時間当たりの平均故障発生件数)が同一である場合と、そうでない場合で、カスケード故障発生率が異なってくることを解明し、すべてのノードの故障発生率が均一である場合の方がそうでない場合よりもカスケード故障発生率は改善されることも解明した。これは、例えば、大企業において使用するルータを複数種類ではなく、均一にしておく方が、カスケード故障対策の観点からは有効であることを示している。

カスケード故障発生率は、想定して数値より大きい値であることが判明し、つまり、滅多に起きない現象であると思われていたが、実際に発生する可能性は無視できないほど大きい事実も判明した。また、カスケード故障の分析のための新たな数理技術として故障頻度の分析法や通信ネットワークの縮退法(カスケード故障と通常の故障対する耐性を変えずに通信ネットワークを単純化する)についても検討し、成果を得た。当初目的としていた分析のためのモデル、尺度、アルゴリズムを完成し、分析を行うソフトウェアも作成し、数値実験も十分行った。当初の計画では、通常の故障ではノードではなく、リンクの故障が重大な結果を引き起こす場合が多いという経験から、ノードは故障しないとして、リンク故障のみが発生しうるというモデルを想定していたが、現実について聞き取り調査をしたところ、むしろ、ノードの故障が本質的に重要であることが分かってきた。リンク、すなわち、光ファイバーは通信容量についてノードよりも弾力的運用が可能であり、ノードが通信容量オーバを起こす場合が多い。これを踏まえ、ほぼ完成していた分析用ソフトウェアを大幅に改造する必要迫られたが、現在、当初の計画に追いついた。なお、対外発表については、フランスでの国際会議が、テロのため発表不可能となり、結果として発表について遅れが生じた。通信ネットワークの一部に発生した小さな故障の発生が全体に波及するカスケード故障に対する対策について検討した。検討内容は一定の評価尺度の下で対策の効果を測定しようとするものであり、評価尺度と評価手順が主な内容である。前年度までは、カスケード故障の評価尺度として通信量残存率と呼ぶ,通信ネットワークが運べる通信量が,カスケード故障の発生により、何パーセント低下するかという評価尺度の下で評価を行っていたが、よりきめの細かい評価を実現するため、特定のエリア(例えば関東地域や北海道地域)間の通信量の低下の度合いを評価尺度とする新評価尺度を提案し、評価手順を明らかにし、評価プログラムを作成し、評価実験を行った。新評価尺度を用いることで、全体としては、被災規模の大きいカスケード故障が、重要性の高い設備を持つ地域については、必ずしも被災が大きくない場合、あるいは、逆の場合などがあることが判明した。これによって、安いコストで重点的に守る必要のある通信を確保できる見込みがついた。また、カスケード故障について確率的な評価を行うことも検討し、時間的変化についても研究し、微分によって時間的変動の大きさを検証できる見込みを得た。ただし、微分は、微分前の乗算の数が増えると微分後の乗算の数が指数関数的に増大することから、大規模な通信ネットワークについては、利用が難しいことも分かってきたが、簡単な行列を用いると指数関数的増大を劇的に緩和できることを発見した。この方法は、単にカスケード故障の分析に止まらず、微分を用いる科学と工学の全分野に大きなインパクトを与えるものである。上記結果を通信分野で権威のある国際会議に投稿し、採録された。現在論文を1件投稿し、審査中である。さらにもう1件を準備中である。一部の小さな故障が、通信ネットワーク全体に波及し、大きな被害をもたらすカスケード故障に対する対策を評価する方法を確立し、数値実験により、効果的な対策につながる評価結果を得た。
ねじれ変異株を用いた細胞伸長制御機構の解明

spiral1(spr1)の根の表皮細胞は常に時計回りにねじれており、胚軸と花茎も暗所では表皮細胞が時計回りにねじれる。暗所胚軸の内部細胞層(特に皮層)は正常な縦方向の伸長が阻害され、無方向に肥大していた。低温やエチレン前駆体ACC添加によってねじれは強調され、反対にエチレン生合成やエチレン情報伝達の阻害剤存在下でねしれは抑制される。ねじれが強調される条件では皮層の無方向の肥大が顕著であり、ねじれが抑制される条件では皮層細胞は縦方向に正常に伸長する。その他の実験結果を考慮すると、表層微小管が関与する皮層細胞の縦方向の伸長にSPR1が必要であり、軸組織の縦方向の細胞伸長には(微小管型薬剤が阻害する)時計回りと(SPR1が関与する)反時計回りの2つの方向性が均衡していると想像される。クローニングしたSPR1は、119個のアミノ酸からなる新規の低分子量タンパク質をコードしており、既知のモチーフは認められなかった。SPRlに対する抗体を用いたWesternblottingではSPR1過剰発現系統の幼植物においてミクロゾーム画分にSPRlを検出したが、細胞の可溶性画分にはほとんど存在しなかった。
在外教育施設から帰国した派遣教員の教職観に関する社会学的研究

近年、グローバル化する日本の学校現場で生じる問題の解決に向けて、在外教育施設から帰国した派遣教員の活用が推進されている。しかし、帰国教員がどのような特性を有しているのかについて十分に検討されているとは言い難い。これを踏まえ、本研究は、帰国教員の特性について、かれらの越境的な教職経験と教職観の関係に着目しつつ検討するものである。具体的には、1帰国した派遣教員の教職経験及び教職観の量的把握、2教職観の構築過程の質的解明という2つのトピックを設定し、それぞれについて質問紙調査及びインタビュー調査により明らかにする。これらを通じて、帰国した派遣教員の活用のあり方を提示することが目的である。
未分化胚性腫瘍細胞特異的転写調節因子の解析

未分化胚性腫瘍細胞特異的エンハンサーBOXDNAとその結合タンパク質の機能を明らかにするために以下の解析を行った。1.BOXDNA結合タンパク質の標的遺伝子(BOXF1)のクローニング未分化胚性腫瘍細胞F9のcDNAライブラリーから調整したcDNAをテンペレートとしBOXF1内に設定したオリゴマーとoligo(dT)をプライマーとして用いたPCR法を行った。残念ながら、BOXDNAを転写調節領域内に持つcDNAは得られなかったが、分化に伴って発現の減少するcDNAが得られた。塩基配列解析よりこのcDNAがマウスピルビン酸キナーゼM-2であることがわかった。ラットの初期胚や肝がん細胞でこの遺伝子の発現と未分化状態との関連性が報告されており、本研究はピルビン酸キナーゼM-2が未分化状態で広く働いていることを示唆するものと思われる。本研究の成果は、Biochmica et Biophysica Acta 1267(1995)135-138に報告した。2.BOXDNA結合タンパク質の精製未分化胚性腫瘍細胞P19細胞より、BOXDNA結合タンパク質の精製を試みた。得られた最終精製物が少量であったため充分な解析は行えなかったが、BOXDNA結合タンパク質の分子量が約45kDaであること、BOXDNA結合タンパク質複合体にはβ-アクチン様タンパク質が含まれることが示唆された。3.TEF-1ファミリーとの相同性を利用したBOXDNA結合タンパク質のクローニングBOXDNA結合タンパク質は、そのDNA結合配列の相同性から、TEF-1ファミリーであることが推測される。stringencyを下げたノーザン法を行ったところ、P19細胞の分化が進むにつれて新たなTEF-1ファミリーと推定されるバンドが検出された。現在、degenerateなプライマーを用いたPCR法により胚性腫瘍細胞に特異的なTEF-1ファミリーのクローニングを行っている。
国際公正労働基準の法的再構成〜特にアジア諸国の労働法制との関係を念頭に

まず、平成13年度の文献調査をもとに、1.国際的「public」システムによる公正労働基準設定、2.国際的「non-public」システムによる公正労働基準設定、3.貿易関連システムによる公正労働基準設定という角度からの研究を進めた。その結果、目的・手段アプローチからの国際公正労働基準の法的再構成を行うこと、再構成にあたっては各設定主体の組織法上の内在的限界に着目すべきこと、各機関の連携に関する法的理由付けが必要になっていることについて、一定の知見を得た。次に、研究をより実証的なものとするために、国際労働機関、欧州連合、国際自由労連、その他国際的活動を行っている労働組合所属のエクスパートを直接訪問して、平成13年度研究で得られた知見に関するレビューを受けた。各機関の取組の最近の動向を知ることができるとともに、各機関間の連携という問題が一層重要になっていることを学ぶことができた。最後に、上記の研究を経て、本研究の成果であると思われる、次の3点(主に法学的観点)について、現在、論文執筆中である。1.国際公正労働基準とアジア諸国の労働法制の関連、2.国際公正労働基準におけるマルチスタンダードとその基準、3.国際公正労働基準の再構成-目的・手段アプローチから-上記の研究活動および各論文の執筆を経て、最終的には、本課題に関するモノグラフの完成を目標にしている。ただし、上記論文公表の前に、海外調査等で知ることができた、各機関の最近の取組について、紹介論文という形での公表を行う予定である。平成14年度においては、諸文献を収集およびそれらを通じた研究を中心に行った。すなわち、国際労働機関(ILO)、国際連合(UN)、国際金融機構(IFI)、欧州連合(EU)、国際自由労連(ICFTU)(以上については、これらの機関が設定する国際公正労働基準について)、国際的宣言、企業による行動準則、消費者活動、世界貿易機構(WTO)、北米自由貿易協定(NAFTA)、特恵関税制度(GSPS)、最恵国待遇(MFN)、禁輸措置(IB)等について、必要な文献を集めるとともに、研究を進めた。その結果、これらすべてのものについて一応の概観を終えたため、一定の成果をあげるべく、現在論文を執筆中である(「国際公正労働基準の多様化(仮題)」という題目にて、青山学院大学法学論集において、平成14年度中の公表を目指している)。次に、本研究遂行にとって必要なレビューを受けるために、適切な研究者を訪問し、かつ、所属研究機関において資料収集を行った。具体的には、まず、九州大学法学部吾郷教授を訪問して、国際法からの国際公正労働基準の捉え方について概括的なレビューを受けるとともに、必要な文献について紹介・提供して頂いた。次に、アジア諸国の労働法制と国際公正労働基準という観点からの研究が進んでいるメルボルン大学法学部を訪問し、リチャード・ミッチェル教授およびアンソニー・フォサイス講師にレビューを受け、必要な文献について紹介・提供して頂いた。オーストラリアの調査研究では、本テーマとの関連で重要となるような新たな観点が発見でき、非常に実りのあるものとなった(オーストラリアで進められてきた労使関係法制の改革と国際公正労働基準との抵触、これまで必ずしも注目されてこなかった労働市場法制と国際公正労働基準の関連等)。なお本年度は、国際金融機構に関する国際公正労働基準設定活動という観点からの研究に関して、諸機関への調査研究が実行できなかったため(主に時間的の都合のため)、平成14年度に実施する予定である。
SI機能素子による電力周波数の資源化利用システムの開発

本研究は、電力を任意に変換し電力周波数そのものを資源化し有効活用する技術の開発を目指して行われた。現在の電力系統の周波数は50Hzまたは60Hzで一定であるが、電力負荷機器は様々な電力周波数を必要としている。たとえば、交流電動機の回転速度はほぼ駆動電源周波数で決まり、可変遠運転を行うためには可変周波数の電源が必要である。また、FA化工場あるいはインテリジェントビルなどロ-カルエリアにおいては、受電設備に電力変換器を設置すれば電力周波数を任意に変換して利用することができ、400Hz程度に高周波数化すれば絶縁トランスを小型軽量化できる。また、電力変換器にバッテリ-を付加すれば、無停電電源装置として機能させることが可能となり、瞬時停電を許容しないコンピュ-タなどにも高信頼度の安定した電力の供給が可能となる。電力の変換と制御は、電力用半導体素子のスイッチングを利用したパワ-エレクトロニクス技術により可能である。ただし、従来の技術では、電圧または電流を強制的にオン/オフするためにスッチング損失が発生し、これにより動作周波数が制限されていた。これに対処するため、本研究では共振形電力変換装置を開発した。すなわち、電力変換回路に共振回路を付加することにより電力用素子に加わる電圧がほぼ零となるタイミングを生じさせ、このタイミングで素子の切り替えを行うことによりスイッチング損失を極めて小さくし、高効率な電力変換装置を開発した。本研究では、SIサイリスタなどの電力用スイッチング機能素子を電力変換器を利用して、電力周波数を資源として活用するためのシステムを開発することを目指している。このため、電力変換器自体の高性能化を目指した試作・開発を行うとともに、複数の電力変換器を含む電力用ネットワ-クの連携制御・自律分散制御の導入を目指したシミュレ-ションを開発している。電力変換器の高性能化に関しては、SIサイリスタを用いた共振型インバ-タの開発の準備を完了した。すなわち、共振型インバ-タでは高周波スイッチングをする必要があるため、入手したSIサイリスタユニットのゲ-ト駆動回路の手直しを行った。また、従来は、複数の制御要求をインバ-タ制御系に組み込むことは困難であるとされていた。これを解決するため、ニュ-トラルネットワ-クを利用したインバ-タ制御についてのシミュレ-ション検討を行った。ニュ-トラルネットワ-クの学習応力を利用することにより、スイッチイグ損失の低減・耐故障性の改善という異質の制御要求を満たす、制御系を合成することができた。ただし、学習に長時間を要するという問題があり、今後さらに研究が必要である。電力利用ネットワ-クのシミュレ-タの開発のため、本研究費により、ワ-クステ-ションを購入した。これを利用して、基本的な制御系シミュレ-ションプログラムを開発した。これにより、電力変換器を含む制御系のシミュレ-ションも可能である。さらに、上記のニュ-ラルネットワ-クを利用した制御系のシミュレ-ションを高速に行うためのソフトウェアも整備した。ただし、複数の電力変換器を含む電力ネットワ-クの連携運用のシミュレ-ションは次年度の課題としている。本研究は、電力を任意に変換し電力周波数そのものを資源化し有効活用する技術の開発を手指して行われた。現在の電力系統の周波数は50Hzまたは60Hzで一定であるが、電力負荷機器は様々な電調周波数を必要としている。たとえば、交流電動機の回転速度はほぼ駆動電源周波数で決まり、可変速運転を行うためには可変周波数の電源が必要である。

ただし、従来の技術では、電圧または電流を強制的にオン/オフするためにスッチング損失が発生し、これにより動作周波数が制限されていた。これに対処するため、本研究では共振形電力変換装置を開発した。すなわち、電力変換回路に共振回路を付加することにより電力用素子に加わる電圧がほぼ零となるタイミングを生じさせ、このタイミングで素子の切り替えを行うことによりスイッチング損失を極めて小さくし、高効率な電力変換装置を開発した。
眠りの進化論：霊長類における睡眠文化行動の比較研究

2018年度は「野生下の霊長類の睡眠行動と捕食者や夜行性動物の関係」について、現地調査を実施するための準備をおこなった。対象とする霊長類の中でも、タンザニア、マハレ山塊国立公園に生息するチンパンジー、キイロヒヒ、アカコロブス、ミドリザル、アカオザルなどの野生下の霊長類について、睡眠行動を直接観察によるフィールド調査を実施するための調査機材の検討をおこない、基礎的資料を文献などによって収集した。特に、捕食者や夜行性動物の音声についてデータを収集するための集音器や録音機の性能と機種について検討を進めた。合わせて、フィールド条件で気温、湿度、月明かりの照度について記録するための機器を試用して次年度の実地調査に備えた。タンザニアにおけるマハレ山塊国立公園内での調査許可を当局から取得するための申請準備をおこない、2019年度の本格的な現地調査研究が滞りなく進められるようにした。ヒトに関する睡眠文化行動の調査では、2017年度に引き続き実験環境下での寝相の調査を実施した。チンパンジーの寝相との比較を視野に入れ、通常の寝台とチンパンジーが樹上に作成する寝床を模した寝具の2種類の寝台を用いた比較対象試験を4夜にわたって実施した。これまでの計測データに基づいて設定した睡眠時の体位(寝相)の4類型分類に基づいた遷移の順序および頻度とそれぞれの寝相の経時変化および累積時間数を計測した。また、モーションキャプチャー分析によって、寝相と、体の各部位の移動の頻度、距離、角度、速度などを計測できた。睡眠の実態を定量的に示すために脳波の測定も実施した。2018年度は、タンザニア、マハレ山塊国立公園に生息するチンパンジー、キイロヒヒ、アカコロブス、ミドリザル、アカオザルなどの野生下の霊長類について、睡眠行動を対象に2週間の予備調査を実施する予定であったが、2017年度に部分的に準備を実施できたことと、文献などによる基礎資料の読み込みによってかなりの情報を得ることができたため、2019年度の本調査に集中することとした。ヒトの睡眠行動に関する実験的なデータ収集を反復したこと、脳波の測定を加えたことにより、より精度の高い分析を行うことが可能になった。学会主催のシンポジウム、国際ワークショップ、市民公開講演会などで、本研究の成果を広く知ってもらうことにも注力できた。2019年度は、いよいよタンザニアにおいて野生チンパンジーをはじめとする霊長類の睡眠行動について現地調査を実施する。特に困難が予想される夜間観察について、対象となる霊長類の集団が睡眠をとる泊まり場を確認したうえで、赤外線ビデオカメラと暗視スコープによる観察をおこなうなど、工夫をする。睡眠場所による睡眠姿勢や睡眠持続時間の違いを観察記録するとともに、捕食者や夜行性動物の音声についてもデータを収集する予定である。気温、湿度、月明かりの照度についても測定器具を準備して記録することにしている。ヒトの睡眠行動に関しては、直接観察とビデオ画像によるモーションキャプチャー分析の結果を元に脳波の波形分析結果と対照させて、睡眠時の行動(寝相)と睡眠環境の諸条件との相関を明らかにしていく予定である。野生チンパンジーの昼・夜の睡眠・休息とその環境要因を、マハレ山塊国立公園にて、2016年10月11月に、昼間の休息場所の温度環境をサーモグラフィーで測定した。晴天の日(N = 13)は藪の中などの日陰で休息することが多く、地面の温度は、休息場所から離れた場所で平均33.9°C(標準偏差5.99)に対し、休息場所付近は平均28.3°C(標準偏差2.65、range = 23.8-33.0)とより涼しい環境であった。雨あがりの曇天日では(N = 4)、林冠が開けた場所で休息することが多く、休息場所から離れた地点の気温が平均23.8°C(標準偏差1.10)であったのに対し、休息場所は平均25.4°C(標準偏差2.44)と高めであった。チンパンジーは、周りの温度環境をモニターしながら、25°C28°Cの場所を選択休息していると考えられた。チンパンジーの休息時間帯についても調査をおこなった。朝の9時、昼の12-15時までの時間帯で、臥位で休息する割合が高かった。昼の12-15時は草地で地面の温度が30度を超える時間帯であり、移動などの運動による体温上昇を防ぐために休息していた可能性が高い。朝9時の地表温度は活動に適した温度域であり、この時間帯の休息は別の理由が考えられた。夜間の睡眠は日没前後の18:34(N = 15)に開始していた。チンパンジーの夜間の排泄や発声活動を録音し記録した。チンパンジーは樹上で眠るが、他の動物の休息場所でもある。調査期間中、あるチンパンジーが、先着していたアカコロブスに威嚇を受け、睡眠場所を変更し、睡眠開始時刻が10分ほど遅れる例を観察した。これまで採食樹という資源をめぐるアカコロブスの攻撃的行動が観察されてきたが、就寝場所についても資源として争うことが確認され、両種の睡眠にとって、互いに影響を及ぼし合う要因であることが示唆された。これまで多くの研究は、野生霊長類の生息地の温度環境を、気温を指標にして分析を行ってきた。しかし霊長類は気温を感じるだけでなく、地上を歩く際は地面に触れ、樹上を移動する際は樹皮に触れて生活している。

こうした支持基盤の温度環境について現地の困難がともなう環境において初めて評価をおこなった。人の睡眠は夜間の睡眠を中心に研究される傾向があるが、夜間に1回の睡眠をとるというのは人の一般的な特徴といえない。スペインのシエスタに代表されるように、睡眠は夜間だけでなく昼にもみられることから、睡眠研究は、一日を通した睡眠を分析の対象にすることが必須であると考えられる。この点の重要性は、昨年度の国際霊長類学会で行われた睡眠に関するシンポジウムでも確認され、今後、多くの霊長類種で同様の研究が期待されている分野である。しかし野生霊長類の夜間と昼間の24時間を連続して調査することは難しく、夜間と昼間のそれぞれの時間帯について、独立に資料を収集し、それを組み合わせることで分析を行ってきた。本研究では、それらを継続して同一の場所で実施するための準備をおこなうことにより、継続調査の目処がついた。以上の点から、研究はおおむね順調に進展していると自己評価する。チンパンジーは昼行性であり、夜間に長時間の睡眠をとることが知られているが、その一方で昼間にも短時間の睡眠をとる。睡眠を1日の活動リズムとして把握するとともに、昼間と夜間の睡眠の関連を明らかにするために、昼夜の連続観察を試みた。チンパンジーは夜間、樹上で枝葉を折り曲げて作成したベッドの上で睡眠をとる。ベッド上のチンパンジーは枝葉に隠されるため、夜間には視覚による調査を行うことができない。一方で野生チンパンジーは昼間だけでなく夜間にも発声することが知られており、聴覚による記録は昼夜を通して行うことができる。そこでチンパンジーが発声する音声をチンパンジーの活動の指標として用い、発声をもとにした昼夜の活動リズムについてデータ収集を行った。ところで、毎晩のように眠ると考えられる夜間睡眠とは異なり、昼間の睡眠は毎日のように観察されるわけではない。昼間の睡眠時間は、採食行動や社会行動など、他の行動に費やす時間による制約を受けていると考えられ、それと同時に睡眠に適した環境条件の制約も受けると考えられる。昼間は太陽の動きとともに温度環境が大きくかわる時間帯であり、日光が当たるかどうかにより森林内には微細な温度環境の差異が生じる。本研究ではこの点に注目し、微細な環境の差異に対して、野生チンパンジーがどのように好適な睡眠場所を見出しているか調査を行った。野外では脳波計を用いた睡眠の記録を行うことができないため、同じ場所にとどまる行動である「休息」を観察し、休息に選ばれた場所と、その他の場所の温度環境を調査した。夜間睡眠時の寝相について、国内で予備的な実験観察を実施した。ヒトとチンパンジーの夜間の寝相を四類型に分類し、それぞれの類型について寝相が維持される時間を積算した。また、類型間の遷移についても頻度と方向を記録した。タンザニア、マハレ山塊国立公園にて、野生チンパンジーが昼の休息時に選好する温度環境に関する調査と、昼夜の活動を連続して記録する試みをおこなった。昼の休息時の温度環境は、サーモグラフィーを用いて、チンパンジーの休息場としている基盤(地面、枝、ベッド)付近の温度と、そこから見渡せる範囲内にある、その他の潜在的に休息場となる地面上や樹上の温度を測定した。2017年度の調査では、休息場としている基盤付近の温度は摂氏22.1度から28.6度の間にあることが分かった。
生体情報によるマルチメディア機器制御方法の研究

1.人間の情報受信時の各種要求発生と生体情報変化の検討被験者を使って、音声情報ならびに映像情報に対する情報受信時のポ-ズ・バックなどの要求発生時の生体情報変化を、脳波・筋電・心電・皮膚電気現象で計測し、相互の関連性を検討した。その結果、脳波のうちのP300成分、筋電、皮膚電気現象が意図の検出に利用可能であることが観察された。発生要求の有効な検知・処理方法の検討1の検討の結果、生体の自動反応を用いたインターフェースとしては、P300波と皮膚電気現象の利用が考えられた。またレスポンスタイムと潜時の検討から、P300波の利用が最適であることが認められた。そしてP300波の有効な検出のための電極のモンタージュ、サンプリングレート、増幅レベル、判別方式などの手法を検討した。その結果、5種類の意図に対して認識率75%で正判別できることがわかった。また本方式では、第二種のエラー率は25%と、比較的高いものになることもわかった。さらに確率過程の検討から、実用に耐えうる選択枝数と試行許容回数についても検討した。3.マルチメディア機器制御系の設計と評価P300波によるメディア機器制御系のプロトタイプを構築し利用実験を行い、ユーザビリティー評価を行った。その結果、従来型のインターフェースでは得られない、高い直接操作感覚が得られることがわかった。今後は、認識率の向上と誤動作対策、シンタックスを用いた制御との併用などが課題である。
古墳時代におけるコウヤマキ材の利用実態に関する総合的研究

古墳における木棺・木製樹物(木の埴輪)の用材には、近畿地方を中心とした広い地域で、日本固有の常緑喬木であるコウヤマキの材が選択的に多用された。このようなコウヤマキ材の選択的利用は、古墳時代墓制を特徴付ける重要な要素の一つであると評価できる。本研究では、木棺・木製樹物の用材選択、木取りの変化や小型化(原材の径の縮小)といった現状の検証を通じ、古墳時代におけるコウヤマキ材の利用実態を総合的に考察し、コウヤマキ材利用の観点から古墳時代墓制の特質を明らかにした。古墳時代の木棺・木製樹物の用材には、近畿地方を中心とした広い地域でコウヤマキ材が選択的に使用され、古墳時代を通じて、その用材に供するために莫大ともいうべき量のコウヤマキ材が消費されたと考えられる。両者は古墳における限定的用途を共通の特徴とする大型の木製品であり、その製作・使用は古墳の造営と深く関連づけられる。これらの用材利用の実態を検討し、背景に活発な古墳造営を支えた材の管理、供給システムを想定することで、古墳造営のメカニズムの一端を考察することが本研究の目的である。今年度は、1)木棺・木製樹物の樹種同定データの収集、2)木棺・木製樹物の構造・形態等に関するデータの収集を行った。東京国立博物館所蔵の山形県衛守塚2号墳(漆山古墳)出土木棺(蓋・身)、静岡県杉畷古墳出土木棺(身)、奈良県石見遺跡出土蓋形木製品、奈良県立橿原考古学研究所所蔵の奈良県下池山古墳出土木棺(蓋・身)の調査においては、レーザー三次元形状計測技術を活用した記録作成を実施した。レーザー三次元形状計測は対象物に対する負荷がない非接触の測定方法であり、正確かつ精密なデータを確実に得ることができる点で、出土大型木製品の計測にも有効である。衛守塚2号墳・杉畷古墳出土木棺は、木棺の全形が遺存する希少かつ著名な資料でありながら、材質の特性やもの自体の大きさに起因する問題点もあって現在の研究水準に耐えうる資料化が必ずしも十分な状況ではなく、その意味でも今回得られた資料はそれぞれの個別的研究の一層の深化にも大きく貢献することが期待される。本年度は、昨年度に引き続き、1)木棺・木製樹物の樹種同定データの収集、2)木棺・木製樹物の構造・形態等に関するデータの収集をおこなった。1)として新たに樹種同定を実施したものは、奈良県石見遺跡出土笠形木製品・鳥形木製品(18点)、同笹鉾山古墳群出土笠形木製品等(13点)、唐古・鍵遺跡出土笠形木製品等(6点)、同黒田大塚古墳出土笠形木製品等(5点)、山形県衛守塚2号墳出土木棺(蓋・身)、静岡県杉ノ畷古墳出土木棺(底板・側板・小ロ板)、大阪府誉田御廟山古墳出土笠形木製品(3点)である。昨年度実施の発掘調査で新たに出土した岡山県勝負砂古墳出土組合式木棺(底板・小口板)については試料提供の内諾を得た。また、これに関連して、葬具における用材選択の背景を考究する手がかりを得るために、西安市文物保護考古所の協力により中国西安南郊漢墓20基から出土した木棺材試料33点の提供を受けた。2)として、東京国立博物館所蔵の大阪府誉田御廟山古墳出土笠形木製品(3点)、栃木県立栃木高等学校所蔵の栃木県下都賀郡藤岡町太田出土木棺(身)、結城市公民館所蔵の茨城県結城市結城作出土木棺(身)について、レーザー三次元形状計測技術を活用した記録作成を実施した。また、2)に関連し、奈良県マルコ山古墳出土漆塗木棺の破片108点を計測し、木棺の全形復元を試みた。レーザー三次元形状計測を実施した栃木高校所蔵木棺、結城市公民館所蔵木棺は、木棺の全形が遺存する希少な資料であるが、これまでほとんど紹介されたことがなく、個別的研究の上でも今回正確かつ精密なデータが得られたことは意義深いと考えている。本年度上半期は、一昨年度、昨年度まで実施した木棺および木製樹物の樹種、構造・形態等に関する、基礎的データの収集について補足を行った。奈良県磯城郡田原本町笹鉾山古墳群出土笠形木製品(1点)、同唐古・鍵遺跡出土笠形木製品等(2点)、奈良県天理市柳本大塚古墳出土木棺(身)(1点)について新たに樹種同定を実施した。また、柳本大塚古墳出土木棺(身)について、写真撮影およびレーザー三次元形状計測技術を活用した記録作成を実施した。柳本大塚古墳出土木棺は現在奈良県桜井市の宗教法人大神教本院が所蔵しており、学史的にも著名な資料であるが、これまでほとんど紹介されたことがなく、個別的研究の上でも今回正確かつ精密なデータが得られたことは意義深いと考えている。

下半期は、これらの内容を取りまとめ、遺存木棺資料による古墳時代木棺の分類(岡林)、石見遺跡出土木製樹物の観察と樹種同定(鈴木・高橋敦)、栃木県下都賀郡藤岡町太田出土舟形木棺の調査(岡林)、茨城県結城市結城作出土舟形木棺の調査(岡林)、奈良県天理市柳本大塚古墳出土割竹形木棺の調査(岡林・福田さよ子)の各論考を加えた、総ページ数110頁の報告書を作成した。
ナトリウムポンプとクロライド輸送体(KCC2)の神経細胞における機能共役

Naポンプは、ATPの加水分解エネルギーを利用し、細胞膜内外のNaイオンとKイオンの濃度勾配を形成する膜酵素で、αとβ2つのサブユニットからなる。ほ乳類ではαサブユニットにはα1からα4までのアイソフォームがあり、各々特異的な発現パターンを示す。現在まで生体内でのアイソフォームの特異的機能は充分に明らかではなかった。我々は興奮性膜に特異的に発現するα2サブユニットの神経系での役割を明らかにする目的で同遺伝子のノックアウトマウスを作成した。ノックアウトホモマウスは外見上正常であるが自発運動、呼吸活動がなく生後まもなく死亡する。ホモマウスから調製したシナプトソームでは、神経伝達物質(グルタメート、GABA)の再取り込み能が野生型に比し有意に低下していた。再取り込みされないまま過剰に細胞外に存在する、これらの神経伝達物質は、周産期(出生直前・直後)の扁桃体・梨状野の神経細胞の異常発火、ひいてはアポトーシスをひきおこしていた。さらにノックアウトホモマウスの脳幹部呼吸中枢神経細胞では細胞内クロライドイオン濃度が野生型に比し有意に上昇していた。摘出脳幹-脊髄ブロック標本を用いた電気生理学的および光学的測定により、ホモマウスではGABAによる反応が抑制性から興奮性に変換していることを観察した。さらにシナプトソーム形質膜を単離し、神経細胞特異的クロライドトランスポーターのKCC2がα2サブユニットと共免疫沈降することを確認した。以上の結果からα2サブユニットにより形成される局所のNaイオン、Kイオン濃度勾配が、神経伝達物質のトランスポーターや、細胞内クロライドイオンの排出を担うK-C1トランスポーター(KCC2)の機能に必須であること、これらの機能は同時に神経細胞に発現しているα1アイソフォームでは代償できないこと、が示唆された。α2アイソフォームの神経系における特異的機能を明らかにした。ほ乳類のすべての細胞に存在するNaポンプは、ATPの加水分解エネルギーを利用し、細胞膜内外のNaイオンとKイオンの濃度勾配を形成するポンプである。αとβの2つのサブユニットから構成され各々複数のアイソフォームが存在する。α1アイソフォームはすべての細胞に存在するのに対し、α2アイソフォームは神経、筋肉等の興奮性組織に存在する。後者の発生過程や生体内における特異的な機能は最近まで不明であったため、申請者はα2遺伝子ノックアウトマウスを作成し、生化学的、電気生理学的に解析を試みた。ホモマウスの外見は正常で野生型と同様に生まれてくるが、生直後から呼吸活動が開始せず10数分後に死亡する。摘出脳幹脊髄標本で呼吸活動を観察したところ、自発的な呼吸活動が欠如していた。電気刺激による応答は存在するため呼吸リズム活動を形成する素子としての神経細胞やネットワークは保持されていることがわかった。膜電位色素を用いて神経活動を観察したところ、野生型では抑制性の活動がでる領域で、ホモマウスでは興奮性神経活動に変換していた。さらに呼吸中枢が存在する部位のスライス標本にてグラミシジンパッチ法を行いGABAの逆転電位を測定し、細胞内クロライドイオン濃度を計算した。ホモマウスでは野生型に比し優位に上昇していた。その分子基盤として、神経細胞内クロライドイオンの排出に関わるK-Cl共輸送体(KCC2)とα2サブユニットが膜近傍で共局在することが生化学的に明らかになった。KCC2とα2サブユニットの2種の抗体を用いた免疫電顕法も試みたが、技術的な問題で成功しなかった。

以上の結果よりα2サブユニットは、KCC2輸送体と機能的に共役することによりその機能を制御し、結果として周産期の呼吸中枢神経系の機能成熟に必須であること、この機能は同時に存在するα1サブユニットでは代償されないことが明らかにできた。ほ乳類のすべての細胞に存在するNa, K-ATPaseは、ATPの加水分解エネルギーを利用し、細胞膜内外のNaイオンとKイオンの濃度勾配を形成するポンプである。αとβの2つのサブユニットから構成され各々複数のアイソフォームが存在する。α1アイソフォームはすべての細胞に存在するのに対し、α2アイソフォームは神経、筋肉等の興奮性組織に存在する。後者の発生過程や生体内における特異的な機能は最近まで不明であったため、申請者はα2遺伝子ノックアウトマウスを作成し、生化学的、電気生理学的に解析を試みた。摘出脳幹脊髄標本で呼吸活動を観察したところ、自発的な呼吸活動が欠如していた。電気刺激による応答は存在するため呼吸リズムを形成する素子としての神経細胞やネットワークは保持されていることがわかった。昨年度、野生型では、α2サブユニットとKCC2の機能共役が存在することを明らかにした。ホモマウスではこの機能共役が障害され、野生型では抑制性の活動がでる呼吸中枢領域で、興奮性神経活動に変換していることを電気生理学的に明らかにした。しかしこの障害のみでは自発的呼吸神経活動の欠損は充分に説明できなかった。今年度はその点を明らかにすべく解析を進めた。ホモマウスは神経細胞同士のつながりが障害されていることが電気生理学的に明らかになった。さらに組織学的(電顕)にホモマウスではシナプス小胞が有意に少ないことがわかった。ホモマウスの摘出脳幹脊髄標本を数時間にわかって還流下で電気刺激を行うと、電気生理学的にシナプスの結合が形成された。以上の結果から、α2サブユニットとKCC2の機能共役と、胎内での活動依存的シナプス結合が出生直後の正常の自発的な呼吸リズム形成に必須であることを明確にできた。
島嶼地域における地域包括ケアシステムの運用実態と計画課題

昨年度は島が集中する瀬戸内海の有人離島155島を対象地として、面積、人口、医療施設及び高齢者福祉施設に関するデータベースを構築し、施設の有無による島嶼地域のパターン分類を行った。そこで、今年度はパターン分類から典型事例を抽出し、自治体全体としての地域包括ケアシステムの構築に向けた取り組みや島嶼地域での状況、課題についてヒアリング調査を行うともに、瀬戸内海の島嶼地域を含む自治体に対し、地域包括ケアシステム構築の状況、島嶼地域での取り組みに関するアンケート調査を実施した。典型事例調査に関しては、パターン分類を見直し、6タイプから5タイプになり、典型じれとして抽出した島を含む4ヶ所の自治体を対象に、自治体に対しヒアリング調査を実施し、複数の島嶼地域を含む場合は医療・高齢者福祉施設が整備された島を中心とした連携が取られていることが明らかになった。特に、平成の町村合併以前、複数の島のみで自治体を構成し、本土の自治体に吸収された地域では自治体の中心であった島に特別養護老人ホームや通所介護施設、訪問介護施設が整備されており、合併以前の自治体単位での連携が強いことも明らかになった。また、島でつながっておらず他の島や本土との連携が難しく、島内に高齢者福祉施設がない場合でも、元市役所職員や民生委員が中心となり、代わりのサービスとして漁村センターで介護予防を提供する等既存の資源を活用した取り組みもみられた。また、アンケート調査は51自治体に対して行い、31自治体の回答があり回答率は61%であった。また、ヒアリング調査を行った4自治体を含め、35自治体のデータを得た。その結果、自治体単位で日常生活圏域を構成する自治体が多い点、島嶼地域での問題点として医療・介護サービスの提供頻度が低いことや、各島に相談窓口を設けているが本土から離れているため実態把握に時間がかかる点が明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。日本の有人離島285島を対象に、所属する市町村名、面積、人口等の基本的な情報に関するデータベースを作成した。その中で、面積と人口の関係を分析すると、面積が大きくなるほど人口も増加する傾向にあることが明らかになった。本年度は285島の内155島と最も島が集中する瀬戸内海の155島を調査対象地として絞り、WEBサイトのWAM-NETを用いて島嶼地域の高齢者福祉施設及び医療施設に関するデータベースを構築した。データベースについて、高齢者福祉施設は入所系(特養・養護・軽費・有料老人ホーム、グループホーム、生活支援ハウス、サービス付き高齢者住宅)、通所系(通所介護、認知症対応型通所介護、通所リハビリ、小規模多機能型居宅介護)、訪問系(訪問介護、訪問看護)、医療施設は病院、診療所、一時滞在に分類し、所在地、提供サービス、定員、連絡先等の情報を収集した。また、所在地のデータをもとにGISによる施設立地マップを作成した。医療福祉施設の立地は人口規模が関係しており、人口規模が大きく影響している。1,000人以上で1施設以上の医療施設と通所系、短期滞在系、入所系の施設が整備される。6,000人以上で様々な種類の医療福祉施設が整備さていることが明らかになった。次に上記のデータベースを用いて、施設の有無による島嶼地域のパターン分類を行った。未整備型、医療巡回整備型、医療巡回・診療所整備型、診療所整備型、医療・福祉施設整備型、施設充実型の6タイプに分かれた。それぞれ、1島ずつ典型事例を挙げた。そのため、今後は典型事例に挙げた島嶼地域において詳細な事例分析を行う予定である。瀬戸内海に位置する155島を対象に、高齢者福祉施設、医療施設のデータベースを作成し、GISによる施設立地マップを作成することができた。また、データベースをもとに島嶼地域のパターン分類を行い、典型事例を抽出することができた。一方で、地域包括ケアシステムに関する自治体への郵送アンケート調査を実施することができなかった。この点については今年度の7月に行う予定としている。

その結果、自治体単位で日常生活圏域を構成する自治体が多い点、島嶼地域での問題点として医療・介護サービスの提供頻度が低いことや、各島に相談窓口を設けているが本土から離れているため実態把握に時間がかかる点が明らかになった。今年度は昨年度実行できなかった地域包括ケアシステムに関する自治体への郵送アンケート調査を行うとともに、以下の調査・分析を行う予定である。(1)地域包括ケアの現状に関する自治体への訪問ヒアリング調査:アンケート調査の項目の中で5医療及び介護の連携の有無と内容、6自治体独自の連携システムの有無と内容を中心に自治体に対して訪問ヒアリング調査を行う。また、今後の取り組みに関してもヒアリング調査を行い、地域包括ケアシステムを構築していく上での課題を明らかにする。また、各施設に対して施設利用調査を行う旨を伝え、調査協力を依頼する。(2)施設運営状況に関する現地調査:高齢者施設運営状況を把握するため、1各施設の設立経緯、2各施設の建築概要(新設・既存建築活用)に関するヒアリングと資料収集調査を行い、施設整備のプロセスと費用確保の方法、施設職員確保の方法、施設運営の現状と課題等を明らかにする。さらに、3施設利用者の基本属性、4施設の利用圏に関するアンケート調査を行い、地域における高齢者福祉需要への対応の実態及び課題を明らかにする。(3)島嶼地域における地域包括ケアの課題の明確化:以上の結果を踏まえて、島嶼地域における地域包括ケアの現状及び高齢者福祉施設の立地動向を明らかにするとともに、地域包括ケアシステムの構築を進める上での課題を可視化する。また、研究体制については昨年度は学生1名とともに行っていたため全ての調査を実施することができなかったが、今年度は学生3名体制で研究を行う予定であるため、全ての調査を実施することが可能であると考える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
暗黒物質ハロー形成進化における質量集積史効果の物理機構解明とハローモデル拡張

今年度は、昨年度において作成した暗黒物質ハローカタログの詳細な解析と拡張ハローモデルの理論的枠組みの構築の基礎的研究を行った。暗黒物質ハローの空間分布の相関の強さを、暗黒物質ハローを特徴づける物理量である速度、質量、力学構造パラメーターとその環境の性質を特徴付ける周辺密度の関数として計算して、空間相関の強さが周辺密度に最も強く依存しており、質量、速度、力学構造パラメーターは暗黒物質ハローの質量集積史を通して周辺密度に依存することを確認した。すなわちこれまでに知られていた暗黒物質ハローの相関強度が質量、速度、力学構造パラメーターに依存するという事実は、実は空間相関の強度の周辺密度依存性が主要因であり、周辺密度とそれらの依存性により副次的に作られているということを確認した。このことをハローモデルに組み込むための理論的枠組みの構築のための基礎的研究として、拡張版プレス・シェクター理論に周辺密度を変数として取り入れる拡張を行った。この枠組みにおいては、周辺密度は初期密度場が線形成長したものとして定義されているので、この取り扱いが適切かどうかを数値シミュレーションデータを用いて検証を行った。拡張版プレス・シェクター理論はいくつかの近似に基づいたモデルであるので、その精度や適用範囲には限界があると考えられる。現在、拡張ハローモデルの理論予想と、数値シミュレーションの結果を比較しモデルの妥当性を検証している。2018年度においては、本研究課題の基盤的要素の一つである、数値シミュレーションでもって作成した暗黒物質ハローカタログの詳細な解析を行い、暗黒物質ハローの空間相関の強度が周辺密度に最も強く依存しており、質量、速度、力学構造パラメーターはハローの質量集積史を通して周辺密度に依存することを確認した。これは拡張版ハローモデルの理論的枠組みを作る際の非常に重要な物理メカニズムである。このことをハローモデルに組み込むための理論的枠組みの構築のために拡張版プレス・シェクター理論に周辺密度を変数として取り扱える拡張を行った。昨年度に採用した現象論モデルに比べ拡張版プレス・シェクター理論はより現実的な物理メカニズムを考慮に入れているので、暗黒物質ハローの空間相関に関する物理機構の理解に役立つと期待される。引き続きN体数値シミュレーションを用いて作成した暗黒物質ハローカタログを用いて、拡張ハローモデルの構築を行い、研究目的である暗黒物質ハロー形成進化における質量集積史効果の物理的機構の解明とハローモデルの拡張を行う。数値シミュレーションの規模を拡大し暗黒物質ハローカタログのサイズを増やし、暗黒物質ハローの空間相関の統計制度を高めより詳細な解析を行う。またこれまで解析していなかった質量集積史の情報も考察する。これを用いて拡張版プレス・シェクター理論モデルとの詳細な比較を行い、モデルの妥当性を検証し物理的機構の解明を目指す。2017年度においては、本研究課題の基盤的部分であるN体数値シミュレーションを用いた暗黒物質ハローカタログの制作と、暗黒物質ハローの基本的統計量の測定、および質量集積史効果を取り入れた拡張ハローモデルの経験的理論枠組の構築を行った。まずN体シミュレーションについては、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトのスーパーコンピューターを利用して実施された大規模計算のデータを採用することとした。この計算は3つの体積についてそれぞれ6つの独立な初期条件について行われている。その暗黒物質分布データから暗黒物質ハローの検出を行い、検出された暗黒物質ハローの位置、速度、質量、力学構造パラメーター、さらに周辺密度を計算し、暗黒物質ハローカタログを作成した。本カタログから、power spectrum, redshift space power spectrum, peculiar velocity dispersion, pairwise velocity dispersionを周辺密度でもって分けたサンプルについて測定した。これは暗黒物質ハローの質量集積史効果を取り入れた拡張ハローモデルの理論的枠組の構築の基本情報となる。この測定結果より、ハローバイアスおよびハロー特異速度分散が周辺密度に依存していることと、ハローの力学構造パラメーターも周辺密度に依存していることを確認した。これは従来のハローモデルの枠組では取り入れられていない効果である。この周辺密度依存性をハローモデルに取り入れるために、本年度は周辺密度の物理的効果を現象論的にモデル化しそれをパラメーターとして導入することでハローモデルの拡張を行った。2017年度においては、本研究課題の基盤的要素の一つであるN体数値シミュレーションを用いた暗黒物質ハローカタログの制作と、暗黒物質ハローの基本的統計量の測定を行いほぼ計画通りの進捗を得た。質量集積史効果を取り入れたハローモデルの拡張については、暗黒物質ハローの統計量に対する周辺密度の影響を現象論的にモデル化しそれをパラメーターとして導入することでハローモデルの拡張を行い、周辺密度の物理的効果を明らかにすることに成功した。上記の理由により、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。