hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブラキシズムが歯根膜機能に及ぼす影響

本研究では,ブラキシズムの顎口腔系への影響の現れ方の違いを歯根膜の機能との関連から解明することを目的として,ブラキシズムが歯根膜の判別閾および咬合力による歯の変位に及ぼす影響について検討を行った.14名の被験者から得られた結果として,ブラキシズム群の歯根膜の判別閾は,右側が(朝17.1±3.8μm,夕16.9±3.5μm),左側が(朝17.1±5.3μm,夕17.4±4.9μm),正常者群では,右側が(朝28.1±4.6μm,夕29.0±7.5μm),生側が(朝31.2±4.3μm,夕31.2±8.6μm)であった.多変量分散分析の結果,両群とも朝,夕の測定時期による判別閾の差はなかった.また,左右差もなかった.ブラキシズム群の判別閾は17.1±3.8μm,正常者群の判別閾は29.9±5.6μmであり,正常者群が有意に大きな値となった(p<0.0003).以上のことから,ブラキシズム群は正常者群に比べ歯根膜感覚が鋭敏であり,そのため歯根膜咬筋反射が誘発されやすく,持続的な強い筋活動となって現れる可能性が考えられる.また,臨床的には,咬合調整の時間帯による影響はないが,ブラキシズムを有する患者への咬合調整にはいっそうの注意を払う必要性が示唆された.また,6名の被験者についてブラキシズムの歯の変位に及ぼす影響を検討した結果,咬みしめ時の変位方向は,全ての被験者が口蓋側歯根方向へ回転成分の強い変位を示し,ブラキシズムの有無による明らかな差はなかった.一方,咬みしめ時の変位量は,コントロール群が,70.6164.8μm,ブラキシズム群が,135.1193.1μmで,ブラキシズム群の変位量が大きくなる傾向がみられた.以上のことから,ブラキシズムの歯の変位への影響は,変位方向よりも変位量に現れる可能性があると考えられた.本研究では,ブラキシズムの顎口腔系への影響の現れ方の違いを歯根膜の機能との関連から解明することを目的として,ブラキシズムが歯根膜の判別閾および咬合力による歯の変位に及ぼす影響について検討を行った.14名の被験者から得られた結果として,ブラキシズム群の歯根膜の判別閾は,右側が(朝17.1±3.8μm,夕16.9±3.5μm),左側が(朝17.1±5.3μm,夕17.4±4.9μm),正常者群では,右側が(朝28.1±4.6μm,夕29.0±7.5μm),生側が(朝31.2±4.3μm,夕31.2±8.6μm)であった.多変量分散分析の結果,両群とも朝,夕の測定時期による判別閾の差はなかった.また,左右差もなかった.ブラキシズム群の判別閾は17.1±3.8μm,正常者群の判別閾は29.9±5.6μmであり,正常者群が有意に大きな値となった(p<0.0003).以上のことから,ブラキシズム群は正常者群に比べ歯根膜感覚が鋭敏であり,そのため歯根膜咬筋反射が誘発されやすく,持続的な強い筋活動となって現れる可能性が考えられる.また,臨床的には,咬合調整の時間帯による影響はないが,ブラキシズムを有する患者への咬合調整にはいっそうの注意を払う必要性が示唆された.また,6名の被験者についてブラキシズムの歯の変位に及ぼす影響を検討した結果,咬みしめ時の変位方向は,全ての被験者が口蓋側歯根方向へ回転成分の強い変位を示し,ブラキシズムの有無による明らかな差はなかった.一方,咬みしめ時の変位量は,コントロール群が,70.6164.8μm,ブラキシズム群が,135.1193.1μmで,ブラキシズム群の変位量が大きくなる傾向がみられた.以上のことから,ブラキシズムの歯の変位への影響は,変位方向よりも変位量に現れる可能性があると考えられた.ブラキシズムは口腔の異常習癖のひとつであり,咀嚼筋群によって発現する異常な咬合力が顎口腔領域に及ぼす影響は少なくない.ブラキシズムがあると,歯および歯周組織顎関節には過大な外傷性の負荷が加わり,咀嚼筋群では過剰な筋活動により筋疲労や筋痛が生ずることになる.しかし,このようなブラキシズムの顎口腔系への影響は,歯の咬耗,破折など歯にとどまる場合,外傷性咬合として歯周組織まで及ぶ場合,および顎関節や咀嚼筋まで及んで顎機能障害をひき起こす場合というようにその影響の現れ方は様々である.これには,歯に加わる咬合力を受け止めるとともにその感覚受容器である歯根膜の関与が考えられる.本研究では,ブラキシズムが歯根膜の判別閾および咬合力による歯の変位に及ぼす影響について検討し,ブラキシズムの顎口腔系への影響の現れ方の違いを歯根膜の機能との関連から解明する。本年度の進行状況1.被験者の選択

夜間睡眠時のブラキシズムの筋活動測定の申請時に予定した計測機器に代わる機器について現在検討中である.2.歯根膜の判別閾の測定実験に用いる適当な金属箔の取得に時間がかかり(メーカーのご厚意によりサンプルを無償で入手),現在金属箔の準備加工と予備実験を行いデータ取得中である.3.昭和大学歯学部倫理委員会本実験の審査を申請本研究では,ブラキシズムの顎口腔系への影響の現れ方の違いを歯根膜の機能との関連から解明することを目的として,ブラキシズムが歯根膜の判別閾および咬合力による歯の変位に及ぼす影響について検討を行った.これまでに14名の被験者から得られた結果として,ブラキシズム群の歯根膜の判別閾は,右側が(朝17.1±3.8μm,夕16.9±3.5μm),左側が(朝17.1±5.3μm,夕17.4±4.9μm),正常者群では,右側が(朝28.1±4.6μm,夕29.0±7.5μm),左側が(朝31.2±4.3μm,夕31.2±8.6μm)であった.多変量分散分析の結果,両群とも朝,夕の測定時期による判別閾の差はなかった.また,左右差もなかった.ブラキシズム群の判別閾は17.1±3.8μm,正常者群の判別閾は29.9±5.6μmであり,正常者群が有意に大きな値となった(p<0.0003).以上のことから,ブラキシズム群は正常者群に比べ歯根膜感覚が鋭敏であり,そのため歯根膜咬筋反射が誘発されやすく,持続的な強い筋活動となって現れる可能性が考えられる.また,臨床的には,咬合調整の時間帯による影響はないが,ブラキシズムを有する患者への咬合調整にはいっそうの注意を払う必要性が示唆された.なお,ブラキシズム群と正常者群の分類に携帯型表面筋電位計測器を用いたが,機器の不具合と故障および修理に時間を要したため,一部の被験者は問診のみでブラキシズムの有無を判定した.そのため,当初の予定より研究の進行が遅れており,現在,さらに両群の咬合力による歯の変位様相について検討を行っている.
プレホスピタルケア、災害医療対応看護師用テレコミュニケーション教育プログラム開発

大災害における災害医療実践の場やプレホスピタルケアに従事するような状況では、スタッフ間のコミュニケーションは重要である。現在病院内ではさまざまな、高度なTelecommunicationシステムが利用されているが、上記のような状況では利用できない。このような事態に、機能が単純且つ設置が容易な特定小電力単信無線電話(以下無線電話)を用いて、災害医療やプレホスピタルケアに従事する看護師のコミュニケーション支援に利用できないかを検討した。本研究では、(1)実際に重症患者を一斉移動する状況で、患者搬送を制御する看護師に無線電話を使用してもらいその様子を観察した。その結果、重症患者を同時多数移送する場合、移送に要した時間のおよそ1/3に相当する無線通信時間を必要とすることがわかった。また、(2)無線電話を実施した看護師へのアンケート調査からは、リアルタイムに情報伝送する手段がない状況では、看護師が無線電話を利用することで医療を円滑に進められる可能性が高いことが示された。一方で、(3)詳細な模擬医療情報を看護師に無線電話で伝送させた実験では、発音の似ている単語や文字を誤って伝送している場合が多く観測された。これらのことより、無線電話はそれ以外のTelecommunication手段か存在しない災害現場やプレホスピタルケアの現場では有効に利用できる可能性があるが、通信のための訓練やプロトコルを準備しておくことが必要であると結論した。最終的に、本研究を通じて得られた問題点を集約し、医療者のための無線通信マニュアルを作成した。これらは実験協力大学病院他、JICA国際緊急援助隊の教育でも使用される予定になっている。看護師による病院内での単信FM無線電話装置による通信実験特定小電力無線電話機(以下トランシーバーとする)を医療現場で看護師らに実験的に使用してもらい、その効果の観察を行った。観察方法として、看護師が実験的に臨床で行った無線通信を別途設置した無線受信機にて傍受し、それを専用ソウフトウエアーでコンピューターに自動的に記録した。後にそれらを元に無線通信の分析を行った。今回の実験対象となった病院は、病院の新築工事に伴い、旧病院の集中治療室から新病院の集中治療室に重症患者を移送する必要が生じた。しかし、旧病院と新設病院間では院内PHSもまだ通信不可能な状況であり、直接的な通信が出来ない状況であった。そこで、患者移送をコントロールするためのコミュニケーション手段として、患者の移送指揮を執る看護師5人に、5台のトランシーバーをそれぞれ配布し使用してもらった。結果、患者移送はすべて問題なく安全に行われた。現場の看護師は、無線機を用いた誘導は非常に有効的であったと評価した。今回の実験は大災害が発生した際、病院が被災し通信インフラが途絶えた状況をシュミレーションできるものであった。このような状況でトランシーバーによる通信を看護師が効果的に行えば、病院内の指揮命令系統を維持し、患者の安全を確保するのに大きく役に立つ可能性があることが示唆された。その反面、問題として、(1)オペレーターの看護師は、無線通信に不慣れであったため、通話方法が必ずしも適切ではなかった。(2)特定小電力トランシーバーは微弱電波を使用するため、病院内では不感地帯が発生した。などが明らかになった。今後、これらの点を改善するためには、看護師への無線通信教育の実施や通信を中継するレピーターシステムを効果的に設置することが必要と考えられた。
カルシウム結合蛋白質の金属配位構造の安定性とその動的構造変化

カルモデュリンにカルシウムイオン(Ca)が結合すると高次構造が変わり、これが標的酵素の活性化に重要な役割を持っている。Ca結合により、カルモデュリン分子のC末端側1/2(Cドメイン)に誘起される高次構造変化の実体をとらえることを試みた。(1)脊椎動物カルモデュリンのTyr138(ドメインIV)はGlu82(ドメインIII)と水素結合しており、これがCドメインの高次構造変化の鍵を握っている可能性が考えられる。酵母カルモデュリンの同じ位置はIle138なので、この水素結合は考えられない。Ile138をTyrに置換した変異体(YCMY,YCMDY)をつくった。その結果、Tyr138を導入してもPDEの活性化能の改善はみられなかった。Ca結合によるTyr138の紫外吸収差スペクトルを比較すると、いずれも鶏カルモデュリン同様にブルーシフトを示したが、YCMY、YCMDYは286nmの谷が288nmの谷よりも小さく、鶏カルモデュリンのCドメインの高次構造とは微妙に異なることが明らかになった。水素結合が形成されると、鶏カルモデュリンのように286nmの谷がより深い形になるのではないかと推定して、これを確認する実験法を考えている。DELTA A288のCa滴定結果から、高いPDE活性化能を示すものでは、Caの最大結合数(3または4モル)によらず、Caは、まずCドメインに結合するという傾向が得られた。Cドメインへの優先的なCa結合がPDEとの強い結合に重要であると考えられる。実験例数を増やしてはっきりとさせたい。(2)酵母カルモデュリン(YCMO)と、Caを4モル結合する変異カルモデュリン(YCMD)について1H-NMRスペクトルを測定して比較し、Ca結合に伴うCドメインの高次構造変化について検討した。(3)Ca結合に伴うグローバルな構造変化を知るために、キメラカルモデュリン(C4Y,C4Y140E)をもちいて、溶液X線小角散乱法による研究を試みた。
社会的責任投資の普及のための企業の環境取組情報開示についての研究

近年、社会的責任投資が注目を集めつつある。この社会的責任投資が普及するためには、企業の環境取り組みに関する情報が、投資家にしっかり公開されている必要がある。本研究では、投資家による情報公開促進のためのプロジェクトとして、カーボン・ディスクロージャー・プロジェクト(Carbon Disclosure Project: CDP)に焦点をあて、CDPに対する企業の情報公開の程度に影響を与える要因を分析することを目的とする。分析期間は、2006年2008年である。分析対象企業は、CDPジャパン500(時価総額のトップ500社を基本として選定されている)に含まれている企業のうち、一定量以上の温室効果ガスを排出している企業である。CDPに対する温暖化対策の情報提供の程度を表す変数を被説明変数とし、これに対して影響を与えると思われる諸要因を説明変数として分析した結果、外国人持ち株比率、ハーフィンダール指数(市場競争の程度を表す指数)、従業員数、広告宣伝費、負債比率が情報提供に有意な影響を与えるという結果が得られた。社会的責任投資が普及するためには、各企業の環境取組情報が投資家に十分に開示される必要がある。この情報開示に対して各企業はどれほど協力的であり、またその協力度はどのような要因に影響されるのであろうか。本研究では、社会的責任投資の取組のひとつとして大手金融機関が始めた「温暖化ガス排出に関するプロジェクト(Carbon Disclosure Project : CDP)」が実施しているアンケートに対する企業の回答状況の分析を通して、上記の問いに答えることを目的とする。この目的のためには、必要なデータを収集する必要がある。平成22年度の計画は(1)サンプルの特定、(2)調査票の回答状況の把握、(3)回答状況に影響を与えると思われるデータの収集であった。(1)のサンプルの特定については、CDPのWebsiteより日本ではどのような企業が調査対象となっているのかを調べた。(2)については、カーボンディスクロージャープロジェクト・ジャパンレポートより、各企業の回答状況のデータを入手した。(3)については、株式会社日本経済研究所「企業財務データバンク」により必要な財務データを収集した。以上のように、平成22年度は平成23年度に実施するデータ分析の準備を行った。本研究では、社会的責任投資の取組のひとつとして大手金融機関が始めた「温暖化ガス排出に関するプロジェクト(Carbon Disclosure Project: CDP)」が実施しているアンケートに対する企業の回答状況の分析を通して、上記の問いに答えることを目的とする。この目的のため、2010年度に企業財務データをはじめ、必要なデータ収集を実施し、2011年度には推定を実施した。CDPアンケートへの協力度合いは、CDPのHPで開示されている。協力度はいくつかに分類されるが、今年度は、「無回答」または「参加拒否」という環境取り組みに関する情報を全く提供しない回答と、「アンケートに回答」または「情報を提供」という環境取り組みに関する情報を何らかの形で提供している回答に大別した。前者を0、後者を1とする被説明変数を作成し、プロビットモデルで推定を行った。この推定においては、売上高や利益の大きさといった変数に対して有意にプラスの結果が得られたものの、外国国籍の個人及び外国の法律によって設立された法人による持ち株比率や、浮動株比率などの変数が有意に推定されなかった。このため、2012年度は、さらに推定方法の改良を行う必要があると考えられる。企業が環境対策を推進するためには、ステークホルダーからその取組をプラスに評価される必要がある。本研究では、ステークホルダーの中でも投資家に注目し、投資家が企業を評価するために重要な、環境取組情報の開示について分析を行った。情報開示に対して各企業はどれほど協力的であり、またその協力度はどのような要因に影響されるのであろうか。本研究では、社会的責任投資の取組のひとつとして大手金融機関が始めたカーボンディスクロージャープロジェクト(Carbon Disclosure Project:CDP)が実施しているアンケートに対する企業の回答状況の分析を通して、上記の問いに答えることを目的とする。回答状況については、CDPのHPからデータを入手し、財務データは、日本政策投資銀行編集・日本経済研究所発行「企業財務データバンク」及び東洋経済「会社四季報」からデータを入手した。本年度は、昨年度に実施した分析を精緻化するために説明変数を追加したため、新たにデータ収集を行うとともに、再度推定を行い、以下の結果を得るとともに、それをまとめる作業を行った。本研究の分析

対象期間は、2006年2008年である。分析対象企業は、CDPジャパン500に含まれる日本企業である。被説明変数は、CDPに対して温暖化対策の情報を提供したかどうかを示す変数である。これに対して影響を与えると思われる諸要因を説明変数として分析した結果、有意に推定された変数は、外国人持ち株比率、ハーフィンダール指数、従業員数、広告宣伝費、負債比率となった。2010年度におけるデータ収集が若干遅れ、作業の一部が2011年度にずれこんでしまった。このため、2011年度の作業内容であった推定に使う時間がとられてしまい、予定していた推定の一部が実施できなくたってしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度においては、モデルの推定方法を工夫し、頑健性を確認する作業を行った後、結果の公表に向けて、論文を執筆・投稿する。また、追加の推定の過程で、新たなデータ収集の必要が生じた場合には、時間を節約するため、アルバイトに手伝ってもらうなどの工夫をし、遅れが生じないように努める。
発話意図の推論に関与する神経基盤の検討

本研究は,日常のコミュニケーション場面で多用される比喩,アイロニー,ジョーク,間接発話行為といった発話意図の理解に推論を要する表現が,我々の脳内でどのように処理されるのかについて,そのメカニズムを多角的に検討し解明することを目的とした.その結果,発話意図の理解には下前頭回,内側前頭回,上側頭回,中側頭回などの前頭・側頭領域において,矛盾した発話から意味の逸脱の検出及び照合,意図の推論といった高次の認知処理が行われていることが示された.本研究は,日常のコミュニケーション場面で多用される比喩,アイロニー,ジョーク,間接発話行為といった発話意図の理解に推論を要する表現が,我々の脳内でどのように処理されるのかについて,そのメカニズムを多角的に検討し解明することを目的とした.その結果,発話意図の理解には下前頭回,内側前頭回,上側頭回,中側頭回などの前頭・側頭領域において,矛盾した発話から意味の逸脱の検出及び照合,意図の推論といった高次の認知処理が行われていることが示された.本研究は,機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて,日常のコミュニケーション場面における発話の意図の理解がどのような神経基盤によって支えられているのかを解明することを目的とした.このなかで本年度は以下の2点について実験及び検討を行い,それぞれ成果を発表した.1)アイロニー理解に関与する神経基盤の検討fMRIを用いたアイロニー理解に関する二つの実験の結果を比較検討し,アイロニー理解における発話意図の推論に関与する賦活領域及び発話によってもたらされる感情処理に関与する賦活領域を精査した.その結果,発話意図の推論には,内側前頭回(BA9/10)や上側頭回(STG)に大きな賦活が見られること,またLiteralな発話やアイロニー発話によってもたらされるネガティブな感情処理にはAmygdalaやInsulaなどが関与していることが明らかになった.2)間接発話の理解に関与する神経基盤の検討間接発話は,文字どおりの意味とは異なった内容を間接的に伝達する言語行為であり,この発話理解には発話者の心的状況や意図を推測する必要があると考えられる.本年度は,間接発話による発話の非字義的理解を要する文脈と字義的理解のみを要する文脈条件を用いて,脳内の処理プロセスに違いがあるかどうかについて,fMRIを用い,課題遂行中の賦活領域を比較検討した.その結果,間接発話理解には字義的理解に比べ,発話意図の推論(mentalizing)に関与すると考えられる内側前頭回(BAIO)や,意味の逸脱の検出及び照合に関与する下前頭回(BA47)や側頭領域の関与が明らかになった.本研究は,機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて,日常のコミュニケーション場面における発話の意図の理解がどのような神経基盤によって支えられているのかを解明することを目的とした.このなかで本年度は,間接発話の理解に関与する神経基盤と感情価の影響について実験及び検討を行い,成果を発表した.間接発話は,文字どおりの意味とは異なった内容を間接的に伝達する言語行為であり,この発話理解には発話者の心的状況や意図を推測する必要があると考えられる.Shibata et al.(Neuropsychologia, 2011)では,間接発話理解は字義的理解に比べ,発話意図の推論に関与すると考えられる内側前頭回(BA10)や,意味の逸脱の検出及び照合に関与する下前頭回(BA47)や側頭領域の関与が大きいことを示した.本年度はさらに,間接発話と字義文のそれぞれの発話によってもたらされる感情価の影響について,文条件(間接発話文と字義文)と感情価(positive,negative)を操作した実験を実施し,賦活領域を検討した.その結果,文条件では,間接発話理解が字義的理解に比べ,内側前頭回(BA10)や下前頭回(BA47)及び側頭領域のより大きな関与が明らかになり,前回の実験を裏付ける結果が得られた.さらに,感情条件ではpositive条件に比べnegative条件において,insula,putamenなどにより大きな賦活がみられた.特に,字義文におけるnegativeな発話においてその傾向が強く,間接発話が日常のコミュニケーション場面において聞き手の感情や体面を傷つけないように配慮した発話であることが示唆された.本研究は,日常のコミュニケーション場面で多用される比喩,アイロニー,ジョーク,間接発話行為といった発話意図の理解に推論を要する表現が,我々の脳内でどのように処理されるのかについて,そのメカニズムを多角的に検討し解明することを目的とした.特に本年度は前年度までに行ったfMRI実験の結果を踏まえ,アイロニー,ジョーク,間接発話行為などの発話理解といった認知処理に関与する神経基盤と,それによって喚起される情動処理に関与する神経基盤の関係について検討した.その結果,発話意図の理解には下前頭回(IFG),内側前頭回(MPFC),上側頭回(STG),中側頭回(MTG)などの前頭・側頭領域において,矛盾した発話から意味の逸脱の検出及び照合,意図の推論といった高次の認知処理が行われていることが示された.またアイロニーなどのネガティブな感情を喚起する発話ではAmygdalaやInsulaなどが関与していること,さらにジョーク理解によって喚起される快感情の処理には,報酬系といわれる中脳辺縁系が関与していることが明らかになった.

さらにfMRIデータの賦活領域間の関係をFunctional connectivity analysis (Psychophysiological interactions analysis)によって解析した結果,IFGやMTGなどの前頭・側頭の認知処理領域と,中脳辺縁系などの感情処理領域の活動が強く相関していることが示された.またこれらの結果を基に各賦活部位間のネットワークモデルを提案した.研究計画書に記載した実験(3年分)はすでに終了しているため.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的である発話意図の理解に関与する神経基盤の解明について,本年度までに行ったアイロニー,間接発話行為,ジョーク理解についての行動実験及びfMRI実験の結果に基づき,次年度は脳内機序についての包括的なモデルを提案する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
照葉樹里山における植生回復過程と台風による大規模攪乱がもたらす種多様性維持効果

森林植生は遷移を経て極相で安定すると考えられていたが,最近では,攪乱による変化と更新を部分的に繰り返しており、攪乱の存在が生物の多様性の維持に重要であるとの見方にかわりつつある。長期調査されている水俣照葉樹林において台風が襲来し、根返り、幹折れが発生した。攪乱後10数年経過した現時点の状況を調査し、林床での稚樹個体群の更新と成長を上層の林冠破壊と関連して解析した。幹直径4.5cm以上の大径木の現存量は,調査plot1,plot2,plot3でそれぞれ220,320,330ton ha^<-1>であった。台風直前と比較するとそれぞれ55%,70%,85%に激減していた。台風以後の中径木および小径木(幹直径4.5cm未満)の幹直径成長率は、0.04 year^<-1>以上で、攪乱以前の0.02以下より増加し,ギャップ形成の効果と考えられる。根返りの位置と計上形状測定を行った。幹直径の小さい樹木の根返りマウンドはいずれも小さいが,大サイズの樹木のマウンドは大小様々であった。根返りのマウンド部分を、4つの微地形に区分しそれぞれに出現した植物種を比較した。マウンド部分には43種が出現した。微地形による分布種の違いは明らかではなく、攪乱後に埋土種子から発生するとされているカラスザンショウやアカメガシワなど先駆植物は、いずれも地上30cmにおける幹直径が0.5cm以下で、将来的にも低木層あるいはそれ以上の階層へは達しえないと思われる。根返り周辺に存在した前生稚樹の中には、ギャップ形成以後の成長が早く、成長率が0.2以上のものが存在し、林冠ギャップが形成された場合に林内に待機していた稚樹の内あるものの成長は促進される。台風による攪乱は、根返り部分そのものではなく、その周辺の中径木が将来的に林冠木となる可能性を与えるという側面で、森林の更新過程を加速する効果を及ぼすことが明らかになった。かって森林は植生遷移の経過を経て極相に達し安定すると考えられていたが,最近では,攪乱による変化と更新を部分的に繰り返しており、それゆえ攪乱の存在が生物の多様性の維持に重要であるとのダイナミックな見方にかわりつつある。1966年以後継続して長期調査されている水俣照葉樹林において台風によって、根返り、幹折れが発生した。台風による攪乱後ほぼ10年を経過した時点(2002年)での状況を調査し、林床での稚樹個体群の更新を台風による上層の森林現存量の変化すなわち林冠破壊の程度や光条件と関連して解析した。幹直径>5cmの大径木の現存量は,調査plot1,plot2,plot3でそれぞれ220,320,330[t/ha]であった。台風直前(1991)と比較するとそれぞれ55%,70%,85%に激減し,林床の光条件は相当改善されたと判断できた。plot1で32カ所,plot2で7カ所,plot3では6カ所の根返りを確認し形状の測定を行い根返り木の幹直径と根返りマウンドの大きさの関連を検討した。小サイズの樹木のマウンドはいずれも小さいが,大サイズの樹木のマウンドは大小様々であった。台風以後の中径木(胸高直径≧1.0cm)

および小径木(地上30cmでの幹直径≧0.5cm)の幹直径の成長率の全個体平均値は、0.04以上[1/year]であった。台風による攪乱(1991年)以前の0.02以下[1/year]より増加し,上層にギャップが形成され林床が明るくなった効果と考えられる。中径木および小径木の成長率は、その近傍100m^2毎の大径木の現存量と相反する関係があり、攪乱が林床での植物の成長と種多様性の回復に効果を及ぼしていることが明らかになった。林床における光量の測定値は極めて変動が大きい。今後、光量とその変動の総合方法を確立して、近傍における小径木の成長率との関係を明らかにする。約90年以上の期間にわたって植生遷移にゆだねられてきたコジイを優占種とする照葉樹において、台風による根返りが多数発生した。根返り発生後1012年を経過した時点での根返りおよびその周辺での植生および林床樹木サイズを調査測定し、根返りが照葉樹林の林床に与えた影響を把握した。あわせて、根返り発生以前から行われている長期継続調査資料との比較によって森林の動態に及ぼす台風による大規模な攪乱の影響および効果について考察した。44ケ所の根返りを測定した。過去の成長記録をもつ36個体の根返り樹木のうち21個体は、根返り発生後10年以上経過した現時点で成長を続けている。根返りのマウンド部分を、マウンド前部、トップ、ピット、ピット淵の微地形に区分しそれぞれに出現した植物種を比較した。コジイ、ヒサカキ、フユイチゴ、チヂミザサ、アカメガシワなど43種が出現した。微地形による差は明らかではなく、森林に攪乱が生じたときに埋土種子から発生するとされているカラスザンショウやアカメガシワなど先駆植物は、いずれも根元30cmにおける幹直径が0.5cm以下で、将来的にも低木層あるいはそれ以上の階層へは達しえないと思われる。いっぽう、根返り周辺に存在した前生稚樹の中には、幹直径の相対成長率が0.2/year以上の個体もあり、ギャップ形成以前の0.02/yearと比較して、林冠ギャップが形成された場合に林内に待機していた稚樹の内あるものの成長は促進される。成長が促進された個体とそれ以外について、上層の樹幹天空率を測定し比較したが、天空率が極めて局所的な変動するため、成長の差を天空率からは説明できなかった。根返りの発生は、根返り部分そのものではなく、その周辺の中径木が将来的に林冠木となる可能性を与えるという側面で、森林の更新過程を加速する効果を及ぼすことが明らかになった。コジイを優占種とする照葉樹林が、台風による大規模攪乱をうけ倒木や根返りが発生し、林冠が疎開した状態となった。そこで、大径木(胸高直径4.5cm以上)および中径木(同1.0cm以上)の胸高直径を測定し、攪乱発生以前から行われている長期継続調査の資料と比較し、個体群の予測モデルを作成することで、台風による攪乱が森林の植生遷移と動態に及ぼす影響および効果を検討した。台風による攪乱をうける以前にはコジイが圧倒的に大きく、また、倒壊あるいは根返りした樹木のほとんどはコジイであったが、攪乱後も相対的にはコジイが優占種であった。コジイ、タブノキ、カシ属5種およびイスノキの大径木について、直径階別に直径成長率を比較した。その結果、攪乱の前後でコジイとタブノキの成長率に差は認められなかった。いっぽう、カシ属およびイスノキの成長率は、攪乱による林冠の疎開後に著しく高くなったが、コジイ、タブノキの成長率とほぼ同じであった。
服薬確認支援システムのための未来行動予測法に関する研究

体年度はシミュレーションにより行動予測法の妥当性を検証し、高齢者宅に服薬確認支援システムを導入した。高齢者宅に無線センサーネットワークを構築するため、本研究では2種類の無線センサーデバイス(ノード型と電源タップ型)を作成した。ノード型は服薬者の居場所や家具の使用状況を、電源タップ型は家電の使用状況を測定するためのものである。予備実験では開閉センサー等をノード型デバイスに接続することで高齢者の食事や睡眠の発生を予測できると想定していたが、高齢者は使用頻度の高い物品を予め手元に用意していたため、十分なデータを得られなかった。そのため、新たに電源タップ型を設計し、ノード型には温湿度センサーや照度センサーを搭載することで設置環境の変化も計測できるようにした。一方、薬の取得状況を認識するためのインテリジェント薬保管ケース(iMec)は内蔵カメラの個数を増やし、薬保管ケース内の薬の検出精度を向上した。また、実験によりiMecのユーザビリティを評価し、実験に参加した高齢者の身体能力に合わせてタッチディスプレイの内蔵位置や蓋の開閉方法などを変更した。未来行動予測法については実証実験で収集したデータを用いて改善した。無線センサーデバイス群により収集されたデータは一定時間内の反応時間や反応回数、消費電力量などで正規化し、システムの一般性・拡張性を高めた。未来行動予測には相関分析にファジィ推論の特長を生かした新たな手法を用い、計測データの平均値や分散値を用いてファジィ化した。本手法により、行動予測の正答率は75%まで向上し、実際に高齢服薬者の飲み忘れを検知できた。しかし、高齢者は日中に滞在する場所がほぼ一定であり、食事の開始および終了を予測するためには物品の使用状況を認識する必要がある。加えて、外出時の服薬状態を確認する行動予測法についても検討し、特許を出願した。スマートフォンに取り付けて使用する薬保管ケースを提案し、3Dプリンターなどを用いて実験システムを構築した。そして、現在時刻、薬保管ケース内の薬の有無、服薬者の現在地、飲食・睡眠施設の所在地に基づく異常検知アルゴリズムを提案し、実験システムで収集したデータを用いて飲み忘れの警告精度が86%であることを確認した。
多角形粒子の幾何学効果を利用したピッカリングエマルションの形態制御

ピッカリングエマルション(以下PE)とは、強い界面活性を持つ微粒子によって非相溶な液体同士の分散状態が安定化されたものである。このとき粒子形状が分散状態に大きな影響を及ぼすが、その効果の全容は未解明である。我々は形状と化学的性質を高度に制御した両親媒性正多角形微粒子を作成し、形状の効果を解明することを目的として研究を行っている。平成28年度に両親媒性正多角形粒子の作成手法を確立した。平成28年から29年度にかけて、作成した正三角形、正方形、正五角形、正六角形および円形板状粒子を用いて油中水滴型のエマルションを作成し、粒子形状・液滴サイズと水滴表面での充填構造の関係を調べた。その結果、液滴サイズが大きいとどの粒子形状でも平面での最密充填構造が形成されること、液適サイズが小さいときは、正多面体(プラトンの立体)が好まれることなどを解明した。即ち、粒子の幾何学的な特徴がエマルション液滴の形態や粒子の自己集合構造に支配的な影響を及ぼすことを解明した。このような界面活性粒子の形状による効果を系統的に解明したのは本研究が初めてであり、生体内の構造形成や製薬などの材料科学において重要な役割を果たすエマルション化において新規な手法や発想をもたらす成果であると考えている。平成30年度は更に粒子配置の定量的な解析などを行って論文としてまとめ、また以前に行った球状両親媒性粒子の研究と正多角形粒子のものを合わせた記事を執筆した。さらに上記の粒子作成手法を応用し、両親媒性だけでなく電場を加えることで「自走」する能動性を粒子に付与することに成功した。この粒子は異方的な形状に依存した特徴的な能動運動を示し、エマルション化過程や液滴輸送に「能動性」という従来にない機能性を導入しうる新規な界面活性剤となる。平成28年度は、まず粒子作成手法を確立した:ソフトリソグラフィーを用いて一辺10um、厚さ数um程度の正多角形粒子を作成するため、薄い粒子の作成に適した2種類の光感光性樹脂(フォトレジスト)を試した。その結果、片方は回収時に粒子が変形してしまったが、もう一方は作成した形状のまま回収できた。またフォトマスクから正確な形状の粒子を作成する条件を確立した。次に両親媒性を付与するため幾つかの手法を試した結果、金を特定の面に蒸着し、チオール化を施すことで粒子に強い両親媒性を付与することに成功した。次に作成した正三角形粒子を用い、ドデカン(油)中で水が少数液相となるPEを形成した:まず完全に液ー液界面が被覆されたときに液滴直径が数粒子分程度となる粒子ー水体積比で実験したところ、ランダムな凝集構造となり、粒子による選択的な液ー液界面の被覆は現れなかった。しかし完全被覆時の液滴直径が数10粒子分程度となる量まで水を増加させたところ、界面がほぼ粒子で被覆され安定化された液滴が形成された。この時、粒子の界面充填構造は部分的には正三角形による最密構造を取っていたものの、重なった粒子や隙間もあり、全体的には充填構造の乱れが多かった。しかし液滴形成後に振動による揺動を加えることで、界面で正三角形が隙間なく規則的に充填された最密充填構造を実現することに成功した。このような正多角形による完全被覆構造は本研究で初めて実現された。上述のように、作成条件などを工夫することにより、強い両親媒性を持ちつつ形状がよく制御され、不要な成分(ゴミ)などが混ざりにくい粒子作成手法を確立することができた。この手法で作成した正三角形粒子を用いてピッカリングエマルション(PE)を実際に作成し、粒子ー液相の体積比による被覆状態の変化、適切な揺動力の印加によるエネルギーが最小(平衡)に近いPEの実現にも成功した。このように球とは全く異なる異方性を持つ微粒子を用いた最密充填構造を持つPEは本研究により初めて実現された。即ち、ほぼ当初の想定通りに作成手法が確立でき、さらに新たに適切な構造緩和手法を見出せたことは想定以上の進展であった。その一方、作成・実験手法の確立に時間を要したこともあり、最密充填構造の粒子ー液相の体積比依存性や、正三角形以外の形状の効果などに関してはまだ本格的な実験はできていない。以上、全体としては概ね順調に進展している。平成28年度は両親媒性正多角形粒子の作成手法を確立した。作成した正三角形粒子を用いて油中水滴型のエマルションを作成したところ、大きな液滴の界面で正三角形が隙間なく規則的に充填された最密充填構造を実現することに成功した。

平成29年はさらに正方形、正五角形、正六角形による液滴形成を行い、さらに液滴サイズと粒子の構造についても調べた。その結果、何れも液滴サイズが10粒子分程度以上のとき、液滴の界面では平面での正多角形の最密充填構造が現れることが分かった。正三角形、正方形、正六角形ではほぼ隙間のない充填構造となり、各形状を反映した回転対称性を局所的に持つ。正五角形は平面を隙間なく充填できないが、やはりその最密充填構造(被覆率0.92)を示した。さらに液適サイズが小さいとき、正四面体、立方体、正十二面体と言った正多面体(プラトンの立体)が好まれることが分かった。また同じ手法で両親媒性を付与していない正多角形粒子を用いたところ、大きな液滴での界面充填構造は乱れが多く非最密的になり、正多面体状の小液滴はほとんど形成されなかった。このように、平板状粒子に両親媒性を付与することにより、粒子の幾何学的特徴がエマルション液滴の形態やエマルション中での粒子の自己集合構造に支配的な影響を及ぼすことを解明した。上述のように、様々な形状の粒子を用いることにより、表面物性と形状という異なる粒子異方性とエマルション状態の関係を明確に示すことができた。多様な実験条件の元で得られたデータを詳しく解析することで、ある程度定量的なデータを得ることができた。これらの成果は本研究に依って初めて明らかになったものであり、充分な研究成果が挙がったものと考えている。これらについては現在論文を投稿中である。一方、粒子の厚さなど当初想定していなかったパラメータに関する研究や、粒子作成装置の故障もあり、当初予定していた3次元構造観察は見送った。これまでの研究成果に基づき、今後3次元構造観察を行っていきたい。ピッカリングエマルション(以下PE)とは、強い界面活性を持つ微粒子によって非相溶な液体同士の分散状態が安定化されたものである。このとき粒子形状が分散状態に大きな影響を及ぼすが、その効果の全容は未解明である。我々は形状と化学的性質を高度に制御した両親媒性正多角形微粒子を作成し、形状の効果を解明することを目的として研究を行っている。平成28年度に両親媒性正多角形粒子の作成手法を確立した。平成28年から29年度にかけて、作成した正三角形、正方形、正五角形、正六角形および円形板状粒子を用いて油中水滴型のエマルションを作成し、粒子形状・液滴サイズと水滴表面での充填構造の関係を調べた。その結果、液滴サイズが大きいとどの粒子形状でも平面での最密充填構造が形成されること、液適サイズが小さいときは、正多面体(プラトンの立体)が好まれることなどを解明した。即ち、粒子の幾何学的な特徴がエマルション液滴の形態や粒子の自己集合構造に支配的な影響を及ぼすことを解明した。このような界面活性粒子の形状による効果を系統的に解明したのは本研究が初めてであり、生体内の構造形成や製薬などの材料科学において重要な役割を果たすエマルション化において新規な手法や発想をもたらす成果であると考えている。平成30年度は更に粒子配置の定量的な解析などを行って論文としてまとめ、また以前に行った球状両親媒性粒子の研究と正多角形粒子のものを合わせた記事を執筆した。さらに上記の粒子作成手法を応用し、両親媒性だけでなく電場を加えることで「自走」する能動性を粒子に付与することに成功した。この粒子は異方的な形状に依存した特徴的な能動運動を示し、エマルション化過程や液滴輸送に「能動性」という従来にない機能性を導入しうる新規な界面活性剤となる。
“想像力を促す玩具”の発達科学的検討と自閉症療育への応用

Piaget(1945)は,ふり遊びのなかでも「見立て遊び」を,発達の重要な概念として位置づけている。見立て遊びのなかでも特に,乳幼児期のふり遊びの特徴として,玩具を用いることが挙げられる。そこで本研究ではふり遊びにおける玩具に注目した。乳幼児は,様々なモノや玩具を用いてままごと遊びを展開するが,発達に応じて使用する玩具の好みは変化するのであろうか。例えば,2歳以降,乳幼児は本物に近い玩具を好むようになることが指摘されている(坂本,2013)。このように,発達によって乳幼児が好む玩具が異なる可能性が示唆される。そこで本研究では,見立て遊び場面において,乳幼児がどのような玩具を好むのか検討を行った。玩具は遊びの場を作るものであり,想像力は子どもが玩具や人と関わる過程で生まれることが指摘されている(坂本,2013)。そのため,本研究によって子どもの想像力を促すための,発達に適した玩具を明らかにすることが可能となる。1歳半から2歳半の乳幼児に対して,ふり遊びにおける玩具を3種類(色の派手なおままごと用の玩具,木製のおままごと用玩具,本物の食器)提示し,乳幼児がどれを選択するかを検討した。その結果,2歳児では,「本物の食器」よりも「色が派手なおままごと用玩具」,「木製のおままごと用玩具」を選択した割合が高いことが示された。しかし,2歳半児になると,3種類の玩具の選択割合に差が見られなかった。また,年齢を統制変数としたうえで,玩具を用いて遊んだ時間(秒)を比較したところ,「本物の食器」を選択した群が最も長いことが示された。この結果は,先行研究を支持するものであり,年齢の発達とともに乳幼児が好む玩具が異なること,さらには見た目が派手な作りこまれた玩具を用いるよりも「本物の食器」のような見た目がシンプルなものを用いたほうが,ふり遊びが長く展開される可能性が示された。1歳半から始まるふり遊びは,そのなかでも「見立て遊び」が,発達の重要な概念として位置づけられている(e.g., Piaget,1945)。実際に1歳半のふり遊びが,その後の子どもの心の発達に重要であるという知見も示されている(e.g., Moriguchi, Ban et al, 2017)。例えば,玩具を車に見立てて遊ぶとき,玩具は車の代用品であり,車を表すシンボルとなる。見立て遊びにおいて,シンボル(玩具)の見た目が,子どもの想像力を促す鍵となる。2016年度は,見立て遊びにおけるシンボル(以下,玩具)に着目し,玩具の見た目を操作することにより,乳幼児の想像力を促す玩具について検討する前段階として,乳幼児期の子どもが好むふり遊びの玩具について検討を行った。実際には,形は同じだが,見た目が異なる玩具(色が派手な玩具,木の玩具,本物のフライパン)の3種類を用意し,独立変数を見た目および子どもの年齢(1歳半,2歳,2歳半)とした3×3の被験者間デザインの実験を行った。その結果,乳幼児期の子どものなかでも,1歳半児は色が派手な玩具を多く好んだが,2歳半児になると色が派手な玩具よりも本物を好むようになることが明らかとなった。これまでのふり遊び研究では,子どもと大人のやりとりに焦点が当てられてきた。一方,ふり遊びに不可欠な第三項としての玩具の性質が,子どものふり遊びに与える影響に注目した研究は未だ無い。今後は,ふり遊びで子どもが用いる玩具の,多義性や見た目との類似度に着目した検討を進めていく。乳幼児の想像力を促す玩具について検討する前段階として,現在までに乳幼児期(1歳半,2歳,2歳半)において,発達によって玩具の好みが異なるという新たな知見が得られた。本研究では,ふり遊びにおけるシンボル(以下,玩具)の多義性および見た目の類似性に着目した研究を行った。具体的には,玩具と指示物との類似性を操作することにより,どのような玩具を用いることが乳幼児の想像力を促すか,子どもの発達に応じた検討を行った。ふり遊びにおける玩具については,どのような玩具が子どもの想像性を促すか,実証的な検討は未だ少ない。そこで本研究では,ふり遊びを行うようになる1歳半,その移行期である2歳,子ども主体でふり遊びを行うようになる2歳半という3つの年齢を対象に,実験室における実証実験を行った。2017年度は子どもに,3種類の玩具を提示し,子どもがどの玩具を選択するか,また選択した玩具でどれくらい遊ぶかについて実験を行った。実際には,玩具は指示物のシンボルであるが,指示物からの見た目を近いもの(e.g.,本物のフライパン)から遠いもの(e.g.,色が派手なおもちゃ)までの3種類を用意し,独立変数を,見た目および年齢(1歳半,2歳,2歳半)とした3×3の被験者間デザインの実験を行った。その結果,1歳半は類似性が低く色が派手な玩具を有意に多く選択したが,遊ぶ時間は短いことが示された。一方子どもが主体的にふり遊びを行うようになる2歳半では,指示物からの距離が近い本物を有意に多く選択するようになった。また,選択した対象で遊ぶ時間は,1歳半時よりも有意に長いことが示された。以上の結果より,ふりの発達に応じて子どもは選択する玩具も異なることが,さらには玩具で遊ぶ時間も異なることが示された。今後は,玩具の多義性を操作することにより,どのような玩具が子どもの想像を促すかについて検討を深める。

1歳半から2歳,2歳半児を対象としていたが,月齢ちょうどの参加者が集まらなかったり,風邪などにより実験がキャンセルになったりと,参加者が思うように集まらなかったため計画が遅れている。Piaget(1945)は,ふり遊びのなかでも「見立て遊び」を,発達の重要な概念として位置づけている。見立て遊びのなかでも特に,乳幼児期のふり遊びの特徴として,玩具を用いることが挙げられる。そこで本研究ではふり遊びにおける玩具に注目した。乳幼児は,様々なモノや玩具を用いてままごと遊びを展開するが,発達に応じて使用する玩具の好みは変化するのであろうか。例えば,2歳以降,乳幼児は本物に近い玩具を好むようになることが指摘されている(坂本,2013)。このように,発達によって乳幼児が好む玩具が異なる可能性が示唆される。そこで本研究では,見立て遊び場面において,乳幼児がどのような玩具を好むのか検討を行った。玩具は遊びの場を作るものであり,想像力は子どもが玩具や人と関わる過程で生まれることが指摘されている(坂本,2013)。そのため,本研究によって子どもの想像力を促すための,発達に適した玩具を明らかにすることが可能となる。1歳半から2歳半の乳幼児に対して,ふり遊びにおける玩具を3種類(色の派手なおままごと用の玩具,木製のおままごと用玩具,本物の食器)提示し,乳幼児がどれを選択するかを検討した。その結果,2歳児では,「本物の食器」よりも「色が派手なおままごと用玩具」,「木製のおままごと用玩具」を選択した割合が高いことが示された。しかし,2歳半児になると,3種類の玩具の選択割合に差が見られなかった。また,年齢を統制変数としたうえで,玩具を用いて遊んだ時間(秒)を比較したところ,「本物の食器」を選択した群が最も長いことが示された。この結果は,先行研究を支持するものであり,年齢の発達とともに乳幼児が好む玩具が異なること,さらには見た目が派手な作りこまれた玩具を用いるよりも「本物の食器」のような見た目がシンプルなものを用いたほうが,ふり遊びが長く展開される可能性が示された。子どもの想像力を促す玩具について,例えば,車にも食べ物にも見立てることが可能な高い多義性を持つ玩具は,指示物との見た目の類似性が低いため,想像と結び付けることが困難となることが予想される。その一方で,多義性が低く指示物との類似性が高い玩具では,想像を媒介せずとも見立てることが出来てしまうため,想像力を促すことが可能性が低いことが予想される。今後は,見立て遊びにおける玩具の多義性および指示物との類似性について検討を行う。さらにASD児のふり遊びについても検討を進めていく。今後,より多くの参加者を募り,実験を実施する。分析に予定していたパソコン,ディスプレイを2016年度に購入しなかったため,その分の予算を繰り越した。また,謝金についても,2016年度は実験期間に風邪等で実験のキャンセルが多く見られたため,繰越を行う。参加者が思うように集まらなかったことから,次年度に実験計画を延長したため。分析用パソコン,ディスプレイについては2017年度に購入し,データ解析および分析に使用する。また,謝金についても2017年度に新たに参加者募集を行い,謝金として使用する予定である。
連続型の寿命分布の一般化に関する研究とその応用

寿命分布に関する研究は、医学・工学等の様々な分野に応用可能な研究であり、特に、信頼性等に深く関係している。本研究に関連する分布としては、極値分布、逆ガウス型分布、対数正規分布、ワイブル分布、およびガンマ分布等があげられる。しかし、この中で極値分布は、分布の定義域が実数全体であり、且つ正規分布等とは異なり、歪んだ2母数の分布である。本研究では、実数上で定義され歪んだ分布(指数逆ガウス型分布;Kanefuji and Iwase 1996)を新たに定義した。また、分布の歪み具合に関係する母数を導入することで、新たに、極値分布と指数逆ガウス型分布の一般化の方法を提案した。本研究では、母数の最尤推定量が満足する方程式を求め、それによって母数の最尤推定値を既存のデータについて求めた。また、この2つの一般化された分布は、どちらも正規分布を極限として含む特徴を持っている。さらに、ここで提案した方法は、Jenkinson(1955)の一般化とは異る。応用面としては、交通量のデータ解析に提案したモデルを適用した。また、第64回日本統計学会に於いて以上の得られた結果を報告した。
海岸漂着ごみ対策に取り組むエンジニアリングデザイン教育プログラムの開発と実践

アクティブラーニングが目指す「持続可能な開発のための教育」プログラムを構築するために漂着ごみの再資源化を目指すエンジニアリングデザイン教育プログラムを開発,導入した.地域連携,学科混成グループワーク,合宿活動の3つを基軸とし漂着ごみ現状把握と再資源化をグループで討議した.まず漂着ごみの発生源と時期を明らかにするため山形県庄内地方における沿岸部や河川敷のごみの著しい地点において流木・海草を除く人工系海岸漂着物等量を回収した。ICC(International Coastal Cleanup)データカードに基づいてごみの分類を行った.河口付近での総ごみ量は20L袋の約1杯分(ランク3)から2杯分(ランク4)であった.プラスチックごみの主な成分分析を行った結果,漁網はポリエチレン繊維もしくはポリエチレンとポリプロピレンの混紡であることを明らかにした.漁網を洗浄,裁断,溶融,熱プレスし成形体とし強度試験を行った.ポリエチレン製漁網を原料とした場合引っ張り強度は最大25MPa、弾性率は1000MPa程度であり汎用性樹脂と同程度の力学的性質を示した.熱処理により弾性率は向上した.しかし混紡を原料とした場合、異種成分高分子による相分離構造が形成され力学的性質は低下した.粒径1μmに微粉砕した籾殻は弾性率を向上するバイオマス添加剤としての効果を示した.流木については炭化物の性質やその応用を検討した.炭化物の表面は多孔質構造であることを確認した.活性炭に比べ特定の金属イオンを吸着する性質がある事を確認した.現地での合宿において簡易炭焼き窯を用いて流木炭焼きを行い流木炭の活用についてグループ討議した.学生による成果報告の場として自治体イベントを利用してポスター発表を行った.このような経験を通じて学生にとっては予測困難な課題の解決に向けた知識の活用の重要さを理解する機会となった.漂着ごみの発生源と時期を明らかにするため山形県庄内地方における沿岸部や河川敷のごみの著しい地点において100mを見渡し平均的にごみが散乱している個所における区間10m×10mに漂着している流木・海草を除く人工系海岸漂着物等量を回収した。ICC(International Coastal Cleanup)データカードに基づいてごみの分類を行った。どの回収地点においても欠片(プラスチック、シート、発泡スチロール)が圧倒的に多いことがわかった。河口付近での総ごみ量は20L袋の約1杯分(ランク3)から2杯分(ランク4)であった。河口から離れた地点においては1/4杯分(ランク1)であり漂着ごみの発生する場所は特定の地域に偏っていることが分かった。プラスチックごみの成分分析を赤外吸収スペクトル分光器(FTIR)および示差走査型熱量分析(DSC)によって行った。その結果、プラスチック製品の多くはポリエチレン,ポリプロピレン、ポリスチレンが主な成分化合物であった。長尺物である漁網についてもポリエチレン製もしくはポリエチレンとポリプロピレンの複合物であった。漁網から再生プラスチック製造を試みた。漁網を洗浄、裁断、溶融,熱プレスにより成形品を作成し強度試験を行った。ポリエチレン製漁網を原料とした場合では引っ張り強度は最大で25MPa、弾性率は1000MPa程度であり汎用性樹脂と同程度の力学的性質を示すことを確認した。流木炭化物の性質やその応用を検討するため流木を所定温度で炭化した。炭化物の表面は多孔質構造であることを電子顕微鏡により確認した。ヨウ素吸着表面積法(JIS法)やBET窒素吸着法によると流木炭の比表面積は100平方mであり活性炭ほどの表面積は得られなかった。活性炭に比べて特定の重金属イオンを吸着する性質がある事を確認したので水浄化剤としての機能が期待される。山形県庄内地方における沿岸部や河川敷における漂着ごみ現況調査を行い、ICC(International Coastal Cleanup)データカードに基づいてデータ収集できた。ごみの種類を分類化した。ごみ総量からごみ量のランク付けができた。その結果より漂着ごみの発生する場所は特定の地域に偏っていることが分かった。プラスチックごみの成分分析を行った。その結果プラスチック製品の多くはポリエチレン,ポリプロピレン、ポリスチレンが主な成分化合物である事が分かった。漁網から再生プラスチック製造を実施し、成形品の引っ張り強度は最大で25MPa、弾性率は1000MPa程度であり汎用性樹脂と同程度の力学的性質に達成する条件を把握できた。流木炭化物の表面は多孔質構造であることを確認できた。ヨウ素吸着表面積法(JIS法)やBET窒素吸着法によって流木炭の比表面積は活性炭ほどの表面積にはならなかったものの活性炭に比べて特定の重金属イオンを吸着する性質がある事を確認した。今後水浄化剤としての価値が予想されることから新たな研究展開が期待できる。アクティブラーニングが目指す「持続可能な開発のための教育」プログラムを構築するために本研究課題の実施に当たり,地域連携、学科混成グループワーク、合宿活動の3つを基軸として教育プログラムを立ち上げ実施した.フィールドワークを行う地域として山形県の離島「飛島」を選定し実施した.飛島での高齢化率が高い事から地域住民単独では不可能であるような,ごみの回収や再資源化を主テーマとし工学的見地から住民の暮らしを支援する解決策を確立していった.教員から複数のテーマや実施を示し,取り組みたいテーマを確立させた。以下のテーマで取り組みを行った.1効果的荷役運搬デバイスの開発,2流木炭を利用した水浄化,3海岸清掃装置の試作である.