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モチ米の生産・加工・流通・消費に関する実証的研究

佐賀県の平坦部(佐賀平野)では、西南暖地における良質ウルチ米生産の困難性から北海道同様、比較優位な作物としてモチ米を選択している。そして、国の産地育成政策と流通政策が以上のようなモチ米主産地の形成を支援している。日本におけるモチ米主産地形成のメカニズムは、以上のように理解することができる。昨年度の研究では、我が国のモチ米が、かつての国内全域での全般的生産から、現在は、北海道、新潟県、佐賀県等の主産地での生産へと変化してきたことを解明した。本年度は、上記モチ米主産地及び主要加工地域(新潟県・首都圏)での現地調査によって、以下の諸点を解明することができた。生産面では、新食糧法の施行及びモチ米の商品性の高まりを背景に、ウルチ米同様、良質モチ米と低コスト化を追求した生産体制の再編・強化及び商品特性を活かした独自の販路確保等が、これまでになく模索されている実態が形成されている。流通面では、北海道産モチ米は主として東北や関東に、佐賀県産モチ米は主として関西方面に流通している反面、新潟県産モチ米はほとんどが県内向けである、という特徴を有する。このことは、亀田製菓・佐藤食品に代表される主要な加工業者が新潟県内に加工場を持っているため、大半が加工向けに回る主産地のモチ米のかなりの部分が新潟県に流通して加工されるという加工・流通構造からも確認することができる。以上が、我が国における「モチ米の生産・加工・流通に関する」基本的構図であるが、しかし同時に、農産物の地域流通が見直される機運の中で、上記の主産地や加工所集積地帯(新潟県や首都圏)以外においても、全国各地で、農民の小グループによって地域的なモチ米の生産・加工・流通が形成されてきている動向を見逃せない。こうして現在・我が国におけるモチ米の生産・加工・流通・消費は、三大主産地と新潟県を主軸とする全国的展開と、それを補う形での各地域での地域的展開の二つの構図を形成していると理解することができる。本年度は最終年度であるため、これまでの研究を整理し、今後の課題を提起したい。生産面では、モチ米の主産地は変動過程にあり、これまでは北海道、佐賀県及び新潟県が三大産地であったが、近年は岩手県が生産量では新潟県を上回るに至り、また熊本県の生産量が新潟県に接近してきているという新しい状況が生まれてきており、モチ米主産地地図が徐々に塗り替えられようとしている。モチ米の二大加工用途は米菓と包装餅であり、その業界は共に新潟県に集中している。うち、米菓は亀田製菓によるガリバー型寡占構造を、包装餅は佐藤食品による同様の構造が形成されている。ただ、包装餅は農家グループや米屋による加工・販売も広範に見られ、直売所の増加等と結びついて、増加傾向にある。こうして、包装餅の市場構造は、いわば二重構造を呈している。消費面では、食の多様化の中で、米菓はスナック食品に押され、包装餅の消費も減少傾向にある。また、見過ごせない状況として、1993年米凶作を契機とするモチ粉調整品や米菓の輸入量増加、95年からのミニマムアクセス米の受け入れに伴うモチ米の輸入量の増加によって、モチ米も輸入物との競争が激化し、我が国のモチ米市場はますます激変する時代へと突入している。したがって、関係機関での新たな対応と同時に、政策的にも、枠組みの新たな再編が求められることとなる。
規則性構造と固体酸との協奏作用による選択的プロピレン合成

^<13>CH_4とエチレンとの反応をH^+交換ゼオライトを触媒とすると、そのゼオライトの種類によらずプロピレンは生成すらものの、^<13>CC_2H_6が生成しない。従ってH^+交換ゼオライトでは、メタンは活性化されずにエチレンからプロピレンが生成する。各種のH^+交換ゼオライトを触媒として、エチレン転化反応を行なった。いずれのH^+交換ゼオライトでも、エチレンからプロピレンへの転化反応が進行した。プロピレンへの選択率は、それぞれの触媒の結晶学的細孔径(単位nm)が小さいほど高い値を示した。プロピレン選択率79% 66%51% 38%ここでH-[Al]-ZSM-5は、ゼオライト骨格中にAl^<3+>を含むZSM-5であり、H-[B]-ZSM-5とは、B^<3+>を含むZSM-5を表している。細孔径が小さいSAPO-34(結晶学的な細孔径は0.38mm)ではプロピレン選択率は、プロピレンの分子径(0.45mm)とほぼ同じ細孔径を有するゼオライトが高いプロピレンが選択率を示した。従って分子ふるい効果によってプロピレンが選択的生成すると考えられている。SAPO-34は、プロピレン選択率が高いことにおいては優れている触媒である。しかし、プロピレン生成速度はH-[Al]-ZSM-5のおよそ1/20程度である。各種触媒のプロピレン生成速度の序列は以下に示す順となった。ここで()の値は、n^-ブタンの分解速度(mmol g^<-1> h^<-1>)である。n^-ブタンの分解速度が高い程、言い換えると酸強度が高い程、プロピレン生成速度は高いことがわかる。
極微小径ダイヤモンド砥石によるセラミックスの微細加工関する研究

最近のいわゆるメカトロニクス製品では、部品の集約化、小型化が急速に進んでいる。それに伴って、部品加工においては微細化に対する要求が重要な課題となっている。しかも、これらの製品に使用される材料は、セラミックスなどの硬脆材料が多く、物理的、化学的加工が不向きなために専ら研削加工に依存している。本研究は、このような微小部品の3次元加工を微小径の軸付きダイヤモンドホイ-ルを用いて行うための加工機の開発とマイクロ研削加工に関する基礎資料を得ることを目的にしたものである。1mm以下の微小径軸付き砥石を用いた研削では、標準の周速を得るには100,000rpm以上の回転速度を持つ主軸が必要である。またこのような研削においては、クイルの破損や弾性変形による加工精度の低下が問題になる。したがって砥石に作用する研削抵抗を常に監視しながら、研削を行う必要がある。このような考えに基づいて、最高回転数120,000rpmの高速スピンドルとACサ-ボモ-タで駆動するXYテ-ブルを備えた加工機を試作した。工作物に作用する研削低抗は平行平板型動力計を用いて常時監視できるようにした。試作した加工機を用いて行ったセラミックス(AIN)のマイクロ研削加工実験の結果をまとめると、次のようになる。1)120,000rpmまでの範囲では、砥石周速が高いほど研削抵抗は減少した。2)工作物送り速度が大きいほど研削抵抗は単調に増加し、送り速度を操作することによって、定荷重研削が可能であることが明らかになった。3)研削抵抗は研削距離と共に直線的に増加し、その増加率は砥石の粒度が大きいほど小さくなった。4)砥石軸に垂直な微小振動を付与することによって、研削抵抗は著しく減少した。最近のメカトロニクス製品では,部品の集約化,小型化が著しい.しかもこれらの部品には,耐摩耗性が要滋求されるものが多く,セラミックスを使用することによって製品の一層の高性能化が実現できる.本研究では,その際問題になる微小部品の加工を,微小径ダイヤモンド砥石を用いて行うための加工機の開発とマイクロ研削加工に関する基礎資料を得ることを目的としている.1mm以下の微小径軸付き砥石を用いた研削において正規の周速を得るには100,000rpm以上の回転速度を持つ主軸が必要である.また微小径砥石を用いた型彫り研削では,クイルの破損や弾性変形による加工精度の低下が問題になる.したがって砥石に作用する抵抗を監視しながら,研削を行う必要がある.その際,加工能率を低下させないためには,砥石の切れ味の変動に対して,最適の送り速度を選択することが求められる.この考えに基づいて,最高回転速度120,000rpmの高速スピンドルとACサ-ボモ-タで駆動するXYテ-ブルを備えた加工機を試作した.XYテ-ブルには,XY軸方向の力を測定できる平行平板型動力計を搭載し,研削抵抗を常時監視できるようにした.本年度は,この加工機を用い直線切断実験を行った.まず最初に砥石研削性能に対する周速度の影響を調べた.その結果,本加工機の最高速度である回転速度120,000rpmまでの範囲では,回転速度が高くなるほど研削性能が向上することが明らかになった.

また工作物送り速度については,送り速度が大きくなるほど研削抵抗は単調に増加し,送り速度を調整することによって研削抵抗を制御することが可能であることがわかった.また研削抵抗は,研削距離の増加にともなって直線的に増加するが,その増加率は砥石の粒度が大きいほど小さくなった.研削抵抗が増加して,ほぼ一定値に達するとクイルの折損に至るが,超硬のクイルを用いることによってその寿命は約3倍に改善された.最近のいわゆるメカトロニクス製品では、部品の集約化、小型化が急速に進んでいる。それにともなって部品加工においては、微細化に対する要求が重要な課題となっている。しかもこれらの製品に使用される材料は、セラミックスなどの硬脆材料が多く、物理的、化学的加工が不向きなために専ら研削加工に依存している。本研究は、このような微小部品の3次元加工を微小径の軸付きダイヤモンドホイ-ルを用いて行うことを目的にしたもので、昨年度は加工機械を設計製作し基本的な加工特性を明らかにした。本年度は、さらに砥石軸方向に微小振動を付与することによって、砥石の寿命向上、仕上げ面粗さの改善を図ったものである。砥石軸方向の振動は、振磁石と板ばねを用いた工作作振動装置で与えた。振幅は、板ばねに取り付けた鉄心とコイルとのクリアランスを調節することによって変えることができる。また振動数は、インバ-タを用いて480Hzまで可変である。本実験では、昨年度の実験結果に基づき超硬基材の軸付き砥石を使用した。図1は、振幅を10μmとして、窒化アルミニウムを研削したときの研削抵抗に対する振動数の影響を調べた結果である。なお窒化アルミニウムの板厚は1.7mmで、砥石の直径は0.46mmである。この結果から明らかなように、振動を付与することによって研削抵抗が低下し、特に400Hzでは切断距離の伴う増加率も約1/6に低下した。この効果は切断速度の大きい場合には、消失した。また振動を付与することによって、仕上げ面粗さや切断面の平坦度も向上した。
神経管閉鎖におけるカスパーゼ活性化の生理的意義の解明

初期発生に見られる形態形成過程の1つ、神経管閉鎖において、アポトーシス及びアポトーシス実行因子であるカスパーゼの活性化が重要な役割を果たすことが考えられてきた。これは、カスパーゼ欠損マウスが高頻度で外脳症や無脳症を示すためである。中でも、神経管閉鎖時の正中線接着部で起こるアポトーシスは、観察される部位の特異性から、正中線における左右神経板の接着と融合及びそれに続く神経管の表皮からの分離といった組織のリモデリングに寄与していると考えられてきた。実際に、これまでの研究から、口蓋や腹膜など左右から伸張してきた組織が1枚のシート状の組織となる融合部位でアポトーシスが起こり、組織融合を促進することが知られている。しかしながら、神経管閉鎖過程においては、実際にアポトーシスが正中線接着部でどのように働くかは不明であった。そこで、この点を明らかにするため、これまでに後脳神経管領域の1細胞レベルでの高解像度ライブイメージングに挑戦してきており、その観察に成功している。そこで本年度は、神経管が形成される過程で観察されるアポトーシスとして、正中線融合部に焦点を絞り、神経管形成期の組織の融合及びリモデリングに対するアポトーシスやカスパーゼ活性の寄与の解明に取り組んだ。この点を明らかにするため、正中線上の細胞の挙動、及びそこへのアポトーシスの寄与の解明に取り組んだ。その結果、閉鎖完了後の正中線上で細胞が閉鎖完了地点から遠ざかるように後退運動を示すことが、初めて明らかとなった。さらに、この後退運動はカスパーゼの阻害により抑制される事が明らかとなった。また、アポトーシスと後退運動の関係性を明らかにするため、細胞外基質分解酵素であるマトリックスメタロプロテアーゼに着目したところ、マトリックスメタロプロテアーゼを阻害することによっても後退運動が抑制されることが明らかとなった。本研究で明らかとなった事実は、神経管閉鎖形成異常の発症メカニズムに迫るだけでなく、他の組織融合部位で起こる形態変化の解明の一助となる可能性を秘めている。そこで以上の結果については、現在、論文投稿準備中である。本年度は、前年度までに構築したシステムを活用する事で、解像度の高い高品質のデータを多く得ることができた。そして、得られたデータを用いる事で、観察事象のメカニズムに迫る事ができたと考えている。また、論文として投稿準備にとりかかれたという点で、研究計画は大いに進展したと考えている。今後は、マトリックスメタロプロテアーゼの活性部位や活性程度の詳細な観察を行って行く予定である。さらに、生体内で実際に起こりうる現象であるかについて、より丁寧に観察する予定である。以上をまとめる事で、論文として投稿したいと考えている。しかしながら、従来の組織切片による静的な観察では、動的な神経管閉鎖過程におけるカスパーゼ活性がその過程で具体的にどのような機能を果たすのか知ることができなかった。そこで、カスパーゼ活性化検出プローブであるSCAT3を全身で発現するトランスジェニックマウスを用いてライブイメージングとその解析を行い、カスパーゼ活性化が神経管閉鎖の進行に与える影響につて検討した。その結果、カスパーゼ活性化阻害下において神経管閉鎖速度の低下が観察され、神経管閉鎖速度の調節にカスパーゼ活性化が関与する可能性が考えられた。本年度は、神経管閉鎖期に見られるアポトーシスの詳細を知るために、イメージングデータのより詳細な観察を行った。その結果、神経管閉鎖中のマウス胚において、少なくとも2種類のアポトーシスが起きていることが明らかとなった。この2種類のアポトーシスの相違点は、カスパーゼ活性化後の細胞の振舞や、活性化しているカスパーゼの種類などに見られる。このことから、2種類のアポトーシスが、神経管閉鎖に対して異なる影響を及ぼしている可能性が考えられる。現在は、見つかった2種類のアポトーシスが、それぞれ神経管閉鎖にどのような影響を持つのかを明らかにするため、組織特異的なアポトーシスの阻害実験や、高解像度ライブイメージングによるアポトーシスの組織に与える影響の検討などを行っている。本研究の成果は「第44回日本発生生物学会(ポスター発表)」をはじめとした複数の学会・研究会で発表した。さらに、本年度までの成果をまとめることで「The Journal of Cell Biology(Vol. 195, Dec, 12)」に発表することができた。

また、イメージングデータの詳細な観察により、少なくとも2種類の異なる挙動を示すアポトーシスが起きていることを発見した。本年度は、神経管が形成される過程で観察されるアポトーシスとして、正中線融合部に焦点を絞り、神経管形成期の組織の融合及びリモデリングに対するアポトーシスやカスパーゼ活性の寄与の解明に取り組んだ。これまでの研究から、口蓋や腹膜など左右から伸張してきた組織が1枚のシート状の組織となる融合部位でアポトーシスが起こり、組織融合を促進することが知られている。神経管形成過程でも類似の形態変化が見られるものの、実際に組織融合にアポトーシスが寄与しているかは不明であった。そこで、神経管形成期で起こる組織融合過程のアポトーシスについて、その起こる部位やどの細胞がアポトーシスを起こるかを明らかにするため、高解像度イメージングに挑戦した。その結果、上記で構築されたライブイメージングシステムを改善することで、1細胞を識別できる解像度を達成した。得られたデータから、神経管閉鎖が完了後、正中線上の細胞が前後軸方向に伸びていく様子が観察された。また、この様子はカスパーゼ活性阻害剤処理下では抑制されることが確認された。これは、神経管形成後の組織リモデリングにカスパーゼ活性が寄与する可能性を示唆する。現在はそのメカニズムについて検討中である。初期発生に見られる形態形成過程の1つ、神経管閉鎖において、アポトーシス及びアポトーシス実行因子であるカスパーゼの活性化が重要な役割を果たすことが考えられてきた。これは、カスパーゼ欠損マウスが高頻度で外脳症や無脳症を示すためである。中でも、神経管閉鎖時の正中線接着部で起こるアポトーシスは、観察される部位の特異性から、正中線における左右神経板の接着と融合及びそれに続く神経管の表皮からの分離といった組織のリモデリングに寄与していると考えられてきた。実際に、これまでの研究から、口蓋や腹膜など左右から伸張してきた組織が1枚のシート状の組織となる融合部位でアポトーシスが起こり、組織融合を促進することが知られている。しかしながら、神経管閉鎖過程においては、実際にアポトーシスが正中線接着部でどのように働くかは不明であった。そこで、この点を明らかにするため、これまでに後脳神経管領域の1細胞レベルでの高解像度ライブイメージングに挑戦してきており、その観察に成功している。そこで本年度は、神経管が形成される過程で観察されるアポトーシスとして、正中線融合部に焦点を絞り、神経管形成期の組織の融合及びリモデリングに対するアポトーシスやカスパーゼ活性の寄与の解明に取り組んだ。この点を明らかにするため、正中線上の細胞の挙動、及びそこへのアポトーシスの寄与の解明に取り組んだ。その結果、閉鎖完了後の正中線上で細胞が閉鎖完了地点から遠ざかるように後退運動を示すことが、初めて明らかとなった。さらに、この後退運動はカスパーゼの阻害により抑制される事が明らかとなった。また、アポトーシスと後退運動の関係性を明らかにするため、細胞外基質分解酵素であるマトリックスメタロプロテアーゼに着目したところ、マトリックスメタロプロテアーゼを阻害することによっても後退運動が抑制されることが明らかとなった。
生殖生長・種子成熟における新規金属タンパクの探索と金属制御機構の解明

蛍光X線による未受精卵、受精前後の子房における金属タンパクの解析の結果、受精および初期胚発生において重要と思われる亜鉛タンパクの存在が明らかになった。また、受精後1日の初期胚では亜鉛と銅の濃度が高いことが明らかになり、正常な胚発生には亜鉛が重要なことが明らかになった。鉄、亜鉛、銅、マンガンなど必須金属元素の欠乏により花粉形成の異常、不稔、収量低下が起こる。また、必須であっても金属元素が過剰に存在すると生育阻害が起きる。これらの過程に共通して不可欠なのは細胞内の金属制御である。細胞内では多くの金属結合タンパクや金属結合化合物により金属元素の受け渡しが起き、これによりタンパクの機能発現および細胞内金属の恒常性の維持が行われると考えられる。本研究では新規および既知の金属タンパク質および金属結合化合物に着目し、未だ未解明な生殖成長、胚発生、種子成熟過程における金属元素の細胞内制御機構を分子レベルで明らかにすることを目的とする。24年度は受精卵の分裂における亜鉛の役割を解析した。亜鉛欠乏条件下で受精卵を培養すると、細胞分裂が途中で停止し正常な初期胚発生が行えないことが明らかになった。23年度はイネ未受精卵のイメージングおよび金属タンパクの解析を中心に研究を行った。その結果未受精卵の亜鉛の分布が明らかになると同時に未受精卵に多くの亜鉛タンパクが存在することが明らかになった。この結果に基づき24年度は受精卵の解析を中心に研究を遂行する。サンプル収集技術の習得に時間を要するため、当初の予定よりやや進行が遅いが、ほぼ予定どおりに研究を遂行している。消耗品に適用する予定の研究費を24年度に繰り越した。当初の予定より、24年度にかかる消耗品の予算が多いことが予想されたため、23年度の繰り越し額を24年度に加える。研究を加速させるため、キットの多用や実験補助に研究費を用いる。また成果発表にも研究費を用いる。
青少年のパーソナリティ形成における性差と“思春期効果"に関する実証的研究

本研究の目的は、児童期から青少年期にかけて拡大する生活意識上の性差の実体と、性差が拡大する「思春期」という成長段階の特徴を、自己および自己の身体、さらには異性や恋愛に対する意識に注目して明かにしていくことにある。こうした目的の下に、平成5年度に大阪府吹田市内の小学生・中学生を対象に質問紙調査を実施したが、今年度はその調査をもとに、高校生対象の質問紙調査を作成し、同じく吹田市内の高等学校の協力を得て質問紙調査を実施した。調査内容は、家庭生活・学校生活・余暇生活・マスメディア接触などの生活実態と、自己概念・ライフスタイルに関する価値観・性役割意識・身体意識・性や恋愛に対する関心、将来展望などの生活意識の、2つの領域に大きく分けられる。高校生の回答を小・中学生調査と比較しつつ分析した結果、主として以下のような点が明らかになった。(1)自己概念:小学生から中学生になるにつれて、女子の場合自己に対する否定的なイメージが強まる傾向があるが、高校生女子の回答は中学生女子とほぼ同様の傾向を示している。(2)身体意識:小学生から中学生になるにつれて、自分の顔やスタイルに関心を抱き、不満に思う女子が増える傾向にあるが、その傾向は高校生になると一層強まる。(3)性アイデンティティ:「女に生まれてよかった」という意識をもつ女子の割合は、小学生よりも中学生の方が少なくなり、女性という性アイデンティティーについて否定的な意識が高まる傾向がみられるが、高校生では、否定的意識が弱まり、女性であることを肯定的に受け入れる者が割合がふえる。
沖縄野菜を多用する食事による血圧等の健康指標改善とその持続に関する無作為割付研究

沖縄野菜を多く含む伝統的沖縄型食事の4週間の提供(強い介入)では、有意な血圧値および体重の低下が得られた。しかし、現在までの解析では、食事のレシピの提供や健康情報による介入のみ(弱い介入)では、それらのパラメーターの低下は有意ではなかった。また、1年後のフォローにおいても、強い介入では効果が持続していたものの、弱い介入の場合は効果は明かではなかった。追加の複数回の情報提供の効果も限定的であった。これらの結果から、食事介入の効果は、強度が弱い場合は効果が出にくいと考えられた。平成24年度は、平成23年度から引き続き、実際にボランティア住民(沖縄の中年男女)約300名に対して介入を行った。クロスオーバーで、1年目のコントロール群に、2年目は介入を開始している。また、最初のコホートからの採血データや問診票、食事データを回収し、現在、解析を行っている。併行して、塩分摂取量評価に関する研究を継続している。高血圧・腎臓内科外来に通院する患者900名について、随時尿から1日塩分摂取量を計算し、食事記録と比較した。食塩摂取量に関しては、BDHQの推定はばらつきが多い結果であり、評価法の工夫が必要と考えられた。一方、随時尿からの推定は、再現性があり、患者指導や個人評価のツールになり得る可能性がある。今回の結果からは、沖縄県の高血圧・腎臓患者では、中年者が、前期高齢者や後期高齢者より塩分摂取量が多いという、全国の傾向と逆の結果であった。これは、沖縄の伝統食が塩分が少ないが、若中年者が欧米色、和食パターンとなっているためと考えられた。また、肥満者ほど塩分摂取が多かった。このことと会わせ、今後の沖縄の中年肥満者の食事指導には、塩分摂取のことを強調する必要があると考えられた。平成25年度は解析を行った。平成24年度は、平成23年度から引き続き、実際にボランティア住民(沖縄の中年男女)300名に対して介入調査を行った。クロスオーバーで、1年目のコントロール群に、2年目は介入を行った。平成25年度は、それらのデータを解析している。地域介入や患者介入においては、介入による血圧低下レベルが小さいことが分かった(有意差が出ない程度)。地域介入については、介入強度が弱くなること、患者介入については、平素より類似の指導を受けているためと考えられた。しかし、いずれの集団においても介入グループでは意識の向上は認めている。一方、それらが情報介入について長期持続するかについては、データー解析中である。また、今回の情報介入に用いたおきなわ野菜を多く含むパターン食のレシピについてとりまとめている。平成23年度は、介入のための野菜料理のレシピ作成を行った。次に、コホートの設定(沖縄の住民、中年男女)を行った。このコホートにて、介入群とコントロール群、それぞれ、約150名を設定した。介入群には、1ヶ月間の野菜の送付、野菜料理のレシピの提供、1年間継続する健康情報の提供を行った。コントロール群には、通常食を指示した。介入期間の前に、採血や採尿を行い、家庭血圧の測定を行った。1年間の介入期間後の検査を行っている。また、同時に、クロスオーバーでの2年目の介入をこれから開始する。1年目の結果では、血圧の低下や体重の減少は、12mmHg、12kgと軽度であった。これは、対象者が健常人であること、また、情報介入が中心であり、強制力が弱いためと考えられた。しかし、強制力の強くない状態で、改善傾向が認められており、実際のポピュレーションストラッテジーとして実効性は高いと考えられた。また、これらの変化が、食事の変化や、運動習慣などに関連していないかどうかを検討する。また、これらの結果を、これまでの治療食を配布した強い介入と比較する予定である。今回の食事に関する介入を患者診療に活かすには、1日食塩摂取量の評価を繰り返し行う必要がある。この場合、24時間蓄尿を行うのは実際的でなく、より簡便な随時尿などによる評価が有望である。現在、約900名の高血圧患者で午前中の随時尿からの1日食塩摂取量の推定を行い、その再現性が高いことを確認した。介入に関しては行われているが、解析はやや遅れている。また、結果として、介入効果が小さかったため、統計的有意が出ない可能性がある。採血や採尿の検査の提出が、1年目にすべて終わらなかった。重要な、対象者のリクルート、介入の実施、健診、検体の採取の実施は行われており、研究全体の進行は順調である。コホートの脱落者を少なくする必要がある。そのために、研究者のみならず、研究補助者による調査への協力依頼体制を作る。本年度は、クロスオーバー後の時期の介入(2年目)を行う。また、1年目検体に関して、検体の測定、データー解析を行う。

コホートを調べるも最終年度になるため、検査に対する費用、統計解析に関する費用、学会発表に要する費用が中心である。検体測定のキットの購入、外注検査費用、食事調査解析費用、研究結果の発表のための学会出張旅費を申請する。
リモートセンシングによる常緑針葉樹の植物季節の時間・空間変化傾向の解析

本研究ではMODISデータを使用して,北海道大雪山東部と栃木県鹿沼市近郊における常緑針葉樹の植物季節(繁茂期・最盛期・衰退期・休眠期)の時系列変化と空間的差異を解析した。2001年以後,12年間分のGRVI(Green red vegetation index)の時系列データをもとに植物季節を推定した結果,繁茂期の開始時期の平均値は鹿沼市近郊では4月上旬,大雪山東部の場合は5月中旬であり,約40日間の差があった。繁茂期の開始時期と春季の平均気温との間に統計的有意な相関関係が確認され,衛星リモートセンシングデータによって常緑針葉樹の植物季節の時系列変化が把握できることを示した。本研究課題では衛星リモートセンシングデータを利用して,常緑針葉樹の植物季節の時系列変化とそれらの空間的変化の解析を試みる。具体的には,常緑針葉樹の春季から秋季の生長期間における繁茂期・最盛期・衰退期の情報の抽出を行う。植生が時系列で示す変化を捉えるためには,時間分解能の高いリモートセンシングデータが必要であり,衛星リモートセンシングのMODISデータを利用している。MODISデータの可視・近赤外域の反射率データの空間分解能は中程度(500m)であるため,常緑針葉樹が広域に分布する地域を研究対象地域とする必要があり,北海道・大雪山国立公園の東部地域(自然植生,エゾマツ・トドマツ)と栃木県鹿沼市近郊(常緑針葉樹の植林地)を研究対象地域として設定してある。栃木県鹿沼市での現地調査および予備的な解析結果から,対象とした画像中のピクセルが常緑樹のみではなく,落葉樹が混在しているピクセルが多く存在することが分かったため,MODISデータよりも高い空間分解能を持つALOS-AVNIR2データ(2008年2010年)を使って,スペクトル情報の変化から,常緑樹の分布域を選定した。そして,MODISデータにおいて,常緑針葉樹がピクセルに占める割合が高い地域を選定し,植生指標画像の時系列データから,常緑針葉樹の分布域が示す,植物季節の変化に関する情報の抽出を行った。リモートセンシング画像のデータベースについては,2カ所の研究対象地域において,2000年2010年の約10年分の整備を終えた。本研究課題では,衛星リモートセンシングデータを利用して,常緑針葉樹の植物季節の時系列変化とそれらの空間的変化の解析を試みた。使用したデータはMODIS-MCD43データセットであり,8日間ごとに1つの画像として提供される。したがって1年間のデータは45時点の画像によって構成され,2001年2012年における540時点の画像を対象とした。画像の空間分解能は約500mであるため,常緑針葉樹がまとまって分布する地域を研究対象地域とする必要があった。そこで,栃木県・鹿沼市近郊の地域と北海道・大雪山国立公園の東部地域を研究対象地域として設定した。常緑樹のみではなく,落葉樹が混在しているピクセルが多く存在していたため,植物群落GISデータやMODISデータよりも高い空間分解能を持つALOS-AVNIR2データを使用し,常緑樹が多く分布する地域を選定した。MODISデータから,NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)とGRVI(Green Red Ratio Vegetation Index)の2つの植生指標の画像を作成し,選定した地域における540時点(12年間分)の植生指標の時系列変化データを得た。これらのデータに,ロジスティック関数をあてはめることによって,常緑針葉樹の繁茂期・最盛期・衰退期の時期についての情報を導出した。GRVI画像から導出した常緑針葉樹の繁茂期の開始時期(12年間の平均値)は鹿沼市近郊において4月上旬,大雪山東部の場合は5月中旬であり,約1ヶ月の違いがあった。特に,GRVI画像から導出した,鹿沼市近郊での繁茂期の開始時期と春季の平均気温(2月4月)との間に高い相関関係が確認され,衛星リモートセンシングデータによって常緑針葉樹の植物季節の時系列変化が把握できることを示した。本研究課題では常緑針葉樹の植物季節に着目し,春季から秋季の生長期間における繁茂期・最盛期・衰退期の情報を抽出するための方法を考える。植生が時系列で示す変化を捉えるためには,定期的に観測されたデータが必要となる。そこで,衛星リモートセンシングのMODISデータを利用した。MODISデータの可視・近赤外域の反射率データの空間分解能は500mであるため,常緑針葉樹が広域でまとまって分布する地域を研究対象地域とする必要がある。そこで,植生図のGISデータと2008年2010年におけるMODISデータを利用して,北海道・大雪山国立公園の東部地域と関東山地における栃木県・鹿沼市近郊の植林地を研究対象地域として選定した。

そして対象地域におけるMODISデータ(3年分・138画像)の画像データベースを構築した。次に植物季節の情報を抽出するため,MODISデータ中の対象地域において,バンド間演算によって植生指標(正規化植生指数,Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)の画像を作成し,対象年次中における植生指標画像の時系列および空間的な変化の状況を調べた。その結果,対象地域内の植生指標(NDVI)の数値から,対象とした画像中のピクセルが常緑樹のみではなく,落葉樹が混在しているピクセルが多く存在すると考えられた。そこで,MODISデータ中のピクセルのうち,常緑樹が特に優占するピクセルを更に選定するため,可視・近赤外域の波長帯においてMODISデータよりも高い空間分解能(10m)を持つALOS- AVNIR-2センサのデータを取得した。今年度の研究において,2カ所の研究対象地域のうち,特に栃木県鹿沼市の植林地についての解析を行った。MODISデータよりも空間分解能の高いALOSデータを使用して,複数時点のALOSデータのスペクトル情報の変化から,常緑樹の分布域を選定した。そして,MODISデータとの重ね合わせによって,MODISデータにおける常緑針葉樹がピクセルに占める割合が高い地域を選定し,それらの地域での植生指標画像の時系列データを作成した後,常緑針葉樹の分布域が示す植物季節の変化に関する情報の抽出を行った。なお,栃木県内と北海道内の計2カ所の研究対象地域における画像データベースについては,2000年代の10年分のデータ整備を終えた。以上のとおり,概ね,順調に研究は進展している。今年度の研究において,植生GISデータや衛星リモートセンシングデータのMODISデータを利用して,2カ所の研究対象地域を選定した。それらの地域における画像データベースを作成し,多年次における植生指標画像の時系列・空間的変化から,常緑針葉樹の植物季節の変化の解析を行った。したがって,概ね順調に研究は進展している。植生指標画像の時系列データ作成について,NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)など,可視域・近赤外域におけるMODISデータの各バンドから作成可能な複数の植生指標を利用している。今後の研究においては,複数の植生指標の中から,常緑樹の植物季節(繁茂期,最盛期,衰退期)の変化を捉えやすい植生指標を選択する必要があり,また複数年の時系列データによって表される植物季節の時間変化傾向について解析予定である。加えて,植生種に関する現地調査データやGISデータを利用して,各ピクセルもしくはピクセル群が示す時系列変化の空間的特徴を解析する予定である。MODIS画像において,対象とするピクセルを更に選定するため,空間分解能の高いALOSデータを利用し,ピクセル中の植生の情報を取得する。MODIS画像から作成した植生指標画像において常緑針葉樹が優占するピクセルを選定した後,ピクセル単位もしくはピクセル群の植生指標の時系列データに関数式をあてはめる。
軽度認知症者と介護者のためのアート・プログラム開発と無作為化比較試験による検証

うつなどの気分障害は認知症のリスク要因である。軽度認知症者や彼らの介護者の心理苦痛による抑うつ気分の改善・予防対策として安全で有効な科学的根拠に基づくプログラムが求められている。本研究は、気分改善効果が示されている両者に行うダイアド(対)・アート・プログラムの開発を行い、無作為化比較試験による効果検証と、地域における両者へのうつ予防対策として開発プログラムのマニュアル化を行うことを目的とする。
皮膚疾患におけるchitinase3 like-1の分子病態解析

Chitinase 3 like-1(CHI3L1)は培養軟骨細胞より分泌される糖蛋白として同定され、近年、関節リウマチや変形性関節症、さらには大腸癌や乳癌、肝硬変、潰瘍性大腸炎の患者血清中にも存在することが判明し、その他、軟骨細胞や皮膚線維芽細胞の増殖や寿命の延長に関わることや、IL-1やTNF-αなどの炎症性サイトカイン刺激に対する細胞の反応を抑制作用が知られている。しかし、皮膚におけるCHI3L1の発現や、皮膚疾患におけるCHI3L1の臨床的意義は解析されていない。本研究では、トランスグルタミナーゼ1ノックアウトマウス(TGM1KO)新生仔表皮のDNAマイクロアレイ解析でCHI3L1遺伝子が発現誘導されていることを示唆する結果を得たことを契機に、まず、TGM1KO皮膚、および、その皮膚をヌードマウスに移植して作製した魚鱗癬モデル皮膚におけるCHI3L1遺伝子の発現と局在をin situハイブリダイゼーションにより観察した。その結果、TGM1KO皮膚およびヌードマウス移植魚鱗癬モデル皮膚の顆粒層に強い発現を認めた。また、マウス新生仔に作製した創傷治癒モデルにおいても表皮における発現誘導が認められた。経時的な観察の結果、創辺縁部において発現誘導が顕著であった。従って、CHI3L1遺伝子は表皮の過角化を示す病態において、表皮再構築に関わる遺伝子として誘導されることが示唆された。さらに、アトピー性皮膚炎、尋常性乾癬、膿庖性乾癬を対象として、血清中のCHI3L1の濃度をELISAで測定し、比較検討したところ、アトピー性皮膚炎では健常人との差はないが、乾癬では血清CHI3L1値の上昇が認められた。少なくとも膿庖性乾癬の臨床症状との関連については病勢に一致して増減が認められ、今後、乾癬の病勢を反映する新しい臨床的指標として利用できる可能性が示唆された。Chitinase 3 like-1(CHI3L1)(Cartilage glycoprotein-39;GP-39,HCgp-39)(YKL-40)は培養軟骨細胞より分泌される糖蛋白として同定され、近年、関節リウマチや変形性関節症、さらには大腸癌や乳癌、肝硬変、潰瘍性大腸炎の患者血清中にも存在することが判明し、疾患活動性との関連が示唆されている。申請者らはトランスグルタミナーゼ1遺伝子(TGM1)を欠損する先天性魚鱗癬モデルマウス皮膚で発現する遺伝子のプロフィールをcDNAマイクロアレイを用いて解析し、強く発現誘導される遺伝子の一つとしてCHI3L1遺伝子を検出した。さらに、胎生19.5日のTGM1ノックアウトマウスおよびその同腹の対照マウスから表皮を単離しRNAを調製後、それを鋳型としてcDNAを作製し、CHI3L1のTaqMan Real-time RT-PCRを実施した。その結果、CHI3L1遺伝子の著しい発現誘導が定量的に確認でき、マイクロアレイによるスクリーニングの結果を裏付ける証拠を得ることができた。現在、TGM1ノックアウトマウス皮膚組織におけるCHI3L1遺伝子の発現と局在についてin situ hybridizationを用いて解析中である。一方で、この遺伝子およびその産物が皮膚疾患の病態に関連する可能性にも着目し研究を進めた。まず、各種炎症性皮膚疾患の病態におけるCHI3L1の関与を調べるために、血清中のCHI3L1をELISAによって検討した。その結果、皮膚炎を伴う種々の病態でCHI3L1が増加することが判明した。これらの研究結果を踏まえ、次年度には、皮膚炎の程度や関節炎などの合併症と血清CHI3L1値の変動について詳細に検討する予定である。
電磁波応答シグナチャによる３次元立体生体検知

他者の指紋を偽装する「なりすまし」攻撃に対して偽装物を高精度に検知可能な生体検知技術の開発が必要である.近接する媒質により異なる特性変化が生じるCSRR構造を持つ帯域通過フィルタ(CSRR-BPF)を生体検知センサに適用する複数の生体検知法として絶対法,相対法,および本人指法を開発し,複数の偽装物を用いた攻撃に対する生体検知実験を行った.特に,生体と等価な電気特性を持ち判定が困難であると予想される高度偽装物を用いた攻撃に対する耐力を判定するため,複数の被験者による生体検知実験を行った.その結果,FRR,FARを用いた検知精度の検証実験から,本提案生体検知センサの有効性と優位性を確認した.生体検知法の基準指定義手法として絶対テンプレート法に加えて相対テンプレート法を提案し、それぞれの基本的な検知特性をシミュレーションと実験で明らかにした.特に生体検知センサを構成するCSRR BPF (Complementary Split Ring Resonator Band Pass Filter)の設計周波数に関して2種のフィルタ(6 GHzと10 GHz)の生体検知特性を総合的に評価した.また,個人差に起因する測定ばらつきとして押付力と人体指の大きさに注目した評価を行い,フィルタの高周波化に伴う測定ばらつき低減効果について定量的に明らかにした.さらに実用化に向け、実環境下での検知精度劣化要因についても評価を進めた.特に人体のコンディションが生体検知に与える影響が懸念されたため,水に対して重量比1 %の塩化ナトリウムを加えた液体を疑似汗として用い実験人体指の発汗時を想定した実験を行った.その結果,乾いた人体指を用いた実験に対して疑似汗に濡らした人体指を用いた生体検知特性の差異は小さく,人体指の発汗が提案センサに大きな影響を及ぼさないことを確認した.また,これまでに指紋偽装に用いられた材料を含む複数の偽装物に対する生体検知特性を分析するためにFRR (False Rejection Rate)およびFAR (False Acceptance Rate)による評価を行い,偽装物(天然ゴム,シリコーンゴム,およびウレタンゴム)に対する生体検知特性を分析した.その結果,これらの偽装物の判定平面での分布領域は人体指の分布領域と完全に分離されることが明らかになった.このため、さらに生体検知の困難な偽装物として人体の皮膚を模擬した電気定数を持つ偽装物による攻撃に対する弁別能力を判定するため,絶対テンプレート法に注目した検知特性評価を行った.指紋認証の指紋登録時に本人の人体指内部電磁応答特性を登録し、認証時に取得された電磁応答特性と照合することで偽装物の検出精度を向上させる手法を検討した.特に,偽装物として生体検知が困難と想定される高度偽装物に対する実験的評価を中心に研究を進めた.平均的な人体指をテンプレートとする昨年度までの生体検知法と比較して,本人指を用いる提案生体検知評価特性は,FRR (FAR = 0 %)が15%から4%に,また,FAR (FRR = 0 %)も8%から1 %と改善され,提案手法による生体検知の有効性を実験的に確認した.人体指の電磁応答特性測定時の偶然誤差による分散を測定し、偶然誤差による生体検知結果への影響の評価を行った.さらに、時間経過に伴う指の状態変化に関わる電磁応答特性の分散を測定・評価することで,指紋登録時に当該指の電磁波応答特性を同時取得し指紋認証データベースに組み合わせ統合記録する提案方式の検知安定性について評価を行った.また,生体検知センサを指紋認証センサと組み合わせる構造として光学的に透明化が可能となる導電性膜を想定した検討を進めた.具体的にはITO膜を想定した薄膜材料の電気定数をシミュレーションに取り入れ,従来の銅箔と誘電体樹脂で構成したCSRRバンドバスフィルタをガラス基板上のITO膜で構成することを想定した生体検知センサの電気特性を分析した.さらに、試作後のセンサ評価のために測定用の治具を金属および樹脂を用いて2種試作した.一方,生体検知の比較実験の基準とするために人体等価ファントムが必要であり,人体組織を模擬する人体等価ファントムを効率良く試作するため、単一周波数の組成設計を目的とした人体等価ファントム自動組成設計システムを開発し,その組成設計精度の評価を行った.他者の指紋を偽装する「なりすまし」攻撃に対して偽装物を高精度に検知可能な生体検知技術の開発が必要である.近接する媒質により異なる特性変化が生じるCSRR構造を持つ帯域通過フィルタ(CSRR-BPF)を生体検知センサに適用する複数の生体検知法として絶対法,相対法,および本人指法を開発し,複数の偽装物を用いた攻撃に対する生体検知実験を行った.特に,生体と等価な電気特性を持ち判定が困難であると予想される高度偽装物を用いた攻撃に対する耐力を判定するため,複数の被験者による生体検知実験を行った.その結果,FRR,FARを用いた検知精度の検証実験から,本提案生体検知センサの有効性と優位性を確認した.センサ構造の最適化と検知特性の評価:昨年度までの研究成果からCSRR BPFを用いた生体検知用平面型センサの構造パラメータに対する設計指針を明らかにした.また,報告されている複数の偽装物を装着した偽装指に対する提案センサの生体検知特性を評価することで高周波化により小型化を図った10 GHzセンサが偽装物を良好に弁別可能であることを示した.さらに生体検知が最も困難と想定されるグミシートに対する実験的評価を複数被験者に対して進めた.生体検知評価特性は,FRR (FAR = 0 %)が3.13 %,FAR (FRR = 0 %)が0 %となり,皮膚ファントムを偽装物として想定した生体検知実験においても,10 GHz CSRR BPFによる有効性と優位性を実験的に確認した.

電磁波応答シグナチャの相関分析:相対テンプレート法適用に向けた電磁波応答シグナチャの相関分析として,同一人物手部の複数ポイントに対するフィルタ応答特性を取得し評価指数に対する影響の分析を進めた.これに関連して,指紋認証システムへの指紋登録時に当該指の電磁波応答シグナチャを同時取得し指紋認証データベースに組み合わせ統合記録する方式を提案し,提案方式の基本検知特性を評価した.生体検知用CSRR BPFセンサの高感度化:生体検知センサの検知感度向上のためと次年度の指紋センサとの一体化のための基礎検討として従来のフィルタ構造とは異なる新しいフィルタ構成としてマイクロストリップラインの線路側に構成する構造の検討を進め,提案構造を採用したセンサによる偽装物の検知特性をシミュレーションと実験により明らかにした.電波工学評価指数の検討:昨年度は評価指数として類似度と平均差の2つの評価指数を適用し絶対テンプレート法および相対テンプレート法の生体検知特性評価を進めた.今年度は誤検知のさらなる低減を図るため,測定上の誤差要因の影響を受けにくい評価指数の導出を進める.特に誤検知が発生する個別の事例を多角的に分析し,評価指数算出過程で周波数特性に重みを与える処理アルゴリズムの最適化を進め,さらに複合評価指数に組み合わせることで誤検知の低減化を図る.多面配置3次元コンフォーマルセンサ開発および3次元生体検知方式の評価:人体指とセンサの接触面均一化と指変形の軽減を目的とした3次元コンフォーマル型センサの開発を進める.このためにはFDTD法によるシミュレーションを活用するが,3次元化に伴いセルサイズの縮小化が必要となるため電磁界計算用計算資源の増力を進め,センサ湾曲の曲率を考慮した電磁界シミュレーションの実施環境を整備し,解析・評価作業の高精度化と時間短縮を図る.指紋認証技術との統合化に関する研究:生体検知技術は指紋認証装技術と併用する必要があり指紋認証装置と生体認証用センサの組み合わせ技術が重要な研究要素である.このため光透過型生体検知センサの開発に注力する。特にITO膜などの光通過型の導電性素材の電気定数を検討し,これをCSRR BPFの構成材料として使用するための条件の洗い出しを行う.この結果から構造の最適化による光透過型CSRR BPFの設計を進め,偽装物検知特性について評価を実施する.さらに.指紋読み取りセンサとの一体化を図るための具体的方式と構造の検討を進める.特に,生体検知センサの近傍に配置される指紋センサおよび固定部材の高周波的な影響についてシミュレーションを進め.実用化に向けた一体化センサの基本構造を明らかにしてゆく.測定結果の信頼性担保のため保守用設備として高安定同軸ケーブルを導入予定であったが,当面の評価には研究室保有の現用同軸ケーブルで測定が可能であることが実験データの分析結果から判断された.
生体警告系の発動機序に関する研究

脳内透析潅流法は、生体を用いてin vivoの状態で、脳内の神経伝達物質の放出過程を、より直接的にしかも経時的に検討するにの優れた方法である。本法についての従来の報告は主としてdopamineに関するものが多かったが、私達はnoradrenaline(NA)について本法を確立することを目的とした。体重250300gのWistar系雄性ラットをpentobarbital麻酔下に、脳固定装置に固定し、U字型の透析チュ-ブ(透析膜長5mm外径0.25mm、MW cuttoff5000)をPaxinosとWatsonのラット脳アトラスにしたがい、左前視床下部(Bregmaより後1.8外側0.8、脳表面から9.0mm)に植込んだ。手術24時間後に潅流装置に接続し、ラットが自由に動ける状態で、1.7μl/minの流速で潅流を行った。20分間に得られる潅流液を1フラクションとした。1フラクション中のNA含量を電気化学検出器付きの高速液体クロマトグラフィ-により定量した。視床下部における基礎遊離量は5.47±0.37pg/20minであり、1時間の基礎遊離量はきわめて安定していた。20分間の金網による拘束ストレスを負荷すると拘束時のフラクションでは基礎放出量の約2.1倍という有意なNA放出の増加が認められた。この視床下部における拘束ストレスによるNA放出の増加は、あらかじめbenzodiazepine系の代表的抗不安薬であるdiazepam 5mg/kg投与することにより有意に抑制された。非ストレス状態のラットに同量のdiazepamを投与したのみでは、潅流液中のNA含量に有意な影響を与えなかった。またbanzodiaepine系薬物の競合的拮抗薬であるRo15ー1788 5mg/kg投与することにより、ストレスによるNA放出を抑制するdiazepamの作用は有意に拮抗された。これらの結果から、ストレスにより視床下部のNA放出が亢進すること、しかもその亢進は抗不安薬があるdiazepamによりbenzodiazepine受容体を介して抑制されることが脳内透析潅流法により直接的に証明された。
地震時の斜面災害に対する緊急輸送道路の復旧性に関する研究

1粒子法の一種であるSPH法により,2008年岩手・宮城内陸地震の際の荒砥沢地すべりの再現解析を行った.砂岩・シルト岩が地震時の間隙水圧に伴いせん断強度が低下したことが考えられ,残留内部摩擦角を見かけのせん断抵抗角まで低減することにより,実被害の流動量・残留変形の特徴が良好に再現された.人工粘性の値を適切に設定することで,荒砥沢地すべりの様な大変形を伴う問題に対してもSPH法が適用可能であることを示した.2各自治体の斜面カルテに加え,実行雨量,地質図,土壌図,植生図等を使用するとともに,斜面の安定性に関する地質学的な知見を反映させることで,斜面崩壊発生の因子の把握,共分散構造分析に基づいた検討を行った.既往の理学的研究成果と整合する傾向がみられたが,適合度が必ずしも十分ではなく,パス図の改良が必要である.3中山間地域の道路ネットワークにおいて,地震時斜面崩壊によって引き起こされる道路閉塞の発生確率を考慮した集落の孤立に関わる冗長性の評価手法を検討した.実在する道路ネットワークを対象とした場合,星谷・山本(2002)のRedundancy Indexを用いた評価では,連結確率に基づく評価に対する優位性は見いだせなかった.4道路盛土に甚大な被害を受けた111箇所の地震被害データを基にしてディープラーニングを用いた分析と予測を行った.その際,過学習を防ぐためのDropoutと,効率化と学習率の設定が不要なAdamを導入,交差検証による評価を用いた改良モデルで検証をした.結果,データが少なく実用できるモデルは構築できなかったが,将来的には有効性があることが確認された.5法政大学,鳥取大学,台湾成功大学,京都大学の研究者によるミニシンポジウムを実施した.また,近畿地方整備局道路部,東日本大震災時に陣頭指揮にあたった調整官から災害対応,復旧時の状況について聞き取り調査を実施した.申請時は平成30年度に,1地震時における斜面の崩壊解析の感度分析による簡易耐震性評価手法の改善と崩壊規模の検討2崩壊規模と道路復旧期間との相関分析,を計画していた.1詳細解析手法について,解析プログラムの3次元化,安定化,並列計算による高速化と,感度分析による実崩壊現象の再現が実施できた.また,簡易的耐震性評価手法について,当初計画になかった実行雨量を加え,新たに共分散構造分析を導入した.いずれも改善の余地はあるものの手法の大幅な進展があった.2道路復旧期間の予測について,数量化理論第I類に加えてディープラーニングによる検討を行った.また,当初予定にはなかったが,道路の復旧期間に影響を及ぼす要因について,国土交通省の担当者に聞き取り調査を実施した.3共同研究者の鳥取大学小野教授,海外共同研究者の台湾成功大学WU教授に加えて,京都大学の研究者によるミニシンポジウムを開催し,研究成果の公表並びに質疑応答による問題点,課題の抽出を行った.1SPH法プログラムおよび簡易耐震性評価手法の改良を引き続き行う.230年度国土交通省への聞き取り調査によって,協力会社が道路復旧期間に大きな影響を与えることが判明した.31年度は,東北地方太平洋沖地震で道路啓開に携わった協力会社に聞き取り調査を行い,そのデータを道路復旧期間の予測に反映させる.3地震時斜面崩壊によって引き起こされる道路閉塞の発生確率を考慮して,道路ネットワークの冗長性評価を行う.1新潟県中越地震,岩手宮城内陸地震,熊本地震を対象に831件の斜面崩壊被災データ及び地質データ,先行雨量を基に,重回帰分析より崩土の到達距離の推定式を作成した.また,重回帰分析より作成した推定式に対して,残差分析やAICの算出より推定式の精度の向上を確認した.推定式に用いた崩壊因子において,回帰係数及びp値などから降雨,斜面勾配,地質の形成年代の因子は,崩土の到達距離の予測に必要な因子であることを示した.2粒子法(SPH法)を用いた地震による斜面の崩壊挙動の数値シミュレーション手法の三次元を行った.三次元化した解析コードを用いて岩手・宮城内陸地震で発生した荒砥沢地すべりの再現解析を実施した.これまでの解析では,被災状況を十分に再現するには至っておらず,修正あるいは改良すべき箇所を効率的に同定するため,体系的なVerificationとValidationの方法論について検討を始めた.3新潟県中越地震,中越沖地震について,先行降雨を考慮した斜面崩壊確率評価式を提案した.4道路盛土に甚大な被害を受けた近年の7地震,新潟県中越地震,能登半島地震,新潟県中越沖地震,岩手宮城内陸地震,駿河湾地震,東北地方太平洋沖震,熊本地震において,盛土被害111箇所を対象に,復旧に影響を与える要因の抽出と被災からの規制期間の予測について数量化理論第I類を用いて分析した.5横須賀にある小山(標高55m)を対象に地震観測を行い,地震動増幅の周波数特性を確かめた.