hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小型動物の自由行動実験に使用する埋植用小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスの開発

小型実験動物の頭部に埋植可能な小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスを開発し、行動実験中の脳活動計測とオプトジェネティクス技術による脳活動光制御を目指した研究を行い、以下の成果を得た。(1)成体マウスの体重の1/100である重量0.2 gの小型デバイスを開発した。(2)デバイスに搭載された脳機能計測機能を使用し大脳皮質一次体性感覚野における脳活動計測に成功した。(3)デバイスに搭載された多点光刺激機能を使用しチャネルロドプシン2を発現した遺伝子組み換えマウスにおいて光刺激による神経活動の制御に成功した。研究では、小型実験動物の頭部に埋植可能な小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスを開発し、行動実験中の脳活動計測とオプトジェネティクス技術による脳活動光制御を実現する。本年度は、小型デバイスによる脳機能計測と多点光刺激デバイスによる能神経活動の制御に成功した。具体的な成果は以下の通りである。(1)超小型CMOSイメージングデバイスによる脳機能イメージングに成功した。成体マウスの体重の1/100である重量0.2 gの超小型CMOSイメージングデバイスによるマウス大脳皮質一次体性感覚野の脳活動計測を行った。デバイスには波長535 nm(血中ヘモグロビンの吸光スペクトルのピーク波長)のLED光源が搭載されており、神経活動に伴って変化する脳内血流変化を光学的に計測した。in vivo実験では、感覚刺激に応答する神経活動を計測することに成功した。なお、動物実験は奈良先端科学技術大学院大学動物実験の実地に関する規定に従って行った。(2)埋植可能な多点光刺激デバイスによる脳機能光制御を検証した。LEDアレイ(8×10個のLED、波長465 nm)を搭載した多点光刺激可能なデバイスを試作し、チャネルロドプシン2(ChR2)を発現した遺伝子組み換えマウスにおいて光刺激後の神経活動を電気生理学的に計測した。多点光刺激デバイスの光刺激によって誘発される神経細胞の電位変化を確認した。なお、多点光刺激デバイスにはイメージング機能が搭載されており、今後の展開として、光刺激用光源とは異なるイメージング用光源(波長535 nm)の搭載し、完全埋植条件下における脳活動計測と脳活動光制御を行う。小型実験動物の頭部に埋植可能な小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスを開発し、行動実験中の脳活動計測とオプトジェネティクス技術による脳活動光制御を実現する。小型デバイスによる脳機能計測と多点光刺激デバイスによる能神経活動の制御に成功しており、本年度は小型デバイスの開発および小型デバイスの無線化に取り組んだ。(1)小型CMOSイメージングデバイスによるマウスの脳機能計測および多点光パターン刺激実験を行った。デバイスに搭載されたLED光源(波長535 nm)によりマウス脳表の血管像を取得し、LEDアレイ光源(波長465 nm)によってチャネルロドプシン2(ChR2)を発現した遺伝子組み換えマウスで光刺激後の神経活動を電気生理学的に計測した。また、感覚刺激に応答する神経活動に伴って変化する脳内血流変化を光学的に計測した。なお、動物実験は奈良先端科学技術大学院大学動物実験の実施に関する規定に従って行った。(2)小型デバイスに搭載されたLEDアレイ(8×10個のLED、波長465 nm)の無線制御を行った。CMOSイメージングデバイスに搭載されたLED選択機能と無線技術を組合すことで、光刺激に関するデバイスの無線制御に成功した。本研究では、目指していた小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスによる脳機能計測、およびLEDアレイを搭載した多点光刺激デバイスによる脳神経活動の光制御を達成し、さらにデバイスの光刺激機能の無線化を達成した。平成26年度に目指していた埋植用超小型CMOSイメージングデバイスによる脳機能計測、およびLEDアレイを搭載した多点光刺激デバイスによる脳神経活動の光制御に成功している。研究計画を予定通り遂行しており、埋植用超小型CMOSイメージングデバイスによる脳機能計測の研究成果は論文として発表している。27年度が最終年度であるため、記入しない。脳計測学次年度は、埋植可能な小型脳機能計測・刺激双方向光デバイスを開発し、生体埋植下における脳機能計測と脳活動制御を行う。具体的には、(1)双方向光デバイスの試作と動作検証、(2)埋植下での光刺激による神経活動制御と脳機能計測、(3)行動実験中のデバイス機能実証、(4)双方向デバイスの脳機能計測および光刺激における空間分解能向上、について研究を進める。
高精度人体容積計による身体比重の計測とその医学的応用に関する研究

昭和59、60、61年度科学研究助成により作成した空気置換式人体体積計の精度向上を図りの体学学生を中心に、男性175名、女性22名の被検者について体容積および諸形態を計測した。計測データから、各種階層(性別、身長別、体重別、年令別)の被検者郡について、体比重と体型との関連性について検討した。また、女性6名について、CT横断面像から大腿部および腹部3部位の皮下脂肪面積を求め、体比重との関連性について検討した。1)高精度人体容積計の精度(信頼測定範囲、最低50ml)に見合った体重測定を可能にするために、読取限度1gの高精度電子秤量計(Sartorius F150g)を購入し測定精度の向上を図った。2)男性170名、女性22名のを対象に実測した体比重は、男子1.0592±0.0157女性1.048±0.033であり男性において高値を示す。この時の皮脂厚(腹部、背部、上腕部の合計)は、男子44.2±23.4、女性44.6±16.5であり、いずれも体比重との間に高い正の相関が認められた。3)男子大学生170名の体比重を体重別に集計すると、体重の平均-1.5σ以下で1.0704±0.0041、- (0.51.5) σで1.0692±0.0065、±0.5σで1.0593±0.0104+ (0.51.5) σで1.0508±0.0196、+1.5σ以上で1.0381±0.0179となり、明らかに過体重群において低い値を示している。4)中年(4555才)女性6名におけるの体比重は(1.0106 1.056)、1.0379±0.0179であり、女子大学生の1.048±0.033に比べて、明らかに低い値を示している。また、皮脂厚も61.4mmと、女子大学生に比べて有意に厚くなっている。他の形態計測値からも、中年女性の肥満傾向は明らかである。5) CT画像から求めた皮下脂肪面積と体比重との相関係数は、大腿部及び下腹部(臍点下部5cm)で高値を示した。昭和59、60、61年度科学研究助成により作成した空気置換式人体体積計を用いて、本学学生を中心に、男性175名、女性22名の被検者について体容積および諸形態を計測した。

1)男性170名、女性22名のを対象に実測した体比重は、男子1.0592±0.0157、女性1.048±0.033であり男性において高値を示す。この時の皮脂厚(腹部、背部、上腕部の合計)は、男子44.2±23.4、女性44.6±16.5であり、いずれも体比重との間に高い正の相関が認められた。2)男子大学生170名の体比重を体重別に集計すると、体重の平均-1.5σ以下で1.0704±0.0041、-(0.51.5)σで1.0692±0.0065、±0.5σで1.0593±0.0104、+(0.51.5)σで1.0508±0.0196、+1.5σ以上で1.0381±0.0179となり、明らかに過体重群において低い値を示している。3)男子大学生170名の体比重を身長別に集計すると、身長の平均-1.5σ以下で1.0617±0.0134、-(0.51.5)σで1.0568±0.0184、±0.5σで、1.0598±0.0157、+(0.51.5)σで1.0579±0.0144、+1.5σ以上で1.0618±0.0123となり、身長別の体比重の差は認められない。4)中年(45、55才)女性6名におけるの体比重は(1.0106、1.056)、1.0379±0.0179であり、女子大学生の、1.048±0.033に比べて、明らかに低い値を示している。また、皮脂厚も61.4mmと、女子大学生に比べて有意に厚くなっている。他の形態計測値からも、中年女性の肥満傾向は明らかである。5)CT画像から求めた皮下脂肪面積と体比重との相関係数は、大腿部及び下腹部(臍点下部5cm)で高値を示した。
森林における昆虫と菌との共生関係成立過程の解明

7月接種-8月伐倒木(以下7月接種木)では接種部付近の木口面に明瞭な変色が認められたが,10月接種-11月伐倒木(以下10月接種木)ではほとんど認められず,軸方向の変色長も,7月接種木では平均40cm程度であったのに対し,10月接種木では10cm未満と小さかった。共生菌は7月接種木においては接種点から20cm以内の地点の変色域内で繁殖しており,分離率は20%以下であった。一方,10月接種木においては変色域とは関わりなく接種地点から最大80cm地点まで繁殖しており,分離率は高いものでは100%の地点もあった。10月接種木ではほとんど変色が発生せず,その機能が働かなかったため変色域に関わらず共生菌が広く繁殖したものと考えられる。また,生立木に共生菌を接種したところ,全ての接種木で材変色が確認された。変色長は個体間でのばらつきが大きかったが,変色長は接種後の時間経過とともに変色が伸長した。特に接種から6ヵ月後までの伸長が著しかった。共生菌は,接種3ヵ月後には変色部と非変色部から分離された。一方,接種6ヵ月後以降は,非変色部から共生菌は全く分離されず,変色部のみから分離された。接種12ヵ月後には,共生菌が全く分離されない個体,高率で分離される個体があった。また,接種点から共生菌が連続して分離された部位までの範囲での分離率は6ヵ月後までは平均50%程度であったが,それ以降時間経過とともに低下し,12ヵ月後には平均30.0%であった。共生菌は生立木に接種された時点では活性が高く,接種後3ヵ月以内に著しく繁殖域を広げるため,樹木の生体防御反応と考えられる変色が追いつかず,非変色域でも繁殖していたものと考えられる。しかし,接種3ヵ月後から6ヵ月後の間で共生菌の伸長が停止し,変色が共生菌の繁殖域に追いつき,その後共生菌の活性は低下したと考えられた(鈴木ら,2005)。本年度は,ニホンキバチ(Urocerus japonicus)の共生菌(Amylostereum laevigatuni)のスギ生立木への接種時期と繁殖との関係について,新たな知見が得られた。筆者らは,これまでにニホンキバチが既に材内に共生菌が繁殖している伐倒木を繁殖源として利用できることを明らかにしてきたが,共生菌の生立木への接種時期およびスギの伐倒時期による共生菌の繁殖状況の違いについては明らかにされていなかった。そこで,本年度はこの点について主に調査した。

これまで,7月に産卵あるいは共生菌が人工接種されたスギにおいては,主に変色域内でのみで共生菌が繁殖していることが示されている。このことは,変色に共生菌の材内での伸長を阻害する作用があることを示唆している。一方,本調査の10月接種木でははとんど変色が発生せず,その機能が働かなかったため変色域に関わらず共生菌が広く繁殖したものと考えられる。以上のことから,ニホンキバチの繁殖源としての"質"に及ばす影響は,生立木への共生菌の接種から伐倒までの期間よりも接種される時期が重要であることが示唆された(福田ら,2004年度日本林学会大会発表予定)。その他,本年度は共生菌の材内での繁殖期間に関する論文を公表した(中部森林研究,2004)。本年度は,ニホンキバチ(Urocerus japonicus)の共生菌(Amylostereum laevigatum)のスギ材内での繁殖が材成分に及ぼす影響および共生菌のスギ生立木における繁殖状況について新たな知見が得られた。以下の主な成果を記す。生立木においては,共生菌の接種により接種1ヶ月後に対象区と比較してN含有率が0.1%近く高く,それに対応してC/N比が低かった。しかし,これを除いて,対象区との間に差は認められなかった。このように,伐倒木では対象区との間に差が認められなかったことから,生立木における変化は樹木側の反応であると考えられる。すなわち,共生菌自体は少なくとも材のN含有量の上昇という形ではニホンキバチ幼虫にとっての材の栄養改善には寄与していないものと考えられた(福田ら,印刷中)。生立木に共生菌を接種したところ,全ての接種木で材変色が確認された。変色長は個体間でのばらつきが大きかったが,変色長は接種3ヵ月後には平均20.6cm,6ヵ月後には38.6cm,9ヵ月後には40.0cm,12ヵ月後には43.3cmであり接種後の時間経過とともに変色が伸長した。特に接種から6ヵ月後までの伸長が著しかった。共生菌は,接種3ヵ月後には変色部と非変色部から分離された。一方,接種6ヵ月後以降は,非変色部から共生菌は全く分離されず,変色部のみから分離された。接種12ヵ月後には,共生菌が全く分離されない個体,高率で分離される個体があった。また,接種点から共生菌が連続して分離された部位までの範囲での分離率は6ヵ月後までは平均50%程度であったが,それ以降時間経過とともに低下し,12ヵ月後には平均30.0%であった。共生菌は生立木に接種された時点では活性が高く,接種後3ヵ月以内に著しく繁殖域を広げるため,樹木の生体防御反応と考えられる変色が追いつかず,非変色域でも繁殖していたものと考えられる。しかし,接種3ヵ月後から6ヵ月後の間で共生菌の伸長が停止し,変色が共生菌の繁殖域に追いつき,その後共生菌の活性は低下したと考えられた(鈴木ら,印刷中)。
簡易型超音波診断システムの開発と産業動物への応用

本年度は、前年度までに検討を終えた新タイプの超音波診断装置を臨床現場に広範に応用して、本システムの臨床的有効性を確認することが主たる課題であり、その成果は以下のとおりであった。1.今回システムに採用した液晶モニターによる現場での診断能を調べるために、ホルスタインおよび黒毛和種成牛を中心に幅広く応用した結果、繁殖、心臓、腹部、体表臓器いずれにおいても、従来型のCRTモニターと比較して遜色のない形態診断が可能であることが明らかとなった。また、受精卵・胚移植上重要である小卵胞の確認においても、1ないし2mmの卵胞が明瞭に観察できた。さらに、一般電源が利用できないパドックや放牧地での直射日光下の観察についてもテストしたが、検者の体で日光を遮ったり、モニターに簡単なフードを取り付けることで画面を明瞭に観察できた。2.本システムを牛の多頭飼育農家の定期繁殖検診に応用した結果、従来の超音波診断装置と比べて、一頭当たりの検査時間が極めて短縮されること、用手による直腸検査と同様の感覚で簡単に実施できること、検査中の検者や動物の安全性が優れることなどが判明した。3.新システムに対応する胚移植関連の専用の超音波探触子の開発については、長短2種について現在なお検討を継続中であるが、形状もほぼ確立し、利用能や性能などについても有効性が確認されている。以上、本研究のポイントであった、現場で簡便に行える有効性の高い超音波診断装置を確立できた。今後残された最大の課題は装置の軽量化と考えられる。当該年度の研究計画にあった、(1)新超音波診断システムの構築に対する最終的検討、(2)新装置に対する現場の要望確認、(3)新装置の試作機の現場での応用・評価、(4)試作機の改良→新装置(完成機)の製作、(5)完成機の各臨床領域に対する応用およびデータの収集・解析(臨床的有用性の確認)のうち、(1)から(4)を達成することができた。すなわち、研究室や現場での新装置製作に関する諸検討を終了し、臨床的に十分有効と考えられる完成機が試作できた。検討事項の大略は以下のとおりである。1)新装置に新たに採用した各パ-ツの性能・応用性(a)液晶テレビモニター;最も危惧した画像分解能等について、卵巣、子宮、心臓、腹部臓器などで評価した結果、従来のCRTモニターに比べてごくわずかな映像劣化しかみられず、臨床的に特に問題とならなかった。(b)本体は背負式でバッテリ-駆動、液晶モニターは腰ベルトに装着、装置機能を遠隔操作するためのリモートコントロールパネルは液晶モニターへ装着、など新しい方法を採用した結果、新装置は獣医師1人で簡単に操作可能となった。2)新装置の現場での応用性現場での機動性や簡便性に関して牛、豚について検討した結果、動物舎およびパドック内での使用に際し、新装置は従来機器と比較して格段に優れており、使用中の獣医師や動物に対する安全性も高かった。また、現場獣医師や農家に対しても、新装置の有効性や装置開発の理念が十分理解された。当該年度に計画していた、上記(5)の各臨床領域に対する応用とその有用性の確認については、現在なおデータ集積中である。また、新装置に付属する受精卵移植関連の新タイプの超音波探触手が試作応用の段階にあり、次年度には完成予定である。

また、受精卵・胚移植上重要である小卵胞の確認においても、1ないし2mmの卵胞が明瞭に観察できた。さらに、一般電源が利用できないパドックや放牧地での直射日光下の観察についてもテストしたが、検者の体で日光を遮ったり、モニターに簡単なフードを取り付けることで画面を明瞭に観察できた。2.本システムを牛の多頭飼育農家の定期繁殖検診に応用した結果、従来の超音波診断装置と比べて、一頭当たりの検査時間が極めて短縮されること、用手による直腸検査と同様の感覚で簡単に実施できること、検査中の検者や動物の安全性が優れることなどが判明した。3.新システムに対応する胚移植関連の専用の聴音波探触子の開発については、長短2種について現在なお検討を継続中であるが、形状もほぼ確立し、利用能や性能などについても有効性が確認されている。以上、本研究のポイントであった、現場で簡便に行える有効性の高い超音波診断装置を確立できた。今後残された最大の課題は装置の軽量化と考えられる。
IEC補聴器フィッティングシステムの構築と聴覚知見獲得の新アプローチの提案

本研究では,我々が提案する補聴器フィッティング(IECフィッティング)の実用化を最終目標とし,(1)対話型進化計算(IEC)のインターフェイス改善,(2)補聴器実機へのIECフィッティングの応用と評価,(3)IECフィッティングに基づく聴覚研究の新たなアプローチ提案,の3つを行った。前年度は主に,(1)の成果公表,(2)の実用化システムの開発を行った。本年度は,(2)の実用化システムの評価,(3)の聴こえの知見獲得を行った。実用化システムの評価では,実際の補聴器ユーザ5名に対して,IECフィッティングを用いた補聴器のフィッティング,フィッティングした補聴器の短期使用後(1週間)の評価,長期使用後(6ヵ月)の評価を行った。その結果,IECフィッティングの操作時間は15分程度であり,ユーザにとっての操作性も高かったため,十分実用的であることが分かった。さらに,短期使用,長期使用ともに,IECフィッティングは専門家が繰り返し行ったフィッティングと同等の高い性能を示した。この成果は,本年度の国内・国際会議において報告した。聴こえの知見獲得では,環境に適応する補聴器特性の動的決定を将来の目標として,IECフィッティングで得られる補聴器特性による環境音分類を行った。従来の研究では,音の物理特徴量とそれに基づく分類をあらかじめ仮定し,分類と補聴器特性の対応を調べていた。一方,我々は分類を仮定せず,ユーザの聴こえを直接反映した補聴器特性で分類し,その後,分類に対応する音の物理特徴量を抽出するアプローチをとった。本年度は,35種類の環境音,3名の被験者について実験を行い,2次元写像法とクラスタリング手法によって環境音を分類した。その結果,従来は複数被験者の平均的な傾向が議論されてきたが,分類には個人差が大きいことが示された。この成果は,本年度の国内会議において報告した。以上をまとめると,前年度から今年度を通して,IECフィッティングの補聴器実機への応用と有効性の確認が終了した。さらに,本年度,聴こえの知見獲得を試みることによって,IECフィッティングをベースとした聴こえの解明への新しいアプローチを提案した。このアプローチのさらなる実現については,今後,新テーマとして取り組んで行く。本研究では、1対話型進化計算(IEC)のインターフェイス改善、2補聴器のIECフィッティングシステム(IEC-HAFS)の実用化、3IEC-HAFSのデータ解析による聞こえの知見獲得、の3つを目的としている。本年度はこれらの実現に向け、下記の項目を実施した。1-(1)インターフェイス改善の成果の公表2-(1)市販補聴器を用いたプロトタイプ2の構築(2)補聴器ユーザを対象としたプロトタイプ2の評価3-(1)補聴器シミュレーションを用いたプロトタイプ1の再構築(2)プロトタイプ1による聴覚障害者の聞こえの知見獲得1-(1)では本年度までの成果を広めるため、進化計算(EC)の一種である遺伝的アルゴリズムに関する本の章を執筆、掲載された。2-(1),(2)では企業と協力し、一般タイプの市販補聴器についてIEC-HAFS(プロトタイプ2)を開発した。そして、複数のユーザに対し、システム操作と結果の評価実験を行った。その結果、専門家の長期的な調整と同等の高いフィッティング効果が得られた。得られた成果については、来年度の国際会議に投稿中であり、来年度中に論文を執筆予定である。3-(1)ではより高精度の機材を用いて、以前開発した補聴器処理のシミュレート型IEC-HAFS(プロトタイプ1)を再構築した。これについては現在も継続中である。3-(2)では、旧プロトタイプ1で得られたデータを解析し、音の大きさについて従来の測定法の結果と比較した。その結果、純音やノイズによる大きさ特性と自然音によるものはかなり異なる、という知見が得られた。得られた成果については、本年度の国際会議で成果発表した。現在、論文も執筆中である。

本年度は,35種類の環境音,3名の被験者について実験を行い,2次元写像法とクラスタリング手法によって環境音を分類した。その結果,従来は複数被験者の平均的な傾向が議論されてきたが,分類には個人差が大きいことが示された。この成果は,本年度の国内会議において報告した。以上をまとめると,前年度から今年度を通して,IECフィッティングの補聴器実機への応用と有効性の確認が終了した。さらに,本年度,聴こえの知見獲得を試みることによって,IECフィッティングをベースとした聴こえの解明への新しいアプローチを提案した。このアプローチのさらなる実現については,今後,新テーマとして取り組んで行く。
Exploration of the role of environmental chemical (arsenic) in the development of diabetes and the related metabolic disorders for South Asian Countries

本研究ではバングラデシュ農村部で横断研究(n= 3351)を実施し、非感染性疾患リスク因子の詳細分析を行った。ヒ素汚染地域では、世界的流行病である糖尿病患者が年々増加している(1998年:4.4%、2017年:13.2%)。ヒ素汚染地域での糖尿病有病率は、飲料水中のヒ素濃度に強く依存しており、ヒ素濃度50μg/ L以上の飲料水を使用する集団のヒ素中毒件数は非常に高かったが、ヒ素暴露期間・ヒ素病変の有無には依存しなかった。糖尿病である参加者のうち18.2%が2型糖尿病の家族歴を有し、2型糖尿病の参加者のうち45.5%が既に診断されており、残りの54.5%は試験中に血液検査で診断された。29年度が最終年度であるため、記入しない。循環器内科29年度が最終年度であるため、記入しない。
脊椎動物嗅細胞のシグナル伝達における抑制性匂い応答のメカニズム

脊椎動物の嗅覚における匂いによる抑制性応答がどのようなメカニズムで起こるのかを明らかにする目的で,パッチクランプ法を用い,単離したイモリ嗅細胞から匂い刺激に対する電気的応答を記録して解析し,以下の結果を得た。1.パルス状の匂い刺激を与えると興奮性の応答電流が観察されるが,応答から回復する前に2つ目の匂い刺激を与えると,それに応じた電流の減少が観察された。これは,匂い刺激が興奮性の応答を引き起こすと同時に,嗅細胞レベルで応答電流の抑制をも引き起こすことを示す。2.PDE(phospodiesterase)の阻害剤であるIBMXを投与すると,細胞内のcAMP濃度が上昇して興奮性の電流が発生するが,匂い刺激はIBMXに誘起された電流を抑制した。マクロ・パッチの状態では,ホールセル確立後に時間が経過すると,細胞内cAMP, GTPなどが電極側に流出し,電流は完全に消失するが,この時に匂い刺激を与えても電流の変化は観察されなかった。すなわち,抑制性応答は膜電流が生じている時にのみ観察され,膜電流がない状態では全く観察されなかった。この結果は,抑制性の応答は,抑制性の電流を生じることによってではなく,興奮性の電流を抑制することによって生じることを示唆する。3.抑制性応答時の電位と電流の関係(I-V relation)を調べた結果,反転電位が0mV付近にあるI-Vカーブが得られたが,これは興奮性のコンダクタンスのI-Vカーブと同様であった。これは,抑制性応答と興奮性応答が同じコンダクタンスで起こることを示唆する。コンダクタンスの値を比較すると,抑制性応答時には減少することが明らかになった。このことから,抑制性応答は,興奮性電流を抑制することによって起こることが明らかになった。4.匂い物質による抑制が濃度依存的に生じることが明らかになった。得られた濃度-応答曲線はHillの式,y=E_<max>[x^n/(x^n+IC_<50>^n)](E_<max>は最大抑制のパーセンテージ,IC_<50>は50%の抑制を引き起こす濃度,nはHill係数),にフィットし,Hill係数はおよそ1.6であった。5.これまでの研究から,匂い物質は嗅細胞に興奮性応答を引き起こすと同時に,抑制性応答を生じさせることが明らかになった。それらの抑制の度合いはさまざまな匂い物質の組み合わせによって異なる。たとえばisoamyl acetateにanisoleを加えると,応答の大きさが75%減少するが,benzeneにanisoleを加えるとおよそ75%増加する。このような相互抑制が匂い識別に大きく貢献しているものと考えられる。さらに,心理物理学で古くから知られているマスキング効果は,嗅細胞のレベルで起こっている相互抑制に起因していると思われる。

さらに,心理物理学で古くから知られているマスキング効果は,嗅細胞のレベルで起こっている相互抑制に起因していると思われる。脊椎動物の嗅覚における匂いによる抑制性応答がどのようなメカニズムで起こるのかを明らかにする目的で,パッチクランプ法を用い,単離したイモリ嗅細胞から匂い刺激に対する電気的応答を記録して解析し,以下の結果を得た。1.パルス状の匂い刺激を与えると興奮性の応答電流が観察されるが,応答から回復する前に2つ目の匂い刺激を与えると,それに応じた電流の減少が観察された。これは,匂い刺激が興奮性の応答を引き起こすと同時に,嗅細胞レベルで応答電流の抑制をも引き起こすことを示す。2.PDE(phospodiesterase)の阻害剤であるIBMXを投与すると,細胞内のcAMP濃度が上昇して興奮性の電流が発生するが,匂い刺激はIBMXに誘起された電流を抑制した。マクロ・パッチの状態では,ホールセル確立後に時間が経過すると,細胞内cAMP,GTPなどが電極側に流出し,電流は完全に消失するが,この時に匂い刺激を与えても電流の変化は観察されなかった。すなわち,抑制性応答は膜電流が生じている時にのみ観察され,膜電流がない状態では全く観察されなかった。この結果は,抑制性の応答は,抑制性の電流を生じることによってではなく,興奮性の電流を抑制することによって生じることを示唆する。3.抑制性応答時の電位と電流の関係(I-V relation)を調べた結果,反転電位が0mV付近にあるI-Vカーブが得られたが,これば興奮性のコンダクタンスのI-Vカーブと同様であった。これは,抑制性応答と興奮性応答が同じコンダクタンスで起こることを示唆する。コンダクタンスの値を比較すると,抑制性応答時には減少することが明らかになった。このことから,抑制性応答は,興奮性電流を抑制することによって起こることが明らかになった。昨年度に引き続き,脊椎動物の嗅覚における匂いによる抑制性応答がどのようなメカニズムで起こるのかを明らかにする目的で,パッチクランプ法やEOG法を用い,単離したイモリ嗅細胞から匂い刺激に対する電気的応答を記録して解析し,以下の結果を得た。1.IBMX投与によって引き起こされた電流は匂い物質の投与によって抑制されることは昨年度に報告したが,この匂い物質による抑制が濃度依存的に生じることが明らかになった。このようにして得られた濃度-応答曲線はHillの式y=E_<max>[x^n/(x^n+IC_<50^n>)](E_<max>は最大抑制のパーセンテージ,IC_<50>は50%の抑制を引き起こす濃度,nはHill係数),にフィットし,Hill係数はおよそ1.6mMであった。2.同一の細胞で抑制性応答および興奮性応答のプロファイルを比較した。興奮性応答では,異なった分子構造を持つ匂い物質を投与すると,細胞によって顕著な匂い特異性が観察された。しかし抑制性応答では,興奮性応答のような匂い特異性はほとんど観察されなかった。
最適グリコーゲンロ-ディング法の開発を目ざした運動後の糖貯蔵能に関する生化学的研究

身体運動を行うと運動強度と運動時間に比例して筋肉中のグリコーゲン濃度が低下する。すると運動後には骨格筋の糖取り込み速度が増加し、消費されたグリコーゲンを補充する機構がある。この場合、運動後の糖取り込み速度の増加の程度が大きいほど、グリコーゲン濃度が増加する。グリコーゲンの筋肉内濃度が運動前の値より、高い値になることをグリコーゲンのsuper-compaensation(過補償:グリコーゲンロ-デイング)と呼ばれており、グリコーゲン濃度により競技成績が決定されるようなマラソン競技などでは競技力を向上させる重要な方法である。運動後のグリコーゲン合成速度は活動筋の糖取り込み速度により決定されている。したがって、本研究では、運動後の糖取り込み速度をできるだけ速くする運動方法(収縮方法)を明らかにすることを目的として実験を行った。対象は透けて見えるほど筋層が極薄であり、酸素が容易に入り込めるので酸素化された培養液中では筋内部が酸素不足に陥らず、数時間培養しても筋内のATP及びクレアチン燐酸濃度が低下せず、生体内とほぼ同様な条件で実験できるラットの骨格筋epitrochlearisとし、この筋を試験管内で電気刺激し、収縮させ、その後、アイソトープを用いてブドウ糖の取り込み速度を測定した。ブドウ糖の測定は、^3Hで標識したブドウ糖類似物である3-methyglucoseを用いた。先行研究によると、試験管内の電気刺激による糖取り込み速度の最大値は、100Hzの刺激強度で10秒間、50秒の休息を挟んで10回強縮を行った後に観察されるということであった。これは、最大努力で10秒間、等尺性筋活動を10回行うような筋収縮様式である。これに対して、本研究では人間が速い速度の自転車運動を行う場合と同様の筋収縮形態である連続単縮によって、10回の最大等尺性筋活動とほぼ同じ程度まで糖取り込み速度が上昇させることができないかということを明らかにするための実験を行った。刺激頻度を変えて10分間の連続単収縮を行わせたところ、1Hzよりも2Hz,2Hzよりも3Hzが糖取り込み速度は高かったが、3Hzと4Hzでは有意差はなかった。これらの結果より自転車運動のようなより実際の運動形態に近い連続単収縮でも3Hz程度の高頻度で刺激を行うと、最大等尺性筋活動後と同じ程度の糖取り込み速度になることが明らかになり、グリコーゲンロ-デイング法として有効であることが明らかになった。また、本研究によりリチウムを10mMの濃度で培養液中に入れると糖の取り込み速度が約2倍に増加することが明らかになった。これにより、より低い刺激頻度(運動強度)の運動後でもリチウムを併用すれば糖取り込み速度が高くなりグリコーゲンの過補償が容易になることが示唆された。
耐震性能評価能力向上のための建築物への地震動入力低減機構解明に関する実証的研究

まず、木造住宅基礎への強震動入力機構を評価する事を目的として、実大1層2構面の木造軸組架構を振動台上に設置し、基礎・土台の形式、固定条件をパラメータとした振動台実験を実施した。基礎形式としては、平滑な束石上に建つ場合と鉄骨フランジ上に土台を設置する場合を実施し、後者についてはホールダウン金物などを用いて固定しない場合の加振を行った。その結果、柱・束石問や土台・鉄骨間の摩擦係数はいずれも0.50.6程度以上あり、木造軸組架構のベースシア係数が同等以上と耐力が元々高くなければ、滑動が生じない事が実験的に確認された。即ち、木造家屋の滑動による入力低減効果は耐力が低い場合には殆ど期待できず、被害軽減要因としては考えにくい事が明らかとなった。次に、近年の被害地震において、基礎・地盤の相互作用効果が被害軽減にどのように関わったかを調べる事を目的として、代表的な地震観測記録を用いたパラメータ解析を行った。その結果、相互作用効果は、地震動の卓越振動数や規模によって影響を受けるが、特に、建物耐力が比較的高く、10階前後のスレンダーな建物の被害の解釈(耐震性能の評価)には、相互作用効果を考慮する事が不可欠な場合がある事を示した。最後に、通常の耐震設計の想定を超えた変形領域も含めて杭・地盤間の地震力伝達機構を解明することを目的として、乾燥砂地盤模型による杭の大振幅水平載荷実験を実施した。実験パラメータは杭本数、杭配置、載荷速度、地盤密度などとし、杭頭せん断力の分担率や群杭効率の振幅依存性について考察を行った。そして、実験においては、杭周辺地盤には小振幅から窪みが発生するなど、極めて明瞭な地盤変状が観察されたが、得られた杭頭せん断力-杭頭変位関係を見る限り、杭-地盤間の大きな入力低減効果は期待しがたいことが明らかとなった。その結果、柱・束石間や土台・鉄骨間の摩擦係数はいずれも0.50.6程度以上あり、木造軸組架構のベースシア係数が同等以上と耐力が元々高くなければ、滑動が生じない事が実験的に確認された。次に、近年の被害地震において、基礎・地盤の相互作用効果が被害軽減にどのように関わったかを調べる事を目的として、代表的な観測記録を用いたパラメータ解析を行った。最後に、H16・17年度には、基礎・地盤系の動的載荷実験を実施し、地盤・基礎接触面、あるいは地盤内での滑り破壊挙動と、これらの強震動入力低減効果について分析を行う予定である。本年度は、動的載荷実験の試験体仕様の決定のための予備解析と、滑り破壊挙動の解明・一般化を行う為の

基礎・地盤系の3次元強非線形解析コードの整備を行った。内陸直下地震における震源域の様に、高レベル地震動が作用した場合の建築物の地震時挙動を解明して耐震設計に反映するためには、建築物・地盤間の強非線形相互作用効果を適切に考慮する事が不可欠である。本研究では、杭基礎を対象として、通常の耐震設計の想定を超えた過大な変形領域も含めて杭・地盤間の地震力伝達機構を解明することを目的として、模型による大振幅水平載荷実験を実施した。実験では、固定土槽中に豊浦標準砂を充填し、杭配置をパラメータとして基礎の静的載荷を行っている。その結果、まず、漸増振幅の繰返し載荷により、杭周囲の地盤は杭変位の大きさよりもかなり大きなすり鉢状の地盤変状が観察され、その形成過程が杭配置の影響を受ける事が明らかとなった。しかし、このような変状が確認できる一方で、杭頭せん断力-水平変位関係の復元力特性は、杭径程度の大振幅に至るまで安定した紡錘形を示しているが、さらに振幅が大きくなると、杭-地盤間の滑りによる杭頭せん断力の頭打ちが見られる。また、載荷方向に並ぶ杭においては載荷方向前方に位置する杭ほど杭頭せん断力は大きい一方で、載荷直交方向に並ぶ杭の杭頭せん断力には差が見られなかった。この結果を踏まえて、群杭効果の振幅依存性について整理を行った。また、昨年に引き続き、国内外における被害地震で得られた地盤・基礎同時強震観測記録の分析を行う他、京都市地震アレー観測網における地盤・建物同時観測記録に基づき、建築物への入力低減効果および建物振動特性の変化について分析を行った。その結果、木造住宅については、微小変形領域でも固有振動数が著しく低下し、減衰定数が増大する傾向が見られるが、地震後には速やかに回復する傾向が確認された。本研究では、通常の耐震設計の想定を超えた変形領域も含めて杭・地盤間の地震力伝達機構を解明することを目的として、乾燥砂地盤模型による杭の大振幅水平載荷実験を実施した。H16年度に実施した実験に追加し、H17年度は載荷条件などを変えた実験を追加実施し、振幅依存性について小振幅、大振幅、超大振幅の3振幅領域に分割して分析を行い、その結果を以下のようにとりまとめた。(1)地盤には、小振幅から杭周辺に窪みが発生し、大振幅になると載荷方法の杭間の地盤が周囲とずれを生じ、杭径と同じ間隔の2本の平行な変状線が地表に現れた。(2)杭頭せん断力は、大振幅で最大耐力に至ったあと低下し、一定値に収束する。この段階で外周地盤にはっきりとした段差が現れており、地盤の水平抵抗力が限界に達して地盤が破壊されたために生じた現象と考えられる。なお、本実験で得られた杭頭せん断力を見る限り、大きな入力低減効果は期待しがたい。(3)杭頭せん断力-杭頭変位関係の割線剛性は振幅の増大に伴って減少し、等価減衰定数は増加する。(4)群杭効率は小振幅から大振幅まで振幅の増大に伴って徐々に増加する傾向を示した。(5)杭頭せん断力の分担率は、小振幅では振幅の増大に伴って前方杭で大きくなり、後方杭で小さくなる。大振幅になると杭頭せん断力の分担の変動が大きくなり、必ずしも前方杭で大きくならない。
造血幹細胞の細胞周期に関する研究

本研究は、従来の酵母や細胞株による研究とは異なり、生体の細胞そのものを用い、造血幹細胞の細胞回転(細胞周期)を制御する造血因子などの同定とその作用機作を解明することを目的として遂行されたものである。純化した未分化造血幹細胞の細胞周期(1回の細胞周期回転に要する時間)の算出は、細胞を半固形培地に培養し、増殖動態(コロニーの形成される過程)を倒立顕微鏡下で連日観察し、コロニー構成細胞数と再培養法により算定されるコロニーに含まれる増殖細胞の割合の算定により行った。実際には、interleukin-3(IL-3)によりその増殖か支待される造血幹細胞の細胞周期に対するearly-acting factorsであるinterleukin-11(IL-11)とsteel factor(SF)の影響を検討した。1L-11とSFはともにIL-3依存性増殖を示す造血幹細胞の細胞周期を短縮した。尚、連続継代培養の系を用いて、IL-11とSFの作用は造血幹細胞に直接的であることを確認した。IL-11とSFによる細胞周期の短縮効果は相加的であった。フローサイトメトリーによる細胞周期の解析から、IL-11は細胞周期の各相(GI期、S期、G2/M期)を全体的に、SFは主にGI期を短縮することにより、細胞周期に影響を与えているものと思われる。これらのことは、少なくとも2つの細胞周期の調節機構の経路が存在することを示している。15EA03:以上の研究成果から、造血幹細胞の細胞周期は造血因子により調節されていることが明らかにされた。すなわち、造血幹細胞の細胞周期は造血因子により調節可能であり、本研究の結果は遺伝子治療とくに骨髄移植を用いた遺伝子治療における重要な課題である造血幹細胞への有効な遺伝子導入に貢献するものと思われる。
次世代LSIのためのIV電源用同期整流方式DC-DCコンバータに関する基礎研究

本研究の目的は,出力負荷側に高速スイッチング,低抵抗特性の同期整流用スイッチ,スイッチとキャパシタからなるアクティブクランプ回路および零電圧スイッチングを行う主スイッチを持つ昇降圧形,フォワード形,ハーフブリッジ等のDC-DCコンバータを用いて,出力電圧3Vおよび1.2Vの低電圧直流電源の設計基準を図ることである。これに伴ない,今年度は,昨年度の,パーソナルコンピュータにて回路シミュレーションソフトPspiceを用いてのシミュレーションに引き続き,パワーエレクトロニクス専用のシミュレータPSIMを使ったシミュレーションを行い,実際の実験回路を用いて実験を行った。詳細は以下の通りである。(1)まず,出力電圧E_0として5V,出力電流5A,入力電圧E_<dc>48Vのアクティブクランプ回路を持つ同期整流方式の昇降圧形およびフォワード形のDC-DCコンバータの設計を行い実験・解析を行った。(2)実験の結果から本回路方式の有効性が認められたために,さらに,スイッチに使う素子の選択などを考えていく予定である。(3)又,今後さらに制御回路の改善などを行っていく予定である。これに伴ない,今年度は,まず,パーソナルコンピュータにて回路シミュレーションソフトPspiceを用いてのシミュレーションによる理論解析と実験によるスイッチ素子などの検証を行った。(1)まず,出力電圧E_0として5V,出力電流5A,入力電圧E_<dc>48Vのアクティブクランプ回路を持つ同期整流方式に昇降圧形およびフォワード形のDC-DCコンバータの設計を行い,特性の理論的解析を行った。(2)特に,同期整流用スイッチの効果を検証するため,従来の整流用ダイオードを用いた回路方式との比較,検討を行った。この実験を行う際,主スイッチ素子,同期整流用スイッチ素子としてはSIトランジスタ,MOSFETなどについて検討を行った。コンバータを用いて,出力電圧を3V5Vの範囲で変化させ,回路各部における電力損失の検討を行った。その際に備品として購入したソニーテクトロニクス(株)・デジタルオシロスコープTDS380Pを使用した。(3)さらに,損失成分を考慮した各回路素子のモデル化を行ない,回路シミュレータPspiceにより実験結果の理論的検証を行っているところである。
18世紀の革命と近代国家の形成

本プロジェクト最終年度である本年度は、前半期に集中的に研究分担者の研究成果報告会を多数開催して共通の理解を深め、後半期には研究論文を執筆・完成させることに主眼をおいた。最終的に次項に記すように多数の論考が生み出され、とりわけ『年報政治学』が刊行される運びとなったことはまことに幸いであった。本研究の課題は、すでに大量の研究が蓄積されている革命そのものの分析では必ずしもなく、むしろ革命が米仏両国の国家形成に与えた影響を可能なかぎり理論的視角から考察することであり、その点で相当な困難を当初より内包するものであった。しかし、「典型的」な社会革命を経験し、また「典型的」な中央集権的国家を作り出したフランスと、社会的変革の少ない温和な革命しか経験せず、革命後も分権的な国家しか生み出さなかったアメリカとを、正面から取り上げて考察することにより、これまでかなり無批判的にフランスのパタ-ンを近代国家形成の典型例とみていた学界の基本的態度に一定の修正を迫る成果も提出されたと考えている。革命そのものについてみれば、フランス革命は絶対主義体制を暴力的に転覆したのに対し、アメリカ革命はすでにアメリカ人が享受していた自治や風土化された民主主義をいわば確認したものであった。また、フランスにおける近代国家諸制度の形成は、残存する「旧体制」の遺制を破壊しながら行われなければならず、集権的政府構築の必要性も大きかったのに対し、アメリカでは「国家」が社会と明確に分離しない、きわめて特異な「近代国家」が形成されることになった。このような基本的相違は、行政府、とくに官僚制の性格、あるいは財政政策、地方自治制度、行刑制度、議会の機能など、多くの側面で確認することができた。また教育制度や政治思想についても、このような基本的制度的違いの影響は否定しがたいように思われる。本プロジェクト発足の年である平成元年度の共同研究は、なるべく多数の研究集会を開催することを中心にして進められた。実際にはすでに昨年度から開始されていた本研究会は本年度も、研究費が交付された夏からほぼ毎月定期的に行われた。研究会の内容は、1)研究分担者自身による中間報告、2)外部の専門家による専門的知識の提供(レクチャ-)、3)最近刊行された重要な研究成果についての書評、などであった。また、今年度の研究成果を総括する意味で、2月には東京で2日間にわたる長時間の研究集会も開催した。これまで取り上げられ集中的に討論された研究テ-マは、「革命の一般理論」「米仏革命と国家形成についての比較研究」「フランス革命思想と国家形成」「アメリカ革命と地方行刑制度の変容」「フランス革命と地方制度の再編」などである。このような作業を通じて、すでに多量の研究が蓄積されている革命そのものについてでは必ずしもなく、革命が国家形成に与えた影響について理論的に考察するという本共同研究の困難な課題に対して、相当程度研究分担者一同の知見が深まったといえる。とくに、ともに紛れもない「近代国家」でありながら、分権的なアメリカと集権的なフランスというきわめて対照的な二国家を取り上げる理論的意義は、きわめて大きいという点について、参加者全員の認識を共有できるようになったのは、大きな成果であった。研究代表者・分担者は各自で資料収集・整理・分析も進めており、すでに中間報告的な初稿はいくつか執筆されつつある。今年度の成果を出発点にすれば、来年度末には非常に水準の高い研究成果が生み出されるものと確信している。
フラグメント間相互作用を利用した蛋白質立体構造形成機構の研究

プロテインGは連鎖球菌の細胞表面に存在し、宿主体内におけるイムノグロブリンG(IgG)およびアルブミンと強く結合する蛋白質として知られている。この蛋白質にはIgGと結合する相同性の高い3つのドメイン、PGB1、PGB2、PGB3が存在する。各ドメインはジスルフィド結合を持たない56残基のアミノ酸よりなる一本鎖の小さなポリペプチドであるが、水溶液中においては単量体でα-ヘリックス構造とβ-シート構造を含むコンパクトかつ特徴的な立体構造を形成し、その構造は熱や酸などに対し非常に高い安定性を示すことが明らかにされた。本研究では、PGB1ドメインにおけるC末端16残基(C16)が短いペプチドながら不完全にランダムな構造状態にあり、強いフォールディング核形成能を持つことを確認した。またC16を含まないフラグメントはいずれも完全なランダム構造であることから、C16の部位はこのドメインが天然型の立体構造にフォールディング過程において初期に形成される中間体であることの結論を得ている。さらにN末40残基フラグメント(N40)とC16とを等モルにて水溶液中で混合したところ、両フラグメントは非共有結合的な複合体を形成し、その立体構造は全長のドメインとほぼ同等のものであることを高分解能核磁気共鳴スペクトル(NMR)および円二色性スペクトル(CD)により確認された。
腎尿細管における酸塩基環境変化によるプロトンポンプの変動

ラットの腎集合管上皮における間在細胞のプロトンポンプ(液胞型プロトンATPase)が、急激なpHの変化のもと、どのようにその細胞膜上の発現変動を示すのか、また、局在に変化をみせるのかどうかを免疫組織学的に検討した。健常なS.D.ラットを、コントロール群、重曹投与によるアルカロ-シス群、塩化アンモニウム投与によるアシドーシス群の3群に分け、それぞれに対してこれらを経静脈的に投与し、3時間後に、血液のpH、血液中重炭酸イオン、尿pHをモニタリングした。同時にこれらのラットの腎を潅流固定の後摘出し、脱水し、包埋の後、SAB-PO法にて、集合管間在細胞におけるプロトンポンプの局在について、間在細胞の染色パターンにより6種類に分け、それぞれの群についてカウントし、差異を検討した。その結果、酸投与群と、他群との間に、尿pHおよび血液中重炭酸イオン濃度について、有意な差を認め、体液環境の変化、すなわち急性アシドーシス状態と、それに伴う尿酸性化の亢進が酸投与群に形成されたが、間在細胞におけるプロトンポンプの局在については、光顕レベルで染色パターンをみる限り、3群間で違いは認められなかった。これらの結果から、急激な体液環境の酸性化の初期過程では、間在細胞におけるプロトンポンプの局在の変化、すなわち管腔側へのプロトンポンプの細胞内移動により尿の酸性化が亢進するのではなく、まず他の機構によって生体は対応することが示唆された。また、より慢性的な体液環境の変化、または時間の経過により、プロトンポンプの局在に変動がみられることが考えられうる結果であった。
風景をモチーフとした彫刻表現法の構築―映像とファンタジーの受容からー

本研究では、世界的にも作例の乏しい風景をモチーフとした彫刻を制作にするために何が必要であるかという観点から、「風景彫刻」を成立させるための造形理論と実験制作よる研究を並行しておこなった。理論研究では、日本国内の庭園、工芸等に見られる風景表現を実地調査し、また古代から現代までの絵画表現の変遷や様々な透視図法や遠近法等の調査を通じて、それらの表現方法の彫刻への応用等に付いての考察を重ねた。実験制作では「広島」や「対馬」といった特定の地域を限定した上での、「風景彫刻」の実験制作をおこなった。本研究の成果として特徴的なことは、実験制作によって彫刻による多様な風景表現の可能性を示すことが出来た点にある。本研究では、「風景画の傑作は数多く残されているのに、風景を題材にした優れた彫刻が見当たらないのはなぜか」という観点と、「風景をモチーフとした彫刻を制作にするためには、何が必要であるか。どのような方法があるか」という二つの観点から、風景彫刻を成立させるための造形理論とその実践の研究を進めている。平成23年度の研究によって、当初の研究計画の内で重点を置くべき領域が明確になったのを受け、24年度は、<絵画における風景表現の検証と立体への応用に付いての考察>に力点を置き調査研究をおこなった。具体的には・水墨画の調査、研究。・フォービズム、キュビズム、シュルレアリズム等20世紀絵画の調査、研究。・各時代を通した透視図法及び遠近法の調査、研究。を作品の実見調査と資料によっておこなった。また実験制作と研究会をおこない、実制作への応用について理論と制作の両面から検証、実験を試みた。具体的には、担当する博士後期課程の学生と非常勤教員及び研究代表者(伊東)の3名が、「広島の風景」をテーマに作品制作をおこなった。また美術史研究者、現代彫刻研究者、学芸員、画家、彫刻家計10名による研究会を開催した。特徴的な研究としては、研究会の際に実験制作した作品12点の展示をおこない、作品の制作過程における様々な可能性について議論を深めることができたことが挙げられる。研究会後には外部者を含むシンポジウムを開催し、約50名の参加者による意見交換もおこなった。その他、<日本国内の伝統的風景表現に関する実地調査>、<先行研究の調査><作家へのインタビュー>等も平行しておこなった。これら理論と実験制作両面からの研究によって、彫刻による風景表現の方法論(造形理論とその実践)の幾つかが、具体的に成りつつある。本研究では、世界的にも作例の乏しい風景をモチーフとした彫刻を制作にするためには、現在の彫刻表現に何が必要であるかという観点から、「風景彫刻」を成立させるための造形理論とその実践による研究を進めて来た。平成24年度までに、日本国内の庭園、工芸等に見られる風景表現を実地調査し、また古代から現代までの絵画表現の変遷や様々な透視図法及び遠近法等の調査を通じて、絵画、庭園、工芸等における風景表現の彫刻への応用に付いての考察を重ねて来た。平成25年度はそれらの中でも最も「風景彫刻」への応用の可能性が高いと判断した水墨画等の東洋美術を中心に研究をおこなった。具体的には中国絵画における三遠法等の様々な透視遠近法の調査をおこない、調査と考察に基づいた作品制作を試みた。実験制作では研究代表者の研究室に所属する研究員及び大学院生を中心に、「広島」や「対馬」といった特定の地域を限定した上での、風景をモチーフとした彫刻制作をおこなった。特に対馬での制作は対馬市の協力を得て、研究代表者他3名が実際に対馬に滞在して、歴史や風土の調査と作品制作をおこなった。研究会は、平成24年度に開催したシンポジウム参加者(美術史研究者、作家等)と広島市立大学芸術学研究科の大学院生を中心に、風景表現に関する作例の考察と、実験制作作品の分析・評価等をおこなった。本研究の成果として特徴的なことは、実験制作によって多くの彫刻作品が誕生した点にある。作品数は大小含め3年間で20点以上となり、彫刻による多様な風景表現の可能性を示す作品群が誕生した。また制作の裏付けとなる造形理論においても、絵画の構図や遠近法を基にした立体における遠近法等(仮説)を発案した。これらの仮説と実制作とを照らし合わせることによって、実験段階ではあるが、「風景彫刻」を制作するための幾つかの方法論を導き出すことが出来た。芸術表現の対象として風景は限りなく魅力的なモチーフであるが、古今東西の彫刻作品において、風景を題材としたものはほとんど見当たらない。

本研究では、何故風景の彫刻が確立されて来なかったのかを考察しその理由と問題点を明らかにしていくと共に、今日までに芸術表現が獲得して来た様々な表現法を利用し、また新しい造形理論を考案することによって、風景を彫刻表現として成立させる方法を、理論と実践(実験制作)の両面から構築していく。23年度は1.日本国内の伝統的風景表現に関する実地調査、2.芸北から出雲地方に伝わる神話や民話の調査、3.絵画における風景表現の検証と立体への応用に付いての考察、をおこなうと共に、作家へのインタビュー及び実験制作をおこなった。1.では京都及び中国地方の庭園の実地調査をおこない、枯山水庭園等の絵画性と彫刻性について分析し考察した。合わせて盆栽、水石等の調査・研究をおこなった。2.では出雲神話を中心に、神話に登場する場所の現地視察を含めた調査をおこなった。3.では水墨画を中心に、中国、韓国、日本の実風景との比較研究をおこない、風景の捉え方と遠近法等の描法に付いて考察した。これらの調査・研究、特に水墨画の空間認識と枯山水庭園の石の配置等から、風景を彫刻表現として成立させるためのいくつかの方法論を見出すことができた。実験制作では、広島近郊の風景に焦点を当て、研究協力者と共に計3点の彫刻作品を制作している(24年7月完成予定)。23年度の調査研究を進める中で、今後の展開において可能性の高い部分と低い部分が明らかとなったことも一つの成果と言える。神話や民話の研究では推測の要素が多過ぎて風景との関係を実証していくことが大変困難であることが認識出来た。今後の展開への可能性が高いのは1と3及び実験制作であることが分かったため、次年度に向けての重点領域が絞れた。平成23年度の研究を踏まえ、本研究の研究目的に対して、直接的な進展が見込まれる分野と、3年間の研究では結果を出すのが難しい分野を区分けして研究を進めていることから、当初の計画で調査対象としていたもので遅れが出ている分野と、計画以上に進んでいる分野が出て来ている。しかし研究の目的に則してみると、研究の進捗状況は良好であり、達成度についても順調であると言える。遅れの出ている分野としては、<芸北から出雲地方における神話や民話の調査>と<先行研究の調査>が挙げられる。芸北から出雲地方における神話や民話の調査に関しては、23年度に資料に基づいた実地調査(資料と実風景の検証)を数カ所でおこなった結果、神話や民話に影響を与えた実風景が明らかにこの場所であると断定することが困難であるため、確実な成果は得られていない。しかし、この分野では対象となる地域に対馬を加え、数多く残る古文書や遺跡等から江戸期以前の日本人の風景観について調査をおこなっている。その他、先行研究の把握は進んでいるものの、新しい発見や成果はあまり見出せていない。進展が顕著なのは、<絵画における風景表現の検証と立体への応用に付いての考察>の分野と<実験制作>の分野であるが、その双方を横断する研究成果として、絵画表現として確立されている遠近法やキュビズムの考え方や描法を、直接彫刻に応用出来る可能性を見出したことが挙げられる。具体的には絵画のパース(近い物は大きく、遠い物は小さく描く)ことや、空気遠近法(遠くなるにしたがって色や形がぼやけていく)等を、三次元の空間で利用することにある程度成功した。このことにより今後も絵画表現の調査と研究を進め、それを三次元の彫刻制作に取り入れる実験をおこなうことで、研究目的のなかで最も重要である制作のための方法論が提示できると考える。