hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SSDGを用いたセラミックスならびにセラミックス系被膜材の高温強度に関する研究

まず常温および1173K下においてアルミナと窒化ケイ素の疲労き裂進展試験を行った.あわせて開発したレーザ計測システムを用いてCOD計測をも行い,疲労き裂進展特性について検討した.結論は以下の通りである.(1)常温および高温下におけるアルミナおよび窒化ケイ素のCOD曲線は,負荷の繰り返しに伴うK_<op>の上昇,ヒステリシスループのふくらみ等の粒子の摩擦に起因する特徴を加えて,複雑なコンプライアンスの変化を示した.(2)アルミナおよび窒化ケイ素のき裂進展量と負荷繰り返し数の関係を調べた結果、両材料ともにあるレベル以下のK_<max>一定の条件下では,き裂進展にともないき裂進展速度は減速し,一時的にき裂は停留する.(3)疲労き裂進展には,き裂先端部に粒子架橋効果の顕著な部分があり,これが複雑に作用していることがわかった.次に常温ならびに高温下でセラミックス溶射材料の疲労試験を行い,以下の結論を得た.(1)常温環境下におけるブラスト材の疲労強度は焼鈍材のそれに比べて高いが,アルミナ溶射材の疲労強度はブラスト材のそれよりも大きく低下し,焼鈍材と同程度であった.また,高温環境下におけるアルミナ溶射材の疲労強度は,常温環境下におけるそれよりもやや低下した.(2)常温および高温下の高応力幅条件では,初期段階に弾性変形を呈するが,繰返し数増加にともないループの幅が大きくなる傾向を示した.これは基材の挙動を反映したものである.その後ループの幅が最も大きくなった後,不規則な挙動を示した.これは表面に微小割れあるいは内部に微小はく離が生じたためである.その後皮膜の完全はく離のため無ひずみ状態となることが明らかとなった.(3)低応力幅条件においては初期段階に弾性変形を呈し,繰返しとともに徐々に塑性変形が生じ始めるが,その後,ループの幅が最も大きくなった後,そのループの幅が徐々に小さくなっていく傾向を示した.これは単一き裂が主き裂となって進展するためと考えられた.まず常温および1173K下においてアルミナと窒化ケイ素の疲労き裂進展試験を行った.あわせて開発したレーザ計測システムを用いてCOD計測をも行い,疲労き裂進展特性について検討した.結論は以下の通りである.(1)常温および高温下におけるアルミナおよび窒化ケイ素のCOD曲線は,負荷の繰り返しに伴うK_<op>の上昇,ヒステリシスループのふくらみ等の粒子の摩擦に起因する特徴を加えて,複雑なコンプライアンスの変化を示した.(2)アルミナおよび窒化ケイ素のき裂進展量と負荷繰り返し数の関係を調べた結果、両材料ともにあるレベル以下のK_<max>一定の条件下では,き裂進展にともないき裂進展速度は減速し,一時的にき裂は停留する.(3)疲労き裂進展には,き裂先端部に粒子架橋効果の顕著な部分があり,これが複雑に作用していることがわかった.次に常温ならびに高温下でセラミックス溶射材料の疲労試験を行い,以下の結論を得た.(1)常温環境下におけるブラスト材の疲労強度は焼鈍材のそれに比べて高いが,アルミナ溶射材の疲労強度はブラスト材のそれよりも大きく低下し,焼鈍材と同程度であった.また,高温環境下におけるアルミナ溶射材の疲労強度は,常温環境下におけるそれよりもやや低下した.(2)常温および高温下の高応力幅条件では,初期段階に弾性変形を呈するが,繰返し数増加にともないループの幅が大きくなる傾向を示した.これは基材の挙動を反映したものである.その後ループの幅が最も大きくなった後,不規則な挙動を示した.これは表面に微小割れあるいは内部に微小はく離が生じたためである.その後皮膜の完全はく離のため無ひずみ状態となることが明らかとなった.(3)低応力幅条件においては初期段階に弾性変形を呈し,繰返しとともに徐々に塑性変形が生じ始めるが,その後,ループの幅が最も大きくなった後,そのループの幅が徐々に小さくなっていく傾向を示した.これは単一き裂が主き裂となって進展するためと考えられた.耐熱セラミックスコーティング材の実際への応用に際して問題となる温度の影響について,その基礎的計測として高温下での微小変位計測手法とさらに基礎的実験として溶射セラミックスコーティング材の高温下疲労強度試験について開発ならびに実験を行った.まず前者の高温下微小変位計測手法については850°Cといった高温下でセラミックスに発生した2mm程度の小さい寸法のき裂の開口変位をレーザスペックルを用いることにより,熱揺らぎなどの影響を受けずに計測する手法を開発することに成功した.ここでは熱流の防御とともに平均化処理を行うことにより精度の高い計測手法とすることを可能にしている.また後者の高温下疲労試験についてはアルミナセラミックスの溶射コーティング材料を用いて,高温下においてき裂発生や界面強度に関する検討を行った.試験中レーザスペックルを用いて試験片表面のひずみと負荷応力の関係(ヒステリシスループ)を計測し,力学的応答からの検討を行った.さらに試験後の破面や断面観察からき裂発生順序や破壊機構について検討した.その結果,セラミックスコーティング材は表面のき裂と同時に基材にもき裂が発生し,これが進展することが明らかとなった.また表面のひずみ変化は疲労初期段階では基材の力学的応答が支配的であるが,徐々にこれが減少し,界面剥離に伴う不規則な応答が現れた後,最終破断に至ることが明らかとなった.

本年度はセラミックス・セラミックス溶射材の高温疲労強度ならびにき裂開口変位計測を行った.以下に得られた結果をまとめて示す.1.窒化ケイ素セラミックス,じん性値の異なる2種類の炭化ケイ素セラミックスを用いて,高温疲労強度を調べた.窒化ケイ素セラミックスについては900°C以下で,炭化ケイ素については1000°C下で正静疲労ならびに動疲労試験を行った.その結果,両材料とも繰返しの効果は極めて少なく,時間依存が支配的であることがわかった.また両振正弦波で行った試験に対する合理的な有効応力評価法として線形累積損傷則に基づく評価方法を提案した.2.破面観察ならびに表面観察から,これらセラミックスに発生したき裂はジグザグに進展しており,明らかに粒子架橋の効果が認められた.これを定量的に評価するためにレーザスペックルを用いた正確なき裂開口変位計測手法を提案すると共に,アルミナセラミックス,窒化ケイ素セラミックスの3点曲げ疲労試験において,発生した微小き裂の開閉口挙動を計測した.セラミックスの荷重P-COD曲線には固体摩擦型のループの拡がりが,また窒化ケイ素セラミックスのP-COD曲線の勾配は計算値より約半分と小さくなっており,粒子架橋の効果を定量評価することが可能となった.3.アルミナセラミックス溶射材の常温ならびに高温疲労試験を行った.試験中レーザスペックルゲージを用いて応力-ひずみヒステリシスを計測した.疲労初期における応力-ひずみ関係は基材の特性のみが現れていたが,疲労過程中期にはヒステリシスループに局部的に乱れが生じ,後期過程においてはひずみが生じなくなった.破面観察,疲労過程中の縦断面観察の結果,疲労中期はアルミナセラミックス溶射層のみにき裂が入る過程であり,後期は基材とボンドコート層の間にはく離が発生,その後基材にき裂が入る過程であった.溶射材の疲労強度は後期過程における基材のき裂発生に支配されていることがわかった.本年度はセラミックス・セラミックス溶射材の高温疲労強度ならびにき裂開口変位計測を行った.得られた結果を以下にまとめて示す.1.2種類の炭化ケイ素セラミックスを用いて,1200°Cの高温下における静疲労,動疲労特性を調べた.この試験では荷重負荷時間の評価が正確に行えるようにするために矩形波両振り負荷が行えるような試験機を試作した.その結果,この材料のい疲労挙動には繰返しの効果は極めて少なく,時間依存が支配的であることがわかった.2.被面観察ならびに表面観察から,これら炭化ケイ素セラミックスに発生したき裂は安定成長が極めて少なく,急速に不安定破壊へ移行した痕跡が確認された.3.レーザスペックルを用いた正確なき裂開口変位計測手法を提案すると共に,アルミナセラミックス,窒化ケイ素セラミックスの3点曲げ疲労試験において,発生した微小き裂の開閉口挙動を計測した.セラミックスの荷重P-き裂開口変位COD曲線には固体摩擦型のループの拡がりはわずかしか確認されなかった.窒化ケイ素セラミックスのP-COD曲線の勾配はき裂が進展しないにも関わらず変化するなど複雑な挙動を示していた.コンプライアンスから計算されるき裂長さと表面でのき裂長さは異なり,表面では正確なき裂長さの評価が難しいことがわかった.4.アルミナセラミックス溶射材の常温ならびに高温疲労試験に引き続き,生理食塩水中での疲労試験を行った.
繊毛形成における中心子複製機構および繊毛形成機構の解析

In vitroで繊毛形成を誘導した時の繊毛上皮における遺伝子発現の変化を網羅的に解析する事で、繊毛形成および中心体複製の制御に関わる因子の探索を行った。繊毛上皮の発生過程における種々のタイミングで特徴的な遺伝子発現パターンを示す遺伝子を複数単離し、中心体とcentriolar satellitesの双方に局在する新規蛋白と、繊毛の先端に局在する新規蛋白について解析を進めた。1)新規蛋白p110は繊毛細胞および精子に特異的に発現し、繊毛を持つ単細胞生物から哺乳類まで幅広く保存されている蛋白であった。p100はcentriolar satellitesを構成するPCM-1蛋白と直接結合しcentriolar satellitesに局在するだけでなく、基底小体のproximal側にも存在する事を示した。また、p100の過剰発現によりcentriolar satellitesがdisassembleされる事を示した。これらの結果はp110が繊毛形成に必須の蛋白である事を強く示唆している。2)新規蛋白sentanが繊毛の先端に局在する事を示した。繊毛のaxonemeを構成する微小管のうち外側の微小管はdoublet構造を取っているが、先端付近ではB tubuleが先に終止し、A tubuleのsingletが先端まで伸びて、central微小管と結合している。免疫電顕によりsentan蛋白がsinglet A tubuleと細胞膜を繋ぐ構造に局在する事を示した。また、sentan蛋白が細胞膜脂質成分のうちphosphatidylserineと特異的に結合する事を示した。これまで、繊毛の先端構造を作る蛋白は全く同定されておらず、sentanが初めて同定された蛋白となる。本研究は、繊毛上皮細胞における繊毛形成および繊毛形成過程で起こる中心体の同時多発的な複製に注目し、繊毛形成過程における遺伝子発現変化を網羅的に解析する事で、繊毛形成および中心体複製の制御機構を解析することを目的としている.我々は、centriolar satellitesと呼ばれる中心体周辺に存在する構造物が、哺乳類細胞に普遍的に存在する非膜系オルガネラである事を発見し、centriolar satellitesの特異的構成蛋白としてPCM-1蛋白を同定した。さらに、このPCM-1を含むオルガネラが、繊毛形成過程における中心体の同時多発的複製に先立って細胞質に大量に出現する事を示してきた。今回の研究では、これまでにマウス気管上皮細胞のprimary cultureにおいてin vitroで繊毛形成を誘導する系を確立し、PCM-1, γ-tubulin, ODF2, pericentrin, centrin, ninein, tektin, dyneinなどの既知の中心体関連蛋白質および繊毛構成蛋白質の繊毛上皮形成の過程における発現変化、局在変化について詳細な解析を行った。平成18年度は、in vitroで繊毛形成を誘導した時の繊毛上皮における遺伝子発現の変化をmicroarrayを用いて網羅的に解析する事で、繊毛形成および中心体複製の制御に関わる因子の探索を行った。繊毛上皮の発生過程における種々のタイミングで特徴的な遺伝子発現パターンを示す遺伝子を複数単離し、解析を始めている.現在までに、中心体とcentriolar satellitesの双方に局在する新規蛋白を1つと、繊毛の先端に局在する新規蛋白1つを同定している。
特異摂動の方程式に対するWKB解析

今年度は、主としてWKB解析の立場からのPainleve方程式の研究を行った。まず、Painleve方程式に対して、(大きなパラメータに関する)形式巾級数解のみならず指数函数型の摂動項を持った形式解が存在することが見い出された。これらはいずれも、線型方程式の場合のWKB解に相当するものである。特に、後者の形式解を用いて、最も簡単なPainleveI型の方程式について、形式巾級数解の接続公式(即ち、Stokes曲線を越えた場合に起こるStokes現象を記述する公式)を具体的に表現することが可能になった。更に、他のPainleve方程式に対しては、その形式巾級数解とPainleveI型方程式の形式巾級数解との間にある種の変換論が成立することが示された。その証明において、Painleve方程式と線型方程式のモノドロミ-保存変形との関連が本質的な役割を演じている。この変換論(あるいはその精密化)を利用すれば、全てのPainleve方程式について形式巾級数解の接続公式を決定することが可能であろうと期待される(現在、研究が進展中)。いずれにしろ、“Painleve方程式に対するWKB解析"という理論の枠組は、ほぼ明らかになったと考えて良いと思われる。他方、Painleve方程式の一般解をWKB解析の視点から取り扱うこと、特にその接続公式を求めること等、残された課題も少なくない。これに関して、現在、モノドロミ-保存変形との関連に基づいて、PainleveI型方程式についてその一般解の第一積分を近似的に求めたKapaevの仕事の精密化に取り組んでおり、ほぼ成功したといえる段階である。これがどういう重要性を持つのか、現時点ではまだ明らかではないが、少なくとも上述の問題、更には(そこで必要となる二重変わり点を持った線型方程式の解析を通じて)WKB解析の理論の基礎づけに対しても、何らかの進展がもたらされたことは間違いないであろう。
肺線維症におけるタイプ別コラーゲン変動の解析

肺線維症,びまん性間質性肺炎,びまん性肺胞障害など,肺がびまん性に障害され,慢性呼吸不全に陥っていく肺患者の原因病態の解明のため,人体材料と動物実験材料を用いて,主としてタイプ別コラーゲン,ラミニン,フィブロネクチンなど結合織成分,血管基底膜,血液内血球成分などの相互関係の観点より,病理形態学的,免疫組織化学的,生化学的に研究を行った.1.線維潅化肺におけるタイプI, IIIコラーゲンの変動について:ヒト正常肺と線維化肺組織の新鮮材料を剖検より採取し,ペプシンにより可溶化後,コラーゲンを抽出, DEAEセルロースクロマトグラフィーでタイプ別コラーゲンを分離した.おおよそのα1(III)/α1(I)は正常例で0.1であり,線維化肺では0.8程であった.線維化肺のコラーゲン組成が,タイプIとIIIの比の逆点という結果を得た.2.実験的線維化肺モデルの作製について:ラットを用いて除草剤グラモキソンの主成分であるパラコートにより,ヒト線維化肺の初期像に似た肺病変を作ることができた.体重100g程度のWistar系オスラットに,パラコート20wg/kgを反復して腹腔投与することにより, 4, 5日目から硝子膜形成, 7, 8日目から肺腔壁肥厚の変化が観察された.3.線維化肺におけるタイプIVコラーゲンについて:タイプIVコラーゲンの定量法が簡便でなく,ヒト胎盤よりタイプIVコラーゲンを抽出しモノクロナール抗体の作製にとり組んでいる.予備的結果として,この抗体を用いてABC法より免疫組織化学を行ってみると,正常に比して著しく陽性となる部位が減少している結果を得ている.4.血球成分の役割について:肺障害の別モデルとしてモノクロタリンを用い,白血球と血小板の動態について検討した.血小板凝集が先行し,白血球の内皮への付着が随伴する結果を得た.肺線維症,びまん性間質性肺炎,びまん性肺胞障害など,肺がびまん性に障害され,慢性呼吸不全に陥っていく肺患者の原因病態の解明のため,人体材料と動物実験材料を用いて,主としてタイプ別コラーゲン,ラミニン,フィブロネクチンなど結合織成分,血管基底膜,血液内血球成分などの相互関係の観点より,病理形態学的,免疫組織化学的,生化学的に研究を行った.1.線維潅化肺におけるタイプI, IIIコラーゲンの変動について:ヒト正常肺と線維化肺組織の新鮮材料を剖検より採取し,ペプシンにより可溶化後,コラーゲンを抽出, DEAEセルロースクロマトグラフィーでタイプ別コラーゲンを分離した.おおよそのα1(III)/α1(I)は正常例で0.1であり,線維化肺では0.8程であった.線維化肺のコラーゲン組成が,タイプIとIIIの比の逆点という結果を得た.2.実験的線維化肺モデルの作製について:ラットを用いて除草剤グラモキソンの主成分であるパラコートにより,ヒト線維化肺の初期像に似た肺病変を作ることができた.体重100g程度のWistar系オスラットに,パラコート20wg/kgを反復して腹腔投与することにより, 4, 5日目から硝子膜形成, 7, 8日目から肺腔壁肥厚の変化が観察された.3.線維化肺におけるタイプIVコラーゲンについて:タイプIVコラーゲンの定量法が簡便でなく,ヒト胎盤よりタイプIVコラーゲンを抽出しモノクロナール抗体の作製にとり組んでいる.予備的結果として,この抗体を用いてABC法より免疫組織化学を行ってみると,正常に比して著しく陽性となる部位が減少している結果を得ている.4.血球成分の役割について:肺障害の別モデルとしてモノクロタリンを用い,白血球と血小板の動態について検討した.血小板凝集が先行し,白血球の内皮への付着が随伴する結果を得た.
メソコスムによる水域生物相互作用系の実験的解析

本研究は、構成生物が小型で生物相互の働き合いが活発で実験的解析が可能な湖沼生態系を研究対象として、生物相互作用系の内的制御機構を解明することを目的とする。本研究の特色は上記の目的を達成するため、湖の中に設置した人工隔離水界(メソコスム)内の構成生物を人為的に変化させた時の他生物への波及効果を追求することにより、生物相互作用系の調節機構を実験的に解析することを中心的手法とする。また安定同位体比の分別を指標にして食物連鎖関係を追求する新しい手法を使用する。本特定研究の第1年度である昭和60年度は、長野県諏訪湖下諏訪沖に5基のメソコスムを設置し、以後の実験的解析に必要とされるメソコスムの特性把握を行うと共に、構成生物を変えた時の波及効果の度合とそれに必要な調査法の検討を行った。また安定同位体比を指標とする相互関係の解析に必要とされる各種生物について同位体比の測定を行った。メソコスムは8月23日に設置後1週間の予備調査を経て、9月8日から10月12日までカワチブナを投入した影響を全ての生物と水質について追求、さらに10月26日から11月23日までペリヤジを投入した実験を行った。水温下降期にあたっていたため、魚投入の影響は強くは見られなかったが、底泥のある系とない系との間に構成生物、水質の有意な差が生じた。設置したメソコスムは系内でほぼ湖水が均一である上、2つのメソコスム間に大きな差を生じなかったことから、実験的解析に十分可能な系であることがわかった。蕘光を行ったメソコスムでは植物プランクトンを中心に顕著な変化が見られ、相互作用の解析に有効であることがわかった。生物試料の安定同位体比の測定による、対象とした諏訪湖における食物連鎖関係の概要を知ることができた。以上の研究により、昭和61年度よりの生物相互作用系の実験的解析に必要な準備はほぼ完全に出来たと判断される。
思春期・若年成人がん患者との終末期におけるコミュニケーションに関する研究

近年がん患者に対し、終末期における治療や療養に関わる多様な意思決定を視野に入れ、病状や予後、治療目標等について、早期から話し合いを行うことの重要性が指摘されている。しかし当該領域の研究の多くは、がんの好発年齢である中年期から老年期の患者を対象としたものであり、小児・思春期・若年成人がん患者を対象とした研究は少ない。一方臨床現場においては、患者の年齢が低い場合に、終末期に関する話し合いに対して医療者の困難感が高い。そこで本研究では、思春期・若年成人患者との終末期に関する話し合いがもたらす影響を探索的に明らかにすることを目的とする。平成30年度には、15-29歳でがんに罹患した患者を対象に実施予定である「思春期・若年成人(Adolescent and Young Adult;以下AYA)患者の終末期に関する話し合い(End-of-Life discussion;以下EOLd)に対する意向に関する調査」および、AYA世代のがん患者の治療に従事する医師を対象に実施予定である「AYA患者とのEOLdに対する医師の意識に関する調査」の準備段階として、共同研究者間で質問紙調査の調査項目の選定のためのディスカッションを重ねた。当該調査を実施するために使用できる既存の尺度が存在しないため、本調査で使用する調査項目は、申請者が過去に行ったインタビュー調査から抽出した内容を元に本研究のために作成する。特に患者については対象者の母集団の数が少ないこともあり、調査項目の妥当性や信頼性を検討するための予備調査を行うことは困難である。したがって、研究者間での十分なディスカッションをもって、妥当性の担保に充てることが望ましい。本年度の会議により、ある程度の見通しがたったため、今後は患者およびAYA世代のがん治療に従事する医療者数名に内容の確認を依頼した上で、質問紙調査の準備を始める予定である。平成30年度には、共同研究者間で質問紙調査の調査項目の選定のためのディスカッションを重ねた。調査項目は、申請者が過去に行ったインタビュー調査から抽出した内容を元に本研究のために作成するものである。したがって、調査項目の選定は慎重に行う必要があり、現在も検討が続いている段階である。当初は平成31年度には調査準備に取り掛かる予定であったが、調査項目の確定に想定よりも時間を要しており、若干の遅れが生じている。しかし、この手順を簡略化することは研究の質を低下させることにつながるため、このまま十分な検討を重ね、研究者間で合意が得られるまで、続けていく予定である。共同研究者で対面の検討会議を複数回もうけ、平成31年度の夏頃をめどに、調査項目を確定する。調査項目が確定次第、書類を作成し、倫理審査委員会への申請を行う。なお、倫理審査は、申請者が所属する東北大学での中央審査とする。その他の協力施設においては、中央審査の承諾書のみで調査実施が可能な場合には審査不要とし、調査開始の準備を始める。施設によって、自施設での審査が必要な場合には、極力中央審査の承諾書を添付することで迅速審査として申請を行う予定とする。審査が完了した施設から、順次調査を開始する。調査完了は、患者調査、医師調査ともに、平成32年の秋頃を予定している。

共同研究者で対面の検討会議を複数回もうけ、平成31年度の夏頃をめどに、調査項目を確定する。調査項目が確定次第、書類を作成し、倫理審査委員会への申請を行う。なお、倫理審査は、申請者が所属する東北大学での中央審査とする。その他の協力施設においては、中央審査の承諾書のみで調査実施が可能な場合には審査不要とし、調査開始の準備を始める。施設によって、自施設での審査が必要な場合には、極力中央審査の承諾書を添付することで迅速審査として申請を行う予定とする。審査が完了した施設から、順次調査を開始する。調査完了は、患者調査、医師調査ともに、平成32年の秋頃を予定している。当初、平成30年度中に倫理審査委員会への申請を始めることを想定していたが、実際には審査の段階まで至らなかった。そのため、倫理審査に要する旅費、その後の調査準備費用等の支出が生じず、次年度使用額が生じた。今後研究自体は、当初の予定の内容で進めていくため、平成31年度以降に、当初平成30年度に使用する予定であった支出が生じる見込みである。
スペース・コラボレーション・システムのための多地点音声制御装置の開発

本研究では、大学間衛星ネットワーク「スペース・コラボレーション・システム」(SCS)の利用において円滑な討議を支援するため、音声調整を自動で行う音声制御装置を開発することを目的とした。SCSでは、簡単な操作で利用できるように大部分の映像音声機器が自動制御されるが、音量調整の自動化は難しく利用者が適宜調整する必要があった。システム全体のバランスを保持しつつ各局の音量調整を行うため、音量レベルを含む情報を各局間で共有する手法が一つの解決策と考えられた。そのために、まず、衛星ネットワークにおけるデータ共有システムを構築し、実際にSCSのVSAT局に実装してその性能について検討した。構築したデータ共有システムでは、マルチキャスト・ファイル転送を実現し、コンピュータ・ネットワークを用いた効果的な遠隔教育を可能にしている。SCSの特徴を十分に活かすため、特に映像音声を交換しているセッション中の資料伝送に焦点を絞り、回線制御装置との親和性を重視してシステムを設計した。また、既存画像符号化装置の信号多重化機能を利用し、データ伝送容量に従って回線速度帯域を選択できるようにした。さらに、衛星系に閉じた非対称衛星ネットワークを構築することにより、動的な経路設定の複雑さを回避することを検討した。再送制御用戻り回線として既存衛星系制御回線を利用した場合、伝搬遅延や誤り・損失の影響及び制御信号のトラフィックの影響を受ける。そこで、シミュレーションにより非対称閉衛星ネットワークの性能を推定した。過大入力を抑制するだけではなく、弱小音声を適正レベルに増幅する自動音量制御を実現するには、音声と雑音との違いを認識する必要がある。実際にSCSで使われる音響環境を分析し、単なる音量差による閾値の設定では音量調整が不十分であることを示した。そして、音声と雑音の周波数特性に着目し、入出力特性が周波数依存性を持つ音量制御システムを検討した。本研究は、大学間衛星ネットワーク「スペース・コラボレーション・システム」(SCS)の利用において円滑な討議を支援するため、音声調整を自動で行う音声制御装置を開発することを目的にしている。(1)音声特性の関連まず、実際にSCSを利用してセッションを行った。音声に注目すると、既存のエコーキャンセラによりエコーが適切に除去されていることがわかった。しかし、拡声音量レベルが極端に大きかったり、マイクレベルが大きかったりするとエコーキャンセラで処理しきれずに、エコーが発生することがわかった。従って、音量補正はエコーを適切に処理させる働きも担っている。(2)円滑なコミュニケーションによる遠隔教育遠隔教育交流を円滑に行うため、SCSの遠隔操作が課題となっていた。そこで、SCSの回線制御装置を遠隔制御するためのクライアント・サーバ方式遠隔回線制御システムを開発した。これにより、WWWブラウザがあれば、ネットワークを通してSCSの回線制御を遠隔で行えるようになった。本研究では、「スペース・コラボレーション・システム(SCS)」の利用において円滑な討議を支援するため、音声調整を自動で行う音声制御装置を開発することを目的とする。SCSでは、簡単な操作で利用できるように大部分の映像音声機器が自動制御されるが、音量調整の自動化は難しく利用者が適宜調整する必要がある。システム全体のバランスを保持するためには、音量レベルを含む情報を各局間で共有しなければならない。そのために、まず、衛星ネットワークにおけるデータ共有システムを構築し、実際にSCSのVSAT局に実装した。構築したデータ共有システムではマルチキャスト・ファイル転送を実現し、コンピュータ・ネットワークを用いた効果的な遠隔教育を可能にしている。

過大入力を抑制するだけではなく、弱小音声を適正レベルに増幅する自動音量制御を実現するには、音声と雑音との違いを認識しなければならない。そこで、実際にSCSで使われる音響環境を分析し、マイクからの人の音声に感応して音声制御を行うため、音声認識システムの利用を検討した。しかし、既存の音声認識システムでは、必ずしも音声制御処理に適した出力が得られるわけではないことがわかり、音声と雑音を選別できるフィルタを用いた音響測定が必要であることが示された。本研究では、大学間衛星ネットワーク「スペース・コラボレーション・システム」(SCS)の利用において円滑な討議を支援するため、音声調整を自動で行う音声制御装置を開発することを目的とした。SCSでは、簡単な操作で利用できるように大部分の映像音声機器が自動制御されるが、音量調整の自動化は難しく利用者が適宜調整する必要があった。システム全体のバランスを保持しつつ各局の音量調整を行うため、音量レベルを含む情報を各局間で共有する手法が一つの解決策と考えられた。そのために、まず、衛星ネットワークにおけるデータ共有システムを構築し、コンピュータ・ネットワークを用いた効果的な遠隔教育を可能にしている。地上系を組み合わせた非対称衛星通信ネットワークでは、ダウンストリームに広帯域衛星回線を利用し、戻り回線として地上系インターネットやISDNといった狭帯域回線を利用する。そのため、比較的効率が良く、信頼性マルチキャスト通信に適している。しかし、大学間衛星ネットワークでは、送信局が動的に入れ替わるので経路設定が複雑になってしまう。そこで、衛星系に閉じた非対称衛星ネットワークを構築することによりこの複雑さを回避することとした。再送制御用戻り回線として既存衛星系制御回線を利用した場合、伝搬遅延や誤り・損失の影響及び制御信号のトラフィックの影響を受ける。そこで、シミュレーションにより非対称閉衛星ネットワークの性能を推定した。過大入力を抑制するだけではなく、弱小音声を適正レベルに増幅する自動音量制御を実現するには、音声と雑音との違いを認識する必要がある。実際にSCSで使われる音響環境を分析し、単なる音量差による閾値の設定では音量調整が不十分であることを示した。そして、音声と雑音の周波数特性に着目し、入出力特性が周波数依存性を持つ音量制御システムを検討した。
心血管整合バランス指標を用いた非侵襲的循環モニター法開発に関する研究

心血管整合/ランス値(Ees/Ea)を他の汎用循環モニター(心エコー,動脈波形解析装置)を用いて計測した循環測定値と比較検討し,Ees/Ea値の循環モニターとしての意義を明らかにした.心筋梗塞ではEes/Ea値が高血圧群(1.46±0.29)や健常高齢者群(2.17±0.29)に比べて有意に低い所見が認められた(0.87±0.07).一方、AI(augmentation index)値,PWV(pulse wave velocity)値は,心筋梗塞群と高血圧群の間で有意差は認められなかった.このことから,他の血管壁硬化等の指標からは得られない統合的な心血管機能が本法により測定できることが示唆された.更に、本法によるEes/Ea値は,心エコーにより測定した駆出率(EF)と良好な相関関係が得られた(R=0.79;RMSE=0,08).また,本法によるEes/Ea測定値の正常範囲は,成人において報告されている侵襲的方法により測定された従来のEes/Ea値とほぼ一致していた.小児においては,Ees/Ea値は成人に比べて,有意差は認めなかったものの大きめであった.このように,本算定法によるEe/Ea測定が心血管機能を簡易に判別できる優れた指標と成り得ることが期待される.Ees/Eaを末梢橈骨動脈圧波形から非侵襲的に測定するための研究においては,動脈圧系を4要素(動脈コンプライアンス,末梢血管抵抗,大動脈特性インピーダンス,慣性)を用いてモデル化し,圧波伝播特性を4要素に還元して検討した.その結果,循環動態が測定できれば,その循環動態に応じたモデル伝達関数を用いて橈骨動脈圧波形から大動脈波形が推定できた.本研究は,オンラインで心血管整合バランス値を求める上で重要な大動脈圧波形を,どのような循環動態下においても末梢橈骨動脈圧波形から非侵襲的に推定するための,重要な戦略となった.心血管整合/ランス値(Ees/Ea)を他の汎用循環モニター(心エコー,動脈波形解析装置)を用いて計測した循環測定値と比較検討し,Ees/Ea値の循環モニターとしての意義を明らかにした.心筋梗塞ではEes/Ea値が高血圧群(1.46±0.29)や健常高齢者群(2.17±0.29)に比べて有意に低い所見が認められた(0.87±0.07).一方、AI(augmentation index)値,PWV(pulse wave velocity)値は,心筋梗塞群と高血圧群の間で有意差は認められなかった.このことから,他の血管壁硬化等の指標からは得られない統合的な心血管機能が本法により測定できることが示唆された.更に、本法によるEes/Ea値は,心エコーにより測定した駆出率(EF)と良好な相関関係が得られた(R=0.79;RMSE=0,08).また,本法によるEes/Ea測定値の正常範囲は,成人において報告されている侵襲的方法により測定された従来のEes/Ea値とほぼ一致していた.小児においては,Ees/Ea値は成人に比べて,有意差は認めなかったものの大きめであった.このように,本算定法によるEe/Ea測定が心血管機能を簡易に判別できる優れた指標と成り得ることが期待される.Ees/Eaを末梢橈骨動脈圧波形から非侵襲的に測定するための研究においては,動脈圧系を4要素(動脈コンプライアンス,末梢血管抵抗,大動脈特性インピーダンス,慣性)を用いてモデル化し,圧波伝播特性を4要素に還元して検討した.その結果,循環動態が測定できれば,その循環動態に応じたモデル伝達関数を用いて橈骨動脈圧波形から大動脈波形が推定できた.本研究は,オンラインで心血管整合バランス値を求める上で重要な大動脈圧波形を,どのような循環動態下においても末梢橈骨動脈圧波形から非侵襲的に推定するための,重要な戦略となった.本研究により測定した心血管整合バランス値(Ees/Ea)を他の汎用循環モニター(心エコー、動脈波形解析装置)を用いて計測した循環測定値と比較検討し、Ees/Ea値の循環モニターとしての意義を明らかにする一方、健常者、虚血性心疾患患者、高血圧患者におけるEes/Ea値データを蓄積し、本法によるEes/Ea測定値の正常範囲を確認し、またEes/Ea値と動脈硬化、心疾患等との関連を探った。高血圧群、心筋梗塞既往群、正常高齢者群、正常若年者群において、本算定法によるEes/Ea値、PWV(pulse wave velocity)、AI(augmentation index)を同時に測定比較したところ、心筋梗塞群ではEes/Ea値が高血圧群(1.46±0.29)や健常高齢者群(2.17±0.29)に比べて有意に低い所見が認められた(0.87±0.07)。一方、AI値、PWV値は、心筋梗塞群と高血圧群の間で有意差は認められなかった(論文投稿準備中)。このことから、主に血管壁硬化等の血管側の情報を反映するPWV等の指標からは得られない統合的な心血管機能が本法により測定できることが示唆された。即ち、動脈硬化等による後負荷増大を心筋肥大で代償し得ない状態を、本研究ではEes/Ea値の低下と捉えることが可能であると言える。

また、本研究により非侵襲的に測定したEes/Eaは、報告されている侵襲的方法により測定された従来のEes/Ea値とほぼ一致しており、本法がヒトにおいても心血管整合バランスを定量的に表すことがわかった。平成15年度においては,非侵襲性を実現するため,大動脈圧波形の代わりに末梢橈骨動脈圧波形を用いて心血管整合バランス値(Ees/Ea)を測定するための研究を中心に施行した.このため,橈骨動脈圧波形から大動脈圧波形を推定することが必要であった.そこで,動脈圧系を4要素(C:動脈コンプライアンス,R:末梢血管抵抗,Zc:大動脈特性インピーダンス,L:慣性)を用いてモデル化し,大動脈圧波と橈骨動脈圧波の関係をこのモデルに当てはめて解析を行った.その結果,大動脈圧-橈骨動脈圧間の伝達関数は,4要素モデルを用いた2次応答を示す伝達関数によく一致させることができ,動脈の圧波伝播特性が2次応答に近似できることがわかった.このように,動脈血管システムは2次応答を示す4要素モデルで表すことができるので,モデルを用いた理論的検討から,圧波伝播特性を4要素に還元して考察することが可能となった.即ち,動脈血管床に入力する大動脈圧波形がどのように変形伝播して橈骨動脈圧波形が得られるかが,動脈血管床の状態に対応して理解できた.モデルによるシミュレーションから,R減少,C増大,Zc増大により,末梢の橈骨動脈圧波形の鈍りが生じることが明らかであった.更に,様々な循環動態下において,大動脈圧と橈骨動脈圧を同時測定し,両者の関係を実際に4要素モデルで解析した.その結果,シミュレーション同様に体外循環後にはZc/RとCが上昇することがわかった.逆にこれらの結果から,循環動態が測定できれば,その循環動態に応じたモデル伝達関数を用いて橈骨動脈圧波形から大動脈波形が推定できた.本研究は,さまざまな循環動態下において,オンラインで心血管整合バランス値を求める上で重要な大動脈圧波形を末梢橈骨動脈圧形から非侵襲的に推定するための,重要な戦略となった.
漢字文化圏における骨卜と亀卜に関する総合的研究

本研究では、弥生時代の骨卜(太占)における、鹿の肩甲骨の焼灼方法について、調査し、考察し、再現実験を行った。調査対象は、鳥取青谷上寺地遺跡出土の卜骨、奈良唐古・鍵遺跡出土の卜骨、長崎壱岐島出土の卜骨である。伴信友『正卜考』の記述を手がかりに、鹿(または猪)の肩甲骨による占いの考察を行った。鹿の肩甲骨を、土に埋める方法と水に漬ける方法と、両方の方法を試み、その骨を、モグサで焼灼する方法を考察した。再現実験では、モグサを用いて、鹿の肩甲骨を、同時に23箇所焼くことにより、骨に生じる亀裂をコントロールすることを再現できた。再現実験の結果、出土卜骨の焼灼痕と非常に類似する焼灼痕が得られた。学会発表として、研究代表者(近藤浩之)は、東方学会創立60周年国際東方学者会議のシンポジウム「中国古代における術数と思想」(東方学会国際東方学者会議、2015年5月、於日本教育会館)で、「周縁文化より考える占卜の技術と文化」という研究発表を行い、日本の江戸時代以前に行われていた亀卜の技術を再現する試みと調査について説明した。この成果は、平成28年度中に刊行予定の論文集『中国伝統社会における術数と思想』(水口拓寿・池田知久編)の一部として公表する。また分担者(石井行雄)は近藤と共同で、「廣橋家旧蔵文書を中心とする年号勘文資料の整理と研究」第二回研究会(2016年3月、於国立歴史民俗博物館)で、「田中本『周易』(重文)のもう一つの顔ー田中本『周易』白点調査中間報告ー」という研究発表を行った。現地調査として、研究代表者と分担者(計4名)が、出土卜骨点数が最も多い(約250点)鳥取県青谷町の上寺地遺跡で調査を行った。青谷上寺地遺跡の現場を視察、青谷上寺地遺跡展示館を見学、鳥取市埋蔵文化財センター青谷調査室において、卜骨等の骨角器48点を熟覧した。弥生中期以降のこの遺跡の植物群生に艾(よもぎ)があることを確認し、卜骨の焼灼痕を観察した上で、実際に艾草(もぐさ)を使った猪の肩甲骨の焼灼実験を試行的に行い、3箇所をセットで焼灼した痕を、艾草で再現できる可能性を探った。卜骨の焼灼に艾を使ったのではないかという発想は画期的な視点であり、今後この方向で調査・分析・検証を進める必要があることについて打合せを行った。また分担者(橋本裕行)は、さらに神奈川県池子遺跡群出土卜骨25点(弥生中期から古墳初頭)の調査を実施し、青谷と池子の卜占前の卜骨処理の方法はほとんど同じことを確認した。当初の計画では、初年度に長崎県壱岐・対馬の遺跡と出土卜骨を調査する予定であったが、出土卜骨点数が最多の鳥取県青谷町上寺地遺跡での現地調査を最優先して、(次年度予定であったものを繰り上げて)初年度に行ったのだが、その調査から得られた知見は、予想以上に有益・有用であったので、他の遺跡や出土卜骨を熟覧・分析する際に比較の基準となる、最適な標準が得られたと考えられる。なお、次年度は長崎県壱岐・対馬の遺跡と出土卜骨を調査する。三年間の計画のうち、調査の順番を入れ替えただけなので、進捗状況としては、おおむね順調と評価できる。研究代表者および分担者は、8月31日9月1日、田原本青垣生涯学習センター内唐古・鍵考古学ミュージアム(奈良県田原本町)において卜骨資料の調査および研究打合せ(骨卜焼灼の実験及び実演)を行った。9月2日、京都大学人文科学研究所(京都府京都市)において骨卜に関する研究報告(および骨卜焼灼の実験及び実演)を行った。奈良・京都での骨卜焼灼の実験及び実演については、デジタル写真撮影・ビデオ撮影を行って記録したが、その記録データの整理および解析などはこれから(次年度の課題)である。また、艾(モグサ)による卜骨焼灼の実験及び実演が、出土卜骨(実物)の焼灼状況(三箇所を同時に焼灼してひび割れを生じさせるなど)の再現に大いに役立つことが確認できた。さらに、『契丹国志』や『遼史』西夏伝などの文献資料に、(羊などの)肩甲骨を艾で焼灼する記述があることなどがわかり、今後はその文献資料の解釈と考察が必要となる。その他、研究分担者は、2017年1月に九州歴史博物館(福岡県)にて西蒲池池淵遺跡出土卜骨(弥生後期)調査(熟覧・写真撮影)、2017年2月に浜松市博物館(静岡県)にて清水石川遺跡(弥生後期)、伊場遺跡(古代)・鳥居松遺跡(古代)出土卜骨調査(熟覧・写真撮影)を行った。なお、研究成果の一部として、研究代表者は「周縁文化より考える占卜の技術と文化」(池田知久・水口拓壽編『中國傳統社會における術數と思想』、汲古書院、2016年12月9日、217-246頁)という論文を出した。

これまでに、当初計画していた主に三つの地方の遺跡の卜骨のうち、青谷上寺地遺跡(鳥取県鳥取市青谷町)の卜骨資料の熟覧調査(2015年度)、奈良唐古鍵遺跡(奈良県田原本町)の卜骨資料の熟覧調査(2016年度)を終え、あとは壱岐・対馬地方の卜骨資料調査を残すのみとなった。また、艾(モグサ)による卜骨焼灼の実験が、出土卜骨(実物)の焼灼状況の再現に大いに役立つこと、『契丹国志』や『遼史』西夏伝などに(羊などの)肩甲骨を艾で焼灼する記述があること、などが確かめられたので、当初見込んでいた成果並あるいはそれ以上の成果が出ていると判断できる。弥生時代の骨卜亀卜習俗の実態を考察・研究するため、長崎県壱岐島出土の卜骨の熟覧調査を行った。具体的には、壱岐市教育委員会の管理する、カラカミ遺跡・原ノ辻遺跡出土の卜骨と串山ミルメ浦遺跡出土の亀卜甲とを、一支国博物館(長崎県壱岐市芦辺町深江鶴亀触515番地1)において、壱岐市教育委員会文化財課の田中聡一氏立ち会いの下、熟覧し調査した。また、附近にある原ノ辻遺跡(復元遺構あり)も調査した。また、卜骨(シカ・イノシシの肩甲骨)におけるその焼灼痕を再現するために、松の枝を削って先を尖らせたものに火を点け、それをシカまたはイノシシの肩甲骨に直接当てる(息を吹きかけて火力を維持するが、火が弱くなったら枝を取り替えながら同一箇所の焼灼を繰り返す)方法を用いて肩甲骨にひび割れを生じさせる実験を行った。三本ほどの枝を交換しながら連続して焼灼を繰り返すことで、枝は松ヤニが出て火持ちが良くなり、交換すること約十数回、同一箇所に火の点いた枝を当る続けることで、肩甲骨にひび割れが生じることが確認できた。前年度までに調査した、奈良県の唐古・鍵遺跡出土の卜骨(シカ・イノシシ)と鳥取県の青谷上寺地遺跡出土の卜骨(シカ・イノシシ)と比較すると、概して、唐古・鍵の卜骨はモグサによる焼灼痕(前々年度、実験を施行)と考えられるものが多く、壱岐の卜骨にはモグサによるものではないと考えられる小さな焼灼痕がある(カラカミ遺跡のものは例外的にモグサによる焼灼痕に似る)。上寺地遺跡の卜骨には、モグサによるらしいものとそうでないものと両方が見える。これら肩甲骨の焼灼実験及び焼灼痕の再現と比較についての詳細は、『中国哲学』第45号(北海道中国哲学会、5月発行予定)に「骨卜における肩胛骨の焼灼法に関する試み」、唐古鍵考古学ミュージアム図録に「唐古鍵遺跡出土卜骨の焼灼再現実験始末記」という研究報告を発表する予定である。本研究では、弥生時代の骨卜(太占)における、鹿の肩甲骨の焼灼方法について、調査し、考察し、再現実験を行った。調査対象は、鳥取青谷上寺地遺跡出土の卜骨、奈良唐古・鍵遺跡出土の卜骨、長崎壱岐島出土の卜骨である。伴信友『正卜考』の記述を手がかりに、鹿(または猪)の肩甲骨による占いの考察を行った。鹿の肩甲骨を、土に埋める方法と水に漬ける方法と、両方の方法を試み、その骨を、モグサで焼灼する方法を考察した。再現実験では、モグサを用いて、鹿の肩甲骨を、同時に23箇所焼くことにより、骨に生じる亀裂をコントロールすることを再現できた。再現実験の結果、出土卜骨の焼灼痕と非常に類似する焼灼痕が得られた。長崎県対馬の厳原町資料館には、江戸末とそれ以後の卜甲が保存されているし、長崎県壱岐の勝本町串山ミルメ浦遺跡(古墳時代)からは、伴信友『正卜考』に解説される対馬の卜甲の図と形状や焼灼法が酷似した卜骨が出土している。さらに壱岐の唐神遺跡(勝本町)、原の辻遺跡(芦辺町)からは弥生時代後期の卜骨(鹿・猪)が出土している。それらを現地に行って熟覧し調査する。また亀卜・骨卜・易筮に関する風習・伝承・記録などの有無も調査する。なお、その骨卜の焼灼に艾草が使われた痕跡や可能性がないかどうか、注意深く検討する。『対馬国卜部亀卜之次第』の図説や漢籍『淮南子』兵略訓の「鑽霊亀」の記述など、文献的な調査も必要である。今後行うべき方策は主に二つである。一つは、2016年度に行った、骨卜焼灼の実験及び実演について、デジタル写真撮影・ビデオ撮影などの記録データの整理および解析を行うこと。
ランダムな神経細胞の個性化メカニズムとメゾスコピック神経回路

脳における神経細胞の集団的活動の基盤には、神経細胞間でランダムにみえながら特異的結合をもつ複雑ネットワークの存在が示唆されている。この複雑ネットワークの機能単位が、高次情報処理を行う単位となるメゾスコピック神経回路を構成していると考えられる。本研究では、個々の神経細胞でランダムな組み合わせ発現する多様化標的認識分子群であるクラスター型プロトカドヘリン(cPcdh)分子群に注目し、cPcdh分子種による特異的シナプス形成メカニズムを明らかにしたいと考えている。これまでの研究で2種のPcdh-α、4種のPcdh-β、4種のPcdh-γがランダムに発現しており、神経細胞の多様性が約3 x10の10乗となることを推計した。また、Pcdhアイソフォームはヘテロ4量体を形成しており、神経細胞あたり15種からつくられるヘテロ4量体数は12,720種となることを推計した。シナプス数が神経細胞あたり1万個であることが知られており興味深い。また、神経細胞間で発現するアイソフォームが異なることによるヘテロ4量体の一致の確率が指数関数的に低下することが推計された。このcPcdhの局所回路形成での役割を明らかにする為に、iPS細胞をマウス正常胚に注入したキメラマウスの皮質体性感覚野4層の星状細胞における局所回路の解析を2細胞同時ホールセル記録法により解析した。その結果、正常なiPS細胞を用いた解析により、同一神経幹細胞由来の興奮性ニューロン間で高頻度に双方向性結合が認められることを発見した。また、cPcdh全欠損iPS細胞を用いたキメラマウスではこの高頻度の双方向性結合がランダムレベルに低下していた。更に、cPcdhのランダム発現を制御するDNAメチル化酵素Dnmt3bを欠損させたiPS細胞を用いた場合、この高頻度双方向性結合が低下していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。神経細胞は個性をもちながら複雑な神経回路をつくり、集団として活動している。本研究では、約50種類の遺伝子がゲノムDNA上に存在するクラスター型プロトカドヘリン(cPcdh)遺伝子に着目して、メゾ神経回路形成機構を明らかにすることを目標としている。本年度は、cPcdh遺伝子群の発現に関わるDNAメチル化制御メカニズムの解析を行った。その結果、神経細胞の幹細胞が生まれる以前のマウス胎生3日目から9日目にかけて、メチル基転移酵素Dnmt3bがcPcdhプロモーター領域のメチル化パターンを形成することを明らかにした。このDnmt3bを欠損したマウスは胎生致死となるため、Dnmt3b欠損マウスからiPS細胞を樹立し、野生型胚とキメラマウスを作製することにより、Dnmt3bを欠損した神経細胞におけるcPcdh遺伝子群の発現パタンを解析した。野生型のプルキニエ細胞では細胞ごとに異なるcPcdh遺伝子がランダムに発現していたのに対し、個々のDnmt3b欠損プルキニエ細胞ではcPcdh遺伝子の発現確率が増大し、すべてのcPcdh遺伝子を発現している細胞が観察された。また、小脳にあるプルキニエ細胞の形態を解析したところ、野生型細胞に比べDnmt3b欠損細胞では樹状突起の重なりが多く認められ、Dnmt3bが樹状突起のパターン形成に必須であることが明らかになった。これらの結果により、発生初期のDnmt3b依存的なDNAメチル化は個々の神経細胞におけるエンハンサー依存的なcPcdh遺伝子群のランダムな発現を制御し、神経細胞の個性化や精緻な回路形成に重要であることが明らかになった(Toyoda et al., Neuron 2014)。

更に、cPcdhのランダム発現を制御するDNAメチル化酵素Dnmt3bを欠損させたiPS細胞を用いた場合、この高頻度双方向性結合が低下していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。個々の神経細胞のつくる神経回路形成メカニズムを明らかにする為にcPcdh遺伝子群に注目して、マウス脳を用いたアプローチを行っている。本年度は、個々の神経細胞でランダムな組み合わせ発現をするcPcdhの発現機構の詳細を明らかにすることができた。すなわち、Dnmt3bが発生初期のDNAメチル化に特異的に関わることを明らかにし、また、このDnmt3b欠損マウスが胎生致死になることから、Dnmt3b欠損のiPS細胞株を樹立して、Dnmt3bが個々の神経細胞におけるcPcdh遺伝子発現にどの様な影響を与えるのかを明らかにした。これらの結果は、当初の達成度を超えた研究成果である。本研究では、個々の神経細胞におけるランダムな組み合わせ発現機構にCTCF、Dnmt3bが関与していることを明らかにしてきた。今後は、cPcdh遺伝子の1アイソフォームの発現をin vivoで可視化できるノックインマウスの作製を試みる。このノックインマウスを用いて、cPcdhアイソフォームのランダムな発現を、1)発達過程での変化、2)細胞系譜との関係、3)局所回路との関係、4)神経活動における刺激選択性との関係において明らかにする。これにより、cPcdhのランダムな発現とメゾ回路形成機構との関連性が明らかになる。
アグロ・メディコ・ポリスの可能性と展開条件に関する実証的研究

本研究では、農村の地域資源が医療・保健・福祉と緊密かつ有機的に結びつき、それぞれの間に経済的循環と物質的循環が形成されている地域社会を、アグロ・メディコ・ポリスとして定義する。その具体的な実践例として長野県臼田町を取り上げ、佐久総合病院を中心とする地域社会の構造的特質とその歴史的形成過程をあとづけた。アグロ・メディコ・ポリスは産業的側面、マテリアルサイクルの側面、個人・集団の社会関係的側面から捉えることが可能であると考え、それぞれについての聞き取り調査ならびに3集落の農家に対するアンケート調査を実施した。産業的側面からは佐久総合病院を中核とする資機材の流れ、病院スタッフやリネンなどのサービス提供部門関連産業就業者の消費活動および税金負担からの把握を試みた。その際に、医療機関との直接的なかかわりの程度に応じて第一次圏(病院、診療所、看護学校など)、第二次圏(介護・福祉サービス、給食やリネンなど)、第三次圏(食材提供、病院前の直売市グループ、有機農業グループなど)に分けて分析を進めた。マテリアルサイクルについてはまだ十分に検討ができていないが、家庭系有機廃棄物をコンポスト化する「堆肥製産センター」の活動について調査を行った。社会関係的側面については佐久総合病院の文化活動や「まごころ市」などの活動が、アグロ・メディコ・ポリスの形成に深くかかわっていることが明らかになった。本研究では、農村の地域資源が医療・保健・福祉と緊密に結びつき、それぞれの間に経済的循環と物的循環が形成されている地域社会をアグロ・メディコ・ポリスとして捉え、その意義と成立条件を解明するとともに、そのことによって農業・農村の持つ外部経済効果を生かすような新しい地域産業の可能性を検討することである。平成13年度は、その具体的事例として、長野県の佐久総合病院を中心とする地域(臼田町以下南佐久地域)を設定し、臼田町役場、農村医学研究所、農村保健研修センターなどの協力を得て実態調査と資料収集を行った。また、比較のために高齢化の進んでいる京都府和知町の実態調査を行った。この結果については、研究協力者・鎌田さやかとの連名で地域農林経済学会学会誌に報告論文として公表予定(平成14年3月号)である。アグロ・メディコ・ポリスを福祉的側面、個人・集団の社会関係的側面、産業的側面、マテリアル・サイクルの側面から捉えるという分析枠組みは有効性をもつと考えられる。本年度は主に、産業的側面に重点を置いた。それは、佐久病院との直接的関係の程度に応じて三つのグループに分けられる。「一次圏」は病院や開業医、診療所といった医療機関、薬局、看護学院などからなる。「二次圏」は高齢者の介護・福祉サービス、給食やリネンなどのサービス提供主体などである。「三次圏」は食材や配送や病院での「ふれあい市」を開くグループなどから構成されている。産業的側面からだけでも、アグロ・メディコ・ポリスはこのように錯綜している。だから、佐久病院を取り囲む地域経済の循環過程をできるだけ実態に即して確定していくことが重要である。

マテリアルサイクルについてはまだ十分に検討ができていないが、家庭系有機廃棄物をコンポスト化する「堆肥製産センター」の活動について調査を行った。社会関係的側面については佐久総合病院の文化活動や「まごころ市」などの活動が、アグロ・メデイコ・ポリスの形成に深くかかわっていることが明らかになった。