hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞死を伴わない樹状突起の形態変性による神経機能の変容

樹状突起は神経信号の主要な入力のコンパートメントであるが、神経細胞の変性を誘導させるような悪性因子(たとえば興奮毒性信号など)もまた樹状突起から入力されると考えられる。しかし、樹状突起の脆弱性に着目した神経変性に関する研究はほとんど行われていない。そこで今回、細胞死という観点から離れ、細胞が死なずともシナプス機能が変性しうる場合について、幾多の視点から検討を加えた。樹状突起をDiIで可視化し共焦点顕微鏡下でその形態をタイムラプス観察することで、興奮毒性による樹状突起の変性を追跡した。その結果、細胞死を誘導しない低濃度の興奮性アミノ酸の作動薬によって樹状突起上に多数の膨潤が観察された。このとき、シナプス伝達も顕著に抑制された。この障害は可逆的であったが、神経細胞死を誘導しない軽度の刺激によっても「神経機能」は変性を受けることを示した点で重要である。アルツハイマー病の誘発因子と考えられるアミロイドβでも同様に、神経細胞死を誘導しない程度の濃度で、シナプス伝達を抑制させることが示された。この機構を詳細に探求した結果、アミロイドβはシナプスに直接ではなく、むしろ周辺のグリア細胞に作用して、グルタミン酸の取り込み能を異常亢進させることよって間接的に影響を与えていることがわかった。この効果はGLASTとよばれるグルタミン酸トランスポータの膜表面の移行によるものであることが判明した。樹状突起と神経変性の関係を探るべく、樹状突起に豊富に含有される微小管に着目し、微小管の脱重合剤(コルヒチン、ノコダゾール等)の細胞毒性を検討したところ、歯状回の顆粒細胞が選択的に脱落することがin vitroで観察された。この細胞死はアポトーシスによるものであった。またアクチンの脱重合によっても同様な効果が観察された。
歯科診療情報のデジタル化とその応用

本研究では,日々増え続ける日常臨床でのデジタルデータを活用する技術の一端として,補綴物作製のための歯科用CAD/CAMシステムを発展させた,歯列模型計測装置の開発を行った.また,この装置を中心とした,RPシステムを用いた模型の再現方法,あるいは,窩洞形成評価システムなど,様々な応用についても併せて検討した.その結果,現状用いている石膏模型のレーザ計測システムで,短時間のうちに十分な精度を持ったデータの収集が可能であること,また,そのデータを用いた評価が可能であることなどを報告してきた.そのひとつとして,これまでに開発してきた歯科用CAD/CAMシステムで用いてきたデータのSTLデータ形式への変換と,ABS樹脂を熱溶解積層させて造形を行なうRPシステムの融合による,石膏模型の置き換えに関する研究を行い,石膏模型の保管場所の問題が解決されることを示した.また,このシステムを用いることで離れた場所との石膏模型の移送などに新たな方法を示すことができた.次に,模型計測のさらなる精度向上のために,計測器そのものの改良を行い,計測時の軸構造を新たに組み直すことでアンダーカットや微小構造なども,短時間で精密に計測することができるようになった.これにより,単に臨床応用時における石膏模型の記録にとどまらず,学生実習に用いる顎模型の計測が可能であることが分かり,窩洞形成などの評価システムとしても十分な実用性が生まれたと考えられる.以上の研究により,歯科医療におけるデジタル化を,単なる個々のデータ群の集まりとしてではなく,相互に利用可能な形での集合体としてまとめることが可能となる.現在では,こうしたデジタルデータを取り込む手段は多岐にわたっているが,その活用方法などを最適化することで,記録すべきデジタルデータの量は,さらに減らすことが可能であると考えられる.本研究では,日々増え続ける日常臨床でのデジタルデータを活用する技術の一端として,補綴物作製のための歯科用CAD/CAMシステムを発展させた,歯列模型計測装置の開発を行った.また,この装置を中心とした,RPシステムを用いた模型の再現方法,あるいは,窩洞形成評価システムなど,様々な応用についても併せて検討した.その結果,現状用いている石膏模型のレーザ計測システムで,短時間のうちに十分な精度を持ったデータの収集が可能であること,また,そのデータを用いた評価が可能であることなどを報告してきた.そのひとつとして,これまでに開発してきた歯科用CAD/CAMシステムで用いてきたデータのSTLデータ形式への変換と,ABS樹脂を熱溶解積層させて造形を行なうRPシステムの融合による,石膏模型の置き換えに関する研究を行い,石膏模型の保管場所の問題が解決されることを示した.また,このシステムを用いることで離れた場所との石膏模型の移送などに新たな方法を示すことができた.次に,模型計測のさらなる精度向上のために,計測器そのものの改良を行い,計測時の軸構造を新たに組み直すことでアンダーカットや微小構造なども,短時間で精密に計測することができるようになった.これにより,単に臨床応用時における石膏模型の記録にとどまらず,学生実習に用いる顎模型の計測が可能であることが分かり,窩洞形成などの評価システムとしても十分な実用性が生まれたと考えられる.以上の研究により,歯科医療におけるデジタル化を,単なる個々のデータ群の集まりとしてではなく,相互に利用可能な形での集合体としてまとめることが可能となる.現在では,こうしたデジタルデータを取り込む手段は多岐にわたっているが,その活用方法などを最適化することで,記録すべきデジタルデータの量は,さらに減らすことが可能であると考えられる.これまでに開発してきた,CAD/CAMシステムで収集された模型の形状データは,最適化された極座標データとなっているため,RP(ラピッドプロトタイピング)システムで使用出来るデータ形式になっていない.そのため,この点群データを一旦STLデータ形式(Stadard Triangulation Language)に変換するプログラムを作成した.さらに,この変換時に作成されるSTLデータのファイルサイズを調整するために,オリジナルデータを間引く機構を組込み,出力される形状について検討した.上顎の歯列模型を試作計測システムにより,計測ピッチ148μmで計測した.このデータを,前述の変換プログラムによりSTLデータ形式へ変換し,造形用データ作成プログラム(Catalyst, Stratasys, Inc.)で扱うことが出来るデータ形式とした.CatalystではSTLデータから自動的に積層断面と造形経路を計算し,RPシステムによる模型の再現を行なった.今回使用した小型のRPシステム(Dimension3D Printer,販売:丸紅ソリューション(株))は,ABS樹脂を熱溶解積層させて造形を行なう.完成したABS樹脂製歯列模型と,計測に用いた石膏模型の各々に対し,ノギスを用いて計測ポイント間の距離を5回測定し,平均したデータをもとに再現精度の比較を行った.今回用いたRPシステムの積層ピッチは254μmであったため,本来計測時に得られているはずの微細な形状を十分に再現できなかった.しかし,ネットワーク経由でのデータの授受を行なうことで,さらに積層ピッチの細かい大型の装置を使用することが可能となるため,より計測データを忠実に再現することは可能となる.その足がかりとして,デジタル化された歯列模型を短時間で再現する方法として,今回用いたRPシステムが有効であることが分かった.前年度までの研究で,現在当教室で開発を行ってきた歯列模型三次元計測器とRPシステムとを組み合わせることで,デジタル化され保存性や利便陸の向上したデータを,実際の模型形状として再現できることを報告してきた.本年度は,歯列模型三次元計測器をさらに改良し,精度よく短時間で歯列模型を計測できるシステムの開発をおこなった.

その結果,レーザの光を2方向から照射し,また,Z軸方向にも走査させる方式をとることで,従来からのレーザ計測方式で問題となっていた,顎堤などのアンダーカット部分の計測が精度良くできるようになり,計測データの保存形式も,従来のCM/CAMシステムで用いていた極座標系の配列から直交座標系の配列に変えたことで,大きな歯列模型を計測した場合に見られていた,中心からの距離の違いによる計測ピッチの違いをなくすことができた.また,計測した歯列模型の中から特定部位のデータだけを抽出し,計測・評価できるシステムの開発も行った.その結果,従来の計測システムで見られたような,特定部位だけを抜き出して専用の冶具(計測用模型)にセットする必要がなくなる上,手作業による再現性の低下も防ぐことができた.さらに,今回レーザ計測が可能な人工歯を用意したことで,学生実習用の顎模型そのものを計測し,その中から指定した形成部位のデータを精度よく抜き出し,さらに2種類の形成状態の違うデータを自動的に重ね合わせ,その形態の違いを視覚的に表示するソフトウエアを開発した.これら開発により,歯科臨床において,石膏模型の保管が必要とされていた作業の大部分を,デジタルデータの保管だけで済ますことができる.
生活史の空間利用性進化の理論研究

本研究は、空間的にヘテロで時間的にも変動する環境のもとで生物がさまざまな生活史/形態/行動を進化させることを数理的に理解することが目的である。[1]多くの海洋無脊椎動物はプランクトン生活と固着性生活をともにもつ。同様に寄生虫が終宿主、中間宿主など複数の宿主を利用する。このような複合生活史の進化について理論的に研究した。(EER2006印刷中)[2]ホーミング現象の進化について簡単な場合は解析的に調べたが、空間構造のある場合と環境変動が入った場合にシミュレーションと数値解析を共同研究者とともに詰めている。[3]植物の空間利用戦略については、陸上植物がヘテロな環境で適応的に器官の形や数を制御することを理解するために、形態形成機構のモデル化をすすめた。葉脈の形成過程については、カナリゼーション仮説がある。それは各細胞からオーキシンが作られそれが根にあるシンクに向かって流れるが、このときPIN1というオーキシンキャリアタンパクが配向することによりますます流れやすくなりその結果自己組織的に葉脈の場所が決まるとするものである。それを初めて数理モデルとして解析し、適当な条件のもとでは枝分かれ状の葉脈がつくられることを示した(JTB,2005)。しかし多くのに維管束植物でみられる網状の葉脈はできない。それを作らせるには、さらなる相互作用項が必要であることを示した。[4]生態系の管理について、人々が協力を引き出し維持するための条件について理論的研究を進め、湖沼の水質汚染や森林伐採を例にして解析した。(ER,2006)[5]発ガンのプロセスや、耐性突然変異の出現による薬剤耐性の進化などを確率過程をもとに解析した。(Nature,2005;PNAS 2004;Genetics 2004;2006など)本研究は、空間的にヘテロで時間的にも変動する環境のもとで生物がさまざまな生活史/形態/行動を進化させることを数理的に理解することが目的である。(Nature,2005;PNAS 2004;Genetics 2004;2006など)本年度は、動物で広く見られる繁殖におけるホーミング現象の進化について集中的に研究した。魚類の回遊は有名で、河川で繁殖してできた子は川を下って海で成長する。その間異なる繁殖地からの個体が混ざり当っている。ところが繁殖するときには、自分達が育った川を選んで遡上し繁殖する。魚だけでなく、渡りを示す鳥の繁殖場の選択や、カエルの繁殖する池の選択でも同様に、個体ごとに、においなどで自らが生まれた場所を識別してそこへ戻って繁殖する。これをホーミングという。簡単なモデルにおいて繁殖地間に子の生存率にわずかでも違いがあるとホーミング率は可能な限り高い値に進化することが示された。これがどこまで成り立つかは詳細な理論的検討が必要である。子の生存率が毎年変動しそれら繁殖地間で同調しない場合には、むしろホーミングをしないことが有利になる。また密度依存性や、繁殖地の良さを別の規準で判断できる場合などについても調べる。魚類については、カラフトマスの回遊の研究をしてきた箱山洋博士(中央水産研究所)および大学院生の入江貴博の協力を経て、多数の種のホーミング行動と生態や生息地の特質との関連の比較生態的解析を行っている。これらのほか、Harvard大学のグループとの共同研究として発ガン過程の数理モデルかを進めた。他方、殻をもつ軟体類の成長パターンを防御戦略として解析したり、森林のギャップ動態への空間構造の解析、サーカディアンリズム系での温度補償性についての理論解析などを論文として発表した。

同様に寄生虫が終宿主、中間宿主など複数の宿主を利用する。このような複合生活史の進化について理論的に研究した。(EER2006印刷中)[2]ホーミング現象の進化について簡単な場合は解析的に調べたが、現在、空間構造のある場合と環境変動が入った場合にシミュレーションと数値解析を共同研究者とともに詰めている。[3]植物の空間利用戦略については、陸上植物がヘテロな環境で適応的に器官の形や数を制御することを理解するために、形態形成機構にふみこんだアプローチをすすめた。葉脈の形成過程については、カナリゼーション仮説がある。それは各細胞からオーキシンが作られそれが根にあるシンクに向かって流れるが、このときPIN1というオーキシンキャリアタンパクが配向することによりますます流れやすくなりその結果自己組織的に葉脈の場所が決まるとするものである。それを初めて数理モデルとして解析し、適当な条件のもとでは枝分かれ状の葉脈がつくられることを示した(JTB,2005)。しかし多くのに維管束植物でみられる網状の葉脈はできない。それを作らせるには、さらなる相互作用項が必要であることを示した。[4]生態系の管理について、人々が協力を引き出し維持するための条件について理論的研究を進め、湖沼の水質汚染や森林伐採を例にして解析した。(ER,2006)[5]発ガンのプロセスや、耐性突然変異の出現による薬剤耐性の進化などを確率過程をもとに解析した。(Nature, 2005 ; PNAS 2004 ; Genetics 2004 ; 2006など)
3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素活性複合体の形成機構と機能制御

補酵素NAD^+の存在下IPMから2-オキソイソカプロン酸への酸化・脱炭酸を触媒する3-イソプロピルリンゴ酸(IPM)脱水素酵素(IPMDH, E. C.1.1.1.85)の超分子形成機構や機能制御について、高度好熱菌Thermus thermophilus HB-8由来の酵素により検討した。新規阻害剤として設計した3-ビニルリンゴ酸(VM)は強力な可逆的拮抗阻害剤であった。VMは活性部位で何らかの変換を受けた後に阻害作用を示すと考え、その真の阻害剤活性構造を明らかにすべくVM存在下の酵素反応をNaBH_4またはNaB^2H_4にて停止して生成物をメチルエステルとしてGC-MSで比較分析し、重水素化2-hydroxy-3- pentenoic acidの生成を確認した。これは、VMから生じた2-oxo-3-pentenoic acidが可逆的なMichael-受容体として阻害活性を現している可能性を示唆する。鎖場構造の基質IPMの酵素活性部位内での立体配座を推定するため、イソプロピルマレイン酸及びイソプロビルフマル酸のエポキシドを配座固定型基質類縁体として合成した。前者がKi17mM,後者が3.2mMの競争的阻害活性を示し、活性中心における基質の配座を示唆するとともに、基質カルボキシラート認識部位の酵素内での空間配置に対応すると考えられた。自然突然変異体(R85S)や特異的変異(Y36F)で配座が変動するArg-94の機能を調べるため、静電的特性が近縁で炭素鎖長の異なるR94Kの変異体を作製した。Kmは殆ど変化がなかったが、kcatが約1/80に低下した。従って、Arg-94は基質認識より触媒活性に寄与していると考えられた。
小児歯科臨床におけるART法の行動科学的,細菌学的検討

本研究では,WHOが提唱した新しい齲蝕治療の概念である非侵襲的修復治療法(ART法)の小児歯科臨床における有用性について行動科学的および細菌学的観点から検討することを目的とした。平成12年度は,岡山大学歯学部附属病院小児歯科外来において,本研究の主旨に保護者の同意が得られた26歳児32人(平均年齢4歳2か月)を対象とした。方法は,歯科不安に関するアンケートを実施した後,ART法に準じて充填処置を行い,光重合型グラスアイオノマーセメントを充填した。結果,細菌学的齲蝕活動性試験カリオスタットでのハイリスク者の割合は56%であった。診療台上での治療時間は平均12.3分であった。治療器具の使用に関して行動学的に何らかの問題が認められた者の割合は,刺激量が大きくなるほど増加していた。診療中の行動評価は,協力的な児が22%,診療に対し非協力的で阻害行動を示した児が44%であった。行動評価別に治療時間を比較すると,各群間に統計的に有意な差は認めなかった。平成13年度は,平成12年度に充填した対象歯の1年後の予後ならびに患児の歯科不安度と診療中の行動評価の変化を細菌学的ならびに行動科学的に検討した。結果,充填物脱落や辺縁破折等の予後不良症例は4例(12.5%)であり,他は充填物の変色などが認められたものもあったが臨床上特に問題なく経過していた。細菌学的にもカリオスタット検査の結果,ハイリスク者の割合は40%に減少していた。行動科学的検討では,患児の歯科不安度は平成12年度より軽減されており,行動評価でも治療に協力的に者の割合が増えていた。以上より,行動科学的に問題のある児,特に低年齢児に対して,ART法を適用することにより簡潔かつ効果的な齲蝕進行抑制治療が可能であることが示され,小児歯科臨床における有用性が示唆された。対象条件は,上顎前歯部のいずれかに齲蝕を有する患児とし,被検歯は齲蝕象牙質の色,冷・温水痛,打診痛などの臨床症状より比較的深い齲蝕を有するが歯髄が健全と診断され,何らかの充填処置が必要とされたものとした。方法は,処置前に歯科不安に関するアンケートの回答を保護者に依頼し,回答後処置を開始した。充填処置はART法に準じて行った。すなわち手用切削器具を用い,軟化象牙質を可及的に除去した後,光重合型グラスアイオノマーセメントにて充填した。結果,対象者全体の口腔内状態は一人平均齲蝕経験歯数は6.8本,細菌学的齲蝕活動性試験カリオスタットでのハイリスク者の割合は56%であった。診療台上での治療時間は,5分から20分までで平均12.3分であった。治療器具の使用に関して行動学的に何らかの問題が認められたのは,3ウェイシリンジで39%,コントラで65%,タービンで84%と,刺激量が大きくなるほどその割合も増加していた。診療中の行動評価は,協力的な児が22%,緊張行動を示した児が34%,診療に対し非協力的で阻害行動を示した児が44%であった。すなわち本ART法を適用することにより行動学的に問題のある児に対してでも,簡潔な齲蝕治療が可能であることが示された。引き続き平成13年度には,充填物の予後の検討ならびに細菌学的検討を行う予定である。

細菌学的にもカリオスタット検査の結果,ハイリスク者の割合は40%に減少していた。行動科学的検討では,患児の歯科不安度は平成12年度より軽減されており,行動評価でも治療に協力的に者の割合が増えていた。以上より,行動科学的に問題のある児,特に低年齢児に対して,ART法を適用することにより簡潔かつ効果的な齲蝕進行抑制治療が可能であることが示され,小児歯科臨床における有用性が示唆された。
北海道における第四紀自然史の教材化の研究-主として北緯43°線上の都市と周辺の土地の生いたち

本研究では、土地の形成史を理解させることを教材の主要な目的とし、そのために教材化の各段階でつぎのような仮説を設定した。1).「素材を教材対象とする」段階:自然化学の立場の論理だけでなく、教材作成の立場の論理から素材を研究する。2).「教材の内容構成」段階:土地の形成史に時代区分を導入し、各時代の特徴的な現象で内容を構成する。3).「学習の展開」段階:目的を明確にした現地での観察、ハンマーによる石割り、土地の形成史を高所から俯瞰等、観察・行動を学習の展開に位置づける。4).「教材作成」段階:的確な課題や解説を含むテキストと、土地の形成史を整理したVTRを作成し、それらを使用する。5).「実践・検討」段階:こうした仮説に基づく実践・検討によて、学習者の土地の形成史の理解を高め、十勝・釧路に発展させていくことができるだろう。大学生および一般の方々を対象として実践・検討した結果、各段階の仮説は概ね妥当なものであった。特に本地域の土地の形成史の教材作成にあって、つぎのことが明らかになった。1).自然科学の研究では明確でなかった、過去の河川流路が石英斑岩の礫の発見によって現在と異なり、自然史を理解しやすいものとなった。2).土地の形成史を扱う場合、行動や観察を位置づけた教材により、学習者は学習対象に対して印象が強く、学習効果が高いと感じる。3).テキストの課題や現地での適切な解説は、行動や観察ほどの印象を学習者に与えないが、土地の形成史の理解に学習効果があると感じている者か多い。4).野外での学習後、作成したVTRの視聴により土地形成史の理解が進むことが認められたこと。本研究によってこのような成果を含むテキストとVTRを作成することができた。1札幌市南西部の定山渓付近に隔離的に分布する石英斑岩が、丘陵地を越えた市南東部に礫として分布してることが、この間の調査で明らかとなってきた。この礫の分布域・礫質の変化等を追うことによって、古豊平川の流路変遷と南部の丘陵地の形成史が解明できるものと推定できる。札幌市南東部の広島町輪厚および竹山の2ケ所で、石英斑岩を含む礫を採取しその分析を行なったところ、次のような傾向の違いをつかむことができた。(1)クサレ礫を呈するこれらの礫層は体積・重量%ともに、90%前後が安山岩によって占められ、58%の石英斑岩を含んでいるが、輪厚のものは礫種がきわめて限定される。(2)球形度はほぼ同様の分散だが、円磨度では輪厚のものはきわめて低く2つの間に明確な違いがみられた。(3)石英斑岩は各100個中、輪厚では6個、竹山では3個発見できたが、密度は前者が2.5g/cc以下、後者はそれ以上という差異が認められた。これらのデータをもとに定山渓付近の石英斑岩の岩質調査を今後すすめながら、礫の採取地点を増加させ古豊平川の変遷史をさらに詰めていきたい。2以上の調査結果の一部をふまえ、「札幌の土地の生いたち」のテキストを作成し、学生を対象として3回の野外学習を実施した。またビデオ教材作成のための録画撮りを札幌市東南部の丘陵地および十勝平野の第四紀を中心に実施した。次年度は調査の成果を反映させてビデオの編集に取り組み、学校現場で使用可能なものを作成していきたい。

本研究は、教科教育の性格上、研究面と教材面の2部構成としている。研究面では札幌市の中央部を流れる豊平川が現在のような北進ではなく、かつて東進していた証拠を上流の一部地域のみに分布する石英斑岩に注目し、岩石学・堆積学的アプローチによって解明することを目的とした。石英斑岩を含む礫層の分布を明らかにすることによって過去の流路推定が可能なことから、札幌市の北東部を中心に礫層調査を実施した。その結果、石英斑岩を含む礫層の分布は市の北東部でも発見され、豊平川の中・下流部がかつて大きく流路を変えたことが明らかになった。また、石英斑岩の産出地点での母岩の特徴と、礫となった石英斑岩とを岩石学的な視点から対比を試みたが、現在までのところ際立った相関は見つかっていない。つぎに本調査地域の教材化に関しては、ビデオ映像を地史教材のなかに位置づけ、ビデオ教材の作成に取り組んできた。なかでも空間的認識を促す方策として立体地形やカラーグレイデイションを含むコンピューターグラフィックスを生かしたものをめざしてきたが、器材の納期遅れによりようやくCG作成ができるようになった段階である。資料映像取材は札幌市内ではほぼ終了したが、十勝・釧路での取材期間稀にみる悪天候に見舞われ取材内容は不十分である。しかし今後も資料収集をつづけビデオ教材を作成していきたい。当面は札幌市の土地の生いたちに関わって、石英斑岩をキーに岩石学および堆積学的な調査を継続し、その裏付けを背景により第四紀の地史の実態に即したビデオ教材の作成と、教育現場での実践をとおして、教材としての評価をしていきたい。
新世代のスピン編極電子源の実用化

新世代に相応しい性能を有する偏極電子ビームを生成するために半導体フォトカソード(デバイス)と偏極電子銃(装置)の双方を独自の考えに基づいて開発する方針で研究を進めた。主なる成果としてつぎの7項目を選んで報告したい。1)高エネルギー加速器用70keV偏極電子銃の実用化を達成電極間の電界放出暗電流を削減し長いカソード寿命を保証し得るシステムを完成し,安定したビーム(偏極度≧80%,ピーク電流1.6A)が生成できる段階に達した。2)超格子半導体を用いた高密度ナノ秒マルチバンチ偏極電子ビームの生成に成功超格子構造が“表面電荷制限現象"を克服する上で大きな利点を有することを10ナノ秒幅,25ナノ秒間隔の4バンチビーム生成により世界に先駆けて実証した。3)超格子半導体を用いてBonn大学ELSA加速器の偏極電子ビーム実用化を達成1マイクロ秒幅のパルスビーム生成にも超格子が有効であることを初めて実証した。4)新しいGaAs/GaAsP超格子フォトカソードの開発に成功高い偏極度≧80%,高い量子効率≧0.3%を合わせ持つフォトカソードとして上記の超格子構造が有力であることを世界に先駆けて実証した。5)超格子半導体からピコ秒偏極電子ビームを生成しスピン偏極機構を解明偏極度を決める要因が重い正孔と軽い正孔のバンド混合にあることを突き止めた。6)サブナノ秒マルチバンチ偏極電子ビーム生成用200keV電子銃の作製を完了新しい設計(load-lock機構をアースレベルにおく)による偏極電子銃作製を進めた。7)高周波電子銃用のCs 2Teフォトカソードの性能を確認全く新しい偏極RF gunの可能性を探る研究の端緒としてCs2Teを試験した。GaAs型偏極電子源では電子の真空への引き出しに半導体表面でのバンドの曲りを導入し,電子親和性を(-)にした特殊な表面を用いている.この表面は汚染に対して極めて敏感で,極微量のH_2OやCO_2などの有害ガスの付着によって電子親和性が劣化して最悪の場合は(+)に戻ってしまい,そうなると電子は真空に出られなくなる.これが「フォトカソードの寿命問題」である.今年度はこの課題に取り組み克服できる見通しを得ることができた.有害ガスの削減にはカソード周辺の超高真空化と電極間の放電暗電流の抑制である.我々はこの2項目を徹底的に追求すべく最新の技術を導入した試験装置を作製した.まず電極材料には非金属部分とポアが少ない特殊なステンレス鋼を選び,さらに表面研磨には複合電解研磨の後にウェットバフ仕上げを施した後に,表面不純物を超純水で洗い流し,最後にクラス1のクリーンルームで装置を組み立てる方法を採用した.この結果,偏極電子源に用いる条件である120KV(Gap=2cm)印加において全暗電流を1nA以下,また電極間放電暗電流は観察にかからぬほどに抑制できた.さらにGapを1mmに縮めて高電界を印加し,34MV/mで電極間放電暗電流90pAというデータを得た.これは諸文献にあるデータと比較して約3桁も小さい値であり,このときの表面はβ値(実際の表面電界/理想的な表面の電界を表わす)も約40と画期的に小さいことも確認でき,放電暗電流の抑制に見通しが立ったと言える.上記方式により作製した電極を名大偏極電子銃に装着して試験した.そして100KVの印加,引き出し電流=数μA(DC)の条件下で,50時間以上の寿命を達成できた.これにより「フォトカソードの寿命問題」の解決にも見通しをつけることができた.

我々はリニアコライダーでの偏極電子ビーム実用化を目指し「偏極電子生成用フォトカソード開発」「偏極電子銃作製」を2本柱とする研究を推進しているが,今年度は特に後者に関し大きな前進を得た。すなわち我々はすでにフォトカソード開発用の偏極電子源(1号機)を長年稼働させてきたが,新たに100KV偏極電子銃(2号機)を完成させ種々の性能試験を行ない,さらに並行して200KV偏極電子銃(3号機)作製を目指した設計をほぼ完了し一部の装置作製と試験を実施できる段階まで進んで来た.まず2号機では,GaAsカソードをチタンサファイアレーザー装置から発生させた5ナノ秒幅のパルス光(10Hz)で照射し,ほぼ同じパルス幅を持つ偏極電子ビームの生成を達成した後,最大ピーク電流,偏極度,カソード寿命などの測定実験を実施した.70KeVでの運転では,最大ピーク電流として1Aを得たが,この値は空間電荷制限で決まる上限値の1/2に達しており,またピーク電流が量子効率に強く依存して飽和することから,高密度ビームを負の電子親和性(NEA)表面から取り出す場合に特有の"表面電荷制限"効果が働いていることも確認した.カソード寿命は100時間以上と問題なく,70KeV偏極電子銃としてはすでに実用化可能と判断できる.しかしリニアコライダー用としては2号機では限界があることも判明した.1つはNEA表面作製のためにGaAs表面に添加するCs原子のステンレス電極への蓄積による電界放出暗電流の増加によるNEA状態の劣化であり,他はカソードでの電界不足によるピーク電流制限である.ロードロック機構と200KV印加によりこの限界を突破するのが3号機の目標であるが,すでに設計は完了し,基幹装置であるNEA表面活性化装置は作製を終え最初の光電流の取り出しを達成する所まで研究が進展している.つぎの4つの研究テーマに関して研究を実施し幾つかの新しい知見を得た。(1)70keV偏極電子銃による高密度・ナノ秒マルチバンチビームの生成我々の偏極電子ビーム源は電子を半導体フォトカソードから取り出すための機構としてNEA表面を用いている。このためリニアコライダーのようにナノ秒より短い高密度マルチバンチビームを取り出すときに表面に溜まる電荷により最大引き出し電流値が制限される表面電荷制限現象が生ずる。我々は伝導帯のバンドが超格子構造を用いることにより100meV以上持ち上げられ表面に電荷が溜まりにくくなることを予見し,具体的に2種類の超格子,AlGaAs-GaAs,InGaAs-AlGaAs構造のフォトカソードを用いることにより,10ナノ秒幅,25ナノ秒間隔のマルチバンチビームが表面電荷制限現象を受けることなく,空間電荷制限により決まる高密度で生成できることを世界に先駆けて証明した。この研究により超格子カソードの優秀性が注目されることが予想される。(2)高性能超格子フォトカソードの開発研究(1)と関連して高性能半導体フォトカソードとして超格子構造を系統的に研究した。その結果「高量子効率と長カソード寿命の実現,表面電荷制限現象の克服にはバンドギャップの広い半導体が有利である」との法則性を実験データと解釈の両面より初めて確立できた。また偏極度を決める超格子構造のパラメータは何であるかに関する研究をMainz大学との共同研究として実施中であり,すでに興味深いデータが得られ初めている。(3)JLC用偏極電子銃の試作高い加速電圧(≧200KV)印加とカソード表面保護用ロードロック機構装備の両方を可能とする偏極電子銃の製作に関して電極部分の試作を進め目途をつけることができた。
ホモトピー論に現れる群の研究

●項目1。空間のホモトピー同値写像類のなす群の決定。具体的な成果としては、ム-ア空間と呼ばれる空間のホモトピー同値類群をほぼ完全に決定した。ム-ア空間は、もっとも簡単なホモロジー群を持つ空間であるが、これと対照的にホモトピー群がもっとも簡単な空間として、アイレンベルグ-マックレーン空間があり、こちらの方は、空間のホモトピー同値類群がすぐに求められる。一方、ム-ア空間のそれは、かなり複雑であることが解った。結果は論文として発表予定であり、現在準備中である。●項目2。空間のホモトピー同値類群のべき零部分群、特にジーナスについて。こちらについては、当初の予想とは異なった状況が現れてきて、なお多くの部分を模索している段階である。現時点では、空間をリー群に絞り込み、具体的に、また実験的に様々な考察を行っているところであり、興味ある結果が得られつつあるまた、研究の過程で、べき零群の形式的完備化と呼ばれるものの代数的定義を得た。これは、サリバンによる幾何学的定義より扱いやすいと思われる。これも現在論文にするべく準備中であるその他にも本研究に参加した研究者はそれぞれいっていの研究成果を得ており、研究論文として発表している。●項目1。●項目2。
ポスト冷戦期におけるロシアの多国間外交の展開とアジア太平洋地域主義

今年度の研究目的の第1に挙げた、「ロシア極東地域とアジア太平洋諸国の経済統合の考察」に関する報告を平成20年5月にロシア科学アカデミー極東支部極東諸民族歴史・考古・民族学研究所主催の国際学会で行った(ロシア語)。この成果は平成21年5月刊行の論文集に収録される予定である。また10月に名古屋学院大学で開催されたロシア東欧学会では『アジア太平洋の多国間経済協力とロシア:APECを中心に』というテーマで報告した。ここでは(1)欧州、中央アジア、アジア太平洋とロシアの経済統合における各々の目的、(2)アジア太平洋経済協力会議に対するロシア連邦政府の方針、(3)ロシアのAPEC加盟後10年間の経済協力、(4)2012年ウラジオストクサミットに向けての事業計画の問題点の4点を論じた。さらに、平成21年2月に北海道大学で行われた第一回東アジアスラブ学会では、名古屋での報告をベースに、ウラジオストク・ルースキー島での現地調査の成果を加えてロシア極東地域社会経済開発の問題点を米国、中国、韓国からの参加者の前で報告し、討論を行った(英語)。この原稿は英文査読雑誌への投稿を予定している。平成20年4月1日から9月中頃までは、ロシア外務省外交アカデミーを拠点に博士論文のための資料収集、聞き取り調査を行った。この間、駐日本ロシア大使等を歴任したアレクサンドル・パノフ氏にアジア太平洋地域主義とロシアの関係についてインタビューを行った他、2012年のAPEC開催地として近隣諸国の注目を浴びるルースキー島の視察も行った。現場の意見や状況を知ることは、理論的観点からのみでなく現実的に対外関係を評価するために意義のある作業である。この意味で、今年度の目標として掲げた、「連邦政府だけでなくロシア極東地方政府の立場からのロシア外交研究」を十分に行うことができた。これらの成果を日本語、英語、ロシア語で順次アウトプットしていきたい。今年度の成果として第一に、ソ連/ロシアのAPEC参入過程、プーチン政権下のAPEC戦略と実際の分野別作業部会等における政治・経済協力に関する報告者のこれまでの研究成果を「ユーラシア秩序の新形成」研究会(科学研究費補助金によるプロジェクト基盤研究B研究代表者・岩下明裕「ユーラシア秩序の新形成:中国・ロシアとその隣接地域の相互作用」)で報告したことを挙げる。ここでの議論から、報告者の関心は、これまでの研究に欠けていた北東アジア諸国とロシア極東地域の経済統合を進める過程でのロシア連邦政府と地方政府の目的の相違へと発展した。年度内の日本語学術雑誌への投稿はできなかったが、内容を修正した研究成果は2008年5月にロシア科学アカデミー極東支部極東諸民族歴史・考古・民族学研究所で行われる国際学会「変容する世界におけるロシア極東とアジア太平洋地域諸国」で報告し(ロシア語)、ロシア語学術雑誌に投稿する。このロシア語論文を作成する過程で、ロシア外務省外交アカデミー(2007年8月30日から2007年7月末までの予定で留学中)を拠点にした資料収集、同アカデミーおよびモスクワ国際関係大学の中国・日本専門家からの助言、支援が非常に有益であった。彼らと協力関係を築けたことも今年度の大きな成果であると考えている。上記以外の成果としては、ソ連崩壊後のロシアとASEAN諸国の関係構築・ロシアにとってのASEAN会議外交の意義をまとめた英語論文「Russia's Multilateral Diplomacy in the Process of Asia-pacific Regional Integration: The Significance of ASEAN for Russia」が2007年6月に北海道大学スラブ研究センターの出版物として発行された。国内外でロシア連邦とASEAN諸国の外交関係を扱った研究は稀であり、英語で発表したことによって国外のロシア外交研究者の関心を集めることができた。これは修正を加えた上ロシア語に翻訳され、2008年末にモスクワめ出版社から出る論文集に掲載されることが決まっている。

この意味で、今年度の目標として掲げた、「連邦政府だけでなくロシア極東地方政府の立場からのロシア外交研究」を十分に行うことができた。これらの成果を日本語、英語、ロシア語で順次アウトプットしていきたい。
映像コンテンツの顕著性変動解析による特徴ベース視線推定

映像コンテンツを閲覧する際に人間がどこに注目しているかを知る手段として,視線推定と呼ばれる技術がある.本研究では,映像コンテンツ中において人間の目を引きつける領域の動きをモデル化した顕著性変動と呼ばれる情報を活用した視線推定技術の開発を目指した.具体的には,映像中の顕著性変動と視線運動(眼球の動き)の相関関係の解析に基づく視線推定技術の開発である.映像中で動く対象を追視する際の視線運動は,その対象の動きと相関するという現象を利用することで,人物ごとの校正手続きを必要としない視線推定が可能となった.本成果は2件の国内学会で発表された.映像コンテンツ,それを閲覧する際の視線情報,その背後に潜む内的状態の関係性を明らかにする注視行動解析を日常生活において実現するためには,テレビやパソコン,スマートフォンといった既成端末上で簡便に駆動する視線推定システムが不可欠である.本研究では,視線推定手法の一つである特徴ベース視線推定をとりあげ,映像コンテンツ中で人間の目を引き付ける顕著性変動と呼ばれる情報を解析して用いることで,カメラ・ディスプレイのみで構成される端末上で駆動し,かつ利用者ごとの事前校正を必要としない視線推定システムを実現することを目指す.本年度は,事前校正を必要としない視線推定システムの構築に着目し,映像中の動きと視線運動の相関関係を利用し,映像閲覧時に校正を非明示的に行う手法を新たに開発した.一般に,視線推定の校正では,ディスプレイ中において位置が既知であるオブジェクトと,それを注視する際の視線情報(たとえば目領域の画像や,校正前の視線データ)の組が必要になる.そのためには,既知のオブジェクトをユーザが実際に注視する必要があり,その手続きを明示的かつ事前に行うというのが従来のアプローチである.これに対して提案手法では,映像中に現れる顕著な動きパターンと,それを追従する際の視線情報のパターンが相関することに着目し,「視線パターンに相関する顕著な動きを映像から検出する」というアプローチによって,上述のオブジェクト・視線情報の組を自動的に取得する.実装のうえでは,校正に利用可能な視線パターンおよびそれに対応する映像中の顕著な動きを,整数計画問題の枠組みの中で選択している.公開データセットを用いた実験によって,アプローチの有効性を確認した.本成果は2件の国内会議で発表された.本研究では,公開データセットを用いた実験を行った.本データセットは,監視カメラによって撮影された映像を中心としたもので,映像ごとに10名の視線データが記録されている.実験の結果,(1)ユーザ自身以外の別ユーザの校正結果情報を利用した校正を行い,(2)その結果得られた精度の低い視線データを用いて提案する自動校正を行い,校正結果を改善するというアプローチの有効性を確認した.(1) (2)のいずれの場合においても,従来必要であった明示的かつ事前の校正手続きを用いる必要がないというのが提案手法のメリットである.また,映像中に現れるすべての動きを考慮するのではなく,視覚的に顕著な(その領域の周囲と比較して色や明るさ,動きが大きくことなる)領域の動きのみを抽出して利用することで,より安定した校正を行えることを確認した.ただし,実験の結果,映像のタイプによって提案手法の性能に差が現れることも明らかになった.例えば,少数かつ顕著な領域が上下あるいは左右に横切るような映像(例:映像中で車両や歩行者が移動している状況)では,提案手法は有効に働く.しかしながら,類似した動きが映像中に多数現れる状況(たとえば雑踏を写した映像)や動きのほとんどない映像を閲覧する状況には適さない.これらの成果は,2件の国内会議(情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会,画像の認識・理解シンポジウム)において口頭発表およびポスター発表されるとともに,研究室所属学生の修士論文としてまとめられた.映像コンテンツ,それを閲覧する際の視線情報,その背後に潜む内的状態の関係性を明らかにする注視行動解析を日常生活において実現するためには,テレビやパソコン,スマートフォンといった既成端末上で簡便に駆動する視線推定システムが不可欠である.本研究では,視線推定手法の一つである特徴ベース視線推定をとりあげ,映像コンテンツ中で人間の目を引き付ける顕著性変動と呼ばれる情報を解析して用いることで,カメラ・ディスプレイのみで構成される端末上で駆動し,かつ利用者ごとの事前校正を必要としない視線推定システムを実現することを目指す.本年度は,これまでの成果を含め,コンピュータビジョン分野における視線推定および顕著性解析の様々な手法の関係性に着目し,映像・画像コンテンツ中において重要と思われる領域を自動抽出する技術「重要領域抽出」という枠組みの中で,各技術の利点,欠点を整理した.たとえば,前年度に開発した顕著性変動に基づく視線推定は,人間が何に注意を向けるかという特性をうまく考慮して重要(=注意が向きやすい)領域を抽出できる一方,重要領域抽出のために毎回人間の計測が必要となるという欠点もある.逆に,顕著性変動の解析自体は,このような人間の計測なしに重要領域を抽出できる一方で,人間の(とりわけトップダウンの)注意を必ずしも反映したものではない.これらをまとめた成果は書籍の一章として執筆され,現在出版前の校正段階である.映像コンテンツを閲覧する際に人間がどこに注目しているかを知る手段として,視線推定と呼ばれる技術がある.本研究では,映像コンテンツ中において人間の目を引きつける領域の動きをモデル化した顕著性変動と呼ばれる情報を活用した視線推定技術の開発を目指した.

具体的には,映像中の顕著性変動と視線運動(眼球の動き)の相関関係の解析に基づく視線推定技術の開発である.映像中で動く対象を追視する際の視線運動は,その対象の動きと相関するという現象を利用することで,人物ごとの校正手続きを必要としない視線推定が可能となった.本成果は2件の国内学会で発表された.今後は,より一般的な環境における提案手法の有効性を検証する予定である.本研究で可能となった「映像閲覧中の目の動きから自動的に視線推定の校正を行う」アプローチを用いることで,たとえば,「街中に設置されたディジタルサイネージに提示される映像コンテンツを,通行人がたまたま興味を持って閲覧する」といった,事前校正が難しいような状況における視線推定が可能になると考えられる.また,本成果を応用し,映像を閲覧する多数人の視線データを簡易に集めることができれば,そのデータはさまざまなコンテンツ閲覧支援に繋がることが期待される.たとえば,映像を構成する複数ショット(部分時区間)のそれぞれについて,複数人の注視対象がどの程度一致するかを計測することで,映像の重要区間だけを抽出し要約することが可能になる.また,本年度は視線推定アルゴリズム自体は既存のアプローチを利用した.これに対して,当初の課題に挙げた,目領域における映像中の顕著領域の映り込みを利用した視線推定アルゴリズムについても,引き続き検討を行う.コンピュータビジョン当初計画していた被験者実験および国際会議での発表を行うことができなかったため.H28年度5月より関連国際会議に調査出張を行うとともに,本成果を国際会議で公表するための追加実験および執筆を行う予定である.
転倒関連体力の評価及び転倒回避動作特性の検討による具体的な転倒予防策の提案

これまで健常な高齢者を対象に転倒リスク関連要因を調査し、転倒関連体力を評価する上で有効なテストを検討してきた。その中でも特にO-SFS testは、ROC分析などで転倒リスクが高い高齢者や躓きやすい高齢者を判別するうえで有効と判断された。一方、高齢者の障害物跨ぎ越し動作及び転倒回避動作を3次元動作解析システムを用いて測定し、高齢者あるいはバランス能力の劣る高齢者の障害物跨ぎ越し動作特性を明らかにすることができた。高齢者の躓きは、筋骨格系機能の低下による足拳上動作の困難、視覚や障害物高の認知能力の低下により生じやすい反面、日常生活のトレーニング等によって改善可能性が高いことも特徴的である。我々はこれまで健常な高齢者を対象に転倒リスク関連要因を調査し、転倒関連体力を評価する上で有効なテストを検討してきた。その中でも特にOSFS(Obstacle-Single leg forward step)testは、ROC分析や判別分析などで転倒リスクが高い高齢者や躓きやすい高齢者を判別するうえで有効と判断された。一方、我々は、高齢者の障害物跨ぎ越し動作及び転倒回避動作を3次元動作解析システムを用いて測定した。その結果、高齢者の歩行特性として体幹の大きな縦揺れ、小さい歩幅及び股関節角度が観察された。躓きによって転倒した経験がある高齢者は、脚の接地時や離床時の足底角が小さく、目でみる障害物の高さと拳上脚の高さ間に差がある等が観察された。障害物跨ぎ越し動作の特徴として、高齢者は、高い障害物を跨ぐ前に準備姿勢(上体を側屈、爪先を低く)をとり、Lead limbは股関節を内股及び足首を背屈しながら障害物を跨ぎ、Trail limbは上体を前傾させた状態で移動させる。これは、足を真上へ持ち上げる脚力のない高齢者特有の動作と考えられる。今後は、明らかになった高齢者の転倒関連体力、障害物跨ぎ越し動作及び転倒回避動作特性を参考に、躓きやすい高齢者をスクリーニングするための評価尺度を検討する。外出頻度が高い高齢者ほど、転倒発生率が高く、その発生場所は屋内よりは屋外が多い。高齢者が転倒しない安全な環境を整備することも重要であるが、でこぼこな床面や障害物に遭遇した際それに対応して転倒しない動作が取れるか否かは非常に重要である。転倒による骨折や寝たきりを防ぐためにも転倒リスク評価システムの開発が要求される。本研究では、1高齢者の転倒リスク調査および転倒関連体力の検討から、転倒高リスク者の転倒リスク要因を総合的に特定、2つまずきを考慮した転倒回避動作から、転倒しやすい動作およびその動作特性を検討、3上記1および2の結果を基に、転倒リスクを評価するシステムを開発、有効な転倒回避動作を具体的に提案する。平成24年度は、高齢者の転倒リスクの調査、転倒関連体力の測定及び3次元動作解析システムを用いた歩行動作測定を行った。転倒リスク調査はDemura et al(2010)が作成した項目を利用した。このアセスメントは、高齢者の転倒を未然に防ぐために多様な転倒リスク要因を把握するスクリーニング調査である。易転倒性、身体機能、疾病・身体症状、環境、行動・性格の下位5要因を代表する50項目から構成されている。歩行動作測定は、つまずきやすい高齢者の歩行動作特性を検討するため、障害物歩行動作や転倒回避動作、Obstacle-Single leg forward steptest等を実施した。高齢者及び青年のデータ収集は、70%程度達成でき現在は3次元動作解析システム、視線追尾システムのデータ解析を行っている。平成24年度から職場移動があり、年度初めは実験室環境の整備、被験者確保に多少時間がかかったが、測定装置がそろってからすぐデータ収集が可能であった。現在は、70%程度データを集めることができ、3次元動作解析及び視線追尾システムのデータ解析を実施している。平成24年度実施した測定及び調査結果をまとめ、1転倒高リスク群の転倒リスク要因を総合的に検討、2つまずきやすい高齢者の歩行動作特性、転倒リスク特性を検討する。最終的には転倒しやすい高齢者の歩行動作特性の評価基準作成及び具体的な転倒予防策を提案する。該当なし
鶏の主要組織適合性遺伝子の機能および構造解析に関する分子遺伝学的研究

形質の異なる近交系5系統および選抜系6系統のニワトリゲノムDNAを鋳型として、ニワトリ主要組織適合性複合体(MHC)クラスII(B-L)遺伝子について、PCR法によりこの領域内の2つのエキソン(β1およびβ2)を特異的に増幅させ、増幅産物について直接塩基配列の決定を行なった。その結果、β1(270塩基対)ではこれまでの報告とは2塩基が異なり、他は各系統で一致し、変異が観察されなかった。β1とβ2との間にあるイントロンでは、多型や塩基の挿入が多く検出された。β2(277塩基対)では、β1に比べると各系統間の相同性は低く、多型が多く観察された。また、β2ではPCRにより類似した配列を持つ遺伝子も増幅されていると推定され、β2のみを解析する方法を検討する必要がある。次に、野鶏4種(赤色、緑襟、灰色およびセイロン野鶏)のゲノムDNAからB-L遺伝子のβ1を特異的に増幅させ、直接塩基配列の決定を行なった。その結果、β1では野鶏4種と近交系や選抜系との相同性は高かった。β1とβ2との間にあるイントロンではセイロン野鶏に特異的に9塩基の欠損配列が見い出された。これによりセイロン野鶏と他の鶏とは比較的遠い類縁関係であろうと推測された。また、同じ条件でのPCR法により、ヒトおよびウズラのゲノムDNAを鋳型として遺伝子を増幅させると、ニワトリと同じ分子量の増幅産物が得られ、ヒトおよびウズラにも同様な遺伝子が保存されているものと推察された。
上空気象データを用いたヒートアイランド対策技術導入効果の簡易評価方法の開発

大阪平野の3箇所の鉄塔に気象測定機器を設置し,上空気象データとその直下の気温の連続測定を実施し,測定結果の上下温位差と上空風速を用いて地上付近から上空へ伝達される接地境界層の顕熱流の熱伝達率を算定した.この値を根拠としてヒートアイランド対策技術を導入した場合の気温低下量を計算し,屋上緑化やクールルーフ等の日中に効果を発揮する対策技術と,人工排熱対策などの夜間にも効果が期待される技術の簡易な相互比較の方法を提示した.大阪平野の3箇所の鉄塔に気象測定機器を設置し,上空気象データとその直下の気温の連続測定を実施し,測定結果の上下温位差と上空風速を用いて地上付近から上空へ伝達される接地境界層の顕熱流の熱伝達率を算定した.この値を根拠としてヒートアイランド対策技術を導入した場合の気温低下量を計算し,屋上緑化やクールルーフ等の日中に効果を発揮する対策技術と,人工排熱対策などの夜間にも効果が期待される技術の簡易な相互比較の方法を提示した.大阪市から東大阪市までの都市化した地域を対象として、大阪湾周辺の海岸付近から生駒山に近い内陸へかけた4箇所の鉄塔に気象測定器を設置し,都市上空気象データ及びその直下の気温の連続測定を実施した.測定結果の解析より,海風の進入時間の遅れ,海風の進入に伴う気温への影響,上空気温と地上気温の関係,などに関して検討を行った.その結果,海風の風向の場合に,海岸付近の気温は上空,地上ともに内陸より24°C程度低温になっており,上空風速も難波で海岸付近の6割程度,内陸の荒本と石切で4割程度となっていた.夜間には内陸で陸風となるが,海岸付近では海風が継続する場合があることなどが確認された.上空温位と地上温位の温度差は、夜間はほぼ0で、日中には12°C程度地上付近が高温となっていた.この上下温位差と上空風速に基づき地上付近から上空へ伝達される接地境界層の顕熱流の熱伝達率を算定した.地上付近から上空へ向かう顕熱流の熱伝達率は,日中に100W/m^2Kを超える値となり,夜間にはその半分以下程度となった.このことは,同じ付加発熱量を想定した場合であっても日中と夜間で気温上昇量に2倍以上の差が生じることを意味している.この値に基づき,ヒートアイランド対策技術を導入した場合の気温低下量を試算し,屋上緑化やクールルーフ等の日中に効果を発揮する対策技術と,人工排熱対策などの夜間にも効果が期待される技術の,簡易な相互比較の方法を提示した.前年度までの検討に引き続き,大阪市から東大阪市までの都市化した地域を対象として,大阪湾周辺の海岸付近から生駒山に近い内陸へかけた3箇所の鉄塔に気象測定機器を設置し,都市上空気象データ及びその直下の気温の連続測定を実施した.測定結果の上下温位差と上空風速を用いて地上付近から上空へ伝達される接地境界層の顕熱流の熱伝達率を算定した.この値を根拠としてヒートアイランド対策技術を導入した場合の気温低下量を計算し,屋上緑化やクールルーフ等の日中に効果を発揮する対策技術と,人工排熱対策などの夜間にも効果が期待される技術の簡易な相互比較の方法を提示した.上記検討結果に基づき,ヒートアイランド現象緩和効果と外部空間の温熱環境改善効果(パブリックベネフィット)の視点よりヒートアイランド対策技術の性能を簡易に評価するツールを作成した.ユーザーが日射反射率ρまたは蒸発効率βを選択すると,日中13時と夜間21時の表面温度,顕熱流,気温の変化量が算出される.併せて変更されるグラフにより,時刻毎の変化の様子を確認することが出来る.また,人体の日射反射率が0.3と0.6の場合の日中13時における温熱環境指標SET*の計算結果が示される.ユーザーの利便性の観点からは,日射反射率ρ及び蒸発効率βの信頼できるデータベースを構築する必要があり,日射反射率に関しては測定方法や評価方法の整備が進んでいるが,蒸発効率に関しては今後の課題であると考えている.