hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
言語理解と行動制御に関する研究

情報ネットワーク社会の到来とともに,我々を取り巻く情報環境,情報空間は,質・量ともに大きく変質してきた.ここ数年,急速に変化しつつある情報空間を,使いやすく豊かな空間にする研究は緒についた段階にある.特に,情報空間に存在する情報を有効に活用するためには,我々人間の手助けをしてくれるシステムが情報空間に存在していることが望ましい.そして,そのシステムとの対話は,音声を通じて自然言語で行なうことが理想的である.なぜなら,自然言語は我々人間にとって最も自然で表現力豊かな対話の手段だからである.コンピュータによって言語や音声を理解することは,人工知能の研究と密接に関係している.しかし,1970年代以来の言語理解の研究を振り返って見ると,1970年代初期にMITで行なわれた研究を除き,行動という視点が欠落していた.機械翻訳,情報検索,文書分類・要約などでは,主として書き言葉の文書を対象としていたが,これらはいずれも言語理解は困難な研究課題であるとして,むしろそれを避けようとする研究の姿勢や傾向が見られる.本研究課題の目的は,主として話し言葉による対話と,対話によって生ずる相手の行動という視点から,音声を含む言語理解の機構を解明し,最終的には人間の知能,知的行動の原理の一端を明らかにしようとする新しい学術の創成を行うことである.この研究目標を達成するために,「言語理解と行動制御」の研究計画では,次の4つの研究課題に大別して研究を行なうこととした.1)言語理解の機構に関する研究2)行動機能が豊富な3次元ソフトウェアロボットの構築3)言語と行動制御に関する理論の構築4)音声対話によるソフトウェアロボットの行動制御システムの試作本年度は,上記の研究を円滑にすすめるために,同研究分野の現状や,いまだ解決されていない問題点などについて調査を行った.1)については,まず言語理解の機構を計算機モデルの立場から分析し,問題点を明確にすることを試みた.また,音声認識・理解研究の現状と展望について調べた.特に,話し言葉の特徴を分析し,音響レベルから音声対話におけるこれまでの技術,さらにはジェスチャーなどパラ言語的な現象についても調査を行った.自然言語処理研究の現状については,特に,これまで十分に研究がなされてきたとはいえない日本語の省略と照応現象の調査について,詳しく調査した.省略と照応現象は,これまで主として書き言葉に対して行なわれてきたが,話し言葉に対する省略と照応現象についての考察も行った.2)については,ソフトウェアロボット研究の現状と展望を述べる.特に,人間とのコミュニケーションによるロボットの行動生成,画像・映像メディアのための画像処理および情報伝達と各種メディア,人間が行動可能な仮想環境に関する研究,表現性豊かな発話生成,ソフトウェアロボットの音声合成技術,グループ会話における状況理解と身体表現,などについて,既存研究の現状と問題点を詳細に調べた.3)については,言語理解と行動を統合するための新しい言語理論を比喩の立場から検討している.言語理解と行動に関する統合的な理論の構築をするために,比喩理論に基づいて,比喩の対象や場面の理解,言語化,知識の獲得,構造,利用について検討した.4)については,プリミティブなレベルではあるが,音声対話によるソフトウェアロボットの行動制御システムのプロトタイプ試作を行ない,問題点の抽出を試みた.音声対話で頻出する省略や照応現象における問題点を分析すると共に,その解決策も探った.これは,本研究計画で取り上げた研究成果の評価が必ずしも容易ではないと考えたからである.そこで,チューリングテストの考え方を採用し,音声対話によりロボットの行動制御を行なうプロトタイプシステムを実際に構築し動作させることにより,研究成果が妥当であるかどうかを判断し検証しながら研究を進めることにした.情報ネットワーク社会の到来とともに,我々を取り巻く情報環境,情報空間は,質・量ともに大きく変質してきた.ここ数年,急速に変化しつつある情報空間を,使いやすく豊かな空間にする研究は緒についた段階にある.特に,情報空間に存在する情報を有効に活用するためには,我々人間の手助けをしてくれるシステムが情報空間に存在していることが望ましい.そして,そのシステムとの対話は,音声を通じて自然言語で行なうことが理想的である.なぜなら,自然言語は我々人間にとって最も自然で表現力豊かな対話の手段だからである.コンピュータによって言語や音声を理解することは,人工知能の研究と密接に関係している.しかし,1970年代以来の言語理解の研究を振り返って見ると,1970年代初期にMITで行なわれた研究を除き,行動という視点が欠落していた.機械翻訳,情報検索,文書分類・要約などでは,主として書き言葉の文書を対象としていたが,これらはいずれも言語理解は困難な研究課題であるとして,むしろそれを避けようとする研究の姿勢や傾向が見られる.本研究課題の目的は,主として話し言葉による対話と,対話によって生ずる相手の行動という視点から,音声を含む言語理解の機構を解明し,最終的には人間の知能,知的行動の原理の一端を明らかにしようとする新しい学術の創成を行うことである.この研究目標を達成するために,「言語理解と行動制御」の研究計画では,次の4つの研究課題に大別して研究を行なうこととした.1)言語理解の機構に関する研究2)行動機能が豊富な3次元ソフトウェアロボットの構築3)言語と行動制御に関する理論の構築4)音声対話によるソフトウェアロボットの行動制御システムの試作本年度は,上記の研究を円滑にすすめるために,同研究分野の現状や,いまだ解決されていない問題点などについて調査を行った.1)については,まず言語理解の機構を計算機モデルの立場から分析し,問題点を明確にすることを試みた.また,音声認識・理解研究の現状と展望について調べた.

特に,話し言葉の特徴を分析し,音響レベルから音声対話におけるこれまでの技術,さらにはジェスチャーなどパラ言語的な現象についても調査を行った.自然言語処理研究の現状については,特に,これまで十分に研究がなされてきたとはいえない日本語の省略と照応現象の調査について,詳しく調査した.省略と照応現象は,これまで主として書き言葉に対して行なわれてきたが,話し言葉に対する省略と照応現象についての考察も行った.2)については,ソフトウェアロボット研究の現状と展望を述べる.特に,人間とのコミュニケーションによるロボットの行動生成,画像・映像メディアのための画像処理および情報伝達と各種メディア,人間が行動可能な仮想環境に関する研究,表現性豊かな発話生成,ソフトウェアロボットの音声合成技術,グループ会話における状況理解と身体表現,などについて,既存研究の現状と問題点を詳細に調べた.3)については,言語理解と行動を統合するための新しい言語理論を比喩の立場から検討している.言語理解と行動に関する統合的な理論の構築をするために,比喩理論に基づいて,比喩の対象や場面の理解,言語化,知識の獲得,構造,利用について検討した.4)については,プリミティブなレベルではあるが,音声対話によるソフトウェアロボットの行動制御システムのプロトタイプ試作を行ない,問題点の抽出を試みた.音声対話で頻出する省略や照応現象における問題点を分析すると共に,その解決策も探った.これは,本研究計画で取り上げた研究成果の評価が必ずしも容易ではないと考えたからである.そこで,チューリングテストの考え方を採用し,音声対話によりロボットの行動制御を行なうプロトタイプシステムを実際に構築し動作させることにより,研究成果が妥当であるかどうかを判断し検証しながら研究を進めることにした.
口腔扁平上皮癌のNrf2抗酸化経路を介した放射線耐性機構の解明と新規治療法の開発

口腔扁平上皮癌(OSCC)におけるIL-6依存的な放射線耐性のメカニズムを、申請者らはトシリズマブを用いてin vivo実験系を検討している。また、IL-6とNrf2抗酸化経路との関連性をより検討するためにOSCC患者の生検標本を用いたNrf2、リン酸化Nrf2の免疫組織化学的染色で発現解析を行う。そして、各種臨床病理学的項目との関連性を統計学的に解析する。さらに、本研究ではOSCC培養細胞とこの臨床的放射線耐性株を用いて、OSSC放射線耐性においてKeap1-Nrf2抗酸化経路の活性化のメカニズムを検討する。
新規イノシトール1,4,5-三リン酸結合蛋白質の変異マウス作製

我々の教室において、ラット脳より精製・遺伝子クローニングルた新規イノシトール1,4,5-三リン酸(Ins(1,4,5)P_3)結合蛋白質(p130)の生体内生理機能解明を目指し、p130分子のノックアウトマウスを作製する。そして作製されたノックアウトマウスを詳細に解析して、本分子の生体内における生理的役割を解明することが本研究の目的である。平成9年度は、p130分子のマウスゲノムDNAを単離し、ターゲティングベクターを構築・ES細胞へ遺伝子導入し、相同組み換え体同定を開始した。また、ラットの各種臓器を用いてp130分子のIn-situhybridizationを行い組織内発現分布を調べた。平成10年度は、ES細胞の相同組み換え体を同定し、キメラマウスを作製した。作製されたキメラマウスをC57BL/6Jマウスと交配してヘテロ接合体(F1マウス)を得た。続いてヘテロ接合体マウスどうしの交配によりホモ接合体(F2マウス)を作製した。ホモ接合体は、致死になることなく生まれた。しかし、野生型:ヘテロ接合体:ホモ接合体の比率は1:2:0.6(n=162)でありその原因がどこにあるのか現在解析中である。また出生したホモ接合体は、現在(7w)までのところ順調に生育している。ヘテロ・ホモ接合体の同定は、PCR法により同定した。また脳よりRNAを抽出しRT-PCR法によりmRNAレベルでターゲティングされていることを確認した。さらに、脳の可溶性分画に含まれるIns(1,4,5)P_3結合活性を測定して、その結合活性が野生型・ヘテロ接合体・ホモ接合体となるに従って失われていくこと、またウエスタンブロッティングにより蛋白質レベルでも欠失していることを確認した。ノックアウトマウスの本格的な解析はこれからであるが、pl30分子の生体内における生理的な役割解明を目指す。我々の教室において、ラット脳より精製・遺伝子クローニングを行った新規イノシトール1,4,5-三リン酸結合蛋白質(130kDa分子)の細胞内における機能解明を目的として、130kDa分子のジーンターゲティングを行いノックアウトマウスを作製する。得られたノックアウトマウスを組織学的・解剖学的・生化学的観点から詳細に回析することで、130kDa分子の生体内における生理的役割について検討することをこの研究の目的とする。これまでに、130kDa分子のマウスゲノムDNAを129SVJ Mouse Genomic Libraryより単離した。単離したクローンは長さが17kbpであった。このクローンをpBluescriptベクターにサブクローニングし、制限酵素地図およびDNAシークエンス解析を行った。その結果130kDa分子の機能ドメイン部分(PHドメイン・X,Y両ドメイン)を含むexonを同定した。ターゲッティングベクターの構築は、この部分を完全に欠失するようにし、たとえ130kDa蛋白質が一部発現されたとしても、そのものが活性を持った状態で発現されないように構築した。ポジティブ選別にはプロモーターをつけたneo耐性遺伝子を、ネガティブ選別にはプロモーターをつけたTK遺伝子を使用した。ES細胞の相同組換え体のスケリ-ニングには、PCR法を用い行う。既にスクリーニングを行うPCRの条件は検討済みである。現在、このターゲティングベクターをES細胞にトランスフェクションしセレクションをかけポジティブクローンの選別を行っているところである。
効率的に泌乳を誘起する方法の確立と乳用家畜への応用

本研究は、泌乳の仕組みを分子機構で解明し、その成果に基づき効率的に泌乳を誘起することを目的とした。泌乳能力は、ミルクを作る細胞の数、および、細胞あたりのミルク合成能の積である。ATPは、あらゆる細胞に普遍的に存在し、細胞内で由一のエネルギー供給源であり、細胞活性と関連するミトコンドリアに着目して研究を行った。ATP産生に関係するTm23メッセンジャーRNAの単離とそのcDNAから遺伝子構造を決定した(日本ジーンデータバンク登録済み)。加えて新しい構造を持つ三種類のメッセンジャーRNAの存在を明らかにした。ポリ(A)側の3′非翻訳領域に特徴があり、メッセンジャーRNAの安定性関係すると考えられた。Tm23メッセンジャーRNAの発現量は、キメラRNAを作成し競合的RT-PCR法で測定した。Tm23メッセンジャーRNAは妊娠末期(分娩前日)と泌乳最盛期に最も強く発現し、乳腺の活性を測る指標となりうることが解った。乳腺活性を表す指標としてカゼインメッセンジャーRNAの変化を調べた。特に安定性に関係するカゼインメッセンジャーRNAのポリ(A)テールの長さの変化を調べた。泌乳が進むにつれてポリ(A)テールの長さが短くなり、分解を受けやすいカゼインメッセンジャーRNAへと変化した。分娩後に産生が始まるカゼインについて消化性の違いを調べた。初乳のカゼインのミセル構造が異なることが判明した。この違いは、カゼイン遺伝子発現が異なることによった。また、新生児の胃内で消化を受けやすく初乳カゼイン特有のペプチドが検出された。本年度においてホルモン処理により非妊娠マウスにおいて乳腺の発達及び泌乳を誘起する実験系の開発を行った。ホルモンの影響を明らかにするため、乳腺の発達を形態的に評価する方法とミルクタンパク質(カゼイン)遺伝子発現から機能的に評価する方法の開発を行った。1.マウスを用いホルモン処理による誘起泌乳系の確立プロジェステロン(10mg)とエストロジェン(0.1mg)のペレットを作成し、皮下に埋没した。1,2,3週間後に第3乳腺のホールマウント標本を作製した。ホルモン処理2週間後から乳管系の著しい発達が観察された。発達の程度は、妊娠中期以降のそれとほぼ等しい。次に20日後にペレットの除去と同時にコルチコステロン(0.1mg)を投与した。乳腺細胞内に多量の脂肪的が出現し泌乳が始まったことが分かった。2.カゼインmRNA測定及びin situ用プローブの作成泌乳開始の指標としてカゼイン遺伝子発現を調べる方法の開発に着手した。乳腺組織中の分子量23kと26kのカゼインmRNAの絶対量を測定するため競合的RT-PCR法を確立した。満足する検出感度と正確度が得られた。一方、これらの遺伝子発現の乳腺での局在性を明らかにするため、in situに用いるdigで標識したRNAプローブを作成した。最初にcDNAをプラスミドに組み込み、RNAポリメラーゼを用いて合成した。ノーザン法により特異性を調べた。23kカゼイン用プローブから約1.0kのmRNAが、また、26kカゼイン用プローブから約1.2kのmRNAが検出された。報告されている塩基配列と大きさが等しいことを確認した。来年度予定している研究に対して実験モデルと分析手段の目処がたった。ミルクを作る細胞の数は、泌乳中細胞分裂が見られないことから妊娠中に大部分決まる。中でも妊娠末期に急激に細胞増殖が起こる。

あらゆる細胞に普遍的に存在し、細胞内で由一のエネルギー(ATP)供給源であり、その多い少ないと細胞活性と関連するミトコンドリアに着目して研究を行った。最初に、ミトコンドリアのイオン運搬に関係するTm23メッセンジャーRNAの単離とそのcDNAから遺伝子構造を決定した(日本ジーンデータバンク登録済み)。加えて新しい構造を持つ三種類のメッセンジャーRNAの存在を明らかにした。それぞれはポリ(A)テール側の非翻訳領域に特徴があり、メッセンジャーRNAの安定性関係すると考えられた。次に、Tm23メッセンジャーRNAの発現量を明らかにする目的で、キメラRNAを作成し競合的RT-PCR法を開発した。その結果、Tm23メッセンジャーRNAは妊娠末期(分娩前日)と泌乳最盛期に最も強く発現し、乳腺の活性を測る指標となりうることが解った。特に、妊娠末期の強い発現は予想を越えていた。乳腺活性を表す指標としてカゼインメッセンジャーRNAの変化を調べた。特に安定性に関係するカゼインメッセンジャーRNAのポリ(A)テールの長さの変化を調べた。泌乳が進むにつれてポリ(A)テールの長さが短くなり、分解を受けやすいカゼインメッセンジャーRNAへと変化した。現在、それを防ぐ方法を検討中である。
金属酸素のX線構造解析

固体酸素は水素と同様低温または比較的低い圧力で安定な二原子分子から成る分子性結晶である。最近、これら軽元素固体の圧力誘起金属化や分子解離が固体物性だけてなく惑星科学の分野において注目され、多くの実験研究が進められている。特に酸素に関しては、95GPaで反射スペクトルにDrude型の金属的振る舞いが観測されている。固体酸素の金属化と分子解離を結晶構造の面から調べる目的で、高輝度放射光源(高エネルギー物理学研究所(KEK)と欧州放射光研究所(ESRF))を用いた高圧力下の粉末X線回折実験を117GPaまで行った。その結果、金属化が報告されている圧力、96GPa、で構造転移を観測した。96GPaより低圧側の回折線はε-相の単斜晶格子で指数付けされ、格子定数の圧力依存性に強い異方性が見いだされた。新高圧相についてもε-相と同じ単斜晶格子で指数付けすることができ、この構造転移が単斜晶格子内での格子定数の不連続な伸縮を伴う同型転移として説明された。転移に伴う体積減少は単純な外挿から見積もることはできないくらい小さかった。一方、金属顕微鏡観察から酸素試料が転移後、金属的な明るさを持つようになることがわかった。この振る舞いは先の反射スペクトルの結果、つまり金属化に対応する。今回観測された構造転移は分子解離において予想される構造変化としてはあまりにも小さすぎることから、新高圧相は酸素分子からなる金属相であると結論された。この研究で得られた結果は、分子間相互作用の働きにより酸素分子固体が全く新しい化学結合状態を創っていることを示唆した。その高圧相に新奇な物性が予測される。
マウス胎生期肝前駆細胞における成熟メカニズムの解明

マウス胎生期肝前駆細胞をゼラチンコート平面培養皿にて7日間培養することで、増殖能を保持した胆管系シストに分化できる胆管前駆細胞が誘導できた。しかし、肝成熟因子であるHGFやOSMの影響によりこの誘導が阻害されることが分かった。またこの胆管前駆細胞はin vivoで7日間成熟して得られる新生児LPCsと同様の胆管系分化能を持つことから、in vitroでのLPCsの成熟がin vivoでの成熟を模倣していることが示唆された。本研究で見出した培養系を用いることで、胆管前駆細胞における成熟過程やシグナル伝達経路の解析を行い、Grhl2を強制発現することで胆管様シスト形成能を向上させることに成功した。我々は胎生13日(E13)肝臓由来の胎生期肝前駆細胞(LPCs)を直接3次元培養しても胆管様構造の形成能を持たない一方で、それらを7日間平面培養した後に3次元培養に供すると高増殖性の胆管様シストが形成されることから、7日間の平面培養の間に胎生期LPCsが胆管前駆細胞への分化誘導されていること考えた。そこで本研究ではこれらのことを踏まえ、胎生期LPCsの胆管前駆細胞への成熟メカニズムの解明を目的とした。胎生期LPCsを平面培養後に3元培養に供するとALBUMIN陰性CK19陽性の長期継代可能な胆管様シストを形成し、これらの遺伝子発現解析でも肝細胞系遺伝子は抑制される一方、胆管系遺伝子の高発現を認めた。輸送蛋白であるMDR1の特異的基質であるローダミン123を用いてシストの機能評価を行ったところ正常な排泄能を示した。また、平面培養中にHGFやOSMなどの肝臓成熟因子を添加するとシスト形成能が抑制され、フローサイトメトリーでの解析では、平面培養後のCD133+CD326+分画に胆管前駆細胞が濃縮されていることが判明した。またin vivoにて7日間成熟した出生直後(E20に相当)の新生児期LPCsは、前培養なしで3次元ゲル培養にて胆管系シストを形成することを見出した。つまり、in vivoの胎生後期にみられるLPCsの成熟過程は、我々が構築したin vitroでの前培養の実験系で代替が可能であることが示唆された。平面培養前後の網羅的遺伝子変化をマイクロアレイにて解析し、胆管系への分化誘導の鍵となる遺伝子検査を行っているが、現在のところ決定的な結果は得られていない。しかし胆管機能形成に重要といわれるGrhl2をレトロウイルスにて胎生期LPCsに遺伝子導入し3次元培養した結果、効率的なシスト形成と導入前と比してCK19の高発現がみられており、有力な候補の一つと考えている。これまでの研究で、胎生期LPCsにおいてin vitroにおける7日間の平面培養が、in vivoでの成熟過程を模倣していることを明らかにした。同実験系を用いることで、in vitroにおいて胆管系分化の詳細な分化メカニズムの解明が可能となったことは大きく前進していることである。しかし現在、平面培養前後の遺伝子変化をマイクロアレイにて解析、得られた候補遺伝子の遺伝子導入実験を行っているが、胆管系の分化誘導を有意に促進するキーファクターは同定できていない。しかしGrhl2の遺伝子導入実験ではシストの効率的な形成と胆管系遺伝子の高発現を認めており、さらなる追加検討が必要である。我々は胎生13日(E13)肝臓由来の胎生期肝前駆細胞(LPCs)を直接3次元培養しても胆管様構造の形成能を持たない一方で、それらを7日間平面培養した後に3次元培養に供すると高増殖性の胆管様シストが形成されることから、7日間の平面培養の間に胎生期LPCsが胆管前駆細胞へと分化誘導されていると考えた。前年までの研究成果として、マウス胎生肝臓から前駆細胞を純化培養し、胆管様構造体を誘導する系の構築を進めた。肝前駆細胞マーカーDlk1陽性細胞を分離・平面培養することで、胆管細胞マーカーKeratin19(Krt19)の発現上昇やin vitroの管腔構造形成能を獲得することを明らかにしている(Anzai et al., 2016)。さらに、胆管系の機能を制御する転写因子であるGrhl2の強制発現によって胆管様Cystの形成能が上昇することを見出した。本年度は、マウス肝前駆細胞の肝細胞および胆管細胞への分化を制御する転写因子の解析を行った。Grhl2が上記のように胆管細胞への分化を誘導するのに対して、今回行ったスクリーニング系では肝細胞系列への誘導能を持つ転写因子群の探索をおこなった。その結果、KLF15の遺伝子導入により肝成熟化が強く誘導されることを明らかにした。

本研究で見出した培養系を用いることで、胆管前駆細胞における成熟過程やシグナル伝達経路の解析を行い、Grhl2を強制発現することで胆管様シスト形成能を向上させることに成功した。胆管系の機能形成遺伝子であるGrhl2の遺伝子導入により胆管系への分化誘導が促進される結果が得られており、Grhlファミリーのシグナル伝達系のシスト形成への影響を解析することで有力なキーファクター同定につなげていく。また、平面培養前後の比較だけでなく、7日間の培養期間中の継時的な遺伝子変化を追いかけていくことで成熟メカニズム解明の一助としていく。これらの研究結果をもとに、得られた候補遺伝子をiPS細胞由来肝前駆細胞に強制発現等を通じて導入し、ヒトiPS細胞から胆管様のシスト構造を効率的に誘導可能かを検討し、再生医療への応用につなげる足掛かりをつかむ。肝臓予定していたアメリカ肝臓学会への参加・発表を行えなかったため。備品の充実、実験器具の購入に充て、さらなる研究発表を行い発信していく。
循環調節機構における心臓と血管系の干渉:新しい心機能指標の開発

従来,心機能指標としては,心収縮性あるいは拡張特性といった心臓固有の性能のみを反映する指標が,主として要求されてきた.しかし,実際の病的心臓の動作状態は,心臓の性能と血管系の状態との複雑な干渉の結果落ち着いた状態である.従って,心臓の性能のみの指標は必ずしも病的な動作状態の評価や動作状態の変化の予測に役立たない.このような視点から新たな心機能諸指標を提案し,国際協力によりこれを実用化することが本研究の目的である.われわれが,新しい循環動態指標として注目しているのはWave Intensity(WI)である.WIからは,心収縮性を表す指標,拡張特性を表す指標,末梢からの反射波の影響(末梢抵抗の大きさ,狭窄が存在する場合その程度と位置,血管攣縮,血管の硬さ,等に関連する)を表す指標等を定義できる。従って,病的心臓の動作状態,末梢循環(脳循環も含む)の病的状態,あるいはこれらの干渉の解析において,WIは他の指標にはみられない有用性を発揮することが期待される.ところで,あらゆる検査は,非侵襲的であることが理想である.カテーテル検査のような侵襲的検査は,患者さんの負担が大きく,繰り返し行うことはできない.現在の超音波診断装置は,血流速度情報としてのカラードプラ信号と血管壁運動の情報としてのRFエコー信号を内部に有している.これらを利用すれば,WIを非侵襲的に測定することができる.われわれは,そのための新しい装置を開発し,臨床応用を展開してきた.脳血管障害も含めた心臓血管病の診断,予防,治療効果の判定は高齢化社会を迎えますます重要となってくるので,簡便で繰り返し施行することができる非侵襲的検査法の必要性は益々高まると予想される.従来,心機能指標としては,心収縮性あるいは拡張特性といった心臓固有の性能のみを反映する指標が,主として要求されてきた.しかし,実際の病的心臓の動作状態は,心臓の性能と血管系の状態との複雑な干渉の結果落ち着いた状態である.従って,心臓の性能のみの指標は必ずしも病的な動作状態の評価や動作状態の変化の予測に役立たない.このような視点から新たな心機能諸指標を提案し,国際協力によりこれを実用化することが本研究の目的である.われわれが,新しい循環動態指標として注目しているのはWave Intensity(WI)である.WIからは,心収縮性を表す指標,拡張特性を表す指標,末梢からの反射波の影響(末梢抵抗の大きさ,狭窄が存在する場合その程度と位置,血管攣縮,血管の硬さ,等に関連する)を表す指標等を定義できる。従って,病的心臓の動作状態,末梢循環(脳循環も含む)の病的状態,あるいはこれらの干渉の解析において,WIは他の指標にはみられない有用性を発揮することが期待される.ところで,あらゆる検査は,非侵襲的であることが理想である.カテーテル検査のような侵襲的検査は,患者さんの負担が大きく,繰り返し行うことはできない.現在の超音波診断装置は,血流速度情報としてのカラードプラ信号と血管壁運動の情報としてのRFエコー信号を内部に有している.これらを利用すれば,WIを非侵襲的に測定することができる.われわれは,そのための新しい装置を開発し,臨床応用を展開してきた.脳血管障害も含めた心臓血管病の診断,予防,治療効果の判定は高齢化社会を迎えますます重要となってくるので,簡便で繰り返し施行することができる非侵襲的検査法の必要性は益々高まると予想される.WIは,心収縮性,拡張特性,および負荷のそれぞれの変化に関連した要素を持つので,心臓と血管系の干渉の解析に威力を発揮すると期待される新しい血行動態指標である.このWIを臨床の場で非侵襲的に測定するための超音波装置を開発した.本装置は,市販の超音波診断装置(アロカSSD-2200)のRF信号を利用してエコートラッキングにより血管径を連続的に計測するシステムと,カラードプラ法の信号を利用して血管内の断面平均流速を連続的に計測するシステムを複合した装置である.これにより,WIをオンラインでコンピュータ画面上に表示することができるようになった.種々の心疾患例においてWIを求め,比較検討した.その結果,WIは各疾患の病態を表す特徴的な波形を示し,病態の比較検討および心機能の解析に有用と考えられた.3.国際学術研究-大学間協力研究.今回開発したWI計測装置の性能テストのため,ウェールズ大学より,Catherine E.MumfordおよびProf.Michael P.Frenneauxが相次いで来日した.また,ウェールズ大学でWIを測定するために,本学より仁木清美が訪英した.WIは,心収縮性,拡張特性,および負荷のそれぞれの変化に関連した要素を持つので,心臓と血管系の干渉の解析に威力を発揮すると期待される新しい血行動態指標である.このWIを臨床の場で非侵襲的に測定するための超音波装置を昨年度に開発したが(試作1号機),本年度はさらに改良した装置を試作した(試作2号機).試作1号機は,超音波診断装置アロカSSD-2200のRF信号を利用してエコートラッキングにより血管径を連続的に計測するシステムと,カラードプラ法の信号を利用して血管内の断面平均流速を連続的に計測するシステムを複合した装置でああった.これにより,WIをオンラインでコンピュータ画面上に表示することができるようになった.試作2号機も同じ方式であるが,より新しい機種のアロカSSD-5500を基に試作した.種々の心疾患例においてWIを求め,比較検討した.

その結果,WIは各疾患の病態を表す特徴的な波形を示し,病態の比較検討および心機能の解析に有用と考えられた.3.国際学術研究-大学間協力研究.今回開発したWI計測装置の性能テストのため,ウェールズ大学より,Dr Alan Fraserが来日した.また,ウェールズ大学でもWIを測定するために,試作2号機と全く同じ装置をウェールズ大学に送った.また,分担研究者の氏家弘がウェールズ大学に3ヶ月滞在した.従来,心機能指標としては,心収縮性あるいは拡張特性といった心臓固有の性能のみを反映する指標が,主として要求されてきた.しかし,実際の病的心臓の動作状態は,心臓の性能と血管系の状態との複雑な干渉の結果落ち着いた状態である.従って,心臓の性能のみの指標は必ずしも病的な動作状態の評価や動作状態の変化の予測に役立たない.このような視点から新たな心機能諸指標を提案し,国際協力によりこれを実用化することが本研究の目的である.われわれが,新しい循環動態指標として注目してきたのはWave Intensity(WI)である.WIは病的心臓の動作状態,末梢循環(脳循環も含む)の病的状態,あるいはこれらの干渉の解析において,他の指標にはみられない有用性を発揮することが期待される.WIは,動脈中の圧力(P)と血流速度(U)の時間微分の積として定義される:WI=(d>>とができる新しい超音波装置を開発し,臨床応用を展開してきた.本年度は,国内で200例以上の心疾患症例でWIを測定し,疾患ごとのWIの特徴を明らかにした.また,研究分担者常徳華をウェールズ大学に派遣し,ウェールズ大学の症例を対象としてWI>中である.
落雷の最終雷撃過程の完全解明とこれに基づいた帰還雷撃モデルの改善

落雷の最終雷撃過程の観測に特化した高時間分解能・広ダイナミックレンジ・高感度・超ワイドビューを有する超高速光学イメージングシステムを開発した。このシステムをフロリダロケット誘雷実験場に4年間設置し、100個を超す雷撃の最終雷撃過程の観測に成功した。これらの観測データを解析して、最終雷撃過程、とりわけ、帰還雷撃の開始過程を明らかにした。これらの結果に基づき、帰還雷撃のモデルの改良を行った。計画通り、筆者らが所有していた落雷の最終雷撃過程観測専用高速カメラシステム1号機と2号機を整備し、新たに光強度のダイナミックレンジが100倍広い3号機を作成した。これらの高速カメラを2011年の7月よりフロリダ大学のロケット誘雷実験場に設置でき、フロリダ大学の雷研究グループと共同で雷の最終雷撃過程の観測を開始した。現在までに近距離の自然落雷5例、ロケット誘雷4例のデータの収得に成功した。これらのデータについての解析は今も続けているが、中間結果として、以下のようにまとめる。1.自然雷もロケット誘雷もその帰還雷撃がある高さで開始され、双方向に進展することが分かった。その開始高度はおよそ1525[m]である。2.帰還雷撃速度は上向き、下向きで速度の違いはみられなかった。しかし、上向き帰還雷撃を高度で2分割した時の帰還雷撃速度の結果から、接続点付近では接続点から離れるほど速くなる傾向があることが世界初めて見出した。3.リーダ速度と雷撃間隔の関係は、雷撃間隔が長くなるほどリーダ速度は遅くなり、その間には比例関係があることが分かった。4.帰還雷撃速度と雷撃間隔との間には特別な関係はなかった。落雷の最終雷撃過程についての観測実験を計画通り行った。35個の帰還雷撃を含む7例のロケット誘雷と3回の帰還雷撃を有する至近距離(630m)の最終雷撃過程の観測に成功した。過去2年間当研究で観測できたデータと合わせて解析したところ、下記の成果を得られた。(1)初めて帰還雷撃の開始高度と落雷電流ピーク値の関係式の経験式を見出した。(2)ロケット誘雷用のワイアに沿わない、より自然雷に近い7個の帰還雷撃の最終雷撃過程を明らかにした。このようなワイアに沿わない第一雷撃の開始高度も本研究で求めた(1)の関係式と合致していた。(3)帰還雷撃の最終雷撃過程におけるSlow frontとFast transitionの現象が両方とも帰還雷撃の開始高度で開始し、双方向に進展することが分かった。(4)落雷の第一雷撃に対して、現在普及している落雷位置装置による電流推定値が実際の値よりも2倍以上小さかったことを観測した。その原因についての考察を行った。(5)上記落雷の最終雷撃高度を利用して、避雷針の保護範囲を定める最終雷撃距離を実験より初めて求めた。本研究で求めた最終雷撃距離はIEC規格より数十パセント短いことが分かった。(6)以上の成果の一部に基づき、JGR論文2篇を掲載した。前年度に引き続いて、フロリダ大学のロケット誘雷実験場でフロリダ大学の雷研究グループと共同で雷の最終雷撃過程について一年間の落雷観測実験を実施した。昨年度の観測実験では異常ロケット誘雷一例を含めて、20個以上のロケット誘雷と近距離の自然落雷8個の収得に成功した。これらの観測実験と並行して、一昨年度の観測データを解析し、以下の成果が得られた。帰還雷撃の開始高度は帰還雷撃の電流ピーク値との間に指数関係があり、その関係式を実験で世界初めて求めることができた。帰還雷撃はある開始高度で開始した後、上下双方向に進展し、自然雷の第一雷撃の下向き進展速度が通常の帰還雷撃速度より一桁低いことが分かった。帰還雷撃の光信号波形と電流信号波形との間には立ち上がり部分でよい相関性が確認された。平成23、24、25年度に引き続いて、昨年度もフロリダ大学のロケット誘雷実験場でフロリダ大学の雷研究グループと共同で雷の最終雷撃過程について一年間の観測実験を実施した。従来の観測項目に加えて、昨年度は最終雷撃過程直前の下向きリーダのステップ進展特性も重点的に観測した。年間を通じて、約30例の落雷データの取得に成功した。また、データ解析の方では、今までのデータと合わせて、総合的な解析を行った。以下に昨年度の結果をまとめる。(1)自然落雷もロケット誘雷と同様、電流値が大きいほど、雷撃の開始高度が高いことが明らかになった。しかし、ロケット誘雷と比べて同じ電流値で自然落雷の開始高度が大きい。その原因はまた分かっていない。(2)帰還雷撃の開始高度を起点とする上下方向での光強度の減衰特性を求め、帰還雷撃の初期的な減衰がより激しいことが分かった。(3)本研究で明らかにした最終雷撃過程を考慮した期間雷撃モデルを作成し、帰還雷撃開始高度、帰還雷撃上下速度の同モデルへの影響特性を明らかにした。

(4)落雷の各放電過程の光強度信号が電流信号より若干遅れていることと、その遅れ時間が放電の立ち上がり、強度との関係を明らかにした。まだ、異なる放電過程における光強度と電流との相関関係が異なることも明らかにした。(5)ステップドリーダのステップの振る舞いを初めて0.1マイクロ秒の時間分解能で図示することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。電気工学26年度が最終年度であるため、記入しない。地震の影響で新しい機器の作成に必要とする電子部品が最初遅れ気味だったが、後で挽回でき、予定通り、3台の高速カメラを現地に設置でき、期待していた雷のデータを取れた。観測実験は計画通り実施してきた。自然落雷のデータは期待していた数より少なかったが、ロケット誘雷のデータが数多く取れた。これらのデータの解析は計画通り実施しており、本研究の目的は十分に達成できる。昨年度は期待した以上にロケット誘雷が成功しており、また、実験場内で自然落雷も発生したため、本研究で一番肝心としての観測データを多数収得できた。計画のどおり、これから観測データを確実に増やすと共に、観測できたデータを総合的に解析していく。データの解析により多くの力を入れて、今年度中にレベルの高い学術論文を少なくとも3篇完成する。また、本研究で発見した新しい課題につき、具体的な対策を立て、次の研究プロジェクトの提案に反映させる。引き続き、フロリダ大学のロケット誘雷実験場で雷観測実験を行う。今までの観測実験では帰還雷撃の観測に成功したが、帰還雷撃に至るまでの上向きリーダの観測にまだ成功していなかった。今年度は観測機器をより雷撃点の近くに移動し、上向きリーダの観測に力を入れる。
ケイ酸カルシウムを添加したフルオロアパタイト形成セメントに関する基礎的研究

Mineral Trioxide Aggregate(MTA)は歯内療法における高い臨床的有用性が認められている。しかしながら硬化時間の短縮などの問題点も指摘されており,これを改善したセメントを開発することは臨床上有益と考えられる。本研究では骨補填材であるリン酸カルシウムセメントに着目し,フッ化ナトリウムとケイ酸カルシウムを配合させたCPCを試作し,歯内療法用セメントとしての有用性について検討した。その結果,生体親和性,辺縁封鎖性および細胞に及ぼす影響などはMTAと同等であるが,硬化時間が有意に短いことが確認された。以上のことから,本材は歯内療法用セメントとして使用できる可能性が示唆された。歯内療法に使用する代表的なセメントとして,Mineral Trioxide Aggregate(MTA)が挙げられる。MTAは高い辺縁封鎖性と生体親和性を持つことから国内外で広く使われているが,硬化時間が長い,臨床的充填操作が困難である,生体に及ぼすメカニズムが不明である,などの事項が指摘されている。そこで本研究の目的は,これらの問題点を改善するためCalcium Phosphate Cement(CPC)に着目し,本材料にフッ化ナトリウム(FA)およびケイ酸カルシウム(TCS)を配合することによって,高い辺縁封鎖性と生体親和性を持つフルオロアパタイト形成を特徴とした新しい歯内療法用セメント(FA-CPC with TCS)を試作し,実用化に向けて検討することである。平成26年度では,新規セメントの開発に必須である,理工学的な特性を調べるとともに生体親和性および辺縁封鎖性試験を行った。その結果,FA-CPC with TCSの理工学的特性は代表的な歯内療法セメントのMTAより有意に硬化時間が早く,高い結晶性を有するFAがアルカリ環境下で形成されることが確認できた。また,生体親和性試験ではラットの背部にFA-CPC with TCSを埋入した際の組織反応,および骨芽細胞とFA-CPC with TCSの共培養による細胞反応を検討し,MTAと同等な生体親和性が示された。さらに,抜去歯を用いた封鎖性試験でもFA-CPC with TCSとMTAの辺縁封鎖性に有意差はなかった。代表的な歯内治療用セメントとして,Mineral Trioxide Aggregate(MTA)があげられる。MTAは高い辺縁封鎖性と生体親和性および硬組織形成促進作用などを持つことから国内外で広く使用されているが,長い硬化時間,充填操作の困難性などの欠点も指摘されている。本研究の目的は,これらの問題点を改善するためCalcium Phosphate Cement(CPC)にフッ化ナトリウム(FA)とケイ酸カルシウム(TCS)を配合し,新規歯内療法用セメントとしてFA-CPC with TCSを試作して基礎的解析を行うことである。平成27年度では,FA-CPC with TCSの硬組織形成細胞に与える影響および平成26年度から引き続き行っている辺縁封鎖性に関して検討した。硬組織形成細胞に与える影響の解析には株化骨芽細胞を用い,FA-CPC with TCSまたはMTAと共に培養し,細胞数の測定,細胞形態の観察およびアルカリホスファターゼ(ALPase)活性を測定した。その結果,細胞増殖,細胞形態およびALPase活性において,FA-CPC with TCSとMTA間に有意差は認められなかった。辺縁封鎖性の解析には,Enterococcus faecalisを用いたSplit Chamber法にて解析した。その結果,一部のFA-CPC with TCSにおいて細菌漏洩は認められたが,MTA群と有意差は認められなかった。以上のことから,本年度はFA-CPC with TCSの高い生体親和性と辺縁封鎖性を確認することができた。平成26年度の理工学的特性や動物実験における生体親和性試験の結果を踏まえ,FA-CPCはTCSの添加によって歯内療法用セメントとして望ましい方向へ変化し,新たな歯内治療用セメントとしての要件を具備するものと考えられた。現在までの到達度としては,おおむね順調に進展していると考えられる。本研究の目的は,代表的な歯内治療用セメントであるMTAの欠点を改善することである。すなわち,Calcium Phosphate Cement(CPC)にフッ化ナトリウム(FA)を添加してフルオロアパタイトを形成させ,さらにケイ酸カルシウム(TCS)を配合することにより硬化時間の短縮と高い辺縁封鎖性をもつ新規歯内治療用セメント,FA-CPC with TCSを試作することである。平成26,27年度の間で,基礎的な理工学的特性を解析し,生体親和性および辺縁封鎖性についてある程度データーを蓄積して関連学会へ報告できたことは,実際の臨床への実用化に向けておおむね順調に進んでいると思われる。本研究はCalcium Phosphate Cement(CPC)に着目し,本材料にフッ化ナトリウムとケイ酸カルシウム(Tricalcium Silicate: TCS)を配合することによって,フルオロアパタイト(Fluorapatite: FA)を形成する新しい歯内療法用セメント(FA-forming CPC with TCS)の有効性を検討することである。平成26年度および27年度においては,FA-forming CPC with TCSの理工学的特性,生体親和性,辺縁封鎖性および硬組織形成細胞に与える影響に焦点を絞り,MTAを対照材料に用いて検討した。その結果,FA-forming CPCはMTAより有意に硬化時間が早く,高い結晶性を有するFAが形成された。生体親和性に関しては,ラットの背部に本材を埋入した動物実験でMTAと同等な組織反応が示された。

さらに,骨芽細胞を使用したFA-forming CPCとの共培養実験において,細胞増殖,細胞形態およびアルカリフォスファターゼ活性はMTAと有意差は認められなかった。平成28年度では,平成26年度および平成27年度の実験結果を踏まえFA-forming CPCやMTAから遊離するカルシウムイオンが材料の生物学的作用に関与する可能性を検索しながら,ラットを用いたin vivoにおける歯内療法処置における組織反応について検討してきた。現在までに得られた結果では,細胞外カルシウム濃度を感知するカルシウム感受性受容体がFA-forming CPCやMTAの骨芽細胞の分化に関与している可能性が示唆されている。また,研究協力者の協力のもとin vivoにおけるラットを使用した直接覆髄処置における組織反応ではMTAと同様な反応を示し,これまでのin vitroの実験結果を裏付ける結果が示されている。in vivoにおける解析については,さらなる詳細な検討が必要と考えられ,現在も研究協力者と実験を遂行しておりFA-forming CPCの生物学的特性について解析を継続している。Mineral Trioxide Aggregate(MTA)は歯内療法における高い臨床的有用性が認められている。しかしながら硬化時間の短縮などの問題点も指摘されており,これを改善したセメントを開発することは臨床上有益と考えられる。本研究では骨補填材であるリン酸カルシウムセメントに着目し,フッ化ナトリウムとケイ酸カルシウムを配合させたCPCを試作し,歯内療法用セメントとしての有用性について検討した。その結果,生体親和性,辺縁封鎖性および細胞に及ぼす影響などはMTAと同等であるが,硬化時間が有意に短いことが確認された。以上のことから,本材は歯内療法用セメントとして使用できる可能性が示唆された。現在までの達成度としては,おおむね順調に進展していると考えられる。本研究の目的は,現在歯内療法領域で広く使用されているMTAの問題点を改善するため,Calcium Phosphate Cement(CPC)にフッ化ナトリウム(FA)およびケイ酸カルシウム(TCS)を配合した新規歯内療法用セメント,FA-CPC with TCSの開発である。本セメントの臨床応用に際し,十分な理工学的特性を有し,生体内で高い親和性を示しながら生体安全性を考慮した材料が求められる。そのため,理工学的な解析と生体親和性試験は必須であり,研究開発の基盤となる事項である。さらに歯内療法用セメントとしては,高い辺縁封鎖性も必要になってくる。これらの観点から,初年度の平成26年度内に基本的なこれらのデーターを取得し,本材料の有用性が示唆されたことは大きな成果と考えられる。また,これらの結果の一部を国際学術雑誌に掲載し,本材に関する情報を広く提供できたことも大きな進展と考えられる。
博物館における海岸漂着物を用いた環境教育とアウトリーチ活動の有効性

本研究では、北海道沿岸の打ち上げ貝類の調査を行い、暖流系貝類が噴火湾や太平洋沿岸の東方域や、日本海側の北方域へと、生息域を拡大していることを明らかにした。このような暖流系貝類の生息域拡大は、海面水温の上昇や地球温暖化との関連が示唆される。博物館における海岸漂着物を用いた環境教育とアウトリーチ活動として、1海岸漂着物を用いた環境教育教材の作成、2海岸漂着物を用いた教育プログラムの開発、3海岸漂着物を用いた展示会の開催、を実施し、その有効性を確認した。本研究の目的は、北海道沿岸で海岸漂着物の調査を行い、最新の海洋環境の実態を捉え、これらを教材として活用する事で博物館における環境教育の有効性を明らかにすることである。平成26年度は、定点とする余市町浜中海岸で毎月1回(123月を除く)、北海道太平洋側(津軽海峡・噴火湾を含む:函館市苫小牧市)で海岸漂着物の調査や採集を実施した。調査研究の結果、新たにイシダタミ、イボニシ、サクラガイなどの暖流系貝類の打ち上げを確認した。また、余市町では3年連続となるアオイガイの漂着も確認した。さらに、室蘭市沿岸では、ココヤシの漂着が初めて確認できた。これらのような、暖流系漂着物は対馬暖流(津軽暖流)と海面水温の上昇との関連が認められる。各調査研究で得られた成果の一部は、関連する学会等で発表し、学会誌にも投稿した。一方、平成25年度までの研究成果をまとめた「北海道ビーチコーマーズガイド北の海辺のたからさがし」を共著で刊行した(2014年3月1日)。平成26年度は、北海道各地で実施した海岸漂着物に関する野外講座において本誌を活用し、使用者の意見やアンケート等から改良点を整理・評価した。今後は、最新の研究成果を逐次追加し、野外講座を主とするあらゆる場面で活用してさらに内容を充実させ、研究計画の通り改訂版の解説書(ハンドブック)の作成を行う予定である。また、これらの研究成果の一部は、平成27年4月18日にオープンした北海道博物館の総合展示室や企画展で展示中であり、最新の成果を随時展示していく計画である。本研究は、北海道沿岸で海岸漂着物の調査を行うことで、現在の海洋環境の特徴を捉え、これらを教材として活用することで、博物館における環境教育の有効性を明らかにすることである。平成27年度は、北海道太平洋側(苫小牧市根室市)及び、定点とする余市町浜中海岸で毎月1回(12月3月を除く)海岸漂着物の調査を実施した。太平洋側の調査では、沖合を流れる千島海流(寒流)の影響を強く受けていると考えられる漂着物が多く発見され、生物相は北海道日本海側と比較すると寒流系種が卓越し、人工物ではロシア製のものが比較的多く漂着することが確認できた。また定点調査では、前年度と同様に、これまで北海道には生息しないとされた暖流系貝類が継続して発見された。このことは、これらの貝類がこの場所で越冬・繁殖が可能な環境に変化していることを示唆している。以上の調査によって得られた成果の一部は、関連する学会等で発表または学会誌に投稿した。また、外部講師等として参加した野外講座等のあらゆる機会で「北海道ビーチコーマーズガイド北の海辺のたからさがし」を活用し、使用者から改善すべき点などの意見・要望を集約・整理した。さらに、これまでの研究成果の一部を、北海道博物館の総合展示室でも公開した。北海道博物館のオープンによる業務量が当初の想定を越え、予定していた調査や室内研究を十分に行え無かったため。特に、オホーツク海側での野外調査を本年度中に行うことができず、最終年度に予定している解説書(ハンドブック)に記載するデータの蓄積ができていない。最終年度は、早い時期に調査を実施し、データの蓄積を進める予定であり、同時に解説書の作成も順次進めて行く予定である。本研究は、北海道の沿岸で海岸漂着物の調査を行い、現在の海洋環境の特徴を捉え、これらを教材として活用することで、博物館における環境教育の有効性を明らかにすることが目的である。最終年度には、以下のことを実施した。野外調査:オホーツク海沿岸(稚内市根室市)で調査を行い、宗谷海峡から流入する対馬海流(暖流)によって運ばれたものと推定される漂着物の分布を明らかにした。生物相からは寒流系生物が卓越し、2015年度に調査した太平洋東部地域と類似することが明らかになった。また定点とする余市町浜中海岸で調査を行い、2015年度までの調査結果と同様に、これまで北海道には生息しないとされた暖流系貝類を確認した。その結果、この場所ではこれらの貝類が継続して越冬・繁殖していることが明らかになった。教材開発:これまでの調査の成果を元に、研究代表者が入会する北海道自然史研究会と連携・協力して、【漂着生物の体験・展示用キット】を作成した。また、打ち上げ貝類と海浜砂を教材とした体験キットを作成し、北海道博物館にある、さまざまな体験活動ができる「はっけん広場」で公開した。成果の公開:野外調査の結果や開発した教材を用いて、一般市民向けの講座やイベントを開催・出展した。また、当館では展示会「きれい?不思議?楽しい!?漂着物-北の海辺でお宝みっけ-」(2016年10月14日11月27日)を開催し、来館者に漂着物解説書を配布した。さらに、関連学会や研究会等で研究発表を行った。

学会の招致:全国または北海道の漂着物の最近の研究成果を通して、漂着物に対する市民の関心や意識を高める機会となることを目指し、第16回漂着物学会北海道大会を当館で開催した。本研究では、北海道沿岸の打ち上げ貝類の調査を行い、暖流系貝類が噴火湾や太平洋沿岸の東方域や、日本海側の北方域へと、生息域を拡大していることを明らかにした。このような暖流系貝類の生息域拡大は、海面水温の上昇や地球温暖化との関連が示唆される。博物館における海岸漂着物を用いた環境教育とアウトリーチ活動として、1海岸漂着物を用いた環境教育教材の作成、2海岸漂着物を用いた教育プログラムの開発、3海岸漂着物を用いた展示会の開催、を実施し、その有効性を確認した。本研究目的の達成のため、平成26年度には海岸漂着物の基礎データ収集と、これらを活用した環境教育教材の開発・実践を計画していた。まず、野外調査により海岸漂着物の基礎データの蓄積と新知見を得ることができた。特に、噴火湾沿岸においてこれまで確認されることのなかった暖流系貝類が採集されたことは、海洋環境の変化を示す重要なデータとなった。次に、「北海道ビーチコーマーズガイド北の海辺のたからさがし」を基礎資料として活用した野外講座において、受講者からは「初心者が漂着物を調べるのにちょうどよい」、「野外で使いやすい」等、比較的良好な反応が多かった。本誌は、実際に海岸で漂着物を鑑定する目的で構成しており、多種多様な漂着物をカラー写真で紹介したり、防水加工を施した紙を使用している。そのため、現地で発見した漂着物を容易に鑑定でき、子どもから大人まで幅広く活用できることがわかった。しかし、本誌で掲載している内容は、日本海沿岸が中心であり、太平洋、オホーツク海沿岸のデータが不足している。そのため、オホーツク海側で実践した野外講座の受講者からは、地域性を反映した情報の記載に対する要望が多かった。今後は、本研究により蓄積した最新情報を付加し、各地域の特徴や差異を盛り込んだ解説書(ハンドブック)の作成を行う予定である。まず、オホーツク海側での野外調査を早期に実施し、基礎データの収集を行う予定である。次に、これまで蓄積した解説書(ハンドブック)への意見・要望等を踏まえ、日本海・太平洋沿岸調査等の執筆できるところから順次執筆作業を進め、最終年度中には印刷できるように作業を進める。そして、2016年10月には、これまでの成果を主とした企画テーマ展を予定しているので、各種データや資料の整理を進める。さらに、これまでの成果をまとめ、関連する学会等で発表または学会誌に投稿していく予定である。環境政策・環境社会システム本年度は研究計画のとおり、太平洋沿岸における野外調査を実施し、漂着物の基礎データの収集を行う予定である。しかし、前年度の研究により、地域性を盛り込んだ内容の解説書(ハンドブック)を求める意見が多数あったことから、最終年度に予定しているオホーツク海沿岸の調査も実施することも検討している。また、漂着物を活用した先行事例の調査はほぼ実施できていないことから、道内外を含め調査を計画的に進めていきたい。一方、解説書(ハンドブック)の内容の充実と最終年度での完成に向け、野外調査におけるデータ収集だけではなく、地域の博物館や愛好家からの情報収集を積極的に行う必要がある。