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ガンマ酸化鉄(III)/炭素複合体の電気化学的特性及び高速充放電電極への適用

リチウムイオン電池正極として、電流密度10Ag^<-1>の高負荷作動時においても125mA hg^<-1>という高い容量を示すγ-Fe_2O_3とケッチェンブラックの複合体電極を作製することができた。交流インピーダンス解析から、複合体の示した全容量のうち、γ-Fe_2O_3のファラデー反応による容量と、γ-Fe_2O_3およびケッチェンブラックの非ファラデー反応による容量(電気二重層容量)との寄与を分離することができた。同時に、γ-Fe_2O_3粒子中でのリチウムの化学拡散係数が決定できた。また、γ-Fe_2O_3の高速電気化学反応特性を生かすことで、電気化学キャパシタ電極の疑似容量物質として利用可能となることを実証した。今年度は以下の成果を得た。1.(a)これまでのTEM観察結果から、γ-Fe203/炭素複合体中ではγ-Fe203粒子と接していない炭素が多くあることわかってきたため、導電性を保ちながらも炭素部分を減らすことが可能であると考え、導電性炭素であるケッチェンブラックの合成時における投入量を変化させることで複合体における炭素量を調整した。比表面積測定結果や充放電容量をγ-Fe203含有比に対してプロットすると、直線関係となり、γ-Fe203含有比0あるいは1に外挿することで比表面積および容量に対する炭素、γ-Fe203それぞれの寄与を定量的に明らかにすることができた。(b)放電後の状態で電池を組むことで電池作製中に放電して大きな事故となることを防ぐことができるため、リチウムを成分として含むLixFe203の合成を目指した。その結果、濃度の異なるn-ブチルリチウムのヘキサン溶液を用いて、さまざまな量のリチウムが化学的に挿入された試料が合成できた。これらの試料については次年度に種々の電気化学的特性を明らかにしていく。2.電気化学反応前後でのスピネル構造の種々のパラメータ(格子定数、酸素パラメータ、四面体サイト、八面体サイトの原子の割り当て、占有率など)を求めるために、充放電後のセルから電極を取りはずしてex-situX線回折測定を行い、リートベルト法を行った。この結果、スピネル構造から岩塩構造に至る過程でのサイトの占有率の変化が明らかになった。3.リチウム量を変えた試料を準備する際の電気化学セルの工夫、X線回折測定を行う際の気密セルの利用法、ガス充填などが他の材料系(LixCoV308など)にも適用できた。LixCoV308においては、結果としてリートベルト法による詳細な構造解析によりリチウムインターカレーションサイトがほぼ決定できた。本年度は交流インピーダンス測定によりファラデー反応による容量と非ファラデー反応による容量との分離に成功した。KBとγ-Fe_2O_3からの非ファラデー容量(回路成分としては容量成分)、詳細な反応は不明であるが、可逆な容量であるKBのファラデー容量(回路成分としては電荷移動抵抗と容量成分の並列回路)、γ-Fe_2O_3のファラデー容量(回路成分としては直列で接続した電荷移動抵抗と有限拡散成分に並列接続した容量成分)とを含む等価回路を用いることで良好に最小二乗解析でき、等価回路中の各成分が決定できた。得られた非ファラデー容量を定電流充放電で測定された容量から除いて全ファラデー容量を算出すると、γ-Fe_2O_3含有量に対して原点を通る直線関係となった。したがって放電過程におけるファラデー容量は、ほぼ全てγ-Fe_2O_3に起因することがわかり、γ-Fe_2O_3重量当たりの放電容量は約235mAh/gと求められた。これらと同時に、交流インピーダンス測定から、リチウムの化学拡散係数を求めることができた。試料中のリチウムイオン挿入量に対して、約10^<-14>から10^<-17>cm2/sへと大きく減少することがわかった。また、高速充放電に向け、より小さなγ-Fe_2O_3粒子を得るため、溶液中のFe^<2+>の急速酸化を目指して酸素バブリングの方法や飽和酸素溶液への微小液滴滴下法の工夫を行った。その結果、電流密度0.1, 1, 10, 50A/gでそれぞれ容量185, 155, 130, 80mAh/gを示す試料が得られた。すなわち充電あるいは放電に要する時間はそれぞれ110、9分、47、6秒であり、高速充放電においても高い容量の試料を得ることができた。

昨年度までに明らかにしたように、以前は電気化学的に不活性と見られていたγ-Fe_2O_3であっても、炭素材料と複合化することでリチウムの可逆な挿入が可能であり、しかも高速充放電が可能である。この高速充放電特性を生かすことで、キャパシタ電極としての利用が期待された。そこで、本年度は、現在、電気二重層キャパシタの電極材料として用いられている活性炭素材料と複合化することで、リチウムインターカレーション反応を擬似容量として利用した電気化学キャパシタの正極材料とし、新たな電気化学キャパシタの正極材料の開発、エネルギー密度の向上を目的とした。炭素材料としては、すでに実用されている材料として、フェノール樹脂を原料とした高純度活性炭(クラレケミカル、RP20)あるいは天然素材のヤシガラを原料とした活性炭(クラレケミカル、YP50F)を用い、温度、pH、酸素バブリングなどのγ-Fe_2O_3との複合体を作製する条件を確立した。その結果、RP20の場合には、電流密度1Ag^<-1>では、RP20単独では、90mAhg^<-1>であったが、複合化によって127mAhg^<-1>へと約40%の容量増加が得られた。同様に、10Ag^<-1>の電流密度では、50mAhg^<-1>から90mAhg^<-1>と80%の容量増加が得られた。また、YP50Fでは、電流密度1Ag^<-1>では、YP50F単独では80mAhg^<-1>であったが、複合化によって120mAhg^<-1>へと約50%の容量増加が得られた。同様に、10Ag^<-1>の電流密度では、48mAhg^<-1>から86mAhg^<-1>と約80%の容量増加が得られた。これらの電流密度および容量は、いずれも電極材料全体の重量基準である。以上から、γ-Fe_2O_3の疑似容量を利用することでキャパシタカーボンの容量が大きく増大できることが示された。
日欧比較研究による「持続可能な考古学」の構築と国際発信

研究の3つの柱、1コミュニティ(市民参加型)考古学、2考古遺産マネジメント、3人材育成・専門的技術の継承、について、欧州を中心とするデータの収集・整理を進めるとともに日本のそれらの状況について海外発信を行った。1については、欧州15機関参加の大型プロジェクトNEARCHが5年間の活動を完了し、事務局(Inrap)から「考古学と私」展示、欧州市民の考古学に関する実態調査などの最終的な活動報告を入手し、分析をおこなった。その結果、調査機関については、国によって民営化の是非に対する市民意識が大きく異なること、また、展示関係では、よりアーティストとの連携が強化されていることが浮き彫りになった。2考古遺産マネジメントについては、21か国の考古学者・遺跡調査機関の実態調査DISCOを通じて収集した資料に、欧州の文化遺産保護機関一覧資料(Herein web)を加え、スウェーデン、デンマーク、オランダ、ドイツの事例を中心に、日本との比較資料の精査を行った。その結果、遺跡に対する土地所有者の権限と民営化の進展について、強い相関関係があることが明らかになった。3人材育成について、EAC(欧州考古学コンソーシアム)の資料分析を継続した。その結果、欧州では考古遺産マネジメントについて、国を超えた補てんが可能であり、人材不足という状況はまれで、技術継承に関する危機感が高く、その対応策が種々講じられていることが判明した。また、欧州考古学者協会(EAA)に参加し、約20本の発表を取材し、上記の資料補足の行うとともに、「考古学と自然災害」セッションで発表し、各国の研究者と意見交換を行った。以上の調査成果を踏まえ、考古遺産マネジメントに関する論考を4本公刊した。当初計画の通り、80カ国1,600名の考古学・文化遺産関係者が参加した第8回世界考古学会議京都大会(WAC-8)に照準を合わし、欧州主要国の地域参加型考古学(コミュニテイ・アーケオロジー)、考古遺産マネジメント(とりわけ民営化の実態)、また、考古学、遺跡調査を支える人材の育成、高等教育機関の学習教育プログラムなどについて、その最新情報を収集するとともに、日本の状況を積極的に発信・意見交換を行い、日欧の比較研究を進めた。具体的には1)「緊急時の考古遺産マネジメント」として「災害の考古学」セッションの主催及び基調講演、2)「世界の考古学者を発見する」セッションにおける発表、3)「アートと考古学」に関する日本の発信・意見交換で、1)では、阪神淡路大震災以降、熊本地震に至る大震災と考古学・文化財の関係・課題を分析・検討し、「災害の考古学disaster-led archaeology」をパブリック・アーケオロジーの一分野と位置付け、そのロールモデルの形成に国際的に震災国・日本が主導的な働きを担い得る状況にあることを指摘した。2)では「欧州考古学者発見DISCO」プロジェクトが米国、南米など世界をカバーし、よりグローバルな国際比較を目指している状況をうけ、共同研究者・坂井秀弥氏とともに、日本の考古学の人材育成の現状と課題を中心に発表し、欧米参加者から同様な課題について情報・意見交換を行った。3)英国MOLAの考古学者、アーティストの来日に合わせ、日本のこの分野の主導的なアーティストを招いて、ワークショップを3回開催し、日本の「アートと考古学」の国際的な位置、特徴について、情報・意見交換を行った。以上について、それぞれの資料の整理・標準化・統計化を進めるとともに、災害の考古学、WAC-8にみる現代考古学の動向、日本のパブリック・アーケオロジーの課題と特徴について、文章化した。先述のWAC-8では、現代考古学に関する日本の状況・課題を世界に向けて発信し、新たな研究者ネットワークの構築、情報・意見交換のインフラ整備を飛躍的に発展させることができた。なかでも災害時(緊急時)の考古学者・文化財担当者の遺跡・文化財の対応の紹介は、日本の遺産マネジメントの構造・能力・実態を理解してもらう絶好の機会となった。また、今後の日欧比較の調査研究の幅を広げ、より効果的に進展させることが可能となった点でも大きな意味があった。その一方で、欧州各国の大量かつ多様な生の情報・事例・資料が寄せられたために、その全体の把握に手間取り、整理が不十分な段階に留まっていることも事実である。当初予定していた、市民参加型プロジェクト(研究班1)については優れた事例を十数例リストアップし、なかでも「アートと考古学」に関する多様な活動の資料化を進めたが、欧州都市調査機関(研究班2)、高等教育、研修制度、教育カリキュラム(研究班3)については、文献・事例・資料のアクセス方法の情報を得たものの、まだ収集・分析には至っていない。また、当初、ターゲットとしていたNEARCHの活動調査についても、予定していた関係者の招聘の日程調整が不調に終わり、喧騒なWAC-8大会期間中の短時間のヒヤリングしかできず、情報収集が不十分な段階で留まってしまった。限られた時間のなかで、さきの日本からの情報発信の文章化を優先させたため、やむない点もあるが、収集した情報・資料の整理を進めるとともに、計画の再確認・調整を図る必要がある。「考古学、考古遺産が生み出す価値の社会化にはどのようなシステムの(再)構築が必要か、人材の育成を進めるべきか」という研究課題のもと、3つの柱、1コミュニティ(市民参加型)考古学、2考古遺産マネジメント、3人材育成・専門的技術の継承、に沿って、欧州を中心とするデータの収集・整理を進めるとともに、日本のそれらの状況について海外発信を行った。4月、英国で開催された考古学者協会(CiFAの「考古学専門家としての技術・知識、プロフェショナリズムと倫理」ワークショップにおいて、日本の職業考古学、遺跡調査の課題(1経済に左右される組織運営、2市場原理の拡大、3人材の育成・専門技術の継承)を発表した。

英国、米国、アイルランド、ドイツ、オランダ、スペイン、イタリアからの報告にも日本との共通点が多かったが、ドイツを除き、民営化が進展する国々では、より深刻な状況にあることを確認した。8月末、マーストリヒトで開催された欧州考古学者協会(EAA)で、コミュニティ考古学、パブリック・アーケオロジーに関する約20本の発表を取材、意見交換し、先の危機感を再確認した。1992年の「考古遺産の保護に関する欧州協定」(マルタ協定)から25年、遺跡調査は増大した一方で、それに見合った価値が社会にもたらされていないという批判・自覚は高まり、社会的な発信の強化、考古学のプレゼンス向上に努める報告が多く、スウェーデン、英国では、国レベルで遺跡の調査体制の総合的な見直しが進んでいる情報も得た。こうした欧州を含む国際的な状況について、2016年の世界考古学会議(WAC-8)の関連報告の分析を元に、日本考古学協会において発表した。また、東日本大震災の復興調査を含む、日本の遺跡調査体制の進展について、英文刊行物で共同発表した。1コミュニティ考古学、2考古遺産マネジメント、3考古学の人材育成、の3本柱について、国際比較に必要なデータの整備・分析を進めているが、当初の想定より、欧州の現代考古学の状況が、複雑かつ多様で、また適切なデータの入手が困難な場合もあり、限られた時間のなかで、均質的なデータの形成に手間取っていることが挙げられる。具体的な進捗状況は、1の市民参加型プロジェクトの事例収集については、当初予定していた8割程度に留まっている。2については、成果の一部を英文刊行物で公表できたこともあり、ほぼ計画通りである。3については、現在、大学・研究機関、埋蔵文化財調査機関の喫緊の課題であり、関西では自治体・大学連携という国際的にもユニークな取り組みが進められており、課題に関する具体的なデータはほぼ整備されている状況にあるが、欧州の考古学者の実態調査(DISCO)のデータとの標準化が不十分な段階にある。欧州各国の13に関する基本的なデータ・文献などの収集については、2016年世界考古学会議京都大会で構築されたネットワークにより、アクセスしやすい環境が進み、また二度の欧州調査で多くの最新のデータも収集できたが、その全般的な分析は不十分な段階に留まっている。なかでも、コミュニテイ考古学に関する最大の情報源であるNEARCHの活動調査についても、予定していた関係者の招聘の日程調整が不調に終わり、EAA大会期間中の短時間しかヒヤリングしかできず、情報収集が不十分な段階で留まった。現地調査で得た欧州の現代考古学に関する知見、海外における日本の現代考古学の発信については、当初計画には至らないものの、一定の成果を収めていると考える。研究の3つの柱、1コミュニティ(市民参加型)考古学、2考古遺産マネジメント、3人材育成・専門的技術の継承、について、欧州を中心とするデータの収集・整理を進めるとともに日本のそれらの状況について海外発信を行った。
新規に同定したバリア関連遺伝子による表皮ストレス応答機構の解明

表皮による生体防御反応の制御の仕組みは必ずしも十分に明らかにされていない。研究代表者らは、複数のアトピー皮膚炎動物モデルの皮膚で共通して発現が誘導されるただ1つの未知の遺伝子を見出し、epithelialstress-induced protein (ESIP)と名付けた。本研究では、ESIPの組換えタンパク、遺伝子導入細胞および遺伝子改変マウスを用いて、ESIPの発現機序とその作用点、および生体のバリア機能や炎症における役割を世界に先駆けて明らかにすることを目的とし、現時点で以下の研究実績を上げた。第1に、ESIPの発現様式について、野生型およびESIP欠損マウス初代培養表皮細胞に熱ショックストレスや小胞体ストレスを与え転写応答を比較した。ESIP自体の転写の誘導はみられなかったが、ESIP欠損細胞でIl6の発現促進がみられた。第2に、ESIPの作用点について、ESIP強制発現ヒト表皮細胞のトランスクリプトームのパスウェイ解析で、MAPK経路の促進がみられた。一方で、エネルギー代謝や脂質代謝の減弱がみられた。また転写因子のエンリッチメント解析で、HSF1、SMAD1/3の促進、STAT2の減弱がみられた。第3に、ESIPの生体機能について、ESIP欠損マウスではイミキモド塗布による乾癬様皮膚炎の誘導が減弱した。MC903塗布によるアトピー様皮膚炎の誘導には有意な差がみられなかった。ヒト3次元培養表皮の形成時にESIPを添加する群、添加しない群を設けて、バリア分子の発現をRT-qPCRおよび免疫染色で評価した。ESIP添加群では、フィラグリンやロリクリンなど、表皮細胞の後期分化に関わるバリア分子の発現低下がみられた。野生型およびESIP欠損マウス初代培養表皮細胞で、ESIP欠損細胞では高カルシウムによる分化誘導でフィラグリンやロリクリンの発現促進がみられた。ESIPの作用点について、主たる標的細胞を絞り込みを行っており、特定の細胞のトランスクリプトーム解析について表皮細胞以外についても検索を勧める方針としている。ESIPの生体機能について、探索し得た限りではノックアウト動物で炎症への影響は見られたものの、部分的な低下に留まっており、対象を拡大すべきかどうか検討中である。また誘導性ノックインについては交配中であり、発言誘導の確認作業を進めている。合成ペプチドを用いた生体に対する影響を、トランスクリプトーム解析を行うことで標的となる細胞群を絞り込む方針とした。その他の計画に大きな変更はない。今年度から次年度にかけて選択した対象細胞群について次年度にトランスクリプトーム解析を行うため、次年度使用額の一部を当該解析費に充てる。
グローバルコンピューティングのための新たなネットワークサービス提供機構とその性能

ネットワークに接続された計算機を含むさまざまな機器、データ、ソフトウェアなどを共有化することは、ネットワークが本来備えている機能である。その点において、グローバルコンピューティングは、超分散された大量の計算能力資源やデータの共有化、もしくは高価な特殊機器が備える機能の共有化を提供するアプリケーションと位置付けることができる。本年度は、グローバルコンピューティングに関する基本的な調査を行った。また、投入ジョブを複数の副問題に分割して、ネットワークに点在する計算機に処理を依頼する場合の応答時間の性能評価を行うための解析的なアプローチについて検討し、来年度以降に具体的に評価を行う際の指針について明らかにした。このような広域分散処理を行う場合、ネットワークにおけるマシンの利用状況を計測・推定する技術が必要となることから、その基本性能についても明らかした。さらに、分割した副問題を転送する場合、ネットワークにおいては他のトラヒックよりも優先させる必要があるが、それを可能とする一技術であるMPLSを利用した優先転送時の転送遅延特性について評価を行い、分散処理時の応答時間短縮に寄与することを示した。
現代フランス語のテンス・アスペクト体系と事態の主観的認識との関係についての研究

上記の課題を遂行するために、いくつかのタイプの現代フランス語で書かれた小説を分析対象として調査と記述を行い、発話時との関係から複合過去について考察し、その機能をまとめた。その後、複合過去と単純過去を対比しつつ、事態の主観的認識という観点から分析するために、二つの時制がどちらも多く使われている現代小説を資料として、両者の交替をかなり網羅的に照査し、得られた結果を文脈を考慮して考察し、複合過去が用いられる場合を意味的にいくつかのカテゴリーに分けて整理し、単純過去が物語の展開を背景的に述べ、一方、複合過去は主観的な前景化のために用いられていることを明らかにした。この分析により、複合過去と主観的な事態認識との関係をかなり明らかになり、今後の研究の基盤が整った。半過去については、一見完了的な事態を表しているように論じられることもある絵画的半過去と断絶の半過去を中心に、半過去はすべて主語の指示対象に対する属性付与、あるいは属性記述を行っているという、従来からの筆者の主張をさらに説得的なものにするように努め、事態認識の方策としての半過去の機能を明らかにすることに努めた。また、補足的な研究として、中国語におけるアスペクトマーカーである「了」について、特のそのモダリティー機能に関して、中国語のネイティヴスピーカーである劉綺紋氏と共同で論文を書き、対照的観点からの考察も行った。今年度は、現代フランス語において、過去の事態を表現する時の事態の認識の仕方とその表現の方策の関係の中でも、特に、完全に発話時と切り離された一連の事態を継起的に物語る時に用いられる単純過去との比較の観点から、複合過去の用いられ方について、1人称小説や雑誌記事などを資料として分析を行った。具体的には、小説などの書き言葉において、単純過去に混じって回想的に用いられる複合過去が表す事態は、発話者(語り手)および発話時点(語り手の現在)とどのような関係にあるか、すなわちどのような意味でそれらの事態が発話者・発話時点と関わりを持つ事態として捉えられているのかという点について、これまでの研究の延長線上でさらに細かく検討をした。その結果、Franckel(1989)が挙げる二つのタイプだけでは、すべての場合をカバーするのは不可能であるという結論に達した。また、分析の結果得られた複合過去のタイプのうち、発話時の状況の理由付け・説明のために過去の事態を述べる複合過去のようなテキスト機能の観点から捉えられるタイプと、経験・継続を表す複合過去や限界達成を表すような、いわば複合過去に内在する操作から由来するタイプとを分けて考える必要性があることを明らかにした。1人称小説を対象とした分析に基づく研究成果の一部は論文として執筆し、2003年5月に刊行予定である。また以上の研究と平行して、普遍的な観点から完了という操作を研究するために、中国語の完了のマーカーを研究している日本在住の台湾人研究者(言語文化研究科修了生)と議論を重ね、中国語の完了マーカーについての共同論文を執筆、2003年5月に刊行予定である。今年度は、現代フランス語において、過去の事態を表現する時の事態の認識の仕方とその表現の方策の関係の中から、特に絵画的半過去と呼ばれる用法を中心に半過去についての研究と、複合過去と単純過去との違いについての研究を進めた。半過去については、元々は未完了な事態を述べるはずの半過去が時間軸上の特定の時点に起こったと思われる事態を述べているように見える絵画的半過去、中断の半過去を取り上げ、事態認識の方策としての観点からはこれらの半過去は完了的な事態を表しているのではなく、属性付与、属性記述を行っているという点を中心に研究を行った。この主張は既に春木(2000)において公にしたものであるが、今回はその主張をさらに深め、春木(2004)においてより詳しく展開した。複合過去と単純過去に関しては、今回は複合過去を基調とする1人称小説を対象に分析を行い、二つの時制の交替現象を分析して、単純過去が物語の展開を背景的に述べ、複合過去はいわば主観的な前景部分を述べているという結論を得た。これについては2004年5月に刊行予定の論文でその成果の一端を公にする予定である。

また以上の研究と平行して、普遍的な観点から完了という操作を研究するために、中国語の完了のマーカーを研究している日本在住の台湾人研究者と議論を重ね、中国語の完了マーカー「了」のモダリティー機能についてのについての共同論文を発表した。本研究の最終年度に当たる今年度は、これまでの研究のまとめとして、既に公刊した論文で行った考察を再検討して、半過去は事態認識の方策としての観点からは、一見完了的な事態を表わしているように論じられることもある絵画的半過去や断絶の半過去などの用法も含めて、完了的な事態を表しているのではなく、主語の指示対象に対する属性付与、あるいは属性記述を行っているという主張をより説得的なものにするように努めると同時に、立場が近いと思われる先行研究との異同についてもより明確にして、その成果を英国ウェールズ大学で2004年8月に開催された国際ロマンス語言語学・文献学学会の第24回大会においてフランス語で研究発表を行った。また、複合過去と単純過去に関しては、複合過去を基調とする1人称小説を対象に行った分析で、単純過去が物語の展開を背景的に述べ、複合過去はいわば主観的な前景部分を述べているという結論を得て、これを論文の形で発表すると同時に、その成果を福岡、関西、東京で開かれた複数の研究会で発表して参加者からの批判や意見を聞いて、それらを参考に研究成果報告書に論文の拡大修正版を執筆した。さらに、これまでのまとめと今後の研究の継続のための基盤として、事実認識に関する基本的な概念、つまり発話のタイプについて引き続き考察を行っている。
CTによる顎骨の脈管神経分布の検討とその臨床応用

下顎骨頬舌側の副孔・栄養管、下顎管分枝など、下顎骨に分布する脈管神経構造のCT画像上の特徴を明らかにした。それらの画像所見の解剖学的、組織学的な裏付けを行うことにより、顎骨およびその周囲組織に分布する脈管神経の解剖構造を明らかにし、その臨床的意義を提示した。本研究では、CT、歯科用CT画像との比較による臨床解剖の手法を用いて、顎骨とその周囲組織の脈管神経分布を明らかにすることを試みている。当該年度においては1.臼後部二分下顎の管検討2.下顎管の発生過程の検討3.下顎骨側方部舌側孔の出現頻度の検討について研究を実施した。各研究の具体的内容について以下に示す。1.臼後部二分下顎管の検討解剖実習用献体を用いて、臼後部二分下顎管のパノラマX線写真、CT、歯科用CT画像の比較を行い、さらに歯科用CT画像所見を解剖・組織学的に検討した。本研究で臼後部の二分下顎には神経束が分布していることが明らかになった。これらの内容は下顎智歯抜歯や下顎枝矢状分割術などにおける術前のCT画像検査の有用性を提示できるもので、現在Dentomaxillofacial Radiologyに投稿中である。2.下顎管の発生過程の検討胎児乾燥下顎骨(9体)の下顎管分布を、歯科用CTを用いて検討を行った。本研究で胎児(後期)の下顎管は複数存在することが明らかになり、臨床でみられる二分下顎管の発現傾向を示唆するもであった。これらの内容は、下顎骨の外科的処置時の画像診断に際して有用な情報であり、第52回歯科基礎医学会総会・学術大会において発表を行った。また、本研究内容の関連研究論文がSurgical and Radiologic Anatomy 2011.33;141-146に掲載された。3.下顎骨側方部舌側孔の出現頻度の検討120例の臨床CT画像を用いて、舌側孔の出現頻度、部位別出現頻度、出現形態について検討を行った。すべての患者に下顎正中部に舌側孔が存在すること、また半数の患者は小臼歯部に舌側孔が存在することが明らかになった。これらの内容はインプラントや歯周外科など広範囲の剥離を伴う外科処置を行う際に、有用な情報となることが考えられる。本研究内容は2011年5月に開催予定の第18回国際歯顎顔面放射線学会において発表予定である。本研究では、CT、歯科用CT画像との比較による臨床解剖の手法を用いて、顎骨とその周囲組織の脈管神経分布を明らかにすることが目的である。一連の研究において、下顎管分枝の分布形態や出現頻度の検討、下顎骨側方部舌側孔の部位別出現頻度の検討、これらの画像所見に関与する脈管構造の解剖学的な検討を行ってきた。当該年度においては、胎児の乾燥下顎骨舌側孔の検討を行った。さらに前年度までに行ったCT、歯科用CTを用いた研究を踏まえ、下顎管の発生過程の検討や、二分下顎管や下顎骨舌側孔の解剖学的意義について検討を行った。各研究実績の具体的内容について以下に示す。1.臼後部二分下顎管の検討前年度に解剖実習用献体を用いて、臼後部二分下顎管のパノラマX線写真、CT、歯科用CT画像の比較を行い、さらに歯科用CT画像所見を解剖・組織学的に検討した。当該年度にその内容を論文にまとめ、Dentomaxillofacial Radiologyに受理された(in press)。2.下顎骨側方部舌側孔の検討167例の臨床CT画像を用いて、下顎骨オトガイ側方部の舌側孔の出現頻度、部位について検討を行った。さらに解剖用献体を用いて、舌側孔に関与する血管を明らかにした。本研究内容は2011年5月第18回国際歯顎顔面放射線学会において発表した。2.胎児下顎骨の検討前年度に歯科用CTを用いて胎児乾燥下顎骨(9体)の下顎管分布の検討を行い、発表した。当該年度ではさらに胎児の舌側孔について検討を行い、第52回歯科基礎医学会総会・学術大会において発表を行った。
移行上皮特異的膜蛋白質ウロプラキンの一次構造解析と臨床応用に関する研究

ウシウロプラキン(UP)の遺伝子配列を参考にして、全コード配列が増幅されるようにプライマーを各々設定した。PCR法とダイレクトシークエンス法を利用して、三種類のヒトUPのcDNA配列を決定した。ヒト膀胱癌組織でのヒトUP遺伝子の発現をPCR法で調べた。正常膀胱粘膜ではもちろん、12例の移行上皮癌では高分化型ではもちろん低分化型でも、全例において4種類のUP全ての発現を認めた。また、移行上皮癌患者の抹消血からRNAを抽出し、2組のヒトUP特異的プライマーを用いたnested RT-PCR法により、ヒトUP遺伝子の発現を調べた。3例の正常人抹消血および9例の限局性膀胱癌患者血液中にはUP遺伝子は見出されなかったのに比べ、進行期尿路移行上皮癌の多発性肺転移1例、肝転移2例の計3例の有転移症例ではこれらの遺伝子が発現していることが明らかになった。すなわち、血液中に移行上皮癌細胞が浮遊していることが証明された。次に、合成ペプチドを免疫原としてヒトUP-la、UP-lbに対する抗血清をそれぞれ作製した。これらの抗体は移行上皮の細胞膜に反応し、多臓器には陽性所見を認めなかった。このうち抗ヒトUP-la抗体によるヒト膀胱癌組織に対する免疫組織化学では、大部分の癌細胞に対して良好な反応性であった。さらに、ヒトUP-lb遺伝子産物の組換え蛋白質を作り、マウスモノクローナル抗体を作製した。最終的に、組換え蛋白質だけでなくネイティブな状態のヒトUP-lbに反応するクローンを選択することができた。免疫組織化学的検討では、移行上皮癌の細胞膜を認識した。現在、これらのポリクローナル抗体とモノクローナル抗体を用いて、サンドウィッチ法によるヒトUP-lb測定系を開発中である。1)既にわれわれが明らかにしたヒトウロプラキン(UP)II以外のUPファミリーについてcDNA塩基配列の解析を行った。遺伝子バンクを調べたところ、UPIaの遺伝子配列は、ゲノムプロジェクトの一環の成果として既に他のグループによって登録されていた。そこで、残るUPIbとUPIIIについて、PCR法に基づいた遺伝子クローニングを試みた。それぞれについて、ウシUP遺伝子配列を元にして、全蛋白質コーディング領域を含むように特異的プライマーを設計し、PCRを施行した。DNAシーケンサーを用いて、このPCR産物の塩基配列を解析決定した。その結果、ヒトUPIb、UPIIIのcDNA塩基配列は、ウシのそれとそれぞれ93%、85%の相同性を示した。世界の他のグループに先駆けて成功したこれらの成果については、二編の論文中に詳細に述べてある。また、遺伝子バンクへの登録も完了している。2)移行上皮癌の担癌患者末梢血中のUP遺伝子の発現、すなわち、血中に存在する癌細胞の検出を試みた。それぞれのUPcDNAに特異的な二組ずつのプライマーを作製し、末梢血から抽出したmRNAを試料にしてnestedRT-PCRを行った。この実験によって、移行上皮癌の患者血液中の癌細胞を初めて証明することができた。これらの結果も、実績1と同様に論文にまとめた。さらに、膀胱癌に対する根治的膀胱全摘除術の術中に、癌細胞が末梢血液中に流出する危険性があることを明らかにした。これらの患者は、術前には血液中のUPは陰性であったことが判明している。この点については、現在症例を重ねつつデータをまとめているところである。ヒト膀胱癌組織でのヒトUP遺伝子の発硯をPCR法で調べた。

正常膀胱粘膜ではもちろん、12例の移行上皮癌では高分化型ではもちろん低分化型でも、全例において4種類のUP全ての発硯を認めた。また、移行上皮癌患者の末梢血からRNAを抽出し、2組のヒトUP特異的プライマーを用いたnested RT-PCR法により、ヒトUP遺伝子の発現を調べた。3例の正常人末梢血および9例の限局性膀胱癌患者血液中にはUP遺伝子は見出されなかったのに比べ、進行期尿路移行上皮癌の多発性肝転移1例、肝転移2例の計3例の有転移症例ではこれらの遺伝子が発現していることが明らかになった。すなわち、血液中に移行上皮癌細胞が浮遊していることが証明された。次に、合成ペプチドを免疫原としてヒトUP-la、UP-lbに対する抗血清をそれぞれ作製した。これらの抗体は移行上皮の細胞膜に反応し、他臓器には陽性所見を認めなかった。このうち抗ヒトUP-la抗体によるヒト膀胱癌組織に対する免疫組織化学では、大部分の癌細胞に対して良好な反応性であった。さらに、ヒトUP-lb遺伝子産物の組換え蛋白質を作り、マウスモノクローナル抗体を作製した。最終的に、組換え蛋白質だけでなくネイティブな状態のヒトUP-lbに反応するクローンを選択することができた。免疫組繊化学的検討では、移行上皮癌の細胞膜を認識した。現在、これらのポリクローナル抗体とモノクローナル抗体を用いて、サンドウィッチ法によるヒトUP-lb測定系を開発中である。
大阪平野に流入する冷気流の夜間ヒートアイランド対策としての利用可能性に関する研究

夜間に山地から平野に向かって吹く風のことを山風と呼ぶ.本研究では大阪平野の夜間のヒートアイランド現象の対策として,周辺山地から流入する山風が利用可能であるかどうか検討した.大阪平野北側の北摂山地において発生する山風(北部冷気流)と東側の生駒山地あるいは南側の和泉山地において発生する山風(東部冷気流)を検討対象とした.アメダスデータなど気象観測データを分析することによって,これらの山風が山麓地域の気温を12°C程度に低下させること,地面を這うような密度流的な風速分布を持ち,100m程度の層厚と数m/s程度の風速を持つ規模の大きい気流であることなどがわかった.本研究では,大阪平野に流入する冷気流を総合的に把握するために,気象観測データ分析により発生条件,気温低下効果等について検討を行った上で,その流動構造解明のために,現地観測を実施する.流動の全体像を明らかにするために,実測結果を検証データとした数値シミュレーションを行う.さらに,山地の土地利用変化や森林域の植生状況を変化させた数値シミュレーションを実行し,冷気流の流動状況に及ぼす影響を明らかにする.これらは,北摂山地より流入する北部冷気流(略記N)と生駒山地,金剛山地より流入する東部冷気流(略記E)を対象として実施する.平成23年度までに,北部冷気流に関する気象データの分析(研究項目N-A)を実施しており,平成24年度においては,北部冷気流を対象とした現地観測(N-O),流動再現計算(N-S),東部冷気流に関する気象データ分析(E-A)を実施した.平成25年度においては,東部冷気流を対象とした現地観測(E-O)を行うとともに,冷気流の基本的な流動特性と発生条件との関連性を確認するために,数値計算を実施した.(E-N)(研究項目E-O)平成24年度に実施した研究項目E-Aに基づいて,東部冷気流の観測を実施した.その結果,東部冷気流は北部冷気流と異なり,間欠的にしか生じないこと,その気流の風速分布は北部冷気流と同様に下降密度流に類似した分布特性を有すること,北部冷気流に比較して規模が小さいことなどが明らかになった.しかしながら,冷気流の発生が間欠的であることにより,接地層の熱輸送に及ぼす影響等については明確にできなかった.(研究項目E-S)汎用の数値計算モデルPHOENICSを用いて,単純化した冷気流の数値計算を実施した.これは,東部冷気流の発生が間欠的で,流動規模が小さいことにより,一般風などの発生条件と流動特性との関係をより明確にすることが必要であったことによる.夜間に山地から平野に向かって吹く風のことを山風と呼ぶ.本研究では大阪平野の夜間のヒートアイランド現象の対策として,周辺山地から流入する山風が利用可能であるかどうか検討した.大阪平野北側の北摂山地において発生する山風(北部冷気流)と東側の生駒山地あるいは南側の和泉山地において発生する山風(東部冷気流)を検討対象とした.アメダスデータなど気象観測データを分析することによって,これらの山風が山麓地域の気温を12°C程度に低下させること,地面を這うような密度流的な風速分布を持ち,100m程度の層厚と数m/s程度の風速を持つ規模の大きい気流であることなどがわかった.本研究では,大阪平野に流入する冷気流を総合的に把握するために,気象観測データ分析により発生条件,気温低下効果等について検討を行った上で,その流動構造解明のために,現地観測を実施する.流動の全体像を明らかにするために,実測結果を検証データとした数値シミュレーションを行う.さらに,山地の土地利用変化や森林域の植生状況を変化させた数値シミュレーションを実行し,冷気流の流動状況に及ぼす影響を明らかにする.これらは,北摂山地より流入する北部冷気流(略記N)と生駒山地,金剛山地より流入する東部冷気流(略記E)を対象として実施する.平成23年度までに,北部冷気流に関する気象データの分析(研究項目N-A)を実施しており,平成24年度においては,北部冷気流を対象とした現地観測(N-O),流動再現計算(N-S),東部冷気流に関する気象データ分析(E-A)を実施した.(研究項目N-O)上記の研究項目N-Aのデータ分析結果を用いて,観測地点を選定するとともに,発生条件を考慮にして冷気流観測を実施した.パイロットバルーン観測により接地層の風速分布を,3次元超音波風速計を用いて,地上気温と風向風速の時間変動特性を計測した.その結果,冷気流の風速分布が斜面を下降する密度流に類似した分布特性を有すること,接地層の熱輸送に及ぼす影響などを明らかにした.(研究項目N-S)現有の大気流動モデルHOTMACを用いて北部冷気流の数値計算を行った.とくに,4次元データ同化手法を用いて,気象庁によるGPVデータを計算に取り込んで,冷気流発生日の再現計算を試みたが,気流場の再現性は低く予定していた成果は得られなかった.(研究項目E-A)東部冷気流について,アメダスデータ等の地上観測データを用いて,この冷気流の発生条件と夜間ヒートアイランドに及ぼす影響について明らかにした.本研究では大阪平野北部冷気流(略記N)と東部冷気流(略記E)を対象とし,気象観測データ分析(略記A)と現地観測(略記O),数値シミュレーション(略記S)により,これらの気流の夜間ヒートアイランドに及ぼす影響,発生条件,流動構造等について検討した.

平成24年度においては,研究項目N-Aを行い,北部冷気流のこの地域の夜間気温に及ぼす影響,発生条件を明らかにした.また,研究項目N-Oを実施し,北部冷気流が地表面を這う密度流的な流動構造を有することを明らかにした.これらに加えて,研究項目E-Aにより,東部冷気流の夜間気温構造に及ぼす影響と気流の発生条件を明らかにした.平成25年度においては,研究項目E-Oの東部冷気流の現地観測とN-S,E-Sの再現計算を実施した.現地観測により,北部冷気流が夜間長時間にわたって連吹するのと異なり,東部冷気流が間欠的な流動であること,しかしながら,地表面を這う密度流的な構造を有することなどを明らかにした.最終年度においては,研究項目E-Oの東部冷気流の現地観測を継続させて,東寄りの生駒山地からの冷気流と南寄りの和泉山地方面からの冷気流が存在すること,これらの気流が当該地域の気温低下に貢献することなどを明らかにした.当初計画した研究項目の中で,研究項目N-S,E-Sの数値計算については,各冷気流を良好に再現することができす,今後の課題となった.土木環境システム本研究では研究対象と大阪平野北部冷気流(略記N)と東部冷気流(略記E)を対象とし,それぞれに対して気象観測データ分析(略記A)と現地観測(略記O),数値シミュレーション(略記S)を行う.平成23年度までに,研究項目N-A(北部冷気流に対するデータ分析)を実施済であったことから,平成24年度において,北部冷気流を対象とした現地観測(N-O),流動再現計算(N-S),東部冷気流に関する気象データ分析(E-A)を,平成25年度において,東部冷気流の現地観測(E-O),再現計算(E-S)を,平成26年度において両地域の冷気流とHIとの相互関係の検討(N-I,E-I)と冷気流利用可能性の検討(U)を実施することとした.予定に従って,平成24年度においては,研究項目N-O,N-S,E-Aを実施した.E-Aについては,予定された成果が得られ,その内容は平成24年度中に土木学会論文集G分野に掲載された.N-Oについては,現地観測を実施して,北部冷気流の流動構造をおおむね明らかにすることができた.その成果は,平成25年度に土木学会論文集(G)に掲載された.N-Sについては,北部冷気流の再現計算を試みたが,その再現性は低く予定していた成果は得られなかった.このN-Sについては,平成25年度以降の課題となった.平成25年度においては,まず,E-Oを実施したが,東部冷気流の流動構造が当初の予想と異なるものであったことから,予定通りに実測が終了しなかった.このことによって,平成26年度においても同様の観測を継続することにした.このことに関連して,E-Sを実施したが,これも基本的な流動構造の計算を実施している段階であり,発生条件との関係は明らかになっていない.平成24年度の積み残した課題N-Sとともに平成26年度に取り組む予定である.本研究では研究対象と大阪平野北部冷気流(略記N)と東部冷気流(略記E)を対象とし,それぞれに対して気象観測データ分析(略記A)と現地観測(略記O),数値シミュレーション(略記S)を行う.
サイクリン分解関連酵素Cdc53(Cul-1)の単離とノックアウトマウスの作製

酵母ですでに知られている、ユビキチンリガーゼのマウス相同遺伝子を単離し、その生物学的機能を知るためにノックアウトマウスを作製した。1.酵母SCF複合体のマウス相同遺伝子を、ESTdatabase上で検索し、マウスCul1のcDNA塩基配列の一部を得ることができた。2.上記のcDNAの一部をプローブとして、マウス胸腺cDNAライブラリーをスクリーニングし、マウスCul1のcDNA上タンパクコード領域全長を得ることができた。3.cDNA全長をプローブとし、129マウスゲノムライブラリーをスクリーニングし、9個の独立したクローンを得た。4.上記クローンを解析することによって、マウスCul1遺伝子は少なくとも、60kbpに及ぶ大きな遺伝子であることが分かった。5.翻訳開始コドンをコードするエクソンを含む遺伝子領域、約1kbpをネオマイシン耐性遺伝子で置換したターゲティングベタターを構築し、ES細胞にトランスフェクションし、相同組み換え体を得た。6.相同組み換えES細胞をブラストシストにインジェクションして、キメラマウスを得、さらに交配を繰り返し、cul1ヘテロノックアウトマウスを得ることができた。7.ヘテロノックアウトマウス同士を交配したが、ホモノックアウトマウスは産まれず、胎生致死であることが判明した。8.Cul1ノックアウトマウスはいずれも胎生6.57.5日目に死亡し、サイクリンEおよびβ-カテニンの蓄積が見られたので、致死の原因はSCF複合体によって蛋白分解を受けるべき様々な蛋白の以上蓄積に寄るものであると考えられた。Cul-1は出芽酵母Cdc53と相同性をもつ遺伝子で,線虫やヒトですでにクローニングされている。Cdc53はG1サイクリンの分解を促進するユビキチンリガーゼであるが,線虫C.elegansのCul-1ヌル変異体は過剰な細胞分裂がみられることから,線虫でもサイタリンの分解に関与することが,示唆されてきた。本研究は哺乳類でのCul-1の機能を調べ,サイタリンの分解すなわち細胞周期進行の機構を明らかにすることを目的としている。1.線虫及びヒトのCul-1 cDNA配列と相同性のある遺伝子をESTデータベースで検索し,ヒトに対し98%の相同性をもつマウスcDNAを得た。2.マウスcDNAをプローブとし,マウスの各臓器のNorthern Blotを行った。Cul-1は全ての臓器にユビキタスに発現していることが確認された。3.マウスcDNAをプローブとし,129/Sv系マウスのゲノムライブラリーよりマウスcul-1遺伝子の単離を試みたところ,少なくとも60kbpに及ぶ大きな遺伝子であることが分かった。4.マウスcul-1遺伝子の一部を用いてノックアウトマウス作製のためのターゲティングベクターを構築し,ES細胞にトランスフェクションした。相同組み換えES細胞をマウス胚盤胞にインジェクションしてキメラマウスを得た。現在は,キメラマウスを交配し,Cul-1へテロ変異マウスを作製中である。次年度は,ノックアウトマウスの解析を行う。また,引き続きゲノムのスクリーニング,解析を継続し,cul-1遺伝子の構造を明らかにする予定である。
遺伝子発現振動を制御する転写後調節のメカニズム

生物が発生期に獲得する等間隔パターンの代表例として、脊椎動物の体節があげられる。体節は種特異的な時間間隔で周期的に分節化されるが、これは体節原基である未分節中胚葉で遺伝子の発現が振動し、その周期性を生物時計として利用し、体節は周期的に形成される。本研究では、この遺伝子発現の振動をモデル系として、遺伝子発現の振動が発生し、安定して持続されるメカニズムを、特に転写後調節に焦点をあてて探ることを目的とした。遺伝子発現の振動は転写因子Hes7のネガティブフィードバックループがチュ心的なメカニズムであることを既に我々は明らかにしている。このモデルにしたがってコンピュータシミュレーションをおこなったが、Hes7の翻訳のタイミングが実験による観測データとコンピュータシミュレーションとで食い違いが生じていることが明らかになった。このことからHes7 mRNAに結合するRNA結合タンパクおよびmiRNAの存在を予測して、これらの探索を行った。miRNAとして候補を絞り、そのノックアウトマウスを作製し、現在解析中である。また、いくつかのRNA結合タンパクを候補として同定し、現在解析中である。生物が発生期に獲得する等間隔パターンの代表例として、せきつい動物の体節があげられる。体節は、未分節中胚葉が周期的に分節化されることによって等間隔パターンとして形成される。これまでに分節化の周期性が、未分節中胚葉でおこる遺伝子発現の振動によって制御されていることが明らかになっている。我々は遺伝子発現の振動のメカニズムを明らかにし、生物が等間隔パターンを得るしくみの解明をめざす。本研究では特に、これまでの知見に基づいたシミュレーションの結果と実験結果の相違に着目し、振動発生の中心をなす遺伝子が転写後調節を受けていることを予測したので、それを実験的に証明すること、および実験結果に基づいて新たなモデルを構築することを目的とした。これまでに、振動発生をになう遺伝子Hes7のmRNAの3'-UTRに結合するRNA結合タンパクを網羅的に探索し、いくつかのRNA結合タンパクを得ている。また、Hes7のmRNAの3'-UTRに結合することが予想されるmiRNAについても探索をすすめている。
神経因性疼痛・線維筋痛症の発症メカニズムの解析

線維筋痛症に奏効のある薬剤の生体内標的分子を単離・同定し薬理機構の解明を目的とした。本研究では、2種類の薬剤誘導体を用い、薬剤の構造部位ごとに認識する標的因子を探索した。市販のガバペンチン誘導体Iと新規合成したガバペンチン誘導体IIを用いて微粒子への固定化とマウス脳抽出液からの標的分子の探索を試みた。微粒子に対する薬剤の固定化位置の違いによって単離される薬剤標的分子が異なるということは、標的分子が薬剤の化学構造を十分に認識しているものと推察され、2つの結果を比較することで、今後の創薬開発研究に対して意義ある情報が提供できるものと考えられる。I線維筋痛症の発症メカニズムの解析と疾患マーカーの確立本症に奏功のある薬剤をナノ微粒子に固定化し、生体内標的因子を探索している。ケミカルバイオロジー的及び生化学的手法により薬剤の薬理機構を解析することにより本症の発症原因を分子レベルで解明しようとするのが本プロジェクトの狙いである。本研究で用いているナノテクノロジーは東京工業大学が開発した機能性ナノ磁性微粒子である。まず最初に、市販されているガバペンチン誘導体を用いて微粒子に結合させマウス脳抽出液から標的因子の精製を行った。この方法であるとガバペンチンの構造活性相関が失われる可能性が高いため、平行して微粒子結合後も構造活性相関が保持されると予想される新規のガバペンチン誘導体を外注により合成した。市販のガバペンチン誘導体を用いた標的因子の精製では新規の因子が単離されており、これらの標的因子が生体内でどのように痛み機構に関わっているのかを解析中である。一方、外注した新規のガバペンチン誘導体を用いた精製は現在進行中であり、とても注目している。II疾患マーカーの探索線維筋痛症は血液検査等による数値的な診断方法が確立されていない。本症の病態が神経因性疼痛の病態の一つである知覚異常(アロデニア等)と共通していることに着目し、神経因性疼痛誘発因子であるLPA(リゾホスファチジル酸)の合成関連因子(LPC,ATX)の血清中濃度を測定した。その結果、線維筋痛症患者においてLPAの基質であるLPC濃度が特異的に上昇した所見を得た。線維筋痛症に奏効のある薬剤(ガバペンチン等)の生体内標的分子を単離・同定し薬理機構の解明を目的とした。本研究で利用した機能性磁性微粒子は適度な親水性と高い分散性を有する高性能アフィニティ精製用担体であり、最表面のエポキシ基を利用して様々なリガンドを共有結合により微粒子上に固定化することが可能である。本研究では、2種類の薬剤誘導体を用い、それぞれの薬剤の構造部位ごとに認識する標的因子を探索した。平成21年度は市販のガバペンチン誘導体I(NeoMPS,France)を用いて微粒子への固定化とマウス脳抽出液からの標的分子の探索を試みた。誘導体Iの微粒子上への固定化では薬剤のカルボキシル基を利用するため、アミノ基付近部位を認識する標的分子が得られると予想された。これと並行して、薬剤全体を認識する標的分子を得るべく、薬剤のアミノ基、カルボキシル基以外で微粒子に固定化できる新規ガバペンチン誘導体IIを外注した(新成化学、大阪)。ガバペンチン誘導体I固定化微粒子を用いて、マウスの全脳組織から標的因子をアフィニティ精製したところ、細胞膜画分からガバペンチンに特異的に結合する因子が検出され、アクチンと判明した。平成22年度はガバペンチン誘導体II固定化微粒子の調整を検討した。誘導体IIの合成は困難だったが、最終的に合成に成功した。固定化はスクシンイミドを有する微粒子に対してFmocガバペンチン誘導体IIを固定化したところ、十分量の薬剤が微粒子上に固定化され、微粒子の作製に成功した。現在、この微粒子を用いた標的因子の精製を検討している。
女性と高齢者を対象にした地理情報伝達と空間行動支援へのGISの応用に関する研究

本研究課題は「地理情報伝達」と「空間行動支援」のサブテーマに分けて研究を進めてきた。各テーマについて,16年度に得られた主たる成果は、以下の通りである。1.地理情報伝達(1)地図と空間認知との関係をめぐる理論的・応用的諸問題について、従前の研究成果と最近の動向をレビューした。その結果、デジタル化によって利用者指向の地図作成が盛んになり、利用状況に応じた柔軟な地図表現が求められていることがわかった。最近では、女性の読者を意識した地図帳も市販されており、発行元の編集者への聞き取り調査も行うとともに、その地図学的意義づけについて検討した。(2)手描き地図のスタイルを分類する際にしばしば用いられてきたにもかかわらず、厳密な区別がなされてこなかった、サーヴェイマップとルートマップについて、GISを用いて定量的に判別するための数理モデルを開発した。(3)犯罪多発地区を地図上で可視的に表現するための平滑化の仕方と犯罪危険度認知の関連性について、数理モデルを作成して実験を行った。その結果、犯罪地図の認知と選択行動に男女差を考慮する必要があることが分かった。2.空間行動支援(1)高齢者と若年者との空間的能力の違いを明らかにするために、方向感覚質問紙を用いた比較調査を行った。その結果、目印の記憶に関する因子では高齢者がやや劣るものの、年齢による顕著な差はないことがわかった。(2)携帯電話による歩行者ナヴィゲーション・サービスの効果とその問題点について検証した。その結果、予想されたほど男女差はみられなかったが、現行のサービスは方向感覚の低い人の移動支援にとって、地図表示や操作性の面で難点があることが判明した。本研究課題に取り組むに当たって、テーマを「地理情報伝達」と「空間行動支援」に大別して研究を進めてきた。15年度に得られた成果は、以下の通りである。1.地理情報伝達への応用(1)GISと空間認知との関係をめぐる理論的・応用的諸問題について、(1)空間認知研究のツールとしてのGIS,(2)空間認知モデルとしてのGIS、(3)空間的知識の情報源としてのGIS、(4)空間認知研究の成果を応用したGISの改善、という4つの側面に分けて、既往の研究の論点を整理した。(2)手描き地図のスタイルを分類する際、これまで頻繁に用いられてきたにもかかわらず、厳密な区別がなされてこなかった、サーヴェイマップとルートマップについて、GISを用いて定量的に判別する方法を開発した。(3)地図と移動経験に基づく道案内文と道案内図における環境の記述がどのような特性をもつのかを、大学生を対象にして検討し、相違点を明らかにした。(4)街の地域イメージや犯罪多発地区を地図上で可視的に表現するための効果的手法について、予備的検討を行った。2.空間行動支援への応用(1)高齢者と若年者との空間的能力の違いを明らかにするために、方向感覚質問紙を用いた比較調査を行った。その結果、目印の記憶に関する因子は高齢者がやや劣るものの、統計的に有意な年齢差はないことがわかった。(2)大学生の地図利用行動とナヴィゲーション・スキルとの関連性について調査を行い、統計解析を行った。その結果、地図の種類によって関係するスキルも異なることが明らかになった。(3)働く女性の生活行動に作用する時空間的制約を明らかにするために、生活時間調査を行い、その結果に基づいて空間行動支援策を検討した。なお、これらの研究成果の一部は、日本国際地図学会の機関誌『地図』(41巻4号)に特集号を組んで公表した。

各テーマについて,16年度に得られた主たる成果は、以下の通りである。1.地理情報伝達(1)地図と空間認知との関係をめくる理論的・応用的諸問題について、従前の研究成果と最近の動向をレビューした。その結果、デジタル化によって利用者指向の地図作成が盛んになり、利用状況に応じた柔軟な地図表現か求められていることがわかつた。最近では、女性の読者を意識した地図帳も市販されており、発行元の編集者への聞き取り調査も行うとともに、その地図学的意義づけについて検討した。(2)手描き地図のスタイルを分類する際にしばしば用いられてきたにもかかわらず、厳密な区別がなされてこなかった、サーヴェイマップとルートマップについて、GISを用いて定量的に判別するための数理モデルを開発した。(3)犯罪多発地区を地図上で可視的に表現するための平滑化の仕方と犯罪危険度認知の関連性について、数理モデルを作成して実験を行った。その結果、犯罪地図の認知と選択行動に男女差を考慮する必要があることが分かった。2.空間行動支援(1)高齢者と若年者との空間的能力の違いを明らかにするために、方向感覚質問紙を用いた比較調査を行った。その結果、目印の記憶に関する因子では高齢者がやや劣るものの、年齢による顕著な差はないことがわかった。(2)携帯電話による歩行者ナヴィゲーション・サービスの効果とその問題点について検証した。その結果、予想されたほど男女差はみられなかったが、現行のサービスは方向感覚の低い人の移動支援にとって、地図表示や操作性の面で難点かあることが判明した。