hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高速道路網における径路誘導方法に関する調査研究

(1)基礎資料の収集径路誘導効果の評価を高速道路渋滞シミュレーションモデルを用いて実施するため検討対象路線の線形、車線数、交通容量、QV特性曲線等の幾何構造関係資料および料金カードから作成される対象区間のIC間OD表等の交通量に関する資料の収集を行った。検討対象路線は東名高速道路・名神高速道路および東・西・名阪道路および名阪国道にある。(2)AVIを用いた旅行時間の計測とインター・チェンジ流出入調査の実施名神高速道路の一再工事による連続車線規制時の2日間に渡ってAVIを用いた旅行時間の調査を行う。対象区間は東名阪自動車道の鈴鹿名古屋西間とし、それ以外の名神・東名・近畿および西の名阪各自動車道は車輌検知器からの検知情報と算出された現在旅行時間および前年度までのフローティング走行による旅行時間の実測値を用いるものとした。(3)現況シミュレーションの実施と予測旅行時間の精度確認(1)の基礎資料の収集と併せて、前年度の渋滞状況および公団当局発行の渋滞予測表から、東名神名古屋吹田間上り線の8月15・16日を調査対象日として、東名・名神の両高速道路を対象に現況シミュレーションを行い、調査当日の再現状を確認した。(4)径路誘導シミュレーションの実施と効果判定手法の検討平成11年度に実施した径路誘導シミュレーションと同様のシミュレーションを調査期間の交通を対象に実施し、径路誘導シミュレーションの適用範囲の拡大を計るとともに、結果を取りまとめて、実行段階での留意事項についても検討を行った。1.基礎資料の収集;検討対象路線の線形、車線数、交通容量、QV特性曲線等の幾何構造関係資料および料金カードから作成される対象区間のI C間OD表等の交通量に関する資料の収集を行った。検討対象路線は東名高速道路・名神高速道路および東・西・名阪道路および名阪国道である。2. AVIを用いた旅行時間の計測とインターチェンジ流出入調査の実施;交通繁忙期のピーク2日間に渡ってAVIを用いた旅行時間の調査を行う。対象区間は車輌検知器が基本的設置されていない名阪国道の天理亀山間とし、それ以外の名神・東名・近畿および東西の名阪各自動車道は車輌検知器からの検知情報と算出された現在旅行時間およびフローティング走行による旅行時間の実測を行うとともに、インターチェンジ流出入調査を主として名神・東名神高速道路を対象に実施した。3.現況シミュレーションの実施と予測旅行時間の精度確認;1の基礎資料の収集と併せて、前年度の渋滞状況および公団当局発行の渋滞予測表から、東名神名古屋吹田間下り線の最大渋滞発生日を含む23日を調査対象日として、東名・名神の両高速道路を対象に現況シミュレーションを行い、調査当日の再現状を確認するとともに、西名阪自動車道松原料金所等の渋滞状況を確認して、代替迂回ルートの旅行時間の変動特性について検討を加えた。4.高速道路利用者に対する経路選択に対する意識調査の実施と径路評価モデルの構築;調査対象区間の上流側にある上郷サービスエリア下り線で、利用者に年齢、性別・車種・出発地・目的地・旅行目的・料金支払方法等の基本データの問い合わせとともに渋滞長・旅行時間の変化に対する迂回路への選択傾向を調べるとともに、吹田以西の足の長い旅行者に対しては、名阪国道への迂回に対する傾向を探った。5.径路誘導シミュレーションの実施と効果判定手法の検討;高速道路渋滞シミュレーションを用いて行った現況シミュレーションに対して上記効用関数を組み込んだ径路誘導シミュレーションを実行した。旅行時間と迂回率の関連性や誘導効果の評価方法等についての検討を行った。1.基礎資料の収集;検討対象路線の線形、車線数、交通容量、QV特性曲線等の幾何構造関係資料および料金カードから作成される対象区間のIC間OD表等の交通量に関する資料の収集を行った。また、交通流計測システムの精度向上を図った。2.AVIを用いた旅行時間の計測;交通繁忙期のピーク2日間に渡ってAVIを用いた旅行時間の調査を行った。

対象区間は車輌検知器が基本的設置されていない名阪国道の天理亀山間とし、それ以外の名神・東名・近畿および東西の名阪各自動車道は車輌検知器からの検知情報と算出された現在旅行時間およびフローティング走行による旅行時間の実測を行った。3.現況シミュレーションの実施と予測旅行時間の精度確認;1の基礎資料の収集と併せて、前年度の渋滞状況および公団当局発行の渋滞予測表から、東名神名古屋吹田間下り線の最大渋滞発生日を含む23日を調査対象日として、東名・名神の両高速道路を対象に現況シミュレーションを行い、調査当日の再現状を確認するとともに、西名阪自動車道松原料金所等の渋滞状況を確認して、代替迂回ルートの旅行時間の変動特性について検討を加えた。4.高速道路利用者に対する経路選択に対する意識調査の実施と径路評価モデルの構築;調査対象区間の上流側にある大津サービスエリア下り線で、利用者に年齢、性別・車種・出発地・目的地・旅行目的・料金支払方法等の基本データの問い合わせとともに渋滞長・旅行時間の変化に対する迂回路への選択傾向を調べるとともに、吹田以西の足の長い旅行者に対しては、名阪国道への迂回に対する傾向を探った。5.径路誘導シミュレーションの実施と効果判定手法の検討;高速道略渋滞シミュレーションを用いて行った現況シミュレーションに対して上記効用関数を組み込んだ径路誘導シミュレーションを実行した。旅行時間と迂回率の関連性や誘導効果の評価方法等についての検討を行った。1.基礎資料の収集最終的には径路誘導効果の評価を高速道路渋滞シミュレーションモデルを用いて実施するため検討対象路線の線形、車線数、交通容量、QV特性曲線等の幾何構造関係資料および料金カードから作成される対象区間のIC間OD表等の交通量に関する資料の収集を行った。検討対象路線は東名高速道路・名神高速道路および東・西・名阪道路および名阪国道にある。2.AVIを用いた旅行時間の計測とインターチェンジ流出入調査の実施名神高速道路の-再工事による連続車線規制時の2日間に渡ってAVIを用いた旅行時間の調査を行う。対象区間は車輌検知器が基本的に設置されていない名阪国道の天理亀山間とし、それ以外の名神・東名・近畿および東西の名阪各自動車道は車輌検知器からの検知情報と算出された現在旅行時間およびフローティング走行による旅行時間の実測を行った。3.現況シミュレーションの実施と予測旅行時間の精度確認1の基礎資料の収集と併せて、前年度の渋滞状況および公団当局発行の渋滞予測表から、東名神名古屋吹田間上り線の8月15・16日を調査対象日として、東名・名神の両高速道路を対象に現況シミュレーションを行い、調査当日の再現状を確認した。4.径路誘導シミュレーションの実施と効果判定手法の検討平成11年度に実施した径路誘導シミュレーションと同様のシミュレーションを調査期間の交通を対象に実施し、径路誘導シミュレーションの適用範囲の拡大を計るとともに、結果を取りまとめて、実行段階での留意事項についても検討を進め、災害時の緊急時への適用手法の予備検討を行う。(1)基礎資料の収集径路誘導効果の評価を高速道路渋滞シミュレーションモデルを用いて実施するため検討対象
コリン作動性運動神経の発達、分化におけるTrophic Factorの生理的役割

ラットグリア細胞腫の株化細胞C6の培養液中には、神経栄養分化因子が分泌される。まずC6に各種の薬物を作用させ、神経栄養分化因子が効率よく分泌される条件を検討した。この結果、C6をβエストラジオール、プロゲステロン、ビタミンD┣_<3┫>で刺激した場合には神経栄養分化因子の分泌が顕著に増大した。つぎに、神経栄養分化因子を含む培養液をPC12細胞に作用させ、神経様に分化する機構を検討した。この因子を作用させると、細胞内のカルシウム濃度の持続的増加がみられた。またこの因子を作用させたときの蛋白質リン酸化を調べたところ、27K蛋白質が選択的にリン酸化することがわかった。C6由来の因子は、PC12細胞のアセチルコリトランスフェラーゼを増大させ、コリン作動性の分化を誘導した。同様な作用は、PC12細胞にレチノイン酸を作用させたときにもみられた。レチノイン酸を作用させたときにも、PC12細胞内のカルシウム濃度の持続的増加および27K蛋白質のリン酸化がみられた。これに対し、NGFはPC12細胞に対し突起伸長作用を有するが、コリン作動性分化を誘導しない。またNGFは細胞内カルシウムの持続的増加や27K蛋白質のリン酸化も引き起こさない。したがって、PC12細胞のコリン作動性分化には、カルシウム濃度の増加と27K蛋白質のリン酸化が関与していると結論した。C6由来の培養液の神経栄養分化因子を、ラットの胎児脳細胞に与えると、神経の生存維持、コリン作動性分化が観測される。神経分化に伴い、トランスミッター放出機能が発達する。この細胞にボツリヌス毒素を作用させたところ、24および26K蛋白質のADPリボシル化がみられた。各種の細胞を用いて同様の実験を行ったところ、26K蛋白質のADPリボシル化は神経系細胞に共通にみられることがわかった。現在この26K蛋白質の生理的役割について検討している。
二次口蓋融合時における口蓋上皮の上皮-間葉トランスフォーメーションの解明

口蓋融合部のMedial Edge of Epithelium (MEE)の運命は、次の三つの仮設が考えられている。一つ目に、細胞が死期の運命をたどるProgramming Cell Death、二つ目に、近接する上皮へのMigration、最後に、上皮-間葉組織のTransformation (EMT)の三つが考えられており、これらの複合によるものともされているが、未だ正確なMEEの細胞マーカーがないため明らかになっていない。そこで今回申請者は、上皮および間葉の細胞マーカーを使用し、MEEに特に関係の深い遺伝子免疫染色を重ね合わせることにより、二次口蓋融合時のMEEについて明らかにした。実験に使用したWnt1-cre/T26R mouseのCranial NeuralCrest drive (CNC)の細胞は、β-gal (+)細胞として口蓋の間葉組織に認められた。しかし、口蓋の間葉細胞にはβ-gal (-)の細胞についても認められた。これらの細胞を明らかにするため、DiI染色を行い、口蓋融合後にMEE由来の間葉組織があるかについて重ね合わせを行った。その結果、口蓋融合後にDiI (+)の間葉組織が認められ、それらはβ-gal (-)間葉組織であり、明らかにCNC由来の間葉組織とは区別することができた。更に、申請者らは、MEE細胞と関係が深い、TGF-β3およびTGF-βtype III receptor (TβR-III)について、免疫染色を行い、その重ね合わせに精工した。TGF-βについては、MEEを含むすべての上皮細胞に発現を認め、TβR-IIIについては、MEE上皮に特異的な強い発現を認めた。これら、TGF-β(+)及びTβR-III(+)細胞については、すべてβ-gal (-)であった。DiI(+)上皮細胞は、TGF-β(+)およびTβR-III (+)であり、口蓋融合後のDiI (+)の間葉組織は、それぞれ、TGF-β(+)であり、TβR-III (-)であった。以上より、細胞のheritable markerおよびcell lineagedyeを使用し、MEE上皮細胞の上皮-間葉トランスフォーメーションについて明らかにした。採取した資料は、凍結包埋後、本学解剖学教室所有のクライオスタットにて凍結切片を作製する。DiI染色の行われている凍結切片は、次に通法に従いβ-gal染色を行う。続いて、同一試料にてKeratin、TGF-β3およびTβR-IIIの免疫染色を行った。実験に使用したWnt1-cre/R26R double transgenic mouseのCranial NeuralCrest drive(CNC)の細胞は、β-gal(+)細胞として口蓋の間葉組織に認められた。しかし、口蓋の間葉細胞にはβ-gal(-)の細胞についても認められた。その結果、口蓋融合後にDiI(+)の間葉組織が認められ、それらはβ-gal(-)間葉組織であり、明らかにCNC由来の間葉組織とは区別することができた。さらに、申請者らは、MEE細胞と関係が深い、TGF-β3およびTGF-βtype III receptorについて、免疫染色を行い、その重ね合わせに成功した。

TGF-β3については、MEEを含むすべての上皮細胞に発現を認め、TGF-βtype III receptorについては、MEE上皮に特異的な強い発現を認めた。これら、TGF-β3(+)およびTGF-βtype IIIreceptor(+)細胞については、すべてβ-gal(-)であった。DiI(+)上皮細胞は、TGF-β3およびTGF-βtype III receptor(+)であり、口蓋融合後のDiI(+)の間葉組織は、それぞれ、TGF-β3(+)であり、TGF-βtype III receptor(-)であった。以上より、申請者らは、細胞のheritable markerおよびcell lineage dyeを使用し、MEE細胞の上皮-間葉トランスフォーメーションについて明らかにした。
海馬CA1のカントルコーディングの数理モデルと実証実験

昨年度と同様に、生理学的なモデルとしてPinsky&Rinze1の海馬錐体細胞の2-コンパートメントモデルを採用し、CA1の神経回路モデルを構築した。このモデルに時系列入力を与え出力を解析した。実験は、パッチクランプによる単一細胞電極を用いた。以下のような結果が得られた。(1)入力時系列パターンの間隔について調べた。NMDAチャンネルAMPAチャンネルがともに働いているときは間隔が50msecから200msecまでの間でカントルコーディングは成立するが、AMPAチャンネルのみのときは10msecのごく近傍でしかカントルコーディングは成立しない。これは、NMDAチャンネルの働きによって、Caチャンネルが働くようになり、その時間スケールが効いて遅い時間スケールまでコーディングが可能になったと考えられる。(2)モデルCA1ニューロンの膜電位を主成分解析した結果、第一主成分と第二主成分のリターンマップはアフィン変換の存在を示した。しかし、第三主成分に関しては線形からはずれ非線形変換になっている。少なくとも第一と第二に関してはアフィンであるので、この系のカントルコーディングが反復関数写像(IFS)と同種のものによってなされていることを意味する。(3)CA1ニューロンの膜電位にオーバーラップが見られるときは階層性が崩れ、復号化が不可能になる。そこで、オーバーラップがいつも起こるのか否かを調べた結果、オーバーラップがなくなるような空間が常に存在することがほぼ分かった。ニューロンがこういったうまい空間を張っているかどうかは別の問題である。(4)玉川大学塚田研究室との共同研究において、ラット海馬スライスによるカントルコーディングの実証実験を行ってきた。CAl膜電位に階層的なクラスタリングが認められたこと、またアフィン変換が見つかったことから、理論の予測どおりの結果が得られた。本研究は、エピソード記憶の形成過程に関する計算論的モデルの構築をめざして、海馬CA1における時系列コーディングを数理モデルの構築と実験的検証によって明らかにすることを目的にしている。連想記憶の連鎖がエピソード記憶を形成するという仮説のもとに研究している。まず、CA1のモデルとして、PinskyとRinzelの海馬錐体細胞の2-コンパートメントモデルを採用し、生理学的なパラメーター値に近い値を設定したときの錐体細胞の振る舞いをシミュレートした。その結果、生理学的な錐体細胞ときわめて類似した活動状態をモデルが示すことを確認した。次に、CA3の出力として想定される空間パターンの時系列をCA1錐体細胞層に入力として与えたときの錐体細胞の膜電位変化を調べた。入力に対する感受性を調整することで、スパイク出力がある場合とない場合に分けて研究した。ない場合の応答は閾値下の膜電位変化のみである。この場合は小さな電位変化の範囲において、CA1ニューロンの膜電位にカントル集合が出現した。この集合の各要素は入力の各自系列に対応し、それらは入力の過去から現在に至る履歴に対して木構造をしていることがはわかった。すなわち、時系列情報がカントル集合上にコードされることが分かった。次に、出力がスパイク発火を含む場合についても同様の研究を行い、膜電位に同様のコーディングがなされることがわかった。さらにこのときに、この膜電位の情報がスパイク出力にどの程度繁栄するかを調べたところ、約80%の情報がスパイク時系列に繁栄することが判明した。これは、カントルコーディングがほぼ正しくスパイク時系列の形でデコードされうることを示唆している。このような状況において、カントル集合の生成規則を調べた結果、アフィン変換が内部に構築されていることがわかった。
がん骨転移病変における血液凝固能の状態とfibrocyteが与える骨形成効果

がんの骨転移は強い疼痛を伴い患者のQoLを低下させるとともに、時に病的骨折や脊椎圧迫などの緊急処置を要する病態を併発しうる。骨転移巣がある場合の抗がん治療は、骨病変にのみ個別の治療を要したり、治療経過で骨病変への別処置が必要であったりして、骨病変がない場合よりも予後が悪く治療が困難である。このような骨病変に対する組織修復の促進は、抗がん治療において重要である。本研究は、骨転移巣を有するがん患者の骨転移病巣において、血液凝固異常が骨再生に影響しているという仮説に基づく。ヒト由来検体でのin vitroの評価は困難であったために骨転移をきたす担癌モデルマウスを作成し、化学療法・免疫療法を併用し腫瘍の制御を行いながら骨転移巣での血液凝固異常が与える影響を検討している。ヒト由来検体での検討が困難のため動物モデルを作成している。動物モデルにおける局所の血液凝固異常の評価は必ずしも明確でない。骨再生に線維細胞は関連し、担がん患者における末梢血中の線維細胞の回収を行い、これを解析することで病態の解明に寄与することを目指す。十分な件数の検体が集まっていないため解析の遅延がある。対象患者の幅を増やし、解析可能な検体数を増やすことを目指す。初年度に追加で必要となる研究試薬などがなかったために次年度使用額が生じている。実験モデル変更のため今後の支出が予想される。
細胞分裂機構の分子レベルでの解明を目指した微小管安定化剤の合成研究

微小管安定化効果を有するdiscodermolideおよびlaulimalideの合成研究を行い、両天然部の形式合成を達成した。(R)-リンゴ酸から立体選択的に合成された光学活性(2S,3S,4R)-4-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-2-メトキシカルボニル-3-メチルシクロペンタノンの2位メトキシカルボニル基を還元、保護した後、Baeyer-Villiger反応させると対応する三置換δ-ラクトン、(4R,5R,6S)-4-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-6-tert-ブチルジメチルシリルオキシメチル-5-メチルテトラヒドロピラン-2-オンがほぼ定量的に得られた。テトラヒドロピラン環の3-位に立体選択的にメチル基を導入後、6-位側鎖の延長、立体選択的ヒドロキシ基の導入により抗腫瘍活性をもつ微小管安定化剤discodermolideのC1-C8フラグメント、(2S)-2-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-3-[(2S,3S,4S,5R)-4-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-3,5-ジメチル-6-オキソテトラヒドロピラン-2-イル]プロパナールを合成することができた。このものはSmithらが報告した全合成の中間体と一致し、discodermolideの形式合成を達成した。一方、3-p-メトキシベンジルオキシプロパナールおよび1,1-ジブロモ-3-tert-ブチルジフェニルシリルオキシ-1-プロペンを出発原料とし、それぞれC17-C22およびC23-C27に相当するケトホスホン酸エステルおよびアルデヒドへと導いた。両セグメントをカップリングさせたのち、WenderらのC15-C27中間体へと導いた。一方、市販の(S)-1-ヒドロキシ-2-メチルプロパン酸メチルを出発原料として、立体選択的に(5S,7R)-5-アリルオキシ-1-ジアゾ-8-(p-メトキシベンジル)オキシ-7-メチルオクタン-2-オンへと変換した。2価の銅触媒との反応により所望の2,6-トランス-二置換-3-テトラヒドロピラノンが高収率、高立体選択的に得られた。得られた環化体を、MulzurらのC3-C12中間体へ変換した。以上のようにlaulimalideの形成合成を達成した。微小管安定化効果を有するdiscodemolideおよびlaulimalideの合成研究を行っている。Discodermolideの形式合成を達成した。(R)-リンゴ酸から立体選択的に合成された光学活性(2S,3S,4R)-4-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-2-メトキシカルボニル-3-メチルシクロペンタノンを(2R,3S,4R)-4-(tert-ブチルジメチルシリルオキシ)-2-(tert-ブチルジメチルシリルオキシメチル)-3-メチルシクロペンタノンへ変換後、Baeyer-Villiger反応させると対応する三置換δ-ラクトン、

(4R,5R,6S)-4-(tert-ブチルジメチルシリルオキシ)-6-(tert-ブチルジメチルシリルオキシメチル)-5-メチルテトラヒドロピラン-2-オンが得られた。本反応はケトン基の周辺の置換基の立体障害のために反応速度が極めて遅く、通常の反応条件では約1週間必要であったが、改良無溶媒反応条件を用いると反応時問が10時間に短縮され、ほぼ定量的に生成物が得られた。続いてテトラヒドロピラン環の3-位に立体選択的にメチル基を導入後、6-位側鎖の延長、立体選択的ヒドロキシ基の導入により抗腫瘍活性をもつ微小管安定化剤discodermolideのC1-C8フラグメント、(2S)-2-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-3-[(2S,3S,4S,5R)-4-tert-ブチルジメチルシリルオキシ-3,5-ジメチル-6-オキソテトラヒドロピラン-2-イル]プロパナールを合成することができた。このものはSmithらが報告した全合成の中間体と一致した。一方、laulimalideの合成は現在C1-C12フラグメントおよびC13-C28フラグメントの合成を行っている。微小管安定化効果を有するdiscodermolideおよびlaulimalideの合成研究を行っているが、平成15年度は、laulimalideの形式合成を達成した。1,1-ジブロモ-3-tert-ブチルジフェニルシリルオキシ-1-プロペンを出発原料とし、段階的に立体選択的に置換基を導入してC23-C27に相当するアルデヒドを合成した。一方、3-p-メトキシベンジルオキシプロパナールを原料にC17-C22セグメントに相当するケトホスホン酸エステルへと導いた。両セグメントをカップリングさせ、(33,4R,6E,9Z)-11-tert-ブチルジフェニルシリルオキシ-3,4-ジヒドロキシ-1-p-メトキシベンジルオキシ-9-メチルウンデカ-6,9-ジエン-5-オンの3,4位のヒドロキシ基のアセトナイド保護体を合成した。5位ケトンを立体選択的に還元後、カルバメートとし、11位ヒドロキシ基を脱保護した。続いてパラジウム触媒による環化反応を行うと、C17-C27セグメントが選択的に得られた。さらに、WenderらのC15,C27中間体へと導くことができた。一方、市販の(S)-1-ヒドロキシ-2-メチルプロパン酸メチルを出発原料として、立体選択に(5S,7R)-5-アリルオキシ-1-ジアゾ-8-p-メトキシベンジルオキシ-7-メチルオクタン-2-オンへと変換した。2価の銅触媒との反応により所望の2,6-トランス-二置換-3-テトラヒドロピラノンが高収率、高立体選択的に得られた。得られた環化体を得られた環化体を、MulzerらのC3-C12中間体へ変換できた。
研究者と公衆の間に存在するiPS細胞に対する認識の差異の研究

社会におけるiPS細胞の受容に関して、2つの成果が得られた。1)実際に研究活動を行う研究者と、一般の市民(公衆)の間には大きな認識の差があるのではないかと考えられたが、実際には生殖細胞分化を行うという意識については若干の差異が認められたが、認識に大きな差はなかった。2)各研究機関がさまざまなwebサイトを設置し、広報活動を推進しているが、国内では情報のハブとなるような中心的なサイトは確認できなかった。本年は調査紙調査ならびにネットワークにおける言説の収集を行った。調査紙調査では、文部科学省再生医療の実現化プロジェクトにおいてiPS細胞研究推進の4大拠点のひとつとして設定される東京大学医科学研究所、および慶応義塾大学医学部に所属する研究者らに対する調査を行った。また、対照となる公衆には慶應義塾大学および中央大学、明治大学の文科系学生に対する調査を行った。また海外における幹細胞研究の現状を調査するため、2010年3月8日13日の日程でイギリスにおける現地調査を行った。イギリスではイギリス幹細胞バンク・オペレーションマネージャーであるチャールズ・ハント博士に対して幹細胞バンクの運用の実態の聞き取り調査を行った。また、イギリスの公衆における幹細胞認識に対して、科学者サイドからはロンドン大キングスカレッジのステファン・ミンガー博士に、社会学的な見地から社会学的な見地からロンドン大学スクールオブエコノミクス校のサラ・フランクリン教授にそれぞれインタビューを行った。これらの調査の中で、やはり科学者と公衆の間では細胞の認識に差があることが浮かび上がった。なかでも生殖系の細胞へと分化させること、あるいは細胞のバンク化という問題に関して、研究者においては肯定的な考えが多いのに対し、公衆では否定的な意見が多く見られる。さらに調査を行い、傾向の分析を行う必要があると考えられる。本年は昨年に引き続き、調査紙調査およびインターネット上に存在する再生医療に関する言説の分析を行った。また国内における幹細胞研究の現状を調査するため、日本分子生物学会、およぶ日本再生医療学会でインタビュー調査を行った。こうした研究から明らかとなったのは、1)インターネット上では、さまざまな日本の大学・公的機関が再生医療やiPS細胞に関する情報提供サイトを設置しているにもかかわらず、blogなどではasahi.comなどのニュースサイトを参照元にしており、一次情報に近いサイトは情報のハブとなりえていないこと、2)専門家層と非専門家層の間で最も大きな意識の乖離は、iPS細胞などの多能性幹細胞から生殖細胞の分化誘導研究を行うことに対する是非への相違であり、非専門家層が感じるような違和感は、専門家層の間では薄いということであった。こうした知見を踏まえ、専門家と市民との間でどのような協働関係を構築するかについて、新たに大阪大学コミュニケーションデザインセンター・平川秀幸准教授、東京大学法学部・城山英明教授らとの研究準備を行っており、今後は欧米で定着しつつあるテクノロジーアセスメントの応用可能性について検討していく予定である。
新規骨格配位子をもつ鉄および白金錯体の複核化による二本鎖DNAへの作用

本研究は、複核鉄並びに白金錯体による二本鎖DNAの酸化的切断、インタカレーションによるDNAの複製阻害、特異的構造をもつDNAの認識・構造変化を目的とし、二つのサブテーマを設定した.1)複核鉄錯体による酸化的DNA切断の検討次に、酸化的DNA切断を検討した。条件:空気下、pUC19プラスミドDNA0.57μgを用い、50mMトリスホウ酸緩衝液中アスコルビン酸ナトリウム存在下1および硫酸第一鉄(モル比1:2)を混合し、37°Cで1時間インキュベートした。その後、エチジウムブロマイド含有1%アガロースゲルを用いて電気泳動を行いデンシトメトリーでForm I, II, IIIの生成比を求めDNA切断能を評価した。1は5μMの濃度で効率よくDNAを切断することがわかった。DNA切断における時間依存性の検討から、インキュベート直後からすでにForm IIIが生成していることからDNAの二本鎖が、同時に切断されている可能性が高いことが示唆された。次に、pUC19DNAを用いPCR法により調製した253塩基対フラグメントを用いてDNA切断を行った。1はAT-richな部位を切断していることがわかった。これらの結果から、鉄錯体1はDNAの二本鎖を同時に、かつ、塩基特異的に切断している可能性が高いと考えられる。2)複核白金錯体にによるインターカレーションによるDNA相互作用の検討1,3-並びに1,4-キシリル架橋複核ターピリジン白金錯体[1,3-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+>(2)および[1,4-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+> (3)とDNAとの相互作用をCDスペクトル測定により検討した。3についてはCDスペクトルの変化は観測されなかった。一方、2では,CDスペクトルは大きく変化し2つのPt-terpy部分がキシリル基によって制約され、その両方がDNAとのスタッキング相互作用によってDNAと特異的にねじれる構造になることがわかった。本研究は,複核鉄および白金錯体による二本鎖DNAへの酸化的DNA切断,インターカレーションによるDNAの複製阻害および特異的構造をもつDNAの認識・構造変化を目的としている.本年度はまず複核錯体の調製を行ったので得られた結果を以下に示す.1)複核鉄錯体について光学活性なR-シクロヘキサンジアミンとサクシニルクロライドから誘導される複核配位子N, N -Bis-[2-(bis(pyridin-2-ylmethyl)amino)-1R,2R-cyclohexyl]succinamide, P2-R-chxn)_2Suc,を4工程を経て収率16%で合成した.次に(P2-R-chxn)_2SucとCu(BF_4)_2・6H_2Oとを水中で混合した後pH8に調整した.溶液を一旦減圧濃縮し、残渣をメタノールに溶かし室温で数日間放置すると濃青色の複核銅(II)結晶が得られた.この結晶の赤外吸収スペクトルはカルボニルに伸縮振動が1652cm^<-1>に観測され配位子の1672cm^<-1

>に比べ低波数側にシフトしていることからイミドアニオンが銅に配位した錯体を形成していることが分かった.現在、X線結晶構造解析を行うため結晶化を進めている.これと平行し鉄錯体の合成も試みている.2)複核白金錯体本研究は白金および複核鉄錯体による二本鎖DNAへの酸化的切断,インタカレーションによるDNAの複製阻害および特異的構造をもつDNA認識,構造変化を目的としている.1)複核白金錯体について1,3-,1,4-キシリル架橋複核ターピリジン白金錯体[1,4-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+>(1)および[1,3-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+>(2)とCalf thymus DNAとの相互作用を吸収およびCDスペクトルにより検討した.DNA溶液に白金錯体を添加した際に観測された吸収スペクトルでは1はDNAの二本鎖が幾分解けた状態であることがわかった.しかし,CDスペクトルの変化からはDNAの構造を大きく変化させていないと考えられる.一方,2は吸収スペクトルにおいて280nmで小さな淡色効果が観測されたのに対し,CDスペクトルにおいては280nmと245nmの大きな負のピークが2の濃度の増加に伴って飽和する傾向を示した.このスペクトルにおける異常性の原因については,DNAの構造変化によるものと白金錯体の誘起CDに依存すると考えられる.これらの結果より,2では,2つのPt-terpy部分がキシリル基によって制約されその両方がDNAとのスタッキング相互作用によってDNAが特異的にねじれた構造になることがわかった.2)複核鉄錯体について本研究は複核鉄および白金錯体による二本鎖DNAへの酸化的DNA切断、インタカレーションによるDNAの複製阻害および特異的構造をもつDNAの認識・構造変化を目的にしている。1)複核鉄錯体次に酸化的DNA切断を次に検討した。条件:空気下、pUC19プラスミドDNA0.57μgを用い、50mMトリス塩酸緩衝液中アスコルビン酸存在下1及び硫酸第一鉄(モル比1:2)を混合し37°Cで1時間インキュベートした。その後エチジウムブロマイド含有1%アガロースゲルを用いて電気泳動を行いデンシトメトリーでForm I,II,IIIの生成比を求めDNA切断能を評価した。1は5μMの濃度で効率よくDNAを切断することがわかった。DNA切断における時間依存性の検討からインキュベート直後からすでにForm IIIが生成していることからDNAの二本鎖が同時に切断されている可能性が高いことが示唆された。2)複核白金錯体1,3-,1,4-キシリル架橋複核ターピリジン白金錯体[1,4-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+>(1)および[1,3-{(terpy)PtSCH_2}_2C_6H_4]^<2+>(2)の濃度を変化させて水中での電子スペクトルを測定すると、1については波長320nmにおけるみかけのモル吸光係数が濃度の上昇に伴って減少したため水溶液中において単量体と二量体の平衡状態にあると仮定し、二量化の平衡定数K_Dは7×10^2M^<-1>を得た.一方2については、1で見られたような濃度によるみかけのモル吸光係数の変化は認められなかった.このことから、この実験を行った濃度範囲では単量体あるいはある一定の集合体で存在すると考えられた.
中性K中間子のCP対称性非保存崩壊測定実験における光子検出器の開発

CP非保存現象を研究する上で、B中間子系での測定と共に中性K中間子系での測定を行なうことは、特に標準理論を超える物理の存在の探求という点において非常に重要である。本研究では稀崩壊過程であるK_L→π^0νν^^-の測定実験に使用する光子検出器の開発を行ない、特に大量の中性子バックグラウンドが存在する大強度中性ビーム内に設置して稼働するものに焦点を絞っている。光子感度を十分高く保ったまま、0.1%程度の低中性子感度に抑えるためには、後者の反応メカニズムの特徴である低速粒子の発生に対して不感となればよいので、高速粒子のみが発生させうるチェレンコフ放射を利用することを基本方針としている。本年度は主に基本性能の再確認と前年度のビームを利用した性能評価実験の詳細解析をおこなった。基本性能の再確認前年度の評価において不定要素であった検出器のゲインの較正について再度アクリル放射体を利用した試作器に対して測定を行なった。具体的には、宇宙線による試験とモニター用の発光ダイオード出力との比較である。ビーム実験に同時収集していたモニター出力データと合わせて、エネルギーとの関係付けは正しく理解できるようになった。ビームによる性能評価実験の詳細解析前年度におこなった中性子や陽子でのビーム実験の詳細解析を行なった。感度(または不感率)そのものだけでなく、可視エネルギーの分布など多くの情報を実験とシミュレーションの間で比較した。陽子による実験では、チェレンコフ発光しきい値近辺での食い違いが見られたが、中性子感度への類推となる原子核反応の部分は良く一致していた。本研究での試作器で得られた結果は低エネルギーの中性子に対しては予想していたとおり十分低い感度の検出器となることが確認できた。さらにシミュレーションによれば、放射体にエアロジェルを使えば1GeV近辺の高エネルギー領域でも飛躍的に改善を見込めるという新たな知見も得られた。本研究は、CP非保存現象を研究する上で現在最も興味をもたれている過程の一つである、中性K中間子の稀崩壊モードK_L→π^0ννの測定実験に関するもので、余分な光子を含むバックグラウンド事象を排除するための光子検出器の開発を目的としている。特に、大強度中性ビーム内に設置するものを念頭に置いているので、光子感度を十分高く保ったまま、0.1%程度の低中性子感度に抑える必要である。本年度の研究で作用した方法は、10mm厚のアクリル板と2mm厚の鉛板を交互に連ねたサンドイッチ型カロリメータとするもので、試作器を用いて以下のことを行なった。1.中性子ビームによる性能評価大阪大学核物理センター(RCNP)の中性子施設であるNOラインを利用して中性子感度の測定を行なった。Time of Flight(TOF)法によってエネルギーのわかった中性子を試作器に入射し、設定したエネルギーしきい値における検出効率を得た。この結果より、採用した方法で低中性子感度を達成できることがわかり、また、シミュレーションからの結果と比べることでその妥当性を示すことができた。2.陽子に対する反応高エネルギー加速器研究機構の陽子加速器のテストビームライン(T1ライン)で、陽子を入射してその反応を測定した。これにより、核反応二次粒子によって中性子が検出されてしまうメカニズムを推測することを目的としている。重要な点は、前項の施設では測定できないエネルギー領域での情報が得られることである。測定は運動量領域0.6-2.0GeV/cで行なわれ、その結果はシミュレーションとよい一致を見た。したがって中性子においてもシミュレーションによる推測が正しく機能するということに結びつけられる。
細胞の力学環境設計による生体組織の機能・構造再生に関する研究

大腸菌の遺伝子組換え技術を利用しながら,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した張力検出センサをコードするDNA配列のクローニングを行い,目的のセンサタンパク質発現ベクターを得た.このベクターを用いて形質転換した大腸菌を培養し,条件検討の結果,センサタンパク質の高効率発現を達成した.また,センサタンパク質の精製に取り組んだ.得られたセンサタンパク質溶液の濃度を調整した後,分光蛍光光度計を用いて励起・蛍光スペクトルを取得した.また,適当な酵素を作用させながらスペクトルの経時変化を観察し,センサタンパク質にてFRET旨が生じていることを確認した.続いて,センサタンパク質を金を蒸着した細胞培養皿に固定し,細胞を播種した.適切な光源,ダイクロイックミラー,蛍光フィルターを搭載した全反射顕微鏡を用いてタイムラプスFRET観察を行った結果,細胞の移動に伴い培養皿に固定されたセンサタンパク質のドナー・アクセプターの蛍光強度比が変化することが分かった.これより,本研究で作製したセンサタンパク質により,細胞が移動する際の細胞と基版との力学的な相互作用がリアルタイムに測定可能であることが示唆された.これらの結果を受け,シルクフィブロイン三次元細胞培養担体にセンサタンパク質を導入するため,センサタンパク質をコードするDNAの5'末側にフィブロイン結晶領域をコードするDNAを融合させたベクターを作製を完了している.本研究の遂行のため,研究期間中,研究代表者は共同研究先である独立行政法人農業生物資源研究所に出向した.また,大学の指導教員との報告・相談を逐次行いながら研究を進めた.さらに,蛍光イメージングに関する知識・経1験を得るため,第19回および第20回細胞生物学細胞生物学ワークショップ(蛍光顕微鏡トレーニングコース1および12)に参加した.大腸菌の遺伝子組換え技術を利用しながら,フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した張力検出センサをコードするDNA配列のクローニングを行い,目的のセンサタンパク質発現ベクターを得た.このベクターを用いて形質転換した大腸菌を培養し,条件検討の結果,センサタンパク質の高効率発現を達成した.また,センサタンパク質の精製に取り組んだ.得られたセンサタンパク質溶液の濃度を調整した後,分光蛍光光度計を用いて励起・蛍光スペクトルを取得した.また,適当な酵素を作用させながらスペクトルの経時変化を観察し,センサタンパク質にてFRET旨が生じていることを確認した.続いて,センサタンパク質を金を蒸着した細胞培養皿に固定し,細胞を播種した.適切な光源,ダイクロイックミラー,蛍光フィルターを搭載した全反射顕微鏡を用いてタイムラプスFRET観察を行った結果,細胞の移動に伴い培養皿に固定されたセンサタンパク質のドナー・アクセプターの蛍光強度比が変化することが分かった.これより,本研究で作製したセンサタンパク質により,細胞が移動する際の細胞と基版との力学的な相互作用がリアルタイムに測定可能であることが示唆された.これらの結果を受け,シルクフィブロイン三次元細胞培養担体にセンサタンパク質を導入するため,センサタンパク質をコードするDNAの5'末側にフィブロイン結晶領域をコードするDNAを融合させたベクターを作製を完了している.本研究の遂行のため,研究期間中,研究代表者は共同研究先である独立行政法人農業生物資源研究所に出向した.また,大学の指導教員との報告・相談を逐次行いながら研究を進めた.さらに,蛍光イメージングに関する知識・経1験を得るため,第19回および第20回細胞生物学細胞生物学ワークショップ(蛍光顕微鏡トレーニングコース1および12)に参加した.
大脳基底核の直接路と間接路における運動情報と報酬予測情報の統合

ラットの線条体における運動情報と報酬情報の統合の過程を細胞レベルで調べた。前肢運動を発現中に、線条体の単一神経細胞の発火活動とドーパミンD1受容体の発現を傍細胞記録法により解析した。線条体細胞は、D1発現の有無にかかわらず、運動情報に報酬による正の修飾を受けた。運動野では報酬による修飾はみられなかった。運動系の大脳皮質-基底核ループでは、報酬情報と運動情報の統合にD1受容体の発現が決定因子ではないことが示唆された。本研究計画では、ラットの線条体における運動情報と報酬情報の統合の過程を投射の異なる細胞型レベルで調べることを目指した。これまでに独自開発した運動課題の自動訓練装置(特許出願中)を活用し、脳定位固定状態の覚醒ラットに報酬交替性の前肢自発運動課題を効率よく学習させた。そして、前肢の自発運動を発現中に、線条体背外側部の単一神経細胞の発火活動を傍細胞記録法で観察するとともに、一次あるいは二次運動野に16チャンネルのシリコンプローブを挿入して多数の神経細胞の発火活動もマルチユニット記録法により計測した。傍細胞記録した細胞は、ドーパミンD1受容体のmRNAの発現をin situハイブリダイゼーション法により検出するとともに、オピオイドμ受容体に対する免疫組織染色により線条体のパッチ・マトリックス構造への帰属を判定した。現在までに、50頭を超えるラットに運動訓練を施し、運動および報酬予測・獲得に関連する発火活動を示す多数の線条体細胞を記録し同定することに成功しており、そのなかには大脳基底核の直接路として黒質網様部などへ投射すると考えられるD1陽性の中型有棘細胞や、間接路として淡蒼球へ投射すると考えられるD1陰性の中型有棘細胞や、高頻度で発火するアセチルコリン作動性と考えられる介在細胞などが含まれていた。来年度は、さらにマルチユニット活動データを含めた詳細な解析を加えて、大脳基底核の直接路と間接路の投射経路の役割を解明し、速やかに学会発表および論文発表をおこなう予定である。本研究では、ラットの線条体における運動情報と報酬情報の統合の過程を投射の異なる細胞型レベルで調べることを目指した。そして、前肢の自発運動を発現中に、線条体背外側部の単一神経細胞の発火活動を傍細胞記録法で観察するとともに、一次運動野に16チャンネルのシリコンプローブを挿入して多数の神経細胞の発火活動もマルチユニット記録法により計測した。50頭を超えるラットに運動訓練を施し、運動および報酬予測・獲得に関連する発火活動を示す多数の線条体細胞を記録し同定した。そのなかには大脳基底核の直接路として黒質網様部などへ投射すると考えられるD1陽性の中型有棘細胞や、間接路として淡蒼球へ投射すると考えられるD1陰性の中型有棘細胞や、高頻度で発火するアセチルコリン作動性と考えられる介在細胞などが含まれていた。この結果に加えて、運動野のマルチユニット活動の特性も詳細に解析して、運動野から投射を受ける大脳基底核の直接路と間接路の投射経路の役割を解明した。最終的に63頭ものラットに運動訓練を施し、運動および報酬予測・獲得に関連する発火活動を示す25個の線条体細胞を記録し同定した。意外にも、D1発現の有無にかかわらず、報酬による運動情報の修飾は正の方向のみであった。

一方、同時に記録した運動野のマルチユニット活動の特性も詳細に解析したところ、運動野の浅層、深層ともに報酬により修飾を受ける細胞は非常に少数であった。これらのことより、運動系の大脳皮質-基底核ループでは、報酬情報による運動情報の修飾にはD1受容体の発現の有無が決定因子ではないことが示唆された。
灌流培養デバイスを用いた神経幹細胞ニッチ構築と血流刺激による幹細胞維持機構の解明

本培養系の構築には、ヒト血管内皮細胞と神経幹細胞の共培養条件を最適化する必要がある。各細胞において、その細胞特性が維持される培養条件を探索するため、神経細胞培養条件をベースに、血管内皮細胞(ECs)および神経幹細胞(NSCs)の機能維持に効果的である細胞成長因子や低分子化合物の組み合わせを検討し、その共培養条件の確立に成功した。さらに、その培養条件が、細胞外マトリクス(ECM)成分から成る膜を有するカルチャーインサートにおいても、三次元共培養に応用可能であることを確認した。本研究では、ヒト脳内神経幹細胞ニッチ(血管性ニッチ)の再構築を目的としているため、血管内皮細胞にはヒト初代脳血管内皮細胞(BECs)を、神経幹細胞には神経発生後期に相当するヒトiPS細胞由来神経幹細胞(iPSC-dNSCs)を用いた。また、灌流デバイス内での共培養には、ビトリ化コラーゲン膜を有するカルチャーインサートを用いた。カルチャーインサート内共培養において、BECsではCD31やVECADなどが発現すること、iPSC-dNSCsでは神経幹/前駆細胞マーカーであるNESTINなどが発現し、また神経細胞マーカーであるTUJ-1も一部の細胞で発現することが確認できた。これらカルチャーインサートを灌流培養デバイスに設置し、流れ刺激(シェアストレス)を負荷することで、各細胞特性がどのように変化するかを検討中である。灌流培養デバイスはPDMSから成るマイクロ流路を有し、BECs側(カルチャーインサート外側面)にのみシェアストレスの負荷が可能をなる構造になっており、流路の出入り口にチューブを繋ぎペリスタティックポンプに接続することで、数日に渡って灌流培養が可能となる。これまでに、シェアストレス負荷下においても、各種細胞特性マーカーが発現し、培養条件次第で細胞形態(配向性など)の変化が誘導可能であることを見出している。当初予定していた脳血管内皮細胞(BECs)とヒトiPS細胞由来神経幹細胞(iPSC-dNSCs)の至適共培養条件の確定、細胞外マトリクスから成りBECsとiPSC-dNSCsの共培養が可能なカルチャーインサートの選定、カルチャーインサートが設置でき灌流培養可能なマイクロ流体デバイスを用いた培養系の構築が達成されており、順調に研究が進展している。今回、他の多くの研究で使用されているヒト臍帯血管内皮細胞とは異なる特性を有するヒト初代脳血管内皮細胞を用いており、共培養条件を探索・確定したことは、今後の血管ー神経相互関係を理解する上で大きな成果になると考えられる。また、これまで人工膜(PET膜など)から成るカルチャーインサートを用いた共培養系は多く利用されてきたが、本研究ではより生体内環境を模擬可能なECM膜からなるカルチャーインサートを用いることに成功している。灌流培養デバイスでは、長期の灌流培養ではチューブ接続部からの液漏れが起こる問題や、ペリスティックポンプによるシリコンチューブ内摩耗に伴うシリコン粒子の培地への混入などの問題が生じたが、チューブの構造や材質の改良により解決することができている。このようなマイクロ流体デバイスを用いた灌流培養技術の開発は近年盛んに進められているが、本研究で得られた知見や問題解決技術は、それら他の培養技術へも応用可能であり、広く貢献できると考えられる。今後は、これまでに確立してきた共培養・灌流培養系を用いて、脳血管内皮細胞(BECs)へのシェアストレス負荷の有無による神経幹細胞(iPSC-dNSCs)の幹細胞性(stemness)および分化機構への影響を評価していく。神経発生に関連する既報のシグナル経路の評価や、オミクス解析による新規機構の探索により、シェアストレスにより活性化されるBECsから分泌された液性因子により、iPSC-dNSCsがどのような影響を受けるのかを解明することを目指す。また、血管ー神経相互関係理解のために、本培養系におけるBECsの細胞特性変化の評価も進める予定である。

灌流培養デバイスはPDMSから成るマイクロ流路を有し、BECs側(カルチャーインサート外側面)にのみシェアストレスの負荷が可能をなる構造になっており、流路の出入り口にチューブを繋ぎペリスタティックポンプに接続することで、数日に渡って灌流培養が可能となる。これまでに、シェアストレス負荷下においても、各種細胞特性マーカーが発現し、培養条件次第で細胞形態(配向性など)の変化が誘導可能であることを見出している。当初予定していた脳血管内皮細胞(BECs)とヒトiPS細胞由来神経幹細胞(iPSC-dNSCs)の至適共培養条件の確定、細胞外マトリクスから成りBECsとiPSC-dNSCsの共培養が可能なカルチャーインサートの選定、カルチャーインサートが設置でき灌流培養可能なマイクロ流体デバイスを用いた培養系の構築が達成されており、順調に研究が進展している。今回、他の多くの研究で使用されているヒト臍帯血管内皮細胞とは異なる特性を有するヒト初代脳血管内皮細胞を用いており、共培養条件を探索・確定したことは、今後の血管ー神経相互関係を理解する上で大きな成果になると考えられる。また、これまで人工膜(PET膜など)から成るカルチャーインサートを用いた共培養系は多く利用されてきたが、本研究ではより生体内環境を模擬可能なECM膜からなるカルチャーインサートを用いることに成功している。灌流培養デバイスでは、長期の灌流培養ではチューブ接続部からの液漏れが起こる問題や、ペリスティックポンプによるシリコンチューブ内摩耗に伴うシリコン粒子の培地への混入などの問題が生じたが、チューブの構造や材質の改良により解決することができている。このようなマイクロ流体デバイスを用いた灌流培養技術の開発は近年盛んに進められているが、本研究で得られた知見や問題解決技術は、それら他の培養技術へも応用可能であり、広く貢献できると考えられる。今後は、これまでに確立してきた共培養・灌流培養系を用いて、脳血管内皮細胞(BECs)へのシェアストレス負荷の有無による神経幹細胞(iPSC-dNSCs)の幹細胞性(stemness)および分化機構への影響を評価していく。神経発生に関連する既報のシグナル経路の評価や、オミクス解析による新規機構の探索により、シェアストレスにより活性化されるBECsから分泌された液性因子により、iPSC-dNSCsがどのような影響を受けるのかを解明することを目指す。また、血管ー神経相互関係理解のために、本培養系におけるBECsの細胞特性変化の評価も進める予定である。灌流培養デバイスの送液機構をシンプルな構成にすることで、複雑なポンプシステムを構築する必要がなくなり、簡便なペリスティックポンプとPDMSから成るマイクロ流体デバイスを用いることで実現したことで、培養系構築に予定していた物品費および開発費を抑えることができた。さらに、細胞のサンプリング、および評価にも適したデバイス形状となったため、共培養および灌流培養時の細胞特性評価が効率的に進展し、研究費を抑えることが可能となったため、次年度使用額が発生した。当該助成金は、次年度における細胞特性解析の効率化を図るためのデバイスの改良や、オミクス解析拡充へ使用する予定である。
職場における行動と感情のデータ解析を通じたクリエイティビティを促進する組織の研究

近年の日本企業ほどクリエイティビティ(新奇性の高い製品・サービスの元となるアイデアを開発すること)の求められている時代はないといえる。本研究は、クリエイティビティを促進しうる組織のあり方について、質問紙調査による組織風土、日誌法による感情、動画やセンシング技術による行動の測定・分析といった多様な定量化手法を組み合わせたフィールド調査で明らかにした上で、Agent-Based Simulation等のモデリング手法によりモデル化・理論化する。これらの手法によって客観性と一般性の担保された知見を、学術界のみならず、クリエイティビティやそのための組織に課題を持つ実業界に広く提示することを目的とする。
地盤震動卓越方向の解明と強震動予測への応用

本研究の目的は地震動の卓越方向について実際の強震記録を解析することによって調べ,地震の震源モデルから期待される震動方向がどの程度反映されているものかについて検討することである。地震動の卓越方向は地震動主軸の概念によって表現して整理した。断層モデルに基づいてS波の理論強震動を計算してその主軸について調べると,その方向は断層モデル上で与えた点震源のメカニズム解から期待される振動方向を忠実に反映し,中間主軸と最大主軸の大きさの比は非常に小さい。これに対して実際の強震記録では中間主軸と最大主軸の比はかなり大きい。比較的狭い範囲に密に地震計を配置したアレ-内観測点間で記録の全長についての最大主軸方向を比較すると,2Hz以下の低周波数成分については各観測点とも最大主軸方向は揃っているが810Hzの高周波数成分では観測点毎にかなり違った方向を示す。ところが一見バラバラに見える高周波数成分の最大主軸方向をいろいろな地震の場合について比較してみると,定性的にではあるが,よく似た空間的パタ-ンを示す。このことは観測点近傍のごく表層の性質が高周波数成分に強く影響しており,観測点固有の搖れ易い方向が存在することを暗示している。以上のことにより,直達S波として震源の情報を強く反映していると通常考えられている部分でも,散乱波等がかなり混入していることが分かった。また,最大主軸方向の時間的変化を調べると,震源メカニズムの影響は直達S波到着後のごく短い時間内にのみ現れており,特に高周波数成分波の震動卓越方向については,震源メカニズムよりもむしろ観測点のごく近傍での散乱波の影響が非常に大きいものであることが分かった。半経験的強震動予測に際しては,必ずしも震源メカニズムのよく似た地震記録を用いることにこだわらず,観測点の個性を反映した統計的グリ-ン関数を数学的に合成する等の方向が考えられる。