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現代インド在地社会の民主化における価値と倫理の文化政治学

現代インド在地社会の民主化は、普遍主義的な民主主義の制度と価値が地域社会に受け入れられていく過程とみるべきではない。むしろ地域の人々が、民主主義の制度および精神と、在地の価値と倫理を結びつけようとする積極的な動きがある。オリッサ地域社会においては、ヒエラルヒーと支配の構造を批判しながら、同時に、多元的な社会集団がそれぞれ権利と発言権を獲得するために、新たに再解釈された平等主義的なカーストの枠組みが用いられている。本年度においては、1)データの整理と分析、2)補完的現地調査、3)参考文献の読解と分析枠組みの緻密化を行った。1)データの整理と分析a)政治過程におけるカースト、所属派閥、ジェンダーごとの資源分配に関する詳細と、b)「あるべき政治社会関係」の価値と倫理をめぐる文化政治的な交渉の詳細の参与観察記録、また、c)カースト、ジェンダー、政治的立場が異なる人々に対して、広範なインタビューの録音記録について整理・分析し、下位カーストや女性が政治過程に参加したことによって資源分配にどのような影響があったか、あるべき政治社会的関係をめぐるカースト間およびジェンダー間の交渉はいかなるものであるか、またさまざまな立場の人はどのような言説や思想に依拠して自らの政治的主張を正当化しているかを分析した。2)補完的現地調査平成18年には、5年ぶりにパンチャヤット選挙が行われた。その様子を調査するべく、フィールドワークに赴いた。1992年の地方自治制度改革は、3回目となる選挙では、低カーストおよび女性に対する留保枠の実施も地についたものとなったことがうかがえた。3)参考文献の読解と分析枠組みの緻密化本研究課題にかかわる参考文献(二次資料)の収集と読解を進め、現代インド在地社会の民主化に関して、理論的な解釈枠組みをより精緻化していくことにつとめた。平成19年度においては、1)データの整理と分析、2)補完的現地調査、3)ジャーナルなどでの成果発表を行った。本研究を通じて、現代インド在地社会における民主化の倫理的基盤として、公的な「人権の平等」という考え方と並んで、在地の「生命の平等」という考え方および「全体の福祉のための多元的社会集団の協力」という供犠的な原理が重要な役割を果たしていることがわかった。低カーストや女性は、こうした供犠的原理の言説を用いることによって、自らの正当な政治参加権を主張している。現在インドの論壇ではポストコロニアル版リベラル・コミュニタリアン論争が展開している。つまり国家・社会の倫理的基盤として尊重さるべきは、近代国家が保証する権利なのか、それとも共同体に継承された徳なのかをめぐる議論である(Amartya Sen, 1999. Reason before Identity; Bose & Jalal eds. 1998, Nationalism, Democracy and Development; R. Bhargava ed. 1998, Secularism and Its Criticsなど)。現在、インド在地社会の低カーストや女性は、平等主義的な供犠原理にもとづく民主的協力という新たな社会モデルを提唱しているが、そうした動きは、この論争における「国家/共同体」「権利/徳」「近代/伝統」といった二分法を凌駕していく可能性があると考えられる。現代インド・オリッサにおける在地社会の変容は、ヒエラルヒーと権力の中心性という植民地下において強化されたヘゲモニー構造を乗り越え、サバルタン的供犠倫理と民主主義とを接合した「ヴァナキュラー・デモクラシー」の成立の可能性を示唆している。ここでいうヴァナキュラーとは、実践と言説に関わる文化資源のうち、上から与えられた公式のものではなく、地域の生活世界において歴史的に蓄積され、実践倫理的に人々に身体化されたものを指している。ヴァナキュラー・デモクラシーとは、地域の生活世界に根ざした固有の実践と言説の様式と、民主主義の制度と精神とを、相互影響のうちに実践的に架橋した(あるいは架橋することを目指す)政治と社会の姿を示すものである。それは、近代国家の原理(権利・合理性)と現地社会の文化倫理(徳・供犠的奉仕)の対立という植民地的二分法を架橋する可能性でもあり、インド社会のポスト・ポスト植民地期への移行を示唆するものであると解釈できる。これは現在のポストコロニアリズムの枠組みを超えるための視座を提供することとなる。また当地のヴァナキュラーな民主化において、多一論に基づく存在の平等という供犠思想が重要な役割を果たしたことが注目される。インドの供犠思想には、世界における多なる差異を認めつつ、それらを貫く一なる普遍性の中に存在論的平等性を見出そうとする多一論の哲学がある。こうした多一論を現代社会で生かすことに、お互いの違いを認め合いつつ相互の存在へ尊重と配慮をするヴァナキュラー・デモクラシーの可能性がみられる。
短時間一回完結形式の集団認知行動療法が２型糖尿病患者のセルフケア行動に及ぼす影響

本課題の最終目的は、短時間一回完結形式の認知行動療法(ACT:Acceptance and Commitment Therapy)によって、心理療法的介入を糖尿病臨床に導入する際の高コスト問題を解決することである。今年度の研究では、前年度の研究知見を踏まえて、以下の2つの研究を実施した。(e)2型糖尿病患者を対象に、短時間一回完結形式の認知行動療法を実施した。その結果、前年度に作成した質問紙(日本語版Acceptance and Action Diabetes Questionnaire)の得点の推移から、ACTが重視しているアクセプタンス方略が向上していることが示された。糖尿病関連指標の推移から、少なくとも介入後2ヶ月の時点において、血糖コントロールが有意に改善しており、小から中程度の効果量が示された(研究5:国際学術雑誌に投稿予定)。(f)Ecological Momentary Assessment(EMA)による日常生活下調査の結果をフィードバックすることで、個別の患者ごとに血糖コントロールに関わる要因を同定し、それらの要因に対して介入を実施するための方法論を示した(研究6:国際学術雑誌に投稿予定)。本課題の成果は、2型糖尿病患者に対する効果的な介入プログラムを作成するための知見を提供しており、心理療法的介入を糖尿病治療の現状に即した形で導入することが期待できるという点において、意義深いと考えられる。最後に本課題の限界と今後の展望について述べる。研究5、研究6の2型糖尿病患者は、平均的な糖尿病患者と比べて、血糖コントロールは同程度であったが、やや若年の患者が多く、合併症の発症者は含まれていなかったことがある。今後は、高齢の患者や合併症を発症している患者を含めて、検討を続けていく必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。そのために、今年度は、以下の4つの研究を実施した。(a)ACTが重視しているアクセプタンス方略(糖尿病治療に伴う不快な思考や感情に対して、自動的に心を閉じてしまわないように意図的に努力する態度)の有効性を検討するため、系統的レビューとメタアナリシスを実施した(研究1:国内学術雑誌に投稿中)、(b)糖尿病患者のアクセプタンス方略を測定するための尺度を開発した(研究2:国際学術雑誌に投稿中)、(c)日本人2型糖尿病患者に対するACTの有用性を検討するため、インターネット調査会社を利用した横断調査を行なった(研究3:国際学術雑誌に投稿中)、(d)生態学的妥当性の高いデータを収集するため日常生活下調査を行い、セルフケア行動と心理社会的要因やアクセプタンス方略との関係を検討した(研究4:国際学術雑誌に投稿予定)。今年度の研究結果から、糖尿病患者のアクセプタンス方略を測定するための測定指標が整備された。日常生活下調査では、空腹感よりも、脳内の神経伝達物質により惹起されると考えられる食渇望が、セルフケア行動(食事管理)を阻害していることが示された。そして、アクセプタンス方略は食渇望のリスクを低減させることが示された。以上の研究成果は、本課題の目的である心理療法的介入を糖尿病臨床に導入する際の高コスト問題を解決するための基礎的知見となると考えられる。今年度の研究から得られた成果は、本課題の最終目標の基礎となる部分であり、次年度につながる研究を遂行したと判断できるため。今後は、これまでの研究に基づいた介入プログラムを作成し、その効果を検討していく予定である。さらに、介入効果が見られなかった患者を対象として、日常生活下での支援方法を開発するための方法論を検討する。

本研究によって、心理療法的介入を糖尿病診療の現状に即した形で導入することが、現実的に可能となり得ることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
アジア地域における最適輸送システムと新規投入輸送機器(VX)に関する研究

本研究は、経済発展に伴い物流量の増加が顕著な東アジア地域に注目し、港湾コンテナ物流システムを中心とした,最適な輸送システムの提案を目指すものである。システムを構築するに際しては、ソフト・ハードの両面から検討を行った。研究期間に得られた具体的な成果は、下記のとおりである。(1)国際海上コンテナ流動モデルのサブモデルである、埠頭荷役システム最適化モデルを提案した。港湾での船舶の動態を待ち行列理論を用いて表現する理論モデルと、待ち行列シミュレーションにより表現するシミュレショーンモデルの双方を開発し、高性能なガントリークレーンの活用や港湾EDIの導入が有効であることを確認した。(2)VRPTW(Vehicle Routing Problem with Time Windows)モデルを応用し、それに前述の埠頭荷役モデルを組み込むことで、国際コンテナ流動モデルを構築した。モデルのアプリケーションを通じて、輸送機器の大型化が費用削減に有効なこと、港湾荷役機器の有効利用が港湾費用の削減に効果的であること、および、所要時間の不確実性が費用変動に影響を及ぼすことを示した。さらに、国際貨物輸送に関する機関分担手法の初期的開発にも着手した。(3)VXとして特殊航空機の一種である地面効果翼機(WIG)を取り上げ、そのプロトモデルの設計と実験用供試模型の製作を行った。供試模型を用いて、WIGの静水面上飛行および波浪面上飛行を模擬した水槽曳航試験を行い、その空力特性を明確にした。(4)理論計算法を開発して(3)の実験に対応する数値計算を行い、理論計算法の妥当性を検証した。これにより今後WIGの基本設計等において開発した理論計算法を用いた迅速な設計が行えることになる。本研究は、貨物量の増大が顕著である東アジア地域の物流に注目し、その最適な輸送システムを提案するものである。本年度は、東アジア地域の物流の現状把握に努めるとともに、国際貨物輸送の中心である海上コンテナ輸送の解析ツールの開発を試みた。また、新規の輸送機器(VX)の導入については、その設計コンセプトと基本性能を検討した。本年度の検討項目と成果を要約すると、次のようになる。(1)日本-東アジア間の物流の現状を総合的に調査し、その特徴・問題点を抽出した。海上輸送においては、コンテナ化と船舶の大型化が進展しており、港湾間の国際競争が激しいこと、国際物流の動向を的確に捉える計算ツールが必要であることなどを確認した。(2)国際海上コンテナ流動モデルの構築を試みた。特に、そのサブモデルである埠頭荷役システム最適化モデルについては、港湾での船舶の動態を待ち行列理論を用いて表現する理論モデルと、待ち行列シミュレーションにより表現するシミュレショーンモデルの双方を開発し、高性能なガントリークレーンの活用や港湾EDIの導入が有効であることを確認した。(3)輸送コストの観点からVXの特性を検討した。商品の減価償却率や輸送距離によって、船舶や航空機に対してVXが有利となる速度が大きく変化することを示した。(4)新規輸送機器として、速度・運搬量の視点からHSVに注目し、1.5m模型を製作して、静水中や波浪中の性能試験を実施した。その結果、静水中での造波抵抗の減少とともに、波浪中おいては抵抗増加が負に転じる、すなわち推力が発生する周波数領域があることを明らかにした。境界要素法ベースの数値計算によってもこの事実は確認され、今後、新規輸送機器の初期設計ツールとして利用できることを示した。また、水槽試験によって、双翼の干渉影響について検討した結果、干渉影響により翼の揚力性能が5%程向上することが明らかになった。本研究は、経済発展に伴い物流量の増加が顕著な東アジア地域に注目し、新規の輸送機器(VX)の導入を想定した上で、その最適な輸送システムを考究するものである。

本年度の主たる研究内容は、(1)船舶の港湾内行動モデルを内包した国際コンテナ流動予測手法を開発すること、(2)VXの需要を予測するための分析ツールを作成すること、(3)VXのコンセプトを検討し、輸送機器の性能を把握することである。本年度の検討項目と成果を要約すると、次のようになる。(1)国際海上コンテナ流動を検討するための基礎モデルを構築した。Vehicle Routing Problem with Time Windowsの枠組みでモデリングを行い、それに港湾内の船舶の行動を表現するシミュレーションモデルを組み込んだ。このモデルを東アジア地域の国際コンテナ輸送に適用した結果、船舶の港湾内行動モデルを内包することで、各港湾の寄港隻数や取扱貨物量の再現精度が向上することが示された。また、最適航路と現況航路の効率性の相違も確認された。(2)VXの需要予測をするための基礎的枠組みを構築した。すなわち、国際貨物輸送に要する費用関数を特定した上で、集計ロジット型の選択モデルを適用することにより、現況の輸送手段選択が概ね再現できることを示した。(3)VXとして成立する可能性が高いと思われる高速輸送機器として、これまでに提案されている単胴型HSV(High Semi-submergible Vehicle with wing)を想定し、その推進性能や耐航・耐波性能を水槽試験および理論数値計算により検討した。特に荷役作業を考慮して双胴化した場合における流体力学的特性の変化等についても検討している。従来のコンセプトの高速船と比べ、HSVが耐航・耐波性能に優れ,また双胴型にしてもその利点が損なわれないことを確認した。本研究は、経済発展に伴い物流量の増加が顕著な東アジア地域に注目し、港湾コンテナ物流システムを中心とした,最適な輸送システムの提案を目指すものである。システムを構築するに際しては、ソフト・ハードの両面から検討を行った。研究計画期間の最終年度に相当する本年度の具体的な成果は、下記のとおりである。(1)前年度に構築した国際コンテナ流動シミュレーションモデルの改良に努めた。同時に、このモデルの骨格をなすVRPTW(Vehicle Routing Problem with Time Windows)modelの拡張も行った。前者のモデルから、輸送機器の大型化が費用削減に有効なこと、および、港湾荷役機器の有効利用が港湾費用の削減に効果的であることを明らかにした。また、後者においては、所要時間の不確実性がコスト変動に影響を及ぼすことが示唆された。(2)国際間、および、地域間の物資輸送に関する機関分担手法の開発・改良に着手し、新規の輸送機器(VX)の需要を検討した。輸送機関分担手法については、多機関の均衡配分モデルを新たに開発するとともに、集計ロジット型のモデルの改良に努めた。モデルを用いた新規の輸送機器(VX)の需要推定の結果、需要転換は、速度と運賃に依存し、船舶よりも航空機からの需要転換が期待できることを示した。(3)VXとして特殊航空機の一種である地面効果翼機(WIG)を取り上げ、そのプロトモデルの設計と実験用供試模型の製作を行った。
3次非線形ラマン分光法による溶液中分子の高電子励起状態の研究

本研究は分子を基低電子状態においたまま、電子励起状態の振動スペクトルを測定することを目的としている。その手段として、3次非線形ラマン分光法に着目し、本年度は、その装置の立ち上げに着手した。3次非線形ラマン分光装置は、大きく(1)光源、(2)光学系、(3)試料循環系、(4)散乱光検出系、(5)データ処理系の5つの部分にわけられる。光源については、2台の色素レーザーの励起するために用いているNd:YAGレーザーの2倍波および3倍波をそれぞれ1:1に分割するビームスプリッタを購入し、非線形ラマン分光実験に必要な分子振動の振動数程度離れた波長可変のレーザー光が得られるようにセッティングをした。試料循環系については、ペリスタロティックポンプ、フローセルからなる試料循環装置を構築した。散乱光検出系については必要な光学部品の購入をおこない、現在、組立中である。今後、チトクロームc等のサンプルについてテスト実験をおこなう。また本研究と相補的な、ポンプ・プローブ法によるポルフィリン電子励起状態の共鳴ラマン測定もおこなった。
深度センサを用いた運動器障害の早期発見のためのスクリーニングテストの開発

本年度は、前年度に作成した静的な姿勢評価プログラムを用いて、X線撮影による脊柱弯曲との信頼性検証を実施した。その結果、腰部及び頚部など体脂肪の影響がみられる部位では精度がやや下がるものの、級内相関係数も高い値であり、垂直軸設定やノイズ除去等の手法には問題がなく、再現性高く計測ができることが確認できた。次に、動的な姿勢での評価が可能となるよう、被験者に対して前後屈や左右傾屈など姿勢を変化させる身体運動を実施させ、これらの姿勢変化を定量的に評価するプログラムを開発し、2019年2月に測定法に関する発表をおこなった。また、研究及び開発を通して、深度センサによる評価では、数値としての定量化だけでなく、グレードによる評価を行った方が高い再現性が得られることが確認されたため、グレード評価による身体機能および運動機能評価法(スクリーニングテスト)を開発した。このテストの妥当性検証として、実際の小中学生を対象とした姿勢や動作の測定評価(横断的調査)をおこなった。その際、整形外科医や理学療法士による理学所見メディカルチェック等、実際の運動器障害のスクリーニングテストも実施し、それらとの関連を検討した。また、運動器障害の発生状況等については、小中高生を対象とした運動器障害の評価や理学所見などメディカル・フィジカルチェックを行い、投球障害肩や投球障害肘など運動器障害を有する選手において特徴的な運動機能や身体機能を明らかにするための統計的評価を行った。以上のように、本研究課題である深度センサを用いた運動器障害の早期発見のためのスクリーニングテストの開発を実現するために必要となる身体機能評価および運動器障害と身体機能・運動機能との関係に関する基礎的データが収集できた。これらの知見を組み合わせ、縦断的な調査を継続することで、早期発見に繋がるスクリーニング法が開発できる可能性が高いと考えられる。姿勢評価に関するプログラムおよびスクリーニング法の開発が順調に進んだため、2019年度以降に実際のスポーツ選手を対象とした計測が可能となったため。今年度については、まず、2018年度に作成した運動機能および身体機能の測定評価法を用いて、横断的調査及び縦断的調査を進める。スクリーニングテストとしての妥当性の検証として、開発した計測方法を用いて、実際の小中高生を対象とした姿勢や動作の測定評価をおこなう。その際、整形外科医や理学療法士による理学所見メディカルチェック等、実際の運動器障害のスクリーニングテストも実施し、それらとの関連を検討する。また、運動器障害の発生に関しては、体格や運動量などが交絡因子として影響することが考えられるため、これらの要因を調整するための調整法についても検討し、簡便に実施できる質問紙評価法などの開発をめざす。本年度は静的な状態での姿勢する測定プログラムの開発をおこない、その測定精度を評価する実験を実施した。まず、赤外線TOF方式による深度センサ(キネクト)を用いてヒトの背中の3次元形状を計測するプログラムを作成した。そしてこの測定法を用いて実験室内で静止立位および座位にて背面よりカメラ撮影を実施した。姿勢の評価としては脊柱の湾曲を定量的に評価する方法を採用し、可視化アプリも作成した。計測プログラムについては垂直軸の設定やノイズを除去するための工夫を重ねた。また、得られた3次元点群データを用いて、数値処理にて自動的に脊柱の湾曲を定量的に評価できるよう、パラメータの設定をおこなった。この計測法法を用いてスポーツ選手等の身体特性を評価することで、投球障害等の運動器障害の発生との関連等を検討する素地ができた。また、運動器障害の発生状況等については、小中学生を対象とした運動機能評価や小中高の野球選手を対象とした運動器障害および運動機能・身体機能の評価を実施した。整形外科医や理学療法士と連携し、エコーを用いた運動器障害の評価や理学所見などメディカルチェック・フィジカルチェックをおこなった。これらのデータから、投球障害肩や投球障害肘など運動器障害を有する選手において特徴的な運動機能や身体機能を明らかにするための統計的評価をおこなった。以上のように、本研究課題である深度センサを用いた運動器障害の早期発見のためのスクリーニングテストの開発を実現するために必要となる、深度センサを用いた身体機能評価および運動器障害と身体機能・運動機能との関係に関する基礎的なデータを収集することができた。姿勢評価に関するプログラム開発が順調に進んだため、2018年度以降に実際のスポーツ選手を対象とした計測が可能となったため。

その際、整形外科医や理学療法士による理学所見メディカルチェック等、実際の運動器障害のスクリーニングテストも実施し、それらとの関連を検討した。また、運動器障害の発生状況等については、小中高生を対象とした運動器障害の評価や理学所見などメディカル・フィジカルチェックを行い、投球障害肩や投球障害肘など運動器障害を有する選手において特徴的な運動機能や身体機能を明らかにするための統計的評価を行った。以上のように、本研究課題である深度センサを用いた運動器障害の早期発見のためのスクリーニングテストの開発を実現するために必要となる身体機能評価および運動器障害と身体機能・運動機能との関係に関する基礎的データが収集できた。これらの知見を組み合わせ、縦断的な調査を継続することで、早期発見に繋がるスクリーニング法が開発できる可能性が高いと考えられる。姿勢評価に関するプログラムおよびスクリーニング法の開発が順調に進んだため、2019年度以降に実際のスポーツ選手を対象とした計測が可能となったため。今年度については、まず、2017年度に作成した静的な姿勢での測定評価プログラムを用いて、X線撮影による脊柱湾曲との信頼性検証を実施する。さらに、動的な姿勢での評価が可能となるよう、被験者対して前後屈や左右傾屈、頭部体幹回旋、座位からの起き上がりなど姿勢を変化させる身体運動を実施させ、これらの姿勢変化を定量的に評価するプログラムを開発する。また、横断的調査および縦断的調査を通して、スクリーニングテストとしての妥当性の検証として、開発した計測方法を用いて、実際の小中高生を対象とした姿勢や動作の測定評価をおこなう。その際、整形外科医や理学療法士による理学所見メディカルチェック等実際の運動器障害のスクリーニングテストも実施し、それらとの関連を検討する。また、運動器障害の発生に関しては、体格や運動量などが交絡因子として影響することが考えられるため、これらの要因を調整するための調査法についても検討し、簡便に実施できる質問紙評価法などの開発をめざす。今年度については、まず、2018年度に作成した運動機能および身体機能の測定評価法を用いて、横断的調査及び縦断的調査を進める。スクリーニングテストとしての妥当性の検証として、開発した計測方法を用いて、実際の小中高生を対象とした姿勢や動作の測定評価をおこなう。その際、整形外科医や理学療法士による理学所見メディカルチェック等、実際の運動器障害のスクリーニングテストも実施し、それらとの関連を検討する。また、運動器障害の発生に関しては、体格や運動量などが交絡因子として影響することが考えられるため、これらの要因を調整するための調整法についても検討し、簡便に実施できる質問紙評価法などの開発をめざす。
食道癌周術期患者に対する客観的予後予測に基づく理学療法戦略の構築

本研究では、食道切除術予定の対象者の術前機能から、客観的な予後予測をすることによって、術前の状態に応じた治療戦略を検討することが目的である。術前の機能評価や各種検査結果を基に術後の肺合併症の発症や長期予後と関連する予測式を設定し、標準治療では効果の得られない治療強化対象を選定する。治療強化対象には強化プログラムを適用し、その効果を検証する。2019年度に倫理委員会の承認を得てデータ収集を開始。2020年度末に肺合併症と術後身体機能に対する予測式を設定する。2021年度に術後1年の身体活動と生活の質に対する予測式を設定する。治療強化対象に強化プフログラムを適用開始し、翌年度に効果判定を行う。
福島第一原発事故で放出された放射性セシウムの大気再飛散と大気植生間の循環の解明

平成30年度の研究実績は、以下の通りである。1.森林からの真菌類胞子などのバイオエアロゾルの飛散が、夏季秋季の大気中への放射性セシウム再飛散の主要なメカニズムであることを明確にするため、セシウム137による大気放射能濃度とバイオエアロゾル濃度がを比較し、きわめて良い正相関を示すことを確認した。また、春季から梅雨期にかけての大気中への放射性セシウム再飛散メカニズムの推移を調べるため、4月から6月までの大気放射性セシウムの水溶性、土壌鉱物トレーサー、各種バイオエアロゾルの種類と濃度のデータを得た。現在解析中であるが、春季に土壌起源の微生物の割合が増大しており、それが土壌鉱物とともに飛散して影響している可能性があることが示された。2.胞子などバイオエアロゾルと放射性セシウムの森林からの鉛直輸送フラックスを測定するための緩和渦集積サンプリングシステムを作成し、福島県の高線量地区およびテストフィールドの筑波実験植物園での試験観測を実施した。また、林内での傾度法による放出フラックス推定のため1次元モデルSOLVEGを改修し、顕熱フラックスなど力学パラメーターが観測と整合するようチューニングを行った。3.本研究で採取した約50種のキノコ胞子について、氷晶核能を測定し、ー15°C以上と比較的高温で氷晶核化するものを見出した。また氷晶核化温度と生物学的分類との関連が、ある程度見られることを明らかにした。4.野外に自生しているキノコから大気に胞子が飛散するプロセスを明確にするため、フィールドで胞子が飛散していく様子の高速度カメラによる撮影に成功した。現在、画像解析により胞子の大気放出量を推定し、その検証方法について検討している。本研究の4つのアプローチについて、進捗状況は以下のようになっている。1)高放射線量域での大気エアロゾル及び降水のサンプリングを行い、含まれる粒子の化学・生物学的成分と放射性セシウムの濃度間の相関を調べ、大気再飛散担体となる有機・生物粒子の同定を行うとともに、それらの粒子及び土壌ダストの大気再飛散への寄与の定量化を行う:平成30年度実施した春季梅雨期における福島県高線量地区内での大気放射能濃度と大気放射性セシウムの水溶性、土壌鉱物トレーサー、各種バイオエアロゾルの種類と濃度のデータの比較・解析については、試料収集は終了し、土壌微生物の春季増大などの結果が得られたものの、測定・分析項目が多いためデータ取得に予想より時間がかかり、詳細な多変量解析を昨年度中に実施できなかった。2)緩和渦集積法測定装置を開発し、放射性セシウム飛散フラックスとその変化を定量化する:平成30年度においては、緩和渦集積法フラックス測定装置と傾度法によるフラックスの試験観測をフィールドで行うことができた。しかし現在バイオエアロゾルの定量法を蛍光顕微鏡でのカウントで行っているため解析に時間がかかっている。現在、効率化のためバイオエアロゾル濃度を蛍光により測定する装置を開発中である。3)大気エアロゾル試料抽出液による植物培養実験による、放射性セシウム大気-植生循環の解明: 1年を通しての大気放射性セシウム抽出液による植物培養実験は、他の測定データ取得に時間を要したため平成30年度中に実施できず、現在急ピッチで実験準備を進めている。4)大気再飛散過程を取り入れた化学輸送モデルの構築による大気放射性セシウムの移行量の推定:この項目については、アプローチ2によるフラックス推定結果をもとにモデル化することになっており、2の解析をまっている状況である。本研究の4つのアプローチについて、今後以下のように推進していく。1)高放射線量域での大気エアロゾル及び降水のサンプリングを行い、それらの化学・生物学的成分と放射性セシウムの濃度間の相関を調べ、大気再飛散担体となる有機・生物粒子の同定を行うとともに、大気再飛散への寄与定量化を行う:すでに収集した、春季梅雨期および夏季秋季における各種データの分析を進め、詳細な多変量解析を実施して、放射性セシウム大気再飛散の担体の季節変化を明確にする。キノコ(担子菌)以外の種類のバイオエアロゾルについても、形態や染色性などで分離し個々の寄与を推定していく。2)緩和渦集積法測定装置を開発し、放射性セシウム飛散フラックスとその変化を定量化する:緩和渦集積法および傾度法によるフラックス測定について、サンプリングしたバイオエアロゾル濃度を、現在開発中の蛍光による測定装置を用いることで効率的に実施できるようにする。その上で、梅雨期および夏季に集中観測を実施し、バイオエアロゾルの放出フラックスの定量化を行うとともに、放射性セシウムフラックス推定に拡張する。高速度カメラ等でキノコからの胞子の大気飛散を撮影し、放出フラックスを推定する手法についても、フィールドでの撮影から画像解析により定量化する手法を確立する。3)大気エアロゾル試料抽出液による植物培養実験による、放射性セシウム大気-植生循環の解明:1年を通しての大気粒子サンプルの純水抽出液およびフィールドでの植物培養実験を実施し、大気から植物への放射性セシウム移行可能性を明確にする。4)大気再飛散過程を取り入れた化学輸送モデルの構築による大気放射性セシウムの移行量の推定:アプローチ2によるフラックス推定結果をもとに、気象要素などとの関係を調べ、大気再飛散フラックスをモデル化するためのパラメタリゼーションを考案し、モデルに試験的に組み込む。平成29年度には、以下の研究活動をほぼ予定通り実施した。

1.夏季の大気中への放射性セシウム再飛散に占める森林からの真菌類胞子飛散の寄与を推定するため、1)福島県高線量地区内で採取したキノコ胞子の1個当たりの放射性セシウム濃度、2)大気中の真菌類胞子と推定される粒子濃度を測定し、その積から推定した真菌類胞子による大気放射能濃度と実際に観測された濃度を比較することで、中央値で大気放射能の75%が真菌類胞子で説明できることを明らかにすることができ、現在論文にまとめている。2.キノコ胞子に含まれる放射性セシウムの水溶性が、夏季の大気粒子中の放射性セシウムの水溶性と同程度であるか調べ、この季節の大気再飛散の担体が主に真菌類胞子であるという推定結果と矛盾しないかしらべ確認した。胞子および大気サンプルの抽出実験の結果、いずれも放射性セシウムの50-75%が水溶性であり、真菌類胞子が夏季の大気放射性セシウム再飛散単体として矛盾しないことも確認できた。根に共生する真菌類の有無が植物への放射性セシウム取込みに影響しないか、アカマツについて試験的なサンプリングを行ったが明確な違いは見られなかった。これは、限られた観察機会にキノコ発生が見られなかった個体にも、本当に菌類の共生がなかったか明確でないためであると考えられる。3.キノコから大気に胞子が飛散するプロセスを明確にするため、高速度カメラでシイタケから胞子が飛散していく様子の撮影を実施した。現在、画像解析により胞子の大気放出を定量化する方法を検討している。4.胞子などバイオエアロゾルと放射性セシウムの森林からの鉛直輸送フラックスを測定するための緩和渦集積サンプリングシステムを作成し、テストフィールドである筑波実験植物園に設置し、動作確認を行った。本研究の4つのアプローチについて以下のように進捗状況を自己評価する。1)高放射線量域での大気エアロゾル及び降水のサンプリングを行い、含まれる粒子の化学・生物学的成分と放射性セシウムの濃度間の相関を調べ、大気再飛散担体となる有機・生物粒子の同定を行うとともに、それらの粒子及び土壌ダストの大気再飛散への寄与の定量化を行う:平成29年度は、福島県高線量地区内で採取したキノコ胞子の1個当たりの放射性セシウム濃度と大気中の真菌類胞子と推定される粒子濃度を測定し、大気放射能濃度に占める真菌類胞子を担体とするプロセスが中央値で75%の寄与をしていることを明らかにできた。2)緩和渦集積法測定装置を開発し、放射性セシウム飛散フラックスとその変化を定量化する:平成29年度においては、緩和渦集積法フラックス測定装置を開発し、動作試験により正常に動作することが確認できた。30年度に実際の観測を予定通り実施する。また別のアプローチとして、高速度カメラ等でキノコから胞子の大気飛散していく様子を撮影し、放出フラックスを推定する方法も試みることにしており、現在、実験室内での撮影を行っており、画像解析により定量化する方法を検討中である。3)大気エアロゾル試料抽出液による植物培養実験による、放射性セシウム大気-植生循環の解明:キノコ胞子中の放射性セシウムが夏季大気サンプルと同等の水溶性を示すことが確認できた。1年を通しての大気放射性セシウム抽出液による植物培養実験は平成30年度に実施する。
細菌におけるタンパク質品質保持機構trans-translationの解析

バクテリアのtrans-translationは、主に終止コドンを持たないmRNAの3'末端で立ち往生したリボソームを標的として起こると考えられている。たとえmRNA上に終止コドンが存在したとしても、その終止コドンが読み飛ばされてしまった場合、やはりリボソームはmRNAの3'末端に到達して立ち往生するものと考えられる。この仮説の下に、翻訳終止コドンの読み飛ばしがtrans-translationに与える影響を解析した。特定の終止コドンをある確立でセンスコドンとして読むsuppressor tRNA存在下では、内在性標的に対するtrans-translationの頻度が高くなることが明らかとなった。また、亜致死量で存在するとコドンの誤読を引き起こすために「miscoding drug」と呼ばれる一連のアミノグリコシド系抗生物質によっても、内在性標的に対するtrans-translationの頻度が高くなった。終止コドンがセンスコドンとして誤読された結果、リボソームがmRNAの3'末端に到達したものと考えられる。suppressor tRNA、miscoding drugいずれの場合も、モデル遺伝子におけるtrans-translationの頻度の上昇も観察された。これらのことから、終止コドンの読み飛ばしによってリボソームがmRNAの3'末端に到達してtrans-translationの標的となることが示された。trans-translationが起こらないssrA変異株は、suppressor tRNA存在下での生育が遅くなる、miscoding drugに対する感受性が高まるなどの表現型を示すことから、ORFが規格外に延長したことによって生じる悪影響を回避する手段としてのtrans-translationの生理的意義が示唆された。
内核を伝わるS波(PKJKP)の検出と内核の微細構造の研究

内核を伝わるS波(PKJKP)は,内核が個体である直接的な証拠となる重要なフェイズであるが、まだはっきりとは捉えられていない。ここでは、日本列島に展開された短周期地震計アレイ(J-Array)と日本列島および東アジアに展開されている広帯域地震観測網で観測された,南米で生じたやや深発および深発地震がらの記録をデータとして用い,検出を試みた。スタックキング等色々な手法を用いてシグナルを強める工夫を試みたが,結果としてPKJKPは検出されなかった。理論的にも非常に小さな振幅になり、検出が困難であることは当初から予想されていたが、今後もデータセットを増やし,検出の努力を継続していく必要がある。なお、核の構造については、同様なデータセットを用いて,短周期走時や波形のモデリングを通して,核の溝造を求めた。まず、各コアフェイズ間の相対波形のモデリングにより、ICB(内核-外核境界)付近の構造を求めた。また、日本列島下の地殻,マントル構造の速度異常をコア反射波PcPを用いて見積り,核内における絶対的な走時異常を求め,核全体にわたる構造を求めた。両者とも,内核最上部に標準モデル(PREM,IASP91)よりも低速度の領域を持っている。今後は,絶体走時の見積りの精度を挙げモデルの改良を計りたい。また、細かな波形モデリングにより核の微細構造を明らかにしたい。
脳磁計を用いた安静時および刺激誘発脳活動における脳内神経接続の測定に関する研究

安静時および課題遂行時の誘発脳磁活動における神経接続性(connectivity)について脳磁計を用いて明らかにした。研究では、健常人の体性感覚、聴覚、運動の各課題遂行時の脳各皮質領域の接続性を最新の手法を用いて電流分布計算およびconnectivity解析した。病態の解析としては末梢神経障害(手根管症候群)および中枢性疾患(パーキンソン病)を対象に研究を実施した。一連の研究結果は11編の英文専門誌に掲載発表された。本研究によって脳磁場解析手法の確立と大脳皮質接続性の解析から病態の解明に寄与する成果を残すことができた。本研究は臨床脳波解析に利用可能な手法であり今後の臨床応用が期待された。平成27年度は、当初目的の1)ヒトの皮質間ネットワークのうち、外界からの刺激の認知過程で生じるネットワーク活動(salience networkなど)における神経の接続性(connectivity)を脳磁界計測によって明らかにする。2)脳のネットワーク活動の視点から、これまで明らかにされることのなかった誘発脳反応として生じる皮質間連関活動について明らかにする。に基づいてデータの収集と解析を行った。健常成人における安静時脳磁場の測定とデータの蓄積と誘発脳磁場について健常人および末梢神経患者(手根管症候群および末梢性疼痛患者)および中枢神経疾患患者(認知症患者、パーキンソン病患者など)を対象として脳内ネットワークの解析を進めている。脳磁場は各年代にわたり健常成人合計100名余名のデータを蓄積、解析を進めている。大脳皮質間のcoherence値および周波数coupling解析の手法を用いて皮質間connectivityについて解析を進めている。得られたデータの一部は順次英文学術雑誌に投稿し成果を発表している。当初の目的である誘発脳磁場の記録と誘発脳磁場の解析について、体性感覚誘発脳磁場および視覚誘発脳磁場に関して解析し、成果を発表している。概ね順調に経過していると評価した。研究対象からのデータの蓄積は末梢神経障害患者30名、中枢神経障害20名、慢性疼痛を有する患者10名より誘発脳反応および安静時脳磁場活動についてもデータを蓄積しており、予定のペースで研究が進行している。同時に解析も行い、新しい手法を含めたconnectivityの解析が進行している。刺激内容による皮質間連関の検出については平成28年度にかけて実施を予定している。平成28年度は皮質間ネットワーク解析を進め、運動に関する皮質間ネットワークの知見を得て複数の国際専門学術雑誌に成果を報告した(Iwatsuki, Hoshiyama et al., 2016; Obayashi and Hoshiyama, 2017; Oyama, Hoshiyamaet al., 2017; Uemura, Hoshiyama et al., 2017)。生理学的知見として、脳内の刺激情報は刺激後2秒以降も情報処理ネットワークに残存している点(Uemuram, Hoshiyama, et al., in submission)を明らかにできたことは、記憶や感覚運動連関、痛み後の病的可塑変化の形成に関する基礎的知見と考え評価した。末梢神経障害としての手根管症候群症例の検討では(Iwatsuki, Hoshiyama, et al., 2016),脳内の脱抑制反応の検出に成功し、末梢神経障害が脳内ネットワークの脱抑制性変化を生じることを明らかにし、慢性疼痛を生じる端緒となる病理に関連することが示唆された。また、切断肢症例(Oyama, Hoshiyama et al., 2017)では、義手装具の操作熟達に伴い、脳内ネットワークが変化していく所見を見出した。安静時脳磁図の解析は各年代の健常成人のデータの収集を終えて、解析を進めることができている。核磁気共鳴画像による構造的情報との対比を行う体制が整った。平成28年度までに4編の国際英文雑誌への研究成果の報告を行い、成果が得られている点を評価している。また、最終年度へ向けたデータの蓄積も完了し、予定していた研究を概ね順調に展開したと考えている。本研究の課題であった、脳磁計を用いた安静時および刺激誘発脳活動における脳内神経接続の測定に関する知見については複数の国際専門雑誌への報告を含めていずれの年度においても成果報告が達成できた。研究年度(平成2729年度)の期間においても脳機能解析の技術の進歩は目覚しく、解析手法を順次最新の方法に変えていくことで対応した。研究期間内には、神経接続に関する手法も単純な相関ではなく、機械学習やシュミレーションも含めて解析を行った。今後も脳機能解析手法の開発は続くものであり、本研究で蓄積されたデータが新たな解析方法に供される可能性を残しつつ、本研究は終了した。平成28年度も計画に沿って行う。

感覚機能障害および認知機能障害を生じる疾患や障害を有する患者の病態解明に関連する対象に広げて計測を行っている。現在、研究2年目にかけて、患者を対象として慢性疼痛を有する末梢神経障害の患者を対象として体性感覚刺激によって誘発される皮質間連関反応の差を健常被験者と比較している。また、安静時における脳内ネットワークの差についても解析可能な手法を確立することができたため、同時に解析を行う。誘発脳磁場反応については視覚および聴覚刺激に対する脳内接続の解析を進めており、課題の差によるconnectivityの可変性について明らかにしていく予定である。最終年度である平成29年度は、収集したデータの解析を行い、複数の国際学術雑誌への投稿を予定している。既に複数の論文作成に着手しており、実績成果報告へ順調に進捗している。近年の解析手法の進歩により、最終年度前半に解析電算機を購入し、更にスピードを速めた成果報告を目指している。臨床神経生理学当該研究においては継続して被験者、患者の計測を行っている。初年度については体性感覚および非課題時のデータの蓄積を精力的に行ったため、一部(視覚刺激)についての収集と処理に関する支出が2年目(平成28年)支出に繰り越された形となっている。全体の研究計画については変更は無い。研究は順調に進捗している。脳機能解析プログラムの更新により解析機器(パーソナルコンピュータ)の購入を平成28年度に予定していたが、プログラムバージョンの更新で購入が平成29年度にずれ込んでいる。そのための経費が次年度使用額として繰り越されているが、早期に執行の予定であり計画に支障は無い。繰越の生じた未使用経費は視覚提示関連機器であり、平成28年度に購入予定である。平成28年度より次年度使用額として生じた約80万円は年度当初(6月頃)までに予定の解析機器に支出予定である。
開殻系π共役ポリラジカルの光非線形性

スピンが全分子に亘って非局在化し、π共役分子内で強磁性的秩序がはじめて成立したポリフェニレンビニレンラジカルを対象に、非線形光学特性を測定解析し、閉殻系共役分子では実現しえない非線形性を光学実験と材料設計の両面から検討することを目的としている。(1)ポリフェニレンビニレンに共役して2,6-ジ-t-ブチルフェノキシ基、ガルビノキシル基、t-ブチルニトロキシド基、ニトロニルニトロキシド基を導入したポリラジカル量を合成した。これらポリラジカルの安定性は込み入った構造などから、むしろ低分子ラジカルよりも高い。フィルム状態、室温大気下でのラジカル半減期は1数日であった。(2)これらポリラジカルは新しい化合物であるので、基底多重項状態にあることを低温磁化測定より確認した。(3)これらポリフェニレンビニレンは吸収域300400nmの共役系であった。ラジカルは可視部に弱い吸収を持つ場合が多かった。フィルムについてメーカーフリンジ法で3次非線形定数を測定した。いずれも10^<-12>esu桁で、従来報告のポリフェニレンビニレンと同じであった。ポンプープローブ法による測定も着手した。これらの知見をもとに、共役系ポリラジカルを対象とすることにより、開殻系π電子系に特有の電子配置を非線形性にはじめて相関づけ、高効率波長変換のための新しい材料系の一つとしての可能性を議論したい。
次世代大規模宇宙探査に向けた広域重力レンズ光伝搬数値実験技法の開発

本研究では、広域重力レンズray-tracing技法を開発した。広域に渡るray-tracingを可能にするために、球面レンズ面近似を導入した。これにより全天に渡る重力レンズray-tracingが可能となり、本研究計画の目的の一つである全天重力レンズray-tracing技法の開発が達成できた。広域重力レンズray-tracingのための宇宙論的N体計算を実施した。計算には、筑波大学と国立天文台の共同利用大型計算機を利用した。宇宙論的N体計算によって作成した宇宙の密度分布に対し、全天重力レンズray-tracingを実施し、全天重力レンズデータを作成した。今年度の主要な実績は、全天シミュレーションまで可能な重力レンズray-tracing技法を開発しその数値シミュレーションへの実装を完成させたことである。全天重力レンズシミュレーションは、大規模深銀河可視撮像計画(例えば、1、2014年より観測開始予定のすばる望遠鏡次期主焦点カメラHyperSuprimeCamによる1千5百平方度サーベイ、2、2014年より観測開始予定のLarge Synoptic Survey Telescopeによる2万平方度サーベイ)や、宇宙背景輻射の偏光観測プロジェクトを推進する上で必須の研究手段である。前者の主要科学目的の一つは、大規模構造による重力レンズ効果を用いた宇宙進化史の解明であり、後者のそれは、宇宙背景放射のBモード偏光のスペクトラムからインフレーションの物理機構を探るものであるが、そのさい宇宙背景放射が手前の構造から重力レンズ効果を受ける事により引き起こされるBモード偏光(これは従ってインフレーション起源ではない)を正確に補正する技術が重要となる。両者とも現在の宇宙物理学の重要テーマであり、全天シミュレーション技術はその研究推進における重要なツールである。作成した数値シミュレーションのテストを行った。宇宙論的体積のN体シミュレーションをGadget-2という公開されているN体シミュレーションプログラムを用いて1024の3乗個の粒子のシミュレーションを実施し、宇宙の大規模構造を作成した。その大規模構造データを用いて重力レンズシミュレーションを行い精度の確認をし、期待される計算精度が達成されていることを確認した。これにより来年度、国立天文台および筑波大学の共同利用大型計算機を用いて実施することを予定している、さらに大規模な数値シミュレーションの準備が整った。本研究の目的は、計算可能領域に限界のない(全天シミュレーションまで可能な)重力レンズray-tracing技法を開発し、それを数値シミュレーションへ実装し、数値シミュレーションを実施し全天重力レンズシミュレーションデータを作成することである。今年度は、昨年度までに完成させた重力レンズray-tracingシミュレーションプログラムを国立天文台と筑波大学の大型計算機において実行し、全天重力レンズシミュレーションデータを作成した。作成したデータセットは2種類あり、一つは、同一の宇宙モデルについて角度分解能約1分角のデータを異なる初期条件について10セット作成した。もう一つは、2種類の異なる宇宙モデルについて角度分解能約0.3分角の高分解のデータである。この成果は、「国立天文台ニュース」2013年11月号においても報告している。前者は、大規模サーベイ観測の疑似データ作成への応用を主目的としており、後者は重力レンズを用いた宇宙論研究への応用を主目的をしている。計算精度のチェックのためにシミュレーションデータから重力レンズ密度場のパワースペクトラムを測定し、理論モデルとの比較を行った。その結果、計算が正しく行われると予想されるスケールにおいて、非線形構造形成効果を取り入れた理論モデルとの良い一致が得られた。この事から、期待される計算精度が確かに達成されていることを確認できた。現在、作成されたシミュレーションデータセットから大規模サーベイ観測の疑似データ作成、および高角度分解能データを用いた宇宙論研究を推進している。平成23年度の主な研究実績は、(1)広域重力レンズray-tracing技法の検討、および(2)広域重力レンズray-traceのための宇宙論的体積N体シミュレーションデータの作成、の2点である。(1)新規に開発する重力レンズray-tracing技法として下記の2つの方法論の比較検討を行った。(A)従来の技法で用いられている多重レンズ面近似を応用し、ただし広域にわたる重力レンズray-traceを実現するために、従来用いられていた平面レンズ面近似を用いるのではなく、球面レンズ面近似を導入する。(B)多重レンズ面近似を用いずに、直接的に3次元重力ポテンシャルを求めて、光の伝搬の基礎方程式であるnull測地線方程式(光の運動方程式)と、微小光束断面積の伝搬に伴う発展方程式である測地線偏差方程式を出来るだけ直接的に解く。検討の結果、原理的には両者とも可能であるが、さしあたっては従来の技法が応用できる前者を採用することとした。この方法論中での基礎技術である球面データの球面調和関数展開等の計算ライブラリーの整備を行った。(2)広域重力レンズray-traceのための宇宙論的体積N体シミュレーションデータの作成を行った。これに先立ちN体計算用の計算機を購入し必要なソフトウエアーの導入と整備をおこなった。

N体シミュレーションソフト「Gadget」を用いて200メガパーセクから2400目がパーセクに渡る複数の宇宙論的体積N体シミュレーションデータを行った。今回制作したデータは試験用の粒子数が少ないもので、本計算のためのデータは次年度に作成する予定である。本研究課題において最主要な開発要素であった、全天シミュレーション重力レンズray-tracing技法の開発とその数値シミュレーションへの実装が完成し、そのテスト計算を行い予定されていた性能が達成されていることが確認出来た。これにより次年度には、本研究課題の主要目的であった高精度シミュレーションを大型計算機を用いて実施することが可能になった。現在まで(A)広域重力レンズray-tracing技法の検討、および(B)広域重力レンズray-traceのための宇宙論的体積N体シミュレーションデータの作成、の2点についておおむね当初の予定通りに研究を実施する事が出来た。(A)新規に開発する重力レンズray-tracing技法として2つの候補の比較検討を行い、採用する技法を確定し、その方法論中での基礎技術の開発・整備を実施した。また(B)広域重力レンズray-traceのための宇宙論的体積N体シミュレーションデータの作成を行った。N体計算用の計算機の導入と整備を行い。N体シミュレーションを実施しテスト用のデータセットを作成した。次年度は、今年度完成させた全天シミュレーション重力レンズray-tracing数値シミュレーションプログラムを用いて、高精度シミュレーションを実施する。計算は国立天文台および筑波大学の共同利用大型計算機を用いて実施することを予定している。シミュレーションが完成ししだい、シミュレーションデータを用いて、重力レンズ現象に関連する宇宙論研究を推進して行く。研究会等において研究成果報告を行い、また国内外の研究者にデータを利用してもらうよう呼びかける予定である。第一に広域重力レンズray-tracing技法の開発をすすめ、その実装とテストを行う。テスト計算は、平成23年度に作成した宇宙論的体積N体シミュレーションデータを用いる。テストが完了し次第、(C)広域重力レンズray-tracingシミュレーションを本格的に実施する。この計算のために現在の宇宙論的体積N体シミュレーションデータより多くの粒子を用いたN体シミュレーションを行う。この計算は国立天文台等で共同利用に提供している大型計算機資源を利用する。