hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
米国オハイオ州教育プログラムの分析をもとにした家庭科「問題提起解決学習」の開発

米国オハイオ州にて、実践的推論プロセスを含む問題解決学習の授業、評価、オハイオ州スタンダード、ナショナル・スタンダード等について、高校での授業参観、また、高校家庭科教師およびオハイオ州立大学教授へのヒアリングと資料収集を行った。得られた知見をもとに、日本の家庭科における問題解決学習への適用と7つの学習プログラムを開発した。また、実践的推論プロセスを活用した授業を展開しているオハイオ州の高校家庭科教師Marybeth Motasem氏を招聘しシンポジウムやワークショップを行い、研究交流をはかった。教育関係者や学生に広く参加を呼びかけ、研修の機会を提供した。9月末10月初旬に、米国オハイオ州にて、実践的推論プロセスを含む問題解決学習の授業、パフォーマンス評価を含むプロセス評価、オハイオ州スタンダード、ナショナル・スタンダード等について、Thomas Worthington高校およびBellefontaine高校の授業参観、また、高校家庭科教師Ruth Norris氏、Marybeth Motasem氏、オハイオ大学教授Dr. Janet Laster氏、Dr. Ruth Dohner氏へのヒアリングと資料収集を行った。また、7月にメルボルンで開催された国際家政学会に出席し、研究の一部を発表するとともに、問題解決学習やその評価について、情報収集及び意見交換を行った。問題提起解決学習のプログラム開発・カリキュラム開発に活かすため、問題解決型学習に取り組んできた小学校・中学校・高校の教師に、問題解決型学習の題材や有効性、手立て、課題などについて聞き取り調査を行った。特別支援学校において実践した、「考える」ことを重視した衣生活学習について分析し、論文「特別支援学校での衣生活の授業開発と有効性ー「着る」ということを考える学習ー」にまとめた。また、中学校保育分野で、担当教師と共同で問題解決型の学習「幼児を招く」を構想・実践し、パフォーマンス評価を試みた。実践内容を著書の一部にまとめた。小学校の衣生活と環境の学習で、担当教師と共同で思考力を育むものづくりの授業を構想・実践し、プロセス評価を試みた。本研究の目的は、「実践的推論プロセス」と称する問題解決学習を中心柱に据えてカリキュラムを開発し、教育現場へ普及・定着させている、オハイオ州の家庭科教育プログラムを分析し、日本の家庭科における問題解決学習への適用とプログラム開発を行うことである。収集資料を分析し、一部を論文「家庭科の家族学習における問題解決学習の分析ー実践的推論プロセスを手がかりにー」にまとめた。また、「実践的推論プロセスを取り入れた授業実践ーオハイオ州Bellfontaine高校「人間関係プロジェクト」の実践をもとにー」と題し学会で発表した。さらに、本研究の一部に関わるアメリカの家庭科教育について、書籍の一部にまとめた。プログラム開発では、小学校の衣生活・消費生活、中学校の家族、保育、食生活・消費生活、高校の食生活・消費生活、家族・ジェンダー、特別支援学校の衣生活、等の授業を開発し、一部については授業効果を分析し論文などにまとめた。H25年度には、実践的推論プロセスを活用した授業をダイナミックに展開しているオハイオ州Bellefontaine高校の家庭科教師Marybeth Motasem氏を招聘した。他の研究プロジェクトで招聘したスウェーデンの教育者2名とともに、大阪・金沢・福井で、「生活者を育てるスウェーデン・アメリカの教育ー子どもの思考を引き出し問題解決力をつける家庭科」等と題するシンポジウムやワークショップを行い、研究交流をはかった。本研究代表者自身が研究・教育への示唆を得るとともに、教育関係者や学生に広く参加を呼びかけ、研修の機会を提供した。オハイオ州カリキュラムのキー概念である実践的推論プロセスに依拠し、日本の家庭科の実践分析を行った。その結果、「問題への気づきー現状の把握と分析ー問題の特定」のつながりが明確でないことや、選択肢の多角的検討や実行と結果の省察が行われていないことが明らかとなり、プログラム開発への示唆が得られた。これについては、論文「家庭科の家族学習における問題解決学習の分析ー実践的推論プロセスを手がかりにー」にまとめた。これまでのオハイオ州での調査結果に、今年度の追加データを加え、オハイオ州における実践的プロセスを活用した授業実践について学会発表を行った(「実践的推論プロセスを取り入れた授業実践ーオハイオ州Bellfontaine高校「人間関係プロジェクト」の実践をもとにー」、日本家庭科教育学会2011年度例会)。問題提起解決学習のプログラム開発に先立ち、長年問題解決型学習に取り組んできたスウェーデンの家庭科教諭マリア・フェルド氏の授業参観および聞き取り調査を行った。また、フェレド氏の指導的立場であり共同研究を進めてきたウプサラ大学のカーリン・ヤルメスコグ博士への聞き取り調査や資料収集を行った。カリキュラム開発に活かすため、問題解決型学習に取り組んできた小学校・中学校・高校の教師に、問題解決型学習の題材や有効性、手だてなどについて聞き取り調査を行った。試行的に家族分野のカリキュラム開発を行った。本研究の一部に関わるアメリカの家庭科教育について、研究会に参加しながらまとめ、書籍の一部を執筆した(印刷中)。

H24年度はオハイオ州にて調査を行い、文献の収集や授業参観、ヒアリングなどから多くのデータを収集でき示唆を得ることができた。また、これまでに3つのプログラム開発とその実践を行い、2実践について論文等にまとめた。H23年度は、本研究の目的である問題提起解決学習のプログラム開発の向けての準備期間として位置づけられる。日本の家庭科の実践を分析し課題を明らかにしたり、オハイオ州の実践的推論プロセスを取り入れた授業を分析したりした。オハイオ州のカリキュラムについての調査が予定より遅れている。昨年、オハイオ州での調査で収集した資料を分析し、プログラム開発・授業開発に援用する。昨年度に引き続き、小・中・高校教員の協力を得て、研究会を重ねながらプログラムや授業を開発し、実践する。また、実践の検証を行う。米国オハイオ州で実践的推論プロセスを用いた授業を意欲的に行っている高校家庭科教師・Marybeth Motasem氏を招へいし、シンポジウムやワークショップ等を行い、研究交流を行う。本研究代表者自身が示唆を得るとともに、教育関係者や学生に広く参加を呼びかけ、研修の機会を提供する。本研究で開発したプログラムや授業及びその分析・評価についてまとめ公表する。これまでのところ、オハイオ州での資料収集が不十分なため、H24年度はこの点を重点的に行う。10月頃に渡航を予定している。また、家庭科における問題提起解決学習のプログラム開発を行う。その際、小・中・高校教員の協力をえて、研究会を重ねながら進める。H25年度には、開発した学習プログラムの実践と検証を行う。また、開発した学習プログラム集を作成し、教員研修や大学の授業で活用する。米国オハイオ州より教育関係者を招聘し、金沢や大阪でシンポジウムや講演を行うため、招聘費用426,000円(航空券240,000円、国内移動30,000円、9泊宿泊費108,000円、謝金30,000、食費・雑費18,000円)、大阪でのシンポジウム参加旅費33,000円、研究打ち合わせ旅費19,000円、ワークショップ開催費用(会場、謝金等)30,00円。プログラム・授業開発で必要である、授業記録保存のためのポータブルHDDD12,000円、協力者への謝金20,000円。研究成果報告のための旅費として、弘前2泊(日本家庭科教育学会大会)120,000円、東京1泊(日本家庭科教育学会例会)40,000円。米国オハイオ州にて調査を行う。オハイオ州のカリキュラムや授業に関する文献や教材を収集したり、授業参観や教師・研究者へのヒアリング調査を行う。
時間分解分光システムを用いた肝組織の酸素化状態の無侵襲的評価法の確立

肝細胞は低酸素に強い細胞であるが、長時間、低酸素や虚血に暴露されると壊死に陥り、肝不全に陥る。肝不全を回避するため、肝組織の低酸素や虚血状態を早期に診断し対処することは極めて重要であるが、肝の酸素化状態を簡便にしかも的確に診断する検査法や測定法は未だない。そこで本研究の目的は、近年開発された近赤外線分光法の一つである時間分解分光システム(time-resolved spectroscopy: TRS)を用いて肝組織の酸素化状態を経皮的に体外より無侵襲的かつ正確に検出できるのかを検討し、ウサギにて肝うっ血状態を作り出し肝の虚血を検出した。本年度の研究目的は、6波長時間分解分光システム(6波長TRS)を用いて、低酸素状態を誘発した際の肝臓の酸素化状態を無侵襲的に計測できるかどうかを評価することである。実験方法:ミニ豚に麻酔、気管挿管後、人工呼吸下に実験を行い、心電図、SpO2、PetCO2もモニターした。この条件において、下記の3種類の実験を行った。実験1:開腹し、肝臓表面に6波長TRSを装着し肝組織を計測。また、低酸素状態を誘発する。実験2:体表(肝臓直上)に6波長TRSを装着し肝組織を計測。同様に低酸素状態を誘発する。実験3:腹壁と肝臓の間に遮光目的の遮光幕を挿入した条件下で、体表(肝臓直上)に6波長TRSを装着し肝組織を計測し、同様に低酸素状態を誘発。実験結果:実験1より、肝組織の吸収は非常に高く、肝表面に装着した6波長TRSプローブ間距離が2cmの場合、肝臓を直接計測でき、総ヘモグロビン濃度は約730[μM]であった。また、低酸素状態により肝臓のヘモダイナミクス変化を検出できた。一方、体表より肝組織の検出を試みた実験2と、腹壁と肝臓との間に遮光幕を挿入した実験3を比較すると、低酸素状態を誘発したにもかかわらず、両者に大きな違いが確認できず、体表からの6波長TRS測定では肝臓由来の信号を検出できていない可能性が示唆された。これは、(1)6波長TRSプローブ間距離が2-3cmでは体表から肝臓まで光が到達不能。(2)体表に装着した6波長TRSプローブ位置が、肝臓を検出する最適な位置ではない、などの原因が考えられた。今後の課題:(1)高出力TRS Systemを用いて、体表に装着したTRSプローブ間距離を長くした際に肝臓由来の信号が検出できるのかを確認する。(2)超音波を用い体表面に装着した6波長TRSプローブの位置が肝臓を検出する最適な位置であるのかを確認しながら実験を行う。上記の実験を行い、TRSシステムを用いて肝組織の酸素化状態の無侵襲的評価法を確立する予定である。1ブタでは同様の実験を3回施行したが、うまく低酸素時の肝臓の状態変化を検出することが出来なかった。これは(1)ブタの皮膚が固く、プローブがうまく貼付できなかった(2)腸管につまった便が測定に影響した(3)プローブの先から肝臓までの間にあるもの(脂肪、空間など)が影響した、等の理由が考えられる。そのため人間の皮膚により近いと思われるウサギに動物種を変更し同様の実験を試行することとした。2ウサギにおいては、ウサギ独特の腸管の性状の為に経皮的に肝臓と腸管との区別をつけることができなかった。そこで、肝臓の状態変化を経皮的に捉えることとした。バルーン拡張後のうっ血状態では、TRSの値として、まず総ヘモグロビン量が増加し、うっ血が確実に出来ていることが示唆された。その後徐々に還元ヘモグロビン値が上昇を認め、肝臓が虚血状態に陥っているところをモニタリングできた。集中治療1年次の大きな目標であるブタを用いて、肝臓の虚血を直接TRSプローブを肝表面において検出できるようになった。(1)高出力TRS Systemを用いて、体表に装着したTRSプローブ間距離を長くした際に肝臓由来の信号が検出できるのかを確認する。(2)超音波を用いて、体表面に装着した6波長TRSプローブの位置が肝臓を検出する最適な位置であるのかを確認しながら実験を行う。また先行実験を試行してから本実験を行うこととしたため、予定より飼料、物品等の支出が抑えられたため、未使用額が生じた。他に、学会に参加することが出来ず、中間報告が出来なかったため、予定より未使用額がさらに増えてしまった。本実験に使用する、飼料等を購入する物品費に当てる予定である。
グリオキザレース1の新規遺伝子多型による転写発現調節機構の解明

研究代表者が初めて見出したGlyoxalase 1 (GLO1)のプロモーター領域内の複数の遺伝子多型の中に、ヒトGLO1の転写活性を著しく亢進させる遺伝子多型が存在していた。この遺伝子多型の転写調節機構を解明すると、エピジェネティックな変化が関与していた。また、当該遺伝子多型と1型糖尿病患者の糖尿病血管合併症の発症進展の程度には相関があることも明らかとなり、当該遺伝子多型は糖尿病合併症のリスク予測因子や予防・治療の新規ターゲットになりうる。また、当該遺伝子多型の出現は環境因子に影響を受けることも初めて明らかとなった。他の遺伝子にも同様な調節機構が働いているのかどうか、今後の研究に期待したい。研究代表者は、GLO1遺伝子の転写発現をオンにする反復配列の新規遺伝子多型を新たに見出した。このプロモーター遺伝子多型の発現頻度には個人差があることも明らかになった。さらに、本遺伝子多型に特異的に結合するヒストンを同定し、GLO1遺伝子の転写発現調節機構にエピゲノム調節が鍵を握ることも明らかにした。新たに同定したヒストンとその修飾に焦点を当てGLO1遺伝子転写発現調節機構の全貌解明を試みた。その結果、GLO1遺伝子多型特異的なエピジェネティックな変化を新たに見出すことに成功した。このエピジェネティックな変化が、GLO1の転写亢進に関与していることも明らかとなった。また、臨床検体を用いた検討を行った結果、GLO1反復配列内の遺伝子多型と糖尿病合併症の発症進展の間には相関がみられた。これにより、GLO1遺伝子多型が糖尿病合併症の新たなバイオマーカーとなるとともに治療ターゲットとなる可能性がある。今後は、GLO1反復配列内の遺伝子多型と統合失調症の発症進展の関連について臨床検体を用いて検討を行う予定である。また、各種刺激やストレスによってGLO1遺伝子多型の発現頻度の変化についての検討も行う予定である。エピジェネティックな変化に焦点を当てGLO1遺伝子転写発現調節機構の全貌解明を試みた。その結果、GLO1遺伝子多型特異的なエピジェネティックな変化を見出すことに成功した。このエピジェネティックな変化が、GLO1遺伝子多型の転写亢進に関与していることも明らかとなった。1型糖尿病患者の末梢血DNA臨床検体を用いた検討を行った結果、GLO1反復配列内の遺伝子多型と糖尿病合併症の発症進展の間には相関がみられた。研究代表者らの検討によりGLO1プロモーター領域内のホモポリマー配列に少なくとも8種類の遺伝子多型を新しく見出し、また同時に、個人や患者、細胞群ごとに多く認められる遺伝子多型が異なることも明らかにした。ホモポリマー遺伝子多型による転写の違いを解析した結果、他の遺伝子多型に比べ約100倍の転写活性を持つ1つの遺伝子多型が見出された。さらに、転写活性が高い1つの遺伝子多型(以下当該遺伝子多型)に着目した結果、当該遺伝子多型の存在とGLO1酵素活性には正の相関(R2=0.666)があることが分かった。当該遺伝子多型に特異的に結合するヒストンを同定し、GLO1遺伝子の転写発現調節機構にエピゲノム調節が鍵を握ることも明らかにした。さらに、293T細胞を高血糖条件下(グルコース4.5 g/L)で培養した結果、当該遺伝子多型を有する細胞の割合が増加した。また、293T細胞を低酸素(2% O2)で培養したところ、当該遺伝子多型の割合が変化することが明らかとなった。これらの結果より、細胞は当該遺伝子多型を生み出すことでGLO1発現量を調節して、細胞外環境に適応していると考えられる。GLO1反復配列内の遺伝子多型と統合失調症との発症進展の関連について臨床検体を用いて検討を行う予定である。酸化ストレス、糖化ストレス、低酸素、高血糖などのストレス下におけるGLO1遺伝子転写発現およびGLO1遺伝子多型の検討も行う予定である。本研究によりGLO1遺伝子の転写発現調節機構が解明され、1型糖尿病、統合失調症とGLO1の転写発現調節機構の関連が明らかになることで様々な疾患に対する新規治療薬の開発・臨床応用につながる可能性がある。分子生物学
電子バーンシュタイン波加熱用入射ミリ波の反射波計測の研究

高密度プラズマに入射されたミリ波の反射波偏波を計測できれば、最も高い効率で電子バーンシュタイン波を励起できる入射波の最適偏波を実験的に知ることができる。高密度プラズマ加熱のために反射波偏波計測を行って入射波の偏波やさらには伝播角度の最適化を行うための情報を得ることを着想し、実際のプラズマ実験条件で反射波計測を行うための検討に用いる数値計算コードを開発した。また、偏波検出回路の設計検討を行った。電子バーンシュタイン波励手法の一つとして、起弱磁場側から適切な角度、偏波の電磁波モードを入射し、プラズマ遮断で異常波に効率良く結合させ高域混成共鳴層に送り込む方法がある。電磁波と電子バーンシュタイン波間のモード変換効率は電子密度と磁場分布、および電磁波モードの偏波と伝播角度の関数となる。本研究は後者の方法を実施する際の反射波計測により最適入射条件を得ることが目的である。平成19年度においては、以下の実績を得た。1.最適偏波を求める為に必要な,電磁波モードと電子バーンシュタイン波間のモード変換過程を記述する散乱行列を求めるための数値計算コードを改良し、スラブモデルにおいて任意の磁場と伝搬角度に対して散乱行列成分を計算できるようにした。2.反射波偏波計測システムの検討を行った。通信産業用に開発されたICチップ化された直交位相復調器とPLLシンセサイザを使用し、コンパクトかつ低価格でのあいまいさの無い位相検出回路を製作でき、楕円偏波パラメータを得ることができる見通しを得た。3.強磁場側からの異常波斜め入射による電子バーンシュタイン波加熱実験は、モード変換後の電子バーンシュタイン波の軌跡と吸収、及び異常波が高域混成共鳴層に達した際に非線形過程により励起されるパラメトリック崩壊波の計測を扱うことから本研究に寄与すること大である。本年度においては異常波斜め入射の際に、規格化小半径ρ0.75のECR層近傍と、ECRから離れたρ0.5の領域で、パワー吸収が同時に観測された。この際、パラメトリック崩壊波に対応する周波数帯で幅広いスペクトルが観測されたことから、異常波モードとしての吸収(ρ0.75)と電子バーンシュタイン波としてのパワー吸収(ρ0.5)が同時におきていたものと考えられる。左手サイクロトロン遮断、プラズマ遮断、高域混成共鳴層、右手サイクロトロン遮断が存在する高密度プラズマにおいて、任意の電子密度・磁場構造における電磁波と電子バーンシュタイン波のモード変換過程の特徴は冷たいプラズマの波動方程式を解いて得られる電磁波モードに関する散乱行列成分を用いて記述できる。この散乱行列成分はまた、プラズマ中に入射された電磁波の反射波偏波を計測することで実験的に得ることができる。本研究ではこの散乱行列成分を数値的に得る為の計算コードの整備及び、実験的に得るための偏波計測システムの検討を行うことを目的としている。本年度は大型ヘリカル装置(LHD)を含む実際のプラズマ実験配位においてこの散乱行列を得るための数値計算コードの作成に主力を注いだ。低密度側の加熱用ミリ波の入射点から光線追跡を行い、光線が反射する位置を調べ、反射点における密度勾配方向を求めて一次元上に密度と磁場分布を再構築する。この再構築されたスラブプラズマにおいて波動方程式を解くことで、任意の伝播方向設定に関する散乱行列を求めることができるようになった。この数値計算コードを用いれば、実際の実験装置において、電子バーンシュタイン波加熱用アンテナ及び、反射波偏波計測アンテナをどの位置に設置するのが適当かを数値的に検討することができる。また、モード変換過程を経てプラズマ外部に放射される熱放射された電子バーンシュタイン波由来の電磁波の最適な受信条件や、その偏波についても数値的に検討することができる。境界条件を設定して3次元的な波動伝播を解く方法とは異なり、デスクトップPCの性能で短時間での計算が可能であることから、様々な実験条件について、探査的な検討を行うことができることも利点の一つである。プラズマ中を伝播する静電波の一つである電子バーンシュタイン波は、プラズマ遮断、右手及び左手サイクロトロン遮断、高域混成共鳴層が近接して存在する領域において電磁波とモード結合する。電磁波と電子バーンシュタイン波間のモード変換の性質は、近接領域に近づいていく電磁波と近接領域から離れて行く電磁波モードの散乱行列成分によって記述される。本研究では大型ヘリカル装置において電磁波の反射波計測により散乱行列成分を実験的に取得し、効率良く電子バーンシュタイン波を励起するための電磁波の入射方向、偏波を決定する手法を検討することを目的としている。このため本研究では光線追跡を用いて実際のプラズマ実験配位におけるモード変換領域を探し、その領域で波動方程式を解いて数値的に散乱行列を求める計算コードを開発した。また、光線追跡をモード変換後の電子バーンシュタイン波の伝播と吸収まで扱えるように拡張した。その過程で、現在使用している基本サイクロトロン共鳴加熱周波数帯の77GHzでは、カットオフ密度をわずかに超える中心密度のプラズマをターゲットプラズマにした場合でもモード変換領域がプラズマの周辺部のヘリカルコイル近傍にあるため、モード変換後直ちにドップラーシフトしたサイクロトロン共鳴吸収を受けてしまうのでプラズマ中心部の加熱は難しいことがわかった。

むしろ超高密度コアプラズマ(SDC)をターゲットプラズマにし、第二高高調波周波数帯に使用周波数を上げてモード変換領域をプラズマ中心部に近くして、中心部付近の加熱を試みる方が良いことがわかった。また、LHDの実験配位における強磁場側からの異常波入射による電子バーンシュタイン波加熱を試みた実験の解析から、最外殻磁気面より外側の高域混成共鳴層におけるモード変換解析の必要性が示唆された。本研究で開発した数値計算コードの応用によりこのモード変換解析が可能である。
分岐網形態の力学と設計新戦略の構築

2年目は,生物の分岐網形態の最適性について統一的な説明,解釈を試み,分岐網形態力学を構築することを目的として実施し,以下の成果を得た.1)植物分岐網の成長シミュレーション前年度に確立した分岐網の力学モデル,分岐網形態創成シミュレーション手法,最適性の評価法を,樹木の分岐網の成長シミュレーション,根子の分岐網成長シミュレーションに適用して,得られる分岐網形態と分岐則や成長則などの各種パラメータ,栄養分などの環境因子との関係,形態形成に重要なパラメータと目的関数の達成度の関係,目的関数の違いによる成長形態の相違などを検討した.2)血管分岐網形態のシミュレーション開発した分岐網形態成長シミュレーション・評価法を利用して,ガス交換のための肺の動脈,静脈網分布の分岐形態創成シミュレーションを実施し,生体との対比により,その類似性,支配分岐則,成長則の支配パラメータについて検討した.3)構造形態設計への適用構築した分岐網形態シミュレーション・評価法を用いて,最大剛性や座屈荷重最大,振動数最大などを目的関数に特に分布荷重を集中した柱で支持する構造など複雑な構造形態の最適設計を試みた.応力分布やひずみエネルギー分布と環境刺激パラメータのアナロジーにより,従来より強度や剛性などの構造特性が高い構造形態の創成を達成した.4)熱交換システム設計への応用分岐網形態の成長シミュレーション・評価法を熱流体移動問題に拡張,適用して,樹脂成形金型の冷却管路網設計など冷却水供給用の分岐構造網と高温水回収用分岐構造網を網末端で結合した冷却管路網を対象に格段に熱交換効率の高い管路網設計を試みた.型成形によって鋳造される製品の熱変形を最小にする冷却管路網の設計結果を,流体・熱伝導・応力解析,型成形流動解析を通してある程度検証した.初年度は,生物の分岐網形態を三次元的な空間や物体の各所へエネルギー・物質を均一に輸送,収集する機能システムと捉えて,また樹木や根の分岐網形態については,自然荷重に耐える構造と物質集配機能の複合システムと捉えてその最適性について統一的な説明,解釈を試み,分岐網形態力学を構築することを目的として実施し,以下の成果を得た.1)分岐網の力学構築と形態創成シミュレーション法の確立:植物根系,血管分岐網の定量的観察データをもとに,分岐網形態形成のための力学モデルとその最適性評価法を構築した.多目的最適化問題として統一的な定式化を試み,分岐網成長の各過程で複数の目的に応じて,根元から出発し,仮定した分岐則と成長則に従って三次元的な影響領域の成長,拡大を考慮しながら分岐と成長を繰り返し,物質・エネルギー集配機能を最大化する分岐網を成長させる分岐網形態創成シミュレーション手法を確立した.2)植物分岐網の成長シミュレーション:確立した分岐網の力学モデル,分岐網形態創成シミュレーション手法を,樹木の分岐網の成長シミュレーション,根子の分岐網成長シミュレーションに適用して,得られる分岐網形態と分岐則や成長則などの各種パラメータ,栄養分などの環境因子との関係,形態形成に重要なパラメータと目的関数の達成度の関係,目的関数の違いによる成長形態の相違などを詳細に検討した.さらに分岐網を創成する領域が非対象に制限された場合や,太陽光,養水分の供給度合いなど外界環境からの作用因子の影響度に空間的な分布あるいは偏りがある場合の成長シミュレーションも実施して,最適性評価法の妥当性を確認した。2年目は,生物の分岐網形態の最適性について統一的な説明,解釈を試み,分岐網形態力学を構築することを目的として実施し,以下の成果を得た.1)植物分岐網の成長シミュレーション前年度に確立した分岐網の力学モデル,分岐網形態創成シミュレーション手法,最適性の評価法を,樹木の分岐網の成長シミュレーション,根子の分岐網成長シミュレーションに適用して,得られる分岐網形態と分岐則や成長則などの各種パラメータ,栄養分などの環境因子との関係,形態形成に重要なパラメータと目的関数の達成度の関係,目的関数の違いによる成長形態の相違などを検討した.2)血管分岐網形態のシミュレーション開発した分岐網形態成長シミュレーション・評価法を利用して,ガス交換のための肺の動脈,静脈網分布の分岐形態創成シミュレーションを実施し,生体との対比により,その類似性,支配分岐則,成長則の支配パラメータについて検討した.3)構造形態設計への適用構築した分岐網形態シミュレーション・評価法を用いて,最大剛性や座屈荷重最大,振動数最大などを目的関数に特に分布荷重を集中した柱で支持する構造など複雑な構造形態の最適設計を試みた.応力分布やひずみエネルギー分布と環境刺激パラメータのアナロジーにより,従来より強度や剛性などの構造特性が高い構造形態の創成を達成した.4)熱交換システム設計への応用分岐網形態の成長シミュレーション・評価法を熱流体移動問題に拡張,適用して,樹脂成形金型の冷却管路網設計など冷却水供給用の分岐構造網と高温水回収用分岐構造網を網末端で結合した冷却管路網を対象に格段に熱交換効率の高い管路網設計を試みた.型成形によって鋳造される製品の熱変形を最小にする冷却管路網の設計結果を,流体・熱伝導・応力解析,型成形流動解析を通してある程度検証した.
ゼブラフィッシュを対象とした行動の再出現における嫌悪刺激の抑制効果

本研究課題の目的は「ゼブラフィッシュを対象に、消去された行動の再出現における嫌悪刺激の抑制効果を明らかにする」ことである。行動の再出現は、犯罪や薬物依存といった社会的に望ましくない行動の再出現のモデルとなっており、どのように再出現を抑制するかが課題である。行動の再出現には、RenewalとResurgenceの2種類がある。Renewalでは、ある特定の場所(文脈A)で標的行動を強化し(フェーズ1)、次に別の場所(文脈B)で標的行動を消去した後(フェーズ2)、文脈Aへと戻ることを引き金に再出現が起こる(フェーズ3)。Resurgenceでは、まず標的行動を強化し(フェーズ1)、次に標的行動を消去しながら別の行動(代替行動)を強化した後(フェーズ2)、代替行動への強化を止めることを引き金に標的行動が再出現する(フェーズ3)。平成28年度は、RenewalとResurgence両方の手続きで、行動の再出現をゼブラフィッシュで再現できることを確認した。平成29年度は、ゼブラフィッシュの捕食者の動画提示および微弱な電撃が嫌悪刺激として機能することを確認した。そして最終年度(平成30年度)は、Renewal手続きのフェーズ1またはフェーズ2で嫌悪刺激を提示し、行動の再出現を抑制できるかを実験的に検討した。同様に、Resurgenceの手続きでもフェーズ1またはフェーズ2で嫌悪刺激を提示した。いずれも進行中だが、実験を終えた個体のデータを見る限り、嫌悪刺激提示によって、行動の再出現が抑制されることを示唆するような結果は、現在までに得られていない。これは、薬物依存などの行動に対して嫌悪刺激を用いても、再出現の抑制は見込めない可能性が高い。従って、嫌悪刺激とは別の対策を検討する必要性があることを示唆している。ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、遺伝学・神経科学で近年頻繁に用いられている動物モデルである。数年前に全ての遺伝子が明らかになっており、遺伝子操作が施されたタイプが数多く存在する。その一方で、ゼブラフィッシュの行動に関する研究は少ない。行動についてのデータを集めることで、遺伝子と行動の関係が明らかになることが今後期待される。本研究ではゼブラフィッシュを対象に、「消去された行動の再出現における嫌悪刺激の抑制効果」の検証を行う。消去された行動の再出現(Relapse)は、再出現を起こす方法により幾つかの種類に分けられるが、いずれも3つのフェーズに分けて行う。1つ目の種類(Renewal)の特徴は、各フェーズで文脈となる刺激(文脈刺激)が異なる点である。フェーズ1では、文脈刺激Aの下で、ターゲットとなる反応をオペラント条件づけで学習させる。フェーズ2では、別の文脈(文脈刺激B)の下でターゲット反応を消去する。フェーズ3で被験体を元の文脈(文脈刺激A)に戻すと、ターゲット反応が再出現する。2つ目の種類(Resurgence)の特徴は、各フェーズで学習させる反応が異なる点である。フェーズ1では、ターゲット反応を学習させる。フェーズ2では、ターゲット反応を消去しながら、別の反応(代替反応)を学習させる。フェーズ3で代替反応を消去させる際、ターゲット反応が再出現する。ゼブラフィッシュへの嫌悪刺激には、天敵であるインディアン・リーフフィッシュ(Nandus Nandus)の動画を用いる。嫌悪刺激にはターゲット反応を減少させる効果があるが、消去された行動の再出現に対する効果の研究はこれまでほとんどない。2016年度は、ゼブラフィッシュでRenewalとResurgenceが起こるかの検証を実験的に行うことを計画していた。2016年度は、ゼブラフィッシュでRenewalとResurgenceが起こるかの検証を行った。Renewal・Resurgenceそれぞれの手続きが確立されている一方で、それをどのようにしてゼブラフィッシュに適用するかの研究は皆無である。そのため、実験装置を徐々に改善しながら、RenewalとResurgenceを起こすのに最適な方法を探った。その結果、RenewalとResurgenceそれぞれを再現できる方法を確立できた。また、当初予定していなかった、3つ目の種類の再出現(Reinstatement)の検証もゼブラフィッシュで行った。Reinstatementでは、フェーズ1でターゲット反応を獲得させた後、フェーズ2でその反応を消去させる。Reinstatementの特徴はフェーズ3であり、フェーズ1においてオペラント条件づけに用いた刺激(強化子)と同じものを、フェーズ3でランダムで呈示する。これをきっかけに、ターゲット反応が再出現する。上記のRenewalやResurgenceの実験と同様に、実験装置を徐々に改善しながら、Reinstatementを再現できる方法を確立した。3種類の再出現のデータをまとめた論文を、現在執筆中である。消去された行動の再出現の研究とは別に、実験を円滑に進めるためのシステムの構築にも取り組んだ。具体的には、各実験装置をインターネット経由で遠隔操作するためのシステムである。実験遂行に関わる負担を軽減するだけでなく、安価でシステムを構築できるため、特に若手研究者への普及が期待される。論文は投稿済みである。「消去された行動の再出現」には、RenewalとResurgenceの2種類がある。Renewalでは、ある特定の場所でターゲット行動に対し強化刺激を呈示し(フェーズ1)、次に別の場所へ移してターゲット行動を消去(フェーズ2)した後、フェーズ1と同じ場所に戻すと再出現が起こる(フェーズ3)。

Resurgenceでは、ターゲット行動を強化し(フェーズ1)、次にターゲット行動を消去すると同時に別の行動に対して強化刺激を呈示(フェーズ2)した後、別の行動に対しての強化刺激呈示を止めると、ターゲット行動が再出現する(フェーズ3)。ターゲット行動に対してフェーズ1あるいはフェーズ2で嫌悪刺激を呈示しておくことで、再出現が抑制されるかどうかを検討する。平成28年度の研究で、これまでラットなど別の種で用いられたRenewalおよびとResurgenceの手続きをゼブラフィッシュに適用し、これらの行動現象がゼブラフィッシュにも起こることが確認された(論文発行済)。平成29年度は「ゼブラフィッシュに適した嫌悪刺激を明らかにする」ことと、「Renewalにおける嫌悪刺激の再出現抑制効果の検討」を計画していた。当初、嫌悪刺激にはゼブラフィッシュの捕食者(Indian Leaf Fish)の動画の使用を計画していたが、ゼブラフィッシュは動画に慣れ、嫌悪刺激効果が徐々に消えてしまった。このことから、捕食者動画は本研究課題には使いにくい刺激であることが明らかになった。そこで代用として微弱な電撃を使うことにした。倫理的観点から最低限必要な電流を明らかにすることから開始したことから、当初の予定よりも若干遅れ気味であるが、電撃の嫌悪刺激効果とその効果の維持を確認できた(論文執筆中)。上記のように、嫌悪刺激を変更せざるを得なかったことから、当初の計画よりも日程が若干遅れ気味である。平成30年5月現在、Renewalにおける嫌悪刺激の再出現抑制効果の検証実験に取り組んでいる。実験を完了した個体がまだ少数であることから結論は出せていないが、いずれの個体でも嫌悪刺激が呈示されない時よりも呈示された時の方が再出現の度合いが低かった。本研究課題の目的は「ゼブラフィッシュを対象に、消去された行動の再出現における嫌悪刺激の抑制効果を明らかにする」ことである。行動の再出現は、犯罪や薬物依存といった社会的に望ましくない行動の再出現のモデルとなっており、どのように再出現を抑制するかが課題である。行動の再出現には、RenewalとResurgenceの2種類がある。Renewalでは、ある特定の場所(文脈A)で標的行動を強化し(フェーズ1)、次に別の場所(文脈B)で標的行動を消去した後(フェーズ2)、文脈Aへと戻ることを引き金に再出現が起こる(フェーズ3)。Resurgenceでは、まず標的行動を強化し(フェーズ1)、次に標的行動を消去しながら別の行動(代替行動)を強化した後(フェーズ2)、代替行動への強化を止めることを引き金に標的行動が再出現する(フェーズ3)。平成28年度は、RenewalとResurgence両方の手続きで、行動の再出現をゼブラフィッシュで再現できることを確認した。平成29年度は、ゼブラフィッシュの捕食者の動画提示および微弱な電撃が嫌悪刺激として機能することを確認した。
新興する鶏病原性大腸菌の流行調査とゲノム情報を利用した特徴解析

鶏大腸菌症(AC)はブロイラーで頻発し、養鶏産業における大きな経済的損失要因となっている。本研究は、ACの低減と制御に向けた鶏病原性大腸菌(APEC)の総合的な理解を目的とする基礎的研究であり、「横断的な採材」と「効率的な検査法」により国内で流行するAPECの実態を明らかにする。さらに、ゲノム解析を基盤とした「流行要因の予測」と「病原性関連因子の同定」へと展開させる。本研究の成果は、AC/APECの新たな対策を提案する上で必須であり、国内外における研究を促進させるための基盤情報になると期待される。
Minimum interventionを考慮した接着ブリッジ

天然歯を用いてモデルを製作し、形状記憶合金(ウィングロック)の有無による強度試験の結果から、ウィングロックシステムの効果についてのデーターを採取した。また、この結果をふまえ、臨床応用を行い、国際学会にて発表を行った。1.前歯部欠損を想定した顎模型(ニッシン社製)の支台歯に形状記憶合金(ウィングロック)を用いたブリッジを製作することを想定し、支台歯形成を行った。2.通法に従い印象採得を行い、作業模型を制作した。3.支台歯の窩洞に合わせた溝を付与したポンティックを金属にて製作し、接着ブリッジとした。4.インストロン万能試験機にて接着ブリッジの機械的強度を検討した結果、ウィングロックの補強効果が認められた。すなわち、レジンセメントのみの場合と比較し、ウィングロックを併用した場合の方が、破壊強度は大きくなる傾向を示したものの、ウィングロック単体では強度は向上せず、レジンセメントの接着力との併用が重要であることが示唆された。5.計測データーはパーソナルコンピューターに蓄積し、解析を行った。6.今回の結果を受け、」側切歯が先天的に欠損していた唇顎口蓋裂患者に、ウィングロック併用の接着ブリッジを応用し、その成果を日中歯科医学会にて発表した。その結果、支台歯の削除量がこれまでのブリッジだけではなく、従来の接着ブリッジに対しても非常に削除量が少なく、支台歯を極力削りたくないとした患者の希望に沿うことができた。会場からの質疑も多く学会参加者からの反響も大きかった。初年度においては人工歯を用いたモデルを製作し,形状記憶合金(ウイングロック)の有無による強度試験の結果から,ウイングロックシステムの効果についての基礎的なデーターを採取した.1.前歯部欠損を想定した顎模型(ニッシン社製)の支台歯に形状記憶合金(ウイングロック)を用いたブリッジを製作することを想定し,支台歯形成を行った.2.通法に従い印象採得を行い,作業模型を製作した.3.支台歯の窩洞に合わせた溝を付与したポンティックを金属にて製作し,接着ブリッジとした.4.インストロン万能試験機にて接着ブリッジの機械的強度を検討した結果,ウイングロックの補強効果が認められた.すなわち,レジンセメントのみの場合と比較し,ウイングロックを併用した場合の方が,破壊強度は大きくなる傾向を示したものの,ウイングロック単体では強度は向上せず,レジンセメシトの接着力との併用が重要であることが示唆された.5.計測データーはパーソナルコンピューターに蓄積し,解析を行った.6.今回の結果を受け,側切歯が先天的に欠損していた唇顎口蓋裂患者に,ウイングロック併用の接着ブリッジを応用した(唇顎口蓋裂患者に形状記憶合金併用の接着ブリッジを用いた臨床例,昭和歯学会誌).その結果,支台歯の削除量がこれまでのブリッジだけでなく,従来の接着ブリッジに対しても非常に削除量が少なく,支台歯を極力削りたくないとした患者の希望に沿うことができた.また,前歯部の補綴処置においてはアンテリアガイダンスの取り扱いが重要であるが,特に咬合に関与する舌側歯質の保存に大きく寄与する補綴術式は非常に有効な手段と考えられた天然歯を用いてモデルを製作し、形状記憶合金(ウィングロック)の有無による強度試験の結果から、ウィングロックシステムの効果についてのデーターを採取した。
大学等における研究者の生活時間に関する研究

1.研究者の時間使用の実態調査昨年度の調査設計に基いて、研究者の時間使用の実態調査を訪問調査ならびに郵送調査によって実施した。その結果両者共に約1100強の回答を得た。この調査データを用いて、大学等研究者の生活スタイル、時間環境から見た研究環境の問題点などについて分析を行った。2.科学技術関連統計の調査前年度に引き続き、総務庁科学技術研究調査に対する大学による回答方法に関するアンケート調査の結果を分析した。また、OECDのFrascati manualにおけるフルタイム換算の扱い、現在作成中のCambera Manualにおける扱いの変化等について関連資料を分析した。事項1の調査結果を用いて、Full Time Equivalentの推計方法、試算等について検討した。また、従来提案されているFTE係数との異同について検討した。4.研究のとりまとめ昨年度および今年度の調査、研究の成果をとりまとめた。1.科学技術研究活動に関する統計の調査国内関連統計について、総務庁科学技術研究調査の実施に関する調査と大学による回答方法に関するアンケート調査を実施した。また、OECDのFrascati manualにおけるフルタイム換算の扱いを決定した経緯についてOECDから関連資料を入手し分析したほか、現在作成中のCambera Manualにおける扱いの変化等について関連資料を分析した。さらに、米国の関連統計におけるフルタイム換算の扱いについて関連資料を収集した。2.大学等における研究者の活動実態に関する調査英文学、歴史学、経済学、法学、物理学(大学および共同利用研究機関)、農学、臨床医学、基礎医学、薬学、教育学、芸術学(短期大学)などの分野の研究者の活動実態について、聞き取り調査または訪問調査を実施した。それぞれの分野や組織ごとの行動の特色について明らかにし、次項の調査設計に役立てた。3.研究者の時間使用の実態調査の枠組みの検討と調査設計上記の調査を踏まえ、わが国の研究者の活動実態を明らかにし、またフルタイム換算係数を推計するための調査枠組みの設計ならびに調査票の設計を行った。実施枠組みについては、実査の計画を作成した。また、予備調査を、聞き取り調査対象者に対して実施し、調査票の改善を進めた。
エキスパ-トシステムによる栄養指導効果の判定方法の研究 ー栄養摂取面を中心にしてー

1.エキスパ-トシステムによる食事診断システムの試作を行った。対象を食事療法の必要がない標準体型の者に限り、平成元年度までに構築した知識ベ-スをエキスパ-トシステムの推論エンジン(EXSYS)で実行させ、プログラムと診断内容のチェックを行い、診断結果の出力方法を検討した。入力デ-タは46、過不足の判定ル-ル79、診断項目のパタ-ン化ル-ルは148、診断結果出力のためのル-ルは916となった。1人に出力されるコメント数は49で、最終的にはエディタによって診断文としてまとめ、印刷するようにした。(1)質問回答処理部でパタ-ン化されたデ-タをLotus123に読み込み項目に集計して、集計表の作成と円グラフ表示を行うことにより、その集団の個人個人の食べ方が把握できるようになった。(2)診断知識部の知支ベ-スを食事療法の必要がない標準体型の者だけではなく、肥満者用、るい痩者用、アスリ-用にも使えるように変更して、知識を構築させることにより、活用範囲が広がった。3.エキスパ-トシステムが必要とする情報を、調査デ-タから機械的に直接人力できるように一体化させ、機能性を向上させた。4.健康づくりを目的に、より簡便にできる食事調査方法を再検討し調査票を完成させ、その研究成果を発表した。5.食事診断の基礎となる食品構成の算定方法を検討し、その研究成果を発表した。1.食生活実態調査から得られるデ-タを栄養摂取面、食品摂取面、生活態度面から整理し、それらの情報を組み合わせてエキスパ-トシステムにより総合的に診断する方法を検討した。(1)第一段階として、三大栄養素の過不足とバランス、動物性たん白質のとり方等から結論を導き、食品摂取面、ビタミン・ミネラルのチエックについての診断文を追加する形をとった。しかし栄養素と食品の個々の変数は互いに関連し合っており、各々のル-ルから推論され出力された診断文には重複や矛盾がみられた。またル-ルの多くを数式で表現したために理解しにくく、人工知能らしさを出しきれなかった。(2)上記の問題を解決するために、食べ方のパタ-ン化を行い、エネルギ-と主食・主菜・副菜の過不足、油脂とたん白質のとり方、アルコ-ルと砂糖のとり方を組み合わせ、主菜・副菜源食品、ミネラル・ビタミンのとり方等を関連づけること、変数を整理して無駄を省き限定詞をできるだけわかり易い言葉で表現すること、個々の判定基準に矛盾が生じないことに注意してル-ルを作成した。2.パ-ソナルコンピュ-タNEC PC-9801VM11(640Kバイト)に40メガのハ-ドディスクを外付けし、エ-エスア-ルインタ-ナショナル株式会社の「EXSYS PROFESSIONAL」を用いて、知識ベ-スの構築を行った。今回は診断対象を食事療法をしていない標準体型の人のみとし、結論は271、限定詞は46、変数は47、作成したル-ルは1143であった。必要なデ-タを手入力するか、デ-タファイルを読み込ませて推論を実行させ、診断結果を画面とプリンタ-に出力させることができるようになった。3.栄養所要量の改訂に伴う個人別栄養所要量の算出方法の見直しと、それに合致する食品構成の求め方、および各々の判定基準の検討を行った。4.学生および食知識のない若い男性を対象に食事調査を行い、情報の収集と調査方法の検討を行い、新しい調査システムを開発した。
脳内食報酬系におけるドパミン－レプチン相互作用に着目した新規肥満治療法開発の基礎

[研究成果の具体的概要]・非肥満マウスを用いた実験:昨年度明らかにしたレプチン応答性腹側被蓋野(ventaral tegmental area: VTA)ドパミン神経のうち、41%の神経細胞ではレプチンによる20%以上のD2受容体機能低下を同定したが、残り59%の神経細胞ではレプチンによるD2受容体機能低下は20%未満であった。この2種類のレプチン応答性VTAドパミン神経の相違は、神経細胞のレプチン感受性と相関していた。・高脂肪負荷肥満マウスを用いた実験:VTAドパミン神経のうち、42%がレプチン応答性で、残り58%がレプチン非応答性であった。これは、非肥満マウスのVTAドパミン神神経の71%がレプチン応答性で、残り29%がレプチン非応答性であったのと対照的であった。非肥満マウスで同定されたのと同様に、肥満マウスにおいても2種類のレプチン応答性VTAドパミン神経が同定されたが、その相違はマウスの体重に関係していた。[研究成果の意義と重要性]本研究結果から、肥満マウスではレプチンによるVTAドパミン神経興奮抑制効果が減弱しており、肥満モデルにおいてレプチン-ドパミン相互作用は体重と関係していることが分かった。このような肥満における食報酬中枢神経機序が、肥満・高レプチン血症における食行動変容に関与している可能性が示唆された。[研究成果の具体的内容]・行動学的実験:肥満マウスにおける過剰食餌摂取と、それによる体重増加を確認した。(1)非肥満マウスと比較して、肥満マウスの食餌摂取量と体重変化は、4週齢から9週齢にかけて有意に上昇した。(2)9週齢から10週齢の1週間の肥満マウスの食餌エネルギー摂取量は線形的に上昇し、非肥満マウスと比較すると有意に多かった。・電気生理学的実験:肥満マウスから得た脳スライス標本を用いて、脳内食報酬系中枢である腹側被蓋野(ventral tegmental area: VTA)ドパミン神経のサブタイプを確認した。電気生理学的・薬理学的に同定したレプチン応答性VTAドパミン神経の45%がD1受容体作動薬SKF38393による抑制反応を示した。しかし、レプチン応答性VTAドパミン神経の55%はSKF38393に反応しなかった。[研究成果の意義と重要性]本研究結果から、肥満マウスの過食・肥満過程が明らかとなり、レプチン応答性VTAドパミン神経をD1受容体発現の有無により、サブタイプ分類できる可能性が高まった。平成28年度当初予定していた研究分担者が退職したため、行動実験の大部分が遂行できなかった。研究代表者のエフォートは25%であるが、教育その他実務に費やす時間が多いことが研究の遅れの一因となった。[研究成果の具体的内容]電気生理学的実験:非肥満マウスから得た脳スライス標本を用いて、脳内食報酬系中枢である腹側被蓋野(ventral tegmental area: VTA)ドパミン神経のD1受容体機能に対するレプチンの作用を同定した。(1)VTAドパミン神経の71%は、レプチン投与による直接的な神経興奮抑制を示した(レプチン応答性神経)。(2)このレプチン応答性神経の41%において、レプチンはドパミンD1受容体を介したVTAドパミン神経抑制効果を20分以上にわたり減弱した。[研究成果の意義と重要性]本研究結果から、脳内食報酬系中枢のVTAドパミン神経特定のVTAドパミン神経において、ドパミン-レプチン相互作用を同定することが出来た。は、レプチンは直接的な神経抑制効果を示すと同時に、D1受容体を介して間接的に神経興奮効果を示すことが分かり、肥満・高レプチン血症における食行動変容に関与している可能性が示唆された。研究機関移動後の環境・仕事にも慣れ、これまでの実験成果を学術論文としてまとめることが出来た。

このような肥満における食報酬中枢神経機序が、肥満・高レプチン血症における食行動変容に関与している可能性が示唆された。同一研究機関所属の行動実験専門家(講師)を研究分担者に招き、研究の遅延を解消する。特に、D1及びD2受容体作動薬前処置後の絶食負荷試験による肥満マウスと非肥満マウスの食行動、耐糖能変化などを比較検討する。(今後の推進方策)今回の実験で確立したプロトコールを肥満マウスに適用し、ドパミン-レプチン相互作用の肥満における変化や特徴を解析し、本課題(最終年度)の総括とする。研究分担者退職のため、本人購入予定であった動物行動解析ソフトを本年度は購入しなかった。(理由)平成29年度は研究分担予定者が本研究に参加出来ず、購入予定だった動物行動解析ソフト、動物投与用薬剤、および特殊飼料を購入しなかった。(使用計画)本年度、研究分担予定者に本研究に参加してもらい、動物行動実験に必要な備品、および消耗品の購入に使用する。新研究分担者による動物行動解析ソフト購入に使用する。
集落の無住化に関する人文地理学的研究

我が国の集落対策は集落の維持・再生を絶対的命題として取り組まれてきた。だが,実際には消滅する集落が現れており,今後は急激に増加するものと思われる。本研究では,居住者実態がなくなった無住化集落の分布を明らかにすることとともに,どのような地理的条件の集落がどの時期に無住化していったのかを明らかにした。また,無住化の恐れがある集落の実態についても把握することで,集落が無住化していくプロセスを動態的に明らかにした。さらに,無住化後も通い耕作などを通して集落は活用されている実態から,集落の無居住化後も,一定期間は集落が活用されることも明らかにした。集落の無住化に至るプロセスを動態的に把握するために,無住化危惧集落を対象に実態調査を行った。具体的には平成24年度の研究によって抽出した無住化危惧集落から,複数の事例対象集落を選定し,ヒアリング調査を実施した。調査内容は居住者の属性,居住歴・職業歴,世帯の歴史,非同居家族の属性等を把握した。これらの調査により,農地・森林の管理実態を把握し,所有・管理形態に関する問題を整理抽出した。従来の研究ではこうした農地・森林所有管理の実態はほとんど把握されていない。この結果に基づき,地域住民が共同で管理することの重要性や地域内の住民が地域外からの協力者と協働することの必要性・可能性及びその実現のための条件を明らかにした。さらに,無住化危惧集落に居住する住民に対して集落が消滅することに対する意識や,自分の代で家が断絶することに対する考えを聞き取った。多くの住民は集落維持には消極的な姿勢を示すものの,集落が存続していくことには期待感を有していた。島根県を対象に,無住化集落および無住化危惧集落を抽出した。具体的には,島根県が発行した『島根県地名鑑』に掲載されている集落レベルの地名を初版の1947(昭和22)年と最新版の2006(平成18)年とを比較し,消滅した地名を無住化集落の候補とした。ただし,消滅した地名の大半は自治会等の再編によるものと思われるため,候補となった集落については,住宅地図等を用いて居住者の有無を確認した。平行して,島根県内全市町村を訪問し,無住化集落の有無や集落再編の実態についてヒアリング調査を行った。次に,島根県中山間地域研究センターが保有する島根県集落データを基礎として集落データベースを構築した。このデータは島根県が独自に作成した集落単位の人口,世帯数,高齢者数を把握したものである。このデータと2010年世界農林業センサスの農業集落データとを突合させることにより,集落の空間的,社会的,農業的属性を整理することができた。そして,「戸数3戸以下」を基準として無住化危惧集落を抽出した。以上のような方法で抽出された無住化集落・無住化危惧集落について,GISを用いて地図化を行い,空間的分布について考察を行った。また,地形図を用いて無住化集落・無住化危惧集落の地理的特徴(集落形態,立地地形,標高等)を整理し,どのような地理的条件に置かれた集落が無住化ないしは無住化が危惧されているのかについて明らかにした。なお,一連の研究成果については,報告書「島根県における無住化集落の分布と発生要因」としてまとめた。また,その一部については,論文「島根県中山間地域における集落再編成の実態と空間的特徴」(島根地理学会誌掲載)として公表した。無住化集落の住民等が管理する農地・森林の管理実態を調査し,集落の消滅や限界化がもたらす国土管理上の影響評価を行うとともに,農地・森林等を地域内外の人・組織が協働管理することの可能性とそのプロセスを明らかにした。具体的には,本研究においてこれまで抽出してきた無住化集落を対象としてフィールドワークを行い,農地や森林の管理実態を概括的に把握した。その上で,無住化集落の元住民等,関係者への連絡が可能な集落を複数ピックアップし,それらの集落に対しては詳しい調査を施した。無住化集落関係者に対しては,農地や森林への通う回数,生産・管理の実態,土地や家屋に対する将来の見通しなどについてヒアリングを行った。また,当該無住化集落が位置する自治体に対してもヒアリングを行い,無住化集落へのアクセス道路や,電気・水道等のインフラ維持に対する見通しを明らかにした。具体的な研究対象地域は,島根県江津市松川町及び川平町である。とりわけ,川平町では転出した集落に対しても過去の生活実態などについてヒアリングを行った。また,松川町,川平町が属する江津市に対しても,自治体としての見解について問い合わせた。これらの調査を行ったことにより,集落が無住化した場合の問題点を把握するとともに,やむを得ず無住化を迎える集落に対するターミナルケアの必要性について提示することに至った。このことは,研究代表者が提唱している「むらおさめ」について,その有効性を裏付ける結果となった。平成27年度は、集落の無住化・消滅のプロセスについて明らかにした。まず,平成26年度までに十分に明らかにできなかった無住化集落における農地や森林の管理について,転出した元住民等による管理実態を明らかにした。具体的には,江津市川平町大野集落,後山集落及び瀬尻集落の元住民に対してヒアリング調査を行った。その結果,集落が無住化した後も,元住民や元耕作者によって定期的に出入りし,一定の管理が続いていることが明らかになった。