hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能広汎性発達障害の学齢期における予防・開発的なこころの健康支援に関する研究

高機能広汎性発達障害(HFPDD)の子どもも、集団活動への参加を継続できれば、活動の場に所属感を持つことが確認され、継続的に所属感を持つことが彼らの自己効力感を高めると考えられた。中学校のスクールカウンセラーはHFPDDの生徒に気付いており、多くの生徒が相談室を利用していた。相談室に活動の場を設け、学校コミュニティーに所属感を育てることが、HFPDDの学齢期の予防的な心の健康支援に有用と思われた。高機能広汎性発達障害(HFPDD)の学齢期における予防・開発的なこころの健康支援方略を明らかにするため、所属感に注目して、以下の二点を検討した。1.HFPDD児における所属感とその効果HFPDDのうち、アスペルガー症候群(AS)の学童を対象に参加支援プログラムを実施した。プログラムは小集団形式で工作などの活動を行うもので、AS児が活動に参加し続けられるように工夫されており、週1回90分、1クール10回からなる。7名(小学26年、男子6名、女子1名)が2クールに分かれて参加し、6名が参加を完了し、1名が中断した。終了時の半構造化面接から、6名全員が活動の場に対して所属感を得ており、3名は一緒に活動した他のメンバーにポジティブな関心を感じていた。AS児は参加に成功することで活動の場に所属感を得るようになるが、他の参加児に対するメンバーシップを同時に得るわけではないと考えられた。プログラム参加前後で情緒・行動の問題には大きな変化を認めなかった。平成19年度は追跡調査を加え、引き続き検討する。2.HFPDD児に対するこころの健康支援と所属感に関する実態横浜市内の情緒障害通級指導教室利用児167名を対象に保護者に調査を依頼し、37名(小学16年、男子29名、女子8名)について回答を得た(回収率22.2%)。34名が高機能広汎性発達障害と診断されており、26名が医療機関に通院していた。医師の診察、心理士の面接、薬物療法は受けていたが、小集団指導、個別指導は受けていなかった。ほとんどが学校以外に定期的に集団形式の活動に参加していた(平均2.1ヶ所)が、通級指導教室に比べて所属感は低かった。同じ学校にHFPDD児が平均7.5人在籍し、お互いに知り合う機会も持っていたが、子ども同士が一緒に遊ぶことは少なかった。情緒・行動の問題と所属感の関係について検討が必要である。1)HFPDD児における所属感とその効果の実証的検討アスペルガー症候群(AS)の小中学生を対象に参加支援プログラムを実施した。プログラムは小集団形式で工作,実験などの活動を行うもので,AS児が活動に参加し続けられるように工夫されており,週1回90分,1クール68回からなる。8名(小学1中学1年,全員男子)が3クールに分かれて参加した。この結果,18年度からの2年間で15名がプログラムに参加し,14名が参加を完了した。12名が活動の場に所属感を得ており,7名が一緒に活動した他児にポジティブな関心を寄せていると判断した。AS児は参加に成功することで活動の場に所属感を得るようになるが,一緒に活動した他児との問にメンバーシップを同時に感じるわけではないと考えられた。18年度にプログラムへの参加を完了した6名について,プログラム終了後1318ケ月の状態を追跡調査した。19年度も継続してプログラム(年89回)に参加していた4名では自己効力感が増加し,参加していなかった2名では低下した。後者の1名は情緒・行動の問題がある(CBCL,DBC・P)と評価された。所属感をもてる場に参加していることと彼らの心の健康の関係について引き続き検討する。2)学校コミュニティーにおけるHFPDD児の所属感を育成するための条件3名のスクールカウンセラー(小・中学校)に聞き取りによる予備調査を行った。その結果,「HFPDD児だけを対象に特別なプログラムを行なうことは学校では理解が得られない。居場所がない,友達を作れないでいるという点で教員が気にかけている子どもを広く対象にして,居場所を提供し,友達作りを手助けする活動をスクールカウンセラーが行うことは可能である。そうした活動を通じて,結果的にHFPDD児も学校コミュニティーに所属感をもつ場を得られるかも知れない。」ことが示された。1、高機能広汎性発達障害(HFPDD)児における所属感とその効果の実証的検討集団参加支援プログラムに参加したAS児14名(男13名、女1名、7歳3ヶ月13歳3ヶ月)のうち10名(71.4%)が、終了時に活動の場に所属感を得ており、一緒に活動する他児にポジティブな関心を持っていた。しかし、彼らの仲間関係に対する関心は薄いと思われた。

参加前後で主観的な気分は有意(p<0.05)に良好となったが、自己効力感、情緒・行動の問題に有意な変化は見られなかった。参加終了後9-18カ月の時点で、継続して同様のプログラムに参加していた7名は、自己効力感が有意(p<0.05)に増加し、情緒・行動の問題に有意な変化を認めなかった。継続して所属感を得ることが彼らの自己効力感を高めることに関与する可能性が示唆された。2、学校コミュニティーにおけるHFPDD児の所属感を育成するための条件関東地区の都市部(東京23区、横浜市、さいたま市など12都市)にある全中学校のスクールカウンセラー(SC)1129名を対象に、郵送によるアンケート調査を行い、370通の有効回答(有効回答率32.8%)を得た。SCの96.2%が勤務校にHFPDD(疑いを含む)の生徒が在籍していると回答し、71.6%がHFPDDの生徒が相談室を利用していると回答した。SCの多くはHFPDDの生徒に個別面接、保護者面接を行っていたが、グループ活動を行っていたのは僅か(10.6%)で、SCの73.2%が彼らに対する支援を不十分と評価した。HFPDDの生徒が参加できるグループ活動の場を相談室に設けることは、学校コミュニティーに彼らの所属感を育成する有用な方法の一つと思われ、活動プログラムのSCへの提供、SCの時間の確保等がその実践のために必要な条件と考えられた。
専門看護師の役割機能獲得の過程とキャリア発達に関する縦断研究

本研究は,専門看護師の役割機能の獲得過程と,キャリア発達に影響を与える要因を職務特性と組織特性の側面から明らかにすることである。これによって,専門看護師が病院組織でその役割を十分に発揮するための具体的な方策や仕組み作りに対する示唆を得る。昨年度までの調査結果から,本研究が対象とする専門看護師の場合,1一定の組織に留まることなく,複数の組織間を移動しながら経験や技能を獲得する場合があること,2ジェネラリストとしての看護師とは異なり,スペシャリストである専門看護師が配属される部署は多岐にわたり,そのことにより先輩や上司が異性及び異職種となる場合があること,3病院からの助成により専門看護師資格を取得した者もいる等の理由から,専門看護師はこれまでの看護師対象において使用されていた変数では説明が困難な,より人的・心理的変数の影響を受けながら,組織コミットメント及びキャリアコミットメントを向上する傾向が強いことが考えられた。そこで,研究デザインと調査項目を再検討した結果,専門看護師の組織コミットメントとキャリアコミットメントの関連要因のみならず,その要因が影響を及ぼす組織コミットメントとキャリアコミットの強さが,所属する組織への就業継続意思に対してどのような効果を与えるかという部分まで含めて確認することとした。病院に勤務する専門看護師500名を対象に質問紙調査によってデータ収集を試みた。調査項目は,1組織コミットメント,2キャリアコミットメント,3就業継続意思,4責任の増加をもたらすような職務内容の特性,5組織特性,6個人特性である。現在,収集した上記データについて解析を進めており,専門看護師の組織コミットメントとキャリアコミットメントの関連要因,および組織コミットメントとキャリアコミットメントの強さが,就業継続意思に対してどのように効果を与えるのか検討中である。昨年度までの研究結果から調査項目を見直し,質問紙の作成と協力施設への調整に時間を要したため。面接調査および質問紙調査の結果について,学会発表および論文投稿を行う予定である。本研究は,専門看護師の能力を十分に発揮する具体的な方策やその仕組み作りを検討するために,1専門看護師が組織のニーズに応じて成果を達成するために,役割機能をどのように獲得してきたのか,2専門看護師の役割機能獲得の過程とキャリア発達の関係,3専門看護師のキャリア発達に関わる職務上(昇格・昇進,部署移動,役割変化等)およびライフイベント上(出産,子育て,介護等)の促進要因と阻害要因を明らかにすることを目的とする。今年度は,キャリアの概念やキャリア発達について検討を行った。キャリアはその概念の幅を,職業から生活全般や人生・生涯にまで拡げたものとして理解される傾向が強まり,仕事と不可分の生活全体の視点からキャリアについて考える必要性が高まっている。このことから,キャリアや働き方に不連続性や異質性を含む看護職のキャリアの課題に取り組むためには,仕事と家庭の関係についての新たな関係に基盤を置くことの重要性が示唆された。また,次年度にインタビュー調査を予定しているため,研究計画書の作成と,文献検討の結果をもとにインタビューガイドの作成を行った。具体的には,首都圏の病院に勤務する専門看護師10名程度を対象に,1専門看護師として役割機能を獲得するための取り組みとその成果,2職務上の節目・転機,3看護師としての成長に影響した出来事,4属性,5ライフイベントの発生年齢などについてインタビュー調査する予定であり,インタビューガイドについてはプレテストを実施して,さらに内容の洗練化を図っていく。所属施設の倫理審査を受ける過程において,「キャリア」および「キャリア発達」概念について検討したところ,看護学における「キャリア」および「キャリア発達」の概念を明確にしている研究は少なく,キャリアに関しては,心理学,とりわけ発達心理学や産業・組織心理学,社会学など多様な側面から研究が行われている。このことから,キャリアに関する看護学および他分野における先行研究の検討に時間と労力を費やすことになり,研究遂行は当初の予定より遅れている状況である。一方、インタビュー調査は予定通り調査準備を行い、現在対象者の募集を開始していることから、課題達成はやや遅れているものの十分対応可能であると考える。本研究は,専門看護師(CNS)の能力を十分に発揮する具体的な方策や仕組み作りを検討するために,1CNSが組織のニーズに応じて成果を達成するために,役割機能をどのように獲得してきたのか,2CNSの役割機能獲得の過程とキャリア発達の関係,3CNSのキャリア発達に関わる職務上およびライフイベント上の促進要因と阻害要因を明らかにすることを目的とする。今年度は,研究代表者が所属する機関の倫理審査委員会の承認を得て,インタビュー調査を実施した。調査対象者は,CNS資格取得後,5年以上の臨床経験を有し,かつ1回以上の認定更新を受けた病院に勤務中のCNSである。その結果,役割機能としては,キャリア開発支援の担当者として,組織全体の教育および研修を担当するための役職や権限が付与されている傾向にあった。そのプロセスとしては大きく次の2つに分かれた。1就業を継続する過程で役職または役割を付与されているケース,2転職を機に役職を付与され役割を獲得しているケースである。一方,CNSは結婚や出産,育児というライフイベントに出会っても職業への関与の程度を低下させずに就業を続ける,またはその低下を最低限にとどめるような行動をとる傾向にあることが明らかとなった。また,その行動は外部からの刺激に誘発される(外発的動機)というよりも,自分の内側から湧き上がってくるもの(内発的動機)の影響を強く受けていたことが明らかとなった。本年度に予定していた定性調査(インタビュー調査)の調査対象者のリクルートが当初の計画通りに進まなかった。

また,研究者および調査対象者の多忙なスケジュールでインタビュー実施までに時間を要したことによる。上記を理由に,データ収集および解析が遅れており,成果発表も当初の計画より遅れているため。本研究は,専門看護師(CNS)がその能力を十分に発揮するための具体的な方策や仕組み作りを検討するために,CNSがいかなる経過を辿って組織における役割機能を獲得し,キャリア発達を遂げてきたのか,その過程を明らかにする。平成29年度は,首都圏の病院に勤務するCNSのうち,資格取得後に病院勤務を10年以上経験しているCNS 5名に半構成的面接を実施した.分析の結果,以下の成果を得ることができた.CNSは,その資格を取得することでさらに看護部および病院組織への貢献意欲を高め,役割獲得の取り組みに努めていた.その過程で,看護管理者との関係形成や他部門,特に医師からの実践に対する評価が役割獲得の後押しになっていた.看護管理者との関係形成や他部門からの肯定的な評価は,日ごろの高いパフォーマンス力や良好なコミュニケーションの積み重ねで成り立っていた.一方,看護管理者にCNSを活用する意向や,CNSという資格やその教育背景,役割機能等に対する理解が十分でない場合,あるいはCNS自身が望まない配置となった場合には,CNSの役割獲得に向けた取り組みへの意欲の減退に繋がってしまい,組織コミットメントの変化をもたらしていた.CNSは,スタッフと共に課題解決に取り組んでおり,主体的に自己研鑽し,その知識や技術をスタッフに指導することで,組織におけるCNSとしての存在感や地位を確立していた.その取り組みは,CNSとしての使命感や役割意識によるものと,専門職として患者や家族へ質の高いケアを提供したいという想いから,それぞれの状況や場面に最善な判断や行動を行っている結果であると考えられた.また,看護師になり始めてから,CNSを取得し,その後の看護活動を続けていく過程において,常にスキルを高めることを意識しており,組織における自分の役割の捉え直しを行っていることが明らかとなった。申請書での平成29年度の計画では、全国的質問紙調査に向けて質問紙内容を検討することとしており、具体的な検討内容としては、先行研究およびインタビュー調査の結果を基に調査内容を検討することとしていた。平成29年度の実績では、先行研究およびインタビュー調査を基に、CNSと看護管理者との連携上の課題や、成果を挙げるためのCNS自身の取り組み等がわかり、それらの内容をもとに調査項目が明確になってきていること、また、今年度実施する調査のための倫理審査申請の目途がついているため。本研究は,専門看護師の役割機能の獲得過程と,キャリア発達に影響を与える要因を職務特性と組織特性の側面から明らかにすることである。これによって,専門看護師が病院組織でその役割を十分に発揮するための具体的な方策や仕組み作りに対する示唆を得る。
質量分析計(プリカーサーイオンスキャン法)によるADP-リボシル化タンパク質同定

生体内で重要な役割を果たしていると考えられている"ADP-リボシル化"についての研究を進展させるために、この修飾を受けたタンパク質を特異的に検出する手法を開発しようとした。本助成金の採択決定までに、申請した時点で考えていた研究の一部であるモデルペプチドを使った部分がかなり達成されていたので、今回の助成金ではそこまでの結果をまとめることと、達成されていないタンパク質の消化ペプチドを用いた後半部分の研究を進めることにした。前半部分をまとめるために以下の3つの目標を掲げた。(1).5月:「第57回質量分析総合討論会」において発表し、質量分析に詳しい会員から情報を収集する。(2).6月:世界各国からADP-リボシル化に詳しい研究者が集まる"NAD Metabolism and signaling"において発表し、さらなる研究の進展のための検討をする。(3).論文作成をする。(1),(3)を達成したが、(2)については新型インフルエンザの流行のため渡米できなかった。しかしながら10月の「第82回日本生化学大会」において成果を発表し、2月には「第32回生理学技術研究会、第21回生物学技術研究会」において招待講演を行った。これらの発表によって、修飾されたものを特異的に選択する方法と、その修飾部位およびアミノ酸配列の決定法を確立した。後半部分として実際のタンパク質からの検討を行うベースとなる、修飾ペプチドの特異的な濃縮方法についての検討を行った。濃縮されたサンプルを使用し、今年度設置された高感度の質量分析計を用い、さらなる研究を行う予定である。AnalyticalBiochemistryに論文が発表されると、ADP-リボシル化についての研究を行っている各国の研究者からの問い合わせや共同研究の依頼を受け、この研究の意義の大きさを実感している。
アジア途上国のアンモニア汚染地下水を水道水として利用するためのアナモックス法開発

ベトナムに多い高濃度のアンモニア、鉄、砒素等を含む地下水への対策として,鉄バクテリア法による鉄と砒素除去の装置をベトナムの農村水道施設に設置したがアンモニア除去が課題であった.鉄バクテリア法処理水中に残るアンモニアへの対策として,一槽型の部分亜硝酸化アナモックス法であるSNAP法を適用することとし、種汚泥の培養の後、2017年8月に500LのSNAPリアクターとその後段の生物学的硝化槽を農村水道施設に設置した。処理水はベトナムの水質基準を満足した.菌叢解析の結果、鉄バクテリア法の生物濾材にアナモックス菌が定着繁殖していることが判明し、この菌がSNAP法の処理成績安定に寄与したと推察する.1)アナモックス菌培養試験:本年は現場での一槽式の部分亜硝酸化ーアナモックスの大気開放・一槽型のリアクター立ち上げに先立ち、日本の実験室で、アナモックス菌のみを植種したリアクターを大気開放して運転し、これが一槽式の部分亜硝酸化ーアナモックスのリアクターとして確立するのに要する期間や運転管理方式について検討を行った。種汚泥は、KSU-1株を主体とするアナモックス菌とした。本研究課題に先立って自主研究として実施した一槽型のリアクターはもともと一槽型のリアクターで馴致した汚泥を植種したが、この時の菌はC Brocadiaであった。さらに並行してアナモックスのみのリアクターを実験室にて運用した。部分亜硝酸化ーアナモックスの一槽型リアクターの除去成績は立ち上げ当初に環境を通性嫌気性に保つことで、1ー2か月程度で比較的安定した成績がえられることなどがわかった。並行して、運転期間と共に優占菌種の変化があるかを明らかにするため、汚泥を定期的に採取した。この汚泥については、現在、研究分担者の研究室において16SRNA解析中である。2)菌叢解析:ベトナム現場の地下水および農村水道現場で設置した小規模の大気開放・一槽型のリアクター中の菌叢解析を行った。現場に設置したリアクターの優占菌種はベトナム国立環境研究所での培養途中に変化して当初のKSU-1株からC. Brocadiaに変化していたこと、現場の地下水中にはKSU-1株の存在すること、等が明らかになった。2)鉄バクテリア法砒素除去の安定的運用に関する試験本課題を実行するベトナム現地の農村水道では、研究代表者らが建設した浄水施設が運転中で、鉄と砒素を原水から除去している。鉄と砒素の除去率についても採水と監視を行った。日本の実験室では一槽型の部分亜硝酸化ーアナモックスリアクター(SNAPリアクター)により合成水の処理を行い、処理成績ならびに菌叢の変動について観測してきた。2015年度は、この合成水調整時に、これまで淀川河川水を原水とする水道水と使ってきたが、原水を地下水とする水道水での運転に変更した。またアンモニアについては低負荷を維持することとした。その結果、2015年度末に、アンモニア性窒素濃度25mg/Lと、ベトナムでの処理対象の原水に近い性状の原水に対し70%前後の脱窒率をえるに至った。また、2015年度には、淀川河川水を原水とする水道水のSNAPリアクターで生成する汚泥の菌叢解析を行った結果を取りまとめた。運転期間中にアンモニア酸化菌であるNitrosomonadaceaeの存在比率に占有率の変動が認められたが、これは、原水水槽でアンモニア酸化菌の繁殖が起こった時期に整合した。また、アナモックス菌は当初KSU-1株が優占する種汚泥を使用したが、最終的にはSNAPリアクター内ではC. Brocadia属が優占した。ベトナムの国立環境技術研究所において50Lのアナモックスリアクターを設置し、アナモックス菌の種汚泥の培養を開始した。これはベトナム・ハナム省の現場にて設置する500LのSNAPリアクター用の種汚泥をえるためである。当初0.5g/LのMLSSで開始したが種汚泥を追加し1g/LのMLSSとしたところ、安定した運転が可能になった。研究代表者らが設置したベトナム農村部の鉄バクテリア法のろ過池のろ材上に繁殖する菌について次世代DNAシークエンサによる菌叢解析を行った結果を取りまとめた。C. Brocadia属のアナモックス菌が鉄バクテリア法のろ材上に自然繁殖していることが明らかになった。このことから、鉄バクテリア法の処理水に対してSNAPリアクターによる処理を行う場合、たえず上流側からアナモックス菌が供給され、処理性能の維持の上で有利になると推察した。ベトナムの現場設置予定の500LSNAPリアクター用の種汚泥培養のため、ベトナム国内の実験室で50Lのアナモックスリアクターを設置し運転開始したが、50Lリアクターの培養が順調に推移しなかった。50Lリアクター立ち上げ時に0.5g/LのMLSS相当の種汚泥を投入したが、これが不十分であった可能性がある。2015年12月に種汚泥を追加したところ、性能が安定したので、今後遅れを取り戻せる予定である。

本計画では研究代表者らが設置したベトナム農村井戸水に対する鉄バクテリア法処理施設の処理水(アンモニア性窒素25mg/L程度が残留)に対して、部分亜硝酸化ーアナモックス処理によるアンモニアの脱窒を一槽で達成するSNAP法(Single stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation)による処理を500L容のリアクターで行う計画である。そのためのアナモックス種汚泥の培養をベトナム国立環境研究所にて実施してきた。2016年下期、研究所周辺地域で起こった停電に伴いアナモックス菌培養槽に酸が流入する事故が起こり、培養してきた菌の活性が大きく低下する事態となった。その後、再度培養系を立ち上げ培養を継続している。また、SNAPリアクターは遊離アンモニア濃度の低くなる原水中NH4-N濃度40mg/L以下の低濃度では十分な実績がない。そこで2015年5月から研究代表者の所属機関において地下水を原水とする水道水を用いてNH4-N濃度約30mg/Lの合成地下水を作成し、0.05g-N/day/Lの低アンモニア負荷条件下で約1年半にわたりSNAPリアクターを運用して、その性能を検討した。80-90%前後の高脱窒率の時期が2016年6月ごろの1か月程度続き、この間は理論的には流出水中に発生するはずの硝酸性濃度が非常に低くなり、原因としてリアクター内で内生脱窒が考えられた。2017年2月ごろから再び高脱窒率が観測されたがこの間は流出水中の硝酸性窒素濃度の低下はない。現在、微生物菌叢解析により原因を検討中である。また、並行してベトナム現地にて稼働中の研究代表者らが設置した鉄バクテリア法浄水施設について性能低下の認められる場合は現地管理者に助言するため、アンモニア以外の飲用障害成分である鉄や砒素除去性能の監視を継続している。2016年下期にベトナム国立環境技術研究所の周辺地域で起こった停電に伴いアナモックス菌培養槽に酸が流入する事故が起こり、培養してきた種汚泥が影響を受け、現場試験への投入に十分なだけの種汚泥を得られない事態となった。そのため培養系を再立ち上げするとともに、ベトナの現場でのでの500Lのリアクター設置を一年延長して2017年夏に実施することとした。ベトナムでは,高濃度のアンモニア、鉄、砒素等の飲用障害成分を含む地下水が広く分布している.現地では表流水の汚濁が著しいため障害成分を含む地下水に飲料水源を依存せざるをえない地域がある.このような地下水への対策として,著者らは鉄バクテリア法による地下水中の鉄と砒素除去の装置をベトナムハナム省の農村水道施設に設置したがアンモニア除去が課題であった.鉄バクテリア法処理水中に残るアンモニアへの対策として,2017年8月に一槽型の部分亜硝酸化アナモックス法であるSNAP(Single stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation )法の500Lのリアクターをハナム省の現場に設置した.SNAP法リアクターの後段に生物学的硝化槽も設置し、SNAP処理後ならびに硝化処理後の処理水水質を監視した。ベトナムの水質基準(硝酸性,亜硝酸性,アンモニア性窒素について各々11,2.3,2.3 mg/L)を満足する処理を目ざした.現場地下水は古い井戸で約25mg/L,新しい井戸で50mg/Lのアンモニア性窒素濃度で,いずれも硝酸,亜硝酸はほとんど含まず鉄バクテリア法処理水中でもアンモニア等の濃度は原水と同じであった。SNAPリアクターはpHも温度も制御しなかったが、全窒素除去率は60-80%前後で安定し、低水温になった2018年2月に一時40%台に低下したがその後再び回復した。
ヘルペス科ウイルス感染におけるHDC活性とサイトカインに関する研究

ヘルペス科ウイルス感染に対する宿主の炎症反応について、histidine decarboxylase(HDC)活性と炎症性サイトカインの変動を指標にして調べた。感染後、臓器重量の増加、HDC活性の上昇、炎症性サイトカインの増加が認められた。それらは、臓器別、ピークの時期や期間、ウイルスの種類や感染部位に差が認められた。好中球やマクロファージがない状態では、免疫が正常な場合と比較し、臓器重量やサイトカイン量について異なる所見を得た。マウスの系において、サイトメガロウイルス感染後に、ヒスタミン合成酵素であるhisitidine decarboxylase(HDC)活性が上昇し、臓器の炎症性サイトカインの変動することをみとめ、HDC活性がウイルス感染後の炎症の指標となる可能性が示唆されている。臓器のウイルス感染価とHDC活性の関係を調べた。Balb/C系マウスに10^4-5PFUのHSV-1またはCMVを感染させ、経時的に臓器を摘出し、臓器の重量変化、HDC活性、ウイルス感染価、サイトカイン量を測定した。感染後15日目に10^<2-3.5>PFU/TCID_50mlのウイルスが検出された。HSVとCMVでは、臓器のHDC活性に差異が認められた。肝および脾臓では、ウイルス量とHDC活性との関連が示唆されたが、他方、肺では感染ウイルスの増殖が消失しても、HDC活性が高く継続し、予想よりも長期に血管系の炎症が継続していることが示された。また、口腔領域に感染させた場合において、臓器へのウイルスの播種が認められないにもかかわらず、臓器のHDC活性の変動が認められた。そのピーク等は、腹腔接種した場合とは異なるパターンを示した。自然免疫系で作動するサイトカインIL-2,IFN-γ、TNF-αがウイルス感染後に上昇することが認められた。これらは、HDCを誘導し、その活性を調節することが知られている。他の炎症性サイトカインの動態により、各臓器において、ウイルスの量、排除するまでの時間が異なることが推察され、HDC活性にも差が生じたものと推察される。マウスの系においてサイトメガロウイルス(MCMV)感染後にヒスタミン合成酵素であるhistidine decarboxylase(HDC)活性が上昇し、臓器の炎症性サイトカインの変動をみとめた結果をうけ、本年度はHDC活性を変動させる状態でのウイルス感染後のサイトカインの動態を中心に検討した。自然免疫系で作動するサイトカインIL-2、IFN-γ、TNF-αがウイルス感染後に上昇するが、これらはHDCを誘導しその活性を調整することが知られている。自然免疫には、好中球やマクロファージが中心的な役割を示すことから、これらをノックアウトした状態での、炎症性サイトカインの動態を調べた。anti-gl-1抗体を腹腔接種しover nightで好中球を枯渇させたマウスの群を作成した。また、クロドロネートーリポゾームを腹腔摂取し、マクロファージを枯渇させたマウスの群を作成した。投与の24時間後に、これらのマウスにMCMVまたはHSV-1を10^5 Plaque-forming Unit/0.1mlを接種した。経時的に屠殺して、臓器を採取し、各臓器の炎症性サイトカインの産生をELISA法で測定した。ウイルス感染群では、肝臓と脾臓の重量が増加したが、好中球KO状態でウイルスを感染させると、その増加量は少なくなった。マクロファージKO状態では、差は認められなかった。炎症性サイトカインの動態は、好中球KO状態でのウイルス感染群では、ウイルス感染のみの群と比較し減少した。マクロファージKO状態でウイルスを感染させた群では、ウイルス感染のみの群と比較して炎症性サイトカインを有意な増加が認められた。ウイルス感染において好中球の役割についてはこれまであまり解明されていないので、さらに研究を進める必要がある。
仮想彫刻版画システムのための画像生成手法とユーザインタフェース開発に関する研究

仮想彫刻版画システムは,実世界での木彫や木版画の作成過程をコンピュータで構築した仮想空間内でシミュレーションすることによって,対話的に三次元木彫刻や版画のコンピュータグラフィクス(CG)を作成するシステムである.本システムはCGに関する特別な知識がないユーザでも容易に手作りの雰囲気を持つCG作成が可能であるとともに,芸術家等が現実世界の技法を活用することができ,さらに作成過程のデジタル保存を可能とするCGシステムを目標としている.それには現実世界の彫刻刀やばれんの操作感覚を実現するユーザインタフェースの開発が非常に重要である.本年度は昨年度に引き続いて筆圧感知式ペンタブレットを用いた彫刻刀およびばれんのユーザインタフェースを開発した.彫刻における素材の硬さの導入では,木目に加えて表面形状の解析による硬さの違いを実現することで,切り回しによる輪郭切削など現実の彫刻技法の再現を可能にした.また三次元仮想彫刻に対して筆圧と表面形状を考慮した仮想筆によるペイントを実現した.これにより浮世絵の技法の一つである版木へのインクの塗布による刷り上がりの変化も可能となり,浮世絵の制作過程に基づく電子保存の可能性を広げた.そしてペンタブレットを用いた仮想彫刻版画システムをパーソナルコンピュータに実装して,学会でのデモ発表,オープンキャンパスでの公開などを行い,様々なユーザに使ってもらうことで操作感覚の調査やデータ収集を行った.これらの研究成果は国内外の会議で報告した.インタラクション2005(情報処理学会)ではデモによる発表を行い,プログラム委員特別賞を受賞した.また論文誌FORMA(形の科学会)の採録も決定した.仮想彫刻版画はシステム,実世界での木彫や木版画の作成過程をコンピュータで構築した仮想空間内でシミュレーションすることによって,対話的に三次元木彫刻や木版画のコンピュータグラフィクス(CG)を作成するシステムである.本システムはCGに関する特別な知識がないユーザでも容易に手作りの雰囲気を持つCG作成が可能であるとともに,芸術家等が現実世界の技法を活用することができ,さらに作成過程のデジタル保存を可能とするCGシステムを目標としている.そのため現実世界の彫刻刀やばれんの操作感覚を実現するユーザインタフェースの開発が非常に重要である.そこで本年度は筆圧感知式ペンタブレットを用いたユーザインタフェースを開発した.従来,本システムでの彫刻刀の操作はマウスを用いていたが,筆圧感知式ペンタブレットに対応させることで切削の深さや面に対する角度をペン操作圧力の強弱によって直接的に制御できるようになり,より現実の彫刻に近い操作感覚を実現した.彫刻操作を筆圧に対応させることで素材の硬さの概念が導入できるため,テクスチャ解析に基づいて木目や切削方向による木材の硬さの違いを表現することを提案した.仮想版画においてもばれん操作に筆圧ペンタブレットを用いることで,浮世絵作成等で用いられるばれん操作によるぼかし摺りなどの技法を仮想版画で実現した.これらの研究成果は世界最大のCGの国際会議であるSIGGRAPH 2003の他,国内外のCG/VR関係の会議で報告した.仮想彫刻版画システムは,実世界での木彫や木版画の作成過程をコンピュータで構築した仮想空間内でシミュレーションすることによって,対話的に三次元木彫刻や版画のコンピュータグラフィクス(CG)を作成するシステムである.本システムはCGに関する特別な知識がないユーザでも容易に手作りの雰囲気を持つCG作成が可能であるとともに,芸術家等が現実世界の技法を活用することができ,さらに作成過程のデジタル保存を可能とするCGシステムを目標としている.それには現実世界の彫刻刀やばれんの操作感覚を実現するユーザインタフェースの開発が非常に重要である.本年度は昨年度に引き続いて筆圧感知式ペンタブレットを用いた彫刻刀およびばれんのユーザインタフェースを開発した.彫刻における素材の硬さの導入では,木目に加えて表面形状の解析による硬さの違いを実現することで,切り回しによる輪郭切削など現実の彫刻技法の再現を可能にした.また三次元仮想彫刻に対して筆圧と表面形状を考慮した仮想筆によるペイントを実現した.これにより浮世絵の技法の一つである版木へのインクの塗布による刷り上がりの変化も可能となり,浮世絵の制作過程に基づく電子保存の可能性を広げた.そしてペンタブレットを用いた仮想彫刻版画システムをパーソナルコンピュータに実装して,学会でのデモ発表,オープンキャンパスでの公開などを行い,様々なユーザに使ってもらうことで操作感覚の調査やデータ収集を行った.これらの研究成果は国内外の会議で報告した.インタラクション2005(情報処理学会)ではデモによる発表を行い,プログラム委員特別賞を受賞した.また論文誌FORMA(形の科学会)の採録も決定した.
スフィンゴ糖脂質によるT細胞のシグナル制御の分子機構

酸性スフィンゴ糖脂質、ガングリオシドが免疫系細胞において果たす役割について、T細胞の機能を中心に検討した。ガングリオシドGM2/GD2合成酵素遺伝子のノックアウトマウスを用いて、そのT細胞上の糖脂質発現の変化と機能異常につき検討し、次の点を明らかにした。GM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの胸腺細胞、脾細胞では、GA1、GM1,GD1bの発現が消失していた。T細胞数は70%に減少し、臓器重量が5080%に減少していた。胸腺細胞ではCD3クロスリンクによる増殖反応が低下していた。脾細胞ではCD3クロスリンク、ConA刺激などによる増殖は正常であったが、インターロイキン2(IL-2)刺激による増殖が著しく低下していた。ラットに対する異種細胞反応性細胞傷害性T細胞活性の低下、NK活性の低下が認められた。脾細胞のIL-2による増殖能の低下のメカニズムを解析するためIL-2受容体発現とそれを介するシグナル伝達の検討を行ったところ、受容体α、β、γ鎖の発現レベルに差は見られず、ConA刺激時のα鎖の発現誘導も同等であった。IL-2のシグナル伝達に重要といわれるJAK-1、JAK-3、STAT5の活性化に関して検討したところ、ノックアウトマウスで著しい遅延と低下を認めた。更に、c-fos、c-mycのmRNAのIL-2刺激時における発現レベルに関しては、c-fosの発現の遅延と低下が見られた。以上より、複合ガングリオシド欠失マウスではIL-2受容体γ鎖を介するシグナルの低下が、増殖反応の低下の原因となっていることが示唆された。これらの結果から,糖脂質によるT細胞増殖シグナルの制御的役割が明らかになった。現在、IL-2受容体と会合し相互反応するガングリオシド構造の同定と相互反応による分子構造及び機能的変異の解析を中心に検討中である。酸性スフィンゴ糖脂質、ガングリオシドが免疫系細胞において果たす役割について、特にT細胞の発生と機能を中心に検討した。ガングリオシドGM2/GD2合成酵素遺伝子およびGD3合成酵素遺伝子のノックアウトマウスを用いて、そのT細胞上の糖脂質発現の変化と機能異常につき検討した。GM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスではGM/GD2/GA2以上の複合ガングリオシドの合成不全が予想されたが、その胸線細胞、脾細胞共に、GA1、GM1、GD1bの発現が完全に消失していた。胸線細胞ではCD3クロスリンクによる増殖反応が低下していた。脾細胞ではCD3クロスリンク、ConA激などによる増殖は正常であったが、インターロイキン2(IL-2)刺激による増殖が著しく低下していた。IL-2のシグナル伝達に重要といわれるJAK-1、JAK-3の活性化に関して検討したところ、ノックアウトマウスで著しい遅延と低下を認めた。更に、c-fos、c-mycのmRNAのIL-2刺激時における発現レベルに関しては、特にc-fosの発現の遅延と低下が見られた。

以上より、複合ガングリオシド欠失マウスではIL-2受容体γ鎖を介するシグナルの低下が、増殖反応の低下の原因となっていることが示唆された。これらの結果から、糖脂質によるT細胞増殖シグナルの制御メカニズムの一端が明らかになった。今後、ノックアウトマウスで消失したガングリオシド構造のどれがIL-2受容体のどのサブユニットと相互反応するかという点を中心に分子メカニズムを検討する予定である。近年、複合糖質、セラミドなどが情報伝達において重要な機能を果たすことが明らかになってきた。また、リンパ球系細胞においてはglycolipid-enriched microdomain(GEM)でのシグナル伝達分子群の会合とシグナル伝達の授受の重要性が報告された。そこで、酸性スフィンゴ糖脂質、ガングリオシドが免疫系細胞において果たす役割について、T細胞の発生と機能を中心にガングリオシドGM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスを用いて、そのT細胞上の糖脂質発現の変化と機能異常につき検討した。その結果、次の点について明らかになった。GM2/GD2合成酵素遺伝子ノックアウトマウスの胸線細胞、脾細胞では、ガングリオシドGA1、GM1、GD1bの発現が消失していた。T細胞数及び臓器重量の減少が認められた。胸線細胞では加齢に伴いCD3クロスリンクによる増殖反応が低下していた。脾細胞では、インターロイキン2(IL-2)刺激による増殖が著しく低下していた。また、ラットに対する異種細胞反応性細胞障害性T細胞活性の低下、NK活性の低下等も認められた。脾細胞のIL-2による増殖能の低下のメカニズムを解析した結果、IL-2受容体α、β、γ鎖の発現レベルに差は認められなかったが、IL-2のシグナル伝達に重要といわれるJAK-1、JAK-3、STAT5の活性化に関しては、ノックアウトマウスで著しい遅延と低下を認めた。更に、c-fosのmRNAのIL-2刺激時における発現レベルに関しては、発現の遅延と低下が見られた。現在、ガングリオシド構造のどれがIL-2受容体と相互反応するかという点を中心に分子メカニズムを検討中である。
表面磁石形同期電動機の高精度センサレス初期磁極位置推定法の開発

表面磁石形同期電動機の初期磁極位置をセンサレスで、しかも高精度に推定できる手法の開発を2年間にわたって行った。研究はほぼ実施計画に沿って行われ、推定手法の開発が終了した。本手法の有効性を確認するために、実験システムを構築し、本推定を実行した。試料機は400Wの小容量モータであり、ロータリーエンコーダがその軸に設置されており、回転子の回転および磁極の位置が測定できるようになっている。研究成果の概要をまとめると以下のようになる。(1)適切な電圧ペクトルを電動機に印加し、電流を観測することにより十分な精度で磁極位置を確実に推定できることがわかった。(2)回転子の回転を生じることなく推定が確実に実行できるように、電圧ベクトルの適切な大きさと出力時間を自動的に決定する手法を開発した。(3)推定時間を短縮し、かつ推定精度を高めるための電圧ベクトル生成パターンと印加順序について明らかにした。(4)推定にかかわるすべての行程を極力自動化し、簡単化することにより実用性を高めた。(5)磁極位置推定のみに要する時間を約15ms以内に抑えることを目標にしたが、実際には約12msを達成できた。(6)本手法は、埋込磁石形同期電動機にも適用できることが明らかになった。(7)表面磁石形では推定の平均誤差は、±1.83°、埋込磁石形では±1.34°となり、両磁石形同期電動機に対して有効な推定法であることが明らかになった。位置推定誤差については、実用上全く問題のない予想以上の精度を確保することができた。本手法の再現性についても問題は生じなかった。また、センサレス駆動についても検討し、原理的なことを明らかにすることも中途より目標の一つにしていたが、有効な手段を確定することができなかった。このことに関しては今後も引き続き研究を行っていく予定である。表面磁石形同期電動機において、初期磁極位置をセンサレスで、しかも高精度に推定できる手法の開発を目的に研究を行ってきた。本年度の研究実施計画にほぼ沿って開発を進めた結果、以下のことを明らかにし、当初の計画よりも早く開発が進んだ。1.適切な電圧ベクトルを電動機に印加し、電流を観測することにより十分な精度で磁極位置を確実に推定できることがわかった。2.回転子の回転を生じることなく推定が確実に実行できるように、電圧ベクトルの適切な変調率と出力時間を自動的に決定する手法を開発した。3.推定時間を短縮し、かつ推定精度を高めるための電圧ベクトル生成パターンと印加順序について明らかにした。4.推定にかかわるすべての行程を極力自動化し、簡単化することにより実用性を高めた。試料機は400Wの小容量モータであるが、結果は良好であった。実験システムにはロータリーエンコーダが設置されており、回転子の回転および磁極の位置が測定できるようになっているが、これによると推定中に回転子は回転することがなかった。また、実際の磁極位置に対して、推定結果の平均誤差は、1.83°、最大誤差は7.5°となり、実用上全く問題のない予想以上の精度を確保することができた。本方式は、電圧ベクトル出力時の電流応答により磁極位置を推定するので、モータ定数の設定誤差や変動の影響を受けない点で優れた手法である。本研究は予定以上に進んでいるので、2002年度はセンサレス始動に引き続いて、センサレス駆動にもその研究範囲を拡大する予定である。

昨年度に引き続き、表面磁石形同期電動機のセンサレス初期磁極位置推定法について研究を行った。昨年度の研究が順調に進んだこともあり、今年度は短期間で目的を達成する目標を立てていた。当初の計画通り、本研究に関しては短期間で終了できた。研究の内容は以下の通りである。(1)磁極位置推定法を実施するための手順を明らかにし、最適電圧ベクトルの決定、推定時における回転の状況の把握と電圧ベクトルの修正および位置推定の各々の動作を簡略化し、自動化した。(2)磁極位置推定のみに要する時間を約15ms以内に抑えることを目標にしたが、実際には約12msを達成できた。(3)表面磁石形同期電動機の磁極位置推定では、低精度電流センサの使用は難しいことがわかった。(4)今年度はセンサレス駆動についても検討し、原理的なことを明らかにすることを目標の一つにしていたが、これについては未だ検討中であり、有効な手段を確定することができなかった。なお、研究の過程で、本磁極位置推定法が埋込磁石形同期電動機にも適用できることが明らかになった。(5)表面磁石形では推定の平均誤差は、±1.83°、埋込磁石形では±1.34°となり、両磁石形同期電動機に対して有効な推定法であることが明らかになった。以上のことは、表面磁石形同期電動機については400W、埋込磁石形同期電動機についても400Wの試料機を用いて実験を行い、確認した。これらの研究は、磁石形同期電動機のセンサレス駆動を行うに際しても、まずセンサレス始動が必要になることからも十分価値ある成果であると考えられる。
分子間バンド分散の精密観測による有機半導体の電気伝導特性の定量的解明

有機半導体の電気伝導は、有機トランジスタや有機太陽電池などの有機エレクトロニクスにおける基本的かつ重要な過程の一つである。このような物質の電気特性を理解する上で、角度分解光電子分光法によって得られるエネルギーと波数の関係(エネルギーバンド分散)は直接的な知見を与える。本研究では、一般的にバンド幅が非常に小さい分子間バンド分散測定における諸問題を解決することで、分子間バンド分散の精密評価法を確立し、有機半導体の弱い分子間バンド分散を系統的に研究した。これにより、有機半導体の電気伝導特性と結晶構造の相関を定量的に解明することに成功した。有機半導体の電気伝導は、有機エレクトロニクスの重要な素過程の一つである。このような物質の電気特性を理解するうえで、エネルギーと波数の関係「エネルギーバンド分散E(k)」は、直接的な知見を与える。有機固体のE(k)関係(以降、分子間E(k)関係と呼ぶ)では、固体内部の分子の積層構造の周期性によって電子準位がバンドを形成し、その分散幅はユニット間の分子間相互作用(分子間での分子軌道の重なり)で支配される。このような分子間E(k)関係は、光電効果で放出された電子のエネルギー固有値の波数空間分布で求まるため、角度分解光電子分光法(ARPES)でE(k)を決定できる。しかし、一般的な有機半導体では、分子間相互作用が弱いvan der Waals力によるため、バンド幅が非常に狭く、さらに分子間E(k)関係の測定に必要な高秩序膜の作製が難しい。これらの要因が分子間E(幻関係の実測を困難にしており、実際に、分子間E(幻関係の測定例の多くは実測が容易な分子間相互作用が大きな系に限られていた。本研究では、一般的にバンド幅が非常に小さい有機半導体の分子間E(k)測定における問題を解決することで、有機半導体の分子間E(k)関係の精密評価法を確立し、有機半導体の分子間E(k)関係を系統的に研究する。これらに基づき、有機半導体の電気伝導特性と結晶構造の相関を定量的に解明する。本研究の初年度では、中心金属や末端基が異なる金属フタロシアニンの結晶膜を作製することに成功し、その分子間E(k)関係を得る事に成功した。これにより、分子間距離や分子軌道の対称性に依存した分子間E(k)関係の変動を観測し、分子間相互作用に関する定量的な知見を得る事が出来た。この成果については、現在、論文投稿中である。これらの要因が分子間E(k)関係の実測を困難にしており、実際に、分子間E(k)関係の測定例の多くは実測が容易な分子間相互作用が大きな系に限られていた。本研究の第二年度では、様々な分子結晶膜を作製し、それぞれのエネルギーバンド構造を精密評価することで、分子間π-π相互作用と結晶構造の相関を解明することに成功した。本成果はPhysical ReviewLetters誌に掲載され、科学新聞および日本工業新聞にも紹介された。機能性有機分子の集合体(薄膜・結晶)における電気伝導は、有機エレクトロニクスにおける基本的かつ重要な素過程の一つである。エネルギーと波数の関係であるエネルギーバンド分散[E(k)]関係は、物質の電気特性を理解する上で直接的な知見を与える。分子集合体のE(k)関係では、分子スタックの周期性によってエネルギー準位がバンドを形成し、そのバンド幅(分散幅)はスタック間の弱い分子間相互作用によって支配されている(※これを一般的に分子間E(k)関係と呼ぶ)。本研究では、E(k)関係を決定することができる角度分解光電子分光法(ARPES)を用い、分子集合体の分子間E(k)関係を精密測定することで、有機半導体の弱い分子間相互作用に関する定量的・系統的な評価に挑戦した。

研究1-2年度では、有機エレクトロニクスにおいて重要な分子の一つである金属フタロシアニンの結晶膜を作製し、その分子間E(k)関係を初めて実測することに成功した。その精密測定により、元素毎に異なる分子間相互作用とそのE(k)関係を観測することにも成功した。これらの成果はPhysical ReviewLetters誌に掲載され、科学新聞および日本工業新聞にも紹介された。研究最終年度では、弱く物理吸着した多環芳香族炭化水素(PAH)の超構造単分子膜を作製し、その電子状態を精密測定した。この場合、直接的な分子間π-πスタックは存在しないにも関わらず、π軌道の非常に弱い非局在バンドを観測することに成功した。種々の超構造薄膜のARPES測定を行った結果、分子間におけるπ軌道の長距離的相互作用によってπ軌道の非局在化が生じたものと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。有機薄膜・界面26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通りの研究を遂行することができたため。研究が順調に進んでいるため、引き続き、研究計画に沿った研究を行う。今後の研究では、ペリレンやコロネンなどの多環芳香族炭化水素の二次元分子シートの作製を行い、その電子状態の精密評価を行う。特に二次元分子シート内の分子間距離の違いによる価電子構造の微小変化を追跡することで、π電子系に対する分子間σ-σ相互作用の影響を解明する。納期の都合によって、直接経費次年度使用額が発生した。これと翌年度の研究費を用いて超高真空槽を製作する。研究期間全体で見た場合、使用計画の変動はない。当初見込んでいた価格よりも安くかつ高性能な機器を購入したため。出張旅費および新規物品の購入費に充てる予定である。
捕食行動をもとにした流体力学的な計算から放散虫骨格の多様性を明らかにする試み

研究全体について:本研究課題は,放散虫の骨格構造に見られる形態の多様性において,その生態(特に捕食行動)が重要な役割を果たしていることを,数値シミュレーションを用いて明らかにすることを目的としている.2017年度までに捕食行動を中心とした数理モデルを構築し,数値流体力学の手法を適用して放散虫が捕食に要している引張力の推定に成功してる.しかし,得られた結果が申請時に予想とは異なっていたため,その解釈を検討するために試行錯誤した1年であった.そのため,2018年度は急遽新しい装置の購入や対象とする属の変更など新しい取り組みを行った一年となった.最終的には,計算の束縛条件の妥当性を見直すことによって申請時の予想に変わりがないことが確認された.しかし,その結論に至るまでに時間がかかったため,当初予定していた対称性が低いタイプの数値計算について結果を出すことができなかった.論文の公表について:投稿していたすべての論文が受理まで至らなかったために,公表した論文数はゼロになってしまった.内容を再検討して適切な論文誌を選択した上でなるべく早い公表を目指す.学会発表について:本研究課題に関係する発表は1件であった.2017年度の後半に取り組んだ種の幾何学的な構造について,国際会議で発表した.このテーマについては既に執筆が終了し,投稿中である.また,関連していると考えられる属を含めて,更に検討していくことを予定している.本研究では,放散虫の捕食行動の際に骨格にはたらく流体力を最小化する構造をコンピュータ・シミュレーションによって求めることを主な目的としている.今年度は,軸対称性がある放散虫の骨格について,捕食時において骨格にはたらく流体力の計算.および流体力を最小にする形状の決定を目標としていた.対象として,Eucyrtidium hexastichum (Haeckel)という放散虫に注目し,その生態が記録されているビデオデータをもとに,捕食時に骨格にはたらく抗力の推定を行った.新潟大学にあるビデオデータを入手し,データを解析して大きさと運動速度の推定値の導出を行った.そののちに,数値シミュレーションを開始した.シミューレーションの結果が安定しなかったためにさまざまな調整を行った.そのために,進捗は予定よりも少し遅れている.しかし,問題はほぼ解決しており,遅れはとりもどせると考えている.平成28年度の成果の一部は12月に開催された国際学会で講演した.これはストークス近似が成立する軸対称な流れ場が次元によってどのように異なるのかを解析的に明らかにしたもので,本研究課題で初めて明らかになったものである.また,球形の放散虫に関する骨格構造の形成に関する数値シミュレーションを行った.放散虫の殻孔の分布がどのようにして決まるのかという考えから生まれたものである.殻孔の分布は流体力学的な計算にも深く依存するため,このような考察は不可欠となる.結果は論文として公表されている.導入している数値計算手法の解がシステムサイズや刻み時間に依存する結果を出していたため.現在は修正されている.捕食行動様式がほぼ解明されていてなおかつ形状が単純な放散虫について,流体力学的な計算をもとに捕食時に発生する流体力の数値計算を行った.後述するように,初年度に行った計算結果を踏まえ,捕食時に発生する応力分布(局所的な力の分布)が骨格構造の形態と深く関係していると判断し,捕食時の応力分布を求められるようにプログラムの変更を行った.プログラムには,自動的にパラメータを変更して最適形状を求めるような仕組みを導入する予定であったが,この仕組みを完成するまでに至っていない.また,初年度の結果について国際会議で発表および執筆を行った.第15回国際放散虫研究集会(InterRad XV)において,前年度に取り組んでいた軸対称に近似できる骨格をもつ放散虫の捕食時における仮足の引張力の推定に成功したという内容の講演を行った.この研究内容の執筆がほぼ完了している.この結果から,放散虫は断面の形状を変えることなく骨格の形状を変更することで,捕食に必要な力の大きさを変えることなく扁平な形状に進化を行った可能性があることが判明している.そのほかに,新たに大きなくぼみをもつ放散虫Didymocyrtis tetrathalamusのデータの分析を行った.この種は特徴的な形であり,さまざまな時代において普遍的に採集されるため,その形状の意義を化石と現生試料の両方から探れるという利点を持っている.現在のところ,鼓状の形状の意味と孔の分布の不規則性についての検討が中心であるが,整理が終了次第に流体力学的な検討に入る予定になっている.研究当初は軸対称ではない形状をもつ骨格をもった放散虫の周りの数値計算方法が確立されていなければならないが,そこまで到達していない.そのため,「やや遅れている」と自己判断した.これは,前年度に行った計算から得られた結果が「粘性抵抗の合力は形態の多様性には影響しない」という,当初の予想とは異なる結果のためである.しかし,この結果が意味することから「局所的な力が多様性を生む」という新たな作業仮説が生まれ,それをもとにした計算の結果が出始めている.これは,本研究課題の今後の進展の可能性を示すものである.進捗は少し遅れているものの,計画時に考えていた計算手法の確立は可能であると考えている.研究全体について:本研究課題は,放散虫の骨格構造に見られる形態の多様性において,その生態(特に捕食行動)が重要な役割を果たしていることを,数値シミュレーションを用いて明らかにすることを目的としている.