hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震メカニズムトモグラフィーによる地殻内三次元間隙流体圧場の時間発展解析

体圧場の時空間変化を推定することは,この問題を解く鍵となる.地震メカニズムトモグラフィー(FMT)は,地震のメカニズム解から地殻内間隙流体圧場を推定する手法である(Terakawa et al., 2010).初年度であるH23年度,代表者の寺川はドイツ・ボン大学のStephen Miller教授とスイス・ETHのNicholas Deichmann教授と共に,本手法をスイス・バーゼルの地熱貯留層での注水実験(Häring et al., 2008)で誘発された地震データ(Deichmann and Ernst, 2009)に適用し,制御された水圧履歴と解析結果を比較することを通じて,手法の有効性を定量的に示すことに成功した.バーゼルの解析は,世界に先駆けて,誘発された地震の規模と間隙流体圧や断層に働く剪断応力の関係を定量的に評価した研究であり,解析結果そのものに大きな価値がある.次に,FMTを発展させるため,新しい機能の開発に着手した.具体的には,オリジナルな手法では,応力場の空間変動や間隙流体圧の時間発展を考慮することができない.H23年度は,まず,応力場の空間変動を考慮する機能を追加開発した.一方,間隙流体圧場の時間発展解析機能についても開発を開始しており,H24年度も継続して開発を行う.また,改良した手法を,2007年能登半島地震の余震データに適用し,震源域の3D間隙流体圧場を推定することに成功した(Terakawa,準備中).さらに,2011年3月に発生した東北地方太平洋沖地震の余震・誘発地震のメカニズムについて,余震の発生と間隙流体圧の上昇との関係を調べる研究も開始した(Terakawa et al.,準備中).本研究課題は,地震メカニズムトモグラフィー法(FMT法,Terakawa et al., 2010)を発展させ,地震のメカニズム解から地殻内間隙流体圧場の時空間変化を推定し,大地震に伴う余震・誘発地震の発生メカニズムを解明することを目的としたものである.本研究では,当初計画(H23-25年度)を1年間延長し,掲げた目標をほぼ達成できた.具体的には,H23-24年度に,スイス・バーゼルの地熱貯留層での注水実験で誘発された地震データから地熱貯留層内の間隙流体圧場を推定し,FMT法の有効性を定量的に確認した(Terakawa et al., 2012, JGR).H24-25年度には,より広域な領域を対象とするために,「応力場の空間変動を考慮する機能」を開発し,名古屋大学の地震観測で得られた地震データから御嶽山周辺域の3-D間隙流体圧分布を推定すると共に,間隙流体圧場と地震発生の関係を分析した(Terakawa et al., 2013, Tectonophysics).H25-26年度には,間隙流体圧場の時空間発展解析機能を開発し,本手法をバーゼルの注水実験で得られた最新かつ高品質の誘発地震データ(Deichmann et al., 2014)に適用した.その結果,注水刺激により地熱貯留層内に間隙流体圧場が形成されてゆく様子(10日間)が初めて再現され,地震の発生における地殻流体や応力の役割を定量的に分析することが可能となった(Terakawa, 2014, GRL).一方,2011年東北地方太平洋沖地震の余震・誘発地震の発生メカニズムについて,本震前後の応力場の変化とクーロンの破壊規準に基づく地震のメカニズム解の分析を通じ,余震・誘発地震の発生に間隙流体圧の上昇による断層強度の低下は重要な役割を果たすことを示した(Terakawa et al., 2013, EPSL).地震学H23H24年度は,オリジナルなFMT法を注水実験による誘発地震データに適用し,地熱貯留層内の間隙流体圧分布を推定すると共に,FMTが地殻内流体圧を推定するうえで有効な手法であることが定量的に確認することに成功した(Terakawa et al., 2010).この成果は,地震の発生における地殻流体やテクトニック応力の役割を定量的に議論することに大きく貢献するものである.
体幹の安定が摂食・嚥下機能に及ぼす影響の解析

姿勢の変化による摂食・嚥下機能への影響について、重心動揺計や超音波診断装置を用いた研究から、足底の接地の有無が咀嚼や嚥下を中心とした摂食・嚥下機能に与える影響の検討を行った。その結果、足底の接地の有無により、体幹の安定性が変化することにより、咀嚼中の重心動揺に変化を与える可能性が明らかとなるとともに、嚥下時の口蓋における圧力に変化を生じさせる可能性が明らかとなった。【緒計】姿勢に関する指導は、摂食機能療法における食環境指導の大きな柱であるの一つであり、また間接的・直接的訓練開始時の重要な事項であり、摂食指導の現場において多く実施されている指導の一つでもある。そこで本研究は、咀嚼動作が座位重心動揺に与える影響を明らかにすることを目的とした。【対象と方法】顎口腔系に異常を認めない健康成人で本研究の参加に同意の得照れた5名(男性4名、女性1名、平均年齢28±1.2歳)とした。測定姿勢は背もたれのない椅子に足底の接地しない躯幹座位および足底を接地させた単座位とした。それぞれの姿勢において30秒間の安静時および咀嚼時の重心動揺距離および動揺面積をFootScan System(Rsscan社製)を用いて測定した。【結果】重心動揺距離について、躯幹座位および単座位の両者において咀嚼動作により安静時と比較して重心動揺距離の増加が見照れた。また、安静時と比較した増加幅については各姿勢に違いは認められなかった。動揺面積では、姿勢および咀嚼の有無による著明な変化は認められなかった。【考察】摂食・嚥下動作の中でも高度な動作とされる咀嚼においては、顎の側方偏移など重心を変化させる要素が多く含まれる。また、頚定を含めた体幹保持機能と摂取可能な食形態の間には、関係性が強いとする報告もみられる。実際の摂食動作においては咀嚼だけでなく、自食のための上肢動作も加わるために、さらに重心動揺は複雑に変化するものと推察される。本研究において、体幹保持機能の十分な健康成人であっても、咀嚼動作に伴い重心動揺距離の増加が認められた。以上のことから、摂食訓練においては、咀嚼機能の獲得に向けたリハビリテーションのみならず、体幹保持機能獲得のための支援が必要であることが示唆された。【緒言】摂食機能療法における食環境指導の大きな柱であるの一つである姿勢に関して、超音波画像診断装置および小型圧センサを用いた総合的な解析から、体幹の安定性が摂食・嚥下機能へ与える影響を明らかにすることを目的とした。【対象と方法】顎口腔系に異常を認めない健康成人で本研究の参加に同意の得られた5名(男性3名、女性2名、平均年齢29±2,2歳)とした。測定姿勢は初年度と同様に躯幹座位および端座位とした。それぞれの姿勢において冷水3mlを嚥下した時の舌動態と口盍部舌圧を同期させて測定した。舌動態の測定には超音波診断装置(sonosite182II、ソノサイト社製)を、口蓋部舌圧の測定には小型圧カセンサ(PS-2KC、共和電業社製)を埋め込んだ専用の測定用マウスピースを用いて測定した。統計学的解析にはノンパラメトリック検定を用い、危険度5%を有意水準とした。【結果と考察】(1)口蓋部での最大下圧において、前方部および中央部では5名中3名が、端座位と比較して躯幹座位において高い値を示した。後方部では5名中2名が端座位と比較して躯幹座位において高い値を示した。舌口蓋総接触時間においては、5名中2名が端座位と比較して躯幹座位において高い値を示した嚥下動作中における口蓋部舌圧の積分値について、前方部および中央部では5名中4名が躯幹座位と比較して端座位において高い値を示し、中央部では5名中4名が端座位と比較して躯幹座位において高い値を示した。統計学的な有意差は認めることはなかったものの、姿勢の変化と嚥下機能について、一定の傾向を知ることができた。以上の研究結果から、摂食訓練および摂食・嚥下障害を有する者に対する食環境指導においては、体幹の安定性が咀嚼や嚥下を中心とした摂食・嚥下機能に深く関与していることから、足底の接地を中心として十分に注意した指導や配慮が必要である可能性が示唆された。
ハイブリッドフェライト複合材料による高周波透磁率の制御

絶縁体、半導体、及び金属磁性体であるNi-Znフェライト、Mn-Znフェライト、及びパ-マロイと樹脂との複合材料の高周波透磁率について検討を行った。Ni-Znフェライトは数MHz付近から透磁率の周波数分散が生じるが、複素透磁率の実数部は100MHz付近まで残っており周波数依存性は磁壁共鳴とスピン共鳴との重ね合わせで記述でる。そして複合化することにより透磁率の絶対値は減少するが、透磁率の分散周波数が100MHz1GHzの領域にシフトすることにより高周波透磁率は焼結体よりも大きくなる。一方、半導体であるMn-Znフェライトでは、数MHzから分散が始まり透磁率の実数部が急激に減少する。これはMn-Znフェライトは室温では導電性が高いため渦電流による損失のため透磁率が低周波で急激に減少するためである。このことは、Mn-Znフェライトを複合化することにより実効的な導電率の低下させる、あるいは、焼結体を低温にして抵抗率を増加させることにより、複素透磁率が高周波までのびることを確かめる実験により明らかにされた。また、導電率を低下させたときの周波数分散は、絶縁体フェライトに見られる緩和型の磁気共鳴の特性を持つこともわかった。さらに、金属磁性体であるパ-マロイの透磁率は数kHzから分散を起こして急激に減少するが、複合化する事により数10MHzまで分散周波数が延びる。このとき透磁率の実数部としては1020の値が得られる。パ-マロイ複合材料の透磁率の分散特性はフェライト複合材とは異なり、透磁率の虚数部が100MHz付近までテ-ルを引く。この分散機構は現在検討中であり今後明らかにしていく予定である。これらの複合材料をハイブリッド化したハイブリッド複合材料の高周波透磁率は、1.フェライト同士(Mn-ZnとNi-Zn)の複合材料では、1001000MHzでの透磁率の変化は複合化した2つの特性の重ね合わせであるが、低周波では、Mn-Znフェライト等の高透磁率特性により大きな透磁率を持ち、高周波では複合化により焼結体よりも大きな透磁率を実現することが可能である。2.フェライトとパ-マロイのハイブリッド複合材では、料では、10100MHzに透磁率の分散域が見られ、分散曲線はパ-マロイ複合材の特性を反映してフェライト複合材のものとは異なる。透磁率の大きさはフェライト複合材の場合とほぼ同じ程度である。
巨大回転力を光誘起する分子モーター液晶の開発

光で回転挙動を示す分子モーター骨格に液晶形成部位を導入した新規化合物の合成を試みた。得られた化合物は,液晶性を発現するだけでなく,フォトクロミズムも示した。このことより,新しい光応答性液晶化合物の分子設計を確立したといえる。液晶は流動性と分子配向性を有するため,外部刺激に対して分子の向きを協同的に変化できる。これにより,物質の化学的・物理的な性質を劇的に変化できることから,液晶はディスプレイだけでなく,広範な応用の見込まれる機能材料として注目されている。特に外場に光を用いて液晶分子の配向変化を誘起するフォトクロミック液晶では,複屈折および材料形状を光で制御することができる。本研究では,光応答性と高複屈折性を併せ持つアゾトラン液晶高分子を開発し,その光物性を評価したところ,一軸配向状態において極めて高い複屈折(0.7)を示すことが分かった。さらにこの化合物は488nmのレーザー光を照射することでメソゲン部位の配向変化が起こり,0.3以上の複屈折変化が誘起されることを明らかにした。このことは,得られた化合物が高性能なフォトニクス材料として適していることを意味する。また光で回転する分子モーター部位にメソゲン骨格を導入することを試みた。モーター部位自身に液晶性を付与することで,光照射によって協同的な回転力を得ることが期待できる。外部刺激によって回転挙動を示す分子はこれまでに数多く報告されているものの,回転力を増幅するという観点から設計・合成された分子はほとんどない。本研究では巨大回転力の光誘起を目指して,分子モーター液晶の創製を目指した。本年度は,設計した化合物を合成するための試行錯誤を通してステップ数の少ない効率的な合成スキームを確立することができた。光と熱の過程で可逆的な回転挙動を示すモーター分子に液晶性を付与することを目的とした。これまでに,分子モーターを液晶にドープした系において巨視的な回転挙動を示すことが報告されているが,本研究で目的とする「分子モーター液晶」では,光応答部位が数wt%程度しか含有されていないドープ系と比較して,応答性の飛躍的な向上が見込まれる。したがって,分子モーター液晶は光で回転する新しい機能性流体としての応用が期待できる。さらにこの分子骨格を発展させれば,巨視的に回転するバルク材料の創成も可能になる。本研究ではまず従来の光応答性分子モーターに液晶形成部位を有する分子をデザインし,合成を試みた。試行錯誤の結果,簡便な方法で目的化合物を得るスキームの確立に成功した。続いて得られた化合物の光応答性を調べるため,光照射にともなう紫外・可視吸収スペクトルの経時変化を測定した。サンプル溶液を調製し,紫外光を照射したところ吸収スペクトルに変化が観測され,その後,室温暗所でサンプルを放置するとスペクトルは初期の形状に戻った。このことは開発した分子が可逆的なフォトクロミズムを示すことを示唆する。次に偏光顕微鏡観察によって,得られた化合物の液晶性を検討したところ,液晶相特有の光学組織を示した。またDSC測定においても,昇温時と降温時において,液晶相転移に起因するピークが観測された。以上の実験結果から,開発した化合物は,目的どおり液晶性を示す分子モーター構造であることが明らかとなった。
腸上皮幹細胞が備える環境応答プログラムとその生理的意義の解明

腸上皮は、細菌やウイルスの感染、腸管内容物による損傷など、外環境からの刺激に絶えず曝されており、これら様々な刺激が腸上皮幹細胞の機能に影響することが知られている。例えば、ある種の病原体(寄生虫や細菌等)が感染すると、幹細胞による腸上皮の更新が加速され、また幹細胞の分化方向も粘液を分泌する杯細胞へと偏ることで、病原体の排除や補足が促進される。これらの現象は、環境刺激に応じて幹細胞の機能が調節され、それにより腸上皮の恒常性が維持されることを示しているが、その背景にある分子機構については未解明の部分が多く残されている。そこで本研究では、様々な環境刺激に対して腸上皮幹細胞がどのように応答し、それが腸上皮の恒常性にどのように寄与するのか解明することを目指している。この目的を達成するために、昨年度は感染応答における腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化の制御機構に焦点を当てて研究を行った。その結果、この分泌系細胞分化の過程ではNotch経路の活性低下を介してERK MAPキナーゼの活性化の頻度が上昇することを見出した。このERKの活性化は、EGFR阻害剤によって抑制されたことから、分泌系細胞分化の過程ではEGFR活性の促進を介してERK活性が増強されると考えられる。重要なことに、EGFRもしくはERKの阻害は、腸上皮の主要な分泌系細胞(杯細胞、パネート細胞、腸内分泌細胞)への分化を抑制した。従って、ERKの活性化頻度の上昇が分泌系細胞への分化に必要だと考えられる。この詳細な分子機構を解明するために、マイクロアレイを用いて分化過程でEGFR依存的に発現が誘導される遺伝子群を同定した。その結果、分泌系細胞分化に必要な多数の遺伝子の発現にEGFRが必要であることを見出している。今後これらの遺伝子の機能を解析することで、感染応答時の腸上皮幹細胞の機能制御を担う機構の一端を解明したいと考えている。昨年度の研究では、感染応答時の腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化を制御する機構に焦点をあてて研究を行った。その結果、分泌系細胞への分化過程では、EGFRシグナルの増強を介して、ERK活性化の頻度が上昇することを見出した。そこで、EGFR-ERK経路の活性を阻害したところ、杯細胞やパネート細胞、腸内分泌細胞への分化に、この経路の活性化が必要であることが示された。通常、正常な組織更新過程ではERK経路は主に細胞増殖の促進を担っており、分泌系細胞への分化に必要だという今回の研究結果は予想外のものであった。そこで、ERKによる分化促進の詳細な分子機構を明らかにするために、マイクロアレイを用いた解析により分化過程においてEGFR依存的に発現する遺伝子群を同定した。その結果、分泌系細胞への分化に必要な多数の遺伝子(Atoh1, Spdef, Neurod1等)の発現にEGFR-ERK経路が必要であることを見出している。以上の結果は、腸上皮の感染応答過程においてEGFR-ERK経路が腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化を誘導することを示しており、環境刺激に対する腸上皮幹細胞の新たな応答機構を解明する成果だと考えている。このように、これまで全く未知であった腸上皮幹細胞の環境応答機構の一端を解明するなど、着実に研究が進展しており、今後さらに詳細な分子機構の解明が見込まれることから、当該年度の研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。上記のように、昨年度の研究では感染応答時の腸上皮幹細胞の分化方向を制御する新たな機構としてEGFR-ERK経路の活性化が重要であることを明らかにした。特にマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析により、この経路によって発現が制御される遺伝子群を既に同定している。そこで今後の研究では先ず、これらの遺伝子群のプロモーター解析やパスウェイ解析を行い、EGFR-ERK経路の活性化を遺伝子発現変化へと結びつけるシグナル伝達分子や転写因子を予測し、それらの因子の機能解析を行う予定である。特に、分泌系細胞への分化過程ではAtoh1という転写因子がマスターレギュレーターとして働くと考えられており、この因子の発現がEGFR-ERK経路によって制御されることを見出している。そこで今後の研究でも、EGFR-ERK経路を介したAtoh1の制御機構を詳細に解析したいと考えている。また分泌系細胞分化の過程でEGFRシグナルがどのように促進されるのかについても、分化過程で発現が変化したEGFR制御因子を中心に解析する。また、環境刺激への応答過程では、EGFR-ERK経路以外の様々なシグナル伝達経路の活性も変化すると考えられることから、これらの経路の活性変動とその意義を最新の生体イメージング技術等を用いて解析する。これらの解析により、腸上皮の環境応答における幹細胞の制御機構を解明し、その機構の異常がどのように腸疾患と関わるのか明らかにしたいと考えている。

そこで本研究では、様々な環境刺激に対して腸上皮幹細胞がどのように応答し、それが腸上皮の恒常性にどのように寄与するのか解明することを目指している。この目的を達成するために、昨年度は感染応答における腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化の制御機構に焦点を当てて研究を行った。その結果、この分泌系細胞分化の過程ではNotch経路の活性低下を介してERK MAPキナーゼの活性化の頻度が上昇することを見出した。このERKの活性化は、EGFR阻害剤によって抑制されたことから、分泌系細胞分化の過程ではEGFR活性の促進を介してERK活性が増強されると考えられる。重要なことに、EGFRもしくはERKの阻害は、腸上皮の主要な分泌系細胞(杯細胞、パネート細胞、腸内分泌細胞)への分化を抑制した。従って、ERKの活性化頻度の上昇が分泌系細胞への分化に必要だと考えられる。この詳細な分子機構を解明するために、マイクロアレイを用いて分化過程でEGFR依存的に発現が誘導される遺伝子群を同定した。その結果、分泌系細胞分化に必要な多数の遺伝子の発現にEGFRが必要であることを見出している。今後これらの遺伝子の機能を解析することで、感染応答時の腸上皮幹細胞の機能制御を担う機構の一端を解明したいと考えている。昨年度の研究では、感染応答時の腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化を制御する機構に焦点をあてて研究を行った。その結果、分泌系細胞への分化過程では、EGFRシグナルの増強を介して、ERK活性化の頻度が上昇することを見出した。そこで、EGFR-ERK経路の活性を阻害したところ、杯細胞やパネート細胞、腸内分泌細胞への分化に、この経路の活性化が必要であることが示された。通常、正常な組織更新過程ではERK経路は主に細胞増殖の促進を担っており、分泌系細胞への分化に必要だという今回の研究結果は予想外のものであった。そこで、ERKによる分化促進の詳細な分子機構を明らかにするために、マイクロアレイを用いた解析により分化過程においてEGFR依存的に発現する遺伝子群を同定した。その結果、分泌系細胞への分化に必要な多数の遺伝子(Atoh1, Spdef, Neurod1等)の発現にEGFR-ERK経路が必要であることを見出している。以上の結果は、腸上皮の感染応答過程においてEGFR-ERK経路が腸上皮幹細胞の分泌系細胞への分化を誘導することを示しており、環境刺激に対する腸上皮幹細胞の新たな応答機構を解明する成果だと考えている。このように、これまで全く未知であった腸上皮幹細胞の環境応答機構の一端を解明するなど、着実に研究が進展しており、今後さらに詳細な分子機構の解明が見込まれることから、当該年度の研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。上記のように、昨年度の研究では感染応答時の腸上皮幹細胞の分化方向を制御する新たな機構としてEGFR-ERK経路の活性化が重要であることを明らかにした。特にマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析により、この経路によって発現が制御される遺伝子群を既に同定している。そこで今後の研究では先ず、これらの遺伝子群のプロモーター解析やパスウェイ解析を行い、EGFR-ERK経路の活性化を遺伝子発現変化へと結びつけるシグナル伝達分子や転写因子を予測し、それらの因子の機能解析を行う予定である。
会計情報分析のための統計的手法の開発とそれを用いた実証研究

本研究は、統計学の視点から会計学の実証研究の現状を把握し、そこで使用されている統計手法の適切性を評価し、必要な統計手法の開発を行い、さらにその手法を企業会計情報に適用し日本企業の実証研究を遂行する。具体的には、(i)統計学の視点から会計学の実証研究の現状を把握し、(ii)そこで使用されている統計手法の適切性の評価と必要な統計手法の開発を行い、(iii)その統計手法を企業会計情報に適用し、次の三つの課題:[a]無形資産価値の大きさを決定する要因;[b]新規株式公開時におけるインサイダーによる利益操作の検証;[c]社外取締役と機関投資家が企業経営者の利益予想行為に与える影響、について日本企業の実証研究を行う。
先天性不正咬合マウス(BALB/c-bm/bm系)を用いた不正咬合モデルの確立

BALB/c-bm/bmマウスは、先天的に短肢症を生じるC57BL-bm/bmマウスからのbm (brachymorphism)遺伝子をBALB/c系マウスに自然交配したものである。bm遺伝子は常染色体劣性遺伝の形をとるが、このBALB/C-bm/bmマウスのうち約10%のものが不正咬合(前歯部水平的交叉咬合)を発症する。我々はこのマウスを不正咬合の実験モデルとして確立することを目的とした。前年度までに、BALB/cマウスやBALB/c-bm(+)(ヘテロ)マウスでは交叉咬合を発症しないことより、bm遺伝子は前歯部交叉咬合の発症に必要不可欠な因子のうちの一つであることが示唆された。今年度は、BALB/c-+/+マウス(以下、対照マウス)、BALB/c-bm/bmマウスのうち不正咬合を発症しないもの(以下、正常咬合マウス)と発症したもの(以下、不正咬合マウス)の3群において3週齢と13週齢をそれぞれ解剖して下顎頭軟骨を採取し、硫酸化グリコサミノグリカン(以下、S-GAG)をdimethylmethylene blue法にて定量した。さらに、3群の13週齢を用いて、上下頭部X線規格写真を撮影し下顎骨の位置と形態を計測した。結果を下に示す。1、経年比較では、3群とも3週齢の方が13週齢に比べて高いS-GAG濃度を示した。群間比較では、3週齢において、対照マウスに比べて正常咬合マウスと不正咬合マウスでは低いS-GAG濃度を示した。13週齢においては、対照マウスと正常咬合マウスに比べて不正咬合マウスでは有意に低いS-GAG濃度を示したものの、偏位側と非偏位側とに差は認められなかった。2、上下頭部X線規格写真より、不正咬合マウスでは非偏位側の下顎頭は偏位側より前方に位置し、下顎長には偏位側と非偏位側との間に有意差は認められなかった。まず最初に、BALB/c-bm/bmマウスのうち不正咬合(前歯部交叉咬合)を発症したマウス(以下BALB/c-bm/brma1マウスと略す)が誕生する過程を調べた。その結果、bmホモマウス同士を交配したからといって、必ずしもBALB/c-bm/bm-ma1マウスが誕生するわけではなかった。しかし、BALB/cマウスやBALB/c-bm(+)(ヘテロ)マウスでは前歯部交叉咬合マウスを発症しないことより、bm遺伝子は前歯部交叉咬合の発症に必要不可欠な因子のうちの一つであることが明らかになった。同時に、前歯部交叉咬合の発症には多因子が関係していることが示唆された。続いて、BALB/c-bm/bm-ma1マウスの3週齢と20週齢をそれぞれ(n=4)解剖し、上下顎骨ならびに歯槽部を観察した。その結果、肉眼上では上顎が下顎に比べ偏位の程度が強かった。また、顎骨自体よりも歯槽部の偏位が強かった。歯数の異常は認められなかった。一方、ヒトで交叉咬合を発症する率の高い疾患であるHemifacial microsomia(以下HFMと略す)の患者からの試料を用いて、顎骨の大きさと第三大臼歯歯胚の有無に関連があるかを調べた。その結果、HFM群内において、通常骨の形成不全が認められる患側と健側の間における第三大臼歯歯胚欠損率には、有意差は認められなかった。結果を下に示す。

2、上下頭部X線規格写真より、不正咬合マウスでは非偏位側の下顎頭は偏位側より前方に位置し、下顎長には偏位側と非偏位側との間に有意差は認められなかった。
大気循環の階層的な不安定構造に関する研究

地球を取り巻く大気の運動は不規則であり、様々な時間・空間スケールの現象が存在する。このような大気場の中で発達する微小な擾乱の地理的分布・空間構造の特徴を大気大循環モデルの数値実験を通して調べた結果、擾乱のエネルギーが比較的小さいときは熱帯の対流活動に伴う擾乱の発達が顕著となり、擾乱のエネルギーが比較的大きいときは中緯度帯の移動性高・低気圧に伴う擾乱の発達が顕著となる傾向があることが分かった。比較的高解像度(T159L48:水平80km、鉛直48層)の大気大循環モデルを用いて成長モード育成法(Toth and Kalnay 1993,1997)の数値実験を行ない、モデル内で自励的に発達する摂動の特徴について調査した。2006年の海面水温と海水分布の観測値をモデルの境界条件とし、一つの長期ハインドキャストを成長モード育成法の基準解とした。成長モード育成法の規格化の大きさが小さく(全エネルギーノルムにおいて誤差の大きさが0.5m/s)、サイクルの時間間隔が短い(6時間毎)場合、摂動の成長率は大きく(約0.8日で誤差の大きさがe倍となる)、熱帯の対流活動に関係した摂動の発達が卓越する。この摂動は、摂動の全エネルギーにおける湿潤エネルギーの割合が比較的大きいという特徴がある。一方、規格化の大きさが大きく(誤差の大きさが4m/s)サイクルの時間間隔が長い(24時間毎)場合、摂動の成長率は小さく(約3日でe倍)、中緯度帯の傾圧波動に関連した摂動の発達が卓越する。この摂動は、力学的エネルギーの割合が大きい。以上の結果は、同じモデル内で発達する摂動の構造が摂動の大きさやサイクルの時間間隔に依存すること、すなわち、摂動の発達の非線型性を示唆している。このような数値実験を通して有限振幅の摂動の発達の特徴を定量的に把握することにより、対流不安定や傾圧不安定など階層的不安定構造を持つ現実大気の振る舞いをより深く理解することができると考える。比較的高解像度の大気大循環モデルを用いた数値実験を通して、中・高緯度帯と熱帯で発達する擾乱の卓越波数の特徴について調査した。成長モード育成法の実験からは、摂動の振幅が小さくなるにつれて、発達する摂動の卓越波数が大きくなる傾向があることが分かった。これは、摂動の振幅が比較的大きいときは、中・高緯度上部対流圏の傾圧波動に伴う摂動の発達が顕著であるのに対して、摂動の振幅が比較的小さいときは、熱帯対流圏の対流活動に伴う摂動の発達が顕著であることの現れと解釈される。また、同じモデルを用いて行なわれたアンサンブル手法による実験的再解析(ALERA)の40個の解析値の主成分分析(三つの領域に分けて行った500hPa面高度場のEOF解析)から以下のことが分かった。解析値に含まれる誤差の主要なEOFモード(EOFI-10)の卓越波数は、熱帯よりも中・高緯度帯の方が小さく、北半球中・高緯度帯よりも南半球中・高緯度帯の方が小さい。この両半球の違いは、海陸分布の違いだけでなく、同化に用いた観測データの数の違いに起因すると考えられる。どの領域のEOFも卓越波数はモード番号とともに増加する傾向にあるが、中・高緯度帯に比べて熱帯のEOFモードの卓越波数の増加の割合は小さく、EOF21-30における卓越波数は、主要なEOFモードのときと逆転し、中・高緯度帯よりも熱帯の方が小さい。この結果は、今回の研究で用いたモデルの解像度において、解析値に含まれる誤差の分布を適切に表現するためには、中・高緯度帯よりも熱帯の方がより多くのアンサンブルを必要とすることを示唆している。
カーボンナノクラスターハイブリッド超分子-合成・超薄膜形成及び機能開発-

本研究では、フラーレンおよびカーボンナノチューブを異種材料と組み合わせた、カーボンナノクラスターハイブリッドマテリアルの合成・超薄膜化・新機能開発を行った。異種材料の組み合わせにより、まったく新しい特異な機能の発現、さらにはその展開としてナノスイッチ、ナノワイヤーなどナノテクノロジーを支える基盤材料開発が期待できる。得られた成果は以下のようである。水溶性の多環芳香族分子(ポリマーを含む)を合成し、これらを用いたカーボンナノチューブの水中への可溶化ならびに機能化に関する研究をおこなった。多環芳香族分子としてピレン基、ポルフィリン基、アントラセン基を用いた。これらはいずれも単層カーボンナノチューブを水中もしくは有機溶媒中に可溶化出来ることがわかった。スチレン-無水マレイン酸交互コポリマーを基体としたアントラセン基をもつ"反応性カーボンナンチューブ可溶化剤"を開発した。アンラセンを含む交互コポリマーに直鎖アルキル基を導入したポリマーおよび加水分解したコポリマーを合成し、これらを含めた種々の溶媒系での単層カーボンナノチューブの可溶化挙動について調べたところ、DMF、DMSO、THF、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン、メチルモルホリン、N-メチルモルホリン、ヘキサフルオロイソプロパノール、アルコールおよび水中に単層カーボンナノチューブを効果的に可溶化できることがわかった。一方、遺伝情報を司る二重らせんDNAがカーボンナノチューブを溶解することを見いだし、この溶液の特性を調べた。交互積層法により、基板上にカーボンナノチューブ-DNAハイブリイド超構造体の超薄膜が作製出来ることがわかった。カーボンナノチューブ-DNAのハイブリッド化は、カーボンナノチューブが新しいタイプのバイオナノ材料として展開できることを示している。本研究では、フラーレンおよびカーボンナノチューブを異種材料と組み合わせたカーボンナノクラスターハイブリッドマテリアルの合成・超薄膜化・新機能開発を行い以下の成果を得た。これまで金属内包フラーレンフィルムの構造、機能は全く報告されていない。ここでは、まず、アーク放電法よる金属内包フラーレン(La@C82-A, La@C82-B)を用い、人工脂質との組成比を変えコンポジットフィルムを作成し、電子移動特性を解析した。測定には作用極にLa@C82-A(または、La@C82-B)/脂質修飾BPG電極を用いた。サイクリックボルタモグラム測定より、La@C82-A(B)単独キャストフィルムでは不安定な酸化還元応答が観測されたにも関わらず、マトリックスとしてカチオン性人工脂質二分子膜を用いることにより、3段階の安定な酸化還元応答が観測可能であることが明らかとなった。マトリクスに人工脂質二分子膜を用いることで、La@C82-Aの安定な電子移動反応が観測可能であることが明らかとなった。電流値は掃引速度の平方根に比例し、拡散が電極反応の律速過程に関与した応答であることがわかった。La@C82-B/脂質修飾BPG電極においても同様のボルタモグラム応答が観測された。掃引速度依存性の検討では、La@C82-A/脂質フィルムで拡散が電極反応の律速過程に関与した応答であることがわかった。また掃引速度200mV/s以下の範囲で、電極界面の酸化還元種が電極反応の律速過程に関与した応答であることが示唆された。一方、カーボンナノチューブは、溶媒に不溶である。ピレン基を持っポリエチレングリコールおよびアンモニウム型ピレンの水溶液は精製したカーボンナノチューブが可溶化できることを見出した。可溶化ナノチューブの蛍光スペクトル解析、ならびに原子間力顕微鏡による形態観察を行い、その基礎的特性を明らかにした。本研究では、フラーレンおよびカーボンナノチューブを異種材料と粗み合わせた、カーボンナノクラスターハイブリッドマテリアルの合成・超薄膜化・新機能開発を行っている。

異種材料の組み合わせにより、まったく新しい特異な機能(光・電子、触媒、磁性など)の発現、さらにはその展開としてナノスイッチ、ナノワイヤーなどナノテクノロジーを支える基盤材料開発が期待できる。今年度は、カーボンナノチューブを溶媒中に可溶化する新規化合物の分子設計、合成およびこれらを用いた可溶化、機能化についての実験を行った。得られた成果は以下のようである。水溶性の多環芳香族分子(ポリマーを含む)を合成し、これらを用いたカーボンナノチューブの水中への可溶化ならびに機能化に関する研究をおこなった。多環芳香族分子としてピレン基、ポルフィリン基、アントラセン基を用いた。これらはいずれも単層カーボンナノチューブを水中もしくは有機溶媒中に可溶化出来ることがわかった。得られた可溶化溶液を電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、ラマン分光スペクトルにより解析したところ、ポルフィリン化合物およびピレンあるいはアントラセン基をもつポリマーは、有機溶媒中において単層カーボンナノチューブを孤立溶解することを見いだした。また、ポルフィリン化合物で可溶化された溶液では、ポルフィリンからナノチューブへのエネルギー移動が観測された。一方、ピレンあるいはアントラセン基を含む両親媒化合物は、水中での単層カーボンナノチューブの孤立溶解が可能であることを見いだした。本研究では、フラーレンおよびカーボンナノチューブを異種材料と組み合わせた、カーボンナノクラスターハイブリッドマテリアルの合成・超薄膜化・新機能開発を行った。異種材料の組み合わせにより、まったく新しい特異な機能の発現、さらにはその展開としてナノスイッチ、ナノワイヤーなどナノテクノロジーを支える基盤材料開発が期待できる。本研究では、フラーレン機能化電極の開発とともに、カーボンナノチューブの可溶化・機能化に関する研究を行った。スチレン-無水マレイン酸交互コポリマーを基体としたアントラセン基をもつ"反応性カーボンナンチューブ可溶化剤"を開発した。アンラセンを含む交互コポリマーに直鎖アルキル基を導入したポリマーおよび加水分解したコポリマーを合成し、これらを含めた種々の溶媒系での単層カーボンナノチューブの可溶化挙動について調べたところ、DMF、DMSO、THF、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン、メチルモルホリン、N-メチルモルホリン、ヘキサフルオロイソプロパノール、アルコールおよび水中に単層カーボンナノチューブを効果的に可溶化できることがわかった。一方、遺伝情報を司る二重らせんDNAがカーボンナノチューブを溶解することを見いだし、この溶液の特性を調べた。交互積層法により、基板上にカーボンナノチューブ・DNAハイブリイド超構造体の超薄膜が作製出来ることがわかった。カーボンナノチューブ・DNAのハイブリッド化は、カーボンナノチューブが新しいタイプのバイオナノ材料として展開できることを示している。
電子伝達フラビン蛋白における分子集合体形成と機能発現の関連

電子伝達フラビン蛋白(ETF)は、二つのサブユニット(alpha,beta)と一分子のFADとAMPとの非共有結合による分子集合体である。ETFのホロ蛋白形成過程を解明し、集合体形成と機能発現との関連を明らかにする目的で研究を行い以下の成果を得た。1.alpha,betaの分離尿素によってETFを変性させ、イオン交換クロマトグラフィーでサブユニットの分離を行った。このための最適な条件を見つけ、サブユニットの分離方法を確立した。2.再構成系の確立分離されたサブユニットは、尿素で変性した状態にあるが、希釈して尿素濃度を下げる事により、サブユニットはfoldingを起こして二次構造が回復することが明らかとなった。さらに、これにFADとAMPを混ぜることにより、ホロ蛋白が再生した。再構成によって得られたホロ蛋白の性質を詳細に調べた結果、これがnativeのものと同じものであることが確かめられた。3.AMPによる蛋白のfoldingへの影響再構成を様々な条件下で行い、その過程を蛍光測定により経時的に追跡した結果、AMP濃度が高いほどホロ蛋白の形成が速く進むことが明らかとなった。AMP無しで再構成を行うと、AMPの無いETF(alpha,beta,FAD複合体)が形成されたが、これの酵素活性はAMPのあるETFと全く同じであった。この事から、AMPはホロ蛋白に結合した状態でETFの機能の調節をしているのではなく、むしろ、foldingの過程に作用して生体内のETF濃度を調節していることが示唆された。
知的財産のライセンスに対する競争政策からの規律

1研究の3年目も、その前半については引続き資料収集および問題点の発見・整理を行った。資料収集については関連の図書・雑誌等を購入し、インターネットを通じて各種のサイトからも情報を入手した。また、東京・大阪を中心に大学や研究機関を調査し、資料の収集に努めた。2本年度は公正取引委員会事務総局より委嘱を受け、「デジタルコンテンツと競争政策に関する研究会」に委員として参加した。同委員会の検討事項は本研究の内容と密接に関わっており、そこでの議論を通じて極めて有益な示唆を得ることができた。また、前年度に委員として参加し、本研究会とも関連の深い「ソフトウェアと独占禁止法に関する研究会」および「新たな分野における特許と競争政策に関する研究会」(いずれも、公正取引委員会事務総局)の報告書について、「知的財産法判例研究会」(2002年10月4日、(財)比較法センター)の場において報告を行なった(同報告は、比較法センターのウエッブサイトにて閲覧可能である)。3研究期間の最終年度に当たる本年度は、具体的成果として、(1)「ITおよび知的財産権と競争政策」、(2)「著作権と独禁法」、(3)「著作物としてのソフトウェアのライセンスと独占禁止法」を公表した(掲載誌等については「11.研究発表」参照)。(1)は、ライセンス問題も含め、知的財産と競争政策の基本的な考え方を最近の重要問題を取り上げながら、総論的な紹介・分析を行なったものである。(2)は主要な知的財産権の1つである著作権と独禁法との関係について、詳細に検討を加えたものである。(3)は本研究の現段階での最終成果ともいうべき性格のものであり、知的財産の中でも研究代表者が継続して着目してきたソフトウェアに関し、そのライセンスにおける独禁法上の諸問題に検討を加えたものである。1研究の1年目は主としてテーマに内外の資料収集および問題点の発見・整理を行った。また、東京・大阪を中心に大学や研究機関を調査した。問題点の発見については、競争法の観点から「独禁法判例研究会」(.比較法研究センター)や「関西経済法研究会」(公取委近畿事務所)等に、知的財産法の観点から「ソフトウェアの販売代理店契約に関する調査研究委員会」(.ソフトウェア情報センター)や「知的財産判例研究会」(.比較法研究センター)等にそれぞれ出席し、学者や弁護士、企業の実務家等と意見を交換した。2上記の過程で得た資料・情報の整理・検討を効率的に行うため、パソコンやプリンタ等の情報機器を新たに購入し、積極的に利用した。3本年度の具体的成果として、幾つかの具体的なテーマ・課題が発見された。例えば、(1)ソフトウェアがパッケージ商品として頒布される場合とネットワークを通じて無体の形体で流通する場合の相違、(2)特許製品と著作物製品の相違、(3)新たなソフトウェアを作成する場合の著作権法上の問題点(リバースエンジニアリングの是非に関する理論的検討、フェアーユース概念の導入の可能はなど)、(4)著作権市場の国際化に伴う諸問題(日米欧の法制度の対立とハーモナイゼーション、準拠法・裁判管轄権など)、(5)著作物の利用の意味あるいは支分権の再検討、等である。1研究の2年目も、前年度に引続き資料収集および問題点の発見・整理を行った。

問題点の発見については、競争法の観点から「独禁法判例研究会」((財)比較法研究センター)や「関西経済法研究会」(公正取引委員会近畿事務所)等に、知的財産法の観点から「デジタル・コンテンツの権利処理と契約に関する調査研究委員会」((財)ソフトウェア情報センター)等にそれぞれ出席し、学者や弁護士、企業の実務家等と意見を交換した。2本年度は、特に「技術標準と競争政策に関する研究会」および「ソフトウェアと独占禁止法に関する研究会」(いずれも公正取引委員会)に委員として参加した。両委員会の検討事項は本研究の内容と密接に関わっており、そこでの議論を通じて極めて有益な示唆を得ることができた。3本年度の成果として、幾つかの具体的なテーマ・課題が発見された。例えば、(1)著作物が物理的媒体を通じて流通する場合とデジタル・コンテンツとして流通する場合の実体上の相異と法的概念の区別の必要性、(2)ソフトウェア著作物と他の著作物との相異、(3)ソフトウェアが著作物、特許、およびノウハウとして保護対象となる場合の相互関係、(4)既存の法律ではカヴァーされないデジタル・コンテンツ(単なるデジタルデータ等)の保護の在り方、(5)NTTやJASRAC等、市場において優越的地位にある者に対する規制の在り方、(6)権利者と流通業者および最終ユーザー間の法的関係、などである。1研究の3年目も、その前半については引続き資料収集および問題点の発見・整理を行った。資料収集については関連の図書・雑誌等を購入し、インターネットを通じて各種のサイトからも情報を入手した。また、東京・大阪を中心に大学や研究機関を調査し、資料の収集に努めた。2本年度は公正取引委員会事務総局より委嘱を受け、「デジタルコンテンツと競争政策に関する研究会」に委員として参加した。同委員会の検討事項は本研究の内容と密接に関わっており、そこでの議論を通じて極めて有益な示唆を得ることができた。また、前年度に委員として参加し、本研究会とも関連の深い「ソフトウェアと独占禁止法に関する研究会」および「新たな分野における特許と競争政策に関する研究会」(いずれも、公正取引委員会事務総局)の報告書について、「知的財産法判例研究会」(2002年10月4日、(財)比較法センター)の場において報告を行なった(同報告は、比較法センターのウエッブサイトにて閲覧可能である)。3研究期間の最終年度に当たる本年度は、具体的成果として、(1)「ITおよび知的財産権と競争政策」、(2)「著作権と独禁法」、(3)「著作物としてのソフトウェアのライセンスと独占禁止法」を公表した(掲載誌等については「11.研究発表」参照)。(1)は、ラインセス問題も含め、知的財産と競争政策の基本的な考え方を最近の重要問題を取り上げながら、総論的な紹介・分析を行なったものである。(2)は主要な知的財産権の1つである著作権と独禁法との関係について、詳細に検討を加えたものである。(3)は本研究の現段階での最終成果ともいうべき性格のものであり、知的財産の中でも研究代表者が継続して着目してきたソフトウェアに関し、そのライセンスにおける独禁法上の諸問題に検討を加えたものである。
魚類生殖腺の性的可塑性に関する研究

魚類生殖腺の性的可塑性維持機構について機能形態学的、分子生物学的に検証した。卵巣においては性分化後も潜在的精巣分化能が維持されており、生殖腺体細胞由来因子(GSDF)がこれに関わっている可能性が示唆された。GSDFは性転換魚における性転換(精巣分化)開始にも関与していることが明らかとなった。一方、精巣分化過程においては特定の時期に潜在的卵巣分化能が消失することが明らかとなり、精巣固有の組織構築が関連している可能性が示唆された。すでに卵巣分化が終了したコイ遺伝的全雌群過年魚に対する雌性ホルモン合成阻害剤持続投与実験を実施した。その結果、従来確認されていた未熟魚に加えて成熟途上(卵黄形成期)の個体においても投与開始6ヶ月において卵巣内に精巣組織が誘導され、その発端と思われる組織学的兆候が投与開始4ヶ月ころより卵巣内の特定の領域に現れることを確認した。このことは成熟卵巣においてもその一部に性的可塑性(精巣に分化しうる能力)を保持した組織が残存し、雌性ホルモンの欠如により精巣組織が誘導されることを示している。目下、レーザーマイクロダイセクション法によりこの領域の組織片のみの単離を試みており、これを性的可塑性の維持に関わる分子の探索へと結び付けたいと考えている。また他機関との共同研究により、メダカ、ゼブラフィッシュといった実験魚においても同様に成熟雌魚における精巣誘導が可能であることを確認し、卵巣における性的可塑性の保持が雌雄異体魚に広く存在することが示唆された。一方、コイ遺伝的全雄群に対して孵化後さまざまなタイミングでの雌性ホルモン投与実験を行い、生殖腺の卵巣化について精査した。異なる2つの同腹群で実験を行ったところ、片方では孵化後5ヶ月齢と6ヶ月齢の間で周辺仁期卵母細胞出現率の顕著な低下が確認されたのに対して、他方では孵化後9ヶ月齢においても周辺仁期卵母細胞の誘導が確認された。両群の間には体成長速度に違いが見られ、精巣分化に特徴的な所見はいずれも前者の方が早い時期に確認された。これらのことからコイでは精巣分化とそれにともなう雌性ホルモン感受性の低下が個体の成長と関連していることが示唆された。コイ遺伝的全雌群当歳魚に対する雌性ホルモン合成阻害剤持続投与実験を実施した。従来使用していた薬剤(塩酸ファドロゾール)が入手困難となったため、別種の阻害剤であるエキセメスタンを用いた。孵化後40日目より投与を開始し、孵化後5ヵ月後に生殖腺組織像を観察したところ、卵巣腔形成不全は観察されたものの精子形成を示す組織学的兆候は確認できなかった。このことは従来の過年魚(卵巣分化終了魚)における結果と合致していない。この相違が使用薬剤の変更によるものか(他魚種ではエキセメスタンの有効性は確認されている)、投与開始時期の違いによるものかを確認するため、その後も投与を継続しており、今後も継続的に観察する予定である。熊本大学との共同研究によりメダカにおいて性分化期における高温飼育により遺伝的雌魚において精巣の分化が誘導されること、同様の現象がストレスホルモンであるコルチゾール投与によっても誘導されることが明らかとなった。この結果はストレスが魚類の性分化に影響を及ぼすことを初めて明らかにした。しかし、コイにおいて水温35°Cで高温ストレス負荷実験を行ったが、生殖腺の精巣化は確認できなかった。東北大学との共同研究によりコイ遺伝的超雄(YY)と遺伝的雌(XX)との間において、ゲノム比較法による性特異的ゲノム領域の探索を行った。その結果、これまでに両者に対して複数の候補領域のクローニングに成功した。今後これらと性との連鎖を確認できれば、性特異的遺伝子マーカーとして遺伝的性の検証に利用するだけでなく、水産養殖の現場における早期雌雄判別などへの応用も視野に入れて研究を展開する予定である。メダカにおいてストレスホルモンが遺伝的雌魚の性転換(精巣化)を誘導することが明らかとなり(熊本大学との共同研究)、「環境ストレスによる性のゆらぎ」が注目されるようになった。そこで同様の現象が他の魚類においても起こりうるのかをコイを用いて検証した。コイ雌1年魚に対するコルチゾール継続投与を実施したところ、6ヶ月間投与では卵巣組織崩壊の兆候は確認されたものの精巣化は確認されなかった。現在、1年魚よりも性的可塑性が高いと考えられる0年魚についても同様の実験を行っている。性的可塑性に関連する分子の候補として、始原生殖細胞および精原細胞の増殖ならびに性分化への関与が示唆されている生殖腺体細胞由来増殖因子(GSDF)に着目した。コイより2種類のGSDF完全長cDNAをクローニングし、in situハイブリダイゼーション法により生殖腺性分化との関連性について検討した。

全般的にKoiGSDF1の方がKoiGSDF2よりも高い発現を示したが、両者の局在はほぼ重複していた。形態的雌雄差が現れた直後である4ヶ月齢では、雌雄ともに生殖腺で強い発現が認められたが、すでに発現強度、発現分布に雌雄差が見られた。一方、16ヶ月齢では、雄では精原細胞の近傍に強い発現が認められたのに対して、雌ではごく限定された領域に存在する卵原細胞の周囲においてのみ強い発現が確認された。その領域はコイ遺伝的雌過年魚(卵巣分化後)において雌性ホルモン合成阻害剤持続投与により精巣組織が誘導される部位(性的可塑性保持領域)に酷似していた。したがって、GSDFは卵巣内における性的可塑性の維持に関連している可能性が示唆された。本研究の成果を踏まえて、研究協力機関である新潟県内水面水産試験場において平成23年度より県新規事業としてニシキゴイ全雌生産技術開発に向けた実用化研究を開始することとなった。
途上国における都市の環境保全

サステイナビリテイーの維持は先進国のみならず発展途上国においても重要な課題の一つである。世界人口の増加に伴う過度の資源利用は廃棄物の増大を誘発するばかりでなく、非意図的な有害化学物質の環境中への放散を招く。人間活動の環境影響は低減されるべきであり、また人間社会は持続的な発展へとその進路を取るべきである。サステイナビリティーは環境、経済、そして社会といった3つの次元を持ち、それぞれが強い従属関係で結ばれている。現代社会の高機能化は大量の物質・エネルギー移動を要求し、これらの流動が環境に対して大きな負荷を与えていることは自明である。本研究では環境的な観点から、近年注目されてきている産業構造・社会構造を通じた物質循環を国家規模で取り扱うマテリアルフロー解析(MFA)に焦点をあてた。経済学的な観点からのマテリアルフローの解析は国家レベルの環境性能を評価するに重要なデータを与える。経済全体のMFAの基本コンセプトは社会経済システムと環境の相互関係の単純化である。社会経済システムは環境の一部であり、生物生体の代謝と同様に、その活動は物質やエネルギーのコンスタントなスループットに依存している。本研究では、上記のようなMFAのケーススタデイとしてモンゴルを取り上げた。本年度は特に前準備的な情報収集を中心に行った。"The physical Input-Output table"を特に主たる情報源とした。その他にも経済社会活動に関係する統計データセットも参照した。また、現地調査を通じた政策立案者への聞き取り調査も行った。これらの結果から、国家が持続性構造へと向かう上での経済、社会、及び産業発展政策に見当をつけた。また、これらの調査は、環境及び資源管理の上での政策の枠組みを決定する上での科学的根拠を与え、政策決定プロセスへのサスティナビリティ計略や総合的環境整備の必要条件を確立した。
スポーツ競技に用いられる脳機能のfMRI研究

成果をまとめる。○スポーツに使われる脳機能を形態学的研究により行った。この研究は、機能的に発達した皮質の部位が肥大することを根拠に、皮質各部位の大きさを比較する研究である。この研究からは、バレーボール選手では両側楔部・楔前部の灰白質が大きいことが示された。これは視空間的注意・処理、運動技能を、長期間に渡って獲得・反復することに適応して生じた構造の変化を表していると考えられた。○手足の屈伸運動を運動習熟者、非習熟者にfMRI撮影中に行わせ、脳の賦活部位を調べた。その結果、補足運動野、運動前野などの皮質部位は非習熟者で、大脳基底核は習熟者でより賦活が見られ、日常的運動でも習熟者では運動学習が進んだ脳機能を用いていることが想像された。○Go/No-Go課題によるソフトボール選手と非アスリートの脳機能の比較では、ソフトボール選手でNo-Go課題の際に両側前頭前野の賦活が有意に強く見られた。これは、ソフトボール選手ではより強い運動の抑制があるということを示しており、実際のバッティングの場面でも、より強い抑制が選球に関連している可能性を示唆していた。○サッカーなどでは、しばしば2次元⇔3次元の認知的置き換えを行っている。このような置き換えに使われる脳機能について明らかにした。コンピュータグラフィックスを用い円筒の配置を2次元⇔3次元で置き換える課題を用いた。これにより、3D→2Dでは上頭頂小葉、下頭頂小葉、前頭前野、右海馬傍回、左小脳後葉の賦活が見られた。2D→3Dにおいて、上頭頂小葉、下頭頂小葉、前頭前野、右海馬傍回、左小脳後葉の賦活が見られた。以上、多くの成果を得たが、今後さらに競技スポーツだけでなく健康スポーツという視点からも、運動と脳機能の関連についての研究を発展させてゆきたいと考えている。2004年度の研究では、アスリート(早種田大学競拉スポーツセンター女子サッカー部と女子バレーボール部の選手)とノンアスリート(早稲田大学女子学生で中学以来体育以外でほほとんどスポーツをしていない人たち)を被験者として、機能的MRI撮影によって日常運動(手首や足首などの屈伸運動)を行っている際の脳機能を測定した。その結果、日常的な運動でさえも、アスリートとノンアスリートでは異なった脳機能を用いていることが示唆された。現在、国際紙への投稿のための論文執筆中である。2005年度は二つの研究的な進捗があった。一つは、Voxel Based Morphometry (VBM)をスポーツ選手に応用した研究の結果を得たこと。もう一つは、GO-NOGO課題を用いて、ソフトボール選手と一般学生の脳機能を比較した点である。VBMは、MRIを用いて大脳皮質各部位の体積を部位ごとに比較するもので、先行研究の多くは疾患の進行に伴って変化する脳の部位を抽出することに用いている。また、疾患群と対象群との比較においても病態に係わり合いのある脳の部位を抽出することに有用である。我々の研究では、大学体育会クラブ活動のアスリート(バレーボール)と運動をしていない一般学生の脳の形態学的違いを調べた。その結果、バレーボール選手は一般学生と比べて両側楔部の灰白質が大きいことが示された。次に、GO-NOGO課題を用いた結果について述べる。ソフトボール選手群では非運動学生群と比較したところ、GO反応、NO-GO反応それぞれにおいて有意に活動が見られる脳部位があった。GO反応では右の後部帯状回がNO-GO反応よりも強く活動した。このことから、ソフトボール選手の対象を捉えるストラテジーが非運動群と異なっていたためと考えられる。NO-GO反応では両側の外側前頭前野がGO反応よりも強く活動し、ソフトボール群で準備していた動作に対する強い抑制が必要だった可能性が示唆された。成果をまとめる。

2D→3Dにおいて、上頭頂小葉、下頭頂小葉、前頭前野、右海馬傍回、左小脳後葉の賦活が見られた。以上、多くの成果を得たが、今後さらに競技スポーツだけでなく健康スポーツという視点からも、運動と脳機能の関連についての研究を発展させてゆきたいと考えている。