hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
技能者の経験的知識の形式化による「気づき」を促す機械設計技術者教育

このため,熟練者になるほど,これらの作業を行うタイミングも含めて図面を検討することなどがわかった.これまでの3年間の研究によって熟練技能者・中堅技能者と初心者および学生の図面読解時の観点の違い,読解プロセスの違い等を具体的に明らかにすることができた.また,旋盤・フライス盤それぞれの作業による工程設計の考え方の違いなども抽出することができた.そこで,高等専門学校の機械工学科4年次における設計実習授業において,これらの観点を具体的に教授することで学生の設計・製図に対する動機付けを行うことを試みた.寸法・形状の異なる数種類のワークの仕分けと整列を行うような自由設計課題を設定し,学生が設計した部品等の図面を検討してその教育効果を検証しようとしている.当初の目的であった,熟練技能者が持つ経験的暗黙知を分析し,作業上重要となる点や技能者の視点観点などを初心技能者や学生に明示化して示す手法を提案し,その妥当性の検討を進めている.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに提唱した手法に加えて,モーションキャプチャーによって作業者の動きを解析する方法を導入し,技能レベルによる機械部品の図面読解プロセスおよび製作プロセスの違いを体系化する手法を確立する.また,その結果を機械設計・製図教育に反映させる手法を検討し,高等専門学校における機械設計・製図の授業への導入と教育効果の検証を試みる.これらの実現にあたっては,学生が技能者の視点・観点といったことを自ら「気づき」,それらを設計に組み入れていけるような具体的手順や方法を開発する必要があるが,この点が現時点における本研究の課題である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
四肢による協調運動の文脈依存性とその仕組みの解明

本研究の目的は、ヒトにおける中枢パターン発振器の機能を実験的に調べる手段の一つである上・下肢ペダリング運動を用い、その遂行文脈に依存して上肢と下肢の協調関係にどのような変化が生じるのかを明らかにすることである。結果として、上・下肢同時ペダリング運動中、下肢ペダリング運動の速度をフィードバックすると上肢ペダリング運動の速度定常性が特異的に低下する、下肢ペダリングを上肢ペダリングに先行させると下肢のペダリング速度が有意に変化すること、下肢ペダリング運動は上肢皮膚反射の短潜時成分へ筋特異的に影響を及ぼし、その効果は上肢筋の背景筋電図量と回転数に依存すること、が明らかになった。これらの研究結果は,上・下肢のペダリング運動と反射活動は脊髄パターン発振器による制御を受け、その効果は運動の文脈や運動条件に依存して変化することを示唆する。ヒトにおける歩行運動は左右およぴ上下肢によるパターン化され,かつ自立性を備えたリズム運動であり,そのリズムは脊髓に存在するパターン発信器(CPG)によって半自動制御的に形成されることが明らかにされている。しかしながら,ヒトは腕を組んで歩く等の多様な歩行形態を作り出すことも可能である。したがって,CPGと同様の神経機構はヒトにおいても機能していると考えられるが,現時点で不明な点が多く残されている。本研究は,ヒトにおけるCPGの機能を実験的に調べる手段の一つである上、下肢ペダリング運動を用い,その遂行状況や文脈に依存して上肢と下肢の協調関係にどのような変化が生じるのかを明らかにすることが目標である。平成19年度の研究では,健常成人を対象として,上、下肢による同時ペダリング運動をどちらか一方の視覚的なフィードバックを与えながら遂行させた。その結果,(1)上、下肢同時ペダリング運動中,下肢ペダリング運動の速度をフィードバックすることにより上肢ペダリング運動の速度定常性が有意に低下する,(2)しかし,下肢のペダリング速度の定常性は,下肢のペダリング速度のフィードバックに影響を受けないことが明らかになった。これらの結果は,下肢ペダリング運動は上肢ペダリング運度に比して自律性が強いことが明らかになった,これらの結果から,上肢と下肢ではペダリング運動のリズムを形成する神経機構が異なる可能性が示唆された。ヒトにおける歩行運動は左右および上下肢によるパターン化され、かつ自立性を備えたリズム運動であり、そのリズムは脊髄に存在するパターン発信器(CPG)によって半自動制御的に形成されることが明らかにされている。興味深いことに、ヒトは歩きながら上肢を用いて作業することも可能であることから、CPGと同様の神経機構がヒトにおいても機能していると考えられる。しかし、現時点でヒトにおいて上肢と下肢のCPG間の相互作用については不明な点が多く残されている。そこで、本研究では、ヒトにおけるCPGの機能を実験的に調べる手段の一つである上・下肢ペダリング運動を用い、その遂行状況や文脈に依存して上肢と下肢の協調関係にどのような変化が生じるのかを明らかにしようとした。平成20年度の研究では、上・下肢ペグリング運動の速度定常性に対する運動文脈の影響について検討を加えた。特に、上肢と下肢の運動をする開始順序がペダリング速度の定常性に及ぼす影響について調べた。その結果、下肢ペダリングを上肢ペダリングに先行させた場合に限り、下肢のペグリング速度が有意に変化することが明らかになった。これらの知見は、上下肢同時ペダリング運動中の上下肢の協調を制御する神経機構間の連結は、運動を開始する肢の順番という運動の文脈に応じて柔軟に変化することを示唆する。さらに、これらの知見は、上肢と下肢の律動運動を制御する脊髄システムは相互干渉することを示唆する。本研究の目的は、脊髄に存在すると考えられるパターン発信器(CPG)による自動制御が強いと考えられる四肢の律動運動をモデルとして、上・下肢のペダリング運動時の上・下肢制御が運動文脈に応じてどの様に影響を受けるかについて解明することである。平成21年度の研究課題としては、下肢ペダリングが静止状態にある上肢筋群の皮膚反射におよぼす影響を調べることにより、上肢と下肢のCPG間の相互作用を明らかにしようとした。被験者は健常な成人男性11名であった。被験者は、エルゴメータによる下肢ペダリングを60rpmで行うよう指示された。

その間、手関節部で撓骨神経を低閾値電気刺激(感覚閾値の2から2.5倍の強度、1ms矩形波、2発刺激)することにより、上肢筋群から皮膚反射を導出した。筋電図は前腕屈筋群、三角筋、上腕屈筋より表面双極誘導法により導出した。下肢ペダリング運動は上肢皮膚反射の短潜時成分へ筋特異的に影響を及ぼし、前腕屈筋群と三角筋の促通成分、ならびに上腕屈筋の抑制成分を増大させた。そして、その効果は上肢筋の背景筋電図量と回転数に依存した。しかし、上肢皮膚反射の変化は下肢ペダリング運動のサイクル相に依存しなかった。また、下肢の等尺性筋収縮だけでは上述の皮膚反射の変化は観察されなかった。これらの結果は下肢CPGの活動は、CPGから強い影響を受ける上肢皮膚反射を構成する神経回路に影響を及ぼすこと、ならびにその効果は反射のオフセットを上昇させる効果である可能性を示唆する。
ヒト・テロメレースの鋳型RNAの構造解析

テロメレースは、染色体の維持に必須である染色体末端部分テロメアのDNA合成にかかわる酵素である。テロメレースは、線状DNA末端の3′-末端部分にデオキシヌクレオチドを付加重合し、結果として線状DNAの末端部分を伸長させる働きをもつ。テロメアを構成するDNAは、種を越えて非常によく保存された配列を示し、ヒトの(TTAGGG)nをはじめとして、グアニンに富む単純な配列のタンデムリピートからなる。テロメレースはこのようなテロメアリピートの3′-末端に繰り返しの位相を保ちながら新たな繰り返し配列を付加する。このような他の酵素には見られない機能は、本酵素が合成すべきDNA配列の鋳型となるRNA成分とその内在性の鋳型を用いてDNAを合成する逆転写酵素様の活性を持った蛋白質成分とからなることにより説明されている。すなわち、本酵素は鋳型RNAを内在する逆転写酵素と考えられている。これまでにテロメレースは主にテトラヒメナ大核由来のものについて研究されており、ヒト由来のテロメレースはいまだ精製に成功していない。本研究ではヒトテロメレースについて以下の研究を行った。1.ヒトテロメレースの高度純化精製ヒト細胞株よりテロメレースを種々のカラムクロマトグラフィーを用いることにより、高度に純化精製し、数本のペプチドの存在を確認した。2.ヒトテロメレースのRNA重合活性の検出ヒトテロメレースは、内在するRNA鋳型を用いてDNAを合成するDNAポリメレースであるが、精製したヒトテロメレースに、rNTPと最適な二価イオンを加えることで、RNAの重合を弱いながらも行うことを見いだした。このことはヒトテロメレースが重合反応の基質として、dNTPとrNTPの両方を用いることができることを示している。このようなヒトテロメレースの生化学的特徴、すなわちRNA依存性RNA合成活性を持つことと酵素がリボヌクレオチドプロテインからなることは、テロメレースがRNAワールドでにおいて既にその原型を示していた非常に古い酵素であることを示唆している。今後は、テロメレースの蛋白質成分とRNA成分とをコードする遺伝子のクローニングを行い、大量発現系を用いて再構築系を作製し、生化学的および構造生物学的解析を行いたい。
脳血管障害患者の在宅介護継続のために必要な在宅支援サービスの研究

平成3年の時点で茨城県内の一次、二次救急病院および総合病院に入院していた全脳血管障害患者861名を1年後に追跡した結果は、162名が死亡、362名が自宅退院、117名が入院、36名が施設入所していた。この集団を対象に、個別訪問の協力をあおぎ施設療養(入院および施設入所)者155人および在宅患者215名の訪問調査を実施した。調査内容は、本人の日常生活動作能力、痴呆程度の客観的介護負担(介護に要する時間等)、主観的介護負担感、介護への意識、利用している社会資源、今後のニーズ、介護への意識等である。この結果、各種の有用な結果が得られたが、その中で今後のシステムの検討の上で最も興味深く有用と考えられたのは、施設療養者91名の家族のうちの60%が、在宅支援システムが整えば在宅で患者を看る意志があると答えていたことである。本年度は、さらに3年後の調査を行なう予定であったが、各種の折衝努力にもかかわらず、プライバシーの観点から、県の協力を得ることが難しく、実施できなかった。我が国における追跡調査の実施の困難さを実感した。そこで、今年度は、1年後の追跡調査の結果をさらに分析し、どのようなサービスが必要とされているかをあきらかにした。具体的には、第1位が、いつまでも往診してくれる医師の存在であり、第2にいつでも受け入れてくれる入院体制(後方ベッドの確保)が挙げられた。この結果によれば、医療との連携を中心とするシステム整備により60%の患者を在宅復帰させ得る可能性を示しており、今後、この結果をもとに、さらに追跡調査の可能性を探っていくと同時に、他の地域での新たな追跡調査をも実施していきたいと考えている。
ES細胞からの赤芽球、巨核球系分化におけるCキナーゼアイソフォームの役割

私は以前、血小板に発現しているCキナーゼのアイソフォームとしてPKC alpha, beta, delta, thetaの存在を確認し、さらにPKC阻害剤であるbis-indolylmaleimide 1と血小板を反応させるごとによって血小板機能、フィブリノーゲンとの結合が抑制されることを確認した。以上より、PKC alphaあるいはPKC betaが血小板活性化機構の中心的な機能を担っているインテグリンGPIIb-IIIaに重要な役割を果たしていることは明らかであり、さらには、血小板への分化過程にも重要な関わりを有していることが強く示唆された。そこで、マウスPKC alpha、PKC betaのsiRNAをそれぞれ2種類作製し、マウスNIH3T3細胞に導入して90から95%のノックダウン効果を有することを確認した。その後、上記のsiRNAをGPIIb-IIIaが発現じているCHO細胞に導入して、GPIIb-IIIaの活性がどう変化するかを検討した。また、同じsiRNAを導入したレンチウイルスベクターを作製し、マウスES細胞において感染させ、その後、EPOを加える条件下で赤芽球系細胞に、あるいはTPOを加える条件下で巨核球系細胞に分化させてコントロールと比較して検討した。次いで、私は、哺乳類細胞に種々の遺伝子組み換えGPIIb-IIIa蛋白を発現させてこの蛋白の構造と機能の相関について検討した。今年度においては、血小板のGPIIb-IIIaのうち、GPIIIa蛋白の細胞内ドメインにある特定の2つのアミノ酸がGPIIb-IIIaの活性化を抑制していることを見出した。このアミノ酸領域は、インテグリン活性化細胞内蛋白であるTalinの作用をsiRNAを用いて抑制することによって、GPIIb-IIIaの活牲化を制御していることがわかり、さらにその抑制機能を有するアミノ酸はGPIIIa細胞内ドメインの膜近位領域と膜遠位領域こそれぞれ存在しており、この両領域の協調作用によってtalinを介したGPIIb-IIIaインテグリンの活性化が抑制されていることを明らかにした。私は以前、血小板に発現しているCキナーゼのアイソフォームとしてPKC alpha, beta, delta, thetaの存在を確認し、さらにPKC阻害剤であるbis-indolylmaleimide 1と血小板を反応させることによって血小板機能、フィブリノーゲンとの結合が抑制されることを確認した。以上より、PKC alphaあるいはPKC betaが血小板活性化機構の中心的な機能を担っているインテグリンαIIbβ3に重要な役割を果たしていることは明らかであり、さらには、血小板への分化過程にも重要な関わりを有していることが強く示唆された。その後、上記のsiRNAをGPIIb-IIIaが発現しているCHO細胞に導入して、GPIIb-IIIaの活性化がどう変化するかを検討した。また、同じsiRNAを導入したレンチウイルスベクターを作製し、マウスES細胞において感染させ、その後、赤芽球系細胞、あるいは巨核球系細胞に分化させてコントロールと比較して検討中である。また、今年度においては、血小板のGPIIb-IIIaの活性化に関与しているとされているGPIIIa I-like domainのβ6-α71oopregionにおいて、活性化に直接関わっているアミノ酸領域を同定した。β6-α7 loopを構成するアミノ酸を一つずつアラニンに置換した変異αIIbβ3を作成し、これをCHO細胞に発現させ、それぞれのリガンド結合能を評価した。その結果、S337とN339という二つのアミノ酸がαIIbβ3の活性調節に重要であることを明らかにした。また、これらのアミノ酸はαVβ3インテグリンの活性調節にも重要であることを示した。さらに、これらのアミノ酸を含む領域はすべてのインテグリン間で高度に保存されており、インテグリン活性化に共通の制御領域である可能性が示唆された。

このアミノ酸領域は、インテグリン活性化細胞内蛋白であるTalinの作用をsiRNAを用いて抑制することによって、GPIIb-IIIaの活牲化を制御していることがわかり、さらにその抑制機能を有するアミノ酸はGPIIIa細胞内ドメインの膜近位領域と膜遠位領域こそれぞれ存在しており、この両領域の協調作用によってtalinを介したGPIIb-IIIaインテグリンの活性化が抑制されていることを明らかにした。
非耐久消費財売上予測モデルの開発と製品ライフサイクルに関する研究

本研究では非耐久財新製品の販売数量予測モデルを構築し、プロダクトライフサイクルマネジメントの観点から最適な普及戦略を考察する。より具体的には、新製品採用のハザードモデル、ブランド選択モデル、そして購買間隔モデルの3モデルを組み合わせることで、消費者個々のレベルでの普及モデルを提案する。家計のTV広告露出回数を含むID付きPOSデータに提案モデルを適用した結果、家計のTV広告累積量である広告ストック変数は新製品採用とカテゴリー購買のタイミングを早める効果をもつ一方で、ブランド選択レベルでは効果が無いことが示された。さらにベイジアン予測分布を用いて新製品販売数量予測と、普及カーブの推定を行った。近年、ビッグデータという言葉が実務でも学術においても関心の的となっているように、ICTの発達により大量の消費者個々のデータが集積される経営環境にある。本研究では、非耐久消費財について、このようなデータの細かさを十分に活かした消費者個々の購買行動の予測に基づいて、それを総合した売上予測を行うモデルを開発する。具体的には、ID付きPOSデータを用い、ハザードモデルによって消費者の非耐久財新製品普及モデルを構築し、さらに購買間隔モデルを結合することで消費者のトライアル・リピート行動を予測する。提案するモデルは例えば価格などのマーケティング変数を変えた場合の製品ライフサイクルパターンを描くことが可能であり、望ましいパターンを模索するシミュレーション分析により新製品のライフサイクルマネジメントを考察することが目的である。以上を踏まえ、本年度は、POSデータの整備をするとともに、ハザードモデルによって新製品普及モデルの開発、さらにブランド選択モデルを組み込むことで他製品からのブランドスイッチを考慮した普及モデルを開発する予定であった。そこでOmori (2003, Journal of the Japan Statistical Society)にて提案されている、マルコフ連鎖モンテカルロ法による推定に適応した離散時間のハザードモデルを援用したブランド選択モデルを構築した。しかしここで設定される新製品の採用に関する効用が、新製品を採用することを示した効用なのか消費者の来店を示した効用なのか識別できていないことが分かり、現在この問題の解決に取り組んでいるところである。近年、ビッグデータという言葉が実務でも学術においても関心の的となっているように、情報通信技術の発達により大量の消費者個々のデータが集積される経営環境にある。このようなデータの細かさを十分に活かした消費者個々の購買行動の予測に基づいて、それを総合した非耐久財新製品売上予測モデルを開発することが本研究の目的である。本年度は昨年度の課題を克服し、非耐久財新製品のトライアル行動と購買間隔を階層ベイズプロビットモデルによる離散時間ハザードモデルで表現し、さらに既存ブランドからのブランドスイッチを階層ベイズプロビットモデルによって表現し、この3つのプロビットモデルを統合することで目的とする売上予測モデルを構築した。新市場を創造するような革新的新製品でもない限り新製品のトライアルは既存製品からのブランドスイッチである。今回の研究では非耐久財新製品の中でも既存製品を改良したブランドを分析対象としているため、消費者の購買行動プロセスとして新製品採用の有無とブランドスイッチを一貫して考慮するのは合理的であると考える。開発したモデルはマルコフ連鎖モンテカルロ法によって推定し、新製品ブランドを含む家庭用洗濯洗剤のID付きPOSデータに適用し、パラメータ推定値を得た。さらに、使用するデータの分析期間後を予測検証用のデータとし、分析期間の最終期の価格等マーケティング変数をその後の予測期においても継続するという仮定を置いて後の期における販売数量予測を行った。各プロビットモデルでは効用を各種マーケティング変数に回帰するので,例えば広告変数のトライアル・リピートそれぞれへの影響を把握することができ、予測期に価格をコントロールした際のシミュレーション分析を行った。研究実績の概要にもあるように、非耐久財新製品採用モデルの構築において課題が発見され、計画が遅れるに至った。マーケティングサイエンス概要に記した課題について、TV広告への露出データを含むID付きPOSデータ(シングルソース・データ)を用いて、新製品採用に関する効用がTVCMへの露出と店舗への来店の有無によって構成されるようにすることで解決すると考えており、次ステップである購買間隔モデルとの結合に進む前に取り組む予定である。これにより新製品採用プロセスである認知・関心・評価・試用・採用のうち、認知・関心をハザードモデルが表現し、その後の採用までをブランド選択モデルが表現すると解釈することができる。
起床時体温低値児童の特性解明と介入効果の評価

本研究の主たる目的は、起床時体温低値児童の日常身体活動量、就寝時メラトニン量、体温日内リズムなどの特性について検討することであった。本研究で明らかになった主な結果は、次の通りである。1)朝型夜型得点は、早寝早起きや身体活動量と相関関係が認められた。2)身体活動量が多い歩数高値群の体温日内リズムは、起床時と就寝時に差がなく、昼が有意に高かったが、一方歩数低値群は、起床時が昼および就寝時に比べ低値であった。3)日歩数と就寝時メラトニン量の間には、有意な正の相関関係が認められた。4)日歩数とΔ体温値(起床時体温-就寝時体温)の間には正の相関関係が認められた。したがって、日歩数が高値であるほど、起床時に比べて就寝時の体温が低く、睡眠導入が容易であると推察された。5)起床時体温低値児童の夜間体温変動を観察したところ、一般児童に比べ、夜間最低体温時刻が朝方に後退していることが認められた。6)夏の体温(全対象者の平均値)は、冬に比べて起床時、昼および就寝時ともに高かった。冬の日歩数が夏に比べて8,000歩ほど低下した児童もまた同様な傾向であった。しかしながら、冬の日歩数が夏に比べて増加した上位11名(4,500歩ほど増加)の児童では、冬の起床時体温の低下が抑制され、夏と有意な差は認められなかった。以上のことから、日常身体活動量は、体温の日内リズムに影響を及ぼす可能性が示唆された。低い身体活動量によって、就寝時メラトニン量が低値で、就寝時体温に十分な低下が見られず、夜間最低体温時刻が朝方に後退した結果、起床時体温が低値である可能性が考えられた。本研究の本年度の目的は、起床時体温低値児童の体温位相後退の所見が認められるかどうかについて検討することであった。同意の得られた小学4・5年生男子児童約90名の口腔温(起床時、午後2時、就寝時)と日歩数を学校登校日の4日間測定し、その平均値を代表値として採用した。その間2夜にわたって就寝時のだ液を採取し、メラトニン量の分析を行った。各種データ欠損のない72名について分析を行った。起床時体温の平均値から1SDを減じた値より低値であった10名を朝体温低値群、平均値前後の10名を一般群として就寝時だ液メラトニン量を比較した。朝体温低値群7.8±4.5pg/mlに対して一般群12.1±6.4で高い値を示したが、その差は有意ではなかった(p<0.1)。一方、歩数を基準に平均から1SDを減じた値より低値である歩数低値群(平均12,000歩、8名)と1SDを加えた値より高値である歩数高値群(平均約22,000歩、9名)の就寝時メラトニン量を比較すると、歩数高値群11.4±7.1より歩数低値群3.9±2.7で、その値は有意に低かった(p<0.05)。体温日内リズムは、歩数高値群において昼(36.94°C)は、朝(36.40)と夜(36.39)に比べて有意に高く、朝と夜で差はなかった。しかしながら、歩数低値群では、朝(36.24)が昼(36.65)と夜(36.66)に比べて有意に低く、就寝時の体温は高いレベルを保っていた。

またアンケートによる生活リズムの朝型得点は、歩数高値群21.0±2.4点に比べ歩数低値群17.8±2.9で有意に低く(p<0.05)、歩数低値群は夜型傾向であることが示唆された。これらのことから、身体活動量が低いと就寝時メラトニン分泌量が低値で体温が相対的に高く、睡眠導入が阻害される可能性が考えられた。このため、夜間体温最低値が朝方に位相がずれた結果、起床時の体温が相対的に低くなるものと推察された。起床時体温の絶対値が低いことよりも、相対的に朝低値夜高値である体温のリズムが問題である可能性が示唆された。本研究の今年度の目的は、起床時体温低値児童の夜間体温変動について検討し、体温位相後退の所見が認められるかどうかを明らかにすることであった。同意の得られた小学4・5年生男子児童72名の口腔温(起床時、午後2時、就寝時)を学校登校日の4日間測定し、起床時体温の平均値から1SDを減じた値より低値であった10名を朝体温低値群(以下、L群)とした。L群の児童およびそれ以外の児童に夜間体温連続測定を依頼し、L群から6名、それ以外から6名(コントロール群:以下C群)の同意が得られた児童を対象に、夜間体温の連続測定を実施した。測定部位は、Hardy-Duboisの7点法に従って、前額、腹部、前腕、手背、大腿、下腿および足背から温度センサーを介してロガーに1分ごとに各部皮膚温を入力した。就寝予定時刻の1時間前から温度センサーを装着し、起床時に取り外した。測定は2夜連続して行い、初夜効果を排除するために、第2夜の夜間体温変動について解析を行った。Hardy-Duboisの7点法から算出された体温は、就寝後一過性に上昇した後、低下し、深夜に最下点を迎えた後、朝方にかけて上昇した。両群の就寝および起床時刻に有意な差は認められなかった(C群:22時33分(SD40分)、6時43分(SD18分)、L群:22時18分(SD27分)、6時45分(SD24分))。しかし、最低体温を記録した時刻は、C群が2時18分(SD45分)に対してL群は4時05分(SD28分)と有意に朝方に後退することが確認でき(p<0.01)、起床時体温もまた有意に低値であることも示された(C群:36.5±0.2°Cvs L群:36.0±0.4、p<0.05)。これらの結果から、起床時に体温が低値であることは、夜間就寝中の最低体温が朝方に後退したことに影響を受けることが明らかとなった。本年度の主たる研究目的は、身体活動量の増減や季節性リズムが児童の体温概日リズムに及ぼす影響について検討することであった。同意の得られた都市部の小学校4・5年生児童76名(身長134.0±5.3cm、体重30.2±5.Okg)を対象とし、学校登校日の火曜金曜にかけて体温および日常身体活動量を測定した。体温は口腔内舌下温を採用し、起床時(朝)、午後2時(昼)および就寝時(夜)の体温を測定させた。測定は、夏至に近い6月上旬(夏)と冬至に近い12月上旬(冬)の計2回行った。記録期間中、雨天日は観測されなかった。その結果、全被検者の体温の概日リズムは、夏冬ともに朝と夜に差が無く、朝夜に比べ昼が有意に高かった。夏と冬を比較すると、起床時刻は夏(6時38±26分)に比べ冬(6時46±26分)と約8分有意に遅延したが、就寝時刻に差はなかった。体温は、朝昼夜いずれの場合でも夏に比べ冬の体温が有意に低値であった(p<0.001)。また、身体活動量も夏(17294±3479歩)に比べ、冬(15910±3533)で有意に少なかった(p<0.01)。体温は舌下において測定しているが、外気温の影響や、日長の短縮および身体活動量の減少などが朝昼夜の体温低下と関係したと思われた。夏冬の歩数差を基準に、歩数増加群(増加上位1SD)と歩数減少群(減少上位1SD)に分けて体温の日内リズムを比較した。その結果、歩数減少群(平均約8000歩減、n=11)では全体平均値の傾向と同様に夏に比べ冬で朝昼夜いずれの場合も体温が有意に低かった(p<0.05)。
野球における打撃スキルの解明-知覚的分析をからめた三次元動作解析

本研究の主目的は、野球の「よい打撃」について具体的・本質的に理解を深めること、そのためのスキルを解明することであり、またそれらの研究のための研究方法を探ることである。副次的な目的として、実験で得られた打球に関するデータを利用し、打球の飛翔コースについて、空気抵抗の影響がどの程度のものかを知ることも取り上げた。後者の目的のために、打球の初速から計算した落下地点を比較すると、得られたデータから算出した真空中の飛距離の平均96.7mに対し、実際の飛距離は78.8mであった。また、進行方向に対する垂直方向へのずれは平均で20.0mであった。主目的に対する主な結果は、次の通りである。(1)スイング全体を通してのバットの軌跡は、水平面への投影図で日本人全被験者が三日月型を示したのに対しキューバ人被験者はたまご型を示し、後者のほうが投手方向に延び広がっていた。(2)振り出しからインパクトパターンまでの時間は、キューバ人被験者が最も短く、短い被験者では、振り出しでバットの軌跡が水平・鉛直両面においてグリップ・エンド側を底辺とする三角形か、扇形を2つその頂点に接合点として重ねた形でその接点がヘッド側にあるが、長い被験者では接合点がグリップ・エンド側にある。(3)肩や腰の回転の時期について検討した結果、日本人被験者のパターンは振り出しで腰の回転が先行しているのに対し、キューバ人被験者のでは、腰の角度は振り出しから肩の回転が進んでも変わらないが、インパクトの30msec前ぐらいから角度が小さくなり短時間の内に腰の回転が行われ、肩の回転が先行していた。(4)キューバ人被験者はその他、適度なインサイド-アウト適度な縦回転の振り出しであり、また、振り出しで手首関節中心の運動方向が肩-肘-手首平面の表側で徐々にその平面の垂直方向近く変わっていく方向を持っていた。これらの特徴は、日本人被験者のある被験者にも共通するものである。打球の初期条件からその後の運動を予測する実験:実験に先立ち200Hz/sで撮影したビデオ映像から、アナライザーによりインパクト直後の打球の回転数を同定するために、8分割する線を施したボールを用いて2種の方法を試みた。(1)線の交点をアナライザーのディスプレー上で読み取る。(2)線のいずれかが映像上で直線になるときに着目し、その角度と時間的間隔から回転数と回転軸の方向を導出する。しかし、(1)では点の読みとりに際しかなりの誤差が生じ、また(2)ではボールの回転数が100/sに近づいたり回転軸自体が動いている場合は有効ではない。そこで、撮影手段を解像度の良いフィルム撮影に代え、500コマ/sで撮影する実験を行い、現在アナライザー上で数値化中である。このデータにより、打球の軌道を推定する運動方程式の系数を定める予定である。打撃時のバットの軌跡の形態的特徴を比較するための実験:新型ピッチングマシンからの同様パターンの投球を、(1)長打力に優れた打者(2)打率の良い打者(3)拙劣な打者に打たせビデオ撮影し、バットの軌跡をアナライザーで書かせ比較した。その結果、インパクトの時点でグリップ位置の運動方向が、(1)と(2)では投手方向が静止しているのにのに、(3)では逆向きになっている。また、バットの回転運動の支点が、(1)(2)(3)の順でグリップからバットの先端に近くなっているように見える。

それは、バットを直線としてその運動を同一紙面に書かせると、(1)(2)(3)の順で直線同士が交差するものが多くなるということである。このような特徴が、それぞれどのような身体の使い方で生じてくるのかを解明することが、次の実験の課題である。1の実験でビデオ撮影も行っており、身体各部の運動の特徴について解析中である。さらに来年度、そのような運動が起こるためには、どのような工夫があるのか実験的に解明する予定である。1.前年度行った打撃時のバットの軌跡の形態的特徴の比較研究を発展させ、比較の対象をプロ野球の選手およびキューバ・ナショナルチームの選手(ビデオ映像は平野裕一撮影のものを使用)に拡大し比較研究を行った。その結果、キューバ選手の軌跡は日本人選手(プロ野球選手を含む)に比べ投手方向に大きく伸びており、また振り出しでバットの慣性の影響が少なくなるような軌道をしている。振り出しのphaseでバットの重心の周りの回転運動が小さいく、たいへん経済的にバットを振り出しているということである。2.前年度及び上述の研究により明らかにされた、バットの軌跡の特徴を産み出すための身体運動はいかなるものかを解明するために、以下の実験を行った。実験:昨年度と同様3グループの被験者に、新型ピッチングマシン(昨年度科研費により購入)による同一パターンの投球を打たせ、ビデオおよびフィルム撮影した。昨年度の実験と異なる点は、(1)被験者を一部代えたこと(2)手首の運動を見るために被験者手首に小ポールを装着したこと(3)打球の回転を見るために行ったフィルム撮影画面でボールの占める割合が大きくなるようにしたこと(4)打球の滞空時間を記録したことである。以上から得られた画像をアナライザーで数値化し解析した。その結果を上述のプロ野球選手・キューバの選手を含めて比較してみた。(1)キューバ選手の振りは軸足と反対側の腰から足にかけてはほとんど動かず軸になり、軸足側の腰と膝が回転し同時に上半身が回転する。それがバットの軌跡の方向性を良いものにしている。逆に、日本人選手の場合は軸足側が腰の両側の中点が中心となり軸足の反対側も回転する。(2)キューバ選手はバットをグリップエンド下方に振り出して慣性の影響を小さくするように体を使っているのに対し、日本人選手は水平面上を回転させるように体を使っている。(3)未熟練者以外の打者は肩の回転に連動させて(バットが上肢によって体幹に固定されているかのように)振り出しているのに対し、未熟練打者は肩の回転に遅れて上肢によって振り出している。
アルファ2プラスミンインヒビタ-遺伝子の発現調節

アルファ2プラスミン・インヒビタ-(α_2ーplasmin inhibitor.α_2PI)遺伝子は、線溶系の制御に重要な血漿糖蛋白質である。α_2ーPI遺伝子のプロモ-タ-活性を有する領域を同定することが今回の研究課題である。まず、より長いcDNAを取るために、人肝癌細胞のcDNAライブラリ-をスクリ-ニングして2種類のクロ-ンを得た。塩基配列を決定してみたところ、5^ ́非翻訳領域をコ-ドするエクソンが2種類存在することが明らかになった。このエクソンを含む約0.6kbのフラグメントがプロモ-タ-活性を有するかどうかを検討した。レポ-タ-としてCAT(chloramphenicol acetyl transferase)遺伝子を用いて、リン酸カルシウム法でHepG2細胞にトランスフェクトした。0.6kbのフラグメントには全くプロモ-タ-活性は認められなかった。次に、更に上流にプロモ-タ-部位が存在することが考えられることより、5kbの領域について、いくつかの部分に分けてプロモ-タ-活性の有無を検討した。その結果一番上流の、1.2kbのBamHIフラグメントに強いプロモ-タ-活性がみられ、その中間部分にはほとんどプロモ-タ-活性が確認できなかった。α_2PI遺伝子の発現に重要な領域を、さらに詳細に検討することを目的として、5側と3側からBal31を用いて欠失ミュ-タントを作製した。欠失の範囲はジデオキシ法にてシ-クエンスして確認した。その結果1.2kbBamHIフラグメントの中心より3^ ́側よりプロモ-タ-活性の強い部分の存在することが確認された。
テトロード電極を用いた多細胞同時記録実験データの統計解折法の開発

3本の多重極電極(テトロード)を脳組織の近接した部位に刺入し、個々の電極の深さを連続的にミクロン単位で変えられるマニピュレータを自作し、麻酔下ネコの視覚皮質と外側膝状体からの同時記録実験を開始した。今年度の研究ではつの領野からの多細胞同時記録は安定して行えたが、二つの領野へのマニピュレータの同時使用は本体どうしの物理的障害から制限を受けることが判った。この障害は、今後二つの領野から受容野がオーバーラップした細胞活動を同時記録する場合での電極位置の任意のポジショニングに問題となると考えられる。今後はマニピュレータのサイズの縮小を行って改善を計る必要がある。また、海外共同研究者であるGrayとの共同実験でテトロードを用いて記録した外側膝状体からの多細胞データに対して、同じく海外共同研究者であるAertsenが提案したUnitary Event Analysisの適用を試みた。細胞2個以上の任意の組み合わせに対して、指定した時間精度内で相関発火するスパイクイベントを表示するプログラムを開発した。今年度の研究では、発火率が時間変動するデータに対して、スパイク相関の非定常変動を視覚化できる可能性は確認したが、発火率が高いデータの場合に、区間幅の選択と相関発火(Unitary Event)の統計的有意性検定の結果との関連において問題点が発見された。今後は、この解析法の数学的原理をより詳細に検討し、改善された方法を開発する事が必要である。
イノシトール輸送系の構造と機能相関

出芽酵母のイノシトール輸送系は二つの遺伝子ITR1,ITR2にコードされる。これら二つの輸送活性の違いを明らかにするために、ADH1プロモーターの下流に各々ITR1とITR2の遺伝子をつないだプラズミドを作成した。構築したプラズミドpAD-ITR1とpAD-ITR2(各々ADH1プロモーターの下流にITR1とITR2遺伝子を持つ)を、条件的イノシトール輸送系欠損変化株にpAD-ITR1とpAD-ITR2を導入して、イノシトール輸送系欠損が相補されるかどうかをみた。その結果、いずれの形質転換体も上記の条件で同程度に生育できたことから、両遺伝子産物は輸送活性を有することが確認できた。そこで次に、輸送活性を定量的に測定するために、イノシトール輸送系のみが欠損した株D458-5AにpAD-ITR1とpAD-ITR2を導入して、輸送活性を測定した。その結果、1)イノシトール無添加培地において、pAD-ITR2を保有する株の輸送活性はpAD-ITR1のものに比べて低く、1/2以下であった。2)pAD-ITR2を保有する株の輸送活性は、培地中にイノシトールを添加することにより活性が低下した。一方pAD-ITR1を保有する株の輸送活性は、イノシトール添加によっても活性の低下が見られなかった。従ってこれらのことから、ITP2遺伝子産物はITR1遺伝子産物に比べて明らかに活性が低く、構造上の違いにより輸送活性に差のあることが明かになった。また、ITR2遺伝子産物は蛋白レベルの調節(翻訳後のイノシトールによる活性抑制)を受けるが、ITR1遺伝子産物はこの調節を受けないことが示唆され、ITR1遺伝子産物の調節は、主として転写レベルであることが確認された。
小麦粉醗酵生地に存する新醗酵微生物について

小麦粉製品の膨化に関して,昔から伝統的に酵母以外の微生物と考えられるものが,中国・東南アジアそして日本の一部で用いられてきた.特にこのような微生物は中国料理の蒸し物に用いられ秘伝とされているが,聴聞により発麺(スターター)を調製し,饅頭を作ることが可能となった.1.発麺とパン酵母を用いて饅頭を作り,官能検査をした結果,有意差はなかった.とくに発麺を用いた饅頭は酵母臭がないものであった.2.発麺中に存在する微生物群を純粋分離し,数株の細菌を単離した.その微生物は, Enterobacter cloacae GAOと同定した.3.Enterobacteriaceae微生物は, Enterotoxinを産出するとの報告がある.そのため, Ent.cloacae GAO菌とATCC 13047菌のAPIバイオタイプを測定すると,共に3305573であった.耐熱性Enterotoxin産生株のAPIバイオタイプは, 3305763であり,分離したEnt.cloacae GAO菌とATCC 13047菌のAPIバイオタイプとは異なるものであった.4.バルブ系ヌードマウスに濃縮懸濁液を投与した場合,腹腔内注射およびゾンデによる経口投与の場合,いずれも臓器の重量には影響が認められなかった.また内臓所見や下痢などの観察を行ったが異常所見は認められなかった.これはウスター系ラットを用いた実験においても同様の結果であった.このことよりEnt.cloacae GAO菌とその培養液には,感染性はなく,また内臓重量および内臓所見等からみて, Enterotoxin様物質の産生は考えられなかった.小麦粉製品の膨化に関して,昔から伝統的に酵母以外の微生物と考えられるものが,中国・東南アジアそして日本の一部で用いられてきた.特にこのような微生物は中国料理の蒸し物に用いられ秘伝とされているが,聴聞により発麺(スターター)を調製し,饅頭を作ることが可能となった.1.発麺とパン酵母を用いて饅頭を作り,官能検査をした結果,有意差はなかった.とくに発麺を用いた饅頭は酵母臭がないものであった.2.発麺中に存在する微生物群を純粋分離し,数株の細菌を単離した.その微生物は, Enterobacter cloacae GAOと同定した.3.Enterobacteriaceae微生物は, Enterotoxinを産出するとの報告がある.そのため, Ent.cloacae GAO菌とATCC 13047菌のAPIバイオタイプを測定すると,共に3305573であった.耐熱性Enterotoxin産生株のAPIバイオタイプは, 3305763であり,分離したEnt.cloacae GAO菌とATCC 13047菌のAPIバイオタイプとは異なるものであった.4.バルブ系ヌードマウスに濃縮懸濁液を投与した場合,腹腔内注射およびゾンデによる経口投与の場合,いずれも臓器の重量には影響が認められなかった.また内臓所見や下痢などの観察を行ったが異常所見は認められなかった.これはウスター系ラットを用いた実験においても同様の結果であった.このことよりEnt.cloacae GAO菌とその培養液には,感染性はなく,また内臓重量および内臓所見等からみて, Enterotoxin様物質の産生は考えられなかった.酵母以外の膨化法として古来から、特に中国で秘伝として用いられている方法で、スターター(発麺)を調整、微生物を純粋分離同定した結果Enterobacter属であった。その菌を用いて膨化性が優れ、酸産生が少なく、食味,フレーバーの良い饅頭を作ることが可能であった。1.膨化性等を指標にして純粋分離をくりかえして饅頭作りに影響している微生物を分離し、Enterobacter cloacae GAOと同定した。さらに、分離した微生物Enterobacter cloacae GAOのGC含量の測定を融解温度(Tm)法により行ったところ、DNAのG+C%は54(Tm)と計算され、Bergey's Manual記載データと一致した。HPLC法によるキノン型の分析を行った結果、ユビキノンQ-8を有することが判明した。2.本細菌の利用上に特徴の一つは冷蔵保存しても障害を受けにくい点である。従来のパン酵母を用いたものは、23°Cで冷蔵障害を起こし、陥没やpHの低下がみられたのに対し、Enterobacter cloacae GAOを用いたものは、冷蔵庫保存78日後も、饅頭体積へ影響は少なく、風味も良好なものであった。3.本細菌を用いるとパン酵母にくらべ製品までの時間が長く要するため、本細菌とパン酵母との混合系への応用を試みた。その結果、醗酵時間の短縮が可能であり、冷蔵障害もパン酵母に比べ少ないものであった。4.小麦粉醗酵食品の生成過程に存在する風味成分、特に旨味成分(アミノ酸,たんぱく質,糖質)についてHPLCで分析検討中である。
非接触音響探査法の欠陥検知アルゴリズム改善に関する研究

コンクリート構造物の内部欠陥(ひび割れ・剥離・空隙)を検出するため,遠隔からの非接触非破壊検査方法を研究した。空中放射音波とレーザドップラ振動計を用いて,現状で,コンクリート表面から深さ10cmまでの内部欠陥を,距離30mから測定可能である。本研究では,振動エネルギー比とスペクトルエントロピーという音響学的特徴量を用いた欠陥検出アルゴリズムを提案した。円形空洞または剥離欠陥を内包したコンクリート壁供試体で検証し,良好な結果を得た。実コンクリート構造物に対応するため,コンクリート健全部の統計的評価を2つの音響学的特徴量を用いた健全部抽出アルゴリズムによって行い,内部欠陥の検出効果を上げた。コンクリート構造物の内部欠陥の非破壊検査法として,音源(LRAD)からの強力空中放射音波とレーザドップラ振動計(psv400)を用いた非接触音響探査法について研究を行った。今までに蓄積した実験データ(試験用橋梁N2Uブリッジ,コンクリート供試体など)に対して,振動エネルギー比とスペクトルエントロピーを組み合わせた欠陥検出アルゴリズムを適用して,欠陥部の映像化を行い,健全部・欠陥部・計測不良点の分離が定量的に可能であることを確認した。また鉄筋腐食によるコンクリートのひび割れについても,コンクリート試験体を用いて,欠陥部の映像化と欠陥検出の有効性を示した。コンクリート健全部の評価について,統計的に行えるかどうか,検討中である。非接触音響探査法に欠陥検出アルゴリズムを適用して,対象の実験データに対して,コンクリートの内部欠陥を健全部・欠陥部・計測不良点に概ね分離でき,欠陥部をクリアに映像化できた。それらの成果は,国内・国際学会で発表し,JJAP論文に公表した。コンクリート構造物の内部欠陥を非接触非破壊で計測するために,長距離音響発生装置(LRAD)を用いて計測対象のコンクリート面を音響加振する時,内部欠陥を内在するコンクリートは共振周波数でたわみ振動を生じる現象を示すので,レーザドップラ振動計(SLDV)を用いて振動速度データを2次元格子点上で計測する。S/Nを改善するために,時間周波数ゲート処理を施した後,振動エネルギー比とスペクトルエントロピーを組み合わせた欠陥検出アルゴリズムを得られたデータに適用して,欠陥部・健全部・計測不良点を識別する。大きさや深さの異なる円形空洞試験体による実験を行い,欠陥検出アルゴリズムを適用して効果を検証してきた。加えて,トンネルや橋梁といった実コンクリート構造物の測定を行い,より複雑な欠陥部に対する本手法の有効性を検討した。その結果,欠陥部の検出にはコンクリート健全部の定量的評価が不可欠であることが分かってきた。コンクリートは,経年劣化や骨材組成によって健全部の状態が微妙に異なる。健全部と欠陥部との間のグレーゾーンを見極めるのに,我々の測定手法から得られる音響学的特徴量の分布を統計解析し,コンクリート健全部を抽出し,統計評価できる可能性が明らかになってきた。これらの副産物として,コンクリートの硬さや経年劣化等,コンクリートの状態評価の全く新しい指標として,我々の非接触非破壊計測による音響学的特徴量が有効に働く可能性がある。コンクリート健全部の評価は,内部欠陥を判定する時の有益なデータにもなる。これらの成果を,国内では,日本音響学会,土木学会等で講演発表を行い,海外では,非破壊検査の国際会議・日米音響学会ジョイントミーティングで講演発表を行い,国内や海外の研究者とディスカッションを行った。2年目の計画通り,年度予算より円形剥離試験体を作成した。剥離欠陥は,空洞欠陥とは違ったデータを得られる可能性があり,第1回の非接触音響探査法による測定を行い,現在,データ解析を行っているところである。剥離欠陥と健全部との差異を,得られた音響学的特徴量から検討し,コンクリート実構造物の測定データを解析する基礎データとなるように準備している。また,コンクリートの内部欠陥を検出するアルゴリズムを改善するために役立つものとなることが期待される。2年目は,コンクリート実構造部(トンネル・橋梁など)の測定を行い,異なったタイプのコンクリートや測定条件(遠距離など)で幾つかのデータが得られた。それらの実構造物のデータに対して,健全部の抽出評価と,欠陥部の検出アルゴリズムを融合させて,幾つかの異なる計測対象に,最適化・特化させた欠陥検出アルゴリズムを検討していく方向で進んでいる。近年,笹子トンネル天井板崩落事故でコンクリートの一部が落下したように,コンクリート構造物(トンネル・橋梁・ダム等)の劣化が日本だけでなくアメリカでもより深刻な社会問題となっている。その対策として,検査・補修・更新の重要性が認識されている。我々は,これまで空中放射音波とレーザドップラ振動計を用いた非接触音響探査法を研究し,遠隔からコンクリート構造物の内部欠陥(浮き・剥離・空隙など)を検出・映像化する方法を検討してきた。本研究では,振動エネルギー比に新たにスペクトルエントロピーを組み合わせた欠陥検出アルゴリズムを考案した。計測対象のコンクリートの表面状態(反射率・汚れ・凹凸)に依存して,レーザの戻り光量が減少し,受光漏れに起因する光学ノイズが問題となっていた。光学ノイズの白色性に着目し,スペクトルエントロピーという音響特徴量を導入し,コンクリートの健全部・欠陥部と計測不良点を識別する。これにより,2つの閾値を適切に選択すれば,欠陥部の検出が定量的に可能である。複数の大きさの円形空洞欠陥を内包するコンクリート壁供試体を本予算で作成し,提案したアルゴリズムの効果を検証した。その結果,良好な結果が得られ,国内外の学会で報告した。

しかしながら,実コンクリート構造物(トンネルや橋梁)に対して,ひび割れ・空隙等の欠陥の形状や大きさは単純ではなく,コンクリートは複合材料のため,経年劣化・骨材・水分量の影響もあり,2つの直線の閾値では区切れない場合があり,健全部と欠陥部とのグレーゾーンが存在することがわかってきた。従来,コンクリートの内部欠陥は,打音検査で叩いたときの音の状態を検査者が経験と勘で識別していたが,コンクリート健全部の評価基準は検討されてきていない。そこで,我々はコンクリート健全部を2つの音響学的特徴量で統計的に評価することで,欠陥部を検出するアルゴリズムも提案した。コンクリート構造物の内部欠陥(ひび割れ・剥離・空隙)を検出するため,遠隔からの非接触非破壊検査方法を研究した。空中放射音波とレーザドップラ振動計を用いて,現状で,コンクリート表面から深さ10cmまでの内部欠陥を,距離30mから測定可能である。本研究では,振動エネルギー比とスペクトルエントロピーという音響学的特徴量を用いた欠陥検出アルゴリズムを提案した。円形空洞または剥離欠陥を内包したコンクリート壁供試体で検証し,良好な結果を得た。実コンクリート構造物に対応するため,コンクリート健全部の統計的評価を2つの音響学的特徴量を用いた健全部抽出アルゴリズムによって行い,内部欠陥の検出効果を上げた。本年度は、コンクリートの欠陥部と健全部を,より定量的に分離する目的で,コンクリート健全部の測定点の音響学的特徴量の分布について統計的に解析し、健全部の評価が可能であることを検討する。その過程でコンクリート供試体を作製し,実験データを増やしながら,現状の欠陥検出アルゴリズムを進化させるべく検討したい。3年目は,今までの蓄積データ(円形空洞試験体・円形剥離試験体・コンクリート実構造物)に対して,コンクリート健全部の抽出評価という統計解析も含めた,欠陥検出アルゴリズムを構築しながら,始めに提案した振動エネルギー比とスペクトルエントロピーを組み合わせた欠陥検出アルゴリズムを進化させて,コンクリート実構造物の実情に適用しやすい形にしていきたいと考えている。音響工学,医用工学新年度の計画では,初年度で提案した非接触音響探査法の欠陥検出アルゴリズムの有効性を評価できるコンクリート試験体を作製するため,幾種類かの欠陥モデルを検討しており,予定以上に費用がかかる可能性もあり,どの位の費用が実質かかるか確定できていない状況です。国内学会の講演・参加費用や備品代も削れないので,なるべく予算を新年度に確保しておくべきと考え,使い切らずに残しておきました。予算に計上していたコンクリート試験体の製作費用が,想定した費用より若干安く収まったため。本年度の計画にあるコンクリート試験体の作製にかかる費用の不足分,国内学会での講演・参加費用などに充当する予定です。最終年度で,実験のデータ処理・分類整理する必要があるため,保存用ハードディスク等を購入する予定である。
都市スケールでのNO2排出量をリアルタイムで測定する試み

大気中の二酸化窒素(NO2)は都市大気汚染における主要物質であり,ヒトの呼吸器疾患にも関与することから,その実態の把握と対策は社会的にも重要な課題である.従来の環境モニタリングでは,化学発光法を用いた定常濃度の観測が,窒素酸化物の実態把握に一定の役割を果たしてきた.しかし,定常濃度の観測から実際のNO2排出量を見積もることは容易ではなく,モデル計算に頼らざるを得ない.本研究課題では,都市スケールでのNO2排出量をリアルタイムで見積もる試みを提案するものである.具体的には,最先端の超高感度レーザー吸収分光法と,微気象学的な手法を組み合わせることにより,フラックスの定量化に挑戦する.大気中の二酸化窒素(NO2)は都市大気汚染における主要物質であり,ヒトの呼吸器疾患にも関与することから,その実態の把握と対策は社会的にも重要な課題である.従来の環境モニタリングでは,化学発光法を用いた定常濃度の観測が,窒素酸化物の実態把握に一定の役割を果たしてきた.しかし,定常濃度の観測から実際のNO2排出量を見積もることは容易ではなく,モデル計算に頼らざるを得ない.本研究課題では,都市スケールでのNO2排出量をリアルタイムで見積もる試みを提案するものである.具体的には,最先端の超高感度レーザー吸収分光法と,微気象学的な手法を組み合わせることにより,フラックスの定量化に挑戦する.