hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経再生における軸索・シュワン細胞の相互作用と再生促進機構の解析-接着因子・栄養因子の発現と成長円錐の動態-

神経の再生には接着因子と栄養因子が大きな役割を果たすが、本研究ではまず接着因子に関するものとしてカドヘリンとその細胞内関連分子であるαNカテニンの局在を、栄養因子としては塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の効果を調べた。また蛋白キナーゼCのサブタイプの局在についても調べた。カドヘリンは再生軸索とシュワン細胞あるいは再生軸索同士の接着面に発現していた。また成長円錐細胞質内ではカドヘリンを含む小胞があり、カドヘリンが開口分泌によって細胞表面に供給されることが示唆された。再生軸索にはαNカテニンが溺慢性に細胞室内に局在し、形質膜下に限局することは少なかった。これはαNカテニンの細胞内動態について示唆を与えるものである。シュワン細胞にはαNカテニンはない。bFGFはin vivoで再生軸索の伸長を明らかに促進した。シュワン細胞は基底膜の筒を再生軸索の通路とした再生モデルにおいては、成長円錐より遅れて再生軸索に沿って移動した。成長円錐はシュワン細胞表面又は基底膜内側面に接しながら伸びるが、特に基底膜の表面にbFGFが結合し、そのbFGFが成長円錐表面のbFGF受容体によって成長円錐に取り込まれて成長円錐の伸長を促進することを明らかにした。犬の末梢神経の同種移植で、bFGFの投与が再生軸索の伸長を明らかに促進することを確認した。また蛋白キナーゼCのサブタイプ(δ、ε、ζ)が再生軸索の細胞質内に局在していることを明らかにした。これは蛋白キナーゼCが軸索伸長に関与していることを示唆するものである。シナプスに発現されるneurabinが成長円錐の板状足に特に多く存在することを見出した。neurabinはF-actin結合蛋白で、神経突起の形成に関与していると考えられる。また中枢神経系における脱髄とこれに続く再髄鞘化の現象をも調べた。1.シュワン細胞に発現されるインテグリンのうちα_6について主に調べた。α_6の発現はマウスの坐骨神経で生後発達の経過で見ると、生後1日目ではα_6Bが主に見られるが、生体になるとα_6Aが主体になる。このα_6の変換はシュワン細胞の髄鞘形成に伴う変化と考えられる。現在in situ hybridizationでmRNAの発現を調べている。2.R-カドヘリンが再生軸索とシュワン細胞の接着面に発現されることを明らかにした。N-カドヘリンについてはすでに発表している。αNカテニンの発現は、接着面の形質膜下のみならず、再生軸索の細胞質全体に濔慢性に拡がっていった。αNカテニンはN-カドヘリンに結合した状態と結合しないフリーな存在様式を持っているものと考えられた。3.再生軸索の栄養因子受容体を調べている。ニューロトロフィンに対するTrkA,B,Cの局在については培養細胞とin vivoの再生軸索で調べ、TrkAとTrkBが成長円錐を中心とする再生軸索全体に強く発現していることが明らかになるつつある。今後はTrkCについても調べ、かつ運動神経と知覚神経による発現の相違、細胞体における変化等を調べる予定である。4.培養神経の成長円錐におけるシンタキシンとシナプトブレビンの役割をボツリヌス毒素を用いて調べている。シンタキシン、シナフトブレビンの療法ともボツリヌス毒素によって分解され、成長円錐の伸長は阻害される傾向にあるが、すべての成長円錐が同じ様に阻害されるものではなく、かなりのばらつきがある。

脊髄後根神経節細胞の培養であるため、毒素に対する感受性に差があるものと考えられる。神経の再生には接着因子と栄養因子が大きな役割を果たすが、本研究ではまず接着因子に関するものとしてカドヘリンとその細胞内関連分子であるαNカテニンの局在を、栄養因子としては塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の効果を調べた。また蛋白キナーゼCのサブタイプの局在についても調べた。再生軸索にはαNカテニンが瀰漫性に細胞室内に局在し、形質膜下に限局することは少なかった。これはαNカテニンの細胞内動態について示唆を与えるものである。シュワン細胞にはαNカテニンはない。bFGFはin vivoで再生軸索の伸長を明らかに促進した。シュワン細胞は基底膜の筒を再生軸索の通路とした再生モデルにおいては、成長円錐より遅れて再生軸索に沿って移動した。成長円錐はシュワン細胞表面又は基底膜内内側面に接しながら伸びるが、特に基底膜の表面にbFGFが結合し、そのbFGFが成長円錐表面のbFGF受容体によって成長円錐に取り込まれて成長円錐の伸長を促進することを明らかにした。犬の末梢神経の同種移植で、bFGFの投与が再生軸索の伸長を明らかに促進することを確認した。また蛋白キナーゼCのサブタイプ(δ、ε、ζ)が再生軸索の細胞質内に局在していることを明らかにした。これは蛋白キナーゼCが軸索伸長に関与していることを示唆するものである。シナプスに発現されるneurabinが成長円錐の板状足に特に多く存在することを見出した。neurabinはF-actin結合蛋白で、神経突起の形成に関与していると考えられる。また中枢神経系における脱髄とこれに続く再髄鞘化の現象をも調べた。
頭頸部扁平上皮癌細胞においてp53により誘導される遺伝子の解析と新しい遺伝子治療

p53遺伝子治療では、正常型p53発現アデノウイルスを直接腫瘍内に注入することにより癌増殖を抑制するとされているが、その作用機序の詳細は明らかにされていない。本研究は頭頸部扁平上皮癌細胞において転写因子である正常型p53により誘導される遺伝子を検索し、その癌増殖抑制機序を解明すること目的としたものである。当初、蛍光Differential Display法を用いる予定であったが、この方法よりもDNAチップ(DNAマイクロアレイ)を用いて遺伝子発現の変化をとらえる方法がより効率的で本研究の目的にかなうと考え、研究期間途中で方法を変更した。昨年度までの実験において、いくつかの遺伝子の正常型p53による発現変化の可能性が示唆されたが、本研究の限られた時間では、その再現性を繰り返し確認することが困難であった。そのため、用いた頭頸部扁平上皮癌細胞細胞株において、現時点で正常型p53により発現調節される遺伝子と確実に同定できたものはない。したがって発現パターンの解析をおこなうこともできなかった。また、本年度途中に日本でp53遺伝子治療の臨床治験を進めていた企業がこの臨床治験から撤退することとなり、p53遺伝子治療の効果に疑問がもたれ始めている状況である。今後の方針として、さらにこの研究を進め正常型p53およびp53により誘導される遺伝子産物の癌増殖抑制機序を解明することがどのような意味を持つのか、あらためて問う必要があると考える。本研究は頭頸部扁平上皮癌細胞において転写因子p53により誘導される遺伝子を検索し、その癌増殖抑制機序を解明すること目的としたものである。当初Differential Display原法を改良した蛍光(Fluoresence)Differential Display法(FDD法)を用いる予定であったが、この方法よりもDNAチップ(DNAマイクロアレイ)を用いて遺伝子発現の変化をとらえる方法がより効率的で本研究の目的にかなうと考え、現在予備実験を進めている段階である。これまでの予備実験にて複数の遺伝子において、その発現変化の可能性が示唆されたが、いずれも再実験をおこなって発現変化の再現性を確認する必要がある。
土壌圏における水分・窒素・炭素統合循環モデルの構築

不飽和土中の有機物分解に伴う窒素成分の移動予測を行うために,LEACHMの窒素・炭素循環連結モデルをPHREEQCプログラムで表現し,HP1プログラムを用いてHYDRUSと連結した.それにより,非等温の不飽和土中の有機物分解と窒素成分の移動予測が可能となった.また,還元状態の生じる水田土に対して,湛水条件下の土カラム中の酸化還元電位と溶存酸素のモニタリング実験を行い,表面酸化層,還元層の発達過程を明らかにした.不飽和土中の有機物分解に伴う窒素成分の移動予測を行うために,LEACHMの窒素・炭素循環連結モデルをPHREEQCプログラムで表現し,HP1プログラムを用いてHYDRUSと連結した.それにより,非等温の不飽和土中の有機物分解と窒素成分の移動予測が可能となった.また,還元状態の生じる水田土に対して,湛水条件下の土カラム中の酸化還元電位と溶存酸素のモニタリング実験を行い,表面酸化層,還元層の発達過程を明らかにした.本年度は,土中の水分・窒素・炭素統合循環モデルを提案するために,シミュレーションプログラムの開発,水田土カラム中の水分・溶質移動実験,飽和から乾燥領域までの不飽和透水係数の高い精度の測定と不飽和水分フラックス測定に取り組んだ.シミュレーションプログラムは,水分・溶質移動予測プログラムHYDRUS-1Dと地球化学反応データベースPHREEQCを連結させたHP1プログラム(Jacques and Simunek,2005)を用いた.まず,窒素・炭素循環モデルは,LEACHMモデル(Hutson,2005)に習い,C/N比の異なる植物遺体(Plant residue)と有機肥料(Manure)の有機物分解に伴う窒素と炭素の形態変化を対象とした.PHREEQCを用いて,窒素と炭素の形態変化を一次分解反応式で表し,有機物の分解による炭素と窒素の形態変化をC/N比に基づき規定した窒素・炭素の連結循環モデルを定義した.さらにHP1を用いて,土中の水分・窒素・炭素連結循環モデルを構築し,窒素・炭素循環過程を定量化し,アンモニア態窒素と硝酸態窒素の移動予測モデルを構築した.水田土カラム実験では,水分と溶質の移動過程における土壌の酸化還元電位の変化を調べた.その結果,土壌への大気の直接的な侵入が土壌の酸化反応に及ぼす影響,その応答のタイミングと酸化速度が明らかとなった.また,水の流れや窒素・炭素といった基質の濃度が酸化還元電位に与える影響を,異なる浸透速度や濃度について明らかにした.不飽和水分移動に対しては,砂,シルト質土,黒ぼく土など異なる土性の水分保持特性を水分吸脱着過程水ポテンシャル連続測定装置を用いて,吸水過程,排水過程の水分保持特性について,低水分領域までの測定を行った.それら試料に対して,蒸発法による不飽和透水係数の推定を行い,低水分領域までの水分保持特性測定の有用性を確認した.また,5線熱パルスセンサーによる不飽和土中水分フラックスの測定精度を検討した.本年度は,昨年度に引き続き土中の窒素・炭素連結循環モデルを組み込んだ土中の水分・溶質移動シミュレーションプログラムの開発,水田土カラム中の水分・溶質移動実験,飽和から乾燥領域までの不飽和透水係数の高い精度の測定と不飽和水分フラックス測定に取り組んだ.PHREEQCプログラムを用いて構築した窒素・炭素連結循環モデルは,C/N比の異なる有機物の分解実験のデータに適用し,有機物の分解定数,その他パラメータを同定することに成功した.そして,分解定数がC/N比の増加に伴い増加することなどを明らかにした.また決定した諸定数を用いて,HP1プログラムによる水分移動が生じる土中の窒素・炭素の形態変化と移動についてシミュレーションを行った。水田土カラム実験では,土中水溶存成分マイクロセンサーにより,土中の溶存酸素,酸化還元電位,pH分布の測定を行った.そして,水田湛水後に表面酸化層が形成される過程を,溶存酸素と酸化還元電位分布から実測することに成功した.特に,硝酸イオンが表面酸化層を通過した後の脱窒,還元化の進行過程の詳細を観察することができた.不飽和水分移動に対しては,様々な黒ボク土について,吸引法,加圧板法,水分吸脱着過程水ポテンシャル連続測定装置を用いて水分保持曲線を測定し.蒸発法を用いて不飽和透水係数を測定した.そして,黒ぼく土の団粒構造と不飽和透水係数の関係を検討した.本年度は,昨年度に引き続き土中の窒素・炭素連結循環モデルを組み込んだ土中の水分・溶質移動シミュレーションプログラムの開発,水田土カラム中の水分・溶質移動実験,飽和から乾燥領域までの不飽和透水係数の高い精度の測定と不飽和水分フラックス測定に取り組んだ.PHREEQCプログラムを用いて構築した窒素・炭素連結循環は,C/N比の異なる有機物が複数存在する場合について,窒素と炭素の形態変化について,それぞれの反応定数とC/N比の及ぼす影響について検討を行った。また,PHREEQCの窒素の形態変化モデルをHP1プログラムに組み入れ,水分移動が生じる土中の窒素・炭素の形態変化と移動についてシミュレーションを行った。水田土カラム実験では,土中水溶存成分マイクロセンサーにより,土中の溶存酸素,酸化還元電位,pH分布の測定を行った.

そして,水田湛水後に表面酸化層が形成される過程を,溶存酸素と酸化還元電位分布から実測することに成功した.また,この表面酸化層の形成には,浸透水の基質の有無が影響することが明らかになった.不飽和水分移動に対しては,様々な土の水分保持特性について,吸引法,加圧板法,水分吸脱着過程水ポテンシャル連続測定装置を用いて測定し,迅速かつ正確な測定法を検討した.団粒構造を持つ黒ぼく土については,水分保持曲線のヒステリシスと不飽和透水係数の関係を検討した.本研究の中心的な位置づけであるHP1プログラムと水ポテンシャル連続測定装置を順調に稼働することが出来たため,研究分担者がそれぞれの目標に対して確実に研究を進展することができた.25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年に引き継ぎ,本研究の中心的な位置づけであるHP1プログラムの発展を行うことができ,ほぼ目的としていたアルゴリズムを組み込むことができた.また,水ポテンシャル連続測定装置を利用した水分保持曲線の測定,不飽和透水係数の推定は,異なる土性で検証ができた.また,土中水溶存成分マイクロセンサーにより表面酸化層の形成を明らかにできた.それらにより,研究分担者がそれぞれの目標に対して確実に研究を進展することができた.土中の窒素・炭素循環に対しては,土壌化学の分野で多く測定が行われている.今後,そうした研究分野とも交流を深め,開発したモデルの適用を検討していく予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。作成した窒素・炭素連結循環モデルを組み込んだ土中の水分・溶質移動シミュレーションプログラムを,水田土カラム中の水分・溶質移動実験に適用し,さらなる発展を試みる.また,既存の測定データに対しても適用し,土壌化学の分野とも研究交流を進める予定である.また,飽和から乾燥領域までの不飽和透水係数の高い精度の測定手法の普及を目指す.
チベット仏教カダム派の思想研究に向けた基礎資料の構築

2006年の『カダム全集』第1輯出版を機に、チベット仏教カダム派の思想研究が始まり、カダム派の仏教学を築き上げた人物として注目されるゴク・ロデンシェーラプやチャパ・チューキセンゲの著作に関して研究が進められてきた。しかし、彼らの学問的系譜を継ぐツァンナクパの研究は今後の課題として残されたままである。本研究は、ツァンナクパという人物に焦点を絞り、彼の著作のテクストデータを作成し、詳細な書誌情報の収集などを行う。そうすることで、カダム派におけるツァンナクパの位置付けを明確にするだけでなく、ツァンナクパ以降チベットにおいて続く思想的発展・変化に関する研究の基礎資料となることを目指す。
既存の3Dアプリケーションに没入可能なVR用アプリケーションプラットホームの開発

本研究は、これまで単独のPC上で動作することを前提に開発された3Dアプリケーションを、特別な修正を施すことなく、そのまま没入型ディスプレイ上で利用可能にするVR用アプリケーションプラットホームの実現を目指して行われた。前年度に引き続き、本年度は後半の課題「各PCからの映像出力の高視野角化」と「任意視点からの観察に対応した映像の色・輝度・幾何補正」に取り組んだ。まず、「各PCからの映像出力の高視野角化」は、映像の過去フレーム画像を利用して、現在表示されていない広視野領域の映像を抽出し、シーン形状に適応化した簡易奥行きモデルを用いて広視野映像を生成する手法を提案した。これは動的に変化するインタラクティブなコンテンツへの対応を目的としており、前処理なしで実時間実行が可能である。実際の家庭用ゲーム機のCG映像を利用して広視野化を行い、これを没入型ディスプレイで体験するシステムの構築を行った。また、このシステムを用いて臨場感が高まる様子を主観評価によって確認した。「任意視点からの観察に対応した映像の色・輝度・幾何補正」に関しては、室内を想定した壁面にプロジェクタを用いて映像投影を行った際の、壁からの色および輝度への影響を補正するアルゴリズムを提案した。壁の反射特性およびプロジェクタの出力特性を事前に計測し、画像中の色分布を解析することで、リアルタイムな補正を実現した。また、投影する室内空間の形状を空間コード化法によって計測し、two-passレンダリング手法を用いることで任意視点からの観察に対応するようにシステムの構築を行った。本提案により、様々な物体が配置された室内を、一つの連続した映像提示空間に変貌させることに成功した。今年度は、既存のアプリケーションの広視野ディスプレイに対応させるための手法として、1)アプリケーションの動的リンクライブラリ機構に介入することで機能追加・変更を行う技術、2)アプリケーションからの出力映像のみを用い、その時系列的な流れより欠損した周辺情報を再構築する技術、の2つに関して研究を行った。1)に関しては具体的な実装を行い、実際の没入型ディスプレイ上にて多数のアプリケーションを実行させる段階まで到達できた。また、他の研究プロジェクトで必要となるアプリケーションを本手法によって大型ディスプレイ対応させることで、より実践的な応用の可能性も明らかにできた。これらの結果をまとめてジャーナル論文として投稿し、すでに掲載されている(研究成果を参照)。2)に関しては、1)のアプローチではアプリケーションプログラムへのアクセスが可能であることが条件であったが、実際にはそのような状況は特殊であり、アプリケーションから出力される映像のみが与えられるケースの方が大多数を占めている。そこで本アプローチでは、近年のインタラクティブコンテンツの代表であるゲームコンテンツに着目し、中でも3次元空間中を移動するような状況において、その際に得られる時系列映像に含まれている過去の周辺情報を仮想奥行きモデルを用いて抽出するアルゴリズムを構築した。これは従来の平面近似を用いたビデオモザイキングに比べて歪みの少ない空間再現が可能であり、また高精度な3次元奥行き推定と比較してリアルタイム実行が可能である。本研究では、これを実際の3画面PCクラスタ、並びにマルチプロジェクションディスプレイ上において実装を行い、コンテンツの広視野化による没入感への影響などを調査する研究に応用を試みた。また、それらの結果を国内の会議において報告した(研究成果を参照)。次年度は本アブローチに重点を置き、実時間においてより空間再現性の高いアルゴリズムの構築を試みる予定である。
輪島・鳳至地域における複層林施業(アテ択伐林業)に関する研究

輪島・鳳至地域の現地においてアテ・複層林の森林を対象にして種々の計測を行った。また、その複層林を経営する担い手の経営構造やアテ材の生産・流通構造についても現地調査を行った。さらに、固定試験地の林分構造に関する過去20年間のデータの解析に努めた。これらのことから、次のような新たな知見や林分構造に対する理論モデルを導出した。1.複層林の直径分布および樹高分布は各齢階ごとのそれぞれの分布が結合したものと仮定して、頻度分布モデルとして混合対数正規分布g(w)を誘導し、計測データをあてはめた。結果はよく適合した。2.択伐林内の樹木の伐採確率分布の誘導を行い、混合マルコフ過程を応用した択伐林直径分布モデルを誘出できた。3.よく施業されたアテ択伐林分では直径や樹高の度数分布は逆J字型を示す。施業がよくない光環境のもとでは、上層木のみが成長して択伐林型が崩れる。これら林分構造・成長・光環境の関係を定量的に明らかにした。4.2つのアテ択伐林分における林分各部分の栄養塩類の集積量、およびそれに影響をおよぼす土壌の化学性を下層土壌を含めて明らかにした。これは、森林土壌の肥沃度および物質集積量の基礎的データとなる。5.暴風害の被害形態は幹折れ、根返りが多く、直径・樹高の全てのクラスに及んだ。折損被害は形状比が60-80のものに多く、冠雪害の場合よりも小で、折損高は2-3m、折損比高0.1-0.3と冠雪害に比較して低かった。6.光環境を整える枝打ち作業が労働力不足のために困難となり、この点を基軸にして伝統的なアテ択伐の経営構造が変容を迫られている。また、外材率20%という地域材の地場需要の強い伝統的な生産・流通構造も、その規模が小さく、飛躍的に増大した戦後アテ造林の資源的成熟に伴って、大消費地とのつながりにおける産地形成を迫られている。これらの点を実証的に明らかにした。結果はよく適合した。輪島地域と穴水地域では、アテの品種の違いと需要の相違から、森林構造および林業構造が異なっており、本年度はマアテ林が多い輪島地域を対象として現地調査を実施した。施業技術分野の調査は互いに連携して既設の固定試験地とその周辺において行った。社会・経済的な2分野は地域一円を対象として共同調査を実施した。1.施業法および林分構成については、主として既設の固定試験地とその周辺において複層林の実態を計測・解明した。また、複層林との林分構成・成長の差異を比較考察するために同齢一斉林の調査も実施した。2.更新と保育については、光条件および地力と種樹の成長との関係,択伐施業の維続による地力の変化、落葉・落枝の分解、および状条更新についての調査を行った。林内の光環境をデジタル照度計で、さらにその変化を光環境測定装置で測定した。3.表上の保全対策については、林冠の表土保全効果について調査し、さらに、急勾配作業道の設置にともなう複層林内での土砂流出防止法について検討した。4.アテ択伐林の伐出技術については、複層林における作業道開設法と搬出法および伐出能率について、現地調査を行い検討した。

5.森林経営については、アテ択伐林業がどのような経営主体によって担われてきたかを明かにするために、現地調査を実施した。経営構造(労働力投入形態,農業経営との複合性,市場に対する経営行動など)を調査し、類型化と解析を行った。6.地域経済については、伝統的な地場需要とのつながり方を中心にして、伝統的な施業技術を育んできた地域の社会・経済的環境についての現地調査とそれに基づいて解析を行った。尚、これらのとりまとめ・発表は次年度行う予定である。輪島・鳳至地域の現地において複層林の森林を対象にして種々の計測を行った。林分構造、光環境、土壌の化学性、表土土砂の移動量などが主なその内容である。また、現地の森林経営、林業熱心な集落(細屋・洲衛)、森林組合、アテ材流通諸機関を対象にして種々の観点から実態調査を実施した。また、1991年9月に襲来した台風19号によって、当地域の森林は未曽有の被害を被った(「激甚災害」に指定)。複層林施業、とりわけアテ択伐林施業は、高齢・高蓄積の林分を維持することを目的・前提として成立するのであり、何年かに1度の台風も組み込んでの施業が要請される。よって、台風被害は格好の研究素材が発生したことになり、この調査・分析にも取り組んだ。さらに、固定試験地の林分構造に関する過去20年間のデータの解析に努め、理論モデルを導出した。1.被層林の直径分布および樹高分布は各齢階ごとのそれぞれの分布が結合したものと仮定して、頻度分布モデルとして混合対数正規分布g(w)を誘導し、計測データをあてはめた。結果はよく適合した。2.よく施業されたアテ択伐林分では直径や樹高の度数分布は布J字型を示す。施業がよくない光環境のもとでは、上層木のみが成長して択伐林型が崩れる。これら林分構造・成長・光環境の関係を定量的に明らかにした。3.暴風害の被害形態は幹折れ、根返りが多く、直径・樹高の全てのクラスに及んだ。折損被害は形状比が60-80のものに多く、冠雪害の場合よりも小で、折損高は2-3m、折損比高0.1-0.3と冠雪害に比較して低かった。4.アテに関わる従来の経営構造、地域林業構造、流通・消費構造の激変・変容過程を実証的に明らかにした。
神経ストレスが皮膚の免疫応答に及ぼす影響に関する研究

平成15年度の研究にてHR-1マウスを使用しストレスモデルを確立したが、平成16年度は当科で作成したアトピー性皮膚炎様モデルマウス(HR-Adf)の10週齢オスを使用し、抗アレルギー剤であるオロパタジン、オキサトミド前処置によるストレス反応抑制効果を拘束ストレスモデルで確認した。実験には、10週齢オスの正常HR-1マウスを使用し、ハンドリングと共に水を1週間前から毎日直接経口投与し経口投与ストレスに対して慣れさせた。そして、ストレス開始5時間前にオロパタジンを1mg、3mg、10mg/kgの濃度でオキサトミドを6mg、18mg、60mg/kgの濃度で直接経口投与した。コントロールには生食を経口投与した。経口投与5時間後に2時間の拘束ストレスを与えた。拘束終了直後にイソフレレン使用下にサンプリングを行った。また拘束ストレスをかけていないマウスにも生食、オロパタジン10mg/kg、オキサトミド60mg/kgの濃度でそれぞれ直接経口投与し、5時間後にサンプリングを行った。各群5匹ずつの皮膚切片でトルイジンブルー染色による肥満細胞脱顆粒率を解析し、皮膚組織中のサブスタンスP(SP)をELISA法で測定した。HR-Adfマウスでもストレス群において肥満細胞脱顆粒率が有意に高くなり、ストレス強度依存性に脱顆粒率が上昇するものと考えられた。またオロパタジン3mg投与群で脱顆粒を抑制することができ、容量依存性であった。オキサトミドではオロパタジンほど抑制効果を認めなかった。SP抑制効果もオロパタジン、オキサトミドで認めたが、よりオロパタジンで抑制効果が高かった。オロパタジンはSPを抑制すると考えられていることから、ストレス条件下ではニューロペプチドであるSPが重要な役割を果たしており、SPのコントロールが疾患のコントロールに繋がる可能性が示唆された。マウスストレスモデル10週齢オスの正常HR-1マウスを使用し30分または2時間それぞれ拘束ストレスを与えた。30分拘束した場合はその後2時間で(RS30min)、また、2時間拘束したマウスは拘束修了直後に(RS2h)、コントロールとしてストレスをかけていないマウスから(Con)それぞれイソフルレン使用下に皮膚組織を採取した。皮膚切片をトルイジンブルー染色し、組織切片を200倍視野で観察、3視野中の総肥満細胞、脱顆粒肥満細胞をカウントした。脱顆粒肥満細胞数を総肥満細胞数で除して肥満細胞脱顆粒率(%)を計算した。ストレス群において脱顆粒率が優位に高くなり、またストレス強度依存性に脱顆粒率が上昇するものと考えられる。培養細胞を用いた検討培養表皮角化細胞には正常ヒト表皮角化細胞を使用、サブスタンスPの濃度を変えて培地に添加し、IL-1α、GM-CSFのmRNAいずれも濃度依存性に上昇した。ストレス関連物質であるサブスタンスPは直接表皮細胞の免疫能に関与していると考えられた。またToll like receptor (TLR)の発現を培養表皮角化細胞において確認したところTLR-2,3,6 mRNAの発現が確認された。poly I:Cの添加によりTNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8の強い誘導がmRNAレベルで、IL-1αの産生亢進が蛋白レベルで確認された。サブスタンスP添加によりTLR-3の発現が増強された。この反応はNK-1レセプター阻害剤で抑制され、NK-2レセプター阻害剤では抑制されなかった。サブスタンスPはpoly I : CによるIL-1α産生を増強することが確認された。
近距離音場ホログラフィ法によるバイオリン胴体の振動モード解析

平面上の音場のデータから近距離音場ホログラフィ法を用いて、物体の振動面の速度を計測することを意図している。それゆえ、まずデータ収集のパラメータを如何に具体化するかを検討した。データ収集面の位置、収集する範囲、サンプリング間隔などをどう選ぶかを、数値シミュレーションと縮尺されたモデル実験により検討した。その結果を用いて、バイオリンの振動計測を行った。まず、バイオリン板の振動モードを測定した。板の振動速度の分布が得られたが、その節のパターンは以前クラド二法で得たものに良く一致していることから、この結果は十分に信頼できると考えられる。とくに固有振動周波数335Hzのリングモードでは、発射音波の空気中の波長が約1mであるにもか拘わらず、板のf孔が再構成、映像化され、その分解能はおよそ1cm、すなわち波長の1/100におよんでいる。この結果に、近距離音場ホログラフィの威力をまざまざと実感することができた。その後、バイオリン実器の振動解析を行った。板の場合と異なり、鮮明な共振モードは確認できなかったが、これは“楽器"というものの性質上、あるいは当然の結果とも考えられる。ともあれ、振動体の表面の振動分布を非接触で、定量的に計測するという本研究の目的は、ひとまず達せられた。これらの結果は、平成9年4月「音響研究・教育のためのシミュレーション、映像化および音声化」国際会議(ASVA'97)にて発表する。また、学会誌ではないが、日本工業出版(株)の「超音波TECHNO」6月号に解説記事として、研究成果の一部を取り上げる。本研究では、平面上の音場のデータから音響ホログラフィ法を用いて、物体の振動面の速度を計測することを意図している。それゆえ、まず、データ収集のパラメータを如何に具体化するかを検討した。すなわち、再構成される振動面の分解能を所望の値にするために、また、映像系としての広がり関数のサイドローブやグレーティングローブに基づくアーチファクトの影響を低減するために、データ収集面の位置、収集する範囲、サンプリング間隔などをどう選ぶかを数値シミュレーションと縮尺されたモデル実験により検討した。これまで、これらのパラメータは振動体が点として考えられるときは、空間周波数領域での理論を用いて、比較的容易に数式で表すことが出来た。しかしながら、本研究は面の振動モードに注目するために、振動体を点と仮定するわけには行かない。そのため、ここでは、各パラメータごとに数値シミュレーションを詳細に行って検討した。その結果、やはり、これまで知られた数式で得られる結果よりも分解能の条件は、2割程度厳しくなることが分かった。また、グレーティングローブの影響は、ここで用いる限りでは、ほとんど考慮する必要もないことも分かった。この結果を目途に、高い周波数(短い波長)により縮尺された規模でのモデル実験を行った。すなわち、2Mhzの正弦波で駆動される円盤トランスジューサの表面の振動速度を計測した。PVDFを用いてハイドロフォンを手作りし、それをX-Yステージに取り付けて、面上の音場をサンプルした。ステージの駆動回路、制御回路も手作りした。得られたデータからのトランスジューサ表面の再構成像は、しかしながら、数値シミュレーションの結果とは現在のところ、必ずしも、良い一致を見ていない。その理由を目下検討中である。平成7年度における縮尺モデルによる理論と実験の食い違いが解消した。すなわち、2MHzの正弦波で駆動する円盤トランスジューサ表面の振動分布の再構成像が数値シミュレーションと良い一致をみないという問題は、実験データ取得のための同期検波回路の構成と数値処理における座標軸の取り方に不一致があったためと判明した。そのため、その後は予定通り、バイオリンの振動計測の実験が実施できた。まず、パイオリン板の振動モードを測定した。板の振動速度の分布が得られたが、その節のパターンは以前クラニド法で得たものに良く一致していることから、この結果は十分に信頼できると考えられる。

とくに、固有振動周波数335Hzのリングモードでは、発射音波の空気中の波長が約1mであるにもか拘わらず、板のf孔が再構成、映像化され、その分解能はおよそ1cm、すなわち波長の1/100におよんでいる。この結果、近距離音場ホログラフィの威力をまざまざと実感することができた。その後、バイオリン実器の振動解析を行った。板の場合と異なり、鮮明な共振モードは確認できなかったが、これは"楽器"というものの性質上、あるいは当然の結果とも考えられる。ともあれ、振動体の表面の振動分布を非接触で、定量的に計測するという本研究の目的は、ひとまず達せられた。これらの結果は、平成9年4月「音響研究・教育のためのシミュレーション、映像化および音声化」国際会議(ASVA'97)にて発表する。また、学会誌ではないが、日本工業出版(株)の「超音波TECHNO」6月号に解説記事として、研究成果の一部を取り上げる。
環境情報開示の企業内部者に対する規律付け効果

本研究の成果は次の2つである。第一に、企業の自発的な環境情報開示活動の効果を、企業内部の環境管理体制や環境負荷削減活動への影響という点に着目して検証した。その結果、環境情報開示が進展している企業ほど、環境負荷量の削減にも成功していることが示された。第二に、企業に対する環境情報開示の要求が高まった状況として東日本大震災を用いて、投資家が企業に対して抱くリスクの程度が、企業の環境情報開示活動の精度や内容によって異なることを示した。平成24年度は、日本企業が自発的に続けている環境情報開示活動が、企業自身の環境負荷や環境管理体制の維持・改善を促すか否か(本研究ではこれを「規律付け効果」と呼ぶ)を検証した。より具体的には、計画書において予定していた、会計学分野以外の文献研究、データ収集、海外で環境情報インタビュー、日本企業を対象とした統計的手法を用いた検証を実施した。平成24年10月から平成25年1月まで、ESSEC Buisiness Schoolにて海外派遣プログラムに参加したが、その際に、同内容について当該大学の研究者と共著論文の執筆を開始し、現在も進行中である。同論文では、環境情報の開示効果は企業外部に与える影響に限ったものではなく、むしろ企業外部者の意思決定に影響を与えることを期待して、企業が環境パフォーマンスの向上に取り組む可能性があるとの仮説を立てている。とりわけ共著者との議論に上ったのは、東日本大震災後に生じたエネルギー需給の逼迫である。資本市場を含めた企業外部者の関心が企業のエネルギー効率に強く向いたときに、企業が公開している環境パフォーマンス情報の有用性がより高まり、企業自身の環境パフォーマンスの向上を促すのではないかと考えている。共著論文については、計画書の予定通り、平成25年度に発表を行う国際学会(EAA、APIRA)で発表することが内定している。平成25年度は、同検証をさらに海外企業にも広げ、先に得られた日本企業の結果との比較によって、本研究の目的である環境情報開示制度構築への示唆を得る予定である。平成25年度は、日本企業が自発的に続けている環境情報開示活動が、企業自身の環境負荷や環境管理体制の維持・改善をもたらすか否かについて、特に東日本大震災が発生した2011年に着目して検証を行った。より具体的には、平成24年度に実施していた日本企業を対象として行った統計的手法による研究成果を、更にデータを追加、収集し、発展させた。当該成果は、平成24年度に開始した、ESSEC Buisiness School所属の研究者との共著論文の2本目として執筆した。尚、新たに2名の共著者(いずれも海外)を迎えた。同論文では、平成24年度の研究の際にも議論にのぼっていた東日本大震災という事象を、新たな分析視点として取り入れている。震災後に発生したエネルギー需給のひっ迫、ならびに福島第一原子力発電所の事故は、企業のESG(環境・社会・ガバナンス)情報開示活動に対する、資本市場を含めた企業外部者の関心を高めたという仮説を立て、実際に、資本市場の関心が高まっている状況を「情報開示に対する株主資本コストの感応度」という変数で描写した。また、新たに「環境情報の精度」という指標を作り(環境報告書の第三者認証の有無、認証機関・認証担当者の連続性、ならびにGRIガイドラインへの準拠)、これとの相関も検証した。平成24年度の研究内容として予定していた、日本企業に関する検証を実際に実施することが出来た。また、平成24年度後半に行った在外研究の成果として、国際学会へのアクセプト、有用なデータベースの購入、共同研究者とのネットワークを獲得を実現し、平成25年度も引き続き研究を行う土台構築を行うことができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、この検証をさらに改善しながら、諸外国の企業に関する検証を行う。また、会計学以外の領域(環境経済学や環境法学)の関連文献のレビューが不十分であることから、これを前四半期中に終了させる。検証に必要なデータは、平成24年度に日本企業の環境情報に関するデータベースを購入した。諸外国に関する検証を行う目的で、平成25年度は諸外国の環境情報を収録したデータベースを購入する。
博物館資料の分析にもとづく太平洋島嶼地域の骨角器製品に関する機能形態学的研究

本年度は、申請者の所属する国立民族学博物館の標本資料ならびに国立民族学博物館には収蔵されていない資料について、昨年度に引き続き、太平洋島嶼地域の標本資料が豊富に収蔵されているビショップ博物館(ハワイ・アメリカ合衆国)において調査を行なうことを計画としていた。具体的な内容としては、1.骨角器の実物標本の観察および実測図の作成2.民族誌および歴史史料を用いた骨角器の用途や社会的機能の調査である。実際にはビショップ博物館の資料については、インターネット上でデータベースとして公開されているものが相当数存在していたため、本研究を推進する上でこれらのインターネットソースを活用することが可能となった。一方で、具体的な調査内容としての民族誌および歴史資料による骨角器の用途や社会的機能の調査に加えて、形態学的な観察を顕微鏡レベルで行うことが必要となったため、昨年度に購入した実体顕微鏡を活用した使用痕の観察を申請者が所属する国立民族学博物館の資料を中心に行なった。本研究全体を通じて、太平洋島嶼地域における骨角器の特徴として得られた知見は、家畜動物の活用と海生動物(哺乳類、魚類)の利用が顕著であるということである。海生動物については、島嶼地域周辺の環境に生息する動物だけではなく、交易等によって得られた資源の利用が骨角器にも見られたということは、日常的な道具が必ずしもアクセスの容易な資源のみで成立しているのではないということを具体的な物証をもって示すこととなった。一方で、儀礼や社会的な脈絡の中で使用される骨角器が身近な家畜動物の獣骨を活用している事例もあり、骨角器が自然資源と社会的・文化的環境とのなかで複合的に形成されていくということが結論づけられた。本年度は当初の研究計画にしたがい、研究代表者が所属する国立民族学博物館に収蔵された骨角器資料の調査を中心に行った。特に焦点をあてたのはオーストロネシア系社会におけるイノシシ、ブタの歯牙製品の社会的機能の比較である。一連の調査の結果得られたことは、階層、ジェンダー、自然観といった文化的な背景が、類似した形態をもつ装身具の社会的機能に差異を生じさせている可能性が高いということであった。具体的な事例をあげると、台湾の原住民に共通した慣習であるイノシシの下顎骨懸架や狩猟活動によって捕獲した雄イノシシの犬歯を用いて作られるツォウの腕飾りとパイワンの頭飾りとではそれぞれの社会の中での機能が異なっていたことが本調査とそれに先行して筆者がこれまで行ってきた台湾での野外調査の事例とを照らし合わせることで明らかとなった。両者は同じ素材を使用されているものの、加工の過程には相違が見られ、特に特定の階層に特権的な装飾品として利用されているパイワンの頭飾りには、ツォウのものには見られない付属品が装着される例も多い。すなわち、社会的な機能の違いは形態学的な違いに反映していることが資料の形態学的な調査によって明らかとされたことになる。従前の事例は台湾だけでなく、オーストロネシア系の集団が展開している東南アジアからオセアニアにかけての太平洋島嶼部においても、観察される可能性は高いと考えられる。特に、イノシシ科のイノシシやブタはこれらの地域の人々にとって重要な資源として歴史的に活用されてきたことを考慮した場合に、歴史的な検証を骨角器という物証をもって行うための糸口を得ることが期待できる。次年度以降の調査のために重要な知見やモデルが本年度の調査によって得られたといえる。本年度の研究実施計画本年度は、申請者の所属する国立民族学博物館の標本資料ならびに国立民族学博物館には収蔵されていない資料について、太平洋島嶼地域の標本資料が豊富に収蔵されているビショップ博物館(ハワイ・アメリカ合衆国)において調査を行う。具体的な調査内容としては、(1)骨角器の実物標本の観察および実測図の作成(2)民族誌および歴史史料を用いた骨角器の用途や社会的機能の調査を行なった。ビショップ博物館における調査によって、太平洋島嶼地域でも特に骨角器製品の豊富なハワイにおける実際の資料を観察することが可能となった。これらの資料の多くは、申請者の所属する国立民族学博物館には収蔵されていない資料であり、昨年度ならびに今年度の所属機関での調査を補完する意味でも非常に有意義であったと言える。特筆すべき知見としてあげられるのは、ハワイ地域における骨角器製品の素材の歴史的変化である。ヨーロッパからの商業貿易の影響により、極北地域のセイウチの歯牙が骨角器の素材としてハワイに輸入されたことにより、特にハワイの伝統的な製品であるタパの加工具が、従来の木製のものからセイウチの歯牙を用いて作られるようになっていったことが実際の資料を通して具体的に明らかとなった。このことがタパ生産にどのような影響を与えたかについては今後の課題として考えるべきである。

一方で、具体的な調査内容としての民族誌および歴史資料による骨角器の用途や社会的機能の調査に加えて、形態学的な観察を顕微鏡レベルで行うことが必要となったため、昨年度に購入した実体顕微鏡を活用した使用痕の観察を申請者が所属する国立民族学博物館の資料を中心に行なった。本研究全体を通じて、太平洋島嶼地域における骨角器の特徴として得られた知見は、家畜動物の活用と海生動物(哺乳類、魚類)の利用が顕著であるということである。海生動物については、島嶼地域周辺の環境に生息する動物だけではなく、交易等によって得られた資源の利用が骨角器にも見られたということは、日常的な道具が必ずしもアクセスの容易な資源のみで成立しているのではないということを具体的な物証をもって示すこととなった。一方で、儀礼や社会的な脈絡の中で使用される骨角器が身近な家畜動物の獣骨を活用している事例もあり、骨角器が自然資源と社会的・文化的環境とのなかで複合的に形成されていくということが結論づけられた。
確率ネットワークを組み込んだテスト理論の開発

著者は、これまで統計的意思決定理論の枠組より従来の局所独立性を仮定した項目応答理論(Item Response Theory,IRT)を発展させた新しいテスト理論、「ネットワーク型テスト理論」を提案している。この研究の欠点は、教材構造を教師が主観的に決定していることにあった。ここでは、ネットワーク型テスト理論におけるネットワーク構造の構築手法を提案した。具体的には、(1)データを所与とした場合の教材構造の構築を教師の意思決定過程とみなし、アークの価値I(u,v)を定式化し、(2)更に、アークの価値I(u,v)に基づいたネットワーク構成手法を提案した。これらの実用的利点として、・アークの価値I(u,v)は非対称であり、順序性の制約を必要としない。・I(u,v)最大化原理に基づくネットワーク構成法によって、ネットワークの同型性(グラフ表現と確率的構造との同型性)が保証される。・この方法は逐次消去法による構造の探索手法に基づいており、探索空間の組合せ爆発が起こらず、規模の大きいネットワーク構築にも有効である。・構成されたネットワークは、教師の教授法についての有効なフィード・バックとなる。が挙げられる。が挙げられる。
計算機操作履歴を利用した仕事の引継ぎ支援に関する研究

本研究において,曖昧な周期を持って繰り返すタスクを扱うモデルを提案した.これにより,将来発生しうる定型業務の発生予測が可能となる,あるいは,同僚への仕事の引継ぎが容易になる.また,これらのモデルに対する操作と可視化の手法を定義した.これらの一連の操作は,先進的なカレンダシステムの実装を容易にする.さらに,これらの手法を利用して,曖昧な繰り返し情報を扱えるカレンダシステムを実装し,その有用性を確認した.本研究において,曖昧な周期を持って繰り返すタスクを扱うモデルを提案した.これにより,将来発生しうる定型業務の発生予測が可能となる,あるいは,同僚への仕事の引継ぎが容易になる.また,これらのモデルに対する操作と可視化の手法を定義した.これらの一連の操作は,先進的なカレンダシステムの実装を容易にする.さらに,これらの手法を利用して,曖昧な繰り返し情報を扱えるカレンダシステムを実装し,その有用性を確認した.本研究の目的は,計算機の操作履歴や過去に参照したファイルやメール,Webページを仕事という単位でその重要度や参照の周期性に応じて分類し,ユーザに提示することで,ユーザの仕事の引き継ぎを支援するツールを開発することである.今年度の成果として,以下がある.1.「仕事」とは何かの定義仕事の引き継ぎの際に重要な,「周期的に発生する仕事」とは何かを定義し,カレンダ上でそれを効率的に表現する方式について検討した.具体的には,曖昧な周期を持つ仕事とは何かを定義し,既存のカレンダシステム上でそれが表現できるかどうかについて調査した.その結果,iCalendar方式の枠組の中で仕事の曖昧な周期を表現する方式についてまとめた.また,CalDav方式によるカレンダー共有の問題について検討し,複数のCalDavサーバをまとめて1つのビューで見せることができるシステムを設計した.今後対外に発表する予定である.2.「仕事情報」と計算機の操作情報との関係を検討電子メールや文書管理システムの既存システムは,そのシステム内で完結しており,他と連携することが容易でない.そこで,で有用な情報を抽出しやすくするために他のサービスとマッシュアップ可能な文書管理システムとメーリングリストサーバシステムの提案をし,対外発表した本研究の目的は,計算機の操作履歴や過去に参照したファイルやメール,Webページを仕事という単位でその重要度や参照の周期性に応じて分類し,ユーザに提示することで,ユーザの仕事の引き継ぎを支援するツールを開発することである.今年度の成果として,以下がある.1.「仕事」の定義とそれに基づくイベントモデルの相互変換仕事の引き継ぎの際に重要な「周期的に発生する仕事」の定義と通常我々が利用しているカレンダシステム上の予定との差を明確にした.その上で,カレンダ上で仕事の引き継ぎに必要な情報を管理するシステムを設計し一部実装した.2.計算機の操作情報取得の効率化これまで研究開発してきた仕事の途中状態を保存復元するデスクトップブックマークを改良した.具体的には.OS依存部分の抽出と一般化,データ処理の高速化,通信速度の向上を実現した,実現について評価を行った.今後対外に発表する予定である.3.メーリングリストシステムの実装と運用評価前年度提案し実装した他のサービスと連携を考慮したメーリングリスト管理システムを運用し,仕事におけるメールの位置付けを調査した.調査の視点として,職場での役職,年代によって電子メールからWebシステム利用への移行度合がどう違うかを取り上げた.また,中小企業においてメールシステムとグループウェアが果たす役割を調査した.今年度は,これまで研究中の成果の中でもカレンダシステムとグループウェアとの関係を再構築することに注力した.具体的には,以下の3点がある.1)曖昧な周期の仕事を許容するカレンダ管理手法の確立2)モデルに基づいたシステムの実装と評価3)仕事の途中状態を保存復元するデスクトップブックマークとの連携強化に関するタスクとカレンダイベントの融合に関するモデルの構築なかでも2)についての研究成果を得ることができた.研究の結果,従来のカレンダシステムは,直近の仕事の備忘録としては有効であるが,仕事の引き継ぎや将来の作業予測に関しての具体的な支援手段がないことを示し,それに代わる新しいカレンダシステムを提案し,実装を完成させた.提案システムを評価した結果,提案システムは既存のカレンダシステムに比べて計画立案により有用であることが分かった.また,それらの結果について,文献に示すように対外発表を行った.
散在型単純群と、関連する代数構造、幾何構造

散在型単純群モンスターF_1及びフィツシャー群F_<24>について研究を進めた。1.上記の群は3-local極大部分群として3元体上の直交群の非分裂拡大を含んでいる。この例外的な非分裂拡大は,2つの散在群の3-local幾何を考える上で重要なものである。研究代表者は,F_<24>に含まれる非分裂拡大3^7O(7,3)の新しい構成法を発見した。この群の構成は,過去にはF_<24>の部分群として構成する以外知られておらず,全く新しいものである。また,その構成法はきわめて具体的であり,今後の研究(例えばF_<24>の新しい構成法を考える)において有用なものであると思われる。この結果は,11月の代数的組み合わせ論国際シンポジウムで発表し,その後,論文としてまとめているところである。2.前述の結果を用いて,F_<24>と関係する783×2次元の(非結合的)可換代数の新しい構成を与えた。しかしながら,過去に知られていた構成法で与えられるものとの同一視を,F_<24>の存在を仮定せずに示すことは現段階では難しい。この問題については,次年度以降の課題としたい。3.モンスターに関連するコクセタ-群Y_<555>および,付随して現れる26node systemについて研究した。特に,これらの生成系に含まれるAffine型のルート系を分類し,そこに現れる関係式とモンスターを与えるY_<555>の関係式との関連について調べた。この結果については,研究集会で発表し,その報告は京大数理研講究録にまとめられる予定である。
超薄型フィルムをもちいた高高度気球の開発

平成15年度に開発した厚さ3.0μm、折径140cmの薄膜ポリエチレンフィルムを用いて容積3万立方米の気球を製作し、飛翔性能試験を行った。平成16年度は、さらに薄い厚さ2.8μm、折径140cmの薄膜ポリエチレンフィルムを開発し、容積5千立方米の気球を製作し、飛翔性能試験を行った。2機の薄膜型高高度気球は、それぞれ予測した高度まで正常に上昇した。また、厚さ2.8μmで容積6万立方米および容積30万立方米の気球を製作し、地上において頭部試験を行った。その結果、将来高度60kmまで飛翔できる目処をたてることができた。スーパープレッシャー気球の開発では、昨年度の地上試験結果を踏まえて、容積1万5千立方米のパンプキン型スーパープレッシャー気球を製作し飛翔性能試験を行った。気球は高度28kmで圧力のかかった状態で水平浮遊に入った。その結果、将来の大型スーパープレッシャー気球化への第一歩を踏み出すことができた。また、大重量観測器を高度40km以上に浮遊でき、気球本体の自重を最小限にするための気球の構造解析を行い、薄いフィルムで気球頭部にキャップを被せるタイプの気球の開発を行い、その有効性を試験するために容積50万立方米気球の頭部部分を製作し、地上において実際に2.6トンの浮力を付け、その性能評価試験を行った。その結果、われわれの構造解析が正しいことが実証された。10kg程度の科学観測器を50km以上の高度まで飛翔させることができる科学観測用高高度気球の研究・開発を行っている。気球を高高度まで飛翔させるためには、如何に軽量で大容積の気球を開発・製作することができるかにかかっている。我々は気球の材料として、メタロセン触媒を用いることによって、世界で初めて気球環境に耐える厚さ3.4ミクロン、折径80cmのインフレーションによる新ポリエチレンフィルムの開発に成功した。このフィルムを用いて、気球製作における生産管理の向上を計るために開発した新ベルトシーラ接着機で容積6万立米(直径60m、長さ70m、重量34kg)の従来の気球重量の4分の1と大変軽量の気球の開発・製作に成功した。また、この超薄膜型高高度気球に損傷を与えず保持できる装置として、人間の手のひらと同じ効果を持つエアーバックを用いた気球保持装置の研究・開発も行った。また、気球放球方式としては、日本の様な狭い放球場でも安全・確実に放球するためにセミダイナミック放球方式を考案し、地上風の風向・風速に対応できる放球装置を開発・製作した。今回開発した容積6万立米の超薄膜型高高度気球は、2002年5月23日6時35分に宇宙科学研究所三陸大気球観測所より放球され、毎分270mの速度で正常に上昇し、高度53.0kmで満膨張に達することに成功した。今回到達した高度53.0kmは、これまでの世界最高高度51.8kmを30年ぶりに1.2km更新するものであった。この超薄膜型高高度気球の成功は、MT-135ロケットに代わる飛翔体の誕生を意味し、また、フィルムの性能、接着技術、気球保持方式および放球方式が実証されたことにより、超薄型フィルムを用いた気球のさらなる大型化の目処を立てることができた。平成15年度は、成膜装置のエアーリングをより詳細に冷却制御できるように改良を加えた結果、従来の超薄膜フィルムに比べて、厚みで12%薄い3.0μm、折径で38%広い110cmのフィルムの開発に成功した。開発したフィルムの機械的性能を調べた結果、常温で破壊強度が250kg/cm2・伸びが600%であり、-80°Cで破壊強率が380kg/cm2、伸びが150%で気球環境下で十分使用できるフィルムであることがわかった。このフィルムを用い容積5千立方米の気球を製作し、2003年9月18日に三陸大気球観測所より飛翔性能試験を行った。気球は正常に上昇し予定高度47.1kmに達した。

この研究により、将来高度60kmまで上昇する超薄膜型高高度気球の足がかりを得た。また、大型観測器を成層圏まで飛翔させるために開発を行っている膜厚20μm、折径140cmのフィルムを開発し、容積50万立方米の気球を製作することに成功した。この気球に325kgの観測器を搭載して、2003年9月3日に放球した。気球は正常に上昇し、高度43kmで水平浮遊状態に入った。この容積の気球は、これまでに日本で放球した最大のものであった。この成功により、将来の気球の大型化への道を開くことができた。また、気球を長時間飛翔させるためにはバラストを搭載する必要がないスーパープレッシャー型気球が必要となる。今年度は強度に優れしかも軽い皮膜(エバール、ナイロン、ポリエチレンを積層)で厚さ25μmのもの開発し、昨年度開発製作した自走式ラップシーラーを用いて、直径3mのパンプキン気球を開発し地上試験を行った。その結果、7kPaの圧力に耐える気球の開発に成功した。今後、気球容積の増大を計り、地上試験を行い高度30km以上を飛翔できる圧力気球の研究開発を行う所存である。平成15年度に開発した厚さ3.0μm、折径140cmの薄膜ポリエチレンフィルムを用いて容積3万立方米の気球を製作し、飛翔性能試験を行った。平成16年度は、さらに薄い厚さ2.8μm、折径140cmの薄膜ポリエチレンフィルムを開発し、容積5千立方米の気球を製作し、飛翔性能試験を行った。2機の薄膜型高高度気球は、それぞれ予測した高度まで正常に上昇した。また、厚さ2.8μmで容積6万立方米および容積30万立方米の気球を製作し、地上において頭部試験を行った。その結果、将来高度60kmまで飛翔できる目処をたてることができた。スーパープレッシャー気球の開発では、昨年度の地上試験結果を踏まえて、容積1万5千立方米のパンプキン型スーパープレッシャー気球を製作し飛翔性能試験を行った。気球は高度28kmで圧力のかかった状態で水平浮遊に入った。その結果、将来の大型スーパープレッシャー気球化への第一歩を踏み出すことができた。また、大重量観測器を高度40km以上に浮遊でき、気球本体の自重を最小限にするための気球の構造解析を行い、薄いフィルムで気球頭部にキャップを被せるタイプの気球の開発を行い、その有効性を試験するために容積50万立方米気球の頭部部分を製作し、地上において実際に2.6トンの浮力を付け、その性能評価試験を行った。その結果、われわれの構造解析が正しいことが実証された。