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ホモロジー的ミラー対称性の証明

(小野薫・太田啓史・Y.-G.Oh氏と共同)昨年来ミラー対称性の数学的に正確な定式化の基礎となる仮想ホモロジー類の手法の細部への関心がたかまっており、深谷と小野が15年前に定式化したものをより詳しく正確に定式化し、使い易くすることに処方面の関心が集まっている。これはミラー対称性研究においても重要である。特に、ホモロジー的ミラー対称性の確立には、フレアホモロジー論の一般化や変形版(族への一般化やより高次の構造の導入など)が欠かせない。これを我々が目的とするレベルの一般の状況で推進するには、仮想ホモロジー類の理論が不可欠であり、それを上記のような非常に一般的で微妙な状況で心配なく使えるようにすることが研究の推進において重要である。そこでそのような点に研究の一つの力点をおきたい。この目的でモノグラフシリーズを執筆しており,昨年度第一部200ページを論文サーバーにアップロードした.第1部は単独の倉西構造を持つ空間の一般論,第2部は倉西構造を持つ空間のシステム一般論,第3部は擬正則曲線のモジュライからそのようなものを作る議論である.第2部,第3部(ともに200ページ)も第1稿はできており,完成させて順に発表したい.ホモロジー的ミラー対称性のシンプレクティク幾何側の中心となるラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーについての研究を進めた.本研究グループは,幾つかの重要な場合に証明を行うほか,それらのすべての基礎になる部分の構築を行っている.基礎となる仮想ホモロジーチェインは09年に発表し,正しいと認められているが,細部についてコンセンサスが取れていなかった.状況を変化されるための努力をした.12年には,グーグルグループで専門家による討論を行い,それを元に250ページの文書を公開した.改定して書物にする計画を進めており,全体の1/3ぐらいである200ページを公表した.さらに400ページの原稿があり整理発表する予定である.多くの質問を受けたハウスドルフ性について証明を述べた論文を執筆し,アクセプトされた(15年).倉西構造の座標変換の微分可能性すなわちGluingと呼ばれる非線形解析での構成のGluing parameterに関する指数減衰の問題について徹底的な細部を書いた文献を製作し,投稿中である(16年)米国サイモンズ数学物理センターにおいて,1年間の仮想ホモロジー類についてのプログラムを実施した.努力の結果認知度は高まり,我々以外の複数の研究者による論文が執筆され,レフェリー作業が遅延していた,本研究グループの論文も出版されつつある.トーリック多様体のミラー対称性についての350ページの書物が出版され,実点の集合であるラグランジュ部分多様体のフレアー理論についての論文もアクセプトされた.A無限大圏を導入の目的であった,境界付き3次元多様体のフレアー理論への応用について重要な進展を与えた.シンプレクティック多様体の作る圏からA無限大圏の作る圏への関手として全体を構成する問題をコンパクトな場合に解決した.種数の高い場合への一般化のための代数の部分の論文は15年に完成し投稿した.シンプレクティック幾何学と複素幾何学との対称性を予想する、ホモロジー的ミラー対称性を研究している。
システムのモデル化・モデル化誤差・制御とその相互関係に関する研究

[非線形システムの自己組織的モデル化]ニューラルネットワークを用いた機能局在型ネットワークによる自己組織化的モデル化の提案,ニューラルネットワークの学習機能に倣った学習ペトリネットワークによる自己組織化的モデル化の提案を行い,非線形システムの同定において両者とも通常のニューラルネットワークより良い結果が得られた.また、非線形ダイナミックスを線形近似モデルで推定し,非線形性による誤差をニューラルネットワークで補償するという提案を行い,非線形システムの同定にて良い結果を得た.「非線形システムのモデル化および制御]制御対象である非線形システムの公称モデルとして線形モデルを作成し,これで表せない非線形部分をニューラルネットワークで表現し制御系設計を行う方法について,以下のような方法を考案した.新たなパラメータの導入により線形/非線形を統一的に表現,認識できるニューラルネットワークの開発とそれによる同定手法,微分方程式とニューラルネットワークを組み合わせたシステム同定および適応制御手法,ネットワーク内の信号の冗長性に着目した最適なニューラルネットワーク構成法,フィルタを用いた学習型線形/非線形混合制御器の構築法.これらはシミュレーションにてその有効性を確認した.[分布定数系のモデル化・モデル化誤差・制御]モデル化誤差存在下で,一定の応答を保証する制御系の極の指定領域極配置・2次形式評価関数最小化,を満たす状態フィードバック系の設計法を提案.指定領域極配置・2次形式評価関数最小化・オブザーバ使用によるロバスト安定性劣化の回復,という複数の要求を満たす多目的最適化設計法を提案し,両者ともその有効性を非線形性をもつクレーン制御のシミュレーションにて確認した.[非線形システムの自己組織的モデル化]ニューラルネットワークを用いた機能局在型ネットワークによる自己組織化的モデル化の提案,ニューラルネットワークの学習機能に倣った学習ペトリネットワークによる自己組織化的モデル化の提案を行い,非線形システムの同定において両者とも通常のニューラルネットワークより良い結果が得られた.また、非線形ダイナミックスを線形近似モデルで推定し,非線形性による誤差をニューラルネットワークで補償するという提案を行い,非線形システムの同定にて良い結果を得た.「非線形システムのモデル化および制御]制御対象である非線形システムの公称モデルとして線形モデルを作成し,これで表せない非線形部分をニューラルネットワークで表現し制御系設計を行う方法について,以下のような方法を考案した.新たなパラメータの導入により線形/非線形を統一的に表現,認識できるニューラルネットワークの開発とそれによる同定手法,微分方程式とニューラルネットワークを組み合わせたシステム同定および適応制御手法,ネットワーク内の信号の冗長性に着目した最適なニューラルネットワーク構成法,フィルタを用いた学習型線形/非線形混合制御器の構築法.これらはシミュレーションにてその有効性を確認した.[分布定数系のモデル化・モデル化誤差・制御]モデル化誤差存在下で,一定の応答を保証する制御系の極の指定領域極配置・2次形式評価関数最小化,を満たす状態フィードバック系の設計法を提案.指定領域極配置・2次形式評価関数最小化・オブザーバ使用によるロバスト安定性劣化の回復,という複数の要求を満たす多目的最適化設計法を提案し,両者ともその有効性を非線形性をもつクレーン制御のシミュレーションにて確認した.〔ニューラルネットワークによる非線形システムのモデル化〕対象システムの入出力関係を適切に表現できる多層型ニューラルネットワークの構造決定法、および、システムの線形部分と非線形部分を自動的に識別できるニユーラルネットワークを開発し、非線形システムの同定シミュレーションにより、その有効性を確認した。これら2つの研究成果をまとめた論文各1編を現在投稿中である。また、ニューラルネットワークよりも敏感にモデル化誤差を表現できる簡潔な表現法とそのオンライン推定法を考案し、これによってオンラインで制御性能の改善を行なう方法を開発した。〔非線形システムのモデル自己組織化〕内部に機能の異なる複数のサブシステムを局在的分散的に配置・包含できる新しいシステム(学習ペトリネットワーク)を提案し、その学習・自己組織化手法を開発した。さらにこれをシステム同定に応用して良好な結果を得た。〔分布定数系の制御系設計〕モデル化誤差の存在下で、制御系の極を指定領域内に配置し、かつ2次形式評価関数を最小にする状態フィードバック制御系の設計法を考案し、非線形性を持つクレーン制御のシミュレーションにより、その有効性を確認した。この成果については現在論文投稿中である。[非線形システムの自己組織化的モデル化および制御]・ニューラルネットワークを用いた機能局在型ネットワークによる自己組織化的モデル化の提案を行ない,これを非線形システムの同定に応用した結果,通常のニューラルネットワークによる同定より良い結果が得られた。・ニューラルネットワークの学習機能に倣った学習ペトリネットワーク(Learning Petri Network:L.P.N)による自己組織化的モデル化の提案を行ない,非線形システムの同定に応用し,これも通常のニューラルネットワークによる同定よりはるかに良い結果が得られた.・非線形ダイナミックスを線形近似モデルで推定し,非線形性による誤差をニューラルネットワークで補償するという提案を行ない,非線形システムの同定に良い結果を得た。[分布定数系のモデル化・モデル化誤差・制御]・前年度提案した2次形式評価の最小化・領域極配置に加え,オブザーバを使用したことによるロバスト性の劣化を回復するLoop Transfer Recoveryをも考慮した制御系設計法を提案し,ロバスト性の回復も同時に行われている事をシミュレーションにより確認した。・新たな視点即ち,部分と全体の調和を基本とするホロニックの概念の基本的な提案を行い,調和という概念を用いれば,多目的仕様を満足する制御系設計が容易にできる事を示し,シミュレーションにてその有効性を確認した。
国語科教育改善のための言語コミュニケーションの発達に関する連携的・提案的研究

研究組織を5つのグループに分けて活動した。幼小連携班は、幼稚園児の観察から会話能力の実態把握を行った。話すこと班は、小学校児童の話し合いが探究的に進化する発達の実相を明らかにした。読むこと班は、中学校生徒の話し合いが社会的実践として機能する発達の実相を明らかにした。書くこと班は、書く活動における話し合いの機能を分析した。メディアコミュニケーション班は、小規模ながら授業観察、授業開発を行った。新学習指導要領でもうたわれている言語能力の重視に関して、コミュニケーション能力は中心的な位置にある。本研究は、このコミュニケーション能力の育成に関して、科学的基礎の確保に基づき、教材・単元・カリキュラム開発という実践的・具体的な方法を提案することを目的とする。とくに今年度は、コミュニケーション能力の発達モデルの構築、及び他教科におけるコミュニケーション能力の構造モデル・その発達モデルの構築を行った。読むこと、書くこと、話すこと・聞くこと、メディアの四領域の教材・単元開発を行った。読むこと班では、2011年2月7日に岡山大学附属小学校において授業を実施し、読むことの学習におけるコミュニケーション能力育成のモデルを開発した。書くこと班では、物語創作に焦点化し、リレー小説の実験的実践を行い、作品分析を行った。メディア班は、書くこと班と連携し、書くこと班の実践モデルをメディアを活用して実践するフレームを開発した。話すこと・聞くこと班では、研究協力者の稲田八穂教諭が2010年度に実施した、コミュニケーション能力育成のための活動を継続的に組み込んだ授業を考察した。また、各班合同による対児童・生徒アンケート、対教師アンケートの項目を作成した。内容として、コミュニケーション能力に関わるもの、コミュニケーション意識に関わるもの、他教科におけるコミュニケーション活動及びその能力の発揮に関わるものを取り上げた。本アンケートの実施は、今後研究協力者の勤務校を中心に20校程度(小学校10校・中学校10校)程度を予定している。コミュニケーション能力の実態、及びその伸長・向上を図る実験授業の実施、及びその分析・考察を中心に研究を行った。従来国語科では、コミュニケーション能力は、話すこと・聞くことの領域で中心的、限定的に取り組まれていた。だが、本研究においては、読むことの領域、書くことの領域におけるコミュニケーション能力のあり方、及び当該領域に対する効果を解明するために、授業観察、その分析・考察に取り組み、一定のプログラムを構築し、その系統的なカリキュラムを作成することにしている。年度当初の「研究の目的」の達成状況としては、コミュニケーション能力の実態に関する「科学的基礎」の確保の点では成果を集約する段階にある。また「社会的に実効的なコミュニケーション能力」育成、及びそのプログラム構築では、各パートで実験授業が進められており、一定の成果が得られている。「研究実施計画」の達成状況としては、「コミュニケーション能力の発達モデル案の構築」は、各パートにおいて実験授業が進められ、分析、集約が行われている。「話すこと・聞くこと」パートは、実験授業が進められている。「読むこと」パートは、岡山市立吉備中学校にて3回の実験授業を行い、その分析・集約を図っている。「書くこと」パートは実験授業の実施については若干遅れており、次年度実施、分析・集約の予定である。教材・単元・カリキュラム開発のための科学的基礎を確保するための対児童生徒、対教師のアンケート案を作成するための予備アンケートについては、「話すこと」パートが先行して、予備アンケートを実施し、分析・集約を終えて、次の段階(当該年度の予定にはなく次年度の予定)の本格的な大規模アンケートを実施し、分析している段階である。他教科におけるコミュニケーション能力育成プログラムは、科学的基礎の収集の段階である。コミュニケーション能力の実態、及びその伸長・向上を図る実験授業の実施、及びその分析・考察を中心に研究の集約を行った。だが、本研究においては、読むことの領域、書くことの領域におけるコミュニケーション能力のあり方、及び当該領域に対する効果を解明するために、授業観察、その分析・考察に取り組み、一定のプログラムを構築した。年度当初の「研究の目的」の達成状況としては、コミュニケーション能力の実態に関する「科学的基礎」の確保の点では成果を集約した。これらは、一定のプログラム(単元)として提案可能な教材単元を作成し、実験授業を実施し、分析を行った。主に、幼小連携班と読むことの授業班で集約を行った。「研究実施計画」の達成状況としては、「コミュニケーション能力の発達モデル案の構築」は、各パートにおいて実験授業が進められ、分析、集約が行われた。「話すこと・聞くこと」パートは、実験授業が進められ、分析を集約する段階である。「読むこと」パートは、岡山市立吉備中学校にて3回の実験授業を行い、その分析・集約を行い、学会発表を実施する予定である(平成25年5月18日全国大学国語教育学会弘前大会)。「書くこと」

パートは実験授業の実施は困難であり、単元案の作成を行った。他教科におけるコミュニケーション能力育成プログラムは、中学校段階を中心に科学的基礎の収集し、分析を行っている。主に他教科の学習を生かした意見文作成の活動を中心に連携の方法を試行的に実施した。研究の進行上、やや方向修正等はあったものの、研究会合の回数、実験授業の回数・時間数ともに計画よりも多く実施されており、おおむね順調に進展しているといえる。また年度末の集約も適切に行われ、次年度の計画も立案・整備され、円滑な研究の継続が行われる運びとなっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。国語科内のコミュニケーション能力として、話すこと・聞くことのコミュニケーション能力が他の読むことや書くことの領域にどのように作用するか、その作用を積極的に活用するプログラムをどのように構築するのかに中心的な目標を設定している。他教科におけるコミュニケーション能力育成のプログラムには、十分目配りできない状況ではあるが、各教科等における「言語活動の充実」に資する国語科の各領域におけるコミュニケーション能力の発揮状況、活用の方法等について一定の科学的基礎(大規模アンケート、実験授業など)を確保できる見通しが得られているので、この部分に重点的に取り組み、教材、単元、カリキュラムの開発を行い、実践的な提案として集約していくように計画を修正する。
曲面上のグラフの変形とその同値性の分類に関する研究

本研究の大きな目的は、閉曲面上のグラフの局所変形による遷移構造を把握し、記述することである。当該年度では、特に曲面上のグラフの「生成定理」と呼ばれる命題の証明に取り組み、その生成定理を用いて特殊な局所変形による“良い性質"を保存した状態での同値性を証明することに成功した。与えられたグラフのクラスにおける生成定理とは、「いくつかの(極小な)グラフから、数種類の局所変形を用いてそのクラスに属する全てのグラフを構成することができる」という形式の命題であり、そのクラスに属する全てのグラフに対し、特定の性質を保証するための証明に用いられるなど、たいへん応用の多い命題となっている。当該年度において、私は全ての頂点の次数が偶数の三角形分割と、球面上の四角形分割でマイナー関係というグラフにおける良い関係を保存する生成定理を証明した。また、その偶三角形分割の生成定理を利用し、N-flipと呼ばれる特殊変形によってグラフの単純性だけでなく、高い連結度を保存して互いに移り合うことを証明した。N-flipはその変形の性質上、連結度などを保存するのが難しいとされていたが、生成定理を証明することによって、これまで進捗が芳しくなかったいくつかの局所変形に関する研究を進めることができた。当該年度では、これらの研究結果に対し、私は計3本の論文を査読付き学術雑誌に投稿し、うち2本は受理され、残り1本については現在審査中である。以上のように、当該年度において交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画に基づいて研究を行い、順調に研究成果が得られている。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、曲面上のN角形分割(N≧3)における対角変形に関する変形遷移図を用いたグラフの性質や構造を明らかにしていくことである。(変形遷移図とは「一回の変形によって互いに移り合う」という隣接関係のもと構成した遷移グラフのこと)私は当該年度において四つの変形からなる球面上の六角形分割の変形遷移図を構成し、その遷移構造を完全に明らかにすることができた。これまでのグラフの変形に関する研究においては、遷移図の連結性程度しか指摘できていなかったのに対し、私の結果ではその内部構造まで詳細に記述できており、グラフの変形に関する研究に新たな視点を提供することに成功した。また、この六角形分割における知見から、球面上の五角形分割に着目してみると、遷移図の連結性しか言えていなかった五角形分割についても、五角形分割の対角変形(二つの変形からなる)の各変形の役割を完全に明記することができた。加えて、球面上の四角形分割については、対象のグラフが常に二部グラフであることに着目し、部集合がそれぞれ等しい四角形分割について、その遷移図の直径(=互いに移り合うために必要な変形の回数)が頂点数に関する線形オーダーで抑えることに成功した。これらの研究結果において、私は計3本の論文を査読付き学術雑誌に投稿し、うち2本は受理され、残り1本については現在審査中である。以上のように、当該年度において交付申請書に記載した研究目的と研究実施計画に基づいて研究を行い、当初予定していたよりも十分な結果が得られている。目的であった球面上の六角形分割の遷移構造については完全に明らかにすることができた。加えて、球面上の五角形分割の遷移構造と四角形分割全体の部集合の大きさが等しい部分集合に着目した遷移グラフの直径についての結果も得られ、当初の予定よりも研究はかなり進展したと思われる。当初目的としていた球面上の六角形分割や五角形分割の遷移構造については、その内部構造まで明確に記述することができたが、任意の自然数N≧3について、頂点数が等しい任意の二つの球面上のN角形分割が対角変形によって互いに移り合うかどうかについてはまだ知られていない。

また、現在の五角形分割や六角形分割の対角変形に関する定理のアルゴリズムでは、適用される変形の回数は頂点数に関して二乗のオーダーであるが、私はこの回数は頂点数に関して線形オーダーまで下げられると予想している。これらの問題を中心に、周辺の話題を含めて今後研究していく予定である。
十九世紀米社会とエドガー・アラン・ポー文学の関連を分析する研究

今回の科学研究補助金による助成を受けて行う予定の研究において、三年の期間内における研究過程としては、第一次段階として一次資料の調査、精読があり、第二次段階としてそれら資料の分析研究、並びに思想/批評理論援用のための研究がある。そして第三次段階としてこれらの研究を取りまとめ、論文及び著書として公表する準備作業がある。これらの三段階の行程を潤滑に進め,三年の期間内にエドガー・アラン・ポーの未だ知られざる側面を明らかにし,それによって十九世紀アメリカにおけるこの作家の新たな位置付けを提起するつもりであったが、今年度はいよいよ最終段階である著書刊行に精力を傾けた。本研究においては、二年前に科学研究補助金出版助成に応募したが、残念ながら援助は認めて頂けなかった。また本研究と対をなす計画として立案し、若手研究Bに再度応募したアフリカ系アメリカ人文学研究への助成も認めて頂けず、この分野においては非常に厳しい状況となっているが、その中で当初の予定通り、19年度内に出版データを完成し、出版社に引き渡した。もうしばらくすれば市場に出回る予定であり、逆風が吹きぬける中、研究成果を無事出版にまでこぎつけたことに関しては、一つの区切りとしての意義があるように思われる。これらの三段階の行程を潤滑に進め,三年の期間内にエドガー・アラン・ポーの未だ知られざる側面を明らかにし,それによって十九世紀アメリカにおけるこの作家の新たな位置付けを提起するつもりであるが、今年度はアメリカにおいて資料等を収集する旅行をまず敢行した。不幸にして南部を襲ったハリケーン災害のせいで、予定していたニューオーリンズを訪れることはキャンセルせざるをえなかったが、残りのフィラデルフィア、ニューヨークにおいては予定通りに無事終わった。従って先に挙げた第一次段階の作業は資料収集旅行とそれに伴う作業をもって大方終了し、現在第二次段階の作業に入っている。また必ずしも順序にこだわることなく、準備が整ったものから先に公表し、研究を世に問うという姿勢を保つつもりであると研究計画において断ったとおり、一部第三次段階の作業も行っている。具体的には定評ある学会誌『中部アメリカ文学』に研究成果の一部を投稿し、無事審査を通過して採用されることが決定した。来年度においては同分野の研究者を募り、ポー文学の未開拓の分野を対象にした共著企画を実現するため、科学研究補助金出版助成に応募する予定である。今回の科学研究補助金による助成を受けて行う予定の研究において、三年の期間内における研究過程としては、第⊥次段階として一次資料の調査、精読があり、第二次段階としてそれら資料の分析研究、並びに思想/批評理論援用のための研究がある。これらの三段階の行程を潤滑に進め,三年の期間内にエドガー・アラン・ポーの未だ知られざる側面を明らかにし,それによって十九世紀アメリカにおけるこの作家の新たな位置付けを提起するつもりであるが、昨年度はアメリカにおいて資料等を収集する旅行をまず敢行した。今年度は昨年度に収集した資料の研究成果を土台にし、いよいよ研究を世に問うという作業を本格的に開始した。少ない予算の中で、関連物品を買い揃え、円滑に資料整理を図れるよう、また滞りなくそれらが論文執筆などに繋がるよう、各環境を整えた。複数の学術論文を各誌に投稿し、定評ある学会誌『中部アメリカ文学』に研究成果の一部が掲載された。また同分野で研究を行っている研究者池末陽子とコラボレーションを推し進め、その共同研究の成果を昨年度の科学研究補助金出版助成に応募した。残念ながら出版助成については大幅な予算削減となり、その波の中で我々の計画は採用されなかった。しかしながら、次年度は自費出版というかたちで出版計画を推し進め、ポー文学の未開拓の分野を対象にした共著企画を実現するため、年度内にかたちにしたいと考えている。
サル白血球に対するモノクローナル抗体の作製と応用

成人T細胞白血病の原因ウィルス(ATLV)に対する抗体やそれと類似のウィルスが、ニホンザルなどのオナガザル科のサル類にかなりの頻度で見いだされたことを契機として、サルのリンパ球が注目を集めている。またサル類を、がんを初めとする各種疾患のモデルとして使用する例も増加して来た。これらの研究においてはサルの白血球の動態解析は不可欠であるが、ヒトリンパ球用に開発されたモノクローナル抗体の多くのものはサル白血球と反応しない。本研究においては、ニホンザルのリンパ球のサブセットに対するモノクローナル抗体を作製し、応用することを目的とした。1)ニホンザルより分離したT細胞、B細胞およびそれより分離確立されたT細胞系のセルラインのリンパ球を免疫源とし、BALB/Cマウスの腹腔内に3回投与、脾細胞を取り出しBALB/cマウス由来のミエローマ細胞(SP-2)とをポリエチレングリコールにより融合させ、HAT培地選択を行なった。2)ハイブリドーマの培養上清の抗体産生の有無を調べ、抗体を産生している融合細胞をクローニングし培養規模を大きくするか、あるいはマウス腹腔内に投与し腹水を得て抗体を調製した。得られた抗体について、サル末梢血リンパ球、T細胞、B細胞、さらにT細胞系、B細胞系およびマクロファージ系のセルラインとの反応をしらべ、抗体のクラス、サブクラスは抗マウスIg抗体を用いてELISA法で決定した。3)現在までに、汎T細胞を認識する(UI)、サプレッサーT細胞と思われるT細胞サブセットを認識する(UZ)、他のT細胞サブセットを認識する(U3)、B細胞およびモノサイトを認識すると考えられる(JMLA mz)、NK/K細胞の(U5)の5種類のモノクローナル抗体が得られ、他のサル類白血球との反応性についても調べた。
救命救急医療制度の研究

救命救急医療制度について、理論的、実証的研究を行った。需要の不確実性、情報の非対称性等の医療サービスとしての性質に加えて、立地、高度医療の特徴としての規模の経済性の特徴を持っている救命救急医療制度についての理論モデルを検討し、国内、海外のケーススタディを中心に実証的研究を行った。一次医療が重要な役割を果たし、二次医療、三次医療との連携の重要性、平均費用価格規制を中心とする価格規制の重要性を示唆した。一定の人口分布を持つ地域を前提として、規模の経済性を持つ救命救急医療機関の立地のあり方と価格規制のあり方について検討を開始した。その際、救命救急医療において、赤字解消をしながら、品質の良い医療を供給するためには、どの様な価格規制がよいのかを検討する。限界費用価格規制、平均費用価格規制、ラムゼイ価格規制、ヤードスティック価格規制など考えられるが、救命救急医療の効率性を保持する価格規制(費用償還方式)のありかたについて分析を行う。人口分布については、人口集中型の都市部、人口が分散した遠隔地を代表的事例として取り上げる。また、救命救急医療機関の目的を利潤・売り上げ重視か、供給量重視かというNewhouse型の医療機関のタイプ分けを用いて、救命救急医療機関のタイプごとの望ましい価格規制のあり方を検討する。平成25年度は、この問題意識の下で、関連する文献を概観し、理論モデルの検討を行った。特にFelder and Brinkmann(2002)および関連文献を参考に理論的考察を深めた。ロケーションという形のサービスの品質を考慮に入れた形での、規模の経済性に直面する(公的)企業に対する価格規制のあり方を考えている。また、東京都、埼玉県、鹿児島県、北海道等を中心に、各都道府県の保健医療計画を検討し、救命救急医療について事実発見を行った。同時に並行して、海外の事例として、遠隔地を多く抱えるオーストラリアの救命救急医療について、事実発見および文献研究を行った。救命救急医療機関の立地のあり方と価格規制のあり方についての理論的研究は、初年度に残した先行研究の検討、文献の概観を平成26年度中に終了した。その上で、救命救急医療制度のモデルの検討を行った。救命救急医療は、生命の保持のために緊急の診療を必要とする性格を持っているために、患者と救命救急医療機関の間の距離が重要な意味を持つ。言い換えれば、救命救急医療機関の立地がサービスの品質の重要な要素になる。また、救命救急医療は、確率的に生じる需要に対応するために、一定の種類、数量の人員と設備を保持しなければならないことから、固定費用が大きく、規模の経済性が働きやすい性質を持っている。また、患者が確率的な需要を持っていることにより、病院は余剰設備を持たなければならない。この条件下での最適な救命救急医療の分業のありかた、料金規制のあり方について、検討を行い、理論モデルの完成の段階に入っている。残されている検討課題は、救命救急医療は、複数の医療機関で分業している場合が多いが、その点をモデルの中で考慮に入れることである。また、救命救急医療の現状について、地域を限定して、文献調査、統計の収集を行い、最終年度のモデルの実証研究の準備を行った。また、オーストラリア、オランダの救命救急医療の現状について、文献調査を行い、海外の制度における理論モデルの適合可能性について検討を行う準備をした。救命救急医療制度の理論モデルを検討した。救命救急医療は、需要・供給について、以下のような性質を持っている。需要に影響を与える要因として、3点挙げられる。第一に、需要の不確実性、第二に、被る病気・けがの重症度、第三に、治療を受けられるまでの時間的費用(距離)である。供給サイドでは、固定費用とそれに伴う規模の経済性が重要である。24時間体制で診療体制を整えるためには、医師、看護師、コメディカルスタッフが常駐している必要があることから、労働も固定的生産要素になる。また、重症度の高い患者に対応するためには、検査機器、診療設備も相応のものが必要になり、固定費用の一部を構成する。そして、患者と救命救急医療機関との距離が患者の医療需要に影響を与える限りは、救命救急医療機関が、どの水準の救命救急医療サービスを提供するかは、患者の分布に依存している。救命救急医療機関の最適化行動は、患者の分布を所与とすると、社会的には、セカンドベストになる。規模の経済性、患者の厚生も考慮して、社会的厚生を改善するためには、救命救急医療機関の配置の変更を含めて、救命救急医療機関に対する規制が必要である。次に、上記で所与とした条件を変化させた場合に生じる結果を検討した。第一に、需要の不確実性について、その頻度、発生した事象の程度が異なる場合を検討した。第二に、供給サイドの生産の効率性について、検討した。本モデルでは、地域において1者が供給することになり、救命救急医療機関が独占的行動をする結果、規模の経済性が発揮できない状況になるが、効率的なサービス供給の観点から、改善策があるかどうか検討した。第三に、費用負担をどの様に行うべきかという所得分配に関わる問題についても、考察を行った。これらの理論的研究に基づいて、理論的帰結、考察が該当するかどうか、複数の都道府県の報告書、データ等を用いて、検証を行った。

一次医療が重要な役割を果たし、二次医療、三次医療との連携の重要性、平均費用価格規制を中心とする価格規制の重要性を示唆した。規模の経済性を持つ救命救急医療機関の立地のあり方と価格規制のあり方についての理論的研究は、まずは、初年度に残した文献の概観を終了した。救命救急医療制度のモデルの構築を試み、検討課題を残しながらも、一定の結果を残した。救命救急医療機関の立地を意味する患者と救命救急医療機関の間の距離を、救命救急医療の品質と見なし、救命救急医療の固定費用、規模の経済性を考慮に入れた下で、最適な救命救急医療のありかたについてモデル分析を行った。しかし、このモデルは、最初から高度救命救急医療を必要とするような場合を想定した医療機関、すなわち病院によるサービス供給を念頭に置いており、患者の症状が軽度から重度まで分布があり、患者が自分の症状を十分に判断できないという、情報の非対称性を前提とした救命救急医療の供給体制については、検討できていない。また、規制のあり方の検討も残された課題である。救命救急医療の現状について、地域を限定して、文献調査、統計の収集を行い、最終年度のモデルの実証研究の準備を行ったが、そこで十分に得られなかった情報を得るためのヒアリング調査が十分に行えていない。また、オーストラリア、オランダの救命救急医療の現状について、文献調査を行い、モデルの海外の制度における適合可能性について検討を行う準備をしたが、さらに数カ国の調査をする必要がある。医療経済学、公共経済学平成27年度には、救命救急医療制度の理論モデルを完成させること、および実証研究を行うことを目的とする。24時間対応を含む、患者の需要の不確実性に起因する規模の経済性、サービスの品質の要素として、患者と医療機関の距離の重要性、という救命救急医療の特徴を取り入れた理論モデルを平成26年度までに考察したが、平成27年度は、患者の症状と必要な医療サービスに関する情報の非対称性、異なる機能を持つ医療機関の存在を前提として、救命救急医療の分業のあり方も分析できるモデルの考察を行うことを目的とする。この場合、患者の選択という新たな問題も考える必要があり、消費者の意思決定の要素を取り入れたモデルにする必要がある。理論モデルの考察と同時に、救命救急医療制度における望ましい規制のあり方を、価格規制を中心にして考察する。また、理論モデルを、日本の地域の救命救急医療のデータを使って検証することを試みる。平成26年度までの予備的研究の中で、数的データが十分に得られないことが明らかになっていることから、ヒアリング調査のデータも含めて、質的データを収集し、理論モデルを検証する。モデルの検証の方策として、異なる国の救命救急医療制度を比較する国際比較研究も有益であり、平成26年度までの収集したオランダ、オーストラリアのデータも含めて、さらに質的データを集めて、理論モデルの検証を行う。規模の経済性を持つ救命救急医療機関の立地のあり方と価格規制のあり方についての理論的研究は、文献の概観の約3分の2を終了した。救命救急医療制度のモデルを構築するために先行研究のサーベイを行い、予備的な考察を行った。
大規模コホートによる前立腺がんおよび尿路上皮がんの血清リスク要因の探索

本研究では文科省科研費・大規模コホート研究(JACC Study)の保存血清を使用して植物エストロゲンの前立腺がんに対する予防効果を明らかにする。JACC Studyのベースライン調査参加者で保存血清のある40歳以上の男性14,105人を最長1999年末まで追跡して把握された前立腺がん罹患・死亡者(症例)と、症例と年齢および地域をマッチさせた対照のうち、血清総テストステロンが基準値内であった40症例および101対照を解析対象とした。血清ゲニステインでは最高位値群の最低位値群に対するオッズ比が0.38(95%CI;0.11,1.13)、ダイゼインでは0.41(95%CI;0.11,1.10)、エクオールでは0.34(95%CI;0.11,1.10)と有意性は弱いが、量反応関係を有して植物エストロゲンの血清濃度が高いほど前立腺がんリスクが低下した。総テストステロンでは最高位値群のオッズ比が1.22(95%CI;0.36,4.14,p=0.74,trend p=0.77)SHGBでは0.42(95%CI;0.12,1.49,p=0.18,trend p=0.13)であった。エクオールの代謝者の割合は症例で65.0%、対照において77.2%であり、代謝者であることのオッズ比は0.56(95%CI;0.23-1.37,p=0.20)であった。植物エストロゲンの効果は内因性性ホルモンと独立していると思われた。血清エクオールについては、これを検出できる「代謝者」であることも含めて、エクオールの血清濃度が前立腺がんのリスクと関連していると思われた。なお、尿路上皮がんでは、42症例とその対照について保存血清の測定解析を実施中である。
腎癌における低分子量G蛋白質Rhoファミリーの発現

我々は酵母の塩分耐性因子HAL-1に機能的相補性のある遺伝子をラット腎よりクローニングし、Salt-tolerant protein(STP)として報告してきた。STPは、腎臓において近位尿細管に局在し、シグナル伝達に関与する蛋白質である可能性が高い。さらに最近、低分子量G蛋白Rhoファミリーの一員であるCdc42と相互作用を持つ蛋白として報告されたCIP4がSTPと同一蛋白であることが判明した。Rho蛋白は、アクチン細胞骨格の再編成を介して細胞の形態変化や運動、接着など多彩Fな細胞機能を制御し、癌細胞の悪性化、浸潤・転移に関与していることが明らかになりつつある。(1)腎癌患者におけるSTP変異体の検索当科外来及び入院腎癌患者よりEDTA採血後genomic DNAを抽出し、目的とする部分をPCRにて増幅しシークエンスにて変異体を検索した。予備実験の段階でヒト腎癌患者でSH3領域より上流に停止コドンをもつ変異体を見い出しているが、現在のところ同様の変異は見つかっていない。(2)トランスジェニックマウスの作製ホモ接合体の同定には至らず、過剰発現において致死的に作用する可能性もある。(3)STP野生体、変異体黄色蛍光タンパク質発現系の確立我々が分離同定したSTPの野生体、変異体遺伝子を、黄色蛍光タンパク質発現ベクターpEYFP-C1にクローニングし、COS-1細胞に発現する系を確立した。野生体では細胞質に、変異体では核近傍に発現を認めるが、現在、変異体の細胞内局在を検討中である。(4)STP及びCdc42発現とアクチン等細胞骨格形成蛋白発現について上記の遺伝子を発現した細胞において、アクチン、Cdc42タンパクの発現の変化について検討した。これらの結果については、現在、論文投稿中である。低分子量G蛋白Rho蛋白は、アクチン細胞骨格の再編成を介して細胞の形態変化や運動、接着、極性の形成など、多彩な細胞機能を制御する。最近、Rho蛋白が癌細胞の悪性化、浸潤・転移に関与していることが明らかになりつつある。我々が、ラットの腎臓よりクローニングしたsalt-tolerant protein(STP)は、低分子量G蛋白Cdc42と相互作用する蛋白として報告されたCIP4と同一蛋白である(cDNA及びアミノ酸配列が100%相同性を示している)ことから、STPはCdc42の標的分子として、Cdc42の作用である細胞増殖、癌の浸潤・転移、などに関与している可能性が示唆される。(1)腎癌患者の癌組織と正常組織におけるRhoA、Rac、Cdc42及びSTPの発現の検討現在、腎癌組織及び正常腎組織についてRhoA、Rac、Cdc42及びSTP蛋白の発現を検討である。現在、腎癌組織及び正常腎組織新鮮凍結標本を作製しRhoA、Rac、Cdc42及びSTP遺伝子の発現を検討している。(2)STPの標的蛋白質の同定(Two-hybridシステム)STPが実際にCdc42と相互作用をするのかどうかを確認するため、Two-hybridシステムを用いて検討。Cdc42をGAL4 DNA-BD Vector pAS2-1にクローニングし、STPをGAL4 DNA-AD VectorpACT2にクローニングし、両者を酵母に発現させて相互作用を確認した。その結果、STPがCdc42と相互作用をすることが確認された。我々は酵母の塩分耐性因子HAL-1に機能的相補性のある遺伝子をラットの腎臓よりクローニングし、Salt-tolerant protein (STP)として報告してきた。

さらに最近、低分子量G蛋白Rhoファミリーの一員であるCdc42と相互作用を持つ蛋白として報告されたCIP4がSTPと同一蛋白であることが判明した。Rho蛋白は、アクチン細胞骨格の再編成を介して細胞の形態変化や運動、接着など、多彩な細胞機能を制御し、癌細胞の悪性化、浸潤・転移に関与していることが明らかになりつつある。(1)腎癌患者におけるSTP変異体の検索当科外来及び入院腎癌患者より、EDTA採血を行い、genomic DNAを抽出する。目的とする部分をPCRにて増幅し、シークエンスを行い、変異体を検索した。予備実験の段階で、ヒト腎癌患者でSH 3ドメインより上流に停止コドンをもつ変異体を見い出しているが、現在のところ同様の変異は見つかっていない。(2)トランスジェニックマウスの作製現在F2マウスのスクリーニングを行っているが、ホモ接合体の同定には至っていない。過剰発現において、致死的に作用する可能性もあり、ヘテロでの解析、死亡児の解析を行っている。(3)STP野生体、変異体黄色蛍光タンパク質発現系の確立我々が分離同定したSTPの野生体、変異体遺伝子を、黄色蛍光タンパク質発現ベクターpEYFP-C1にクローニングし、COS-1細胞に発現する系を確立した。野生体では細胞質に、変異体では核近傍に発現を認めるが、現在、変異体の発現が、ゴルジ装置なのか、あるいは異常タンパクとして凝集塊を形成しているのかを検討中である。(4)STP及びCdc42発現とアクチン等細胞骨格形成蛋白発現について上記の遺伝子を発現した細胞において、アクチン、Cdc42タンパクの発現の変化について検討した。これらの結果については、現在、論文投稿中である。
C.elegansの神経回路の形成機構の分子遺伝学的解析

線虫C.エレガンスは、雌雄胴体の302個の神経からなる全回路構造が明らかにされており、神経回路形成機構研究のモデル動物として有用である。本研究は、分化マーカーを用いて行動異常や致死を示す変異株の神経回路の形態を解析し、C.エレガンスの神経回路の形成機構を明らかにすることを目指している。1.プロモータートラップ法による神経特異的なマーカーの作製C.エレガンス染色体DNA断片をlacZ融合ベクターのbeta-ガラクトシダーゼ遺伝子の上流に挿入して作製したライブラリーを、約100クローンからなるプールに分けた。各プールより調製したプラスミドをC.エレガンスに導入して得られた形質転換株のbeta-ガラクトシダーゼの発現分布を解析した結果、約20%のプールで頭部の神経での発現が観察された。これらのプールより単離した陽性のクローンを染色体に挿入した線虫株を解析し、特定の一対の神経で発現しているものや、ほとんどの神経で発現しているものを得た。クラゲの蛍光性タンパク質のcDNAをlacZの代りに用いて、生きている線虫での神経の観察が可能になった。また、C.エレガンスのゲノムプロジェクトから、神経で機能していると推定される遺伝子を利用したマーカーの作成を検討している。2.神経系に異常を持つ突然変異体の探索行動異常を示す変異体として、頭部の運動異常を示す変異体を単離し、連鎖群を決定したが、詳細な解析は、まだ行っていない。今後は、致死性を示す変異体の分離も試みる予定である。
モノに宿った自己が形成する心理空間の解明

混雑したカフェで,私たちは注文前に座席にバッグを置いて,その場所を確保することがある。これは身体から離れた所持品を自分に見立てて,自分のテリトリーを他者にアピールする,という生物的・社会的行動である。このように,所持品は拡張された自己として機能するが,その周囲に形成される心理空間の特性を調べた研究はこれまでにない。そこで本研究は「モノに宿った自己が形成する心理空間」の解明を目指している。平成30年度は申請者自身の先行研究および前年度の研究をさらに発展させる形で,モノの心理空間の特性を基礎実験によって厳密に調べた。その結果,モノの周囲に形成される心理空間に影響を与える要因として,物体のアフォーダンスや実験参加者の感染嫌悪傾向における個人差などの可能性があることをつきとめた。また,並行して行われた認知実験では,実験参加者が物体を認識する際の文化差(具体的には対象認知における読みの文化の影響)や視覚以外のモダリティが実験参加者のモノに対する行為に与える影響(具体的には聴覚表象の影響)も明らかにした。当初の予測に近い形で研究成果が得られているため。基本的には当初の予測通り研究を進めるが,人間の物体に対する接近行動において視覚以外の要因(聴覚など)の影響が強固に表れることから,今後は物体認識およびそれに基づく行為の基礎研究にやや重点をおく予定である。平成29年度は申請者自身の先行研究をさらに発展させる形で,人やモノの心理空間を「予測」と「行動」の両側面から調べた。その結果,実験参加者が心理空間を予測するとき,周辺的な外的要因(他者の匂いや性別など)の影響を大きく見積もる傾向があることがわかった。しかし,実際の行動レベルで心理空間を測定すると,それらの要因は心理空間に対してそれほど大きな影響を与えないこともわかった。以上のことから初年度は,人とモノの心理空間について,予測と行動がずれることを明らかにした。また,並行して行われた認知実験では,実験参加者は他者の顔や視線(社会的な刺激)に対して自動的に注意を向けること,その機能には文化差があることが明らかにされた。これらの認知特性が,人やモノの心理空間に影響を与える可能性がある。以上の知見は,次年度以降の研究のベースになるものである。これらの成果をまとめたものは,Psychological Research誌とFrontiers in Psychology誌に掲載が決定している。また,関西学院大学社会心理学研究センターなどで講演も行った。独立基盤形成支援によって実験室を拡張するなど,効率的な研究体制が整ったため。基本的には当初の計画通りに研究を進めるが,社会的刺激の認知処理において明確な文化差があることがわかったため,その点にやや重点をおく予定である。研究に使用する物品(輝度計)を予定より安く購入することができたため,その分については実験用PCの追加購入にあてる。研究に使用する物品(輝度計)を,前年度に予定より安く購入することができたため,その分については今後の成果発表用の旅費にあてる。
脚延長術による骨格筋伸長にともなう筋節増加に関与する遺伝子の解析

ウサギ下腿を一期的に延長した。実験にもちいる脚延長量を検討するため脚延長直後の下腿筋群の筋節長を測定したところ,筋節の伸び率は筋の種類によって異なることがわかった。これは筋が固有の内部構築をもつためではないかと推測した。そのため実験方法を変更し,前脛骨筋と腓腹筋内側頭における脚延長前と延長直後の筋肉長,筋線維長,筋節長を測定することにした。右下腿を延長側,左下腿を対照側として脚延長直後に両側ともに一定肢位にてホルマリン固定後,筋を分離して筋肉長を測定した。その後,硫酸にて結合繊を消化して鏡視下に20から50本程度の筋線維の束を分離して筋線維長を測定した。筋節長は分離した筋線維をもちいてレーザー光回折によって算出した。対照側の脛骨長は平均115.0mm,前脛骨筋の筋肉長,筋線維長,筋節長それぞれの平均は76.0mm, 53.4mm, 2.15μmであり,腓腹筋内側頭では79.7mm, 19.4mm, 2.07μmであった。延長側の脛骨長は平均121.2mm,前脛骨筋の筋肉長,筋線維長,筋節長それぞれの平均は81.5mm, 58.6mm, 2.35μmであり、腓腹筋内側頭では85.5mm, 25.0mm, 2.61μmであった。脚延長術によって脛骨を約5.5%伸ばした場合,筋肉,筋線維,筋節それぞれの伸び率は前脛骨筋では約7%,10%,10%であり,腓腹筋内側頭では約7%,25%,25%である。この事実は,筋節の伸び率は筋線維の伸び率とほぼ等しい関係にあり,筋肉の伸び率とは一致しないことをしめしている。また,筋肉は前脛骨部と腓腹筋内側頭でほぼ等しい長さで伸び率も差がないが,筋線維は腓腹筋内側頭のほうがたくさん伸ばされることがわかる。これは筋の内部構築の違い,特に筋肉長にたいする筋線維長の割合が前脛骨筋は約70%であるのに対し腓腹筋内側頭は24%と小さいためと考られた。
近年頻発している大規模土砂生産後の土砂動態に関する移動場変化過程に注目した解析

豪雨により多数の崩壊が発生し,その生産された土砂が渓流の上流区間に大量に堆積した流域では,その後数年間,堆積土砂が活発に洗掘され,その後沈静化する。この一連の経過を実際の渓流でモニタリングし,土砂の洗掘がいつまで続き,なぜ沈静化するのかを調べた。その結果,平年並みの降雨状況でも洗掘が活発に起こり,5年後に沈静化した。5年間での土砂減少量は堆積で増加した土砂量とほぼ近似していた。水理学的な検討から,洗掘が沈静化した理由は,細粒土砂が流されて粗粒土砂が多くなったことと,河床横断形が水を安定して流すことのできる形・大きさに変化したことであると推察された。平成27年度は、試験流域におけるこれまでの土砂移動計測結果の分析から以下の成果を得た。2003年(24時間雨量322mm)と2006年(同311mm)の大雨でそれぞれ54,000m3、30,000m3の大規模な土砂堆積が発生し、それ以外の年には毎年4,0008,000m3の洗掘が進行した。しかし、2012年からは毎年1,0002,500m3の洗掘量に減少した。大雨年以外の各年において降雨に大きな差異はないことから、近年の洗掘量の減少は外力(雨)の変化でなく、場(河床)の変化によると考えられた。この間の河床変動を上・下流で比べると、堆積規模も大きかった上流で初めの約5年間洗掘が活発で、その後は停止しており、下流でも次第に洗掘の規模が低下してきたが、近年も小規模な洗掘は継続している。洗掘に伴う河床横断形の変化について、上流では平坦河床から溝状に掘り込みが始まり、最低河床高が低下し流路断面も拡大していき、45年間経過後に変化が停止した。下流では時間経過と共に流路断面が拡大するように洗掘が進んでいるが、上流と比べその進行程度は小さく、また上流からの土砂流入によって堆積が生ずることもあり、河床低下や流路拡大が僅かであるが現在も継続している。河床堆積土砂の粒径変化については、堆積イベントによって細粒分の多い土砂で河床が満たされ、その後河床洗掘が進むとともに粗粒化が進んだ。その変化は上流では45年で停止し、下流では現在も継続している。平成27年度の河床変動調査は、予定どおり実施した。また、これまでの集積データの分析も、前述の研究実績の概要に記したような成果を得ている。平成27年度からインターバルカメラ撮影による水位上昇の計測を当初計画どおり開始し、現在、データの収集蓄積を行っているところである。平成28年(2016)8月,北海道では3個の台風が上陸,1個の台風が接近して,相次いで大雨に見舞われた。本研究の調査地では,このうちの台風9号によって8月23日未明に降雨強度の大きい雨が数時間連続して降り,洪水と土砂移動が発生した。なお,この発生日時は同年3月から調査地に設置していたインターバル撮影カメラの画像記録によって特定された。この土砂移動は,調査地において平成18年(2006)8月豪雨時以来の顕著な土砂堆積イベントとなった。平成28年度はこの土砂移動に伴う河床変動を調べた。パラダイ川とルベシュベナイ川ともに,2006年豪雨による大規模な土砂堆積以降,2011年まで毎年河床洗掘が継続し,2012年からは洗掘がほとんど起こらなくなっていたが,2016年出水により再び土砂堆積が発生した。一連の土砂移動量は次のようである。パラダイ川では,2006年の滞留土砂増加量は約7,000m3,2011年までの滞留土砂減少量は合計約6,800m3で,2016年の土砂増加量は約2,000m3である。ルベシュベナイ川では,2006年の滞留土砂増加量は約24,000m3,2011年までの土砂減少量は合計約20,700m3で,2016年の土砂増加量は約3,900m3である。河床横断形の変化は,2006年土砂堆積イベントで形成された平坦な河床が,その後に約5年間続いた洗掘によって溝状流路が発達(最低河床高低下と流路断面積拡大)していき,2012年以降は溝状流路の形が大きく変わらなかった。今回,2016年出水により河床横断形は概ね平坦になった。その変化様式は,1)溝状流路を完全に埋め尽くす堆積,2)溝状流路をある深さまで埋め,同時に側岸の段丘状堆積地の上面を削ることで,河床内の起伏を減らすようにして平坦な幅広い河床になるもの,であった。今後は,再び溝状流路を形成する洗掘が始まると予想される。2012年から洗掘が不活発になっていた河床が,2016年に出水に伴う土砂堆積が発生したことでリセットされ,今後再び活発な河床の洗掘が始まると予想される。本研究課題は残り1年(2017年まで)のため,堆積から1年後までの洗掘しか扱うことができないのは残念である。

しかし,これまでの集積データによる2006年以降の洗掘経過のほかに,新たに2016年からの洗掘を短期間ではあるものの加えることができるのは,本研究の信頼性と普遍性を高める上で大変に有効である。これらの理由から,順調に進展していると判断した。山地流域において豪雨に伴う大規模な土砂生産が生ずると,その後活発な土砂流出がある期間続くことが多い。その土砂流出の推移を予測することは,流域の土砂管理上,重要な課題である。しかし,土砂流出の継続・鈍化等の推移,それに影響する要因についての知見は少ない。本研究の目的は,大規模土砂生産後の土砂流出の推移を長期観測によって調べ,土砂流出に影響する要因との応答関係を含めた土砂の動態を明らかにすることである。試験地のパラダイ川とルベシュベナイ川ともに,2006年豪雨による大規模な土砂堆積以降,2011年まで活発な河床洗掘が継続し,2012年からは洗掘が少量となった。その後,2016年豪雨により再び土砂堆積が発生したが,直近の2017年までは洗掘が未だ少量で,現在に至る。この間,2006年と2016年を除く各年の降雨状況には大きな違いはなかった。2006年以降の土砂移動量に関し,区間全体で集計すると,パラダイ川(区間長1.8km)とルベシュベナイ川(同2.3km)ともに,2006年の土砂増加量とその後の2011年までの5年間の土砂減少量合計とはほぼ同量であった。しかし,堆積や洗掘の発生量は区間内で一様ではなかったことから,区間をいくつかに分割して集計すると,小区間ごとの土砂収支は正と負の両方が認められた。したがって,洗掘が5年間を経て鈍化したのは,土砂量の増加分が洗掘によってゼロに解消されたことのみが理由ではないと考えられる。土砂堆積後に洗掘の進行によって,河床横断形は平坦から溝状流路へと変化し,河床材料は細粒から澪筋での粗粒化が生じた。以上より,測線あるいは小区間といった小さな単位ごとに流路の安定化が達成され,それら小単位ごとの土砂収支には正と負があるが,区間全体で集計すると洗掘量の合計は堆積による土砂増加分と掛け離れることなくほぼ近似する,という興味深い特徴が認められた。豪雨により多数の崩壊が発生し,その生産された土砂が渓流の上流区間に大量に堆積した流域では,その後数年間,堆積土砂が活発に洗掘され,その後沈静化する。この一連の経過を実際の渓流でモニタリングし,土砂の洗掘がいつまで続き,なぜ沈静化するのかを調べた。その結果,平年並みの降雨状況でも洗掘が活発に起こり,5年後に沈静化した。5年間での土砂減少量は堆積で増加した土砂量とほぼ近似していた。水理学的な検討から,洗掘が沈静化した理由は,細粒土砂が流されて粗粒土砂が多くなったことと,河床横断形が水を安定して流すことのできる形・大きさに変化したことであると推察された。平成28年度も、当初計画どおり現地における河床変動調査、カメラ撮影による水位計測を継続する。また、これまでの集積データの分析で得られた成果について、水理学的検討を加えて一般化を図り、投稿論文の準備を進める。平成29年度は,当初計画どおり現地における河床変動調査,カメラ撮影による水位計測を継続することにより,堆積イベントから1年後の河床洗掘が捉えられると期待される。これと,更にこれまでの集積データによる河床洗掘経過を合わせることにより,本研究課題の目的達成を図る。清水収:観測を長く続けて分かること,砂防学会誌,70巻2号,p.1-2,2017砂防学天候に恵まれて現地調査日数が短く済んだため、旅費の使用額が少なくなったことによる。物品費と旅費の使用が,それぞれの予定額より少しずつ少なかったことによる。この理由として,平成28年4月に熊本地震が発生し,それによる土砂災害を調査しに行く必要が生じたため,本研究の数回の現地調査の日程を少しずつ短縮したためである。現地設置カメラの保守のために旅行回数が増えることから、旅費に使用する予定である。現地測量を補完する目的でマルチコプターによる低高度からの河床の写真撮影を予定している。そのためのマルチコプターの購入に,次年度使用額の一部を充てる予定である。