hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
真空内四光波混合によるsub-eV暗黒場の高感度探索

故に重いDMの探索と、その対極にある質量が零に近いNGBの一般的探索は、探索の両輪となる資格がある。本研究の最終目的は、2色(生成光+誘導光)の極短パルスレーザー光を真空中で混合集光し、真空起因の四光波混合過程の観測により、軽い暗黒物質となり得るsub-eV質量域の中性共鳴場を、これまで公表した探索結果と比べて高感度な条件で探索することにある。平成30年度は、第一に、新しい相互作用真空容器を用いた探索を実施するための光学系の調整及び真空度の調整のための手続きを整えた。第二に、探索における背景事象の定量化を重点的に行った。特に、集光点近傍から生じる原子起因の背景事象の定量化を過去に出版した時点の圧力よりも数桁低い領域まで進めた。その結果、原子起因背景光量が、圧力の2乗に依存するスケーリング、及び、その生成光と誘導光の偏光組み合わせ依存性が再確認された。その上で、比較的低強度のレーザーを用いて予備的探索を実施した。これらの結果は、それぞれ、レーザー学会及び日本物理学会にて報告した。焦点付近から生じる背景事象以外に、光学素子起因の背景光をある程度予期していたが、実際には期待していたレーザー強度よりも弱い強度で光学素子起因の背景光が生じることが判明した。これについては、現在定量化を進めているが、差し引き方について、概ね方策が立った状況にある。2019年度には、この対策が盛り込まれる見込みである。平成30年度は、探索における背景事象の定量化を実施しつつ、比較的低強度のレーザーを用いて予備的探索を実施する。平成31年度は、最高レーザー出力の環境下で本格的な探索を実施する。平成32年度は、論文執筆及び学会発表を行う。2019年度は、予備探索の結果について論文執筆する予定である。その後、誘導光を短パルス化した探索を実施する。2020年度は、背景光が定量化できる範囲内で最高出力のレーザー強度にて探索を実施する。
CRP遺伝子多型による食道癌リンパ節転移診断法の開発と機序解明

(1)食道癌を対象にした臨床研究の結果:当院で手術を行った食道癌患者約200症例を対象に、CRP遺伝子多型CRP1846C>T(rs1205)が食道癌リンパ節転移と密に相関するという新知見を得た(特許出願中)。つまりCRP 1846T/T型の食道癌患者はC/CあるいはC/T型の患者に比べ3倍以上リンパ節転移を伴いやすいという結果である。これらの研究成果が最も発揮されるであろう比較的早期の食道癌を対象とした場合、CRP1846C>T遺伝子多型によるリンパ節転移診断陰性的中率は88%、陽性的中率は78%と高く、現状の画像診断(CT、超音波、MRI)を用いた診断能を凌駕した。(2)肺癌を対象にした臨床研究の結果:当院で手術を行った肺癌患者約200症例を対象にして検討した場合も同様の結果が得られ、また予後との関連も証明された。つまりCRP 1846T/T型の肺癌患者はリンパ節転移を伴いやすく、また治療後の予後も不良であるという結果である。(3)他の固形癌を対象にした臨床研究:現在、多施設との共同研究として食道癌、肺癌のみならず、子宮癌、卵巣癌、胃癌、大腸癌でも同様に検討を重ねている。(4)患者CRP遺伝子多型と食道癌局所(癌細胞)でのCRP産生との関連:食道癌において患者CRP遺伝子多型が血清CRP値のみでなく、食道癌局所(癌細胞)でのCRP蛋白産生と強く関与する事を証明した(論文投稿中)。これら一連の研究結果から患者CRP遺伝子多型が個人に発生した固形癌の進展状況、特にリンパ節転移に大きく関与している事が判明した。本申請研究の目的は、(1)この研究結果を臨床検査として日常臨床に普及させるため、多くの臨床データを集積し保険収載を目指すこと、(2)保険収載を達成する上で必要となるCRPによるリンパ節転移調整機序を解明することである。研究1:最初に国内のhigh volume center3施設との多施設共同研究で、Tlb食道癌150例のDNAサンプルを集積し、CRP1846C>T遺伝子多型と食道癌リンパ節転移の関連を解析した。この結果は多施設共同研究で、臨床応用に最も適したTlb食道癌患者を対象にしたものであり、今後の先進医療や体外診断薬としての薬事申請において核となる臨床データとなった。解析結果は現在論文投稿準備中である。また、他の固形癌を対象にした臨床研究は当院他科、県内の関連施設との共同研究として食道癌のみならず、子宮癌、卵巣癌、乳癌、胃癌、大腸癌で同様に進行中である。子宮癌、卵巣癌では食道癌同様良好な結果を得ている。その一方で他の癌腫に関しては十分なサンプルが集まっていない。研究2:マウス由来の扁平上皮癌培養細胞をヌードマウス背部皮下に移植し、この癌細胞が鼠径リンパ節に転移するというリンパ節転移動物実験転移モデルを確立した。このモデルを用い、宿主側CRPが扁平上皮癌リンパ節転移発生に深く関与する事を証明した。同時に、in vitroで血管やリンパ管新生を誘導するVEGFがCRP投与下ではその発現が大きく変化する事を証明した。以上、CRPによるリンパ節転移調整機序の一部を解明した。本申請研究の当該年度の目的は、C反応性蛋白(CRP)による扁平上皮癌のリンパ節転移抑制機序を解明することであった。マウス由来の扁平上皮癌培養細胞(NR-S1M細胞)をエーテルによる吸入麻酔下に、6-7周齢のC3H/HeNヌードマウス(♀)背部皮下に移植し、5週後にこの癌細胞が鼠径リンパ節に転移するというリンパ節転移動物実験転移モデルを確立した。このモデルを用い、宿主にCRPを持続的に投与することによりCRP血中濃度を一定に保つことによって、リンパ節転移が抑制されることを証明した。また、腫瘍内のリンパ管新生が同様に抑制されることも証明した。さらにマウス扁平上皮癌培養細胞にRecombinant mouse CRPを濃度0μg/ml(コントロール群)、10μg/ml、50μg/mlとなるように添加し、それぞれ18、36、48、72時間培養、細胞増殖能、浸潤能、遊走能について検討した。E-cadherin発現は、CRPを加えて72時間培養した細胞を用い、蛍光免疫染色およびウエスタンブロッティングで解析した。その結果、Cell proliferation assay(細胞増殖試験)では細胞の増殖に3群間で有意な差を認めなかった。Cell invasion assay(細胞浸潤試験)では3群間で細胞の浸潤能に差を認めなかった。Wound healing assay(創傷治癒試験)は細胞の遊走能を測定する目的で行ったが、CRP濃度上昇に伴い濃度依存性に遊走能を阻害した。ウエスタンブロッティングおよび蛍光免疫染色では、CRPを加えることで明らかなE-cadherin発現の増強を認めた。CRPによる癌進展機序解明として計画していたmicroRNA解析、分子イメージング解析が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。臨床データの蓄積および解析は乳癌、胃癌、大腸癌、頭頸部癌で十分でないため、これらの癌腫を中心に臨床研究をすすめる。CRPによる癌進展機序解明として計画していたmicroRNA

解析は予定から遅れてはいるものの、既に研究は遂行されており、計画どおりの内容を遂行できる。分子イメージングに関する研究は目的とする分子が定まらず未だ遂行されていないため、ターゲット遺伝子の同定を先行して行う予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
起弦理論と基本相互作用

この研究では、超弦理論に基づいて、重力を含むすべての素粒子の相互作用を統一的に記述することを目標としている。この目標に到達するためには10次元時空の理論である超弦理論から、どのようにして我々の4次元時空が導かれるかを明らかにしておく必要がある。余分の6次元時空が見えないくらいに小さくなる現象(時空のコンパクト化)の可能性を調べるための道具として、弦に対する場の理論を構築する試みを行っている。この理論は未だ完成していないが、その近似としての低エネルギーにおける有効場の方法を用いることにより、4次元時空における超対称性を仮定すれば6次元空間はカラビヤオ空間にっている必要があることが知られている。コンフォーマル場の方法を用いた弦理論の解析により、N=2の超対称コンフォーマル対称性をもつ弦理論がこのカラビヤオ空間にコンパクト化した理論に対応することがわかってきた。今後、現実的な模型を導くようなコンパクト化を追求すると同時に、4次元時空における超対称性がいかにして破れるかを明らかにしていく必要がある。また、コンパクト化の無矛盾性のみならず、どのようなメカニズムにより時空がコンパクト化してゆくのかを調べてゆく必要があるだろう。今年度は現状報告と問題点の整理のために、8月29日より9月3日迄の1週間にわたり、高エネルギー物理学研究所において研究会を行った。全国の大学より100名を越える研究者が参加して活発な討論を行った。この研究会の報告はKEK REPORTとして出版した。
自然冷媒R290の水平細管内沸騰熱伝達に対する冷凍機油の影響

R-290(プロパン)の水平細管内沸騰熱伝達に対する潤滑油の影響を、管内径1,2,4mm、熱流束12-24kW/m2、質量流束150-300kg/m2s、蒸発温度15°C、鉱物油VG32で0-5wt%の条件で実験を行い次の知見を得た。低クオリティ域(x〓0.5)では、オイル濃度2wt%までは沸騰熱伝達率は減少し、2wt%以上では増加した。高クオリティ域(x〓0.5)では、沸騰熱達率はオイル濃度の増加と共に単調に減少した。圧力損失はオイル濃度の増加と共に増加し、4wt%で0wt%の圧力損失の1.4倍程に増加した。本研究は水平細管内の冷媒R-290(プロパン)の沸騰熱伝達にたいし、潤滑油の影響を調べた。蒸発細管は内径1,2,4mmのSUS管の3種類、蒸発温度は15°C、熱流束は12-24kW/m2、質量流束は150-300kg/m2s、潤滑油は鉱油でVG32を用いた。実験範囲内において、鉱油はR-290とは相溶性の油で濃度0-5wt%で実験した。沸騰熱伝達率の油の影響については、次のような傾向を示すことが分かった。1)低クオリティ域の局所熱伝達率の変化:油の濃度が02wt%では、油濃度の増加で局所熱伝伝達率の低下(最大15%の低下)がある。2wt%以上では濃度の増加で熱伝達率は増加する。2)高クオリティ域:油濃度の増加で局所熱伝達率は、単調な低下をする(油の濃度35wt%の局所熱伝達率は、0wt%の場合に比較して最大で70%程の低下となる)。2領域の境界では、熱伝達率に対する油の影響は現れていない。これらの傾向は熱流束、質量流東が変わっても同じであった。管径が大きくなると2領域の境界は、高クオリティ域に位置するようになる。油の濃度2wt%以上では、冷媒流動の写真観察から液相内に小さな気泡が現れる。低クオリティ域の熱伝達率の増加は、この気泡の撹乱効果が関係していると考えられる。高クオリティ域での局所熱伝達率の低下について、油濃度は蒸発管入口に比較してかなり増大すること、冷媒・油混合液の粘性係数、表面張力の増大、液膜厚さの増大が考えられそれらが影響していると推測される。蒸発管入口-出口間の圧力損失は油濃度c≒4wt%でc=0wt%の場合の1740%の増加がある。圧力損失は油濃度にほぼ比例することが分かった。
結晶の周期模様パターンに関する理論的研究

天然にみられる結晶や実験室で結晶を育成した際、しばしば周期模様のパターンが形成される。それらは温度の周期変化や、不純物の影響等によって出来ると一般に信じられている。しかしながら、それは推測の域を出ず、例えば周期変化と出来るパターンの関係についての定量的研究は、大きく立ち後れていた。本研究の目的は、系の周期的変動と形成される結晶パターンの関係を明らかにすることにあった。具体的には、結晶の成長を支配する方程式、すなわち時間に依存した拡散方程式を周期的変化する境界条件のもとで解き、界面の移動速度を求めた。ところで、結晶が成長する際の素過程は、成長単元(分子・原子)の結晶界面への補給過程または、成長単元が結晶化する際界面で発生する潜熱の熱伝導過程が重要であり、両過程とも拡散方程式を使って記述できる。研究の第一段階として、一次元モデルを使い、実際の成長条件に対応する遠方の境界条件を周期変動させ、界面の移動速度と形成される成長縞を数値解析的に求めた。ここで遠方の境界条件は系の非平衡度の大きさ(過冷却度または過飽和度)を与える。その結果、成長条件の周期変化の影響は、界面の移動速度に対して予想外に小さく、結晶パターンに僅かな周期模様しか形成されなかった。更にその影響は、時間とともに減衰することが分かった。すなわち数値的に調べた範囲では、共振現象のようなものは得られなかった。また、更に現実の結晶成長において重要な素過程である、界面において成長単元を結晶格子に取り込む過程(界面カイネティック過程)を考慮したモデルでも、周期模様の形成について調べてみた。この研究は現在進行中であるが、成長単元の取り込みやすさの目安であるカイネティック係数が、周期的に変化すると仮定すると大きな界面移動速度の振動が得られることが分かっている。今後、更に振動条件の定量的考察など必要である。本研究の結果は、来年度8月の日本結晶成長学会で発表予定である。
骨粗鬆症の医療経済とその社会的負担に関する研究

本研究の目的は、日本の骨粗鬆症に関する予防に対する医療経済的評価を行うことである。方法は、骨粗鬆症の治療薬として用いられているリセドネートの費用効果を評価するモデルを構築した。日本における骨折の割合と骨折に関する医療費については、患者調査からデータを収集、効用値については日本の文献を中心としたいくつかの国際的な主要文献から引用し、骨粗鬆症関連の骨折によるQALYの損失と、骨粗鬆症関連の骨折による医療費の増加、リセドネートを用いることでの関連費用を介入費用として推計し、1QALyあたりのコストを算出した。さらに骨折のリスクファクターをいくつか加えて分析を行った。リスクファクターとしては、年齢、過去2年間における女性の頸部骨折の有無を検討した。分析の結果、日本における55歳以上の骨粗鬆症の対象者に対して、リセドネートによる治療の1QALYあたりの費用は$294,410(3,240万円)であり、1QALYあたり$100,000以下の介入費用ならば効果があると設定した場合、費用効果はみられなかった。1QALYあたりの費用は、年齢、骨折の既往歴などと関連していた。加齢に伴い1QALYあたりコストは減少しており、70歳以上では過去2年間の頸部骨折の既往がある者に費用効果がみられた。今後は、日本における骨粗鬆症による骨折に対する社会的負担の減少のために効果がある介入を選択し、小規模のコホート介入研究を行う必要がある。本研究の目的は、日本の骨粗鬆症に関する予防に対する医療経済的評価を行うことと骨粗鬆症の社会的負担を明らかにすることである。本研究の方法は、骨粗鬆症の治療薬として用いられているリセドロネートの費用対効果を評価するモデルを構築した。日本の骨折の割合と骨折に関する医療費については患者調査からデータを収集、効用値についてはいくつかの国際的な主要文献から引用して、骨粗鬆症関連の骨折によるQALYの損失と、骨粗鬆症関連の骨折による医療費の増加、リセドロネートなどの介入費用を推計し、1QALYあたりのコストを算出した。リスクファクターは、年齢、性別、過去1年間の骨折の有無、青年期以降の身長短縮の程度、現在の健康状態の評価である。分析の結果、日本における55歳以上の骨粗鬆症の対象者に対して、リセドロネートによる治療の費用対効果はみられなかった。1QALYあたりコストは、年齢、性別、骨折の既往歴などと関連していた。1QALYあたり$100,000以下の介入費用ならば効果があると設定した場合、以下のシナリオにおいて効果がみられた。女性の場合、(1)65歳以上で、過去1年間に骨折の既往があり、青年期以降の身長短縮が4cm以上もしくは健康状態が悪いと判断していた者、(2)75歳以上で、過去1年間に骨折の既往があり、青年期以降の身長短縮が2cm以上もしくは健康状態がやや悪いと判断していた者、(3)80歳以上の者。男性の場合は、85歳以上で、過去1年間に骨折の既往があり、身長短縮が2cm以上もしくは健康状態がやや悪いと判断していた者の場合だけであった。今後、骨粗鬆症による日本における社会的負担についてQALYや医療費などから詳細に推計していく予定である。
高磁場中ミュオニウム超微細構造測定高精度化のための新解析手法の研究

本研究では、新しく検出器を開発し、さらに、時間微分法と呼んでいる新しい解析方法を開発、適用することで、新物理探索において重要度を増しているミュオニウム超微細構造の実験値を大幅に改善することを目的としている。本研究計画では、初年度に新しい検出器のデザインを決定し、検出器開発に取り掛かり、並行して、新解析手法の開発に取り組む。次年度に実験をを行い、従来型に比べて精度が向上することを確かめ、論文にまとめる予定である。
細胞周期の開始制御

当研究の主たる課題であり、発癌の根底機構をなす足場依存性・非依存性細胞周期機構の解明に向けて研究を推進し、重要な進展を得た。特に、足場消失に伴い、染色体DNAの複製開始に必須なCdc6タンパクの発現が転写停止とタンパクの分解促進によって遮断されること、このタンパク分解に、少なくとも2種類のユビキチンリガーゼと1種類のカテプシン様システインプロテアーゼが関わっていること、その一つはG1期で作用することが示されているCdh1-APであり、その働きに癌抑制因子p53が必要であること、更にこれらの系によるCdc6タンパクの分解制御にTsc-Rhebシグナル伝達経路が深く関わっていることを見出した。一方、G1期サイクリン依存性キナーゼのなかでCdk6/サイクリンD3の複合体が、阻害タンパクの影響を受けないこと、その結果、増殖刺激が無い状態で細胞の増殖促進効果を発揮し化学発癌に対する細胞の感受性を著しく引き上げること、更に、骨細胞分化を負に抑制することを明らかにした。他方、細胞周期チェックポイント制御に関して、以下の知見を得た。Myt1キナーゼはCdc2の抑制的キナーゼであり、ツメガエル卵の減数分裂においては、Mos/MAPK下流のp90rskキナーゼがMyt1と結合し、その活性を阻害している。また、体細胞周期においてPolo様キナーゼPlx1がMyt1と結合しリン酸化することによってその活性を阻害することを見出した。更に、様々な基質中の二重にリン酸化されたDSGモチーフ(DpSGFXpS)を認識するSCFb-TrCPユビキチンリガーゼが、ツメガエルおよびヒトのCdc25Aにある新規な非リン酸化型DDGモチーフ(DDGFXD)を認識し、分解に導くことを見出した。哺乳培養細胞と酵母を用いて細胞周期開始制御機構の研究を展開している。哺乳類の細胞周期開始制御には、2つの異なったG1サイクリン依存性キナーゼ重要な役割を演じている。その一つのサイクリンD依存性キナーゼであるCdk4/6は、Rbをリン酸化し不活化する事によってE2F転写因子を活性化し、それによって発現制御を受けている数種のS期開始遺伝子の発現を誘導する。複製開始点の活性化に必須なCdc6遺伝子は、この一つである。も一つのCdk2は、複製開始因子のリン酸化を行いDNAポリメラーゼの運び入れに重要な役割を演じていると考えられている。これらのキナーゼは、主にタンパク製の阻害因子CKIによって負に制御されている。今年度は、2つの重要な成果が得られた。3種類のD型サイクリン(D1,D2,D3)と2種の相棒のキナーゼ(Cdk4,Cdk6)の組み合わせのうちCdk6-D3がCKIによる阻害を受けず、血清飢餓や接触阻止のような増殖抑制条件下で細胞の増殖能を制御する重要な役割を担っていることがわかった。一方、造血細胞以外の細胞は、G1期からS期に進行するのに足場を必要とする。しかし、癌化を起こすと足場を必要とせずにS期に進行することができる。従来から、Cdk4/6とCdk2が足場消失によって制御される細胞周期標的因子として知られていたが、今回、これに加えて複製開始点の活性化に必須なCdc6が新たな標的として浮かび上がってきた。細胞周期のG1期は、細胞の増殖、分化、静止へ決定がなされる極めて重要な時期である。今年度も引き続き、足場非依存性S期開始機構と、発癌感受性と細胞周期開始因子との関係を検討し、下記の点を明らかにした。1.複製開始点の活性化に必須なCdc6タンパクの発現に足場シグナルか癌化シグナルが必要である。

2.足場消失の際のCdc6の発現抑制は、転写レベルとタンパクレベルで行われている。3.足場消失の際のCdc6タンパクの分解には、カルパイン様分解酵素が働いていて、この制御は、予想外の機構で行われているようである。4.細胞の生存と増殖にかかわるPI3キナーゼ系が、足場存在下でのCdc6タンパクの発現に必要である。5.細胞周期開始サイクリン依存性タンパクキナーゼのうちCdk6とサイクリンD3との複合体は、増殖抑制下の細胞の増殖能を制御できるとともに、細胞の発癌感受性を著しく上昇させる。BALBc3T3,C3H10T1/2細胞を用いた実験では、UVあるいは化学発癌剤に対する感受性が100万倍程度上昇した。一方、細胞分化の制御に係わる新規因子を同定した。これまでの一連の研究で見出した分裂酵母の分化開始制御因子のうちRcd1と名づけた因子は、窒素源枯渇による分化開始に必須である。この因子のホモログが、他の真核生物にもあり、アミノ酸配列が70%以上保存されている。このヒトホモログの機能を解明した。発生分化にかかわるレチノイン酸受容体とATF2を繋ぐ転写補助因子として働き、レチノイン酸による発生分化に深くかかわっている。細胞周期のG1期は、細胞の増殖、分化、静止へ決定がなされる極めて重要な時期であり、細胞内外からのシグナルによる制御が集中している期間である。制御が不全であれば、正常な発生・分化に支障を来す。また、栄養源の枯渇、ストレス、代謝異常があると、G1期で停止する。これができないと細胞死をおこす。高等生物では、細胞同士の接触や足場が無くなるとG1期に停止する。細胞のがん化は、接触阻止の喪失と足場非依存性増殖能の獲得が根底にある。今年度も引き続き、発癌の根底機構である足場非依存性S期開始機構を中心に研究を展開し、当機構の解明の突破口を開く以下に述べる重要な知見が得られた。1.複製開始点の活性化に必須なCdc6の転写とタンパク分解の阻止には、AKTを介さないPI3キナーゼシグナルが必要である。2.足場消失によってこのシグナリングがPI3キナーゼの下流で遮断され、Cdc6の発現が抑制される。3.発癌刺激は、この遮断を解除しCdc6の発現を上げる。4.足場依存性・非依存性S期開始機構には、Cdc6の機能を正・負に制御するCdt1やGemininは関わっていない。5.足場消失の際のCdc6タンパクの分解は、極めて不思議なことにリソゾーム酵素であるカテプシシL族によって行われる。一方、分裂酵母を用いた研究から、従来の定説をくずす結果を得ている。M期開始を制御するCdc2キナーゼはチロジン15残基のリン酸化によって不活化され、このリン酸化・脱リン酸化がS-G2期チェックポイント制御の根幹を成すと言われてきた。しかし、Cdc2キナーゼのチロジン15残基の周囲のアミノ酸を変異させるチロジンのリン酸化無しに、チェックポイント機構は正常に働くことを突き止めた。骨芽細胞の分化は、主にTGF-β系のBMP-2によってSmadを介した細胞核へのシグナル伝達の結果、誘導される。この分化誘導の制御機構に関しては不明であった。
マメ科植物ミヤコグサを用いた根粒器官形成の遺伝学的解析

本研究では、共生的窒素固定器官・根粒の発生過程をミュータントの単離とその表現型解析を通して細分化し、各々の過程に関与する宿主因子に光を当てることを目的とする。分子遺伝学的解析に好適な形質を有するミヤコグサLotus japonicusを材料として用い、網羅的なミュータントのスクリーニングから根粒形成に異常をしめす30系統を上回るミュータントを単離することができた。遺伝解析の進んだ系統に関しては根粒の内部形態の光顕・電顕による観察、Nod factor(Lipo-chitin oligosaccharide)の感受性の解析、根粒特異的遺伝子の発現解析を通して、ミュータントのキャラクタライズを行った。その結果2つの予想外の発見をみるにいたった。紙面の都合上一つの発見を記す。albl変異体におけるENOD40遺伝子の強い発現抑制我々はミヤコグサの根粒形成ミュータントを世界ではじめて1997年7月に報告したが、そのうち、根粒菌が細胞内共生状態にまでいたらず、未熟な根粒を着生するミュータントのalbl変異体において、ENOD40の発現が強く抑制されていることがNorthenとin situの発現解析から明るみになった。ENOD40は根粒内の感染細胞域を取り囲む柔組織と根粒内に発達する維管束に顕著にみられたが、albl変異体において根粒内の維管束の発達が強く阻害されていることが見いだされた。これらのことからENOD40の根粒形成における機能として維管束の分化がクローズアップされた。根粒内の維管束は双子葉植物の根に典型的な放射型ではなく外師包囲維管束であるので、このような特殊な維管束構造の形成あるいは機能維持との関連も検討する必要性がでてきた。
原子レベルでの結晶成長機構(成長表面と界面構造)

本研究班はX線散乱、電子顕微鏡、カソ-ドルミネッセンス法、フィ-ルド・イオン顕微鏡、光の干渉を利用した顕微鏡等の手段を駆使して、結晶成長表面及び界面の構造を明らかにし、結晶成長機構を原子レベルで解明することを目的とする班である。各々の手段による研究実績は次の如くである。X線散乱法を用いた研究:表面界面用回折装置の設計製作が成される一方、X線表面(CTR)散乱強度と表面の流れとの関係が理論的に検討され、散乱強度の減衰から結晶表面の原子占有率に関する相関関数を求めること出来ることが示された。またSi表面と熱酸化膜との界面の構造に関する新たな知見を得た(原田)。電子顕微鏡による研究:Si(001)2×1表面上のSiのホモ・エピタキシ-成長過程のその場観察に成功し、またSi表面上にAuを吸着させるとAu原子が表面に浮き上がっているsurfactantmeditated epitaxyを確認した(八木)。脂肪酸金属塩のエピタキシャル薄膜を調べ、長鎖分子の成長速度、表面拡散速度が求められた(佐藤)。分子量150万のアイソタクチック・ポリスチレンの厚さ数十nmの薄膜の作成に成功し、TEM観察が成された(泉)。陰極線ルミネッセンス電子顕微鏡の改良がされ、ダイヤモンドや石英中の微弱な累帯構造の高分解能像を得ることに成功した(北村)。FIMを用いた研究:装置に改良を加え、シリコンチップのFIM観察が試みられ、結晶対称性の像が得られることが確認された(梅野)。干渉を利用した光学的観察:位相シフト干渉計を製作し、1/60sec毎の位相分布がリアルタイムで観測できることを、塩素酸ナトリウム結晶の溶液成長に応用することで示した(塚本)。ポリエチレン等の厚化成長過程を光学顕微鏡で観察し、厚化成長の滑り拡散機構が明らかにされた(彦坂)。
マルチモーダル共起行動素による人物対話行動の構造化とその利用

平成22年度に引き続き,マルチモーダル共起行動素のデータベース収集を行なった.そのため,各種センサから得られた複数人物対話行動データから,任意の2人の行動履歴の部分データを取り出した共起行動素片とし,この共起行動素片が,どの程度人物の対話行動に影響を与えているかを学習によりデータベースから求め,重要度の高いものから共起行動素として取り出す手法を開発した.共起行動素が得られれば,対話行動データベースから共起行動素をノードとする対話ペアを構築することが出来る.複数の対話ペアを取り出すことで,人物対話行動の共起行動素による構造化記述を得る手法を検討した.一般に,対話のペア部分を取り出すことは,困難な問題であるため,インタラクションのシナリオを限定して対話ペアの導出を行った.また,発話行為の有無に伴って,対話ペアが生起する確率および時間変動が起こることが明らかとなった.また,得られた対話ペアのパターンから,動的計画法によるパターン照合手法を用いて,人物の対話行動認識が行えるかの検討と,認識精度の評価,および手法の改良を行った.1.人物対話行動の計測と事例データベースの構築複数人物の対話行動を各種センサを利用して取り込み,事例データベースを構築した.特に,複数人物の対話行動に関しては,相互のインタラクションが起こるようにシナリオを構成して行動してもらった.このデータを事例データとして収集した.このデータの収集には,研究室の既存設備を利用した.また,事例データベースのデータ表示や,マルチモーダル共起行動素抽出のためのツールを開発した.2.マルチモーダル共起行動素の抽出各種センサから得られた人物対話行動は,センサ特徴量空間上の軌跡として表現することができる.対話行動は,お互いの行為の連鎖によって生じていると仮定すれば,これらの連関のなかで,対話行動の応答に重要な行動を取り出すことができる.この応答に重要な行動を利用すれば,知的に振る舞うことができるロボットを実現することが可能となる.そこで,任意の2人の行動履歴の任意の部分軌跡を組にした共起行動素を考え、あらゆる行動素片の共起性を抽出する試みを行なった.平成22年度に引き続き,マルチモーダル共起行動素のデータベース収集を行なった.そのため,各種センサから得られた複数人物対話行動データから,任意の2人の行動履歴の部分データを取り出した共起行動素片とし,この共起行動素片が,どの程度人物の対話行動に影響を与えているかを学習によりデータベースから求め,重要度の高いものから共起行動素として取り出す手法を開発した.共起行動素が得られれば,対話行動データベースから共起行動素をノードとする対話ペアを構築することが出来る.複数の対話ペアを取り出すことで,人物対話行動の共起行動素による構造化記述を得る手法を検討した.一般に,対話のペア部分を取り出すことは,困難な問題であるため,インタラクションのシナリオを限定して対話ペアの導出を行った.また,発話行為の有無に伴って,対話ペアが生起する確率および時間変動が起こることが明らかとなった.また,得られた対話ペアのパターンから,動的計画法によるパターン照合手法を用いて,人物の対話行動認識が行えるかの検討と,認識精度の評価,および手法の改良を行った.
現代トルコにおけるロマの音楽伝承をめぐる実態研究――スルクレ地区を事例として

イスタンブルのスルクレは、ロマの最古の居住地とされる歴史地区である。しかし2000年代に開始された都市再開発プロジェクトにより同地区一帯が取り壊されたことで、それまでロマ・コミュニティ内部でおこなわれてきた音楽教授が実質的に不可能となった。本研究は、このスルクレを事例に、一連の外的な環境変化の中から誕生したスルクレ子ども芸術アトリエの設立過程やスルクレ芸術アカデミーの活動実態等の検討を通して、スルクレのロマを取り巻く音楽伝承および「場」の変容とその諸相を明らかにすることを目指した。本研究は、イスタンブルのスルクレ地区に居住するロマの音楽を取り巻く現状と教育の実相を明らかにすることを目的とする。イスタンブルのスルクレは、ロマ(ジプシー)の最古の居住地として知られる歴史地区であるが、2008年、都市再開発プロジェクトにより同地区一帯が破壊されたことで、それまでロマ・コミュニティ内部でおこなわれてきた音楽教授が実質的に不可能となった。では、今、スルクレのロマ達はどのように自分たちの音楽を次世代に受け継ごうとしているのか。この問いを検証するため、本研究は以下の三つの考察軸(1)スルクレ地区でおこなわれてきた伝統的な音楽伝承の実態、(2)同地区の破壊から音楽教室の設立に至るまでの経緯と背景、(3)新たに創設された音楽教室の制度および教育内容の実相、を設定した。本年度はとくに上記(2)に焦点を当て、スルクレの社会的、歴史的背景を検討するため、2014年2月におよそ一週間イスタンブルに滞在し、主にアタテュルク図書館において資料調査をおこなった。スルクレ地区の音楽環境の変化は、とくに1960年代に入ってから顕著になっていったようである。同地区において音楽や踊りの場として重要な機能を果たしていた「娯楽の家」が、同時期に次々に閉鎖され、1992年に至っては当該施設が禁止されたことで、スルクレにおける公共の音楽伝承の場は事実上、消滅することになった。なお、2010年にロマ自身の手により設立された「スルクレ子供の芸術アトリエ」は、現在週2日、音楽やダンスのレッスンをロマの子供たちに提供しているが、一方で当アトリエとは別に、ファーティヒ市により「スルクレ音楽学校」が設立されることが明らかとなっている(2014年5月開校予定)。「スルクレ音楽学校」はロマに特化した音楽教育を謳っていないものの、両機関の関係性および教育内容の検討が今後必要になると考えられる。本研究は、イスタンブルのスルクレ地区に居住するロマの音楽を取り巻く現状と教育の実相を明らかにすることを目的としている。イスタンブルのスルクレは、ロマ(ジプシー)の最古の居住地として知られる歴史地区として知られているが、2008年の都市再開発プロジェクトにより同地区一帯が破壊されたことで、それまでロマ・コミュニティ内部でおこなわれてきた音楽教授が実質的に不可能となった。そこで本研究は、現在ロマ達がどのように自分たちの音楽を次世代に受け継ごうとしているのかを、以下の三つの考察軸、(1)スルクレ地区でおこなわれてきた伝統的な音楽伝承の実態、(2)同地区の破壊から音楽教室の設立に至るまでの経緯と背景、(3)新たに創設された音楽アトリエの制度から検討しようとするものである。本年度は、スルクレの現状および社会的、歴史的背景を検討するため、前年度に収集した資料読解を進めるとともに、新聞や映像資料も活用し調査を進めた。スルクレの音楽を取り巻く環境は、2014年にさらに大きな展開をみせている。2014年11月にはファーティヒ市立スルクレ音楽学校(スルクレ・サナート・アカデミスィ)が開校され、7歳から14歳までの子供たちを対象に、ピアノやヴァイオリン、あるいはトルコの伝統楽器であるバーラマ、さらにオスマン古典音楽やトルコ民俗音楽まで、きわめて多岐に渡る音楽教育の提供が開始された。同音楽学校と、2010年にロマ自身の手によって設立された「スルクレ子供の芸術アトリエ」とは、その教育方針や内容および教育方法の点で多くの類似点をもつことがわかってきており、両機関の関係性に関する調査も今後の課題のひとつとなる。本研究は、イスタンブルのスルクレ地区に居住するロマの音楽を取り巻く現状を明らかにすることを目的としている。そこで特に注目したのが、2010年に同地区に設立された音楽アトリエでのロマの音楽教育の実態である。しかし2015年夏に同音楽アトリエが閉鎖となり、現地調査が叶わなかったことから、実質的な内部検証が不可能な状況となった。そこで同地区に2014年に行政主導で設立されたスルクレ芸術アカデミー(スルクレ・サナート・アカデミスィ)での音楽教育の実態調査へとシフトし、研究計画の立て直しと継続を図ることとした。本年度は、スルクレとロマにかんする資料読解を進めるとともに、2016年3月にイスタンブルを訪れ「スルクレ・ロマ文化振興連帯支部」の支部長シュクル・プンドゥク氏と面会し、ロマの音楽家を取り巻く状況についてインタビューをおこなった。さらにスルクレ芸術アカデミーでは、コーディネーターのヴラル・ユルドゥルム氏と面会し、同アカデミーの実態についてインタビューをおこなうとともに、民俗音楽の授業の見学をおこなうことで、音楽伝承の実態把握をおこなった。

先述したように、スルクレのロマの音楽アトリエが2015年に閉鎖されたことで内部調査が不可能になったこと、さらに同地区でのロマを取り巻く環境(居住環境を含む)が悪化し地区内での音楽教育がきわめて困難な状況になっていることがインタビュー調査からも明らかとなり、当初の研究計画およびアプローチ方法に再検討を加える必要性が生じている。そこでスルクレ地区におけるロマを含めた音楽伝承の実態調査へと、当初の研究テーマおよび射程を拡張することで、研究の立て直しと継続を試みる。本研究は、トルコにおけるロマの音楽とその伝承の場と実態について検証することを目的とする。研究対象地として設定したのが、15世紀頃よりロマが定住してきたとされるイスタンブルのスルクレ地区である。2000年代に行政が主導する都市開発プロジェクトに飲み込まれたスルクレは、一帯すべてが取り壊されロマ・コミュニティが解体・離散する事態に直面した。本研究は、こうしたロマの「生きる場」が消滅する中で、音楽がどのような「形」をとって伝承されていくのかを問うものとなる。上記の目的のため、本研究では、2010年にロマの手により設立された音楽アトリエの教育実態に着目し、同組織に関する基礎情報を収集してきた。しかし研究期間中に同機関が閉鎖されたことで実質的な内部検証が不可能となったことから、より多角的、歴史的な観点からスルクレという場、そしてロマと音楽との関係にアプローチすることを目指し研究計画の継続を図ってきた。スルクレが、歴史的に優れたロマ音楽家の輩出地となってきたのは、口頭伝承や一子相伝という伝承スタイルが、日々の生活の中で営まれコミュニティの中で許容されてきたからである。しかし都市開発によってスルクレのロマたちが直面したのは、そうした「場」が西洋の音楽教育システムを基盤とする音楽学校に取って代わられる事態であった。この意味でロマたちは、スルクレという「音楽の場」を保持するためには、伝統的な教授法によって担保されるロマの本質を捨てなければならないというジレンマに直面することになったといえる。本年度は、上記の内容を含め、これまでの資料調査および現地調査で得た情報もとにデータの整理ととりまとめをおこない、「スルクレにおける音楽の場と変容ートルコのロマとその音楽に関する予備的報告」(信州大学人文科学論集第4号、2017年3月、21頁37頁)としてその成果報告をおこなった。イスタンブルのスルクレは、ロマの最古の居住地とされる歴史地区である。しかし2000年代に開始された都市再開発プロジェクトにより同地区一帯が取り壊されたことで、それまでロマ・コミュニティ内部でおこなわれてきた音楽教授が実質的に不可能となった。本研究は、このスルクレを事例に、一連の外的な環境変化の中から誕生したスルクレ子ども芸術アトリエの設立過程やスルクレ芸術アカデミーの活動実態等の検討を通して、スルクレのロマを取り巻く音楽伝承および「場」の変容とその諸相を明らかにすることを目指した。「スルクレ子供の芸術アトリエ」の実態の把握に時間を要している。現在、同アトリエは、メディアを通じて精力的に活動内容を発信しており、新聞や映像資料等を中心に同機関の設立理念や教育内容等については把握できつつあるが、その具体的な内実についての調査が想定以上に難航している。さらに2014年には近隣にスルクレ音楽学校が設立されたことで、同アトリエも影響を受けていることが想定されることから、当初の研究計画には含まれていないスルクレ音楽学校の実態調査も課題の一つとなっている。平成28年度においては、とくにスルクレ芸術アカデミーの設立と実態調査をおこなう。
自己入射代数の導来同値分類

2.巡回クイバーの道多元環上の冪零加群全体で定義されるホール代数をもちいて、特殊線形リー代数と一般線形リー代数を実現した。3.すべての型の単純複素リー代数を、テイム遺伝多元環のホール代数から構成される退化組成リー代数のある剰余代数として実現した。4.ディンキン図形Δがsimply-lacedである単純複素リー代数を、型Δのcanonical多元環Aのホール代数から構成される退化組成リー代数のある剰余代数L(A)として実現した。また、有界導来圏のシフトTによる商圏D^b(modA)/<T>の直既約な対象の同型類全体から、完全列の代わりに三角を用いてL(A)に類似なリー代数を構成した。5.上記canonical多元環に対するリー代数の構成法を一般化し、遺伝多元環に導来同値な多元環Bに対してもリー代数L(B)を構成した。このリー代数が導来同値の元での不変量になっているかどうかは現在研究中である。(2)自己入射的中山多元環のHall多元環の計算から,次のことを発見した.すなわち,巡回クイバーの道多元環上の,巾零加群全体からなる圏で定義されるHall多元環の,直既約加群の同型類からなる部分リー代数L^^-が,整数環上の一般線形リー代数と同型になることが分かった.このことから,単純巾零加群の同型類で生成される,L^^-の部分リー代数Lが,整数環上の特殊線形リー代数と同型になることも分かる.以上のことを一般化して,単純複素リー代数をHall多元環によって実現する問題を解くことができた.濃度がqである有限体κ上の有限次元多元環Aに対して,有限次元A加群の同型類全体を基底とする自由アーベル群は,ホール積によって整ホール代数Η(A)となるが,直既約A加群の同型類全体を基底とする自由部分群は,法q-1で考えると,交換子積をブラケットとして,リー代数L^^-(A)_<(q-1)>をなす.κの代数閉包を一つ固定し,そのなかのκの有限拡大体Kのうち,どのexceptional A加群Mに対してもEnd_A(M)【cross product】_κKが体となっているようなもの全体の集合をΩとする.リー代数の族(L^^-(A【cross product】_κK)_<(|K|-1)>_<K∈Ω>の直積リー代数Πのなかで,単純A加群の同型類[S]によるv_<[s]>=([S【cross product】_κK])_<K∈Ω>の形の元全体で生成される部分リー代数を,Aの退化組成リー代数L(A)_1という.Δがsimply-laced Dynkin diagramであるとき,Aを型Δのdomestic canonical algebraとし,L(A)_1のイデアルI(A)をうまく定義することにより剰余代数の複素化(L(A)_1/I(A))【cross product】_ZCが,型Δの複素単純リー代数と同型になることを示すことができた.また,すべてのexceptional A加群Mによるりv_<[M]>の形のΠの元がすべてL(A)_1【cross product】_ZQに入っていることを示すことによりI(A)の具体的な形も与えた.さらに,有限次元A加群の同型類全体を考える代わりに,有界導来圏のシフトTによる商圏D^b(modA)/<T>の対象の同型類全体を考えることによって,退化組成リー代数に類似な概念が構成できることが分かった.これは,これまでに得られたテイム遺伝多元環による複素単純リー代数の実現との統一を考える上で重要になる.昨年度のdomestic canonical代数からリー代数を構成する方法を、自然な仕方で拡張しこれを用いて、遺伝多元環に導来同値な多元環Aから、リー代数L(A)を構成することができた。最初の目的はこうして構成したL(A)が導来同値のもとで不変であることを示すことにあった。そのためAの導来圏D^b(mod A)のシフトTによる商圏D^b(mod A)/<T>に対して、まずホール代数の乗法と同様の演算を完全列の代わりに三角を用いて定義し、次にこれによる交換子でブラケット積を定義するとリー代数が得られることを確かめた。

最後にこれを、L(A)の場合と同様な仕方で定義したイデアルで割ることによりL(A)によく似たリー代数L'(A)を構成することができた。構成の仕方からL'(A)は、導来同値のもとで不変であるため、L'(A)がリー代数L(A)と同型であること示すことにより目的を達成しようと計画していたが、実際に調べてみると、これらは同型でないことが分かった。これによりこの計画は変更せざるを得なくなった。現在は、D^b(mod A)/<T>の代わりに、商圏D^b(mod A)/<T^2>を用いることを計画している。昨年度domestic canonical代数を用いて単純リー代数を構成したが、その証明の中に小さなギャップが見つかった。実際この結果は、そのままではE_8型において成り立たないことを示す例が見つかった。現在、E_8型以外の場合にギャップが完全に埋まることを確かめ、E_8型の場合にL(A)を構成するときに用いたイデアルを少し変形することにより結果を修正しているところである。
途上国における環境財の自発的供給-家計調査による分析-

途上国における環境公共財の私的供給に影響を与える要因の研究を行った。ベトナム・ハノイ市の755世帯を対象としたインタビュー調査の結果、自治体による分別の義務化がないにも関わらず、多数の家庭が分別を行っていることがわかった。また、分別している家庭のおよそ半数が分別した資源ごみを無償でインフォーマルな廃品回収人に譲渡していることがわかった。計量経済学的な分析の結果、このリサイクル行動が利他性と相関関係があることがわかった。この分析の結果は、途上国におけるインフォーマル・セクターを通じた環境公共財の私的供給と社会的選好が関係することを示唆している。平成26年度はベトナム・ハノイ市の家計を対象として資源ごみの分別行動に関するインタビュー調査を行った。資源ごみの分別行動は「最終処分されるごみの量を減らす」サービスという意味において、環境財の供給行動と捉えることができる。ハノイ市中心4地区を調査対象地域とし、700家計を調査対象家計として抽出した。家計の資源ごみの管理方法や基本属性についてインタビュー調査を行った。さらに、資源ごみ分別行動の心理的要因を抽出するための心理テストを実施した。ここでは、the Self-Report Altruism Scaleという利他性の尺度を採用した。この尺度を用いて家計の利他性の程度を定量化した。この調査より、ハノイ市の家計は資源ごみを「分別している/していない」に分けられ、さらに、「分別している家計」は資源ごみを「売っている/あげている」に分けられることがわかった。この資源ごみ分別行動は、行政による分別義務化が普及していない地域での自発的な環境財の供給行動といえる。得られたデータを用いて、(1)所得が高い家計ほど分別する傾向が低い、(2)利他性が高い家計ほど分別する傾向が高い、という仮説を検証した。回帰分析の結果、二つの仮説が共に支持された。加えて、サンプルを所得水準で分割した分析も行った。これにより、ハノイ市中心4地区の家計が資源ごみをどの程度分別していて、その行動がどのような経済的あるいは心理的要因によっているかを定量的に明らかにすることができた。平成27年度は前年度にベトナム・ハノイ市で行ったインタビュー調査のデータ分析の結果をもとに論文を執筆した。論文の内容は以下の通りである。公的な資源ごみ分別回収制度がないベトナム・ハノイ市において、高い割合の家庭が分別行動をとっており、さらに、そのうち半数の家庭は分別した資源ごみを有価で売却している一方、残り半数の家庭は廃品回収人に譲渡していることが明らかとなった。また、回帰分析の結果、利他性指標の値が高い家庭ほどより分別するという相関関係を発見した。作成した論文を招聘いただいた神戸大学、早稲田大学、広島大学、高知工科大学のセミナーおよびワークショップで発表した。また、環境経済・政策学会2015年大会、Hayami Conference2015の2件の学会発表を行った。当初の計画通りにデータ分析を行い、論文を作成した。また、作成した論文を学会発表した。以上を理由として、計画通りに進展していると考える。具体的には、データ分析の結果として得られた「利他性」と資源ごみ分別行動の正の相関、相対的に所得が高いサンプル世帯の間での「不平等回避選好」と資源ごみ分別行動の正の相関という結果をよりよく解釈するための理論フレームワークを開発し、追記した。これは、Andreoni (1989, 1990)による不純利他性(Impure altruism)モデルとCornes and Sandler (1984), Kotchen and Moore (2007)による不純公共財(Impure public goods)モデルを組み合わせたものとなった。この修正を施した原稿を国際的な査読付き学術誌に投稿し、現在も査読結果を待っている段階である。当初の計画通りに家計調査の準備を行い、調査の一部を延期することとしたが、主な調査を実施した。また得られたデータのクリーニング作業も完了した。加えて、データ分析を開始し、複数の分析結果をすでに得られている。以上を理由として、研究計画通りに進展していると考える。作成した論文を修正した上で、国際的な学術誌に投稿する予定である。環境経済学引き続き、データ分析を行う。被説明変数を変更した場合や、サンプルを分割した分析を行うことで、分別行動の決定要因についてより深い理解を得ることを目的とする。さらに、これまで得られた結果の頑健性を試すために、代替的な計量経済学モデルを用いた回帰分析も行う。こうして得られた分析結果をもとに、論文を執筆すする。作成した論文をセミナーや学会で発表する予定である。平成27年度に国際学会での発表を予定していたが、計画していた国際学会での発表がかなわず、結果的に発表を目的とした海外渡航を取りやめることとなった。そのために計上していた外国旅費が発生しなくなった。

平成26年度に研究代表者本人と研究補助員の現地調査3回を予定していたが、研究代表者の転職という事由の発生と家庭の事情のために1回しか渡航することができなかった。そのため、計上していた外国旅費と謝金が発生しなくなったことが次年度使用額が生じた主な理由である。なお、この計画変更に対処するために、調査の一部を延期することとした。平成28年度の国際学会発表のために支出する。平成26年度に縮小した調査の分を実施する。そのための外国旅費、調査委託、研究補助員への謝金に使用する。また、研究計画通りにフォローアップ調査を現地で行う。加えて、学会発表の旅費と英文校正に使用する。
暑熱環境における効率的な脳冷却、体温調節方法の検討

温度条件によって生じる快・不快感を「温熱的快適感」という。温熱的快適感には部位差がある。例えば暑熱環境では顔や頚部の冷却で強い快適感が生じるが、腹部の冷却で生じる快適感は小さい。この温熱的快適感の特徴は、暑い時に頭頸部を冷やす行動と結びつき、脳温を低く保つ為に役立っているのではないかと考えた。実験でヒトの脳温を直接測定することは難しいが、鼓膜温は脳表面の温度を反映すると報告されている。本研究では鼓膜温を脳温の指標とし、正常体温、高体温時に頭頸部冷却を行い、脳温(鼓膜温)へ及ぼす影響について検証した。平成25年度は計画通り効率的な脳冷却方法を検討するため、頭部又は頸部の冷却実験(選択的脳冷却実験)を行った。鼓膜温は脳表面の温度変化を反映すると報告されている。本研究では鼓膜温を脳温の指標とし、正常体温および高体温の条件において3種類の頭頸部冷却を行い脳温へ及ぼす影響について検証した。健康な成人男性8名を対象とし、各被験者に対して正常体温及び高体温時に4回の局所冷却実験を行った(1扇風機で顔面に送風、2額を温度刺激装置で冷却、3頚部を温度刺激装置で冷却、4冷却無し;コントロール施行)。額又は頸部の冷却にはビニールチューブを繋いで作成した温度刺激装置を用い、冷却時は20°C、冷却時以外は33°Cの水を還流した。被験者は室温27°C、湿度30%に設定した人工気象室に入室し、水循環服を着用後、座位安静にした。実験中、鼓膜温、食道温、皮膚温、発汗量、皮膚血流、血圧、心拍を測定した。全身及び冷却部位の温度感覚、温熱的快適感をVAS法にて被験者に申告させた。実験はまず正常体温の状態で、上記4種類のいずれかの冷却(15分)を行った。その後、高体温の状態にする為、被験者はリコンビナントエルゴメーターで最大心拍数の60%程度の運動を開始した。食道温又は鼓膜温が正常体温より1°C高くなった時点で水循環服に45°Cの湯を環流し、運動を中止した。その後、頭部又は頚部の冷却(15分)を行った。正常体温時、いずれの冷却方法およびコントロール施行において鼓膜温と食道温の差は認められなかった。高体温時、顔面への送風で鼓膜温は食道温より有意に低い値を示した。しかし、額冷却、頸部冷却、コントロール施行では鼓膜温と食道温の差は認められなかった。以上の結果から、今回用いた温度刺激装置による額や頸部の冷却では脳を冷やす効果はないが、高体温時に顔面へ送風することにより脳を冷やす効果が得られることが示唆された。平成26年度は研究1選択的脳冷却実験のデータ解析、まとめを行った。研究1では効率的な脳冷却方法を検討するため、頭部または頸部の冷却実験を行った。実験でヒトの脳温を直接測定することは難しいが、鼓膜温は脳表面の温度を反映すると報告されている(Mariak, White, Lyson, & Lewko, 2003)。そこで鼓膜温を脳温の指標とし、正常体温および高体温の条件において3種類の頭部または頸部冷却を行い脳温へ及ぼす影響を検証した。健康な成人男性8名を対象とし、同一被験者に対して4回の実験を行った(1扇風機で顔面に送風、2額を温度刺激装置で冷却、3頚部を温度刺激装置で冷却、4冷却無し:コントロール施行)。鼓膜温、食道温、皮膚温、発汗量、皮膚血流、血圧、心拍、温度感覚、温熱的快適感を測定した。鼓膜温は熱電対先端に薄く脱脂綿を巻き、鼓膜に接触させ測定した。正常体温時は、いずれの施行においても鼓膜温と食道温の差は認められなかった。高体温時には、顔面への送風で鼓膜温は食道温より有意に低い値を示した。研究1では高体温時に顔面へ送風することにより脳冷却効果が得られる可能性が示された。また脳冷却が起こると体温を下げる反応(皮膚血流、発汗)が抑制され深部体温の上昇を促進してしまう可能性も考えられるが、高体温時の顔面送風では発汗が抑制される傾向はあるものの、皮膚血流は維持されており、深部体温が上昇することは無かった。平成27年度は、研究1選択的脳冷却実験のデータ解析、結果の考察、論文執筆を行った。研究1では効率的な脳冷却方法を検討するため、H26年度までに頭部または頸部の冷却実験を行った。研究の概要は以下の通りである。正常体温および高体温の条件において3種類の頭部または頸部冷却を行い脳温(鼓膜温)へ及ぼす影響を検証した。