hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
In vivoスクリーニングシステムを用いたタウ蓄積阻害剤探索

アルツハイマー病を含むタウオパチーと呼ばれる一連の病気に特徴的な病理像はタウタンパク質が凝集し脳内に蓄積することである。蓄積するタウタンパク質、細胞の種類、脳内の部位がそれぞれの疾患で異なることはよく知られているが、最近は凝集体の微細構造にも違いがあることがわかってきた。とはいえ凝集タウの発見以来今日まで分からないことは、その線維状の凝集物が病態にどのような役割を果たしているかということである。当初、タウの凝集を抑制するような物質の探索からその課題に迫ろうと考えたが、タウが凝集するプロセスについて解明することから標的とすべきポイントを見出すこととした。これまでショウジョウバエにヒトのタウを発現させたモデルを用いて老化に伴って脳内のタウが凝集し不溶化するプロセスを捉えることに成功した。ヒトに比べて遥かに短い生体の僅か数ヶ月ののライフスパン中にタウタンパク質が凝集し不溶性を獲得することを科学的に評価できたことになる。また全体としては軽度な不溶性を獲得した段階においてもその割合は少ないと想像されるものの、大変高い不溶性を獲得したタウも存在することも分かった。この凝集物を免疫沈降の後、AFMにて観察すれば僅かながら線維状の凝集物も見られた。これは過去にショウジョウバエモデルにおいて線維化したタウは見つけられないとされていたことと一致しない発見であった。神経原線維変化が無くても神経変性は起こるというというのはあたかも凝集すること自体に病態における役割がないかのごとき解釈もされうるが、加齢にともない短期間で不溶性タウの蓄積に伴って行動異常や複眼の変性が生じることを鑑みればやはり凝集・不溶化には病態における役割があることを示している。これらの結果の解析を行い、公表にむけて論文化に取りかかった。ヒト脳に見られるような高度な凝集化産物ではなく、凝集のプロセスに焦点をあてた報告を執筆している。アルツハイマー病の領域においては創薬標的としてアミロイドβへの開発の失敗もあり、タウへの注目が増している。タウはその疾患の発症機序において後期におこる病理プロセスであると考えられているが、その脳内蓄積の度合いと臨床症状との相関性の高さから病態により直接的な役割を担うという考えもある。タウの凝集を抑制するような物質の探索ということで当研究を始めたが、タウ分子同士の会合を抑制するような物質の探索でもなくまた抗体によるその除去を目的とした探索でもない、タウ病態の形成、すなわちタウの凝集・不溶化の抑制を目指す研究である。ショウジョウバエモデルを用いてそのような物質を効率よく探索するためには病態自体の理解から介入のきっかけとなるポイントを見出す必要性を考え、タウの蓄積の生化学解析を行うこととした。その結果、加齢にともなうタウの不溶性の獲得を示すデータを得ることに成功した。不溶性が高ければ高いほど生体にとっての異物が存在することになりその除去が病態の改善につながると期待されるが、神経原線維変化の不溶性は極めて高く、免疫機構を利用したその除去法が果たして可能なのか、また可能であったとしてその時点で症状の改善につながるのかは今後の検証が待たれる。一方、ショウジョウバエのモデルで見られた不溶化の最初のプロセスを解明し、その抑制を試みることも効果的な創薬へのアプローチとなるのではないかと考える。サルコシルのような両親媒性の分子に対して可溶性を獲得するということは体液中での不溶化には疎水性相互作用が関係しているであろうから、その責任部位に特異的に結合しかつ水溶性を上げるような細胞膜透過性の両親媒性の物質が候補になる。タウ病態を改善する特定の物質を同定するまでには至っていないが、その物質が持つべき性質は分かった。これらのことを公表することでタウを標的とした今後の創薬にとっての参考になればと考える。まず本研究でこれまでに得られたタウの凝集・不溶化のプロセスについてのデータ解析を進めてそのデータから見出されるであろう知見をもとに次の研究の方向性を考えることになる。現在までのところタウはリン酸化された状態で不溶性を獲得していることがわかった。リン酸基がつくことで不溶性が増すのか不溶性が増した結果リン酸基が付くのかまでは分からないが、疎水性相互作用に加担するような環境・修飾がタウの凝集・不溶化プロセスのはじめにあるように思われる。また一方でサルコシルにも不溶な凝集体の形成はβシート化して線維化することで疎水性部分を内側に閉じ込めてなるように思われる。In vitroアッセイでよく知られる凝集核の形成と線維伸長という二つのプロセスのいずれかに影響する分子を探索する上で、上記の事は参考になるのではないかと考える。すなわち凝集核形成阻害であれば疎水性相互作用を抑制するようなもの、一方、線維伸長阻害であればβシート形成部位と言われる部位をターゲットとするものが考えられる。現在、タウを標的とした創薬アプローチでは免疫療法がもっとも進んでいるが、抗体が標的とするタウの部位は大きく分けて三つである。N末端を標的とするもの、微小間結合部位を含む中間領域を標的とするもの、そしてC末端側を標的とするものがある。残念ながらショウジョウバエモデルへの投与では抗体の効果を検証することは出来ないが、そのモデルから抽出したタウの各分画の抗体との反応性や可溶性への影響を調べることでどのような抗体がタウの凝集・不溶化を効果的に阻害するかをex vivoにて評価できる。

今後は、これまでの研究から得られた知見ならびに考察をまとめて今年度中に公表することでこれからの創薬への検討素材となるような情報を領域に提供する一方、各フラクションの抗体との反応性やタウの可溶性への影響を解析することで今後の創薬への可能性を探る。タンパク質は生体システムを機能させるために生成する。その正常な機能は各々に組み込まれた配列にもとづいて折りたたまれ、発揮される。体内からはしばし配列に依存せず、しかし一定の規則性を持った構造状態にあるタンパク質が見つかる。いわゆるアミロイドと称されるこの構造体はとりわけ疾患の関連部位からみつかり、細胞の死ととなり合わせであることから、アミロイド化のプロセスを解明することは疾患の発症機序を解明し、その克服に寄与するものと考えられる。タウタンパク質は通常、細胞内の微小管に結合し、その安定性の管理を担っているが、アルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患ではアミロイド化し神経原線維変化として細胞内に蓄積する。その蓄積の度合いは認知機能の低下とよく相関することが知られているため、タウの凝集・蓄積がどのように生体機能に異常を生じるかを解明し、その機構を阻害するような物質がこの一連のタウオパチーと呼ばれる疾患の克服につながるのではないかと考えられる。これまでにタウ蓄積阻害、機能改善物質の探索システムをショウジョウバエモデルを用いて構築した。そのシステムにより有効性・安全性を見込める物質を探索することを本研究の目標としている。そのシステムの利点は生体であり、それゆえに老化現象を内包していることにある。タウオパチーのすべては老化に伴った疾患であることからこのシステムにおいて老化にともないタウの蓄積、そして機能異常がどのように生じるのか検証した。ショウジョウバエモデルではヒトにみられるような尋常でない不溶性を獲得したタウは認められないが、老化にともなって不溶の性質を確実に獲得し、それに関連した行動の異常が起こることを見出した。生体内での老化に伴うタウの凝集・蓄積・不溶化から機能異常のメカニズムを調べることでその阻害、すなわち治療標的となるポイントを絞り込めるのではないかと考えている。タウの蓄積を阻害する物質を生体モデルを用いて探索し治療薬の候補を見つけ出す。このことを本研究の目的として計画を立てた。そのシステム自体は研究拠点の変更にも関わらず構築することができた。ただタウタンパク質の変性から機能異常へと至る過程のどのポイントを薬剤の標的とするか明確にすることが治療薬として開発をするためには必須であると考えるに至り、用いているショウジョウバエのモデルシステム内で老化に伴ってどのような変化がタウに生じ、そして生体システムにどのような変化が起こるのかを解析することとした。タウタンパク質という一つのタンパク質であってもその研究には歴史がある。そこでまずタウ研究のはじめ、特に神経原線維変化の主成分タンパク質として同定されるに至った激しい研究競争の歴史について文献に学ぶことから始めた。一人のアルツハイマー病患者の死後脳から神経原線維変化の病理所見をアルツハイマー博士が得てからおよそ100年後、その主成分タンパク質の正体がタウであることが当時の最先端技術をもって同定された。その根本原理は通常生体内で水に溶けた状態で発揮されるべき機能の消失をともなう、タンパク質の変性、すなわち凝集と不溶化である。この老化にともなう
歯科用石膏の再利用に関する総合的研究

一度使用した歯科用石膏は、医療産業廃棄物として処分されている。そこで我々は石膏が可逆的反応であることに注目し、再利用可能ではないかと考えた。方法としては、硬化した市販硬石膏を180°Cにて3時間30分加熱後、粒径106μm以下まで粉砕し、混水比0.50にて練和すると、硬化熱を伴い再硬化することを確認した。この条件での乾燥圧縮強さは、平均84.7kgf/cm^2となり標準的な普通石膏の1/3以下の値となった。しかし、3時間30分は加熱時間が長くリサイクルの概念では不利と考え、一般の歯科用ファーネスにて加熱できる温度700°Cで加熱し、1分おきに石膏の重量変化を測定したところ、10分の加熱で練和に使用した水とほぼ同じ量の重量減少を示した。また粉砕方法を改良し、45μm以下まで粉砕したときの回収率は約60%であった。この加熱粉砕した再利用石膏粉末を混水比0.43にて練和すると乾燥圧縮強さは平均251.4kgf/cm^2となり、180°Cにて3時間30分加熱後、粒径106μm以下まで粉砕した条件と比較すると飛躍的な圧縮強さの向上が得られた。また、標準的な普通石膏の約7080%の値であった。乾燥圧縮強さが向上した理由としては、粉砕方法の改良により、粉末粒径が市販硬石膏とほぼ同じになったことと、少ない混水比で十分な操作性が得られたことなどが推測された。次に、加熱時間を更に短縮する方法として電子レンジの応用を試みた。1600Wの電子レンジを用い、出力70%にて300gの硬石膏を10分間電子レンジで処理すると、練和に使用した水とほぼ同じ量の重量が減少することがわかった。また、これを45μm以下まで粉砕し混水比0.43にて練和すると硬化熱を発し再硬化することを確認した。しかし、電子レンジに入れる石膏が300gを超える量の場合、電子レンジ10分処理後に粉砕した石膏粉末を練和しても再硬化しないことから、一度に多量の石膏を再利用するには電子レンジの使用は不適切であると思われた。一度使用した石膏を再利用すべく、次の実験を行った。1.加熱条件の検討G-C社製硬石膏ニュープラストーンをメーカー指示による混水比0.24で練和し、歯科用模型および石膏棒を作製した。a)電気炉による方法試料をオートファーネスにて180°Cに加熱し、30分おきに5時間まで重量変化を測定した。模型作製後、1週間放置した硬石膏の重量を100とし、各時間毎の180°Cに加熱した重量を百分率にて表した。3時間30分加熱したとき重量は80.7%となり、水分はほぼ蒸発したものと考えられる。この石膏を本研究費にて購入したエクセルジョークラッシャーにて粉砕し、更に乳鉢にて106ミクロン以下に粉砕すると再硬化する粉末(リサイクル石膏)ができることがわかった。b)電子レンジによる方法膏模型を高周波出力500Wの電子レンジで25分加熱することで、リサイクル石膏を得ることができた。

2.リサイクル石膏の理工学的性質a)凝結時間の測定混水比0.50で練和したリサイクル石膏を、荷重300gのVicat針が1mm入るまでの時間を測定した。b)圧縮強さ混水比0.50で練和したリサイクル石膏の圧縮試験を行った。成績1.凝結時間:硬石膏17分25秒、リサイクル石膏は11分28秒であった。総括石膏模型を電気炉、電子レンジを用いて水分を蒸発後粉砕することで、再利用できることを見出した。次年度は更に条件を検討し、より簡略に再利用できる方法を検討する。なおヌープ硬さ、表面粗さについて現在研究継続中である。歯科診療所、技工所など歯科領域で修復物製作の過程で使用される歯科用石膏は、月800tいわれている。この使用された石膏の大部分は医療廃棄物または産業廃棄物として処分されている。今回われわれは、この石膏の再利用を試み(再利用石膏)、初めて使用する石膏(一次使用石膏)の理工学的性質(圧縮強さ)と比較して普通石膏の圧縮強さの75%まで回復した再利用石膏を得た。これらは臨床診断用の模型材、咬合器装着時の対合歯用として臨床で使用されるに十分な強さであることを見いだした。実験法としては一次石膏として普通硬石膏を混水比0、24で練和したのち有歯顎模型のゴム枠に注入し硬化さ1週間放置乾燥させた後、500、600、700度の電気炉内に5、6、7、8、9、10分間加熱後重量変化を測定した。ついで科研費で購入したエクセルジョークラッシャー(吉田製作所)で粉砕した。粉砕した石膏粉末を43106μまでの電磁式ふるい振盪器で篩別した後、JIS規格に準じ練和1週間後の圧縮強さを測定した。はじめに、700度で5分以上加熱したものは理論値である84、3%近くなり、再硬化することが確認された。ついで、各条件の圧縮強さを検討し700度10分、75μで篩別した後さらに53μを通過した粉末が良い成績を得ることが解ったので、以後この条件で実験を継続した、次の成績を得た。1、一次石膏を粉砕しこの条件に篩別されるものは70%の回収率であった。2、圧縮強さ3、電子レンジを利用しての乾燥は再検討を要する。
看護師の薬剤投与時を想定したエラーのしやすさと指差呼称効果の実験的検討

本研究では、看護師を対象に、文字情報を刺激として、類似する文字列に対するエラーのしやすさと、エラー防止に効果的な指差呼称の方法について検討する事を目的とする。医療現場では、患者間違いや薬剤の取り違い、投与量の間違いといったエラーを防止するための対策の1つとして、指差呼称で確認する方法を行う。しかし、医療現場を想定した指差呼称の実験的検討をした研究は少なく、現実には指差呼称を行っていてもエラーが生じる場合がある。そこで薬剤投与に関連する文字情報のマッチング課題を行い、課題遂行中の視線計測をすることで、類似する文字列に対するエラー傾向と効果的な指差呼称について、認知的処理の観点から明らかにする。
イノベーションとネットワークの学際的研究-理論、実証、そして政策提言

本研究は、組織や地域の発展や成長を支えるイノベーションのメカニズムを解明するために、企業などの組織内関係や、産学官などの組織間関係に焦点を当て、人や組織を取り巻くネットワークの関係構造や機能について、定量的および定性的な実証分析を実施した。バイオ産業から、プロ野球団、音楽家まで実にさまざま対象を分析し、イノベーションに必要な知識と、イノベーションを効率的に進めていくための組織や連携のあり方との関係性の把握に努めるとともに、組織や個人が主体的に関係性をマネジメントする重要性を説いた本研究は、組織や地域の発展や成長を支えるイノベーションのメカニズムを解明するために、企業などの組織内関係や、産学官などの組織間関係に焦点を当て、人や組織を取り巻くネットワークの関係構造や機能について、定量的および定性的な実証分析を実施した。バイオ産業から、プロ野球団、音楽家まで実にさまざま対象を分析し、イノベーションに必要な知識と、イノベーションを効率的に進めていくための組織や連携のあり方との関係性の把握に努めるとともに、組織や個人が主体的に関係性をマネジメントする重要性を説いた本研究プロジェクトの初年度にあたる平成19年度は、研究の基本方針と研究体制を固めるとともに、参加メンバーはそれぞれ個別に担当する研究課題に取り組んだ。本プロジェクトの中心であるイノベーション研究センターでは、全体としての方向性を確認し、整合性や一貫性を高める場として、定期的な研究発表会を開催した。基本的な方針として、企業や地域の成長性やイノベーション力と、そうした企業や地域を取り巻くネットワーク構造との関係性を、定量的かつ定性的な両面から検討していくことを定めた。それにもとづき、参加メンバーは、どのようなネットワーク(企業間、企業と大学など)のもとでいかなるイノベーションが生まれるのか、そうしたネットワークはいかに形成されたのか、新たに生み出されたイノベーションによって、既存のネットワークがどのように変容していくのかとった視点で、研究に取り組んだ。主な研究内容は、以下の通りである。1.製品開発のケーススタディ:日本企業が開発した画期的な製品や部品を対象に、技術開発や事業開発の活動特性、課題を考察した。2.研究者のイノベーション活動の統計分析・ネットワーク分析:日本の研究者・技術者を対象にしたアンケート調査結果を検討。イノベーションは、技術と市場の相互依存関係の中から生まれる傾向が強まっているにもかかわらず、研究⇒開発設計⇒試作⇒量産といった旧来のリニアモデル的な発想が根強いという課題が浮き彫りになった。3.中国企業のネットワーク構造分析:中国・温州の服装企業および在欧州の温州人企業家への質問票調査およびインタビュー調査から、彼らがスモールワールド化したネットワークをうまく活用していることを明らかにした。これらの個別研究の成果の一部は既に発表されており、次ページに示すとおりである。本研究プロジェクトの中間年度にあたる平成20年度は、研究の基本方針と研究体制を固めるともに、参加メンバーはそれぞれ個別に担当する研究課題に取り組んだ。他方、本プロジェクトの中心であるイノベーション研究センターでは、全体としての方向性を確認し、整合性や一貫性を高める場として、定期的な研究発表会を開催した。基本的な方針として、参加メンバーは、イノベーション活動が人や組織のどのような関係性の中で生まれるのか、そうした関係性はいかに形成されるのか。イノベーションを生み出す組織や人にはどのような特徴があるのか、といった視点で、各自の研究に精力的に取り組んだ。(1)フロンティア型の研究活動:日本とアメリカの大学研究者の発明活動に着目し、そのサーベイ結果をもとに、両国の研究活動の特徴や課題を分析した。(2)中国企業や芸術家等のネットワーク構造分析:在欧州の温州人企業家や斬新なアルバムを発表し衝撃的なデビューを飾ったピアニスト等へのインタビュー調査から、彼らがスモールワールド化したネットワークに組み込まれ、それを効果的に活用していることを浮き彫りにした。(3)日本組織のイノベーション行動:ソニーから、日本サッカー協会や楽天野球団まで、多彩な組織のトップにインタビューを実施し、イノベーションを生み出す組織のマネジメントのあり方を検討した。また、大河内賞受賞企業に着目し、イノベーションにつながる諸資源がいかに動員され、それが正当化されていったについても明らかにした。本研究プロジェクトの参加メンバーは、「半導体産業のイノベーション」「製薬企業とバイオベンチャーとのアライアンス」など、個別に取り組んできた研究内容を、中核組織であるイノベーション研究センターの研究会やワーキングペーパーなどで報告するともに、相互学習の成果を、本や論文、学会等で積極的に発表した。個別のテーマごとに、権威ある海外ジャーナルや国際学会などで発信するだけでなく、主な参加メンバーが著者として名を連ねる学術書、Dynamics of Knowledge, Corporate Systems and Innovationを英語圏で出版した。同書は、企業活動を支える様々な組織や制度に着目し、組織志向の強い日本型企業システムを市場志向の強い米国型企業システムと対比させながら、社会に蓄積された知識が、新製品や新サービスとして、世に送り出されるイノベーションのダイナミズムを包括的に議論している。さらに、研究成果の社会への還元も強く意識し、たとえば、一般社会人向けの『一橋ビジネスレビュー』で、「世界標準」をテーマに取り上げ、標準化が行われることで市場を獲得することもあればし、失うこともあるという事実を明らかにしたうえで、グローバルスタンダードの出現による競争環境の変化をどのように見通せばよいのかを考察し、変化に対応できるビジネスモデル構築を探った。また、ネットワークに関しては、シミュレーションに基づく「機械じかけ」のネットワーク分析では捉えきれない、感情を持った人がつながる社会ネットワーク研究の最前線を一般書にまとめ、平易に説き明かすとともに、個人がより豊かに生きるための処方箋なども提示した。
"カモフラージュ"の解析による自然パターン認知メカニズムの研究

生物が環境へ適応しながら進化してきたことを考えると、自然環境の中で棲息してきた動物は、自分達を取り巻く自然の中に存在する複雑なパターンに対して、視覚認知能力を発達させていると予想される。人間も進化の過程の大部分を自然環境の中で過ごしており、持って生まれた視覚認知能力の優れた部分が自然のパターンの持つ特徴に対応している可能性が高い。本研究では、周囲の海底のパターンに応じて体表のパターンを変化させて背景に溶け込んで巧みに自分の姿を隠すヒラメの隠蔽的擬態の解析をおこない、その中から自然のパターンの認知において大切な要素について考察した。隠蔽的擬態は、動物などが背景の自然のパターンを「地」としたときに、その体表パターンが「地」に溶け込むことで「図」として認識されることを回避する現象である。「地」に溶け込むには、体表パターンが「地」の特徴に近い特徴をもつ必要があるが、その「地」のパターンは素材的性質を持ち、テクスチャーで特徴づけられる。そのため体表パターンが「地」と類似したテクスチャーを持つと、バックグラウンドと一体化し境界が不明瞭となり、そのパターンは「図」として目立ちにくくなる。特に自然におけるバックグラウンドとなる土・砂・岩・植物の持つ一般的な特徴は、濃淡・色彩の分布の統計的性質、つまりテクスチャーによって特徴づけられる。このことは、体表パターンにおけるテクスチャーの再現が隠蔽的擬態成立の鍵であることを示唆することになる。実際、画像解析の結果から、ヒラメの隠蔽的擬態では、体表パターンの平均的な明るさばかりでなく、テクスチャーの特徴を類似させていることが確かめられた。この結果は、我々人間を含む動物の視覚認知において、自然のパターンを特徴づけるテクスチャーが大きな役割を果たしていることを示唆している。本研究は、水棲動物にカモフラージュをさせてその体表パターンと背景パターンを正確に記録・計測し、それぞれのパターンの特徴を画像解析などの手法を用いて客観的に比較・解析するものである。本年度は、背景の海底のパターンにしたがってその体表パターンを変化させ背景にうまく溶け込んでその姿を消してしまうヒラメを対象に、カモフラージュパターンの記録をおこなった。具体的には、1.実験室の水槽内に、砂や小砂利などの実物を敷き詰めたり、コンピュータで作画してプリントアウトした人工的パターンや疑似自然パターンを敷き詰めるなどして、ヒラメのカモフラージュの背景となるさまざまな視覚環境を用意する。2.ヒラメを実験水槽に慣れさせた後、1.で用意したさまざまな背景の水槽に移して、ヒラメの体表パターンを背景のパターンとともに時間の経過にしたがってスチール写真に記録する。3.上記の写真のプリントを、スキャナーでコンピュータに取り込み、一部の画像についてはキャリブレーション画像をもとにその後の画像計測・解析のために、画像の前処理を行う。という手順で、ヒラメのカモフラージュパターンのデータ化を進めた。隠蔽的擬態は、動物などが背景の自然パターンを「地」としたときに、その体表パターンが「地」に溶け込むことで「図」として認知されることを回避する現象である。

そのため体表パターンが「地」と類似したテクスチャーを持つと、バックグラウンドと一体化し境界が不明瞭となり、そのパターンは「図」として目立ちにくくなる。特に自然におけるバックグラウンドとなる土・砂・岩・植物の持つ一般的な特徴は、濃淡・色彩の分布の統計的性質、つまりテクスチャーによって特徴づけられる。このことは、体表パターンにおけるテクスチャーの再現が隠蔽的擬態成立の鍵であることを示唆することになる。実際、画像解析の結果から、ヒラメの隠蔽的擬態では、体表パターンの平均的な明るさばかりではなく、テクスチャーの特徴を類似させていることが確かめられた。この結果は、我々人間を含む動物の視覚認知において、自然パターンを特徴づけるテクスチャーが大きな役割を果たしていることを示唆している。
モンテカルロ法による最適なモデル解像度を得る逆解析手法の開発とその応用

多くの地球科学の逆問題はデータの不足により劣決定問題となっている場合が多く、物理的に根拠のない制約条件を導入することで、劣決定問題を優決定問題に転化してパラメータを推定する場合が多い。本研究ではモンテカルロ法により推定可能なパラメータと推定できないパラメータを分離した上で、パラメータの配置を問題の最適化を行った。さらに、推定されたパラメータの確率密度分布を直接推定する事が出来る事から、応用範囲が広く、地下構造推定、断層すべり推定、地震メカニズム推定などの応用例を示した。また、モンテカルロ法の計算にはGPUを用いることは、計算時間の短縮に極めて有効であることをしめした。本研究はモンテカルロ法による最適なモデル解像度を得るべく新たな逆解析手法の開発とその応用を目的としている。地球科学における逆解析は本質的に劣決定問題であるため、常に解像度と解の分散とのトレードオフの問題があり、新たなアルゴリズムを導入することで解像度の議論が不要になると考えている。本年度実施した内容として、前年度開発したプログラムの検証とモンテカルロ手法に基づく測地学的な断層すべり逆解析手法の応用を行った。前年度、作成したプログラムは2011年東北沖地震の地震時のすべり分布を推定するプログラムであった。昨年度に作成したプログラムに改良を加え、全国のGPS観測データ及び海底地殻変動等のデータを扱えるように仕様を変更し、また、FEMを用いた不均質構造を考慮したGreen関数を用いた解析にも対応させた。これらの解析結果は2011年東北沖地震に関する日仏国際シンポジウム(French-Japanese Seminar on Earthquakes and Tsunamis)での招待講演で発表を行った。なお、2011年東北沖地震の解析に関する成果の論文については現在、投稿準備中である。一方、CPUによる解析プログラムではあるが、モンテカルロ法に基づく逆解析をスマトラ断層とスンダ海溝に適用し、2004年のスマトラ地震の余効変動の影響を含んだ地殻変動場から、スマトラ断層の不均質な固着の状態を明らかにした。この研究成果は国際誌(J. Geophys. Res., doi:10.1029/2011JB008940, 2012.)に掲載された。MCMC法は観測データとモデルパラメータを結び付けるGREEN関数が非線形な関係を持つ観測方程式系の問題の場合でも効率的に解く事ができる手法の一つである.また,最小二乗法では劣決定問題を解くことは出来ないが,MCMC法では逆行列を生成しないため,不定のパラメータがどこに配置されているのかを含めて解くことができる.本研究ではMCMC法を用いて,多くの応用例を構築して,この手法の有効性と更なる計算効率の向上を目指している.本年度ではMCMC法を用いてインドネシアのスマトラ島北部で発生したM6クラスの2つの地震について解析を実施した.今回解析したM6クラスの2つの地震は名古屋大学がスマトラ島北部に構築しているGPS観測網内で発生した.そのスマトラ島北部のGPS観測網で観測されM6クラスの2つの地震によって生じた地殻変動データを基に地震のメカニズム解と震源の位置を推定した.地震のメカニズム解は地震波形から決定することができるが,共役断層面のどちらで地震が発生したのかを区別することは出来ない.しかしながら,近傍に設置されたGPS観測網では共役断層面のどちらで地震が発生したのかを推定する事ができる.このような地震時の観測データに対して,MCMC法を用いることで,不確定にしか決まらないパラメータ群を区別する事ができる.また,最小二乗法等では推定されたパラメータ群の推定誤差はガウス型であるが,MCMC法は推定されたパラメータ群は確率密度関数として表現されるためより詳細な議論が可能になることが確認できた.また,推定された断層面はスマトラ断層に対して,共役断層系の一部で地震が発生と考えられる.多くの地球科学の逆問題はデータの不足により劣決定問題となっている場合が多く、物理的に根拠のない制約条件を導入することで、劣決定問題を優決定問題に転化してパラメータを推定する場合が多い。本年度実施した内容は、モンテカルロ手法に基づく測地学的な断層すべり逆解析手法のアルゴリズムの構築及び、解析プログラムの作成である。当初の研究計画では新たにGPU専用の計算機を導入する予定であったが、予算の見通しが難しかったため、既存の計算機にGPUの計算ボードを新たに増設することで、研究の遂行に支障が出ないようにした。そのため、プログラムの開発は新たに導入したGPU計算ボードにて行った。GPUによる計算の加速を検証するために、CPUを用いる計算プログラムとGPUを用いる計算プログラムの2種類のプログラムを作成した。作成したプログラムは全国のGPS観測データから2011年東北沖地震の地震時のすべり分布を推定するプログラムである。これらの解析結果は2011年度日本測地学会秋季講演会にて口頭発表を行った。

GPUを用いた計算の高速化により2つのCPU(6cores)に対して最大2.3倍速く計算でき、GPUによる計算の加速が確認できた。なお、解析結果については論文の投稿準備中である。また、CPUによる解析プログラムではあるが、モンテカルロ法に基づく逆解析手法をスマトラ断層に適用し、解析成果を投稿中である。本研究はモンテカルロ法による最適なモデル解像度を得るべく新たな逆解析手法の開発とその応用を目的としている。地球科学における逆解析は本質的に劣決定問題であるため、常に解像度と解の分散とのトレードオフの問題があり、新たなアルゴリズムを導入することで解像度の議論が不要になると考えている。本年度実施した内容として、これまでに開発したモンテカルロ手法に基づく測地学的な断層すべり逆解析手法に改良を加え、ブロック運動に基づく剛体運動の推定とプレート間の相対的な運動方向の制約に関する先験情報を超パラメータにより導入し、その超パラメータをMCMC法により推定するアルゴリズムを導入した。この解析手法をフィリピン海溝とフィリピン断層、および、日本の南西諸島に応用した。その結果は、日本地球惑星連合科学連合2015年連合大会にて発表予定である。南西諸島やフィリピンのような本質的にデータの量が少ない地域においては、解の信頼性や解像度についての議論が重要になるが、MCMC手法によって解の確率密度分布として推定することで議論が容易なった。また、昨年度の断層のメカニズム解をMCMC法によって推定する手法を開発し、インドネシアで発生したM6.2の地震に適用した例についての成果を国際誌に投稿したが、不採択でしたので、引き続き再度投稿の準備をしているところである。固体地球科学今年度の研究計画は前年度作成したプログラムを用いてい解析した結果を国際誌に投稿することと複数のGPUにて解析できるプログラムを作成することであった。しかしながら、東北沖地震の新たな測地観測データを解析可能にするように、プログラムを改良し、FEMによる不均質な地下構造を考慮した、Green関数を用いて解析できるようにプログラムを改良しており、本来の目的が十分に達成できなかった。しかしながら、これらの改良したプログラムを用いた解析結果の成果を2011年東北沖地震に関する日仏国際シンポジウムでの招待講演で発表を行った。また、今回の成果を国際誌への投稿を今年度行う予定である。一方、CPUによる解析プログラムではあるが、モンテカルロ法に基づく逆解析を用いた解析成果は国際誌(J. Geophys. Res., doi:10.1029/2011JB008940, 2012.)に掲載された。名古屋大学が構築しているスマトラ島北部のGPS観測網内でM6クラスの地震が発生したため,当初予定していた2011年東北沖地震の余効変動に伴う余効すべりの時空間分布をMCMC法で推定するまでにはいたらず,最小二乗法的な手法による推定にとどまった.この解析により,粘弾性応答を考慮した余効すべりの時空間分布を推定した.
同軸噴流拡散場における混合現象の解明と制御に関する研究

本研究では,液相における同軸噴流拡散場の混合現象を解明することを目的として,円形噴流物質およびその周りの環状噴流物質の二成分濃度を,吸光スペクトル法により同時測定した。まず,高空間・高時間分解能の多成分濃度測定システムの開発を行い,同軸噴流拡散場の統計的性質を明らかにした。特に,円形噴流と環状噴流の速度差やReynolds数を変化させた場合の,拡散幅などの混合特性を明らかにした。さらに得られた知見をもとに,流れ場に攪乱を加えることによる,同軸噴流拡散場の混合促進などの制御の可能性について検討を行った。平成30年度は,これまでに開発した二成分濃度同時測定システムを用いた同軸噴流拡散場における濃度測定,粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry, PIV)による速度場測定に加え,水中スピーカーにより同軸噴流に攪乱を加えた場合の濃度場に対する影響を考察した。水中スピーカーを水中に設置し,同軸噴流に直接100Hzの振動を加えた結果,円形噴流では中心軸付近で振動により平均濃度が小さくなることが確認された。一方,環状噴流では振動により中心軸付近で平均濃度が大きくなることが確かめられた。このように同軸噴流に攪乱を加えることにより,実際に同軸噴流拡散場に影響を与えることができることが示された。今後,攪乱の加え方や周波数などを最適化することにより,さらなる混合促進を行うことが期待される。本研究では,液相における同軸噴流拡散場の混合現象を解明することを目的として,円形噴流物質およびその周りの環状噴流物質の二成分濃度を,吸光スペクトル法により同時測定する。そのために,高空間・高時間分解能の多成分濃度測定システムの開発を行い,同軸噴流拡散場の統計的性質を明らかにする。特に,円形噴流と環状噴流の速度差やReynolds数を変化させた場合の,拡散幅などの混合特性を明らかにする。さらに得られた知見をもとに,流れ場に攪乱を加えることによる,同軸噴流拡散場の混合促進などの制御の可能性について検討を行う。平成27年度はまず,高空間・高時間分解能の多成分濃度同時測定システムの開発を行った。分解能を向上させるために,今回新たに光ファイバープローブを本研究費により製作した。検査体積を小型化すると光量も減少するため,従来のハロゲンランプでは,高精度な濃度測定は不可能である。そこで,本研究では光源としてレーザーダイオード(以下,LD)を使用した。本年度はまず,青色のLDによる単成分の濃度測定システムを開発した。さらに,上記で開発した濃度測定システムを用いて,同軸噴流拡散場において単成分濃度を対象とした実験を行った。円形噴流および環状噴流に同じ赤色の染料を加えた単成分の濃度測定を行い,通常の軸対称噴流拡散場と比較することにより,本研究で開発した濃度測定システムの精度等を評価し,次年度以降に行う二成分濃度同時測定の基礎データを収集した。研究実績の概要欄にも示したように,平成27年度はまず,高空間・高時間分解能の多成分濃度同時測定システムの開発を行った。LDの中心波長として488 nm(青色)および635 nm(赤色)を選択することにより,市販されている汎用のLDを使用することができる。LDを出た光は,光ファイバーを通して,濃度測定プローブの先端で多成分物質の濃度に応じて光が減衰される。減衰された光をそれぞれの波長に分光し,光電子増倍管(PMT)により増幅させることにより,より高精度な濃度測定を行う。本年度はまず,青色のLDにより単成分の濃度測定システムを開発した。円形噴流および環状噴流に同じ赤色の染料を加えた単成分の濃度測定を行い,通常の軸対称噴流拡散場と比較することにより,本研究で開発した濃度測定システム有効性を確認した結果,誤差1%以内で濃度測定が可能であることが確かめられた。以上のように,単成分濃度測定システムの開発を行い,同軸噴流拡散場で単成分濃度を測定することにより,その有効性を確認できたことから,「おおむね順調に進展している」とした。平成28年度は,昨年度開発した青色のレーザーダイオード(Laser Diode,以下LD)による単成分の高空間・高時間分解能濃度測定システムに,赤色のLDを加えることにより,二成分濃度同時測定システムへの拡張を行った。この開発した二成分濃度同時測定システムを用いて,同軸噴流拡散場において濃度測定を行った。

円形噴流に黄色の染料,環状噴流に青色の染料を加えた,二成分濃度の同時測定を行い,同軸噴流拡散場の基礎的な特性を明らかにした。また,速度場については粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry, PIV)により測定を行い,同軸噴流場の基本的な流れ場の構造を調べた。さらに,円形噴流と環状噴流の速度比を変化させた場合の速度,濃度測定も行い,同軸噴流拡散場への影響についても考察した。研究実績の概要欄にも示したように,平成28年度は高空間・高時間分解能の二成分濃度同時測定システムの開発を行った。昨年度開発した青色のLD(中心波長488 nm)による単成分の高空間・高時間分解能濃度測定システムに,赤色のLD(中心波長635 nm)を加えることにより,二成分濃度同時測定システムへの拡張を行った。LDを出た二つの波長の光は,光ファイバーを通して,濃度測定プローブの先端で二成分物質の濃度に応じて光が減衰する。減衰された光をそれぞれの波長に分光し,光電子増倍管(PMT)により増幅させることにより,より高精度な濃度測定を行った。さらに開発した二成分濃度同時測定システムを用いて,同軸噴流拡散場において濃度測定を行った。以上のように,二成分濃度の同時測定システムの開発を行い,同軸噴流拡散場で二成分濃度を測定することにより,その有効性を確認できたことから,「おおむね順調に進展している」とした。本研究では,液相における同軸噴流拡散場の混合現象を解明することを目的として,円形噴流物質およびその周りの環状噴流物質の二成分濃度を,吸光スペクトル法により同時測定する。そのために,高空間・高時間分解能の多成分濃度測定システムの開発を行い,同軸噴流拡散場の統計的性質を明らかにする。特に,円形噴流と環状噴流の速度差やReynolds数を変化させた場合の,拡散幅などの混合特性を明らかにする。さらに得られた知見をもとに,流れ場に攪乱を加えることによる,同軸噴流拡散場の混合促進などの制御の可能性について検討を行う。平成29年度は,昨年度までに開発した二成分濃度同時測定システムを用いた同軸噴流拡散場における濃度測定結果に加え,速度場について粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry, PIV)による速度測定を行い,同軸噴流場の基本的な流れ場の構造を調べた。まず,円形噴流と環状噴流の速度比を変化させた場合の速度測定を行い,同軸噴流の速度場の基本特性を明らかにした。その結果,同軸噴流の速度比が同じ場合,通常の噴流と同様の拡散・減衰特性を持つことを確認した。また,速度比が異なる場合の速度場の変化についても考察した。さらに,環状噴流に水中スピーカーによる攪乱を加えた場合の速度場測定を行い,攪乱の周波数や大きさによる,同軸噴流の拡散幅や減衰特性への影響についても考察した。研究実績の概要欄にも示したように,平成29年度は主に速度場について,PIVによる測定を行い,同軸噴流場の基本的な流れ場の構造を調べた。
“味わって遺伝子機能を解析する”化学系学部学生実験モデルの構築

目的:遺伝子操作技術は急速に発展し、大学教育における重要性も増している。本研究は、より積極的な学生実験の充実を図るため、技術の習得に留まらず遺伝子機能解析をも対象とする新たな学生実験モデル"味わって遺伝子機能を解析する"の構築を目的とした。研究方法:苦味物質フェニルチオカルバミド(phenylthiocarbamide, PTC)やプロピルチオウラシル(6-n-propyl-thiouracil, PROP)は、レセプター遺伝子であるTAS2R38遺伝子に含まれる3つの一塩基多型(single nucleotide polymorphism, SNP)の組み合わせによって苦味感受性がほぼ予測可能である(Bufe et al., 2005)。本研究科栄養学研究室においてもTAS2R遺伝子中のSNPと苦味感受性の相関関係の解明が進められている。本研究は、本研究科ヒトを対象とする研究に関する倫理委員会の承認を受け、栄養学研究室の指導のもと、学生実験を履修する学部3年生30人を対象に1各自の口腔内粘膜組織からDNAを抽出し目的遺伝子のシークエンスからSNPを検出、2味嗜好性についてのアンケート調査、PTC、PROP等の苦味物質や苦味を呈する食品についての官能評価を行った。さらに1及び2のデータの相関解析結果をもとに考察会を行い、PTC、PROPについてはTAS2R38遺伝子の3つのSNPの組み合わせが苦味感受性と相関することを確認した。その他については、遺伝子配列と苦味感受性との明確な相関は確認できなかったものの、発展的な議論の題材とした。研究成果:集団で実験を行うことでデータの比較検討をしながら、官能評価という体感を伴った手法で、簡便に親しみやすく遺伝子の機能解析までを行うことができた。身近な味覚を題材に高い教育効果が得られる学生実験モデルが構築できた。
対人援助職者への仕事の動機づけに関する人材育成研修モデルの構築

対人援助職のワーク・ライフ・バランス支援での働きやすい職場環境を整えることは,組織にとっても優秀な人材を確保・育成,さらには定着を目指した経営上の質保証となる。看護ミドルリーダーを対象とした,人材育成の専門家が実施する人材育成研修を実践する過程で,アウトソーシングを用いた人材育成研修モデルの考案を行った。その結果,組織の課題は研修する側,受ける側双方の課題であり,互いのフィードバックを繰り返しながら高次元の組織目標の達成を目指すプロセスの人材育成研修を,フィードバック積み上げ式人材育成研修としてモデル化できた。この人材育成研修モデルを考案できたことがこの研究の成果である。今年度は専門職として,生活者として働き続けることができる職場環境を実現するための人材育成研修の準備,および研修自体の方向性の確認,現状の確認,そして最終的な評価の手段とするための尺度の検討等を行った。研修の方向性の検討は,2つの似通った環境の施設に対して無記名自記式質問調査を実施した。質問の内容は職務満足および生活の葛藤尺度等についてであり,対象施設の確定を行宇「資料とした。次に決定した対象施設の責任者・教育担当者との面談を重ね,本研究参加者の選定を行った。人材育成研修参加対象者は看護中間管理者またはそれに準ずる者とし,看護ミドルリーダーを対象とした研修計画を作成した。次に効果的な研修を実施するため,研修受講対象者に対した,現在抱える課題,研修への期待等について半構造化した自由記載方式の質問調査を行った。これは外部企業による人材育成の業者選定の資料とした。外部企業の選定については,職務満足要因のうち,動機付け要因に注目し,X理論とY理論だけでない,その仲介となるようなコミュニケーションに焦点を当てた人材育成について実績があること,さらに研修対象者の多くが女性であることと女性が多く働く場所であることから女性を対象とした職場研修についても実績があることを念頭に選定した。また,系統立てた研修プログラムの作成のために企業とのヒアリングを実施し,企業・研究者・対象施設の責任者による入念な打ち合わせを実施し,最終的な研修プログラムを作成し対象施設への提案と了解を求めた。対象施設の研修計画について了解を得た後,研修日程の確認行い,次年度の企業研修実施のための準備を整えた。前年度に実施した調査から,職務満足に焦点をあて現場の現状を把握し,人材育成について育成を専門とする企業研修を行っている業者のなかで研究者と考えを同じとする動機付けに重きをおく業者に継続的な研修を依頼した。影響因子のなかで「仕事を通じての自己成長」を喚起するための良好なコミュニケーションスキルは特に必要と考え,コミュニケーションスキルについての実績のある企業による研修を取り入れた研修プログラムを公安した。なお,研修を始める前に,業者と綿密な打ち合わせを繰り返し適切と思われる人材育成プログラムを作成し実践した。実際の研修では,対象とした看護管理のミドルとされる看護師長・副師長の反応を観察しながらプログラムを柔軟に修正し,人材育成の理論の講習,学習したことの実践・振り返り,トピック研修を取り混ぜ11回の研修を実施するとともに適時,業者と打ち合わせを行い研修プログラム修正を行い,人材育成研修モデルの完成を目指した。前年度作成したアウトソーシングを利用した人材育成研修モデルについては,研修受講参加者の意見・評価をグループ聴取し最終の人材育成研修モデルを検討しモデルをフィードバック積み上げ式人材育成研修モデルと命名した。人材育成研修の実施の評価として,人材育成研修実施対象病院の看護職を対象に職務満足度の変化を測定し,人材育成専門家の支援について考察した。職務満足度の評価については主観的職務満足度尺度を利用し検討した。その結果,診療報酬改定による病院事情の影響による対象者の属性の変化が大きく単純には比較できなかったが人材育成研修はフィードバックが重要であり,相談・助言を受けるためのアウトソーシング活用が有効であった。また,職員の連携やコミュニケーションなどのソフト面の改善が組織への定着を導くこととなるとともに,組織の活性化が図られると推察することができた。またアウトソーシングを利用した人材育成研修は医療職とは違う新たな発見があり刺激になったということを再確認する機会でもあったと研修の評価を得ることができた。さらに,人材育成研修の評価をするために異なった組織間での職務満足度調査を実施した。その結果,研修実施病院において,「看護職間の相互作用」に有意な差があったことから,研修実施対象病院は生きいきとした職場をつくり,職場環境を整え,看護師個人が成長できる仕組みを看護職全体で考える環境作りができる病院に変化したことである。すなわち戦略的な経営手段であるアウトソーシングを積極的に活用することは効果が期待できることがわかった。前年度の調査で抽出された職務満足の要因のうち,動機付け要因に注目し,X理論とY理論だけでない,その仲介となるようなコミュニケーションに焦点を当てた人材育成について,企業のアウトソーシングを利用した系統立てた研修プログラムの主体的な作成を行い実践した。

実践中は柔軟にプログラムの変更を行い,最も良好と思われるプログラムを作成し,毎回のアクションプランシート記入を依頼した結果,前向きな記載が多く見られ実践できることがわかった。そのため今回作成したプログラムは現段階では有効なプログラムであると思われる。看護管理今後は実践した人材育成プログラムについての評価を行うことを計画している。その方法として,平成25年度に実施した無記名自記式質問紙調査を実施する。それと同時に実際の研修の受講者となった対象者への半構造化面接によるインタビュー調査の実施を行う。その分析:質問紙調査については,平成25年度と同様に行い,それぞれの差を統計学的に検討し変化を観察する。また,中間管理者への半構造化面接データについては,逐語録を作成しカテゴリー化を行い質的機能的な分析を行い評価する。この2つの研究をもとに,本研究で作成した人材育成プログラムの評価を行うことを計画している。看護師のメンタルヘルスや離職,ワーク・ライフ・バランス(WLB)の観点から看護師の職務満足の重要性が指摘されている。そこで,本研究の最終的な評価の手段として利用可能な,職務満足および生活の葛藤尺度等の主観的評価という点について検討した。職務満足尺度については,Yamashitaの職務満足度尺度6因子と,WLBの主観的評価項目6因子との間で比較的高い相関関係が認められた。WLB主観的評価項目で抽出された各因子は, Herzberg,F(1959)の定義した〈衛生要因〉の内容でもあり,Yamashitaの尺度は〈動機付け要因〉も含まれていると考えられる。このことから職務満足度の主観的評価は,仕事と生活が独立して存在するのではなく,相互依存関係にあるため,自己評価から得られた回答は要因を規定する指標といえた。また,対象施設および研修参加者の選定については,看護中間管理者(師長・主任)以上の看護職員であり,計画した研修プログラムに継続して参加できることと,部下となるスタッフが存在する病棟もしくは外来で勤務する20名を選別できた。さらに人材育成企業の決定ののち,研修日程,場所,大まかな1年間の研修計画を作成したことから次年度の研修実践に対しての準備はできたことはおおむね順調に進展しているといえる。人材育成企業研修において,当初12回としていたものが,日程の都合上,翌年度の開催となり今年度の計画から1回分ずれたため使用計画が変更となった。次年度は計画に沿って人材育成研修プログラムの実践および振り返りを行いながら進める。研修は,1部下の成長を促すにはために適切に指導をして行く必要がある。部下を望ましい方向へ促すため手法としての「褒め方・叱り方」研修,2自ら考え、行動する部下を育成するコーチングの3大スキル,「傾聴」「承認」「質問」を学習する「管理職のためのコーチング研修」,3「効果的な面談研修」の3本の柱と,信頼され、部下の能力を活かすリーダーになるためのコミュニケーションスキルを身に付ける研修を実施する予定である。
発達期の大脳皮質視覚野における長期増強の分子機構の研究

大脳皮質視覚野細胞の視覚反応は発達期の視覚体験により可塑的な修飾を受ける。視覚反応の可塑的変化はシナプス伝達の可塑的変化によって引き起こされるものと考えられている。これまでの研究により入力線維の高頻度刺激により興奮性シナプス伝達に長期増強と長期抑圧が起きることを明かにしている。本年度の研究では、抑制性のシナプス伝達に可塑的変化が起きるか調ベた。生後20-30日の発達期のラットの視覚野の切片標本を用い、IV層の電気刺激によりV層細胞に引き起こされる反応を細胞内記録した。潅流液にNMDA受容体阻害薬APVとnonNMDA受容体阻害薬DNQXを加えて、興奮性シナプス伝達を抑えて、抑制性シナプス後電位(IPSP)を記録した。高頻度(50Hz,1s)の条件刺激を与えると低頻度(0.1Hz)の試験刺激によって引き起こされるIPSPに長期的な増大が起きた。このIPSPの長期増強は条件刺激を与えたシナプスに特異的に起こり、IPSPの起電力の変化ではなく、IPSPコンダクタンスの増加によっていた。たとえ、潅流液からAPVを除いて条件刺激を与えてもIPSPの長期増強は同様に起きた。しかし、さらにGABA_A阻害薬を加えて条件刺激がNMDA受容体・チャンネルを活性化しやすくすると長期増強の代わりに長期抑圧が起こった。IPSPの長期抑圧は記録細胞にNMDAを投与することによっても引き起こされ、その発現が記録細胞にCa^<2+>キレーターのBAPTAを注入すると妨げられるので、NMDA受容体・チャンネルを通ってCa^<2+>がシナプス後細胞に入ると長期抑圧が起きるものと考えられる。以上の結果は、視覚野細胞の抑制性シナプスの高頻度活動によりIPSPの長期増強が起こり、同じ細胞への興奮性シナプスの高頻度活動によりIPSPの長期抑圧が起きることを示している。この抑制性シナプス伝達の長期増強と長期抑圧は発達期の視覚体験による視覚反応の選択性の向上に役立つものと思われる。
家事作業時の防暑策を考慮した住まいと暮らしのあり方再考

本研究では、住まいの各所を移動して行われる家事作業の特性に着目して、既存住宅と高断熱住宅の比較も念頭におきながら、家事作業時の暑さ感と防暑行為を捉えた。その結果、両住宅区分ともに、「暑さで困っている」との回答は多いが、作業の性質上、冷房利用の効果はあまり期待できないため、既存住宅はもとより高断熱住宅においても、くつろぎ時に比べると冷房利用は少なく、「窓開放」などの様々な防暑行為を行っていることがわかった。家事作業時の暑さ感を緩和するにあたっては、高断熱高気密化や、自然な方法による防暑の工夫などによって、内部空間全体の温度分布が小さくなるような住まいや住まい方が求められることが示唆された。名古屋市近郊の住宅地において、既存住宅と高断熱住宅(次世代省エネルギー基準相当の可能性がある住宅)に居住する主たる家事担当者を対象にアンケート調査を行った結果、1家事作業時の暑さ感では、両住宅区分ともに、「暑さで困る、何とかしたい」との回答が半数を超え、特に、40代以下の若い層では「暑さで困る」との回答が多いこと、2既存住宅はもとより、高断熱住宅においても、家事作業時の冷房利用は、くつろぎ時に比べると少なく、冷房利用によって快適性を得ているとは限らないこと、3家事作業時の防暑行為は、日常生活における防暑の工夫と関連があり、「工夫高」の人は、家事作業においても「窓開放」をはじめとする様々な防暑行為を行っていること、などがわかった。この結果を受けて、1日の家事作業の流れ、暑さ感や防暑行為、家事作業時および居間の温湿度などについて、インタビュー調査と実測調査を行った結果、1家の中をあちこち移動して行う家事作業時の温度変化は、同一時間帯の居間の温度変化よりも大きく、高断熱住宅よりも既存住宅の方がより大きいこと、2家事作業時には必ずしも冷房を使っておらず、その理由は、アンケート調査結果と同様に、「あちこち移動するので効果がない」「冷えた部屋とそうでない部屋の温度差が嫌」などであること、3朝夕の涼しい時間帯に家事作業を行える場合には暑さ感は軽減されるが、子どもが成長期の若い世帯など、昼間にも家事作業を行わざるを得ない場合には暑さ感が強いなど、家事作業時の暑さ感は、家族の成長段階や家族構成にも影響されること、などがわかった。家事作業時の暑さ感の緩和には、高断熱高気密化とともに、自然な方法による防暑の工夫や防暑行為も取り入れ、住宅の内部空間全体が、できるだけ均一な温熱環境となるような住まいや住まい方が有効であると考察された。名古屋市近郊の住宅地において、既存住宅と高断熱住宅(次世代省エネルギー基準相当の可能性がある住宅)の比較を念頭において、主たる家事担当者を対象に調査を行い、日常生活における冷房利用および自然な方法による防暑の工夫や、各種家事作業時の暑さ感と防暑行為の実態を把握し、両者の関係を分析・考察した結果、以下の知見を得た。1)対象とした住宅を、断熱性能により「既存住宅」と「高断熱住宅」に区分したところ、前者には40代以下の若い層が、後者には50代以上の高年齢層が多く居住していることがわかった。2)防暑の工夫では、両住宅区分ともに、「窓開放」「建具開放」「敷物変更」「すだれ等」「打ち水」の順に実施率が高かった。なお、「建具開放」を除き、他の工夫も含めて、居住者の年齢にかかわらず、既存住宅の方が防暑の工夫を多く実施していた。3)家事作業時の暑さ感では、両住宅区分ともに、「暑さで困る、何とかしたい」との回答は半数を超え、特に、40代以下の若い層では、「暑さで困る」が多い結果であった。暑さで困る家事は、「調理」「掃除機かけ」「アイロンかけ」の順であるが、「掃除機かけ」以外の「その他の掃除」を含めた掃除全体では「調理」を上回った。4)既存住宅はもとより、今回対象とした高断熱住宅においても、家事作業時の冷房利用はくつろぎ時に比べると少なく、冷房利用によって快適性を得ているとは限らないことがわかった。既存住宅、高断熱住宅ともに、家事作業時の防暑行為は、日常生活における防暑の工夫と関連があり、「工夫高」の人は、家事作業においても「窓開放」をはじめとする様々な防暑行為を行っていた。「工夫低」や「工夫中」の人も、自然な方法を用いた防暑の工夫や防暑行為によって、家事作業時の暑さ感が緩和され、省エネルギーで、光熱費負担の少ない生活ができる可能性があると考察できる。申請時の目的と方法に従い、調査を実施し、結果の分析と考察を行っており、おおむね順調に進展している。