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８～１０世紀東アジア外交文書の基礎的研究

そのテキストに基づいて、日本と渤海・新羅及び中国との間の外交文書の訳注を作成した。中国については、唐のみならず、南朝の宋や隋と日本(倭)との間の外交文書についても訳注を作成することとした。平成23年4月から平成24年2月まで、合計8回の検討会を行い、研究代表者の金子修一、連携研究者の鈴木靖民・石見清裕の三名を監修者として各文書ごとに概要・本文(校訂した原文)・校異・訓読・語釈・現代語訳・考察・参考文献・参考史料集からなる訳注集を作成した。また、日本や唐の外交儀礼(賓礼)に関する考察も含む「日本古代の外交文書総論」も作成した。「研究実績の概要」の最後に述べた形で訳注等の作業を進めている。一昨年度に検討した史料の再検討も含め、できるだけ多くの参加者のもとで合意した訳注等の成果を完成原稿とし、順次蓄積している。昨年3月までの時点で、完成原稿は全体のほぼ半数であるが、全体の進行がやや遅めであることは否めない。一点の史料につき、おおむね2回の検討を経て完成原稿としているし、金子・鈴木・石見3名の監修者全員の出席の上で検討会を開くので、訳注の検討自体は丁寧であるが時間がかかり、かつ頻繁に会議を開くことが難しくなっているからである。昨年度は訳註作業に並行して、外部のゲストも招いて研究会を行った。また、これまで纏まった研究の無かった北朝の国書についても発表を行い、連携研究者である廣瀬憲雄・赤羽目匡由の著書の合評も行った。その点では、当該時期の東アジアの国際関係について多面的に検討を加える、という当初の課題の一部も実現したと言える。当初予定した写本の調査及びそうして集めた史料に関する校訂作業はおおむね終了した。その成果に基づいた訳注作業は研究協力者や、この問題に関心を持つ大学院生等が分担して行っている。概要・訓読・語釈・考察などに関する形式の確定についてやや時間がかかったが、現在ではその作業もおおむね順調に推移している。訳注等の執筆者には社会人も多く、検討会を土日に開催しても、関係者全員が参加できないケースもないわけではない。できるだけ多くの参加者のもとで訳註の内容を吟味することは、若手研究者を養成するうえでも大切である。しかし、本年度で訳注作業を完了させなければならないので、今後はメールも活用して先にある程度訳注の中身を完成させ、一回の検討会で完成原稿に持っていくことも考えなければならない。あるいは、頻繁な参加の難しい社会人の執筆者の場合にはメールでの原稿確認を行うなど、研究会と並行して他の方法での原稿作りを行っていくことも想定している。また、訳註作業の目途が立ったところで、本課題に関係した研究者を招いて、シンポジウム等の形で研究会を開くことも考えている。今後さらに訳注の作業を進め、金子・鈴木・石見の監修者も総論・本編すべてに眼を通し、必要に応じて分担執筆者全員も含めて、訳注等について検討を重ねてゆく。また、写本の調査も適宜続行していく。平成25年度で訳註作業を完成させなければならないので、訳註に関わる検討会をできるだけ多く開催し、作業の必要に応じて関連史・資料等も購入する。必要があれば、現地調査も行う。また、上にも記したように、訳註完成の目途が立ったところで、その内容に関わる研究会またはシンポジウムを実行する。訳注作業の進展のため、合宿も含めて訳注の検討会をできるだけ多く開催していく。その作業に必要な関連史・資料、書籍も購入する。必要に応じて写本の調も続けていく。
「国際化」の社会・文化的諸側面:国際的比較研究

9.1821に実施された国際研究集会の開催が今年度の中心的課題であったが、そこでは、第一に、1970年代以来転換期の様相を深めつつある先進諸国の労使関係について検討した。まず、ローゼンシュタイン教授から西欧において新しい労使関係の模索が始まっていることが指摘され、その一例として「勤労生活の質(Quality of Working life)」運動が紹介された。ついで、マオア教授は、労使関係をその対立的側面に注目した「デュアリズム」の視点から日本の労使関係を分析する報告をおこなったのに対して、津田教授からは、終身雇用制を特徴とする「日本的経営」が近年ゆきずまりを見せているとする指摘がなされた。第二には、経済発展に伴う民族意識の変容、とりわけ、外国人労働者の大量流入による多民族・多人種社会の形成がその国の民族意識に及ぼす影響について検討が加えられた。まず、チャンドラ教授から政治的独立の達成後に途上国が直面する自律的な国民経済建設上の諸困難についてインドの場合に即して具体的に指摘された。ついで、コーエン教授からは、第二次世界大戦後の西欧でみられた大量の外国人労働者の流入問題が紹介され、特に、これらの労働者の置かれた法的・社会的地位の差について、市民・準市民(デニズン)・ヘロットの三区分に基ずく詳細な分析がおこなわれた。その上で、田中教授からは、言語が近代の民族国家の統合の際に重要な役割をおわされたこと、その結果、言語は異民族や異人種間のコミュニケーションを切断する役割を果たしてきたという鋭い指摘がなされた。以上の報告を踏まえて、様々な角度から討論がなされた結果、幾つかの興味深い事実が検出された。まず、近年の経済摩擦の激化に対応して日本企業の「多国籍」化が避けられないであろうが、その結果、日本の独自性を強調しがちな「日本的経営」の理念も自己脱皮を迫られるであろう点が指摘された。ついで、民族意識の変容のレベルでは、今後、外国人労働者や留学生の流入などの「ひとの国際化」が進むにつれて、従来「単一民族国家」的イメージの強かった日本の場合も、自己像の転換が避けられなくなるであろうことが強調された。なお、この研究集会参加者は、9.1920.の両日、一橋大学社会学部主催の国際シンポジュウム「転換期世界の文化変容」にも出席し、他の参加者とともに、関連した報告をおこなった。その記録は近く、Hitotsubashi Journal of SocialStudiesの特集号として英文で発表される予定である。
蝕媒組み込み型非熱平衡プラズマ反応器を用いた有害ガス除去

火力発電所など大型固定発生源ではアンモニア添加による選択的接触還元など高性能排ガス浄化装置が設置されており環境保全に大きな役割を果たしている。しかしながら自動車などの移動発生源の増加、あるいは小規模熱伝供給方式(コ・ジェネレーション)による化石燃料利用効率向上と二酸化炭素発生量の低減の要求に対処するために、都市部密集地でも使用できる新しい環境対策技術の必要性が一段と高まっている。本研究は非熱平衡プラズマの強カな化学反応カを用いてガス状汚染物質を分解除去する技術を、ディーゼルエンジンなどの移動発生源の排ガス処理に適用しようとするものである。ゼオライト系あるいは酸化チタン、自動車用三元触媒などと非熱平衡プラズマを組み合わせることで窒素酸化物除去のエネルギ効率を向上させ、ディーゼルエンジンなど移動発生源の排ガスを浄化することを実験的に検討した。触媒と非熱平衝プラズマを組み答わせることで排ガス温度が低くても高い窒素酸化物除去率が得られることを明らかにした。特に非熱平街プラズマでは室温から100°C程度までの比較的排ガス温度が低い状態での排ガス処理が有効であったが、触媒とのカップリングにより非熱平衡プラズマのみでは従来有効でなかった温度領域でのガス処理が可能になった。また平板対誘電体バリア形状の放電形態をとることで、ガスの圧力損失を低下させずに電界強度と紫外線発光強度を向上させることが出来た。また誘電体バリアとしてセラミックに電極を装着することで機械的強度の向上も検討する。これにより移動発生源への搭載実験も可能になると考えられる。近年、非熱平衡プラズマを持ちいた排ガス中の環境に対する有害成分(二酸化炭素、燃料の未燃焼による炭化水素化合物、燃焼時に発生する窒素酸化物)除去が実用化に向けて研究されている。例えば大規模なプラントなどの排ガス処理で行われてきたSCR法(選択的接触還元法)などアンモニアで窒素酸化物(NOx)を中和もしくは還元する方法と組み合わせたり、炭化水素化合物(HC)を模擬ガス中に添加するなどして非熱平衡プラズマを用いた排ガス処理のエネルギ効率の改善が行われてきている。一方、自動車などの移動排ガス発生源ではエネルギ効率の向上を図るためにアンモニア、炭化水素化合物などの添加物を車上に載せて使用することは実用的に困難である。上記の,理由で三元触媒のみあるいは非熱平衡プラズマでは困難であった排ガス処理をアンモニア、・炭化水素化合物などを添加することなく実行するために、三元触媒と非熱平衡プラズマの組み合わせによる排ガス処理を実験的に検討し、非熱平衡プラズマと各種触媒を組み合わせることでアンモニア、炭化水素などを添加することなく窒素酸化物の除去を行うことを明らかにした。触媒としてNa-ZSM-5使用時には初期濃度400ppmのNOを模擬ガス温度200-300°Cで70%の除去率で処理できた(無放電時)。またNa-ZSM-5あるいは三元触媒と非熱平衡プラズマの組み合わせにより、本実験を行った温度領域(100500°C)でNOx除去率が促進された(水蒸気10%添加時)。Cu-ZSM-5使用時には模擬排ガス温度300°C以上では非熱平衡プラズマとの組み合わせによるNOx除去率の促進は認められなかった。NOx除去の機構として、触媒表面へのNOxの吸着が考えられるが、吸着が飽和した後も放電を行うことでNOx濃度減少が確認された。
セルトリ細胞の分化・成熟メカニズムの包括的解明と生殖医療への新展開

精巣の機能不全は男性不妊症や内・外性器の発育障害をきたし、少子化が進むわが国において取り組むべき重要疾患である。私たちは、精巣発生や精子形成メカニズムの研究を通じて精巣組織における「セルトリ細胞」の重要性に注目している。セルトリ細胞は、胎児期には内分泌細胞、成熟期には精子形成の支持細胞と、発生・発達の時期によって異なる機能を有する。こうしたセルトリ細胞の分化・成熟メカニズムは明らかにされておらず、疾患との関連性も明らかでない。そこで本研究では、セルトリ細胞の分化・成熟にかかわる分子生物学的基盤を明らかにすることを目的として実験計画を立案した。平成30年度では、セルトリ細胞の成熟に関与する遺伝子の選別と、その機能解析を計画していたが、前年度に引き続きセルトリ細胞の分離方法にとりくむとともに、組織学的な検討も平行して行った。実験動物の精巣組織からセルトリ細胞の初代培養を行ったが、幼若期の精巣とともに、思春期・成熟期の精巣からの分離実験も行った。しかしながら細胞の回収率が低く、原因として成熟に伴う精巣組織内の細胞数の増加が考えられた。そこで、組織学的にセルトリ細胞の成熟を光学顕微鏡・電子顕微鏡などを用いて経時的な観察を行った。造精機能障害モデルとして、妊娠中に抗アンドロゲン剤であるflutamideを投与したモデルを作成した。モデル動物の精巣組織を組織学的に観察したところ、成熟にしたがって、セルトリ細胞間に存在する血液精巣関門の関連タンパク質の変化が同定することに成功した。関連タンパク質の免疫染色、western blotting、定量RT-PCRなどで定量的に評価を行った。また、臨床検体を用いて、セルトリ細胞から分泌されるインヒビンBの血中濃度と精巣組織との関連についても検討しており、正常にくらべて停留精巣症例ではインヒビンB値がより低いことが明らかとなった。当初の研究計画では、前年度までにセルトリ細胞で発現するAR、AMH遺伝子座にGFPをノックインした遺伝子組み換え細胞を、CRISPR/Cas9系を用いて作成することを予定していた。さらに、遺伝子組み換え動物の作成も行い、この動物精巣におけるセルトリ細胞の成熟ステップを可視化するとともに、大きく成熟度が変化する時期のセルトリ細胞で発現変化する遺伝子群をマイクロアレイで検討することを予定していた。しかしながら、前年度の時点で、幼若精巣組織から細胞分離に一部成功したものの、遺伝子組み換え細胞の作成には至っていない。平成30年度の計画では、これらの細胞で発現変化を認める遺伝子群を同定し機能解析することを予定していたが、取り掛かれていない。また、成熟度の異なる精巣組織からの細胞分離を試みたが、細胞の回収率が低く、原因として成熟に伴う精巣組織内の細胞数の増加が考えられた。他の研究手法を用いて進捗させるため、組織学的な観察研究も取り入れており、一定の成果を得ることができた。さらに、臨床検体を用いた研究も平行して進めている。細胞分離の方法を工夫するなど、今年度も精巣組織から細胞分離実験は行っていく。また、フローサイトメーターを用いてセルトリ細胞に特異的発現するSOX9やWT1などのタンパク質を認識する特異抗体を利用した選別法も試みたい。また、細胞を分離するのではなく精巣の小塊で培養する、器官培養系による方法を行うことも検討したい。また同時に、株化されたセルトリ細胞(TM4)を用いて、遺伝子導入実験や、CRISPR/Cas9によるノックインセルトリ細胞の樹立を行い、導入効率などの予備実験を進めておきたい。さらに、組織学的検討から得られたセルトリ細胞間の血液精巣関門の関連タンパク質と、細胞成熟との関連についても、さらに詳細な検討を進めていきたいと考えている。平成29年度では、セルトリ細胞の成熟過程を明らかにするため、セルトリ細胞の成熟ステップを様々な可視化マーカーによって判別することを計画した。セルトリ細胞に発現し、成熟に従って発現変化する遺伝子としてAR(アンドロゲンレセプター)、AMH(抗ミュラー管ホルモン)遺伝子がある。これらの遺伝子座にレポーター遺伝子GFPをノックインした細胞を作成する予定であったが、その前段階の実験として、正常精巣のセルトリ細胞においてARおよびAMHタンパク発現を免疫染色で検討した。その結果、幼若精巣組織ではAR発現を認めなかったのに対し、精巣の成熟にしたがってARがセルトリ細胞で発現することを見出した。また、レポーター遺伝子を導入するために、精巣組織そのものに遺伝子導入するよりも、細胞レベルでの導入の方が効率がよく、容易であると考え、正常精巣からセルトリ細胞だけを分離すること試みた。生後20日のSDラット精巣を用い、機械的・物理的に分散を行い、マトリゲル培地で初代培養を行ったところ、20個の精巣から、平均8.435×106個の細胞を分離することができた。またこの細胞は、セルトリ細胞マーカーであるWT1タンパクの発現を示した。

当初の研究計画では、平成29年度では、セルトリ細胞で発現するAR、AMH遺伝子座にGFPをノックインした遺伝子組み換え細胞を、CRISPR/Cas9系を用いて作成することを予定していた。さらに、遺伝子組み換え動物の作成も行い、この動物精巣におけるセルトリ細胞の成熟ステップを可視化するとともに、大きく成熟度が変化する時期のセルトリ細胞で発現変化する遺伝子群をマイクロアレイで検討することを予定していた。平成29年度では、正常精巣組織におけるAR発現変化を確認し、細胞を組織から分散、初代培養することができたものの、遺伝子組み換え細胞の作成にはいたっていないため、当初の研究計画にくらべると、やや遅れていると判断される。正常精巣におけるAR発現を検討するための免疫染色、Western blottingの作業について、手技的な問題や抗体の種類などによって進まなかったことが原因と考えられる。また、正常精巣から細胞を分散することについても、私たちにとってはじめての試みであり、多段階にわたる実験であるため、選別途中での細胞の回収率が低いという問題点が考えられた。精巣の機能不全は男性不妊症や内・外性器の発育障害をきたし、少子化が進むわが国において取り組むべき重要疾患である。私たちは、精巣発生や精子形成メカニズムの研究を通じて精巣組織における「セルトリ細胞」の重要性に注目している。セルトリ細胞は、胎児期には内分泌細胞、成熟期には精子形成の支持細胞と、発生・発達の時期によって異なる機能を有する。こうしたセルトリ細胞の分化・成熟メカニズムは明らかにされておらず、疾患との関連性も明らかでない。そこで本研究では、セルトリ細胞の分化・成熟にかかわる分子生物学的基盤を明らかにすることを目的として実験計画を立案した。平成30年度では、セルトリ細胞の成熟に関与する遺伝子の選別と、その機能解析を計画していたが、前年度に引き続きセルトリ細胞の分離方法にとりくむとともに、組織学的な検討も平行して行った。実験動物の精巣組織からセルトリ細胞の初代培養を行ったが、幼若期の精巣とともに、思春期・成熟期の精巣からの分離実験も行った。しかしながら細胞の回収率が低く、原因として成熟に伴う精巣組織内の細胞数の増加が考えられた。そこで、組織学的にセルトリ細胞の成熟を光学顕微鏡・電子顕微鏡などを用いて経時的な観察を行った。造精機能障害モデルとして、妊娠中に抗アンドロゲン剤であるflutamideを投与したモデルを作成した。モデル動物の精巣組織を組織学的に観察したところ、成熟にしたがって、セルトリ細胞間に存在する血液精巣関門の関連タンパク質の変化が同定することに成功した。関連タンパク質の免疫染色、western blotting、定量RT-PCRなどで定量的に評価を行った。また、臨床検体を用いて、セルトリ細胞から分泌されるインヒビンBの血中濃度と精巣組織との関連についても検討しており、正常にくらべて停留精巣症例ではインヒビンB値がより低いことが明らかとなった。
広告コミュニケーションの日米間の相違の社会学的研究

本研究では次のことが明らかになった。テレビコマーシャルのハードセルとソフトセルという表現様式で日米間で大きな相違がみられるのは、1)両国の放送と広告のシステムの違い、2)両国の視聴者と社会の特性の違い、3)前の2つから生じるコミュニケーションパターンの違い、から生じている。1)のシステムの違いとは、テレビ放送のシステム、法規制、広告製作者の自主規制、放送局の自主規制、そして取引習慣など送り手側のである。2)の違いはこれに対して受け手側の違いである。日本人はかなの他に漢字という絵画的文字も持っておりイメージに対して感受性を持っているが、アメリカ人は音表シンボルであるアルファベットしかなく、音声中心、言葉中心になってしまう。また、彼等の住む社会も、伝統や規範によって暗黙の了解が成り立つ日本のハイコンテキスト社会に対し、アメリカでは多文化、多民族で共通の基盤のないロ-コンテキスト社会である。ここからも暗黙の了解に基づく日本的コミュニケーションに対し、議論と説得のアメリカ的コミュニケーションの違いがでてくる。これらの違いはさらに、テレビコマーシャルにおける送り手と受け手のコミュニケーションの違いをも生む。アメリカのテレビコマーシャルでは、メッセージの受取りの成否だけが問題となるメッセージ伝達型のコミュニケーションが中心になるのに対し、日本のそれは受け手が能動的に様々な要素を読み込む意味作用型のコミュニケーションが中心になっている。本研究の調査の結果、この意味作用型のコミュニケーションに参加する能動的視聴者は、テレビコマ-シャノの視聴によって社会意識を高め、社会批判を行う視聴者であることが分かった。本研究によって次のことがわかった。テレビコマーシャルは、もはや約25%の日本の視聴者にとって、単なる商品の宣伝や情報提供の手段というよりも、それ自体が鑑賞や批評の対象になっている。しかも、この率は高くなる傾向にある。この結果、視聴者はテレビコマーシャルの宣伝内容よりも、そこに描かれる社会的背景や問題について高い意識を持ち始めている。特に、女性蔑視の兆候の見られるヌードや、階級意識に訴える乗用車や家のコマーシャルに対しては、かなり敏感に反応しているのがうかがえた。テレビコマーシャルの批評を通じて社会批評をしているといってもよいほどである。このような、批評的視聴者が、次第に日本人の女性差別、階級意識、あるいは人種的偏見やその逆の人種的劣等感をコマーシャルの中に読み取り、これを批判することによって、これらに対する意識を少しづつ変えつつある。日本にはアメリカのような、性別、階級、人種による摩擦は余り存在しないが、将来テレビコマーシャルの制作者は、現在アメリカの同業者がはらって同じ注意をはらわなければならなくなる可能性がある。そして、それは広告の表現内容にも影響すると考えられる。表現様式について言えば、日米間で特に比較広告の頻度と形式について大きな相違がみられるのは、両国の社会的システムが大きく影響していることがわかった。この社会システムとは、法規制、広告制作者の自主規制、放送局の自主規制、そして長い付き合いを重んじる日本の取引習慣である。これらの社会システムの相違の結果、アメリカでは比較広告が、情報公開と消費者保護という観点から奨励され、日本では不当競争による独占禁止という観点から規制される傾向にあるのである。広告コミュニケーションの日米間の相違を作り出す社会的、制度的要因を考察した。つまり、広告代理店およびマスコミの伝統、組織、システム、自主規制、取引慣行の相違が、アメリカ的なデータ主導型の比較コマーシャルを生み、日本の横並び志向のイメージ中心型コマーシャルを生んでいると考えられる。こういった相違を、調査によってさらに細かく見ると、日本人とアメリカ人の価値観、コマーシャル観の違いがあることもわかった。概して、アメリカ人はコマーシャルに論理を求め、日本人はムードを求める。アメリカ人はコマーシャルを否定的に受け止めるのにたいして日本人は肯定的に受け止める。アメリカ人は、コマーシャルの社会的役割を重要視して人種や女性の差別についてかなり配慮を求めているが、日本ではコマーシャルにこのような社会的役割を認めてはいない。
一次感覚ニューロンにおける興奮性制御機構

近年、大脳皮質錐体細胞において、細胞体に与えられた脱分極により近位軸索に存在する持続性Na電流が活性化されることが報告されたが、活動電位の生成に関与するかにについては不明であった。そこで我々は、細胞体の脱分極に応じて幹軸索で生じた活動電位が細胞体へと逆伝播することが明らかとなっている三叉神経中脳路核一次感覚ニューロン(MTNニューロン)において、持続性Na電流が活動電位生成に関与する可能性を、ラット脳幹スライス標本を用いて検討した。リルゾール(10μM)及びTTX(10nM)を灌流投与すると、活動電位の波形はほとんど変わることなく、活動電位の発生が遅延し、閾膜電位が段階的に上昇した。細胞体と軸索小丘(AH)における同時記録を行ないながらTTX(50nM)を投与すると、細胞体の脱分極による活動電位生成は遅延した一方で、AHから細胞体へめ逆伝播に要する時間は変化しなかった。この所見から、活動電位生成の遅延が幹軸索内で生じていることが示唆された。更に、細胞体のパッチ電極内液にリドカインの膜不透過性アナログQX-314を投与し、AHの電極にはQX-314を含まない標準内液を充填して同時記録を行なうことで、細胞体からAHへと低下する細胞内QX-314濃度勾配を形成すると、ホールセル形成からの時間経過に伴い、AHで記録される活動電位(AHスパイク)の生成遅延の増加に伴って、振幅及び最大電位上昇率(MRR)も低下したが、細胞体で記録される活動電位(Sスパイク)では、その生成遅延の増加に伴う振幅及びMRRの低下は小さかった。このことは、軸索スパイクのQX-314に対する感受性が最も高く、その減衰をSスパイクよりもAHスパイクの方がより正確に反映することを示しており、逆伝播における所見とも一致する。以上の結果から、MTNニューロンにおいて、低電位活性化型持続性Na電流が幹軸索における活動電位生成に関与することが強く示唆された。リルゾール(10μM)及びテトロドトキシン(TTX,10nM)を灌流投与すると、活動電位の波形はほとんど変わることなく、活動電位の発生が遅延し、閾膜電位が段階的に上昇した。細胞体と軸索小丘(AH)における同時記録を行ないながらTTX(50nM)を投与すると、細胞体の脱分極による活動電位生成は遅延した一方で、AHから細胞体への逆伝播に要する時間は変化しなかった。

更に、細胞体のパッチ電極内液にリドカインの膜不透過性アナログQX-314を投与し、AHの電極にはQX-314を含まない標準内液を充填して同時記録を行なうことで、細胞体からAHへと低下する細胞内QX-314濃度勾配を形成すると、ホールセル形成からの時間経過に伴い、AHで記録される活動電位(AHスパイク>の生成遅延の増加に伴って、振幅及び最大電位上昇率(MRR)も低下したが、細胞体で記録される活動電位(Sスパイク)では、その生成遅延の増加に伴う振幅及びMRRの低下は小さかった。このことは、軸索スパイクのQX-314に対する感受性が最も高く、その減衰をSスパイクよりもAHスパイクの方がより正確に反映することを示しており、逆伝播における所見とも一致する。以上の結果から、MTNニューロンにおいて、低電位活性化型持続性Na電流が幹軸索における活動電位生成に関与することが強く示唆された。三叉神経中脳路核ニューロン(MTNn)の軸索末梢枝は歯根膜機械受容器及び閉口筋筋紡錘を支配しており、軸索中枢枝は閉口筋α運動ニューロンに対しシナプスを形成していることから、それらの受容器からの感覚情報に応じた閉口筋活動調節に重要な役割を担っていると考えられる。しかし、感覚受容器の活動とは独立して、MTNnの細胞体が脱分極にすると、膜電位振動を生じリズミカルな発火活動を示すことも知られている。それにも関わらず、MTNnにおいて、末梢感覚受容器に由来するスパイクと、シナプス入力等により細胞体で発生するスパイクが、どの様にトラフィッキングされているのかについては不明であった。我々は、脳幹薄切標本上の1つのMTNnの細胞体及び軸索小丘部からパッチクランプ同時記録を行ない、細胞体への電流注入に応答して幹軸索中のスパイク生成部位で生じたスパイクが細胞体へと逆伝播すること、幹軸索におけるスパイク生成には低閾値型持続性Na^+電流が重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、細胞体へのシナプス入力あるいは末梢感覚受容器に由来するインパルスの内、幹軸索においてスパイクを先に引き起こした一方が、軸索中枢枝から標的シナプスへ伝えられる可能性を見出した。一方、細胞体膜に存在する4-AP感受性K^+電流は、スパイクの由来によって相反する2つの作用を持つことも明らかになった。つまり、シナプス入力によるスパイク生成においては、スパイク生成部位-細胞体間の電気緊張的距離を延長することで抑制的に働くのに対し、軸索スパイクの細胞体への侵入においては、スパイクの持続時間を小さくすることで不応期を短縮し促進的に働くことが示唆された。以上の様に、細胞体に生じるスパイクは、その由来に応じて4-AP感受性K^+電流による異なる修飾を受け、その修飾を受けたスパイクが軸索中枢枝から標的シナプスへと送られる可能性が示された。
植物の動的活動観察可能なイオン濃度・水分量同時計測センサ開発

本研究では、土壌中の水分量と、水分中のイオン濃度の情報を分離・計測できる手法の確立とセンサの実現を目指した。土壌の電気的なモデル化を行うことで位相と振幅の絶対値により水分量とイオン濃度を分離して計測できることを証明した。Si-LSIプロセスを用いたセンサチップの製作を行い、位相センシング部と電気伝導度センシング部の2つを集積化することに成功した。製作したセンサを用い、バーミキュライト培地と食塩水を使って水分量変化とイオン濃度変化の実験を行った。その結果、水分量に影響を受けないイオン濃度計測を実現でき、水分量とイオン濃度の分離・計測可能なセンサを実現させることに成功した。本研究は、土壌水分量の影響を受けないイオン濃度センサの製作を目指している。そして、このセンサとこれまでの研究成果である電気伝導度センサとを集積化し、イオン濃度に影響を受けない土壌水分量センサを実現することを目的としている。平成24年度は市販の棒電極を用いた、提案モデルの実証実験に成功している。平成25年度前半では、前年度末に完成したセンサチップを用いたポストプロセスの実施、組立て、評価を行っていった。本試作における設計のポイントとして、絶縁分離層の厚膜化、及びセンサ表面膜の検討が挙げられる。センサ電極下部の基板を介して流出するリーク電流を極力低減できるよう、断面方向のプロセス設計を見直し、電極下部の絶縁分離層の厚膜化を実施した。予備実験として電極埋め込み性などの検討を行い、これまでの1μmから、2.15μmにまで厚膜化できる条件を確立した。組立後のセンサ特性評価において、10 kHz近傍でのセンサ計測時の下限値の向上を確認することができた。センサ表面膜の検討では、従来のSiNx膜と共にSiOx膜の製作も行った。センサ表面は保水性の強い土壌粒子に接触するため、土壌中溶液の接触の不安定さが懸念されていた。そこで、疎水性となるSiNx膜、親水性となるSiOx膜のそれぞれのセンサチップを製作し、土壌計測繰り返し試験を実施した。その結果、親水性のSiOx膜が疎水性のSiNx膜に比べ半分以下の計測ばらつきとなることをつきとめた。精密農業や土砂崩れなどの現場計測を行うために十分な性能を有するセンサチップの製作をおこなうことができた。構築したモデルを基にして、研究初年度となる平成24年度では市販の棒電極を用いた周波数応答特性を計測した。土壌からイオンが溶解することで実験条件が乱されることを避けるため、人工培地であるバーミキュライトを使って水分量依存の実験を行った。また、イオン濃度変化の実験を行うため、安定して溶解する塩化ナトリウム(食塩)を用いて実施した。水だけの場合(水分100%)でイオン濃度を変化させた場合、イオン濃度一定の水と土壌を混ぜ合わせ水分量を変化させた場合など様々な実験対象を準備し計測を行った。その結果、印加電圧と計測電流の位相差が45度となる周波数を観察したところ、イオン濃度一定で水分量を100%、80%などと変化させた場合、位相が45度で変化しないことを確認した。また、水分量一定でイオン濃度を50 mS/m、500 mS/mなどと変化させた場合、位相が-45度から-80度などと変化することを確認した。これらのことから、モデルから立てた計測原理が正しいことが証明でき、センサ実現への道筋をたてることができた。また、センサ製作に向けた設計を行った。センシングエリアの面積と電極間隔が計測範囲に影響し、対象物の寄生インピーダンスが変化することを実験、シミュレーションの両方から確認を行い、センサ形状、センササイズなどへ反映させた。現在は、計画を前倒しですすめ、センサ製作に着手しているところである。本研究課題では、土壌中の水分量と、水分中のイオン濃度の情報を分離・計測できる手法の確立とセンサの実現を目指した。3か年の研究期間において、計測手法の確立、半導体型センサチップの製作、計測回路の実現を目指してきた。初年度となる平成24年度では、土壌の電気的なモデル化を行うことで位相と振幅の絶対値により水分量とイオン濃度を分離して計測できることを証明した。2年目の平成25年度はSi-LSIプロセスを用いたセンサチップの製作に注力した。計測の下限値を向上させるため絶縁分離層の厚膜化とセンサ表面の膜の検討を行い、センシング感度の向上に成功した。最終年度の平成26年度では、精密農業や土砂崩れなどの現場計測を行うことができるセンサ計測回路の製作を行い、山の斜面でのセンサ応答性評価を行った。

初段増幅回路でアナログ信号からディジタル信号に変換させることにより31%の消費電力削減を実現し、電池駆動が可能で長期間使用できるシステムの製作に成功した。このセンサシステムを用い、応答性評価を行うため、山の斜面にセンサを設置して雨の降水量とセンサ計測結果の比較を行った。昨年度検討を行った親水性特性を向上させたセンサと未処理のセンサの両方を設置し、その効果検証も行った。その結果、未処理センサは雨の降水にほとんど反応できていないのに対し、親水性センサは降水量に応じた反応を示すことができ、土壌水分量の変化を捉えることに成功した。研究課題に対する目標・計画を達成することができ、山の斜面での実証実験にも成功することができた。この成果を元に、特許出願や論文発表を行い、研究成果について広く情報発信を行ってきた。今後、他分野での実証実験を推進していくと共に、更なる情報発信により実用化に向けた取り組みを積極的に行っていく。半導体デバイス平成25年度の実施予定であった、センサチップ断面構造の検討、表面膜構造の検討及び評価が予定通り完了している。また、新たに土木分野の専門家と共同実験を行うことができ、製作したセンサの現場計測に向けた実証研究をスタートしたところである。H25年度からH26年度にかけて実現する予定の、現場計測に向けた小型計測システムの製作は設計に着手しているところである。平成24年度の実施予定であった、提案モデルの実証実験、及びセンサ形状の設計は予定通り完了している。また、平成25年度の予定であったセンサ製作について前倒しで着手しており、計画以上の達成度となっている。製作したセンサを農業・防災現場へ持ち込み、計測精度や分解能などについて、それぞれの専門家と共に検証を行っていく。これらの結果をフィードバックしながら、平行して現場設置可能な小型計測システムの製作を行う。センサチップのマウント方法など改良を必要とする場合は、早期にセンサを再製作しフィールド試験につなげていく。製作中のセンサを完成させ、小型センサでの水分量、イオン濃度依存性試験をおこなっていく。この時、センサ表面の状態(親水性or疎水性)が計測にどのような影響を与えるのかを確認する。また、製作したセンサを農業現場に持ち込み、センサの分解能や計測範囲についての評価を行っていく。これらの結果を踏まえ、必要により再設計、再試作を実施していく。上記内容と平行に、農業や防災分野で継続的に測定できるよう、小型計測回路の検討を開始していく。センサ駆動回路用の1次試作機の製作について、平成25年度末の完成を目指し経費を計上していた。しかし、設計の遅延と図面生成用ソフトのエラーなどが重なり想定していた期間より遅延が生じてしまい、平成25年度中の使用が困難となった。そのため、平成26年度早々に製作できるよう、繰り越しの手続きを行った。平成26年度早々にセンサ駆動用1次試作機の製作を行い、その性能評価を実施する。この結果を元に、当初計画どおりに更なる駆動回路の改良やシステム構築、センサ製作を行い、全体スケジュールとして遅延が発生しないよう進めていく。平成25年度はセンサチップの製作、及び計測に主眼を置く。
ヒトゲノム情報に基づく系統的メチル化解析によるがん関連インプリント遺伝子の検索

1)ヒト21番染色体配列情報から一定基準に基づいてin silicoで抽出した全CpGアイランド(CGI)149個について、新規に開発したHpaII-McrBC PCR法を駆使して、正常人末梢血由来DNAでのアレル別メチル化状態を検討した。その結果、70%のCGIはメチル化を受けていなかったが、意外なことに20%ものCGIが両アレルともにメチル化されていることが判明した。更に7つのCGIは片側アレルのみがメチル化をされていた。これらのうち3つのCGIに関しては、SNP情報と家系を利用した解析が可能であった。2つのCGIは母性アレルがメチル化を受けていたが、残るひとつは由来する親の性にはよらない、つまり非インプリンティング型の片アレルメチル化、という新しいタイプを示すことが判明した。ヒト21番染色体と相同なマウス16番染色体領域やチンパンジー22番染色体の解析にも着手し、これらのメチル化の持つ意味を探っている。2)メチル化CGIを認識してこれにトランスに作用する因子をin vivoのクロマチン状態で解析・検索する目的で、出芽酵母内で特定の配列をメチル化する実験系を構築した。具体的には、LexAオペレータを介してLexA融合蛋白質として発現させた細菌由来de novo CpGメチレースM.SssIを標的配列近傍にリクルートして、そのメチル化を行わせることを試みた。その結果、この方法で標的配列をメチル化し得ることが示された。更に、これと1ハイブリッドシステムを組み合わせた系で、メチル化標的配列とメチルDNA結合蛋白質との相互作用を検出することに成功した。これはin vivoのクロマチン状態でのメチル化DNAとメチル化DNA結合蛋白質の相互作用を解析した最初の例である。現在、この系を用いた新規結合蛋白質の検索を進めている。
Algebraic shiftingとg-予想に関する研究

平成21年度は主に低次元の単体的複体のalgebraicshifting及び面の個数の数え上げについての研究を行った。単体的複体の面の個数の研究は、組合せ論の分野における主要な研究課題の一つである。本研究では、algebraic shiftingと呼ばれる可換代数の手法を主な研究手段として、代数的なアプローチから単体的複体の面の個数の分類問題についての研究を行った。本年度は、先ずBuchsbaum単体的複体についての研究を行った。Buchsbaum単体的複体は多様体の三角形分割の概念を代数的に一般化したもので、特に、Buchsbaum単体的複体の面の個数のとりうる値を完全に分類することが懸案の課題とされている。この問題に関し、1996年、寺井直樹教授は2次元Buchsbaum単体的複体の面の個数の分類に関するある予想を提唱した。この予想に対し、計算機を使い、様々なBuchsbaum単体的複体のalgebraicshiftingを計算し、その計算結果からBuchsbaum単体的複体の面の個数の性質を捕らえる、というアプローチからBuchsbaum単体的複体の面の個数についての研究を行った。その結果、上記の2次元Buchsbaum単体的複体の面の個数に関する寺井直樹教授の予想を肯定的に解決し、特に、2次元Buchsbaum単体的複体の面の個数を完全に分類することに成功した。また、その後、寺井直樹教授との共同研究で、上記の手法をさらに一般化することにより、セール条件と呼ばれる代数的な性質を持つ単体的複体のh-列が部分的に非負になるという結果を得た。この結果はCohen-Macaulayと呼ばれる性質を持つ単体的複体のh-列が非負になるというスタンレーの古典的な重要な結果の精密化となっており、今後のh-列の研究に大きな影響を与えることが期待できる結果である。平成21年度は主に低次元の単体的複体のalgebraic shifting及び面の個数の数え上げについての研究を行った。
超長寿者の病歴および病態に関する研究-沖縄とハワイと全米の比較

沖縄県(OCS)とハワイの日系アメリカ人(HHP)の百寿者を対象とし、加齢に伴う疾患の病歴および病態と罹患時の年齢を調査し全米(NECS)の百寿者と比較した。OCSの百寿者は加齢に伴う疾患が比較的少なかった。百寿者の共通点は癌の有病率が低くて、加齢に伴う感覚器の疾患(例えば、白内障)が多くみられること。糖尿病の有病率は、OCSとNECSは非常に低いが、HHPの百寿者には多かった。長寿の遺伝表現型(phenotype)が環境によって異なる可能性をしめしていると考えられる。また、百寿者に共通することは病気を遅らせる(delay)傾向があり、女性は男性より生存者(survivors)が多く、男性は女性より回避者(escapers)が多い、といった性差がみられる。超長寿者の遺伝子表現型は様々でありさらに研究する必要がある。初年度の研究費で、以下の成果を得た:この考察によって3つの論文を発表することができた。最初の論文では、沖縄の長寿には遺伝子の影響が大きいことを明らかにした。次の論文では、沖縄の百歳以上の人が90代の時に測定した日常生活動作(ADL)レベルが高かったことを示した。また、8人の沖縄のSuper Centenarian(110歳)の病歴を事例研究として本の1章としてまとめた。彼らはほとんど100歳まで重篤な病気にかかることなく過ごしており、そのことが長寿に要因となっていることがわかった。2)学会発表3)3つの研究グループにおける研究協力の推進昨年度3つの研究グループ(OCS+PHRI+NEW ENGLAND CENTENARIAN STUDY GROUP)の間で3回の会議が行われた。2回の会議は上記の学会地であるメルボルンとダラス、そして3回目の会議はハワイで行われた。4)地方公共団体等とのミーティング地方自治体や老人介護施設の代表らとのミーティングにおいて研究原案を説明し、理解と協力を得ることができた。5)住民台帳チェックによる対象者の募集沖縄県立看護大学の学生等の協力により、百歳以上の対象者候補名簿が作られた。現在これら対象者への連絡を始めており、対象者募集を行っている。平成19年度の研究費で、以下の成果を得た:1)住民台帳チェックによる対象者の募集:沖縄国際大学の研究助手アルバイトの先導及び学生らの協力により、百歳以上の対象者候補の名簿に基づいて被験者募集を行い、これまでの被験者272名から19年度には総計で351名の被験者を確保した。今後もさらに被験者数増を目指して、約400名の対象者の確保を目標とする。2)地方公共団体等とのミーティング:地方自治体によると老人介護施設の代表らとのミーティングにおいて研究原案を説明し、住民台帳閲覧許可の協力と理解を得ることができた。4)3つの研究グルプにおける研究協力の推進:昨年度3つの研究グループ(OCS+PHRI+NEW ENGLAND CENTENARIAN STUDY GROUP)の間で会議が行われた。会議は上記の学会地であるサンフランシスコで行われた。5)A後の研究成向上のため、Okinawa Centenarian Stud(OCS)と道府県年齢調整死亡率(厚生労働省)で収集したデータの再考察:この考察によって4つの論文を発表することができた。論文(1)では、沖縄と全国における平均寿命の性差の要因となる死亡率と年齢層の関係を明らかにすることを目的とし、男性の悪性新生物や循環器疾患および自殺などが重要な要因であることを明らかにした。論文(2)では、沖縄のSupercentenarians(110歳以上)が、105歳以上では施設に入所している人がほとんどだが、100歳まで重篤な病気にかかることがほとんどなく高い日常生活動作(ADL)レベルで自立者として地域に住んでいたことを示した。論文(3)と(4)では、アメリカと沖縄の食生活や健康長寿について検討し、沖縄の伝統的な食生活と低い有病率や長寿との関連性について示した。平成20年度の研究費で、以下の成果を得た:1)沖縄百寿者における老年病の既往歴と罹患年代についての調査により、多くの百寿者が、老年病に15年間以上罹患していることが明らかになった。この重要な発見により、かなりの割合の百寿者を「生存者」として分類することができるだけでなく、そのような「生存者」は、既往歴があるにもかかわらず、機能(ADL)低下を遅延したり回避したりしているのではないかと考えられる。

それをふまえて仮説を次のように修正した。一部の百寿者にとっては、病態と機能低下の両方の圧縮が、超長寿にいたる重要な要因ではないか。また、別の百寿者にとっては、必ずしも病態の圧縮が関わっておらず、機能低下の圧縮のみが、超長寿にいたる重要なメカニズムとなっているのではないか。さらに、男性の場合、罹患したまま超長寿にいたるのは女性に比べて困難であり、回復力(resiliency)の強い人だけにそれが可能なのではないか。2)高齢者全体としては慢性疾患の罹患率が高まっているものの、必ずしも機能低下を伴うとは限らない。病態と機能低下の概念を同じものとしてみなすと、疾病の種類によって、死亡率や機能低下・不全として現れる影響も異なるという事実を見逃してしまう。関連するこれらの概念を区別するとともに、機能不全の背景にある要因を明確にすることが重要である。3)本研究では、地方自治体などの関係者と話し合いをもちながら理解・協力を得た結果、住民台帳から対象者を募集することができた。研究結果については、国内外の学術雑誌にいくつかの論文として提出した。データの分析は継続中であり、今後も出版を予定している。さらに、先行研究で得られたデータは、新たな研究として深めていくために利用できる。本研究は、「沖縄百寿者研究(OCS)」および「ホノルルハートプログラム(HHP)」、「ニューイングランド百寿者研究(NECS)」との共同研究として、すでに好調にすすめられている。
呼吸不全の病態と呼吸リハビリテーションの効果に関する新しい解析方法の確立

(1)本邦初の脳死肺移植患者に対して術前後各1年間にわたり診療を行ない、リハビリの詳細、留意点および運動負荷の結果を報告した。(2)呼吸リハにより16カ月生体肺移植を回避し、その後、国内4例目の生体肺葉移植を行った特発性間質性肺炎の1例の、術前後2年間のリハビリの詳細と問題点を報告した。(3)非侵襲呼吸循環機能計測再生装置を開発し、慢性肺気腫呼吸リハビリ患者を対象に呼吸訓練、平地歩行、階段歩行時の姿勢をビデオカメラで記録し、同時に心電図、心拍数、酸素飽和度、呼吸リズム、関節角度を、その場で映像と同一画面上で再生するシステムにより日常生活活動での量的・質的変化の評価が容易にビジュアル化してできるようになった。本システムと6分間歩行やその他の運動負荷試験を組み合わせることで、患者の生活場面に対応した効率的な呼吸リハメニューの作成や、循環・生理機能・ADL(activities of daily living)への影響に対しての効果判定が可能性になった。(4)SIPの日本版や在宅ADL評価表を新たに作成して、日本における肺気腫患者でのHRQL、ADL、運動機能、精神心理機能とそれらの相互関係を詳細に系統的に調査・分析した。さらに、肺気腫治療のための肺容量減少術(LVRS)が肺気腫患者の呼吸機能、運動機能を著明に改善し、ADL、HRQL、精神心理機能も並行して術後12カ月にわたり明らかに改善させることが初めて明らかになった(5)呼吸障害者において、吸気筋、呼気筋それぞれ単独のトレーニングに比較して、両筋のトレーニングの組み合わせ(それぞれ1/2の時間の組み合わせ)に変更した時には、単独トレーニングを継続するよりも呼吸筋力の増強効果が高く、従来の吸気筋トレーニングを凌駕する新しい効率的な呼吸筋トレーニング方法の可能性が示唆された。研究の目的肺気腫患者の日常生活活動(activities of daily living;ADL)の障害状況、HRQL、精神心理機能を詳しく分析し、それぞれの相互関係、特にHRQLを規定する因子に関して明らかにした。詳細なADL評価のために新たに独自の在宅ADL評価表を作成したり、HRQL評価では国内外で比較可能な2つの評価法、すなわちdisease-specific HRQLとして認められている日本originalの「慢性呼吸器疾患患者のQOL評価表」と国際的に定評のあるsickness impact profile(SIP)を研究者らが翻訳して用いた。さらに呼吸リハビリテーション(呼吸リハ)や新たな外科的治療法であるlung volume reduction surgery(LVRS)が、肺気腫患者のHRQL、ADL、精神心理機能に及ぼす影響についても明らかにした。その結果、肺気腫患者のHRQL、ADL、運動機能、精神心理機能では著明な低下が認められ、特に不安や鬱傾向の割合が高く、社会参加や家庭内の役割が低下していた。また、呼吸機能障害を有するのに指示どおりの酸素使用をしていない症例が多く認められた。さらに呼吸リハによる運動機能の改善は、必ずしも精神心理機能の改善を伴なわず、肺気腫患者には精神心理ケアも含めた包括的なアプローチが必要であることが明らかになった。一方、さらに、本研究によりLVRSが肺気腫患者の呼吸機能、運動機能を著明に改善し、ADL、HRQL、精神心理機能も並行して術後12カ月にわたり明らかに改善させることが初めて明らかになった。また、LVRSにより、動作中の呼吸数、心拍数、心筋酸素消費量の減少、血圧上昇や酸素飽和度低下の抑制、運動能力の増加、運動回復に要する時間の短縮など日常生活活動での量的・質的変化の評価が容易にビジュアル化してできるようになる可能性が示唆された。

(2)呼吸リハにより16ヵ月生体肺移植を回避し、その後、国内4例目の生体肺葉移植を行った特発性間質性肺炎の1例の、術前後2年間のリハビリの詳細と問題点を報告した。(3)非侵襲呼吸循環機能計測再生装置を開発し、慢性肺気腫呼吸リハビリ患者を対象に呼吸訓練、平地歩行階段歩行時の姿勢をビデオカメラで記録し、同時に心電図、心拍数、酸素飽和度、呼吸リズム、関節角度をその場で映像と同一画面上で再生するシステムにより日常生活活動での量的・質的変化の評価が容易にビジュアル化してできるようになった。本システムと6分間歩行やその他の運動負荷試験を組み合わせることで患者の生活場面に対応した効率的な呼吸リハメニューの作成や、循環・生理機能・ADL(activities of daily living)への影響に対しての効果判定が可能性になった。(4)SIPの日本版や在宅ADL評価表を新たに作成して、日本における肺気腫患者でのHRQL ADL、運動機能、精神心理機能とそれらの相互関係を詳細に系統的に調査・分析した。さらに、肺気腫治療のための肺容量減少術(WRS)が肺気腫患者の呼吸機能、運動機能を著明に改善し、ADL、HRQL、精神心理機能も並行して術後12ヵ月にわたり明らかに改善させることが初めて明らかになった(5)呼吸障害者において、吸気筋、呼気筋それぞれ単独のトレーニングに比較して、両筋のトレーニングの組み合わせ(それぞれ1/2の時間の組み合わせ)に変更した時には、単独トレーニングを継続するよりも呼吸筋力の増強効果が高く、従来の吸気筋トレーニングを凌駕する新しい効率的な呼吸筋トレーニング方法の可能性が示唆された。
潮位に沿ったキタイワフジツボの個体群動態の変化とそのメカニズムの解明

昨年度の研究では、北海道東部太平洋沿岸の25サイトで10年間、平均潮位を中心に縦1mの潮位幅で本種の被度の変動が調査されたデータを用いた解析により、個体群は分布域の中央部にあたる平均潮位付近で最も変動性が低く、逆に分布域の周辺部である潮間帯上部および下部では変動性が高いことが明らかとなった。この潮位に沿った個体群動態の変化のメカニズムを明らかにするためには群集レベルの相互作用を明らかにすることが重要と考え、本年度は、本種を含む岩礁潮間帯固着性群集の推移確率行列の推定を試みた。推移確率行列は固着生物群集のダイナミクスを記述するのに有効なパラメータであり、固定された調査点を継続的に調査することにより、種の占有状態の時間変化の頻度をもとにデータからの推定が可能である。ところが近年、調査中に生じる観察誤差が推移確率の推定に決定的なバイアスをもたらす可能性があることが指摘されていた。そこで本年度は、観察誤差の影響を考慮して推移確率行列を推定するための新しい統計的枠組みの検討を行った。Multistate-occupandy dynamics modelと呼ばれる、調査ユニットが持つ離散的な状態の時間変化を表すモデルと、野外調査で生じると考えられる観測過程を考慮した統計モデルを構築し、コンピュータシミュレーションによって生成された架空データによる性能評価と野外で得られた実データへの適用を行った。架空データによる性能評価の結果、新しく構築した枠組みではデータにかなりの観測誤差が含まれている場合でも正確に推移確率行列が推定されることが示された。また野外データを用いた検証では、観測誤差を考慮した新しい方法で得られた群集動態の特性の推定値が、観測誤差を考慮しない従来の方法で得られた推定値と比べて大きく異なるごとが明らかとなり、本研究で提案された新しい枠組みを用いることで野外データを用いた群集動態と種間相互作用の推論が大きく改善されうることが示された。本研究は潮間帯に生息する固着生物キタイワフジツボを対象に、本種の垂直方向の分布域に沿った個体群動態の空間変異性を明らかにすることを目的として行われた。北海道東部太平洋沿岸の25サイトで10年間、平均潮位を中心に縦1mの潮位幅で本種の被度の変動が調査された。調査プロット内におけるキタイワフジツボの累積出現頻度を調べた結果、設置したプロットが本種の垂直方向の分布域を中央部から周辺部まで幅広くカバーしていることが確認された。本種の被度は平均潮位付近で最も高く、平均潮位から±50cmの高さではかなり低くなっていた。被度の変動の大きさは潮位によって異なっていた。個体群の変動性が潮位によって異なるかどうかを明らかにするため、被度の相対変動性を時系列データから推定した結果、個体群は分布域の中央部にあたる平均潮位付近で最も変動性が低く、逆に分布域の周辺部である潮間帯上部および下部では変動性が高いことが明らかとなった。観察された分布域周辺部での変動性の増加は、分布域の周辺部ほど個体群が環境変動の影響を強く受けることによって生じていることが示唆された。データをロジスティックモデルに統計的に当てはめることによって、個体群増加率に対する密度依存的過程(種内競争)と密度独立的過程(環境変動など)の影響を推定した結果、分布域の周辺部ほど密度独立的過程による確率的な摂動を強く受けることが明らかとなった。これらの結果は、潮位に沿った環境条件の褒化がキタイワフジツボ個体群の変動性に強く影響していることを示唆している。初年度は過去に蓄積されたデータの整理と解析を中心に進められた。

その結果、本種の個体群動態の統計的特徴について、潮位に沿った空間的なパターンを明らかにすることができ、また、統計モデルへの当てはめによってパターンの根底にある生態学的過程を推定することができた。これらの結果をまとめて、学会で発表することができた。今後はまず、学会で発表された内容を論文としてまとめ、国際誌に発表する。また、観察された個体群変動性の時空間的な変化の詳細を解明することを目指す。そのために、今回明らかとなった個体群変動性のパターンについて、平均個体群サイズや環境要因との関連性を明らかにしていく。また、観察データと統計モデルによるアプローチでは、個体群の変動性を決定する生態学的なメカニズムを明らかにすることができないため、これまで同じ地域で継続して行われてきた野外実験のデータを用いてこの問題に対処したい。