hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二重経頭蓋磁気刺激法による運動前野・運動野の興奮性と運動観察の基礎的研究

本研究は、実戦的な動作の運動観察や模倣が、運動技能獲得にいかに重要なのかを脳神経科学の面から明らかにすることである。特に、二重経頭蓋磁気刺激法(TMS)を用いて運動観察が初心者の運動技術獲得に重要であるかを腹側運動前野と運動野の興奮性から検討した。2年間の研究から以下のことが明らかになった。1)投球動作観察においては、野球経験者の視線距離は未熟練者より短く、注視時間は顕著に長かった。野球経験者は投動作に対する視線軌跡に順序性が見られ動作の観察のための注視時間が長かった。しかし、未熟練者では動作の追従性が見られず視線距離も長く動作を熟視する時間が短いことが示された。2)野球経験者の動作観察時には皮質内抑制はコントロール値より脱抑制し運動観察が熟練者の運動野の興奮性を変えたことが示された。未熟練者には皮質内抑制の低下を確認することができなかった。投動作観察中、腹側運動前野と運動野の抑制は野球経験者では低下する傾向にあったが未熟練者にはなかった。このことからミラーニューロンを多く持つ腹側運動前野と運動野の連携で起こる熟練者の抑制は動作観察中に低下するという傾向が示され、観察中に運動野の興奮性を変える可能性が見られた。しかし、腹側運動前野への刺激ポイントの同定が人によって異なり難しく、より明確に二重刺激による腹側運動前野から運動野への連携を見出すためにはMRIの活用などによる個人の同定法を開発する必要があると考える。以上の点から運動技能獲得のためには運動観察や模倣の重要性を明らかにしようと試みた。その結果かなりの成果を得て研究の目的を達成する結果に近づいたが、いくつかの問題点も明らかになった。それは二つのTMSコイルを用いた腹側運動前野刺激ポイントの同定を明確にする手段を考えるには、今後より充実した実験環境を整えて研究を進める必要がある点である。特に、二重経頭蓋磁気刺激法(TMS)を用いて運動観察が初心者の運動技術獲得に重要であるかを腹側運動前野と運動野の興奮性連携から検討した。今年度では運動観察をした場合、長期学習をしている野球鍛錬者と初心者である女子大学生を比較し、ボール投げ動作の運動観察時にどのような視覚瞳孔の追跡状況かと大脳の運動野の興奮性変化を明らかにした。運動課題は、「ボールを遠くへ投げる」ときの手首と肘の動きをよく観察することである。ボール投げがうまくできない女子大学生および野球鍛錬者の大学生を対象に選択した。1)ボール投げの運動動作を大きなテレビ画面に映し出しスローの画面で指や手首や肘の動きを観察者に観察させた、運動観察用瞳孔追跡装置で観察部位を測定した。2)動作観察時および投球イメージ時に二重経頭蓋磁気刺激法で皮質内運動野の興奮性を測定した。ボールを投げるときの手首と肘の動きを拡大しスローで再生した。その結果、1)投球動作観察においては野球経験者の瞳孔は画像上の手首、肘、腰、足の軌跡を追従して見ていることが示されたが、うまく投げられない女子大学生では動作の追従性が見られず、さまざまなポイントを漫然と見ていることが示された。2)野球経験者の動作観察時とイメージ時に二重経頭蓋磁気刺激法で右手FDI筋を誘発できる部位を刺激したところ、運動観察時の皮質内抑制は何も考えない状態でのコントロール値より低下した。つまり、脱抑制した。初心者には明確なSICIの興奮性を確認することができなかった。このことは、初心者の運動観察による腹側運動前野と運動野の連携が成立していないことが推察された。

その結果かなりの成果を得て研究の目的を達成する結果に近づいたが、いくつかの問題点も明らかになった。それは二つのTMSコイルを用いた腹側運動前野刺激ポイントの同定を明確にする手段を考えるには、今後より充実した実験環境を整えて研究を進める必要がある点である。
HAI-1Bによる血圧・ナトリウム代謝制御の分子基盤の解明及び高血圧治療への応用

HAI-1Bは生体内に存在するセリンプロテアーゼインヒビターである。プロスタシンと共に発現し、プロスタシンの活性の制御に関わっている。HAI-1BのcDNAをマウス集合尿細管細胞に強制発現させ、電気生理学的な手法により上皮型ナトリウムチャネル(ENaC)によるナトリウム電流が低下することを証明した。さらにカイコ蛋白産生系を利用してHAI-1Bリコンビナント蛋白精製を行った。また、HAI-1Bの腎集合尿細管特異的ノックアウトマウスを作製中である。本研究の目的は、HAI-1Bによる血圧・ナトリウム代謝制御の分子基盤の解明及び創薬を行うことである。具体的には、最初に培養細胞においてHAI-1BのNa輸送に関わる重要性を明らかにした上でHAI-1B欠損マウスを用い、これに食塩負荷を行い、食塩感受性高血圧の発症や進展の有無を明らかにすることである。本年度の研究は、まずマウス集合尿細管培養細胞(M-1細胞)にHAI-1B cDNAを発現させ、細胞間に流れる電流をEVOMを用いて測定した。HAI-1Bを過剰発現させるとこのNa電流が有意に抑制されることを明らかにした。また、この時この細胞中のプロスタシンのmRNAの発現量には変化がなかった。HAI-1Bが内因性のプロスタシン活性を抑制することにより上皮型ナトリウムチャネルの活性を阻害することにより生じることが考えられた。次にHAI-1B腎特異的欠損マウスを作製するため、HAI-1B-LoxPコンストラクトを作製し、準備中である。このマウスが完成したらAQP2プロモーターのCreマウスと交配し、腎特異的欠損マウスが得られる予定である。HAI-1Bは肝細胞増殖因子活性化因子に対する阻害因子であり、セリンプロテアーゼインヒビターである。HAI-1Bはプロスタシンと共に臓器で発現し、プロスタシン活性の制御に関わっていることを強く示唆されている。また、プロスタシンによるENaCの活性化機構を介してNa代謝調節、高血圧の発症にHAI-1Bが関わっている可能性が非常に高いことも示されている。そこで、生体内においてHAI-1BがNa代謝調節、高血圧に関わっていることを証明し、さらにHAI-1Bリコンビナント蛋白を高血圧発症モデル動物に投与することにより高血圧の治療に応用することが本研究の目的である。本研究では、平成21年度にHAI-1BのcDNAをマウス集合尿細管細胞へ発現させ、電気生理学的な手法により上皮型ナトリウムチャネル(ENaC)によるナトリウム電流が低下することを証明した。平成22年度にはまず、HAI-1Bの腎遠位尿細管特異的ノックアウトマウスを作製したが、HAI-1Bの腎遠位尿細管特異的ノックアウトがうまく行えておらず、平成23年度に再作成する予定である。また、HAI-1B過剰発現マウスも作製し、血圧、尿中ナトリウム排泄、各臓器障害の有無などを観察する。さらにヒトHAI-1Bリコンビナント蛋白を作製し、これがプロスタシンの活性を抑制することを確認した上で高血圧モデルラットに投与し降圧効果を確認する。また、HAI-1BのELISAキットを使用し、高血圧患者の尿中HAI-1Bを測定し、ヒト高血圧におけるHAI-1Bの役割について明らかにしていく。また、プロスタシンによるENaCの活性化機構を介してNa代謝調節、高血圧の発症にHAI-1B-が関わろている可能性が非常に高いことも示されている。そこで、生体内においてHAI-1BがNa、代謝調節、高血圧に関わっていることを証明し、さらにHAI-1Bリコンビナント蛋白を高血圧発症モデル動物に投与することにより高血圧の治療に応用することが本研究の目的である。平成23年度にな、HAI-1Bの腎集合尿細管特異的ノックアウトマウスを作製して予定であったが、未だ成功していない。また、HAI-1B cDNAをカイコ蛋白産生系により発現させ、カイコ体液から各種クロマトグラフィーを使用して、HAI-1Bリコンビナント蛋白精製を行った。
網羅的遺伝・内分泌解析による尿道形成異常の発症機序の解明

本研究の目的はヒト臨床検体を用いて、先天性尿道形成異常症に関与する新規遺伝子異常の同定と発症メカニズムの解明を目指すことである。平成30年度は臨床検体および臨床情報の集積を平成29年度に引きつづき継続した結果、3家系の尿道下裂兄弟症例に対する遺伝子解析の準備をした。さらに、先天性尿道形成異常症の新規原因遺伝子候補の探索を目的に平成29年度から行った日本人無精子症患者を用いた次世代シークエンサーによる標的遺伝子の網羅的な遺伝子変異解析の結果、無精子症の新規原因遺伝子を発見し、その結果を論文発表した。平成30年度は尿道形成異常症患者の検体を用いた原因遺伝子・疾患関連遺伝子の検索を行う予定であった。現在、3家系の尿道下裂兄弟症例に対する遺伝子解析の準備中である。しかし、尿道形成異常症の候補遺伝子の探索を目的に無精子症患者の検体を用いて遺伝子変異解析を行った。先天性尿道形成異常症の尿道下裂は停留精巣を合併することが多い。停留精巣は精子形成異常を呈することが知られている。精子形成異常を呈する男性不妊症(無精子症・乏精子症)患者の原因遺伝子を解析することが尿道下裂の新規原因遺伝子の発見に繋がると考えた。平成29年度から引き続き行った日本人無精子症患者の原因遺伝子の検索を行った結果、無精子症の新規原因遺伝子を発見し、その結果を論文発表した。その遺伝子は尿道形成異常症患者の新規原因遺伝子と関連している可能性が高いと考えている。今後は、尿道下裂を含めた先天性尿道形成異常症と無精子症の疾患関連候補遺伝子との関連について尿道下裂兄弟症例3家系の遺伝子解析を行う。平成29年度は主に臨床検体および臨床情報の集積を行った。その結果、臨床検体数を増やし、臨床情報に関する論文を作成し発表した。さらに、先天性尿道形成異常症の新規原因遺伝子候補の探索を目的に日本人無精子症患者40例を用い、次世代シークエンサーによる標的遺伝子の網羅的な遺伝子変異解析を行った。その結果も論文発表した。平成29年度は尿道形成異常症患者の検体を用いた原因遺伝子・疾患関連遺伝子の検索を行う予定であったが、臨床検体および臨床情報の集積のみを行った。平成29年度は日本人無精子症患者40人の原因遺伝子の検索を行った。次世代シークエンサーを用いた標的遺伝子の網羅的な遺伝子変異解析を行った。その結果、日本人無精子症の原因遺伝子を発見した。今後は、尿道下裂を含めた先天性尿道形成異常症と無精子症の原因遺伝子を含めた疾患関連候補遺伝子との関連について解析を行う。(理由)遺伝子解析が遅れているため。(使用計画)尿道下裂を含めた先天性尿道形成異常症と無精子症の疾患関連候補遺伝子との関連について尿道下裂兄弟症例3家系の遺伝子解析を行う。また学会発表を行う予定である。
生理的リンパ管・静脈吻合の形成機構と機能的意義

本研究では、生理的リンパ管・静脈吻合の形成機構と機能的意義、ならびに末梢組織中の血管・リンパ管吻合形成による重度浮腫の改善効果とリンパ管形成に果たす役割について解析した。生理的リンパ管・静脈吻合の形成がAspp1によって制御されていること、胎仔の発生と生存維持に必須であること、その異常はリンパ管・血管吻合を非侵襲的に作製しても改善されないことを明らかにした。新規ガイダンス分子Semaphorin 3Gは生理的リンパ管・静脈吻合の形成には不要であるが、Nrp2/PlexinD1受容体複合体を介してリンパ管内皮細胞に反発シグナルを与えて分布を制御することを明らかにした。我々は重度の浮腫を呈するAspp1-/-マウスにおいて、生理的リンパ管・静脈吻合不全を示唆する頸部リンパ管の著明な拡張を見出した。本研究では、吻合形成に必要な内皮細胞の特性と、吻合形成不全に付随する組織学的異常を解析して、生理的リンパ管・静脈吻合の形成機構と機能的意義を明らかにすることを目的とする。胎生10.512.5日目の野生型マウスおよびAspp1-/-マウス胎仔を採取して、血管およびリンパ管内皮細胞のマーカー(PECAM-1, Prox1, VEGFR3)でホールマウント染色し、Benzyl alcohol/Benzyl benzoate混合液で透明化した後に、共焦点レーザー顕微鏡で三次元的に解析した。胎生11.5日目には頸部にProx1陽性リンパ管内皮細胞を多数認めたが、野生型とAspp1-/-型の間で数の差異は認められなかった。Aspp1-/-マウス胎仔にはリンパ管内皮細胞で構成される島様構造が多数認められ、管腔形成過程での融合異常が強く示唆された。また、胎生14.516.5日目の野生型マウスおよびAspp1-/-マウス胎仔を採取して、冠状断した後に同様の染色標本を作製した後に、共焦点レーザー顕微鏡で三次元的に解析した。野生型および軽度の浮腫を呈するAspp1-/-マウスではProx1陽性細胞が集積する弁を認めたのに対して、重度の浮腫を呈するAspp1-/-マウスではリンパ管・静脈吻合弁が欠損していることが明らかになった。これまでの解析で、重度の浮腫を呈するAspp1-/-マウスにおいて生理的リンパ管・静脈吻合不全と頸部リンパ管の著明な拡張を見出した。本年度は、末梢組織内に非侵襲的リンパ管・静脈吻合を形成するPlcg2-/-マウスとの交配を行って、リンパの流れを変えることでAspp1-/-の表現型が改善するかどうか明らかにする目的で解析を行った。Aspp1+/-;Plcg2+/-マウスの雌雄を交配して得られる胎仔を胎生14.516.5日目に採取した。胎生14.5日目においてAspp1-/-;Plcg2-/-マウスの外観はそれぞれの欠損マウスを合わせたものであったが、胎生16.5日目には採取できた3匹とも致死であった。つまり、胎生期において末梢組織内にリンパ管・血管吻合を作製しても、Aspp1-/-マウスの病態は改善するどころか悪化してしまうことが明らかになった。胎生14.5日目の胎仔において皮膚や静脈角における血管とリンパ管を解析するために、それぞれの内皮細胞に特異的なマーカー(PECAM-1, Prox1, Lyve-1など)でホールマウント染色して共焦点レーザー顕微鏡で解析した。Aspp1-/-マウス胎仔にはリンパ管内皮細胞で構成される島様構造が多数認められ、Plcg2-/-マウス胎仔にはリンパ管内に赤血球の存在が認められた。Aspp1-/-;Plcg2-/-マウス胎仔にはその両方の異常が認められたが、致死の原因となりうる特異的異常は現在のところ不明である。胎生15.5日目の胎仔の解析を実施したが、これまでに得た61匹の胎仔の中にAspp1-/-;Plcg2-/-マウスが存在しなかった。今後、胎生15.5日目の胎仔の病理組織学的解析でAspp1-/-;Plcg2-/-マウス胎仔に特異的な致死的異常が明らかになると期待している。特に問題なく、計画通り進行している。末梢組織内に非侵襲的リンパ管・静脈吻合を形成するPlcg2-/-マウスとの交配を行ったところ、胎生16.5日目までにAspp1-/-;Plcg2-/-マウスが致死となることが明らかになった。このことは、胎生期において末梢組織内にリンパ管・血管吻合を作製しても、Aspp1-/-マウスの病態は改善するどころか悪化してしまうこと示している。致死となる原因を明らかにするために胎生15.5日目の胎仔の解析を試みたが、Aspp1+/-;Plcg2+/-マウスの雌雄の交配からAspp1-/-;Plcg2-/-マウスが得られる確率は16分の1であり、これまでにAspp1-/-;Plcg2-/-マウスを十分解析できていない。

また、新規ガイダンス分子セマフォリン3G(Sema3G)が生理的リンパ管・静脈吻合の形成に果たす役割を明らかにする目的でSema3G-/-マウスを解析したが、生理的リンパ管・静脈吻合に異常は認めなかった。一方で、Sema3G-/-マウス胎仔皮膚を血管とリンパ管内皮細胞、平滑筋細胞のマーカーでホールマウント染色し、フラットマウント標本を作製して共焦点レーザー顕微鏡で解析したところ、リンパ管が動脈と異常に近接してランダムなリンパ管網が形成されない表現型を見出した。さらに、膜受容体PlexinD1欠損マウスでも同様の表現型が見られること、PlexinD1はSema3Gに直接結合する受容体Nrp2と複合体を形成してシグナルを伝えることを明らかにした。Sema3Gは動脈内皮細胞特異的に発現する分子であり、PlexinD1陽性リンパ管内皮細胞が動脈上を遊走した後で、動脈から離れてランダムな分布をする際に作用する反発分子であることが明らかになった。本研究では、生理的リンパ管・静脈吻合の形成機構と機能的意義、ならびに末梢組織中の血管・リンパ管吻合形成による重度浮腫の改善効果とリンパ管形成に果たす役割について解析した。生理的リンパ管・静脈吻合の形成がAspp1によって制御されていること、胎仔の発生と生存維持に必須であること、その異常はリンパ管・血管吻合を非侵襲的に作製しても改善されないことを明らかにした。新規ガイダンス分子Semaphorin 3Gは生理的リンパ管・静脈吻合の形成には不要であるが、Nrp2/PlexinD1受容体複合体を介してリンパ管内皮細胞に反発シグナルを与えて分布を制御することを明らかにした。特に問題なく、計画は予定通り進んでいる。Aspp1-/-;Plcg2-/-マウス胎仔が致死となることが明らかになったため、現在の解析を継続して致死的異常を明らかにする。得られる胎仔数を増やすために、交配に用いる雄マウスの遺伝子型をAspp1-/-;Plcg2+/-型にする計画である。血管生物学当初の計画通り、Plcg2-/-マウスの非侵襲的血管・リンパ管吻合形成を用いて、Aspp1-/-マウスの生理的リンパ管・静脈吻合不全を代償させる解析を実施する。計画は予定通り進んでいるが、予定していた使用額より少なくなったため。平成27年度分と合算して使用する予定である。
法廷弁論教育支援シミュレータとその弁論データベースの開発

法廷弁論の教育支援のために、民事訴訟をシミュレートする学習システムを開発した。これは、実際に3大学の連携授業の中で運用され、弁論の論理性などの観点からの教育効果を上げた。その際に用いた法廷弁論の論理的基礎付けも行った。また、弁論データベースは学生による実際の弁論内容を構造化して蓄積している。さらに、Waltonの議論スキームのデータベースも試験的に構築して、弁論データベースから参照できるようにしている。本研究の目的は、法廷弁論の教育支援のために、法廷弁論のシミュレータを開発すること、このシミュレータによって実際に利用される弁論デニタベース(以下弁論DBし記す)を構築すること、及び、その過程で得られたノヴパウや弁論DBの分析にまり、法廷弁論の教育方法に対する理論的基礎を与えることである。本年度は、まず、本年度までに実施した、法廷弁論の実習の詳細な記録を元に分析を行った。また、実際の裁判を傍聴して、より現実的な法廷弁論の様子も分析した。さらに、弁論内容の分析に留まらず、授業進行の様子も分析し、学生が陥るポイントや教育方法、及び、その背景にある理論についても分析を行い、これらの一部は論文としても公表した.次に、それらの分析を元に、どのうようなシミュレータを構築すべきか、要求定義を行った。これを元に、シミユレータの開発に着手した。本年度は、開発の初期段階であり、設計とプロトタイプの作成が中心であった。なお、プロトタイプとして、半自動の法廷弁論演習システムを開発し、実際に教育の中で利用した。この時、内部に蓄えられたデータは弁論DB用のデータとして利用されるものである。また、口頭弁論を実施した録画記録を元に、一旦、テープ起こしを行ってテキスト化し、さらに、上記プロトタイプの法廷弁論システムのデータとして再入力し直し、統一形式の内部データとして蓄積した。以上のような研究の実施によって、アドホックで勘に頼った、従来の法廷弁論の実習教育に対し、理論的背景を持ち、かつ、システマティックに教育を行うことができるための基礎固めに貢献できる。本研究の目的は、法廷弁論の教育支援のために、法廷弁論のシミュレータを開発すること、このシミュレータによって実際に利用される弁論データベース(以下弁論DBと記す)を構築すること、及び、その過程で得られたノウハウや弁論DBの分析により、法廷弁論の教育方法に対する理論的基礎を与えることである。本年度も実施計画に沿って、(1)弁論記録の分析作業として、新たに実際に授業で行われた弁論記録の分析を行い、また、口頭弁論についても、映像記録から、テキストに起こし、さらにデータベース化を行った。(2)教育事項の抽出と弁論シミュレータの定義に関しては、弁論記録分析の結果より、弁論の中に証拠提示を必須とするような指導が重要であり、そのため、学生の弁論の準備段階での作業支援のシステム(Arg PLAN)も開発して一定の効果をあげた。また、立証時の証拠提示と同時に、相手方の反論の仕方のパタンや論理的な位置付けが重要なことが分かったため、これも論文としてまとめ、授業の中でもそれを応用し、学生の理解に供することができた。(3)弁論シミュレータについては、仕様検討が続いているが、そのためのプロトタイプの一貫として、先に述べたArg PLANの利用分析によって設計が進んだ。(4)弁論DBの構築については、弁論の記録をXML化し、スキーム設計の元になるような分析を行った。特に、法廷弁論を含む論争や議論に関する国際的な第一人者であるD・Waltonの論争スキームの全パタンを独自にデータベース化し、本研究のDBスキーム設計の参考にした。論争スキームでは、クリティカル・クエスチョンが特徴であり、それが反論に応用できる。(2)でも述べたように、研究の進行に伴って、要するに反論の構成が重要である。本研究では法廷弁論の教育支援のために、法廷弁論の自習システム(=シミュレータ)を試作すること目指し、そこで用いられる弁論データベース(以下弁論DBと記す)の構築も目指す。この過程で得られたノウハウや弁論DBの分析により、法廷弁論の教育方法に対する理論的基礎を与えることが目的である。理論的基礎については既に昨年度論文化しており、本年度はその検証と試作システムの改良を行った。詳細には実施計画の順に次の通り。(1)弁論記録の意味的分析を行った。自然言語解析を行うには本年度はデータが少なく有意な結果が見られなかったため、意味的な分析を集中して行った。概ね、既に発表している理論通りの結果であった。すなわち、当該法律要件に対応する各主要事実をルートにした争点整理と必ず証拠引用を行わせる方式によって、学生実習では、弁論がかみ合い、無駄な議論もほとんどなくなった。(2)試作システムの要求定義を再検討した。現実的な設計を行って、現行の実践的検証の場である授業進行に即したものとした。これは学生のエラーに対して、警告を行ったり、成績を示したりする機能を既に発表されている論争掲示板システムに付加した形で実現するような設計である。(3)試作システムの改良を要求定義に従って行った。実際には現実的な設計としたため軽微の改良で済んだ。
簡単・低価格ブラシレス直流モータ制御回路開発

近年ブラシレス直流モータが多数使用されており、モータを回転磁界により回転させるため、ノイズが少なく、小型で、耐久性が高い。しかし回転磁界を作る必要があり、回路が複雑かつ制御パラメータ調整が難しいため簡単・低価格ブラシレス直流モータ用制御回路を開発した。過去開発した制御基板は低速の回転数制御にばらつきがあり、かつ制御電流が10Aの制限があり、ロボカップ用に開発されているため付加機能が多く製作が非常に難しかった。これらの問題を解決する制御基板を製作した。制御ICにLPC1500を使用し、CPU処理を介さずにPWM制御が可能であり、USBが簡単に接続できる機能及び12ビットADCを内臓している。また3相ゲートドライバーにDRV8305を使用し部品点数を減らしている。FETはPSMN3R0-30YLDを使用し30A以上の電流容量があり、電流センサーによる保護回路もある。制御モデルはPI制御を行っており、USB接続によりテラターム等のソフトで制御パラメータの変更が可能である。磁気エンコーダにはAmsAS5145を使用しPPRは4069である。トルク計測にはTQ-8800を購入し、これに直流ブラシレスモータを負荷として取り付け、出力に電球負荷をスター及び△接続が可能なスイッチ回路を取り付けた。また電球負荷の終端にFETを取り付け発振器により、負荷変動が可能な装置を自作した。この制御基板は、ロボカップ用に開発された基板に比べ、低速回転の速度分散は0.07から0.02に改善された。また製作時間は80時間から10時間に短縮、基板価格は40000円から5000円、エンコーダ価格は2000円と低価格化した。これらの製作工程及び結果は総合技術研究会2017東京大学にて“簡単・低価格ブラシレス直流モータ制御回路開発"として発表した。
ヒトの空間認知機能:fMRIによるヒト脳機能地図の作製

これまで我々は,両眼視差情報から視差の勾配を計算し面の傾きを再現する階層的な脳の情報処理機構について,覚醒サルでの単一ニューロン活動の記録実験によって,その機能を明らかにしてきた.本実験は,ヒトでの両眼視差情報処理の脳内機構を明らかにする目的で,視差信号以外の奥行き手がかりは含まないオートステレオグラムを使って,奥行きの判断,面の傾きの判断,形の判断を行わせたときの視覚関連領域の活動をfMRIを用いて調べた.オートステレオグラムを作成するソフトウェアによって1)輪郭:円または正方形,2)奥行き:バックグラウンドより手前(2段階)奥(2段階),3)傾き:左右方向の3つの要素を含む刺激を作成した.右利き健常者(男性6名),平均年齢29歳(2145歳)が1)奥行き識別課題,2)傾きの識別課題,3)形の識別課題,4)コントロール課題遂行中の脳活動をfMRIをっつかって解析した.その結果,解析1:奥行きの判断(低いレベルの処理):一次視覚野とその周辺の視覚前野を中心とする活動が見られた.解析2:傾きの判断(中程度のレベル):一次視覚野の活動は見られなくなり,V3-V3Aに相当する領域を中心とする活動が見られた.解析3:形の判断(高いレベルの処理):V3-V3Aに相当する領域に加えて,頭頂間溝後方および下側頭皮質に活動が見られた.同一の両眼視差情報に対して,低いレベルの処理では低次の視覚野,高いレベルの処理では,より高次の視覚野を中心とした活動が見られたということは,ヒトにおいてもサルでこれまでに調べられてきたのと同様に,視差情報の階層的な処理機構があることを示唆している.また,傾きの判断では,V3-V3Aを中心とする活動が見られ,サルにおいて三次元的傾きの知覚に関係したニューロンが記録される頭頂間溝後方では活動が見られなかった.使われた傾きは2方向だけであったため,一部の被験者が左右両端のエッジの奥行きの比較など,傾き以外の手がかりを使って課題を行っていた可能性がある.これまで我々は,両眼視差情報から視差の勾配を計算し面の傾きを再現する階層的な脳の情報処理機構について,覚醒サルでの単一ニューロン活動の記録実験によって,その機能を明らかにしてきた.本実験は,ヒトでの両眼視差情報処理の脳内機構を明らかにする目的で,視差信号以外の奥行き手がかりは含まないオートステレオグラムを使って,奥行きの判断,面の傾きの判断,形の判断を行わせたときの視覚関連領域の活動をfMRIを用いて調べた.オートステレオグラムを作成するソフトウェアによって1)輪郭:円または正方形,2)奥行き:バックグラウンドより手前(2段階)奥(2段階),3)傾き:左右方向の3つの要素を含む刺激を作成した.右利き健常者(男性6名),平均年齢29歳(2145歳)が1)奥行き識別課題,2)傾きの識別課題,3)形の識別課題,4)コントロール課題遂行中の脳活動をfMRIをっつかって解析した.その結果,解析1:奥行きの判断(低いレベルの処理):一次視覚野とその周辺の視覚前野を中心とする活動が見られた.解析2:傾きの判断(中程度のレベル):一次視覚野の活動は見られなくなり,V3-V3Aに相当する領域を中心とする活動が見られた.解析3:形の判断(高いレベルの処理):V3-V3Aに相当する領域に加えて,頭頂間溝後方および下側頭皮質に活動が見られた.同一の両眼視差情報に対して,低いレベルの処理では低次の視覚野,高いレベルの処理では,より高次の視覚野を中心とした活動が見られたということは,ヒトにおいてもサルでこれまでに調べられてきたのと同様に,視差情報の階層的な処理機構があることを示唆している.また,傾きの判断では,V3-V3Aを中心とする活動が見られ,サルにおいて三次元的傾きの知覚に関係したニューロンが記録される頭頂間溝後方では活動が見られなかった.使われた傾きは2方向だけであったため,一部の被験者が左右両端のエッジの奥行きの比較など,傾き以外の手がかりを使って課題を行っていた可能性がある.
曲面上の点の配置空間と写像類群および三次元多様体の有限型不変量に関する研究

三次元多様体の有限型位相不変量のひとつであるCasson-Walker不変量の新しい別構成および定義のある一般化を行った。.Kuperberg-Thurston(K-T)らは、Kontsevichにより与えられたChern-Simons field theoryに関連する三次元多様体およびリンクの摂動的量子不変量の、位相的定義を与えた。この不変量のあるひとつの項がCasson-Walker不変量に一致する。彼らの構成を参照することにより、Casson-Walker不変量の二次的なコボルディズム不変量としての意味づけを与える別構成をあたえた。つまり、与えられた向き付けられた有理ホモロジー球面に対し、それのいくつかの非交和を境界にするような4次元多様体をある一定の方法で構成し、その符号数(整数値)がCasson-Walker不変量のある定数倍に一致することを示した。さらに、整数係数ホモロジー球面の場合には、その4次元多様体をスピン構造を持つように構成できることも示した。したがってこの結果は、低次元トポロジーにおいて重要な不変量のひとつであるロホリン不変量(0または1に値をとる)の定義方法を、整数に値をとるようにをその定義を持ち上げたようなもの、とも見なせるであろう。K-Tらの構成によるとCasson-Walker不変量はホモロジー球面Mの2点配置空間上のある積分(+補正項)により与えられる。2点配置空間とはMの二つの直積空間M^2から、その対角線集合をMの恒等写像のグラフとみなし、これを一般の写像のグラフに置き換えることにより、Mの写像のホモトピー類の不変量を定義できた。曲面上の点の配置空間と写像類群および三次元多様体の有限型不変量に関して研究を行っています。本年度は、向き付けられた三次元ホモロジー球面から一点を除いた空間上の二点の配置空間について"ガウス写像"と呼ばれるある写像の存在性や、それに関連して定義される位相不変量(これは有限型不変量になります)について、現在有限型不変量に対してよく行われているような組み合わせ的な手法よりも、よりホモロジー論的にアプローチすることに主眼をおいて研究を行いました。そしてガウス写像の正則値一点の逆像(4次元多様体になります)の符号数がもとの三次元ホモロジー球面のキャッソン不変量に比例することを示しました。障害理論を用いると、ガウス写像の存在性の問題は写像が存在するための障害類の言葉に言い換えられます。今回の問題の場合、primaryな障害類(整数値)がまず定義され、これがゼロの場合には次の障害類(0または1)が定義されます。そしてこれら二番目の障害類が再びゼロの場合にはガウス写像が存在します。接束の自明かをうまく選ぶと一次障害類がゼロになるようにできることを示しました。二番目の障害類が3次元多様体の位相不変量であることがわかっていましたが、この方法ではprimaryな障害類がゼロである場合にしか定義できません。最近、K-群の言葉を用いてより簡潔に上記の二つの量を表示することが可能で、それぞれK-理論的に定義される"Hopf-不変量"、"実e-不変量"に相当するものであることが明らかになりました。この関係は、球面から球面への写像の(いわゆるオリジナルの)Hopf-不変量と実e-不変量の定義をこの場合にも適用することにより得られました。曲面上の点の配置空間と写像類群および三次元多様体の有限型不変量に関する研究を行った。今年度は特に、三次元ホモロジー球面に対して定義される有限方不変量のひとつである、キャッソン不変量に関して研究をおこなった。研究の背景は以下のようなものである。3次元ホモロジー球面の有限型不変量については、いくつかの定義の方法が知られていて、そのなかには空間上の点の配置空間を用いたものがいくつかある。Kuperberg-Thurstonらによる構成はそのひとつであり、これはほか研究者による構成方法に比べてよりホモロジカルであるということを彼ら自身が指摘している。この構成によるとキャッソン不変量は、ある写像の写像度や、符号数欠損と呼ばれる4次元多様体の符号数に関連するある種の二次的な量によって記述される。Kuperberg-Thurstonらの研究を参考に、(後に一般化への展開を想定しながら)キャッソン不変量に主眼を置き、4次元多様体の符号数との関係をしらべました。コホモロジカルな定義に用いるコホモロジー類には、複素直線束の第一チャーン類に起因するものが頻繁に現れる。その点に注目し、この研究では、常コホモロジー群だけではなく、一般コホモロジー群のひとつである位相的K-群も積極的に計算に用いた。その結果、3次元ホモロジー球面の間の写像のホモとピー類に対して、キャッソン不変量の類似物が定義できることが分かった。この類似物は、写像のグラフ空間(これは6次元多様体の中に埋め込まれた3次元不分多様体になる)の補空間の中にある方法で構成される4次元多様体の符号数である。もし写像が恒等的ならば、グラフ空間の補空間は2点配置空間に一致し、この量はもともとのキャッソン不変量に一致する。

この不変量のあるひとつの項がCasson-Walker不変量に一致する。彼らの構成を参照することにより、Casson-Walker不変量の二次的なコボルディズム不変量としての意味づけを与える別構成をあたえた。つまり、与えられた向き付けられた有理ホモロジー球面に対し、それのいくつかの非交和を境界にするような4次元多様体をある一定の方法で構成し、その符号数(整数値)がCasson-Walker不変量のある定数倍に一致することを示した。さらに、整数係数ホモロジー球面の場合には、その4次元多様体をスピン構造を持つように構成できることも示した。したがってこの結果は、低次元トポロジーにおいて重要な不変量のひとつであるロホリン不変量(0または1に値をとる)の定義方法を、整数に値をとるようにをその定義を持ち上げたようなもの、とも見なせるであろう。K-Tらの構成によるとCasson-Walker不変量はホモロジー球面Mの2点配置空間上のある積分(+補正項)により与えられる。2点配置空間とはMの二つの直積空間M^2から、その対角線集合をMの恒等写像のグラフとみなし、これを一般の写像のグラフに置き換えることにより、Mの写像のホモトピー類の不変量を定義できた。
体表面からのインピ-ダンス測定による腫瘍の位置同定と温度計測に関する基礎研究

癌細胞の治療には,外科療法および化学療法が主として用いられるが,近年注目を集めている治療法に温熱療法がある.これは,癌細胞を42°43°C以上の温度に一定時間以上さらすと,癌細胞だけが死滅するという現象を利用したもので,ハイパ-サ-ミアと総称される.ハイパ-サ-ミア治療はその無侵襲性に特徴があるが,癌局部の同定と温度計測の問題は十分に解決されていない.癌組織は電気的にみると誘電率が異なると考えられ,これを測定することによって癌局部の位置同定ができるものと考えられる.また,温度によっても誘電率及び導電率が異なっており,これを利用すれば加熱局部の温度計測ができる.本研究の目的はこれらにあり,癌組織局部の誘電率及び導電率の変化を極めて正確に測定することによって,癌局部の同定と同時に温度計測を行うことにある.平成元年度(初年度)は試作した特性インピ-ダンス50Ωの同軸形アプリケ-タにより試料の反射係数Γ(散乱行列におけるS_<11>)を測定し,生体組織の誘電率および導電率の基本測定を行い問題点を明らかにした.平成2年度は,新たに同軸形アプリケ-タ3種類を製作し,同様の実験を元年度に比べ一層正確に行った.また新たにパ-ソナルコンピュ-タを用いた自動インピ-ダンス測定システムを構築した.平成3年度も同様な実験を行ったが,新たに試料の抵抗値及び容量値の温度依存性を周波数範囲50550(MHz)に渡って調べた.試料としては生理的食塩水,ロ-スハム及び人体などを用いた.次に従来の反射法ではなく,インピ-ダンスCTなどへの適用性が期待される透過法による透過係数S_<21>の測定を行った.この測定結果から試料の抵抗値及び容量値を算出しそれらの温度依存性を調べた.この場合も反射法同様やはり大きな温度依存性が見いだされ,これらの知見はCTにおけるスキャニングの手法と併用することで,将来人体内部部位の無侵襲温度計測の可能性を示唆するものと考えられる.平成元年度平成3年度に渡る研究の結果,生体試料の導電率,誘電率及びそれらの温度依存性の測定が行われ,インピ-ダンスCTによる生体内部部位の同定および温度計測へ向けての基礎デ-タを得た.癌細胞の治療には,外科療法および化学療法が主として用いられるが,近年注目を集めている治療法に温熱療法がある.これは,癌細胞を42°43°C以上の温度に一定時間以上さらすと,癌細胞だけが死滅するという現象を利用したもので,ハイパ-サ-ミアと総称される.ハイパ-サ-ミア治療はその無侵襲性に特徴があるが,癌局部の同定と温度計測の問題は十分に解決されていない.癌組織は電気的にみると誘電率が異なると考えられ,これを測定することによって癌局部の位置同定ができるものと考えられる.また,温度によっても誘電率及び導電率が異なっており,これを利用すれば加熱局部の温度計測ができる.本研究の目的はこれらにあり,癌組織局部の誘電率及び導電率の変化を極めて正確に測定することによって,癌局部の同定と同時に温度計測を行うことにある.平成元年度(初年度)は試作した特性インピ-ダンス50Ωの同軸形アプリケ-タにより試料の反射係数Γ(散乱行列におけるS_<11>)を測定し,生体組織の誘電率および導電率の基本測定を行い問題点を明らかにした.平成2年度は,新たに同軸形アプリケ-タ3種類を製作し,同様の実験を元年度に比べ一層正確に行った.また新たにパ-ソナルコンピュ-タを用いた自動インピ-ダンス測定システムを構築した.平成3年度も同様な実験を行ったが,新たに試料の抵抗値及び容量値の温度依存性を周波数範囲50550(MHz)に渡って調べた.試料としては生理的食塩水,ロ-スハム及び人体などを用いた.次に従来の反射法ではなく,インピ-ダンスCTなどへの適用性が期待される透過法による透過係数S_<21>の測定を行った.この測定結果から試料の抵抗値及び容量値を算出しそれらの温度依存性を調べた.この場合も反射法同様やはり大きな温度依存性が見いだされ,これらの知見はCTにおけるスキャニングの手法と併用することで,将来人体内部部位の無侵襲温度計測の可能性を示唆するものと考えられる.平成元年度平成3年度に渡る研究の結果,生体試料の導電率,誘電率及びそれらの温度依存性の測定が行われ,インピ-ダンスCTによる生体内部部位の同定および温度計測へ向けての基礎デ-タを得た.本年度は当該研究の初年度であり、まず生体組織のインピ-ダンス測定装置作成のための予備実験ならびに基本測定システムの精度等について検討を加えた。以下にその概要を示す。最初に、各種アプリケ-タを設計し、その電磁界を理論計算し、その有効性について検討すると共に、試作実験を行った。試作したものは、6.5mm,4.7mm,3.0mm,2.0mmの4種類である。半径の大きいものは、感度もよく測定が容易であるが、高周波において高次モ-ドが発生し、誤差が大きくなるという欠点を有する。それらの点を総合して、外径3.0mmのプロ-ブを試用することとした。測定系は、ネットワ-アクアナライザにより、反射係数の測定を行い、このデ-タより、被測定物質の誘電率と導電率(あるいは複素誘電率)を算出した。

この結果、導電率がある程度の大きさを有する物質については、かなりの精度が得られていくと思われるが、誘電率の非常に大きな物質や損失の非常に小さな物質についての測定系については、更に検討を加える必要があり、これについては次年度以降の課題とする。実際に測定を行った物質は、まず食塩水である。0.010.9%の食塩水の誘電率と導電率を100300MHzの間で測定した。測定は10回行いその平均をとったものであるが、まだ、周波数特性を大きく有しており、容器の形状等にも検討の必要があるが、ほぼEr=80の結果は得られた。次に生体組織として、豚脂(ラ-ド)、肝臓、腿肉についての測定を試みた。肝臓と腿肉の差異については、導電率が0.4と0.6S/mということで、十分に識別することのできるデ-タが得られた。最後に鶏卵について、生卵とゆで卵、そして40日経過した古い卵についての差異についても測定を行った。これらの卵は誘電率において、大きな差異を生じ、識別のパラメ-タとして十分に用いることができる。癌細胞の治療には,外科療法および化学療法が用いられるが,近年注目を集めている治療法に温熱療法がある。これは癌細胞を4243°C以上の温度に一定時間以上さらすと,癌細胞だけが死滅するという現象を利用したもので,ハイパ-サ-ミアと総称される。ハイパ-サ-ミア治療はその無侵襲性に特徴があるが,癌局部の同定と温度計測の問題は十分に解決されていない。癌組織は電気的にみると誘電率が異なると考えられ,これを測定することによって癌局部の位置同定ができるものと考えられる。また,温度によっても誘電率及び導電率が異っており,これを利用すれば加熱局部の温度計測ができる。本研究の目的はこれらにあり癌組織部の誘電率及び導電率の変化を極めて正確に測定することによって,癌局部の同定と同時に温度計測を行うことにある。これまでに(平成元年度,初年度)試作した同軸形アプリケ-タにより生体組織の誘電率および導電率の基本測定を行ってきた。平成2年度は新たに外側導体内径がそれぞれ2.3,4.3,7.35mmの同軸形アプリケ-タ3種類を製作しこれらのアプリケ-タの特性インピ-ダンスをネットワ-クアナライザを用いて設計通りであることを確めた。次に,これらのアプリケ-タを用いて試料の反射係数Γ(散乱行列におけるS_<11>)を測定し,これから試料の導電率(抵抗成分)及び誘電率(容量成分)を元年度に比べ一層正確に求めた。また,アプリケ-タの太さと試料の測定インピ-ダンスの関係を実験を通し考察した。測定周波数は50MHz300MHzの範囲で変化させ,周波数によるインピ-ダンス特性の変化を検討した。平成2年度は元年度に引き続き実験を継続的に進めた結果,試料とその誘電率及び導電率の関係が一層明らかになった。また,新たにパ-ソナルコンピュ-タを用いた自動インピ-ダンス(誘電率及び導電率)測定システムを構築し,3年度(最終年度)の研究に備えた。癌細胞の治療には,外科療法および化学療法が主として用いられるが,近年注目を集めている治療法に温熱療法がある.これは,癌細胞を42°43°C以上の温度に一定時間以上さらすと,癌細胞だけが死滅するという現象を利用したもので,ハイパ-サ-ミアと総称される.ハイパ-サ-ミア治療はその無侵襲性に特徴があるが,癌局部の同定と温度計測の問題は十分に解決されていない.癌組織は電気的にみると誘電率が異なると考えられ,これを測定することによって癌局部の位置同定ができるものと考えられる.また,温度によっても誘電率及び導電率が異なっており,これを利用すれば加熱局部の温度計測ができる.本研究の目的はこれらにあり,癌組織局部の誘電率及び導電率の変化を極めて正確に測定することによって、癌局部の同定と同時に温度計測を行うことにある.
安全性と柔軟性を両立させるフレキシブルプライベートネットワークの実現

移動透過性とアドレス空間透過性の機能を統合し実装を完了した. FreeBSDで開発済みのGSCIPの基本部分をWindowsへ移植し,安定動作することを確認した.管理装置の実装を行い基本部分の動作を検証した.CVS(Concurrent Versions System)を用いて管理を実施中であり,ソースコード公開に向けての準備をほぼ完了した.国内学会の口頭発表13件,国際会議口頭発表2件,論文誌掲載2件を達成した.移動透過性とアドレス空間透過性の機能を統合し実装を完了した.FreeBSDで開発済みのGSCIPの基本部分をWindowsへ移植し,安定動作することを確認した.管理装置の実装を行い基本部分の動作を検証した.CVS(Concurrent Versions System)を用いて管理を実施中であり,ソースコード公開に向けての準備をほぼ完了した.国内学会の口頭発表13件,国際会議口頭発表2件,論文誌掲載2件を達成した.我々は柔軟性とセキュリティを兼ね備えたネットワークとして,フレキシブルプライベートネットワーク(FPN; Flexible Private Network)と呼ぶ概念を提案している.FPNとはユビキタス社会に向けたネットワークのあるべき姿を示したもので,サブネットワーク単位と個人単位の要素が混在する環境において,容易に通信グループの定義ができる.同一通信グループに属する端末間の通信は,暗号化によりその安全性が保証され,グループ外の端末からのアクセスを拒否することができる.サブネットワークが階層的に構築されている場合や,サブネットワーク内に異なるグループに属する端末が存在するような環境(多段構成ネットワーク)であってもかまわない.本研究では,FPNを実現するための一連のプロトコルGSCIP(Grouping for Secure Communication for IP)を開発し,それらのプロトコルを統合することを目的としている.平成19年度は,以下のような成果を残した.移動透過性とアドレス空間透過性の機能を統合し,一部実装を完了した.FreeBSDで開発済みのGSCIPの基本部分をWindowsへ移植し,動作確認を終えた.管理装置は仕様の検討を終え,実装に着手した.CVS(Concurrent Versions System)を導入し,様々なバージョンのソフトウエアを管理できる体制を整えた.今後のソースコード公開に向けての準備が大きく前進した.国内学会の口頭発表15件,国際会議口頭発表5件,論文誌掲載1件を達成した.我々は柔軟性とセキュリティを兼ね備えたネットワークとして,フレキシブルプライベートネットワーク(FPN;Flexible Private Network)と呼ぶ概念を提案している.FPNとはユビキタス社会に向けたネットワークのあるべき姿を示したもので,サブネットワーク単位と個人単位の要素が混在する環境において,容易に通信グループの定義ができる.同一通信グループに属する端末間の通信は,暗号化によりその安全性が保証され,グループ外の端末からのアクセスを拒否することができる.サブネットワークが階層的に構築されている場合や,サブネットワーク内に異なるグループに属する端末が存在するような環境(多段構成ネットワーク)であってもかまわない.本研究では,FPNを実現するための一連のプロトコルGSCIP(Grouping for Secure Colnmunication for IP)を開発し,それらのプロトコルを統合することを目的としている.平成20年度は,以下のような成果を残した.移動透過性とアドレス空間透過性の機能を統合し実装を完了した.FreeBSDで開発済みのGSCIPの基本部分をWindowsへ移植し,安定動作することを確認した.管理装置の実装を行い基本部分の動作を検証した.CVS(Concurrent Versions System)を用いて管理を実施中であり,ソースコード公開に向けての準備をほぼ完了した.国内学会の口頭発表13件,国際会議口頭発表2件,論文誌掲載2件を達成した.
4次元的な断層破砕帯の解析と断層活動性の評価

本研究の目的は、活断層における破砕帯のマクロミクロの3次元の組織構造に最新活動年代の解析を加えて、時・空間的な4次元(4D)断層破砕帯の構造ならびに活動性を調べ、地震断層・活断層破砕帯の構造特性・運動像と最近活動性との関連性を解明することと、活断層破砕帯による断層活動性・地震ハザードの評価などに科学的な根拠を提供することである。今年度は、以下の調査研究を行った。1)野島断層・有馬ー高槻構造線活断層系の活動性と断層破砕帯構造について、露頭スケールの調査とサンプルの採集を行って、薄片を作成をした。2)熊本地震断層である布田川断層の地質構造を把握するため、微動アレー探査を行った。3)ボーリングコアサンプルおよび露頭で採集した定方位断層岩を用いて、X線CTによる微細組織構造解析および、化学組成の分析を行った。4)これまでに行った関連の研究成果をまとめて、計10編の論文を国際学術誌へ公表した。5)断層ガウジの年代測定を行った。詳細は、解析中である。計画どおり調査研究が進められており、予定どおりの研究成果が得られている。今年度で採集した断層岩サンプルを用いて予定通りの組織構造解析と分析作業を進めている。次年度、研究を推進するため、以下の作業を行う予定である。1)露頭から採集した定方位サンプルの大型薄片作成を行う。2)成した薄片を用いて、微細組織構造の観察、解析作業を継続する。3)断層ガウジの微細組織構造解析、化学組成分析、微量元素分析のサンプル数を増やす。4)これまでに行った研究の成果をまとめて、国内外の学会に発表するとともに、国際雑誌に投稿する準備をする。
近畿地域における弥生時代の鋳銅技術の基礎的研究

弥生時代の鋸銅技術の変遷過程について近畿地域を対象に検討した。その結果、弥生時代中期の鋸銅技術は据付炉と取瓶を用いたものであるが、弥生時代後期になると高圷状土製品を堆禍兼取瓶として使用するように変化することを明らかした。高圷状土製品が取瓶または堆禍のどちらに使用されたかについては、高圷状土製品の内面に貼り付けられていた砂(金属成分付着被熱砂)の検討からその性格を明らかにした。近畿地域における弥生時代の鎔銅技術を明らかにすることを目的とし、近畿地域を中心とした青銅器生産遺跡から出土する金属成分付着被熱砂を比較検討し、その性格を明らかにし、併せて金属成分付着被熱砂に関連する高坏状土製品の使用方法について検討するものである。これら資料の使用方法を検討することは近畿地域とその周辺部における弥生時代の青銅器鋳造技術の一端を明らかにすることへとつながる。平成24年度は23年度の成果を踏まえ、弥生時代の鎔銅技術の変遷について検討した。前年度の成果とは、近畿各地の青銅器生産遺跡から出土する高坏状土製品と金属成分付着被熱砂の検討から弥生時代の鎔銅方法が据え付け炉と高坏状土製品(取瓶)を使用するものから、据え付け炉を使用しないで高坏状土製品を坩堝兼取瓶に利用するよう変化したと指摘したことである。この成果を踏まえ、弥生時代前期から後期、古墳時代初頭にかけての社会変化と青銅器生産の変遷について発表し、論文にまとめた。また関連資料集成を作成した。弥生時代の鎔銅技術の変遷はこれまで漠然と捉えられており、実態が不明であったが東奈良遺跡での取瓶に使用された高坏状土製品の確認は弥生時代中期における据え付け炉を使用した鎔銅方法が拠点集落内で行われていたことを示している。これにより弥生時代の鎔銅技術は据え付け炉と高坏状土製品(取瓶)を使用したものから高坏状土製品を坩堝と取瓶に兼用したものへと変遷していくことを明らかにすることができた。平成23年度は近畿地域の各遺跡から出土している高坏状土製品と金属成分付着被熱砂について検討した。高坏状土製品は奈良県田原本町唐古・鍵遺跡、兵庫県神戸市玉津田中遺跡、大阪府寝屋川市楠遺跡、大阪市長原遺跡、石川県金沢市大友西遺跡から出土している。検討した結果、外面に被熱痕跡がないこと、内面に粒子の細かい砂を貼り付けた例を確認できた。次に、金属成分付着被熱砂について検討した。金属成分付着被熱砂は弥生時代中期の奈良県田原本町唐古・鍵遺跡、弥生時代後期の奈良県桜井市脇本遺跡、大福遺跡、兵庫県たつの市北山遺跡、滋賀県栗東市下鈎遺跡、滋賀県東近江市石田遺跡から出土している。断面を観察すると表面の金属成分付着層と被熱砂層の間にガラス化した層を挾まないもの(唐古・鍵遺跡)と挟むものに分けられた。ガラス化した層は高熱を受け続けた結果できるもので、この層の有無が使用方法を考える基準となる。椀形をしたものや注口のあるものがあることから高坏状土製品の内面に貼り付けられたものが、はがれたものと考えた。ガラス化した層を挟むものは高熱を受け続ける坩堝として、挟まないものは高熱を一時的に受ける取瓶として使用されたものと考えた。以上から高坏状土製品を取瓶として使用する方法から坩堝への使用へと変化することを指摘した。弥生時代の鎔銅技術は高坏状土製品と金属成分付着被熱砂の検討から、中期から後期にかけては炉を使用して高坏状土製品を取瓶に使用していたものから、高坏状土製品を坩堝に使用する土器炉へと変化したと考えた。高坏状土製品がいつ成立したのか検討するため、弥生時代中期の青銅器生産遺跡である大阪府茨木市東奈良遺跡の出土遺物の再調査を行った。その結果、高坏状土製品は認められなかったが高坏状土製品に類した資料と金属成分付着被熱砂を確認した。平成24年度はこれらの資料を検討し、中期の鎔銅技術の検討を行っていく。当初予定していた近畿地域の資料調査、資料収集は順調に進んでいる。ただし、過去の発掘調査資料の再検討を行った結果、これまで未確認とされていた資料を確認できたため、24年度も継続して近畿地域の資料の再検討を行う必要が新たに生じてきた。再検討が必要と考えられる遺跡は、高坏状土製品が認識されていなかった時期に調査、報告された遺跡である。23年度に再検討した大阪府茨木市東奈良遺跡のほか、大阪府東大阪市鬼虎川遺跡があげられる。

各種資料の性格の検討などは研究ノートとして公表することができた。24年度にはこの成果について発表予定である。1.近畿地域の弥生時代中期の青銅器生産遺跡の再検討を継続して行い、並行して九州地域の青銅器生産遺跡の類例比較を行う。また、日本列島の青銅器生産の源流となった中国・朝鮮半島における青銅器生産遺物の資料収集等を行う。2.平成23年度の調査成果と24年度に実施する調査の成果とを合わせ、アジア鋳造技術史学会などで発表、公開する。また、調査成果をまとめた報告書を刊行する予定である。平成24年度は以下の項目で研究費を使用する。1.資料調査・収集のための旅費(大阪方面、九州方面など)2.学会発表のための旅費(四国方面、中国など)3.報告書作成のための印刷費