hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
性能基盤型設計法の開発

(2)横補強筋を持つ引き抜き試験体を用いた実験と有限要素法解析を日米で分担して実施し,付着すべり特性における寸法効果を破壊力学にもとづいて定量的に把握した.(3)鉄筋コンクリート造の異形断面柱部材の静加力実験により,剛性および強度と変形能の評価法を確立し,層崩壊や偏心による損傷集中を防止するための設計法を提示した.以上のように,性能基盤型設計法という共通のテーマによるワークショップを定期的に開催することにより,先端の研究成果の公表と緊密な共同作業を実現することが可能になり,日米の耐震設計法に関して共通の理解は格段に進んだ.本計画研究課題(2-1)「性能基盤型設計法の開発」の一環として、1999年度2001年度に開催された第1回第3回のワークショップに引き続き、日米共同研究のためのワークショップ(鉄筋コンクリート造建築物の性能基盤型設計法に関する第4回日米ワークショップ、The Fourth US-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Rginforced Concrete Building Structures)を2002年10月22日(火)10月24日(木)まで三重県鳥羽市で開催した。鉄筋コンクリート建物の性能基盤型設計法の開発を主題にして、日米共同研究を活発に進めるために必要な最新の研究を論文として発表するとともに情報交換が行われた。参加者は、日米代表者間の調整により今後の共同研究の実施主体となる合計29名の研究者である。日本側では同研究課題に登録された研究分担者および研究協力者以外に数名の方々にも参加を依頼した。鉄筋コンクリート建物応答の性質、鉄筋コンクリート部材の挙動、新しい解析モデル化手法等に関して最新の知見が交換され、これらにより,既存建物の耐震診断・耐震補強,あるいは新築建物の性能評価型設計に関する基礎的情報が得られた。また,すでに採択されているテーマに関して個人レベルの日米共同研究に関して情報交換が行われた。また、本研究の予算により、以下の2種類のテーマで鉄筋コンクリート部材に関する実験を行った。1)鉄筋コンクリート造異形断面柱の性能評価(新潟大学、加藤大介)、2)鉄筋コンクリート柱の損傷評価に関する研究(東北大学、前田匡樹)。本計画研究課題(2-1)
田園都市論を基礎とした生態的農村整備に関する研究

本研究では、都市と農村の融合を提案した田園都市論がイギリスと日本においていかにして郊外型住宅地開発へと変容していったかということを主軸に、ヨーロッパと日本という地域的比較、19世紀後半と20世紀後半という時間的比較の2通りの比較都市計画的研究により、日本的都市農村計画の特質を明らかにした、日本における望ましい都市と農村の計画的整備手法を論じることを最終的に目的としている。そのために、平成8年度は主にハワード「田園都市論」について研究を進めた。その際には、イギリスハートフォードシャーカウンティ地域資料館の協力を得て、ハワードが田園都市論を形成する際のメモなどの一次資料を詳細に調査して進めた。その結果、ハワード「田園都市論」は計画思想としては、循環型社会として都市と農村の融合を目指していたこと、そしてこのような考え方は、近年盛んに提案されている、環境と共生する形で都市と農村を広域的に整備していくという考え方と同質のものであり、その先駆性を持つものとして評価することができること、しかしその計画思想に見合った総合的な空間計画技法を見いだせなかったところができること、しかしその計画思想に見合った総合的な空間計画技法を見いだせなかったところにハワード「田園都市論」の限界があったことを考察した。
博士号保持者の知識活用への課題：組織・人的資本管理の視点に基づく調査分析

本研究は、民間企業に所属する博士号保持者の知識がイノベーションに結実する構造を解明する。具体的には、「全国イノベーション調査」(一般統計調査)の標本企業のうち、博士号保持者が在籍する企業を対象に、研究組織管理・人的資本管理に関する質問票調査を実施する。調査で得られたデータを企業情報・特許情報を含む複数のデータベースと接合し、博士号保持者の高度専門知識が組織内外で活用される構造を分析する。本研究の成果は、企業における博士号保持者の活用方法や採用マッチング改善へ寄与し、産学連携を含む科学技術・イノベーション政策の評価・立案等にも示唆を与えるものである。
ゲーミングを主体としたモデリング方法論

ゲーミングシミュレーションのモデリングにおける検証と確認の困難性という問題に対処するために、既存ビジネスゲームのモデルとその実施データを用いて新しいモデルの作成を行なう代理データシミュレーション手法を提案し、数理的認識論的枠組みの構築、シミュレータの設計と実装、評価モデルの構築、実証実験を通じて、提案手法の有効性を評価した。提案手法は、ゲームモデリング、ゲーム実施時の意思決定支援、what-if分析を通じたビジネス構造理解について有効であることが示された。1.代理データシミュレーション手法が依拠する認識論について、前年度の成果に基づき、代理データシミュレーション手法の認識原理としての抽象的意味とゲーミング知との関連を探求した。結果、問題解決指向のゲーミング・シミュレーションの形而上学としては、参加型パラダイムの親和性が高いが、その認識論については、デザイン科学的研究の依拠するプラグマティズムとの親和性が高いことを示唆され、認識論としてプラグマティズムを据えるアクション・ラーニング、情報システムにおけるデザイン科学研究、および問題解決指向シミュレーション・ゲーミングの哲学的基盤の相違分析により、代理データシミュレーションは、プラグマティックな認識論に立つデザイン指向問題解決型モデリング手法として位置付けられた。2.モデリング支援システムの実装について、ゲーミング・シミュレーションのモデルと同じモデルを内包するローカルPCのスプレッドシート上で動作する代理データシミュレーションを実施できる環境をプレイヤに提供し、様々な角度から代理データシミュレーションを行うことによって、構築中のモデルに対する意見をフィードバックさせるという手法を開発し、その実装を行った。さらに、クラウド上で動作するモデリング支援システムの実装に向けた技術調査とプロトタイプの実装も行った。3.モデリング手法の評価モデルについて、基礎的な文献調査を行うとともに、定量的評価と定性的評価の両者を組み合わせた試行的な評価指標を設計した。この評価指標は、上述した代理データシミュレーション・システムとともに、予備実験において評価された。4.シミュレーション・モデリングの有効性と有用性の評価について、2回の実験によりデータを収集し、モデリング主体の学習に焦点を当てた分析を行った。本年度は,提案手法の有効性と有用性の評価をさらに詳細化するため,平成25年3月に中国華師範大学MBA教育センターで行なわれたビジネスゲームの授業から得られた実験データを分析し,前年度の実験結果を補強した.分析は,提案手法の処置ありと処置なしの2回のビジネスゲームを通じて得られたビジネスシミュレーションプラットフォーム上の定量的客観データと,ゲーム後に受講者から収集した定性的主観データの2種類を用いて行なわれた.提案する代理データシュミレーション手法に対しては,What-if分析を通じた可能な世界における多様な視点からのビジネス構造理解をもたらす可能性は示唆されたものの,経営意思決定能力の向上を意図するビジネスゲームにおいては,むしろ意思決定支援ツールとしての意味が強く,必ずしも利用者に対する多様な学びをもたらさないという性質も明らかとなった.本研究によって,いかなる条件において代理データシミュレーション手法が,利用者への意思決定支援ではなく,利用者への多様な学び提供できるかという新たな研究上の問いが提示された.この視点については,デザイン科学的アプローチによって,大規模ビジネスシミュレーションプラットフォームの構築を通じた研究が求められる.本年度の後半では,それまでの研究成果をまとめ,国内外の研究発表大会を通じて,シミュレーションのシステム哲学的基礎,社会・経済・ビジネスのためのシミュレーション,および,社会シミュレーションのIS研究に対する方法論的意義などについて発表するとともに,学術雑誌を通じて,知識獲得に対するデータ代理手法とビジネス分析方法論に関する論文を公表した.ゲーミングシミュレーションのモデリングにおける検証と確認の困難性という問題に対処するために、既存ビジネスゲームのモデルとその実施データを用いて新しいモデルの作成を行なう代理データシミュレーション手法を提案し、数理的認識論的枠組みの構築、シミュレータの設計と実装、評価モデルの構築、実証実験を通じて、提案手法の有効性を評価した。実施計画に挙げた4点について述べる。(1)ゲームモデルと実施データに基づくシミュレーション・モデリングの数理的枠組みの構築。数理システム論の枠組みを用い、典型的ビジネスゲームの一般モデルを定式化し、それを動作させるためのシミュレータのアーキテクチャを示した。このアーキテクチャはクラウド上への実装を前提としている。(2)ゲームモデルと実施データに基づくシミュレーション・モデリングの認識論的枠組みの構築。Lincoln & Gubaの研究パラダイムの分類、ならびに、シミュレーション&ゲーミングにおける哲学的議論の調査をもとに、参加型パラダイムに基づくシミュレーション&ゲーミングの認識論について提案を行った。この認識論によりゲームモデルと実施データに基づくシミュレーションの結果に対する意味づけが可能となる。(3)モデルと実施データを用いたシミュレーション・モデリング手法の設計。需要分配型ビジネスゲームにおける実施データの総需要の修正が及ぼす影響に関する数学的議論を行い、特別な仮定のもと、実施データを用いたシミュレーションがゲーム実施時の文脈で解釈できることを示した。これによりゲーム実施後のデブリーフィグに革新的な手法を導入することが可能となる。(4)シミュレーション・モデリング支援システムの設計と構築。上記(1)で提案したアーキテクチャに基づくモデル処理系の設計と実装をDSLによるアプローチによって行い、幾つかの実験により、ゲームモデルと実施データに基づく大規模シミュレーションが可能であることを確認した。これにより、シミュレーション・モデリングを支援する基盤が整備された。平成24年度以降の当初計画は、ゲーミングを主体とするモデリング手法の評価モデルの設計を行い、シミュレーション・モデリング支援システムを設計・実装し、これらの両者の上に各種モデリング手法の評価実験をおこない、各種モデリング手法の比較と代理データシミュレーション手法の有効性と有用性を評価するというものであった。

モデリング手法の評価モデルについては、基礎的な文献調査を行い、定量的評価と定性的評価の両者を組み合わせた試行的な評価指標を設計し、代理データシミュレーション・システムとともに、予備実験において評価されており、包括的な文献調査は行われていないものの、概ね順調に進展している。また、モデリング支援システムの実装については、ゲーミング時の特定のゲームモデルと同一モデルを内包した代理データシミュレーション・システムのローカルシステムで動作するプロトタイプを構築しており、汎用な代理データシミュレーション・システム、およびそのクラウド上への本格的な実装までは行われていないものの、概ね順調に進展している。シミュレーション・モデリング手法の有効性と有用性の評価については、2回の実験によりデータを収集し、モデリング主体の学習に焦点を当てた分析を行っており、研究全体の最終段階の一部にも着手しており、この点についても概ね順調に進展していると言える。平成23年度に実施できず、平成24年にその実施を計画した点については、代理データシミュレーション手法が依拠する認識論についてより深度の高い分析を展開し、一定の知見を得ており、シミュレーション活動を記述するための枠組みやその代数系の構築といった一部の発展的な内容を除いて、概ね順調に進展している。研究全体として、概ね当初計画通り順調に進展している。(1)ゲームモデルと実施データに基づくシミュレーション・モデリングの数理的枠組みの構築については、シミュレーション状況を記述する数理的枠組みまでは提案できなかったものの、ビジネスゲームの一般モデル、ならびに特定ゲームのモデルを数理システム論の枠組みを借りて定式化することが出来ており、概ね順調に進展している。(2)ゲームモデルと実施データに基づくシミュレーション・モデリングの認識論的枠組みの構築については、ゲーミング・シミュレーションの哲学的概念整備を行い、実施データに基づくシミュレーション・モデリングの認識論を据える枠組みが整いつつあり、概ね順調に進展している。(3)モデルと実施データを用いたシミュレーション・モデリング手法の設計については、需要分配型ビジネスゲームに対するモデリング手法として代理データシミュレーション手法を提案している。シミュレーション・モデル表現に対する操作的な取り扱いを可能とする代数的演算を導入までには至っていないものの、概ね順調に進展している。
歩行運動出力の発現・調節に貢献する体肢間神経経路

本研究では、中枢性神経疾患である脊髄損傷・脳卒中の病理を利用することによって、ヒトの歩行運動出力の発現に関連する脊髄神経機能の性質を実験的に検討することを目的とした。具体的には、立位姿勢下で下肢の受動運動を課すことによって生じる"歩行様筋活動"の変化に着目して、以下の2つの実験を実施した。(1)脊髄損傷者の歩行様筋活動に対する上肢動作印加の影響頸髄不全損傷者を対象として、上肢動作の印加による歩行様筋活動の変化を観察した。上肢-下肢間の神経性結合が完全に遮断されている胸腰髄完全損傷者では、何ら歩行様筋活動に変化が認められなかった一方で、頸髄不全損傷者では歩行様筋活動が上肢動作の印加によって変化する結果が得られた。本研究の結果は、上下肢を跨ぐ神経経路が歩行運動出力の発現に貢献することを示す証拠となり得る。(2)脳卒中患者の麻痺脚に発現する歩行様筋活動に対する健側脚の動作の影響運動感覚麻痺に片側優位性を持つ脳卒中患者を対象として下肢の受動運動を実施し、麻痺脚と健側脚の歩行様筋活動の関連性を検討した。健常者の場合、下肢受動運動中に発現する左右の脚の筋活動は密接な関連を示すが、脳卒中患者の場合には健常者ほど高い関連性は認められなかった。また、麻痺側では運動の継続に伴って筋活動振幅が減衰していく傾向が認められた一方で、健側では同様の傾向は認められず、むしろ運動の継続に伴って増加を示す被験者が認められた。研究課題(2)の結果は、脳卒中患者では下肢の歩行運動出力を円滑に発現させるための神経機序が損なわれていることを示唆するものであり、今後の研究ではこれまでの研究で得た体肢間の神経経路に関する知見を活用し、新たな神経リハビリテーション方法の開発を目指す。
イネもみ枯細菌病菌に対する組織特異的な抵抗性遺伝子の単離

日本の主要作物であるイネにおいて、日本ではいもち病、もみ枯細菌病や紋枯病など様々な病気が蔓延しているが、いもち病以外のこれらに対する抵抗性品種および抵抗性因子については明らかにされていないのが現状である。特に、イネもみ枯細菌病は、もみおよび葉鞘の褐変、枯死を引き起こすとともに、箱育苗の普及により苗の腐敗(苗腐敗症)も引き起こし、移植苗の安定供給の阻害要因となっている。しかしながら、もみ枯細菌病菌に対するイネの抵抗性因子については全く明らかにされていない。そこで本研究課題では、イネもみ枯細菌病に対して組織特異的(苗および葉鞘、もみ)に効果のある抵抗性遺伝子の同定を試みる。
書字学習における幼小連携を円滑にする教材の開発

小学校入学を機に文字の系統的な学習が開始される。多くの幼児が文字に関心を持ち、ひらがなを書けるようになっているが、その書き方の多くは自己流であるため、小学校での書字学習に支障を来している。しかし、これまで幼小連携の視点のもとで、書字の指導の系統性を持たせようとする実践的な研究がほとんどなされていなかった。そこで幼児や小学校入学後の書字の実情を整理し、書字に関する幼小連携を円滑にする支援について検討を行った。書字の際の姿勢や筆記具の持ち方を改善する運筆教材やひらがなを整えて書くことができる教材を作成し、幼児や小学校1年生の児童に取り組ませたところ成果が得られた。書字は学習の基盤であり、学習や社会生活に必要な書字技能を習得するためにも、書字学習が充実することが望ましいが、小学校入学時点で児童の書字や文字に対する興味関心に差がある。そこで、就学前の幼児期における書字に関する実態を考慮する必要がある。幼児は自分の名前の文字をきっかけにして文字の存在に気づくと言われているが、その後の関わり方や興味関心は多様である。このような状況で幼児は見よう見まねで書字活動を始める。一方、文字を書くことに興味を持たない幼児もいる。幼児を対象にした書字練習は、その多くがなぞり書き練習である。なぞりによるひらがな書字ができていても、実際に言葉を書かせると、誤字を書く場合があり、なぞりによる練習が機能しているとは言い難い。しかも習慣によって誤った書き方が身に付いた場合、小学校入学後の書字学習に支障を来すことになる。幼児の発達に見合い、小学校の書字学習に機能する書字支援が必要であり、書字の際の姿勢や運筆を考慮した幼児用書字ドリルを作成し、その効果が検証できた。さらに、幼児の発達に即した書字支援の検討を進め、4分割されたマスのそれぞれに色を付けたマスに書字させると、幼児から「わかりやすい」といった言葉が発せられ、色を手がかりにして視写を行い、その技能が向上することがわかった。この方法を入学直後の児童にも応用したところ、ひらがなの書き方に習熟していない児童にも、効果があることが推察され、就学直後の書字支援に効果があることが確認できた。幼児に対する効果的な書字支援を行うためには、発達に応じた対応が必要である。集団での支援が可能になるのは、年中児からのようであるが、個別の対応は必要であり、特に、書字に必要な運筆や、線の始点・終点を認識することについては、身体的、認知的発達を充分に考慮しなければならない。先行事例や幼児向けの市販教材での書字支援のほとんどが、「なぞり」によるものであり、保護者の中には、こういったものを積極的に活用している場合がある。しかし、身体的な発達が考慮されない状態で、早期になぞりによる書字を開始した場合、就学直前の年長児の中に、ひらがなの音と字形の対応が不十分であるため、なぞることができても、ひらがなの字形を認識することにつながっていないという事例が確認された。運筆の支援には、姿勢を保持するためのものと、書字のためのものの、2種類が必要であり、その教材の検討を行った。よい姿勢で運筆を行うためには、上体を安定させて、腕を大きく動かすような長い線を書くことが効果があり、こういった運筆を可能にする教材を作成し、成果を得た。また、年中児クラスと年長児クラスで、書字のための運筆練習で、色つきのマスを使用したところ、文字を構成する点画の長さに気づかせる効果があることがわかった。この結果をもとに、小学校への接続をねらいとして、年長児クラスで、異なるタイプのマスに自分の名前を書くといった課題を設定し、その効果を検討している。小学校入学後のひらがなの書字に関するデータ収集と指導法の検討を行った。入学直後のひらがな書字については、おおよその形をとらえて書けているものがあるものの、その書き方は自己流であり、とめ、はね、はらいが意識されたものとなっていない。中には、点画の位置にあやまりがあり、誤字と判別されるおそれのあるもの、また、鏡文字になっているものもある。こういった書き誤りは、就学前の段階で、主体的に文字に関わろうとした結果であり、否定するものではない。そのため入学前に矯正するというのではなく、むしろ小学校での学習方法の改善が必要と考え、実践研究を進めた。小学校でのひらがな学習で、終筆や点画の長さ、方向に留意することを学習し、字形を整えて書けるように指導していくことが求められているが、入学時にひらがなを書けている、という意識を持っている児童が多いことから、ひらがな学習の動機付けが課題であった。そこで、自己流の書き方ではなく、とめ、はらいなどに留意した書き方を意識させるために、色付きマスを使用し、さらに学習したひらがなのみを書かせるといった学習方法を実施したところ、終筆や点画の長さ、方向に留意した書き方を習得しようという意欲が高まり、成果があった。小学校入門期のひらがなの書字学習においては、自己流の書き方と小学校で学習する書き方には違いがあることに気づかせ、点画の長さや方向を認識しやすい色付きマスを活用することで効果が得られることを明らかにした。

小学校入学時に多くの児童が、ひらがなのほとんどを読めて書くことができるようになっているが、書くことについては、自己流であるため、小学校入学後の書字学習が円滑に進められていないという実態を、先行研究や本研究の実態調査で確認した。書字における幼小連携を阻害する要因を、1書字の際の姿勢、2筆記具の持ち方、3ひらがなを構成する要素を判別する視知覚に関すること、4ひらがなを書字するための運動技能に関すること、の4つに整理した。1については、書字の際、姿勢を意識しながら取り組む運筆練習教材と補助用具の効果的な活用、2については、筆記具の持ち方を矯正しつつ取り組む運筆練習教材と補助用具の効果的な活用、34については、ひらがなを構成する要素を判別し、適切な長さや方向の線を書くために、色付きマスによる書字練習教材の活用、を幼児や小学校1年生を対象にした実践により成果を検証した。また、幼児の文字への関わりは多様であり主体的に文字に関わろうした成果でもあるので、就学前児の文字の書き方を否定的にとらえるのではなく、小学校入学後の書字指導の在り方を見直した。具体的には開発した教材を使用し、小学校入学直後の1年生の書字学習で、自己流の書き方での記名をさせず、学習したひらがなのみをを書くという実践により、児童の書く文字に改善が見られ、学習に対する意欲の高まりを確認した。小学校入学を機に文字の系統的な学習が開始される。多くの幼児が文字に関心を持ち、ひらがなを書けるようになっているが、その書き方の多くは自己流であるため、小学校での書字学習に支障を来している。しかし、これまで幼小連携の視点のもとで、書字の指導の系統性を持たせようとする実践的な研究がほとんどなされていなかった。そこで幼児や小学校入学後の書字の実情を整理し、書字に関する幼小連携を円滑にする支援について検討を行った。書字の際の姿勢や筆記具の持ち方を改善する運筆教材やひらがなを整えて書くことができる教材を作成し、幼児や小学校1年生の児童に取り組ませたところ成果が得られた。小学校入学時に、多くの児童がほとんどのひらがなの読み書きができていると言われているが、書字については自己流であり、自分の書き方を改善しようとする意欲付けや教材の検討が必要であった。すでに、入学前の書字データや書字のための支援については検討を行っていたが、小学校1年生での実践研究を行うためには、小学校1年生の担任が決まる時期を考慮し、検討を行うための研究協力体制を構築する適切な時期に実践を行うようにする必要があったため、達成がやや遅れてしまった。書写書道教育これまで得られたデータの分析により、小学校入学前後の書字実態と適切な支援方法の検討を行い、実際の教育現場で活用できる指導方法や教材の提案を目指す。幼小連携を円滑にするためには、保護者の協力が不可欠である。そこで多忙な保護者に対し、簡便な方法で行うことのできる調査を模索しているが、具体的な方法の検討が当初の計画より遅れているため、標記の達成度となった。なお、幼児に対する書字支援の具体的な方法の検討は進めている。また協力を得ることが難しい入学直後の小学校1年生の書字に関するデータ収集や効果の検証については、試行を行うことができた。幼小連携を推進する上で欠かせない、保護者への対応については、方針や方法の検討を進めたが、具体的な資料を作成するところまでは及ばず、この点について、「やや遅れている」と判断した。なお、就学前と就学後の身体的・認知的発達が異なるため、小学校で行われる書字学習を、そのまま幼児に実施することは、無理があるだけでなく、むしろ書字に関する幼小連携を阻害してしまう可能性があることを確認し、幼児期の望ましい書字支援について、教材開発を進めることができている点においては、ほぼ予定通りである。
大気環境・走査電子顕微鏡法による細胞と組織のライブイメージング

近年開発された大気環境走査電子顕微鏡(大気環境SEM)法を用いて、大気圧環境で細胞や組織を生きた状態で観察する方法を検討し、その可能性を探った。その結果、植物の葉の表面のような組織では、きわめて良好な画像を取得することができたが、動物組織では、表面凹凸が複雑で、かつ表面に水滴が付着し、試料の真の形状の観察が難しかった。また動物組織においては信号量も少なくS/N比を高める必要があった。そのため、動物組織においては観察表面を平滑にし、しかも表面の水を除去した環境で観察できる方法を検討するととともに、イオン液体の利用の可能性を探った。これにより今後の可能性と問題点を明らかにした。近年開発された大気環境走査電子顕微鏡(大気環境SEM)法により、大気圧という自然な環境で細胞や組織を観察する可能性を追求するのが本研究の目的である。平成27年度では、大気環境SEM試作機により、実際に多様な生物試料を観察し、この顕微鏡の可能性と問題点を抽出した。植物の葉の表面のような組織では、試料表面が平坦で、かつ水滴が付着しない状態に資料を調整することができることから、きわめて良好な画像を取得することが可能であったが、動物組織では、表面凹凸が複雑で、かつ表面に水滴が付着し、試料の真の形状の観察が難しかった。すなわち、大気圧SEMで鮮明な画像を得るためには、隔膜(大気圧試料室に電子線を入射させるための窓に貼られた電子線透過膜)と試料表面との距離を、50μm程度に接近させる必要があるが、動物組織全体の凹凸はそれ以上のものが多く、またその凹部に水が付着してしまうことが多いため、目的の構造を画像にすることがきわめて難しかった。したがって、いかに観察表面を平滑にし、しかも表面の水を除去した環境を用意できるかが試料作製のポイントである。一方で、水分を含んだ組織は予想以上に信号(反射電子)を発することがわかった。次年度は、上記の結果を念頭に、大気圧SEMの特性を生かすことが可能な表面の平坦なモデル試料(シート状の上皮組織)などを捜す必要がありそうである。それにより生きた組織への応用の可能性を検討する。また、生きた状態に限らず、固定した組織においても、イオン液体に置換するなどの工夫を試みながら、病理組織の迅速診断等に活用できるか、その可能性を探る。研究実績に記載したが、標本の凹凸と表面の水分の問題で、動物組織の観察が予想以上に難しいことがわかった。当初の生きた動物組織の観察をゴールにするには、乗り越えなければならないハードルが大きい点で、当初以上の多様な試みと、新たなアイディアが必要とされているため。平成28年度では、大気環境SEM試作機により、前年に引き続き実際に多様な生物試料を観察し、この顕微鏡の可能性と問題点を抽出した。植物の葉の表面のような組織では、試料表面が平坦で、かつ水滴が付着しない状態に試料を調整することができが、動物組織では、表面凹凸が複雑で、かつ表面に水滴が付着し、試料の真の形状の観察が難しい。その結果、動物組織の観察が予想以上に難しいことから、当初の生きた動物組織の観察をゴールにする当初の計画を多少修正し、以下の2点を中心に実験をすすめた。1)生きた植物細胞の観察とそれによる細胞の電子線ダメージについて。植物細胞の観察は比較的簡単なことから、それを用いて生きた細胞への応用の可能性を検討した。2)固定した動物組織における大気圧SEMの解析。すなわち、試料の表面を大気圧SEMに適した扁平な状態にする方法、SEM観察に不適切な表面の水分を排除するための方法としてイオン液体の使用などを検討した。このうちイオン液体を用いた試料処理法の可能性が期待できることがわかってきているが、その詳しい検討は今後の課題として残された。また、この顕微鏡を用いた病理組織の迅速診断等への活用が期待されるが、そのためには、さらに安定した試料処理法の検討・確立が期待される。おもにイオン液体を用いた試料処理法について実験途中にあるため、引き続き追加実験を行う予定である。近年開発された大気環境走査電子顕微鏡(大気環境SEM)法により、大気圧という自然な環境下で、細胞や組織を観察する可能性を追求するのが本研究の目的である。平成29年度までは、この装置による多様な生物試料を観察を試み、この顕微鏡の可能性と問題点を抽出し、植物組織におけるこの装置の有用性を示すとともに、動物組織に応用する場合の問題点を明らかにした。また、動物組織を観察する際の試料作製法として、イオン液体を用いる可能性を、今後の課題として残した。そこで、今年度は、ウエットな動物組織の観察に数種のイオン液体を利用し、その可能性を検討した。通常の固定を施した培養細胞やラットの組織片をイオン液体に浸漬したのち、濾紙等で表面の液体を拭い去り、そのまま大気環境SEMで観察を試みた。標本のコントラストは、オスミウムや白金ブルーを用いることである程度増強させることが可能だったが、顕微鏡下ではイオン液体に包まれて、良好な形態像を取得することはできなかった。以上から、大気環境SEMは、気層に包まれた構造を大気下で観察し、その3次元構造を解析することには威力を発揮するが、一方で、水そのものが見えてしまうため、液中の構造を観察するには、解決すべき問題がなお多く残されているというのが現状である。

その点で、植物細胞や植物組織への利用や、従来のSEMでは観察が難しかった食品応用にはきわめて有用であるが、濡れた動物組織や液中の培養細胞の観察には問題が残されたままである。しかし、病理組織の迅速診断などたよ黄な活用の可能性もあることから、今後さらに資料作成法の検討を引き続き行っていきたい。近年開発された大気環境走査電子顕微鏡(大気環境SEM)法を用いて、大気圧環境で細胞や組織を生きた状態で観察する方法を検討し、その可能性を探った。その結果、植物の葉の表面のような組織では、きわめて良好な画像を取得することができたが、動物組織では、表面凹凸が複雑で、かつ表面に水滴が付着し、試料の真の形状の観察が難しかった。また動物組織においては信号量も少なくS/N比を高める必要があった。そのため、動物組織においては観察表面を平滑にし、しかも表面の水を除去した環境で観察できる方法を検討するととともに、イオン液体の利用の可能性を探った。これにより今後の可能性と問題点を明らかにした。当初の最終目標の生きた動物細胞の観察については、期間内に成功するかわからない部分もあるため、研究計画を若干変更し、以下の2点について実験を進める予定である。1)生きた植物細胞の観察とそれによる細胞の電子線ダメージについて。植物細胞の観察は比較的簡単なことから、それを用いて生きた細胞への応用を行う。これにより、電子線照射が細胞の形状や動きに及ぼす影響を解析し、大気圧SEMの生きた細胞への応用の可能性を探る。2)固定した動物組織において、大気圧SEMを効果的に利用できる方法を解析する。すなわち、試料の表面を大気圧SEMに適した扁平な状態にする方法、SEM観察に不適切な表面の水分を排除するための方法の検討(イオン液体の使用など)、を通して、この手法が病理組織の迅速診断等に活用できるか、その将来性を探る。おもにイオン液体を用いた試料処理法について実験途中にあるため、引き続き追加実験を行う予定である。顕微解剖学今年度の計画において購入する予定だった顕微鏡資材が、予定より少なく済み、また発表のための外国旅費と打ち合わせ旅費を使わずに終わったため、今年度の使用額が予定より縮小した。動物組織の大気圧SEM観察へのイオン液体の利用の実験が途中になっており、ある程度成果が期待されることから、次年度にこの続きの実験を行う必要がでたため。次年度は、若干修正した企画に基づいて、顕微鏡資材や薬品の購入が増すと考えられる。また、研究の更なる推進のために、研究打ち合わせや学会発表などに旅費を利用したい。イオン液体を用いた試料処理法の検討のため、実験動物、顕微鏡資材、薬品の購入に使用する予定である。また、研究の情報収集や情報発信のために、旅費を利用したい。
都市社会学における生活研究の系譜と生活構造の論理構成に関する研究

日本における生活研究は1910年代頃から始まり、1940年代以降、生活構造論として研究を蓄積してきた。本研究では、第1に、生活構造論の系譜を整理する4つの基準軸-研究対象となった社会層、生活問題の認識、地域社会の位置づけ、生活構造の媒介機能についての認識-を提案した。第2に、問題点として、媒介機能の内容および地域社会への視点の薄さを指摘した。第3に、生活問題、労働、社会問題への企業家の対応の例として、大原孫三郎、大原總一郎の経営理念・社会思想を取り上げ、生活構造論の視野の拡大を図った。多様化・不安定化しつつある生活とそれに起因する新たな生活問題を的確に理解するためには、生活構造論の分析枠組を再構築する必要がある。本研究は、生活構造論の基本的発想や分析枠組に関する理論的・学説史的研究から、今後の理論的展開に向けた課題を提起することを目的としている。(1) 1940年代以降の生活変動を生活構造論がどのように分析したか、視野から落ちたのは何かを明らかにする。(2) "媒介"機能に対する認識を中心に生活構造論を分類する基準軸を提示し、生活構造論の系譜を整理する。(3)生活問題・労働・社会問題への企業・企業家の対応は重要なテーマあるが、これまでの生活構造論ではほとんど検討されていない。独自の経営理念を主張した大原孫三郎・大原總一郎の思想を明らかにし、生活構造論の視野の拡大を図る。1、生成期生活研究の継承と戦後の生活構造論の展開については、第2次世界大戦終結から高度成長期初期までの範囲で考察した。(1)生成期生活研究を最もよく継承しているのは家計分析の分野である。調査手法や認識の視点等、生成期の成果を土台に、家計固有の構造に関して調査・研究が蓄積され、研究水準は飛躍的に上昇したと言える。(2)他方、生成期に高野等が先駆的に試みた労働者生活の総合的把握については、ほとんど見るべき展開がなく、高野の思想的背景や社会理論は今日もなお十分に理解されていない。しかし、高野は労働者生活をトータルに把握して社会変動の能動的単位として分析する必要性を強く意識し、そのためのプランを構想している。未完のまま残された高野のプランについて、今日的視点から意味を問う必要があると考える。(3)この時期に本格的な形成をみた都市社会学では、生成期生活研究とは全く異なる認識枠組で生活構造論が展開された。ここで、個人と社会構造をつなぐ媒介機能が明確に意識されていることが注目される。しかし、それは必ずしも生活をトータルに把握するための理論構成ではなく、地域分析の下位枠組として位置づけられている。これが、生活構造論が現状分析に独自の有効性を持ち得ない原因の一つであると思われる。2、大原孫三郎、大原總一郎の経営理念について大原孫三郎の経営理念は、孫三郎が「私の一番の最高傑作」と呼んだ息子總一郎に引き継がれた。「おれは主張のない仕事はしない」が口癖であった孫三郎の主義主張の一端である「人格主義」や「労働理想主義」、社会問題への関心を、總一郎は「資本並に分配の社会化への試案」に見られるように、社会的再分配の構造的システムの変更を提案する等より一層発展させている。1.194060年代における生活研究の展開について:(1)第二次大戦後の生活再建、社会保障制度の導入という時代的な課題を背景に、家計費や最低生活費算定に関する研究が数多く蓄積された。(2)他方では都市社会学が成立し、生活様式、生活構造という概念設定によって都市生活を理論的に把握する試みがなされた。(3)磯村英一の調査・研究は都市の貧困層をトータルに把握し、生活問題の実相を明らかにする点で大きな影響を与え、生成期生活研究と最も類似度が高い。しかし、生活構造や生活問題と社会構造との関連を分析する方法や理論は明示されていない。(4)新明正道らの釜石調査は、地域社会という枠組みと媒介過程を明確に意識化した点で際立っている。ただし、ここでの媒介過程は、人々の意思決定-政治過程と解釈される。(5)この時期、生活研究は多方面で展開されているが、研究上の交流は見られず、生活研究、生活構造論として概念や理論が深められるには至っていない。2.大原總一郎の社会理念について:大原總一郎が制定した(株)クラレの社訓には、「事業共同体の精華を高揚し、産業の新階梯を創成して国家社会に奉仕する」とした、事業共同体という概念がみられる。

「事業共同体とは、事業を中心に集まった人達が、単に利害の打算に基づいて手をつないでいるだけでなく、人格の尊重と個人の自律を基調とした、より高い有機的一体感をもって結ばれた人達の集合体でなければならないという意味である。」總一郎は、「工場が労働者と資本家との共同作業場」となって現れることを期待した孫三郎の「人格主義」を踏襲しつつ、事業共同体の国家枠を超えた国際社会での社会的責任を明確化、企業のあり方を人類の福祉に貢献するものでありたいとし、孫三郎の社会、経営理念をさらに一層進化させている。1.1960年代以降の「豊かな社会」における貧困研究の展開について:(1)都市社会学における生活構造研究の中心テーマは、高度資本主義・大衆消費社会の都市における生活様式の変動である。個人化する生活構造という認識の下で生活問題解決方法との関係という問題が提起された。(2)生活問題の個別性と対照的に生活意識は一般化しているという指摘は重要である。しかし、この点についての研究は十分に深められていない。(3)都市社会学においては貧困という問題意識は希薄である。しかし、高度成長に乗り遅れた地域では(旧産炭地等)、不安定労働や低賃金、家族病理等のいわば古典的問題が沈殿していたのであり、このような地域的な問題は十分に解明されないまま現在に至っている。(4)社会政策学的生活構造論においては、生活時間に関しては長時間労働や性別役割分担に起因する問題、家計に関しては社会的固定費用・強制費用の増大に起因する家計の硬直化が指摘された。(5)労働の質の変化を基盤とするワーキングプア、過重労働が指摘されたことは、今日的な貧困の研究につながるものと言える。しかしここでも、高度成長に乗り遅れた地域への視点は薄い。2.大原孫三郎および大原聰一郎の同時代の社会思想について本年度は大原孫三郎や聰一郎の同時代を生き、大原家と同じく巨大地主の家系に生まれ育った、太宰治や宮澤賢治の社会思想について明らかにした。太宰治や宮澤賢治の社会思想と比較することによって、大原父子の社会思想や経営理念が突出したものであったのか、あるいは時代の精神の影響を受けているものなのか当時の社会思想の影響について明らかにした。1.生活構造論における地域の認識について(1)生活構造論の分析枠組における問題点として、地域社会に対する視点の欠落が挙げられる。北海道大学時代の籠山京の研究は生活問題と地域社会との関連を経験的に分析しようと試みた数少ない例である。結果として、「高度成長の展開・屈折」と貧困層の蓄積との関係や都市への人口移動による「貧困蓄積地域の転換」等が明らかにされた。(2)その背景には、北海道大学教育学部の学部構想が大きな影響を与えていると思われる。道民生活の向上と発展に資する科学的研究と教育計画の設計を目標として、共同研究プロジェクトや道からの委託調査等が数多く行われており、籠山はその中心メンバーであった。(3)その成果の一つが、「北海道生活文化圏の研究」である。しかし、その地域類型はほとんど産業別人口によるもので、その後の展開も見られなかった。(4)生活問題・生活構造と地域社会との関連を分析するためには、各地域社会と住民の生活実態に関する包括的なデータが必要であるとともに、地域相互の比較分析の視点が不可欠である。都市社会学において、近年、都市の類型の議論は少ないが、新たな視点からの類型化が必要であると思われる。2.大原父子の経営理念には、大原家より継承された「同心戮力」、「謙受」の精神が貫かれている。孫三郎は「与えられたる知識と天職に依り神に仕えん」、と鼓舞するような覚醒の時期が到来、自発的にあらゆる事業に邁進していく。孫三郎の行動は非常に直裁的である。
生産・流通経路を遡及追跡する新たな品質保障システムの提案

本研究では、顧客の不安を払拭し、安心・安全を提供するため、製品製造の生産過程に履歴情報を付加し、流通履歴と顧客情報を結びつけることにより一貫した品質保障の仕組みを提案している。対象を乳製品に絞り、特に原材料に近い酪農家と家畜預託事業者が育成する家畜の出生から廃用までの記録管理を行うための情報システムの提案を行い、運用を経てデータベースが完成している。今後は製造業への拡張する検討が必要である。本研究では、顧客の不安を払拭し、安心・安全を提供するため、部品製造、製品製造の生産過程に履歴情報を付加し、流通履歴と顧客情報を結びつけることにより一貫した品質保障の仕組みを提案する。そこでは生産計画と品質管理を基盤とし、その既存理論に加えて問題解決のための新たな管理技法を提案し、プロトタイプシステムの開発と実証実験を通してその有効性を検証し実務への適用を図ることを目的としている。本研究は、対象を乳製品に絞り、特に原材料に近い酪農家と家畜預託事業者が育成する家畜の出生から廃用までの記録管理を行うための情報システムを提案を行った。酪農家と家畜預託事業者のそれぞれの育成現場での生産履歴情報の収集と共有,また,酪農家の農場での家畜看視を支援する機能を持った情報システム3つのサブシステムで構成されている。牧野管理システムでは生産履歴情報の収集、酪農情報配信システムでは家畜預託事業現場から酪農家に対して預託現場での家畜育成状況,近隣家畜市場の価格速報や酪農関連ニュースなどの情報配信を支援し、農場管理システムでは、酪農家の農場での分娩直前牛の看視を支援するために,スマートフォンを牛舎に設置し,カメラで一定間隔で撮影する。これらのシステムを通して収集されたデータは、次工程での生乳の集荷、加工、小売り、消費者への情報提供が可能となり、平成25年度、それらの情報を蓄積するためのサーバーの開発を進めている。まだ、完成しておらず、次年度に繰り越して研究を進める予定である。また、その成果を日本経営診断学会東北部会の研究発表会で報告を行った。本研究では、これら顧客の不安を払拭し、安心・安全を提供するため、部品製造、製品製造の生産過程に履歴情報を付加し、流通履歴と顧客情報を結びつけることにより一貫した品質保障の仕組みを提案する。そこでは生産計画と品質管理を基盤とし、その既存理論に加えて問題解決のための新たな管理技法を提案し、プロトタイプシステムの開発と実証実験を通してその有効性を検証し実務への適用を図る。24年度は、対象を乳製品に対象を絞り、特に原材料に近い酪農家と家畜預託事業者が育成する家畜の出生から廃用までの記録管理を行うための情報システムを提案を行った。牧野管理システムでは生産履歴情報の収集、酪農情報配信システムでは家畜預託事業現場から酪農家に対して預託現場での家畜育成状況,近隣家畜市場の価格速報や酪農関連ニュースなどの情報配信を支援し、農場管理システムでは、酪農家の農場での分娩直前牛の看視を支援するために,スマートフォンを牛舎に設置し,カメラで一定間隔で撮影する.これらのシステムを通して収集されたデータは、次工程での生乳の集荷、加工、小売り、消費者への情報提供が可能となり、次年度以降の研究の基盤を構築することができた。また、海外でのサプライチェーンの調査としてカンボジア、ベトナムにて調査を行い、その成果を学会で発表を行った。本研究では、顧客の不安を払拭し、安心・安全を提供するため、部品製造、製品製造の生産過程に履歴情報を付加し、流通履歴と顧客情報を結びつけることにより一貫した品質保障の仕組みを提案している。そこでは生産計画と品質管理を基盤とし、その既存理論に加えて問題解決のための新たな管理技法を提案し、プロトタイプシステムの開発と実証実験を通してその有効性を検証し実務への適用を図ることを検討している。本研究は、対象を乳製品に絞り、特に原材料に近い酪農家と家畜預託事業者が育成する家畜の出生から廃用までの記録管理を行うための情報システムの提案を行った。酪農家と家畜預託事業者のそれぞれの育成現場での生産履歴情報の収集と共有、また酪農家の農場での家畜監視を支援する機能を持った情報システム3つのサブシステムで構成されている。牧野管理システムは生産履歴情報の収集を行い、運用を経てデータベースの構築ができている。また、酪農情報配信システムでも家畜預託事業現場から酪農家に対し家畜育成の状況を継続して配信している。これらのシステムを通して収集されたデータは、それらの情報を蓄積するためのサーバーの開発を行い、テストデータでの検証を行った。今後は実データによる検証と製造業への拡張を検討が必要である。また、その成果を日本経営診断学会東北部会の研究発表会で報告を行い、海外発表での英文校閲代、システム作成のパソコンの購入に充てた。生産管理システムの開発が遅れているが、環境は整備できているので遅れを取り戻したい。

対象が工業製品から農産物に変更したが、加工以降の流通、消費者へは同様に考えることができるので、概ねの目標は達成できたと考える。乳牛で得た知見を基に考えていきたい。平成25年度までの成果を受けて、乳製品を中心にシステムの構築と検証を行う。平成24年度の成果を受けて、原料ー製品管理システムと製品ー顧客管理システムを開発する。原料ー製品管理システムでは、牧野管理システムに生産履歴情報を付加し、製品ごとに使用されている原料の出荷元や製造工程どのデータベースを構築する。研究成果の発表が25年度にできなかったため、旅費を使用することができなかった。次年度使用額は全額、旅費に使用する。繰越金は、データ入力の増加に備えるために、謝金等に加算して使用する。変更前:謝金等データ入力64千円変更後:謝金等データ入力96千円
ミニマムインターベンションの概念と齲蝕病態に基づく新規の包括的齲蝕治療法の開発

高齢化が急激に進み、根面齲蝕など現行の治療法では対処の困難な症例が多くなっている。今回、ミニマムインターベンションの概念をさらに進めた新しい齲蝕の包括的齲蝕治療法の開発を試みた。すなわち、1抗菌活性保持象牙質再石灰化法の開発2電磁波/高周波による細菌不活性化法の開発3カテキン等ポリフェノールのヒト線維芽細胞への効果を検討した。その結果、アンモニウムヘキサフルオロシリケートによるハイドロキシアパタイトの結晶性向上、電磁波/高周波の口腔内細菌に対する殺菌効果と不活性化、カテキンによる歯髄線維芽細胞の炎症サイトカインやケモカインの産生抑制を見出し、最小限の侵襲による齲蝕治療の開発の基盤を得た。齲蝕治療における最小限の侵襲[minimal intervention)に基づく、新しいコンセプトの齲蝕治療法を開発するため、(1)抗菌活性保持象牙質再石灰化法による齲蝕罹患歯質の石灰化・強化法の確立(2)電磁波/高周波による齲蝕治療法の検討(3)カテキン等ポリフェノールの深部齲蝕・歯髄炎への応用(4)死滅細菌の象牙細管封鎖法の検討を具体的な4つの目的として研究を行っている。目的(1)については、ハイドロキシアパタイト(HA)析出による象牙細管封鎖および歯質強化の効果を持つフッ化ジアミンシリケート(SiF)に、抗菌性を持たせるため各種抗菌薬を添加し、齲蝕治療薬としての可能性について検討を加えた。その結果、SiFに塩化セチルピリジニウムを添加したものが、SiFのHA析出能を阻害することなく、ミュータンス菌に対し高い抗菌性を示すことが明らかとなり、新しい齲蝕薬物治療法としての可能性が示された。目的(2)については、電磁波/高周波の生体への影響を検討した。すなわち、電磁波/高周波発生装置の熱発生と伝導様式を検討するとともに、骨への影響を検討した。その結果、熱発生は電極の周囲1mm以内では約50°Cまで上昇するが、1秒以内に低下すること、また骨芽細胞増殖作用のあることが明らかとなった。これらの結果は、電磁波/高周波治療が生体応用可能であることを示している。また目的(3)については、カテキン等のポリフェノールを応用するにあたり、まず深部齲蝕によって惹起される歯髄炎の解析を行っている。特に歯髄炎の初期で重要な働きをしている歯髄細胞の自然免疫応答におけるインターフェロンγ(IFN-γ)の役割を検討した。その結果、自然免疫レセプター群のTLRやNODをリガンドで刺激した培養歯髄細胞ではIL-6やCXCL10産生が認められ、IFN-γで相乗的に産生が増強されることが明らかとなった。この結果は、初期歯髄炎における自然免疫そしてIFN-γの産生を抑制することにより、不可逆性歯髄炎への移行を制御できる可能性を示している。残存歯の維持のため、可及的に歯質を保存する治療法が望まれる。ミニマムインターベンションの概念は普及してきたが、これをさらに進め「齲蝕治療における最小限の侵襲」にまで発展させた新しい齲蝕の包括的齲蝕治療法の開発を試みた。すなわち、1抗菌活性保持象牙質再石灰化法2電磁波/高周波による細菌不活化法3カテキン等ポリフェノールのヒト歯髄線維芽細胞への効果を検討した。アンモニウムヘキサフルオロシリケートによるハイドロキシアパタイト粉末の結晶性向上、およびエナメル質構造への効果を検討した結果、XRDのアパタイト粉末の結晶性を示すピークは鋭くなり、その結晶性の向上を示した。また、アパタイト粉末中のフッ化カルシウム量も濃度依存的に増加した。さらに、酸エッチングされたエナメル質にアンモニウムヘキサフルオロシリケート溶液を作用させSEMで観察したところ、脱灰された表面のエナメル小柱はフッ化カルシウムが沈着し、修復された像が認められた。電磁波/高周波の口腔内細菌に対する殺菌効果および不活性化について検討した結果、周波数5001000kHz, 1秒間の照射515回でS. mutansに対し殺菌効果を示した。さらに、S. mutansの持つヒト単球からの炎症性サイトカイン誘導作用は不活性化され、また、P. gingivalisの病原性酵素であるジンジパインも不活性化された。カテキンはPAMPS刺激された歯髄線維芽細胞の炎症サイトカイン産生を抑制し、炎症性細胞の浸潤に関与するケモカインCXCL10やCCL20の産生を抑制した。

これらの研究成果により、最小限の侵襲による包括的齲蝕治療法への道が開かれると考えられる。電磁波/高周波の効果について、口腔内細菌に対する電磁波/高周波の殺菌効果および不活性化について検討した。グラム陰性細菌としてP. gingivalis、グラム陽性細菌としてS. mutans, S. intermedius, E. fecalisを用い、周波数5001000kHz, 1秒間の照射を515回行った。その結果、電磁波/高周波は全ての細菌に対し殺菌効果を示し、またその効果は照射回数に比例して高まった。形態学的な観察では、照射により細菌の外形が崩れていた。さらに、S. mutansの持つヒト単球からの炎症性サイトカイン誘導作用は、電磁波/高周波照射により不活性化された。また、P. gingivalisの病原性酵素であるジンジパインも不活性化された。これらの成果はApplied Microbiology誌(113巻, 2012)に掲載された。アンモニウムヘキサフルオロシリケート(SiF)による歯質石灰化効果については、これによるハイドロキシアパタイト粉末の結晶性向上、およびエナメル質構造への効果を検討した。ハイドロキシアパタイト粉末にSiF溶液を作用させ、その結晶性の変化をX線回折(XRD)にて解析した。その結果、XRDのアパタイト粉末の結晶性を示すピークは鋭くなり、その結晶性の向上を示した。また、アパタイト粉末中のフッ化カルシウム量も濃度依存的に増加した。さらに、酸エッチングされたエナメル質にSiF溶液を作用させSEMで観察したところ、脱灰された表面のエナメル小柱はフッ化カルシウムが沈着し、修復された像が認められた。この結果はAmerican Journal of Dentistry誌(25巻, 2012)に掲載された。また、これらの成果は日本歯内療法雑誌(印刷中)および歯科評論(印刷中)で発表される。25年度が最終年度であるため、記入しない。ミニマルインターベンションの概念と齲蝕病態に基づく新規の治療法の開発に向けて、次の5つのテーマを設定している。1象牙細管侵入細菌に対する電磁波/高周波の効果2フッ化ジアミンシリケート(アンモニウムヘキサフルオロシリケート)による歯質石灰化効果3初期歯髄炎に対するポリフェノールおよび電磁波/高周波の効果4齲蝕象牙質封鎖法(sealed treatment of caries)の有効性5臨床応用に向けての動物モデルの確立。1と3の電磁波/高周波の効果については、口腔内細菌に対する電磁波/高周波の殺菌効果および不活性化について検討した。2のフッ化ジアミンシリケートによる歯質石灰化効果については、アンモニウムヘキサフルオロシリケートによるハイドロキシアパタイト粉末の結晶性向上、およびエナメル質構造への効果を検討した。
節足動物の視覚系における特徴抽出機構の比較研究

本研究ではワモンゴキブリの成虫、ハンミョウとアゲハの幼虫、ハエトリグモの4種の単眼視覚系を対象として、各々の特徴抽出機構を解析した。昆虫の背単眼はその構造から形態視や色覚の機能は持たないが、複眼が機能しない弱光下で環境の光の変化を捉らえ、それにより運動出力を調節すると言われている。しかし、単眼から運動系の中枢である胸部神経節への径路とその神経機構には不明の点が多かった。本研究では単眼の光興奮を脳に伝える求心性第2次単眼ニュ-ロン、それを胸部神経節に伝える下降性単眼ニュ-ロン、この2種のニュ-ロンの間を制御する多種感覚性単眼介在ニュ-ロンを生理形態学的に同定し、これらのニュ-ロンの協調により照度の増減による単眼系の運動調節が可能であることが明らかにした。完全変態をする昆虫の幼虫は複眼を欠き、代りに数個の単眼からなる視覚系を持ち、それらは側単眼と呼ばれる。側単眼系は複眼に比べて小さく限られた機能しか持たないと考えられる。ただ、その機能は幼虫の行動に密接に関連したものであると予想された。ハンミョウの幼虫は地面の穴に潜み、頭上を通過する昆虫等を待ち伏せし捕食する。本研究の生理形態学的解析により、この幼虫の側単眼系は対象物の動きを抽出し、色覚等には関与しないことが明らかとなった。他方、アゲハの幼虫の視覚系も側単眼からなるが、その機能はこの幼虫の行動を反映して、ハンミョウの幼虫とは異なると考えられた。アゲハの幼虫が緑色の食草を求めて移動するが、迅速な逃避行動等は行わない。本研究の生理形態学的研究で、アゲハの幼虫は極めて粗い像しか見ることはできないが、その視覚中枢で多数の色対比ニュ-ロンが同定され、色に関する情報が抽出されることが明らかになった。ハエトリグモの単眼視覚系でもハンミョウの幼虫と同様、複雑高度な運動抽出機構が存在することが明らかになった。本年度はハンミョウの幼虫とハエトリグモの単眼視覚系の微細構造学的解析と特徴抽出視覚ニューロンの生理形態的同定を目的とした.ハエトリクモについては現在実験途中であるので,当初の目的に沿った結果が得られたハンミョウの幼虫の視覚系について報告する.本研究ではまずハンミョウ幼虫の単眼視神経叢の形態を調べた.幼虫は6対の単眼を持つが,遠位側の視神経叢であるlamina,medullaでは個々の単眼のニューロパイルは独立している.第1層のlaminaは柵状構造からなり,視細胞軸索がここで第2次ニューロンに繰返えしシナプスすることが明らかになった.第2層のmedullaの上層ではlaminaから延びてきた2次ニューロンが3次のニューロンにシナプスすると同時に,水平方向のニューロン間の連絡,逆向性のシナプスが観察された.第3層のlobulaシナプス層というよりも脳と視神経叢を連絡するニューロンの突起の集合体である. lobulaのニューロンから細胞内記録をし,螢光色素でそのニューロンの全体像を明らかにした.その結果lobulaニューロンは扇状の樹状突起をmedulla下層に送っていることが明らかになった.