hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実店舗におけるヒトの購買意思決定過程のモデル化と操作

その結果,仮想情報を商品パッケージの上に重畳して提示すると,実験参加者の情報探索時間が長くなり,かつ記憶の保持率が高い傾向が見られた.分担研究者の近畿大学川村教授と共に研究を推進し、共にラボ外実験を行った。九工大の柴田は、北九州市立大学の生協店舗内でデジタルサイネージ(タブレット)を用いて実験を行った。性質と価格が似通った菓子パンを対象に、顔向きに基づき、客が購入すると予想される商品である方の商品をデジタルサイネージで推薦した場合(正推薦)と、そうでない方の商品を推薦した場合(逆推薦)との比較を行った。購入結果だけを見ると逆推薦の効果が不明瞭であったため、アンケートの結果との関係を分析し、ジャーナル投稿を準備している。また、柴田はTata Consultancy ServicesのKumar博士らと共同し、サイネージが店舗内を自律的に移動するための、画像ベースのTopological SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術の開発を行った。近畿大の川村教授は博士後期課程の呉と、Augmented Reality(AR)が購買意思決定に及ぼす効用に関する実験を、近畿大の生協店舗内で行った。その結果、以前実施した基礎研究と異なり、客の振舞が非常に複雑になることが分かったため、ビデオカメラで撮影しておくだけでは振舞を定量的に解析することが困難であることが分かった。そこで、新たにRGB-Dカメラを実験システムに加え、顔画像解析ソフトウェアを実験システムに統合し、実店舗実験を行い、ジャーナル投稿を準備している。実世界における典型的な意思決定の一つである購買意思決定について、ロボット工学やユビキタスIT技術など情報コミュニケーション技術(ICT)を実店舗に導入し、人の行動データを収集し、物理的・実時間的な条件下での意思決定過程を明らかにすることを目的とした。研究の結果、実店舗における脳・行動の同時計測が可能であること、低付加価値商品に対する強制2択課題では顔向き情報が1秒以上前から意思決定結果を良く予測すること、ロボットサイネージにより意思決定に介入可能であることが分かった。また実際の商品に情報(文字、絵)を重畳表示する拡張現実(AR)広告システムを開発し、商品観察行動や記憶に与える影響を調査した。柴田グループでは,強制選択課題の基礎研究が順調に進んでいるだけでなく,実験実施協力店舗も見つかり,実店舗実験も開始できた.また,分担研究者の川村教授との共同研究も順調に進んでおり,研究の幅と深さが増している.27年度が最終年度であるため、記入しない。ロボティクス、計算神経科学柴田グループでは,デジタルサイネージによる強制選択課題の実店舗実験を進める.
電波観測による太陽および月表面の物理状態の探究とその高校物理への教材利用の研究

<研究の目的>本研究において,次の点を目的として研究活動を行った.1.太陽表面の突発的爆発現象(フレア)の検出を試みる.2.月の黒体放射の電波強度から表面温度を計測し,月齢による変化などの検出を試みる.3.7月22日の皆既日食を電波で観測し,電波強度の変化から食分の変化の検出を試みる.4.電波観測のデータおよび観測そのものを物理の授業で活用する.<研究方法>BSアンテナを天体に向け,受信した電波の強度を測定しパソコンで記録する.一連の研究活動で,太陽,月および皆既日食の電波観測に取り組んだ.太陽や月はアンテナを固定,日食観測ではアンテナを赤道儀に載せて追尾して観測した.得られたデータはグラフ化し,天体表面温度を求めたり日食時の電波強度の変化を検出したりした.<研究成果>観測から,太陽の表面温度がおよそ7000K1万Kと求まった.これは電波では彩層をみているためと考えられる.月の表面温度は約190Kと見積もることができた.皆既日食の観測からは電波強度の変化と欠ける太陽のみかけの面積の変化がほぼ同一の傾向を示したことから,太陽表面の電波輝度はほぼ一様であることが推測できた。BSアンテナを用いた電波望遠鏡は,学校現場でも手軽に入手,活用できる,一連の観測・解析は勤務校の地学部生徒とともに進めた.アンテナを地上の物体に向けても300Kほどの黒体放射をしていることがわかる.目に見えない電波で実際に物理現象をとらえることで,生徒がもつ電磁波の概念を広げることが可能となる.今後はさらに授業の中での展開なども検討していく予定である.<研究の目的>本研究において,次の点を目的として研究活動を行った.1.太陽表面の突発的爆発現象(フレア)の検出を試みる.2.月の黒体放射の電波強度から表面温度を計測し,月齢による変化などの検出を試みる.3.7月22日の皆既日食を電波で観測し,電波強度の変化から食分の変化の検出を試みる.4.電波観測のデータおよび観測そのものを物理の授業で活用する.<研究方法>BSアンテナを天体に向け,受信した電波の強度を測定しパソコンで記録する.一連の研究活動で,太陽,月および皆既日食の電波観測に取り組んだ.太陽や月はアンテナを固定,日食観測ではアンテナを赤道儀に載せて追尾して観測した.得られたデータはグラフ化し,天体表面温度を求めたり日食時の電波強度の変化を検出したりした.<研究成果>観測から,太陽の表面温度がおよそ7000K1万Kと求まった.これは電波では彩層をみているためと考えられる.月の表面温度は約190Kと見積もることができた.皆既日食の観測からは電波強度の変化と欠ける太陽のみかけの面積の変化がほぼ同一の傾向を示したことから,太陽表面の電波輝度はほぼ一様であることが推測できた。BSアンテナを用いた電波望遠鏡は,学校現場でも手軽に入手,活用できる,一連の観測・解析は勤務校の地学部生徒とともに進めた.アンテナを地上の物体に向けても300Kほどの黒体放射をしていることがわかる.目に見えない電波で実際に物理現象をとらえることで,生徒がもつ電磁波の概念を広げることが可能となる.今後はさらに授業の中での展開なども検討していく予定である.
システムウイルス学的手法によるウイルスと宿主の共進化・進化的軍拡競争の原理の解明

計画1a:ゴリラ免疫不全ウイルス(SIVgor)の適応進化原理の解明SIVgorは、チンパンジー免疫不全ウイルス(SIVcpz)がゴリラに種間伝播することで誕生したと考えられている。霊長類は、レンチウイルスの感染を阻害するために、A3Gという遺伝子をコードしている。一方、レンチウイルスは、Vifという遺伝子を進化的に獲得し、宿主のA3Gを拮抗阻害することで、その感染を成立させる。本研究では、SIVcpz Vifが16番目のアミノ酸に変異を獲得することで、ゴリラA3Gを拮抗阻害する機能を獲得したことを明らかにした。計画1b:ネコ免疫不全ウイルスとネコ科動物の進化的軍拡競争の分子メカニズムの解明北米大陸には、ピューマレンチウイルス(PLV)というレンチウイルスが存在し、系統学的にA型とB型に分類される。PLV-Aはピューマとボブキャット両者に感染していることが確認されているが、PLV-Bはピューマにのみ感染している。本研究では、ボブキャットA3Z3が、PLV-B Vifに対して抵抗性を有することを明らかにした。計画2:ヒト集団におけるHIVの適応進化原理の実験的検証HIVは出芽の際に、Gagタンパク質に存在するふたつのモチーフ(PTAPモチーフとYPXnLモチーフ)を用いる。PTAPは、細胞のタンパク質であるTSG101を、YPXnL、細胞のタンパク質ALIXをそれぞれハイジャックすることで出芽する。公共データベースを用いた分子系統学的解析から、日本を含む先進国で流行するサブタイプBのウイルスはYPXnLモチーフを有するのに対し、主にアフリカで流行するサブタイプCのウイルスはこのモチーフを有さないことを明らかにした。さらに、実験ウイルス学的に検証を行った結果、YPXnLモチーフとALIXの結合が、ウイルスの出芽および複製・増殖に重要であることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。計画1:レンチウイルスVifとほ乳類APOBEC3の進化的軍拡競争の解明a.ゴリラ免疫不全ウイルス(SIVgor)の適応進化原理の解明SIVgorは、チンパンジー免疫不全ウイルス(SIVcpz)がゴリラに種間伝播することで誕生したと考えられている。ほ乳類は、レンチウイルスの感染を阻害するための内因性免疫因子としてAPOBEC3を共通してコードしており、霊長類においては、APOBEC3Gがレンチウイルスの感染を阻害する活性を持つ。一方、レンチウイルスは、viral infectivity factor (Vif)という遺伝子を進化的に獲得し、宿主のAPOBEC3を拮抗阻害することで、その感染を成立させるが、SIVcpzのVifは、ゴリラのAPOBEC3Gを拮抗阻害することができない。本研究では、SIVcpz Vifが16番目のアミノ酸に変異を獲得することで、ゴリラAPOBEC3Gを拮抗阻害する機能を獲得したことを明らかにした。b.ネコ免疫不全ウイルス(FIV)とネコ科動物の進化的軍拡競争の分子メカニズムの解明北米大陸には、ピューマレンチウイルス(PLV)というレンチウイルスが存在し、系統学的にA型とB型に分類される。本研究では、ボブキャットAPOBEC3Z3が、PLV-B Vifに対して抵抗性を有することを明らかにした。すなわち、本結果は、ボブキャットAPOBEC3Z3が、PLV-B Vifのピューマからボブキャットへの種間伝播を阻害するspecies barrierとして機能していることを示唆している。3つの計画から成る本申請研究のうち、ひとつについてすでに成果を得た。学術論文を2報発表し、ひとつについては現在学術論文を作成している。

計画2)ヒト集団におけるHIVの適応進化原理の実験的検証HIVは出芽の際に、Gagタンパク質のp6領域に存在するふたつのモチーフ;PTAPモチーフとYPXnLモチーフを用いることが知られている。PTAPモチーフは、細胞のタンパク質であるTSG101を、YPXnLモチーフは、細胞のタンパク質ALIXをそれぞれハイジャックすることで出芽する。公共データベースであるHIV sequencedatabaseを用いた分子系統学的解析から、HIV-1がヒト集団で流行・伝播する過程において、これらふたつのモチーフが欠損・重複するという知見を得ている(unpublished data)。この出芽モチーフの欠損・重複のウイルス学的意義について、実験ウイルス学的に検証を行う。さらに、それがウイルスの流行の系譜とどのように対応するのかについて、分子系統学的解析結果と比較検討する(東海大学・中川草博士との共同研究により進めている)。計画3)データベース、ビッグデータを用いたシステムウイルス学的解析さまざまなウイルスに感染したヒト化マウスから得られたオミクスデータのマルチオミクス解析:宿主細胞のトランスクリプトーム(全転写情報)に与える影響は、ぞれぞれのウイルス(HIV,麻疹ウイルス, Epstein-Barrウイルス,ヒトT細胞白血病ウイルス;ヒト白血球指向性ウイルスに着眼した)ごとに違うことは容易に推察できる。しかし、それが質的にどのように異なるのかを描出するような試みはなされていない。本研究では、それぞれのウイルス感染のトランスクリプトーム情報を基に、主成分分析、発現変動遺伝子解析、ネットワーク解析などのバイオインフォマティクス解析を実施し、ウイルス感染を摂動とする生体環境の変化を、トランスクリプトームデータを基に描出することを目的とする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
クーンタッカーモデルによる自然環境の非利用価値推定

本研究では北海道東部の自然公園を調査対象として、顕示選好データ(訪問回数)と表明選好データ(意識調査)を組み合わせることにより自然環境保全政策に対する支払意志額から非利用価値に分離して推定することを試みた。顕示選好法(クーンタッカーモデル)の分析結果に表明選好法(CVM)の結果を援用することにより、一般市民は近隣の自然公園に対して利用価値だけでなく非利用価値を一定程度認めていることが示された。従来の環境経済学の多くの文献では、自然環境には『利用価値』だけなく、それらを訪問等で利用せずとも認める価値である『非利用価値』も有すると述べられている。しかし自然環境が持つ異なる価値である利用価値と非利用価値を“分離"して推定する研究はこれまで多くは行われていない。また近年、環境評価の分野では顕示選好データから個人の選好を推定していくクーン・タッカー・モデル(KT)を適用した研究事例が国内外で増えつつある。このモデルの特筆すべき点としては明確なミクロ経済学的背景を有するだけでなく、事前に特定化する効用関数の関数型次第では環境変化に関する非利用価値を推計できる可能性があることである。しかしHerriges et al.(2004)は顕示選好データのみからKTによって非利用価値を導出することの脆弱性を示している。そこで本研究では北海道の自然公園を対象として、顕示選好法であるKTと表明選好法である仮想評価法(CVM)を組み合わせることにより、自然環境保全政策に対する支払意志額から非利用価値を分離して推定することを試みた。そのため本研究では北海道東部の居住者に地域内の自然公園(大雪山国立公園、釧路湿原国立公園、阿寒国立公園、知床国立公園等)への平成24年1年間における訪問回数をたずねるアンケートをインターネット調査により実施した。さらにこの調査では回答者にいくつかの自然公園で仮想的な自然環境保全政策を提案し、その政策に対する支払意志額をたずねるCVMも同時に実施した。この調査データにもとづいたKTとCVMの推定結果から北海道の一般市民は近隣の自然公園に対して利用価値だけでなく非利用価値を一定程度認めていることが示された。しかしKTによって支払意志額全体から分離して推計された非利用価値とCVMから導出されたそれが大きく異なる等、いくつかの点で今後の課題が残されることとなった。近年では自然環境保全便益を金額で評価する「環境評価」の研究が盛んに行われ、様々な評価手法が開発されてきた。本研究では北海道の自然公園を調査対象地として、最新の環境評価手法であるクーンタッカーモデルを調査対象地に適用し、さらにその手法と既存の仮想評価法(CVM)を組み合わせることにより、自然環境保全への支払意志額を利用価値と非利用価値に分離して推定する手法を提示することを目的としている。本研究の目的を達成するために、平成23年度には北海道での現地調査、アンケート調査によるデータの取集、さらには計量経済学的手法のレビューを予定していた。まず現地調査に関しては調査対象地に長期間の訪問調査を実施し、調査対象地への訪問や現地の関連研究機関、行政機関での聞き取り調査などを実施した。この一連の現地調査により、調査対象地の現状の理解を深めることが出来た。この点はフィールド調査を研究の根幹とする本研究にとっては重要な進展であるといえよう。さらに本研究では複雑な計量経済学手法の適用を予定しているため、平成23年度は計量経済学的手法のレビューにも多くの労力を割いた。まず関連の最新の手法に関する文献を多数収集することにより、その内容の理解に努めた。さらに高性能PCや統計用ソフトウェアを購入することにより、より高度で複雑な分析分析を実行するためのプログラミング技術の習得と演習を進めることができた。高度な計量経済学的分析手法の適用は、現地調査と同じく本研究の要であるため、この点での進歩は本研究の目的の達成には不可欠である。以上の点に関しては研究を順調に進めることが出来た一方で、平成23年度内の実施を予定してたアンケート調査は、詳細なアンケート調査計画の検討に予想外の時間を費やしたために、年度内に実施することは出来なかった。そのため平成24年度中の可能な限り早い時期に実施する予定である。平成23年度に予定していた研究実施計画は主に現地調査とアンケート調査によるデータの取集と計量経済学手法のレビューである。現地調査に関しては調査対象地に長期間の訪問調査を実施し、調査対象地への訪問踏査や現地の関連研究機関、行政機関での聞き取り調査等を実施することにより、調査対象地の現状の理解を深めることが出来た。計量経済学的手法のレビューに関しては最新の手法に関する文献を多数収集し、そのレビューを行った。また高性能PCや統計用ソフトウェアを購入することにより、より高度で複雑なプログラミング技術の習得と演習を進めることができた。上記の点に関しては研究を順調に進めることが出来た一方で、平成23年度内に予定していた北海道内でのアンケート調査は、北海道内の調査対象地域の選定、詳細なアンケート調査方法の検討に予想外の時間を費やしたために年度内に実施することは出来なかった。

そのため平成24年度中の可能な限り早い時期にアンケート調査を実施し、その調査結果を平成23年度に研鑽を積んだ計量経済的手法を用いて分析することにより、研究の目的を達成していく予定である。平成24年度は可能な限り早い時期に平成23年度中の実施を予定していたアンケート調査を実施する。その調査結果を平成23年度に学習した計量経済学的手法を用いて分析を行っていく予定である。またアンケート調査と平行して調査対象地への現地調査も平成23年度に引き続き継続していく。さらに平成24年度中に開催される関連学会に参加し、最新の研究動向の把握に努めていく予定である。平成24年度後半には本研究の成果をDiscussion Paper等の形でとりまとめ、その研究成果を国内の関連研究会で発表する予定である。さらに平成24年度中に平成25年度に開催される国内外での関連学会での発表を申請し、国際的な査読付き雑誌への投稿を目指していく。平成23年度に予定していたアンケート調査が年度内に実施出来なかったため、平成24年度で実施することとなった。そのため平成23年度分のアンケート調査用の研究費に未使用額が生じた。そのためその未使用額を平成24年に実施するアンケート調査に充当することを予定している。平成24年度の具体的な研究費の使用計画としては、まずアンケート調査に平成23年度の未使用額を含めて100万円程度を支出することを計画している。また前年度に引き続き現地調査を行うために5万円程度の旅費支出を予定している。さらに関連学会へ参加するために5万円程度の出張旅費を支出する予定しである。
A型肝炎感染との比較によるヘリコバクター・ピロリの感染経路の検討

1.背景A型肝炎ウイルス(HAV)は衛生環境の悪い地域の乳幼児に高頻度に糞口感染することが知られている。一方胃がんの重要な危険因子であるヘリコバクター・ピロリ(ピロリ)も経口感染すること,衛生環境の悪い地域での感染率が高いこと,幼小児期に感染が成立することなどHAVと類似した特徴をもっており,感染経路がHAVと類似している可能性がある。2.目的ピロリおよびHAVに対する血清Ig-G抗体(ピロリ抗体,HAV抗体)保有の一致性から,ピロリとHA感染経路の築地性について明らかにする。3.方法新潟県A町とB村住民で同意が得られた2,297名(A町1,086名,B村1,211名;男性823名,女性1,474名)のピロリ抗体およびHAV抗体を測定し,性・年齢別抗体保有率の類似性,各個人の抗体保有の一致性を検討する。4.結果両抗体とも男性で陽性率が高い傾向がみられたが,年齢別(40歳未満,40-49歳,50-59歳,60-69歳,70-79歳,80歳以上)のピロリ抗体陽性率は24%,47%,64%,68%,68%,68%,HAV抗体陽性率は2.9%,5.6%,26%,77%,93%,98%であり,60歳未満ではピロリ抗体,60歳以上ではHAV抗体の陽性率が高かった。各個人における両抗体保有の一致性を検討した結果,ピロリ抗体保有に対するHAV抗体保有の性・年齢補正によるオッズ比は1.04(95%信頼区間0.791.35,P=0.85)であり,両抗体保有の間に有意な関連性は認めなかった。5.考察ピロリ抗体とHAV抗体では年齢別の陽性率パターンが異なっており,また個人における保有の一致性も認められなかったことから,ピロリとHAVの感染経路には大きく異なった点がある可能性が高い。ピロリについて劣悪な衛生環境に起因する糞口感染以外の感染経路を今後重点的に検索する必要がある。
メタボリックシンドロームにおける血栓症リスク評価および治療モニタリングの確立

肥満・糖尿病患者では、心筋梗塞や脳梗塞などの致死性血栓症を発症するリスクが高く、その予防および治療が極めて重要であるが、血栓症の発症機序は解明されていない。肥満・糖尿病における血栓症発症の重要な要因として血液凝固能亢進に着目し、血液凝固による誘電率の変化を測定することにより血液凝固能を定量的に評価する方法の開発に成功した(Anal.Chem. 82:9769-9774, 2010)。本方法による解析の結果、糖尿病患者では健常人と比べ有意に血液凝固能が亢進しており、血液凝固能と内臓脂肪面積との間に有意な相関を認め、糖尿病患者における血栓症予測の有用なリスク評価法になりうると考えられた。肥満・糖尿病における血栓症発症の重要な要因として血液凝固能亢進に着目し、高脂肪食負荷によりマウス脂肪組織において凝固因子の発現が亢進し凝固能が亢進することにより、脂肪組織におけるMCP-1などの炎症性アディポサイトカインの発現が増強し、脂肪組織へのマクロファージの浸潤が誘導されること、トロンビン活性を阻害し凝固能を抑制することによってこれらが抑制され、インスリン抵抗性が改善することを明らかにした。これらのことから、患者の血液凝固能の定量的な評価は、血栓症の予知・リスク評価のうえで重要であると考えられる。しかしながら、臨床的に患者の血液凝固能を客観的に定量し、血栓症の発症リスクを予知するための検査法は確立していない。我々は、血液凝固による誘電率の変化を測定することにより血液凝固能を定量的に評価する方法の開発に成功した。本方法では、測定された誘電率が血液凝固に伴う複数の反応過程が別々の周波数領域・時間領域に観測されることにより、従来のPT、APTT測定に加え、最初に生じる赤血球連銭形成過程の変化に始まり、赤血球凝集反応、更に引き続き生じる安定化フィブリン網形成過程までを詳細に評価できることから、従来の内因系・外因系の区別なく個体としての血液凝固能を簡便かつ定量的に詳細に評価することが可能である。今年度は、糖尿病患者において血液凝固能の測定を行い、従来の凝固マーカーならびに臨床パラメータとの関連性について検討した。その結果、一部の血液凝固マーカーとの関連性が明らかになった。また、肥満・糖尿病患者における各種臨床パラメーターとの関連についても、症例を集積して解析を進めている。肥満・糖尿病における血栓症発症の重要な要因として血液凝固能亢進に着目し、高脂肪食負荷によりマウス脂肪組織において凝固因子の発現が亢進し凝固能が亢進することにより、脂肪組織における炎症性アディポサイトカインの発現が増強し、マクロファージの浸潤が誘導されること、トロンビン活性を阻害し凝固能を抑制することによってこれらが抑制され、インスリン抵抗性が改善することを明らかにした(Endocrinology 151:513-519, 2010)。これらのことから、患者の血液凝固能の定量的な評価は血栓症の予知・リスク評価のうえで重要であると考えられるが、臨床的に患者の血液凝固能を客観的に定量し、血栓症の発症リスクを予知するための検査法は確立していない。我々は、血液凝固による誘電率の変化を測定することにより血液凝固能を定量的に評価する方法の開発に成功した(Anal.Chem. 82:9769-9774, 2010)。本方法では、誘電率を血液凝固に伴う複数の反応過程が別々の周波数領域・時間領域に観測することにより、赤血球連銭形成過程の変化に始まり、赤血球凝集反応、安定化フィブリン網形成過程までを詳細に評価できることから、血液凝固能を簡便かつ定量的に詳細に評価することが可能である。本測定法により得られる誘電凝固時間(DCT)を測定した結果、糖尿病患者では健常人に比べ有意にDCTの短縮を認めた。また、d-ダイマーおよびプロトロンビンフラグメントF1+F2と有意に負の相関を示した。さらに、内臓脂肪面積100cm2以上の患者では、DCTと内臓脂肪面積との間に有意な相関を認めた。本測定法は糖尿病患者における血栓症予測の有用なリスク評価法になりうると考えられ、今後更に症例を蓄積し有用性の確立を目指したい。

肥満・糖尿病患者において、順調に解析が進んでいる。従来の血液凝固マーカーとの関連性も示されつつあり、今後更なる症例蓄積により、新たな知見が見出されることが期待される。内分泌・代謝学肥満・糖尿病患者における血系凝固時間・パターンを健常人と比較検討する。また、従来の凝固マーカーならびに臨床パラメータとの関連性についても症例数を増やし、引き続き検討する。さらに、肥満・糖尿病患者における各種臨床パラメーターとの関連について、症例を蓄積して解析を行い、病態における凝固能亢進の関与を明らかにすることにより、肥満・糖尿病における血栓症発症の予防・治療法の確立に寄与することを目指したい。
防風施設など風の透過性物体に関する研究

1.概要防風施設(防風ネット、防風棚、防風林等)における流体力(風圧力)の推算、防風効果の予測と施設設計の合理化のための研究である。2.昭和63年度研究のまとめ(1)基準風速の評価従来採用されている流体(風)に対する抵抗係数C_Dの測定法は防風施設のように風が透過するような物体に対しては不適当であることを既に提唱(桜井)していたので、それを裏づける実験的研究を行なった。すなわち、施設の影響のない所での風速(自由風速)を基準としてC_Dを求める場合、ネットのような透過性のものでは供試体の大きさによってネットを通過する風速の分布状況が変化することをつきとめ、透過風速との関連においてC_Dを測定するのが合理的であるとの結論に達した。昭和62年度までに各種の防風体について、風洞を用いて直接風圧力を測りC_Dを求めていたが、この方法は高価な風洞を必要とし、種類の多い防風ネットそれぞれについて測定を行なうことは困難である。そこで、防風体前後の風圧差を測定し、風圧力に換算する方法を提案し、実測して、その妥当性を実証した。この方法は真空掃除機を使用して出来る簡単なもので、新発売の防風ネットでも現場で簡単にC_D値が測定出来る。(3)防風林のような立体的防風体の防風効果の推定法確立への準備立体的な防風体の空隙率とC_Dとの関係を求めるため、林状円柱体模型を用い、その前後の風圧力差を測定して、その関係を明らかにした。(4)現地測定前記(1)と(3)を実証するために現地防風施設に対し実測を行なった。解析は平成元年度前半に行ない、報告書を作成する。
生体部分小腸移植についての研究

小腸は阻血に対し敏感であるため、小腸の再生と保存技術は小腸移植を成功させるための重要な要素となる。小腸移植を行うにあたって、まず再灌流障害の簡便な評価方法を探った。イヌの温阻血モデルを用いて、腸管粘膜pH(pHi)測定の有用性を病理組織学的障害と比較検討した。その結果、組織学的障害程度の少ないものはpHi値が前値に近く、障害が強くなるほどpHi値が前値より下がることが判明し、pHiは安全で、安価な虚血再灌流障害を評価する方法であるとの結論を得た。次いで、再灌流障害のメカニズムとして、細胞内での種々の活性酸素や、nitric oxideの生成、さらにはfree radicalによる血管内皮の障害等が考えられているが、我々は炎症性サイトカインであるTNF-α、IL-1に着目し、虚血再灌流障害を軽減するためにTNF-α、IL-1の産生阻害剤であるFR167653の有用性を検討した。そして、FR167653が小腸の虚血再灌流障害を軽減するのに有用であることを発表してきた。次いで、生体部分小腸移植を行うにあたって、空腸側と回腸側といずれが虚血再灌流障害に対して強いかを調べた。その結果、空腸側の方が再灌流障害に対して回腸側より強く、虚血再灌流障害後の再生も早いことが判明した。現在、実際に部分小腸移植を行い、どの部分をどの程度の長さを移植したらよいかを栄養評価の面から検討を行っている。これらの実験を基に、適切な生体部分小腸移植を行うための研究をひき続き行いたい。生体部分小腸移植の研究というテーマで研究をさせてもらっている.しかし,小腸部分移植の前に,小腸移植後腸管のviabilityを評価する方法が未だ確立されていないため,最初に小腸の虚血再潅流障害モデルを作製し,腸管粘膜のpH(pHi)が移植後腸管のviabilityを評価する方法として有用かどうかを犬で検討した.実験には体重12-20Kgの雑種成犬23匹を用いた.動脈血pH測定のための頸動脈カテーテルを留置し,回腸切断端より20cmの腸管内に,pHiを測定するためのtonometerを挿入留置して上腸間膜動脈(SMA),上腸間膜静脈(SMV)を周囲のリンパ節,神経を郭清後血流を遮断したwarm ischemiaモデルで行った.虚血前,再潅流直前,再潅流1,6,12,24時間後にpHiを測定し,同時に回腸組織を採取し,病理組織学的にも検討した.その結果,腸管粘膜のpHiの低下は,病理組織的障害の程度とよく相関することが判明し,小腸移植後のグラフトのviabilityを評価する方法として,tonometerを用いたpHiの測定が有効であることが判明し,現在実際に我々の実験に利用している.その後,通常の小腸移植(全小腸移植)をautotransplantationで10頭行い,血管吻合や腸管吻合等が技術的に小腸移植を行うことに問題がないことを確認し,術後管理にも問題がないことを確認した.そして現在,回腸側,及び空腸側の小腸部分移植を行い,研究をすすめているが,まだ匹数が少なく,データをだすにいたっていない.しかし,テクニカルには問題がないことは確認されており,今後実験をすすめ発展させていく所存である.小腸は阻血に対し敏感であるため、小腸の再生と保存技術は小腸移植を成功させるための重要な要素となる。

その結果、組織学的障害程度の少ないものはpHi値が前値に近く、障害が強くなるほどpHi値が前値より下がることが判明し、pHiは安全で、安価な虚血再灌流障害を評価する方法であるとの結論を得た。次いで、再灌流障害のメカニズムとして、細胞内での種々の活性酸素や、nitric oxideの生成、さらにはfree radicalによる血管内皮の障害等が考えられているが、我々は炎症性サイトカインであるTNF-α,IL-1に着目し、虚血再灌流障害を軽減するためにTNF-α,IL-1の産生阻害剤であるFR167653の有用性を検討した。そして、FR167653が小腸の虚血再灌流障害を軽減するのに有用であることを発表してきた。次いで、生体部分小腸移植を行うにあたって、空腸側と回腸側といずれが虚血再灌流障害に対して強いかを調べた。その結果、空腸側の方が再灌流障害に対して回腸側より強く、虚血再灌流障害後の再生も早いことが判明した。現在、実際に部分小腸移植を行い、どの部分をどの程度の長さを移植したらよいかを栄養評価の面から検討を行っている。これらの実験を基に、適切な生体部分小腸移植を行うための研究をひき続き行いたい。
発光タンパク質エクオリンにおける生物・化学フォトン現象の精密分子機構解析

発光タンパク質エクオリンはカリシュウムイオンにより470nmの発光を示す充電済み発光系である。本年度科学研究補助金使用し発光機構解明に関する研究を鋭意行い興味深い成果を上げた。エクオリン中の発光素子セレンテラジンはタンパク質が存在しない有機溶媒中で発光を示すことより、有機溶媒中での発光に関し研究を行った。セレンテラジンは研究を進める上で非常に不安定であるので比較的安定なモデル化合物の検討を行った。各種のセレンテラジン類緑体を化学合成し物性を調査したところ、t-ブチル基を有したセレンテラジン類緑体が比較的安定であることが判明した。本化合物を用い種々のペルオキシド基の導入を試みたところ、t-ブチルジメチルシリルハイドロペルオキシドをペルオキシド導入剤としたラジカル反応により部位特異的にシリル化ペルオキシドを含有したセレンテラジンアナログの合成に成功した。複雑な分子構造を有する発光分子においてペルオキシド基を導入し、さらには精製単離した例はこけれまでには無く、本研究での成功は初めての例である。このペルオキシド体はフッ素イオンの作用で脱シルル化を受け発光することが確認され、ペルオキシドは発光前駆体となることが確認された。一方、t-ブチルハイドロペルオキシドをペルオキシド源とした反応より得られたt-ブチルペルオキシドセレンテラジン誘導体は特定の有機溶媒で発光することが認められ、これまでにはない新規な発光機構の存在を示唆した。
除神経性(中枢性)疼痛の発生機構とその治療に関する研究

痛覚求心系が中枢神経内で障害されると、その障害部位に対応して知覚障害が発生し、数ヵ月の経過で激しい疼痛に変化する。このような除神経性疼痛はモルフィンに反応せず、治療が困難であったので、その発生機構を明らかにするとともに、臨床的な治療法の開発を目的とした。脊髄レベルで脊髄視床路を切断した動物ならびに視床レベルで体知覚中継核を破壊し、除神経性疼痛が発生したと行動学的に判定された動物で検討したところ、1)^<14>C-deoxyglucose autoradiographyならびにcytochrome oxydase活性では、脊髄障害群では障害対側の視床体知覚中継核の著しい代謝亢進を認め、視床体知覚中継核の破壊後には、障害同側の大脳皮質知覚領において代謝亢進を認めたが、大脳皮質知覚領特有のバレル構造は消失した。2)脳内での過剰放電は、代謝活動の異常亢進が認められた部位で記録され、MK-801の投与によって容量依存性に減少し、正常動物の放電数より僅かに高い値にまで減少したことから、NMDA receptorを中心とした新しいシナプス形成が過剰放電を発生させる主要な要素であることが判明した。3)過剰放電に対する電気刺激の効果を検討すると、大脳皮質知覚領での過剰放電は大脳皮質運動野を刺激してはじめて抑制された。臨床的検討では、除神経性疼痛として代表的な視床痛に対して、モルフィンが無効でバルビツレートやケタミンが一過性に有効であることから、薬理学的に除神経性疼痛の特徴を捉えることができた。薬理学的評価によって手術適応を決定したところ、視床痛に対しては、大脳皮質運動領硬膜外に平板電極を挿入し、それを皮下に埋めた受信器と結線して、無線方式で対外の発信器を用いて刺激する方法によって、75%の症例で満足すべき除痛効果を得ることができた。また、この治療法は各国で追試され、本年のヨーロッパ機能的脳神経外科学会の主要テーマとして採択された。ラットの視床腹外側ならびに腹内側核に凝固巣を作成し,3日から56日後にcytochrome oxydase histochemistry(CYO)により主に大脳皮質知覚領野の活動状況を観察した。正常の知覚領野ではいわゆるbarrel fieldの第4層ならびに第6層に高い活動がみられるため,CYOではbilayer patternを呈する。これは視床腹外側ならびに腹内側核からの投射線維を受ける樹状突起の代謝活動を反映するものと考えられる。視床腹外側ならびに腹内側核に凝固巣を作成したラットでは,このbilayer patternが消失しており,3日から14日にかけて全体に活動が低下している様子が捉えられた。ところが28日を過ぎるとbilayer patternを失ったまま全体に活動が亢進してくることが判明した。またbarrelも認められない。この変化は,視床腹外側ないし腹内側核の凝固巣の大きさに対応して,その投射領域の知覚領野に観察された。脊髄視床路を脊髄レベルで破壊したラットでもほぼ同様の変化がみられた。そこで,現在知覚領野での単一細胞活動を電気生理学的に検討している。今のところCYOでみられた変化と対応して,28日ころから自発放電数の増大がほぼ全体に観察されている。以上の結果は,視床腹外側ならびに腹内側核からの投射を除去すると,しばらくして知覚領野全体に過剰活動が発生することを示している。

barrelは知覚入力の形態的単位であるが,機能的には過剰な入力を抑制することによって空間的知覚弁別を鋭敏にするための周辺抑制を行う機能的単位に対応するものと考えられている。したがって,周辺抑制の消失と知覚領野全体にみられる過剰活動とには何らかの関係があるものと推定される。これらが,視床梗塞や視床出血の後に知覚領野に発生する機能的変化と相同のものであるとすれば,中枢性疼痛の発生の基本的背景を示唆するものであると考えられる。ネコの運動領硬膜外腔に刺激電極を慢性植込みし,背部皮下に植込んだレシーバーと結線し,慢性的に12ヶ月の間、無線にて刺激を行なった。刺激は1日2時間,四肢のmotor responseが認められる強さで550Hzのfrequencyにて行なった。刺激中にケイレン発作は全く認められず,途中で記録した脳波でも,ケイレンに関係する異常波は認められなかった。また,組織学的にmotor corfexならびに周辺組織を検索したが,gliosisなどの異常所見は認められず,慢性硬膜外運動領刺激の安全性が確認された。そこで臨床例(中枢性疼痛)に対して,慢性硬膜外運動領刺激を行なった。対象は,視床痛の患者10例で,nastonとinionの中点から頬骨弓の中点に向かう線上に小穿孔を設け,運動領硬膜外腔に刺激電極を挿入し、刺激によって疼痛部にmotor responseが出現する部位を選択して刺激を行なった。この結果,上肢の痛みに対しては,正中から26cmの間,下肢の痛みに対しては,正中から2cmの位置,さらに顔面の痛みに対しては,正中から68cmの位置が最適であった。充分に満足できる除痛効果が得られたのは10例中6例で、術前の薬理学的テストによって,イソゾール(バルビツレート)テスト;有効,モルフィンテスト;無効の症例が充分な除痛効果を認めた。しかし,バルビツレートテスト;無効の症例では効果が軽度で、術前の疼痛の性質ならびに薬理学的検討を行ない,治療の対象となる症例を選択することも必要と考えられた。また,手術手技として,電極の周囲への出血による肉芽形成は,刺激域値の上昇を認めたため,現在は小開頭を行ない,電極の硬膜への総合さらにtenting sutureを行なうことによって,電極周囲での肉芽形成も認められず,良い結果が得られている。痛覚求心系が中枢神経内で障害されると、その障害部位に対応して知覚障害が発生し、数カ月の経過で激しい疼痛に変化する。このような除神経性疼痛はモルフィンに反応せず、治療が困難であったので、その発生機構を明らかにするとともに、臨床的な治療法の開発を目的とした。脊髄レベルで脊髄視床路を切断した動物ならびに視床レベルで体知覚中継核を破壊し、除神経性疼痛が発生したと行動学的に判定された動物で検討したところ、1)^<14>C-deoxyglucose autoradiographyならびにcytochrome oxydase活性では、脊髄障害群では障害対側の視床体知覚中継核の著しい代謝亢進を認め、視床体知覚中継核の破壊後には、障害同側の大脳皮質知覚領において代謝亢進を認めたが、大脳皮質知覚領特有のバレル構造は消失した。2)脳内での過剰放電は、代謝活動の異常亢進が認められた部位で記録され、MK-801の投与によって容量依存性に減少し、正常動物の放電数より僅かに高い値にまで減少したことから、NMDA receptorを中心とした新しいシナプス形成が過剰放電を発生させる主要な要素であることが判明した。
食事の摂取時刻と摂取方法の違いが血糖変動、ホルモン動態に及ぼす影響に関する研究

本研究では2型糖尿病患者および健常者を対象に、食事の摂取時刻と摂取方法の違いが血糖変動およびホルモン動態に及ぼす影響を調べることを目的とした。夕食や間食の摂取時刻、摂取方法を変えた時の、血糖指標に加えて、食前食後の血中遊離脂肪酸、インスリン、グルカゴン、glucagon-like peptide-1(GLP-1)、glucose-dependent insulinotropic polypeptide(GIPなどのホルモンを経時的に採血して調べた。21時に夕食を摂取した日は夕食後のピークが高く翌朝まで高血糖が持続し、血糖平均値、食後血糖ピーク値などすべて18時に夕食を摂取したときと比べ有意に高値を示した。一方、夕食を2回に分食した日は、血糖変動幅、食後血糖ピーク値、血糖上昇曲線下面積がすべて21時夕食と比べ有意に低下した。インスリン値も21時の夕食が18時の夕食より高値を示した。また、夕食を2回に分食するとインスリン、グルカゴン、active GLP-1およびactive GIPはすべて分割して分泌された。さらに、間食の摂取時間の違いが血糖変動に与える影響について臨床介入研究を実施した結果、昼食と夕食の間の15時半にスイーツを食べたときがもっとも血糖値が上がりにくく、1日の血糖値の変動幅が小さいことがわかった。2型糖尿病患者だけでなく健常者においても食事の摂取時間の違いが血糖変動及びインスリンに影響を与えたことは、糖尿病の重症化予防だけでなく、勤労者に対する健康維持増進、生活習慣病予防のためにも意義があると考える。遅い時刻の夕食や菓子類摂取が避けられないときには、本研究結果が具体的な対処方法のエビデンスになると考える。当該年度に、間食の摂取時刻が血糖値に与える影響についての論文が2報、国際専門雑誌に掲載され、2つの国際学会においても発表した。食事の摂取時刻のちがいがインスリン、インクレチンホルモン等に与える影響に関する英語論文については、現在専門雑誌に投稿中である。食事の摂取時刻のちがいが血糖値およびインスリン、インクレチンホルモン等に与える影響に関する論文については、現在投稿中であり、今年度中には採択を予定している。学会における発表も予定している。日本人の夕食時刻が遅くなる傾向にあるが、夜遅くに夕食を食べると食後の血糖上昇および血糖変動に影響し、体内に脂肪を蓄積しやすく肥満およびメタボリックシンドローム発症のリスクを高める。また、糖尿病患者の血糖コントロール悪化の要因の一つに過剰な菓子類摂取があげられるが、制限あるいは禁止を指示しても行動変容に結びつくことは困難である。本研究は、2型糖尿病患者および健常者を対象に、夕食や間食の摂取時刻と摂取方法のちがいが血糖変動およびホルモン動態にどのような影響を及ぼすかを調べ、遅い夕食や間食が避けられない場合の具体的な対処方法について、科学的根拠を得ることを目的とする。わが国において糖尿病患者は激増しており現状のままでは合併症も進み、それに伴う患者のQOL低下や医療費増大は深刻な問題であり、発症予防および重症化予防の対策が重要な課題である。本研究では、夕食や間食の摂取時刻、摂取方法を変えた時の、食後の血糖上昇および血糖変動は持続血糖測定器を用いて調べ、食前食後のインスリン、グルカゴン、インクレチンホルモンのglucagon-like peptide-1(GLP-1)、glucose-dependent insulinotropicpolypeptide(GIP)、peptide YY(PYY)などのホルモンは経時的に採血して調べる。GLP-1などのインクレチンホルモンは、小腸から分泌されるホルモンで血糖上昇抑制効果があり、PYYには食欲を抑制する効果がある。加えて食事時刻の違いや摂取方法の違いによる血管内皮機能を調べるために、非侵襲的に検査が可能なENDO-PATを用い早期の血管内皮障害を調べる。2型糖尿病患者および健常者を対象に、1)夕食の摂取時刻と摂取方法の違いが血糖変動、ホルモン動態、血管内皮機能に与える影響、2)間食の摂取時刻の違いが血糖変動、ホルモン動態、血管内皮機能に与える影響について、それぞれ無作為化比較クロスオーバー法により検討した。対象者は持続血糖測定器を装着し、3食の試験食を決められた時刻に決められた方法で摂取し、夕食および間食摂取前後のそれぞれの血糖値を調べた。2型糖尿病患者については、1)夕食と2)間食の摂取時刻の違いが血糖変動に及ぼす影響について調べた。しかしながら、健常者において2)間食の摂取時刻の違いについて糖尿病患者と同じプロトコールで研究を実施したところ、血糖値に差が見られなかったため、研究プロトコールを変更して再度介入研究を行っている。また、食事の摂り方の違いによる血管内皮機能について予備研究を実施中である。

研究結果の要約としては、夜間遅い時刻に試験食を摂取すると夕刻に摂取した日よりも食後血糖値、夜間から朝までの血糖上昇曲線下面積、血糖変動が有意に高かった。しかしながら、食事を夕刻に炭水化物、夜遅い時刻に野菜とタンパク質のおかずと2回に分けて摂取すると、食後血糖値、夜から朝までの血糖上昇曲線下面積、血糖変動が有意に抑制された。この結果は2型糖尿病患者だけでなく、若い健常者においても同様であった。糖尿病の重症化予防だけでなく、糖尿病をはじめとする生活習慣病の発症予防においても有効性が期待できる。夕食の摂取時刻と摂取方法の違いが血糖指標に与える研究については、糖尿病患者を対象とした研究論文および健常者を対象とした研究論文が2報、国際医学雑誌に採択された。間食の摂取時刻の違いによる血糖指標については、現在2型糖尿病患者を対象の研究論文を投稿中であり、健常者を対象とした同様の研究については、論文作成中である。食事の摂取方法の違いによるインスリンやインクレチンホルモンの動態については研究を実施し、論文作成中である。本研究では2型糖尿病患者および健常者を対象に、食事の摂取時刻と摂取方法の違いが血糖変動およびホルモン動態に及ぼす影響を調べることを目的とした。夕食や間食の摂取時刻、摂取方法を変えた時の、血糖指標に加えて、食前食後の血中遊離脂肪酸、インスリン、グルカゴン、glucagon-like peptide-1(GLP-1)、glucose-dependent insulinotropic polypeptide(GIPなどのホルモンを経時的に採血して調べた。21時に夕食を摂取した日は夕食後のピークが高く翌朝まで高血糖が持続し、血糖平均値、食後血糖ピーク値などすべて18時に夕食を摂取したときと比べ有意に高値を示した。一方、夕食を2回に分食した日は、血糖変動幅、食後血糖ピーク値、血糖上昇曲線下面積がすべて21時夕食と比べ有意に低下した。インスリン値も21時の夕食が18時の夕食より高値を示した。また、夕食を2回に分食するとインスリン、グルカゴン、active GLP-1およびactive GIPはすべて分割して分泌された。さらに、間食の摂取時間の違いが血糖変動に与える影響について臨床介入研究を実施した結果、昼食と夕食の間の15時半にスイーツを食べたときがもっとも血糖値が上がりにくく、1日の血糖値の変動幅が小さいことがわかった。2型糖尿病患者だけでなく健常者においても食事の摂取時間の違いが血糖変動及びインスリンに影響を与えたことは、糖尿病の重症化予防だけでなく、勤労者に対する健康維持増進、生活習慣病予防のためにも意義があると考える。遅い時刻の夕食や菓子類摂取が避けられないときには、本研究結果が具体的な対処方法のエビデンスになると考える。当該年度に、間食の摂取時刻が血糖値に与える影響についての論文が2報、国際専門雑誌に掲載され、2つの国際学会においても発表した。食事の摂取時刻のちがいがインスリン、インクレチンホルモン等に与える影響に関する英語論文については、現在専門雑誌に投稿中である。
北海道におけるサクラマス増殖事業の学際的研究

本研究「北海道におけるサクラマス増殖事業の学際的研究」では、サクラマスの種苗放流事業によって造成した資源以上に,野生のサクラマス資源が減少している一要因として,本魚種の再生産の場である河川環境を修復するの取組み(治山ダムのスリット化改修)を中心に経済学的分析を行った。この河川環境の修復の取り組みはサクラマス資源だけでなく,河川生態系自体の修復および,他の生物の生息環境の改善と言う普遍的な価値が期待される。しかしその一方で治水施設の一種である治山ダムの構造を改修することによる治山治水機能の低下が問題となる。したがって,これらのメリットとデメリットをどのように克服するのか,関係者の合意形成からダム改修の資源保全効果を評価するに当たっては,自然科学と社会科学による学際的な評価が必要不可欠である。平成25年度では一部計画を変更し,漁業者によるサクラマスの漁業収入源的性格を明らかにし,資源の保全の必要性を検討する操業調査,民営ふ化上における種苗放流短歌の評価,治山ダムのスリット化事業に対する道民の税負担意志額を明らかにする選択型実験を行った。そして,昨年度の研究実績を総合し,結論を出した。本研究より漁獲量が減少した現在であっても,サクラマスは事例漁業経営体の年間の漁業収入の222%を占め,それは当該時期の雇用賃と操業支出以上に相当する春の収入源として軽視できなかった。漁業者らが要望した治山ダムのスリット化事業による河川生態系の保全に対する道民の税負担意志(非利用価値)は,一事業に対して一世帯当たり平均641円と推定され,事例治山ダムのスリット化への支払意志額は全道世帯集計で約15億円となった。これらのことから,漁業者や遊漁者らの要望によって実現した河川生態系の修復に関する評価は,保全地域に留まらないニーズに接続する者であると言える。(抄録なし)本研究のテーマである「北海道におけるサクラマス増殖事業の学際的研究」では、サクラマスの種苗放流事業から国と道が将来的に撤退していく(放流量が減少していく)懸念の中で,この代替処置として漁業者,遊漁者らが期待している治山ダムのスリット化(海と川の連続体再生)によるサクラマス稚魚再生産効果を中心に漁業経済学,生態学的および環境経済学的に評価している。2012年においては九助川の治山ダムスリット化による増殖効果をUrabe et al(2010)のNEIによる生態学的評価(サクラマス稚魚再生産尾数の推定)を行い,これを種苗放流で行った場合の費用を試算した。また,増殖対象魚種であるサクラマスが,外国産輸入商材があふれる現代のサケマス市場においてどのような評価がなされているか新規課題としてマーケティングを行っている。この調査と並行し,漁業者が船上活〆によって付加価値を付けたサクラマスに対するニーズの把握を行っている。つまり,漁業者が要望する川と海の連続性の再生に研究者・行政が応える一方で,漁業者自身がその経営努力を行うことでも種苗放流努力が低下していく現状に対応する余地があるのか,サクラマスの自然再生産と経営努力の双方を考察対象とする論点の拡大が図られた。2013年度では治山ダムのスリット化による外部経済としての生態系サービスの環境経済学的評価を行い,治山ダムのスリット化事業が公共事業としてより一般性を持つか分析するとともに,この事業を要望した漁業者・遊漁者などの地域住民による意思決定の経緯を整理する。また,これにあたって研究代表者の環境経済学的技術修練のため仮想トラベルコスト法用いた研究報告をAmerican Fisheries Society Annua/Meetingにて行い,2013年の研究実施に向けた経験・技術を蓄積した。

当初の計画を拡大して研究が進行しているが,調査努力を引き上げ計画をこなしている。今後,人工ふ化増殖事業からが国と道が撤退していく懸念から,種苗放流努力が減少しうる分の補てんを漁家経営策の論点から検討する研究課題と,サクラマスの市場評価をフォローする研究課題の完成度を高める。治山ダムのスリット化によって,その上流部で期待されるサクラマス稚魚再生産ポテンシャルの他に,他の生物の生息環境の改善が図られる外部経済(生態系サービス)が存在する。これに対する評価を環境経済学の手法で定量化した上で,治山ダムスリット化事業の妥当性を検証する。このような科学的な根拠と,当該事業を要望する利害関係者(漁業者,遊漁者,一般地域住民)の背景・意思決定を整理し,海と川の連続体を取り戻すことでのサクラマスの天然資源の保全と漁業,種苗放流事業,遊漁の在り方を総合的に考察する。(抄録なし)
温度伝導率に基づく褥瘡発生予測ツールの開発

冷却刺激時の温度応答を用いて皮膚血流量を推定する本手法の褥瘡発生予測ツールとしての妥当性を検証した。本研究では、本手法により評価が可能な範囲が明らかとなり、部位により血流変化との関係が異なることや、測定部位の虚血状態と推定血流量にばらつきが生じたことから、本手法を用いた推定血流値が皮膚の虚血状態を反映しうるかを検討していくための課題が明らかとなった。褥瘡の初期症状としてI度褥瘡があり、その判断は看護師が行っているが、現状行われている目視での発赤観察等による判断方法は直接的に皮膚の血液循環を評価するものではないため、看護師個人による判断の差があり、表皮が欠損したII度褥瘡にまで進行した状態で発見されることがある。そこで、血流が熱移動の調節に主導的な役割を果たしていることに着目し、皮膚に冷却刺激を加えた際の皮膚表面温度から皮膚組織の温度伝導率(以下、温度伝導率)を推定し、皮膚の血液循環を評価することで、早期に褥瘡発生予測ができると考えた。本年度は温度伝導率と血流量の相関関係および、褥瘡好発部位における血流分布を確認し、温度伝導率による血液循環評価の妥当性を検討するため、健康な成人女性を対象に次の2つの実験を行った。1.皮膚表面温度、皮膚血流量の測定を行い、血流量と温度伝導率との相関分析を行った。測定環境を室温24°Cの通常環境と、室温10°Cの冷環境、お湯で加温する温環境を設定し、血流量に差が生じる状態で測定を行った。測定部位は安定して測定できる前腕部と血流量変化が著明な指先で測定した。血流量は、前腕部、踵骨部ともに、冷環境、通常環境、温環境の順で上昇が見られた。温度伝導率は踵骨部では、冷環境、通常環境、温環境の順で上昇が見られ、血流量と同様な傾向が見られたが、前腕部では、冷環境で値が低くなり、血流量と逆の変化を示した。これにより、部位によって血流変化による温度伝導率への影響が異なることが明らかとなった。2.褥瘡好発部位である仙骨部において、血流分布を血流計で確認した。仙骨部中央の血流量と仙骨部全体の血流量では顕著な差はなく、仙骨部全体における血流量の偏りは見られなかった。このことから、仙骨部中央で測定することの信頼性が確認された。そこで、血流が熱移動の調節に主導的な役割を果たしていることに着目し、皮膚に冷却刺激を加えた際の皮膚表面温度から皮膚組織の温度伝導率を推定し、皮膚の血液循環を評価することで、早期に褥瘡発生予測ができると考えた。1.手法の改良平成22年度までは熱移動に主導的な役割を果たしている血流の評価のために、温度伝導率を使用していたが、本年度は冷却刺激時の温度応答から皮膚血流を推定できる手法を検討、考案した。手法の改良は、冷却刺激を円筒刺激とすることで、冷却刺激時の温度応答をより明確にし、推定のための解析にかかる時間を短縮した。この改良により、皮膚組織の温度伝導と、皮下約2mm程度範囲の血流の推定値を求めることが可能となった。2.褥瘡発生危険要因との関係の検討改良された手法を用いて、褥瘡発生危険要因との関係を検証することを目的とし、入院中の高齢者を対象として皮膚表面温度測定を行った。その結果、褥瘡発生危険リスク評価ツールによる明確な違いがみられなかったが、測定部位および圧迫後の皮膚虚血反応により、本手法による推定血流値および温度伝導率に違いがある可能性が明らかとなった。