人口が集中する都市の屋内外環境における急性循環器系疾患の死亡リスクを、気象と都市の数値流体モデルによって高解像でマップ化することが、本研究の主課題である。建物室内での生活、屋外空間での歩行や労働など、個々の活動条件を想定した疾患リスクの定量評価を試みる。この物理モデルで得られた結果をもとに、AI(機械学習)による疾患リスク予測の簡易手法を確立する。また、将来の気候変動によって予想される極端な高温化が、急性循環器系疾患の死亡リスクをどの程度上昇させるかについても、予測評価を試みる。
1 0 0 0 OA 数学的リテラシーについての生涯モデルの構成とその理論的枠組に関する研究
- 著者
- 長崎 栄三 太田 伸也 大谷 実 久保 良宏 重松 敬一 瀬沼 花子 滝井 章 阿部 好貴 島田 功 長尾 篤志 西村 圭一 日野 圭子 松元 新一郎
- 出版者
- 静岡大学
- 雑誌
- 挑戦的萌芽研究
- 巻号頁・発行日
- 2012-04-01
第1に、成人期の数学的リテラシーの捉え方について次の3点から考察した。個人と組織が求める数学的リテラシー、幸せに生きるための数学的リテラシー、不確定な社会における社会人に持っていて欲しい数学的リテラシー、第2に、民主主義社会などを念頭において数学的リテラシーとして次の4つの領域からその内容・視点を考察した。人間にとっての算数・数学、算数・数学における対象、算数・数学における方法、社会にとっての算数・数学。第3に、「すべての人々」について検討を行い、算数・数学における子どもの多様性から考察した。
1 0 0 0 分子軌道法による氷結晶における気体の拡散に関する研究
氷結晶中の気体の拡散係数の推定を行うため,非経験的分子軌道法を用いて,移動の障壁エネルギーの計算を行った。氷の格子間拡散の経路としては,結晶のc軸に沿った経路であるTuサイト→Tuサイトの拡散がより支配的であると考えられ,その取り扱いのために水分子18個からなるクラスターを作成し,移動の障壁エネルギーの計算を行った。非経験的分子軌道法の基底関数として6-311G(d,p)を用いて計算を行うと,Heのc軸に平行な方向の拡散の実験データと非常に良い一致を示した。さらに,原子の移動に伴う全エネルギーの変化から見積もったattempt frequencyの値から,古典的な遷移状態理論に基づく理論式を用いて拡散係数の前指数因子を計算したところ,実験データと良い一致を示した。また,Neに関しても同様であるが,計算値が実験値よりも5%大きくなったが,これは,構造緩和の効果を無視したためであると考えられる。酸素や窒素の分子に関しては,障壁エネルギーの計算を行ったところ,酸素分子の方が約0.3eV低い値となった。さらに,構造緩和の効果を調べるため,水分子378個からなる大規模クラスターを作成し,半経験的分子軌道法による計算を行った。その結果,両者の差は約0.1eVとなったが,分子径は酸素分子の方0.1Å小さいが,その差は,分子径の差からは説明できない。そこで,分子軌道を調べたところ,酸素の場合は,分子の移動の過程で氷の格子と結合を生成するため,障壁エネルギーが低下することがわかった。メタンについて同様の計算を行った結果,メタンの障壁エネルギーは約0.8eVと求められた。このことは,メタン分子では氷結晶中の格子間拡散は起こりえないことを示している。また,二酸化炭素については,直線的な形状・大きさの効果を考慮する必要があり,引き続き検討中である。
1 0 0 0 日本・ロシア共同による・中央アジア出土 イラン語文書の研究
- 著者
- 熊本 裕 LIVSHITS V.A DESYATOVSKAY ヴォロビョー ウ 吉田 豊 VOROBYOVAーDE VOROBYOVAーDE
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 国際学術研究
- 巻号頁・発行日
- 1993
「日本・ロシア共同による中央アジア出土イラン語文書の研究」は、1980年代末のペレストロイカによるロシアの急速な政治的・文化的自由化の進行という情勢に基づいて計画された。旧ソ連体制下で日本の研究者にほとんど実見の機会が与えられていなかった、レニングラード(のちサンクトペテルブルグ)の科学アカデミー東洋学研究所所蔵の中央アジア出土写本の豊富なコレクションを実地調査すると共に、同じく国外への旅行が厳しく制限されていたロシアの研究者を日本に招聘して、中央アジアを専門領域とする日本の言語学・歴史学・宗教学者と交流を図り、また量的にははるかに少ないが貴重な遺物を蔵する大谷蒐集品(龍谷大学蔵)を比較調査してもらう、という双方にとって極めて有益な活動を実現することを目的とした。1991年に予備調査で当時のLeningradに赴いた熊本(研究代表者)は、ロシア側のVorobyova-Desyatovskaya及びLivshitsと協議の結果、大筋の計画に合意し、3年計画の科学研究費国際共同研究を申請して、これが承認された。計画初年度の1993/94年は、熊本(研究代表者)と吉田(研究分担者)が、ペテルブルグの東洋学研究所で調査を行ない、Vorobyova-Desyatovskaya(研究分担者)が来日して、東京と神戸で在ロシアの中央アジア出土写本について4回の講演を行うとともに、京都の龍谷大学で大谷探検隊蒐集の写本の調査を行なった。計画2年目の1994/95年は、熊本と吉田が再びペテルブルグを訪れて前年度の調査を続行し、Livshits(研究分担者)を日本に招聘すべく準備を整えたが、不幸にして来日直前にLivshitsの入院という事態により年度内の来日は不可能となり、代わりに吉田が年度末に3度目のペテルブルグ訪問を行なうこととなった。計画3年目の1995/96年は、前年度に来日できなかったLivshitsとVorobyova-Desyatovskayaの2人を招聘する予定で準備を行なったが、Vorobyova-Desyatovskayaの来日はビザ申請手続上の問題から、当初の予定の10月から2月に延期され、またLivshitsの来日も、すべての準備が整った出発直前の段階で急病のため中止となった。その代わりに熊本が、1月に3回目のロシア訪問をして、最後の調査を行なうことが出来た。ペテ
本研究は、これまでの科研費採択の研究を基盤とし、児童生徒の実態に合わせてカスタマイズが可能なプレゼンテーション教材の効率的な開発及び普及を目的とした研究である。特に、一人一人の教育的ニーズの異なる知的障害教育の児童生徒向けの教材を中心に、SNSやクラウド型のコミュニケーションツールを活用して、全国の教材作成者とつながり、効率的な情報共有の基、教材を開発する。物理的距離に依らない協働チームで作った教材は、これまでに開発した「Teach U~特別支援教育のためのプレゼン教材サイト~(https://musashi.educ.kumamoto-u.ac.jp/)」を中心に、Web公開する。
1 0 0 0 鍼治療は陸上競技長距離選手のコンディショニングに好影響を与えるか
[目的]円皮鍼が、陸上競技中・長距離選手の合宿中のトレーニングによって起こる疲労に対して好影響を与えることができるか円皮鍼と装丁を同じにした針先のない円皮鍼(プラセボ)を作成して無作為化二重盲検法により検討した。[対象]大学陸上競技部に所属する中長距離選手で夏合宿に参加し、実験の同意を得た選手を対象とした。第1実験は、円皮鍼群16例とプラセボ群16例に割り付けし無作為化二重盲検法により検討した。第2実験は、円皮鍼群13例と無処置群14例について検討した。なお、円皮鍼(Pyonex:セイリン製)またはプラセボ鍼は、左右の下腿と大腿部の経穴に貼付し合宿期間中は、貼付したままにした。[測定項目](1)疲労の自覚的程度(2)練習状況(3)筋硬度(4)立位体前屈(5)POMS(6)クレアチンキナーゼ値を合宿初日の夕方から8日目の朝まで毎日朝・夕の2回測定した。これらのデータを二元配置の分散分析により統計処理した。また、合宿後に(1)鍼治療効果に関する調査(2)鍼の形状に関する調査を行った。[まとめ]1.自覚的疲労感は、合宿日数が増えるにつれ増強した。円皮鍼群は、無刺激群に比べ疲労感が少なかった。円皮鍼とプラセボ鍼との差はみられなかった。2.練習状態と立位体前屈は、経時的変化の差も治療法の差も見られなかった。3.筋硬度は、測定部位により差がみられた。4.クリアチンキナーゼ値は、合宿前に比べ8日目では高値を示したが、円皮鍼、プラセボ鍼との差はみられなかった。5.合宿後に行った鍼治療効果では、円皮鍼は、プラセボ鍼より効果がみられた。6.鍼の形状に関する調査から二重盲検法が成立していることがわかった。以上のことから、皮内に留置した円皮鍼は、合宿中の自覚的疲労感を軽減させることが示唆された。
1 0 0 0 OA 都市河川に「望ましい植生」を成立させるための景観生態学的研究
西日本の一級河川に生育するアブラナ属植物はカラシナかアブラナであり、セイヨウアブラナはほとんどないことを明らかにした。また、ツユクサ科の外来植物が河川によって分布を広げる可能性が示唆された。アブラナ属の優占度は土壌の可給態リン酸が多いほど高まり、都市緑地でも土壌環境の違いが植生の違いに大きく影響していることが示された。一方で、都市河川では、外来植物が河川景観を構成する大きな要素となっており、外来植物の花が咲いた景が好まれることが示されたので、河川の植生管理においては外来種を駆除するだけでなく、在来植物の花咲く景を回復の指標にすることが望ましいと考えられた。
1 0 0 0 咀嚼筋と舌骨下筋との機能的相互作用-相反性抑制機構の解析
解剖学的に開口筋には筋紡錘が存在しないか,あるいはごく少数であることが明らかにされて以来,電気生理学的にも開口-閉口筋には四肢筋に見られる相反性抑制機構が認められていない.本講座の倉沢らは,咬筋ならびに舌骨下筋筋紡錘由来の求心性情報は,主として,それぞれ開口ならびに閉口運動時の顎位の制御に関与することが示唆されることを明らかにした.一般に,腕などにおける随意運動時の位置的制御にについては,運動により伸張される筋,すなわち拮抗筋由来の求心性情報の関与が有力視されている.これらのことから本研究は,咬筋ならびに舌骨下筋,特に胸骨舌骨筋との機能的相互作用(相反性抑制機構)の可能性について解析を行った.被験者は「説明と同意」を得た健常者とした.実験計画にしたがい,運動ニューロンの興奮性変化の指標はH反射応答を用いた.被験者に咬筋の筋電図波形をオシロスコープでモニターしながら中程度の強さの持続的咬みしめを行わせた後,今回購入した電気的刺激装置を用い,表面電極を通して咬筋神経の経皮的電気刺激によりH反射応答を誘発させた.咬筋のH反射は,潜時約6msで誘発された.これはFujii et al.の報告と同一のものと考えられる.しかしながら,短潜時であるため刺激のアーチファクトと現象がオーバーラップし,現象として正確に測定することは困難であった.そこでpost-stimulus time histograms(PSTH)を用い,被験者がモニターを観察しながら習得した約5%M.V.C程度の,咬筋針電極により記録した随意性のユニット活動に対する,舌骨下筋由来の求心性神経の電気的刺激の影響を解析した.その結果,咬筋の随意性ユニット活動は,潜時約12msで7〜8ms持続する抑制効果が観察され,舌骨下筋由来の求心性神経による咬筋運動ニューロンへの抑制性機構が示唆された.詳細についてさらに検討を行っている.
1 0 0 0 OA 昆虫(コオロギ)を用いた脚切断による再生芽形成メカニズムの解明
1 0 0 0 親導入RNAi法によるコオロギ胚発生メカニズムの網羅的解析
コオロギの初期胚発生メカニズムを,遺伝子機能解析により解明することを目的として研究を行った.昨年度確立した親導入RNAi法による遺伝子機能の系を用い,コオロギ初期胚発生に関与する遺伝子の機能解析を行った.その結果ショウジョウバエのギャップ遺伝子Kruppelのホモログがコオロギでもギャップ遺伝子として働くこと,ペア・ルール遺伝子even-skippedホモログがペア・ルール様の機能に加えてギャップ遺伝子の発現調節に関与することを見出した、また,コオロギのextradenticle遺伝子が,ショウジョウバエとは異なり顎領域の形成に必要であることを発見した.さらに,orthodenticle遺伝子がコオロギ胚の前方(頭部から胸部にかけて)の領域の形成に必要であることが明らかになった.加えて、これらの遺伝子の発現パターンについてもin situ hybridizationにより明らかにした.これらの成果と昨年度までの成果から,コオロギ前後軸パターン形成を司る遺伝子ネットワークのモデルを提唱するに至った.コオロギでは,ショウジョウバエのピコイドの代わりにcaudalとorthodenticleが前後軸パターン形成の初期に主要な役割を担っており,extradenticle, hunchback, Kruppelの順にギャップ遺伝子が活性化され,even-skippedもこの過程に関与していると考えられる.
1 0 0 0 OA タナトフォリック骨異形成症の胎児脳より樹立した神経幹細胞を用いた分子病態解明
タナトフォリック骨異形成症(以下TD)は、FGFR3遺伝子変異が原因で、四肢短縮などの骨形成異常とともに、中枢神経系では後頭葉・側頭葉に過形成性の過剰な脳回様構造、海馬異形成を伴う。今回我々は、ヒト胎児脳から樹立した神経幹細胞(以下NSCs)に、ヒトのTDで既報告のFGFR3遺伝子変異: FGFR3-K650E、FGFR3-R248Cの各々を導入したNSCsラインを樹立した。さらに、独自の培養液組成と培養環境条件下で、in vitroの系で3次元構築を有するミニブレイン様構造物の作製に至った。今後、TDミニブレインモデルを構築し、脳形成異常のメカニズム解明、レスキュー実験へと展開する。
1 0 0 0 ミジンコにおける生殖戦略としてのクオラムセンシングシステムの解明
ミジンコは環境に応じて異なった生殖戦略をとることが知られている。適切な環境下では、単為生殖によりメスがメスを産むことにより急速に増殖する一方で、個体密度の上昇、餌の枯渇、日照時間の短縮、水温の低下など、その生存環境が悪化した場合には生殖戦略は単為生殖から有性生殖へと変化する。この有性生殖においてはまずメスがオスを産生し、このオスと交尾したメスは耐久卵と呼ばれる特殊な卵を産生する。この耐久卵は長期の乾燥にも耐えることから、生存戦略上有利に働いていると考えられる。特に個体密度が上昇した場合に生殖戦略が変化することは、ミジンコがその個体密度を何らかの方法で感知していることを示唆している。すなわち微生物などでよく知られ研究が進んでいるクオラムセンシングに類似したシステムがミジンコにおいても存在している可能性がある。このセンシングシステムの実態を明らかにするために、耐久卵を人工的に産生する条件を設定し解析を行った。耐久卵をつくる割合についていくつかの系統のミジンコについて検討を行い、ベルギー由来のミジンコが高率で耐久卵をつくることを明らかにした。およそ10Lの水槽でミジンコを一定時間培養し、過密状態になるまで飼育し耐久卵の産生を誘導した。耐久卵を高頻度で産生した水槽から飼育水を回収し、固相法により抽出を行った。生理活性については、通常はオス産生かおきない濃度で培養したミジンコの飼育水に溶出画分を添加することにより評価した。その結果、高密度でミジンコを培養した飼育水には、オス産生を誘導するインデューサーの存在が示唆された。さらにこの物質の同定を目指して、より大きな水槽を用いて培養を行い、オス産生誘導成分の精製を進めた。現時点では最終的な画分に至らないものの、バイオアッセイ法と部分精製法を確立したことから最終的な画分まで精製をすすめ最終的にその物質の同定をめざしている。
1 0 0 0 黒毛和種牛バンド3欠損症における致死性回避の分子機構
赤血球の主要膜内在性蛋白質であるバンド3は、従来、生命推持に必須とされてきた。本研究は、黒毛和種牛の遺伝性バンド3欠損症における知見をもとに、この定説の妥当性を検討し、代償機構を解明することを目的とする。得られた成果の概要は以下のとおりである。1)遺伝子型と赤血球表現型との解析により原因遺伝子異常がR664X変異であること、本疾患が優性遺伝形式をとることを実証した。2)赤血球膜病態の解析に基づき、ホモ接合型とヘテロ接合型の赤血球球状化機序が異なること、即ち、前者ではバンド3-アンキリンースペクトリン間結合の消失が、後者では変異バンド3のドミナント・ネガティプ作用によるバンド3減少がそれぞれ球状化の原因となることを示した。これらの知見から膜骨格の形成とバンド3の生合成とが独立した現象であり、バンド3は膜骨格形成には不要であるが、その後の膜安定化に必須であることを提唱した。3)バンド3完全欠損赤血球には本来は前駆細胞のみにみられるバンド3の構造類似体AE2によるアニオン輸送能が存在することを解明した。さらに、迅速なアニオン輪送は全く代償さえておらず、バンド3によるアニオン輪送は平常時のガス交換に必須の要索ではないことを実証した。
1 0 0 0 ベクトル量子化による状態・行動地図の不可逆圧縮
本研究課題は,最適制御問題を動的計画法で解いた解「状態行動地図」のメモリ容量を不可逆圧縮の代表的な手法であるベクトル量子化で圧縮するというものである.本年度は,申請者らの既発表のアルゴリズムの応用と評価を中心に研究を行い,成果を国内外の学会において発表し,今後雑誌論文として発表できる様々なデータを得た.本年度は,開発したアルゴリズムを大規模な問題へ適用し,評価を行った.その一つとして,ロボットサッカーでのマルチエージェント系となるタスク(パス)に本手法を適用した.状態行動地図の要素数は6億程度となったが,これを3.0GHz CPU,3.0GBのRAMを搭載した計算機で10日間計算することで,パスや互いに衝突を回避するなどの協調行動が見られる状態行動地図を得ることができた.また,この状態行動地図を同計算機で1日で圧縮することに成功し,結果的に実装するロボットのメモリ量(16MB)を下回る,8.2MBのベクトル量子化地図を得ることができた.また,シミュレーションではあるが,圧縮による地図でもロボットが協調して効率よく作業できることを示すことで,提案手法が,複雑なタスク用の地図を破綻させないで小さく圧縮できることを示せた.さらに,非常に非線形な制御問題であるアクロボットの振りあがりタスク,上記のロボットサッカーのタスク,人工知能の標準問題の一つである水たまりタスクにおいて,本手法と競合する手法との比較を行った.評価指標として,圧縮率と圧縮による性能劣化を計測した.結果,本手法で得られるベクトル量子化地図は,タスクの種類にかかわらず,他手法よりも安定して低消費メモリで性能劣化の小さい行動決定手法を記憶できることが示せた。
1 0 0 0 OA 多数のセンサによる物体位置姿勢計測のためのパーティクルフィルタの実装理論
人の操作を得ずに自分自身で動いて何か仕事を行うロボットは,仕事の目的達成と環境中の障害物の回避の両方を意識しながら仕事を遂行しなければならない.例えば自動で移動しているロボットは,道路脇の縁石に乗り上げないようにしながら目的地に行くことが求められる.しかし,多くの場合,ロボットは縁石を確実に認識するセンサを持たず,計算できるロボット自身の位置にも誤差や不確かさが残る.本研究では,このような状況でロボットが自身の位置の不確かさを考慮しながら縁石などの障害物にぶつからないように慎重に移動するための理論を研究する.
1 0 0 0 OA 共生の宿主植物が微生物パートナーの不正を防ぐ仕組みの解析
1 0 0 0 OA 伊豆諸島の甲虫類の種および遺伝的多様性の解明とホットスポット推定
伊豆諸島の甲虫相解明のため,研究の遅れていたゾウムシ上科,ハネカクシ科,水生甲虫類を対象に調査を実施し,固有3新種を発見した.また,遺存固有と考えられていたクワガタムシ科2種,ゾウムシ科1種について分子系統解析を行い,前2者は極最近,周辺地域に分布する近縁種から分化した種であること,ゾウムシについては人為的移入の可能性が示唆された.島としての成立年代が新しい伊豆諸島は,生息する固有種も起源的に新しい可能性が高いことが明らかとなった.さらに,甲虫相から見た伊豆諸島のホットスポットとして御蔵島がその候補となり,北伊豆諸島の利島もこれまで考えられていた以上に重要な地域であることが示唆された.
地政学的・歴史的条件などによって固有の精神風土が形成された中欧のチェコでは、深刻なものと滑稽なもの、悲劇と喜劇が混合した独特のグロテスクと笑いが発展したが、それは現代チェコ文学と中世チェコ文学に顕著に見られる。本研究は、特にグレーヴィチの中世グロテスク論とチェコの最新の中世の笑いに関する論考を参照しつつ、①現代および中世チェコの文学作品の具体的な分析を通じて独特のグロテスクと笑いを解明し、②両方の時代におけるグロテスクと笑いの共通点と相違点を明らかにすると共に、人間存在の真相を開示するものとしてのグロテスクと笑いの時代を超えた機能と意味を探求する。