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海洋無脊椎動物を用いた有用難培養微生物のバイオエンリッチメント

海産無脊椎動物腸を培養装置としたアルギン酸分解微生物群およびアルギン酸リアーゼ遺伝子群のバイオエンリッチメントの妥当性を検証するため、単一種の褐藻(カジメ)をサザエおよびタツナミガイに一ヶ月間給餌し、腸内細菌叢の菌種組成変化とアルギン酸リアーゼ活性を評価した。細菌叢は一定方向に収束する傾向を示し、特にサザエで顕著であった。アルギン酸リアーゼ遺伝子種も多くみられ、アルギン酸リアーゼ酵素活性も上昇する傾向を示したことから、与えたカジメの消化に適した菌種組成または酵素遺伝子種を有する細菌叢に変遷した可能性が高い。バイオエンリッチメントは高活性な新規アルギン酸リアーゼ遺伝子を取得する方法と考えられる。横須賀市長井地先で採取したサザエ(Batillus cornutus)およびタツナミガイ(Dolabella auricularia)を用いた。採取時の腸内容物からゲノムDNAを抽出した(天然標本)。また、同時に採取したサザエとタツナミガイを濾過海水を供給した水槽内で個別飼育し、褐藻類のカジメ(Ecklonia cava)を30日間給餌した。飼育終了時に、各個体の腸内容物からゲノムDNAを抽出した(飼育標本)。加えて、飼育中の濾過海水、カジメ葉体表面及び飼育水槽壁面からもDNA標本を採取した。これらのDNA標本を鋳型として16S rRNA遺伝子を対象とした腸内細菌叢の多様性解析を行った。サザエの天然標本ではすべてPsychrilyobacter spp.が優先種であったのに対し、飼育標本ではPsychrilyobacter spp.は減少し、代わりにVibrio spp.もしくは難培養性未同定株が優先種となった。また、サザエの飼育終了時における腸内細菌叢は個体間で類似していた。タツナミガイの天然標本ではVibrio spp.およびMycoplasma spp.が優先種であったのに対し、飼育標本ではVibrio spp.の割合が増加した個体やIlyobacter psychrophilusが優先種となった個体が見られ、どちらの場合もMycoplasma spp.は減少し、サザエと異なり腸内細菌叢は個体間で大きくばらつく傾向があった。飼育海水中、海藻表面、飼育槽壁からはサザエとタツナミガイの腸内で検出されたバクテリアは出現しなかった。このように、藻食性動物の腸内細菌叢には種特異的様相があること、特定の餌を給餌することによって腸内細菌叢を変化させることが可能であることが示された。海産無脊椎動物への単一海藻給餌により海藻成分性細菌群を当該動物腸内でエンリッチする「バイオエンリッチメント法」の有効性の検証を目的として、カジメを単一の餌として1カ月間飼育したタツナミガイおよびサザエの飼育個体と天然個体の腸内の(1)細菌叢、(2)アルギン酸リアーゼ遺伝子レパートリ、および(3)アルギン酸分解活性の比較解析を行った。飼育後にタツナミガイ、サザエともに腸内微生物叢に変化が見られたが、前者では個体間で統一性の無い変化であった一方、サザエでは個体間で類似した変化が見られた。サザエを用いた給餌試験では、(1)飼育個体間で細菌叢が比較的類似したこと、(2)アルギン酸リアーゼ遺伝子レパートリも飼育個体間の類似性が顕著に高かったことから、給餌試験がサザエ腸内細菌叢に一定の変化を引き起こしたと考えられた。さらに、(3)サザエ腸内微生物叢のアルギン酸分解活性は、飼育個体が天然個体より有意に高い値を示した。これらの結果は、サザエおよびタツナミガイの腸部位における細菌叢の菌種組成およびアルギン酸リアーゼ組成の違い、ならびに、餌料に対する応答性に違いがあること、サザエではカジメに応じた腸部位細菌叢に変化したことを示唆する。また、海産無脊椎動物の腸内には、新規のアルギン酸リアーゼ遺伝子が多く存在する可能性が示された。加えて、単一種の海藻を給餌することで、海産無脊椎動物の腸内細菌叢を一定方向に収束させることが可能であることが示された。アルギン酸リアーゼ酵素活性も上昇したことから、高活性な新規アルギン酸リアーゼ遺伝子を取得する方法として“バイオエンリッチメント"戦略は、有用性が高いと考えられる。ガンガゼ、サザエ、メガイアワビの3種を1水槽当たり各種3-5個体ずつ3水槽に収容した。飼育開始時と終了時に飼育海水濾過標本と餌藻類表面粘液標本を採取し環境細菌叢標本とした。給餌前に排泄された動物の糞便標本を採取した。1日後からアオサ、ホソジュズモ、カジメの3海藻種を32日間給餌し、33日目に糞便を採取した。

各標本(約1gr)に20mlのPBS+人工海水を加えてホモジナイズし、500rpmで3分遠心後、上清を回収した。上清を12,000rpmで1分遠心後、沈殿に直径0.1 mmのジルコニアビーズ0.3 gを加え、2500 rpmで3分間振動した後、通常のフェノール・クロロフォルム法によりDNAを抽出した。抽出したDNAを鋳型とし、16S rDNAの全長をPCRで増幅後クローニングした。1標本あたり48個の形質転換コロニーについてインサートの塩基配列解析を行った。給餌前のガンガゼ糞では、Clostridium属主体のFirmicutes門とProteobacteria門が優先したが、給餌後はFirmicutes門が激減しBacteroidetes門が増加した。アオサ、ホソジュズモを給餌した個体では、優先種がProteobacteria門とBacteroidetes門であった。緑藻であるアオサとホソジュズモは構成多糖が類似しているため、類似の細菌群がエンリッチされたと考えられる。一方、褐藻であるカジメを給餌した個体では、優先種がFusobacteria門であり、緑藻給餌個体と異なった。サザエ、アワビの給餌前での腸内細菌叢は互いに類似していたがガンガゼとは異なっており、飼育終了時点で給餌藻類区間で糞中細菌叢は全種間で異なっていた。異なる餌により腸内細菌叢が変化すること、同じ餌を与えても動物種ごとで腸内細菌叢は異なることから、人為的なエンリッチメントが可能であることが示された。前年度に比較して対象動物種を2種に絞ったことによって、より詳細なメタゲノム解析を行うことができた。さらに動物種ごとに特異的な細菌叢があること、特定餌の給餌によって細菌叢に変化をもたらしうることが明らかになった点で、前年度の成果を発展させることができたと言える。一方で、動物種によっては変化の方向性が安定しないことも明らかになった点が課題のひとつであり、同じ実験を繰り返す必要がある。さらに、細菌叢の分析については主成分分析やヒートマップ分析といった多変量解析、統計解析の導入が必要である。海藻類を摂食する海産無脊椎動物の腸内細菌は、藻類含有の多糖類を高効率に分解する消化酵素を合成していると考えられるが、殆どのバクテリアは難培養性であるため、有効利用は行われていない。そこで海藻食性(ウニは雑食)の海産無脊椎動物をバクテリアのインキュベーションポッドとして利用し、異なる海藻種を与え続けることによって腸内微生物群集の変化を誘導しバイオエンリッチメントを行うことによって積極的なスクリーニング法の開発そして最終的には海藻バイオマス変換酵素の効率的スクリーニングに繋げることを目的とする。今年度の研究により、人為的な腸内微生物群集変化の誘導とバイオエンリッチメントが可能であることが明らかにできたことから、3年間の研究期間のうちの初年度の目的は充分達成できたものと考える。前年度に得た結果を確認するうえで、類似した給餌飼育試験を行う。主成分分析やヒートマップ分析といった多変量解析、統計解析を導入することによって、動物種ごとの細菌叢の特徴や種及び個体間の比較検討をビジュアル的に把握し易くする。また、海藻構成多糖を分解する酵素遺伝子をターゲットとし、抽出したメタゲノム中の酵素の多様性解析を行う。23年度では、餌料としての複数海藻種とインキュベーションポッドとしての複数動物種を用いて腸内微生物相の遷移を検討したところ、動物種及び給餌する海藻種によってエンリッチメントの状況が異なることが示唆された。
自閉スペクトラム症超早期介入法の日本における実用可能なプロトタイプの作成及び効果

自閉スペクトラム症の超早期介入法であるEarly Start Denver Model (ESDM)は、対人相互の結びつきに焦点を当て、生後12ヶ月の超早期から介入する方法である。世界では無作為化比較試験(RCT)で効果が示されている方法であるが、日本で本療育を実践できるセラピストは未だ少ないことに加え、海外での長時間、高頻度の枠組みをそのまま導入することは難しい状況である。本研究ではESDMセラピストの育成を図ると同時に日本で実用可能なプロトタイプを作成し、その効果の検証およびESDMによる介入の有無でASD児の発達の軌跡を比較する。
スピン軌道相互作用を用いた半導体中での完全スピン偏極源の電気的創出

平成27年度は,昨年度から引き続き半導体InGaAsの結晶構造に由来するDresselhausスピン軌道相互作用の電気的制御に関する研究をおこなった。昨年度までの研究にてDresselhausスピン軌道相互作用の有効磁場の符号反転を示唆する実験結果が得られていた。本年度は量子井戸中の歪みの効果を考慮するなどさらに詳細な解析をおこない,符号反転がDresselhausスピン軌道相互作用の電気的制御に他ならないことを明らかにした。有効磁場の符号の反転が起こる点では実効的にDresselhausスピン軌道相互作用の影響が無視できることを意味するので,以上の結果はスピン緩和の抑制を考えるうえで非常に重要な知見を与えるものである。研究開始初年度からのテーマである電子スピンの幾何学的位相に関しても引き続き研究を進めた。シミュレーションにより,多角形スピン干渉計に対して面内磁場を印加することでリングを用いた場合よりも幾何学的位相の影響が顕著にあらわれることを示した。これは,スピン輸送の断熱性が干渉計の形状に強く依存することを示しており,スピン幾何学的位相を用いた新奇デバイスの実現を考えるうえで重要な結果である。また,共同研究では面内磁場によるスピン幾何学的位相の不連続な変化について議論した。この不連続な変化はスピン輸送の断熱性に関係しており,上述した多角形スピン干渉計はこの新奇物理の観測に関しても有利な構造であると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,半導体InGaAsリング配列構造に対しリング面内の外部磁場を印加することで,電子スピンの位相を制御し,その幾何学的位相を初めて直接的に観測することに成功した。幾何学的位相は,時間とともに変化する通常の位相(動的位相)とは異なり,状態のたどる軌跡によってのみ決まるため,幾何学的に保護されているという特徴があり,位相のロバストな制御に応用可能である。また,幾何学的位相はさまざまな現象にあらわれる普遍的位相であり,これまで光ファイバや超伝導体などを用いて数多く研究されてきたが,電子スピンの幾何学的位相については直接的に観測された例がなかった。本研究では, Rashbaスピン軌道相互作用と呼ばれる相対論的効果を強く示す半導体二次元電子ガスを用い,半径が0.6μmのリング構造を配列状に1,600個作製した。リング配列構造全体はゲート電極で覆われており,ゲート電圧を印加することで,スピン軌道相互作用を介してリング中の電子スピンの位相を制御できる。このゲート電圧による量子干渉(電気抵抗として検出可能)の変調はAharonov-Casher効果と呼ばれている。半導体二次元電子ガスに対してリング面内方向に外部磁場を加えながらAharonov-Casher効果を測定したところ,磁場の印加にともない, Aharonov-Casher位相が正のゲート電圧側にシフトすることが観測された。このシフトは,面内磁場を摂動として扱った計算および数値シミュレーションにより,よく再現された。摂動計算より,観測された位相シフトは,面内磁場によって電子スピンの幾何学的位相が変調されることに起因することが明らかとなった。以上は,スピンの幾何学的位相を電気抵抗の変化として直接的に観測した初めての結果であり,幾何学的位相を用いた電子スピンのロバストな制御に向けた非常に重要な成果である。平成26年度は,半導体InGaAsの結晶構造に由来するスピン軌道相互作用成分(Dresselhausスピン軌道相互作用)をゲート電圧により制御することに成功した。Dresselhausスピン軌道相互作用は半導体量子井戸中でのスピン緩和機構において支配的な役割を果たしており,その制御は新たなスピントロニクス素子の創出にとって非常に重要な意義をもつ。Dresselhausスピン軌道相互作用は結晶構造の反転非対称性により生じる相対論的効果であり,これまで系に固有の値をもつと考えられていた。その影響を制御する唯一の手法としては,半導体量子井戸の厚さを変えることのみであった。平成26年度の研究では,Dresselhausスピン軌道相互作用がFermi波数(電子密度に正の相関をもつ)の1次項と3次項の多項式であらわされることに注目した。半導体量子井戸構造に取り付けたトップゲート電極によりFermi波数を変化させることで,Fermi波数の1次項と3次項の競合によりDresselhausスピン軌道相互作用の有効磁場の符号が反転することを観測した。符号の反転が起こる点では実効的にDresselhausスピン軌道相互作用の影響が無視できることを意味し,スピン緩和の抑制を考えるうえで重要な知見を与えるものである。以上の結果は,再帰Green関数法を用いた数値シミュレーションにより再現された。

これは,スピン輸送の断熱性が干渉計の形状に強く依存することを示しており,スピン幾何学的位相を用いた新奇デバイスの実現を考えるうえで重要な結果である。また,共同研究では面内磁場によるスピン幾何学的位相の不連続な変化について議論した。この不連続な変化はスピン輸送の断熱性に関係しており,上述した多角形スピン干渉計はこの新奇物理の観測に関しても有利な構造であると考えられる。平成25年度より継続中のスピン幾何学的位相の研究に関しては,計算グループとの共同研究により,断熱性と非断熱性の遷移に注目した研究をおこなった。この結果は共著論文として投稿中である。また,当初の計画であるシングルリング構造でのAharonov-Casher効果の観測に向け,素子作製も継続中である。以上に加え,Dresselhausスピン軌道相互作用のゲート制御に成功したことから,当初の計画以上に進展があったと評価する。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策としては,これまで培ったスピン干渉効果の観測技術を駆使し,より実験に適したスピン干渉計をデザインすることである。完全スピン偏極源の創出に向け,シングルリング構造のスピン干渉計の実現に注力する。当初の計画通り,平成25年度は,面内磁場によりスピンの幾何学的位相を制御することに成功した。また,次年度の目標である,単一リング構造を用いたAharonov-Casher効果の観測に向け,すでに試料の作製が完了している。このほか, Dresselhausスピン軌道相互作用をゲート制御することで量子干渉の異方性を反転させるなどの実験結果も得た。以上から,当初の計画以上に進展していると判断する。今後は,当初の計画通り,単一リング構造を用いたAharonov-Casherスピン干渉効果の観測を目指し,研究を進める。その観測には,スピン位相成分と軌道位相成分の分離評価が最大の問題点となると考えられるが,リング構造の両側にサイドゲートを設け,これに交流電圧を印加することで軌道位相の効果を平均化し,スピン位相のみが評価できるようになると予想している。このほか,平成25年度の我々の実験報告を受け,最近では幾何学的位相のトポロジー転移が理論的に議論されている。この実験的観測も視野に入れ,研究を進めていく予定である。
原始形式に付随する導来圏と無限次元代数

本研究計画の目的はA.原始形式B.不連続群に対する極限関数の解明であった。A.原始形式の圏論的構成に向けては1.楕円リー環の最高次可積分表現論を構成し、2.楕円型や14個の例外型特異点の行列分解圏の例外生成系を決定した(高橋、梶浦、小田との共同研究)。一方、無限個の特異点に対するA型とD型の原始型式の構成を開始した。B.群に対する分配関数の理論を一般の被約可能なモノイドにまで一般化した。その結果、モノイドの増大関数の研究が大きく進み、増大関数の逆転公式をモノイドのレベルで構成した。特に整係数正方行列のモノイドはArtinモノイドとの強いつながりを示している。当研究計画の目的は大きくは次の二点から成る。(1)原始形式をリー代数的に構成する為のリー代数のカテゴリカルな研究(2)基本群などのモノイド等の構造の理解とそれに付随する統計力学的極限関数の構成の研究本研究計画の目的はA.原始形式B.不連続群に対する極限関数の解明であった。交付申請書に従って20年度の実績報告を行う。A、原始形式の構成に向けてのLie環の研究。:i)正規ウェイト系から原始形式を構成するプログラムの第一歩として、正規ウェイト系に対し行列分解圏を構成し,それからLie環のデータを読み取るプログラムを書いた(文献[1])。ii>$\varepsilon=-1$の正規ウェイト系にたいする導来圏のexceptional collectionがワイルドなクイバ一で表示できると言う梶浦宏成氏及び高橋篤史氏との共同研究を公表した(文献[2]).iii)原始形式の理論からプロペニウス多様体の構造が導かれる仕組みを説明する共著論文を高橋篤史氏と書いた(文献[3])。iv)カスピダル圏やii)で行った圏に対しリー環を記述する課題について現在清華大学のXiao教授やXu氏等と共著論文の準備中である。v)楕円型リー環の表現論を整備した。その第一部を近日公表する予定である。B.不連続群の研究。:i)Arin monoidの増大関数の有限型の場合の分母公式を論文[4]にまとめ、それのゼロ点分布についての予想はを提出した。〔5]では同じ公式が任意のArin monoidに対して成り立つことをしめし、予想がアフィン型の場合にも一部修正して成立することを示した。更に楕円的な場合に分母公式の類似物にたししてもゼロ点分布に対する予想が成立する。ii)自由因子の補空間の基本群の構造を石部正氏と共同研究し,Artin群にもGarside群にも成らないにもかかわらず、斉次表示を持ちしかも基本元が複数存在するものが4例ほど見付けた。現在その報告書を作成中である(文献[6])。iii)不連続群に関する極限関数の理論(現在投稿中、文献[7])その理論構成が半群に対しても有効であり理論の修正を行った。iv)Artin monoidのautomatjc structureを決定し,それにより増大関数を計算するプログラムを淵脇一藤井一斎藤一土岡の共著で発表した(文献[8])。C.周期写像の研究。:無限個の消滅サイクルを持つ関数を二つ発見し(それぞれ$A_{\frac{1}{2}\infty}$型及び$D_{frac{1}{2}\infty}$型と名付けた)。その周期の研究は無限次元ヤコピ多様体やKPやKdVヒエラルヒーと深い親近性を示しており、原始形式とWitten予想との新たなつながりを示している。本年度の交付申請書の内容に即して実績の報告を行う。1.原始形式の古典的な場合である、孤立超曲面特異点の変形の場合について、高橋篤史氏と共同でこれまで未公表であった一連の研究の整備を行いその公表する準備を進めた。2.消滅サイクルの加群が無限次元になる場合($A_{\frac{1}{2}\infty)$-型と$D_{\frac{1}{2}\infty}$-型)の原始形式の研究(スペクトル理論、変型理論、剰余理論、semi-infinite Hodge理論、原始形式の満たす双線形方程式系の理論、等)において現れる無限次元に由来する発散の困難をGrothendieckによる核空間の理論を適用する事による研究を行った。特に、モノドロミーのコクセター元のスペクトル分解はヒルベルト空間を用いる事により明瞭に定式化が出来たので、その部分を分離して公表する事にした。(投稿中)。一方、変形理論は未だ完全には解明されておらず、引き続き研究を進める。

3.原始形式を構成する為に、導入された楕円型やカスプ型のリー環の表現論を、東大数理科学研究科において講義をする一方、同研究科の斎藤義久氏と共同の研究セミナーを行った。その中で、一般論を展開する際の問題点等も明らかになり、現在論文を執筆中である。カスピダルリー環の特徴付けに関するXiao氏及びXu氏等との共同研究は継続中である。4.三変数関口多項式のゼロ面の補集合の基本群の構造をアルテイン群の場合を一般化した基本元の存在という視点より捉える研究を石部正氏とおこない、その成果を公表した(投稿中)。5.アルテインモノイドの増大関数が決定されその結果を出版した。楕円型やe-hyperbolicの場合は土岡俊介氏と共同研究を進めている6.非可換不連続群に対する分配関数の理論がモノイドに対し一般化される形で出版された。本年度の交付申請書の内容に即して実績の報告を行う。1.楕円、カスピダル、ハイパボリックリー環の最高次ウエイト表現論の建設については、東京大学数理科学研究科大学院において講義を行い、その後も研究セミナーを行い現在に至っている。その中で三種のリー環に共通する基礎理論の整備が大幅に進んだ。また此れ等のリー環の分析の鍵と成るChevalley基底の存在もルート系を限定した(しかし幾何的応用上重要な)場合については構成する事が出来、現在それ等の研究論文の原稿の作成している。2.昨年度はA_<1/2∞>型及びD_<1/2∞>型のラテイスの導入とそのスペクトル分解をおこなったが、今年度は更にその精密な分析を行った。具体的には、此れ等のラテイス上のコクセター変換は対称作用素でもユニタリ作用素でないにも関わらずスペクトルの積分表示を持つ、またその積分値が恒等写像ではなく,ある有界対称作用素に成る等の従来知られていない性質や現象が次々現れている。ここ迄の成果をまとめた[3].3.石部氏と共同で進めて来た、Garside群と成らない様な、基本群の構造分析が一段落し、その結果をまとめた論文が受理された[1].同氏とは引き続き楕円型のデスクリミミナントの補集合の基本群の共同研究に着手した。古典的アルテイン群が標準的ザリスキーファンカムペンの方法で計算出来る事から楕円的なアルテイン群の場合にも同様の方法からアプローチしている。現在既に楕円ルート系の理論から期待される関係式の一部を得ている。4.モノイド上の極限関数について基本論文が出版された[2].今年度は以下3点の研究が進展した。(A)極限関数を配列和と頂点数の比の極限として求める代わりに、配列和と頂点数夫々の母関数作りそれ等の母函数の比の特殊値として求められる事が分り、特にアルテインモノイドについて計算が可能と成った(投稿中).(B)モノイドに対する極限関数理論が、亜モノイドと言う大きなクラスに拡張出来る事が分り、理論がダイマーモデルや種々の圏に応用が出来る事と成った(論文作成中)。(V)此れ等の現象を記述するベキ級数の特異点の研究が、一般理論と成った[4]。本年度の交付申請に基づき説明する。1.無限次元リー環について:斎藤義久氏と共同研究セミナーを4-7月に開催しその中で楕円リー環、カスプリー環を含むリー環の最高ウェイト表現論を整備した。特にChevalley基底の構成の為必要なイデアルの存在、表現加群の平坦性の問題等更に詰める課題も明らかになった.現在それ等を執筆中である。2.$A_{\
ビジネスコミュニケーション能力育成のための日本語教材と評価方法の開発に関する研究

近年、日本人(母語話者)と外国人(非母語話者)が共に仕事をする機会が格段と増え、コミュニケーションに関わる問題や摩擦が数多く生まれている。本研究では、第1に、それらの問題点を日中印の調査から抽出した。第2に、必要となる「ビジネスコミュニケーション能力」を示し評価方法を検証した。第3にビジネスコミュニケーション能力を育成するために2種類の教材(課題達成型と問題発見解決型)を開発した。第4に、それらの教材の効果について実証研究を行い、最後に、両者が円滑に協働していくには、日本人と外国人双方が学びあうことが重要だと明らかになったことから、日本人と外国人双方を対象とした人材育成プログラムを開発した。日本及び海外(特にアジア諸国)の企業内外のコミュニケーション手段として日本語が使用されることが多い中、数多くの問題や摩擦が生まれている。本研究では、その解決に向けて、ビジネスコミュニケーション能力について明らかにすることを第一の目的としている。そして第二の研究目的は、能力を育成するための教材開発と効果の検証、第三の目的はビジネスコミュニケーション能力の評価ツールの開発である。24年度は第一・第二の目的を遂行するため、次のことを行った。(1)23年度に発表をした教材『ビジネスコミュニケーションのための日本語』の効果を、インタビュー(教師・学習者)、授業観察、実践授業、ワークショップ等から検証した。検証後に一部を修正し、『課題達成のためプロセスで学ぶビジネスコミュニケーション』として発表した。(2)科研で行われたインタビュー調査から教材開発に至る経緯と、一連の研究成果、そして(1)の開発教材について、発表を行った。(発表:ヨーロッパ教師会、豪州日本研究学会研究大会(メルボルン)、招聘講演:シドニー日本文化センター)(3)インタビュー分析の結果から、問題発見解決力を強化することが必要とわかり、企業内外で生じた摩擦や問題について事例(ケース)を書き、ケース教材の開発に取り組んだ。一部を、シドニーの招聘講演で紹介、ワークショップも行った。(4)(1)から(3)をまとめ、「ビジネス日本語の新たな学習デザイン」として提言した。(日本語教育国際研究大会)(5)上記の研究成果を企業と地域(コミュニティー)に還元するために、企業(製造業)や富山でセミナーを行った。企業や地域の課題について議論をし、今後の支援の方向性について検討を進めた。その他、日本語教育学会の教師研修委員として研修を行い、上記の知見を広めた。また、ビジネス日本語研究会を運営し、教師間等のネットワークづくりを進めた。これまでのビジネスコミュニケーションに関わる一連の研究結果から、「課題達成能力」「問題発見解決能力」「異文化理解能力」が重要であることが明らかになっている。25年度は、次の7点を中心に研究活動を実施した。(1)当該能力を育成するための新たな教材開発と効果を検証した。そして、Japanese Studies Association of Autsralia 2013 Conference(キャンベラ)でパネルセッションを行い、職場のダイバーシティを尊重し相互に学び合うことの重要性、教師のパラダイムシフトの必要性、開発教材とその効果について発表をした。(2)特に「問題発見解決」「異文化理解」に焦点を当て、『ビジネスコミュニケーションのためのケース学習職場のダイバーシティで学び合う』【教材編】を刊行し、人材育成の視点を日本語教育に取り入れる重要性と方法論を提唱した。(3)ビジネス日本語研究会(日本語教育学会SIG)で「グローバル人材育成としてのビジネス日本語教育のスコープとタクティクスを考える」を共同企画し、研究成果と教育実践について報告した。(4)本研究の重要な概念である「協働」「人材育成」をテーマに、中国(大連・浙江)、オーストラリア(シドニー)で講演を行った。(5)国内では、『ビジネス日本語教育の理念と実践ー日本語上級レベルの場合ー』(大阪大学)等で講演をし、課題達成の中で日本語を付随的に学ぶプロセスアプローチと、問題発見解決のための「ケース学習」に関わる理論と実践について述べた。(6)国内外(中国、オーストラリア、日本)で教師研修を行った上で、さらなる教師養成が必要であると判断し、その内容策定のための検討会及びワークショップを実施した。(7)企業(製造業)と連携し、企業内の日本語教育研修について検討を重ね、外国人(日本語非母語話者)及び日本人の研修案を作成した。(8)対面型の授業(研修)に加え、一部、オンライン学習を開始した。日本及び海外(特にアジア諸国)の企業内外のコミュニケーション手段として日本語が使用されていることが多い中、さまざまな問題や摩擦が数多く生まれている。本研究では、その解決に向けてビジネス・コミュニケーションにおける問題点を抽出し、必要となる「ビジネス・コミュニケーション能力」について明らかにすることを第一の目的としている。そして第二の研究目的は、能力を育成するための教材開発と効果の検証、第三の研究目的はビジネス・コミュニケーション能力の評価ツールの開発である。23年度は以下の研究を行った。

(1)ビジネス上の問題点と職務遂行の実態等に関するインタビューのデータから、ビジネス・コミュニケーション能力の分析を行った。製造業の営業とマーケティングにおいて必要となる能力を能力記述文(Can-Do-Statements)として整理し、それらの能力を教育現場で養成することができるよう、多様なタスクと語彙のリソース等を作成し『ビジネスコミュニケーションのための日本語』として発表した。(2)インタビュー分析の結果から事例(ケース)を集め、外国人にも使用が可能である「ケース活動」を考案し、教材の開発に取り組んでいる。一部を、シベリア日本研究・日本語教育シンポジウムにおいて招へい講演とワークショップで発表した。(3)職場で行われるさまざまな「評価」と個人の気づき、そして気づきがもたらす行動の変化とその促進化について、日本語教育学会で発表(パネルセッション)をした。(4)研究成果を地域(コミュニティー)に還元するために、日本語ボランティア養成実践講座(文化庁事業)で講演し、仕事で生じるさまざまな誤解や困難点を示し、日本人のふるまいの再考を促した。その他、日本語教育学会のビジネス日本語研究会を運営し、教師間等のネットワークづくりを行った。最終年度は、まず、これまでの研究成果を2本の論文にして公表した。(1)『グローバル時代における日本語教育:プロセスとケースで学ぶビジネスコミュニケーション』で、背景を異にする者同士が日本語を使い協働していくために、異文化理解はもちろんのこと、課題達成能力や問題発見解決能力の重要性を示し、二種類のアプローチを提唱しその実践を示した。(2)『日本語非母語話者と母語話者が学びあうビジネスコミュニケーション教育ーダイバーシティの中で活躍できる人材の育成に向けてー』では、日本人と外国人が協働で課題(SWOT分析)を達成していくまでのプロセスを可視化し、外国人のみが学ぶのではなく、両者が学びあうことの重要性と実現の可能性を示した。次に、「ケース教材」を用いたトレーニングプログラムを開発し、その内容の一部を学会で発表した。ケース教材とは、本研究から企業で実際に起こったトラブルや摩擦を抽出し問題解決する力を養う教材のことを指す。これまでの研究からケース教材の有効性は確認されたものの、それらを用いて授業を行える教師の育成が必要であることがわかったため、企業関係者らと協力し、教える側(支援する側)のための能力記述文も示した。さらに、海外でビジネス日本語教育の必要性が急激に増しているものの、担当できる教師の数が足りないという実情を踏まえたフォーラムで、ファシリテーターを務め、アジアの国々の実情が多様であり、今後さらなる学術交流が必須であることを確認した。一連の研究から、外国人のみが日本語やビジネスマナーを学ぶのではなく、日本人と外国人双方が学びあうことが重要であることが明らかになった。
ポンペ病(糖原病II型)に対する酵素補充療法の効率改善のための基礎的研究

1、ヒト組換え酸性αグルコシダーゼの投与われわれは乳児型ポンペ病の患児に対し、国際治験終了後も治験実施企業からの供与をうけ、保護者の同意のもと、遺伝子組換え酵素を投与している。筋力低下、心機能低下などの症状の進行はみられていなかったが、急性気管支炎、肺炎などの気道感染症を繰り返した。発熱などの状態不良や家族の都合などにより投与が1か月以上できないことがあり、その後重症肺炎に罹患し人工呼吸器管理、集中治療が必要となった。集中治療室でも酵素投与を行い状態は改善したが最終的に気管切開が必要となり、人工呼吸器からは離脱できたものの、常時酸素投与が必要であり、在宅酸素療法併用という形で外来管理となった。現在は外来管理中であるが、酵素補充療法は多少の発熱程度であれば、投与を行うこととしている。ただし、気道感染はその後も繰り返されている。2、遺伝子異常の解析患者皮膚線維芽細胞の培養細胞からtotal RNAを抽出し、RT-PCR法にてcDNAを増幅し、塩基配列を決定したところ、ミスセンス変異(796 C>T)を認めた。この変異は軽症例での報告がみられている。この変異はゲノムDNAのシークエンスでは、正常とのヘテロ変異として認められており、正常アレルがmRNAレベルで発現していないことに関してはさらなる検討が必要である。3、ヒト組換え酸性αグルコシダーゼの抗原性の検討本研究開始当初、本症例では1年以上の同酵素の投与にも関わらず、投与された酵素に対する抗体が産生されていないという報告を受けていたが、その後抗体が産生されていることが明らかになった。気道感染症を繰り返すことから本児の免疫機能と遺伝子変異についての関連も疑われたが、上記の通り、遺伝子変異は既報のものであり、本研究で行った、免疫グロブリン、リンパ球幼弱化反応などによる検索では異常所見は認められなかった。われわれは、国際治験により遺伝子組み換え酸性αグルコシダーゼ酵素の投与が行われた乳児型ポンペ病(糖原病II型)患者の診療にあたっている。この症例において投与されている遺伝子組換え酵素に対する抗体が産生されていないことから、酵素の投与を継続しつつ、本人の抗体産生について遺伝的背景と、免疫機能の検討を行っている。1、症例に対するヒト組換え酸性αグルコシダーゼの投与われわれは乳児型ポンペ病の患児に対し、国際治験終了後まだ市販されていない遺伝子組換え酵素を治験実施企業からの供与を受け、患児の両親の同意のもと投与している。投与により肝機能検査や血清CK値などの改善は見られていないものの、筋力低下、心機能の低下など本来の同疾患による症状の進行は見られていない。年齢相当とはいえないが、発達もみとめられている。2、遺伝子異常の解析患者保護者から同意を得て患者リンパ球よりゲノムDNAを分離した。酸性αグルコシダーゼ遺伝子の全配列をPCR法により増幅し解析をおこなっているが、現時点で明らかな遺伝子異常は確認されていない。遺伝子解析に必要なコンピューターを購入しており、今後検索を進めていく予定である。3、ヒト組換え酸性αグルコシダーゼの抗原性の検討国際治験は終了しているが、投与中の遺伝子組み換え酵素はいまだ市販されていない。治験実施企業からの協力は現在得られておらず、抗原性の検討は進んでいないが、患者の抗体産生能力について、免疫機能の評価を行っている。免疫グロブリン値など現時点で異常は認められていないが、感染症による入院が頻回に見られており、さらなる検討が必要と思われる。

1、ヒト組換え酸性αグルコシダーゼの投与われわれは乳児型ポンペ病の患児に対し、国際治験終了後も治験実施企業からの供与をうけ、保護者の同意のもと、遺伝子組換え酵素を投与している。筋力低下、心機能低下などの症状の進行はみられていなかったが、急性気管支炎、肺炎などの気道感染症を繰り返した。発熱などの状態不良や家族の都合などにより投与が1か月以上できないことがあり、その後重症肺炎に罹患し人工呼吸器管理、集中治療が必要となった。集中治療室でも酵素投与を行い状態は改善したが最終的に気管切開が必要となり、人工呼吸器からは離脱できたものの、常時酸素投与が必要であり、在宅酸素療法併用という形で外来管理となった。現在は外来管理中であるが、酵素補充療法は多少の発熱程度であれば、投与を行うこととしている。ただし、気道感染はその後も繰り返されている。2、遺伝子異常の解析患者皮膚線維芽細胞の培養細胞からtotal RNAを抽出し、RT-PCR法にてcDNAを増幅し、塩基配列を決定したところ、ミスセンス変異(796 C>T)を認めた。この変異は軽症例での報告がみられている。この変異はゲノムDNAのシークエンスでは、正常とのヘテロ変異として認められており、正常アレルがmRNAレベルで発現していないことに関してはさらなる検討が必要である。3、ヒト組換え酸性αグルコシダーゼの抗原性の検討本研究開始当初、本症例では1年以上の同酵素の投与にも関わらず、投与された酵素に対する抗体が産生されていないという報告を受けていたが、その後抗体が産生されていることが明らかになった。気道感染症を繰り返すことから本児の免疫機能と遺伝子変異についての関連も疑われたが、上記の通り、遺伝子変異は既報のものであり、本研究で行った、免疫グロブリン、リンパ球幼弱化反応などによる検索では異常所見は認められなかった。
流れ計測に基づいたナノすきま流体潤滑の理論体系の構築

ナノすきまの流体潤滑現象を,潤滑剤分子の流れを定量化することで解明することを目的としている.(1)ナノすきまの圧力流れ計測:蛍光計測を用いた流れ計測法微小すきまでの流体特性は,すきまに大きく依存するため,流れ計測には,すきま(深さ)一定の流路が必須である.前年度までに確立した要素技術をナノ流路に適用した.フォトリソグラフィーと集束イオンビームエッチング法を用いて,シリコン基板中にマイクロからナノ深さの段差部を含むマイクロ流路を作製し,陽極接合法によりガラス基板を接合することで,ナノ流路付きのマイクロ流路デバイスの作製に成功した.また,1分子レベルの蛍光分子の蛍光強度の時間変化を計測する方法を用いて,潤滑油中の蛍光分子の運動から潤滑油の粘度の定量化を試みた.流路の深さを浅くすると,蛍光分子の吸着の影響が大きくなることなどナノすきま計測における課題を明らかにした.さらに,圧力流れ計測に必要な,ポンプ,制御系等の計測系の構築に着手した.(2)ナノすきまのせん断流れ計測:力・すきま同時計測法エリプソメトリー顕微鏡を用いたせん断力・すきま同時計測系の構築に着手した.本計測においても,すきま一定の条件で行うことをねらいとしている.そこで,球面と平面から成る摺動面は,比較的高い荷重で摺動したとき,弾性変形により互いに平行な平坦部を形成するので,すきま一定の平行平板摺動面でせん断した時の摩擦力と等しい.ナノすきまの計測としては,これまで研究を進めてきたエリプソメトリー顕微鏡を用いた.さらに偏光状態の分布を輝度に変換し明暗像として得ることにより,すきま形状を確認した.せん断力計測は,摺動子を平行板ばねで支持し,摺動時のばねのたわみをレーザ変位計で計測しせん断力を定量化した.構築した計測系によりせん断力・すきま同時計測が原理的に可能であることを明らかにした.マイクロ流路デバイスを用いた微小すきまにおける潤滑剤分子の流れ計測法では,前年度までに構築した要素技術をナノ深さ流路に展開し,ナノ深さ流路での計測の課題を明らかにできた.また,せん断力・すきま同時計測系の構築に着手し,せん断力とすきまの同時計測が可能であることを確認した.このようにおおむねねらいを達成することができた.これに加えて,当初想定していなかった課題を明らかにすることができた.詳細は以下のとおりである.(1)ナノすきまの圧力流れ計測:蛍光計測を用いた流れ計測法前年度までに確立したマイクロマシン技術を用いた作製法をナノ深さ段差付きマイクロ流路に適用して,ナノ深さの流路を有するマイクロ流体デバイスを形成できることを明らかにした.また,作製した流路に蛍光強度の時間的な変化を計測し潤滑剤の粘度を定量化する方法を適用した.これにより,蛍光分子の吸着という課題を明らかにした.さらに,マイクロ流路デバイスを用いた圧力流れ計測系の構築に着手した(2)ナノすきまのせん断流れ計測:力・すきま同時計測法エリプソメトリー顕微鏡を用いたせん断力・すきま同時計測系の構築に着手した.せん断力計測は,摺動子を平行板ばねで支持し,摺動時のばねのたわみから,せん断力を定量化した.計測系を構築し,せん断力・すきま同時計測が原理的に可能であることを明らかにした.ナノすきまの圧力流れ計測のためのマイクロ流路デバイスを用いた微小すきまにおける潤滑剤分子の流れ計測法では,これまでにナノ深さ流路計測の課題を明らかにした.また,ナノすきまのせん断力・すきま同時計測法では,計測系の構築と原理確認に成功した.この結果を受けて,今年度は以下の研究項目を実施する.(1)ナノすきまの圧力流れ計測:蛍光計測を用いた流れ計測法ナノすきま計測で課題となった蛍光分子の吸着の対策を検討し,蛍光分子の選定を含めた計測系の見直しを実施する.現在,自然拡散状態の分子の運動を計測しているため,吸着する分子が多くなった可能性もある.前年度までに構築に着手した圧力印加による流れ計測においては,状況が改善する可能性も予想されるので,圧力流れ系の構築も並行して進める.比較的すきま(深さ)の大きな流路から小さな流路へと研究を進め,原理確認を優先する.(2)ナノすきまのせん断流れ計測:力・すきま同時計測法これまでに構築したエリプソメトリー顕微鏡を基にした,力・すきま同時計測法を用いたせん断流れ計測の研究を進める.球面状の摺動面を持った摺動子を,水平・鉛直方向に変形する二組の板ばねで支持する構造とし,板ばねの変位をレーザドップラ振動計やレーザ変位計で測定する.ナノすきまでの潤滑剤分子は,マクロすきまと異なり,粘性流体でなく粘弾性流体として挙動する可能性がある.その場合,発生するせん断力は,せん断流れによる粘性抵抗力だけではなくなる.これを明確にするため,板ばねの機械特性を調整し,正弦波加振したときの振幅・位相応答を定量化する.以上の二つの計測を用いて,ナノすきま潤滑現象解明についての基礎的な知見を得る.本年度は,微小すきまにおける潤滑剤分子の流れ計測法の要素技術確立に着手した.具体的には,マイクロ流体デバイス作製法の確立と計測系の立ち上げを行った.詳細は以下の通りである.

微小すきまでの流体特性は,すきまに大きく依存するため,流れ計測には,すきま(深さ)一定の流路が必須である.すきま一定の流路から成るマイクロ流体デバイスを設計し,マイクロマシン技術を用いて作製を試みた.フォトリソグラフィーを用いた反応性イオンエッチング法を用いて流路構造を作製し,さらに集束イオンビーム(FIB)エッチング法によりシリコン基板に微小深さの溝(段差)を設けた.このマイクロ流路構造を設けたシリコン基板に,陽極接合法を用いてガラス基板を接合し,溝を封止することで,微小深さ(すきま)の流路を有するマイクロ流体デバイスを作製した.流路の設計・作製については,学内の微細加工施設を利用した.そして,作製したマイクロ流体デバイスの流路内を蛍光分子を溶かした潤滑剤を模した液体で満たし,蛍光分子の運動を計測した.蛍光分子の運動計測法としては, 1分子レベルの蛍光分子の蛍光強度の時間的な変化を計測する方法を用いた.そして,得られた時間変化から拡散係数を算出することを試みた.蛍光分子を適切に選定すれば,本原理を用いたマイクロ流路における拡散係数の定量化が原理的に可能であることを確認できた.さらに,ナノ深さ流路に適用するには,SN比の向上が重要であることも明らかになった.微小すきまにおける潤滑剤分子の流れ計測法の要素技術確立に着手し,当初目標としていた,マイクロ流路の作製法と蛍光計測を用いたマイクロ流路内の流れ計測の原理確認について,おおむねねらいを達成することができた.これとともに,当初想定していなかった課題を明らかにすることができた.詳細は以下のとおりである.・マイクロ流路の作製法マイクロマシン技術を用いた作製法を試み,微小深さの流路を有するマイクロ流体デバイスを形成できることを明らかにした.・蛍光計測を用いたマイクロ流路内の流れ計測流路内の潤滑剤を模した液体に蛍光分子を混ぜ,1分子レベルの蛍光分子の蛍光強度の時間的な変化を計測し,得られた時間変化から拡散係数を算出することを試みた.蛍光分子を適切に選定すれば,マイクロ流路における拡散係数の定量化が原理的に可能であることを確認できた.さらに,ナノ深さ流路に適用するには,SN比の向上が重要であることも明らかになった.ナノすきまの流体潤滑現象を,潤滑剤分子の流れを定量化することで解明することを目的としている.(1)ナノすきまの圧力流れ計測:蛍光計測を用いた流れ計測法微小すきまでの流体特性は,すきまに大きく依存するため,流れ計測には,すきま(深さ)一定の流路が必須である.前年度までに確立した要素技術をナノ流路に適用した.フォトリソグラフィーと集束イオンビームエッチング法を用いて,シリコン基板中にマイクロからナノ深さの段差部を含むマイクロ流路を作製し,陽極接合法によりガラス基板を接合することで,ナノ流路付きのマイクロ流路デバイスの作製に成功した.また,1分子レベルの蛍光分子の蛍光強度の時間変化を計測する方法を用いて,潤滑油中の蛍光分子の運動から潤滑油の粘度の定量化を試みた.流路の深さを浅くすると,蛍光分子の吸着の影響が大きくなることなどナノすきま計測における課題を明らかにした.さらに,圧力流れ計測に必要な,ポンプ,制御系等の計測系の構築に着手した.(2)ナノすきまのせん断流れ計測:力・すきま同時計測法エリプソメトリー顕微鏡を用いたせん断力・すきま同時計測系の構築に着手した.本計測においても,すきま一定の条件で行うことをねらいとしている.
多変量極値データの統計モデルの構築とその推測

「多変量極値データの統計モデルの構築とその推測」について次のような研究を行なった.今までに提案されている多変量極値データ解析法,多変量極値分布族の性質とその推測法について調べた.一般に多変量極値データ解析では,まず最初に各1次元極値データに一般極値分布を適合させて解析し,それらの各1次元データが標準フレッシェ分布に従うとみなせるよう変換を行なう.次に,各周辺分布を既知(標準フレッシェ分布)として多変量極値分布の従属関数についての推測を行なう.本研究では気象データの風速や降水量の極値データ解析を行なった.そして,これらのデータに単純に一般極値分布や一般パレート分布を適合しても,多変量極値分布の各1次元周辺分布の精度の良い推測が行えない場合がある事が分かった.そこで,1次元周辺分布の推定精度を上げるための方法として,上位r個を用いる方法とデータのベキ変換を行なう方法について研究し,これらの方法で推定精度が上がることを示した.多変量極値データ解析では「多変量極値の従属性」は極値事象に関する推測精度を考えるとき重用である.そこで多変量極値分布の従属性について調べ独立性に関する検定等について研究した.Heffernan and Tawn(2004)により提案された新しいタイプの多変量極値データ解析法の応用可能性について検討した.多変量極値分布の性質を調べ各変量間の従属性のorderを定義し,この従属性のorderの性質を多変量極値分布のスペクトル測度と指数測度により特徴づけた.得られた結果のリスク理論への応用を調べた.また,極値データ解析法についてまとめた.「多変量極値データの統計モデルの構築とその推測」について次のような研究を行なった.今までに提案されている多変量極値データ解析法,多変量極値分布族の性質とその推測法について調べた.一般に多変量極値データ解析では,まず最初に各1次元極値データに一般極値分布を適合させて解析し,それらの各1次元データが標準フレッシェ分布に従うとみなせるよう変換を行なう.次に,各周辺分布を既知(標準フレッシェ分布)として多変量極値分布の従属関数についての推測を行なう.本研究では気象データの風速や降水量の極値データ解析を行なった.そして,これらのデータに単純に一般極値分布や一般パレート分布を適合しても,多変量極値分布の各1次元周辺分布の精度の良い推測が行えない場合がある事が分かった.そこで,1次元周辺分布の推定精度を上げるための方法として,上位r個を用いる方法とデータのベキ変換を行なう方法について研究し,これらの方法で推定精度が上がることを示した.多変量極値データ解析では「多変量極値の従属性」は極値事象に関する推測精度を考えるとき重用である.そこで多変量極値分布の従属性について調べ独立性に関する検定等について研究した.Heffernan and Tawn(2004)により提案された新しいタイプの多変量極値データ解析法の応用可能性について検討した.多変量極値分布の性質を調べ各変量間の従属性のorderを定義し,この従属性のorderの性質を多変量極値分布のスペクトル測度と指数測度により特徴づけた.得られた結果のリスク理論への応用を調べた.また,極値データ解析法についてまとめた.多変量極値分布族のモデルを構築するためにデータの収集とその整理を行っている.本年度は主に気象関係の極値データを収集した.特に,日本各地の年最大風速のデータを集めその特性について調べている.高橋は多変量極値分布についてその1次元周辺分布を中心に研究を行った.一般極値分布モデルを適合し上位r個までの極値データを用いて推測を行うときreturn levelの推定精度がどの程度改善されるか数値計算で調べ,精度はグンベル分布モデルの場合と同様にrに比例しては増加しない等の特徴を見出した.これらの特徴を理論的に調べた.また極値データに,一般極値分布と一般パレート分布を適合する際にreturn levelの推定精度がどの様に違うのかについて調べた.特に形状パラメータの値が0の場合,すなわちグンベル分布と指数分布の場合について情報量を計算し詳しく調べた.渋谷は,多変量極値分布の性質を調べた.多変量極値分布で,1次元周辺分布を負の指数分布とする場合の周辺独立性の検定方法等について調べた.また,多変量極値分布の1次元の各変量間には独立かまたは正の従属関係がある.多変量極値分布の1次元周辺分布を標準フレッシェ分布として,各変量間の従属性のorderをstable tail従属関数を用いて定義し,その性質をcopular等を用いて明らかにした.応用として,既存の多変量極値分布のパラメトリック族のパラメータと従属性のorderの関連について調べ,実データへの適用を行った.多変量極値データの解析法について研究した.データに適合させる分布として多変量極値分布と多変量一般パレート分布を考えた.高橋は,多変量極値分布で周辺分布を標準フレッシェ分布とする場合の種々のパラメトリックモデルの性質とそのパラメータの推定法について調べ,データ解析用のプログラムを作成した.多変量極値分布の特徴づけやパラメトリック分析族を構成するためにcopulaについて調べ乱数成性法等への応用を考えた.多変量極値データ解析に用いるもう一つの分布として,多変量一般パレート分布についてその性質とデータ解析への応用について調べた.この場合,周辺分布でのみ一般パレート分布に適合するデータの取り扱いが問題となった.気象データを解析に用いた.日本の各観測地点での風速や降水量データについて,まず1次元の極値データ解析を行った.

風速データは年に関して定常性を有していない場合が多いが,降水量はほとんどのデータが定常性を示していた.そこで,降水量についての多変量データ解析を行った.また,最近Heffeman and Tawn(2004)により提案された新しいタイプの多変量極値分布の応用可能性についても調べた.渋谷は,周辺分布が逆指数分布の多変量極値分布を考え,この分布の吸引領域に属す分布の各変量が漸近独立になるかどうかの検定問題について調べ,実データへの適用を考えた.また,多変量極値分布の各変量間の従属性のorderを定義し,その性質を分布のスペクトル測度と指数測度により特徴づけた.これらの結果のリスク理論における応用についても調べた.高橋と渋谷は,多変量極値データ解析の基礎となる1次元極値データ解析法の改良としてパワーベータ分布を定義し,その性質と実データへの応用について研究した.
近赤外領域分光の顎骨内酸素代謝計測への応用

放射線照射による顎骨障害の程度を近赤外分光法によって捉えることを目的として、下顎骨に^<60>Coδ0Gy 1回照射を行った家兎を用いて照射後1,5,9.12か月目の下顎骨内における酸素濃度の変化ならびに正常家兎の下顎骨内酸素濃度変化を計測した。計測には、ハロゲンランプを光源とする4波長生体分光計測装置を用い、人工呼吸下に吸入酸素濃度を変化させるという条件下と両側総頚動脈を一時的に閉塞するという条件下で行った。計測波長として、700nm,730nm,および750nmを用い、酸素化ヘモグロビン量([HbO_2]),脱酸素化ヘモグロビン量([Hb]),全ヘモグロビン量(total[Hb])を計測した。本計測結果を組織学的検索と併せて評価検討した。1. FiO_2を21%から0%に変化させることによって、[HbO_2]と[Hb]の変化量の低下から顎骨内血液量の減少を把握することができた。2.両側総頚動脈を一時的に閉塞させることによって、[HbO_2]の変化量の低下から酸素利用の低下すなわち酸素消費の障害を把握することができた。3.顎骨に放射線を照射することにより、顎骨内における酸素消費量および血液量の両者が放射線照射時から経時的に減少することが明らかとなった。3.組織学的検索から顎骨内に分布する血管数の経時的減少が認められた。顎骨における放射線障害は、放射線により骨細胞の活性低下と局所の循環障害によって慢性的な低酸素環境が生じるためとされている。よって、今回の結果から近赤外分光法を用いて顎骨内酸素濃度を計測することにより、放射線照射による顎骨組織および微小循環系の障害の程度をモニタリングすることができる可能性が強く示唆された。放射線照射による顎骨骨壊死の程度を近赤外分光法によって捉えることを目的として、正常家兎(対照群)と放射線照射を行った家兎(照射群)の下顎骨内における酸素濃度の変化を計測した。計測には、ハロゲンランプを光源とする4波長生体分光計測装置を用いた。1.FiO_2を21%から0%に変化させた時の[HbO_2]と[Hb]の変化量は、照射群の方が対照群よりも明らかに少なかった。この変化量は、測定部位におけるヘモグロビンの流入量、すなわち血液量の相対的な差を反映しているので、照射群における血液量は対照群よりも少ないことを示している。2.両側総頚動脈を一時的に閉塞した時の変化をみると、[HbO_2]の変化量については照射群の方が対照群よりも少なかったが、[Hb]の変化量には差がなかった。この変化量は測定部位における酸素の供給と利用の関係、すなわち細胞の呼吸を反映しているので、照射群における酸素消費が障害されていることを示している。3.なお、tatal[Hb]の変化量については、どちらのプロトコールでも対照群と照射群に差は認められなかった。これは、実験の前後における血液量に差がなかったことを示している。4.以上から、近赤外分光法を用いて顎骨内の酸素濃度の変化をとらえることが可能であることが示された。