hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母子相互作用と乳児の認知発達(遊び及び言語)に関する研究

本研究は、生後5ヶ月から2歳になるまで2ヶ月毎に家庭訪問して縦断的に観察し、母子遊びを通して母子相互作用と乳児の認知(言語及び遊び)の発達を総合的に検討することを目的とした。母子相互作用における母親の反応は6679%と比較的多く反応し、この反応は、子育てにおける自信・満足感と有意な関係が認められた。乳児の注意については1秒単位のマイクロ分析を行った。おもちゃを見る時間は生後5ヶ月から加齢と共に増加した。共同注意に関して、消極的共同注意は5ヶ月で最も多いが他の月齢でも多く見られた。積極的共同注意は7ヶ月より見られ加齢と共に増加傾向を示した。特に13ヶ月15ヶ月と18ヶ月20ヶ月の間で増加が顕著であった。遊びの発達については、11ヶ月までは、おもちゃを口に入れたり、バンギングが多く見られたが、それらの行動の減少と対比して、機能的な遊びや結合遊びが13ヶ月から急に増加した。さらに、象徴的遊びにおいては、9ヶ月から見られ、加齢と共に増加した。特に15ヶ月18ヶ月の間の増加は著しかった。言語発達については、13ヶ月時より母親から乳児の発語について聞いた。結果は、乳児は、2歳までに平均249語を獲得していた。しかし、2歳で470語を獲得している乳児もいれば、12語しか獲得していない乳児もいて個人差が大きいことを示した。言語は18ヶ月20ヶ月で増加率が高くその後も顕著な増加を示した。どのようなことばを獲得しているか領域別に見ると、動詞・活動語を最も多く獲得しており、次いで食べ物、質と属性の順に多く言語を獲得していた。さらに、5ヶ月と20ヶ月の育児についての調査では、母親は子どもと一緒にいる時間が多く、父親がもう少し子どもと一緒にいる時間を持ってほしいと願っていることが明らかとなった。本研究は、生後5ヶ月から2歳になるまで2ヶ月毎に家庭訪問観察し、母子遊びを通して母子相互作用の発達と乳児の言語及び遊びの発達を見た。現在4年間に渡るデータ収集を終え分析に入っている。平成15年度は、母親の反応、乳児の注視、質問紙による母親の役割に関する自己認識を分析した。まず、5ヶ月児に対する母親の反応に関しては、母親が乳児の視線が母親又はおもちゃを見ている時に母親がどのような反応をするか、さらに、乳児が発声した時に母親がどのような反応をするかを分析したものである。結果、母親は、乳児の反応と同じ様式で反応することが分かった。しかし、乳児がおもちゃを見ている時、母親は乳児がおもちゃを見ている事に気づかない事が多かった。さらに、乳児の発声に対して性差が見られた。女児を持つ母親は、男児を持つ母親より乳児が発声した時、より多く反応することがわかった。また、乳児の視線については、1秒単位で時系列でコーディングしているため、2歳までのデータ整理は完了しておらず、現在進行中である。しかし、5ヶ月時の母親の反応と7ヶ月児の視線の持続時間との関係を見たが、有意な結果は認められなかった。又、母親の役割に関する自己認識に関して、母親の反応との関係は認められなかったが性差が見られた。5因子(子育てに関する知識欲、、自信、制約感、子育て観、親になる事)の内、男児を持つ母親はより多く子育てに関する知識を知りたいという意識を持っており、女児を持つ母親は親になった事に対する満足感が男児を持つ母親より大きかった。このような結果がその後の母子行動にどのように関係しているかは今後の分析で明らかにする。15年度の実績は日本発達心理学会で発表した。又、国際心理学会でも発表予定である。

本研究は、生後5ヶ月から2歳になるまで2ヶ月毎に家庭訪問し縦断的方法によって観察し、母子遊びを通して母子相互作用の発達と乳児の認知(言語及び遊び)の発達を総合的に検討することを目的とする。平成15年度に引き続き、平成16年度は乳児の注視・遊び及び母子相互作用を中心としてデータ分析を行った。乳児の視線については1秒単位で頻度数と持続時間を記録し、マイクロ分析を行った。おもちゃを見る時間は生後5ヶ月から加齢と共に増加傾向を示した。特に、5ヶ月から7ヶ月、9ヶ月から11ヶ月の間で急激な増加を示しており、この2つの増加のピークは遊びと関連しているのではないかと考える。又、母親が持っているおもちゃへの注視は5ヶ月で最も多く次第に減少する傾向を示している。共同注意については、消極的共同注意と積極的共同注意とに分け、一つのおもちゃに母子ともに注意を向け、行動が母親主導の場合は消極的共同注意とし、乳児主導の場合は積極的共同注意としてその発達的変化を見た。消極的共同注意は5ヶ月で最も多いが、他の月齢においても多く、殆ど差が見られなかった。しかし、積極的共同注意は7ヶ月より見られ、加齢と共に増加傾向を示した。特に、13ヶ月から15ヶ月と18ヶ月から20ヶ月の間でその差が顕著であった。又、遊びの分析に関しては、11ヶ月までは、おもちゃを口に入れたり、バンギングなどが多く見られたが、それらの行動の減少と対比して、機能的な遊びや結台遊びが13ヶ月から急に発達してきている。さらに、象徴的な遊びにおいては、9ヶ月から見られ加齢とともに増加した。特に15ヶ月から18ヶ月の間の増加は著しい。20ヶ月から24ヶ月の象徴的遊びは殆ど差が見られなかつた。共同注意や象徴的遊びの増加時期は、言語も発達する時期であり、今後はこれらのデータを統合して相互の関連性を検討していく予定である。
極小部分多様体の研究

本研究の研究実業の概要は次の通りである。1.moving frame方法と積分公式を利用して、第二基本形式のHessianを評価して、球面内のcompactな極小超曲面を研究した。特に、Clifford torusの剛体性を研究した。すなわち、次の定理を示した:定理1.Mを球面S^<n+1>(1)内のスカラー曲率が一定のcompactな極小超曲面とする。O<S<n+n/3ならば、MはClifford torusである。ただし、SはMの第二基本形式の2乗ノルムである。2.変分公式を利用して、Euclid空間の部分多様体内に安定なcurrentの非存在性を研究した。特に、次の事を示した。が満たされれば、M内の安定なcurrentが存在しないかつH_p(M,Z)=H_<m-p>(M,Z)=0が成り立つ。ただし、hはMの第二基本形式で、H_p(M,Z)はMのp-th整係数singular homology群である。
ホスホコリンを介した器官間コミュニケーションの分子遺伝学的研究

1.160mMの塩化コリンを含む培地(2.5%ショ糖、0.2%ゲルライト)上で23°C、817日間生育させたシロイヌナズナの主根の長さ、茎葉と根の乾燥重量を比較し、シロイヌナズナの生育に対する塩化コリンの影響を調べた。高濃度の塩化コリンを含む培地上では、8日間培養したCol株の場合、無添加培地に較べ、5mMで04%、15mMで825%、30mMで2544%の生育阻害効果がみられた。塩化コリン添加培地では、1015mMからサイズの減少した個体(ロゼッタ径612mm)の割合が増え始め、30mM以上では極端に小型化(ロゼッタ長径8mm以下)した。2.コリン感受性変異株のスクリーニングでは、多くの実験で中程度の阻害効果をもたらした22.5mM塩化コリンを用いて開始した。現在までに、40110∝mol m^<-2>s^<-1>の白色光下で4,200個のM2種子(約2,000個のM1親由来)をスクリーニングし12個のコリン耐性株の候補を、70∝mol m^<-2>s^<-1>の白色光下で1,200個(100ライン)のT-DNAタグ種子をスクリーニングし23個のコリン耐性株の候補を単離している。3.Col株の種子を01.5mMのHemicholinium-3を含む培地上で23°C、10日間生育させ、個体の形状を比較した。個体のロゼッタ径は、無添加培地で1013mmであったが、添加培地では0.03mMで1014mm、0.15mMで1013mmとコントロールとほぼ同程度の値を示した。しかし、0.3mMではロゼッタ径が8mm以下に小型化し、0.6mMでは4mm以下とさらに小さくなった。主根の長さは、コントロールで28±2.3mm、0.03mMで27±3.7mm、0.15mMで27±0.6mmといずれもほぼ同じ値を示したのに対し、0.3mMでは21±2.3mm、0.6mMでは8±0.3mmに減少した。さらに高い濃度では、根の形成と本葉の形成がほとんど阻害された。
食嗜好への適合を目指した食品設計・製造用感性工学インターフェイスの構築

本研究は2年間に以下のような研究実績をあげました。(1)コーヒー官能評価値の推定モデルの構築と逆推定コーヒーは、香り・味がもっとも重要な品質特性である。3つのコーヒー豆をブレンドし、22種のコーヒーサンプルを得て、官能評価した。得られた官能評価値を豆のブレンド比から予測するモデルをFNNによって構築した。その結果、FNNが従来法であるRSMやMRAより予測精度が優れていることが確認できた。得られたFNNモデルからブレンド比が官能に及ぼす影響を推察することができた。(2)逆推定手法の開発逆演算では遺伝的アルゴリズム(GA)が援用されるが、学習に用いたデータが少ない状態空間からは信頼性の低い解(誤差が大きく入出力が表現できない解)が得られる。そこで、近傍の学習データから解の信頼度を推定し、逆演算する我々の提案手法、CFGAを提案した。次に、最適なデータの採取位置を設計するため、信頼度関数を利用し、信頼度関数の低いデータを追加する手法を提案した。その結果、信頼度関数の平均値が上がることを見いだし、コーヒーに関して官能値からブレンド比の逆推定に応用したところ優れた探索結果が得られた。(3)製麹工程の製造条件の推定モデルの構築と逆演算製麹工程は発酵工程や製成酒の品質に大きな影響を及ぼす重要な工程である。そこで最終的な出麹時の品質(酵素力価)と製造プロセスとの関係をFNNモデリングを行った。更にこのFNNモデルと前章で提案した信頼度関数を導入したGAによる目的の品質の麹を作るための最適な温度・湿度軌道の探索を行った。(4)感性工学インターフェイスの構築上記の成果に基づき、感性工学インターフェイスの構築を検討した。すなわち、目的の官能評価項目を推定するための入力変数の選択、およびFNNによるモデリング、さらに品質設計を目指した逆演算をも組み込んだ、ユーザーフレンドリーなソフトウェアの開発を目指し、プログラムのパッケージング化を行った本研究は2年間に以下のような研究実績をあげました。すなわち、目的の官能評価項目を推定するための入力変数の選択、およびFNNによるモデリング、さらに品質設計を目指した逆演算をも組み込んだ、ユーザーフレンドリーなソフトウェアの開発を目指し、プログラムのパッケージング化を行った食嗜好の多様化は著しく、年齢ごとの嗜好の差を考慮した食品設計などの多様な食品へのニーズが高まっている。このため、味覚、嗅覚といった感性情報の客観的取り扱いが望まれているが、これら感性情報の多くは従来の線形モデリング手法では取り扱い困難で、客観的な解析もできない。これまで、我々は、清酒、ビール、コーヒーなどの実際に市販されている食品を使って、品質モデリングについて精力的に研究してきた。これらの成果をさらに発展させるために、実際に感性適合製品の製造を目指し、フィルターを通した感性量をプロセス制御に実際に利用するための方法論を研究した。すなわち、コーヒーなどの食品の香気成分、有機酸、各種アミノ酸などの各種機器分析データを収集し、ファジィニューラルネットワーク(FNN)を用いて対象の食品の香り・味に関する各官能評価値(感性量)を推定し得る精度の高いモデルを構築した。入力変数(分析値)が多いと、データセット数が充分でない場合もあったので、階層化FNNによるデータセットの拡張利用も試みた。多様なニーズに対応できるよう嗜好のクラスタリングも行い、多様な品質設計モデルを構築した。また、清酒やビールを対象にして製造プロセスの初期条件と得られる製品の機器分析のデータを使って、製造条件を推定するモデルを構築した。本年度の研究計画に基づいて以下のような研究実績をあげました。(1)コーヒーブレンド比の推定モデル前年度作製した逆演算手法を実際のレギュラーコーヒー(RC)のブレンド比の推定に応用した。このため、3つの代表産地国のコーヒー豆を混合・ブレンドし、22種のコーヒーサンプルを作製し、そのデータを用い、FNNモデルを構築した。目的の品質を達成するための焙煎条件、ブレンド比の決定を行うため、逆演算を試みた。

データ点が少ないため、全探索でも正解を探索できたが、CFGAで優れた探索結果が得られることを明らかにした。(2)製麹工程の製造条件の推定モデルの構築と逆演算製麹工程はその後のもろみ工程や最終生産物である製成酒の品質に大きな影響を及ぼすため、清酒製造において重要な工程である。そこで本研究では、実際のプロセス制御まで考慮に入れるために、最終的な出麹時の品質(酵素力価)と製造プロセスとの関係をFNNモデリングを行った。更にこのFNNモデルと前章で提案した信頼度関数を導入したGAによる目的の品質の麹を作るための最適な温度・湿度軌道の探索を行った。(3)感性工学インターフェイスの構築上記の種々の食品製造工程のモデリング、および逆演算を通して得たノウハウを使って感性工学インターフェイスの構築を行っている。すなわち、上記に使用したプログラムはC++で作製してあり、機能を重視するあまり、初心者が使用するにはハードであり、食品プロセス全般に普及させるには抵抗が大きかった。このため、目的の官能評価項目を推定するための入力変数の選択、およびFNNによるモデリング、さらに品質設計を目指した逆演算をも組み込んだ、ユーザーフレンドリーなソフトウェアの開発を目指し、プログラムのパッケージング化を行っている。現在のところプロトタイプが完成している。
人間集団の行動特性を考慮した大規模複合型情報システム

本研究課題は、「性格の異なる利用形態」や「性格の異なる複数学部にまたがる大量利用者」を対象とした"大規模複合型情報システム"の利用状況から、新時代の情報サービスのあり方を研究することが目標である。以上の観点から本年度は以下の研究を行った。(1)利用ログの分析による利用者動向の把握利用者の行動特性把握の一環として、広島大学総合情報処理センターが運営する大規模複合型情報システム(登録者約2万人)のインターネットサーバの利用ログを分析を実施した。全利用者を対象として、センターからの定期的なパスワード変更警告の電子メールに対する利用者の行動パターンを分析し、警告メールの効果を評価した。その結果同じ方法で何度も警告を行っても利用者の慣れにより、警告効果が大幅に減少すること把握された。(成果発表「利用者パスワード変更促進手法と評価」)(2)利用者へのアンケート調査による利用動態評価多目的オープンスペースの利用動態を、WWWによる利用者(学部1,2年生が主)へのアンケート調査により分析した。(成果発表「多目的オープンスペースにおける情報システムの利用動態」)(3)アカウント体系の検討多目的性を有する複合型情報システムの入口であるアカウントの体系を、利用者の責任性を明確にすることにより、セキュリティ意識の向上を狙って、一人一アカウント制とし、個人の立場での利用を原則とするように、新システム導入時に改変した。この新アカウント体系の評価を行い、セキュリティ意識の向上面での成果はみられたものの、公的な仕事で情報システムを利用する場合(例えば授業や事務業務)に、個人の立場では不都合を感じるユーザが少なからず存在することが明らかになった。個人の立場と公的な立場を情報システム利用の場面でどのように実装するかが今後の課題である。(成果発表「アカウント体系再編の評価」)本研究課題は、「性格の異なる利用形態」や「性格の異なる複数学部にまたがる大量利用者」を対象とした、大規模複合型情報システムの利用ログのデータを収集・分析することにより、利用動態を客観的に把握し、その結果に基づき、人間集団の行動特性と親和性の高いユーザインターフェースのあり方や、学部ごとの思考・行動特性のグロスな差異に対処するための方法論など、新時代の情報サービスのあり方を研究することが目的である。本年度は、利用動態を客観的に把握するためのモデル作成の準備段階として、以下の予備調査を行った。(1)広島大学の総合情報処理センター(登録者約2万人)及び情報教育研究センター(登録者約4千5百人)で稼動中の情報システムの利用ログ情報から、ログイン・ログアウト状況やアプリケーションの利用動態(利用数やアプリケーション間の相関、利用時間の傾向など)を抽出するためのプログラム開発を行い、実際に実データからの特徴抽出作業に着手している。(2)総合情報処理センターが実施している、さまざまなセキュリティ対策(パスワード変更の要請など)に対するユーザの理解度や実行状況を、ログ情報から把握するためのプログラム作成を行い、実際に分析作業を行っている(結果の一部を発表済)。更に、所属学部や職種による差異を把握するためのプログラム作成を現在行っている。本研究課題は、「性格の異なる利用形態」や「性格の異なる複数学部にまたがる大量利用者」を対象とした"大規模複合型情報システム"の利用状況から、利用動態を客観的に把握するデータを収集・分析しモデル化することにより、人間集団の行動特性と親和性の高いユーザインターフェースのあり方や、学部ごとの思考・行動特性のグロスな差異に対処するための方法論など、新時代の情報サービスのあり方を研究することが目標である。(1)利用ログの分析による利用者動向の把握利用者の行動特性把握の一環として、広島大学総合情報処理センターが運営する大規模複合型情報システム(登録者約2万人)の利用ログ分析を実施した。全利用者を対象として、センターからの定期的なパスワード変更警告の電子メールに対する利用者の行動パターンを分析した。(成果発表「パスワード変更警告メールに対する利用者の反応」)(2)次世代情報サービスのモデリング○IT時代の大規模複合型情報サービスのあり方を検討した。(成果発表「大学情報サービス基盤整備における情報処理センターの役割」)○上記を踏まえ、アカウント体系と利用者管理のあり方に関する研究を行った。(成果発表「大学情報サービス基盤としてのアカウント体系」)○不特定多数利用者のニーズやサービス利用動態を把握し、短中長期的な時間レンジでニーズに答えるためのサービス運営プロセスモデルを考案した。(成果発表「大規模複合型キャンパス情報システムと利用者指向のサービス運営プロセス」)○上記に基づいて、利用者のサービス利用動態を把握し分析するためのシステムの企画構築を行った。(成果発表「端末及び利用者管理システムとWWWを用いた情報共有」)本研究課題は、「性格の異なる利用形態」や「性格の異なる複数学部にまたがる大量利用者」を対象とした"大規模複合型情報システム"の利用状況から、新時代の情報サービスのあり方を研究することが目標である。(成果発表「利用者パスワード変更促進手法と評価」)(2)利用者へのアンケート調査による利用動態評価

多目的オープンスペースの利用動態を、WWWによる利用者(学部1,2年生が主)へのアンケート調査により分析した。(成果発表「多目的オープンスペースにおける情報システムの利用動態」)(3)アカウント体系の検討多目的性を有する複合型情報システムの入口であるアカウントの体系を、利用者の責任性を明確にすることにより、セキュリティ意識の向上を狙って、一人一アカウント制とし、個人の立場での利用を原則とするように、新システム導入時に改変した。この新アカウント体系の評価を行い、セキュリティ意識の向上面での成果はみられたものの、公的な仕事で情報システムを利用する場合(例えば授業や事務業務)に、個人の立場では不都合を感じるユーザが少なからず存在することが明らかになった。個人の立場と公的な立場を情報システム利用の場面でどのように実装するかが今後の課題である。(成果発表「アカウント体系再編の評価」)
量子ドット超格子太陽電池におけるホットキャリア型太陽電池動作の実証

高エネルギー状態の光励起キャリアを利用するホットキャリア型太陽電池の実現に向けて、本研究では、幅広い励起波長域における高効率なホットキャリア電流取り出しをInAs/GaAs量子ドット超格子太陽電池において実現する。ホットキャリア電流取り出しによる光励起キャリアのダイナミクスを解明することによってホットキャリア型太陽電池の学理を構築し、InAs/GaAs量子ドット超格子太陽電池構造を最適化することで高効率化技術を開発する。
脳内シミュレーションによる他者理解の神経科学的基礎の研究

共感には、「直観的」共感と「熟慮的」共感があり、本研究は、「熟慮的」共感を支える前頭前野のモデルベースシステムが、協力・協調行動にどのように関わるかを、脳内モデル表象を神経活動でとらえ、最終的な意思決定にどのように貢献するかを調べることで明らかにしようとするものである。そのために、responderとして最後通牒ゲーム遂行中のサルの行動分析、前頭前野外側部神経活動の記録(単一ニューロン活動、LFP)、DREADDsによる前頭前野外側部出力細胞の活動の遮断実験を行う計画をたてた。我々は、これまで、「予測と意思決定」新学術研究、脳プロ「BMI」などの研究を通して、ニホンザルを被験体として、マルチECoG電極による脳内表象のdecoding、ウイルスベクター2重感染による抑制性DREADDsの回路特異的発現などの新しい技術のシステム神経科学への導入に成功してきた。本研究では、これらの技術を駆使して、前頭前野ネットワークが担うと考えられている熟慮的意思決定機能が、どのように協力・協調場面に使われるかを調べるものである。特に、サルが、最後通牒ゲームのproposerのとるストラテジーの脳内表象を、LFPのdecoding技術を使って検出する実験は、これまでほとんど明らかにされてこなかった脳のモデルベース的機能研究の幕開けにつながるものと思われる。4月の採択決定後、課題のデザインを行い、サルの訓練を開始した。サルをモンキーチェアに座らせる訓練に2か月を要したが、これが終了した直後、本研究を辞退したため、研究終了となった。28年度が最終年度であるため、記入しない。
組み換えアデノウィルスを用いた腎不全モデルマウスに対する遺伝子治療

in vitroでAdCMVEPOにより中皮細胞に産生させたヒトエリスロポチエン(EPO)の生体活性を検討した。まず、AdCMVEPOにより培養中皮細胞4/4RM-4に産生させたヒトEPOと、同様にAdCMVEPOを感染させた時にツニカマイシン(糖類合成阻害剤)を添加した場合のヒトEPOの分子量をウェスタンブロット法でEPOCH^Rと比較検討した。4/4RM-4に産生させたヒトEPOの分子量は30.3kDAのあった。ツニカマイシン処理により糖鎖のつかない21kDaと22kDaの2本のバンドが検出された。次にAdCMVEPOにより4/4RM-4に産生させたヒトEPOのオリゴ糖をHPLC陰イオンクロマトグラフィーで解析したところ、22%は中性で78%は酸性であった。この酸性部分はニューラミニデ-スで処理すると認められなくなることよりシアル酸であるので、生体活性を持つと考えられた。in vivoの実験で、腎性貧血を起こすモデルマウスDBA/2FG-pcy (22-24週齢,ヘマトクリット20-25%)にAdCMVEPO (1X108pfu/個体)を腹腔内投与し10、21、28、40日目の血中ヒトEPO値、網状赤血球数、ヘマトクリットを測定して、腎性貧血の改善を検討した。AdCMVEPO投与前の血中ヒトEPO値は29.4+/5.4mU/mlであったが、投与1日目に14730+/-930mU/mlの最大値を示し、40日目に至っても100mU/mlの高値が持続した。網状赤血球数は、AdCMVEPO投与前は1.5+/-0.2%であったが、投与後21日目に20%と最大になり以後漸減した。ヘマトクリットは、AdCMVEPO投与後28日目に最大の42.6+/-4%に達し、この値は40日目になっても持続していた。以上より、アデノウィルスベクターを用いた生体内遺伝子導入としては長期にわたる導入遺伝子の発現を認め、且つ、適切な腎性貧血の改善を得た。ヒトエリスロポエチン(EPO)cDNAおよび大腸菌ガラクトシダーゼ遺伝子を組み込んだ組み換えアデノウィルス(各々AdCMVEPO、AdCMVLacZ)(いずれもCMVプロモーターでドライブさせる)、標的遺伝子を含まないアデノウィルス(AdNull)の3種を作製した。これらをChinese Hamster Ovary細胞(1×10^6個)に感染させ、48時間後AdCMVEPO感染細胞におけるヒトEPOの産生をラジオイムノアッセイで測定した結果、5440mU/mlのヒトEPOの発現を認めた。しかし、AdNullおよびPBSを投与した細胞ではヒトEPOの発現は認められなかった。次に、腎性貧血をおこすモデルマウスとしてDBA/ZFG-PCYを用意した。このマウスにAdCMVlacZを腹腔内投与し、24時間後腹膜と腹腔内臓器を摘出しX-Gal染色にて導入遺伝子の発現細胞を検討したところ、壁側および臓側の腹膜中皮細胞にのみb-Gal.の発現を認めた。

AdCMVEPO (1×10^8pfu/個体)をヘマトクリット(Ht)が20-25%になる22-24週令DBA/ZFG-pcyに腹腔内投与し、投与24時間後腹膜中皮細胞のノーザン解析でヒトEPOの遺伝子発現を認めた。投与後10、21、28、40日目の血中ヒトEPO値、網状赤血球(RTC)、Htを測定した。AdCMVEPO投与前の血中ヒトEPOは29.4+/-5.4mU/mlであったが、投与後40日間の平均血中ヒトEPOは2559mU/mlで、AdCMVEPO投与後1日目に14730+/-930mU/mlの最大血中濃度を示し、投与後40日に至っても高値が持続した。RTCは、AdCMVEPO投与前1.5+/-2%であったが、投与21日目には20+/-3%に増加し、40日目には5%に減少した。Htは、AdCMVEPO投与後28日目と40日目で対照群に比し有意に上昇し、28日目では平均42.6+/-4%と最大となり、40日目に至っても42+/-5%であった。対照群として作成したAdNullおよび生理食塩水を投与した群では、血中ヒトEPO、RTC、Htは投与前に比し有意な変化はみられなかった。本実験において、AdCMVEPO (1×10^8pfu/個体)の腹腔内への1回投与により適切な貧血の改善が、予期された以上に長期にたわり認められた。ヒトエリスロポエチン(EPO)を組み込んだ組み換えアデノウィルス(AdCMVEPO)(1X107pfu)をChineseHamsterOvary(CHO)細胞と培養中皮細胞4/4RM-4(各1X106)に感染させヒトエリスロポエチン(EPO)の産生をラジオイムノアッセイで測定した結果、CHO細胞では55000mU/ml、4/4RM-4細胞では5440mU/mlであった。さらに、本年度は、腹膜中皮細胞が生体遺伝子導入の標的細胞として活用していけるか評価する目的で、in vitroでAdCMV-EPOにより中皮細胞に産生させたヒトEPOの生体活性を検討した。まず、AdCMVEPOにより培養中皮細胞4/4RM-4に産生させたヒトEPOと、同様にAdCMVEPOを感染させた時にツニカマイシン(糖鎖合成阻害剤)を添加した場合のヒトEPOの分子量をウェスタンブロット法でEPOCHRと比較検討した。4/4RM-4に産生させたヒトEPOはEPOCHRと同分子量で30.3kDaのあった。ツニカマイシン処理により糖鎖のつかない21kDaと22kDaの2本のバンドが検出された。次にAdCMVEPOにより4/4RM-4に産生させたヒトEPOのオリゴ糖をHPLC陰イオンクロマトグラフィーで解析したところ、22%は中性で78%は酸性であった。この酸性部分はニューラミニデ-スで処理すると認められなくなるのでシアル酸であると考えられた。次に、腎性貧血をおこすモデルマウスDBA/2FG-pcy(22-24週齢,ヘマトクリット20-25%)にAdCMVEPO(1X108pfu/個体)を腹腔内投与し投与10、21、28、40日目の血中ヒトEPO値を測定して、生体内でAdCMVEPOにより中皮細胞に産生させたヒトEPOの発現を検討した。AdCMVEPO投与前の血中ヒトEPO値は29.4+/-5.4mU/mlであったが、投与後40日間の平均血中ヒトEPO値は2559mU/mlで、投与1日目に14730+/-930mU/mlの最大値を示し、40日目に至っても100mU/mlの高値が持続した。
インド・太平洋におけるカタクチイワシ亜科魚類の系統分類および生態学的研究

本年度において,カタクチイワシ亜科魚類の分類学的研究が著しく進展した.特に,インドアイノコイワシ属においてはその飛躍が顕著であり,出版済みの内容としては,香港とベトナム北部から得られた種と台湾北部,フィリピン,およびインドネシア東部ハルマヘラ島から得られた種をそれぞれ,S. continentalisとS. insignusとして新種記載を行った.また,これら2新種の記載に当たり,それぞれに類似した2種,S. chinensisとS. apiensisに関しても再記載を行い,それぞれの形態的特徴が詳らかになったと同時に,S. chinensisに関してはシンタイプに複数種が含まれていたことからレクトタイプ指定を行い,S. apiensisに関しては従来認識されていなかったパラタイプの存在が明らかとなり,各学名の分類学的安定が実現した.また,これらのほかにも,原記載以降報告がなく,その分類学的実態が曖昧であったS. nelsoni, S. multibranchus,およびS. teguhiの3種に関して再記載,分布域の詳細な報告を行い,それぞれの有効性が再確認されたほか,形態学的特徴や,より詳細な分布域が明らかとなった.これらの過程で,本属魚類の種分化形成には,更新世氷河期の海面の変動が大きく関わっていることが示唆されている.投稿中を含む,現在進行中の研究内容としては,インド・太平洋に広く分布する多くのインドアイノコイワシ属魚類各種に関して学名と種の対応関係が大規模に変更することが明らかになりつつある.さらに,形態観察のみならず,遺伝子解析に基づき,各種,各属間の種間関係,属間関係を推定している.派生的な種ほど上顎が矮小化し,体腹縁の稜鱗が減少・消失しており,これらは遊泳生活への適応の結果であることが推定された.これらの成果に関しては随時論文として出版する予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。インド・太平洋に分布するカタクチイワシ亜科魚類の系統学的研究をおこなった.その前段階として,対象分類群(インドアイノコイワシ,タイワンアイノコイワシ,カタクチイワシ各属)の分類学的研究を行った.各種の形態的特徴を把握するためには,分布域広域から得られた各属魚類の標本の観察をおこなう必要がある,国内外の博物館等の研究機関に所蔵されている標本を用いて観察をおこなった.また,分類学的研究に際しては研究対象分類群各名義種のタイプ標本の観察を網羅的におこない,各名義種の分類学的位置づけを確認することも不可欠であるが,多くの研究機関において,タイプ標本は門外不出が原則となっているため,研究者本人が研究機関現地に赴き,これら所蔵標本の観察を行った.さらに,東南アジアや南日本などにおいて採集に与し,新たな標本の確保,生鮮時の色彩に関する情報の収集(カタクチイワシ亜科を含むニシン目魚類は色彩に乏しいとされがちであるが,一部の種においては色彩も重要な識別形質となることが明らかとなりつつあるため),遺伝解析用の切片の採集,生態学的情報の蓄積をおこなった.こうして新たに得られた切片を用い,共同研究者との連携の下,遺伝学的解析をおこなった.こうして従来知られていたよりもカタクチイワシ亜科魚類に多数の種の存在を明らかとした.さらに,遺伝学的解析により,従来よりも詳細に示された種間関係・属間関係を検証するため,再び形態学的観察を内部形態も含めた観察を通じ,初期段階よりも多角的な視点からおこなった.研究対象分類群の担名タイプ標本の観察を概ね全て完了し,各名義種の分類学的位置づけが明瞭なものとなった.また,分布域を網羅する形で広域から得られた多数の一般標本の形態学的観察から,各種の詳細な形態的特徴や種内変異,生態等が詳らかとなったほか,多数の隠蔽種,未記載種の存在が明らかとなった.特に,カタクチイワシ亜科の中でもインドアイノコイワシ属に関しては種単位での分類学的研究に大幅な進展が見られた.本研究の開始以前には19有効種が認められていたインドアイノコイワシ属魚類は,形態学的観察の他,後述の遺伝学的解析の結果から,本研究によって30以上の種が存在することが観察された.これらの存在に関しては1新種を類似種の再記載とともに既に記載をおこなったほか,学会等において発表をおこなった.今後,さらに記載を行い,随時論文として出版する予定である.既知種においても従来知られていたものよりも遙かに詳細な形態学的情報が得られたほか,分布域や生態に関する詳細が明らかになるなど,発見が多かった.分類学的研究に関しては,標本の形態学的観察のみならず,共同研究者とともに遺伝学的解析を行った.解析の結果は形態観察の結果と概ね一致するものであったが,さらなる隠蔽種の存在を示唆するものであり,より一層の分類学的研究の必要を訴求するものであった.また,遺伝学的解析により各種の種間関係,属関関係が明らかとなり,2年次に展開する系統学的研究の礎となる知見が多数得られた.系統学的研究に関しては,こうした遺伝学的解析からくみ上げられた種間・属関関係が形態にどのように反映されるのか,再び形態学的視点に立ち戻っての観察をおこなった.初期段階で行った外部形態の観察のみならず,内部形態,特に骨格の観察を重ね,各属の単系統性を支持する形質,各種の種間関係や極性決定の要となる形質が見いだされつつある.本年度において,カタクチイワシ亜科魚類の分類学的研究が著しく進展した.

特に,インドアイノコイワシ属においてはその飛躍が顕著であり,出版済みの内容としては,香港とベトナム北部から得られた種と台湾北部,フィリピン,およびインドネシア東部ハルマヘラ島から得られた種をそれぞれ,S. continentalisとS. insignusとして新種記載を行った.また,これら2新種の記載に当たり,それぞれに類似した2種,S. chinensisとS. apiensisに関しても再記載を行い,それぞれの形態的特徴が詳らかになったと同時に,S. chinensisに関してはシンタイプに複数種が含まれていたことからレクトタイプ指定を行い,S. apiensisに関しては従来認識されていなかったパラタイプの存在が明らかとなり,各学名の分類学的安定が実現した.また,これらのほかにも,原記載以降報告がなく,その分類学的実態が曖昧であったS. nelsoni, S. multibranchus,およびS. teguhiの3種に関して再記載,分布域の詳細な報告を行い,それぞれの有効性が再確認されたほか,形態学的特徴や,より詳細な分布域が明らかとなった.これらの過程で,本属魚類の種分化形成には,更新世氷河期の海面の変動が大きく関わっていることが示唆されている.投稿中を含む,現在進行中の研究内容としては,インド・太平洋に広く分布する多くのインドアイノコイワシ属魚類各種に関して学名と種の対応関係が大規模に変更することが明らかになりつつある.さらに,形態観察のみならず,遺伝子解析に基づき,各種,各属間の種間関係,属間関係を推定している.派生的な種ほど上顎が矮小化し,体腹縁の稜鱗が減少・消失しており,これらは遊泳生活への適応の結果であることが推定された.これらの成果に関しては随時論文として出版する予定である.今後の展開としては,進捗状況に記したとおり,これまで得られた種分類の研究成果の出版が急がれる.多数の新種を記載し,既知種,未記載種ともにそれぞれの正確な姿を明らかにすることで,後述の系統学的研究における考察をより情報豊かなものにするためである.系統学的研究に関しては,さらなる形態観察を重ね,遺伝学的系統解析と合致する様な形態的特徴を見いだし,カタクチイワシ亜科において原始的・派生的の種間関係,各形質における極性決定形質の有効性を検討する.さらに,各種の観察の過程で蓄積されてきた生態学的情報や,地理学的情報(各地の水温や塩分,栄養塩・プランクトンの多さなどの環境情報,当該地域が大陸移動や海面高度の変化によりどのような環境変化を経てきたのかなど)から,現状の形質の獲得や分布域の形成はどのような要因が影響し,どのような過程を経てきたのかを考察する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
前期原生代における真核生物誕生場の解明

地球生命史において,真核生物の誕生は最も重要な転換点の一つである.しかし,一体どのような環境下でその進化が起こったのかは,未だ謎に包まれている.真核生物とされる最古の化石は,アフリカ・ガボンの前期原生代(約22億年前)の地層から発見されている.本研究では,これらの化石群について, 3次元構造観察および局所分析を行い,真核生物起源か否かを検証する.また,ガボンの複数地域において地質調査を行い,化石の時間・空間分布を明らかにする.さらに,採取した岩石試料の化学分析により,真核生物出現前後の環境変動を解読し,真核生物の進化に必要な条件の解明を試みる.地球生命史において,真核生物の誕生は最も重要な転換点の一つである.しかし,一体どのような環境下でその進化が起こったのかは,未だ謎に包まれている.真核生物とされる最古の化石は,アフリカ・ガボンの前期原生代(約22億年前)の地層から発見されている.本研究では,これらの化石群について, 3次元構造観察および局所分析を行い,真核生物起源か否かを検証する.また,ガボンの複数地域において地質調査を行い,化石の時間・空間分布を明らかにする.さらに,採取した岩石試料の化学分析により,真核生物出現前後の環境変動を解読し,真核生物の進化に必要な条件の解明を試みる.
細動脈血管平滑筋におけるプロテアーゼ活性化型受容体のバイオイメージング解析

研究目的は、各種臓器の細動脈のPARsに対する反応性の相違を明らかにすることにあうた。4点をマイルストーンと定め、その達成度はおおむね満足いくものであった。1.血管平滑筋と内皮細胞の[Ca2+]i変動やNOの産生をイメージングできる細動脈終末細動脈の標本を、各種臓器で作製し、脳と精巣で反応性がなることを明らかにした。脳の細い動脈では、PAR1刺激で細胞内カルシウム濃度が上昇し、PAR2刺激でほ逆に下がることがわかった。太い動脈ではそれがおきない。また精巣ではこうした反応が生じなかった。2.msecレベルで生じる細胞内の素速い変化を画像としてとらえるため、高速リアルタイム共焦点顕微鏡用のプログラムを改良し、最新のos(Windows XP)で解析が可能となった。3.血管を構成する細胞(内皮細胞と平滑筋)のPARsのサブタイプを確かめ、そのサブタイプの相違が、[Ca2+]i変動パターンの違いを生じるかどうかを調べた。免疫組織化学的に受容体の存否を確認したところ、精巣の細動脈は殆どPAR1,PAR2が無いのに対し、脳の細動脈では発現が見られた。しかしながらカルシウム変動をきたさなかった太い細動脈でもPAR1と2が存在していたことから、この部で反応が見られないのは、カルシウム依存性細胞内情報伝達系へのリンクが通常では抑制されているものと思われる。なお、PAR2によるカルシウム濃度低下は血管平滑筋への直接作用か、あるいは血管内皮刺激によるNO等の因子を介する間接的なものか、今のところ判定できていない。4.血管内腔と標本周囲を別個に灌流して、PARsを活性化あるいは抑制するといわれる物質で、平滑筋と内皮細胞がどのような反応を示すか、イメージング法で検討を計画していたが、細い血管内腔の灌流法は未だに予備実験の域を出ていない。【到達目標】各種臓器の細動脈のプロテアーゼ活性化型受容体(PARs)の反応性の相違を明らかにする。【結果】・血管平滑筋と内皮細胞の[Ca^<2+>]_i変動やNOの産生をイメージングできる細動脈終末細動脈の標本を、脳と精巣で作製した。・血管内腔と標本周囲を別個に灌流して、PARsを活性化する物質で、平滑筋と内皮細胞がどのような反応を示すか、イメージング法で検討した。・脳の細い細動脈ではPAR1刺激で平滑筋の[Ca^<2+>]_i上昇と収縮が認められたが、PAR2刺激ではむしろ全体的な低下が見られた。・太い細動脈や精巣の細動脈では反応が起こらなかった。・PAR3,4による[Ca^<2+>]_i変動は認められなかった。【予定していたが、できなかった事】・msecレベルで生じる細胞内の素速い変化を画像としてとらえるため、高速リアルタイム共焦点顕微鏡用のプログラムを改良しようとしていたが、バグフィックスなどでまだなされていない。【来年度の予定】細胞表面の受容体とリガンドの相関、あるいはPARsの細胞内取り込み現象を可視化する。(Zeiss 510META/FCS ConfoCorは購入設置済み)PAR1とPAR2の免疫組織化学プログラムの改良【到達目標】各種臓器の細動脈のプロテアーゼ活性化型受容体(PARs)の反応性の相違を明らかにする。【結果】・昨年度、血管平滑筋と内皮細胞の[Ca^<2+>]_i変動やNOの産生をイメージングできる細動脈終末細動脈の標本を、脳と精巣で作製した。

・PAR1,2の反応をイメージングしたところ、血管平滑筋への直接作用が想定された。・血管系に依存した反応の相違が、脳の小動脈細動脈で認められた。・免疫組織化学的にPAR1とPAR2の存在を切片標本と全載標本で確かめたところ、カルシウムイメージング所見から想定されたものと一致する結果が得られた。すなわち、内皮細胞の他に、脳の細動脈血管平滑筋はPAR1とPAR2を有していたが、太い血管あるいは精巣の動脈では、PAR1,2の存在が認められないか、あるいはごく一部にしか、PARsは存在しなかった。・中枢神経組織の細胞(グリアと神経細胞)も普遍的にPAR1,2を有していた。また、Pia Materの細胞も強く染まった・・機能的および形態学的な解析から、PARsの有無が、各種プロテアーゼに対する反応の差異をもたらしたと見なされる。【予定していたが、できなかった事】・昨年度も高速リアルタイム共焦点顕微鏡用のプログラムの改良ができなかった。これはバグフィックスによるものであったが、平成19年度早々にインストール予定である。【来年度の予定】・高速レーザー顕微鏡による画像取得とデータ解析を素速くおこなえるシステムを構築する。・免疫組織化学で、脳の細胞にもPAR1,2が認められたので、その反応をイメージング法で見てみる。【到達目標】各種臓器の細動脈のプロテアーゼ活性化型受容体(PARs)の反応性の相違を明らかにする。【今年度の到達目標】高速レーザー顕微鏡による画像取得とデータ解析を素速くおこなえるシステムを構築する。免疫組織化学で、脳の細胞にもPAR1,2が認められたので、その反応をイメージング法で見てみる。【結果】昨年度に引続き脳血管標本でPARsの機能を調べた。神経組織の細胞(グリアと神経細胞)も普遍的にPAR1,2を有していたことが免疫組織化学で確かめられたことから、上頚神経節細胞でPARs-APに対してカルシウム濃度がどのように変動するか検討した。結果は、神経細胞においては持続的な上昇があるのに対し、衛星細胞ではスパイク状の変動が観察され、機能的意義が異なることが示唆された。高速リアルタイム共焦点顕微鏡用のプログラムの改良をおこなうことができた。リアルタイムハードディスクに依存しない画像取得が可能となった。また旧式PCとOSを最新のものに代えたことにより、機能解析に必要な資産を統一化できた(これまではPCが新旧2組、必要であった)。
集積した非対称な配位場を利用した力学的な力に基づく不斉反応システム

不斉合成とは光学異性体の一方を選択的に化学合成することを示す。新しい不斉合成法の開拓は新しい医薬品、液晶材料の開発や生命のホモキラリティー起源解明につながるため重要視されている。その不斉合成法の一つとして光励起により形成する励起状態を介した手法が報告されている。本研究では、希土類錯体を用いて力学的な力により形成する励起状態を利用した新しい不斉合成法を検討する。
表面電荷密度波系における電荷と格子の原子分解能測定

In/Si(111)-(4×1)表面の相転移温度(100K程度)以下である77Kにおいて測定を行ったところ、過去の研究を再現した相転移後の状態となっていることが走査型トンネル顕微鏡(STM)によって確認できた。そのような表面で原子間力顕微鏡(AFM)による測定に切り替えたところ、室温での測定とは異なったAFM像を得た。室温において、AFM像ではIn原子鎖は常に×1の周期性であったが、相転移後にはその周期性が変化し、×2の周期性となっており、STM像と完全にin phaseであった。また、AFM像では高さの差によって×2の周期性が生じており、周期性の変調が表面に対して垂直な方向への原子位置の変化によって生じていることが示唆される結果が得られた。このことから、探針を近づけることによって探針-試料間に強い相互作用が働き、探針直下で局所的な相転移が引き起こされることが予想できるため、探針による相の操作を試みた。しかし、結果として、探針が与える摂動による相の操作はできなかった。これまでの相転移の機構に関する理論計算によると、相転移における原子の変位の方向は表面に対して平行な方向が主である。一方、AFM探針によって表面に加えることのできる相互作用は表面に対して垂直な方向であり、平行な方向に強い相互作用を加えるのは困難であるとされている。このように、転移における原子の変位の方向と探針が与える相互作用の方向が一致しないことから、相互作用による原子位置の変位を誘起することができず、相の操作ができなかったと考えられる。AFM像において高さ方向の変化によって変調が生じているようにみえるという結果は、上述のように過去の理論計算の結果とは反しているが、そのように画像化される理由は今後の理論計算が必要である。28年度が最終年度であるため、記入しない。年度前半は、In/Si(111)-(4×1)表面において、室温環境下で走査型トンネル顕微鏡(STM)で観察される欠陥近傍の周期性の変調が本当に電荷密度波かどうかを直接調べることを目指し、ケルビンプローブ力顕微鏡(KPFM)による測定を行った。その結果、In原子鎖に沿った方向に列状のコントラストが観察された。In原子鎖内において、接触電位差はIn原子鎖外側のIn部分で大きく、内側のIn部分で小さくなっていることが明らかとなった。また、In/Si(111)-(4×1)表面上の一部の吸着物は、欠陥近傍によく似た周期性の変調を誘起することが知られている。そこで、吸着物が分子の場合の構造を調べるために、室温原子間力顕微鏡(AFM)による測定を行った。その結果、分子の化学構造を観察することに成功した。これまでに、AFMによって、分子の化学構造や力学的特性などの測定が可能であることが示されてきたが、これらの実験には、極低温や探針の処理が必要とされてきた。そのため、今回の実験は世界初の室温での観察結果である。また、探針に特殊な処理をしなくとも、化学構造の観察が可能であることも分かった。さらに、力学的分光と理論計算により、単一の有機分子の弾性を見積もることができた。これらの結果は、今後AFMを様々な系に応用していくうえで非常に重要な結果である。年度終盤には、低温での実験を開始しており、今後の実験を進展させるために不可欠な、液体窒素と低温装置の扱いを習得することができた。また、目的の試料の作成にも成功している。前年度は、試料の作成には成功したが目的の再構成表面以外の表面も混在した状態であった。そのため、まずは、測定の効率化のために試料作製の条件の最適化を行った。この目的のため、低速電子回折(LEED)を使用することにした。LEEDでの測定では、表面全体の構造を測定でき、走査プローブ顕微鏡(SPM)での測定ほど時間がかからないため、試料評価の時間を短縮しつつ作成条件の最適化を行うことができた。試料の作成条件の最適化が完了したので、低温での原子間力顕微鏡(AFM)測定に移行した。液体窒素温度においてAFMによる測定を行ったところ、In原子鎖の周期性が変調され、ダイマーのような構造が観察された。これは相転移によって原子位置が変位したことを示唆している。また、AFM測定中に局所的に引力が働く領域が観察されることがあった。同じ位置での走査型トンネル顕微鏡(STM)観察においては、清浄なIn/Si(111)表面であった。このような現象は室温での測定時には観察されていない。これは、表面下に存在するドーパントによる影響を検出したものと考えられる。In/Si(111)-(4×1)表面は金属-絶縁体転移が起き、室温では金属的な表面に遮蔽されドーパントは検出されないが、低温では絶縁体表面であるため、それが検出できたという本研究の系だからこそ観察できた結果である。また、In/Si(111)-(4×1)表面への不純物吸着の影響を調べるための予備実験も前年度から引き続き行った。In/Si(111)-(4×1)表面は金属的であるため、それに合わせて、今回は金属表面を使用して有機分子の吸着構造の測定を行っており、化学構造の観察に成功している。

本年度は、低温AFMによる格子の原子分解能観察と低温ケルビンプローブ力顕微鏡(KPFM)による電荷分布に起因した接触電位差の原子分解能観察を行う予定であった。まず、測定の効率化のために試料作製の条件の最適化を行った。LEEDを使用することにより、試料評価の時間を短縮しつつ作成条件の最適化を行うことができた。試料の作成条件の最適化が完了したので、低温での測定に移行した。液体窒素温度において原子間力顕微鏡(AFM)による測定を行ったところ、In原子鎖の周期性が変調され、ダイマーのような構造が観察されるという、原子位置の変位を示唆する結果が得られている。また、AFM測定中に、走査型トンネル顕微鏡(STM)では現れない局所的に引力が働く領域が観察されることがあった。表面下に存在するドーパントによる影響を検出したものと考えられ、このような現象は室温での測定時には観察されておらず、予期せぬ結果を得ることができた。また、AFM測定時には、次年度の研究予定であるエネルギー散逸に関する結果も取得しつつある。また、In/Si(111)-(4×1)表面への不純物吸着の影響を調べるための予備実験も前年度から引き続き行った。In/Si(111)-(4×1)表面は金属的であるため、今年度は金属表面を使用し、有機分子の吸着構造の測定を行った。以上のように、高い精度で試料の作成ができるようになり、低温AFMでは相転移後に特有な結果を得ることができている。また、その過程で予期せぬ結果を得ることもできた。そのため、(2)おおむね順調に進展していると評価した。In/Si(111)-(4×1)表面の相転移温度(100K程度)以下である77Kにおいて測定を行ったところ、過去の研究を再現した相転移後の状態となっていることが走査型トンネル顕微鏡(STM)によって確認できた。そのような表面で原子間力顕微鏡(AFM)による測定に切り替えたところ、室温での測定とは異なったAFM像を得た。室温において、AFM像ではIn原子鎖は常に×1の周期性であったが、相転移後にはその周期性が変化し、×2の周期性となっており、STM像と完全にin phaseであった。また、AFM像では高さの差によって×2の周期性が生じており、周期性の変調が表面に対して垂直な方向への原子位置の変化によって生じていることが示唆される結果が得られた。このことから、探針を近づけることによって探針-試料間に強い相互作用が働き、探針直下で局所的な相転移が引き起こされることが予想できるため、探針による相の操作を試みた。しかし、結果として、探針が与える摂動による相の操作はできなかった。これまでの相転移の機構に関する理論計算によると、相転移における原子の変位の方向は表面に対して平行な方向が主である。一方、AFM探針によって表面に加えることのできる相互作用は表面に対して垂直な方向であり、平行な方向に強い相互作用を加えるのは困難であるとされている。このように、転移における原子の変位の方向と探針が与える相互作用の方向が一致しないことから、相互作用による原子位置の変位を誘起することができず、相の操作ができなかったと考えられる。AFM像において高さ方向の変化によって変調が生じているようにみえるという結果は、上述のように過去の理論計算の結果とは反しているが、そのように画像化される理由は今後の理論計算が必要である。今年度は、室温AFM・KPFMによる格子位置と電荷分布に起因した接触電位差の観察、および、低温装置の立ち上げを行う予定であった。
裁判員制度に向けた筆跡鑑定の高度化のための電子ペンの応用に関する研究

【研究の内容】筆跡個性が固定化するということは、脳内での書字運動の処理がプログラム化されていると考えられ、それが書字運動に反映されることである。つまり、書字運動のうち、文字を何画で書くとか、どういう順番で書くとか、どの程度の速さで書くとかというような動的な筆跡個性であるストロークは無意識のうちに決定される。そこで、最近身近になってきた、筆跡画線をデジタルメモできる電子ペンのストローク検出機能を用い、筆跡個性がどのように挙動するのかを調査してきた。今回は、筆跡鑑定の際、被疑者に検査用対照筆跡を電子ペンで書かせることを想定して採取方法を検討した。実験としては、30名の警察学校の学生に対し、架空の住所地である「神戸市長田区秋永通」字を電子ペンを用いて繰り返し3回ずつ筆記させた。次に、手書き文字解析システムを用いてストロークを検出し、手書きの筆跡画線と比較した。また、電子ペンによる筆記の感覚も聞き取り調査した。その結果、ストロークは、手書きの筆跡画線をほぼ再現可能であることが分かった。また、電子ペンは、ペン先が多少見にくいものの、違和感があるほどではなかった。【研究の意義】検査用対照筆跡を採取するのに電子ペンを用いることに筆跡鑑定上の問題点は見られなかった。もし、それが導入されるなら、静的な手書きの筆跡画線だけの検査だけでなく、動的なストロークの情報も得られるので、筆跡鑑定の高度化が実現可能になると思われる。ただし、被疑者への説明や捜査員への教養など手続き上の問題は今後の課題である。