hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
位置センサレス制御スイッチトリラクタンスモータ駆動システム搭載電気自動車の開発

電気自動車(EV)用40kW、12-8極のスイッチトリラクタンスモータ(SRM)の設計開発を行い、始動および定常駆動の位置センサレス制御アルゴリズムの開発・実用化を目指し、新しい駆動系電気自動車の完成を最終目的として研究を行った。市販の車をベースに電気自動車を開発するために、従来のエンジンを取り外し、代わりにSRMがそのまま設置できるようにモータ外形寸法をまず決定し、次にバッテリーで供給可能な電圧から必要なトルクが得られる電流を求め、基本的なモータ仕様を割り出した。これらの基本設計を基にモータの製作をメーカーに依頼し、同時にSRM用の特殊なインバータの製作を別メーカーに依頼した。これと並行して、位置センサレス制御アルゴリズムの開発を進め、次の事を明らかにした。1.始動、および低速から高速まで安定して運転が可能な位置センサレス制御手法を開発できた。ただし、始動法に関しては既に類似の手怯が発表されていることが明らかになった。2.負荷が印加され、電流が流れると磁気飽和の影響によりセンサレス制御の精度が悪化するが、これに対処する方法を開発した。3.速度推定は、低速になるとその精度が悪化していたが、これを改善する手法を見出すことが出来た。以上が、センサレス手法に関する研究成果である。EVを構成する基本的な要素、すなわちSRM、駆動用インバータおよひバッテリーによる模擬実験用システムを構成し、実験を行った。負荷にはPMモータを使用した。各指令速度に対する電流、電圧波形の測定、負荷試験などを実施した。これらの結果より、効率については、モータ単体て80-90%、駆動回路まで含めると65-75%程度であることがわかった。さらに、SRMの大きな欠点である振動・騒音についても追加て研究を進め、これらを軽減できる一方法を明らかに出来た。今後はこれをさらに進め、より実用性の高いSRM搭載電気自動車の開発を進める予定である。2003年度は以下のことについて実施あるいは明らかにした。1.電気自動車用のスイッチトリラクタンスモータを開発するにあたり,このモータにおいてもっとも考慮しなければいけない振動・騒音の低減について調査・検討し,設計段階で構造的に考慮できる項目を挙げることができた。2.本研究で使用するモータの詳細は,検討の結果,6極/4極,15kW(最大出力約40kW),基底速度4000rpm,最大速度約7000rpm程度,電圧240V,電流は4000rpm時最大で500A程度とすることが決定した。また,バッテリーは通常の鉛バッテリーとすることになった。3.小容量スイッチトリラクタンスモータの実験システムは,モータ容量が2.2kWであり,トルク計を介して円筒低慣性型渦電流動力計を直結した試験システムを構築した。また,'このシステムを駆動制御するインバータを含めた制御システムも設置した。現在,このシステムを用いて各種の基本的な実験を行っている。4.センサレス制御法の開発について,原理そのものは極低速度および高速領域を除いて明らかにすることができた。すなわち,(1)低速時(400rpm1200rpm)は回転子の回転角度に対して相インダクタンスの傾きがほぼ0になったとき,励磁相を切り替えていくことによって位置センサレス駆動が可能であることがわかった。(2)中速領域(1200rpm5000rpm)では,回転子が固定子,回転子の突極対向位置を過ぎてからの領域において,電流が0となるように制御する手法を明らかにできた。この手法は,低速時と同じ手法で中速領域を運転すると固定子と回転子の突極対向状態まで励磁することになり,その後に流れる回生電流により逆トルクが発生するのを防ぐことができる。

したがって,センサレス制御の速度範囲を拡張することができる。今後,早急にさらに高速な領域および極低速な領域でのセンサレス制御原理を開発する予定である。今年度は始動から高速度領域までのセンサレス制御アルゴリズムを開発・完成することが目標である。以下本年度の研究実施計画に沿って実績概要を述べる。1.始動から定常運転領域全体でセンサレス運転を可能にする位置センサレス制御アルゴリズムの完成を目指す。始動時のセンサレスアルゴリズムおよび低速領域におけるセンサレス制御については既に開発しているが,今年度はスイッチトリラクタンスが磁気飽和領域で運転される場合についても対応できる理論を明らかにし,発表した。また,基底速度以上の領域におけるセンサレス制御も可能になったが,高速時における各相の励磁開始角の決定がまだ試行錯誤的であり,問題が残っている。また,低速については100rpm程度までは対応できるが,それ以下の速度についてはこの1年で完全な解決策を見いだせなかった。2.実験システムにより実証試験を行い,評価・改善を行う。上記1で理論的に検討したことについては,全て実証試験を行い,その結果をふまえてセンサレスアルゴリズムの改善を行った。また,実証試験等で確認できた内容については順次国際会議やその他の学会講演等で報告した。3.(1)電気自動車用スイッチトリラクタンス,(2)駆動用インバータおよび(3)バッテリーにより,模擬実験車用システムを構成し,予備実験を行う。システムを構成するための(1)(3)のうち(1)は昨年度,(2)および(3)を今年度そろえた。(2)については,車載用として詳細を検討し製作を依頼したインバータである。また,バッテリーは電気自動車用の特別なバッテリーである。基本的なモータ特性を取得するための実験装置を設計・製作依頼をしたが時間がかかり,実験実施に至っていない。4.模擬実験車用システムの性能等を評価・改善し,実験車への搭載を準備する。上記3の実施計画が遅れているため評価・改善はまだ行われていないが,実験車への搭載を考えて実験車の整備を行っている。以上本年度は,次の項目において成果を上げることが出来た。1.中速および高速における位置センサレス手法を考案し,実験システムによりその有用性が確認できた。2.位置センサレス制御法において磁気飽和を考慮する手法を理論的に検討してきたが,その手法の有用性を実験システムにより明らかにすることが出来た。3.電気自動車用に開発したインバータ-スイッチトリラクタンスモータ(SRM)駆動系システムにより基本的な実験を行い,基礎的なデータを獲得することが出来た。4.本研究に付随して振動騒音低減に関して検討し,電流制御手法により騒音を低減できる事が明らかになった。上記1では,中速時において低速時と同じ制御方式を用いると大きな回生電流による負トルクが発生し,駆動することが困難となる。そこで,突極が対向するときに回生電流が零となる制御手法を考案し,実験により有用性を確認した。
近代日本における国土空間・社会空間の編成過程に関する歴史地理学的研究

日本の近代を明治維新以降、第二次世界大戦の敗戦にいたる時期と捉えた場合、近代日本の歴史地理的研究が、独立した研究領域として日本の地理学界で確立したのは1989年台後半以降である。過去の時代は直接的に経験することができないため、近代日本の地理学的研究にあたっては、現在の地理学研究による方法は用いることができず、歴史地理学的方法で研究を行う必要がある。また、近代日本においては、日本の支配領域は現代の国土領域にとどまらず、朝鮮半島、台湾、樺太、南満洲(中国東北地方の南部)にまで及んでいた。本研究は、時期的にも空間的にもこのように定義される近代日本の国土空間・社会空間の形成過程を、地理学的に解明することを目的とした。その主要な研究内容は次の通りである。1.近代歴史地理研究に関する理論的考察2.近代改良農法の普及過程の解明3.フロンティア地域におけるシンボリックな景観の検討4.温泉地の近代化過程の解明5.養蚕地域における局地的金融機関の役割の考察6.通勤・通学の成立過程の解明7.都市計画運河の展開過程の考察8.商家の活動からみた地方中心都市の変容メカニズムの検討9.個人誌の形成と港湾都市の変容過程の考察10.植民地期の朝鮮における水産物加工業の発展過程の解明11.樺太における石炭産業と植民地政策の考察12.南満洲における輸出・輸入品の分析。これらの研究を通じて、いかなる地域空間も自然に形成されたものではなく、社会的に構造的に造られたものであり、国家の政策、地域社会の動き、個人の活動が相互に関係して形成されたものであったことが明らかとなった。今年度は総計4年間にわたる研究期間の初年度に当り、当該研究課題を遂行する上で基礎固めを行うべき1年と位置づけられる。今年度に関しては、2001年10月下旬に補助金交付の内定が通知された事情から、極めて短い期間で研究を進めざるを得なかった。4年間の研究計画について研究組織全体で打合せをするため、2002年1月・3月に、研究代表者・分担者・協力予定者による会合を東京で開催した。その場で、各々の今後の研究計画と研究組織としての個別研究の取りまとめの方向付けについて意見が交わされ,複数の確認事項が得られた。研究代表者・分担者によって今年度行われた研究活動の主たる内容は、今後の研究遂行の基盤となる設備備品等の整備や基礎資料の収集、そして調査旅行の実施等であった。研究代表者は、近代日本に関する歴史地理学的なデータベースや地図を作成するためにパーソナルコンピューターやディジタイザ、プリンタなどの分析機器ならびにGISソフトウェアを整備し、近代日本の地域形成の担い手たる有力経済人の動向を知るためにさまざまな文献資料を収集し、研究対象地域(長崎等)で調査に従事した。現在データベース作成などの作業途上であり,分析結果は次年度公表の予定である。なお,各研究分担者も分析機器の購入や文献収集,地域調査に従事した。限られた期間で主として基礎作業に従事したため,今次課題に関する今年度内の具体的な研究成果の公表は少ないが,今年度購入した設備備品を用いて既収集の資料を分析検討した成果が,次ページの各業績のように公表されている。なお、2002年9月に日本地理学会近代日本の地域形成研究グループ(代表者:山根拓)によるシンポジウム開催が予定されており、その場で本研究組織のメンバー全員が発表を行う。それによって、本研究課題の研究成果が一部公開される予定である。今年度は4年間継続する本研究課題の実施第2年目であった。

資料・分析機器を整備し個別調査等を進めるとともに,我々は,ここまでの研究実績の中間まとめを公開しその評価を広く問い,今後の研究の推進に役立てることを目指し,日本地理学会秋季学術大会(2002年9月:金沢大学)でシンポジウム「近代日本の地域形成-国家・社会・個人-」を開催した。そのオーガナイザーは山根・中西・岡島・椿が務め,本研究組織の全員が報告を行った。シンポジウムは,「I趣旨説明」,「II研究報告(第1部農山村・開発空間の地域形成,第2部都市・開発空間の地域形成)」,「IIIコメント」,「IV総合討論」,「V総括」の5部構成であった。各研究報告は異なる事例を扱ってはいたが,近代日本の国士を構成する諸地域が辿った近代化への道筋を記述的・分析的・解釈的に再現し,一定の特質を有する近代的地域(国土空間・社会空間)という「構造」の形成過程への国家・社会・個人(スケールを異にする3主体)の主体的な関与を,具体的に解明した。これらは事例地域の場所や空間スケールがやや偏在し,特に大空間の地域形成という問題への取り組みが手薄ではあったという問題を残したが,今後の歴史地理学的な近代日本における地域形成論」の構築に繋がる成果を残したといえる。その他,2003年2月に,招聘旅費を使用して中国東北地区在住の研究者2名を招き,「20世紀・中国東北地方の地域変容-自然と社会-」というテーマで国際研究集会を開催した。これによって,いわゆる植民地空間の形成について,多くの知見を得た。今年度は昨年度に引き続き、各自がそれぞれのテーマ、フィールドにおいて調査研究を進め、データの収集と解析を行った。国内の農村地域に関しては、明治農法の展開と普及について調査研究が行われ、茨城県の牛馬耕の展開は、町村別にみた場合、地域差が非常に大きいこと、牛馬耕普及にあたっては、各地の篤農家層の活動が重要であったことが明らかにされた。また農村地域の金融に関しては、長野県の産業組合は農村部における商工資金調達の手段の一つとして、零細銀行などとともに、利用者と設立者双方に選択的に活用されていたことが明らかにされた。山村地域については、北関東の温泉地を事例として、鉄道網の発展とともに、伝統的な湯治場から保養遊覧地へと変容していく過程が、鉄道省編纂のガイドブックなどを手がかりに明らかにされた。漁村についても、西伊豆を事例として、ライフヒストリーをもとに近代における就業形態の変化が明らかにされた。都市とその周辺地域に関しては、川崎・富山・尼崎で、昭和初期における都市計画運河の計画・事業決定の経緯と地域社会の動きが、文献資料および新聞記事をもとに明らかにされ、大阪市近郊については、都市化の進展に伴う鉄・軌道技術の変化が明らかにされた。そして、長野県における地方都市の変容過程とそのメカニズムが、商家同族会の展開をもとに明らかにされた。植民地空間については、中国東北地方の調査は、断念せざるを得なかったが、朝鮮半島の研究は進められ、植民地期の朝鮮における水産物缶詰工場の立地は、南部における小規模な貝類缶詰工場から、大規模な中部のサバ類、北部のカニ缶詰工場へ展開したことが明らかにされた。また、近代日本の統計地図作成へ向けた作業として、日本国内と旧植民地地域の小縮尺の地図が収集され、行政境界を記したベースマップが一部の地域について作成された。今年度は研究計画の最終年度にあたり、各自がそれぞれのテーマ、フィールドにおいて補充的な調査・研究を行い、最終的な研究成果をまとめた。
強安定成層下における乱流輸送機構の解明

強安定成層流中における熱・運動量輸送に及ぼす浮力効果の解明を目的として、気流の温度・速度の同時計測が可能な二線式温度流速計の高精度化を行った。本研究では、FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて各種補償系をデジタル化した。抵抗線温度計用の周波数補償系では、フィルタ係数を逐次更新することで温度変動成分に対する高精度な補償を実現した。熱線流速計用の温度補償系では、平均流速U=3.0m/s、平均温度差ΔΘ=060Kの加熱気流中においても、正確な流速計測が可能となった。遅延補償系では、1.05.0m/sの流速範囲において、瞬時信号に基づいて温度信号を適切に遅延させることが可能となった。本研究により、乱流生成や乱流輸送の解明に必要な温度・速度変動及び相関量の高精度計測が可能なデジタル二線式温度流速計が構築された。本研究では、1000K/mを超える強い安定成層下での円柱後流中に発生するカルマン渦に及ぼす浮力効果を明らかにすることを目的として、計測器の開発および実験を行った。その第一段階として、本年度は、冷熱二線式温度流速計における温度計測部と速度計測部の各種補償アルゴリズムをFPGA(Field Programmable Gate Array)によりデジタル化することでデジタル温度流速計を構築した。本研究では、完全並列処理が可能なFPGAを新たに採用したことにより、DSPやPC等によるデジタル計測では困難である2種物理量の厳密な相互補償系を実現することに成功したことが特徴である。温度計測部に関しては、センサの熱容量に起因する応答特性の劣化を補償するための位相補償が必要である。既に開発していた補償部にフィルタ係数を逐次更新させるアルゴリズムを追加実装することで、温度変動成分に対しても±0.13%以内で位相補償が可能であることが確認された。熱線流速計は流速および温度に対する感度特性を有するため、正確な温度情報に基づいた気流の温度補償系が必要となる。本研究では、完成した温度計測部を併用することで気流の温度補償系を実現した。気流流速U=2.04.0m/sの気流に対して、△○=040Kまで気流を加熱することで温度補償に関する検定試験を実施した。デジタル方式により、従来のアナログ計測器に比べてより正確な補償演算が可能になった結果、誤差±1.6%以内で加熱気流の加熱気流の流速情報が取得可能であることが示された。今後は、数101500K/mの範囲で温度勾配を変化させた直線状温度分布を持つ強安定成層流中で、デジタル二線式温度流速計とI-X型プローブを用いて温度・速度変動および相関量を計測し、強安定成層流中における秩序渦の形成・崩壊過程を調べ、自由せん断流中での乱流生成や乱流輸送機構に及ぼす浮力効果の解析に取り組む予定である。本研究では、強安定成層流中における熱・運動量輸送に及ぼす浮力効果を明らかにすることを目的として、デジタル熱流体計測器の開発および評価実験を行った。従来のアナログ計測器では困難であった、物性値の温度依存性を考慮したより厳密な補償演算を実装するために、FPGA(Field Programmable Gate Array)を採用したことが特徴である。本年度は、昨年度に構築した温度計測部と速度計測部の各デジタル補償系を統合した。速度計測に対する温度補償系の検定実験は、流速U=3.0m/sの気流に対して△〓=060Kまで気流を段階的に加熱することで実施した。熱電対の平均温度に基づく補償系ではなく、抵抗線温度計の瞬時温度情報に基づく動的な補償系を新たに構築した。従来よりも厳密な補償演算が可能となった結果、昨年度より幅広い△〓=060Kの温度範囲において誤差±1.6%以内で加熱気流の流速情報が取得可能となった。また、温度流速計では、温度・速度センサ間に生じる空間的な隔たりが空間分解能の劣化や温度・速度の相関量の計測時に誤差の原因となる。そこで、温度流速計では温度信号を一定時間遅延させ、空間的差異を時間的差異に置き換えて相殺する遅延補償系が必要となる。遅延補償系をFPGA上へ構築し、流速U=1.05.0m/sに相当する電圧を印加して静特性評価実験を実施した。その結果、目標遅延時間に対する遅延時間の誤差が±1.0%以内で的確な補償を行う遅延補償系を実現した。

遅延補償系の適用流速範囲に課題が残るものの、強安定成層流中における乱流生成や乱流輸送を解明するために必要な温度・速度変動及び相関量を計測することの可能なデジタル二線式温度流速計が構築された。
水素結合に基づく多点分子認識場の設計と極性有機化合物の精密識別

水素結合を含む多点分子認識場を設計し、それを用いた多官能性の極性有機化合物の選択的な捕促と選択性の発現機構に関して重要な知見を得た。個々の成果は以下のとうりである。1.レゾルシンードデカナル環状四量体はジカルボン酸を二つのカルボキシル基の関与する二点水素結合により捕捉するが、このときジカルボン酸のアルキル鎖長に関して極めて大きな選択性が得られる。例えば最良基質であるグリタ-ル酸の結合定数(K)は1×10^5M^<-1>であるがメチレン鎖が2つ長いパメリン酸のそれはK=1×10^3M^<-1>である。2.適当な位置に水素結合場をもつRh(III)-ポルフィリンは配位結合と水素結合の二点相互作用によりアミノ酸を二点固定する。この時水素結合は選択性に大きく寄与する。これは金属配位結合が先に起こるため水素結合が実質的に分子内のプロセスになり分子間の反応に比べてエントロピ-の損失が少なくてすむからである。またこのような相互作用を利用してアミノ酸を選択的に液膜輸送することも可能になった。3.1で述べたレゾルシンーアルデヒド環状四量体は糖を選択的に水素結合に基づいて捕捉するが、糖のピラノ-ス環の立体化学が重要な因子であり、これに基づいてフルクト-ス(果糖)(捕捉可)とグルコ-ス(ブドウ糖)(捕捉困難)を識別することが可能である。4.2-ピリジル基をもつレゾルシン二量体は酸(リン酸やカルボン酸)と塩を形成する際アニオンのレゾルシン水酸基による安定化が大きく見られる。すなわち静電相互作用と水素結合の二点相互作用による塩の二点捕捉である。以上の結果、水素結合は単独では弱いがもう一つ別の(強い)相互作用と重なる分子内プロセスになり、付加体の安定性と選択性に大きな寄与をなすことが明らかとなった。
新世代Ｘ線観測衛星を用いた超新星残骸の進化の解明

近年のX線観測からいくつかの超新星残骸(SNR)では、電離よりも再結合が優勢な過電離プラズマが確認されている。その多くは近傍に分子雲や原子雲の存在が確認されているため、SNRの進化や構造形成には周辺ガス環境が深く関わっていると考えられるが、その進化機構の詳細は明らかにされていない。これを明らかにするには、周辺環境とSNRの進化の関係を定量的に評価する必要がある。現在のX線スペクトル解析で使用されているプラズマモデルは温度の時間発展が考慮されておらず、プラズマからの放射を再現するには不十分である。過電離プラズマが発見されたSNRは放射冷却期と考えられ、断熱膨張期期では影響が少なかった放射冷却の効果を考慮した年齢数万年程度のSNRの数値計算が必要となる。本研究では、プラズマの状態の時間発展を考慮した1次元数値流体計算を行い、その結果からスペクトルやイメージを生成することで、観測のスぺクトルやイメージと直接比較できる枠組みを構築した。X線のスペクトルは、主に電子温度と各イオンの分配比から形状が決まるため、数値流体計算コードでは、電子温度と電子・イオンの密度、イオンの電離状態の時間発展を計算している。また、流体計算にラグランジアン法を採用することで、格子内の物質量を保存させたまま、初期状態の各流体要素がどのように運動し物理状態を変えていくかを追跡することが可能である。スペクトル生成コードでは、電子温度、電子・イオンの密度、イオンの分配比からプラズマの局所的な放射スペクトルを計算することができる。我々は、開発したコードを用いて実際のISMの密度が電子温度や電離度にどのような影響を与えるのか調べた。その結果、周辺ガスが濃密であれば数千から数万年経過したSNRは過電離の傾向を示すことがわかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。CTB1(G116.9+0.2)は、電波ではシェル状に明るく、X線では中心集中した構造を持つMixed morphology型の超新星残骸(MM-SNRs)の一つである。MM-SNRsの多くは周辺にガス雲の存在が確認されているため、その形成過程には周辺環境が大きく影響していると考えられているが、未だに解明されていない。また、CTB1は特異な形状をしており、南西領域には電波シェルに沿う様な形状の原子雲が存在する一方で、北東領域はシェルが破れてX線の放射が吹きだしているような形状をしている。すでにX線天文衛星「あすか」で観測されているが、南西領域・北東領域のプラズマ状態についてどちらも0.2-0.3 keVの電離平衡プラズマであるとしており、明確な差異は報告されていない。CTB1のプラズマ状態を明らかにするには、もっとエネルギー分解能の良い衛星で観測を行う必要がある。我々は、X線天文衛星「すざく」を用いてCTB1を観測し、解析を行った。その結果、原始雲と衝突している南西領域に電離よりも再結合が優勢である過電離プラズマが存在するということがわかった。また、北東領域は電離平衡状態に近く、明らかに北東領域よりも南西領域で強い過電離プラズマの傾向を得た。これは、衝撃波によって加熱された電子がガス雲に衝突し、急激に冷やされたことで再結合が優勢となる、というMM-SNRにおける過電離プラズマ形成シナリオの1つを支持している。本研究は、最新のすざく衛星による観測データを解析することでCTB1のプラズマ状態を明らかにしただけでなく、MM-SNRの系統的な研究にも貢献したといえる。本研究は当初、2016年2月に打ち上げたX線天文衛星「ひとみ」のキャリブレーションのためのサイエンスチームへの参加、及び、ひとみ衛星の観測データの解析を予定していた。しかし、打ち上げ翌月に衛星との通信が不可能となり運用が中止されてしまったため、チームへの参加と観測データの解析は断念せざるを得なくなった。そこで我々は、X線天文衛星「すざく」の観測データの解析を行い、シミュレーションとの比較を行うことを考えた。まずは、研究対象であるMixed morphology型の超新星残骸(SNR)に属するCTB1(G116.9+0.2)のすざく衛星による観測データを解析した。その結果、MM-SNRにおける過電離プラズマ形成シナリオの1つを支持するような結果を得た。この結果については、すでに2017年春季日本天文学会で報告しており現在執筆中である。本研究は、最新のすざく衛星による観測データを解析することでCTB1のプラズマ状態を明らかにしただけでなく、MM-SNRの系統的な研究にも貢献したと言える。一方で、我々はSNRの数値流体シミュレーションにも取り組んでいる。これまでは、SNRのprogenitorの爆発モデルの研究とSNRの観測研究が独立で行われていたため、SNのprogenitorのモデルと観測結果をつなげる具体的な手立てが存在していなかった。そこで我々は、progenitorの爆発後数千秒のアバンダンスのモデルと、SNRの進化の理論モデルをもとに、SNRの爆発から数百年数万年後の状態を数値流体計算するコード開発を行っている。これは、MM-SNRの形成メカニズムや過電離プラズマが周辺環境とどのように関係しているのか解明するのに非常に有用である。Mixed morphology型超新星残骸(MM-SNRs)は、電波ではシェル状に明るく、X線では中心集中した構造を持つ。

多くのMM-SNRsで近傍に分子雲・原子雲が確認されており、MM-SNRs形成過程には周辺環境が大きく影響すると考えられているが、そのメカニズムは明らかになっていない。いくつかのMM-SNRsでは、再結合が優勢な(過電離)プラズマの存在が確認されている。CTB1はMM-SNRsの一つで、南西部に電波シェルに沿うように原子雲が存在し、北東部はシェルが破れてX線放射が吹き出すような特異な形状をしているSNRである。CTB1はあすか衛星やChandra衛星で観測されており、電子温度0.2-0.3 keVの電離平衡プラズマであると報告されている。我々は、すざく衛星によるCTB1の観測データの解析を行い、北東部は電子温度0.3 keV程度の電離平衡プラズマ、南西部は電子温度0.15-0.2 keV程度の過電離プラズマであることがわかった。さらに、南東部の過電離プラズマは原子雲に近い側の領域の方が電子温度は低く、冷却時間が長い。この結果から、CTB1は原子雲と衝突した場所から冷やされ、徐々に内側へと冷却が進んでいると考えられ、分子雲・原子雲との衝突によって急激に電子冷却が起こり再結合が優勢となるという過電離プラズマ形成シナリオの一つを支持している。一方で、我々はASTRO-H衛星にも搭載された硬X線イメージャーの両面ストリップ型テルル化カドミウム半導体検出器(CdTe-DSD)の性能検証を進めてきた。その中で、宇宙観測用に開発を進めてきた高性能な検出器が地上実験でも応用可能であることがわかった。その一つとして、ミュオン特性X線を用いた非破壊分析用の撮像システムを開発し、J-PARCの負ミュオンビームを用いてBN, LiFのイメージング実験を行った。その結果、ミュオン特性X線を検出し、世界で初めてのミュオン特性X線に成功した。我々は、CTB1のX線天文衛星「すざく」の観測データの解析を行い、領域によって異なるプラズマ状態であることを明らかにした。本研究は、これまでの観測ではわからなかったCTB1のプラズマ状態を明らかにしただけでなく、MM-SNRsの統計的な研究にも貢献している。これらの結果は現在論文を執筆中である。また、先行研究で存在が示唆されているハード成分についても解析を行い、べき2程度のpower lawが存在することがわかった。これを説明する物理描像については現在検討中である。また、X線スペクトルから爆発した親星の推定を試みる数値流体計算コードの開発も進めている。親星の爆発後数千秒の元素分布モデルと爆発のエネルギー、親星の質量、密度、圧力、速度などを初期条件にして、時間発展するプラズマの密度、温度、電離状態をシミュレーションしている。プラズマのクーロン相互作用や、イオン化・再結合の割合計算に加え、放射冷却や熱伝導による冷却を計算に取り入れ、現在はその計算結果の妥当性を検討中である。一方で、我々は両面ストリップ型テルル化カドミウム半導体検出器(CdTe-DSD)の性能評価と地上実験への応用も進めている。その一つとして、私は、ミュオン特性X線を用いた非破壊分析用の撮像システムを開発し、J-PARCの負ミュオンビームを用いてBN, LiFのイメージング実験を行った。その結果、ミュオン特性X線を検出し、世界で初めてのュオン特性X線に成功した。この結果は、論文として報告している。
マダガスカルで発生する高死亡率海産毒の解明

マダガスカルにおける現地調査の結果、近年になって高死亡率の魚介類食中毒が多発していることが明らかになった。サメを原因とする食中毒は1993年以降に6件発生し、980名の患者と65名の死者の発生が判明した。ウミガメによる食中毒は1993年以降に5件発生し、414名の患者と29名の死亡者を出している。ニシン科に属する小型魚のミズンを原因とする食中毒(クルペオトキシズム)では、1名が中毒し死亡している。中毒原因となった有毒試料の入手は極めて困難であり、サメ、ウミガメ、ミズンのそれぞれについて1検体ずつ、数十グラム以下の試料しか得られなかったが、入念に解析を行い、以下の成果を得た。[サメ中毒]原因毒はシガトキシンと同様にNaチャネル活性化作用を有するものの、マウスの症状及びHPLCの挙動が異なることを明らかにし、主要毒2成分を単離してカルカトキシンAおよびカルカトキシンBと命名した。僅か数十ミクログラムの量であるが、化学構造の追究を継続している。[ウミガメ中毒]アオウミガメの内臓と推定される部位90グラムを得た。ヒト中毒症状及び毒のクロマトグラフィーにおける挙動から、らん藻の有毒成分であるリングビアトキシンとの類似性を指摘し、さらに追究を行っている。[クルペオトキシズム]中毒検体の頭部1個から微量の毒を検出し、クロマトグラフィーにおける挙動、細胞毒性、溶血性、抗体反応の結果からパリトキシンと同定した。ヒト中毒症状及び毒のクロマトグラフィーにおける挙動から、らん藻の有毒成分であるリングビアトキシンとの類似性を指摘し、さらに追求を行っている。[クリペオトキシズム]中毒検体の頭部1個から微量の毒を検出し、クロマトグラフィーにおける挙動、細胞毒性、溶血性、抗体反応の結果からパリトキシンと同定した。
バセドウ病患者における個別化医療実現のための基礎的研究

バセドウ病患者のメルカゾール(抗甲状腺薬)による無顆粒球症発症の原因遺伝子の可能性を検討すべく、FMO3の遺伝子の解析をおこなった。FMO3の一塩基多型(SNP)の解析やFMO3の全てのエクソンを解析してところ、、4箇所のアミノ酸変異を伴うバリエーションが見られました。しかしながら、これらのバリエーションは一般集団においても一般的であるため、無顆粒球症の発症リスクに関連する可能性は低いと考えられる。治療中の副作用出現は身体的にも精神的にも負担が大きい。副作用を未然に判断するバイオマーカーの検索は極めて重要で引き続き検討していかなければいけない課題である。バセドウ病に注目し、その疾患治療に使用される薬剤の代謝に深く関わる薬剤代謝酵素:フラビン含有モノオキシゲナーゼ(FMO)の遺伝子多型(SNP)を検討しそれぞれの患者の臨床データとその遺伝情報を相互に検討しオーダーメイド医療実現化の基礎を構築することが本研究の目的である。そのために国内外での甲状腺関連学会に出席しバセドウ病医療の現状を把握し専門家と本研究に対する意見の交換を行った。当科における臨床データの集積を進めるとともに他施設との検体収集につき検討をおこなった。遺伝情報の解析にあたるため患者検体の集取前に遺伝子倫理委員会に申請を行い審査の結果承認された。検体集取を開始し分析が始まった。日本医科大学遺伝子倫理委員会にて承認を得ることができた。また、検体の提供を協力してもらえた金地病院においても同病院内倫理委員会の承認を得ることができた。それぞれの施設よりバセドウ病患者から同意を得た計7名のDNAを分析することができた。その内訳は6名がチアマゾール(MMI)治療中に重篤な副作用である無顆粒球症を発症した。残り1名は放射線治療(放射性ヨード内用療法)にて寛解をしていた患者が小麦によるアナフィラキシーショックを契機にバセドウ病が再燃し、MMIやプロピルサイオウラシル(PTU)による皮膚炎を主体とするアレルギー症状を呈した患者である。MMIは化学構造上窒素原子(N)と硫黄原子(S)を含有している。NやSを含有した薬剤の代謝はフラビン含有モノオキシゲナーゼ(FMO)によって触媒がなされる。KoukouritakiらはFMOのうちFMO3の遺伝子多型とその違いによる機能上の相違を報告しており、これらの患者においてこ遺伝子多型が存在するか否かを検討した。当初、報告されているFMO3の変異部位のみの解析をおこなったが、FMO3の変異(E24D、N61K、K416N)はいずれの症例にも見られなかった。次に全症例に対しFMO3遺伝子の全てのエクソンを解析した。4箇所のアミノ酸変異を伴う変異が見られました。しかしながら、これらのバリエーションは一般集団においてもcommomnであるため、無顆粒球症の発症リスクに関連する可能性は低いと考えられる。本研究中に2例は期間内に新たに無顆粒球症が発症し当院にて発症直後より入院した為に経時的なMMIの薬物動態を検討することができた。前述の遺伝子とは別の要因にてMMIによる無顆粒球症の発症を考える上で薬物動態解析は大変重要である。今後のさらなる検討が必要である。個別化医療を実現するためには目的とする疾患の詳細な臨床分析が重要である。本研究はバセドウ病患者における薬物療法に影響を及ぼす遺伝因子の探索を目的とし、その因子を利用して個別化医療を早期に実現可能にすることに意義がある。そのため、患者の臨床背景をデータベース化して検討することは大変重要である。現在、バセドウ病患者の臨床背景のデータベース構築を行い順次登録をおこなっている。特に患者の薬物療時の副作用情報は重要であり、できるだけ詳細で具体的な記録になるような表現に努めている。患者の理解と同意を得た上でその患者の血液を集取しDNAを抽出してる。FMO3の一塩基多型(SNP)であるE24D,N61K,K416Nの同定を行っている。具体的には(1)DNA Amplification:genomicDNAをPCRにより増幅。(2)Mutliplex Single Base Extension Assay:目的のSNPに対するプライマーを用い増幅の後シークエンスを行い変異の有無を解析。(3)(2)の結果に基づきE24D,N61K,K416N各々につき患者データベースを構築。そのSNPの患者間頻度の相違やそれぞれのSNPに基づく副作用の関係を検討中である。日本医科大学遺伝子研究倫理審査委員会での厳格な審査に対する準備に時間を要していまったことが遅れの原因である。対象とするバセドウ病患者100症例に関し、基本となる患者情報性別、年齢はもとよりMMIに対する詳細なデータを収集しデータベースを構築中。FMO3の一塩基多型(SNP)関しては鋭意解析中である。

理化学研究所横浜研究所ゲノム医科研究センターに研究の協力を依頼しており、研究計画に関して承認を受けており、分析が推進するものと思われる。データベースの構築をより進めるために外部委託をスムーズに行う。文献からFMO3SNPsの日本人における頻度が低いことが報告されおり、SNPsだけではなくFMO3遺伝子全exonのシークエンス解析を行うことにより同遺伝子の詳細な検討から薬物療法に影響を及ぼす遺伝因子の探索を強化することができる。前年度同様に臨床検体の収集を継続する。遺伝子分析と臨床データの分析を行い、研究成果をまとめ、発表する。新たな患者検体の確保とそのDNAの抽出ならび解析に研究費を使用する。その結果や成果を国内外での発表をするための費用として使用する。
防災用可搬型高画質ミリ波カメラの開発

小型で高画質なミリ波カメラを実現するために、照射電磁波(通常のカメラのフラッシュ光に相当)が被写体に当たり返ってくる電波を検出する必要があるが、そのために必要なミリ波帯偏波分離器(偏光メガネに相当)を詳細に考察・設計した。また、1/4波長の伝送線路で構成される高周波回路の小型化に関する考察・実験を行ない、従来よりも面積比で30%小さい高周波コンポーネントを設計・製作し、その動作を確認した。本研究は,建物火災やトンネル内火災などの高温の炎のもとでの車両や人体などの認識,降雨降雪下での遠景観測・冬山での遭難時の悪天候での人体などの認識,衣服の下に隠し持った武器・爆弾の検知等のセキュリティや防災の観点で,ストロボ機能(電磁波照射機能)と偏波分離機能を備えた可搬型高画質ミリ波カメラの開発を目的としている。この目的を達成するために,今年度の研究では,まず,外部信号によって周波数コントロールが可能な源振を3逓倍し45GHz50GHzの範囲で周波数掃引が可能な局部発振部を備えたヘテロダイン検波型ミリ波受信機のフロントエンド部(アンテナ部分を除く)を製作した.また,照射した電磁波が対象物に当たって反射してくる電磁波を識別するため,交差偏波識別度を上げるために必要な比帯域が10%のブランチライン型偏波分離器の設計をおこなった.この偏波分離器は,比帯域10%の帯域内の直交する電磁波が分離可能である.また,装置の小型化を狙って,スタブ付き高周波回路の解析を行ない,その実証を3dBブランチラインカプラで行なった.その結果,3dBブランチラインカプラの設計中心周波数付近での周波数-振幅特性および周波数-位相特性を全く損なうことなく,ブランチラインカプラの方形部分(スタブの大きさは含まない)の面積比にして約20%に小型化することができることが,実験上確かめられた.この小型化の手法は,ブランチラインカプラに限らず,様々な伝送線路を含む高周波受動回路に適用することができ,携帯端末等の小型化にも大きく寄与するものと考える.本研究は,建物火災やトンネル内火災などの高温の炎のもとでの車両や人体などの認識,降雨降雪下での遠景観測・冬山での遭難時の悪天候での人体などの認識,衣服の下に隠し持った武器・爆弾の検知等のセキュリティや防災の観点で,ストロボ機能(電磁波照射機能)と偏波分離機能を備えた可搬型高画質ミリ波カメラの開発を目的としている。この目的を達成するために,今年度の研究では,まず,外部信号によって周波数コントロールが可能な源振を3逓倍し45GHz50GHzの範囲で周波数掃引が可能な局部発振部を備えたヘテロダイン検波型ミリ波受信機のフロントエンド部にホーンアンテナを組み合わせた受信機を製作した.また,照射した電磁波が対象物に当たって反射してくる電磁波を識別するために設計した比帯域が10%のブランチライン型偏波分離器に関して,0dBブランチラインカプラの設計方法や高次モードでの伝搬を阻止する設計方法などの点について理論的検討を行ない,その詳細を論文にまとめた.電子情報通信学会和文論文誌Cに採録が決定している.また,装置の小型化を狙った高周波回路の回路理論的解析手法を2次元伝送平面の回路理論的な解析手法に進化・拡張させ,2次元伝送平面の周波数-振幅特性および周波数-位相特性を計算することに成功した.得られた計算結果は,実験的な実測値と一致した.この計算手法は,伝送線路ではない任意形状の伝送平面で構成される高周波受動回路に適用することができ,あらたな高周波受動デバイスの創出に大きく寄与するものと考える.照射された電磁波の反射波から対象物に関する多くの情報を集めるために,広帯域あるいは異なる複数の周波数で動作する回路設計,反射波を分離するために必要な偏波分離器,可搬性を実現するための高周波受動コンポーネントの小型化設計,に関する検討が重点的に行われた。加工のしやすい偏波分離器を実現するために,同じ幅のブランチラインを有する偏波分離器の検討を行い,バンド比帯域が5%で,挿入損≦0.2dB,反射損≧24dB,二つの偏波出力の間のアイソレーション≧50dBであることが確認できた。この偏波分離器はブランチ導波管の本数を増やすことで広帯域化に対応できる。従来の右手系伝送線路では位相が遅れるのに対して,直列にキャパシタ,並列にインダクタが周期的に配置された構造を持つ左手系伝送線路は,位相が進む性質を有している。この2つの伝送線路の性質を利用して,中央に左手系伝送線路の単位セルを配置した右手系伝送線路が任意の異なる2つの周波数でそれぞれ±90度の位相差を作るλ/4長伝送線路として機能することが確認できた。

具体的には,伝送線路(特性インピーダンス=50Ω,電気的長さ=74.68°@1GHz)×2+コンデンサ(5.81pF)×2+インダクタ(8.895nH)と伝送線路(特性インピーダンス=35.35Ω,電気的長さ=74.68°@1GHz)×2+コンデンサ(8.215pF)×2+インダクタ(6.29nH)を組み合わせることで,1GHzと2GHzの相異なる2つの周波数で動作する3dBブランチラインカプラの動作を確認することができた。この成果は,複数の周波数で動作するシステムの小型化設計に役立てることができる。さらに,円形の2次元伝送平面の周囲の適切な場所にポートを設けることで,3dBカプラをコンパクトに実現することができることが,理論計算上でも実験上でも確認できた。この成果から伝送平面で構成される新たな高周波受動デバイスの創出が期待できる。
イッテルビウム合金準結晶を用いた準周期価数揺動系の低温状態の研究

Yb系価数揺動準結晶の低温状態の研究を行った。まず、価数揺動準結晶を世界で初めて発見した。X線吸収分光測定によりYb-Au-Al準結晶のYb価数が2.61+であり、2価と3価の間の価数揺動状態のYbが準周期配列した系が実現していることを示した。この準結晶が低温においては、非フェルミ液体的ふるまいという特異な性質を示すことを明らかにした。つまり、圧力や磁場の制御なしに丁度量子臨界点上に位置していることを示した。Yb価数状態は一様ではなく、2つの異なる価数のYbサイトが存在することも示した。H24年度の研究で価数揺動準結晶であることを明らかにしたYb-Au-Al準結晶について、価数揺動を反映する体積の温度・圧力依存性の決定、および、価数の低温での磁場依存性の決定を行なった。測定は、大型放射光施設SPring-8での回折実験およびYb-L3吸収端近傍のX線吸収分光実験により行なった。Yb-Au-Al準結晶において2つの異なるYb価数のサイトがあること、および、この系の量子臨界現象に価数揺らぎの関与があることを示唆する結果が得られた。Yb-Au-Al準結晶の体積の温度依存性においては、Tm-Au-Al準結晶と比較することにより、Yb寄与分のみを抽出した。冷却とともに価数が低下してイオン半径の大きな2価状態に向かうことを反映して、200K以下からYb寄与体積が増加していくという結果が得られた。但し、この増加は、この準結晶に対応する周期系である近似結晶と比較すると3割ほど小さく、準結晶の中に価数の温度変化を起こさないYbが存在することが示唆された。近似結晶にはないクラスター間のYbサイトが、異なる近藤温度を持つために温度変化を起こさないとすると無矛盾に説明できることが分かった。一方で、体積の圧力依存性は、Ybサイトごとの近藤温度の影響が小さいことを反映して、準結晶と近似結晶とでほぼ一致する結果が得られた。価数の低温での磁場依存性においては相対精度1/1000以下での高精度測定に成功した。それにより、この系の量子臨界現象に価数揺らぎの関与があることを示唆する磁場依存性の異常を観測することに成功した。Eu系への展開のため、大型放射光施設SPring-8原子力機構ビームラインBL22XUにおいて高圧下でのEu価数を評価できるようにダイアモンドアンビルセルを用いた高圧下X線吸収分光測定の環境整備を行なった。Eu系近似結晶について、11万気圧までの価数測定に成功した。Yb-Au-Al準結晶が価数揺動準結晶であることを発見し、低温において非フェルミ液体的振舞いを示すことを明らかにした。Yb-L3吸収端近傍のX線吸収分光測定を大型放射光施設SPring-8で行なった結果、Yb価数が2.61価であり、常圧においても2価と3価との中間価数状態をとることが判明した。従来、準結晶の価数揺動状態は加圧によって生成してきたが、常圧における価数揺動準結晶はこれが世界初の例である。この価数揺動状態の性質を明らかにするために、磁化および比熱測定を行なったところ、0.38Kに至る低温においても帯磁率および電子比熱係数が冷却とともに発散し続けるといった、非フェルミ液体的振舞いが出現した。これは、この準結晶が丁度、量子臨界点上に位置し、スピン揺らぎが極低温まで発達し続けることを示した結果である。また、この準結晶に対応する周期系であるYb-Au-Al近似結晶も同様に価数揺動系であり(Yb: 2.80価)、準結晶よりもその度合いは小さいもののスピン揺らぎが極低温まで発達し続けることが明らかとなった。以上の成果はPhysical Review B誌に掲載された。このYb-Au-Al準結晶について、価数揺動状態を特徴付ける基本パラメータであるYb価数の測定を行ない、その圧力および温度依存性を決定した。室温での加圧において、Yb価数は30 GPaまでの加圧により、約2.9価にまで増加した。ここで実現された価数領域はYb系において電子相関の強さが大きく変化する領域であり、この結果は、Yb-Au-Al準結晶の電子相関の制御に加圧が有効であることを示すものである。一方、常圧低温実験の結果、価数は冷却とともに減少し、10Kまでの冷却で0.05程度減少することが判明した。特に、10K付近の低温においても価数がある一定値をとることなく、変化し続けることが明らかとなった。

価数揺動準結晶を世界で初めて発見し、Yb-Au-Al価数揺動準結晶が低温で非フェルミ液体的ふるまいという特異な性質を示すことを明らかにした。この特異な性質が、価数揺らぎの関与する量子臨界現象によるものであることを結論付けた。Ybは一様価数ではなく、2つの異なる価数のYbサイトが存在することも示した。大型放射光施設SPring-8でYb価数の温度および磁場、圧力依存性を決定することにより、以上の結論を得た。まず、Yb-Au-Al準結晶のYbが価数揺動状態であることを見出した。Yb-L3吸収端近傍のX線吸収分光実験によりYb価数が2.61+であり、2価と3価の間の価数揺動状態のYbが準周期配列した系が実現していることを明らかにした。我々は、Yb系準結晶を加圧することで、準結晶の価数揺動状態を実現させてきたが、常圧で価数揺動状態をとる準結晶を世界で初めて発見した。低温で非フェルミ液体的ふるまいという特異な性質を示すことも明らかにした。次に、非フェルミ液体的ふるまいという量子臨界現象が、Ybの価数揺らぎに起因することを示した。低温磁場下でYb価数の精密評価を行い、価数揺らぎの理論で予想された異常を検出した。通常、磁場印加により磁性を持つ3価成分が増加するが、逆行する振舞いがゼロ磁場近傍で現れ、この異常は昇温とともに消失した。これらの振舞いは価数揺らぎの理論と合致するものである。更に、Yb-Au-Al準結晶のYbサイトの約3割が2価に近い状態であり、量子臨界現象に関与しない成分であることを示した。対応する周期系であるYb-Au-Al近似結晶は一様価数の価数揺動系であるが、同じ特性温度を持つYbの密度が準結晶の方が約3割少ないことを明らかにした。価数の温度依存性および熱膨張測定から特性温度およびそれに関わるYbの数密度を割出し結論付けた。固体物理H24年度の研究で価数揺動準結晶であることを明らかにしたYb-Au-Al準結晶について、価数状態に係る性質およびこの系の量子臨界現象について、計画通りにその理解を進展させることができた。前者においては、2つの異なるYb価数のサイトがあること、後者においては、低温磁場下の測定を通じて価数揺らぎの関与があることを示唆する結果を得ることに成功した。新物質である価数揺動Yb-Au-Al準結晶についての基礎データ取得という観点では、昨年度と併せて、価数・体積の温度・圧力依存性および価数の低温磁場下の依存性の測定を計画通りに完了させることができた。特に、低温磁場下での価数測定については、相対精度1/1000以下という計画以上の高精度測定に成功した。また、Eu系への展開のための高圧下X線吸収分光測定の環境整備も完了した。以上から、順調に進展していると判断される。常圧における価数揺動準結晶の発見は期待以上の成果である。計画では加圧により準結晶の価数揺動状態を生成させる予定であったが、常圧で達成されたため、通常装置による低温物性測定が可能となり、この系の非フェルミ液体的振舞いも発見するに至った。これらの成果は本研究に新たな展開をもたらすものである。今後の研究の推進方策で記載した通り、価数揺動と非フェルミ液体的振舞いとの関係の追究、および、新たな常圧における価数揺動準結晶の探索へと、本研究を更に発展させていく契機となった。常圧における価数揺動準結晶Yb-Au-Al系に対しては、計画通りに価数の圧力および温度依存性の測定も遂行できた。一方で、低温、且つ、高圧下の測定に関しては、加圧装置の準備は行なったものの、放射光マシンタイムの都合上、実際の測定を行なうまでには至らなかった。
記憶における主観的時間の形成に情動が与える影響とその神経機構の解明

本研究課題では,複数のfMRI研究を通して,記憶における主観的時間の形成に情動とその制御機構が与える影響とその神経機構を解明することを目的とした.2018年度では,予備行動実験を経て最適な実験パラメータを決定したうえで,健常若年成人を対象としたfMRI実験を実施した.現在すべてのデータを取得済みで,国際学会への発表に向けて準備中である.実験課題は3日間にわたって実施され,1日目と2日目では記銘課題が行われ,3日目にはfMRI撮像を伴う新近性判断課題が行われた.1日目と2日目の記銘課題では,実験参加者は,笑顔または無表情の顔写真と名前のペアが提示され,顔と名前を学習することが求められた.3日目の新近性判断課題では,実験参加者は1日目と2日目に学習した名前が2つずつ同時に提示され,「どちらの名前の人物をより最近に学習したのか」について判断することが求められた.その結果,行動データでは,新近性判断課題の成績や反応時間において,記銘条件(笑顔,無表情)間で有意な差は認められなかった.fMRIデータは現在解析中で,記銘時に笑顔であった人物について主観的に「最近」であると判断した際には,記銘時に無表情であった人物について主観的に「最近」であると判断した際と比較して,情動の処理に関連する領域と,記憶における時間の判断の処理に関連する領域との相互作用が関与していることが予測される.また,本年度では,記憶における時間情報の処理を担う神経基盤を検証した脳機能画像研究や,記憶や時間情報の処理の障害を呈する脳損傷患者を対象とした神経心理学的研究の知見を整理し,そのうえで,記憶における「時間」の役割についての仮説モデルを提唱した.この研究成果は総説論文として学術雑誌に掲載された.他の業績として,共同研究として実施した自伝的記憶や顔の認知に関する心理実験の成果を,複数の学会にて発表した.2018年度では,研究計画の通り,前半ではfMRI本実験に向けた予備行動実験を実施し,fMRI実験に最適な実験パラダイムを確立した.後半では前半で決定した実験パラダイムを用いて第一の研究である健常若年成人を対象としたfMRI実験を実施し,すべてのデータを取得した.現在綿密な解析を進行中で,研究成果は2019年10月に開催される国際学会Society for Neuroscience(北米神経科学学会)で発表予定である.また,本研究課題の重要テーマである「記憶」と「時間」について,記憶における時間情報の処理を担う神経基盤を検証した脳機能画像研究や,記憶や時間情報の処理の障害を呈する脳損傷患者を対象とした神経心理学的研究の知見を整理し,総説論文を発表した.さらに,共同研究として実施した自伝的記憶や顔の認知に関する心理実験の成果を複数の学会にて発表した.これらのことから,2018年度の進捗状況はおおむね順調であり,十分計画通りであったと言える.本研究課題では,記憶における主観的時間の形成に情動が与える影響とその神経機構についての加齢の効果を解明することも目的としている.そこで,第二の研究として,健常高齢者を対象としたfMRI研究を計画している.2018年度で実施した健常若年成人を対象としたfMRI研究の実施状況や解析結果を受け,2019年度は速やかに高齢者の研究を実施し,研究成果をまとめて国際学会で発表し,最終的には国際学術論文へ投稿する.健常高齢者は,人材派遣会社より派遣された60代の男女40名を対象とし,実験手順は健常若年成人と同様である.ただし,認知機能が正常である者のみを対象とするため,全世界で標準的に用いられている全般的認知機能検査のMontreal Cognitive Assessment(MoCA)と前頭葉機能検査のFrontal Assessment Battery(FAB)等のスクリーニング検査を実施する.当該研究員は,過去に共同研究として高齢者を対象としたfMRI研究を既に複数回経験済みで,実験の実施やデータの解析は問題なく進めることが可能であると考えている.研究を遂行するうえでの問題点としては,解析に時間がかかることが予想されるが,研究拠点である京都大学には,fMRIを用いて研究を行う心理学・認知科学・認知神経科学の研究者が多くいるため,相談し,アドバイスを受けることが可能である.また,大学内外のセミナーや研究会に参加したり,学会等で発表したりすることで,他の研究者からの意見をもらう.このように,知識を深め,新たな手法を獲得していくなかで最善の研究成果を挙げること目指す.本研究課題では,複数のfMRI研究を通して,記憶における主観的時間の形成に情動とその制御機構が与える影響とその神経機構を解明することを目的とした.2018年度では,予備行動実験を経て最適な実験パラメータを決定したうえで,健常若年成人を対象としたfMRI実験を実施した.現在すべてのデータを取得済みで,国際学会への発表に向けて準備中である.実験課題は3日間にわたって実施され,1日目と2日目では記銘課題が行われ,3日目にはfMRI撮像を伴う新近性判断課題が行われた.1日目と2日目の記銘課題では,実験参加者は,笑顔または無表情の顔写真と名前のペアが提示され,顔と名前を学習することが求められた.3日目の新近性判断課題では,実験参加者は1日目と2日目に学習した名前が2つずつ同時に提示され,「どちらの名前の人物をより最近に学習したのか」について判断することが求められた.その結果,行動データでは,新近性判断課題の成績や反応時間において,記銘条件(笑顔,無表情)間で有意な差は認められなかった.