hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
引用ネットワークのコミュニティ分析による研究分野の時間発展の解明

本年度は、以下の通り研究を行った。まず、本研究開始までに研究に着手していたネットワークにおけるグループ抽出手法を引用ネットワークに特化させるよう改良を行った。次に、改良した手法を複数の実際の引用ネットワークデータに適用し、グループ構造についての統計的分析を行った。その結果として、本手法が論文タイトルに含まれる語句の意味でグループ構造を捉えていることを確認した。また、研究分野ごとの特徴的な引用パターンについてもその存在を示唆する結果を得た。さらに、研究分野によらず複数の引用ネットワークデータに共通して現れる構造的な性質を見出した。これらの成果には下記2つの意義がある。1つは、提案の手法が引用ネットワークから意義のあるグループ構造を抽出できることを確認したことである。もう1つは、既存の研究分野分類やキーワードなどによらず引用関係のパターンにもとづいて研究分野や研究トピックを推定できる可能性を示したことにある。特に後者は、研究分野の融合と学際化が進む現状において研究分野の動向を客観的にとらえる1つのアプローチとして重要である。これらの研究成果については国内学会において発表を行った。当初計画の通り、引用関係ネットワークに特化したグループ構造抽出方法を考案し、現実の引用甘寧ネットワークデータに適用してその精度を論文タイトル等の付加情報を用いて検証することができた。当初の計画に沿って、抽出したグループ構造の時間発展についての分析と理論モデル化を行う。前年度に得られた研究結果を利用し、データ中の時刻を進めながら提案手法を適用することにより、グループ構造の時間発展についての統計情報を得る。その上で、グループサイズ(論文数)、グループの持続時間、他の研究分野との競合を考慮した理論モデル化を行う。モデルの妥当性については既知データの一部を用いた交差検証により検証する。本年度は昨年度の研究結果に基づいてより大規模な数値計算が必要となると予想されるので、計算のためのデスクトップPC 1台を購入する。昨年度までの研究結果と合わせて、海外国際会議に参加し研究成果発表を行う。2016年度からの研究機関異動に伴い計算機等の物品購入に時間を要することが予想されたため、研究の進展を優先し物品購入は見送った。予定していた情報収集のための国際会議海外出張については、同じ会議に別の予算の研究成果発表のため参加したため、本科研費からは経費を支出しなかった。
高分解能二次イオン質量分析計によるアイスランドプリュームの物質化学進化過程の解析

本年度は,アイスランド噴出物のLi-B-Pb同位体組成の時間変動を中心に解析を行うため、噴出年代に沿って系統的に採集を行った試料(約200試料,2001年夏に採集済み)に加え、2003年夏に3週間にわたって現地地質調査・試料採取(約350試料)を行った。薄片の光学顕微鏡による記載の結果、オリビン斑晶中には最大直径100m程度のガラス包有物が観察される試料の存在が、ピクライト質玄武岩中に確認された。また高分解能二次イオン質量分析計によるリチウム・ホウ素・鉛同位体測定法の改良として、従来より用いていたソレアイト質島弧玄武岩ガラスをマトリクスとする標準試料に加え、アイスランドなどの海洋島に普遍的に見られる玄武岩をマトリクスとする標準試料の作成を実施し、標準試料セットを確立した。この手法を用い、アイスランドマグマの物理化学進化のリファレンスとなるハワイの海洋島玄武岩に含まれるオリビン斑晶中のガラス包有物のリチウム・ホウ素・鉛同位体測定を行い、ガラス包有物中の同位体の変動が、全岩分析のそれよりもはるかに大きいことを明らかにした。これらの現象は、アイスランドやハワイの火山岩を形成するマントルプリュームの、地球化学的不均質を明瞭にあらわしている。各同位体間のシステマティクスを詳細に検討した結果、ガラス包有物中には、沈み込み帯において脱水反応に伴う同位体分別を起こしたリチウム・ホウ素同位体組成が観察されるとともに、ハワイにおいてHIMU的特徴を持つ包有物を発見した。このことはプリュームの地球化学的不均質の形成に関して、地球史を通じた物質循環が重要な役割を果たしたと考察できる。以上の成果は論文として国際誌に発表した。本年度は,アイスランド噴出物のLi-B-Pb同位体組成の時間変動を中心に解析を行うため,噴出年代に沿って系統的に採集を行った試料(約200試料,2001年夏に採集済み)を処理し,粉末試料・薄片試料及びオリビン斑晶の鉱物分離を試みた.薄片の光学顕微鏡による記載の結果,オリビン斑晶中には最大直径100μm程度のガラス包有物が観察される試料の存在が確認された.ガラス包有物は清澄なガラスを保持しているものも観察されるが,急冷結晶の成長によって透明度を失っているものが多い.高分解能二次イオン質量分析計を用いた予備的分析の結果,リチウム・ホウ素同位体測定に関して,マトリクスの構造によりその分析における同位体分別係数が異なってくることが明らかになったため,今後ガラス包有物を含むオリビン斑晶を分離し,制御された酸素雰囲気下で焼きなまし,急冷結晶を融解,再ガラス化する実験が必須であることが明らかとなった.また高分解能二次イオン質量分析計によるリチウム・ホウ素・鉛同位体測定法の改良として,従来より用いていたソレアイト質島弧玄武岩ガラスをマトリクスとする標準試料に加え,アイスランドなどの海洋島に普遍的に見られるアルカリ玄武岩をマトリクスとする標準試料を作成した.それらを用いてマトリクスの主要元素組成が,高分解能二次イオン質量分析計による同位体分析に及ぼす影響を評価したところ,マトリクスの違いによる検量線の変動は観察されず,アイスランド火山岩中のガラス包有物の微小領域同位体組成分析に際し,既存の標準試料を用いた検量線法が有効であることが明らかとなった.この手法を用い,アイスランドマグマの物理化学進化のリファレンスとなるハワイの海洋島玄武岩に含まれるオリビン斑晶中のガラス包有物のリチウム・ホウ素・鉛同位体測定を行い,ガラス包有物中の同位体の変動が,全岩分析のそれよりもはるかに大きいことを明らかにした.本年度は,昨年に引き続きアイスランド噴出物のLi-B-Pb同位体組成の時間変動を中心に解析を行うため,噴出年代に沿って系統的に採集を行った試料(約200試料,2001年夏に採集済み)を処理し,粉末試料・薄片試料及びオリビン斑晶の鉱物分離を実施し,分析を行った.昨年度より開発を継続してきた高分解能質量分析計によるガラス包有物のLi-B-Pb同位体組成分析法が確立し,アイスランドプリュームと比較検討するためハワイ諸島に産する玄武岩中のオリビン・ガラス包有物への適用を行った.その結果ハワイマントルプリューム中に沈み込み帯で脱水を経験した端成分が存在していることが明らかとなった.この結果はGoldschmidt2003(倉敷)で報告するとともに,現在Chemical Geology誌に投稿し,査読が行われている.また火山岩ガラスのLi-B-Pb同位体分析に加え,ガラス包有物のホスト鉱物であるオリビンそのもののLi同位体組成の分析法の開発にも着手した.ホストのオリビンにはLiが12ppm程度含まれており,現在手法を開発中であるものの,分析精度1パーミル,再現性1.5パーミルという高確度の同位体分析が高分解能2次イオン質量分析計を用いて可能であることが明らかとなっている.

この手法はこれまで地球化学的に解析が困難であり,有用とみなされていなかったオリビンそのものからLi同位体に関する情報を取り出せることを意味しており,アイスランド火山岩への応用が十分に期待できる.また来年度のアイスランド試料採集に向け,アイスランド大学のHoskludsson教授との研究打合わせを実施し,アイスランド西部および,ウエストマン諸島のサンプリング実施計画を設定した.本年度は,アイスランド噴出物のLi-B-Pb同位体組成の時間変動を中心に解析を行うため、噴出年代に沿って系統的に採集を行った試料(約200試料,2001年夏に採集済み)に加え、2003年夏に3週間にわたって現地地質調査・試料採取(約350試料)を行った。薄片の光学顕微鏡による記載の結果、オリビン斑晶中には最大直径100m程度のガラス包有物が観察される試料の存在が、ピクライト質玄武岩中に確認された。また高分解能二次イオン質量分析計によるリチウム・ホウ素・鉛同位体測定法の改良として、従来より用いていたソレアイト質島弧玄武岩ガラスをマトリクスとする標準試料に加え、アイスランドなどの海洋島に普遍的に見られる玄武岩をマトリクスとする標準試料の作成を実施し、標準試料セットを確立した。この手法を用い、アイスランドマグマの物理化学進化のリファレンスとなるハワイの海洋島玄武岩に含まれるオリビン斑晶中のガラス包有物のリチウム・ホウ素・鉛同位体測定を行い、ガラス包有物中の同位体の変動が、全岩分析のそれよりもはるかに大きいことを明らかにした。これらの現象は、アイスランドやハワイの火山岩を形成するマントルプリュームの、地球化学的不均質を明瞭にあらわしている。各同位体間のシステマティクスを詳細に検討した結果、ガラス包有物中には、沈み込み帯において脱水反応に伴う同位体分別を起こしたリチウム・ホウ素同位体組成が観察されるとともに、ハワイにおいてHIMU的特徴を持つ包有物を発見した。このことはプリュームの地球化学的不均質の形成に関して、地球史を通じた物質循環が重要な役割を果たしたと考察できる。以上の成果は論文として国際誌に発表した。
パルス電解法による二酸化炭素還元生成物の反応選択性の研究

二酸化炭素の電気化学的固定化において、反応の選択性を実現し、所望の生成物を得ることが出来れば実用上、大きな意義がある。また、実用上避けて通れない問題は、電極の劣化をどう防ぐかである。本申請者が提案したパルス電解は、この2つの目的を達する上で有効であることが明らかにされた。パルス電解とは、通常の定電位電解、定電流電解と異なり、外部バイアスを矩形パルスとし、カソ-ディクバイアスV_Cとアノ-ディクバイアスV_Aを交互に印加するもので、例えば、通常の電気化学還元のようにカソードバイアスを定常的に印加することによって反応が最終まで進行して炭素になるのを意図的に止め、中間生成物から、所望の生成物を得ようとするものである。V_C、V_A及びその周期T_C、T_Aの最適化によって銅、銀電極上で、メタン(CH_4)、エチレン(C_2H_4)及水素(H_2)の収率を変えることに成功した。特に銀の主たる生成物はCOとされていたが、銅電極と同様CH_2、C_2H_4が生成されるほか、C_2H_5OH等アルコールも生成され、しかも、バイアスによってそれらの相対収率が大幅に変化する。電解液に添加するハロゲンイオンの種類を変えて、炭化水素化反応の選択性を調べた。(水和イオン半径ではなく)裸のイオン半径が増加するにつれて(F^-<C1^-<Br^-<I^->、CH_2、C_2H_4の収率が増加し水素の生成が減少することが見出された。これは、イオン半径の小さなハロゲンイオンほど、より多く電極に吸着し、CO_2の吸着を妨げる為と思われる。同時にパルス電解によって、電極の劣化が防げ長時間電解が可能なことも再確認された。金、銀、白金およびそれらの合金についてもパルス電解を行い、得意な選択性を示すことを見出した。パルス電解とは、通常の定電位電解、定電流電解と異なり、外部バイアスを矩形パルスとし、カソ-ディクバイアスV_Cとアノ-ディクバイアスV_Aを交互に印加するもので、例えば、通常の電気化学還元のようにカソードバイアスを定常的に印加することによて反応が最終まで進行して炭素になるのを意図的に止め、中間生成物から、所望の生成物を得ようとするものである。特に銀の主たる生成物はCOとされていたが、銅電極と同様CH_2、C_2H_4が生成されるほか、C_2H_5OH等アルコールも生成され,しかも、バイアスによってそれらの相対収率が大幅に変化する。以下のようなカソードバイアスV_CとアノードバイアスV_A条件下で種々の生成物最大収量が得られた。

CO(70%:V_C=2.0V,V_A=-0.125V),CH_4(55%:V_C=-2.25V,V_A=-0.4V),C_2H_4(3.1%:V_C=-2.25V,V_A=-0.4V),C_2H_5OH(22%:V_C=-2.25V,V_A=-0.5V)。電極の劣化が防げ長時間電解が可能なことも再確認された。次年度以降は、金、および金、銀、銅の合金について行う予定である。二酸化炭素の電気化学的固定化において、反応の選択性を実現し、所望の生成物を得ることが出来れば実用上、大きな意義がある。また、実用上避けて通れない問題は、電極の劣化をどう防ぐかである。本申請者が提案したパルス電解は、この2つの目的を達する上で有効であることが明らかにされた。パルス電解とは、通常の定電位電解、定電流電解と異なり、外部バイアスを矩形パルスとし、カソ-ディクバイアスV_Cとアノ-ディクバイアスV_Aを交互に印加するもので、例えば、通常の電気化学還元のようにカソードバイアスを定常的に印加することによて反応が最終まで進行して炭素になるのを意図的に止め、中間生成物から、所望の生成物を得ようとするものである。V_C、V_A及びその周期T_C、T_Aの最適化によって銅、銀電極上で、メタン(CH_4)、エチレン(C_2H_4)及水素(H_2)の収率を変えることに成功した。特に銀の主たる生成物はCOとされていたが、銅電極と同様CH_2、C_<>H_4が生成されるほか、C_2H_5OH等アルコールも生成され、しかも、バイアスによってそれらの相対収率が大幅に変化する。電解液に添加するハロゲンイオンの種類を変えて、炭化水素化反応の選択性を調べた。(水和イオン半径ではなく)裸のイオン半径が増加するにつれて(F^-<Cl^-<Br^-<I^-)、CH_2、C_2H_4の収率が増加し、水素の生成が減少することが見出された。これは、イオン半径の小さなハロゲンイオンほど、より多く電極に吸着し、CO_2の吸着を妨げる為と思われる。同時にパルス電解によって、電極の劣化が防げ長時間電解が可能なことも再確認された。金、銀、白金およびそれらの合金についてもパルス電解を行い、得意な選択性を示すことを見出した。
コミュニケーション脳機能とその発達障害に関する研究

話し相手の心を理解するコミュニケーション機能を支える脳機構とその発達を研究した。まず、話し言葉から話し相手の心を理解するテスト(音声課題)を作成し、小、中学生、成人合計339名を対象にその能力の発達を調査した。文章による比喩・皮肉文理解課題(文章課題)も行った。その結果、言語的意味と話者の感情とが一致しない皮肉音声やからかい音声に対して、他者の心を理解する能力が小学生から中学生に掛けて有意に上昇し発達するものの、中学生になってもなお成人の成績には達しないことが分かった。特に、からかい音声から話者の発話意図を理解する能力は中学生でも成人より有意に低いものだった。低年齢児の能力を評価するためには音声課題の方が文章課題より適していることが示された。さらに、健常成人24名(男性12名,女性12名)を対象に,感情(「喜び」と「憎しみ」)を込めた音声から,話者の気持ちを判断する場合(感情課題)と語の言語的意味を判断する場合(言語課題)の脳活動をfMRIで解析した。その結果,女性に比較して男性の反応時間は有意に長く、正答率も低かった。脳の賦活パターンには両課題とも性による違いが観測された。感情課題では,心の理論や社会的・倫理的推論で重要な役割を果たす前頭内側部(FMC)が男性でのみ有意に賦活した。左右上側頭回や左下前頭回の賦活も男性のほうが高かった。話し言葉から相手の心を理解する脳機能には性差があり,男性では推論作業が重要であることが示唆された。以上の結果に基づいて、音声から話し相手の心を理解するコミュニケーション脳機能を計測する装置を開発した。この装置によって、言語理解障害、感情認知障害、心の理解障害と、それらの機能の発達障害を検査できることが示された。音声や文字情報を理解し言葉で表現する脳過程を中心に、コミュニケーション脳機能とその発達障害の様相を脳磁図と機能的MRIを用いて解析した。まず、健常若年者とコミュニケーション障害者(言語発達障害者)に対して、断定、質問、命令を意図する単語音声を提示してその意味を理解する脳過程を脳磁図を用いて解析した。その結果、1)音声知覚の初期過程に関わる聴覚野の反応(P1mやN1m)は10から16才にかけて反応速度(潜時)が有意に短縮すること、2)ミスマッチ脳磁界を用いて測定した断定、質問、命令の違いの検出に関わる脳機能は10才代よりも早期に成熟すること、3)ミスマッチ脳磁界は音声知覚の聴能訓練で学習効果に相関して振幅が増大すること、4)言語発達障害児では両方の成分とも遅れる傾向があること、観測された。さらに、文生成と文法処理に関わる脳内処理過程を機能的MRIを用いて解析した。成人18名を対象に視覚的に呈示した漢字3文字を機能語を補って日本語文として読む課題、機能語を補わずに音読する課題、漢字3文字が形成する視覚的イメージを生成する課題などを行って文生成の脳機構を解析した。その結果、5)文生成には左前頭葉下部が主として関与し、6)文法処理に関する負荷が増加するとこれに加えて運動前野や捕捉運動野の関与が増大すること、7)イメージ生成に関する負荷が増加すると捕捉運動野の活動が有意に増大し、左角回や左中側頭回にも新たな賦活が出現することが示された。以上の研究によって、8)コミュニケーション機能が脳の広い範囲に分散した複数機構の協調機能であること、9)機能によっては10代でもなお発達しつつあること、10)言語発達障害児は特異な発達過程を持っていることなど、重要な知見が得られた。

コミュニケーション脳機能とその障害の様相を脳磁図、機能的MRI、光トポグラフ(NIRS)を用いて解析した。今年は特に日常的な言語訓練の場面でも被験者に負担を掛けないで、コミュニケーション脳機能を計測するシステムの開発に力点を置いた。まず、漢字の字体、音、活用、意味などの諸要素の処理に関わる脳内部位を機能的MRIを用いて解析した。成人18名を対象に視覚的に呈示した漢字3文字を、字体、音、活用、意味などの諸要素に関して分類する課題を行い、漢字処理の脳機構を解析した。その結果、左後頭葉下部から左側頭葉後下部(BA37野)の活動と左前頭前野後部の活動がすべてに共通して観測された。意味、特に動詞的意味の処理において、ブローカ野前部に活動が広がり、音の処理ではむしろブローカ野後部に活動が限定された。動詞の活用ではさらに小脳外側部にも活動が観測された。漢字処理ではその属性に応じて複数の脳部位が強調的に活動すること、左側頭葉後下部と左前頭前野後部の活動が中心になることが明らかになった。つぎに、聴覚刺激(音声)と視覚刺激(顔表情)から話者の感情を認知する脳過程を機能的MRIで解析した。2名が「こんにちは」などの非感情語を喜び、怒り、嫌悪などの感情を込めて発話した状況をVTR撮影して、それらから音声と顔表情の種種の組み合わせをコンピュータで作成した。これらの視聴覚刺激を成人18名に提示し、話者が被験者に好意を示しているか、嫌悪感を示しているかを判断させた。その結果、視覚提示の場合、左右視覚野、左右側頭葉後下部の活動が主であるのに対して、聴覚提示、視聴覚提示では、左右上側頭溝、左右前頭葉後下部を中心に活動が広がり、音声に注意を向けたときにはこれらの領野の活動はさらに増強した。最後に、被験者に負担を掛けないでコミュニケーション脳機能を計測するシステムを光トポグラフを用いて構築した。文生成、読字、語想起課題などを行い、機能的MRIの結果に対応する脳部位の活動を計測できることを確認した。以上の研究によって、乳幼児から高齢者に至るまで日常的な場面でのコミュニケーション脳機能をある程度計測できることが確認できた。環境を合理的に理解し言葉で表現する脳過程を中心に、コミュニケーション脳機能とその発達障害の様相を解析し明らかにした。まず、日本人にとって聞き分けが難しい英語のrとlだけが対比されている英単語/light/、/right/などや、ドイツ人にとって難しい日本語の「兄」、「安易」、「暗に」などを素材にして、ことばの聞き分け能力を短期間のe-learning手法で鍛え、正答率の上昇度と脳、特に聴覚性言語野の可塑的な変化効果を脳磁図による脳機能画像法で調べた。その結果、1)成人であっても母語では使用されない言語音声の聞き分けを習得できること、つまり正しく判断できるようになれること、2)それに伴って脳機能の再編成が起こること、3)非母語音声の聞き分けができる話者であっても、母語とは違った脳内処理に依存している可能性があること、が示された。さらに、語想起と文生成の脳機構の差異を調べるため、従来の語想起課題に加えて、語想起の対象範囲や方法を指定した課題を実施し、fMRIを用いて脳活動を観測した。その結果、4)語想起の方法と語のカテゴリーレベルに応じて賦活する脳部位に違いがある。5)日常の言語使用に近い語想起では、左中前頭回、左下前頭回、左大脳基底核、右小脳後葉、とりわけ右小脳後葉の賦活が有意に高い。
アミノグリコシド系薬剤の内耳に対する障害と修復機転の分子生物学的検討

昨年までと同様の方法(浸透圧ポンプの埋め込みによる)でマウスの片耳障害モデルを作成し、1シリーズ7匹で、障害側、コントロール側より内耳を摘出しmRNAを抽出を試みたが、十分な結果が得られなかった。予備実験ですでに確認されている、より容易に全身投与でも内耳が障害されるモルモットを用い蝸牛を用いることにし、より確実でかつ均一に障害が惹起されるように培養系を用いることを考慮した。前進麻酔下にモルモットの内耳を摘出し、コルチ器と蝸牛外側壁に実体顕微鏡下でサーフェスプレパレーションにより分離した。これにトリプシンを用い、拡販、インキュベートなどの処置を加え細胞の分離を行い、MEMなどの培養液に成長因子などの添加剤をいくつかのパターンで加え培養を試みた。現在まで残念ながらコルチ器の方では確実な培養細胞は得られていない。しかし外側壁の方からは、線維細胞と思われる突起をもった細長い細胞が経代培養されている。おそらく蝸牛ラセン靭帯の線維細胞と思われる細胞の分離培養は可能となった。現在これらの細胞に対し培養細胞に対す免疫染色の手法を用い細胞の同定(線維細胞であるか?またどのタイプであるか?)を行っているところである。現在までの結果とあわせてtypeIIの線維細胞である可能性を考慮し実験を続けている。さらにこの細胞にゲンタマイシン、インターロイキン、FGFなどの添加を行い細胞の形質の転換を免疫染色で確認する作業を行っている。また経代培養後に均一化したと思われる細胞群からRNAの抽出を試みているが、細胞数の不足、細菌、真菌の混入からか今のところ安定した結果が得られていない。ゲンタマイシン(400mg-600mg/ml)の腹腔内投与、経鼓膜中耳腔投与法による1回投与では内耳障害は生理的、組織学的にも惹起しないことが確認された。これらの投与法では内耳に移行する薬剤が極めて微量であることが、抗ゲンタマイシン抗体を用いた免疫染色で確認された。直接内耳に投与する方法ではゲンタマイシンが内耳の感覚細胞に局在することが確認され、構成タンパクの変化も確認された。ただしこの投与法では、物理的な内耳膜迷路に対する侵襲を無視することができず、純粋な薬剤障害による変化を見ているかは疑問が残る。そこで新たに頭蓋内(随腔内)投与法を考案した。頭頂部に手術的に小孔をあけて、ゲンタマイシン(400mg-600mg/ml)20ulを1回投与としたがほとんどの動物は死亡してしまい、逆にそれ以下の濃度では明らかな障害を惹起できないことが確認された。そこで現在、頭蓋内(髄液腔)にブレインインフュージョンキットを留置し浸透圧ポンプを用いゲンタマイシン(40mg/ml)100ulを1週間かけて持続的に注入する方法で投与している。この方法で一部の動物に聴覚障害が見られ、現在組織学的検討を行っているところである。片側障害モデル:ネンブタール腹腔内注射により全身麻酔し耳後部に局所麻酔下に切開し、手術用顕微鏡とドリルを用い、中耳骨包を開放し正円窓上に浸透圧ポンプを留置しゲンタマイシン溶液(400mg/ml生理食塩水に溶かす)を持続的に環流する。ABRが障害されるまで続けその時点で終了とした。両側障害モデル:腹腔内にゲンタマイシン400mg/kgを生理食塩水(40mg/ml)にとかし投与する。両側障害モデルでは聴力障害出現前に死亡する個体が多くこのモデルの作成は断念した。片側障害モデルで処置後3日後、5日後、10日後、14日後にABRにて聴覚障害の出現が確認された。全身潅流固定(固定液10%PBSホルマリンもしくは4%PFA)を行い、0.12MのEDTA(pH7.4)にて脱灰(おそらく数日)終了後に、脱水からパラフィンに包埋し,6uに薄切し連続切片を作成した。連続切片を1620枚おきにHE染色を施行し観察した。片側障害モデル耳での内耳の有毛細胞、蝸牛外側壁線維細胞の障害を認めた。両側障害モデルでは明らかな変化を認めなかった。ABC法にてパラフィン切片で設定した内耳細胞のマーカーを用い免疫染色を行った。片耳処置モデルを使用し処置した耳での染色結果を正常耳と比較し確認した。経時間的な変化を検討する。内耳の各構成細胞の免疫染色性の低下が確認された。片側障害モデルを使用し処置後の時間別に処置後3日後、5日後、10日後、14日後にサーフェスプレパレーション法にて蝸牛、前庭を取り出し、DNAチップを用いm-RNAレベルでの変化を検討した。現時点まででm-RNAの絶対量の不足からか有意な変化は認められていない。神経増殖因子、転写調節因子などを添加して同様の実験を行ったが現時点で添加による障害の促進、抑制を示唆する所見は得られていない。

前進麻酔下にモルモットの内耳を摘出し、コルチ器と蝸牛外側壁に実体顕微鏡下でサーフェスプレパレーションにより分離した。これにトリプシンを用い、拡販、インキュベートなどの処置を加え細胞の分離を行い、MEMなどの培養液に成長因子などの添加剤をいくつかのパターンで加え培養を試みた。現在まで残念ながらコルチ器の方では確実な培養細胞は得られていない。しかし外側壁の方からは、線維細胞と思われる突起をもった細長い細胞が経代培養されている。おそらく蝸牛ラセン靭帯の線維細胞と思われる細胞の分離培養は可能となった。現在これらの細胞に対し培養細胞に対す免疫染色の手法を用い細胞の同定(線維細胞であるか?またどのタイプであるか?)を行っているところである。現在までの結果とあわせてtypeIIの線維細胞である可能性を考慮し実験を続けている。さらにこの細胞にゲンタマイシン、インターロイキン、FGFなどの添加を行い細胞の形質の転換を免疫染色で確認する作業を行っている。また経代培養後に均一化したと思われる細胞群からRNAの抽出を試みているが、細胞数の不足、細菌、真菌の混入からか今のところ安定した結果が得られていない。
回転画像を用いた心的切断テスト

本研究代表者が提案し、図学教育と関連して国内外で広く空間認識力の評価法として用いられている心的切断テスト(または、切断面実形視テスト、Mental Cutting Test、MCTと略す。見取図で立体と平面を与え、その平面で立体を切断したときの実形を判断させるテスト/全部で25題の問題から成っている)について、コンピュータ・グラフィックスによる動的表示を用い、鉛直軸廻りに360°自由に問題を回転できるMCT-回転画像MCT-を開発・実施し、これを通常のMCTと比較した。従来の研究から、MCTは、主として、図(2次元)から立体イメージ(3次元)を生成する能力を反映しており、また、この能力は推論能力と密接に関連しているものと言われていたが、その推論過程の詳細は不明であった。本研究で実施した回転画像MCTにおいては、通常のMCTでは一方向からのみの画像により問題が提示されているのに対し、様々な方向からの画像によって問題が提示される。回転画像MCTと通常のMCTの結果を比較したところ、MCTの問題には、回転画像によって問題図形を提示することにより大幅に正解率が向上する問題群と、ほとんど正解率が変化しない問題群が存在することが分かった。これらの結果を詳細に分析することにより、MCTにおける推論過程には、i)2次元の図からの奥行き情報の推論、ii)問題図形の見えない部分の推論、および、iii)切り口形状を創成(推論)、があることを示した。また、ii)に関連して、見えない部分が見えるようになつても、それだけでは正解率の向上につながらず、iii)には、問題図形を見る方向が極めて重要な役割を果たしていることを示した。心的切断テスト(MCT)は、被切断立体と切断面を問題図として与え、切断面による被切断立体の切り口を5ヶの回答選択肢から選ばせる空間テストの一種である。通常のMCTにおいては、問題図は、被切断立体および切断面を斜め左上方から見た透視図として与えられている。本研究においては、被切断立体と切断面を自由に回転して表示できるMCT(以下、回転MCT)を作成し、このようなMCTと通常のMCTの調査結果を比較検討することにより、MCTの誤答原因、ひいては、MCTが評価している空間認識力を明らかにすることを目的とするものである。本年度は、コンピュータ画面上で、被切断立体と切断面を鉛直軸周りに360度自由に回転して表示できるソフトを作成した。解説や例題分文はHTMLにより、問題図の回転表示はJava Appletにより、また、選択肢はGIFファイルにより作成した。回転の制御は、問題表示画面の下に回転制御ボタンを設け、マウスでボタンをクリック&ドラッグすることにより、右回り、左まわりに自由に回転できるようにした。回転角度はボタンをドラッグする長さで、また、回転速度はボタンをドラッグする速さで制御可能である。さらに、「戻し」ボタンを設け、回転させた後で元の位置に戻すことができるようにした。現在、大学生を被験者(10名)にした予備実験を行っている。予備実験の結果、回転MCTの操作方法は極めて簡単であり、調査に支障をきたさないことが確認できた。また、MCTは25題の問題からなっているが、静止MCTと比較した場合に大幅に正解率が向上する問題群と、正解率がほとんど上昇しない問題群が存在することが明らかになった。現在、予備実験結果の解析を進めると同時に、回転MCTのソフトを改良するなど本実験の準備を進めている。

見取図で立体と平面を与え、その平面で立体を切断したときの実形を判断させるテスト/全部で25題の問題から成っている)について、コンピュータ・グラフィックスによる動的表示を用い、鉛直軸廻りに360°自由に問題を回転できるMCT-回転画像MCT-を開発・実施し、これを通常のMCTと比較した。従来の研究から、MCTは、主として、図(2次元)から立体イメージ(3次元)、を生成する能力を反映しており、また、この能力は推論能力と密接に関連しているものと言われていたが、その推論過程の詳細は不明であった。本研究で実施した回転画像MCTにおいては、通常のMCTでは一方向からのみの画像により問題が提示されているのに対し、様々な方向からの画像によって問題が提示される。回転画像MCTと通常のMCTの結果を比較したところ、MCTの問題には、回転画像によって問題図形を提示することにより大幅に正解率が向上する問題群と、ほとんど正解率が変化しない問題群が存在することが分かった。これらの結果を詳細に分析することにより、MCTにおける推論過程には、i)2次元の図からの奥行き情報の推論、ii)問題図形の見えない部分の推論、および、iii)切り口形状を創成(推論)、があることを示した。また、ii)に関連して、見えない部分が見えるようになっても、それだけでは正解率の向上につながらず、iii)には、問題図形を見る方向が極めて重要な役割を果たしていることを示した。
立地モデルの精緻化:不完全競争下における企業の立地選択と集積の分析

品揃えが店舗の立地にどのような影響を及ぼすか、という点をメインテーマとして、不完全競争の理論モデルを構築して分析を行っている。19年度は、18年度に検討してきた「新規出店企業の店舗規模(品揃え)が、当該店舗の立地に与える影響」に関して引き続き分析を進め、論文として完成させた。当該論文は社会科学研究所内において発表を行った上で投稿した。その後改訂要求をうけ、現在修正稿を提出済み(審査結果待ち)である。また、これと並行して、競争における公的企業の役割についても検討を進めた。これは一見すると立地と無関係にみえるものの、実際には店舗立地に関する政策的含意を考察する際に無視できない要素である。なぜなら、商業集積などの地域振興を企図した地方政府の政策介入は(規制や税制といった施策のみならず)しばしば第三セクターなどによる直接的な参入という形をとることがあるからである。この分野では、いわゆる混合寡占(ないし混合複占)と呼ばれる状況、すなわち「企業行動に公的な介入が行われるような企業と、通常の民間企業との間で競争が行われている状況」を共同プロジェクトによって分析し、4本の論文として完成させた。これらはいずれも投稿中、ないし再投稿先を選定中である(4本のいずれも、少なくとも1回は投稿している)。さらに、これまでの研究成果をまとめて整え、博士学位論文として提出した(2007年8月)。この最終審査(10月)を通過し、学位を修得した(11月)。品揃えが店舗の立地にどのような影響を及ぼすか、という点に関して、不完全競争の理論モデルを構築して分析を行っている。17年度は、新規出店する店舗の品揃えに着目して分析した。具体的には、出店候補地として周辺消費者数に優劣のない2地点があり、片方の地点にのみ十分な商業集積がある、という設定のもとで、参入店舗がどちらの地点を選択するかについて考察した。分析の結果として、参入店舗の品揃えが大きければ大きいほど、集積のない地点を選択する傾向にあることが得られた。これは、郊外に立地するのが主に大型店であるという現実にも適合的であり、品揃えが立地決定の要因であることを示唆しているといえる。(なお、そのような立地が、必ずしも消費者利益を損なうわけではない、という結果も得られた。従って、大型店の郊外立地を規制する政策については、その是非、および望ましいとされる条件をさらに検討する必要があると考えられ、18年度以降の研究では、この点をも考慮したい。)また、大店法・大店立地法改正の流れについて整理した(これは図書の担当部分[4章1,2,3,5節]の執筆に反映されている)。なお、商業集積を分析するうえで関連しうる点についても分析した(ただし、現時点ではこのモデルにはまだ品揃えを含んでいない)。公的機関が中心市街地の活性化のために自ら事業主体となるケースがあるが、これが既存企業と強い競合性を持つときには、「民業圧迫」となることを懼れ、結果として活発な活動が損なわれ、全体としての活性化には必ずしもつながらないことが示された(これは東京大学経済学研究科の加藤一彦氏との共著論文としてまとめ、論文誌"Economics Letters"に投稿中)。18年度は、17年度に検討してきた「新規出店企業の店舗規模(品揃え)が、当該店舗の立地に与える影響」に関して引き続き分析を進めるとともに、競争における公的企業の役割についても検討を進めた。ちなみに後者は一見すると立地と無関係にみえるものの、実際には店舗立地に関する政策的含意を考察する際に無視できない要素である。18年度の研究によって得られた知見は以下の通り。・品揃えが大きい企業と小さい企業では集積しようとする誘因が異なる(前者が相対的に小さい)ため、集積促進のためには中小企業の積極的協力を引き出すことが重要。・競争相手として公的企業が存在する場合には、民間企業相互の競争に比べて歪みが生じる(これは、理論上の公的企業は経済全体のことを考慮するため、消費者や競争相手たる企業に対してもある程度配慮すると想定されるためである。分析したモデルでは、これは結果的には経済厚生に対してプラスではない。品揃えのモデルの場合にどうなるかは、現時点では不明)。もっとも、競争相手に配慮する必要がない場合(消費者には配慮する)には、歪みは大幅に縮小する。つまり、歪みの主因は競争相手に対する配慮である。ただし、これらは依然荒削りの分析結果であり、論文としては完成度が不十分である。このため、19年度には、まず既存の研究結果について精緻化を進めて完成度を高め、順次査読つき論文誌に投稿する。加えて、現時点では品揃えと公的企業についてはそれぞれ半独立的に分析を進めているため、これらを統一的に扱うことを目指す。

また、これと並行して、競争における公的企業の役割についても検討を進めた。これは一見すると立地と無関係にみえるものの、実際には店舗立地に関する政策的含意を考察する際に無視できない要素である。なぜなら、商業集積などの地域振興を企図した地方政府の政策介入は(規制や税制といった施策のみならず)しばしば第三セクターなどによる直接的な参入という形をとることがあるからである。この分野では、いわゆる混合寡占(ないし混合複占)と呼ばれる状況、すなわち「企業行動に公的な介入が行われるような企業と、通常の民間企業との間で競争が行われている状況」を共同プロジェクトによって分析し、4本の論文として完成させた。これらはいずれも投稿中、ないし再投稿先を選定中である(4本のいずれも、少なくとも1回は投稿している)。さらに、これまでの研究成果をまとめて整え、博士学位論文として提出した(2007年8月)。この最終審査(10月)を通過し、学位を修得した(11月)。
マグマの流動現象に関与する分子輸送係数の測定と動的メルト構造の解明

今年度は、灰長石-透輝石系メルトの1気圧・高温下における表面張力,密度,粘度の測定,整理と高圧下における密度,粘度の測定を試み、物性の相互関係とメルト構造に対して考察を行った。又、この系列の1気圧下における測定は年度内に完了する見通しがあったため、新しく曹長石-透輝石系を選び、1気圧・低温下(ガラス転移温度以下)における密度,屈折率の測定を行った。それらの結果の内、灰長石-透輝石系メルトについては、以下のようにまとめることができる。1.表面張力(液相温度以上)、密度(室温1600°C)、粘度(ガラス転移温度1600°C)と組成、温度との関係式を最小二乗法によって決定し、それら物性値を温度、組成から精度良く算出できるようにした。2.Reiss等の剛体球液体モデルに基づき、Di64An36組成メルトの等温圧縮率を1気圧下における表面張力、熱膨張率から推定した。この推定値は実測値に極わめて良く一致した。3.1気圧下において、温度変化による粘性の変化は、ガラス状態から液体状態という広い温度範囲を対象とした時、配置エントロピー説によって正確に記述されるが、温度範囲を液体状態に限定するなら自由体積説も精度良く成立する。4.3,4の実験事実を基にしてメルト構造に対する考察を行った。その結果、透輝石に富む組成での構成単位の平均直径は約13【A!°】程度であり、流動単位としてはオルソ珪酸陰イオンである事が推定された。
真空ナノテクノロジーによる超高感度・不可視光画像化デバイス

本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標として研究を開始した.これまでに強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子の製作をおこなってきた.本プロジェクトにおいて,100μm厚のPZT強誘電体薄板を用いて赤外光に対する光電子放出デバイスの基礎的な原理確認実験を行い,原理確認に成功した.その高感度化と高速応答性を目指して,単結晶材料の強誘電体材料を検討した.SrTiO3単結晶材料をPZTの代わりに検討したところ,電子放出面に電子供給用の電極を設けることにより,連続的な電子放出が確認できた.さらに,その応答性に関しても約3倍程度の高速応答が実現できた.さらに,可視光に対して,pnフォトダイオードを内蔵するシリコンフィールドエミッタアレイを作製し量子効率70%の光電子放出デバイスの作製に成功し,反射防止膜を設けることにより80%以上の量子効率が得られる見通しを得た.さらにイメージセンサとして用いるにはマイクロサイズの真空パッケージか技術が必要であるとの認識からMEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなった.微小空間にチタンゲッターを配置する事を検討し,実際に蒸発型真空ゲッターと2極型電界放出微小電子源を一体化させたマイクロパッケージの製作に成功し,ブリッジ構造を施したマイクロチタンブリッジの低電圧での蒸発を確認した本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標として研究を開始した.これまでに強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子の製作をおこなってきた.本プロジェクトにおいて,100μm厚のPZT強誘電体薄板を用いて赤外光に対する光電子放出デバイスの基礎的な原理確認実験を行い,原理確認に成功した.その高感度化と高速応答性を目指して,単結晶材料の強誘電体材料を検討した.SrTiO3単結晶材料をPZTの代わりに検討したところ,電子放出面に電子供給用の電極を設けることにより,連続的な電子放出が確認できた.さらに,その応答性に関しても約3倍程度の高速応答が実現できた.さらに,可視光に対して,pnフォトダイオードを内蔵するシリコンフィールドエミッタアレイを作製し量子効率70%の光電子放出デバイスの作製に成功し,反射防止膜を設けることにより80%以上の量子効率が得られる見通しを得た.さらにイメージセンサとして用いるにはマイクロサイズの真空パッケージか技術が必要であるとの認識からMEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなった.微小空間にチタンゲッターを配置する事を検討し,実際に蒸発型真空ゲッターと2極型電界放出微小電子源を一体化させたマイクロパッケージの製作に成功し,ブリッジ構造を施したマイクロチタンブリッジの低電圧での蒸発を確認した本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標としている.強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子を製作する.これまで,100μm厚のPZT強誘電体薄板を用いて基礎的な原理確認実験を行ってきたが,厚いために熱容量が大きく,強誘電体自身を赤外線照射により温度の変化を利用するデバイスとしては不利であった.本年度は本グループの基板技術である,エピタキシャルAl2O3/シリコン構造基板に,ゾルゲル法で薄膜のPZT薄膜をエピタキシャル成長に成功したことと,エピタキシャルAl2O3/シリコン基板に白金をエピタキシャル成長に成功でき,今後この基板を利用して赤外線放出現象を見いだす.さらに,チタン酸ストロンチウム単結晶からの,赤外線照射に伴う電子放出現象を確認することができた.その電子放出特性が,これまで実験してきた焼結体のものとは異なり,応答特性が早く,多くの電子が放出することがわかった.しかしながら,その電子の供給過程が不明であるためその検討も行った.イメージセンサとして用いるには真空パッケージか技術が必要である.MEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなった.その結果200ミクロン角の微小空間を真空に保つことができることがわかった.今後,エミッションデバイスとして用いる10^<-5>Pa程度の維持を目指す手法を確立することをめざす.本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標としている.強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子を製作する.これまで,100□m厚のPZT強誘電体薄板を用いて基礎的な原理確認実験を行ってきたが,その高感度化と高速応答性を目指して,単結晶材料の強誘電体材料を検討した.SrTiO3単結晶材料をPZTの代わりに検討したところ,焼結体PZTのように,パルス赤外光に対して連続的な,電子放出が確認できなかった.原因が,放出面への電子の供給課程にあると判断して,電子放出面に電子供給用の電極を設けたところ,連続的な電子放出が確認できた.

さらに,その応答性に関しても約3倍程度の高速応答が実現できた.高感度化については,電荷供給電極を設けたため大きな向上は見られなかった.イメージセンサとして用いるには真空パッケージか技術が必要である.MEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなっている.昨年度まで200ミクロン角の微小空間を真空に保つことができることがわかった.今年度その微小空間にチタンゲッターを配置する事を検討し,シミュレータにより構造の検討を行い,数ボルトの電圧印加で十分に蒸発可能であることがわかった.本研究では,従来まで不可能であった2ミクロン以上の赤外光に感度を持ち,および可視光に対してはこれまでの素子の3倍以上の80%以上の1次量子効率を持つ光電子放出デバイスを実現することを目標としている.これまでに強誘電体からの電子放出現象を利用して中・遠赤外光に感度を持つ赤外線光検出素子の製作をおこなってきた.これまで,100μm厚のPZT強誘電体薄板を用いて基礎的な原理確認実験を行い,原理確認に成功した.その高感度化と高速応答性を目指して,単結晶材料の強誘電体材料を検討した.SrTiO3単結晶材料をPZTの代わりに検討したところ,焼結体PZTのように,パルス赤外光に対して連続的な,電子放出が確認できなかった.原因が,放出面への電子の供給課程にあると判断して,電子放出面に電子供給用の電極を設けたところ,連続的な電子放出が確認できた.さらに,その応答性に関しても約3倍程度の高速応答が実現できた.高感度化については,電荷供給電極を設けたため大きな向上は見られなかった.本年度,イメージセンサとして用いるにはマイクロサイズの真空パッケージか技術が必要であるとの認識からMEMS技術を用いた真空パッケージに関する検討をおこなった.微小空間にチタンゲッターを配置する事を検討し,シミュレータにより構造の検討を行い,数ボルトの電圧印加で十分に蒸発可能であることがわかった.その結果を受けて実際に蒸発型真空ゲッターと2極型電界放出微小電子源を一体化させたマイクロパッケージの製作に成功し,ブリッジ構造を施したマイクロチタンブリッジの低電圧での蒸発を確認した
島弧産灰長石巨晶中の炭化水素の意義

伊豆七島から東北日本を経て北海道-千島列島に連なる火山フロントに産する灰長石巨晶は、このような広域の産出としては世界的に類例を見ないもので、日本島弧の19ヶ所から採集された試料を検討した結果、次のような考察を得た。1)大きさは約1cmから最大5cm、2)色は無色透明、部分的に赤色、薄黄色、3)自形を呈し、単結晶か貫入および接触双晶などで産出、4)裂開を伴う、5)径が2.3mm以下の融食形をしたカンラン石を包有、6)新第三紀から第四紀の輝石安山岩や玄武岩に産出する、7)西南日本からは発見されない。これらの巨晶はCaFeSi_3O_8,CaMgSi_3O_8,[JSi_4O_8, Al(Al_3,Si)O_8の微量端成分を含む、An_<94>からAn_<89>の灰長石である。そのうち赤色灰長石は、伊豆七島から糸魚川-静岡構造線の東緑部に沿って産出し、自然銅、自然亜鉛、自然真鍮やメチレン系やメチル系の炭化水素が巨晶内部で検出され、その包有カンラン石からも同種の炭化水素が検出された。さらに海溝から背弧にかけての巨晶にはSr量が200ppm以上含まれ、包有カンラン石のFeO/MgO値も巨晶の^<87>Sr/^<86>Srの同位体比も、海溝から背弧にかけていずれも増加する傾向にある。一方、中央構造線に北接する瀬戸内火山帯は、南方の南海トラフを観望する新第三紀の酸性火山岩及びそのザクロ石斑晶によって特徴づけられ、二上山及び雨滝山産の流紋岩、安山岩中のザクロ石からも同様の炭化水素が検出された。さらにEPMAによってその包有物までも炭素が追認され、島弧の造石鉱物中における炭化水素の普遍性が証明された。これは灰長石巨晶やザクロ石が晶出する以前の島弧のマグマには炭素即ち炭化水素を含んでいたことが示唆され、テクトニクスから洞察される島弧の地殻深部では、ガス・ハイドレイトを含むスラブ堆積物に端を発するマグマ混合内での鉱物の生成において、炭化水素が重要な役割を果すことが解明された。灰長石巨晶は、伊豆七島から東北日本を経て北海道-千島列島に連なる火山フロントに産するが、世界的にはこのような広域の産出は類例を見ないもので、その地質鉱物学的意義を説示する。島弧の19ヶ所から採集された試料を検討した結果、次のような考察を得た。1)大きさは約1cmから最大5cm、2)色は無色透明、部分的に赤色、薄黄色、3)自形を呈し、単結晶か貫入および接触双晶などで産出、4)裂開を伴う、5)径が2、3m以下の融食形をしたカンラン石を包有、6)新第三紀から第四紀の輝石安山岩から玄武岩に産出する、7)西南日本からは発見されない。

これらの巨晶はCaFeSi_3O_8,CaMgSi_3O_8,[]Si_4O_8,Al(Al_3,Si)O_8の微量端成分を含み、An成分だけでは約An_<94>からAn_<89>の範囲からなる。化学的な累帯構造はなく、光学的に均一で、その結晶構造はγ角から低温型と推定される。赤色灰長石は、伊豆七島から糸魚川-静岡構造線の東縁部に沿って産出し、黄色灰長石も、風じライン上の産地から採集される。赤色灰長石からは、銅、亜鉛、真鍮の金属やメチレン系の炭化水素が観察され、その包有カンラン石や、また黄色灰長石からもメチレン系の炭化水素が検出された。さらに海溝から背弧にかけての巨晶の微量元素は、Sr量が200ppm以上含まれ、包有されたカンラン石のFeO/MgO値も巨晶の^<87>Sr/^<86>Srの同位体比も、海溝から背弧にかけていずれも増加する傾向にある。また巨晶の自形性は、同じ炭化水素を包有する破断形斜長石巨晶が産出する北アメリカ大陸西縁辺部の大規模な爆発的な火山作用と島弧のマグマ・プロセスとの違いを暗示する。この結果、灰長石巨晶は、包有カンラン石とも、スラブ堆積物と混合したマグマからの晶出として解明され、島弧のマグマティズムは、沈み込み帯のテクトニクスを背景とした、遷移金属や炭化水素を含む珪酸塩メルトからの鉱物の成因が大前提となる。伊豆七島から東北日本を経て北海道-千島列島に連なる火山フロントに産する灰長石巨晶は、このような広域の産出としては世界的に類例を見ないもので、日本島孤の19ケ所から採集された試料を検討した結果、次のような考察を得た。1)大きさは約1cmから最大5cm、2)色は無色透明、部分的に赤色、薄黄色、3)自形を呈し、単結晶か貫入および接触双晶などで産出、4)裂開を伴う、5)径が2、3mm以下の融食形をしたカンラン石を包有、6)新第三紀から第四紀の輝石安山岩や玄武岩に産出する、7)西南日本からは発見されない。これらの巨晶はCaFeSi_3O_8,CaMgSi_3O_8,〔〕Si_4O_8,Al(Al_3,Si)O_8の微量端成分を含む、An_<94>からAn_<89>の灰長石である。そのうち赤色灰長石は、伊豆七島から糸魚川-静岡構造線の東縁部に沿って産出し、自然銅、自然亜鉛、自然真鍮やメチレン系やメチル系の炭化水素が巨晶内部で検出され、その包有カンラン石からも同種の炭化水素が検出された。さらに海溝から背孤にかけての巨晶にはSr量が200ppm以上含まれ、包有カンラン石のFeO/MgO値も巨晶の^<87>Sr/^<86>Srの同位体比も、海溝から背孤にかけていずれも増加する傾向にある。一方、中央構造線に北接する瀬戸内火山帯は、南方の南海トラフを観望する新第三紀の酸性火山岩及びそのザクロ石斑晶によって特徴づけられ、二上山及び雨滝山産の流紋岩、安山岩中のザクロ石からも同様の炭化水素が検出された。さらにEPMAによってその包有物までも炭素が追認され、島孤の造岩鉱物中における炭化水素の普遍性が証明された。これは灰長石巨晶やザクロ石が晶出する以前の島孤のマグマには炭素即ち炭化水素を含んでいたことが示唆され、テクトニクスから洞察される島孤の地殻深部では、ガス・ハイドレイトを含むスラブ堆積物に端を発するマグマ混合内での鉱物の生成において、炭化水素が重要な役割を果すことが解明された。