hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会認識に関わる分子の神経化学的解析による自閉症の解明と治療

オキシトシンは信頼を基礎とする社会性行動に影響を与える。オキシトシンの脳内分泌を制御するCD38遺伝子の一塩基多型(SNP)を日本人およびアメリカ人の広汎性発達障害者や健常人で調査した。2箇所のSNPが自閉症の危険因子である可能性を見いだした。また、一例で、オキシトシンの投与により一部の症状の改善が見られた。CD38は良い対人関係を構築するのに必須で、一方その不全が社会性障害の原因ではないかと思われる。1.サイクリックADPリボース(cADPR)合成脳を持つCD38は、脳の神経グリア細胞に多量存在する事が知られている。CD38は、成長とともに発現が増加する。しかし、視床下部下垂体後葉領域でのCD38については未報告である。そこで(1)CD38プロープによるCD38メッセンジャー量の発達に伴う変化をRT・PCR法で調べた。(2)CD38抗体によるウエスタンブロットにて、脳全体視床下部及び下垂体部のCD38タンパクの発現を調べた。(3)CD38抗体による免疫組織化学的方法による下垂体での存在様式を調べた。(4)(1)(3)の検査をCD38ノックアウトマウスで行い、野生マウスと比較した。2.オキシトシンの存在確認(1)抗オキシトシン抗体による免疫組織化学的検査により、脳全体および視床下垂体領域でのオキシトシン含有細胞を確認した。CD38ノックアウトマウスでは、分泌量が減るため貯留され、含有量が増えている事を証明した。(2)CD38とオキシトシンが共存している事を組織的に確認した。3.ペアリング行動実験によるCD38ノックアウトマウスの反集団自閉行動、好(集団)社会性や、家族形成行動を、ペアリング時の嗅探査行動時間で推定した。オス、メスー匹ずつを別のケージに入れた後、1分間、同一ケージに入れ、オスがメスを追い臭いを調査する時間(Investigation time)を測定した。10分間別々のケージに戻した。その後、再度1分間同一ケージに入れた。これを4回繰り返した。4.マウス血中オキシトシン量測定マウスの血中オキシトシン量をELISA法にて定量し、野生、CD38ノックアウトマウスで比較した。自閉症患者では血中オキシトシン量が減っているという事実と本結果を考察した。5.ヒト自閉症者末梢血DNAによるCD38遺伝子変異の有無の解析を行う準備を行った。CD38ノックアウトマウスが示す自閉的反社会性行動と血中および脳内オキシトシンレベルに相関が認められた事を出発点に、自閉症とオキシトシン分泌との直接的因果関係を証明する動物実験を行った。虐待、ニートといった個人の行動異常や、いじめ、学級崩壊といった集団の行動異常は現在社会の一大関心事である。これらの行動異常の背景には少なからず発達障害が存在している事が分かっている。ここに自閉症を含む発達障害の生物学的基盤を究明することの重要性がある。解決に迫れるテーマの一つとして、オキシトシンとその周辺分子に焦点を絞り研究した。オキシトシンは視床下部細胞や脳下垂体後葉から分泌される主に女性の生殖・繁殖活動に関わるホルモンと考えられてきた。しかし、オキシトシンは男性の脳にも多く存在しており、人間の脳内で情動行動・精神活動に関わる重要な働きがあると推測されるようになった。オキシトシンが脳内において他の個体に対する認識や愛着親和的態度などに関わっており哺乳類の社会行動を左右する重要な役目を持つことを示す実験を行った。すなわち、メスのCD38KOマウスは離された仔どもを巣に連れ戻す行動や、仔を腹の下に抱える行動になかなか取りかかれず、しかも完遂できないという養育行動異常を示した。オキシトシン濃度を測定したところ、野生型の半分近くに減少している事がわかった。CD38KOマウスの仔どもは野生に比べて多動であった。超音波測定を行ったところ、親を求めるために発する頻度が低かった。その理由として、乳中からオキシトシンの摂取により血中オキシトシンの低下が無かったことが考えられた。

オキシトシンの脳遊離をCD38分子が制御して他の個体に対する認識や愛着親和的態度などに関わっており哺乳類の社会行動を左右する重要な役目を持つことを示した(Nature,2007)。そこで、今年度は、CD38遺伝子の一塩基多型(SNP)を15ヶ所で、自閉症群330人健常群732人で調べた。SNP6(rs3796863)がアメリカ人の高機能性自閉症者と強い相関があり、またSNP13(rs1800561)が日本人の自閉症者と弱い相関がある事を見い出した。さらに、SNP13を持ち、血中オキシトシン濃度が低い事を確認した23歳男子の自閉症者にオキシトシンを投与し、自閉症症状の改善される事を観察した。
腎拡散強調画像の3次元表示による部分腎機能評価の試み

平成11年度3次元画像表示が可能な拡散強調MRI画像の検討を行った。これまで呼吸停止下に撮影可能な拡散強調画像はecho planar(EPI)法のみであったが、腎臓のように腸管のガスによる影響を受けやすい部位では、良好な画像を得ることができない。本検討ではsingle shot fast spin echo(SSFSE)法による拡散強調画像を用いた。本撮影法は磁場の不均一性の影響が小さく、腸管のガスによる影響を受けやすい部位においても良好な画像を得ることができる。1.SSFSE法拡散強調画像の正当性:SSFSE法とEPI法の両者の拡散値(ADC)は同等の値であった。また臨床応用例において、磁場の不均一性による画像の劣化はSSFSE法の方が小さかった。問題点としては、コントラストが低く、組織T2値の小さな領域では良好な画像を得ることは困難であった。腎は比較的T2値の大きな臓器で、また腸管のガスの影響を受けやすい部位であることから、SSFSE法は腎においては有用であることが示された。2.3次元画像の作成:MRI,Power Doppler超音波画像によりDICOM方式で画像データを取りだし、今回購入したパーソナルコンピューター上で市販ソフトウェアにて3次元画像を作成できることを確認した。3.臨床応用:肝、腎、骨盤領域にSSFSE法、EPI法両法による拡散強調画像を応用し、一般臨床例におけるデータの信頼性、応用を確認した。平成12年度1.家兎に対して部分腎梗塞を作成し、拡散強調画像の撮影を行う。2.現在ワークステーション上で作成可能なADC mapを、パーソナルコンピューターに取り込み3次元画像化する。3.腎温存術および腎不全患者(特に移植後患者)の臨床応用をはかる。
環境因子がC1^-ホメオスタシス変化を介して皮質神経回路の発達と再生に与える影響

発達期のプログラムされたCl^-ホメオスタシスがGABAを興奮性に作用させ細胞移動による回路構築を促し、環境刺激によるCl^-ホメオスタシス変化が、神経回路形成や再生にも影響するという仮説の検証を目的とした。まず、GAD67-GFP knock-inマウス胎仔脳へHcRed遺伝子をインビボで導入しradial移動中のglutamate細胞とtangential移動中のGABA細胞を生きた状態で識別する方法を確立した。胎仔脳に豊富に存在するタウリンがGABA_A受容体の内因性アゴニストとして作用して、autocrine的にradial移動細胞に働いたり、paracrine的にtangential移動細胞へのシグナルとなっている可能性が示唆された。細胞移動中に強制発現させたKCC2はin vivoでは機能しないことが示唆された。そこで、Cl^-トランスポーターの転写過程を阻害するshRNAに最適な塩基配列をつデザイン・合成して、shRNA発現プラスミドベクターを構築した。またradial移動に影響を与えるCajal-Retzius細胞を含む辺縁帯の興奮伝播では、GABAがGABA_A受容体の、そしてタウリンがglycine受容体の内在性アゴニストとして働き、しかもNKCC1によって[Cl^-]_iが高く維持されることにより、本来抑制性であるGABA_Aやglycine受容体が興奮性に作用して辺縁帯の情報伝達を促進していたが、本来興奮性のglutamate受容体は関与していなかった。さらに環境刺激としての母体ストレスに着目し、妊娠8日から17日まで毎日6時間、直径3cm長さ9cmのシリンダーを用いて母親マウスに拘束ストレスを負荷したモデルを作成した。胎生18日の胎仔の体重はコントロールと比較して有意に軽く、脳重量も有意に減少しており、母体ストレスの胎仔脳発達への影響が示唆された。1,GAD67-GFP knock-inマウス脳へのHcRed遺伝子インビボ導入によるradial移動細胞の可視化[井上・山田・福田]:GABA細胞特異的にGFP(緑色蛍光)を発現するGAD67-GFP knock-inマウスの子宮内胎仔の脳に、赤色蛍光を発するHcRed遺伝子をインビボ電気穿孔法で導入した。その後、任意の胎齢、生後日齢で仔マウス脳の新鮮スライス標本を共焦点顕微鏡で観察し、GFP発現細胞とHcRed発現細胞をそれぞれ同定できた。すなわち、ganglionic eminenceで発生しtangential移動中のGABA細胞とradial移動中のglutamate細胞を生きた状態で識別する方法を確立した。2,辺縁帯におけるCajal-Retzius細胞間のクロストークの解析[福田・Luhmann]:大脳皮質辺縁帯はreelinを分泌し、細胞移動による大脳皮質層構造構築に重要である。そこで、辺縁帯のtangential slice標本を作成し、電気刺激で誘発された興奮の空間伝播を膜電位イメージングで可視化した。その結果、成熟動物とは全く逆に、本来抑制性であるはずのGABA_Aやglycine受容体が辺縁帯の情報伝達においては興奮性に作用しており、内向きCl^-トランスポーター(NKCCI)によって[Cl^-]_iが高いことがこれに関与していた。また、内在性に豊富に存在するgIycineアゴニストのタウリンが辺縁帯の情報伝達を促進していた。3.radial及びtangential移動細胞の相互作用によるCl^-ホメオスタシス関連遺伝子発現の変化[山田・福田・窪田・Luhmann]:1.で作成したモデルを用い、radial細胞移動へのtangential移動細胞からのGABAの影響を検討するためGABA含有量が異なるホモ、ヘテロと野生型でradial移動の状態を比較したが明らかな差はなかった。

ついで、radial移動細胞からパッチクランプとsingle-cellRT-PCRを行い、移動過程でのGABA応答とGABA_A受容体mRNAの発現パターンへのGABAの影響を解析した。1.細胞外GABA/タウリン作用によるCl^-トランスポーター、GABA_A受容体発現の変化[福田・熊田・窪田・Luhmann]:GAD67-EGFP knock-inマウスへのHcRed導入モデルを用い、GABA含有量が異なるホモ、ヘテロと野生型で、radial移動細胞からパッチクランプとcell sorter法によるRT-PCRを行い、移動過程でのGABA応答とGABA_A受容体及びCl^-トランスポーター発現へのGABAの影響を解析したが全く差がなかった。そこで、マイクロダイアライシス法を用いてGABA、タウリンの皮質板における細胞外濃度を測定したところ、タウリン濃度は野生型でもGABAの1000倍もあり、また、タウリンを投与するとGABAの100倍程度の濃度で同等の脱分極を惹起した。これらの作用は以前報告されたようなグリシン受容体を介したものではなく、GABA_A受容体を介していた。すなわち、radial移動中の細胞はタウリンを高濃度に分泌し、タウリンはGABA以上にGABA_A受容体の内因性アゴニストとして作用して、autocrine的にradial移動細胞に働いたり、paracrine的にtangential移動細胞へのシグナルとなっている可能性が示唆された。2.子宮内胎仔電気穿孔法を用いたKCC2強制発現による細胞移動の[Cl^-]_i依存性の証明[井上・福田・熊田]:KCC2の発現プラスミドをEGFPの発現プラスミドと同時に電気穿孔法で野生型マウス胎仔脳室帯の新生神経細胞に選択的に導入した。2種類のプラスミドは90%以上の高率で同一の細胞に導入されるので、KCC2発現細胞はEGFP蛍光で同定できた。また、実際に免疫組織化学法によってKCC2のradial移動中の細胞での発現を確認した。KCC2が強発現しているにもかかわらず、細胞移動は全く変化せず、[Cl^-]_iやGABAの作用もパッチクランプ法で確認したところKCC2を発現していない正常な移動細胞と全く同様であった。すなわち、細胞移動中のKCC2は機能していないことが示唆された。1.Cl^-トランスポーターknock-downによる細胞移動・シナプス形成の[Cl^-]依存性の証明[福田・熊田]:NKCC1遺伝子およびKCC2遺伝子の転写過程を阻害するshRNA(small hairpin RNA)に最適な塩基配列を、それぞれ6種類、8種類ずつデザイン・合成して、shRNA発現プラスミドベクターを構築した。これらのプラスミドDNAをNKCC1あるいはKCC2を発現させたHEK293細胞にtransfectionした後、細胞のhomogenateを用いてWestern blottingを行った。NKCC
平和教育の再構築を目的とした平和教育教材の開発

本研究の目的は「平和教育の再構築を目的とした平和教育教材を開発する」ことである。平成30年度に行ったことは以下の3点である。(1)原爆や戦争に関連する博物館・図書館を訪問調査し,平和教育教材に役立つ資料を収集した。訪問調査したのは国立歴史民俗博物館(千葉県佐倉市),広島平和記念資料館,広島県立図書館,広島市立図書館,舞鶴引揚記念館(京都府舞鶴市),沖縄県平和祈念資料館(沖縄県糸満市),那覇市立図書館,ナガサキピースミュージアム(長崎県長崎市),ピースあいち(愛知県名古屋市),満蒙開拓平和記念館(長野県下伊那郡阿智村)である。以上の訪問調査により,原爆だけでなく,空襲,沖縄戦,引き揚げ・復員などアジア太平洋戦争によって戦争に巻き込まれた人びとの状況を知る上で欠かすことのできない資料を収集できた。とりわけ多くのミュージアムを見学したことにより,戦争体験者がいない時代における平和教育を考えるための示唆を得た。(2)広島平和記念資料館では被爆体験証言者の記憶に残る被爆時の光景を若者が絵に描き,当時の状況を伝える「次世代と描く原爆の絵」事業を平成16年度より行っている。この事業に,広島市立基町高等学校創造表現コースでは有志の生徒が「原爆の絵」制作ボランティアとして平成19年度より参加している。広島市平和記念資料館に通うなかで,このことを知り,高校生と被爆者の活動を参与観察した。この活動は被爆者のいない時代における被爆体験の継承に示唆を与えるものであり,「原爆の絵」の制作過程を記録した。(3)環境ミュージアム(福岡県北九州市)を訪問し,公害経験の継承を考えるために,どのようにミュージアムにおいて公害が展示されているかを調査した。公害は戦争や原爆と同じように「負の記憶」であり,公害経験の継承と戦争体験の継承を比較することによって平和教育教材を開発するための示唆を得た。(1)研究2年目に当たる平和30年度は多くのミュージアムを訪問調査した。多くのミュージアムに足を運んだことにより,ミュージアムのスタッフにインタビューし,それぞれのミュージアムの現状と課題を把握することができた。また,ミュージアム研究の動向を概観し,平和ミュージアムのあり方についても検討できた。これらの成果をもとにして,日本教育学会第77回大会(宮城教育大学)において,「原爆投下とミュージアム」という題目で発表することができた。そして,この発表内容をもとにして福岡教育大学紀要に投稿し拙論は掲載された。(2)基町高校の「原爆の絵」に関する活動は被爆体験を語り部から単に聞くだけでなく,それを絵に描くという活動である。これは被爆体験に関する世代間継承のユニークな取り組みであるが,その教育的な意義を考察した研究は管見の限り行われていない。それゆえ,基町高校に通い,被爆者と高校生との活動を参与観察できたことは平和教育の再構築にとって示唆を与えるものだった。(3)公害の発生からすでに50年余りが経過した。そのため,公害の被害にあった人も公害を目の当たりにした人も少なくなっている。この点は戦争体験・被爆体験とも共通する。そこで,公害体験の継承という課題を検討するために,環境ミュージアムを訪問し,公害がミュージアムにおいてどのように展示されているかを同館スタッフにインタビュー調査するとともに,資料を収集した。以上のことにより,「平和教育の再構築を目的とした平和教育教材を開発する」ための準備が整ったと思われる。平成31年度は以下の3点に取り組む予定である。(1)これまで訪問調査したミュージアムで収集した資料を原爆,沖縄戦,復員・引揚というテーマで分類し,小学生・中学生を対象とした教材ハンドブックを作成する。その際,これまで作られてきた平和教育教材を再検討し,子どもたちが当事者意識を持って学ぶことのできるハンドブックを作成する。(2)基町高校で行われている「次世代と描く原爆の絵」事業の参与観察をもとにしてその研究成果をまとめ,学会で発表するとともに,論文化する。(3)環境ミュージアムの事例をもとにして,「公害とミュージアム」というテーマで学会発表するとともに,その研究成果を論文化する。以上のことにより,「平和教育の再構築を目的とした平和教育教材を開発する」という目的を達成したい。平成29年度に行ったことは以下の3点である。(1)平和教育の現状と課題を検討する前段階として,中学校社会科教科書・歴史的分野において,どのように原爆投下が取り上げられているかを明らかにした。1【縦断的アプローチ】戦後に出版された教科書の中で最も採択率の高かった教科書会社のものを選び,1953年から2015年までの教科書において,原爆投下がどう記述されているかを分析した。2【横断的アプローチ】2015年度検定済み教科書,全8社を対象にして原爆投下だけでなく,非核三原則や原水爆禁止運動,核廃絶,福島原発事故に関する記述を分析した。(2)原爆や戦争に関連する資料館・博物館を訪問調査し,平和教育教材に役立つ資料を収集した。訪問調査したのは広島平和記念資料館,長崎原爆資料館,大刀洗平和記念館(福岡県朝倉郡筑前町),海上自衛隊史料館(広島県呉市),大久野島毒ガス資料館(広島県竹原市),立命館大学国際平和ミュージアム(京都市)などである。以上の訪問調査により,原爆だけでなく,空襲,特攻,銃後など,アジア太平洋戦争によって戦争に巻き込まれた人びとの状況を知る上で欠かすことのできない資料が収集できた。また,多くのミュージアムを見学したことにより,「戦争をどう展示するか」についても検討した。(3)地震や公害に関連する施設を訪問調査した。

訪れたのは阪神・淡路大震災人と防災未来センター(兵庫県神戸市),熊本県立美術館分館「企画展水俣病2017」(熊本市),環境ミュージアム(福岡県北九州市)である。これらの訪問調査により,震災に関する資料,公害(水俣病や北九州の大気汚染)に関する資料が収集できた。震災や公害は戦争と同じように「負の記憶」に分類される。そこで,後世の人びとに伝えていくために震災や公害がどのように展示されているかを分析した。本研究の目的は「平和教育の再構築を目的とした平和教育教材を再開発する」ことである。そのために,(ア)広島・長崎を目的地とした修学旅行における平和教育の変遷,(イ)各地の平和博物館・戦争資料館の動向を検討することにより,平和教育の再構築を目的とした平和教育モデルを提案することである。(1)研究1年目に当たる平成29年度は平和教育の現状と課題を検討する前段階として,中学校社会科教科書・歴史的分野を分析した。その結果,同じ教科書会社のものであっても,発行年によって記述内容は異なることが明らかになった。そして,検定済み教科書とは言っても,教科書の記述は出版社によって異なることが明らかになった。これらのことは平和教育の再構築を検討する上できわめて示唆的である。(2)原爆や戦争に関連する資料館・博物館を複数,訪問調査したことにより,ミュージアムの役割・機能について考えることができた。原爆・戦争をどう展示するかはミュージアムによって異なる。展示する側・展示される側・その展示を見る側という三者の関係は平和教育の再構築を検討する上で看過できない。(3)公害や震災をテーマとしたミュージアムに目を向けたことにより,戦争や公害,震災などを含む「負の記憶」というカテゴリーを見出した。「負の記憶」をどう展示するかはミュージアムのあり方に関わる問題である。したがって,これらの「負の記憶」を後世の人びとにどう伝えるかはミュージアムだけでなく,平和教育の再構築においても重要なテーマである。以上の理由から,本研究の目的の達成度について,おおむね順調に進展していると評価することができる。本研究の目的は「平和教育の再構築を目的とした平和教育教材を開発する」ことである。平成30年度に行ったことは以下の3点である。(1)原爆や戦争に関連する博物館・図書館を訪問調査し,平和教育教材に役立つ資料を収集した。訪問調査したのは国立歴史民俗博物館(千葉県佐倉市),広島平和記念資料館,広島県立図書館,広島市立図書館,舞鶴引揚記念館(京都府舞鶴市),沖縄県平和祈念資料館(沖縄県糸満市),那覇市立図書館,ナガサキピースミュージアム(長崎県長崎市),ピースあいち(愛知県名古屋市),満蒙開拓平和記念館(長野県下伊那郡阿智村)である。以上の訪問調査により,原爆だけでなく,空襲,沖縄戦,引き揚げ・復員などアジア太平洋戦争によって戦争に巻き込まれた人びとの状況を知る上で欠かすことのできない資料を収集できた。とりわけ多くのミュージアムを見学したことにより,戦争体験者がいない時代における平和教育を考えるための示唆を得た。
青少年期から成人期への移行についての追跡的研究（第５次）―就学前環境と養育行動

本研究では、子どもの就学前環境に注目した学力格差の形成メカニズムの解明を目指した調査を行った。調査は2016年から2017年にかけ、私たちが行った過去の学力調査を受けた児童生徒の保護者に対して実施した。調査票の配布数は、3388票で、回収数は1681票であった。回収率は約49.6%であり、過去の調査対象者の約半数からの調査協力が得られた。分析の結果、4歳以降の就学前教育施設の利用は、小学6年次の学力へポジティブな影響を与えることが示唆された。青少年期から成人期への移行についての追跡的研究(Japan Education Longitudinal Study:JELS)は、小学校から成人期への入り口を経て、職業生活に至るまでの様子を追跡することにより、日本の学校教育、雇用慣行、雇用制度の課題を明らかにし、その対策を得ることを目的として、2003年から継続して行われているパネル調査である。2015年度および2016年度では、就学前環境と教育達成の関連についての調査・研究を実施している。2015年度には、関東地方および東北地方において保護者の子育てに関して振り返ってもらうヒアリング調査を行った。2016度には、ヒアリング調査を踏まえた調査票を作成し、関東エリアにおいて2003年・2006年・2009年に小学6年生だった者達の就学前環境とその後のキャリア選択を把握するために、彼ら・彼女らの保護者を対象とした質問紙調査(郵送法)を実施した。当初に計画した通り、2015年度にヒアリング調査を実施し、2016年度に質問紙調査を実施するに至っている。幸いなことに、調査協力者を予想よりも多く獲得できているため、データ構築がやや作業が増加しているが、大きな予定変更も生じていない。調査は2016年に関東エリア調査、2017年に東北エリア調査での質問紙調査を郵送法にて実施する。対象者は、私たちが行った過去の学力調査を受けた児童生徒の保護者である。調査票の配布数の総計は3388票で、回収数は1681票であった。ただし、回収サンプルについてはやや富裕層に偏っており、分析にはこうしたデータのゆがみを補正する必要が生じる。そして分析の結果、4歳以降の就学前教育施設の利用は、小学6年次の学力へポジティブな影響を与えることが示唆された。当初計画通り、1年目に聞き取り調査、2年目に関東エリア質問紙調査、3年目に東北エリア調査を実施しており、分析の進捗状況についても順調である。調査は2016年に関東エリア、2017年に東北エリアにおいて、私たちが行った過去の学力調査を受けた児童生徒の保護者に対して実施した。2016年度調査と合わせて、調査票の配布数は総計で3388票で、回収数は1681票であった。2017度には、東北地方を対象として、2004年・2007年・2010年に小学6年生だった者達の就学前環境とその後のキャリア選択を把握するために、彼ら・彼女らの保護者を対象とした質問紙調査(郵送法)を実施する。そして、2016年度調査データと比較分析することで、就学前環境と教育達成の地域間格差を明らかにする。得られたデータ全体の分析結果が大まかに見えてきたため、調査エリアを比較した分析報告を行っていく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。教育社会学29年度が最終年度であるため、記入しない。
モード法による電力系統過渡安定度解析の高速化

1.モード解析手法の改良:電力系統の定態安定度解析に用いる線形微分方程式の重要モード(固有値、固有ベクトル)を効率的に求める手法を開発した。S法のモード解析部分はランチョス法を用いているが、これを改良し逆反復法とランチョス法を併用することにより固有値の解析精度を格段に向上させた。また、大規模な系統の固有値解析を高速化するため系統を分割し個々の分割系統をモード分解し高速高精度に固有値を求める方法を開発した。2.高速数値積分法の開発:過渡安定度計算における数値積分計算の大幅な高速化を達成した。部分線形近似による高速計算において計算精度の向上を図るため積分の各ステップにおいて固有値計算を行い精度向上効果の検討を行い良好な結果を得た。また、過渡安定度解析プログラム(Y法)の主要モデル計算部について高速化Y法の試作プログラムを作成した。電気学会標準モデルWEST10機系統などを用いて、開発したプログラムの機能を検証し計算速度を実測した。本手法ではやや誤差が発生するものの、計算の時間刻みを10倍以上にすることが可能であり、従来法に比べて5倍以上の高速化を達成した。3.簡略安定度判別手法の開発:安定度の簡略な判別手法であるエネルギー関数法について、故障除去後の電力系統の振動軌跡を部分線形近似を用いて精度良く計算する手法を開発した。この近似軌道に沿って系のポテンシャルエネルギーを計算する。1機無限大母線系統においてシミュレーション計算を行い臨界故障時間を精度良く求めることができた。電力系統の動特性を記述する非線形微分方程式をモード分解(線形近似した微分方程式の固有ベクトル空間に分解)によりモード別に分解し、重要度の低いモードの計算を簡略化(部分線形近似)することにより精度の悪化を抑制しつつ数値積分刻みを大幅に拡大し、Y法高速化のために、以下の項目の研究を実施した。1.重要モード(固有値、固有ベクトル)を効率的に求める手法の開発2.Y法における数値積分計算の大幅な高速化3.簡略安定度判別法の開発この結果以下の成果を得た。1.モード解析手法の改良:重要モード(固有値、固有ベクトル)を効率的に求める手法の開発1.1モード解析基本論理の改良線形微分方程式の初期外乱ベクトルから重要なモードを抽出する為の基本的な計算論理の開発を行う。S法をベースとしてMATLABによる小規模試作プログラムを作成し、試行錯誤的に基本アルゴリズムの改良を行った。1.2 S法の改良プログラムの開発上記1-2で開発した基本論理を、S法に組み込み、大規模電力系統の事故除去直後の主要モードを求めるプログラムの基本部を開発した。2.高速数値積分法の開発:Y法における数値積分計算の大幅な高速化2.1数値積分法の改良試作プログラム(MATLABによる)を用いて、各種数値積分法の比較、非主要モードの近似計算の最適化、パラメータの最適設定法などの改良を、小規模プログラム(MATLAB)を用いて検討した。2.2 Y法(主要部)への組込み上記2.1で開発した新数値積分手法をY法の主要部(発電機、系統計算部)に組み込んだ。3.簡略安定度判別法の開発事故除去後の発電機動揺曲線(軌道)の概略推定計算を行い、この軌道に沿って発電機トルクを計算し臨界ポテンシャルエネルギーを求める手法の検討を行い基本的なアルゴリズムを開発した。1.モード解析手法の改良:重要モード(固有値、固有ベクトル)を効率的に求める手法を開発した。1.1モード解析基本論理の改良S法のモード解析部分はランチョス法を用いているが、これを改良し逆反復法とランチョス法を併用することによ固有値の解析精度を格段に向上させた。また、大規模な系統の固有値解析を高速化するため系統を分割化し個々の分割系統をモード分解する方法を開発した。さらに、部分系統の縮約についてランチョス法を直接適用し主要モードのみを残すモード縮約法を開発した。1.2 S法の改良プログラムの開発S法の一部改良とインターフェース部分の開発を行い、過渡安定度解析とのインターフェース部分を作成した。

2.高速数値積分法の開発:Y法における数値積分計算の大幅な高速化を達成した。2.1 Y法への組込み過渡安定度解析プログラム(Y法)の主要モデル計算部について高速化Y法の試作プログラムを作成した。2.2精度向上の検討部分線形近似による高速計算において計算精度の向上を図るため積分の各ステップにおいて固有値計算を行い精度向上効果の検討を行い良好な結果を得た。3.計算機能の検証電気学会標準モデルWEST10機系統などを用いて、開発したプログラムの機能を検証し計算速度を実測した。本手法ではやや誤差が発生するものの、計算の時間刻みを10倍以上にすることが可能であり、従来法に比べて5倍以上の高速化を達成した。
地域高齢者の健康格差と主観的健康感に関する研究

2018年度は,前年度に行った簡易分析に加えて,市へ提出する報告書を作成した。また,学会発表および論文で研究成果をまとめた。その一例として,地域高齢者におけるJST版活動能力指標と社会・余暇活動への参加数との関連を発表した。【方法】愛媛県A市において,2016年に65歳以上の全数を対象に総合健康調査を実施した。その内,ADLが保たれている高齢者5,786名(男性2,534名,73.9±7.2歳,女性3,252名,74.8±7.5歳)を分析対象とした。JST版活動能力指標、ならびに社会・余暇活動として,「祭り・行事」,「自治会・町内会」,「サークル・自主グループ」等,計11種類の参加ありの数を算出した。なお,本調査は,愛媛大学大学院医学系研究科の倫理委員会の承認を得て実施した。【結果】JST合計得点は男性9.5±4.0,女性9.5±4.0で性差は認められなかった。社会・余暇活動への参加数は,最頻値は男女ともに1であった。ただし,男女ともレンジは10であり,3以上は数が少ないため1群に統合した。JST合計得点やJSTの下位項目を従属変数,性および社会・余暇活動への参加数(0, 1, 2, 3以上)を独立変数とした二元配置分散分析を行い,性と社会・余暇活動への参加数がJST合計得点に及ぼす影響を検討した。その結果,JST合計得点とJST下位項目については,性,社会・余暇活動への参加数に関する主効果,および交互作用に有意な関連を示さなかった。ただ,JST下位項目の「2.情報収集」については,主効果は認められないが,交互作用は有意であった(p=0.024)。そのため,Bonferroniによる単純主効果の検定を行ったところ,社会・余暇活動への参加数のうち,その数が2の場合において性の主効果が有意であり(p=0.049),男性よりも女性が高かった。【目的】主観的健康感には社会的ネットワークや対人関係も重要な影響要因であることが明らかになっているが,その種類や内容については明らかにされていないのが現状である。本研究の目的は,地域高齢者の社会活動や相談相手と主観的健康感の関係を男女別に明らかにすることである。【方法】2011年に愛媛県T市において65歳以上の高齢者を対象に高齢者総合健康調査を実施した(回収率:65.8%)。男性1,954人,女性2,507人の合計4,461人を分析対象とした(男性:73.7±5.6歳,女性:73.9±5.7)。【結果】主観的健康感を4群から選択した結果,「非常に健康だと思う」もしくは「まあ健康な方だと思う」の『健康群』に回答した男性は70.6%,女性は70.5%であった。主観的健康感の健康群と非健康群で同居/独居,持ち家・仕事・経済的ゆとりの有無について男女別に比較検討した。男女ともに主観的健康感の健康群の方が非健康群に比べて,「仕事の有」,「経済的ゆとり有」の者が有意に多かった(P<0.001)。女性のみ主観的健康感の健康群の方が「同居および持ち家の有」の者が有意に多かった(P<0.001)。主観的健康感の健康感と非健康群で社会参加の活動数および相談相手の数を男女別に比較検討した。男女ともに,主観的健康感の健康群において,「社会参加の活動数」,女性のみ「相談相手の数」が有意に多かった(P<0.001)。社会参加は,男性では祭,老人会,市民活動,女性では祭,自治会,サークル,ボランティア,カルチャーに参加している者は主観的健康感の健康群が有意に多かった。相談相手は,男性では配偶者,友人,女性では娘,兄弟姉妹,友人に相談する者は主観的健康感の健康群が有意に多かった。一方,男女ともにケアマネージャー,それに加えて女性では地域包括支援センターに相談する者は主観的健康感の非健康群が有意に多かった。【目的】地域高齢者の15年間の追跡調査から主観的健康感の変化とうつ(GDS:Geriatric Depression Scale)の関連について検討することを目的とした。【方法】1996年にE県旧S町において60-84歳の高齢者を対象に「高齢者総合健康調査」を実施し,4,545名から回答を得た。15年後に同様の調査を行い,死亡・転出等を除く1,636名の追跡調査が可能であった。主観的健康感は「あなたは普段,自分で健康だと思いますか」の問に対し,「非常に健康だと思う」もしくは「まあ健康な方だと思う」を良好,「あまり健康ではない」もしくは「健康ではない」を不良とした。本研究は主観的健康感が悪化する要因を検討するため,初回調査時に主観的健康感が既に不良であった者(298名),精神・神経系疾患の有病者(19名),寝たきり等の者(4名)等を除外し,959名を分析対象者とした。従属変数を主観的健康感の悪化の有無,独立変数をうつ(GDS:5点以下=0,6点以上=1)とし,全体および性・年齢階級別に強制投入法によるロジスティック回帰分析を行った。

さらに,属性,既往,生活習慣,社会的サポート,ADLを加えながらモデルを作成し,各モデルにおける調整済みのオッズ比と95%信頼区間(以下,95%CI)を算出した。【結果】959名の内,主観的健康感の悪化群は361名であった。主観的健康感の悪化に関連して,属性のみを調整したモデルにおけるうつ有(うつ傾向およびうつ状態)のオッズ比は3.22(95%CI:2.24-4.64)であり,全ての交絡要因を投入した最終モデルにおいてもオッズ比は2.40(1.61-3.57)と有意であった(P<0.001)。さらに,性・年齢階級別で分析を行った場合,60-69歳の男女において,全てのモデルでうつ有は主観的健康感の悪化と有意な関連を認めたが,70-84歳の男女においては,ともに有意ではなかった。E県T市で平成8年,平成13年,平成18年,平成23年の5年毎に高齢者総合健康調査を実施し,主観的健康感とADLやQOLとの関連を調査してきた。現在までに行ってきた調査についてまとめ,今年(平成28年)実施する調査の基礎資料となる分析を行ってきた。平成27年には,それまでの研究をまとめて発表すると同時に,平成28年に継続調査を実施できるように準備を行った。また,大学生を対象とした主観的健康感(自覚的健康度)とその関連要因を明らかにすることで,高齢者調査の補助資料となる分析も実施した。これらのことから,研究はおおむね順調に進展していると言える。平成28年度は、対象地域の各自治体の組長に依頼し、各家庭に高齢者総合健康調査を配布した。調査内容については、1属性、2主観的健康感、3栄養・食生活、4身体活動・運動、5休養、6飲酒、7喫煙、8歯・口腔、9社会活動とした。なお、組に属さない者については、調査員から郵送で直接家庭へ配布した。アンケートの返信は同封されている返信用封筒を使用し、事前申請していた後納郵便を使用して、返信のあった人数分に支払いが行われるよう無駄がない配慮をした。アンケートには、担当者の連絡先を記載し、電話での質問を受け対応し、返信のない者については、督促状を送付し、回答を促した。また、調査員で内容をチェックし、必須項目については電話にて質問し回答を求めた。その結果、対象者数10,145人のうち、アンケートの回収数は6,947人(回収率:68.5%)であった。ここまで、研究計画通りに進んでおり、特別な問題は発生していない。また、当該地域に関する過去の調査に関する資料をまとめ、15年間に渡る高齢者のIADL推移について学会発表等を行った。TMIG(老研式活動能力指標)の結果をみると、13点満点の者が多く、この尺度よりも高いレベルの生活機能評価が可能な指標を取り入れることが求められる。そのため、現在まで使用したTMIGの尺度に加えて、今回はJST版活動能力指標を追加して本研究を進めている。現在のところ、調査を実施し、予想以上の回収率があった。そのため、本研究は予定どおりに進んでおり、問題はない。2017年度は,前年度に実施した調査について,性・年齢層別にした簡易分析を行い,対象の市に結果を還元した。昨年度の研究成果を踏まえ,地域高齢者の主観的健康感に及ぼすJST版活動能力指標と老研式活動能力指標の比較を行った。【方法】愛媛県T市において65歳以上の高齢者に対する全数調査を実施した。総合的移動能力指標を用いて日常生活範囲が限定されていない(総合的移動能力尺度:13)前期高齢者3,191人(51.2%),後期高齢者3,042人(48.8%),合計6,233人について分析を行った。
小学校への移行期における学力獲得プロセスの解明

本研究では、就学前教育機関から小学1年生の入学後(小学校移行期)において、どのように小学校に適応し、どのように「学力」を獲得していくかを明らかにした。幼稚園の最終年から小学1年にかけて普段の学校での様子や、発達状況や学力状況を示したデータを収集した。小学校での学習についていき学力を獲得するためには、学習・生活のリズムに乗ること、自信を持つこと、補習の機会があることの重要性が明らかになった。本研究は、学力格差問題を解決するにあたり、就学前段階の子どもの実態や家庭や教育機関の様子が、小学校入学後の学力獲得にどんな影響を与えているかを明らかにするものである。具体的には(1)就学前教育段階から小学校への移行期にどのような問題が生じているか、(2)学力獲得にあたっての「カベ」にぶつかった時、それを乗り越えるためにどのような資源が有効であるか、の2点について検討する。このため初年度は、公立のA幼稚園をフィールドとして、年2回の津守式乳幼児精神発達診断検査(津守式)、および参与観察を実施した。津守式の結果によると、対象となった園児(31名)は、「運動」「探索」「言語」の領域で伸び悩む一方、「社会」「習慣」の領域では順調に発達が進んでいた。ただ、「探索」については発達月齢が実月齢を大きく下回り、過去数年と比較しても特に課題が大きく残る結果であった。教師自身は、「競技的な遊びが多く、ごっこ遊びが少なかったこと」を一因としてあげるが、「打たれ弱い」「挑戦していく意欲的な子が少ない」という園児の特徴は大きく変わることはなかった。また、参与観察からは、幼稚園の生活リズムに対して、スムーズに乗れている園児とそうでない園児が固定化していることが明らかになるとともに、その「乗れていない状態」によって、活動に降るに参加できていない状況を見出した。ただし、これが即時的に深刻な問題を引き起こすわけではなく、全体としては一つの活動に統合されているように見えた。こうした環境で過ごした園児が、小学校入学後にどのように過ごすのかを明らかにするのが次年度の課題である。調査開始前より関わりのあるフィールドであったことと、本研究の目的が現場からの関心も高かったため、フィールドエントリーおよび調査の継続が容易であった。最終年度は、公立小学校の1年生のクラスを対象に週1回のフィールドワークを実施した。前年度には隣接する幼稚園でフィールドワークを行っていたが、そこから10人の児童が進学してきている。フィールドワークの方針としては、この10人の学校生活への適応、および、学力・学習状況を把握することを中心に、ほかの1年生の児童が学校生活や学習で抱える困難や学力形成の契機になるような事例の把握に努めた。入学当初の1年生にとっては、学校の生活リズムにスムーズに乗れるかどうかが重要である。幼稚園時は活動のスタートが「グレー」に始まることも多かったが、小学校では時間がきっちり区切られることが多い。追跡対象児の中には、家庭の事情で遅刻がちな児童もいた。結果的に毎朝行われるモジュール学習に取り組むことはほとんどできていなかった。また、幼稚園時に不登園だった児童は、集団に向けられた指示をすぐには理解できないことが多々見られた。時間をかければ追いつくことはできるが、その間に他の児童はどんどん先に進んでいた。時期を追うごとにそうした学習上の遅れは解消されていった。また、学校生活のリズムに乗るためには、持ち物がそろっているかも重要であった。ただ、生じた「遅れ」は、放課後や休み時間の補充学習によって、量的にも質的にもリカバリーがなされていた。また、学級活動としての「学習」を考える際には、人間関係が与える影響も見過ごせない。たとえば、引っ込み思案だった児童が、周囲と話をするようになり、学習に意欲的になっていった様子は典型的である。学習に「遅れ」がちな児童は、自信を得る機会が極端に少なくなる。その意味で、特にに小学校移行期には自信を持つことが学習の姿勢にも大きく影響を与えると言えるだろう。4月より、A幼稚園の卒園生10名が通う小学校でフィールドワークを開始する。すでにフィールドエントリーは終えており、1年生のクラスを対象に参与観察を実施していく予定である。幼稚園の時代の状況と照らし合わせて、どのように学校に適応し、学力を獲得していくかを明らかにする。また、教師へのインタビューも随時実施し、児童の成長の様子について複層的に情報を集めていく。学力の状況については、教師の見取りと合わせて、学校で独自に毎月実施している計算テストの結果を考慮していく。なお、調査は3月まで続ける予定である。教育社会学
周産期ストレスに起因する思春期精神疾患発症メカニズムの解明

周産期のストレスが脳の正常な発達を妨げ、うつ病を代表とする精神疾患の罹患率を上げることが知られている。このような変化は動物実験においても再現されているが、その背景にあるメカニズムは未解明である。研究代表者らはこれまで、母仔乖離マウス(Maternal deprivationマウス; MDマウス)を用いた研究を通じて、周産期ストレスがグルタミン酸恒常性の破綻やシナプスの不安定化を引き起すことを示してきた(Takatsuru et al., 2009,Toya et al., 2014ほか)。その後の研究で、初老期のMDマウスでは認知力が著名に低下していることも発見した。この研究では若年期の認知能力は正常であったが、これまでの知見から、MDマウスは特に性成熟前期(6ー8週齢)にシナプスの脆弱性が顕著であることを報告しており(Takatsuru et al., 2009)、認知機能に関してはさらなる研究の継続が必要であると考えている。そこで本計画では、性成熟前期のMDマウスを様々な環境で飼育し、それに伴う認知機能の変化を研究することで、周産期ストレスが思春期の脳機能およびストレス脆弱性の形成に寄与するメカイズムを解明することを計画した。本研究の結果、周産期ストレスを負荷した後のマウスを個別に飼育した場合と、集団で飼育した場合とで、その後の学習行動試験(タッチパネルオペラント装置を用いた視覚弁別課題)の結果に差が見られる可能性が示唆された。この原因について精査することを計画したが、研究代表者の異動・科研費申請資格喪失に伴い、研究終了となった。29年度が最終年度であるため、記入しない。報告書作成時点で2報の論文がrevise投稿後の査読待ち、1報がrevise実験中である
小脳失調を合併したランバート・イートン筋無力症候群の血液脳関門は破綻している

Lambert-Eaton筋無力症候群(LEMS)は、稀な自己免疫性・神経筋接合部疾患である。臨床的に、LEMS患者の約10%に小脳失調症状が出現し、LEMSに傍腫瘍性小脳変性症を合併する(LEMS-PCD)と定義される。そのLEMS-PCD患者での小脳失調症状の発症機序は、「神経筋接合部で筋力低下を引き起こしているP/Q型電位依存性カルシウムチャネル(P/Q型VGCC)抗体が血液脳関門(BBB)を通過して、小脳の分子層に高密度に分布するP/Q型VGCCに作用し(down-regulation)小脳失調を呈する。」という仮説が提唱されている。今回、我々は、ヒトBBB構成内皮細胞にLEMS-PCD患者とLEMS患者の免疫グロブリンG(IgG)を作用させ、細胞生物学的見地からこの仮説を検証した。その結果、LEMS-PCD患者IgG(n=4)はBBBを破綻させたが、LEMS単独患者IgG(n=4)では変化が無かった。本研究では、LEMS-PCDの症例を増やし、その結果の再現性を確認することを第一段階とする。そのためには、LEMS患者とPCD-LEMS患者血清をさらに収集することが必要である。そして、それらの検体から得られたIgGで、BBBバリアー機能の指標となるclaudin-5、occludin蛋白量と電気抵抗値を測定する。それらの結果を統計学的に解析し、有意差を出してその仮説を証明したい。平成30年度は、BBBに障害を与えているIgGの抗原の一つとして、Glucose-regulated protein 78 (GRP78)を同定し、報告した(accepted by Shimizu et al, Brain, 2019)。今後は、症例数を更に増やして、GRP78抗体の臨床的意義を検討して行きたい。検体の収集であるが、この2年間で、LEMS単独の血清が約100例、LEMS-PCD患者の血清が10例ほど集まった。当初の目標に達しているので、今後も、目標以上の症例数を集積したいと考えている。これまでの、LEMS研究により、P/Q型VGCC抗体陽性のPCDで、LEMSを伴わない症例が数例いることが判明した。今後は、LEMS患者、LEMS-PCD患者、及び、P/Q型VGCC抗体陽性PCD withoutLEMSの3群間でのBBB構成内皮細胞実験を進めて行きたいと考えている。Lambert-Eaton筋無力症候群(LEMS)は、自己免疫性・神経筋接合部疾患、かつ、半数以上に小細胞肺癌を合併する傍腫瘍性神経症候群である。臨床的に非常に稀であるLEMS患者の約10%に小脳失調症状が出現し、LEMSに傍腫瘍性小脳変性症を合併する(LEMS-PCD)と定義される。最終的には、BBBに障害を与えているIgGの抗原を同定することを目標とする。検体の収集であるが、この1年間で、LEMS単独の血清が約50例、LEMS-PCD患者の血清が5例ほど集まった。このペースで行くと、後1年間で、10例のLEMS-PCD患者の検体を得ることが出来ると思われます。

本研究では、LEMS-PCDの症例を増やし、その結果の再現性を確認することを第一段階とする。そのためには、LEMS患者とPCD-LEMS患者血清をさらに収集することが必要である。そして、それらの検体から得られたIgGで、BBBバリアー機能の指標となるclaudin-5、occludin蛋白量と電気抵抗値を測定する。それらの結果を統計学的に解析し、有意差を出してその仮説を証明したい。平成30年度は、BBBに障害を与えているIgGの抗原の一つとして、Glucose-regulated protein 78 (GRP78)を同定し、報告した(accepted by Shimizu et al, Brain, 2019)。今後は、症例数を更に増やして、GRP78抗体の臨床的意義を検討して行きたい。検体の収集であるが、この2年間で、LEMS単独の血清が約100例、LEMS-PCD患者の血清が10例ほど集まった。当初の目標に達しているので、今後も、目標以上の症例数を集積したいと考えている。これまでの、LEMS研究により、P/Q型VGCC抗体陽性のPCDで、LEMSを伴わない症例が数例いることが判明した。今後は、LEMS患者、LEMS-PCD患者、及び、P/Q型VGCC抗体陽性PCD withoutLEMSの3群間でのBBB構成内皮細胞実験を進めて行きたいと考えている。1年目の研究実施計画が予定していたよりもやや遅れ、抗体、試薬などの物品費での使用予定予算執行が計画通りにいかなかった。2年目は、やや遅れた分を取り戻すようにより計画的に研究を進めていきたいと考えている。1年目の研究実績計画が予定していたよりもやや遅れ、抗体、試薬の物品費での使用予定予算執行が計画通りにいかなかた。2年目ではこれまでの遅れを取り戻したので、3年目は,当初の目標を達成したいと考えている。
磁性ナノ構造薄膜における平衡・非平衡電子スピン分極の局所的探査と解明

単結晶基板上に作製されたナノ構造薄膜における局所的な磁性や電子スピン分極の探査と解明を目指して,新しい測定手段として発展中の放射光核共鳴散乱法(放射光メスバウアー分光法)の実験条件最適化を行うとともに,実験データの収集を推進した.電子スピン分極のプローブ(探針)となる119Snあるいは57Fe核を含む薄膜試料に,プローブ核のメスバウアー遷移エネルギーにあわせた単色パルス放射光X線を入射し,核によって共鳴散乱されたX線の時間スペクトルを測定した.実験条件の最適化の結果,Feに関しては90%57Fe1原子層程度の厚さがあれば数時間の測定でS/N比の良い時間スペクトルが得られることが確認された.ナノスケールの厚さをもつCr層とその上に蒸着された57Fe単原子プローブ層の磁性を探る実験では,Cr層の下地に強磁性56Fe層がある試料とない試料で,またCr層の厚さに依存して,時間スペクトルに明確な違いが観測された.56Fe/Cr界面効果の影響を受けてCr層の磁性が変化し,57Feプローブが感じる内部磁場(電子スピン分極)の違いに反映されているものと考えられる.また,伝導電子が100%スピン分極した「ハーフメタル」の候補物質としてスピントロニクス分野で期待されているX_2YZ組成のL2_1型ホイスラー合金およびそのY,Zサイトを同一元素にしたB2型人工合金の局所磁性を探る実験を行った.原子層制御交互蒸着法を用いて作製されたCo_2MnSnホイスラー合金薄膜においては,局所磁性の乱れが少ない良好な薄膜試料の実現を反映し,美しい周期振動パターンをもった時間スペクトルが観測された.一方,CoSn人工合金薄膜では,室温・低温ともに比較的小さな内部磁場が誘起されていることが示唆された.以上のように,放射光核共鳴散乱法をナノ構造薄膜に特有な磁性の探査に適用し,他の測定法では得難い情報を得ることに成功した.単結晶基板上に作製されたナノ構造薄膜における局所的な磁性や電子スピン分極の探査と解明を目指して,新しい測定手段として発展中の放射光核共鳴散乱法(放射光メスバウアー分光法)の実験条件最適化を行うとともに,実験データの収集を推進した.電子スピン分極のプローブ(探針)となる119Snあるいは57Fe核を含む薄膜試料に,プローブ核のメスバウアー遷移エネルギーにあわせた単色パルス放射光X線を入射し,核によって共鳴散乱されたX線の時間スペクトルを測定した.実験条件の最適化の結果,Feに関しては90%57Fe1原子層程度の厚さがあれば数時間の測定でS/N比の良い時間スペクトルが得られることが確認された.ナノスケールの厚さをもつCr層とその上に蒸着された57Fe単原子プローブ層の磁性を探る実験では,Cr層の下地に強磁性56Fe層がある試料とない試料で,またCr層の厚さに依存して,時間スペクトルに明確な違いが観測された.56Fe/Cr界面効果の影響を受けてCr層の磁性が変化し,57Feプローブが感じる内部磁場(電子スピン分極)の違いに反映されているものと考えられる.また,伝導電子が100%スピン分極した「ハーフメタル」の候補物質としてスピントロニクス分野で期待されているX_2YZ組成のL2_1型ホイスラー合金およびそのY,Zサイトを同一元素にしたB2型人工合金の局所磁性を探る実験を行った.原子層制御交互蒸着法を用いて作製されたCo_2MnSnホイスラー合金薄膜においては,局所磁性の乱れが少ない良好な薄膜試料の実現を反映し,美しい周期振動パターンをもった時間スペクトルが観測された.一方,CoSn人工合金薄膜では,室温・低温ともに比較的小さな内部磁場が誘起されていることが示唆された.以上のように,放射光核共鳴散乱法をナノ構造薄膜に特有な磁性の探査に適用し,他の測定法では得難い情報を得ることに成功した.メスバウアー分光法(γ線吸収スペクトル分光法)など原子核をプローブ(探針)とした物性測定法は,物質の局所磁性の測定手段として極めて有効である.メスバウアー分光法を単結晶基板上に作製したナノ薄膜やナノ構造体に適用するのに際しては,いわゆる反射配置での測定が不可欠であるが,通常用られる内部転換電子検出法は実験環境に対する制約が多く,低温における測定,磁場・電場中での測定,低プローブ濃度試料の測定などが困難になってくる.これらの欠点を補う測定手段として,放射光核共鳴散乱法(放射光メスバウアー分光法)の有効利用を3年間の本課題研究期間中に進めていく計画である.今年度は,金属ナノ薄膜における局所電子スピン分極や局所磁性の測定を目標にして^<119>Snおよび^<57>Fe核共鳴散乱実験を行った.電子スピン分極のプローブとなる^<119>Snあるいは^<57>Fe核を含む薄膜試料に,プローブ核のメスバウアー遷移エネルギーにあわせた単色放射光X線を入射し,核によって共鳴散乱されたX線の時間スペクトルを測定した.実験条件の最適化の結果,90%up^<119>Snに対しては6原子層程度,90%up^<57>Feに対しては1原子層程度の厚さがあれば,半日から1日の測定でS/N比の良いスペクトルが得られることが確認された.