hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白亜紀中期に生じた「メガ・モンスーン事件」の検証

白亜紀中期のAlbian期最初期(1億1300万年前)には,テチス海大西洋において広く無酸水塊が発達し,海洋生物の絶滅が起こった.このイベントの発生メカニズムを明らかにするため,フランス南東部に露出するこの絶滅イベントの地層に対して,微化石の群集解析,堆積物の有機・無機化学分析および粘土鉱物分析を行った.その結果,このイベントは,温暖化に伴い,陸域が湿潤化し,大量の栄養塩が陸から海に流れ込んだため,海洋表層が富栄養化し,無酸素水塊が発達したことが明らかとなった.白亜紀中期のAlbian期最初期(1億1300万年前)には,テチス海大西洋において広く無酸水塊が発達し,海洋生物の絶滅が起こった.このイベントの発生メカニズムを明らかにするため,フランス南東部に露出するこの絶滅イベントの地層に対して,微化石の群集解析,堆積物の有機・無機化学分析および粘土鉱物分析を行った.その結果,このイベントは,温暖化に伴い,陸域が湿潤化し,大量の栄養塩が陸から海に流れ込んだため,海洋表層が富栄養化し,無酸素水塊が発達したことが明らかとなった.本年度は,フランス南東部プロバンス地方のDigne, Le Coulet, Marseilleの各セクションにおいて野外調査を実施し,柱状図の作成と試料の採集を行った.このうち,Digneセクションから採集した黒色頁岩(0AE1b層準)およびその上下の泥灰岩の層準を含めた約4mの区間の試料(1cm間隔で採集)をテトラフェニルホウ酸ナトリウムと過酸化水素水を用いて溶解させた後,ふるいで洗浄し,その残渣から浮遊性有孔虫,底生有孔虫化石の抽出を行い,種の同定を行った.その結果,浮遊性有孔虫化石は,ほとんどが富栄養環境に適応したHedbergella属から構成されることが明らかになった.一方,採取したサンプルに対して研磨切片を作成し,葉理構造や生物擾乱の発達程度の観察を行うとともに,採取した黒色頁岩および泥灰岩の各試料の全有機炭素含有量,粒子組成,全岩化学組成を測定した.その結果,黒色頁岩の有機炭素量の高い時期には,葉理構造が発達しており,浮遊性有孔虫化石,石英・植物化石片などの陸源砕屑物,アンモナイト化石の含有量が増加するが,底生有孔虫化石や生物擾乱はほとんどみられなくなる.一方,有機炭素量の低い時期には,生物擾乱が発達し,底生有孔虫が産出するようになるが,陸源砕屑物や浮遊性有孔虫化石の量は減少することが明らかとなった.これらの結果から,無酸素水塊の発達には,陸からの栄養塩の流入量の増加が重要な役割を果たしていたことが考えられる.本年度は,フランス南東部プロバンス地方のLe CouletおよびMoriezの各セクションにおいて野外調査を実施し,両セクションにおいてエンジンカッターを用いて黒色頁岩(OAElb層準)約4mの区間の切り出しを実施した.切り出した試料を低粘性エポキシ樹脂と歯科用石膏で固め,表面研磨を実施し,葉理や生物擾乱などの堆積構造の観察・記載を行った.同時に,前年度採集した試料と同様に1cm間隔で各分析用試料を採取した.また,フランスの共同研究者であるJean-Louis Latil博士と野外においてアンモナイト化石群集と黒色頁岩の関係を調査した結果,葉理部分ではライメリア属のアンモナイトの急激な増加が見られた.試料の有機化学分析を行った結果,黒色頁岩の中でも葉理構造が強く発達する部分からは,緑色硫黄細菌およびメタン細菌のバイオマーカーが見いだされた.前者は絶対嫌気性の光合成細菌であることから,有光層に達する浅い水深まで無酸素水塊が発達していたことを示唆する.以上の結果は,葉理の発達する部分で底生有孔虫化石が産出しなくなるという,微化石分析の結果と一致することが明らかとなった.一方,浮遊性有孔虫とライメリア属のアンモナイトも同じ部分において増加することから,両者は有光層の上部に生息していて,栄養塩の増加によって大量に繁殖した可能性が高いことも明らかになった.本年度は,フランスのボコンチアン堆積盆地から切り出した海洋無酸素事変1b(1億1300万円前)の2つのセクション(浅海セクション:Le Coulet,深海セクション:Moriez)の黒色頁岩層に対して浮遊性有孔虫化石の群集解析,堆積粒子解析,炭素同位体比測定および粘土鉱物分析を行った.その結果,深海,浅海の両セクションにおいて同時に,黒色頁岩の堆積時に浮遊性有孔虫化石などの動物プランクトン化石の大幅な増加が見られた.動物プランクトン化石や陸源細屑粒子の増加と,粘土鉱物組成から見積もられる陸域の湿潤化とが一致することから,陸からの栄養塩の増加がこのイベントの引き金となっている可能性が高い.一方,堆積物組成の検討によると,海洋無酸素事変1bの発生期間中にも何度か無酸素状態の回復期間があることが明らかになった.この回復期には,深海域では生物擾乱の見られる泥灰岩が堆積しているのに対して,浅海域ではグロコナイト層が堆積していることが確認された.グロコナイトの堆積は,堆積速度の低下を示す.

また,両セクションにおいてこの回復期の区間からは浮遊性有孔虫化石もあまり産出しないことから,陸からの砕屑物・栄養塩の供給が減少したことが示唆される.これらのことから,当初予想していたように,メガモンスーンの発生とその強弱が無酸素水塊の拡大・縮小を規制しており,メガモンスーンが海洋無酸素事変の原因であるという仮説を裏付ける結果となった.研究上最も重要な黒色頁岩の切り出しが成功し,有機・無機・微化石分析に至るまでの作業が順調に行われているため.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は処理するサンプル数をさらに増やし,数千年オーダーでの環境変動の解読を行っていく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子情報を用いたコーヒーによる大腸癌予防効果の疫学的解明

大腸がんは2012年がん罹患統計にて2位の罹患率のがんである。我々は身近な嗜好飲料であるコーヒーが大腸がん予防に有用であるか探索を行った。大腸がん患者2696名、健常者13480名にて、コーヒー摂取と大腸がん罹患リスクを測定した結果、コーヒーを1日1杯未満、1ー2杯、3杯以上飲む群では、大腸がんに罹る割合がそれぞれ12%, 10%, 22%低く、特に左側結腸で強い関連を観察した。コーヒー摂取が大腸がん予防に有用というエビデンス確立に貢献することができた。さらに我々は、日本人のコーヒー摂取行動に影響を与える遺伝子要因は、12番染色体に長腕領域(12q24)に存在することを初めて明らかとした。本研究では、GWAS研究によりコーヒー摂取行動関連遺伝子多型で同定、当研究分野で最大規模のコーヒーと大腸がんリスクとの症例対照研究を実施、遺伝子多型、コーヒー、大腸がんリスクとの関連を一元的に評価し、遺伝子的な個人差を考慮した上でのコーヒー摂取による大腸がん予防効果の解明を目的としている。平成27年度は、コーヒー摂取と大腸がんリスクの関連を検討するため、愛知県がんセンター病院疫学プログラム(HERPACC)への参加者を対象とした2つの症例対照研究[HERPACC-I(1988-2000年)とII(2001-2005年)]を実施。対象は、HERPACC-Iの大腸がん症例1867名と非がん症例829名、及び、HERPACC-IIの大腸がん症例829名と非がん症例4145名である。各々の研究において、コーヒー摂取と大腸がんリスクの関連を、飲酒、喫煙、肥満、運動習慣、大腸がんの家族歴等を調整因子とした条件付きロジスティックモデルにて算出されたオッズ比と95%信頼区間(CI)、p値で評価し、メタ解析手法を用いて統合した。コーヒーを飲まない群と比べ、コーヒー摂取群(1日に1杯未満、1ー2杯、3杯以上)のオッズ比はそれぞれ0.88(95%CI:0.77-1.00), 0.90(0.80-1.01)、0.78(0.65-0.92)であった。次に、大腸がん部位別リスクについて同様に評価したところ、コーヒーを飲まない群と比べ、3杯以上/日飲む群のオッズ比は、右側、左側結腸、直腸それぞれ、0.97(95%CI:0.62-1.53), 0.76(0.55-1.07)、0.77(0.55-1.07)で、傾向性p値はそれぞれ、0.833、0.048、0.068と、左側結腸で有意な関連を認めた。以上により、大腸がん全体および部位別のコーヒー摂取が大腸がん発生予防に与える効果を提示すことができた。症例対照研究により、日本人におけるコーヒー摂取と大腸がんリスクとの関連を示し、コーヒー摂取が大腸がん発生予防に関与する可能性を示した。さらに、大腸部位によりコーヒー摂取が大腸がんリスクへ与える効果の違いの可能性を示唆することができた。また、J-MICC研究参加者のDNAの全ゲノムスキャンに関しては既に完了し現在はデータクリーニング中であるため、コーヒー摂取関連遺伝子多型をGWAS研究により明らかにするのが平成28年度の課題である。その情報を新たに解析へ加えることで、個人のコーヒー摂取関連遺伝子情報を考慮した上でのコーヒーと大腸がん発生予防のエビデンス構築ができる予定である。大腸がんは2012年がん罹患統計において男女共に2位の罹患率のがんである。コーヒーが大腸がん予防に有用であるとの期待が高まっているものの、大腸がんリスクにおけるコーヒーの効果は未だに確立されておらず、更なるエビデンス構築が必要とされる。我々は、コーヒー摂取と大腸がん部位別の発症リスクについて症例対照研究を実施しメタ解析により検討を行った。愛知県がんセンター病院疫学プログラム(HERPACC)への参加者を対象とした2つの症例対照研究[HERPACC-I(1988-2000年)とII(2001-2005年)]を実施。対象はHERPACC-Iの大腸がん症例1867名と非がん症例9335名、HERPACC-IIの大腸がん症例829名と非がん症例4145名である。コーヒー非摂取群と比べ、コーヒー摂取群(1日に1杯未満、1ー2杯、3杯以上)の統合オッズ比は、それぞれ0.88(95%CI:0.77-1.00), 0.90(0.80-1.01)、0.78(0.65-0.92)、傾向性p=0.009であった。部位別リスクについて同様に評価したところ、コーヒーを非摂取群と比べ、3杯以上/日飲む群の統合オッズ比は、右側、左側結腸、直腸それぞれ、0.97(95%CI:0.62-1.53), 0.76(0.55-1.07)、0.77(0.55-1.07)で、傾向性p値はそれぞれ、0.833、0.048,0.068と、特に左側結腸で有意な関連がみられた。コーヒー摂取と全体および特に左側結腸がんリスク低下との関連を示した。さらに、我々はゲノムワイド関連解析を実施し、日本人におけるーヒー摂取行動に関連した遺伝子多型の検索を行った。その結果、12q24領域がコーヒー摂取行動と関連する領域であることを突き止めた。

コーヒー摂取、コーヒー摂取行動遺伝子多型、大腸がん罹患リスクの一元的な評価に繋がる成果である。大腸がんは2012年がん罹患統計にて2位の罹患率のがんである。我々は身近な嗜好飲料であるコーヒーが大腸がん予防に有用であるか探索を行った。大腸がん患者2696名、健常者13480名にて、コーヒー摂取と大腸がん罹患リスクを測定した結果、コーヒーを1日1杯未満、1ー2杯、3杯以上飲む群では、大腸がんに罹る割合がそれぞれ12%, 10%, 22%低く、特に左側結腸で強い関連を観察した。コーヒー摂取が大腸がん予防に有用というエビデンス確立に貢献することができた。さらに我々は、日本人のコーヒー摂取行動に影響を与える遺伝子要因は、12番染色体に長腕領域(12q24)に存在することを初めて明らかとした。平成28年度はコーヒー摂取関連遺伝子多型のGWAS研究を進めて行く予定である。研究の遂行にあたって、特にGWASの解析において、愛知県がんセンター研究所田中英夫部長と伊藤秀美室長、岩手医科大学の清水厚志特命教授に助言を求める。また、HERPACC研究において対象者の抽出作業やデータ管理について細野覚代主任研究員に協力を求め、統計解析には尾瀬功主任研究員、伊藤室長に助言を求める。医歯薬学年度内に予定額のほぼ全額を使用したが、解析用パソコンが想定金額より安かったため、13409円の未使用額が生じた。今年度未使用分については、次年度のGWAS解析用ソフトの購入に充てる予定である。
養鶏施設由来微生物を用いた脱臭廃水窒素除去方法の検討

鶏糞処理施設におけるバイオマスサンプルについて窒素代謝に関わる微生物の存在について調査した。生鶏糞、貯留槽鶏糞、乾燥鶏糞において、アンモニア濃度は貯留槽鶏糞が最も高く含まれ、また硝酸、亜硝酸は検出されなかった。窒素代謝に関わる微生物の存在について各微生物に関わる特異的プライマーを用いたPCR反応により推測した結果、アンモニア酸化細菌は生鶏糞にはわずかにしか含まれないが、貯留槽の段階で増加した後、乾燥処理後には減少していることが予測された。脱窒細菌はすべての段階において安定して存在し、一方でアナモックス細菌は何れの段階にも存在しないと考えられた。鶏糞処理過程では高濃度のアンモニアを含む悪臭ガスが発生しやすい。そのため悪臭除去施設が多く設置されているが、そこから排出される脱臭排水は同様に高濃度の窒素を含むためその処理が問題とされている。本課題ではこの脱臭排水中の窒素除去を養鶏施設由来の微生物源を用いて行うことを目的とし、本年度はそのために微生物源の窒素代謝反応を担う微生物の存在について、特定微生物に特異的なDNAの存在を調べることにより検討した。養鶏施設における微生物供給源として、排泄後1日以内の生鶏糞、鶏糞貯留槽内の生鶏糞、乾燥処理後の鶏糞、および比較用サンプルとして土壌を採取した。物性測定の結果、生鶏糞、貯留槽鶏糞、乾燥鶏糞からはアンモニアが検出され、中でも貯留槽鶏糞が特に高い濃度であった。硝酸および亜硝酸は僅かまたは検出限界以下であった。total DNAの抽出を行い、全バクテリアに共通の配列を用いたprimerによるPCR反応を行った結果、すべてのサンプルから目的の長さの断片の増幅が見られ、DNAの抽出がPCR反応の阻害物質を含まず行われたことが確認された。アンモニア酸化細菌に特異的な配列を用いたprimerによるPCRを行った結果、生鶏糞は4サンプル中1サンプル、乾燥鶏糞は4サンプル中1サンプルしか断片の増幅が見られなかったが、貯留槽鶏糞は2サンプル中2サンプルの増幅が見られた。また土壌については4サンプルすべてから増幅が見られた。脱窒細菌に特異的な配列を用いたprimerによるPCRを行った結果、貯留槽鶏糞2サンプル、乾燥鶏糞3サンプル、土壌4サンプルにおいて増幅が見られた。鶏糞は排泄直後にはアンモニア酸化細菌も脱窒細菌も存在頻度が低いが、貯留中に両微生物の増殖がおこり、乾燥処理によりアンモニア酸化細菌だけが減少するという変動が有ると推測された。本課題ではこの脱臭排水中の窒素除去を養鶏施設由来の微生物源を用いて行うことを目的とし、本年度は昨年度よりサンプル数を増やし、窒素代謝反応(アンモニア酸化・脱窒反応)を担う微生物の存在について検討した。またわずかながらもアンモニア酸化能も持つメタン酸化細菌の存在についても検討した。養鶏施設における微生物供給源として、排泄後1日以内の生鶏糞9サンプル、鶏糞貯留槽内の生鶏糞3サンプル、乾燥処理後の鶏糞5サンプル、および比較用サンプルとして土壌を4サンプル採取した。アンモニア酸化細菌に特異的な配列を用いたprimer(CTOおよびamoA)によるPCRを行った結果、貯留槽内の生鶏糞と土壌に高い確率でアンモニア酸化細菌が存在し、排泄後1日以内の生鶏糞に存在する確率は低いことが示唆された。脱窒細菌に特異的な配列を用いたprimer(nirS)によるPCRを行った結果、いずれのサンプルについても高い確率で菌が存在することが示唆された。排泄直後には僅かにしか存在しなかったアンモニア酸化細菌は貯留槽で増加するが、脱窒細菌については普遍的に存在していると考えられた。メタン酸化細菌に特異的な配列を用いたprimer(MB10γ, MB9α)によるPCRを行った結果、typeIメタン酸化細菌のシグナルはすべてのサンプルで増幅されたが、type IIメタン酸化細菌のシグナルは貯留槽内の生鶏糞および土壌で高い確率で増幅された。メタン酸化細菌の存在が示唆されたが、シグナルは異なる細菌のDNAを増幅した可能性もあり再確認が必要と考えられる。本課題ではこの脱臭排水中の窒素除去を養鶏施設由来の微生物源を用いて行うため、当該サンプル中における様々な窒素代謝反応を担う微生物の存在について調べる。本年度はanammox反応を担う微生物の存在について検討した。豚舎汚水処理施設汚泥は高い確率でごく僅かなanammox活性を持つことから、まずこれらを用いてanammox菌を検出するPCR反応条件の検討を行った。

微量anammox活性を保持する豚舎汚水処理施設汚泥(n=9)サンプルおよび活性の検出できないサンプル(n=8)を用いて、anammox菌の属する、Planctomycetalesに特異的なprimerおよびanammox細菌に特異的なprimerを用いて組み合わせを検討した。その結果、Planctomycetalesに特異的なprimerとanammox細菌に特異的なprimerの組み合わせた場合は非特異的な増幅が見られたが、anammox細菌に特異的なprimerのみの組み合わせを用いた場合は、活性とPCR増幅の完全な一致が見られ、後者の組み合わせはanammox細菌の検出に利用できると考えられた。生鶏糞(n=9)、貯留槽鶏糞(n=3)、乾燥鶏糞(n=5)、養鶏場土壌(n=4)のサンプルについて、この組み合わせを用いてPCR反応を行いanammox菌の存在可能性を調べた。その結果、いずれのサンプルについてもPCR産物の増幅は見られず、anammox菌は、鶏糞処理過程の微生物源には存在しない可能性が高いと考えられた。
結び目と空間グラフのVassiliev不変量の研究

結び目不変量全体を階層分けしたものがVassiliev不変量であり,ordern以下のVassiliev不変量を組み合わせ的,具体的に研究するのが本研究の目的であった.任意に結び目Kと自然数nを与えたとき,order n以下のVassiliev不変量がKと一致する結び目の無限列J_i(i=1,2,...)が構成できることは既に示しており,更にJ_iの結び目型を制限していく研究を行っていた.ある性質をもつ結び目でJ_iが構成できればVassiliev不変量がその性質を情報として持ち得ないことになる.一方,結び目理論において局所変形という概念がある.結び目の図の一部を変えることであり,2つの結び目がある局所変形で移りあえばその最少回数をとり,距離の概念を入れることができる.昨年度はデルタ型,クラスプパス型の局所変形による距離を考察し,上記のJ_iを特定の結び目との距離がKのorder 2,order 3のVassiliev不変量によって決定できる結び目で構成することに成功した.今年度の主な結果の1つはその2つの局所変形を含むC_n-moveを考察し,KからのC_k-distance(k≠2,k=1,2,...,n)が1,C_2-distanceが2の結び目で無限列J_iを構成した.ここでC_k-distanceとは2つの結び目がC_k-moveで移りあうとき必要なC_k-moveの最少回数である.order 2のVassiliev不変量が同じ結び目はC_2-moveが2回以上必要であることが知られており,C_k-distanceが最少なものでJ_iが構成出来たことになる.その他絡み目のVassiliev不変量についても研究し,結び目との違いを表す結果も得ることができた.研究目的でも述べたが,Vassiliev不変量はある意味で結び目不変量を階層分けしたものであり,quantum group不変量すべての情報を含んでしまう.そこで本研究の目的の1つは,有限型不変量即ちorderがある自然数nのVassiliev不変量が如何なる情報を持ち得ないのか明らかにすることであった結び目解消数がその情報であることは既に示していた.任意に与えられた結び目と有限型不変量が等しい結び目解消数1の結び目が存在するという定理によって示したのであるが,この定理にweb diagramの代数的構造から別証明を与えた.ある意味で結び目の構成段階での無駄を省き,order nのVassiliev不変量を表す結び目を鮮明にしたのである.そのアイデアを拡張し,任意に与えられた結び目Kと自然数nに対し,order n以下のVassiliev不変量が同じ結び目で結び目解消数1,かつデルタ型の結び目解消数がKのorder 2のVassiliev不変量,またクラスプパス変形における結び目間の距離はKのorder 3のVassiliev不変量の情報で決まるものの構成に成功した.このことにより,有限型不変量のうちデルタ型の結び目解消数の情報を待っているものは,order2のVassiliev不変量のみであり,クラスプパス変形の距離の情報はorder3のVassiliev不変量しか持ち得ないことがわかったのである.結び目不変量全体を階層分けしたものがVassiliev不変量であり,ordern以下のVassiliev不変量を組み合わせ的,具体的に研究するのが本研究の目的であった.任意に結び目Kと自然数nを与えたとき,order n以下のVassiliev不変量がKと一致する結び目の無限列J_i(i=1,2,...)が構成できることは既に示しており,更にJ_iの結び目型を制限していく研究を行っていた.ある性質をもつ結び目でJ_iが構成できればVassiliev不変量がその性質を情報として持ち得ないことになる.一方,結び目理論において局所変形という概念がある.結び目の図の一部を変えることであり,2つの結び目がある局所変形で移りあえばその最少回数をとり,距離の概念を入れることができる.昨年度はデルタ型,クラスプパス型の局所変形による距離を考察し,上記のJ_iを特定の結び目との距離がKのorder 2,order 3のVassiliev不変量によって決定できる結び目で構成することに成功した.今年度の主な結果の1つはその2つの局所変形を含むC_n-moveを考察し,KからのC_k-distance(k≠2,k=1,2,...,n)が1,C_2-distanceが2の結び目で無限列J_iを構成した.ここでC_k-distanceとは2つの結び目がC_k-moveで移りあうとき必要なC_k-moveの最少回数である.order 2のVassiliev不変量が同じ結び目はC_2-moveが2回以上必要であることが知られており,C_k-distanceが最少なものでJ_iが構成出来たことになる.その他絡み目のVassiliev不変量についても研究し,結び目との違いを表す結果も得ることができた.
前庭機能の脳内情報処理解明とニューロリハビリテーションの開発

本研究は,立位姿勢制御時における視空間情報および前庭情報を担う頭頂葉において,半球間抑制作用と周波数特性を解明し,周波数特性に合わせた視覚と前庭刺激を併用したニューロリハビリテーション法を開発することである.2018年度は,まず立位姿勢制御時における頭頂葉における半球間抑制作用について,経頭蓋直流電流刺激(tDCS)を用いて確認した.tDCSの刺激電極は,5×5cmのラバー電極を国際10/20法のP3あるいはP4に設置し,刺激強度2mAで10分間刺激し,刺激前後に重心動揺計を用いて静止立位開眼,閉眼および頭部回旋立位開眼,閉眼の測定を行った.陰極刺激による一過性機能抑制を行った場合,右頭頂葉では開眼立位時の身体動揺が増加し,左頭頂葉では,頭部回旋閉眼立位時の身体動揺が増加したことに加え,開眼立位時の身体動揺が減少した.これらの結果から,立位姿勢制御のおける頭頂葉の感覚情報処理は,右頭頂葉が視空間情報処理,左頭頂葉が前庭情報処理を担い,左頭頂葉には右頭頂葉に対して半球間抑制作用を有していることを確認した.現在,立位姿勢制御における視覚と前庭覚の半球間抑制作用の至適周波数を探るため,頭頂葉に対する複数の周波数での経頭蓋交流電流刺激(tACS)を用いて,刺激前後の重心動揺検査を行っている.tACSの刺激条件は,5×5cmのラバー電極を国際10/20法のP3とP4に設置し,刺激強度2mA,周波数10Hzから40Hzとして20分間刺激した.刺激前後の重心動揺検査は静止立位開眼,閉眼および頭部回旋立位時の開眼,閉眼を測定した.現在,統計学的分析に耐えうる対象数とするため,測定を進めている.tACSの刺激条件が多く,統計学的分析に耐えうる人数を実施できていないため.2019年度は,まず立位姿勢制御における頭頂部の周波数特性についてtACSによる測定を、sham刺激および10Hzから50Hzまで10Hzごとの6条件の周波数で測定する.立位姿勢制御の評価として実施する重心動揺検査は、静止立位、ラバー負荷静止立位、頭部回旋立位をそれぞれ開眼、閉眼で測定し、立位姿勢制御条件における頭頂部の至適周波数を同定する.その後,頭頂葉における視覚と前庭覚の脳内感覚情報処理後のトップダウン制御の変化を前庭眼反射,視運動性眼振およびH反射を用いて電気生理学的に検討する.本研究は,立位姿勢制御時における視空間情報および前庭情報を担う頭頂葉において,半球間抑制作用と周波数特性を解明し,周波数特性に合わせた視覚と前庭刺激を併用したニューロリハビリテーション法を開発することである.2018年度は,まず立位姿勢制御時における頭頂葉における半球間抑制作用について,経頭蓋直流電流刺激(tDCS)を用いて確認した.tDCSの刺激電極は,5×5cmのラバー電極を国際10/20法のP3あるいはP4に設置し,刺激強度2mAで10分間刺激し,刺激前後に重心動揺計を用いて静止立位開眼,閉眼および頭部回旋立位開眼,閉眼の測定を行った.陰極刺激による一過性機能抑制を行った場合,右頭頂葉では開眼立位時の身体動揺が増加し,左頭頂葉では,頭部回旋閉眼立位時の身体動揺が増加したことに加え,開眼立位時の身体動揺が減少した.これらの結果から,立位姿勢制御のおける頭頂葉の感覚情報処理は,右頭頂葉が視空間情報処理,左頭頂葉が前庭情報処理を担い,左頭頂葉には右頭頂葉に対して半球間抑制作用を有していることを確認した.現在,立位姿勢制御における視覚と前庭覚の半球間抑制作用の至適周波数を探るため,頭頂葉に対する複数の周波数での経頭蓋交流電流刺激(tACS)を用いて,刺激前後の重心動揺検査を行っている.tACSの刺激条件は,5×5cmのラバー電極を国際10/20法のP3とP4に設置し,刺激強度2mA,周波数10Hzから40Hzとして20分間刺激した.刺激前後の重心動揺検査は静止立位開眼,閉眼および頭部回旋立位時の開眼,閉眼を測定した.現在,統計学的分析に耐えうる対象数とするため,測定を進めている.tACSの刺激条件が多く,統計学的分析に耐えうる人数を実施できていないため.2019年度は,まず立位姿勢制御における頭頂部の周波数特性についてtACSによる測定を、sham刺激および10Hzから50Hzまで10Hzごとの6条件の周波数で測定する.立位姿勢制御の評価として実施する重心動揺検査は、静止立位、ラバー負荷静止立位、頭部回旋立位をそれぞれ開眼、閉眼で測定し、立位姿勢制御条件における頭頂部の至適周波数を同定する.その後,頭頂葉における視覚と前庭覚の脳内感覚情報処理後のトップダウン制御の変化を前庭眼反射,視運動性眼振およびH反射を用いて電気生理学的に検討する.

次年度使用額が生じた理由として,1実験条件が多く同一被験者での測定回数が多いことから測定終了までに時間を要しており被験者への謝金の支払いが済んでいない,2購入を検討していた機材が部品調達の困難さから販売終了したため,別機材の購入を検討しているためである.今年度予算の使用計画としては,実験1終了後に被験者には随時謝金を速やかに支払う,前庭眼反射,視運動性眼振を誘発,測定するための機材を購入し、実験環境を整備する.その他,研究成果の学会発表,論文執筆における英文校正費として使用する予定である.
ニューラルネット利用による化学プロセス異常診断・予測システムの構築

本研究では、化学プロセスの応答をニューラルネットワークの自己学習機能にてモデル化し、これを制御に用いると同時にコントローラの状態が異常であるかどうかを判断する仕組みをもつニューラルネットワークコントローラを提案した。プロセス制御では、多変数プロセスの個々の操作量制御量変数間の関係を学習する小規模なネットワークを用意し、これらの出力を非線形ユニットにて結合することで得られる単一のネットワークを用いた。プロセス応答の学習では、このネットワークに制御データをバックプロパゲーション法にて学習させると、構成している操作量-制御量変数間のネットワークが自動的に適切な関係を学習し、良好な制御が可能であることがわかった。学習により得られたプロセスモデルはプロセスの逆モデルとなっている。そこで、ネットワークを構成する個々の小規模ネットワークからそれぞれが学習している操作量-制御量変数間関係を線形近似モデルのゲイン係数として取り出し、これらの行列の逆行列を求めることで、対象プロセスの順モデルを得ることができた。得られた順モデルからはプロセスの操作量-制御量ゲインが得られるため、そのプロセスの状態が把握できる。また、同時に、ゲイン行列の逆行列が得られない場合はコントローラがモデル化に失敗していることがわかるため、コントローラの自己診断が行える。このコントローラを塩基+緩衝液の模擬排水を酸にて中和するpH制御プロセスに適用し、提案した手法が有効であることを確認できた。1.廃水処理プロセス制御塩基およびバッファを混合した模擬排水に酸を投入することで中和を行うpH調節プロセスを組み立てた。バッファの割合により、中和点付近の滴定曲線の傾きが大きく変わり、また、2段階の中和反応が異なるpH域に存在するようになるため、pH制御が難しいものとなっている。提案しているニューラルネットコントローラによって、十分制御が可能であることが確認できたが、より精度を上げるためには滴定曲線を学習するネットワークを追加し、両方を同時に利用することが有効であることがわかった。2.プロセス特性の抽出制御を行った後のネットワーク重みは、対応する制御量一操作量の組に対して特有の値を保持している。提案しているネットワークでは干渉を学習するネットワーク結合を限定しているため、独立してこのプロセス特性を抽出可能である。模擬排水のpH、中和剤である酸のpHを変化させた場合の特性変化が、特定のネットワーク重みの変化に現れることがわかり、この重みの変化がプロセス制御を可能にしていることを確認した。3.プロセス異常の検出コントローラからの指令とは異なる動作をプロセスに与えた場合に、この異常がどのネットワーク部位に現れるかを観察した。1つの部分に現れる異常については重みの変化からある程度その位置を推察することは可能であるが、複数の以状が発生した場合にはその特定は困難である。これに対処するために、新しく自立分散型ネットワークを考察し、その基本特性を明らかにした。
衝撃超高圧を利用したアルミナイド被覆鋼板の簡易製造技術の確立

ガスタービンやごみ焼却炉などの高温機器・プラントに使用される耐熱鋼および耐熱合金には、高温下での優れた機械的性質のみならず、使用環境温度の上昇に伴う激しい腐食反応や酸化摩耗に対する抵抗性能の向上も望まれている。しかしながら、これらのことを単一の材料で両立することは困難であるため、素材表面を何らかの手段でコーティングし、基材と被覆層で機械的強度と耐食性・耐酸化性を個別に分担させて使用する方法が推奨され、現在様々なコーティング技術が実用化されている。本研究では、基材として炭素鋼を、被覆層としてチタンアルミナイド(TiAl)を想定して、(1)両者の界面反応、(2)衝撃プロセッシングによる複合化技術の2点について検討した。(1)炭素鋼とTiAlの界面反応:両者の接合界面は基本的にTiAl側から(a)Ti,Al,Feから成る反応層、(b)TiCを主体とする反応層、(c)α-Fe層から構成されており、特に(b)や(c)は鋼中の炭素濃度が高い場合に形成された。また両者の接合強度は2060MPaと全体的に低い値であった。このような低強度は反応層生成に起因すると考えられたため、インサート材として純チタンを用いて、界面反応の抑制による特性改善を試みた。この結果、接合強度は150MPa以上に大幅に改善されるとともに、鉄鋼との界面にはAlに起因した反応相は認められなかった。さらに、このような組織状態は900°Cで25h保持した場合にも維持されており、チタンのインサートにより良好な複合化が可能であることが明らかになった。(2)衝撃プロセッシングによる複合化技術:衝撃エネルギーを利用したTiAlと鉄鋼の複合化を試みているが、良好に接合できない状況が続いている。水中衝撃波など、新たな衝撃プロセッシングの適用も含めて、今後継続して検討する予定である。ガスタービンやごみ焼却炉などの高温機器・プラントに使用される耐熱鋼および耐熱合金には、高温における優れた機械的性質のみならず、使用環境温度の上昇に伴う激しい腐食反応や酸化摩耗に対する抵抗性能の向上が望まれる。その対応策の一つとして、素材表面を何らかの手段でコーティングし、基材と被覆層で機械的強度と耐食性・耐酸化性を個別に分担させて使用する方法が推奨され、現在様々なコーティング技術が実用化されている。本研究では、汎用で安価な耐熱・耐食コーティング技術の確立を目指し、爆薬の爆轟により生じる衝撃波を利用した鉄鋼表面へのアルミナイド被覆を試みている。本手法は(1)気密性の高い反応容器や大規模な周辺設備を必要としない、(2)処理時間が大幅に短縮できる、(3)あらゆる異種材料の組合せにも応用できるなどの特色をもち、エネルギー・環境保全機器の低コスト化・高性能化に大きく寄与することが期待される。現在、次の2点について調査を行っている。(1)鉄鋼とアルミナイドの界面反応鉄鋼表面にTiAlをコーティングした場合を想定し、両者の間での界面反応を調査した。この場合の接合界面にはTiAl側から順に(a)Ti、Al、Feから成る反応層、(b)TiCを主体とする反応層、(c)α-Fe層が形成され、特に(b)や(c)の生成は鋼中炭素濃度に依存した。また、両者の拡散対の強度は(a)の生成・成長によって大きく支配されると考えられた。このため、鉄鋼表面へのアルミナイドを被覆する場合には、高温環境下での界面反応を抑制しなければならないことが示された。(2)衝撃プロセッシングによるコーティング層の合成TiとAlの衝撃誘起反応を鉄鋼表面で起こしてTiAlをコーティングする手法を検討中であるが、現段階では均一な層形成には至っていないため、さらなる調査が必要である。
大脳体性感覚野において触覚刺激に依存した発現をするプロテオグリカンの構造と機能

ニューログリカンC(NGC)は、私達が神経回路網形成期のラット脳において発見した新奇な膜貫通型コンドロイチン硫酸プロテオグリカンである。大脳体性感覚野に存在するバレル構造の形成過程において、視床皮質線維からの入力が開始する時期に一致して、NGCがバレルの内腔から消失していくことから、NGCの発現は神経活動に依存していると考えられる。本研究の目的は、NGCの構造と機能を解明することにより、神経回路形成の分子機構の一断面を明らかにすることである。本年度の成果は、次の通りである。1.抗ラットNGCポリクローナル抗体の作製:ラットNGCコア蛋白の細胞外コンドロイチン硫酸結合領域と細胞内領域を、それぞれ大腸菌に合成させ、それをウサギに免疫した。Western blot分析により、いずれの抗血清も、ラット以外に、ニワトリ、マウス、ネコ、サルおよびヒトの脳ホモジェネート中のNGC相当分子を認識した。2.NGCコア蛋白のリン酸化:リコンビナントNGCコア蛋白の細胞内領域は、ラット脳由来のCキナーゼ(Boehringer)により効率よくリン酸化されたが、カゼインキナーゼII(Boehringer)ではリン酸化されなかった。逆に、コンドロイチン硫酸結合領域は、カゼインキナーゼIIによりリン酸化された。3.ヒトNGC遺伝子のクローニングと染色体座の決定:ヒトNGCは、塩基配列とアミノ酸配列のいずれにおいても、ラットNGCと約83%の相同性を示した。また、NGCの特徴的な構造は両者で完全に保存されていたことから、NGCは発達期の脳における基本的な機能に関わっていると考えられる。なお、NGCの染色体座は、FISH法により3p21.3と決定された。
高等研究機関及び科学の発展におけるフィランソロピー(民間寄付金)の役割

米国におけるフィランソロピーは、寛容な税制度に支えられ、個人や企業がNPOへ寄付する習慣が確立している。高等研究機関は、フイランソロピーの受け手として極めて重要であり、特に、新分野の開拓など、失敗するかもしれない研究プロジェクトに民間部門の資金が投ぜられている。複雑系を提唱するサンタフェ研究所などは、その典型例である。とくに、学際的な研究によって新しい科学を創出するようなケースで、フィランソロピーは重要な役割を果たしている。研究の過程で、国際的なフィランソロピーの流れが、申請書などの言語に依存している可能性が浮かび上がってきた。英語を使用する研究者がフィランソロピーの受け手になり安いのではないかという点である。この点については十分な裏付けはできていないが、研究分担者の出口正之はこうした状況を「言政学的状況」(Lingua-Political situation)と名づけた。また、研究協力者の柴崎文一は、フィラソロピーの申請がWEBを通して行われるようになった現状から、同様の状況がコンピュータ言語環境に依存している点に注目している。一方、研究分担者の平田光司はフィランソロピーと科学の間題だけを取り出すのではなく、「科学と社会」という大きなコンテクストの中で、この問題を考えるべきだと主張している。本研究自体は理系・文系の研究者によって学際的に実施され、3年間の共同研究の結果、さらに新しく多様な進展を見せつつある。日本の前近代の高等教育施設であった「懐徳堂」における大阪商人のフィランソロピー活動の研究。懐徳堂は五人の大阪商人が資金を出し合い、それを基金として運用し、利息を活動費に充当していた。現代の財団法人・学校法人の原型のような経営方針を採っており、徳川幕府から官許をもらった正式組織であった。教育方針は、当時の流行であった朱子学だけではなく、陽明学や他の学問を混ぜ合わせた「総合学」を武士、町人の身分の区別なく教育していた。また、ロックフェラー財団が20世紀に科学発展に果たした役割についての文献・資料調査をロックフェラー・アーカイブズセンターで実施。20世紀前半の富者の善行は病人に対するチャリティ活動が中心であったが、ロックフェラーは財団を設立し,これを制度化。「細菌主義」ともいえる、病気菌を見つけて病気を治す研究に資金投じ、科学研究に助成することが「フィランソロピー」であるという手法を確立した。また、ロックフェラー・アーカイブズセンターでは、関東大震災の時に、ロックフェラー財団がどのように対応したかについての史料を発見した。その他に、米国企業フィランソロピーの予備調査の実施。また、ユネスコと関係が探いThe Abdus Salami International Centre for Theoretical Physics(イタリア)、Wissenschaftskolleg zu Berlin(ドイツ)などの高等研究機関のケーススタディを実施した。高等研究機関におけるファンディングが多様化している。高等研究機関は(1)INGOによって設立されたもの(アブダスサラム理論物理研究所など)、(2)多国間の国家によって設立されたもの(CERNなど)(3)中央政府によって設立されたもの(国立大学、国立研究所など)(4)地方政府によって設立されたもの(ニューヨーク市立大学)(5)民間によって設立されたもの(いわゆるNPO,私立大学、SETIなど)などがある。フィランソロピーは(5)はついての重要性は、言うまでも無いが、(1)から(4)までにおいても、量的な面ではなく、質的な面での役割が大きい。英語を使用する研究者がフイランソロピーの受け手になり安いのではないかという点である。また、研究協力者の柴崎文一は、フィランソロピーの申請がWEBを通して行われるようになった現状から、同様の状況がコンピュータ言語環境に依存している点に注目している。

また、フィランソロピーが税制上優遇される場合があるが、研究機関が、たとえばUFOの非科学的研究を標傍したときに、寄付者の寄付を税制上優遇すべきかと言う問題も生じる。また、SETI(地球外文明探査研究所)はNPOであるが、しかし、一方でそれを完全に国家の側でコントロールすると、CERNのような大型科学施設に税金を投ずべきか、といった「公益性の判断原理」が深く関わってくることも、このテーマにとって本質的な課題である。米国におけるフィランソロピーは、寛容な税制度に支えられ、個人や企業がNPOへ寄付する習慣が確立している。高等研究機関は、フィランソロピーの受け手として極めて重要であり、特に、新分野め開拓など、失敗するかもしれない研究プロジェクトに民間部門の資金が投ぜられている。複雑系を提唱するサンタフェ研究所などは、その典型例である。とくに、学際的な研究によって新しい科学を創出するようなケースで、フィランソロピーは重要な役割を果たしている。研究の過程で、国際的なフィランソロピーの流れが、申請書などの言語に依存している可能性が浮かび上がってきた。英語を使用する研究者がフィランソロピーの受け手になり安いのではないかという点である。この点については十分な裏付けはできていないが、研究分担者の出口正之はこうした状況を「言政学的状況」(Lingua-Political situation)と名づけた。また、研究協力者の柴崎文一は、フィランソロピーの申請がWEBを通して行われるようになった現状から、同様の状況がコンピュータ言語環境に依存している点に注目している。一方、研究分担者の平田光司はフィランソロピーと科学の問題だけを取り出すのではなく、「科学と社会」という大きなコンテクストの中で、この問題を考えるべきだと主張している。本研究自体は理系・文系の研究者によって学際的に宰施され、3年間の共同研究の結果、さらに新しく多様な進展を見せつつある。
リスザルを用いた住血吸虫症ワクチンの開発

これまでに我々は、マウスに受動免疫を賦与できる抗日本住血吸虫モノクローナルIgE抗体(SJ18ε.1)の認識する標的分子(97kDa)が、住血吸虫症のワクチン候補分子パラミオシンであることを明らかにした。すなわち、この抗体を用いて日本住血吸虫のcDNAライブラリーをスクリーニングし、標的分子の全長をコードするcDNAクローンを得、その全塩基配列を決定し、それから想定されるアミノ酸配列がマンソン住血吸虫パラミオシンのそれと高い相同性を示すことを明らかにした。本研究では、さらに、SJ18ε.1の認識するエピトープを決定するため、部分的に欠損した組換え体パラミオシンをGSTもしくはβ-galとの融合蛋白として発現させ、SJ18ε.1が71アミノ酸から成るペプチド(A^<343>-D^<413>)と反応することを確認した後、この部分について7アミノ酸から成るオリゴペプチドをマルチピンシステムを用いて順次合成して検討した結果、この抗体が認識するエピトープが4アミノ酸から成ることを見出した。そこで、リスザルを用いて、このエピトープを含む組換えパラミオシンの免疫原正について検討したところ、特異抗体の産生がみられ、抗原特異的T細胞の増殖がみられることから、パラミオシンがリスザルにおいても強い免疫原性を有していることが明らかとなった。さらに、リスザルをX線照射セルカリアで免疫し、日本住血吸虫の攻撃感染に対して防御免疫が誘導されることを確認すると共に、詳細な病理学的検討を加えた結果、対照群では好中球の著しい浸潤を主体とする多数の虫卵結節形成と周囲組織への著しい出血が認められるのに対し、免疫群では中卵結節は小さくその数も極めて少なく、また結節内の細胞はリンパ球が主体であり、好酸球の浸潤も認められることが明らかとなった。これらのことから、リスザルは、住血吸虫症ワクチン開発のためのよいモデルとなることが判明した。我々は、これまでにマウスに受動免疫を賦与できる抗日本住血吸虫モノクローナルIgE抗体(SJ18ε.1)の作製に成功し、これを用いてIgE抗体依存性の防御免疫機構を解析するとともに、この抗体の認識する抗原分子(97kDa)が、マンソン住血吸虫についてもワクチン候補分子として注目されているパラミオシンであることを示唆する結果を得た。そこで、本研究では、まずこれまでに進めて来た日本住血吸虫パラミオシン遺伝子のクローニングを完全なものとすることを試みた。日本住血吸虫成虫のmRNAよりcDNAを合成し、λgtllをベクターとしてcDNAライブラリーを作成した。そして、SJ18ε.1を用いてこのcDNAライブラリーをスクリーニングし、97kDa分子の全長をコードすると思われるcDNAクローンを得て、その全塩基配列を決定した。またそれから想定されるアミノ酸配列をマンソン住血吸虫パラミオシンのそれと比較したところ、96%の相同性を示すことが判明した。さらに、組換え体パラミオシンを得るため、パラミオシンcDNAを発現ベクターに組換え、日本住血吸虫グルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)との融合蛋白を大腸菌内で発現させた。さらに、SJ18ε.1の認識するエピトープを明らかにするため、部分的に欠損した組換え体パラミオシンをGSTもしくはβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)との融合蛋白として発現させた。その結果、SJ18ε.1は300アミノ酸から成るN-末端部分とは反応せず、1329bpのcDNAによってコードされる443アミノ酸からなる、全長のほぼ中央1/3に相当する部分と反応することが判明した。

現在、さらにこの部分について一部を欠損する組換え蛋白を作成し、エピトープを決定することを試みており、また、SJ18ε.1が認識する融合蛋白でリスザルの免疫も試みている。これまでに我々は、マウスに受動免疫を賦与できる抗日本住血吸虫モノクローナルIgE抗体(SJ18ε.1)の認識する標的分子(97kDa)が、住血吸虫症のワクチン候補分子パラミオシンであることを明らかにした。すなわち、この抗体を用いて日本住血吸虫のcDNAライブラリーをスクリーニングし、標的分子の全長をコードするcDNAクローンを得、その全塩基配列を決定し、それから想定されるアミノ酸配列がマンソン住血吸虫パラミオシンのそれと高い相同性を示すことを明らかにした。今年度は、SJ18ε.1の認識するエピトープを明らかにするため、部分的に欠損した組換え体パラミオシンをGSTもしくはβ-galとの融合蛋白として発現させ、SJ18ε.1が71アミノ酸から成るペプチド(A^<343>-D^<413>)と反応することを確認した後、この部分について7アミノ酸から成るオリゴペプチドをマルチピンシステムを用いて順次合成して、この抗体が認識するエピトープが4アミノ酸から成ることを見出した。そこで、リスザルを用いて、このエピトープを含む組換えパラミオシンの免疫原性について検討したところ、特異抗体の産生がみられ、抗原特異的T細胞の増殖がみられることから、パラミオシンがリスザルにおいても強い免疫原性を有していることが明らかとなった。さらに、リスザルをX線照射セルカリアで免疫し、日本住血吸虫の攻撃感染に対して防御免疫が誘導されることを確認すると共に、詳細な病理学的検討を加えた結果、対照群では好中球の著しい浸潤を主体とする多数の虫卵結節形成と周囲組織への著しい出血が認められるのに対し、免疫群では虫卵結節は小さくその数も極めて少なく、また結節内の細胞はリンパ球が主体であり、好酸球の浸潤も認められることが明らかとなった。これらのことから、リスザルは、住血吸虫症ワクチン開発のためのよいモデルとなることが判明した。
強相関ランダム電子系における多体効果の研究

2次元ランダム系における非常に興味深い現象として分数量子ホール効果があるが、この分数量子ホール効果においては、電子間相互作用が重要な役割を果たしている。このような分数量子ホール系における輸送現象は、平均場近似の範囲内で、空間的にランダムに分布した磁場中の輸送現象に帰着させることができる。このことから、電子間相互作用の影響を明らかにするためにも、2次元ランダム磁場の系は重要な研究対象であり、これまで多くの研究が為されてきた。最近では、半導体加工技術の進歩により、人工的に空間的にランダムな磁場を作り出すことが可能になり、実際に分数量子ホール系とよく似た磁気抵抗が観測されている。本研究では、このような実験との対応をも視野にいれて、2次元ランダム磁場に一様磁場をかけたときの電気伝導度の磁場依存性について電子拡散の方法を用いて数値的な研究を行った。この方法は、対角化などの手法よりも大きな系が扱え、様々なパラメータ領域の性質を直接的に調べることができるというメリットを持っている。その結果、ランダム磁場に一様磁場を加えると、電気伝導度が急激に減少するという結果が得られた。これは、通常のランダムポテンシャルに磁場を加えた場合に見られる負の磁気抵抗とは逆の現象であり、興味深い。また、この磁気抵抗は実際に実験で観測されている磁気抵抗の振る舞いとも定性的に整合している。今後、このような数値計算の結果を踏まえ、2次元ランダム系における電子間相互作用の効果を明らかにするために、ランダムポテンシャルなどの効果も取り入れ、より詳しい解析を行うことが必要である。アンダーソン転移における電子間相互作用の効果については、これまで様々な研究がされてきた。しかし、電子間相互作用の効果については、数値的に扱える系の大きさが限られるので、有限サイズの効果を考慮することが重要な課題となってきた。また一方、これまでモデルの詳細には依存しないと思われていた臨界準位統計もが、境界条件を変えると変化する可能性が数値的に指摘された。境界条件はモデルの詳細の一部と考えることもできるので、これがアンダーソン転移においてどのような役割を果たすのかを早急に明らかにすることが必要となった。境界条件を変えてアンダーソン転移の解析を行ったこれまでの例は、有限サイズ効果が大きいために、あまりうまくいっていなかった。そこで、境界条件を変えて、アンダーソン転移の解析を転送行列の方法を用いて注意深く行った。特に、十分高精度の数値計算を行い、有限サイズ効果を考慮して、臨界指数および臨界点を評価することに初めて成功した。その結果、スケーリング関数は境界条件に依存すること、臨界点や臨界指数は境界条件にはよらないことが明らかになった。これにより、コンダクタンスの分布や準位統計といった量の境界条件への依存性も理解することができた。これらの結果を得るためには有限サイズ効果を正しく評価することが不可欠である。こうした結果を踏まえ、電子間相互作用を取り入れた場合にアンダーソン転移がどのように変化するのかを明らかにしていくことが次の課題である。本年度に得られた結果は、サイズの大きさが限られる電子間相互作用を取り入れた場合の解析にも役立つと期待される。
逆行性腎潅流の方法と安全性確保に関する実験的研究

雑種成犬にて、単純阻血氷冷却群と20mmHgの圧による腎静脈からの逆行性腎潅流群につき、腎臓の保護効果の研究を行った。単純阻血氷冷却群では、腎臓の温度は開始前平均33.6度から60分阻血後平均21.2度と低下していたが、逆行性腎潅流群では潅流量も0.10ml/min/kgと少ないためか、開始前の34.3度から60分の逆行性潅流後も、34.2度と高く逆行性潅流による冷却効果はほとんど認められなかった。さらに組織内の好気性代謝維持の指標となる保存60分後のアデノシン燐酸化合物は、単純阻血氷冷却群で、ATP平均0.22mumol/g、ADP平均1.20mumol/g、AMP平均1.22mumol/gに対して逆行性腎潅流群では、ATP平均0.03mumol/g、ADP平均0.57mumol/g、AMP平均0.70mumol/gと、著明に低下しており、逆行性腎潅流は腎臓の好気性代謝維持の効果もほとんどないものと考えられた。さらに、単純阻血氷冷却群の保存60分後の腎臓の水分含有量は平均79.7%であったが、逆行性腎潅流群の水分含有量は平均82.1%と高値であり、逆行性腎潅流群では逆行性潅流による腎臓の浮腫が観察された。これらの結果から、腎臓の保存には氷冷などによる低温度の維持が重要で、逆行性腎潅流は温度低下の効果もなく、むしろ逆行性腎潅流による浮腫という障害が発生しており、有用と言うよりも有害と考えられた。しかし、現在は60分保存後の再潅流による影響の研究を行っておらず、両群の再潅流後の更なる研究が必要と考えられた。