hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊柱短縮に伴う、脊髄の形態的・電気生理学的変化

脊椎悪性腫瘍に対する脊椎全摘術後の脊柱再建では、インストルメントの固定性、移植骨量、移植骨のリモデリングから考え、再建部分を短縮することが有利であると考えられる。脊柱短縮が脊髄に与える影響について、成犬を用いて実験を行った。第13胸椎を全摘出し長軸方向に20mmの脊柱短縮が可能な実験モデルを作成した。短縮に伴い7.2±1.7mmの脊柱短縮(切除部分の64%)までは硬膜および脊髄は上下の脊柱管に滑走し、硬膜及び脊髄は形態的変化を生じなかった。7.2mm12.5±1.1mmの脊柱短縮では、硬膜にひだ状の変化が生じたが、脊髄の走行は直線状であった(n=4)。12.5mm以上の短縮では、脊髄のkinkingを生じ硬膜管は脊柱管から背側に突出した。水素クリアランス法を用いた脊髄血流量は5mm、10mm、15mm、20mmの脊柱短縮において、各々短縮前の146±10%、160±21%、102±17%、93±7%であり、5mm、10mmの脊柱短縮時の脊髄血流量が有意に増加していた(n=6)。脊髄誘発電位において、脊髄がkinkingを生じた時に振幅増大現象や電位の陽性化などの脊髄障害電位が記録された。麻酔覚醒後の後肢機能では硬膜が脊髄を圧迫する直前で固定した群(n=4)では術後麻痺を生じなかった。屈曲変形後も短縮を行った群(n=4)は術後不全麻痺を生じた。脊髄のkinkingが生じる時点までの脊柱短縮は、脊髄血流量を増加させ脊髄機能の回復に有効であると考えた。脊椎悪性腫瘍に対する脊椎全摘術後の脊注再建では、インストルメントの固定性、移植骨量、移植骨のリモデリングから考え、再建部分を短縮することが有利であると考えられる。脊注短縮に伴う脊髄の生理的変化,および脊注短縮の安全性について実験的に検討した。対象と方法:体重10-12kgの雑種成犬を用いた。第10第2腰椎をインストルメントを用い固定した後、第12胸椎を全摘し、20mmの短縮ができる実験モデルを作成した。1)脊注短縮操作を漸増した際の硬膜管の形態的変化を観察した。また、硬膜管が形態変化を生じた各時点で、硬膜内に硬化剤を注入し、脊髄と硬膜の状態を観察した。(n=8)2)短縮操作時の脊髄誘発電位を測定した。また麻酔覚醒後の後肢機能を評価した。(n=8)3)第12胸椎中央部分の骨髄血流量を水素クリアランス法で測定した。(n=4)結果:1)7.5±1.7mmの短縮では、硬膜管の形態変化が生じなかった。短縮量が11.5±1.2mmまでは硬膜にひだが生じたが、脊髄の走行は変化しなかった。それ以上短縮すると硬膜、骨髄とも折れ曲がり、凹側で硬膜が脊髄を圧迫した。2)硬膜が折れ曲がり脊髄を圧迫し始めた時点(平均11.5mm短縮)で骨髄誘発電位に異常が出現した。麻酔覚醒後の後肢機能では、硬膜が脊髄を圧迫する直前で固定した群(n=4)は、術後麻酔を生じなかった。屈曲変形後も更に短縮を行った群(n=4)は、術後後肢の不全麻酔を生じた。3)骨髄血流量は短縮に伴い増加したが、硬膜が脊髄を圧迫し始めると骨髄血流量は減少し、脊注短縮を続けると骨髄血流量はさらに減少した。20mmの短縮を行い硬膜管が大きく屈曲した状態での骨髄血流量は短縮前の約90%であった。

考察:脊椎短縮による骨髄障害は、骨髄血流量の低下によるものではなく,硬膜による機械的な骨髄圧迫によるものと考えられた。脊柱短縮が脊髄に与える影響について、成犬を用いて実験を行った。第13胸椎を全摘出し、長軸方向に20mmの脊柱短縮が可能な実験モデルを作成した。短縮に伴い7.2±1.7mmの脊柱短縮までは硬膜および脊髄は上下の脊柱管に滑走し、硬膜及び脊髄は形態的変化を生じなかった。7.2mm12.5±1.1mmの脊柱短縮では、硬膜にひだ状の変化が生じたが、脊髄の走行は直線状であった(n=4)。12.5mm以上の短縮では、脊髄のkinkingを生じ硬膜管は脊柱管から背側に突出した。5mm、10mm、15mm、20mmの脊柱短縮における脊髄血流量は、各々短縮前の146±10%、160±21%、102±17%、93±7%であり、5mm、10mmの脊柱短縮時の脊髄血流量が有意に増加していた(n=6)。脊髄血管造影で、脊柱短縮により前脊髄動脈など脊髄栄養血管にかかる長軸方向の牽引がなくなり血管が蛇行している像が観察された。血流抵抗が減少したため脊髄血流が増加したと考えられた。脊髄がkinkingを生じると、その凹側の陥入部で脊髄動脈が圧迫遮断されていた。これが脊髄血流が減少した原因と考えられた。脊髄誘発電位において、脊髄がkinkingを生じた時に振幅増大現象や電位の陽性化などの脊髄障害電位が記録された。また、麻酔覚醒後の後肢機能では、脊髄がkinkingを生じる直前で固定した群(n=4)は、術後麻痺を生じなかった。脊髄がkinkingを生じた群(n=4)は、術後後肢の不全麻痺を生じた。脊髄のkinkingが生じる時点までの脊柱短縮は、脊髄血流量を増加させ脊髄機能の回復に有効であると考えた。
トンネル内での爆薬爆発時にトンネル壁面が吸収する爆発エネルギーの定量的な理解

1.研究の目的:トンネル内で爆薬が爆発した際の壁面による爆発エネルギー吸収メカニズムを解明し,壁面の表面形状や材料と吸収量の関係の定量的な理解を行う。地下通路やトンネル内で爆発した際に発生する爆風は,衝撃波として内部を伝播する。伝播する衝撃波とトンネル壁面の相互作用により,壁面が爆発のエネルギーの一部を吸収する。爆発被害低減化の観点から,壁面のエネルギー吸収のメカニズム解明や定量的な理解は重要である。この問題を解明するため,独自に開発した1g程度の爆薬を使用する室内爆発実験法により,トンネル内爆発の縮小モデル実験を行う。壁面の表面形状や材料の種類を変化させ,トンネル内外の衝撃波の減衰過程を詳細に評価する。得られたデータを独自に開発した数値解析コードを用いて解釈することにより,壁面のエネルギー吸収のメカニズムを解明し定量的に理解する。2.本年度の成果:1トンネル内部壁材料の要素実験:内壁に用いるポーラス(多孔質)金属材料を調査選定した。テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁にこの多孔質金属を用いた爆風圧計測実験を行った。多孔質金属の配置,孔径を変えて低減効果の評価を行い,多孔質金属を内壁に用いることにより,爆風圧を低減化できることを明らかにした。また,床面にガラスビーズを配置した場合についても評価した。2独自開発の数値解析コード:これまでトンネル内での爆発解析への妥当性が確認されている数値解析コード(独自開発)の本研究への適用方法とその妥当性を検証した。今年度は,特に多孔質金属のモデル化の調査検討を行った。次年度以降,解析を本格化する。3トンネル内部壁の表面形状の要素実験:テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁に周期的な溝を設けた爆風圧計測実験を行った。今年度,基礎的な知見が得られため,来年度以降,評価を本格化する。本研究は,研究実施計画に従い,おおむね順調に進展している。トンネル内部壁材料の要素実験については,多孔質金属による爆風低減効果の詳細な評価を行った。トンネルを模擬した直管内に3種類の孔径の多孔質金属(ニッケル)を種々の配置で設置し,それぞれの実験条件の管出口周囲の爆風圧を評価した。本研究グループで先に明らかにした通り,管内爆発の水による爆風圧低減は,爆発直後の爆風と水の相互作用が支配的な要因である。一方,多孔質金属による爆風圧低減は,管内を出口に向けて一次元的に伝播する爆風と関壁に設置した多孔質金属による相互作用が支配的な要因であることを本研究により明らかにした。数値解析については,これまでトンネル内での爆発解析への妥当性が確認されている数値解析コード(独自開発)の本研究への適用方法とその妥当性を検証した。今年度,上述の通り,トンネル内部壁材料の要素実験に関する実験データが得られたため,次年度以降,解析を本格化する。特に,水と多孔質金属では,爆風圧低減のメカニズムが異なることが考えられることから,今後,数値解析により,メカニズムの検討を行う。トンネル内部壁の表面形状の要素実験については,テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁に周期的な溝を設けた爆風圧計測実験を行った。今年度,実験手法の確立を行うことができ,基礎的な知見が得られため,来年度以降,評価を本格化する計画である。また,研究実施計画では,「縮小モデルを用いた最適化実験」「数値解析コードによる実験データの解釈,現象の理解」も挙げられている。いずれも基礎的な知見が得られた後の研究計画であるため,今年度は,着手していないが,これは計画に沿ったものである。トンネル内部壁材料の要素実験については,今年度,多孔質金属,ガラスビーズについての詳細な知見が得られたため,今後は,実用性も考慮し,異なる材料の評価を計画している。具体的には,壁面に金網を設置した場合の爆風圧低減効果を評価する計画である。数値解析については,今年度得られた実験データを解析し,トンネル内部壁に多孔質金属等を設置した場合の爆風圧低減効果のメカニズムを検討する。トンネル内部壁の表面形状の要素実験については,今年度,実験手法の確立を行うとともに,基礎的な知見が得られたため,今後,評価を本格化する。具体的には周期的な溝の形状,および間隔等をパラメータとして,爆風圧低減効果に及ぼす影響を評価する計画である。以上の知見を総合し,本研究の3年目以降に「縮小モデルを用いた最適化実験」「数値解析コードによる実験データの解釈,現象の理解」に取り組む。また,本研究は,2年目となるため,結果の公表についても,重点的に取り組む。

壁面の表面形状や材料の種類を変化させ,トンネル内外の衝撃波の減衰過程を詳細に評価する。得られたデータを独自に開発した数値解析コードを用いて解釈することにより,壁面のエネルギー吸収のメカニズムを解明し定量的に理解する。2.本年度の成果:1トンネル内部壁材料の要素実験:内壁に用いるポーラス(多孔質)金属材料を調査選定した。テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁にこの多孔質金属を用いた爆風圧計測実験を行った。多孔質金属の配置,孔径を変えて低減効果の評価を行い,多孔質金属を内壁に用いることにより,爆風圧を低減化できることを明らかにした。また,床面にガラスビーズを配置した場合についても評価した。2独自開発の数値解析コード:これまでトンネル内での爆発解析への妥当性が確認されている数値解析コード(独自開発)の本研究への適用方法とその妥当性を検証した。今年度は,特に多孔質金属のモデル化の調査検討を行った。次年度以降,解析を本格化する。3トンネル内部壁の表面形状の要素実験:テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁に周期的な溝を設けた爆風圧計測実験を行った。今年度,基礎的な知見が得られため,来年度以降,評価を本格化する。本研究は,研究実施計画に従い,おおむね順調に進展している。トンネル内部壁材料の要素実験については,多孔質金属による爆風低減効果の詳細な評価を行った。トンネルを模擬した直管内に3種類の孔径の多孔質金属(ニッケル)を種々の配置で設置し,それぞれの実験条件の管出口周囲の爆風圧を評価した。本研究グループで先に明らかにした通り,管内爆発の水による爆風圧低減は,爆発直後の爆風と水の相互作用が支配的な要因である。一方,多孔質金属による爆風圧低減は,管内を出口に向けて一次元的に伝播する爆風と関壁に設置した多孔質金属による相互作用が支配的な要因であることを本研究により明らかにした。数値解析については,これまでトンネル内での爆発解析への妥当性が確認されている数値解析コード(独自開発)の本研究への適用方法とその妥当性を検証した。今年度,上述の通り,トンネル内部壁材料の要素実験に関する実験データが得られたため,次年度以降,解析を本格化する。特に,水と多孔質金属では,爆風圧低減のメカニズムが異なることが考えられることから,今後,数値解析により,メカニズムの検討を行う。トンネル内部壁の表面形状の要素実験については,テーブルトップ爆発実験手法を用いて,トンネルを模擬した管の内壁に周期的な溝を設けた爆風圧計測実験を行った。今年度,実験手法の確立を行うことができ,基礎的な知見が得られため,来年度以降,評価を本格化する計画である。また,研究実施計画では,「縮小モデルを用いた最適化実験」「数値解析コードによる実験データの解釈,現象の理解」も挙げられている。いずれも基礎的な知見が得られた後の研究計画であるため,今年度は,着手していないが,これは計画に沿ったものである。
炎症ストローマの人為的コントロールによる難治性慢性炎症疾患群の制御

私たちは本研究費を用いた実験から、炎症ストローマ細胞の定義をIL-6およびIL-17などのNFkBおよびSTAT3刺激にて大量のケモカインを発現する非免疫系の細胞とした。炎症ストローマは1型コラーゲン陽性の細胞で、これまでに血管内皮細胞、線維芽細胞、アストロサイト、上皮細胞が含まれることが判った。特筆すべき結果は血管内皮細胞が過剰な交感神経刺激を受けた場合に炎症ストローマとして機能して自己反応性T細胞の中枢神経系への侵入口を形成することを証明できた点である。最近、我々は、IL-6信号伝達分子gp130の点変異を導入したノックインマウス:F759において自己免疫性の慢性炎症誘導にSTAT3とNFkBが異常に活性化し、IL-6等のサイトカインを大量に産生している異常な線維芽細胞が重要である事を証明した。本研究の目的は、その線維芽細胞集団が、自立増職能を持つ"炎症ストローマ"と呼ぶべき細胞集団であることを証明し、その発生機序を分子生物学的に詳細に明らかとすること、さらに、いくつかの慢性炎症モデルを用いてその機能を詳細に検討して、炎症ストローマを用いて癌治療、ワクチン開発の効率化をはかる可能性をも示す事である。1. NFkBとSTAT3の活性化に伴う培養線維芽細胞の増殖能、付遊走能の解析CA-IKKb/CA-STAT3-MEF細胞にて、IL-6等の炎症性サイトカインの発現が有意に上昇している事に加えて、MTTアッセイにて測定した増殖およびCFSE標識の減少を指標とした細胞分裂も有意に増加していた。現在、軟寒天培地中にてMEF細胞のコロニー数がCA-IKKb/CA-STAT3導入後増加することが判明した。CA-IKKb/CA-STAT3-MEF細胞は活性化マクロファージおよび好中球を引きつける活性を持つ事が判った。現在、コントロールMEF細胞と比較したDNAアレー、LCMS法を行ってデータ解析中である。2.自己免疫性慢性炎症モデルでの炎症ストローマの性質の解析F759マウス関節炎を用いて自己免疫性慢性炎症肩所でのSTAT3とNFkBが活性化している炎症ストローマの活性化、増加を表面マーカー、サイトカインの発現を指標に生体内にて解析している。免疫組織化学にて興味深い知見が得られている。3.新たな慢性炎症モデルでの炎症的とローマの性質の解析炎症ストローマ解析に用いる事のできる可能性の有る薪たな慢性炎症モデル(動脈硬化、膵島炎、肝炎モデル)系の構築を試みた。現時点では薬物誘導性の慢性疾患モデルではIL-6シグナルで大きく症状が変化するモデルは作製できていない。現在、NODマウスおよびRip-OVAマウスとOT1、OT2細胞の系の作製を急いでいる。我々は、IL-6信号伝達分子gp130の点変異を導入したノックインマウス:F759において自己免疫性の慢性炎症誘導にSTAT3とNFkBが異常に活性化し、IL-6等のサイトカインを大量に産生している異常な線維芽細胞が重要である事を証明した。炎症ストローマの特性として線維芽細胞内でのSTAT3とNFkB信号の恒常的な活性化を想定している。今年度は、線維芽細胞を用いてIL-6とIL-17刺激後に、DNAアレーとゲノムワイドのIL-6産生アンプの活性化に関与する分子群の同定を行った。その結果、線維芽細胞をIL-6とIL-17刺激すると、非常に多くの遺伝子の発現が誘導された。その中には、、IL-6ばかりではなく様々なケモカインも存在して炎症を誘導する活性が推定された。shRNAを用いたノックダウンのシステムを立ち上げてIL-6とIL-17刺激後のIL-6産生を65%以上抑える遺伝子を複数個同定できた。現在、これら遺伝子に関して、変異を導入して恒常的にSTAT3あるいはNFkB信号を活性化できるものが無いか解析を行っている。さらに、本研究の炎症ストローマの前段階の活性化した線維芽細胞の解析を通じてMHCクラス2に遺伝学的にリンクする自己免疫疾患の発症機構を4段階に分けることができ、それのモデルを論文発表することができた。本研究は、炎症の起点の細胞を同定する目的で計画された。炎症の起点細胞はNFkBとSTAT3が活性化された状態となり、私たちはこの活性化状態をIL-6アンプと呼んで検討してきた。その結果、IL-6アンプはIL-6自体のポジティブフィードバック機構であるとともに病理的、炎症学的にはケモカインの過剰発現機構であることが判った。

具体的には以下の2つの実験を精力的に行った。1.脊髄の血管内皮細胞に存在する病原T細胞の中枢神経系への侵入口第5腰椎の背側の血管の内皮細胞にサイトカインIL-6と神経刺激によるノルアドレナリンの刺激にてSTAT3とNFkBが活性化してケモカインの過剰発現系IL-6アンプが活性化し免疫細胞の中枢神経系への入り口となっていることが判った。血液中に中枢神経系の抗原に対する自己反応性T細胞が存在すればこの部位から侵入して病気を発症した(Cell2012)。2.血管内皮細胞でのケモカイン発現機構IL-6アンプの制御遺伝子のゲノムワイドな解析実験2にて解析したIL-6アンプの活性化制御遺伝子を同定する目的でshRNAを搭載したレンチウイルスを用いたゲノムワイドな解析を行った。その結果、IL-6アンプの活性化は1000個以上の遺伝子にて制御されていることが判った。これらの遺伝子にはこれまで遺伝学的に病気、病態との関連が証明されたのもが10%以上存在して疾患関連遺伝子が濃縮されていることが判った(under revision)。
ソ連における外国資本導入の研究

本研究の主要目的は(1)ソ連・新経済政策(ネップ期)になぜ外資導入が再開され、社会主義工業化の時期になぜまたしても廃止されたのかという点、当時の外資の実態を調べること、(2)ゴルバチョフのペレストロイカ期になぜ外資導入が復活したのか、その外資の実態の調達の2点であった。(1)と(2)の関連についていえば、ネップ期の外資導入が社会主義の原則に矛盾するからスターリン時代に廃止されたとすれば、ペレストロイカ期には社会主義の再活性化をめざすなかで、外資がどのような意義をもつのかという点にあった。しかし研究を進めていくなかで、ソ連が解体し、その主な後継国家であるロシア連邦が社会主義経済を放棄し、市場経済への移行を明確にうちだしたため、外資問題を社会主義というイデオロギー的観点から考えることが難しくなった。したがって、本研究のとりまとめに当っては、ネップ期については、当初の予定通り、外資導入の必要性と導入の実態、外資導入が結局失敗した理由、社会主義イデオロギーと外資の関係、社会主義工業化のなかで外資がしめだされた点などを含めることができた。しかし現在の外資問題については、社会主義の問題は除き、主に純経済的観点からみた外資の必要性、外資導入の実態、西側からみた問題点などを客観的にとらえることにした。しかし、とりわけネップ期の問題について、研究はまだ十分ではない。レーニン・トロッキー・ブハーリンなど主要人物が外資導入に果した役割、スターリンが外資導入を廃止した理由、日本の対ソ投資問題などである。3年間の情報収集でかなりのデータは集められたが、今後も引き続き資料収集と研究を進め、不十分な点を補なって、近い将来まとまった単行書として発表したい。初年度の目標は、(1)幅広い資料・情報収集と(2)それに基づく研究の進展にあった。(1)では、ロシア帝国ソ連形成期(192030年代)における外資関係資料と、現ゴルバチョフ政権下の合弁事業・外資導入関係資料を中心に、関連する分野(ソ連経済改革の動向など)の資料収集を重点にした。収集した主な資料は、「外国資本」(ロシア帝国時代)(露語)、「ロシア・ソ連の外国資本」(露語)、「露国外国貿易法全集」(191827年)(露語)、「ソ連の合弁事業」(露語)などである。また、現ゴルバチョフ政権が進めている経済改革関連もかなり収集できた。例えば、企業法、外国投資法、所有権法、市場経済移行への基本計画などである。研究実績としては、「ソ連における貿易システムの改革」(石巻専修大学の『経営学研究』に公表)において、1986年から開始された貿易システムの改革について、まとめた。続いて現在、191837年までの、いわゆるネップ(新経済政策)およびスタ-リン工業化時代における外資問題のまとめに着手している。その後、現ゴルバチョフ政権下の外資・合弁事業をまとめる予定であり、この2つともできれば平成3年度中に終らせたい。研究課題に関する講演・研究報告も行なった。平成2年11月には松山でソ連の合弁事業、10月には東北経営学会、12月には計画・行政学会でソ連の対外経済関係について報告した。研究は困難な面があった。ソ連邦が崩壊の過程に入るとともに、ロシアなど各共和国の経済主権が強化され、連邦と共和国の法律が同時に存在した(外国投資法では1991年9月12月)。結局、ソ連が解体し,各共和国が独立したため、合弁事業・外国投資などでも、ソ連法は廃止された。各共和国の法規が、その共和国の領土において、効力をもつことになったのである。

したがって、本研究においては、旧ソ連構成の15共和国全体のフォロ-は難しくなり、ソ連の後継国家として、ロシアの外資導入を中心にする形に切りかえざるをえなくなった。要するに、研究区分としては、(1)ソ連の新経済政策(ネップ:1920年代)の時代,(2)ソ連のペレストロイカの時代(198791年),(3)ロシア連邦の時代(1992年から)になる。研究実績もこの3区分に応じたものとなった。すなわち,「ソ連・ロシアにおける合弁事業と外国投資法」,「独立国家共同体(CIS:旧ソ連邦)の経済協力」などである。また,ロシアにおける市場経済化の研究とそのなかでの外資導入の意義についても、情報収集・研究を進めている。平成4年度は本研究の最終年度であった。したがって、重点は、(1)過去2年間に収集した資料を再点検して不十分な点を補なうこと、(2)本年度の交付申請書に記載した通り、新生ロシア連邦の外資関連データの収集を進め、そして、(3)研究の成果をとりまとめることの3点にあった。(1)については、日ソ図書館、国会図書館、都立中央図書館、上智大図書館などを通じて、貴重な資料を入手できた。例えば、『極東利権研究』(大正15年)、旧南満州鉄道調査課のソ連・ネップ関係資料、太平洋戦争終了時までの日ソ経済関係・日ソ経済交渉の資料、1920年代のブハーソン著作(ほん訳)集などである。(2)については、日本貿易振興会、日本国際問題研究所などを通じて、最新データを入手した。例えば、ロシア連邦の外資関連法の改定、税制・税率の変更、経済特区、合弁企業の実態などである。研究実績については『ロシア連邦・旧ソ連における外資導入の諸問題』『ソ連・新経済政策(ネップ)期の外資導入』などがある。なお、無記名であるが、日本貿易振興会の『投資白書』の執筆にも協力した。主な報告としては、瀋陽(中国東北地方)の遼寧大学における“中国と日本"国際シンポジウムで、環日本海経済圏構想のいっかんとして、日本の対ロシア投資問題をとりあげた。今後の課題であるが、ネップ期の外資問題をさらに掘り下げること、日ソ経済関係(大正・昭和前年期)を調べることが必要になってきた。この2つのテーマは、日本でも研究者がほとんどいないので、鋭意、とりくんでいきたい。
半導体結晶の磁場印加LPE成長過程のリアルタイム観察

化合物半導体の液相エピタキシャル成長において発生する成長層の表面形態の荒れは、成長膜厚のみならず組成およびドーパントの不均一分布をもたらすために、光素子の性能向上のためには現象の解明とその対策が不可避とされてきた。平坦な界面からの荒れの形成に至る過程は未だ不明な点が多く、実際の製造工程においても成長条件の設定等は経験的に求められることがほとんどであった。半導体のLPE成長時の成長面を直接観察することができれば、それは成長層形成過程の理解に有益な情報を与えるのみならず、LPE成長結晶の品質管理に対しても有効な手法になるものと思われる。本研究は、化合物半導体のLPE成長結晶面に対して、固相側から光学的手法によりその場観察する技術を確立し、併せて、成長条件と成長界面形態の関係、特に平坦な界面形態の不安定化過程と成長条件の関係を明らかにすることを目的としている。GaP/GaP(111)B成長において、0.8Tの静磁場印可下での成長速度の測定値が拡散支配モデルに基づいた理論値と良い一致を示し、結晶表面でのマクロステップの発生が軽減されたことから、静磁場が液相中の流れを抑制し、ひいては界面安定化をもたらしたことが結論づけられよう。さらに、界面安定性理論に基づいたマクロステップ間隔の予想値と直接観察による測定結果は、液相の温度分布がほぼ等温である場合良い一致を示したことから、低指数面上での表面カイネティクスの寄与は“荒れた"面のそれと同程度であることが明らかになった。但し、マクロステップの形状そのものは表面カイネティクスの面方位依存性が支配しているものと思われる。
エジプト高等教育のグローバル化における「外国大学」の教育社会学的研究

1952年革命後体制の正当性の象徴の一つである全教育課程の公教育の無償制度は、既に空洞化し、財源不足を補うための様々な名目での教育の有料化により、実質的に教育は有償化されている。英語で提供する授業の有料化、また高額の対価(授業料)を徴収する外国語を教育言語とする学部の設立、実験や実習において実物の機器使用の有料化などが導入された。こうした無償制度の空洞化やグローバル化の名の下になされた英語化等については統計資料、インフォーマルに収集された情報により明らかにしてきた。他方、IT化の結果により研究教育での英語の単一研究教育言語化が進行し、また産業構造の変化により生産に必要な英語能力の万人化及び内容の変容が生じ、理系を中心に教育研究の英語化が進行し、大学はこの英語化に対応する必要に迫られた。そこで採用された政策が先進諸国に各国の教育研究の方針やノウハウ提供を依頼するという「外国大学」政策である。依頼を受けた各国の対応は様々であったが教育言語にたいする対応は同じ教育言語としての英語の採用であった。こうした「外国大学」制度導入による高等教育での教育言語としての英語の強化は、アメリカの大学の支大学に高給で英語ネイティブの欧米人教員を雇用し、アメリカの大学教育を提供することにより、アラブ圏でエジプトの大学への学生を送り国から学生受け入れ国となった欧米諸国によりつくられた人工国家である湾岸産油国諸国との学生の獲得競争、またアラブ圏における文化的ヘゲモニー競争の一貫である。ネット上で購入可能あるいは公開されている、エジプトにおける高等教育関係法令、統計、及びその市場化、グローバル化に関する書籍、論文等文献資料の収集を行った。近年の高等教育改革政策の柱である「外国大学」のひとつの試みである「エジプト・日本科学技術大学(E-JUST)」を昨年に引き続き現地(エジプト、アレキサンドリア近郊)キャンパスに訪問調査し(2016年8-9月)、学長、および現地教員、スタッフ等、及び日本側の窓口であるJICA(カイロ)担当者等から来年度(2017年秋)開設予定の学部構想につき入学者選抜方法、授業料等を中心に聞き取りや情報収集を行った。その結果、本大学が日本政府の協力・援助は受けるという点で他の国立大学とは異なるだけでなく、他の国立大学とはことなり、高等教育省やその中の国立大学高等会議の管轄下にも属さない(あえて言えば大統領府直轄の国立大学という特殊な位置づけが与えられていることが明らかになった(少なくともE-JUSTはそのように自己定義している)。E-JUSTをめぐる話題を切り口に、カイロ大学、アズハル大学、高等教育機関等所属のエジプト高等教育に関する研究者や、社会的発言を行っている専門家(元高等教育大臣や前高等教育省大学改革委員会委員等を含む)とエジプトにおける高等教育の現状と改革案について意見交換を行った。1992年の私立大学設立解禁後に出現した私立大学(外国大学)の中から、公的訪問調査を受け入れてくれた、カナダの大学と民間のエジプト設立委員会(事実上は個人)により設置されたCanadian International College、及びエジプト初の科学部門でのノーベル賞受賞者のイニシアチブによってエジプト人からの基金により開設されたZewail City of Science and Technologyを訪問し、学部長や経営陣、及び教員と大学の設立経緯やアドミッション制度、授業料制度等について情報収集や意見交換を行った。かつての無償制度を維持したままの改革ではなく、「外国語」や外国の「制度(クレジット・システム等)」導入を核とし、既存の国立大学改革、新設大学計画においても高額な授業料の徴収が当然のように前提として計画が立てられていることが明らかになった。公開資料からは判然としなかった、高等教育政策の置かれている状況が多くの大学教員・関係者との情報・意見交換の中で、大学の開設から法令まで「大統領-(首相)-高等教育大臣-国立大学最高会議/私立大学最高会議-大学」という通常の政策立案・実施経路とは別に有力政治家・実業家(グループ)等と大統領府や内閣を結ぶいくつものルートが存在し、それらが必ずしも整合性をもたないまま同時進行しているという高等教育の現状が明らかになってきた。その結果、外国政府あるいは大学との協定等に基づいて設立されてきた「外国大学」においても、エジプト・外国連携機関等の力関係や目的等により、その運用実態と外部評価には大きな差異があり、タイプ別に分析する必要があることが明らかになった。経済改革・構造調整プログラム導入後、無償の公教育を原則としてきた(いる)エジプトにおける国立高等教育制度に「部分的に」有償制を導入し、私立大学設立解禁により高等教育制度全体を「市場化」する正当化に用いられているのが「グローバル化」であるが、エジプトのいくつかの大学での訪問調査や、カイロ大学、アズハル大学、高等教育機関等所属のエジプト高等教育に関する研究者や、社会的発言を行っている専門家(元高等教育大臣や前高等教育省大学改革委員会委員等を含む)のインタヴュー等で収集した資料や情報を整理し、以下のような現状を確認することができた。「外国大学」をモデルとしての私立大学の開設を通しての有償化は1990年代から始まりその規模と影響は徐々に拡大してきたが、国から財政的に運営に必要な交付金を担保されなくなった国立大学においても「外国語」による授業の提供や外国の「カリキュラム制度」導入等を名目として学生に支払いが求められる、事実上の授業料の徴収が導入され高等教育の実質的有償化が進展しつつある。

こうした有償化政策にもかかわらず社会契約(憲法)上無償教育制度の建前を未だ維持していることから、例えば、現在日本政府の協力の下、国立大学として、大学院大学から学部を開設し拡大されつつある私立大学並みの授業料を必要とするエジプト・日本科学技術大学は、他の国立ではあるものの「高等教育大臣-国立大学最高会議」下にはない大学としてその有償化が正当化されているなど、エジプトにおける高等教育制度は過渡期にある。いずれにしても、私立大学のあり方も含め現行制度を維持し続けることは困難であり、どのような方向で高等教育制度の改変が収斂していくか注意深く観察を続ける必要がある。当該年度、疾病により入院をともなう長期の加療が必要となったため、予定していた現地、エジプトでの調査を断念せざるをえなくなった。そのため、平成29年度に予定していた調査は次年度に行うこととし現地調査経費として直接経費の約70%を平成30年度に繰り越し、本年度はこれまでの現地調査等により収集したものに加え、本年度、ネットや図書館、新聞等、本邦から入手できたものを加えた資料や情報を整理、分析し研究した。1952年革命後体制の正当性の象徴の一つである全教育課程の公教育の無償制度は、既に空洞化し、財源不足を補うための様々な名目での教育の有料化により、実質的に教育は有償化されている。英語で提供する授業の有料化、また高額の対価(授業料)を徴収する外国語を教育言語とする学部の設立、実験や実習において実物の機器使用の有料化などが導入された。こうした無償制度の空洞化やグローバル化の名の下になされた英語化等については統計資料、インフォーマルに収集された情報により明らかにしてきた。他方、IT化の結果により研究教育での英語の単一研究教育言語化が進行し、また産業構造の変化により生産に必要な英語能力の万人化及び内容の変容が生じ、理系を中心に教育研究の英語化が進行し、大学はこの英語化に対応する必要に迫られた。そこで採用された政策が先進諸国に各国の教育研究の方針やノウハウ提供を依頼するという「外国大学」政策である。依頼を受けた各国の対応は様々であったが教育言語にたいする対応は同じ教育言語としての英語の採用であった。こうした「外国大学」制度導入による高等教育での教育言語としての英語の強化は、アメリカの大学の支大学に高給で英語ネイティブの欧米人教員を雇用し、アメリカの大学教育を提供することにより、アラブ圏でエジプトの大学への学生を送り国から学生受け入れ国となった欧米諸国によりつくられた人工国家である湾岸産油国諸国との学生の獲得競争、またアラブ圏における文化的ヘゲモニー競争の一貫である。「外国大学」の類型化を行うためにさらに多くの大学の調査を行う必要がある。引き続きフォーマル、あるいはインフォーマルに情報収集や意見交換を行う。収集した資料や情報に基づき、グローバル化一般、教育とグローバル化に関し、エジプト人によりアラビア語で出版されている(エジプト人向けに書かれた)書籍を分析し、「グローバル化」がどのように認識されているかについてそのディスクールを整理する。これらの作業を通して、教育とグローバル化をめぐる教育社会学的先行研究を整理し、エジプトで実施可能な研究モデルを設定し、現地調査で収集すべき情報等についての整理を行う。
浸透圧受容、飲水量、体液量調節機構の分子・細胞・行動レベルでの解析

動物の体液浸透圧・体液量の維持機構において、中心的な役割を果たす「浸透圧受容器」ならびに、「浸透圧受容ニューロン」の性質について分子生物学的、細胞生理学的な解析を行い、(1)浸透圧受容器として想定されているTRPV1受容体がバゾプレシンニューロンの細胞体が存在する視索上核(SON)に局在すること(2) SONニューロンの細胞体には神経終末に比し遙かに多様なCa^(2+)クリアランス機構が存在すること(3) SFOニューロンがGABA、ANP、Galaninの3種の抑制性伝達物質により直接抑制されること(4) NGF投与がTRPV1受容体の選択的アゴニストであるカプサイシン感受性の背根神経節(DRG)ニューロンに自発性Ca^(2+)振動を引き起こすことが明らかとなった。1.ラットにおける飲水行動測定ラットに脳室カニューレを装着し、側脳室に生理食塩水、アンジオテンシンII、PACAPを急性投与したところ、アンジオテンシンIIのみが有意に飲水行動を惹起した。この飲水行動はアンジオテンシンIIの濃度依存性に生じ、約30分間持続した。2.ラット脳弓下器官ニューロンにおける細胞内Ca^<2+>濃度画像解析ラット脳からスライス標本を作製し、酵素および機械的処理により単離細胞を得た。この細胞にCa^<2+>蛍光指示薬であるFura-2を負荷した後に、CCDカメラを用いて細胞内Ca^<2+>濃度の画像解析を行った。アンジオテンシンIIはpMのオーダーから脳弓下ニューロンの細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させた。3.ラット視索上核ニューロンにおけるCa^<2+>クリアランス機構解析4.鶏脊髄ニューロンにおける解析鶏卵(E14-20)を用いて、脊髄の腰椎膨大部にあるAccessory lobe(AL)から酵素および機械的処理により細胞を得た。この細胞に全細胞パッチクランプ法を適用したところ、保持電位-80mVから段階的な脱分極パルスを与えることにより、急速な内向き電流に引き続き、外向き電流が観察された。内向き電流はNa^+チャネルブロッカーであるTTXで可逆的に抑制された。A.細胞生理学的解析(1)ラット急性単離脳弓下器官ニューロンにおいて、アンジオテンシンIIの飲水刺激作用に拮抗する作用を有するANPはアンジオテンシンIIの[Ca^<2+>]_i上昇を抑制しないことが判明した。(2)ラット急性単離視索上核ニューロンにおいて、PACAPによる[Ca^<2+>]_i上昇がカチオンチャネルブロッカーであるガドリニウムにより消失することが判明した。B.分子生物学的解析(1)ラット視床下部の視索上核(SON)より抽出したRNAを用いてRT-PCR法を行い、TRPV1mRNA発現について解析した。その結果、陽性対象である脊髄後根神経核(DRG)と比較すると発現レベルは低いものの、TRPV1mRNAの発現を確認することができた。(2)TRPV1mRNAの各スプライシングバリアントについて、SONにおいて発現しているタイプを検索した。その結果、全長蛋白質をコードするタイプ(アクセッション番号:NM_031982)が発現していることがわかった。一方、浸透圧受容に重要な役割を果たしていると考えられている、アミノ末端欠失タイプのスプライシングバリアントの発現については、現在5'-RACE法などを用いて解析中である。A.細胞生理学的解析(1)ラット急性単離脳弓下器官ニューロンにおいて、アンジオテンシンIIの[Ca^<2+>]_1上昇に対して、飲水抑制作用を持つANP,Galanin,GABAの3者が抑制作用を持つこと、またGABAによる抑制がGABA_AとGABA_Bの両方の受容体を介することが判明した。(2)ラット急性単離視索上核(SON)ニューロンにおいて、PACAPによる[Ca^<2+>]_1上昇がTRPV1の阻害剤であるルテニウムレッドによりほぼ完全に消失することが判明した。(3)SONニューロンにおいてTRPV1のアゴニストであるCapSaicinは細胞内Ca^<2+>濃度に対してもパッチクランプ法による膜電位固足下の膜電流に対しても効果がなかった。B.分子生物学的解析(1)ラット視床下部のSONより抽出したRNAを用いてRT-PCR法を行った結果、TRPV1mRNAの発現を確認することができ、発現する分子は背根神経節(DRG)に発現する型と同型の分子のみであることが判明し、N端を欠くバリアントは検出できなかった。(2)現在、免疫組織ならびにIn situ hybridization法にてSONのTRPV

1発現を解析中である。C.行動学的解析(1)P/Q型Ca^<2+>チャネルに変異を持つ運動失調マウスRolling Nagoyaにおいて、摂食が優意に亢進していること、飲水は不変、自発運動は抑制されていることが判明した。(2)Rolling Nagoyaにおいて、温熱、機械、化学刺激の全ての侵害刺激に対する感覚鈍麻があることが判明した。
大学ファッション教育におけるデザイン教育に関する歴史的研究－今日的課題に向けて

本研究は日本の大学ファッション教育における創作的衣服製作にかかわるデザイン教育の取り組みについて歴史的に明らかにするものである。その内容は、1衣服デザインの理論がどのように捉えられてきたか、2理論教育と技術教育の統合性の問題の検証、3教育制度におけるファッション教育とデザイン教育の関係と位置付け、である。本研究によって歴史的検証を踏まえることで、今日的課題であるデザイン理論の構築とデザイン教育の確立に向けての研究基盤を築いていく。
Ｓｏｘ１７へテロ不全マウスの新生児肝炎疾患モデル動物としての応用

本研究では、Sox17ヘテロ個体の呈する新生児肝炎と、肝臓、膵臓、胆嚢など組織特異的にSox17を欠損させたマウスラインの表現系の相違を形態学的に観察した。また、新規病態モデルマウスとして、TARGATT(site specificにコピー数を制御出来るトランスジェニックマウス系統)の遺伝子導入効率を確認した。今後、Sox17ヘテロ個体、SHIVA点変異モデルマウス(Met 72 Arg置換;肝臓代謝異常症を呈する)と比較検討することで、ヘテロ不全疾患モデルとして展開する。先天性胆のう閉鎖症は新生児で発症する胆のう胆管系疾患で、1万人に1人で発生する小児肝移植の70%を占める先天性奇形原因疾患である。発症原因は胎生期のウイルス感染であるとも言われているが、詳細の発症機序は未だ不明である。Sox17ヘテロ形成不全における、胆のう、胆管上皮の発現量低下が胆道閉塞ならびに胎生期の肝炎を引き起こす機序を明らかにするために、C57BL/6(B6)に遺伝背景をバッククロスしたSox17へテロ個体を用いて組織学的、分子生物学的検討を行った。W9.5ES細胞は129由来の細胞株であるが、その遺伝背景をB6にバッククロスしたところ、5世代で急速にヘテロ個体の新生児率が減少した。そこで胎生後期におけるワイルドとヘテロ個体の発生について詳細を確認したところ、ヘテロ個体では肝臓重量の低下、周辺部位の病理的変化が認められた。更に17.5日胚ではDBAトレースにより、胆のう低形成と胆管の異常分岐が観察された。肝臓周辺領域では肝細胞の成熟マーカーであるPAS染色陰性細胞はERストレスマーカーであるGRP78陽性を組織学的に示し、また、電顕観察により肝細胞内のERの膨化が観察された。更に肝炎マーカーであるALT, ALP並びに胆汁の生化学的上昇が認められたものの、胆のう上皮、胆管上皮細胞そのもの形態はほぼ正常であった。胆のう上皮には特異的にSox17の発現が観察され、発現の半量になるヘテロ個体においては、胆のう上皮の脱落とそれに伴う、胆管閉塞が形態学的に観察された。現在は胆嚢組織そのものの自立的分化能と分子レベルの変化をReal time PCR並びに下位遺伝子の発現変化とともに観察を行っており、更に詳細な分子機構を明らかにする予定である。Sox17遺伝子は細胞の上皮化、管腔形成に必須であることが知られている。我々の作出したSox17ノックアウト個体は胎生致死で、内胚葉発生に必須であることをすでに発表している。そこで、その遺伝子背景をC57BL/6マウスに置換したところ、得られた個体は新生児肝炎の症状を呈した。原因追求のため胎生後期の胎児を観察したところ、Sox17内在性発現が胆嚢と胆管上皮に認められ、95%の個体で生後致死を呈した。また、そのうちの62.5%のヘテロ変異体では17.5日胚(55/88)で、様々な程度の肝臓周辺部の変性が認められた。この変性部位では肝臓細胞の成熟マーカーであるPAS染色は陰性を示し、16.5-17日胚から始めて病変を呈し、急激に悪化することで肝臓重量も著しく低下した。また、胎生肝臓は肝臓細胞、血管内皮、血球細胞から成るが、全ての形態、分化能は正常であった。ただし、胆嚢領域の形成不全(DBAレクチントレース)と細胞増殖(BrdU取り込み能)低下が観察され、変性部分の肝臓細胞ではERストレスマーカーであるGRP78が陽性、電顕レベルでのバルーン化変性が観察された。以上の結果から、Sox17が器官形成後期に胆嚢と胆管形成に量依存的な機能を有することが明らかとなった。先天性新生児肝炎の20%はウイルス感染によるものであるが、それ以外の80%の発症機序については不明であり、その解明と治療法の検討が待たれている。本例を詳細に検討することで、新生児肝炎の原因追及に大きく貢献出来るものと期待される。ヒト遺伝疾患の病因としては、責任遺伝子の両アリルが全欠損することは稀で、通常は点変異などによるハプロ不全(片方のアリル変異)によるものが多い。Sox17ノックアウトマウスのホモ個体は胚性内胚葉の形成不全により胎生致死であるが、遺伝子背景を置換したSox17へテロ個体においては、胆管上皮脱落を伴う新生児肝炎が観察される。本研究では、Sox17ヘテロ個体が呈する新生児肝炎の病態について、Tre-cre(全身性)、Alb-cre (肝細胞)、Pdx1-cre(膵臓、胆嚢)マウスとそれぞれSox17 floxマウスを掛け合わせた3ラインを作出し、組織レベルでマーカー発現などの表現系を比較した。また、新規病態マウスとして、その効率からTARGATT(第11染色体上attPにsite specificにコピー数を制御出来るトランスジェニックマウス系統)を採用し、GFP KI vectorを前核受精胚へ導入し発現量を同定した。

今後本系を用いて、Sox17遺伝子の72番目のメチオニンをアルギニンに置換する個体、もしくは、shRNAを発現させることで遺伝子の半量抑制を行うヘテロ変異体を作り、SHIVA(Met 72Arg置換;肝臓代謝異常症を呈する)個体同様の病態再現が可能であるかなど、既存のSox17ヘテロマウス、SHIVAマウスと比較検討し、ハプロ不全によって引き起こされる疾患モデル動物として応用する予定である。実験動物平成25年度以降は、1)Sox17欠損胚の肝原基、胆のう・胆管、膵芽の器官培養下での分化能、2)Sox17ヘテロ個体と肝細胞並びに膵臓b細胞を特異的に欠損するTRECKマウスとの掛け合わせを行い、各々の幹細胞の再生過程におけるSox17遺伝子の役割を明らかにし疾患モデル動物として確立する。を達成目標としていたが、その中、前腸領域を含む肝臓、胆のう・胆管、膵臓原基(9.5dpc)の器官培養法を用いたSox17欠損胚の胆管の発生・発達能についてはほぼ目標通りに達成したと思われる。Sox17欠損マウスは10.5dpcに胎生致死となるため、それ以降の内胚葉系臓器の発生・発達の個体での解析は困難である。申請者らは9.5 dpc (20 somite)の胚の肝原基・膵芽を含む前腸領域を取り出し、メンブレンフイルター上で2-3日間の器官培養を行うことにより、PDX1,HNF4αの発現と胆管形成をin vitroで維持、再現した。この系を用いて、9.5 dpcのSox17欠損胚から前腸領域を取り出し、2-3日間の器官培養を行い、胆管の形態形成を誘導する。その培養片を切片/whole mount標本において、AFP、PDX1、DBAなどの多重蛍光免疫染色によりin vitroでの胆管の形成・分枝パターンを解析する。これによりwild typeとSox17欠損ヘテロ由来の膵臓、肝細胞、胆管細胞の分化、発生能の差異について定量的に比較検討した。本件では胆のう領域のみのorgan cultureを実施することで、ヘテロ個体において1)組織伸長が認められないこと、2)正常で観察されるPCNAによる細胞増殖の組織偏在(伸長方向でのみ強陽性を示す)が観察されず、胆のう領域が自立的分化能を有し、直接的な原因であることを証明した。平成24年の研究計画としては、実験1)胆管系の形成、発達過程における時空間的なSox17の発現パターンの解析実験2)Sox17欠損胚における肝臓、胆管、膵臓の初期発生の表現系の解析を挙げていた。Sox17ヘテロ個体は129/SvJからC57BL/6の5世代目のバッククロスで90%の生後致死が観察されるが、全身病理所見では、器官形成後期に肝臓周辺と胆嚢に変成が確認された。胎生16.5-17日齢で肝臓周辺部の肝臓細胞はPAS(成熟正常肝臓細胞は陽性)が陰性で、肝臓重量も著しく現象した。DABレクチンwhole stainingで胆嚢領域の脆弱化も観察され、各種マーカー(Foxl1, Hnf6, Hes1,Hhex, Lgr4)のプロファイリングから、Sox17へテロ変異個体はtissue-autonomousな変性があり、その結果、肝炎様の病変を呈する可能性が示唆された。TRECK(Toxin Receptor-mediated Cell Knock out)
東アジア文化圏からみた沖繩舞踊技法の特質とその舞踊譜化の研究

1.調査・録画・録音本年度は3ケ年継続の最終年度で、過去2ケ年で果たし得なかった舞踊技法の実態調査の補充と、その技法の録画・録音を行った。(1)沖縄舞踊(イ)八重山舞踊沖縄諸島のうちの八重山諸島には特有の歌謡が伝承されており、その歌謡の踊りが硫球王国時代から士族間でつくられ、伝承されてきた。その振りは、硫球の宮廷ぶりを攝取しながら、なお八重山独特の技法を残して、現在では冠船踊とも異なる、八重山風といってよい形のものに固定している。その点にかんがみ、前年度、若干調査・録画したものに加えて、本年度は、八重山の古典舞踊の代表曲を対象に調査・録画を行った。(ロ)沖縄古典舞踊過去2ケ年に調査・録画した各曲について、調査の対象とした奏演者の数人に面接し、補充調査を行った。(2)アジア諸国の舞踊(イ)マレーシア舞踊11月来日したマレーシア国立舞踊団の教師シャリファー・マハニー氏などからマレーシアの古典宮廷舞踊の技法を調査し、それを録画した。(ロ)韓国舞踊昨年に続き、韓国の宮廷舞踊の補充調査を行った。2.分析研究調査,記録したものをカード等で整理し、各国の技法を比較研究し、沖縄の舞踊技法の特色を抽出し、それに基づいて舞踊譜作成のプランを考究した。
強レーザー場と結合した高励起分子振動・分子集団運動の非線型動力学

第一は、高励起振動状態の分子における振動エネルギー再分配過程に対して、アーノルドの網の目に基付くモデルを作り、非エルゴード的な場合における反応過程の解析を行った。まず、非一様なアーノルドの網の目における動力学をウエーブレットを用いて解析し、その振幅値は時間的変動が大きく、特に非線形共鳴の近傍に滞在している場合、特定の周波数成分が強く励起されている事を明らかにした。また、いくつかの振動モードに分配されたエネルギーが再び集まってくるという「再帰」現象が生じることを見出した。また、非エルゴード性が、反応係数のような統計的物理量にどのように反映するのかを調べ、滞在確率が時間に関してべき的に変化する事を発見した。このような軌道は、作用の値のフーリエ変換が1/f的であることも見出した。以上のように相空間が非一様な系における滞在時間分布は、軌道が経めぐる領域に応じて異なる統計的性質を示し、統計的反応論が前提とするレート方程式の成立に疑問が投げかけられる。第二に、たんぱく質のモデルである46ビーズモデルの分子集団運動の抽出と特徴付けを、ウエーブレット解析に依拠した局所主成分解析に基付いて行った。まずすべての自由度に対してウエーブレット解析を行い、その概観を特徴付けるために、分布関数に関するカルバックエントロピーに基付く距離を計算した。また大振幅振動を行っている自由度の数を評価するために、ウエーブレット成分に対する局所主成分解析を行い、モデルが大振幅で運動しているとき、その自由度の数は限られており、Goモデルでは約15であることが分かった。第三に、多自由度量子系に対して、非線形動力学に依る量子絡み合い生成における普遍性クラスを、量子カオスの動的過程の解析とランダム行列理論に依拠して提唱した。本研究では、非線型な分子集団運動の典型的な例として、蛋白質の折り畳み過程に対して、ファネル描像の基本的な前提は踏まえた上で、より動力学的な様相を取り入れたモデルを考えた。この意味で本研究が扱うモデルをdynamical funnelと呼ぶ事にする。このモデルは、次の三つの自由度から構成される。第一はファネル自由度である。折り畳み過程は、全体としてファネル状になったポテンシャル地形上のダイナミックスと考える。ただし、この地形は多くの凹凸を伴っている。第二の自由度が、蛇行の自由度である。折り畳み過程がファネル状の地形のダイナミックスであるとしても、その地形を降りる動きが一次元的であるはずは無い。むしろ、ファネルに沿った方向は、多くの蛇行を伴っていると考えられる.この蛇行のため、ファネルに沿った運動は、曲がり角において振動を励起することにより、運動エネルギーを失っていく。第三の自由度は、熱浴である。従来、蛋白質の動力学の解析には、主成分解析が用いられてきた。しかし、従来の方法は、一つのポテンシャル井戸内の運動には用いることができても、遷移状態を越えて進行する反応過程には、不向きである。その理由は、解析が大域的に行われるからである.この困難を回避するため、本研究では、dynamic funnelモデルのダイナミックスに対して、局所主成分解析を行った.ここで用いた方法は、Broomheadらによって提案された方法である。一般に局所主成分解析は、幅や中心の選び方に任意性を持っている.この任意性を利用する事で、相空間の情報を抽出しようというのが、彼らのアイデアである。この方法を、dynamical funnelに適用した結果、有望な方法であることが分かった。しかし、実際の分子動力学計算に応用するには、越えなければならない多くの課題がある。その最初は、funnel自由度をどう選ぶかという問題である。モデルにおいては、あらかじめfunnel自由度が選ばれている事を前提としているが、実際の解析では、この選択が第一の障壁となる。また、極めて凹凸の多い地形に対して、使えるのかという問題もあろう。これらは今後の課題である。強レーザー場と結合した分子集団運動を始め、非平衡非定常なダイナミックスには、多数の自由度が関与した集団運動と、個別的な自由度による運動が存在する。集団的な運動は、反応のマクロな記述にとって重要であるのに対し、個別的な運動は、その統計的な性質が関心の対象となる。特に、強レーザー場の下での運動は、非平衡非定常性が強いため、全系から、どのようにして集団運動を切り出すかが問題となる。本研究では、このような問題意識から、蛋白質折り畳み過程をモデル化する簡単な系を対象に、分子集団運動を切り出す試みを行った。我々のモデルは、アミノ酸を単位粒子として記述するビーズモデルと呼ばれるものである。ここでは、22個のビーズを一次元的につなげた「22ビーズモデル」を対象とし、基底状態の近傍のダイナミックスを解析した。解析に用いた手法は、局所主成分解析と呼ばれる。基底状態に近いサドルを通過する軌道を、数値的に多数作り、それらがどのような向きで通過しているかを局所主成分解析で解析する。その結果、一対の形で存在するベータシートにおいて、シートの折り曲がり部位と、端の部位が多く動いているとが分かった。これは、これらの部位が最も動きやすいことから、良く理解できる結果である。今後は、この局所主成分解析を拡張し、サドルからサドルへ至る運動において、運動の向きの変化を検出する解析を行う予定である。なお、この研究は、神戸大の小松崎氏、シカゴ大学のコストフ氏との共同研究である。また、基底状態を求めるに際して、ケンブリッジ大学のウェイルズ氏が開発したプログラムを用いた。