hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非対称型金属錯体を用いた常圧下ゼロギャップ物質の開発

このようなディラックコーン型のバンド構造をもつ物質で、バンド幅やバンドギャップ、およびフェルミ準位の状態を、合成化学的手法を用いて自由に変化させることのできる化合物は、このような非対称型錯体以外には知られていない。ディラックコーン型のバンド構造を構築するためには、結晶(1)と類似の結晶構造を有する化合物について系統的に検討する必要がある。そこで本研究では、[(bpy)Pt(C8H4S8)][BF4](2) (bpy = 2,2'-bipyridine)も結晶1と類似の結晶構造をもつことに着目した。拡張ヒュッケル法と強束縛モデルを用いた計算から得られたバンド構造から、結晶2が常圧では、伝導バンドと結合バンド間にギャップのある、バンド絶縁体であることが示唆された。これは、結晶2の電気抵抗の温度変化が半導体的挙動を示す事とも一致する。両バンド間にギャップが存在するものの、その形状はディラックコーン型のバンド型に類似しており、申請者が着目した非対称型金属錯体が常圧下ゼロギャップ物質実現に向けて好適な材料であることが分った。また、磁化率測定から、この化合物が室温から、50K付近にかけて、急激に磁化率が減少する特異な反強磁性挙動を示すことが分った。この挙動は、Bonner-Fisher modelやAlternating Antiferromagnetic Hesemberg Chain Modelに従わない、特異は反強磁性挙動であり、現在解析を進めているところである。非対称型金属錯体が常圧下ゼロギャップ物質開発に好適な材料であることが分ったため、今後の方針としては、結晶1[(ppy)Au(C8H4S8)]2[PF6]および結晶2[(bpy)Pt(C8H4S8)][BF4]の対アニオンの変化によるバンドギャップ制御を試みる。バンド幅やバンドギャップは、結晶中における硫黄原子どうしの重なりによって決まる。よって、構造がほとんど同じであれば、対アニオンの大きさを変化させることによって、それらを微妙に制御することができるはずである。そこでまず、バンド幅やバンドギャップを系統的に制御する手法を確立することを狙い、様々な対アニオンを導入した非対称型金属錯体塩の合成法を検討する。得られた塩の、結晶構造解析、電気抵抗の温度変化、磁化率測定、バンド計算などを行い、常圧下ゼロギャップ物質開発に必要な基礎的な知見を系統的に収集することを目指す。さらに中性ラジカル[(ppy)Pt(C8H4S8)]を合成し、バンド幅やバンドギャップに対する構造的な影響を調べる。該当なし
持続可能な縮小都市の「かたち」を創出する都市社会システムの研究－伊トリノを事例に

『トリノの奇跡--縮小都市の産業構造の転換と再生』(2017年2月藤原書店)を研究成果として出版することができた。それに先立ち、毎年度末に「地域開発」に成果論文を投稿してきた。また、学会での成果発表にも努めた。この研究は縮小都市デトロイト研究を継続して行われた。いずれも自動車産業都市として繁栄し、その後、衰退を経験している。さらに、21世紀を迎え、それぞれ再生の道を歩み始めている。2都市の衰退事情、再生風景の比較を通し、脱工業化+縮小都市のよい研究になった。また、トリノに立派な研究ネットワークを広げることができた。1.研究員各位が研究会、現地調査を通じて調査研究をめぐる具体的な課題について着想できるようになった。2.都市圏vs.行政組織、Spina Centrale(旧鉄道地帯の大規模再開発地区)の検証、トリノとスローライフ、歴史的空間の再生・保存、郊外のGreen計画、EU政策とトリノ、衰退移民地区の活性化の取り組む事例研究ーなどである。3.専門誌に2014年度成果を発表できるように段取りが整った⇒当該研究終了時に単行本の出版を検討しており、各自、その1章を担当するが、2.を延長すことで話を進めている。4.トリノ工科大学、トリノ大学の若手研究者とよい研究者ネットワークを形成するきっかけをつくることができた。⇒若手研究者の招聘プログラム(JSPS主催)に応募し、共同研究をする話が進展している(副産物)。<研究の狙い>先進諸国の旧産業都市が共通して経験している「都市縮小」に注目し、縮小都市の持続可能な「かたち」を描き出す。「都市縮小」を単なる衰退とは捉えず、むしろ「環境負荷を軽減する方向で都市を再編/再生する機会になる」という仮説に立脚し、そうした機会を育む都市社会システム明らかにする。研究方法では、縮小都市の構造的な危機を象徴するハード/ソフトの「空き」(空き住宅/工場跡地/希薄化する地域社会の人間関係/雇用機会の喪失など)を、「都市再生につながる素材」として注目。フィアットのあるトリノは、ヨーロッパではもっとも典型的なフォーディズム都市になった。それが脱工業化、グローバリズム、ヨーロッパ市場の統合に直面し、フィアットが1970年代央以降、急速に生産基盤を縮退ートリノは、縮小都市に転落した。そのトリノは、21世紀を迎える前後以降、「ポストフォーディズム都市(重厚長大型生産都市⇒消費都市+ハイテク知識集約都市:文化産業、エンターテイメント、ツーリズム、大学、IT&バイオ)への転換」を目指し、1「戦略プランIIIIII」を指針に、2官学民協働の枠組みを構築し、急速に構造転換するようになった。脱フィアット(ワン・カンパニー・タウン)色を鮮明にしながら経済社会の構造転換を促進し、「トリノの奇跡」(A.Winkler[2007]Turin City Report)と称賛されている。<活動>1上記の狙いを踏まえ、現地調査を実施(2015年10月、2016年3月)、トリノ工科大学、トリノ大学の研究者と研究交流を重ねた、2衰退+再生地区San Salvario、郊外の都市緑化プランなどを視察、聞き取りを実施した、3文献の読み解き。「地域開発」(日本地域開発センター)に論文を連載、紀要「龍谷政策学論集」に研究ノートを寄稿、出版計画に着手。毎年、メンバーが全員参加し、現地調査ができている。その際、現地の大学(トリノ工科大学、トリノ大学)の研究者(都市社会学、都市計画、環境計画)と学際的な研究交流を重ねてきたことが、研究の円滑な進展につながってきた。情報収集、現地の聞き取り先探しなどで支援を得た。また、毎年度、その年度の調査研究の成果を、ジャーナルに発表し、蓄積している。その営為は、1今年度の研究でなにを明らかにできたか、2なにが今後の研究調査課題かーを確認する貴重な機会になっている。今年度は「地域開発」(日本地域開発センター)に成果論文を連載発表する一方、紀要「龍谷政策学研究」にも研究ノートを寄稿した。2016年度末を目処に、研究成果を出版する(藤原書店と計画の打ち合わせを開始した)。具体的な出版計画があるため、研究、現地調査も具体的になるメリットがある。縮小都市+ポスト工業化社会の意味解釈を試みることを目指した研究だった。本年度は、労働力の供給面からトリノの自動車産業の成長を支えたイタリア南部に注目し、バーリ工科大学なども訪問し、聞き取りを行った。また、対比するためにデトロイトについても調べた(『世界』岩波書店に論文を発表)。また、トリノの現地調査を実施し、トリノ工科大学、トリノ大学の研究者と研究交流を実施した。来日したトリノ工科大学の研究者と日本の都市の「縮小」をめぐって意見交換をした。初年度から行ってきた調査研究の取りまとめ、残った課題の整理をした。また、以下の研究成果の発表に漕ぎ着けた。1)前年度までに『地域開発』(日本地域開発センター)で投稿原稿を連載した。今年度は、それを基礎に、2)の出版につなげる作業に取り組むことにした。2)『トリノの奇跡ー「縮小都市」の産業構造転換と再生』(藤原書店2017年2月)を刊行した。本書では、「イタリア第4の都市トリノ」がいかにして<フィアット城下町=One Company Town>からの脱却に成功したか、を明らかにすることに努めた。本研究グループは社会科学系、自然科学系の多分野から研究者を募って構成された。その結果、本書の内容も学際的なものになった。

その意味での初期の目標を達成できたと考えている。3)上記本の出版を踏まえ、トリノ工科大学で本研究の1ねらい、2成果を発表する研究会を開催した(同大学教授/名誉教授、院生、トリノ市副市長、Urban Centerスタッフなどが参加し、活発な意見交換の場になった)。1)毎年度、その年度の研究成果を発表することができた(『龍谷政策学論集』『世界』=岩波書店、『地域開発』=日本地域開発センター)。2)最終年度に単行本を発行することができた(『トリノの奇跡ー「縮小都市」の産業構造転換と再生』(藤原書店2017年2月))。3)研究成果の発表を海外で実施できた(トリノ工科大学2017年3月)。4)研究の国際交流の輪を広げ、ネットワークの構築に成功した(研究者の招聘、新規の研究プロジェクトの立ち上げ)。以上を評価し、当初期待したおおむねの研究成果を達成できている、と考える。2017年3月に出版した『トリノの奇跡』が多様なメディアを通じて広く紹介されるように努めた。その結果、毎日新聞読者欄、専門誌「地域開発」、「市政研究」の書籍紹介などで書評に取り上げられた。それぞれの評者から高い評価を得ることができた。この間の研究成果をさらに発展させるために、すなわち人口減少社会をめぐる課題表出の多様性を探求するために、内外の研究者を招聘し、勉強会を積極的に開催した(台湾国立大学のChang Shenlin教授、イタリアCNRのSaveria Teston研究員など)。そこでは、産業都市対田舎ー特に中山間地域と都市の対立、あるいは協働の構図をめぐって議論があった。当該研究の対象になったトリノも、FIATの企業城下町として成長したが、その際の労働力の供給源になってきた都市圏の山間地域の変容に関心があった。一方、わが国の都市をめぐっていはニュータウンの高齢化、人口減少が著しい。ニュータウンの縮小化である。そこで今後、縮小都市論研究をこの領域に拡張することを意識し、アメリカの「成功体験」を通して語られるjことの多い2ニュータウンの現地調査をしてきた(フロリダのCelebrationとワシントン郊外のClumbia)。この調査に先立って変容するアメリカの郊外に関する論文(「ショッピングセンター葬送の鐘が鳴るー郊外の「変容」に、アメリカ例外主義の衰亡を読む」)を執筆した(『思想』2017年11月号に掲載)。この論文は朝日新聞の月間時評欄で「今月の推奨論文」に挙げられた。これまでの研究成果を踏まえ、今後は新たな問題意識を構築し、改めてアメリカの衰退都市をめぐる研究を深化させる。『トリノの奇跡--縮小都市の産業構造の転換と再生』(2017年2月藤原書店)を研究成果として出版することができた。それに先立ち、毎年度末に「地域開発」に成果論文を投稿してきた。また、学会での成果発表にも努めた。この研究は縮小都市デトロイト研究を継続して行われた。いずれも自動車産業都市として繁栄し、その後、衰退を経験している。さらに、21世紀を迎え、それぞれ再生の道を歩み始めている。
ヘテロクロマチン因子HP1欠損による精神疾患モデルマウスの確立と原因の解明

エピジェネティック制御機構の破綻が精神疾患の重要なリスクファクターであることが注目され始めている.本申請では,この制御機構に重要なエピジェネティック制御因子の一つであるヘテロクロマチンプロテイン1 (HP1)γに着目して行動薬理学的解析,分子生物学的解析を行った.HP1γ欠損マウスではオープンフィールドテストや明暗往来テストなどの新奇場面において低活動を呈すること,強制水泳場面での無動時間の増大が見られたことから,新たな不安・うつ様の病態モデルとみなすことを研究の起点とした.行動薬理学的な解析の結果,ヒトに処方される抗不安薬(ジアゼパム),抗うつ薬(フルオキセチン)は低活動性を改善することはなく,HP1γ欠損マウスの低活動性は少なくともGABA神経伝達回路,セロトニン神経伝達回路の機能障害に起因するものではないことを確認した.一方で,低活動性の原因をドーパミン神経系の機能不全であると仮定して,メタンフェタミンを始めとしたドーパミン作動薬を用いた行動薬理学的解析を行った.メタンフェタミン投与下でのHP1γ欠損マウスマウスの活動性上昇は対照群と比較して,より顕著なものであった.この結果に基づき,ドーパミンン神経系に関わる受容体,合成酵素,分解酵素,開口分泌関連の遺伝子発現変動をRT-qPCRによって解析した.これに加えてドパミンの主な投射先である脳領域におけるmRNAの発現量をマイクロアレイで解析したところ,数種類のncRNAの顕著な発現上昇を認めた.2015年度までに,ヘテロクロマチンプロテイン1(HP1)を脳特異的に欠損したマウス(cKOマウス)にテストバッテリー方式の行動解析を実施したところ,オープンフィールドや明暗往来テストなどの新奇場面において低活動性を呈した.また,強制水泳場面での無動時間の増大も同時に見られ,不安・うつ様の病態モデルで見られる行動特性が確認された.2016年度はこの行動特性が不安・うつの表現型か否かを検討する目的で,ヒトに処方される抗不安薬(ジアゼパム)および選択的セロトニン取込阻害薬(SSRI)であるフルオキセチンを投与して,行動薬理学的解析を実施した.その結果,低活動性はどちらの薬物によっても改善されることはなく,cKOマウスの低活動性は少なくともGABA神経伝達回路,セロトニン神経伝達回路の機能障害に起因する物ではないことを確認した.また,cKOマウスの低活動性の原因の一つとして,無感覚状態(anhedonia)を想定して新たな行動解析(ショ糖選好テスト)で検討したが,ショ糖に対する選好性はcKOマウスも対照群のマウスと同程度であり,無感覚状態の可能性も排除された.そこで,cKOマウスの低活動性はドーパミン神経系機能の不全であることを仮定して,ドーパミン作動薬を用いた予備的解析を行った所,cKOマウスの活動性上昇は対照群と比較して,より顕著なものであった.上記の行動解析とは別に,脳内での遺伝子発現の変動を検討するために,不安,うつなどに関わる神経終末が多く集まる領域(線条体,大脳皮質,海馬,刺傷,視床下部)を試料として,mRNAのマイクロアレイ解析を実施した.現在,この結果について分析を行っている.また,cKOマウスでは脳組織の構築に障害がある可能性があることから,Neurosphere法により,神経幹細胞の増殖や各種神経系細胞への分化能についても検討を行った.当初目的としていた行動薬理学的解析はおおむね実施できた.また,新たな行動解析を加えることで,cKOマウスの行動特性について別の行動薬理学的解析,特にドーパミン神経系に関わる解析について予備検討を行うことができた.mRNAの発現アレイ解析,Neurosphere法による解析もほぼ終えており,おおむね順調に進展していると言える.ヘテロクロマチンプロテイン1(HP1)を脳特異的に欠損したマウス(cKOマウス)にテストバッテリー方式の行動解析を実施したところ,オープンフィールドや明暗往来テストなどの新奇場面において低活動性を呈した.また,強制水泳場面での無動時間の増大も同時に見られ,不安・うつ様の病態モデルで見られる行動特性が確認された.この行動特性が不安・うつの表現型か否かを検討する目的で,ヒトに処方される抗不安薬(ジアゼパム)および選択的セロトニン取込阻害薬(SSRI)であるフルオキセチンを投与して,行動薬理学的解析を実施した.その結果,低活動性はどちらの薬物によっても改善されることはなく,cKOマウスの低活動性は少なくともGABA神経伝達回路,セロトニン神経伝達回路の機能障害に起因する物ではないことを確認した.また,cKOマウスの低活動性の原因の一つとして,無感覚状態(anhedonia)を想定して新たな行動解析(ショ糖選好テスト)で検討したが,ショ糖に対する選好性はcKOマウスも対照群のマウスと同程度であり,無感覚状態の可能性も排除された.そこで,2017年度はcKOマウスの低活動性はドーパミン神経系機能の不全であることを仮定して,メタンフェタミンを始めとしたドーパミン作動薬を用いた行動薬理学的解析を行った.

メタンフェタミン投与下でのcKOマウスの活動性上昇は対照群と比較して,より顕著なものであったことから,ドーパミン神経系に関わる受容体,合成酵素,分解酵素,開口分泌関連の遺伝子発現変動をRT-qPCRによって解析した.また脳切片を用いてc-fos染色を行い,cKOマウスの低活動性に関わる脳領域を同定を試みた.予定していた行動薬理学的検討を行い,cKOマウスの行動変容がドーパミン神経系の機能不全によることを示唆する結果を得た.また,ドーパミン神経系に関わる遺伝子の発現変動について,網羅的に検討することができ,研究はおおむね順調に進展している.エピジェネティック制御機構の破綻が精神疾患の重要なリスクファクターであることが注目され始めている.本申請では,この制御機構に重要なエピジェネティック制御因子の一つであるヘテロクロマチンプロテイン1 (HP1)γに着目して行動薬理学的解析,分子生物学的解析を行った.HP1γ欠損マウスではオープンフィールドテストや明暗往来テストなどの新奇場面において低活動を呈すること,強制水泳場面での無動時間の増大が見られたことから,新たな不安・うつ様の病態モデルとみなすことを研究の起点とした.行動薬理学的な解析の結果,ヒトに処方される抗不安薬(ジアゼパム),抗うつ薬(フルオキセチン)は低活動性を改善することはなく,HP1γ欠損マウスの低活動性は少なくともGABA神経伝達回路,セロトニン神経伝達回路の機能障害に起因するものではないことを確認した.一方で,低活動性の原因をドーパミン神経系の機能不全であると仮定して,メタンフェタミンを始めとしたドーパミン作動薬を用いた行動薬理学的解析を行った.メタンフェタミン投与下でのHP1γ欠損マウスマウスの活動性上昇は対照群と比較して,より顕著なものであった.この結果に基づき,ドーパミンン神経系に関わる受容体,合成酵素,分解酵素,開口分泌関連の遺伝子発現変動をRT-qPCRによって解析した.これに加えてドパミンの主な投射先である脳領域におけるmRNAの発現量をマイクロアレイで解析したところ,数種類のncRNAの顕著な発現上昇を認めた.29年度以降は,行動薬理学的解析と発現アレイ解析を詳細に検討して,候補となる神経伝達経路あるいは脳領域の同定を推進する.それらの候補経路,領域でのエピジェネティック因子,特にヒストンのメチル化の変化についてChIP-qPCR解析を行い,HP1の標的遺伝子のヒストン修飾の状態を明らかにする.cKOマウスの行動変化に関わる脳部位の検討を行う.特にドーパミン神経の終末部である線条体,海馬,大脳皮質について各種の抗体を用いて免疫染色を行う.また,ニューロンの活動低下が予測されることからc-fos染色によって,各脳部位の活動変化を組織学的に検討する.購入予定であった,行動解析用デスクトップPCおよび解析用プログラム(新規コンピューターの購入およびプログラムのアップデート)利用する行動解析を次年度以降に繰り下げたため.当初予定していた行動解析を見送ったため,解析に必要であってPCならびに解析ソフトの購入を中止したため.予定していた行動解析(尾懸垂テスト)の実施の可否を判断し,実施する場合は当初想定していたコンピューターおよびプログラムを購入する予定である.実施しない場合は,免疫染色用の抗体の購入に切り替える予定である.
リンパ管－血管－神経ネットワークの形成における相互作用の役割

分布パターンや形成を調節するシグナルなど共通部分の多いリンパ管と血管・神経の間の相互作用を司る分子機構については未解明な部分が多く残されており、それを解明することが本申請課題の目的である。平成24年度は下記の研究成果を得た。(1)血管・リンパ管系と神経系の形成におけるBMPシグナルの役割の検討:リンパ管の形成に対してBMP9が抑制的に機能することを膵臓癌移植モデルに加えて、横隔膜を用いた炎症性リンパ管新生モデルを用いて明らかにした。(2)中枢神経系におけるリンパ管形成抑制因子の探索:ヒト皮膚由来リンパ管細胞にBMP9を加えたときに発現が変化する因子をcDNAマイクロアレイを用いて網羅的に探索した結果、リンパ管形成のマスター因子であるProx1転写因子がBMP9によりその発現が低下することが見出された。Prox1の発現を低下させるとリンパ管内非細胞の数が減少することから、Prox1がBMP9の効果を発揮するための実行因子であることが示唆された。(3)リンパ管系が血管系と神経系のワイヤリングに与える効果の検討:BMP9ノックアウトマウスを解析した結果、BMP9遺伝子の欠損によりリンパ管の形成が亢進することが見出された。以上の研究成果はリンパ管の形成機構をより詳細に解明することにより、リンパ性浮腫やがんリンパ節転移の治療につながるという点で意義は大きいとともに、未解明の部分が多いリンパ管と神経との相互作用の理解に向けて進展があったという点で本領域へ貢献したと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は下記の研究成果を得た。(1)血管・リンパ管系と神経系の形成におけるBMPシグナルの役割の検討リンパ管の形成に対してBMP9が抑制的に機能することをヒト皮膚由来リンパ管細胞ならびに膵臓癌移植モデルを用いて明らかにした。(2)中枢神経系におけるリンパ管形成抑制因子の探索ヒト皮膚由来リンパ管細胞にBMP9を加えたときに発現が変化する因子をcDNAマイクロアレイを用いて網羅的に探索した。(3)リンパ管系が血管系と神経系のワイヤリングに与える効果の検討BMP9ノックアウトマウスの解析を進行中である。計画していた研究を順調に達成しており、成果を得られているため。平成24年度においては、上記の目的の研究を推進する。具体的には、神経組織においてBMP9またはBMP9により発現が誘導されるリンパ管形成阻害因子が発現しているか確認し、その役割について検討する。さらに、BMP9ノックアウトマウスなどの解析を通じてリンパ管の形成不全が神経組織の構築に対して与える影響を検討する。
バイオフィードバックによる高齢者の骨盤底筋群トレーニングに関する研究

日常生活動作に伴う軽度尿失禁を主訴とする腹圧性尿失禁女性12名(61.3歳±6.9)の骨盤底筋群表面筋電図(sEMG)を対象としたバイオフィードバックトレーニング(BFT)を行った.被験者に,8秒周期の矩形波教師信号と同一画面上に重ねあわせた自身のsEMG積分波形を参照させ,教師信号にsEMG積分波形を追従させる様に間欠的筋持続収縮運動を行わせた.5周期の筋持続収縮運動とその後45秒間弛緩休止を1セットとし,5セットのトレーニングを繰り返し,この間のsEMGを記録,骨盤底筋群の筋活動パフォーマンス(MAP)を評価した.(我々は,排尿障害の診断に利用可能と考えられる数理アルゴリズム・指標を構築し[1],予備実験として大腿四頭筋群を対象にMAP評価を行った.このデータを基に,我々の構築した数理アルゴリズム・指標の安定性を示した[2].).ここでは,1セット目におけるsEMGはトレーニング未習熟期として解析の対象外とした.2セット目および5セット目を,それぞれBFT前・後として,そこで記録したsEMGに上述した数理アルゴリズムを適用した.1周期区間における積分波形の平均値を越えた初めての極大値からその平均値を下回る直前の極大値までの全ての極大値を抽出する.これらに指数減衰曲線を回帰させ,その時定数βを算出した.β値が低いほどsEMGの積分波形は教師信号(矩形波)により追従していると考えた.その結果,時定数βはBFT前・後でそれぞれ0.0104±0.0010,0.0078±0.0002(平均±標準偏差)となった[3].これらの平均値には有意差があり(p<0.01),BFTによって搬Pは改善したと考えられた.更に,5セット目で採取したsEMGをもとに,その数理アルゴリズムの安定性を検討し,良好な結果を得た[4].(以上計765字)[1]塩沢友規他:表面筋電図を用いた筋パフォーマンス評価,第47回日本人間工学会大会,大阪市,2006.6.9.[2]高田宗樹他:大腿直筋筋電図の数理解析とその経年変化,第47回日本人間工学会大会,大阪市,2006.6.9.同数理アルゴリズムを用いたバイオフィードバックトレーニング法の提案について,同国際会議で発表した.次に,骨盤底筋群データを取得する前に,予備実験として,上記手法に準じ,大腿四頭筋群を対象に筋運動パフォーマンス評価を行った上で,若年被験者10名を対象に,骨盤底筋群筋運動パフォーマンス評価を行った.これ等の結果は,来年度,国際臨床神経生理学会(英国9月)での発表が,既にアクセプトされている.高齢被験者ならびに高齢患者の骨盤底筋群筋運動パフォーマンス評価,また,バイオフィードバックトレーニング効果に関しては,次年度早々に取り組む計画である.また,これらに加え,姿勢がバイオフィードバックに与える影響を検討している.以上の計画を行うにあたっては,聖隷クリストファー大学の倫理委員会の承諾を既に得ている.日常生活動作に伴う軽度尿失禁を主訴とする腹圧性尿失禁女性12名(61.3歳±6.9)の骨盤底筋群表面筋電図(sEMG)を対象としたバイオフィードバックトレーニング(BFT)を行った.被験者に,8秒周期の矩形波教師信号と同一画面上に重ねあわせた自身のsEMG積分波形を参照させ,教師信号にsEMG積分波形を追従させる様に間欠的筋持続収縮運動を行わせた.5周期の筋持続収縮運動とその後45秒間弛緩休止を1セットとし,5セットのトレーニングを繰り返し,この間のsEMGを記録,骨盤底筋群の筋活動パフォーマンス(MAP)を評価した.(我々は,排尿障害の診断に利用可能と考えられる数理アルゴリズム・指標を構築し[1],予備実験として大腿四頭筋群を対象にMAP評価を行った.このデータを基に,我々の構築した数理アルゴリズム・指標の安定性を示した[2].).ここでは,1セット目におけるsEMGはトレーニング未習熟期として解析の対象外とした.2セット目および5セット目を,それぞれBFT前・後として,そこで記録したsEMGに上述した数理アルゴリズムを適用した.1周期区間における積分波形の平均値を越えた初めての極大値からその平均値を下回る直前の極大値までの全ての極大値を抽出する.これらに指数減衰曲線を回帰させ,その時定数βを算出した.β値が低いほどsEMGの積分波形は教師信号(矩形波)により追従していると考えた.その結果,時定数βはBFT前・後でそれぞれ0.0104±0.0010,0.0078±0.0002(平均±標準偏差)となった[3].これらの平均値には有意差があり(p<0.01),BFTによって搬Pは改善したと考えられた.更に,5セット目で採取したsEMGをもとに,その数理アルゴリズムの安定性を検討し,良好な結果を得た[4].(以上計765字)[1]塩沢友規他:表面筋電図を用いた筋パフォーマンス評価,第47回日本人間工学会大会,大阪市,2006.6.9.[2]高田宗樹他:大腿直筋筋電図の数理解析とその経年変化,第47回日本人間工学会大会,大阪市,2006.6.9.
消滅に直面した言語の調査方法

西光は挨拶言葉による対人関係の役割を探り、危機言語の調査のための基盤を構築した。また自動詞・他動詞構文の研究において語用論的枠組みを必要性を説いた。柴谷は前年度に引き続いて、ヴォイス現象を中心に危機言語記述の理論的枠組みの構築を進めた。対照言語学的研究における類型論的方法論の位置づけや、使役現象の記述的枠組みの精緻化に大いなる進展が見られた。栗林はイランのトルコ系少数言語であるカシュカイ語について現地調査を行い基礎語彙と関係節を中心とする統語法の調査を行った。またアゼルバイジャン科学アカデミーの研究者と学術交流をおこない、次年度の調査のための準備を行った。さらにカシュカイ語の言語と文化についての基礎資料の収集をフランス国立図書館等で行った。Chandralalは前年度に引き続き、スリランカのGovernment ArchivesにおいてIndo (Sri Lanka)-Portuguese Creoleに関する資料収集と調査を行った。片桐はフィリピン型諸言語のうち、特にオーストロネシア祖語の文法的特徴を保っていると言われる台湾原住民諸語の形態・統語に関する調査・記述・分析と並行して、台湾原住民諸語のおかれた社会的状況や、台湾における近年の多言語主義政策の現状と問題点に関する調査・研究を行った。近年の多言語主義政策の下・台湾原住民やその諸言語を取り巻く社会的・政治的環境は、1990年代以降の民族アイデンティティー回復運動の高まりと共にかつてないほど好転しており、過去10年間の原住民の人口の増加率も台湾全体の人口増加率に比べて顕著である。しかしながら、そのことが諸言語の母語話者数の増加に結びついておらず、むしろ減少している現状やその要因について、「台湾原住民諸語を巡る諸問題と言語共生への方策」(印刷中)にまとめた。桐生はネワール語の調査の総括として、文法と語彙集をまとめた。またタイ語の否定と完了との相互関係を考察した。各分担者はそれぞれの分担の記述的枠組みを作成するための調査および、試験的な枠組みの作成をおこなった.西光は類別詞の記述のための枠組みを作るための理論的考察を行い、論文を準備中.また自動詞・他動詞の記述の枠組み作成のための調査をはじめた.柴谷はアメリカ合衆国において言語類型論に関する意見交換を行い、態、非定型構文に関する記述枠組みを作成するための研究を行った.Chandralalはロンドン大学東洋アフリカ学院において資料を収集し、格表示の記述的枠組みを作成するための研究をおこなった.栗林はブルガリアにおけるバルカン-トルコ語(ラズグラット近郊)およびガガウズ語(バルナ近郊)の音声・映像資料の収集と語順を中心とする統語法についての分析。チュルク諸語関連資料の収集バルカン-トルコ語およびガガウズ語の音声資料および映像資料の整理を主に行った。とくにブルガリアのガガウズ語についての言語学的研究は近年ほとんど行われていないため貴重なものである。音声資料の整理をしテキスト化を行い今後の統語分析を行うための準備作業を行った。分析の枠組みとしては存在文や格表示に注視することにより他言語の分析にも有効な言語接触による語順の変化を客観的に捉えるができる記述の枠組みを考えた。以上よろしくお願いいたします。片桐は「台湾原住民諸語に関する現地調査」(特にルカイ語のヴォイスと能格性に関しての調査)を台湾・へい東県三地門郷三地村にておこなった.桐生はネワリ語の調査を進め、動詞の基本構文の記述的枠組みを作成するための研究をおこなった.平成13年度は消滅に直面した言語の調査方法について理論的考察の深化を図り、理論的枠組みが完成しつつある状況である。また理論の裏づけになる現地調査もおこなった。西光は環太平洋の言語の特色の1つである類別詞についての理論的枠組みを完成させ、本特定領域研究の講演会において発表し、その講演集に執筆した。柴谷は文法記述の根幹をなす、項構造のあり方、特にそれを決定するヴォイスの諸現象の記述のための概念的枠組みの構築に力を注ぎ、現在開発中の枠組みによって、諸々の現象がヴォイスという文法範疇の傘のもとに集約されることを示した。Chandralalはインドおよびスリランカの大学においてシンハラ語にかんする文献調査をおこなった。栗林はチュルク諸語南西グループにおける接触に基づく言語構造の変容について今年度はアゼルバイジャン語やトルコ社会におけるガガウズ語話者の野外調査より得られた資料の整理と分析をおこなった。結果としてアゼルバイジャン語の若い世代ではロシア語との言語接触による語順の変容が特に不定詞構造において見られることが観察された。片桐は台湾において、台湾原住民語の現地調査を行った。特に、パイワン語とルカイ語のヴォイスと能格性に関する聞き取り調査を行うと同時に、ビデオ機器を用いて談話や民話の一人語りなどのテクスト蒐集を行った。桐生はネパールにおいてネワール語の調査をおこない、類別詞および動詞と事象構造の関係についてのデータを得た。

さらにカシュカイ語の言語と文化についての基礎資料の収集をフランス国立図書館等で行った。Chandralalは前年度に引き続き、スリランカのGovernment ArchivesにおいてIndo (Sri Lanka)-Portuguese Creoleに関する資料収集と調査を行った。片桐はフィリピン型諸言語のうち、特にオーストロネシア祖語の文法的特徴を保っていると言われる台湾原住民諸語の形態・統語に関する調査・記述・分析と並行して、台湾原住民諸語のおかれた社会的状況や、台湾における近年の多言語主義政策の現状と問題点に関する調査・研究を行った。近年の多言語主義政策の下・台湾原住民やその諸言語を取り巻く社会的・政治的環境は、1990年代以降の民族アイデンティティー回復運動の高まりと共にかつてないほど好転しており、過去10年間の原住民の人口の増加率も台湾全体の人口増加率に比べて顕著である。しかしながら、そのことが諸言語の母語話者数の増加に結びついておらず、むしろ減少している現状やその要因について、「台湾原住民諸語を巡る諸問題と言語共生への方策」(印刷中)にまとめた。桐生はネワール語の調査の総括として、文法と語彙集をまとめた。またタイ語の否定と完了との相互関係を考察した。
共生系の季節適応：昆虫－微生物における共進化機構の解明

昆虫の体色は適応度に直結する重要な形質である。体色の構成要素となる生体色素の合成にはチロシン・トリプトファンなどの必須アミノ酸やカロテノイドといった昆虫が自身で合成できない栄養素が必要であり、そのため、共生微生物による栄養補完が関与していると推測される。そこで、本年度は、チャバネアオカメムシ成虫における体色形成の分子生理機構の解明について、とりわけ、季節の変化に伴って可逆的に体色を変化させる現象の解明に着目して、研究を進めた。結果、カロテノイドに由来する黄色色素が通常繁殖期の個体が呈する鮮やかな緑色の体色に寄与していることを明らかとした。また、休眠に伴って誘導される茶色の体色は主にプテリジン系色素が表皮細胞に蓄積することで形成されることを解明した。さらに、RNAseqトランスクリプトーム解析をおこない、非休眠と休眠固体の表皮で発現する遺伝子を比較し、体色の変化を誘導する分子経路を推定した。その他、昆虫類に普遍的に感染しており、寄生的な共生細菌として知られるWolbachiaにおいて、リボフラビン(ビタミンB2)の合成能が広く保持されていること、およびその供給が宿主昆虫の適応度に貢献していることを証明し、Wolbachiaの相利共生者としての側面について理解を深めた。さらに、チロシン供給に特化したクロカタゾウムシ共生細菌の栄養生理学的解析、セミ類にみられる微生物の共生に特殊化した器官の組織学的解析、モンゼンイスアブラムシのゴール修復因子の生化学的解析など、昆虫-微生物相互作用に関わる課題の解明に携わった。27年度が最終年度であるため、記入しない。植物の汁液のみを利用する昆虫では、体内に宿す共生微生物が自身の成長や繁殖にとって不可欠な存在となっている。このような昆虫-微生物共生系では、季節的に訪れる寒さや暑さ、乾燥などの環境ストレスに対して、両者が耐えぬく必要がある。そこで、本研究では、マルカメムシやチャバネアオカメムシなどのカメムシ目昆虫とその腸内共生微生物をモデル系として、1)昆虫-微生物共生体の適応できる温度域を制限しているのはどちらか、また、2)厳しい季節を共に生き抜くための相互作用はみられるかについて調査を進めている。本年度は、まず、マルカメムシと腸内共生細菌Iの共生系を用いて、栄養相互作用の解析を進めた。その結果、共生細菌が餌中に不足する必須アミノ酸やビタミンを宿主に供給していることを明らかにした。このことはゲノムから推測された共生細菌の栄養素補完機能を栄養生理学的に証明し、どのようなメカニズムで共生細菌が宿主昆虫にとって必須であるかを明らかにした。今後は、季節的にこのような栄養相互作用がどのように変化していくかを観察する予定である。また、チャバネアオカメムシと腸内共生細菌を用いて高温ストレスによる反応を観察したところ、36°C5日間の高温処理によって共生細菌が消失することが観察された。このことは、共生細菌が昆虫の温暖地域への適応に対して律速となっていることが示唆している。昆虫は冬季や夏季などの不適な季節に休眠という特殊な生理状態にはいるが、休眠時の共生状態の変化についてはまったく未解決のままである。そこで、RNAseqを用いて、共休眠と非休眠昆虫における共生器官において発現する遺伝子の比較解析を進めている。今年度は、ライブラリ作成から、シークエンシング、de novoアセンブリング、アノテーションまで行った。次年度は発現レベルに差のあった遺伝子の詳細な機能解明を進める予定である。本研究では、昆虫ー微生物共生系に見られる協調的な季節適応の生理機構を解明し、両種間の相互作用が進化した道筋を理解することを目的とする。本年度は、カメムシ類を対象として、下記に示す課題を進めた。1)温帯に生息する昆虫の多くは休眠という特殊な生理状態にはいることで越冬に備える。そこで、チャバネアオカメムシ中腸共生器官において、休眠にともなって発現変動する遺伝子の網羅的解析をRNAseqによりおこなった。その結果、共生細菌の生理状態の変化や、宿主による制御機構が明らかとなった。2)近年、共生細菌のゲノム解析や宿主昆虫の共生器官のトランスクリプトーム解析から、共生の栄養相互作用の存在について推測されているが、その詳細な機構を実証した例は少ない。そこで、クロカタゾウムシやトコジラミを用いて、共生器官の具体的なアミノ酸供給機能やビタミンB群供給機能を栄養生理学的に実証した。3)クヌギカメムシは晩秋に産卵し、厳冬期に幼虫が孵化するという特殊な生活史をもつ。卵塊には多量のゼリー状物質が塗られており、孵化した幼虫がそのゼリーを摂食して春の芽吹きの時期までに3齢幼虫へと成長する。また、このゼリー状物質は共生細菌を含んでおり、次世代へ共生微生物を伝播する役割も担う。そこで、この共生細菌伝達物質の化学構造および栄養的側面に着目し、構成成分の解析をおこなった。あわせて、この物質を産生する器官のRNAseqをおこない、その栄養学的・化学的・生理学的機能を明らかにした。

結果、カロテノイドに由来する黄色色素が通常繁殖期の個体が呈する鮮やかな緑色の体色に寄与していることを明らかとした。また、休眠に伴って誘導される茶色の体色は主にプテリジン系色素が表皮細胞に蓄積することで形成されることを解明した。さらに、RNAseqトランスクリプトーム解析をおこない、非休眠と休眠固体の表皮で発現する遺伝子を比較し、体色の変化を誘導する分子経路を推定した。その他、昆虫類に普遍的に感染しており、寄生的な共生細菌として知られるWolbachiaにおいて、リボフラビン(ビタミンB2)の合成能が広く保持されていること、およびその供給が宿主昆虫の適応度に貢献していることを証明し、Wolbachiaの相利共生者としての側面について理解を深めた。さらに、チロシン供給に特化したクロカタゾウムシ共生細菌の栄養生理学的解析、セミ類にみられる微生物の共生に特殊化した器官の組織学的解析、モンゼンイスアブラムシのゴール修復因子の生化学的解析など、昆虫-微生物相互作用に関わる課題の解明に携わった。チャバネアオカメムシを用いてすすめている、休眠時における共生細菌との相互作用の変化についての解析は予定よりもやや遅れているが、昆虫と共生微生物の季節適応を明らかにする中で副次的に重要な生物機能が発見され、予定よりも大きな成果をあげることができた。そのため、全体としては、おおむね順調に進んでいると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は以下の項目を中心に研究をすすめる。1.宿主昆虫による共生細菌の制御機構:これまで進めてきたRNAseqの結果から絞り込まれた休眠特異的に発現する中腸共生器官の注目すべき遺伝子について、RNAiによって機能解析をおこない、細菌を制御する具体的な分子経路を明らかにする。2共生細菌の宿主への役割:休眠誘導直前に高温ショックや抗生物質処理によって共生細菌を除去した個体において、宿主の休眠現象の有無と、越冬生存率について調べる。また、上記の機能解析から、共生細菌の休眠操作に重要と思われる遺伝子を特定した後に、実際に宿主適応度への効果を観察する。3温度耐性の地理的変異:国内の複数地点においてチャバネアオカメムシを採集し、宿主昆虫および共生細菌双方の温度耐性と地理的変異の存在を調べる。さらに共生細菌交換実験をおこなうことで、低温または高温域への適応の律速となるのが宿主昆虫および共生細菌のどちらかを特定するとともに、双方の温度耐性に影響する相互作用が存在するかどうかを明らかにする。4研究成果の発表:国内外の学会に参加し、これまでに得られた成果の発表をおこなう。また、順次、論文を作成し、成果を科学雑誌に発表する。今年度は基礎的なデータ収集に終始し、論文発表など目立った成果はあげていないが、おおむね計画通り順調に進んでいる。今年は、1年目に得られた基礎的情報を活かして、研究を進める。特に、温度耐性の地理的変異をよび、共生細菌の置換実験に重点を置いてすすめる。また、休眠および非休眠昆虫における共生器官のRNAseqの詳細なデータ解析を進め、分子基盤情報を整備し、新知見の発見に努める予定である。
冷却原子を用いた量子制御

光格子系では、SU(6)モット絶縁体状態を生成するなど特徴ある強相関量子多体系の量子シミュレーションを実現した。さらに、アトムチップでは超伝導永久電流アトムチップ上で長寿命なスピノルボース凝縮の生成に成功した。スピン制御では、ボース凝縮を用いたスピン計測・制御法を開発するとともに、冷却原子の核スピン集団に対して、ファラデー回転による量子非破壊測定を実現し、その核スピン集団への高速量子フィーバック制御の開発に成功した。まず、京大グループでは、Yb原子光格子実験により、モット絶縁体状態、バンド絶縁体状態を実現した。さらに、引力相互作用および斥力相互作用するボース・フェルミ混合系を用意し、相互作用の違いによる原子系の振舞いの相違を、原子波干渉および光会合法により実験的に詳しく調べ、理論との比較によりその振舞いをほぼ理解することに成功した。また、フェルミ粒子についても、フェルミ粒子同位体混合を実現し、その同位体間の大きな引力相互作用による、集団運動の抑制を観測することに成功した。また、ボース粒子同位体混合系において、光フェシュバッハ共鳴効果を観測し、フェルミ粒子同位体混合についても光会合分光を系統的に行い、多くの共鳴を観測することに成功した。また、我々が考案した量子計算法実現のために新たに構築した真空チャンバーを用いて、光ピンセットにより金属チャンバー領域から薄型ガラスセル領域に原子を移動し、薄型ガラスセル領域にてBECを生成することに成功し、さらにそれを一次元光格子に導入して、磁場勾配を印加した状態で高分解能レーザー分光することに成功した。また、ほぼ単一原子を検出できる高感度蛍光検出系、およびそのための安定な光源系を開発した。また、量子非破壊測定により生成したスピンスクイズド状態を、光を用いて高速にデコヒーレンスなく操作することに成功した。NTT物性科学基礎研究所では、アトムチップによる量子制御に不可欠な、トラップの捕捉安定性に関し、超伝導磁束が樹枝形状の崩壊現象を示すことを冷却原子により実測した。その結果、トラップの安定動作が可能な温度領域を見出すことに成功した。まず、京大グループでは、Yb原子光格子実験により、引力相互作用および斥力相互作用するボース・フェルミ混合系のモット絶縁体状態の振舞いをほぼ理解することに成功した。特に、液体ヘリウム3の冷却で知られているポメランチュク冷却という原理がスピン自由度を有するイッテルビウム原子に極めて有効に作用し、ボソンとフェルミオンの混合モット状態の実現や、相分離などのエキゾチックな状態の実現につながっていることを明らかにした。また、フェルミ粒子についても、光格子の強度を変調することにより2重占有数(ダブロン)を生成して、その生成率を調べることにより、上記のポメランチュク冷却が機能していることを明らかにした。また、我々が考案した量子計算法実現のために新たに構築した真空チャンバーを用いて、光ピンセットにより金属チャンバー領域から薄型ガラスセル領域に原子を移動し、薄型ガラスセル領域にてBECを生成しそれを3次元光格子に導入して、磁場勾配を印加した状態で高分解能レーザー分光することに成功し、超流動-モット絶縁体転移を詳しく調べることに成功すると同時に、次期副準位による原子間相互作用の違いを明らかにした。さらに、スピン量子非破壊測定により生成したスピンスクイズド状態を、光を用いて高速にデコヒーレンスなく操作することにより、実時間量子フィードバック制御を行い、決定論的にスクイーズドスピン状態を生成することに世界で初めて成功した。NTT物性科学基礎研究所では、1)磁束量子と中性原子との結合を目指したマイクロディスクアレイを考案し、その試験用チップを開発した。2)永久電流型マイクロ磁場トラップにより、あと一桁の原子冷却で量子化閉じ込め領域に到達する数百kHzの原子閉じ込めを実現した。また、レーザ周波数の安定化で高橋研の技術協力を得た。「光格子」を用いた京大グループのアプローチでは、光格子中Yb原子に対して研究を行った。具体的には以下の通りである。1)2次元系のYbボース凝縮体を安定に生成するシステムを帯意することに成功し、その原子系に、光格子ポテンシャルを印加し、2次元での超流動・モット絶縁体転移を観測した。さらに大きな2次元的磁場勾配および光強度の勾配を印加することが可能な系を用意することに成功した。また、「光格子」を用いたハバードモデルの量子シミュレーション研究では、2)SU6フェルミ粒子(173Yb)のポメランチュク冷却を、初期温度やスピン自由度を様々に変化させて測定し、確認することに成功し量子磁性の領域に非常に近いことを見出した。さらに、量子制御では、3)レーザー冷却した171Yb原子のスピン集団に対して、純光学的な高速量子フィードバック制御を行い、エントロピー制御的の観点からも量子フィードバックに成功していることを確認した。一方、NTT物性科学基礎研究所では、超伝導磁束がアトムチップに捕捉された原子に与える影響を解明する為に、超伝導の純粋状態と混合状態における超伝導チップ表面近傍の磁場を、冷却原子により計測した。その結果、超伝導体表面への原子の掃き寄せ効果、及び、超伝導磁束の不均一分布とその崩壊現象の温度依存性を確認した。

また、冷却原子が超伝導体表面と破壊的に相互作用することを確認すると同時に、これを蒸発冷却に利用出来ることを、表面からの高さに依存した捕捉原子数、及び、温度の変化によって実証した。更に、超伝導体中にピン留めされた磁束の配列を制御することで、原子導波路への応用が期待できる積層マイクロディスク型超伝導チップを考案し特許出願した.スピン制御の研究でもスピン自由度を持ったRb原子のBECを生成し、対向して運動するBECの安定性の研究を行った。光格子中の超低温原子集団に関する観測法について、高い空間分解能を持ったイメージング技術と、高い周波数分解能を持ったスペクトロスコピー技術の二つの究極の計測技術を組み合わせて、単一の層の2次元量子気体に対して適用し、光格子を形成するポテンシャルのわずかな空間不均一性を、超狭線幅光学遷移を用いた高分解能分光により明らかにするとともに、2次元面内に磁場勾配を加えて、量子気体の磁気共鳴イメージングを行うことに成功した。さらに、基底状態と準安定状態の間の磁場フェッシュバッハ共鳴の観測および、フェッシュバッハ分子の光生成に成功にも成功した。NTTでは、超伝導チップ上の冷却原子を用いた量子制御の研究を行なった。はじめに、チップ上でRb原子のボース凝縮体(BEC)|F, mF>=|2, +2>を生成し、ラジオ波(RF)で、その内部状態をF = 2内の磁気副準位(mF)間でコヒーレントに制御することに成功した。次に、|1,ー1>を初期状態としてBECを生成し、マイクロ波とRFにより、|1,ー1>-|2, +1>間のコヒーレント制御を実現した。その結果、コヒーレンス時間が2桁改善され、|2, +1>状態原子間の非弾性衝突が顕著に現れる領域に到達した。本研究により、超伝導チップ上でのスピノルBECをコヒーレントに生成することが可能になり、「高密度擬1次元量子多体系のシミュレーション」を研究する道が拓けた。京大では、「光格子」を用いたアプローチを推進している。光格子中のイッテルビウム(Yb)原子に対して研究を行い、まず、2次元系のボース・アインシュタイン凝縮原子に対する光格子系に対して、2重モラセスという新しい手法により、高空間分解能の発光イメージングに成功した。また、高エネルギー分解能のレーザー分光法と組み合わせることに成功した。さらに、量子制御として、量子非破壊測定により生成したスピンスクイーズド状態の量子フィードバック制御に成功し、多数回の制御を可能とする光トラップシステムの開発に成功した。NTTでは、微細加工された固体表面の近傍に捕捉した冷却原子を用いて量子制御の研究を行なっている。本年度は、従来技術よりも強く安定な超伝導永久電流磁場トラップを用いて、ルビジウム原子のボース凝縮体(BEC)の生成に成功した。凝縮は、飛行時間法(TOF)により運動量空間の原子密度分布を計測し、凝縮・非凝縮の2層が現れることで確認したが、このTOFが永久電流磁場中での計測であることから、更に、トラップ中の原子損失率による凝縮の確認も行った。
分布定数形V/I変換理論を用いた超高周波インバータ

本年度は,昨年度の研究成果を踏まえて,改良型インバータの製作と評価,および並列大容量化に向けた検討を行った。(1)相甫形共振ゲート駆動回路の改良昨年度製作した相補形共振ゲート駆動回路は駆動損失の低減効果は確認できたが,13MHz帯域の高周波動作に若干の不安定現象が見られた。その原因は,駆動回路の初段ドライブに使用する論理ICのスイッチング速度が低いことが判明したので,高速型ドライバを並列接続する方式に変更した。(2)一体構造インバータ(二次試作)の製作昨年度製作したインバータ基板は両面基板を用いたが,部品実装を行うと配線パターンの断面積の減少と配線長が長くなるため,スイッチングデバイスのサージ過電圧と温度上昇が問題となった。そこで,最近開発された放熱性に優れた電力用多層プリント基板を用いて,配線パターンの最短化と放熱性を改善した二次試作インバータを製作した。また,製作した配線基板上の微少インダクタンス成分をTDR法で計測する新たな手法を開発し,配線インダクタンスの低減化設計の高度化を実現した。さらに,分布定数形V/I変換要素である5D-2V形同軸線の損失が大きい点の改善策として,ポリイミド母材フレキシブル配線材の両面に厚膜銅箔を接着した並行平板形分布定数線路を試作した。研究期間内では効率評価に至らなかったが,効率が改善するものと期待している。今後も自主的な研究を継続して成果を出す予定である。(3)これまでの研究成果を取り纏めてH22年度中に研究成果論文の発表を行う予定である。初年度は、本研究の根幹をなる超高周インバータの大電力化を目指して、V/I変換形ユニットを用いた超高周波インバータ(出力周波数13,56MHz、出力電力1kW)のプロトタイプの製作と性能評価・改善を行った。具体的研究項目は下記である。(1)相補形共振ゲート駆動による高効率高周波駆動手法の開発:相補形共振ゲート駆動回路の詳細設計を行い、インバータプロトタイプに実装した。その結果、従来の充放電形のゲート駆動回路と比較して駆動損失を約1/10に低減できた。V/I変換ユニットとして重要な同軸ケーブル基本特性を調査し、数種類の同軸線路の中から高効率化に適した5D-2Vケーブルを選定した。(3)一体構造インバータ(一次試作器)の作成上記(1)、(2)で製作した要素を踏まえてプリント基板上に一体化したインバータ装置を製作した。動作試験を行い、13.56MHzで動作することを確認した。最高効率約80%を達成したが、出力電圧が高い場合に効率が低下する問題が明らかとなった。損失分析を行い同軸線路の損失が予想以上に大きいことを明らかにした。(4)20年度の研究の取り纏め13.56MHz出力のインバータの設計と製法評価試験を実施した。動作周波数は所期の目標を達成したが、変換効率は改善の必要があることが明らかとなった。
歩道橋の使用限界状態設計法に関する研究

本研究では、まず歩道橋の振動特性を把握するために、札幌近郊の横断歩道橋11橋について、人工加振による減衰自由振動実験ならびに人間1名の歩行による強制加振実験を行った。表-1に実験結果の一例を示す。次に、実験結果の検討を行うために、ニューマークβ法を用いた動的応答解析を実施した。一般に、多自由度系の運動方程式は以下のように与えられる。Mx(t)+Cx(t)+Kx(t)=F(t)・・・・・(1)ここで、M:質量マトリックスC:減衰マトリックスK:剛性マトリックスF(t):外力ベクトル式(1)の外力ベクトルF(t)の取り扱い方はいくつかの方法が提案されているが、本研究ではオーストラリアのWheelerの方法、梶川の提案する方法、ならびに梶川の方法に若干改良を加えた方法を用いる方法を用いることとした。図-1に解析結果の一例を示す。以上の結果から、歩道橋の動的応答性状について次のような傾向が認められた。実験結果からは、全ての加振ケースに対して1次モードが卓越し、また共振時以外の場合では比較的大きい衝撃応答が得られた。1次固有振動数の1/2で加振したケースでは、最大応答値は共振時ほどではないが、振動性状としては1次共振状態となり、その実効値は比較的大きく、振動による使用限界状態を考慮する際には注意が必要であることが判明した。また、解析結果と実験結果の比較からは、共振時に関してはその振動性状は実験結果とほぼ一致し、歩行外力のパラメータを若干見直すことによって、歩道橋の限界状態を考慮した設計に対応することが可能であると思われる。共振時以外に関しては、解析値は入力した歩行外力の振動数と一致し、上記の歩行外力を用いた場合、実験値と比較して不十分な結果しか得られないことが判明した。したがって、共振時以外に関しては、衝撃係数等のパラメータを共振時とは別個に確立する必要があると考えられる。
ダイナミカルアセンブリー仮説-その数理的・生理学的検証

脳認知系において、運動系における発火率コード(1次統計符号化)とは異なる、いわゆるtemporal codc(2次統計符号化)が情報の基本コードである可能性を実験的、理論的に検証した。とくに。(1)認知系の基本コードに関する数理的研究(2)動的細胞集成体仮説の数理的基礎付けとしての時空間ダイナミクスの研究(3)時空間コーディングの原理-理論モデルによる研究(4)実験的接近として、多細胞同時活性記録実験の準備、を行った。(2)については、最近の神経生理学実験データの基礎の上に、1つの可能な抽像-仮説として「動的細胞集成体仮説」を提唱、その生理学的基礎、およびそのダイナミクスの数理的な基礎付けとして、b.機能的結合系のダイナミクス、の議論を行った。(3)については、結合問題など、コーディングの基本問題の研究のために、単純な理論モデル(Simple Model-Ichinose,K.Aihara,&H.F.1994)を構成した。このモデルは、非同期coincidence detector細胞系によって、時空間パターン検知器をなす。また、時系列パターンの空間的構造への動的埋めこみとしての“メモリー"、“学習"のメカニズムへについて重要な知見が得られた。(4)伊藤浩之は、テトロード(4重)電極による多細胞同時活性記録技術(伊藤浩之)の開発を行った。米国California大学Davis校C.Grayとの共同研究である。とくに。