hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数値気象モデルと放射線計測の融合による雷雲の電場構造と雷放電メカニズムの解明

平成30年度は前年度から引き続き、SCALE-THの改良作業に取り組んだ。また改良されたSCALE-THを用いた台風の数値実験を行なった。さらに、電場計を用いて観測を開始するなど、観測にも着手した。まず、前年度の時点で、落雷数の過大評価が明らかとなったSCALE-THに改良を施し、改良されたSCALE-THを用いて、先行研究と同様の条件で台風の数値実験を行なった。実験の結果から改良されたSCALE-THは台風内部の電荷構造や、落雷頻度をよく再現でき、SCALE-THの改良は完了した。次に改良されたSCALE-THを用いて台風の発生から定常状態に達するまでを考慮した、数値実験を行い、台風のライフサイクルと、発雷頻度の関係について考察した。数値実験の結果は、台風周辺の発雷数が、台風の発達直前に増加し、その後減少するという観測事実と整合的な結果になっており、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を数値実験で再現することに成功した。また、これらの数値実験の結果を詳細に解析し、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を生み出す原因を明らかにした。これらの結果をまとめ、複数の投稿論文として執筆し、平成31年度中に投稿する見込みである。さらに、電場計を用いた大気電場の観測と、分担者の榎戸が作成したガンマ線検出器を用いた同時観測を実施した。しかしながら、大気電場と雲の関係を解釈するには、電場計のみの観測では不十分であり、雲とともに、エアロゾルの同時観測の必要性が明らかになった。そのため、平成31年度は、大気電場に加えて、エアロゾルの同時観測の方法を検討する。加えて、気象モデルの出力を用いて粒子加速シミュレーションを行うための勉強会を立ち上げ、粒子加速シミュレーションの準備に取り掛かった。平成29年度中に、主に計算機資源の不足が原因でSCALE-THの改良作業が遅れたが、今年度(平成30年度)中にSCALE-THの改良は完了し、台風を対象とした数値実験が実施できた。これらの数値実験の結果を解析した解析結果は、複数の学会に投稿して発表が受理されていることに加え、複数の投稿論文として平成31年度中に投稿できる見込みである。加えて、電場計とガンマ線検出器の同時観測を実施できた。これらの状況は平成29年度に研究が計画より遅れていたことを鑑みれば平成30年度は研究が計画以上に進み、平成29年度の遅れは取り戻せた。以上から、概ね研究は順調に進展できていると考えられる。平成31年度は研究の最終年度であり、平成30年度までにまとめた結果を国内外の学会で発表することに加え、投稿論文として投稿することを最優先で行い、成果の発表を行う。また、数値実験によってエアロゾルが台風内部の電荷構造や発雷頻度にあたえる影響を評価する。さらに、粒子加速シミュレーションについて、研究参加者間で勉強会を実施し、SCALE-THの出力を用いた粒子加速シミュレーションの実施のための予備的な実験を行う。同時に、大気電場、ガンマ線、エアロゾルの同時観測を行うための方法を検討し、観測を実施する。これらの結果と数値実験の結果を比較することで、雷放電のメカニズムの解明につながる知見を得ることを目指す。平成29年度は本研究で主に利用するSCALEライブラリの妥当性の検証と改良に取り組んだ。研究は、佐藤らが開発してきた、雷モデルを実装した次世代気象ライブラリ(SCALE-TH)を用いて、スコールラインを対象とした数値実験を行った。実験は雷モデルを用いて過去に行われた数値実験(Mansell et al. 2005)と同様の実験設定で行い、先行研究の結果と比較することでSCALE-THの妥当性を検証した。実験の結果から、SCALE-THは先行研究によって計算されたスコールラインの構造をよく再現していた。本研究の対象とする雷に関わる物理量:電荷密度・落雷数に関しても、SCALEは先行研究で計算された電荷密度や落雷数をよく再現しており、SCALE-THの妥当性を確認した。これらの研究成果は平成29年度中にまとめて、平成30年度に行われる予定の国際学会に投稿した。次に本研究の対象とする台風の数値実験を行った。台風の数値実験を行うにあたり、台風を専門に研究するマイアミ大学の宮本佳明博士を招聘し、数値実験の設定を決定した。数値実験の結果を解析すると、SCALE-THは台風の構造は再現されていたものの、落雷数を(これまで経験的に妥当だと考えられてきた落雷数に比べて)大きく過大評価していることが明らかになった。そこでSCALE-THが台風の事例では落雷数を過大評価している原因を調査し、SCALE-THの改良に大半の時間を割いた。SCALEの改良作業に時間を要しているが、SCALE-THは本研究の基礎となるツールであるため、平成30年以降はモデルの改良を最優先にして行う。加えて、研究分担者である榎戸が北陸地方で行っている、冬季の雷雲に関する観測を拡張するために電場計を購入し、平成30年度の冬季に行われる観測の準備を整えた。電場計を購入し、観測の準備を進めるなど、観測に関する準備は順調に進んでいるが、平成29年度中に研究代表者の佐藤が異動となり所属が変更になった。異動によって研究環境(主に利用できる計算機など)が大幅に変わったため、研究環境を整える必要があった。そのため、SCALE-THの改良作業に遅れが出ている。平成29年度中に研究環境を整えたたため、平成30年度以降中にこの遅れを取り戻せる見込みである。

平成30年度は前年度から引き続き、SCALE-THの改良作業に取り組んだ。また改良されたSCALE-THを用いた台風の数値実験を行なった。さらに、電場計を用いて観測を開始するなど、観測にも着手した。まず、前年度の時点で、落雷数の過大評価が明らかとなったSCALE-THに改良を施し、改良されたSCALE-THを用いて、先行研究と同様の条件で台風の数値実験を行なった。実験の結果から改良されたSCALE-THは台風内部の電荷構造や、落雷頻度をよく再現でき、SCALE-THの改良は完了した。次に改良されたSCALE-THを用いて台風の発生から定常状態に達するまでを考慮した、数値実験を行い、台風のライフサイクルと、発雷頻度の関係について考察した。数値実験の結果は、台風周辺の発雷数が、台風の発達直前に増加し、その後減少するという観測事実と整合的な結果になっており、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を数値実験で再現することに成功した。また、これらの数値実験の結果を詳細に解析し、台風のライフサイクルと発雷頻度の関係を生み出す原因を明らかにした。これらの結果をまとめ、複数の投稿論文として執筆し、平成31年度中に投稿する見込みである。さらに、電場計を用いた大気電場の観測と、分担者の榎戸が作成したガンマ線検出器を用いた同時観測を実施した。しかしながら、大気電場と雲の関係を解釈するには、電場計のみの観測では不十分であり、雲とともに、エアロゾルの同時観測の必要性が明らかになった。そのため、平成31年度は、大気電場に加えて、エアロゾルの同時観測の方法を検討する。加えて、気象モデルの出力を用いて粒子加速シミュレーションを行うための勉強会を立ち上げ、粒子加速シミュレーションの準備に取り掛かった。平成29年度中に、主に計算機資源の不足が原因でSCALE-THの改良作業が遅れたが、今年度(平成30年度)中にSCALE-THの改良は完了し、台風を対象とした数値実験が実施できた。これらの数値実験の結果を解析した解析結果は、複数の学会に投稿して発表が受理されていることに加え、複数の投稿論文として平成31年度中に投稿できる見込みである。加えて、電場計とガンマ線検出器の同時観測を実施できた。これらの状況は平成29年度に研究が計画より遅れていたことを鑑みれば平成30年度は研究が計画以上に進み、平成29年度の遅れは取り戻せた。以上から、概ね研究は順調に進展できていると考えられる。上記の通り佐藤の所属変更に伴い、SCALE-THの改良と開発作業に遅れが生じている。この遅れは、主に利用できる計算機の制限による。研究開始時に佐藤が所属していた研究所は京コンピュータを所有する研究所であり、計算資源が充実していたが、現所属はそれに比べ計算資源が乏しい。平成29年度中に平成30年度の研究費を前倒し利用して計算機の利用環境を整えた。この計算機を用いてSCALE-THの改良を行っていく目処が立った。同時に平成29年度に計算資源利用に関する複数の公募に応募することに加え、平成30年度以降も計算資源を確保するために、計算資源利用に関する公募に応募する予定である。これらによって、計算機資源が不十分なことによる研究の遅れを取り戻していく予定である。
テトラサイクリン依存性転写制御システムを利用した神経細胞のマーキング

脳機能の解析を進める上で、特定の脳部位におけるある神経細胞群をマークし、その神経細胞全体(すなわち樹状突起、細胞体、軸索)あるいは一部の機能部位を可視すること、電位変化や伝達物質放出状態をモニターすること、さらにはその細胞群で特定の機能分子を導入あるいは抑制することができれば、それは非常に強力な解析ツールとなる。本研究は、テトラサイクリン依存性転写制御システムを利用して特定の神経細胞群をマークすることにより、効率よくかつ再現よく、神経細胞の可視化、活動性のモニタリング、機能分子の操作を可能にするツールの開発を目的とする。線条体の投射神経細胞であるmediumspiny neuron (StMSN)選択的にtTA (tetracycline-controlled transactivator:テトラサイクリン制御性トランス活性化因子)を発現するマウスライン(StMSN-tTA)をtTA driver lineとして使用し、このマウスとtetO(テトラサイクリン依存性プロモーター)-"X" responder lineマウスを交配させることにより、線条体mediumspiny neuronに効率よく種々の分子"X"を発現させることを試みている。これまでに、tetO-nlacZ (nuclear localization signal - lacZ), tetO-EGFP, tetO-EYFP, tetO-ECFP, tetO-DsRed.T3 (DsRed-express),tetO-synaptopHluorin (VAMP2 - pH sensitive GFP variant)トランスジェニックマウスを作成した。これらのマウスとStMSN-tTAマウスとの交配により得られたダブルトランスジェニックマウスを用いて導入分子の発現を解析した。
超音波計測用機能性造影剤の開発

流れの解析を自動的に行うため、超音波Bモード像上で、背景雑音に埋もれた磁性体塗布中空微粒子や気泡の映像をコンピュータにより自動認識するためのアルゴリズムの開発を行なった。本年度の研究により得られた主な研究成果は以下のようである。1。画像処理の分野で広く用いられているオプチカルフローによる超音波造影剤の追跡アルゴリズムを開発した。動画像の処理に階層的アルゴリズムを導入することにより追跡の信頼度が向上することをシミュレーションにより示した。(国際会議JTC-CSCC '94,および電子情報通信学会論文誌に掲載予定)2。尿路や血管中における造影剤や気泡の計算機により自動追跡を行なうための前処理として、階層的処理を用いた血管壁の自動検出アルゴリズムを開発した。本手法は異なる解像度の画像を階層的に用いる点を特徴とし、造影剤や気泡が壁に付着した場合でも血流や尿流の流れている領域の正確な抽出を可能とする。また、検出精度の向上と計算量の低減は相反する問題であるが、本手法によれば効果的な兼ね合いが可能となる。3。さらに、標的の自動追跡を行なうためのパターンマッチングによる追跡アルゴリズムを開発した。4。中空微粒子を尿流の可視化に適用した。中空微粒子の比重が水の比重に近いため流れが非常に遅い場合にも流れの可視化が可能なことを確認した。1。3。4。本研究の目的は、機能性造影剤の開発とその音響的・流体力学的特性の解明、及び造影剤併用超音波可視化手法による欠陥分岐部の流れの解析を行なうことである。この造影剤は比重を調整した直径が数mumから数十mumの磁性体中空微粒子よりなり、静止流体中で分散させることができる、あるいは外部磁界により所定の部位に超音波でモニターしながら誘導することができるなどの機能を有するものである。本年度の計画:本年度は主に泌尿器系を対象とする造影剤の開発とその特性の解明を行なった。この目的では、遅い流れを対象とするため、比重の調整と粒子単体で大きい反射信号を得ることが課題となる。そこで、磁性体中空微粒子を液体中に分散させ、比重と共鳴条件を次の様な方法で調べた。方法:1.既設の医用超音波診断装置に新規購入予定の5MHz帯の超音波探触子を用いて、直径を精密に分級した直径が30100mumの中空微粒子に対する超音波の反射特性(共鳴周波数と直径との関係、散乱波の空間的分布特性)の測定を行なった。2.超音波Bモード像上で、背景雑音に埋もれ造影剤の影像をコンピュータにより自動認識するアルゴリズム、およびその像に基づく速度の推定法を検討した。この課題については開発途中であり次年度も引き続き行なう。流れの解析を自動的に行うために、超音波Bモード像上で、背景雑音に埋もれた磁性体塗布中空微粒子や気泡の映像をコンピュータにより自動認識するためのアルゴリズムの開発を行った。1。尿路や血管中における造影剤や気泡の計算機により自動追跡を行うための前処理として、階層的処理を用いた血管壁の自動検出アルゴリズムを開発した。3。さらに、標的の自動追跡を行うためのパターンマッチングによる追跡アルゴリズムを開発した。
前例のない構造様式と作用機序を持つ抗生物質アミコラマイシンの全合成と構造活性相関

amycolamicin(1)を起点とする新規抗菌薬開発に関する報告は,全合成研究や構造活性相関研究を含めて皆無である。本課題は,前例のない化学構造と新たな作用機序といった新しいカテゴリーの抗菌剤としての展開が期待できる1の全合成と構造活性相関研究を通して,その医薬としての応用に関する研究の端緒となるとともに,1の化学・生理学・生化学等,更なる基礎研究を促すことができるものと考える。本研究の全合成計画では,複雑な構造を持つ1をAB,C,DEの3つのユニットに分けて考え,各ユニットを調製した後に,適切な手段で順次連結して分子を組み上げる収束的合成戦略を採用した。
倒産処理法における消費者破産手続の機能と理論的位置づけ

平成16年の破産法全面改正は、自然人破産についても大きな改正であった。一方で、債務者更生の実効性を確保すべく、免責手続中の強制執行の禁止・中止を明記し、再度の免責許可を受ける場合の制限期間を短縮するなど免責手続の簡素化を実現した。また他方で、免責制度の公正を確保すべく、債務者に免責に関する調査への協力義務を課し、非免責債権を故意・重過失にもとづく不法行為による損害賠償請求権や扶養義務にかかる請求権に拡大して、安易な免責申立てに対する一定の制約を課している。けれども、今次改正によっても、個人再生手続との機能分担の視点はほとんど明らかにされなかった。248条6項が免責許可の申立て後に再生手続開始の申立てができないことを、同条7項が、逆に同様に、再生手続開始申立ての後に免責許可の申立てができないと定めることからは、両手続は等価値の制度で、その選択は債務者の自由意思に委ねるのが立法者意思であると読み取ることができる。これはアメリカ合衆国破産法が清算型手続たる7章手続利用に一定の制約を課して、再建型である13章手続利用を促進しようとしていることを顧慮しつつ、アメリカ自身がそれを徹しきれない実情を踏まえた改正であると評価することができる。すなわち、手続利用を適正に割り振るための審査手続の設計についてアメリカでは議論が分かれたままで議論の収束点を予想できず、かつ審査コストが重すぎるので申立て段階で割り振ることはしないというのが、自己破産件数の急増というこの20年ほどの社会的事情を背景に、手続の簡素化を重視した立法者の決断であったと考えられる。ただし、免責制度をそもそも否定するドイツ法に比して債務者に寛大な手続を複線的に構築しておいて、さらにアメリカよりいっそう破産免責を申し立てる者に寛大であるということは、自然人破産についての日本法の突出ぶりを示している。それは申立て段階の振り分け以外の面での免責制度の公正さを確保する措置が必要であることを示唆している。例えば、アメリカ以上に破産免責手続内外での将来収入からの一部弁済を認める必要が出てくるということであろう。今次改正で新たに非免責債権とされたものは、常に明確に外延が明らかなわけでもないし、債権者の受ける保護の程度も他の債権と格段に異なるが、その差別的取扱いの正当性が確かであるともいえない。そして、新破産法は、免責手続中の強制執行の禁止は定めたが、手続外の弁済の効力についての規定を置かなかった。施行後、解釈論として直ちに浮上することが明らかな論点である。結果的に言うと、平成15年度に予想された日米の消費者倒産手続の法改正は、それぞれ実現されないままであるため、現時点において法改正の評価を織り込んだ研究を進めることは困難な状態にある。日本においては、破産法の全面改正が来年度に持ち越しとなり、個人再生手続の近時の整備を踏まえた破産手続の改善の方向は確定していない。また、米国においては、清算型手続たる7章手続の申立ての濫用を防止するための施策として、一定額以上の資力を有する債務者の申立てを認めないとする資産テストの提案や、7章手続の申立債務者に家計管理講座の受講を義務づける提案が、やはり実現されないままである。いずれとも、債務者更生のための法的手続を複数用意した場合における、手続利用者の適正な振り分けの困難さを示唆している。他方で、免責に関する理論的研究については、日米ともに近時一定の成果が見出せる。歴史的観点からは、19世紀米国における経済発展に伴って、支払不能状態の債務者が多数生じた結果、債務者に対し厳格な清算手続がそれ自体経済的に見合わないことが明らかとなった点が、免責制度をはじめとする債務者保護に厚い法制の採用の要因であったとの分析が見られるし、理論的正当化の視角として、事業リスクから自然人を遮断するための制度であるとの理解が有力に主張されてきている。

ただし、免責制度をそもそも否定するドイツ法に比して債務者に寛大な手続を複線的に構築しておいて、さらにアメリカよりいっそう破産免責を申し立てる者に寛大であるということは、自然人破産についての日本法の突出ぶりを示している。それは申立て段階の振り分け以外の面での免責制度の公正さを確保する措置が必要であることを示唆している。例えば、アメリカ以上に破産免責手続内外での将来収入からの一部弁済を認める必要が出てくるということであろう。今次改正で新たに非免責債権とされたものは、常に明確に外延が明らかなわけでもないし、債権者の受ける保護の程度も他の債権と格段に異なるが、その差別的取扱いの正当性が確かであるともいえない。そして、新破産法は、免責手続中の強制執行の禁止は定めたが、手続外の弁済の効力についての規定を置かなかった。施行後、解釈論として直ちに浮上することが明らかな論点である。
水田を活用した国産飼料多給型牛肉産業成立条件解明のための経営経済学的研究

1まず、国産飼料を多給した和牛肥育および和牛一貫経営における給餌実態についてのヒアリングを行い実態把握に努めた。酪農経営においても、モデル農家を選定し、線形計画法による経営モデルの設計を行い、実証モデル分析に堪えうるモデルの開発を行うことができた。2牛肉の消費については、先行研究を整理し、牛肉に関する消費者(嗜好型)官能評価における留意点を整理した。これまでの消費者官能評価においては、特に粗飼料の給与に関するコントロール、牛肉の特性(格付け、BMS No.など)のコントロール、消費者の代表性の確保、評価項目および総合評価の相関関係の処理などに課題が残されていることが明らかになった。平成30年度は、これらに対する対処を明確にする必要がある。3飼料用米及び稲WCSの供給構造を計量経済学的に明らかにするために、それらの供給関数の推計モデル及び推計に必要なデータセットを構築した。また、推計に適した計量経済学的手法の検討及び予備的な推計を行った。その結果、飼料用米及び稲WCSの供給関数の推計には、都道府県別及び年次別のデータを利用したパネルデータ分析が有用である可能性が高いことを明らかにした。4政策効果を考慮し得る牛肉需給モデルを構築するために、国産牛肉の供給関数に新マルキン事業の補填金を組み入れた。その上で、同事業のTPP協定への対策効果について分析を行った結果、協定発効後、事業の法制化によって補填率が9割に引き上げられた場合でも、乳用牛の生産額の減少が14.2%減少から11.7%減少までしか緩和できないこと、また、その場合に国は312億円の追加的な予算が必要になることなどが明らかになった。研究メンバーの小課題は、研究環境に変化なく、ほぼ順調に30年度に向けた準備が整っており、おおむね順調に進んでいるといえる。1和牛経営及び酪農経営において、線形計画法を用いた国産飼料多給型経営モデルの開発を行い、国産飼料多給型経営の効果を明らかにする。2消費者官能評価の問題点をクリアするサンプルの抽出、データセット収集を行い、牛肉における美味しさの規定要因抽出を行う。3新規需要米の交付金単価、生産者価格の下落が、新規需要米の供給量の減少にどの程度つながるか、すでに開発したモデルで明らかにする。4牛肉需給モデルによるシミュレーション分析を行い、国産飼料多給型牛肉の拡大が、国産牛肉の生産量、及び農家所得に与える影響について明らかにする。
Etsファミリー転写因子PU.1による赤血球細胞の分化抑制機構の解析

我々はこれまでに、PU.1の過剰発現により赤血球分化が抑制されたマウス赤白血病(MEL)細胞において発現の変化する遺伝子をDifferential Display法により検索してきた。本研究は、この結果をもとにPU.1による同細胞の分化抑制機構を解明することを目的とした。発現が上昇する既知の遺伝子の中には、いくつかの骨髄単球系細胞に特異的な遺伝子が含まれていた。またPU.1を過剰発現したMEL細胞は付着性を示し、NBT還元能が上昇し、貪食能も有していた。これらのことから、PU.1はMEL細胞の分化状態を骨髄単球系細胞へとスイッチさせるものと考えられた。一方、転写活性化ドメインを欠いた変異PU.1はMEL細胞の赤血球分化を抑制するが骨髄単球系細胞へのスイッチは引き起こさず、二つの現象は別の経路によって誘導されること、すなわち分化のスイッチがMEL細胞の赤血球分化の抑制の原因ではないことも同時に推察された。発現が上昇する未知の遺伝子のうちのひとつは、血液細胞(特にT細胞)と胚性腫瘍細胞に高い発現が認められる遺伝子であった。この遺伝子を単離したところ、カルモデュリン依存性蛋白質リン酸化酵素と相同性を持つリン酸化酵素として知られているヒトcalcium-calmodelin-dependent kinase I-like kinase(CKLiK)遺伝子と高い相同性を持つことが明らかとなり、同遺伝子のマウスホモログであると考えられた。しかしながら、転写産物の3'末端領域には相同性は認められず、さらにスプライシングの違いに由来すると思われる二つの転写産物が存在した。今後は、この遺伝子のMEL細胞の分化抑制における役割を探るとともに、同遺伝子の発現調節にPU.1を初めとするEtsファミリー転写因子が関わっているか否かについても検索していきたい。我々はこれまでに、PU.1の過剰発現により赤血球分化が抑制されたマウス赤白血病(MEL)細胞において発現に変化の見られる遺伝子をDifferential Display法により検索した。本研究はこの結果をもとにPU.1による同細胞の分化抑制機構を解明することを目的としている。平成12年度においては以下の解析を行った。PU.1過剰発現によりMEL細胞中で発現が上昇する未知の遺伝子のうちのひとつは、本来は血液細胞と胚性腫瘍細胞にのみ発現が認められる遺伝子であり、特に血液細胞の中ではT細胞で高く発現していることが明らかになった。この興味ある遺伝子のクローニングを開始した。発現が上昇する既知の遺伝子には、osteopontin、eosinophil cationic protein.B144といった骨髄単球系細胞に特異的な遺伝子が含まれていた。そこで同細胞系列に特異的な遺伝子の発現をさらに検索したところ、Mac-1、GM-CSF受容体、C/EBP等のいくつかの遺伝子の発現上昇が認められた。PU.1を過剰発現したMEL細胞は付着性を示し、NBT還元能が上昇し、貪食能も有していた。一方、我々は転写活性化ドメインの一部を欠いた変異PU.1によってもMEL細胞の赤血球分化が抑制されることを見い出しているが、この変異体によっては骨髄単球系細胞に特異的な遺伝子の発現は誘導されなかった。以上のことから、(1)PU.1はMEL細胞の赤血球分化を抑制するだけでなく、骨髄単球系細胞へと分化をスイッチさせること、(2)これにはPU.1の転写因子としての働きが必要なこと、さらに(3)赤血球分化の抑制は骨髄単球方向への分化のスイッチの結果ではないこと、が示された。これらの結果は英文論文として発表した(Blood印刷中)。

昨年度の報告書に述べた通り、EtsファミリーPU.1の過剰発現によりマウス赤白血病(MEL)細胞中で発現が上昇する未知の遺伝子のうちのひとつは、血液細胞(特にT細胞)と胚性腫瘍細胞に高い発現が認められる遺伝子であった。本年度はこの遺伝子のクローニングを行った。ノーザンブロットにおける本遺伝子の転写産物は約8kbという長いものであったため、マウス脾臓由来のcDNAライブラリーのスクリーニングに加えて、適宜5'-RACE法やEST検索を併用しながらクローニングを進めた。得られたcDNAの5'末端付近には約1.1kbの読み枠が存在し、それはカルモデュリン依存性蛋白質リン酸化酵素と相同性を持つリン酸化酵素として知られているヒトcalcium-calmodelin-dependent kinase I-like kinase (CKLiK)遺伝子とDNAレベルで約90%の相同性を持っていた。アミノ酸レベルでもCKLiKと高い相同性を示し、得られた遺伝子はCKLiK遺伝子のマウスホモログであると考えられた。しかしながら、カルボキシル末端の約30アミノ酸には相同性は認められず、さらにスプライシングのちがいに由来すると思われるカルボキシル末端の異なるアイソフォームが存在することも明らかになった。それ以外の読み枠は存在せず、3'側の非翻訳領域が非常に長いものと思われた。現在までのところ、CKLiK遺伝子についてはヒトにおいて顆粒球で高く発現しているという報告があるのみである。今後は、同遺伝子のMEL細胞の分化抑制における役割を探っていきたい。また同遺伝子の発現調節にPU.1を初めとするEtsファミリー転写因子がどのように関わっているのかについても検索していきたい。
圧力・化学反応による岩盤不連続面の凹凸構造の経年変化を考慮した物質移行性の評価

岩盤の力学および水理学的特性を長期的な視点で論じる場合,熱などにともなう不連続面の形状・接触状態・開口状態の変化を議論する必要がある.本研究では,単一き裂を含む花崗岩を接触状態のままμフォーカスX線CTで撮影し,得られたCT画像に統計的処理を施すことで不連続面情報を抽出した.また,拘束圧作用下における透水特性を評価するために,その不連続面情報を用いて透水解析を実施した.]一方,拘束圧およびせん断速度一定の条件の下,温度条件を変化させたSHS型の一面せん断試験を実施した.実験の結果,モルタル供試体および花崗岩供試体で再せん断後のせん断応力の回復現象を確認した.本研究は,エネルギー生成後の副産物である放射性廃棄物の地層処分事業の安全性能評価のための基礎となる種々の応力・温度条件下での単一不連続面の水理学特性および力学特性を解明し,物質移行パラメータの同定(温度-化学-水理連成モデルの構築)およびヒーリング現象を包含した力学モデル(温度-化学-力学連成モデル)の構築を目指すものである.今年度の主な研究成果は,以下のとおりです.「不連続面の形状計測と温度-化学連成による不連続面構造評価モデルの構築」では,対象とした岩塩供試体の不連続面の計測をレーザー変位計で行い,繰返しSHS型一面せん断試験を実施した.岩塩は透明度が高く,一方,繰返しせん断試験に用いることでマイクロクラックなどが生じ,レーザーでの計測が困難であったが,計測表面をコーティングすることにより,計測を可能とした.SHS型一面せん断試験の結果と併せて,せん断および応力保持による不連続面構造の変化とヒーリング現象に関する検討を行った.また,加温実験に関しては,速度・状態依存摩擦則の適用を試み,加温による強度回復の影響について検討を行った.「透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定」では,接触した状態での花崗岩不連続面の形状と開口幅分布の抽出をマイクロフォーカスX線CTで行い,それらの情報を用いて浸透シミュレーションを実施した.「SHS型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築」では,保持に伴う強度回復は構造回復に起因するものであると考え,修正Cam Clayモデルに状態変数を導入して,ヒーリング現象のシミュレーションを行った.Deiterichの対数線形モデルと関連付けて試解析を行い,強度回復を表現することが可能となった.岩盤の力学および水理学的特性を長期的な視点で論じる場合,熱などにともなう不連続面の形状・接触状態・開口状態の変化を議論する必要がある.本研究では,単一き裂を含む花崗岩を接触状態のままμフォーカスX線CTで撮影し,得られたCT画像に統計的処理を施すことで不連続面情報を抽出した.また,拘束圧作用下における透水特性を評価するために,その不連続面情報を用いて透水解析を実施した.]一方,拘束圧およびせん断速度一定の条件の下,温度条件を変化させたSHS型の一面せん断試験を実施した.実験の結果,モルタル供試体および花崗岩供試体で再せん断後のせん断応力の回復現象を確認した.本研究は,エネルギー生成後の副産物である放射性廃棄物を地層処分する際の安全性能を評価するための基礎となる種々の応力・温度条件下での単一不連続面の水理学特性および力学特性を解明し,物質移行パラメータの同定(温度-化学-水理連成モデルの構築)およびヒーリング現象を包含した力学モデル(温度-化学-力学連成モデル)の構築を目指すものである.研究は,「不連続面の形状計測と温度-化学連成による不連続面構造評価モデルの構築」,「透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定」,「Slide-Hold-Slide(SHS)型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築」で構成されている.「不連続面の形状計測と温度-化学連成による不連続面構造評価モデルの構築」は,花崗岩に引張亀裂を作成し,せん断試験を実施するように整形を行った.さらに,不連続面の形状計測をレーザ式計測装置を用いて実施した.「透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定」では,単一亀裂を含む花崗岩円柱供試体の加温封圧下での透水性の評価を行い,その内容を論文にまとめた.「SHS型一面せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築」では,一面せん断-透水試験装置において,加温機能を付加する設計を行い,装置の改良を実施した.また,モルタルによる不連続面を有する人工岩石を用いSHS試験を実施し,加温による影響について検討を行った.加温に伴い岩石の挙動が変化することが確認された.本研究は,エネルギー生成後の副産物である放射性廃棄物の地層処分事業の安全性能評価のための基礎となる種々の応力・温度条件下での単一不連続面の水理学特性および力学特性を解明し,物質移行パラメータの同定(温度-化学-水理連成モデルの構築)およびヒーリング現象を包含した力学モデル(温度-化学-力学連成モデル)の構築を目指すものである.透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定では,接触状態での花崗岩不連続面の形状と開口幅分布の抽出をμX線CTを用いて行った.ここでは,CT画像上でCT値を線形変換したGray Valueをもとに,得られたCT画像から空気相(開口部)・岩石相のセグメンテーションを行った.セグメンテーションにはRegion Growing法を用いて行った.

一方,検証のため同じ花崗岩不連続面の形状をレーザー変位計によりを計測を行った.これらの結果は比較すると,ほぼ同じような傾向の不連続面形状を計測できていることが確認できる.さらに,CT画像からの不連続面形状と開口幅分布を用いて平面2次元流れによる浸透流解析を行った.定常状態で得られて解析流量から求めた水理学的開口幅は,μX線CTから得られた開口幅分布の平均値とほぼ同じ値であった.SHS型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築では,実験装置の改良を行い,加温(60°C)および常温(20°C)状態でSHS型一面せん断-透水試験を実施した.本年度は,いずれも単一不連続面を有するモルタルと花崗岩で実験を行った.結果,モルタルおよび花崗岩で再せん断後のせん断応力の回復現象を確認した.また,せん断応力の回復量に対し,線形対数モデル,速度・状態摩擦依存則の適用を行い,不連続面の摩擦挙動や温度の影響について考察を行った.線形対数モデルでは,温度の影響は確認できなかったが,速度・状態摩擦依存則では,温度の影響をわずかながら確認することができた.岩盤力学「不連続面の形状計測と温度-化学連成による不連続面構造評価モデルの構築」では,当初予定していた岩塩不連続面での不連続面の計測およびSHS型一面せん断試験は,予定より早く(当初は平成26年度実施予定)終了し,最終年度は結果の整理・考察を行うことが可能となった.計画はしていなかったが,「SHS型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築」で検討している構成モデルを本研究でも適応できるか検討を進めていきたい.「透水挙動の評価と物質移行パラメータの同定」では,予定していなかったがマイクロフォーカスX線CTの改良と加温・拘束条件下でのCT撮影が可能な三軸セルの開発を行い,実験化のな状況となった.当初は,不連続面個々にレーザー計測を行い,不連続面の構造と接触状態の評価から物質移行パラメータの同定を行う予定であったが,これに加えて,加温・拘束状態で花崗岩不連続面の構造の評価が可能となったことは,研究が飛躍的に深化する可能性ができたものと考える.本研究では,平成25年度にマイクロフォーカスX線CTでの花崗岩不連続面の形状および開口幅分布の同定,それらを用いた浸透シミュレーションの実施ができたことは,物質移行特性の同定がより精緻に進められることが可能となる.当初の計画以上の成果が得られるものと確信している.「SHS型せん断-透水試験の実施とヒーリング現象を考慮した力学挙動モデルの構築」は,当初計画通り進捗である.課題の一つであるSHS型一面せん断-透水試験で加温することは,装置の設計・導入を行った.加温は可能であるが,その温度状態を保持時間中維持することは,現在の装置では不可能である.実験結果は,温度により岩石の挙動が変化することは確認できた.一方で,常時加温とならないため,繰返しで温度を与えることになり,評価が難しい結果となった.これらの評価や実験装置の改良・設営に時間を要したため,実験そのものは数ケースしか実施できず,次年度以降,改良を加えて実験する増やしていく予定である.「不連続面の形状計測と温度-化学連成による不連続面構造評価モデルの構築」は,本申請で一面せん断試験の加温装置の導入を行っている.
In vitro実験系による筋収縮時の化学・機械エネルギー変換効率の測定

本研究班の平成5年度の主要な研究成果は以下のように要約される。骨格筋が短い強縮期間中に一定の荷重(P)を距離xだけ持ち上げることによってなす仕事(W=Px)と、そのさい筋肉の発生する熱量(H)の和(W+H)は、荷重Pの条件下に筋肉の発生する総エネルギー量に相当する。1920年代にFennは種々の荷重におけるWとHを測定した結果、WとHはともにPがゼロからある値に達するまで増加して最大値に達し、さらにPが増大して最大等尺性収縮張力(Po)に達するさいには減少することを見出した。つまり、筋肉は荷重がゼロからある値まで増加するにつれて、一定時間の収縮中に発生するエネルギーを増加する合目的性を有するのである。今日に至るまでこのFenn効果のしくみは完全に解明されていない。われわれはうさぎ骨格筋のミオシンをコートしたガラス微小針をシャジクモ巨大節間細胞のアクチン線維束(アクチンケーブル)上にATP存在下に滑走させる実験系(Chaen,S.,Oiwa,K.,Shimmen,T.,Iwamoto,H.and Sugi,H.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:1510-1514,1989)を用いて、単純化されたin vitro実験系においてもFenn効果が観察されるか否かを研究した。まずガラス微小針をATP非存在下にアクチンケーブルに接触させ、アクチンとミオシン間に硬直結合を形成させる。この硬直結合により、微小針の位置はアクチンケーブル上に固定されている。ついで、微小針付近に置かれたATP(100mM)を含むガラス微小電極に通流することによりATPを電気泳動的に与えると、アクチンとミオシンは解離し、ATPを利用して相対的な滑りをおこす。この滑り距離はガラス微小針の動きにより記録される。微小針の位置がx_1からとx_2に移動したさいにアクチンとミオシン間に滑りによりなされる仕事Wは、微小針の弾性係数Kから、W=K(x^2_2-x^2_1)/2となる。投与されたATPは実験液中に加えられたhexokinaseにより消費されるので、微小針上のミオシンはアクチンケーブル上を滑走したのち再びアクチンと硬直結合を形成する。したがって、一定量のATPを電気泳動によりくり返し与えることにより、種々の初期荷重からスタートする微小針の動きを記録しうる。アクチンとミオシン間にかかる初期荷重と、一定量のATP投与によるアクチン・ミオシンの滑りによってなされる仕事の関係は、Fennが観察した荷重と筋のなす仕事の関係と同様であることがわかった。つまり、単純化された実験系でもFenn効果が観察しうる。また、種々の初期荷重からスタートする微小針の動きの時間経過は初期荷重によらずほぼ一定である。この結果は、Fenn効果は荷重に応じて個々のミオシン頭部の化学-機械エネルギー変換効率が変化することを強く示唆している。平成3年度の研究で得られた結果は、以下のように要約される。1.ATPによるアクチン・ミオシン間の滑りの単位距離ミオシンをコ-トしたガラス徴小針を、まずATP非存在下にアクチンケ-ブル上に接触させ、アクチン・ミオシン間に硬直結合を形成させた。ついで電気泳動的にATPをこの系に投与することによっておこるアクチン・ミオシン間の滑り距離を、投与ATP量を減少させつつ測定した結果、軽に荷重下にアクチン・ミオシンが行う最小の滑り距離は約10ー20nmであることがわかった。この距離がアクチン・ミオシン間のATP加水分解により行う単位の滑り距離と考えられる。2.アクチン・ミオシン間の滑り距離の量子性上記の実験に於いて、アクチン・ミオシンに投与するATP量を、最小の滑りをおこす量から少しずつ増加させて滑り距離の変化を詳しくしらべた結果、滑り距離は連続的にATP投与量と共に増大するのではなく、ステップ状に増加してゆくことがわかった。このステップの大きさは、上述の単位滑り距離にほぼ等しい。つまり、軽に荷重下に、アクチン・ミオシンが行う滑りは約10ー20nmのステップ状変化をくり返すことが強く示唆される。(1)アクチン・ミオシン間の単位の滑り距離のIn vitro実験系による測定ミオシンをコートしたガラス徴小針をシャジクモのアクチンケーブル上に滑走させるIn vitro実験系を用いて、ATP加水分解と共役したアクチン・ミオシン間の単位の滑り距離の決定を行った。まづATP非存在下に微小針先端のミオシンとアクチンケーブル間に硬直結合を形成させておき、これはATPを電気泳動的に与えてアクチン・ミオシン間の滑りをおこさせた。ミオシン上のミオシン濃度を出来るだけ減少させ、投与するATP量を極限まで減少させたさいのアクチン・ミオシン間の滑り距離を反復測定してヒストグラムによる解析を行った結果、単位の滑り距離が約10nmであることを強く示唆する結果が得られた。(2)アクチン・ミオシン間の単位の滑り距離の筋線維による測定グリセリン抽出筋線維をCoged ATPの光分解により遊離するATPで急激に活性化し、そのさいの筋フィラメント間の滑りを無荷重下に高速ビデオにより記録解析した。遊離ATP量を減少させた結果、75μMのATPにより筋フィラメントの最小の滑り約10nmが得られた。この結果は、全く異る方法による(1)の実験結果とよく一致している。

骨格筋が短い強縮期間中に一定の荷重(P)を距離xだけ持ち上げることによってなす仕事(W=Px)と、そのさい筋肉の発生する熱量(H)の和(W+H)は、荷重Pの条件下に筋肉の発生する総エネルギー量に相当する。1920年代にFennは種々の荷重におけるWとHを測定した結果、WとHはともにPがゼロからある値に達するまで増加して最大値に達し、さらにPが増大して最大等尺性収縮張力(Po)に達するさいには減少することを見出した。つまり、筋肉は荷重がゼロからある値まで増加するにつれて、一定時間の収縮中に発生するエネルギーを増加する合目的性を有するのである。今日に至るまでこのFenn効果のしくみは完全に解明されていない。われわれはうさぎ骨格筋のミオシンをコートしたガラス微小針をシャジクモ巨大節間細胞のアクチン線維束(アクチンケーブル)上にATP存在下に滑走させる実験系(Chaen,S.,Oiwa,K.,Shimmen,T.,Iwamoto,H.and Sugi,H.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:1510-1514,1989)を用いて、単純化されたin vitro実験系においてもFenn効果が観察されるか否かを研究した。まずガラス微小針をATP非存在下にアクチンケーブルに接触させ、アクチンとミオシン間に硬直結合を形成させる。この硬直結合により、微小針の位置はアクチンケーブル上に固定されている。ついで、微小針付近に置かれたATP(100mM)を含むガラス微小電極に通流することによりATPを電気泳動的に与えると、アクチンとミオシンは解離し、ATPを利用して相対的な滑りをおこす。この滑り距離はガラス微小針の動きにより記録される。微小針の位置がx_1からとx_2に移動したさいにアクチンとミオシン間に滑りによりなされる仕事Wは、微小針の弾性係数Kから、W=K(x^2_2-x^2_1)/2となる。投与されたATPは実験液中に加えられたhexokinaseにより消費されるので、微小針上のミオシンはアクチンケーブル上を滑走したのち再びアクチンと硬直結合を形成する。したがって、一定量のATPを電気泳動によりくり返し与えることにより、種々の初期荷重からスタートする微小針の動きを記録しうる。アクチンとミオシン間にかかる初期荷重と、一定量のATP投与によるアクチン・ミオシンの滑りによってなされる仕事の関係は、Fennが観察した荷重と筋のなす仕事の関係と同様であることがわかった。つまり、単純化された実験系でもFenn効果が観察しうる。また、種々の初期荷重からスタートする微小針の動きの時間経過は初期荷重によらずほぼ一定である。この結果は、Fenn効果は荷重に応じて個々のミオシン頭部の化学-機械エネルギー変換効率が変化することを強く示唆している。
励起状態ダイナミクスを利用したπラジカルのスピントロニクス素子への展開

交付申請書に従って以下の3つの課題に取り組んだ。[課題(1)]高い光耐久性と機能性を有する拡張π骨格安定ラジカルの設計・合成・基礎物性解明昨年度までに、多様な励起スピン状態を経由する経路により高い光耐久性が期待できるビラジカル系への拡張と、平面性を向上させた分子骨格を有するペンタセン-ラジカル系を合成し、その光耐久性を調べた所、これまでのものを遥かに凌駕する著しい光耐久性が実現できた。本年度は、昨年度に合成した平面性を高めたペンタセン-フェルダジルラジカル連結系の基礎物性を明らかにするとともに、ラジカル種をイミノニトロキシド等に変えた系を新たに2種合成しそれらの光耐久性を調べたところ更なる耐久性の向上が認められた。さらに、新たな有機機能性ラジカル材料として、系間交差を加速して安定化したラジカル群とは対極関係にある発光性のπラジカルも研究対象に加え、その励起状態ダイナミクスを時間分解発光と光検出ESR(ODMR)により解明した。これによりエキシマー形成の初期過程がラジカルのスピンを探針として利用することにより初めてスピンダイナミクスの視点から明らかにする事ができた。[課題(2)]導電性を高めた有機ラジカル材料を用いた(光)伝導、スピン整列等の固体物性解明昨年度に引き続き、ペンタセン-ラジカル連結系の光電流測定とラジカルを付加していないピレン系の電荷移動錯体の光伝導と磁場効果測定を実施した。低磁場効果の測定と解析も行い、後者の系の励起状態キャリアダイナミクスの詳細が解明できた。[課題(3)]πラジカルを用いた分子デバイスのスピン輸送等の研究πラジカルによるスピン流輸送用の試験素子の作製を目指して、スピンコート法でのペンタセン系の薄膜形成条件を検討した。また、比較対象として研究したTIPS-ペンタセン系の蒸着膜においてスピン流の輸送が確認できた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請計画書どおり以下の3つの課題に取り組んだ。[課題1]高い光耐久性と機能性を有する拡張π骨格安定ラジカルの設計・合成・基礎物性解明ペンタセンは、結晶状態での高いホール伝導度と薄膜化の容易さのため有機半導体のベンチマーク化合物として広く知られているが、可視光による劣化と有機溶剤に対する難溶性がデバイス作成や実用化の大きな障害となっていた。研究代表者らは、このペンタセンに安定ラジカルを付加することにより、増強系間交差とスピン許容の経路の形成による励起状態の基底状態への高速・高効率なエネルギー失活により光耐久性と溶解度の著しい向上が同時に達成されることを報告した。本年度は、更なる光耐久性の向上と、デバイス化に向けて、多様な励起スピン状態(一重項、2種類の三重項、五重項)を経由する経路の形成と増強系間交差の倍増による更なる光耐久性の向上が期待できるビラジカル系への拡張を行い、その基礎物性と励起状態ダイナミクスを明らかにした。FET素子の作成も試み、小さいながらFET特性の観測に成功した。また、手始めにアントラセンーラジカル系で平面性を高めた分子骨格を有する励起高スピンπラジカルの合成を試み、それらの基礎物性の一部を明らかにした。[課題2]導電性を高めた有機ラジカル材料を用いた(光)伝導、スピン整列等の固体物性解明申請計画に記載したように本年度はラジカルを付加していないピレン(Py)系の2種の電荷移動錯体を用いた薄膜形成条件の検討と光伝導の測定を実施した。また、時間分解ESR測定により、三重項励起子の存在を確認した。[課題3]πラジカルを用いた分子デバイスの作成とスピン流等の解明とその制御ラジカル部位を有しないピレン系のCT錯体系を用いて実証デバイスを作成し、光電流の確認に成功した。また、ラジカル付加系での蒸着条件等を検討を実施した。申請計画に沿って、初年度はラジカルを付加していない系と適切な電子アクセプターからなる電荷移動錯体を用いて、真空蒸着による素子の作成に成功し、光電流が確認できた。また、現在の所、1種類では有るがラジカル付加体自体での真空蒸着による製膜に成功した。このように申請書に記載した研究項目を実施し、おおむね良好な結果が得られている。交付申請書に従って、以下の3つの課題に取り組んだ。[課題(1)]高い光耐久性と機能性を有する拡張π骨格安定ラジカルの設計・合成・基礎物性解明:昨年度までに、ペンタセン-ビラジカル系への拡張に成功し、その基礎物性を明らかにした。本年度はこの系の励起状態ダイナミクスを明らかにする目的で超高速過渡吸収測定を行った。ラジカルを2個つけた事による更なる光耐久性の向上はスピン交換による増強系間交差でよく説明できた。また、ペンタセン-ビラジカル系を用いたデバイスを作成し電界効果トランジスタ(FET)性能を評価したところ、小さいながらもFET性能が観測できた。平面性を向上させた分子骨格を有するペンタセン-ラジカル系を合成し、その光耐久性を調べた所、これまでのものを遥かに凌駕する著しい光耐久性が実現できた。[課題(2)]導電性を高めた有機ラジカル材料を用いた(光)伝導、スピン整列等の固体物性解明:有機πラジカル

材料として上記のペンタセン-ビラジカル系を櫛型電極にコートした素子を作成して導電性を調べたところ、比較的大きな光伝導が観測された。また、昨年度に引き続き、本年度もラジカルを付加していないピレン系の電荷移動錯体を用いた薄膜形成条件の検討と光伝導の測定を実施した。新たに、電気的検出ESR測定も行い、この系のキャリアダイナミクスの詳細が解明できた。[課題(3)]πラジカルを用いた分子デバイスの作成とスピン流等の解明とその制御:昨年度に引き続きラジカル部位を有しないピレン系のCT錯体系を用いて実証デバイスを作成し、光電流の磁場効果とその量子力学的シミュレーションによる解析に成功した。また、πラジカルを用いた分子デバイスの作成とスピン流等の解明を目的として、[課題1」で高い光耐久性が実証できたペンタセンービラジカル系での蒸着条件等を検討した。昨年度に高い光耐久性を示すペンタセン-ビラジカル系の合成とその基礎物性を明らかにし、本年度は、超高速過渡吸収測定により励起状態ダイナミクスを明らにかし、ラジカルを2個つけた事による更なる光耐久性の向上はスピン交換による増強系間交差でよく説明できることが解明された。また、小さいながらも光電流と電界効果トランジスタ性能を観測できた。また、平面性を向上させた分子骨格を有するペンタセン-ラジカル系を合成し、その光耐久性を調べた所、可視光存在下でも安定なペンタセン系の代表として市販されているTIPS-ペンタセンを遥かに凌駕する著しい光耐久性が実現でき、本研究の課題(1)の目標は予想以上に十分に達成された。課題(2)についても順調に進行している。課題(3)は少し遅れ気味であるが、全体としては、おおむね良好な結果が得られている。交付申請書に従って以下の3つの課題に取り組んだ。[課題(1)]高い光耐久性と機能性を有する拡張π骨格安定ラジカルの設計・合成・基礎物性解明昨年度までに、多様な励起スピン状態を経由する経路により高い光耐久性が期待できるビラジカル系への拡張と、平面性を向上させた分子骨格を有するペンタセン-ラジカル系を合成し、その光耐久性を調べた所、これまでのものを遥かに凌駕する著しい光耐久性が実現できた。本年度は、昨年度に合成した平面性を高めたペンタセン-フェルダジルラジカル連結系の基礎物性を明らかにするとともに、ラジカル種をイミノニトロキシド等に変えた系を新たに2種合成しそれらの光耐久性を調べたところ更なる耐久性の向上が認められた。さらに、新たな有機機能性ラジカル材料として、系間交差を加速して安定化したラジカル群とは対極関係にある発光性のπラジカルも研究対象に加え、その励起状態ダイナミクスを時間分解発光と光検出ESR(ODMR)により解明した。これによりエキシマー形成の初期過程がラジカルのスピンを探針として利用することにより初めてスピンダイナミクスの視点から明らかにする事ができた。[課題(2)]導電性を高めた有機ラジカル材料を用いた(光)伝導、スピン整列等の固体物性解明昨年度に引き続き、ペンタセン-ラジカル連結系の光電流測定とラジカルを付加していないピレン系の電荷移動錯体の光伝導と磁場効果測定を実施した。低磁場効果の測定と解析も行い、後者の系の励起状態キャリアダイナミクスの詳細が解明できた。[課題(3)]
ベキ法則の脳内機構-fMRIによる内的心理物理学の検討-

対数的に輝度が変化する刺激に対してマグニチュード推定法による評価法を用いて,観察者が評定した推定量を対数グラフにプロットすると,データはベキ関数で表現できることが分かった。20年度はfMRI実験による明るさの脳内表現の検討を行った。第1次視覚領域を含む諸領域(第4次視覚領域,紡錘状回,舌状回などのventral pathway)と脳の前頭前野のうち初期感覚入力を受ける前頭前野腹外側(ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC),同背外側(dorsolateral prefrontal cortex:DLPFC)および,明るさの知覚的判断にかかわることが予想される前部帯状回(anterior cingulate cortex: ACC)などを検討領域とした。手続きはブロックデザインおよびevent-related測定手順に従い,fMRIセッション内で,凝視点(1秒呈示)の後,光刺激(2秒呈示)(スキャンは6秒)とし,その後次の刺激(あるいはコントロール条件)を呈示するという手続きをとって検討した。明るさの判断がベキ法則に従い,それがBOLD信号とおおよそ相関していると分かった。これは,BOLD信号が明るさの主観評定値と,リニアではなく非線形なベキ関数に対応した反応を示すことを示唆しており,人間の明るさ感覚が,ベキ法則にしたがうという行動データともよくマッチするもので,興味深い。明るさなどの主観感覚の心理物理的な評価法と直接尺度構成法により,行動的データを取得した。対数的に輝度が変化する刺激に対してマグニチュード推定法による評価法を用いて,観察者が評定した推定量を対数グラフにプロットすると,データはべキ関数で表現できることが分かった。19年度はfMRI実験による明るさの脳内表現の検討に入った。脳の初期入力領域である第1次視覚領域を含む諸領域(第4次視覚領域,紡錘状回,舌状回などのventral pathway)と脳の前頭前野のうち初期感覚入力を受ける前頭前野腹外側(ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC),同背外側(dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC)および,明るさの知覚的判断にかかわることが予想される前部帯状回(anterior cingulate cortex: ACC)などを検討領域とした。同時に明るさ以外の諸要因が含まれる絵画刺激などを用いて美的対象の評価にかかわる脳内領域を検討した。手続きはブロックデザインおよびevent-related測定手順に従い, fMRIセッション内で,凝視点(1秒呈示)の後,光刺激(2秒呈示) (スキャンは6秒)とし,その後次の刺激(あるいはコントロール条件)を呈示するという手続きをとって検討した。美的判断がベキ法則などに従うか否かは不明であったが,当面明るさについてはそのように想定し得ることが分かった。20年度は色と形(顔判断や風景などの複合刺激を含む)についてはコントロール刺激との差分をとることで検討を進める予定である。