hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋老化に関する遺伝子群の同定と機能解析

加齢に伴う筋萎縮や減弱を特徴とする病態はサルコペニア(sarcopenia)とよばれ、Ca^<2+>ハンドリング異常が原因であると想定されているものの、その発症メカニズムは不明である。本研究では、マウス老齢筋にて顕著な発現低下する遺伝子群を検索し、その中から小胞体膜タンパク質やCa^<2+>ハンドリング関連タンパク質を同定することを立案した。遂行された実験では、小胞体内腔Ca^<2+>結合タンパク質であるサルカルメニンと小胞体膜Ca^<2+>ポンプであるSERC(SR/ER Ca^<2+>-ATPase)が加齢マウス骨格筋にて発現量低下が示された。両タンパク質は心筋小胞体でも同様に発現していることが知られており、両者の発現量低下の関連が注目された。我々が以前作製したサルカルメニン欠損マウスは特に重篤な心臓機能の異常は観察されていないが、サルカルメニン欠損心筋におけるSERCAのタンパク発現量は約半減しており、加齢によりその発現量はさらに低下していた。従って、詳細なメカニズムは不明であるものの、サルカルメニンは小胞体内腔側からSERCAのタンパク安定性に寄与していることが示唆される。この遺伝子欠損マウスでの結果からは、加齢によりサルカルメニンの発現量が低下して、その二次的結果としてSERCA発現量も続落し、小胞体Ca^<2+>ハンドリングの機能低下に寄与するものと推定された。また一方では、筋小胞体タンパク質であるジャンクトフィリンとJP45に注目した加齢関連検討も企画されたが、両タンパク質のサルコペニアへの寄与は確認されなかった。老人の筋力低下に伴う転倒や骨折は、要介護状態に至る主原因として社会問題化している。この加齢に伴う筋萎縮や減弱を特徴とする病態はサルコペニア(sarcopenia)とよばれ、その発症メカニズムの解明、病態マーカーや治療法の開発が切望されている。一方、骨折時のギブス固定等により骨格筋が短期間内に萎縮することも知られているが、委縮の詳細なメカニズムは不明であり、病態マーカーもなく、サルコペニアとの病態類似性についても明らかにされていない。「筋老化に関する遺伝子群の同定と機能解析」と題した本研究のH22年度の計画としては、若成人と老齢マウスより骨格筋RNAを調製し、逆転写による遺伝子チップ解析にて発現変動の顕著なmRNAを検索することを主に立案した。この網羅的解析の中で顕著な発現低下が観察されるものが多数観察されており、発現上昇を示すものも数種散見されている。アミノ酸配列から小胞体膜タンパク質やCa2+ハンドリング関連タンパク質をコードすると推定されるmRNAから順次、発現増減のRT-PCRによる確認作業を遂行中である。microRNAやsnRNAの発現変動は、幅広いスペクトラムのmRNAにおける翻訳効率やスプライスパターンを制御することが知られている。所属部局に最近導入された次世代高速シークエンサー及び大量情報処理コンピューターを活用して、加齢時に増減するmicroRNAやsnRNAの解析に向けた準備も進めている。小胞体内腔Ca2+結合タンパク質であるサルカルメニンと小胞体膜Ca2+ポンプであるSERCAは加齢マウス骨格筋にてmRNAとタンパク質の発現量が顕著に低下しており、筋老化に伴うCa2+ハンドリング機能減弱への関与が昨年度に遂行された実験から示唆されていた。両タンパク質は心筋細胞の小胞体でも同様に発現していることが知られており、骨格筋における上記の推論は心筋においても検討する意義が高いと考えられた。我々が以前作製したサルカルメニン欠損マウスは特に重篤な心臓機能の異常は観察されていない。そこで、サルカルメニン欠損マウスおよび加齢マウスの心臓におけるSERCA機能に注目した検討を計画した。

サルカルメニン欠損心筋におけるSERCAのタンパク発現量は約半減しており、加齢によりその発現量はさらに低下していた。従って、詳細なメカニズムは不明であるものの、サルカルメニンは小胞体内腔側からSERCAのタンパク安定性に寄与していることが示唆される。一方、加齢マウス心筋においては、サルカルメニンとSERCAの発現量が並行して低下していた。遺伝子欠損マウスでの結果を考慮すると、加齢によりサルカルメニンの発現量が低下して、その二次的結果としてSERCA発現量も続落したものと推定される。心不全心筋と同様に、加齢心筋では小胞体Ca2+ポンプ活性の低下が細胞内Ca2+ハンドリング機構の減弱の主原因の1つと考えられている。上述の研究成果は加齢によるサルカルメニン減衰がSERCA機能低下の要因であることを示唆するものであり、心不全や骨格筋老化との関連を今後検討する必要がある。
精神分裂病患者を片親にもつ子ども(分裂病高危険児)の25年転帰調査

追跡調査を終了した。平成15年12月31日現在、最終発端者(統合失調症の片親)は30人、その子ども58人(高危険児)であった。うち1人が連絡不能で、29人(96.7%)の転帰が判明した。自殺で死亡の2人を除く27人の平均年齢は59.1歳であった。平均GAF(Global Assessment of Functioning)得点は、55.6、江熊の社会適応度は、自立生活可能15人、ある程度の自立可能5人、ある程度適応生活可能3人、社会適応不能3人、E群:入院2人であった。58人の子どものうち、2人を除く56人(96.6%)の転帰が判明した。病死2人のため精神障害転帰は54人(93.1%)評価可能であった。こどもの平均年齢は27.8歳であった。統合失調症罹患者7人(生涯有病率13.0%)、不適応行動8人(不登校、引きこもり、家庭内暴力など)で、うち5人は一過性、残り3人は現在も持続していた。産科合併症を統合失調症発症児の半数に認め、陰性行動特徴や注意障害が学童期には顕著で欧米と異なり陽性行動特徴は明らかでなかった。統合失調症発症児の家庭には、家系内同種疾患3人、配偶者(父親)の人格障害2人、家庭のまとまりの悪さが5人に認められ、発症1年前のライフイベントが5人に認められた。発端者の自殺は7.4%と既報より低めで、社会適応経過も比較的良好であったが、子ども7人中2人(28.6%)の高率な自殺が認められ、必ずしも良好でなかった。しかも子ども世代の発症年齢は親より8歳以上若年化しており、表現促進の可能性が示唆された。国際的にも、本研究のように全員を研究者自身が詳細に追跡した研究は類がない。なお、MRI脳画像検査は、まだ数が少なく、今後さらに協力を得ながら撮像していく予定である。本研究は分裂病の片親をもつ子ども(分裂病高危険児)を研究代表者が小児期から長期追跡し、小児期の特徴とその転帰との関連を調査しようとする分裂病高危険児研究である。精神分裂病の発症に至る経過、それを予測する要因、発症を規定する要因の研究は現在益々重要になっている。発病後なるべく早期に抗精神病療法を開始するほど良好な転帰が得られるという証拠が、初回エピソード分裂病研究によって示されつつある。さらに前駆期に治療を開始することによって顕在的な分裂病発症を頓挫させうるとの期待も高まっている。そのためには分裂病罹患脆弱性を有する個人を早期に同定することが必要である。そのような予測を可能にする研究として、片親が分裂病罹患者であるために一般人口よりも10数倍分裂病罹患危険率が高い子ども(分裂病高危険児)の追跡研究を開始した。高危険児研究は、結果的に分裂病に罹患しない子ども(低危険児)をも対象児の中に含んでおり、両者の比較研究が可能である。これらの子どもは家族歴、発達歴、学業成績、心理検査所見(言語学習能力、IQ,ロールシャッハ所見等)、タキストスコープによる神経心理検査所見等が小児期に記録され、その後の発達歴や生活上のエピソードが経時的に記録されている。1.対象児の25年転帰調査(臨床評価、現在の機能の評価、性格評価・発達と生活経過の評価)と2.対象児及び両親のMRI脳画像検査、を実施し、1と2の関連を検討しようとする計画である。14年度は研究計画につき三重大学医学部研究倫理委員会の承認を得(平成14年12月付)32家族中、14家族の協力を得て調査・検査を実施した。MRI脳画像がやや遅れ気味であるが、他は良好な協力が得られている。引き続き平成15年度にも実施し、15年度中に調査・検査を完了予定である。追跡調査を終了した。

発端者の自殺は7.4%と既報より低めで、社会適応経過も比較的良好であったが、子ども7人中2人(28.6%)の高率な自殺が認められ、必ずしも良好でなかった。しかも子ども世代の発症年齢は親より8歳以上若年化しており、表現促進の可能性が示唆された。国際的にも、本研究のように全員を研究者自身が詳細に追跡した研究は類がない。なお、MRI脳画像検査は、まだ数が少なく、今後さらに協力を得ながら撮像していく予定である。
物体認識過程と3次元知覚過程の分離・統合機構解明の心理物理学的・計算論的研究

高次視覚機能に関わる情報統合過程を理解することを目的として、形状知覚と3次元知覚の関係を心理物理学的・計算論的に研究した。心理物理実験では、物体形状と陰影・両眼視による3次元性を分離した刺激を開発した。そして形状知覚と3次元知覚を独立に制御することにより、両者の相互関係を求めた。具体的には,多数のランダムな凹凸をもつ面に、複数の独立なスポットライト投射を行うことによって刺激を生成した。また陰影とは独立に、凹凸面に任意の両眼視差を付加することによって、両眼視を制御した。生成した刺激を用いて心理実験を行い,ランダム凹凸面において群化・分離が明確になるかどうかを,様々な条件下で検討した。実験の結果,ほとんどの条件で,同一方向から投光されている部分が群化され,他方から投光されている部分から分離されることが判った。このことは,輪郭などによる形状知覚とは独立に,陰影からの3次元知覚が成立していることを示唆する。さらに計算論的な解析を基に、物体認識において3次元知覚が果たしえる役割と統合機構を検討し、動的なネットワークモデルによってその結果を検証した。特に、(1)情報統合の動的機序、(2)形状に基づく領域の群化と、両眼視差に基づく群化の統合機序、を取り上げて検討した。群化と統合に関しては、共線形結合と側方性結合を含む初期中次視覚のモデルを構築した。ここでは、phase modelを基にして、統合・群化が起こりやすくなる条件について研究した。さらに、情報の統合が面を中心に行われている可能性を検討した。最近の生理実験により明らかにされてきた、V2・V4における面知覚選択性をよく再現するモデルを提案し、ここで知覚される面に様々な属性が付与されていく可能性を検討した。高次視覚機能に関わる情報統合過程を理解することを目的として,形状知覚と3次元知覚の関係を心理物理学的・計算論的に研究している.心理物理実験では,形状知覚と3次元知覚を独立に制御することにより,両者の相互関係を求めている.H13年度は,形状知覚と陰影による3次元知覚の関係を心理物理学的に研究した.まず形状知覚と陰影による3次元知覚が独立する刺激を生成・呈示する計算機環境を開発した.この環境を用いて形状知覚と3次元知覚を独立に制御した刺激を生成した.刺激作成は,ランダムな凹凸をもつ3次元面を生成し,これに多数のスポット光を照射した場合の陰影をコンピュータシミュレーションによって与えることにより行った.光源の方向は,上方45°または下方45°とした.影(cast shadow)が無い条件となるため明確な輪郭は現れず,物体形状の知覚は著しく困難となる.このとき,陰影による3次元知覚が成立するかどうかを検討した.3次元知覚が成立していれば,光源方向に依存して,スポット内部が凸(光源上方)または凹(光源下方)に知覚・群化され,pop-outするはずである.生成した刺激を用いて心理実験を行った.ランダム凹凸面において群化・分離が明確になるかどうかを,様々な条件下で検討した.面の凹凸特性,光線投射・反射特性等を調整することによって,陰影によって引き起こされる奥行程度等を制御した.ここで凹凸特性は,凹凸の基になるホワイトノイズをフーリエ領域上で濾過することによって,任意の凹凸特性を実現した.実験の結果,ほとんどの条件で,同一方向から投光されている部分が群化され,他方から投光されている部分から分離されることが判った.

このことは,輪郭などによる形状知覚とは独立に,陰影からの3次元知覚が成立していることを示唆する.高次視覚機能に関わる情報統合過程を理解することを目的として、形状知覚と3次元知覚の関係を心理物理学的・計算論的に研究した。心理物理実験では、形状知覚、3次元知覚、両眼立体視が独立する刺激を生成し、形状知覚と3次元知覚の相互関係を求めた。これにより、従来の実験では混同されていた形状と立体視を分離することができた。具体的には、平成13年度に確立した実験環境・実験プロトコルにより、形状知覚、陰影による3次元知覚、両眼立体視が独立する刺激を生成し、形状知覚と3次元知覚の相互関係を求めた。これは、ランダムな凹凸面に複数のスポットライト照明を照射ことによって実現した。この結果、陰影による3次元知覚は両眼立体視による奥行知覚とは異なった特徴を持つことが示唆された。計算論的には、物体認識に3次元情報が関与するとしたら、その果たし得る役割と機構が何であるか、を検討した。特に、(1)情報統合の動的機序、(2)形状に基づく領域の群化と、両眼視差に基づく群化の統合機序、を取り上げて検討した。群化と統合に関しては共線形結合と側方性結合を含む初期中次視覚のモデルを構築した。ここでは、phase modelを基にして、統合・群化が起こりやすくなる条件について研究した。さらに、情報の統合が面を中心に行われている可能性を検討した。最近の生理実験により明らかにされてきた、V2・V4における面知覚選択性をよく再現するモデルを提案し、ここで知覚される面に様々な属性が付与されていく可能性を検討した。
血管新生緑内障におけるEph/ephrin系の関与とその治療応用の検討

本研究は血管新生緑内障の新しい治療の可能性を探ることを主要目的として行った。前眼部虚血による白色家兎虹彩血管新生モデルにおいて虹彩のVEGF発現が増加していることが分った。血管新生抑制の可能性が示唆されているephrinA1およびB2の前房内注入が虹彩血管新生を抑制するかどうかを検討したが、有意な結果は認められなかった。実験手法も含めこの結果について現在検討中である。臨床上の血管新生緑内障は直接的な前眼部虚血よりも糖尿病網膜症や網膜中心静脈閉塞症等の網膜虚血に続発するものが多い。cyclic stretchを用いin vitroで実験を行ったところ、周期的な機械的進展刺激はc-jun NH2-terminal kinase活性化の経路を介して周細胞(pericyte)アポトーシスを引き起こす可能性がある事が分った。高血圧が血管新生緑内障に合併しやすい理由として糖尿病網膜症や動脈硬化の二次的結果としてだけでなく、直接的に血管新生の前段階としての周細胞脱落を引き起こす経路を明らかにした点で興味深い。より臨床像に近いモデルとしてカニクイザルの網膜中心静脈をレーザーで凝固閉塞し人工的な網膜中心静脈閉塞症とそれに続発する血管新生緑内障モデルを作製したがこれらのモデルではVEGFの網膜への発現は増加していたものの明らかな血管新生緑内障は来たさなかった。網膜中心静脈閉塞が不完全であった可能性などを解決し安定的なモデル作製が可能となれば、マウスモデルと同様にephrinA1/B2を注入し実際に隅角部での血管新生を抑制するかどうか検討する。併せて行った臨床研究においては早期緑内障においてもすでに神経線維と神経節細胞の高度の減少が見られることを明らかにした。血管新生緑内障は難治であるが、高眼圧を早期のうちに治療し不可逆的障害を少しでも軽減する事が今後重要であると考える。現時点での研究進行状況は以下のとおりである。1.血管新生緑内障モデルの作製まず白色家兎の片眼の長後毛様動脈をバイポーラにて凝固、閉塞させ、前眼部虚血による血管新生緑内障モデルを作製した。各実験に使用するサンプルを順次採取するため、この作業は現在も続行中である。2.VEGFの発現の検討上記白色家兎モデルから採取した眼球より組織切片を作成し、虹彩新生血管におけるVEGF蛋白の発現量の変化を免疫染色法にて検討したところ、VEGF蛋白の発現が亢進していることが分かった。また、同時に上記モデルにおいてリアルタイムPCRを用いて、VEGF mRNA発現の経時的変化を評価するべく術後1,2,4,7,10,14日目に虹彩の採取を進めており、今後サンプル数がそろった段階で分析を開始する。3.Eph/ephrin系の発現の解明これまでに血管新生への関与が報告されているEphA2(レセプター)とそれに対するephrinA1(リガンド)、およびEphB4(レセプター)に対するephrinB2(リガンド)の蛋白の発現を、上記家兎モデルより採取した眼球を用いて、免疫染色法とウェスタンブロット法にて検討中である。今後、これらのmRNA発現をin situ hybridization法とリアルタイムPCRを用いて経時的に評価すべく、サンプルを収集している。
交通流現象と交通管理の国際比較研究

マニラの交通渋滞の原因である道路要領のボトルネックは、1)交差点の交通管理技術と個々人の運転マナーの未成熟、2)バス・ジプニ-の停留所付近の交通流の流れ、3)交通事故や車両故障による停車車輌、4)高速道路における高速走行車両、低速走行車両の混在等による生じている。我が国を含む先進国の大都市部での交通上今日と比較した場合、とりわけ運転マナーの問題が極端に道路要領を低下させる原因となっている点が特徴的である。本研究では、道路交通に関する社会的認識が大きく異なるマニラおよび東京、さらにその中間的な位置づけとしてソウル、バンコクの4都市を対象として、運転者の行動がもたらす道路容量低下のメカニズムを解明することを目的としている。これによって、交通流理論に新しい知見を与えると同時に、途上国に共通する交通混乱の問題点を定量的に把え、その改善方策(交通管理)を提示するために不可欠である。交通渋滞に関するメカニズムの解明は、わが国の交通問題の改善に対しても当然のことながら資するところが大きいものである。以上の背景および目的に従い、本研究では以下の調査、分析および考察を行った。1.都市内幹線道路および都市高速道路における交通流現象調査および解析(1)東京、マニラ、バンコク、ソウルの各都市における交通流をビデオ撮影にて調査(2)調査による交通流の取得データの解析2.取得データ及び解析結果を用いた現象再現モデルの構築(1)交差点、バス停、故障車両等当該箇所の現象記述モデル(2)渋滞発生時からのその波及過程モデル(3)ネットワークにおける渋滞モデル3.交通容量低下現象改善のための交通管理方法の考察(1)道路構造、交通規制、交通流制御、取締等により交通容量低下現象を防止するまたは緩和する方策の考察(2)日本における運転者行動改善の時系列的過程と道路交通法改正との関係の分析以上の調査、分析、考察により、以下の知見を得ることができた。1.運転者の車線変更や合流などの交通行動が交通流に及ぼす影響が大きく、この行動は社会経済の発展に伴い改善していく傾向にあることを明らかにした。2.各国間のPCUの差異の原因として、(1)マニラにおける乗用車とジプニ-との車頭間隔、(2)バスの挙動性の低さ、(3)ソウルにおける乗用車挙動性の高さに大きく影響されていること、を明らかにした。3.マニラにおけるジプニ-、ソウルのバス、バンコクにおけるパラトランジットの道路上の混在により車線変更行動が著しく、結果として交通容量を増加させている。4.車両性能の低い途上国の都市において発進損失時間が改善されることで、容量を69%程度向上させる可能性を確認した。5.都市高速道路では、ソウルでの交通容量の大きさが顕著であり、その要因としては他都市と比較して、(1)内側車線における大型車混入率が小さいこと、(2)車線変更頻度が少なく走行速度速いこと、が明らかになった。6.マニラにおける交通容量低下防止策として実施されている(1)交差点での左折(対向車線横断)専用フライオーバーの導入、(2)高速道路料金所の同一車線直列配置等施策のわが国への適用可能性を示唆した。

4.車両性能の低い途上国の都市において発進損失時間が改善されることで、容量を69%程度向上させる可能性を確認した。5.都市高速道路では、ソウルでの交通容量の大きさが顕著であり、その要因としては他都市と比較して、(1)内側車線における大型車混入率が小さいこと、(2)車線変更頻度が少なく走行速度速いこと、が明らかになった。6.マニラにおける交通容量低下防止策として実施されている(1)交差点での左折(対向車線横断)専用フライオーバーの導入、(2)高速道路料金所の同一車線直列配置等施策のわが国への適用可能性を示唆した。マニラ(フィリピン)においては、道路網が比較的良く整備され、かつ未だ自動車保有率が低い水準にとどまりながら交通渋滞がきわめて深刻である。本研究では、その主要原因が局地的交通容量の低下にあることに着目し、マニラのみならず東京、ソウル(韓国)、バンコク(タイ)で実態調査を行い、その調査結果より得られる各交通流特性データの相互比較によって、その因果関係を網羅的に整理するものである。上記4カ国における実態調査の結果、得られた知見の一部を以下に示す。1.各国の飽和交通流率を計測したところ、マニラ(1784台/時/車線),バンコク(1817台/時/車線))、東京(1931台/時/車線)、ソウル(2024台/時/車線)であった。この結果、マニラ・バンコク間の飽和交通流率に大きな差異は認められず、かつ両者は東京・ソウルと比べて大きくかけ離れていることがわかる。ビデオ観察の結果、これは、進路変更回数等に代表される運転者の行動特性および車両特性によるところが大きい。2.発進損失時間は、マニラ(5.14秒)、バンコク(4.28秒)、ソウル(3.29秒)、東京(2.69秒)であった。この値は、車両の走行性能を特徴づける、車両の検査基準の厳しさおよび所得水準の高さが反映されたといえる。今後、上記比較結果を用いて、マニラにおける交通容量の低下および渋滞発生のメカニズムを解明し、道路交通改善方策を提示する予定である。マニラの交通渋滞の原因である道路要領のボトルネックは、1)交差点の交通管理技術と個々人の運転マナーの未成熟、2)バス・ジプニ-の停留所付近の交通流の流れ、3)交通事故や車両故障による停車車輌、4)高速道路における高速走行車両、低速走行車両の混在等による生じている。我が国を含む先進国の大都市部での交通上今日と比較した場合、とりわけ運転マナーの問題が極端に道路容量を低下させる原因となっている点が特徴的である。本研究では、道路交通に関する社会的認識が大きく異なるマニラおよび東京、さらにその中間的な位置づけとしてソウル,バンコクの4都市を対象として、運転者の行動がもたらす道路容量低下のメカニズムを解明することを目的として,以下の調査および分析を行った。1.都市内幹線道路および都市高速道路における交通流現象調査および解析(1)東京,マニラ,バンコク,ソウルの各都市における交通流をビデオ撮影にて調査(2)調査による取得データの解析取得データ及び解析結果を用いた現象再現モデルの構築
ネットワーク型社会基盤システム信頼性設計法の基礎的研究

通信網、電力システム、空調システム、鉄道網等、社会基盤を成す各種システムにおいて、可能な高信頼化対策の中から妥当なものを容易に決定するソフトウェアツールを実現するために必要な技術を検討した。特に、社会基盤システムの多くが、他のシステムと連携して機能している点に着目して、支援・被支援の関係として新しいモデルを提案した。そして、支援側システムの故障による、支援される側の用益の低下度合いに基づいて、ネットワークの要素に要求される信頼性を自動的に決定する手法を検討した。また、本手法に基づくソフトウェアツールを作成し、研究代表者の研究室HPに公開した。電力網、交通網あるいは通信網等、ネットワーク状に構成される各種社会基盤システムに対して、あるべき信頼性水準、簡易な信頼性設計方法および災害時における設備等のマネジメントのあり方を決定する手法を確立し、手法をソフトウェアツールとして使いやすくまとめてWebページ等で広く公開することを目的に平成25年度から3年計画で進めている。平成25年度は第1年目として、(1)電力及び空調システムについては、平成22年度に開発した電力信頼性評価シミュレーションツールを利用して、再生エネルギー利用の電力システムの信頼性特性の解明を進めるとともに、Webページでの公開に向けた作業を進める。(2)交通網に関しては、電気自動車のための給電スタンドの配置に関して、所定の信頼性を維持する配置を明らかにするためのモデル化を進める。(3)通信網に関しては、複合システムの観点から、災害時における情報流通を抽象的な通信ネットワークと見なし、基幹通信網との相互関係を記述するモデルの提案を行うの3点を、主要な目標として進めた。これらに関し、1)については、情報発信用サーバの設置および既存プログラムのWebページ適したプログラムへの変更作業等をおこなうとともに、設計例となるモデルの蓄積と分析を進めた。(2)については、電気自動車の快適性を、給電スタンドの経済性と走行中の電池切れ率とを考慮して、適切な給電スタンド密度を算出するモデルを提案し、実道路網でのシミュレーションを行った。また、給電方式の良否をビジネス的観点から評価するモデルに踏み込んだ検討を行い、新たなモデルを提案した。前者は論文(査読なし)に、後者は国際会議(査読有)にて発表した。また、(3)については、災害時の帰宅困難者の緩和に、通信ネットワークの利用有無が及ぼす影響の観点から、複合システムの信頼性のとらえ方に関する基本的な検討を進めた。電力網、交通網あるいは通信網等、ネットワーク(以下「網」)状に構成される各種社会基盤システムに対して、あるべき信頼性水準、簡易な信頼性設計方法および災害時における設備等のマネジメントのあり方を決定する手法を確立し、Webページ等で広く公開することを目的に平成25年度から3年計画で進めている。平成25年度は第1年目として、情報発信用サーバの設置および既存プログラムのWebページに適したプログラムへの変更作業、給電スタンドの経済性と走行中の電池切れ率とを考慮した電気自動車の快適性評価手法、災害時の避難効率と通信網の信頼性の関係等について検討を行った。平成26年度は、電力・空調システムの信頼性評価事例の更なる蓄積と、通信網によって支援される他の網の効用と信頼性の関係の解明を柱として進めた。具体的には、(1)電力及び空調システムについては、25年度にひきつづき、実際の信頼性特性の解明を進めるとともに、システム停止時の社会的影響を調査して信頼性目標を提案する、(2)交通網に関しては、とくに電気自動車の給電について検討を深め、実規模モデルの構築を進める、(3)通信網及び複合システムに関しては、災害時の避難を想定した、通信網の効用を評価するモデルを構築する、ことを目指して進めた。これらに関し、(1)については、前年度に引き続き、設計例となるモデルの蓄積と分析を進め、(2)については、都道府県レベルの道路情報を入手して、実規模モデルの検討を進めた。また、(3)については、複合システムを、支援網及び被支援網からなるシステムとしてモデル化し、被支援網の便益に着目して、支援網に求められる信頼性を決定する手法を検討した。その過程で、被支援網の通信需要を支援網の要素に割り付けることで、自動的に信頼性要求を決定する手法を着想し、その理論化等を進めた。電力網,交通網あるいは通信網等,ネットワーク(以下「網」)状に構成される各種社会基盤システムに対して,あるべき信頼性水準,簡易な信頼性設計方法および災害時における設備等のマネジメントのあり方を決定する手法を確立し,Webページ等で広く公開することを目的に平成25年度から3年計画で研究を進めた.平成25年度は第1年目として,情報発信用サーバの設置および既存プログラムのWebページに適したプログラムへの変更作業,給電スタンドの経済性と走行中の電池切れ率とを考慮した電気自動車の快適性評価手法,災害時の避難効率と通信網の信頼性の関係等について検討を行った.平成26年度は,電力・空調システムの信頼性評価事例の更なる蓄積と,通信網によって支援される他の網の効用と信頼性の関係の解明を柱として進めた.特に,通信網によって支援される他の網の効用の評価に関しては,両者の関係を支援網及び被支援網からなるシステムとしてモデル化し,被支援網の便益に着目して,支援網に求められる信頼性を決定する手法を検討した.その過程で,被支援網の通信需要を支援網の要素に割り付けることで,自動的に信頼性要求を決定する手法を着想し,その理論化等を進めた.平成27年度は,平成26年度に着想した,通信需要の割り付けによって信頼性要求を定める方法の理論的検討を行い,本方法の繰り返し適用によって,精度を遂次向上させうることを明らかにした。

また,災害時の通信網の役割の評価については,避難時の混雑度合いと移動速度の関係等を考慮した一般的モデルを作成・解析して,多様な条件下での評価を行うことにより,災害時に通信網に要求される信頼性を決定する一般的手法の可能性を検討した。これらの結果は,研究室のWebページ等で公開し,普及を図っている。通信網、電力システム、空調システム、鉄道網等、社会基盤を成す各種システムにおいて、可能な高信頼化対策の中から妥当なものを容易に決定するソフトウェアツールを実現するために必要な技術を検討した。特に、社会基盤システムの多くが、他のシステムと連携して機能している点に着目して、支援・被支援の関係として新しいモデルを提案した。そして、支援側システムの故障による、支援される側の用益の低下度合いに基づいて、ネットワークの要素に要求される信頼性を自動的に決定する手法を検討した。また、本手法に基づくソフトウェアツールを作成し、研究代表者の研究室HPに公開した。前記(1)については、既存プログラムの利用によるモデル蓄積であって、予定通りの進捗である。一方(2)については、実規模モデルの構築に際し、多少の遅れが生じている。しかし、(3)において着想した手法は、従来にない斬新なものであって、ネットワーク状の複合システムの要求信頼性を決定するシステムに広く展開できると考えている。よって、総合的にはほぼ計画通りの進捗と考えている信頼性工学27年度は、最終年度であるので、現在までに検討した基本アルゴリズムの実規模システムを想定したソフトウェアツール化と、Webページ等での公開を目指して進める。各システムについての具体的目標は以下である。(1)電力及び空調システムについては、風力発電、太陽光発電等を対象に、全国の気候特性等を考慮した最適システム構成をもとめる等、設計例の蓄積をさらに進め、使いやすい設計ツールへと仕上げていく。現在までに開発したソフトウェアツールの入出力画面等を改良し、さらに使いやすくする。また、システムコストおよび停止時の社会的影響等の調査をして信頼性目標を提案する。(2)交通網に関しては、都道府県レベルの規模を想定し、実際の交通需要及び個々のドライバーの旅行特性、道路網形態等を反映し、電気自動車の給電のみならず、下記(3)の災害時の避難効率と通信網の信頼性の関係を総合的に評価するモデルへと発展させる。(3)通信網に関しては、平成26年度に着想した信頼性要求の自動決定法を、災害時等の避難行動に応用し、災害時に求められる通信網の信頼性を求める手法として確立していく。その際、発災時に求められる災害情報収集、やや時間をおいて求められる安否情報、さらに避難後の生活情報といった、災害のフェーズに従って変化する通信網への要求を反映できるモデル構築を目指す。前記の(1)、(2)についてはほぼ予定通りである。一方、(3)については外部発表に至っていないが、平成26年に早期に発表予定である。3年計画の1年目で、基本検討を蓄積する段階であり、総合的にはほぼ計画通りの進捗と考えている。
六方晶フェライト(Ba_<1ーX>Sr_x)_2Zn_2Fe_<12>O_<22>のX線磁気散乱

本研究では、六方晶フェライト(Ba_<1ーX> Sr_X)_2Zn_2Fe_<12>O_<22>を試料としてX線磁気散乱の研究を行った。特にこの物質を対象とした理由は、この物質が低温でインコメンシュレ-トなヘリカル構造になるからである。この目的は成功し、中性子散乱実験から予想される位置にブラッグ反射の衛星反射として、X線磁気散乱のピ-クを検出した。特にX線と中性子回折の比較ではその角度分解能が、X線の方が約20倍も高分解能であることを示した。また、各種散乱の特性を偏光解析することを試み、そのための偏光解析装置を作成した。この偏光分析器によるトムソン散乱と磁気散乱のピ-クの偏光特性は、偏光解析が散乱機構の研究に有力であることを明かにした。また、本来この結晶では禁制反射になるべきブラッグ反射位置に弱いピ-クを検出した。この散乱原因を明かにするため、偏光解析を行ったが、現状ではこの散乱は電気磁気干渉性散乱ではないかと推定している。これらの問題を含め今後の課題としては、この六方晶フェライトのヘリカル構造の周期の温度依存性を詳しく測定することと、さらに準禁制反射の散乱機構を明かにすることである。また、このように多くの磁気散乱のピ-クの測定が可能となったので、これより磁気構造解析も試みるべきである。また、X線磁気散乱ではスピンによる磁化と軌道角運動量によるものとの分離ができるので、これも非常に興味ある課題である。今年度の主なる目標は通常のX線発生装置につける低温試料台の作成とその検査、及び高エネルギ-研究所の放射光によるX線磁気散乱ピ-クの検出であった。1.六方晶の試料の成分比を変えた育成は各種用意できた。2.低温試料台は低温になることは確認できたが、回折計との連結にはもう少し検討が必要である。3.別に標準的試料として米国よりDy単結晶を購入、現在これの基礎測定を準備中である。4.放射光実験のため、90°の偏光を分離できるアナライザ-分光器を作成した。5.上述の分光器を用いて1990年2月23日3月5日まで放射光施設4Cのビ-ムラインで実験を行った。結果は(1)低温試料台は30KーR.T.まで回折ピ-クを測定できた。(2)六方晶フェライトを用いて、50Kで各ピ-クの測定を行った。(3)目標の磁気散乱は009^-、009^+、0012^-、0012^+等を探したが、009^-については、磁気散乱と思われる弱いピ-クを測定した。(4)上述の009^-のピ-クを、偏光アナライザ-分光器(LiF結晶)で、入射光より90°回転している偏光で測定したところ、008がきれいに消滅したのに磁気散乱と思われるピ-クは依然残っていた。(5)(4)の実験より今回検出したピ-クは六方晶フェライトのヘリカル構造によるX線磁気散乱と思われる。そのピ-ク位置は中性子の測定(77K以上)より外挿した所にあった。平成2年度には、この実験の延長として、スピンのロックインなどの実証を目標にする。本年度の光エネ研の放射光による実験は1991年3月であるので、この為の大学に於ける準備と、1990年3月、放射光での実験の解析が1991年2月までの主なる仕事である。1990年3月の実験の解析。1)BL4Cの新しい低温試料台は以前のもの(高分子断熱材使用)に比べて非常に安定性がある。但し、低温にしたとき、50Kで約2mm程度縮むが、移動装置で調整可能。2)試作した偏光解析装置は良好に作動し予想したように偏光を分離測定できた。

但し、駆動部とギヤの保持に問題があった。3)測定のピ-クの形状が悪く、カウント数のゆらぎでは説明できない。4)50Kでの測定で008(禁制反射)と009の間に中性子回折で予想される位置にピ-クを検出した。ピ-クは入射光と90度の偏光で008,009が消滅したにも拘らず残ったので、磁気散乱によるものと断定できる。5)008ピ-クの両側に衛星反射と思われるものがある。これは偏光装置無しでは検出できないが、90度偏光で測定すると,008が消えて、両側に小さなピ-クが残る。以上の点を考慮しながら、1991年3月の放射光実験のための準備。6)中性子回折で低温領域のヘリカル構造の周期を測定した。7)格子定数の温度変化を測定した。8)2)に付いては、パソコンによるコントロ-ルと機械的なバネの強度を強くして、改良した。9)3)の原因は、試料の粒界構造によると思われるので、入射光のスリットを広げ、又、分光計の結晶をLiFよりGeに変えることで改良をめざす。10)4)については今回の実験で、温度を変えて、このピ-クの原因をはっきりさせる。
タングステートの構造制御に立脚した高機能触媒の開発

本申請研究では、分子性酸化物クラスターであるタングステートの触媒活性点構造を原子・分子レベルで制御することで全てのタングステンが活性点となる高機酸化能触媒を合成し、これら触媒による有害な副産物を生成しない選択酸化を中心とした有機合成プロセスの開発を行った。具体的には、新規四核ペルオキソタングステートの合成とその触媒特性、単核オキソジペルオキソタングステートの合成と高活性四核種の新たな高収率合成法の開発、リン中心四核ペルオキソタングステート/イミダゾール触媒系による過酸化水素を酸化剤とした環状脂肪族アルケンの高選択的エポキシ化反応、などについて行った。本申請研究では、分子性酸化物クラスターであるタングステートの触媒活性点構造を原子・分子レベルで制御することで全てのタングステンが活性点となる高機酸化能触媒を合成し、これら触媒による有害な副産物を生成しない選択酸化を中心とした有機合成プロセスの開発を目的としている。本年度は、過酸化水素を酸化剤としたアルケンのエポキシ化反応において、プロトン添加による二核ペルオキソタングステートの著しい活性向上を見出し、既存のタングステン触媒の中で最高活性を示す新規四核ペルオキソタングステートの合成に成功した。単結晶構造解析の結果から、プロトンを中心に捕捉したタングステン四核構造を有していることが明らかとなった。触媒活性とDFT計算・^<183>WNMR結果の詳細な検討から、プロトン化によりタングステン-酸素の結合距離が増大することでタングステンのルイス酸性が向上し、反応性が飛躍的に向上することを見出した。本系はアルケンのみならず、種々のアミン、シラン、スルフィドからN-オキシド、シラノール、スルフォキシドへの選択酸化反応にも適用可能であった。さらに、速度論、量子化学計算、170NMRを用いたエポキシ化反応機構の検討を行い、四核種が活性種であること、四核種からアルケンへの酸素挿入ステップが律速段階であること、水と四核種との反応により脱プロトン化したエポキシ化反応に不活性な四核種が生成すること、を明らかとした。本年度は、昨年度見いだした過酸化水素を酸化剤としたアルケンのエポキシ化反応において既存のタングステン触媒の中で最高活性を示すプロトン化された四核ペルオキソタングステートの新規合成方法の開発に成功した。タングステン酸、過酸化水素、塩酸の反応混合溶液にテトラプロピルアンモニウムクロリドを添加することで、新規なクロロ基をもつ単核オキソジペルオキソタングステートを合成した。単結晶構造解析の結果から、各結合距離はW-Operoxo (1.938-1.953 ang), W=O (1.689 ang), O-O (1.492 and 1.503 ang), W-Cl (2.366 ang)となり、従来のペルオキソタングステートやクロロタングステン錯体と同程度であった。また、元素分析、赤外分光スペクトル、ラマン分光スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、質量分析の結果から、固体構造が溶存状態においても保持されることが明らかとなった。このクロロ基を有する単核ペルオキソタングステートと硝酸銀との反応によりプロトン化された四核ペルオキソタングステートが生成し、その収率は従来の二核ペルオキソタングステートと過塩素酸との反応により合成する手法と比べて大きく向上した。本年度は、過酸化水素を酸化剤とした環状脂肪族アルケンのエポキシ化反応において、イミダゾールの存在下でリン中心四核ペルオキソタングステートが高選択的にエポキシドを与えることを見いだした。本触媒は、他のタングステート触媒よりも高い触媒活性・エポキシド選択性を示した。四核種・イミダゾール系を用いることで、様々な環状脂肪族アルケンを工業的に重要なジエポキシドを含む酸に敏感なエポキシド類へと高選択的に変換可能であり、ほぼ量論量の過酸化水素のみを用いた高い収率を得た。NMR測定から、イミダゾールがプロトンアクセプターとしてだけでなくルイス塩基として作用することで、著しく酸触媒作用によるエポキシドの開環反応を抑制していることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。触媒化学26年度が最終年度であるため、記入しない。

全てのタングステンが有効利用できる触媒開発(金属使用量の低減)を目的とし、従来タングステン触媒の中で最高活性を示し、かつ幅広い基質に適用可能な新規四核種の合成し、そのエポキシ化反応機構も明らかにすることに成功したため。新規なクロロ基をもつ単核オキソジペルオキソタングステートを合成し、既存のタングステン触媒の中で最高活性を示すプロトン化された四核ペルオキソタングステートの新規合成方法の開発に成功したため。26年度が最終年度であるため、記入しない。触媒的基礎化学品合成への適用に加え、ファインケミカルズ合成(従来のCr、Mnなどによる量論酸化ステップの触媒化)への展開を検討する。さらに、反応後の触媒・生成物の分離、触媒の再使用が容易な不均一系触媒の開発も行う。H2O2以外にもH2+O2を酸化剤とした高難度酸化反応であるアルカンからアルコールへの水酸化反応、アルケンのエポキシ化反応などの達成を目指す。また、O2のみを酸化剤とした選択酸化反応についても検討する。計画変更で若干の残額が出たが、次年度の試薬購入等の物品費として使用していく予定である。計画変更で若干の残額が出たため。次年度の試薬購入などの物品費として使用していく予定である。
心不全に対する腎交感神経への治療的介入が中枢性交感神経性調節へ与える影響

慢性腎臓病(CKD)合併高血圧は治療抵抗性で、交感神経活動亢進の関与が大きい。治療抵抗性高血圧に対し腎除神経術(RDN)の有効性が報告され、今回CKD合併高血圧モデル動物(Nx)を用いRDNの効果、機序を検討した。NxにRDN施行後降圧効果を認め、交感神経活動も低下した。脳内の視床下部室傍核(PVN)へ抑制性アミノ酸(GABA)受容体遮断薬微量投与実験を行い、Nxで減弱したPVNへの抑制性入力が、RDN施行後に再増強していることを観察した。CKD合併高血圧に対するRDNにより降圧反応を認め、その機序にPVNへの抑制性入力増強作用が示唆された。慢性腎臓病(Chronic kidney disease; CKD)を合併した心不全患者の予後は極めて不良で、有効な治療法が確立していない。その病態に交感神経活動亢進が強く関与しており、腎交感神経除神経術(Renal nerve denervation; RDN)が治療方法となり得るかを検証することが本研究の目的である。まず本研究では5/6腎摘出術をICRマウスに施行しCKDモデルを作成した。現在までの観察で、これらモデルは高血圧の病態を呈し、交感神経活動の亢進を伴うことを観察した。また一方で心不全モデルとして左冠動脈結紮心筋梗塞モデルを作成し、このモデルがある一定期間をおいて心不全の病態を呈して、交感神経活動の亢進を伴うことを観察した。更に5/6腎摘出を施行し一定期間をおきCKDの病態を呈した時期に意図的に心筋梗塞を作成し、CKDを合併する心不全モデルの確立を試みた。このCKD合併心不全モデルでは、CKDを合併しない心不全モデルと比較し、心筋梗塞作成早期に高い死亡率を呈した。心筋梗塞作成早期を生き延びたモデルにおいても遠隔期の死亡率はCKDを合併しない心不全モデルよりも有意に高かった。更にこのモデルでは尿中ノルエピネフリン排泄量の定量により交感神経活動が著明に亢進している事まで観察できた。現在これらのモデルにおいてRDNを施行し、それがどの様な影響を与え得るかを観察中である。RDNを施行する時期においても様々な時期を設定して評価を行っている。1慢性腎臓病(Chronic kidney disease; CKD)は高率に高血圧を合併し、治療抵抗性であり心血管イベント合併リスクが高い。病態に交感神経活動亢進が強く関与しており、腎交感神経除神経術(Renal nerve denervation; RDN)が治療方法となり得るかどうかを検証。まず5/6腎摘出術をICRマウスに施行しCKDモデルを作成した。結果、交感神経活動亢進(尿中ノルエピネフリン)を伴う高血圧の病態を呈した。また、左室肥大やアルブミン尿を認め、CKDの病態を呈していた。CKD病態完成後にRDNを施行した結果、Sham群と比較し有意な降圧反応を認め、その遠隔期に交感神経活動が抑制されていた。比較的早期の降圧作用の機序として尿中ナトリウム排泄促進作用の関与が観察された。長期的降圧効果の結果、左室肥大やアルブミン尿が抑制された。RDNが交感神経活動抑制をきたす機序として、脳内血管運動中枢である視床下部室傍核に注目した。麻酔下に薬剤微量投与実験を行った結果、CKDモデルで減弱していた同部位のγ-アミノ酪酸(GABA)性抑制が再度増強していた。またCKD RDN施行群で血中アルドステロン濃度もSham群と比較し低下しており、長期の降圧効果・交感神経活動抑制作用への関与が示唆された。2一方で心不全モデルとして左冠動脈結紮心筋梗塞モデルを作成し、一定期間後に心不全の病態を呈し、交感神経活動亢進を伴うことを観察。更に5/6腎摘出を施行しCKDの病態を呈した時期に心筋梗塞(冠動脈結紮)を作成し、CKD合併心不全モデルの確立を試みた。このモデルはCKDを合併しない心不全モデルと比較し、心筋梗塞作成後に高い死亡率を呈し、遠隔期の死亡率も有意に高く、著明に交感神経活動が亢進していた。これらにRDNを試みるも術中死、術後早期死亡が多く更なる工夫(麻酔薬、術式等)が必要であった。・CKDを合併した心筋梗塞モデルの予後は極めて不良であり、そのモデルの確立・病態作成に難渋した。・これらモデルにおいて更に麻酔下にRDNを施行することによる死亡の合併症が大きかった。・今回これらのモデルに対してRDNを施行する時期・タイミングをいくらか設定し、その手法の確立を試みた。

基礎医学上記『現在までの達成度』に記載した様、CKD合併心不全モデルに対してRDNを施行する時期に関し、現在模索中であるが、ある一定の方向性を得ており更に本研究を勧めていく予定である。更に今後RDNによる治療的介入がどの様な影響を及ぼし得るかを詳細に観察していく。具体的には血行動態、交感神経活動、腎機能、中枢神経系(酸化ストレス等)への影響、更にはその生命予後への影響である。当初、H26年度にテレメトリー測定機器を購入予定であったが、研究の進行の程度との関係で購入・研究への応用に至らなかった。今後、研究を進め、これら機器の購入を進める予定である。研究を推進し、テレメトリー測定機器を購入予定である。今後は、ラットを用いた生理実験も予定しており、これら動物の購入費用も必要となる。各種実験器具、交感神経を直接測定するテレメトリーの購入も予定している。H26年度分の繰越額は、H27年度分と併せてこれらへの購入費用に充てる予定である。
特別支援学校における聾重複児の在籍・支援の実態調査によるインクルーシブ教育の展望

本研究は、知的障害を併せもつ聴覚障害児(以下、聾重複児)が全国の特別支援学校等にどのように就学・在籍しどのような支援を受けているのか、その実態を把握し、さらに都道府県によって異なる就学・在籍パターンを類型化し、その類型の規定要因は何か、各類型の利点や課題は何かを明らかにすることを目的とする研究である。今年度は、安静の必要や入院のため、調査の実施は困難であったが、これまでの調査データのうち、宮崎県の特別支援学校に在籍する聾重複児の在籍状況と支援の実態について論文にまとめて、査読付き学会誌へ投稿し採択された(3月公刊『障害科学研究』)。その結果、聾重複児のおよそ7割が知的障害の特別支援学校に在籍するものの、視覚的支援の必要と思われる高度重度難聴のある児童生徒に対して、視覚的支援の可能な学級編制、教員配置、研修体制、教育課程が十分に用意されていないことが明らかとなった。とりわけ、知的障害を併せもつ聴覚障害児は、独特な手指サインなどを用いるため、より高度な専門性のある教員の配置が必要であるが、現状では、本などで手話を学ぶ程度に手話やサインを部分的に用いる教員も少なくなかった。このような知的障害特別支援学校の現状を踏まえ、全国的な調査の準備と並行して、知的障害特別支援学校においてどのような体制が整えば、聾重複児にとって学びやすい環境となるのかについても、研究課題として深めていく必要性が明らかになった。今年度は、前半は妊娠による安静の必要、後半は切迫早産による約3ヶ月の入院、その後の出産と育児休業のため、新たな調査の実施はできなかったため。第二子育児のため頻繁な出張は困難なため、これまで収集したデータの整理や分析、論文の執筆を行い、新たな課題の整理と今後の研究計画の具体化に努める。全国調査の質問紙案の検討等を行う。本研究は、知的障害を併せもつ聴覚障害児(以下、聾重複児)が全国の特別支援学校等にどのように就学・在籍しどのような支援を受けているのか、その実態を把握し、さらに都道府県によって異なる就学・在籍パターンを類型化し、その類型の規定要因は何か、各類型の利点や課題は何かを明らかすることを目的とした研究である。今年度は、聾重複児の就学・在籍のパターンが異なりそうな都道府県を複数県選定し、予備的調査を行った。これまで調査対象としてきた宮崎県の他、熊本県、福岡県、神奈川県、群馬県の聾学校において聾学校における聾重複児の在籍と支援の状況の聞き取りと観察ならびに当該県における聾重複児の就学状況の聞き取りを行った。第一に、高等聾学校の場合は幼稚部から学部を備える聾学校と異なる人事や校内支援体制があること、第二に、進路指導において聾重複の先輩のいる事業所の見学等を計画的に実施し生徒の潜在的ニーズを探る取り組みをしている学校があること、第三に、隣接する知的障害特別支援学校分校と聾重複生徒の作業学習における交流を行っている学校があること、第四に、軽度の知的障害のほかに車椅子利用をする程度の肢体不自由を併せもつ生徒の場合、知的障害だけを併せもつ聾重複児よりもさらに卒業後の進路探しが困難であるといった課題があること、等が明らかとなった。さらに、宮崎県では、知的障害特別支援学校において複数名の聾重複児が作業学習の同じ作業班に集まり、聾学校経験のある担当教員がきめ細かな指導・支援を行うことで、知的障害特別支援学校であっても聾重複児が作業学習にスムーズに参加できる事例を観察することができた。また、宮崎県、福岡県、群馬県において、聾重複者が利用する卒業後の事業所を視察した。次年度は、これらの予備調査を踏まえて、聾重複児の就学・在籍の類型を整理して、特定の都道府県を選定して全県調査を行う予定である。様々な都道府県の聾学校や施設への予備的調査等を通して、今後の研究課題の検討に関する必要な情報が多く得られたことや、聾重複児者支援の関係者とのネットワーク構築に専心した結果、調査実施に有効なコネクション等を作ることができたため。

このような知的障害特別支援学校の現状を踏まえ、全国的な調査の準備と並行して、知的障害特別支援学校においてどのような体制が整えば、聾重複児にとって学びやすい環境となるのかについても、研究課題として深めていく必要性が明らかになった。今年度は、前半は妊娠による安静の必要、後半は切迫早産による約3ヶ月の入院、その後の出産と育児休業のため、新たな調査の実施はできなかったため。今年度に、聾重複児をテーマとするシンポジウムでの研究成果報告を行ったことや、複数の都道府県において聾重複児の調査を行ったこと等により、聾重複児に関心のある教育関係者、福祉関係者とのネットワークが飛躍的に拡大した。今後は、このような研究上のネットワークを生かし、調査を進めていく。第二子育児のため頻繁な出張は困難なため、これまで収集したデータの整理や分析、論文の執筆を行い、新たな課題の整理と今後の研究計画の具体化に努める。全国調査の質問紙案の検討等を行う。定期的な通院が必要な状況であったため、当初予定していた遠方への調査が困難であった。次年度も頻回の通院の状況は変わらないため、当初計画よりも次年度分の調査対象を減らし、通院が落ち着くと思われる次年度終了後の年度に調査を延長して実施する予定である。妊娠による安静の必要、入院、産休育休によって研究を進めることができなかったため。育休等に伴う中断も含め、期間を延長することにより、研究を推進する。
電子対密度関数の理論と量子化学的応用

電子対密度関数の理論的研究により、新たに種々の電子対空孔が存在することを発見した。また、電子対密度関数から内電子密度関数と外電子密度関数あるいは電子対動径和密度関数と電子対動径差密度関数などの新たな密度関数を誘導し、電子構造解明におけるこれらの有用性を原子系に対して報告した。電子対密度関数は、原子・分子における電子対の相対運動と全体運動を直接に把握する重要な密度関数であるにもかかわらず、今日まで、それらの理論的構造の検討も化学的応用も十分なされていない。本研究課題の目的とするところは、二つの電子対密度関数の理論的構造を解明し、これらを積極的に量子化学の問題に応用することによって、原子・分子の世界における電子の運動を新しく二体問題の観点から理解することである。また、これらの研究を慣例的な位置空間だけでなく運動量空間からも進め、統一的に電子対の運動の理解を深めることである。本年度は、電子対密度関数の理論的研究の成果として、以下の結果を得た。1.電子対密度関数の理論的構造の考察に基づいて、電子対の対峙空孔の一般的性質を明らかにした。2.電子の波動関数の対称性に基づいて、電子対に現れる多用な空孔の存在を発見し具体例を報告した。3.電子対密度関数の立場から考察すると電子密度関数は内電子密度関数と外電子密度関数の二つの成分から構成される。これらの密度関数の短距離および長距離における挙動を理論的に明らかにした。1.電子波動関数の置換対称性構造の考察に基づいて、電子対の曲線空孔と曲面空孔の存在とそれらの一般的性質を明らかにした。2.電子対の動径空孔を表現する電子対動径差密度関数とその姉妹関数である電子対動径和密度関数を導入し、それらの有用性と一般的性質を明らかにした。これらの密度関数をヘリウム原子の1電子励起状態に対して詳細に考察した。1.電子対の動径空孔を表現する電子対動径差密度関数とその姉妹関数である電子対動径和密度関数のモーメントの物理的意味を考察し、He原子からXe原子までの値を報告した。2.電子対の対峙空孔が平行スピンの電子対だけでなく、反平行スピンの電子対に対しても出現する場合があることを指摘した。また、反平行スピンの電子対におけるフェルミ空孔の存在も報告した。3.電子対動径和密度関数と電子対動径差密度関数を特殊な場合として包含する一般化電子対動径密度関数を導入し、その一般的性質を議論した。また、具体例をヘリウム原子の基底状態と第一励起状態に対して報告した。