hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不均一高密度媒質中の放電プラズマ現象に関する基礎研究

本研究は,簡便な固体材料プロセスや液体・バイオ応用の実現へ向けた研究が近年盛んに行われている高気圧熱非平衡プラズマ源を対象とし,特に媒質の不均一性や界面の存在に起因した高気圧下に特有なプラズマ生成現象に関して系統的理解を得ることを目的としている.本年度は,通常は空間的に不均一となるアルゴンガス中での誘電体バリア放電の均一化現象に対する基礎研究に加え,高密度媒質中プラズマに一般的に適用可能な新規レーザ吸収分光法の研究開発を行った.まず,媒質の不均一性と同時に放電の不均一性にも着目した研究である,分子添加アルゴン中誘電体バリア放電に関する研究に進展があった.昨年度までは主にヘリウムガスを用いていたが,放電が空間的に不均一になる欠点をもつアルゴン中でも均一な放電が実現すれば,より安価なプロセス応用が可能となる.本年度は,昨年度より行ってきたアセトン分子による放電均一化に関する実験をまとめた論文を執筆・投稿すると共に,2種のガス流(ヘリウムガス+アルゴン/アセトン混合ガス)を交差させた場合のガス/ガス界面での放電現象についてICCDカメラを用いて詳細に観測した.さらに,高気圧プラズマ用の新規レーザ分光測定法の研究については,研究の着想から実験装置の選定などの準備を一昨年度より当研究員が中心となって地道に進めてきた成果が本年度になって現れたものである.本実験研究は,コヒーレントかつ広い周波数帯域を持つ光周波数コムを光源として用いた新しい原子吸収分光法の研究であり,プラズマを透過した光周波数コムと測定対象の原子吸収波長近傍の単一波長レーザ光を干渉させることによって,お高密度媒質中でのGHzオーダの吸収スペクトルをスペクトラムアナライザで一括して測定することができる.この新規手法により,従来の原子吸収分光法では片方が必須であったレーザ波長のスキャンと大型分光器の両方が不要となり,今後プラズマ診断だけでなく幅広い分光応用に展開可能な研究内容であると考えている。本研究は,簡便な固体材料プロセスや液体・バイオ応用の実現へ向けた研究が近年盛んに行われている高気圧熱非平衡プラズマ源を対象とし,特に媒質の不均一性や界面の存在に起因した高気圧下に特有なプラズマ生成現象に関して系統的理解を得ることを目的としている.本年度では,大気圧下でも室温程度の低ガス温度で空間的に均一なプラズマ生成が可能なヘリウムガス中での誘電体バリア放電に対し,レーザ分光診断を用いた電子や励起粒子生成過程に関する実験的研究を行った.まず,放電空間中にヘリウムと大気雰囲気のガス組成界面を有する同軸誘電体バリア放電型大気圧プラズマジェットに対して,レーザ吸収分光法やレーザ誘起蛍光法等を用いた時空間分解励起粒子密度計測を行った.測定結果より,このプラズマジェットの放電メカニズムが正負コロナ放電と過渡グロー放電の組み合わせであることを明確に示し,ガス組成の界面付近における励起粒子の特徴的分布の確認とその分布形成メカニズムについても考察を行った.また,より大面積なプラズマ生成が可能となる並行平板型大気圧グロー放電中における電子密度の時空間的挙動に関する研究にも取り組んだ.従来の測定手法ではガス組成や密度が不均一な媒質中において電子密度の時間的・空間的分布を得ることは非常に困難であったが,今回はCO_2レーザヘテロダイン干渉計とミリ波透過診断を同一のプラズマ源に適用することで時空間挙動の解析を可能とした.この新規手法による測定結果より,電子密度の分布が瞬間的に陰極して働いている電極近傍に局在しており,この局在は負グロー部の形成というグロー放電に特徴的な現象によるものであることを見出した.本研究は,簡便な固体材料プロセスや液体・バイオ応用の実現へ向けた研究が近年盛んに行われている高気圧熱非平衡プラズマ源を対象とし,特に媒質の不均一性や界面の存在に起因した高気圧下に特有なプラズマ生成現象に関して系統的理解を得ることを目的としている.本年度も昨年度より継続して,ヘリウムガス中での誘電体バリア放電に対し,電子や励起粒子の生成過程に関する実験的研究を各種分光診断手法を用いて行った.まず,放電空間中にヘリウムと大気雰囲気のガス組成界面を有する同軸誘電体バリア放電型大気圧プラズマジェットに対して,レーザ吸収分光法によるHe_2分子生成現象の解析を行い,大気圧プラズマにおけるエキシマ生成現象のメカニズムについて考察した.また,2つの交差したガス流同士の界面におけるプラズマ生成について,ICCDカメラを用いて詳細な時空間分解観測を行い,ガス流によるプラズマの制御について新たな知見を得ることができた.さらに,より一般的な電極構造である並行平板型大気圧グロー放電中における電子密度の時空間的挙動に関する研究にも取り組んだ.本研究ではCO_2レーザヘテロダイン干渉計とミリ波透過診断を同一のプラズマ源に適用することで時空間挙動の解析を可能とし,均一な媒質中での不均一なプラズマ生成現象について解析した.測定結果から,電子密度の分布が負グロー部の形成により電極表面に局在し不均一性を持つことや,主にペニングイオン化の効果により窒素を1%未満の微量添加した場合に電子密度が純ヘリウムの場合より増大することが分かった.本研究は,簡便な固体材料プロセスや液体・バイオ応用の実現へ向けた研究が近年盛んに行われている高気圧熱非平衡プラズマ源を対象とし,特に媒質の不均一性や界面の存在に起因した高気圧下に特有なプラズマ生成現象に関して系統的理解を得ることを目的としている.本年度は,通常は空間的に不均一となるアルゴンガス中での誘電体バリア放電の均一化現象に対する基礎研究に加え,高密度媒質中プラズマに一般的に適用可能な新規レーザ吸収分光法の研究開発を行った.

まず,媒質の不均一性と同時に放電の不均一性にも着目した研究である,分子添加アルゴン中誘電体バリア放電に関する研究に進展があった.昨年度までは主にヘリウムガスを用いていたが,放電が空間的に不均一になる欠点をもつアルゴン中でも均一な放電が実現すれば,より安価なプロセス応用が可能となる.本年度は,昨年度より行ってきたアセトン分子による放電均一化に関する実験をまとめた論文を執筆・投稿すると共に,2種のガス流(ヘリウムガス+アルゴン/アセトン混合ガス)を交差させた場合のガス/ガス界面での放電現象についてICCDカメラを用いて詳細に観測した.さらに,高気圧プラズマ用の新規レーザ分光測定法の研究については,研究の着想から実験装置の選定などの準備を一昨年度より当研究員が中心となって地道に進めてきた成果が本年度になって現れたものである.本実験研究は,コヒーレントかつ広い周波数帯域を持つ光周波数コムを光源として用いた新しい原子吸収分光法の研究であり,プラズマを透過した光周波数コムと測定対象の原子吸収波長近傍の単一波長レーザ光を干渉させることによって,お高密度媒質中でのGHzオーダの吸収スペクトルをスペクトラムアナライザで一括して測定することができる.この新規手法により,従来の原子吸収分光法では片方が必須であったレーザ波長のスキャンと大型分光器の両方が不要となり,今後プラズマ診断だけでなく幅広い分光応用に展開可能な研究内容であると考えている。
隕石の起源と母天体

各種の惑星物質について化学的、年代学的、物理学的、及び岩石学的研究を室内実験を含めて行い、太陽系形成時の物理化学的諸条件や原始太陽系を構成した物質の起源、形成年代について明らかにすることを目標とする。また、星間分子の分光学的観測による、物質の進化に関する研究も行っている。本年度の主たる成果は次の通りである。(1)おうし座の暗黒星雲TMC1における、CH_3N分子のマイクロ波輝線スペクトルより、この分子中の^<13>C/^<12>C同位体比は、星雲の北西部で太陽系のそれとほぼ等しく、南東に近づくほど^<13>Cにより富む傾向が観測された。(2)独自の方法により小惑星をその軌道をもとに族に分類し、さらに族ごとの光度分布を求めた。そしてこれが族に属さない小惑星と全く違った分布をすることが判明した。(3)S、O等の同位体比測定を目的として二次イオン質量分析計に新たにCsイオン源を取り付けた。また、Allende隕石中のMg同位体比測定を行った結果、コンドルールの溶融温度と^<24>Mgの過剰度に相関があることが分かった。(4)化学組成の異なる斜長石の蒸発実験及び部分蒸発実験により、非化学量論的な不一致溶融が起こることが判明した。(5)Allende隕石及び2つの普通コンドライト中のコンドルール及びリムについて微量元素及び主成分元素の分析を行った結果、原始太陽系星雲中での惑星物質の形成過程がより詳細に判明した。(6)南極産CM隕石について岩石学的研究を進めた結果、母天体集積に至るまでの破砕過程や変質過程等の、初期形成史が明らかにされた。(7)K-Ar法により60億年の見かけの年代が得られた、ザイール産ダイヤモンドについて希土類元素存在度の精密測定及びSr同位体比測定の結果より、ダイヤモンドとキンバライトの密接な成因関係が明らかになった。また、その形成年代は古くても5億年より遡るものではないことが判明した。
多人数の意見を集約したソーシャルウェブにおける情報検索

1件の研究が社会情報学分野の有名国際会議の一つであるSocInfo2018にショートペーパーとして採択された。また、国内会議であるDEIM2019において、指導学生が本テーマに関する発表を3件行った。うち1件の発表は学生プレゼンテーション賞を受賞した。本年度は主にソーシャルネットワーキングサービスおよびレビューサイトからのデータ収集と、それを用いたクエリと表現のマッチング、エキスパートの発見について研究を行った。SocInfo 2018に採択された「Location2Vec」の研究では、ある地物周辺で投稿された位置情報付きのコメントを集約的な意見として扱い、場所の用途や雰囲気に基づいて地域の類似度を計算したり、分析するための手法を提案した。DEIM 2019で発表された「Doc2Vec手法による映画レビューサイトからのクエリと意味的に類似した評価表現の発見」の研究では、実際のオンライン映画レビューの大規模データを用い、「泣ける」などのクエリと「ハンカチ必須だった」等のレビュー表現をそれぞれベクトルで表し検索する手法を提案した。また、「放送開始直後に書かれたレビューに注目したアニメ視聴継続の早期判断支援」の研究では、オンラインアニメレビューサイトのデータを収集し、アニメの放送開始直後にそのアニメの将来価値を推定できる先見の明を持つレビュアについて特徴を分析した。ほかに「ソーシャルネットワーキングサービスにおける『不自然なフォロー行為』の分析」では、フォロー関係に注目することで、ソーシャルメディアサイトにおけるユーザの信頼性について分析を行った。本年度は主に【課題1】記述内容の信憑性、【課題2】投稿者個人の信憑性の2つの課題に取り組んだ。【課題1】について、企業との協力により、実際に公開中のオンラインレビューサービスの実データを用いての開発・評価が可能になった。大規模データを用いて機械学習手法を用いたことで、想定より早く、既存手法より十分高い精度を持つアルゴリズムを開発することができた。また、クラウドソーシングを用いた大規模評価実験により、手法の優位性について定量的に示すことができた。【課題2】について、映画レビューサイトやアニメレビューサイト等のデータの収集用のプログラムが複数完成し、集めたデータを実際に分析可能な環境が構築できた。本年度は「あるユーザが先見の明を持つか」などの限定的な分析にとどまったが、次年度以降、実際にどのような利用者の意見を尊重すべきかの研究に着手する準備が整った。総合して、おおむね順調に研究が進展している。今年度以降は残された課題である【課題2】投稿者個人の信憑性、および【課題3】集団・集計の信憑性について研究を行いつつ、得られた研究成果を国際会議発表の形で広く世界に公表する。【課題2】について、主に2019年度に、多くのレビューサイトのデータを用いてどのような人物の意見を重視すべきかを、クラウドソーシングによるラベル付けを行いながら研究を進める。【課題3】について、2019年度から2020年度にかけて重点的に研究を行う。主に映画レビューサイトの実データを用いて、映画雑誌等に掲載された専門家によるランキングをレビューサイトのデータから再現する複数のモデルを作成し、評価実験を繰り返して検証する。

今年度以降は残された課題である【課題2】投稿者個人の信憑性、および【課題3】集団・集計の信憑性について研究を行いつつ、得られた研究成果を国際会議発表の形で広く世界に公表する。【課題2】について、主に2019年度に、多くのレビューサイトのデータを用いてどのような人物の意見を重視すべきかを、クラウドソーシングによるラベル付けを行いながら研究を進める。【課題3】について、2019年度から2020年度にかけて重点的に研究を行う。主に映画レビューサイトの実データを用いて、映画雑誌等に掲載された専門家によるランキングをレビューサイトのデータから再現する複数のモデルを作成し、評価実験を繰り返して検証する。
心臓洞結節機能におけるプリン作動性調節機構の研究

生体内のいたるところに存在するプリン体のうち、最も豊富に含まれているアデノシンの心臓作用は冠血管拡張作用が最もよく知られているが、今回は心機能(歩調取り収縮力)に及ぼす作用に焦点を絞った。今回の研究では従来のアデノシン単独投与による作用を観察するのではなく、持続的投与によって得られるアデノシンの作用を心機能に及ぼす反応として捕らえ,各種自律神経伝達物質のみならずアデノシン単独適用により得られる作用にどう影響を及ぼすのかを薬理学的に分析したものである。まず、アデノシンの摘出右心房洞結節動脈への持続投与は陰性変時および陰性変力作用を惹起したが、陰性変力作用のみが徐々に回復することを確認できた。このことがどのような生理的意義を有するのかは今後の問題である。アデノシンの持続投与によりノルアドレナリンの作用は軽度ながら抑制された。一方、アセチルコリンの作用は明確に有意に増強されることを確認できた。また、心臓内自律神経刺激によって生ずる内因性のアセチルコリンおよびノルアドレナリンに対するアデノシン持続注入の作用は同様に増強と抑制効果が確認された。このことは心臓機能のコントロールにアデノシンが関与している可能性を強く示したものといえよう。さらに、アデノシンの持続注入により単独のアデノシンの作用が明瞭に抑制されることを確認できた。このことは活性物質であるアデノシンの急性脱感作反応の存在を示している。この脱感作の惹起されるメカニズムの解明は今後の大きなテーマと思われる。イヌ血液灌流摘出右心房標本を作成し、ペントバルビタール麻酔下の動脈血で定圧灌流を行った。アデノシンの単独投与によって陰性変周期および陰性変力作用は用量依存的に出現した。これらの作用はアトロピン前処置ではまったく影響を受けず、コリン作動性機序はないものと思われる。アデノシンを洞結節動脈に持続注入ポンプを用いて投与すると同様に陰性変周期、変力作用が出現するが変力作用はアデノシンの持続注入中も徐々に回復して、コントロール値に戻ってくるが、変周期作用の方はそのまま持続する。アデノシンの持続注入中にはアデノシン単独投与によって惹起された反応は抑止され、脱感作作用が出現するようになる。この急速な脱感作効果はアデノシン持続注入を中止すれば直ちに消失することがわかった。今後、アデノシン持続投与による心臓の機能的ならびに自律神経系への影響について薬理学的に検討する必要がある。心臓は交感神経ならびに副交感神経系に常に制御されているが、各々の化学伝達物質であるノルアドレナリンおよびアセチルコリンがアデノシン持続投与によっていかなる影響を受けるかも検討する必要がある。したがって、今回の実験では洞結節動脈へ選択的に投与されたノルアドレナリンおよびアセチルコリンの変周期および変力作用がアデノシン持続注入でどのように修飾されるのかを観察する。さらに、心臓内自律神経線維の電気刺激による反応がアデノシン持続注入でどのような影響を受けるかも合わせて観察する。イヌ心臓を麻酔下に抗凝固剤処置後に摘出し、洞結節領域を含んだ右心房筋標本を作製した。摘出心筋は人工呼吸下の麻酔供血犬のヘパリン化動脈血を用いて、洞結節動脈に新鮮動脈血を誘導し、100mmHgの定圧潅流を行った。アデノシンの持続注入により、洞調律および心筋収縮力は抑制されるが、収縮力は徐々に回復する。一方、洞調律は一定に抑制されたまま持続する。すなわち、1.心臓ペースメーカーと収縮力に対するアデノシンの抑制作用に解離が観察された。この現象は用量依存的なものであった。また、2.アデノシンの持続注入の間には、アデノシンの単独投与による陰性変周期、変力作用は有意に抑制された(アデノシンによる急性脱感作効果)。しかし、同様な条件においてのアセチルコリンの単独投与による陰性変周期、変力作用は抑制されないばかりでなく、むしろ有意に増強されることが判明した。

3.アデノシンの持続注入時にノルアドレナリンの作用は軽度ながら抑制された。さらに、4.心臓内自律神経線維の電気刺激による2相性反応は、アデノシン持続注入時に陰性反応は増強され、陽性反応はやや抑制された。以上の成績が実験により確認され、生体のいたるところに存在し、心臓内にも豊富に存在するアデノシンは、それ自身の反応が脱感作され易いこと、ならびに生理的な心臓調整因子に大きな影響を及ぼすことが確認された。さらに病態生理、薬理的な研究に将来つなげていくことが、今後の課題といえよう。
「アラブの春」以後の社会保障：エジプト、チュニジア、ヨルダンの比較分析

中東・北アフリカ地域の権威主義国家では、全般的に大規模な社会保障制度が維持されてきたものの、2010年に始まった「アラブの春」によって、状況は一変した。中東・北アフリカ諸国では、政治の不安定化や経済停滞の結果、従来の社会保障制度を維持するために必要な財源確保が困難となった。そのため、社会保障改革の必要性に迫られるようになった。一方で、社会保障改革は国民生活にも大きな影響を及ぼすと考えられる。そこで、本研究では、エジプト、チュニジア、ヨルダンという3つの権威主義国家を事例として、「アラブの春」以降に各国で実施された社会保障改革と、その国民生活への影響について明らかにすることを目指す。
マウス骨肉腫における腫瘍感作、Foxp3発現樹状細胞による抗腫瘍効果

計画書に記載したように樹状細胞(DCs)にFOXP3 mRNA (MIGR-mFoxP3 ;Plasmid 24067, addgene)を試みたが,現在のところ導入および発現効率が文献に示されているほど良くはない。原因を究明中であるがtransfectionの時間を調整するか、樹状細胞側の生体効率を活性化する何かを加える必要があるため今後実施することにしている。並行して我々はこれまで行ってきたRegulatory T cells (Tregs)の機能を抑制しDCを併用する研究を継続した。これまでの研究結果や臨床成績を考慮しながら悪性腫瘍に対する免疫療法の立ち位置ということを考えてみる。様々な試みの中で、現在の免疫療法を選択するタイミングというのは標準治療を行った後の進行例に対してである。現在の免疫療法の戦略では標準治療と同等もしくはそれらの効果を凌ぐ治療効果はないという証明であろう。ヒトの悪性腫瘍を免疫療法のみで治療するという概念はもうやめるべきであり、現在の標準治療と免疫療法をはじめから併用する選択が免疫療法の能力を引き出すことができると考える。つまり抗癌剤もしくは放射線療法と免疫療法の併用である。Foxp3の発現が確認されたDCをセルソーターで回収したが、その後のactivityはよくないこともありin vivoで検証できるような細胞数およびqualityは文献報告にあるような再現性は現時点で困難であった。対応策としてDC培養の期間を短縮して未熟DCの状態でのplasmid transfectionを試みており今後も引き続き検証を継続することにしている。今のところ抗glucocorticoid-induced TNFR family related gene (GITR)抗体とDCを併用するとTregの腫瘍への集積が抑制され、同時にTregが放出する免疫抑制因子(TGF-&#61538;, IL-10, IL-6)の発現が低下していることをreal-time PCR,腫瘍組織のウェスタンブロットで確認した私たちはImmunological cell death (ICD)に注目した。これは抗癌剤を使用することにより癌細胞が細胞表面に発現するタンパクが抗原となりDCなどに認識されやすくなる、という現象である。すでに他の癌腫で証明されていたが、我々はマウス骨肉腫細胞(LM8)にも同様の免疫活性上昇が発生しないか調査した。肉腫に対する化学療法で用いられるadriamycin (ADM)をLM8に反応させるとin vitro, in vivoともにcalreticulin (CRT), heat shock protein (HSP) 70の細胞表面への高発現, high mobility group box 1 (HMGB1)の細胞外放出を確認し、さらにマウスDCの活性化を確認しこのモデルでのICDを証明した。悪性腫瘍すでに臨床の現場で使用している薬剤に免疫療法と併用できそうな抗癌剤はないか。私たちはImmunological cell death (ICD)に注目した。DC-Foxp3モデルの研究と同時にこれについても研究していく予定である。予定していた実験方針を一部変更した。具体的には実験器具が購入できなかったため消耗品を購入した。引き続き実験消耗品を中心に購入する。当施設での共通機器を使用することで計画に変更はない。
動きの要素に依拠した幼児の音楽的表現の発達過程に関する評価方法の考案

本研究の目的は、幼児の音楽的発展段階に応じた身体的な動きの要素の変化を見い出すことにある。その中から特に統計的に有意な特徴量等を用いて機械学習を行い、身体的な動きから音楽的発展度を分類した。2018年度に研究対象となった認定こども園でも、MVNシステム(3Dモーションキャプチャー)を用いて、MEB(Musical Expression Bringing-up)プログラムの4段階分について、3歳児、4歳児、5歳児の音楽的表現における身体的な動きの要素に関する動作解析を行った。その1年間の活動実践前後には、前年度と同一の音楽テストを対象児に実施し、その結果と実践後に最も近い第4段階の動作解析結果との相関強度についても定量的分析を行った。そして、2018年度の動作解析の結果を踏まえ、この3年間全ての身体測定部位のモーションキャプチャーデータについて、活動段階、対象園、対象年齢の3要因による三元配置分散分析を行った。その結果、右手の動きの移動平均加速度、移動距離の変化が顕著であり、音楽的諸要素の認識を主な目的とする第3段階で最大であった。右足の動きの円滑性は、保育園児が大きい傾向にあった。保育形態による差異は、移動距離や移動平均加速度に見られた。上記の結果に基づき、統計的に有意であるモーションキャプチャーデータ等を動作特徴量として機械学習を行った。2017年度に抽出した分類モデルにより、音楽的表現の発展度を判別し、音楽的発展度の分類による評価モデルを考案した。SVM等の5種類の分類器を用いた結果、ニューラルネットワークの多層パーセプトロンの分類精度が比較的高く、音楽的発展度に対して、骨盤移動距離と右手移動平均加速度に高い感応度が認められた。機械学習を用いた客観的な音楽的発展段階の評価方法の考案は、経験の少ない幼児教育者の実践支援や、幼児の音楽教育の質的向上に資すると考える。2016度には、研究計画どおり、保育形態の対照的なU保育園とK保育園で、4段階から成るMEB(音楽的表現育成)プログラムより抽出した特徴的な活動内容を中心に、3歳児、4歳児、5歳児に対して音楽的表現の実践が行われた。その実践過程で、17か所の身体部位にモーショントラッカーを装着した対象児が、1人ずつ、本科学研究費補助金で購入した新型MVNシステムによる音楽的表現に関する動作解析に参加した。各活動段階で各2か月を活動期間とし、そのうち、各保育園で2日間を音楽的表現の動作解析に充てた。そして、2か所の保育園で83人分のデータをMEBプログラム4段階分について取得した。主な分析対象は、各測定部位の移動距離、移動平均速度、移動平均加速度であり、取得データに関しての定量的分析、映像分析を行った。同時に、MEBプログラムの実践前後に筆者考案の音楽テストを4歳児と5歳児に行い、その得点と前述の動作解析結果との関係性についても分析を行った。その結果、音楽的諸要素の認識度の高い5歳児について、移動距離、移動平均加速度がMEBプログラム第3段階で最も数値が大きく、その傾向は、主に骨盤、頭、手の動きに顕著であった。また、4歳児は動きの円滑さが特徴的であり、3歳児については、活動段階が進むにつれて右手移動平均加速度および両手間隔の伸びが顕著であった。こうした音楽的表現における動きの要素の変容について、活動段階・保育園別・対象児の年齢といった側面から行った定量的分析、および対象児の個別データの分析から、これまでの研究よりも詳細に捉えられた。また、MEBプログラム実践前後の音楽テスト結果と活動段階別のMVNデータとの関係性の定量的分析をとおして、音楽的諸要素の認識の変容という視点から、動きの要素の変容に関する特徴を抽出することもできた。筆者は、これらの研究成果を学会発表および論文発表によって発信した。研究計画どおりの対象園、対象児に対して、新型MVNシステムによる音楽的表現の動作解析を行い、予定通りの定量的分析を行った。その結果、2015年度までよりも詳細な分析を行い、音楽的表現における動きの要素の変容を捉えることができた。2017年度には、研究計画どおり、保育形態の対照的なF幼稚園とY幼稚園で、4段階から成るMEB(音楽的表現育成)プログラムより抽出した2016年度の研究対象であるU保育園K保育園に対して行われたと同一の活動内容を中心に、3歳児、4歳児、5歳児に対して音楽的表現の実践が行われた。その実践過程で、2016年度と同様に、17か所の身体部位にモーショントラッカーを装着した対象児が、1人ずつ、本科学研究費補助金で購入したMVNシステムによる音楽的表現に関する動作解析に参加した。各活動段階で各2か月を活動期間とし、そのうち、各幼稚園で2日間を音楽的表現の動作解析に充てた。そして、2か所の幼稚園で92人分のデータをMEBプログラム4段階分について取得した。その結果、骨盤や右手をはじめとする移動距離と移動平均加速度の大きさがMEBプログラム第3段階に顕著であり、4歳児において、音楽的諸要素の認識と右手移動距離や右手移動平均加速度との強い関係性が見られた。

これらを踏まえて、2016年度のU保育園K保育園と2017年度のF幼稚園Y幼稚園の取得データを合わせて、活動段階・保育園幼稚園別・対象児の年齢という側面から行った定量的分析、および対象児の個別データの分析から、対象児の音楽的表現における動きの変容について、保育園と幼稚園の類似点や相違点が見い出され、これまでの研究よりも詳細に捉えられた。これらの結果について、学会発表や論文発表で発信した。加えて、保育園児の音楽的表現において抽出された特徴量をもとに機械学習およびモデル分類も行った。研究計画どおりの対象園、対象児に対して、MVNシステムによる音楽的表現の動作解析を行い、予定通りの定量的分析を行った。その結果、2016年度と2017年度の結果を合わせたより詳細な分析を行い、音楽的表現における動きの要素の変容を捉えることができた。また、取得データにおける動きの要素の特徴量抽出、機械学習およびモデル分類を行った。本研究の目的は、幼児の音楽的発展段階に応じた身体的な動きの要素の変化を見い出すことにある。その中から特に統計的に有意な特徴量等を用いて機械学習を行い、身体的な動きから音楽的発展度を分類した。2018年度に研究対象となった認定こども園でも、MVNシステム(3Dモーションキャプチャー)を用いて、MEB(Musical Expression Bringing-up)プログラムの4段階分について、3歳児、4歳児、5歳児の音楽的表現における身体的な動きの要素に関する動作解析を行った。その1年間の活動実践前後には、前年度と同一の音楽テストを対象児に実施し、その結果と実践後に最も近い第4段階の動作解析結果との相関強度についても定量的分析を行った。そして、2018年度の動作解析の結果を踏まえ、この3年間全ての身体測定部位のモーションキャプチャーデータについて、活動段階、対象園、対象年齢の3要因による三元配置分散分析を行った。その結果、右手の動きの移動平均加速度、移動距離の変化が顕著であり、音楽的諸要素の認識を主な目的とする第3段階で最大であった。右足の動きの円滑性は、保育園児が大きい傾向にあった。保育形態による差異は、移動距離や移動平均加速度に見られた。上記の結果に基づき、統計的に有意であるモーションキャプチャーデータ等を動作特徴量として機械学習を行った。2017年度に抽出した分類モデルにより、音楽的表現の発展度を判別し、音楽的発展度の分類による評価モデルを考案した。SVM等の5種類の分類器を用いた結果、ニューラルネットワークの多層パーセプトロンの分類精度が比較的高く、音楽的発展度に対して、骨盤移動距離と右手移動平均加速度に高い感応度が認められた。機械学習を用いた客観的な音楽的発展段階の評価方法の考案は、経験の少ない幼児教育者の実践支援や、幼児の音楽教育の質的向上に資すると考える。本研究課題を遂行するために、研究計画どおり、2017年度には保育形態の異なる2か所の幼稚園の幼児を対象として、2016年度と同様の研究方法で、音楽的表現の動作解析を実施し、定量的分析を行う。但し、MVN測定に関しては、対象園や対象児の状況によって測定日数を柔軟に変更していくことも考えられる。こうしてデータ量を増やし、多面的な分析を加えるとともに、データ分類、幼児の音楽的表現の発達的特徴の抽出、特徴量からモデル分類を行っていくことを考えている。
電気化学反応を利用した元素ドーピングによるビスマス系超電導体の特性改善

クーロンメータ付のポテンショスタットを利用した電気化学実験システムを構築し、電解液に過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに溶かしたものを使って、ビスマス2212バルク超電導体にリチウム元素をドーピングした。まず、電気化学用の良質なビスマス2212標準試料をCIP(冷間等方静水圧プレス)によって作製した。0.4GPaという高圧のCIPを用いることで、均質で稠密な試料を作製することができた。CIP試料の密度は通常の1軸プレスだけの試料に比べて、最大50%高くなった。その結果、試料中の空孔の割合が少なくなって超電導電流が試料全体を流れるようになり、液体窒素温度以上の温度領域で零抵抗を実現できた。これら成果は、電気学会の論文等で発表した。次に、電気化学反応によって試料中にリチウム元素をドーピングした結果、以下のことが明らかになり、その成果を電気化学会などで発表した。1.ICP発光分光分析によって測定した試料中のリチウム元素の量は、電荷量から計算した量とほとんど同じであった。したがって、ドーピングするリチウム元素の量は、クーロンメータによって制御できる。2.ドーピング直後の試料は、半導体的な性質を示すなど抵抗特性は極端に悪かった。したがって、ドーピング後に再焼結が必要である。3.再焼結の際に試料中のリチウム元素が20分の1以下に減少した。これにより、再焼結温度はなるべく低く抑えることなどが必要である。4.0.4g程の標準試料に対して電荷量12C分のリチウム元素をドーピングした場合、抵抗遷移が高温側にシフトし、零抵抗温度が上昇するなど、その特性に改善が見られた。クーロンメータ付きのポテンショスタット(北斗電工・HABF-501)を中心とした電気化学実験システムを構築した。予備実験を行った結果、ビスマス2212超電導体にリチウム元素をドーピングするために適した電解液は、過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに溶かしたものであることがわかった。また、試料の電位を参照(飽和カロメル)電極に対して、-1[V]前後にすると良いこともわかった。この方法により、焼結試料1[g]に対して16[C]以上のリチウムイオンをドーピングすることができた。次に電気化学用の良質なビスマス2212標準試料をCIP(冷間等方静水圧プレス)によって作製した。0.4GPaという高圧のCIPを用いることで、均質で稠密に加圧成形することができた。ClP試料の密度は通常の1軸プレスだけの試料にくらべて、最大50%高くなった。その結果、試料中の空孔の割合が少なくなって超電導電流が試料全体を流れることができるようになり、液体窒素温度以上の温度領域で零抵抗を実現できた。過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに溶かした電解液中での電気化学反応によって、焼結試料に6-10[C]のリチウムイオンをドーピングしたものは、ドーピング前の試料に比べて零抵抗を示す温度が数K高くなった。これにより、一度特性を測定した後のバルク試料を粉砕・再プレスすることなしに再利用し、各種元素のドーピング効果を調べることのできる可能性を見出した。今後は、ビスマス系バルク超電導体に対して良い添加効果があると言われている銀、鉛などの元素を電気化学法によってドーピングするための条件(電解液の種類、電位等〕を確定する。最後に、電気化学法とClPをうまく組み合わせることによって、ビスマス系超電導体試料の結晶粒および粒界に対する特性改善を図る。
確率論の総合的研究

本研究は確率論が本来持つ横断性を有機的に活用・発展させるために,様々な研究テーマの下で第一線で活躍する確率論研究者たちを分担者として,彼等の研究の総和をもって我が国の確率論研究に貢献することを目的としている.当該研究期間内に4つの国際シンポジウムの主催・共催(確率論と数論,大規模相互作用系の析,数理ファイナンスに関するもの2つ),26の国内研究集会の主催・共催(うち毎年開催したのは,確率論サマースクール,ランダム作用素,エルゴード理論,確率論シンポジウム)に携わり,延べ285人の旅費(うち外国旅費13件)を負担した.研究成果は多岐に渡る.例として代表者の研究成果を3つ述べる.(1)モンテカルロ法を確率的ゲーム(賭け)として定式化しコルモゴロフの乱数理論を用いることによって,モンテカルロ法におけるサンプリングの本質的な問題を明らかにした.さらにその解決のためには暗号理論における疑似乱数生成器の安全性の考えが有効であることが分かった.とくにモンテカルロ積分の場合には「ペアごとに独立なサンプリング法」が安全な疑似乱数生成器を実現していることを指摘した.(2)任意の有限体を係数に持つ2つのmonic多項式が互いに素である確率をアデール完備化を通して,拡張されたエルゴード定理を用いて計算した.(3)自然数列の代わりに独立確率変数の和の列を考えることにより,di-gamma関数のランダム化を考え,それに関する中心極限定理について研究した.これは半直線上のランダムな電荷分布の作るポテンシャルの揺らぎに関する結果と見ることができる.本研究は確率論が本来持つ横断性を有機的に活用・発展させるために,様々な研究テーマの下で第一線で活躍する確率論研究者たちを分担者として,彼等の研究の総和をもって我が国の確率論研究に貢献することを目的としている.当該研究期間内に4つの国際シンポジウムの主催・共催(確率論と数論,大規模相互作用系の析,数理ファイナンスに関するもの2つ),26の国内研究集会の主催・共催(うち毎年開催したのは,確率論サマースクール,ランダム作用素,エルゴード理論,確率論シンポジウム)に携わり,延べ285人の旅費(うち外国旅費13件)を負担した.研究成果は多岐に渡る.例として代表者の研究成果を3つ述べる.(1)モンテカルロ法を確率的ゲーム(賭け)として定式化しコルモゴロフの乱数理論を用いることによって,モンテカルロ法におけるサンプリングの本質的な問題を明らかにした.さらにその解決のためには暗号理論における疑似乱数生成器の安全性の考えが有効であることが分かった.とくにモンテカルロ積分の場合には「ペアごとに独立なサンプリング法」が安全な疑似乱数生成器を実現していることを指摘した.(2)任意の有限体を係数に持つ2つのmonic多項式が互いに素である確率をアデール完備化を通して,拡張されたエルゴード定理を用いて計算した.(3)自然数列の代わりに独立確率変数の和の列を考えることにより,di-gamma関数のランダム化を考え,それに関する中心極限定理について研究した.これは半直線上のランダムな電荷分布の作るポテンシャルの揺らぎに関する結果と見ることができる.本研究は確率論が本来持つ横断性を有機的に活用・発展させるために,様々な研究テーマの下で第一線で活躍する確率論研究者たちを分担者として,彼等の研究の総和をもって我が国の確率論研究に貢献することを目的としている.以下は本年度に実施された研究集会で発表された本研究代表者および分担者の研究業績の一部である.1.記号力学系のあるクラスが持つ指数的混合性の研究(盛田健彦),2.時間変更確率過程の第一固有値とその応用に関する研究(竹田雅好),3.Ginibre ensembleから定まる点過程の研究(白井朋之),4.二次元ランダムウォークの半直線への到達時間・位置についての揺動理論とその応用に関する研究(磯崎泰樹),5.Fq-係数多項式環のアデール完備化上でのシフトのエルゴード性と大数の法則についての研究(杉田洋),6.ランダム化されたdigamma関数のある極限における大数の法則と中心極限定理の研究(杉田洋),7.ランダムウォークとブラウン運動の様々な汎関数の分布に関する研究(藤田岳彦),8.マリアヴァン解析と数理ファイナンスに現れる数値計算の研究(楠岡成雄),9.ピン留めランダムウォークの訪問点の個数に関する精密な極限定理の研究(濱名裕治),10.Galton-Watson treeの頂点数に関する中心極限定理および局所極限定理の研究(南就将),11.混合型ジャンプ確率過程の熱核測度の評価の研究(熊谷隆),12.非衝突ミアンダーとランダム行列の研究(種村秀紀),13.ランダム分割の数理的構造の研究(半田賢司),14.磁場つきランダムSchroedinger作用素のWegner型評価に関する研究(上木直正).本研究は確率論が本来持つ横断性を有機的に活用・発展させるために,様々な研究テーマの下で第一線で活躍する確率論研究者たちを分担者として,彼等の研究の総和をもって我が国の確率論研究に貢献することを目的としている.

本年度は2つの国際シンポジウムの主催・共催(大規模相互作用系の解析,数理ファイナンスに関するもの.うち本科研費で外国人研究者1名を含む17名分の旅費負担),9つの国内シンポジウムの主催・共催(飛躍型マルコフ過程,確率論ヤングサマースクール,確率論サマースクール,確率論と偏微分方程式,数論と確率論,確率論と幾何学,ランダム作用素,エルゴード理論,確率論シンポジウム.うち本科研費で外国人研究者1名を含む約92名分の旅費負担)に携わった.研究成果は多岐に渡るので,ここでは例として代表者のモンテカルロ法に関する結果について述べる.モンテカルロ法は,従来,「ランダム現象を仮想的に再現することによって確率変数のサンプリングを行う」とされて来たが,我々はモンテカルロ法を確率的ゲーム(賭け)として数学的定式化することにした.その結果,コルモゴロフの乱数理論と暗号理論から,モンテカルロ法の本質的な問題を明らかにすることが可能になり,さらにその解決のためには暗号理論における疑似乱数生成器の安全性の考えが有効であることが分かった.とくにモンテカルロ積分の場合には「ペアごとに独立なサンプリング法」が安全な疑似乱数生成器を実現していることを指摘した.
中学校社会科における地理情報システムを活用した教材開発

本研究は、中学校社会科における地理情報システムを活用した教材開発を行った。地理情報システム活用した教授学習は、インターネットなどのマルチメディアを活用するため、従来の教科書と黒板、資料のみを活用した教授学習より、遥かに視覚的で楽しい学習となり、高度情報化社会に対応する能力を育成することが可能となる。本研究は、このような社会的要因を背景に、教育現場で活用できるマルチメディアを活用した教材開発を目指した。本研究は、中学校社会科における地理情報システムを活用した教材開発を行うことを目的として行った。地理情報システム(GIS:Geographic Information System)は、地理的位置を手がかりに、位置に関する情報を持ったデータ(空間データ)を総合的に管理・加工し、視覚的に表示し、高度な分析や迅速な判断を可能にする技術である。電子地図の上でデジタル化された地理空間情報を一体的に処理して視覚的な表現や高度な分析を行うことにより、ユーザは的確な情報分析に基づく迅速な判断が可能となる。コンピュータやインターネット、携帯電話の技術進歩や低廉化により、GISをより手軽かつ高度に利用できる環境が整ってきている。本研究は、このような社会的要因を背景に、教育現場で活用可能な地理情報システムを活用した教材開発を目指した。学習指導要領においても、情報機器の積極的な活用が求められている。日本では教育現場におけるマルチメディアを活用した有意な教材は開発されているが、地理情報システムを活用した教材は数多くは作成されていないし、一般的に普及していない。地理情報システム活用した教授学習は、インターネットをはじめとするマルチメディアを活用するため、従来の教科書と黒板、資料のみを活用した教授学習より、遥かに視覚的で楽しい学習となる。そして、高度情報化社会に対応する能力を育成することが可能となる。成果については、学会や研究会などで報告をした。今後は、中学校で実践授業を行うことを目指して具体的なカリキュラムを構築し、教材開発をすすめる予定である。コンピュータやインターネット、携帯電話の技術進歩や低廉化により、さまざまなメディアをより手軽かつ高度に利用できる環境を活用し、学習内容と共に、地理的技能の体系的な習得を目指した。新学習指導要領社会科の地理的分野では、「教科用図書「地図」を十分に活用すること。また、地域に関する情報の収集、処理に当たっては、コンピュータや情報通信ネットワークなどを積極的に活用するなどの工夫をすること」と規定されている。そこで、このような社会的要因を背景に教育現場で活用できるマルチメディアを活用した教材開発を行った。本研究では、マルチメディアの活用を通して、知識だけでなく地理的技能も含めて体系的に習得できる授業づくりを試みた。地図学習の指導と同様に、情報活用能力を育成する指導も、体系的に行われるべきである。知識と技能を組み合わせたカリキュラムは、アメリカの社会科では一般的な内容構成であるが、日本の社会科カリキュラムは、はっきりと明示されていない。今後の課題としては、情報活用能力の育成を念頭においた、中学校地理教育における系統性を明示したカリキュラムの作成や、地理を系統的に学習するために、小・中・高の一貫カリキュラムの構築が挙げられる。
高感度シナプスカルシウムプローブを用いたスパイン病態進行機構の研究

海馬は記憶の形成や想起に関わる脳部位であり、海馬錐体細胞においてグルタミン酸作動性の興奮性シナプスの入力部位である個々の樹状突起棘(スパイン)が記憶に重要であると考えられている。統合失調症等の一部の精神疾患では進行性の記憶障害が生じるが、そのマイクロ病態として海馬でのスパインの萎縮やスパイン数の減少等が明らかにされてきた。しかしこれらのマイクロ病態がどのように進行しているのかは未だに解明されていない。本研究では、マウス海馬スライスの錐体細胞を標本として用い、統合失調症様精神症状を誘発させる薬物の投与や遺伝子の操作によって個々のスパインの形態・機能やシナプス近傍の神経内外環境がどのように変化するのかを明らかにし、記憶障害の発現・進行に関わるマイクロ病態を解明することを目的としている。26年度は前年度に引き続きシナプスの形態とCa2+活動の経時変化をイメージングで測定することを可能にする蛍光プローブの作製を行った。さらにシナプス病態の経時的な進行を明らかにするため、統合失調症様精神症状の誘発との関連が想定されている異常なDisc1変異体等を神経細胞に発現させ、その効果を蛍光イメージングで検討した。一方研究代表者らが以前に開発した赤色Ca2+プローブであるR-CaMP1.07を基にして、超高感度かつ超高速で微弱な神経活動を検出できる赤色蛍光Ca2+プローブR-CaMP2を開発し、従来以上に高精度に神経活動を解析できることを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。25年度はまずシナプスの形態とCa2+活動の経時変化をイメージングで測定することを可能にする蛍光プローブの作製を行った。さらにシナプス病態の経時的な進行を明らかにするため、長時間培養下での蛍光イメージングを行うための実験条件を検討した。一方研究代表者らが以前に開発した高感度なシナプスCa2+プローブであるG-CaMP6-actinをマウス海馬スライスのCA3神経細胞に発現させて蛍光Ca2+イメージングを行った結果、発火閾値下での膜電位変化量と樹状突起スパインにおけるCa2+蛍光変化量に相関があることを見出した。シナプスの形態とCa2+活動の解析用プローブの作製や長時間培養イメージングの条件検討が順調に進んでいるため。最終年度は、これまでの研究成果に基づき、統合失調症様精神症状を誘発させる薬物の投与や遺伝子の操作によりシナプス病態がどのように進行するのかを解析する。
炭素・炭素二重結合へのフッ素付加・ハロフルオロ化反応を利用する生理活性物質の合成

1)含フッ素炭素環ヌクレオシドの合成:既に申請者らが見い出していた2-azabicyclo[2.2.1]]hepteneの2位をBoc基で保護した化合物への効率的なフッ素付加反応によって得られるフッ素付加体から,還元的アミド結合開裂反応を経て得られる化合物の水酸基をベンゾイルで保護した後,常法に従いピリミジン塩基を構築することにより新しい含フッ素炭素環ピリミジンヌクレオシドを合成することに成功した.その結果,申請者らが合成した新しい含フッ素炭素環ヌクレオシド類はすべてS型コンフォメーションをとっていることが明らかとなった.生理活性については現在検討中である.また,2-azabicyclo[2.2.1]]heptene誘導体及びその還元的アミド結合開裂反応を経て得られる化合物に対してハロフルオロ化反応を種々検討した結果,NIS/Bu_4NH_2F_3を用いたときにだけ,それぞれに対して位置および立体選択的なヨードフルオロ化反応が進行し,それぞれの基質を使い分けることにより,逆の立体化学をもつ3位モノフルオロヌクレオシド前駆体を合成できることがあきらかになった.2)含フッ素ビタミンD_3の合成:5,7,22-コレスタトリエンの5,7-ウラゾール付加体の側鎖二重結合に対して分子フッ素の付加反応及びハロフルオロ化反応を検討した結果,NIS/Bu_4NH_2F_3を用いたヨードフルオロ化反応が位置および立体選択的に進行し,23-モノフルオロ1α-OH-D_3の前駆体を合成することができた.3)含フッ素アミノ酸の合成:脂肪族及び芳香族デヒドロアミノ酸類への分子フッ素の付加反応を検討した結果,脂肪族ではアズラクトン型,芳香族ではその開環型のデヒドロアミノ酸を基質としたときに選択的なフッ素付加反応が可能となることを見い出した.また,フッ素付加体の加水分解により得られる含フッ素ケトエステル体のジアステレオ選択的還元的アミノ化反応を経て,β位にフッ素を有するα-アミノ酸の一般的合成法を確立した。
大脳基底核病変発生における血管構築の重要性

本研究では脳血管構築の特徴を流体力学および幾何学を基礎として定量的に調べ、大脳基底核に選択的に発生する病変(一酸化炭素中毒による淡蒼球病変、高血圧性脳出血)の発生メカニズムについて考察を行った。主な結論は以下のようにまとめられる。1.血管分岐における圧力降下(エネルギ-損失)は分岐角・管径比が大きくかつ流速が大きい場合に大きくなることを指摘した。大脳基底核の穿通枝、特に淡蒼球を栄養する血管はこのような条件下にあると考えられる。2.淡蒼球を栄養する血管は主幹より分岐した後長い走行を経て脳実質に入る。ここでの圧力降下はFaraeus効果を取り入れたHagen-Poiseuilleの式より12.4±4.2mmHgと見積られる。CO中毒時のように末消の血管が拡張した状態においてさらに低血圧などが負荷されると、大きな動脈や分岐入口での圧力降下が相対的に重要になってくる。このことは一酸化炭素中毒による淡蒼球の虚血性病変の発生に密度に関連していると考えられる。3.被殻における血管構築では、中大脳動脈などの主幹からの分岐やそれに続く比較的大きな血管での圧力降下は淡蒼球の場合ほど重要でないことが示唆された(3.2±2.1mmHg)。つまり脳実質内での血圧降下が大きいことが分った。高血圧の長期負荷により被殻の小動脈にはストレスが強くかかることが推察される。このことは高血圧性脳出血がこの部位に好発することに関連があると考えられる。4.脳血管の空間的分布はフラクタルになっており、その複雑さの程度がフラクタル次元で定量的に示された。生体のいろいろな構造はフラクタルになっており、形の複雑さを定量化できるという点でフラクタルの病理学への応用は広い。以上のように、大脳基底核の選択的病変発生には血管構築の特性が重要な役割を果たすことが示唆された。大脳基底核の被殻は高血圧性脳出血の好発部位であり、隣接する淡蒼球は一酸化炭素中毒による病変の好発部位である。これらの病変の発生機構には血液供給にあずかる動脈構築の特異性が重要であると考えられる。本研究では基底核における動脈構築の詳細な計測、およびその血行力学的な解析法の開発により、基底核における循環の特性および上記病変の発生部位選択性の機構を解明することを目的としている。1.補助金により、圧力変換器・高解像度マイクロスコープ用レンズ・コンピューター用品などを購入し、これらを用いて以下の実験を行った。(1)ネコ27匹を用い、種々の血管鋳型材料(シリコーン樹脂、アクリル樹脂、バリウム入りゼラチン)を用いて脳血管の鋳型標本を作成した。(2)上記標本のうち比較的良くできた8例について、動脈の直径・長さ・分岐角度など幾何学的量の計測を高解像度マイクロスコープを用いて行った。(3)以上の幾何学的なデーターから、動脈枝全長にわたる血管抵抗を推定するための解析法を検討し,計算プログラムを作成した。(4)血管標本をパノラマ顕微鏡写真に撮り、血管樹の幾何学的な性質を調べた。2.以上の実験・解析の結果次の知見が得られた。(1)脳の血管の幾何学的分布はフラクタル性(自己相似性)をもち、分布の複雑さの程度をフラクタル次元で表すことができる。(2)大脳基底核の被殻や尾状核を潅流している血管は、脳表や淡蒼球に分布している血管と比較して、直径0.1mm以上の血管での循環抵抗が小さい(つまり血圧降下が小さい)という特徴がある。

これは高血圧性脳血の病理発生において重要であると考えられる。大脳基底核における選択的病変、つまり淡蒼球での一酸化炭素(CO)中毒による病変および被殻における高血圧性脳出血の発生要因を血管構築の特徴により比較検討した。(1)昨年度に引き続き猫15匹を用い脳血管鋳型を作成し、その幾何学的計測(血管の直径・長さ・分岐角・本数)を行った。計測には研究費によって購入した画像解析システムを用いた。(2)血管の幾何学的デ-タにより、淡蒼球と被殻では次の違いのあることが分かった。1.淡蒼球を栄養とする血管は主幹よりかなり細い枝(主幹の1/5以下)として分岐しそして長い走行を経て脳実質に入る。これに対し被殻の血管はより大きい径で分岐し、その後すぐに脳実質内に入る。2.毛細血管の密度は被殻の方が2倍程度大きい。(3)上記の幾何学的デ-タを血行力学的に解析し、以下のことがわかった。1.淡蒼球の血管では、主幹より枝別れする部分および脳実質に入るまでに大きな圧力降下が起きる(12.4±4.2mmHg)。この圧力降下は、CO中毒による循環動態の変化(低酸素血症ー低血圧)が加わるときに淡蒼球への血液供給に強く影響する。2.被殻の血管においては脳実質に到るまでの間での圧力降下は小さい(3.2±2.1mmHg)。このことは脳実質に入ってからの圧力降下が大きいことを示している。高血圧の長期負荷は被殻の小動脈に大きな負荷となることが考えられ、血管壁の壊死や小動脈瘤の発生に血管構築の特性が強く関与していると考えられる。このように動脈構築の特異性が各々の病変発生に関与しうることが明らかになった。