hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ランダム磁性体における励起の研究

帯磁率測定ではスピングラスのふるまいが見られる濃度の試料においてESRの測定を行ったが、常磁性相とスピングラス相で励起スペクトルに顕著な差は見られなかった。本研究では異方性の競合するランダム磁性体及び交換相互作用の競合するランダム磁性体(スピングラス)における励起について実験的に詳しく調べることを目的としている。平成2年度に行った研究及び得られた成果は以下の通りである。1.前年度に引続き研究に必要なMg_<1-x>Co_xCl_2,Mg_<1-x>Fe_xCl_2の種々の濃度の良質な単結晶を作製した。2.前年度完成したESR測定装置を用いて1の試料についてミリ波領域のESR実験を行い,またパリ大学へ出張してJ.Tuchendler教授と共同でサブミリ波領域のESR実験を行った。3.ランダムに希釈されたXY型磁性体Mg_<1-x>Co_xCl_2においてパ-コレ-ション濃度以下の磁気励起を調べた。いくつかのモ-ドが得られたが,それらは秩序相におけるものと周波数ー磁場依存性が同じ式で表せることが分かった。このことは,ある程度以上の大きさの有限クラスタ-は秩序相におけるものと同じESRスペクトルを与えること,またそのクラスタ-のサイズに種類があることを示している。4.代表的な一次元ハイゼンベルグ反強磁性体Ni(C_2H_8N_2)_2NO_2(ClO_4)に少量のCuをランダムに導入した系の磁気励起を調べた。新しいESR線が見つかり,これは次のようなモデルでうまく説明されることが分かった。スピン1一次元ハイゼンベルグ反強磁性体の基底状態はvalence bond solidモデルでよく記述される。これにCuが入ると隣のNiの1/2スピンの一つづつが復活する。三つの弱く結合した1/2スピン系の励起スペクトルを計算したところ実験を定量的に説明することが出来た。
食品中DNAの経口的血中移行の可能性

食物より経口的にDNAが血中に移行するかを検討するために、健常人のボランティア(のべ10人、男性9女性1、25-43歳)に依頼し、約400gの鶏肉(空揚げしたもの)を経口摂取した後、1、2、3、4、5時間後に静脈血1mlを採取し、それよりDNAを抽出し、PCRにて卵白アルブミン遺伝子のDNAを増幅することにより、ニワトリ由来のDNAの存在を検討したところ、全例でニワトリ由来のDNAを見いだせなかった。PCRの感度は約20pg(細胞10個分)であるので、循環血液量を31として、ニワトリ由来のDNAは、どの時点でも、多くとも血中に60mg以下であると推定された。鶏肉中のDNAが少なくとも10mg以上存在することを考えると、食物中のDNAの血中への移行はほとんど起こらないということがいえる。さらに、血中でのDNAの安定性を検討する目的で、100μgのプラスミッドDNAをマウスに尾静脈注射し、目よりの採血を経時的に行い、その血中半減期を測定したところ、2分以下であった。一方、ヘパリン採血したヒト血液中に100μgのプラスミドDNAを入れた場合はDNA分解による半減期は10分以上であった。これから、仮に、食物からDNAが血中に移行しても、速やかに失われてしまうことが考えられる。ただ、失われてしまうメカニズムとして、血中での分解以外の可能性も考えなければならない。こうしたことは、今後の研究の課題であろう。
文化多元主義と社会的正義に関する研究

社会的正義とは公平な富と資源配分への追求であるが、文化多元主義においてはその配分における公平の是非が、文化、民族、言語そして他のグループ間における差異への配慮により大きく変化する。私達の研究はセオリーよりも現実の世界に焦点を当て、調査結果も初期から最終段階において実際に発生したグローバリゼーションの活発化とテロリズムに対する政治的価値の増大により大きく変化を遂げた。また昨今において文化多元主義は安全保障問題に、また社会的正義はグローバリゼーションへの追及により大きく影響を受けている。この様に社会的正義と文化多元主義は個々に存在せず、社会的、政治上の国際的正義に常時影響を受け、切り離せない存在となっている。本研究課題は、二種類の社会政策とその根底にある規範理論との関係を体系的に研究し解明することを目的としている。一般的な福祉・福利厚生政策は社会的正義の理論のうえに構築されている一方で、文化多元主義政策、文化的理論、少数派の権利などによっても支えられている。その根底にある仮説は、一般的に社会的正義と文化多元主義の対立を個人の権利とグループの権利の対立として捉えるものであり、この論理には欠陥がある。非常にしばしば社会的正義や文化多元主義の問題が表れる、政治的な戦略や目的といったものをもっと考慮したアプローチ方法をとるべきであり、社会的正義と文化多元主義のどちらが戦略的な配慮を元に、それらの政治的戦略を決定していくのかということは、未解決の問題であり、本研究で中心となる課題である。このことと関連して、なぜこの論議がごく最近に限られて起こってきているのかということを考える必要がある。文化多元主義が政治や理論の中で中心を占めることとなったのはここ約40年の間であるのに対し、社会的正義は少なくとも第一次世界大戦後には政治の議論の中心にあった。2007年度は、多文化主義の問題点と社会的正義の関係について理解を深めることに重点を置いた。ワーキングペーパーの発行を開始し、初回発行分には、5タイトルの論文を掲載した。論文の執筆者はF.Cunningham教授(トロント大学)、S.Davis教授(カールトン大学)、J.Dean教授(サイモンフレイザー大学)、および本研究の分担者である立命館大学の後藤玲子、研究代表者のデュムシェルの5名である。このワーキングペーパーの刊行に伴い、小規模なセミナーを継続的に開催し、ワーキングペーパーの論文執筆者と他の研究メンバー、院生なども含めて、論文について意見交換や討論ができる機会を設けた。また、昨年度にこの研究主題に関わって開催した国際カンファレンス「多文化共生主義と社会的正義」の成果について図書を刊行した。その成果は「立命館大学言語文化研究」の第19巻4号にも掲載されている。さらに、来年度に向けて、中国や台湾でのフィールドワークの一部にも着手した。研究結果の概要この一年間、私たちは二つの方向で研究活動を行ってきた。一つはフィールドワークとして、1.韓国安山市の外国人労働者の状況に関する調査、2.川崎市における在日朝鮮・韓国人に関する調査、3.イスラエル国内のパレスチナ児童とイスラエル児童に対する学校教育の比較調査である。もう一つはワーキングペーパーシリーズの続きである。私たちのワーキングペーパーシリーズには、現在、すでに9つのペーパーがあり、6つは英語、3つは日本語で書かれている。このワーキングペーパーは、内部ゼミナールの形式で執筆者と議論し合う場であり、私たちの研究において重要なものである。近年同様、私たちは2009年3月に立命館大学で「国境なき正義」という国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムの特色は、グローバル化の背景にある多文化主義と社会的正義の関係を探求することにある。また、私たちは昨年度開かれた国際シンポジウム「多文化主義と社会的正義におけるアイデンティティと異なり」の報告書も出版した。本研究の目的は社会的正義と多文化主義の関係性を探ることであり、同時に社会政策とそのアプローチ方法の比較を行うことである。研究の方法としては社会的/文化人類学的なフィールドワークと理論研究の両方をとっている。フィールドワークの手法により行ったのはジャパニーズ/ブラジリアンの子どもたちの日本の教育制度への統合政策に関する研究、在日フィリピン人と日系フィリピン人に関する研究である。もっとマクロ的なレベルでは、この問題は、特にアジア太平洋地域での現代社会における多文化共生の局面が変化している中での、移民の果たす役割という視点からとらえることができた。理論研究においてはさまざまな形態の「ネオコロニアリズム」の問題、また、コロニーを持たないコロニアリズムの問題について取り上げた。また、多文化主義の問題の解決に社会的選考理論の枠組みを用いる可能性も探った。ここで用いた社会的選考理論は社会的正義の問題解決のために特別に開発されたものである。最後に社会的正義の再分配と多文化主義の認識について、それぞれのアプローチの基礎的な理念の相関性についても研究を行った。

2009年度は2010年3月末に開催した国際コンファレンス「Bounds & Boundaries : New Perspective on Justice and Culture」の準備と開催に注力した。さまざまな国から9人のスピーカーを迎え、日本の研究者たちとも共同開催したこのカンファレンスは大変有意義なものであった。幅広く学生も参加し、学生からの投稿論文4本を含め、ワーキングペーパーシリーズに新たに7つの論文が加わった。来年度はこのコンファレンスとこれまでの業績を元に書籍2冊の刊行を予定している。このうち1冊については単なるコンファレンスの抄録集ではなく、それらをより発展させた新たな論文を掲載し、すべての参加者の合意のもと出版することを目指している。もう1冊については過去4年間の主な成果を集積したものとなる予定である。研究期間の最終年度でもある2010年度は、特に研究結果を広めることに尽力した一年であった。
大気環境中に放射性核種並びに微量元素の起源と挙動に関する研究

本研究では、大気環境物質(週間採取の粒子状物質(PM、2002年10月-2005年1月、川崎)及び月間採取の全降下物(乾性及び湿性、1964年福岡及び2000-2004年福岡、長崎、つくば、川崎))中の主要・微量元素及び放射性核種をICP-AES、中性子放射化分析及びγ線スペクトロメトリにより定量した。その結果、大気環境物質の起源と挙動について以下の貴重な知見を得た。(1)PM中の元素濃度において、Br-Sb間及びSc-Fe-La間で各々高い相関を示した。さらにPM10(粒径10μm以下の粒子状物質)における粒径分布を考慮すると、Br-Sb及びSc-Fe-Laについては各々PM10による寄与が大きいことが示唆された。(2)PM並びに降下物における^<210>Pb及び^7Beにおいて、南風時より北風時に放射能濃度は高くなった。この理由として^<210>Pbは^<222>Rnの大気中に拡散する割合が、海洋と大陸では、大陸の方が1000倍以上大きく、一方^7Beは宇宙線の緯度効果が影響しているためと考えられる。また、PM並びに降下物中の両核種の濃度は降水現象に支配されていることが判明した。(3)2000年長崎降下物試料を黄砂で規格化した値を用いて、黄砂がどの程度降下しているのか概算した。その結果、3月5月で特に多く、3月では6.810g/m^2、4月では2.43.3g/m^2、5月では3.94.9g/m^2なる値を得た。また、Th/Sc比の月別変化より、近年試料の方が1964年試料より黄砂の寄与が大きいことが判明した。(4)1964年福岡試料の土壌起源元素降下量は、全降下量と月別変化のパターンがほぼ一致し、また、ウランを除き高い相関を示した。これらのことから、1964年福岡試料において全降下量が格段に多かったのは土壌ダストによるものであることが強く示唆された。(5)ウランの月間元素濃度は、他の土壌起源元素濃度と変動のパターンが一致せず、^<137>Csの月間放射能濃度とピークがほぼ一致した。このことから、ウランの起源は、土壌だけではなくフォールアウトによるものも含むことが示唆された。平成15年度では、(1)2000年長崎、つくば及び2001年つくば月間大気降下物、並びに(2)黄砂(長崎、2001年3月採取)及び土壌(長崎、2000年3月採取)試料を取り上げ、ランタノイド元素(Ln)等、微量元素を中性子放射化分析法を用いて定量し、さらに^7Be、^<210>Pb、^<137>Cs等の天然及び人工放射性核種をγ線スペクトロメトリにて定量した。その結果、大気環境物質の挙動について以下の知見を得た。

(1)降下物中の元素濃度は多くの場合、降水現象と関係があり、Na及びBrは降水量の増減に対応して濃度も増減するが、ScやLn等は逆の対応を示した。これは雨水に対する元素の溶解度によるものと考えられる。また、Sc及びLnは、2月5月で黄砂規格化値が1.0に近く、かつ^<137>Csも検出されており、この時期に黄砂が大量に降下していることを反映している。(2)Scは降下物中で地殻平均組成や島弧地殻岩石より濃度が低く、黄砂に近かったことから、その多くが大陸起源と推定された。Br、Sb及びZnでは地殻規格化値が大きく、人為的起源であることが強く示唆された。(3)2000年長崎降下物試料を黄砂で規格化した値を用いて、黄砂がどの程度降下しているのか概算した。その結果、3月では6.810g/m^2、4月では2.43.3g/m^2、5月では3.94.9g/m^2なる値を得た。(4)つくば降下物の2001年と2000年試料を比較すると、NaとBrは8月と9月で2001年の方が36倍ほど高く、Thは全ての月で2001年の方が高かった。(5)降水中の^<210>Pbと^7Be放射能濃度の相関係数は、長崎、つくば共に高く、両核種の濃度は夏期(南風)に低く、冬期(北風)に高い傾向があった。このことは、両核種とも降水現象と密接に関係しており、かつ^<210>Pbについては北方の大陸が主な起源であること、^7Beについては、緯度効果により高緯度地方の方がより多く生成されていることと関係している可能性がある。平成16年度では、2002年10月から2003年10月の1年間(51期間)を通し、武蔵工業大学原子力研究所内で採取した大気粒子状物質(PM)及び黄砂について、微量元素を中性子放射化分析法を用いて定量し、また放射性核種をγ線スペクトロメトリにて定量した。その結果、(1)PM濃度(積算流量当たりのPMの収量)と降水量の関係では、wash out効果により、降水量が多いとPM濃度は低くなる傾向を示した。また、(2)降水期間とサンプリング期間のずれに対する、降水量とPM濃度の相関係数より、半日から約1日前におけるwash outがPMの収量を最も減少させることが分かった。次に、(3)各元素間における相関係数より、Br-Sb及びSc-Fe-Laについて、それぞれ高い相関を示した。さらにPM10(粒径10μm以下の粒子状物質)における粒径分布を考慮すると、Br-Sb及びSc-Fe-Laについては、それぞれPM10による寄与が大きいことが示唆された。(4)PM中のThと2000年つくば、長崎降下物中のCs-137放射能濃度の時系列変化より、2000年降下物中のCs-137は主に3月から5月に検出されており、PM中のThも同期間に検出されたことより、PM中のThは主にアジア大陸からの黄砂による寄与であることが示唆された。(5)地殻規格化パターンより、Sc、V、La、Thは地殻に比べてPM中に少なく、反対にBr、SbはPM中に多く含まれていることが分かった。また水に対する溶解度の違いより、Laは他のランタノイド元素と異なる挙動を示した。さらに、(6)各風向におけるPb-210とBe-7の平均放射能濃度より、両核種において南風が吹いた時より、北風が吹いた時に放射能濃度は高くなった。この理由としてPb-210はRn-222の大気中に拡散する割合が、海洋と大陸で1000倍以上、大陸の方が大きく、また、Be-7は宇宙線の緯度効果が影響しているためと考えられる。平成17年度では、主に1964年、2000年福岡および2003-2004年川崎降下物を試料に供し、主成分分析(ICP-AES、炎光発光分光分析)及び放射化分析により、それぞれ最大9元素(Si、Al等)、27元素(ランタノイド、Th、U等)、またγ線放出核種分析では最大5核種(^<137>Cs、^<210>Pb等)が定量され、以下の知見を得た。
計算物理学ー物性研究における新展開ー

本研究は、同じ研究課題名の重点領域研究(平成35年度)の準備研究として実施された。重点領域研究では4つの計画研究班、「第一原理からの物性予測」、「相関の強い量子系」、「コンプレックス系における協力現象」、「多体系、巨視系のダイナミックス」、を構成し、各々の個別的研究課題の研究を進めながら、様々な分野に共通する一般的・横断的な計算手法(大量デ-タの処理法を含む新しいアルゴリズム・プログラム)の確立を目指す。本研究では重点領域研究の実施に向けて、各研究分担者はその研究計画をさらに吟味し、準備的な研究を行った。特に、ミニス-パ-コンピュ-タの設置を予定しているグル-プは、ミニス-パ-コンピュ-タを中心とした種々の機器の性能、およびそれらの効率的な運用形態について詳しい調査研究を行なった。それらの成果を持ち寄り、平成3年1月8、9日に東大物性研究所で研究会を開催し、各研究分担者の研究計画を議論し、同時に、物性研究における計算物理学の問題点の整理、検討を行なった。その際、当面の研究課題として特に議論を集めたのが、「フェルミオン系および量子スピン系に対する量子モンテカルロ法の負符号問題」と「量子力学的な分子動力学法」である。前者については、平成3年度の総括班企画研究会として、国外研究者も含めた研究会を開催することにし、その準備を進めている。物性物理における計算物理研究者のコミュニティ-の確立も本研究の目的の一つであったが、上記研究会に加えて、重点領域研究のニュ-スレタ-1号を平成2年11月に発行した。尚、以上の準備研究の成果を研究成果報告書にまとめ、印刷公表した。
前眼房内移植による末梢ペプチド作働性神経と標的細胞との結合選択性の検討

頚動脈小体は豊富な知覚神経支配を受ける末梢化学受容器である。その知覚神経にはカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)を含有する線維が多数存在し、その多くは舌咽神経節由来で1部は迷走神経節、そしてごく少数が上頚神経節を通過する脊髄神経節由来であることを先づ明らかにした。各神経を単独に切断すると12日でそれらの由来に対応する量のCGRP線維の消失を見るが、術後1週以上になるとCGRP線維は正常時と同程度に回復する。舌咽あるいは迷走神経いづれかと上頚神経節とを共に切断すると、その回復は正常時を凌駕する。したがって頚動脈小体はCGRP含有知覚神経との結合度が非常に高く、その切断による減少は強力な再生により補われることが判明した。さらに上頚神経節支配はその再生を正常域に保つ作用をもつことが示唆された。次いで頚動脈小体とCGRP知覚神経との高度な結合適合性が異所性環境下でも発揮されるかを調べるために、CGRP知覚神経の豊富な支配を受けている前眼房に頚動脈小体を移植して経時的に支配再支配の過程を調べた。また頚動脈小体と組織学的および発生学的に非常にに近縁と考えられる副腎髄質およびCGRP知覚神経を含めた末梢神経支配標的として代表的な心房筋と精管平滑筋をも前眼房に移植して頚動脈小体と再神経支配を比較した。前眼房周囲のCGRPは三叉神経節由来で、いづれの移植片によっても異所性であるが、それらの神経再支配には著名な差が見出された。頚動脈小体はこのペプチド神経との結合適合性が最も高く、術後2週で既にCGRP神経の進入を見、4週では相当数存在する。ところが副臓髄質には術後8週になってもごく少数のCGRP線維とか見出されない。心房筋には術後4週である程度のCGRP線維が見出されるが、精管平滑筋には少数のみである。頚動脈小体とCGRP知覚神経との高度な結合選択性をもたらすであろう栄養因子の追求を今後の目標としたい。
投動作の類縁性と系統性からみた小学生児童のための投動作学習課題の検討

小学生児童の投能力は、助走つきボール投げには助走なしボール投げはもちろん、スローイン投げおよび直上投げも関連していることがわかった。さらにメディシンボールの横投げも関連を示し、これらは学年があがるにつれてそれぞれ特異な発達経路を示す可能性も示された。すなわち、投動作の発達には、腕のふりばかりでなく、体幹のはり、下肢のふんばりも重要な役割を示すことが示唆され、これらを系統的に学習することが投動作の発達に役立つ可能性が示唆された。本研究では、まず投動作に関する文献や指導書から投動作に類似した動作を検討した。その結果、投動作のパフォーマンスを、身体を移動することによる速度、腕を振ることによる速度、腕以外の身体の貢献による速度に分類でき、それらに関連する動作のパフォーマンスを小学生児童を対象に測定した。野球を専門としていない小学生児童16年生を対象に、ソフトボールの助走あり、なしでの遠投、ボールの投げ上げ、地面へのボールの投げ下ろし、サッカーボールのスローイング、バットスウィング、1kgメディシンボールのフロントおよびサイドスロー、懸垂を計測した。その結果、助走ありのソフトボール投げの投距離は、助走なしのソフトボール投げの投距離との間に高い相関関係があったものの、サッカーボールのスローイン距離との間、さらにソフトボール投げ上げ高との間により高い相関関係がみられた。さらに、メディシンボールのフロントスローとの間には有意な相関はみられなかったがサイドスローとの間には有意な相関がみられた。メディシンボールのサイドスローでは上体の回転動作に抗する下肢の準備状態が、投げ上げやスローインでは腕の振りばかりでなく、体幹の準備状態が強く影響していると考えられる。以上の結果は、児童の投能力の発達のためには、腕を振る動作ばかりでなく、投げるための下肢および体幹の準備状態を向上する必要があることを示唆していると考えられる。昨年度は、所属の変更と震災の影響により研究の進行は当初計画より大幅に遅れているが、資料収集などで以下の2点について一定の成果を残すことができた。1)投動作の連動性の評価方法の検討加速度計を用いて足、腰、肩、手の連動性を評価する方法を検討した。すなわち、加速度のピークが生じる時間的タイミングを抽出することで、動作の連動性を評価するものである。2)投動作の類縁性の検討海外から資料を収集し、かつ協力研究者とのディスカッションにより、投動作の発達過程および学習方法について、検討が進んだ。1つは、投動作の発達には野球文化の影響が強く、北欧においても野球文化が影響していることがわかった。今後はより野球文化の影響が小さい地域において投の文化や学習について資料を収集する。さらに、資料収集において、機能解剖学的観点から全身の動作の連動性に寄与するメカニズムを検討することができた。すなわち、「Coordination Dynamics」という本に、これまであまり触れられていない全身運動における制御や学習について述べられており、新たなコンセプトとして「Anatomical Chain」や「Reflex Chain」についてさらに検討を進めることが役立つと示唆された。所属の変更と震災の影響によって研究推進が遅れている。すなわち、所属が申請時には京都教育大学であったが、交付決定時には筑波大学に移動していた。研究環境が変わったことにより、実験を実施するための被験者および検者の確保が困難になった。後任の教員と打ち合わせを行ない、実験を京都教育大学で実施できる目途は立った。また、震災の影響で、スタートが遅れ、さらに交付額が夏まで決まらなかったため、海外に資料収集に行くことができなかった。しかし、協力研究者とは何度かディスカッションし、投てき文化の高い国における投げの発達や学習について情報交換した。さらに、文献を収集し、今後に発展する研究のアイデアを養生することができた。海外における資料収集は早期に実施する。昨年の議論で、北欧の投てき文化の高い国においても野球文化の影響が強いことがわかったので、野球文化の影響の小さい地域において投の発達や学習について資料を収集する。そして、すでに実験を実施する準備が整っているため、本年度で予定通り研究をまとめることが可能である。前任校の京都教育大学において後任の小山氏と協力し、小学生児童および大学生を被験者に実験を実施する。そして、研究のまとめ方では、新たに全身の連動性を評価する視点として、機能解剖学的観点を取り入れ、投動作の類縁性を検討する。これにより、投動作のみならず、他の全身運動を評価する方法論を確立することが期待され、さらに研究を発展させることが可能となるであろう。海外の資料収集に多くの経費を充てる予定である。これには昨年度からの繰り越し額を充当する。そして、実験を京都教育大学で実施するため、当初計画以上に旅費や謝金が必要となる。研究をまとめるにあたって、大量のデータを処理するため、データの解析のための数値計算ソフトを購入し、プログラミングによって効率的にデータを処理する計画である。また、ファイルやハードディスク、メモリなどの消耗品を購入し、資料や研究成果を整理する。
生物装着記録標識を用いたブリ成魚の回遊行動に関する研究

海洋環境の変動に対応したブリの回遊行動を調べる実験を,1995年10月から11月にかけて相模湾において行った.1.超小型超音波発信器(ピンガー)を用いた実験まず,1日以下のブリの行動を詳細に探るために,ピンガーをブリの背中に取り付け,約20時間追跡した.用いたピンガーは水温と水深を測定し,3秒間隔でデータ値を発信するもので,船上の受信器でデータをキャッチできる仕組みになっている.船の位置をGPSシステムにより確定することにより,水平移動も同時に調査できる.水平行動に関しては,放流直後ブリは約1時間迷走したが,その後瀬に付き,昼間はその瀬の周辺に留まっていた.日没後急に移動し始め,約5km離れた人工漁礁に付いた後は夜明けまで漁礁から離れなかった.鉛直移動については,昼間は2040m深を活発に遊泳し,索餌を試みていたようである.ところが,夜間はほとんどの時間を10m以浅で過ごしていた.その一方で,1時間に数回約40mにまで達する急激なダイビングを見せた.2.メモリー内蔵型超小型測定器(データロガー)を用いた実験数日以上の長期にわたるブリの行動を調べるために,データロガーをブリの背中に取り付け,放流した.用いたデータロガーは水温または水深を測定し,20分毎にメモリーにデータを保存できるもので,回収後そのデータをパーソナルコンピュータにより解析できる.放流した3尾のうち,2個体が約2週間後に相模湾内で再捕された.約2週間のうち2度ほど低気圧の通過により水温が急激に降下したが,それに伴ってブリは平均遊泳水深を変化させたり,鉛直移動の回数を変化させるなど,その行動は明らかに変化した.一方,潮汐や降雨に伴う塩分や濁度の変化に対しては特別な行動の変化は見られなかった.また,ピンガーを用いた実験同様,昼間活発に行動し夜は海表面近くで留まるという明らかな昼行性が確認できた.海洋環境の変動に対応したブリの回遊行動を調べる実験を,1995年10月から11月にかけて相模湾において行った.1.超小型超音波発信器(ピンガー)を用いた実験まず,1日以下のブリの行動を詳細に探るために,ピンガーをブリの背中に取り付け,約20時間追跡した.用いたピンガーは水温と水深を測定し,3秒間隔でデータ値を発信するもので,船上の受信器でデータをキャッチできる仕組みになっている.船の位置をGPSシステムにより確定することにより,水平移動も同時に調査できる.水平行動に関しては,放流直後ブリは約1時間迷走したが,その後瀬に付き,昼間はその瀬の周辺に留まっていた.日没後急に移動し始め,約5km離れた人工漁礁に付いた後は夜明けまで漁礁から離れなかった.鉛直移動については,昼間は2040m深を活発に遊泳し,索餌を試みていたようである.ところが,夜間はほとんどの時間を10m以浅で過ごしていた.その一方で,1時間に数回約40mにまで達する急激なダイビングを見せた.2.メモリー内蔵型超小型測定器(データロガー)を用いた実験数日以上の長期にわたるブリの行動を調べるために,データロガーをブリの背中に取り付け,放流した.用いたデータロガーは水温または水深を測定し,20分毎にメモリーにデータを保存できるもので,回収後そのデータをパーソナルコンピュータにより解析できる.放流した3尾のうち,2個体が約2週間後に相模湾内で再捕された.約2週間のうち2度ほど低気圧の通過により水温が急激に降下したが,それに伴ってブリは平均遊泳水深を変化させたり,鉛直移動の回数を変化させるなど,その行動は明らかに変化した.一方,潮汐や降雨に伴う塩分や濁度の変化に対しては特別な行動の変化は見られなかった.また,ピンガーを用いた実験同様,昼間活発に行動し夜は海表面近くで留まるという明らかな昼行性が確認できた.
３ｄ遷移金属化合物のスピン・電荷励起と非弾性X線散乱の理論

我々のグループが発展させてきた3d遷移金属化合物に対する共鳴非弾性X線散乱(RIXS)・非共鳴非弾性X線散乱(NIXS)の理論を銅酸化物高温超伝導体や鉄系超伝導物質に適用し、それらの物質のスピン・電荷・軌道に関する励起スペクトルの特徴を明らかにした。特に、RIXSでは銅酸化物高温超伝導体の電荷励起スペクトルの特徴と入射X線エネルギー依存性の解明、NIXSでは鉄系物質の特定の軌道励起が最大となる条件を解明して、実験に対する提案を行った。非弾性X線散乱は一般には電荷励起を探る手段だが、中間状態でスピン・軌道相互作用が働くL吸収端共鳴非弾性X線散乱(RIXS)ではスピン励起も観測される。そのため、3d遷移金属化合物のスピンダイナミクスの研究にL吸収端共鳴非弾性X線散乱が活用されている。H26年度は、まず、銅酸化物高温超伝導体のL吸収端RIXSで見られるスピン励起と電荷励起の解明のため、電子ドープ系に焦点を当てた。スピン反転のプロセスを現象論的に取り入れ、コアホールの存在をポテンシャルとして取り込んだ計算を厳密対角化法で実行し、高速衝突近似との比較を行うとともにスピン励起のドーピング依存性を調べた。また、電荷励起を見るにはホールドープ系よりも電子ドープ系が有利であることを明らかにした。さらに、動的密度行列繰り込み群法によって電子ドープ系の動的電荷相関関数を「京」コンピュータを用いて計算し、スピン相関に起因した低エネルギー電荷励起がL吸収端RIXSによって観測可能であることを指摘した。多軌道が働く鉄系高温超伝導体の研究ではFeTe系のスピン・電荷・軌道の励起を平均場近似によって調べ、非弾性X線散乱実験やRIXS実験に対する提案を検討した。また、RIXS研究の新しい展開を探るため、フラストレートした量子スピン系やスピン・軌道相互作用が強い量子スピン系の基底状態、格子振動と結合した一次元モット絶縁体の励起ダイナミクスを数値計算手法によって調べ、それらの系に対するスピン・電荷ダイナミクスを検討した。実験グループとの連携を進めるため、連携研究者らを中心とした実験家を集め、実験と理論の情報交換を行った。そのため、3d遷移金属化合物のスピンダイナミクスの研究にL吸収端RIXSが活用されている。H27年度は、H26年度に引き続き、銅酸化物高温超伝導体のL吸収端RIXSで見られる電荷励起の解明のため、厳密対角化法を用いてRIXSスペクトルの計算を実行した。特に、中間状態におけるコアホールとキャリアのクーロン相互作用がスペクトルに与える効果、入射X線のエネルギー変化による共鳴条件の変化が与えるスペクトルへの影響を、電子ドープ系とホールドープ系を対比しながら明らかにした。コアホールによるクーロン相互作用と3d電子間のクーロン相互作用の大小によって、スペクトル強度分布が発光的になるか、ラマン的になるかが決定されることを見出した。さらに、銅酸化物高温超伝導体の酸素K吸収端RIXSによって電荷励起がどのように現れるべきか検討を開始した。鉄系超伝導体の反強磁性相の研究では非共鳴非弾性X線散乱の運動量を調整すると、特定の3d軌道の成分が明瞭に観測できることを、平均場近似と乱雑位相近似を用いた計算によって明らかにした。H26年度に引き続き、FeTe系の電子状態の特徴やFeTe、FeSe系の電子励起がL吸収端RIXSによってどのように現れるか検討した。それらの成果は、国内外の会議において招待講演などによって報告した。また、連携研究者との情報交換、議論を様々な機会を捉えて行った。昨年度に引き続き、最重要課題である銅酸化物高温超伝導体のL吸収端RIXSの理論を構築していく中で、新たな発見があり、研究は目的達成に向けて順調に進展している。H28年度は、H27年度に引き続き、銅酸化物高温超伝導体のL吸収端RIXSで見られるスピン・電荷励起の解明のため、厳密対角化法を用いてRIXSスペクトルの計算を実行した。特に、入射X線のエネルギー変化による共鳴条件の変化が与えるスペクトルへの影響を、スペクトル強度分布が発光的になるか、ラマン的になるかという観点から明らかにして論文として発表した。さらに、銅酸化物高温超伝導体の酸素K吸収端RIXSによって電荷励起がどのように現れるか明らかにするため、「京」コンピュータを用いた大規模計算で酸素まで含めた模型の酸素上での動的電荷構造因子を計算し、研究協力者のRIXS実験との対比を行いよい一致を得た。現在、論文を投稿中である。H27年度に引き続き、FeTe系の電子状態の特徴やFeTe、FeSe系の電子励起がL吸収端RIXSによってどのように現れるか検討した。さらに、FeTeにおける電気抵抗の異方性の起源が何かを、電子状態研究から得られた情報を用いて明らかにした。これは論文として発表した。また、関連する励起ダイナミクスに関する研究の行い、様々な機会で成果を報告した。

さらに連携研究者との情報交換、議論を様々な機会を捉えて行った。昨年度に引き続き、最重要課題である銅酸化物高温超伝導体の銅L吸収端RIXSや酸素K吸収端RIXSの理論を構築していく中で、新たな発見があり、研究は目的達成に向けて順調に進展している。非弾性X線散乱は一般には電荷励起を探る手段だが、中間状態でスピン・軌道相互作用が働くL吸収端共鳴非弾性X線散乱(RIXS)ではスピン励起も観測される。そのため、3d遷移金属化合物のスピンダイナミクスの研究にL吸収端RIXSが活用されている。H29年度は、強相関効果によって超伝導が基底状態となったとき、スピン・電荷励起とL吸収端RIXSへの超伝導ギャップの現れ方の特徴の解明を目指し、一次元拡張ハバード模型におけるスピン・電荷励起スペクトル、L吸収端RIXSスペクトルを厳密対角化法で計算した。電荷密度波状態と超伝導状態での比較を行い、超伝導状態に特徴的な振る舞いがRIXSスペクトルに現れることを見出した。この成果は日本物理学会で2回発表し、論文を執筆中である。また、SPring-8の実験と協力しながら、La系と多層型Bi系銅酸化物高温超伝導体の酸素K吸収端RIXSの比較や、銅L吸収端の電荷励起の特徴の比較をd-p模型やt-t'-J模型の理論結果を基礎に議論した。成果の一部は、日本物理学会で報告するとともに現在論文を執筆中である。さらに、4本足梯子二次元t-t'-J模型の動的スピン・電荷構造因子を「京」コンピュータを用いて計算し、銅酸化物高温超伝導体に対する非弾性中性子散乱実験やRIXS実験との比較を行った。日本物理学会で発表するとともに、現在論文を投稿中である。また、それらの成果は、国内外の会議において招待講演などによって報告した。また、関連する励起ダイナミクスに関する研究の行い、様々な機会で成果を報告した。我々のグループが発展させてきた3d遷移金属化合物に対する共鳴非弾性X線散乱(RIXS)・非共鳴非弾性X線散乱(NIXS)の理論を銅酸化物高温超伝導体や鉄系超伝導物質に適用し、それらの物質のスピン・電荷・軌道に関する励起スペクトルの特徴を明らかにした。特に、RIXSでは銅酸化物高温超伝導体の電荷励起スペクトルの特徴と入射X線エネルギー依存性の解明、NIXSでは鉄系物質の特定の軌道励起が最大となる条件を解明して、実験に対する提案を行った。最も重要な課題である、銅酸化物高温超伝導体に対する共鳴非弾性X線散乱の理論とそれに関わるスピン励起・電荷励起ダイナミクスの研究が進展しており、目的の達成に向けて研究が進展している。引き続き、銅酸化物高温超伝導体のL吸収端RIXSの理論構築を中心課題にして研究を継続する。また、多軌道3d遷移金属化合物のL吸収端RIXSの研究の大幅なスピードアップも図りたい。実験研究者との情報交換をこれまでどうり密に行っていく。引き続き、銅酸化物高温超伝導体の銅L吸収端RIXS、酸素K吸収端RIXSの理論構築を中心課題にして研究を継続する。特に超伝導状態のRIXSがどのようなふるまいをするかを中心として研究を進める。また、新規物質系を含む多軌道3d遷移金属化合物のスピン・電荷励起やL吸収端RIXS研究の新たな展開を図りたい。
ヒト歯髄細胞スフェロイド由来神経組織と漢方薬剤を用いた新規中枢神経再生法

傷害を受けた中枢神経組織の再生と機能回復において、神経系細胞の新生が重要な役割を果たすことが考えられる。しかし、続発の炎症反応で局所微小環境が過酷であるため、変性や損傷により破綻した中枢神経組織を修復するのは極めて困難である。本研究では、ヒト歯髄由来細胞を用いて、球状細胞凝集塊(スフェロイド)を作製した。このスフェロイドは酸欠や栄養不足など過酷な環境下で生存可能、神経系細胞への分化能があり、in vitroにおいて、マウス海馬組織の神経細胞の新生を促進することが明らかになった。将来、歯髄細胞由来スフェロイドは脊髄損傷や神経変性疾患等患者の中枢神経組織の再生と機能回復に応用することができる。多くの器官形成は胚発生過程における胚性幹細胞スフェロイド中の細胞死、管腔形成と自発的な分化に関連性がある。こういう現象は胚性幹細胞を用いて部分的に再現できるが、成人幹細胞による管腔形成および器官形成はまだ報告されていない。本研究はヒト歯髄幹細胞を用いて、器官形成の過程における管腔形成及び自発的な分化を再現した。ヒト歯髄幹細胞は三次元培養下で大きなサイズのスフェロイドを形成し、その中心部には低酸素状態を示し、大量の細胞死が観察された。培養14日後、スフェロイド内部に管腔が形成された。28日後、生存細胞は自発的に神経系(28.8%),内皮系(33.3%),骨系(46.7%)と軟骨系(72.0%)の組織に分化した。それに対して、ヒト歯髄幹細胞シート由来の細胞塊は管腔様構造を形成したものの、多分化現象は観察されなかった。さらに、分子生物学的な手法で調べたところ、スフェロイドの管腔沿いに管腔形成関連分子であるBMP7とFGF3が発現し、その管腔形成が機能的であることが示唆された。結論として、ヒト歯髄幹細胞由来スフェロイドは器官発生中の細胞生存、管腔形成および自発的な分化を再現することが可能である(Xiao et al.,Biol Cell. 2014;106:405-419. )(Xiao etal.,Neural Regeneration Research. 2014;9: 1253-1260.)(Xiao et al.,Stem Cells Cloning. 2014;7:89-99.)歯の発生過程において、歯胚における幹細胞は神経細胞、血管内皮細胞、支持細胞や機能細胞に分化し、最終的に機能歯を形成する。一方、成熟した歯髄組織には多分化能を有する神経堤由来幹細胞が存在する。この神経堤由来幹細胞は神経、血管内皮細胞、軟骨細胞や骨芽細胞に分化することができる。本研究では、歯髄由来細胞によりスフェロイド(DPC-SPHDs)を形成し、そのスフェロイドの多分化能を調べた。DPC-SPHDs多分化能の同定はqRT-PCR、免疫染色法及び電気生理学手法により行われた。DPC-SPHDsを石灰化培地中、matrigel上に2週間培養した後、DPC-SPHDsは自発的に神経様細胞、血管内皮細胞、骨芽細胞、軟骨細胞に分化したことが分かった。さらに、DPC-SPHDsを神経分化誘導を行った結果、DPC-SPHDsはグリア細胞に分化したものの、機能的な神経細胞に分化しなかった。しかしながら、DPC-SPHDsをヒト角化細胞HaCaTと共培養し、神経分化誘導を行ったところ、DPC-SPHDsは4週間後神経細胞マーカーやナトリウムチャネル、カリウムチャネルを発現し、活動電位を産生することが分かった。結論として、DPC-SPHDsは石灰化誘導後、自発的に数種類の細胞に分化した。神経分化誘導後、DPC-SPHDsは単独培養下でグリア細胞に分化した、HaCaT細胞との共培養下で機能的な神経細胞に分化した。(論文Spontaneous multi-differentiation and functional neuronconversion of dentalpulp cells-derived spheroids on matrigel国際誌投稿準備中)1.歯髄細胞由来スフェロイドはHaCaT細胞との共培養により機能的な神経細胞に分化したことが観察された。2.この研究結果をin vivoにおける研究に応用し、新規中枢神経再生法を開発することが可能になる。

しかし、続発の炎症反応で局所微小環境が変化され、神経細胞(主にニューロン)の新生と軸索の伸展を阻害するため、変性や損傷により破綻した中枢神経組織を修復するのは極めて困難である。H28年度、本研究では、in vitroにおける培養マウス海馬組織の神経新生に対して、歯髄細胞由来スフェロイド(DPC-SPHDs)の促進効果を検討した。マウス海馬組織の長期培養は我々が開発したVIMA海馬分離培養法(VIMA法、特許出願検討中)で行い、神経系細胞の新生は免疫染色法及び電気生理学手法により行われた。通常培養の海馬組織(培養数日後組織中の細胞が大量死滅)に比べて、VIMA法で培養したマウス海馬組織では組織中の神経細胞は長期培養(2週間以上)で維持、増殖可能となる。DPC-SPHDsをVIMA海馬組織と共培養した後、単独培養のVIMA海馬組織と比べて、組織内細胞が成長し、辺縁部に大量細胞の遊走が観察された。免疫染色法で確認したところ、培養海馬辺縁部に遊走した細胞はニューロンのマーカーであるbeta III Tubulinを発現することが明らかになった。また、海馬組織内部に細胞増殖マーカーのKi67を発現する細胞集団が検出され、海馬における神経系細胞の新生が示唆された。さらに、DPC-SPHDsのマーカー発現を調べたところ、共培養したDPC-SPHDsはオリゴデンドロサイトのマーカーであるO4および神経栄養因子BDNFを発現していることがわかった。これらの結果により、DPC-SPHDsは共培養のマウス海馬組織の神経細胞の新生と増殖を促進することが明らかになった。1.歯髄幹細胞由来スフェロイドは三次元培養下で自発的な神経分化能があることが観察された。この研究結果は国際誌に掲載された。2.本研究を推進するために、関連分野の研究論文を数多く参考し、国際誌に総説2報を公表した。1.発育鶏卵を用いて歯髄幹細胞由来スフェロイド中枢神経組織整合性を観察する。2.ヒト歯髄細胞由来スフェロイドより移植用の成熟した神経組織塊を作製し、低酸素・低栄養の環境に馴化した後、中枢神経組織損傷の修復に応用する。3.三次元中枢神経損傷病態モデルおよびマウス脊髄損傷モデルを用いて、スフェロイド由来再構築神経組織塊の修復作用を検証し、損傷部位の微小環境改善に有効な漢方薬剤を開発する。再生歯学1.In vitroにおいて、炎症反応等微小環境の変化を有する中枢神経損傷病態モデルを開発し、微小環境改善および神経再生に有効な漢方薬剤をスクリーニングする。2.新規中枢神経再生法(構築神経組織塊の移植+漢方薬剤の併用)をin vivoにおいて評価する。歯髄細胞スフェロイド由来神経組織塊を中枢神経損傷動物モデルに移植し、運動機能等の回復を評価する。移植同時に、漢方薬剤を投与し、その相加・相乗効果を検証する。3.新規中枢神経再生法の安全性の確認と副作用の評価。4.新規中枢神経再生法による機能回復機序の解明。in vitro及びin vivoにおける中枢神経組織損傷モデルの作製に関する研究を推進するため前年度には妊娠及び出産のことで、in vitro及びin vivoにおける中枢神経組織損傷モデルの作製に関する研究はできなかったため上記の研究を実施する際、実験動物、試薬および手術器具を購入する今年度上記の研究を実施する際、実験動物および手術器具を購入する。
「原理政党」存在下での空間的投票理論とその実証

ダウンズの空間的投票モデルでは,政党は政権獲得のために有権者意見分布に合わせて自党の政策位置を変更すると仮定されている(現実党).しかし,現実の選挙では有権者の意見分布に無関係に自党の主張を公約する政党(原理党)が存在し,その存在が選挙結果に影響しうる.本研究では,現実党と原理党とが両方存在した場合の選挙を,展開系ゲームとして定式化し,その部分ゲーム完全均衡解(ε均衡の場合を含む)を,種々の条件の下で検討した.更に,その結果を日本の国政選挙にあてはめて,ある程度類似の結果が得られるか否かの実証研究を行った.理論予測と実証研究との乖離の可能性の1つとして地域特性の影響を検討した.全国を1選挙区とみなした場合,自民党の得票率が5割超えない場合は,原理党の存在下で,展開形ゲームの部分ゲーム完全均衡解の中に,上位4政党ので全国レベルでの得票率を定量的にある程度よく説明する解が存在することが分かった.この意味で,提案モデルは,現実の得票率を説明しうる力を持っており,肯定的な結果となった.しかし,自民党の得票率が5割を超える場合があり,素朴なモデルでは,得票率が5割を超える政党が存在することを正当化できない.この問題をクリアーするための多様なモデルを色々工夫しているが,解決していない.これに関連して,対立軸が2つある場合,すなわち,平面上に複数政党が存在する場合について,特に3ないし4政党の場合の均衡解を検討した.最も平明な3政党(原理党1,現実党2)の場合,政党の効用が得票順位の最大化である場合は,単純なナッシュ均衡が存在しうる.当然展開形ゲームの部分ゲーム完全均衡も存在すると思われる.この議論はしかし未だきれいな形には纏まっていない.モデルが満たすべき要件を確認するために,実証研究として,過去の得票率分析を全国レベル,選挙区レベルで行った.この結果,政党得票率を職業別人口で多重回帰すると,従来発見されてている都市=農村軸にくわえて,例えば,社会党と民社党とを分離する指標が発見された.この意味と,モデルへの反映,特に2つの対立軸を持つ平面上でのモデルへの反映については,現在検討中である.本研究昨年度の結果として,原理政党が存在する場合でも,均衡解では複数政党が同一の政策を採ることが分かっている.これは,原理政党が存在しない場合にはよく知られた事実であるが,現実のデータとは合わないと考えられている.また実証研究上も結果の解釈が難しい.本年度はその対策の1つとして,政策の対立軸が2つある場合に,2つの現実党と1つの原理党が存在する場合に,均衡解が存在しうることを示した.この解では政党は異なる政策位置を取る.より重要な結果として,これは政策次元は1であるが,通常の空間的投票理論では,政党の政策座標は誤差ゼロで正確に認識されていると仮定されている.この仮定のもとでは,非常に幅広い仮定のもとで,均衡解での2つの政党の座標は一致する.この過程をより現実に合わせて,誤差がゼロではないと仮定したモデルの振る舞いを検討した.この結果,政党位置の認識誤差は,政党の有利不利に大きく影響することが判明した.更に,有権者分布の形状によっては,政党位置は異なる.この結果は原理党の存在を仮定してない場合である.原理党が存在する場合の振る舞いは今後の課題となっている.これに関連して,選挙分析用のデジタルデータの整備を拡大した.特に,過去に作成したわが国国政選挙得票数データの誤り訂正・整備を行ない,昭和15年の国勢調査データをデジタル化した.ダウンズの空間的投票モデルにおいて,政権獲得のために有権者意見分布に合わせて自党の政策位置を変更しない政党(原理党)が1党だけ存在するとの仮定の下で,政権獲得を目指す政党(現実党)が得票率をペイオフとして展開系ゲームで競争した場合の,部分ゲーム完全均衡解を,種々の条件下で検討した.古典的なダウンズ・モデルでは,2大政党の政策は常に一致するが,本モデルではすべての政党の政策が分離する場合が起こりえる.但し,ダウンズモデルでは常に均衡解が存在するのに対し,本空間的投票モデルではε均衡の概念を導入しないと常には均衡解が存在しない.我が国の過去の総選挙,並びに参院選挙の政党別得票数を,本モデルで説明しようとして,有権者の意見分布をいくつか仮定してそのような解を実現しうるかどうかを検討した.正規分布の場合は,あてはまる場合もなくはないが,極めて限られるとの結果が出た.一方,最終年度において,有権者の意見分布が2峰性の分布だとして計算を行ったところ,得票率の説明力が大幅に向上することが確認された.実証研究に当たっては,2つ以上の政党が全く同一の政策をとる均衡解は,扱いにくいし説明しにくい.本モデルでも2つ以上の政党の政策が一致する場合は存在する.この問題を回避するための幾つかのモデルを検討した.有権者が政党位置を定められた確率分布で誤認すると仮定すると,有権者が意見分布が対称でない場合には,政党位置は分離することが示される.意見分布が全く対称というのはあり得ないので,政党位置が全くは重ならないことを説明する1つのモデルを与えれていると思われる.実証研究の裏付けの1つとして,政党の地区別得票数が有権者の職業等の特性によって説明できるかの回帰分析を行った.

全国を一律に分析するよりも,大都市圏,特に首都圏とそれ以外の地区で解像度を分けて分析すると説明力が向上することを確認した.ダウンズの空間的投票モデルでは,政党は政権獲得のために有権者意見分布に合わせて自党の政策位置を変更すると仮定されている(現実党).しかし,現実の選挙では有権者の意見分布に無関係に自党の主張を公約する政党(原理党)が存在し,その存在が選挙結果に影響しうる.本研究では,現実党と原理党とが両方存在した場合の選挙を,展開系ゲームとして定式化し,その部分ゲーム完全均衡解(ε均衡の場合を含む)を,種々の条件の下で検討した.更に,その結果を日本の国政選挙にあてはめて,ある程度類似の結果が得られるか否かの実証研究を行った.理論予測と実証研究との乖離の可能性の1つとして地域特性の影響を検討した.原理政党存在下での複数政党の均衡解の振る舞いは,日本での現実の政党の得票数をある程度説明するのであるが,その場合に,2政党が同一の政策位置を持つことが常に発生し,この点の説明が弱点であった.本年度の研究によってこの問題が克服された.昨年度の懸案は50%以上の得票率を得る解が,当初考えていたモデルではあり得ないことであった.本年度の研究の延長線上にこの問題が解決できると考えている.しかし,この確認は最終年度に持ち越された.最終年度は,原理党が存在し,かつ政策位置が誤差を伴って認識される場合に,起こる現象を理論的かつ実証的に検証する.当初予定の理論解が部分的に見つかっている.但し未だ更に研究の余地がある.一方で,当初予定を超えて現実の選挙の投票率を定量的にある程度よく説明していることが判明している.しかし,説明できないケースも存在し,その場合の解決はできていない.それに関連して発生する問題を幾つか解決している点が評価できるが,理論的に明快なものではないのが不十分である.やや問題点は残したものの,基本的には計画に沿って進行中であり,今年度は,当初予定通りモデルの解を理論的・数値的により深く解明するとともに,実データの説明を追求する.既に納品済みであるが,支払いが未だ完了していないため.既に納品済みである.
聴覚障害者を対象とした音響学に基づく音認知テストおよび個人適応型音楽トレーニング

残存聴力を持つ感音性難聴の聴覚障害者を対象に、音の聴取能力を客観的・定量的に把握するために音響学に基づく音認知テストの開発と、個々の聴取能力に適応した音楽トレーニングシステムの構築を目指す。残存聴力のある聴覚障害者の環境音や音楽の認知において、聴力レベルが同様でも聴こえ方が異なり、周波数・時間変化の聴き分け能力や音楽経験に関連があることがこれまでの研究により示唆された。本研究では音響学に基づいて音認知テストの刺激音を適切に選択することで、聴こえの様相を客観的・定量的に把握することを目指す。平成30年度は聴覚障害者15名と健聴者15名を対象とした同定課題の実験結果を比較分析し、正確な同定が困難である場合に解答内容にどのような傾向があるのか調査した。その結果、個人ごとに異なる解答の傾向が観測され、要因の一つとして、音に対する関心の程度が挙げられた。最終的に聴覚障害者の環境音同定を捉えるためには、聴覚障害者自身に関する要素(聴力、障害の種類、聴覚補償機器の活用具合、音の関心など)や、刺激音に関する要素(音響特徴量、背景情報、カテゴリ、実世界における音圧の違いなど)を含めた総合的な検討が必要であることがわかった。環境音そのもののデータ不足およびその音に対する不正解データの不足の両面が課題として浮き彫りになった。そこで新たに環境音および感性反応データを蓄積するためのプラットフォームの構築に取り掛かった。またもう一つの課題である能力に適応した課題を提示する手法についても検討を行った。具体的には項目応答理論を用いてテストの回答から学習者の能力とテストの問題の適切さを同時に推定を行った。全体計画のうち分析フェーズで聴取実験から新たな重要な課題を発見した。その結果、開発フェーズでは当初の計画とは異なるプラットフォームの開発必要性が明らかとなった。環境音および感性反応データを蓄積するためのプラットフォームのための基盤技術の検討を行い開発にも着手していることから、おおむね順調に進展しているといえる。平成31年度は平成30年度に明らかとなった新たに開発することになったプラットフォームの構築を完了し、それを利用したテスト、実験を行う予定である。また適応的な能力測定方法をプラットフォームに組み込むことも検討する。平成29年度は周波数・時間変化に基づく音響特徴量の策定を中心に検討を行った。周波数領域と時間領域の音響特徴量の組み合わせの各候補に対し、網羅性や普遍性を検証した。周波数領域にはスペクトル重心・周波数帯域範囲・メル周波数ケプストラム係数など、時間領域にはエンベロープの尖度・発音の間隔周期などを候補とした。主成分分析を用いた解析の結果、環境音の分布の多様性により、任意の2つの特徴量で網羅的に環境音を把握することが難しいことが示唆された。引き続き聴取実験などを通じ特徴量の検討を行う予定である。また、15名の聴覚障害者を対象に同定課題による聴取実験を行い、各特徴量と聴こえづらさに因果関係が認められるか検証した。実験の結果から同定課題が不正解とされたものの中には、誤答以外にも、音の検知不可、擬音語レベルで一致、類似音などの回答パターンが存在した。この結果より音の名前がわからないものの中にも様々な要因があることが示唆された。全体で計画している分析・開発フェーズのうち分析フェーズについて音響特徴量の検討を引き続き行い、聴取実験の結果を分析しており、おおむね順調に進展しているといえる。

具体的には項目応答理論を用いてテストの回答から学習者の能力とテストの問題の適切さを同時に推定を行った。全体計画のうち分析フェーズで聴取実験から新たな重要な課題を発見した。その結果、開発フェーズでは当初の計画とは異なるプラットフォームの開発必要性が明らかとなった。環境音および感性反応データを蓄積するためのプラットフォームのための基盤技術の検討を行い開発にも着手していることから、おおむね順調に進展しているといえる。平成29年度で出てきた音響特徴量の検討をもとに平成30年度では同定課題の設計を行い、分析フェーズを進展させていく予定である。また、音楽認知テストを聴覚障害者に使用し難易度の適切性をチェックするなど問題点を列挙するなど、適応的な音楽認知能力測定方法の検討も行う予定である。平成31年度は平成30年度に明らかとなった新たに開発することになったプラットフォームの構築を完了し、それを利用したテスト、実験を行う予定である。また適応的な能力測定方法をプラットフォームに組み込むことも検討する。実験結果をより詳細に分析する必要が生じたため、平成29年度の学会発表予定の会議を見送ったことにより旅費の使用がなくなったため。平成30年度の学会発表旅費として使用予定である。今年度は実験の詳細な分析結果を学会発表予定であったが、国内学会発表のみ行い、国際会議発表の機会に恵まれなかったため旅費の使用が計画より少なくなった。また実験を新たに行う前にプラットフォームを構築する必要が生じたので、今年度の実験費用相当を次年度の開発費用に充填する予定である。