hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前周期遷移金属錯体の軸方向配位挙動と光化学

1.モリブデンポルフィリン-フェノール,チオフェノール系.遊離配位子から錯体の軸配位子へのプロトン移動が律速であり,軸配位子が解離した後,遊離配位子から錯体への電子移動が進行し,ラジカル対を形成する.立体障害が大きな場合あるいは配位子の配位能が小さな場合には反応はこの段階で停止し配位子由来のラジカルが遊離する.一方配位が可能な場合にはラジカル対の速やかな再結合によって配位反応が完結し,全体の反応は配位子交換反応と見なすことができる.2.ニオブポルフィリン-カテコール系.上記1と同様に,プロトン移動,電子移動,カテコールの配位が進行する.生成錯体において,ニオブに配位しているカテコールとオキソ配位子の間に形成される水素結合によって,オキソ配位子の活性化がおこり,さらに1分子のカテコールとオキソ配位子の交換が進行する.3.モリブデンポルフィリン-ヒドロキノン系.上記1と同様の過程で配位反応が進行した後さらに1分子の錯体がヒドロキノンに配位する.その段階で,分子内電子移動が進行し,還元錯体とベンゾキノンの配位平衡が認められ,電子移動と配位反応が同時に進行することが明らかになった.
遺伝子発現よりとらえた骨形成能を有する生体材料の開発(種々生体材料上での骨髄細胞の培養ならびにその移植)

【目的】骨関節疾患の治療において,人口関節等の生体材料を使用することがある。特に高齢者社会をむかえ,その使用頻度が年々増加しつつある。この生体材料の大きな問題点として,材料そのものでは骨形成能を有さないため,材料と患者の骨との間に繊維性組織の介在を余儀なくされることがある。その為,本研究では骨髄細胞培養当初より種々生体材料を使用し,骨髄細胞のなかの未分化細胞より骨形成細胞へ分化し得る細胞,あるいは骨芽細胞を材料内で選択的に増殖させ骨形成能を有する生体材料の開発をめざす。【成果】種々セラミック(多孔体のハイドロキシアパタイト、ガラスセラミック(AWGC)とアパタイトを形成させたガラスセラミック(Ap/AW)等の上でラット骨髄細胞を用いてのin vitro骨形成実験を確立し、さらにこの骨形成を生化学的、物理化学的に検索して、生体内での骨形成に匹敵しうることを確認した。すなわちAlkaline phosphatase活性,Bone Gla protein mRNAの遺伝子量がラットの海面骨に匹敵しうることを見つけ、またX線解析やFTIRでこれらの解析パターンがラットの骨と類似であることを見いだした。さらに、これらセラミック上で形成されたin vitro骨形成が生体内への移植によりさらなる新生骨形成を生じることを生化学的また遺伝子発現の実験により確かめた。すなわち多孔体のHA内であらかじめ骨髄細胞の培養によりin vitro骨形成が生じさせ、これをラット皮下へ移植しAlkaline phosphatase活性,Bone Gla protein mRNAの遺伝子発現の解析を行い、これらの活性や遺伝子量が非常に高値であることを確認した。また組織内にも明らかな新生骨形成を見いだした。さらに、最近予備実験ではあるが、同意の下に人(患者)骨髄の培養をおこない,dexamethasoneの存在下にin vitro骨形成が可能であることを確認した。以上より、本研究課題の実験は滞りなく終了したことを報告いたします。7週齢のラットの骨髄細胞を採取し15%FCSを含むMEM培地で培養した。約1週間でconfluentになり、trypsin処理の後Vitamin C,Glycero-phosphate,Dexamethasoneを培地に加えsubcultureした。Subcultureは細胞数約4x10^4個を直径35mmの培養皿において行った。約2週前後からin vitroの骨形成が始まった。このsubcultureの時に種々の平板状のセラミックス等の材料上(直径34mm)でも培養をおこった。ラットBGP(Bone Gla Protein)抗体を我々はすでに作成していたので、これを使用してのラットBGP測定実験をおこないBGPの定量実験をおこなった。またALP染色、Alizarin red S染色により定性的判定も可能であった。BGP、ALPのcDNAもすでにクローニングしていたのでこれらのプローブを用い培養細胞よりRNAを抽出したのち遺伝子発現(Northern blot)の実験もおこなった。この遺伝子発現の実験により、骨芽細胞の活性の検定をおこなえた。培養ラット骨髄細胞による種々セラミック上での骨形成を蛋白ならびに遺伝子発現レベルで確認した。すなわち,2種類の表面粗さをもつガラスセラミック(AWGC)とアパタイトを形成させたガラスセラミック(Ap/AW)上でラット骨髄をdexamethasonce存在下でsubcultureしてin vitro骨形成をおこなった。そしてAlkaline phosphatase活性,Bone Gla protein mRNAの遺伝子発現の定量をおこなうと,Ap/AW, AWGC, culture plate (control)の順で骨形成能が優れていることが判明し,骨髄細胞の骨芽細胞への分化がアパタイト層により促進されることが判明した。そこで,今後はそのセラミック上でのin vitro骨形成をin vitroに移植しその骨形成能を生化学的,遺伝子発現レベルで評価する。

これにより,遺伝子発現よりとらえた骨形成能を有するセラミックがin vitroで作製可能となり,またその骨形成能を定量的に評価できる。さらに,臨床応用を考え,informed consentのもとに人(患者)骨髄骨髄の培養をおこない,骨形成能に関して評価する。その際,人骨髄ではラット骨髄に比し骨形成能が劣っている可能性があるので種々のサイトカインを培養液中に混和し,その骨形成能を高める研究を行う。平成7,8年度の成果として、種々セラミック(多孔体のハイドロキシアパタイト、ガラスセラミック(AWGC)とアパタイトを形成させたガラスセラミック(Ap/AW)等の上でラット骨髄細胞を用いてのin vitro骨形成実験を確立し、さらにこの骨形成を生化学的、物理化学的に検索して、生体内での骨形成に匹敵しうることを確認した。すなわちAlkaline phosphatase活性,Bone Gla protein mRNAの遺伝子量がラットの海面骨に匹敵しうることを見つけ、またX線解析やFTIRでこれらの解析パターンがラットの骨と類似であることを見いだした。最終年度であ今昨年度はこれらセラミック上で形成されたin vitro骨形成が生体内への移植によりさらなる新生骨形成を生じることを生化学的また遺伝子発現の実験により確かめた。すなわち多孔体のHA内であらかじめ骨髄細胞の培養によりin vitro骨形成を生じさせ、これをラット皮下へ移植しAlkaline phosphatase活性,Bone Gla protein mRNAの遺伝子発現の解析を行い、これらの活性や遺伝子量が非常に高値であることを確認した。また組織的にも明らかな新生骨形成を見いだした。さらに、最近予備実験ではあるが、同意の下に人(患者)骨髄骨髄の培養をおこない,dexamethasoneの存在下にin vitro骨形成が可能であることを確認した。以上より、本研究課題である“遺伝子発現よりとらえた骨形成能を有する生体材料の開発(種々生体材料上での骨髄細胞の培養ならびにその移植)"の実験は予定通り進行していることを報告いたします。
脊髄運動神経活動に着目した筋スティフネス増加メカニズムの解明

本研究の目的は,スポーツ現場や臨床現場で苦慮する筋スティフネス増加メカニズムについて脊髄興奮性に着目して,解明することである.本年度は,伸張性収縮を伴う筋損傷における筋スティフネスの変化に関する研究1と我々の先行研究で筋スティフネスを増加させることが明らかとなっているアイシングによる筋スティフネスおよび脊髄興奮性の変化についての研究2を行った.研究1では,健常若年男性28名を対象に,膝伸展筋群を対象に60回の最大伸張性膝伸展運動を行った.伸張性収縮前後および2日後の筋スティフネスをせん断波エラストグラフィー機能を用いて検討した結果,全ての時期において有意な変化は認められなかった.これらの結果より,伸張性収縮に伴う筋損傷では,筋スティフネスが変化しないことを明らかにした.また,研究2においては,健常若年男性16名を対象に20分間のアイシングを行い,アイシング開始後,5分毎に内側腓腹筋の筋硬度および脊髄興奮性(H/M ratio)を測定した.その結果,内側腓腹筋の筋硬度はアイシング開始10分後より有意に高値を示した.一方,脊髄の興奮性の指標であるH/M ratioには全ての時期において有意な変化は認められなかった.これらの結果より,アイシングによる筋硬度の増加には,脊髄興奮性の変化が関与しないことが明らかとなった.本研究結果より,末梢における筋スティフネス変化には脊髄レベルでの変化ではなく,温度変化に伴う筋組織の粘弾性の変化などが関与していることが明らかとなった.筋硬度の増加はスポーツ場面およびリハビリテーションの場面で遭遇する問題であり,この筋硬度増加に関するメカニズムは明らかになっていない.そこで,本研究の目的は,脊髄興奮性の変化に着目し,筋硬度変化のメカニズムを解明することである.今年度は,筋疲労の中でも末梢性の筋疲労に着目し,骨格筋電気刺激によって惹起される末梢性の筋疲労にに伴う筋硬度および脊髄興奮性の変化を測定し,筋硬度変化に関するメカニズムの解明を明らかにすることを目的とした.対象は健常成人男性20名の内側腓腹筋とし,疲労条件とコントロール条件の2条件を無作為な順番で実施した.筋硬度の評価は超音波画像診断装置に搭載されているせん断波エラストグラフィー機能を用いて測定した.また脊髄の興奮性は脛骨神経を刺激した際に生じるM波およびH波振幅を測定した.疲労条件は,本人が耐えることが出来る強度で骨格筋電気刺激を実施し,先行研究に従って,最大M波の80%以下になるまで骨格筋電気刺激を実施した.コントロール条件は20分間の安静臥位とした.その結果,骨格筋電気刺激後に最大M波振幅およびH波振幅は有意に低値を示した.しかし,内側腓腹筋の筋硬度は有意な変化を認められなかった.なお,コントロール条件においても有意な筋硬度の変化は認められなかった.この結果より,骨格筋電気刺激による末梢性の筋疲労によって筋硬度は変化しないことより,筋疲労の中でも末梢性疲労における脊髄興奮性の変化は筋硬度に変化を及ぼさないことが明らかになった.今年度は,末梢性の筋疲労に伴う筋硬度の変化を明らかにした.研究当初の想定としては,末梢性筋疲労によって筋硬度が変化すると考えていたが,想定に反して筋硬度に有意に変化が認められなかった.そのため,筋硬度の変化には末梢性の筋疲労ではなく中枢性の筋疲労が関連している可能性が考えられる.今年度はこれらの結果を得ることが出来,今年度想定していた研究を遂行することが出来,おおむね順調に進展していると考えられる.本研究の目的は,スポーツ現場や臨床現場で苦慮する筋スティフネス増加メカニズムについて脊髄興奮性に着目して,解明することである.本年度は,伸張性収縮を伴う筋損傷における筋スティフネスの変化に関する研究1と我々の先行研究で筋スティフネスを増加させることが明らかとなっているアイシングによる筋スティフネスおよび脊髄興奮性の変化についての研究2を行った.研究1では,健常若年男性28名を対象に,膝伸展筋群を対象に60回の最大伸張性膝伸展運動を行った.伸張性収縮前後および2日後の筋スティフネスをせん断波エラストグラフィー機能を用いて検討した結果,全ての時期において有意な変化は認められなかった.これらの結果より,伸張性収縮に伴う筋損傷では,筋スティフネスが変化しないことを明らかにした.また,研究2においては,健常若年男性16名を対象に20分間のアイシングを行い,アイシング開始後,5分毎に内側腓腹筋の筋硬度および脊髄興奮性(H/M ratio)を測定した.その結果,内側腓腹筋の筋硬度はアイシング開始10分後より有意に高値を示した.一方,脊髄の興奮性の指標であるH/M ratioには全ての時期において有意な変化は認められなかった.これらの結果より,アイシングによる筋硬度の増加には,脊髄興奮性の変化が関与しないことが明らかとなった.本研究結果より,末梢における筋スティフネス変化には脊髄レベルでの変化ではなく,温度変化に伴う筋組織の粘弾性の変化などが関与していることが明らかとなった.今年度は末梢性の筋疲労に着目し筋硬度変化のメカニズム解明を行った.次年度は,中枢性筋疲労を含めた筋疲労による筋硬度の変化および筋損傷における筋硬度の変化と脊髄興奮性の変化について検討していく予定である.これらの検討を通して,筋硬度変化に関するメカニズムの解明を行っていく予定である.今年度の実験では,予定していたよりも実験に必要な時間の短縮が可能であった.

そのため,今年度の被験者および実験補助者への謝金が少なかった.実験に必要な機器の購入は行えているので,次年度の実験に必要な被験者および実験補助者への謝金に計上する予定である.
「思考の順序」と「言語の語順」との関係を解明する新たな研究手法の開発

Goldin-Meadow et al. (2008)は,4つの言語の母語話者にジェスチャーで出来事を表現する課題を行わせところ,母語の語順に関わらずどの言語の話者も「動作主・対象・動作」の順序でジェスチャーする割合が圧倒的に高かった。この結果は,人間にとって自然な思考の順序は普遍的に「動作主・対象・動作」である可能性を示唆している。しかし,Goldin-Meadowらの研究対象は全て主語が目的語に先行する語順を基本語順にもつ言語であるため,実験結果が母語の基本語順に影響された可能性が否定できない。そこでVOS語順を基本語順にもつカクチケル語を用いてその可能性を検証した。ジェスチャーと視線計測を組み合わせることによって生じる問題の解決にむけて、実験参加者の負担の少ないタイプの視線計測装置(Tobii TX300アイトラッカー)を用いて、日本語母語話者を対象に、以下のような研究を行った。(1)先行研究の再調査:思考の順序、言語の語順、視線計測、などに関する先行研究を再調査して、最新の研究成果を把握した。(2)実験参加者への教示方法の探索:Tobii TX300のように実験参加者の負担が少ないタイプの視線計測装置は、通常、机の上に置き、実験参加者がその前に座る、という配置で使用する。この配置で参加者に何も制約なしにジェスチャーで出来事を表現させると、ジェスチャー中に手や腕が目(顔)と視線計測装置の間に入り、視線の計測が妨げられて、信頼できるデータが得られない。この問題を回避するための考え得る方法の一つは、実験参加者に教示を与えて、ジェスチャーの際の手・腕の動きを制限する(例えば、あまり高く上げない)ことである。しかし、制限があまりきついと、ジェスチャーが不自然になり、思考の(表現)順序に影響を与えてしまう可能性がある。そこで、思考の順序に影響を与えず、かつ視線計測を妨げない、「最適な手・腕の動きの制約」を調査した。(3)データ解析方法の改善:手・腕の介在によって一時的に視線のデータがとれない区間があっても信頼性の高い結果を出せるような新しいデータ解析方法の可能性を探った。以上の成果の一部を,韓国認知生物心理学会第53回大会で発表した。主語が目的語に先行する語順(SOV, SVO, VSO)を基本語順に持つSO言語の話者と,その逆に目的語が主語に先行する語順(OSV, OVS, VOS)が基本語順のOS言語の話者とでは,前言語的な思考の段階で既に事象を認識する順序(思考の順序)が異なっているのであろうか。たとえば,SO言語の話者は他動的事象を「動作主・対象」の順序で認識し,OS言語の話者は「対象・動作主」の順序で認識するのであろうか。それともSO言語の話者もOS言語の話者も思考の順序は同じで,思考内容を言語化する段階で語順に違いが生じるのであろうか。本研究の目的は,このような思考の順序と言語の語順との関係を実証的に検証するための新たな研究手法を開発することである。それを踏まえて,27年度は,新しい実験手法の実効性を確認するために、OS言語であるカクチケル語(グアテマラで話されているマヤ諸語のひとつ)とタロコ語(台湾で話されているオーストロネシア語族の言語のひとつ)の話者を対象に、言語の語順と思考の順序の関係を調べる実験を行った。その結果,ヘッドマウント式ディスプレイ一体型視線計測装置を使わなくても,被験者への教示とデータ解析の手法を工夫することによって,Tobii TX300のように実験参加者の負担が少ないタイプの机上据え置き型の視線計測装置で充分に必要なデータがとれる見通しがついた。現在,データをさらに詳細に分析している最中である。ヘッドマウント式ディスプレイ一体型視線計測装置を使わなくても,被験者への教示とデータ解析の手法を工夫することによって,Tobii TX300のように実験参加者の負担が少ないタイプの机上据え置き型の視線計測装置で充分に必要なデータがとれる見通しがついたのは,大きな成果である。その目的のために前年度までに新しい実験手法を開発した。その有効性を確かめるために、OS言語のひとつであるタロコ語(台湾の先住民族の言語のひとつ)の話者を対象に、言語の語順と思考の順序の関係を調べる実験(行動実験,視線計測,脳波など)を行った。Goldin-Meadow et al. (2008)は,4つの言語の母語

話者にジェスチャーで出来事を表現する課題を行わせところ,母語の語順に関わらずどの言語の話者も「動作主・対象・動作」の順序でジェスチャーする割合が圧倒的に高かった。この結果は,人間にとって自然な思考の順序は普遍的に「動作主・対象・動作」である可能性を示唆している。しかし,Goldin-Meadowらの研究対象は全て主語が目的語に先行する語順を基本語順にもつ言語であるため,実験結果が母語の基本語順に影響された可能性が否定できない。そこでVOS語順を基本語順にもつカクチケル語を用いてその可能性を検証した。ジェスチャーと視線計測を組み合わせることによって生じる問題のかなりの部分が教示方法の工夫によって解決・改善できる見通しがたったため。これまでの成果をもとに,言語の語順と思考の言語を研究するための新しい実験手法を完成させる。言語学26年度に日本語母語話者を対象にして開発した方法が,カクチケル語話者にも有効であるかどうかを検証する。ボストンで行う予定だった研究協力者との打ち合わせ会が先方の都合で延期になったため。海外から研究者を招へいして情報提供を受ける予定であったが,先方の都合で延期になったため。前年度行えなかった研究打合せ会を今年度行う。27年度に招へいを行い,予算を執行する。
エチオピア人出稼ぎ・難民女性の生活実践にみる「人間の経済」に関する人類学的研究

本研究は、国際的な労働市場のなかで「労働力」として取引されはじめたエチオピア農村の人びとの日常的実践をとおして、商品交換の論理にねざした「商業の経済」のなかに、それとは異なる「人間の経済」の論理がいかに生起しているか、その可能性を理論的に検討することを目的としている。商品作物を世界市場に供給してきたエチオピア農村が、中東やヨーロッパに労働力を供給する場へと変わる過程で経験している社会変容と、そこに生きる人びとをとりまく社会関係の変化に着目する。
大電力高速半導体デバイスの極限性能追求システム

従来のパワーデバイスは、ターンオフ特性を重視した性能向上が追求されてきたが、新たな用途であるパルスパワー応用では高速ターンオン特性が第一に重要である。本研究ではこうした新分野でのパワーデバイス応用を開拓するため、パワーデバイスの極限性能はどのようなものかの工学的側面、何がその性能を支配しているのかの物理学的側面の両方から特性評価を可能とするシステムを開発した。平成10年度は、初年度に製作した評価回路と駆動電源を使用して実際にパワーデバイスを試験評価し、デバイスシミュレータから得られる結果と比較しながら、デバイスの限界性能を定量的に評価する手法を確立した。以下に成果を項目別に示す。(1)極限性能評価システムの動作検証では、超低インダクタンス評価回路と高速測定系を組み合わせ、半導体デバイスの極限性能評価システムを構成した。特に試験評価回路の静電容量値を可変とすることで、パワーデバイスの非破壊試験を可能とした。この結果、SIサイリスタが最大電流変化率di/dt=1.1×10^<11>(A/s)までの高速ターンオン特性を有していることを初めて検証することができた。(2)デバイスシミュレータによる理論解析では、大容量SIサイリスタの実用モデルを構築し、パワーデバイスのターンオン特性を決定づける要因を、特にキャリアの移動に着目して検討し、続いて外部回路条件が及ぼす影響を明らかにした。(3)パワーデバイスの高速駆動法の検討では、パワーデバイスをnsで高速駆動するため高速MOSFETを使用した高速ゲート駆動回路を開発した。この結果、従来型のゲート駆動回路では引き出せなかったターンオン特性を得ることに成功し、充電電圧5kVでターンオン時間35nsを達成することができた。さらに繰り返し周波数2kHzで安定に動作できることも確認した。平成9年度は、パワーデバイスの極限性能を評価するための評価回路および駆動回路の製作、光アイソレータを組み合わせた高速現象測定システムの構築、さらにデバイスシミュレータによるパワーデバイスの模擬手法の確立を進めた。1.評価回路の製作においては、パワーデバイスを高速大電流の極限状態で評価することを目的に、高速電流および高速電圧立ち上がりの試験が可能となる評価デバイスも一体化した超低インダクタンス評価回路の設計製作を進めた。これによりデバイス単体動作時のインダクタンスが評価可能となった。また、高周波LCRメータによってナノヘンリー級のインダクタンスを精度よく測定する手法を確立した。2.デバイス高速駆動方式の検討については、ゲート回路のパラメータがデバイスONおよびOFF動作に与える特性を定量的に評価検討した。3.ON特性の評価に関しては、高速動作時の基本ON動作にはデバイス内のキャリア広がり大きく影響すると考え、ON動作前にデバイス内にキャリアを制御して充満させる手法を開発した。この結果デバイスON時に発生する過渡発生電圧は初期キャリア密度量と大きな相関があることを確認した。以上の測定は、光ア-ソレータを用いた測定回路システムにより、駆動回路と主回路間に相互干渉が生じることを防止して行った。4.デバイスシミュレータによる解析においては、デバイスON動作の基本となるPN接合ダイオードモデルの解析を、電子、正孔の2キャリアモデルで解析することを開始し、デバイス内のキャリア挙動を明らかにする基礎を固め得た。平成10年度は、以上述べた評価駆動システムにより種々のパワーデバイスを試験評価し、その限界性能を定量化するとともに、デバイスシミュレータとの比較検討によって性能限界を決定する要因を明らかにする。

平成10年度は、初年度に製作した評価回路と駆動電源を使用して実際にパワーデバイスを試験評価し、デバイスシミュレータから得られる結果と比較しながら、デバイスの限界性能を定量的に評価する手法を確立した。以下に成果を項目別に示す。(1)極限性能評価システムの動作検証:初年度に製作した超低インダクタンス評価回路と、デバイスの高速駆動用ドライバを組み合わせ、半導体デバイスの極限性能評価システムを構成し、パワーデバイスを試験評価した。特に試験評価回路の静電容量値を可変とすることで、デバイス単体での非破壊試験を可能とした。(2)デバイスシミュレータによる理論解析:前年度に引き続き、パワーデバイスのターンオン特性を決定づける要因を、特にキャリアの移動に着目して検討し、さらに外部回路条件が及ぼす影響を明らかにした。nsの時間分解で進行するキャリア分布をシミュレータと実際の回路の双方で研究するという新しい試みが実現できた。(3)パワーデバイスの高速駆動法の検討:パワーデバイスをnsで高速駆動するための新回路方式、必要な駆動条件を前年度に引き続き検討し、高速MOS-FETによる大電流ゲート駆動方式によって、最速のターンオン性能を得ることができることを示した。また、実用的な駆動回路を完成させた。(4)パワーデバイス極限評価システムの仕様検討:以上の研究によって得られる成果をもとに、パワーデバイスの真の性能を評価するための指針を示した。
輝度を考慮した心地良い暗さ明るさ範囲に関する研究－建築的人間的要因の検討―

心地良い暗さや明るさは空間用途や行為に応じて異なるため、本研究では飲食空間に対象を絞った。飲食空間にて想定される4つの行為(食べる、飲む、くつろぐ、団欒)と3つの照明方式(全般照明、局部照明、間接照明)(計12条件)に関し、被験者に光の量を調整してもらう調整法を用いて実験を行い、暗さの範囲、快適の範囲、明るさの範囲を割り出した。実験の結果、暗くても快適な光環境の状態、明るくても不快な光環境の状態があることが確認できた。内装材の反射率・素材の違いや被験者の年齢による違いも確認できた。JIS基準には照度を用いた規定があるが、照明方式や行為の違いを反映できるよう更なる検討が必要である。光環境評価に用いられる「明るさ」「暗さ」「まぶしさ」などの心理評価のうち、「暗さ」に平成27年度は着目して実験を行った。どのような用途空間、行為、照明方式で「暗くても快適」な空間であるかを明らかにするため、予備調査を行った。光環境の評価を心理評価と物理評価をあわせて実施するため、実験方法を検討した。実験者が設定した光環境の暗さかを評価させる「恒常法」か、評価に応じて光の量を被験者に調整してもらう「調整法」が適切かを判断するため、予備実験を行った。恒常法でも調整法でも物理環境に大きな差がないことが確認された。本実験では暗いと暗くない、不快と快適の境目を検討したいと考えているため、調整法を採用した。まず一般的に用いられている暗い空間を、建築雑誌を中心に調査した。商業建築の中でも飲食空間が「暗い」空間が多く、実験対象の空間用途を飲食空間とした。飲食空間においての「行為」としては、飲む、食べる、くつろぐ、だんらんの4行為を設定した。空間の光環境が均一の場合と不均一の場合での違いも同時に検討するため、照明方式を複数設定した。机上面にのみ光を当てるダウンライト、壁面を中心に光を当てる間接照明、空間全体を均一に照らす全般照明の計3条件とした。4行為、3照明方式に関し、「暗い」から「暗くない」まで光量を増加させる上昇系列と、逆に光量を減らす下降系列に関して調整してもらった。「不快」・「快適」も同様に行った。光環境の物理評価のため、机上面照度や壁面照度、被験者から見た輝度分布などを測定した。ロジスティック回帰分析を行い、各行為、各照明方式において暗くても快適な範囲が存在することが明らかになった。行為に応じて視対象が変化するため、評価基準とされる物理評価も異なることも示された。飲食空間以外でのくつろげる暗い空間を検討するため、リビングでの薄暗い空間に関する調整法を用いた実験を追加して行った。暗い空間の調査や恒常法か調整法かを検討するための予備調査・予備実験に想定よりも時間がかかってしまった。当初は光環境の認識に関する実験と快適性に関する実験を本年度行う予定であったが、一回の実験時間と目の順応時間、照明の出力の問題を考え、光環境の認識に関する実験のうち、「暗さ」に関する実験を中心とした。合わせて快適性に関する実験も行い、また来年度行う予定であった均一・不均一分布の実験も組み込んで実験を行った。実験の内容を来年度実施予定の分も含め、実験計画を組み直す形となった。光環境評価に用いられる「明るさ」「暗さ」「まぶしさ」などの心理評価のうち、主に「明るさ」、「まぶしさ」に平成28年度は着目して実験を行った。平成27年度に実施した「暗さ」の実験に方法などを即して行った。飲食空間を対象とし、「行為」を飲む、食べる、くつろぐ、だんらんの4行為に設定した。空間の光環境が均一の場合と不均一の場合での違いも同時に検討するため、机上面にのみ光を当てるダウンライト、壁面を中心に光を当てる間接照明、空間全体を均一に照らす全般照明の計3条件とした。明るさ、まぶしさの範囲に関しては、「明るくない」から「明るい」まで、「明るい」から「明るすぎる」までの評価の2転換点、また快適性に関しても「不快」から「快適」、「快適」から「不快」までの評価の2転換点をそれぞれ上昇系列と下降系列に関して調整してもらった。昨年度に引き続き「暗さ」の範囲を検討するべく、高齢の被験者に対し実施し、若年者の結果と比較した。また内装材を変更させた場合の違いについても検討を行った。「明るさ」「まぶしさ」に関しての実験は、基本空間である白い実験室、内装材を変更できる環境下にて実施した。ロジスティック回帰分析を行い、各行為、各照明方式において明るくなくても快適な範囲が存在すること、また一部において明るすぎて不快な範囲が存在することが明らかになった。内装材による実験結果の違いは、評価が輝度分布の違いによるものだけでないことを示唆した。

飲食空間にて想定される4つの行為(食べる、飲む、くつろぐ、団欒)と3つの照明方式(全般照明、局部照明、間接照明)(計12条件)に関し、被験者に光の量を調整してもらう調整法を用いて実験を行い、暗さの範囲、快適の範囲、明るさの範囲を割り出した。実験の結果、暗くても快適な光環境の状態、明るくても不快な光環境の状態があることが確認できた。内装材の反射率・素材の違いや被験者の年齢による違いも確認できた。JIS基準には照度を用いた規定があるが、照明方式や行為の違いを反映できるよう更なる検討が必要である。先に述べた通り、実験計画を多少組み直したため、本年度は光環境の認識に関する実験のうち、明るさとまぶしさに関して快適性実験を含めて行う。行為や照明方式などは暗さの実験と同様とする。また内装材を変化させた場合の実験も行うこととする。被験者に高齢者を含めて実験を行うことで、年齢の違いに関する検討も行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。建築環境工学28年度が最終年度であるため、記入しない。
音韻聴取経験による音韻意識の再構成と初期読み習得過程への影響についての実験的研究

本研究では、読み習得(reading development)の初期段階にある幼児を対象に、習得における必要条件の一つとされている音韻意識(phonological awareness)の生成と発達の問題を扱った。従来の研究のように領域一般的な能力として音韻意識を捉えるのではなく、個々の子どもの経験に応じた音韻意識の形成パターンがどのように現れるかを記述したうえで、それを規定する要因を検討し、初期読み発達への影響を明らかにすることを目的とした。以上をふまえ、子どもの語に対する親近性と音韻分解様式との関連について分析するため、2007年度に北海道大学大学院教育学研究科附属子ども発達臨床センターにて実施した第1実験の追加データを、愛知県内民間保育園にて3歳児を対象に収集した。その結果、語の音韻分解様式には一般的なパターンにとどまらない多様性が存在することが改めて明らかになった。この結果は、音韻分解様式単語ごとに形成されるとする語彙再構成モデル(Lexical restructuring model ;Walley, et. Al.,)2003)を支持するものと考えられる。いっぽうでそれを規定する要因として、当該の語に対する親近性を考える仮説は支持されなかった(松木・伊藤,2007;伊藤・松本,2008)。この結果を受けて、個々の子どもの経験が音韻意識の形成に反映されるパターンを探るため、音韻分解様式を揺さぶるであろう経験を特定のことばあそびを通じて導入し、形成される音韻分解様式との関連を検討する課題を第2実験として北海道大学大学院教育学研究科附属子ども発達臨床センターにて4歳児を対象に実施した。この結果は現在分析中であり、2008年9月に開催される日本教育心理学会第50回総会で報告の予定である。なお、本研究の遂行全般にあたり、伊藤崇氏(北海道大学大学院教育学研究院・助教)に研究協力者として助力を得た。本研究では、読み習得(reading development)の必要条件の一つとされている音韻意識(phonological awareness)の生成と発達に関する問題を扱った。具体的には、従来の研究のように領域一般的な能力として音韻意識を捉えるのではなく、個々の子どもの経験に応じた音韻意識の形成パターンを描き出すことを目指した。はじめに、第一実験の課題作成へ向けて、現状では十分にレビューされていない過去10年ほどの音韻意識と読み習得の関係に関する先行研究について整理した。この作業から、領域一般的な能力としての音韻意識を捉えようとする研究も、それへの批判として立ち上がった、日常的な活動(ことば遊び等)から音韻意識ならびに読み習得がいかに形成・展開されるかを捉えようとする研究も、ともに音韻意識や読み習得に関係する特定の活動や介入をどの子どもにとっても同じ意味をもつと想定している点が共通することが明らかになった。この知見および並行して実施していた保育所での保育観察の結果を基礎に、子どもの語に対する親近性と音韻意識との関連という視点から課題を作成し、北海道大学大学院教育学研究科附属子ども発達臨床センターに通う幼児に協力を依頼し第一実験を実施した。その結果、語に対する親近性と音韻意識との明確な関連については更なる検討が必要とされるものの、音韻意識課題において、用いられた課題語が当該の子どもの語彙知識においてどのような位置を占めるかという観点から分析する必要があることが示唆された。この結果をふまえ、次年度は第一実験の結果を報告するとともに、それをふまえて愛知県内および札幌市内の保育園等に協力を依頼し、第二実験を実施する予定である。なお、研究方法論の理論的整理、研究協力圏の確保ならびに調査実施に関わる諸手続、データ整理ならびに分析・討論等、本研究の遂行全般にあたり、研究協力者として伊藤崇氏(北海道大学大学院教育学研究院・助手)の助力を得た。
EELSイメージングを用いたマンガン酸化物の電子構造の可視化

本研究では、EELSイメージング法を用いてマンガン酸化物の3d電子軌道を実験的に可視化することを目的とした。まず(i)EELSイメージングシステムを試作し、散乱角などの各種パラメータを最適化した。次に(ii)各種のマンガン酸化物に対して3d電子軌道を可視化した。さらに異方性の結晶構造、低温で強磁性相転移する酸化物の電子状態の異方性及び電荷列状態を電子軌道の変化の観点から研究した。その理由は、近年の電子顕微鏡の分光技術の発展により、試料を透過した電子を損失エネルギー別に分別して、かつ実空間の像として再生することが可能になり、そして、このような「EELSイメージング法」が登場したことにより、エネルギー分別しないと見えない3d電子軌道を直接観察できる夢のような可能性がでてきたからである。平成14年度行った研究項目としては、「相転移をしめすマンガン酸化物の評価」と「電荷整列をしめすマンガン酸化物の評価」であった。まず、低温で相転移をおこすマンガン酸化物をもちいて電子軌道の可視化を行った。平成13年度に研究したのと同様、上記の酸化物の温度変化に伴う結晶構造の相転移の様子を時間分解型高分解能TEMを用いて観察した。ここでは低温化システムをもちいた観察を行ったので、EELSイメージング観察系を更に温度変化にたいしても最適化して実験を行った。次に、低温で電荷整列をおこすマンガン酸化物をもちいて電子軌道の可視化を行った。上記の酸化物と同様に高分解能TEMと時間分解型TEMをおこない電荷整列に伴う構造変化を精密に解析した。最後に以上の研究の総括として、層状酸化物と電荷整列をしめすマンガン酸化物に対して3d電子軌道分布を総合的に評価し、マンガン酸化物以外の材料への応用も検討し、転移金属を内包した炭素化合物を次の研究対象にすることを決定した。まず、(i)EELSイメージングシステムを試作し、散乱角などの各種パラメータを最適化した。次に、(ii)各種のマンガン酸化物にたいして3d電子軌道を可視化する。異方性の結晶構造、低温で強磁性相転移する酸化物の電子状態の異方性及び電荷整列状態を、角度分解EELS法を用いて、電子軌道の変化の観点から研究した。平成13年度は、まず、EELSデータ画像化用2次元CCD検出器をもちいて「EELSイメージング観察系」を製作した。この観察系は、電子顕微鏡観察システムとエネルギー分析システムをもとに製作した。次に、標準試料を用いて、電子光学系の最適化およびデータ処理法の最適化を行った。本研究では微弱信号検出を行うので、特に観察系の安定化に注意を払って最適化した。第二に、電子軌道可視化のために、電子顕微鏡観察系の基本特性を評価した。特に、画像化されたEELSデータの分析に必要となる各種パラメータ(取込み角、散乱角)の測定を行った。また、2次元検出器の信号変換高率、バックグラウンド、暗電流、各画素の応答関数の測定を行った。
混合原子価分子デバイスの開発：電荷揺動を利用した電荷の位置情報の書き換えと伝播

平成30年度は、従来のレドックス活性化合物を部品として2核化し、さらに組織化部位を導入し、新たなハーフセルを設計する指針のもと、ハーフセルの構造探索および合成を行った。カテコールを部品に選択し、これを共有結合で2核化した。これにより、カテコールの金属イオンとの錯形成を利用した組織化が可能になる。本研究では、新たなビスカテコラト配位子のシリーズを合成し、パラジウムを金属中心、ジイミンを補助配位子としてハーフセルモデルを開発した。得られた新規ビスカテコラトパラジウム2核錯体を1H-NMR、UV-vis-NIR、サイクリックボルタンメトリーにより、物性評価を行った。パラジウム2核錯体は、カテコラト/セミキノナトの2段階の酸化還元波を示し、1電子酸化によって熱力学的に安定に混合原子価状態を取ることができることを確認した。化学酸化によって混合原子価状態に変換し、UV-vis-NIRスペクトルで評価したところ、カテコラト部位間の原子価間電荷移(IVCT)動遷移に起因する近赤外吸収が観測できた。このIVCTを詳細に解析したところ、p-ターフェニル体<ビフェニル体<フェナントレン体の順で、電子的相互作用が増大し、クラスIIからクラスIIIに遷移することが分かった。すなわち、正電荷の局在/非局在が、共役長や縮環によって幅広く調整できる非イノセント配位子の特長を明らかにした。この性質を生かすことで、電荷揺動の起こり易さを調整でき、電荷の位置情報の書換えに応用展開できると期待される。また、興味深いことに、3つのパラジウム錯体のIVCT吸収波長は、光ファイバーなどで利用される3つの通信波長(850 nm、1300 nm、1550 nm)に近く、既存の通信技術と融合したデバイス開発の展開の可能性が示された。今年度は上記のパラジウム錯体の他に、鉄錯体についても構造探索を行ったが、化合物の取り扱いの困難さから、予想以上に時間を割く必要があっため、当初計画より研究が遅れる部分があった。今後は、取り扱いが容易な有機レドックス分子やフェロセンを基幹物質にする予定であり、研究を効率的に進めていく。新たな院生1名と協力し、研究を推進していく。・予想以上に使用している化合物の取り扱いが困難であった。このため、研究の進行が一部遅れているため。・当初の翌年度請求分に加え、適切な化合物の新たな合成・探索のため、試薬・消耗品等の購入に充てる。さらに、得られた化合物の機能評価のための物品購入に充て、研究を遂行する。
快情動による摂食誘導機構の解明

水溶液の摂取により誘導される情動の種類は、「味覚反応テスト」によりに測定可能である。味覚反応が表出している際に活動した神経細胞を同定するために、味覚反応テスト後に固定した脳内でc-fosを発現する細胞を終脳腹側で同定した。結果、快情動を誘導するサッカリン水溶液よりも不快情動誘導するキニーネ水溶液を摂取させた場合に、より多くの神経細胞でc-fosが発現することが明らかになった。キニーネ水溶液では摂取の動機が著しく減少することから、これら細胞の活動は、快情動の抑制や不快情動の発生、摂取の動機の減少、またはそれらの組み合わせに関わっている可能性がある。快情動自体はサッカリン水溶液を摂取させることで誘導した。研究計画では砂糖水を使用する予定であったが、砂糖水にはカロリーがあるため体内のエネルギーレベルを制御する恒常性維持機構への影響がある。一方、サッカリン水溶液は砂糖水と同等の甘さにより快情動反応が出るが、カロリーがないため恒常性維持機構への影響はなく、より情動反応に関与する神経細胞を同定し易いと判断されたため、本研究ではサッカリン水溶液を用いることにした。サッカリン水溶液の摂取により誘導される快情動の強度は、味覚反応テストにより定量的に測定することを試みた。この測定方法を本研究に適用するために、まずマウスの口腔にカテーテルを装着する手術を施した。約1週間後に、マウスを透明なアクリル容器に入れ、口周辺の動きを底面から動画撮影しながら、口腔に装着したカテーテルを介して1分間に0.5mLのサッカリン水溶液をマウス口腔に注入した。撮影されたマウスの反応を、過去の報告と同様に数値化し、快情動の強度とした。結果、過去の知見と同様の結果を再現性よく示す味覚反応テストの実験系を確立することが出来た。さらに、味覚反応が表出している際に活動した神経細胞を同定するために、味覚反応テスト後に固定した脳内で最初期遺伝子のひとつであるc-fosを発現する細胞の同定を試みた。結果、少なくとも腹側淡蒼球でc-fos陽性になる細胞の存在を確かめることが出来た。前年度と同様、快情動はサッカリン水溶液を摂取させることで誘導した。実験を進めるうちに、サッカリン水溶液を摂取させた時に反応する神経細胞を同定しても、その細胞が快情動をコードしているのか、情動一般の強度をコードしているのかの区別をすることが出来ないことに気付いた。そこで今年度から快情動を誘導するサッカリン水溶液と同様に情動を誘導するが、逆の不快情動を誘導するキニーネ水溶液をコントロールとして平行してテストすることにした。このような条件下で、サッカリン水溶液には反応するがキニーネ水溶液には反応しない細胞、またはその逆を同定することで、それぞれ快情動または不快情動に関わる細胞を同定することができるようになる。それぞれの水溶液の摂取により誘導される情動の種類および強度は、予定通り「味覚反応テスト」により定量的に測定した。さらに、味覚反応が表出している際に活動した神経細胞を同定するために、味覚反応テスト後に固定した脳内で最初期遺伝子のひとつであるc-fosを発現する細胞を同定した。結果、意外なことに、これまで快情動と深く関わっていると思われていた側坐核の殻や腹側淡蒼球では、快情動を誘導するサッカリン水溶液よりも不快情動誘導するキニーネ水溶液を摂取させた場合に、より多くの神経細胞でc-fosが発現することが明らかになった。さらに他の脳領域も合わせて解析したところ、これまで味覚刺激により誘導される情動との関係の知られていない、拡張扁桃体の特定の核で、不快情動誘導するキニーネ水溶液の摂取で特異的にc-fosを発現する細胞集団を同定することが出来た。研究計画では本年度の予定は「味覚反応テストの実験系の確立」と「快情動の程度を変化させるより自然な操作法の確立」であった。前者に関しては、申請者自身に必要な手術の経験がなかったが、経験のある他の研究者に幸いにも教示してもらうことができたため、かなりスムーズに手技を覚えることが出来た。他の研究者は主にラットでその手技を用いていたため、それをマウスで最適化するために独自の工夫も重ね、最終的に再現性よく期待通りの反応が得られる実験系が予定通り確立された。一方後者については、前者の実験を進めていく中で当初期待していたような結果が出ないと判断され、そのまま実験を継続しても非効率的であると判断されたため中止にし、代わりに翌年度進める予定であったc-fosの発現を調べる実験を始めた。

はじめ免疫染色法により検出することを複数の抗体で試みたが、注目していた腹側淡蒼球などでは検出できなかった。そこでIn situ hybridization法に切り換えたところ、うまく検出することができるようになった。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学今後は、予定通り、側坐核や腹側淡蒼球において、サッカリン水溶液を摂取した際に検出されるc-fos陽性細胞の特徴を調べる実験を進めていく。これまでの膨大な知見より、側坐核には2種類のGABA作動性mediumspiny投射ニューロンがあることが分かっている。ひとつはいわゆる「直接路」を構成する細胞で、Drd1aやSubstance Pを発現し、淡蒼球や中脳に投射する。もうひとつは「間接路」を構成し、Drd2やEnkephalinを発現し、淡蒼球に投射する。快情動の発現に伴い、側坐核の殻の特定のmedium spiny投射ニューロンでc-fosの発現が変化している可能性を検討するために、c-fosとSubstance PまたはEnkephalinの共染色を行う。また側坐核には、全神経細胞の90-95%を占める上記medium spiny投射ニューロンの他に、5-10%を占める介在ニューロンが存在する。それら介在ニューロンはsomatostatinやcalbindin, calretinin, parvalbumin,アセチルコリンの発現によりサプタイプを区別することができるため、投射ニューロンと同様にこれらマーカーとc-fosの共発現も調べる。
統計力学による熱平衡化過程の理論的解明

本研究では、非平衡状態が安定な平衡状態に落ち着く「緩和過程」の基礎を探究する。ほとんどのマクロな系では、非平衡状態から平衡状態への緩和が見られるが、一部の系では「平衡状態に緩和しない」ことも知られており、緩和の有無や緩和過程の熱力学的特徴は未だにきちんと理解されていない。そこで、「平衡状態への緩和が起きる」条件として重要だと考えられる「局所保存量の不在」の厳密証明とその構造の解明、「平衡状態に緩和しない」系の代表例であるガラスの特徴を明らかにするための計算機科学的アプローチ、「平衡状態への緩和は熱力学的にどのような特殊性があるのか」を明らかにする関係式の導出、の三本柱で研究を進める。
腎臓におけるSyndecanの発現とその機能に関する研究

われわれはすでにHS proteoglycan(HSPG)であるsyndecan-1がラット腎に発現すること、蓚酸結石形成ラットの腎において有意に各々の発現の亢進が見られることを報告(Iida S, et al.J Am Soc Nephrol.1999)してきた。また、ラット腎および蓚酸カルシウム結石形成ラット腎において髄質と皮質におけるsyndecan-1の発現の局在をIn situ hibridization法で検討し、さらに髄質と皮質を別々に採取しmRNAの発現を定量PCR法を用いて検討した。(平成13年日本泌尿器科学会総会)すなわち、髄質が皮質に比して有意にsyndecan-1の発現が亢進しており、これらの傾向は結石形成ラット腎に顕著てあった。In situ hibridization法でも同様の結果で、とくに結石介在部位周囲の尿細管に一致してsyndecan-1の発現の亢進が認められた。syndecan-1が強力な蓚酸カルシウム結晶凝集阻止物質であることを考慮すれば、結石形成に関連してこれらの発現亢進が起こっていることが推察される。現在は、イヌ尿細管由来細胞株(MDCK細胞)にsyndecan-1を導入し、ヒトsyndecan-1を発現する細胞株の樹立に成功しており、これらの細胞を用いsyndecan-1の細胞障害(とくに蓚酸カルシウム暴露にたいする)に対する働きをin vitroで検討しており、MTT assey法においてヒトsyndecan-1を発現することで蓚酸カルシウム暴露に対する細胞障害が軽減するという初期検討結果を得ており、引き続き検討中である。われわれは、蓚酸カルシウム結晶の成長・凝集阻止物質であるheparan sulfate proteoglycan(syndecan)に注目し、これらの物質が腎臓組織内で特異的に産生されていることを見出してきた。今年度は、特にsyndecanについて、ラット腎結石形成モデルを用いた実験系で、HSPGの組織内での発現を調べた。すなわち、HSPGの遺伝子レベルでの発現については、quantitative competitive(QC)-RT-PCRにて確認し、蛋白レベルでの発現に関し特にその発現量と局在を調べるため、HSmonoclonal antibody(HepSS-1)を用いた免疫染色を行なった。その結果、正常コントロールに比較して、結石形成腎においては、遺伝子レベルおよび蛋白レベルでの発現が、有意に亢進している結果であった。しかも組織学的に結晶形成がみられたり、拡張した尿細管上皮にheparan sulfateの強い染色性が示された。syndecanの産生が、結石形成腎において有意に亢進しているという結果は、結石が腎組織内で形成されることを阻止するためのいわゆる生体防御反応の一環として、起こっていることを示唆する。しかしながら、ここまでの実験結果では、syndecanの腎組織内での遺伝子レベルでの局在はまだ示されていない。今後はin situ hybridizationによる検討が必要と考えられる。また、われわれは、ヒト前立腺癌細胞よりsyndecan-1 cDNAのcloningに成功し、同時にヒト正常腎組織にもsyndecan-1が発現することを発見した。今後、ヒト腎組織におけるsyndecan-1の局在を明らかにすることと、sndecan-1cDNAを発現ベクターにtransformし、MDCK cellsに遺伝子導入したsyndecan-1発現細胞株を樹立する予定である。そして、これらの細胞株を用いて、蓚酸カルシウム結晶や蓚酸を添加した場合の細胞の構造変化や、結晶吸着阻止するメカニズムを中心に解明していく予定である。
高分解能角度分解光電子分光を用いた高温超伝導体の新奇な伝導現象の解明

高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)の角度分解光電子分光(ARPES)を行い、フェルミ面上のエネルギーギャップの方向依存性、温度依存性を調べた。x=0.15の試料では、ノード方向付近では、d波に一致するギャップの方向依存性が観測されたが、(π,0)付近ではギャップの大きさがd波の依存性よりも増大し、2種類のギャップが存在する可能性が示唆された。ギャップの温度依存性からは、(π,0)付近のギャップは超伝導転移温度Tc(=40K)より、はるかに高い150K付近で閉じることが分かった。この擬ギャップ温度T*150Kは、の高い最適ドープ領域のBi2212などとほぼ同じ値であり、最適ドープ領域であれば物質によらず、ほぼ同じ擬ギャップ温度を持つことが分かった。これは、超伝導転移温度と擬ギャップ温度には相関がないことを意味し、擬ギャップの起源が超伝導ギャップと異なるものである可能性が示唆される。電子ドープ系高温超伝導体においてas grownの試料では超伝導が発現せず、アニールによって超伝導が出現する。Nd_<2-x>Ce_xCuO_4のARPESを行い、アニール前後の電子状態の違いを調べた。超伝導を示さないアニール前試料は、(π,0)付近はギャップがなく、ノード方向にギャップが開いていた。一方、超伝導を示すアニール後の試料ではノード方向のギャップが閉じることが分かった。このことは、スペクトル強度がノード方向でフェルミ準位上に出現することが、超伝導の出現に必要であることを意味している。Zn不純物を置換した高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)の角度分解光電子分光(ARPES)を行い、準粒子の不純物による影響を調べた。平均自由行程の逆数に対応する準粒子のMDC幅は不純物置換によってフェルミ面上の各方向でほぼ同じ程度の増加が観測された。増加の程度は電気抵抗率の増加から予想されるよりも大きく、不純物散乱の性質はユニタリティー極限に近いものと示唆される。LSCOのフェルミ面形状の組成依存性について詳細に調べた。フェルミ面の面積は希薄ドープ領域から過剰ドープ領域に至るまでLuttinger総和則から予想される値とほぼ一致していた。この結果は、Luttinger総和則が大きく破れているNa-doped Ca_2CuO_2Cl_2のARPESの実験結果や理論計算の予言と対照的な結果である。このことから少なくともモット絶縁体からホールドープによって超伝導体へ電子状態が形成には少なくとも2種類の過程があることが示唆される。電子ドープ系高温超伝導体ではランタノイドサイトの違いによって超伝導転移温度T_cが系統的に変化する。Sm_<2-x>Ce_xCuO_4(SCCO)(x=0.15)の角度分解光電子分光を行い、フェルミ準位近傍の電子状態を調べ、Nd_<2-x>Ce_xCuO_4(NCCO)(x=0.15)のARPESの実験結果と比較を行った。SCCOでは対角方向でエネルギー分散に明瞭なkink構造が観測された。SCCOでは対角方向にエネルギーギャップが観測され、NCCOに比べて反強磁性相関が強いと示唆される。SCCOがNCCOよりも低いT_cをもつ原因は、強い反強磁性相関によってエネルギーギャップが対角方向で開くからと考えられる。高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)の角度分解光電子分光(ARPES)を行い、フェルミ面上のエネルギーギャップの方向依存性を調べた。過少ドープ領域、最適ドープ領域ともに単純なd-波の依存性からのズレが観測され、(π,0)付近の擬ギャップとノード方向付近の超伝導に関連したギャップの2種類のギャップが存在することが明らかになった。非超伝導相の希薄ドープ領域においてノード付近のギャップ大きいことから、超伝導の前駆現象が起こっていると考えられる。また、準粒子ピークの見える領域(フェルミ・アーク)がホールドープとともに伸びてゆくことは超伝導転移温度T_cが大きくなってゆくことを定性的に説明すると考えられる。LSCOの角度積分型光電子分光の温度変化を測定することにより、擬ギャップの組成依存性と超伝導ギャップの組成依存性が異なることを示した。擬ギャップはホールドープ量が少なくなるにつれ大きくなる。一方、超伝導ギャップはほとんどドープ量依存を示さない。このことは両者の微視的な起源が異なることを示していると考えられる。電子ドープ系高温超伝導体ではランタノイドサイトLnの違いによって超伝導転移温度T_cが系統的に変化する。Ln_<2-x>Ce_xCuO_4(Ln=Nd,Sm,Eu)のARPESを行いフェルミ準位近傍の電子状態の違いを調べた。NdからEuに行くに連れてフェルミ面の曲率を表すタイトバインデイングパラメータ,-t'/tが小さくなり、同時に対角方向のエネルギーギャップが大きくなる様子が観測された。-t'/tの変化は格子定数の減少がもたらす効果であると考えられ、LSCO薄膜で観測されている効果と定性的に一致している。また、対角方向のエネルギーギャップの増大がT_cを抑制していることが明らかになった。高温超伝導体La_<2-x