hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
絶縁基板上グラファイト層間化合物集積化技術の開発とデバイス応用

独自に開発した金属蒸気を触媒として用いたCVD法を用いて絶縁基板上に直接成膜した厚膜グラファイトに各種原子を層間挿入した層間化合物基板を作成し、電気特性などの物性を評価する。更に、層間化合物を用いた平面型電子放出デバイスを試作し層間化合物を用いた新しいデバイス応用を実証することも目的としている。最終年度は、最終目標である減圧熱CVD法で成膜したグラフェンへの金属ドーピングによる層間化合物の形成と低仕事関数化を試みたが、保有する熱CVD装置ではアルカリ金属蒸気が、石英管の非加熱部に拡散し析出してしまい、層間化合物を形成することが困難であることが判明し、低仕事関数化はできなかった。一方で、グラファイト/酸化膜/半導体積層構造の平面型電子放出デバイスから放出される電子のエネルギーを分析したところ、放出した電子は、グラファイトの仕事関数より2 eV程度高いエネルギーを有していることが判明した。これは、グラファイト/酸化膜/半導体積層構造の平面型電子放出デバイスの電子放出特性は、上部グラファイト電極の仕事関数に依存しないことを意味しており、上部グラファイト電極を層間化合物にする必要が無いことが判明した。これまで、平面型電子放出デバイスから放出される電子のエネルギー損失の多くは絶縁層である熱酸化膜での電子散乱により生じると考えられていたが、実は上部電極での電子散乱の寄与が支配的であり、グラファイト電極にすることで電子散乱が抑制され、電子放出効率が飛躍的に向上したことが分かった。石英基板上に成膜した厚膜グラファイト基板へのアルカリ金属ドーピングによる黒鉛層間化合物の作成手法の開発を行う予定である。今後は、減圧熱CVDによって成膜したグラファイト膜へ、セシウム等のアルカリ金属を層間挿入することで、グラファイト層間化合物基板の作製を試みる。グラファイト層間化合物を用いた平面型電子放出デバイスを試作し、仕事関数制御により更なる電子放出効率の向上を目指す。今年度筑波大学から産総研に異動したため、研究環境整備に時間がかかり、厚膜グラファイト成膜装置の稼働が遅くなり、当初計画していたよりも共用装置使用料や消耗品使用量が減ったため。当初費用として計上していた共同利用施設の分析装置の利用料が、利用施設の都合により無料となったため残額が生じた。今年度発生した残金は次年度の研究に必要な消耗品の購入に有効利用する。当初の計画通り、黒鉛層間化合物の作製に必要な試薬やCVD原料ガス及び共用設備使用料として使用する。
想起した文字（母音・子音）の脳波による判別法の発展と確立

脳波は頭皮に貼付した電極から記録するために詳細な脳活動の違いは判別困難であり、想起した文字の判別は困難であると考えられている。この問題に対して、本研究では脳波の皮質信号源を計算的に推定することで解決することを試みている。さらに、子音についても効果が示される結果が得られている(発表準備中)。10名のデータを用いた結果、各個人でパラメータを最適化した場合には、平均で58%程度(3択課題のためチャンスレベルは33.3%)の判別率が得られ、汎化性を考慮した共通のパラメータを用いた場合でも50%弱の精度が得られた。さらに、信号源電流を使った場合には、音声をイメージしているか否か、どちらの母音をイメージしているか、に関する情報がどこの領域の信号源で処理されている可能性があるかを調べることができ、各領域の時系列的な相関を調べることで、発話イメージにおける脳活動処理の流れを可視化できる可能性も示された。具体的には、言語に関連する領域が多く認められ、言語関連の領域と運動前野には負の相関がある可能性が示唆された。これらの傾向は、脳波そのものの信号を用いた場合には認められなかったことから、信号源電流推定法を用いることの意義を、工学的だけでなく科学的側面からも示唆する結果となった。2母音の判別は、昨年度で終了した本研究課題の前身課題で得られた成果であるため、論文の採択には時間を要したが、既に2母音以上の判別にも取り組んでいる。また、想像した音声を出力できるインタフェースの構築という工学的な目的以外にも、発話イメージ時の脳活動信号の流れを可視化できる可能性を示したという点を加味し、おおむね順調に進展していると考える。本研究では、人間がどの音声の発話をイメージしているかを脳活動信号から判別することを目的としている。今年度掲載となった国際論文誌Frontiers in Neuroscience(Volume 10, Article 175, pp.1-15, doi: 10.3389/fnins.2016.00175)では、2種の母音の音声を聞かせた後に被験者がその音声をイメージした時の脳波と核磁気共鳴画像法(functional magnetic resonance imaging, fMRI)データを計測し、それらから脳皮質上の信号源を推定することで、何かをイメージしているか、そしてイメージしているとしたら2種の母音のうちのどちらかを判別できる可能性を示した。この技術を用いて、母音3種および子音4種の判別も実施し、信号源を推定すると脳波そのものの信号よりも高い精度で判別できることが示された(論文投稿準備中)。まだ全ての種類の母音と子音に展開されてはいないが、この技術を用いて頭に思い浮かべた文字がコンピュータに出力されるようなシステムが構築できる可能性があると考えられる。また、この技術ではどの母音や子音をイメージしている時に脳のどこの部分で処理されている可能性があるかを調べることができ、発話イメージ中の脳活動処理の流れを捉えられる可能性があることから、工学的な用途だけでなく科学的に脳内の言語処理について調べる一助となる可能性もある。さらに精度を向上させられる可能性のある新たな手法についても確立し、現在論文投稿中である。母音だけでなく子音の判別においても、確立した技術で精度を向上させることに成功している。母音と子音の数についてはまだ増やす必要があるが、この精度をさらに向上させられる可能性のある技術についても確立したことから、全体的にみておおむね順調に進展していると考えられる。本研究では想起した文字(母音・子音)を脳波から判別する手法の確立を目指している。この手法が確立できれば、四肢の障害によりパソコンなどを用いた文章作成が困難なユーザを対象としたブレイン・コンピュータ・インタフェースにおいて、考えた文字をそのまま出力できるシステムの確立が期待できる。これまでに、脳波から推定した信号源電流を用いることで母音の識別精度が向上することを示したが、今年度はこの信号源電流のシナジー解析を用いて協調して活動する信号源のグルーピングを行ない、それらの協調活動パターン信号を用いて判別器を作成すると、信号源を用いる場合よりもさらに精度が向上することが示された。この成果は指の運動に関するものであるが、同じ手法が文字の識別にも利用できる。子音の判別も含め、2母音以上の判別に取り組む。また、発話イメージにおける脳活動信号の流れの可視化についても取り組む。判別する母音および子音の種類の増加に取り組むほか、別途新たに確立した技術を用いた精度向上の可能性を確認する。また、脳波計測を行いながらリアルタイムで想起した文字を判別するシステムの基盤構築を行う。脳活動信号処理、ブレイン・マシン・インタフェース新しい設備購入を予定していたが、既存の設備で現段階で十分な性能が出たため、新規に購入を行わなかった。また、論文の採択に遅れが生じ、掲載料の払い込みが次年度になった。上記の掲載料の払い込み、および、次年度は研究を発展させるために機能的MRI実験を数多く行うことから、主にMRI装置使用料の支払いに使用する計画である。
労働者の『やる気』は自動計測可能か？～やる気アウェアなスマートオフィスの構築～

本補助事業期間においては,まず,ポジティブ・ネガティブ両要素を包括する主観的なやる気評価指標を確立するとともに,センサデータ,および,やる気評価指標の収集・管理が行えるデータ収集プラットフォームを構築する.上記が完了したのち,オフィスや学術研究機関において,長期間のデータ収集実験を行い,センサデータを基にオフィスワーカのやる気を推定可能なモデルを構築する.また,やる気と各センサデータの時系列変化を分析することで,やる気が変化する要因の特定や将来のやる気が予測可能なモデルの構築を行う予定である.本補助事業期間においては,まず,ポジティブ・ネガティブ両要素を包括する主観的なやる気評価指標を確立するとともに,センサデータ,および,やる気評価指標の収集・管理が行えるデータ収集プラットフォームを構築する.上記が完了したのち,オフィスや学術研究機関において,長期間のデータ収集実験を行い,センサデータを基にオフィスワーカのやる気を推定可能なモデルを構築する.また,やる気と各センサデータの時系列変化を分析することで,やる気が変化する要因の特定や将来のやる気が予測可能なモデルの構築を行う予定である.
脳老化を防止する高機能食品成分の効果を検証する高感度試験法の開発とその応用

申請者が新規に開発したアルツハイマー病モデルマウスに高脂肪食を投与する糖尿病併発型アルツハイマー病モデルマウス(脳老化早期誘導マウス)を用いて、食品成分(DHA・カテキン・カルノシン、等)の脳老化予防効果を、当該モデルマウスの記憶行動試験を用いて検討した。また、ヒトの高齢者における脳老化の指標(サロゲートマーカー)を選定し、食品成分の効果検証に使うために、ヒト高齢者の学習記憶検査ならびにMRI画像取得検査を実施し、高感度評価システムの確立を進めた。脳老化を防止する機能性食品成分を特定することが強く望まれている。本研究では、申請者が新規に開発したアルツハイマー病マウスに高脂肪食を投与する糖尿病併発型アルツハイマー病モデルマウスを用いて、食品成分(DHA・カテキン・カルノシン・フェルラ酸、等)の効果を、記憶行動試験を用いて比較検証し、最も効果のある成分の特定を行った。その結果、イミダゾールジペプチドの一種であるカルノシン(βアラニル-ヒスチジン)の効果がもっとも顕著であることが見出された。行動試験に供したマウスに関し、その後脳切片を作成し老人斑の蓄積に対する食品成分の抑制作用を検証したが、老人斑の蓄積に対する抑制作用は特に見出されなかった。また、ヒト試験への橋渡しのために動物MRIを用いた高感度脳画像解析を実施した。摘出脳を用いて脳組織の炎症を評価する方法を開発し、この方法を用いてカルノシンの効果を検証した。その結果、カルノシンには同モデルマウスの脳組織炎症を抑える作用があることが示唆された。このイミダゾールジペプチドの中高齢者の脳老化に対する予防作用については、現在、農林水産業食品産業科学技術研究推進事業からも支援を受け、当該食品成分を一定期間摂取するヒト試験を実施している。高機能食品成分の脳老化に対する予防・改善効果を調べるために、アルツハイマー病マウスに高脂肪食を投与する糖尿病併発型認知症モデルマウスを用いて、各種の抗酸化作用を有する高機能食品成分の効果を調べた。その結果、まずは、抗酸化作用に加えて抗炎症作用を有する畜肉食品に高含する高機能成分であるカルノシン(β-Alanyl-L-Histidine:生体内イミダゾールジペプチドの一種)に、当該モデルマウスの記憶機能低下に対する改善作用を認めた。そして、このカルノシンに加え、カテキン類の一種であるエピガロカテキンガレート(EGCG)や米ぬか中に含まれるフェルラ酸にも、同じような効果があることが示唆された。一方で、このマウスモデルにおいて、DHAの効果は見られなかった。食品成分の作用機構を明らかにすると共に、将来的に実施する予定のヒト試験における評価指標を得るために、マウスあるいはヒトを対象としたMRI画像試験を実施した。マウスの実験のために、既存のNMR装置内にMRI計測用ユニットを組み入れることにより、超高性能動物用MRI装置を組みあげて、マウスの脳のMRI画像解析を開始した。この装置の高い磁場性能(国内最高レベルの14.1テスラ)を利用することにより、マウスの各脳領域の高精細イメージング解析を実現した。そして、アルツハイマー病モデルマウスのイメージング解析を開始した。ヒトの脳老化を評価するために中高齢者ボランティアの参加によるヒトMRI画像研究を実施し、加齢に伴い縮小する脳領域を描出することに成功した。次年度以降、このMRI画像試験を併用して、脳老化に対する高機能成分の効果を明らかにしていく。高機能食品成分の脳老化に対する予防・改善効果を調べるための動物モデルを開発し、このモデルを用いて各種食品成分の効果を調べた。研究では、まず、アルツハイマー病モデルマウスに高脂肪食を投与することにより、糖尿病併発型の認知症モデルマウスを開発した。そして、各種の抗酸化作用を有する高機能食品成分、ならびに抗酸化作用に加えて抗炎症作用を有する畜肉食品に含まれる高機能ジペプチド「カルノシン(β-Alanyl-L-Histidine」(生体内イミダゾールジペプチドの一種)の効果を調べた。その結果、調べた食品成分のなかで、カルノシンの効果が一番高いことがわかった。マウスの実験のために、超高性能動物用MRI装置を組みあげて、マウスの脳MRI画像解析を行った。この装置を用いて、マウスの脳イメージングを実施した。また、ヒトの脳老化を評価するために中高齢者ボランティアの参加によるヒトMRI画像研究を行い、加齢に伴う脳の変化を捉える方法を開発した。これらの結果に基づいて、ヒトにおいて脳老化に対する高機能食品成分の効果を評価する方法の開発を進めた。食品科学研究期間内の達成目標として、以下の3点を設定した。1)新規に開発した脳老化促進マウスモデルを用いて脳老化を抑制する食品成分を特定する。本項目に関して、前述したごとく、脳老化を抑制するはたらきを持つ食品成分が特定できた。

2)脳老化の進行ならびにその食品成分による防止を高感度に評価する画像技術を確立する。本項目に関して、動物MRI装置を用いて、食品成分の膿漏か予防を検証するための画像解析法を開発することができた。3)MRI画像検査を用いてヒト試験を実施し脳老化を予防できる食品成分の効果を明らかにする。現在、農林水産業食品産業科学技術研究推進事業からの支援を受け、食品成分を一定期間摂取するヒト試験を実施し、MRI画像検査を用いてその作用を検証している。脳老化を防止する機能性食品成分を特定することが求められている。そこで、本研究では、申請者が新規に開発したアルツハイマー病マウスに高脂肪食を投与する脳老化早期誘導動物モデル(糖尿病併発型認知症モデル)を用いて、食品成分(DHA・カテキン・カルノシン・フェルラ酸、等)の効果を、記憶行動試験を用いて比較解析した。その結果、最も効果のある成分としてカルノシン(イミダゾールジペプチド類の一種)を特定することができた。また、カテキンとフェルラ酸についてもその効果を認めることができた。その後、当該マウスの脳切片を作成し、老人斑の蓄積を含めて、脳組織の変化に関する免疫組織化学解析を実施した。その結果、これらの食品成分の当該モデルマウスの老人斑の蓄積に対する抑制作用は認められなかったものの、脳組織内に生じる炎症反応を抑える作用があることが見出された。おそらく、食品成分は、モデルマウスの脳組織内に生じる炎症反応を抑えることにより認知機能の低下を防いでいると思われる。つぎに、ヒト試験への橋渡しのために動物MRIを用いた高感度脳画像解析を実施した。14.1T-MRI装置を用いて、アルツハイマー病モデルマウスの脳変化を高精細に描出することができた。現在、食品成分の効果をMRI画像試験を用いて明らかにしている。さらに、将来的なヒト介入試験の実施に備えて、健高な中高齢者の参加によるヒトMRI画像試験を実施した。そして、食品成分の効果を検証するために3種類の脳MRI画像法(構造MRI・拡散MRI・機能MRI)を確立した。そして、イミダゾールジペプチドを一日あたり1g、1ヶ月間連続摂取するヒト試験(10名参加)を行い、脳MRI画像上で、脳老化に対する改善傾向を見出した。本研究は、MRIを用いて、動物モデルとヒトとで全く同じ方法の検査を行い、脳老化を抑制する食品成分を特定する点に、特色がある。ヒト試験においては、現在4種類のMRI画像取得法(構造MRI,脳炎症評価MRI,機能MRI,脳血流MRI)を採用し、研究を行っている。マウスモデルにおいて、構造MRIと脳炎症評価MRIについては、すでに開発を行い、食品成分の作用検証に使用することができた。今後は、機能MRIや脳血流MRIについても、開発を行い、食品成分の作用検証がさらに多角的に実施できるようにする。研究題目である「脳老化を防止する高機能食品成分の効果を検証する高感度試験法の開発とその応用」を推進するために、高感度試験法の開発に主軸をおき研究を推進していく。
根圏土壌におけるカドミウムの局所形態の解明

イネ科植物とマメ科植物の根圏土壌中のCd(カドミウム)の形態分布を,栽植域を区切った根箱を用いて,局所的に明らかにする事を目的とした.オオムギとキバナルーピンを栽培した後の根圏土壌のCd形態分布は植物種や土壌によって異なり,土壌pHが影響していることがわかった.これら結果から土壌-植物根への移動・吸収メカニズムを検討し,マスフローに加えて,根分泌物による形態変化(可溶化・不溶化)を明確にした.イネ科植物とマメ科植物の根圏土壌中のCd(カドミウム)の形態分布を,栽植域を区切った根箱を用いて,局所的に明らかにする事を目的とした.オオムギとキバナルーピンを栽培した後の根圏土壌のCd形態分布は植物種や土壌によって異なり,土壌pHが影響していることがわかった.これら結果から土壌-植物根への移動・吸収メカニズムを検討し,マスフローに加えて,根分泌物による形態変化(可溶化・不溶化)を明確にした.国内におけるCd土壌汚染問題が再燃し,あらたな修復法として,ファイトレメディエーションが試験的に実施され始めた.しかし,その効果は土壌などの環境により大きく左右され,農地への利用は慎重に行わなければならない.そこで土壌中のCdの動態を正確に把握することが,効率的な技術の確立には必要であると考えた.特に,根圏土壌とされている植物根表面やその近傍土壌中のCdの局所的形態やその移動を明らかにはできていない.本研究では根圏土壌の重金属の濃度および形態を把握するために,根箱を用いて,根からmm単位でCd形態の分布を把握することを目的とした.その方法として,従来の溶液化学と共に分光学的手法を用いることとした.今年度の成果として,1)先ず植物根からmm単位で土壌を採取可能な根箱を作製した.植物根の隔離や土壌水分量の管理などの問題点はあったが,作製した根箱により根圏土壌のCd分布を評価できると判断した.2)汚染土壌である灰色低地土を入手し,イネ科植物であるオオムギとマメ科植物であるキバナルーピンを28日間生育させ,形態分別により根圏土壌のCd形態を分析した.その結果,(1)植物種により,乾物重あたりのCd吸収量が大きく異なった.バイオマスは小さいが,Cd吸収量はキバナルーピンの方が大きかった.(2)根の近傍の土壌pHがキバナルーピンの栽培では変化しなかったが,オオムギの栽培では上昇した.(3)植物根-土壌におけるCdの動態として,マスフローと形態変化が確認できた.土壌のCd形態変化として,キバナルーピンの栽培では可溶化が見られたが,オオムギの栽培では難溶化が確認できた.Cdによる土壌汚染に対する修復法として期待されているファイトレメディエーションの効果は土壌などの環境により大きく左右され,農地への利用は慎重に行わなければならない.根圏土壌とされている植物根表面やその近傍土壌中のCdの動態は大部分の非根圏土壌とは異なるため,正確に把握する必要がある.本研究では根圏土壌の重金属の濃度および形態を明らかにするために,根箱を用いて,根からmm単位でCd形態の分布を把握することを目的とした.昨年度,灰色低地土にイネ科植物であるオオムギとマメ科植物であるキバナルーピンを28日間栽培した結果,根の近傍で土壌pHに変化があった.その結果,根近傍のCd形態(水溶態,交換態,無機結合態など)に土壌pHが大きく影響していることが明らかとなった.そこで,今年度は灰色低地土のpHを硫酸アンモニウム,消石灰を用いて人為的に変化させ,Cdの形態変化を逐次抽出法にて確認した.また灰色低地土中の亜鉛(Zn)や銅(Cu)の濃度が高いため,植物へのCd吸収に大きく影響すると考え,CdとともにZnとCuも同様に分析した.その結果,pHが高くなるとCd水溶態,交換態が激減し,無機・有機結合態が増加することがわかった.昨年度は有機結合態に関して分析は行わなかったが,形態の評価として有機結合態まで把握する必要性が示された.ZnではCdと同様の傾向が水溶態,交換態,有機結合態ではみられたが,無機結合態は逆にpH上昇により減少した.Cuは有機結合態が多かったため,あまりpH変化による形態変化がみられなかった.以上の結果から,根圏土壌のpHを詳細に把握し,その変化による影響と植物へのCd吸収による影響とを区別して評価することが今後の考察として重要であると考える.根圏土壌とされている植物根表面やその近傍土壌中のCdの動態は大部分の非根圏土壌とは異なるため,正確に把握する必要がある.本研究では根圏土壌の重金属の濃度および形態を明らかにするために,根箱を用いて,根からmm単位でCd形態の分布を把握することを目的とした.またCdによる土壌汚染は,通常,複合汚染として問題となっているため,他の重金属(Zn,Cu)による影響も検討した.今年度は,灰色低地土にイネ科植物のオオムギとマメ科植物のキバナルーピンを生育させ,土壌-植物根のCd動態とともにZnとCuの動態を把握した.オオムギを栽培後の土壌では,水溶態Cd,ZnおよびCuは全層で変化したことから,吸水によるマスフローが確認できた.

また,根伸長域(R.C.)で土壌pHの上昇とCd,ZnおよびCuの形態に変化がみられた.Cdでは,交換態が減少し,無機結合態および有機結合態が増加したのに対し,ZnとCuでは交換態,無機結合態および有機結合態が減少した.以上から,オオムギのCd,ZnおよびCuの吸収メカニズムとして,Cdでは主にマスフローが,ZnとCuではマスフローと可溶化が考えられた.また,R.C.での土壌pHの上昇に対して,Cdのみ難溶化が見られた.一方,キバナルーピンでは栽培が上手くいかず,根圏土壌の土壌中のCd,ZnおよびCuの形態分布を十分に捉えられなかった.植物へのCdの吸収に対するZnとCuの競合を評価するため,Cdの単汚染とCd,ZnおよびCuの複合汚染させた灰色低地土を用いてポット試験を行った.その結果,オオムギのCd吸収に対して,ZnとCuによる拮抗作用が,キバナルーピンでは促進作用が見られた.また根圏土壌のXRFとXAFS分析に必要な土壌薄片の作製に関して,今後より改善が必要であるが,測定可能なスケールの薄片を作製することができた.
脂肪酸代謝異常症に対する新しい治療薬の研究と比較

脂肪酸代謝異常症であるCPT2欠損症とVLCAD欠損症に対する新しい治療法として、ベザフィブレート(BEZ)やレスベラトロール(RVL)によりβ酸化障害が改善されることが明らかになってきた。これらの薬剤を同一の細胞に投与し、in vitro probe assayでβ酸化能を比較した。CPT2欠損症、VLCAD欠損症はC16の上昇、すなわち長鎖脂肪酸代謝障害が有り、RVLの投与によって、C16が減少することを期待していた。しかし、過去の文献の血中濃度を参考に様々な濃度でRVLを投与したが、いずれにおいてもC16の更なる上昇、すなわたいβ酸化の悪化と考えられる結果になった。炭水化物からのエネルギー供給が低下した時、代替エネルギーとしてβ酸化を経てエネルギーが得られる。脂肪酸代謝異常症があると、このような時にエネルギー産生不全に陥る。脂肪酸代謝異常症であるCPT2欠損症とVLCAD欠損症は、これまで治療には食事療法やカルニチンなど対症的な治療法しかなかった。最近、両疾患のヒト線維芽細胞にベザフィブレート(BEZ)を添加すると、β酸化障害が改善することを申請者のグループは報告した。また、2011年にJ.Bastinらがヒト線維芽細胞を用いた酵素活性の研究で、レスベラトロール(RVL)がsairtuin-1遺伝子を活性化させ、ヒストンの脱アセチル化によって遺伝子の保護作用がはたらき、β酸化が改善することを報告した。しかし、これまでCPT2欠損症、VLCAD欠損症について、同一の細胞に対し、同一の手技でBEZとRVLの効果の差が比較されたことはない。本研究では、その影響の差をIVP assayの立場から検討し、治療薬への臨床応用に展開するための基礎的研究を行う。BEZはクロフィブラート系の高脂血症薬であるが、RVLは自然界のポリフェノールである。RVLが実用的なことが証明できれば、より安全な治療法が確立される可能性がある。2014年から全国でタンデムマスマススクリーニングが開始され、その対象疾患であるVLCAD欠損症、CPT2欠損症は、今後発見される症例数の増加が予想される。これらの疾患は予防可能な疾患であり、新しい治療の研究が進むことで、多くの患者が恩恵を受けることが期待される。また、それぞれの薬剤の特徴を捉えることで、より適切な治療をすすめることができる。CPT2欠損症、VLCAD欠損症のヒト線維芽細胞に対して、in vitro prone(IVP) assayで、平成25年度とは濃度を変更したベザフィブレート(BEZ)とレスベラトロール(RVL)を同一の患者の細胞に対して投与した。BEZを加えた培地ではβ酸化能が改善したが、RVLを投与した培地では投与濃度(1-1000μmol/l)比例してβ酸化能の悪化が認められた。BEZは臨床的にCPT2欠損症、VLCAD欠損症に対して既に有効性が示されている。RVLはBastinらががヒト線維芽細胞を用いた酵素活性の研究で、sairtuin-1遺伝子を活性化させ、ヒストンの脱アセチル化によってにβ酸化を改善する、と報告していた。また、2014年にも新たにAiresらが、CP2欠損症、VLCAD欠損症の線維芽細胞において、RVLがミトコンドリア脂肪酸酸化を改善すると報告している。今回の実験の予想していた結果としては、RVLがIVP assayでも有効性ある事が証明され、さらにその上でBEZ、RVLの効果の比較を目的としていた。今回、RVLがIVP assayでβ酸化能を低下させた原因は明らかでは無いが、RVLはIVP aasayは適していない可能性が高い。先天代謝異常症CPT2欠損症、VLCAD欠損症はin vitro probe assayでC16の上昇、すなわち長鎖脂肪酸代謝障害があり、RVLの投与によってC16が減少することを期待していた。しかし、過去の文献の血中濃度のRVLでin vitro probe asasyを行うと、いずれの細胞でもC16の更なる上昇がみられた。また濃度を変えてさらに実験を行ったが、濃度依存性にC16が上昇、すなわちRVLの投与により長鎖脂肪酸障害さらに悪化する、という結果になった。またどの濃度でも改善が認められなければ、その原因となる機序について、リアルタイムPCRなどで発現を確認する。今年度の達成目標に必要な物品を上記金額で購入できたため。
特養でのグループケアに配慮した物的環境条件に関する研究

特別養護老人ホームにおけるグループケアの実態を捉えるため,昨年度より実施してきた施設への調査を,本年度も継続しておこなった。調査内容は,平成7年度以降に設立された全国の特養を対象として,建築図面の送付を依頼した。昨年の郵送調査時に記入してもらった設計事務所に対しては,建築図面の追加郵送を依頼するとともに,電話によるヒアリングもおこなった。最終的に収集できた建築図面は134施設であった。収集した建築図面より,生活単位(居室,日中生活空間,寮母室などで構成された空間のまとまり)が施設内でどのように計画されているかを整理して,その複合形態別に6タイプに分類した。その結果,50名未満という比較的,小・中規模の生活単位で構成されるハード環境を備えた施設が7割以上を占めており,多くの施設で定員を複数のグループに分けてのケアが可能であることが捉えられた。ただし,典型的なグループケア環境条件を持つと判断した施設に対する空間利用状況のヒアリングでは,実際にグループケアを実施している施設はほとんど見られなかった。職員不足という人的要因をあげる施設が多かったが,グループケア自体を認識していない施設もあり,ハード面の整備だけではなくケアシステムも含めた施設計画が今後の課題といえる。また,建築図面で食堂と談話空間の設置数を整理した結果,設計者側が利用を見込んで設置した空間であっても,利用者側は必ずしもその意図通りに使用していないことが捉えられ,こうした認識の違いをなくすことも計画上の重要なポイントである。痴呆性老人や寝たきり老人など属性の異なる入居者ごとに適した生活・ケアをおこなうため,施設定員を幾つかのグループに分けた少人数ケアに対するニーズは高い。本研究では,こうしたグループケアのための物的環境条件を備えた施設を捉えるため,平成7年度以降に設立された全国の特別養護老人ホームを対象として,建築図面の送付を依頼した(全国老人福祉施設要覧平成8年度版より抽出)。ただし建築図面の送付が困難な場合には,建築条件などを把握している設計事務所名を尋ねることにより,以後の施設資料とした。送付依頼対象は416施設であり,回答施設は121施設であった。(建築図面を収集:109施設,設計事務所名のみ回答:12施設)。収集した建築図面および施設パンフレットより,施設定員,階段,延床面積,敷地面積,諸室数,介護単位数などを読み取り整理した。またグループケアに関する項目としては,生活単位(居室,日中生活空間,寮母室などで構成された空間のまとまり)が施設内でどのように計画されているかを読み取り,その複合形態をタイプ分けした(例:小規模複合,大規模単独など)。この際,建築図面のみでは判断できない情報に関しては施設へのヒアリングをおこない補足した。さらに収集した建築図面については,以後の取り出しを容易にするために,スキャナーでパソコン内に取り込ませてデータベース化した。施設ID,都道府県名,生活単位の規模などの条件を入力することにより,該当する施設の図面を検索可能をした。
一般化ハミング重みの誤り訂正への応用に関する研究

誤り訂正符号を用いた誤り検出・訂正方式は、現代の情報通信システムにおける基盤技術の一つである。誤り訂正符号の性能は符号のパラメタ(符号長・情報次元・最小距離)の関係によって評価されるため、パラメタの評価の非常に重要な研究テーマである。一方、1991年、Weiによって一般化ハミング重み(Generalized Hamming Weight, GHW)の概念が誤り訂正符号に対して導入され、その後の研究で、符号パラメタの一つとしてのGHWの重要性が認識されるに至った。GHWの概念の誤り訂正への応用として、トレリスを用いた誤り訂正アルゴリズムの計算量やメモリ使用量の評価が挙げられる。これに関して、本研究では、任意の線形符号のGHWの評価に適用可能な下界式を新たに提案した`の下界式は・最小ハミング重みの下界として著名なFeng-Rao下界の拡張となっている。また、特に巡回符号に対して適用した場合、この下界は、(1)巡回符号の生成多項式の根から直ちに求められる、(2)最小ハミング重みの下界のつであるBCH限界を特別な場合として含む、という特徴を有している。従来の下界式はごく限られた巡回符号にしか適用できなかったが、この下界式により、任意の巡回符号のトレリス複雑度が容易に評価できるようになった。一方、提案したGHWの下界を応用することによって、線形符号Cの双対符号の最小ハミング重みに関する新たな下界が得られることを明らかにした。さらに、この下界はFeng-Rao下界とある種の双対関係を有していることを示した。これは、GHWの応用としての誤り訂正アルゴリズムの提案への発展を期待させるものである。誤り訂正符号の性能は符号のパラメタ(符号長・情報次元・最小距離)の関係によって評価されるため,パラメタの評価は非常に重要な研究テーマである。一方、1991年、Weiによって一般化ハミング重み(Generalized Hamming Weight,GHW)の概念が誤り訂正符号に対して導入され、その後の研究で、符号パラメタの一つとしてのGHWの重要性が認識されるに至った。そこで、この他に誤り訂正アルゴリズムそのものに対するGHWの応用を目的として研究行った。その結果、まず、線形符号Cの双対符号について、最小ハミング重みの下界がGHWの下界を通して得られることを明らかにした。さらにこの下界が、Cの最小ハミング距離の下界として有名なFeng-Rao下界とある種の双対関係を有していることを示した。これは、GHWに基づく誤り訂正アルゴリズムそのものの提案ではないが、GHWの応用としての誤り訂正アルゴリズムの提案への発展を期待させるものである。また、本研究では、任意の巡回符号のGHWの評価に適用可能な下界式を新たに提案した。この下界式は、(1)巡回符号の生成多項式の根から直ちに求められる、(2)最小ハミング重みの下界の一つであるBCH限界を特別な場合として含む、という特徴を有している。
高速衝撃破壊特性とサイズ効果

本研究においては、高速衝撃試験から得られた材料の延性-脆性遷移挙動における試験片サイズ効果について検討し、以下のような成果が得られた。1.標準サイズ(10mm角)の試験片と微小サイズ(1.5mm角)の試験片を用いて得られた延性-脆性遷移温度(DBTT)の間には、サイズ効果が存在し、微小サイズ試験片のDBTTは、標準サイズ試験片のそれに比べ、約100°C低い。種々のフェライト鋼に対してそれぞれのサイズで衝撃試験を行い、そのDBTTを比較した結果、両者の間には比例関係の存在することが明らかとなった。2.この際の比例係数は、その材料の破壊靭性値と強度に依存する試料表面での平面応力状態半径の大きさで決定することを実験的に示した。3.両試験片を用いて得られた上部棚エネルギー(USE)は、試験片の体積で規格化され、サイズ効果は存在しない。4.微小試験片を用いて得られた延性-脆性遷移曲線は、標準サイズのそれを用いて得られたものに比べその形状が異なり、いわゆる遷移領域の温度範囲が極めて小さく、DBTTを1義的に決定することが可能である。微小試験片で遷移領域の小さい理由としては、微小試験片では破壊の伝播のエネルギーが小さいことおよび破壊の伝播の素過程が熱活性化過程であるためと考えられる。以上の結果、微小サイズ試験片から標準サイズ試験片で得られる延性-脆性挙動を推測することが可能となり、標準サイズの試験片の作製が困難な金属間化合物や、照射試料に対して適用した。
シナプス可塑性関連因子Arcによる認知機能調節機構の解明

神経細胞において生理的なシナプス刺激によって誘導される神経特異的前初期遺伝子Arcはシナプス可塑性やシナプス恒常性に直接関わる因子であるが、その作用機構の詳細は不明である。本研究の目的はArcによるシナプス調節機構と大脳認知機能の調節メカニズムを明らかにすることである。平成30年度では、これまでの研究成果をまとめて国際共同研究による学術論文および学会発表として公表した。主な成果としては、大脳におけるArcの経験依存的な発現を同一個体で繰り返し観察する技術を開発し、これを用いてマウス海馬CA1領域におけるArc発現と空間認知の関係を2光子顕微鏡を用いたインビボイメージングにより初めて示した(Attardo et al., 2018)。このとき加齢によるArc発現パターンの変化についても報告した。また、これまで我々が提唱してきた"逆シナプスタグ仮説“を実証するため、マウス視覚野における単一シナプス可塑性とArcタンパク質の挙動やグルタミン酸受容体の表面発現動態との関係を解析したところ、実際にあまり使われないシナプスにおいてArcが働きグルタミン酸受容体の量が少なくなっており、生きたマウス大脳において逆シナプスタグ機構が働いていることが明らかになった(El-Boustani et al., 2018)。以上の結果より、大脳の認知活動に関連したArcの挙動とArcを介した逆シナプスタグ機構によるシナプス調節機構が明らかにされた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。神経細胞において生理的なシナプス刺激によって誘導される神経特異的前初期遺伝子Arcはシナプス可塑性やシナプス恒常性に直接関わる因子であるが、そのシナプス調節機構の詳細は不明である。また、個体においてArcによるシナプス調節機構がどのように大脳認知機能の調節に関与しているのかについては依然として謎である。本研究ではこれらの点を明らかにすることを目的とする。平成27年度は実験計画に従って研究を進め以下の進捗を得た。1.Arcによるシナプス調節機構の解析:グルタミン酸受容体の動態を可視化する新しい方法を開発し、野生型およびArc欠損神経細胞におけるグルタミン酸受容体動態を計測した。2.Arc発現神経回路の生理学的機能の解析:Arcプロモーターを応用した神経活動レポータートランスジェニックマウスを用い、異なる2つのイベント時に活性化したArc発現ネットワークを可視化する方法を確立し、標識条件の最適化を行った。3.Arc活性化回路における認知プロセスと関連するエピゲノム変化の同定:神経細胞の核膜にマーカータンパク質を発現する系を用いて、活性化神経細胞の核を効率よく回収するための条件検討を行った。本研究によって、発現依存的な遺伝子発現は大脳認知機能をどのように制御・調節するのか、という疑問を明らかにする上で重要な知見が得られる可能性は高く、将来的には認知症などの治療へとつながる手がかりとなることが期待される。実験計画の各項目についてほぼ計画通りに進捗している神経細胞において生理的なシナプス刺激によって誘導される神経特異的前初期遺伝子Arcはシナプス可塑性やシナプス恒常性に直接関わる因子であるが、その作用機構の詳細は不明である。平成28年度においては、昨年度までに開発したグルタミン酸受容体の表面発現動態の可視化法を用いて、野生型およびArc欠損神経細胞におけるグルタミン酸受容体動態を計測し、ArcによるAMPA型受容体のサブユニット特異的な制御という新しい知見を得た。また、このAMPA型受容体の動態制御とシナプス可塑性との関係を調べたところ、サブユニット特異性に加え、可塑性の極性や刺激後の経過時間など複雑な制御パラメーターが存在することが示唆された。現在、統計解析を含めて詳細な検討を行っている。さらに、このようなグルタミン酸受容体制御と認知機能の関連を調べるため、Arc欠損マウスにおける空間記憶課題の反復学習能力テストを行った。その結果、Arc欠損マウスは学習そのものの障害は認められないものの、反復フェーズにおける課題ルールの切り替えに特異的な障害があることが明らかになった。近年、ヒトのゲノム研究からArc遺伝子変異と統合失調症の関連などが示唆されている。本研究で明らかにされるArcによるシナプス機能および認知機能の制御メカニズムから精神疾患の病態の理解につながることが期待される。現在のところ実験計画の各項目について順調に結果が得られており、一部の結果に関しては学会発表なども行っている。今後、計画どおりに進まない項目が出てきた場合は、他の項目にエフォートを集中して研究を進める。平成29年度では、これまで進めてきたいくつかの国際共同研究について成果をまとめ論文として発表した。まず、視覚野におけるArcの機能を調べるため、Arc発現を亢進させたトラスジェニック(Tg)マウスを作成し、視覚経験依存的な視覚野応答の変化を解析した。その結果、経験依存的な変化を引き起こす期間はArc Tgマウスにおいて通常のマウスよりも延長されていることが明らかになり、Arcが視覚野可塑性の時間枠を決定している可能性が示唆された(Jenks et al., 2017)。

また、Arcタンパク質は細胞体や樹状突起部以外にも細胞核にも存在することが知られていたが、この細胞体と核での存在比は睡眠サイクルと相関して変化していることが明らかになり、この現象とグルタミン酸受容体の制御との関わりが示唆された(Honjoh et al., 2017)。また、Arc Tgマウスを用いた解析により、Arc mRNAの樹状突起局在と翻訳制御にはmRNAのスプライシング機構が関わっていることが明らかになった(Steward et al., 2017)。以上の結果よりArcによるシナプスおよび神経回路の調節機構の新たな側面が示され、今後の新しい研究展望が広がった。s実験計画の各項目について順調に結果が得られており、一部の結果に関しては論文として報告した。また、その他の項目についても論文投稿準備中または研究の最終段階である。神経細胞において生理的なシナプス刺激によって誘導される神経特異的前初期遺伝子Arcはシナプス可塑性やシナプス恒常性に直接関わる因子であるが、その作用機構の詳細は不明である。本研究の目的はArcによるシナプス調節機構と大脳認知機能の調節メカニズムを明らかにすることである。平成30年度では、これまでの研究成果をまとめて国際共同研究による学術論文および学会発表として公表した。主な成果としては、大脳におけるArcの経験依存的な発現を同一個体で繰り返し観察する技術を開発し、これを用いてマウス海馬CA1領域におけるArc発現と空間認知の関係を2光子顕微鏡を用いたインビボイメージングにより初めて示した(Attardo et al., 2018)。このとき加齢によるArc発現パターンの変化についても報告した。また、これまで我々が提唱してきた"逆シナプスタグ仮説“を実証するため、マウス視覚野における単一シナプス可塑性とArcタンパク質の挙動やグルタミン酸受容体の表面発現動態との関係を解析したところ、実際にあまり使われないシナプスにおいてArcが働きグルタミン酸受容体の量が少なくなっており、生きたマウス大脳において逆シナプスタグ機構が働いていることが明らかになった(El-Boustani et al., 2018)。以上の結果より、大脳の認知活動に関連したArcの挙動とArcを介した逆シナプスタグ機構によるシナプス調節機構が明らかにされた。今後は昨年度に得られた結果に基づき以下の計画で研究を進める。目標1.Arcによるシナプス調節機構の解明:初代培養細胞に可塑性誘導刺激を与えた際のグルタミン酸受容体の表面発現や局在の変化のArcの有無による差を定量的に解析する。目標2.Arc発現神経回路の生理学的機能の解明:これまでに確立した異なる2時点での活性化神経細胞ネットワーク標識システムを用いて、海馬における記憶関連ネットワークの時間的変化を解析する。目標3.Arc活性化回路における認知プロセスと関連するエピゲノム変化の同定:昨年度に引き続きArc発現細胞特異的に細胞核を標識し、精製、濃縮する方法の開発を進める。
可変スケール型バイラテラル制御による微細操作システムの構築

本研究では,申請者らによって理論的に確立されている可変スケール型バイラテラル制御系設計の枠組みを基にして,既開発の微細操作システムにズーム機能付視覚システムを統合させたシステムでの性能評価を行い,さらに眼科手術での具体的な微細操作を想定した作業を可能とするシステムを新たに構築して,可変スケール型バイラテラル制御の有効性を実験的に評価するとともに,特定領域研究の特徴を生かして領域内の他の研究者に対して理論的に裏付けられたマルチスケール微細操作の機能向上法の提供を図ることを目的としている.本年度の成果は以下の通りである.(1)可変スケール型バイラテラル制御則の設計指針の明確化既に構築されていたスケールドH∞制御とゲインスケジューリング法による可変スケール型バイラテラル制御法の設計手法では,導出される解が数値的に不安定になる場合があり,重み設定が試行錯誤にならざるを得ない欠点があった.今年度は,解が数値的に不安定となる要因が力の制御性能の設定を厳しくし過ぎたためであったことを見出し,操作性に影響を与えない程度に弱い仮想ばねを介在させて要求制御性能を緩和することで数値的に安定な解が得られるようにした.これにより,制御性能の重みと実際の応答誤差,環境変動に対するロバスト性に明確な相関関係が見出されるようになり,領域内の他の研究者に対しても比較的簡単に制御系の設計が行えるような枠組みを構築できた.(2)眼科手術用専用マイクログリッパの開発眼科手術の中でも,特に微細な操作が要求される内鏡界膜剥離を作業対象に選び,専用の鉗子を改造して超小型モータで駆動可能なマイクログリッパを設計試作した.このマイクログリッパには静電容量型の微小力センサが組み込まれており,本研究で構築した可変スケール型微細操作システムに組み込んで,実際に内鏡界膜剥離手術を行うことが可能となる.本研究では,申請者らによって理論的に確立されている可変スケール型バイラテラル制御系設計の枠組みを基にして,既開発の微細操作システムにズーム機能付視覚システムとを統合させたシステムでの性能評価を行い,さらに眼科手術での具体的な微細操作を想定した作業を可能とするシステムを新たに構築して,可変スケール型バイラテラル制御の有効性を実験的に評価するとともに,特定領域研究の特徴を生かして領域内の他の研究者に対して理論的に裏付けられたマルチスケール微細操作の機能向上法の提供を図ることを目的としている.本年度に得られた成果は以下の通りである.(1)可変バイラテラルスケール制御と視覚システムの統合申請者らによって構築済みの1自由度可変スケール型バイラテラル制御系とズーム機能付のマイクロスコープを備える視鏡システムとを結合させて,顕微鏡下での可変スケールでの微細操作が可能な統合システムを構築した.(2)モデル化誤差補償制御の導入既に確立された可変スケール型バイラテラル制御系設計の枠組みでは,アームの動特性は既知としているので,アームに再現性のない摩擦などのモデル化出来ない要素があると,制御性能の劣化の原因となっていた.その問題を解消するためのモデル化補償制御を導入し,その効果を実験的に検証した.(3)統合システムよるユーザビリティ評価とインタフェース改良(1)で構築したシステムを用いて,可変スケール型微細操作システムのユーザビリティ評価を行った.対象作業としては生体組織の微細操作を模したものとし,位置スケールとカスケールを変更することで作業性の向上が見込めるものとした.予備実験を通してスケール調整ダイヤルや視覚インタフェースに改良を加えた後,複数の被験者でユーザビリティ評価を行った.その結果,操作に慣れが必要ではあるものの,操作に慣れた被験者であれば可変スケールの機能を用いることで作業を失敗なくかつ効率的に行えることがわかった.本研究では,申請者らによって理論的に確立されている可変スケール型バイラテラル制御系設計の枠組みを基にして,既開発の微細操作システムにズーム機能付視覚システムを統合させたシステムでの性能評価を行い,さらに眼科手術での具体的な微細操作を想定した作業を可能とするシステムを新たに構築して,可変スケール型バイラテラル制御の有効性を実験的に評価するとともに,特定領域研究の特徴を生かして領域内の他の研究者に対して理論的に裏付けられたマルチスケール微細操作の機能向上法の提供を図ることを目的としている.本年度の成果は以下の通りである.(1)可変スケール型バイラテラル制御則の設計指針の明確化既に構築されていたスケールドH∞制御とゲインスケジューリング法による可変スケール型バイラテラル制御法の設計手法では,導出される解が数値的に不安定になる場合があり,重み設定が試行錯誤にならざるを得ない欠点があった.今年度は,解が数値的に不安定となる要因が力の制御性能の設定を厳しくし過ぎたためであったことを見出し,操作性に影響を与えない程度に弱い仮想ばねを介在させて要求制御性能を緩和することで数値的に安定な解が得られるようにした.これにより,制御性能の重みと実際の応答誤差,環境変動に対するロバスト性に明確な相関関係が見出されるようになり,領域内の他の研究者に対しても比較的簡単に制御系の設計が行えるような枠組みを構築できた.(2)眼科手術用専用マイクログリッパの開発眼科手術の中でも,特に微細な操作が要求される内鏡界膜剥離を作業対象に選び,専用の鉗子を改造して超小型モータで駆動可能なマイクログリッパを設計試作した.このマイクログリッパには静電容量型の微小力センサが組み込まれており,本研究で構築した可変スケール型微細操作システムに組み込んで,実際に内鏡界膜剥離手術を行うことが可能となる.
光格子中イッテルビウム原子量子気体を用いた量子シミュレーション

今年度は、まず、174Yb原子BECを1次元光格子に導入し、光格子中にトラップされていた原子に対して瞬間的に光格子を切り、その後一定時間経たのちの原子波の干渉をCCDカメラにより測定し、その画像として、明瞭な干渉パターンを観測することに成功した。これは、超流動状態が実現していることを意味する。さらに、光格子の強度をコントロールすることにより、の超流動状態から原子数スクイーズド状態への転移を観測することに成功した。さらに、これについてもフェルミ粒子173Yb原子を混合したときの影響を、干渉パターンのVisibilityを測定することにより定量的に調べた。そして、この超流動状態から原子数スクイーズド状態への転移現象について超狭線幅遷移を利用した高分解能レーザー分光によりプローブすることに成功した。1S0-3P2遷移(507nm)に対しては、特定の磁場と光格子の偏光の方向に対しては、いわゆる、「magic wavelength条件」という基底状態と励起状態のライトシフトが同一となる条件が、532nmの光格子に対しても成立することが分かったので、この条件で、一次元光格子に導入された174Yb原子BECについて、超流動状態から原子数スクイーズド状態への転移について、高分解能レーザー分光により詳細にスペクトルを測定する実験を行い、原子間相互作用を直接観測することに成功した。それだけでなく、さらに、この遷移の光周波数を光周波数コムを用いて正確に決定することに成功した。全光学的手法により生成した原子気体のボース凝縮体やフェルミ縮退状態などの多様な量子縮退原子集団を対象とし、強相関量子多体系の量子シミュレーターを実現しようというのが本研究の目的である。このような量子縮退した原子集団は、巨視的数の原子系であるにもかかわらず、高い操作性や長いデコヒーレンス時間が期待される。これらの原子集団を光格子に導入した系は、ハバードモデルで記述される。様々なパラメーターを変化させてこの系の振舞いを研究することは、ハバードモデルで記述される強相関量子多体系に対するシミュレーターとみなすことができる。今年度は、多様なYb原子の量子縮退気体を生成することに成功した。まず、フェルミ同位体171Ybに対しては、ボソン同位体174Ybとの光トラップ中で協同冷却により171Ybをフェルミ温度の0.7倍以下までの冷却に成功した。173Ybについては、6成分のスピン状態問の衝突を利用した蒸発冷却を行い、フェルミ温度の0.4倍以下までの冷却に成功し、さらにBECとフェルミ縮退の混合の生成にも成功した。また、170Yb同位体については104程度の原子数のBECを生成することに成功し、また共同冷却により176Yb BECと174Yb BECの混合系を生成することに成功した。また、174Yb原子BECを1次元光格子に導入し、第一ブリリュアンゾーンの運動量分布の観測に成功し、また、明瞭な干渉パターンを観測することに成功し、量子縮退Yb原子集団が光格子に導入できていることを確認できた。さらに、散乱長制御のための光フェッシュバッハ共鳴効果も観測することに成功した。散乱長がもともと小さい176Yb同位体および負で大きい172Yb同位体を用いて、光会合の効率をモニターしながら散乱長を変化させるためのコントロール光を入射することにより、光フェッシュバッハ共鳴特有のスペクトルの観測に成功した。
食品安全性規制をめぐるEC法とWTO法の比較研究

研究対象としたWTO法とEC法は、共に通商の自由化を含んだ制度である。両者は共に通商制限を禁止する原則規定を含んでおり、これら原則規定の適用を通じて通商制限的な措置を除去していくことは両者に共通した働きである。よって加盟国が通商制限的な措置をとる揚合に、その禁止の例外として食品安全規制など人の健康の保護のための措置を適法にとることができるかどうかが、WTOにおいてもECにおいても共に争点となってきた。そこで、WTO法とEC法がそれぞれ、適法な人の健康の保護のための措置と評価しうるための基準をどのように組み立てているかが比較点となる。また、ECのとった食品安全に関連する措置が通商制限的とされる場合に、WTO法からECの措置をWTO法適合的に改正する力が働くかどうかも両者の関係を整理する上での重要点となる。本研究は当初、両者の共通要素を抽出し世界的な規制の動向を探ることを目指したが、しかし実際にはそのようなものを指摘するのは困難である。主権の委譲に基づいて創設されたECとWTOとでは規制のアプローチが大きく異なっているからである。ECは食品安全に関する規則によって域内の規制の調和措置を積極的にとってきたのに対し、WTOではSPS協定がWHO/FAOの定立する国際基準を参照するにとどまる。また、ECによるホルモン投与牛肉の輸入禁止事件に見られるように、WTOの紛争解決手続において敗訴したにもかかわらず、その履行が滞ることもある。ECは、通商と食品安全との調整にとどまらず、独自の予防原則概念を発展させたり、消費者保護や健康保護のための調和立法措置までもとることのできる統治制度である。それゆえWTO法とEC法は同じような問題を扱っているように見えながら、むしろ両者の対立点・相違点の方が多いといわざるを得ない。本研究は、自由貿易と国民の健康の保護との緊張関係に焦点を据え、この問題に対するEC法およびWTO法の制度を比較することによって、よりよい解決方法のあり方を探ることを目指している。初年度は、報告者の行う他の研究との兼ね合いの都合から、まずEC域内市場における問題の解決方法について検討を始めた。域内での商品自由移動を原則とするECでは、「健康の保護」が輸入を制限する正当化事由のひとつとされている(EC条約30条)。そこで、同条に関する判例をレビューし、通商制限的な国内食品安全規制を審査する際の判断枠組について整理した。これは、通商制限的効果、正当化事由、比例性原則といった審査枠組からなる。実体面に目を移すと、消費者保護、および、公衆の健康の保護という二つの側面から食品安全性の問題に法的にアプローチでき、端的に国内規制の合理性がそこで問われる。これら判例と食品安全に関するEC二次立法を総合し、ECなりの食品安全関連の規制における合理性の捉え方をさらに明確に捉えることが、現時点での検討課題である。WTOに関しては、EC・WTO法比較論の前提整理をした。この作業中の2006年12月に、ECのWTO法不履行をめぐる事件で欧州第一審裁判所の興味深い判決が下された。バナナ事件で敗訴したECに対してアメリカは対抗措置に及んだが、そこで損害をこうむった私人がWTO法を援用しつつECの責任を追及した事件である。EC内でのWTO法援用が認められるならば、WTO法からEC法への影響が成り立つ道筋が出てくる。裁判所はこれを否定したが、本件はEC・WTO法比較論に対しても示唆を含んでいる。そこで同判決のレビューを行った。EC・WTO法比較論に関しては近時、研究業績が次々に発表されている。本年度は、これらを踏まえ、さらにECの不履行案件に特に注目して比較論を進める。