hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニューイングランド農村社会の変容、1780-1850年

18世紀末から19世紀にかけて進行したいわゆる工業化は、農村から都市への人口流出(都市労働力の供給源としての側面)に限らず、農村社会全体の変容をも引き起こした。昨年度より継続しておこなっている本研究では、18世紀後半から19世紀前半のニューイングランド農村の世帯における生産と消費の変容について、とくにマサチューセッツ州大西洋岸の農村であり漁村でもあったリンに焦点を当てた。リンでは、18世紀後半から問屋制前貸制による靴製造が開始される。研究を始めた当初は、18世紀末の段階は小規模な生産で、靴の種類は奴隷や労働者向けの安物を想定していたが、実際、現地の博物館等に保存されている複数の商人の会計簿を見ると、取り引きされた靴はかなりの数にのぼり、また比較的高的品質の男性用のモロッコ革の靴や女性用のヒール靴も多く生産されていた。靴職人の妻や娘は、靴の上皮を縫い合わせる作業をおこなう「バインダー」として、問屋制前貸制度に組み込まれたが、当初は男性の世帯主の名義で帳簿が付けられていたのに対して、19世紀にはいると次第に女性の名前が帳簿の中に散見されるようになる。ちなみに多くの場合、「バインダー」の賃金は、現金での支払いに混じって、キャラコなどの布や、お茶、コーヒー、砂糖、糖蜜などの輸入品で支払われていた。1852年にマサチューセッツ州で既婚女性の財産法が通過するまで、夫は、妻の賃金も含めた財産を所有することが認められていたが、この法律と女性名義の取引の増加がどのような関係にあるのか、今後明らかにしていきたい。なお、本研究の成果の一部は、2001年に愛知県立大学で開催されるアメリカ学会年次大会と立命館大学で開催される京都アメリカ研究夏期セミナーで報告の予定である。18世紀末から19世紀にかけて進行したいわゆる工業化は、農村から都市への人口流出(都市労働力の供給源としての側面)に限らず、農村における生産構造、ひいては社会全体をも変えるなど、農村にも重要な影響を与えることとなった。本研究は、18世紀後半から19世紀前半のニューイングランド農村の世帯における生産と消費の変容に焦点を当てている。マサチューセッツ州における主要な製造業の1つである製靴業では、18世紀後半から問屋制前貸制による靴製造が開始されるが、靴職人の妻や娘も靴の上皮を縫い合わせる作業をおこなう「バインダー」として、この制度に組み込まれることになり、さらに19世紀にはいると、もともと靴製造とは関係のなかった世帯の女性も雇用されるようになる。18001810年代、マサチューセッツ州リンの商人がつけていた帳簿では、多くの場合、「バインダー」の賃金は、現金での支払いに混じって、キャラコなどの布や、お茶、コーヒー、砂糖などの輸入品で支払われていた。また商人の取引相手には、男性に混じって「OO夫人」というように、既婚女性も数人認められる。1852年にマサチューセッツ州で既婚女性の財産法が通過するまで、夫は、妻の賃金も含めた財産を所有することが認められていたことから、これらの女性は寡婦である可能性が高いが、この点に関しては、今後、国勢調査等による追跡調査をおこなうことによって、明らかにする予定である。また、政治・経済史の観点からいえば、18001810年代は、出港禁止法や1812年戦争などの影響を受けている時期であり、このような情勢と普通の人々の生活がどのような関係にあったのかについても今後明らかにしていきたい。
脂質異常症における細胞膜微小ドメインの変容とその機能解析

高脂肪含有飼料摂取ラット、apoEノックアウト(KO)マウスとABCA1 KOマウスの中枢神経機能と細胞膜構造変化を検討した。高大豆油含有飼料摂取動物では、中枢体温調節機能の変化、脳組織の脂肪酸組成n-6/n-3比の上昇、カベオリンmRNA発現低下が示された。一方、apoE KOマウスでは空間認知機能の低下と痛覚鈍麻、ABC A1 KOマウスではともに反対の表現型を示した。また、ABC A1 KOマウスの視床下部カベオリンmRNA発現は増加していたがタンパク量は変化していなかったこと、apoE KOマウスのカベオリンタンパク量は変化していなかったことが明らかとなった。脂質異常症を呈する病態モデル動物(長期高脂肪食摂取ラット、ABCA1ノックアウト(KO)マウス、ABCA7 KOマウス、自然発症apoE欠損マウス)を用い、下記の結果を得た。1)高大豆油含有飼料摂取群ラットの視床下部では、カベオリンmRNAの発現が、普通食摂取群に比較し有意に低下していた。2)ABC A1およびA7ノックアウトマウスの視床下部細胞膜画分と細胞質画分のカベオリンタンパク発現量を電気泳動ウエスタンブロティングにより測定した。カベオリンは細胞質にも発現しているが、大部分は細胞膜画分に存在していた。しかしながら、野生型と比較し、発現タンパク量には差が認められなかった。3)ABC A1およびA7ノックアウトマウスの視床下部細胞膜画分と細胞質画分のチロシンリン酸化タンパク質の発現量を電気泳動ウエスタンブロティングにより測定した。細胞膜では、180 kDaと80 kDa付近に陽性のバンドが認められたが、野生型との差は認められなかった。しかし、細胞質画分では80 kDa付近でのみ陽性バンドが認められ、ABC A1およびA7ノックアウトマウスで発現量が多い傾向にあった。4)ABC A1およびA7ノックアウトマウスの血中アディポカイン濃度をArray Kitを用いて検出したところ、Eotaxin、TNF-α、TIMP-1など数種の濃度が低下していた。5)野生型マウスの視床下部カベオリンの分布を免疫組織染色で調べたところ、陽性細胞は極めて少なかった。6)自然発症apoE欠損マウスの体温は、野生型に比較し明期・暗期とも高い傾向にあった。行動量については、暗期で有意に増加していた。脂質異常症を呈する病態モデル動物(長期高脂肪食摂取ラット、ABCA1ノックアウト(KO)マウス、ABCA7 KOマウス)を用いた実験より下記の結果を得た。1体温:各種高脂肪食摂取ラットのうち、20%大豆油含有飼料20週摂取動物の体温が有意に低下していた。また、普通食群と比較し、脳室内投与したIL-1betaの体温上昇作用の増強、Bombesinによる体温降下作用の減弱が観察され、高大豆油含有飼料摂取が視床下部体温中枢調節機能に影響を及ぼしている可能性が示唆された。ABCA1 KOマウスでは、野生型と比較し体温の日内変動が大であり、体温調節機能が変容していた。2不安行動解析:高架式十字迷路実験により、ABCA7 KOマウスが野生型と比較して不安行動の抑制が認められた。一方、ABCA1 KOマウスの不安行動は野生型と差がなかった。3痛覚:ABCA1 KOマウスは、野生型マウスに比較し痛覚が過敏であり、鎮痛薬ブブレノルフィンの効果も減弱していたが、ABCA7 KOマウスでは有意な差は認められなかった。高コレステロール血症を呈するapoE knockout (KO) miceと低コレステロール血症を呈するABC A1 transportor KO miceの行動解析を行った。不安行動、痛覚反応、新規環境適応能力は、両者ともwild-type (WT) miceと差異がなかった。しかし、Morrisの水迷路を用いて記憶能力を検討したところ、apoE KO miceでは他者と比較して有意に学習能力が減弱していた。コレステロールは重要な細胞膜構成成分であるので、コレステロールが多く含まれている細胞膜微細構造カベオラに着目した。カベオラには、細胞内情報伝達関連分子が集積していること、カベオリンが局在することも知られている。ABC A1 KO miceとWT miceの大脳細胞膜成分のカベオリンタンパク発現は、電気泳動・ウエスタンブロティング法及び組織切片の免疫染色法のいずれにおいても差は認められなかった。しかし、電子顕微鏡による構造観察を行ったところ、脳組織では観察できるカベオラ構造は少なかったが、ABC A1 KO miceで多く認められる傾向にあった。一方、高大豆油含有飼料摂取ラットの体温は、正常飼料摂取や高ラードや魚油含有飼料摂取動物と比較して、生理的条件下で低く、また、薬物の反応性も異なっていた。高大豆油含有飼料摂取ラットでは、インスリン様成長因子結合タンパク質(IGFBP)の視床下部や脂肪組織などのmRNA発現には変化はないが血漿濃度が増加していること、IGF-1の血漿濃度は変化がないこと、IGFの脳内投与では体温の上昇が認められることなどを明らかにし、高大豆油含有飼料摂取動物における体温調節機構の変容の原因の一端がIGFBPである可能性を示唆した。現在IGFとIGFBPの体温への影響をより詳細に検討中である。高コレステロール血症を呈するapoEノックアウト(KO)マウスと低コレステロール血症を呈するABC A1 KOマウス、さらにABC A1トランスポーター類似のABC A7のKOマウスを用いて以下の知見を得た。

1)オープンフィールド実験において野生型(WT)マウスと比較検討したところ、apoE KOマウスは中央部分の滞在時間が長く、不安行動が少ないようであった。2)高架式十字迷路実験では、ABC A1 KOマウスはクローズアームの滞在時間が短縮、中央部分の滞在時間が延長していた。3)Hot plate実験では、ABC A1 KOマウスの反応時間が短縮、apoE KOマウスでは延長しており、それぞれ痛覚過敏と痛覚鈍麻を示した。4)Morris水迷路実験により、ABC A1 KOマウスで空間認知能力が高く、apoE KOマウスでは低いことが示された。5)ABC A1 KOマウスの痛覚過敏は、ブプレノルフィンで抑制されたが、その程度はWTマウスに比較し弱かった。また、インドメタシンによって、WTによる反応時間と同程度にまで抑制された。6)アレイキットを用いて、40種の血中サイトカイン濃度を測定した。3種のKOマウスのうちABC A1 KOマウスでは多くのサイトカイン濃度はWTマウスと差は認められなかったが、apoE KOマウスは低濃度を示したサイトカインが多く観察された。一方、長期大豆油摂取動物の体温降下の一因として、アディポカインであるIGFとIGF結合タンパク質の血中濃度バランスを考え、これらの視床下部体温調節中枢への作用を検討している。高脂肪含有飼料摂取ラット、apoEノックアウト(KO)マウスとABCA1 KOマウスの中枢神経機能と細胞膜構造変化を検討した。高大豆油含有飼料摂取動物では、中枢体温調節機能の変化、脳組織の脂肪酸組成n-6/n-3比の上昇、カベオリンmRNA発現低下が示された。一方、apoE KOマウスでは空間認知機能の低下と痛覚鈍麻、ABC A1 KOマウスではともに反対の表現型を示した。また、ABC A1 KOマウスの視床下部カベオリンmRNA発現は増加していたがタンパク量は変化していなかったこと、apoE KOマウスのカベオリンタンパク量は変化していなかったことが明らかとなった。当初使用を予定していた自然発症apoE欠損マウスを用いて実験を開始していたが、遺伝子交雑のため販売が中止となり入手できなくなった。急遽、apoE KO miceを繁殖維持している研究者に依頼し入手したが、改めて実験をすることになったため計画より遅れている。薬理学現在、apoE KO miceについて、1)各種血漿アディポカイン濃度の測定、2)カベオリンmRNAとタンパク量の発現、3)カベオリンの免疫染色による光顕レベルでの観察およぶカベオラ構造の電顕による検討、4)脳内コレステロール、各種脂肪酸濃度の測定を実施、あるいは近々着手する。今後、apoE KOマウスとABC A1トランスポーターKOマウスより肥満細胞を採取し、WTマウスのそれと比較することによって細胞膜機能、カベオラ構造を検討し、コレステロールの細胞膜機能の寄与を検討する予定である。
構造推定による入札制度モデルの定量分析

費用と情報構造の両方の点で非対称な入札者(一般電気事業者と特定規模電気事業者)が存在する理論的な入札モデルを提示し,この非対称入札モデルを規定する構造パラメータを推定する間接推定法(indirectinferencemethod)に基づいた計量経済学的方法を考案し,官公庁を中心とする電力調達に係る入札データを用いて,自由化された電力小売市場に関する実証研究を行った.費用と情報構造の両方の点で非対称な入札者(一般電気事業者と特定規模電気事業者)が存在する理論的な入札モデルを提示し,この非対称入札モデルを規定する構造パラメータを推定する間接推定法(indirectinferencemethod)に基づいた計量経済学的方法を考案し,官公庁を中心とする電力調達に係る入札データを用いて,自由化された電力小売市場に関する実証研究を行った.本研究では,入札データを用いて,入札参加者の行動を分析し,入札制度の利用による社会厚生への影響を定量的に分析することを目的としている.今年度実施した実証研究は,電力の小売市場における入札制度導入による落札価格に対する影響の計測,および入札参加者・需要家の構成水準に対する影響の計測を行った."Retail Power Market Competition with Endogenous Entry Decision-An Auction Data Analysis"(共著,該当論文は現在投稿中)では落札価格への影響を処置効果計測の枠組みで,複数応札があった条件下で,それがなかった場合の価格と実際にあった場合の価格の差として計測した.分析上の特徴としては,価格決定の重要な影響を持つ負荷率という要因が非線形的に価格などに影響を与えることを柔軟にとらえるためのセミパラメトリックなスイッチング回帰モデルを用いた分析を行った.結果として,新規参入者と既存電力会社が競合する案件での価格下落効果は0.5円/kWh程度であった.ただし,この分析枠組みでは,これまでの自由化に関する実績を評価することはできるが,仮想的な政策が実施された条件下での政策シミュレーションには適用が困難である.そこで入札参加者の行動を明示的に扱った「電力小売市場の入札モデルに関する構造推定」(共著)を作成し,競争促進的政策の効果計測を行った.分析結果は,新規参入者を増加させる効果を期待する優遇率の導入は既存業者から新規参入者ヘレントを移転すると同時に需要家へも利益をもたらす可能性がある.興味深いのは,入札参加者が非常に少なく競争圧力が弱い場合,優遇率のような競争促進政策が一定範囲で消費者余剰を高めつつ,配分上の非効率を改善する可能性が示唆される点である.該当論文は大阪府立大学のセミナーで報告し,今後も学会報告などで成果を公表していく.本年度の研究では,「小売電力市場の非対称入札モデルに関する構造推定」(共著)を作成し,学会報告およびセミナー報告を行った.この論文は,入札行動の定式化を行った上で仮想的な政策シミュレーションを行うことができる構造的な枠組みを提示し,電力小売市場のデータを用いて定量的な分析を行うという研究課題の中心テーマに沿ったものである.学術的な特徴としては,標準的な入札モデルで考慮される情報の非対称性に加え,二つの意味での非対称性を取り込むことで電力小売市場の実態を捉えようとしている点にある.第一に,既存事業者(各地域の電力会社)は常に入札へ参加するのに対し,新規参入者(特定規模電気事業者)は利潤機会があるときのみ参加する形になっている.第二に,第一の点とも関連するが,新規参入者が入札に応じるのは特定の案件であることから,入札参加者間で費用構造に非対称性があると推測できることにある.これらの点を考慮した理論モデルを提示し,実際のデータから間接推定(indirectinference)と呼ばれる方法論を用いて,既存事業者・新規参入者の費用構造を規定するパラメータを推定した.さらに推定した結果を用いて,現状では自由化部門において比較的小規模な高圧部門において,既存事業者が大きな利潤をあげていることを確認したうえで,新規参入促進のための優遇を含めた競争促進的な政策シミュレーションを実行した.その結果,競争圧力により既存業者がより効率的に入札するよう作用することを通じて,資源配分上の非効率(相対的に高費用業者が落札してしまうこと)の発生確率の低下と社会的な厚生(消費者余剰+入札参加者の利潤の総計)の向上を同時に達成する可能性があることを示した.今後は,学会・セミナー等で指摘された問題を改善しつつ,論文の改訂を行う.本研究課題の主要な成果として,論文「小売電力市場の非対称入札モデルに関する構造推定」を作成した.この論文では,(1)費用と情報構造の両方の点で非対称な入札者(一般電気事業者と特定規模電気事業者)が存在する理論的な入札モデルを提示し,(2)この非対称入札モデルを規定する構造パラメータを推定する間接推定法(indirect inference method)に基づいた計量経済学的方法を考案し,(3)官公庁を中心とする電力調達に係る入札データを用いて,自由化された電力小売市場に関する実証研究を行った.構造推定を行うことの大きな特徴は,推定結果に基づく仮想的な政策シミュレーションを実施可能な点に有り,本研究でも我々の構造推定の結果を,電力小売市場におけるさらなる競争促進措置(具体的には,参入者の増加や託送料金の割引等を通じた特定規模電気事業者への優遇処置)の実施が,市場参加者の厚生水準へのどのような影響を与えるかについて考察を行った.分析の結果,競争促進措置そのものが直接的に特的規模電気事業者の入札参加率を引き上げる効果は小さいものの,一般電気事業者への効率化圧力としては機能する可能性があることが示された.

その結果,入札案件消費者余剰などの厚生水準の引き上げ(平均的な電気料金の消費者負担の引き下げ)られることに加え,入札時に生じうる,高費用応札者が落札してしまうという意味での非効率配分確率を減少させる可能性もある.今後,さらに小売市場の自由化範囲が拡大されていく上で競争圧力の維持のための政策が重要であることを強く示唆するものである.この研究成果は,計9回の学会および国内大学研究会・ワークショップで報告された.報告時に他研究者から寄せられた意見を参考に最終稿を作成し,学術雑誌への投稿を準備している.課題の中心テーマである,入札モデルの構造推定の枠組みを提示し,実際のデータへの適用することが可能であることを示し,一定の成果を出したという意味で順調に進展している.本稿のような構造推定には,非常に時間集約的な計算が必要であるが,その点も推定プログラムの並列化処理によって実用的な時間内に計算が終了するよう大幅に改善させられることを示した.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はよりモデルの予測力(当てはまり)を向上させること,昨今の電力市場を取り巻く状況変化に則した政策シミュレーションの提示を行うことが課題として残っている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
骨端線離解後の早期治癒過程の観察、特に固定法による治癒形式の差異について

[目的]従来の骨端離開の研究は固定が強固でない状態で治癒過程を観察したものであった。今回我々は離開部を強固に固定し、その治癒過程を観察した。[方法]生後6週から7週の日本白色家兎の雌の脛骨近位端に骨端離開を作製し、stainless pinと歯科用レジンで強固に創外固定した。離開部に圧迫を加えるA群(21羽)と圧迫を加えないB群(21羽)を作製し、固定後12時間から7日で3羽ずつ屠殺しX線学的・病理学的に検討した。[結果]作製された離開様式はSalter-HarrisI型またはII型であった。病理標本による観察では、A群B群とも離開の間隙は肥大層から石灰化層にかけてのフィブリン様物質の充満した線として観察できた。時間の経過と共に離開部は成長軟骨帯より一次骨梁に移動し、骨形成が離開部を越えて進行し骨梁が連続している像が観察された。A群B群とも36時間後には部分的癒合がみられ、3日後にはほぼ全体が癒合していた。元の離開部は骨幹端の骨梁の密な部分として痕跡様にみられた。部分的には成長軟骨帯が広がっている像、骨梁内に成長軟骨が島状に存在する像がみられたが、3日後には成長軟骨帯はほぼ正常な解剖学的構造を取り戻していた。[考察]従来までの離開部を強固に固定しない実験では成長軟骨の解剖学的構造が正常に戻るまでにratで約13週、兎で約14週を要しているが、離開部を強固に固定することで遅いものでも3日で癒合した。Salter-HarrisI型またはII型の骨端離開では成長軟骨帯活動は離開によって停止することなく営まれ、強固な固定により離開部は非常に早期に修復されることがわかった。
胎児性胆汁酸と胆汁酸代謝異常症における生合成機構の解明

胎児性胆汁酸生合成と先天生代謝異常症における生合成経路の解明を明らかにするために以下の項目を研究目的とした.1)胎児性胆汁酸生合成における中間体標品の合成2)胆汁酸生合成中間体の分析法の開発及び関連酵素の代謝産物の定量分析による生合成機構の解明3)各種先天生胆汁酸代謝異常症における胆汁酸組成の解明及び診断法への応用上記目的のもとに平成9-10年度の2年間にわたり研究を遂行し,以下の結果を得ることができた.1)胎児性胆汁酸生合成における予想される中間体として,1β-及び6α-hydroxycholestanoic acidの合成を行うことができた.また,上記胆汁酸より生成が予想される24-水酸化体の合成も併せて行うことができた.さらに,生合成酵素の特異性を検討するために,各種cholestanoic acid誘導体も同時に合成し,それらのコエンザイムAエステルを簡便な方法により調整することができた.2)上記胆汁酸標品を用いて,HPLC,GC及びGC-MSを用いた微量分析法の開発を行うことができた.本法を利用して,胆汁酸生合成酵素であるhydroxyacyl CoA dehydratse/dehydrogenaseの代謝産物の分析を行い,その基質特異性(胆汁酸母核の水酸基数の相違,側鎖炭素数の相違)及び立体特異性(生成する胆汁酸側鎖の立体化学)について新たな知見を得ることができた.さらに,thiolase活性についてラット肝を用いて検討を行ったところ,steroid carrier protein 2がthiolase活性を有する可能性があることが示唆された.3)開発した分析法を用いて,各種胆汁酸代謝異常症と推定された患児体液中(尿,血液)の胆汁酸組成について検討したところ,胆汁酸生合成酵素の異常あるいは活性の低下によると考えられる症例を見いだすことができた.これらの酵素異常による特異な胆汁酸の存在は,肝疾患あるいは酵素異常症を診断する上で,的確なマーカーとなるものと考えられた.胎児性胆汁酸生合成と先天生代謝異常症における生合成経路の解明を明らかにするために以下の項目を研究目的とした.1)胎児性胆汁酸生合成における中間体標品の合成2)胆汁酸生合成中間体の分析法の開発及び関連酵素の代謝産物の定量分析による生合成機構の解明3)各種先天生胆汁酸代謝異常症における胆汁酸組成の解明及び診断法への応用上記目的のもとに平成9-10年度の2年間にわたり研究を遂行し,以下の結果を得ることができた.1)胎児性胆汁酸生合成における予想される中間体として,1β-及び6α-hydroxycholestanoic acidの合成を行うことができた.また,上記胆汁酸より生成が予想される24-水酸化体の合成も併せて行うことができた.さらに,生合成酵素の特異性を検討するために,各種cholestanoic acid誘導体も同時に合成し,それらのコエンザイムAエステルを簡便な方法により調整することができた.2)上記胆汁酸標品を用いて,HPLC,GC及びGC-MSを用いた微量分析法の開発を行うことができた.本法を利用して,胆汁酸生合成酵素であるhydroxyacyl CoA dehydratse/dehydrogenaseの代謝産物の分析を行い,その基質特異性(胆汁酸母核の水酸基数の相違,側鎖炭素数の相違)及び立体特異性(生成する胆汁酸側鎖の立体化学)について新たな知見を得ることができた.さらに,thiolase活性についてラット肝を用いて検討を行ったところ,steroid carrier protein 2がthiolase活性を有する可能性があることが示唆された.3)開発した分析法を用いて,各種胆汁酸代謝異常症と推定された患児体液中(尿,血液)の胆汁酸組成について検討したところ,胆汁酸生合成酵素の異常あるいは活性の低下によると考えられる症例を見いだすことができた.これらの酵素異常による特異な胆汁酸の存在は,肝疾患あるいは酵素異常症を診断する上で,的確なマーカーとなるものと考えられた.本年度は以下の研究を行った.1)胎児性胆汁酸生合成中間体標品の合成C24-胆汁酸(1β-,6α-水酸化コール酸)を出発原料とし,新規に開発したβ-ケトスルホキシドを利用する合成法を用いて胎児性胆汁酸の生合成中間体と推定されるC27-胆汁酸(1β,3α,7α,12α-及び3α,6α,7α,12α-tetrahydroxy-5β-cholestan-26-oic acid)を合成した.また,上記胆汁酸から胎児性胆汁酸への代謝中間体と考えられるα,β-不飽和C27-胆汁酸(1β,3α,7α,12α-及び3α,6α,7α,12α-tetrahydroxy-5β-cholest-24-en-26-oic acid)及び24-水酸化C27-胆汁酸(1β,3α,7α,12α,24-及び3α,6α,7α,12α,24-pentahydroxy-5β-cholestan-26-oic acid)の合成も併せて行った.また,胆汁酸生合成に関与する諸酵素の特異性を検討するために,各種C27-胆汁酸誘導体(胆汁酸母核上の水酸基数の異なる誘導体,及び胆汁酸側鎖炭素数の異なる誘導体)の合成を行った.2)生合成中間体分析法の開発ヒト

体液中に微量に存在する胆汁酸生合成中間体の量論的研究を進める上で,上記合成標品を用いて,ガスクロマトグラフ・質量分析計(GC/MS)による高感度一斉分析法の開発を行った.また,生合成機構解明のための代謝実験を遂行する上で必要となる簡便な定量分析法(キャピラリーガスクロマトグラフ法.GC)を開発した.さらに,胆汁酸生合成中間体は立体異性体が存在するので,それらの分離を可能とする高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析法の開発を併せて検討した.胎児性胆汁酸生合成経路と先天性代謝異常症における胆汁酸生合成経路の解明を明らかにする目的で以下の項目を研究目的として研究を遂行した.1)胎児性胆汁酸生合成における中間体標品の合成2)上記標品を用いて,的確な生合成中間体分析法(GC,GC/MS,HPLC)の開発を行い,合成標品を基質として肝(胆汁酸生合成関連酵素)の代謝産物の解析を行い,生合成機構を解明する.3)確立した上記分析法を用いて各種先天性代謝異常症における胆汁酸組成を明らかにし,同時に簡便な代謝異常症の診断法への応用を検討する.前年度の結果を基に今年度は以下の研究を実施した.1)生合成中間体分析法の開発ヒト体液中に微量に存在する胆汁酸生合成中間体の量論的研究を進める上で,前年度に合成した標品を用いて.より信頼性のある胆汁酸生合成中間体の分析法の開発を行った.胆汁酸生合成中間体は立体異性体が存在するので,それらの分離を可能とする高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析法の開発,また,生合成における活性中間体であるコエンザイムAエステルの標品を合成し,HPLCによるその直接的な分析法の開発を行った.2)先天性代謝異常症における生合成機構の解明各種胆汁酸生合成中間体標品を用いてラット肝を酵素源として関連酵素の特異性(基質,立体特異性)について上記で確立した各種分析法を用いて検討した.次いで,胆汁酸生合成異常症あるいは代謝異常症患者体液(尿.血液)中の胆汁酸組成を分析し,上記疾患に特異な胆汁酸あるいは生合成中間体の存在の有無を検討し,病態解析へと応用した.
ユビキチン経路とピエゾ1チャネルによる低活動排尿筋に対する新規治療法の開発

腎不全による透析導入後など腎臓からの尿の産生がなくなり時間が経過すると、膀胱が段々と萎縮を認める。現在、どのような経路で膀胱が萎縮を起こしているのか解明されていない。本研究は、ユビキチン-プロテアソーム系のタンパク分解にかかわるユビキチンリガーゼのうち、骨格筋の廃用性萎縮に大きく関わるといわれる筋委縮関連遺伝子のMuRF-1やAtrogin-1、さらにレチノイン酸シグナル、機械的刺激センサーであるピエゾ1を介した筋形態・収縮力生後機構に着目して、進展や収縮のない状態の膀胱で廃用性萎縮が起こる機序について検討する。さらに、高齢化社会の大きな社会問題である「低活動膀胱」の治療法開発の糸口を見出す。
超高真空対応超音波モータの高度化に関する研究

近年,半導体技術やナノテクノロジーの進展に伴い,真空環境下で物体をハンドリングする自動装置へのニーズが高まっている.真空環境下では電子線やイオン線などの荷電粒子応用機器が利用されることが多いが,そのような機器では非磁性が求められる.研究代表者らはこういったニーズに対応可能な機械要素として,超音波モータの真空適応性と非磁性に着目し,非磁性回転出力モータを開発している.これまでに,5.5x10^<-8>Paでの駆動に成功し,超高真空中において非磁性で駆動するという要件を満たしたが,振動源の圧電素子が破壊してしまうことや,振動子駆動面と回転子接触面の磨耗によって駆動できる130時間程度と短いことが実用化への障害となっていた.本研究では,平成17年度中に金属製の回転子と固定子の組み合わせにおいて,材質を最適化することにより,駆動時間を従来の3倍の400時間以上に向上することに成功した.本年度は,セラミックをロータ材料として用いた寿命向上の可能性を検討した.摩擦面からの摩耗を減少するため,セラミック材料として,気孔の少ないHIP(Hot Isostatic Pressing)材を用い,10^<-8>Paオーダの超高真空を維持したままのモータの運転を実現した.また,寿命においては,回転子に摩擦面に溝を加工することで,摩耗粉の排出を促進して固定子・回転子間の摩擦係数の低下を防止し,結果として,これまでで最長の510時間の駆動時間を得た.さらに19年度は,DLCコーティングステータとアルミロータの組み合わせを評価したが,長時間の回転は得られなかった.近年,半導体技術やナノテクノロジーの進展に伴い,真空環境下で物体をハンドリングする自動装置へのニーズが高まっている.真空環境下では電子線やイオン線などの荷電粒子応用機器が利用されることが多いが,そのような機器では非磁性が求められる.研究代表者らはこういったニーズに対応可能な機械要素として,超音波モータの真空適応性と非磁性に着目し,非磁性回転出力モータを開発している.これまでに,5.5x10^<-8>Paでの駆動に成功し,超高真空中において非磁性で駆動するという要件を満たしたが,振動源の圧電素子が破壊してしまうことや,振動子駆動面と回転子接触面の磨耗によって駆動できる130時間程度と短いことが実用化への障害となっていた.本年度はこれらの問題を解決するために,圧電素子の構造の変更と摩擦部材の材料や構造の変更を試みた.本モータのステータ振動子には,2方向の撓み定在波を立てている.このような振動を起こすために,4枚の扇形電極を2枚の円環状の圧電素子ではさみ,4枚の電極に位相の異なる高周波電圧を印加しているが,この構造では,円環状の圧電素子の電極境界部分に応力集中が生じ,破壊が生じていた.そこで本研究では,この部分の圧電素子を分割することにより,破壊による障害を完全に取り除いた.また,摩擦部材に置いては,ロータの一部に溝を刻み,摩耗粉の排出を促進したところ,寿命を1.3倍以上に向上した.また,摩擦部材の材料を変更することにより,従来130時間であった寿命を3倍以上の400時間に延長することに成功した.近年,半導体技術やナノテクノロジーの進展に伴い,真空環境下で物体をハンドリングする自動装置へのニーズが高まっている.真空環境下では電子線やイオン線などの荷電粒子応用機器が利用されることが多いが,そのような機器では非磁性が求められる.研究代表者らはこういったニーズに対応可能な機械要素として,超音波モータの真空適応性と非磁性に着目し,非磁性回転出力モータを開発している.これまでに,5.5x10^<-8>Paでの駆動に成功し,超高真空中において非磁性で駆動するという要件を満たしたが,振動源の圧電素子が破壊してしまうことや,振動子駆動面と回転子接触面の磨耗によって駆動できる130時間程度と短いことが実用化への障害となっていた.本研究では,平成17年度中に金属製の回転子と固定子の組み合わせにおいて,材質を最適化することにより,駆動時間を従来の3倍の400時間以上に向上することに成功した.本年度は,セラミックをロータ材料として用いた寿命向上の可能性を検討した.摩擦面からの摩耗を減少するため,セラミック材料として,気孔の少ないHIP(Hot Isostatic Pressing)材を用い,10^<-8>Paオーダの超高真空を維持したままのモータの運転を実現した.また,寿命においては,回転子に摩擦面に溝を加工することで,摩耗粉の排出を促進して固定子・回転子間の摩擦係数の低下を防止し,結果として,これまでで最長の510時間の駆動時間を得た.さらに19年度は,DLCコーティングステータとアルミロータの組み合わせを評価したが,長時間の回転は得られなかった.
モルフォロジーと機能を制御した新ナノ構造物質の創製

本研究ではCdSなどの硫化物やセレン化物等のワイドギャップ半導体特性を示す新規な無機系ナノスケール構造物質を探索・創製し、その機能と構造を解明する。特に、組成とモルフォロジー制御による合成条件を見出し、無機系半導体のバンド幅を制御する合成方法を確立させるとともに、そのデバイス利用への基盤的な技術を開発することを研究目的とする。電界放射や紫外線センサーなどへの応用が期待されている硫化カドニウム(CdS)のナノワイヤーなどのモルフォロジーの制御による合成とその機能特性の評価を行った。CVD法を用いて1次元配向した単結晶CdSナノワイヤーの創製に成功し、優れた電界放射特性を示すことを明らかにした。さらに、ナノロッドやナノチップなどの異なるモルフォロジーを有するCdSを創製し、その微細構造と電界放射特性との関係を調べた。その結果、ナノチップ形状を持つCdSが特に優れた電界放射特性を示しことを見出した。また、熱分解法を用いて、In_2Se_3の単結晶ナノワイヤーを創製し、可視光領域で優れた光検出特性を持つことを明らかにした。これらの研究成果は7編のSCI国際ジャーナルに筆頭論文として発表され、その中でACS NanoはWebのハイライト論文の一つに、またAdvanced Materials、Advanced Functional Materials、Journal of Materials Chemistryなどの国際誌に5編がカバー表紙に選ばれなどの成果を挙げた。本研究ではCdS、ZnSやPbSなどの硫化物等のワイドギャップ半導体系の新規な無機ナノ構造物質を探索・創製し、その機能と構造を解明する。特に、組成とモルフォロジー制御による合成条件を見出し、無機系半導体のバンド幅を制御する合成方法を確立させることを研究目的とする。本年度は下記の成果を挙げた。1.有機金属CVD法を用いてCdSのナノロッドを創製し、その電界放射特性を調べた。生成したナノロッドは直径が10nmΦで長さが数ミクロンで、ほぼ1方向に配向した形状を有していた。アスペクト比が大きいため、CdSナノロッドの電界放射特性は従来の値よりも著しく大きいことが明らかとなった。2.CVDのよる合成条件をコントロールすることにより、CdSの異なる形状のナノ物質、ナノロッド、ナノチップ、ナノワイヤーを合成することに成功した。ナノ物質の形状に対応した電界放射特性を調べると、ナノチップが一番良い値を示した。本研究ではCdSやIn_2S_3などの硫化物やV_2O_5などの酸化物等のワイドギャップ半導体系の新規な無機ナノ構造物質を探索・創製し、その機能と構造を解明する。1.高品質のCdSナノワイヤーを熱分解法等の合成法を用いて創製することに成功し、それらが優れた電界放射特性を示すことを明らかにした。特に、アスペクト比の高いナノワイヤーを1次元配向させると電界放射特性が顕著に向上した。2.単結晶のIn_2S_3ナノワイヤーを世界で初めて合成することに成功し、その光伝導特性を調べた。合成されたナノワイヤーはn型半導体で、可視光領域において可逆的なセンター特性を示すことを明らかにした。本材料は次世代の光センサーとしての応用が期待できる。3.V_2O_5ナノワイヤーを溶液法により合成し、その諸特性を調べた。電界放射特性だけでなく、光センサーとしても優れた特性を示すことを見出した。
高密度リポタンパク質レセプターの発現を高進する食事因子の解明

高密度リポタンパク質(HDL)は、末梢組織の余剰のコレステロールを肝臓に逆輸送し、異化させる働きを有し、心筋梗塞や動脈硬化を防ぐ重要なタンパク質である。HDLの動脈硬化予防に果たす役割を解明するためには、コレステロールの逆輸送による最終運搬場所の肝臓細胞膜のHDL-レセプターの同定とその分子解明が必要である。しかし、未だその実体は不明なままである。申請者は、HDLの主要アポタンパク質のアポA-lをDNP化してリガンドブロッティングを行う、迅速かつ簡便なHDL-レセプターの新しい検出法を開発した。この方法で、HDL-レセプターの増減を検索した。モデル動物として、HDLが少なくLDLが多い点でヒトと似ているウサギを用いた。本研究では、まず0.5%コレステロールを添加した食事でウサギを5週間飼育した。これまでの検討から、ウサギの場合、この条件で動脈硬化を伴う症状がみられることを確かめている。このウサギの肝臓のHDL-レセプターの発現を調べた結果、HDL-レセプターの発現は、コントロールに比べ2倍以上増加することがわかった。これは、肝臓にコレステロールを逆輸送するためのアダプテーションとも考えられる。次に、HDL-レセプターの発現を高進する食事条件の検索をめざして、5%ラ-ド添加食、5%コーン油添加食、10%ペクチン添加食でウサギを5週間飼育し、HDL-レセプターの発現を調べた。その結果、10%ペクチン添加食ウサギの肝臓では、HDL-レセプターの発現はコントロールに比べ2倍以上増加した。以上のことから、ペクチンのような食物繊維は、HDL-レセプターの発現を増加させ、動脈硬化を予防することが示唆される。今後、コレステロールとペクチンを併用させることにより、実際に動脈硬化を予防するかどうか、さらに検討の必要があると思われる。
北海道十勝地域における開拓期の人為的作用による自然環境への影響に関する検討

北海道は,明治維新を境に,それ以前のアイヌを主体とする狩猟採取社会から,和人を中心とする農耕社会へと,主要な生業の形態が劇的に変化した地域である.そのため,歴史時代における人間活動が自然環境に与えた影響を検討する上で極めて重要な地域となっている.流域で行われた大規模な森林伐採と耕地の造成に伴って侵食された物質は,下流域に移動堆積することから,下流域の氾濫原や湖沼の堆積物は,過去に流域で生じた環境変化を記録している媒体と考えることができる.そこで,本研究では,堆積域である潟湖および湿地堆積物の詳細な検討と,侵食域における土壌断面の観察から,十勝平野沿岸域における開拓期の人為的な環境破壊の様相と,その環境への影響について明らかにすることを目的として研究を行った.その結果,十勝平野の諸河川が,流域における人間活動に敏感に反応して,堆積物の粗粒化や,堆積速度の増大を生じたことが確認された.そのうち,当縁川流域では,137Csや火山灰を用いた堆積物の編年の結果,戦後の急激な農地拡大に応じて,急速な砂質物質の堆積が生じていたことが確かめられた.また,それに先行する森林火災が頻発していた時期の痕跡も見出された.さらに,砂質物質の給源を粒径トレーサー法や鉱物学的な特徴を手がかりに検討した結果,豊頃丘陵に源流をもつ支流が,主要な給源であると推定された.さらには,当縁川流域においてヨシの遺伝変異を解析した結果,こうした土砂の移動が,ヨシの分布に影響を及ぼしていることが明らかになった.湧洞川流域においては,最下流部の潟湖において堆積物コア採取して解析した結果,1920年頃から粗粒化が開始し,1960年代にはさらに堆積速度が加速したことが明らかになった.流域斜面の土壌断面の検討から,特にこの時期に急速に拡大した牧草地,放牧地の開墾が,土壌浸食の大きな原因となっていたことが推測された.北海道は,明治維新を境に,それ以前のアイヌを主体とする狩猟採取社会から,和人を中心とする農耕社会へと,主要な生業の形態が劇的に変化した地域である.そのため,歴史時代における人間活動が自然環境に与えた影響を検討する上で極めて重要な地域となっている.流域で行われた大規模な森林伐採と耕地の造成に伴って侵食された物質は,下流域に移動堆積することから,下流域の氾濫原や湖沼の堆積物は,過去に流域で生じた環境変化を記録している媒体と考えることができる.そこで,本研究では,堆積域である潟湖および湿地堆積物の詳細な検討と,侵食域における土壌断面の観察から,十勝平野沿岸域における開拓期の人為的な環境破壊の様相と,その環境への影響について明らかにすることを目的として研究を行った.その結果,十勝平野の諸河川が,流域における人間活動に敏感に反応して,堆積物の粗粒化や,堆積速度の増大を生じたことが確認された.そのうち,当縁川流域では,137Csや火山灰を用いた堆積物の編年の結果,戦後の急激な農地拡大に応じて,急速な砂質物質の堆積が生じていたことが確かめられた.また,それに先行する森林火災が頻発していた時期の痕跡も見出された.さらに,砂質物質の給源を粒径トレーサー法や鉱物学的な特徴を手がかりに検討した結果,豊頃丘陵に源流をもつ支流が,主要な給源であると推定された.さらには,当縁川流域においてヨシの遺伝変異を解析した結果,こうした土砂の移動が,ヨシの分布に影響を及ぼしていることが明らかになった.湧洞川流域においては,最下流部の潟湖において堆積物コア採取して解析した結果,1920年頃から粗粒化が開始し,1960年代にはさらに堆積速度が加速したことが明らかになった.流域斜面の土壌断面の検討から,特にこの時期に急速に拡大した牧草地,放牧地の開墾が,土壌浸食の大きな原因となっていたことが推測された.今年度は,まず十勝平野南部における土地改変の歴史的な経緯を明らかにするため,歴史史料や,文献資料などの収集を行った.さらに,明治以降に発行された地図等を収集して,この地域における土地利用の変化をGISを活用して分析した.その結果,十勝平野南部では,明治初期開拓期よりも,むしろ第二次大戦後の195060年から大規模な土地改変によって農地が広がったことを確認した.また,当縁川河口域の当縁湿原において詳細な堆積物の記載と火山灰との層序関係調査を行い,堆積物中に含まれる環境同位体(137Cs)の分析を行った.その結果,当縁湿原の自然堤防堆積物の堆積速度が,1968年ごろより上昇していることが明らかになった.これは大規模土地改変の開始時期と重なる.さらに,この自然堤防堆積物を主に構成するそ粗粒物質の給源を明らかにするため,自然堤防堆積物および上流の各支川の浮流土砂の粒度分析を行った.その結果,粗粒土砂の主要な供給源は当縁幌内川であることが明らかになった。さらに当縁湿原の自然堤防上に生育するヨシの遺伝子と,湿原内部のヨシ遺伝子を比べると、堤防上には湿原内のヨシとは遺伝子の異なるものがあり,この堤防上のヨシと遺伝子が類似するものは、上流の当縁幌内川にしかないことも明らかになった.当縁

湿地における最近の急激な堆積現象は,戦後,上流の当縁幌内川で行われた土地改変に関係して生じたものであり,土砂の供給とともに,ヨシの下流への侵出も行われたことが明らかになった.本年度は,6月,11月に現地調査を実施し,キモントウ沼および湧洞沼で湖底堆積物の採取をおこなった.いずれのコアについても,17世紀の噴火で噴出された有珠bテフラおよび樽前bテフラを確認することができた.現在,火山噴火や人為作用が流域に与えた影響を明らかにするため,これらの試料について粒度,鉱物組成,化学組成などに関する分析を行っている.また,当縁川下流域では,最近1020年間の堆積速度を検討するために,根生え層準・年輪年代法の確立を主要な課題として,14本のオノエヤナギについて検討を行った.その結果,1984年以降について数年の精度で年代を確定できること,堆積速度を決定できることが明らかになった.また,河川の曲流と堆積速度の空間的な違いについても,年輪年代法によって検討できるデータを得た.また人工改変後に形成された自然堤防の詳細な測量を行った。現在、この地図の上に、湿原に生育しているヨシの遺伝子多様性の情報を表現するための作業を行っている。また、2002年度の調査結果の取りまとめ作業をすすめ、当縁川流域の本流および支流の土砂流出量比について計算した。さらに当縁川の本流、支流に沿って分布するヨシ群落の存在場所を確認するとともに、群落のアイソザイム変異を調べ、下流の群落では遺伝的多様性が増加することを明らかにした。この事実はヨシ群落の形成に河川よる運搬が関与していることを示唆している。当縁川下流の湿地のヨシについてはAFLPによるクローン認識を行うための材料を獲得し、分析の準備を行った。キモントウ沼,湧洞沼,および生花苗沼において湖底堆積物コアを採取した.これらのコアについて,環境同位体,粒度組成,帯磁率,炭素含量に関する分析を行った.その結果,最近数十年に粒度の増加が確認されるとともに,それに先行する帯磁率の上昇が確認された.また,堆積物の供給源を検討するため,湧洞沼流域の多数の地点において土壌調査を行った.土壌断面の観察と帯磁率の分析から,森林では,表層土壌の浸食がほとんど認められないが,牧草地では,表土が著しい攪乱を受けていることが確認された.また,攪乱を受けていない場所では,表層ほど帯磁率が大きくなる傾向が確認された.これは,土壌微生物および森林火災の影響と考えられる.耕地面積の拡大状況が異なる3流域、農野牛川、生花苗川、当縁川において河川氾濫堆積物の記載・編年をおこなった。3流域に共通して、地表付近には比較的粗粒で斜交葉理の伴う砂層があり、その下位にはシルト層が位置する。駒ケ岳c1テフラ(1856年噴出)との層序関係を考慮すると、河川氾濫堆積物が粗粒化するのは、いずれの流域でも1856年以降である。また、137Cs含量分析により、1960年代の層準を推定した。その結果、粗粒化の時期は、農野牛川流域では1960年代以前、当縁川流域では1960年代直前ごろ、生花苗川流域では1960年代以降である。これら粗粒化の時期は、耕地の急激な拡大時期とほぼ一致する。土砂の移動に伴うヨシの侵出過程を検討するため,当縁川下流自然堤防上のヨシ起源地を実証するため、当地のヨシの有力な起源地と思われる一支流沿いのヨシ群落を探索した。その結果、河川浸食を現在も受けつつあるヨシ群落をアイソザイム変異から推定される起源地近くに発見した。さらに、当縁川下流の湿地のヨシ群落についてはDNAマーカー(AFLPを採用)多型性による群落成立のための解析の可能性について検討を加えた
伝送線路で結合したカオス発生回路において発生する現象とその応用に関する研究

本年度は、まず始めに伝送線路で相互結合されたカオスシステムの工学的応用として通信への応用について考察した。カオス発生回路1の初期値を情報信号に応じて切り換えることでアトラクタの状態を変化させ、もう一方のカオス発生回路2でそれを検出することを試みたが、うまく復調できることもあるが、逆にカオス発生回路2にカオス発生回路1が同期してしまうという現象が発生してしまった。電圧バッファを使用して結合を一方向にすることによりこれを回避することは可能であるが、相互同期現象の応用とはいえなくなってしまうため、通信に応用するためには別の手段を考える必要がある。次に、不安定なカオスを周期的な状態に制御するというカオス制御方式における遅延の影響について調査した。離散力学系のエノン写像を、代表的なカオス制御方式であるOGY法を用いて制御する際に、制御信号の入力に遅延を生じさせ、その影響を数値実験により調べた。その結果、遅延が非常に小さい場合でさえ、ごく一部の例外を除いて目標周期解に制御することはできないということが分かった。したがってOGY法を用いた離散力学系の制御システムを実装する場合には、制御対象となる離散力学システムの状態の変化に比べて、制御回路が十分高速に動作し遅延の影響が無視できるように設計・実装を行う必要があると思われる。他の制御方式・連続力学系に対しては、まだ調査が行えておらず、今後の課題である。さらに、多導体伝送線路のアドミタンス行列の極と留数を求めて部分分数近似しマクロモデル(漸近的等価回路)を生成するというアルゴリズムを用いて簡単な例題回路のシミュレーションを行い、その有効性について確認したが、今後このアルゴリズムをニューロンが伝送線路で相互に接続されたカオスニューラルネットワークに適用し、遅延に対する影響を調査する予定である。これまでに報告者が行った研究により、Chua回路と呼ばれるカオス発生回路を伝送線路で結合したシステムにおいては、同期中であっても伝送線路上の電流が絶えず変化し続けているという興味深い結果が得られていた。しかし、これはCPUのクロック周波数が700MHz程度のシステムにおいて1日程度のシミュレーションを行った場合の結果であった。今回、クロック周波数2GHzクラスのコンピュータ上で2日間以上にわたる数値実験を行った結果、どの結合形態においても線路上の電圧分布は次第に一定となる、すなわち電流は次第に流れなくなるという事が分かった。したがって、これまで定常状態で発生していると考えていた現象は実は過渡現象に過ぎなかった、すなわち伝送線路で結合したシステムにおいても、抵抗結合の場合と同様に同期中は線路上を電流が流れなくなるという事が今回の調査で明らかとなった。次に、伝送線路の特性インピーダンスの影響を調べるために、伝搬方向の異なる、整合を取った一方向結合のパスを2つ(左→右にのみ信号が流れるパスとその逆方向のパス)用いて結合したシステムについて、コンピュータシミュレーションにより、どのような現象が発生するかを調査した。しかしながら、どのように結合した場合においても、カオス回路の発振は停止してしまった。また、伝送線路としてディレイラインを使用し、回路実験も行ったが、同様の結果が得られた。このことから、特性インピーダンスが伝送線路結合によるカオス同期に深く関わっていることが分かった。おそらく、伝送線路の線路パラメータを変化させることによりカオス回路の見かけ上のインピーダンスが変化し、その結果分岐を生じているのではないかと考えられる。これについては、伝送線路を集中定数等価回路で置換し、調査を行う予定である。昨年度までに行った研究より,伝送線路で相互結合した場合(遅延時間,特性インピーダンスの影響を受ける)にはカオス同期が達成されるが,伝送線路の両端で整合を取り,電圧バッファを介して結合した場合(遅延時間の影響だけを受ける)には,双方のカオス発生回路とも発振が停止してしまうことが分かった。そこで,伝送線路の特性インピーダンス,すなわち線路パラメータがカオス同期に大きな影響を与えていると考え,伝送線路をLC梯子型の集中定数等価モデルで置き換え,調査を行うことにした。LC等価回路のインダクタンス・キャパシタンス値を遅延時間・特性インピーダンスから算出し,1パラメータ分岐図を作成した。その結果,伝送線路結合の場合と同様の分岐現象が観測された。このことから,伝送線路の遅延時間もしくは特性インピーダンスを変化させることにより伝送線路のLC成分が変化し,これによってカオス発生回路の回路パラメータを変化させるのと同様の効果が得られて分岐を生じていることが分かった。また,カオス同期が達成される最大の遅延時間はカオス発生回路の回路パラメータのオーダーに依存することも分かった。また,集積化され,動作周波数が高速なカオスシステムにおいては,配線部を多導体伝送線路として解析を行う必要があるが,現在使用しているアルゴリズムでは多導体の場合に対応できない。そこで,Leverrier-Faddeevaの修正アルゴリズムを用いて多導体伝送線路のアドミタンス行列の正確な極を求め,それに対応する留数を最小二乗法により求めて,アドミタンス行列を部分分数で近似するという縮退化アルゴリズムを考案した。今後,本アルゴリズムを用いて,大規模なカオスシステムにおける伝送線路の影響について調査を行う予定である。

電圧バッファを使用して結合を一方向にすることによりこれを回避することは可能であるが、相互同期現象の応用とはいえなくなってしまうため、通信に応用するためには別の手段を考える必要がある。次に、不安定なカオスを周期的な状態に制御するというカオス制御方式における遅延の影響について調査した。離散力学系のエノン写像を、代表的なカオス制御方式であるOGY法を用いて制御する際に、制御信号の入力に遅延を生じさせ、その影響を数値実験により調べた。その結果、遅延が非常に小さい場合でさえ、ごく一部の例外を除いて目標周期解に制御することはできないということが分かった。したがってOGY法を用いた離散力学系の制御システムを実装する場合には、制御対象となる離散力学システムの状態の変化に比べて、制御回路が十分高速に動作し遅延の影響が無視できるように設計・実装を行う必要があると思われる。他の制御方式・連続力学系に対しては、まだ調査が行えておらず、今後の課題である。さらに、多導体伝送線路のアドミタンス行列の極と留数を求めて部分分数近似しマクロモデル(漸近的等価回路)を生成するというアルゴリズムを用いて簡単な例題回路のシミュレーションを行い、その有効性について確認したが、今後このアルゴリズムをニューロンが伝送線路で相互に接続されたカオスニューラルネットワークに適用し、遅延に対する影響を調査する予定である。