hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎不全に伴う抑制性中枢神経系の機能変調機構の解明と抗不安鎮静薬の個別化処方設計

末梢臓器不全患者を始めとする重症重篤病症例では、治療標的組織の薬物感受性に変化が生じ、薬物の治療効果が変動する。こうした変動は薬物療法の個別化至適化を図る上でしばしば問題となるものの、そのメカニズムは現在まで不明であり、薬効変動の定量的把握も困難である。このため実臨床では、こうした治療効果の変動が考慮されることはなく、画一的な用法用量による治療が行われている。そこで申請者は、重症重篤病症に伴って組織の薬物感受性が変動するメカニズムの解明とこれに基づく薬物の至適投与設計法の構築を目的とする研究計画を立案し、計画初年度には研究の効率的遂行に必要な動物実験系の確立を行った。具体的には、重症重篤病症例として急性腎不全モデルを、また対象薬物として中枢神経系作用薬のフェノバルビタールを選択した上で、薬物の脳室内直接投与法を用いることで、薬物標的部位である中枢神経系の薬物感受性が重症重篤病症時に変化することを明らかにした。加えて、重症重篤病症例では薬物作用に密接に関係する大脳皮質のGABA-A受容体の発現量が変化するものの、この変化と感受性変化は無関係であることも示してきた。こうした知見に基づき研究計画2年目となる平成28年度は、大脳皮質GABA-A受容体の機能変化に焦点をあてた研究展開を行った。ブメタニドの脳室内直接投与により、脳中枢組織における塩素イオン濃度平衡を変化させた結果、急性腎不全群では硬直性痙攣の誘発抑制が認められ、塩素イオン濃度の調節機構に変調が生じていることが強く示唆された。即ち、重症重篤病症時には神経細胞の塩素イオン輸送機構に機能的変化が生じ、細胞内の塩素イオン濃度が高い水準で維持されていると推定される。そしてこれにより、GABA-A受容体を介する塩素イオン流入量が僅かな場合でも、閾値を超えた塩素イオンの濃度上昇が生じ、中枢神経抑制機能が発現すると考えられた。急性腎不全モデル動物で中枢神経系作用薬の薬効増強が生じるメカニズムの解明研究では、研究計画の第1年度において薬物作用部位である大脳皮質のGABA-A受容体発現量が変化する可能性を検証した。その結果、GABA-A受容体発現量は急性腎不全群で予想に反し低下することが明らかとなった。こうしたことから本年度は、GABA-A受容体機能の質的変化に着目し、薬効変動メカニズムを検討した。GABA-A受容体はリガンドの結合によって塩素イオンを神経細胞内へ流入させる機能を有す。そしてこれにより神経細胞内の塩素イオン濃度が閾値以上に上昇することで、中枢神経系のインパルス伝達が抑制的に制御される。何らかの要因により、神経細胞内の塩素イオン濃度が通常の水準以上に上昇した状態が維持されている場合、僅かな塩素イオンの流入が閾値以上の濃度上昇をもたらし、結果、抑制性のインパルス伝達制御が引き起こされる。申請者は、実験動物を対象に塩素イオン輸送阻害剤ブメタニドの脳室内投与を行って、脳中枢神経系の塩素イオン濃度レベルが変化するような実験系を構築した。ブメタニドの投与効果を対照群と急性腎不全群で比較した結果、対照群では硬直性痙攣発作が惹起されたものの、急性腎不全群ではこの痙攣惹起は皆無であり、ブメタニドの効果に著しい差異が認められた。これは腎不全時には抑制性の中枢神経系機能が亢進していること、そしてその亢進には塩素イオンの調節機構の変調が深く関与していることを強く示唆するものである。
近代日本の人文知形成に関する基礎研究―『郵便報知新聞』掲載外国小説原典調査から

本研究は、近代文学の成立と新聞メディアとの関係解明を、近代日本の人文知の形成という観点から行うための基礎調査にあたる。研究対象は、19世紀末の明治日本で紙面に小説を掲載した最初期の新聞『郵便報知新聞』だが、文学主筆の森田思軒が掲載した作品のほとんどが翻訳小説であり、かつ原著不明という問題があった。そこで大英図書館を中心に文献調査を行い、結果、原著不明21作の内、13作を明らかにした。この基礎調査の過程で、思軒訳の新聞小説が後の近代文学的規範とは異なる選定になっていること、しかもそれが大英帝国の情報ネットワークのなかで再検討すべき課題であることを明らかにした。本研究の目的は、『郵便報知新聞』に掲載された森田思軒の翻訳小説の原典を、海外調査を主として行うことで明らかにし、新聞メディアによる近代日本の人文知の形成のありようを再考する基盤を得ることにある。平成25年度に実施した研究内容とその成果は以下の通り。(1)海外調査のための準備ー海外における調査の視野を広くもつため、イギリスを中心とした欧米の新聞研究および定期刊行物研究に関する国内・外の著書・論文等を収集した。この過程において、ドイツのタイフニッツ社が出版していたCollection of British Authorsとの関係が想定されるようになったので、その調査も追加した。(2)海外調査ーイギリスの大英図書館にて3週間の調査を予定通り実施した。まず、原典不明の翻訳小説群が、思軒が海外視察の帰途、アメリカにおいてアップルトン出版(Appleton & co.)の書物を20冊以上もちかえり、それを訳載したのでないかという原抱一庵の説(「我の昔」『文芸界』第2巻第2号、1903年)について、当該出版社の出版リストから、それが根拠としては弱く、翻訳の原典を含まない可能性が高いことを明らかにした。続いて、思軒が翻訳していることが明らかな作家群に着目し、全集・同時代に刊行された諸本をもとに、彼らの著作のなかに対応する作品がないかを調査した。先にも述べた通り、ドイツのタウフニッツ出版(Tauchnitzs)の出版物について調査する必要が生じたが、日本の各図書館、大英図書館にも所蔵がないものがあったため、ベルリン州立図書館における調査を5日間追加した。さらに各国新聞データベースによる調査を開始した。以上により、原典不明作品のうち、約半数を明らかにし、思軒の作品選択の傾向を知る視座を得た。(3)『郵便報知新聞』記事のデータ化および考察ー明治19年分の記事のデータ化を行なった。本研究の目的は、『郵便報知新聞』に掲載された森田思軒の翻訳小説の原典を、海外調査を主として行うことで明らかにし、新聞メディアによる近代日本の人文知の形成のありようを再考することにあるが、2年の研究を経て、近代技術の発展によるメディア網の世界的な拡張がもたらした状況が、今回の調査課題の背景にあることが明らかになり、今後発展しうる新たな課題が発見されてきているといえる。また、これまで書籍を想定した「原典」を用いてきたが、新聞記事・雑報を含めた「原著」とした方が適切だと判断するにいたったため、以降「原著」を用いたい。平成26年度に実施した研究内容とその成果は以下のとおりである。1海外調査のための準備ー前年度に引き続き、海外における調査の視野を広くもつため、イギリスを中心とした欧米の新聞研究および定期刊行物研究に関する国内・外の著書・論文等を収集した。2海外調査ー平成26年度は2週間のイギリス・大英図書館における調査を行った。当初、本研究は原著不明作品を明らかにすることによって、『郵便報知新聞』や森田思軒といった日本の特定のメディアと人物に絞り、そこから近代文学の始発期を考えるというスタンスであったが、今回の調査の結果、19世紀末に展開した新聞をめぐる国際的な状況のなかで、新聞と文学、さらには著作権の黎明期における出版物についてより世界史的なまなざしで捉え返す必要を実感するに至った。ただし、調査期間を3週間予定していたものの、ポンドが高額になったため、1週間調査期間を短くせざるを得なかった。そのため、予定した調査の方針をやや変更し、原著が判明した数作に焦点を当て、より詳細な調査を行った。この成果の一部を学会で口頭発表した。3『郵便報知新聞』記事のデータ化および考察ー明治20年分の『郵便報知新聞』の記事のデータ化を行なった。最終年度は、これまで同様『郵便報知新聞』掲載の思軒作品の原著調査を、海外の主要図書館にて実施した。前年度同様、海外における調査の視野を広くもつため、イギリスを中心とした欧米の新聞研究および定期刊行物研究に関する国内外の著書・論文等を、継続して収集することを行なった。調査については、本年度もイギリス・大英図書館にて主な調査を行なった。これまでの調査において、思軒が英米の当時著名な作家の文学作品を翻訳すると同時に、多くの海外諸新聞に掲載された無署名の記事を翻訳し小説として紹介していたことを明らかにしたが、最終年度は原著が判明したそれら13作を中心に、さらにどのような国・地域やメディアにおける広がりが認められるかを、個々の作品ごとに測定する作業を行なった。結果、19世紀後半から末にかけて形成された大英帝国の新聞・雑誌ネットワークの存在が想定できるようになり、それらのなかに『郵便報知新聞』の森田思軒による新聞小説群を位置付けることができるという確証を持つことができた。

こうした具体的な背景が判明したことにより、記事内容に関して、19世紀イギリスとさらにフランスとの文学的・文化的交流も視野に入れる必要が生じたため、今回、新たにフランス・国立図書館での調査を加えて実施した。また、これまでの調査方法によって、思軒と同時代の他の作家たちの原著不明分を明らかにすることが可能になるという予測が立てられるようになり、日本近代における新聞と文学が人文知形成に果たした役割を解明する基礎調査を十全に拡大することができた。またイギリスにおける定期刊行物調査の過程において、夏目漱石とイギリスの哲学・心理学との関係に関する発見をし、明治期の人文知形成の一例として論文化した。本研究は、近代文学の成立と新聞メディアとの関係解明を、近代日本の人文知の形成という観点から行うための基礎調査にあたる。研究対象は、19世紀末の明治日本で紙面に小説を掲載した最初期の新聞『郵便報知新聞』だが、文学主筆の森田思軒が掲載した作品のほとんどが翻訳小説であり、かつ原著不明という問題があった。そこで大英図書館を中心に文献調査を行い、結果、原著不明21作の内、13作を明らかにした。この基礎調査の過程で、思軒訳の新聞小説が後の近代文学的規範とは異なる選定になっていること、しかもそれが大英帝国の情報ネットワークのなかで再検討すべき課題であることを明らかにした。1海外調査のための準備ー前年度から引き続き行なっているイギリスを中心とした欧米の新聞研究および定期刊行物研究に関する国内・外の著書・論文の収集については、随時更新される問題であるため継続して行うものだが、現在のところおおむね順調であるといえる。この過程において見出した多岐に渡る問題点について、今回は新聞と植民地経営問題に的を絞り調査を進めることにした。そのためアメリカ・オーストラリアなど大英帝国の植民地化と関連の深い地域について、メディア史を中心に関連する文献を追加して収集し、英語文献における研究状況について把握することを目指した。2海外調査ーイギリスの大英図書館にて2週間の調査を実施した。先の概要でも述べたが、ポンドの高額化により、予定より1週間短い調査となった。昨年度の実施状況報告書に記した通り、19世紀末からイギリスで流行をはじめるShort story・Short novel・Taleの書き手たちに注目し、彼らの作品を掲載する短編集・定期刊行物について調査を行った。だが、当初想定していたものと異なり、多くの原著が書籍・雑誌といった出版物由来ではない可能性が高まった。そのため、後半からは各国新聞データベースによる調査に積極的に切り替え進めていった。結果、原著不明作品を昨年度に加えてさらに明らかにすることができ、現時点では原著不明24作中、13作が判明している。また、新聞掲載後の転載や出版状況といった、さらに詳細な調査をすすめ、成果の一部について、日本比較文学会・九州支部秋季大会にて口頭発表を行った。3『郵便報知新聞』記事のデータ化および考察ーデータ化をすべて行う予定であったが、次年度以降の新たな所属先である筑波大学において、中央図書館が所有する資料を直接貸与できる機会ができるため、『郵便報知新聞』の明治21年度以降のものについては、次年度の作業として行うこととした。日本近代文学1海外調査のための準備ー
成長円錐のスクラップ＆ビルドによる神経回路形成

発生期の神経細胞から伸びる軸索突起の先端構造(成長円錐)は、細胞外の軸索ガイダンス因子を感受して自らをスクラップ&ビルドすることで正しい経路選択を行う。研究代表者はこれまでに、「エクソサイトーシスとエンドサイトーシスによる軸索ガイダンス制御」という新概念を世界で初めて提唱・証明してきた。本課題では、研究代表者のこれまでの研究を飛躍的に発展させ、成長円錐のスクラップ&ビルドを統合的・協調的に制御するための細胞内膜交通システムの全貌を解明することを目的として研究を行ってきた。平成30年度は、高速性と超解像を両立した新しい顕微鏡法を完成させ、予備実験段階ではあるが、光学顕微鏡の分解能を超える直径100 nm以下の輸送小胞と思われる物体がゴルジ槽を高速で出入りする様子を捉えることに成功した。また、RUSHシステム(Boncompain et al, Nat Methods. 2012)を神経細胞に適用した実験を行った。神経細胞に特異的な積荷分子(神経栄養因子受容体・神経接着分子など)を付加したRUSHコンストラクトを新たに作製し、これらが成長円錐内の膜交通システムを経由して運ばれ、最終的にエクソサイトーシスにより細胞膜に挿入される様子を可視化することに成功した。さらに、光で積荷輸送を制御する新しい光遺伝学プローブの開発を進めた。また、ゴルジ体各層の内腔pHを計測するためのプローブや、ゴルジ体pHを光で任意に操作するプローブの開発にも着手した。このように、膜交通システムを時空間的に可視化・操作するための様々なツールの開発により、成長円錐の運動性を司る局所膜交通の全貌が明らかになりつつある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では、研究代表者のこれまでの研究を飛躍的に発展させ、成長円錐のスクラップ&ビルドを統合的・協調的に制御するための細胞内膜交通システムの全貌を解明することを目的とする。平成29年度は、成長円錐内に膜交通を担う小胞体・ゴルジ体・エンドソーム・オートファゴソームといった各種オルガネラが存在することを明らかにし、それらの詳細な時空間動態を可視化した。さらにRUSHシステム(Boncompain et al, Nat Methods. 2012)により、小胞体で合成された積荷分子が成長円錐のゴルジ体を通過する様子も可視化できた。また、新規ゴルジ体内腔Ca2+センサーの開発に成功し、生理活性物質受容に応じてゴルジ体内腔Ca2+が変動することを明らかにした。並行して、高速超解像コンフォーカル顕微鏡の開発を推進し、高速カメラ(1000 frames/s)による光子数計数と帯域外外挿デコンボリューションによって、固定標本では約70 nmの空間分解能を達成した。また、ピエゾ三角波駆動によりタイムラグなしの高速3D撮像(10 volumes/s)も達成し、これらにより生細胞におけるゴルジ体の詳細な時空間動態を可視化することに成功した。各種オルガネラや積荷輸送の可視化解析により、成長円錐が独自の膜交通システムを持つことを強く示唆するデータを既に得た。また、今後の解析に必要な可視化ツールの開発にも成功し、高速超解像顕微鏡の劇的な性能向上にも成功したため。今後は、軸索の誘引・反発時に機能する膜交通の積荷分子を同定する。また、誘引性・反発性ガイダンス因子受容に応じたゴルジ体内腔Ca2+変動を明らかにし、ゴルジ体における積荷選別輸送に対するCa2+調節機構にも迫る。

高速超解像コンフォーカル顕微鏡の開発をさらに推進し、誘引因子・反発因子受容時の成長円錐内での膜交通の詳細な時空間ダイナミクスの違いについて明らかにしてゆく。これらにより、成長円錐のスクラップ&ビルドを統合的・協調的に制御するための細胞内膜交通システムの全貌解明を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
離散数学のカリキュラム化に関する研究

離散数学とは有限・離散的な組合せ的構造を対象とする数学で,情報科学の基礎をなす数学の1つとして注目されている.しかし,初等・中等教育における現行のカリキュラムにはほとんど顔を出さない.そこで,離散数学を学校数学に導入することを念頭に,離散数学の特性を分析し,それを活かした教材の収集を行い,離散数学的観点によるカリキュラムの指導導理念の創出を目指した.その結果,以下の事柄が明らかになった.現在の学校数学を構成する要素はおおむね「数量」と「図形」に限定されている.一方,離散数学では,「構造」が考察の対象になる問題が多い.それを系統的に分類すると,「数え上げ」,「存在問題」,「最適化」に大別され,いずれも,問題を適切なモデルで表現し,基本的な原理を根拠に簡単な論証を行うというスタイルの問題解決が行われる.特に,論証においては,1対1対応の考え方,鳩ノ巣原理,整数の偶奇性,数学的帰納法など,基本的ではあるが明示的に指導されることのなかった考え方が利用されている.以上のことから,離散数学を標語的に「絵を描いて,簡単な計算をして,言葉で論証する数学」と捉えることができる.この3段階の問題解決は人問の.自然な認知プロセスに対応しているように思われる.これを前提とすれば,離散数学的観点で学校数学のカリキュラムを再構成することで,高学年において形式運用とし形骸化しがちだった学校数学を,人間に優しい数学に変貌させることができると期待される.とはいえ,具体的な絵を描いて理解している段階からそれをもとに一般的な状況を理解できるようになる段階に移行することは,児童にとって簡単なことではない.特に,小学佼高学年においては,小学校4年生から5年生にかけて,一般化に対する理解度が大きく変化することが明らかになった.この調査結果に加え,上述の指導理念や離散数学的な問題事例などを報告書として冊子にまとめた.離散数学とは有限・離散的な組合せ的構造を対象とする数学で,情報科学の基礎をなす数学の1つとして注目されている.しかし,初等・中等教育における現行のカリキュラムにはほとんど顔を出さない.そこで,離散数学を学校数学に導入することを念頭に,離散数学の特性を分析し,それを活かした教材の収集を行い,離散数学的観点によるカリキュラムの指導導理念の創出を目指した.その結果,以下の事柄が明らかになった.現在の学校数学を構成する要素はおおむね「数量」と「図形」に限定されている.一方,離散数学では,「構造」が考察の対象になる問題が多い.それを系統的に分類すると,「数え上げ」,「存在問題」,「最適化」に大別され,いずれも,問題を適切なモデルで表現し,基本的な原理を根拠に簡単な論証を行うというスタイルの問題解決が行われる.特に,論証においては,1対1対応の考え方,鳩ノ巣原理,整数の偶奇性,数学的帰納法など,基本的ではあるが明示的に指導されることのなかった考え方が利用されている.以上のことから,離散数学を標語的に「絵を描いて,簡単な計算をして,言葉で論証する数学」と捉えることができる.この3段階の問題解決は人問の.自然な認知プロセスに対応しているように思われる.これを前提とすれば,離散数学的観点で学校数学のカリキュラムを再構成することで,高学年において形式運用とし形骸化しがちだった学校数学を,人間に優しい数学に変貌させることができると期待される.とはいえ,具体的な絵を描いて理解している段階からそれをもとに一般的な状況を理解できるようになる段階に移行することは,児童にとって簡単なことではない.特に,小学佼高学年においては,小学校4年生から5年生にかけて,一般化に対する理解度が大きく変化することが明らかになった.この調査結果に加え,上述の指導理念や離散数学的な問題事例などを報告書として冊子にまとめた.
傍鼓膜器官の発生・進化機能解析

本研究の主な目的は、ニワトリ胚と他の動物種の感覚器官発生メカニズムを発見する事である。オニール氏の研究は鳥類の中耳にある小さな感覚器官paratympanic organ(PTO)に注目している。この謎めいた組織の発生を理解し、そのメカニズムを耳のメカニズムと比較することで感覚器官発生過程を全般的に広く理解する事を目的としている。初年度の研究では、PTOを発生させる培養条件とPTOの形成が可能な胚領域を決定し、この手法を用いてPTOから機械的受容器である有毛細胞の形成分子をいくつか特定した。今年度(最終年度)、オニール氏はPTOについて更に研究を進めた。まず、大量の候補分子を用いて、それらが感覚有毛細胞形成領域で発現することを示した。現在、これらの候補分子を外胚葉に導入することによって、分子が独自で、もしくは結合して、機械的受容器(有毛細胞)の形成を促す可能性があるか調べている。さらに、Bone Morphogenic Protein Signal(BMPシグナル)についても、PTOでの有毛細胞形成において非常に重要であるという点を、BMPシグナル抑制によるPTOの有毛細胞形成異常を示したのである。これらの研究からオニール氏は、胚発生過程の機械的受容器の形成に関与する分子学的・細胞学的なメカニズムの一部を明らかにした。これらは、難聴、めまい、その他の内耳疾患を改善する治療の某盤となるであろう。本研究の主な目的は、ニワトリ胚と他の動物種の唇覚器官発生メカニズムを発見する事である。Dr. O' Neillの研究は、鳥類の中耳にある小さな感覚器官paratympanic organ(PTO)に注目している。PTOは、有羊膜類において機械的受容体(有毛細胞)の非耳プラコード由来の極めてまれな器官であるが、発生の過程で関与する分子・組織は未だ特定されていない。PTOは耳由来ではないが、感覚器官系起源の残物ともいわれている。発生に関するこのような情報は、内耳等、他の感覚器官の進化を知る手がかりになる。この謎めいた組織PTOの発生を理解し、そのメカニズムを耳のメカニズムと比較することで感覚器官発生過程を全般的に広く理解する事を目的としている。本研究初年度、Dr. O' Neillは器官培養系を用いて、PTO形成に必要な因子群の解析を行った。その結果Bone Morphogenic Proteins(BMPs)がこの過程において重要な制御因子となっていることが判明した。さらに、アフィメトリック社製遺伝子Gene Chipアレイを用いて、PTO形成前の外胚葉組織で発現している遺伝子群を網羅的にスクリーニングした。結果、重要かつ新規なデータが得られた。現在、そのデータを用いて同種の他組織(有毛細胞を除く感覚神経)を生み出す頭部外胚葉の一部の領域との比較を行っている。これにより近々、感覚器官誘導の鍵となる重要因子が特定されると確信している。
がん細胞の浸潤・転移におけるＤＯＣＫ１・ＥＬＭＯ・Ｒａｃシグナル複合体の機能解明

本研究では、がん細胞の浸潤・転移におけるDOCK1・ELMO1・Rac経路の重要性を明らかにし、その制御機構を解明することを目的に研究を行い、以下のような成果を得た。1.SV40で不死化したマウス繊維芽細胞(MEF)に種々の遺伝子変異体を発現させ、細胞浸潤や足場非依存的増殖を解析できる実験系を構築した。その結果、ELMO1変異体の導入では変化がないものの、恒常活性型Rac変異体を発現させることで、細胞浸潤能や足場非依存的増殖応答が顕著に亢進することを見いだした。以上より、ゲノム解析で同定されたRacの変異は、がんの悪性度を規定する重要なファクターであることを実証した。2.DOCK1は、Racの活性化分子(GEF)であり、細胞浸潤に重要なdorsal ruffleの形成に大事な役割を演じている。がん細胞の浸潤・転移におけるDOCK1の役割を明らかにするため、DOCK1欠損MEFを用いて、上述した実験を行った。その結果、DOCK1欠損MEF細胞に恒常活性型Rac変異体を発現させても、細胞浸潤や足場非依存的増殖が亢進しないことを見いだした。同様の結果は、Rac変異を有するヒトがん細胞株において、DOCK1をノックダウンした場合にも認められた。以上より、DOCK1ががん細胞の浸潤・転移を制御するための分子標的となることが示唆された。3.リコンビナントタンパク質を用いて、in vitroでGEF活性をモニターできる実験系を構築し、構造情報を基に、イン・シリコ・スクリーニングで得られていた候補化合物を対象に、ウエットスクリーニングを実施した。その結果、DOCK1選択的にRac活性化を抑制する化合物を見いだすと共に、これらががん細胞株の細胞浸潤や足場非依存的増殖を効果的に抑制することを示した。以上より、DOCK1を標的とした抗がん活性を持つプレリード化合物を同定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。
結晶塑性における非平衡臨界挙動の多様性の探求

規則構造を持つ固体材料である結晶の塑性過程において観測される、べき乗則にしたがう臨界的的な塑性変形挙動の普遍性に対して、格子構造をはじめとする材料の個別的な性質が及ぼす影響を明らかにするために、前年度から行なっているアモルファス固体塑性の数値計算結果をもとに対象とする材料種・変形条件・注目する物理量などを選定し、分子動力学シミュレーションを実行した。異なる格子構造・原子間相互作用をもつ結晶として、fcc, bcc, hcp構造をとる典型的な金属であるAl (およびNi), Fe, Mgを対象とし、低温・低ひずみ速度下での単純せん断変形を加えるシミュレーションを実行した。この結果は予想された通りに間欠的な塑性挙動を示し、せん断応力およびポテンシャルエネルギーにおいて、ともにべき乗則にしたがう臨界的な統計性が再現できた。この臨界的な塑性挙動を特徴づけるために、ポテンシャルエネルギーを基準として塑性イベントが発生した時間領域を特定し、個別のイベントで変形した領域(滑り領域)の面積(に比例する量)を抽出した。この一連の数値計算を、粒子数約25000から400000個の範囲で実行し、えられた平均滑り領域面積とシステムサイズの関係をもとにして、スケーリングの指数を求めた。えられた指数は先行研究の値に整合するものであったが、その範囲内で材料種によって異なる値をとった。注目するべき点として、異なる格子構造をとる材料種だけでなく、同じfcc構造をとるAlおよびNiの間においても指数は一致しなかった。この差異の要因として、両種での積層欠陥エネルギーが滑りの自由度に及ぼす影響が挙げられる。このことから、格子構造のような空間の対称性を規定する要素だけでなく、原子間相互作用の詳細も塑性現象の臨界的性質に影響を及ぼしうることが明らかになった。結晶材料の塑性変形において間欠的・雪崩的な応答が普遍的に内在することが報告されており、構造材料の機械特性との関連および、非平衡臨界現象として関心が持たれている。このような塑性現象における非平衡臨界挙動を分子動力学シミュレーションで再現し、雪崩的な塑性変形挙動(イベント規模)を特徴付けるために適切な動的物理量についての検討を行った。塑性応答を観察するのに適した物理量として、単軸引張り変形に対する軸方向応力およびポテンシャルエネルギーの変動に注目した。ふたつの物理量の統計分布はほぼ同一のベキ的な裾をもっていたが、その最大規模は系のサイズのスケーリングに対して対照的な傾向を示した(応力は減少するが系全体のポテンシャルエネルギー変動は増加する)。さらに、近接原子の組み換え判定によって抽出された滑り領域面積で塑性変形規模を特徴付けた場合においても、規模の統計分布はベキ的な裾をもち、サイズの増大に伴って最大規模が増加する傾向が認められた。ひずみ速度の変化に対しては、予想に反して統計分布には顕著な差は現れず、準静的変形条件と比較しても変形イベントのオーバーラップの影響は確認できなかった。さらに、多結晶体およびアモルファス固体においても類似の解析をし、これらの系においてもポテンシャルエネルギーおよび(せん断)応力の変動量はベキ的な裾をもつ統計分布にしたがっており、臨界的な挙動示すことが明らかになった。これより、これらの物理量が、多結晶およびアモルファス系においても臨界挙動を特徴付けるために有効であることが確かめられた。とくに、多結晶体では結晶粒界が塑性挙動に大きく影響することが知られているが、塑性応答の統計分布の定性的な傾向(スケーリング領域の指数)には顕著な影響を及ぼさず、最大規模にのみ影響することが明らかになった。予定していた数値計算および解析が行えたため、おおむね順調に進展しているといえる。応力、弾性歪みエネルギーおよび結晶滑り面積の変動量の統計分布を求め、さらにそのサイズおよび歪み速度の影響を調べた。この結果から、各物理量のもつ特徴が明らかになったが、特徴量としての長所短所があったため、適切な動的物理量についてはさらなる解析を行う必要が認められた。一方で、多結晶体やアモルファス系などより広いクラスの系および異なる変形条件下での挙動においても、注目する臨界挙動の普遍性が確かめられたため、計画全体として、おおむね順調に進展しているといえる。前年度に引き続き、固体の塑性変形現象に内在する非平衡臨界挙動に対して、分子動力学シミュレーションをもちいた解析を行った。また、単結晶塑性との比較対象として亀裂進展挙動の臨界性についてのシミュレーションを行うとともに、粒界と転位の相互作用についての解析も行った。アモルファス固体塑性は原子の局所的な再配置運動によって引き起こされ、雪崩的に伝播することが知られているが、その伝播特性が熱的構造緩和に依存することを明らかにした。とくに、構造緩和した系での局所再配置運動は、外部負荷方向に沿って伝播する傾向があった。このことは、内部構造や素過程が等方的であることを示唆している。さらに、結晶に比べ臨界挙動が明確にあらわれる傾向があり、結晶の臨界塑性の解析に有効なリファレンスとなりうることがわかった。結晶の塑性挙動においては、大規模な塑性変形イベントの直後に規則的な応力の振動を認めた。これは転位が弦のように振動することによるもので、アモルファス固体にない結晶塑性特有の挙動であることがわかった。この挙動は個別の塑性イベント検出の阻害要因となる、対策が必要となった。これに対して、該当する時間領域でのポテンシャルエネルギーはこの転位挙動を反映しておらず、イベント抽出のための動的物理量として応力値よりも適していることがわかった。

fcc構造結晶に加えてhcp構造結晶の臨界的な塑性挙動について、単結晶Mgモデルに対して、単滑り系での臨界的な塑性挙動を再現することを試みた。せん断変形を用いることで底面滑りのみを起動できることが確かめられたが、塑性発生時に対生成した転位が周期境界条件によって対消滅するため、転位の準安定構造は生まれず、塑性挙動は規則的になった。このことから、原子配置に何らかの不規則性を導入するか、初期転位を人為的に導入するなどの対応が必要があることがわかった。本年度はアモルファス固体塑性の臨界挙動についての解析に相対的に多くの時間を費やしたが、この解析結果を基準にすることで結晶塑性の解析の方向性を見定めることができた。とくに、固体塑性の臨界挙動を特徴付ける動的物理量の選定に目処がつき、解析条件についてもせん断変形条件の有用性が確かめられた。とくに、固体塑性の臨界挙動を特徴付ける動的物理量、なかでも塑性イベントの抽出にはポテンシャルエネルギー(弾性ひずみエネルギー)が有効であることがわかった。またhcp構造結晶の塑性変形シミュレーションについても知見がえられたため、計画全体としておおむね順調に進展しているといえる。規則構造を持つ固体材料である結晶の塑性過程において観測される、べき乗則にしたがう臨界的的な塑性変形挙動の普遍性に対して、格子構造をはじめとする材料の個別的な性質が及ぼす影響を明らかにするために、前年度から行なっているアモルファス固体塑性の数値計算結果をもとに対象とする材料種・変形条件・注目する物理量などを選定し、分子動力学シミュレーションを実行した。異なる格子構造・原子間相互作用をもつ結晶として、fcc, bcc, hcp構造をとる典型的な金属であるAl (およびNi), Fe, Mgを対象とし、低温・低ひずみ速度下での単純せん断変形を加えるシミュレーションを実行した。この結果は予想された通りに間欠的な塑性挙動を示し、せん断応力およびポテンシャルエネルギーにおいて、ともにべき乗則にしたがう臨界的な統計性が再現できた。この臨界的な塑性挙動を特徴づけるために、ポテンシャルエネルギーを基準として塑性イベントが発生した時間領域を特定し、個別のイベントで変形した領域(滑り領域)の面積(に比例する量)を抽出した。この一連の数値計算を、粒子数約25000から400000個の範囲で実行し、えられた平均滑り領域面積とシステムサイズの関係をもとにして、スケーリングの指数を求めた。えられた指数は先行研究の値に整合するものであったが、その範囲内で材料種によって異なる値をとった。注目するべき点として、異なる格子構造をとる材料種だけでなく、同じfcc構造をとるAlおよびNiの間においても指数は一致しなかった。この差異の要因として、両種での積層欠陥エネルギーが滑りの自由度に及ぼす影響が挙げられる。このことから、格子構造のような空間の対称性を規定する要素だけでなく、原子間相互作用の詳細も塑性現象の臨界的性質に影響を及ぼしうることが明らかになった。前年度に引き続き、臨界的な塑性挙動の特徴付けに有効な動的変数についてより詳細に解析する。
癌抑制遺伝子産物ARFによる細胞死誘導機構の解析:p53非依存性細胞死の機序

ARFは多くのヒト腫瘍組織、腫瘍細胞株で不活化されていることが知られている細胞癌化抑制にとって重要な癌抑制遺伝子である。ARF依存性細胞死誘導機構の解析は生体にとって極めて重要な発癌抑制機構を明らかにする可能性があり、解析したところp53野生型細胞におけるARF依存性アポトーシスは、血清除去によるストレスで引き起こされるアポトーシス誘導分子の発現増加と協調してミトコンドリア依存性にカスペース3および9を活性化してアポトーシスを誘導することを明らかになった。この際ARFはp53依存性にアポトーシス抑制分子であるBc1-2のミトコンドリアにおける発現低下、またp53非依存性にBax/Bimの発現増加をもたらすことが分子機構であることを究明した(Nakazawa Y, Kamijo T et al, JBC 2003)。また近年ノックアウトマウスを用いて遺伝的に示されたARF依存性/p53非依存性の発癌抑制機構は非常に興味深い生命現象である。このARF依存性/p53非依存性の発癌抑制機構の解明はp53変異悪性腫瘍に対する新たな分子治療の開発につながる可能性が考えられる。我々はこの機構をARF依存性/p53非依存性アポトーシスの存在を培養細胞系で確認し、その誘導機構の解析を行った。ARF依存性・p53非依存性細胞死誘導機構では、ARFのC末部分がp53不活化細胞においてアポトーシスをWtより強く誘導することを見出した。このアポトーシスはミトコンドリア非依存性であり、MAPKのリン酸化を介してCaspase7の活性化がもたらされた。さらに、Caspase7の活性化がMAPKのリン酸化へフィードバックしていることが示された。さらに、癌抑制遺伝子産物ARFによる細胞死誘導機構の解析をARFの初伏培養細胞における発現によって行った。SV40Tによってp53/Rb経路が不活化された細胞においてARFは細胞死を誘導し、これがミトコンドリア依存性のアポトーシスによるものであることをcytochrotne cの放出、caspase 3/9の活性化によって確認した。この際ARFがSV40T蛋白に結合することが確認され、SV40T蛋白の機能を不活化することによってp53およびRbの活性化、蛋白量増加が生じて上述のアポトーシス誘導が起こることが推測された。このp53およびFbの蛋白量増加については、p53およびRbの共通のユビキチン・リガーゼであるMI)M2のARFによる不活化が関与していると思われた。重要な発ガンウイルスであるSV40による発がん機序においてp53/Rbの不活化は重要であるが、ARFがこの調節に深く関与していることが明らかになった(Nakazawa Y, Kamijo T et al, submitted)。重要な発ガン

ウイルスであるSV40による発がん機序においてp53/Rbの不活化は重要であるが、ARFがこの調節に深く関与していることが明らかになった(Nakazawa Y, Kamijo T et al, submitted)。1)ARFによる細胞死誘導機構の検討ARFはMDM2を不活化してp53の活性を増強することが知られているが、p53はアポトーシス関連遺伝子の発現調節を行う転写因子であることが知られている。アポトーシスは細胞のプログラムされた自殺機構として発生過程の器官形成、ウイルス感染やDNA傷害によってダメージを受けた細胞の除去に重要な生理的経路として認識されている。そこでARFノックアウトマウスにおける腫瘍の発症に細胞死誘導機構の失活が関与しているかを検討するために、ARFによる細胞死誘導の分子機構を検討した。ARF/p16-null細胞への導入実験によって、ARF-p53依存性にBcl-2が減少し、BaxはARF非依存性・p53依存性に血清除去で誘導されることが示された。ARF依存性アポトーシスはミトコンドリアからcytochrome cを細胞質に放出させ、ミトコンドリア膜電位を低下させた。またこのアポトーシスはカスペース阻害剤のz-VAD-fmkで阻害され、caspase 9またcaspase 3の活性化を伴っていた。以上の結果から、ARFはp53を介してanti-apoptotic蛋白であるBcl-2の発現を抑制し、血清除去によるpro-apoptotic蛋白であるBaxの発現増加と共調的にアポトーシスを誘導し、このアポトーシスはミトコンドリア依存性であることが示された。2)ARFによるp53非依存性の発癌抑制の分子機構ARFによる発癌抑制は、p53依存性の機能がこれまで報告されてきたが、p53非依存性のARFによる発癌抑制が存在することが報告されている。このARFによるp53非依存性の発癌抑制の分子機構を解析するために、ARF発現プラスミドを293T細胞(SV40T抗原によってp53が不活化されている)に導入したところ、アポトーシスが誘導された。この際p53およびp53下流遺伝子群のp21Cip1およびMDM2は誘導されなかったことからARFはp53非依存性にアポトーシスを誘導することが確認された。またミトコンドリア膜電位の低下を伴っていたことからARF依存性/p53非依存性アポトーシスはミトコンドリアを介して作用していることが推測された。このp53非依存性アポトーシスの誘導はARFのC末を欠失したARFN62では生じなかったことから、これまで報告されていないARFのC末の機能の存在が示唆された。このp53非依存性アポトーシスに関わる新たな分子を解析するために、DNAチップ法で発現量に変化が見られる分子をスクリーニングしたところ、細胞周期・細胞死に関わる分子がいくつか検出された。ARFはヒト染色体9P21部位にコードされ、多くの腫瘍で欠失、プロモーターメチル化などによって不活化されていること、遺伝子改変マウスでヒト腫瘍と類似したスペクトルの腫瘍が多発したこと(Kamijo T et al, Cell 1997 ; Cancer Res 1999)からがん抑制遺伝子とみなされている。ARFの機能はp53のユビキチンリガーゼであるMDM2を不活化することによって、p53の蛋白量を増加させ、下流遺伝子群の転写を促進することと考えられてきた(Kamijo T et al, PNAS 1998)。
大型望遠鏡による微光天体の精密観測法の研究

本研究は大型光学赤外線望遠鏡(JNLT)建設計画の推進を目標として(a)望遠鏡、観測機器の技術的検討、特にJNLTによる微光天体の精密観測法の確立、(b)国際研究集会の開催準備、として計画された。主な研究実績は次の通りである。1.望遠鏡技術に関するワークショップとして、「データ解析」(7月於木曽観測所)、「広視野撮像装置」(9月於木曽観測所)、「赤外線観測装置」(9月於国立天文台)、「JNLT低分散分光」「同高分散分光」(共に11月於国立天文台)が開催され、主としてJNLTに装置すべき観測装置及びデータ解析法について検討を行った。また、これらのワークショップの成果は11月下旬に開催された国際研究集会で発表された。2.研究会開催:国内既存の観測施設による観測的研究及び機器開発の現状と今後の方針を検討するため、8月、東京において「シュミットシンポジウム」、「岡山天体物理観測所ユーザースミーティング」が相ついで開催され、それぞれ分担者を含め約50名の参加があった。3.国際研究集会の準備と開催:国際シンポジウム「JNLTとその技術開発」を開催するため、分担者が主体となってシンポジウム組織委員会(委員長小暮智一)を発足させ、その準備に当った。国立天文台及び民間科学財団の後援を得てシンポジウムは1988年11月29日12月2日の4日間、東京において開催された。出席者は国外から10カ国43名、国内から73名、計166名となり、特別講演3、招待講演19、一般講演23の発表があった。このシンポジウムは世界的にも大きな支持を得て、世界の大型望遠鏡計画を代表する人のほとんどが参加し、JNLT計画の技術的側面について大きな成果が得られた。同時に、世界の大型計画に関する交流の場ともなり、画期的ともいえる会議となった。この会議の議事録はD.Reidel社から出版(編集者小暮、Alan Tokunaga)の予定である。
哺乳動物網膜における情報処理に関与する神経節細胞の膜特性

網膜は光受容器であるとともに、視細胞が捕らえた視覚情報から像の形、色、動きなどの情報を抽出する神経組織である。これらの視覚情報は網膜神経節細胞で活動電位の発射パタ-ンに符号化される。スパイクの発射頻度を決定するのは神経節細胞へ入力するシナプス入力や神経節細胞が持つイオンチャネルのキネティックスである。ネコなど哺乳類網膜の神経節細胞は、スパイク発射パタ-ンの異なるX,Y,W型に機能的に分類され、これらの性質と形態学的な対応も明かになっている。われわれは生理学的・形態学的諸性質の知られている成体ネコ網膜神経節細胞の膜特性を分析するため、ネコ網膜から細胞を単離する技術を開発し、ネコ網膜からも単離神経節細胞が得られるようになった。本研究では単離神経節細胞にパッチクランプを施し、細胞のイオン電流を解析した。外側膝状体あるいは上丘へ注入した蛍光色素で神経節細胞を逆行性に標識し、単離後の同定を可能にした。また、細胞の投射先と細胞体の大きさから単離神経節細胞のサブタイプ(X,W型)も同定することが出来た。神経節細胞には全てのサブタイプにおいて、脱分極によって活性化されるナトリウム電流、カルシウム電流、3種類のカリウム電流と、過分極側で活性化されるh電流の6種類の電流が認められた。このうちナトリウム電流の不活性化からの回復過程はサブタイプによって異なっており、小型のW細胞では回復が遅く、中型のX細胞では速かった。X細胞は光刺激に対し高頻度のスパイク発射を示すのに対し、W細胞では低頻度であることが知られている。われわれの観察したナトリウム電流の回復過程の違いは、神経節細胞のサブタイプによって異なる情報符号化の仕組みに関与している可能性が考えられる。これらの研究成果については、一部学会誌に投稿、一部投稿準備中である。
学習制御を利用した連続時間閉ループ同定

本研究課題の目的は,ある種の反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,その有効性・実用性を示すことである.研究期間中に反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,新しい連続時間閉ループ同定法を提案することができた.この提案手法においては学習更新則に,観測雑音等の事前情報を一切必要とせず逐次的に雑音の影響を減少させる効果をもつ学習ゲインを採用し,モデル化誤差をもつ不安定かつ非最小位相系の制御対象に対して連続時間閉ループ同定を行った数値例に基づき提案手法の有効性を確認をすることができた.また,多変数系の連続時間伝達関数モデルを直接同定する方法についての提案も行い,実用上十分な同定結果が得られることを示すことができた.本研究課題の目的は,ある種の反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,その有効性・実用性を示すことである.研究期間中に反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,新しい連続時間閉ループ同定法を提案することができた.この提案手法においては学習更新則に,観測雑音等の事前情報を一切必要とせず逐次的に雑音の影響を減少させる効果をもつ学習ゲインを採用し,モデル化誤差をもつ不安定かつ非最小位相系の制御対象に対して連続時間閉ループ同定を行った数値例に基づき提案手法の有効性を確認をすることができた.また,多変数系の連続時間伝達関数モデルを直接同定する方法についての提案も行い,実用上十分な同定結果が得られることを示すことができた.本研究課題の目的は,これまでに提案してきた反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,その有効性・実用性を示すことである.本年度は反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,新しい連続時間閉ループ同定法を提案することができた.また,提案手法において学習更新則に,観測雑音等の事前情報を一切必要とせず逐次的に雑音の影響を減少させる効果をもつ学習ゲインを採用し,モデル化誤差をもつ不安定かつ非最小位相系の制御対象に対して連続時間閉ループ同定を行った数値例に基づき提案手法の有効性を確認することができた.今後の課題としては提案手法を多変数系やあるクラスの非線形系に対して拡張することなどがあげられる.提案手法が有する利点は以下のとおりである.1)学習制御を利用した同定法であるので,従来法のように入力信号に白色雑音やM系列信号などを用いる必要がない.2)不安定系かつ非最小位相系の連続時間モデルを入出力信号から直接同定できる.3)開ループ同定と閉ループ同定を全く同様の枠組みで扱うことができる.本研究課題の目的は,ある種の反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,その有効性・実用性を示すことである.昨年度までに反復学習制御に基づく連続時間システム同定法をフィードバック制御されている制御対象の同定問題に拡張し,新しい連続時間閉ループ同定法を提案することができた.提案手法においては学習更新則に,観測雑音等の事前情報を一切必要とせず逐次的に雑音の影響を減少させる効果をもつ学習ゲインを採用し,モデル化誤差をもつ不安定かつ非最小位相系の制御対象に対して連続時間閉ループ同定を行った数値例に基づき提案手法の有効性を確認している.本年度はより有効性・実用性を有する同定手法に拡張することを目的とし,以下の成果を得た.1)入出力信号の射影を利用した反復学習により多変数系の連続時間伝達関数モデルを直接同定する方法を提案し,実用上十分な同定結果が得られることを示すことができた.2)多変数系の同定においても学習更新則および学習ゲインの選択に関しては昨年度までの研究成果と同様の枠組みで扱えることを示すことができた.3)提案手法の有効性を検証するための実験システムの構築を行った.ただし,機械系実システムへの適用する際,避けることのできない摩擦などの非線形性を有するシステムに対する拡張については今後検討する必要がある.
磁力線再結合に伴う粒子加速過程の研究

宇宙空間プラズマ,天体プラズマにおいて重要な磁力線再結合過程に付随する粒子加速・加熱現象の解明をめざし研究を進め、次の効果を得た。(1)slow shock上流側におけるローブ・イオンの回転運動と電場の空間構造の関連の解明を行った。この結果により磁気圏尾部の電磁的構造の理解が進んだ。(2)磁気圏尾における非定常磁力線再結合による特異な磁場構造形成とイオン加速・加速についての新たな観測例の発見と理論的解釈の提出を行った。(3)上の項目の研究の副産物として新たな磁場・プラズマ構造決定アルゴリズム(Faraday残差最小化法)得た.この方法は極めて一般的な適用性を持ち,磁気圏境界面の構造解明や,惑星間空間攻撃波の構造解明にも応用が可能である。(4)磁力線再結合拡散領域近傍において観測される電磁的変動について詳しく解析的研究を行い、その起源はドリフト低域混成波動不安定性であることを証明した。太陽風粒子の侵入過程について尾部磁気圏境界面における磁力線再結合の寄与を明らかにした。一方、従来の磁力線再結合による磁気圏への粒子供給過程のパラダイムを覆す新しい結果として、次の発見を行った。○南向き惑星間空間磁場(IMF)の期間内の遠尾部マントル(200地球半径以遠)における電離層起源一価酸素イオンの存在、○北向きIMF期間の磁気圏尾へのゆっくりとした時間スケールを持った太陽風プラズマ粒子の供給過程宇宙空間プラズマ,天体プラズマにおいて重要な磁力線再結合過程に付随する粒子加速・加熱現象の解明をめざし研究を進め、次の効果を得た。○南向き惑星間空間磁場(IMF)の期間内の遠尾部マントル(200地球半径以遠)における電離層起源一価酸素イオンの存在、○北向きIMF期間の磁気圏尾へのゆっくりとした時間スケールを持った太陽風プラズマ粒子の供給過程宇宙プラズマにおけるエネルギー変換機構として重要かつ基本的な過程である磁力線再結合過程についての研究を行い次の結果を得た。(2)磁気圏尾における非定常磁力線再結合による特異な磁場構造形成とイオン加速・加熱についての新たな観測例の発見と理論的解釈の提出を行った。ここで見いだされた磁場構造は理論的には以前から予想されていたが、観測の困難からこれまで同定されていなかったものである。この同定により磁気圏尾部磁力線再結合過程の存在についての異なる証拠が得られた。(3)上の項目の研究の副産物として新たな磁場・プラズマ構造決定アルゴリズム(Faraday残差最小化法)を得た.この方法は極めて一般的な適用性を持ち,磁気圏境界面の構造解明や,惑星間区間衝撃波の構造解明にも応用が可能である。(4)電離層起源粒子と太陽風粒子の混合・加熱過程について新しい観測結果(酸素一価イオンと太陽風起源ヘリウム二価イオンの共存)を得た。この結果によれば酸素イオンは地球から200地球半径も離れた深磁気圏尾部にまで到達しており、その途中で10波20keVにまで加速されている。このような酸素イオンの存在はこれまでの磁気圏尾部対流モデルでは説明できず、新たなモデルの必要性を示している。現在最初の観測例の報告を終え(関、平原、寺沢ほか、印刷中)、さらに多くの観測例に基づいた統計解析結果の報告を準備中である。宇宙空間プラズマ,天体プラズマにおいて重要な磁力線再結合過程に付随する粒子加速・加熱現象の解明をめざす。今年度は、特に,人工衛星データ解析により磁気圏起源粒子と太陽風粒子の混合・加熱過程の解明に成果を挙げた。まず、磁力線再結合にとって本質的な拡散領域近傍において観測される電磁的波動について詳しい解析的研究を行い、その起源はドリフト低域混成波動不安定性であることを証明した。そしてそれに伴う粒子加熱過程・異常散逸機構につき検討しこの波動に伴う加熱は電子の温度上昇を説明するには十分であるが、イオンにとっては不十分であること、異常散逸に伴う電気伝導度はそれだけでは磁力線再結合を引き起こすには12桁も足りないことを明らかにした。また、太陽風粒子の侵入過程について尾部磁気圏境界面における磁力線再結合の寄与を明らかにした。

一方、従来の磁力線再結合による磁気圏への粒子供給過程のパラダイムを覆す新しい結果として、(1)南向き惑星間空間磁場(IMF)の期間内の遠尾部マントル(200地球半径以遠)における電離層起源一価酸素イオンの発見、(2)北向きIMF期間の磁気圏尾へのゆっくりとした時間スケールを持った太陽風プラズマ粒子の供給過程の発見を行った。(1)は昼間側磁気圏境界面での磁力線再結合に伴う磁気圏尾へのプラズマ輸送を考えるためには単なる電場ドリフト効果を考えるだけでは不十分で、磁力線に沿った方向への加速過程を考えなければならないことを示している。詳細な機構はまだ明らかではなく、さらなる研究が必要である。(2)は北向きIMF時には従来考えられていた磁気圏高緯度領域における磁力線再結合に加え、赤道域付近での渦拡散効果などが重要であることを示唆しているが、輸送機構の同定は今後の課題である。