hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医歯薬学研究発表のための日本人支援環境の構築

Move 9(結果の解釈の提示):結果が何を意味するのかの解釈が提示されていた(現在形)。<Discussionの分析>Move 10(研究概略の提示):行ったことに対する簡単な導入と結果の概略が示されていた。Thesis statementに対する結論が示されていた。Move 11(結果の検討):個々の結果の検討、先行研究との比較、研究の限界点が提示されていた。Move 12(まとめ):研究のまとめ、結論、将来展望が提示されていた。これらの分析を踏まえて、それぞれのMove別のコーパスの作成を行った。臨床医学英語論文を12のMove(パート)に分解してコーパス解析を行った。それによって、各Moveに特異的な単語や表現を抽出することができた。さらに、それらの表現の妥当性について、ライフサイエンス辞書コーパスを用いて確認した。Move特異的な表現を適切に用いれば、論文の主要部分を執筆することができる。さらに、Moveを理解することによって、論文の構成の立て方に対する理解を深めることができる。今後、基礎生命科学論文の解析も進めて、臨床論文との違いを明らかにしたい。検索の精度を高めるために、さらに最新のコーパスの収集を進める。また、Proc Natl Acad Sci USAでは、また、対象とする学問の範囲が非常に広いので、大まかな分野の分類を行う。論文のパートごとの比較の精度を高めるために、収集過程でより厳密な選別を行う。今後の推進方策としては、以下のようなことを行う。(1)Proc Natl Acad Sci USAから英語資料を収集して、序論・方法・結果・考察など論文の分野別コーパス構築)(2)収集したコーパスの計量分析を進める。構築したコーパスを用いて、以下のような分析を行う。論文における動詞の用法、論文における名詞の用法、論文における形容詞・副詞の用法、論文における前置詞の用法、Proc Natl Acad Sci USAコーパスを利用し、論文パート別英語実態解明、単語間の親和性(自然な共起表現)の調査、日本人英語の特性研究、単語間の親和性(自然な共起表現)の提示方法を検討。現在、基礎生命科学分野の論文のMove別コーパスの作成を行っている。様々な分野のトップジャーナルからそれぞれ約10編(英語圏の国から発表された被引用回数が多くかつ新しい論文)、合計約400編の論文を選定し、それぞれの論文を12のMoveに分割してMoveごとのコーパスを作る。その後、Move特異的な重要単語を選定し、それらを軸に特徴的なフレーズを抽出し、分類した後に、ライフサイエンス辞書を用いて、主語+動詞+目的語のような実際に使えるパターンにしてまとめる。さらに以下のような分析を行う。
スツルバイト形成モデル開発による生成メカニズムの多元的・網羅的解析

尿路感染症を原因とする尿路結石症を感染結石とよび、スツルバイトを主成分とする結石である。スツルバイトの形成メカニズムは、Proteus属やPseudomonas属の細菌がウレアーゼで尿素をアンモニアに分解し、アルカリ性となった尿中でスツルバイトが析出する、という機序である。感染結石の問題点は、結石による尿のうっ滞や感染症そのものによる生命の危機であり、手術によって除去しても容易に再発することも大きな臨床的課題である。本研究は、バイオフィルム生成をモニタリングするフローセルシステムを応用し、スツルバイト生成モデルを作成することを目的とする。
後期ヴィクトリア朝文学における「大衆」イメージの形成に関する研究

「ヴィクトリア朝後期における「大衆」イメージの形成に関する研究」の2年目に当たる本年は、昨年度の研究成果を踏まえ、まず4月に学内で19世紀末の消費者文化の誕生に関する発表を行った。19世紀後半からイギリスで発達した消費文化は、生産をこそ経済の中心と見なしていた当時の批評家たちから、文化の衰退を招くものとして攻撃を受けた。その際に消費者は女性としてカテゴリー化されており、女性嫌悪と大衆文化の蔑視とが同一の言説空間の中で構造化されていたことが分かる。実際に、消費文化の誕生は女性の行動に新しい規範を生みだし、都市空間の中で自由に活動することを可能にしたが、その一方で、女性を広告等においてイメージ化し、ひたすら受動的な立場に置く危険を招いた。また、植民地においても、宗主国の大衆文化のイメージは、文化的な支配を強化する働きをしつつも、その読み替えによって独自の文化の確立に裨益したという両面性を持っていた。そうした曖昧さは、文化の均質性・連続性を保持しようとする知識人層にはいとわしいものと捉えられていたのである。こうした状況認識の上で、引き続き同時代の具体的な文学作品の検討を行った。例えば、オスカー・ワイルドの一見反俗的な文学が、いかに同時代の消費文化のレトリックを利用し、またワイルド自身が広告のキャラクターとして消費されたかを論じた。また、研究対象の時代に精神形成をしたD.H.ロレンスが、その作品の中で当時の大衆文化批判の言説にに深く影響されていたことを明らかにした。平成11年度は、19世紀後半のイギリス文学における大衆像の形成を研究するための予備作業として、同時代の様々な資料(新聞・雑誌、広告の図像など)を収集し、検討を行った。その結果、当時のメディアの中で描き出される大衆のイメージがステレオタイプ化されていくのが窺える。その中で、20世紀につながる二つの類型に注目してみたい。一つは、大衆を機械と捉える視点である。一例を示そう。1851年クリスタル・パレスで開かれた万国博覧会は、これまで主として博覧会の建物や展示物から論じられてきた。しかし、半年の会期中に英国はもちろん世界各国からの観光客を招いたこの博覧会で一番のスペクタクルは、群れなして訪れる観客それ自体ではなかったろうか。鉄道によって会場まで運ばれ、鉄とガラスでできた建築物に吸い込まれていく群集の姿は、彼らを個人の集合としてではなく、機械の一部と見なす観点を生んだ。当時の大衆像は、一方で女性のイメージでも語られている。曰く、大衆は感情的だ、主体性がない、等々。これらはいずれも当時の(とりわけ医学の)言説が女性を定義する仕方だった。19世紀後半になるに従い、大衆文化が消費文化と同義になると、消費の中心である女性と大衆との同一視はいっそう進むことになる。以上の他に、当時のメディアでは植民地の原住民が、大衆を語るのと同じ語彙で語られているのも顕著な特徴として目に付いた。女性、植民地、機械に代表される近代社会-これらのイメージが大衆論の中に不可分に絡み合って、後期ヴィクトリア朝の言説空間を作っていた。次年度は当時の文学作品が、こうした大衆像をどのように再生産し、時に裏切っていたかを検討する予定である。
非発光性励起種フェナンスロリン銅(I)錯体の過渡吸収スペクトルと動的構造変化

分子の動的構造変化をとらえることは様々な現象のメカニズムを分子レベルで解明することを意味する。特に金属錯体では比較的弱い金属と配位子間結合の変化やコンフメーションの変化による構造変化がある。これらの動的過程はミクロな分子の挙動が溶媒からの揺動とどうかかわっているかを反映していると考えられる。ビスフェナンスロリン銅(I)錯体誘導体は光励起により銅(I)から配位子への電荷移動状態から発光する。しかし、この発光は溶液中、2つの配位子どうしの立体障害の小さい錯体では消光される。本研究では非発光性ビスフェナンスロリン銅(I)錯体の時間分解吸収スペクトルの測定により溶存分子の励起状態での構造変化の動的過程を追跡することを目的とした。本研究では非発光性過渡種をとらえるため、まずNd:YAGレーザー第二高調波を励起光源とし、モニター光源として定常光ハロゲンランプを用いた過渡吸収スペクトル測定システムを組み立てた。モニター光源用のハロゲンランプハウスを製作した。このモニター光源の光はレンズ系を用いサンプルセルまで導き、途中高速チョッパーで切り出し擬矩形パルス波としパルス点灯の場合より高安定なものを得た。チョッパーの回転をピンフォトダイオードでモニターしその信号に同期させてポンプ光であるレーザーを発振させるよう制御系を作った。サンプルセルからの透過光はレンズで集光し分光器に導き光電子増倍管で検出した。このシステムにより、高密度の光に不安定な光に対して低光量で積算して測定できる。標題の錯体では溶媒の誘電率が高くなると発光の収量が減少する傾向があり、溶媒をかえて現在種々の条件での測定結果の解析をすすめている。
非平衡メルトの熱輸送機構

近年,製造技術は,技術開発の迅速さと精緻さが要求され,従来からの勘や経験による対応だけでは国際競争に対処できなくなってきている.特に,高品質を要求されるIT分野や航空宇宙分野においては,コンピュータシミュレーション解析による製品開発が必須になってきている.従って,このようなシミュレーション解析で用いる融体および結晶の高精度な熱物性値が産業界から強く要望されているが,溶融シリコンのような半導体材料やニッケル基合金のような超高温耐熱材料の高温融体は化学的に極めて活性で,測定自体が困難であることから,信頼にたる熱物性値が得られているとは言い難い.本研究では,高温活性融体の熱物性値を過冷却域から広い温度範囲で高精度に測定できる装置として,坩堝からの汚染がない電磁浮遊装置を用いた.過冷却域を含む溶融シリコンの分光放射率の測定を行い,溶融シリコンの放射率は,温度によらずほぼ一定であること,また,その放射機構は自由電子モデルに従うことを明らかにした.静磁場を重畳した電磁浮遊法により,シリコン液滴を剛体球のように扱えることを示した.対流が抑制され,熱的にはあたかも固体のような振る舞いをするシリコン液滴に対して周期加熱レーザーカロリメトリーを行い,熱輸送特性である熱容量,半球全放射率,熱伝導率の測定法を確立した.静磁場の強度を上げると液滴内の対流は次第に抑制され,2T以上では,真の熱伝導率が測定できることが分かった.溶融シリコンの熱伝導率はWiedemann-Frantz則に従う,すなわち自由電子の寄与が支配的であることを明らかにした.近年,製造技術は,技術開発の迅速さと精緻さが要求され,従来からの勘や経験による対応だけでは国際競争に対処できなくなってきている.特に,高品質を要求されるIT分野や航空宇宙分野においては,コンピュータシミュレーション解析による製品開発が必須になってきている.従って,このようなシミュレーション解析で用いる融体および結晶の高精度な熱物性値が産業界から強く要望されているが,溶融シリコンのような半導体材料やニッケル基合金のような超高温耐熱材料の高温融体は化学的に極めて活性で,測定自体が困難であることから,信頼にたる熱物性値が得られているとは言い難い.本研究では,高温活性融体の熱物性値を過冷却域から広い温度範囲で高精度に測定できる装置として,坩堝からの汚染がない電磁浮遊装置を用いた.過冷却域を含む溶融シリコンの分光放射率の測定を行い,溶融シリコンの放射率は,温度によらずほぼ一定であること,また,その放射機構は自由電子モデルに従うことを明らかにした.静磁場を重畳した電磁浮遊法により,シリコン液滴を剛体球のように扱えることを示した.対流が抑制され,熱的にはあたかも固体のような振る舞いをするシリコン液滴に対して周期加熱レーザーカロリメトリーを行い,熱輸送特性である熱容量,半球全放射率,熱伝導率の測定法を確立した.静磁場の強度を上げると液滴内の対流は次第に抑制され,2T以上では,真の熱伝導率が測定できることが分かった.溶融シリコンの熱伝導率はWiedemann-Frantz則に従う,すなわち自由電子の寄与が支配的であることを明らかにした.本研究では,高温活性融体の熱物性値を過冷却域から広い温度範囲で高精度に測定できる装置として,坩堝からの汚染がない電磁浮遊装置を用いる.分光放射率の測定に加えて,高周波の出力を変調して交流カロリメトリーを行い,熱輸送特性である熱容量,半球全放射率,熱伝導率の測定法を確立する.1.電磁浮遊装置設計・製作今年度は,熱輸送特性(半球全放射率,比熱,熱伝導率)が測定できるように,まず,電磁浮遊装置を設計し製作を行った.シリコンの予備加熱用に半導体レーザを備え付けた.2.分光放射率測定シリコンを用いて,まず,分光放射率の測定を行う.試料の分光放射輝度R_s(λ,T)は,分光器の信号電圧から求める.分光器は,試料からの放射輝度を測定する前に予め,黒鉛製の擬似黒体を用いてキャリブレーションを行っておく.分光放射率は,放射温度計を用いて測温する場合の重要な物性値であるので,放射温度計の波長(800nmおよび970nm)を含む波長域について,過冷却域から融点以上にわたる広い温度域で測定する.試料からの放射は,絞り,ミラー,フィルター,集光レンズを介して分光器に取り込む.なお,分光器および放射温度計は研究室に既存のものを使用する.過冷却を得るための試料の冷却には高純度Heガスを導入する.過冷却度は,融点以下250K程度を目指す.試料には,FZ法により作製した単結晶シリコンを用いる.シリコンは半導体であるため,浮遊させるために予備加熱が必要である.素材産業分野では,コンピュータシミュレーション解析による製品開発が必須になってきており,シミュレーション解析で用いる素材の高精度な熱物性値が,産業界から強く要望されているが,ニッケル基合金の様な高温耐熱材料や溶融シリコンの様な半導体材料の高温融体は化学的に極めて活性で,測定自体が困難であることから,信頼に足る熱物性値が得られているとは言い難い,その理由は,(1)高温での測定の困難さに加えて,(2)容器壁面と高温融体との反応による化学的な汚染,(3)光学測定を行う際の反応容器や坩堝からの迷光,(4)試料内の対流などが原因と考えられる.

こうした問題点を解決するために,本研究では,電磁浮遊法を活用した無容器での高温融体熱輸送特性計測を提案する。すなわち,本研究の目的は,容器壁面からの汚染を防止し,真空保持,温度制御が可能な電磁浮遊技術による,静磁場を利用した浮遊式高精度熱物性測定装置を開発し,シリコン融体の熱伝導率測定を中心とする熱物性を測定することである.具体的には,静磁場中で浮遊した液滴に半導体レーザーの照射による交流加熱を行い,液滴の下部の温度応答を測定することにより,温度振幅から定圧モル熱容量を,レーザーの周期と温度応答の位相差から熱伝導率と半球全放射率を測定できる方法を開発した.溶融シリコンの熱伝導率は,静磁場の強度を0.5Tから2Tに増大すると対流が抑制されて値が減少するが,2T以上では,ほぼ一定の値になることが分かった.昨年度の液体シリコンの熱輸送特性(半球全放射率、比熱、熱伝導率)測定に引き続き、溶融ステンレス鋼(SUS304)の熱物性測定を行った。1、磁場中でのステンレス液滴の挙動の観察静磁場を重畳させた電磁浮遊炉内でステンレスを浮遊溶解し、液滴の状態を高速度ビデオカメラを用いて観察した。磁場の大きさを変えて、液滴の対流や振動に与える磁場の影響を調べた。2、流カロリメトリー(固体)チャンバー内を真空に保持し、コイル中央に設置した直系10mmの固体ステンレス球の試料について交流カロリメトリーを行い、熱輸送特性(半球全放射率、比熱、熱伝導率)を測定した。固体球上部からの種々の周波数に変調した半導体レーザー(波長808nm)を照射し、固体下部からの温度応答を放射温度計でモニターし交流カロリメトリーを行った。3、交流カロリメトリー(液体)高周波コイル中央に石英管を設置し,その中でステンレス鋼を浮遊溶解した.その液滴上部から、種々の周波数に変調した半導体レーザー(波長808nm)を照射し、液滴下部からの温度応答を放射温度計でモニターし交流カロリメトリーを行った。ステンレス融体の酸化を防ぎ,温度を制御するために,石英管下部からAr-H_2-He混合ガスを流し,ガス気流中で測定を行った.ガス気流中で実験を行ったため,半球全放射率の測定は断念し,比熱および熱伝導率の測定を試みた.得られた溶融ステンレス鋼の比熱には明確な温度依存性が認められなかった.また,熱伝導率の値は,静磁場の強度が大きくなるにつれて小さくなった.これは,静磁場によるローレンツ力が働き,流動を抑制したためである.真の熱伝導率を測定するためには,さらに大きな磁場強度を印加する必要があることが分かった.
濡れ性勾配を有するマイクロ複合伝熱面による凝縮伝熱促進実現と燃料電池への応用展開

固・液・気の三相界面においては相界面現象が熱・物質輸送機構を支配し,沸騰や凝縮などの高熱流束潜熱輸送において極めて重要な役割を演じる.申請者は,これまでに気液界面支配型の液滴を活用するため,濡れ性勾配を有するマイクロ複合伝熱面を製作している.そこでは伝熱面の微細加工により断熱的な液滴を積極的に排除し,微小液滴を活用することで凝縮伝熱の飛躍的向上を実現した.本研究では,濡れ性勾配による凝縮伝熱の更なる促進を実現し,その効果を活用したヒートパイプの製作を行う.さらにはその液滴輸送効果に着目し,燃料電池内の生成水により引き起こされる流路閉塞(プラッギング)を抑制することにより安定的発電を実現する.固・液・気の三相界面においては相界面現象が熱・物質輸送機構を支配し,沸騰や凝縮などの高熱流束潜熱輸送において極めて重要な役割を演じる.申請者は,これまでに気液界面支配型の液滴を活用するため,濡れ性勾配を有するマイクロ複合伝熱面を製作している.そこでは伝熱面の微細加工により断熱的な液滴を積極的に排除し,微小液滴を活用することで凝縮伝熱の飛躍的向上を実現した.本研究では,濡れ性勾配による凝縮伝熱の更なる促進を実現し,その効果を活用したヒートパイプの製作を行う.さらにはその液滴輸送効果に着目し,燃料電池内の生成水により引き起こされる流路閉塞(プラッギング)を抑制することにより安定的発電を実現する.
含フッ素(ポリハロ)シランの新合成法の開発と機能物質創製への応用

本研究では、異種反応性基を併せもつ(ポリハロ)シランの選択的で効率的な簡便合成法の開拓と、それを活用する複素環や有機ケイ素ポリマーの合成への応用を展開した。以下に主な成果を要約する。1.ヒドロシランと臭化銅(II)/ヨウ化銅(I)試薬との反応で各種ヒドロブロモシラン類を選択的に高収率で合成できることを見出した。また、(ポリヒドロ)シランや(ポリヒドロ)ジシランの選択的臭素化にも成功した。工業的に入手容易なヒドロシラン類からブロモシラン類を簡便に合成する手法として有効である。2.アザアリルアニオンあるいはα-シリルイミンのジまたはトリフルオロシラン処理により室温以下でシリル化(アニオンの場合のみ)、四級化、脱シリル化が進行してアゾメチンイリドが発生することを見出した。また、イリドは容易にシクロ付加し複素環が効率よく与えた。極めて簡便で効率のよい1,3-双極子の新発生法が確立できた。3. α-シリルイミダートのトリフルオロシラン処理、あるいはα-シリルアミドをメタンスルホナートで処理後、one-potでフルオロシランと反応させると、室温という温和な条件下で、アゾメチンイリドが効率的に発生し、シクロ付加することを見出した。4.ケイ素系高分子材料として、主鎖にSi-Cl、Si-F結合を有するポリシリレンフェニレンを合成するとともに、求核試剤との反応により種々の置換基をケイ素上に導入することに成功した。エチニルフェニル基を有するポリマーは高い耐熱性を示した。5.ジフルオロシランを用いることにより、数種のケイ素架橋ビチオフェン類が初めて合成できた。この化合物群は電子輸送材料としての利用が期待できる。本年度は異種反応性基をもつ(ポリハロ)シランの選択的で効率的な簡便合成法の確立と、それを活用する複素環や有機ケイ素ポリマーの合成を検討した。1.ヒドロシランをヨウ化銅(I)触媒存在下で臭化銅(II)で処理すると、ブロモシランが高収率で得られることを見出した。この反応は(ポリヒドロ)シランや(ポリヒドロ)ジシランの選択的臭素化にも応用でき、工業的に入手容易なヒドロシラン類からブロモシラン類を簡便に合成する手法として有効である。2.アザアリルアニオンをジあるいはトリフルオロシランで処理することにより室温以下でシリル化、四級化、脱シリル化が一挙に進行してアゾメチンイリドが発生し、各種の親双極子剤とシクロ付加して、複素環が効率よく合成できた。極めて簡便で効率のよい1,3-双極子の新発生法である。3.α-シリルイミンをトリフルオロシランで処理すると、四級化、脱シリル化により容易にアゾメチンイリドが発生し、シクロ付加によって複素環合成に応用できた。4.α-シリルイミダ-トとトリフルオロシランの反応により、ニトリルイリド等価体として作用する1,3-双極子が効率よく発生できることを見出した。4.・ケイ素系高分子材料合成の一環として、主鎖にSi-Cl、Si-F結合を有するポリシリレンフェニレンの合成を行った。さらに、これらのハロシリル基と求核試剤との反応によって種々の置換基をケイ素上に導入することに成功した。5.合成したポリマーのうちエチニルフェニル基を有するものは高い耐熱性を示し、窒素気流下でのTG測定では600°C付近までほとんど重量損失を示さなかった。

本年度は前年度の成果に基づき、異種反応性基を合わせもつハロシラン類の広範かつ高選択的な合成法の開拓と、合成化学への応用をさらに展開した。1.既に確立したクロロヒドロおよびフルオロヒドロシランの選択的合成法を発展させて、ヒドロシランと臭化銅(II)/ヨウ化銅(I)試薬との反応で各種ヒドロブロモシラン類を選択的に高収率で合成することができた。また、(ポリヒドロ)シランや(ポリヒドロ)ジシランの選択的臭素化にも成功した。2. α-シリルアミドをトリフルオロメタンスルホナートで処理後、親双極子剤共存下、one-potでトリフルオロフェニルシランと反応させることにより、室温という温和な条件下で、1,3-双極子であるアゾメチンイリドが効率的に発生し、シクロ付加が進行することを見出した。3.シリレン発生剤となることを期待して、ジクロロジフェニルシランとトリメチルクロロシランを出発物質とするフルオロジシランの合成法を確立した。熱分解法ではシリレン発生に至っていないが、光照射では発生が認められ、新しいシリレン源となる可能を明らかにした。4.ヒドロシランとヨウ化アルキルのPd触媒反応で、または(ジエチルアミノ)トリメチルシランとヨウ化アルキルの反応で調製したヨードシラン試薬は、いずれもテトラヒドロフラン、2,5-ジヒドロフラン、テトラヒドロピラン誘導体などの環状エーテルの開環に有効で、対応するα-ヨード-ω-トリメチルシロキシ誘導体が好収率で得られた。5.ジフルオロシランを用いることにより、数種のケイ素架橋ビチオフェン類が初めて合成できた。この化合物群は電子輸送材料としての利用が期待できる。
失明後および視覚再生後の視覚野の機能変化

失明したラットの視覚野が聴覚を補うために聴覚野の一部として機能していることが示された。また、遺伝盲ラットにmVChR1の遺伝子導入を行い、光刺激による視覚誘発電位測定を行い、視機能の回復を確認した後、この視機能回復ラットと同月齢の遺伝盲ラットの音刺激に対する反応を比較し、失明によって機能変化した視覚野が視機能の回復によって、再び機能変化するかどうかを調べた。この結果、視機能回復によって視覚反応が得られるようになった一方で、音に対する反応は、視覚回復したラットと失明ラットの間に有意な差はみられず、機能変化した視覚野は視覚回復後も聴覚野の一部として機能していることが明らかとなった。幼若期の失明モデルや中途失明モデルにおいて、失明後に視覚野が音に対して反応する、聴覚野の一部として機能することが知られている。本研究では、遺伝盲ラットを用いて、失明後の視覚野の機能変化を音に対する視覚野の応答を指標として、視覚野が聴覚野の一部として機能する過程を調べるとともに、遺伝子導入によって視機能を回復させ、聴覚野の一部となった視覚野が、視覚野として機能する過程を調べることを目的とする。本実験では、一旦視細胞が正常に発生するものの生後20日前後から視細胞の変性が始まり、生後3ヵ月で失明に至る遺伝盲ラット(RCS rdy/rdyラット)とNMUの腹腔内投与による視細胞変性モデルを用いた。コントロールとして、視細胞変性を来さないRCS(+/+)ラットおよび、Wistarラットを用いた。生後3ヵ月のRCSラット、RCS(+/+)、Wistarラットの視覚野に記録用電極を埋め込み、音刺激に対する誘発電位を測定した。生後3ヵ月のrdy/rdyの音刺激による誘発電位振幅は、RCS(+/+)およびWistarラットに比較して有意に大きく、視細胞変性の進行とともに視覚野が音に対して応答していることが判明した。一方、正常な視細胞を持つコントロールラット、RCS(+/+)、Wistarラットにおいても生後3ヵ月では、rdy/rdyに比べ反応性が低いものの、音に対する反応が記録された。rdy/rdyでは、生後4ヵ月ではさらに音に対する反応性が増大したが、コントロールラットでは、生後4,5ヵ月とその反応性は徐々に減弱した。以上の結果から、視細胞変性により音に対する反応性が増大することが明らかとなった。今後、遺伝子治療により、音に対する反応性がどのように変化するかを調べる予定である。視覚野の機能変化が実際記録されるか不明であったこと、もし、機能変化が起こったとしてもわずかな変化であることを想定していたが、予想外に明瞭な視覚野の機能変化が観察された。失明直後(生後3ヵ月)から視覚野の音に対する反応性が増大するものと予想していたが、生後4か月を最大に徐々に減少傾向を示した。このような新たな知見が得られつつあり、挑戦的萌芽研究として順調に進んでいると評価した。ラットは生来、外界の情報を収集するために、視覚に加えて聴覚への依存度も大きい。失明後には音刺激に対しては遺伝盲ラットの視覚野で、光刺激による誘発電位とは異なる波形がみられ、その誘発電位の振幅は有意に正常ラットより大きい反応を示すことを報告した。さらなる長期的な観察で、ほぼ視細胞の変性が終結する生後4ヵ月でもっと大きい音に対する反応となること、その変化は持続することが明らかとなった。以上の結果から、失明したラットの視覚野が聴覚を補うために聴覚野の一部として機能していることが示された。続いて、失明によって機能変化した視覚野が視機能の回復によって、再び機能変化するかどうかを調べた。5か月齢の遺伝盲ラットにmVChR1の遺伝子導入を行い、7か月齢時に光刺激による視覚誘発電位測定を行い、視機能の回復を確認した。この視機能回復ラットと同月齢の遺伝盲ラットの音刺激に対する反応を比較したところ、有意な差はみられず、機能変化した視覚野において視機能回復によって視覚反応が得られるようになった一方で、聴覚反応の低下はみられないことが判明した。今年度は遺伝子導入後の視覚野の機能変化を誘発電位測定と行動学的評価により行う予定である。具体的には、遺伝子導入前の行動解析を行った後、AAV-mVChR1(mVChR1遺伝子を含むアデノ随伴ウイルスベクター)を硝子体内に投与し、視覚を再生させる。遺伝子導入後、約2ヶ月で、光-視覚誘発電位の振幅が最大となることがこれまでの研究で明らかとなっており、遺伝子導入後2ヶ月を起点とし、視覚再生後の視覚野の音に対する応答を記録する。音-視覚誘発電位(audi-VEP)測定のタイムポイントで一部の動物は、暗順応下で音刺激あるいは光刺激を与えた後、還流固定を行い、脳を摘出する。摘出後、4%パラホルムアルデヒドで再固定した後、凍結切片を作製し、c-fos抗体を用いて免疫染色を行う。

c-fosは初期応答遺伝子として知られており、免疫染色を行うことにより、音あるいは光に応答した視覚野の領域を調べる。眼科学視覚野の機能変化が実際記録されるか不明であったこと、もし、機能変化が起こったとしてもわずかな変化であることを想定し、遺伝盲ラットの個体数を多く設定していたが、予想外に明瞭な変化が見られたため、群の個体数を減少させた。RCSラットは高価であり、個体数を減少させたため、予算を次年度に繰り越すこととした。予想外に明瞭な機能変化が観察されたため、観察期間を延長し、長期の変化を調べることとしたため、当初予定した、視覚野の免疫染色を行う動物をこれらの動物とは別に、新たに次年度に準備する予定である。
軟弱地盤に建設する高い減衰性能を有した環境に貢献する複合基礎の開発

構造物の地震時応答を低減させ得る合理的な複合基礎の提示を目指し,植栽基盤としても利用可能な高減衰の地盤材料を開発すると共に応答シミュレーション解析を実施した。新しい地盤材料は15%という大ひずみ領域まで,応力-ひずみ関係がほぼ線形で明確な降伏点が現れず,拘束圧を負荷すると強度が増大することが判明した。また,シミュレーション解析から,提案する複合基礎の有効性が検証された。本研究課題は,軟弱地盤域の構造物の地震時応答を低減させ得る合理的な複合基礎の提示を目標としている。一般的に耐震設計の観点から軟弱地盤は良好な設計条件と見なされないが,地盤と建物との動的相互作用の基本的な特性(一般的に剛で大きな構造物ほど,また地盤剛性が低いほど逸散減衰定数が増加する)を逆手にとれば,上部建屋の応答を低減し得る合理的な基礎の設計が可能と考えられる。ねらいとしては,軟弱地盤の欠点である地盤剛性の低さを利用すると共に,建物周辺の駐車スペースや緑化スペースを結合した大きな平面形状を持つ複合基礎を建設し,高い減衰性能を有した下部構造の実現を図る。具体的には,上部建屋直下に位置する基礎構造を支持する地盤材料として,圧縮強度が高くある程度の減衰を有する建設副産物を再利用した材料の開発を目指す。また,駐車スペースや緑化スペース部には,植栽基盤に適用が可能な地盤材料の開発を目指す。本研究は,この点からも環境への貢献が期待できるものである。研究初年度は,(1)繰返し三軸試験機の整備,(2)最終的に提案しようとする複合基礎の動的相互作用解析の2つのサブテーマに関する研究計画を立てた。次年度は,(2)の継続のほかに(3)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸試験,および(4)軟弱地盤の常時微動測定の2つのサブテーマを掲げた。3年度目は,それまでに得られた知見に基づき,サブテーマ(2),(3)および(4)に関する研究継続と共に,高剛性減衰材試験のために不可避なCD試験およびCU試験のために三軸試験機に取り付ける三軸圧縮載荷試験駆動装置の増設を計画した。(1)繰返し三軸試験機の整備既存の三軸セル室を繰返し挙動が可能な三軸試験機に転用するための整備を行ない,次年以降の本試験に向けた予備試験を実施する。(2)複合基礎の動的相互作用解析提案する複合基礎全体としての地震時の挙動について,3次元薄層法に基づく解析ツールを用いて解析面から検討する。(3)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸圧縮試験初年度の植栽減衰ブロックの調配合結果に基づき,最適な調配合を探ると共に,基礎直下に打設予定の高剛性の減衰材の可能性を繰返し三軸圧縮試験により検討する。(4)軟弱地盤の常時微動測定常時微動測定結果と土質調査報告結果の適合性について検討するため,都内の軟弱地盤域での微動測定を実施する。H/Vスペクトル等の測定データの解析結果から,常時微動と土質調査報告結果の相関性に関する検討を行い,地盤種別等の推定の可能性を探る。本研究初年度は,下記の3つのサブテーマについて研究を実施した。得られた主な成果は次の通りである。(1)繰返し三軸試験機の整備および実験透水試験に用いていた既存の三軸セル室を繰返し挙動が可能な三軸試験機に転用するための整備を行い,ダミー供試体を用いて試験機の性能の確認を行った。続いて,木片チップを骨材ベースとした植栽用減衰ブロックを想定した供試体の調配合を行い,力学特性を把握するために多くの試験体に対し繰返し三軸試験を実施した。本試験から得られた主な知見は,つなぎ材にアスファルト乳剤を用いると高減衰が得られること,混合物の種類の選択や養生日数および材料密度の管理が重要となる,などである。特に再生微粒分を混合材に用いると,地盤材料として良好な強度,剛性および地震に対して有利となる高減衰性能が得られた。なお,実験を通して,今後に検討する必要のある実験パラメータ(リサイクル率の悪い混合材の使用,長い養生期間および拘束圧依存性等)については,次年度に対応する予定である。(2)複合基礎全体を対象とした動的相互作用に関する予備計算平成15年度18年度の科学研究費補助金(課題番号15360303)で実施した基礎ブロックの加振実験のシミュレーション解析結果を見直すと共に,実大規模の構造物を想定した地震応答解析を3次元動的解析ツールにより実施した。その結果,開発を目指している減衰材の有効性が示唆される結果が得られた。しかしながら,基礎外周部に配置を計画していた入力低減基礎梁は,逸散減衰を低減させ,逆効果になる可能性のあることが判明した。(3)軟弱地盤域における土質データの収集次年度以降実施予定の軟弱地盤域の常時微動測定のための準備として,東京都および千葉県内の47箇所の土質調査報告書を精査した。その結果,軟弱地盤域での常時微動測定に適した場所の選定が可能となった。

本年度は,(1)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸試験,(2)複合基礎全体としての動的相互作用を勘案した動的挙動に関する解析的検討,および(3)軟弱地盤の常時微動測定および解析の3つのサブテーマについて研究した。なお,昨年度までの研究成果の論文発表の目的で,10月開催の第14回世界地震工学会議に参加し,同済大学蒋教授と環境振動に関する意見交換も行なった。(1)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸圧縮試験昨年度実施した植栽減衰ブロックの調配合結果に基づき,最適な調配合を探ると共に,基礎直下に打設予定の高剛性の減衰材の可能性を繰返し三軸圧縮試験により検討した。その結果,リサイクル率が極めて低い再生微粒分と高炉水砕スラグを組み合わせることで,高減衰性を有する地盤材料を得ることが出来た。また,高炉水砕スラグの量によってヤング係数をコントロールできる可能性を見出した。さらに,開発した地盤材料の拘束圧依存性も解明され,地盤深さを考慮した設計が必要となることが判明した。(2)複合基礎の動的挙動に関する解析昨年度実施した予備解析結果を踏まえ,RC造5階建建物を想定した地震応答解析を実施し,提案する減衰材の有効性を確認した。(3)軟弱地盤の常時微動測定および解析先ず,本年度購入した簡易的な微動測定装置T-seisの周波数特性を従前の微動計との比較により確認した。同簡易微動計を用いて,都内の4箇所のサイトにて微動測定を実施し,H/Vスペクトル等の測定データの解析結果と土質調査報告との相関性に関する検討を行った。その結果,軟弱地盤でのH/Vスペクトルと土質柱状図に基づいて推定した1次卓越周期との対応性が良好なことを確認できた。なお,上記4サイトは何れも耐震補修建物の敷地地盤であり,現在,耐震補修前後の微動変動に関して比較検討中である。本年度は(1)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸試験,(2)提案しようとする複合基礎全体としての動的相互作用を勘案した動的挙動に関する解析的検討,(3)軟弱地盤の常時微動測定の3つのサブテーマについて研究した。(1)植栽減衰ブロックおよび高剛性減衰材の調配合と繰返し三軸圧縮試験本年度は,三軸圧縮載荷試験駆動装置を設置して,昨年度までの研究成果で得られた高減衰材料を対象にCD試験並びにCU試験を試みた。先ず,ダミー供試体を用いて載荷駆動装置の性能を確認した。次に,実際の高減衰材料を用いてCD試験並びにCU試験を実施した。しかしながら,本材料は既往の研究では扱われていない特殊な材料であり,地盤材料に特有の圧縮特性が不明であったため,圧密完了に要する時間や力学特性に影響しない載荷速度が特定できなかった。そのため,本年度の結果の信頼性については不明であると判断された。よって,次年度では高減衰材料の圧密に関する影響要因を調べるための試験を実施する必要がある。(2)複合基礎の動的挙動に関する解析昨年度までに実施した,軟弱地盤(表層地盤のS波伝播速度VS=100m/S)に支持されるRC造5階建建物を想定した解析モデルのほかに,比較的硬質地盤(表層地盤のS波伝播速度VS=500m/S)に埋め込まれた原子力建屋を想定したモデルを対象とした3次元解析から,提案している減衰材の有効性について検討した。
肥満・糖尿病に基づく動脈硬化形成における小胞体ストレスの役割の解明

高度肥満者の内臓脂肪組織では炎症性サイトカインTNFαの発現が非肥満者の約4.0倍(p=0.0082)、小胞体ストレス応答蛋白CHOPの発現が約1.7倍(p=0.0034)上昇していた。日本人高度肥満者でもマウスでの報告と同様の炎症反応、小胞体ストレス反応の増強がおきている。肥満状態の脂肪組織ではM1マクロファージの浸潤増加がインスリン抵抗性の原因となっている。CHOP欠損マウスを用いた解析から、小胞体ストレス応答の調節によって好酸球誘導を介してマクロファージの極性が変化し、肥満にともなうインスリン抵抗性増悪が抑制されることを明らかにした。本研究の目的は、肥満や糖尿病といった代謝異常の形成から、こうした生活習慣病の終末像である動脈硬化の形成における小胞体ストレス応答の重要性を、その調節メカニズムも含めてヒト検体で詳細に検討することである。これまで我々が動物実験で得た知見を基盤に、脂肪組織や肝臓、血管といったヒト組織での遺伝子発現解析や免疫染色を行い、生活習慣病や動脈硬化における小胞体ストレス応答の役割を明らかにし、新しい病態理解につなげていきたい。本学の外科では着実に肥満外科手術の症例が増加し、それに応じて組織検体の蓄積も増えている。肥満・インスリン抵抗性をもっとも特徴的に体現している高度肥満者の脂肪組織を用いて、臓器の小胞体ストレス応答蛋白の発現を解析するために、H27年度は術後の標本の整理・収集から始めた。予備的に手術標本の調整とRNA抽出を行っているが、これまで経験のある肝組織標本からのtotalRNAの抽出と条件が異なるため、精度の高いRNAが得られず解析に至っていない。今後さらに条件検討を積み重ねていくことで、解析に耐えうる精度の高いRNAを得られることが期待される。培養細胞を用いた実験として、血管内皮細胞を培養し、小胞体ストレス誘導剤Thapsigardinを添加することで内皮細胞の遺伝子発現の変化を観察している。予想通りCHOPやERO1といった小胞体ストレス応答蛋白の発現が上昇しているほか、VCAM1や酸化ストレスマーカーの発現亢進も認められている。H28年度はヒト脂肪組織標本での遺伝子発現解析を軌道に乗せるとともに、高度肥満の病態において脂肪組織の変化が血管内皮の変化とどのように関係しているのか検討していきたい。本研究の進捗が当初の予定より遅れている理由として、手術標本の扱いに慣れていなかったため、実際に組織標本を実験に用いることができる状態に調整するのに時間を要したことが挙げられる。この点については、自身で検体の一部を整理することで効率よく検体の処理を行い、RNA採取の実験に供することができるようになった。次に、標本組織からのRNA抽出のプロトコルがうまく機能しなかったことが挙げられる。以前に我々は肝臓組織標本からのRNA抽出を行い、半定量PCRに耐えうる精度のRNA抽出に成功していたが、同様の条件では十分量のRNAを採取することはできず、条件検討に多大な時間を要した。検討を重ねることでRNAの収率は向上してきており、H28年度はじめからは半定量PCRに供与できる量と精度のRNAが採取できる予定である。本研究の目的は、肥満や糖尿病といった代謝異常から動脈硬化が形成される機序における小胞体ストレス、酸化ストレスの重要性を検討することである。肥満の典型的な例として、本学で肥満外科治療を受けた平均BMI45の高度肥満の症例の手術標本の内臓脂肪組織からRNAを採取し解析に供する。昨年度までは、手術献体からのRNA採取手技に問題があり、解析に耐えうる精度でRNAを抽出できなかった。繰り返した予備実験の成果によって、今年度はRT-PCRの検討に耐えうるRNAを得ることができ、CHOPやBipといったいくつかの小胞体ストレス関連因子や酸化ストレスに関連した遺伝子の発現を半定量した。また今年度は非肥満コントロールとして、胃癌患者の大網の脂肪組織からRNAを抽出すべく、倫理委員会の承認を得、検体を収集しているところである。血管内皮細胞におけるストレス負荷下の、小胞体ストレス応答の検討は一通り終了し、解析もほぼ終了している。これまで私は、マウスの脂肪組織を解析することで、小胞体ストレス応答とインスリン抵抗性の関わりについて研究してきたが、今年度成果のひとつが英文誌に掲載された。これはCHOPによって調節される小胞体ストレス応答が、脂肪組織のマクロファージの極性に影響することで、肥満とインスリン抵抗性の関係に新しい知見を報告したものである。肥満していてもインスリン抵抗性が抑制されているという表現型をきっかけに解析が始まったたのだが、肥満が必ずしも一方向性に疾患を悪化させるわけではないことは、本研究にも大きな示唆を与えるものである。本研究の独創的な点は、高度肥満患者の内臓脂肪組織を解析できることにある。現在まで11例の肥満手術によって得られた脂肪組織からRNAを抽出し、RT-PCRによる半定量解析を行っている。これはわが国で初めての研究対象による解析結果であることから、大きな成果が期待できる第一歩であると考えている。また非肥満コントロールの内臓脂肪組織をえるために、倫理委員会への申請書作成・承認に5カ月の歳月を要したことは、研究の進捗を滞らせた原因のひとつである。しかし、承認後の現在は非肥満胃癌患者の脂肪組織を手術時に採取できるよう症例を集めている。血管内皮細胞などの培養細胞を用いた小胞体ストレス応答の検討は一通り終了しており、発現解析もほぼ終了しているが、既報の結果とほぼ同様であり新規性は得られていない。

投書の計画から遅れている点としては、肝臓などのヒト組織を用いた解析はまだ着手できていない。予想していたよりサンプルの保存状態が悪く、RNAの抽出が不可能であると考えられたためである。またシャペロンを加えることで、培養細胞での小胞体ストレス反応の検討も未施行であり、早急の対応を要すると考えている。昨年までの予備実験に基づき、ヒト脂肪組織における遺伝子解析を行った。袖状胃切除術を施行された高度肥満者と早期胃癌のため胃切除術を施行された非肥満者の、胃大網の脂肪組織を採取した。抽出したmRNAを精製し遺伝子発現を検討した。代表的な炎症性サイトカインであるTNFαの発現は、高度肥満者では非肥満者の4.2倍の増強を認めた。また自然免疫を評価する意味で検討した樹状細胞マーカーのCD11cの発現は、肥満者で2.3倍上昇を認めた。次に小胞体ストレスマーカーのであるCHOPとGRP78の発現を確認したところ、高度肥満者でCHOPは1.7倍、GRP78は2.0倍に、いずれも有意に増加していた。以上の結果から、仮説通り日本人高度肥満者の内臓脂肪組織では炎症反応の亢進と小胞体ストレス応答の亢進が認められた。並行して、脂肪細胞での小胞体ストレス応答亢進から導かれる炎症反応のメカニズムについてin vitroで解析を行った。培養脂肪細胞3T3-L1にツニカマイシンによって小胞体ストレスを誘導するとPPARγやアディポネクチンの発現が抑制された。すなわち脂肪細胞の分化が抑えられ、インスリン抵抗性を増悪する方向に脂肪細胞の質が変化していることが示唆された。この細胞でCHOPをノックダウンしておくことで、ツニカマイシン添加にともなうPPARγやアディポネクチンの発現低下が抑制された。したがって、健康的な脂肪細胞の質の維持には、CHOPを鍵とする小胞体ストレスの調節が重要な役割を果たしていることが示唆された。高度肥満者の内臓脂肪組織では炎症性サイトカインTNFαの発現が非肥満者の約4.0倍(p=0.0082)、小胞体ストレス応答蛋白CHOPの発現が約1.7倍(p=0.0034)上昇していた。日本人高度肥満者でもマウスでの報告と同様の炎症反応、小胞体ストレス反応の増強がおきている。肥満状態の脂肪組織ではM1マクロファージの浸潤増加がインスリン抵抗性の原因となっている。CHOP欠損マウスを用いた解析から、小胞体ストレス応答の調節によって好酸球誘導を介してマクロファージの極性が変化し、肥満にともなうインスリン抵抗性増悪が抑制されることを明らかにした。H27年度には手術標本脂肪組織からのRNA採取が不成功だったことで進捗が遅れている。しかしH28年度以降の計画は大きく変更せず、H27年度の内容もH28年度内に遂行できるよう精力的に実験を進めていきたい。今後の課題としては、上記に示したように脂肪組織標本からのRNA抽出、さらには半定量PCRにて高度肥満脂肪組織における遺伝子発現解析を進めていくことである。並行しておこなっている培養細胞での小胞体ストレス応答に関しても、血管内皮細胞に加えて肝細胞や脂肪細胞にも対象を広げていく。
ジストニアの白質微細構造ネットワーク

ジストニアの診断は主に症候学に依拠し、臨床医によるばらつきが大きい。そのため診断に活かせる客観的なマーカーが求められている。ジストニアでは白質微細構造においてネットワークレベルの変化が生じており、それを診断に活用できる可能性を着想した。本研究ではMRI拡散テンソル画像に主成分分析のアルゴリズムを応用し、ジストニアを特徴づける白質微細構造ネットワークを解明し、診断に役立つ画像バイオマーカーを開発する。ジストニアの診断は主に症候学に依拠し、臨床医によるばらつきが大きいことが問題となっている。また難治例では淡蒼球内節への脳深部刺激療法が検討されるが、各症例における適応判定や転帰予測のための指標は乏しい。そのため診断や治療に活かせる客観的なマーカーが希求されている。我々は機能的磁気共鳴画像および拡散テンソル画像を用いて、ジストニアの局所脳賦活および白質微細構造の異常の一端をあきらかにした。ついで多変量解析法によって全脳レベルの機能的ネットワークの異常を定量し、局所的な白質微細構造との関連をみいだした。これらの成果から、ジストニアでは脳機能のみならず白質微細構造でもネットワークの変化が生じており診断や治療に活用できるのではないかと着想した。本研究では、拡散テンソル画像に主成分分析のアルゴリズムを応用し、ジストニアを特徴づける白質微細構造ネットワークを解明し、診断および治療に役立つ画像バイオマーカーを開発する。次のことを目的とする。(a)ジストニアにおける白質微細構造ネットワークの同定、(b)同ネットワークと臨床症状の関連、(c)同ネットワークと脳深部刺激療法の効果の関連。それらのうち、(a)について下記の成果を得た。ジストニア患者群および健常者群の画像データを標準的ソフトウェアFSLで処理し、拡散異方性をあらわすfractional anisotropy(FA)を抽出した。FAデータはFSLのアルゴリズムによって白質の解剖学的位置情報を標準化してから解析した。解析にはScaled Subprofile Modeling(SSM)という主成分分析のアルゴリズムを用い、データから主成分を導出した。赤池情報基準が最小となる主成分の組み合わせをネットワークの候補とし、疾患-対照間の有意差をパーミュテーションテストで判定した。またネットワークの信頼性はブートストラップ法により推定した。ジストニア患者および健常者の画像データ登録を行った。ジストニアにおける白質微細構造ネットワークに関する解析を行った。(a)ジストニアにおける白質微細構造ネットワークの同定:病型の違いによるネットワークの相違を解析する。(c)白質微細構造ネットワークと脳深部刺激療法の効果の関連:ここでは、白質微細構造ネットワークが手術の転帰予測に活かせる可能性を探索する。なお、手術適応自体は本研究とは独立に、臨床的に判断される。ネットワークの発現スコアは術前のものを用いる(術後は刺激電極が挿入されており3 Tesla MRIが施行できないため)。臨床的評価として前述のBFMDRS、UDRS、SDS、MOCIを術前後に行い、それらの差分を算出する。術前ネットワーク・スコアと術前後臨床スコア差分の相関をPearsonの積率相関係数で判定する。これにより、術前の白質微細構造ネットワークの発現が術前後の症状変化にどのように影響するかを明らかにする。

ジストニアにおける白質微細構造ネットワークに関する解析を行った。(a)ジストニアにおける白質微細構造ネットワークの同定:病型の違いによるネットワークの相違を解析する。(c)白質微細構造ネットワークと脳深部刺激療法の効果の関連:ここでは、白質微細構造ネットワークが手術の転帰予測に活かせる可能性を探索する。なお、手術適応自体は本研究とは独立に、臨床的に判断される。ネットワークの発現スコアは術前のものを用いる(術後は刺激電極が挿入されており3 Tesla MRIが施行できないため)。臨床的評価として前述のBFMDRS、UDRS、SDS、MOCIを術前後に行い、それらの差分を算出する。術前ネットワーク・スコアと術前後臨床スコア差分の相関をPearsonの積率相関係数で判定する。これにより、術前の白質微細構造ネットワークの発現が術前後の症状変化にどのように影響するかを明らかにする。
海水温上昇にともなう大型回遊魚の分布域の変化を予測するモデルの構築

本研究プロジェクトは2018年度の半ばから始まった。2018年度は時間が限られていたため野外調査を行わず、2019年度以降に行う野外調査の準備を進めた。ヨシキリザメについてTrinity College Dublin (アイルランド)のNicholas Payne博士と、メカジキについてタスマニア大学(オーストラリア)のJayson Semmens博士と、マンボウについて水産試験所東部海洋生物研究センター(台湾)の江偉全博士とそれぞれ連絡をとり、具体的な調査方法や必要な器具等について確認をした。また研究分担者(長崎大中村、美ら島財団松本)とも密に連絡を取り合い、とりわけ松本の担当するジンベエザメの調査に関して具体的な手法の確認をした。また調査で使用する記録計をテストするとともに、浮力体を成型して魚類に取り付けるパッケージを製作した。上述のように具体的な調査はまだ始まっておらず、準備を進めた段階である。ただし2019年度の始めからすぐに調査を始められる体制が整ったので、(2)「おおむね順調に進展している」と判断した。当初の予定通り研究を遂行していく。さまざまな外洋性魚類に記録計を取り付け、詳細な行動と体温とを同時に計測する。魚の鉛直移動にともなう体温の変化と、それに対応した活動量の変化を分析することによって、種ごとの温度適応を明らかにする。得られた結果を論文にまとめ、国際学術誌に投稿する。次年度使用額が生じたのは、本研究の採択が決まったのが2018年度の半ばであり、年度中に野外調査を行うことができなかったためである。その分、2019年に野外調査を積極的に行い、旅費や物品費(動物に取り付ける記録計や、それを動物から切り離すリリーサーなど)として研究費を使用する予定である。
バルクおよび薄膜における高次のスピン間相互作用を持つ競合スピン系の臨界現象の究明

本研究では異なる到達距離を持つ相互作用が競合するANNNIモデルおよび第3隣接間相互作用まで考慮したA3NNIモデルをスピン量子数S=1へ拡張した場合に重要となる高次のスピン間相互作用をも含めた拡張モデルを対象に、モンテカルロシミュレーション(MC)および解析的手法を用いて、競合系における高次のスピン間相互作用とスピン量子数の果たす役割とその重要性を理論的に解明した.1)拡張A3NNIモデルUNi_2Si_2において報告されている波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移を説明するモデルとして、高次のスピン間相互作用を持つ競合スピン系を提案した.MCにより変調構造のフーリエ係数等の温度依存性を数値計算することにより、波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移が起こることを示した.2)薄膜上のANNNIモデル積層正方格子上において競合する次隣接相互作用として3サイト4スピン相互作用を採用したS=1ANNNIモデルに対してMCの結果は磁気相図上での強磁性相の拡大および4本の相転移線が1点に収束する点の存在を示唆している.さらに比熱の解析より4本の相転移線は2次相転移でありことから4重臨界点の存在を示唆する結果が得られた.3)相互作用交代型ANNNIモデルこのモデルの秩序状態の1つとして部分無秩序状態が出現することが明らかにされている。この部分無秩序状態への相転移に関する性質を明らかにするため、これを非平衡緩和法を用いたMCにより調べ、転移温度・臨界指数を精度よく決定した.有限サイズスケーリングに基づき,転移温度・臨界指数を精度良く決定した.このモデルにおいては通常のユニバーサリティは見られず,ウィークユニバーサリティの成立を示唆する結果が得られた.本研究では異なる到達距離を持つ相互作用が競合するANNNIモデルおよび第3隣接間相互作用まで考慮したA3NNIモデルをスピン量子数S=1へ拡張した場合に重要となる高次のスピン間相互作用をも含めた拡張モデルを対象に、モンテカルロシミュレーション(MC)および解析的手法を用いて、競合系における高次のスピン間相互作用とスピン量子数の果たす役割とその重要性を理論的に解明した.1)拡張A3NNIモデルUNi_2Si_2において報告されている波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移を説明するモデルとして、高次のスピン間相互作用を持つ競合スピン系を提案した.MCにより変調構造のフーリエ係数等の温度依存性を数値計算することにより、波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移が起こることを示した.2)薄膜上のANNNIモデル積層正方格子上において競合する次隣接相互作用として3サイト4スピン相互作用を採用したS=1ANNNIモデルに対してMCの結果は磁気相図上での強磁性相の拡大および4本の相転移線が1点に収束する点の存在を示唆している.さらに比熱の解析より4本の相転移線は2次相転移でありことから4重臨界点の存在を示唆する結果が得られた.3)相互作用交代型ANNNIモデルこのモデルの秩序状態の1つとして部分無秩序状態が出現することが明らかにされている。この部分無秩序状態への相転移に関する性質を明らかにするため、これを非平衡緩和法を用いたMCにより調べ、転移温度・臨界指数を精度よく決定した.有限サイズスケーリングに基づき,転移温度・臨界指数を精度良く決定した.このモデルにおいては通常のユニバーサリティは見られず,ウィークユニバーサリティの成立を示唆する結果が得られた.平成15年度は、3次元競合スピン系として、2タイプのAxial Next-Nearest-Neighbor Ising (ANNNI) modelおよびAxial Third-Nearest-Neighbor Ising (A3NNI) modelの拡張モデルに対して、モンテカルロシミュレーションを用いた数値計算を行った.これまでの分子場近似およびメトロポリス法を用いたモンテカルロシミュレーションの結果から、このモデルの秩序状態の1つとして部分無秩序状態が出現することが明らかにされている.この部分無秩序状態への相転移に対する高次のスピン間相互作用の効果を明らかにするため、このモデルの部分無秩序状態への相転移を記述する秩序パラメーターを変調構造のフーリエ係数に基づいて新たに定義し、これを非平衡緩和法を用いたモンテカルロシミュレーションにより調べ、転移温度・臨界指数を精度よく決定した.UNi_2Si_2において報告されている波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移を説明するモデルとして、高次のスピン間相互作用を持つ競合スピン系を提案した.メトロポリス法を用いたモンテカルロシミュレーションにより変調構造のフーリエ係数等の温度依存性を数値計算することにより、波数k=1/3変調構造から反強磁性構造への相転移が起こることを示した.また、比熱等の計算結果はこの相転移が1次転移であることを示唆しており、ヒストグラム法を用いたモンテカルロシミュレーションにより相転移の次数など調べる必要がある.平成16年度は、薄膜上のAxial Next-Nearest-Neighbor Ising(ANNNI) modelおよび薄膜上のANNNI modelにおいて現れる部分無秩序状態に関連した相互作用交代型ANNNI modelに対して、モンテカルロシミュレーションを用いた数値計算を行った.積層正方格子上において双1次交換相互作用のみから構成されるS=1 ANNNIモデル([2-2]モデル)および競合する次隣接相互作用として3サイト4スピン相互作用を採用したS=1 ANNNIモデル([3-4]モデル)に対してメトロポリス法に基づいたモンテカルロシミュレーションを行った.[2-2]モデルにおいてはS=1/2 ANNNI