hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバルMHDモデルを用いた乱流的磁気圏描像の再現

これまで開発してきたCIP法による磁気圏グローバルMHDシミュレーションモデルの検証・特性の理解をするため、他モデルとの比較を行った。比較に用いたモデルは、すでに多くの実績を有する、modified leapfrog (MLF)法をベースとしたもの(Ogino et al., IEEE TPS, 1992)である。両モデルを用いて、太陽風条件、空間解像度(グリッド数)を揃え、結果の直接比較を行った。このような磁気圏モデルの直接比較の試みは、世界で初めてになる。まず、北向きIMF時における磁気圏応答についての比較を行った。用いた太陽風パラメタは、Bz=+5nT,N=5/cc,T=2x10^5K, Vx=300km/sであり、空間解像度は1dh=0.3R_Eである。その結果、両モデルにおいて閉じた磁気圏構造が再現された。磁気圏境界は、subsolar pointでX=10R_E、terminatorでX=15R_Eに位置し、両モデルにおいて良い一致が得られた。一方で、衝撃波の形状、位置(CIP法:X=15.5R_E、MLF法:X=14R_E)に顕著な違いが見られた。また、衝撃波下流における物理量も、CIP法ではMLF法に比べて圧力が小さく磁場が強い傾向にあることが明らかになった。以上の結果から、有限差分法をベースとしたモデルでは衝撃波の取り扱いに違いがあるため、結果に顕著な差が生じることが明らかになった。したがって、モデルの妥当性を検証するためには、衝撃波捕捉法をベースとしたモデルとの直接比較が必要であるとの結論を得た。今後は、HLLD法をベースとした磁気圏モデルの結果も加え、南向きIMF時の計算も含めて検証を行う予定である。本研究では、高精度磁気圏グローバルMHDシミュレーションモデルを新たに開発し、磁気圏低緯度境界において成長すると思われるKH不安定による渦乱流、高速ジェットがもたらすプラズマシート中の磁気乱流を再現することにより、磁気圏でのプラズマ輸送・加速過程における乱流の役割を明らかにすることを目的としている。これまで開発したCIP法によるMHD方程式の解法[Matsumoto and Seki,CPC,2008]をベースとした、磁気圏グローバルシミュレーションモデルの開発を行った。本年度では低解像度での計算(1グリッド=0.5R_E、0.25R_E)(R_E:地球半径)により、新規開発により発生する複数の問題点の解決、チェックを中心に行った。具体的開発要素としては、1.背景場分離、2.衝撃波捕捉用の人工粘性項の導入、3.内部境界条件の設定が挙げられる。2の衝撃波捕捉は、新たに衝撃波捕捉用の人工粘性[Ogata and Yabe,CPC,1999;Arber et al.,JCP,2001]を導入した。境界条件は、外部境界をopenにし、太陽風側の境界面を太陽風パラメタで固定した境界条件を課することにより、系に太陽風を流し続けた。また、地球中心から半径6R_E内部は初期値固定としているため、現時点では境界条件としての電離圏効果は含まれていない。以上の開発により、太陽風密度4/cc、速度V_x=400km/s、IMF B=(0,0,5)nT、プラズマβ=10.0の典型的な太陽風条件の下で、磁気圏前面におけるバウショックの形成、数点グリッドでの磁気圏境界の表現、高緯度での磁気リコネクションが確認され、北向きIMF時の基本的な太陽風-磁気圏相互作用を再現することに成功し、CIP法の特性が境界面の表現に効果的であることを確認した。今後は解像度を上げていくことにより、境界層におけるKH不安定の再現を目指す。昨年度で開発した、CIP法によるMHD方程式の解法[Matsumoto and Seki,CPC,2008]をベースとした、磁気圏グローバルシミュレーションモデルの高解像度計算を行った。高解像度の大規模計算を行うには、大型計算機の仕様に対応させる必要がある。近年主流となりつつあるスカラ型の超並列計算機に対応させた数値コードの改良を行い、MPIとOpenMPを組み合わせた超並列計算が実行可能なグローバルMHDシミュレーションモデルの開発に成功した。太陽風密度4/cc、速度V_x=400km/s、IMF B=(0,0,-5)nT、プラズマβ=5.0の条件で行った結果、本モデルによる高解像度計算では、低緯度磁気圏境界における渦の成長が再現された。昼側磁気圏境界での磁気リコネクションが種となり、夕方側の磁気圏境界から渦の成長が始まり、尾部に流されながら渦が発達する様子が得られた。シミュレーションで得られたデータを元に磁気圏境界の安定性について解析したところ、境界の速度シア層は不安定であり、KH不安定による渦生成であることが明らかになった。さらに詳細に解析した結果、KH不安定の非線形発展に伴い、IMFと地球固有磁場が巻き込まれ、渦と渦の間で電流層が圧縮され、2次的に磁気リコネクションが誘発されることが明らかになった。磁気圏の脇領域における磁気リコネクションは観測的に示唆されていたが(Phan et al., Nature, 2000)、グローバルMHDシミュレーションによってKH不安定による磁気リコネクションが誘発されることを示したのは、世界で初めてである。

比較に用いたモデルは、すでに多くの実績を有する、modified leapfrog (MLF)法をベースとしたもの(Ogino et al., IEEE TPS, 1992)である。両モデルを用いて、太陽風条件、空間解像度(グリッド数)を揃え、結果の直接比較を行った。このような磁気圏モデルの直接比較の試みは、世界で初めてになる。まず、北向きIMF時における磁気圏応答についての比較を行った。用いた太陽風パラメタは、Bz=+5nT,N=5/cc,T=2x10^5K, Vx=300km/sであり、空間解像度は1dh=0.3R_Eである。その結果、両モデルにおいて閉じた磁気圏構造が再現された。磁気圏境界は、subsolar pointでX=10R_E、terminatorでX=15R_Eに位置し、両モデルにおいて良い一致が得られた。一方で、衝撃波の形状、位置(CIP法:X=15.5R_E、MLF法:X=14R_E)に顕著な違いが見られた。また、衝撃波下流における物理量も、CIP法ではMLF法に比べて圧力が小さく磁場が強い傾向にあることが明らかになった。以上の結果から、有限差分法をベースとしたモデルでは衝撃波の取り扱いに違いがあるため、結果に顕著な差が生じることが明らかになった。したがって、モデルの妥当性を検証するためには、衝撃波捕捉法をベースとしたモデルとの直接比較が必要であるとの結論を得た。今後は、HLLD法をベースとした磁気圏モデルの結果も加え、南向きIMF時の計算も含めて検証を行う予定である。
単鎖抗体ScFvを結合させたユビキチンリガーゼによる変異型p53の選択的な分解

Pab240はp53遺伝子の癌で認められるメジャーなDominant Negative変異であるR273P, R175H,あるいはV143Aにともなって起きるタンパク質の構造変化によって露出するepitopeを特異的に認識する抗体である。Pab240を産生するハイブリドーマ細胞より、H鎖とL鎖のepitope認識部位(可変領域)をそれぞれクローニングしLinkerにて結合し、単鎖抗体(ScFv)を作成し、Sequenceを確認した。これと平行してBRCA1とBARD1のRINGフィンガーを組み込んだ人工的なユビキチンリガーゼを作成した。最近われわれは家族性乳癌の原因遺伝子であるBRCA1とBARD1のRINGフィンガーがheterodimerとして高いユビキチンリガーゼ活性を持つことを発見した(J. Biol. Cbem.276:14537-,2001)。これら2つのRINGを1つの遺伝子に組み込んだところ(RING-RING)、その遺伝子産物はhomo-trimerを形成し、非常に高いユビキチンリガーゼ活性を有していた。この2つのRINGドメインに、さらにp57にたいする基質結合ドメインとしてPCNAを結合させた(RING-RING-PCNA)ところ、in vivoにてp57をdosage dependentに分解した。MG132とLLnLでこの分解が阻止できることから、プロテアソーム依存性分解であることが証明された。他のコントロールのタンパク質に対してはこの様な作用はなく、分解は特異的であった。さらに、RING-RING-PCNAはp57によって抑制された細胞増殖を回復せしめた(Biochem. Biophys. Res. Commun.295:370-,2002)。以上より、RINGフィンガーをもちいて人為的に標的としたタンパク質の分解が可能なことが判明した。このRING-RINGユビキチンリガーゼの基質結合部分にPCNAのかわりに上記のScFvを結合させたタンパク質を作製したが現在のところ変異型p53のユビキチン化には成功していない。その原因として作製したScFvと変異型p53とのAffinityが弱いことが考えられたため、新たなScFvをDNA合成法によって作製した。Pab240はP53遺伝子の癌で認められるメジャーなDominant Negative変異であるR273P, R175H,あるいはV143Aにともなって起きるタンパク質の構造変化によって露出するepitopeを特異的に認識する抗体である。Pab240を産生するハイブリドーマ細胞より、H鎖とL鎖のepitope認識部位(可変領域)をそれぞれクローニングしLinkerにて結合し、単鎖抗体(ScFv)を作成し、sequenceを確認した。最近われわれは家族性乳癌の原因遺伝子であるBRCA1とBARD1のRINGフィンガーがheterodimerとして高いユビキチンリガーゼ活性を持つことを発見した(J. Biol. Chem. 276:14537-, 2001)。

この2つのRINGドメインに、さらにp57にたいする基質結合ドメインとしてPCNAを結合させた(RING-RING-PCNA)ところ、in vivoにpP57をdosage dependentに分解した。MG132とLLnLでこの分解が阻止できることから、プロテアソーム依存性分解であることが証明された。他のコントロールのタンパク質に対してはこの様な作用はなく、分解は特異的であった。さらに、RING-RING-PCNAはp57によって抑制された細胞増殖を回復せしめた。以上より、RINGフィンガーをもちいて人為的に標的としたタンパク質の分解が可能なことが判明した。現在、基質結合ドメインとしてPab240のscFvを組み入れた遺伝子を作成し、その作用を解析中である。Pab240はp53遺伝子の癌で認められるメジャーなDominant Negative変異であるR273P,R175H,あるいはV143Aにともなって起きるタンパク質の構造変化によって露出するepitopeを特異的に認識する抗体である。Pab240を産生するハイブリドーマ細胞より、H鎖とL鎖のepitope認識部位(可変領域)をそれぞれクローニングしLinkerにて結合し、単鎖抗体(SgFv)を作成し、sequenceを確認した。これと平行してBRCA1とBARD1のRINGフィンガーを組み込んだ人工的なユビキチンリガーゼを作成した。最近われわれは家族性乳癌の原因遺伝子であるBRCA1とBARD1のRINGフィンガーがheterodimerとして高いユビキチンリガーゼ活性を持つことを発見した(J. Biol. Chem. 276:14537-,2001)。これら2つのRINGを1つの遺伝子に組み込んだところ(RING-RING)、その遺伝子産物はhomo-trimerを形成し、非常に高いユビキチンリガーゼ活性を有していた。この2つのRINGドメインに、さらにp57にたいする基質結合ドメインとしてPCNAを結合させた(RING-RING-PCNA)ところ、in vivoにてp57をdosage dependentに分解した。さらに、RING-RING-PCNAはp57によって抑制された細胞増殖を回復せしめた(Biochem. Biophys. Res. Commun. 295:370-,2002)。このRING-RINGユビキチンリガーゼの基質結合部分にPCNAのかわりに上記のScFvを結合させたタンパク質を作製したが現在のところ変異型p53のユビキチン化には成功していない。
硬骨魚類色素胞に対する黒色素凝集ホルモン(MCH)の作用機構

白サケ下垂体後葉より分泌される黒色素凝集ホルモン(MCH)の魚類色素胞に対する作用は色素顆粒凝集であるが、黒色素胞ではどの魚種においても効果があるのに比べて、赤色素胞等の明色色素胞においては効果のみられない魚種もあった。従ってその名のとおり、本来メラニン顆粒を凝集させ、体色明化に寄与するホルモンであると規定することができる。白さけMCHは17個のアミノ酸より成り、5番と14番のシステインがS-S結合でサイクリックな構造をとっている。合成フラグメント(純度99%)でメラニン凝集の活性を調べたところ、インタクトMCH>フラグメント(5-17番)≧フラグメント(1-15番)>フラグメント(5-15番)>フラグメント(1-14番)の順であり、S-S結合のない直鎖フラグメント(1-14番)は全く作用を示さなかった。MCHの顆粒凝集作用にはS-S結合が必須であり、しかも15番のトリプトファンが重要であることがわかった。さらにインタクトMCHは1μM以上の高濃度ではメラニン凝集後に再拡散を誘起することが確かめられ、この再拡散は常に一旦凝集後に生じた。フラグメントでは再拡散は起こらず、完全なMCHが要求される。おそらく2タイプのMCH受容体が存在し、それぞれホルモンとのアフィニティーが異なり、しかも作用発現までに時差があるものと推察した。MCHの作用発現までの細胞内情報伝達にはcAMPが深く関与することがRadio Immuno Assayにより示された。メラニン凝集のみが起こる10nM作用10分後のCAMP量はコントロールの約55%、凝集後再拡散の起こる10μM作用10分後の量は126%と、メラニン凝集とCAMP量の減少が対応し、拡散は増加と対応していた。このように同一色素胞において、同一ホルモンによってcAMPの減少と増加が誘起される特異な例が明確に示されたことは意義深い。Ca^<2+>やプロテインキナーゼCの関与も検討され、後者がメラニン凝集に一定の役割を担っていることも示された。白サケ下垂体後葉より分泌される黒色素凝集ホルモン(MCH)の合成品を用いて、ナイルティラピア、コリドラス・パレアトゥスの皮膚色素胞に対する効果を検討した。ナマズ科のコリドラス黒色素胞では1pMというごく低濃度よりメラニン凝集が誘起され、100pMより反応が生じるティラピア黒色素胞に比べてMCHに対する感受性が高かった。この結果は、ティラピアでは色素胞は主として神経によって制御されていることを示していると思われ、今後の研究においてはコリドラスを中心に使用すべきと考えられる。黒色素胞の最大反応(凝集)は両魚種とも10nMで誘起された。しかし、それより高濃度になると、一旦顆粒凝集が生じた後に再拡散が起こり、その程度の濃度に依存した。また、ティラピアに比べてコリドラスにおける再拡散は顕著であった。このような顆粒再拡散現象は、MCHのN末端の1-4番のアミノ酸を欠いたフラグメント(MCH_<5-17>)に対しては起こらず、1-4番のアミノ酸部位は、高濃度のMCHのメラニン拡散作用に必須であることが示唆された。

さらに、上記フラグメントのメラニン凝集効果も、完全なMCHの約1/10であり、凝集にもある程度必要な部位と思われる。さらにフラグメント(MCH_<1-14>)を用いて検討を進めている。今の段階においても、凝集と拡散それぞれを仲介する受容体の存在はまず確実と考えている。常に凝集が先行することも本実験で明らかとなった。一方、メダカの白色素胞は完全なMCHに対しては高濃度でのみ反応し、MCH_<5-17>には反応しなかった。この白色素胞は凝集を仲介する受容体を欠いている可能性があり、今後の研究に期待したい。MCHの作用に関与する細胞内二次メッセンジャーの可能性としてサイクリックAMPが挙げられる。10nM MCH処理色素胞内cAMP濃度はコントロールの約60%、10μM MCH処理細胞では約130%であった。メッセンジャーの1つとしてcAMPを考えてさしつかえないであろう。白サケの脳下垂体後葉より分泌される黒色素凝集ホルモン(MCH:17個のアミノ酸残基より成る)の合成フラグメントを用いて、それらのメラニン凝集作用を調べた。MCHのN未満1-4番のアミノ酸を欠いたフラグメントは、従来、完全なMCHに劣らない作用を持つとする報告と、百分の一の作用しかないとする報告とがあった。今回のコリドラス・パレアトウスの皮膚黒色素胞に対しては十分の一の作用を示したので、1-4番のアミノ酸が全く凝集に機能していないというわけではないと推察された。さらに、1-4番に加えて、16-17番、15-17番のアミノ酸も欠いたフラグメントの作用も調べているが、いずれも完全なMCHのおよそ十分の一程度のメラニン凝集作用を有する結果が得られている。メラニン凝集作用には15番のトリプトフアンの存在が重要との指摘もなされてきたが、我々の結果は、5-14番(5番と14番のアミノ酸はS-S結合で結ばれている)が極めて重要であることを示唆している。一方、メダカの白色素胞ではかなり高濃度(1muM以上)のMCHで顆粒拡散が見られた。黒色素胞においても濃度が高くなると、メラニン顆粒は一端凝集後、拡散する。脳下垂体中葉ホルモンMSHもメラニン拡散が誘起するが、両方向の反応ともカルシウムは必要ないことがわかったので、MCHの受容体そのものが2タイプある可能性が示唆された。なお、1-4番のアミノ酸を欠いたいずれのフラグメントにもメラニン拡散作用は無く、この反応には1-4番が必須である。また、膜の受容体を介してのMCHの情報伝達にサイクリツクAMPが関与する可能性が、さらに詳しい解析によって示されつつあり、引続き検討されている。また、他のセカンドメッセンジャーの関与についても検討を進めている。本年度はメラニン顆粒凝集効果を、さらにMCHのフラグメントを用いて比較検討した。MCHは1-17番の17個のアミノ酸より成るが、アミノ酸が5-17番(フラグメント(5-17))、1-15番(フラグメント(1-15))、5-15番(フラグメント(5-15))、1-14番(フラグメント(1-14))のものを使用し、これらはいずれも5番と14番のシスティンどうしがジスルフィド結合している点は、インタクトなMCHと同様のものである。これらに加えて、S-S結合のない直鎖フラグメント(1-14)も使用した。その結果、活性はMCH>フラグメント(5-17)≧フラグメント(1-15)>フラグメント(5-15)>フラグメント(1-14)の順であり、直鎖フラグメント(1-14)は活性が全くないことがわかった。
比較の手法によるイスラームの都市性の総合的研究 評価作業

当評価作業班の主要な作業は、研究組織全体の作業の進行度のモニターならびに助言と、その作業の前提としての、世界におけるイスラーム都市研究の成果の蒐集および分析の二つである。モニターならびに助言に関しては、研究代表者・協力者とも、できる限り多くの各班の研究会に出席して、それぞれモニターと助言に努めた。助言は原則として、出席した各研究会において口頭で行ったのであるが、発表された個々の研究のいくつかについて適切な助言をなしえたと信じる。研究組織全体にとって最も役立ったと考えられる助言は、あらかじめ各班の研究計画、問題意識を聞き、類似または関連の問題を扱う研究会について、二つ以上の班の合同研究会とすることを勧告したことである。その結果は各班の問題意識を深めることに貢献し、出張旅費の節約にもなった。来年度以降もこの方法を進めたいが、そのためには各班が年度当初、早くから研究会開催の計画を立てることが望まれる。世界におけるイスラーム都市研究の成果の蒐集と分析に関しては、専門図書と学術雑誌掲載の研究論文のコピーの入手に努めた。今年度は設備備品費の多くをパソコン関連機材に割かねばならなかったが、円高メリットもあって年度当初の計画を上回り、洋書66冊と約300点の雑誌論文のコピーを入手できた。これ等を通じて知りえた最近の海外における研究動向、問題意識の若干は、出席した研究会の席上紹介した。論文のコピーは仮製本したあと、コンピューターに入力して執筆者名のほか、時代・地域・主題(たとえば16世紀・シリア・ダマスクス・民衆運動・ワクフ)で検索できるようにした。当重点領域研究終了後、他の若干の班の同様な作業の結果と合体させることにより、これはきわめて有用なビブリオグラフィーとなるであろう。次年度はこの作業を重点的に進める。
植物病原放線菌の発病メカニズムの解明と病害防除への応用

本研究では、植物病原放線菌による作物病害に対し、二次代謝を制御する低分子シグナル物質(放線菌ホルモン)から迫る発病機構の解明により、環境にやさしい病害防除法を提案することを最終目的としている。昨年度に引き続き、本年度もStreptomyces scabiesの二次代謝機構と病原性物質サキストミンの相関を検討した。ゲノム情報が公開されているS.scabies87.22株を試験菌とした。液体培養においてサキストミンは対数増殖期前期から検出され、その生産パターンはサキストミン生合成遺伝子の発現パターンと一致した。二次代謝を制御する放線菌ホルモンの信号伝達機構において、その初発段階である放線菌ホルモン受容体の役割が重要である。この受容体の遺伝子発現パターンをみたところ、サキストミン生産と同様の時期より発現していたことから、放線菌ホルモンの信号伝達経路がサキストミン生産を調節している可能性が高いことがわかった。次に、この信号伝達経路がサキストミン生産に関わる証拠を得るため、ホルモン受容体の遺伝子破壊株の構築を試みた。しかしながら、当該菌株の形質転換方法は公開されていないため、形質転換方法として大腸菌を利用した接合伝達法を検討した。本法は条件検討が簡便であることから採用したが、種々の条件を精査したにも関わらず、本研究終了段階ではその開発には至らなかった。以上より、サキストミン生産株では放線菌ホルモン信号伝達経路の関与が示唆されるものの、実験的証拠は示せなかった。また, S. virginiaeとS.avermitilisの二次代謝制御機構についても遺伝子レベルで解析をおこない、放線菌ホルモン生合成メカニズムの一部を明らかにした。本研究では、植物病原放線菌による作物病害に対し、二次代謝を制御する低分子シグナル物質から迫る発病機構の解明により、環境にやさしい病害防除法を提案することを最終目的としている。じゃがいもそうか病を引き起こす植物病原放線菌Streptomyces scabiesは、北海道のみならず北米や欧州などに深刻な被害をもたらしている。その病原性は、二次代謝産物であるサキストミンにより誘引されることが判明しているが、有効な防除法の確立には至っていない。一方、放線菌の二次代謝は、特定の低分子シグナル物質(放線菌ホルモン)が多様な様式により制御することがわかってきた。初年度は、サキストミン生産が放線菌ホルモンにより制御される可能性を探るため、S.scabiesの放線菌ホルモンレセプターの機能解析を実施した。また基準となる放線菌ホルモン制御機構の詳細を知るため、S.virginiaeの二次代謝誘導メカニズムを精査した。アメリカ農務省が異なる菌株を供与したため、サキストミン生産が不明なS.scabies NBRC12914株を実験株として当初、使用した。レセプター遺伝子を放線菌ホルモン制御機構に属する他種の遺伝子を用いた相同性探索から獲得した結果、レセプター遺伝子の周辺配列は、他のレセプター遺伝子周辺配列と相似しており、この獲得遺伝子群が放線菌ホルモン制御機構の関連遺伝子であることが示唆された。大腸菌で発現させたレセプターは、放線菌ホルモンとの結合能を示し、レセプター機能喪失株は二次代謝に明瞭な変化がみられた。しかし、サキストミン生産や病原性を確認できなかったため、これらに対する放線菌ホルモン制御機構の関わりを示せなかった。現在、サキストミン生産株S.scabies 87.22株を用いて同様の実験を継続している。また、S.virginiaeの二次代謝生合成遺伝子群を取得・解析をおこない、放線菌ホルモン制御機構の一部をさらに明らかにした。
超幾何系由来のK3保型形式の研究とその数論への応用

19世紀のガウス、アーベル、ヤコビによって建設された、楕円曲線の周期および、モジュライの理論とその数論への応用は、20世紀の数学に多大な影響を及ぼしたが、今日、その理論は高次元の数学に拡張されて研究が続けられている。楕円曲線の複素2次元版がK3曲面であり、さらに高次のものはカラビーヤウ多様体と呼ばれる。他方、1901年、ヒルベルトによって提起された、彼の第12問題は数論に関わる重要な問題であり、1960年代の志村五郎による大きな展開があったが、まだ未解決である。研究代表者は、K3曲面等を介して、志村の結果を可視化し明示的な例を与えることに成功した。当初計画に基づき、以下の研究実績を得た。志村による虚数乗法定理の可視化。1900年Hilbertによって提出された「Hilbertの23の数学の問題」中、第12問題は未だ未解決であるが、志村五郎による虚数乗法論はこの問題に多大な寄与をもたらした。志村の原論(Annals 1967年)中で、存在定理として述へられている高次虚数乗法論の主定理を、研究代表者は、数論的三角群由来の4元数環の場合に考察し、適当に正規化された超幾何微分方程式の逆シュワルツ写像が志村の意味の正準模型を与えることを証明した。2)さらに、その保型関数の一例をテータ函数表示し、上記正準模型定理の適用によって高次虚数乗法体の幾つかに対しそのHilbert類体の定義方程式を実際計算した。このような意味の可視化された高次虚数乗法論の例は、これが初めてである。3)以上の結果は、各種シンポジウムでの講演発表、集中講義、論文の形で公表された。さらに、これら先端的研究の土台となる、一般基礎定理の背景や意義を明らかにする啓蒙講義、また、海外での研究生活、研究指導、発展途上国への学術的支援の実際についての集中講義も行った。4)これら啓蒙的講義において、洋の東西さらにはイスラム圏の文化から生じた数学が、研究代表者の最近の研究の中で現代化されて再生発展している具体例も紹介された。「平成27年度の研究実施計画」に4項目のテーマを掲げた。このうちの(1)(2)において、初期の結果を得たことになる。第三のテーマは、当初考えていた方法では、解決に至ることはできないと思われる。また、第四のテーマは、部分的な解決を得たので、より一般的な問題への接近の足がかりとなると考えられる。このようにして、ここで掲げた問題は、より高次の保型函数および、より高次の虚数乗法論へと結びつくことが予想される。すなわち、この第三のテーマを契機として、「基本戦略」の項での(2)(4)(5)(7)の考え方が、「研究計画」欄(5)(6)(7)(8)の諸問題と結びつき、第4のテーマとして挙げたK3曲面上の有理点の数論という側面的研究とも呼応して、研究代表者本来の研究グラウンドであるK3曲面族の保型函数の研究へと発展する可能性が見えて来ている。より具体的には、(a)超球上のK3モジュラー函数は、数論への応用が見込まれる重要な特殊K3モジュラー函数を生み出す。Deligne-Mostowおよび寺田俊明によって、超球上の保型函数を導くAppell F1型超幾何函数のリストが与えられている。他のタイプの超幾何ではどうなのかが問われる。(b)F. Kleinは19世紀末にレベルの低い合同部分群に関する1変数保型形式の詳細な研究を行っている。レベル5の場合が正20面体群講義として有名である。レベル7および11の研究も残されており、これらとK3曲面あるいは超幾何函数との関連を探ると何かが分るのではないかと期待される。(c)今日、日本固有の数学である算額がしばしば巷間でも話題になるが、これらの多くは平面幾何学の図形における諸量の関係の記述を問う問題である。これらの中にはK3曲面上の有理点の問題を派生しているものがあると思われる。そのような例を新たに見出す可能性が考えられる。本プロジェクトの目的として掲げた``幾何学的観点の下で多変数モジュラー函数を導き、その応用として各種の数論の問題に接近する"というテーマを平成28年度も追求した。特に今回考察の対象としたのは、数論的三角群に由来する4元数環から導かれる志村虚数乗法論において、志村が定義している``正準模型"と呼ばれる複素上半平面上のコンパクト型不連続群に関する保型函数と、対応するある数体上定義された代数曲線との組、の詳細な研究である。この不連続群が三角群になる場合はH 27年度の研究として、成果を上げた。そうでない場合、種数0型の四角群が現れる。いずれにしても、この正準模型のモジュラー函数を明示することはこれまで行われていなかった。今回は4角群のケースの典型的な例である判別式6の有理数体上の4元数環の場合を研究した。これは、N. Elkies, J. Voightらが研究している対象であるが、上記の観点からの成果はこれまで得られていなかった。また、この場合に現れるフックス型微分方程式がガウス超幾何ではなくホイン型となり、一般にはその記述は困難を伴う。

これらの問題を、研究代表者がすでに得ている2次元複素超球上の保型函数のテータ零値による記述、さらに志村による虚数乗法論、を複合的に用いて解決した。上記の研究結果は、内外の各種研究集会、談話会等の場で発表され、現在論文としてまとめつつある。概要はすでに数理研究所講究録原稿として提出され、発表が予定されている。プロジェクトの目的として掲げた``幾何学的観点の下で多変数モジュラー函数を導き、その応用として各種の数論の問題に接近する"というテーマは、一変数保型関数の範囲ではよく展開されている。しかし、本来はK3曲面ないしはCalabi - Yau多様体から生じる保型関数を構成して、多変数関数としての保型関数を構成して、このテーマを展開することが、本プロジェクトの窮極的な目標である。そのような観点から見るならば、未だ出城を幾つか攻略できた、という段階にあると言わざるを得ない。それが``おおむね"という留保がつく理由である。本プロジェクトは、“特殊K3曲面族から超幾何的観点の下で多変数モジュラー函数を導く"こと、さらには、その保型関数の数論への応用を示すこと、付け加えて、その周辺に位置する興味深い特殊現象を追求すること、を研究目的としていた。これに照らしてみると、(1)2次元アーベル多様体のモジュライ空間として現れる3次元ジーゲル上半空間とジーゲル・モジュラー群の対を、ある種の楕円型K3曲面族のモジュライ空間と、その超越格子に関する直交群の対と見立てて、その保型関数をテータ表示し、この空間に埋め込まれている判別式5のヒルベルト・モジュラー空間をパラメータ空間上で明示する結果を得た。(2016年)(2)竹内喜佐雄によって得られている、18種のコンパクト型三角群に関するモジュラー函数は、志村五郎による高次虚数乗法論を具体的に実現する重要な意味を有している。この枠組でヒルベルト第12問題への接近、すなわち高次虚数乗法体の絶対類体の構成、を図るには、モジュラー関数を明示し、さらに志村の正準模型を確定する必要がある。研究代表者は、超幾何微分方程式由来の保型関数をテータ表示することによって、この課題を達成した(2016,17年)。(3)特に、(2)において判別式6の4元数環に対応する三角群の場合は、さまざまな先行研究があるにも関わらず、志村正準模型の同定は成されていなかったが、本研究で明らかにされた(2017年)。19世紀のガウス、アーベル、ヤコビによって建設された、楕円曲線の周期および、モジュライの理論とその数論への応用は、20世紀の数学に多大な影響を及ぼしたが、今日、その理論は高次元の数学に拡張されて研究が続けられている。楕円曲線の複素2次元版がK3曲面であり、さらに高次のものはカラビーヤウ多様体と呼ばれる。他方、1901年、ヒルベルトによって提起された、彼の第12問題は数論に関わる重要な問題であり、1960年代の志村五郎による大きな展開があったが、まだ未解決である。研究代表者は、K3曲面等を介して、志村の結果を可視化し明示的な例を与えることに成功した。前項で述べた、研究の現状から、将来的な方針を具体化してゆけばよい。すなわち、一変数的古典的保型函数論の発展形と見なせるような、多変数K3曲面族の保型函数の構成。より、具体的には19世紀にクラインが研究したレベル7の合同部分群の保型函数の発展形を求めること。1970年代に竹内喜佐雄が得た、数論的三角群の理論の発展形となる、まだだれも考察したことのない、数論的四角群をモノドロミーに持つ微分方程式の研究、およびそこから生じる保型函数を記述し、虚数乗法論に応用してゆくという大きなテーマが自然に生じている。
廃電子部品中の貴金属・白金属回収のためのゲル/液抽出プロセスの構築

タンニンゲル分子鎖にソフトな配位子〔SCN(チオシアン酸)、Br(ブロム酸)、NH_2(アミン)〕を導入する方法を提案すると共に、Pd(II)およびPt(IV)を含む混合溶液から両元素を完全分離・回収するゲル・液抽出プロセスの開発に成功した。混合液の酸濃度が0.15Mと高い操作条件下では、SCNあるいはBr配位子の導入が、一方、酸濃度が0.1Mと低い操作条件下ではNH_2配位子の導入がPd(II)とPt(IV)の選択的分離に効果的であることを明らかにした。ついで、この系に大陽光等の光照射デバイスを付加することで、両元素の選択的分離がより迅速に行われることを見出すと共に、これらの分離機能を明らかにした。本申請の研究で開発したゲル/液抽出プロセスはAu、Ag, Pd、Pt等の貴金属・白金族イオンを含む酸性混合溶液中からの選択的分離に極めて有効であることを実証した。使用済み電子部品あるいは廃触媒中に多量に含まれている白金(Pt)、パラジウム(Pd)を強塩酸水溶液中から選択的に分離・回収するためのタンニンゲル/液抽出プロセスを構築するとともにその性能評価を行い、下記に示す成果を上げることができた。1、強塩酸条件下では、Pd(II)は塩化物錯体として存在していることから、塩素に比べてよりソフトな配位子であるBr-を導入することでPd(II)のタンニンゲルへの吸着能が飛躍的に向上することを明らかにした。次いで、この吸着速度の向上はTrans-effect(Br-の導入により、Trans位置の塩素が脱離しやすくなる効果)に基づくことを示した。2、Pd(II)、Pt(IV)に対して親和性の高いソフトな配位子として、SCN-を選択し、このSCN-をタンニンゲル分子鎖に導入することを試みている。SCN-はタンニンゲル分子鎖中のプロトン化された-OH_2^+と静電的相互作用を介して固定されることを確認した。Pd(II)、Pt(II)塩化物錯体はタンニンゲル分子鎖中に固定されているSCN-と配位子置換反応を起すことで、15Mと極めて高濃度の塩酸溶液中においてもPd(II)およびPt(IV)はタンニンゲル吸着することを明らかにした。さらに、タンニン分子鎖は塩素等のハロゲン系に対して高い耐久性を示すことを実証することができた。3、Pt(IV)塩化物錯体のSCN-との配位子置換反応はPd(II)塩化物錯体に比べて光感性が顕著であることを発見するに至り、この現象を利用すると、Pt(IV)とPd(II)の選択的分離を行うことが可能であることが明らかとなった。タンニンゲル分子鎖にsoft-ligand〔ソフトな配位子: SCN(チオシアン酸), NH_2(アミン基), Br^-(ブロム酸),等〕を導入する方法を新規に開発した。これらソフト配位子とPd(II)およびPt(IV)の配位子置換反応により形成される錯体の安定性の違いを利用することで、_Pd(II)とPt(IV)混合溶液から両元素を完全分離・回収することに成功した。SCN^-導入タンニンゲル(SCN-TG)は水素イオン濃度が0.1M以上(≦5M)と高い濃度域において、一方のNH_2導入タンニンゲル(ATG)は水素イオン濃度が0.1M以下の低濃度域において、Pd(II)、Pt(IV)の吸着能が向上することを明らかにした。その結果、SCN-TGとATGの修飾タンニンゲルを分離剤とすることで、広範囲の酸濃度に対して、Pd(II)およびPt(IV)の分離を達成することが可能となった。さらに、太陽光を照射すると、Pt(IV)のみの錯体形成能が大きく向上することを見い出した。上記回分系の結果を基に、Pd(II)およびPt(IV)を連続系で分離・回収するカラム分離プロセスを提案した。(1)高酸濃度のPd(II)とPt(IV)混合系ではSCN-TGを充てんしたカラムに混合液を通液することで、Pd(II)とPd(IV)を逐次分離・回収できることを示した。(2)低酸濃度のPd(II)とPd(IV)の混合系では、ATGを充てんしたカラムに混合液を通液することで、吸着能の高いPd(II)がカラム内に蓄積、吸着能の低いPd(IV)がカラム外に流出する。

このPt(IV)のみを含む流出液を光照射型カラムに導入することで、Pt(IV)は濃縮,酸で溶離・回収できる。一方、カラム中に濃縮しているPd(II)は、酸で溶離・回収する。以上、回分系および連続系で得られた知見を基に、タンニンゲル/液抽出プロセスの基本設計指針を示すとともに、現在、可動中の実プロセスへ本プロセスを導入あるいはプロセス変更の要件を示した。
接着性レジン成分刺激による歯髄細胞への細胞死誘導と刺激後の細胞増殖能回復の検討

接着性レジン成分のうち,Bis-GMA刺激による歯髄細胞の細胞動態への影響を検討した.直接歯髄細胞へBis-GMAが添加された場合,濃度依存的に細胞増殖能の低下やアポトーシス誘導の可能性などが確認された.一方,Bis-GMA刺激を除去することで生き残った歯髄細胞は通常の状態へ回復する能力を有することが示された.また,象牙質が存在することでBis-GMAの影響は大きく減弱することが示され,歯髄保護のための象牙質保存の意義が確認された.接着性レジン成分のうち,Bis-GMA刺激による歯髄細胞の細胞動態への影響を検討した.直接歯髄細胞へBis-GMAが添加された場合,濃度依存的に細胞増殖能の低下やアポトーシス誘導の可能性などが確認された.一方,Bis-GMA刺激を除去することで生き残った歯髄細胞は通常の状態へ回復する能力を有することが示された.また,象牙質が存在することでBis-GMAの影響は大きく減弱することが示され,歯髄保護のための象牙質保存の意義が確認された.当該年度において,ベースレジンとしてBis-GMAを用いてヒト歯髄由来細胞株(LSC2細胞)へのレジン成分刺激による細胞増殖能への影響を検討してきた。Bis-GMAは齲蝕への治療に対して用いられる充填用レジンおよびその接着システムに広く用いられている成分である。歯髄に近接した窩洞への適用を想定して,その影響を分子生物学的手法を用いて検討することで歯髄への影響を明らかにすることを目的としている。レジン成分による歯髄細胞への影響として,フローサイトメトリーによる細胞周期分析と細胞増殖に伴うBrdUのDNAへの取込みを測定することによる細胞増殖能の分析により検討した。また。レジン成分がヒト歯髄細胞株にアポトーシスを誘導じている可能性を検討するため,細胞周期解析と共に細胞のヘキスト染色による組織学的観察を組み合わせ,細胞の形態変化を観察した。その結果,ヒト歯髄細胞は添加されるBis-GMAの濃度依存的に細胞増殖能が低下することが示された。また細胞周期の分析結果から,細胞増殖能にほとんど影響を与えない濃度のBis-GMA刺激により,通常認められないsub-G1期の細胞の割合が増加していることが明らかとなつた。さらに,組織学的観察からBis-GMA刺激により細胞核の形状の変化が生じていることが確認され,Bis-GMA刺激によりアポトーシスが誘導されていることが示された。また,Bis-GMAの直接的刺激の影響の検討に引き続き,一定期間のBis-GMA刺激を行った後にBis-GMAを除去して歯髄細胞の動態を検討した。その結果,一定濃度以下のBis-GMA刺激を受けた細胞は回復期間を経ることで,通常の細胞に近い細胞増殖能や細胞周期を示す状態へと変化する可塑性を有することが示された。前年度に引き続き当該年度においても、充填用コンボココットリジンに使用されるBis-GMA用いて,ヒト歯髄由来細胞株(LSC2細胞)へのレジン成分刺激による細胞増殖能への影響を検討しだ.昨年度は直接歯髄細胞へBis-GMAを作用させてその影響を検討したのに対し,今年度は歯髄に近接した窩洞への適用を想定して検討をおこなった.すなわち,窩洞形成後の窩底部という想定で象牙質通過モデルを作成し,象牙質を通過するBis-GMA量を高速液体クロマトグラーィフンー(HPLC)を用いて計測した.その結果, Bis-GMAが象牙質を通過して歯髄側へと浸透することが確認された.ただし,結果から導き出されたBis-GAMの通過量は極めて微量であり,象牙質がBis-GAM刺激を遮断する障壁の役割を示していることが示唆された.また歯髄側で測定されたBis-GMA濃度は,昨年の研究から明らかとなった, Bis-GMAが歯髄細胞へ及ぼす抑制的な影響(細胞周期および細胞増殖能への変化)が確認されたBis-GMA濃度より低かった.これらの結果から導き出される結論および考察は,以下の通りである.・ヒト歯髄細胞はBis-GMAの影響を受け,濃度依存的に細胞増殖能が低下する.また, sub-G1期の増加といった細胞周期に変化が生じ,組織学的観察からもアポトースが誘導されていることが示唆される.・一定濃度以下のBis-GMA刺激を受けた細胞も回復期間を経ることで、通常の細胞に近い細胞増殖能や細胞周期を示す状態へと変化する可塑性を有することが示された.・窩底部に十分な残存象牙質厚さが確保されている場合, Bls-GMA刺激は象牙質で大きく減弱され,歯髄へ抑制的な作用がおよぶ可能性は低いと考えられる.
双子葉植物の栄養成長過程を制御する遺伝子群の解析

1.トランスポゾンタギングによる形態異常突然変異株の分離と遺伝子クローニングシロイヌナズナから2枚の子葉が緑で融合してカップ状になるcup突然変異株を単離した。この芽生えは頂芽分裂組織を持たず致死である。本年度は次の5点を明らかにした。a)野生型株の球状胚の上部に2つの左右相称な子葉原基が生じるが、cpu変異株の球状胚は上部にリング状の盛り上りが生じてそれがカップ型の子葉を形成し、2つの子葉原基の間の将来頂芽分裂組織に分化する細胞も異常な伸長をする。b)カップ型の子葉も基本的に2枚の子葉から成り、これは正常に分化した組織・細胞から出来ている。c)cup型の芽生えは2つの独立な遺伝子CUP1A/CUP1Bが共に突然変異のホモ接合体になると生じる。d)CUP1A遺伝子は染色体の3番にCUP1B遺伝子は染色体の5番に位置する。e)CUP1B遺伝子中にシロイヌナズナのトランスポゾTag1が転移しためめに突然変異が生じた。2.シロイヌナズナの花茎の重力屈性異常突然変異株の研究シロイヌナズナの花茎の負の重力屈性反応を示すが、この反応に異常を示す6つの遺伝子座(SGR1-6)の突然変異株が単離され、それらを用いte本年度は次の点を明らかにした。a)これらに共通の性質は花茎を倒したとき屈曲が全く起きないか遅れてみられ、側枝が真上を向かず,正常な光屈性を示し、斜めから光を当てて育てると直接光の方向に花茎が伸びることであり、これらはSGRr遺伝子が重力刺激の感受か伝達に関係し、茎細胞の伸長に関係しないことを示す。b)sgr1,2,4は花茎と胚軸が重力屈性異常を示し、sgr3,5,6は花茎のみが重力屈性異常を示すことから重力屈性反応の機構の一部が花茎・胚軸・根で遺伝的に異なる。c)これらの遺伝子について染色体上の位置を決め、そにれ基づいて遺伝子歩行による遺伝子の単離を始めた。
権威主義体制における分配政治の変容とアカウンタビリティ改革：中東諸国の比較研究

本研究は、アラブの春後の中東諸国におけるアカウンタビリティ改革の取り組みに着目し、1政治変動後における分配政治の変化とアカウンタビリティの高まりについて、国内政治勢力の構成と競合の程度、非民選の外部アクター(軍、王族、オンブズマン等)の関与、国外からのコンディショナリの強度に焦点を当てることで実態を解明し、2他地域や新興民主主義国の事例とアカウンタビリティの諸理論を参照することで、民主化・民主主義の定着に資することが期待されるアカウンタビリティの諸制度が、権威主義体制下にあって、どのような条件下で起動しうるのか、そのメカニズムについて一般化・理論化の方向性を追求する。
古代インド宗教生活における「髪と鬚」の象徴性

髪と髭の取扱は古代インドの宗教儀礼と社会慣習とにおいて重要な役割を果たした。生命力を象徴する髪と鬚を伸ばし続けることは超越的能力をもたらすとされ,ヴェーダ以来の聖仙や苦行者の特徴である。他方,髪・鬚の除去は世俗的存在と聖なる存在との間の移行,すなわち死と再生を象徴する。その典型が仏教やジャイナ教の出家・入門における髪・鬚の除去である。祭式などの場合は,開始時と終了時に髪・鬚を除去し,実行中は伸ばし続けるという複合型が見られる。本研究は古代インドの宗教生活において,髪と髭(および体毛,爪)の持つ象徴的な意味とその取り扱い(切る・剃る,伸ばす,特定の形にする等)に関する原則を解明することを目的とする。助成金交付が10月末に内定され,11月初めより研究計画の実施を開始した。まず,平成11(1999)年にMette教授(ドイツ)記念論文集に招待され準備した同名のドイツ語論文を再検討し,新たな視点から論点を整理して方向性を定め,今回の研究において追加する資料の範囲を予測した。次に主要な資料をヴェーダ文献から仏教ジャイナ教へと時代順にデータベース化することに着手し,スキャナーとコピー機を購入した。コンピューター入力に際しては学生の助力を得て助金を支払った。本研究を遂行する行程が明らかになり,「髪と髭の象徴性」のアウトラインの見えてきた12月に,京都大学大学院文学研究科インド古典学において,本研究と同じ題名で集中講義を行った。ヴェーダから古典哲学,叙事詩,ジャイナ教,仏教,さらにインド学以外の美術史,歴史等の幅広い専門分野から多数の受講者があり,活発な質疑応答を通じて,今後の研究の進展に有益な多くの事柄に気づくことができた。また,この機会に京都大学を中心に資料を集め,コピーのために謝金を支払った。1月以降は資料の収集と検討をさらに進め,ヴェーダ文献の主要部分の分析が終了に近づいた。しかし3月11日に東日本大震災が起こり,さらに余震が繰り返され,研究機関および自宅の書架・図書が倒壊・散乱し,長期間,使用不可能となった。研究環境を再整備するために多大の時間と労力を要し,研究の中断を余儀なくされた。また交通機関の途絶のため3月に予定していた東京への出張(資料収集と意見交換)を6月に延期した。古代において髪と鬚の取扱は,個人の自由な自己表現というよりも,個人の属する社会的状況(生まれ,性差,職業,身分等)を反映する度合いが現在よりも大きく,また祭式,苦行などの宗教的行為との関連が深い。とりわけ宵代インドでは生まれによる社会階級が堅固であり,宗教儀礼の執行に必要な知識もバラモン階級出身の祭官学者に独占されていた。後期ブラーフマナ文献には,都市国家の隆盛にともない大きな社会変動が起き,宗教活動とそのための「知(ヴェーダ)」がバラモン階級から王族階級へと解放されてゆく様子が描かれている。その代表例として,バラモン学者Y(11)avalkyaと王Janakaが祭式Agnihotraに関して議論する対話を取り上げ,第5回国際ヴェーダ学会(ルーマニア,ブカレスト大学・ルーマニア学士院共催)で招待講演した。またこの学会を機会として,ルーマニアに残されている,インド・ヨーロッパ語族の拡大・発展の跡を示す重要な遺跡と古い習俗を調査した。古・中期インド語文献の読解には韻律の知識が不可欠であるが,当時の韻律は未だに十分解明されていない。韻律学によりパリ第3大学において博士号を取得した本研究者は,諸文献の分析により,インド韻律の基礎概念であるmatraの原義と発展に気づき,日本印度学仏教学会第23回学術大会において発表した。また古・中期インド韻律を概観する英語論文(A Survey of Indian Metres-From Vedicto Middle Indo-Alyan-)も準備している。「奥田聖應博士記念論文集」に招待されて,これまでに行った本研究の成果の概要を,特に仏教とジャイナ教との出家に伴う髪と鬚の除去を中心にまとめて記述した。10月に原稿を引き渡し,現在,印刷中である。本研究は,古代インドの宗教生活における髪と髭(および体毛,爪)の象徴的な意味とその取り扱い(切る・剃る,伸ばす,特定の形にする等)の原則を解明することを目的とする。「髪と髭の扱い」という即物的具体的視点から,紀元前12世紀から紀元後3世紀頃までの諸宗教や民間生活における様々な儀礼(祭式,苦行,学習,修行,成人式,葬礼など)や習慣を比較検討することにより,バラモン教から仏教・ジャイナ教に至る宗教思想を貫く「生と死」「聖と俗」に関する基本的な考え方を明らかにする成果が得られた。初年度と第2年度にはヴェーダ,仏教,ジャイナ教文献に見られる事例を収集して検討した。その概略を「出家と髪・鬚の除去ー

ジャイナ教と仏教との対比ー」と題して奥田聖應記念論文集に執筆した。本年度中に校正が終わり,現在,印刷中である。本年度は,インドと周辺地域(イラン,中央アジア,ギリシア等)の考古・美術資料における髪と鬚の表現を検討し,これまでに文献から得た結果と比較した。特に,仏像に見られる髪と鬚が文献記述と矛盾し,また,歴史的・地域的に変化することに注目し,その原因を思想史と造形表現の両面から考察した。さらに,大人相の1つである頭頂部の「肉髻」(ウシュニーシャ)の起源と変容に関し,大筋を解明する結果が得られた。3年間の文献および美術・考古資料の検討結果をとりまとめ,和文と欧文での出版のために草稿を準備した。本研究により明らかになった「髪と鬚」の象徴性の中核は「死と再生」であり,「人格主体が死と再生を繰り返す」という考え方がその根底にある。これに関連して,リグヴェーダ以来の「生命エネルギーが宇宙を循環する」という思想が「輪廻と業」の理論に発展する過程を龍谷大学伝統思想研究会に招待され講演した。講演内容は龍谷大学RINDAS伝統思想シリーズから出版されることが確定している。初年度(平成22年度)の補助金交付内定が10月末であり当該研究の開始が半年遅れた。さらに同年度末の平成23年3月11日の東日本大震災および度重なる余震により研究機関および自宅の書架・図書が何度も崩壊し,研究環境の再整備に多大な労力と時間を要した。鉄道・飛行機等の交通機関も途絶し,必要文献を収集するための出張の延期を余儀なくされた。平成23年6月からほぼ通常通りの研究を行える状況となり,精力的に研究を進め,国内外の学会で発表し,論文を執筆した。しかし同年11月に急病のため手術し2ヶ月入院したため,国際ヴェーダ学会,日本印度学仏教学会において発表した論文の出版を延期した。その後,順調に恢復し,研究を再開している。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のように,予期せぬ天災と手術のために当初計画よりも研究の進行がやや遅れているので,今後は文献の収集と検討の遂行に全力を注ぐ。資料の重要度により時間と労力の配分を適切に行うことに留意する。また資料のデータベース化の作業を促進するために,必要な機器を購入し,入力に学生等の助力を得る。年度後半には包括的な全体像をまとめる作業に入り,最終的な出版を目指して原稿を準備する。
動的立位バランスの評価と機能向上プログラムの構成:COPに着目して

バランス機能の向上には、「外乱刺激(水平移動)に対するバランス適応」が基本的に重要である。この原理の応用仮題として、「踏みなおり反応動作プログラム」を考案し、その実践により効果を確認することができた。今年度は、さらに、他動的な「水平外乱条件」に対する、バランス制御の解析を試みた。これは、身体重心位置(COP)を他動的に移動させ、意図的に不安定な条件を作り、動的バランス機能を評価するものである。「踏みなおり反応」の応用として、「ステップ・ストラテジー」による足部の前または後方への移動によって、COPを確保し転倒を回避する方法である。この方法は、より、実際的な転倒回避方法の開発に発展できる可能性がある。比較的安価で簡単な「踏みなおり反応」のプログラムと共に、新たに導入した、外乱装置を用いたプログラムの活用とその効果を検証できたことは大きな成果である。今年度は、東広島市内の高齢者施設(ケアハウス)の協力により体力・運動機能に関する測定調査を行うことができた。また、東広島市および(財)東広島市教育文化振興事業団の協力により、市内の4つの町における中・高齢者の体力・運動機能に関する基礎的資料を得ることができた。測定場所は、地域の福祉センターなどで行うことができた。あわせて、健康運動に関する理論(講義)および実技指導も行った(運動プログラム内容の参考とするため実技指導を行った)。体力および運動機能に関する測定項目に関しては、以下の内容について行った。実験室的な測定は次のような体制で実験を行う。・歩行動作の撮影(10m歩行:ピッチ、ストライド)及び動作解析・フットスキャンによる歩行運動中の足圧分析、圧力中心の分析実験室的測定と合わせて、フィールドテストとして次の調査項目について行った。これらの結果から、動的立位バランスおよび歩行機能とリーチテスト、COPの前後最大移動幅、10m歩行(障害物含む)、TUGTの評価、ビデオでの動作観察資料をもとに、相互の関係について検討することができた。基礎資料についての総合的な評価をもとに、個々人の運動機能レベルを評価する試みを行うための見通しができた。なお、運動プログラムに関しては、基礎的体力・運動機能レベルに対応したプログラムを作成し、実験への参加者に対してどの程度そのプログラムが実践可能かについても検討することができた。今年度は、高齢者施設(ケアハウス)の協力により体力・運動機能に関する測定調査を行うことができた。また、(財)東広島市教育文化振興事業団の協力により、市内の中・高齢者の体力・運動機能に関する基礎的資料を得ることができた。測定場所は、広島大学産学・地域連係センター内の研究室および、地域の福祉センターなどで行うことができた。健康運動に関する理論(講義)および実技指導も行った(運動プログラム内容の参考資料を得ることができた)。なお、運動プログラムに関しては、基礎的体力・運動機能レベルに対応したプログラムを作成し、実験への参加者に対してそのプログラムの実践可能性を検討した。人体移動装置の動力部分を、油圧式から電動モーター式に改良した。この装置とフットスキャン装置の併用により、動的バランスの評価をより合理的に進めることの展望が開けた。これまでの知見をもとに、動的姿勢の制御の程度を、安静立位制御、足関節制御、股関節制御、ステップ制御、と転倒に至るまで、段階を区切ることにより、評価の指標を設定することができるものと考える。今年度は、3カ年の研究計画の最終年度にあたるので、研究の総括を念頭に入れて研究概要をまとめ報告する。高齢者のバランス機能の向上を目的として、「踏みなおり反応動作(Placing reaction movement)」の随意的な導入による転倒回避プログラムを検証した。この方法は、閉眼で自ら支持面の限界まで、COPを前または後に移動させたのち、素早く一歩踏み出すことにより、姿勢保持の対応を学習させるもので、安全かつ効果的方法であることを確認した。中・高齢の被験者に対して、この方法による訓練を実施した結果、バランス機能および動作の制御機能の向上が一定程度認められた。