hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
少数発生疾患の時間空間集積度指数と疫学応用に関する研究

本研究は,頻度の少ない原因不明疾患の患者発生様式が,時間空間集積性を有するか否かをみるための統計指標を考案し,その妥当性を検討し,また疫学資料に適用して,応用上の有用性を明らかにすることである.1.時間空間集積度指数の考案と検討:指数を等方的な3次元空間(地域・時間)で定義して, 3種類の距離依存性のモデルを採用し,空間と時間距離の重みの割合について検討した.本指数は,時間を固定すると地域集積性を,地域を固定すると時間集積性をみる統一的な指標である.また,本方法を非等質な現実の疫学資料(不ぞろいな市区町村や人口)へ適用する場合は,対象疾患の暴露人口に比例した患者発生を考慮して行えばよいことを明らかにした.2.シミュレーションによる指数の統計的性質の検討と検定方式:空間が等方的な場合について, 5種類の空間と6種類の患者発生規模の全ての組み合わせについてシミュレーションを実施して,指数の距離依存性などの特徴や,空間や患者数の増大につれて,漸近的にX^2-分布に近づくなどの統計的性質を明らかにした.更に, X^2-近似が成立する場合に十分な精度で巾正規変換が可能であり,正規分布理論に基づく検定手順が可能であること,また,正規変量として他の関連因子との相関分析などの多くの用途が可能になると思われる事を明らかにした.3.疫学資料への適用(川崎病の1977-1984年の全国疫学調査データ):栃木県と岡山県の2例に本方法を適用して,時空集積性の有無と強さの程度について検討した結果,患者数が多い1979, 1982年には強い有意の集積性が共に認められ,同病原因究明への疫学的知見を加えると共に,本方法の実地疫学上の有用性をみた.本研究は,頻度の少ない原因不明疾患の患者発生様式が,時間空間集積性を有するか否かをみるための統計指標を考案し,その妥当性を検討し,また疫学資料に適用して,応用上の有用性を明らかにすることである.1.時間空間集積度指数の考案と検討:指数を等方的な3次元空間(地域・時間)で定義して, 3種類の距離依存性のモデルを採用し,空間と時間距離の重みの割合について検討した.本指数は,時間を固定すると地域集積性を,地域を固定すると時間集積性をみる統一的な指標である.また,本方法を非等質な現実の疫学資料(不ぞろいな市区町村や人口)へ適用する場合は,対象疾患の暴露人口に比例した患者発生を考慮して行えばよいことを明らかにした.2.シミュレーションによる指数の統計的性質の検討と検定方式:空間が等方的な場合について, 5種類の空間と6種類の患者発生規模の全ての組み合わせについてシミュレーションを実施して,指数の距離依存性などの特徴や,空間や患者数の増大につれて,漸近的にX^2-分布に近づくなどの統計的性質を明らかにした.更に, X^2-近似が成立する場合に十分な精度で巾正規変換が可能であり,正規分布理論に基づく検定手順が可能であること,また,正規変量として他の関連因子との相関分析などの多くの用途が可能になると思われる事を明らかにした.3.疫学資料への適用(川崎病の1977-1984年の全国疫学調査データ):栃木県と岡山県の2例に本方法を適用して,時空集積性の有無と強さの程度について検討した結果,患者数が多い1979, 1982年には強い有意の集積性が共に認められ,同病原因究明への疫学的知見を加えると共に,本方法の実地疫学上の有用性をみた.本研究は、比較的頻度の少ない原因不明疾患の患者発生様式が、時間空間集積性を有するか否かをみるための統計指標(集積度指数)を考案し、その妥当性を検討し、また、実際の疫学資料に適用して応用上の有用性を明らかにすることである。本年度は以下の研究成果が得られた。1.集積度指数の考察モデルの検討を行い、空間と時間距離の重みの割合についての検討を行い、適当と思われるケースを決定した。そして、時間を固定すると空間(地域)集積性を、空間を固定すると時間集積性をみることのできる、統一的な指標であることを明らかにした。また地理的特性を考慮した場合についても、小地域単位の人口を考慮して、帰無仮説を検証するために実施すべきシミュレーションの一般的なアルゴリズムを明らかにした。2.疫学資料への適用原因不明疾患として川崎病を例にとり、対象地域のサイズを都道府県にとり、小地域を市区町村の区分で行うことにし、本研究に必要なデータを作成し、半数以上の作業が終了し、次年度に引き続いて完了し、時間空間集積性の程度をみる予定である。3.シミュレーションの実施と次年度の計画空間について等方的な場合については、シミュレーション計算がほぼ完了し、指数の統計的性質や時間空間距離ごとの指数への寄与の程度などを検討し、明らかにした。次年度には、実際の疫学資料に即して、空間的に等方的でない場合についてシミュレーション計算を実行し、本研究の有用性を明らかにし、研究を完了させる予定である。
画像分離型位相変調法を用いたシナプトソーム活性の計測

本研究では、オルガネラの微細な構造変化を無染色のまま光学顕微鏡で計測できる画像分離型位相変調法を開発し、「神経伝達物質がシナプス小胞へ充填される際に使用されるエネルギーは、どのように供給されるのか」を調べました。得られた成果は、シナプトソーム中のミトコンドリアの有無を染色することなく見分ける方法の開発に成功したことと、ミトコンドリアが神経伝達物質の蓄積を促進することを見つけたことです。平成19年度は、ミトコンドリアの計測に適した位相変調型微分干渉光学系の作成と、その光学系を用いた予備計測を行った。光学系は、光源側から回転ポラライザー、1/4波長板、ノマルスキープリズム、コンデンサレンズ、対物レンズ、ノマルスキープリズム、アナライザーから構成されており、ポラライザーを回転させることで、画像上の2点間の位相を任意に変化させることとした。また、本研究は、単一のシナプトソームの計測を目的としていることから、画像の分離距離を単一シナプトソームの直径1μmより大きい1.3μmに設定した。予備計測では、直径1μmのポリスチレンビーズ、および単離シナプトソームの計測を行った。計測の際には、ポリスチレンビーズは純水に、単離シナプトソームは緩衝液に浸し、計測用にはハロゲンランプからの550nmの光をフィルターで選択した。どちらの場合も、1つの物体が画像上で明確に2つに分離され、ポラライザーを回転させることで一定の位相差で濃淡が変化することが計測された。また、画像上の1点において、最も輝度が高くなるポラライザーの位置と低くなる位置のポラライザーの角度差は90度であることも確認した。これらは、光学系の性能が当初の設計どおり出ていることを示している。以上から平成19年度は、意図したとおりの性能をもつ光学系を作成することに成功したといえる。これをもとに、平成20年度はシナプトソーム位相差情報から、活性の情報を抽出することを試みる。本研究は、光学分野で発展してきた位相変調法をオルガネラの計測に適した形に改良することで、近年発展しつつある単離オルガネラのライブイメージング技術をさらに発展させ、神経伝達機構を調べるものです。世界で初めてシナプトソームに単離オルガネラのライブイメージング技術を適用し、一個のオルガネラの透過光を計測するだけで、シナプトソームの微細な構造の差を検出します。上記の目的を達成するために、平成20年度は、1シナプス小胞の分極状態のミトコンドリアの有無による比較と、2ミトコンドリアの有無によるCa2+クリアランスおよび開口放出の比較、を行うことを計画しました。研究の成果は、次の通りです。1画像分離型位相変調法を用いて、シナプトソーム内のミトコンドリアの有無を見分けられることを示しました。特に、本位相変調法を用いると、蛍光色素を用いてミトコンドリアの有無を判別する従来法とは異なり、損傷を受けて脱分極したミトコンドリアを含むと思われるシナプトソームも検出できることを示しました。2 Ca2+クリアランスおよび開口放出をミトコンドリアの有無で比較すると、ミトコンドリアの有無では差が認められないが、ミトコンドリアの活性の有無で比較すると明確な差があり、シナプスの開口放出にミトコンドリアが重要な役割を果たしている可能性が示唆されました。上記のように、本年度は当初の計画を忠実に実行しました。その結果、位相変調法を用いることで、ミトコンドリアの存在やその活性の有無が、シナプトソームの活性に及ぼす影響を、個々のシナプトソームレベルで検出できる可能性を示すことができました。
前孤-付加体部火成作用の特質及びマグマの起源

西南日本外帯びの紀伊半島、四国および九州・屋久島の花崗岩40試料、捕獲岩・堆積板10試料、および前孤部、潮岬の玄武岩-はんれい岩-文象斑岩流紋岩類22試料について、全岩分析、Rb・Sr・Nd・Sm含有量、及び酸素・Sr・Nd同位体比の分析・測定をおこない、マントル起源マグマの特性と地殻における変化、および過アルミナ花崗岩の成因を定量的に解析した。(1)前孤部マントルに発生した玄武岩質マグマは、一般の島孤型玄武岩マグマとは異なる。これは沈み込みスラブ成分が原マグマ形成に物質的関与をなし得ない特殊なテクトニックな場にあるからである。(2)玄武岩質から流紋岩質に至る、前孤の多様な岩石は、玄武岩と四万十帯堆積岩を両端成分とする混合モデルに適合し、海嶺型玄武岩質マグマの形成と上昇、付加体部におけるマグマの結晶分化と堆積物との反応(堆積物の溶融と取り込み)の複合した過程によって形成されたものである。花崗閃縁岩質マグマ形成過程における堆積岩との反応を主因とする変化と、これとは対照的な上昇・迸入の段階での花崗岩マグマの結晶分化を主因とする変化とが明瞭に識別される。(4)花崗岩の構成成分(起源物質)に関しては、ほぼ完全に適合する2段階2成分混合モデルが成り立つ。(5)花崗岩母マグマはマントル起源島孤性マグマと地殻物質との'混合'により形成されたものであり、外帯花崗岩のもつ岩石学的・化学的特性は、この過程が若い付加体においておこなわれたこと、すなわち関与する下部地殻物質が付加体堆積岩であることによるものである。1.潮岬の玄武岩・はんれい岩・流紋岩22試料のRb・Sr含有量とSr同位体比、17試料のNd・Sm含有量とNd同位体比の分析・測定をした。玄武岩類の分析結果からは、潮岬の一連の岩石をもたらした原マグマは、親石性軽元素に枯渇し、島弧型とは全く性質を異にするものであること、また流紋岩は同位体的には堆積岩そのものであり、潮岬の岩石の全系列はこれらを結ぶ混合線上にのることが判明した。これらのデータは、前弧部では、島弧的ではない海嶺型玄武岩質マグマが形成され上昇していること、そのマグマの結晶分化と付加体堆積物の溶融・取込みで、玄武岩質から流紋岩質に至る多様なマグマが形成されることを示している。同様の機構が、堆積岩成分の寄与の高い外帯型花崗岩類の成因についても適用される可能性が高い。2.西南日本外帯、紀伊半島の新第三紀花崗岩類10試料、四国の新第三紀花崗岩類17試料、堆積岩類5試料、九州の新第三紀花崗岩類11試料、堆積岩類2試料、屋久島の新第三紀花崗岩類3試料の主化学組成、Rb・Sr・Nd・Smの含有量の分析、および、O・Sr・Ndの同位体比の測定が進行中(29試料で完了)である。測定済みのデータからは、花崗岩類の酸素・ストロンチウムおよびネオジム同位体比がそれぞれ極めて密接な相関関係をもちながら、大きく変化すること、花崗岩類の起源物質が3成分系の2段階混合モデルで解析される可能性のあることが判明した。1.潮岬の玄武岩-はんれい岩-流紋岩組み合わせについて、Rb・Sr含有量、Sr同位体比、Nd・Sm含有量及びNd同位体比の分析・測定が完了した。一連の岩石をもたらした原玄武岩質

マグマは、親石性軽元素に枯渇し、いわゆる島弧型とは全く性質を異にするものであること、また流紋岩は同位体的には堆積岩そのものであり、潮岬の岩石の全系列はこれら両端成分を結ぶ混合線上にのることが判明した。前弧部での、島弧的ではない海嶺型玄武岩質マグマの形成と上昇、そのマグマの結晶分化と付加体堆積物の溶融・取込みで、玄武岩質から流紋岩質に至る多様な岩石が形成されたことが確定的になった。2.西南日本外帯、紀伊半島の新第三紀花崗岩類、四国の新第三紀花崗岩類、堆積岩類、九州の新第三紀花崗岩類、堆積岩類、屋久島の新第三紀花崗岩類の主化学組成、Rb・Sr・Nd・Smの含有量の分析、および、O・Sr・Ndの同位体比の測定が当初予定した試料についてはほぼ完了した。花崗岩類の酸素・ストロンチウムおよびネオジム同位体比がそれぞれ極めて密接な相関関係をもち、かつ起源物質3成分系に対応しつつそれぞれ大きく変化することが明らかになった。1.西南日本外帯前弧部、潮岬の玄武岩-はんれい岩-流紋岩組合わせについて、Rb-Sr含有量、Sr同位体比、Nd-Sm含有量及びNd同位体比の分析・測定をおこない、以下のことを明らかにした。一連の岩石をもたらした原玄武岩質マグマは、親石性軽元素含量に枯渇し、Sr/Nd比が高く、海嶺型玄武岩に酷似し、従って当然ながらいわゆる島弧型玄武岩とは全く性質を異にする。流紋岩を除く岩石全系列は、玄武岩と四万十帯堆積岩を両端成分とする混合線上にのる。玄武岩質から流紋岩質に至る多様な岩石は、海嶺型玄武岩質マグマの形成と上昇、付加体部におけるマグマの結晶分化-堆積物との反応によって形成されたものである。流紋岩は同位体的には堆積岩そのものであり、究極の反応として付加体堆積物の溶融と取り込みがおこなわれたことを示す。2.西南日本外帯、紀伊半島の新第三紀花崗岩類、四国の新第三紀花崗岩類、堆積岩類、九州の新第三紀花崗岩類、堆積岩類、屋久島の新第三紀花崗岩類の主化学組成、Rb-Sr-Nd-Smの含有量の分析、および、O-Sr-Ndの同位体比の測定をおこない、各岩体、岩石群におけるこれらの化学成分及び同位体比の変動と相互関係、マグマの起源物質3成分の詳細な解析をおこなった。花崗岩類の結晶分化を主因とする変化と、これとは対照的なより初生的な花崗閃緑岩質マグマの段階における堆積岩との反応を主因とするバリエーションが明らかである。混合線の検討によれば、マントル起源の初原マグは島弧性のものであり、外帯花崗岩の岩石学的・化学的特性は若い付加体における島弧火成作用の特異性に基づくものと結論される。
カイコ寄主植物クワの乳液由来耐虫性タンパク質の毒性発現機構と応用利用

クワ耐虫性タンパク質(MLX56)大量発現シロイヌナズナの作出を目的として、シロイヌナズナに導入した結果、mlx56遺伝子の発現が転写レベルで確認されたが、タンパク質の発現は見られず、エリサン、ヨトウガに対する毒性も確認されなかった。MLX56をエリサン幼虫およびカイコ幼虫に供試し1日後の中腸組織の形態を観察したところ、中腸組織の崩壊は確認されなかったが、FITCで標識したMLX56を供試した結果、エリサン幼虫の囲食膜全体にわたってMLX56の結合が観察された。カイコ幼虫のそれには結合せず、MLX56は未消化のまま糞に排泄された。カイコ幼虫は食したMLX56をそのまま排泄することでクワの耐虫性機構を回避していることが示唆された。クワ耐虫性遺伝子の全配列およびシグナルペプチドをdeleteしたmutantをpDNR221にクローニング後、それぞれの遺伝子をアグロバクテリウムと大腸菌のシャトルベクターpBI-OX-GWにGatewayクローニング法を用いて導入し、MLXf1pBIとMLXDS5pBIのコンストラクトを構築した。それぞれのコンストラクトをアグロバクテリウムに形質転換し培養後、シロイヌナズナColumbia株に花序を菌懸濁液に浸し感染させた。感染植物から得られた種子をカナマイシン選択培地で培養し得られた植物体のGFPタンパク質の発現の有無で形質転換体を選抜した。得られた形質転換体(T1世代)を2ヶ月生長させ得られた葉から全RNAおよびタンパク質を抽出しRT-PCR、SDS-PAGEおよびimmunoblotによりタンパク質の発現を確認した。また、同じコンストラクトを培養細胞T87株にも形質転換を行った。昆虫のバイオアッセイはエリサン1齢幼虫を用い、シロイヌナズナ生葉を直接摂食させた。RT-PCRによりMLXf1pBI導入個体ではクワ耐虫性遺伝子の発現が確認されたがMLXDS5pBI導入個体ではクワ耐虫性遺伝子の発現は確認されなかった。葉タンパク質をSDS-PAGEで分析すると明確なタンパク質発現の増加は観察されずクワ耐虫性タンパク質に対する抗体を用いたイムノブロットでも対照区と比較してプロフィールの差は観察されなかった。また少なくとも3種類のシロイヌナズナ葉タンパク質と抗体の交差反応が観察された。エリサン幼虫を用いたバイオアッセイによりMLXf1pBI導入個体の葉を摂食させた幼虫で明確な成長阻害が観察されたが、成長阻害活性は弱いものであった。MLXDS5pBI導入個体ではエリサンの成長阻害は観察されなかった。クワ耐虫性タンパク質(MLX56)は、プロテアーゼ耐性であり強いキチン結合能を有することがわかっているが、このタンパク質がなぜ昆虫に対し毒性を発現し昆虫種によってMLX56に対する感受性が異なるのか解明されていない。そこで精製したMLX56をエリサン幼虫およびカイコ幼虫に供試し、1日後の中腸組織の形態を観察したところ、BT毒素を供したときに観察されるような中腸組織の崩壊は確認されなかった。しかしながらFITCで標識したMLX56を上記幼虫に供試し、1日後に中腸の各組織を蛍光顕微鏡で観察したところ、エリサン幼虫の囲食膜全体にわたってMLX56の結合が観察されたが、カイコ幼虫のそれにはほとんど結合せず、MLX56のほとんどは未消化のまま糞に排泄された。MLX56の結合は他の中腸組織では確認されなかったことから、MLX56のターゲットは囲食膜であることが推測され、カイコ幼虫は食したMLX56をそのまま排泄することでクワの耐虫性機構を回避していることが示唆された。
衝撃力を受ける人間型ロボットの反動零空間法に基づくリアクション・バランス回復制御

本研究では、直立時の人間型ロボットの体のさまざまな部位に加わる衝撃的または継続的な外力に対する反動・姿勢維持制御を保証する、人間型ロボットのための反動零空間法に基づくバランス制御コントローラを開発した。研究では、まず矢状面内で加わる継続的な外力の大きさに応じて滑らかなバランス制御の遷移が実現されるankle-hip動作戦略の統合、次にモーションキャプチャを用いて人間の前額面内の外力への姿勢維持動作を解析し、生物力学分野では未報告のfrontal-plane ankle、lift leg、cross-leg step、side stepの四つの反動作戦略パターンを同定、frontal-plane ankleとlift leg動作戦略を統合した。また、これらを実験機HOAP-2による動作制御実験で検証し、さらに、矢状面・前額面からずれた外力への反動・姿勢維持(out-of-planeパターン)を動力学シミュレーションで確認した。本研究では、人間型ロボットが人間と共存する社会環境において本格的に活動する際に起こるさまざまな予期せぬ衝撃に対して、ロボットが自律的に柔軟な回避行動を取り、その安全性を維持することを目的とする。本研究の核となるのは、研究代表者が宇宙ロボット研究において独自開発してきた衝撃力を扱う反動零空間法である。予期せぬ衝撃に対して実際に人間が行う回復動作を体系化し、その動作戦略と反動零空間法を融合することによって、新しいリアクション・バランス回復制御法を導出する。そして、外部からのさまざまな種類の衝撃力に対して人間型ロボットがリアクションおよびバランスを制御するための実際の制御コントローラとして実現する。さらに、動力学シミュレーションと実機実験を行い、その制御則を適用した人間型ロボットを開発、その安全性を実証することを課題とする。研究期間内での具体的な研究計画は以下の通り。(1)反動零空間法を基本とした人間型ロボット用制御コントローラを開発(2)直立静止時の人間型ロボットのさまざまな部位に外部から衝撃力を作用させ、その際のリアクション・バランス回復動作の生成手法と制御則を開発(3)歩行は伴わないが上半身や身体内部での運動が起こる場合の、外部衝撃力へのリアクション・バランス回復制御を研究(4)歩行を伴う全身運動時に外乱を受ける場合のリアクション・バランス回復制御を研究(5)上記の研究過程・結果からリアクション・バランス回復制御法を体系化し、提案制御法に基づいた人間型ロボットシステムの設計、構築、開発手法への発展本研究では、直立時の人間型ロボットの体のさまざまな部位に加わる衝撃的または継続的な外力に対する反動・姿勢維持制御を保証する、人間型ロボットのための反動零空間法に基づくバランス制御コントローラを開発した。本申請研究では、人間型ロボットが人間と共存する社会環境において本格的に活動する際に起こるさまざまな予期せぬ衝撃に対して、ロボットが自律的に柔軟な回避行動を取り、その安全性を維持することを目的とする。本研究の核となるのは、申請者らが宇宙ロボット研究において独自開発してきた衝撃力を扱う反動零空間法である。予期せぬ衝撃に対して実際に人間が行う回復動作を体系化し、その動作戦略と反動零空間法を融合することによって、新しいリアクション・バランス回復制御法を導く。さらに、動力学シミュレーションと実機実験を行い、その制御則を適用した人間型ロボットを開発、その安全性を実証する。平成20年度では、Step動作戦略を実現する動作パターン、ankle-hip-step三つの動作戦略に基づく遷移動作パターンの2種類のリアクション・バランス回復パターンを生成し、直立静止時状態の人間型ロボットに対して背面から、鉛直軸周りのモーメントを発生しない衝撃力、すなわち上半身中央に衝撃力が作用した場合の動力学シミュレーション実験を行った。また、生成したリアクションパターンを現有設備である富士通オートメーション社製小型人間型ロボットHOAP-2に適用し、実機実験によって有効性を確認し、実時間センサベースのリアクション動作パターンを開発した。衝撃力の認識には、足裏圧力センサによるZMP情報と加速度センサデータを融合し用いている。本研究の核となるのは、代表者らが宇宙ロボット研究において独自開発してきた衝撃力を扱う反動零空間法である。平成21年度では、モーションキャプチャシステムを用いた実際の人間のリアクション・バランス回復動作の計測・解析から、生体力学分野などの従来研究では考慮されていなかった、新たなリアクションパターンの創出と、それに基づいた人間型ロボットでの自然な回復動作の生成、制御法による実証試験を行い、それらの結果から人間型ロボットのシステム設計・開発手法を提案する基本理論をまとめることに取り組んだ。

また、前年度までに開発してきた動作パターンに対して、人間型ロボットの持つ大きな特徴である身体の動力学的冗長性を活用した新たな二つの動作パターン((1)ankleおよびhip動作戦略においてひざ関節の利用を考慮する動作パターン、(2)開発してきたすべての動作パターンに対して腕の運動の利用を考慮する動作パターン)の生成を検討し、動力学シミュレーションおよび実機を用いた実証試験に取り組んだ。平成22年度は、以下の三つの前額面(矢状面に垂直で体を前部・後部に分ける平面)内で衝撃力が作用する場合のリアクション・バランス回復動作パターンを生成し、実機によりその動作を実現した。これにより、矢状面および前額面それぞれにおけるリアクション・バランス回復動作パターンが生成された。本研究計画では、次に衝撃力が身体中央に作用しない、すなわち重心に対してオフセットを持ち、鉛直軸周りのモーメントが発生する条件下でのリアクション・バランス回復動作パターンを生成する。このような動作パターンは従来研究成果が存在しないため、外部衝撃力への実際の人間が行う回復運動を計測し、その解析を実施した。この結果より、A)腰部において鉛直軸周りの回転運動パターン、B)腰部における鉛直軸周りの回転運動と、足首関節での運動が合成されたリアクション動作パターン、C)腰部における鉛直軸周りの回転運動と轡部での運動が合成されたリアクション動作パターン、D)腰部における鉛直軸周りの回転運動とステップによる運動が合成されたリアクション動作パターンの四つを新たに生成する。なお、これらを実機により検証する場合には、腰部に球面ジョイントが必要となるが、現有設備であるHOAP-2では自由度が不足している。よって、今後の生成動作の実機検証は本研究課題では実施せず、独自に開発中の多体多自由度高速動力学シミュレータを使用する。研究課題の最終年度となった本年度は、これまでに得られた研究成果であるリアクション・バランス回復に関する理論、動力学シミュレーション、制御システムを以下の二つの実験環境・条件下で応用し、実用的な運動生成を達成した。1.全身運動中に予期せぬ衝撃力を受ける場合のリアクション・バランス回復制御動作を生成することを目的に、上半身、特に肩に衝撃力を受ける条件において、人間がどのように姿勢維持をしているかをモーションキャプチャにより解析し、上半身をひねる反動動作をこのような衝撃力に対する特徴的な回避運動としてロボットのバランス制御に取り入れ、動力学シミュレーションにより評価した。2.人間型ロボットが歩行時に予期せぬ衝撃力を受ける場合のリアクション・バランス回復制御動作を生成した。
「学力」に関する経験的・歴史的検討－－「標準化/非標準化」という区別に着目して

本研究は、「学力」概念を多角的な視点から検討し、「学力」概念を規定する教育システムおよび教育研究の特殊性や文脈性を明らかにしようとするものである。この目的に従って、平成24年度は、(1)理論的検討、(2)経験的検討、(3)歴史的検討を行なった。(1)理論的検討実体的因果連関にではなく、システムによる意味生成に着目する必要性を見出した前年の検討を更に展開し、教育研究における考え方の特徴の一端を、他システムとの関係において具体的に検討した。見出されたのは、「学力・能力」の過剰な意味的拡大である。複雑化・流動化する現代社会において必要なことは、構造に関する理論から教育の機能を先見的に導出するのではなく、機能的参照観点における機能的等価物として教育を位置づける方法であることを提示した。(2)経験的検討経験的検討は、インタビュー調査および質問紙調査分析である。インタビュー調査は、2007年に行った調査の追跡調査であり、「学力」概念を規定する地域性の影響力の強さを改めて見出した。5年の間には、学習指導要領の改訂が行われていたが、教師の語りからはその影響が大きく見出されることはなく、学校環境の変化といったローカルな制約が強くうかがえる。また都立高校の生徒を対象とした質問紙調査の分析においては、「学力」における到達目標と教育方法に関する「レリバンス」について、従来の想定を超える関連の可能性を見出した。従来の「レリバンス」論が想定している因果論的前提を問い直し、理論的検討で行った視点から再検討する必要が示唆できる。(3)歴史的検討教育研究における「学力論」を規定する要因として教育社会学というディシプリンに着目し、所属機関や方法論の変遷という歴史的な変化を具体的に捉えることができた。また、森重雄を中心に近代教育批判の展開を検討することにより、社会において教育を全域化・特権化するという教育研究に通底するエートスを描き出した。本研究は、「学力観」に関する多角的な社会学的検討を目指すものである。この目的に従って、本年度は(1)理論的検討、(2)経験的検討、(3)歴史的検討を行なった。それぞれについて概説する。(1)理論的検討として、「学力論」へのリスク社会学からのアプローチという新たな枠組みの検討を行った。それは、「学力」が個人のなかに存在する実体というよりも、教育という制度の機能や責任をめぐる議論の中で構成されるものであることを明らかにする理論的枠組みである。これは、「学力論」を経験的・歴史的に捉えることを課題とする本研究の方法論でもあり、また「学力論」への新たなアプローチの提示として重要な議論である。(2)経験的検討として、私立中高一貫校の教員に対するインタビュー調査の分析および2つの質問紙調査の二次分析を行った。インタビュー調査では、それぞれの学校の教師のもつ「学力観」が、学校の置かれた環境や目標などにより異なった様相をみせることを明らかにした。1つめの質問紙調査は大学生を対象とするもので、学生自身が自認する「能力と将来希望する家族のあり方との関連を明らかにした。「能力」自認および教育システムと、ライフ・プランとの間の相互規定的な関係の可能性が示唆された。2つめの質問紙調査の分析は、都立高校の生徒を対象としたもので、「レリバンス」意識について検討している。「学力」の内容に関して、従来のレリバンス論の想定する認識枠組みに対し再考を促すものとして意義がある。(3)歴史的検討として、教育社会学における議論の再検討を行った。そこで見出されるのは、教育社会学の自己規定および反省のあり方である、1980年代以降、教育という事象に対するスタンスは複数の可能性がありえたが、全てが十分に展開されることはなかった。こうした複数のスタンスの拡大と縮小は、教育社会学の「学力論」の論じ方を分析する際のあり方として重要な知見となる。

(3)歴史的検討教育研究における「学力論」を規定する要因として教育社会学というディシプリンに着目し、所属機関や方法論の変遷という歴史的な変化を具体的に捉えることができた。また、森重雄を中心に近代教育批判の展開を検討することにより、社会において教育を全域化・特権化するという教育研究に通底するエートスを描き出した。予定していた調査対象校に関する都合の関係で、本年度に予定していたインタビュー調査の実施を次年度へと変更した。計画していた作業の順序が逆転したぶん、本年度は理論的検討・経験的検討・歴史的検討といった多角的な検討をそれぞれ並列的に進めており、すべての面で一定の進展を得ること演できた。また3点の検討全てが、次年度のさらなる検討の基礎となるものでもあり、次年度との継続性という意味でも意義がある。本年度に行った理論的検討を基礎に、経験的・歴史的検討として、インタビュー調査の実施・分析および「学力論」の学問的資料の分析を、さらに深化させていくことが基本的な方針となる。そこで新たに、2校の教師を対象にインタビュー調査を行い、一方で戦後から1970年代までの学問的資料を分析する。双方とも、本年度の検討から得られた知見をもとに、その差異に着目する形で分析をすすめることで、より有益な知見を引き出せるものと考えられる。
薬物副作用による歯肉増殖症におけるアポトーシス関連癌遺伝子の発現について

薬物副作用による歯肉増殖症の発症機構とアポトーシス関連癌遺伝子との関係について調べるために,ニフェジピンとフェニトインにより誘発された12例の増殖歯肉組織と5例の対照歯肉の上皮においてbcl-2,c-mycのそれぞれの遺伝子の発現について調べた。bcl-2の発現は,増殖歯肉12例中全例に,また対照歯肉でも5例中全例に認められた。しかし,増殖歯肉では基底細胞層と基底細胞層上方の上皮細胞の核に認められたのに対して,対照歯肉では基底細胞の核に限局した発現であった。bcl-2には細胞の最終分化とアポトーシスを阻害する作用のあることがわかっており;増殖歯肉上皮でのbcl-2の発現の増加により上皮細胞の最終分化が抑制され,また細胞の寿命が延長されているものと考えられる。一方,c-mycの発現は増殖歯肉12例中9例に基底細胞層と基底細胞層上方の上皮細胞の核に発現していたが、対象歯肉5例ではc-mycの発現がみられないか、または極めて弱いものであった。c-mycには上皮細胞の増殖を促進する作用がある一方で,アポトーシスを誘発する作用がある。そしてこのアポトーシス誘発作用がbcl-2により阻害されることが報告されている。したがって,bcl-2はc-mycがアポトーシスを引き起こすことなく,上皮細胞の増殖を促進するということを可能にしている。これらのことから,上皮細胞の最終分化とアポトーシスに対するbcl-2の阻害作用ならびにc-mycとbcl-2の相互作用による上皮細胞の増殖促進が,歯肉増殖症の肥厚上皮の形成や不全角化に関係していると考えられた。薬物副作用による歯肉増殖症の発症機構とアポトーシス関連癌遺伝子との関係について調べるために,ニフェジピンとフェニトインにより誘発された13例の増殖歯肉組織と8例の対照歯肉の上皮においてbc1-2,c-mycのそれぞれのproto oncogeneの発現について調べた。bc1-2の発現は,増殖歯肉13例中全例に,また対照歯肉でも8例中全例に認められた。しかし,増殖歯肉では基底細胞層と有棘細胞層の上皮細胞の核に認められたのに対して,対照歯肉では基底細胞の核に限局した発現であった。bc1-2には細胞の分化とアポトーシスを阻害する作用のあることがわかっており,増殖歯肉上皮でのbc1-2の発現の増加により上皮細胞の分化が抑制され,また細胞の寿命が延長されているものと考えられる。一方,c-mycの発現は増殖歯肉13例中10例に,また対照歯肉8例中3例に認められ,有棘細胞層の細胞の核に発現していた。そしてこのアポトーシス誘発作用がbc1-2により阻害されることが報告されている。したがって,bc1-2はc-mycがアポトーシスを引き起こすことなく,上皮細胞の増殖を促進するということを可能にしていると推測される。これらのことから,上皮細胞の分化とアポトーシスに対するbc1-2の阻害作用ならびにc-mycとbc1-2の相互作用による上皮細胞の増殖促進が,歯肉増殖症の有棘細胞層肥厚に関係していると考えられた。
哺乳類におけるＴｙ３／Ｇｙｐｓｙ型レトロトランスポゾン挿入による遺伝子獲得

(2) Peg10conditional KOマウスの解析Peg10 KOマウスは初期胚で致死となり、生後の個体におけるPeg10の機能解析ができなかった。そこで初期胚致死の表現型を回避させるために、新たにPeg10 conditional KOマウスを作製した。Tpbp-Cre (初期胎盤のectoplacental coneに特異的)マウスとの交配により、Peg10 KOマウスと同様の表現型が得られることから、Peg10がectoplacental coneで機能していることを明らかにした。また、Nestin-Cre (脳神経系に特異的)マウスとの交配により、Peg10が脳神経系で機能し、出生後の成長を制御することを明らかにした。(3) Sirh7 KOマウスの解析Peg10同様にレトロトランスポゾン由来の遺伝子であるSirh7のKOマウスの解析を行った結果、胎盤形成に異常が生じ、さらに出産遅延の表現型を持つことを明らかにした。このことから、Peg10/Sirh1, Peg11/Sirh2に引き続きSirh7でも胎盤で重要な機能をしていることがわかり、「レトロトランスポゾン獲得による哺乳類の進化」を支持する結果を得られた。25年度が最終年度であるため、記入しない。申請者が単離した新規父性発現インプリンティング遺伝子Peg10はORF1と-1フレームシフトを介して翻訳されるORF1-2融合タンパクの2つのタンパク質をコードし、それぞれがフグのsushi-ichiレトロトランスポゾンのGAG、POLタンパク質に高い相同性を持つレトロトランスポゾン由来の遺伝子であった。Peg10は他のレトロトランスポゾンのように不活性化されずに胎盤で高発現し、哺乳類で高度に保存されていることから、発生初期の胎盤形成に重要な遺伝子であると考え、Peg10 KOマウスの作製により、Peg10が胎盤形成に必須な機能を持つことを明かにしている。研究課題の目的は、Peg10タンパクの詳細な機能を明らかにすることで、申請者の提唱した仮説「レトロトランスポゾン獲得による哺乳類の進化」がどのようなメカニズムで起こるのかを解明することにある。現在までに既に申請者が樹立している野生型マウスおよびPeg10 KOマウスの胎盤の幹細胞であるTS細胞を材料に、抗ORF1抗体、および抗ORF2抗体を用いた実験から、ORF1がフレームシフトを起こす部位の同定に至っている。また、ORF1に特異的に結合するタンパクPBD1 (Peg10 BinDing protein1)の同定に成功している。現在はPbd1 KOマウスとPeg10 KOマウスを用いることで、その詳細な機能解析を行っている。TS細胞を材料に用いて、抗ORF1抗体、および抗ORF2抗体を用いた免疫沈降を行い、Peg10に結合するタンパクであるPbd1を候補として単離してきた。さらに、実際にマウス胎盤、および脳を材料に抗ORF1抗体を用いた免疫沈降、および抗Pbd1抗体を用いた免疫沈降の両方でPeg10, Pbd1の結合を証明している。また、Peg10とPbd1の詳細な機能を解析するために、Pbd1 KOマウスを既に導入しており、研究の体制は整っていることから、達成度はおおむね順調に進展している。Peg10およびPbd1の結合部位を同定するために培養細胞における変異体の強制発現系を用いた実験を推進する。また、Peg10にはZinc finger domainやprotease active siteなどが存在しているので、それらの機能ドメイン欠損させることで、どのような機能を持っているのかを明かにする。また、Pbd1の他にPeg10に結合するタンパクを単離するためにTS細胞の他に、初期胎盤などの臓器も材料として用いて免疫沈降を行い結合タンパクを同定する。Pbd1 KOマウスの表現型解析、また、Peg10 KOマウスとPbd1 KOマウスを交配し、ダブルKOマウスを解析することでPeg10が進化の過程でどのような機能を獲得したのかを明かにする。
量子揺動による準安定状態の緩和機構の解明と直接数値シミュレーション法の開発

量子揺動の効果で準安定状態がどのように緩和するかについて、純粋に量子力学的な範囲でどのようなことがわかるかについて研究し、相互作用系の量子ダイナミックス、およびそれらの系の散逸過程をどのように取り扱うべきかについて研究した。具体的な系として横磁場イジング模型を考え、系のエネルギー変化のために、容易軸方向の外場を時間的に変化させた。その変動外場のもとでの系の時間発展、つまり非断熱遷移の特徴について調べた。まず、外場を時間に比例して変化させ、そのようなスイッチングの際の磁化の変化をシュレディンガー方程式を直接とくシミュレーションで調べ、観測されたエネルギー準位の擬似的交差の度の非断熱遷移として理解されることを示した。また、その結果磁化過程が階段的になることも示した。さらに、交流外場のもとでの非断熱遷移についても研究し、磁化が外場の振動数と非常に異なる周期で振動する現象を見出し、一般的なフロケの定理からその現象を解析した。また、外場がランダムにかかる場合の磁化の運動も調べそれらによって(ランダムネスに関して平均することで)現われる散逸現象の特徴も研究した。それらから、準安定状態の緩和と外部擾乱の関係について考察を進めた。これらの現象の縮約密度行列の方法を用いた解析法についても知見を得た。
アラキドン酸エポキシドによる血管増殖因子発現調節機構の解明

アラキドン酸からシトクロムP450(P450)によって産生されるエポキシ体(EET)については、血管拡張作用や抗炎症作用など様々な生理活性が報告されている。当該研究ではEETの血管内皮増殖因子(VEGF)の発現促進作用という新しい生理活性を見いだし、このメカニズムについて検討した。ヒト臍帯動脈血管内皮細胞(HUAEC)を用いて、低酸素下におけるVEGF誘導について検討した。細胞膜からアラキドン酸を供給するボスフォリパーゼA2酵素の阻害剤MAFPでは、VEGFの発現が低下した。またP450に電子をわたす酵素であるNADPH-P450還元酵素の阻害剤DPIC、P450の酵素阻害剤であるケトコナゾール、サルファフェナゾールも同様にVEGFの発現を抑制した。EETには4種類の異性体、5,6-EET,8,9-EET,11,12-EET,14,15-EETが存在するが、HUAECのミクロゾ-ムを用いた検討では、14、15-EETのみが産生された。HUAECに外から14,15-EETを添加するとVEGFの発現が誘導されたが、この加水分解物であるジオール体(DHETE)では、この効果はなかった。ところで、VEGFの低酸素下の発現には低酸素感受性因子HIF-1が関与していることが明らかになっている。申請者は、いくつかの低酸素応答阻害剤や促進剤を見いだしているが、これらはHIF-1の発現量を変化させることで低酸素応答に影響を与えていることを見いだしている。ところが、EETはHIF-1の発現には影響を与えなかった。以上の結果から血管細胞でP450によって産生されるEETはVEGF発現に関与しているが、メカニズムとしてHIF-1直接的ではない可能性が示唆された。アラキドン酸からは様々な生理活性物質が生合成される。それらには、プロスタグランジン系、ロイコトリエン系さらに第三番目の経路としてエポキシ体(epoxyeicosatrienoic acid, EET)が知られている。EETには5,6-EET,8,9-EET,11,12-EET,14,15-EETの4種類がある。EETの最も注目されている作用は、血管内皮由来過分極因子(EDHF)であるが、我々は、EETが細胞の低酸素応答に影響を与えることを見いだした。血管新生に関わる血管内皮増殖因子(VEGF)は低酸素状態によってその発現が増加することが知られ、典型的な低酸素応答因子である。当該研究ではEETの新機能を見いだし、この機構を解明することでEETの作用メカニズムそして血管の低酸素応答調節機構を解明していくことを目的としている。低酸素下で培養細胞への薬物投与やRNAの単離ができる装置を構築した。これによって空気に触れずに細胞の処理ができ、酸化ストレスのない安定した低酸素環境の実験ができるようになった。まず、臍帯動脈血管内皮細胞(HUAEC)ミクロゾームを用いた検討では、14,15-EETと11,12-EETが加水分解されたと考えられる11,12-dihydroxyeicosatrienoic acidを生成した。そこで、HUAECに通常酸素濃度および低酸素状態で、11,12-EET,14,15-EET,血圧降下剤(アンギオテンシン変換酵素阻害剤)、アピゲニンを添加してVEGFの発現を調べた。後者2種の化合物はこれまで血管新生を抑制する可能性が指摘されているものである。後者2種の化合物は低酸素下でHUAECのVEGF発現を顕著に抑制した。

一方、EETは構造によって抑制するものと促進するものの両方が見られた。これらの化合物はHIF-1αのタンパク質の安定化を調節しているようだ。アラキドン酸のエポキシ体(EET)には4種類の異性体(5,6-EET, 8,9-ET,11,12-EET,14,15-EET)が存在し、チトクロームP450(P450)によって生合成される。EETは血管拡張や抗炎症作用など、様々な生理作用が報告されている。これまで、申請者はヒト臍帯動脈内皮細胞(HUAEC)を用いて、細胞膜からアラキドン酸を切り出す酵素であるphospholipase A2の阻害剤MAFPおよびP450への電子伝達酵素NADPH-P450 reductaseの阻害剤DPICが、血管内皮増殖因子(VEGF)の低酸素における誘導を阻害することを明らかにしている。VEGFは、癌細胞においては血管新生を誘導し、動脈硬化の進展にも関わる因子であり、これには細胞の低酸素応答が重要であることが明らかにされている。そこで、P450が生成するEETがVEGFの発現に影響を与えているのではないかと考え、この研究がスタートした。この研究では、EETのVEGF発現に与える影響のメカニズムを明らかにすることを目的としている。HUAECにはCYP2C8というP450が存在し、11,12-EET. 14,15-EETを生成した。低酸素下で培養したHUAECにこれらのEETを添加すると、VEGFの発現量は増加した。一方、CYP2C8の阻害剤であるsulfaphenazoleを添加すると、VEGFの発現量は低下した。また、EETが加水分解されたジオール体を添加してもVEGFの発現には影響がなかった。さらに、低酸素におけるVEGFの誘導の鍵因子であるHIF-1の発現量を調べたが変化はなかった。このことは、EETはこれまで申請者らが明らかにしているVEGF発現調節化学物質とは異なるメカニズムで作用していることが示唆され、EET相互作用タンパク質(受容体など)の検索が必要であることを示している。
ユビキタス環境における情報システムの進化・発展フレームワーク

「人間性」や「社会性」を考慮して人々の生活を支援する情報基盤として,ユビキタス環境における情報システムの進化・発展フレームワークを開発した.「人間性」や「社会性」を考慮して人々の生活を支援する情報基盤として,ユビキタス環境における情報システムの進化・発展フレームワークを開発した.高齢者などの情報弱者が高度なサービスを享受できるための情報環境の構築を目的とし,今年度は1.進化・発展フレームワークにおける利用者・環境・情報システムの情報収集・管理機構の設計,2.進化・発展フレームワークにおける情報システム進化・発展機構の設計の2点に焦点を当てて研究開発を推進した.1に関して,本研究では情報システムを自律性・協調性を有するエージェントの集合体として構成する手法を採用している.情報システムの動作環境はエージェント処理系とその実行環境を提供するコンピュータからなり,それらは様々なアプリケーションやコンピュータプラットフォームの出生・消滅により変動するものである.そこで,これらの外部変動状況を環境情報として収集・管理する仕組みの検討を進め,環境情報の収集機構のプロトタイプを開発した.また,単一環境における情報システムの監視アーキテクチャを試作し,メッセージによる情報収集を介して情報システムの変動状態を測定できる仕組みを確立した.2に関して,情報システム進化・発展機構と情報システムコンポーネントリポジトリでやり取りされるデータモデルを設計した.続いて,進化・発展機構の基本アーキテクチャとして,分散環境向け帰還型マルチエージェントフレームワークの設計・試作を行い,同フレームワークの利用により情報システムの永続性が実現されること,及び,情報システムの効率的な利用が可能になることを確認した.さらに,異種エージェントの組織化機構・協調処理機構の設計・試作を行い,コンポーネントリポジトリを軸とする性質の異なる情報システムの共生の有用性を確認した.高齢者などの情報弱者が高度なサービスを享受できるための情報環境の構築を目的とし,今年度は,1.進化・発展フレームワークにおける情報システム進化・発展機構の設計,2.進化・発展フレームワークにおける従来型サービスの利用支援機構の設計,3.評価用情報システムの開発,の3点に焦点を当てて研究開発を推進した.1に関して,前年度のプロトタイプを強化・拡張し,情報システムの監視機能,進化・発展的操作機能,自動評価機能を備えた製品版の設計・実装を進め,評価実験によりこれらの諸機能の有効性を検証した.実験結果から,情報システムの監視による不安定エージェントの早期発見や,組織再構成の高速化が達成されたことを確認した.2に関して,現存の多数のソフトウェア/アプリケーション/Webサービスを有効活用するため,これらと情報システムが相互連携するための仕組みについて検討を進め,支援機構の設計・実装を実施し,以下の2つの相互連携を支援することに成功した.(S1)情報システムと,情報システムとは処理系が異なる多種多数なエージェントシステムの連携:エージェントリポジトリを用い,提案フレームワーク上で動作するDASHエージェントと,OMAS/JADEプラットフォーム上のエージェントの動的な組織化を実現した.(S2)情報システムと,非エージェントシステムの連携:提案フレームワーク上で動作するDASHエージェントと,大規模分散処理フレームワークHadoop上で動作するMap-Reduceプログラムとの連携を実現した.3に関して,分散バックアップシステムを設計・試作した.本システムは移動性を有するDASHエージェントを用いており,復旧用データを分散して保存するため,局所的な災害により全ての復旧用データが失われる可能性は低く,複数台の計算機の余剰HDDを上手く活用すろことも可能である.プロトタイプを用いて行った名工大-東北大における分散バックアップシステム利用実験により,提案手法の有効性を確認した.高齢者などの情報弱者が高度なサービスを享受できるための情報環境の構築を目的とし,今年度は,1.進化・発展フレームワークにおける情報システム進化・発展機構の設計,2.進化・発展フレームワークにおける従来型サービスの利用支援機構の設計,3.評価用情報システムの開発,の3点に焦点を当てて研究開発を推進した.1に関して,前年度のプロトタイプを強化・拡張し,情報システムの永続化機能,情報システムの監視機能,情報システムの学習機能,情報システムの進化・発展的操作機能を高度化した製品版の設計・実装を進め,評価実験によりこれらの諸機能の有効性を検証した.2に関して,現存の多数のソフトウェア/アプリケーション/Webサービスを有効活用するため,これらと情報システムが相互連携するための仕組みについて検討を進め,支援機構の設計・実装を実施し,以下の2つの相互連携を支援することに成功した.(S1)情報システムと,情報システムとは処理系が異なる多種多数なエージェントシステムの連携:エージェントリポジトリを用い,提案フレームワーク上で動作するDASHエージェントと,携帯向けプラットフォームLEAP上のエージェントの動的な組織化を実現した.(S2)情報システムと,非エージェントシステムの連携:提案フレームワーク上で動作するDASHエージェントと,Java言語で記述された外部Webアプリケーションの連携を実現した.3に関して,前年度開発した分散プロトタイプを強化・拡張した.分散環境におけるバックアップサーバの自動認識やデータ冗長化の仕組みを新たに導入し,データの耐障害性を向上した.また,エージェントの推論機能の改良により推論中の割り込み処理が可能となった.これにより,エージェントの協調動作がより円滑になり,結果的にデータのバックアップ時間を大幅に短縮することに成功した.提案フレームワークの各機構の設計・実装および評価アプリケーションの開発が計画通り進んでいる.24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画通り,進化・発展フレームワークにおける情報システム進化・発展機構の実装・改良,評価用情報システムの改良を進めてゆく.なお,本研究は分散環境を対象としているため,評価実験については,他大学の研究グループとも協力しながら実施する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
中間子原子核を用いて探るストレンジネス及びチャームの物理

ストレンジやチャームといった第2世代クォークをもつ中間子が束縛した原子核には、第1世代クォーク(アップ、ダウン)のみの普通の原子核にはない新奇な性質が期待される。中でも、ストレンジクォークをもつ反K中間子は陽子との間に強い引力が働くため、反K中間子原子核は通常原子核の数倍もの高密度状態を作る可能性がある。本課題では最も基本的な系“Kーpp"(Kー中間子と2つの陽子)を丁寧に調べた。共鳴状態・結合チャネル・波動関数といった重要な要素を全て同時に扱う、近似や仮定を極力排除した理論計算によって、この系の性質を解明した。その結果、確かに反K中間子原子核が高密度状態を形成し得ることを示した。ストレンジネスをもつ原子核の中でもK-中間子を持つ原子核(K原子核)は、中性子星内部に匹敵する高密度状態を形成すると期待される。そのようなエキゾチックなK原子核の性質を解明すべく、まずは最も基本的な系であるK-pp(K-と陽子二つ)を丁寧に調べている。K-ppをきちんと調べるには、1.理論的に信頼できるK-中間子と核子間の相互作用、2.結合チャネル問題と共鳴状態を同時に取り扱える手法、が必要となる。1に関しては、南部・ゴールドストンボソンであるK-中間子の力学を説明するカイラル理論に基づき、構造計算に用いやすい形で相互作用を構築した。また2に関して、通常の原子核の共鳴状態の研究で用いられてきた複素スケーリング法を、結合チャネル系に応用した結合チャネル複素スケーリング法(ccCSM)を開発した。我々が構築した相互作用を用い、まずは二体系KbarN-πYにccCSMを適用したところ、非常にうまくワークすることが確認された。特にこの系にはハイペロンの励起状態Λ(1405)が存在するが、過去の研究と同様の結果が得られることが確認され、更にはccCSMで得られる波動関数を解析することでΛ(1405)の構造、特にサイズを調べることが出来た。またカイラル理論に基づく過去の研究が予言するΛ(1405)のダブルポール構造についても、予想外にうまく研究できることが分かり、引き続き詳しい解析を行っている。以上、二体系で上手く行くことが確認されたので、3体系K-ppの研究に挑んでいる。そこではccCSM法を巧みに使うことで、結合チャネル問題をシングルチャネル問題に落とすことを思いつき(ccCSM+Feshbach法)、短時間でK-ppの計算を行えるようになっている。非相対論的な枠組みで、K-ppの束縛エネルギーは30 MeV前後、崩壊幅は20-60 MeV程度という結果を現在までに得ている。ストレンジネス核物理において、K中間子原子核(反K中間子が束縛した原子核)はホットなトピックである。ストレンジネスをもつ反K中間子(Kbar)と核子(N)との間には強い引力が働く。そのためK中間子原子核では、中性子星内部に匹敵する高密度状態が生成される可能性がある。このようなK中間子原子核の性質を明らかにするため、最も基本的な系とも言えるKーpp(二つの陽子とKー中間子からなる三体系)を丁寧に調べている。前年度までに、南部ゴールドストンボソンである反K中間子の力学を説明するカイラル理論に基づくKbarN相互作用の構築、それを用いた、結合チャネル複素スケーリング法(ccCSM)によるKbarN二体系の研究を行った。その結果、KbarN共鳴状態であるΛ(1405)の性質を説明出来ていることが確認できた。カイラル理論に基づくポテンシャルでは、そのエネルギー依存性のためにΛ(1405)がダブルポール構造を持つ。詳細に調べることで、我々の研究でもダブルポール構造は確認された。更にccCSMでは陽に波動関数が得られるのがメリットである。波動関数を解析することで、二つのポールが異質なものであることを明らかにした。今年度、これらの成果を論文にまとめ発表した。続いて三体系Kーppへと進んだ。本来この系はKbarNNーπΣNーπΛNといった結合チャネル系であるが、複素スケーリング法のユニークな性質を利用することで、共鳴状態としての性質を損なうことなく効率的にKbarNNシングルチャネル問題として扱う方法を思いついた。(ccCSM+Feshbach法)この方法で調べたところ、Kーpp(Jπ=0ー、I=1/2)は20ー30MeVと浅く束縛し、崩壊幅は20ー60MeVの範囲にあるという結果を得た。同じKーppでもJπ=1ー状態は共鳴状態を作れないことも分かった。これらの成果を論文にまとめ発表した。K中間子原子核の性質を明らかにするため、最も基本的な系であるKーpp(二つの陽子とKー中間子からなる三体系)を丁寧に調べている。このKーppは本来KbarNNーπΣNーπΛNといった結合チャネル系であり、かつ共鳴状態として存在する。結合チャネル系と共鳴状態という二点を同時に扱える結合チャネル複素スケーリング法(ccCSM)を用い研究を進めている。H26年度、複素スケーリング法のユニークな性質を利用することで、共鳴状態としての性質を損わず効率的にKbarNNシングルチャネル問題として扱う方法を確立した。