hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コミックの文化的認知に関する研究

19世紀を通じてコミックスの文化的認知と密接なかかわりをもち、その結果フランス語圏では導入が非常に遅かったスピーチ・バルーンの歴史についても並行して調査した。今年度のもう一つの成果として、現代フランスにおけるコミックス(BD)の文化的認知に関するティエリ・グルンステンの研究をふまえつつ、日仏両国におけるコミックスと諸芸術との関係、子ども観、大学制度、歴史記述の観点から今後のコミックスの学術的研究のあり方に関する問題提起をおこなった。また、10月には本研究代表者の主催する「ナラティヴ・メディア研究会」にグルンステン氏を迎えて講演会・セミナーを行い、コミックスを学問として論じる場のありかたを探る手がかりとした。注記:ここ一、二年で、さまざまな文化圏に属するマンガの総称として、英語のcomicsのカタカナ表記「コミックス」が普及しつつあるため、研究課題名での表記を補い「コミック(ス)」や「コミックス」を多く使用した。
セマフォリンシグナルによる嗅球の軸索投射制御機構

セマフォリンシグナルに関与するさまざまな分子を欠失したマウスを用いて、嗅球の軸索投射におけるセマフォリンシグナルの機能について解析した。その結果、セマフォリンシグナルに関わる分子の中には、嗅球軸索投射を細胞自立的に制御するものと、細胞比自立的に制御するものが存在することが明らかとなった。これまでの研究から、嗅球から終脳への軸索投射には、軸索ガイダンス分子として知られるセマフォリンが複数関与しており、それぞれのセマフォリンが異なる役割を担うことや、異なるセマフォリンのシグナルがクロストークすることを示唆する予備的な結果を得ていた。そこで本研究では、嗅球の軸索投射をモデルとして、複数のセマフォリンシグナルが協調的に軸索投射を制御する仕組みについて明らかにすることを目指している。21年度の研究として、まず、セマフォリンシグナルを構成する遺伝子について、嗅球軸索やその投射経路における発現パターンを免役染色やinsituハイブリダイゼーションによって明らかにした。次に、培養アッセイ系を用いて、これらセマフォリンシグナルを構成する各種遺伝子を欠失したマウス胚における嗅球軸索のセマフォリンに対する応答能の変化を解析した。さらに、これら遺伝子を欠失した嗅球軸索の投射パターンを明らかにした。結果として、まず培養系を用いた解析で、一部の受容体分子を欠失した嗅球軸索は、本来のリガンドに対する応答性を失うと同時に、新たに新規のガイダンス分子に対する応答性を獲得することがあるというデータを得た。このことは、複数のガイダンスシグナルが複雑にクロストークしながらシグナルを伝えていることを示唆している。また、そのようなクロストークが実際に生体内でも起こっているのか、さらに、そのようなクロストークの重要性について、遺伝子欠失マウスの表現系を中心に解析を進めたところ、確かに培養実験系で確認したようなクロストークが機能していること、さらにそれらクロストークは帰納的な神経回路の形成に必要であることを示唆するデータを得ることができた。21年度の研究で、セマフォリンシグナルを構成する遺伝子の発現パターンを明らかにし、培養アッセイ系を用いて、これらセマフォリンシグナルを構成する各種遺伝子を欠失したマウス胚における嗅球軸索のセマフォリンに対する応答能の変化を解析した。そこで22年度は、これら遺伝子を欠失した嗅球軸索について、生体内での投射パターンの表現型解析を進めた。結果として、セマフォリンシグナルに関わる受容体膜分子の中には、嗅球軸索投射を細胞自立的に制御する分子と、細胞比自立的に制御する分子が存在することが明らかとなった。また2重変異体を用いた解析からは、予想しなかったような嗅球軸索投射の異常を見いだしたことから、嗅球軸索の投射における複数のセマフォリンシグナルの複雑な協調的な作用について、解析を進めている。嗅球軸索を構成する主嗅球や副嗅球の違いは、軸索ガイダンス機構の違いにも関連しており、それらの違いが最終的なターゲットの違いにも反映されることを示唆するデータも得た。以上に示したように、22年度の本研究によって、発生期の嗅球軸索投射には、実際に複数のセマフォリンシグナルが協調的に働くことが必要であることが明らかとなった。そこで本研究では、嗅球の軸索投射をモデルとして、複数のセマフォリンシグナルが協調的に軸索投射を制御する仕組みについて明らかにすることを目指した。21・22年度では、培養アッセイ系を用いたin vitroの研究と、遺伝子破壊マウスを用いたin vivoの研究によって、複数のセマフォリンシグナルが実際に嗅球軸索投射の制御に強く関わっていることを明らかにした。また詳細な解析により、これらセマフォリンシグナルに関わる受容体膜分子の中には、嗅球軸索投射を細胞自立的に制御する分子と、細胞非自立的に制御する分子が存在することも明らかとした。23年度はこれらのシグナルに関わる遺伝子について2重変異体を用いた研究を展開することにより、嗅球軸索の投射における複数のセマフォリンシグナルの協調的な作用について解析を進めた。その結果、これらの軸索ガイダンス分子は確かに相互作用していること、それらの相互作用は嗅球を構成する神経細胞のサブグループごとに異なる様式で生じていることを明らかとし、さらに、それら作用機構の違いが最終的な嗅球軸索の投射パターンに反映されていることを見いだすことができた。

これらの成果は、神経回路のガイダンス機構は、個々の軸索ガイダンスシグナルの効果が単純に集まっただけではなく、軸索ガイダンスシグナル間の相互作用により、ダイナミックなネットワークとして機能していることを示唆している。
ジストニアにおける淡蒼球内節機能分画異常の解析

ジストニアの発現機序として、線条体ドパミン機能異常による淡蒼球の活動性変化が提唱されている。ジストニア患者を対象とした臨床神経生理学的解析では淡蒼球内節の後腹側部の異常発火パターンがジストニア症状発現と関連していることが判明した。また、遺伝子改変モデルなどを用いた基礎研究では線条体コンパートメント構造、特にストリオゾームの機能異常がジストニア発症に関連していることを見出した。そこで、テトラヒドロビオプテリン(BH4)欠乏によって惹起されるドパ反応性ジストニア(Dopa-reonsive dystonia; DRD)の動物モデルである6-pyruvoy1-tetrahydropterin synthase (PTS)遺伝子改変マウスを作成し、行動・組織化学的に検索した。その結果、線条体コンパートメント構造へのドパミン入力に違いがあることを発見し、ストリオゾーム分画のドパミン機能低下がジストニア発現に関連していることを提唱した(Proc Natl Acad Sci USA,105:12551-12556,2008)。本研究は、ジストニアとパーキンソン症状が線条体コンパートメント構造のドパミン機能異常によって生じることを示した最初のものである。また、ジストニアやパーキンソニズムなどの不随意運動に対する治療において、上肢ジストニアに対する淡蒼球刺激術と視床Vo-complex刺激術の有効性を示した(Neurology,70:1500-1501,2008)。また、パーキンソン病愚者に対する視床下核刺激術がレボドパ不応性症状にも有効であることを示した(Acta Neurochirurgica (Wien)150:15-22,2008:Movement Disorders(in press)。さらに、遅発性ジストニアに対する淡蒼球刺激術の治療効果について報告した(Mov Disord,23:1929-1931,2008)。DYT3ジストニアの責任遺伝子DYT3の遺伝子産物であるN-TAF1の単クローン抗体を作成しその脳内局在を同定した。その結果、N-TAF1は線条体投射神経細胞である中型有棘細胞に選択的に発現し、ストリオゾーム分画有意に局在していた。これらの所見はDYT3の機能病理を考えるうえで重要と考え、J.Neurosciに投稿中である。ヒト脳でのN-TAF1の発現も確認しており、N-TAF1がDYT3ジストニアの真の責任遺伝子産物であるかDYT3患者脳を用いて現在解析中である。線条体のドパミン受容体陽性神経細胞(D1細胞)の変性を生じる遺伝子改変モデルの解析では、ジストニア症状の発現時期と一致して線条体ストリオゾーム分画の神経細胞脱落が唯一病変として出現するが判明した。さらに、D1細胞の変性に伴いD2細胞の機能亢進が惹起されることを見出した。これらの所見はストリオゾームのドパミン機能異常がジストニア発現に関連していること示唆しており現在投稿準備中である。また、パーキンソン病患者に対する視床下核刺激術が腹部ジストニアによる腰曲がり(Camptocormia)に有効であることを示した(Mov Disord,2009;24:1076-1079)。さらに、淡蒼球内節刺激術がMeige症候群のジストニア症状を長期にわたって抑制することを報告した(Mov Disord,in press)。ジストニア患者の脳深部刺激治療の際に淡蒼球外節および内節の神経細胞活動電位を記録したところ、淡蒼球内節の後腹側部において疾患特異的と考えられる"Burst and suppression"パターンの群発活動が得られた。また、刺激電極からのLFP解析では異常活動の導出部位と治療効果がえられる刺激部位が一致することが判明した。DYT3患者も含めたジストニア症例数も20を超え、統計学的解析を含め現在投稿準備中である。また、淡蒼球内節刺激術がMeige症候群のジストニア症状を長期にわたって抑制することを報告した(Parkinsonism Relat Disord, 2011, 17:123-125)。DYT3ジストニアの責任遺伝子DYT3の遺伝子産物であるN-TAF1の単クローン抗体を作成しその脳内局在を同定しその結果は現在投稿中である。また、培養系を用いた機能実験ではN-TAF1発現を低下させると神経細胞は退行変性をきたすことが判明した(投稿準備中)。線条体のドパミン受容体陽性神経細胞(D1細胞)の変性を生じる遺伝子改変モデルの解析では、ジストニア症状の発現時期と一致して線条体ストリオゾーム分画の神経細胞脱落が唯一病変として存在し、D1細胞の変性に伴いD2細胞の機能亢進が惹起されることを見出した。

これらの所見はストリオゾームのドパミン機能異常がジストニア発現に関連していること示唆しており現在投稿準備中である。これらの知見に関連して、D1受容体シグナルを伝達するGolfαが線条体ストリオゾーム分画に豊富に発現していることを報告した(Neuroscience 2010, 170, 497-502)
高密度レドックス流体：蓄電科学を革新する新原理の探索

電子交換に基づく電荷伝播現象の解析を手段とし,レドックス活性コロイド流体に蓄電容量密度の限界は存在するのかといった問いへの挑戦を通して、高密度レドックス流体を与えるナノ構造体を創出し、ナノ粒子間の交換反応に基づく電荷輸送・貯蔵機構の解明を経て、高速・大容量フロー蓄電の基礎原理を明確にすることを研究目的とした。具体的には,有機安定ラジカル種の可逆で速い一電子授受に着目し、ラジカルを電荷交換席として繰返し単位あたり高密度に置換した非晶質ポリマーが水系電解質に分散したナノ粒子の形態で高密度蓄電を担う、斬新な有機フロー活物質を創製することを目指した。その方法論として、電荷貯蔵を担うポリマー粒子の有用性を1斬新なレドックス席の創出と、電荷貯蔵過程における電子・イオン輸送の解明を基軸とした普遍化、2ナノ粒子の物質移動制御に立脚した高速電荷蓄積の実証を経て3レドックスフロー活物質の創出へと繋げること、などの点で明確にし,有機フロー電池のプロトタイプを動作実証した。成果の概要は以下の通り。(1)高分散性を有する高密度レドックスポリマー粒子の創出:水系電解質で電位差1 V以上を与える電子授受席ペアを選定し、分散性もたせたマトリクスポリマー粒子に集積させた。電子授受席を当重量小さく有するポリマーをナノ粒子として与える重合法を確立した。生成ポリマーの構造決定、架橋度と電気化学特性の相関解明、容量密度の導出を経て、理論容量に近い実測値を引き出せる粒子径と電解液条件を明確にした。電位差に相応した電圧発生、電極反応速度定数を反映したレート特性を確かめ、試作セルでフロー活物質としての安定性・耐久性を明らかにした。(2)分散粒子の電子交換に基く蓄電現象の物理化学:水系電解液に分散させた高密度レドックスポリマー粒子の充放電特性の解明に着手し,次年度の展開に繋げるための基礎知見として整理した。レドックス活性な有機ナノ構造体を用いた蓄電デバイスを創製し、競合技術であるリチウムイオン電池やバナジウムレドックスフロー電池、燃料電池などにおいて不可欠の要素となっているコバルト、バナジウム、りん状黒鉛、白金族元素などの希少原料を一切使用しない、有機物のみで構成された大容量蓄電技術としての可能性を見出しており,これらは当初の予想を超えた展開につながっている。具合的には,有機ナノ構造体を水系電解質からなるレドックスフロー電池の活物質として適用することにより、パワーおよびエネルギー密度を両立できる可能性を明確に示すに至っている。一般に金属元素を用いた電池のスケール性がコスト面で制約されるのに対し、資源の限界や地域性の問題なく、ありふれた元素のみで構成された有機物でレドックス活性を引き出すことにより、大規模蓄電を支える持続可能な基礎原理になりうるとの手応えに繋がっている。以上の本年度成果は,申請時に想定した初年度進捗を上回るものと考えており,初年度成果を基盤として次年度は当初計画を前倒しで進捗させ,研究期間終了までに具体的成果を固めるとともに,次なるプロジェクトに進めるための足がかりを確立できる見込みである。初年度成果を承け,第2年度は当初計画を前倒しで進捗させ,想定する有機フロー電池に関する具体的知見を集積するとともに,最終第3年度の取りまとめに向けた成果基盤を構築する。具体的には,将来の実用化に耐える化学的ロバスト性、高分子(材料)としての汎用性および社会実装に適うレベルのエネルギー密度を備えた斬新な有機ナノ構造体を創出するために、レドックス活性基を活性維持したまま極限まで有機マトリクスに凝縮する方法論を,多様な有機物質群を用いて展開することが今後の課題である。すなわち,有機ポリマー粒子としての多様性を拡張し,従来の有機デバイスでの限界につながる集電体表面の副反応や凝集、結晶化などの問題を解決することを目指して展開する。併せて、中性付近の水系電解質を適用することにより、コスト面での優位性や環境負荷低減など,有機フロー活物質ならではのメリットを明確にすることを計画している。

電位差に相応した電圧発生、電極反応速度定数を反映したレート特性を確かめ、試作セルでフロー活物質としての安定性・耐久性を明らかにした。(2)分散粒子の電子交換に基く蓄電現象の物理化学:水系電解液に分散させた高密度レドックスポリマー粒子の充放電特性の解明に着手し,次年度の展開に繋げるための基礎知見として整理した。レドックス活性な有機ナノ構造体を用いた蓄電デバイスを創製し、競合技術であるリチウムイオン電池やバナジウムレドックスフロー電池、燃料電池などにおいて不可欠の要素となっているコバルト、バナジウム、りん状黒鉛、白金族元素などの希少原料を一切使用しない、有機物のみで構成された大容量蓄電技術としての可能性を見出しており,これらは当初の予想を超えた展開につながっている。具合的には,有機ナノ構造体を水系電解質からなるレドックスフロー電池の活物質として適用することにより、パワーおよびエネルギー密度を両立できる可能性を明確に示すに至っている。一般に金属元素を用いた電池のスケール性がコスト面で制約されるのに対し、資源の限界や地域性の問題なく、ありふれた元素のみで構成された有機物でレドックス活性を引き出すことにより、大規模蓄電を支える持続可能な基礎原理になりうるとの手応えに繋がっている。以上の本年度成果は,申請時に想定した初年度進捗を上回るものと考えており,初年度成果を基盤として次年度は当初計画を前倒しで進捗させ,研究期間終了までに具体的成果を固めるとともに,次なるプロジェクトに進めるための足がかりを確立できる見込みである。初年度成果を承け,第2年度は当初計画を前倒しで進捗させ,想定する有機フロー電池に関する具体的知見を集積するとともに,最終第3年度の取りまとめに向けた成果基盤を構築する。具体的には,将来の実用化に耐える化学的ロバスト性、高分子(材料)としての汎用性および社会実装に適うレベルのエネルギー密度を備えた斬新な有機ナノ構造体を創出するために、レドックス活性基を活性維持したまま極限まで有機マトリクスに凝縮する方法論を,多様な有機物質群を用いて展開することが今後の課題である。すなわち,有機ポリマー粒子としての多様性を拡張し,従来の有機デバイスでの限界につながる集電体表面の副反応や凝集、結晶化などの問題を解決することを目指して展開する。併せて、中性付近の水系電解質を適用することにより、コスト面での優位性や環境負荷低減など,有機フロー活物質ならではのメリットを明確にすることを計画している。
体温調節系と循環調節系の中枢神経系に於ける相互関連

申請者らは、体温調節系に影響を及ぼす系として循環制御系を中心に研究を行ってきた。即ち、血圧の変動により体温調節機能が変化する事を高体温側及び低体温側において発見したが、研究途中に置いてアミノ酸輸液が体温調節中枢に影響を及ぼすことを発見した。血中アミノ酸濃度が上昇すると代謝量が上昇し体温が上昇することは既知の事実であったが、熱放散が上昇すれば体温は一定に保たれるはずである。これらの事実より、我々は体温調節機能が高体温側にシフト、即ちアミノ酸が発熱物質のように体温調節中枢に作用しているのではないかという仮定の基、健康被験者を用いて実験を行った。被験者に2時間、体重あたり一定量のアミノ酸輸液を投与後、下半身40度温浴または、water-perfused suitに約15度の冷水を還流し中枢温を上昇または低下させその時の体温調節反応を測定した。その結果、皮膚血管拡張、発汗および皮膚血管収縮、ふるえすべての反応が高体温側にシフトしていることが分かった。また、ふるえに於いてはアミノ酸輸液により上昇する事が分かった。これらの現象に交感神経系が関与していることを我々は発見したが詳細は今後の研究課題である。
固液界面における汚れの堆積メカニズムと界面熱抵抗への影響の解明

伝熱面に付着する汚れを液体中の微粒子が固液界面に付着して堆積する過程として捉え,固液界面に付着する汚れが固液界面熱抵抗に与える影響に関する物理モデルを提案することを最終的な目的として,堆積した微粒子(=汚れ)が堆積した固液界面熱抵抗の実験的測定と固液界面に付着した微粒子層が固液界面熱抵抗に与える影響について分子動力学シミュレーションを行った.濡れ性の良好なナノ粒子が固液界面に堆積することにより界面熱抵抗が低減した測定結果は,分子動力学シミュレーションにより得られた知見と照らし合わせても定性的に一貫性があるものである.本研究では,固液界面に汚れが堆積して付着するメカニズムとその微視的構造を実験的に明らかにするとともに,汚れが固液界面熱抵抗に及ぼす影響について明らかにすることを目的としている.本年度は以下の項目について研究を実施した.1液体中に分散する微粒子の固液界面堆積過程における界面熱抵抗測定:本測定試験に使用する作動流体として,アルカリ硝酸塩と亜硝酸塩の混合塩である溶融塩とセラミック・ナノ粒子を懸濁させた高温ナノ流体を作製した.混合塩とセラミック・ナノ粒子の材料共存性や安全性については,予め材料浸漬試験を通して確認している.次に,固液界面熱抵抗の測定法として温度傾斜法を適用することを考え,測定試験装置を設計・製作した.2液体中に分散する微粒子の固液界面堆積過程に対する物理要因の影響の評価:前述1の実験的アプローチに加え,固液界面の汚れ堆積の基礎過程を調査するため,分子動力学法を用いた数値シミュレーションを実施した.固液界面におけるナノ粒子の付着状態を,作成した数値解析プログラムによって数値的に調査した.それに加え,ナノ粒子単層が固液界面熱抵抗に与える影響と,ナノ粒子層が積層化した際に固液界面熱抵抗の変化を数値計算的に評価した.このように本研究の目的とする固液界面熱抵抗の測定する実験装置の製作がほぼ終了していることから,来年度は実験と数値双方から得られる知見から分散微粒子の固液界面堆積過程における界面熱抵抗に及ぼす影響についてさまざまな物理要因の影響を調査する予定である.固液界面に付着するさまざまな「汚れ」は,液体を利用する熱機器の伝熱性能に直接的に影響するとともに,熱機器の微小化に伴って考慮すべき重要な工学的問題となっているが,固液界面に付着する汚れの堆積メカニズムやその微細構造の詳細は明らかにされておらず,また,汚れの固液界面熱抵抗への影響についての一般的な学理も確立されていない.本研究では,固液界面に汚れが堆積して付着するメカニズムとその微視的構造を明らかにするとともに,汚れが固液界面熱抵抗に及ぼす影響について明らかにすることを目的とすることとした.平成26年度は液体中に分散する微粒子の固液界面への堆積過程における界面熱抵抗を測定すべく試験装置の設計と製作を行った.本測定試験に使用する作動流体として,アルカリ硝酸塩と亜硝酸塩を混合した溶融塩にナノ粒子を懸濁させた高温ナノ流体を作製した.固液界面熱抵抗の評価法には,固相と液相の温度分布を計測する温度傾斜法を採用した.平成27年度は本測定を実施し,固液界面に粒子が堆積することにより固液界面熱抵抗が変化し得ることが示された.さらに,固液界面の汚れ堆積の基礎過程と影響を調査するため,分子動力学法を用いた数値シミュレーションを実施した.具体的には固液界面におけるナノ粒子の付着状態やナノ粒子層が固液界面熱抵抗に与える影響を数値的に調査した.ナノ粒子に対する対象液体の濡れ性と関係する分子間相互作用強さが強い際には,ナノ粒子層が付着することでフラット面よりも界面熱抵抗が低下することが明らかとなった.また,ナノ粒子層が積層化することで界面熱抵抗が増加し,フラット面よりも界面熱抵抗が高くなる結果を得た.このようにナノ粒子の濡れ性や層構造による界面熱抵抗の変化量と変化特性を明らかにすることで,微粒子が固液界面に堆積することより固液界面熱抵抗に及ぼす影響についての理解が進展したと考えられる.伝熱面に付着する汚れを液体中の微粒子が固液界面に付着して堆積する過程として捉え,固液界面に付着する汚れが固液界面熱抵抗に与える影響に関する物理モデルを提案することを最終的な目的として,堆積した微粒子(=汚れ)が堆積した固液界面熱抵抗の実験的測定と固液界面に付着した微粒子層が固液界面熱抵抗に与える影響について分子動力学シミュレーションを行った.濡れ性の良好なナノ粒子が固液界面に堆積することにより界面熱抵抗が低減した測定結果は,分子動力学シミュレーションにより得られた知見と照らし合わせても定性的に一貫性があるものである.当初から計画していた固液界面熱抵抗測定試験装置の製作が終了しており,次年度に実施予定であった実験が実施可能な状況であるから,当初の計画に対しておおむね順調に進展しているといえる.大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻マイクロ熱工学領域ホームページ機械工学・熱工学平成26年度に実施した結果を基に,平成27年度は以下の研究項目を実施する.1液体中に分散する微粒子の固液界面堆積過程に対するさまざまな物理要因の影響の解明:実験パラメータとして,経過時間,微粒子の特性と濃度,界面材料,流動条件を考えて,微粒子が固液界面に付着していく過程の構造変化を,電子顕微鏡等を活用し微視的に観察する.これを本年度製作した試験装置を用いて,均一温度条件にて評価を行なう2液体中に分散する微粒子の固液界面への付着・堆積過程と固液界面熱抵抗の解明:本年度製作した試験装置を用いて,一次元温度分布条件下にて評価を行なう.

3固液界面へ付着・堆積した微視的構造が固液界面熱抵抗へ与える影響のモデリング:実験ならびに分子動力学シミュレーションで得られる知見に基づき,固液界面熱抵抗あるいは付着構造の有効熱伝導率に対して支配的物理要因の検討ならびに抽出を試みる予定である.上記の研究計画を実施し,得られた成果の発表を行うことを計画している.
ウシ乳房炎の新規高度治療技術の開発に関する獣医衛生学的研究

マイコプラズマは乳汁の産生を阻害する大きな要因である。本研究では、マイコプラズマに対する乳腺および末梢血白血球の免疫応答性を評価するとともに、新規治療技術の開発を目的とした分析系の確立を試みた。本研究はマイコプラズマに対する乳腺上皮細胞および末梢血白血球の応答性を評価することに成功し、さらに、乳腺上皮細胞、白血球の混合培養系を確立した。これらの研究データは、現在、難治性とされるマイコプラズマ性乳房炎の新規治療技術を開発するうえで重要であると考えられる。ウシ乳房炎は病原性微生物が乳腺に侵入することによって引き起こされる急性および慢性感染症の一種であり畜産学的な対応はもとより公衆衛生学的にも早急な解決が望まれる疾患である。ウシ乳房炎の最新知見は「これまでの技術では対応できない難治性乳房炎の国内における急速な感染拡大」である。近年、抗生物質治療に極めて不応答な乳房炎の存在が顕在化している。その原因微生物は「マイコプラズマ:Mycoplasma」である。ウシ乳房炎では1劇症型で泌乳が停止する、2抗生物質への応答性が極めて低い、といった特徴がある。本研究では乳腺上皮細胞の培養系を用い、ウシ乳腺に対するマイコプラズマの病原性を評価するとともに、マイコプラズマに対し高い殺滅効果を発現するファージの探索技術について検討する。当該年度はバクテリオファージの効果およびそのメカニズムの解析に必要な乳腺上皮細胞の分離培養を行った。ウシ乳腺上皮細胞は乳汁産生細胞として認識されてきたが、近年の研究により、サイトカイン等の産生細胞であると同時にそれらの受容細胞であることも明らかになっている。このことは、乳腺組織に存在する免疫担当細胞との相互連絡についての可能性を示唆するものであり、乳腺免疫の特性を解明する上で重要である。本年度の成果として、1乳腺上皮細胞にマイコプラズマを監査させることによる各種サイトカインの誘導について検討しその詳細を明らかにした。2ウシ血液由来白血球を共培養し、乳腺組織のモデル構築について一定の成果を得た(来年度継続)。本年度の成果として、1乳腺上皮細胞の分離およびライブラリーの作成、2乳腺上皮細胞における細胞間伝達機構の解明、を行い乳腺細胞培養系の確立とサイトカインを中心とした細胞間情報伝達系を明らかにした。当該年度はバクテリオファージの効果およびそのメカニズムの解析に必要な乳腺上皮細胞におよぼすバクテリオファージの効果について検証した。本研究では、ホルスタイン種雌牛由来の正常な乳腺上皮細胞の培養系において、バクテリオファージの影響を解析した。その結果、炎症時における主要なサイトカインであるインターロイキン1、インターロイキン6、インターロイキン8、TNFαのmRNA発現量において変化は確認されなかった。また、乳腺上皮細胞の増殖能、およびMTTassayにおいても、有意な変化は確認されなかった。獣医衛生学研究は大きな障害等もなく当初計画したとおりに遂行されている。研究は大きな障害等もなく当初計画したとおりに遂行されている。当該年度は前年度の継続課題として、バクテリオファージの効果およびそのメカニズムの解析に必要な乳腺上皮細胞と白血球の三次元培養系構築を行う。乳腺組織には乳腺上皮細胞と白血球で構成され、両者の緊密な連絡機構によって効果的な異物排除が行われている。本研究では先に構築した乳腺上皮細胞の培養系においてウシ血液由来白血球を共培養し、乳腺組織のモデル構築を図る。

一連の研究は、より生体の乳腺組織により近い環境を構築することでファージの有効性を厳密に評価することを目的とするものである。当該年度はバクテリオファージの効果およびそのメカニズムの解析に必要な乳腺上皮細胞と白血球の三次元培養系構築を行う。乳腺組織には乳腺上皮細胞と白血球で構成され、両者の緊密な連絡機構によって効果的な異物排除が行われている。本研究では先に構築した乳腺上皮細胞の培養系においてウシ血液由来白血球を共培養し、乳腺組織のモデル構築を図る。実験の進捗状況に応じて適宜、実験資材の購入を行っため。乳腺上皮細胞および白血球の培養に関わる試薬および遺伝子解析に関わる研究資材の購入乳腺上皮細胞および白血球の培養に関わる試薬および遺伝子解析に関わる研究資材の購入
初期生命進化のキープロセス「コマチアイト-水反応」の定量的解明

本研究課題は、コマチアイトの広範な組成とその時代変化が蛇紋石化反応に与える影響を明らかにすることを目的として行われた。その結果、(1)変質による水素の発生量は、MgO含有量2025 wt%で明瞭に切り替わり、これ以上では10mmol/kgオーダーの水素が生ずるのに対して、これ以下ではサブmmol/kgオーダーの水素しか生じないこと、(2)コマチアイトのAl組成は、自然に存在が知られているバーバートンタイプからゴルゴナタイプまでの範囲では、水素発生量に大きな影響を与えないこと、(3)カンラン岩は300°Cで水素発生量が最高値に達して、それより高温では水素発生量が急激に減少するのに対して、コマチアイトは350°Cで水素発生量が最高値に達し、400°Cでもあまり下がらないことが明らかとなった。本研究によって、以下のことが明らかとなった。(1)変質によるH2の発生量は、MgO含有量2025 wt%で明瞭に切り替わり、これ以上では10mmol/kgオーダーの水素が生ずるのに対して、これ以下ではサブmmol/kgオーダーの水素しか生じないことがわかった。このことから、変質という観点から見たコマチアイトと玄武岩の境目は、岩石学上の定義であるMgO=18wt%よりややMgに富んだ20-25wt%にあることになり、太古代から原生代に良く見られるMgにやや乏しいコマチアイトやMgに富んだ玄武岩(コマチアイト質玄武岩)は、変質による水素発生には関与しないと考えられる。(2)コマチアイトのAl組成は、バーバートンタイプからゴルゴナタイプまでの範囲では、水素発生量に大きな影響を与えないことがわかった。このことから、時代によるコマチアイトのAl組成変化が、変質による水素の発生量には顕著な影響を及ぼさなかった可能性が高いと考えられる。ただし、ゴルゴナタイプよりわずかにAlに富んだコマチアイトでは、蛇紋石化よりも緑泥石化が卓越し、水素発生量が明瞭に低くなることから、Al組成の境界はゴルゴナタイプのトレンドの僅かに高Al側に存在している。(3)カンラン岩は300°Cで水素発生量が最高値に達して、それより高温では水素発生量が急激に減少するのに対して、コマチアイトは350°Cで水素発生量が最高値に達し、400°Cでもあまり下がらないことがわかった。これは、コマチアイトがカンラン岩と異なりSiO2の活動度が高いために、400度になってもカンラン石が安定にならないことが影響していると考えられる。一般的に、海底熱水系の水ー岩石反応場の温度は約400°Cまで上がると考えられていることから、変質による水素の発生には現世のカンラン岩型よりも、プレカンブリアンのコマチアイト型の方が有利だった可能性がある。本研究課題では、(1)コマチアイトの広範なSi組成が、熱水反応における「蛇紋石ーブルース石ー滑石」の相平衡関係の変化を通じて水素の発生量に及ぼす影響、(2)コマチアイトのAl組成の時代変遷が、熱水反応における「蛇紋石ー緑泥石」の相平衡関係の変化を通じて水素の発生量に及ぼす影響、(3)コマチアイトを基盤とした初期地球海底熱水系の化学環境と、そのコマチアイト組成変化にともなう時代変遷、の解明を目的としている。本年度は、このうち(1)と(2)について研究を進めた。(1)変質によるH2の発生量は、コマチアイトのMgO含有量2025 wt%(SiO2含有量4045 wt%)で明瞭に切り替わり、これ以上では10mmol/kgオーダーの水素が生じ、以下ではサブmmol/kgオーダーの水素しか生じないことがわかった。すなわち、変質という観点から見たコマチアイトと玄武岩の境目は、岩石学上の定義であるMgO=18wt%よりややMgに富んだ20-25wt%にある。人工的に作った、ゴルゴナタイプよりわずかにAlに富んだコマチアイトでは、水素発生量が明瞭に低いことから、Al組成の境界はゴルゴナタイプのトレンドの僅かに高Al側と考えられる。また、カンラン岩は300°Cで水素発生量が最高値に達して、それより高温では水素発生量が急激に減少するのに対して、コマチアイトは350°Cで水素発生量が最高値に達し、400°Cでもあまり下がらないという興味深い特徴を示すことが明らかとなった。研究は、当初計画のペースをおおむね維持しており、順調に進展している。

また成果として、SiO2含有量とAl2O3含有量に対応する「かんらん岩型変質」と「玄武岩型変質」の境界が存在することを、当初の目論見通り発見することに成功している。今後は、これまでに得られた結果を元に研究目的(3):コマチアイトを基盤とした初期地球海底熱水系の化学環境と、そのコマチアイト組成変化にともなう時代変遷の解明に取り組む予定である。またそれとともに、コマチアイトの変質において、水素発生を規定する鉱物学的、化学的現象をより詳細に解明する。H23年度はシミュレーションを中心に研究を進めたため、水熱実験関係の物品購入を行わなかった。H24年度は、計画に従って、水熱実験のための純金製反応容器、チタン製高圧バルブ等の水熱実験関係の物品購入を行う計画である。
数理シミュレーションとそのUQを考慮した流体・構造・生産一貫設計法の基礎的研究

本研究は従来実現できていない流体・構造・生産の複合分野の一貫設計システムのプロトタイプを開発し、その有効性を評価することを目的としている。本年度は昨年度構築したそれぞれの解析ツールのインターフェースを活用し、設計システムの有効性を確認した。さらに、新しい一貫設計システムに対応したオンボードデータに基づくGlobal design concept and local geometry Optimization(GCO and LGO)スキームという新しい設計手法を提案し、バルクキャリア船型であるNMRI-C-BCを対象船型した試設計行い、この手法の有効性を示した。(国際学会発表2件)一方、国際研究動向調査により、複合分野の一貫設計システムという本研究と目的を同じにするEUプロジェクト「HOLISHIP project」が進行中であることがわかった。このプロジェクトでは国際燃費指標であるEEDIに基づき流体性能と載貨重量等、より輸送効率を重視した設計システムの構築が進められていた。本研究の当初計画では、問題の複雑化を避けるため構造部材と主機間の歩行路の確保など複雑性の高い船尾部ではなく、比較的単純な船首部形状を対象とする予定であったが、国際レベルの高い研究成果を出すためには当初計画よりも挑戦的な船尾を対象とした一貫設計システムの開発が必要と考え、船尾形状を対象とした一貫設計システムのプロトタイプを開発することとした。その結果、本年度中に載貨重量も含めた船尾最適設計を可能とする、船尾主機室配置の自動設計機能を有する流体性能と載貨重量の多目的最適化を実現する設計システムを開発できた。さらに開発システムによりNMRI-C-BC対象とした試設計を行い、システムの有効性を示してその成果を国際学会に投稿した。国際研究動向調査で本研究と目的を同じにするEUプロジェクト「HOLISHIP project」が進行中であることがわかり、当初計画よりも挑戦的な船尾を対象とした一貫設計システムの開発が必要と考え、船尾形状を対象とした一貫設計システムのプロトタイプを開発することしたが、このシステムのプロトタイプは今年度中に開発することが出来た。一方、これに伴い当初予定していたシステムへのUQ導入が計画よりも遅れているが、全体としてはおおむね順調に研究が推移している。これまでに船尾形状を対象とした一貫設計システムの一部が完成しているが、生産性評価については造船所設計者との意見交換で、当初予定していたぎょう鉄の工数だけでなく、溶接長と最適板割りが実用上重要であると指摘されており、最終年度はUQの導入と合わせて、溶接長と最適板割りについても追加で研究を進めたいと考えている。当初計画を超えたこれらの研究内容を実現するため、最終年度は共同研究を実施しているCADメーカーとの協力をこれまで以上により密にしてシステム開発を進める予定である。本研究では、従来実施できていない流体・構造・生産の複合分野の一貫設計システムのプロトタイプを開発し、その有効性を評価することを目的としている。本年度は、それぞれの解析ツールのインターフェースを構築し、設計システムの動作を確認した。さらに、このシステムを使用して船舶を試設計することで、システムの有効性を確認し、これらの成果を2件(1.平水中性能・波浪中性能・構造強度の一貫評価、2.平水中性能・生産性の一貫評価)の学会発表として取りまとめた。まず、流体・構造・生産の異なる分野の設計手法について、IoT時代のビッグデータの設計応用を踏まえ、設計の将来像について研究者と実務設計者(造船・CADベンダー)で議論し、特に流体・構造設計では、実海域のオンボードデータの設計応用が重要であるとの結論を得た。これを具体化するため、実海域のオンボードデータを利用した平水中性能・波浪中性能・構造強度の一貫評価システムを作成し、バルクキャリア試設計して、システムの有効性と課題を検証した。次に、設計のフロントローディングを実現する平水中性能・生産性の一貫評価を構築し、4社の造船所の設計担当者と、構築したシステムとシステムを使用した試設計結果について評価した。その結果、この複合分野の一貫設計システムの構築について、実務に役立つシステムであるとの高い評価を得た。また、試設計結果で得られた流体(推進性能)と生産性とのトレードオフ関係について、従来定性的にそのような現象があることを想定していたものの、流体と生産では部署が違い、かつ流体部門は構造部門と、また構造部門は生産部門と業務上のやり取りをする業務フローのために、特に流体部門と生産部門の情報交換が行われることは稀である。このため、定量的な流体と生産性との一貫評価は従来実施されておらず、このため本試設計で得られた定量的解析は高い評価を得た。計画していた研究初年度の課題であるインターフェース構築は順調に進展し、その結果、設計実務者とのシステム評価は予定していたよりも多くのエフォートを割くことができた。そのため、想定よりも充実したシステム評価ができた。その結果、設計実務者から見たシステムの課題:生産分野では、当初予定していたぎょう鉄よりも溶接長の方が、実務の観点から重要性が高いこと、が明らかとなりこの新たな課題に対応するため、1年目に予定していた確率論であるUQの基礎的検討は、次年度に実施することにした。

さらに、新しい一貫設計システムに対応したオンボードデータに基づくGlobal design concept and local geometry Optimization(GCO and LGO)スキームという新しい設計手法を提案し、バルクキャリア船型であるNMRI-C-BCを対象船型した試設計行い、この手法の有効性を示した。(国際学会発表2件)一方、国際研究動向調査により、複合分野の一貫設計システムという本研究と目的を同じにするEUプロジェクト「HOLISHIP project」が進行中であることがわかった。このプロジェクトでは国際燃費指標であるEEDIに基づき流体性能と載貨重量等、より輸送効率を重視した設計システムの構築が進められていた。本研究の当初計画では、問題の複雑化を避けるため構造部材と主機間の歩行路の確保など複雑性の高い船尾部ではなく、比較的単純な船首部形状を対象とする予定であったが、国際レベルの高い研究成果を出すためには当初計画よりも挑戦的な船尾を対象とした一貫設計システムの開発が必要と考え、船尾形状を対象とした一貫設計システムのプロトタイプを開発することとした。その結果、本年度中に載貨重量も含めた船尾最適設計を可能とする、船尾主機室配置の自動設計機能を有する流体性能と載貨重量の多目的最適化を実現する設計システムを開発できた。さらに開発システムによりNMRI-C-BC対象とした試設計を行い、システムの有効性を示してその成果を国際学会に投稿した。国際研究動向調査で本研究と目的を同じにするEUプロジェクト「HOLISHIP project」が進行中であることがわかり、当初計画よりも挑戦的な船尾を対象とした一貫設計システムの開発が必要と考え、船尾形状を対象とした一貫設計システムのプロトタイプを開発することしたが、このシステムのプロトタイプは今年度中に開発することが出来た。一方、これに伴い当初予定していたシステムへのUQ導入が計画よりも遅れているが、全体としてはおおむね順調に研究が推移している。設計実務者とのシステム評価の中で、当初生産分野について熟練の職人技の要求されるぎょう鉄の作業量のみに着目して評価を実施したが、溶接線の長さである溶接長が生産性には大きく影響するために、この評価を組み込むことでシステムの実用性を高めることが出来ることが明らかとなった。そのため、今後溶接線等の評価を現在のシステムにどのように組み込むことが出来るかを検討する予定である。。また、本研究では設計案のロバスト性と市場環境等の不確定性の定量的評価するため、一貫設計システムにUQを考慮した確率的最適化理論の導入する予定であり、今後詳細な検討を予定している。これまでに船尾形状を対象とした一貫設計システムの一部が完成しているが、生産性評価については造船所設計者との意見交換で、当初予定していたぎょう鉄の工数だけでなく、溶接長と最適板割りが実用上重要であると指摘されており、最終年度はUQの導入と合わせて、溶接長と最適板割りについても追加で研究を進めたいと考えている。当初計画を超えたこれらの研究内容を実現するため、最終年度は共同研究を実施しているCADメーカーとの協力をこれまで以上により密にしてシステム開発を進める予定である。研究進捗に合わせて当初予定していたデータ処理・作図に係る研究補助の人件費を使用せず、次年度に繰り越している。
発達期小脳における登上線維シナプス除去の臨界期と神経活動依存症に関する研究

成熟動物では小脳プルキンエ細胞はただ1本の登上線維によって支配されるが、発達初期には35本の登上線維の支配を受ける。発達につれて過剰な登上線維が淘汰され、生後約20日で成熟型の1対1の結合が完成する。先行研究から、NMDA受容体の関与が示唆されていたが、この過程が神経活動に依存するかについての直接的な証明がなく、また、小脳生後発達のどの時期に必要であるか(臨界期)については明らかでなかったので、本研究においてこの2点を追求した。(1)神経活動依存性の検討:テトロドトキシン(TTX)をethylene-vinylacetate copolymer(ELVAX)に溶媒によって混合し、その微小ブロックを生後10日の発達期マウス小脳の表面に移植して、これからTTXを持続的に小脳に与えた。マウスを成長させ、生後24日から36日の間に、登上線維の支配様式を電気生理学的に解析した。ELVAX近傍の小脳6-8葉で記録すると、vehicle投与群に対してTTX投与群では、登上線維による多重支配を受けるプルキンエ細胞の割合が有意に高かった。これに対し、ELVAXから離れた小脳1/2および10葉では、両群間で有意差はなかった。したがって、TTXの効果は小脳内に限局しており、小脳内の神経活動が登上線維シナプス排除に必要であると考えられた。(2)臨界期の検討:NMDA受容体の特異的阻害剤のMK-801(0.25μg/g体重)を1日1回生後7日から14日まで8日間腹腔内投与し、その後投与をやめて生後25日まで成長させた群(P7-P14投与群)、生後15日から21日まで7日間腹腔内投与した群(P15-P21投与群)および生理食塩水投与対照群で比較したところ、P15-P21投与群でのみ登上線維シナプス排除に異常を認めた。この結果は、登上線維シナプス排除の臨界期は生後15日以降であることを示す。
高等植物の気孔形成に関する分子遺伝学的研究

植物細胞の分化や形態構築を研究において、気孔を形成する孔辺細胞はすぐれたモデルである。本研究課題では、シロイヌナズナ気孔形態異常変異株を単離してその表現型の解析を行うこと、原因遺伝子を単離してその働きを分子レベルで解析することを目的とした。数種類の変異株の単離に成功したが、今年度は特にshabondama4と名付けた変異株に注目して研究を進めた。shabondama4変異体では正常な気孔の代わりに、丸い一個の細胞や、楕円形の細胞、そしてC字型の細胞が生じ、これらの細胞中には核が2個検出された。孔辺細胞の向きが揃う花茎を用いた解析の結果、これら異常細胞では分裂面の形成が不完全であることが示された。このことよりshabondama4は孔辺細胞の前駆体である孔辺母細胞の分裂、特に細胞板形成に関する変異体であることが考えられた。さらに原因遺伝子座のマッピングと遺伝子の同定を試み、2番染色体下部に存在する遺伝子内にアミノ酸置換を生じる変異を見いだした。この原因遺伝子は632アミノ酸をコードしており、他の生物種においても類似の配列を持つものは見いだされていない。構造的にはセリン含量が高く、また親水性のタンパク質であった。また、核移行シグナルの存在が見いだされ、核内に局在することが予測された。植物細胞の分裂において、核の分離後細胞板形成が行われ細胞分裂が進行していく。shabondama4変異体の表現型とその遺伝子産物の特徴を考えあわせると、shabondama4遺伝子の機能として、核分離と細胞板形成との中継のような働きをしていることが事が予想された。shabondama4遺伝子は植物のみに存在する可能性が高いため、植物に特有な細胞板形成の開始の調節に関与する特異な因子であることが考えられる。今回、気孔に着目して研究を進めた結果、植物に特有な現象で働く特異な遺伝子を同定に成功するという成果をあげることができた。
ウイルス性顔面神経麻痺の病態解明と新たな治療法の開発に関する基礎的研究

HGFを弱毒化したHSVベクターで遺伝子導入することにより末梢神経再生を促進できることが判明した。しかし、ウイルス性顔面神経麻痺モデルマウスの神経再生は促進できなかった。しかし、フリーラジカルスカベンジャーにより、顔面神経麻痺の治療効果が期待できることが判明した。1)糖尿病状態における単純ヘルペスウイルス1型(以下HSV-1)の再活性化についてマウスの腹腔内にストレプトゾトシン(以下STZ)を100mg/kg腹腔内に投与し、血糖値を毎日測定することにより、血糖値が500以上と高値を示すことがわかった。4週齢でマウスの耳介にHSV-1KOS株を接種し、顔面神経麻痺の治癒したマウスが7週齢になったところで腹腔内にストレプトゾトシンを投与し、糖尿病状態にした。糖尿病状態のマウスは1年観察しても顔面神経麻痺を自然発症することはなかったが耳介を擦過してHSV-1の再活性化を誘導することにより、顔面神経麻痺を発症したマウスや、脳炎様症状となり死亡するマウスがみられた。今後糖尿病マウスの免疫能につき検討予定である。2)HSV-1の神経障害性についてそれぞれのマウスの耳介にそれぞれのHSV-1を接種した。顔面神経麻痺の発症率に差がみられたが、マウスの種類、HSV-1の株が異なることに起因すると考えられた。今後検討予定である。1.糖尿病状態における単純ヘルペスウイルス1型(以下HSV-1)の再活性化について4週齢でマウスの耳介にHSV-1KOS株を接種し、顔面神経麻痺を発症させた、治癒したマウスが7週齢で腹腔内にストレプトゾトシンを投与し、糖尿病状態にした。糖尿病状態のマウスは1年観察しても顔面神経麻痺を自然発症することはなかったが耳介を擦過してHSV-1の再活性化を誘導することにより、顔面神経麻痺を発症した。マウスや、脳炎様症状となり死亡するマウスがみられた。糖尿病マウスの免疫能につき検討したところ、糖尿病マウスはCD3陽性T細胞が30%程度、有意に低下した。CD4もしくはCD8陽性細胞の比率は現在検討中である。筋電図では、顔面神経再発マウスは再発しなかったマウスに比して40%程度の有意な振幅の減少がみられた。同週令の糖尿病非誘導と糖尿病誘導のマウスを比べたところ、有意な振幅の低下は認められなかった。2.単純ヘルペスウイルス(HSV-1)の神経障害性に関する検討HSV-1はKOS株とF株をBulb/cとC57BK/6マウスの耳介に接種し、顔面神経麻痺を発症させた。F株では濃度依存性に死亡率があがったが、一過性の顔面神経麻痺は観察できなかった。3.神経栄養因子を遺伝子導入したHSV-1による神経再生効果の検討非増殖HSVベクターに肝細胞増殖因子(HGF)を導入したHSV-HGFベクターを作成した。治療効果は今後検討予定である。
高齢者に関わるソーシャルサポート測定尺度の開発

試案として作成した高齢者用ソーシャルサポート尺度(SSSA)を沖縄の地域老人を対象に適用し、その信頼性と構成概念の妥当性を検証するため、平成4年7月に沖縄県浦添市の在宅老人311名を対象に訪問面接調査を実施した。有効回答の得られた194名(62.4%)についてSPSS統計パッケージを用いて統計解析を行なった。SSSAは10の質問項目より構成され、下位尺度として手段的支援、情緒的支援および統合的支援を含む尺度である。各質問項目の通過率(「はい」回答率)は54.4%から93.5%の範囲にあり、極端に偏った回答率はなく、ほぼ妥当な回答状況であった。尺度の構成概念を検証するため因子分析を行なったところ三つの因子が抽出され、第1因子が手段的サポート、第2因子が情緒的サポート、第3因子が統合的サポートを示す結果が得られた。尺度の内的整合性を示す信頼性係数(Cronbachのα係数)は、全体で0.665、第1因子0.711、第2因子0.704、第3因子0.810であり、十分信頼できることが認められた。しかし、統合的サポートに含まれるベき質問項目10が第2因子の情緒的サポートと強く結びついており、因子負荷量も小さいことから、この項目を除いて再度因子分析を行なった。その結果三つの因子が抽出されたことに変化はなく、信頼係数は第1因子0.711、第2因子は0.747へ高くなり、第3因子は変らず0.811で、全体で0.631であった。以上の分析結果から、この尺度案(SSSA)は構成概念および内的整合性も十分得られ、高齢者のソーシャルサポートを評価する尺度として実用的であると判断できる。
解ける量子力学模型と新しい直交多項式

次数に欠落があるにも拘わらず完全系をなす新しいタイプの直交多項式が2008年の発見以降精力的に研究され,報告者達はこの新しいタイプの直交多項式である多添字直交多項式を基本的な多項式に対して構成してきた。この新しいタイプの直交多項式では通常の直交多項式の特徴付けである3項関係式は成り立たず,より項数の多い再帰関係式が成り立つ事が期待されていたが,それを具体的に示す事ができ,また,それを利用した生成消滅演算子の構成も行った。この研究や多添字直交多項式のリストを増やす研究は,量子力学的定式化を用いて行われ,新しい解ける量子力学模型も数多く得られた。多添字直交多項式等の新しい直交多項式で記述される解ける量子力学模型についての知見を得る事が本研究の目的である。Darboux変換を用いて擬仮想状態と固有状態を取り除いた量子力学系の関係を示した論文(雑誌論文1)と,有限個の離散固有状態を持つ量子力学系の仮想状態・擬仮想状態を与えて系の変形を議論した論文(雑誌論文2)を昨年度末に投稿したが,編集者とやり取りをし論文を改善して,掲載となった。通常の直交多項式は3項関係式を満たしその逆も示されるため,多添字直交多項式は3項関係式を満たさない。M-添字の多添字直交多項式が(2M+3)-項関係式を満たす事を,Jacobi, Laguerre, Wilson, Askey-Wilsonの場合について,Darboux変換の関係式を巧妙に用いる事で示した(雑誌論文3)。多添字直交多項式は仮想状態をDarboux変換を用いて取り除く事で得られ,取り除く仮想状態の集合とDarboux変換で得られる系の関係は1対1ではなく,多対1である事の例が知られていた。擬仮想状態と固有状態を取り除いて得られる系の等価性を利用する事により,Jacobi,Laguerre, Wilson, Askey-Wilsonの場合の多添字直交多項式について,取り除く仮想状態の集合間の等価性を明確にした(雑誌論文6)。この2つは多添字直交多項式の基本的な性質を明らかにしたもので重要である。解ける系の変形方法としてDarboux変換の他にAbraham-Moses変換がある。これは逆散乱法の中で発展した方法であるが,代数的な方法で定式化する事により有限区間で定義された系にも適用できる事を示し,その種関数として一般化された仮想状態波動関数を様々な模型に対して与えた(雑誌論文4)。雑誌論文1番目の結果が虚数シフトの離散量子力学系に対して拡張できる事を示した(雑誌論文5)。既知の量子力学模型を変形して得られた,多添字直交多項式等の新しい直交多項式で記述される解ける量子力学模型についての知見を得る事が本研究の目的である。通常の量子力学系では自由系にダルブー変換を施して無反射ポテンシャルを系統的に得る方法があるが,虚数シフトの離散量子力学系に対しても同様な方法が行える事を示した(雑誌論文1)。そこではロンスキアンの代わりにカソラティアンが現れる。そして無反射ソリトンポテンシャルの離散量子力学版に対しては,反射のある場合への拡張を与えた。その反射係数・透過係数を,qの絶対値が1となった場合のq-超幾何関数の接続公式を予想する事で得た。qの絶対値が1のq-超幾何関数は余り調べられておらず,この結果は数学者にも関心を持ってもらえた様である。ラゲール,ヤコビ,ウィルソン,アスキー・ウィルソンのM-添字の多添字直交多項式が(3+2M)-項関係式を満たす事を昨年度示したが,その係数は変数に依存していた。これらの多添字直交多項式に対して,定数係数の再帰関係式に対する予想を与えた(Mが小さい場合には証明あり)(投稿中)。この関係式は双直交性の議論のために重要である。虚数シフトの離散量子力学の解ける模型をシヌソイダル座標に基づいて構成する方法を以前与えたが,シヌソイダル座標が指数関数・双曲余弦関数・双曲正弦関数の場合について具体的に構成した(投稿中)。束縛状態は有限個で,固有関数は量子ダイログ関数とパラメータqの絶対値が1であるアスキー・ウィルソン多項式(及びその極限)を用いて表される。虚数シフトの離散量子力学系に対して,ダルブー変換を用いて擬仮想状態を取り除いた量子力学系と固有状態を取り除いた量子力学系の関係を議論し,カソラティアン恒等式を与えた論文を昨年度投稿したが,編集者とやり取りをし論文を改善して,掲載決定となった。通常の量子力学系(シュレディンガー方程式は2階の微分方程式)での無反射ポテンシャルを系統的に得る方法を真似て,虚数シフトの離散量子力学系(シュレディンガー方程式は2階の差分方程式)に対して無反射ポテンシャルを得る方法,及び無反射ソリトンポテンシャルの離散量子力学版の反射係数・透過係数を与えた論文を昨年度投稿したが(雑誌論文1),編集者とやり取りをし論文を改善して,掲載となった。ラゲール,ヤコビ,ウィルソン,アスキー・ウィルソンのM-