hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
壱岐・対馬方言のアクセント体系とその系譜に関する調査研究

現段階で一通り調査整理のついている壱岐方言について報告する。1.調査は、2音節、1音節、3音節の代表的名詞それぞれ14語、9語、14語について、0(助詞なし)を含む8種類の助詞の付き方を調べ、また、動詞11語と形容詞6語については、それぞれ8つおよび6つの活用形のアクセントを調べた。その後、4モーラ語まで単語を各地点とも500語以上集めた。従来報告されていた語集量をかなり越えることができたと考えられる。2.壱岐島は勝本、郷ノ浦、石田、芦辺の4町から成るが、アクセント上は、大きく、勝本タイプと石田タイプに分けられる。郷ノ浦と芦辺は石田タイプに入るが、しかし、郷ノ浦の旧沼津村は勝本タイプに含まれる。3.勝本タイプを坂本触で代表させると次の通り。(1)1音節名詞は1・2・3で区別なく、【○!】ト、【○!】ノ、【○!】モ、【○カ!】ラ等である。(2)2音節名詞は1・2・4・5/3で、前者の【○!】○、【○!】○〓【○○!】〓に対して、3種は○【○!】、○【○!】〓、但し○【○ノ!】、○【○マ!】デである」(3)3音節名詞の類別は単純ではないが、大別すれば、4類とその他となる。4類は○【○○!】、○【○○!】〓、○【○○ノ!】、○【○○!】カラ、○【○○マ!】デで出る。4.石田タイプを印通寺で代表させると次の通り。(1)1音節名詞は1・2/3.一般助詞では両者区別なく【○!】〓だが、ノ、カラ、マデが付くと、3類は○【ノ!】、○【カ!】ラ、○【マ!】デとなり、常に低く付く他の類と区別される。(2)2音節名詞は1・2(○【○!】、○【○!】〓)/3/4・5(【○!】○、【○!】○〓)で、3類はやはり、○【○ノ!】、○【○カ!】ラ、○【○マ!】デにおいて1・2類と区別される(他は○【○!】〓)。(3)3音節名詞も4類において並行的区別を有する。4音節以上でも同じ現象が見られる。この問題の系列は、いずれも0により調べた結果、無核と同じ行動をとることが判った。
腎移植におけるBKウイルスモニタリングシステムによるグラフト長期生着への取り組み

本研究は、腎移植後に起こるBKV再活性化を、BKV腎症に進展させず、なおかつde novo DSAの産生を促さない適切な免疫抑制療法及び治療法を確立し、グラフトの長期生着を目指す。そのために次の3つの点を明らかにする。(1)移植前の潜在的なBKV感染(ドナー・レシピエント)とBKV再活性化との関連性。(2)BKV特異的反応性を持つT細胞リンパ球測定法の確立。
概日リズムによる肥満予防の基盤解析

哺乳類の概日時計形成の分子基盤は時計遺伝子発現の転写翻訳フィードバックループであり、概日リズムの乱れは肥満などのメタボリックシンドローム発症と関連する。本研究では、高脂肪食投与によるマウスの食事誘導性肥満モデルを用いて、概日リズムの転写振動を増強することが代謝疾患改善に有効であることを示した。また、摂食タイミングの変化によって組織特異的な概日遺伝子発現ネットワークの攪乱が起きており、脂肪酸代謝関連遺伝子群の発現変化が肥満形成に関与することが予想された。本研究は、摂食時間の違いによっておきる遺伝子発現、及びエピジェネティックな変化を解析し、最終的には摂食タイミングに起因する肥満形成と予防の分子メカニズムの解明を目指す。26年度は給餌タイミングと過体重形成の最適条件を検討決定した。また、給餌時間によって肝臓のBMAL1のクロマチン結合リズムが変化することがわかった。BMAL1は概日転写調節因子として肝臓では3千以上の遺伝子に結合しており、BMAL1結合量と遺伝子発現レベルとには相関がみられたことからも、肝臓の遺伝子発現ネットワークが大きく変わることが示唆された。次世代シーケンサーを用いたRNA-seqによりトランスクリプトーム解析を行った結果、肝臓における時計遺伝子発現は給餌時間に応じて位相変化しており、この結果はこれまでの報告と一致していた。一方で、褐色脂肪組織における時計遺伝子発現には大きな変化が見られなかったが、白色脂肪組織では振幅が減弱していた。平成28年度も引き続きトランスクリプトーム解析を行い摂食タイミングによる遺伝子発現変化を明らかにしていく。現在のところ、ほぼ当初の予定通り研究計画が進行している。最終年度には当初期待した通りの成果を出せるものと考えている。概日リズムは一日の時間を予測し、明暗サイクルなどの外部環境に合わせて生体の代謝やホルモン分泌などの生理活動を調整しており、その乱れは肥満などのメタボリックシンドローム発症と関連する。食事のタイミングは肝臓の時計位相を変えることが知られているがその分子メカニズムは明確になっていない。本研究は、摂食時間の違いによっておきる遺伝子発現、及びエピジェネティックな変化を解析することで、摂食タイミングに起因する肥満形成と予防の分子メカニズムの解明を目指した。次世代シーケンサーを用いたRNA-seqにより制限給餌1週間後のマウス肝臓及び脂肪組織のトランスクリプトーム解析を行った結果、脂肪細胞分化や脂肪生成に重要な転写因子Cebpb、Ppargや褐色脂肪細胞での熱産生に関わるUcp1の発現には大きな違いはなかった。また、褐色脂肪組織と骨格筋における時計遺伝子発現はほとんど変化していなかったが、肝臓及び白色脂肪組織では位相や振幅が大きく変化していたことから組織特異的な遺伝子発現ネットワークの攪乱が関与していると考えられた。さらに、肝臓及び白色脂肪細胞で明期と暗期の制限給餌によって発現が大きく変化したそれぞれ約50遺伝子を抽出したところ、脂質消化吸収や脂肪酸代謝に関わる遺伝子が高く濃縮されており、肥満形成に機能していることが予想された。大きな問題に直面している計画もないので、今後も予定通りトランスクリプトーム解析を進めていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。時間生物学、分子生物学大きな問題に直面している実験もないので、今後も予定通りトランスクリプトーム解析を進めていく。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額が若干異なった。次世代シーケンサーを使ったシーケンシングが高額で、コスト削減の為にも次年度にまとめて実施することとしたため。研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初の予定通り計画を進めていく。シーケンスライブラリー作成とシーケンスランに必要な試薬消耗品代に使用する。
筋張力発生機構における静電力と束縛水の定量的解析

筋収縮の分子機構の研究の最大の課題は収縮力がどういう分子運動によって発生するのかを明らかにすることである.つまり収縮の分子間相互作用がなんであるのかが問題になる.現実には考えられる収縮の物理力つまり分子間相互作用の種類は多くなく化学反応と筋収縮の力学過程がタイトにカップルしていないことを考え合わせ,分子間相互作用は静電力であると考えて我々はモデルを提出した.このモデルは筋収縮の生理学をよく説明する.静電力が力発生の分子間力であるとすると蛋白質の周りに常に存在すると思われる強誘電体である束縛水が重要になって来る.本研究では,この束縛水の性質をNMRによりプロトンの緩和時間を測定することにより明らかにすることを目的とした.我々の急速凍結法による電顕写真は筋肉のアクトミオシンの構造は硬直状態と収縮状態では非常に異なっていて,収縮中の方がより規則的な構造をしていることを示しているので,両者の束縛水を測定して比較することは重要である.本研究ではプロトンの測定にはかなりの時間を要するので, ATPを用いて測定することはその分解を無視できないために困難である.急速凍結の結果からATPのアナログであるAMPPNPは本質的に筋肉が収縮しているときの構造と同じ構造を与えることが分かっているのでこれを用いて収縮状態とし硬直状態と比較した.測定は兎のグリセリン筋を約1mm*20mmに切りこれを磁場に垂直に円周状に巻き付けて行った.結果は筋肉中の束縛水は約80%にも上がることが分かり予想より非常に大きかった.硬直状態に比べて収縮状態では数%のプロトンがより配向していることが分かった.このNMRによる研究で測定されたプロトンの配向はミオシンに束縛されている水が収縮にともなって一定の配向をしたと考えられるが,測定は非常に難しいので定量的な解析は今後の研究をまたなければなられい.筋収縮の分子機構の研究の最大の課題は収縮力がどういう分子運動によって発生するのかを明らかにすることである.つまり収縮の分子間相互作用がなんであるのかが問題になる.現実には考えられる収縮の物理力つまり分子間相互作用の種類は多くなく化学反応と筋収縮の力学過程がタイトにカップルしていないことを考え合わせ,分子間相互作用は静電力であると考えて我々はモデルを提出した.このモデルは筋収縮の生理学をよく説明する.静電力が力発生の分子間力であるとすると蛋白質の周りに常に存在すると思われる強誘電体である束縛水が重要になって来る.本研究では,この束縛水の性質をNMRによりプロトンの緩和時間を測定することにより明らかにすることを目的とした.我々の急速凍結法による電顕写真は筋肉のアクトミオシンの構造は硬直状態と収縮状態では非常に異なっていて,収縮中の方がより規則的な構造をしていることを示しているので,両者の束縛水を測定して比較することは重要である.本研究ではプロトンの測定にはかなりの時間を要するので, ATPを用いて測定することはその分解を無視できないために困難である.急速凍結の結果からATPのアナログであるAMPPNPは本質的に筋肉が収縮しているときの構造と同じ構造を与えることが分かっているのでこれを用いて収縮状態とし硬直状態と比較した.測定は兎のグリセリン筋を約1mm*20mmに切りこれを磁場に垂直に円周状に巻き付けて行った.結果は筋肉中の束縛水は約80%にも上がることが分かり予想より非常に大きかった.硬直状態に比べて収縮状態では数%のプロトンがより配向していることが分かった.このNMRによる研究で測定されたプロトンの配向はミオシンに束縛されている水が収縮にともなって一定の配向をしたと考えられるが,測定は非常に難しいので定量的な解析は今後の研究をまたなければなられい.
大規模コーパスを用いた同時通訳者の通訳プロセスの定量的な分析

本研究では、英日同時通訳者の発話速度について定量的に分析した。分析では、名古屋大学同時通訳データベースを利用した。また、分析には17人の通訳者が、22講演のデータに対して、4人ごとに通訳を行ったデータを用いた。その結果、同時通訳者の話す速さと講演者の話す速さにはほとんど相関関係がないことを確認した。また、講演者の発話が完了する前よりも、完了した後の方が発話速度が速くなることなどを確認した。・同時通訳データベース(SIDB)へのアノテーションの実施・単語・音素単位の時間情報の付与:同時通訳データベースには、もともと発話単位(200msのポーズで区切られた単位)で時間情報が付与されているので、その単位をさらに細かい単位である単語・音素単位で時間情報を付与した。時間情報の付与では、書き起こしテキストに対して、単語の読みを付与し、さらに読みから音素を付与したデータを作成した。その音素データと音声波形データを用いて、単語・音素セグメンテーションツールにより、単語・音素単位での時間情報を付与した。読みの付与には、形態素解析器を用いることで、自動的に実施した。付与率は、英語・日本語ともに90%以上であり、分析に十分な量のデータを構築できた。・言語情報の付与:日本語データは、形態素解析器「茶筌」、依存構造解析器Cabocha、節境界解析器CBAPを用いて形態素、句、節レベルでの言語情報を付与した。一方、英語のデータは、構文構造解析器を用いて、区単位での構文情報を付与した。・対訳対応データの付与:同時通訳プロセスの解明するために、同時通訳者が脳内に蓄積していると考えられる情報の量(蓄積量)を仮想的に計測するために、原文と訳文間で対訳対応関係の情報を獲得した。対訳対応関係の獲得には、スクリプト言語PHPを用いて、Web上でアノテーション可能なツールを作成し、効率的にアノテーションを実施した。同時通訳者の通訳プロセスの分析を実施した・分析の概要昨年度、同時通訳コーパスに対して、単語単位の時間情報の付与などのアノテーション作業を実施した。分析では、そのうちの88講演分の英日同時通訳データを用いて、下記の3つの分析を実施した。1.同時通訳者の発話速度に影響を与える要因の分析(Howの分析)同時通訳者が原発話の内容を記憶している量(記憶量)と同時通訳者の発話速度との関係について分析した.通訳者の記憶状況は,対訳対応と単語単位の発話時間の情報をもとに推定した.分析結果より、通訳者の蓄積量が増加しても、発話速度にはほとんど影響を与えないことを確認した。一方で、通訳者の記憶量が増加すると、発話していない割合が増加することを確認した。蓄積量が貯まっていない場合の発話率は60%程度なのに対して、蓄積量が溜まっている倍には、70%以上に増加することを確認した。2.訳出遅延の分析(Whenの分析)同時通訳者が原発話の内容を記憶している量と訳出遅延との関係を分析した。その結果、通訳者の記憶量が増加するほど、訳出遅延が増加することを確認した。特に、記憶量が3以上である場合に、訳出遅延が増加していくことを確認した。3.訳出率の分析(Whatの分析)同時通訳者が原発話の内容を記憶している量と訳出率との関係を分析した。その結果、通訳者の記憶量と訳出率との間には相関関係がないことを確認した。上記の分析結果により、同時通訳者の通訳プロセスを解明する上で重要な知見を得ることができた。特に、同時通訳者の記憶している量が増加しても、通訳者は発話速度を変化せずに、発話率を変化させていることを確認できた.
細胞膜透過機能をもたせた抗ウイルス低分子タンパク質投与によるウイルス抑制効果

ウイルス増殖を抑制する効果をもつアミノ酸配列P336-507について、大腸菌を用いた発現系、ニッケルカラムによる精製系により、細胞膜透過ドメインを付加した精製タンパク質の作製に成功した。また、本タンパク質が細胞培地への投与で細胞内に導入されることを確認した。加えて、細胞膜透過ドメインを付加した場合のウイルス増殖抑制効果を明らかにした。本研究では、ウイルスRNAポリメラーゼ阻害機能を持つタンパク質に細胞膜透過機能をもたせることで、その投与によるウイルス抑制効果を明らかにすることを目的にしている。本年度は、まず細胞内発現系で麻疹ウイルスの増殖抑制効果が認められたPタンパク質由来の低分子タンパク質(P336)を用いて、大腸菌タンパク質発現系で作製の検討を行った。目的のアミノ酸配列をコードする遺伝子配列を大腸菌のコドンに適応させることで、大腸菌での十分量の発現が可能であった。次に、細胞膜透過機能のためポリアルギニン(9R)配列を目的タンパク質に付加した。このタンパク質をNiカラムで精製し、抽出タンパク質をカラムで濃縮・溶液交換後、培養細胞に添加して細胞膜内への侵入効率の解析を行った。当初の研究計画では、精製用のタグである6His配列に対する抗体を利用し、蛍光抗体法により細胞内透過率を検討する予定であったが、細胞核が非特異に染色された。このため他の方法を検討し、染色用のタグとしてFLAGタグを目的タンパク質に付加して、タンパク質の構成を6HisタグーFLAGタグー9RーP336とした。このタンパク質を精製し、細胞内への透過を解析したところ、FLAGに対する抗体で細胞内透過が確認された。しかし、染色されたタンパク質は主にドット状に観察され、細胞質内全体への分布が観察されたのはわずかの細胞であった。また、この精製タンパク質を添加後、ウイルス増殖が抑制されるか解析をおこなったが、明らかな減少が認められなかった。これらの結果から、現在の付加配列ではウイルス抑制に十分なタンパク質量が細胞内へ侵入できない可能性、また、作製したタンパク質に付加した配列が、P336のウイルス抑制効果に干渉している可能性が考えられる。このため今後、作製した配列が細胞内発現系でウイルス抑制効果を持っているか解析する必要がある。昨年度の研究では、ウイルスRNAポリメラーゼ(RdRp)阻害機能を持つタンパク質に細胞膜透過機能を持たせたが、十分な抑制効果を得られなかった。今年度の研究では、細胞膜透過機能をもつペプチド配列、リンカー配列を変えて細胞への侵入効果を測定した。また、細胞内に侵入したタンパク質の測定方法を細胞固定後の蛍光染色からタンパク分子を蛍光標識する方法へ変更した。昨年度の結果では細胞内侵入タンパク質がドット状に確認されたが、この問題点は、タンパク質標識と生細胞を用いた測定方法へ変更することで解消された。本測定方法でペプチド配列とリンカー配列を決定した後、このタンパク質を用いてウイルス増殖に与える影響を培養細胞で観察した。その結果、ウイルス抑制効果は認められたが、細胞内発現系より小さい効果であった。以上の結果から、付加したペプチド配列及びリンカー配列が本来のタンパク質機能を阻害していることが考えられたため、これらの配列を付加した細胞内発現用プラスミドを作製し、細胞内発現系におけるウイルス増殖抑制効果を測定した。ペプチド配列及びリンカー配列の付加により元のタンパク質より抑制効果が低下することが明らかになった。ウイルスRdRpポリメラーゼ阻害機能を持つタンパク質のアミノ末端およびカルボキシル末端を変化させ、本年度決定したペプチド配列およびリンカー配列の付加部位の変更を検討したが、十分な効果は得られなかった。このため、細胞侵入効果に加えタンパク質の阻害機能に影響しない配列の検討がさらに必要なことが明らかになった。当初研究計画では、本年度中にウイルス抑制効果をもつタンパク質を作製する予定であった。しかし細胞内透過機能は確認できたが、明らかなウイルス抑制効果が認められず、さらに解析が必要となった為。ウイルス学今年度の結果から、細胞内発現系で得られていた結果とタンパク質添加の結果が異なることが明らかになった。このため、細胞膜透過配列、タンパク質精製用タグ、染色用タグ、ウイルス抑制効果が認められている配列P336について、細胞内発現系を用いてウイルス抑制効果を阻害しない構成の検討を行う。細胞内発現系でウイルス抑制効果が認められた配列をもとにタンパク質を発現、精製し、細胞への添加で抑制可能なタンパク質の作製を目指す。当初計画で次年度に予定していた動物への投与は、培養細胞で十分なウイルス抑制効果が認められるタンパク質が得られた後に行う。当初の研究計画では、本年度にウイルス抑制効果をもつタンパク質を作製し、これを用いてウイルス増殖抑制効果の解析を行う予定であった。本年度の研究実施状況は、研究途中で問題が生じ、この問題への対応を検討していたため、研究計画が遅れている。このため当初計画より使用額が減少した。次年度使用額は、本年度予定していたが遅れている研究計画に使用する。本年度予定していたウイルス抑制効果をもつタンパク質の作製のため、今後の推進方策に記載した様に細胞内発現系を利用したウイルス抑制効果をもつ配列の解析、このタンパク質の発現、精製、また、細胞への添加でウイルス増殖抑制効果をもつことの解析に使用する。
グローバル経済下における発展途上国の社会保障政策の比較分析

本研究は、1980年代以降、経済のグローバル化と政治的民主化が同時進行する新興産業国において、社会保障制度がいかにして再構築されているのかという問題に関して、ラテンアメリカとアジアの数カ国を地域横断的に比較研究することを主眼としている。今年度は、前年度に行ったラテンアメリカ諸国の事例研究に基づき、9月以降は米国コーネル大学において、以下の2点について研究を行った。まず、前年度研究において収集した資料(ラテンアメリカ諸国における社会保障制度の発展に関する先行研究の整理、社会保障データの分析、社会保障改革実施に至る政治経済的背景の把握等)を用いて、具体的に民主体制下における選挙による政治的圧力がどのように社会保障政策の政策形成に影響を与えるのかについて、ラテンアメリカ諸国についての実証分析を行った。その結果、経済のグローバル化(資本およぴ貿易の自由化)に加え、各国の政治制度(選挙システムと政党システム)の違いが社会保障政策の形成に有意に影響していることを統計分析によって確認するに至った。さらに今年度は、主として東アジア諸国の社会保障政策についての資料収集、先行研究整理、各国に関する社会保障データめ基礎的分析、および社会保障改革実施の背景にある政治経済的要因の理解に焦点を当てた。その結果、社会保障制度再構築の帰結を導く要因として、以下の点を確認することができた。第1に、ラテンアメリカ諸国と異なり、社会保障制度の歴史が浅く、そのため、既存の社会保障制度が社会保障制度改革に与える影響は、比較的小さいとの仮説を導くに至った。しかしながら第2点目として、ラテンアメリカ諸国と同様に、各国の政治制度が社会保障制度の改革過程において、異なる政治的圧力を説明する重要な要因であることを認識した。
イネ初期胚の母性RNA分解機構の理解と種子への物質集積制御

本課題代表者はこれまでイネの初期胚形成機構の解析を行ってきた。最近この過程で、「初期胚ではRNAが極めて不安定化する現象」を発見した。動物の初期胚では母性RNAの分解とそれに続く胚性遺伝子の活性化機構に関する解析が進んでいるが、植物では現象そのものの記述もほとんどなく未開拓の分野である。本申請研究では、植物において初めてとなる母性RNAの分解機構を明らかにし、その植物初期発生における意義を明らかにする。さらに、種子中の胚に蓄積する有用成分等の含量制御へ、母性RNAの分解制御と胚性遺伝子の活性化機構の利用を検討することにより、植物遺伝育種科学分野への貢献を目指す。平成30年度は、マイクロピペットを用いた野生型初期胚(受精前の卵細胞、0HAP, 12HAP, 18HAP, 24HAP)の胚サンプルから全RNAの抽出を試みた。技術的に、0HAP, 12HAPまでは、ある程度の数の胚をマイクロピペットで回収できる目処が立った。また、RNA抽出とcDNAライブラリー作成が同時に進行できるキットの利用により、ライブラリー化についても目処が立った。一方、18HAP以降については、今のところ胚の回収がうまくいっていない。植物胚は受精後しばらくしてから細胞壁などの合成が活発になる。このため、胚と母体が新たに合成された細胞壁により癒合し、離れなくなることがうまくいかない原因と考えている。植物育成チャンバー等の整備により、周年胚のサンプリングが可能になったので、引き続き物理的に癒合を切り離すなどサンプリング条件の検討を続ける。当初は、今年度中に受精直後の初期胚(0HAP, 12HAP, 18HAP, 24HAP)からRNA抽出条件をかくていするよていであったが、思ったより胚と母体との癒着が硬く、18HAP, 24HAPにおいて、マイクロピペットで胚を吸い出すことができないでいる。物理的に引き剥がすなどの工夫を行い、早期に胚の回収条件を確定する必要がある。18HAP, 24HAPにおいて、物理的に引き剥がすなどの工夫によりマイクロピペットで胚を吸い出し、RNAを回収する。具体的には、RNA抽出とcDNAライブラリー作成が同時に進行するキットにより、ライブラリー化を行い、次世代シーケンス解読により、イネ初期胚におけるRNAの消長を記述する。平成29年度は、イネ初期胚で発現することが予想される複数の遺伝子について、0DAP, 1DAP, 2DAPでの発現解析を行った。その結果、初期胚での発現が検出できるプローブとそうでないプローブが存在することが判明した。このことから、イネ初期胚においては、選択的に一部のRNAは分解されていることが予想された。

また、LMD法ならびに、マイクロピペットを用いた方法により、0DAP, 1DAP, 2DAPの胚サンプリングの条件検討を行った。その結果、LMD法では、2DAP以降で微量のRNAが回収できることが判明した。一方、0DAP, 1DAPでは、LMD法でのRNA抽出は無可能との結論に至った。マイクロピペットによる0DAPの回収については、実績のある研究者から方法を伝授してもらい、ある程度サンプリングができる体制が整った。1DAPについては、引き続き工夫が必要な状況にある。サンプリングの条件検討を夏季以降、継続的に行う予定であったが、平成29年8月、イネ育成に使用していた人工気象室に不測の故障が生じたため、当装置の修理・調整が必要となり、イネ育成再開までに6ヶ月間を要した。このため、繰越により当初計画を変更し、平成30年度に予定の実験を終了した。18HAP, 24HAPにおいて、物理的に引き剥がすなどの工夫によりマイクロピペットで胚を吸い出し、RNAを回収する。具体的には、RNA抽出とcDNAライブラリー作成が同時に進行するキットにより、ライブラリー化を行い、次世代シーケンス解読により、イネ初期胚におけるRNAの消長を記述する。1DAP胚からのRNA回収の条件を早期に確定し、イネ初期胚でのRNAの消長を明らかにする。佐藤豊:野生の稲に学ぶ稲・コメ・ごはんの今昔、東京農業大学総合研究所稲・コメ・ごはん部会第7回セミナー、東京農業大学、2019年(招待講演)佐藤豊:植物の形作りと作物育種、国立遺伝学研究所公開講演会、一橋講堂、2017年(招待講演)
E-SAREと次世代GECIを活用した神経活動可視化操作ツールキットの創成と応用

分子生物学・生化学・解剖学・生理学・神経細胞生物学等の手法を結集して、長期記憶想起を制御する細胞ネットワークと、これを構成する細胞集団の集団的活動を、自由行動下のin vivo脳で計測し、操作することは、脳神経科学の大きなチャレンジのひとつである。本研究では、これまでの開発してきた多様な神経活動の細胞種特異的光学的計測・操作手法を結集し、長期記憶想起を制御する細胞ネットワークの活動の解明に資するツールの改良と実証と試みる。この目的を実現するため、今年度は昨年に引き続き、細胞種特異的に多色の次世代GECIプローブを同時に発現する実験システム構築に向けた実現可能性を検討した。具体的には青色GECI, XCaMP-Bならびに黄色GECI, XCaMP-Yを、赤色GECI, XCaMP-Rなどと共計測する条件検討を実施した。さらに、細胞種特異的にこれらを発現する工夫や、シナプスプレポストに発現システムの構築を検討した。一方、活動応答性人工プロモーターE-SAREの原理に基づき、長期記憶関連細胞ネットワークにのみ任意の遺伝子産物を特異的に発現させる遺伝子改変マウスを用いた長期記憶操作実験を引き続き進め、神経活動擾乱・神経活動記録がもっとも効果的と目される部位・時期の同定を続けた。これらの成果に基づき、今後、覚醒非拘束動物において記憶想起に必要かつ十分な細胞集団の神経活動動態計測を実現する基盤が樹立されたと考えられる。この目的を実現するため、細胞種特異的に光プローブ各種を発現するAAVウィルスベクターを作出し、個体動物におけるvalidationを実施した。具体的には、これまで手つかずだった青色を含めた4色のカルシウムインディケーターセットXCaMPによる4色同時イメージングを実現する条件を樹立した。また、神経活動操作のための、各種新規光操作プローブを導入し、それぞれについて、条件最適化を行い、長期記憶操作に最も優れている分子種の選択を行った。一方、活動応答性人工プロモーターE-SAREの原理に基づき、長期記憶関連細胞ネットワークにのみ任意の遺伝子産物を特異的に発現させる遺伝子改変マウスを樹立し、その特異性に関する予備的検討を行った。その結果、恐怖記憶形成後において、光遺伝学的な記憶想起増強・減弱を引き起こせることが確認できた。そこで、今後、記憶細胞集団を標識可能なこのマウスラインを用い、長期記憶を光遺伝学的に操作しつつ、神経活動をも同時測計が可能か条件検討を開始した。これらの実験を次年度にさらに最適化することにより、従来のシナプス可塑性シグナル解析と遺伝子改変動物の行動学的長期記憶解析との間の大きな溝を埋め、覚醒非拘束動物において記憶想起に必要かつ十分な細胞集団の神経活動動態計測が初めて実現する端緒となると期待される。当初計画通り、光学的プローブを発現するウィルスベクター各種、さらには、長期記憶関連細胞ネットワークを選択的に標識可能な遺伝子改変マウスの樹立に成功している。引き続き当初計画に沿って、平成30年度の目標達成を目指していく。
太陽エネルギ-による水の熱分解と水素製造に関する基礎的研究

研究課題について萌芽的研究を行なったので報告する。カルシア安定化ジルコニア(CSZ),イットリア安定化ジルコニア(YSZ)及びセリアを添加したYSZ(CeーYSZ)の試料の作成には所定の量の酸化物原料を混合し,粉体状態で固相反応(1400°C,6h)をさせ、ボ-ルミルにより粉砕・固相反応を3回繰り返した粉体を用いた。粉体を1.5t/cm^2の圧力でチュ-ブ状に水プレスし、1400°Cで6h仮焼結し、更に高密度化するため1700°Cで7h焼結し、その後チュ-ブの先端部分を厚さ1mm,直径13mmに成形したものをタ-ゲットとした。製作した水素生成装置の熱源にはキセノン・ランプを光源とする太陽炉シュミレ-タ-を用いた。水の熱分解用セルは直径70mmのガラス球でこれに約90°Cの温水を供給し、またタ-ゲットを球の中心に置き光を照射して約2000°Cに加熱した。水は高温のタ-ゲットに接触して高温水蒸気になりその一部は熱分解する。タ-ゲットの部分を拡散によって透過した酸素はチュ-ブ内に供給したアルゴンガスにより運び出される。タ-ゲットの外表面で発生したガスは水蒸気から分離され、その成分をガスクロマトグラフによって分析した。CSZ及びYSZの場合には水素が明確に得られたがその量は約0.6cm^3/hでエネルギ-変換率は1×10^<ー5>と小さいものであった。これはタ-ゲットの酸素透過率が小さいため熱分解によって発生した酸素及び水に含まれている空気の酸素を効率よく除去することが困難であり、そのため水素と酸素が再結合する事によるものと考えられる。酸素透過率が大きく,従って水素の収量が多い事が期待されるCeーYSZのタ-ゲットについて同様の実験を行なった。このタ-ゲットは熱衝撃に弱く、すぐに壊れてしまい水素を得ることが極めて困難であった。太陽エネルギ-による水の熱分解から水素を高効率に得るためには熱衝撃に強い高融点高効率の酸素透過膜の開発が急務である。
熱循環バーナによって得られる高温火炎の特性に関する実験的研究

燃焼ガスの持つ熱を循環させ未燃混合気を予熱することのできる3重円筒形熱交換器を備えた熱循環バーナ(HRバーナ)を用いると通常の断熱火炎より高温の火炎をつくりだすことが可能である。したがって、このHRバーナを、直接、熱として利用する熱源として、あるいは力学的仕事(エクセルギ)を取り出すエネルギ変換装置の高温熱源として利用する場合、質の高い熱エネルギを供給できる。本研究ではHRバーナによって安定される高温火炎の特性を調べ、ついでその高温火炎から得られる熱エネルギとエクセルギを、通常のバーナ(NHRバーナ)から得られる、それらと比較検討を行った。燃焼ガスからエクセルギを取り出す場合、燃焼ガスを外部熱源とする場合(外燃方式)と燃焼ガス自身を熱源とする場合(内燃方式)との両方式があるが、それについても検討した。得られた主な結論は次の通りである。1.HRバーナで安定した火炎を直接、熱源として利用する場合、あるいは力学的仕事を取り出すエネルギ変換装置の高熱源として利用する場合、NHRバーナに比べて、低い当量比にもかかわらず、高い熱流束とエクセルギ流束が得られる。2.HRバーナおよびNHRバーナに共通して、外燃方式に比べて、内燃方式の方が、同一熱流束の条件でもバーナから得られるエクセルギ流束は高い。3.エネルギ変換装置の動作流体へ燃焼ガスからの熱伝達を促進させるためには、火炎温度を高くするか、火炎を伝熱壁面に、より接近させて火炎を安定化させることが重要である。そのような観点からも、上記条件を満たすHRバーナは優れている。
モンゴル国の牧畜における資源利用の社会的ネットワークの研究

牧畜資源利用の社会ネットワークは、親族関係を中心に構成されており、国際開発援助によるコミュニティに基づく自然資源管理プロジェクトの牧民グループでも、近しい親族を中心に組織される傾向がつよい。牧民グループは、外部への排他性を強化する。その結果、災害時の長距離移動を支えてきた生存維持倫理による社会ネットワークが切断されている。それは、「明確な境界」というオストロムのコモンズ設計基準の論理が、ハーディンの「共有地の悲劇」ジレンマ解決の私有化と同じく、「外部コストの内部化」によって成り立っているからであり、コミュニティに基づく自然資源管理プロジェクトを、牧地の「私有化」政策と同等なものにしている。今年度は、モンゴルで行われている「コミュニティを基盤とした自然資源管理」によるプロジェクトに関する報告・研究をまとめるとともに、「コミュニティを基盤とした自然資源管理」アプローチ一般に関する、またE.Ostrom(1990,Governing the Commons, Cambridge Univ. Press)などコモンズ論、とくにコモンズを持続的に管理するのに必要な条件等に関する研究について、モンゴルの移動牧畜にもあてはまるか検討した。アフリカの乾燥地帯の牧畜と同様に、牧草などの資源が希薄で空間的かつ時間的に偏在するという性質のため、Ostromらのいう条件のあるものは成立しがたいと考えられるからである。現地調査については、ホブド県ドート郡において、2010年11月と2011年3月に行った。11月の調査では、10世帯あまりの牧畜民世帯を訪問し、移動・生計などの基本的データを集めるとともに、"Green Gold"プロジェクトに対する評価を聞いた。その結果、プロジェクト報告書での評価とはことなり、おおくの牧畜民がプロジェクトの目標・実現性・実際の運営に批判的であることがわかった。一方、プロジェクト・コーディネータへのインタビューでは、その批判のすくなくともある部分は、事実をかならずしも反映していないこともわかった。質問者だけでなく同行者もふくめた質問する側の属性、質問される側の牧畜民やプロジェクトスタッフの属性、質問側と質問される側の間の親族関係などの関係性、質問の仕方その「場」の条件によって、回答も変わってくるということだが、逆にそのようなネットワークや社会的文脈を詳しくたどることによって、プロジェクトに対する現地の人間の評価がどのように形成されるかやそれがプロジェクトの実施にどのような影響を与えるかを明らかにすることが可能となる。今後の分析や調査の課題としたい。今年度は、昨年度までの研究をまとめ、論文や学会発表として公表した。また、ホブド県とトゥブ県で現地調査をおこなった。とくに、牧夫を雇用しての牧畜経営について聞き取り調査をおこない、そのような雇用関係がモンゴルにおける牧畜全体にひろがることのないことを確認し、その理由を考察した。1.研究成果の公表2011年8月モンゴル国ウランバートル市で行なわれた3つの国際学会で、土地利用や景観についての発表をおこなった。そのうち2つは、地図と景観認識が主たるテーマの発表であったが、本科研でえられた牧地利用についての知見にもとづいている。もうひとつは、本科研の重要な研究課題のひとつである、「コミュニティを基盤とした自然資源管理」アプローチによる国際援助プロジェクトを、現場の聞き取り調査によって批判する発表であった。Springerから出版される図書に執筆した章は、本科研発想の基本的な考え方にもとづくものである。2.現地調査2011年9月にトゥブ県ウンドゥルシレート郡、2012年3月にホブド県で現地調査をおこなった。牧畜民世帯の移動・生計についての基本的データをアンケート調査するとともに、家畜を委託されていたり、牧夫を雇っている世帯にインタビューをおこなった。市場経済の浸透によって、そのような社会関係がひろく形成される可能性も考えられるが、調査の結果、現在のモンゴル国の牧畜の状況のもとでは、牧夫の調達や勤務管理にかかるコストがおおきく、牧畜民社会一般でおおきなな位置を占めることはないだろうことがわかった。以上、今年度の研究では、国際援助プロジェクトがモンゴル国における牧畜社会ネットワークに及ぼす影響についてさらに考察をすすめるとともに、家畜委託や牧夫雇用関係についても調査と考察をおこなった。これらの研究は、モンゴル国の将来の牧畜のあり方を予想する上で重要である。2013年8月、ボルガン市とエルデネト市およびその周辺で、米国ミレニアム・チャレンジの援助で創設された牧民グループと同プロジェクトの元スタッフへの聞き取り調査を行なった。この調査によって、資源利用の社会的ネットワークは、1990年代以降、親族関係だけが顕著になりその他の関係は希薄になっていることが再確認されるとともに、牧民グループによる牧地保有プロジェクトというスキームが、土地の有力者や都市の資金をもつ者たちによって、資源を占有する手段として利用されている複数の事例を観察した。

同年9月には、西部のホブド県ドート郡において約半月の牧地利用を中心にした参与観察を行なった。この調査では、気候の変動、人口動態、そして牧民の人生ステージによって、牧地利用の実態が変化するだけでなく、牧地保有に対する意識も変化していくことが参与観察と聞き取り調査で明らかになった。2013年8月、ボルガン市とエルデネト市での調査に先行して、モンゴル国の中でもとりわけ草原の状態がよいとされるボルガン県において、5つの牧民世帯で移動と生計を中心に聞き取り調査を行った。この調査では、夏さかんに行なわれている馬乳酒の生産が、移動や社会ネットワークの形成・維持に影響していることが示唆された。そして、牧地など自然資源利用のネットワークに加えて、より包括的な社会ネットワークの把握が重要なことが確認された。上の結果を総合することで、国際開発援助によって外から持ち込まれた牧地保有の概念が、実際の牧地利用のネットワークにどう働きかけどう具現されるか、その過程でどのような要素がどのように作用するか、より明らかになった。この3つの地点での調査の結果を、周到な方法で重ね合わせることによって、それぞれの実態の理解がより明確になったのである。本研究の成果は、今年度中、2回の国際学会、2回のその他国内学会・研究会で発表した。モンゴル国の牧畜における資源利用、とくに牧地や宿営地の利用とそれにおける社会的ネットワークの役割について明らかにするため、つぎの現地調査をおこなった。2012年8月3日9月1日には、モンゴル国西部のホブド県ドート郡、バヤンウルギー県ボルガン郡で、牧畜作業の参与観察と、牧畜経営・家計についての聞き取り調査をおこなった。とりわけ、牧畜における移動について、GPSで宿営地の位置を計測したほか、移動の様式の近年における変化や今後の動向について聞き取り調査した。また、牧畜部門における開発プロジェクトの地元コーディネータや郡長と面会して、基本的な統計データを集めるとともに、牧畜開発プロジェクト実施における問題点について聞き取り調査をおこなった。2013年3月11日12日には、モンゴル国ウランバートル市において、モンゴル科学アカデミー地理学研究所、モンゴル国立大学の研究者たちと研究情報を交換した。以上の現地調査により、調査地における牧畜世帯の牧畜経営と移動について最新のデータを収集することができた。これと前年度までに収集されたデータを重ねることにより、牧畜経営と移動のより長期間の変化をたどることが可能となった。また、近年のガソリン代などの値上がりに対して、燃費のよい自動車を調達し、運搬する住居の大きさや調度を最小限にすることによって移動のコストを減らす努力をおこなっていること、さらに、バヤンウルギー県の調査地では、冬の積雪量が多いため飼育する家畜数が制限され、冬の雪害における被害を減らすためとなりのホブド県に家畜を移動させる際に行政単位を越えた社会的ネットワークが重要な役割を果たしていることが分かった。
シイ・カシ類の成長特性と造林放棄地における植栽技術への応用

カシ類の個々の成長特性を浮き彫りにするため、環境に等しい同一地域に植栽されたカシ類8種(アカガシ・ウラジロガシ・シラカシ・ツクバネガシ・イチイガシ・アラカシ・ハナガガシ・ウバメガシ)の光合成特性と窒素利用特性を測定した。カシ8種は11月上旬において光合成速度が最大値に達した。種間で比較すると、イチイガシは26.5μmol^<-2>s^<-1>と最も高く、ウバメガシは15.3μmolm^<-2>s^<-1>と最も低かった。そのほかのカシの光合成速度は2023μmolm^<-2>s^<-1>を示した。葉内窒素濃度はイチイガシで293mmolm^<-2>と高く、ハナガガシで162mmolm^<-2>と低かったが、他のカシは200250mmolm^<-2>の値をとった。光合成速度と窒素灘は正の欄を示すのが一般的であるが、本研究は種間で比較するとそのような傾向を示さなかった。光合成の炭素固定に関わるタンパク質であるRnbisco濃度を分析した結果、イチイガシは2.5gm^<-2>と最も高く、ウバメガシは0.84gm^<-2>と最も低かった。さらに、光合成速度とRubisco濃度は種間で正の相関を示した。カシ類を伐採跡地に再造林する目的で、カシ類実生の外生菌根菌の接種に伴う成長促進効果と、養分・水分の吸収促進効果を検討した。あらかじめ発芽・育成させたアカガシ、ウラジロガシ、アラカシ実生を、滅菌した伐採跡地の土壌と周辺のスギ林の土壌に移植した。その後、カシ類林床に発生、採取したヤマドリタケモドキの胞子の懸濁液を接種した。外生菌根菌の接種した実生の成長は、スギ林の土壌に植栽した個体は3樹種とも大きく成長し、接種に伴う成長促進効果が確認され、光合成速度、気孔コンダクタンス、葉内窒素・リン濃度が高かった。一方、伐採跡地の土壌に植栽した個体は外生菌根菌の接種に伴う成長促進効果は確認されなかった。我が国の暖帯域には、シイ・カシ類をはじめとする多様性豊かな照葉樹林が広く分布している。しかし、照葉樹林を構成するの多くの樹種は成長特性に関して不明な点が多く、照葉樹の育林技術はまだ確立されていないのが現状である。本研究は、照葉樹林の主要な構成種であるシイ・カシ類の種ごとの成長特性を解明し、種ごとに適合した生育環境を検討することを目的とする。さらに、シイ、カシ類の種子を採取し実生を育成し、実生に外生菌根菌を接種して接種後の成長反応を比較、検討する。そして、外生菌根菌の接種技術を応用した苗木の育成技術を確立することを目的とする。カシ類の個々の成長特性を浮き彫りにするため、環境に等しい同一地域に植栽されたカシ類8種(アカガシ・ウラジロガシ・シラカシ・ツクバネガシ・イチイガシ・アラカシ・ハナガガシ・ウバメガシ)の成長と、成長に大きく関わる光合成特性、および光合成能力に大きく関わる比葉面積、葉内窒素濃度を測定した。2006年9月における樹高と胸高直径を測定した結果、イチイガシが最も成長量が大きかったのに対し、ツクバネガシ・ウバメガシの成長量は小さかった。カシ類8種の当年葉の光飽和時における最大光合成速度の季節変化は、ウバメガシを除くカシ7種で10月に最大値(平均165μmol m^<-2>s^<-1>)に達した。ウバメガシは6月に最大値(16.7μmol m^<-2>s^<-1>)に達し、次第に低下した。樹種別ではイチイガシの光合成が高く、光合成速度を葉内窒素濃度で割った窒素利用効率も高く、葉内の窒素を光合成に関わるタンパク質に多く投資していると推察された。カシ7種は冬季も2月において平均9.7μmol m^<-2>s^<-1>と比較的高い光合成能力を維持していたが、葉の入れ替わる3月に入ると大きく光合成速度が低下した。光合成の炭素固定に関わるタンパク質であるRnbisco濃度を分析した結果、イチイガシは2.5gm^<-2>と最も高く、ウバメガシは0.84gm^

<-2>と最も低かった。さらに、光合成速度とRubisco濃度は種間で正の相関を示した。カシ類を伐採跡地に再造林する目的で、カシ類実生の外生菌根菌の接種に伴う成長促進効果と、養分・水分の吸収促進効果を検討した。あらかじめ発芽・育成させたアカガシ、ウラジロガシ、アラカシ実生を、滅菌した伐採跡地の土壌と周辺のスギ林の土壌に移植した。その後、カシ類林床に発生、採取したヤマドリタケモドキの胞子の懸濁液を接種した。外生菌根菌の接種した実生の成長は、スギ林の土壌に植栽した個体は3樹種とも大きく成長し、接種に伴う成長促進効果が確認され、光合成速度、気孔コンダクタンス、葉内窒素・リン濃度が高かった。一方、伐採跡地の土壌に植栽した個体は外生菌根菌の接種に伴う成長促進効果は確認されなかった。
抑うつ発症予測のためのコホート研究

メンタルヘルスサポート事業に参加している企業従業員約2500人に関する首尾一貫感覚(SOC)、自己効力感(SE)、ストレスレスポンス、傷病手当およびレセプト等のデータを収集してコホートデータベースを作成した。当該データベースを用いて、SOCと将来のメンタル疾患による受療リスクとの関連、ストレスレスポンスと抑うつによる傷病手当受給リスクとの関連、および自己効力感と気分障害による受療リスクとの関連が明らかとなった。また、個人の受療リスクを算出する表計算シートを試作したが、予測精度の検証が今後の課題である。また、SE、首尾一貫感覚(SOC)および職業性ストレス簡易調査票(Brief Job StressQuestionnaire:BJSQ)によるストレスレスポンスなどの項目について、主成分分析により主成分を抽出したのちに、当該主成分を用いてCoxの比例ハザード分析を行う手法により、気分障害等による受療を予測する手法を試みた。その結果を用いて、個人の相対的受療確率を算出するエクセルシートを試作したが、予測精度の検証が今後の課題である。平成23年度平成25年度の研究期間中に、データベースを構築し、SOC、BJSQによるストレスレスポンス、およびSEと、抑うつ関連状態(受療もしくは傷病手当)との関連の検討等を行い、1本の学会発表と2本の論文を公表した。今後、これらの成果について、外的妥当性を検討していく必要がある。23年度は、(株)医療産業研究所から提供を受けた2005年の問診データ、2005年から2007年の傷病手当受給状況およびレセプトデータを整理し、データベースを作成した。このデータベースを用いて、20歳から70歳の1822人を対象として、2005年の首尾一貫感覚(SOC)の状況と2007年までのメンタル疾患による受療状況の関連をCox比例ハザードモデルにより分析した。SOCは中央値をカットオフポイントとして2群に分けた。メンタル疾患の定義は、第10回修正国際疾病分類コード(ICD-10)の気分障害(F30-F39)、神経症性障害,ストレス関連障害及び身体表現性障害(F40-F48)とした。平均1.8年の追跡の結果、89人の受療がレセプトにより確認された。低SOC群を基準として、性と年齢を調整した高SOC群のハザード比は、0.45 (95% confidence interval [CI], 0.29-0.71)であった。このことから、SOCは将来のメンタル疾患による受療リスクと関連していることが明らかとなった。この成果は、2012年3月18日23日にメキシコのカンクンで開催されたInternational Commission on Occupational Health (ICOH) Congress 2012で発表した。また、自己効力感(SE)についても同様の分析を行い、2011年の獨協医学会で発表した。データベース構築は、予定どおり完了している。また、そのデータベースを用いて、ストレスレスポンスと抑うつ発症リスクとの関連を検討した結果が、査読のある医学誌に掲載された。データペースの構築の第1段階は予定通り終了した。また、そのデータベースを用いて、抑うつ発症に関連するいくつかの因子について分析を行い、その成果を学会で発表した。現在、自己効力感とメンタル疾患による医療機関受療リスクとの関連について分析を進め、論文を投稿中である。また、職場のストレスに対する認識の男女差やストレス要因とメンタル疾患の発症リスクとの関連についても分析を進めている。これらの作業を推進するため、当講座の研究生3名の協力を得ている。現在、厚生労働省の職業性ストレス簡易問診票にあるストレス反応項目と抑うつ発症について分析を進め、論文を執筆中である。また、昨年度の獨協医学会で発表した自己効力感(SE)とメンタル疾患について、さらに分析を進め、論文を執筆する予定である。これらの論文の執筆と公表を推進するため、当講座の研究生1名の協力を得ている。さらに、24年度は2006年および2007年の問診データについて、データベース化を図る。このため、データの整理・マッチング等の作業のためにアルバイトを雇用する。平成25年度は、論文の英文公正に20万円程度を充てる。また、学会発表旅費として20万円程度を充てる。さらに、文献整理、数表の転記およびチェック等の作業のためのアルバイト雇用に50万円程度を充てる。23年度に作成したデータベースに、2006年および2007年の問診データを追加する作業、および文献整理、数表の転記およびチェック等の作業を行うためのアルバイトを雇用に80万円程度を充てる。また、論文作成、学会発表抄録の英文校正、および論文掲載料等に10万円程度を充てる。
超音波ビームの能動的制御に基づく高付加価値・大型鋼材向け高速非破壊検査手法の確立

本研究の目的は,大型鋼材の内部欠陥を実用可能な速度で検出する手法を確立することである.本年度は(i)超音波対面反射波の伝搬時間に着目した欠陥深さ位置情報の取得,(ii)平面波送信による計測の高速化,(iii)集束超音波送信による大型鋼材への対応を行った.(i)超音波の減衰に対応するために,従来用いられている欠陥からの反射波でなく,透過波の伝搬時間に着目した手法を提案してきたが,透過波のみでは深さ位置の情報が得られない.そこで,対面反射波にも透過波と同様に伝搬時間に欠陥による影響が表れることを数値シミュレーションおよび試験片を用いた実験により確認し,透過波との併用により欠陥の深さ位置の推定が可能となることを示した.(ii)計測の高速化のため,平面波送信による超音波信号の送信回数を削減した手法を提案した.これまで機械的または電子的走査により送波器および受波器の位置を変えての超音波信号の送受を行っていたが,送波器アレイから信号を同時に送信して形成した平面波を受波器アレイにて受信し,その伝搬時間の変動に着目する.この手法により1回のみの超音波送受で高速に欠陥検出が行えること,および平面波の角度を変えて数回送信することで欠陥の位置情報が取得可能であることを数値シミュレーションにより示した.(iii)より大型な鋼材の内部欠陥の検出を可能とするため,集束超音波の透過波に着目した手法を提案した.単一の送波器を用いた時と比べ,ノイズの影響を低減可能であり,空間分解能が向上することが数値シミュレーションにより示された.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
新規高強度-高導電性銅合金群創製のための指導原理

本年度は、過時効-強加工(伸線加工)プロセスによる組織制御の指導原理を構築するための基盤となる学術的知見を,時効硬化型Cu-Ti合金を通じて獲得することを目的とした。Cu-Ti合金を過時効すると粒界反応により粗大な不連続析出物がセル状に生成する.過時効処理により生成した不連続析出物(β-Cu4Ti)の体積分率,形状やサイズ,分散状態,母相の組成などは、合金組成や時効条件によってある程度制御することができる。そのため、適切に過時効した後に伸線加工すると合金の強度や導電性などの諸特性も変化させることができると予想する.そのため,合金組成や過時効条件を変化させ,それが伸線加工後の特性に及ぼす影響を系統的に調査した.分析組成がCu-(2.7, 2.9, 3.5, 3.6, 4.2, 4.3) at.% Tiとなる6種類の棒材(直径3.0 mm)を作製とした.これを溶体化後、600 oC450 oCの多段時効材に供した.多段階時効条件により作製した全てのCu-Ti合金はフルラメラ組織になる.Ti組成が大きい合金ほど過時効により得られるフルラメラ組織中の板状β-Cu4Tiの体積分率が大きくなる.これらの棒材を室温でのダイス伸線加工により直径0.10 mmまで線引きしたところ、Ti組成が大きいほど線材中にナノファイバー状のβ-Cu4Tiが高密度に分散するため、強度が向上する.導電率はTi組成が大きいほど低下するが、従来のピーク時効ー伸線加工線材と比較して高い値を示す.その結果、過時効ー伸線加工プロセスでは、従来材より強度、導電性が両方とも改善された線材群が作製できることが実証された.強度-導電性のバランスはCu-Ti合金のTi組成が大きいほど好ましく、競合材のCu-Be合金線材の特性よりも優れていることも確認できた.今後、合金組成だけでなく加工・時効工程を精査すれば、銅合金最高レベルの強度-導電性バランスをもつ合金線材が実現する可能性は極めて高い.本年度に研究計画していた内容を速やかに遂行し、当初計画していた上記の研究成果(「研究実績の概要」を参照)を上げた。これに加えて、下記の研究に着手し、ある程度の見解を蓄積している。・数kgロットのCu-Ti合金線材を実機(一般企業)にて試作した。作製したサンプル品を関連企業に提供し、用途展開を試みる予定である。・Cu-Ti合金線材に関する研究で得られた知見を他の合金系(Cu-Ni-Si系、Cu-In系, Al-Li系)に適応するため、これらの合金を作製し、時効析出現象を調査、検証を進めている。特に、Cu-In系合金では, Cu-Ti合金と同様のフルラメラ組織が生成されることを見出した。これを伸線加工した線材では、Cu-Ti合金線材と同等の強度を持ちながら、導電性が2倍近く高くなる結果を得ている。本研究では,過時効処理と強加工(伸線加工)を融合させた新規のプロセスにともなう各種銅合金の組織変化と特性向上の機構を解明し,従来材の強度-導電性バランスを凌駕する銅合金線材/薄板材を創製するための指導原理を構築することを研究目的としている.目的達成のためのアプローチとして、これまで研究実績のあるCu-Ti合金線材に関して、過時効-伸線加工にともなう組織形態の変化を回折法,電子顕微鏡観察法,抽出分離法,3D-APTによりマクロからナノの多角的視点で系統的かつ定量的に追跡することが、本年度の主な研究内容になる.得られた知見とこれまでに蓄積した試料の機械的・電気的特性のデータと突き合わせることにより、強化への組織学的因子(分散強化,固溶強化,加工強化,結晶粒微細化強化),導電率への因子(固溶度,析出物の体積分率,サイズ・形状,分散状態)の寄与を検討する.上記を総合的に精査して,本プロセスによる特性発現の機構を示す.これと並行して、他の銅合金への適用による原理検証も進めていきたい.Cu-Ti合金だけでなくCu-Ni-Si,Cu-Be,Cu-Mg系合金などの実用銅合金でも過時効処理により不連続析出物が生成し,過時効条件次第でその生成率を比較的自由に制御できることを確認していく.本研究では,これらの幾つかの銅合金に過時効-強加工プロセスを適用することにより,Cu-Ti合金で提案した特性発現機構の知見の妥当性を検証していきたい.最終的には、幾つかの銅合金系で獲得した知見の普遍性と特異性を包括して,高強度-高導電性銅合金線材を創製するための指導原理を構築することを目指す.本年度は、過時効-強加工(伸線加工)プロセスによる組織制御の指導原理を構築するための基盤となる学術的知見を,時効硬化型Cu-Ti合金を通じて獲得することを目的とした。そのため、適切に過時効した後に伸線加工すると合金の強度や導電性などの諸特性も変化させることができると予想する.