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オーバートレーニング症候群における神経新生とモノアミン神経の形態変化

本研究の目的はオーバートレーニング症候群(Over Training Syndrome ; OTS)の発症メカニズムを解明することであり,さらにはその予防および治療法の手掛かりとなる知見を得ることであった。平成18年度の研究計画は,昨年度に達成できなかったOTSモデルの作製さらに作製したOTSモデル動物の行動学的,生理学的,および解剖学的な評価を行うことであった。1.OTSの実験動物モデルの作製は,昨年度の反省を生かし,強制走行方式を強制回転式回転ケージからトレッドミル走へ変更した。トレッドミル装置により長時間の走行ストレスを負荷することが可能となった。しかしながらラットの系統差および性差によってストレスの感受性が異なり,用いる動物により走行プロトコールを変える必要があった。2.OTS動物の作製と平行して,うつ病様症状の評価方法を確立するために,行動解析としてオープンフィールドテストおよび強制水泳テスト,生理学的指標として体温および心拍数の日内変動,行動-睡眠パターンの変化,一過性精神ストレスに対する心拍数・体温応答,さらに解剖学的指標として脳内ノルアドレナリン神経線維の免疫染色による形態観察を行い,うつ病様症状を行動学的,生理学的,および解剖学的に評価する方法の確立を試みた。うつ病の動物モデルとして知られる嗅球摘出モデルラットを作製し,評価を行った結果,嗅球摘出により,一過性精神ストレスによる頻脈応答の減弱,スクロース嗜好性の低下,および前頭前野のノルアドレナリン線維密度の低下が観察された。現時点では,脳内セロトニン神経線維の免疫染色は難しく,良好な結果を得るに至らなかった。以上の結果を踏まえ,今後は引き続き脳内モノアミン神経の形態変化に加え,機能変化についても焦点を当てて,生理学および解剖学的観点の両面から検討を進めたい。本研究の目的はオーバートレーニング症候群(Over Training Syndrome ; OTS)の発症メカニズムを解明することであり,さらにはその予防および治療法の手掛かりとなる知見を得ることである。平成17年度の研究計画は,ラットに長期間の強制走行トレーニングを負荷し,OTSの動物実験モデルを確立した後,海馬歯状回における神経新生および中枢モノアミン神経線維の形態がどのような影響を受けているのかを詳細に検討することであった。本研究はOTSの実験動物モデルを作製することから始まる。ラットの強制走行には強制回転式回転ケージを用いているが,現時点でOTS動物モデルを確立させることは出来なかった。ラットが回転カゴにしがみついて強制走行を回避することがその最大要因であり,強制走行方式をトレッドミル走に変更する必要があるかもしれない。また,ラットの系統差によってストレスに対する脆弱性に大きな差異があることから,これらについての検討も課題として残された。OTS動物の作製と平行して,OTSの発症を評価するための指標として,行動観察であるオープンフィールドテストおよび強制水泳テスト,さらに生理学的指標である体温および心拍数の日内変動および行動-睡眠パターンの変化の観察方法については,方法を確立した。中枢モノアミン神経の形態観察については,現時点でOTSモデル動物が確立していないため,うつ病モデル動物を用いて評価を行い,形態観察の評価対象部位の検討を行なった。今年度は海馬における神経新生の評価は行うことが出来なかった。
コーパスを活用した英語シノニム・語法研究

本研究は2013年度から2017年度までの5年間に,日本人英語学習者が誤り易いあるいは迷いやすい12項目の英語シノニム・語法について,コーパスを使って母語話者が無意識のうちに行っている使い分けを分析し,英米の文献や参考書で取り上げられたことのない表現についても,日本人英語学習者がそれらを使用する場合にどういった点に注意すればよいかをふまえて,統語的特徴や意味的特徴を記述しようとするものである。井上(2013a): it is ... (for A)to do構文に名詞が現れる場合,実際の英語では,名詞の部分に普段参考書などに現れるものとは若干異なるものが頻度が高く,特に汎用的な名詞のthingは前に多様な形容詞をとって幅広い表現で用いられること,また,意味上の主語を表すfor Aの出没は,行為の主体者をはっきりさせる必要のある(not) unusual(50%程度)を除いて,概ね10%前後に留まることを見た。井上(2013b):コーパスについて,(1)活用の理由,(2)使用形態,(3)威力と限界,(4)注意点などについて議論した。特に,単なる用例集として検証用として使うのではなく,日本人英語学習者に必要な情報を抽出し一般化を目指す分析対象として用いることなどの必要性を指摘した。井上(2013c):英語の歴史的経緯を概観後,語彙・シノニムの豊富さにふれた後,英語シノニムに関する解説本や辞書出版の流れを確認し,シノニム辞書の代表的な解説様式を紹介した。井上(2013d):英語辞書におけるシノニム記述の実態を様々な観点から概観し,日本人英語学習者が必要とするシノニムに関する情報を,コーパスを援用しながらどのようにして示してゆくことができるのか,その可能性について具体例を示しながら考察した。島田・井上(2013e):大規模コーパスを分析し,useは一般語で「道具」と考えられる様々な名詞や様態や頻度など幅広い副詞と共起する一方,utilizeはかたい語で,特に「技術・技能,手段・方法,資源」を意味する語と連想関係が強く,副詞は主に効果・効率性に言及する副詞と共起する傾向が見られ,比較の意図を明示して何かを使用する際に有効性や効率性を考慮した過程を示す際に好まれることを指摘した。井上(2014a):コーパスを活用した語彙研究と辞書編集の特徴や制約にふれながら,主格補語をとるfallについて,補語の位置に生起する形容詞や名詞について分析する様子を示したうえで,共起する副詞にも注目しながら,主格補語に現れる形容詞や名詞から導き出したfallの性質と矛盾がないことを示した。また,共起する副詞の分析により,他の同類の主格補語をとる動詞との比較分析の可能性も示した。※厳密には2014年度ではないが,前回の報告書に洩れていたのでここに示す:井上永幸(2014a)「コーパスを活用した語彙研究と辞書編集ー主格補語を従えるfallー」北海道大学メディア・コミュニケーション研究院主催講演会〔北海道大学メディア・コミュニケーション研究院;2014年2月18日〕。井上(2014b):日本で初めて全面的にコーパスを活用して編集された『ウィズダム英和辞典』の編集過程を振り返りながら,規範主義と記述主義について非文と((非標準))の問題,他と差別化できる新記述の設定についてはThank you so much.の男女使用頻度の差について最新の分析結果を示した。山本・井上(2015):談話辞Absolutelyを中心に,類義語であるCertainlyとDefinitelyとの意味・用法の違いに焦点を当てた分析を行った。Certainlyについては,同意や事実確認への返答などでも幅広く用いられるAbsolutelyに対し,依頼や要請に対する承諾で使用される傾向があり,特にservice encounterやbusiness communicationで好まれ丁寧表現として用いられることを示した。Definitelyについては,強意副詞としての特性に注目し,共起語との関係を検証した。談話辞として用いられる場合にも前置修飾語による強調を容認しないAbsolutelyに対し,Definitelyについてはmostによる強調表現が可能であることを示した。多田羅・井上(2015):be capable of doingがどのような状況で好んで用いられるのか,後続する動詞に焦点を当てて検討した。その結果,be capable of doingは,誰もがたやすくできる行為ではなく,潜在的能力に基づく熟練した技術や特殊な知識を用いて達成することのできる行為を表す際に用いられる傾向が強いということを示した。そして,人以外のものを主語とした場合は,元々備わっている受容的機能や性質によって達成される能力を表していると言える。また,その場限りで起こる能力を表現する際に用いることはできないが,普遍的あるいは一定の期間を伴って起こる能力を表現する際に用いることはできることを見た。井上(2015b):井上(2014a)に引き続き,主格補語をとるfallと副詞の関係を,シノニムであるbecomeと副詞との関係に拡げ,fallがとりやすい副詞と,becomeがfallと同様の主格補語と共起する際にとりやすい副詞を比較してそれぞれの特性を示した。平成25年度平成29年度にかけて,12項目のシノニム・語法研究を行う予定である。井上(2015c)において種々のシノニム・語法研究事例について扱っているが,とりわけ,山本・井上(2015)と多田羅・井上(2015)においては,2項目の新規事例を扱った。

研究成果は着実に積み上げられているが,それぞれが相互に関係し合っているので,一括しての発表に至っていない部分がある。編者のひとりを務めた南出等(2016)は,日本を代表する英語辞書の編集に関わった研究者の論考を集めたものである。所収の井上(2016)は,国内で初めて企画段階からに本格的にコーパスを編集作業に導入した辞書として2003年に初版,2007年に第2版,2013年に第3版を上梓した『ウィズダム英和辞典』について論じている。まずは,辞書編集にコーパスを活用する利点を明示し,第3版を例に,どのような編集方針を策定したかを示した。次に,上級者向け学習辞典として,コーパスに基づいて従来語法上問題とされてきた事項や日本語母語話者が英語を使う際に疑問に思う事項を検証するというコーパス基盤的(corpus-based)な立場と,コーパスデータから新たな言語事実や法則性を発見するコーパス駆動的(corpus-driven)な立場を実践したことを示した。また,上級者向け辞書ならではの規範主義と記述主義の観点から,非文と((非標準))のレーベル付与の問題,他辞書との差別化という観点から括弧書き語法注記やコラム「コーパスの窓」について検証した。最後の節では,紙製版と同内容の辞書に各種検索機能を持たせたオンライン版Dual WISDOMと,紙製版辞書の用例を増強して,全体をコーパスとして検索活用できる「用例コーパス」について紹介した。井上(2016b)は,習慣的に特定の副詞と共起する語彙項目を観察することで,それらの語彙項目の特徴的な振る舞いが見えてくることを指摘した上で,副詞は文法・語法研究における要であることをコーパスを活用した辞書編集の立場から示す。具体例として,すでに従える主格補語の観点から分析しているfallとbecomeをあげ,習慣的に共起する副詞を分析することによって、動詞の意味特性をより的確にあぶり出し、辞書における語法記述がいっそう効率的で客観的に行われるようになることを示す。平成25年度から平成29年度にかけて,12項目のシノニム・語法研究を行う予定である。井上(2016)において種々のシノニム・語法研究事例について扱っているが,井上(2016b)においては,1項目の新規事例を扱った。研究最終年度にあたる今年度は,井上・西垣(2017)及び井上(2018)において以下の点を明らかにした。井上・西垣(2017)は,英和辞典編集におけるコーパスの示す科学的データと学習性・商品性との両立について議論したものだが,当申請に関係ある部分を抜粋し加筆した「コーパスを活用した学習英和辞書編集の問題点ー科学的データと学習性の両立ー」を,井上(2018)として印刷準備中である。コーパスを活用したシノニム・語法研究の成果を,いかにターゲットユーザーのレヴェルを配慮した規範性・記述性へと昇華してゆくか,コーパス言語学や理論言語学の辞書編集における関わり方を検証しながら,理論言語学の過度な一般化の弊害などにもふれた。また,コーパスから洩れ落ちる日常生活語彙に関する語法研究については相変わらずフィールドワークが欠かせないことも指摘した。
中国語の結果構文に反映された発話者の表現意図の解明：動補構造を中心に

本研究は中国語母語話者が結果補語や方向補語(の派生義)を使用する動機づけの解明を目指して、個別の結果用法に内在する中核スキーマを抽出するとともに、カテゴリーを同じくする複数の補語の横断的な用法分析を進めるものである。本研究課題3年目にあたる今回は、これまでに行ってきた現代中国語の結果補語“掉"および“着zhao"の用法に関する研究を踏まえて、“住"の用法分析を昨年度に引き続き行った。結果補語“住"の有する「対象への働きかけ」という機能に着目し、住"が心理活動を表す“leng[ぼんやりする]、愁[心配する]"のような他動性を有さない動詞や“呆"[ぼんやりしている]のような状態を表す形容詞と共起する場合も含めた“V住"形式(Vは動詞および一部の形容詞)の運用に見られる各種働きかけの様相について考察した。一般に“住"の表す意味は「動作の停止」(例:站住[立ち止まる」)や「動作の結果の安定・固定」(例:抓住[つかむ])といった具体的な事象から説明されることが多い。しかしながら、本考察では当該の事象をもたらした背景に目を向け、上述の“leng、愁"や“呆"といった他動性を有さない動詞・形容詞とともに補語“住"が運用される動機づけとして、事態による働きかけという外圧の存在に言及した。これは往々にして「対象の(正常な)思考の停止」を引き起こすのみならず、「対象の動き」を止めるほどの強い影響力であるといえる。現時点まで本研究課題に3年間取り組み、その研究成果の一部を中国語の結果補語“掉、着"の用法に関する論文としてまとめた。補語“住"についても一連の考察結果を論文としてまとめ(現段階では未刊行)、4年目となる2019年中には刊行予定である。さらに3年目の途中からは、その“住"に対する考察と並行して、新たに補語“成"の用法分析にも取り組んでいる。このように個別の語内の各種用法を掘り下げて分析するとともに、複数の補語に見られる類似した用法を比較することにより、語彙研究の成果を各種統語事象に関連付けて、多角的に中国語の結果構文の理論的枠組みを再構築することを引き続き目指していく。本研究課題にて、これまで扱ってきた“掉、着、住"といった補語は結果義に関わるもので、その抽象義には原義からの拡張が反映されている。現在の主な考察の対象となっている補語“成"についても、同様の観点から分析を進めている。さらに“成"の用法と関連した完了義を表すものに“完"や“好"が挙げられ、これらの使い分けについてはこれまでも多く考察の対象となってきた。最終年度となる次年度は、この“成"と並行して“好"の用法分析を中心に進めていく。本研究は中国語母語話者がそれぞれの結果補語・方向補語を使用する動機づけの解明を目指して、個別の結果用法に内在する中核スキーマを抽出するとともに、カテゴリーを同じくする複数の補語の横断的な用法分析を進めるものである。初年度にあたる今回は現代中国語の結果補語“掉"を主な考察の対象とした。“掉"の表す意味について、辞書や文法書類に見られる記述としては「自動詞の後に置いて『離脱』を表す」「他動詞の後に置いて『除去』を表す」といったものが一般的である。これらに加えて見られる「動作の完遂を表す」用法については南方方言の色彩が強いとされていることもあり、既存の辞書には該当する記述が見られないものの、現在では共通語でも比較的広く使われている。この動作の完遂を表す“掉"の使用には、「量的な概念」との関連を見出すことができる。また、行為の遂行を表すのに“掉"が用いられた場合には、行為者が当該の行為を他者から強いられて(往々にして不本意ながら)行うといったニュアンスが前景化されることになる。今年度は“V掉"(Vは動詞)の完遂義としての用法に見られるこうしたモダリティ的な側面にも注目しつつ、補語“掉"の用法について考察した。その結果、この完遂義を支える動機づけとしては、「対象の消失」「心理的圧力からの解放」といった要素の存在が挙げられ、“掉"を用いて状態義に言及する場合には、元の状態の喪失という発想から状態変化の実現が表される一方で、程度の甚だしさという観点から、状態変化の実現を表出することが可能であることが分かった。まず初年度にあたる平成28年度は、本研究の目的を遂行する前段階として、結果補語の用例調査が中心的な作業となった。文法事象に反映される事象間の因果関係には話者の認識が関わっている。中国語でこれを表現する手段の1つである動補構造には抽象義への派生など中国人的な発想が反映されている。結果補語“掉"の用法にも発話者の認識との関連において興味深い現象が見られ、これをコーパスなどの考察を通して分析し、論文としてまとめた。また“掉"が南方方言的な色彩が強いのに対し、北方方言の色彩が強く、口語的であるが故に研究論文も他の補語のものと比べて多いとは言えない“着"の用法についても考察を進めている。こうした作業を通して、個別の語内の各種用法を掘り下げて分析するとともに、複数の補語に見られる類似した用法を比較することにより、語彙研究の成果を各種統語事象に関連付けて、多角的に中国語の結果構文の理論的枠組みを再構築することを試みる。

本研究は中国語母語話者がそれぞれの結果補語・方向補語を使用する動機づけの解明を目指して、個別の結果用法に内在する中核スキーマを抽出するとともに、カテゴリーを同じくする複数の補語の横断的な用法分析を進めるものである。本研究課題2年目にあたる今回は、現代中国語の結果補語“住"を主な考察の対象とした。“他shuai着na儿没有?"という文では補語“着"を用いることにより、ここでは具体的に言及されていない「転んでけがをする」という意味を、中国語母語話者は積極的に読み込むことになる。こうした発想の動機づけについて、本研究では結果補語として用いられる動詞“着zhao"の基本義である「触れる;着く」という接触義・付着義がもたらす「対象への働きかけ」という機能に着目し考察を試みたうえで、以下のように結論付けた。抽象的なケースも含めた接触に対する認識の仕方に基づいて区分すると、“cai(足+采)着"類の場合には着点への到達が接触を表すことになるのに対し、“買着"類の場合には接触とは物の獲得であり、動詞の有する意図性からこのタイプは(行為の実現を通して)目的の達成を表すことになる。これが予想外の好ましい結果を表すという話者の主観に関わる用法へとリンクする。こうしたVが行為を表すケースに対し、事態を表すケースでは、対象への作用の到達(働きかけ・影響)は結果(状態変化)への言及によって認識されうるものであり、“凍/shuai着了"などについてはその結果が容易に予期・判別しうる。一方、“餓/累着了"などについては事態を引き起こす要因となる“餓"や“累"が状態的であるが故に、その影響を判別しにくいこともあって、往々にして主観的な程度表現に転化しうる。これも結果を認知したことを明示するための一種の手段であると言える。2年目にあたる平成29年度は初年度に引き続き、結果補語の用法分析が中心的な作業となった。例えば「買って手に入れる」の意味を表す“買到、買着、買好、買上、買下......"などの各表現の使用意図には差が見られる。補語“完、成、掉、住"などを用いて表される完成義には各語の原義が比較的明確に反映されているのに対し、“到、着、上、下"などの派生用法については、移動事象における到達・接触(付着)の意味が完成義へとリンクすることになる。このように個別の語内の各種用法を掘り下げて分析するとともに、複数の補語に見られる類似した用法を比較することにより、語彙研究の成果を各種統語事象に関連付けて、多角的に中国語の結果構文の理論的枠組みを再構築することを目指している。本研究は中国語母語話者が結果補語や方向補語(の派生義)を使用する動機づけの解明を目指して、個別の結果用法に内在する中核スキーマを抽出するとともに、カテゴリーを同じくする複数の補語の横断的な用法分析を進めるものである。本研究課題3年目にあたる今回は、これまでに行ってきた現代中国語の結果補語“掉"および“着zhao"の用法に関する研究を踏まえて、“住"の用法分析を昨年度に引き続き行った。結果補語“住"の有する「対象への働きかけ」という機能に着目し、住"が心理活動を表す“leng[ぼんやりする]、愁[心配する]"のような他動性を有さない動詞や“呆"[ぼんやりしている]のような状態を表す形容詞と共起する場合も含めた“V住"形式(Vは動詞および一部の形容詞)の運用に見られる各種働きかけの様相について考察した。一般に“住"の表す意味は「動作の停止」(例:站住[立ち止まる」)や「動作の結果の安定・固定」(例:抓住[つかむ])といった具体的な事象から説明されることが多い。
サイクルパルスによる表面ナノ構造の制御に関する研究

これまでに,フェムト秒レーザーを用いて硬質薄膜上に,光の回折限界以下の周期ナノ構造を生成してきたが,この現象は超高速の非線形相互作用であるため,その物理過程の詳細は不明であった。本研究では,(1)誘電体及び半導体表面にフェムト秒レーザーを照射することで励起される局所場及び表面プラズモン・ポラリトンによりナノ構造が生成されること,及び,(2)局所場の分布を制御することによってナノ構造の形状を制御できることを明らかにした。本研究では,時間幅が数サイクルの超短パルス光(サイクルパルス)を用いて,回折限界を超える光プロセスの制御に必要な超高速かつメゾスコピックな相互作用過程を明らかにすることを目的とする。そのため,当該年度は以下の研究を行った。(1)高強度サイクルパルス(パルス幅10 fs,エネルギー2 mJ)を利用することよって,コヒーレントな表面励起状態(プラズモンポラリトンもしくはエキシトンポラリトン)のみ存在する時刻における線形・非線形光学応答を観測するため,レーザーシステムの高機能化のための要素技術を開発した。(2)フェムト秒レーザー照射によるダイヤモンド状炭素薄膜上へのナノ構造形成を初期過程から表面観察した。その結果,照射初期に形成される表面凹凸の周囲に局所場(近接場)が発生し,ナノサイズのアブレーションを誘起すること,レーザーを重畳照射するとそれらが周期的なナノ構造を形成することを明らかにした。同様の形成過程が窒化チタン薄膜でも観測された。(3)励起される自由電子密度を実験結果から見積もることにより,表面プラズモンポラリトンがナノ構造の周期性の起源となっていること,界面に存在する2媒質の誘電率がこの周期を決定することを明らかにした。(4)以上の結果より,半導体にナノ構造を生成する条件を見出し,シリコン及びリン化インジウム表面上にナノ構造を生成した。(5)さらに,入射する光の波数ベクトルを変化することにより,局所場の分布を変化させ,鋸歯状の表面構造を生成・制御することに成功した。前年度は,誘電体(DLCやTiNのような硬質薄膜)の表面に生成される100nmサイズの周期構造の物理メカニズムを明らかにした。その中で,構造の周期はフェムト秒レーザー照射により超高速で励起される表面プラズモン・ポラリトンの波数に起因することを示した。本年度はその成果により,半導体表面にフェムト秒レーザーを照射し,その表面での相互作用過程について詳しく調べた。まず,波長800nmの誘電率が大きく異なる4種類の半導体(GaAs, InAs, Si, InP)を用意し,大気中及び水中でフェムト秒レーザーを照射した。その結果,水中で照射した場合には全ての半導体表面に周期100-200nmのナノ構造が生成された。また,レーザーの照射条件を変えて実験を行ったところ,レーザー光のエネルギー密度が低く,1000パルスを超える重畳パルス数のときのみナノ構造生成を観測した。ナノ構造のサイズは共鳴時の表面プラズモン・ポラリトンの波数の半値にほぼ一致することから,半導体でも同物理過程によりナノ構造が生成されることを示した。また,水中でフェムト秒レーザーを照射した場合にのみナノ構造生成が観測されたことから,大気中ではナノ構造生成するプロセスよりも支配的なプロセスが存在すること,及び水がその競合プロセスを抑制できることを示した。以上の結果より,誘電体・半導体表面にフェムト秒レーザーを照射することで励起される局所場及び表面プラズモン・ポラリトンによって,ナノメートルサイズの微細加工を行うことができることを明らかにした。
カルボキシ基の多点活性化を基軸とする革新的触媒変換法の開発

ペプチドや糖鎖を含む複雑分子を大量の活性化剤を用いず供給する手法を確立するべく、有機ホウ素触媒による環境負荷の小さいアミド縮合反応に着目した。既存の有機ホウ素試薬が内包する触媒活性の限界を見据え、それらを遥かに凌駕する高活性触媒の創製を目指す。触媒的アミド縮合の想定中間体の構造を基に触媒を精密設計し、カルボキシ基および類似官能基の多点活性化を基軸とした触媒的変換法を確立する。さらに、上記手法を活用しペプチドや糖鎖の実践的合成へと展開する。
プラズマグラフトフィリング重合法による有害有機化合物除去膜の開発

トリハロメタンに代表される有害有機化合物の水中からの効率的かつ経済的な除去技術の開発は極めて重要な課題である。本研究の目的は、水中に存在する極微量の有害有機化合物を効率よく除去するパーベーパレイション(PV)膜の開発にある。我々は既に有機溶媒分離用フィリング重合膜の開発に成功し、またこの重合法を用いて水中微量有機物除去膜の開発にも成功している。以前の研究でグラフトモノマーにメチルアクリレート(MA)、エチルアクリレート(EA)、ブチルアクリレート(BA)を用いたが、モノマーの側鎖が長いほど高い除去性能が得られることが分かっている。本年の目的はさらに高い性能を持つ膜を開発するために、BAよりも側鎖の長いモノマーを用いてフィリング重合膜を作製する。基材として多孔性高密度ポリエチレン膜、グラフトモノマーとしてエチルヘキシルアクリレート(EHA)、ラウリルアクリレート(LA)、ステアリルアクリレート(SA)をそれぞれ用いた。重合条件を種々検討した結果、EHAおよびLA膜については分離に十分な重合量である2mg/cm^2まで重合することができたが、SAについては1.5mg/cm^2までで重合量は頭打ちとなった。重合速度は側鎖が長くなるほど低下した。それぞれの膜をFT-IR/ATR法および透過型微分干渉顕微鏡で観察した結果、グラフト重合相は基材内部にも形成している、つまりフィリング重合膜になっていることを確認した。EHAおよびLA重合膜を用いて1,1,2-トリクロロエタン(TCE)を用いた水中からのPV除去実験を行った。予想通り側鎖を長くした今回の膜では以前のBA膜よりも高い除去性能が得られ、その値はLA膜で最も良い結果を示した。LA膜を用いると0.1wt%のTCEを80wt%以上に濃縮除去した。この膜の値は、現在報告されている既往の膜のなかで最も良い性能を示している。
情報通信ネットワークの料金体系と費用負担

2年間にわたる研究期間の間に、本研究の対象である情報通信ネットワークはその固有名詞である「インターネット」とともに広く知られることになった。本研究の政策的目的は、このインターネットの一般への普及をスムーズに行うための料金制度および費用負担のルールを検討することにあった。ところが、インターネットの一般への普及はこの研究期間の間に急速に進んだ。この事実を受けて、本研究では、普及期にあるインターネットの利用者負担の実態把握に重点を移すとともに、基礎に立ち戻り公益事業料金論によるアプローチの可能性を探った。また、現時点におけるインターネットの普及に必要である政策について検討を行った。個別の研究成果の概要は以下の通りである。1インターネットの利用者料金の推移(実態調査):インターネットの利用者は学術研究者と一般利用者に分けられるが、インターネットの普及の対象である一般利用者に注目し、一般利用者がプロバイダーに支払う料金の推移を検討した。結論的に、プロバイダー数の増加に連れて料金水準が低下し続けていることが分かった。また、二次プロバイダーから一次プロバイダーに支払われるアクセス・チャージが従量制になっていることが分かった。2料金理論の検討と情報通信政策の方向性:公益事業料金論からの分析では、競争に連れて、従量制から二部料金制、さらには定額料金制へと移行する可能性が指摘され、実態と合致することが分かった。政策論的含意として、適切で迅速な情報通信分野における規制緩和が効率的な回線設備の拡張と利用料金体系の実現のために必要であることが示された。本年度の研究においては、日本におけるアカデミック・コンピュータ・ネットワークの料金体系(利用者負担料金)の実態を把握することを目的としていた。しかしながら、本年度中に外部環境が大きく変化し、研究の方法、特に収集するデータの項目について、当初の予定を変更する必要が生じた。本研究の対象であったアカデミック・コンピュータ・ネットワークは、最近一般にも知られるようになった「インターネット」のことである。本研究の目的は、インターネットが21世紀初頭において一般大衆化する際にその料金設定と費用負担ルールを確立する必要が生じるが、その際の議論の基礎資料を提供することにあった。ところが、インターネットの商用利用の解禁(NIFTYなどの商用ネットワークとの接続開始)によって、本年度中に瞬く間に大衆一般化した。例えば、1995年2月に出版されたインターネット関係の一般図書は、20冊弱にも上っている。また、接続される商用ネットの数が急速に増え、利用料金は急速に低下してきている。本研究の直接の対象であったアカデミック・ネットワークの利用料金(大学等のコンピュータ・ネットワークの利用料金)については、ネットワークを通じた調査によってその実態を料金表の形で把握することができた。結果としては、料金表は、かなりのばらつきがあるものの、低く抑さえられている。つまり、内部補助の受手であることが明らかになった。以上の結果、本研究の最終目的である商用ネットワークの適切な料金体系の導出のために、アカデミック・ネットワークと商用ネットワークの比較調査が必要となった。このため、商用ネットワークに関する調査を年度後半から開始した。本年度の研究による成果は、インターネットの料金体系(費用負担)の実態調査と理論的分析からなる。インターネットの料金体系と費用負担(実態調査)1インターネットの利用者は学術研究者と一般利用者に分けられ、各々は直接的な利用料金を負担するとともに基幹回線(国際回線等)の費用を直接的あるいは関接的に負担している。学術研究者の場合には、基本的には所属研究機関が利用料金を負担しており、基幹回線は各種の研究資金や協力金などによって維持されている。したがって、市場による料金決定や料金規制の問題は存在せず、予算配分などの政治的決定に依存する。一般利用者に関する料金および負担の形態はひとつの方向に収斂しつつある。基幹回線を保持しない二次プロバイダーから基幹回線を保持する一次プロバイダーへの接続料金は従量制になっている。一方、個々の利用者が支払う料金は、従量制から二部料金制、さらには定額料金制と移行しつつある。

これはプロバイダー間の競争の帰結であることが明らかになった。2公益事業料金論からの分析と政策論的含意基幹回線は通常の公益事業における固定設備に当たり、その費用負担は公益事業料金論の主要課題である。本年度の研究では、伝統的なアプローチだけではなく、競争下の設備投資との関連において二部料金および定額料金制の含意を分析した。世界規模のインターネットの基幹網は政府が投資コントロールを行うことなく整備された唯一の社会的インフラストラクチャである。政策論的含意として、適切で迅速な情報通信分野における規制緩和が効率的な回線設備の拡張と利用料金体系の実現のために必要であることが導出された。
グリア細胞によるイオンチャンネルの発現と局在の調節機構

近年、電気的絶縁のみでなく軸索上の特異的なチャンネル配置に関してもオリゴデンドロサイト(OL)の関与が重要であると推測されるようになった。本研究では、OLと神経細胞とのコミュニケーションの実態を明らかすること、また電位依存性チャンネルの絞輪部周囲へのクラスタリングの形成機構を分子レベルで解明することによって、OLの神経興奮伝播に対する役割を明らかにすることを目的とした。1)OLが分化・成熟するタイミングは神経軸策から伝えられるJagged-Notchシグナリングによって調節されている。我々はOL前駆細胞内でNotchシグナリングの下流標的分子の一つとして転写因子Mash1が発現していることを見いだした。さらに、Mash1ノックアウトマウスにおけるOLの発生が異常であったことから、生体内でもMash1がOLの発生に機能していることが明らかとなった。2)チャネルクラスタリングに関わるオリゴデンドロサイト由来因子の探索。Na^+チャネルの存在するノードの初期形成には髄鞘膜は必要なくOLの存在が不可欠であること、しかしノードの成熟化には髄鞘膜が必要であることが分かった。一方K^+チャネルが局在しているドメインを形成するには成熟した髄鞘が必須であること、その局在化部位の決定には髄鞘膜およびパラノーダルジャンクションが重要であることが明らかになった。さらに一旦形成されたドメイン構造が脱髄後に消失することより、髄鞘膜は軸索ドメインの初期形成のみならず維持にも必要であることが分かった。また、スルファチドおよびCD9はNF155などjunction形成に関わる髄鞘分子をパラノードに運ぶ重要な役割を果たしていることが明らかとなった。ミエリンの形成とチャネルの局在変化の関係を明かにするために、発達段階のICRマウス視神経を用いて解析を行った。NG2抗体を用いた解析によって、マウスオリゴデンドロサイト前駆細胞は生後0日齢頃、脳内から視交叉を通って視神経内に移動し始めることが明かになった。ミエリンの形成はこれに引き続いて生後7日齢頃から開始されるが、これに対してK^+チャンネルは10日齢頃より軸索で均一に染色され始め、19日以降に初めてクラスターが観察された。この結果と電子顕微鏡を用いたミエリン形成の解析の結果と併せると、ミエリン膜形成の最終過程で、コンパクションがおき、paranode部分でミエリン膜が軸索表面と接することによってK^+チャネルがjuxtaparanodeにクラスターを形成すると考えられた。次にPLP-Tg軸索におけるK^+チャンネルの局在を調べた。結果、PLP-Tgの脱髄した軸索部分においては、このような特徴的なクラスターは明らかに消失し、均一な染色像を呈していた。まだ脱髄を生じていない4.5ヶ月齢のPLP-Tgでは、正常と同様なクラスターを認めるため、このチャンネルの局在変化は脱髄によって生じたものであると考えられた。シナプス後膜部における電位依存性K^+チャンネルおよびNMDA受容体のクラスター形成にはPSD95およびその関連蛋白質が関与していることが最近明かになってきた。軸索部におけるK_+チャンネルの局在化の機序を明かにする目的で、PSD95抗体を用いて脊髄および視神経軸索を解析した結果、シナプス後膜と同様に絞輪周辺部においてもK_+チャンネルとPSD95が同じ部分に局在化していることが明かになった。中枢神経系グリア細胞の一種であるオリゴデンドロサイト(OL)の終分化過程に必要な促進性のbHLH型転写因子を検討した。OL前駆細胞株CG4のmRNAよりbHLH型転写因子に対するdegenerated PCR primersを用いたRT-PCRクローニングにより、促進性bHLH型転写因子はMash1であることを明らかとした。また、CG4細胞の核抽出液を用いてゲルシフトアッセイをおこなったところ、Mash1は未分化なCG4細胞ではDNAに結合するが、アストロサイトや成熟OLに誘導したCG4細胞では不活化されていた。

これらは、OLの発生のある分化段階においてMash1が中心的役割を担っていることを示唆した。有髄神経軸索の神経伝導に関与する電位依存性チャンネルはきわめて特徴的な局在を示す。本年度は髄鞘形成と軸索上のチャネル局在の関係をより明らかにするために、node付近に局在化するNa+チャネル(node)、Capsr(paranode)、K+チャネル、Capsr2(juxtaparanode)の4種類の蛋白質に対する特異抗体を用いて、脱髄、髄鞘異常をきたすマウスにおける視神経および脊髄白質を解析した。その結果、脱髄時にはK+チャネル・Capsr・Capsr2といった髄鞘膜直下の軸索部にある蛋白質の局在化はただちに消失するが、nodeでのNa+チャネルの局在化は髄鞘膜消失後もそのまま残ることが観察された。このような2つのチャネルの局在変化は脱髄における伝導ブロックに関与していると推測された。髄鞘形成時に発現量が変化する神経細胞の遺伝子を検討した。視神経軸索における髄鞘形成前及び形成後の網膜から全RNAを調製しディファレンシャルディスプレイをおこなった。発現量に大きな変化があった9個のバンドを切り出し、塩基配列を決定した結果、3個については既知の遺伝子と高いホモロジーが認められたが、他のクローンについては認められなかった。有髄神経軸索上では活動電位の発生に関わる電位依存性Na^+チャネルおよびK^+チャネルはそれぞれランビエの絞輪およびその周辺領域に局所的なクラスターを形成して存在する。これまでの研究によって我々は、この特徴的な局在化とその維持に関してミエリン膜からのシグナルが重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。特に絞輪に接するparanodal junctionの形成が重要であることを明らかにした。しかし、これまでにこの部位に存在する軸索側およびミエリン側の蛋白分子は一部明らかになってきたものの、これらの結合がどのような分子によって担われ、またどのようなシグナルを介して相手の細胞に影響を与えるのかに関しては未だに明らかではない。今回我々は、このようなミエリン側からのシグナル分子を明らかにしていく目的で、いろいろなミエリン遺伝子異常マウスにおいてミエリン膜の形成とチャネル、PSD-95およびパラノードに局在するCaspr/paranodinの局在変化を詳細に解析した。これらの結果、ミエリンの主要糖脂質であり蛋白輸送に関わると考えられるサルファチド、および膜4回貫通型タンパク質であるCD9がこのパラノードの形成に必要不可欠なミエリン側の分子であることを明らかにした。今後はこれらの分子が実際にどのように機能し、軸索側のタンパク質の局在化に関わっているのかを検討していく計画である。有髄神経軸索において髄鞘が形成されると軸索上にはnode、軸索と髄鞘が直接接するparanode、juxtaparanode、および髄鞘に完全に覆われるinternode、という構造の異なる4つのドメインが形成される。活動電位発生に関わる電位依存性
軽い核の深部空孔状態の分解過程の理論的研究

ハイパー核の研究や核子寿命の測定実験などと密接な関係を有する、軽い核の深部空孔状態の分解過程に関する理論及び実験的研究を進めた。得られた研究成果は以下のとおりである。・s-hole状態に対するSU(3)模型と選択則の発見s-hole状態を生成する(p,2p)や(e,e'p)反応機構に着目して、s-hole状態に対するSU(3)模型を提唱し、その分解過程の分析を行った。この結果、軽い核の状態の分解過程は主に戸口段階で分解し、さらに2体分解過程においてα及びαより重い粒子への分解が抑制されるという選択則を理論的に発見した。これは戸口s-hole状態がもつSU(3)空間対称性による。・大阪大学核物理学研究センター(RCNP)での^<12>C,^<16>O(p,2p)実験軽い核のs-hole状態の分解を実験的に調べるため、阪大RCNPでE81及びE110実験が2回行われた。この結果、^<11>B(s-hole)及び^<15>N(s-hole)の分解は統計崩壊だけでは説明できなく、空間SU(3)対称性による選択則のため、α粒子分解は大きなQ値にも関わらず抑制されていることが発見された。上記の実験で新たに発見された^<11>B(s-hole)状態のbump構造を調べるため、1【planck's constant】Ω殻模型の波動関数を用いて、^<12>C(p,2p)反応の励起関数の分析を行った。この結果、bump構造は^<12>C基底状態の波動関数のもつ対称性を反映して、s-hole成分であるSU(3)[f](λμ)=[443](04)成分が主に3つに分離するため生じることを明らかにした。1.「軽い核におけるs-hole戸口状態の2体分解過程において、s-hole状態が有する空間対称性のために、s-hole戸口状態はαクラスターより小さなクラスターには分解できるが、αクラスター以上の大きなクラスターへの2体分解が大きく制御される」という、極めて興味深い選択則が存在することをSU(3)群論を用いて理論的に発見し、この選択則は最近阪大RCNPで実験的に検証された。本研究計画では、殻模型を用いて、軽い核のs-hole状態、特にp殻後半の核のs-hole状態を記述し、この状態からの逃散幅および分散幅、さらにそれぞれの部分分解幅を求めて実験データと比較検討し、軽い核のs-hole状態の分解過程を明らかにすると同時に、中重核領域までの深部空孔状態の分解過程を理論的に調べることを目的としている。3.この結果、^<12>C(p,2p)^<11>Bの準弾性散乱で強く励起されると考えられるSU(3)[4421](04)とSU(3)[443](04)状態の成分が大きく3つのエネルギー領域(Ex=18,24,29MeV)に集中し、^<12>C(p,2p)^<11>B実験で観測されているs-holeの23個のbump構造に良く対応することを発見した。さらに、低い励起エネルギー領域ではSU(3)[4421](04)成分が主成分で、高いエネルギー領域になると[443](04)成分が主成分となり、この結果は低エネルギー領域ではtriton decayが小さく、高エネルギー領域ではtriton decayが大きくなるという実験結果と良い対応が得られた。

興味深い結果として、通常のs殻が詰まった状態では[443](04)の方が[4421](04)よりエネルギー的に低く出現するが、s-hole状態ではp-h相互作用により空間対称性の悪い[4421](04)の方が低く出現するようであり、この理由について現在解析中である。今後は陽子・中性子・重陽子・t・^3He・α粒子などに対するそれぞれの部分分解幅を求め、^<12>C(p,2p)^<11>B準弾性散乱の励起関数についても理論分析を行い、実験データと比較検討を行いたいと考えている。軽い核の深部空孔状態の代表例である^<11>Bのs-hole状態の構造を明らかにするために、1hωの殻模型で得られる波動関数を用いて^<12>C(p,2p)^<11>B反応の強度関数(具体的には^<12>C→^<11>B(s-hole)+pに対するS^2-factorの分布)の分析を行った。この結果、励起エネルギーで1620MeV,2026MeVおよび2635MeVの3つのエネルギー領域にS^2-factorが集中し、RCNPの実験で発見された^<12>C(p,2p)^<11>B反応の強度関数における3つのbump構造と良い対応が得られた。また、nuclearSU(3)群の固有状態、SU(3)[f](λμ)=[4421](04)と[443](04)状態の分布を調べ、上記のS^2-factorの分布と強い相関があることがわかり、我々がこれまで取り扱ってきた軽い核のs-hole状態に対するSU(3)模型の有効性が確かめられた。さらに、実験データから、[4421](04)状態と[443](04)状態とを比べて、空間対称性の悪い[4421](04)状態が空間対称性の良い[443](04)状態よりエネルギー的に低く出現していることが示唆されていたが、この問題をいくつかのNN相互作用を用いて調べた。この結果、s殻空孔-p殻粒子間の相互作用がNN相互作用の種類によらず斥力的であることがわかり、このためs殻に空孔がある場合、対称性の悪い状態が対称性の良い状態よりエネルギー的に低く出現する機構が明らかにされた。この結果は一般性を有し、s殻が全て占有されているときは対称性の良い状態がエネルギー的に低く出現するが、s殻に空孔がある場合は逆に対称性の悪い状態がエネルギー的に低く出現する、という新しい知見が得られた。阪大RCNPの実験で初めて発見された(p,2p)反応の励起関数の^<11>B(s-hole)領域における3つのbump構造、および各々のbump領域における陽子,重陽子,t及α分解チャンネルに対する分岐比のエネルギー依存性の起因を明らかにするために、1〓ω殻模型の波動関数を用いて分析を行った。●軽い核のs-hole状態に対するSU(3)模型で指摘されていたように、^1B核ではSU(3)[f](λμ)=[443](04)成分がs-hole成分として重要な役割を果たすことが1〓ω殻模型を用いた分析でも明らかにされた。この成分は他の成分と結合してある程度分散するが、その分散の度合いは主に3つのエネルギー領域に集中し、結果として^<12>C(p,2p)反応の励起関数の^<11>B(s-hole)エネルギー領域における3つのbump構造の起因になることがわかった。●s-hole成分であるSU(3)[f](λμ)=[443](04)成分と他の成分との結合の度合いが3つのbumpに対応するエネルギー領域において異なることを反映して、特徴的なエネルギー依存性を示すことがわかった。これらのエネルギー依存性は実験データと定性的に良い対応をしている。
極乾式メタン発酵法の創成～嫌気性真菌と嫌気性細菌の人工共生～

有機性廃棄物のメタン発酵において嫌気性細菌および菌類を用いて検討した結果以下の知見が得られた。好気条件と比較すると嫌気条件での菌類の増殖は低かった。低温・低含水率では菌類も細菌も増殖が低下した。有機物濃度1%から20%で検討した結果、10%を超えると菌類も細菌も速度低下が大きかった。おから、じゃがいも、麦の粉末状基質を用いて1%から20%の範囲で検討した結果、菌類の有無による影響は大きくなかった。極乾式メタン発酵法は汚泥脱離液処理施設を省略できることから分散型バイオエネルギーネットワークシステムに適しており、潜在的バイオエネルギー源の活用を可能とする。メタン発酵法は嫌気性細菌の多段階反応でメタン転換すると同時に廃棄物の減量化・安定化を行う方法であり、物理化学的前処理を組み込んだシステムも開発されてきている。本研究は有機性廃棄物の乾式メタン発酵において、高速・低含水率化の大きな障害である加水分解段階とそれにつづく酸生成段階を対象として、従来の細菌群のみにたよる方法から菌類をその担い手として活用する方法とすることで、水分の少ない環境で腐食連鎖を構築する方法を確立し、脱離液の極めて少ない極乾式メタン発酵法を実現することをめざすものである。嫌気性消化の種汚泥として下水処理場の嫌気性消化槽から採取した汚泥を用いて実験を行った。培養温度は中温嫌気性消化槽の至適温度および菌類の至適温度を踏まえた30度および加温エネルギーを減らすことを考慮して20度を対象として行った。含水率は一般的なメタン発酵槽に近い99%から脱水汚泥に近い80%までの範囲で検討した。好気性条件と比較すると嫌気性条件での菌類の増殖は遅いこと、温度および含水率が嫌気性細菌および嫌気性菌へおよぼす影響は大きく低温および低含水率では増殖が低下することが明らかにされた。嫌気性条件で有機物濃度の影響を1%から20%の範囲でグルコースを用いて検討した場合、10%を超えると増殖速度の低下が大きいことおよび20度では嫌気性細菌および嫌気性菌共に増殖速度は極めて遅く利用することが困難なことが明らかにされた。おから、じゃがいも、小麦を粉末状にした基質を用いて1%から20%の範囲で嫌気性菌の有無による処理性能への影響を検討した結果、じゃがいもおよび小麦と比較しておからの分解性は低いこと、嫌気性菌の影響は大きくないことが明らかにされた。極乾式メタン発酵法は、小規模分散型バイオエネルギーネットワークシステムを創成するためのキーテクノロジーであり、従来のメタン発酵法において必須の付帯施設とされてきた汚泥脱離液処理のための水処理施設が不要となるため小規模施設に適しており、従来対象とされてこなかった潜在的なバイオエネルギー源の活用を可能とする方法である。一般にメタン発酵法は、嫌気性細菌によって有機物を加水分解、酸生成、メタン生成の多段階プロセスに従いメタンへ転換すると同時に廃棄物の減量化・安定化を行う方法であり、実用・研究の歴史は100年以上に亘り、近年では熱、オゾン、超音波等の物理化学的な前処理装置を組み込んだシステムが開発されている。しかし、前処理に多くのエネルギー等を投入する方法は同法の利点を損なうことになり好ましいとはいえない。本研究は有機性廃棄物の乾式メタン発酵において、高速・低含水率化の大きな障害である加水分解段階とそれにつづく酸生成段階を対象として、従来の細菌群のみにたよる方法から菌類をその担い手として活用する方法とすることで、水分の少ない環境で腐食連鎖を構築する方法を確立し、脱離液の極めて少ない極乾式メタン発酵法を実現することをめざしている。培養温度は中温嫌気性消化槽の至適温度に近い30度および加温エネルギーを減らすことを考慮して20度を対象として行った。含水率は一般的な高濃度メタン発酵槽に近い95%を基準として脱水汚泥に近い80%までの範囲で検討した。嫌気性条件下での菌類の増殖は遅いこと、温度および含水率が嫌気性細菌群へおよぼす影響は大きく低温および低含水率では増殖が低下することが明らかにされた。有機性廃棄物のメタン発酵における加水分解段階および酸生成段階での嫌気性細菌群の増殖特性はおおむね当初の想定範囲内であったが菌類の増殖特性が想定よりおそくその対応に時間を要したたため計画よりやや遅れている。平成23年度に得られた成果を基にして、嫌気性条件下における菌類と細菌群の混合培養系を確立し、同混合培養系の処理性能を嫌気性細菌群のみの培養系と比較することで、極乾式メタン発酵法の評価・確立を行う。

有機性廃棄物としてはその処理が問題とされている食品類を用い、試験管に挿入可能なサイズに試料をカット(小片化するだけでは十分に再現性のあるデータが得られない場合にはフードミキサーによる粉末化も検討する)して使用する。気相部は無酸素状態で培養する。培地はルーメン液を使用しない半合成培地を使用することも検討する。培養温度は平成23年度の結果を踏まえてエネルギーバランスを考慮して実施する。目視による投入した有機性廃棄物の性状変化、廃棄物量、メタン生成速度および菌類の定量結果をコントロールと比較することで、有機性廃棄物を対象とした混合培養系での増殖特性を明らかにする。本研究からメタン発酵汚泥における菌類の導入効果を総合的に評価する。含水率の影響について明らかにすることで極乾式メタン発酵法の評価を行い成果発表を行う。メタン発酵汚泥の混合培養とその計測、分析に必要なガス、試薬、培養器具、ソフト、書籍および成果発表および情報収集のための旅費に使用する。
メゾ-メゾ結合ポルフィリン多量体に基づく分子マテリアルの創製

ポルフィリンは、様々な金属イオンを配位できる性質やその金属錯体の多彩な触媒機能に加え、優れた電気的・磁気的・光化学的な特性のため、新しい電子・光学・医療材料として広範な分野で盛んに研究されてきた。研究代表者は5,15-ジアリールポルフィリンの銀塩酸化によるカップリング反応を応用し、これまでに多種多様なメゾ位直結型の直線状ポルフィリン多量体を合成してきた。最近、メゾ位の置換基や置換位置を工夫することで、より高次に立体的なポルフィリン多量体を合成することに成功している。本研究では、ポルフィリン多量体を環状にすることで新たに出現する光機能や配列した金属間の相互作用などを明らかにし、最終的に金属上の触媒作用を実現するべく研究を行っていく。メタフェニレン架橋ポルフィリン4量体を出発原料として、銀塩酸化によって8量体を得た。これをさらに3量化して直鎖状24量体を合成し、これを高希釈条件下で分子内環化し環状24量体を得た。精製はGPCを用いて行い、同定は1H-NMR,MALDI-TOF-MS,STMによって行った。環状ポルフィリン多量体と直鎖状ポルフィリン多量体の紫外可視吸収スペクトルを比べると、それぞれの形状に対応した励起子結合によって特徴的なスペクトルを示した。また、分子内の一重項励起エネルギー移動速度は、励起子相互作用が強いメゾ-メゾ結合ポルフィリン間は数百フェムトセカンドの速い速度定数を示し、メタフェニレン間の4量体は35psであった。共有結合のみで結合した環状ポルフィリンとしては最も大きな分子であり、そのサイズは天然のアンテナ系に匹敵する。これらポルフィリンリングは環状に結合した芳香族化合物としての観点からも非常に興味深い。ポルフィリンは、様々な金属イオンを配位できる性質やその金属錯体の多彩な触媒機能に加え、優れた電気化学的・光化学的な特性のため、新しい電子・光学材料として広範な分野で盛んに研究されてきた。最近、メゾ位の置換基や置換位置を工夫ことで、より高次に立体的なポルフィリン多量体を合成することに成功している。5,10-ジアリールポルフィリンを出発原料として、銀塩酸化によって2量体を得た。これを光学分割し、さらに2量化して4量体を合成してシリカゲルによる分離後、一方の回転異性体を高希釈条件下で分子内環化し環状4量体を得た。同じ4量体を濃い条件で酸化すると環状8量体が得られた。さらに、3量体のひとつを酸化することで環状6量体を得ることにも成功し、一切スペーサーを介さずポルフィリン同士が直接結合したサイズの異なる3種類のポルフィリンリングCZ4、CZ6、CZ8の合成に成功した。環状ポルフィリン多量体と直線状ポルフィリン多量体の紫外可視吸収スペクトルを比べると、それぞれの形状に対応した励起子結合によって特徴的なスペクトルを示した。また、分子内の一重項励起エネルギー移動速度は、リングサイズではなく隣り合うポルフィリンの角度が重要なファクターとなって決まることを明らかにした。共有結合のみで結合した環状ポルフィリンとしては最も励起子相互作用が強く、天然のアンテナ系に匹敵する。