hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイパー空間における学習プロセスの自己モニタリング支援に関する研究

その結果、本支援システムだけでは自己モニタリング能力の向上は困難であることが分かり、自己モニタリングの仕方を学ぶことが必要であることを確認した。自己モニタリングの仕方を学ぶことは、Webコンテンツの学び方を学ぶことに相当することから、本研究ではこれをメタ学習を呼び、Webコンテンツを題材としたメタ学習のモデルを提案した。さらに、そのモデルをもとに、メタ学習能力の向上を支援することができるように自己モニタリング支援システムを拡張した。以上の研究成果については、関連する国際会議で公表しており、今後も国際会議での発表を予定している。
病原体媒介節足動物コンピテンシーを制御するレジスタンス・トレランス機構

デング熱、重症熱性血小板減少症候群(SFTS)、黄熱や日本脳炎等は、節足動物によって媒介されるウイルス感染症である。これらの節足動物種が不顕性感染や潜伏感染を示す状態であることに着目し、病原体媒介蚊を対象にレジスタンス・トレランスのメカニズムの解明を試みた。ネッタイシマカ体内では、感染後のウイルス増殖は抑制されていること、しかしながら低レベルのウイルス増殖を許容している状態であることを見出した。また、その抑制には、Dicer-2などによるRNA干渉システムが寄与していることが明らかになった。これら結果は、節足動物側からのウイルス媒介のコントロール法開発の研究基盤となり得るものである。ヒト寄生性条虫は、終宿主への感染経路において、穀物害虫やノミなどの昆虫を中間宿主として必要とするものがある。これらの条虫では、昆虫の体内で六鉤幼虫が中腸壁を通過した後、擬嚢尾虫(シスチセルコイド)に成長し終宿主への感染性を獲得する。擬嚢尾虫は、昆虫の体腔から排除されることなく、長期間にわたり寄生することが可能であるため、中間宿主と条虫の間の相互作用は皆無か、またはその貢献度は軽微であると考えられていた。条虫感染時の中間宿主昆虫における相互作用の有無を明らかにするため、甲虫目昆虫コクヌストモドキ(Tribolium castaneum)を中間宿主とした小形条虫(Hymenolepis nana)感染実験系において、逆遺伝学的アプローチにより条虫感染に関与する中間宿主側遺伝子を探索した。この昆虫はゲノム解読が終了していることに加え、RNA干渉(RNAi)が極めて鋭敏に作用する生物として知られている。小形条虫感染時に腸特異的に発現変動する遺伝子群をRNA seqにより網羅的に解析したところ、抗菌ペプチド等の発現上昇が明らかになった。自然免疫経路および関連するシグナル伝達経路を構成する98個の遺伝子について、それぞれ二本鎖RNAインジェクション法によってコクヌストモドキにRNAiを誘導し、小形条虫感染後の擬嚢尾虫数をもとに解析を実施した。その結果、自然免疫応答の重要なコンポーネントであるToll経路を阻害すると、擬嚢尾虫感染数の増加が認められた。これらの結果から、中間宿主の小形条虫感染に対するコンピテンシーとそれを制御するシグナル伝達経路の存在が明らかになった。トレランスによる感染防御反応のメカニズムを解析する目的で、ヒト感染性小形条虫(Hymenolepis nana)と中間宿主・甲虫コクヌストモドキ(Tribolium castaneum)による感染実験モデルを確立した。終宿主(ヒト、マウス)から排出された小形条虫卵は中間宿主であるコクヌストモドキの体内に侵入すると、腸内で孵化し、ただちに腸壁を通過し、体腔において擬嚢尾虫へと成長する。擬嚢尾虫は終宿主への感染性をもつが、驚くことに宿主昆虫の体内から排除されることはない。擬嚢尾虫感染自体は中間宿主に致死を誘導しない。上記のトリボリウムを中間宿主とした小形条虫感染実験系において、逆遺伝学的アプローチにより条虫感染に関与する中間宿主側遺伝子を探索した。主要なシグナル伝達経路を構成する98個の遺伝子について、二本鎖RNAを微量注入し、遺伝子機能が減衰したトリボリウム個体を作出した。小形条虫感染後の擬嚢尾虫数を指標に、スクリーニングを実施したところ、JAK/STAT経路が感染コンピテンシーを低下させていることが明らかとなった。そこで1感染vs非感染、および2感染(野生型個体)vs感染(STAT92Eノックダウン個体)の条件において、トリボリウム中腸から採取したRNA試料を用いてRNAseq解析を実施した。その結果、20個の遺伝子(カテプシンL(3個)、セリンプロテアーゼ(4個)、variable lymphocyte receptor等)がJAK/STAT経路依存性かつ条虫感染時に、その発現を変化させること、さらにその中に含まれる複数の遺伝子が、実際に条虫感染のコンピテンシーを制御していることを明らかにした。蚊やマダニなどの病原体媒介節足動物において、その腸管は宿主・病原体相互作用が最初に起こるエリアである。27年度の研究により、病原体媒介節足動物のコンピテンシー(病原体感受性)とレジスタンス・トレランスの分子基盤の連携が一部解明された。特に、JAK/STAT経路とその標的遺伝子群が明らかになった。また、生体防御システムの普遍的理解と、他の病原体媒介節足動物への外挿への基盤構築がなされており、概ね順調に進展していると考えられる。ボルバキア(Wolbachia pipiens)は、グラム陰性の偏性細胞内共生細菌であり、地球上の半数以上の昆虫種に感染している。雌の生殖細胞に感染し子へと伝わるボルバキアは、宿主の性、生殖を操作することにより集団内での自己の感染を拡大する。加えて、ボルバキア感染宿主細胞ではプラス鎖RNAウイルスの増殖が抑制されることが知られ、複数のボルバキア感染ヤブカ系統において感染症ウイルスが増殖できずに、媒介能が著しく低下することが明らかとなっている。西アフリカで主要なデングウイルス媒介者であるネッタイシマカにおいて、ウイルス増殖抑制をになう主要な細胞の同定を試みるとともに、ボルバキア感染細胞のヤブカ体内でのダイナミクスを明らかにした。自然界ではボルバキアに感染していないネッタイシマカに、キイロショウジョウバエに感染するボルバキアwMelを移植した系統では、吸血によって取り込まれたデングウイルス、ジカウイルスの増殖が抑制される。この蚊系統体内でのボルバキアの分布をボルバキアタンパク質FtsZに対する抗体を用いて観察した。

その結果、吸血後の雌では、ウイルスの初期感染組織と考えられる中腸ではボルバキア感染は顕著ではなかった。一方、脂肪体では多くの細胞がボルバキアに感染し、マルピーギ管の主要な細胞(Principal cells)や生殖細胞はすべてが多数のボルバキアに感染していた。また、ボルバキアが持つある特定のタンパク質が、ジカウイルスの増殖を顕著に抑制することを発見した。以上の成果は、殺虫剤耐性が問題となっているベクター節足動物の制御において、細菌・真菌等の微生物群に加え、ボルバキア等の細胞内共生細菌を用いてベクターの性質を変えるパラトランスジェネシスの重要性を示している。デング熱、重症熱性血小板減少症候群(SFTS)、黄熱や日本脳炎等は、節足動物によって媒介されるウイルス感染症である。これらの節足動物種が不顕性感染や潜伏感染を示す状態であることに着目し、病原体媒介蚊を対象にレジスタンス・トレランスのメカニズムの解明を試みた。ネッタイシマカ体内では、感染後のウイルス増殖は抑制されていること、しかしながら低レベルのウイルス増殖を許容している状態であることを見出した。また、その抑制には、Dicer-2などによるRNA干渉システムが寄与していることが明らかになった。これら結果は、節足動物側からのウイルス媒介のコントロール法開発の研究基盤となり得るものである。蚊やマダニなどの病原体媒介節足動物において、その腸管は宿主・病原体間相互作用が最初に起こるエリアである。26年度の研究により、病原体節足動物のコンピテンシー(病原体感受性)とレジスタンス・トレランスの分子基盤の連携が一部解明され、また生体防御システムの普遍的理解と、病原体媒介節足動物への外挿への基盤構築がなされており、概ね順調に進展していると考える。腸管バリアをレジスタンス・トレランスの協調作用の場として捉え、モデル生物であるショウジョウバエと、病原体媒介節足動物である蚊、甲虫、マダニ等をパラレルに用いる。その(1)部品(シグナル伝達)(2)挙動(時空間的観察)(3)外挿(他種での保存性)を対象とした研究を引き続き展開する。また、このレジスタンス・トレランスの場をもとに、(4)場のスペクトラム(病原体宿主域等)を検証する。28年度が最終年度であるため、記入しない。衛生動物学腸管バリアを『レジスタンス・トレランスの協調作用の場』として捉え、モデル生物であるショウジョウバエと、病原体媒介節足動物である蚊と甲虫、およびダニをパラレルに用い、その(1)部品(シグナル伝達)(2)挙動(経時的観察)(3)外挿(他種での保存性)を対象とした研究を展開する。また、このレジスタス・トレランスの場をウィンドウに(4)場のスペクトラム(病原体宿主域)を検証する。概ね研究計画通り使用できたが、約4万円分の差額が発生した。小形条虫とその中間宿主コクヌストモドキを用いた媒介節足動物における腸管バリア作動性レジスタンス・トレランスの解析(オーセンティック系)が予想以上に進展し、それを主に据える研究計画細目を重点的に実施した。
インターネットを利用したプラグイン型CAEシステム構築に関する研究

並列計算機上に構築されたCAEシステムをASP化し,Webブラウザからの簡易操作のみで大規模解析を実現可能とするシステムの構築を行った.サーバ側で稼働するCAEシステムとして汎用CAEシステムであるADVENTUREシステムを用い,HTMLとCGI(Common Gateway Interface)を用いたCAE作業の一連の管理,およびデータ送受信を実現し,GUIが必要となる作業にはリッチクライアント技術に属するJava3DベースのJavaアプレットを用いることで,全ての作業をWebブラウザ上で行うことが可能なシステムとした.特に,大規模解析を実現するため,ほぼ全ての処理をサーバ側で実行するシステムとし,サーバ・クライアント間のデータ通信量を効果的に抑えることで,汎用的なCAEシステムでは困難な規模である,1,000万自由度規模の3次元構造解析をWebベースのシステムにおいて実現可能とした.本研究の目的は,現状ではその導入,管理,操作の複雑,高度性から利用範囲が限られている,高度なCAE(Computer Aided Engineering)システムを広く普及させることを目的とし,Web Computing,Agent技術を介することにより,ユーザを導入や複雑な操作から解放し,Webブラウザの操作性と同程度の極めて簡易な操作のみによる利用の実現を目指す,インターネットを利用したプラグイン型CAEシステムの構築である.具体的には,バックエンド並列計算機とフロントエンドPCをWeb Computing技術により結合し,PCから並列計算機上のCAEの利用を可能とするシステムを開発する.開発者は従来通り並列計算機上でのCAEシステムの開発,構築および運用を行い,ユーザはPC上のWebブラウザ程度の操作のみで,そのシステムの利用を可能なものとする.並列計算機上に構築されたCAEシステムをASP化し,Webブラウザからの簡易操作のみで大規模解析を実現可能とするシステムの構築を行った.サーバ側で稼働するCAEシステムとして汎用CAEシステムであるADVENTUREシステムを用い,HTMLとCGI(Common Gateway Interface)を用いたCAE作業の一連の管理,およびデータ送受信を実現し,GUIが必要となる作業にはリッチクライアント技術に属するJava3DベースのJavaアプレットを用いることで,全ての作業をWebブラウザ上で行うことが可能なシステムとした.特に,大規模解析を実現するため,ほぼ全ての処理をサーバ側で実行するシステムとし,サーバ・クライアント間のデータ通信量を効果的に抑えることで,汎用的なCAEシステムでは困難な規模である,1,000万自由度規模の3次元構造解析をWebベースのシステムにおいて実現可能とした.本研究の目的は、現状ではその導入、管理、操作の複雑、高度性から利用範囲が限られている、高度なCAE(Computer Aided Engineering)システムを広く普及させることを目的とし、Web Computing,Agent技術を介することにより、ユーザを導入や複雑な操作から解放し、Webブラウザの操作性と同程度の極めて簡易な操作のみによる利用の実現を目指すものである。今年度の成果は、固体静解析を行う一連のCAEプロセス中の高負荷な作業を、遠隔地にある並列計算機をインターネットを介し利用し、負荷分散を行うシステムを構築した。ユーザは解析に関する情報を入力し、指示に従ってプロセスを進めていくことにより、簡易な操作を実現している。いくつかの条件でテストモデルの固体静解析を行い、本システムの性能評価を行った。また可視化モジュールを新たに開発し、可視化に必要なデータのみをサーバから受信することにより、通信性能の向上を実現し、これまで実現できなかった1,000万自由度規模のモデルの解析結果を遠隔システムにて可視化することに成功した。開発システムAdvOnWinを活用することで、ユーザインターフェースの改善を行い、遠隔地の計算機に高負荷な処理を分散することで解析時間の短縮を実現した。次年度は形状定義に必須となっているCADモジュールについて、本システムに適合したネットワーク対応CADの開発を進め、一連のCAE作業をより簡易に操作可能なシステムの構築を目指す。本研究の目的は、現状ではその導入、管理、操作の複雑、高度性から利用範囲が限られている、高度なCAE(CQmputer Aided Engineering)システムを広く普及させることを目的とし、Web Computing,Agent技術を介することにより、ユーザを導入や複雑な操作から解放し、Webブラウザの操作性と同程度の極めて簡易な操作のみによる利用の実現を目指すものである。ADVENTUREの1モジュールとして開発されたADVENTURE_1Agentを基盤として,WebベースAgentの開発を行った.CAEプロセス中の高負荷な作業を,ネットワークを介して遠隔の並列計算機で行うシステムについて,高負荷な部分はメイン解析であるが,大規模問題になるとメッシュ作成や境界条件の付加,可視化等のプレ・ポスト処理も高負荷となる.

この中で,境界条件付加や可視化は対話的な操作が必要となるため,クライアント側でGUIを用いた処理を行う必要がある.従来の問題点であったこの可視化部分に対し,大規模化に対応可能な可視化ツールを作成し,高負荷な作業をサーバ側に負担させることで,プレ・メイン・ポスト処理までの一連の作業を簡単な操作のみで解析可能とした.システム構築後,3種類のテストモデルの固体静解析を行った.自由度数1,000万,2,000万規模の単純形状モデルと,自由度数80万程度の複雑形状モデルを用いて解析を行い,システムの検証を行った.実際の解析では,単一のPCでは実現不可能である自由度数2,000万規模の大規模解析を,40分程度で実現することに成功し,十分な性能が得られた.また,異なるユーザーが使用できるような汎用性を得るために,個別のゲストアカウントの作成や,クライアント側では入力フォームの操作性の改良,サーバ側ではより高度な計算機システムの利用など,一般公開を見据えたシステム構築についても準備を進めた.インターネットを利用したプラグイン型CAEシステム構築において,CAEソルバー部の機能として,三次元き裂進展解析を組込む準備を進めた.三次き裂進展シミュレーションは,その対象が複雑構造機器の数億から数十億自由度モデルの大規模問題となるため,これまで超並列計算磯である,地球シミュレータ上での開発を進めてきたが,本研究で開発を進めているネットワーク型CAEシステム上で運用することにより,き裂入りメッシュ作成部分など,ローカル計算機上で実行する部分と,大規模解析となる応力解析など,リモート計算機サーバ上で実行する部分を融合させ,実用的大規模構造材料・機器に直接き裂の存在を想定した直接破壊シミュレーションの実現を目指した.具体的には,三次元複雑構造物中の混合モード疲労き裂問題の完全自動解析および三次元複雑構造物中のき裂に対する三次元非線形(弾塑性)破壊力学解析を可能とすべく,き裂付き大規模モデル作成技術の自動化と線形・非線形破壊力学パラメータ評価プログラムの開発を行い,解析ソルバーとの統合化を行った.
チャネル蛋白質を標的とする生理活性天然物による神経シグナル伝達撹乱の生物発光検出

ナトリウムチャネルに対するプローブを製作している。具体的には、生物発光蛋白質を用いて,ナトリウムチャネル構造変化とチャネルを流入するナトリウムイオンを生物発光により検出する二つのプローブを設計、遺伝子工学的手法を用いて作製中である。ナトリウムイオン構造変化検出プローブとして、本研究代表者が以前に開発報告したSplit Renilla Luciferase Complementation法を用いて、細胞膜の電位の変化に伴い大きく構造変化することが期待される電位依存性ナトリウムチャネルのS4セグメントの動きを生物発光により可視化するプローブ設計を行った。また、ナトリウムイオン濃度依存的な発光酵素活性を持つことが期待されるGaussia luciferaseを用いて、ナトリウムチャネルのポアを通過するナトリウムイオンを生物発光により検出するプローブ設計を行った。ナトリウムチャネルが開いた時に細胞膜内外の濃度勾配に従いナトリウムイオンはナトリウムチャネルのポアを通過することから、Gaussia Luciferaseが、細胞膜内(細胞質)のナトリウムイオン濃度で発光酵素活性を持たず,細胞外溶液中のナトリウムイオン濃度で発光酵素活性を持つことを確認するための実験を行っている。今後、ナトリウムチャネルにこれらの発光蛋白質を融合したキメラ蛋白質を細胞に導入して、顕微鏡下あるいは、発光強度計(ルミノメーター)を用いてだつ分極刺激に対する応答を確認する。
危険ドラッグとして乱用されるCB1受容体アゴニストのミトコンドリア障害機序の解明

近年、危険ドラッグによる健康被害や異常行動が社会問題となっており、その毒性機序の解明が急がれている。このような危険ドラッグのなかでも、CB1受容体アゴニストはカンナビノイド受容体CB1およびCB2と結合してその活性を現す。当研究室ではCB1受容体アゴニストがマウス大脳においてエネルギー代謝異常を引き起こすことを報告しており、ミトコンドリアはエネルギー代謝において重要な場であることから、CB1受容体アゴニストによる急性毒性発現にはミトコンドリアの機能異常との関与が考えられる。そこで、本研究ではCB1受容体アゴニストがミトコンドリアの機能に及ぼす影響を調べ、その毒性機序を解明することを目的とする。
中枢神経単離ニューロンの細胞内潅流と外液瞬間交換法による受容器電位発生機構の解析

中枢神経系の働きは,これを構築する個々のニューロンの電気的かつ化学的膜特性によって決定される.しかし発達した神経回路網に組込まれている単一ニューロンには隣接する細胞群からの神経回路を経由しての干渉や電気的結合等の影響があり,また周囲のニューロンやグリア細胞による伝達物質の取込みもあり,目的のニューロンそのものの活動に関する信頼し得るデーターを得ることは困難であった.本報告では, (1)若年および成熟哺乳動物(ラット,モルモットやネコ)の特にラットのCNS各部位より,酵素と機械的処理にて正常な形態を維持し,かつ生理機能を有する脳細胞を単離する新手法と, (2)単離された各種脳細胞の膜電位依存性イオンチャンネル電流や化学受容器を介するイオン電流について検討した.結果はラットCNS細胞(海馬錐体細胞)におけるNaチャンネルのイオン透過の選択性は, Li>Na>hydrazine>formamidine>guanidine>methylguanidine>monomethylamineであり,このCNS細胞でみられたイオン選択性の傾向は末梢性組織のそれと類似していた.そなわち, CNSと末梢組織のNaチャンネルのイオン選択性の特徴はほとんど同じであるといえる.また単離された海馬錐体細胞は各種の興奮性アミノ酸に応答しこれらはクモ毒(JSTX)によって特異的に阻害された.NMDAのグリシンによる増強も著明にみられた.加えて脳の各部位の化学物質に対する応答を検討し,細胞内灌流下に単一CNSニューロンのイオン電流を制御しながら,膜電位依存性イオン電流,化学物質で賦活されるイオン電流,細胞膜内セカンドメッセンジャー系に関する研究ができることを証明した.中枢神経系の働きは,これを構築する個々のニューロンの電気的かつ化学的膜特性によって決定される.しかし発達した神経回路網に組込まれている単一ニューロンには隣接する細胞群からの神経回路を経由しての干渉や電気的結合等の影響があり,また周囲のニューロンやグリア細胞による伝達物質の取込みもあり,目的のニューロンそのものの活動に関する信頼し得るデーターを得ることは困難であった.本報告では, (1)若年および成熟哺乳動物(ラット,モルモットやネコ)の特にラットのCNS各部位より,酵素と機械的処理にて正常な形態を維持し,かつ生理機能を有する脳細胞を単離する新手法と, (2)単離された各種脳細胞の膜電位依存性イオンチャンネル電流や化学受容器を介するイオン電流について検討した.結果はラットCNS細胞(海馬錐体細胞)におけるNaチャンネルのイオン透過の選択性は, Li>Na>hydrazine>formamidine>guanidine>methylguanidine>monomethylamineであり,このCNS細胞でみられたイオン選択性の傾向は末梢性組織のそれと類似していた.そなわち, CNSと末梢組織のNaチャンネルのイオン選択性の特徴はほとんど同じであるといえる.また単離された海馬錐体細胞は各種の興奮性アミノ酸に応答しこれらはクモ毒(JSTX)によって特異的に阻害された.NMDAのグリシンによる増強も著明にみられた.加えて脳の各部位の化学物質に対する応答を検討し,細胞内灌流下に単一CNSニューロンのイオン電流を制御しながら,膜電位依存性イオン電流,化学物質で賦活されるイオン電流,細胞膜内セカンドメッセンジャー系に関する研究ができることを証明した.発達した神径回路網に組込まれている哺乳動物中枢神経系のニューロンには隣接する細胞群から神経回路を経由しての干渉や電気的結合等の影響があり、また周囲のニューロンやグリア細胞による伝達物質の取込みもあり、目的の単一ニューロンそのものの活動に関する信頼しえるデータを得ることは困難であった。今回、我々はラットの中枢神経各部(大脳皮質、海馬、視床下部、小脳、延髄、背髄など)を良好な生理的膜特性をもったままの状態で単離し、「外液瞬間交換法」にて電気生理学的実験に成功した。単離ニューロンに対して興奮性アミノ酸のL-グルタミン酸(L-Glu)、キスカリン酸(QA)およびカイニン酸(KA)は主にNaイオンで運ばれる内向きイオン電流を発生した。L-GIuとQAによって惹起されたイオン電流はほとんど同じ時間経過で脱感作(不活性化)されたが、KAによるそれは脱感作されなかった。用量反応曲線におけるKcl値の大きさはQA<KA<L-Gluの順であり、3物質間には著名な交又脱感作がみられた。また、これらの興奮性アミノ酸で発生するイオン電流は標本をあらかじめ無機や有機の水銀化合物で処置することにより抑制され、その抑制からの回復はシスティン処理によってのみみられた。以上の結果から、これらアミノ酸は同じ受容器か又は受容器のアロステリィクなサイトで干渉しており、受容器蛋白との結合において膜の-SH基が大きな働らきをもっていることが明らかとなった。今後は他の中枢部位の化学感受性ニューロンの特性についても検討したい。また、本実験遂行中に抑制性アミノ酸の一つ、GABAで惹起されるClイオン電流をニューロン内の遊離Caイオンが抑制する脱抑制機構を発見した。
関係性への気づきの活性化を目標とした新たな医療コミュニケーション教育法の開発

本研究の目的は,臨床心理学の観点から医療コミュニケーション教育を検討し,新たな方法論を提示することである。本年度はまず予備的研究として,これまで収集してきた歯科医師および歯学部生に対する自由記述式質問紙調査のデータを質的に分析し,歯科医療関係者が「心」や「治療者ー患者関係」に関して有する素朴な概念の構造を検討した。その結果,歯科医師が患者の「心」に対して何らかの手当てが必要だと感じた状況の多くが,治療者ー患者関係の中で体験される難しさ(「コミュニケーションに対する不全感」「治療に対する認知のズレへのコントロール不能感」)と,患者のパーソナリティ理解に基づく対応の難しさに関連していることが示された。また歯科医師が「心への手当て」として実行していることは,「説明する」「傾聴する」「患者の意向を尊重する」「苦痛を与えないよう配慮する」などであった。学生から得られた「心」に関する自由連想記述をKJ法を用いて分類したところ,「奥底にある豊かな意味」「精神病理の原因追求への手がかり」「今,ここでの体験への気づき」「他者の心の不可侵性」の4群に大別され,学生によって優勢なイメージが異なっていることが示された。以上の検討を通して,医療コミュニケーション教育の実施にあたって重視すべき観点は,1「心」が喚起する多様なイメージを尊重しつつ,2異なるイメージをもつ学生同士の対話を通して,3他者および自己とのコミュニケーションを生き生きと体験できる機会を提供することであると考えられた。本年度の研究は,これまで蓄積してきた20年分の自由記述データをあらためて分類し,「心」に関するイメージや素朴概念の構造を同定し,その経年的変化を明らかにすることを第一の目的として開始した。当初,臨床実習開始前の共用試験CBT(Computer Based Testing)・OSCE(Objective Structured Clinical Examination)の導入による教育目標の改訂に伴い,学生側の認識にも変化がみられると予想していたが,「心」に関する素朴概念やイメージのありようには特記すべき違いを抽出することはできなかった。そのため自由記述式の質問紙調査における課題の提示方法を再検討する必要があり,今年度は試行的なレポート提出を課す中で,記述内容の変化を確認する作業に長時間携わることになった。そのため,本年度の第二の目的であった「心」に関する素朴概念を把握する尺度の作成とその妥当性・信頼性の検討には至らなかった。(1)本年度に引き続き,「心」に関する素朴概念を把握するための自由記述式質問紙調査を,教示方法に注意しながら実施し,各学生に優勢な概念を把握できる尺度を作成し,その妥当性と信頼性を検討する。(2)臨床経験を通して「心」に関するイメージにどのような変化が起こったか(起こらなかった)を問う自由記述式質問紙調査を実施する。(3)口腔心身症の治療に従事する歯科医師を対象として,「日常の診療で困難を感じる状況」に関する半構造化面接を行う。これらの調査は,研究の主旨を文書および口頭で説明し,同意が得られたことを確認した上で実施する。得られたデータは研究代表者が厳重に管理し,個人情報が決して漏れないようにする。調査の実施が協力者の心身に不必要な負担をかけると判断される場合には,すみやかに中止する。(4)以上の調査結果に基づいて,「心の動き方」や「関係性」への気づきを活性化させる視覚教材の作成を開始し,吟味する。

そのため自由記述式の質問紙調査における課題の提示方法を再検討する必要があり,今年度は試行的なレポート提出を課す中で,記述内容の変化を確認する作業に長時間携わることになった。そのため,本年度の第二の目的であった「心」に関する素朴概念を把握する尺度の作成とその妥当性・信頼性の検討には至らなかった。(1)本年度に引き続き,「心」に関する素朴概念を把握するための自由記述式質問紙調査を,教示方法に注意しながら実施し,各学生に優勢な概念を把握できる尺度を作成し,その妥当性と信頼性を検討する。(2)臨床経験を通して「心」に関するイメージにどのような変化が起こったか(起こらなかった)を問う自由記述式質問紙調査を実施する。(3)口腔心身症の治療に従事する歯科医師を対象として,「日常の診療で困難を感じる状況」に関する半構造化面接を行う。これらの調査は,研究の主旨を文書および口頭で説明し,同意が得られたことを確認した上で実施する。得られたデータは研究代表者が厳重に管理し,個人情報が決して漏れないようにする。調査の実施が協力者の心身に不必要な負担をかけると判断される場合には,すみやかに中止する。(4)以上の調査結果に基づいて,「心の動き方」や「関係性」への気づきを活性化させる視覚教材の作成を開始し,吟味する。(理由)本年度のデータ解析に必要な統計処理は,現有の統計ソフトで十分に対応できたため,当初計上したソフトの更新は行わなかった。また研究に必要な医学教育に関する文献や資料のほぼ全てがダウンロード可能であったため,図書館を通した図書の購入を依頼する必要がなかった。(使用計画)今後のデータ解析に必要な統計ソフトの再検討を行い,購入する。データ管理をより安全にできる環境整備(データ記録メディアの更新,情報管理ソフトの導入)を進める。これらに物品費約400,000円を計上する。研究成果の発表には出張旅費および投稿料が必要であり,これに約70,000を充てる予定である。
弾性線維形成制御因子DANCEの作用機序

弾性線維は、伸び縮みする臓器・組織(動脈・肺・皮膚など)に多くあって、その弾性を担っている。老化による動脈中膜の硬化、肺気腫、皮膚のたるみなどは弾性線維の劣化・断裂によるものであり、弾性線維再生に向けて弾性線維形成機構の解明は重要な課題である。申請者は弾性線維形成に必須のインテグリンリガンド、DANCE(fibulin-5ともいう)を発見した。さらに、線維芽細胞の無血清培養系にDANCEタンパクを加えるだけで弾性線維の形成が誘導されること、DANCEのアミノ末端がin vitro, in vivoにおいてプロテアーゼによる切断を受けて不活性型になることを見出した。本研究では、DANCEの切断が生体内でどんな意味を持っているのかを切断型DANCE、切断部位変異型DANCEのノックインマウスを用いて明らかにすること、また、DANCEに結合する分子を同定してその役割を調べることによりDANCEが弾性線維形成に寄与する分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。切断型DANCEノックインマウスの血管はDANCEノックアウトマウス同様に硬く、生体内で加齢に伴ってみられる切断型DANCE比率の増加は弾性線維再生活性の低下を意味すると考えられた。また、機能未知であったLTBP-2という分泌タンパクがDANCEと結合し、弾性線維形成を調節していることを見出した。LTBP-2ノックアウトマウスは胎生早期致死であるため、LTBP-2のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。加齢による組織の弾性低下は細胞外線維である弾性線維の劣化・断裂による。また肺気腫をはじめとする多くの老化関連疾患と弾性線維の機能低下との関連が指摘されているにもかかわらず、弾性線維の形成機構についての理解は遅れている。弾性線維はエラスチン蛋白が線維状にクロスリンクされてできるが、その分子機構に不明なところが多い。DANCEノックアウトマウスは、弾性線維形成に異常を来す初めてのモデルマウスとなった。DANCEおよびそのファミリー蛋白は弾性線維形成機構の研究におけるブレークスルーになると期待される。最近、申請者はDANCEに弾性線維形成誘導活性があることを見いだした。また、加齢に伴ってマウス皮膚では全長DANCEが減少し、切断型DANCEが増加しているという知見を得た。本研究では、DANCE切断の意味を研究する。まず細胞培養系においては、リコンビナントDANCEタンパクに弾性線維形成誘導活性があったが、切断型DANCEタンパクにはこの活性がなかった。すなわちDANCE切断は弾性線維形成誘導活性の不活化であると考えられた。このことの生体内での意味を探るため、DANCE切断部位のアミノ酸に変異を入れて切断されにくくしたDANCEのノックインマウスを作成した。
数理モデルによる視覚神経系の再構成

本研究は,これまで手掛けてきた網膜の数理モデルと,色覚の計算論モデルの発展・統合を進め,網膜から視覚中枢に至る視覚情報処理過程の統合的な数理モデルへと発展させる事を目的とした.これまでの研究により,網膜を構成する5種類の細胞のうち,視細胞,水平細胞,双極細胞,神経節細胞の数理モデルは完成している.本年度は,視覚中枢と網膜モデルの統合へ向け,明暗情報を伝達するとされる杆体系の主経路であるON型杆体双極細胞の数理モデルを構築し,光応答に対する樹状突起,細胞体,シナプス終末のイオン機構の影響について計算機シミュレーションにより解析した。その結果,通常,細胞体で観測される光応答は,シナプス終末部位のイオン機構やアマクリン細胞入力に強く影響を受けることを明らかにした。このことは,双極細胞が単純に3次ニューロンへと情報を伝達するのみならず、細胞体-シナプス終末の相互作用によって双極細胞内で情報が修飾されることを示唆する新しい知見である.色覚モデルに関しては,色の視覚探索における探索精度に関する視覚実験,および初期視覚における色の情報表現に関する数理モデルの構築を行った.網膜出力における色情報表現は,これまでの生理・心理物理学的知見により,明るさ成分と2つの反対色成分から成るが,高次視覚野では,より多様な表現形態を取り,最近の知見では第一次視覚野で既に反対色的な表現とは異なる表現の存在が指摘されている.そこで,従来の反対色表現および多色表現に基づく視覚探索モデルを構築し,シミュレーションを行い解析した結果,多色的な色表現の存在が示唆された.網膜から視覚中枢に至る視覚情報処理過程の数理モデルを構築することを最終目標として、これまで手掛けてきた網膜の数理モデルと色覚の計算論モデルの発展、統合を進めている。網膜モデルの役割は、視細胞における光受容から、網膜内神経回路での情報処理、網膜神経節細胞での神経インパルス列への変換課程を色覚モデルにより記述する。これまでの研究により、網膜を構成する5種類の細胞のうち、視細胞、水平細胞、双極細胞の数理モデルが完成している。本年度は、網膜の出力を担う神経節細胞に関して、パッチクランプ法によって得られている特性を基に、イオン電流機構と細胞内情報伝達機構に基づいた数理モデルを構築した。また、色覚モデルに関しては、計算論的な観点から、特に視知覚現象と直接対応の付くレベルにおいてモデル化を行った。なお、現時点の色覚モデルでは、網膜視細胞のアナログ出力を入力として計算理論を構築している。来年度は、まず、モデル化が残されているアマクリン細胞の数理モデルを構築し、これまで構築した全ての網膜細胞モデルを統合することで、光入力から神経インパルス列への変換課程をモデル上で再現する。さらに、現在構築している色覚の計算論モデルを、実際の神経系における情報表現である分散的な神経情報表現、あるいは神経インパルス列による情報表現を扱える形式に拡張する。さらに、これらのモデルを接続することにより、視覚野における情報表現を反映する種々の視知覚現象について、神経情報表現に基づく解析を進める。このことは,双極細胞が単純に3次ニューロンへと情報を伝達するのみならず、細胞体-シナプス終末の相互作用によって双極細胞内で情報が修飾されることを示唆する新しい知見である.色覚モデルに関しては,色の視覚探索における探索精度に関する視覚実験,および初期視覚における色の情報表現に関する数理モデルの構築を行った.網膜出力における色情報表現は,これまでの生理・心理物理学的知見により,明るさ成分と2つの反対色成分から成るが,高次視覚野では,より多様な表現形態を取り,最近の知見では第一次視覚野で既に反対色的な表現とは異なる表現の存在が指摘されている.そこで,従来の反対色表現および多色表現に基づく視覚探索モデルを構築し,シミュレーションを行い解析した結果,多色的な色表現の存在が示唆された.
農林災害からみた南九州における火山活動の総合危険度評価に関する研究

火砕流模型実験の結果、矢岳川では先端部まで大礫が到達する可能性が高いこと、特に、停止点付近では火砕流ダストによる被害域が大きくなる危険性の高いことが明らかとなった。また、霧島現地地表面の温度分布測定結果により、新燃岳火口では高温域が次第に西側に移動しつつあること、山麓では熱水と化学的変成作用による地層の深層風化が進み、大規模な地すべり性崩壊の起こる危険性の高くなっていること、さらに、矢岳川の火砕流堆積物調査および火砕流炭化木の年代測定の結果から、新燃岳1噴火当たりの火砕流規模は612×10^6m^3、温度は700°C1000°C、噴火周期はほぼ200年300年であることが明らかとなった。古い火山体では土壌硬度の著しい低下,深層風化による地下水層の形成、土砂流出危険度ポテンシャルがかなり高いなど、いくつかの地形・地質・水文的特徴の現れることが1972年のえびの市西内堅の土石流の発生について示された。また、これと同質の災害形態である鹿児島県出水市針原川土石流試料の流動試験の結果によれば、同土石流の濃度61.8%に相当する推定速度は3.5m/secとなり、実際の流速1423m/secと著しい相違を示した。このことから土石流先端部は洪水波だった可能性が高い。実験的シュミレーション手法により、ダム通過後土石流の人家到達までの時間は最大でも51秒しかなかったこと、ダム断面の大幅な不足が示されたことは、火山山麓の扇状地谷出口集落での土石流発生時の避難の難しさ、砂防構造物の設計外力予測の難しさを浮き彫りにした。模型実験から、新燃岳においても火砕流はかなり高温を保って常に後続の流れが新しいフロント部を形成しながら、高速度で流化することが明らかになった。そのため火砕流の被害は予想以上に広範囲に及ぶと考えられる。新燃岳火砕流堆積物の層序調査と^<14>C法による炭化木の年代測定結果から、矢岳川流域ではほぼ612×10^6m^3規模の火砕流が発生するものと予測される。つぎに火山活動とそれに伴う火山泥流の発生を予測する一つの方法として、地表面の温度変化および温度分布を調査した結果、新燃岳については1992年1993年までは高温部が1822年の旧火口を中心として分布していたのが、1994年以降はこの西側に新たな噴気箇所が現れ、高温部が西側へ移動し始めていることがわかった。硫黄谷ではここ数年の間に高温部(60°C80°C)の範囲が広くなってきており、今後さらに広がる傾向がみられた。また新湯温泉では道路法面部が、手洗温泉では湯の池川上流両岸山脚斜面部に高温部領域が広がっていることがわかった。これらの情報を基に今後ある程度霧島火山地域の災害危険度予測が可能なようになってきた。これまでに新燃岳で発生した火砕流の実際の温度を知るため、火砕流試料に対し電気炉による加熱試験を行った結果、色彩的特徴、溶結度から1771年の火砕流は約700°C、1717年9月の火砕流は約800°C、1717年2月の火砕流は約1000°C程度であったと推定される。新燃岳の噴火による火砕流被害域を想定するため、1959年の噴火前と噴火後の航空写真を用いて、火口周辺の植生の破壊および被覆度測定を行った結果、火口より東南方向の森林の破壊度が大きく、今後新燃岳で噴火が起きた場合、東南方向に被害が集中する危険性の高いことがわかった。火山活動による土砂災害はその規模の非常に大きいのが特徴である。

したがって、土砂災害防止の観点から、まず火山噴火の予知が非常に重要であると考え、ここでは、この火山活動を予知する一つの方法として、火山体における地表面の温度変化と温度分布特性について継続観測を行っている。それによると、霧島火山新燃岳火口では、19921993年にかけては、1882年の旧火口周辺で地表面温度が最も高くなっている。しかし、19941998年にはこれが若干中央火口よりに移ってきている。このことから、新燃岳では次第に高温部がやや西側に移動していることがわかる。このことは、地表部に近いマグマの位置がやや西側に移動し始めていることを示している。また、霧島山麓の硫黄谷では、19921993年に比べ、当初高温部であったところは温度が下がっており、1999年では、斜面下部側に高温部が広がってきている。さらに、新湯温泉、手洗温泉ともに高温域が大きく広がっていると同時に、斜面の土壌硬度が著しく低下している。これらのことから、霧島火山一帯では火山性ガスと熱水蒸気による地下部の風化が相当進んでいると考えられ、こうした斜面では大規模な深層崩壊のおこる危険性がかなり高くなっていることがわかった。このことは、えびの市西内竪の崩壊露頭斜面で行われた、地表面下1020mの地点の測定結果からも裏付けられた。一方、新燃岳火口に近いところで採集された火砕流炭化木の年輪測定から、新燃岳では17161717年の噴火以前に200250年の静穏期があったことが明らかになった。このことは、新燃岳ではほぼ200300年周期で大噴火が繰り返されているのではないかと考えられる。1997年の鹿児島県出水市針原川災害以来古い火山体の崩壊予測が大きな問題となっている。このような観点から霧島新燃岳火山および加久藤カルデラに起源をもつ古い火山体について調査研究を行った結果、以下のようなことが明らかになった。霧島では1999年は地表面温度分布には大きな変化はみられなかったが、火口湖水位の著しく上昇がみられた。硫黄谷、新湯温泉、手洗温泉などの山麓一帯では熱水と化学変成作用による地層の深層風化、土壌硬度の低下が進み、大規模な地すべり性崩壊の起こる危険性がかなり高くなっている。火砕流炭化木の年代測定および年輪測定の結果から、霧島新燃岳ではほぼ200年300年周期で噴火が繰り返されている。古い火山体崩壊に属する1972年のえびの市西内堅の土石流について地形・地表、水文要因を分析した結果、同地域一帯では硫黄ガスの影響により変朽安山岩の著しい深層風化が進み、山体劣化が相当進行していることが明らかとなった。また、渇水期の渓流の流量観測により、すべり面と密接に関わっていると考えられる地下水層には、中腹斜面に位置する沼地(約0.3ha)に起源をもつ比較的浅いものと、これよりかなり深い層に起源をもつものの2つがあることがわかった。さらに、同流域における低次谷の縦断形状のもつ地形要因の分析の結果、1972年の真幸土石流発生地点の土砂流出危険度ポテンシャルが最も大きくなることが明らかにされた。
18世紀ヨーロッパにおけるリネン業盛衰の分析

本研究では、アメリカ植民地市場でどのような織物が消費されたのか、またリネンを扱う商人が生産サイドに対してどのような役割を果たしたのか、アイルランド製の麻糸がどのような種類のリネン生産に利用されたのかといった論点に迫ることを通じて、18世紀ランカシャー・リネン業、すなわちイギリス初期綿業は、従来理解されているようなイギリスの工業化の自立的イメージの枠組みというよりも、インドのキャラコ生産だけでなく、アイルランドや大陸ヨーロッパのリネン業の複雑な盛衰過程と連関して展開していたという解釈を示した。平成21年度は、「18世紀ヨーロッパにおけるリネン業盛衰の分析」研究の1年目ということもあり、先行研究分析と史料調査が研究活動の中心となった。先行研究分析に関しては、様々な種類の織物がどのように使用されてきたかといった問題を扱う文化史、織物史研究は多いが、それを経済史研究の領域でどのように継承し、解釈できるのかといった問題に取り組んだ。先行研究論文収集に関しては、所属大学の図書館の協力もあり、非常にスムーズに進んだ。史料調査に関しては、21年度末の春休みにイギリスで行った史料調査で収集した18世紀の新聞記事を現在整理中である。現時点で整理が終わっているものについて言えば、これまで関連研究において使用されてこなかったものを入手することができたといえる。しかし、滞在期間の制約から、調査は限定的なものにならざるを得なかった。また、所在の明らかな史料に関しては、大学の図書館を通じた取り寄せを行ったが、現在においてもまだ到着していないものがある。史料の入手が、所蔵する図書館において貴重書扱いであったり、また、相手側の対応が迅速であるかどうかに大きく依存しているために、当該研究において史料の収集に費やす時間は長くならざるを得ないだろう。よって、平成22年度も引き続き、この点が主な研究活動の一つとなる。以上のような内容で、先行研究、史料調査・分析研究は進展したが、当該研究においてはまだ準備段階といえるため、包括的な成果として発表する段階にはまだ至っていない。平成22年度は、「18世紀ヨーロッパにおけるリネン業盛衰の分析」研究の2年目であり、史料分析、途中経過のまとめを中心に研究活動をおこなった。まず、史料分析に関しては、平成21年度に収集した史料、平成22年度に新しく入手した史料がいかに研究に使用できるかについての分析を進め、それら史料から読み取れるものをもとに研究をおこなった。今年度は、18世紀中葉のアイルランド・リネン業の実態を地域ごとに明らかにする作業を進めた。そのなかで、麻糸生産に関しては、「18世紀ヨーロッパにおけるリネン業盛衰の分析」研究の途中経過として、論文にまとめ、発表した。その論文では、アイルランドではどのような麻糸が生産されていたかについて、地域別に考察し、それがどのような形でアイルランド国内の織布工程と結びついているかを、また、輸出された糸がイングランドの織布工程といかに関連しているかについて論じた。18世紀アイルランドにおいては、様々な番手、種類の糸が生産されており、そのどの部分がアイルランド、およびイングランドのどのような織物生産に使用されたかについて示すことができた。これは、これまでの経済史研究の織物研究では明確に意識されなかった織物の質の部分に注目することによって、周辺領域である文化史、織物史研究との融合を図り、さらには、経済史研究の領域では古典的ともなっている、「工業化」「産業革命」に関する議論を再解釈するという、当該研究の目的のための一つの作業となった。平成23年度は、本研究の3年目であり、1年目、2年目で行った史料調査をもとにまとめの作業に取り組んだ。本研究の出発点は、18世紀におけるヨーロッパ各地のリネン業の盛衰がどのように関連し合っていたのかについて分析することが、イギリス綿業の形成過程を明らかにすることにつながるのではないかという着想であった。経済史の分野では、従来、進んだヨーロッパとの対比でアジアの後進性が主張されてきたが、近年盛んとなっているグローバル・ヒストリー研究では、どこが経済的に優位であり劣位であるのかという観点ではなく、それぞれの地域が地球規模の経済の動きのなかでどのように関連しあっているのかという議論が打ち出され、ヨーロッパ中心史観や一国史観の相対化が試みられている。本研究は、アジアに属するインドの純綿織物(キャラコ)が、イギリスの工業化に積極的な役割を演じたという点だけでなく、ヨーロッパ各地で製造されるリネンとの関係のなかで、イギリス綿業萌芽期の成長過程を位置づけたが、それは、イギリス綿業の一国史的解釈を見直す作業となった。その結果、これまでイギリス綿業史の出発点とされていた18世紀第4四半期の水力紡績機の登場、すなわちキャラコのイギリスによる国産化の成功は、約1世紀に渡るイギリスによるキャラコの代替化過程の最終局面として再定置できることを示した。その代替化過程がすなわちイギリス綿業の形成期であり、イギリスはその間、素材を麻に頼ってキャラコの代替品を製造していたのである。本研究は、この視点から、綿織物の原産地

インドだけでなく、ヨーロッパの複数のリネン生産地、およびそれらの消費市場としてのアメリカ植民地との関連のなかで、新たなイギリス綿業史の解釈を示した。
自己を見つめ「連帯」につなぐ人権総合学習の構成

本研究は、人の生き方から学ぶことを中心にした「人権総合学習」に「連帯」という視点を加え再構成することを目的とした研究である。これまで、小学校6年生社会科での同和問題関連教材の発展的題材として1室町文化、2洋学のおこり、3社会運動の高まりで、人の生き方に迫らせ、自らを振り返らせるよう構成し、一定の成果を見た。1では作庭に携わった河原者「又四郎」の生き方を、「差別される家」ではなく、「神に通じ人の運命を左右する作庭の職能を持った家」ととらえ、人のために自らを律する又四郎の信条を考えさせた。2では、医学の発展は杉田玄白を取り巻く人々がネットワークで繋がることによるものととらえた。3では、当事者とともに差別の解消をめざす人々の信条や行動を見つめることにより、水平社創立宣言にある「人間を尊重することによって自らを解放」するという崇高な精神に迫らせようとした。人権学習は、「個別課題から人権一般へ」「人権一般から個別課題へ」という2つのアプローチの仕方がある。そのため、「生活権獲得」という共通する課題解決に向けて、労働運動、農民運動、水平社運動が「連帯」する動きを教材化することにより、「差別解消の主体者」としての意識を持つことができるようにした。香川は、早くから農民運動が盛んであり、普通選挙では労農党4名を香川県会に送り込んだ。その指導的立場であり「連帯」を模索した前川正一を中心にした読み物資料を作り、授業を行った。実践を通じて、児童は人のために自らを律する態度、自らを生かす具体的行動のありよう、人とつながること、課題解決のために協働することの大切さを感じとっており、意義のある研究であったと考える。なお、香川における協和事業の動向については資料収集途中であり、教材化は今後の課題となった。
気体中放電による重水素吸蔵金属電極からの過剰熱発生と電極表面生成物に関する研究

円筒状低気圧グロー放電用ガラステストセルを用い、内部の重水素ガス圧を3Torrとして低気圧グロー放電状態を30分から90分保ち、この間にヘリウム3比例係数管による過剰中性子計測およびNaIシンチレーションカウンターによる高エネルギー電磁波(γ線およびX線)の計測を行った。放電終了後にパラジウム試料を取り出し、試料表面に対する2次イオン質量分析(SIMS)を行った。電極構成は棒(正)対平板(負)であり、平板電極上に重水素を吸蔵させた厚さ0.1mm、直径10mmのパラジウム円板を配置した。中性子の計測ではバックグランドを越える検出はなかったが、ガンマ線の計測では、まれに、57、69、109および179keVのエネルギーをもつ電磁波が放射される。SIMSの結果、放電前のパラジウム電極表面には全く観られないホウ素とニッケルが放電後に検出された。放電の前よりも後で大きく検出量が増す元素もある。シリコンは放電後に約10^4から10^6倍に増えた。ナトリウム、アルミニウム、カルシウムは約10^3から10^6倍に増えた。マグネシウムとマンガンは約100から3×10^4倍に増えた。さらに、鉄、銅、クロムが新たに検出されることがある。さらに補足実験として、重水素を吸蔵させたパラジウム板の片面のみを厚さ200nmの酸化マンガンで被覆し、これに真空中で4アンペアの直流電流を3時間流し、その際のパラジウム試料の温度変化を調べると同時に放出されるガスの質量分析を行った。ガスの急激な放出が起こる場合にパラジウム試料の温度が急激に高くなる。多くの試行で質量数4の分子の放出を観ており、この分子は重水素分子(D_2)、HT、ヘリウム(^4He)のいずれかであることが分かった。実験後の試料に対するオートラジオグラフィーにおいてフィルムを感光させる放射線はβ線もしくはX線と考えられる。SIMSにより質量数^7Li、^<23>Na、^<39>Kに対応する元素が多量に生成されていることが確認された。これらの結果は表面近傍で核反応が起きていることを示している。重水素吸蔵パラジウム板電極を陰極として3Torrの重水素ガス中でグロー放電を1時間継続し、その間ヘリウム3比例計数管による過剰中性子およびNaIシンチレーションカウンターによるガンマ線を計測した。バックグランドの計測数を越える中性子は検出されなかった。さらに放電試行後にパラジウム電極に対するオートラジオグラフィーおよび2次イオン質量分析(SIMS)による試料表面の元素分析を行っている。グロー放電中に、希にγ線スペクトルで60keV、70keV、110keV、180keV付近にバックグランドと異なるピークを認めた。これらのエネルギーに関連する核反応が起きていることを示唆するものと解釈できる。SIMSでは混入不純物とは考えられない量の鉄(^<56>Fe)とクロム(^<52>Cr)を検出している。パラジウム板を5枚重ねた試料の場合には、放電後に上部のパラジウム板試料の吸蔵率が大きく低下する傾向がある。また、ガンマ線が殆ど検出されないパラジウム試料では吸蔵率の低下は0.010.05であり、吸蔵率のみならず、試行前後の吸蔵率の変化が大きい試料でガンマ線放出が起こりやすいことが分かった。次に、パラジウム板の片面に酸化マンガン(MnOx)薄膜を修飾し、軽水素吸蔵後に真空中でこれに電流を3時間流し、その間、四重型質量分析計による質量分析、半導体型計測器による荷電粒子計測および試料の温度計測を継続し、放電試行後に、パラジウム試料に対するオートラジオグラフィーおよびSIMSによる試料表面の元素分析を行っている。真空法では、いずれの試行においても荷電粒子は観られず、希に試料温度の異常上昇を観測している。多くの試行で質量数4の分子の放出を観ており、この分子は重水素分子(D_2)、HT、、ヘリウム(^4He)のいずれかであると判断される。オートラジオグラフィーにおいてフィルムを感光させる放射線はベータ線もしくはX線であることが明らかとなった。SIMSでは質量数リチウム(^7Li)、ナトリウム(^<23>N)、カリウム(^<39>K)に対応する元素が多量に生成されていることが確認された。

さらに、鉄、銅、クロムが新たに検出されることがある。さらに補足実験として、重水素を吸蔵させたパラジウム板の片面のみを厚さ200nmの酸化マンガンで被覆し、これに真空中で4アンペアの直流電流を3時間流し、その際のパラジウム試料の温度変化を調べると同時に放出されるガスの質量分析を行った。ガスの急激な放出が起こる場合にパラジウム試料の温度が急激に高くなる。多くの試行で質量数4の分子の放出を観ており、この分子は重水素分子(D_2)、HT、ヘリウム(^4He)のいずれかであることが分かった。実験後の試料に対するオートラジオグラフィーにおいてフィルムを感光させる放射線はβ線もしくはX線と考えられる。SIMSにより質量数^7Li、^<23>Na、^<39>Kに対応する元素が多量に生成されていることが確認された。これらの結果は表面近傍で核反応が起きていることを示している。円筒状低気圧グロー放電用ガラステストセルを用い、内部の重水素ガス圧を3Torrとして低気圧グロー放電状態を30分から90分保ち、この間にヘリウム3比例係数管による過剰中性子計測およびNaIシンチレーションカウンターによる高エネルギー電磁波(γ線およびX線)の計測を行った。放電終了後にパラジウム試料を取り出し、試料表面に対する2次イオン質量分析(SIMS)を行った。電極構成は棒(正)対平板(負)であり、平板電極上に重水素を吸蔵させた厚さ0.1mm、直径10mmのバラジウム円板を配置した。中性子とガンマ線の計測ではいずれもバックグランドを越える検出はなかったが、SIMSの結果、放電前のパラジウム電極表面には全く観られないベリリウムとニッケルが放電後に検出された。放電の前よりも後で大きく検出量が増す元素もある。シリコンは放電後に約10^4から10^6倍に増えた。ナトリウム、アルミニウム、カルシウムは約10^3から10^6倍に増えた。マグネシウムとマンガンは約100から3×10^4倍に増えた。さらに、鉄と銅が新たに検出されることがある。