hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高速NMR映像法による乱流とカオスの時空計測

回転する同軸二重円筒間の流れ(テイラー・クエット流)における流れの遷移現象は,これまで,様々な方法で研究されてきたが,遷移が起こる際の流れ場全体の定量的計測は,これまで全く行われていなかった.この流れに対し,本研究代表者が開発した超高速NMR映像法を用いた流れ場の計測法(NMR velocimetry)を適用することにより,テイラー・クエット流れにおける遷移現象の動的計測が,流れ場全体に関して初めて可能となった.すなわち,外円筒を静止し,内円筒を静止状態から急激に回転させ始めたときの円筒間に発生する流れを,回転軸を含む断層面において,200msの時間間隔で連続的に観測することにより,内円筒から外円筒へ向かう流れの発達(回転軸方向に短い波長をもったテイラー渦の生成),そしてその渦の振動を伴う不安定化を経て,定常状態(定常テイラー渦)へ移行していく過程を,初めて明瞭に可視化することに成功した.また,その不安定化のプロセスが,理論的に予測されていたテイラー渦の回転軸方向の波長の不安定性によることが結論づけられた.このように,超高速NMR映像法を用いて,高い時能で流れ場を二次元的に計測する手法が,カオスや乱流などの定常的な流れのみならず、非定常流れの計測にもきわめて有効であることを示すことに成功した.回転する同軸二重円筒間の流れ(テイラー・クエット流)における流れの遷移現象は,これまで,様々な方法で研究されてきたが,遷移が起こる際の流れ場全体の定量的計測は,これまで全く行われていなかった.この流れに対し,本研究代表者が開発した超高速NMR映像法を用いた流れ場の計測法(NMR velocimetry)を適用することにより,テイラー・クエット流れにおける遷移現象の動的計測が,流れ場全体に関して初めて可能となった.すなわち,外円筒を静止し,内円筒を静止状態から急激に回転させ始めたときの円筒間に発生する流れを,回転軸を含む断層面において,200msの時間間隔で連続的に観測することにより,内円筒から外円筒へ向かう流れの発達(回転軸方向に短い波長をもったテイラー渦の生成),そしてその渦の振動を伴う不安定化を経て,定常状態(定常テイラー渦)へ移行していく過程を,初めて明瞭に可視化することに成功した.また,その不安定化のプロセスが,理論的に予測されていたテイラー渦の回転軸方向の波長の不安定性によることが結論づけられた.このように,超高速NMR映像法を用いて,高い時能で流れ場を二次元的に計測する手法が,カオスや乱流などの定常的な流れのみならず、非定常流れの計測にもきわめて有効であることを示すことに成功した.
癌源細胞に基づく原発性肝癌の多様性とマイクロRNA制御による新規治療法の開発

肝細胞癌の細胞マーカーについては発現が多岐にわたり、一定の傾向が見いだせなかったが、肝内胆管癌に関してはNotch2の発現が56%の症例にみられ、さらにこれらはc.Kit発現と関連がある一方、CD44の発現とは逆相関にあることが判明した。Notch2発現により予後にも違いを認め、臨床的多様性との関連も示唆された。さらに、臨床的な違いが明らかになりっっある肝内胆管癌のうちの胆管内乳頭状腫瘍については、通常の肝内胆管癌との比較でMUC1やMUC2の発現の違い、さらにそれに関連してp53についての違いを見出した。難治性癌の一つである原発性肝癌のなかには我々が以前より報告しているように肝幹細胞/前駆細胞(組織幹細胞)を起源とするものの存在が示唆されている。近年提唱されたcancer stem cell theoryでは、癌細胞は癌源細胞(tumor-initiating cells)を頂点とする階層性を示すが、癌源細胞の起源として既存の組織幹細胞からの形質転換が有力視されている。一方、肝組織幹細胞は単一ではなく、compartmentを形成しているため、そこから発生した原発性肝癌源細胞も単一でないことが予想され、それが現在、肝癌源細胞の表面マーカーとして報告されている分子が複数あることに反映されている可能性があり、さらに、これが臨床的なheterogeneityに関連していると考えられる。そこで現在すでに報告されている肝細胞癌源細胞の表面マーカーであるCD133、CD44、CD90、CD45,EpCAMにつき同一症例に対して横断的に解析をすすめている。現在まで60例の肝細胞癌に対して免疫染色法を用いて解析をすすめているが、それぞれ発現頻度に大きな差が認められ、それらをグループ分けしつつ、臨床病理学的所見との関連を検討中である。また、real-timePCR法でもそのmRNAの発現状況を検討している。一方、肝内胆管癌に関しては、その癌源細胞から通常みられる癌細胞への分化という視点からNotch2の発現状況を免疫組織学的に検討し、56%の症例に発現していることを見出した。さらにこれらの症例はc-Kit陽性症例と関連があり、癌源細胞が発癌起源細胞とする考えに合致するものと考えられた。また、その予後にも違いがあることが判明し、臨床的なheterogenietyとの関連も示唆された。そこで現在すでに報告されている肝細胞癌源細胞の表面マーカーであるCD133、CD44、CD90、CD45,EpCAMにつき同一症例に対して横断的に免疫染色法およびreal-time RT-PCR法によりそのmRNAおよびタンパクの発現を検討している。現在まで約60例の肝細胞癌症例および約30例の肝内胆管癌症例について検討しているが、肝細胞癌についてはその発現の違いにより臨床病理学的な差異は見いだせていない。一方、肝内胆管癌においては、Notch2の発現状況を免疫組織学的に検討し、56%の症例に発現していることを見出すとともに、これらの症例はc-Kit陽性症例と関連があり、癌源細胞が発癌起源細胞とする考えに合致するものと考えられたため、さらに、Notch2とCD133、CD44、CD90、CD45,EpCAMとの関連についての検討を行い、臨床的なheterogenietyについても検討している。また、逆方向から、すなわち臨床的な違いがあることが明らかになりつつある肝内胆管癌のうちの胆管内乳頭状腫瘍について、通常型の肝内胆管癌と表面マーカーについて違いが見いだせないかを検討している。さらに、細胞株を用いて、マイクロRNAの網羅的検討の予備実験を行っている。cancer stem cell theoryでは、癌細胞は癌源細胞を頂点とする階層性を示すが、肝癌源細胞の起源はいまだ明らかではない一方、既存の組織幹細胞からの形質転換が有力視されている。現在、肝癌源細胞の表面マーカーとして報告されている分子は複数あるが、既存の肝組織幹細胞は単一ではなく、compartmentを形成しているため、そこから発生した原発性肝癌源細胞も単一でないことが反映されている可能性があり、これが臨床的なheterogeneityに関連しているという仮説から、現在報告されている肝細胞癌源細胞の表面マーカーであるCD133、CD44、CD90、CD45,EpCAMにつき同一症例に対して横断的に免疫染色法およびreal-time RT-PCR法によりそのmRNAおよびタンパクの発現を検討した。

現在まで約80例の肝細胞癌症例および約40例の肝内胆管癌症例について検討しているが、肝細胞癌についてはその発現の違いは多岐にわたり、臨床病理学的な差異は見いだせていない。一方、肝内胆管癌については昨年度のNotch2の検討から、CD44との関連を特に検討したが、Notch2とCD44は逆相関にあり、CD44は癌源細胞を示すマーカーとはいえないという結果が得られた。したがって、肝細胞癌においても期待した結果が得られていないのは、報告されている表面マーカーが肝癌源細胞を反映していない可能性と肝癌源細胞が既存の組織幹細胞由来ではない可能性があり、両者を今後考える必要があると思われる。臨床的な違いがあることが明らかになりつつある肝内胆管癌のうちの胆管内乳頭状腫瘍については、通常型の肝内胆管癌と表面マーカーの違いについて検討し、MUC1やMUC2の発現の違い、それと関連してp53についての違いを見出し、それらが異なる発癌過程、癌起源細胞も含めて、から成り立っていることを示した。肝細胞癌に関しては、CD133、CD44、CD90、CD45,EpCAMといった表面マーカーの発現動態が予測より多様であり、それと臨床病理学的な関連の解析に時間がかかっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も引き続き研究目的に沿って臨床検体および細胞株を用いて癌源細胞とその分化動態の解析を進める。また、11に記した問題点に対しては、逆方向、すなわち同じ原発性肝癌のなかで、臨床的に明らかな違いがあるsubgroupを解析対象としている。
多様体上の幾何不変量とリー変換群の作用に関する研究

(1)非退化擬共形4元数$CR$幾何.非退化CR幾何の4元数アナロジーとして4n+3次元多様体上の非退化擬共形4元数CR構造-余次元3のコンタクト部分束とその上の4元数構造Q={I,J,K}を考え,フラットモデルの構成,曲率の構成また消滅に関する一意化について研究した.さらに,一般に非退化共形幾何,非退化CR幾何についても同様な考察を行った.(2)可解幾何をファイバーにもつ特異ファイバー空間の構造とそれらの間の可微分剛性.インフラ可解空間を典型ファイバーにもつファイバー空間を構成し,Injective Seifertファイバー空間を拡張していることを示した。また,このようなファイバー空間の全空間の間に,基本群の同型写像が与えられたとき,剛性を持つ底空間に対して全空間の間の微分同相写像が存在するという可微分剛性結果を得た.その応用として,非球形等質多様体に焦点をあて,「基本群が同型なコンパクト非球形空間は同相か」というBorel予想をコンパクト非球形等質空間の場合について肯定的に解いた.これまで群の変形空間,モジュライ空間はその群の表現の行き先のリー群Gとその共役のなかで計算されるが,C^∞微分固有作用の場合,実解析的作用の剛性と異なり可微分作用の多様性により無限次元の変形空間が問題になる.我々はこの場合を代数的自己同型群の性質と写像空間の無限次元加群を係数群にもつ群コホモロジーを計算することにより有限型の問題に帰着させる一つのアイデアを発見した.(3)2006年.幕零多様体の幾何的コボルデイズム論.代数的コボルデイズム論を幾何学的立場から考え,ホロノミー群が自明でない3次元冪例多様体は1個のカスプをもつような余有限体積のノンコンパクト代数的複素双曲多様体の境界にはならないことを示した,(4)擬リーマン多様体の極限集合n+1-次元擬双曲空間H^<n,1>(符号(n,1)の定負曲率ローレンツ(擬リーマン多様体)とその上に作用する等長群Isom(H^<n,1>)=PO(n,2)は自然にその境界S^<n-1,1>=∂H^<n,1>に実解析的に作用する.このとき(PO(n,2),S^<n-1,1>)はn次元共形平坦ローレンツ幾何学とよばれる.不連続群Γ⊂PO(n,2)はS^<n-1,1>に作用するから極限集合Λ(Γ)ができる.このとき我々は(PO(n,2),H^<n,1>)から極限集合L(Γ)を構成し,Λ(Γ)と比較した.(極小性)G⊂PO(n,2)を群とし,ΛをG-不変な無限閉集合とするとき,L(G)⊂L(G)が成り立つことを証明した.(一意性)Gを離散集合とするときL(G)=Λ(G)がある条件のもとで成り立つことを示した.(1)非退化擬共形4元数$CR$幾何.非退化CR幾何の4元数アナロジーとして4n+3次元多様体上の非退化擬共形4元数CR構造-余次元3のコンタクト部分束とその上の4元数構造Q={I,J,K}を考え,フラットモデルの構成,曲率の構成また消滅に関する一意化について研究した.さらに,一般に非退化共形幾何,非退化CR幾何についても同様な考察を行った.(2)可解幾何をファイバーにもつ特異ファイバー空間の構造とそれらの間の可微分剛性.インフラ可解空間を典型ファイバーにもつファイバー空間を構成し,Injective Seifertファイバー空間を拡張していることを示した。また,このようなファイバー空間の全空間の間に,基本群の同型写像が与えられたとき,剛性を持つ底空間に対して全空間の間の微分同相写像が存在するという可微分剛性結果を得た.その応用として,非球形等質多様体に焦点をあて,「基本群が同型なコンパクト非球形空間は同相か」というBorel予想をコンパクト非球形等質空間の場合について肯定的に解いた.これまで群の変形空間,モジュライ空間はその群の表現の行き先のリー群Gとその共役のなかで計算されるが,C^∞微分固有作用の場合,実解析的作用の剛性と異なり可微分作用の多様性により無限次元の変形空間が問題になる.我々はこの場合を代数的自己同型群の性質と写像空間の無限次元加群を係数群にもつ群コホモロジーを計算することにより有限型の問題に帰着させる一つのアイデアを発見した.(3)2006年.幕零多様体の幾何的コボルデイズム論.代数的コボルデイズム論を幾何学的立場から考え,ホロノミー群が自明でない3次元冪例多様体は1個のカスプをもつような余有限体積のノンコンパクト代数的複素双曲多様体の境界にはならないことを示した,(4)擬リーマン多様体の極限集合n+1-次元擬双曲空間H^<n,1>(符号(n,1)の定負曲率ローレンツ(擬リーマン多様体)とその上に作用する等長群Isom(H^<n,1>)=PO(n,2)は自然にその境界S^<n-1,1>=∂H^<n,1>に実解析的に作用する.このとき(PO(n,2),S^<n-1,1>)はn次元共形平坦ローレンツ幾何学とよばれる.

不連続群Γ⊂PO(n,2)はS^<n-1,1>に作用するから極限集合Λ(Γ)ができる.このとき我々は(PO(n,2),H^<n,1>)から極限集合L(Γ)を構成し,Λ(Γ)と比較した.(極小性)G⊂PO(n,2)を群とし,ΛをG-不変な無限閉集合とするとき,L(G)⊂L(G)が成り立つことを証明した.(一意性)Gを離散集合とするときL(G)=Λ(G)がある条件のもとで成り立つことを示した.擬共形4元数構造と普遍モデルの構成に関して,4n+3次元多様体M上の擬共形4元数CR幾何構造と呼ぶ余次元3のカルノー・カラテオドリー幾何構造を考え,その幾何的性質を調べてきた.この年度前半,神谷,ゲスト,酒井氏等と共に幾何不変量としての曲率形式を構成し,その消滅が多様体Mを平坦擬共形4元数CR幾何(Aut(Σ_H),Σ_H)に一意化することを示した.この定義がChern-Moser曲率形式を不変量とするSpherical CR幾何の一般化になっているかどうかをさらに調査した.前半での研究方法により一般的な幾何構造の範疇に属する4元数擬共形幾何学の概念を導入することが可能になった.この幾何構造は4n+3次元多様体M上の余次元3の共形デストリビューションDと各点の階差接空間T_xM=g^<-2>+g^<-1>が4元数ハイゼンバーグリー環に同型という条件を満たすものである.一般論よりこれはパラボリック幾何であるからMは標準Cartan接続を持ち,したがってMaurer-Cartan接続の曲率が消滅するとき,平坦モデル(PSp(p+1,q+1),S^<4p+3>×S^<4q+3>/sp(1))が得られる.しかしこれはリー代数的に構成された曲率が零と言う意味で,幾何的にどのような平坦性かはまだわからないため,今後の研究課題である.後半はもうひとつの問題,不定符号の場合,一般論として平坦モデルS^<4p+3,4q>=S^<4p+3>×S^<4q+3>/sp(1)がとれるわけであるがこれは幾何的に構成したモデル空間Σ^<3+4p,4q>_Hを稠密開部分多様体として含んでいる(特に定正符号の場合は二つの空間は一致.)この場合Σ^<4p+3,4q>_H上にのみ自由に作用する3次元リー群Sp(1)があることがわかり,主束Sp(1)→Σ^<4p+3,4q>_H→Σ^<4p,4q>_Hを考える時,この主束の接続形式すなわちsp(1)-値1形式ω=ω_1i+ω_2J+ω_3kを使ってΣ^<4p+3,4q>_H上に擬共形4元数CR構造を定めることを証明した,この考察の下でさらに次のことが成立することを示した.その擬共形4元数CR構造はS^<4p+3,4q>の標準4元数擬共形幾何構造D_0に従属している.このとき付随する擬リーマンアインシュタイン計量は開多様体としてのΣ^<4p+3,4q>_H上に存在するがS^<4p+3,4q>には伸びない.この類似の結果が当然CR構造にもあり,Chern-Moserが平坦CRモデルといっていた2次曲面Σ^<2p+1,2q>_Cは不定符号の場合Cartan接続から出てくる平坦モデルS^<2p+1>×S^<2q+1>/U(1)とは幾何的に異なるということになってしまう.実際,本質的な違いは擬共形4元数CR幾何構造の場合は積分可能を与える3個の式が同時にその構造を保つ局所リー群Sp(1)の存在まで示すのに対して,擬CR幾何構造においては同様に積分可能を与える一個の式だけでは,CR構造を保つリー群U(1)の局所的存在すら出てこないことに起因する.今後はまた、アレキセイエフスキー氏とまだまだ,解明されない点を多く含んでいるこの幾何構造を継続して代数的,幾何的に調べていく.今年度は最初に古典的Cobordism理論の再訪として幾何学構造を伴った双曲ハイパーコボルデイズム理論を考えた。LongとReidはある平坦
量子マグノニクスの創生

超伝導量子ビットを用いて、強磁性絶縁体中のスピン集団励起自由度を量子的に制御することに成功した。ミリメートルスケールの磁石(イットリウム鉄ガーネット単結晶球)の中のマグノン励起と超伝導量子ビットをマイクロ波共振器モードを介してコヒーレントに結合し、単一マグノンレベルでの量子状態制御と観測を可能にした。この成果は、スピントロニクスの分野でも注目されている強磁性絶縁体中の長寿命なスピン集団励起と量子状態制御技術、さらには量子情報科学との融合につながるものであり、「量子マグノニクス」とも呼ぶべき新たな研究領域を開拓したといえる。巨視的な自由度としての強磁性体中の集団スピン励起の量子であるマグノンの量子状態を自在に制御する「量子マグノニクス」を提案し,その実現を目指している.強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶球を用いた実験を行い,当該年度に以下の成果を挙げた.1.強磁性絶縁体YIG単結晶球中の強磁性共鳴モードと,マイクロ波共振器モードのコヒーレントな結合を単一マグノン・単一マイクロ波レベルの量子極限において実現した.さらにマイクロ波共振器モードを媒介とした,超伝導量子ビット回路との強磁性体中のマグノンのコヒーレントな相互作用を,周波数領域における真空ラビ分裂として観測した.2.極低温領域(10 mK 4 K)における強磁性マグノンモードの振る舞いを観測した.1 K以下の温度領域において,マグノン線幅に従来知られていなかった特異な温度依存性を見出した.3.通信波長(1.5ミクロン)帯のレーザー光と強磁性マグノンの相互作用を調べ,マグノン励起のファラデー効果による観測および誘導ブリルアン散乱によるマグノン励起の生成に成功した.巨視的なサイズの強磁性体中のマグノンを1量子レベルで制御する試みは世界初であり,量子情報科学への応用が期待される.また現在盛んに研究されているスピントロニクスの量子極限に相当する成果であり,新たな知見を得ることが期待される.巨視的な自由度としての強磁性体中の集団スピン励起の量子であるマグノンの量子状態を自在に制御する「量子マグノニクス」を提案し,それを実現した.強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶球を用いた実験を行い,当該年度には以下の成果を得た.1.マイクロ波共振器モードを介したYIG球中のマグノンと超伝導量子ビット励起とのコヒーレントな結合を,マグノン真空ラビ振動として観測した.2.上と同様の実験系において,YIG球中の励起マグノン数に応じて量子ビットが受ける離散的なACシュタルクシフトを観測し,それにより分裂したスペクトルの重みからマグノン数分布を観測した.マグノン励起マイクロ波強度に依存して,マグノン数分布がポアソン分布に従うことを見出した.3.YIG球上のウィスパリングギャラリーモードに,テーパーナノファイバーを介して通信波長帯のレーザー光を結合し,室温下でマグノン励起と光との相互作用について調べた.マグノン誘起ブリルアン散乱のストークス成分とアンチストークス成分に大きな非対称性を見出し,その要因を光とマグノンの間のスピン角運動量保存則で説明した.超伝導量子ビットを用いて、強磁性絶縁体中のスピン集団励起自由度を量子的に制御することに成功した。巨視的な自由度としての強磁性体中の集団スピン励起の量子であるマグノンの量子状態を自在に制御する「量子マグノニクス」を提案し,その実現を目指している.当該年度に以下の点を達成した.1.強磁性絶縁体YIG単結晶球中の強磁性共鳴モードと,マイクロ波共振器モードのコヒーレントな結合を単一マグノン・単一マイクロ波レベルの量子極限において実現し,論文を出版した.さらにマイクロ波共振器モードを媒介とした,超伝導量子ビット回路との強磁性体中のマグノンのコヒーレントな相互作用を,周波数領域における真空ラビ分裂として観測した.2.極低温領域(10 mK 4 K)における強磁性マグノンモードの振る舞いを観測した.1 K以下の温度領域において,マグノン線幅に従来知られていなかった特異な温度依存性を見出した.3.通信波長(1.5ミクロン)帯のレーザー光と強磁性マグノンの相互作用を調べ,マグノン励起のファラデー効果による観測および誘導ブリルアン散乱によるマグノン励起の生成に成功した.以上の点から,当初計画以上に進展していると評価する.量子情報物理工学高純度原料を用いてフローティングゾーン法で成長したYIG単結晶や,新たにPbフリーのフラックス法で成長予定のYIG単結晶を用いて,極低温下での強磁性共鳴実験を行い,マグノンのコヒーレンスの改善を図る.それぞれについてマグノン線幅の温度依存性や周波数・パワー依存性を調べて,緩和機構に関する情報を得る.YIG単結晶中のマグノン励起と超伝導量子ビットの間のコヒーレントな相互作用を時間領域における実験を通じて制御し,マグノンの量子状態の制御と観測を実現する.YIG単結晶中のマグノン励起と光の相互作用についてファラデー回転やマグノンブリルアン散乱の定量的な評価を行う.
注意欠如・多動症児童における顔認知障害の神経基盤の解明

本研究では、学童期の注意欠如・多動症(Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder: ADHD)における顔認知障害の神経基盤とその個人差を、脳活動計測によって実験的に検討する。特に、腹側経路の“顔の変化しない情報(人物)"の処理と背側経路の“顔の変化し得る情報(表情)"の処理に焦点を当て、ADHD児における顔処理の特性を明らかにする。
球およびロッドのランダム充填の研究

(1)本研究の出発点は,3次元ユークリッド空間において,その座標軸のどれかに平行に,高さ無限大の角柱ロッドを逐次ランダム充填する問題である.この問題に対して,本研究以前に,充填される領域の大きさが無限大になる極限では,充填密度が3/4に収束し(平均収束の意味で),かつロッドの配置が等方的になることの解析的な証明に成功していた.本研究でははじめに,その結果を高次元(4次元以上)の空間に拡張することを試みた.その結果,未だ部分的な解決ではあるが,次の事柄を発見した:(i)高次元空間のロッドパッキングにおいては,ロッドの高さの次元が空間の次元により決まるある値大きい場合(この場合のロッドをfatと呼んだ)と,ロッドの高さの次元が小さい場合(この場合のロッドをslimと呼んだ)では,パッキングの様態が全く異なること;(ii)4次元空間におけるfatロッドのパッキングではパッキング密度は1または3/4となること,(iii)一方,slimロッドのパッキングでは任意の周期に対して,fatロッドの周期的パッキングでしかもパッキング密度が1となるもの構成できること,を示した.この内容はISMシンポジウム"Packing and Random Packing"(統計数理研究所2006年3月1日3日)において発表した.(2)球面上での球帽のパッキングの問題と関連して,球面上のネットワークで分割されたセル(球面多角形)の面積が互いに等しい場合に,ネットワークの周長を最小にする問題を研究した.この問題は,セルの個数nが4,6,12の場合に古くTothが解を与えて以来,研究は進展していない.本研究ではn=5およびn=7の場合に解決を与えた.(3)球面の多角形分割の問題との関連で,正多面体でない凸多面体サイコロを投げたときに各面が着地する確率を求める研究を行った.サイコロをある仕方で投げるとき,各面が着地する確率が,凸多面体をその重心を中心とする球面に射影したときにできる球面多角形の面積に比例することを発見した。この研究では球面ラゲール分割が重要な役割を果たした.(4)有名なペンローズの3角形のように,局所的には3次元立体の投影像であるが,大域的には矛盾を含んでいるような2次元図形の研究を行った.具体的には,アルキメデスのタイル貼りの各辺を4角柱ロッドで置き換えた不可能図形を構成した.(1)本研究の出発点は,3次元ユークリッド空間において,その座標軸のどれかに平行に,高さ無限大の角柱ロッドを逐次ランダム充填する問題である.この問題に対して,本研究以前に,充填される領域の大きさが無限大になる極限では,充填密度が3/4に収束し(平均収束の意味で),かつロッドの配置が等方的になることの解析的な証明に成功していた.本研究でははじめに,その結果を高次元(4次元以上)の空間に拡張することを試みた.その結果,未だ部分的な解決ではあるが,次の事柄を発見した:(i)高次元空間のロッドパッキングにおいては,ロッドの高さの次元が空間の次元により決まるある値大きい場合(この場合のロッドをfatと呼んだ)と,ロッドの高さの次元が小さい場合(この場合のロッドをslimと呼んだ)では,パッキングの様態が全く異なること;(ii)4次元空間におけるfatロッドのパッキングではパッキング密度は1または3/4となること,(iii)一方,slimロッドのパッキングでは任意の周期に対して,fatロッドの周期的パッキングでしかもパッキング密度が1となるもの構成できること,を示した.この内容はISMシンポジウム"Packing and Random Packing"(統計数理研究所2006年3月1日3日)において発表した.(2)球面上での球帽のパッキングの問題と関連して,球面上のネットワークで分割されたセル(球面多角形)の面積が互いに等しい場合に,ネットワークの周長を最小にする問題を研究した.この問題は,セルの個数nが4,6,12の場合に古くTothが解を与えて以来,研究は進展していない.本研究ではn=5およびn=7の場合に解決を与えた.(3)球面の多角形分割の問題との関連で,正多面体でない凸多面体サイコロを投げたときに各面が着地する確率を求める研究を行った.サイコロをある仕方で投げるとき,各面が着地する確率が,凸多面体をその重心を中心とする球面に射影したときにできる球面多角形の面積に比例することを発見した。この研究では球面ラゲール分割が重要な役割を果たした.(4)有名なペンローズの3角形のように,局所的には3次元立体の投影像であるが,大域的には矛盾を含んでいるような2次元図形の研究を行った.具体的には,アルキメデスのタイル貼りの各辺を4角柱ロッドで置き換えた不可能図形を構成した.(1)角柱ロッドのランダム充填に関して,システムが無限に大きくなるとき,その充填密度が3/4になる事,およびロッドの方向が統計的に等方的である事を,証明した。証明は、充填の問題をマルコフ連鎖で定式化できること,およびそのKolmogorov後向き方程式を偏微分方程式論を用いて解析することによる。この結果は,the 5^<th> International Conference on Stochastic Geometry (Palermo in Italy,6-11 September 2004)において発表した。また同内容の論文"Random Sequential Packing of Rectangular Rods"はRendi.Circ.Math.Palermo誌に投稿中である。

(2)円柱ロッドのランダム充填に関して,充填を効率的に行うことのできるアルゴリズムを開発した。アルゴリズムは,計算幾何学の分野で最も重要なアルゴリズムである直線のarrangementおよびVoronoi分割を融合させたもので,単純かつ効率的なものにすることができた。結果は,Japan Conference on Discrete and Computational Geometry (Tokyo,8-11 October 2004)において発表した。また同内容の論文"Random Sequential Packing of Circular Rods"はSpringer Lecture Noteに投稿中である。(3)円のランダム充填のあるモデルに関して,充填された円の半径の分布がパワー則に従う事を証明し,さらに充填されない領域のフラクタル次元を計算した。この結果は,Workshop on Stochastic Models and Discrete Geometry (Tokyo,24-25 March 2005)において発表する予定である。(4)ランダム充填との直接の関わりはないが,球面上の最短ネットワークに関して,面の数が5の場合に,正3角柱に対応するネットワークが最短になることを証明した。この結果は,Tothの古典的な研究以来の,新しい発見である。同内容の論文は鹿児島大学教育学部紀要において発表した。(5)やはりランダム充填との直接の関わりはないが,文字通りの古典的図形であるアルキメデス多面体の新しい構成法を発見した。この構成法はとくに3次元コンピュータグラフィックスに適切なものである。この内容は,東海大学のセミナーで発表した。論文はまだ発表していない。本研究の出発点は,3次元ユークリッド空間において,その座標軸のどれかに平行に,高さ無限大の角柱ロッドを逐次ランダム充填する問題である.この問題に対して,本研究以前に,充填される領域の大きさが無限大になる極限では,充填密度が3/4に収束し(平均収束の意味で),かつロッドの配置が等方的になることの解析的な証明に成功していた.本研究でははじめに,その結果を高次元(4次元以上)の空間に拡張することを試みた.その結果,未だ部分的な解決ではあるが,次の事柄を発見した:(i)高次元空間のロッドパッキングのおいては,ロッドの高さの次元が空間の次元により決まるある値大きい場合(この場合のロッドをfatと呼んだ)と,ロッドの高さの次元が小さい場合(この場合のロッドをslimと呼んだ)では,パッキングの様態が全く異なること;(ii)4次元空間におけるfatロッドのパッキングではパッキング密度は1または3/4となること,(iii)一方,slimロッドのパッキングでは任意の周期に対して,fatロッドの周期的パッキングでしかもパッキング密度が1となるもの構成できること,を示した.これらの結果は,次のページの論文"Regular Rod Packingin Four-Dimensional Space"において公表した.
イネのプラスチド形質転換法の確立

イネのプラスチド形質転換法の開発を目的に、その基盤技術である培養法と選抜系について改良と検討を行った。まず、遺伝子導入効率を改善するためにプラスチドの発達した緑色組織の培養系を検討し、幼苗の茎頂近傍組織およびマルチプルシュート誘導培養系を構築した。また、従来法のカルス培養系を用いて新たに開発した亜硝酸選抜法によるプラスチド形質転換を行い、高効率で遺伝子を導入することに成功した。また、導入遺伝子が次世代(T1)個体においても保持されていることを確認した。今後、形質転換個体の詳細解析によりプラスチド形質転換法の確立に向けた改良をさらに進めていく予定である。植物は環境変化に応答して物質代謝や光合成機能、ソース・シンク機能の切替えを行うことにより様々な環境下において生存する能力を持つ。このような機構において中心的役割を担っているのは細胞小器官プラスチドであり、その機能は核ゲノムとプラスチドゲノムにコードされた遺伝情報の協調的発現制御によりコントロールされている。近年、核ゲノムの遺伝子機能解析が着実に進行している一方で、プラスチドゲノムの遺伝子機能研究はごく一部の植物種でしか実現していない。それはプラスチドゲノムの形質転換法が確立されていないためである。そこで本研究はいまだ有効な方法が開発されていないイネのプラスチド形質転換法を開発することを目的に、その基盤技術である培養法の改良と選抜系の検討を行った。具体手には導入効率の向上が期待される緑色組織への遺伝子導入・再分化系の構築、および新規選抜法として効果を見出していた亜硝酸選抜系のイネへの適用性を検証した。緑色組織の培養系としては幼苗茎頂近傍の緑色組織培養によりカルス誘導・再分化に成功し、さらに多数の緑色シュートの集合体である多芽体の脱分化誘導によるカルス形成が可能であることを確認した。したがってこれらの緑色組織はパーティクルガンによるイネプラスチド形質転換における新たなターゲット組織として利用できると考えられる。また、亜硝酸選抜法によるイネカルスのプラスチド形質転換を行い、PCR法による遺伝子導入確認を行ったところ、非常に高効率で導入遺伝子断片の増幅が確認された(87個体/3プレート導入)。T1世代への導入遺伝子の伝搬も同様のPCR法により確認された。しかしながら詳細解析の過程で、断片的な挿入の可能性や導入後の再編成、核ゲノムへの導入の可能性が示唆されたため、現在、導入確認個体の全プラスチドゲノムの解読を進めている。遺伝育種科学
脊髄損傷による神経因性膀胱における温度受容体の機能の解明

脊髄損傷ラットの摘出排尿筋のα,βメチレンATPによる収縮反応に対するTRPM8の作動薬であるメントールの影響を検討した。Sprague-Dawley系雌ラットを用い、イソフルラン吸入麻酔下に第9胸椎の椎弓切除を行い、脊髄を露出し、メスで脊髄を切離。切離断端間にスポンゼルを充填した後、筋肉及び皮膚を縫合した。術後は1日34回の用手圧迫排尿で尿路管理を行い、脊髄損傷作製の46週後に実験を行った。ラットを深麻酔下に断頭後、膀胱を摘出し、10×2 mmの排尿筋切片を作製。切片を、37°Cに保温し95%O2 + 5% CO2で通気したKrebs-Ringer液で満たした10 ml organ bath内に懸垂し、アイソメトリックトランスデューサー(TB-651T ;日本光電)に接続し、1 gの静止張力をかけた状態で平衡化させた。その後α,βメチレンATP 0.01 mMを25分間間隔で作用させ、安定した収縮反応が得られたところで、0.1 mM、0.3 mM、1mMのメントールを11分間作用させた際のα,βメチレンATPによる収縮反応の変化を調べた。その結果、0.1 mM、0.3 mM、1mMのメントールは、α,βメチレンATPによる収縮反応をそれぞれ13.1%、45.4%、97.6%抑制した。アセチルコリンと同様に膀胱における重要な神経伝達物質であり、病的な状態での膀胱において、より重要な役割を担うとされるATPによる膀胱平滑筋収縮に対し、メントールは、先に我々が報告した正常ラットでの結果と同様に強い抑制作用を示すことが明らかになった。本年度は、α,βメチレンATPによるラット摘出排尿筋収縮に対する寒冷受容体TRPM8の作動薬であるメントールの影響を検討した。SD系雌ラットを深麻酔下に断頭後、膀胱を摘出し、10×2 mmの排尿筋切片を作製。切片を37°Cに保温し95%O2+5% CO2で通気したKrebs-Ringer液で満たした10ml organ bath内に懸垂し、アイソメトリックトランスデューサー(TB-651T;日本光電)に接続し1gの静止張力をかけた状態で平衡化させた。その後α,βメチレンATP 0.01 mMを25分間隔で作用させ安定した収縮反応が観察されるようになったところで0.1 mM、0.3 mM、1 mMのメントールを11分間作用させた際のαβメチレンATPによる収縮反応の変化を調べた。その結果、0.1 mM、0.3 mM、1 mMのメントールは、α,βメチレンATPによる収縮反応をそれぞれ15.4±1.1%、35.4±3.1%、92.2±2.5%ずつ抑制した。我々はこれまでの研究でメントールがムスカリン受容体の作動薬であるカルバコールや高濃度Kによる収縮反応を抑制することを報告してきたが、アセチルコリンと同様に膀胱における重要な神経伝達物質であり、病的な状態での膀胱平滑筋収縮においてより重要な役割を担うとされるATPによる膀胱平滑筋収縮に対してもメントールが抑制作用を示すことが明らかとなった。本年度は、昨年度末に行われた研究室の改修、移転後に一部の実験機器の設定が予定通りに進まず、当初予定していたシストメトリーによる実験を遂行することができなかった。本年度は、小動物用排尿機能検査装置を用い、自然環境下でのラットの排尿行動の基礎データの収集を行った。Sprague-Dawley系雌ラット(体重260280 g)を動物用排尿機能検査装置(MCM/TOA-UF001-0012)の代謝ケージ内に入れ、室温24 °C、湿度4060%、7:0019:00までの明時間、19:007:00までの暗時間における24時間の排尿パターンを観察した。その結果、明時間における排尿間隔は270 ±31分、1回排尿量は0.95 ±0.35 ml、総排尿量は1.9 ml。暗時間における排尿間隔は135 ±43分、1回排尿量は0.70 ±0.37 ml、総排尿量は4.2 mlであり、明時間と比較して暗時間において排尿回数が多く総排尿量が多いという日内変動が存在することが明らかとなった。また、本装置を用いることで、糞便と尿を正確に分離し、自然環境下での排尿量を詳細に分析することが可能であることが証明された。本機器とシストメトリーの手技を組み合わせることで、フリームービングの状態での排尿間隔や膀胱内圧に対する膀胱内や体表面への温度刺激や温度受容体TRPチャンネルの作動薬や遮断薬の作用をより正確に観察することができるとともに、自然環境下での排尿パターンへの温度受容体の関与も検討することができ、その結果を正常ラットと脊髄損傷モデルラットで比較することで、正常な排尿機能への温度受容体の関与と病態下での排尿機能に対する温度受容体の関与をより多面的に検討することが可能になると考えられる。本年度は、排尿機能検査装置のセッティングが当初の予定より遅れたことと研究を遂行するための時間の確保が困難であったため、十分な実験を行うことができなかった。

本年度は、昨年導入した小動物用排尿機能検査装置(MCM/TOF-UF)に接続できるドリンクセンサー(DS-1)と4Chパワーユニット(DPU-1)を新たに導入し、排尿量と同時に飲水量を測定するシステムを確立しその基礎データの収集を行った。Sprague-Dawley系雌ラット(体重240280 g)を排尿機能検査装置の代謝ケージに入れ、室温24°C、湿度4060%、7:0019:00までの明時間、19:007:00までの暗時間における24時間の排尿と飲水のパターンを計測した。その結果、排尿回数と同様に飲水量も明時間と比較して暗時間に多いという日内変動が存在することを確認し、本装置を用いることで、自然環境下での排尿量と飲水量を詳細に分析することが可能であることが証明された。本年度は診療上の想定外の重要な業務や研究室の移転などため研究の遂行が困難であったため、当初予定していた、本機器とシストメトリーの手技を組み合わせて行うフリームービングの状態での排尿間隔や排尿量、膀胱内圧に対する膀胱内や体表面へ温熱刺激やTRPチャネルの作動薬や遮断薬を作用させたときの影響の検討や、自然環境下での排尿パターンに対する温度受容体の関与の検討を、正常ラットと脊髄損傷モデルラットで比較する実験まで研究を遂行することが困難であった。そこで、研究期間を1年間延長し、本年度に予定していた研究を実施する予定である。本年度は、研究代表者、研究分担者ともに想定外の診療上の重要な業務を遂行する必要が生じ、実験を行う時間を確保することが極めて困難であった。また、本年度中に急遽、研究室の移転・改修を行う必要が生じ、その前後の数か月間、実験を停止せざるを得なかった。脊髄損傷ラットの摘出排尿筋のα,βメチレンATPによる収縮反応に対するTRPM8の作動薬であるメントールの影響を検討した。Sprague-Dawley系雌ラットを用い、イソフルラン吸入麻酔下に第9胸椎の椎弓切除を行い、脊髄を露出し、メスで脊髄を切離。切離断端間にスポンゼルを充填した後、筋肉及び皮膚を縫合した。術後は1日34回の用手圧迫排尿で尿路管理を行い、脊髄損傷作製の46週後に実験を行った。ラットを深麻酔下に断頭後、膀胱を摘出し、10×2 mmの排尿筋切片を作製。切片を、37°Cに保温し95%O2 + 5% CO2で通気したKrebs-Ringer液で満たした10 ml organ bath内に懸垂し、アイソメトリックトランスデューサー(TB-651T ;日本光電)に接続し、1 gの静止張力をかけた状態で平衡化させた。その後α,βメチレンATP 0.01 mMを25分間間隔で作用させ、安定した収縮反応が得られたところで、0.1 mM、0.3 mM、1mMのメントールを11分間作用させた際のα,βメチレンATPによる収縮反応の変化を調べた。その結果、0.1 mM、0.3 mM、1mMのメントールは、α,βメチレンATPによる収縮反応をそれぞれ13.1%、45.4%、97.6%抑制した。アセチルコリンと同様に膀胱における重要な神経伝達物質であり、病的な状態での膀胱において、より重要な役割を担うとされるATPによる膀胱平滑筋収縮に対し、メントールは、先に我々が報告した正常ラットでの結果と同様に強い抑制作用を示すことが明らかになった。実験機器の設定は現在順調に進んでおり、来年度はシストメトリーの実験も予定通り実施できる予定である。また、小動物排尿機能測定装置の導入により、多面的に排尿機能への温度受容体の関与を検討していく予定である。排尿機能測定装置とシストメトリーの手技を組み合わせ、正常動物と脊髄損傷モデル動物における温度受容体の排尿反射や排尿パターンへの影響を多面的に検討を行っていく予定である。本研究課題は本年度が最終年度であったが、期間を1年間延長し、本年度予定していた研究を遂行する予定である。
不斉識別材料の合成と分離機能に関する研究

1.担体に結合可能な不斉識別能の高い化合物として, R(+)-1,1 ́-ビー2-ナフトールを原料とし,モノブロム酢酸との反応により,殆んど定量的に, R-(+)-2,2 ́-(1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジイルジオキシ)ビス酢酸(1)を合成した.つぎに2-メチルナフタレンを原料として,数段階で1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジカルボン酸(2)を効率よく合成する方法を見出し,更に光学活性フェニルエチルアミンとのモノアミド誘導体として,再結晶法によりほとんど定量的に光学活性なR-(+)-1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジカルボン酸(3)を得る方法を開発した.またR,R-テトラフェニルー18-クラウンー6をアセトニトリル中,トリフルオロ酢酸タリウム(III)-ヨード化後,グリニヤー試薬-炭酸化法により, R,R-テトラフェニルー18-クラウンー6モノカルボン酸(4)を合成することに成功した.2.これら官能基をもつ不斉化合物をEEDQ存在下に, 11-アミノウンデシル化シリカゲル担体に結合させ,更にアミド化処理した後,スラリー法によりステンレスカラムに充填し,高速液体クロマトグラフィーにより種々のラセミ体についての不斉識別能を検討した. (3)を担持したカラムは,特に軸不斉化合物,例えばビナフトール,ビナフタレンジカルボン酸ジアミドなどを効率よく分離し,分離度αは最高で1.38を示した.またアミノ酸アミン,アルコールなどの誘導体も充分分離することが可能で,広い範囲の光学異性体の分離に用いることができることがわかった.3.上述の不斉化合物を高分子化合物に結合させ,膜状に成形して光学異性体を分離する方法については,現在検討中である.1.担体に結合可能な不斉識別能の高い化合物として, R(+)-1,1 ́-ビー2-ナフトールを原料とし,モノブロム酢酸との反応により,殆んど定量的に, R-(+)-2,2 ́-(1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジイルジオキシ)ビス酢酸(1)を合成した.つぎに2-メチルナフタレンを原料として,数段階で1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジカルボン酸(2)を効率よく合成する方法を見出し,更に光学活性フェニルエチルアミンとのモノアミド誘導体として,再結晶法によりほとんど定量的に光学活性なR-(+)-1,1 ́-ビナフタレンー2,2 ́-ジカルボン酸(3)を得る方法を開発した.またR,R-テトラフェニルー18-クラウンー6をアセトニトリル中,トリフルオロ酢酸タリウム(III)-ヨード化後,グリニヤー試薬-炭酸化法により, R,R-テトラフェニルー18-クラウンー6モノカルボン酸(4)を合成することに成功した.2.これら官能基をもつ不斉化合物をEEDQ存在下に, 11-アミノウンデシル化シリカゲル担体に結合させ,更にアミド化処理した後,スラリー法によりステンレスカラムに充填し,高速液体クロマトグラフィーにより種々のラセミ体についての不斉識別能を検討した. (3)を担持したカラムは,特に軸不斉化合物,例えばビナフトール,ビナフタレンジカルボン酸ジアミドなどを効率よく分離し,分離度αは最高で1.38を示した.またアミノ酸アミン,アルコールなどの誘導体も充分分離することが可能で,広い範囲の光学異性体の分離に用いることができることがわかった.3.上述の不斉化合物を高分子化合物に結合させ,膜状に成形して光学異性体を分離する方法については,現在検討中である.
大腸菌ゲノムの全体像(とりまとめ)

本重点領域研究は、細胞生物として遺伝子の解析が最も進んでいる大腸菌を用い、ゲノムの全一次構造の決定とそこに包含される個々の遺伝子が全体として時間的に空間的に統合され調和を保ちながら発現する生命活動のコントロール・メカニズムの解明をめざして、平成元年度に発足し平成3年度に終了した。本年度はその成果をとりまとめ報告書を出版することが主な作業となった。特に本重点領域研究の柱となる大腸菌ゲノム全構造の解明をめざして得られた塩基配列データの整理と、大腸菌ゲノムのデータベースの構築などを含む成果報告書の出版は国内外の研究者にとり極めて有用なものと期待された。総括班(由良)、及び4つの計画研究班:ゲノム一次構造の総合解析(磯野)、ゲノム編制の全体像(溝渕)ゲノム動態の全体像(永田)、ゲノムの機能的全体像(中田)の各班長を中心に、研究成果の評価、関連づけを行うと共に成果の公表、出版のための準備一切を行った。(1)班員全員から研究報告書の原稿と、各自が自主的に行って登録したシーケンス・データのアンケート報告書を各班長宛に提出してもらい、各班長によるそれぞれの計画班(及び総括班長による公募研究)の成果報告概要をとりまとめた。(2)次いでこれらを領域代表者(由良)がとりまとめ、領域全体の研究成果報告書の編集責任者(永田)と協力しながら、データ解析、作図及び編集作業を行った。(3)最終的には、文部省よりの指示に従い領域全体の「研究成果概要」(和文800字と英文)、及び総計502ページの「研究成果報告書」を完成させ文部省学術国際局研究助成課科研費係宛に送付した。(4)「研究成果報告書」は本領域に関係する全研究者はもちろん、「ヒト・ゲノム解析」関係及びゲノム関連のできるだけ多数の研究者に宛てて送付配布した(総計約200名)。
作業記憶と文処理アーキテクチャの実証的研究:構造的複雑性と構造的頻度の観点から

本研究課題では、日本語話者による漸増的文処理(文が終わるのを待たず入力をどんどん処理していくこと)において、作業記憶への負荷となる条件を読文の速度や脳波を測定することにより検証し、「シカ...ナイ」や「誰ガ...シタカ」といった文法依存関係の処理において、通常の主語述語関係の処理には見られない種類の反応を発見した。これは前者の処理が後者の処理とは異なる記憶のスレッドを利用していることを示唆している。本研究課題は、母語話者による日本語の漸増的文処理(文が終わるのを待たず入力をどんどん処理していくこと)において、作業記憶への負荷となる条件を行動実験及び電気生理学的実験により検証することにより、文理解のメカニズムの解明を目指すものである。2009年度は主に予備実験を行った。(1)19チャンネルデジタル脳波計を用いた電気刺激についての予備実験に加え、構文の構造認定に関わる期待値の定量化実験として、言語処理時の事象関連電位(以下,ERPと呼ぶ)を漢字と読みの照合という言語処理過程で観察した。結果は現在分析中だが、これにより,構文認定の関わるERPに混在する形態素解析に起因したERPの成分を把握する一助が期待できる(前田)。(2)否定対極表現「シカ...ナイ」を含む構文において、「シカ」の出現から「ナイ」の出現までに随伴陰性変動(CNV)が観察できるかを検査するため、どのような刺激文と実験パラダイムを組み合わせれば良いかについて綿密な計画を立て、180の刺激文を構築した。現在予備実験中である(中谷・前田・小野)。(3)疑問名詞句「誰が」に対応する疑問終助詞「か」の処理が距離要因の影響下にあるか、行動実験(自己制御読文実験)によって検証した(n=52)。具体的には、二重の節の埋め込みのある文[S1[S2[S3]]]のS2の主語位置に「誰が」を置き、(i)「か」をS2またはS1に置くことによる距離要因と(ii)「誰が」のかき混ぜによる距離要因の効果を測定したところ、ともに主効果が観察された。これ自体は新しい発見だが、同時にMiyamoto & Takahashi(2002)などの先行研究で報告されているタイピング不一致の効果が逆方向に観察された。この、先行研究に反する結果が検査構文の特性に起因するのか、他のノイズによるものなのか、先行研究の追試も含め、原因を探る必要があり、次年度の課題となる(中谷・小野)。2010年度は主として二つの研究を行った。(1)脳波計を用い、否定対極表現「シカ...ナイ」を含む構文において、「シカ」の出現から「ナイ」の出現までに被験者の脳波に随伴陰性変動(CNV)が観察できるかを検査した。CNVはターゲットに対する準備電位である。結果として、CNVが測定されたが、他の文型に比べ有意な差が見出せなかったことから能動的注意条件におけるCNV測定実験を準備している。(2)前年度の成果として、自己制御読み実験において、疑問名詞句「誰が」に対応する疑問終助詞「か」の処理が距離要因の影響下にあることが発見されたが、Miyamoto & Takahashi(2002)などの先行研究で報告されているタイプ不一致の効果が逆方向に観察されたことが問題となった。これは、疑問助詞「か」の処理負荷が距離要因により増大し、補文標識「と」のタイプ不一致による負荷をはるかに超えてしまったため起こったのではないかという仮説が立てられた。「か/と」の処理負荷は「か/と」それぞれの処理負荷の差異として計測されるので、前者の負荷を軽減すれば後者の効果が顕在化すると予測される。そこで、M&Tらの材料に近い、よりシンプルな実験材料をもって自己制御読み実験を行ったところ、先行研究と同様のタイプ不一致効果が有意に観察できた。よって、「か/と」の処理で先行研究において観察されたタイプ不一致効果は、実際にはタイプ不一致効果と「か」処理負荷の差異であるという仮説が支持された。2011年度は主として三つの研究を行った。(1)電気生理学的実験では、文処理時に作動する作業記憶に関わる脳内現象として事象関連電位に着目し、文脈認知時に作動する作業記憶の脳内現象を反映していると考えられる随伴性陰性変動(CNV)を計測し評価・分析を行った。

「しかない」、「はである(でない)」、「だけがである(でない)」の比較・分析では、「はである(でない)」、「だけがである(でない)」、「しかない」の順に随伴性陰性変動が大きいことが明らかになった。このことは、Levyなどの蓋然性に基づく作業記憶配分の理論の予測とは逆に、「しかない」のように主語と述語の否定形に義務的な共起関係がある構文(つまり蓋然性が非常に高い構文)ではその他のものより作業記憶の配分が少ない可能性が示唆する。(2)行動実験(自己制御読文)では、まず「シカナイ」構文の距離効果の追試実験および距離を構成する要素の「構造」の効果を検証する実験が行われた。シカナイの距離効果が再現された他、ガナイ構文でも距離の効果が見られたが、より詳細な検証が必要である。(3)「どの」疑問詞処理の距離効果の実験が行われた。「誰」と比べ「どの」では距離効果が弱く、タイプミスマッチ効果(Miyamoto & Takahashi, 2002)が強かった。これは、D-linked(Pesetsky, 1987)であるWhich句が作業記憶においてWh句よりも強く活性化している可能性を示唆する。
フランス革命期における「共和3年公教育組織法」の制定・実施過程に関する実証的研究

本研究は、フランス革命期、1795年に成立した共和3年公教育組織法(通称ドヌ-法)を対象として、従来の研究の次のような問題点、即ち、共和3年公教育組織法がフランス史上初の総合的・体系的公教育法制であるにもかかわらず、「コンドルセ案の歪曲」にすぎないと捉えられ、この法制下の公教育の実態が未検討であった点に留意し、共和3年公教育組織法下の公教育の全体像、実態、歴史的位置の解明につとめた。その際に特に重視したのは、史料である。先行研究の問題点が主要に依拠した19世紀末の編纂のギョ-ム編史料集に由来していたため、本研究では、革命二百周年を機に新たに刊行された史料や、フランス国立古文書館所蔵の一次史料(日本の先行研究が用いていないもの)の収集、読解につとめた。現在までの研究成果としては、共和3年公教育組織法下の公教育の特色のひとつが、コンドルセ案では重視されていなかった祭典に大きな役割を与え、民衆の教育の場として重視したこと、他方で、旧来のコレージュにかえて「中央学校」という百科全書の理念に基づく学校を全国に設置し、エリート養成に重点を置いた学校教育制度の整備が進められたこと、が明らかにされた。さらにこのような民衆教育のための祭典と、エリート養成のための学校がもとに重視される公教育政策の系譜が、91年憲法体制下での公教育-92年の論議-共和3年公教育組織法に辿られることも解明された。このことは、コンドルセ案の流れとルペルティエ案の流れをもって革命期公教育史を捉える通説に大きな修正を捉すものである。さらにまた、共和3年公教育組織法のもとで、「中央学校」を主柱とする学校教育制度の再編が進められたことは、19世紀以降の特権的なフランス中等教育機関の原型が整えられていたことを意味している。この点は、18世紀の教育と19世紀の教育の連続面、断絶面を捉える上で重要な知見であり、『日本18世紀学会年報』にその成果の一部を発表した。その他の成果については、共和3年公教育組織法制定後、総裁政府が成立し、公教育の実施状況についての全国規模の調査などが行われていることから、総裁制府期の公教育の研究を進めたのち、論文としてまとめる予定である。