hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視線計測データに基づく箱庭療法の治療機序の解明

平成30年度は、昨年度までに収集した箱庭制作過程における視線移動データのうち、砂箱内に一つのアイテムを置く場面において、アイテムの位置を決める過程での視線移動の分析(客観的に記録された視線移動の軌跡)と、その過程についての制作者自身による主観的体験の語りの対応について分析を行った。結果、制作者によって語られる視線移動は、客観的に記録された視線移動の軌跡に比べ、細部が大幅に省略され、非常にシンプルなものとなる方向に「創作」される傾向があった。この点は、Martiら(2014)による視覚的探索課題における「実際の視線移動」と「報告された視線移動」で見られた関係と同様であった。また、制作者自身には、自らの語りが客観的事実に反する「創作」になっているという自覚はないようであった。一方、制作者の語りを否定せずに聴く研究者の反応が、制作者の「創作」を支持し、「創作」された語りを実際に起きた体験として制作者に定着させる側面があることが推察された。これまで、箱庭制作者の主観的な体験の語りを基にした質的研究が数多く行われてきたが、制作者自身に自覚化困難な行動の正確な記録(視線移動の軌跡)と制作者の語りの関係についてのデータに基づく検討は行われておらず、本研究で明らかになった内容は、質的研究によって明らかにされてきた「制作者の主観的体験」の性質について議論するきっかけを与えると考えられる。また、箱庭制作者の体験は、その語りを聴く側の態度との関係で「創作」されるとも言える結果であり、このように客観的な事実に反する「創作」された語り(治療者も聴く態度を通じてその「創作」に与した語り)が、箱庭療法(あるいは広く心理療法)の治療的要因にどのような影響を及ぼしているのか、明らかにしていくことが今後の課題となるだろう。平成28年度は,装着者の視点からの正確な視線移動が記録可能なメガネ型の視線計測装置(Tobii社製,G2-50ワイヤレス)を用い,標準的な箱庭療法用具を備えた佛教大学内の研究室で,箱庭制作の最小単位となる「一つのアイテムを選び,置く」過程における視線移動データの収集を行った。【調査協力者】大学院生6名(男性2名,女性4名),平均年齢24.2歳(SD1.17)【手続き】(1)調査の説明と同意(2)視線計測装置の装着(3)キャリブレーション(4)課題の確認「この棚に並んでいるアイテムの中から『これだ』と思うものを一つだけ選んで,砂箱の中の『ここだ』という位置に置いていただきます。その際,箱の中の砂は自由に使用してくださって結構です。これから,いくつか段階に分けて,やっていただきたいことを説明していきます。」(5)段階1:『これだ』というアイテムを実際には手に取らずに,心に決める(6)段階2:心に決めたアイテムを実際に手に取る(7)段階3:手に取ったアイテムを砂箱に置くならどこにどのように置くか心に決める(8)段階4:実際にアイテムを置く(9)振り返り質問紙の記入(アイテムを選ぶ体験について,アイテムを置く位置を心に決める体験について,実際にアイテムを置く体験について)(10)一連の体験について尋ねるインタビュー【記録】調査協力者の同意を得て,上記(5)(6)(7)(8)における視線移動を視線計測装置で,行動をデジタルビデオカメラで録画した。また,上記(10)のインタビューをICレコーダーで録音した。【分析】平成28年度内には,5名の協力者(協力者のうち1名は十分な視線データが記録できなかったため分析から除外した)の,上記(5)の所要時間,選択したアイテムに対する注視回数,注視時間,および上記(7)の所要時間,視線移動回数,視線移動時間,注視回数,注視時間の記述統計を行った。当初予定では,平成28年度内に18名分(18セッション分)のデータを収集する予定であったが,調査協力者の視線のキャリブレーションがうまく行かないという問題が生じた。問題の原因推定と対応に時間を要した。結果的に,Tobii社製の視線計測装置に同梱されているノーズパットに細工をすることで問題は解決された。問題解決後,6名(10セッション分)のデータを収集することができ,平成29年度早々に残り8セッション分のデータ収集を行う予定である。平成29年度は,まずは,平成28年度のデータを補うべく,平成28年度と同様の手続きにより,メガネ型の視線計測装置(Tobii社製,G2-50ワイヤレス)を用いて,箱庭制作の最小単位となる「一つのアイテムを選び,置く」過程における視線移動データの収集を行った(調査協力者4名:男2名,女2名)。その後,箱庭制作者の視線移動の基本的特徴を記述することを目的に,平成28・29年度に収集した視線移動データ(調査協力者:大学生・大学院生9名,平均年齢22.33歳)の分析を行った。【分析方法】大浦・佐々木(2016)などを参考に動画解析ツールELAN(Max Planck Institute)を用いて,10msごとの注視点の位置を抽出し,(1)選択アイテムの注視回数,(2)選択アイテムの合計注視時間,(3)選択アイテムの注視時期,(4)アイテム定位領域の注視回数,(5)アイテム定位領域の合計注視時間,(6)アイテム定位領域の注視時期等を集計した。【結果】

全データを合計すると,砂箱に置く一つのアイテムを選ぶという条件下で生起した,選択アイテムを注視する回数は,74回であった。そのうち69回(93.2%)は,1000ms未満の注視であり,瞬間的な注視によって選択アイテムが決定されていることが明らかとなった。選択した一つのアイテムを砂箱に置くという条件下で生起した,砂箱を25分割した場合のアイテム定位領域を注視する回数は,78回であった。そのうちの73回(92.3%)は,1000ms未満の注視であり,アイテムを定位する領域も瞬間的な注視によって決定されていることが明らかとなった。平成28年度に生じた調査実施の遅れが,平成29年度の研究進行にも影響を及ぼしたため,平成29年度の分析は,視線移動特徴の記述に留まり,当初予定していた「視線移動-マクロな行動-主観的体験の語り」の関連の分析が未着手になっている。平成30年度は、昨年度までに収集した箱庭制作過程における視線移動データのうち、砂箱内に一つのアイテムを置く場面において、アイテムの位置を決める過程での視線移動の分析(客観的に記録された視線移動の軌跡)と、その過程についての制作者自身による主観的体験の語りの対応について分析を行った。結果、制作者によって語られる視線移動は、客観的に記録された視線移動の軌跡に比べ、細部が大幅に省略され、非常にシンプルなものとなる方向に「創作」される傾向があった。この点は、Martiら(2014)による視覚的探索課題における「実際の視線移動」と「報告された視線移動」で見られた関係と同様であった。また、制作者自身には、自らの語りが客観的事実に反する「創作」になっているという自覚はないようであった。一方、制作者の語りを否定せずに聴く研究者の反応が、制作者の「創作」を支持し、「創作」された語りを実際に起きた体験として制作者に定着させる側面があることが推察された。これまで、箱庭制作者の主観的な体験の語りを基にした質的研究が数多く行われてきたが、制作者自身に自覚化困難な行動の正確な記録(視線移動の軌跡)と制作者の語りの関係についてのデータに基づく検討は行われておらず、本研究で明らかになった内容は、質的研究によって明らかにされてきた「制作者の主観的体験」の性質について議論するきっかけを与えると考えられる。また、箱庭制作者の体験は、その語りを聴く側の態度との関係で「創作」されるとも言える結果であり、このように客観的な事実に反する「創作」された語り(治療者も聴く態度を通じてその「創作」に与した語り)が、箱庭療法(あるいは広く心理療法)の治療的要因にどのような影響を及ぼしているのか、明らかにしていくことが今後の課題となるだろう。平成28年度に未収集となっている8名(8セッション)分のデータ収集を平成29年度早々に行い,その後は,当初計画通りに研究を進めていく予定である。平成29年度に予定していた「視線移動-マクロな行動-主観的体験の語り」の関連の分析を平成30年度前半に行い,本人に自覚的で想起可能な側面と無自覚的で想起困難な側面の両面を含めて制作者の心理過程を明らかにする当初の目的を達成したい。当初の研究実施計画では,調査協力者への21名(21セッション)分(予備調査3名,本調査18名)のアルバイト謝金を計上していたが,実際には6名(10セッション)分の実施に留まったため。
鉄道産業に対する公的規制の新動向に関する実証的研究:民営化,上下分割,水平分割

本研究の課題は,公的供給をも含めた鉄道産業に対するいわゆる公的規制政策の再構築に焦点を当て,その実態と政策体系をより深いレベルで考察することにあった。鉄道サービスの供給において「民」の役割をより重要視するような形での改革は世界的にも交通政策分野の重要なトレンドとなっているが,各国で実施に移されたないし検討されている諸改革の長所・短所,適合条件に関する研究蓄積は世界的にも不足しており,本研究はこれを明らかにするための基礎的作業と位置づけることができる。そのために,これまでの理論的・政策的議論の整理を試みるとともに,「民間供給」に関して先駆的ともいえるわが国のケースについていくつかの側面から分析を行った。本研究プロジェクトでは,まず交通事業さらには公益事業一般における公的規制とサービス供給をめぐる理論的および政策論的議論,さらにその内部効率性に関する先行的実証研究結果の整理を行った。その作業を通じて,公益事業の民営化の論理とその成果,公共セクターに比しての民間供給の効率性の高さ,それを活かすための組織的,制度的対応の取り組みについて有意義な知見が得られた。続いて,わが国の都市型鉄道をケースとして取り上げ,民間セクターがサービス供給を行う場合の規制製作(公的枠組み整備)についてこれを批判的に検討するとともに,典型的民間供給主体である私鉄が,一体どのような行動をとっているのかについても検討を行った。そして民間供給の有効性を確認するとともに,その活用に対しては「政府の失敗」を意識しながら供給体制の分割の議論を深める必要性を明らかにした。われわれが本研究プロジェクトを通じて得られた知見はいずれも興味深く,今回のプロジェクトの時限が終了した後もさらに研究を精力的に進めることで,より包括的な理論構築および政策提言への貢献を図る所存である。その第1歩として,インフラ保有会社が鉄道運送(営業)を行っているという特異な形の上下分離を行っている神戸高速鉄道をケースとして取り上げ,その一般的上下分離に比してのその有効性と政策含意を明らかにする論文を共同執筆中である。本研究の課題は,わが国をはじめとした各国で行われている公的供給をも含めたいわば鉄道産業に対する公的規制政策の再構築に焦点を当て,その実態と政策体系をより深いレベルで考察することにある。そもそも鉄道サービスの供給において「民」の役割をより重要視するような形での改革は世界的にも交通政策分野の重要なトレンドとなっているが,各国で実施に移されたないし検討されている諸改革の長所・短所,適合条件といった点に関する研究蓄積はまったく不足しているのが現状である。本分野の改革としては先駆者存在であるわが国のケースを中心に,民営化,上下分離,水平分割といった鍵言葉に注目して追求する本研究は,このような問題に正面から取り組むもので,その成果は広く交通政策の議論に大きく貢献することが期待される。平成11年度の研究実績としては,水谷が日本における鉄道改革についてまとめた論文を9月にハノイ(ベトナム)で行われたRegional Conference on Railway Reform and Restructuringにおいて,発表を行ったことが,まず挙げられよう。会議で海外の研究者と議論を積み重ねることができたのは幸運であった。水谷はさらに11月にはボストンに出張し,欧米の現況について意見交換をさらに重ねた。両名とも文献サーベイにも努めたが,正司はその成果の一部を交通政策分野で公的介入が是認されてきたかに関する議論を整理・展望した論文「公共交通サービス供給への公的介入について」としてまとめ,これを所収した国民経済雑誌(第181巻第4号)は平成12年4月に公刊される予定である。

引き続き,平成12年度は当初の研究計画に沿った形で研究を進めながら,しかしその進展に応じて,必要な修正も併せて施しながら,初期の目的を達成する所存である。本研究の課題は,公的供給をも含めた鉄道産業に対するいわゆる公的規制政策の再構築に焦点を当て,その実態と政策体系をより深いレベルで考察することにあった。鉄道サービスの供給において「民」の役割をより重要視するような形での改革は世界的にも交通政策分野の重要なトレンドとなっているが,各国で実施に移されたないし検討されている諸改革の長所・短所,適合条件に関する研究蓄積はまったく不足しており,本研究はこれを明らかにするための基礎的作業と位置づけることができる。そのために,これまでの理論的・政策的議論の整理を試みるとともに,「民間供給」に関して先駆的ともいえるわが国のケースについていくつかの側面から分析を行った。本研究の実績としては,1999年度に水谷が日本における鉄道改革についてまとめた論文をハノイで開催された国際会議で,2000年度に正司がわが国私鉄の多角化戦略に関する論文を日本交通学会で報告したことをはじめ,数編の論文をその成果として公表することができた。また,2001年春に正司はその成果の一部も収録した図書『都市公共交通政策』を刊行する。より具体的に本研究からの発見事実の例を示すならば,より合理的組織行動が可能になるためには行動原理として収益性を正面に据えることが重要で,そのために民営化をはじめとする民間供給が重要になり,その実現に対しては「政府の失敗」を意識しながら供給体制の分割の議論を深める必要性を明らかにしたことなどがあげられる。われわれが本研究からの得た結論はいずれも興味深く,今回の研究プロジェクトの時限が終了した後もさらに研究を精力的に進めることで,より包括的な理論および政策提言として確立を図る必要があると考えている。その具体的第一歩として,現在われわれは,インフラ保有会社が鉄道運送(営業)を行っているというわが国のみならず世界的にも例がない神戸高速鉄道をケースとして取り上げ,そのパフォーマンスと政策含意を明らかにする論文を共同執筆中であり,2001年7月にソウルで開催される8thWorld Conference on Transportation Reseacrh(第8回世界交通学会)で報告する予定である。
植物生理活性短鎖アルデヒド生成制御系の解明とその生物工学的利用

本研究では植物オキシリピン、特に炭素数6あるいは9の短鎖アルデヒド類生成系に着目し、その生合成活性化機構を生化学的、及び遺伝学的に解明しようと試みた。この間の成果は以下の通りである。まず、トマト果実、及びキュウリ胚軸よりそれぞれ脂肪酸ヒドロペルオキシド(HPO)を開裂して短鎖アルデヒドを生成する酵素、脂肪酸ヒドロペルオキシドリアーゼ(HPL)遺伝子を単離し、その構造を明らかにするとともに大腸菌発現系を確立しその酵素学的性質を決定した。その結果、トマト果実HPLは13-HPO特異的であったが、キュウリ胚軸HPLは13-HPO、9-HPOともに活性を示した。このキュウリ胚軸HPLはその配列がアレンオキシドシンターゼ(AOS)と類似しており、HPLとAOSの反応機構の類似性が示唆できた。一方、シロイヌナズナでHPL遺伝子を過剰発現、あるいはアンチセンス抑制し、それぞれの短鎖アルデヒド生成量を比較するとともに、これら組み換え体の種々の生物学的ストレスに対する抵抗性を評価した。その結果、シロイヌナズナにおいて短鎖アルデヒド生成系が環境との化学生態学的相互作用確立において重要な役割を担っていることを明らかにした(投稿準備中)。更に、シロイヌナズナゲノムデータベースを検索し、5種の脂質加水分解酵素ホモログを見出し、それぞれをクローニングし、大腸菌での発現系を確立した。これについては現在更に活性を有した組み換えタンパク質の発現系の確立を目指している。また、これらホモログ遺伝子についてはT-DNAノックアウト株のスクリーニングを進め、そのうち2種について単離に成功した。そのひとつはアルデヒド生成能が野生種の3分の1程度に低下しており、この遺伝子が短鎖アルデヒド生成系に関与している可能性を示した(投稿準備中)。1、脂質からの短鎖アルデヒド生成の生化学的解析系の確立短鎖アルデヒド生成は植物組織の傷害により急速に、しかも大量に進行する。そこで、シロイヌナズナ葉に傷を与え、その前後の短鎖アルデヒド生成と脂質分子種組成変化をGC,HPLCにより分析した。その結果、アルデヒドの生成は傷害後数秒以内に開始し、その後5分間で最大となることを明らかにした。その時、脂質中のリノレン酸、ヘキサデカトリエン酸が急速に減少することを見い出し、これらの脂肪酸が基質となっていることを実証した。ついで、アルデヒド生成前後の脂質種の分析から、これら減少する脂質酸が葉緑体局在型糖脂質のモノガラクトシルジアシルグリセロール由来であることを明かとした。シロイヌナズナゲノムプロジェクトより公開されたデータを解析することにより、この糖脂質特異的加水分解を担うと考えられる遺伝子を見い出し、そのクローニングにも成功した。2、シロイヌナズナ変異体のスクリーニングアルデヒド生成欠損変異体の効果的なスクリーニング系として、2,4-dinitrophenylhydrazineをコートしたシリカゲルを用いる固相抽出法を開発し、これまでに千種以上の変異体をスクリーニングした。その結果、アルデヒド生成欠損体としてこれまでに2種のラインall6,all84を得た。これらはいずれもトリコ-ムを有さず、一般にジャスモン酸によって誘導されることが知られているPR遺伝子を常時発現していた。また、短鎖アルデヒドとは異なりアミノ酸から生成されるイソチオシアン酸類を大量に生成した。このことから、これら変異体はアルデヒド生成酵素そのものでなく、これらを統御する遺伝子に変異を持つものであることが考えられた。
癒着性中耳炎の成因および病態に関する実験的研究

癒着性中耳炎は鼓膜の癒着を伴う炎症病態であるが、その詳しい成因については不明な点が多く、手術的治療の困難さや内耳障害を来す頻度も多いため、臨床的には重要な疾患であるといえる。本研究の目的は癒着性中耳炎は慢性耳管機能不全に伴う滲出性中耳炎の後遺症であるとした見地から、長期の耳管閉塞と中耳腔におけるマイルドな炎症刺激を持続した際の鼓膜、中耳腔粘膜の変化を促え、癒着の過程やそれに関する因子等について検討し、癒着性中耳炎の成因を明らかにすることである。本年度は動物をスナネズミに変更して実験を行った。スナネズミの中耳骨胞を開放し、耳管鼓室口を確認後、同部を電気凝固することによって耳管狭搾状態を惹起させ、長期間観察した。耳管閉塞に伴う中耳腔の陰圧化によって、鼓膜の陥凹、滲出液の貯留を認めたが、中耳腔粘膜、中耳腔内の変化には乏しく、また鼓膜の形態学的変化も軽度であった。このことは耳管を閉塞したのみでは、鼓膜の癒着を引き起こすのに十分な中耳腔の陰圧は形成されないこと、(これは中耳腔は中耳腔粘膜によってもガス交換が行われていることに起因する。)また鼓膜の癒着を引き起こすためには中耳腔に何らかの炎症刺激を加え、鼓膜、中耳腔粘膜を傷害する必要があることを示唆させた。そこで粘膜のガス交換を遮断することと、中耳腔に肉芽を形成させることを目的として、前記方法で耳管を狭搾させた後、中耳腔粘膜を掻爬し粘膜を傷害させた。これにより鼓膜は著明に内陥し、形成された肉芽組織を介して鼓膜と中耳腔粘膜が一部接着する症例の作成をみた。このことから、耳管閉塞と中耳腔粘膜障害によるガス交換の遮断によって中耳腔が陰圧化すること、炎症の持続によって粘膜が傷害され、その結果として中耳腔に肉芽組織が形成されることが癒着性中耳炎の成立に必要であると考えられた。
ビクトリア褐炭の構造,反応性と新しい利用技術

オーストラリア国ビクトリア州の褐炭は膨大な埋蔵量の資源であるが,高い含水率と高い酸素含有率のために利用が制約されている。本共同研究ではその化学的特性を明らかにして,褐炭の特性を生かした新しい利用技術を開発することを眼目とし,構造,反応性などの基礎的諸性質,水分や溶媒との相互作用など多角的に研究を進めた。持田,坂西,Jacksonらは褐炭の硫酸処理と引く続くイオン交換法で鉄やスズを担持して高分散液化触媒を調製する方法を開発した。また,褐炭の脱鉱物処理及び乾燥前後の性状・構造変化を調べ,褐炭のCO/H_2O条件下において高活性を発揮する触媒(NaAlO_2)は安価であり,350°C前後においてCO/H_2O条件下で効果的にWater-Shift反応を進行させ,褐炭の解重合に対して高活性を示すことを確認した。一方真田,Jacksonらは電荷移動錯体をモデルとする石炭の構造と反応性の研究を展開した。その結果,^1H-NMR固体法で得られるスピン-格子緩和時間のヨウ素添加効果が提供された試料の間で著しく異なったが,これはアスファルテンの反応性の相違と対応づけられる。この点を明確にするために試料のヘキサン抽出試験とヘキサン可溶分中の芳香族環構造の分布を高速液体クロマトグラフィにて検討した結果,両者にはヘキサン抽出量に相違のないことを明かにした。さらにCCVのAllardiceとも共同して褐炭の脱水過程のシミュレーションを試み,脱水,水の再吸着プロセスは室温においても可逆的に行い得ないこと,通常の熱的乾燥法による脱水は褐炭の構造を大きく変え,反応性に影響を及ぼすことが判明した。これらの基礎研究は工業プロセス化が検討されている水熱乾燥法(Hydrothermal Dewatering Process)の設計に対して基礎的知見となることが期待される。飯野,鷹觜,Mainwaringらは亜瀝青炭のCollie炭(西オーストラリア),褐炭のLeigh Creek炭(南オーストラリア)と,Loy Yang炭(ビクトリア)の種々の溶媒における溶媒抽出率,溶媒膨潤値を測定した。またLoyYang炭とN-メチル-2-ピロリジノン(NMP)のサスペンジョンを作製し,レオメータを用いて粘弾性の測定を行った。その結果水の場合にLoy Yang炭の膨潤値が他の石炭に比べて小さく,Loy Yang炭が構造内に多くの水分を有しているためであると考えられること,膨潤値の比較ではピリジン,NMPを用いた時にCollie炭,Loy Yang炭で2以上の高い膨潤値を与えることが分かった。以上の結果から,Loy Yang褐炭は他のオーストラリア亜瀝青炭に比べて多くの溶媒可溶成分を有し,また極性溶媒と相互作用する極性置換基を多く含む構造からなるものと考えた。西山,尾崎,Perry,Allardiceらは褐炭上のカルボキシル基にイオン交換法により導入した鉄が高分散であることに着目し,このような鉄により褐炭の低温炭素化はどの様に修飾されるか,そして微分散鉄の担体として鉄交換褐炭をPVDCの炭素化に用いた場合,炭素化物の物性はどう変化するかを,主に炭素化度と電気伝導度の観点から検討した。その結果,鉄は表面官能基の分解を促進することにより,電気伝導度にして最大約2桁に相当する炭素化の進行を促すことを見出した。今後,豊富に存在する褐炭上の表面官能基を用いた炭素化の制御による新規な材料の開発が期待される。招へい者Mainwaring教授は褐炭のコロイド性,ゲルの電解質特性,粘弾性など我国研究者の中では不十分であった視点からの有益な知見を提供し,褐炭の特性の理解に大きな貢献をなした。またもう一人の招へい者Guy氏は東北大学グループと共同で褐炭ブリケットの性状に対する溶媒効果を解明し,メチル化による疎水化がブリケットの安定化につながることを明らかにし,水との相互作用の定量的な解析に示差熱分析法が有用であることなどの知見を得,今後の展開の大きな足がかりが得られた。以上のように本共同研究の結果として,褐炭の構造,巨視的物性に結びつく水や溶媒との相互作用が解明され,今後の高度利用に結びつく十分な成果が得られたものと考えている。

この点を明確にするために試料のヘキサン抽出試験とヘキサン可溶分中の芳香族環構造の分布を高速液体クロマトグラフィにて検討した結果,両者にはヘキサン抽出量に相違のないことを明かにした。さらにCCVのAllardiceとも共同して褐炭の脱水過程のシミュレーションを試み,脱水,水の再吸着プロセスは室温においても可逆的に行い得ないこと,通常の熱的乾燥法による脱水は褐炭の構造を大きく変え,反応性に影響を及ぼすことが判明した。これらの基礎研究は工業プロセス化が検討されている水熱乾燥法(Hydrothermal Dewatering Process)の設計に対して基礎的知見となることが期待される。飯野,鷹觜,Mainwaringらは亜瀝青炭のCollie炭(西オーストラリア),褐炭のLeigh Creek炭(南オーストラリア)と,Loy Yang炭(ビクトリア)の種々の溶媒における溶媒抽出率,溶媒膨潤値を測定した。またLoyYang炭とN-メチル-2-ピロリジノン(NMP)のサスペンジョンを作製し,レオメータを用いて粘弾性の測定を行った。その結果水の場合にLoy Yang炭の膨潤値が他の石炭に比べて小さく,Loy Yang炭が構造内に多くの水分を有しているためであると考えられること,膨潤値の比較ではピリジン,NMPを用いた時にCollie炭,Loy Yang炭で2以上の高い膨潤値を与えることが分かった。以上の結果から,Loy Yang褐炭は他のオーストラリア亜瀝青炭に比べて多くの溶媒可溶成分を有し,また極性溶媒と相互作用する極性置換基を多く含む構造からなるものと考えた。西山,尾崎,Perry,Allardiceらは褐炭上のカルボキシル基にイオン交換法により導入した鉄が高分散であることに着目し,このような鉄により褐炭の低温炭素化はどの様に修飾されるか,そして微分散鉄の担体として鉄交換褐炭をPVDCの炭素化に用いた場合,炭素化物の物性はどう変化するかを,主に炭素化度と電気伝導度の観点から検討した。その結果,鉄は表面官能基の分解を促進することにより,電気伝導度にして最大約2桁に相当する炭素化の進行を促すことを見出した。今後,豊富に存在する褐炭上の表面官能基を用いた炭素化の制御による新規な材料の開発が期待される。招へい者Mainwaring教授は褐炭のコロイド性,ゲルの電解質特性,粘弾性など我国研究者の中では不十分であった視点からの有益な知見を提供し,褐炭の特性の理解に大きな貢献をなした。またもう一人の招へい者Guy氏は東北大学グループと共同で褐炭ブリケットの性状に対する溶媒効果を解明し,メチル化による疎水化がブリケットの安定化につながることを明らかにし,水との相互作用の定量的な解析に示差熱分析法が有用であることなどの知見を得,今後の展開の大きな足がかりが得られた。以上のように本共同研究の結果として,褐炭の構造,巨視的物性に結びつく水や溶媒との相互作用が解明され,今後の高度利用に結びつく十分な成果が得られたものと考えている。ビクトリア褐炭は高い含水率と高い酸素含有率を特徴としている。本共同研究ではその化学的特性を明らかにして、その特性を活かした新しい利用技術を開発することを眼目とし、その見地から多角的に研究を進めている。持田らはMonash大学のJackson教授らと共同で、ビクトリア褐炭の脱鉱物処理とイオン交換による鉄・すず系石炭転交触媒の高分散担持法の開発を進めた。また、褐炭の脱鉱物や乾燥前後の性状・構造変化ならびに一酸化炭素-水系液化用触媒であるメタアルミン酸ナトリウムの作用機構について調査・研究した。
周産期の精神疾患に対する脂質栄養改善に関する基礎的研究

周産期の親マウスに高リノール酸ベニバナ油食(n-3系脂肪酸制限食;SAF食)またはシソ油食(PER食)を与え、脳を領域別に摘出した。また、周産期にないマウスについても同様に脳を摘出した。大脳皮質の脂肪酸組成は餌の影響を受けてSAF食でアラキドン酸(AA)が増加していた。総n-6系脂肪酸も餌を反映していた。申請者はn-3系脂肪酸制限食によって脳内の脳由来神経栄養因子(BDNF)量、p38 MAPキナーゼ活性、プロテインキナーゼC活性などが低下することを示した(Miyazawa D. et al. Life Sci., 2010; Miyazawa D. etal. Biomed. Res.,2011)。また出産直後の親マウス(雌)にn-3系脂肪酸欠乏食を2週間与え、その母乳で育てられた仔マウスの脳を大脳皮質、線条体、海馬の領域に分けて摘出した。海馬、大脳皮質、線条体の脂肪酸組成を測定したところ、n-3系脂肪酸欠乏食群でドコサヘキサエン酸(22:6n-3, DHA)が減少していた。また、アラキドン酸(20:4n-6)は増加していた。またn-6/n-3比はn-3系脂肪酸欠乏食群で有意に高かった。この結果から授乳期の親の食餌脂肪酸が、母乳を介して仔の脳の脂肪酸組成に影響を与えることが明らかとなった(宮澤、未発表データ)。また、BDNF量の変化が領域の違いで見られた。セロトニン、BDNFはうつ症状に関与が示唆されている因子でそれらは相互に調節していることが示されている(Monteggia L. M. et al. Biol. Psychiatry., 2007; Burke T. F. et al. Int. J. Neuropsychopharmacol., 2012)。多価不飽和脂肪酸と精神疾患との関連も報告されており、例えばn-3系脂肪酸の欠乏しているマウスで神経伝達に必要なカンナビノイド受容体(CB1受容体)の機能低下が見られ抑うつ行動が見られる等(Lafourcade M., et al. Nat. Neurosci., 2011)、摂取する油脂の質が一因の可能性が示唆されている。妊娠期の親マウスで同様にn-3系脂肪酸制限食を与え、海馬、線条体、大脳皮質に領域を分けて摘出した。また周産期にないマウスも同期間、同様の食餌を与え、脳の各領域を摘出した。これらサンプルについて脂肪酸組成、神経栄養因子発現量とその関連シグナル伝達について解析を実施中である。出産直後のICRマウスにSAF食或いはPER食を2週間与え、仔マウスに授乳させた。脂肪酸組成、神経栄養因子量に注目して親の食餌脂肪酸の影響を検討した。大脳皮質、海馬、線条体の脂肪酸組成を測定した。SAF群でDHAが有意に減少していた。また、アラキドン酸(AA)量が増加していた。総n-6系脂肪酸、総n-3系脂肪酸、n-6/n-3比も親の食餌の脂肪酸組成を反映したものであった。この結果から授乳期の親の食餌脂肪酸が、母乳を介して仔の脳の脂肪酸組成に影響を与えることが明らかとなった。BDNF量を定量したところ、海馬ではSAF食で減少していたが、大脳皮質では増加していた。線条体では差が見られなかった。解析した領域によって異なる結果であった。脳の領域によって食餌脂肪酸に対する反応性が異なることが示唆された。交配後、19ー21日間と出産後3週間に渡り、SAF食或いはPER食の実験食を与え、大脳皮質について解析をした。脂肪酸組成は、SAF群でPER群にAAが増加していた。総n-6系脂肪酸も食餌脂肪酸を反映していた。しかし、DHA、総n-3系脂肪酸に関しては有意差はみられなかった。BDNFはPER(仔あり)はPER(仔なし)に比べ、有意に低下していた。SAF(仔なし)はPER(仔なし)に比べ低い傾向を示した。しかし、仔ありの場合SAF、PER間に差はみられなかった。仔の脳におけるMAPK(mitogen-activated protein kinase)について解析した。線条体ではp44/42 MAPKのリン酸化がSAF食群で低下していた。p38 MAPKやSAPK/JNK(stress-activated protein kinase/c-jun N-terminal kinase)はストレスに応答するだけでなく、分化にも関与することが知られている。p38 MAPKは両食餌群間で有意差は見られなかった。以前、成体に4週間あるいは8週間給餌した雄では線条体(4週間)海馬(4、8週間)大脳皮質(4、8週間)で活性に有意差が見られたことから給餌期間や週齢等の違いが影響していることが考えられる。またSAPK/JNKは有意にSAF群で低下していた。細胞にストレスがかかった状態で脂肪酸の影響を検討した。分化時の無血清のストレス下で脂肪酸を添加すると保護作用がみられ、特にDHAでその作用が大きかった。ストレスに対する脂肪酸の影響の詳細を解析するためにin vitroで細胞を使った脂肪酸の実験を平行して行った。細胞の増殖期と分化期ではストレスに対する応答性が異なった。脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)等の神経栄養因子は神経の新生、分化、維持に必要である。

一方、脂肪酸と脳機能については種々の報告がされている。胎生期、乳仔期は脳神経系の重要な形成期であり、この時期は親の食餌の脂肪酸が仔の発育に影響することが想定され、脳神経系の機能や形成に果たす役割は重要であると考えられる。今回は脂肪酸組成、プロテインキナーゼに注目して親の食餌脂肪酸が乳仔期マウス脳に及ぼす影響を検討した。出産直後の親ICRマウスに5%の高リノール酸ベニバナ油(SAF)或いはシソ油(PER)を添加した精製飼料を2週間与え、仔マウスに授乳させた。仔の大脳皮質、海馬を摘出した。ガスクロマトグラフにより親の食餌と仔の脳の脂肪酸組成を測定し、その相関について検討した。仔の脳について以下の解析をした。プロテインキナーゼC(PKC)は相対活性を測定した。大脳皮質、海馬の脂肪酸組成を測定した。SAF群でDHAが有意に減少していた。総n-6系脂肪酸、総n-3系脂肪酸、n-6/n-3比も親の食餌の脂肪酸組成を反映したものであった。この結果から授乳期の親の食餌脂肪酸が、母乳を介して仔の脳の脂肪酸組成に影響を与えることが明らかとなった。脳の領域によって食餌脂肪酸に対する反応性が異なることが示唆された。PKCの活性には両群間に差はなかった。細胞では無血清、低血清のストレス化において脂肪酸添加の影響を検討した。アラキドン酸、DHAともに保護効果を示したが、DHAがその効果が大きかった。リノール酸やα-リノレン酸ではその効果は小さかった。炭素数18の必須脂肪酸ではなく代謝産物であるアラキドン酸やDHAの方が効果が高いことが示唆された。周産期の親マウスに高リノール酸ベニバナ油食(n-3系脂肪酸制限食;SAF食)またはシソ油食(PER食)を与え、脳を領域別に摘出した。また、周産期にないマウスについても同様に脳を摘出した。大脳皮質の脂肪酸組成は餌の影響を受けてSAF食でアラキドン酸(AA)が増加していた。総n-6系脂肪酸も餌を反映していた。食餌群として高リノール酸ベニバナ油群、シソ油群を設定した、妊娠・出産・授乳を経た母体(仔あり)脳の脂肪酸組成、BDNF量について解析を行った。また妊娠・出産・授乳をしていない雌マウス(仔なし)についても同様の食餌群を設定し、解析をした。妊娠・出産・授乳の影響、食餌脂肪酸の影響をそれぞれ検討した。脳の他の領域についても解析を行う。また細胞の実験ではストレスの種類を増やして脂肪酸の影響を検討する。脂質栄養学大脳皮質の解析に続き、線条体、海馬の解析を進め、領域による反応性の違い等を検討する。また、BDNFに関連するシグナル伝達や神経新生マーカーについても解析を行う。乳児期仔マウスの脳の解析を同時期に進行している。そのため計画通りに進まなかった。妊娠、授乳期の親マウスで同様にn-3系脂肪酸制限食を与え、海馬、線条体、大脳皮質に領域を分けて摘出した。また周産期にないマウスも同期間、同様の食餌を与え、脳の各領域を摘出した。脳の各領域の脂肪酸組成の測定、神経栄養因子についての解析を進めている段階にある。ストレスに対する脂肪酸の影響の詳細を解析するためにin vitroで細胞を使った脂肪酸の実験を平行して行った。
強い電子相関を示す有機伝導体の非線形熱電現象の探索

本研究の目的は,(1)強相関電子系θ型BEDT-TTF塩のゼーベック係数およびペルチェ係数を電場,温度勾配の関数として精密に測定し,その非線形性特性を探索すること,(2)特に,交流発振状態における熱電係数の発振現象を見出し,(3)未知の非線形熱電現象を探索することである。第2年度である本年度の成果を以下に列挙する(1)θ型BEDT-TTF塩の非線形伝導状態における熱電効果の測定に成功した。得られた結果は電荷密度波がスライディングしているときに見せるそれに酷似しており、オンサガーの相反定理が破れているような振る舞いを見せる。この結果は、過去の非線形伝導状態での熱電現象を再検討させるものである。(2)θ型BEDT-TTF塩の急冷相の抵抗率と熱起電力の時間変化を測定し、この系の伝導電子が示すスピノーダル分解を定量的に解析した。このことにより電子の氷である電荷秩序相がどのような機構で成長するかについての示唆を与えることができた。(3)κ型BEDT-TTF塩において異常な誘電応答を発見した。これはダイマー分子においてダイマー内で電荷が不均化していることを示唆し、有機導体における新しいタイプの電荷自由度の発見である。この電荷自由度は電荷秩序を引き起こす分子間のクーロン相互作用という点でθ型BEDT-TTF塩と共通の物理が底流をなす。(4)κ型BEDT-TTF塩において圧力下での誘電応答の測定に成功した。圧力を精密に校正することで、これまで信じられていた電子相図を定性的に修正した。この研究は圧力下で引き起こされる超伝導の起源に深くかかわっていると思われる。BEDT-TTFを基本骨格とする電荷移動錯体は、モット絶縁体から超伝導にいたる豊富な物性を示す有機導体である。最近その中のひとつであるθ型のBEDT-TTF塩が低温で3桁におよぶ非線形伝導を示すことが見出された。さらにある条件下では、この有機導体は直流電圧の印加によって交流電流を発振する。本研究では、この発振状態を熱起電力によってとらえようというものである。第1年度である今年度は、有機導体の熱起電力と抵抗率の同時精密計測を可能とする測定システムを構築し、θ-(BEDT-TTF)_2RbM(SCN)_4(M=Zn,Co)の急冷相の輸送特性を精密に測定し、その電子状態を議論した。この系は195Kで格子変形を伴う電荷秩序転移を起こし絶縁体となる。この転移が1次転移であることを利用して、転移点を急冷することによって電荷秩序の非平衡相を作り出すことができる。この研究で見出したことは2つある。ひとつは急冷相の熱起電力が近似的にAT+Bと書けることである。ここでA,Bは適当な定数、Tは絶対温度である。これは、層状コバルト酸化物や高温超電導体で見られる熱起電力と酷似しており、これらの系の電子状態にある種の共通性があることを示唆する。われわれはこれを、単一のキャリアが遍歴性と局在性をあわせ持っていると仮定して解析を進めた。もうひとつの発見は、抵抗および熱起電力に見られる一定温度における緩和現象である。この緩和はスピノーダル分解や核生成の理論で半定量的に理解でき、電荷秩序の形成がどのような中間状態を経由するかについて理論的な制限を与えることができる。
現代エジプトにおける国民統合と市民社会:コプト・キリスト教徒の市民社会組織を事例として

前年度に引き続き、エジプト・アラブ共和国カイロ市にて調査を行った。前年度行ったコプトの人権団体に関する調査結果を踏まえて、今年度はコプトの権利を主張する拠り所となるエジプト・ナショナリズムに焦点を当てた。具体的には、20世紀初頭のナショナリズム運動とコプト・キリスト教徒の名望家の関係について、そしてエジプト・ナショナリズムとコプト社会内部での宗教・文化復興運動の関係について文献調査を進めた。さらにエジプトにおけるアラブ・ナショナリズムの受容についての調査に着手した。また、前年度に続いてカイロの書店や図書館に頻繁に足を運び、更にコプト関連の記事が多く掲載される独立系新聞社のアーカイブスにも通うなど、資料の収集を進めた。加えて、それらの資料の精読を進め、そこから得られたデータをまとめた。また、前年度に続いてコプト正教会の政治的役割の調査を継続し、コプト正教会総主教シェヌーダ3世と対立した際のサーダート大統領の演説を精読し、日本語に翻訳した。これは、上智大学アジア文化研究所イスラーム地域研究拠点が発行する"SIAS working paperseries"のNo.6として出版される予定である。加えて、シェヌーダ3世の演説やコプト正教会が発行する週刊紙「アル=キラーザ」、コプトが社主となっている週刊紙「ワタニー」の精読を進め、これらのコプト系メディアがサーダート大統領との対立発生時にどのような反応をしたのか調査をすすめ、内容をまとめた。これにより、サーダートが大統領を務めた1970年代のエジプトにおける政教関係の一端を明らかにすることができると考えられる。平成19年度の研究成果は、主にエジプトでの現地調査によるものであり、以下の3点に集約される。1、市民社会組織への参与観察世俗主義を標榜し、コプトに対する差別問題などに関心を持って活動している政治団体あるいは人権団体、知識人の集会などに参加し、エジプト社会におけるイスラーム主義の伸張とそれに付随して発生する諸問題(表現の自由、非ムスリムの位置づけ、エジプトのアイデンティティ問題等)に関する参加者の意見や立場などを調査した。これにより、世俗主義の市民社会組織の活動の詳細が明確となり、文献調査だけでは不明瞭であった点を確認することができた。2、教会の政治的役割に関する調査市民社会組織よりも一般のコプトに対して強い影響力を持つコプト正教会の政治的役割について特に1970年代以降に時代を限定して文献調査を行った。それにより、コプト正教会の社会福祉活動および高位の聖職者らによる政治的発言がムスリム・コプト関係の維持に大きな影響力を持っていることが明らかとなった。これに従い、本研究を遂行する上で市民社会組織のみならずコプト正教会の活動も綿密に調査する必要性が明確になった。3、資料収集例年カイロにて開催される国際ブックフェアにて、コプト正教会の現総主教シェヌーダIII世および先代キリロスVI世、先々代ユサーブII世についての新聞記事切抜きを50巻購入した。コプト正教会発行の週刊誌「キラーザ」の年毎に製本されたものを1990年分から2004年分まで購入した。
血管内皮細胞機能の加齢変化

実験動物として、若齢(5週齢)、壮齢(4050週齢)および老齢(100110週齢)ウィスター系雌ラットを用いた。〈成果〉血管内皮細胞の加齢変化として次の成果15が得られた。1.血管内皮細胞培養法の確立:胸大動脈と尾動脈由来培養内皮細胞を外植法にて分離培養を行い、20継代以上の培養を可能にした。2.細胞増殖能と移動能:^3H-thymidineの取り込み能と移動能(migration:測定法は独自で開発)は加齢と共に減少した。3.血小板凝集能と血小板/大動脈壁プロスタノイド産生能:血小板凝集能は加齢と共に増加した。血小板、大動脈壁とその培養内皮細胞のTXA_2量は加齢に伴い増加した。このとき血小板粘着凝集Index(血小板[TXA_2]/大動脈[PGI_2])は加齢に伴い増加した。4.血管内皮細胞由来脈管作動物質の産生能:尾動脈由来培養内皮細胞のエンドセリン(血管収縮物質)産生能は加齢に伴い増加し、プリン誘導体産生量は減少した。又、摘出大動脈の内皮依存性血管弛緩反応も加齢に伴い減少した。これらの結果から、加齢に伴う血圧上昇にこれら脈管作動物質の産生能の加齢変化が深く関与していることが明らかとなった。5.NO電極の開発:インターメディカル社(東京)との共同開発の結果、NO電極法によるNO(1×10^<-8>M)の測定を可能とした。本研究で開発したラット血管培養内皮細胞は、血管病変の機序を解明するために有用な研究材料であることが明らかとなった。更に、本研究結果から、加齢に伴う血管病変の発生と内皮細胞機能の加齢変化との因果関係特に、高血圧や動脈硬化の発生機序が明らかにされた。若齢(5週齢)、壮齢(50週齢)および老齢(100週齢)ラットを用いた本研究課題は2年間の継続研究である。したがって平成4年度の研究結果のみでは老化研究として横断的研究になるが、以下に4年度内の研究実績を示す。1.血管内皮細胞・培養法の確立:ラット胸大動脈を摘出し、外植法にてI型コラーゲン被膜ディッシュ上に内皮細胞を分離し、継代培養を行った。この時i)ヘパリンと内皮細胞増殖因子が継代に必須であり、ii)20継代以上の培養が可能である事を見出した。2.培養内皮細胞増殖能の加齢変化:i)^3H-チミジンの取り込み能は加齢と共に減少する事、ii)独自に開発したmigration測定法によりmigrationは加齢と共に減少する事を見出した。3.血小板凝集能と血小板プロスタノイド産生の加齢変化:i)アラキドン酸、ADPによる凝集能は加齢と共に減少する事、ii)アラキドン酸による凝集時に血小板プロスタサイクリン(PGI_2)は増加することから血小板PGI_2synthaseの存在が示唆される事を見出した。4.培養血管内皮細胞(EC)由来脈管作動物質の加齢変化:加齢と共にECにおけるi)PGI_2産生能は減少し、ii)エンドセリン産生能は増加したが、iii)トロンボキサン産生能は変化が認められなかった。

i)-iii)の結果より、加齢と共に脈管の緊張性が亢進する事を示唆した。5.ラット尾動脈とその培養内皮細胞におけるプリン誘導体産生能の加齢変化:尾動脈とその培養内皮細胞におけるATP、AMP、ADP、アデノシンなどのプリン誘導体の産生能とα_1-アドレナリン受容体作動薬刺激による産生能は加齢と共に減弱する事を見出した。以上1)5)の結果から、本研究で開発したラット血管培養内皮細胞は、加齢に伴い発症する高血圧や動脈硬化などの血管病変の機序解明に役立つ事が明らかになった。本年度は本研究課題の最終年度であり、研究の性格上(若齢(5週齢)、壮齢(50週齢)および老齢(100110週齢)ラットを使用)、2年間で得られた主要な研究実績を以下に示す。1.血小板凝集能と血小板/大動脈壁プロスタノイド産生能の加齢変化:(1)ADP(5μM)による血小板凝集能は加齢と共に増加した。このとき血小板TXA_2(凝集促進物質)は増加し、PGI_2(凝集抑制物質)は減少した。(2)大動脈壁と大動脈由来培養内皮細胞のTXA_2産生能は加齢と共に増加した。よって生理的条件下での血小板凝集index(血小板[TXA_2]/大動脈[PGI_2])は加齢と共に増加し、加齢に伴う血小板凝集能の増加の機序が明らかにされた。2.内皮細胞由来脈管作動物質の加齢変化:(1)ラット尾動脈由来培養内皮細胞のエンドセリン産生能は加齢と共に増加し、(2)摘出大動脈における内皮細胞依存性血管弛緩反応は加齢と共に減少し、(3)尾動脈およびその培養内皮細胞からのプリン誘導体(血管弛緩物質)の遊離および血漿プリン誘導体量は加齢と共に減少した。(1)(3)の結果から、加齢に伴う血圧上昇にはこれら脈管作動物質の減少が深く関与する事が示唆された。3.培養内皮細胞増殖能の加齢変化:(1)^3H-チミジンの取り込み能と、(2)migrationは加齢と共に減少した。4.NO電極の開発:微量なNO測定は困難とされていたが、インターメディカル社との共同開発の結果、NO電極法によるNO(1×10^<-8>M)の測定を可能にした。今後生体内NO産生機序およびその病態生理学的意義の解明に大いに役立つものと思われる。本研究結果から、加齢に伴う血管病変の発生と内皮細胞機能の加齢変化との因果関係が多少なりとも明らかにされた。
天候レジームの維持と遷移に関する数値実験的研究

この研究の目的は、対流圏における大気大循環の長期変動を複数の天候レジーム(準定常状態)間の遷移として捉え,理想化した完全非線型モデルを用いることにより,それぞれのレジームの維持と遷移のメカニズムを明らかにすることである.地球大気を念頭に置いた順圧モデルおよびプリミティブモデルを用いて長時間積分を行ない,準定常状態の動態を解析した.また,準圧モデルで有限時間リアプノフ安定性解析を行ない,予測可能性の変動とレジームとの関連を調べた.Legras and Ghil(1985)により簡略化された順圧大気循環モデルを用いて,天候レジームの変動の力学的構造を明らかにし,予測可能性の時間変動との関係について調べた.このモデルは帯状流強制と散逸と地形効果を含む低次スペクトルモデルである.帯状流強制の強さを実験パラメータとして,モデルの有するアトラクタの力学的特性を調べ,そこで準定常状態(天候レジーム)が果たす役割を明らかにした.また,典型的なアトラクタ数列を選び,有限時間リアプノフ安定性解析を行なって,アトラクタ上での誤差成長率の時間変動を調べ,準定常状態との関連を明らかにした.3次元プリミティブモデルを用いた数値実験では,帯状平均帯状流と傾圧性擾乱の相互作用により2つのレジーム間を遷移する変動が存在することを示し,各レジームでは互いに異なる温帯低気圧ライフサイクルがあることを明らかにした.平均帯状流はダブルジェット型とシングルジェット型の2つのレジーム間を不規則に変動する.PV-θ法による事例解析を行ない,それぞれのレジームに特有の温帯低気圧ライフサイクルを得た.また,温帯低気圧ライフサイクルを識別する指標を導入して,長時間積分における流れ場の変動との有意な関連を見い出した.この研究の目的は、対流圏における大気大循環の長期変動を複数の天候レジーム(準定常状態)間の遷移として捉え,理想化した完全非線型モデルを用いることにより,それぞれのレジームの維持と遷移のメカニズムを明らかにすることである.地球大気を念頭に置いた順圧モデルおよびプリミティブモデルを用いて長時間積分を行ない,準定常状態の動態を解析した.また,準圧モデルで有限時間リアプノフ安定性解析を行ない,予測可能性の変動とレジームとの関連を調べた.Legras and Ghil(1985)により簡略化された順圧大気循環モデルを用いて,天候レジームの変動の力学的構造を明らかにし,予測可能性の時間変動との関係について調べた.このモデルは帯状流強制と散逸と地形効果を含む低次スペクトルモデルである.帯状流強制の強さを実験パラメータとして,モデルの有するアトラクタの力学的特性を調べ,そこで準定常状態(天候レジーム)が果たす役割を明らかにした.また,典型的なアトラクタ数列を選び,有限時間リアプノフ安定性解析を行なって,アトラクタ上での誤差成長率の時間変動を調べ,準定常状態との関連を明らかにした.3次元プリミティブモデルを用いた数値実験では,帯状平均帯状流と傾圧性擾乱の相互作用により2つのレジーム間を遷移する変動が存在することを示し,各レジームでは互いに異なる温帯低気圧ライフサイクルがあることを明らかにした.平均帯状流はダブルジェット型とシングルジェット型の2つのレジーム間を不規則に変動する.PV-θ法による事例解析を行ない,それぞれのレジームに特有の温帯低気圧ライフサイクルを得た.また,温帯低気圧ライフサイクルを識別する指標を導入して,長時間積分における流れ場の変動との有意な関連を見い出した.Legras and Ghil(1985)により提出された簡略化された大気循環モデルを用いて,天候レジーム間の変動の力学的構造を明らかにし,予測可能性の時間変動との関係について調べた.このモデルは帯状流強制と散逸と地形効果を含む25元の低次スペクトルモデルである.帯状流強制の強さを表す無次元数ρを実験パラメータとして,モデルの有するアトラクタの力学的特性がρにどのように依存しているかを調べた.ρが小さいときのアトラクタは固定点(安定平衡解)である.ρを大きくしていくとホップ分岐が起こり,アトラクタが固定点→リミットサイクル→トーラスT^2と遷移する.さらに大きなパラメータ領域では,固定点とトーラスT^2の2つのアトラクタが共存する.この固定点が不安定化し,ホモクリニック的なカオス解が出現する.これよりρをわずかに大きくした領域では,このホモクリニック的な軌道ともう一方のトーラス的な軌道が交互に不規則に出現するカオス解となる.更にρを大きくすると,はじめのホモクリニック的なカオス軌道に似ているがより複雑な構造をもつアトラクタになる.次に,典型的なアトラクタ8例を選び,有限時間リアプノフ安定性解析を行なって,軌道がアトラクタ上にあるときの誤差成長率の時間変動を調べた.カオス解では特に,誤差成長率がアトラクタ上での位置に大きく依存することが分かった.ホモクリニック的なカオス解では,誤差成長率は軌道が平衡解に近づいているときに小さく,平衡解から離れていくときに大きくなる.これは,Mukougawa et al.(1991)が3元のロレンツモデルの間欠的カオス解で得た関係と同様のものであり,大気予測可能性の問題に直接適用できる関係であることが具体的に確かめられた.

南半球対流圏での帯状平均帯状流の季節内変動(ダブルジェット型とシングルジェット型の2つのレジーム間の不規則変動)とそれぞれのレジーム中での典型的な温帯低気圧ライフサイクルに着目して,平均帯状流を傾圧性擾乱との相互作用に関する数値実験を行なった.使用した全球大気モデルは,水平スペクトルの切断波数T42,鉛直差分20層で,従来の長時間積分実験で採用されたモデルよりも高分解能であり,温帯低気圧の形態の変化を十分に捉えることができるものである.実験は現実大気を想定した「標準実験」と,標準実験よりも地表摩擦の緩和時間を1/2および2倍した「パラメータ実験」とからなる.標準実験では,まず,従来の低分解能モデル実験と同様に,温帯低気圧と帯状流の相互夜用によって2つのレジームを有する内部変動が出現することを確認した.次に,これらのレジームが明確に長時間持続する状況下でPV-θ法による事例解析を行ない,数値実験として初めてHartmann(1995)が指摘したそれぞれのレジームに特有の温帯低気圧ライフサイクルを得た.すなわち,ダブルジェット型のときには,極域成層圏起源の高渦位をもつ気塊がジェット気流の低緯度側の高気圧シア-によって引き伸ばされて,いわゆるロスビー波の破波が起きる.一方,シングルジェットの場合には,高渦位大気と低緯度対流圏起源の低渦位大気が,ジェット気流の高緯度側で低気圧性シア-によって包み込まれる.また,温帯低気圧ライフサイクルを識別する指標を導入して,長時間積分で得られた流れ場の変動と温帯低気圧ライフサイクルとの関連を見い出した.地表の摩擦を弱くしたパラメータ実験では,平均帯状流がダブルジェット型となり,逆に,摩擦を強くすると明確なシングルジェット型になることがわかった.これらの状況は,James and Gray(1986)が提唱した「順圧調整器」理論により力学的に解釈できるものである.