hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自閉症スペクトラム障害の非言語コミュニケーション促進に関する認知神経心理学的研究

本年度の実験では,昨年度に引き続き自閉症スペクトラムの認知特性とされているWeak Central Coherence(WCC)が視覚一運動行動の指標となる描画行動において頑健であるかを検討するために描画課題を予定していた。また,実施に際しては,武蔵野東学園との共同研究を行い,定型発達児および自閉症児各17名を対象に実施の予定であった。昨年度の結果,一点を集中的に何度も重ねて描く重ね書きや,複数の線を一本の線でつなげて描く一筆描き(図1参照),構成要素の細かな部分からの描き始めといったLocal処理を反映するような描画特性や,全体の形状が崩れやすい(図2参照)といったGlobalな処理の減退を示すような描画特性が,定型発達児よりも自閉症児で有意に多く出現し(図3,4参照),WCCの頑健性が描画行動においても確認された。このことから,自閉痕スペクトラムのWCCという認知特性が,視覚入力された情報を運動出力する描画行動においても,出現することが明らかになった。また,記憶負荷の異なる課題(なぞり,模写,再生)間において,Localバイアスの出方が異なることも明らかになり,自閉症スペクトラムの認知特性と記憶との関連とが示唆される可能性が明らかとなった。さらに,一つの要素を描き終える前に別の要素に移るといった,絵の構成要素間(例;家の場合,屋根,壁,煙突,窓など)でのまたぎ描きが自閉症児において有意に多く見られ,トップダウン処理の不全との関連性が示唆されており,現在に至るまで,これらの結果を受け,自閉症スペクトラムのLocalバイアスといった認知特性が,描画行動だけでなく,どのような行動の背景として汎用されているのかを明らかにするため,実験を構想中であった。本年度の実験では、自閉症スペクトラムの認知特性とされているWeak Central Coherence(WCC)が視覚-運動行動の指標となる描画行動において頑健であるかを検討するために描画課題を実施した。実施に際しては、武蔵野東学園との共同研究を行い、定型発達児および自閉症児各17名を対象に実施した。その結果、一点を集中的に何度も重ねて描く重ね書きや、複数の線を一本の線でつなげて描く-筆描き(図1参照)、構成要素の細かな部分からの描き始めといったLocal処理を反映するような描画特性や、全体の形状が崩れやすい(図2参照)といったGlobalな処理の減退を示すような描画特性が、定型発達児よりも自閉症児で有意に多く出現し(図3,4参照)、WCCの頑健性が描画行動においても確認された。このことから、自閉症スペクトラムのWCCという認知特性が、視覚入力された情報を運動出力する描画行動においても、出現することが明らかになった。また、記憶負荷の異なる課題(なぞり、模写、再生)間において、Localバイアスの出方が異なることも明らかになり、自閉症スペクトラムの認知特性と記憶との関連とが示唆される可能性が明らかとなった。さらに、一つの要素を描き終える前に別の要素に移るといった、絵の構成要素間(例;家の場合、屡根、壁、煙突、窓など)でのまたぎ描きが自閉症児において有意に多く見られ、トップダウン処理の不全との関連性が示唆された。現在は、これらの結果を受け、自閉症スペクトラムのLocalバイアスといった認知特性が、描画行動だけでなく、どのような行動の背景として汎用されているのかを明らかにするため、実験を構想中である。
発癌のイニシェーションの特性と修飾

本研究班の昭和60年度の研究概要を以下に記す。分担研究者名を()内に示してある。1.発癌過程にあるラット肝細胞を経門脈的に正常肝に移植すると増殖結節が発生することをアルブミンの免疫マーカーを用いて証明した(小川)。2.イニシエーターの加算効果をラット肝でみると、その効果に用量依存性かあること、また頻回投与では回数依存性のあることを証明した(高橋)。3.膀胱発癌の系を用いて、男性ホルモンの処理は発癌率を減少させ、抗酸化剤の投与では発癌率が増加することを証明した(福島)。4.変異原性はなくも動物の肝に発癌性の知られる物質5種について肝臓での酵素変異小増殖巣の誘発を調べると陰性であった(北川)。5.生体内に生じた微量なDNA損傷を免疫組織染色を用いてパラフィン切片上で検出する方法を確立した(石川)。6.ラット肝の培養細胞系で老若ラットについてファロイジン感受性を比較したところ、老化動物でファロイジン感受性が低下していた(塚田)。7.ヒト子宮頸癌組織のDNAのトランスホーシング活性を見出し、そのDNA中にヒトパピローマウイルスの特定領域の組み込みを証明した(角川)。8.DNA損傷の遺伝子adaのプロモーターの構造と機能を解析し、プロモーター活性に必要な部位を決定し塩基置換の影響を調べた(穴井)。9.ヒトの肝細胞中の【O^4】-エチルチミジンを超微量測定法を用いて測定した結果、ヒトでのニトロサミンへの恒常的暴露が示唆された(許)。10.ラット肝培養系でC-myc遺伝子の発現を経時的に追跡し、その発現の上昇を認め、細胞の脱分化との関係が示唆された(林)。11.1,6-ジニトロピレン誘発肉腫はNIH 3T3をトランスホームしてH-rasを含み、継代中にN-rasも出現した(長尾)。
効果的な自己肯定化手法の開発と検討

人は自己価値が低下する出来事(自我脅威)に直面した場合,自己価値を防衛,回復しようとする。このような自己防衛反応は,不適応行動を導くことが先行研究で示されてきた。近年,こうした不適応行動を低減するための方法として,自己価値の肯定(自己肯定化)を行う手法が注目されている。本研究課題の目的は,日本での効果的な自己肯定化の手法を開発し,検討を行うことである。当初の計画では,2018年度に,日本での自己価値の特徴を把握,検討するための調査を行う予定であった。しかし,検討を進める過程で,先に,不適応行動を導く自己防衛反応に焦点をあてた実験的研究が必要であることが明確となった。そのため,2018年度は,3つの実験を実施し,「健康リスク情報」に対する自己防衛反応について検討した。具体的には,実験参加者に,スマートフォンの過度の使用と健康リスクに関する情報を提示し,その情報に対する自己防衛反応を測定する実験を行った。自己防衛反応の程度を示す従属変数として,行動改善意図(スマートフォンの使用程度を減らそうと思う程度),および,合意性推定(他者も自分と同程度に健康リスク行動を行っていると考える程度)を測定した。その結果,スマートフォンを使用する程度が高い人ほど,行動改善意図を低く報告し,当該の健康リスク情報を受容し難い傾向がみられた。これは,健康リスク情報に対する自己防衛反応が不適応行動を導くことを示す結果である。さらに,それらスマートフォンの使用程度が高い人が,自己肯定化を行った場合,行動改善意図が高まることが示された。また,その際に特に効果的であった自己肯定化の内容は,家族や友人などの対人関係に関するものである可能性が示唆された。一方,合意性推定を従属変数とした結果では,自己防衛反応を示す結果が得られず,測定方法の改善の必要性など,いくつかの方法的な問題点も明らかとなった。当初の計画では,初年度に効果的な自己肯定化の手法開発のために,日本での自己価値の特徴を把握,検討するための調査を行う予定であった。しかし,検討を進める過程で,その調査よりも先に,不適応行動を導く自己防衛反応の過程に焦点をあてた実験的研究が必要であることが明確となった。そのため,研究実績概要に記載したように,自己防衛反応として,健康リスク行動に従事している人ほど,当該の健康リスク情報を受容し難い傾向に焦点をあてた一連の実験を行った。その結果,効果的な自己肯定化の手法開発のための重要な示唆が得られた。このように当初の計画とは検討順序が幾分異なったが,次年度に向けて十分な成果が得られたと考えられるため,おおむね順調に進展していると考えられる。次年度は,引き続き,不適応行動を導く自己防衛反応の過程に焦点をあてた実証研究を行い,さらに,初年度に実施予定であった日本での自己価値の特徴を把握,検討するための調査を行う予定である。これらの実証研究から得られた結果をもとに,最終年度で,効果的な自己肯定化の手法の開発と検討を行うことを予定している。

その結果,効果的な自己肯定化の手法開発のための重要な示唆が得られた。このように当初の計画とは検討順序が幾分異なったが,次年度に向けて十分な成果が得られたと考えられるため,おおむね順調に進展していると考えられる。次年度は,引き続き,不適応行動を導く自己防衛反応の過程に焦点をあてた実証研究を行い,さらに,初年度に実施予定であった日本での自己価値の特徴を把握,検討するための調査を行う予定である。これらの実証研究から得られた結果をもとに,最終年度で,効果的な自己肯定化の手法の開発と検討を行うことを予定している。初年度,実施予定であったweb調査を次年度に実施することに変更しました。そのため,次年度使用額は,そのweb調査を行うために使用します(web調査会社への調査委託費として使用予定)。
透明性絶縁体の放電加工による極間隙の直接観察と絶縁体穿孔放電加工機の開発

透明度が高い石英ガラスを用いて,絶縁体の放電加工の極間隙の加工現象の観察を行っている.これまでに,高速度カメラと放電波形の同時観察を行い,絶縁体放電加工特有の長パルス放電の役割を明らかにし,絶縁体放電加工の加工メカニズムの深い考察した.その結果,長パルス放電の後の通常放電が集中し,加工精度を悪化させていることが分かった.放電が集中する原因は,長パルス放電で生じた熱分解カーボンのためである.一方で,長パルス放電は絶縁体の放電加工面にカーボン被膜を生成する役割を果たしている.すなわち,カーボン被膜生成に必要な熱分解カーボンが存在すればよい.そこで,長パルス放電の発生頻度を下げて放電の集中の防止を試みた.なお,長パルス放電の頻度を下げるには,極間に投入する放電エネルギーを少なくすればよく,放電電流かパルス幅を小さくすれば実現できることが分かった.そこで,極間に投入する放電エネルギーを減らし,全放電回数の8%を占めていた長パルス放電を4%に半減させたところ,30%以上あった集中放電の割合を10%にまで減少させ,形状精度の向上が実現した.しかし,放電エネルギーを減少させすぎるとカーボン被膜が生成されず,放電が持続しない.そのため,カーボン被膜の生成に影響を及ぼす電気加工条件の解明が重要となった.それには,放電面に生成されるカーボン被膜の生成時の観察が必要である.そこで,石英ガラスの穿孔放電加工における,X-Y-Zの3方向同時観察が行える測定システムを開発した.本装置に用いた顕微鏡カメラは,最大倍率200倍,毎秒30フレームのものである.3方向の同時観察の結果,パルス幅よりも放電電流値の影響が大きいことが明らかとなった.また,30フレーム/秒のため,1フレームに6000発の放電が残像として記録に残る.この撮影結果から,放電点は,ランダムではなく網目のようになることが明らかとなった.微小な穿孔穴を加工する放電加工の開発が目的であった.しかし,高速度カメラによる極間隙の観察と放電波形の同時観察に成功し,絶縁体の放電加工のメカニズムを明らかにすることができた.具体的には,絶縁体放電加工特有の長パルス放電の役割を明らかにするとともに,その波形が過度に生じると,放電集中により加工精度の悪化を招くことが分かった.よって,長パルス放電の頻度を下げることが重要であり,それには,極間に供給する放電エネルギーを下げればよい.実験の結果,長パルス放電の頻度を半減させることで,放電集中の割合が20%減少し,形状精度の向上が実現した(ISEM19,2018で発表).次に,絶縁体放電加工では放電を持続させるために必要なカーボン被膜生成過程の観察を3方向同時観察装置を製作して試みた.その結果,カーボン被膜生成過程が明瞭に観察でき,パルス幅よりも放電電流値が及ぼす影響が大きいことが明らかとなった.これにより,長パルス放電の割合を更に減少させながらもカーボン被膜の生成が可能となる.ここまでの成果を,来年のISEM20(2020)にて発表する.3方向同時観察装置では,30フレーム/秒の顕微鏡カメラを用いている.このカメラは200倍に拡大可能で,放電加工の微小な極間隙も撮影することができる.また,1フレームにつき6000発の放電が残像として残る.その結果,世界で初めて放電の分布状況を直接的に明確に捉えることができた.具体的には,ある規則性を持って網目状に放電が生じることが分かった.これにより,研究方針も変更する必要が生じた.これが分かっただけでも評価に値する.3方向同時観察装置を用いて,絶縁体放電加工のカーボン被膜の生成過程を明確に観察することができた.カーボン被膜は長パルス放電時に主に生成される.観察の結果,カーボン被膜生成に影響する電気加工条件は,第一に放電電流であることが分かった.また,長パルス放電の放電頻度の割合を下げれば,放電集中が減少し,放電加工の形状精度が向上する.そこで,今後は,長パルス放電の割合の減少の度合いと加工精度の関係を明らかにする.次に,世界で初めて放電点分布の直接的な観察に成功した.この成果を基に,放電点を決める因果関係を明らかにすることを試みる.実験計画は,1.石英ガラスの穿孔放電加工中の極間隙の高速度カメラ撮影と放電波形の同期測定方法の確立,2.加工中に出現する長パルスと極間隙の放電加工現象との関係を明らかにすること,3.工具電極軸方向の力検出Feed-Back制御付き微細穿孔放電加工機の試作,であった.そのうち,1.2.は達成できた.1.の放電波形と極間隙の放電加工現象の直接観察が可能となり,2.では絶縁体放電加工の特有の長パルスの役割と加工メカニズムを明らかにした.長パルスが発生した前後の加工状況の比較の結果,加工形状に変化が見られないことから,長パルスの役割はほぼ炭素皮膜の形成であることが分かった.また,長パルスでも加工が進む場合もあるが,それは,発生する長パルスのうち1%以下の割合でしかないことも明らかとなった.絶縁体放電加工の加工メカニズムは,長パルスの後に放電遅れ時間が極端に短い正常放電が同一場所に集中することで加工が進む.これが,絶縁体放電加工で問題となっている形状精度が悪い原因と考えられる.よって,過度な長パルスの発生は好ましくない.一方,長パルスで形成された炭素皮膜が厚すぎると,その後の集中放電が生じても加工が進まないことも確認できた.

そして,長パルスによって形成される炭素皮膜厚さは,長パルスのパルス幅と関係があることが推定できた.このことが確認できれば,絶縁体放電加工に適した長パルスのパルス幅,そして,全放電回数に対する長パルスの割合を決定することができると思われる.ところで,放電アークによって工作物の屈折率が変化し,工作物の放電面に影が生じることが分かった.この影を偏向撮影などによって解析すれば,アーク柱から工作物に流入する熱量がリアルタイムで明らかとなる可能性がある.そして,この現象を利用すれば,逆問題解法によって絶縁体放電加工に適した炭素皮膜の厚さの推定が行える可能性がある.長パルスの役割を明らかにするとともに絶縁体の放電加工メカニズムも解明することができた.これは,非常に大きな成果である.また,放電発生時に生じる工作物の影を偏向撮影で分析すれば,放電アーク柱からの熱流束もリアルタイムで明らかにすることができる.この部分の成果は予定以上であった.その一方で,3.の工具電極軸方向の力検出Feed-Back制御付き微細穿孔放電加工機の試作については,ほとんど手に付けることができなかった.それは,力センサーに非常な高感度が要求され,これを満足させる方法を考える段階でアイデアにつまってしまったためである.昨年度までに,構築した測定システムにより絶縁体工作物の放電加工における長パルスの役割を明らかにした.そして,絶縁体工作物の加工に必要な炭素皮膜に適切な厚みが存在することが推定できた.今年度は,これらの結果を踏まえて,1絶縁体工作物の放電加工が不安定になる要因の究明,2加工精度が悪い原因の究明,3炭素皮膜の最適な厚さの検討を行った.これらを,今年度の研究目的にとした理由として,絶縁体穿孔放電加工を成功させるには,放電加工を不安定にしないこと,そして,得られた穴形状が良好であることが要求されるためである.研究の結果,1と2には強い相関があり,これらは,特定箇所に放電が集中してしまうために生じることが明らかになった.そして,集中放電の理由は,絶縁体工作物の放電加工には必要とされている長パルス放電にあることが分かった.すなわち,長パルス放電は加工液中の熱分解で生じる炭素の生成の役割を果たしており,生成される炭素量が多すぎると,その場所に放電が集中してしまう.一度,集中すると加工形状が悪化するまで集中が収まらない傾向が強いことも明らかとなった.そして,集中放電が生じると,場合によっては放電加工が不安定となり,放電は生じるが加工が全く進行しない状況に陥る.そこで,加工条件を変化させて長パルス放電の発生割合を,これまでの10%以上から5%以下に低下させた.その結果,集中放電観察回数が減少し,例えば,穴加工において,いびつな穴底形状しか得られなかったものが,フラットな穴底形状が得られ,かつ,放電加工も安定して行えるようになった.3に関しては,年度末に,放電によって工作物に影が生じるが,この影の解析を行うことで推定できる可能性をみだすことができた.そこで,平成30年度は,放電によって石英ガラスに生じる影の解析を行い,放電による熱流入を調査することで,炭素皮膜の厚さを推定する予定である.絶縁体工作物の放電加工が不安定になる要因と形状精度の悪化の原因を解明した.
歩行感等床の居住性に関する研究

建築物において最も重要な部位である床は人体との関係でも接触環境として特別な存在である。床には耐荷重性など様々な性能が要求されるが、本研究は歩行感などの接触感を中心とした居住性能評価構造を明らかにすることを目的として行われたもである。研究内容を大別すると、床の物理両特性の測定・解析、床の官能評価試験・解析、人体の力学的特性の測定・解析、並びにそれらの相関分析となる。床の物理量については、静的載荷試験によって各種床仕上げ構造の非線形な荷重-変位ヒステリシス特性を定量化すると共に、動的衝撃加振試験によって複素インピーダンス特性を測定し、両者の相関分析を行い、床仕上げ構造の力学的モデルを解析した。床の官能評価については、柔らかさなど感覚量的因子と好みなど心理評価因子を適宜含む評価語用いたSD法によって、性別、年齢別構成を配慮した被験者実験を行った。相関分析の結果、やわらかさと好みには極値を持つ関係のあることなどが明らかになった。人体の力学的特性については、足裏等各部の振動感覚閾値を測定し、踵の感度の良いことを明らかにした。また,踵の動的加振時の複素インピーダンス特性を測定し、踵裏から見た人体の力学的モデルを解析した。総合的な相関分析によって、柔らかさや好みなどの官能評価と各種物理量との相関性を検討した結果、次のような知見が得られた。柔らかさの評価は、床の種類を限れば単純なバネ常数と良い対応を示すが、絨毯、畳、木根太床、木質系防音直床、防音二重床、Pタイル等ワイドレンジになると、バネ定数に非線形を考慮したパラメータを付加する必要があり、更にバネ定数に加えて粘性や質量を反映できる動的複素インピーダンス(250Hz Oct.)との対応の良いことが明らかになった。好みについても一定の関係が得られているが、年令、足の硬さなど個人差の要因が無視できない。平成7年度は住宅に使用される床工法1)点支持(木質系置床)、2)線支持(木根太)、3)面支持(木質系直張床、ジュータン)等に分類した材料について、事前に行った静的変型量、動的加振応答実験に加えて、今回導入したレーザー変位センサー等により、小さな変位荷重についても実験を行った。また、官能評価実験を元に荷重変位量と評価語との相関や評価語間の相関を取って検討を加えている。静的荷重実験1)一点荷重、同点変位応答、2)一点荷重、多点変位応答の検討では面支持である直張床には、床衝撃遮断性能を向上させるために多くのスリットが中間の合板に施しているため剛性が小さく、荷重点だけが局部的に沈み込むのに対し、点支持型である2重床では構造材の剛性により、載荷点を中心に広くたわみが生じている事がわかる。動的加振実験数種類の大きさのハンマーを使用して、衝撃力によるインピーダンスを測定して、直張床では100Hz以下でバネ主体の動きをしていること、置き床では複雑な共振系を有している。動的な衝撃特性から評価指標を求める場合、周波数帯域で分けて、(1)5Hz以下の振幅、(2)5100Hz以下の振幅。(3)全体の位相特性で1)体重移動による変位・変化、2)底硬さ、揺れ、3)粘性、減衰に対応させることが出来ると考えた。官能試験

1)歩行・佇位の感覚、2)床に座ったときの感覚、3)床に座ったときに周りを人が歩いたときの感覚等の相関では歩行、床座り時の「やわらかさ」について各床の比較で木質系直張り床では歩行時に柔らかく感じて、ジュータンではばらつきが大きくなっているなどの評価をしていることなどがわかって来た。平成8年度には、前年度行った静的載荷試験で行った試験では初期荷重11.8Kgf、最大荷重61.5Kgfと大きく、踏み込み初めの微妙な荷重が再現できていない事がわかり最大荷20Kgf、初期荷0.02Kgf、また1Kgf以下も細かく試験出来るように試験装置を改良した。その結果た範囲内では1)点支持(置床)、2)線支持(根太床)では線形性を持ち、3)面支持(直貼)では非線形、畳みでは線形性、じゅうたん系では荷重の増加につれて非線形を示すなどの特性を明確にすることが出来た。また、全域にわたって非直線性のタイプ分けが出来た。その結果をもとに官能試験との対応を見ると人間が床仕上げの非直線性を弁別していることと、荷重2-10Kgf間の得られた物理量から床の硬さの感覚は基本的に初期の硬さに対して荷重が大きく加わったときの硬さの相対評価に依存して来ると言うことがいえた。平成9年度は、動的加振実験の結果と官能試験結果とも対応させ全体的なまとめをしていくつもりである。建築物において最も重要な部位である床は人体との関係でも接触環境として特別な存在である。床には耐荷重性など様々な性能が要求されるが、本研究は歩行感などの接触感を中心とした居住性能の評価構造を明らかにすることを目的として行われたもである。研究内容を大別すると、床の物理両特性の測定・解析、床の官能評価試験・解析、人体の力学的特性の測定・解析、並びにそれらの相関分析となる。床の物理量については、静的載荷試験によって各種床仕上げ構造の非線形な荷重-変位ヒステリシス特性を定量化すると共に、動的衝撃加振試験によって複素インピーダンス特性を測定し、両者の相関分析を行い、床仕上げ構造の力学的モデルを解析した。床の官能評価については、柔らかさなど感覚量的因子と好みなど心理評価因子を適宜含む評価語用いたSD法によって、性別、年齢別構成を配慮した被験者実験を行った。相関分析の結果、やわらかさと好みには極値を持つ関係のあることなどが明らかになった。人体の力学的特性については、足裏等各部の振動感覚閾値を測定し、踵の感度の良いことを明らかにした。また踵の動的加振時の複素インピーダンス特性を測定し、踵裏から見た人体の力学的モデルを解析した。総合的な相関分析によって、柔らかさや好みなどの官能評価と各種物理量との相関性を検討した結果、次のような知見が得られた。柔らかさの評価は、床の種類を限れば単純なバネ常数と良い対応を示すが、絨毯、畳、木根太床、木質系防音直床、防音二重床、Pタイル等ワイドレンジになると、バネ定数に非線形を考慮したパラメータを付加する必要があり、更にバネ定数に加えて粘性や質量を反映できる動的複素インピーダンス(250Hz Oct.)との対応の良いことが明らかになった。好みについても一定の関係が得られているが、年令、足の硬さなど個人差の要因が無視できない。
アレルゲン特異的ＩｇＥ型長期生存抗体産生細胞の形成阻害剤の開発

気管支喘息やアレルギー性鼻炎などの新しい治療戦略である抗IgE抗体療法は、対症療法としてその有効性が高く評価されている。その一方で、長期生存型IgE抗体産生細胞の分化経路や生存維持機構については不明である。これまでに長期生存型IgG抗体産生細胞を分化させる培養系を開発した。この培養系を応用して長期生存型IgE抗体産生細胞の分化経路や長期生存維持機構を明らかにすることにより、長期生存型IgE抗体産生細胞の形成を直接抑制することによるアレルギー性疾患に対する新しい根治療法の確立を目指した。高親和性抗体を産生するLL-Plasma細胞は、脾臓やリンパ節内の胚中心を経由して分化すると考えられている。IL-21R-KOマウスには胚中心は形成されるもののLL-Plasma細胞が欠損することから、胚中心に局在するGC-Tfh細胞から大量に産生されるIL-21がLL-Plasma細胞の分化に重要な役割を果たしていると考えられた。さらに、WTマウス脾臓由来の成熟B細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激後、IL-21で再刺激を行うと、LLPlasma細胞が分化していることを見出した。この培養系を基本として、LL-Plasma細胞に必須な因子を同定した。アレルギー疾患に関連性が指摘されているPHF11は、すでにPHF11をB細胞で強発現するTgを作製して、上記の培養法によりIgE陽性B細胞の分化が著しく増強することをみいだした。このPHF11-Tgマウス由来のB細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激してIgE陽性B細胞を分化させた後、IL-21で再刺激してIgEのLL-Plasma細胞の存在を解析したところ、PHF11-Tgマウス由来のB細胞ではIgEのLL-Plasma細胞が増加する傾向にあった。アレルゲン感作後の抗原特異的IgE陽性細胞の分化経路や感作発症後の長期に及ぶ抗原特異的IgE抗体価の維持機構についての詳細は明らかになっていない。高親和性のLL-Plasma細胞は脾臓やリンパ節内の胚中心を経由して分化すると考えられている。また、胚中心に局在するTfh細胞から大量に産生されるIL-21が、胚中心B細胞のLL-Plasma細胞への分化に重要な役割を果たしている可能性があると考え、IL-21におけるLL-Plasma細胞分化への関与について着目し、詳細に解析を行ってきた。今年度はLL-Plasma細胞の分化に必須な因子を探索する事を目標とし、In vitroにおいてIL-21を用いたLL-Plasma細胞への分化誘導系を確立した。正常マウス脾臓由来の成熟B細胞を抗IgM抗体と抗CD40抗体とIL-4で刺激後、二日目にIL-21もしくはIL-4で再刺激を行った。その後、分化誘導されたCD138陽性Plasma細胞をCFSEでラベルした後、正常マウスに移入して6週間後の骨髄におけるCFSE陽性のLL-Plasma細胞の存在をFACSやELISPOT法により解析した。その結果、in vitroにおいてIL-4と抗CD40抗体等を用いて3日間活性化させた脾臓B細胞をさらにIL-21のみで刺激して3日後に正常マウスに移植すると、IgG1型LL-Plasma細胞への分化が誘導できるが、IL-21R-KOマウス由来の脾臓B細胞では誘導できなかった。IL-21R-KOマウス脾臓

由来のPlasma細胞と正常マウス由来のLL-Plasma細胞からのRNAとをマイクロ・アレイ法で比較することによりIL-21の刺激によりLL-Plasma細胞に誘導される遺伝子群を同定した。今年度の目標はLL-Plasma細胞の分化誘導因子の探索であった為、確立したIn vitroにおいてIL-21を用いたLL-Plasma細胞への分化誘導系により単離したIL-21R-KOマウス脾臓由来のPlasma細胞と正常マウス由来のLL-Plasma細胞からのRNAを用いてマイクロ・アレイ法で群間で変動した因子を比較することで、IL-21の刺激によりLL-Plasma細胞に誘導される遺伝子群を同定することができた。IL-21刺激を用いた培養系におけるIgG抗体産生LL-Plasma細胞の分化に関する研究成果を踏まえて、(1)IgE抗体産生LL-Plasma細胞の分化に必須な因子の探索、(2)アレルギー性鼻炎モデルマウスを用いたIgE抗体産生LL-Plasma細胞の分化抑制阻害剤の探索とその抑制効果検討、を行い、LL-Plasma細胞の必須因子を明らかにする。さらに、上記の成果を基に花粉症患者に対する予防治療を目的として、臨床応用に向けた特異的なIgE抗体産生LL-Plasma細胞の分化抑制薬の開発を試みる。LL-Plasma細胞に特異的に発現する遺伝子に関して、In vitro系で確立したPlasma細胞にレトロウイルスベクターを用いて遺伝子導入して、IL-21R-KOマウス脾臓由来のPlasma細胞に強発現させるもしくは正常マウス脾臓由来のPlasma細胞にsiRNA法を用いてノックダウンさせて、正常マウスに移入し、LL-Plasma細胞になりうるかどうかについて検討する。また、LL-Plasma細胞の分化に影響を与える候補遺伝子に対して、その発現機構について詳細に解析するとともに、ノックアウトマウスを作製して機能解析を行う。また本年度においてノックアウトマウスの作製にあたり準備を進めていたが、計画していたマウスの譲渡などが遅れた為に未使用額が発生した。次に、IgE抗体産生Plasma細胞の分化経路と存在する場を明らかにし、抑制剤の開発応用を目指してIn vitro系を用いてヒトPBMCからLL-Plasma細胞を分化誘導する系を確立する。また、スギ花粉症患者由来のヒトPBMCからアレルゲン特異的なIgE産生細胞誘導系の確立する。
不連続面のせん断強度特性と強度異方性を考慮した岩盤構造物の安定性評価法の開発

本研究課題に関する研究を実施した成果および今後の課題などを研究実施計画に基づいて,以下のようにまとめる.1.巨視的な不連続のせん断強度性を考慮した岩盤の安定解析プログラムの開発研究代表者および分担者は既に,塑性論におけるシェイクダウン解析の下界定理に基づく安定解析手法を開発している.岩盤特有の巨視的不連続面で発揮されるせん断強度特性(非線形な垂直応力依存性のせん断強度)を区分線形化することによって既開発プログラムに導入し,その適用性・妥当性も検証した.2.微細な不連続面を内包する岩盤の強度異方性を表す数値モデルの開発微細な亀裂を巨視的な不連続面と同様に境界値間題として取り扱うことは現実的ではなく,その特性を表現できる数値モデルの開発を試みた.しかしながら,実際の岩盤挙動を一つの数値モデルで表現できるか否かの検討および検証が今後の課題として残った.実岩盤を対象とした挙動の実験的解明も重要であることが認識された.3.岩盤構造物の総合的な安定解析プログラムの開発上記1.については実岩盤構造物への適用は十分可能である.上記2.に対する数値モデルの検証がなされれば,これを降伏関数として扱うことによって同じ既開発プログラムへの導入は容易である.4.既存のプログラムによる比較検討市販されている多くの解析プログラムは変形・応力解析を目的としたものが多く,本研究課題のように構造物の最終荷重を直接求めるものは非常に少ない.購入した弾塑性FEM解析プログラムによる解析結果と本開発プログラムによる解析結果の間には解析条件さえ同じであれば,かなりの部分で定性的な一致は見られた.しかしながら,定量的な一致は得られなかった.この原因究明も今後の課題と考えられる.本研究課題に対して研究実施計画に基づき研究を進めた結果、以下のような成果が得られた。1.巨視的な不連続面のせん断強度発現機構の解明不連続面のせん断強度は垂直応力に依存して非線形となることが実験的に観測されているが、そのメカニズムについては明らかにされていない。本研究では、不連続面の形状が様々な次数の凹凸によって形成されているという視点に立ち、垂直応力と凹凸に対するダイレイションならびに凹凸自体のせん断の関係よりそのメカニズムを解析的に明らかにした。2.巨視的な不連続面のせん断強度モデルの開発前項の成果より、不連続面の形状評価が重要であることを認識した上でRengers(1971)の形状評価手法を採用し、様々な不連続面形状に対するRengers曲線の特性とせん断強度の関係を求めた。その結果、実岩盤不連続面におけるは垂直応力とせん断強度の非線形性を高い精度で予測でき、しかも簡便なせん断強度モデルを開発することができた。3.微細な不連続面を多数内在する岩盤の強度異方性モデルの開発微細な不連続面を岩盤の解析モデルに挿入し、個数・方向・配置の各因子による影響を境界値問題として数値解析的に求めることができた。しかし、実岩盤では無数に存在する微細な不連続面を境界値問題として解析することは、解が得られたとしても実用上問題がある。実務的側面から今後継続的に研究する必要がある。4.巨視的及び微視的不連続面を含む岩盤の実務的安定性評価のための事例研究既述のように、巨視的・微視的を問わず不連続面が規定できれば境界値問題としての岩盤の安定性評価は可能となっている。巨視的不連続面の取扱いについては前記1.,2.で触れたように基礎的研究は完了している。微細な不連続面の取扱いについては実用上の点で問題が残っているが、この点を明らかにすることによって、本研究課題の目的は達成することができる。本研究課題に関する研究を実施した成果および今後の課題などを研究実施計画に基づいて,以下のようにまとめる.1.巨視的な不連続のせん断強度性を考慮した岩盤の安定解析プログラムの開発研究代表者および分担者は既に,塑性論におけるシェイクダウン解析の下界定理に基づく安定解析手法を開発している.岩盤特有の巨視的不連続面で発揮されるせん断強度特性(非線形な垂直応力依存性のせん断強度)を区分線形化することによって既開発プログラムに導入し,その適用性・妥当性も検証した.2.微細な不連続面を内包する岩盤の強度異方性を表す数値モデルの開発微細な亀裂を巨視的な不連続面と同様に境界値間題として取り扱うことは現実的ではなく,その特性を表現できる数値モデルの開発を試みた.しかしながら,実際の岩盤挙動を一つの数値モデルで表現できるか否かの検討および検証が今後の課題として残った.実岩盤を対象とした挙動の実験的解明も重要であることが認識された.3.岩盤構造物の総合的な安定解析プログラムの開発上記1.については実岩盤構造物への適用は十分可能である.上記2.に対する数値モデルの検証がなされれば,これを降伏関数として扱うことによって同じ既開発プログラムへの導入は容易である.4.既存のプログラムによる比較検討市販されている多くの解析プログラムは変形・応力解析を目的としたものが多く,本研究課題のように構造物の最終荷重を直接求めるものは非常に少ない.購入した弾塑性FEM解析プログラムによる解析結果と本開発プログラムによる解析結果の間には解析条件さえ同じであれば,かなりの部分で定性的な一致は見られた.しかしながら,定量的な一致は得られなかった.この原因究明も今後の課題と考えられる.
高温平板に衝突する液滴の変形および蒸発機構

本研究は、滑らかな固体面に衝突する水粒子の、非定常な変形プロセスと伝熱現象を実験的かつ理論的観点から研究したものである.まず,衝突後の時間経過にともなう液滴形状と固液接触面積の推移を2台のビデオカメラとマイクロフラッシュを用いて観察する実験手法を確立し,さまざまな条件で実験を行った.その結果,液滴が固体面に衝突するとき,固体面と衝突直前の液滴の間に存在する空気が取り込まれ,固液接触面中心部に微小な気泡が形成されることが明らかになった.そして,この空気の取り込み過程は液滴の衝突条件に影響されることが分かった.また,固体面が高温の場合は,固液直接接触面で沸騰による多数の蒸気気泡の形成が見られた.これらの気泡は時間の経過とともに成長し,隣接する気泡同士が合体するので,固液直接接触面は減少し,やがて消失する.また,固体面を離脱した気泡は,液滴中を上昇し,大気中に放出される.その際,多数の微小2次液滴粒子が形成され,液滴本体から離脱していく.この2次液滴粒子群の形成によって,液滴本体の体積は減少し,幾つかの粒子に分裂して破壊されることが分かった.また,液滴の衝突挙動を数値解析するためのコンピュータコードを作成した.支配方程式は2次元軸対称座標系のNavier-Stokes方程式で,液体の粘性,表面張力,重力,液体と固体面の濡れ性,液滴と固体面の熱伝達,固体内部の温度分布を考慮した,数値解析結果は,実験結果と良好に対応することが確認された.本研究は、滑らかな固体面に衝突する水粒子の、非定常な変形プロセスと伝熱現象を実験的かつ理論的観点から研究したものである.まず,衝突後の時間経過にともなう液滴形状と固液接触面積の推移を2台のビデオカメラとマイクロフラッシュを用いて観察する実験手法を確立し,さまざまな条件で実験を行った.その結果,液滴が固体面に衝突するとき,固体面と衝突直前の液滴の間に存在する空気が取り込まれ,固液接触面中心部に微小な気泡が形成されることが明らかになった.そして,この空気の取り込み過程は液滴の衝突条件に影響されることが分かった.また,固体面が高温の場合は,固液直接接触面で沸騰による多数の蒸気気泡の形成が見られた.これらの気泡は時間の経過とともに成長し,隣接する気泡同士が合体するので,固液直接接触面は減少し,やがて消失する.また,固体面を離脱した気泡は,液滴中を上昇し,大気中に放出される.その際,多数の微小2次液滴粒子が形成され,液滴本体から離脱していく.この2次液滴粒子群の形成によって,液滴本体の体積は減少し,幾つかの粒子に分裂して破壊されることが分かった.また,液滴の衝突挙動を数値解析するためのコンピュータコードを作成した.支配方程式は2次元軸対称座標系のNavier-Stokes方程式で,液体の粘性,表面張力,重力,液体と固体面の濡れ性,液滴と固体面の熱伝達,固体内部の温度分布を考慮した,数値解析結果は,実験結果と良好に対応することが確認された.加熱固体面に衝突する液滴粒子の変形挙動と固液界面の接触状況を同時に観察する手法を確立した.これは,2台のビデオカメラと2台のフラッシュランプを用意し,フラッシュコントローラで2つのフラッシュランプを同期発光させることで実現した.また,固液界面の濡れ/非濡れを明確に区別して観察するため,液体と空気の屈折率の違いを利用する全反射法を採用して時間経過にともなう固液接触状況を観察した.液滴の基本的な衝突挙動を把握するため,まず非加熱平板と液滴の衝突実験を行った.液滴が固体面と衝突する際,ある条件下で,液滴は固体面とリング状に直接接触し,その内側の領域は,液滴と固体面の間に存在していた空気が閉じ込められる.それによって液滴内部で気泡が形成されることが確認された.初期の空気が巻き込まれる領域の面積は,液体の種類,衝突条件等によって変化した.これを幾つかの無次元数で整理をすることを試みた結果,初期の空気巻き込み面積とレイノルズ数の間に強い相関関係が確認された.つぎに,加熱面に衝突する液滴の固液接触面の実験的観察を行なった.液滴と固体面は,固体温度が液滴のライデンフロスト点以上の温度でも直接接触が起こり,その後沸騰により多数の蒸気気泡が形成されることが明らかになった.蒸気気泡は時間の経過にしたがって成長,合体を繰り返し,また,そのうちのいくらかは,固体面から離脱し,液体中を上昇する.そして,これらの蒸気気泡が液滴の分裂破壊に重要な影響を及ぼしていることが明らかになった.液滴と固体面との衝突現象を,実験的かつ理論的観点から研究した.前年度に開発した実験手法を用いて,充分に滑らかな光学ガラス面に衝突する水液滴の変形挙動を詳細に観察した.液滴の直径,衝突速度をパラメータとし,それらが衝突物理現象に及ぼす影響を検討した.得られた結果は幾つかの無次元数によって整理が試みられ,固体壁面の温度が沸騰点以下であっても,ウェーバ数が重要な因子であることが明らかにされた.また,レイノルズ数の効果も幾らか確認された.液滴の形状は時間によって変化する自由表面流であるので,それを解析できるコンピュータコードを前年度に引き続き開発した.2次元軸対称座標のNavier-Stokes方程式系を有限差分法で近似し,自由表面はライン-セグメント法で追跡している.また,運動量方程式は2ステップ射影法で解かれている.

これによって,時間経過に伴う自由表面形状,速度場,圧力場および温度場が解析できる.このコードでは液滴の衝突挙動に影響を及ぼすと考えられる因子を可能な限り導入した.具体的には,液体の粘性,表面張力,重力,液体と固体面の濡れ性,液滴と固体面の熱伝達,固体内部の温度分布を考慮した.液体と固体面の濡れ性は,固体と液体の固有の接触角で評価さるが,接触角は固体面に対する流体の運動によって変化するため(contact angle hysteresis),その効果も考慮した.さらに,流体の粘性係数,密度,表面張力係数,熱伝導率は温度依存性も導入した.この計算コードによる数値解析結果は,上記の実験結果と比較され,両者には良好な対応が得られることが分かった.
絶食ストレスによる性腺機能抑制の脳内メカニズム

絶食ストレスは、エストロジェン依存性に黄体形成ホルモン(LH)分泌を著しく抑制する。またこの抑制には、視床下部室傍核(PVN)に投射するノルアドレナリン(NA)作動性神経が関与することが明らかとなっている。本研究は、この抑制系における脳内メカニズムの解明を目的とし、以下の点を明らかとした。i)卵巣除去ラットに、48時間の絶食ストレスあるいは拘束ストレスを負荷することにより、PVNおよび延髄弧束核A2領域におけるエストロジェン受容体発現が誘起される。室傍核へのエストロジェンの急性投与により、絶食ストレス負荷動物においてLH分泌が急激に抑制され、一方A2領域へのエストロジェン急性投与はLH分泌を抑制しなかったことから、PVNにおけるエストロジェンの作用機序はA2領域におけるそれとは異なることが示唆された。また、PVNへのエストロジェン急性投与は同部位でのNA放出量に影響しなかったことから、PVNにおいてエストロジェンは、NA放出を誘起するのではなく、PVNでのNA受容体の感受性をあげることにより、LH分泌への抑制作用を発現させることが示唆された。ii)卵巣除去ラットおよびエストロジェン代謝投与卵巣除去ラットに、ブドウ糖利用阻害を誘起する薬物である2-deoxyglucose(2DG)を静脈内投与すると、LH分泌の著しい抑制が認められ、エストロジェンにより2DGに対するLH分泌抑制の感受性が上昇する。2DG投与によりPVNでのNA放出量が上昇すること、さらにこの上昇をカテコールアミン合成阻害剤のPVNへの局所投与により阻害することで、LH分泌の抑制が解除されることから、ブドウ糖利用低下はPVNへ投射するNA作働性神経の活性化を介してLH分泌を抑制することが明らかとなった。絶食ストレス葉、エストロジェン依存性に黄体形成ホルモン(LH)分泌を著しく抑制する。またこの抑制には、視床下部室傍核(PVN)に投射するノルアドレナリン(NA)作働性神経が関与することが明らかなっている。本研究では、この抑制系における脳内メカニズムの解明を目的とし、以下の点が明らかとした。i)卵巣除去ラットに、48時間の絶食ストレスあるいは拘束ストレスを付加することにより、PVNおよび延髄孤束核A2領域におけるエストロジェン受容体発現が誘起される。室傍核へのエストロジェンの急性投与により、絶食ストレス負荷動物においてLH分泌が急激に抑制され、一方A2領域へのエストロジェン急性投与は、LH分泌を抑制しなかったことから、PVNにおけるエストロジェンの作用機序はA2領域おけるそれとは異なることが示唆された。ii)卵巣除去ラットおよびエストロジェン代償投与卵巣除去ラットに、ブドウ糖利用阻害を誘起する薬物である2-deoxyglucose(2DG)を静脈内投与すると、LH分泌の著しい抑制が認められ、エストロジェンにより2DGに対するLH分泌抑制の感受性が上昇する。またこの抑制には、視床下部室傍核(PVN)に投射するノルアドレナリン(NA)作働性神経が関与することが明らかとなっている。i)

卵巣除去ラットに、48時間の絶食ストレスあるいは拘束ストレスを負荷することにより、PVNおよび延髄孤束核A2領域におけるエストロジェン受容体発現が誘起される。室傍核へのエストロジェンの急性投与により、絶食ストレス負荷動物においてLH分泌が急激に抑制され、一方A2領域へのエストロジェン急性投与はLH分泌を抑制しなかったことから、PVNにおけるエストロジェンの作用機序はA2領域におけるそれとは異なることが示唆された。また、PVNへのエストロジェン急性投与は同部位でのNA放出量に影響しなかったことから、PVNにおいてエストロジェンは、NA放出を誘起するのではなく、PVNでのNA受容体の感受性をあげることにより、LH分泌への抑制作用を発現させることが示唆された。ii)卵巣除去ラットおよびエストロジェン代償投与卵巣除去ラットに、ブドウ糖利用阻害を誘起する薬物である2-deoxyglucose(2DG)を静脈内投与すると、LH分泌の著しい抑制が認められ、エストロジェンにより2DGに対するLH分泌抑制の感受性が上昇する。2DG投与によりPVNでのNA放出量が上昇すること、さらにこの上昇をカテコールアミン合成阻害剤のPVNへの局所投与により阻害することで、LH分泌の抑制が解除されることから、ブドウ糖利用低下はPVNへ投射するNA作働性神経の活性化を介してLH分泌を抑制することが明らかとなった。
低波数域ラマン散乱による半導体欠陥の評価解析

本研究では結晶内の欠陥によって誘起された低波数域のラマン散乱スペクトルを観測し,欠陥を評価することを目的とした。このためシングルまたはダブルモノクロメータとマルチチャンネル検出器の組み合わせをベースとして選び,200cm^<-1>以下のラマンスペクトルが測定できる分光システムについて検討した。さらに積層欠陥を含むsilicon carbideで低波数域の測定を試み,二つのシステムについて比較検討を行った。さらに測定結果の解析を行い積層欠陥の評価を行った。本研究では先ず分光システムとして(1)零分散のフィルター分光器(f=25cm)とシングル分光器を結合させたトリプル分光器及びマルチチャンネル検出器を組み合わせた構成,(2)ホログラフィックフィルターとダブル(またはシングル)分光器及びマルチチャンネル検出器の組み合わせた構成,について検討した。(1)のシステムの利点は任意の励起レーザー波長に対して使用できるが,フィルター分光器に多数のミラーと2枚の回折格子を用いるため光の損失が大きくて信号強度が非常に弱くなり,低波域の測定が困難であった。(2)のシステムについてはフィルターの損失が僅か20%で,かなり明るい分光システムであることが分かった。フィルターとシングル分光器の組み合わせでは測定可能波数の下限150cm^<-1>,ダブル分光器との組み合わせでは100cm^<-1>程度であった。さらにマルチチャンネル検出器の前に非対称スリットを設け,レーリー光を除去することを試みた。この結果下限が3040cm^<-1>下がり,測定領域のバックグランドを減少させる事ができた。このシステムを用いて積層欠陥を含むSiCの低波数域(100265cm^<-1>)のラマンスペクトルを測定し,その解析を行った。マルチチャネル検出器を用いた低波数域のラマン散乱を可能にするため、零分散フィルタ-分光器と単分光器を組み合わせたトリプルモノクロメ-タ-を完成させた。反射損失を極力減少させるため、分光器の反射鏡には反射率が97%の銀蒸着鏡を用い、フィルタ-分光器には1800本/mmのブレ-ズドホログラフィックグレ-ティングを用いた。この結果、低波数域の迷光レベルを減少さすことができ、従来マルチチャネル検出器では200cm^<-1>以上の波数領域しか測定できなかったが、改良の結果50cm^<-1>以上の領域での測定が可能になった。さらにダブルモノクロメ-タ-と遮蔽フィルタ-を組み合わせる方式を試み、100cm^<-1>以上の領域でCCD検出器によるラマンスペクトルの測定を行う事ができた。熱処理によってポリタイプコンバ-ジョンを起こさせたβーSiCの積層欠陥を、この分光システムを用いた低波数ラマンスペクトルの測定から調べた。750ー800cm^<-1>の高波数領域のモ-ドには積層不整の影響は顕著に見られなかったが、265cm^<-1>以下の音響分枝の折り返しモ-ドにはこの影響が明確に見られた。このことからSiC結晶の積層不整を解析するためには低波数域のラマン散乱が不可欠であることを確かめた。また酸化物高温超伝導体の低波数域のラマン散乱スペクトルをマルチチャネル検出器を用いて測定し、光電子増倍管による従来の測定デ-タ-に比べ5倍程度S/N比が改善されたことを確かめた。本研究では結晶内の欠陥によって誘起された低波数域のラマン散乱スペクトルを観測し、欠陥を評価することを目的とした。このためシングルまたはダブルモノクロメータとマルチチャンネル検出器の組み合わせをベースとして選び、200cm^<-1>以下のラマンスペクトルが測定できる分光システムについて検討した。

さらに積層欠陥を含むsilicon carbideで低波数域の測定を試み、二つのシステムについて比較検討を行った。さらに測定結果の解析を行い積層欠陥の評価を行った。本研究では先ず分光システムとして(1)零分散のフィルター分光器(f=25cm)とシングル分光器を結合させたトリプル分光器及びマルチチャンネル検出器を組み合わせた構成、(2)ホログラフィックフィルターとダブル(またはシングル)分光器及びマルチチャンネル検出器の組み合わせた構成、について検討した。(1)のシステムの利点は任意の励起レーザー波長に対して使用できるが、フィルター分光器に多数のミラーと2枚の回折格子を用いるため光の損失が大きくて信号強度が非常に弱くなり、低波域の測定が困難であった。(2)のシステムについてはフィルターの損失が僅か20%で、かなり明るい分光システムであることが分かった。フィルターとシングル分光器の組み合わせでは測定可能波数の下限150cm^<-1>、ダブル分光器との組み合わせでは100cm^<-1>程度であった。さらにマルチチャンネル検出器の前に非対称スリットを設け、レーリー光を除去することを試みた。この結果下限が3040cm^<-1>下がり、測定領域のバックグランドを減少させる事ができた。このシステムを用いて積層欠陥を含むSiCの低波数域(100265cm^<-1>)のラマンスペクトルを測定し、その解析を行った。
発展方程式の漸近挙動とその応用

色々な種類の関数方程式の正値性と、制御理論におけるロバスト安定性の両面において次のような実績をあげた。関数方程式において初期条件が正値性を有するならば、解も正値性を有するとき正のシステムという。線形の常微分方程式や簡単な線形差分微分方程式においては既存の結果があるが、本研究では一般的な遅れを有する線形関数微分方程式、ボルテラ型の線形微分積分方程式、ボルテラ型の積分微分方程式に対して正値性の条件を調べ次のような結果を得た。線形関数微分方程式においては、離散的な中立型の線形微分方程式が正値性を有する場合は存在せず普通の遅れ型の関数微分方程式に帰着されることを発見した。その上で遅れ型の方程式が常微分方程式の遅れ項による摂動として表されるような場合に、その方程式が正値性を有する条件は、もとの常微分方程式が正値性を有しそして遅れの摂動項を表す係数行列が正値性を有することであることを示した。同様の方法は線形のボルテラ型積分微分方程式と積分方程式に拡張できた。常微分方程式の遅れ項による摂動として合成積で表される積分核を用いたボルテラ型の積分微分方程式の正値性は、もとの常微分方程式が正値性と積分核が正値性から導かれることを示した。合わせてこのような方程式の解の安定性指数安定性に関する条件を得た。微分項を持たないボルテラ型の積分方程式の正値性については、正値性は再生核の正値性に帰着され、方程式の積分核が正値であるならば再生核が正値であることを示した。さらに再生核が正値である場合のペレー・ウィーナー型の定理とペロン・フロベニウス型の定理を得た。ロバスト安定性についてはバナッハ空間における線形関数微分方程式が安定性を有する場合、遅れの項を摂動した場合の安定半径を計算する式を得た。まず一般的な複素行列の摂動による安定半径の評価式を得て、さらに元の関数微分方程式が正値性を有するならば、実行列による摂動半径と複素行列による安定半径が一致することを示した。1.バナッハ空間における線形差分方程式の指数分解性について次のような研究をおこなった。バナッハ空間が解作用素に関して不変な部分空間の二つの系列に分解し、一方の部分空間の系列においては差分方程式の解(考えているバナッハ空間の点列となる)は未来に向って指数安定性をもち、他方の部分空間の系列においては解は過去に向かって指数安定性をもつとき、差分方程式は指数分解的(指数デコトミー)であるという。一方差分方程式を強制項の点列で摂動した非同次線形差分方程式を考えるとき、強制項の点列に差分方程式の解の点列を対応させる写像がある種の総和可能空間から他の総和可能空間への対応をあたえるならば、差分方程式は二つの総和可能空問の間で許容性を持つという。本研究では差分方程式の指数分解性と許容性とがある範囲内において同等であることを示し、微分方程式の場合の既存の結果に対応する結果を得た。2.一つの時間遅れをもつ線形関数微分方程式の係数行列を摂動した場合、方程式の指数漸近安定性が保たれる(ロバスト安定性)摂動の範囲に関する研究を行った。もとになる関数微分方程式が遅れ時間を変化させてもいつも指数漸近安定性を持つ場合、遅れ時間に依存せず強安定であるという。このような方程式の係数行列をある構造の範囲内で摂動するとき、指数漸近安定性が保存されるような係数行列のノルムの上限を、方程式の強安定半径という。この値を方程式の特性行列のある変換行列を用いて与えた。また関数微分方程式が正値性を持つときは、摂動行列を複素行列、実行列、あるいは正値行列それぞれの範囲で計算する安定半径は、実は同じであることを示した。色々な種類の力学系に対して正値性の定性的研究を展開している。ここでいう正値性とは初期値あるいは初期関数が正の値をとるとき、対応する解も正の値をとる場合である。本年度は次のような力学系を考察した:正値線形関数微分方程式、正値差分方程式、正値ボルテラ線形微分方程式、正値ボルテラ線形差分方程式、正値線形ボルテラースチルチェス方程式。方程式に対応して正値性を適切に定義し、正値性が保障される種々の条件を導き出した。その条件は係数行列の正値性などで与えられる。その結果線形関数微分方程式線形関数差分方程式や線形ボルテラ積分微分方程式の解作用素の正値性条件を得た。次にこれらの方程式の解の一様漸近安定性や指数安定性を考察し、その条件を導き出した。それらの安定条件は係数行列のスペクトル切片あるいはスペクトル半径を用いて与えられた。得られた結果は新しく興味深いものであり、標準的な教科書に載っているスカラーボルテラ方程式に対する古く確立されたよく知られた結果の拡張である。さらに正値的力学系の安定性を解析するための基本的な手段である古典的なペロン-フロベニウスの様々な拡張を行った。正値の多項式行列、正の疑多項式行列から始めて正値えんでい関数微分方程式に対して拡張した。他方これらのシステムの様々な摂動に対する安定半径あるいは強安定半径の計算を行った。変数パラメタをもつ線形系の安定半径の計算により正値線形系の安定半径の計算方法を統一することができた。特に正値線形遅れ時間をもつ微分方程式に対して、多重摂動による安定半径は強安定半径に等しく、また正値線形関数微分方程式に対して、多重摂動に関する安定半径は付随させた変数パラメタをもつ線形微分方程式の安定半径に等しいことを得た。