hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉱物結晶表面の構造と水和

[赤外吸収分光測定]粘土鉱物の透過型温湿度その場測定、1回反射と5回反射ATR測定で水和した鉱物表面の観測を行った。垂直応力の関数、ATR装置を用い加重下で、表面水・水溶液の膜厚の関数として、結晶表面と純水・水溶液の水和状態のスペクトルの測定を行った。[X線回折測定]鉱物表面の低角入射X線回折測定を行い、表面と水和構造に関する知見を得ている。研究室の平行ビーム型光学計回折系と放射光を用て、X線「反射率」測定を、白雲母結晶表面-空気、結晶表面-純水について測定を行った。[理論シミュレーション計算]粘土鉱物、雲母、石英について結晶化学、化学結合論などに合理的な表面構造を作成した。電子状態計算は、化学結合様式の理解をすすめ、原子間相互作用モデルを作成するために行った。分子シミュレーション計算は、表面構造-真空系に加え-水・水溶液系で行った。本研究で改良した原子間相互作用モデルの有効性を検証した。電子状態計算で求めた表面-水分子および表面イオンの相互作用モデルを用い、さらにモデルの検証を行った。表面-水・水溶液系を用い、接触している電気2重層、水・水溶液の構造と物性を調べた。[実験観察と理論シミュレーションの融合]2種の実験観察結果と分子シミュレーション計算結果を比較し、相互の問題点を明らかにし、結晶表面構造・表面化学構造と界面水・水溶液系の統合モデルの構築に進んでいる。[赤外吸収分光測定]透過型温湿度その場測定により粘土鉱物の環境その場赤外吸収スペクトルを測定した。また1回反射と5回反射ATR測定で水和した鉱物表面の観測を行った。結晶表面とその水和状態のスペクトルを、5回反射(Ge結晶)ATR測定装置により測定を行っている。[X線回折測定]鉱物表面の低角入射X線回折測定により、表面と水和構造に関する知見を得た。研究室の平行ビーム型光学計回折系とPFを用いてX線「反射率」測定を、白雲母結晶表面-空気、結晶表面-純水について測定を行った。これにより原子間相互作用モデルの有効性を検証した。電子状態計算で求めた表面-水分子および表面イオンの相互作用モデルを用い、モデルの検証を行っている。さらに、表面-水・水溶液系を用い、接触している水・水溶液の構造と物性を調べている。[実験観察と理論シミュレーションの融合]実験観察結果と分子シミュレーション計算結果を比較し、相互の問題点を明らかにしつつある。垂直応力の関数、すなわち表面水・水溶液の膜厚の関数として、結晶表面と純水・水溶液の水和状態のスペクトルをATR測定装置により測定を行っている。[X線回折測定]鉱物表面の低角入射X線回折測定を続け、表面と水和構造に関する知見を得ている。研究室の平行ビーム型光学計回折系とPFを用いてX線「反射率」測定を、白雲母結晶表面-空気、結晶表面-純水について測定を行っている。

電子状態計算で求めた表面-水分子および表面イオンの相互作用モデルを用い、さらにモデルの検証を行っている。表面-水・水溶液系を用い、接触している電気2重層、水・水溶液の構造と物性を調べている。[実験観察と理論シミュレーションの融合]実験観察結果と分子シミュレーション計算結果を比較し、相互の問題点を明らかにし、統合モデルの構築に進みつつある。[赤外吸収分光測定]粘土鉱物の透過型温湿度その場測定、1回反射と5回反射ATR測定で水和した鉱物表面の観測を行った。垂直応力の関数、ATR装置を用い加重下で、表面水・水溶液の膜厚の関数として、結晶表面と純水・水溶液の水和状態のスペクトルの測定を行った。[X線回折測定]鉱物表面の低角入射X線回折測定を行い、表面と水和構造に関する知見を得ている。研究室の平行ビーム型光学計回折系と放射光を用いてX線「反射率」測定を、白雲母結晶表面-空気、結晶表面-純水について測定を行った。[理論シミュレーション計算]粘土鉱物、雲母、石英について結晶化学、化学結合論などに合理的な表面構造を作成した。電子状態計算は、化学結合様式の理解をすすめ、原子間相互作用モデルを作成するために行った。分子シミュレーション計算は、表面構造-真空系に加え-水・水溶液系で行った。本研究で改良した原子間相互作用モデルの有効性を検証した。電子状態計算で求めた表面-水分子および表面イオンの相互作用モデルを用い、さらにモデルの検証を行った。表面-水・水溶液系を用い、接触している電気2重層、水・水溶液の構造と物性を調べた。[実験観察と理論シミュレーションの融合]2種の実験観察結果と分子シミュレーション計算結果を比較し、相互の問題点を明らかにし、結晶表面構造・表面化学構造と界面水・水溶液系の統合モデルの構築に進んでいる。
系統連系用風力タービンの複数台併結運転による出力変動低減

本研究では高い発電性能と出力変動低減効果を両立しうる系統連系用風力タービンの複数台併結運転システムを提案するために,その回転数制御方法の確立を目指した.平成22年度は,高風速下で併結運転を行った時に生じうる風力タービンの出力制限方法の確立を行った.これを受けて平成23年度は, 2基から10基の風力タービンを併結した時のシステムの目標運転動作点(流入風速に対する併結回転数の決定方法)を明らかにし,その上で変動風況下での制御方法について検討を行った.本研究では高い発電性能と出力変動低減効果を両立しうる系統連系用風力タービンの複数台併結運転システムを提案するために,その回転数制御方法の確立を目指した.平成22年度は,高風速下で併結運転を行った時に生じうる風力タービンの出力制限方法の確立を行った.これを受けて平成23年度は, 2基から10基の風力タービンを併結した時のシステムの目標運転動作点(流入風速に対する併結回転数の決定方法)を明らかにし,その上で変動風況下での制御方法について検討を行った.本研究は,再生可能エネルギーを利用した風力発電の更なる普及促進,有効利用を図るため,日本を始めとした複雑地形において高い発電性能と出力変動低減効果を有する系統連系用風力タービンの複数台併結運転システムを数値シミュレーションを通して確立する.ウィンドファーム内のN台の風力タービンのAC発電出力を1台の大容量PMWコンバータ/インバータを介して連系すると,いずれの風力タービンの回転数も印加周波数に拘束されて等しくなり,N倍の回転慣性モーメントを持った1台の超大型システムと力学的に等価と見なせる.そこで,印加周波数を適切に操作することで複数台の風力タービンの回転数を風速変動に応じて一括して変化させ,風力タービンの出力動力和が最大となる動作点での運転を実現しながら,増加した回転慣性モーメントを積極的に利用して出力変動を低減する.平成22年度は,まず,数値シミュレーションにより1基の系統連系用風力発電システムにおいて回転慣性モーメントを変化させた場合の出力変動特性を分析し,低風速域で回転慣性モーメントの増大による出力変動抑制効果が大きいことを明らかにした.高風速では回転慣性モーメントの影響が比較的小さくなるが,翼のピッチ角操作により最大出力を定格出力よりも抑制することで出力変動を大幅に低減できることを明らかにした.以上を踏まえて2基の風力タービンを併結した時のシステムの運転動作点を調査し,両風力タービンに流入する風速の変化に応じて2台の風力タービンの出力が最大となる動作点を明らかにした.次年度は併結台数を増やした時の最大出力動力点を明らかにするとともに,風速変動下での安定した運転を実現するための負荷制御方法について検討する.本研究では高い発電性能と出力変動低減効果を両立しうる系統連系用風力タービンの複数台併結運転システムを提案するために,その回転数制御方法の確立を目指した.前年度は,高風速下で併結運転を行った時に生じうる風力タービンの出力制限方法の確立を行った.これを受けて平成23年度は,併結運転時のシステムの目標運転動作点(流入風速に対する併結回転数の決定方法)を明らかにし,その上で変動風況下での制御方法について検討を行った.まず,翼素・運動量理論による風力タービンの出力特性算出モデルを構築し,複数台風力タービンを電気的に併結(回転数がいずれの風力タービンでも等しくなる)した時の出力特性を分析した.これより,2台から10台の風力タービンを併結したシステムを対象に,風力タービンに流入する風速がそれぞれ異なる場合の併結運転システムの最大出力点(回転数)を明らかにした.最大出力点は各風力タービンの流入風速により大きく異なるが,全風力タービンに流入する気流動力を全風力タービンに作用する気流慣性トルクで除することで得られる併結運転システムの代表風速を用いることで,併結台数,流入風速のばらつきによらず,周速比(風力タービン翼端周速/代表風速)がほぼ一定となることを明らかにした.その上で,変動風速下でこの目標動作点(周速比)での運転を行うための負荷トルク制御方法の検討を行った.風速変化に対する出力変動を低減するため,目標回転数に対する回転数のフィードバック制御は敢えて採用せず,最大出力点で加えるべき負荷トルクを,風力タービンの出力特性算出モデルを制御装置内部モデルと見なして算出した.さらに,各風力タービンの流入風速に応じて負荷トルクを分配し,風力タービンの負荷である誘導発電機のすべり周波数制御を行うことで,風速変動に対して最大出力点の追従が可能であることを,数値シミュレーションを通して明ちかにした.
分子スケールから考える固気液三相界線の物理

沸騰伝熱は幅広く応用されているにも関わらず、そのメカニズムには不明な点が多い。特に沸騰初期の気泡発生プロセスに関してはほとんどわかっていないと言っても過言ではなく、その原因はナノスケールでの検証が十分に為されていないことに尽きる。その一方で、原子間力顕微鏡(AFM)による固液界面計測により、ナノバブルと呼ばれる微細な気泡の存在が明らかとなっている。ナノバブルについては、マクロな気泡とは大きく異なる接触角、古典理論から導かれる値よりもはるかに長い寿命など、従来の理論では説明できないいくつかの特性が実験的に報告されている。これらの特異な性質を説明しようとこれまでにいくつかの理論が提唱されているが、全ての実験結果を説明できる統一的な理論はいまだに存在せず、現在まで議論の対象となっている。最近では固液界面ナノバブルに関する研究も基礎研究から応用研究にまで発展しているが、特に固液界面ナノバブルと沸騰現象との関連は興味深い研究対象である。本研究では、AFMの中でも最も高感度な固液界面計測および3次元フォースマッピング計測が可能なFM-AFMを用いて、固液界面ナノバブルの安定化メカニズム解明および固気液三相界線の物理を分子スケールで理解することを目的として研究を進めてきた。しかしながら、平成29年度までの研究により固液界面ナノバブル近傍の3次元フォースマッピング像を得るのは非常に困難であることがわかり、これまでに得られたナノバブルの変形・合体をとらえたAFM像の解析により、三相界線にて生じるピニングと呼ばれる現象を調査した。また、最終年度には濡れ性の異なる平滑な表面が隣り合う部分においてナノバブルが生成されやすいという現象に着目し、親水-撥水複合面における固液界面ナノバブルの生成に関して実験による調査を行った。本研究ではAFMの中でも最も高感度な固液界面計測および3次元フォースマッピング計測が可能なFM-AFMを用いて固液界面ナノバブルの安定化メカニズムを解明することを目的とし、得られた知見を親水・撥水複合伝熱面の最適化に活かして伝熱機器の基本性能向上を目指すものである。初年度となる平成28年度の計画では、FM-AFMによるナノバブル計測技術の向上、およびナノバブル周辺の3次元フォースマッピング計測を行うことを主な目標として研究を進めてきた。この研究においては、ナノバブル計測以前にFM-AFMを使いこなすこと自体がスキルを要する作業である。これまでにHOPGをはじめ、マイカ・Siウェハーなど種々の基板材料を用いて液中計測のトレーニングを行ったことにより、FM-AFMによるナノバブル計測および3次元フォースマッピングのスキルは明らかに向上した。ただ、3次元フォースマッピングに関しては、計測自体は行うことができているが、それをナノバブル周辺で行うとなるとより困難であり、そこはさらなる工夫が必要であることがわかった。FM-AFMの取扱いにも慣れてきて、ナノバブル計測技術は着実に向上している。また、ナノバブル周辺の3次元フォースマッピングを試みた際、熱ドリフトによる不安定性が問題となったため、計測部分全体を恒温槽で覆う措置を行った。FM-AFMによるナノバブル計測自体が難しく、ナノバブル周辺の3次元フォースマッピングはより困難であることは想定どおりであり、初年度は技術向上に当てる予定であった。よって研究の進展はおおむね順調である。本研究はAFMの中でも最も高感度な固液界面計測および3次元フォースマッピング計測が可能なFM-AFMを用いて、固液界面ナノバブルの安定化メカニズム解明および固気液三相界線の物理を分子スケールで理解することを目的とし、平成28年度よりFM-AFMによるナノバブル計測技術の向上、およびナノバブル周辺の3次元フォースマッピング計測を行うことを主な目標として研究を進めてきた。これまでの研究により、やはりFM-AFMで固液界面ナノバブル近傍の3次元フォースマッピング像を得ることは非常に困難であることがわかり、現在はこれまでに得られたナノバブルの変形・合体をとらえたAFM像を解析することで、三相界線にて生じるピニングと呼ばれる現象を調査した。ナノバブル周辺の3次元フォースマッピングデータを得ることは非常に困難であったが、AFM計測で得られたナノバブル像を用いてピニング現象を詳細に調査することにより、三相界線の物理およびナノバブルの安定化メカニズムに関する知見は得られている。よって、三相界線の物理へのアプローチ方法に変更はあるが、研究の進展はおおむね順調である。

ナノバブルについては、マクロな気泡とは大きく異なる接触角、古典理論から導かれる値よりもはるかに長い寿命など、従来の理論では説明できないいくつかの特性が実験的に報告されている。これらの特異な性質を説明しようとこれまでにいくつかの理論が提唱されているが、全ての実験結果を説明できる統一的な理論はいまだに存在せず、現在まで議論の対象となっている。最近では固液界面ナノバブルに関する研究も基礎研究から応用研究にまで発展しているが、特に固液界面ナノバブルと沸騰現象との関連は興味深い研究対象である。本研究では、AFMの中でも最も高感度な固液界面計測および3次元フォースマッピング計測が可能なFM-AFMを用いて、固液界面ナノバブルの安定化メカニズム解明および固気液三相界線の物理を分子スケールで理解することを目的として研究を進めてきた。しかしながら、平成29年度までの研究により固液界面ナノバブル近傍の3次元フォースマッピング像を得るのは非常に困難であることがわかり、これまでに得られたナノバブルの変形・合体をとらえたAFM像の解析により、三相界線にて生じるピニングと呼ばれる現象を調査した。また、最終年度には濡れ性の異なる平滑な表面が隣り合う部分においてナノバブルが生成されやすいという現象に着目し、親水-撥水複合面における固液界面ナノバブルの生成に関して実験による調査を行った。2017年の4月より研究代表者が九州大学から福岡大学へ異動することとなった。現時点では福岡大学にて固液界面ナノバブルの計測を行える環境は整っていないため、今後は九州大学に出向いて、これまでに使用していたFM-AFMを用いた実験を行うことになる。しかしながら、勤務地がさほど離れていないこともあり、特に研究計画の変更等は必要なく、予定通り研究を進めていく。研究代表者の異動後も特に問題なく研究を進めることができている。今後はナノバブル周辺の3次元フォースマッピングではなく、通常のAFM像から三相界線の物理を探る方向に力を入れる予定である。また、ナノバブル計測に使用する水の溶存空気量を正確に知ることが重要であることがわかり、高精度の温度計測、音速計測等も検討している。平成28年度については、AFMカンチレバーの購入費用、AFM使用料、成果発表の旅費など多くの経費を他の予算から支出することができ、さらには実験補助への謝金も発生しなかったこと等によって本研究費からの支出が抑えられたため、次年度使用額が生じることとなった。九州大学中央分析センターのAFMを使用する予定であり、使用料金を計上していたが、装置の都合により今年度は他のAFMを使用してナノバブル計測を行うことになり、AFM使用料としての支出が必要なかったため次年度使用額が生じることとなった。これらは翌年度分と合わせて、溶存空気量計測に用いる高精度温度測定装置および音速測定装置等に充てる予定である。研究代表者の所属機関が変わり、今後は外部の使用者として九州大学の中央分析センター所管の装置を使用することになるため、その利用料等として使用し、実験補助の人件費としても使用する予定である。
緑化、透水性、水質浄化および吸音機能を有する多機能コンクリートの開発

最初にポーラスコンクリートの配合が植物との共生に及ぼす影響を検討すべく,コンクリートブロックの厚さと上置き土の厚さが及ぼす影響について検討した。実験結果を検討したところ,緑化コンクリート製品とするには,a)高い吸水性を有する骨材を用いること,b)骨材-セメント容積比としては8,水セメント比としては35%程度の配合とすることが推奨されることがわかった。次に水質浄化に対する効果について検討した。実験の結果,a)骨材としてぼらを用いる方が水質浄化に効果的であり,全有機炭素や全リンの除去率は骨材として石灰石を用いた場合よりも高い値が得られること,b)実験開始の初期段階では骨材粒径が1015mmのサイズを用いたポーラスコンクリートが効的であったが,実験開始後70日頃になると,510mmのサイズの粒径の骨材を用いた場合の方が効果的であった、c)実験開始後70日以降になるとポーラスコンクリートの空隙率の差異は全有機炭素の除去率に対してほとんど影響を及ぼさなかった、等が明らかとなった。続いてポーラスコンクリートの吸音特性について検討した。吸音率は管内法による垂直入射吸音率測定法に準拠して測定した。実験の結果,次の諸点が明らかとなった。a)ぼらの方が石灰石よりも高い吸音特性を有している。b)ぼらを用いて作製したポーラスコンクリートの吸音ピーク周波数は,石灰石を用いた場合よりも低い周波数となる。c)ポーラスコンクリートの空隙率が増大するに伴って,吸音ピーク周波数は低周波数域に移行する。今年度は、南九州に広く分布する、低強度ではあるが透水性および通気性に富む性質を有する火山性の軽石であるぼらと一般によく用いられている石灰石を粗骨材としたポーラスコンクリートの水質改善効果を確認するため、骨材の粒径や空隙率を変え、これらが水質浄化性能に及ぼす影響を検討した。10×10×40cmの角柱を作製し、試験供試体とした。骨材の粒径は510mmと1015mmの2種類とし、水セメント比はすべて35%とした。供試体の空隙率は20、25、30%の3種類とした。有機炭素、窒素、リンを含む人工下水を20ml/分の速度で流入させ、滞留時間が23時間となるように設定した。生物幕の形成度を示す評価項目として、TOC(全有機炭素)を用い、栄養塩類の除去効果には、全リンの除去率を用いた。また、生物膜が発達した場合には、酵素不足になる可能性があるため、エアーポンプにより1.5リットル/分の曝気も行った。さらに、藻類が繁殖しやすいよう、蛍光灯により2000ルクスの光を供試体に対して12時間毎に点灯、消灯した。人工汚水を流入開始後、流入側と流出側でTOC、全リン、溶存酸素濃度、pH、水温等の経時変化を測定した。実験の結果、以下の諸点が明らかになった。(1)骨材粒径510mmのぼらおよび石灰石砕石を骨材として用いたポーラスコンクリートのTOCの除去率は、ポラでは実験開始後約70日目以降において約80%程度、石灰石砕石では実験開始後約40日目以降において約60%程度であり、ぼらを用いたものが高い除去率を示した。(2)骨材粒径1015mmを用いた場合のTOCの除去率は、ぼらを用いたものでは終始6080%であったのに対し、石灰石砕石を用いたものでは60%以下であった。(3)全リンについては、実験開始時では両粒径ともばらより石灰石石砕石を用いたものが高い除去率を示したが、粒径510mmの約70日目頃、粒径1015mmの約50日目頃においては、ばらが高い除去率を示した。

平成11年度は,ポーラスコンクリートの水質除去効果に関する研究を実施し,得られた成果をコンクリート工学論文集に公表した。引き続き平成12年度は,ポーラスコンクリートの吸音特性を把握し,吸音板としての適用性を検討することを目的として,骨材の種類や粒径分布,空隙率,供試体の厚さ,供試体背後の空気層の厚さが吸音効果に及ぼす影響について実験的に検討した。骨材は石灰石と火山性軽量骨材のぼらの2種類,骨材粒径の範囲は510mm,1015mm,1520mm,515mmと520mmの5種類,空隙率は20,25および30%の3種類,供試体厚さは3cm,5cm,6cm,8cmおよび10cmの5種類,供試体背後の空気層の厚さは0cm,3cmおよび5cmの3種類とした。実験の結果,以下の諸点が明らかとなった。(1)火山性軽量骨材のボラを用いれば,石灰石を用いた場合よりも吸音率がピークとなる周波数は低くなる。(2)骨材粒径範囲の違いは,吸音ピーク周波数,ピーク吸音率の変化に明確な影響は及ぼさない。(3)空隙率が増大するとともに吸音ピーク周波数は高周波数域へ移行する。(4)供試体の厚さが増大するとともに吸音ピーク周波数は低周波数域に移行する。(5)供試体背後の空気層の厚さが厚くなるに伴い,吸音ピーク周波数は低周波数域に移行する。(6)ピーク吸音率に関しては高い値が得られたが,今回考慮した影響要因とピーク吸音率との関係には明確な傾向は見られなかった。これらの結果から,空隙率や厚さ等を適切に設定することによって,所要の吸音特性を有するポーラスコンクリートとすることが可能であることがわかった。近年,エココンクリートへの関心が高まり,環境負荷のていげんや生物への対応が可能なポーラスコンクリートについての研究が活発になされている.連続空隙を有し,内部表面積の大きなポーラスコンクリートは、多くの優れた機能を有しており,環境負荷低減機能の1つとして吸音機能が上げられる.この分野についても精力的に研究がなされ,その特性は次第に明らかになってきており,良好な吸音材料としての開発も期待されているが,その特性が十分に解明されている状況にはない.そこで平成13年度では,火山性軽量骨材のぼらおよび石灰右を用いたポーラスコンクリートで,1)同一空隙率や異なった空隙率を組み合わせた場合,2)同じ厚さや異なった厚さを組み合わせた場合で,重ね合わせた2つの供試体間の空気層の厚さを変化させた場合について,管内法による垂直入射吸音率測定結果に基づいて吸音特性を検討した.その結果,以下の諸点が明らかになった.(1)粗骨材単体であれば,多孔質ぼらの方が,石灰石よりも吸音率が全周波数域で高いが,湿潤状態であれば石灰石とさほど差異はない.また,従来の研究成果によれば,多孔質骨材を用いてもその表面がセメントペーストでコーティングされるために内包する空隙に音が吸収されにくいとされているが,面密度が小さいぼらが,石灰石と同程度の吸音特性を有していることから,ぼらを用いたポーラスコンクリートは優れた吸音材料である.(2)供試体厚さが増大すれば,ピーク吸音率には明らかな影響は認められないものの,ぼら,石灰石のいずれの場合も吸音ピーク周波数が低周波数域に移行する.(3)空隙率が増大するにつれて,石灰石,ぼらのいずれの場合も吸音ピーク周波数は高域へ移行する.しかし,ピーク吸音率に対しての明確な影響はない.(4)供試体間に設けた空気層が厚くなるにつれて,吸音ピーク周波数は低域へ移行する.また,ピーク吸音率に対しては明確な相関性は認められない.以上のように,ポーラスコンクリートの空隙率や厚さ,粗骨材種類や供試体間の空気層を適切に組み合わせることで,所要の性能を有する吸音材料とすることが可能であるといえる.
ダイナミックCTおよびMRIをもちいた分腎機能評価に関する研究

腎泌尿器疾患では片腎性に腎機能障害をきたすことがあり、患側腎あるいは腎局所の機能を知ることは予後を予測するうえできわめて重要である。一般に広く普及しているcomputed Tomography (CT)およびMagnetic Resornance Imaging (MRI)を用いたDynamic studyで、分腎での糸球体機能および尿細管機能を半定量的に測定しえるか検討した。腎機能としてはクレアチニンクリアランス(Ccr)、フィシュバーグ試験での尿比重、尿中B2ミクログロブリン(B 2MG)、尿中NAGなどを測定した。分腎機能は膀胱尿管逆流では逆流防止術時に挿入した尿管スプリントおよび水腎症では腎瘻からの尿を直接用いて同様の検討をおこなった。造影剤(Gd-DTPA)を急速注入後、腎皮質、腎髄質の時間信号曲線を描き、これら曲線の交差する点をC-M Junction timeとして測定した。これらC-M Junction timeと全腎のCcrあるいは分腎でのCcrとの間には有意な負の相関がえられ、糸球体機能を半定量的に評価できることが証明できた。低形成腎はsmall kidneyを呈するが、ネフロン単位での糸球体、尿細管機能は正常である。一方、萎縮腎や低形成腎も同じsmall kidneyではあるが腎機能低下あるいは無機能腎を呈する。アイソトープを用いた画像診断によりこれら疾患の鑑別は容易であるが、Dynamic studyでは解剖学的にも、かつ機能的にもsmall kidneyの検索は容易である。低形成腎ではC-M Junction timeは正常な健側腎のそれと相違がなく、単位体積あたりあるいはネフロン単位の腎機能は正常であるため、その他のsmall kidneyと容易に鑑別できた。CTでは横断像、MRIでは横断像と冠状断像の明瞭な構造変化を知ることができると同時に腎機能を半定量的に評価することができる。ともに外来で容易に検査できることから長期フォローに適している。CTあるいはMRIともに単一断面から腎全体の機能を評価するため、組織障害が均一的でかつ腎サイズがほぼ正常なものでなければならず、検査の対象症例が限られる。またCTでは放射線被爆、造影剤の過敏反応と尿細管障害が、MRIでは長時間の呼吸停止が必要なため年少者には不向きであるなどの問題点のある。CTは画像処理の過程でX線吸収係数を数値化しCT値として表わす。このため臓器がenhanceされて認められるだけでなく、enhanceされた程度をCT値として数値化できる。この原理を利用して分腎機能を定量的に評価できるか検討した。〔対象〕4歳から18歳までの計18例で、腎泌尿器疾患のうちわけは膀胱尿管逆流症10例、単腎症2例、水腎症3例、膜性増殖性腎炎1例、微少血尿2例である。逆流尿管逆流症10例中、5例は糸球体機能低下を認めるgeneralized scarringを呈した逆流性腎症あるいは腎障害が均一と思われたdysplastic kidneyであった。〔分腎機能検査〕逆流防止術時に挿入したスプリントからの分腎尿を用いて片腎のCcrとFishbergtest時の尿比重を測定した。腎炎や血尿症例の分腎CcrはTotalの1/2で、尿比重は両腎同じと考えた。〔ダイナミックCT〕非イオン性低浸透圧造影剤を急速注入したのち、連続CTscanを行った。

腹部大動脈、腎皮質、腎髄質、腎盂内に関心領域を決め、腎皮質曲線と腎髄質曲線の交差する時間すなわちcortico-medullary junction time(C-Mjunction time)と腎皮質曲線と腎盂曲線の交差する時間すなわちcortico-pelvic junction time(C-Pjunction time)を測定した。〔結果〕Total Ccr80ml/min/1.73m2以下を糸球体機能低下群とし、尿比重1.023以下を尿濃縮力低下群とした。糸球体機能低下群の平均C-Mjunction timeは157+94秒で、糸球体機能正常群の57+8秒に比して有意に延長していた。片腎CcrとC-Mjunction timeの間に有意な負の相関が認められた。尿濃縮力低下群の平均C-Pjunction timeは218+124秒で、正常群の104+33秒に比して有意に延長していた。腎瘻によって直接片腎の尿比重を測定し得た症例で、C-Pjunction timeと尿比重の関連性を検討したところ、両者間で有意の負の相関が得られた。このことを応用して下記のことを検討した。7年度研究実施1)CTおよびMRIによる分腎機能評価(症例追加)Dynamic CTは計26例、男児15例と女児11例で施行した。その結果、平均C-Mjunction timeは糸球体機能低下群(Cor80ml/min/1.73m^2以下)で159±90秒と、糸球体機能正常群(Cor80ml/min/1.73m^2以上)の64±15秒に比して有意に延長していた。また平均M-Pjunction timeは尿比重低下群(1.023以下)で242.9±104.8秒と、正常群の129±40秒に比して有意に延長していた。分腎でのCorとC-Mjunction timeの間と、尿比重とM-Pjunction timeの間で有意な負の相関を認めた。(5年度で検討したC-Pjunction timeをM-Pjunction timeに変更して測定した)Dynamic MRIは5例追加したが、年少児のため呼吸による変動が大きく、時間信号曲線が描けず定量できなかった。しかし左右の皮髄部の画像的変化から、容易に糸球体機能の変化は推測できた。2)低形成腎と萎縮腎との比較検討低形成腎6例でdynamic CTとMRIを用いてC-Mjunction timeを測定した。萎縮腎では健側腎に比してC-Mjunction timeは200%以上と有意に延長していたが、低形成腎では健側腎のそれと比率で95%-136%を示し、単位体積あたりの糸球体機能すなわちsingle nepjronの糸球体機能は正常であることが示唆された。3)腎局所の機能の経時的変化数例に対し局所のC-Mjunction timeの変化を測定したが、経過観察期間が短いため有意な結果をえることができなかった。
固定化インドリルメタルを利用する生理活性ビスインドール類の合成

天然から得られる生理活性物質の中にはビスインドールアルカロイドが多数存在する。PKC阻害活性を有するbisindolylmaleimideや、インスリン受容体活性を示すbisindolylbenzoquinoneなどが天然物の基本骨格として知られているが、bisindolylpyridineなどの非天然型のビスインドール誘導体も癌細胞への高い細胞毒性を示すことが確認されている。そこで様々な中心の環に適用可能なビスインドールアルカロイドの簡便な合成法の確立および先に記した固相合成とフルオラス合成という二種のハイスループット合成への展開を検討した。固相担持ホウ素化合物を調製し5-HT_2アンタゴニストとして知られる、3-アリールインドール群の合成を行った。また固定化されたインドリルホウ素化合物を共通鍵中間体とし、ビスインドールアルカロイドの固相合成を行った。固相反応特有の擬似的な希釈効果を利用することで、パラジウム触媒によるクロスカップリング反応における副反応を抑制し、非対称骨格を効率的に得ることのできる合成法である。フルオラス合成では分子内にパーフルオロアルキル鎖を導入しフルオラス溶媒への溶解性を向上させることによりパーフルオロアルカンなどを用いる液-液抽出や、フルオラスシリカゲルによる固相抽出により精製の簡略化が可能である。この手法を用いて固相合成において達成できなかった高度に官能基化された骨格であるbisindolylbenzoquinoneの合成を検討した。官能基の保護とタグの導入を一挙に可能とするフルオラス保護試薬を見出し、これを用いた天然型、非天然型ビスインドールアルカロイドのライブラリー構築を行った。今回用いたフルオラス保護基はベンゼンスルホニル基に近い反応性であることが明らかとなっており、合成も短段階かつ安価であることから多目的への利用が期待できる。制がん性を示す天然物の中にはインドール環を含むものがあり、中にはnortopsentinやrebeccamycinのようにインドール環を二つ持つものもある。このような化合物の類縁体の化合物ライブラリーを効率よく構築するための方法論を確立するために、インドール誘導体の固相担体上における変換反応を検討した。固定化インドリルメタルを用いる合成反応については、すでに亜鉛アート錯体を用いる変換反応を検討しており、既に良好な結果が得られている。そこでさらに他のインドリルメタルとして、比較的安定に取り扱うことができまた遷移金属触媒との組み合わせにより多彩な変換が可能な有機ホウ素化合物の利用を検討した。固定化されたインドリルホウ素誘導体の調製としては種々の経路があるが、中でもより選択性の優れた遷移金属触媒反応を用いる方法を利用した。固定化したヨードインドール誘導体をホウ素化し、パラジウム触媒反応を駆使してnortopsentinおよびその類縁化合物の固相合成を行った。また、別の標的化合物であるrebeccamycinの合成も固定化したインドリルホウ素化合物を用いて固相合成を行った。高分子の効果を利用して選択的なモノインドリル化が可能であり、非対称のビスインドール誘導体を得ることが可能であることが明らかとなった。またパラジウム触媒を利用する酸化を伴う閉環反応も高分子の効果により選択的に行うことができる。また、rebeccamycinの固相合成には別の経路としてハロマレイミド誘導体を固定化する方法も検討した。それぞれのステップの反応には通常の加熱ではなくマイクロウェーブの照射により活性化を行うことにより、反応時間の短縮化についても検討を行った。固定化したインドール誘導体の合成法として、インドールの2位に関しては脱プロトン化反応を経る方法が有効と考えられる。固定化したインドールの2位の脱プロトン化反応においてメシチルリチウムが優れていることをすでに申請者は見出しており、この反応を利用して固定化インドリルホウ素を今回合成した。

得られた固定化インドリルホウ素は、パラジウム触媒存在下、2-ハロインドールと反応させることによりビスインドールへと導いた。また同じ化合物は、固定化した2ヨードインドールと2-インドリルホウ素との反応によっても得ることができた。また固定化したヨードインドール誘導体にパラジウム触媒存在下ピナコールボランとの反応を行うことにより固定化インドリルボラン誘導体を調製し、また続くアリールハライドとのパラジウム触媒クロスカップリング反応を用いて高分子上におけるビスインドール類の合成を行った。ビスインドリルマレイミド誘導体はrebeccamycinなどに見られる基本構造であり、その誘導体のなかからPKC阻害剤として優れた活性を示すものが見出されている。固定化インドリルホウ素化合物をパラジウム触媒存在下、ジブロモマレイミドと反応させると、選択的モノ置換体が得られ、続いて別のインドリルホウ素化合物とカップリング反応を行い、非対称なビスインドリルマレイミド誘導体を合成し、ライブラリーの構築を行った。またビスインドリルピラジンは海洋天然物dragmacidin類の合成中間体として重要であり、またこのビスインドリルピラジン自体にも抗腫瘍活性が見出されている。このような方法論を組み合わせ、またインドールの代わりにそのアザローグあるいは他の芳香族ヘテロ環を用いることによりさらに多様性に富む類縁化合物のライブラリーを構築することが可能と考えられる。今回はさらにフルオラスタグを用いる手法も検討した。
地方在住女性のキャリア意識形成に関する国際比較研究

本研究は、日本およびスウェーデンの女性の就労や労働そしてキャリア形成を取り巻く現状について調査し、女性個人がより自由に働き方を選択できる労働モデルのを考察する。まず、日本の都市部と地方部との働く女性に関する地域比較研究を行い、女性の社会進出が際立つスウェーデンの現状に注目し、スウェーデンと日本の国際比較研究を行う。具体的には、両国の都市部と地方部にみられる女性の就労やキャリア形成における類似と差異をコンジョイント分析とインタビュー調査で定量的・定性的に明らかにし、地方在住女性のキャリア形成や就労環境に関する新たな知見を示し、地方在住女性の就労に関する政策立案に資することを目的とする。
19F-MRIによる診断と治療が一体となった次世代型ナノメディシンの創製

本研究では治療前診断に基づく合理的ながん治療を達成すべく、診断と治療とを同一プラットフォームで行うことが可能な次世代型ナノ医薬品を創製する。具体的にはすでに臨床でも使用されており、低侵襲かつ定量的な診断法であるMRIに着目し、ナノ医薬品の崩壊に伴いMRIシグナルがONになるような仕組みをナノ医薬品に組み込む。MRIイメージングにより本ナノ医薬品の薬効の事前予測が可能になり、それに基づいた治療法の選択が可能になると期待される。
Cellular and molecular mechanism of blood sludging/skimming. Causative role of cancer exosomes and their pathophysiological view points

悪性腫瘍は宿主を血栓傾向にシフトさせ、各種動静脈血栓さらには播種性血管内凝固症候群(DIC)を併発して予後に大きな影響を与える。さらにこの担癌患者の凝固亢進状態は単に血栓塞栓症/DICのみならず、原発巣の拡大浸潤、転移への関与も判明して、その機序の解明と対策確立は緊急の課題となっている。本研究ではこれらの点について癌細胞由来exosomeを解析し、以下の点を明らかにし得た。1.癌細胞(ヒトの培養melanoma A375)は活発かつ恒常的にexosomeを放出する。2.この癌由来exosomeはprocoagulantで、ヒトの血管を模した流血下キャピラリー内の流動下全血に凝固・凝集を惹起した。しかし、キャピラリー内を完全閉塞することはなく、キャピラリー内は“奇異な血流動態"を呈した。すなわち、キャピラリー周辺部は、大小の凝血塊の形成と崩壊を繰り返し、血流の早い部分と停滞した部分から成る不均一な血流が観察された。一方、中央部位は、血流遮断あるいは遅滞部位の内部に流れの速い"canal"が形成されて、蛇行化・閉塞・再開通・再閉塞を繰り返した。この奇異な血流は、“blood skimming、blood sludging"(血液上清、泥状化)に当てはまるものと考えられた。これは臨床では外傷やショック時、熱中症などで報告されている異常な血流動態である。3.正常ヒト内皮細胞由来のexosome添加ではこのような異常流は観察されなかった。4.各因子の抗体を用いた解析では、melanoma由来のexosome添加による異常な血流は第XII因子抗体、組織因子抗体で抑制されたので、一部はexosome表面の第XII因子活性、組織因子発現、ポリリン酸などによるものと推定された。1は我々が共同で開発した全血液のフロー下に血液凝固の動態を可視化、定量・定性するという方法である。すなわち、正常の全血液(血漿、赤血球、各種白血球、血小板存在下)を、微小血管(動脈、静脈)を模したキャピラリー(3μm径、内面をコラーゲン、組織因子で被覆)内を、それぞれ、動脈、静脈条件の流速で流し、顕微鏡可視下に血液凝固能を定量/可視化して解析する方法である。この全血試料にヒトメラノーマ細胞株A375、あるいは血管内皮細胞の培養上清より超遠心法で採取したexosomeを添加して、解析した。2は血漿の凝固過程ダイナミズムを波形解析して、凝固ステップを評価する方法である。具体的には血漿に、培養A375より分離したExoを添加して、凝固過程の波形を解析した。結果、A375由来のexosomeは外因系凝固時間PT測定には影響はないが、内因系凝固時間APTTを短縮させることが明らかになった。exosome添加後の凝固因子活性測定から、A375-exosomeは内因系の活性化によりAPTTが短縮すると考えられた。さらに、exosome添加後の1stおよび2nd derivative peak値の軽度低下は、フィブリノゲンが分解され、FDP、PICが増加したことに起因するものと思われ、exosomeは凝固系のみならず線溶系も活性化することが明らかとなった。“実臨床への反映、臨床への応用展開"を推進する。具体的には、現在、複数の他施設、企業(3大学2企業)と共同研究している「Onco-exosome総合プロジェクト:エクソソーム測定法の確立」の研究と並行進捗させ、その成果とリンク、融合させて、以下のような項目に関して研究を推進する。1.動物実験で再現する。すなわち、培養A375細胞より分離採取したexosomeをマウス、ラットに(静脈)投与して、その運命をフォローする(disappearance time)。2.procoagulant、blood skimming/sludgingをin vivoで再現しうるか、果たしてこれがどの様な病態(具体的には血栓・塞栓症・DIC)を惹起し得るか否かを解析する。さらにはその機序を解析する。具体的には凝固内因系活性化の分子機序(第XII因子、prekallikrein、ポリリン酸、組織因子、トロンボモジュリン、線溶系など)の関与である。3.上記動物実験で得られた結果に基づいて、治療法を模索、検討する。具体的にはトロンボモジュリンを含めたどのような現行の薬剤が有効であるのか、新規にポリリン酸制御などが要求されるか否か、線溶系制御剤の併用は有効か否かなど、exosome惹起病態の制御法の解明・開発。4.実臨床においても癌の転移との関連を明らかにする。さらにDAMPs、PAMPsの関与も検討する。特にDAMPsの中でもexosomeのoriginが悪性腫瘍であることを考慮すると、HMGB1やヒストンの関与の有無も重要であり、これらにも焦点を合わせて解析する。

2.この癌由来exosomeはprocoagulantで、ヒトの血管を模した流血下キャピラリー内の流動下全血に凝固・凝集を惹起した。しかし、キャピラリー内を完全閉塞することはなく、キャピラリー内は“奇異な血流動態"を呈した。すなわち、キャピラリー周辺部は、大小の凝血塊の形成と崩壊を繰り返し、血流の早い部分と停滞した部分から成る不均一な血流が観察された。一方、中央部位は、血流遮断あるいは遅滞部位の内部に流れの速い"canal"が形成されて、蛇行化・閉塞・再開通・再閉塞を繰り返した。この奇異な血流は、“blood skimming、blood sludging"(血液上清、泥状化)に当てはまるものと考えられた。これは臨床では外傷やショック時、熱中症などで報告されている異常な血流動態である。3.正常ヒト内皮細胞由来のexosome添加ではこのような異常流は観察されなかった。4.各因子の抗体を用いた解析では、melanoma由来のexosome添加による異常な血流は第XII因子抗体、組織因子抗体で抑制されたので、一部はexosome表面の第XII因子活性、組織因子発現、ポリリン酸などによるものと推定された。1は我々が共同で開発した全血液のフロー下に血液凝固の動態を可視化、定量・定性するという方法である。すなわち、正常の全血液(血漿、赤血球、各種白血球、血小板存在下)を、微小血管(動脈、静脈)を模したキャピラリー(3μm径、内面をコラーゲン、組織因子で被覆)内を、それぞれ、動脈、静脈条件の流速で流し、顕微鏡可視下に血液凝固能を定量/可視化して解析する方法である。この全血試料にヒトメラノーマ細胞株A375、あるいは血管内皮細胞の培養上清より超遠心法で採取したexosomeを添加して、解析した。2は血漿の凝固過程ダイナミズムを波形解析して、凝固ステップを評価する方法である。具体的には血漿に、培養A375より分離したExoを添加して、凝固過程の波形を解析した。結果、A375由来のexosomeは外因系凝固時間PT測定には影響はないが、内因系凝固時間APTTを短縮させることが明らかになった。exosome添加後の凝固因子活性測定から、A375-exosomeは内因系の活性化によりAPTTが短縮すると考えられた。さらに、exosome添加後の1stおよび2nd derivative peak値の軽度低下は、フィブリノゲンが分解され、FDP、PICが増加したことに起因するものと思われ、exosomeは凝固系のみならず線溶系も活性化することが明らかとなった。“実臨床への反映、臨床への応用展開"を推進する。具体的には、現在、複数の他施設、企業(3大学2企業)と共同研究している「Onco-exosome総合プロジェクト:エクソソーム測定法の確立」の研究と並行進捗させ、その成果とリンク、融合させて、以下のような項目に関して研究を推進する。1.動物実験で再現する。すなわち、培養A375細胞より分離採取したexosomeをマウス、ラットに(静脈)投与して、その運命をフォローする(disappearance time)。2.procoagulant、blood skimming/sludgingをin vivoで再現しうるか、果たしてこれがどの様な病態(具体的には血栓・塞栓症・DIC)を惹起し得るか否かを解析する。さらにはその機序を解析する。
金属酸化物と接触した希土類金属元素を含む表面錯体の原子価変動

イットリビウム-ゼオライトを合成し以下の研究を行った。1表面錯体の合成イットリビウム金属インゴットを液体アンモニアに溶解しそれにゼオライトを含浸させ錯体を表面固定した。アンモニアを室温排気することによって除去し所定の温度で真空排気した。2原子価の決定と構造表面錯体試料のinsituX線吸収スペクトル(XAFS)を測定し、希土類元素の原子価とその定量をXANESにより行ない、幾何学的構造をEXAFSにより検討した。試料は複数の相を含んでおり、EXAFSでの解析は不可能であった。XANES解析のためのソフトウェアを開発した。XANESからは試料の電子状態が排気処理により変化することが見い出された。3化学的状態の決定insitux線光電子分光法(XPS)により化学種の同定を行ないXAFSと相補的な電子状態の解析を行った。700°Cで排気したサンプルのスペクトルから、イットリビウムは窒化物として存在することが見い出された。4リガンドの変化錯体リガンドとしてはアミド,イミドが存在することが期待される。insitu赤外線吸収法によりこれらの存在の確認および存在量を決定した。以上の結果より、排気処理によりイットリビウム錯体はゼオライト上で3価アミド、2価アミド、2価イミド、3価窒化物の順に変化していることが見い出された。これらのうち2価アミドが固体塩基として、また3価窒化物が水素化触媒として有効であることが分かった。本研究の成果はすでに化学工学会主催表面研究会、触媒学会93年度触媒研究会、および、関西XAFS研究会にて報告した。
科学教育用大面積モノクロメータの開発とその活用の研究

ガラス平板鏡にレプリカ透過型回折格子を密着させることで,疑似的に反射型回折格子を構成できることを確認した.回折格子シートを鏡表面に平行に固定させることが必要で,そのため接着材による固定を試みた.接着材の塗布斑や気泡の混入を防ぐ工夫を施し,2液混合型エポキシ樹脂接着材により接着させることができた.しかし,接着力が弱く,硬貨した後,容易に剥離する課題が残る.平板のガラスに回折格子を密着させた平板回折格子の場合,大面積で単色を抽出しようとすると近接波長の角度を持つ光線が重なってしまう問題があることが明確になった.抽出したい特定の波長の光線は回折格子から同じ角度で回折され,入射光が平行光線の場合,平行に回折される.しかし,広い面積で観察する場合,回折格子面の中央とその縁では観察角度が異なるため,入射光の角度広がり以上に,異なる波長の光線を同時に観察することになり,大面積で単色を得ることが難しくなる.これを防ぐために,対向した一組の回折格子間にコリメータを挿入する必要がある.特定の波長の抽出における回折格子の位置関係とコリメータの位置関係は単純でないため,連動して位置を変える機構の工作が面倒である.この課題を解決する目的で,回折格子を湾曲させて,回折光が焦点を結ぶようにし,コリメータを単純な穴で機能する構成を考案した.湾曲させた回折格子に傾斜を付けて平行光線を入射すると,波長ごとに焦点を結ぶ位置が異なる.この焦点位置を中心に点対象に1組の湾曲回折格子を配置し,焦点位置に絞りを配して抽出したい波長のみをとりだすことができる.回折格子と入射光と回折格子の角度位置関係を反射型回折格子の湾曲形状と光線の集中の状況を計算し,波長抽出と回折格子の対向位置,絞り穴位置の関係を検討している.ミラーと回折格子の保持部材,位置関係の駆動機構を単純化して設計できることを今後検討していく.単色抽出を広い面積で行うには不要な波長の光線を除去する必要があるが,当初,面積による角度広がりの効果がさほど影響するとは想定していなかった.単純なコリメーターで対応できるものと予想していたが工夫がさらに必要である.鏡と回折格子シートの接着にも難しさがある.シートミラーと回折格子シートで湾曲反射型回折格子を構成し,レンズを用いない構成を採用し,単純なスライド機構のみでモノクロメータを実現することを目指す.ガラス平板鏡にレプリカ透過型回折格子を密着させることで,疑似的に反射型回折格子を構成できることを確認した.回折格子シートを鏡表面に平行に固定させることが必要で,そのため接着材による固定を試みた.接着材の塗布斑や気泡の混入を防ぐ工夫を施し,2液混合型エポキシ樹脂接着材により接着させることができた.しかし,接着力が弱く,硬貨した後,容易に剥離する課題が残る.平板のガラスに回折格子を密着させた平板回折格子の場合,大面積で単色を抽出しようとすると近接波長の角度を持つ光線が重なってしまう問題があることが明確になった.抽出したい特定の波長の光線は回折格子から同じ角度で回折され,入射光が平行光線の場合,平行に回折される.しかし,広い面積で観察する場合,回折格子面の中央とその縁では観察角度が異なるため,入射光の角度広がり以上に,異なる波長の光線を同時に観察することになり,大面積で単色を得ることが難しくなる.これを防ぐために,対向した一組の回折格子間にコリメータを挿入する必要がある.特定の波長の抽出における回折格子の位置関係とコリメータの位置関係は単純でないため,連動して位置を変える機構の工作が面倒である.この課題を解決する目的で,回折格子を湾曲させて,回折光が焦点を結ぶようにし,コリメータを単純な穴で機能する構成を考案した.湾曲させた回折格子に傾斜を付けて平行光線を入射すると,波長ごとに焦点を結ぶ位置が異なる.この焦点位置を中心に点対象に1組の湾曲回折格子を配置し,焦点位置に絞りを配して抽出したい波長のみをとりだすことができる.回折格子と入射光と回折格子の角度位置関係を反射型回折格子の湾曲形状と光線の集中の状況を計算し,波長抽出と回折格子の対向位置,絞り穴位置の関係を検討している.ミラーと回折格子の保持部材,位置関係の駆動機構を単純化して設計できることを今後検討していく.単色抽出を広い面積で行うには不要な波長の光線を除去する必要があるが,当初,面積による角度広がりの効果がさほど影響するとは想定していなかった.単純なコリメーターで対応できるものと予想していたが工夫がさらに必要である.鏡と回折格子シートの接着にも難しさがある.シートミラーと回折格子シートで湾曲反射型回折格子を構成し,レンズを用いない構成を採用し,単純なスライド機構のみでモノクロメータを実現することを目指す.
聴覚的・視覚的対象および視聴覚複合対象の短期・長期記憶における諸属性の統合過程

本研究の目的は、視覚的あるいは聴覚的刺激を構成する複数の特徴の統合過程について実験的・理論的に検討することである。目的達成のため、以下の3種の実験を計画・実行した。1.視覚的刺激の特徴統合色、形、大きさから構成される線画刺激を用いて予め指定された特徴の短期記憶実験を実施した。この実験では、指定された特徴(関連特徴)以外の無関連特徴が学習刺激と検査刺激間で変化する場合があった。実験の結果、関連特徴の再認時間は、無関連特徴の変化がある場合に、ない場合よりも長かった。再認時間の遅延は、色または大きさが関連特徴で形が無関連特徴の場合に最も大きかった。形が関連特徴の場合は遅延はあまり大きくなかった。このことから、(1)視覚的刺激の特徴は相互に独立ではない、(2)統合された特徴の検索は相互に非対称である、ことが明らかになった。2.聴覚的刺激の特徴統合本研究では、聴覚的刺激として音楽刺激(和音)をとりあげた。和音は物理学的には3つの単音から構成される複合音である。しかし、心理学的には、和音は3つの単音の統合と考えることができる。このことを検討するため、単音を提示し、その直後に和音の調和判断を求める実験を行った。その結果、(1)単音が和音の構成要素である場合、調和判断の所要時間は短くなる、(2)このプライミング効果は、単音が和音の基音である場合に大きく、基音でない場合は小さい、ことが明らかにされた。3.視聴覚複合刺激の特徴統合視覚的に提示される漢字を読む時間を測定する実験を行った。漢字は幾何学的に上下方向、左右方向、または両方向に反転された。このように変換された漢字を読むには、視覚的に提示された漢字に施された変換を逆変換して、発音情報を検索する必要がある。実験の結果、2変換が施された漢字に対する読みの時間は1変換が施された漢字の読みの時間の単調な関数ではないことが明らかにされた。本年度は,視覚的刺激を構成する諸特徴の統合に関する基礎的な資料を獲得するための実験的研究を実施した.このために,まず,いくつかの特徴から構成される2刺激を,比較的短い時間間隔で継時的に提示し,予め指定した特徴について,2刺激間で同異判断を求める実験を計画した.このような課題では,最も合理的な方略は,第1刺激の認知において,指定された特徴だけを記憶し,第2刺激も指定の特徴だけに着目して,両者を比較照合することである.しかし,刺激は複数の特徴から構成されており,指定の特徴にのみ着目することは困難であるかもしれない.このようなことを検討するために,2刺激間で,指定特徴が一致する場合に,指定外の特徴が一致,または不一致である2通りの条件を設け,同異判断の結果を比較する実験を行った.刺激を構成する特徴としては,色,形,大きさ,の3特徴を採用した.第1刺激を50ms提示し,SOAを500msとして第2刺激を提示した.被験者は,予め同異判断のために着目すべき特徴を指定された.指定特徴の数は,1,2,または3特徴であり,同異判断の正答率とその所要時間とが測定された.