hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多様体上の写像とその関連分野の研究

森は、正則写像f:C^n→1P^m(C)の値分布論を研究し、P^n(C)内の因子をパラメ-タ-Z(EC^n)で動かし(moving targetと呼ぶ)、f(C^n)との交わり方を研究することによりf(C^n)のP^m(C)への入り方を研究。W.Stollにより得られたmoving targetsに関するディフェクト関係式の簡単な別証明を与えた。一方最近は正則写像f:C→P^1(C)のinterationによる複素力学系を値分布論的に考察しfのP^1(C)への入り方を調べることを研究中で、成果を得るべく努力を続けている。居駒は、n(≧2)次元空間R^n内の環状領域のモジュラスに対する下からの評価を得た。さらに、n次元球体からn次元空間へのK-擬等角写像で原点を不変にしlim_<x→0>(1f(x)/(x)^α=1(αεR^n)をみたす族@_<α,n>について、n=2のときのmax_<0<(x)<1(lf(x)l)>の上からの評価を得た。高橋は演算子法の研究を行い、その多様体上の写像への応用を研究中である。尾方は、正則断面曲率一定な、ケ-ラ-多様体内の極小曲面の、ガウス曲率およびケ-ラ-角度の性質を利用した分類を研究し、高次元接触空間での一般化されたケ-ラ-角度を用い、ガウス曲率のピンチングにより曲面を分類できることを示した。一方R^n上の一つの関数空間であるモ-レイ空間はある偏微分方程式の解の性質を調べるために導入されたが、これを実解析学の方面から研究したものに、ハ-ディ・リトルウッドの最大関数/作用素のモ-レイ空間上での有界性がある。Zorkoはモ-レイ空間の一般化を行っているが、水原は、ハ-ディ・リトルウッドの結果をこの一般化されたモ-レイ空間上へ一般化した。
Khachaturyan方程式に基づく実在合金の相分解過程のコンピュータ解析

Khachaturyanの拡散方程式に基づき、Al-Zn、Cu-CoおよびFe-Mo合金の相分解挙動の等温時効における相分解シミュレーションを行った。その結果、Al-Zn合金では、等方的なまだら構造が形成され、また分解初期過程から後期過程にかけて、中央組成から外れた場合のスピノ-ダル分解挙動を非常に精密に表現することができた。Cu-Co合金においては、合金組成を変化させて一連の相分解シミュレーションを行い、析出粒子の形状変化や、弾性相互作用の組織形成に及ぼす効果等が明らかになった。Fe-Mo合金の計算では、本合金系は弾性拘束が非常に大きいので、スピノ-ダル分解初期から周期的な変調構造が形成され棒状のゾーンが成長した。以上の計算結果に対して、その計算条件と、全く同条件にて実験した実際の組織とを比較した結果、両者は、組織の形態等、定量的によく一致した。また、Khachaturyanの拡散方程式に基づき、規則-不規則変態のシミュレーションを行い、合金組成および温度により規則度の時間発展過程を算出した結果、相転移点近傍における組織形成において、逆位相境界の幅が変化し、転移点に近づくほどその幅が増加することが示された。本シミュレーシュンの問題点として、弾性拘束関連項内の弾性率の組成依存性の効果を、Khachaturyanの拡散方程式に基づく計算方法では、正確に取扱うことが困難であることが、今年度の研究中に明らかになったが、この点までも計算に取り入れる事の出来る新シミュレーション法をさらに開発することができた。現在これを「離散型拡散方程式」に基づく計算方法と呼んでいる。これによって、現在、世界的に合金の組織形成を、最も正確に解析できる計算方法が確立したことになる。
自動制御型負性容量回路とシート状圧電素子による高性能音響・振動制御システムの開発

本研究はシート状圧電素子と自動制御型負性容量回路を組み合わせた遮音パネルを開発することを目的とした.実施計画は初年度では圧電材料の圧電性,弾性および誘電性,回路のインピーダンス特性,回路制御による圧電膜の振動特性および遮音性能の変化についてデータを収集し,それらを基に物性,電気,振動および音響の4つの現象を互いに関連づける制御理論を確立すること,次年度では,この理論を基に制御パラメータを選定し,従来のアナログ回路のインピーダンス特性をデジタルポテンショメータで自動的に最適化する手法を開発し,動作安定性と遮音性能を実験的に検証すること,最終年度は,AD/DA, DSPによるデジタル負性容量回路を開発することとした.研究成果として,はじめに制御対象となる圧電シートの誘電性と負性容量回路の電気インピーダンス特性から遮音性能制御の予測式を確立した.ここでは単一周波数に対する制御および広帯域制御における周波数特性を定量的に示すことに成功した.負性容量回路のコンピュータ制御化では,従来のアナログ回路にデジタルポテンショメータおよびAD/DAコンバータを導入した.従来のアナログ回路では制御幅は最適化直後で45dBが得られるが,30分後には10dBにまで減衰する.本研究成果は,デジタル制御化により安定に45dBの制御効果が得られた.DSPも試みたところ,演算速度は問題ないが,信号伝達速度が制御信号と音の位相ずれの原因となり,1kHz帯域のいわゆる可聴音に対する効果が得られなかった.以上から,本実験システムではデジタルポテンショメータによるコンピュータ制御化が有効であることが実証された.最終年度ではアプリケーションとしてイヤーマフを試作し,難聴の原因とされる3kHz-4kHz帯域の音を選択的に遮音することに成功した.シート状圧電材料の圧電性,弾性および誘電性,負性容量回路のインピーダンス特性及びフィードバック特性,回路制御による圧電材料の振動特性および遮音性能の変化について信頼性の高いデータを収集し,物性,電気,振動および音響の4つの現象を互いに関連づけた制御理論を基に負性容量回路を自動化するためのアルゴリズムを開発することを目的とした.ここでは近年NASAが開発した,PZTセラミックスマクロファイバーコンポジットシート(MFC)を試料として用いた.圧電共鳴法より電気機械結合係数kは0.475であった.スピーカを設置した金属箱の音口をアーチ型に成形したMFCで塞ぎ,音圧によって誘起される振動をレーザードップラー計で測定した.周波数範囲は10Hz250Hzとした.音圧と振動振幅の比よりヤング率は20GPaが得られた.負性容量回路を結合したMFCのヤング率は,回路の損失係数tanδ_cとMFCの誘電的損失係数tanδ_sが一致した周波数で制御され,kの2乗を係数として回路と試料の電気的容量の比C_c/C_sに反比例した.振動振幅の減衰幅はC_c/C_s=1-k^2のとき最大となり、28dBに至った.これはヤング率が300GPaに増加したことに相当する.回路のキャパシターとしてMFCを用いることにより制御周波数を40Hz230Hzまで拡張することに成功した.ポリフッ化ビニリデン(PVDF)についてもC_c/C_s=1-k^2の条件を満たしたとき音響透過損失の減衰は最大となり,29dBに達した.これはヤング率が3GPaから90GPaに増加したことに相当する.本研究結果は9月27日および28日にNASA, Fraunhofer主催で行われた国際会議International Symposium on Macrofiber Composite Applications(ドレスデン・ドイツ)で報告した.負性容量回路による圧電素子の音響・振動制御において,(1)電気機械結合係数が制御に与える影響,(2)回路と素子の電気的容量と制御特性の関係,(3)負性容量回路のコンピュータ制御化について研究を遂行した.(1)では圧電性ポリフッ化ビニリデン(PVDF)フィルムと,それより結合係数が5倍大きなPZTセラミックスコンポジットシート(MFC)について制御効果を比較した.このシステムで圧電素子のヤング率は回路と素子の電気的容量の比に依存する.遮音効果が最大となる容量比はPVDFでは-0.997,MFCでは-0.93となった.このシステムは容量比が0から-1の範囲で安定に動作し,容量比が-1に近づくにつれ回路にかかる負荷が増大する.本結果は用いる素子の結合係数が大きくなるにつれてシステムの動作安定性が向上し,かつ回路にかかる負荷が減少することを実験的に示した.(2)では回路の制御電圧と圧電素子の振動制御の周波数特性を回路と素子の電気的容量の周波数特性から予測し実験値と比較した.電気的容量を複素数として取り扱い,それぞれの予測式を確立した.回路の複素容量は回路パラメータより計算によって求め,素子の複素容量はインピーダンスアナライザーを用いて実測した.それぞれの値と予測式から求めた制御電圧および振動制御は実験値と良い一致を示した.本結果は回路および素子の電気的特性から制御効果量を予測する手法を示した.(3)では負性容量回路にデジタルポテンショメータを導入し自動最適化を行った.本システムでは圧電素子の電気的容量および電気機械結合係数が温度変化により揺らぎを生じると,制御効果も変動する.その変動幅は制御効果量が高いほど大きい.ここではコンピュータ制御により揺らぎに追随した自動最適化を行い,動作安定化と40dB以上の制御効果の両立を実現した.

本研究はシート状圧電素子と自動制御型負性容量回路を組み合わせた遮音パネルを開発することを目的とした.実施計画は初年度では圧電材料の圧電性,弾性および誘電性,回路のインピーダンス特性,回路制御による圧電膜の振動特性および遮音性能の変化についてデータを収集し,それらを基に物性,電気,振動および音響の4つの現象を互いに関連づける制御理論を確立すること,次年度では,この理論を基に制御パラメータを選定し,従来のアナログ回路のインピーダンス特性をデジタルポテンショメータで自動的に最適化する手法を開発し,動作安定性と遮音性能を実験的に検証すること,最終年度は,AD/DA, DSPによるデジタル負性容量回路を開発することとした.研究成果として,はじめに制御対象となる圧電シートの誘電性と負性容量回路の電気インピーダンス特性から遮音性能制御の予測式を確立した.ここでは単一周波数に対する制御および広帯域制御における周波数特性を定量的に示すことに成功した.負性容量回路のコンピュータ制御化では,従来のアナログ回路にデジタルポテンショメータおよびAD/DAコンバータを導入した.従来のアナログ回路では制御幅は最適化直後で45dBが得られるが,30分後には10dBにまで減衰する.本研究成果は,デジタル制御化により安定に45dBの制御効果が得られた.DSPも試みたところ,演算速度は問題ないが,信号伝達速度が制御信号と音の位相ずれの原因となり,1kHz帯域のいわゆる可聴音に対する効果が得られなかった.以上から,本実験システムではデジタルポテンショメータによるコンピュータ制御化が有効であることが実証された.最終年度ではアプリケーションとしてイヤーマフを試作し,難聴の原因とされる3kHz-4kHz帯域の音を選択的に遮音することに成功した.
気体分子運動論における不連続と特異性についての基礎研究

気体分子運動論では,気体を分子の集団と考え,分子の速度分布(位置と速度の分布)を追跡して,その適当な平均量から気体の運動を理解する.本研究では,平らな物体面の付近で,この平均量の位置に関する変化率が限りなく大きくなる「特異性(発散)」が現れること,発散の程度は対数的であることを明らかにし,分子の速度分布に物体面上で不連続な跳びがあることがその原因であることを突き止めた.気体分子運動論では,気体を連続体ではなく分子という微視粒子の集団と考え,気体の振舞いを分子の速度分布関数(位置と速度の相空間における分子の数密度)を通して理解しようとする.このとき,流体力学的な巨視的物理量は,速度分布関数の重みつき平均量として定義される.本研究では,種々の局面に応じて巨視的物理量にみられる特異な振舞いを速度分布関数(あるいはその導関数)の不連続という視点から統一的に解釈することを試みる.以上の目的のために,本研究では2平板間の希薄気体を考え,解析的考察から出発してそれを反映した新しい数値解法を開発した.その結果,主に次の3つの新しい知見を得た:1.平面状の境界近傍では,巨視的物理量の勾配は,境界からの距離に対して対数的に振舞う.このことは,巨視的物理量の勾配が境界上で対数発散することを意味している.2.速度分布関数の重みつき平均量の示す1の特異性に由来して,分子速度の境界に垂直な成分に対して,速度分布関数は境界上で同様の特異性を示す.3.速度分布関数は一般に境界上で不連続であることが知られている.巨視的物理量の対数的な特異性の強度は,この不連続の大きさと定量的に関係づけられる.より詳細には,衝突頻度を介してこの不連続が減衰することが上記の特異性の構造である.気体分子運動論では,気体を分子の集団と考え,分子の速度分布(位置と速度の分布)を追跡して,その適当な平均量から気体の運動を理解する.本研究では,平らな物体面の付近で,この平均量の位置に関する変化率が限りなく大きくなる「特異性(発散)」が現れること,発散の程度は対数的であることを明らかにし,分子の速度分布に物体面上で不連続な跳びがあることがその原因であることを突き止めた.気体分子運動論では,気体を連続体ではなく分子という微視粒子の集団と考え,気体の振舞いを分子の速度分布関数(位置と速度の相空間における分子の数密度)を通して理解しようとする.このとき,流体力学的な巨視的物理量は,速度分布関数の重みつき平均量として定義される.本研究では,種々の局面に応じて巨視的物理量にみられる特異な振舞いを速度分布関数(あるいはその導関数)の不連続という視点から統一的に解釈することを試みる.初年度は,2平板間の希薄気体を考え,解析的考察から出発してそれを反映した新しい数値解法を開発した.その結果,主に次の3つの新しい知見を得た:1.平面状の境界近傍では,巨視的物理量の勾配は,境界からの距離に対して対数的に振舞う.このことは,巨視的物理量の勾配が境界上で対数発散することを意味している.2.速度分布関数の重みつき平均量の示す1の特異性に由来して,分子速度の境界に垂直な成分に対して,速度分布関数は境界上で同様の特異性を示す.3.速度分布関数は一般に境界上で不連続であることが知られている.巨視的物理量の対数的な特異性の強度は,この不連続の大きさと定量的に関係づけられる.より詳細には,衝突頻度を介してこの不連続が減衰することが上記の特異性の構造である.以上の成果は,次年度6月に開かれる国際会議(14th International Conference on Hyperbolic Problems;開催国:イタリア)で招待講演として報告する.一方,上記2に関して,Tai-Ping Liu教授,I-Kun Chen博士を招へいし,高希薄度気体の場合の数学的証明に着手した.この研究は現在進行中である.もっとも基本的な平面状境界の場合に,速度分布関数の不連続と巨視的物理量の対数型特異性の直接的関係を定量的なレベルで引き出すことに成功している.これには,研究計画当初の解析的考察に加えて,それを反映させた新しい数値解析法を開発するのに成功したことが大きい.また,Tai-Ping Liu教授,I-Kun Chen博士を招へいして直接討議を進めたことで,数学的証明に向けた一歩を踏み出すこともできた.証明はまだ完了していないが,こちらもほぼ順調に進行している.初年度の実績を受けて,次の3つの展開を図る:1.初年度の数値解析による基盤的成果をまとめ,流体力学に関する国際学術誌に投稿する.2.初年度に着手した数学的証明を進行する.これには伝統的な証明方法に加えて,「精度保証付き計算」による計算機支援証明という方法を用いる.3.初年度の成果は平面状境界の一般論であるが,これをさらに一般的形状の境界に拡張することをこころみる.これは,曲率をもつ境界付近での巨視的物理量にみられるべき特異性を洗い出し,それに統一的な理解を与えることを目指すものである.初年度の成果報告のための国外旅費,国外協力者を招へいした集中的討議により数学的証明の完成を行うための招へい旅費にもっとも大きな経費を配分する(80万円).
抗生物質C-1027クロモフォアの合成とその生体高分子との相互作用の解明

極めて強力な抗腫瘍性を示すクロモプロテイン系エンジイン抗生物質であるC-1027, kedarcidinおよびmaduropeptinについて, 9員環エンジインがマクロライド中に配置された複雑な構造を有するアグリコンを構築した。さらにmaduropeptinについてはクロモフォアの全合成を達成し,その構造を訂正することが出来た。非常に強力な抗腫瘍活1生を示す抗生物質であるC-1027は活性本体であり9員環エンジインをコア部に有する不安定なクロモフォアとそれを包摂して安定化するキャリアータンパク質の複合体であり,動的な活性発現機構やユニークなドラッグデリバリーシステムを発現している天然有機化合物として幅広い興味を集めている。年次計画に従い,まずアミノ糖部の新規合成法を開発した。γ-ラクタムのジアステレオ選択的ジヒドロキシル化を鍵反応として大幅な工程数の短縮と全収率向上を達成した。更に, 9員環ジインにアミノ糖部を除く全てのフラグメントを連結したアグリコン保護体の全合成を達成した。その際,エンジインの形成とともに速やかにその分解反応が開始すること,および9員環エンジインの形成条件であるヨウ化サマリウムを用いた還元的オレフィン化反応に対しベンズオキサジン部ビニルエーテルが不安定であることが問題となった。ビニルエーテルをヘミアセタールとしてマスクしてエンジインの形成を行ない,即座にヘミアセタールをビニルエーテルに変換したところ,目的とするエンジインを得ることが出来た。当研究室で以前に明らかにしたように注意深く溶媒を選択することで9員環エンジインの反応性を制御し,時間的に十分な余裕を持ってエンジインを単離することも可能であった。本結果は,類縁のエンジイン系抗生物質の中でも最も反応性の高いC-1027クロモフォアのアグリコン保護体を初めて合成できたものであり,極めて先導的である。非常に強力な抗腫瘍活性を示す抗生物質であるC-1027クロモフォアは,活性本体であり9員環エンジインを中心に有する不安定なクロモフォアとそれを包接して安定化するキャリアータンパクの複合体であり,動的な活性発現機構やユニークなドラッグデリバリーシステムを発現している天然有機化合物として幅広い興味を集めている。本年度の計画であるクロモフォアの全合成達成に向けて検討を行い,以下の成果を得た。昨年,ベンズオキサジン部を導入した上で不安定な9員環エンジインを構築可能な手法を開発し,アグリコン部保護体を合成している。その際に用いた安定鍵中間体に対しアミノ糖部の導入を試みた。実施計画に従い,モデル化合物に対するグリコシル化の条件を検討し,ここで確立した条件で反応を行ったところ,アグリコン側の3級アルコールを立体選択的にグリコシル化できることが明らかになった。次に保護基の検討とエンジイン形成を行った。アミノ糖部を導入した中間体の保護基を吟味し,短寿命エンジインの存在下でも除去可能な保護基に逐次変換後エンジイン形成を試みた。反応は速やかに進行し,目的のクロモフォア保護体を合成,HPLCにより精製することが出来た。さらに一段階での全保護基の脱保護を行いC-1027クロモフォアの生成を質量分析にて確認した。C-1027クロモフォアに代表されるクロモプロテイン系抗生物質は非常に強力な抗腫瘍活性を示す。活性本体であり9員環エンジインを中心に有する不安定なクロモフォアとそれを包接して安定化するキャリアータンパクの複合体であり,動的な活性発現機構やユニークなドラッグデリバリーシステムを発現している天然有機化合物として幅広い興味を集めている。合成研究も活発に行われているが,これまでにその全合成は達成されていない。C-1027クロモフォアの合成を目的として研究を進め,最終工程の9員環エンジインの形成と脱保護に成功したことを質量分析計にて確認することが出来た。また生成したC-1027クロモフォアが水素引き抜きを起こした芳香環化体の核磁気共鳴スペクトル測定に成功した。これにより,提出されているC-1027クロモフォアの3次元構造を有機合成的に確認することが出来た。一方,9員環エンジインの微細な構造変化により安定性が大きく向上しているケダルシジンクロモフォアについても合成を進め,問題であった2つの糖部の導入に成功した。さらにここから合成を進めクロモフォア保護体を合成することができた。
近世期における怪談集・奇談集の研究

本研究は、近世中期に流行した怪談集・奇談集のうち、特に中国白話小説に直接には影響を受けなかったと思われる作品を網羅・整理して、これまでほとんど行われなかった体系的な研究をめざし、その上で、時期的特徴や地域的特徴、あるいは注目すべき個々の作家や作品について考察することを目的とした。そのために、国立国会図書館や国文学研究資料館をはじめとする諸機関にて書誌調査をし、資料等を収集した。その結果、得られた成果の概要は以下の通りである。1.時期的特徴と地域的特徴について(1)享保期には怪談集はあまり作られず、そのほとんどは京・大坂板である。(2)元文寛延期になると一転、その大勢が江戸板になる。その中心は、教訓奇談と言うべきものや、多くの説話を集めた奇談集である。(3)宝暦期では、大坂で吉文字屋市兵衛の活動があるが、全体的にはやはり江戸板が優勢であり、それらは教訓性・知識性に富む。(4)明和期に入ると再び状況は一変し、京・大坂板が主流を占める。そうした傾向は安永天明期まで続くが、それらは前期までの江戸板に比して、より通俗的な教訓を述べるなど、質的に大きく変化した。2.清涼井蘇来は今回注目した作家であるが、まず書誌調査によりその著作を整理し、その上で、『今昔雑冥談』の中に登場人物の性格描写が行われていることなどを考察した。文学史的に注目すべき作家と思われるが、今後も研究を進めていきたい。3.怪談集においては、本屋またはその周辺作者の手になると思われるものが多く、書肆の活動は重要であるが、中でも吉文字屋(鳥飼酔雅)に着目した。『著間雑々集』の序では酔雅は虚実論を展開し、その文学観を明らかにするが、例えば、『本朝国語』は、江戸板の奇談集を倣って作られたことが明らかであることなどが知られた。流行に敏感であった吉文字屋の活動をより広く深く調査し、明らかにすることも、今後の課題としたい。
有機物/炭酸カルシウム複合結晶の形成過程と物性研究

1.結晶構造と結晶性13種類の生体構成アミノ酸存在下,室温で炭酸カルシウムを結晶成長させた結果,非極性アミノ酸(L-Ala,L-Val,L-Leu,L-Pro),塩基性アミノ酸(L-Lys,L-Arg)及びL-GluとL-Glnでは熱的に安定なカルサイトが成長した.しかしながら,非荷電極性アミノ酸(Gly,L-Ser,L-Thr,L-Asp)と酸性アミノ酸(L-Asp)の場合,熱的に不安定なバテライトが優位に形成された.また,この実験ではpHの影響,アミノ酸の分子量の効果は無視できた.SEM像から,カルサイトは数10μmの滑らかな表面を持つ菱面体であったのに対し,パテライト結晶は0.1μm以下の微細な粒の集合体であり,再結晶が阻害されて形成されたと考えられる.2.結晶中のアミノ酸濃度カルサイト100%試料のアミノ酸含有率は0.001mo1%程度と低い値を示したが,バテライトの比率が高くなるにつれてアミノ酸の含有率は高くなった.最もバテライト比が高いL-Aspでは0.219mol%で分配率0.147と高い値を示した.また,溶液中の濃度が0.5mol%程度までは分配率は一定であったが,それより高濃度になると分配率も増加した.3.半経験的分子軌道計算MOPAC/PM3法,ZlNDO法により,アミノ酸と炭酸カルシウムのHOMOとLUMO,静電ポテンシャルを計算し,炭酸カルシウムとアミノ酸の反応部位及び反応性を考察した.その結果,非極性及び塩基性アミノ酸に比べ酸性アミノ酸と非荷電極性アミノ酸では炭酸カルシウムと安定な結合を形成しやすいことがわかった.4.まとめカルサイトが熱的に安定相となる条件下では,非荷電極性及び酸性アミノ酸は沈澱形成初期に形成される熱的に不安定なバテライト結晶と安定な結合を作り,その後バテライトが熱的に安定なカルサイトヘ再結晶するのを阻害することがわかった。
ＩＴＥＲプラズマにおけるディスラプション物理の総合的研究

トカマクで観測されているディスラプション現象の総合的理解をめざし、熱クエンチ、電流クエンチ、逃走電子発生を解析するコード開発を行った。主要な成果として、5次元相対論的モンテカルロコードETC-Relを拡張し、逃走電子発生機構や衝突・放射による損失項を考慮しつつ、逃走電子の壁負荷までを取り扱うシミュレーションを可能にしたこと、フォッカープランクコードTASK/FPに逃走電子発生時のループ電圧を決めるモデルを実装し、ディスラプション時の逃走電子発生率を自己無撞着に決定することのできるシミュレーションを構築したことが挙げられる。これによりITERにおける逃走電子生成量を定量的に評価可能となった。ディスラプション物理を総合的に研究するため、これまで開発してきたコード群を拡張し、逃走電子生成フェイズ、ディスラプションフェイズ、ポストディスラプションフェイズの各ステージにおける素過程を個々のコードを用いて研究するとともに、粒子・流体ハイブリッドコードGpicMHDを核にディスラプション現象全体をシミュレニションできるディスラプション統合コード開発を進める。H23年度は以下の成果が得られた。【逃走電子生成フェイズ】逃走電子生成のためのモデル方程式の調査を行った。【ディスラプションフェイズ】原子力機構で開発された逃走電子軌道追跡コードを上下非対称平衡に対応できるように拡張し、ITERを模擬した平衡を用いて初期的な軌道解析を行った。その結果を日本物理学会年会(H24年3月)で発表した。粒子・流体ハイブリッドコードGpicMHDをトロイダル形状へ拡張するための定式化を行い、コード開発に着手した。【ポストディスラプションフェイズ】【その他】本研究計画のWEBページを新規に立ち上げ、情報発信を開始した。ITERを念頭においたディスラプション物理の研究として、主プラズマの熱クエンチ以降の諸現象をつじつまのあった形で取り扱うことのできる統合シミュレーションの研究をすすめている。今年度は要素コードの高度化および要素間インタフェースの開発が進展し、以下の成果を得た。(1)ディスラプションフェイズ:電流駆動型巨視的不安定性に対する簡約化MHDコードのベンチマークを行うとともに、新たに周辺プラズマからの不純物流入を模擬するための放射損失項モデルを実装した。開発したコードにより、周辺の放射冷却に伴う不安定性励起により、中心プラズマ温度がクラッシュする現象が観測できた。詳細な物理機構の解析を次年度に実施する予定である。加えて、簡約化MHDコードで評価した磁場揺動スペクトルを逃走電子コードで読み込むためのモジュールを開発した。(2)逃走電子生成フェイズ:相対論的電子軌道追跡コードETC-Relコードに逃走電子のドライサー発生および近接衝突による雪崩的増倍のモデルを実装し、逃走電子発生と発生後の3次元軌道解析を組み合わせたシミュレーションコードを世界ではじめて開発し、ITERディスラプションにおける壁損傷予測に適用する見通しを得た。加えて、モデル磁場を用いた理論解析により、巨視的モードに対する逃走電子軌道のドリフト共鳴の影響が軌道損失のエネルギー依存性に重要な役割を果たすことを見出した。(3)ポストディスラプションフェイズ:コイル系および抵抗壁とプラズマの電磁的結合を考慮するための軸対称渦電流コードを開発した。(4)インタフェース開発:要素コード間の統合のため、軸対称平衡コードをベースとしたコード間のインタフェースを開発した。開発したコードをジャイロ運動論シミュレーションに応用することで、GKVコードによる実形状トカマクの乱流輸送解析が可能となった。ITERを念頭においたディスラプション物理のシミュレーション研究として、ディスラプション時の非線形・過渡的なプラズマ挙動をシミュレーションできる統合コードの構築を進めている。ディスラプションフェイズ、逃走電子生成フェイズ、ポストディスラプションフェイズの各ステージにおけるプラズマの素過程を個別のコードで研究することで物理的理解を蓄積しつつ、MHDコードをもとにしたディスラプション統合シミュレーションに集約する。今年度は逃走電子生成フェイズの研究に注力し、以下の成果を得た。(1)誘導方程式によって熱クエンチ時の逃走電子発生過程をモデル化し、プラズマ電流および装置サイズに対して、ディスラプション時の逃走電子の密度やエネルギー分布を比較することで、近接衝突による増幅率の違いによって逃走電子エネルギー分布が単一エネルギー型から指数関数型に変化することを見出した。(2)ITERを想定した実形状のトカマク平衡における相対論的電子の軌道解析コードを開発することで、従来は拡散型の輸送モデルによって評価されてきた逃走電子の損失過程について、新たに3次元の軌道効果を考慮したシミュレーションが可能となった。これにより摂動磁場印加時や低次MHDモードの存在下における逃走電子損失率の定量的な理解に向けた研究の端緒を得た。これらの成果に加え、ディスラプションフェイズに関しては、円柱プラズマに対して開発してきた簡約化MHDコードについて、1次元領域分割を2次元領域分割に拡張し、性能向上を確認するとともに、トロイダル配位でのシミュレーションに向けて自由境界MHD平衡コードとのインタフェースとトロイダル版のポアソンソルバーの開発を行い、数値解法の妥当性を検証した。

ITERに代表とされる核燃焼実験規模の大型トカマクで必須となるディスラプション制御の問題を念頭において、主プラズマの熱クエンチ以降の諸現象をつじつまのあった形で取り扱うことのできる統合シミュレーションの研究をすすめた。相対論的フォッカープランクコードTASK/FPを拡張し、逃走電子と周回電圧の時間発展を自己無撞着に解析することのできるシミュレーションを実現した。主プラズマの熱クエンチ時間に対する逃走電子発生率の依存性を詳細に調べることで、電子テールの減速時間に比べ熱クエンチが十分遅い場合にはConnor-Hastieの理論解と数値解が定量的に一致すること、他方、熱クエンチ時間が減速時間より短くなると、電子衝突周波数の速度依存性によって電子テールがつくられ、顕著な逃走電子発生率の増大をもたらすことを示した。本解析は従来の研究より、近似の少ない物理モデルを用いており、逃走電子発生を定量的に解析するための基盤データベースとして意義のある成果である。加えて、これまで進めてきた巨視的モードの存在下における逃走電子閉じ込めの問題に関し、軌道とMHDモードのドリフト共鳴の効果という視点から整理し、その成果をNuclear Fusion誌に発表した。ポストディスラプションフェーズに関して、コイル系・抵抗壁と主プラズマの電磁的結合を考慮するための1.5次元輸送コードを新たに開発した。また、これまでの研究の総括としてPlasma Conferenceのシンポジウム講演として「原型炉制御に向けたディスラプション研究の展開」を企画し、コミュニティに対する研究成果の発信を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ物理学26年度が最終年度であるため、記入しない。年度途中で研究代表者が九州大学から日本原子力研究開発機構へ移籍し、新たに研究環境を構築する必要性が生じたこと、公募の段階で予定していた研究分担者が、諸事情により研究に参画できなくなったことにより、当初の研究計画を遂行することが困難となった。各要素コードの整備が順調に進んでおり、特に今年度は、簡約化MHDコードによる熱クエンチシミュレーション、粒子コードによる逃走電子発生シミュレーションなど、壁への熱負荷や逃走電子発生などの課題解決に応用可能なシミュレーションコードを開発し、成果を得た。統合シミュレーションに向けて、これらの高度化された要素コードを結合するための数値スキームおよびインタフェース開発の開発をすすめており、この取り組みをさらに加速していく必要がある。逃走電子生成フェイズに関してはコード開発が予想以上に進み、結果も蓄積されつつある。
教職キャリアの多様化を見据えた「中途入職教員」活用に関する教育行政施策の研究

学校はこれまで民間企業などの職務経験を積んだ後に教職をめざす人達を積極的に受け入れてきた。教員以外の職務経験が学校という「閉鎖的」な場を活性化すると考えたからである。しかし、中途入職教員が採用後の教育活動や、校務分掌や研修といった業務においてその経験をどのように活かし、活かされているかといった実態調査は、これまで必ずしも行われていない。そこで、中途入職教員やその任命権者である教育委員会へのインタビュー調査や質問紙調査によってこれらの課題を明らかにする。
シナプス可塑性をin vitroで再現する

神経細胞同士を接続し情報交換を行うシナプスの構造と性質を理解することは神経科学の長年の課題である。興味深いことに、その情報伝達効率は静的なものではなく、学習や刺激に応じてダイナミックな変化を遂げる。その「シナプス可塑性」は脳の記憶といった高次機能を生み出していると同時に神経変性疾患や精神疾患を引き起こす脆弱性の元にもなっている。我々はシナプス可塑性の本質が、様々な蛋白質のシナプス内への集積やシナプス外への離散であることを明らかにした。そこで本研究では、シナプス可塑性をin vitroで再現することでそのメカニズムを明らかにし、記憶、学習、神経疾患にアプローチする。
ティッシュエンジニアリングの三要素から見た補綴前処置としてのテーラーメイド骨再生

ティッシュエンジニアリングの三要素においては、細胞、活性物質、足場物質・担体の三者の併存が必須とされている。この視点から骨再生を見た場合、増生したい部位において供給すべき要素は常に同一とは限らないと考えられることから、本研究を企画した。その結果、骨芽細胞分化促進因子を投与すると石灰化度が高い骨の新生が観察され、同部に骨芽細胞増殖促進因子を投与しても新生骨が同量形成されたが、石灰化度はBMP-2の場合より低いことが明らかになった。また、骨形成促進因子を投与するとSmadシグナリングパスウエイの活性化が見られた。補綴領域における治療は、歯槽骨・顎骨の状態によってその成否が大きく影響される。そのため、補綴前処置としての骨の修正や増生は大変身近なものとなって来ており、より患者の負担が少ない方法が多方面より模索されてきている。しかし、年齢、性別、局所の状態や必要とする骨の量や形態、質などは異なってしかるべきにもかかわらず、これらの要素を念頭に置いた研究は少ない。本研究では、テーラーメイド医療の概念をこの領域に導入し、どのような骨へのアプローチが必要かについて模索するのを目的とした。まず、臨床における骨再生を要する状況のモデル化することを目指した。臨床において骨再生が必要とされる状況は多数あるが、それらは常に同一の環境ではなく、種々の部位特性を有していると考えられるので、それらのモデルをラットにおいて作成した。実際には、1.高齢ラットの骨、2.頭蓋骨、3.頭蓋骨に形成したクリティカルサイズディフェクトを、実際の患者に対するインプラント埋入予定部位モデルとした。その結果、1-3は臨床における骨状態に対する組織学的類似性を有していることが示唆された。次に、各モデルにおいて必要な要素の適用による骨形成実験に着手した。具体的には、分化度合いが低い状態の未分化間葉細胞にBMP-2あるいはスタチンを投与することにより分化を促進させることができた。次に、それぞれの状況において網羅的解析手法を用いて、骨形成/吸収に関わる遺伝子の発現、あるいはターゲットとした因子の発現(例えば増殖因子を投与した場合、増殖に係わる遺伝子が生体内・局所で実際に促進されているか)を検討することとし、骨形成過程におけるシグナリングパスウエイの解析を行ったところ、Smadシグナリングパスウエイの働きが骨形成に関与しているというこれまでの報告を裏付けるデータが得られた。そのため、補綴前処置としての骨の修正や増生は大変身近なものとなって来ており、さらに近年、より患者の負担が少ない方法が多方面より模索されてきている。しかし、例えば骨を移植する、骨誘導能を有する物質を投与する、足場物質としてリン酸カルシウム系製剤やコラーゲンを利用するなどのモダリティーは広く研究されているが、これらの考え方に根拠はあるのだろうか?年齢、性別、局所の状態や必要とする骨の量や形態、質などは異なってしかるべきだが、これらの要素を念頭に置いた研究は皆無である。本研究では、テーラーメイド医療の概念をこの領域に導入し、どのような骨へのアプローチが必要かについて模索するのを目的とする。本年度は、まず実験1として、臨床における骨再生を要する状況のモデル化を行った。すなわち、1.抜歯後長期間経過した歯槽骨上の骨膜の細胞、2.インプラント治療における、いわゆるタイプIの骨、3.嚢胞摘出後の骨をモデル化するため、頭蓋骨を用いて、それぞれi.頭蓋骨を被覆する骨膜、ii.頭蓋骨(ラット頭蓋骨には骨髄腔がほとんどない)、iii.頭蓋骨に形成したクリティカルサイズディフェクトが上記の1-3と対応するかについて組織学的検討を行った.その結果、1-3はi-iiiとしてモデル化可能な組織学的類似性を有していることが示唆された。次に、実験2として各モデルにおいて必要な要素の適用による骨形成実験に着手した。当初の予定においては、平成23年度は実験1と実験2を行い、実験2の一部においては平成24年度も継続して行うこととしていた。実験1においてへ、当初のモデル設定に老齢動物、あるいは老化促進動物を行うこととし、老齢動物を用いて実験を行っていたが、詳細な組織学的検討までには至らなかった。実験2においては、細胞増殖因子、細胞分化因子、血管誘導因子、スキャッフォールドを用いて実験を行うことにしていたが、細胞分化因子を用いた実験以外は、報告可能なデータが出るほどの蓄積を行うことが出来なかった。このように、達成できたところ、できなかったことが混在しているものの、ある程度の達成は果たすことができたため、自己評価を「(2)おおむね順調に伸展している」とした。

平成24年度においては、当初計画通り上記の実験2を継続して行う。また、実験3:種々の状況に置ける骨再生メカニズムの検討としてPCR Array法を用いて、骨形成/吸収に関わる遺伝子の発現、あるいはターゲットとした因子の発現(例えば増殖因子を投与した場合、増殖に係わる遺伝子が生体内・局所で実際に促進されているか)を網羅的に検討することとする。平成23年度と24年度にまたがって行う実験(実験2)の進捗状況により、160000円余りの23年度使用予定研究費を24年度に繰り越した。この繰越金は、予定通り実験2の継続のために使用する予定である。それ以外の資金については、薬品、実験動物等の消耗品費として700000円、旅費として300000円(研究者2名がそれぞれ国内出張2回を予定している)、大学院生一名を雇用する謝金として100000円、その他、論文投稿に係る費用として100000円を充当予定である。
ヒトとヒトの接触行動を考慮した学級閉鎖等の最適な開始基準と実行期間の検証

本研究では、個人ベースのシミュレーションモデルを用い、またヒトとヒトの接触行動を考慮した上で、学級閉鎖による感染症流行の抑制の効果を検証し、学級閉鎖の最適な開始基準と実行期間を探ることを目的とした。研究の成果としては、ヒトとヒトの接触行動の特徴をつかむことができたこと、学級閉鎖はコミュニティ全体の感染症流行の最終規模を下げるだけでなく、流行のピーク時の新規感染者数を抑えることが挙げられる。また、学級閉鎖は可能な限り早く開始した方が良いことが示された。本研究の目的は、大きく分けて以下の3つになる。1)ヒトとヒトの接触行動に関するデータを収集し分析することと、2)インフルエンザ流行に関し、収集・分析した接触行動データを利用し、個人の行動を加味した、精緻なインディビジュアルベースのシミュレーションモデルを作成すること、3)作成したシミュレーションモデルを用い、インフルエンザが流行している際の「学級閉鎖・学年閉鎖・学校閉鎖」の「開始基準と実行期間」を最適化し、政策への提言を行うことである。本年度は主にインフルエンザ流行モデルに必要なパラメータの収集を行った。特に基本再生産数(R_0)に関して、具体的に2009年のインフルエンザ(H1N1)2009の流行時のデータを扱い推定する事ができ、シミュレーションに向けた準備が進んだと言える。ヒトとヒトの接触行動に関するデータ収集に関しては、データの収集の対象となる集団を一般集団から学生へ変更した。この変更は、より収集時のデータの偏りをなくすための変更で、本研究の妥当性を担保するために必要不可欠であると判断した。そのため、本年度は、その変更に伴うデータ収集への協力が可能な学校の検索、交渉を行った。最終的には4校の学校にてデータ収集を行う事が可能となったが、データ収集と分析は次年度に繰り越す事となった。その他、学級閉鎖にかかわるデータの収集と、データの分析後に利用するシミュレーションモデルの作成を進めた。この段階で、すでにヨーロッパの研究などで公表されているデータを用いたシミュレーションを行うことが可能となった。本年度は、前年度より繰り越したヒトとヒトの接触行動に関するデータの収集とその解析、さらにそのデータを用いたシミュレーションを行った。データの収集は4つの学校で行い、そのデータは4万レコードを超えるほど大きなものとなった。すでにシミュレーションに用いるためのデータ編集は終えており、本年度は、現在の学級閉鎖の行われ方に合わせたセッティングを用いたシミュレーションと感度分析を行った。このシミュレーションでは、「開始基準、実行期間」について期待された結果が出てきているため、現在公表の準備を行っている。しかし、政策への提言を行うためには、より詳細な解析を行う必要があると考えられ、現在シミュレーションモデルの改善を行っている。また、接触行動については、収集したデータが当初想定していたものに比べ大きくなったため分析がまだ終了していない。しかし、こちらも分析が終了む次第、公表を行っていく予定である。
日中両国の体育科教育の国際学術研究

平成7・8年度にわたり,中国の体育科教育に関して,文教行政担当者,大学の研究者,学校現場の指導者,児童生徒との直接的な討議・対話・調査を通して実情調査を行うとともに,共同研究者の毛博士を招へいし日中両国の体育科教育について比較研究を深めた。平成8年度の研究実績の概要を要約すれば以下のとおりである1両国の国家組織と体育科教育の方向性日中両国の文教行政における体育科教育は,国家組織とのかかわりで差異が見られる。日本では文部省が学習指導要領に基づき国としての体育科教育の方向性を示しているのに対し,中国では国家教育委員会が体育教学大綱に基づいて指導指針を示しているものの,この他にも国家体育運動委員会から示されている体育鍛練標準手引が各学校に大きな影響を与えている。体育鍛練標準手引には体力・運動能力の評価表が具体的に示されているので多くの学校はこの数値への到達を目指した活動を展開している。このことは,体育教学大綱が日本で昨今主流となっている生涯スポーツを指向した体育科教育の方向性をも視野にいれた活動を期待しているのに対し,体育鍛練標準手引を根拠として体力増強が何よりも学校の評価を高めることとして,各学校がその方向を目指した活動から脱却できない情況をもたらしている。中国においては,児童生徒の体育科教育に責任を有する国家教育委員会と,競技力の強化を図り国際社会での中国スポーツの地位の確保を目指す国家体育運動委員会との緊密な連携が今後一層求められている。1体育担当教師の体育科教育に関する認識体育担当教師が体育の目標をどのように理解し授業をどのように構想していくかという認識は,児童生徒の創造的な学習活動に大きな影響を与えるものである日中両国の体育担当教師の間には認識の差がみられる。両国の国情や指導指針によるものであるが,教科で身に付けさせたい能力資質は,日本がスポーツへの親和的な態度であるのに対し,中国は体力,運動技能,性格形成などを重視している。教師の役割論も,日本は児童主体で授業を展開することを重視しているのに対し,中国は教師主体で体力や運動技能の向上をはかるべきと考える者が多い。単元についても,日本は1つの教材に十分な時間を確保するのに対して,中国は限られた時間で運動技能や体力を高めるという考えのもとに1時間の授業の中で多くの教材を取り扱うような傾向がみられる。1生徒たちの体育科教育に関する認識日々授業を受けている生徒の立場から,体育担当教師の授業に対する考えやその実践を捉えていくことは,授業の問題点を明らかにするうえで欠かせないことといえるこのことに関しても両国には差異がみられる。中国の生徒は日本の生徒より体育の役割を高く評価している。このことは,体力がつく,精神力が高まる,きびきびと動けるなどという心身面に着目した意見に集中していることからもうかがえる。中国の教育が,知・徳・体の全面発達や国家防衛・国家建設を重視して推進されていることの現われでもある。一方,実際の体育授業の価値については厳しい見方を示している。このことは教師の指導の問題も含め体育授業の現実に不満を感じていることの現われでもあり,授業改善の努力を要することを示すものといえる。1中国体育科教育の改革の課題本研究においては,中国の研究者と幅広く研究討議をしたが,多くの関係者が日本の体育科教育に大きな関心を示した。昨今における中国の開放改革政策に伴う経済の発展による社会の変化がスポーツへのかかわりを増し,近い将来日本と同じような状況をもたらすということを予測してのことと思われる。これらの人々との研究討議を通じて得た中国体育科教育の改革の課題の主なものは,社会の急激な変化に伴う学校体育の役割を再検討すること,体育教学大綱の目的の遂行と体育鍛練標準手引のねらいの達成の整合性を図ること,農村部における体育科教育の充実のための施策を強力に推進すること,体育・スポーツに関する施設設備の基準の一層の整備と充実を図ること,などである。1体育担当教師の体育科教育に関する認識

体育担当教師が体育の目標をどのように理解し授業をどのように構想していくかという認識は,児童生徒の創造的な学習活動に大きな影響を与えるものである日中両国の体育担当教師の間には認識の差がみられる。両国の国情や指導指針によるものであるが,教科で身に付けさせたい能力資質は,日本がスポーツへの親和的な態度であるのに対し,中国は体力,運動技能,性格形成などを重視している。教師の役割論も,日本は児童主体で授業を展開することを重視しているのに対し,中国は教師主体で体力や運動技能の向上をはかるべきと考える者が多い。単元についても,日本は1つの教材に十分な時間を確保するのに対して,中国は限られた時間で運動技能や体力を高めるという考えのもとに1時間の授業の中で多くの教材を取り扱うような傾向がみられる。1生徒たちの体育科教育に関する認識日々授業を受けている生徒の立場から,体育担当教師の授業に対する考えやその実践を捉えていくことは,授業の問題点を明らかにするうえで欠かせないことといえるこのことに関しても両国には差異がみられる。中国の生徒は日本の生徒より体育の役割を高く評価している。このことは,体力がつく,精神力が高まる,きびきびと動けるなどという心身面に着目した意見に集中していることからもうかがえる。中国の教育が,知・徳・体の全面発達や国家防衛・国家建設を重視して推進されていることの現われでもある。一方,実際の体育授業の価値については厳しい見方を示している。このことは教師の指導の問題も含め体育授業の現実に不満を感じていることの現われでもあり,授業改善の努力を要することを示すものといえる。1中国体育科教育の改革の課題本研究においては,中国の研究者と幅広く研究討議をしたが,多くの関係者が日本の体育科教育に大きな関心を示した。昨今における中国の開放改革政策に伴う経済の発展による社会の変化がスポーツへのかかわりを増し,近い将来日本と同じような状況をもたらすということを予測してのことと思われる。これらの人々との研究討議を通じて得た中国体育科教育の改革の課題の主なものは,社会の急激な変化に伴う学校体育の役割を再検討すること,体育教学大綱の目的の遂行と体育鍛練標準手引のねらいの達成の整合性を図ること,農村部における体育科教育の充実のための施策を強力に推進すること,体育・スポーツに関する施設設備の基準の一層の整備と充実を図ること,などである。平成7年度は,日中両国の体育科教育に関する史的変遷,文教行政における体育科教育の取扱い,国家的基準としての体育教学大網や学習指導要領の対比研究などの基本的な事項についての研究を中心として行った。これらの研究事項に関する基礎資料を得るため,国家教育委員会において体育科教育の国家基準である体育教学大綱の理念や内容に関する調査を実施するとともに各種学術資料の収集を行った。また,体育教員を養成する北京体育大学,北京体育師範学院,北京師範学院,上海体育学院や国家的指導者の養成を果たしている精華大学の関係教官と体育教育に関する研究協議の場を設け,中国側が目指す指導者養成やその教育内容についての調査研究を行った。さらに,中学校,高等学校,運動学校の体育授業の実際を調査し,体育教学大綱に基づく学校現場における授業の実践状況についても調査し平成8年度の研究への方向付けも行った。
ヒトの脳における確率共振現象の実験的検証

近年、非線形な入出力関係をもつシステムに対するごく微弱なノイズ印加がその出力を増強するという確率共振現象が、物理・化学をはじめ、生物学など、さまざまな分野で報告されている。確率共振現象は、元来氷河期の周期的到来を説明するために考え出された概念であるが、その後幅広い物理系でその存在が確認されるとともに、いくつかの実験研究によって感覚神経細胞におけるノイズ印加が閾値下入力信号の)検出力を高めることが明らかになり、感覚生理学の分野にも大きな話題を提供した。研究期間中、研究代表者は、ヒトの動脈圧受容器に対して外部から物理的に加圧、減圧する方法を用い、動脈圧受容器への微弱なノイズ印加が、起立負荷および下半身陰圧負荷(LBNP)による心肺圧受容器への周期的脱負荷に対する循環応答に及ぼす影響について検討してきた。その結果、ノイズ強度の増加に伴い、心拍数および筋交感神経活動の応答性は、一度向上したのち再び低下するという典型的な確率共振の動態を示した。さらに、健常成人およびShy-Drager症候群患者を中心とする一次性自律神経不全患者を対象として、急速起立時の心拍数・動脈血圧の過渡応答を、同様に動脈圧受容器へのノイズ印加の有無で比較した。その結果、動脈圧受容器に対するノイズ印加は、i)健常成人において頻脈応答を加速すること、ii)患者においては、ノイズなしでは起立に必要な定常血圧を確保できない60度頭部挙上時に(約30/10mmHgまで低下)、50/30mmHg以上の血圧を確保することが示された。以上を総合して、ヒトの脳は、確率共振のメカニズムを用いて、外界から与えられたノイズを有効に利用し、その機能を高め得ることが明らかになった。脳・神経系を取り巻く環境中には、ミクロからマクロまで、様々なレベルで「ゆらぎ」が観察される。その中には脳が動的に生成するものまで含まれているにも関わらず、このようなゆらぎが脳それ自身の情報処理様式にどのような影響を与えるかについては十分検討されてこなかった。近年、ゆらぎと脳・神経系における情報伝達に関する研究が、確率共振(Stochastic Resonance;SR)との関連から注目されている。すなわち、生体が外界の情報を取得する際、あるいは神経細胞の連携によって情報処理を行う際、ゆらぎの存在が、ある場合にはそのパフォーマンスを高める可能性が示唆されてきた。しかしながら、従来のSRの実験的研究においては、そのほとんどが末梢の感覚神経におけるSRを実証するにとどまる。よって本研究では、比較的単純な脳機能としてヒトの延髄における血圧調節機能に注目し、このシステムにSRが観察されるかを、頸動脈洞圧のランダム負荷を用いて既知のノイズを印加することにより実験的に検証することを目的とした。初年度においては、主として以下の2つの実験を実施した。まず、健常成人8名を対象として、電動ティルトテーブルの傾斜角度を020゚の範囲で正弦波的に微細変化させたときの中心静脈圧の変動を延髄の循環中枢に入力した。同時に、新たに開発したネックチャンバー・システムを用い、頸部へのランダムな空気圧負荷によって(体血圧とは独立な)ノイズを一心拍毎に頚動脈洞圧受容体に印加し、延髄レベルで信号と交差させた。その結果、中心静脈圧入力に対する心拍数の応答が、加えたノイズ強度の上昇にともなって一過性に上昇することが確認され、循環中枢レベルでのSRの存在が確認された。さらに同様な実験を下肢陰圧試験を用いて行い、その際、下肢の血管抵抗を調節する筋交感神経活動の応答が、ノイズ印加により有意に高まることが示された。