hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品中非栄養素の機能性と安全性に関する基礎的研究

抗腫瘍作用の解析フコキサンチンの作用機序として明らかになったGANDD45-MAPK-G1アレスト経路において、G1チェックポイントに重要な働きをするRBのリン酸化が抑制されることがわかった。リン酸化部位としては、Ser780及びSer807/811のリン酸化がHepG2,DU145,LNCapのいずれの細胞でも抑制されており、G1アレストの直接の上流はサイクリンD-cdk2/4-RBであることが示唆される結果であった。また、予備的なタンパク質解析の結果より、Hsc71、Rho-GDI、cyclophilinなどがフコキサンチンの作用に関与している可能性のある因子として見いだされた。2.安全性に関する研究;p450誘導の機序フコキサンチンのCYP1A1酵素活性に対する影響の解析より、阻害様式は混合型であることがわかった。また、反応液のHPLC分析の結果、フコキサンチンの代謝物は検出されず、フコキサンチンはCYP1A1の基質ではなく、阻害物質であることが確認された。さらに、ヒトにおける異物代謝に重要なP450であるCYP1A2に対しても混合型の阻害様式であることが示唆される結果が得られた。1.機能性に関する研究;抗腫瘍作用の解析特異なブテノライド構造を持つキサントフィルであるペリジニンが、HepG2肝臓がん細胞の増殖を抑制することがわかった。50%増殖抑制濃度は約10μMであり、ほぼフコキサンチンと同様であった。細胞周期への影響を見た所、低濃度ではG1アレストを起こすが、高濃度ではアポトーシスを起こすことを示唆する結果を得た。HepG2細胞においてフコキサンチンは高濃度でもアポトーシスを起こすことは見られなかったことから、ペリジニンとフコキサンチンは異なる経路で抗腫瘍作用を発揮していることが考えられる。両者の構造の大きな違いは、ブテノライド環の有無であることから、この構造が作用と関連していることが考えられる。フコキサンチンの作用におけるPIM1とMDM2の関与については現在の所、明確な結果は得られていない。2.安全性に関する研究;P450に対する影響フコキサンチンはCYP1A1、CYP1A2、CYP3A4のいずれについてもin vitroの系で酵素活性を抑制した。その50%抑制濃度はそれぞれ、約12.5μM、49μM、11μMであり、CYP1A1とCY3A4に対する抑制作用が強いことがわかった。その阻害様式は全て混合型であった。また、ペリジニンもCYP3A4の酵素活性を抑制することが示された。この結果より、フコキサンチンは発癌物質がCYP1A1/2により活性化されることを抑制するが、一方で、CYP3A4により代謝される薬物の作用を増強する可能性があることが示唆された。
逆磁場配位プラズマの低密度生成

逆磁場配位(FRC)プラズマの中性粒子入射加熱を効率良く行うためには、現在の実験の密度領域を約1桁下げる必要がある。FRCは直線装置で生成されるために、使用気体の下限圧力がパッシェンの法則により決められている。従って、通常の放電形式では、ある値以下に密度を下げることは不可能である。そこで下限圧力以上で電離させたプラズマを、端損失を利用して密度を下げる方法を提案して実験的検証を行った。その結果、我々の装置での実験下限を2×10^<21>m^<-3>から9×10^<20>m^<-3>に下げることが可能になった。同じ手法を大型装置に導入することによって中性粒子入射で必要となる密度条件(4×10^<20>m^<-3>以下)を実現できる見通しが得られた。密度を下げることによってプラズマ温度が400eVから900eVへと上昇し、密度を下げると温度が上がるというFRCプラズマのスケーリング則も確認された。この様に一つの実験装置で扱えるプラズマの密度、温度範囲を広げることが可能になったので、次にFRC炉で必要となる高ポロイダル磁束配位の実現、燃料補給のためのFRC移送と合体の予備実験を試みた。シーターピンチコイルと放電管の間に制御コイルを設けて、その磁場による軸方向の力をFRCに作用させる。このようにして、太くて短い形状のFRC平衡を実現してポロイダル磁束を2倍に増加させることができた。移送実験はFRC生成部と強さが同じ磁場中を50km/秒の速度でFRCを移動させることが可能となった。2つのFRCを生成し、制御コイルを駆動させて衝突、合体を行わせたところ、1015マイクロ秒の時間内に磁気リコネクションが完了して燃料補給の見通しが得られた。以上の実験は全て現在のシーターピンチコイル内で行われているが、今後の本格実験では準定常磁場領域を作って、そこにFRCを移して種々の実験が行われる。逆磁場配位(FRC)プラズマを低密度で生成するには,配位形成前の予備電離プラズマ(初期プラズマ)の密度を下げれば良いことが経験的に知られている。しかし,気体放電の絶縁破壊限界から決まる密度限界があり,目的とする低密度領域のプラズマ発生が困難となることがしばしば起きる。装置の大きさによって密度限界は異っているが、我々の使用しているNUCTE-III装置では2×10^<21>m^<-3>である。そこでプラズマを活性化させることによって放電領域の外へプラズマの一部分を拡散させて,初期密度を逓減させる方法が本研究課題で追述されることになった。プラズマを活性化させる方法として磁場による圧縮が試みられ,圧縮前のプラズマに比べて2.5倍の密度勾配,3倍の温度上昇が実現した結果,初期プラズマ密度の下限を70%引き下げることに成功した。この方式の採用によりFRC密度を9×10^<20>m^<-3>に低下させることが可能となった。密度低下に伴ってプラズマ温度(イオン温度+電子温度)が400eVから900eVへと上昇し,密度を下げると温度が上がるというFRCプラズマのスケーリング則も確認された。このように一つの装置で扱えるパラメータ領域が広がったために,粒子や捕捉磁束の散逸に関する新しい特徴が現われて新たな研究課題も生れた。また、この方式を大型装置に適用することは容易であり,他の装置への適用によりFRC研究の一層の進展が期待される。

逆磁場配位(FRC)プラズマの中性粒子入射加熱を効率良く行うためには、現在の実験の密度領域を約1桁下げる必要がある。FRCは直線装置で生成されるために、使用気体の下限圧力がパッシエンの法則により決められている。従って、通常の放電形式では、ある値以下に密度を下げることは不可能である。そこで下限圧力以上で電離されたプラズマを、端損失を利用して密度を下げる方法を提案して実験的検証を行った。その結果、我々の装置での実験下限を2x10^<21>m^<-3>から9x10^<20>m^<-3>に下げることが可能になった。同じ手法を大型装置に導入することによって、中性粒子入射で必要となる密度条件(4x10^<20>m^<-3>以下)を実現できる見通しが得られた。密度を下げることによってプラズマ温度が400eVから900eVへと上昇し、密度を下げると温度が上がるというFRCプラズマのスケーリング則も確認された。この様に一つの実験装置で扱えるプラズマの密度、温度範囲を広げることが可能になったので、次にFRC炉で必要となる高ポロイダル磁束配位の実現、燃料補給のためのFRC移送と合体の予備実験を試みた。シータ-ピンチコイルと放電管の間に制御コイルを設けて、その磁場による軸方向の力をFRCに作用させる。このようにして、太くて短い形状のFRC平衡を実現してポロイダル磁束を2倍に増加させることができた。移送実験はFRC生成部と強さが同じ磁場中を50km/秒の速度でFRCを移動させることが可能となった。2つのFRCを生成し、制御コイルを駆動させて衝突、合体を行わせたところ、1015マイクロ秒の時間内に磁気リコネクションが完了して燃料補給の見通しが得られた。
メコンデルタにおける非農業部門の発達と農村世帯の経営・家計・就労の戦略

前年度末の本調査で得た戸別データの分析とともに、補足調査を実施:1ティエンザン省統計局での経済状況に関するヒアリング、2調査村が所在するチョガオ県農業振興室での農業・農村事情に関するヒアリング、3調査村の4村落の村落長に対する村落の社会経済状況に関するヒアリング。これらの調査から、調査村の地理的・生態環境的特徴、村落間の相違などを把握するための情報を得た。データ分析と補足調査にて明らかになったなかで興味深かった点は次の通り。1調査村は、農業に障害となる生態環境が点在するティエンザン省のなかでも、水利施設による環境改善により、稲作生産性が最も高い地域の一つであった。201314年頃から、いくつかの農家の独自の判断と、行政のプロジェクト化により、ほぼすべての稲作地がドラゴンフルーツ(以下DF)等の果樹栽培に転換されている。現在、より市場価値の高い樹種への再転換が継続中である。2多額の初期投資を要するDF栽培の原資として、2000年代半ばごろまでの小規模養豚からの現金収入が有力であった。しかし小規模養豚は、現在は企業型養豚に圧倒されて衰退しており、貧困層がDFへの転換を図る際の原資を得る選択肢とは期待できない。3調査村内でここ数年で土地の長期(10年)貸借が進んでいる。土地の賃貸借や、DFとココヤシ栽培の作物選択においては、世帯内の農業労働力の規模が行動を左右している。4DF栽培は、労働集約的な農作業を要し、工場労働に劣らない賃金率で、農業労働の雇用を創出し、調査村近辺からの労働力を吸収している。5稲作に対するDFの経済性は明らかであるが、調査直後には、DF市場の値崩れが報じられ、農家に多くの不安を与えていた。他方で、農家内の青年層の非農業就労も進んでおり、世帯単位での生計のリスクは、他職業からの安定した収入との複合によって軽減されているように示唆された。農村研究に関する文献収集とレビュー、農業・農村センサス等の統計資料収集と分析により、分析枠組み・調査枠組みの確立を図りつつ、メコンデルタでの農村出身労働者への聞き取り調査、および本研究課題の調査方法に重要な示唆を与える紅河デルタ農村調査への参加を実施した。2016年は、過去10年ほどのベトナム農村研究の成果がいくつか発表され、文献レビューにとっては好条件となった。とりわけ、本研究課題の調査対象に隣接するメコンデルタ農村に関連した著作である『ベトナム「新経済村」の誕生』が、近年の都市化・工業化とともに流動化する農村の実情を描いていることから、大いに参考となった。また、分析・調査枠組みの確立に際しては、以前よりメコンデルタ農村調査での協力関係のある他大学のベトナム研究者に協力を得て、具体的な調査方法、仮説の設定などについて打ち合わせを実施した。加えて5年に1度実施されている、紅河デルタに位置する行政村内一集落の全世帯に対する就労・家計調査に参加することを通じて、ベトナム国内で地域が異なるものの、農村における農業経営状況と家族成員就労状況に関する最新の動向に接し、本研究課題の調査方法への重要な示唆を得た。とりわけ、本研究課題の調査対象地域と同様に、小規模な家族経営が卓越するなかで、農村内もしくは周辺での非農業就労の機会が、中高年以上が主体となる農業、世帯の暮らしぶり、ひいては農村社会の維持にとって、ますます重要性を高めている状況をうかがい知ることができた。これらのレビューや関連調査の結果、高度経済成長期の20年を経た現状をかんがみると、デルタ地域の社会経済開発の課題において、貧困が決定的な問題ではなく、いかに中小規模の農家が今よりも所得向上を図れるかが重要な点であることが確認できた。当初1年目に計画していた、2年目以降の本格調査のためのベトナム側協力機関との打ち合わせおよび予備調査を実施することができなかったため。メコンデルタ・ティエンザン省チョガオ県X村にて予備調査(9月)および本調査(3月)を実施した。予備調査において、農業局ならびに調査対象の行政村役場にて、本調査の設計に必要な基本情報の収集を行った。この予備調査において、研究代表者が当該農村において2014年に調査した内容と比較すると、当時耕地の半分近くを占めていた稲作および畑作栽培がほぼ消滅し、ドラゴンフルーツを主要作物とした果樹栽培に取って代わられているという、急激な変化を確認した。そこで、本調査においては、予備調査でみとめられた変化に際して、1主要な果樹栽培自体の内容の変化、2作物転換において農家がどのように資金調達をはかったのか、3この資金調達に際しての非農業就労者である戸主子弟の収入との関係、4土地の賃貸状況に焦点をあてて、調査内容を設計し戸別調査を実施した。本調査は、調査対象となったティエンザン省チョガオ県X村の4集落のうち、生態環境および非農業部門の就労構造が対照的な2か集落を選定し、それぞれ60世帯、計120世帯に対する調査を実施した。詳細なデータ分析は未了ながらも、上記の諸点に関して、次のような知見を得た。1ドラゴンフルーツ栽培への転換は、より市場価値の高い品種の選択とともに広がっており、おなじドラゴンフルーツ圃場を用いたより市場価値の高い品種への乗り換えも起こっていた。2資金調達の方法は多様であり、農業銀行からの優遇金利での借り入れが多数をしめつつも、民間金融(無尽講)、親族からの無利子貸与なども多くみられた。

3資金調達において賃金収入を得ている子弟からの支援も一部に見られたものの、大半はこれまでの農業収入(稲作および畜産)で得た自己資金に拠っている。4高齢者世帯からの土地の貸出しがみられた。このほか、ドラゴンフルーツ栽培関連の雇用労働機会の増加、圃場整備を請け負う業者の出現などあらたな発見があった。1年目の進捗状況(やや遅れている)を取り戻すために計画した予備調査、本調査を計画通り実施することができ、また本調査においては、戸別調査から得られるものと期待していた水準のデータを入手することができたため。前年度末の本調査で得た戸別データの分析とともに、補足調査を実施:1ティエンザン省統計局での経済状況に関するヒアリング、2調査村が所在するチョガオ県農業振興室での農業・農村事情に関するヒアリング、3調査村の4村落の村落長に対する村落の社会経済状況に関するヒアリング。これらの調査から、調査村の地理的・生態環境的特徴、村落間の相違などを把握するための情報を得た。データ分析と補足調査にて明らかになったなかで興味深かった点は次の通り。1調査村は、農業に障害となる生態環境が点在するティエンザン省のなかでも、水利施設による環境改善により、稲作生産性が最も高い地域の一つであった。201314年頃から、いくつかの農家の独自の判断と、行政のプロジェクト化により、ほぼすべての稲作地がドラゴンフルーツ(以下DF)等の果樹栽培に転換されている。現在、より市場価値の高い樹種への再転換が継続中である。2多額の初期投資を要するDF栽培の原資として、2000年代半ばごろまでの小規模養豚からの現金収入が有力であった。しかし小規模養豚は、現在は企業型養豚に圧倒されて衰退しており、貧困層がDFへの転換を図る際の原資を得る選択肢とは期待できない。3調査村内でここ数年で土地の長期(10年)貸借が進んでいる。土地の賃貸借や、DFとココヤシ栽培の作物選択においては、世帯内の農業労働力の規模が行動を左右している。4DF栽培は、労働集約的な農作業を要し、工場労働に劣らない賃金率で、農業労働の雇用を創出し、調査村近辺からの労働力を吸収している。5稲作に対するDFの経済性は明らかであるが、調査直後には、DF市場の値崩れが報じられ、農家に多くの不安を与えていた。他方で、農家内の青年層の非農業就労も進んでおり、世帯単位での生計のリスクは、他職業からの安定した収入との複合によって軽減されているように示唆された。1年目に計画していたベトナム側協力機関との打ち合わせおよび予備調査を、夏季89月に実施し、年度末春季23月に本調査を実施できるよう、67月中にベトナムが協力機関との綿密な打ち合わせのもと準備する。また、引き続き、協力関係のある他大学ベトナム研究者からの助言および紅河デルタ農村調査チームメンバーとの意見交換を実施し、調査・分析枠組みの確立を図る。2年目の本調査によって収集した世帯データの整理と分析を実施するとともに、夏季に追加調査を実施する。おもな追加調査課題は、上記「研究実績」にて得られた知見に対して、農業行政の役割を明らかにすることである。そのために、地方省および県レベルの農業振興策、村落レベルの関連施策を調査(おもに農業政策実務担当者、村落有力者へのインタビュー)を実施する。当初1年目に計画していた現地調査が未実施のため、かかる海外旅費、人件費・謝金が未支出となったため。現地調査費用の実際額が見積額を下回ったため。おもに最終年度の現地調査費として使用する。
哺乳類海馬における新生顆粒細胞の選択的刺激方法の開発

本研究課題では、ラット海馬歯状回における新生顆粒細胞を特異的に刺激するための手法として、哺乳類脳に存在しないペプチド作動性イオンチャネル(FaNaC)に着目し、これを分子ツールとする海馬ニューロンの選択的刺激方法の開発を目的とした。その結果、野生型FaNaCよりも10倍以上ペプチド感受性の高い変異体チャネルの作製に成功した。現在、この分子ツールを海馬ニューロンに発現させる手技の確立を試みている。海馬歯状回における神経新生は、海馬が学習・記憶に重要な脳部位であることから注目されており、新生ニューロンの機能を研究するために、新生ニューロンを特異的に刺激する手法が望まれる。本研究課題では、軟体動物神経系に存在するFMRFamide作動性Na+チャネル(FaNaC)を分子ツールとし、ラットにおいて新生ニューロンを特異的に刺激する方法を開発することを目的とした。FMRFamideは哺乳類脳には存在しないので、内因性ペプチドがFaNaCを活性化する可能性はほぼないが、FMRFamide感受性ができるだけ高い方が望ましい。そこで、当研究室で行っているFaNaCの構造機能相関に関する研究とリンクさせながら変異体チャネル作成を進め、より低濃度のFMRFamideで活性化される変異体チャネルの開発を試みた。その結果、野性型チャネルより10倍以上感受性の高いFMRFamide作動性Na+チャネルを作出することが出来た。また、FaNaCの発現部位を組織化学的に検出するために、チャネル遺伝子末端にタグ(FLAG)をつけた改変チャネルを作製した。当初の計画では、新生ニューロンに特異的にFaNaCを発現させるためにレトロウィルスを使う方法を計画し、そのために必要なP2レベルの遺伝子組換え実験ができる施設を部局内に新設する予定であったが、研究期間内に実験室を整備することが不可能であることが分かり、この手法は断念せざるをえなくなった。そこで、今後の研究展開も見据えて、脳への遺伝子導入法としてエレクトロポレーション法を採用することにした。現在は、まだ試行段階の域をでていないが、ラット胎児および新生ラットの脳に外来遺伝子を導入するための手技の確立を目指しているところである。海馬歯状回における神経新生は、海馬が学習・記憶の座として重要な脳部位であることから注目されており、新生ニューロンの生理機能を研究するために、新生ニューロンを特異的に刺激する手法が望まれる。本研究課題では、軟体動物神経系のみに存在すると考えられるFMRFamide作動性Na+チャネルを分子ツールとすることで、自由行動中のラットにおいて海馬歯状回新生顆粒細胞を特異的に刺激する方法を開発することを目的としている。本年度は、組織化学的に検出できる改変FaNaCの作製、チャネルを哺乳類脳に発現させるための発現ベクターの作製と発現確認、および多点フィールド電位測定用システムの構築を行った。1) FaNaCを組織化学的に検出できるようにするために、チャネル遺伝子末端にタグ(FLAG)をつけた改変チャネルを作製した。改変チャネルのチャネル機能が損なわれていないことを確認するために、改変チャネルのcRNAを合成し、アフリカツメガエル卵を発現系としてチャネル機能を電気生理学的手法で解析した。その結果、特にチャネル機能に異常は認められなかった。また、ドットブロット法により、発現したチャネルを免疫組織化学的に検出できることも確認した。2)野生型チャネルよりもFMRFamide感受性が高いD552K変異体チャネルを用いて同様なFLAG付加チャネルを作製し、機能発現等を確認した。3)タグ付きFaNaCおよびタグ付きD552Kを組み込んだ哺乳類細胞発現用ベクターを作製した。チャネル発現ベクターを導入した細胞がFaNaCを発現することは、これら発現ベクターをアフリカツメガエル卵に直接注入することで確認した。4)脳スライス標本において、多点フィールド電位測定を行うシステムを構築した。このシステムを作るために、設備備品費により4連の細胞外電位測定用アンプを購入した。本研究課題は、2年計画で、ラット海馬新生顆粒細胞を特異的に刺激するための手法を開発することを目指して計画されたものである。当初計画では、初年度に、タグ付きFMRFamide作動性Na+チャネルの作製と機能発現実験、哺乳類発現ベクターにタグ付きチャネルを組み込んだ発現ベクターの作製とその機能発現実験、ラット海馬脳スライス標本におけるFaNaCの発現とその機能解析実験(スライス標本における多点フィールド測定とスライスパッチによる単一細胞レベルでの解析)を行う予定であった。これらの計画のうち、改変チャネルの作製と機能確認、哺乳類用チャネル発現ベクターの作製と発現確認、設備備品費にて購入した多点フィールド測定用増幅器を用いたシステムの構築とチェックまでは行うことが出来た。脳スライス標本での発現実験は、分子生物学的実験が当初の予定よりも時間を要したため、次年度に持ち越すことになった。また、当初は、ウィルスベクターを用いた遺伝子導入法を計画し、この実験研究に必須であるP2,P2A実験が出来る実験室を部局内に設けることを検討したが、本研究課題期間中には無理であることがわかったため、ウィルスベクターを用いる手法は断念することとした。初年度の研究実績により、哺乳類脳にFMRFamide作動性Na+チャネル(FaNaC)を発現させる手法の確立を目指す。

昨年度の研究成果により、本実験を行うための発現ベクター等の準備は概ね整っている。H24年度は、これらを用いてFaNaCを中枢ニューロンに発現する遺伝子組み換えラットの作出を試みる。海馬領域にFaNaCを発現するラットの作出が可能になったら、このラットを用いた行動実験などの可能性を探ることを目的とする。以下に具体的な研究計画を記す。1)新生ラットあるいは胎児ラットの海馬領域に、FaNaCを組み込んだ発現プラスミドを注入し、in vivo (あるいはin utero)エレクトロポレーション法により、海馬ニューロンにFaNaCを発現する遺伝子組み換えラットの作出を行う。本エレクトロポレーション法を行うために、遺伝子導入装置を設備備品費にて購入する。2)遺伝子組み換えラットにおけるチャネルタンパクの発現確認は組織化学的方法により行い、発現したチャネルの機能は、脳スライスを用いた電気生理学的方法で解析する。これらの研究計画は、遺伝子組み換え生物実験におけるP1,P1Aに該当するが、これを行うための施設は所属部局にあるので、問題なく遂行できる。3) FaNaCの発現とその安定性を確かめた後、遺伝子組み換えラットの脳室あるいは海馬内に慢性カニューレを装着し、FMRFamideを慢性投与することによる学習・記憶課題の達成度等を比較する実験を予定している。ラット脳に外来遺伝子を導入するために、遺伝子導入装置(BTX社製、ECM830)を設備備品費にて購入する。この設備備品費が、本年度分の研究費の大部分を占めており、残りは消耗品費とする。本研究課題では、外来遺伝子導入の方法として、ウィルスベクター注入による方法と遺伝子導入装置を用いたエレクトロポレーション法による方法の二つを予定していたが、前述の理由により、ウィルスベクターによる方法が現時点では使えないため、本研究課題を遂行するためには、遺伝子導入装置が必ず必要である。
Ｎａ‐Ｋポンプによるグルコース感受性ＮＰＹ神経・摂食行動の制御と過食・肥満の成因

視床下部弓状核グルコース感受性ニューロン(GSN)において、グルコース濃度低下は細胞内Na+濃度([Na+])を増加させ、これがNa,K-ATPase(NKA)活性化剤SSA412により阻害されたことから、GSNの低グルコース応答にはNKA抑制が関与する。NKA抑制は細胞内エネルギー(ATP)の低下による。NKA抑制は、おそらく脱分極を起して、電位依存性Caチャネルを活性化し[Ca2+]を増加させる。薬理学的なNKA抑制はNPYmRNA発現と摂食を亢進する。GSNでは低グルコース→ATP低下→NKA抑制→NPY神経活性化経路が作動し、これが摂食亢進に繋がる。グルコース感受性ニューロン(GSN)は、低濃度グルコースにより活性化され高グルコースで抑制されるニューロンであり、視床下部弓状核などに局在し、空腹時に活性化され摂食を亢進する役割が想定されている。しかし、グルコース濃度低下を神経細胞興奮に転換する分子機構には不明な点が多く、本研究でNa,K-ATPase(NKA)=Na,Kポンプの役割を検証した。NKA活性低下は細胞内Na+濃度([Na+])増加で判定し、細胞活性化は細胞内Ca2+濃度([Ca2+])増加で判定した。応答した細胞の神経伝達物質を免疫染色で同定した。1.低グルコースによるNKA抑制とその作用機序:1ラット弓状核から単離したGSNにおいて、低グルコースは[Na+]を増加させ、この[Na+]増加はNKA活性化剤SSA412により阻害された。2低グルコースは細胞内NAD(P)Hレベルを低下させた。3高グルコース存在下にあってもグルコース代謝阻害剤は[Na+]増加、[Ca2+]増加を惹起した。以上より、GSNにおいて低グルコースは細胞内代謝低下を介してNKAを抑制し、細胞を活性化することを明らかにした。2.NKA抑制による摂食亢進とそのNPYおよびAgRP依存性:1NKA阻害剤(ウワバイン)の弓状核への局所投与により、摂食が亢進し、弓状核NPY発現が亢進した。2単離した弓状核GSNにおいて、ウワバイン添加は[Ca2+]増加を惹起し、[Ca2+]増加を示した細胞の多くがNPY・AgRPニューロンであった。3ウワバイン投与による摂食亢進はNPY受容体拮抗薬により阻害された。以上より、弓状核のNKA抑制はNPY/AgRPニューロン活性化を介して摂食を亢進することを明らかにした。空腹時にグルコース濃度(血糖値)低下により活性化される視床下部グルコース感受性ニューロン(GSN)による摂食亢進が示唆されている。本研究では、Na,K-ATPase(NKA)が低グルコースによるGSN活性化を仲介するか、さらには摂食行動を制御するかを検証する。1.低グルコースによる弓状核GSN活性化のNa,K-ATPase(NKA)による仲介:(1)ラット視床下部弓状核からニューロンを単離し、細胞内Na+濃度([Na+])を蛍光指示薬SBFIを用いて測定し、低グルコースが[Na+]を増加させることを明らかにした。また低グルコースにより[Ca2+]増加を示したニューロンをGSNと定義した。(2)この[Na+]増加はNKA活性化剤SSA412により阻害された。(3)高グルコース存在下にあってもグルコース代謝阻害剤Mannoheptuloseにより[Na+]増加、[Ca2+]増加が起った。2.低グルコース・NKA抑制による[Ca2+]増加の機序:低グルコースによる[Ca2+]増加が電位依存性L型、N型Caチャネル阻害剤により抑制された。3.脳内の低グルコース・NKA抑制による摂食行動: (1)脳室内NKA阻害剤(ウワバイン)投与により、摂食が亢進した。(2)NKA阻害剤ウワバインにより[Ca2+]増加を示すニューロンの多くがNPYを含有することを、[Ca2+]測定後の免疫染色により明らかにした。以上の結果より、低グルコースは代謝を介してNKAを抑制し、電位依存性L型、N型Caチャネルを介して[Ca2+]を増加し、GSNを活性化することが明らかとなった。計画の半数以上で既に十分の結果を得て結論が得られた。

それ以外の計画について、低グルコースにより細胞内NAD(P)Hが低下するか?、脳室内ウワバイン投与によりNPY発現が亢進するか?の実験はすでに開始して予備的結果が得られており順調に進んでいる。一方、ラットの脳室内にグルコース代謝阻害剤を投与して摂食が亢進するか、この摂食亢進が脳室内NKA活性化剤投与により抑制されるかの実験に関しては、脳室内に投与できる副作用の少ないグルコース代謝阻害剤の入手が出来ず、まだ着手していない。そこで、替わりに絶食条件での実験を計画している。(1)絶食下vs.自由摂食下のラットから摂食調節神経核を単離し、ATP加水分解反応によりNKA活性を測定し、絶食のNKA活性への影響を調べる。(2)さらに、絶食による弓状核NKA活性低下の分子機序を調べる。候補機序として、ATP濃度低下、NKAのリン酸化などの生化学的修飾を検討する。(3)過食を示す2型糖尿病モデルGoto-Kakizaki(GK)ラットの弓状核ニューロンの[Ca2+]測定系で、GSニューロンの低グルコース応答が亢進しているか、または、高グルコースによる抑制が低下しているかを調べる。平成24年度に計画していた、ラットの脳室内にグルコース代謝阻害剤を投与して起る摂食亢進が脳室内NKA活性化剤投与により抑制されるかの実験に関しては、脳室内に投与できる副作用の少ないグルコース代謝阻害剤の入手が出来ず、着手していない。この替わりに、平成25年度に、絶食により起る摂食亢進が脳室内NKA活性化剤投与により抑制されるかの実験を計画している。
建部賢弘の数学に関する研究

建部賢弘のテキストの校合を基にその数学,数学思想および初期日本数学史における歴史的意義に関する研究を行った.その結果,建部の数学にはきわめて現代的な側面とともに,数値の観察による誤差の評価という歴史的な側面があることが明らかになった.また『綴術算経』「自質の説」の数学論,数学者論などにおいては,建部が儒学思想など当時の主流思想をある程度自由に数学に敷衍したものであることを明らかにすることができた.建部賢弘のテキストの校合を基にその数学,数学思想および初期日本数学史における歴史的意義に関する研究を行った.その結果,建部の数学にはきわめて現代的な側面とともに,数値の観察による誤差の評価という歴史的な側面があることが明らかになった.また『綴術算経』「自質の説」の数学論,数学者論などにおいては,建部が儒学思想など当時の主流思想をある程度自由に数学に敷衍したものであることを明らかにすることができた.1.テキスト批判本年度は建部賢弘の『綴術算経』(1722年)の校訂,現代語訳およびその英訳を進めた.テキストの校訂,現代語訳作業では『不休綴術』と東北大狩野文庫『綴術算経』(70桁本),『弧背截約集』(横塚本)等も参考とした.これらの研究の結果は来年度岩波書店から出版される予定である.また英訳は一応完成し,現在本文,数学的解説部分の見直しを進めている.この英訳は来年度のSCIAMVSに掲載される予定である.2.テキストの数学的,思想史的,歴史的解明近世日本における数学は中国伝来の数学の伝統の上に,十分な自由度を持って問題を設定し,その解法を見出したが,しかしその結果の記述においては非常に限定された形式しかもたなかった.これまで近世日本の数学書において記述に飛躍があることはよく知られていたが,その記述の形式,構造については特に考察されてこなかった.本年度の研究においては建部賢弘の『大成算経』を例として,その形式,構造について検討し,また考察の過程が十全に表現されない歴史的背景について研究を進めた.研究成果は「近世日本数学における表現形式について」として京都大学数理解析研究所研究集会で発表し,同講究録に掲載予定である.1.テキスト批判『建部賢弘数学著作集』について,現在編纂中の『関孝和集』(岩波書店)と形式を合わせる形で準備を進めている.すなわち,影印,校合,訓読,注解,現代語訳および注,解説の形態を踏襲する.2.テキストの数学的,思想史的,歴史的解明『綴術算経』の数学的内容については森本光生氏(国際基督教大学)との共同研究によりほぼ解明することができた.従来の概観的要約に比して精確な理解ができたことは近世日本数学史研究において大きな収穫であると信ずる.また同書の思想史的側面として,末尾に付された「自質の説」について詳細な検討を施し,京都大学数理解析研究所の研究集会で発表し,その報告論集『講究録』に投稿した(現在印刷中).3.関孝和研究建部賢弘の研究には師である関孝和の研究が不可欠であるが,その点については,本年はまず,関の行列式について研究し,小松彦三郎氏による「17世紀日本と18-10世紀西洋の行列式,終結式及び判別式」(京都大学数理解析研究所講究録,2004)における解釈が現在のところもっとも妥当との結論を得て,『数学のたのしみ』(2006年夏号)に発表した.また,これまで適当と思われる解釈が得られていなかったベルヌーイ数を用いた冪乗和の公式について,比較的簡明な解釈を得ることができたので,これを"The Bernoulli Numbers discovered by Seki Takakazu"として,2^<nd> IPSHMEAにおいて発表し,現在論文として準備中である.また,現在,『関孝和集』の編纂(共編)も進めている.4.建部の時代背景を探る一環として,建部以前に『算学啓蒙』に注解を施した星野実宣の『股勾弦砂』に校注を施し,研成社から『江戸初期和算選書』の一冊として発表した.1.一般に建部賢弘の数学の歴史的解明のためには,師である関孝和の数学の検討が不可欠である.特に,『綴術算経』を正しく現代語訳,英訳のためには関の『括要算法』の理解が不可欠である.本年度は『綴術算経』の現代語訳,英訳の補完作業として『括要算法』を初めとする関孝和に関する研究も進めた.とくに,建部賢弘による計算値の精度評価の手法が関孝和による方法を踏襲したものであることが明確になった.関自身はその方法論を村松茂清に負っていると考えられる.すなわち二つの異なった方法で得られた二つの値を比較し,共通部分を真の値と考えるのである.村松は自らの方法による値と歴史的に伝承されてきた値を比較し,関は村松の方法と自らの加速計算の結果を比較した.一方建部は自らの方法による多数の値を比較した.このように村松,関,建部と続く円周率計算における計算の歴史的構造を明確にできたことは本年度の収穫であった.2.近年の研究により『発微算法』には少なくとも二版があったことが明らかになったが,その評価は依然変わらないことが確認された.

3.『建部賢弘著作集』およびそのディジタル化のための資料収集をほぼ終了した.4.関に関する全般的研究の成果として,関孝和にわるベルヌーイ数についての仮説を提示することができた.これは『括要算法』の構成を考慮して現在最も妥当な見解だと信ずる.また建部賢弘に関する総合的研究成果として,『建部賢弘の数学』を出版することができた.本書は建部賢弘に関する最初のまとまった単行本である.さらに,建部が円周率を多数桁計算した背景についても考察し,その概略を発表した.すなわち,当時日本には『塵劫記』の開平,開立計算に見られるような多数桁の計算の伝統があり,建部は意味ある計算としてそれを極限まで推し進めたのであった.この視点は近世日本における数学一般の基底の一つとしても重要である.1.建部賢弘が円周率計算に実際にどのくらいの時間がかかったのかを測るため,珠算家の協力を仰ぎ,再現計算をはじめた.その結果,『綴術算経』に記された43桁の計算を誤りなく遂行するためには,正味20時間以上かかることが予想された.この見積もりは現代の珠算家による計算時間であるから,実際にはさらに時間がかかったと思われる.またこれらの計算を一人でしたとすると,計算の誤りを防ぐための検算にもとの計算と同様の時間がかかることから,この見積もりの倍以上の時間を要する.そこで,おそらくは数人で同時に計算をして得られた数値を確認し合ったと思われる.今回の再現には4名による協力を仰いでいる.2.建部の数学思想を明らかにするための主要な著作は『綴術算経』であるが,この現代語訳および注解作業を進めた.この成果は岩波書店から出版することになっている.前項(1)のそろばんによる再現を含めて,『綴術算経』の研究は一段落と言って良いであろう.3.建部賢弘の師匠であった関孝称ほかの研究は建部の数学を明らかにするためにも有効であり,今年度は特に関孝和について集中的に研究を進めた.たとえば円周率計算に関して建部は内接正2^{10}角形までの周長から加速計算をしているが,それに先立つ村松茂清は2^{15}角形の周長を計算し,関は2^{17}角形の周長から加速している.このことから,建部が実は2^{11}角形以上まで周長計算し加速計算をした可能性も指摘できる.この場合,誤差によって小数第43位以降は数値が一定の値に定まらない.このことから建部は円周率を小数第42位までを得て,『綴術算経』にはそれに必要な周長として2^{10}角形までを計算したと記した可能性があるのである.
核融合装置プラズマ対向壁におけるトリチウムの蓄積とリサイクリング

1)前年までのイメージングプレート(IP)法を用いた研究成果により、重水素(D)のみを用いた運転を行う各プラズマ実験装置(D装置)において、D-D核反応により発生するトリチウム(T)の炉壁への蓄積分布を明らかにした。この際のTは発生エネルギーが約1MeVと主プラズマ温度(10keV)に比して高エネルギーであるため、蓄積へ至る機構は磁場中における高エネルギーイオンの振舞いに支配されることがわかった。これはプラズマ中での高エネルギーイオンの挙動を示す実験的結果として、意義深い知見であった一方、次代炉で燃料として導入されるTの蓄積を外挿するに当たっては、D装置ではさらにD(及び軽水素(H))の地区性状況把握が重要であることが示された。これに基づき、マックス・プランク研究所(独)との協力の下、D装置であるJT-60U(日本原子力研究開発機構)のプラズマ対向壁表面に蓄積されたH、Dをイオンビーム分析により求めることを試み、その深さ分布を定量的に示した。これにより、プラズマ対向壁への水素蓄積機構の一端を明らかにするとともに、従来のプラズマ放電を用いた壁洗浄(蓄積されたトリチウムの除去)法に関しても重要な知見を得た。2)少量ながらTを燃料として導入しているJET(英国・カラム研究所)においてIP法によるT分布の測定を行った。特にJETではトリチウム蓄積で問題となっているダイバータの構造を変化させており、それとT分布との相関の有無は、炉構造の最適化という観点から重要である。本研究ではダイバータアーマーマタイル及び、ダイバータ部に設置された水晶振動子膜測定器(表面に形成される炭化水素膜厚測定が目的)上のT分布を詳細に測定した。この結果、構造に関わらずプラズマから陰となる低温部分に、T濃度の高い炭化水素膜が形成されることを明らかにした(炭素は壁材に由来)。これは炉壁の温度がT蓄積に対して重要な要素であることを示している。核融合プラズマ対向壁のアーマータイル表面に蓄積された放射性水素同位体・トリチウムの分析に高感度2次元放射線検出器イメージングプレート(以下IP)を用いた手法を適用し、その蓄積状況を調べた。(1)重水素(D)とトリチウム(T)によるD-Tプラズマ実験を実施した2つの核融合装置、JET(英)、TFTR(米)のプラズマ対向壁に用いられた炭素材タイルについて測定を行なった。炭素材は低原子番号、高融点であるなどプラズマ対向壁として優れた特性を持つ。一方で損耗された壁材炭素が炉内に再堆積する際に多量のトリチウムを取り込む傾向があり、このことが炉内トリチウムリテンション増大につながるとして懸念されている。本研究により両装置壁面の詳細なトリチウム分布を測定することができ、それが壁表面に形成された炭素堆積層の分布と良く一致することを確認した。また層中のトリチウム濃度が、プラズマに曝されない領域に形成された堆積層において高いことを見出した。(2)重水素のみを用いた運転を行なうASDEX Upgrade(独)では、トリチウムはD-D核融合反応によって生じる。これらのトリチウムは主プラズマ温度(10keV)に比べ高エネルギー(1MeV)のため、その一部はプラズマ粒子との衝突過程によりエネルギーを失う前にプラズマ中から逃走し対向壁へ入射する。同装置におけるトリチウム生成量はわずかで炉壁蓄積量も少ないが、高い検出感度を持つIPにより表面分布取得に初めて成功した。JET、TFTRと異なり、壁表面のトリチウム分布は炭素堆積層分布との相関はなく、高エネルギー粒子として対向壁へ入射したものの分布により決定されていた。すなわち同装置におけるトリチウム蓄積過程は、プラズマ水素としてのそれとは異なっていることがわかった。これらの成果は次項「11.研究発表(平成17年度の研究成果)」に挙げる各公刊論文中にて発表した。

この結果、構造に関わらずプラズマから陰となる低温部分に、T濃度の高い炭化水素膜が形成されることを明らかにした(炭素は壁材に由来)。これは炉壁の温度がT蓄積に対して重要な要素であることを示している。
外国人学習者の日本語習得における感覚特性の差異の研究

多様な背景を持つ日本語学習者に対し、日本語の文法や語彙の理解において情報を視覚的に受容した場合と聴覚的に受容した場合による差違についての研究を実証的に行った。文法問題および語彙問題を視覚および聴覚により呈示する方法による問題を作成し、計300名の外国人留学生に対し実施した。また同時にそれ以外の外的規準となるテストも実施し比較検討した。日本語においては視覚的な情報の果たす役割が大きく、表記体型の複雑さや漢字の存在が日本語学習上の一つのネックとなっているが、母語と日本語力との関係についてみると、同じ漢字圏であっても朝鮮語と中国語の学習者間に大きな違いが見られるなどの成果を得た。その他の国、地域については現在さらにデータを収集しているところである。研究成果は学会発表(日本科学教育学会、日本語教育学会)において報告を行った。また、実際の運用力を含むプレースメントテストはテストの経済性の面での問題が大きいが、聴覚を通して処理させる文法テストや語彙テストにより日本語運用力を測定するテストとしての利用の可能性が大きいと考えられ、今後はこの方向での研究を進めたいと考えている。当研究は補助金の交付が追加採択であり12月になってから交付を受けたため,平成7年度は、当初に予定していたこととは異なる研究経過となっている。現在までに行ったことは以下の項目である。1.外国人日本語学習者の特性を類型化するための予備調査として、留学生センターの外国人学習者がどのように記憶や情報処理のための行動を行っているかの観察,およびインタビュー調査を行った。2.1984年以来実施している「日本語習得適性テスト」の結果を学習者の感覚特性の面から再検討を行った。これにより、情報処理能力の測定の面に加えて、学習能力との関係も測定することが重要であることが示唆された。3.学習者の外国人学習者の情報処理過程の方略を明らかにするための実験課題の内容および方法の検討を行った。4.実験調査で用いる刺激を提示するためのパーソナルコンピュータを購入し,実験課題のためのプログラミングの作成を進めている。5.これまでの予備調査からは、個人差の要因として,母語の影響の他,これまで受けてきた教育の影響も大きいことがわかり,その要因をどのように扱うかが課題となっている。また同時にそれ以外の外的基準となるテストも実施し比較検討した。
循環調節における肺循環のparacrine作用とその役割-特に冠・腎・脳循環への影響-

1)肺循環系における血管作動性物質の作用と代謝およびparacrine様物質の産生麻酔イヌの摘出肺葉を定流量拍動回流灌流装置に装着.各種血管作動性物質の肺血管に対する作用と代謝,薬物投与により生じる灌流液中の生理活性物質の変動を検索した.5HT,PGF2aの肺内代謝を確認した.Paracrine様物質の検索ではIでcAMPが増加,PdでPGE2が増加,PpではcAMPの減少があり,薬物に対する肺からの生理活性物質が血中に放出されることが確認された.2)血管作動性薬物の肺循環を介する他臓器paracrine作用の検討肺循環に対する薬物投与の体循環系、特に冠動脈へのparacrine作用の有無を,麻酔イヌの結構動態と冠血流変化から観察した.当該薬物が肺内で代謝されることが望ましいと考えたため,肺内代謝率の良い5HTの静脈内・左心室・大動脈内投与を比較した.5HTの肺循環での代謝は確認できたが,静脈内投与と左心系内投与とに有意な差は検出できなかった.肺循環の他臓器に対するparacrine作用については,局在作用と他臓器関連作用のさらなる分離検討が必要と考えられた.3)肺循環障害性急性循環不全の薬物治療とその作用機作についての検討肺循環障害による循環不全の治療について,血管作動性薬物の関連から,血行動態,左右心室機能,冠循環を含めて検討した.イヌ肺塞栓肺高血圧ショックモデルに対しし,肺血管拡張作用を有する強心薬のIsoproterenol投与よでは,一過性の血行動態の改善ののち動物は死亡し、血管収縮性のNorepinephrine投与では血行動態は持続的に改善した.冠循環と左室機能と改善を後者で確認した。薬物の単離された薬効に加え,複合的効果と心肺相互連関を含めた検討の重要性が示唆された.1)肺循環系における血管作動性物質の作用と代謝およびparacrine様物質の産生麻酔イヌの摘出肺葉を定流量拍動回流灌流装置に装着.各種血管作動性物質の肺血管に対する作用と代謝,薬物投与により生じる灌流液中の生理活性物質の変動を検索した.5HT,PGF2aの肺内代謝を確認した.Paracrine様物質の検索ではIでcAMPが増加,PdでPGE2が増加,PpではcAMPの減少があり,薬物に対する肺からの生理活性物質が血中に放出されることが確認された.2)血管作動性薬物の肺循環を介する他臓器paracrine作用の検討肺循環に対する薬物投与の体循環系、特に冠動脈へのparacrine作用の有無を,麻酔イヌの結構動態と冠血流変化から観察した.当該薬物が肺内で代謝されることが望ましいと考えたため,肺内代謝率の良い5HTの静脈内・左心室・大動脈内投与を比較した.5HTの肺循環での代謝は確認できたが,静脈内投与と左心系内投与とに有意な差は検出できなかった.肺循環の他臓器に対するparacrine作用については,局在作用と他臓器関連作用のさらなる分離検討が必要と考えられた.3)肺循環障害性急性循環不全の薬物治療とその作用機作についての検討肺循環障害による循環不全の治療について,血管作動性薬物の関連から,血行動態,左右心室機能,冠循環を含めて検討した.イヌ肺塞栓肺高血圧ショックモデルに対しし,肺血管拡張作用を有する強心薬のIsoproterenol投与よでは,一過性の血行動態の改善ののち動物は死亡し、血管収縮性のNorepinephrine投与では血行動態は持続的に改善した.冠循環と左室機能と改善を後者で確認した。薬物の単離された薬効に加え,複合的効果と心肺相互連関を含めた検討の重要性が示唆された.平成6年度においては、研究課題の基礎と方向性を確認するため主に以下について検討した。a)肺循環系における低酸素性肺血管収縮に対する血管作動性物質の影響:各種薬物の肺血管に対する基礎的応答を検討するため、麻酔下の雑種イヌから摘出した肺葉を定流量の拍動灌流装置に装着し、肺胞気類似ガス、及び、低酸素性肺血管収縮時の流入灌流圧変化によって検討した。肺血管収縮性薬物についてはSerotonin、Prostagrandin F2a,Angiotensin IIを試み,それぞれ低酸素性肺血管収縮を増強したが、Prostagrandinでは容量依存性反応がいまだ一定していない。α遮断薬のprazocinでは薬物応答が微弱であり、有意な応答が得られなった。β遮断薬では肺血管に対する作用は多くの薬物で薬物応答が微弱であり、内因性交感神経刺激作用を有する薬物の一部で肺血管拡張作用を認めた。ACE阻害薬、Hydrochlorothiazide、MAO阻害薬の肺血管薬物作用についても検討を続けている。b)血管作動性薬物の肺動脈内投与時の冠血流変化の検討肺循環に対する薬物投与の体循環系、特に冠動脈へのParacrine作用の有無を、体循環への影響を少なくした状態で観察するため、麻酔イヌを閉胸下に冠動脈内にカテーテル先端ドップラー血流計を挿入する方法を用いて検討した。ドップラー血流計の冠動脈内での安定した固定に対して若干の技術的検討が必要となった。この系を用い、薬物の肺動脈内投与および左房内投与時の冠血量変化を検討中である。実験系の開発に多少の日時を要したため、内容の解析は未だ十分ではないが、より非侵襲的手法でデーターを得るべく継続実験中である。平成7年度においては、以下について検討した。

a)肺循環系における血管作動性物質の作用と代謝およびparacrine様物質の産生b)血管作動性薬物の肺循環を介する他臓器paracrine作用の検討肺循環に対する薬物投与の体循環系、特に冠動脈へのparacrine作用の有無を,麻酔イヌの血行動態と冠血流変化から観察した.当該薬物が肺内で代謝されることが望ましいと考えたため,肺内代謝率の良い5HTの静脈内・左心室・大動脈内投与を比較した.5HTの肺循環での代謝は確認できたが,静脈内投与と左心系内投与とに有意な差は検出できなかった.肺循環の他臓器に対するparacrine作用については,局在作用と他臓器関連作用のさらなる分離検討が必要と考えられた.c)肺循環障害性急性循環不全の薬物治療とその作用機作についての検討肺循環障害による循環不全の治療について,血管作動性薬物の関連から,血行動態,左右心室機能,冠循環を含めて検討した.イヌ肺塞栓肺高血圧ショックモデルに対し,肺血管拡張作用を有する強心薬のIsoproterenol投与では,一過性の血行動態の改善ののち動物は死亡し,血管収縮性のNorepinephrine投与では血行動態は持続的に改善した.冠循環と左室機能の改善を後者で確認した.薬物の単離された薬効に加え,複合的効果と心肺相互関連を含めた検討の重要性が示唆された.
強度及び位相変調広帯域複合電磁場による革新的健全性評価技術の実現

時間変動電磁場を用いる非破壊検査手法において、電磁場の強度及び位相を調整することで情報量を飛躍的に向上させる技術に関し、メカニズム解明も含む高度化及び各種検討を実施した。kHz電磁場を用いた検討においては、情報量向上の要因を明らかにするとともにその限界について検討し、また対象の磁気特性によるプローブ小型化の可能性を見出した。GHz電磁場を用いた検討においては、発信部の形状の最適化により電磁場を制御することで、著しい信号対ノイズ比の改善を実現した。本研究は、近年見出された、時間変動電磁場を用いて材料評価を行う際の定量性を飛躍的に向上させる新技術を、現在既に実績を有するkHz領域から実用上恩恵の大きいより高周波領域にまで拡張し、その周波数特性、発現条件及び適用限界等を実験と解析の両面から定量的に評価・分析することで、現状解明が一部不完全であるメカニズムを完全に明らかにすると共に、非破壊検査/評価技術という観点からその性能を定量的に評価するというものである平成24年度研究においては、平成23年度研究において得られた知見に基づき、kHz電磁場及びGHz電磁場を用いた技術のさらなる検討を進めた。kHz電磁場を用いた検討においては、平成23年度整備された数値解析環境を用いた詳細な数値解析により、当該技術における主要影響因子の物理的背景を明らかにすることに成功した。また磁性材料を対象とした測定試験により、磁性材料に対しても当該技術は有効であること、のみならず対象に磁性が存在する場合プローブの小型化が実現されうることを明らかとした。併せて、本技術を用いたきず評価における実きずの応答に関する評価・分析を進めた。平成25年度は特に熱疲労割れを対象とし、応力腐食割れと熱疲労割れには有意な差異が存在することを定量的に明らかとした。GHz電磁場を用いた検討においては、平成24年度見出されたプローブ形状を踏まえ、更なる高性能プローブの開発を試みた。数値解析結果に基づき設計・製作されたプローブは優れた透過特性を有するものであり、従来プローブに比して大幅な信号対ノイズ比の向上を実現することが出来た。また、ノイズ低減のための信号処理手法を開発・適用し、きずの定量化にも成功した。本研究は、近年見出された、時間変動電磁場を用いて材料評価を行う際の定量性を飛躍的に向上させる新技術を、現在既に実績を有するkHz領域から実用上恩恵の大きいより高周波領域にまで拡張し、その周波数特性、発現条件及び適用限界等を実験と解析の両面から定量的に評価・分析することで、現状解明が一部不完全であるメカニズムを完全に明らかにすると共に、非破壊検査/評価技術という観点からその性能を定量的に評価するというものである。平成23年度研究において主たる対象としたkHz領域から数MHzまでの電磁場を用いた分析においては、従来得られていた電流ダイポールの位相急変という発現メカニズムのさらなる詳細分析のため、数値解析環境を整備し、発現条件確認及び、各種きず性状に起因する信号変化の定量的評価のための数値解析を実施した。加えて、測定試験環境を構築し、オーステナイト系SUSに加工した人工スリット及び応力腐食割れに対する測定試験を実施し、実機適用性議論のための基礎データの収集を行った。また、平成24年度において主たる対象とする10MHz40GHzまでの電磁場を用いた当該技術研究のための、有限要素法に基づく数値解析環境の構築、及び当該数値解析環境を用いた接続部における反射特性に関する予備的検討を行った。解析の結果は実験結果を良好に再現するものであることが確認された。また、予備的検討の結果、接続部における透過特性に大きな影響を与える形状パラメータが見出され、検証のための測定試験を実施し、解析結果の妥当性を確認すると共に、平成24年度のGHzプローブ設計における指針を得ることができた。東日本大震災による被害のため、年度初頭は学内各種環境の復旧を最優先せざるを得ない状況であり、実際に本研究の実施が可能となったのが平成23年度の下半期になってからであった。そのため、当初予定に比して研究の開始に約半年の遅れが生じてしまった。加えて、同震災の影響により、当研究において用いる予定であった研究環境、特に当研究において用いる予定であった主要機器の一つであるネットワークアナライザが被害を受け、それらの復旧及び修理のための対応が必要であった。これらの理由により、平成23年度末時点での達成度は特に検証試験の実施において、当初の予定に比してやや遅れていると言わざるを得ないが、環境の復旧はほぼ完了しており、また上述のように数値解析に関してはほぼ遅れを取り戻すことができた状態である。平成24年度引き続き鋭意研究をすすめることにより、当初見込み以上の達成状況が得られるものと考えている。平成24年度研究においては、まず、震災の影響により遅延が生じてしまった平成23年度研究項目、より具体的にはより具体的には疲労割れ及び磁性材料に対するkHz数MHz電磁場での適用性と、測定結果から対象の性状を評価するための数値アルゴリズムの構築を完了させる。