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人工原子における光閉じ込めと光・電子の協奏ダイナミクス

巨大な振動子強度を持ちそれゆえ光と強く結合することができる人工原子系対象として,次世代光ナノデバイスへの応用を念頭に,光-人工原子結合系の時間発展計算コードの開発およびションの実行を行った.電磁場および電子系の時間発展を記述するマックスウェル方程式およびシュレディンガー方程式を,それぞれ時間領域差分法およびシンプレクティック積分法に基づいて積分する安定かつ高精度な計算プログラムを開発し,それを用いて光と相互作用する人工原子の電子ダイナミクスの詳細を明らかにした.本研究では,(i)巨大な振動子強度を持ち,それゆえ光と強く結合をすることができる人工原子を利用した光閉じ込めに着目し,人工原子周囲に形成される電磁場および,内部に閉じ込められた光子と電子とが結合した光ドレスト状態を,マックスウェル-シュレディンガー方程式の連立数値解析によって明らかにすること,および,(ii)その知見および開発した計算システムを用いて,人工原子の光閉じ込め素子としての特性の評価を行うことを目的としている.研究の初年度である平成27年度は,まず本研究の柱であるマックスウェル方程式とシュレディンガー方程式の連立方程式を数値積分するための計算システムの開発を行った.数値積分方法としては,大規模数値計算と相性が良く並列化が容易な時間領域差分(FDTD)法を用いた.また,開放系への応用を行うために,着目する物理系の境界での電磁波の反射を防止する完全整合層(PML)の導入を行った.これによって,PML層に入射した散乱波が完全に吸収されるようになり,開放系でのシミュレーションを行うことが可能となった.また,開発した計算コードの信頼性を確認するために,二つの独立なアルゴリズムを用いて電磁場を計算する計算コードの作成を行った.テスト計算例として,擬1次元空間に拘束された単一電子が放射する電磁場の計算を実行し,二つの異なるアルゴリズムで開発したプログラムの計算結果が完全に一致することを確認した.これによって,本研究の柱となる信頼性が高いマックスウェル-シュレディンガー連立数値解析を行うことが可能となった.本研究では,人工原子における光閉じ込めおよび光と電子とが結合した光ドレスト状態を,マックスウェル方程式とシュレディンガー方程式の連立方程式を時間積分することによって明らかにすることを目的としている.このために,研究の初年度である平成27年度は,本研究の柱である「マックスウェル-シュレディンガー連立方程式」を数値積分するための計算コードの開発を行った.マックスウェル方程式およびシュレディンガー方程式ともに,均等空間グリッド上で電磁場および電子波動関数を表現し,FDTD法に基づいてそれらの時間発展を計算するプログラムを開発した.そして,時間依存電子波束から分極電流密度を計算し,それをアンペア-マックスウェル方程式のソース項に返すことによって,励起電子から電磁場へのフィードバック効果を取り入れた.また,解析空間の外側にPMLを配置することによって,グリッド端による人造的な電磁場の反射を防止し,開放的な空間における電磁場の伝播をシミュレーションすることに成功した.これらの開発によって,当初計画していた通り「人工原子と光の協奏的なダイナミクス」のシミュレーションを実行することが可能となった.本研究では,人工原子における光閉じ込めの詳細なメカニズムと光と結合した新奇な電子状態である「光ドレスト状態」の性質を解明すること,および,その知見に基づき人工原子の光閉じ込め素子としての性能評価をすることを目的としている.研究の二年目である平成28年度は,前年度に開発を行った,「マックスウェル-シュレディンガー連立方程式を時間領域差分法(FDTD法)に基づいて積分する計算システム」を用いて,光と相互作用する人工原子の実時間ダイナミクスのシミュレーションを実行した.光の伝播を記述するマックスウェル方程式と電子系の時間発展を記述するシュレディンガー方程式を分極電流密度を介して連立させることによって,電子系の励起によって生成する近接場と,その電子系への再作用を自己無撞着な形で取り入れた計算を行うことが可能となった.開発した計算システムを用いて,電極と接合した人工原子を対象として,光電場によって誘起される過渡電流のシミュレーションを実行した.電子系の空間グリッドの境界に吸収ポテンシャルを導入することによって電子波束の反射を防止し,同時に境界で吸収された確率密度の算出を行うことができるように計算コードの拡張を行った.レーザーパルス照射によって,量子井戸から流れ出る電子波束を電流として計算し,その光電場の周波数およびパルス幅依存性を調べた.その結果,パルス幅の減少とともに,電流スペクトルに干渉模様のフリンジが現れることを見出した.そして,この干渉模様は人工原子内の電子波束の短時間運動を反映していることを突き止めた.また,人工原子内に誘起される時間依存電子波束が形成する動的分極と,人工原子周囲に発生する近接場の関係を調べ,その入射レーザー場依存性を明らかにした.本研究では,人工原子における光閉じ込めの詳細と,光と電子系が結合した光ドレスト状態を,マックスウェル-シュレディンガー方程式の連立解法によって明らかにすることを目的としている.この研究の柱となる「連立マックスウェル・シュレディンガー方程式」を時間積分する計算システムの開発は前年に概ね修了し,平成28年度はこの計算システムを対象系に適用するフェーズへ移行した.超短パルスレーザー光が照射された人工原子系に着目し,電磁場と電子との協奏的な時間発展をマックスウェル-シュレディンガー方程式の連立解法によって計算した.その結果当初の予定通り,人工原子系の周囲に形成される近接場のシミュレーションに成功し,近接場の大きさと電子系の励起ダイナミクスとの関係を明らかにした.また,デバイスへの応用を念頭に,電極と接合した人工原子モデルを考え,光との相互作用に伴って発生する過渡電流の計算を行った.

そして,過渡電流の特徴的な振舞いと入射光の中心周波数およびパルス幅との関係について新しい知見を得た.研究の最終年である平成29年度は,人工原子の光照射よって生成する「光-電子ドレスト状態」の情報を人工原子外部に取り出すために,リード線によって外部電子浴と結合した複合人工原子系の物性を調べた.このような外部と接続した電子系は量子開放系(open quantum system)と呼ばれ,特殊な境界条件を必要とするため,その解を得るためには孤立系よりも複雑な計算方法が必要となる.本研究では,電子を注入するソース領域および,電子を取り出すドレイン領域を人工原子系と接続し,ソース-ドレイン間電流を計算することによって,人工原子の波動関数の情報を外部に抽出するモデル系の構築および計算コードの開発を行った.信頼性の高い電流計算を行うために,時間依存シュレディンガー方程式を,数値的安定性が高く,かつ確率密度を高精度で保存するシンプレクティック積分法によって直接時間積分した.また,ドレイン領域に設置した複素ポテンシャルによって吸収される電子波束の確率密度から,ソース-ドレイン間過渡電流の計算を行った.すなわち,光照射によって特異な電子状態を形成した人工原子内電子は,ソース領域から流入する電子と相互作用し,その一部は,人工原子の電子状態の情報を保持した「量子力学的電流」としてドレイン領域に流入し測定される.開発した計算コードを用いてソース-ドレイン間過渡電流を計算したところ,電流はソース-ドレイン間電位差よりも,人工原子のエネルギー準位構造に鋭敏に依存して極大を形成することが示された.また,過渡電流は光電場の強度のみならず位相にも強い依存性を示すことから,本システムを光の位相計測に用いる可能性が示された.さらにまた,過渡電流の生成は,ソース領域から流入する電子と人工原子系のスピン状態にも依存することが示された.この結果は,本理論モデルが光スピンデバイスへの応用を持つ可能性を示唆している.巨大な振動子強度を持ちそれゆえ光と強く結合することができる人工原子系対象として,次世代光ナノデバイスへの応用を念頭に,光-人工原子結合系の時間発展計算コードの開発およびションの実行を行った.電磁場および電子系の時間発展を記述するマックスウェル方程式およびシュレディンガー方程式を,それぞれ時間領域差分法およびシンプレクティック積分法に基づいて積分する安定かつ高精度な計算プログラムを開発し,それを用いて光と相互作用する人工原子の電子ダイナミクスの詳細を明らかにした.研究の2年目である平成28年度は,前年度に開発を行った,FDTD法に基づく「マックスウェル-シュレディンガー連立方程式の数値積分計算システム」を用いて,人工原子集団と電磁場との混合系における時間発展シミュレーションを実行する.これによって,人工原子における光閉じ込めの本質を明らかにする.特に,人工原子においては,原子のサイズおよび形状によって,電子相関エネルギーが全エネルギーの数%から数十%まで非常に大きく変化することが示されている.
ヒト生殖細胞分化に関わる遺伝子の同定

生殖細胞分化についてヒトY染色体のゲノム構造解析からのアプローチを試みてきた。Y染色体の構造異常と症状の検討・YACを使ったゲノム解析などからY染色体上の遺伝子のマッピング・クローン化を行ってきたが,このような研究の中で以下のように考えるようになった。まず第一に,ヒトのY染色体上の精子形成に関与する遺伝子は機能としては新しい由来のものであり,他の生物のY上の遺伝子と相同性は無い。第二に,性腺分化に関与する遺伝子は基本的に同じものが働いていると思われるが,働く時期や順が相当変化しているであろう。この両者について,ヒトを材料に研究を進めている。前者については,Y染色体上に無精子症の候補遺伝子としてRBM,DAZが既にクローン化されているが,これらの遺伝子の点突然変異例など見出されていないことから,より重要な遺伝子の存在を考え,無精子症領域をより詳しく探索する。この領域については,YAC,コスミド経由のpositional cloningを目指してきたところであるが,反復配列の存在など解析に非常に不利な領域であることが分かってきた。しかし,fiberFISH法などを用いてコスミドのオーバーラップをチェックするなどして,正確なコスミドコンティグを作製し,欠失患者における切断点の同定を目指している。現在までに収集した無精子症検体は200例近くあり,その10%程度でY染色体長腕の数Mbの微小欠失がみられた。残りの検体でより微小な欠失の有無を検索するとともに,欠失例では欠失の切断点のクローン化とそのメカニズムの解明を目指す。後者について,ヒトの性分化の時期に性特異的に発現している遺伝子を明らかにするために,人工流産した57週の男女胎芽を材料にDifferential Display法を用いて解析している。現在までに一見男女差を示す37のバンドを得,これらをクローン化した。
浅層地下水における密度流の非線形性についての多角的解析

塩水浸入による密度流実験において,レイリー数や水槽内の流速についてある条件下では不規則に振動しながら塩水が浸入する現象に関して,測定した電気伝導度データの時系列解析を行った.時間遅れ値を3次自己相関係数を用いて決定したのち,時間遅れ座標系をもちいて3次元アトラクタ再構成を行った.これにより,本時系列データは,リミットサイクル(周期振動)やトーラス(準周期振動)ではないことを確認した.次に,時系列データが決定論的であるかどうかを定量的に評価するため,Waylandら(1993)による検定を行った.これにより,観測されたデータは,線形モデルでモデル化できるか手により生成されたデータであるとは言えず,不規則性はモデルの非線形性に起因するものである可能性があることが示された.多孔質媒体中の二相流の数理モデルであるHele-Shaw流のフィンガリング現象を,従来の境界要素法ではなく,代用電荷法を用いてモデル化した.境界要素法では近似的な境界値が得られるのに対して,代用電荷法では準解析的な解が得られるのが特徴である.流体の粘性や表面張力,液体の吸引量などを様々に変化させた際に,フィンガリングが生じるかどうかをキャピラリーCa数を用いて評価した.本研究で採用したキャピラリー数ではおよそ511を境にフィンガリングが見られた.多孔質媒体の間隙をネットワークとして見なした間隙ナットワークを用いて,排水過程について解析を行った.浸潤過程では,間隙を構成するPore Body(PB)とPore Throat(PT)のうちで,PBが決定的な役割を果たしていたのに対し,排水過程ではともに重要な役割を果たしていることが示された.格子ボルツマン法を用いた多孔質媒体内の流れのモデル化では,CUDAを用いて並列化を行った.これにより,計算を高速に実行できるようになった.本研究は,流れのある地下水において温度差や濃度差によって生じる密度流を,数学的解析や数値シミュレーション,室内実験によって検討することを目的としている.地下水における密度流は,非線形連立微分方程式に支配されており,ベナール対流(流れのない地下水における対流現象)においては,無次元パラメータであるレイリー数によって解が大きく変化する分岐現象が知られている.本年度は,数値シミュレーションによる検討として,均質な帯水層を対象とした温度差による密度流の分岐現象について数値実験を行った.これより,流れのある地下水においては,レイリー数だけでなく,地下水流速によっても解が3種類に変化することが示された.この結果は,International Journal of GEOMATEに掲載された.数学的検討として,流れのある地下水における温度差や濃度差による密度流をフーリエ級数を用いて解析を行った.それによると,流れがある場合でも,ベナール対流と同様に,レイリー数が4π×πのときに分岐が起こり,その値を超えると対流が起こることが示された.数値シミュレーションでは流速によっても,解が分岐することが示されていたが,本解析からは流速による解の分岐は得られなかった.その結果を農業農村工学会大会講演会において発表した.また,塩水を用いた密度流の室内実験を行うため,数値シミュレーションを援用して実験条件を求め,実験水槽を設計・作成した.そして,数学的解析や数値シミュレーションから得られていた条件を参考に流速や濃度差を変化させ,室内実験を行った.その結果,分岐が起こるとされたレイリー数の違いがあったものの,代表的な3つの解の状態(1振動せずに収束,2振動,3振動しながら収束)を再現することができた.これらの結果は,農業農村工学会応用水理研究部会において発表した.上述のように,数学的解析や数値シミュレーションによる検討,室内実験による再現実験を行った.これらは当初の計画のとおりであるが,以下のような,いくつかの課題も見つかった.フーリエ級数を用いた数学的な解析においては,対流による振動のある定常解が得られる条件を求めた.その結果,解は地下水流速と同じ速さで進む進行波解になるということと,熱対流が生じるのはレイリー数が4π×πを超えることが条件であった.これは,数値シミュレーションによって得られていた,地下水の流速が大きくなると対流による振動は生じないという数値実験結果と一見矛盾するものであった.しかし,流速が十分早く,対流による振動が生じていない定常状態にわずかな擾乱を加えるといる数値実験を行ったところ,擾乱はある一定の大きさまで発達し,進行波となって移動し,その後は,再び振動が生じない定常状態に収束した.このことから,フーリエ級数による解析と数値実験による結果は矛盾しないことや,解の振る舞いを解析するには別のアプローチが必要であることが示唆された.また,実験系の設計において,分散係数を一定と仮定して,所望のレイリー数から塩水の濃度や地下水の流速を算出した.これは,一定と仮定しなければ算出できなかったためであるが,分散係数は流速に依存するものとしてモデル化されることが一般的である.これが分岐が生じるレイリー数に,数値解析と実験で差異が生じた一因と考えられるため,分散係数について検討する必要がある.これらの密度流に関する検討の他に,関連する非線形現象として,多孔質媒体における2相流体の侵入様式の変化について,間隙ネットワークを用いた数値実験や軟X線による可視化実験を行った.数値実験から2相間の毛管圧力に応じて侵入様式が変わることが示され,実際に可視化実験で確かめられた.

このことは29年度の農業農村工学会大会講演会で発表予定である.多孔質媒体内における非混合性流体の侵入実験について,間隙ネットワークにおけるインベージョンパーコレーションというモデルにより再現実験を行った.本実験においては,侵入・被浸入流体間の圧力の大きさに応じて,侵入様式がフィンガー状の侵入から一様侵入へと変化することが知られており,実験においても圧力差を大きくすることにより変化することが確認された.パーコレーション理論に基づいたモデルを用いた解析から,多孔質媒体内に形成される間隙のサブネットワークは,圧力差に応じて形状が変化していくことが確認された.特に,侵入可能なクラスタが連結してネットワークを形成し始める浸透閾値を超えた付近において,ネットワークは自己相似形を呈することが知られており,その時の侵入形状がフィンガー状になることが示された.その成果について,国内・国外の学会において発表を行った.上述のモデルは,空間的にも時間的にも離散モデルであり,計算負荷が比較的小さく,間隙のネットワークとしての本質にせまるモデルであると考えられるが,いわゆる偏微分方程式に基づいた物理モデルではない.そこで,Navier-Stokes方程式に基づいた同様の検証を行った.具体的には,格子ボルツマン法を用いて二次元の流体の移動をモデル化した.本モデルを用いて,2相流体の平板間流れや滴の形成,毛管現象といった基本的な現象の確認を行い,疑似多孔質媒体モデル内での非混合性流体の侵入現象を計算した.非混合性流体間に与える圧力差に応じて,選択的な侵入と一様侵入が確認され,その成果を学会で発表を行った.さらに,間隙ネットワークを用いた侵入現象に関連して,乾燥した多孔質媒体に水が浸入する浸潤過程において,パーコレーション理論における浸透確率という概念を用いることにより,様々な水分保持特性を持つ多孔質媒体を統一的に扱うことができることを示し,国際学会で発表した.塩水を用いた密度流に関する室内実験に関して,侵入する塩水の濃度が高く密度流が生じる際に,数値実験では単振動的な塩水浸入が起こることが示されていたが,実験では振動現象は見られたが,安定した振動ではなく不規則な振幅の侵入が見られた.実験装置を確認したところ,塩水が水槽に浸入する前の流入タンク内で密度流が生じており,一様な侵入となっていないことが判明した.そのため,流入タンク内の透水性を下げるという改良を行い,一様侵入が起こるようにして同様の実験を行ったが,不規則な振動が見られた.このことは,本研究にとって本質的な問題である.すなわち,不規則な振動がカオス的な振動であるのか,またどのようにして不規則な振動が発生するのか,そのダイナミクスを調べるという新たな問いについて研究することとした.そのため,当初計画していた塩水と温度による密度流という複雑な問題に取り組むより,この問題を深く追求すべきであると判断する.本年度は,格子ボルツマン法を用いた非混合性流体の二相流れについて取り組んだため,密度流の安定性についての解析やHele-Shaw流に関する数理モデルに関する数学的検討については,基礎的な理解にとどまり個別の案件に対する検討までいたっていない.なお,Hele-Shaw流に関しては,境界要素法,代用電化法を用いた数値計算モデルの開発を始めており,表面張力による界面の後退については再現している.
無意識的知覚の運動反応促進効果にかかわる認知・情動処理過程の検討

本研究では、認知的・情動的刺激に対する情動反応と運動反応から、情動的・無意識的過程の運動行動への影響を検討した。予備実験としてInternationalAffecting Picture System(IAPS)画像を用い、その情動性効果を検討したところ、情動・運動反応の変化はみられなかった。そこで本実験(実験1)では、情動刺激として新たにモンスターの顔画像を用い、Go/No Go反応時間(RT)課題を実施した。その結果、交感神経系優位及び反応遅延の傾向が認められた。しかしそれらの間には関連性がなかった。実験2ではより強い情動刺激として恐怖条件付け刺激を用いたところ、条件付け刺激にRT遅延傾向が認められ、強い情動刺激で運動反応が変容する可能性が示唆された。本研究では、無意識的知覚が認知や情動の処理過程あるいは運動準備過程にどのようにかかわっているのかを検討することを目的とし、初年度の平成21年度は、以下の手順で情動処理過程の関与に関する実験準備及び予備実験を進めた。1.情動刺激の選定にはFlorida大学の情動刺激を用いることとした。既に定められている情動水準指標に従い、情動水準が高い刺激を20種選択してprime刺激とし、情動性の低い刺激をmask刺激として用いることとした。これらの刺激を用い、逆向マスキング条件下の反応時間課題を設定し、prime-mask刺激間隔とprime刺激提示時間を操作することにより、試行を重ねるごとに情動刺激の検出率が50%に収束するように上下法を用いて操作した。このデザインによる予備実験を研究代表者、ポスドク研究員、研究室員等を被験者として実施したところ、情動刺激による主観的情動変化はほとんど起こらず、また反応時間の変化も認められなかった。これらの予備実験の結果から、Florida大学の刺激はおそらく日本人にとっては情動変化をもたらすには至らない刺激であることが考えられ、情動刺激の選定を再検討することとした。2.現在、情動刺激として、インターネット上で閲覧可能なゾンビ様の顔写真を情動刺激として選定することとし、それらをモザイク状に組み直した刺激(色、明るさ等は情動刺激と同じ)をコントロール刺激として用いることとした。これらの情動-非情動刺激を用いた選択反応時間課題により、それら情動刺激に対する反応時間の変化を検討する実験を計画し、予備実験を開始するまでに至った。3.平成22年度はこれらの結果をふまえ、情動指標として皮膚電気反応を用いて情動刺激の情動変化を把握しながら、その選択反応時間への影響を検討する。その結果により、逆向マスキング実験への進展が可能となる。本研究では、無意識的知覚が認知や情動の処理過程あるいは運動準備過程にどのようにかかわっているのかを検討することを目的とし、初年度からの継続実験として、平成22年度は、以下の手順で情動刺激処理の運動反応に対する影響についての実験を実施した。情動刺激の選定.H21年度はFlorida大学の情動刺激を用いたが、情動刺激としての影響度が期待通りの大きさに至らなかったことから、H22年度は怪物(モンスター)の顔20刺激を用いた。人の顔を比較刺激として用いた。実験後に怖さに関する20点満点評価を各実験参加者に実施したところ、怪物の顔は11.4、人の顔は1.0と有意に大きな差が示された。これらの刺激を用い、以下の反応時間課題を実施した。なお、怪物、人、それぞれの統制条件刺激として、各画像をランダム分割・再配置したスクランブル画像を用いた。実験課題.Go/NoGo課題による反応時間課題を実施し、顔画像あるいはスクランブル画像に反応(Go)あるいは無反応(NoGo)させる選択反応課題とした。人の顔と怪物の顔への反応課題は目を替えて実施した。結果と考察.反応時間(RT)について2要因分散分析を行ったところ、人の顔には顔とスクランブル画像間に有意な差がみられ、顔に対する反応時間が有意に長かった。怪物画像に関しては有意差は認められなかった。また、画像とスクランブル刺激のRT差(dRT=スクランブルRT-顔RT)を求め比較したが、有意な主効果、交互作用は認められなかった。さらに全被験者のRTの中央値を基準に長RT群、短RT群に分けてdRTを検討したところ、長RT群については人も怪物いずれもdRTが大きく、人および怪物の顔いずれにもスクランブル画像よりも長い処理時間がかかることを示した。短RT群についてみると、人の顔のdRTは大きかったが怪物についてはdRTはほぼ0であった。すなわち、短RT群では怪物の顔の処理はスクランブル刺激と同等の時間で処理されていることがわかった。

本研究では、無意識的知覚が認知や情動過程・運動準備過程にどのようにかかわるかを検討するため、情動的特性を持つ刺激として、モンスターの顔を呈示し、その運動反応への影響を反応時間、脳波事象関連電位などから検討した。情動刺激の効果は個人差が大きいため、各種質問紙とともに指尖脈波を情動反応の指標として情動反応の大きさを把握し、反応時間との関連性を行動的側面から検討した。当初計画では、行動指標の特性が明らかになった場合に、脳波事象関連電位(ERP)あるいは機能的核磁気共鳴画像(fMRI)により脳活動の活動部位の検討を行うことも視野に入れていた。しかし、反応時間に明確な実験条件差が得られるには至らず、脳活動の検討は今後の課題となった。行動的側面の分析としては、反応時間、質問紙、指尖脈波の情動反応の詳細な検討を進めてきており、現在、それらの相互関連性を様々な観点から分析しているところである。検討結果は以下のとおりである。平成23年度の実験では、ヒトの情動系情報処理が運動系情報処理に影響するか否かを検討するため、恐怖を喚起する視覚画像(モンスターの顔、統制画像として人の顔)をコンピューターモニターに短時間呈示し、それに対するマウスボタン押しによる選択反応時間を測定した。また、そのような視覚刺激呈示および反応が自律神経系の活動とどのように関連しているかを探るために、指尖部から導出した脈波の間隔変動を周波数解析し、交感/副交感神経系の活動の指標とした。反応時間の結果では、短反応時間群にモンスター刺激の反応が速くなる傾向が一部に見られた。他方、指尖脈波の分析では、モンスターの顔の方が交感神経系がより亢進していることがわかり、モンスター刺激が自律系に影響を及ぼしていることが示唆された。しかし、それらと反応時間の関連性は明確でなかった。情動刺激は、動物行動では天敵に遭遇するなどの情動刺激による情動行動が極めて素早く実行され、意識過程はその後ゆっくり生じることが示唆されている(LeDoux, 1996)。したがって、情動刺激は反応を促進し素早い反応を誘発する可能性が高い。本研究計画では情動刺激にモンスターの顔刺激を用いそのコントロールとして人の顔を用い、それらの運動反応への影響を反応時間(+脳波事象関連電位)から検討することとした。情動反応評価としては指尖脈波を指標とした。平成23年度までの実験では、運動反応と情動反応にわずかながら関連性が認められたものの、強い明確な相関関係は認められなかった。したがって、モンスターの顔を刺激とした場合、運動反応と情動反応は互いに独立していると推察された。平成24年度は、情動刺激をモンスターの顔から恐怖条件づけした無意味図形に変更し、同様の実験を行った。無意味図形は、輪郭を不鮮明にした水平・垂直方向の縞刺激(空間周波数2.5、5、10 cycle/deg)とし、それらを20、40、80、160 ms提示することとした。恐怖条件づけは、これら無意味図形刺激と同時に電気刺激(痛みを伴わない強度の刺激)を手首部分に与えることで操作した。恐怖条件づけには個人差があることから、指尖脈波による情動反応をモニターしながら適切な強度の刺激を個別に設定することとした。実験手順は、(1)Pre-testで恐怖条件づけしてない刺激による反応時間を測定、(2)恐怖条件
3次元載荷装置による鋼製橋脚の疑似動的実験と復元力モデルの開発

鋼製橋脚の地震時の動的な3次元応答性状と終局挙動を表現できる復元力モデルを開発するために第1に,3次元載荷装置,位置測定装置と擬似動的試験を実施するための制御プログラムの開発を行った.第2に実験装置を用いて円形断面ならびに矩形断面橋脚の2方向繰り返し載荷実験を行い,その履歴特性を明らかにした.第3に,報告者らが過去に開発した鋼材の繰り返し構成則である3曲面モデルを用いたシェル要素による非線形有限要素解析により,2方向繰り返し荷重下の橋脚の履歴挙動を解析し,その適用性を検討した.この結果から,2方向繰り返し荷重下で大きな塑性履歴を伴う場合にも精度を保てるように有効相当塑性ひずみの概念を新たに導入し3曲面モデルの改良を行った.第4に,円形および矩形断面橋脚の各種パラメータを変化させて改良3曲面モデルを用いたシェル要素による複合非線形解析を実施し各パラメータと1方向,2方向繰り返し荷重下の履歴特性との関係を明らかにした.そして最大耐力,変形能などの重要な履歴特性値の予測式を誘導した.第5に,この履歴特性値の予測式を用い2方向繰り返し荷重下での1方向成分の骨格曲線を作成し,荷重の2方向成分の連成による影響を陰な形で考慮した履歴モデルを提案した.なお,本モデルは現行の1方向の地震動に対する設計に直接使うことができる.またもう一つの履歴モデルとして,剛棒の頂部に集中質量を,基部に断面に沿って複数の軸方向集中ばねを配置した多ばねモデルを提示した.各ばねの構成則は橋脚の面内1方向の履歴挙動に関する予測式を用いて同定する.地震波3成分を受ける鋼製橋脚の非線形動的応答に関して,局部座屈変形が極端に大きくない場合に,本モデルはシェル要素を用いた解析の代用として実用上十分な精度を有している.多ばねモデルの計算時間についてはシェル要素を用いたモデルのわずか0.02%以下で非常に短く実用上の価値は高い.鋼製橋脚の地震時の動的な3次元応答性状と終局挙動を表現できる復元力モデルを開発するために第1に,3次元載荷装置,位置測定装置と擬似動的試験を実施するための制御プログラムの開発を行った.第2に実験装置を用いて円形断面ならびに矩形断面橋脚の2方向繰り返し載荷実験を行い,その履歴特性を明らかにした.第3に,報告者らが過去に開発した鋼材の繰り返し構成則である3曲面モデルを用いたシェル要素による非線形有限要素解析により,2方向繰り返し荷重下の橋脚の履歴挙動を解析し,その適用性を検討した.この結果から,2方向繰り返し荷重下で大きな塑性履歴を伴う場合にも精度を保てるように有効相当塑性ひずみの概念を新たに導入し3曲面モデルの改良を行った.第4に,円形および矩形断面橋脚の各種パラメータを変化させて改良3曲面モデルを用いたシェル要素による複合非線形解析を実施し各パラメータと1方向,2方向繰り返し荷重下の履歴特性との関係を明らかにした.そして最大耐力,変形能などの重要な履歴特性値の予測式を誘導した.第5に,この履歴特性値の予測式を用い2方向繰り返し荷重下での1方向成分の骨格曲線を作成し,荷重の2方向成分の連成による影響を陰な形で考慮した履歴モデルを提案した.なお,本モデルは現行の1方向の地震動に対する設計に直接使うことができる.またもう一つの履歴モデルとして,剛棒の頂部に集中質量を,基部に断面に沿って複数の軸方向集中ばねを配置した多ばねモデルを提示した.各ばねの構成則は橋脚の面内1方向の履歴挙動に関する予測式を用いて同定する.地震波3成分を受ける鋼製橋脚の非線形動的応答に関して,局部座屈変形が極端に大きくない場合に,本モデルはシェル要素を用いた解析の代用として実用上十分な精度を有している.多ばねモデルの計算時間についてはシェル要素を用いたモデルのわずか0.02%以下で非常に短く実用上の価値は高い.鋼製橋脚の地震時の動的な3次元応答性状と終局挙動を表現できる復元力モデルを開発するための第1段階として,報告者らが開発した精度の良い鋼材の繰り返し構成則である3曲面モデルを用いた非線形シェル要素による有限要素解析を用いて,繰り返し荷重下の鋼製橋脚の3次元終局挙動を詳細に検討するとともに復元力モデルの提案を行った.また,提案した復元力モデルの精度を検証するために平成15年度におこなう3次元擬似動的実験の準備を行った.成果を具体的に述べると以下のようになる.1.橋脚基部に複数の非線形ばねを配し橋脚躯体を剛体とした多ばねモデル(Multiple-spring model)を復元力モデルとして提案した.また,このモデルで最も重要な非線形ばねの構成則を精度良く同定する方法を示した.この同定法はすでに多くのデータが存在する鋼製橋脚の面内履歴挙動のデータを用いるもので,汎用性がある.2.多ばねモデルを用い地震波の3方向成分を考慮した時刻歴応答解析を実施し結果を非線形シェル要素による複合非線形動的解析の結果と比較し多ばねモデルのせいどを確認した.3.2方向載荷の疑似動的実験を行うために試験機性能,特に荷重伝達装置および空間変位測定装置の基本的性質の確認を行った.また一定荷重下での疑似動的実験の載荷アルゴリズムについての実験的検討を行った.加えて実験データの取得および表示方法についても特に供試体の変形の表示のために3次元CGを用いた支援システムも構築し,表示方法として有効であることも確認した.2方向

地震入力を受ける円形薄肉断面鋼製橋脚の応答性状と終局挙動を現有のMTS社製試験機を用いた静的円形繰り返し載荷と3次元擬似動的実験,さらに数値解析により検討した.また前年度に引き続き復元力モデルの構築のために必要な履歴特性の指標である復元力,変形能吸収エネルギを定量的に明らかにした.まず,水平2方向地震動を対象とした円形薄肉断面鋼製橋脚に対する静的円形繰り返し載荷と3次元擬似動的実験を実施し,その特性を1方向載荷と比較することにより検討した.その結果,同じエネルギ吸収レベルにおいて,円形繰り返しでは復元力,変形能が一方向載荷に較べ大きく低下することが判明した.つぎに,このような2方向繰り返し載荷による円形薄肉断鋼製橋脚の終局挙動解析への材料構成則である3曲面モデルとシェル要素を用いた複合非線形FEM解析の適用性について検討した.従来の3曲面モデルでは,塑性域で多くの繰り返し載荷が行われたとき,やや精度が低下するので,このような場合も解析精度が確保されるように三曲面モデルの改良をおこない改良型三曲面モデルを提示した.その結果,2方向載荷による円形薄肉断鋼製橋脚の履歴特性を精度の良く予測することが可能になった.このように,2方向繰り返し載荷による円形薄肉断鋼製橋脚の終局挙動解析においてその精度が確認された3曲面モデルとシェル要素を用いた複合非線形FEM解析により広範囲のパラメトリックスタディを実施して2方向載荷による薄肉円形断鋼管柱の復元力,変形能や吸収エネルギの低下特性を明らかにするとともに任意の構造パラメータに対して復元力,変形能,吸収エネルギの予測式の提示を行った.2方向地震入力を受ける矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の応答性状と終局挙動を現有のMTS社製試験機を用いた静的ダイヤモンド型繰り返し載荷と数値解析により検討した.また前年度に引き続き復元力モデルの構築のために必要な履歴特性の指標である復元力、変形能、吸収エネルギを定量的に明らかにした.まず,水平2方向地震動を対象とした矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚に対する静的ダイヤモンド型繰り返し載荷を実施し、その特性を1方向載荷と比較することにより検討した.その結果,同じエネルギ吸収レベルにおいて、ダイヤモンド型繰り返しでは復元力、変形能が一方向載荷に較べ大きく低下することが判明した.つぎに,このような2方向繰り返し載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の終局挙動解析へ前年度改良した3曲面モデル(材料構成則)とシェル要素を用いた複合非線形FEM解析の適用性について検討した.矩形薄肉補剛断面の場合は溶接による集成構造であるため溶接ビードによる断面増加や初期たわみの影響が大きくこれを考慮すれば2方向載荷繰り返し載荷による終局挙動を局部座屈形状を含め精度の良く予測することが可能で有ることが判明した.このように,2方向繰り返し載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の終局挙動解析においてその精度が確認された3曲面モデルとシェル要素を用いた複合非線形FEM解析により広範囲のラメトリックスタディを実施して2方向載荷による矩形薄肉補剛断面鋼製橋脚の復元力、変形能や吸収エネルギの低下特性を明らかにするとともに任意の構造パラメータに対して復元力、変形能、吸収エネルギ等の履歴特性値の予測式を提示した.この予測式を用いて2方向地震力を受ける鋼製橋脚の復元力モデルを提示した.
相対的筋張力による新たな関節機能評価法の開発

関節運動時の共同筋間の協調的な筋張力の調整機構を解明することを目的として、筋の神経活動を評価する筋電図と筋張力を評価する超音波せん断波エラストグラフィー機能を同時に用いることにより、非荷重位、荷重位での運動や筋のストレッチング前後での変化を分析した。それらの結果、共同筋のうちある筋の受動的筋張力が低下すると当該筋の筋活動量が増加して筋張力が一定に保たれる仕組みが存在することやストレッチングによりある筋の受動的張力が低下した条件下では、別の共同筋が代償的に筋活動を増加させ筋力(筋トルク)を一定に保つ仕組みがあることが示唆された。本研究課題により筋張力制御の新たな評価方法を提示することができた。股関節伸展筋は、股関節の単関節筋である大殿筋と股関節と膝関節をまたぐ二関節筋であるハムストリングスとが主である。股関節伸展運動において、膝関節屈曲角度が変化すると、ハムストリングスのみ安静位での筋張力(受動的筋張力)が変化するため、同等の股関節伸展筋力を発揮するためには、ハムストリングスの筋活動を高めて能動的筋張力を増加させるか、共同筋である大殿筋の筋張力を代償的に高める必要がある。このように、複数の筋が関与する関節運動において、各筋の相対的な筋張力指標(受動的張力や能動的張力)を調べることで、運動時にどのように筋張力が制御されているかを明らかにすることができる。実験では、健常者20名を対象として、股関節45度屈曲位での等尺性股関節屈曲運動を膝関節屈曲10度および80度の2肢位で負荷を変化させて行った。この2条件では,膝および股関節中心から下腿重心線までの距離が同じとなり,負荷量が一定であればトルクが一定になる。筋張力の測定には超音波診断装置のせん断波エラストグラフィー機能を用い,筋活動の測定には表面筋電計を用いた。結果として、大殿筋の筋張力・筋活動は,膝角度の影響はなく負荷量の増加に伴い増加した。一方,ハムストリングスは、膝屈曲10°位よりも80°位で受動的張力が低下し,代償的に筋活動は膝屈曲10°位よりも80°位で増加した。結果として運動時の筋張力は両膝関節肢位で差がなかった。関節角度に応じて受動的張力を含む筋張力が外的負荷に対し一定となるように,神経学的に筋活動が調節されている可能性が示唆された。本実験を通じて、現在まで不可能であった生体における運動時の筋張力の定量化が可能であることが明らかとなった。なお、本実験結果は、第51回日本理学療法学術大会(2016年5月27日29日)において発表予定である。本研究課題で用いる、筋の受動的および能動的筋張力を非侵襲的に測定する技術は、新規の技術であり、その妥当性と信頼性を担保するために予備的実験を十分に実施する必要があったため。当該年度においては、前年度に行った非荷重位での股関節運動時の大殿筋とハムストリングスの筋張力測定を応用し、荷重位での各種姿勢保持における両筋の筋張力測定ならびに相対的筋張力の分析を行った。さらに、筋張力を変化させた際の同筋及び他筋の制御の変化を分析する目的で、ハムストリングスに対してストレッチングを実施した前後で荷重位姿勢保持時のハムストリングスと大殿筋の筋張力の変化を分析した。荷重位での姿勢は片脚でのスクワット姿勢とし、体幹前傾角度(股関節屈曲角度)および膝関節屈曲角度を様々に変化させて、大殿筋とハムストリングスの筋張力を超音波診断装置せん断波エラストグラフィー機能を用いて測定した。さらに各肢位での筋の受動的張力を算出するため、荷重位での肢位と同じ関節角度で非荷重位、脱力状態での測定を行った。結果としては、大殿筋は体幹前傾角度および膝関節屈曲角度が大きいほど全張力が増加し、ハムストリングスは体幹前傾角度が増加するほど全張力が増大した。また、ハムストリングスに対する大殿筋の相対的筋張力は、膝関節屈曲20度に比べて屈曲40度および60度で有意に増加し、体幹前傾角度が増加するほど優位に減少した。すなわち、ハムストリングスに対して大殿筋の筋張力を相対的に有意にするためには、体幹前傾角度よりも膝関節屈曲角度を深くする必要があることが示唆された。さらに、ハムストリングスに対してストレッチングを実施した場合、ハムストリングスの受動的張力は低下するが、同じ片脚スクワット姿勢を保持している際には大殿筋の筋活動が増大する傾向を示し、共同筋間での代償的制御が行われている可能性が示唆された。本研究で用いられる筋の受動的及び能動的張力の測定は新規の技術であり、初年度にその妥当性と信頼性に関する予備的実験を十分に行う必要があったため。本研究課題では、関節運動時の相対的筋張力の評価を行うことを主たる目的とした。具体的には、非荷重位および荷重位における股関節運動において股伸展筋である大殿筋とハムストリングスの協調関係を神経的要因である筋活動量とともに全筋張力およびその内訳である受動的筋張力、能動的筋張力を指標として解析した。非荷重位での運動では、腹臥位股屈曲45°、膝屈曲10°と80°の2条件を課題とした。

この2肢位では、股・膝関節にかかる外的トルクは同じであるが、膝角度が異なるためハムストリングスの受動的張力が変化する。その2条件下で、筋張力及び筋活動がどのように制御されているかを検証した。その結果、関節角度に応じて受動的張力を含む筋張力が外的負荷に対し一定となるように神経学的に筋活動が調節されている可能性が示唆された。荷重位でのスクワット肢位における検討では、体幹前傾角度および膝屈曲角度をそれぞれ3条件設けて変化させ、大殿筋及びハムストリングスの全張力および受動的・能動的筋張力の変化を検証した。その結果、大殿筋の%能動的筋張力(全張力に占める能動的筋張力の割合)は、同じ膝肢位でも体幹前傾が大きくなるほど増大した。一方ハムストリングスの%能動的筋張力は体幹0、30,60°の中では30°で最も高くなる傾向を示した。本研究結果は、リハビリテーションにおいて能動的筋張力を高めた運動を指導する場合に有用な知見である。さらに、ハムストリングスの張力を低下させる目的でストレッチングを実施した前後でスクワット姿勢での大殿筋、ハムストリングスの筋張力および筋活動の変化を分析した。その結果、ストレッチ後にハムストリングスの受動的張力は低下し筋活動量は増加する傾向を認めた。さらに大殿筋においても筋活動量が増加する傾向を認め、共同筋間で補完的な制御が行われている可能性が示唆された。関節運動時の共同筋間の協調的な筋張力の調整機構を解明することを目的として、筋の神経活動を評価する筋電図と筋張力を評価する超音波せん断波エラストグラフィー機能を同時に用いることにより、非荷重位、荷重位での運動や筋のストレッチング前後での変化を分析した。それらの結果、共同筋のうちある筋の受動的筋張力が低下すると当該筋の筋活動量が増加して筋張力が一定に保たれる仕組みが存在することやストレッチングによりある筋の受動的張力が低下した条件下では、別の共同筋が代償的に筋活動を増加させ筋力(筋トルク)を一定に保つ仕組みがあることが示唆された。本研究課題により筋張力制御の新たな評価方法を提示することができた。今後は、股関節伸展筋だけではなく測定対象筋を変えて実験を行うこと、また、スクワット姿勢など荷重位での課題も測定課題に含めること、さらに、筋張力指標と運動パフォーマンスとの関連性についても分析を行うことが課題である。今後は、荷重位および非荷重位での運動において負荷量を変化させた場合に同様の結果が得られるかを確認する。さらに、ハムストリングス、大殿筋だけではなく、その他の筋においても同様の測定・解析が可能か検証を試みる予定である。理学療法本研究課題で用いる技術は新規の技術であり、予備的実験に予測よりも時間を要し、本実験として行うべき課題が次年度に繰り越されたため。本研究で用いる技術は新規の技術であり、プレ実験に時間を要し、本実験として行う課題が次年度に繰り越されたため。実験被験者への謝金、実験消耗品の購入、ならびに研究成果発表のための旅費に使用予定である。実験補助者への謝金、旅費等に使用予定である。
歯胚発生過程におけるThymosin beta 4の機能解析

本研究は、歯胚発生過程におけるThymosin beta4(Tβ4)の役割を明らかにすることを目的とした。マウス胎生11日齢(E11.0)下顎・E15.0歯胚の器官培養下、アンチセンス・オリゴ法を用いてTβ4遺伝子発現のインヒビションアッセイにより機能解析を行った。さらに、歯原性上皮細胞を用いて、同様に機能解析を行った。器官培養下Tβ4の機能解析の結果、E11.0歯胚上皮の陥入が障害され、E15.0歯胚では象牙質・エナメル質形成障害がみられた。これより、Tβ4は歯胚上皮の陥入と象牙質・エナメル質形成への関与が明らかとなった。さらに、歯胚上皮細胞を用いた同実験を行い、mRNAの定量解析の結果、matdx metalloprotoinase(MMP)-2/-9、Nucleolinおよび歯原性因子に有意な発現低下を示した。歯原性細胞を用いたin vitroの結果より、Tβ4はMMP-2/-9、Nucleolinの発現に関与しており、Tβ4は歯胚発生過程においてこれらの因子のレギュレーターと推察する。今後、研究成果を論文にまとめる予定である。以前、コントロールとアンチセンス処理した下顎の半定量的解析を行った結果、Tb4,MMP-2/-9いずれも発現量の低下がみられた。細胞を用いた今回の検索でも、Tb4およびMMP-2/-9に有意な発現低下をみとめた。さらに、DSPP, CK14,DMP1,AMGNならびにENAMにも有意な発現低がみられた。今回の結果より、歯胚上皮細胞において、Tb4がMMP-2/-9の発現に関与していることが示唆され、過去の報告から、HGFによるTb4のup-regulateがMMP-2の発現に関与していることや、HGFがMMP-9の転写活性に関与していることから、Tb4を介したMMP-2/-9の発現調節機構が、歯胚上皮基底膜のリモデリングに関与しているものと考える。現在、この結果をまとめて投稿準備中である。本課題は、歯胚肇生過程におけるThymosin beta 4(Tb4)の役割を明らかにすることを目的とした。平成19年度には、マウス胎生11日齢(E11.0)下顎ならびにE15.0歯胚の器官培養条件下、Tb4遺伝子発現のノットクダウン法を用いで機能解析を行った。ノックダウン法としではアシチセンス・オリゴ法を用いた。さらに、歯原性上皮を用いて、同様にTb4の機能解析を行った。器官培養下アンチセンス・オリゴ法によるTb4の機能解析の結果、E11.0歯胚上皮の陥入が障害され、E15.0歯胚では象牙質・エナメル質形成障害がみられた。これより、Tb4は歯胚上皮の陥入ならびに象牙質・エナメル質形成に関与している事が明らかとなった。さらに、歯胚上皮細胞を用いて同様にTb4発現のノックダウンを行い、mRNAの定量解析を行った結果、matrixmetalloproteinase(MMP)-2/-9、NucleolinならびにtypeII/III Runx2/Cbfa1に有意な発現低下を認めた。また、歯原性因子Dentinsialophosphoprotein、Dentin marix protein 1 Enamelinも有意な発現低下を示した。歯原性細胞を用いたin vitro結果より、Tb4はMMP-2/-9、Nucleolin、typeII/III Runx2/Cbfa1の発現に関与しており、Tb4は歯胚発生過程においてこれらの因子の上位に位置するレギュレーターとして捉えることが出来た。また、同実験方法を用いてTb4の関与が示唆されたNucleolinの機能解析も行い、歯胚形態形成におけるNucleolinの関与についてJoumal of Biological Chemistry誌に発表した(2007年8月)。
中赤外波長帯シリコンフォトニクスのためのIII-V族、IV族一括成長技術の研究

将来の超小型で高感度な光学式ガスセンサではシリコン基板上の中赤外波長帯シリコンフォトニクス光集積回路が期待されている。本研究では、シリコン基板上IV族、III-V族一括成長技術によりブレークスルーを目指す。具体的には、IV族半導体とIII-V族半導体の一括MOVPE成長時の転位形成、混晶状態の解明、IV族バッファ層の格子定数の大型化、貫通転位耐性のある中赤外発光層の実現を軸に材料・構造検討とデバイス化を行う。
環境応答型含窒素芳香族アミドを基盤とした新機能性分子の創製

いわゆる低分子医薬品を開発する過程では、抗体医薬などと異なり、有機化学的な分子構造を頼りに設計を行うのが通常である。その際にはどのような官能基をどのような位置に立体的に配置するか、ということが問われることになる。ところが分子全体の立体的な形を完全に予測し、また自在に操るということは、未だに達成されていない。創薬研究に於いて、この立体構造と呼ばれる分子の形とその変化・変換をコントロールすることができれば、それが重要な指針となると考え、一連の新規化合物を創り出し、立体的な形の予測とその制御を目指している。
近世の呉服注文・制作に関する研究

本研究では江戸時代の呉服商における呉服制作・販売の実態、すなわち、(1)どのような場所で、どのような手順で受注し、(2)どのような台帳や仕様書を作り、(3)どのような職人が、どのような手順で制作したのか、(4)制作に際してはどのような下図や作業指示書が製作されたのか、(5)呉服制作後はどのようにして価格設定し、納品と代金請求はどのようになされたのか、(6)また納品と代金請求などに際してはどのような書面が取り交わされ、(7)呉服屋では記録のためどのような文書を保管し、あるいはどのような文書が新たに作られたのか、などを、江戸時代の呉服商雁金屋・三井越後屋ほかの未解読資料を使用して明らかにした。本研究は、呉服注文・制作における台帳の役割と機能、及びその使用実態を明らかにするとともに、江戸時代の呉服商における呉服制作・販売の実態を解き明かすものである。この目的に沿って、研究初年度である本年度は以下の3点から進めた。(1)呉服関係資料及び関連染織品の所在確認:呉服関係資料及び関連染織品の所在確認を行った。前者に関しては、書名のみが明らかになっている資料も含まれるが、呉服に関わる様々なキーワードを用いて、関係すると思われる文書をアーカイブや台帳によりリストアップした。(2)呉服関係資料及び関連染織品のデータベース化:(1)の情報を基に、呉服関係資料及び関連染織品資料を調査し、利用しやすい形態に整理し、データベース化を行った。25年度の所在確認作業の段階では、資料の中には所在が明らかでないものも散見されたため、次年度以降も、引き続き確認作業の必要性があると考えられる。(3)現存遺品からの調査:江戸時代初期から後期に至る小袖服飾の現存遺品の中から呉服注文のプロセスを経て制作されたことが推測されるものを抽出し、実物調査を行った。現存染織遺品は所蔵先における管理状態も様々であるため、一度に複数個所の調査を行うことが困難である。従って次年度以降も、複数回に分けて実施されることになる。(1)、(2)の作業は、次年度(平成26年度)以降の実地調査の基盤として活用されることになる。また、(2)、(3)の研究作業は、次年度以降も継続して行われることになる。本研究は、呉服注文・制作における台帳の役割と機能、及びその使用実態を明らかにするとともに、江戸時代の呉服商における呉服制作・販売の実態を解き明かにするものである。初年度は、呉服関連資料及び関連染織品の所在確認、呉服関係資料及び関連染織品のデータベース化、現存遺品の調査を行った。2年目にあたる平成26年度は、以下の3点について進めた。1、呉服関連資料及び関連染織品のデータベース化:初年度(平成25年度)に引き続き、所在調査の情報を基に、呉服関係資料及び関連染織品資料を調査し、利用しやすい形態に整理し、データベース化を行った。加えて、呉服に関係すると思われる文書の内容を調査し、撮影などによって資料収集を進めた。2、現存遺品からの調査:初年度(平成25年度)に引き続き、江戸時代初期から後期に至る小袖服飾の現存遺品の中から呉服注文のプロセスを経て制作されたことが推測されるものを抽出し、実物調査を行った。従って次年度も、複数回に分けて実施されることになる。3、小袖雛形本の使用実態の調査:すでに江戸時代の小袖服飾の編年的研究に使用されている小袖雛形本について、使用実態の調査を行った。2と同様に所蔵者が分散しているため、次年度も継続して調査を行う。2、3については次年度も継続して行う。また、必要に応じて補足的に新たな調査を行い、分析していく。本研究は、江戸時代の呉服注文・制作に関し、(1)どのような場所で、どのような手順で受注し、(2)どのような台帳や仕様書を作り、(3)どのような職人が、どのような手順で制作したのか、(4)制作に際してはどのような下図や作業指示書が制作されたのか、(5)どのようにして価格設定し、納品と代金請求はどのようになされたのか、(6)また納品と代金請求などに際してはどのような書面が取り交わされ、(7)呉服屋では記録のためどのような文書を保管し、あるいはどのような文書が新たに作られたのか、などを、江戸時代の呉服関連資料と現存染織資料を使用して明らかにすることを、目的とするものである。研究の最終年度である平成27年度においては、(1)25年度、26年度に引き続き、現存呉服作品の調査を行うとともに、(2)2年度に渡って収集してきた呉服関係資料の整理、データ化を行った。(3)更に収集した資料及び調査資料からの研究・考察を反映した結果、成果物として、共立女子大学家政学部紀要第62号(平成28年1月発行)において、「新発見の「紺木綿地革札付羽織(こんもめんじかわざねつきはおり)」の制作年代と用途に関する一考察」を執筆した。(4)3年間の研究をまとめ以下の結果を得た。結果1.江戸時代における衣服の調達は、着用者が呉服商に発注し制作させるオーダーメイドものと、着用者が自ら生地や材料を調達(購入する場合と自製する場合がある)

し、制作するものとがあったが、これらのほかにわずかではあるが、既製品を購入するレディーメードがあり、これらは着用者の経済力に応じて行われていたことが分かった。結果2.呉服注文は、呉服屋に対して武家男性と女性、町人男性と女性で異なる発注過程をとっていたことが分かった。結果3.呉服制作の仕様の決定や制作プロセスも、武家男性と武家女性・上流町人男性・上流町人女性で異なることが明らかになった。詳細は研究成果報告書で報告する。本研究では江戸時代の呉服商における呉服制作・販売の実態、すなわち、(1)どのような場所で、どのような手順で受注し、(2)どのような台帳や仕様書を作り、(3)どのような職人が、どのような手順で制作したのか、(4)制作に際してはどのような下図や作業指示書が製作されたのか、(5)呉服制作後はどのようにして価格設定し、納品と代金請求はどのようになされたのか、(6)また納品と代金請求などに際してはどのような書面が取り交わされ、(7)呉服屋では記録のためどのような文書を保管し、あるいはどのような文書が新たに作られたのか、などを、江戸時代の呉服商雁金屋・三井越後屋ほかの未解読資料を使用して明らかにした。呉服関係資料、及び関連染織品のデータベース化がおおむね完了した。現存遺品の調査、小袖雛形本の調査については、引き続き調査の必要性があるといえる。染織文化史調査は計画通り順調に行われている。最終年度も計画通り行う予定である。最終年度では、平成25年度、26年度に収集した資料の分析を完成させる。また、現存遺品の調査、小袖雛形本の調査も継続して行う。本年度の研究計画の最大の目的である、呉服関係資料、及び関連染織品の所在確認がおおむね完了した。しかし、今回の調査により、所在不明の資料も明らかとなり、引き続き調査の必要性があるといえる。調査は計画通り順調に行われている。次年度も計画通り行う予定である。次年度では、所在確認できた資料の内容を調査し、撮影などによって資料の収集を図る。また、呉服注文との関係性が窺われる現存遺品の調査も継続して行う。見積もり申請時よりも、価格が下がったために差額が生じてしまった。今回生じてしまった差額は、来年度物品費として消費する。