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現代ヨーロッパにおける映画と舞台表象の関係

映画が、演劇やオペラなど様々な舞台芸術とどのような関係を持ち、その関係の中からどのように映画の独自性を確立してきたか、また、舞台芸術との間でどのような相互作用が起きたか。平成15年度は、この問題を、主として欧米の映画作品と舞台芸術について、歴史的な展開と構造的な特性の両面から考察した。また、本研究はその対象を映画に限定しては成立しないので、映画が関係を持った舞台芸術の実態を、表現構造・様式・文化的意味などについて、舞台・映像・言説などの多面的な資料体の構成とその分析によって明らかにするよう試みた。オペラの新演出やコンテンポラリー・ダンスといった、現代ヨーロッパの舞台芸術の最前衛とも言うべき分野が映画芸術と切り結ぶ関係を重点的に取り上げ、その成果の一部は、オペラ芸術についての画期的な入門書『オペラって、何?』(新書館)に発表した論考、「フィガロの結婚」、「メリー・ウィドウ」、「ヴォツェック」、「オペラと映画のスリリングな関係」、「世界のオペラ・フェスティバル」にまず結実した。これらの論考は、オペラ作品の劇構造の分析や主要な上演史はもちろんのこと、パトリス・シェローやジョルジオ・ストレーレルなど現代の先鋭的な舞台演出家による前衛的な演出の歴史的・構造的分析、そして、映画芸術とオペラとが切り結ぶ創造的な関係を論じたものであり、通念的なオペラ入門を超えて昨今の演劇や映像芸術の研究をも射程に入れて執筆した。また、それと平行して、舞踊専門誌「ダンスマガジン」においても、「ダンスによるアンガージュマンケースマイケルのソロ『ワンス』」(2003年4月号)、「身体と大気の戯れ勅使川原三郎『AIR』」(2003年5月号)、「フランス・ダンスのいま進化するドゥクフレ・マジック」(2003年10月号)、「ジル・ロマンの野心的な振付ベジャール&ロマン『フェリーニへのオマージュ』」(2004年2月号)などの論考を発表した。これらは、映像表現と舞台芸術を刺激的に融合する現代の振付家・演出家、アンヌ・テレサ・ド・ケースマイケル、勅使川原三郎、フィリップ・ドゥクフレを主にテーマとした論考であり、映画、ダンス、パフォーマンスなど複数のジャンルを横断する脱=領域的な芸術創造を分析している。また、二十世紀の舞踊史における特権的な振付家、モーリス・ベジャールとそのダンサー、ジル・ロマンが映画監督フェデリコ・フェリーニへオマージュを捧げた新作の舞台をテーマとしたテキストでは、映画芸術の記憶が舞踊創造といかなるインターフェースを作り上げるのか論じた。文献資料や映像資料など多様な資料を収集・編集するとともに、振付家・演出家の「創造の現場」をも視野に入れた「フィールド・ワークによる演出作業の動態調査」を前年度より組織的に行なうため、平成15年度の科学研究費補助金でコンピュータ関連機器を購入し、上記の論文と資料の作成に大いに活用することができた。今後の研究においても、これらの資料の充実した活用を実践していきたいと考えている。映画が、演劇やオペラなど様々を舞台芸術とどのような関係を持ち、その関係の中からどのように映画の独自性を確立してきたか、また、舞台芸術との間でどのような相互作用が起きたか。平成14年度は、この問題を、主として欧米の映画作品と舞台芸術について、歴史的な展開と構造的な特性の両面から考察した。オペラの新演出やモダンダンスといった、現代ヨーロッパの舞台芸術の最前衛とも言うべき分野が映画芸術と切り結ぶ関係を重点的に取り上げ、その成果の一部は、舞踊専門誌「ダンスマガジン」に発表した2本の諭考、「音楽と舞踊の幻惑的な婚姻ローザス結成20周年記念公演」(2003年8月号)、「ダンスによるアンガージュマンケースマイケルのソロ『ワンス』」(2002年4月号)に結実した。これらの論考は、いずれも映画と舞台の双方で活躍する振付家=演出家、アンヌ・テレサ・ド・ケースマイケルをテーマとしており、映画、ダンス、オペラなど複数のジャンルを横断する脱=領域的な芸術創造を分析している。文献資料や映像資料など多様な資料を収集・編集するため、平成十四年度の科学研究費補助金でコンピュータ及びその関連機器を購入し、上記の論文と資料の作成に大いに活用できた。

これらの論考は、オペラ作品の劇構造の分析や主要な上演史はもちろんのこと、パトリス・シェローやジョルジオ・ストレーレルなど現代の先鋭的な舞台演出家による前衛的な演出の歴史的・構造的分析、そして、映画芸術とオペラとが切り結ぶ創造的な関係を論じたものであり、通念的なオペラ入門を超えて昨今の演劇や映像芸術の研究をも射程に入れて執筆した。また、それと平行して、舞踊専門誌「ダンスマガジン」においても、「ダンスによるアンガージュマンケースマイケルのソロ『ワンス』」(2003年4月号)、「身体と大気の戯れ勅使川原三郎『AIR』」(2003年5月号)、「フランス・ダンスのいま進化するドゥクフレ・マジック」(2003年10月号)、「ジル・ロマンの野心的な振付ベジャール&ロマン『フェリーニへのオマージュ』」(2004年2月号)などの論考を発表した。これらは、映像表現と舞台芸術を刺激的に融合する現代の振付家・演出家、アンヌ・テレサ・ド・ケースマイケル、勅使川原三郎、フィリップ・ドゥクフレを主にテーマとした論考であり、映画、ダンス、パフォーマンスなど複数のジャンルを横断する脱=領域的な芸術創造を分析している。また、二十世紀の舞踊史における特権的な振付家、モーリス・ベジャールとそのダンサー、ジル・ロマンが映画監督フェデリコ・フェリーニへオマージュを捧げた新作の舞台をテーマとしたテキストでは、映画芸術の記憶が舞踊創造といかなるインターフェースを作り上げるのか論じた。文献資料や映像資料など多様な資料を収集・編集するとともに、振付家・演出家の「創造の現場」をも視野に入れた「フィールド・ワークによる演出作業の動態調査」を前年度より組織的に行なうため、平成15年度の科学研究費補助金でコンピュータ関連機器を購入し、上記の論文と資料の作成に大いに活用することができた。今後の研究においても、これらの資料の充実した活用を実践していきたいと考えている。
凸最適化問題に対する問題構造を利用した効率的な劣勾配アルゴリズムの構築

凸最適化問題について問題構造に適応した劣勾配アルゴリズムの構築のため、近接点法と加速勾配法に基づく適応的な再出発法の構築や、凸最適化問題に関わる凸錐の幾何的な性質の解明に取り組んだ。劣勾配アルゴリズムの構築に関して、目的関数が強凸とは限らない多くの応用問題においても成り立つことが知られている、ある種のエラーバウンドを考察した。このエラーバウンドのパラメータは、劣勾配アルゴリズムの収束率の加速に有用である。本年度はこのエラーバウンドのパラメータが未知である場合に適応する劣勾配アルゴリズムの研究を行った。研究成果として、近接点法と加速勾配法を組み合わせ、適応的に正則化パラメータを決定する再出発アプローチを確立した。先行研究ではエラーバウンドのパラメータを必要としていたものの、提案手法はパラメータに依存しない劣勾配アルゴリズムであり、エラーバウンドへの適応が可能となった。また、実用的な停止条件に基づく反復計算量の解析のため、一般化された勾配のノルムを停止条件として用いて解析を行った。反復計算量の解析により、提案手法はこの停止条件に対して準最適性が保証されることを証明した。特殊ケースに限定すると前年度に得られた成果と比較することができ、この場合は新たに近接点法のアプローチを加えたこととパラメータの推定手法を変更したことにより、反復計算量が改良できた。また、問題構造に関する研究の副産物として、二次錐を含むある種の凸錐のクラスについて自己同型群の構造を明らかにした。この構造が明らかになったことにより、この凸錐上の最適化に対するアルゴリズムの開発や収束解析への応用が期待できる。この成果は国際学術論文誌に掲載された。強凸性よりも弱い仮定のもとで収束率を高速化した劣勾配アルゴリズムの構築を目標としていた。本年度で考察したエラーバウンドはそのようなものの例であり、多くの応用問題において成立する。このエラーバウンドのパラメータに依存せずに、一般化された勾配を停止条件とした効率的な劣勾配アルゴリズムは知られていなかったが、そのようなアルゴリズムの構築や準最適な反復計算量の証明を与えることに成功した。以上のことから、本研究の進捗状況は研究計画に対して順調に進展している。適応的な正則化による近接点法の利用によりエラーバウンドの構造を捉えられることがわかったため、この手法が適応可能な問題構造についてさらに研究を進めていく。また、近接点法と劣勾配法の組み合わせを用いたときの反復計算量解析についてより詳しく調べるため、正則化の劣勾配法に関わる基礎的な性質の解明を行う。凸計画問題に対して、問題の構造についてのパラメータが未知である場合に適応可能な劣勾配アルゴリズムの構築を目標として研究を行った。第一に、凸最適化問題がヘルダー条件という性質を満たすものについて研究し、これに対する既存の劣勾配アルゴリズムやその変種の計算量解析を行った。この問題にはヘルダー条件に関するパラメータがあるがこれが未知である場合の効率的な最適化手法を構築した。さらに、問題が強凸という条件を満たす場合の解析は、先行研究において漸近的な解析しか与えられていなかったが、本研究においてはより精密な解析を与えることで、具体的な計算量評価を導出することに成功した。この計算量評価は、劣勾配アルゴリズムの他の発展的な手法の解析をより厳密に行うのに役立つと期待される。実際、この計算量評価が、本研究における再出発法という手法の解析に重要な役割を果たした。第二に、この劣勾配アルゴリズムについて、問題の強凸性に自動的に適応するような手法の構築を行った。具体的には、劣勾配アルゴリズムをある判定条件に従って再出発する手法を導入し、強凸性のパラメータを推定する方法を確立した。本研究の手法は、一部の凸最適化問題に対しては、先行研究と比較してアルゴリズムがより簡略化され、かつ計算量の見積もりが若干改善された。これは先行研究における再出発法よりも緩い判定条件で再出発することが可能となったためと考えられ、より正確に強凸パラメータを推定することが期待できる。当初の研究計画で目標としていたのは、次の二点である。第一に、ヘルダー条件および強凸性という性質を満たす凸計画問題に対して、効率的な劣勾配アルゴリズムを構築すること、第二に、この劣勾配アルゴリズムを再出発法として応用し、問題の特殊パラメータが未知であるときの適応手法を構築することである。第一の目標について、先行研究の手法の変種を構築し、精密な計算量評価を与えることに成功した。第二の目標については、ある特殊ケースに対する既存の再出発法を発展させた手法の構築を行い、本研究で対象とする最適化問題に対して適用したときの計算量解析を行った。

また、実用的な停止条件に基づく反復計算量の解析のため、一般化された勾配のノルムを停止条件として用いて解析を行った。反復計算量の解析により、提案手法はこの停止条件に対して準最適性が保証されることを証明した。特殊ケースに限定すると前年度に得られた成果と比較することができ、この場合は新たに近接点法のアプローチを加えたこととパラメータの推定手法を変更したことにより、反復計算量が改良できた。また、問題構造に関する研究の副産物として、二次錐を含むある種の凸錐のクラスについて自己同型群の構造を明らかにした。この構造が明らかになったことにより、この凸錐上の最適化に対するアルゴリズムの開発や収束解析への応用が期待できる。この成果は国際学術論文誌に掲載された。強凸性よりも弱い仮定のもとで収束率を高速化した劣勾配アルゴリズムの構築を目標としていた。本年度で考察したエラーバウンドはそのようなものの例であり、多くの応用問題において成立する。このエラーバウンドのパラメータに依存せずに、一般化された勾配を停止条件とした効率的な劣勾配アルゴリズムは知られていなかったが、そのようなアルゴリズムの構築や準最適な反復計算量の証明を与えることに成功した。以上のことから、本研究の進捗状況は研究計画に対して順調に進展している。構築した劣勾配アルゴリズムの再出発法について、一部の問題に対しては先行研究と計算量の乖離が見られたため、アルゴリズムの改善余地について検討する。また、この種のアルゴリズムは勾配の拡張概念をもとにした停止条件にもとづいており、この手法に関する計算量の下界評価を推進する。また、強凸性の仮定を緩めることでより広いクラスの最適化問題に適用できるような劣勾配アルゴリズムの拡張を進める。適応的な正則化による近接点法の利用によりエラーバウンドの構造を捉えられることがわかったため、この手法が適応可能な問題構造についてさらに研究を進めていく。また、近接点法と劣勾配法の組み合わせを用いたときの反復計算量解析についてより詳しく調べるため、正則化の劣勾配法に関わる基礎的な性質の解明を行う。書籍の購入などについて当初の計画よりも支出が若干少なかったため。次年度分の書籍の購入に充てる予定である。研究計画通りにほぼ全額を執行し、若干の次年度使用額が生じた。
ヘリウム3核融合炉のシステム設計と基本要素課題に関する研究

目的:環境保全性に適合し,21世紀の基幹エネルギー開発を目指したヘリウム3概念設計核融合炉アルテミスの成果をより具体化するため,炉心プラズマのより詳細な解析と実験的検証,直接エネルギー変換器の研究等を行い,全体システムの企画調査をともに,今後の重点的課題を明らかにする.実績:炉心プラズマについて,その安定性・輸送を解析し,磁場反転配位(FRC)の安定性限界,大ラ-マ-半径プラズマの輸送,なかでも核融合陽子の影響を明らかにしつつある.実験的には,高温度初期FRC生成法,スフェロマック合体によるFRC生成法を開発するとともに,金属容器への移送制御技術を確立した.直接エネルギー変換器については,核反応生成陽子のエネルギー回収(進行波型DEC)のシミュレーション,並びに予備実験を行い,動作の解析により,その原理を確認した.企画:以上の成果をもとに,国際会議(日・米・露協力)と,全体会合を持ち,重点領域研究を申請することに合意した結果,「ヘリウム3エネルギー開発の物理基盤」として文部省に申請書を提出した.目的:環境保全性に適合し,21世紀の基幹エネルギー開発を目指したヘリウム3概念設計核融合炉アルテミスの成果をより具体化するため,炉心プラズマのより詳細な解析と実験的検証,直接エネルギー変換器の研究等を行い,全体システムの企画調査をともに,今後の重点的課題を明らかにする.実績:炉心プラズマについて,その安定性・輸送を解析し,磁場反転配位(FRC)の安定性限界,大ラ-マ-半径プラズマの輸送,なかでも核融合陽子の影響を明らかにしつつある.実験的には,高温度初期FRC生成法,スフェロマック合体によるFRC生成法を開発するとともに,金属容器への移送制御技術を確立した.直接エネルギー変換器については,核反応生成陽子のエネルギー回収(進行波型DEC)のシミュレーション,並びに予備実験を行い,動作の解析により,その原理を確認した.企画:以上の成果をもとに,国際会議(日・米・露協力)と,全体会合を持ち,重点領域研究を申請することに合意した結果,「ヘリウム3エネルギー開発の物理基盤」として文部省に申請書を提出した.
半導体ナノ構造の作製,測定,モデル化に関する共同研究

平成8年度は,ウエットケミカルエッチング法,または,自己形成法を用いて量子ドットを作製し,それらの光学的・電気的測定を行った.また,量子ドットにおける電子状態を厳密対角化法を用いて計算するプログラムを作成し,量子ドットにおけるエネルギー緩和時間等の解析を行なった.GaAs基板上に作製したInGaAs/GaAs量子井戸構造を,電子ビームリソグラフィーとウエットケミカルエッチング法とを用いて,一辺が100nm程度の量子ドットに加工した.種々のサイズの量子ドットを作製し,そのフォトルミネッセンス測定を行なったところ,量子ドットの一辺の長さが小さい場合は,量子閉じ込めによる高エネルギーシフトが観測された.しかし,量子ドットの一辺の長さがあまり小さくない場合,低エネルギーシフトが観測された.この低エネルギーシフトの原因は,量子井戸構造における遷移エネルギーの井戸幅依存性の解析結果より,InGaAs層の歪みの緩和によると考えられ,そのことから,InGaAs量子ドットの遷移エネルギーのサイズ依存性の測定値を再現する簡単な経験式を導いた.平成9年度は,実効的に結合量子ドット系とみなせる,強磁界下におかれた半導体超格子を流れるトンネル電流の測定およびその解析,InAs量子ドットの自己形成法を用いた作製とその強磁界下における光学特性の測定を行った.さらに,共鳴トンネル・スペクトロスコピー法を用いて,カオス的な電子軌道に対応するような量子状態の実験的・理論的研究を行った.半導体超格子の成長方向に電界を印加すると,電子はワニエ・シュタルク局在するようになる.そのような状態に,さらに,電界に平行な方向に磁界を印加すると,面内の運動がランダウ量子化され,印加磁界が強い場合は,実効的に量子ドット列とみなせる.このような系におけるホッピング伝導の実験的・理論的研究を行い,以下のような点を明らかにした.(1)観測した電流の極小値から得られるフォノンの分散関係がバルク音響フォノンの分散に良く一致することを確かめた.(2)井戸間の位相因子による反共鳴現象と,井戸内の位相因子による反共鳴現象との整合性に起因する現象を見出した.(3)準弾性的トンネル電流ピークの温度依存性を明らかにした.平成8年度は,ウエットケミカルエッチング法,または,自己形成法を用いて量子ドットを作製し,それらの光学的・電気的測定を行った.また,量子ドットにおける電子状態を厳密対角化法を用いて計算するプログラムを作成し,量子ドットにおけるエネルギー緩和時間等の解析を行なった.GaAs基板上に作製したInGaAs/GaAs量子井戸構造を,電子ビームリソグラフィーとウエットケミカルエッチング法とを用いて,一辺が100nm程度の量子ドットに加工した.種々のサイズの量子ドットを作製し,そのフォトルミネッセンス測定を行なったところ,量子ドットの一辺の長さが小さい場合は,量子閉じ込めによる高エネルギーシフトが観測された.しかし,量子ドットの一辺の長さがあまり小さくない場合,低エネルギーシフトが観測された.この低エネルギーシフトの原因は,量子井戸構造における遷移エネルギーの井戸幅依存性の解析結果より,InGaAs層の歪みの緩和によると考えられ,そのことから,InGaAs量子ドットの遷移エネルギーのサイズ依存性の測定値を再現する簡単な経験式を導いた.平成9年度は,実効的に結合量子ドット系とみなせる,強磁界下におかれた半導体超格子を流れるトンネル電流の測定およびその解析,InAs量子ドットの自己形成法を用いた作製とその強磁界下における光学特性の測定を行った.さらに,共鳴トンネル・スペクトロスコピー法を用いて,カオス的な電子軌道に対応するような量子状態の実験的・理論的研究を行った.半導体超格子の成長方向に電界を印加すると,電子はワニエ・シュタルク局在するようになる.そのような状態に,さらに,電界に平行な方向に磁界を印加すると,面内の運動がランダウ量子化され,印加磁界が強い場合は,実効的に量子ドット列とみなせる.このような系におけるホッピング伝導の実験的・理論的研究を行い,以下のような点を明らかにした.(1)観測した電流の極小値から得られるフォノンの分散関係がバルク音響フォノンの分散に良く一致することを確かめた.(2)井戸間の位相因子による反共鳴現象と,井戸内の位相因子による反共鳴現象との整合性に起因する現象を見出した.(3)準弾性的トンネル電流ピークの温度依存性を明らかにした.本年度は,ウエットケミカルエッチング法,または,自己形成法を用いて量子ドットを作製し,それらの光学的・電気的測定を行った.また,量子ドットにおける電子状態を厳密対角化法を用いて計算するプログラムを作成し,量子ドットにおけるエネルギー緩和時間と量子ドットを介したトンネル電流量の解析とを行った.GaAs基板上に作製したIn_<0.2>Ga_<0.8>As/GaAs量子井戸構造を,電子ビームリソグラフィーとウエットケミカルエッチング法とを用いて,一辺が100nm程度の量子ドットに加工した.種々のサイズ(量子井戸幅,量子ドットの一辺の長さ)の量子ドットを作製し,そのフォトルミネッセンス測定を行なったところ,量子ドットの一辺の長さが小さい場合は,量子閉じ込めによる高エネルギーシフトが観測された.しかし,量子ドットの一辺の長さがあまり小さくない場合,量子井戸構造における遷移エネルギーより量子ドットにおける遷移エネルギーの方が小さくなることがわかった.

この低エネルギーシフトの原因は,量子井戸構造における遷移エネルギーの井戸幅依存性の解析結果より,InGaAs層の歪みの緩和によると考えられ,そのことから,InGaAs量子ドットの遷移エネルギーのサイズ依存性の測定値を再現する簡単な経験式を導いた.自己形成法を用いたInAs量子ドットの電子状態を明らかにするため超強磁場下におけるInAs量子ドットのフォトルミネッセンス測定を行なった.基板に垂直な方向に磁場を印加した場合と平行な方向に印加した場合の遷移エネルギーのシフト量の解析から,基板に平行な方向と垂直な方向の電子の閉じ込めの程度を定量的に見積もった.また,基板に平行な方向に磁場を印加した場合は,低磁場領域において遷移エネルギーが若干低エネルギー側へシフトすることを見出した.本年度は,実効的に結合量子ドット系とみなせる,強磁場下におかれた半導体超格子を流れるトンネル電流の測定およびその解析,InAs量子ドットの自己形成法を用いた作製とその強磁場下における光学特性の測定を行った.また,共鳴トンネル・スペクトロスコピー法を用いて,カオス的な電子軌道に対応するような量子状態の実験的・理論的研究も行った.半導体超格子の成長方向に電界を印加すると,電子はワニエ・シュタルク局在するようになる.そのような状態に,さらに,電界に平行な方向に磁界を印加すると,面内の運動がランダウ量子化され,印加磁界が強い場合は,実効的に量子ドット列とみなせる.このような系におけるホッピング伝導の実験的・理論的研究を行った結果以下のような結論を得た.・GaAs/AlAs超格子を用いてホッピング電流の測定を行った結果,強磁場下において音響フォノンの反共鳴現象に基づくと考えられる電流の極小値を観測した.・観測した電流の極小値から得られるフォノンの分散関係がバルク音響フォノンの分散に良く一致することが確かめられ,その結果より,フォノンの分散関係を本手法を用いて測定できることを示した.・限られた波数領域の反共鳴現象のみが観測された測定結果を,井戸間の行列要素のみに起因する反共鳴現象と,井戸内の重なり積分による形状因子に起因する反共鳴現象との整合性により説明した.・ランダウ準位をΔn個変わりながら,Δp個隣の井戸へと擬弾性的にトンネルすることによる電流ピークを観測した.特に最大Δp=3の信号まで観測した.・擬弾性的トンネル電流ピークは,各(Δn,Δp)ごとに,低温では1個のピークが見られたが,温度が上昇するにつれて,低バイアス側に新たなピークが出現することを実験的に見出した.・擬弾性的トンネル電流ピークの温度依存性を反共鳴現象に基づくトンネル行列要素の波数依存性により説明した.
アフリカ農民による生計手段選択の社会的決定要因－タンザニアの零細鉱業に着目して

本研究の目的は、アフリカ農民を零細鉱業(Artisanal and Small-scale Mining)に従事させる社会的決定要因を明らかにすることである。2018年度はこの目的のもと、タンザニアにおける採鉱地において農民が零細鉱業を継続することに影響を与えている直接的な社会的決定要因を導き出すことを目指した。このため、タンザニアのモロゴロ州のムボメロ県にて現地調査を実施した。現地調査に当たっては鉱業省のモロゴロ・鉱業地区レジデンス事務所、ならびに地方自治庁のムボメロ県自治体事務所の協力を得て、零細鉱業者の活動地域地点を特定したうえで、スワヒリ語質問票をタンザニアの調査協力者とともに作成し、パイロット社会調査を実施した後、本格調査版を作成した。特定した零細鉱業の活動が実際に行われている13地点において、アンケート調査を実施し、アンケート調査で収集したデータの入力を行った。現在集計したデータ・クリーニング作業に時間を要している。現在までに、第一回目の現地でアンケート調査を行ってデータ収集・入力するところまで進んでいるものの、研究成果のとりまとめにまでは達していない。2018年度においては現地調査が難航したためである。これには二つの要因がある。ひとつ目は、2017年度の鉱業省の組織改編である。エネルギー・鉱業省は、エネルギー省と鉱業省に分離した。それと同時にこれまで鉱業部門において権限をもっていた鉱業総局長(Commissioner of Minerals)の責務の多くの部分が、新しく設置された外部機関の鉱業委員会(Mining Commission)に移管された。それにともなって実質上、鉱業総局長の権限は剥奪されることとなった。これにより本研究代表がネットワークを有していた鉱業総局長からの研究協力が以前と同じように得られなくなった。この状況を乗り越えるために鉱業省ラインではなく、大統領府地方自治庁ラインから協力を得ることに方向に転換した。ふたつ目に、当初計画では鉱業省の地積簿に基づいてサンプルを抽出する予定であったものの、地積簿に示される零細鉱業地区が採鉱許可のみを取得して活動していない場合が多いことが発覚したことがある。このため実際に活動している零細鉱業者を特定する作業が生じた。特定作業には、大統領府地方自治庁ラインで鉱業省のレジデンス事務所の協力を得て行った。鉱石の種類と採鉱量に応じて支払うことが義務付けられているロイヤリティを納めている鉱業者を特定することで、実際に活動を行っている零細鉱業地区を明らかにした。今後は正式に許可を得るべき協力機関とのネットワークを構築したので、そのネットワークをつかってさらに研究を進める。2019年度にはまず昨年度収集したデータ・クリーニングの作業をできるだけ早く終え、一定程度データ集計を行ったうえで、農民が零細鉱業を継続することに影響を与えている直接的な社会的決定要因を暫定的に特定したい。そのうえで次の現地調査の詳細設計を行う予定である。今年度より、収集したデータに基づいて具体的な成果物の取りまとめを開始したい。

2019年度にはまず昨年度収集したデータ・クリーニングの作業をできるだけ早く終え、一定程度データ集計を行ったうえで、農民が零細鉱業を継続することに影響を与えている直接的な社会的決定要因を暫定的に特定したい。そのうえで次の現地調査の詳細設計を行う予定である。今年度より、収集したデータに基づいて具体的な成果物の取りまとめを開始したい。
免疫グロブリン様受容体によるウイルス誘導性脱随疾患モデルの発症機序の解明と制御

タイラーマウス脳脊髄炎ウイルス(TMEV)感染による脱随疾患モデルは多発性硬化症(MS)の代表的な疾患モデルである。TMEVは神経系細胞も含め多種の細胞に結し感染するが、認識する受容体は不明のままである。申請者らは、TMEVが免疫グロブリン様受容体であるSiglec-Eに結合することを見出した。そこで本研究においては、TMEV誘導性脱随疾患モデルにおけるSiglec-Eの寄与を追求することにより、多発性硬化症の新たな発症機序の解明と治療標的分子としてのSiglec-Eの可能性を追求することを目的とした。しかしながら、平成29年度研究において、Siglec-E単体では、感染成立には不十分であることが判明した。一方、TMEVは、形質細胞様樹状細胞(pDC)に結合しないことから、脂質構成成分を検討したところ、樹状細胞と全く違う構成を有していることが判明した。そこで平成30年度は、脂質構成成分についてHPLCにより検討を行った。その結果、pDCではガングリオシドGM1の発現が極めて低いこと、さらにガラクトースをガラクトシルセラミドに転移する酵素群が低下していることが判明した。また、pDCには、GM1に結合するコレラトキシンBサブユニット(CTB)が結合せず、一方、DCではTMEVのカプシドタンパクとCTBが共染色されることから、TMEVがGM1に結合することが判明した。これらの結果から、GM1がTMEVの受容体であり、MSのみならずウイルス感染疾患の新たな治療標的分子となることが示唆された。TMEVは神経系細胞も含め多種の細胞に結合し感染するが、認識する受容体は不明のままである。平成28年度は細胞株においてTMEV受容体としてのSiglec-Eの寄与を明らかにすることを計画した。初めにSigle-Eの一過性の遺伝子導入株での再現実験を行った。また、Cas9/CrisperおよびshRNAベクターによるSiglec-E恒常的欠損株を作製するための、ベクターを構築した。同定した標的配列を用いたshRNAレンチウルスベクターの構築も行った。さらにTMEVの適切な非感染細胞株を検討したところ、マクロファージ系の細胞株に感染しないことを見出した。現在、この細胞株において恒常的発現系の樹立を試みている。今後TMEVとの結合、またウイルス増殖およびサイトカイン産生に与える影響を検討する予定である。さらに作製したレンチウルスベクターによる多発性モデルマウスの制御実験を行う予定としてる。一過性の発現株の再現実験とともに、平成29年度以降の計画としていたSiglec-EのshRNAベクターの作製を先行して行った。また、非感染株を見つけることができたため、Siglec-Eに加えて新たなTMEV受容体の同定を目指すことが可能となった。予想外の展開であり、概ね順調に進展していると考えられる。タイラーマウス脳脊髄炎ウイルス(TMEV)感染による脱随疾患モデルは多発性硬化症(MS)の代表的な疾患モデルある。平成29年度は平成28年度から継続して細胞株においてTMEV受容体としてのSiglec-Eの寄与を明らかにすることを計画した。初めに前年度見出したTMEV非感染細胞においてSigle-Eの恒常的発現株を樹立した。その結果、Siglec-E単体の発現では、感染成立には不十分であることが判明した。一方、TMEVは、形質細胞様樹状細胞に結合しないことから、脂質構成成分を検討したところ、樹状細胞と全く違う構成を有していることが判明した。すなわち脂質構成成分は、ウイルスの侵入経路であることが強く示唆された。今後Siglec-Eのみならず、脂質成分に凝集する共受容体の同定を行う予定である。また、レンチウイルスベクターでの制御ではなく、脂質構成を阻害する酵素阻害剤による治療実験を行う予定である。当初予定していたSiglec-Eが、感染には必須ではない可能性が高いことが判明したが、共受容体の存在は予想してしており、非感染株の発見のみあらず、脂質構成成分の違いからさらなる受容体の同定が可能となったと考えている。新たな発見は、治療薬につながる結果を得られており、概ね順調に進展していると考えられる。

そこで本研究においては、TMEV誘導性脱随疾患モデルにおけるSiglec-Eの寄与を追求することにより、多発性硬化症の新たな発症機序の解明と治療標的分子としてのSiglec-Eの可能性を追求することを目的とした。しかしながら、平成29年度研究において、Siglec-E単体では、感染成立には不十分であることが判明した。一方、TMEVは、形質細胞様樹状細胞(pDC)に結合しないことから、脂質構成成分を検討したところ、樹状細胞と全く違う構成を有していることが判明した。そこで平成30年度は、脂質構成成分についてHPLCにより検討を行った。その結果、pDCではガングリオシドGM1の発現が極めて低いこと、さらにガラクトースをガラクトシルセラミドに転移する酵素群が低下していることが判明した。また、pDCには、GM1に結合するコレラトキシンBサブユニット(CTB)が結合せず、一方、DCではTMEVのカプシドタンパクとCTBが共染色されることから、TMEVがGM1に結合することが判明した。これらの結果から、GM1がTMEVの受容体であり、MSのみならずウイルス感染疾患の新たな治療標的分子となることが示唆された。非感染株を見つけたことから、定常的Siglec-Eの発現株を樹立する予定である。また、細胞株の実験と共にSiglec-Eの細胞外ドメインの可溶性リコンビナントタンパク質の作成を行う。一方、平成29年度以降の計画としていたSiglec-EのshRNAベクターの作製を終了していることから、予定通りSiglec-Eのノックダウンを行い、TMEV誘導脱随疾患モデルの発症制御を試みる予定である。非感染株での共受容体の同定を試みる。さらにレンチウイルスベクターによる治療実験とともに脂質構成成分に影響を与える阻害剤による実験を追加し、多発性硬化症モデルの治療実験を行う予定である。当初計画ではSiglec-Eのレンチウイルスベクターの作成費用として計画していたが、脂質構成成分の詳細な解析ために、研究費用として次年度予算により多く計上する必要が生じた。
緑内障から生涯の視覚的QOLを守るためのストラテジー

1,OCTと視野、つまり形態と機能の両面から緑内障眼を管理し、QOLに直結する視力および中心視野を維持するための新しい経過観察と治療の方法を確立する.視力が維持されるOCTパターンと視野パターンを検出し、その確実性について検証中である.2,視野検査結果からQOLを的確に推定、経時的にモニターする視野スコアを開発し、新たな重症度判定の方法を確立する.左右眼の中心30°内視野、中心10°内視野を複合させて高細密両眼重ね合わせ視野を作成、さらにスコア化し、QOLスコアとの相関を検証中.3,前視野緑内障いうこれまでよりより早期の病期で緑内障を発見し、予想される重症度判定、治療の必要性を的確に判定する方法を確立する.それによって前視野緑内障の適切な管理と治療の方法を提案することが可能となる.その後の視野欠損出現を予測するOCTによる網膜内層厚、OCTアンギオグラフィー所見について検証中である.4,ヘッドマウント型視野計アイモACは両眼開放視野測定と片眼遮蔽視野測定による測定結果の違い、正常者と、緑内障患者の違いについて検証中である.さらに視線解析装置をと緑内障患者用ドライビングシミュレータを併用し、緑内障患者の視野障害と運転能力の関連について検証中である.おなじく視線解析装置と読書テストを併用して緑内障患者の視野障害と読書時の視線の移動、停留の関連について検証中である.計画されたそれぞれの研究課題については研究計画、データ収集、学会発表を含めて順調に進展している.既発表データに関する論文化が遅れている.画像データについて、精度の高い画像の繰り返し取得に難があり、経時的変化を検討するべき課題については症例数の確保がやや遅れている.研究済みデータの論文化を急ぐ.研究継続中の課題に関しては、積極的な症例収集と、複数回の撮影で画像の質を担保する.研究への使用に耐える画像取得を目指す.1,OCTと視野、つまり形態と機能の両面から緑内障眼を管理し、QOLに直結する視力および中心視野を維持するための新しい経過観察と治療の方法を確立する.視力が維持されるOCTパターンと視野パターンを検出し、その確実性について検証中である.2,視野検査結果からQOLを的確に推定、経時的にモニターする視野スコアを開発し、新たな重症度判定の方法を確立する.左右眼の中心30°内視野、中心10°内視野を複合させて高細密両眼重ね合わせ視野を作成、さらにスコア化し、QOLスコアとの相関を検証中.3,前視野緑内障いうこれまでよりより早期の病期で緑内障を発見し、予想される重症度判定、治療の必要性を的確に判定する方法を確立する.それによって前視野緑内障の適切な管理と治療の方法を提案することが可能となる.その後の視野欠損出現を予測するOCTによる網膜内層厚、OCTアンギオグラフィー所見について検証中である.4,ヘッドマウント型視野計アイモACは両眼開放視野測定と片眼遮蔽視野測定による測定結果の違い、正常者と、緑内障患者の違いについて検証中である.さらに視線解析装置をと緑内障患者用ドライビングシミュレータを併用し、緑内障患者の視野障害と運転能力の関連について検証中である.おなじく視線解析装置と読書テストを併用して緑内障患者の視野障害と読書時の視線の移動、停留の関連について検証中である.計画されたそれぞれの研究課題については研究計画、データ収集、学会発表を含めて順調に進展している.既発表データに関する論文化が遅れている.画像データについて、精度の高い画像の繰り返し取得に難があり、経時的変化を検討するべき課題については症例数の確保がやや遅れている.研究済みデータの論文化を急ぐ.研究継続中の課題に関しては、積極的な症例収集と、複数回の撮影で画像の質を担保する.研究への使用に耐える画像取得を目指す.既発表データに関する論文化が遅れているため、英文添削ならびに論文投稿に関する費用に未使用額が生じたため。来年度以降早急に進めることとする。
中性子散乱法を用いた超臨界水の構造とダイナミクスの研究

超臨界流体は、溶質を溶解するという溶液的性質ならびに拡散性に優れているとう気体的性質を合わせ持った工業的、学術的にも魅力あるものである。その超臨界流体の代表である超臨界水は常温常圧では不溶な多くの有機物質を溶解し、圧力・温度の変化で連続的に流体の諸物性を容易に制御できる利点などから、環境にやさしい溶媒として様々な反応系への利用が考えられている。本研究グループでは、その中性子散乱を用いて特に低密度超臨界水の構造について、短距離相関から長距離相関まで幅広いスケールにおいて観測し、その特徴的構造を実験的に明らかにすることを目的とした。これまで短距離相関は、高エネ機構の中性子全散乱装置(HIT)により測定を行い、水素の同位体置換法を用いて酸素-酸素、酸素-水素、水素-水素の各部分相関関数を抽出することができた。これにより、水素結合は、低密度状態においても存在しているものの、室温や0.6g/ccの状態とくらべて大きく揺らいでいる。酸素原子の周りの酸素原子配位数、つまり水分子の周りの水分子配位数は室温の半分以下である2個以下に減少しており、密度低下により水分子配位数が減少しているこを明らかにした。中、長距離構造については高エネ機構の中性子小角/広角散乱装置(SWAN)を用いて、D20について実験を行った。小角散乱では圧力と温度を変化させて相関長の変化を観測した。その相関長としてはX線による測定結果と同様であった。相関長の極大は臨界点よりも高温、高圧側に観測された。さらに0.1□^<-1>【less than or equal】Q【less than or equal】1□^<-1>の領域には直線的なプロファイルが観測されており、この傾きからフラクタル次数を求めると臨界点に近づくほど、2に近くなることがわかった。本研究では、その超臨界水の溶媒としての特性の解明のため、その原子レベルから分子分布(密度揺らぎの不均-性)の描像を広い空間スケールにおいて測定した。まず、超臨界水の部分動径分布関数を高エネルギー加速器研究機構・中性子科学研究施設における中性子全散乱装置(HIT)を用いて測定した。同位体置換法により酸素-酸素、酸素-水素、水素-水素の部分動径分布関数を0.2g/ccというこれまで測定されていない低密度状態の測定に成功した。その結果、これまで報告されている高濃度の超臨界水の測定結果とは異なり、第二次隣接間距離がブロード化するという興味深い結果が得られた。また小角・広角中性子散乱装置(SWAN)を用いて、臨界点付近のD_2Oの分子分布の不均-性の測定を広範囲の空間スケール(0.01Å^<-1>【less than or equal】Q【less than or equal】4Å^<-1>)で行なった。その得られた散乱関数は、Omstein-Zernike関数とローレンツ関数を足し合わせた式でうまく再現できることがわかった。また同時に、臨界状態(例えば400°C,22Mpa)の高温・高圧測定で用いたセルならびに周辺装置の改良を行うことで、温度および圧力の安定性が向上しこれらの測定が可能となった。
神経作用性殺虫剤のイオンチャンネルレベルでの作用機構の電気生理学的解明

(1)クロロニコチニル系殺虫剤は神経性ニコチン性アセチルコリンレセプターに対し、イオンチャネルレベルでのサブコンダクタンスを発生する。そのメカニズムの仮説が考えられており、ひとつは薬剤がアゴニスト認識部位に結合し、アロステリックにチャネルのカイネティクスを変化させ、サブコンダクタンスを発生させる(partial agonist)。もうひとつは薬剤がアゴニスト認識部位とは別の、おそらくチャネル孔かまたはその近辺に結合し、チャネルを抑制する(partial block)。この2つの仮説についてパッチクランプ法を用い、薬剤の作用の電位依存性、濃度依存性、コンダクタンス間の転移確率などのシングルチャネルパラメータを検討することで検証し、クロロニコチニル系殺虫剤の作用機構をイオンチャネルレベルで明らかにした。(2)カルタップは天然毒ネライストキシンを構造改変した合成殺虫剤である。その作用機構は神経系のコリン性システムに作用点を持つと考えられてきたが、詳細な研究は不足している。ホールセルおよびシングルチャネル法によって神経性ニコチン性アセチルコリンレセプターに対する作用を検討した結果、カルタップはそれ自身がレセプターに対してオープンチャネルブロックを起こすことを明らかにした。イミダクロプリドはニコチン性アセチルコリンレセプターチャネル複合体に作用することが知られている。しかしながらその詳細な作用メカニズムについてはまだ不明な点が多い。本研究ではラットPC12培養細胞系の神経性ニコチン性アセチルコリンレセプターに対する作用を電気生理学的手法であるホールセルおよびシングルチャネルパッチクランプ法を用いて調べた。ホールセルレベルでは、イミダクロプリドはアゴニスト(アセチルコリンおよびカーバコール)によって発生するイオン電流を濃度依存的に抑制し、さらにそれ自身弱いイオン電流を発生させる作用を持つことがわかった。これらの作用をシングルチャネルレベルで調べた結果、アゴニスト(アセチルコリンおよびカーバコール)の単独処理では複数知られているニコチン性アセチルコリンレセプターチャネル複合体のシングルチャネルコンダクタンスのうち主にメイン(25.4pS)およびサブ(9.8pS)コンダクタンスを発生し、メインコンダクタンス電流の比率が高いのに対し、イミダクロプリドの単独処理では同様に2種類のコンダクタンス電流を発生するが、サブコンダクタンス電流の比率が高いことがわかった。さらにアセチルコリンとイミダクロプリドを同時処理した場合では、主にメインコンダクタンス電流を発生するが、その発生頻度はコントロールより低下することが示された。これらのことからイミダクロプリドはニコチン性アセチルコリンレセプターチャネル複合体に対し半アゴニスト(partial agonist)としての性質を持つことが明らかになり、ホールセルレベルで観察されるイミダクロプリドによるイオン電流の抑制は、イミダクロプリドがレセプター部分においてアゴニストと競合的に結合してサブコンダクタンス電流を発生させるためレセプターチャネルによって運ばれるイオン電流量が結果的に低下するためであることが明らかになった。
行動に関する交渉問題の実験的・理論的研究

地域紛争や国際環境破壊などの今日われわれが経験する多くの問題の核心は、関係者間における利害と行動の調整であり、それは交渉により行われている。本研究では、集団内部でどのような交渉が行われ、それがどのような行動を引き起こすのかに関する実験研究を行った。社会心理学の分野で開発された先制攻撃ゲームでは、集団は個人に対してより攻撃的になることが観察された。また、2人ゼロサムゲーム状況において集団は個人に比べてよりナッシュ均衡予測と整合的な(より合理的な)行動をすることが観察された。地域紛争や国際的環境破壊などの今日我々が経験する多くの問題の核心は、関係者間における「利害」と「行動」の調整であり、通常それは交渉により行われている。本研究は、実験環境で実際に被験者に交渉を行わせ、「利害」と「行動」の調整がどのように行われるのかを観察・検証することを目的とする。さらに、そこでの知見から交渉理論の理論的再検討を試みる。このような新たな交渉理論からの交渉プロセスの設計は、現実の紛争問題や環境破壊問題の交渉を通じた解決に役立つ可能性がある。平成25年度は社会心理学の分野で発展してきた「先制攻撃ゲーム」の実験を行った。先制攻撃ゲームは、政治学で戦争の原因のひとつと扱われてきた先制攻撃という現象に注目し、これを一種の経済ゲームの形にしたものである。参加者が二人一組になり、実験者から元手(例:500円)を与えられて実験開始となる。参加者は制限時間(例:30秒)以内にPC画面上に表示される赤いボタンを押すか否かを決定する。ボタンを押したほうは元手から少額(例:100円)が減額され、押されたほうは多額(例:400円)が減額される。結果は30秒後に開示されるが、ボタンは早押しで決まるため、「お互いに押した」という結果は存在しない。お互いに押さなければ元手の金額がそのまま実験報酬となる。先行研究では参加者の約3割から5割がボタン押し行動を行うことが報告されている。本研究では、プレーヤーのタイプを個人と3人1組の集団に分け、個人対個人、集団対個人、集団対集団の実験を行った。集団はボタンを押すかどうかについて5分間集団内で相談(利害と行動の調整)することができる。結果は以下のとおりである。(1)個人対個人の攻撃率、集団対集団の攻撃率、集団対個人の個人の攻撃率はほぼ同じで4割程度であった。(2)集団対個人の集団の攻撃率は7割を超えた。平成26年度は、前年度に行った「先制攻撃ゲーム」の実験結果を論文としてまとめる作業を行った。さらに、その過程で新たな実験の必要性が生じ、その実験デザインの構築に努めた。先制攻撃ゲームは、政治学で戦争の原因の一つと扱われてきた先制攻撃という現象に注目し、これを一種の経済ゲームの形にしたものである。参加者が二人一組になり、実験者から元手(500円)を与えられて実験開始となる。参加者は制限時間(30秒)以内にPC画面上に表示される赤いボタンを押すか否かを決定する。ボタンを押した方は元手から少額(100円)が減額され、押された方は多額(400円)が減額される。先行研究では、参加者の約3割から5割がボタンを押したことが報告されている。本研究では、プレーヤーのタイプを個人と3人一組の集団に分け、個人対個人、集団対個人、集団対集団の実験を行った。集団はボタンを押すかどうかについて5分間集団内で相談(=利害と行動の調整)することができる。結果は、(1)個人対個人の攻撃率、集団対集団の攻撃率、集団対個人の個人の攻撃率はほぼ同じで4割程度であった。先制攻撃ゲームを同時手番利得表で表現すると危険優位な均衡と利得優位な均衡が異なるコーディネーションゲームになる。先制攻撃ゲーム実験の結果が、通常の同時手番利得表で提示された実験結果と同様になるのかの検証が必要であり、この実験のためのデザインを構築し、間もなく実施段階である。平成27年度は平成25年度に行った「先制攻撃ゲーム実験」の論文の仕上げ、投稿、改訂作業を行った。参加者が二人一組になり、実験者から元手(本研究では500円)を与えられて実験開始となる。参加者は30秒の制限時間以内にPC画面上に表示される赤いボタンを押すか否かを決定する。ボタンを押したほうは元手から100円が減額され、押されたほうは400円が減額される。結果は30秒後に開示されるが、ボタンは早押しで決まるため「お互いに押した」という結果は存在しない。本研究ではプレーヤーのタイプを個人と3人1組の集団に分け、個人対個人、集団対個人、集団対集団の実験を行った。

個人対個人の攻撃率、集団対集団の攻撃率、集団対個人の個人の攻撃率はほぼ4割であったのに対し、集団対個人の集団の攻撃率は7割を超えたという結果を得た。さらに先制攻撃ゲームの理論的検証を行い、当ゲームが危険優位な均衡と利得優位な均衡が異なるコーディネーションゲームになることを明らかにしている。この論文は現在、PLOS ONE誌から改訂要求が来ている。この論文は高知工科大学の三船恒裕氏(社会心理学)、肥前洋一氏(政治学)、上條良夫氏(経済学)との共同研究であり、異分野の研究者が集まって一つの論文としてまとめることができたことは非常に意義深いものである。本研究課題では集団内でどのような交渉が行われ、その結果として発生する集団の行動が持つ特徴を明らかにすることができた。集団内で交渉させた実験に関する論文として、上記の論文以外にも、Applied Economics Lettersに掲載された論文がある。地域紛争や国際環境破壊などの今日われわれが経験する多くの問題の核心は、関係者間における利害と行動の調整であり、それは交渉により行われている。本研究では、集団内部でどのような交渉が行われ、それがどのような行動を引き起こすのかに関する実験研究を行った。社会心理学の分野で開発された先制攻撃ゲームでは、集団は個人に対してより攻撃的になることが観察された。また、2人ゼロサムゲーム状況において集団は個人に比べてよりナッシュ均衡予測と整合的な(より合理的な)行動をすることが観察された。平成26年度は、先制攻撃ゲーム実験のより深い検証とゲーム理論的検証を行う予定であった。その目標を達成し、現在、論文としてまとめている最中である。さらに、この検証から新たな実験の可能性が生まれたことは予想外の収穫であった。ゲーム理論・実験経済学平成26年度は、先制攻撃ゲームの理論的検証を行った。この検証の結果、新たな実験デザインの必要性が生じた。これはこの分野の大きな発展を期待できるものである。先制攻撃ゲームは、社会心理学の分野で発展してきたゲームであり、ゲーム理論的な検証はほとんどなされてこなかった。ゲーム理論的にこの先制攻撃ゲームを定式化すると危険優位な均衡と利得優位な均衡が異なるコーディネーションゲームになることが明らかになった。実験経済学の分野においてもコーディネーションゲームを使った集団対集団、集団対個人の研究が全く行われておらず、先制攻撃ゲーム実験の結果をより深く理解するためには、この実験が必要となる。最終年度は、この実験を行い、より深い検証を行っていく予定である。平成25年度の研究実施計画では、集団内でどのような交渉が行われているかの実験デザインをし、それを実施する計画であった。その目標を達成し、またその実験結果を2014年2月にニュージーランドで行われた国際学会The 2014 meeting of the Asia-Pacific Economic Science Associationで報告した。平成25年度に行った実験において集団が具体的にどのような交渉を行っているのか検証する必要がある。実験中に行われた会話を録音しているので、この会話をどのように分析するかを検討していく必要がある。また、理論研究にも取り組み始める必要がある。新たな交渉理論の構築である。特に「利害」と「行動」に関して提案の仕方の違いによる交渉結果の違いを検討することが重要である。提案の仕方の違いとして、3種類の可能性が考えられる。一点目は、自分と相手の行動の提案である。これは、これまでの交渉理論と同じように、全プレーヤーの利得を提案していることに等しい。
アミド系モノマーを用いた歯質接着システムの構築

申請者は、先にN-メタクリロイルグリシン(NMGly)をセルフエッチングプライマーの酸性モノマーとして歯質に作用させた場合のコンポジットレジンの接着強さおよびNMGlyのカルボキシル基と歯質との相互作用の詳細について、^<13>C NMR法で検討してきた。その結果、NMGly水溶液を歯質に作用させると、象牙質には20MPa以上のレジンの接着強さが得られたが、NMGly分子内カルボキシル基によるエナメル質の脱灰には限界があるため、エナメル質には16MPaであった。本研究では、エナメル質に対するレジンの接着強さを向上させることを目的として、N-メタクリロイル-アミノエチルホスホン酸(NMEP)を新規に合成し、NMEPをNMGly水溶液に添加したセルフエッチングプライマーを歯質に作用させ、NMEPの添加量が歯質への接着強さにおよぼす影響および歯質とNMGlyまたはNMEPとの相互作用の詳細について検討した。その結果、エナメル質に対するレジンの接着強さはNMGly水溶液に対するNMEPの添加量が0.7mmol以上では約24MPaに上昇した。しかし、象牙質に対するレジンの接着強さはNMEPの添加量が1.4mmolと高くなると、約23MPaから16MPaと大きく低下することがわかった。また、NMEPのリンに結合し、pKaが1.8の水酸基は、NMGlyのカルボキシル基より優先的に歯質のカルシウムと反応し、NMGly水溶液に添加したNMEPの大部分は歯質を脱灰し、その結果、カルシウム塩を形成することがわかった。以上の結果から、NMGly水溶液にNMEPを添加すると、エナメル質に対するレジンの接着強さを大きく向上させることがわかった。しかし、NMEPの添加量が多くなると象牙質への接着強さが低下するため、NMGly水溶液に対するNMEPの添加量は0.7mmolが最適と考えられた。本研究では,脱灰象牙質のプライミング材として実績のあるN-メタクリロイル-ω-アミノ酸(NMωA)とN-メタクリロイルアルキルフォスフォン酸(NMP)からなる新規セルフエッチングプライマーシステムを開発することを目的としている.本年度は,メチレン鎖長が1(N-メタクリロイルグリシン:NMGly),2(N-メタクリロイ-β-アラニン:NMβAla)および3(N-メタクリロイル吉草酸:NMVa)のNMωAを合成し,NMR法を用いてNMωAとヒドロキシアパタイトまたは象牙質とを水溶液中に共存させ,両者の相互作用の詳細について明らかにするとともに,NMωAを水に溶解して調製したNMωAプライマーを歯質に作用させた場合のコンポジットレジンの接着強さを測定し,NMωAのセルフエッチングプライマーとしての有用性を検討した.5mol%NMωAプライマー溶液中にとヒドロキシアパタイトまたは象牙質とを共存させ,両者の相互作用の詳細についてNMR法を用いて検討した.その結果,NMωA分子内カルボキシル基は,エナメル質およよび象牙質に含まれるCaと反応し,エナメル質より象牙質と強く相互作用を起こすこと,さらに両者の相互作用の強さはNMωA分子内カルボキシル基の解離平衡pHが低いほど,増大することがわかった.つぎに,5mol%NMωAプライマー溶液を歯質に作用させた場合のレジンの接着強さを測定し,NMωAのメチレン鎖長が接着強さにおよぼす影響を検討した.