hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホモロジーシリンダーに関わる不変量の関係解明とその応用

しかし,ファイバー結び目に限った結び目に関する知られていない事柄も未だに多く,そこから調査研究する必要がある.昨年度に引き続きファイバー結び目に関する未知の事柄についてはこのまま調査研究を進める.全体的に研究が遅れているので焦ってどれも中途半端な結果にならないよう,まずはホモロジーシリンダー上の様々な不変量のうちライデマイスタートーション,特にねじれアレキサンダー不変量に焦点をしぼり喫緊の先行研究の内容について勉強する.現在の研究推進の障害となっているもののうちの一つはパスカルの三角形と呼ばれるものに関する知見である.パスカルの三角形という概念そのものは歴史のあるものだけに,得たい知見が数学の長い歴史の中のどこかにある可能性が高いと感じている.現在の情報検索技術や近辺の数学者の協力をもらいそれを発掘したい.一方,最新研究情報においては,当研究は厳密に言って3つの分野:写像類群に関する研究分野,有限型不変量に関する研究分野,結び目理論に関する研究分野,にまたがっているので,これらの各研究グループの研究集会に出来る限り参加する.ファイバー結び目に関する未知の事柄はこのまま調査研究を進める.当該分野に関わる研究集会やセミナーに積極的に参加し,特に代数的な知識やテクニックについて収集する.一方で,幾何学的考察が可能な部分の研究を先行させることを考えている.該当なし
マイクロデータの開示とプライバシー保護の理論と実際

今年度は総務庁指定統計のうち、社会生活基本調査と労働力調査の個票データ開示に向けて、プライバシー保護の観点から理論的に検討してきた。その結果得られた結論は、以下のようにまとめられる。社会生活基本調査については、適当なGlobal Recodingを施した後、サブサンプルを採れば、約4000個の個票データを公表しうる。ただし、社会生活基本調査には高齢者介護に関する情報など少数しかない重要な情報が含まれている。このような稀少例の分析にも有用たるには、分析目的を限定した大きめのデータセットを別途用意することが望ましい。具体的にはキー変数をさらに4個削除することにより、約10万個の個票が公表可能となる。労働力調査については、一時点のみのデータの公表に限れば、適当なGlobal Recodingの後のサブサンプルを採れば、約3000個の個票を公開することが可能である。ただし、労働力調査の特徴として、調査が時系列的にしかもローテーションという独特の構造をもって標本抽出がなされている。そこから得られる重要な情報を失わないように、公表したにしてもやはり約3000個の個票が公表可能であることがわかる。しかし、分析目的を限定した上で、キー変数をいくつか削除することによってはより大きなデータセットを公表しうる可能性が残っており、今後の検討が必要である。
アルツハイマー病進行抑制薬候補ベルベリン

アルツハイマー病治療薬として、すでに臨床使用されている薬物からAβを減少させるものを培養細胞でスクリーニングし、KM2309(特許申請考慮のためコード番号)を同定した。その作用機序はγセクレターゼ阻害とAβ分解酵素ネプリライシンの活性化であった。既報のベルベリンとKM2309は相乗作用を発揮した。KM2309は臨床的に長期服用でも副作用が軽微であり、神経防護作用や抗炎症作用なども報告されている。アルツハイマー病の治療薬候補と結論した。認知症の代表的な原因であるアルツハイマー病のアミロイド仮説に基づいて、直ちに、臨床試験を開始できる薬物のスクリーニングを行ってきた。その一つとして、漢方由来薬物ベルベリン(berberine)がアルツハイマー病アミロイド蛋白質Aβの産生抑制作用を培養細胞で見いだした。本研究では、ベルベリンの分子メカニズムやマウスでの効果を確認することを目的としてスタートした。その過程で、悪性腫瘍や膠原病における様々な薬物の併用療法に着目して、アルツハイマー病でも併用療法を検討する価値があると判断した。そこでベルベリンと相乗的にAβ産生を抑制する薬物のスクリーニングを行った。その結果、すでに一般的に臨床使用されている薬物Xが特定された(今後の特許申請の可能性のために、本報告書ではXとのみ記載する)。薬物Xは有害事象がほとんど報告されず、また、長期投与の安全性も臨床的にほぼ確立している。しかも、その本来の作用以外にも神経防護作用などが細胞レベル、実験動物レベルで報告されている薬物である。平成21年度はこの薬物Xとベルベリンの相互作用をさらに詳細に検討し、また、これの相乗的にAβ産生を抑制する薬物群のスクリーニングを行う。できれば、臨床的に3剤併用療法の候補を確立したいと考えている。アルツハイマー病(Alzheimer's disease, AD)の根本的治療には、脳内に沈着するアミロイド(amyloid-βpeptide, Aβ)を減少させることが必要であり、産生抑制、分解促進、沈着抑制ならびに沈着Aβの溶解などを標的とした薬剤の開発が行われている。対処療法しかないADに対して新規治療薬候補を探索するために培養細胞を用いてAR量を減少させる化合物をスクリーニングし、漢方由来薬物ベルベリンを同定した。本研究では、ベルベリンのAβ産生阻害の分子メカニズムの解明や動物レベルでの効果を確認することを目的として開始した。一方、ADの治療には長期間に亘ることが予想され、副作用が懸念される。そこで、Aβ産生阻害を増強し、副作用を減弱するためにベルベリンと併用が可能な薬剤をスクリーニングした。その結果、すでに一般的に臨床で使用されている薬物Xが特定された(今後の特許申請の可能性のために本報告書ではXとのみ記載する)。薬物Xは有害事象がほとんど報告されておらず、また長期投与の安全性も臨床的にほぼ確立している。しかも、その本来の作用以外にも神経防護作用などが細胞レベルおよび動物レベルで報告されている薬物である。今後は、ベルベリンと薬物XのAβ産生阻害に対する作用をさらに詳細に検討し、分子メカニズムについても明らかにする。得られた基礎データから、これらの多剤併用療法が臨床的に応用可能か検討する。アルツハイマー病は代表的な認知症であり、高齢化社会における対処すべき重要な課題となっている。ADの根本的治療には、脳内に沈着するアミロイド(amyloid-βpeptide, Aβ)を減少させることが必要であり、産生抑制、分解促進、沈着抑制ならびに沈着Aβの除去などを標的とした治療薬の開発が行われている。新薬の開発には膨大な時間と費用を要する。一方、既に臨床使用されている薬物であれば、安全性の検証はほぼ終了している。長期に亘ると予想されるアルツハイマー病治療にとって、副作用は非常に重要な課題である。このような観点から、すでに認可されている薬物を中心にAβ量を減少させる新規治療薬候補のスクリーニングを培養細胞で行った。その結果、ベルベリンと新たにM3558(特許申請の可能性のためにコード名とする)を同定した。M3558の作用機序を検討した結果、α、およびβセクレターゼには影響を及ぼさず、γセクレターゼに対する阻害と主要なAβ分解酵素であるネプリライシンの活性化であることがわかった。M3558のAβ産生抑制効果は、β、またはγセクレターゼ阻害剤のように強力ではないことから、長期に亘る服用でも副作用が軽微である可能性を示唆された。また、ベルベリンとM3558の併用では、単独投与と比較して、その効果に増強傾向が示されることがわかった。すでに臨床使用されているM3558は有害事象がほとんど報告されておらず、細胞、および動物レベルで神経防護作用や抗炎症作用なども認められていることから、アルツハイマー病の有効な治療薬の候補となり得ると考えられた。
無限領域における波動現象の数値解法と形状設計問題への応用

無限領域における波動現象で現れる周波数応答問題や共鳴現象に対して、有限要素法やFDTD法による数値計算手法の開発と関連する研究を行った。その中で、外部ディリクレ・ノイマン写像の離散化手法の開発とその応用について数値実験を含む検証を行って成果を得た。応用として、音声生成では声道設計問題に対してアルゴリズムを考案して数値実験により有効性を確認した。また騒音低減問題などに関係した構造音場連成問題の数値解法の応用研究を展開した。DtN(Dirichlet-to-Neumann)境界条件を課した問題にたいする有限要素法については、3次元水面波動問題へも適用し数値解法の事前誤差評価を導出すると共にヘルムホルツ問題については修正DtN境界条件や多重DtN境界条件を課した場合についても事前誤差評価を導出した。さらに、アンテナからの電磁波の放射問題とその応用に関してPML技法を用いた無限領域における電磁場の非定常現象の数値解法の開発に取り組み3次元計算コードの基本的な部分を完成させ、幾つかの応用についても成果を得た。また、偏微分方程式の数値解法である基本解解法(代用電荷法)についても、従来同法の適用が難しいとされた周期的構造を持つストークス流問題や弾性問題への拡張をおこない、さらに境界要素法、およびその複素関数論的拡張である複素変数境界要素法について従来適用困難とされた空間周期的2次元ポテンシャル問題への拡張を行った。関連する問題としては、量子多体系で現れる行列の対角化問題においてLOBPCGの効率的な並列実装を行い世界記録となる1600億次元の計算に成功した。さらに、来るべきペタスケール計算機時代に備えた大規模固有値計算ついて、段階的な収束をブロックレベルでコントロールする手法を提案するとともに、密行列の対称行列についてマルチコア向けのブロック化手法により帯行列化の系統のアルゴリズムの研究で成果を得た。無限領域での波動現象における周波数応答や共鳴現象に焦点を当てて有効な数値計算手法の確立を目指して研究を行うと共に、関連する流体現象に対する数値計算手法の開発、および並列計算手法の開発を行い、それらの研究成果を学術雑誌や口頭発表で発表した。具体的には、研究代表者の加古は、音声生成問題において周波数応答関数の複素固有値の変分公式を利用した設計問題に対するこれまでの研究成果をまとめると共に、新たに韓国語の母音への適用例も含めて具体的な計算手法の開発を行った。また、完全吸収層を用いたFDTD法による過渡現象に対する数値計算手法の開発に取り組み研究成果を国際会議で発表した。さらに、関連する流体現象の数値計算手法の開発や構造音場連成問題の研究にも取り組み一定の成果を挙げた。研究分担者の小山は、長年の研究成果を学位論文「波動問題に対するDirichlet-to-Neumann有限要素法」としてまとめると共に、外部ヘルムホルツ問題に対する修正DtN境界条件を用いた有限要素法の誤差評価と、無限領域における水面波動問題に対するDtN境界条件の打ち切りに関する誤差評価を導出に成功した。分担者の緒方は、波動現象と密接に関連する、周期的ストークス粘性流問題や周期的弾性問題に対して、従来の基本解を用いる数値解法の拡張を行うと共に、周期的ポテンシャル問題に対しては境界要素法の拡張を行なった。分担者の水藤は、振動波動場の制御方法を構築するため、最適制御アルゴリズムの研究を行い、遺伝的アルゴリズムの高性能化と古典的な勾配法系統の手法とのハイブリッドアルゴリズムによる高精度化を行った。分担者の今村は、並列計算手法の研究に取り組み、量子多体系における行列対角化問題においてKnayzevの提案するLOBPCGの効率的な並列実装を行い、世界記録となる1600億次元の計算に成功した。

これらの研究成果は、個別に成果発表を行うとともに、3月の年度末には研究協力者の参加も得て、合同の研究成果発表の機会を持ち研究交流と情報交換を行った。初年度に引き続き、無限領域での波動現象における有効な数値計算手法の確立を目指して研究を行った。特に本年度は、研究の一環として平成19年の秋に電気通信大学で国際研究集会IWAMCS2007を開催し、海外研究協力者との国際交流の場を実現し国際研究交流の拡大に努めた。その成果はその後の研究交流の活発化につながってきている。個別の研究成果として、研究代表者の加古は、共鳴極に着目した声道設計問題に対する研究成果を幾つかの国際および国内の研究集会で招待講演として発表し、研究集会参加者と音声問題や最適化問題、波動現象の数値計算法について情報交換と研究討議を行い今後の研究を発展させるための基礎固めを行った。これらの声道設計の研究成果に関連して日本応用数理学会の論文賞を受賞した。また、過渡応答問題への研究の展開を目指してFDTD法の基礎的な理論研究と、電磁場問題における送受信アンテナのモデル化とMRIへの応用に関する研究を進め、成果の一部を大学院生との共著で発表した。分担者の小山は有限水深における水の表面波の放射散乱問題に対して、Dirichlet-to-Neumann写像を用いた3次元有限要素法の事前誤差評価の導出に成功した。分担者の緒方は、波動問題への拡張を視野に入れつつ、1次元周期的に配列された無限個の障害物をすぎる2次元Stokes流対する基本解解法や、無限個の伝導体をもつ静電場の問題に対する周期的基本解に基づく境界要素法を開発した。分担者の今村は、大規模固有値計算アルゴリズムのLOBPCGについて、計算コストを軽減する要素技術について研究し、量子多体系のジョセフソン接合体における共鳴減少の解明に応用した。分担者の水藤は、振動・波動場の制御に必要なアルゴリズムについて研究を進め、遺伝的アルゴリズムと勾配法を組み合わせて大域的かつ高精度な最適化アルゴリズムの構築を行った。最終年度にあたる本年度は、引き続き無限領域での波動現象における有効な数値計算手法の確立を目指して研究を行うと共に、研究成果を各種の研究集会で発表することに努めた。研究代表者の加古は、大学院生らとともに音声生成の3次元計算に取り組むとともに、音源のシミュレーションのモデルについて基礎的な研究を行い、渦音の2次元的な計算手法を開発し研究会で発表した。FDTD法による電磁場のシミュレーションに関してもアンテナの数理モデルや給電のモデル化を考察し、結果を研究集会で発表し論文にまとめる作業を現在行っている。音声生成に関しては従来の結果を国際研究集会で発表し、構造連成問題の摂動計算に関する論文も発表した。分担者の小山は、水面波動散乱問題とHelmholtz多重散乱問題に対する数値解法であるDtN(Dirichlet-to-Neumann)有限要素法の定式化を行い、事前誤差評価を導出した。
血管石灰化に対するビタミンDの作用に関する細胞生物学的研究

血管石灰化は骨粗鬆症としばしば合併することから、カルシウム代謝異常が血管石灰化に関与している可能性が考えられる。さらに、今までの我々の研究結果から副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)などのカルシウム調節ホルモンが血管石灰化を調節している可能性も示唆されている。そこで本研究では、活性型ビタミンD(1,25(OH)_2D_3)が血管平滑筋細胞におけるカルシウム調節系に直接作用することにより血管壁へのカルシウム沈着を引き起こすという仮説を証明するため、ウシ大動脈由来血管平滑筋細胞(BVSMC)によるin vitroでの血管石灰化実験系を用いて1,25(OH)_2D_3の血管石灰化に対する作用について検討した。1,25(OH)_2D_3はBVSMCにおける石灰化およびアルカリホスファターゼ(ALP)活性を用量依存的に増加させた。また、l,25(OH)_2D_3はBVSMCからのPTHrP分泌およびPTHrP遺伝子の発現を用量依存的に低下させた。さらに、PTHrP(1-34)を添加することにより1,25(OH)_2D_3の石灰化促進作用は用量依存的に抑制された。最後に、1,25(OH)_2D_3は骨基質蛋白のひとつであるオステオポンチン(OPN)遺伝子の発現を増加させた。以上のことから、1,25(OH)_2D_3の血管石灰化促進作用は、内因性の石灰化抑制因子であるPTHrPの発現を抑制することを介するものであることが示唆された。また、ALP活性およびOPN遺伝子の発現に対する1,25(OH)_2D_3の刺激作用も血管石灰化の促進に関与していると考えられた。培養ウシ大動脈由来血管平滑筋細胞(BVSMC)を用いて活性型ビタミンD(1,25(OH)_2D_3)の血管石灰化に対する影響について検討した。1)1,25(OH)_2D_3はBVSMCによるin vitroでの石灰化を10^<-9>10^<-7>Mの範囲で用量依存的に増加させた。5)1,25(OH)_2D_3の石灰化促進作用はヒトPTHrP(1-34)の添加により用量依存的に阻害され(10^<-10>10^<-7>M)、10^<-7>MのヒトPTHrP(1-34)により1,25(OH)_2D_3の石灰化促進作用は完全に抑制された。以上の結果から1,25(OH)_2D_3はBVSMCにおけるPTHrP(内因性の石灰化抑制因子)の発現を抑制することにより石灰化を促進することが示唆された。また、1,25(OH)_2D_3の石灰化促進作用の一部はBVSMCにおけるALP活性およびOPN遺伝子の発現を増加させることによると考えられた。
インタラクティブなWEBアプリケーションの実現を容易にする計算環境

本研究の目的は,ユーザの要望に応じてWeb上の各種情報を効率的に融合するインタラクティブなWebアプリケーションを,容易に実現可能にすることである.我々の提案・開発したフレームワークは,データモデル部とGUI部を分離し,高い抽象度でのWebアプリケーション記述を可能としている.一方で,データ計算はシステムが要求駆動で自動的に行っており,提供するGUIコンポーネント群と協調動作することで,高い性能と柔軟な操作性の両立を実現する.本研究の目的は,ユーザの要望に応じてWeb上の各種情報を効率的に融合するインタラクティブなWebアプリケーションを,容易に実現可能にすることである.我々の提案・開発したフレームワークは,データモデル部とGUI部を分離し,高い抽象度でのWebアプリケーション記述を可能としている.一方で,データ計算はシステムが要求駆動で自動的に行っており,提供するGUIコンポーネント群と協調動作することで,高い性能と柔軟な操作性の両立を実現する.本研究は、近年増加するインタラクティブなWEBアプリケーションを容易に提供できるようなプログラミング環境の実現を目指した研究である。初年度である本年度は、WEBアプリケーションの持つサーバ・クライアント間の非同期性への対処方針を検討した上で、formベースのWEBアプリケーションの状態管理サポートの研究と、インタラクティブなWEBサービスへのアクセスを実現するためのAJAXコンポーネントの研究を行った。本分野では、研究開発動向事体が急速に変化しつつあり、当初計画を修正しつつ研究活動を行っている。WEBアプリケーションでは、クライアントとサーバは別々の計算機で実行されるのが普通であり、またクライアント側ではユーザが「戻る」ボタンなどにより過去の状態に復帰することを期待するケースも多い。このような環境で、複数クライアントからの要求を一貫性をもって処理する必要がある。アプリケーションを分析した結果、本研究では1)論理的セッション内のユーザインタラクション状態の管理と、2)複数セッションによるサーバ状態更新に関する状態管理サポート、3)分散サーバ間の状態管理に関する問題に分離する形で研究を進めることとした。その上で、本年度は1)のセッション内の状態管理機構について主に研究を進めている。formベースのアプリケーションについては、特にサーバ・クライアント間の非同期性が問題となるため、ページ状態の管理をModel(MVCのM)上で統一的に扱うための環境の実現を行った。その際、セッション内のページ閲覧状態を示す情報を極力クライアントに提示するページ上に保持し、サーバ側で保管される永続的かつ共有される状態と分離できるよう、デザインを行っている。このため、「戻る」ボタンによるページ状態遷移についても柔軟に対応可能である。一方、AJAXの場合、クライアントの状態をJavascript中の状態として保持するのは容易である。逆に、サーバ側の状態を、いかに高い操作性でもってアクセスできるようにするかが課題となる。このため、WEBサービスの提供するデータを効率的に検索・閲覧可能にするためのAJAXコンポーネントの開発を行った。現在のWEBアプリケーションでは、Modelの状態管理を関係データベースなどを用いて行うのが一般的であり、WEBサービスを介して提供されるこれら表形式データに対する操作性向上は重要である。このため、高い操作性をもつ表形式データ専用コンポーネントを提供することで、プログラマ負担を大幅に抑えられると考える。上記研究内容は、ようやく完成しつつあるところであり、その成果の発表は来年度順次行っていく予定である。本研究の目的は,近年増加するインタラクティブなWEBアプリケーションを,容易に実現できるようなプログラミング環境を提供することである.本年度は,Web上データのマッシュアップを対象に,ユーザのインタラクティブな操作に応じて,要求駆動にデータ合成を行うアプリケーションフレームワークについて,提案・研究をおこなった.近年,Webサービスという形で各種のデータが利用可能であり,ソースを複数組み合わせて新たなサービスを形成するマッシュアップ技術が注目を集めている.我々のシステムは,Webデータの組み合わせ方を記述するだけで,Webページ上にAJAX widgetを配置し,GUIを通したインタラクティブなマッシュアップ機能を実現することができる.複雑なマッシュアップデータを利用者に対して提供する場合,全ての合成演算を行ってから結果を表示するのでは,計算量・反応速度の面で非効率的である.また,入力が部分的に変更されたり,あるいは,時間経過によってデータソースが一部更新された場合に,全ての計算をやり直すのは非効率的である.我々システムでは,要求駆動にマッシュアップをおこなうことで,ユーザによるデータ閲覧に必要な範囲についてのみ,合成演算範囲を行っている.また,入力の変化に際しても,既に計算済みの部位について不要な再計算を行うことなく,効率的なマッシュアップを実現可能である.これらのシステムは,AJAX技術を用いて実現されており,一般的なWebブラウザ上で利用可能である.これによって,Webアプリムーション提供者は,潜在的に関係しそうな多くのマッシュアップ関係を準備し,利用者が選択的に利用するといった柔軟な利用法が可能となる.現在、プロトタイプ実装を通しての評価が終了し、実装中の完成版システムについても数ヶ月中には公開を行う予定である。本研究の目標は,ユーザの要望に応じてWeb上の各種情報を効率的に融合するインタラクティブなWEBアプリケーション(以下Webアプリ)を,容易に実現できるようにすることである.上記目標を達成するべく,以下の3つの特徴を持つWebアプリ開発フレームワークの研究を行っている。即ち,(1)高い抽象度をもつデータモデルと,その提示を行うGUI部の分離,(2)効率的なWeb上データの融合を実現する要求駆動計算, (3)高い操作性を提供するためのGUIコンポーネント群の提供である.本年度は,さらなるアプリケーション拡大に向けて,主に以下の研究課題に取り組んだ.1.幅広いアプリケーションに対応するためのGUIモデルの拡充2.効率的なデータ構築のためのデータモデル部の実装方式改良

本フレームワークは,ユーザのインタラクティブな操作に応じて融合データを効率的に提示することに特徴があり,研究1.は,そのGUI部の拡充を行うものである.本フレームワークは要求駆動による効率的データ構築を行っているため,従来のように,操作的モデルに基づいたGUIアプリ記述は非常に難しくなってしまう。このため,柔軟なコンポーネント間連携も記述可能な宣言的GUIモデルを提案し,対応するライブラリ群の実現を行った.一方,研究2.では,データモデル部の実装の効率化, GUI部の拡充への対応に加え,頻繁な変更を伴うようなデータソースへ対応するための効率的な実装方式の研究も行なった.現在,互いに連携する数十のGUIコンポーネントを有したWebアプリ例が開発されており,その場合でも,ユーザ操作に応じた高い反応速度でのデータ提示が可能であった.
植民地期台湾における近代彫刻の成立と展開（１８９５－１９４５年）

今年度は、引き続き研究対象の台湾での滞在を中心にしながら、調査研究を進めた。主な成果は以下の通りである。(一)台湾での現地調査:台湾中央研究院歴史語言研究所、台湾史研究所档案館、国家図書館、台湾大学図書館等での文献資料の収集をまず行った。昨今は資料のデータベース化が急速に進んでおり、日本では収集できない重要な資料を入手することが出来た。また、文献資料とは別に、台湾での博物館や個人コレクションの調査も進展した。紹介により、普段は公開されていない作品を実見出来たことは、自身の調査にとっても大きな意義があった。また、資料収集家や当時を知る関係者の方々を訪問し、インタビューを行うことが出来た。(二)日本での調査:国会図書館、東京大学付属図書館等を中心に、日本での文献調査も引き続き進め、逆に台湾側であまり知られていない資料をいくつか入手することが出来た。また、朝倉文夫記念館、北村西望記念館等の訪問によっても新たな知見を得た。さらに、人からの紹介で、日本に残されていた植民地期台湾美術家の新たな資料・作品に出会うことが出来た。調査はまだ今後本格的に着手する予定であるが、現在においても多くの新資料を発見する余地があることが確認できた。(三)成果発表:今年度は、台湾での中国語口頭発表2回、日本での研究発表1回を行った。これを通じ、台湾現地の研究者から多くの意見を頂けたことは非常に有意義であり、外国語発表の経験を積めたことが大きな自信となった。(四)現地研究者との交流と協力:現地での指導教官の協力の下、台湾美術史の若手研究者と数人で、より具体的な共同研究・調査が始まったことも、今年度の成果である。研究対象とする美術史研究者数人とともに、博物館や民間の画廊などに作品調査に赴いたり、高齢となった美術家の遺族・関係者への録音インタビューなどに同行することが出来た。28年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度は、前半期は日本に、9月以降の半年間は台湾の中央研究院歴史語言研究所の訪問研究員として、在外研究に従事した。この期間、台湾現地関係者の方の協力により、美術史研究に重要な個人コレクターや美術家遺族の方々への訪問を複数回行うことが出来た。また、台湾での関係機関(台南市文化局、台北国史館等)に保存されている作品についても、見学依頼の上で実見することが出来た。その他、昨年度は自身の研究に関連する美術家らの生誕100年と前後するため、台湾において相当数の関連展覧会が開催され、それらの見学も行えた。まだ整備の進んでいない台湾近代美術史研究にとって、在外研究の機会を生かして、このように植民地期の美術作品を網羅的に見学する機会を得たことは、自身の研究にとって大きな収穫となった。また、資料収集や作品の実見といった具体的成果以外にも、関係者との人的交流が進んだことは、今後の調査の進展にとっても重要な意義があった。文献調査の面では、中央研究院と台湾大学図書館を中心とした文献の閲覧、および近年整備が進んでいる台湾史関係の各種デジタルアーカイヴを利用して順調に資料収集が進行した。昨年度は、こうした調査を背景に、台湾の学術誌において二本の中国語論文を発表し、また学会発表(中国語発表)一回を行った。各テーマは、植民地期の日台彫刻史に関するもので、(1)日本留学をした台湾人彫刻家の活動について、(2)近代日本の彫刻家が製作に関わった、台湾警察官慰霊碑というモニュメントについて、(3)植民地期に台湾に渡って活動した日本人彫刻家について、である。これらの論考のなかで、植民地期台湾における近代彫刻の多様な側面を示すことが出来たと考える。昨年度は、(1)博士論文の基礎となる調査の遂行、(2)投稿論文等研究成果の積極的な発表、(3)自身の研究の土台を広げるための海外での人的交流の促進、の三点を中心に研究はおおむね順調に進行した。博士論文調査の実施状況、および研究成果発表については、「研究実績の概要」に述べたとおりであるが、台湾での研究滞在を通して、基礎資料の収集や作品の実見が進行し、関係者との人的交流が進んだ。また、台湾において中国語論文の研究成果を発表出来たことで、自身の研究にとってもひとつのステップアップになった。学会発表においても台湾研究者からの貴重な指摘を多く受けることが出来き、今後の博士論文につながるものとなった。昨年度は、当初希望していたヨーロッパでの調査をテロ等の情勢のために取りやめたが、その替わりに、台湾以外の東アジア地域に足を運ぶ機会が出来た。たとえば、昨年6月28日7月11日の間には、韓国国立中央博物館主催の「NMK 2015 Museum Network Fellowship」に参加した。この研修を通して、韓国美術史に対する造詣が深まっただけでなく、同時代の他地域における近代彫刻と植民地との関わりについての研究を進めることができた。その他、台湾滞在中にも美術史や歴史学の研修等、世界での人的ネットワークを広げる機会に積極的に参加した。それにより、長期的なスパンで自身の研究を広げていく土台を作ることが出来た。

(一)台湾での現地調査:台湾中央研究院歴史語言研究所、台湾史研究所档案館、国家図書館、台湾大学図書館等での文献資料の収集をまず行った。昨今は資料のデータベース化が急速に進んでおり、日本では収集できない重要な資料を入手することが出来た。また、文献資料とは別に、台湾での博物館や個人コレクションの調査も進展した。紹介により、普段は公開されていない作品を実見出来たことは、自身の調査にとっても大きな意義があった。また、資料収集家や当時を知る関係者の方々を訪問し、インタビューを行うことが出来た。(二)日本での調査:国会図書館、東京大学付属図書館等を中心に、日本での文献調査も引き続き進め、逆に台湾側であまり知られていない資料をいくつか入手することが出来た。また、朝倉文夫記念館、北村西望記念館等の訪問によっても新たな知見を得た。さらに、人からの紹介で、日本に残されていた植民地期台湾美術家の新たな資料・作品に出会うことが出来た。調査はまだ今後本格的に着手する予定であるが、現在においても多くの新資料を発見する余地があることが確認できた。(三)成果発表:今年度は、台湾での中国語口頭発表2回、日本での研究発表1回を行った。これを通じ、台湾現地の研究者から多くの意見を頂けたことは非常に有意義であり、外国語発表の経験を積めたことが大きな自信となった。(四)現地研究者との交流と協力:現地での指導教官の協力の下、台湾美術史の若手研究者と数人で、より具体的な共同研究・調査が始まったことも、今年度の成果である。研究対象とする美術史研究者数人とともに、博物館や民間の画廊などに作品調査に赴いたり、高齢となった美術家の遺族・関係者への録音インタビューなどに同行することが出来た。今年度は、引き続き台湾に滞在しながら調査を進め、年度末までの博士論文提出を目標とする。主な研究内容と目標は、以下の四点である。(一)台湾での現地調査:研究所、図書館等での文献資料の収集以外に、台湾での個人コレクション調査、台湾各地に残された銅像・神社跡地の現地調査、また美術家遺族らとの交流および調査を深める予定である。具体的な調査先は、中央研究院台湾史研究所、台湾大学図書館、国家図書館、国史館、蒲添生彫塑記念館、台北市立美術館、台湾国立美術館等である今年度は、植民地期の調査以外にも、1945年前後から戦後にかけての彫刻作品の移動についても研究を進める。(二)台湾以外の海外調査:昨年度、世界情勢の関係もあり実施出来なかった、ヨーロッパにおける銅像および近代彫刻と近代日本の彫刻家との影響関係に関する研究についても、現地調査を含め実施したい。また、前年度に引き続き、上海や江南、福建といった台湾と近い中国大陸の各地域における美術、近代美術の移入に関する影響関係についても、調査を続ける。また、日本近代彫刻と他の植民地との関係について、韓国での調査も予定している。(三)日本での調査:近代日本人彫刻家、また植民地期の日台政治関係者の資料を改めて調査し、日台近代彫刻史と関係のある資料を発見したい。主な調査先として、国会図書館憲政資料室、後藤新平記念館、朝倉文夫記念館、北村西望記念館等を予定している。また、児玉源太郎、樺山資紀、内田嘉吉などの台湾植民地期の日本人総督・官僚等の個人関係資料を調査する。(四)成果発表:今年度は、台湾での中国語口頭発表1回、中国語査読論文一本の発表、および日本での学会発表1回を目標としている。
衝撃波による植物細胞破壊現象の画像解析評価

研究目的:本研究の目的は、水中衝撃波を負荷した植物細胞の走査型電子顕微鏡(SEM)観察とその画像解析によって、衝撃波圧力に対する植物細胞の選択的破壊効果を評価することにある。これを明らかにし、過去の研究において明らかにした微生物細胞破壊の効果を植物細胞へと展開させることを目的とした。研究方法:植物試料に対する衝撃波負荷実験、熊本大学所有の爆発実験施設において、導爆線を用いた衝撃波負荷を行った。対象とする植物試料は、木材、葉、種子、果実・根菜など、その硬さや油含有量などにより数種類を用意した。衝撃波の圧力はおよそ数10MPa200MPa程度とし、特に木材などの硬い植物試料ならびに油含有量が多い種子に対しては、4回程度の複数回の衝撃波負荷を行った。走査型電子顕微鏡観察:走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製JCM-5700)を用いて、倍率500倍10,000倍を、段階的に撮影した。特に顕微鏡下では衝撃波によって生じたスポーリング破壊や損傷の痕跡に関して、詳細な探索と撮影を行った。研究成果:杉材の幹は150MPaの衝撃波を4回程度負荷することで、仮導管の壁孔膜がスポーリング破壊によって選択的に破壊されていた。果実や根菜は、50MPaの衝撃波負荷で41%程度に、120MPaの衝撃波負荷で30%程度に軟化する。300Wの電熱で1時間茹でた場合の軟化効果が75%程度であり、衝撃波負荷による蓍しい軟化効果が認められる。SEM画像においては細胞壁に亀裂状のスポーリング破壊痕跡が認められた。油含有量の多いナンヨウアブラギリ種子は、180MPaの衝撃波負荷により、球体が押しつぶされているのが確認されたが、明確なスポーリング破壊の痕跡は確認されなかった。油分による破壊作用の緩和が原因として考えられる。スポーリング破壊が生じる衝撃波負荷条件の確立によって、より高い搾油効果が期待される。
数学科における方法の検討を促進させる教材の開発

1.研究の成果研究仮説(問題解決方法を評価し,さらに評価方法を検討する活動を通して,生徒の数学的理解を深め,新学習指導要領に合致した「クリティカルシンキング」を育むことができるのではないか。)に基づき,問題解決方法を評価・検討する活動を重視した教材を開発・評価し,それを外部へ発信した。教材は,中学校2年生を対象とした三角形の合同条件の再検討を題材としたものであり,三角形の合同条件についてのレポート作成,自分たちで作成したルーブリックを使用した相互評価,評価結果をもとにしたレポート作成などの活動を通じて,適切な論証を行うための指標を他者との議論の中で獲得・深化させるものであった。事後に実施したアンケートにより,この教材の良さと改善可能な点を明らかにすることができた。具体的には,この教材(授業形態)は多くの生徒にとって楽しいと感じるものであり適切な論証に対する意識を高めるものであること,活動グループでの協力がうまくいったかが生徒の情意や成果に関わってくることなどを見いだすことができた。また,生徒の変容を評価するための方法の確立が本研究の次の課題として明らかとなった。2.研究の外部発信としての成果(1)広島大学附属福山中・高等学校2012年度公開研究会授業公開及び研究の紹介を行った。参加者は50名程度で,現職教員や大学院生・学部生など多岐にわたるものであった。(2)広島大学附属福山中・高等学校研究紀要(第53巻)研究の成果と課題をまとめ掲載した。
外部結合のある光閉じ込め系における自然放出-真空場と放射場

1.モデルの設定通常のcavity quantum electrodynamicsを改良し、結合損失とcavity内外での伝播効果を取り入れるために、cavity内外にわたる全空間で定義された電磁場のモード群を考え、原子はこれらのモード群と相互作用するものとして自然放出過程を解析した。キャビティのモデルとして単一の誘電体板を取り、原子は二準位原子とした。双極子近似と回転波近似を仮定した。2.一次元的解析キャビティたる誘電体板に垂直な方向で充分大きい周期で周期境界条件を課して直交モード系を導出し、その規格定数が多重反射効果に対応するフーリエ展開をもつことを示した。自然放出過程をシュレディンガー方程式により非摂動的に解析し、放出過程を記述する遅延微分方程式を導出した。この方程式は鏡像効果(あるいは多重反射効果)を表わすものと解釈できる。これに基いて外部で観測されるスペクトルを得、さらにこれが原子双極子の時間発展と空間応答関数によって表現されることを示した。3.三次元的解析上記キャビティにつき三次元的周期境界条件を課して直交モード関数群を導出し、ハイゼンベルクの方程式を用い、系を零および一励起状態に限定することにより、自然放出過程を記述する遅延微分方程式を導出した。この方程式も鏡像効果(あるいは多重反射効果)を表わすものと解釈できる。マルコフ近似の下ではいわゆる自然放出増強率が得られた。4.二原子発光キャビティ内に二個の励起された原子があるときの自然放出過程をハイゼンベルクの方程式によって解析し、全空間の光子数の増大率を計算すると上記の一個の原子の減衰に帰着される項と、二原子の相互作用を表わす項とが現れる。後者の大きさを数値計算することにより原子間距離が平板マイクロキャビティの有効モード径を越えるとその値は小さくなることを示し、有効モード体積のひとつの意義を確認した。1外部結合のある光閉じ込め系のモデルとして単一の誘電体板よりなる平板マイクロキャビティを考察した。まず、放射場の量子化のためにキャビティの外部の左右の充分遠方に仮想的な境界を設定し、これらの境界に関して放射場に周期境界条件を課して、マイクロキャビティを含む領域での正規直交系を求めて基準モードとし、それらの性質がモードの規格定数で決まることを見出した。次に各放射モードを量子化し、キャビティに部分的に閉じ込められた真空場の態様を吟味した。2これらモード群と二準位原子との相互作用を回転波近似および双極子近似のもとで、非摂動的に解析した。初期に上準位にあった原子の運動は、真空場により駆動され、放射の情報がキャビティの境界から反射により戻ると、ただちにその影響を受ける。以後はキャビティによる多重反射と原子-放射場の相互作用が継続し、最終的には原子のエネルギーは放射へと変換される。この際外部への放射場、特にそのスペクトルを解析し、原子位置により左右への放射が非対称となることがあることを見出した。さらに、単一共振器モードの極限では、損失熱浴と単一モードから出発する解析結果が復元されることを示した。3調和振動する点電流源にたいする空間の応答関数を定義し、これを用いて上記の放射諸特性の表記を物理的に解釈し易い形式に書き換える可能性につき検討した。その結果、真空場の相関関数、原子の減衰運動、自然放出スペクトル、自然放出率をこの応答関数を用いて記述し得ることを示した。光閉じ込め系における光-原子相互作用を取り扱う通常のcavityquantum electro-dynamicsにおいては、cavityの損失は外部結合損も含めて減衰定数を導入して考慮される。そのためcavity内外の光の場の分布は考慮されず、cavity内外での伝播効果も無視される。

本研究においては、これらの点を改善するため、cavity内外にわたる全空間で定義された電磁場のモード群を考え、原子はこれらのモード群と相互作用するものとして自然放出過程を解析した。初期に原子は励起状態にあり、場は真空状態にあるものとしてcavity内外の可観測場の強度をシュレディンガー描像で時間の関数として計算した。結果は原子の上準位確率振幅に対する遅延微分方程式の解に基いて、その解を共振器内伝播時間の整数倍遅らせ、かつ共振器端反射率を乗じた諸項の和を用いて表現された。視察によりこれよりパワースペクトルを求めると、上準位確率振幅の時間発展のフーリエ変換をおよびcavity構造に基く電気的感受率(空間的グリーン関数)によって表されることが示された。前者のフーリエ変換は、Huangらにより古典的に導入された未知の電界振幅の量子力学的対応物である。さらに、放出光のパワースペクトルを観測用原子の概念を用いて直接求めるために、鋭い周波数選択性をもつ観測原子の位置における放射場の表記をシュレディンガー、ハイゼンベルク描像を混用する方法、および専らハイゼンベルク描像を用いる方法を二法で求めた。その結果得られるパワースペクトルは、先に放射光強度から視察により求めたものと一致した。重要な点は、観測されるスペクトルは原子の時間発展のみでは記述されず、空間の感受率の効果を含むことである。本年度は自然放出原子の閉じ込めを三次元系に拡張し、一原子および二原子発光の過程を解析した。まずz軸に垂直な誘電体板を光共振器と見倣し、誘電体板はx-y方向には無限に広がっているモデルを考え、この系のx,y,z方向に充分大きい周期で周期境界条件を課して、直交電磁界の三次元的モード関数群を導出した。この関数群はz方向の共鳴に関するフーリェ展開を持つことが特徴である。次にこの共振器内に一個の二準位原子が励起状態で置かれるものとして、原子-光系のハイゼンベルク方程式を書き下し、系を零または一励起状態の空間に限定することにより、原子双極子の時間発展を与える積分方程式を得た。この方程式の核は共振器の閉じ込め特性の情報を含むが、上記のフーリエ展開を利用すると、原子双極子の運動が自由な真空場における減衰の他に、その鏡像群からの放射の効果を含むことが導かれる。この効果の直接的な起因は勿論共振器における多重反射効果である。上記積分方程式の数値積分は今後の課題としたい。この積分方程式の摂動解を求めると、これはフェルミの黄金率と同じ結果となり、いわゆる自然放出増強率となることを示した。次に共振器中に励起された二準位原子が二個置かれる場合の自然放出過程を解析した。系のハイゼンベルク方程式から全空間における光エネルギーの増加率を求めると、上記の一個の原子の減衰に帰着される項と、二原子の相互作用を表す項とが現れる。後者は、原子間を直接伝播する効果と、共振器による多重反射による効果とを含む。多重反射の効果は再び鏡像群の効果とも解釈することができる。
Post Modern Ageにおける教育工学研究の体系化に関する総合的研究

高度情報通信技術の進展により,教育の方法,および内容にも変化が生じている.この変化は教育工学研究の研究対象および研究方法論の新たな体系を必要とするものである.新しい学習環境で展開される学習の形態は従来のそれとは異なる性質を有する.すなわち,教授者・学習者という二次元かつ一方向的な教育形態から,教授者あるいは学習者が互いに他方の役割を担うという形態へ変化している.教授者は知識の提供者であり,学習者は知識の消費者・利用者に変容してきている.さらには,知識を仲介する役割の者が出現し,学習形態そのものが極めて異質なものへと変わっている.このような背景をふまえ,今まさに学習環境をLearning Ecologyとして捉え,その性質や機能を教育的かつ学術的見地から整理し,新しい時代における教育工学の研究方法論の再構築を試みる時期にきている.本研究では,新しい学習環境における教育の諸活動を見直し,そこでの教授・学習活動を研究対象とする教育工学の研究方法論の再体系化を図り,新しい時代における教育工学の学術的位置付けを試みた.その結果として,以下にあげる成果を得た.・教育工学研究の現状-教育工学研究の内容と,研究方法論のトレンド-・教育工学関連学会における論文カテゴリの整理とそれらの意義・教育工学研究における研究方法論・教育工学研究を特徴付けるメタデータの整理・教育工学における実践研究の体系化・教育工学における哲学的基盤の確立・新しい教育評価法の提案高度情報通信技術の進展により,教育の方法,および内容にも変化が生じている.この変化は教育工学研究の研究対象および研究方法論の新たな体系を必要とするものである.新しい学習環境で展開される学習の形態は従来のそれとは異なる性質を有する.すなわち,教授者・学習者という二次元かつ一方向的な教育形態から,教授者あるいは学習者が互いに他方の役割を担うという形態へ変化している.教授者は知識の提供者であり,学習者は知識の消費者・利用者に変容してきている.さらには,知識を仲介する役割の者が出現し,学習形態そのものが極めて異質なものへと変わっている.このような背景をふまえ,今まさに学習環境をLearning Ecologyとして捉え,その性質や機能を教育的かつ学術的見地から整理し,新しい時代における教育工学の研究方法論の再構築を試みる時期にきている.本研究では,新しい学習環境における教育の諸活動を見直し,そこでの教授・学習活動を研究対象とする教育工学の研究方法論の再体系化を図り,新しい時代における教育工学の学術的位置付けを試みた.その結果として,以下にあげる成果を得た.・教育工学研究の現状-教育工学研究の内容と,研究方法論のトレンド-・教育工学関連学会における論文カテゴリの整理とそれらの意義・教育工学研究における研究方法論・教育工学研究を特徴付けるメタデータの整理・教育工学における実践研究の体系化・教育工学における哲学的基盤の確立・新しい教育評価法の提案高度情報通信技術の進展により,教育の方法,および内容にも変化が生じている.この変化は教育工学研究の研究対象および研究方法論の新たな体系を必要とするものである.新しい学習環境で展開される学習の形態は従来のそれとは異なる性質を有する.すなわち,教授者・学習者という二次元かつ一方向的な教育形態から,教授者あるいは学習者が互いに他方の役割を担うという形態へ変化している.教授者は知識の提供者であり,学習者は知識の消費者・利用者に変容してきている.さらには,知識を仲介する役割の者が出現し,学習形態そのものが極めて異質なものへと変わっている.このような背景をふまえ,今まさに学習環境をLearning Ecologyとして捉え,その性質や機能を教育的かつ学術的見地から整理し,新しい時代における教育工学の研究方法論の再構築を試みる時期にきている.本研究は,教育工学研究に携わる研究者を養成するために学術的カリキュラムの提案を最終目標とし,次の2つの観点から研究を遂行していた.I.新しい学習環境における教育の諸活動を見直し,そこでの教授・学習活動を研究対象とする教育工学の研究方法論の再体系化を図り,新しい時代における教育工学の学術的位置付けを試みたII.研究方法論の体系化をふまえ,新しい教育工学が求めている研究者像を明確にし,研究者養成のカリキュラムを検討した高度情報通信技術の進展により,教育の方法,および内容にも変化が生じている.この変化は教育工学研究の研究対象および研究方法論の新たな体系を必要とするものである.新しい学習環境で展開される学習の形態は従来のそれとは異なる性質を有する.すなわち,教授者・学習者という二次元かつ一方向的な教育形態から,教授者あるいは学習者が互いに他方の役割を担うという形態へ変化している.教授者は知識の提供者であり,学習者は知識の消費者・利用者に変容してきている.さらには,知識を仲介する役割の者が出現し,学習形態そのものが極めて異質なものへと変わっている.このような背景をふまえ,今まさに学習環境をLearning Ecologyとして捉え,その性質や機能を教育的かつ学術的見地から整理し,新しい時代における教育工学の研究方法論の再構築を試みる時期にきている.本研究では,新しい学習環境における教育の諸活動を見直し,そこでの教授・学習活動を研究対象とする教育工学の研究方法論の再体系化を図り,新しい時代における教育工学の学術的位置付けを試みた.その結果として,以下にあげる成果を得た.・教育工学研究の現状-教育工学研究の内容と,研究方法論のトレンド-・教育工学関連学会における論文カテゴリの整理とそれらの意義・教育工学研究における研究方法論・教育工学研究を特徴付けるメタデータの整理・教育工学における実践研究の体系化・教育工学における哲学的基盤の確立・新しい教育評価法の提案
肺虚血下のアロプリノールの細胞保護作用について

Tangsten dietによりラットの肺のキサンチンオキシダーゼ(XO)、キサンチンデヒドロゲナーゼ(XD)はcontrol dietのラットに比べ約80%枯渇できた。これらのXO、XDを枯渇させたラットより摘出した潅流肺標本を用いた実験では、90分虚血および再潅流による肺障害は有意に抑制された。また、XOの阻害薬であるアロプリノールを投与した場合、90分虚血-再潅流による肺障害は有意に抑制された。しかし、XDからXOへの転換は90分程度の虚血では生じないことが証明され、さらに、虚血+純窒素換気という高度のanoxiaではXDからXOへの変換および細胞内でのヒポキサンチンの蓄積が促進され、再潅流時の障害が大きくなるとの予想に反して、単純虚血中の場合よりも障害が少なかった。正常ラットの摘出肺標本を用いて60分の虚血-再潅流を行い、活性酸素のスカベンジャーであるSODおよびカタラーゼの効果を調べた結果、肺障害がSOD群、catalase群で有意に抑制された。以上の所見より、肺の虚血再潅流障害において、活性酸素が重要な役割を果していることは明らかである。しかし、その発生源としてのキサンチン-キサンチンオキシダーゼ系の関与は考えにくい。またXO、XDを枯渇させたラットの肺およびアロプリノールの使用により肺障害が軽減されることから、それらが直接活性酸素の発生と関係している可能性が考えられる。Blood freeの潅流肺において活性酸素の発生源として最も考えられるのは肺胞マクロファージ等の組織に存在する多角球である。したがって、XO自体が多角球の活性化に関与している可能性が考えられる。ラット潅流肺を用い、90分の虚血の後再潅流を行うと、急激な肺水腫の発生のため換気、潅流が不可能となる。同様の実験で90分の潅流停止中、窒素で換気を行うと再潅流後の肺水腫の発生が著明に抑制された。虚血中の窒素換気では組織中のキサンチンデヒドロゲナーゼ(XD)が最大限にキサンチンオキシダーゼ(XO)に変換され、再潅流後の酸素導入の際に多量の活性酸素が発生し、肺障害が増大することが予想されたが、反対に虚血中の窒素換気は再潅流障害を抑制するという結果であった。したがって、キサンチン-キサンチンオキシダーゼ系から発生する活性酸素が肺障害の原因とは考えにくい。しかし、活性酸素のスカベンジャーであるSODやカタラーゼを投与して、同様の虚血再潅流を行うと、完全ではないが有意に再潅流後の肺障害が抑制されたことから、活性酸素の関与はまちがいないと考えられた。また、XOの阻害剤であるアロプリノールを投与しても同様の保護作用が得られることよりアロプリノールがXOを阻害して活性酸素の発生を抑制しているのではなく、直接的な保護作用を有することが示唆された。このアロプリノールの直接的な保護作用を確かめるために、組織のXDとXOを枯渇させたラットを作成した。今年度はこのラットを用いて肺の虚血再潅流の実験を進めていく。Tangsten dietによりラットの肺のキサンチンオキシダゼ、キサンチンデヒドロゲナーゼを5%以下に枯渇させた。このキサンチンオキシダーゼ、キサンチンデヒドロゲナーゼを枯渇させたラットより摘出した灌流肺標本を用いた実験では、90分虚血-再灌流による肺障害は有意に抑制され、キサンチン-キサンチンキシダーゼ系が関与していることが明らかにされた。また、正常ラットの摘出肺標本を用いて90分の虚血-再灌流を行い、活性酸素のスカベンジャーであるSODおよびカタラーゼの効果を調べた。

肺動脈圧は、SOD群、catalase群では、再灌流10、20分においてコントロール群よりも有意(p<0.05)に高かったが、肺重量は、コントロール群では、再灌流後進行性に増加したのに対し、SOD群、catalase群では増加は有意に抑制された。実験終了後に測定したwet/dry weight ratioはSOD群とcatalase群がコントロール群に比べ有意に小さく、SOD、catalaseにより肺障害は軽減された。したがって、肺の虚血再灌流障害において活性酸素の関与が示された。一方、虚血+純窒素換気ではキサンチンデヒドロゲナーゼからキサンチンオキシダーゼへの変換および細胞内でのヒポキサンチンの蓄積が促進され、再灌流時の障害が大きくなるとの予想に反して、換気せずに放置した場合よりも障害が少なかったことから、肺における虚血-再灌流障害におけるキサンチン-キサンチンオキシダーゼ系からの活性酸素の発生の関与は考えにくい。以上の結果より、キサンチンオキシダーゼ自体が活性酸素の発生とは独立の何らかのメカニズムを介して肺の虚血再灌流障害に関与している可能性がある。このことは、アロプリノールが活性酸素の発生の抑制とは関係なく肺保護作用を有することとも一致した。