hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴力検査器校正のための標準ゼロの物理的計測法

聴力検査用イヤホンを新たに開発した場合,その標準等価最小可聴値を心理音響学的実験により測定しなくてはならず,大規模な実験設備と多大な労力および時間が必要である.本研究の最終目的は物理的測定のみによる標準等価最小可聴値の決定方法を開発することである.補助金交付期間内には,最小可聴値がイヤホンに依存する原因を解明するため,皮膚とイヤホンクッションの接触により発生する生体雑音について,以下の実験を実施し検討した.1.各種イヤホン装着時の実耳内音圧と生体音の測定イヤホンを装着した状態で,安静時の耳内音圧レベルを測定した.その結果,ヘッドバンド圧力の強いイヤホンでは,100Hz以下の雑音か大きいことがわかった.2.ヘッドホンバンド圧力をパラメタとした最小可聴値の測定ヘッドホンバンドの圧力をパラメタとして最小可聴値を測定した.その結果,ヘッドホンバンドの圧力を変えても最小可聴値に変化は見られなかった.以上の研究結果から,低周波数における最小可聴値のイヤホン依存の一因が,外耳道内で観測された雑音に起因することか示唆されたが,その発生の要因がヘッドバンドの圧力の強さには関係が少ないことが示された.よって,最小可聴値のイヤホン依存要因が何に関係するかは,はっきりとした結論を得ることができなかった.今後,イヤホンケースの構造と生体雑音の関係を調査するなどして,最小可聴値に影響する生体雑音の発生源をつき止め,生体雑音の測定方法とその影響の程度の見積り方法を確立するよう研究を進めたい.聴力検査用イヤホンを新たに開発した場合,その標準等価最小可聴値を心理音響学的実験により測定しなくてはならず,大規模な実験設備と多大な労力および時間が必要である.本研究の最終目的は物理的測定のみによる標準等価最小可聴値の決定方法を開発することである.補助金交付期間内には,最小可聴値がイヤホンに依存する原因を解明するため,皮膚とイヤホンクッションの接触により発生する生体雑音について,以下の実験を実施し検討した.1.各種イヤホン装着時の実耳内音圧と生体音の測定イヤホンを装着した状態で,安静時の耳内音圧レベルを測定した.その結果,ヘッドバンド圧力の強いイヤホンでは,100Hz以下の雑音か大きいことがわかった.2.ヘッドホンバンド圧力をパラメタとした最小可聴値の測定ヘッドホンバンドの圧力をパラメタとして最小可聴値を測定した.その結果,ヘッドホンバンドの圧力を変えても最小可聴値に変化は見られなかった.以上の研究結果から,低周波数における最小可聴値のイヤホン依存の一因が,外耳道内で観測された雑音に起因することか示唆されたが,その発生の要因がヘッドバンドの圧力の強さには関係が少ないことが示された.よって,最小可聴値のイヤホン依存要因が何に関係するかは,はっきりとした結論を得ることができなかった.今後,イヤホンケースの構造と生体雑音の関係を調査するなどして,最小可聴値に影響する生体雑音の発生源をつき止め,生体雑音の測定方法とその影響の程度の見積り方法を確立するよう研究を進めたい.聴力検査用イヤホンを新たに開発した場合,その標準等価最小可聴値を心理音響学的実験により測定しなくてはならず,大規模な実験設備と多大な労力および時間が必要である.そこで,我々は物理的測定のみによる標準等価最小可聴値の決定方法を開発することを考え,本研究を進めてきた.本年度は,以下について研究を実施した.(a)実耳内音圧測定用マイクロホンの製作耳内音圧を計測するためのマイクロホンシステムを製作した.補聴器用小型マイクロホンにバネ線を取り付け,外耳道に保持できるようにした.(b)最小可聴値測定実験システムの構築聴覚心理実験システムを導入したため,それを用いて最小可聴値を測定するシステムを構築した.まず,測定システムの個々のモジュールの特性測定を実施し,精度を確認した.次に,ブラケッティング法(極限法)による最小可聴値測定のプログラムを作成した.(c)各種イヤホン装着時の実耳内音圧と生体音の測定イヤホンを装着した状態で,安静時の耳内音圧レベルを測定した.音圧の測定には(a)で製作したマイクロホンを用いて測定した.その結果,ヘッドバンド圧力の強いイヤホンでは,100Hz以下の雑音が大きいことがわかった.(d)ヘッドホンバンド圧力をパラメタとした最小可聴値の測定(c)より生体雑音の多くはヘッドバンドの圧力に関係すると考え,ヘッドホンバンドの圧力をパラメタとして最小可聴値を測定した.その結果、ヘッドバンドの圧力を変えても最小可聴値はわらなかった.しかし,被験者は「ヘッドバンド圧力が強い場合に,大きな血流音が聞こえた」と報告しており,なぜ,血流音の影響が最小可聴値に現れなかったか検討する必要がある.聴力検査用イヤホンを新たに開発した場合,その標準等価最小可聴値を心理音響学的実験により測定しなくてはならず,大規模な実験設備と多大な労力および時間が必要である.本研究の最終目的は物理的測定のみによる標準等価最小可聴値の決定方法を開発することである.標準の最小可聴値がイヤホンに依存する原因として,(a)人工耳が実耳を完全に模擬できていないため,

(b)皮膚とイヤホンクッションの接触により発生する生体雑音がイヤホンに依存するため,のふたつが考えられる.先行研究および平成8年度の研究により,(a)が最小可聴値のイヤホン依存性の大きな要因がであるが,低周波数では(b)の要因も影響していることが示唆された.そこで,平成8年度の終りから平成9年度には,(b)の要因について明らかにするために次の実験を実施した.・ヘッドホンバンド圧力をパラメタとした最小可聴値の測定ヘッドホンバンドの圧力が大きいイヤホンを装着した際の耳内雑音が大きかったことから,ヘッドホンバンドの圧力をパラメタとして最小可聴値を測定した.周波数は63Hzから1kHzであり,被験者は13名である.しかしその結果,ヘッドホンバンドの圧力を変えても最小可聴値に変化は見られなかった.すなわち,ヘッドホンバンドの強さは最小可聴値に影響しないということになる.以上の研究結果から,最小可聴値のイヤホン依存の一因がヘッドバンドの圧力の強さには関係が少ないことが示された.よって,最小可聴値のイヤホン依存要因が生体雑音に関係するかは,はっきりとした結論を得ることができなかった.耳内雑音の大きさは,イヤホンのケースの構造にも依存すると考えられる.今後,イヤホンケースの構造と生体雑音の関係を調査するなどして,最小可聴値に影響する生体雑音の発生源をつき止め,生体雑音の測定方法とその影響の程度の見積もり方法を確立するよう研究を進めたい.
環境保全型土地利用計画のための地域物質循環モデルに関する研究

本年度の研究では,農業生産を中心とした地域物質循環モデルを基軸に,環境保全型土地利用計画の策定手法を総合的に考究した。その第一段階として,大土地利用計画(縮尺1:50,000レベル)における農用地計画プロセスの体系化を検討し,以下のような枠組を構築した。(1)市町村別の人口推移を基に地区(旧市町村)別計画世帯数を決定し(社会資源評価),(2)計画農家率等を用いて世帯種別に分離する(活動配分)。(3)一方で,地区別の農地面積推移,土地適性等を考慮して供給農地面積を決定する(土地資源評価)。(4)ここから,世帯種別に菜園・自給農地等の面積原単位を乗じた「生活農地」を確保し,残りを「基幹農地」とする(空間配分)。(5)この基幹農地面積に対して,生産活動の核となる基幹農家のモデル営農類型を適用し,地区別の基幹農家数を算出してその検討を行う(経済評価)。(6)また一方で,地域物質循環モデルを適用して,基幹農地における畜産-水田・畑地の窒素・リン循環システムを検討する(環境評価)。この(5)および(6)の評価結果を順次(4)(1)にフィードバックし,最終的にいくつかのシナリオに基づいた地区別計画農地面積を決定する。その後,次段階の中土地利用計画(市町村旧市町村レベル)によって土地利用境界の空間的提示に至る。本年度は,鳥取県東伯地域を事例に上記計画プロセスの適用を試み,旧市町村単位での水田・畑・樹園地別計画論席を算出した。また,国内各地における環境保全型営農事例についての各種資料を収集し,地域物質循環の観点からの比較検討を行った。そこから,とくに大規模な畜産経営が関る場合,農家あるいは集落規模での持続的な物質循環体系は達成し難く,旧市町村以上の空間規模で耕種農家との連係を図る必要が指摘された。
変異KCNJ5マウスを用いた原発性アルドステロン症発症機構の解明

1)副腎特異的変異KCNJ5発現トランスジェニックマウスと変異KCNJ5ノックインマウスの解析平成28年度に作製した変異KCNJ5発現トランスジェニックマウスは、全身に変異kcnj5発現を確認できたが、約1年の観察で明らかな副腎の腫瘍化を、肉眼でも免疫組織学的にも確認することができなかった。並行して作成中の変異KCNJ5ノックインマウスでは、ノックインマウスは過形成の発生が強く期待されたが、現時点では明らかな腫瘍化や免疫組織学的な異常は認めない。しかし、ノックインマウスの副腎におけるアルドステロン合成酵素cyp11b2過剰発現が確認されており、現在これまでの結果の論文化を検討している。2)変異KCNJ5恒常的細胞株用いたアルドステロン産生腫瘍発生機構の解明平成28年度に作製した各種変異KCNJ5恒常的細胞株のゲノムサザンブロットを実施し、コピー数の確認を行った。さらに変異細胞、コントロール細胞のRNAを用い、マイクロアレイ解析を実施した。変異細胞ではCYP11B2mRNAの過剰発現やKCNJ5mRNAが確認された。腫瘍化に関連する遺伝子発現も確認されていることから、今後さらに機能解析を続ける予定である1)変異KCNJ5副腎特異的発現トランスジェニックマウスの樹立副腎に組織特異的に発現するSF-1遺伝子のプロモーターをdriverとして変異KCNJ5遺伝子(p.G151R,c.451G>C)トランスジェニックマウスは12週令での副腎組織確認を実施したが、明らかな形態異常は認められていない。今後腺腫の発生などを経時的に確認する。2)変異KCNJ5ノックインマウスの作製ヒトの報告から変異KCNJ5発現が過剰過ぎると副腎腫瘍の発生が抑制されることが判明しておりトランスジェニックでは腺腫発生がない可能性がある。そこで遺伝性のKCNJ5変異の家系が判明している(アルドステロン症III型)変異KCNJ5ノックインマウスも並行して作製に今年度着手した。変異KCNJ5(T158A)を持つ相同遺伝子組み換えのおこるベクターを作製し、これまでのTRHを初めとしたノックアウト作製の技術を用いて相同遺伝子組み換えES細胞を得た後、受精卵にインジェクション後キメラマウスを作製しF1マウスを作製した。現在は解析に必要な十分な個体数を作成中である。3)変異KCNJ5恒常的細胞株の作成変異KCNJ5による腫瘍発生分子機構の詳細をin vitroで検証するため、ヒト副腎皮質がん細胞株H295R細胞を用い、ネオマイシン耐性遺伝子を組み込んだ野生型、p.G151R,p.G151R,c.451G>C発現ベクターをリン酸カルシウム法で遺伝子導入し、G418にて選別後各種変異KCNJ5細胞株の樹立しつつある。1)変異KCNJ5副腎特異的発現トランスジェニックマウスの樹立マウスは機能解析中である。2)変異KCNJ5ノックインマウスの作製ノックインマウスの作成に成功し、現在は解析に必要な十分な個体数を作成中である。3)変異KCNJ5恒常的細胞株の作成ヒト副腎皮質がん細胞株H295Rを用いた恒常的変異KCNJ5発現細胞、コントロール細胞を樹立しつつある。並行して作成中の変異KCNJ5ノックインマウスでは、ノックインマウスは過形成の発生が強く期待されるが、現在作成されたノックインマウスの個体数の確保を行っている。現時点では、生後12週の時点で明らかな腫瘍化や免疫組織学的な異常は認めない。さらに変異細胞、コントロール細胞のRNAを用い、マイクロアレイ解析を実施し現在結果解析中である1)変異KCNJ5ノックインマウスの作成が完了し、現在個数を確保中で今年度中の機能解析に着手できている2)変異KCNJ5細胞が樹立され、現在機能解析も概ね終了している。現在結果の論文作成に着手できている。2)変異KCNJ5恒常的細胞株用いたアルドステロン産生腫瘍発生機構の解明平成28年度に作製した各種変異KCNJ5

恒常的細胞株のゲノムサザンブロットを実施し、コピー数の確認を行った。さらに変異細胞、コントロール細胞のRNAを用い、マイクロアレイ解析を実施した。変異細胞ではCYP11B2mRNAの過剰発現やKCNJ5mRNAが確認された。腫瘍化に関連する遺伝子発現も確認されていることから、今後さらに機能解析を続ける予定である1)副腎特異的変異KCNJ5発現トランスジェニックマウスと変異KCNJ5ノックインマウスの解析作成したトランスジェニックマウスやノックインマウスの機能解析に着手する。まず表現系などの確認を行う。2)変異KCNJ5恒常的細胞株ならびにヒトアルドステロン産生腺腫初代培養細胞を用いたアルドステロン産生腫瘍発生機構の解明変異KCNJ5恒常的細胞株を樹立しつつあるので、この細胞の機能解析を行う。さらにヒトアルドステロン産生細胞初代培養細胞作成術も取得する。以上の進捗により順次オミックス解析を実施していく。1)マウスモデルの機能解析をさらに進める。具体的には経時的な腫瘍化の確認を行い、副腎DNAを用いたマイクロアレイ解析なども計画中である。2)細胞モデルはマイクロアレイ解析まで終了し、結果解析中であり、早期の論文作成を目指す該当年使用額より僅かであるが、実際は少ない利用となったため次年度にマイクロアレイ解析など大きな額が必要とされる研究計画があるため次年度利用額は消耗品として使用予定である
高血圧自然発症ラットを用いた胃ドーパミンに関する検討

胃では、ドーパミンは運動、酸分泌の抑制および血流の増加を介して潰瘍発生に抑制的に作用することが報告され、また、ドーパミン受容体が存在するにも拘らず、脳に比し極めて微量であり、その存在様式は神経にあるのか、分泌細胞にあるのか全く明らかにされていない。本研究では、生理学的手法を用いて、胃からのドーパミン遊離様式を指標にして胃ドーパミン機能を、さらに、免疫組織化学的手法を用いて、胃ドーパミンの局存部位を明らかにすることが目的である。第1にドーパミン遊離実験では、guinea-pigから摘出した胃体部の輪状筋標本をin vitroの遊離実験操置に供し、電気刺激(1msec,3-20Hz)に応じたドーパミン遊離量の増加を認めた。さらに、この遊離量の増加はCa Freeの潅流液では阻止され、テトロドトキシン感受性であった。第2にドーパミン抗体を用いた免疫組織化学的手法により、高血圧自然発症ラット及びguinea-pigの胃アウエルバッハ神経叢において、ドーパミン免疫陽性神経線維とドーパミン免疫陽性細胞体を認めた。またドーパミン免疫陽性神経線維はコリンアセチルトランスフェラーゼ免疫陽性神経細胞に接し、回りを取り囲んでいた。以上の結果より、胃ドーパミンは神経に存在し、神経伝達物質として作働していることが証明された。ストレス胃潰瘍発生の少ない高血圧自然発症ラットでは、ストレス時に胃ドーパミン量は増加し、胃運動は抑制される。この胃運動の抑制はドーパミンD_2 receptor blocker投与により改善された。このことは、高血圧自然発症ラットではストレス潰瘍形成時には胃ドーパミンが神経伝達物質として重要な役割を担っていることを示す。現在、高血圧自然発症ラットとその対象である正常血圧の京都系ウィスターラットとの胃におけるドーパミン神経の分布の違いを検討中である。
腹直筋を移植細胞ソースとした骨格筋由来幹細胞による尿失禁治療

骨格筋由来幹細胞を用いた組織再生医療の開発を実現すべく、これまでマウスを用いたin vitroからin vivoに至る基礎実験から、実際にヒト骨格筋由来幹細胞を免疫不全動物へ移植するトランスレーショナル実験を行ってきた。その結果、骨格筋由来幹細胞が筋系・末梢神経系・血管系細胞系譜に分化し、組織として筋・神経・血管をユニットとして再構築できることを証明してきた。今回、臨床応用を目指した「安全性確認実験」の一環として、大型動物であるブタ(マイクロミニブタ)を用いた実験を計画した。その初年度として、「ブタ骨格筋由来幹細胞の分化能力を確認する実験を行った。これまで、マウス、ヒト由来細胞実験を通じて一貫して用いてきた細胞分離・精製方法(コラゲナーゼ及びCD45, CD34. CD29を使用したFACS)で同様にブタ細胞を抽出し、ヌードマウス、ヌードラットの筋・神経損傷モデルに移植した。その結果、ブタ骨格筋由来幹細胞もマウス、ヒト同様の分化能力を示すことが明らかとなった。これまでの特徴的結果として、ヒトでは筋系細胞と神経・血管系細胞群がそれぞれSk-DN細胞(CD45-/34-/29+)とSk-34(CD45-/34+)に分離可能であるが、マウスでは各細胞群が同一系譜上にある点が上げられる。この点に関して、ブタ細胞はヒト同様の傾向を示したことから、「ブタはマウスよりヒトに近い」ことが明らかとなった。当初計画していた、ヒトの骨格筋幹細胞を採取を行うまでには至っておらず、大型動物生体内におけるヒト骨格筋由来細胞の安全性、有効性確認までには至っていない。2019年4月から2021年3月までの間、アメリカWeill Cornell Medical Collegeに研究留学を予定しており、すでに研究中断届を提出済みである。留学中には主に、網膜の再生の研究を中心に行い、そこで得られた知見を帰国後の研究に生かしたい。帰国後には、ヒト骨格筋由来細胞の大型動物生体内における有効性、安全性の確認を速やかに行い、臨床応用に向けて諸手続きも並行して行っていく予定である。
ヒト血管平滑筋細胞の遊走・増殖機序に関する分子病理学的解析

近年、冠動脈硬化症に対する新しい治療法として、経皮的冠動脈形成術(PTCA)が広く行われるようになり成果をあげている。しかし、PTCA施行例では、約30-40%に再狭窄が発現することが知られており、臨床上の大きな問題となっている。これまで、我々の研究などにより、PTCAにおける再狭窄発現の主たるメカニズムは、ヒト平滑筋細胞の過剰な遊走・増殖であることが明らかにされている。従来、血管平滑筋細胞の遊走・増殖機序については、主に実験的解析がなされており、ヒト血管平滑筋細胞の遊走・増殖メカニズムに関する研究はきわめて少ない。PTCA後剖検例の冠動脈凍結材料およびPTCA後再狭窄例に対するアテレクトミ-凍結材料を用いて薄切凍結切片を作製し、本年度はまず、種々のモノクローナル抗体を用いて、ヒト平滑筋細胞のフェノタイプおよび遊走・増殖反応に関与する他の細胞成分について解析した。また、ヒト平滑筋細胞の遊走・増殖機序における細胞外基質(フィブロネクチン、テネイシン)の発現について解析し、以下の点を明らかにした。1.ヒト血管壁中膜障害箇所には、障害数日後に壁在血栓の付着とマクロファージの浸潤が認められる。2.ヒト冠動脈中膜障害部に出現する新生内膜内の紡錘形細胞は、障害後早期には抗筋細胞アクチン抗体(HHF35)や抗平滑筋細胞アクチン抗体(CGA7)に対する反応性を高度に減弱させている。また、このような紡錘形細胞は、ミオシン重鎖アイソフォームのうちSM2陰性である。3.しかし、新生内膜内の紡錘形細胞は障害後数カ月経過するうちに次第に、抗筋細胞アクチン抗体(HHF35)や抗平滑筋細胞アクチン抗体(CGA7)に対して陽性となり、またSM2も陽性となる。4.中膜障害部には、障害早期にフィブロネクチンやテネイシンなどの細胞外基質の出現が高度に認められるが、障害数か月後の新生内膜ではこれらの細胞外基質の発現は減少する。以上より、障害早期の新生内膜には脱分化型フェノタイプの平滑筋細胞が優位に存在するが、その後経時的にこれらの平滑筋細胞はアクチンやミオシン重鎖アイソフォーム(SM2)を発現することによりフェノタイプを分化型に変換、次第に再分化させることが明らかになった。また、この過程には、フェブロネクチンやテネイシンなどの細胞外基質のup-regulationが関与していることが示唆された。
流域生態系水循環モデルと水資源管理システムに関する研究

本研究では,水循環における「流域生態系」の意味・意義を明らかにし,土地利用別「生態系水循環モデル」と「総合流域生態系水循環モデル」による流域水資源管理システムの構築を行うことを目的とした.フィールド調査・研究で検証を行い,森林,耕地における蒸発散量及び河川水質の形成機構についての研究を進め,上流流域を被覆する植生の質や量が,下流河川水の水質と流量特性に与える影響を評価した.さらに,地下水の水質形成,沿岸海域における河川水流入の影響評価も行った.流域を被覆する植生は,様々な形で流出特性に影響を与えていた.山火事跡地の二次遷移の進行に伴う流出特性の解析より,山火事の後には河川流出量が増大し,植生の回復に伴って流出量が減少した.一方,渇水時の流量はむしろ植生回復後に増加する傾向があった.各個別生態系ごとの水の量と質の受け渡しのシステムをモデル化する過程で,閉鎖水域系への,森林からの栄養塩負荷の影響を明らかにするために,閉鎖性水域の富栄養化の主な原因物質である窒素とリンに主眼を置き,森林域からの年負荷量を見積もった.森林は栄養塩類のソースとして働いており下流の栄養塩循環に無視できない影響を与えていることを示した.流出形成に及ぼす森林の雨水遮断・蒸発散分布の影響を評価し,その空間分布を評価する上で,樹冠・林冠形態の適切な評価が重要であることを示した.森林・耕地における蒸発散量を,ペンマン-マンティース式を利用して推定し,農林地における水の動態を明らかにすると同時に水管理及び制御方法を提案した.物質循環における地下過程の重要性の指摘,沿岸海域生態系保全のための環境モニタリング総合指標の提案も行った.これら一連の研究を通して,長期生態系研究の重要性が示唆された.本研究では,水循環における「流域生態系」の意味・意義を明らかにし,土地利用別「生態系水循環モデル」と「総合流域生態系水循環モデル」による流域水資源管理システムの構築を行うことを目的とした.フィールド調査・研究で検証を行い,森林,耕地における蒸発散量及び河川水質の形成機構についての研究を進め,上流流域を被覆する植生の質や量が,下流河川水の水質と流量特性に与える影響を評価した.さらに,地下水の水質形成,沿岸海域における河川水流入の影響評価も行った.流域を被覆する植生は,様々な形で流出特性に影響を与えていた.山火事跡地の二次遷移の進行に伴う流出特性の解析より,山火事の後には河川流出量が増大し,植生の回復に伴って流出量が減少した.一方,渇水時の流量はむしろ植生回復後に増加する傾向があった.各個別生態系ごとの水の量と質の受け渡しのシステムをモデル化する過程で,閉鎖水域系への,森林からの栄養塩負荷の影響を明らかにするために,閉鎖性水域の富栄養化の主な原因物質である窒素とリンに主眼を置き,森林域からの年負荷量を見積もった.森林は栄養塩類のソースとして働いており下流の栄養塩循環に無視できない影響を与えていることを示した.流出形成に及ぼす森林の雨水遮断・蒸発散分布の影響を評価し,その空間分布を評価する上で,樹冠・林冠形態の適切な評価が重要であることを示した.森林・耕地における蒸発散量を,ペンマン-マンティース式を利用して推定し,農林地における水の動態を明らかにすると同時に水管理及び制御方法を提案した.物質循環における地下過程の重要性の指摘,沿岸海域生態系保全のための環境モニタリング総合指標の提案も行った.これら一連の研究を通して,長期生態系研究の重要性が示唆された.閉鎖系水域への,森林からの栄養塩負荷の影響を明らかにするために,閉鎖性水域富栄養化の主な原因物質である窒素とリンに主眼を置き、不連続な水質データを基に導いたL-Q式を用いて窒素、リンおよび炭素の森林域からの日流出負荷量を見積もった。また,樹冠による降雨遮断量(佐藤他2002),樹冠からの蒸発散の影響を定量化した(Haga2002).試験流域のひとつである御手洗水流域は、福岡市の東方約15kmに位置する流域面積約9.5haの山地小流域である。流域内の河道沿いはヒノキの人工林で被われている。本年度はこの流域の集水地点に量水堰を設け、水位観測を行い,流出水をサンプリングして水質分析を行った。降雨時のサンプリングは自動採水器(ISC06712)を使って一時間毎に連続採水した。林外2点に気象測器および林外雨採取用タンクを、林内に雨量計および林内雨採取用タンクを設置して総合的なモタリングを行った。T-N(全窒素)、T-p(全リン)DOC(溶存性有機態炭素)を分析した。また一時間毎の連続した計24個の試料水については、SS(懸濁物質)、DTN(溶存態窒素)、PTN(懸濁態窒素)、DTP(溶存態リン>、PTP(懸濁態リン)も分析した。懸濁態成分の流出は洪水時に集中して大量発生し、故に成分の大半が懸濁態であるT-Pはその主な流出が洪水時に集中することが考えられた。特に、ピーク流量時においては、PTN(懸濁態窒素)、PTP(懸濁態リン)ともに大量の流出があるものと考えられる。森林域における年間の栄養塩の流出負荷量を見積もるには、洪水流出時の流出負荷量を如何に精度良く推定するかにかかっている。

しかし、本研究において、懸濁態成分を含んだ項目(T-N、T-P、TOCなど)は、ピーク流量時の流出負荷量がL-Q式では推定しがたいことが示唆された。したがって、多くの降雨イベントにおいて、細かい時間間隔で、それらの項目のピーク流量時付近の濃度変動を把握していく必要があること,さらに、洪水流出時の連続したサンプリングは欠くことができないことが判明した。本研究では,水循環における「流域生態系」の意味・意義を明らかにし,土地利用別「生態系水循環モデル」と「総合流域生態系水循環モデル」による流域水資源管理システムの構築を行うことを目的とした.上流域-中流域-下流域-沿岸海洋の水循環・水環境について個別的なモデル化を行なった.フィールド調査・研究で検証を行い,森林,耕地における蒸発散量及び河川水質の形成機構についての研究を進め,上流流域を被覆する植生の質や量が,下流河川水の水質と流量特性に大きな影響を与えていることを明らかにした.さらに,地下水の水質形成,沿岸海域における河川水流入の影響評価も行った.流域を被覆する植生は,様々な形で流出特性に影響を与えていた.山火事跡地の二次遷移の進行に伴う流出特性の解析より,山火事の後には河川流出量が増大し,植生の回復に伴って流出量が減少した.一方,渇水時の流量はむしろ植生回復後に増加する傾向があった.樹冠を覆う植生の違いが林床に供給される雨水に及ぼす影響は大きかった.マテバシイなどの常緑広葉樹では,林内雨と比較して樹幹流の量が多く,雨水が林床を直接撹乱することは少なかったのに対して,針葉樹,特にヒノキの場合は,林内雨の割合が高く,しかも,林床のAo層の発達が貧弱なため大雨の時には地表面の撹乱が生じていることが示唆された.その結果,管理が十分に行われていないヒノキ林においては,大雨時に大量の懸濁態成分の流出が見られ,林床土壌からの顕著な燐の流出が生じていることが明らかになった.これらの一連の研究によって,従来行われてきた流出負荷量の推定の方法では,植生の特性や降雨時の流出負荷量が適正に評価されていないこと,そして,博多湾等の閉鎖海域に対して,森林の変化が栄養塩負荷特性に大きな影響を与える可能性を示唆した.
身体運動が前頭前野および認知機能に及ぼす影響

身体運動は体力の向上に加え、精神活動を高めることが期待されており、精神疾患や認知症などがある対象者の認知機能および脳の神経活動に肯定的な反応を引き出す可能性が報告されている。脳の神経活動の増大は脳機能の活性化や賦活として捉えられているが、脳の神経活動の変化が認知機能にどのような影響を及ぼすかについては十分な知見が得られていない。本年度は、前年度の研究課題で得られた研究成果をもとに、身体運動を介入手段として認知課題遂行中の脳の神経活動と認知機能の関連性を検討することを目的とした。対象は、健常学生28名とし、運動課題としてトレッドミルを用いた20分間の歩行を行った。脳の神経活動は、光トポグラフィを用いて認知課題遂行中の脳神経活動を関心領域;ROI(region of interest)におけるOxyHbの変化量を検討した。また、認知課題はストループテストを用いて行った。課題遂行の結果、運動介入群および対照群ともに認知課題遂行中における脳の神経活動に有意な値の変動は認められなからた。ストループテストを用いた認知課題の成績は有意な値の変動が認められ、運動介入群は対照群よりも認知課題遂行時間の短縮が認められた。本研究の結果から、運動介入群において課題遂行中における脳め神経活動の増大は認められなかったが、認知課題の成績が改善していることから、より少ない脳の神経活動で難易度が同程度の認知課題を遂行できたと解釈することができる。本研究では、定期的な身体活動が身体の快調な感覚を助長するとともに中枢神経系の情報の統合と処理能力に寄与することが示唆された。今後は、脳の神経活動を多面的に捉え認知機能との関連性を含む十分な検討を行うことが課題であると考える。脳機能計測装置である光トポグラフィを用いて身体運動と脳機能の客観的検討を行うために、本年度は身体運動および脳機能に関わる文献の分析を中心に調査を行った。文献調査は、「身体運動」、「脳機能」、「前頭前野」、「認知機能」、「光トポグラフィ」をキーワードに国内外の雑誌および単行本を収集し、従来の研究成果の総括を試みた。1.研究の概要研究の一般化可能性を高めるための組み入れ基準を満たした論文の総数は24編であった。光トポグラフィは無侵襲かつ無拘束とされているが、障害がある対象者への刺激や課題による脳血液動態を把握する取り組みは、対象者の受容性の問題や刺激や課題の確立性および脳血液動態の解釈に関する問題などから、これまで研究の蓄積が十分ではないことが明らかになった。24編の文献のうち、障害かおる対象者に介入を行った研究論文は13文献であった。対象は、脳血管障害(4編)、乳児・新生児(3編)、精神疾患患者(2編)、難治性てんかん(2編)、手術予定患者(1編)、事件被害者(1編)であった。2.研究方法論光トポグラフィの解説に関する文献から、その原理・特徴・適応を整理した結果、光トポグラフィが種々の介入による脳機能計測に応用可能であることが明らかになった。また、光トポグラフィは、これまで困難であった痛みや困難さなどの主観的感覚を客観的かつ定量的に評価できる可能性かおることが示された。3.研究可能性光トポグラフィは、これまで不可視であった脳局在の神経活動を捉えることにより、脳機能の経時的変化を客観的データとして処理ができ、脳科学研究のフィールドと研究可能性を拡大させる装置の一つであることが明らかになった。しかし、光トポグラフィによる脳機能の計測は、得られた信号の意味の理解など種々の問題点かおり、さらに研究実施計画を十分に検討する必要性が示された。
磁気圏観測衛星ＳＣＯＰＥ搭載用高性能小型軽量低エネルギー粒子計測装置の開発

本研究の主要目的は将来の衛星搭載に向けて電子とイオンを1台で計測できる観測装置のテストモデルの特性計測試験を実施し、本観測装置の開発を進めることである。本研究は平成25年度から開始したが、平成26年度は平成25年度に設計・製作した要素試験モデルの試験を行うと共に、新たに炭素膜を用いた異なる原理の電子・イオン同時計測センサーの要素試験のための実験装置を設計・製作しその特性を計測した。炭素膜方式の試験のために、炭素膜を静電分析器と検出器であるMCPアセンブリの間に設置できるような実験装置を設計・製作し、この装置を真空チェンバーに入れて電子といくつかの種類のイオンを入射した。その結果、keVより低いエネルギーの粒子を検出すためには、1kVから2kVの加速(炭素膜に1kVから2kVを印加する)が必要である事がわかった。この事は、1kVから2kVの加速さえ行えば、電子、イオン同時計測センサーに炭素膜を使用する事が可能である事を示している。一方、2次電子放出板方式の実験装置を用いた実験の結果、2次電子放出板は1.25keVの電子に対して最も電子の放出効率が良く、1keV以下の電子に対しては遥かに低い効率であることが明らかになった。イオンに関して過去に行った実験では、MgOでコーティングした2次電子放出板の電子放出効率が最もいいという結果となっていたが、今回の電子を用いた実験では、MgOでコーティングした2次電子放出板は、銅やアルミを素材とするものに比べて低い2次電子放出率を示す事がわかった。同時に、電子、イオン同時計測センサーに使用することについては許容範囲であることも明らかとなった。今回の研究結果から、炭素膜方式を電子、イオン同時計測センサーに使用することを決定した。2次電子放出板方式に比べて、簡単な構造で実現でき、より少ない種類の高圧で実現可能な事がその理由である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、我が国の次期磁気圏探査衛星計画であるSCOPE衛星に搭載する予定の観測装置に関する共同研究を実施している。SCOPE衛星計画は、1機の親衛星と4機の子衛星が編隊飛行を行って地球磁気圏の鍵となる領域の観測を行う衛星計画であり、4機の子衛星のうち3機には低エネルギー(数eV数10keV)の電子、イオンの3次元分布関数を測定するための観測装置(EISA)を搭載する予定である。しかしながら、子衛星は重量電力などのリソース条件が非常に厳しい一方で、可能な限り高い時間分解能で観測を実施する必要があることから電子とイオンを1台の観測装置で計測する事のできる新しい観測装置の開発が必要になっている。本観測装置を開発するために、研究分担者とは12月初めから共同研究を開始した。平成24年度中には、平成25年度後半に実施を予定しているEISAの試作に向けて、装置構成、電子・イオンの検出方式を再検討し、詳細な設計方針を決定して設計を開始した。本設計作業に必要となるPCやソフトウェアを購入し、研究分担者の開発したシミュレーションコードを、PC上で使用可能なようにすることができた。またこれと並行して、SCOPE親衛星に搭載を予定して開発を進めている、超高時間分解能電子計測センサー(FESA)の飛翔前較正試験に必須となる大面積電子源を含む較正試験装置の開発も共同研究として開始した。平成24年度中には較正試験装置の中心部となる大面積電子源の製作方針を決定し、製作のために必要な部品の調達を開始することができた。しかしながら、子衛星は重量・電力などのリソース条件が非常に厳しい一方で、可能な限り高い時間分解能で観測を実施する必要があることから電子とイオンを1台の観測装置で計測する事のできる新しい観測装置の開発が必要になっている。平成25年度前半は、平成24年度中に開始したEISAの設計作業を進めてEISAの詳細設計を行った他、EISAの詳細設計の状況を取りまとめて学会発表を行い、関連する研究者との間で詳しい議論を行った。平成25年度後半には平成25年度前半に行なったEISAの詳細設計結果に基いて、実際にEISAの試験モデルの試作を行った。大掛かりな軽量化を含む衛星搭載可能なレベルの試作は非常に高価となるため、装置の性能を評価するために十分な程度の試作にとどめたほか、電子・イオンの検出器の数も評価試験に使用できる最小限にとどめ、現在実験室で保有している従来型の同種の観測装置を部分的に利用した設計とすることで、試作の費用を可能な限り低く抑えた。一方、大面積電子源を含む較正試験装置の開発については、平成24年度に実施した概念設計を元に平成24年度中に調達した部品を用いて実際に電子源を試作してその性能評価を行った結果、初期モデルとしては十分に満足のいく結果を得ることができた。

本研究は平成25年度から開始したが、平成26年度は平成25年度に設計・製作した要素試験モデルの試験を行うと共に、新たに炭素膜を用いた異なる原理の電子・イオン同時計測センサーの要素試験のための実験装置を設計・製作しその特性を計測した。炭素膜方式の試験のために、炭素膜を静電分析器と検出器であるMCPアセンブリの間に設置できるような実験装置を設計・製作し、この装置を真空チェンバーに入れて電子といくつかの種類のイオンを入射した。その結果、keVより低いエネルギーの粒子を検出すためには、1kVから2kVの加速(炭素膜に1kVから2kVを印加する)が必要である事がわかった。この事は、1kVから2kVの加速さえ行えば、電子、イオン同時計測センサーに炭素膜を使用する事が可能である事を示している。一方、2次電子放出板方式の実験装置を用いた実験の結果、2次電子放出板は1.25keVの電子に対して最も電子の放出効率が良く、1keV以下の電子に対しては遥かに低い効率であることが明らかになった。イオンに関して過去に行った実験では、MgOでコーティングした2次電子放出板の電子放出効率が最もいいという結果となっていたが、今回の電子を用いた実験では、MgOでコーティングした2次電子放出板は、銅やアルミを素材とするものに比べて低い2次電子放出率を示す事がわかった。同時に、電子、イオン同時計測センサーに使用することについては許容範囲であることも明らかとなった。今回の研究結果から、炭素膜方式を電子、イオン同時計測センサーに使用することを決定した。2次電子放出板方式に比べて、簡単な構造で実現でき、より少ない種類の高圧で実現可能な事がその理由である。26年度が最終年度であるため、記入しない。共同研究開始当初に予定していた通り、新しい観測装置の詳細な設計方針を決定して設計を開始する事ができた他、大面積電子源を含む較正試験装置の開発についても較正試験装置の中心部となる大面積電子源の製作方針を決定することができたため、おおむね順調に進展していると言える。共同研究開始当初に予定していた通り、新しい観測装置EISAの詳細設計を実施して、EISAの試験モデルの試作を行う事ができた他、大面積電子源を含む較正試験装置の開発についても較正試験装置の中心部となる大面積電子源の初期モデルの製作と特性評価試験を実施できたため、おおむね順調に進展していると言える。本研究課題は現在のところおおむね順調に進展しており、このまま当初に予定したように研究を進める予定である。研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点も現在のところ特に無い。
心筋梗塞におけるGd-DTPAによる造影MRIおよび心機能解析の基礎的・臨床的研究

心筋梗塞84例に対してGE社製SIGNA(1.5T)を用いて、Gd-DTPA投与前後におけるspin-echoを施行し、正常心筋と梗塞巣のコントラスト増強効果を信号強度比(infarct/normal ratio)で算出した結果、その比は13-18分、または21-26分の撮像でplateauに達し、45-50分の撮像まで持続しており、経時的変化が認められ、梗塞巣におけるGd-DTPAのwash-inとwash-outの動態を反映しているものと思われた。同効果は急性例で最も著明で、亜急性例、陳旧性例になるにつれて低下する傾向にあったが、発症から3か月以上経過した症例でもコントラスト増強効果の遷延化傾向がみられた。心筋SPECTと対比すると、Gd-DTPAでコントラスト増強効果の得られた部位よりも心筋SPECTでの欠損部がやや広めか同等に描出され、再分布のみられた部位には同効果は見られない傾向にあった。Gd-DTPAによる造影MRIは心筋梗塞の範囲、程度の判定に有用であるばかりでなく、経時的な観察により梗塞巣の修復過程を推測することが可能であった。Gd-DTPAによる造影MRIでは、梗塞巣を陽性描画でき、治療効果判定の一助になることが示唆され、従来の検査法では得られなかった結果を得ている。シネMRIによる心機能解析では、心機能パラメータ(駆出分画、拡張末期容積、駆出量)は、左室造影と比べるとやや低めに算出され、partial volume effect、スライス厚、断面の設定や左室内腔の辺縁のトレースの仕方、シネMRIからの拡張末期像と収縮末期像の正確な設定の困難さなど、今後検討する必要があると思われた。今後さらに症例を増やし、心筋梗塞をはじめ肥大型心筋症の心筋潅流などの病態の究明に迫って行きたい。心筋梗塞症例に対してGd-DTPA投与前後におけるspin-echoMRIを施行し、梗塞巣のコントラスト増強効果を検討した。造影後は3回の撮像を行ない、造影前後における梗塞巣と正常心筋との信号強度比を算出し、造影効果の推移を検討した結果、その比は2回目、または3回目の撮像でピークに達し、梗塞巣におけるGd-DTPAのwash-in,wash-outの動態を反映しているものと思われた。また同一症例で経時的に造影MRIを行ない梗塞巣の修復過程について検討した結果、急性例で最も著明で、亜急性例、陳旧性例になるにつれて低下する傾向にあった。Gd-DTPAによる造影MRIは心筋のviabilityに関しては判定はできないものの、心筋梗塞の範囲、程度の判定に有用であるばかりでなく、経時的な観察により梗塞巣の修復過程を推測することが可能であった。また心筋SPECTと対比して梗塞部および虚血部の範囲を同定し、造影MRIで造影された梗塞巣の中心角度と心筋SPECTでみられた欠損部の中心角度と比較すると、非可逆性心筋障害の部分は造影され、再分布のみられた可逆性の心筋障害の部分は造影されず、確かにGd-DTPAによる造影MRIで造影された部分は確かに梗塞巣を示していると思われた。Gd-DTPAによる造影MRIでは、梗塞巣を陽性描画でき、梗塞巣の修復過程及び治療効果判定の一助になることが示唆された。心筋梗塞130例に対してGE社製SIGNA(1.5T)を用いて、Gd-

DTPA投与前後におけるspin-echoを施行し、正常心筋と梗塞巣のコントラスト増強効果を信号強度比(infarct/normal ratio)で算出した結果、その比は13-18分、または21-26分の撮像でplateauに達し、45-50分の撮像まで持続しており、経時的変化が認められ、梗塞巣におけるGd-DTPAのwash-inとwash-outの動態を反映しているものと思われた。同効果は急性例で最も著明で、亜急性例、陳旧性例になるにつれて低下する傾向にあったが、発症から3か月以上経過した症例でもコントラスト増強効果の遷延化傾向がみられた。心筋SPECTと対比すると、Gd-DTPAでコントラスト増強効果の得られた部位よりも心筋SPECTでの欠損部がやや広めか同等に描出され、再分布のみられた部位には同効果は見られない傾向にあった。Gd-DTPAによる造影MRIは心筋梗塞の範囲、程度の判定に有用であるばかりでなく、経時的な観察により梗塞巣の修復過程を推測することが可能であった。Gd-DTPAによる造影MRIでは、梗塞巣を陽性描画でき、治療効果判定の一助になることが示唆され、従来の検査法では得られなかった結果を得ている。今後さらに症例を増やし、心筋梗塞をはじめ肥大型心筋症の心筋潅流などの病態の究明に迫って行きたい。
組織制御されたTi-6Al-4V合金の水素脆性挙動

初析α相と、これを囲む残留β相/α相の量化、母相組織、母相の形状、初析α相の粒径等の組織を溶体化処理によって変化させ、CT試験片を用いて、陰極電解により水素を吸蔵させながら、一定負荷の水素脆性試験を行った。その結果、初析α相の量が多く、粒径が大きく、その周囲にβ相が十分かつ連続的に存在している組織において、水素脆性感受性が大となった。破面においては、初析の相がへき開割れを呈していた。α相とβ相の水素拡散係数Dはそれぞれ数10^<-10>m^2/s、10^<-14>m^2/sとなり、β相に主に水素が固溶され、α相では水素化物が生成される可能性が示された。そこで、X線回折込と透過電子顕微鏡観察を行った。カソード電流密度が増加することにより、α相の回折ピークの高さは減少し、β相の回折角度が低角度側に移行し、水素化物であるγ相のピークが現れた。これは水素吸蔵することにより、α相に水素化物が生成し、β相に水素が固溶していることを示している。さらに、電子顕微鏡観察の結果、α相とβ相の界面のα相側にγ相の生成が確認された。次に、α相に生成したへき開面の面指数については、チャンネリングパターンによる試みを行ったが、破面の凹凸が大きく、像は不鮮明であった。そこで、エッチピット法により、面指数の同定を試みた。その結果、最密六方晶の低面である(0001)面と(1120)面が確認された。以上より、水素は主にβ相を拡散し、α相で水素化物を生成した後、へき開割れを起こし、リガメントの破断を誘発し、最終破壊に至ると考えられ、組織については、初析α相の量が多く、粒径が大きく、さらにβ相が十分かつ連続的存在する場合、水素脆性感受性が高いと結論される。Ti合金の初析の相と,これを囲む残留β相・α相の量比,母相組織,母相の形状,初析のα相の粒径等の組織パラメータを溶体化処理によって変化させ, CT(コンパクトテンション)試験片を用いて,陰極電解により水素を吸蔵させながら一定の荷重を負荷する水素脆性試験を行った.水素脆性感受性の評価値としては,疲労のパリスの式から破断時間を求める方法とほぼ同様の方法で,き裂進展の第II領域での破断時間Tfを用いた.その結果,初析α相の量が多く,粒径が大きく,その周囲にβ相が十分かつ連続的に存在している組織において,水素脆性感受性が高いことが明らかとなった.破断後の試験片の破面においては,初析α相に対応した場所でへき開割れを呈していた.母相部はディシプルまたはヌルテンサイト境界割れを呈していた.以上の結果より,水素胞性感受性が高いことが明らかとなった.破断語の試験片の破面においては,初析α相に対応した場所でへき開割れを起こし,その後リガメント部の母相が破断する.以上の過程が繰り返されることによってき裂は進展すると考えられる.

このことは,各相の拡散係数の測定,水素化物の同定,へき開面の面指数などの同定を行うことにより,確証されると考えられる.α相とβ相の水素拡散係数Dについては、Tiー6Alー4V合金では測定ができないので、熱処理によりβ相単体ならびにα相とβ相の2相混合組織を形成することができるnearーβ型合金のTiー17合金を用い、電気化学的透過法により測定を行った。その結果、α相のDは約10^<-10>m^2/S、β相のDは約10^<-14>m^2/Sとなった。これより、β相に主に水素が固溶され、α相では水素が殆ど固溶されず水素化物が生成される可能性が示された。そこで、これを確認すべく、X線回折と薄膜を作成し透過電子顕微鏡観察を行った。水素の吸蔵量をカソード電流密度の量より変化させ、X線回折を行った。カソード電流密度が増加することにより、α相の回折ピークの高さは減少し、β相の回折角度が低角度側に移行し、水素化物であるγ相のピークが現れた。これは水素吸蔵することにより、α相に水素化物が生成し、β相に水素が固溶していることを示している。さらに、電子顕微鏡観察の結果、α相とβ相の界面のα相側にγ相の生成が確認された。次に、α相に生成したへき開面の面指数については、チャンネリングパターンによる試みを行ったが、破面の凹凸が大きく、像は不鮮明であった。そこで、エッチピット法により、面指数の同定を試みた。その結果、最密六方晶の低面である(0001)面と(112^^ー0)面が確認された。以上より、水素は主にβ相を拡散し、α相で水素化物を生成した後、へき開割れを起こし、リガメントの破断を誘発し、最終破壊に至ると考えられ、組織については、初析α相の量が多く、粒径が大きく、さらにβ相が十分かつ連続的に存在する場合、水素脆性感受性が高いと結論される。
歪多項式環と正則環

1.入射加群Mの自己準同型環はどのようなときに単純アルチン環になるか,というArmendarizの問題を考えた.nonsingularな直既約入射加群やすべての剰余加群が入射的であるような組成列をもつ加群の自己準同型環は斜体になることを示した.またRが多項式関係をみたす半素右Goldie環であり,Mが直既約入射加群であるとき,End_RMが斜体になるための必要十分条件はMがトーションフリーになることであるという結果を得た.更にRが可換環,Mが直既約入射加群であるとき,End_RMが斜体になるための必要十分条件はP=Ann_R(M)がRの極小素イデアル,R_Pが体,そしてM〓R_Pとなることであることを示した.また,すべての直既約入射加群の自己準同型環End_RMが斜体になるような環Rを特徴付けた.特に,可換環Rがこの性質を持つための必要十分条件はRがvon Neumannの意味の正則環になることであることを示した.2.非可換環の拡大R/Sの微分加群を定義し,基本的性質を調べ,半素環のbiderivationの理論に応用した.両側R-加群Mに値をもつRのderivation dがd(S)=0かつxd(y)=d(y)x(∀x,y∈R)をみたすとき,dをcentral S-derivationと呼び,それらすべての集合をCDer_S(R,M)と表す.CDer_S(R,-)は両側R-加群の圏からアーベル群の圏への関手とみなせるが,この関手は表現可能であり,その表現加群を微分加群と定義する.M.E.Sweedlerによって定義された非可換多元環のright derivationの微分加群の拡張にもなっている.この点をも活用して,半素環の対称的biderivationの特徴付けに成功した.3. αを環Rのendomorphismとし、δをRのα-derivationとする.歪多項式環R[X,α,δ]の係数環の不変性を調べた.環Rが0と異なる巾等元を持たず,rがrα(r)=0を満たせばr=0となるときRはα-reducedであるという.Rがα-reducedな強正則環であるとき,Rは歪多項式環の係数環として不変であり,特に,R[X,α,δ]の任意の自己同型で不変であることを示した.環Rの任意の部分集合(resp.イデアル)の右annihilatorが巾等元で生成されるときRはBaer(resp.quasi-Baer)であるという.歪多項式環R[X,α,δ]がBaer(resp.quasi-Baer)になるためにRがみたすべき条件を求めた.1.入射加群Mの自己準同型環はどのようなときに単純アルチン環になるか,というArmendarizの問題を考えた.nonsingularな直既約入射加群やすべての剰余加群が入射的であるような組成列をもつ加群の自己準同型環は斜体になることを示した.またRが多項式関係をみたす半素右Goldie環であり,Mが直既約入射加群であるとき,End_RMが斜体になるための必要十分条件はMがトーションフリーになることであるという結果を得た.更にRが可換環,Mが直既約入射加群であるとき,End_RMが斜体になるための必要十分条件はP=Ann_R(M)がRの極小素イデアル,R_Pが体,そしてM〓R_Pとなることであることを示した.また,すべての直既約入射加群の自己準同型環End_RMが斜体になるような環Rを特徴付けた.特に,可換環Rがこの性質を持つための必要十分条件はRがvon Neumannの意味の正則環になることであることを示した.2.非可換環の拡大R/Sの微分加群を定義し,基本的性質を調べ,半素環のbiderivationの理論に応用した.両側R-加群Mに値をもつRのderivation dがd(S)=0かつxd(y)=d(y)x(∀x,y∈R)をみたすとき,dをcentral S-derivationと呼び,それらすべての集合をCDer_S(R,M)と表す.CDer_S(R,-)は両側R-加群の圏からアーベル群の圏への関手とみなせるが,この関手は表現可能であり,その表現加群を微分加群と定義する.M.E.Sweedlerによって定義された非可換多元環のright derivationの微分加群の拡張にもなっている.この点をも活用して,半素環の対称的biderivationの特徴付けに成功した.3. αを環Rのendomorphismとし、δをRのα-derivationとする.歪多項式環R[X,α,δ]の係数環の不変性を調べた.環Rが0と異なる巾等元を持たず,rがrα(r)=0を満たせばr=0となるときRはα-reducedであるという.Rがα-reducedな強正則環であるとき,Rは歪多項式環の係数環として不変であり,特に,R[X,α,δ]の任意の自己同型で不変であることを示した.環Rの任意の部分集合(resp.イデアル)の右annihilatorが巾等元で生成されるときRはBaer(resp.quasi-Baer)であるという.

歪多項式環R[X,α,δ]がBaer(resp.quasi-Baer)になるためにRがみたすべき条件を求めた.1.αを環Rのendomorphismとする。Rのα-derivationとはadditive map δ:R→Rで任意のa,b∈Rに対してδ(ab)=α(a)δ(b)+δ(a)bを満たすものである。歪多項式環R[X,α,δ]とは,変数Xに関するR上の多項式環で加法は通常通りであり,乗法はrule Xa=α(a)X+δ(a)for each a∈Rを満たすように定めるものである。このような環の係数環の不変性を調べた。環Rが0と異なる巾零元をもたず,γがγα(γ)=0をみたせばγ=0となるとき,Rはα-reducedであるという.Rがα-reducedな強正則環であるとき,Rは歪多項式環R[X,α,δ]の係数環として不変であり,特に、R[X,α,δ]の任意の自己同型で不変であることを示した。2.(1)任意の単純左加群Mの入射包絡が長さ有限であるような環や(2)任意の単純左加群Mの入射包絡がアルチンであるような環に対して,V-環の真似をして,これらの環を加群の言葉で特徴付けた。次に,それらの特徴付けを用いて,これらの環の拡大環,部分環のうち,如何なるものが性質を持つか,を調べた。上の2つの環のクラスはsemi-liberal extensionに関し閉じていることを示した。また,Rを(1)を満たす環とし,Sをその部分環とするとき,RがSのfinite normalizing extensionであり,SがS-加群としてRでpureであればSも(1)を満たすことを示した。(2)を満たす環を実際に見つけること試みた。有理整数環上のある種の歪多項式環は(2)を満たす自明でない例になっていることを示した。3.4種類のテ-タ関数を使って,2種類の楕円関数(p(u)およびp′(u)またはsn(u),cn(u)およびdn(u))を定義し,テ-タ関数の性質を使って,これらの楕円関数に関する基本的事項をまとめた。4.ベクトル値関数空間にダンフォードとシュバルツの個別エルゴード定理を拡張した。それはChaconのベクトル値エルゴード定理の連続多重パラメーター版になっている。1. H.BassはRがleft perfect ringであれば,Rは直交べき等元の無限集合を含まず,ゼロでない左加群が極大部分加群を持つことを示し,逆に,この性質が1eft perfect ringを特徴付けないかどうかを問うた.任意の原始剰余環がアルチン的である環のクラスに対してBass' conjectureが成立するかどうかを研究し,素根基による剰余環が有界幕零元指数を持つ場合には肯定的であることがわかった.2.入射加群Mの自己準同型環はどのようなときに単純アルチン環になるか,というArmendarizの問題を考えた.nonSingularな直既約入射加群やすべての剰余加群が入射的であるような組成列をもつ加群の自己準同型環は斜体になることを示した.更にRが可換環,Mが直既約入射加群であるとき,End_RMが斜体になるための必要十分条件はP=Ann_R(M)がRの極小素イデアル,Rpが体,そしてM〓Rpとなることであることを示した.また,すべての直既約入射加群の自己準同型環End_RMが斜体になるような環Rを特徴付けた.特に,可換環Rがこの性質を持つための必要十分条件はRがvon Neumannの意味の正則環になることであることを示した.