hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頬骨骨折の新しい治療プロトコールの開発

頬骨骨50人のtirpodタイプの骨折を有する患者につき3次元画像ソフトを用いて、頬骨が骨折により呈した回転のパターンが評価された。M-L軸(患者顔面骨の内側より外側に向かう軸)・I-S軸(下方より上方に向かう軸)・P-A軸(後方より前方に向かう軸)が定義された後、これら3軸のいずれの周りに回転が発生しやすいのかが評価された。I-S軸を中心とする回転が最も頻度が高く、96%の症例に見られた。M-L軸を中心とする回転が次に頻度が高く、26%の症例に見られた。P-A軸を中心とする回転は稀であり、10%に見られるにすぎない。頬骨骨折は形成外科の臨床において高頻度に見られる外傷類型であるが、解明されていない部分も多い。なかでも術後の後戻りの問題については、従来においては深く研究がすすめられていなかった。骨折を受傷することによって頬骨はあるべき位置から変位する。これに対し、変位した頬骨を元の位置に整復し、その位置で固定する治療が通常行われる。しかしそうした手術治療を行っても、手術後数か月間を経過するうちに、正しい位置に固定したはずの頬骨が次第にずれてくる状況が往々にして発生する。この後戻り現象が発生すると、当然ながら患者の整容的満足度は低下する。したがって、どのような状況下においてこの後戻り現象が発生しやすいのかを解明することが必要であり、本研究はこの解明を目的として立案された。研究手法としては、頬骨骨折を伴う頭蓋骨有限要素モデルをまず作成し、「後戻り力」を負荷した上で解析を行い、骨折のパターンごとに、どのような後戻りの仕方を起こしやすいのかを評価する計画を立てた。このうち平成24年度においては頬骨骨折を伴う頭蓋有限要素モデルを作成する技術を確立した。平成25年度においては、後戻り力を数値化する技術の開発に取り組んだ。そして「頬骨の各点に作用する後戻り力の方向は、骨折によってその点が変位したベクトルと平行である」「後戻り力の大きさは、変位ベクトルの大きさに比例する」という二つの仮説に立脚したうえで、個別の症例において観血整復固定後に作用することが予測される後戻り力の定量化に成功した。頬骨骨折は形成外科の日常診療において遭遇頻度の高い顔面外傷類型の一つである。頬骨骨折のパターンは多岐にわたり、頬骨の単独骨折から、周辺骨の合併骨折を有するものまで手術のタイプの骨折が発生しうる。これら各種の骨折については、その多様性に応じて数多くの固定法が報告されている。しかしどのタイプの骨折に対して、どのような配置でプレートおよびスクリュー固定を行えば、もっとも安定した結果を得ることができるのかに関してはかつて報告は見られない。そこで本研究においては臨床的に発生しうる骨折をタイプ分類し、そのそれぞれに対してプレート固定を行うシミュレーションをまず、行うことにした。さらに力学的計算を行うことにより、各種存在しうる骨折類型のそれぞれについてどのような配置でプレート固定を行えば、もっとも安定性が得られるのかを解析することができる。平成24年度にはまず、力学的安定性を評価する手法として、顔面骨の3次元モデル化を行う手法ならびに、作成した顔面骨に骨折を作成する方法、そしてそれらの固定下における顔面骨に外力が作用した場合に、どの部分に応力が加わりやすいのかのに関して力学計算を行う方法を開発した。本法の開発により、いかなるタイプの顔面骨骨折についても、その安定性を評価することが可能になった。さらに同手法を用いて、術前変位に比例した可塑力を付加するシミュレーションを行った。このことにより、頬骨骨折において術前の変位が大きい症例ほど、手術成績が不良になることを理論的に解明した。頬骨骨折の臨床例を解析し、3次元的に変位量を分析することで、頬骨骨折が衝撃により前頭骨・側頭骨・上顎骨などの周辺の骨から分離された場合に、どの方向に向けて変位が起こりやすいのかを解明することができた。頬骨骨折は前頭突起を支点として内側に落ち込む変位パターンを取りやすいことが判明した。形成外科学本年度においては、頬骨の観血的整復固定後に作用する後戻り力を定量化することに成功した。この技術の確立がゆえに、特定の臨床症例における術前の3次元CT情報に基づき、その症例においては手術を行ったあとにどの方向にどの程度、固定した頬骨が再びずれて行きやすいのかについて大方の予測評価を行うことが可能になった。さらに、これら一連の技術を用いて過去の臨床症例の評価を行った結果、「たとえ同じ類型に属する頬骨骨折であり、全く同じ固定方法を用いて固定を行ったとしても、術前における骨の変位の状態が異なる場合には、長期成績も異なりうる」という命題につき、理論的に証明を行うことができた。

本研究の成果はJournal of Plastic Surgery and Hand Surgeryに発表された(Nagasao T, ItamiyaM, Shimizu Y, Ogata H, Kishi K. Not Only “Nurture", but also “Nature" Influences the Results of Zygoma Repair)。また本研究に対して平成25年度の日本形成外科学会学術奨励賞が授与されている。研究当初の計画としては第二年次である平成25年度までに、後戻り力を定量化することを目的としており、この目的に到達を果たしたので、研究の進行状況緒は順当であると考える。CTデータに基づく3次元シミュレーションモデルの作成技術の開発は、本研究におけるカギとなるステップである。平成24年度には同技術を開発することができたので、まずまずの進行状況と考えている。本研究は、頬骨の固定整復を行ったあとにいかなる後戻りが生じるのか、という命題を解明するために計画された。この命題を解明する基本的な路線は過去2年間一貫してきたが、第3年次である平成26年度も同じ路線を維持する予定である。ただし、より多くの固定法につき後戻りの傾向を論じることにする。すなわち平成25年度までには、前頭骨ー頬骨接合部において固定を行った後に生じる後戻りのみについて検証を行ってきた。しかし実際の臨床においては同部位以外に、頬骨ー上顎骨接合部ならびに眼窩下縁における固定も頻繁に行われる。そこで平成26年度以後は、これらの部位において変位した頬骨をプレート固定した場合には、どのような傾向の後戻りが生じやすいのかに関して検証を行い、より有用な臨床的情報を提供する予定である。本年中に、治療済みの顔面骨の安定性を評価する手法はほぼ完成したので、次なるステップとしては理論的に求められた結果の正当性を検証してゆくことを考えている。本年度の研究予算で110万円程度の繰越金が生じた。これは、本年度に実施した内容は、コンピューターシミュレーションの技術開発を主体としたためである。この段階は実験消耗品費などの負担が少ない。また、本来は外部委託する予定であった解析プログラム作成を研究者自身で行ったため、資金的な負担が減少したことも原因である。すなわち未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、次年度の研究費と合わせて物品購入に充てる予定である。シミュレーションの結果に妥当性があるか否かの検証は、合成樹脂で作成した実体モデルを用いて行うが、このモデル作成ならびに実験機器には相当額の出費が予測される。繰り越し分はこれら物品の購入に充てる予定である。頬骨骨折を伴う頭蓋実態モデルを作成し、これに対する実際的打撃試験を行うことにより、コンピューターシミュレーションの妥当性を検証する予定である。CTデータに基づく3次元実態モデルの作成と、その打撃試験を行うことにより、理論的検証を行うことを念頭に置いている。平成24年度に未使用額が発生した理由は、実際の打撃負荷試験を平成25年度に繰り延べたことがその主因である。繰り延べした金額は平成25年度におけるソフトウェア使用料ならびに実際の打撃負荷試験の施行のための頭蓋モデル作成に使用する予定である。
脂肪細胞分泌エクソソームmicroRNAによる高脂肪食摂取下の前立腺癌増殖制御

本研究は高脂肪食摂取および肥満が前立腺癌増殖進展にいかに関わるか?またその分子生物学的機序に体脂肪から分泌されるエクソソームおよびそれに内包されるmiRNAsが関与するかどうか?を検討する研究である。本研究には高脂肪食摂取下の肥満および前立腺癌増殖マウスモデルが必要であるが、より明確な差を確認するための最良なマウスモデルを確立する点から開始した。はじめ文献を参考にC57BL6にTRAMP-C1の皮下移植し増殖検討を試みたが、正所性モデルでないこと、また前立腺癌に特徴的な内分泌依存性のないモデルであること,食餌による癌増殖の差がつきにくいことからより最適なモデル検討に立ち戻り研究を進めた。食餌に関して、カロリーの60%の高脂肪食(HFD60)、カロリーの45%魚油中心の高脂肪食、カロリーの45%動物脂肪中心の高脂肪食、そのコントロールとしてAIN-93Mを用いて、検討を行った。また前立腺癌マウスモデルとしては正所性モデルである前立腺特異遺伝子改変マウスであるPTENKOマウスを用いた。これらモデルの前立腺癌発症、進展の状況、肥満の評価を行い最適なモデル確立を試みた。下記に論じるように上記モデル検討で高脂肪食摂取下肥満前立腺癌増殖マウスモデル候補の検討が終了し、同解析時に採取した血液、組織、前立腺など蓄積しているため来年度以降、エクソソームやmiRNAsを標的にした解析が可能となると考えている。前立腺特異PTENKOマウスにおいて、カロリーの45%魚油中心の高脂肪食と動物脂肪中心の高脂肪食を比較すると動物脂肪群で有意に体重が増加し、CTでの体脂肪が有意に増加した。また同時に前立腺重量も動物脂肪群で高い傾向であった。病理学的にも現在PINおよび浸潤を有する前立腺癌の領域のスコアリングを行っているが特に動物脂肪群で分化度の低い癌が増えている印象であった。またHFD60は上記二つの食餌よりさらに体重が増えることが確認され、コントロール食であるAIN-93Mはもっとも体重が低かった。前立腺重量に関してはカロリーの45%魚油中心の高脂肪食が最も低かった。また倫理委員会の承認の元別研究で採取されたヒト脂肪組織を培養し、超遠心法でエクソソームの抽出を行った。ナノサイトで小胞サイズを確認し、電子顕微鏡でその存在を確認した。またタンパクを抽出しエクソソームマーカーであるCD63発現を確認した。左記より脂肪組織からのエクソソーム抽出が当科で可能であることを確認している。またカロリーの60%の高脂肪食(HFD60)、カロリーの45%魚油中心の高脂肪食、カロリーの45%動物脂肪中心の高脂肪食、そのコントロールとしてAIN-93Mで飼育した前立腺特異PTENKOマウスをそれぞれ、5,10,10,5匹ずつ28週まで飼育し、とさつ時に体脂肪、前立腺、血液の採取を終了し、検体を保存している。肥満度を各食餌群で体重およびCTによる体脂肪率から比較検討する。また上記で採取した前立腺のHE染色および免疫染色による病理評価をおこない、PINおよび癌の発生率を比較検討する。また体脂肪を保存しているのでマウス体脂肪からエクソソームを抽出し、まず上記ヒト脂肪検体でおこなったエクソソーム抽出確認(ナノサイト、電子顕微鏡、CD63発現)をマウスの脂肪組織でも可能か確認する。エクソソーム抽出が確認できたらRNAを抽出し、miRCURY microRNA array(exiqon社)による網羅的miRNA発現解析を受託で依頼し、関連miRNAsの絞り込みを行う。候補miRNAsが同定されたら定量PCRやin situ hybridizationでvalidationを行う。その後関連miRNAを阻害及び高発現させたエクソソームが前立腺癌細胞株(ヒト、PTENマウスからの初代培養細胞株)の機能にどのような影響を与えるかを検討する予定である。より適格なマウスモデルの検討に時間を要したが研究は徐々に進んでおり、目的としていたエクソソームやmiRNAs解析への計画も見通しが出てきたところである。前立腺特異

PTENKOマウスにおいて、カロリーの45%魚油中心の高脂肪食と動物脂肪中心の高脂肪食を比較すると動物脂肪群で有意に体重が増加し、CTでの体脂肪が有意に増加した。また同時に前立腺重量も動物脂肪群で高い傾向であった。病理学的にも現在PINおよび浸潤を有する前立腺癌の領域のスコアリングを行っているが特に動物脂肪群で分化度の低い癌が増えている印象であった。またHFD60は上記二つの食餌よりさらに体重が増えることが確認され、コントロール食であるAIN-93Mはもっとも体重が低かった。前立腺重量に関してはカロリーの45%魚油中心の高脂肪食が最も低かった。また倫理委員会の承認の元別研究で採取されたヒト脂肪組織を培養し、超遠心法でエクソソームの抽出を行った。ナノサイトで小胞サイズを確認し、電子顕微鏡でその存在を確認した。またタンパクを抽出しエクソソームマーカーであるCD63発現を確認した。左記より脂肪組織からのエクソソーム抽出が当科で可能であることを確認している。またカロリーの60%の高脂肪食(HFD60)、カロリーの45%魚油中心の高脂肪食、カロリーの45%動物脂肪中心の高脂肪食、そのコントロールとしてAIN-93Mで飼育した前立腺特異PTENKOマウスをそれぞれ、5,10,10,5匹ずつ28週まで飼育し、とさつ時に体脂肪、前立腺、血液の採取を終了し、検体を保存している。肥満度を各食餌群で体重およびCTによる体脂肪率から比較検討する。また上記で採取した前立腺のHE染色および免疫染色による病理評価をおこない、PINおよび癌の発生率を比較検討する。また体脂肪を保存しているのでマウス体脂肪からエクソソームを抽出し、まず上記ヒト脂肪検体でおこなったエクソソーム抽出確認(ナノサイト、電子顕微鏡、CD63発現)をマウスの脂肪組織でも可能か確認する。エクソソーム抽出が確認できたらRNAを抽出し、miRCURY microRNA array(exiqon社)による網羅的miRNA発現解析を受託で依頼し、関連miRNAsの絞り込みを行う。候補miRNAsが同定されたら定量PCRやin situ hybridizationでvalidationを行う。その後関連miRNAを阻害及び高発現させたエクソソームが前立腺癌細胞株(ヒト、PTENマウスからの初代培養細胞株)の機能にどのような影響を与えるかを検討する予定である。より適格なマウスモデルの検討に時間を要したが研究は徐々に進んでおり、目的としていたエクソソームやmiRNAs解析への計画も見通しが出てきたところである。
プロスタサイクリンの新しいシグナル伝達系とその役割の解明

プロスタサイクリン(PGI)は、強力な血小板凝集作用および血管拡張作用を有し、血管壁表面での血栓形成防御など抗動脈硬化作用を示すなど心血管系制御および循環器系疾患に深く関与している。これらは主にGタンパク共役型受容体(IP)を介した作用と考えられている。また、一般に知られる作用の他に、PGIは痛覚への関与や細胞増殖抑制作用を有するが、これら新しいPGI作用がどのようなシグナルを介しているか十分明らかにされていない。一方、PPARδはPGI合成アナログ・カルバプロスタサイクリンにより活性化されることが知られているが、PGIは半減期が短く不安定であるため、実際にPGIがPPARδのリガンドと成り得るか不明だった。また、PPARδの生理的な機能には不明な点が多い。これらの状況を背景として、本研究において、活性型PGIS遺伝子、あるいは不活性型PGIS遺伝子を導入し発現させたヒト胎児腎由来HEK-293細胞との間で細胞の生存率と形態に変化が生じることを見出した。さらに、内在的にPGISを発現している血管壁由来の培養細胞にシクロオキシゲナーゼ2型(COX-2)遺伝子を導入したところ、生存率の低下とアポトーシスを誘導すること、内在的にPGISの発現の認められないHEK-293にCOX-2遺伝子を導入しても生存率の低下とアポトーシスは誘導されないこと、しかし、これにPGIS遣伝子を共導入するとアポトーシスが誘導される現象が認められた。RT-PCRを用いた解析ではHEK-293細胞でのIPの発現は検出されず、また、細胞外からのPGI刺激もHEK-293細胞にアポトーシスを誘導しなかった。さらにアポトーシスに特徴的な細胞の形態変化を指標とし、アンチセンスおよびドミナントネガティブ型受容体等を作製し、本現象を誘導するPGIシグナル伝達経路を検索したところ、これまで内因性リガンドによる生理機能が全く不明だったPPARδの活性化を介した現象であることを見出した。従来、PGIは細胞の生存率を上昇させる細胞保護活性を有することが報告されているが本研究で見出したアポトーシス誘導現象は従来の認識を全く覆すものであった。また、PGIの細胞保護活性がGタンパク共役型受容体を介した細胞内cAMP濃度の上昇の結果導かれる作用であること、今回見出した新しいPGIシグナル伝達系の作用は、細胞の生存について、Gタンパク共役型受容体を介するシグナル伝達系の作用と拮抗的に作用することを見出した。プロスタサイクリン(PGI)は,アラキドン酸からシクロオキシゲナーゼ(COX)およびPGI合成酵素(PGIS)により作られるエイコサノイドで,大変強力な血管拡張作用および血小板凝集阻害作用を有し、血管壁表面での血栓形成防御など抗動脈硬化性作用を有する心血管・循環器系の制御に重要なオータコイドである。しかし、これらの作用以外にPGIは、痛覚伝達、細胞増殖制御、アポトーシス制御への関与など、多彩な作用を有することが次第に明らかになってきた。従来、PGIは、細胞膜上のGタンパク共役型受容体を介して情報を伝達することが知られていたが、最近、我々は核内受容体ファミリーのひとつPPAR-δが、細胞内でPGISにより生合成されたPGIの受容体として作用することを明らかにした。また、PPAR-δにおいて、他のPPARのサブファミリーとの間で保存性が高い、AF-2領域Helix12に部位特異的変異を導入した結果、合成リガンドに対してドミナントネガティブ受容体となった。さらに、細胞内で生合成させたPGIに対しても同様な性質を示すことを明らかにした。これらの結果から、この領域がPGIシグナル伝達にも重要であることが明らかとなった。また、野生型およびドミナントネガティブ型受容体を用いた解析によりPGIの新しい情報伝達が明らかになりつつある。本年度の結果について現在、投稿中・1報、および投稿準備中・2報。

RT-PCRを用いた解析ではHEK-293細胞でのIPの発現は検出されず、また、細胞外からのPGI刺激もHEK-293細胞にアポトーシスを誘導しなかった。さらにアポトーシスに特徴的な細胞の形態変化を指標とし、アンチセンスおよびドミナントネガティブ型受容体等を作製し、本現象を誘導するPGIシグナル伝達経路を検索したところ、これまで内因性リガンドによる生理機能が全く不明だったPPARδの活性化を介した現象であることを見出した。従来、PGIは細胞の生存率を上昇させる細胞保護活性を有することが報告されているが本研究で見出したアポトーシス誘導現象は従来の認識を全く覆すものであった。また、PGIの細胞保護活性がGタンパク共役型受容体を介した細胞内cAMP濃度の上昇の結果導かれる作用であること、今回見出した新しいPGIシグナル伝達系の作用は、細胞の生存について、Gタンパク共役型受容体を介するシグナル伝達系の作用と拮抗的に作用することを見出した。
第一言語の韻律特性が日本語学習者の音声知覚・生成に及ぼす影響の解明

中国語、ベトナム語、韓国語、フランス語話者の日本語発話リズムを、特殊拍を含む単語を用い、韻律変数の比較を中心に分析し検証した。どの言語も、日本語レベルが中以上の学習者の発話においては、個々の韻律変数単独では、日本語母語話者とのリズムの差はでなかった。しかし高い韻律制御にかかわらず、非母語話者の発話と判定された。外国語訛の判定には、発話リズムに加え、音素の調音など、複数の要素がかかわっていると推測される。2010年度はこれまでの先行研究を調べ、2011年度以降行う発話データ収集実験のための予備調査及び実験の準備を行った。先行研究では第一言語の韻律特性、特に発話リズムの基本単位が日本語のいわゆる特殊拍の発話、知覚に影響を与えていることが明らかになっているが、発話リズムが異なる様々な言語話者を対象にした日本語の発話実験を行うために、日本国内の日本語教育機関で日本語を教える教員を対象とした発音に関するアンケート調査を行った。最終的には119人から、28言語の学習者に関する結果が得られた。現在、データの収集を予定している中国語(54件)、朝鮮語(27件)、フランス語(8件)、英語(5件)、スペイン語(2件)、ベトナム語(2件)話者に関しては複数の回答が得られたが、スペイン語、ベトナム語は引き続きアンケートを依頼できる日本語教員を募っている。現在アンケートの集計結果を詳細に分析している段階であるが、これまでの分析から、第一言語により、日本語のいい間違いに明らかな傾向があることが明白になった。この結果を考慮し、生成実験用の発話リストを作成している。またアンケートの結果に関して、論文にまとめた。アンケート調査と並行して、2011年度に行う発話データ収集実験に協力してくれる海外の研究機関の開拓をし、台湾で2箇所(桃園,台北),ベトナムで2箇所(ハノイ,ホーチミン),フランスで一箇所(ボルドー)を確保した。英語話者に関しては日本国内で異なる日本語レベルの学習者が複数確保できることがわかり、スペイン語話者に関しては、スペインでは単独の教育機関では上級話者の人数確保が難しいことが分かったため、両言語話者のデータは日本国内で収集することにした。これらの成果を踏まえて、2011年度に上記各国で発話データの収集を行った。2011年度は、中国語話者(台湾の世新大学、淡江大学、銘傳大学)、フランス語話者(ボルドー第三大学)、ベトナム語話者(ハノイ大学、ホーチミン大学)の音声発話データの収集を現地にて行い、中国語話者28名、フランス語話者24名、ベトナム語話者24名の発話データを収集した。またコントロールデータとして、日本語話者12名の発話データの収集を東京で行った。被験者は平仮名と片仮名が問題なく読め、基本的な会話ができる、日本語レベル中上級の大学生と大学院生である。データの収集と並行して、まず中国語母語話者の発話データと比較対象として日本語母語話者のデータの分析を進めている。日本語発話リズムへの第一言語の韻律特性の影響を測る要因として研究計画で挙げた、大域的変数(%V,V/C,ΔV,ΔC,ΔALL.VarcoV,VarcoC,VarcoAll)と、局所的変数(PCIとnPVI)を求め、母語の違いによる特殊拍を含む日本語の発話リズムに違いがみられるか検証した。現在済んでいる日本語母語話者2名と中国語母語話者2名の分析結果に限って言うと、大域的変数と局所的変数を単独で用いた場合、母語の判別率は約75%と低かった。しかし、ΔALLとVarcoALLの二つの大局的変数を組み合わせると、母語の判別率は95.8%と非常に高くなった。つまりこれまでの母語の発話リズムの特徴を表すとされる変数は、第二言語の発話、特に比較的流ちょうな上級話者のリズムの韻律特徴を表すのには不十分で、複数の変数の組み合わせを検証する必要があるらしいことが示唆された.今後、他の言語のデータの分析が進むに従い、他の変数の第二言語韻律特性判別における重要度が明らかになるであろう。途中経過を日本音響学会とコーパス日本語学ワークショップで発表し、また新しい結果は複数の国際学会に投稿中である今年度は、フランス語母語話者の発話データのアノテーションと分析を行った。フランス語には促音がなく、また母音の長短に音素的区別も弁別機能もない。またフランス語の発話リズムの基本単位はシラブル、日本語はモーラと、リズム体系も異なる。したがって、フランス語話者の日本語発話にどの程度、第一言語(フランス語)の影響がみられるかを検証し、以下の特徴が明らかになった。現段階で分析が終わっているフランス語話者7人の発話リズム大域的変数の値を日本語話者の変数の値と比較すると、フランス語話者の日本語発話では、%Vの値が日本語話者の%Vと比べて低い。これは第一言語であるフランス語自体が、シラブルを基本とする発話リズムであるため、%Vが日本語より小さく、その影響が表れたと推測される。

またフランス語はΔCが通常日本語よりも大きいが、今回の結果では、日本語話者のΔCと比べて値が大きい傾向がみられるものの、テスト語の型によっても違いがみられ、他の変数と組み合わせて見る必要があることが分かった。また、音素では/h/の脱落が少なからずみられ、同時に母音で始まる語の頭に/h/を挿入する過剰矯正も見られた。また/(C)VN/の音節では、二つの顕著な特徴がみられた。まずモーラ鼻音の/N/の継続時間が短く、1モーラを構成するほどの長さがない発話の例が非常に多く観察された。また/N/を十分な長さで発音しないだけでなく、直前の母音が鼻母音として発音され、後続の/N/が鼻子音として認識できない例が多々見られた。しかし/hu/ (「フ」)の音節で始まる語に関しては/h/の脱落が見られなかった。これは日本語の「フ」の音節を"fu"とローマ字化することが一般的なので、フランス語話者にとって、/hu/の子音は他のハ行子音とは別の音として認識されている可能性がある。文字の発音への影響についての検証の必要性を認識した。2012年度は、タイ語と英語話者の発話データの収集をタイと日本国内で行った。並行して、引き続き中国語話者のアノテーション及び発話リズムの分析と、ベトナム語話者、フランス語話者の発話データのアノテーションを行った。第一言語の発話韻律特性として様々な言語で研究されている変数のうち、大域的(%V, V/C, ΔV, ΔC, ΔALL, VarcoV, VarcoC, VarcoAll)と局所的変数(PCIとnPVI)を、中国語話者とベトナム語話者の日本語学習者の特殊拍の発話から抽出し、日本語母語話者の発話から抽出したこれらの変数と比較し、これらの変数から母語話者と日本語学習者との発話リズムの違いがみられるかどうかを検証した。アノテーション済みの特殊拍を含む、統一した枠(「これは[テスト後]と読みます」)に埋め込まれた日本語の単語343語の中国語話者7名、ベトナム語話者7名の発話データと、日本語母語話者6名の同じデータから上記変数を求め、それらを比較した。中国語話者もベトナム語話者も変数の分析結果は、大域的変数と局所的変数を単独で用いた場合、母語の判別率は非常に低かった。しかしベトナム語話者の発話は、%V, VOA(VOTの非同期性),正規化したVOAの平均値の三つの変数を用いると、日本語母語話者と6.2%のエラーで判別が可能であった。しかし台湾人中国語話者の場合は、これら三つの変数では、日本語母語話者の日本語発話と少なくとも発話リズムに関しては、判別ができず、もっと多くの変数の組み合わせが必要である。これらの違いは、学習者の第一言語の違いだけではなく、今回は台湾人学習者のほうがベトナム人学習者の日本語力よりも高かったため、学習者の日本語レベルの違いが理由の一つであろうと考えられる。昨年糞災の影響で、学期の日程が変わったため、当初予定していた7月末の時期にフランスでの発話データ収録ができなかった。また当初タイ語話者のデータ収集をする予定であったが、一昨年の政情不安に引き続き、2011年度は洪水のために、タイでのデータ収集は諦め、韻律体系がタイ語と似ているベトナム語話者を研究対象とするよう計画を変更したため、データの収集時期が半年ほど遅れた。25年度が最終年度であるため、記入しない。
EPRパラドックスの検証とスピン標識化陽子ビームの生成

全スピンSが0に組んだ2個の粒子があるとき、片方の粒子のスピン方向を任意の量子化軸で測定すると、他方のスピンは同じ軸に関して必ず逆方向で観測される。どうして第2の粒子は第1の粒子の測定方向を知るのか、というのがEinstein-Podolsky-Rosenパラドックス(のBohm版)である。量子力学の与える結果が正しいことはすでに確かめられているが、その解釈については今も議論が行われている問題である。本研究は、この問題に切り込むひとつの手段を与えるとともに、その現象を利用して個々の粒子のスピン方向が既知でありながら全体としてはスピン方向に偏りのない陽子ビーム(スピン標識化ビーム)生成の可能性を探るものである。キーポイントは、偏極分解能Ayが1である散乱の利用である。一般に粒子はあらゆる方位角方向に散乱されるが、Ayが1であるとスピンが散乱平面垂直方向を向いた粒子は右左どちらか一方にしか散乱されない。逆に個々の散乱に応じて散乱平面垂直に量子化軸を定めると、粒子のスピン方向がこの量子化軸に対して一意的に定まることになる。この現象と、低エネルギーで散乱した陽子対がシングレットに組んでいることを組み合わせて、上記標識ビームを生成する。本研究ではキーとなるAy=1の散乱測定系(偏極度計)を設計・製作した。散乱体には約10Kに冷却した4Heを利用、全方位角を8分割したシンチレータで散乱陽子を検出する構造である。標識化ビームの実用化には今後ビーム強度増強のための努力などが必要であるが、タンデム加速器でテストを行って、ほぼシミュレーション通りの性能が実現していることを確認した。このことを陽子-陽子散乱と陽子-^4He散乱の組み合わせによって実験的に再確認すると共に、この現象を利用して、全体として非偏極でありながら個々の粒子のスピン方向にタグの付いた陽子ビームを用意することが、本研究の目的である。本研究遂行のためには、高効率の陽子-^4He散乱偏極度計が必要であり、^4He標的(冷却ガス標的)の製作が不可欠である。このため、本年度の活動はその標的の設計と製作に費やされた。認められた研究費が冷却標的作製に不可欠なクライオ冷凍機の価格を下回っていたため、九大加速器施設で現有かつ使われていない(打ち捨てられている)クライオ真空ポンプの中から冷却能力のあるものを探し出し、これを改造することにした。現在、熱的・機械的設計をほぼ終え、標的の製作に取りかかっているところである。偏極度計としては、検出効率4×10^4程度、有効偏極分解能0.9程度の高性能なものが出来る予定である。本研究では最大3回散乱までの原子核実験を目論んでいるが、現実的な時間内での実験実施に目処がついた。
ヒュームとルソーの比較思想史研究：共時的遠近法からの接近

本研究は、ヒュームとルソーにおける共通する思想の枠組みを比較思想史という観点から描き出すことにある。本研究課題で具体的に検討されるのは、ヒュームとルソーの知的コンテクスト(スコットランドとジュネーブの文化的類似点)、両者の人間本性論・言語論(とくにマンデヴィルからの影響)、正義論(プーフェンドルフ、エピキュリアニズムとの関連と、社会発展理論)、商業論(ルソーの小説『新エロイーズ』とヒュームの奢侈論との関連)である。これらは、ヒュームからの視点、ルソーからの視点、同時代人たちの両思想家に対する視点から多層的に描き出されなければならない。
スペインとモロッコ-20世紀初頭からスペイン内戦まで

(1)本年度は、スペインおよびフランスの研究成果を摂取することができた。とくに、1898年の米西戦争の敗北以後、経済団体や地理学協会などがモロッコ進出を主張するようになる過程について知りえた。(2)モロッコの民族運動、とくにアブド・アル・カリームの思想と行動について知ることができた。(3)アブド・アル・カリームの活動にたいして、スペインとフランスの政界、経済界、軍部、植民地団体が大なる恐怖をいだき、世論に訴えてアブド・アル・カリームの「反乱」に対処しようとしたことを知りえた。(4)スペイン内戦中のモロッコ人の活動について、とくに反乱軍に加わったモロッコ人兵士、反乱派のモロッコ統治政策、共和国政府のモロッコ民族運動への対応について詳しく知ることができた。(5)フランスの植民地団体の機関紙(スペインにはこれに該当するようなまとまったものはない)を閲覧でき、192030年代の北西アフリカの状況について知ることができた。(6)研費の一部を「スペイン内戦」(東大出版会、講座世界史第8巻)で紹介することができた。(7)スペイン人研究者と、スペイン植民地主義、とくにスペインのモロッコ進出運動についての資料や問題点について交流することができた。1.本年度は主にスペインでの研究成果を摂取することができた。これによって1898年の米西戦争敗北後にスペインのアフリカ二ズムが高揚して来ること、とくにモロッコをスペイン領土とするために様々な主張がなされて来るようになることが理解された。またモロッコの保護領化には当事者たるスペインとフランスだけでなくイギリスの意向も強く働いていることを理解できた。2.モロッコの民族運動、とくにリフ共和国設立から崩壊の過程でのアブデル・クリムの思想を知ることが出来た。3.スペイン内戦中のモロッコの意義について詳しく知ることが出きた。とくにモロッコ人たちが反乱派陣営に加わって行くこと、反乱派のモロッコ人への対処、スペイン内戦の戦闘に加わったモロッコ人の意識、共和国派の人々のモロッコ人への対応などである。4.スペインおよびフランスで出されていたモロッコ関係の雑誌(アフリカ二ズムを代弁するもの。また学術研究誌)について知ることが出来た。そのうちのいくつかを入手することが出来たり、閲覧することができた。5.諸学会(とくにスペイン史学会)で関係する報告を聞き、また自分の研究成果の一部を述べた。1.本年度は、スペインおよびフランスの研究成果を摂取することができた。とくに1898年,米西戦争の敗北以後,経済団体や地理学協会などがモロッコ進出を主張するようになる過程について知りえた。2.モロッコの民族運動、とくにアフッド・アルカリームの思想と行動について知ることが出きた。3.アフド・アル・カリームの活動に対して,スペインとフランスの政界,経済界,軍部,植民地団体が大なる恐怖をいだき,世論に訴えてアブド・アル・カリームの「反乱」に対処しようとしたことが知りえた。4.スペイン内戦中のモロッコ人の活動についてより詳しく知ることができた。5.とくにフランスの植民地団体の機関紙を閲覧し,一部を読むことができた。6.研究の一部を「スペインの内戦」(東大出版会,講座世界史第8巻)で紹介することができた。
高品位フラットパネルデイスプレイ用ナノ結晶薄膜半導体の開発

本年度は、ナノ結晶における基礎物性研究、特にナノ結晶シリコン(nc-Si)を用いた光学遷移評価に関する研究を発展させ、同材料における発行機構解明を図った。加えて応用研究としてMn添加ナノ結晶ZnS(ZnS:Mn)の作製方法の確立ならびに薄膜発行(EL)素子の試作に関する研究を開始した。まず前者では、前年度に引き続き、電界変調反射法による光学遷移エネルギーの精密測定を行った。同測定法により初めてnc-Si中に励起子による量子準位間遷移を分離観測することに成功した。この結果を有効質量近似による閉じこめられた励起子における遷移エネルギーモデルを用いて解析を行い、励起子のナノ結晶の平均サイズ、還元質量、運動エネルギーそして電子-正孔間のクーロンエネルギーに関して、定量化することに成功した。さらにフォトルミネッセンス(PL)測定結果と比較することにより、従来の発光機構とは異なる「高密度電子-正孔プラズマによる発光」モデルを提案するに到った。すなわち、nc-Siにおける発光は、従来のポテンシャル障壁による閉じ込めに加えてクーロンポテンシャルの遮閉によるモット転移により二重の閉じ込め(局在化)の結果引き起こされる事象であり、間接遷移であるSi(およびGe,SiC)特有の現象であることを示した。また、後者では、試作したナノ結晶ZnS:Mn EL素子において、最大輝度約2cd/m^2の赤橙色発光の観測に成功した。同EL素子の作製方法は、従来の二重絶縁型EL素子同様の高周波マグネトロンスパッタリング法を用いており、今後の大面積化への可能性が示された。加えて、ナノ結晶ZnS EL素子の駆動電圧は約20Vであり、このような低電圧駆動でのEL発光は、ZnS:Mnにおいては、従来のバルク材料系を含めて世界で初めての報告である。これはナノ結晶ZnSにおける量子閉じ込め効果による発光効率の改善を利用した結果であると考えられ、同材料が高品位フラットパネルディスプレイ用材料として有望であることを実証した。本年度は、薄膜ナノ結晶シリコン(nc-Si)に関する研究に重点に置き、研究データの積み上げを図った。作製方法は、大面積化に有利なプラズマCVD法を用い、これを陽極化成法により後処理を行い赤色発光を得た。製膜ならびに化成条件をパラメータに材料を作製し、以下の評価を行った。構造評価法としては、電界放射型高分解能走査型顕微鏡により、表面ならびに断面観察を行い、モフォロジーを確認した。また、顕微ラマン散乱測定で得られた、ラマン散乱スペクトルの解析により、平均結晶粒径は、いずれの作製条件においても4nm未満であり、電子顕微鏡観察で得たミクロスコピックな観測結果と整合性があることを確認した。さらに、x線光電子分光法により、nc-Siの表面近傍におけるサブオキサイド形成に関する知見を得た。さらに、電界変調分光法による微分反射スペクトルを測定を行い、nc-Siの電子構造に関する知見を得た。電界変調分光法は、電界による吸収係数の変化分を測定するため、構造変化による電子構造変化を鋭く検知し、半導体の光学遷移解析に有効であることがよく知られているが、本研究で初めて、nc-Siの電界変調信号を観測し、nc-Siにおいても電界変調分光法が有効であることを確認した。これら測定結果より、nc-Siは、1.21.4eV,2.2eV,3.13.4eVと複数の光学遷移帯端を有することを確認し、このうち、1.21.4eV,2.2eVの2つの遷移帯が、フォトルミネッセンス(PL)スペクトルやエレクトロルミネッセンススペクトルのピークエネルギーと対応することが示唆される結果を得た。また、平均結晶粒径の減少に対応して、1.21.-4eVバンドの遷移エネルギーの増加、ならびに電界変調信号強度の増加が観測された。これは、結晶粒径の減少による量子サイズ効果によるバンドギャップの増加ならびに遷移の性質が間接から直接遷移的になっていることを反映しているものと推察している。

加えて、ナノ結晶ZnS EL素子の駆動電圧は約20Vであり、このような低電圧駆動でのEL発光は、ZnS:Mnにおいては、従来のバルク材料系を含めて世界で初めての報告である。これはナノ結晶ZnSにおける量子閉じ込め効果による発光効率の改善を利用した結果であると考えられ、同材料が高品位フラットパネルディスプレイ用材料として有望であることを実証した。
無限自由度量子系への無限小解析的アプローチ

量子光学,光通信や,微細加工技術等,微視的世界から中間的・巨視的領域にまたがる新しい物理現象は、量子・古典の関係を巡り,量子論の基本概念に深く関わる諸問題を提起する.その考察には巨視的・微視的対象間の相互作用の適切な取扱いが不可欠で,無限個の量子を含む巨視系にも適用可能な形で量子論の数学的枠組の拡張が必要となる.従来の形式では,量子と古典をつなぐ通常の対応原理でのh→0の極限操作が,微視的世界の情報を残さない仕方で全系の構造を変えるため,「シュレディンガーの猫」の背理が生じ,整合的な取扱いができない.そこで本研究では,巨視的及び微視的領域の間の自由な移行を可能にするよう,超準解析とBoole値解析の方法に基づき,無限大・無限小を含む広い数体系の中で量子論の統一的な枠組の定式化を試みた.ここでは,《非標準的世界》の中で,無限小の格子間隔をもつ《超有限》格子を相空間とする《超有限》Heisenberg群とそのunitary表現論(超有限調和解析)を用いて,量子論が簡潔に定式化される.単位格子の体積はPlanck定数の羃h^f(f:系の自由度)に比例し,Planckの量子仮説導入の際の素朴な描像が復活すると共に,超準解析における《標準化》の数学的操作において,Planck定数や時間スケールの単位に取り方,格子間隔や自由度の数の適当な選択により,有限自由度系に限らず,無限自由度量子系や古典系も再現可能で,それにより様々な状況の下に量子系と古典系を統合できると期待される.例えば,正準交換関係に対する非可換Parseval等式も,有限群のunitary表現に関する直交関係式に《移行原理》を適用することによって,自然な形で証明される.確率論への超準解析の応用において《超有限》確率空間の概念が演じたのと同様の普遍的研究対象としての役割が,今後,超準解析の量子物理学への応用において,この《超有限》Heisenberg群に対して期待される.量子光学,光通信や,微細加工技術等,微視的世界から中間的・巨視的領域にまたがる新しい物理現象は、量子・古典の関係を巡り,量子論の基本概念に深く関わる諸問題を提起する.その考察には巨視的・微視的対象間の相互作用の適切な取扱いが不可欠で,無限個の量子を含む巨視系にも適用可能な形で量子論の数学的枠組の拡張が必要となる.従来の形式では,量子と古典をつなぐ通常の対応原理でのh→0の極限操作が,微視的世界の情報を残さない仕方で全系の構造を変えるため,「シュレディンガーの猫」の背理が生じ,整合的な取扱いができない.そこで本研究では,巨視的及び微視的領域の間の自由な移行を可能にするよう,超準解析とBoole値解析の方法に基づき,無限大・無限小を含む広い数体系の中で量子論の統一的な枠組の定式化を試みた.ここでは,《非標準的世界》の中で,無限小の格子間隔をもつ《超有限》格子を相空間とする《超有限》Heisenberg群とそのunitary表現論(超有限調和解析)を用いて,量子論が簡潔に定式化される.単位格子の体積はPlanck定数の羃h^f(f:系の自由度)に比例し,Planckの量子仮説導入の際の素朴な描像が復活すると共に,超準解析における《標準化》の数学的操作において,Planck定数や時間スケールの単位に取り方,格子間隔や自由度の数の適当な選択により,有限自由度系に限らず,無限自由度量子系や古典系も再現可能で,それにより様々な状況の下に量子系と古典系を統合できると期待される.例えば,正準交換関係に対する非可換Parseval等式も,有限群のunitary表現に関する直交関係式に《移行原理》を適用することによって,自然な形で証明される.確率論への超準解析の応用において《超有限》確率空間の概念が演じたのと同様の普遍的研究対象としての役割が,今後,超準解析の量子物理学への応用において,この《超有限》Heisenberg群に対して期待される.
Nkx2-5遺伝子変異を持つ疾患モデルマウスの評価

Nkx2-5遺伝子は心臓で発現しているホメオボックス遺伝子で、ヒトでは変異に伴う心臓疾患が知られている。マウスのNkx2-5遺伝子の完全な破壊は胎生致死となり、ヒトの疾患モデルを再現できない。本研究ではCreリコンビナーゼ依存的なNkx2-5遺伝子破壊マウスとCre遺伝子を心臓の時期特異的に発現するマウスとの交配により、胎生致死を回避し、房室ブロック、心肥大を伴うヒト疾患モデルを得た。このマウスでは、Nkx2-5遺伝子の機能低下に伴い、心臓の伝導系の形成不全が起こり、その程度に比例して心肥大の程度の増加が引き起こされていることが明らかになった。Nkx2-5遺伝子は心臓の発生や機能に不可欠なホメオボックス遺伝子であり、この遺伝子異常や発現低下による心臓疾患が知られている。当研究室では、マウスNkx2-5遺伝子中にGFP(緑色蛍光タンパク質)遺伝子を挿入した遺伝子破壊構築(K1-GFP)、条件付遺伝子破壊構築を2種類:ES細胞のスクリーニングで正の選択マーカーとしてネオマイシン耐性遺伝子を用いる構築(Flox-neo)とピュロマイシン耐性遺伝子を用いる構築(Flox-puro)を作成した。これらの遺伝子改変、及び、様々なCreマウスとの交配による特異的な遺伝子破壊により、心臓の異常、脾臓形成不全、頭蓋顔面異常を示す有用な疾患モデルマウスを得た。本研究においてはこれらのモデル動物を用いて、疾患の病態解明、モデル動物としての有用性、治療法の開発を目指している。初年度の成果の中で最も興味深いものの一つとして、αMHC-Creと交配したFlox-puroでの心肥大を解析した結果がある。当研究室のαMHC-Creマウスのリコンビナーゼ活性は、組換えを起こしたGFP発現を指標として調べると、初期にはパッチ状に発現し、最終的には心臓全体に発現する。この発現の特異性が心肥大に関わっているのではないかと推測した。これを検証する為に生後1年1ヶ月の一腹の仔マウスを解析した。野生型マウスの心臓は均一にGPFを発現していた。一方、Flox-puroマウスではGFPを発現していない部位がパッチ状に存在し、ホモでは心肥大を引き起こしていた。このことはGFP活性のない場所は心筋細胞がなくなり、そこへ遊走してきた繊維雅細胞のような心筋と異なる細胞と置換されたのではないかと考えられる。この結果は推測通りに、初期にNkx2-5が破壊された心筋は心臓を構成する為の機能を維持できなくなり、排除されてしまうことを示しており、心筋細胞の機能維持にNkx2-5が必要であるという新たな知見を得ることが出来た。Nkx2-5遺伝子は心臓の発生や機能に不可欠なホメオボックス遺伝子であり、変異に伴う心臓疾患が知られている。この遺伝子の機能を明らかにするために、マウスNkx2-5遺伝子を3種類に改変した。これらの改変遺伝子や様々なマウスとの交配により、有用な疾患モデルマウスを得た。Nkx2-5遺伝子は成体では心臓の伝導系の維持に必要であるという報告がある。この報告では免疫染色した心臓の形態的なデータ解析を立体的に構築することで、発達状態の悪さを示していた。しかしながら、この方法は複雑なプルキンニェ繊維を正確に把握はできるが、非常に手間が掛かり大変な作業となる。そこで本年度は、伝導系の発達状態を定量的に調べる方法の検討を行った。心臓の伝導系ではANP(心房性ナトリウムペプチド)が発現していることから、ANPの発現状態を定量化すれば、プルキンニェ繊維の形成状況を把握できると考えた。そのためにANPのプロモーターの下流にモニター遺伝子としてlacZ(βガラクトシダーゼ遺伝子)を繋いだトランスジーン(ANP-LacZ遺伝子)を持つマウスを作成した。一方、ネオマイシン耐性遺伝子を持つ条件付遺伝子破壊(Flox-neo)ではneoへの異常スプライシングにより遺伝子破壊はされてはいないが、遺伝子機能が低下する矮小体型遺伝子座(hypomorphic allele)となっている。また、条件付遺伝子破壊マウスについては全身でCreを発現するマウスとの交配で、ノックアウトマウスとなる。これらのマウスとANP-lacZマウスを交配して、心室でのβガラクトシダーゼの全タンパク質に対する比活性を測定したところ、ヘテロのノックアウトマウスで約半分、矮小体型遺伝子座となっているヘテロのFlox-neoでは約3分の2の活性を示した。この結果は遺伝子型とよく一致しており、この方法で心室の伝導系の発達状態を定量的に測定できることが明らかになった。Nkx2-5遺伝子は心臓の発生や機能に不可欠なホメオポックス遺伝子であり、変異に伴う心臓疾患が知られている。

この遺伝子の機能を明らかにするために、マウスNkx2-5遺伝子を3種類に改変した。これらの改変遺伝子や様々なマウスとの交配により、有用な疾患モデルマウスを得た。本研究においてはこれらのモデル動物を用いて、疾患の病態解明、モデル動物としての有用性、治療法の開発を目指している。NKx2-5遺伝子は成体では心臓の伝導系の形成維持に必要であるという報告がある。ただ、伝導系の形成状態を容易に調べる方法がなかった。心臓の伝導系では心房性ナトリウムペプチド(ANP)が発現している。この伝導系内のANPを測定できれば、心室での伝導系の形成状態を定量化できると考えられる。ANPは分泌タンパク質であることや発現量から伝導系内の測定は難しいと考え、ANPのプロモーターの下流にモニター遺伝子を繋ぎ、モニター遺伝子を伝導系特異的に大量に発現するトランスジェニックマウスを作ることで解決を図った。モニター遺伝子としてβガラクトシダーゼ遺伝子を用い、伝導系特異的にβガラクトシダーゼを発現するトランスジェニックマウス(ANP-lacZマウス)を作成した。このANP-lacZマウスと種々のNkx2-5遺伝子改変マウスとを交配し、それらのマウスのβガラクトシダーゼの全タンパク質に対する比活性を測定したところ、遺伝子型とよく一致していた。また、これらのマウスに於ける伝導系の形成不全の程度は、体重比で見た心臓の肥大の程度と非常に良く相関しており、伝導系の障害から心肥大が起こることを示している。ヒトに於いても、不整脈や心筋症を含む心疾患に於いて伝導系の異常が知られており、伝導系の異常から引き起こされる心臓肥大を解明するための良いモデルとなることが明らかとなった。また、ANP-lacZマウスはモデル動物での伝導系の形成状態を容易に定量化するための有用なマウスと考えられる。
アモルフォス状および準結晶状対流セルの発生機構とその不安定性

表面張力の不均一によって生じる対流の振る舞いを記述する非線形発展方程式の時間発展を数値的に解いて見出したアモルフォス状対流に類似した空間構造を示す以下の2例について研究した.(1)対流現象や化学反応パターンを記述するモデル方程式の時間発展を数値的に解き,軸対称の局在した構造(スポットと仮に呼ぶ)が空間的にランダムに分布する定常解を見出した.曲がりくねったロールが縮小してスポットを形成した.スポットの中心位置をボロノイ分割することにより空間統計を明らかにした.そのパターンおよびスポットの安定性を,その状態に微小撹乱を加えた時間発展することにより,示した.このパターンは初期条件によって異なる状態をとることもわかった.ただし,空間分布の統計は同じになる.(2)薄い液膜のレイリー・テイラー不安定性を記述する長波長方程式を数値的に解き,液滴の空間分布を明らかにした.初期条件により六角形格子や正方形格子上に液滴が分布することもあるが,微小なランダムを用いると,ランダムに分布することを見出した.その空間分布の統計をボロノイ分割することにより明らかにした.初期条件依存性が弱いことを数値的に示した.この分布の生成機構を理解するために,まず,液滴1つ1つが安定であることを数値的に示した.さらに,液滴間の融合条件を見出した.これらの知見を元に排除体積をもつランダムな点の空間分布の統計を調べると,液滴の空間分布と一致することがわかった.表面張力の不均一によって生じる対流の振る舞いを記述する非線形発展方程式の時間発展を数値的に解いた.その結果,準結晶状およびアモルフォス状対流の特徴づけ・発生機構・不安定性について以下の点を明らかにした.(1)アモルフォス状対流の空間分布を特徴付けるために,セルの中心を母点としてドローネ分割(ボロノイ分割と相補的)を導入した.隣接するセル数およびその距離が初期条件およびシステムサイズに依らず,統計的に同様の分布を示すことを見出した.(2)アモルフォス状および準結晶状対流が安定であることを,その状態に微小撹乱を加えた時間発展することにより,示した.(3)アモルフォス状対流は初期条件によって異なる状態をとることもわかった.ただし,空間分布の統計は同じになる.(4)少数個の不安定モードの相互作用を記述するランダウ方程式によって,準結晶状対流の発生を予測ができるか検討した.現在扱っている場合のランダウ方程式の有効範囲が狭く,六角形セルの平衡振幅も数値計算結果と合わないことがわかった.(5)時間発展における遷移状態を簡単な表式で表すのは困難であるが,最大増幅率に対応する波長をもつ単純な正方形対流パターンや六角形対流パターンについての線形安定性をフロケの定理を用いて固有値問題を解いて調べた.その結果,基本パターンの周期より長い不安定モードが最大増幅率をもつことが明らかになった.これは準結晶状対流セルやアモルフォス状対流セルの周期と一致するわけではないが,最大増幅率の波長よりも長いという傾向は一致している.表面張力の不均一によって生じる対流の振る舞いを記述する非線形発展方程式の時間発展を数値的に解いて見出したアモルフォス状対流に類似した空間構造を示す以下の2例について研究した.(1)対流現象や化学反応パターンを記述するモデル方程式の時間発展を数値的に解き,軸対称の局在した構造(スポットと仮に呼ぶ)が空間的にランダムに分布する定常解を見出した.曲がりくねったロールが縮小してスポットを形成した.スポットの中心位置をボロノイ分割することにより空間統計を明らかにした.そのパターンおよびスポットの安定性を,その状態に微小撹乱を加えた時間発展することにより,示した.このパターンは初期条件によって異なる状態をとることもわかった.ただし,空間分布の統計は同じになる.(2)薄い液膜のレイリー・テイラー不安定性を記述する長波長方程式を数値的に解き,液滴の空間分布を明らかにした.初期条件により六角形格子や正方形格子上に液滴が分布することもあるが,微小なランダムを用いると,ランダムに分布することを見出した.その空間分布の統計をボロノイ分割することにより明らかにした.初期条件依存性が弱いことを数値的に示した.この分布の生成機構を理解するために,まず,液滴1つ1つが安定であることを数値的に示した.さらに,液滴間の融合条件を見出した.これらの知見を元に排除体積をもつランダムな点の空間分布の統計を調べると,液滴の空間分布と一致することがわかった.