hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症の脳機能画像解析における縦断的評価の最適化および標準化に関する研究

認知症のFDG PETを用いた画像の脳機能画像解析において、継時的な縦断的評価を最適化および標準化しうる解析方法ならびに評価指標を模索した。解析にはNeurostatプログラムを用いた3D-SSPの手法を用いた。評価指標としてA後帯状回と、B後帯状回+頭頂葉+側頭葉において他よりサンプルサイズが小さくなった。ただしアルツハイマー病の治験を想定した際にはやや大きなサンプルサイズであり、更にばらつきの少ない解析手法と評価指標を模索していく必要があると思われる。本研究はAlzheimer病に関する大規模な縦断的研究データベースを用い、FDG PET画像に様々な画像処理・解析を試みることで、治療効果や経時変化を見出す検出力を最大化しうる条件を探求するものである。画像データは全米の多施設共同研究であるAlzheimer's Disease Neuroimaging Initiative(ADNI)から使用の許可を得ており、また画像処理・解析には米国ワシントン大学で開発されたNeurostatプログラムを使用する。本プログラムは多くのオプションを備えている上、コマンドラインを用いてバッチ処理実行プログラムを作成することで、大量の画像処理を自動的に行うことができる。本年度はまず、ADNIデータベースから最新のFDG PET画像データを取得した。Alzheimer病症例を中心に、mild cognitive impairment(MCI)症例および正常例のうちベースライン、6ヶ月後、1年後にフォローアップの画像を有するケースから成るトータル約300ケース強、1000スキャンほどである。ADNIからはDICOMなどいくつかのデータフォーマットが用意されているが、これをNeurostatに適したフォーマットに変換する必要があった。変換後は、統計解析をする前に解剖学的標準化を施行するわけであるが、単純に個々の画像を標準化するだけでなく、細かな工夫を取り入れた方法も試みた。次年度、データを解析し最適な縦断的評価法を模索する中で、これらの工夫がどの程度有効であったか検討してゆく。本研究はAlzheimer病に関する大規模な縦断的研究データベースを用い、FDGPET画像に様々な画像処理・解析を試みることで、治療効果や経時変化を見出す検出力を最大化しうる条件を探求するものである。画像データは全米の多施設共同研究であるAlzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI)から使用の許可を得ており、また画像処理・解析には米国ワシントン大学で開発されたNeurostatプログラムを使用した。対象はADNIデータベースから得られたAlzheimer病症例を中心に、mild cognitive impairment (MCI)症例および正常例から成るトータル約300症例である。これらの6ヶ月後、1年後の経時変化を、従来法よりも誤差の少ない方法を考案して解析した。またTarget areaとして10通りの設定を行い、偏差が少なくなる方法を検討した。その結果偏差の少なかった後帯状回のみと、後帯状回+頭頂葉+側頭葉をtargetとした場合において検出力検定を行った。例えば25%treatment effectを検出するには前者で467、後者で646ケースの母集団が必要となるという結果が得られた。これらはAlzheimer病治療薬の治験を想定した際にはやや大きなサンプルサイズであり、費用の増大に直結する。更にばらつきの少ない指標とtargetを模索していく必要があると思われる。
ハイブリッド仮設住宅開発のための設計支援と紀伊半島における社会ネットワークの構築

従来の仮設住宅供給システムは、材料・構法と供給エリアの組み合わせが鉄骨系・広域と木造系・狭域に限定されてきた。本研究は、第三のシステムとしてハイブリッド仮設による中域の供給システムを提案し、その構築に必要な知見を提示した。「自力建設型」と「平時利用・自力展開型」の仮設住宅を考案し、一次仮設・二次仮設・本設化の3段階整備による街区形成を提案した。十津川村のクラスター型地域構造の将来ビジョンを構想するとともに、1クラスターのモデルとして西川区を取り上げ、備蓄スペースの土地活用を提案した。和歌山県広川町において井戸ワークショップを継続し、仮設住宅実装のための事前復興まちづくりの有効性を示した。【課題A】設計・シミュレーション:ハイブリッド仮設住宅のデザインについて、木材と鉄骨系部材の組み合わせ、備蓄時のコンパクトさ、組立・解体・運搬のしやすさ等の観点から検討を行い、軽トラックが農地の細街路でも運搬できるよう、軽量鉄骨のフレームと、木材パネルによる外装・間仕切り壁の構造体を構想した。間取りについて、広川町の民家に関する当研究室の調査結果の蓄積を参照しながら、地域の固有性を取り入れることが可能か検討した結果、供給の迅速性を優先し、県や協会の設計標準を踏襲することとした。地域の固有性については、むしろ建物の配置や、玄関へのアプローチ、外構における樹木・生垣の配置など、敷地・街区の空間構成に継承することが適切であると判断し、建物の配置パターンを提案した。以上の検討のため、東日本大震災被災地の仮設住宅と復興まちづくりの事例を調査した。【課題B】備蓄スペースの検討:ハイブリッド仮設住宅の生産・供給元として想定する十津川村において、備蓄用地の候補を検討した結果、旧川床が浚渫土砂で埋め立てられた串崎地区が立地と面積等の面で適切であると判断され、十津川村に提案したところ採用された。【課題C】ワークショップによる実装用地の検討:被災後の仮設住宅への移転を一度きりとするため、仮設住宅用地は、将来の街として育成できる条件を備える必要がある。町民・行政とのWSを企画するに当たり、仮設住宅用地を直裁的に検討するのではなく、過去から集落や農地に開かれてきた井戸の位置や水質、役割を思い出し伝え合う機会とし、地域に詳しい農家や高齢の方々に集まっていただくこととした。井戸は非常時のライフラインになるだけでなく、新住民も参加する新たなコミュニティの核ともなり得る。この井戸探しWSをH29年1月に開催し、多数の井戸の所在を予め作成した地域の模型にプロットし、新たに開削するべき井戸の位置の提案も行った。課題Aについては、模型を20パタン以上作成することにより、デザインの方向性をある程度系統的に提示するとともに、それぞれの長所短所を整理することができた。風解析ソフトにより、仮設住宅の配置パターンが室内外の風環境に及ぼす効果について検討したが、技術的な課題が克服できず、次年度の課題とした。課題Bは平成29度までに備蓄用池を決定する予定であったが、平成28年度までに実施することができた。平成29年度は、用地の利用計画の検討に専念することができる。課題Cについては、ワークショップを開催することが非常にハードルの高い目標であったが、町民と行政の協力を取り付けて実現し、さらに、広川町主要部の11の大字にわたる広域のエリアについて検討することができた。成功の要因として、土地利用や借地・換地を直接的に議論するのではなく、井戸をテーマとしたWSを着想することで、町民や行政が取り組みやすい内容としたことが考えられる。【課題A】設計・シミュレーション:奈良県十津川村では、2016年より素材生産量の劇的な回復が進んでおり、木材の新たなニーズの開拓が喫緊の課題となっている。十津川村並びに森林組合と協議を重ねた結果、今回のハイブリッド仮設住宅の開発を、林業の6次産業化の政策に位置づけ、デザインや構法といった単体の検討にとどまらず、十津川村における木材の生産や流通の仕組みに適応した仮設住宅の供給システムを構想することを研究の目的として再設定した。そのため、木材流通を素材生産、保育、切り出し、運送、市場・木材問屋、加工、建設(工務店・家具屋)の段階に分類した上で、各段階に関わる組合や企業などを特定し、各企業等の役割や取引先、技術などを調査した。これらを生産・流通の見取り図としてまとめ、仮設住宅の供給システム構築の知見とした。さらに、2011年の大水害で注目された木造応急仮設住宅の具現化プロセスと設計上の特徴を調査した。以上の情報を基に、十津川村産材を用いたハイブリッド仮設住宅の基本計画を行なった。【課題B】備蓄スペースの検討:前年度に備蓄用地として設定した串崎地区について、土地活用の基本構想を立案した。備蓄にとどまらず、仮設住宅活用の実験や、小型バイオマス発電の熱供給システムの実験フィールドとしての活用可能性を提示した。【課題C】ワークショップによる実装用地の検討:前年度に引き続き、将来の街として育成できる仮設住宅用地の検討を行った。ワークショップでは、新たな町の核となる6箇所の井戸の位置を提案し、日常利用のための井戸端環境やコミュニティ施設としてのデザインを検討した。当ワークショップの参加構成員は、行政の協力により、11の大字に渡る広域から農業委員会や自治会の関係者を組織化したものであり、仮設住宅供給の受け入れや、今後の事前復興まちづくりの社会的基盤となることが期待される。

本研究は、第三のシステムとしてハイブリッド仮設による中域の供給システムを提案し、その構築に必要な知見を提示した。「自力建設型」と「平時利用・自力展開型」の仮設住宅を考案し、一次仮設・二次仮設・本設化の3段階整備による街区形成を提案した。十津川村のクラスター型地域構造の将来ビジョンを構想するとともに、1クラスターのモデルとして西川区を取り上げ、備蓄スペースの土地活用を提案した。和歌山県広川町において井戸ワークショップを継続し、仮設住宅実装のための事前復興まちづくりの有効性を示した。【課題A】設計・シミュレーション:ハイブリッド仮設住宅のデザインについて、前年度からの検討を継続する。木材と鉄骨系部材の組み合わせについて、より最適な提案があり得るかどうか検討するため、備蓄時のコンパクトさ、組立・解体・運搬のしやすさに加え、冷暖房負荷、コスト、風環境などの観点からシミュレーションを行い、外装材、断熱材、床材、屋根材などの設定も行う。最終的に、接合部や部材断面など詳細にいたる設計案を提案する。【課題B】備蓄スペースの検討:前年度までに、十津川村串崎地区を候補地として決定したため、引き続き、当該地区について、備蓄スペースや付属施設等の具体的な配置計画を検討する。【課題C】ワークショップによる実装用地の検討:井戸探しWSの提案を基に、町民と協働し井戸掘りを実践する。掘削した井戸は(将来に本格的な街として育成する)仮設住宅用地の核として有力である。また、仮設住宅用地の育成を盛り込んだ都市・地域計画マスタープランの原案を作成し、WSにより案の共有と改善を図る。【課題D】仮設3タイプ(木造、プレハブ、ハイブリッド)を横断するマネジメントのしくみの提案:広川町で鉄骨系仮設住宅の実装実験を行っているグループ(京都工芸繊維大学・阪田弘一准教授、大和リース、筆者ら)や、木造仮設住宅の供給力を検討しているグループ(和歌山大学・平田隆之准教授)らと協力し、広川町における仮設住宅供給の分担やマネジメントについて、体制やしくみづくりの検討を行う。【課題E】まとめ(中域のネットワークによる仮設住宅供給システムの提案):課題ADの成果を基に、迅速性・供給量・備蓄・居住性・景観・省エネルギーの点ですぐれたハイブリッド型仮設住宅の設計、紀伊半島スケールでの仮設住宅生産・供給システムの提案、技術面から用地確保のしくみづくりまで一貫した供給システムの提案を行う。建築計画・都市計画
階層横断的自律構造を有する含ホウ素ソフト粒子の合成と機能化開拓

ボロン酸と多価ヒドロキシ類との逐次的なボロン酸エステル化反応を用いて含ホウ素微小粒子およびヒドロゲルを作製し,ホウ素の化学特性を生かした機能化を行った.含ホウ素有機微粒子は金ナノ粒子触媒の担体として機能し,その複合体は芳香族ニトロ化合物から工業製品の有用な反応中間体である芳香族アミンを選択的に与えた.含ホウ素ヒドロゲルは水中の重金属イオンを蛍光検出できるセンサー材料の母材として利用された.多価ボロン酸と多価アルコールとの自己組織化により形成される含ホウ素分子集合体を基盤素材とした機能性材料の開発を行った.ベンゼン-1,4-ジボロン酸とペンタエリスリトールとの自己組織化により得られた花弁状マイクロ粒子の表面に金を担持したところ,平均粒径が2.7nmの金ナノ粒子が担持されることを見出した.金ナノ粒子の触媒活性を期待し,4-ニトロスチレンの水素化反応に当該複合体を適用した.その結果,ニトロ基だけが還元された4-アミノスチレンが収率91%,選択率99%で生成物として得られ,ビニル基が還元された生成物の収率は1%以下であった.これらの収率と選択性は,有機物を担体に用いた不均一系金触媒では最も高い値であった.各種分光学的手法により,基質である4-ニトロスチレンのニトロ基と,担体に含まれるホウ素原子との相互作用が,高い収率と選択性を導くことを明らかにした.芳香族アミンは工業製品の有用な反応中間体であるため,ニトロ基を選択的に還元する当該触媒は低環境負荷方触媒反応の実現に資するものであり,含ホウ素系分子集合体が金ナノ粒子触媒の担体として有用であることが示された.一方,多価アルコールとしてポリビニルアルコールを適用したところ,ポリビニルアルコールがベンゼン-1,4-ジボロン酸によって架橋されたゲルが得られることを見出した.当該ゲルのソフトマテリアルへの応用として,重金属イオンを蛍光検出できる材料の開発を行った.銅(II)イオンに対して蛍光応答するボロン酸を新規に合成し,当該ゲルに組み込んだところ,得られたゲルは蛍光を示し,銅(II)イオンに対して選択的な蛍光消光を示した.その限界検出濃度は環境水の基準値よりも低く,環境水中の銅(II)イオンをオンサイトでモニタリングできる材料としての当該ゲルの利用可能性が示された.ボロン酸と多価ヒドロキシ類との逐次的なボロン酸エステル化反応を用いて含ホウ素微小粒子およびヒドロゲルを作製し,ホウ素の化学特性を生かした機能化を行った.含ホウ素有機微粒子は金ナノ粒子触媒の担体として機能し,その複合体は芳香族ニトロ化合物から工業製品の有用な反応中間体である芳香族アミンを選択的に与えた.含ホウ素ヒドロゲルは水中の重金属イオンを蛍光検出できるセンサー材料の母材として利用された.ベンゼン-1,4-ジボロン酸と1,2,4,5-テトラヒドロキシベンゼンとの逐次的なボロン酸エステル結合の形成が,適切な自己組織化条件において,粒径が約900nmの単分散球状微粒子の生成を導くことを見出した。ボロン酸エステル結合の動的共有結合性は当該粒子に興味深い刺激応答性を与えた。すなわち溶液中のpH変化に応答したボロン酸エステルの開裂と再形成が,当該粒子の可逆的な溶解と再形成を導いた。さらに興味深いことに,当該粒子は特定の糖に応答して,球状から繊維状構造への形態変化を起こすことを明らかにした。この選択的な形態変化はボロン酸の糖認識能に基づく構成要素交換反応に起因することがわかった。本結果は分子組織化を利用した刺激応答性材料の作製において新たな方法論を提供するものであり,その成果を国際論文誌(ChemPlusChem, 77, 201-209 (2012))にて発表した。上記結果を受け,異なる分子部品を用いることで調製される粒子の構造的多様性を調査した。その結果,ベンゼン-1,4-ジボロン酸とペンタエリスリトールとの組み合わせが複雑な表面形状をもつ花弁状粒子の形成を導くことを見出した。当該粒子の機能開拓の一環として,表面への金ナノ粒子の担持を試み,その触媒活性を検討した。表面析出還元法により粒径が2.7 ±0.6 nmの金ナノクラスターが固定化された。当該複合体は4-ニトロスチレンの水素化反応において,金ナノクラスターと担体ホウ素との協働的触媒作用に起因する高選択的かつ高効率なニトロ基の還元が認められた。芳香族アミンは医薬・農薬や工業製品における有用な反応中間体であるため当該触媒は低環境負荷型触媒反応の実現に資するものである。本研究内容について,特許の申請(出願番号:2011-190242)を行った。本年度研究計画における到達目標として,含ホウ素ソフト粒子の機能化を挙げている。今回,高分子担体としての含ホウ素ソフト粒子表面にクラスターサイズの金ナノ粒子を担持することに成功した。4-ニトロスチレンの水素化還元反応において,当該複合体がニトロ基に対して選択的な触媒作用を示すことを見出し,有機高分子担体を用いた金クラスター触媒としては最も高い選択性(99%)と収率(91%)を達成した。

このように当該粒子に担体としての優れた機能が見出されたことは,有機高分子を担体とした金ナノクラスター触媒の高度化に資するものである。含ホウ素ソフト粒子表面への金ナノクラスターの担持が金ナノクラスター触媒の高選択・高効率化を導くことが明らかになったので,種々の水素化反応および酸化反応への適用を検討する。具体的にはシンナムアルデヒドの水素化還元反応およびグルコースの酸化反応への適用を,当該複合粒子の再利用性と合わせて検討する。また,水中での触媒反応への適用を考え,アルキル鎖や芳香族置換基を導入した分子部品を新規に合成し,水に溶けない含ホウ素ソフト粒子の調製を行う。さらに,触媒活性の向上のため,より大きな比表面積を持つ含ホウ素ソフト粒子の調製を行う。すなわち,粒子調製時における添加剤の添加や分子部品の変更による粒子のサイズ制御,マイクロエマルジョン法を用いた中空型含ホウ素ソフト粒子の作製などにより,粒子の高比表面積化を行い,粒子表面上への高効率な金クラスターの担持を試みる。ボロン酸分子集合体から成る含ホウ素ソフト粒子の形状制御を目的とした小型膜乳化装置の購入を予定していたが,用いるボロン酸の構造を有機合成化学的に改変することや調製時に用いる溶媒および添加剤の添加により含ホウ素ソフト粒子の形状制御が可能であることがわかったため,その購入を取りやめた。次年度においては,当初の使用計画に基づく研究費の使用に加え,含ホウ素ソフト粒子の形状制御を目的とした新規のボロン酸を合成するために必要な試薬類および溶媒回収装置の購入を行う予定である。
セルロ-ス生合成阻害物質に関する化学的研究

セルロ-スは植物細胞壁の主要な構成成分であり、昆虫や細菌、そして多くの真菌類細胞壁の構成成分としては存在しない。従って、セルロ-スの特異的生合成阻害物質を見いだしうるならば、これらの生理活性物質は植物に対して高い選択生育阻害活性を期待することができよう。本研究は、セルロ-ス生合成阻害物質の創製を目的として、まず、酢酸生産菌Acetobacter xylinumを被検菌とするセルロ-ス生合成阻害物質検定系を確立した。次いで、糸状菌約150菌株の培養物をスクリ-ニングした結果、13菌株の培養物中にセルロ-ス生合成阻害活性を見いだし、このうちの1菌株Botryodiplodia theobromaeの生産する活性物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィ-等を用いて精製することにより、単離することに成功した。活性物質は、^1HーNMR、MS等のスペクトルデ-タからmelleinと同定された。本物質は250μg/discでA.xylinumのセルロ-ス生合成を阻害したが、菌自体の生育は阻害しなかった。また、そのアセチル化物はmelleinの約2倍の、メチルエステルは約1/2の活性を示した。Melleinの化学構造は、セルロ-ス生合成阻害物質として知られているcoumarinやセルロ-スの構成単位であるglucoseと比較すれば、セルロ-ス生合成阻害活性発現に必要な構造単位としてδーメチルーα,βー不飽和ーδーラクトンが導き出された。そして、その構造を有する最も簡単な化合物であるparasorbicacidの合成を行ったが、セルロ-ス生合成阻害活性は示さなかった。。。
都市鉱山を目覚めさせる：バイオハイドロメタロジーによる地上資源プロセシングの革新

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本申請では、日本が多く蓄積する都市鉱山から主要ベースメタル・レアメタル・貴金属を再資源化するために、バイオハイドロメタロジーを学問ベースとした低コスト・低環境負荷型のクリーンな新規バイオ処理プロセスを開発することを目的とした。以下に前年度までの実績概要を示す。I.「前処理&分析」:廃基板・廃触媒試料の各浸出手法の方針決定に必要な情報(金属元素・金属存在形態)を取得した。これら一連のデータに基づいて下流にてターゲットとする金属種を決定した。II.ベース/レアメタル浸出:上記分析結果に基づき、廃基板に関しては酸化的バイオリーチング、廃触媒に関しては、微生物代謝物としての有機酸リーチングに焦点を当てた。常温において、廃基板からベースメタルである銅(Cu)の浸出、廃触媒からレアメタルであるランタン(La)の浸出が進んだ。これらの条件検討を引き続き行い、最大の効率を示す最適条件を見出す予定である。III.バイオ-ケミカルハイブリッド型貴金属リーチング:全く新たなアプローチとして、「Bio-Thiourea法」の適用可能性を模索した。従来の化学的Thiourea法と比較し、かなりの低Thiourea濃度および低Fe3+濃度条件において微生物学的反応の優位性が認められつつある。さらなる条件検討および再現性試験を進めている。IV.貴金属ナノ粒子生成:最終的には都市鉱山浸出液からの貴金属ナノ粒子生成を目的としている。試薬を用いた基礎試験においては、強酸性溶液からのプラチナ(Pt)やパラジウム(Pd)のバイオナノ粒子生成に成功している。さらに、金(Au)試薬を用いた場合もバイオナノ粒子としての回収可能性が示されつつある。今後は、更に浸出剤共存下における試験を進め、最終的には実浸出液を対象とした試験を行っていく。本申請では、1連のプロセスとして常に前後を意識した合理的な実験計画を立て、得られた成果をもって1つ1つのピースを繋げ、多ステップから成る1つの包括的バイオ処理プロセス構築を目指していく。この中で、個々のステップについて結果が得られつつあり、おおむね順調な進展であるといえる。新年度以降、これらの再現性試験および条件最適化を経た上で、最終段階として1連のプロセスを流した実験を組み立てていく予定である。〇ベース/レアメタル浸出:廃基板に関しては酸化的バイオリーチングによるCuの浸出、廃触媒に関しては、微生物代謝物としての有機酸リーチングによるLaの浸出を試みている。廃基盤に関しては、特に反応初期のpH上昇が問題点としてあるが、pHを安定化するための条件検討、pHコントロール型バイオリアクターの使用も含め、条件検討を引き続き行い、最大の効率を示す最適条件を模索する。〇バイオ-ケミカルハイブリッド型貴金属リーチング:微生物学的反応の優位性を最大限に引き出す条件について、引き続き検討が必要である。従来の化学的Thiourea法と比較した場合、ThioureaやFe3+濃度がかなり低い時に微生物学的反応によるリーチング効果が現れつつある。引き続き再現性試験および最適Thiourea/Fe3+濃度を詰めていく。〇貴金属ナノ粒子生成:金バイオナノ粒子生成における機構の解明、電子供与体濃度によるサイズコントロールの可能性について詰めていく。さらには、浸出剤(ここではThiourea)共存下における試験を進め、最終的には実Thiourea浸出液を対象とした試験を行っていく。
THzフォノン・メーザ実現のための半導体人工超格子を用いたフォノン共振器の設計

1.本研究において第1に我々は、まずIII-V族半導体GaAsとAIAsを構成要素とする二種類の周期超格子AとBより形成されるABA三重超格子構造において、THz領域のフォノンに共鳴透過現象の生じることを主に数値計算により明らかにした。特にこの共鳴透過は、本来フォノンの透過が禁止されているはずのA超格子のストップバンド(周波数禁止帯)中に鋭く現れることを示し、さらにフォノンが(100)半導体界面に垂直に入射する場合の共鳴透過係数の周波数依存性と、界面に斜めに入射する場合の透過係数の角度依存性を現実的な超格子パラメータの下で示した。2.続いてここで見い出したフォノンの共鳴透過現象が生じる物理的理由、またフォノン共振器の系統的な設計に不可欠である共鳴、共振条件などを明らかにするため、上記超格子系におけるフォノン透過率の解析的計算を転送行列法に基いて試みた。その結果、共鳴条件に対する一般的な公式を見出すのに成功した。3.さらにB超格子を単一半導体で置きかえた場合のフォノンの共振特性を解析的、並びに数値的に詳細に調べ、共鳴条件、共鳴が生じる周波数の出現個数などと構成半導体の種々のパラメータとの関係を明らかにした。なお、この構造を周期的に繰返した場合、共振ピークの分裂とその重なりが生じ、その結果共振周波数は有限幅のバンドを形成してゆくことを、分散関係の導出と数値計算により示した。以上、考察した種々の超格子構造におけるフォノンの透過特性を踏まえることにより、フォノン共振器(レゾネータ)をはじめとして、熱振動数領域(1 THz)における非平衡フォノンの周波数単色化を目標として考えられているフォノン・フィルター,フォノン・ミラーなどナノ・メートルスケールのフォノン光学デバイスを設計するための基礎が確立されたと結論される。本研究の目的は半導体超格子より高周波THzーフォノンの共振器を実現させることにある。研究初年度においては次のような成果を得た。まず,二種類の周期超格子A,Bを重ね合せてABA超格子系を考察した。周期超格子にはフォノンを透過させない周波数域(フォノン・ストップバンド)が存在し,フォノン・フィルタ-作用を呈する。従ってA超格子のストップバンド中に周波数をもつフォノンは本来このABA系を透過できないはずである。しかし,もしそのバンド中にB超格子での共鳴条件を満たす周波数が存在していると,対応する周波数のフォノンはこの系をほぼ100%の確率で透過し得ると考えられる。この予想が実際に実現していることをGaAs/AlAs超格子系を例にとって数値的に示した。(特に項目11の第1論文)さらに,この共鳴透過の物理的な起源を明らかにするめに,有限な周期数をもつABA構造におけるフォノンの透過率を転送行列法を用いて解析的に求めた。その結果,フォノンの共鳴透過はB超格子を単一の半導体層で置きかえた場合にも生じることが判明した。ついでにA超格子のストップバンド中に現れる透過率の共鳴ピ-クの数についても新たな知見が得られた。より具体的には,グリ-ン関数法を用いた解析により,共鳴ピ-クが生じる周波数は,単一量子井戸中の電子の離散的なエネルギ-に対応していることが明らかとなった。また興味深いことは,共鳴条件をみた周波数のフォノンを外部からABA系に入射させると,B物質中のフォノンの振幅が極めて増大していることである。この事実は他の周波数ではフォノンの振幅が著しく減少していることと,全く異る振舞いである。(以上,項目11の第3,第6論文)研究最終年度には,以上の成果を踏まえた研究の展開を目指す。前年度に解析を行なったABA超格子においてB超格子をバルクな半導体で置き換えた場合のフォノンの共鳴

透過特性を考察し,超格子の場合との比較検討を行ない,特にこの場合の共鳴条件を解析的に求めることを試みた。さらにこの構造を周期的に繰返した場合,共振ピークの分裂とその重なりが生じ,その結果共鳴周波数は有限幅のバンドを形成していくことも,分散関係の導出と数値計算により明らかにした。以上は二種類の半導体薄膜層を基礎とした規則的構造におけるフォノン共振特性を調べた結果であるが,さらに二種類の単一半導体(A,B)層をランダムに積層した不規則超格子について考察した。不規則超格子系においては伝播するフォノンにコヒーレントな後方散乱が生じる。その結果として表われる干渉効果のために,フォノンの透過はほとんどの周波数で禁止されてしまう(フォノンのAnderson局在)。しかし,我々はAおよびB各層での共鳴条件を満たすフォノンはやはりこの系を鋭く透過することを明らかにした。不規則超格子系での特徴は,規則構造に比べ充分に広くフォノン・ストップバンドを形成できる点にあり,実用上極めて有用である。特にA,Bの積層秩序が完全にランダムな場合,配列に近距離の相関が入った場合,さらには準周期的な配列秩序をとる場合などの解析が応用との関係で大変興味深い。例として相関効果を取り込んだ場合を考察したが,今後更なる研究がフォノン光学デバイスへの応用との関係で重要であると考えられる。
脳卒中後の麻痺側の活用を促進する主観的「身体感覚評価尺度」の開発

脳卒中後の麻痺側の活用を促進する主観的「身体感覚評価尺度」を開発し、麻痺側の活動量の増加を目的とする。脳卒中後遺症としての身体感覚障害は回復の遅延だけでなく、QOLに影響する。身体感覚の評価としてMotor Activity LogやWOLF FUNCTIONTESTなどが開発されていること、加速度計を用いた客観的な計測も可能となっていることが明らかになったが、測定用具の評価のため、尺度開発の前段階として、加速度計での身体活動量調査を行った。軽症脳梗塞患者のしびれや感覚障害は身体的QOL、精神的QOLには影響していなかったが、社会的QOLは低かった。本研究は脳卒中片麻痺患者の麻痺側の活用を促進する「身体感覚評価尺度」を開発することを目的としている。脳卒中後の行後遺症として身体感覚の障害を持つ患者は回復に影響するとともにADL、QOLに影響する。「身体感覚評価尺度」を使用し、患者自身に麻痺側を含めた身体を再認識させることは、患者自身の正しい身体可動のイメージにつながる。また看護師が同じ尺度を使用することで、患者の持つ現実と逸脱した身体感覚やその程度を明確に把握することができる。身体感覚を認識することで、回復を促進させ、患者自身が麻痺を持ちながらもセルフケアを獲得しより自分らしい生活を送れるための尺度開発を行うことを目的としている。初年度は、身体感覚評価尺度の尺度項目の収集のために脳卒中片麻痺患者のボディイメージや身体感覚、体験に関する国内外の文献レビューを行った。妥当性を検討するための客観的な測定ツールについても、専門家に情報収集を行い、測定方法を検討している。の他、予備調査、質問紙調査に向け、所属する施設の倫理審査委員会の承認を受ける予定である。H26年度に行った文献検討の結果から、身体感覚の概念は非常に複雑であることや麻痺の症状が非定型的で身体感覚の評価は困難であることなどが明らかになった。これにより研究実施が大幅に遅れていたが、近年、脳卒中患者の麻痺側の活動評価として活動量計が使用されていることも明らかになり、本研究で、麻痺をもつ患者の活動量評価が可能と考えた。そのため身体感覚尺度の前段階として、まず、活動量計にて麻痺のある患者の活動量調査を行うよう研究内容を一部修正した。その後、所属の倫理委員会に研究申請を行い、現在軽症脳梗塞患者の活動量を実態を調査している。平成28年度には活動量と麻痺の程度、麻痺側の筋量等の関連を分析していく予定である。H26年度の文献レビュー結果から、麻痺側の身体感覚の評価が困難であることが明らかになり、研究計画を一部変更を余儀なくされた。そのため、調査開始が大幅に遅れたが、研究計画の修正後はスムーズに調査が進んでいる。本研究は脳卒中片麻痺患者の麻痺側の活用を促進する「身体感覚評価尺度」を開発することを目的とする。脳卒中後の後遺症として身体感覚の障害は回復に影響するとともにADL、QOLに影響する。身体感覚の評価は個人の障害の程度に大きく影響を受けるもので複雑であるため、尺度開発の前段階として身体感覚評価方法についてまず文献検討を行った。文献レビューの結果、麻痺側の活動量測定として加速度計を用いて、定量的な測定が可能であることが明らかになった。その他にもMAL(Motor Activity Log)やWOLF MOTOR FUNDTION TESTなどが麻痺側の活動量評価として有用であることが明らかになった。また、身体感覚の正しい認識と麻痺側活用の促進が関連することも再確認した。文献検討の結果を整理した結果、本研究究においては、全体的健康の促進、再発予防の観点も加え、麻痺のある脳卒中患者の全身的な活動量評価を行うこととした。そのため研究計画を一部変更し、身体感覚評価尺度作成の基礎データとして軽度の麻痺のある患者を対象に加速度計を用いて身体活動量を測定を行った。加えてQOL評価(脳疾患特異的尺度)を行って、麻痺やしびれと活動量の関係を検討することとした。軽症の脳梗塞患者は、国民平均と同等のQOLを有していた。しびれや巧緻運動障害などの麻痺症状は身体的QOL、精神的QOLとの関連がなかったが、心理社会的QOLへ影響していることが明らかになった。これらの研究結果をもとに麻痺側の活動を促進するための支援について研究を継続していく。初年度は、尺度開発のための構成概念の検討を行い、概念に基づいて、尺度案の作成を行う予定であった。文献レビューを行い、客観的的な測定用具としてVAS、RASP、SWATなどの信頼できる測定尺度(評価バッテリー)が見つかったが、同時に、想定していたよりも概念が複雑であり、なおかつ対象の病態の特徴から主観的な身体感覚を簡易に測定することが困難であることも明らかになった。そのため概念を狭く規定する、つまりは測定する内容を精選する必要がある。

もしくは尺度開発の前段階として関連因子等を明らかにしていくなどの予備研究が必要である。結果として、初年度に尺度項目の選定および予備調査の研究計画および倫理審査を受けることができなかった。初年度から研究の進捗に遅れがみられたが、現在調査を開始しデータを回収中である。データの収集から分析を迅速に行い、予定通り最終年度内に成果を公表できるよう分析と発表準備を並行して行っていく。リハビリテーション看護学尺度案の作成に時間を要している。当初計画よりも進捗が遅れているため、研究計画を一部修正する。修正案では、感覚障害の焦点化と関連因子の明確化を行い、予備調査の実施へ着手する。見積もり誤差によるわずかな金額の繰り越しが生じた。研究の進捗が遅れているために、データ管理機器の購入時期が次年度へ移行した。わずかな金額であるため、計画通りに予算執行を行っていき、見積もり誤差や、商品価格の変更などに不足時に備える。次年度データ管理PCの購入を予定している。
T細胞レセプタ-を介する胸腺細胞の活性化と分化の研究

1.Gross virusを用いて未熟胸腺細胞の形質転換株を樹立した。主にCD4^-CD8^-であったが、CD4^+CD8^+の株も確立できた。CD4^+CD8^+クロ-ンは、CD3^+、Thy1^+の表面マ-カ-を持つ。T細胞レセプタ-(TCR)mRNA発現ではα鎖、γ鎖の発現はなく、β鎖は1.3と1.0kb、δ鎖は1.3kbのみを発現していた。δ鎖はmRNAからcDNAを作り、アンカ-PCR法からもV領域を含まないDJC再構成産物であることが確認された。細胞表面染色でも、抗β鎖抗体では反応したが、抗δ鎖抗体には反応しなかった。即ち、このクロ-ンはα鎖を伴わないβ鎖を発現しており、β鎖単独または新しいレセプタ-と結合していると考えられる。長期培養するとCD4^+CD8^+→CD4^+CD4^-へと変化し、TCRは変わらないので、分化のモデルとなる。2.リンホカイン依存性の未熟胸腺細胞クロ-ンを確立した。このクロ-ンはCD4^-CD8^-、CD3^+Thy1^+でγδTCRを発現し、抗CD3や抗Thy1抗体の刺激によりILー2、γIFNを産出し、TH1様のリンホカイン産出を示した。他方、限られた腫瘍に対するMHC非拘束性傷害活性も同時に有している。胸腺内に最も早期に出現する、この胸腺γδ細胞がIL-2やγIFNを産出することから、αβT細胞分化を支える役割を果たしていると思われた。3.未熟胸腺上でのレセプタ-発現量がレパ-トリ-形成に重要であり、そのモデルシステムを用いて調べた。TCRの発現のないT細胞変異株を樹立した。この細胞に種々の組合わせのTCRα鎖とβ鎖を遺伝子導入して解析した結果、αβペア-によって細胞表面発現に大きな差のあること、極端な場合にはほとんど表面に現れないことが判明した。さらに、発現していても、低レベルのレセプタ-では抗原刺激に反応せず、抗原に反応するには細胞表面レセプタ-レベルの閾値がある。未熟胸腺細胞のTCRレベルはこの閾値以下であり、αβペア-により発現の悪いT細胞は活性化されない可能性を示唆した。
差集合族とその拡張概念に基づくアダマール行列の新しい構成法の提案

本研究の目標は,情報通信や統計の分野に応用を持つ組合せ構造である「アダマール行列」の新たな構成法を提案することであった.先行研究において,差集合族と呼ばれる組合せ構造を用いたアダマール行列の構成法が提案されたが,その多くは有限体上のある差集合に起因するものであった.その構成法が他の環上に拡張できることに注目し,アダマール行列と差集合族に関する既存の理論を拡張・進展させることをテーマとして研究した.特に差集合族の概念の一般化を考えることで,ガロア環上での新たな差集合族の構成法を発見し,そこから新たなアダマール行列の構成法を得ることに成功した.また,強正則グラフやアダマール型差集合といった他の組合せ構造との関係性についても明らかにした.本研究の目標は,情報通信や統計の分野に応用を持つ組合せ構造である「アダマール行列」の新たな構成法を提案することであった.先行研究において,差集合族と呼ばれる組合せ構造を用いたアダマール行列の構成法が提案されたが,その多くは有限体上のある差集合に起因するものであった.その構成法が他の環上に拡張できることに注目し,アダマール行列と差集合族に関する既存の理論を拡張・進展させることをテーマとして研究した.特に差集合族の概念の一般化を考えることで,ガロア環上での新たな差集合族の構成法を発見し,そこから新たなアダマール行列の構成法を得ることに成功した.また,強正則グラフやアダマール型差集合といった他の組合せ構造との関係性についても明らかにした.本研究の目的は,「差集合族」と呼ばれる組合せ構造の拡張概念を利用したアダマール行列の新たな構成法を提案することであった.本年度の研究は,研究実施計画に基づき,研究当初に既に得られていたSzekeresの差集合族の構成法の一般化を,Yamamoto-Yamada, 1988の標数4のガロア環上の差集合に適用した場合,どのような組合せ構造が得られるかを計算機を援用しながら調べ,予想していた通りグループ分割型差集合族を成すことを証明することに成功した.この結果は,新たなパラメータを持つグループ分割型差集合族の無限系列が得られるという点で重要である.また,Yamamoto-Yamadaの差集合はアダマール型と呼ばれ,直ちにアダマール行列が構成できることが知られている.このことに注意し,我々の得たグループ分割型差集合族の構成法の逆をたどることで,差集合族の存在性を仮定したアダマール行列の構成法が得られた.これによって,「本年度の新しいアダマール行列の構成法を提示する」という研究目標を達成できた.この研究に関する結果について,現在金沢大学の山田美枝子教授と共同で論文を執筆中である.また,Zhejian大学のFeng准教授,Delaware大学のXiang教授との共同研究で,アダマール行列を生成するskewアダマール型差集合と呼ばれる差集合の構成法の提案を行った.このskewアダマール型差集合は,つい最近まで,数十年の間平方剰余型差集合しか知られていなかったが,今回の我々の研究で,その平方剰余型差集合とは非同型のskewアダマール型差集合の無限系列を発見し,新たなアダマール行列の構成法を得た.この結果は,有限体上のガウス和と呼ばれる指標和の計算に基づいており,代数的整数論の視点からも興味深い結果であると言える.本研究の目的は,「差集合族」と呼ばれる組合せ構造の拡張概念を利用したアダマール行列の新たな構成法を提案することであった.本年度の研究では,差集合族と呼ばれる組合せ構造およびその一般化した構造を標数が2の冪のガロア環から構成することを試みた.これは先行研究において,有限体でなされていた研究のガロア環での類似問題といえる.研究実施計画に基づき,研究当初に既に得られていたSzekeresの差集合族の構成法の一般化を, Yamada (2012)の標数2の冪のガロア環上の差集合に適用した場合,どのような組合せ構造が得られるかを計算機を援用し調べた.標数が4の場合には,新たなパラメータを持つグループ分割型差集合族の無限系列の存在を証明し,新たなアダマール行列の構成法を提示できた.しかし,より高い標数においては,いくつか興味深い例が計算機によって発見されたものの一般的な証明はできなかった.この部分の結果については,金沢大学の山田美枝子とともに論文を執筆し,国際学術誌へ投稿した.このように,「差集合およびアダマール行列の新たな構成法を提示する」という研究目標は部分的には達成されたが,より高い標数で例を一般化するという問題点が残された.関連する研究として,アダマール行列の構成問題と密接な関係を持つ強正則グラフと呼ばれる組合せ構造について研究を行った.特に有限体の相対ガウス和と呼ばれる指標和の計算を行い,有限体上の強正則グラフの新たな構成法を提案した.特に,条件を満たす良い強正則グラフが一つあればそこから無限系列が得られるという再帰的構成法を与えることに成功した.この結果は整数論と組合せ論を結ぶ興味深い結果であると言える.この結果は, European Journal of Combinatoricsという国際学術誌に掲載された.交付申請書の「平成23年度の研究計画」が確実に遂行できたため.

1年目ではSzekeresの変形法の一般化を適用させる対象の差集合を,Yamamoto-Yamada, 1988が得たガロア環上の差集合に制限し,その組合せ構造を調べ,グループ分割型差集合族をなすことを証明することを目標にしていたが,当初の計画通り,計算機を援用し,構造を明らかにすることで証明を完結させた.また,逆の操作をたどって,本来の目的であったアダマール行列の新たな構成法の提示に成功した.この研究成果について既に金沢大学の山田美枝子教授との共著で論文を作成中であり,平成23年度の研究目標は達成され,達成度は順調であるといえる.24年度が最終年度であるため、記入しない。Szekeresの変形法の一般化を適用させる対象の差集合をより標数の高いガロア環上の差集合に適用することを,2年目の計画としており,また,得られる組合せ構造がグループ分割型差集合族の更なる一般化になっているという予想を立てていた.しかしながら,既に計算機によってその予想の反例が挙がってしまったために,一般的には予想が成立しないことが分かっている.今後の問題点として,どのような条件を加えれば,予想が成立するのかを決定することが挙げられ,計算機を援用しながら,その条件を見極めることが必要である.また,異なる方向性として,Feng(Zhejiag大学)やXiang(Delaware大学)らとの共同研究で部分的に明らかになった,Paleyパラメタをもつアダマール型差集合の構成法をさらに一般化することで,非同型なアダマール行列の新たな構成法の発見を継続して行っていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
超離散系の代数構造の研究

本年度は、前年度得られた超離散系の代数に適した計算技法をもとに、ソリトン系以外の系へ適用可能な超離散系の代数を構築を行った。まず、Burgerセル・オートマトンに注目し、その代数構造を詳細に調べることにした。その結果いわゆるソリトン解の超離散化とは異なり、格子点上でのみ超極限が存在するような解から拡散的な解が構成できることがわかった。これらを求める際に、Max-Plus代数に適した計算機システムと数式処理のソフトウェアシステムの構築を行い、詳細な計算機シミュレーション、数式処理計算を行うことによって、その解の超離散化に成功した。計算機シミュレーション、数式処理用マシンとしては、PentiumIII1GHzを2基塔載したワークステーションを新たに購入し、その上にシステムを構築した。本年度は、まず超離散系の代数に適した計算技法の構築のための理論的考察を行った。まず超離散系の中で、最も典型的な可積分系である箱と球の系に注目し、その代数構造を詳細に調べることにした。それには箱と球の系の自由度をどこまで増せるか、つまりどこまで広いクラスに拡張できるかを検証する必要がある。その結果、今まで得られていた箱と球の系をすべて含む「番号付き箱と球の系」がKP hierarchyと呼ばれる可積分ソリトン方程式系に対応し、またその解がある解の極限として得られることを具体的に示した。計算機シミュレーション、数式処理用マシンとしては、PentiumIII750MHzを2基搭載したワークステーションを新たに購入し、その上にシステムを構築した。
気候変動と磁場変動の相関メカニズムの解明

本研究課題では磁場変動のメカニズムを解明するために、様々な時間スケールでの磁場強度変化を実測し、気候変動との関係を吟味することを目指した。強度変化は磁場を生成維持する場所での活動度の指標となる。地球進化過程に関わる太古代から原生代初期に関しては、カナダ、アフリカ、オーストラリアの岩石試料を採取して、古地球磁場強度の測定を行った.これらの結果は現在から20数億年前の間については、磁場強度の平均値はほぼ現在の磁場とかわらないと言う結果が得られた。一方、太古代の終わりから原生代はじめにかけては磁場の変動が大きいという結果が得られている。最近に20万年の変動については、過渡的に磁場が現在の磁場の数分の1あるいは数倍に増加する現象が見つかった。磁場の小さくなるのはエクスカーションに対応しており、これらが起こる時間スケールは気候変動の周期とほぼ対応している。一方、過渡的な磁場の増大に関しては、その関係はよく分からない。最近2000年間の磁場強度変化については、日本の標準曲線をもとめた。その結果はこの期間の変動は双極子磁場の変動によるものであるが、局所的に双極子磁場の増加によるものと見られる変動が紀元500年ぐらいに見つかった。もっと最近の磁場変動については、地磁気観測所データを球面調和解析することによって、外部起原磁場及びマントルでの電磁誘導による成分を特定、分離する新しい方法を開発し、数年周期のコア起原の磁場変動を抽出することに成功した。平成12年度は、主に短周期の磁場変動(数年から数100年)に着目して、コア起源の磁場変動と気候変動との相関メカニズムを調べるための解析を進めた。短周期のコア起源の磁場変動は、厚さ3000kmのマントルを通過して地表で観測される。マントルは3次元的な水平方向に不均質な電気伝導度構造を持つために、コア起源の磁場変動はマントルを通過する際に幾何学的、及び電磁気的に減衰するだけではなく、電磁気構造とのカップリングのためにコア起源の磁場はその形状も変化する。コアでの磁場変動の起源を明らかにするためには、地表での観測から、コアでの磁場変動を抽出する必要がある。本年度はこのような3次元不均質マントルを伝わる電磁場の変動を効率的にシミュレーションするための定式化を行い、プログラムを開発した。マントルでの電気伝導度の不均質が大きいのは地球付近とコアーマントル境界の直上のD"層である。開発されたプログラムを用い、D"層の不均質としては地震学トモグラフィーによる解析結果を用いて、コア起源の磁場変動が地表まで伝わってくる様相のシミュレーションを行った。コアでは磁場は地表で観測可能な動径方向の成分を持つポロイダル磁場と、地表では観測出来ないトロイダル磁場が存在する。今回の解析結果で重要なことは、コアのトロイダル磁場がD"層の電気伝導度不均質によって変換され地表で観測されるポロイダル磁場を生成することである。従ってトロイダル磁場の変動は地表での磁場変動として観測可能である。トロイダル磁場はコアではゾーナルな流れ場によって生成されており、このゾーナルな流れ場は地球回転変動によって影響を受けることから、上記の結果は気候変動によって生じる地球回転変動と磁場変動との間の相関を説明する上で極めて重要な要素となる。平成13年度は、最近2000年間及び最近20万年間のそれぞれの磁場変動を調べるため、古地球磁場強度の測定を行った。最近、2000年間に関しては、伊豆大島及び富士火山の青木が原溶岩の古地磁気測定を行い、精度の高い古地球磁場強度を求め、これまでの信頼できる強度データを合わせて、日本における最近2000年間の磁場強度変化の標準曲線を作成した。この変動を、ヨーロッパ及びアメリカ大陸の強度変化データと比較することにより、強度変化から磁場の西方移動の証拠を確認し、移動速度としては0.2度/年が得られた。20万年の時間スケールについては、九州地方の巨大カルデラに噴出する火砕流堆積物の古地磁気強度測定を実施し、6サイト(年代7000年27万年)で信頼できる結果を得た。

また、Aso-2(年代14万年)の資料からは、この時期に磁場のエクスカーションがあった証拠を見出した。このエクスカーションを加えることにより、最近80万年では平均すると4万年に1回程度のエクスカーションがあったことになり、地球軌道要素のObliquityの変動周期に近いことから、気候変動との関連が注目される。より期間の磁場変動を調べるために今年度はオーストラリアのピルバラ地域で岩石資料の採集を行った。採集した試料は太古代に噴出した花崗岩類及び洪水玄武岩であり、来年度に古地磁気強度測定を行う予定である。また、モデリングでは、電気伝導度不均質場中の電磁場変動を記述する式を定式化でき、これを用いて、地球表面で観測される磁場をマントル最下部にあるD"層で生成されたマントル起源の磁場とコア起源の磁場に分離することに成功した。求められたコア起源の磁場は、コアのダイナモ作用の実態を知る上で重要な情報である。平成14年度は、古地球磁場強度の変動の測定を継続し、様々な時間スケールでの磁場強度変化のデータを蓄積すると共に、地磁気観測所や磁場探査衛星のデータがあり、磁場の空間分布の時間変化が追跡できる近代の磁場変動データについて、本研究課題により開発された外部起源磁場及び内部起源磁場を詳細に分離、特定する手法を用いて解析を行い、磁場変動の様相を明らかにした。過去の磁場強度変化については、最近2000年間及び20万年についての磁場強度変化に加えて、地球進化初期の太古代の磁場強度変化の測定・解析を行った。地球磁場で卓越する双極子磁場の強度は、地球進化の過程において長期的にはほぼ現在と変わらない一定の値を持つが、数1000年以下の短い時間スケールで過渡的に数分の1ないしは数倍に増加する現象があることが見つかった。磁場の過渡的な減少は磁場の逆転あるいはエクスカーション等と対応しており、それらの現象については気候変動との相関が見出されている。一方、過渡的な双極子磁場の増加については、現時点では気侯変動との相関は見出されなかった。最近の磁場変動については、主に非双極子磁場の変動が調べられたが、非双極子磁場の変動については、磁場のパターンが長期的に停滞する成分と、西方に移動する成分が知られていたが、本研究でより短周期の磁場変動の解析により、5年から20年程度の時間スケールで南北方向に移動する変動が見つかった。この変動は地球の自転速度変化と相関を持っている。一方、この時間スケールの自転速度変化は、大気、海洋と固体地球との各運動量交換が原因と考えられていることから、地球の自転を通しての気象変化、気候変動と磁場とが結びついていることが確かめられた。一方、非双極子磁場の停滞成分については、マントル最下部の電気伝導度の水平方向不均質構造によるものであることが、本研究で考えられた磁場と不均質構造との相関モデルによって確かめられた。