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ドイツのユートピア思想とモダニズムの生活改革運動に関する総合的研究

本研究は、平成1113年度の科学研究費補助金交付研究「ドイツ産業革命以降の生活改革運動とその文化的影響に関する総合的研究」をさらに発展させたものである。以前の研究は19世紀後半に始まったドイツにおける様々な生活改革運動、特に田園都市建設運動の歴史に関するものであった。これらの生活改革運動は急激に進行した産業革命によって生じた社会の歪みを是正する総括的な試みで、近代化の過程で起こったものであるが、その理念の源流は実はプラトン以来の伝統的なユートピア思想にある。従って本研究においてはドイツにおける社会改革思想・ユートピア思想の歴史を遡り、そこからモダニズムの生活改革運動に至るまでの系譜を辿りつつそのドイツの思想史的特徴についての考察を試みた。具体的な研究対象としては、農奴解放運動に影響を与えた「ズィギスムントの改革」に代表されるような「改革文書」、そしてドイツ語圏において16・17世紀に成立した二編のユートピア文学を取り扱った。特にカスパール・シュティブリンの『エウダイモン国見聞記』は、ドイツ文学史上最初のユートピア文学でありながら長く忘却されており、日本において取り上げるのは本研究が最初となる。J.V.アンドレーエの『クリスティアノポリス』に関しては、作品成立の時代背景を扱う研究はこれまで日本では行われなかった。が、両作品共に宗教改革と密接な関わりを持っており、単にユートピア文学として鑑賞するのみならず、生活改革思想として捉え、その歴史的背景や思想的特徴を考慮する知識社会学的な検討が必要であった。同時に田園都市建設運動の歴史の記述と検討も続けて行い、この対象に関しても二編の論文を発表している。1、〔調査活動〕14年度は本研究課題である「ドイツのユートピア思想とモダニズムの生活改革運動に関する総合的研究」を行うものとしては初年度ではあるが、本研究はそもそも平成11年度から13年度まで科学研究費補助金(基盤研究C2)の交付を受けた研究「ドイツ産業革命以降の生活改革運動とその文化的影響に関する総合的研究」を発展させる性格のものである。従来の課題に関する研究成果を基礎にしながら展開させるべき問題設定の方向を定めるため、まず上記の課題の元に以下の3つのサブテーマを設定した。(1)生活改革運動との関連におけるユートピア思想(2)ドイツにおけるオリエンタリズム(3)ドイツの宗教的ユートピア思想サブテーマの(1)は従来の研究課題と最も関連性および継続性が強いものなので、本年度は特に本研究課題に特徴的な新しい関心事である(2)と(3)のサブテーマに関し、資料収集活動を行った。具体的には文献の収集や国内と国外(ドイツ連邦共和国)におけるシンポジウムへの参加や図書館での調査活動(オランダ)等である。2、〔研究発表活動〕研究発表活動としては、ドイツ田園都市建設の歴史をテーマとした論文の発表を行った。これは本来前年度までの研究課題に関する研究を継続して発表したものであるが、現在の研究課題の元ではサブテーマ(1)に関係し、これからも継続・発展させて行っていくべき性格のものである。今後はさらにサブテーマの(2)と(3)についても成果の発表を行うべく研究を行っていく計画である。1、〔調査活動〕本研究課題である「ドイツのユートピア思想とモダニズムの生活改革運動に関する総合的研究」は、そもそも平成11年度から13年度まで科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))の交付を受けた研究「ドイツ産業革命以降の生活改革運動とその文化的影響に関する総合的研究」を発展させた性格のものである。後者の研究課題においては、特に19世紀末から20世紀初頭にかけての世紀転換期における種々の生活改革運動、特に田園都市建設運動に焦点を当て、その実践と思想的特長を研究したが、本研究課題においてはさらにそれらの思想的伝統全体を視野に納めるべく、ドイツ精神史における生活改革思想およびユートピア思想の源流と系譜を辿ることに目的を置いた。

ドイツの生活改革思想の源流は、15世紀後半から流布していた「改革文書」と呼ばれる類の制度改革的提言や、トマス・モアの『ユートピア』に影響された人文主義者達によるユートピア文学等に求めることができる。よってまずこれらの文書に関する資料および作品の収集と研究が本年度の活動の中心となった。2、〔研究発表活動〕まず前回の科学研究費補助金研究テーマに関する論文のシリーズを完結させ、ドイツにおける田園都市建設運動の意味をその現代的課題と歴史的通時性において本研究課題とも関わるユートピア思想全体の視座の中で捉えなおした。さらに、ドイツ文学史上における最初のユートピア文学でありながら本国でも長く忘却され、日本でも未だ研究が及んでいない作品、カスパール・シュティブリンの『エウダイモン国見聞記』を紹介しつつ、そのユートピア思想としての特徴や「改革文書」及び宗教改革運動との関連等を知識社会学的な観点に於いて研究した論文を発表した。1.〔調査活動〕前年度までの研究(農奴解放運動に影響を与えた「ズィギスムントの改革」に代表されるような「改革文書」に関する研究、およびドイツ文学史上最初のユートピア文学であるカスパール・シュティブリンの『エウダイモン国見聞記』に関する研究)に続いて、本年度はドイツ文学史上最も有名なユートピア文学であるJ.V.アンドレーエの『クリスティアノポリス』に関する研究を行った。著者のアンドレーエは日本では薔薇十字文書の起草者として知られているが、神学者及び文学者として研究の対象となることはまずなかった。『クリスティアノポリス』に関しては日本でも2,3の論考が存在するが、それらは建築学的および教育学的観点からなされた研究であり、文学的もしくは思想史的研究は成されてこなかった。しかし本作品は宗教改革および生活改革と密接な関わりを持っており、単にユートピア文学として鑑賞するのみならず、その歴史的背景や思想的特徴を考慮する知識社会学的な検討が必要である。よって本研究ではまず『クリスティアノポリス』が薔薇十字文書の延長であるという誤読を批判し、知識社会学的アプローチによって薔薇十字運動、宗教改革、敬虔主義、啓蒙主義思想との関連など様々な角度からこのドイツを代表するユートピア文学の研究を行った。結果的にアンドレーエはドイツで最初の生活改革者であるという説が裏付けられることになり、生活改革の伝統を確認することができた。2.〔研究発表活動〕上記の『クリスティアノポリス』に関して1編の論文発表を行っている.
デンドライトパッチ法を用いた小脳プルキンエ細胞樹状突起のカルシウムチャネルの解析

小脳プルキンエ細胞においてカルシウムスパイクがその樹状突起部位で発生し、それによって引き起こされる樹状突起部位での細胞内カルシウム濃度の上昇が多くの生理機能の発現に重要な役割を果たしている事が示唆されている。しかしながら、プルキンエ細胞の樹状突起の構造の複雑さから、樹状突起部にどのようなカルシウムチャネルが分布し、どのようにカルシウムスパイクを発生してるか今まで調べられてはいなかった。本研究では、冷却CCDカメラを用いた高速カルシウムイメージング法とスライスパッチ法を組み合わせる事により、ラット小脳プルキンエ細胞の樹状突起部位でのカルシウムチャネルの分布とカルシウムスパイク発生における機能を調べた。その結果、プルキンエ細胞の樹状突起部位には、従来報告されている、オメガ-アガトキシンにに阻害を受ける高閾値活性化型のP型カルシウムチャネルと、低濃度(50100μM)のニッケルに阻害を受ける低閾値活性化型の(T型もしくはE型)の2種類のカルシウムチャネルが分布している事が分かった。更には、N型やL型、Q型といった他の種類のカルシウムチャネルは樹状突起部位には分布していない事も分かった。プルキンエ細胞に分布しているこれら2種類のカルシウムチャネルのうち、P型カルシウムチャネルはカルシウムスパイクの発生にそれ自身が役割を負っているのに対して、低閾値活性化型カルシウムチャネル(T型もしくはE型)は、スパイク発生をトリガーするために必要な膜電位の閾値を決定している事が分かった。
災害多発アジア3カ国における学童のヘルスリテラシー向上：クリエイティブヘルス介入

災害多発地域であるアジア3カ国(日本、カンボジア、インドネシア)を対象に、学童期の子ども達が主体的に健康と地域とのつながりについて考えられるヘルスリテラシー(健康情報を理解して使う力)の向上を目指す。医学、栄養学および芸術を融合したクリエイティブ・ヘルス健康教育プログラムの実践研究であり、各国の地域性を重視する演劇や料理を取り入れた健康教育を子ども達や地域の協力者と共に立案・実施・評価する。最終成果物として、クリエイティブ・ヘルス健康教育の教材パッケージを作成する。
オーストラリアの歴史教育におけるキーコンピテンシー育成の理論と実践

本研究は、オーストラリアの歴史教育が求める歴史的学力について、現地の専門家訪問調査、学校訪問調査、歴史カリキュラムおよびシラバスを分析することによって、検証した。オーストラリアでは、歴史を知識の積み重ねとする知識偏重型ではなく、疑問探究型の歴史教育が主流であり、いわゆるコンピテンシーベースである、近年はそのコンピテンシーベースの中でも歴史的思考力の獲得に注力していることが確認できた。本研究は挑戦的萌芽研究のカテゴリーによって採択された研究のため、日本国内において過去の研究の蓄積は非常に乏しい。したがって、初年度の研究は研究テーマに関しての基礎的資料の収集を中心に行った。具体的には、ナショナルカリキュラムやオーストラリア最大の人口を抱えリーディングステートでもあるニューサウスウェールズ州のカリキュラム分析、あるいは大学入学資格試験(HSC)の特徴および内容分析、現地で使用されている教科書の収集および分析、教材の入手、ウェブ教材の収集・分析を実施した。また、これらの基礎資料の分析を基にして、現地調査を16日間実施した。調査内容は具体的には次の3種類に分けられる。1現地専門家への聞き取りおよび関連資料収集、2大学図書館での資料収集、3現地校訪問調査1現地専門家への聞き取りは、シドニー大学で州の歴史科目のカリキュラム作成に参加した研究者、教育政策の専門家、教科教育方法論の専門家等への聞き取り調査と、関連する文献の収集を実施した。2大学図書館での資料収集作業は、上記の専門家のアドバイスに基づき、図書館で資料を検索し、電子データやコピーデータとして収集した。3現地校訪問は、6校の中等教育の学校を訪問し、実際の歴史授業の参観、教師とのディスカッション、オリジナルテキストや教材の収集をおこなった。本来2年目より実施する現地校訪問調査を前倒しできたことにより、次年度以降の調査はさらに研究テーマの深部に入っていくことが可能となった。本研究は、挑戦的萌芽研究のカテゴリーで採択されたテーマであるため、日本国内での過去の研究成果は乏しい。したがって、初年度である平成26年度は、現地調査を実施し、オーストラリア現地での資料収集に努めた。2年目である本年度は、現地で収集した資料や実地調査の分析を試みた。シドニーの中等教育学校6校の教諭のインタビュー調査ならびに授業参観調査の分析、ニュー・サウス・ウエールズ州の歴史教育の教育政策やシラバス・ガイドライン、関連して大学入学資格試験であるHSC(Higher School Certificate)における歴史科目の試験問題の傾向や過去問題分析を実施し、オーストラリアの中等教育における歴史教育が如何なる歴史リテラシーならびにコンピテンシーの獲得を目指しているのか細部に目を向けた分析を試みた。また、これにより分析から派生的に入手が必要となった文献資料の収集をおこなった。具体的には、歴史教育における6つの概念とその評価方法に関する文献等である。本年度は後期より妻の出産にかかわる有給休暇ならびに平成28年度8月まで育児休業を取得したため、今後の研究は平成28年度後期以降に引き継がれる。したがって、平成27年度の研究予算の多くは平成28年度に引き継がれ、平成28年度後期には平成27年度に予定していた現地シドニーでの第二次調査を実施し、研究の深化を図り、その成果を学会等で報告する計画となっている。やや遅れていると示したが、これは妻の出産に伴う有給休暇の取得と育児休業の取得のためであり、遅れた部分は復帰後研究の延長を申請することにより解消される。本研究は、挑戦的萌芽研究のカテゴリーで採択されたテーマである。したがって、日本国内での過去の研究成果は乏しい。それゆえに、初年度は第一次現地調査を実施し、オーストラリア現地での資料等の情報収集に努めた。具体的には、オーストラリアの中等教育における歴史教育が、如何なる歴史リテラシーならびにコンピテンシーの獲得を目指しているのか、中等教育学校6校の教諭のインタビュー調査ならびに授業参観、専門家への聞き取りを実施した。2年目の前期では、初年度の第一次調査で収集した情報の分析を試みた。具体的には、ニューサウスウェールズ州の歴史教育に関するシラバス、ガイドライン、関連して大学入学資格試験であるHSC(Higher School Certificate)の歴史科目の試験問題の傾向や過去問題の分析を実施した。2年目の後期より3年目の前期まで育児休業を取得したため、研究が中断されるとともに、さらに翌年度まで研究期間が延長された。3年目の後期では、2年目前期の分析に伴い、新たに分析が必要となった疑問点に関して第二次調査を実施した。そこではHSCにおいて実際に学生が書いたサンプル解答の分析とその評価方法を実際に採点官として活躍する高等学校の先生に評価の仕方を確認した。またさらにオーストラリアの歴史教育が求める歴史的思考力に伴うキーコンピテンシーについて専門家に聞き取り調査を実施した。第二次調査の成果は、育児休業より完全復帰した平成29年度において学会等で順次発表する計画となっている。やや遅れていると示したが、これは2年目後期から3年目前期まで育児休業を取得したことによる。3年目後期3月に第二次調査も実施でき、深部にわたる分析も可能となった。育児休業から完全に復帰し、研究期間も4年目に延長されたため、4年目で成果報告を順次実施する計画である。研究期間の最終年度に当たる本年は、3本の学会発表と最終現地調査を実施した。学会の発表は、日本教科教育学会「第43回全国大会」、全国社会科教育学会「第66回全国研究大会」、社会系教科教育学会「第29回研究発表大会」である。これらの発表での質疑応答で得られた、様々な疑問点に関して、2018年の3月に3週間程度の現地調査を実施した。

専門家訪問以外にも、現地の高等学校を訪問し、教育現場での実践の在り方や課題点を、現場の教師から聞き取り調査を実施した。特に、2017年の3月にオーストラリアのニュー・サウス・ウェールズ州では歴史科目のシラバスが改定されたことから、新シラバスから1年経過し、それに沿った歴史教育を展開するうえでの、メリット・デメリット、あるいは教師が新たに取り組まなければならない課題について、データを収集した。具体的な変化の一事例としては、オーストラリアのナショナル・カリキュラムの意向である、アジア・リテレイトが強調されナショナル・スタディースの中で、アジアの国について、取り組むことが必須とされコンテンツに関する変化と教育現場はそれに対応する必要性が確認できた。他方で、これまでの資料(証拠)をベースとした疑問探究型の手法である、コンピテンシー・ベースの学力評価に関しては、大幅な変化見られないことも確認できた。最終調査で新たに確認された成果が多いことからも、それらを平成30年度に引き続き、学会発表や論文にて成果を報告する。本研究は、オーストラリアの歴史教育が求める歴史的学力について、現地の専門家訪問調査、学校訪問調査、歴史カリキュラムおよびシラバスを分析することによって、検証した。オーストラリアでは、歴史を知識の積み重ねとする知識偏重型ではなく、疑問探究型の歴史教育が主流であり、いわゆるコンピテンシーベースである、近年はそのコンピテンシーベースの中でも歴史的思考力の獲得に注力していることが確認できた。研究実績の概要にも示した通り、次年度に予定していた現地校訪問調査を初年度より実施できたことによって、カリキュラムや歴史教育の内容が実際に学校現場において如何にして実践されているのか、具体的に確認することができた。また、現地教師への聞き取りでは、現在実践されている歴史教育のメリットのみならず現場で抱える課題等も抽出することができ、非常に有益なものとなった。さらにビジョンシンキングやガボットと呼ばれる教育方法とそれに基づいた教材なども複数入手でき、これらは日本の国内での教材開発として将来紹介していていくことを可能とさせることができた。他方、専門家への聞き取りは歴史カリキュラム作成への歴史的経緯や社会的要請、現場への周知への経緯など、オーストラリアが向かっている歴史教育の全体像や、細部に関わる課題に至るまで、多方面にわたる情報を入手することが可能となった。平成28年度後期より業務に復帰するため、後期に第二次調査を実施し、翌年度に研究成果を各方面に報告する。平成28年度後期に業務に復帰し、3月には第二次調査も実施できた。完全復帰する平成29年度において、成果を順次学会等で報告する。教育社会学今後の研究の推進方策は、当初の計画以上に進展していることからも、研究テーマの深部に入っていく、またこの研究が単に理念上のもので、実際の学校等における教育現場に役立たないものとならないよう、具体的な教材や方法なども幅広く入手し、それを広く日本社会に紹介し還元することで、理念と実践の結合を図りたい。
制がん剤耐性獲得の多様な分子機構と耐性克服法の開発

制がん剤耐性獲得に関与する機構の多様性を把握するために、我々は様々な制がん剤に対する耐性がん細胞株を樹立し、関与する耐性因子を検索した。同時に耐性因子を標的にした耐性克服法を開発する仕事を進めた。その結果、1.多剤耐性遺伝子mdrー1の発現に重要なプロモーター及びエンハンサー領域を単離し、ビンクリスチンをはじめとする制がん剤によってmdrー1遺伝子の発現が促進することを見出した。2.mdrー1遺伝子産物GP170を標的にしてジピリダモールならびに数多くのジハイドロピリジン系薬剤の中から培養系及び動物実験系で耐性克服する組合せを見出した。3.シスプラチン耐性株を樹立した。耐性株において親株に較べグルタチオンSートランスフェラーゼ(GST)が数倍上昇していること、さらに感受性復帰変異株においてGST活性が再び元に戻っていることを観察した。4.GSTーpiのcDNAを導入した株でGSTーpiが数倍上昇しており、2ー3倍のシスプラチン耐性を獲得することを見出した。5.エトポシドVPー16やテニポシドVMー26に対する50ー100倍の耐性株を単離し、DNAトポイソメラーゼII及びVPー16/VMー26の透過性が変化していることを観察した。今後、mdrー1遺伝子のプロモーター領域に結合する転写因子を明らかにするとともに、制がん剤による転写調節機構を把握したい。また、シスプラチン耐性についてはGST以外の耐性因子の同定ならびにVPー16/VMー26耐性を左右するDNAトポイソメラーゼの役割についての解析を進めていきたい。
電力のパケット化によるデマンドレスポンスを考慮した給電ネットワークに関する研究

デマンドレスポンスを考慮した給電システムについて,電力パケットに基づく給電ネットワークと負荷とのインターフェイスとなるシステムの構築に取り組んだ.まず,従来信号の量子化に用いられてきたパルス密度変調を応用することで,電力パケットによる負荷駆動システムを開発した.さらに,それらサブシステムの自律分散動作のための枠組みを構築した.提案手法の検証として,サブシステムが多自由度マニピュレータの各モータに適用される場合の協調動作について検討し,給電ネットワーク内の電力パケットを融通しながら全体として所望の軌道追従を達成できることを実験により示した.さらに,上記システムの社会実装に向けた取り組みとして,システムの産業用途レベルの電力容量までの拡張を行った.FA機器等に用いられるマニピュレータを想定した,kWオーダの出力をもつモータを含むより一般的な負荷をあつかうことのできる電力パケット伝送回路の開発を行った.これまでの検討では,電子回路の域を出ない範囲の電力レベルで電力パケット伝送が検討されてきたが,本結果は産業用途レベルの定格において電力パケットの時分割多重による伝送が可能であることを初めて実験により示した.ここで,以上の検討を通じて,電力パケットに基づく間欠的な負荷制御においては,動作対象が本来もつダイナミクスをうまく捉え,それを可能な限り利用することが重要であることが示唆された.その実現に向けた一例として,パケット化された入力によるロボットの歩容形成について検討を行った.受動歩行を模したエネルギーベースト制御に着目し,パケット入力により平地における歩容形成が実現できる可能性を数値計算により示した.これらの結果は,電源側の供給能力とモータを始めとする動的な負荷の要求との両者を考慮した,デマンドレスポンスにもとづく給電ネットワークの構成のために欠かせない要素技術である.電力パケットによる負荷制御という,これまでに無い概念について,ハードウェアの作成からソフトウェアの設計と実装までを統合して実現した.従来パワーの分野ではほとんど顧みられてこなかったパルス密度変調に着目し,画期的なシステムの構築に成功した.さらに,当初の計画では明らかでなかった,提案システムの産業用機器への適用のための課題を洗い出し,その克服のためのシステム設計およびその実験による検証を行った.加えて,当初の計画をさらに発展させた検討のひとつとして,ロボットのダイナミクスを積極的に利用した,電力パケットに基づく制御の実現可能性を示した.この結果は,次年度の検討に向けた大きな足がかりとなる.以上を踏まえ,本研究は当初の計画以上に進展していると判断する.今年度の検討を通じて,電力パケットに基づく間欠的な負荷制御においては,動作対象が本来もつダイナミクスを可能な限り利用することが重要であることが示唆された.次年度はこの知見を踏まえながら,当初予定通り,電力パケットに基づくシステム内エネルギー分布の制御について検討を行う.ここで具体的な対象として,未知の環境下で動作する歩行ロボットを設定する.電力パケットを単位とし,給電ネットワーク内のエネルギーの時空間分布を動的に制御することで,ロボット動作の創発を実現する.このとき重要となるのが,今年度の検討で得られたサブシステム間協調システムの一般化である.サブシステムの協調動作に基づく,システム全体のエネルギーの分散と集中の制御により,対処可能な環境変化の範囲とパフォーマンスとのトレードオフを考慮する.これにより,電力のパケット化に基づく,エネルギーとエントロピーを考慮した給電ネットワークの設計指針を与える.デマンドレスポンスを考慮した給電システムについて,電力パケットに基づく給電ネットワークと負荷とのインターフェイスとなるシステムの構築に取り組んだ.まず,従来信号の量子化に用いられてきたパルス密度変調を応用することで,電力パケットによる負荷駆動システムを開発した.さらに,それらサブシステムの自律分散動作のための枠組みを構築した.提案手法の検証として,サブシステムが多自由度マニピュレータの各モータに適用される場合の協調動作について検討し,給電ネットワーク内の電力パケットを融通しながら全体として所望の軌道追従を達成できることを実験により示した.さらに,上記システムの社会実装に向けた取り組みとして,システムの産業用途レベルの電力容量までの拡張を行った.FA機器等に用いられるマニピュレータを想定した,kWオーダの出力をもつモータを含むより一般的な負荷をあつかうことのできる電力パケット伝送回路の開発を行った.これまでの検討では,電子回路の域を出ない範囲の電力レベルで電力パケット伝送が検討されてきたが,本結果は産業用途レベルの定格において電力パケットの時分割多重による伝送が可能であることを初めて実験により示した.ここで,以上の検討を通じて,電力パケットに基づく間欠的な負荷制御においては,動作対象が本来もつダイナミクスをうまく捉え,それを可能な限り利用することが重要であることが示唆された.その実現に向けた一例として,パケット化された入力によるロボットの歩容形成について検討を行った.受動歩行を模したエネルギーベースト制御に着目し,パケット入力により平地における歩容形成が実現できる可能性を数値計算により示した.これらの結果は,電源側の供給能力とモータを始めとする動的な負荷の要求との両者を考慮した,デマンドレスポンスにもとづく給電ネットワークの構成のために欠かせない要素技術である.電力パケットによる負荷制御という,これまでに無い概念について,ハードウェアの作成からソフトウェアの設計と実装までを統合して実現した.従来パワーの分野ではほとんど顧みられてこなかったパルス密度変調に着目し,画期的なシステムの構築に成功した.さらに,当初の計画では明らかでなかった,提案システムの産業用機器への適用のための課題を洗い出し,その克服のためのシステム設計およびその実験による検証を行った.加えて,当初の計画をさらに発展させた検討のひとつとして,ロボットのダイナミクスを積極的に利用した,電力パケットに基づく制御の実現可能性を示した.

この結果は,次年度の検討に向けた大きな足がかりとなる.以上を踏まえ,本研究は当初の計画以上に進展していると判断する.今年度の検討を通じて,電力パケットに基づく間欠的な負荷制御においては,動作対象が本来もつダイナミクスを可能な限り利用することが重要であることが示唆された.次年度はこの知見を踏まえながら,当初予定通り,電力パケットに基づくシステム内エネルギー分布の制御について検討を行う.ここで具体的な対象として,未知の環境下で動作する歩行ロボットを設定する.電力パケットを単位とし,給電ネットワーク内のエネルギーの時空間分布を動的に制御することで,ロボット動作の創発を実現する.このとき重要となるのが,今年度の検討で得られたサブシステム間協調システムの一般化である.サブシステムの協調動作に基づく,システム全体のエネルギーの分散と集中の制御により,対処可能な環境変化の範囲とパフォーマンスとのトレードオフを考慮する.これにより,電力のパケット化に基づく,エネルギーとエントロピーを考慮した給電ネットワークの設計指針を与える.
芳香族炭化水素の光酸化で生じる二次有機エアロゾルのエイジングに関する室内研究

リモートな地域で観測される含酸素有機エアロゾル(OOA)はエイジングした二次有機エアロゾル(SOA)であると考えられるが、SOAのエイジングの反応プロセスはよく分かっていない。本研究では、芳香族炭化水素の光酸化で生成するSOAをエアロゾル質量分析法、液体クロマトグラフ飛行時間型質量分析法、およびヨウ素滴定法で分析した。分析の結果から、SOAのエイジングが主にカルボン酸生成によって進むこと、およびケトンの酸化がチャンバー実験でのエイジング速度を制限することを明らかにした。大気シミュレーション用の室内チャンバーを用いてベンゼン,トルエン,エチルベンゼン,m-キシレン,p-キシレン,1,2,4-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼンなど芳香族炭化水素を、NOx存在下で光酸化し、生成する二次有機エアロゾルの粒子をエアロダインリサーチ社製の飛行時間型エアロゾル質量分析計で分析した。特に有機エアロゾルのエイジングの指標である,質量数44/全有機エアロゾル濃度の比(m44/OA比)に注目して測定を行った。得られたエアロゾルのm44/OA比は,照射時間とともにゆっくりと増加したが,約12時間の光照射によるm44/OA比の変化よりも,前駆体の違いによる変化の方が大きかった。m44/OA比は,前駆体のメチル置換基数が減少するほど増加し,メチル置換基が少ないトルエンやベンゼンから生じたエアロゾルのm44/OA比は,野外で観測される高度に酸化された有機エアロゾルと同程度であった。メチル置換基が少ない芳香族炭化水素の酸化で生じる環解裂型のカルボニルにはケトン型よりもアルデヒド型が多く,酸化が速いものと考えられる。揮発性有機物の室内実験で生成した二次有機エアロゾルは野外の有機エアロゾルほど酸化が進んでいない場合が多いが,前駆体を選べば実大気中の含酸素有機エアロゾルと同程度酸化したものが生成することが分かった。芳香族炭化水素のメチル置換基の数が、生成する二次有機エアロゾルの酸化をコントロールする因子であることを明らかにした。二次有機エアロゾルの分子レベルの組成を明らかにする目的で、液体クロマトグラフ質量分析(LC/MS)法によるオフライン分析を行った。芳香族炭化水素(1.54ppm)-窒素酸化物(1ppm)-亜硝酸メチル(1ppm)-空気-光照射系の室内チャンバー実験によって二次有機エアロゾルを生成した。炭化水素として、ベンゼンと1,3,5-トリメチルベンゼン(TMB)を用いた。生成したエアロゾルを飛行時間型エアロゾル質量分析計(AMS)で実時間分析するとともに、テフロンフィルター上に捕集してLC/MS法によるオフライン分析に用いた。LC/MS分析では、負イオン大気圧化学イオン化法によって試料をイオン化した。ベンゼンの反応では質量数125、141および157に、またTMBの反応では質量数183、199、215および231に、生成物のイオンによる強い信号が検出された。検出されたイオンが擬分子イオンであると仮定して、ベンゼンの反応で見つかった生成物をC6H60x(x=35)、TMBの反応で見つかった生成物をC9H120x(x=47)と仮同定した。結果は、反応物の炭素数と水素数を保存しつつ高度に酸化した分子が生成することを示していた。オフラインの分析結果を見る限り、両者の生成物は基本的に良く似ていた。一方で、AMSによる測定によれば、ベンゼンからのエアロゾルのO/C比(0.700.88)は、TMBの場合(0.470.57)よりも高かった。得られたエアロゾルのO/C比に反応物の炭素数を乗じると、ベンゼンの場合には分子一個当たり平均して4.25.1個の酸素原子が付加していることが分った、これは、TMBの場合(4.25.3個)とほとんど同じであった。昨年のAMSの測定に基づく経験的な解析から、ベンゼンからのエアロゾルの方がTMBよりも酸化が進んでいると解釈した。しかし、本年度の組成分析や元素分析の結果と合わせて考えると、ベンゼンとTMBとで酸化の度合いは同程度であり、エアロゾルのO/C比の違いは反応物一分子あたりの炭素数の違いで説明されると考えられる。リモートな地域で観測される含酸素有機エアロゾル(OOA)はエイジングした二次有機エアロゾル(SOA)であると考えられるが、SOAのエイジングに関わる反応プロセスはよく分かっていない。初年度の研究で、われわれは、芳香族炭化水素の光酸化で生成するSOAの質量スペクトルをエアロゾル質量分析計(AMS)で測定し、芳香族分子のアルキル基の数が多いほど生成するSOAの酸化が遅れると示唆した。

本研究では、芳香族炭化水素としてベンゼンと1,3,5-トリメチルベンゼン(TMB)を選び、NO_x存在下の光酸化チャンバー実験で生成するSOAを、高分解能飛行時間型AMS(H-ToF-AMS)および液体クロマトグラフ飛行時間型質量分析計(LC/TOF-MS)で分析した。H-ToF-AMSで得られるSOAのO/CおよびH/C比を用いてvan Krevelenダイアグラムを調べた。SOA中の有機物はカルボン酸あるいはヒドロキシカルボニルに富むこと、1,3,5-TMBの反応で生成するSOAのO/C比はベンゼンに比べて低いことが示された。LC/TOF-MSの分析結果は、1,3,5-TMBの反応で生成する粒子状生成物がケトカルボン酸に富むことを示していた。これらの結果は、SOAのエイジングが主にカルボン酸生成によって進むこと、ケトンの酸化がチャンバー実験でのSOAのエイジング速度を制限することを示唆している。室内チャンバー実験で生成するSOAの酸化が野外のOOAに比べて進んでいないのは、実験時間が短いというだけでなく、水溶液相で進むことが知られるケトカルボン酸の酸化をシミュレートできないためと予想される。本研究では、1,3,5-TMBの反応で生成する粒子状ニトロフェノールのSOAに占める比率が、ベンゼンに比べて低いことも新たに示唆した。
低酸素領域の分子イメージングに基づいた口腔癌治療戦略

癌細胞の虚血状態を生体内で非侵襲的に画像化する低酸素遺伝子イメージングの確立は、口腔癌の臨床において治療方針を決定する際に極めて重要である。われわれは99mTcを細胞内に取り込むヒトNa+/I-共輸送蛋白(hNIS)で標識した癌細胞株を樹立し、ヌードマウスに皮下移植して、小動物用SPECT/CT装置を用いて腫瘍をイメージングすることに成功した。腫瘍形成能の低下がなくTc集積が最も高い最適な安定発現株を用いれば、将来マウス生体内で癌転移の過程を追跡できる可能性があり、癌転移の分子機構解明に役立つと期待される。腫瘍内における酸素領域の存在は、化学療法や放射線治療に対する抵抗性や癌の悪性度と関連する予後因子の一つである。低酸素にさらされた癌細胞にどのような変化が起こるのかも含めin vitroおよびin vivoで分子遺伝子レベルの研究をさらに行う価値があると考えられる。本研究では、低酸素状態に応答して核医学レポーター遺伝子を発現する安定ヒト腫瘍細胞株を樹立することを目的とした。低酸素分圧条件下で転写活性を促進する低酸素応答因子(HRE)配列を12個と、99mTcO4-や放射性ヨードを細胞内に取り込むsodium/iodide symporter(NIS)レポーター遺伝子を連結し、pGL4ベクターに組み込んだ。作製したレポーターベクタニをヒトグオーマ細胞U-87MGへ安定導入した。得うれた安定導入:細胞株について、酸素正常状態および低酸素状態(1%O2、12時間)にて細胞への99mTc04-集積およびNIS mRNAの発現レベルをin Vitroで調べた。約80個のU-87 MG-12HRE-NIS安定クローンをスクリーニングした結果、99mTcO4-取り込み試験において酸素状態に比べて最も高い低酸素応答を示した3系統の細胞株を選出し、系統C、G、Hと名付けた。酸素正常状態に対して低素状態で系統C、G、Hは99mTcO4-集積上昇を示した。またこれらの細胞は、定量的リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応でも高いNIS mRNA発現を示した。本研究においてHRE制御下にヒトNISレポーター遺伝子を発現する安定ヒトグリオーマ細胞株U-87MGを作製し、in vitroで低酸素状態での99mTcO4-集積を確認した。我々は低酸素レポーター遺伝子イメーシンクへ12個のHREを初めて利用し、酸素正常状態に対して低酸素状態で49.4-143.4倍という非常に高い細胞内99mTcO4-集積の誘導に成功した。更に、高い遺伝子発現レベルの3系統を作したので、将来in vivoに適用した時に、導入された遺伝子の染色上での位置による望ましい生物学的た効果を回避する選択肢が与えられるであろう。ヒト腫瘍細胞株を用いた点も、更なる利点となるはずである。低酸素状態において転写活性を促進する低酸素応答因子(HRE)を12個と、99mTcや放射性ヨードを細胞内に取り込むsodium-iodide symporter(NIS)レポーター遺伝子を持つベクターを作製した。作製したレポーターベクターをヒト大腸癌細胞株へ安定導入した。正常酸素および低酸素状態(1% O2,12時間)で培養し、99mTcの取り込み試験を行いNISの発現を確認した。正常酸素では99mTcの取り込みが低く、低酸素では99mTcの取り込みが最も高かった細胞株(HCT116-12HRE-hNIS)を選出し、in vivoでの実験で用いることとした。樹立した細胞株をヌードマウス右脇腹部へ皮下移植し、腫瘍増殖を評価した。約3週間後に、腫瘍最大径約5mmの皮下腫瘍を形成した。この担癌モデルを用いて、SPECT/CTイメージングを行った。正常酸素状態(21% O2,n=5)で飼育した担癌マウスの腫瘍への99mTc集積と比較して、低酸素状態(10% O2,12時間,n=5)で飼育した担癌マウスの腫瘍への99mTc集積は、優位に高い値を示した。(1.09±0.31vs.2.05±0.65,p=0.001)撮像後、腫瘍を摘出し病理学的評価を行った。低酸素状態を抗pimonidazole抗体で、低酸素に対する遺伝子レベルの反応を抗NIS抗体で、それぞれ免疫染色を行った。その結果、イメージングの結果とNISの発現との間に強い相関を認め(R=0.86,p=0.003)、99mTc集積はNISの発現であることが確認できた。またpimonidazoleの染色部位とNISの染色部位との乖離が認められた。このことは、今後さらなる実験を行い、検討する必要がある。

低酸素状態において転写活性を促進する低酸素応答因子(HRE)を12個と、99mTcや放射性ヨードを細胞内に取り込むsodium-iodide symporter(NIS)レポーター遺伝子を持つベクターを作製した。作製したレポーターベクターをヒト大腸癌細胞株へトランンスフェクションし、安定導入細胞株を樹立した。樹立した細胞株をヌードマウス右脇腹部へ皮下移植し、担癌マウスを作製した。約3週間後に、腫瘍最大径約5mmの皮下腫瘍を形成した時点で、99mTcを用いたSPECTイメージングを行った。正常酸素状態(21% O2, n=5)で飼育した担癌マウスの腫瘍への99mTc集積と比較して、撮像前に低酸素状態(10% O2,12時間, n=5)で飼育した担癌マウスの腫瘍への99mTc集積は、優位に高い値を示した。また、摘出腫瘍に対し抗NIS抗体で免疫組織染色を行った。その結果、腫瘍の99mTcの取り込みとNISの発現との間に強い相関を認め、99mTc集積はNISの発現によることを確認した。FMISO PETは口腔扁平上皮癌組織内のHIF-1αの発現を反映する:FMISOPETと口腔扁平上皮癌の低酸素誘導因子(HIF-1α)の発現の関連を明らかにする。対象は根治的手術療法を受けたOSCC患者23例(男/女: 15/8、年齢42-84歳)で、術前にFMISO PETとFDG PET検査を行った。組織中のHIF-1αの発現は免疫組織学的に検索した。FMISOは14/23例(61%)に集積が認められた。癌組織中のHIF-1αの発現は11/23例(48%)に認められ、HIF-1α(+)例のFMISOのSUV (max)はHIF-1α(-)例のSUV (max)よりも有意に高かった。OSCC患者ではFMISO PET所見は組織中のHIF-1αの発現と有意に関連していた。ほぼ当初の計画どおり順調に研究課題が達成されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画どおり研究課題を遂行しながら、着実に成果を発表していく。
メタボリックシンドロームに関連する脳神経病理の脳画像解析

高磁場3テスラMRIを用いて撮像した拡散テンソル像を解析し、若年肥満者群と正常対照群を比較検討し、中年の肥満者においてbody mass index(BMI)に関連して微細な変化が生じる大脳白質部位を初めて同定した。この結果は神経症状が全くない若年肥満者であっても、既に大脳白質にはネットワーク機能が低下している部位が存在することを示している。また高磁場3テスラMRIを用いて撮像した拡散テンソル像を解析し、diffusional kurtosis imaging法を用いて、高血圧の中年男性では血管障害の顕在化前から微細な白質変化が生じていることを明らかにした。最近Radiology誌などで注目されているDKI法は、拡散が正規分布を示すことを前提とした拡散テンソルの手法の限界を克服するため新しく提案された撮像法である。DKI法ではプロトンの拡散が正規分布からどれだけの逸脱があるかを示す統計的指標尖度(Kurtosis)を画像化する。分子の平均変位量を実際に計算する必要があるこれまでのQ-space解析と比較して、DKI法では比較的低いb値(20003000)を使用しても生体内の正確なプロトンの拡散動態が評価できる。本研究では高血圧患者と正常者でDKI像を解析し、高血圧に関連して微細な変化が生じる大脳白質部位を初めて同定し、その成果の一部をJapaneses Journal of Radiology誌に報告した。高磁場3テスラMRIを用いて撮像した拡散テンソル像を解析し、中年の肥満者においてbody mass index(BMI)に関連して微細な変化が生じる大脳白質部位を初めて同定し、海外有力学術誌に掲載された(Shimoji K, Aoki S, et al. Diabetes Care 2013 Mar;36(3):696-700.)。掲載論文では若年肥満者群と正常対照群を比較検討し、右前頭後頭縦束や脳梁において若年肥満者群で異方性比率(fractional anisotropy:FA値)が有意に低下していることを示した。3D-T1強調像をVBMの手法を用いて灰白質容積の評価を行い、メタボリックシンドロームに特異的な脳萎縮の同定を試みたが、有意な結果は得られなかった。fMRIデータから安静時に賦活化されるデフォルトモードネットワークの機能をメタボリックシンドローム群と健常対照群で評価し比較検討したが、有意な結果は得られなかった。解析により得られた脳萎縮、白質障害の定量値を認知機能検査や心理テストとの相関解析も行ったが有意な結果は得られなかった。放射線科学高磁場3テスラMRIを用いて撮像した拡散テンソル像を解析し、インスリン抵抗性に関連して微細な変化が生じる大脳白質部位が明らかになった。成果の一部は日本磁気共鳴医学会で発表し、海外有力学術誌に投稿中である(Shimoji K, Aoki S, et al. under review)。様々な手法による脳画像解析結果を包括的に総合し、既知の神経病理学的障害と比較する。また、解析により得られた脳萎縮、白質障害の定量値を認知機能検査や心理テストとの相関解析を行う。学会発表時の旅費が想定より安価だったため。
アリセプト^<[○!R]適正使用推進のための服薬継続調査

【研究目的】アルツハイマー病(Alzheimer's Disease:AD)は、高齢化が進む現代社会では今後さらに増加することが考えられるが、現在本邦では、donepezilのみがADに対して使用できる唯一の薬物である。しかし、ADが進行性に認知機能が障害されることから、服薬コンプライアンスは低下しさらに病状を悪化させるという悪循環を繰り返すことに繋がる。服薬指導により治療効果を高めるためには、患者背景を把握する必要があるが、服薬遵守率、服薬を中断した理由などの現状は把握できていない。従って本調査では、当院においてdonepezilが処方されていた患者の服薬継続率および服薬を中止した症例ではその理由を調査し、AD患者に対する薬物療法の問題点・注意点の解析を行い、今後の服薬指導を充実させるための留意点を明らかにすることを目的とする。【研究方法】平成15年7月から平成17年6月までの2年間に当院老年科を受診し、新規にdonepezilによる治療が行われた患者263名を対象とし、その処方日数を調査した。調査期間以前から服用している患者(他院での処方も含む)は除外した。最大観察期間は365日とした。また、各患者の認知症重症度(CDR)、介護の有無、生活形態(独居/同居)等、服薬継続に影響を及ぼす可能性のある患者背景および服用を中止した症例においてはその理由を調査した。【研究成果】・認知症重症度が高くなるに従い、有意な服薬継続率の低下が認められ、その理由として「無効」と判断されている症例が著しく増加していた。したがって服薬指導をする場合に留意する点の一つとして、病態が進行したことにより効果が認められないのか、もしくは患者が適正に服薬できていないことによるものかを正確に判断することが挙げられる。・転院により処方を中断している症例数が非常に多数を占めた。今回の調査では詳細をフォローできなかったが、転院先で服薬を継続している場合もあると考えられる。しかし、介護老人保健施設(老健)に転院する症例も少なくない。老健ではdonepezilの投薬が行われない場合もあることから、より正確な実態を把握するために転院した症例においてもその詳細を追跡する必要がある。
心理学における画像・文学資料活用システムの研究

本研究は,心理学における学術的価値の高い各種の資料を整備することによって,研究者間のコミュニケーションのあり方を拡充することを目的としている.特に,画像やコンピュータ・ソフトを媒介とした研究成果の公表や情報交換を促すシステムについての提言を試みようとする.最終年度にあたる平成5年度は,ソフトの問題に重点をおき,画像や機器についても過年度から引き続いて調査・資料収集に努めた.主な成果は以下のとおりである.1)映像ライブラリー班は,その後も新たな資料を追加し,また,心理学史上の価値をもつと考えられる資料の発掘に努め,その修復・保存を図った.2)機器データベース班を中心として,引続き国内の心理学教室・心理学隣接分野の研究施設・個人研究者を対象に,実験機器の所蔵状況を実地に調査し,その記録を追加するとともに,専門的知識を有する研究者の協力を得て,その動態保存・映像化の可能性を検討した.残念ながら,多くの教室において,組織改変や建物新営・キャンパス移転などに伴って,研究史的にみて貴重と思われる資料の大半が廃棄されたり散逸したりしていることが明らかになった.このような状況において,今後も本研究参加者による研究組織をなんらかの形で存続させ,早急に対応策を講じる必要がある.3)分担者は,それぞれの専門領域における実験パラダイムや各種刺激操作に対応するコンピュータ・ソフトの利用について検討し,映像ライブラリーや機器データベースの場合と同様,ソフト利用による研究者のコミュニケーションネットワークの可能性について,問題の整理をおこなった.4)本研究者は,3年間の成果を踏まえて,各種資料の活用に関するノウハウや専門的知識を提供しあい,それぞれに改善提案を試みた.その一部を報告書としてまとめた.本研究は,心理学における学術的価値の高い各種の資料を整備することによって,研究者間のコミュニケーションのあり方を拡充することを目的としている.特に,画像やコンピュータ・ソフトを媒介とした研究成果の公表や情報交換を促すシステムについての提言を試みようとする.最終年度にあたる平成5年度は,ソフトの問題に重点をおき,画像や機器についても過年度から引き続いて調査・資料収集に努めた.主な成果は以下のとおりである.1)映像ライブラリー班は,その後も新たな資料を追加し,また,心理学史上の価値をもつと考えられる資料の発掘に努め,その修復・保存を図った.2)機器データベース班を中心として,引続き国内の心理学教室・心理学隣接分野の研究施設・個人研究者を対象に,実験機器の所蔵状況を実地に調査し,その記録を追加するとともに,専門的知識を有する研究者の協力を得て,その動態保存・映像化の可能性を検討した.残念ながら,多くの教室において,組織改変や建物新営・キャンパス移転などに伴って,研究史的にみて貴重と思われる資料の大半が廃棄されたり散逸したりしていることが明らかになった.このような状況において,今後も本研究参加者による研究組織をなんらかの形で存続させ,早急に対応策を講じる必要がある.3)分担者は,それぞれの専門領域における実験パラダイムや各種刺激操作に対応するコンピュータ・ソフトの利用について検討し,映像ライブラリーや機器データベースの場合と同様,ソフト利用による研究者のコミュニケーションネットワークの可能性について,問題の整理をおこなった.4)本研究者は,3年間の成果を踏まえて,各種資料の活用に関するノウハウや専門的知識を提供しあい,それぞれに改善提案を試みた.その一部を報告書としてまとめた.本研究は,心理学において学術上の価値をもつ資料を映像(音声を含む)・機器・ソフト・(プログラム)の形で整備し,そのデ-タベ-スを作成するものである.すでに研究代表者・分担者の間で一部の作業を共同で進めていたので,問題意識や研究内容については当初から明確であった.本年度は,過去の作業実績のある映像デ-タベ-スの作成に重点をおき,機器およびソフトについては主として実情の把握に努めた,具体的には,以下の作業をおこなって成果を収めた.1)映像デ-タベ-スの作成:現象やその解析方法を記録した映像・音声資料の所蔵について国内の心理学関係教室に照会し,そのリストを作成した.それにもとづき,学術上の価値のあると判断されるものを収集し,当該研究者の意図に沿って編集し,それを「心理学映像ライブラリ-」に登録した.登録された資料は約45本である.同時に,それらをまとめた要約版を作成・配付し,主として専門教育上の利用に供した.2)機器デ-タベ-スの調査および保存:心理学におけるインストゥルメンテ-ションは技術の発展とともに変化し,新しい機種の開発によって置き換えられた古い機器はほとんどが散逸したり廃棄されている.そこで,主として研究代表者・分担者の所属する教室を中心に,実験心理学の展開を跡づける上に貴重と考えられる機器やその関連の記録(実験のデ-タや研究成果)の所蔵状況を調査した.その実情にもとづいて,次年度には,とくに価値の高い機器についてその動態保存を図るとともに,それを映像化して上記の「ライブラリ-」に加えることにする.3)ソフト・デ-タベ-スの調査および開発:第3年次に重点をおいている課題であるが、初年度はこの課題を担当する研究者の間で情報交換をおこなうとともに、それぞれの専攻分野のソフト(実験法や解析法のプログラム)の開発を試みた。本研究は、心理学において学術上の価値をもつ各種の資料を整備し、そのデータベースを作成して関連分野を含む研究者の利用に供することを目的としている。これによって、画像やソフトを媒介とする研究成果の公表や情報交換を促そうとする試みである。

第2年次にあたる今年度は、機器データベースの作成に重点を移し、また、次年度の重点課題であるソフトの収集についても実質的な準備に入った。具体的には、以下の成果を収めた。1)本邦の大学の約95教室を対象に、心理学関係の研究用機器の所蔵状況を調査し、学史上の価値が高いと思われる装置が最近数年間に相次いで廃棄されている実態を明らかにした。この傾向は、国立大学における研究環境の劣悪化に加え、研究者の学史に対する関心の低下によって加速されているのd、早急な対応が必要である。一部については、学術的価値および保存状態に照らして機器を査定し、資料化を進めている。なお、今年度の備品は、交付申請時に入手可能であったものが製造中止となったために別システムで当初の目的を達成せざるをえなくなり、計画外のものを購入した。2)映像データベースは今年度新たに追加され、ライブラリーが充実した。その存在が国内のみならず欧米にも伝わって、登録を申し出た研究者も現われた。3)コンピュータ・ソフトについては、次年度に備えて研究分担者相互に情報交換や共同開発の準備が進んだ。4)当初2回予定した全体会議は、諸般の事情で1回の開催であったが、そこでは、各教室に設置されている装置の共同利用のための機器データベースの必要が論議された。これは、上述1)の視点をさらに拡張した機器データベースの構想であり、次年度その具体化を図ることになった。本研究は,心理学における学術的価値の高い各種の資料を整備することによって,研究者間のコミュニケーションのあり方を拡充することを目的としている.特に,画像やコンピュータ・ソフトを媒介とした研究成果の公表や情報交換を促すシステムについての提言を試みようとする.最終年度にあたる平成5年度は,ソフトの問題に重点をおき,画像や機器についても過年度から引き続いて調査・資料収集に努めた.主な成果は以下のとおりである.1)映像ライブラリー班は,その後も新たな資料を追加し,また,心理学史上の価値をもっと考えられる資料の発掘に努め,その修復・保存を図った.2)機器データベース班を中心として,引続き国内の心理学教室・心理学隣接分野の研究施設・個人研究者を対象に,実験機器の所蔵状況を実地に調査し,その記録を追加するとともに,専門的知識を有する研究者の協力を得て,その動態保存・映像化の可能性を検討した.残念ながら,多くの教室において,組織改変や建物新営・キャンパス移転に伴って,研究史的にみて貴重と思われる資料の大半が廃棄されたり散逸したりしていることが明らかとなった.このような状況において,今後も本研究参加者による研究組織をなんらかの形で存続させ,早急に対応策を講じる必要がある。3)分担者は,それぞれの専門領域における実験パラダイムや各種刺激呈示操作に対応するコンピュータ・ソフトの利用について検討し,映像ライブラリーや機器データベースの場合と同様,ソフト利用による研究者のコミュニケーション・ネットワークの可能性について,問題の整理をおこなった.4)本研究者は,3年間の成果を踏まえて,各種資料の活用に関するノウハウや専門的知識を提供しあい,それぞれに改善の提案を試みた.
3次元4光波干渉によるフォトニック結晶の形成

われわれは4光束により作られる3次元の干渉縞を用い、光の強度に感じて屈折率の変化する材料を用いてフォトニック結晶を実現しようとする試みを行った。当初はフォトポリマーを用いて実験を行う予定であったが、英国のグループにより同様の実験の報告がなされてしまったため、若干方向を転換しフォトリフラクティブ材料中に3次元干渉縞を作り、3次元の周期的屈折率分布を持つ媒質中における光波の伝搬について考察した。フォトリフラクティブ材料における屈折率変化は10^<-2>オーダーであるため、光学的禁制帯の実現は不可能であるが、3次元の周期的な屈折率分布は群速度の異常など様々な興味深い現象を引き起こし、将来のデバイス応用を考えると研究の価値は高い。また4光束による3次元の干渉は、光がベクトル波であるために相互の偏光を考慮に入れた強度分布計算が必要であり、これについても理論的に検証した。これに関しては、4光波の一斉露光と2光波のペアによる逐次露光についても考察を行った。同時にわれわれは、実用上問題となる、フォトリフラクティブ材料を用いたフォトニック結晶の読み出し光による消去の問題の解決法についても研究を行った。フォトリフラクティブ材料は、屈折率分布の書き換えが可能であるが、このことは裏を返すと、読み出し光により書き込まれた屈折率分布が消去されてしまうという欠点を持つことになる。われわれは、単一元素の3つの準位を用いる方法と、2種の不純物元素を用いる方法の2通りの方法に関して、2波長書き込みによる記録の不揮発化に関して実験と理論的考察を行った。これにより、フォトリフラクティブ材料を用いたフォトニック結晶の可能性に関して、基礎的な知見が得られた。4光波の干渉による3次元周期明暗パターンを用い、感光性物質を用いた光造形的な手法によりフォトニック結晶構造を形成することを目的として研究を行った。本年度の主な成果は下記のとおりである。(1)ベクトル波による3次元干渉による干渉パターンの解析を行った。計算機シミュレーションにより4光波の作る干渉縞の3次元強度パターンを計算し、各光波の偏光方向により空間パターンの制御が可能であることを明らかにした。また晶系は4光波の交叉角度のみにより決まるが、交叉角度を保ったまま偏光成分を変化させることにより各kベクトルの干渉縞のコントラストを変化させ、結晶点群を制御することが可能であることが明らかになった。さらに非線形感度特性を持つ感光材料と組み合わせることにより、この効果を増強できることが見積もられた。また4光波を同時に入射して干渉させる方法の他に、1対ずつの干渉による露光を遂次行うことによりコントラストの高い、効率的な露光が行えることがシミュレーションにより明らかになった。1対ずつ個別に干渉させた場合は、それぞれの光波の組み合わせにつき偏光方向を最適に選択できるため、理想的にはコントラストが1の干渉縞が作られる。実際のフォトニック結晶の形成には遂次露光方式の方がメリットが大きいことが予測される。現在、実際に感光性樹脂を用いたフォトニック結晶の形成プロセスの予備実験を行いつつあり、第2年次にシミュレーション結果の実証を行っていく。