hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
刑事法学と心理学-刑事裁判心理学の構築に向けて-

班では、前年度に引き続いて子共に対する面接法について、場面実験や聞き取り調査などによるデータの集積とその分析を行った。本年度も、実施計画にもとづき、各班でそれぞれ研究を進めたうえで、その成果を共有するため、例年通り年度末に研究集会(ワークショップ)を2日間にわたって行い(2011年1月22日、23日)、これまでの研究成果の総括と具体的提言のための作業も行った。この集会では、刑事裁判心理学という観点から大変重要なテーマである取調べの可視化について、韓国・釜山大学教授、関永盛氏に講演いただき、日本における全面可視化導入の可能性と条件について議論を深めた。各班の状況は以下のとおりである。(1)手続的公正の心理学班では、2010年5月8日、日本法社会学会において、ミニシンポジウム「裁判員制度と弁護士」を企画し、'その研究成果を報告した。その際、研究分担者の松村が主報告をし、・研究代表者の白取は全体の報告に対するコメントを行った。(2)裁判員制度分析班では、施行後1年余り経過した裁判員裁判を多面的に分析するため、近畿弁護士連合会の行ったアンケート結果の分析、集団意思決定における情報格差問題の心理学的分析、裁判員裁判における精神鑑定の複数実施にかかる問題と具体的提案、充実した評議の実現に向けた法学的アプローチ、情状鑑定と量刑判断など、制度の実施によって明らかになった問題点を中心に、学際的研究といくつかの提言をまとめる作業を行った。前年度実施したフランスの刑事裁判と心理学に関する共同研究については、2010年3月に実施したシンポジウムをまとめるほか今年度は文献のやりとりのみにとどまった。(3)証言心理学班では、これまでの子供に対する面接法(司法面接)について、被疑者に対する「情報収集アプローチ」の可能性の検証、供述分析における主犯と従犯の識別についての心理学的検討、少年非行に関する実証的研究などを行った。(4)これまでの各班の研究を統合・総括するための準備作業として、刑事司法の各プロセスにおける心理学・心理鑑定の可能性と有用性について、研究代表者である白取が報告した。
量子エンタングルメントとゲージ重力対応

本年度の研究実績は(1)経路積分の効率化に基づいたゲージ重力対応の新しい解釈、(2)励起状態のエンタングルメント・エントロピーの計算、(3)ブラックホール時空のゲージ重力対応における励起状態の対応関係、(4)高階スピン重力理論の解析、(5)欠陥演算子を用いたゲージ重力対応の解析、に分かれる。まず(1)では、共形場理論の経路積分を効率化するという新しいアイデアを導入して、自然に反ドジッター空間が現れることを見出した。これはテンソルネットワークの連続極限に相当する。複雑性と呼ばれる最近注目されている量も計算できることも分かった。この研究はPhysical Review Letter誌に計算され、研究代表者はStrings 2017国際会議でプレナリー招待講演を行った。(2)では2次元共形場理論の局所的励起状態のエンタングルメントエントロピーを厳密に解ける模型の解析的な計算や、相互作用が強い理論では共形ブロックの数値計算によって解析して、複数の新しい振る舞いを見出した。(3)では、共形場理論の境界状態と重力理論の局所励起状態の対応関係をブラックホール時空に拡張できることを示した。その結果、ブラックホールの地平面内部の領域の存在と4点関数の相転移が深く関係することを見出した。(4)では、高階スピン重力を用いたAdS/CFT対応おいて、三点関数の1/c補正(cは中心電荷)を求める新たな手法を開発した。さらにその結果を利用し、AdS側で高階スピン重力の量子補正の取り扱い方法を決定した。(5)ではエンタングルメントエントロピーを特徴付ける欠損演算子を超対称化されたRenyiエントロピーの解析からその役割を明らかにした。欠損演算子の演算子積展開から反ドシッター時空上のスカラー粒子が構成できることを示した。研究代表者は当初より計画していた「ゲージ重力対応とテンソルネットワークの関係の解明」と「高次元共形場理論のおける励起状態のエンタングルメントエントロピーの時間発展」を完全に遂行し、さらに「ブラックホール時空のゲージ重力対応におけるバルクと境界の対応の解析」と「2次元共形場理論の励起状態のエンタングルメントエントロピーを統一的に理解する」という大きな研究成果を予期せず得た。またストリングズ国際会議を含む9つの国際会議で講演した。基礎物理学研究所で本研究費と関連する2つの国際研究会を本年度開催し、活発な研究討論が行われた。本年度の研究業績の中でも特に、経路積分の効率化という新しい手法を見出したことは特筆すべきである。当初の計画ではテンソルネットワークの具体的解析を予定していたが、その複雑な計算を、この経路積分の効率化というアイデアを用いてショートカットすることができた。この手法によって、共形場理論から反ドジッター空間が現れることが説明され、ゲージ重力対応の基礎メカニズムを説明する有力な考え方として国際的に大きなインパクトを与えた。またこのおかげで最近注目されている「複雑性」と呼ばれる量子状態を特徴づける量を初めて相互作用する場の理論で計算できた。また、研究代表者らが数年間にわたり2次元共形場理論のエンタングルメントエントロピーを解析してきたが、ここでも予期しない発見があった。最近の共形ブロックの再帰公式の数値計算を応用することで今まで計算できなかった強く相互作用する共形場理論について新しい結果を得ることができた。研究分担者(西岡)は、量子エンタングルメントと欠損演算子の関係を理解するための、超対称性と共形対称性を活用した二つの新たな手法を発見した。研究分担者(疋田)は、AdS/CFT対応を利用した新たな量子重力の取り扱い方法の開発に成功し、韓国の国際学会で招待講演を行った。まず、今回見出した「経路積分の効率化に基づいたゲージ重力対応の新しい解釈」については、これまでのところ共形場理論のみに対して適用できる計算である。そこで、レレバントな摂動を加えた場合にどのように効率化が実行できるのか明らかにしたい。また時間に依存する量子状態に対して、どのように経路積分の効率化を行うのか明らかにしたい。この理解を深めることでより一般的なゲージ重力対応の基礎メカニズムに迫ることができると期待する。今回の研究で得られた「ブラックホール時空のゲージ重力対応における励起状態の対応関係」については、研究を継続して、ブラックホールの内部の構造の変化を、4点関数のブートストラップを詳しく調べることで明らかにしたい。いわゆるブラックホールのファイアーウォールの問題の解決につながると期待される。また二次元共形場理論の励起状態におけるエンタングルメントエントロピーの振る舞いが今回の研究で統一的に理解できたが、この量は純粋状態でしか量子エンタングルメントを測ることができない。次のステップとして、混合状態のエンタングルメントを測ることができる相対エントロピーのエンタングルメントと呼ばれる量の計算を開始したい。それと関連して、エンタングルメント純粋化と呼ばれる混合状態の相関の測度の数値計算も行いたい。混合状態の情報量を特徴づける量はとても多くの種類があるので、場の理論における計算から包括的な理解を推進したい。また研究分担者らが開発した量子重力の取り扱い方法の理解を深めることで、応用範囲をより広いものとする。特に超弦理論と関係づけるために超対称性のある場合へと拡張する。また共形場理論のみならず一般の場の理論における非局所的な欠損演算子の性質を解明したい。昨年度行った共形欠損演算子から反ドシッター空間上の自由スカラー場の構成を今年度は自由高階スピン場の構成へと拡張したい。

研究代表者である高柳の本年度の研究実績は、ゲージ重力対応の基礎的なメカニズムを解明する研究と、場の量子論における量子エンタングルメントのダイナミクスを解析する研究に大きく分けて2つに分けられる。前者の研究では、共形場理論の経路積分を紫外発散の正規化を考慮して離散化し、その離散化を効率化すると反ドジッター時空が現れることを明らかにした。これはゲージ重力対応で予言される結果を再現し、その基礎的な導出の一端であると期待される。当科研費で雇用したKundu氏と共同でその対応関係をリュービル理論を用いて精密化して、AdS3/CFT2の場合にゲージ重力対応を正しく導くことを示した。後者の研究では、量子情報理論で重要な様々な量子操作を共形場理論に対して実現する手法を開発した。またそれらのゲージ重力対応を明らかにし、量子テレポーテーションがゲージ重力対応で時空のトポロジー変化に相当することを発見した。またオービフォールド理論のツイスト演算子による励起状態のエンタングルメント・エントロピーの時間発展を解析し、それが新しいクラスの振る舞い(二重対数関数で増加)をすることを発見した。研究分担者の疋田はゲージ重力対応において高階スピンゲージ対称性の破れの機構の解析を行った。対称性の破れに従って高階スピンゲージ場が質量を持つが、特に共形摂動論として知られている方法を用いることで、様々な高階スピン重力理論において、質量生成の機構が明白な形で質量を具体的に求めることに成功した。研究分担者の西岡は、自由スカラー場について知られていたいくつかの相反する結果が、エンタングルメントエントロピーを定義する際の境界項を適切に導入することで矛盾なく説明できることを示した。また、近年提唱されたRenyiエントロピーのホログラフィック公式が、Renyiエントロピーの満たすべき不等式に従うための条件を明らかにした。本年度は、様々な方面の研究が多角的に進み、研究代表者と2名の研究分担者の合計で、計8本の論文を出版し、3本のプレプリントを公開した。特に、ゲージ重力対応の基礎的なメカニズムが、経路積分を効率化する操作が鍵となってうまく説明できる枠組みを研究代表者らが発見したことは特筆すべきである。最近の超弦理論における最大のテーマであるゲージ重力対応において、最も重要な問題の解決に直結する大きな進展であり、国際的なインパクトもとても大きいと期待される。実際、この研究成果が評価され、研究代表者の高柳は、超弦理論で最も権威のある国際会議であるストリングズ国際会議2017でプレナリー講演に招待され、2017年6月に講演予定である。さらに研究代表者は量子操作を経路積分法で実現する方法を開発することで量子テレポテーションをゲージ重力対応で実現する方法を見出し、量子情報理論と量子重力の密接な関係をさらに深めたことも大きな成果である。この業績で、研究代表者は2016年のストリングズ国際会議2016でプレナリー招待講演を行った。また研究代表者はRangamani氏(UC Davis)と共同で、この分野を解説する専門書を執筆した。
三中心水素結合で形成されるホルダマーのキラルらせん構造の制御と機能化

昨年度2-ニトロフェノキシ酢酸を用いたオリゴマーでは,末端の発色団が異なるニトロ基であるためUVおよびCDスペクトルが複雑で評価が困難であったが,ニトロ基を還元し,発色団を同一のメトキシ酢酸アミドに変換することで,らせん誘起の評価が容易することができた。あわせて,ベンゼン環のスタッキングによるUVスペクトルにおいて淡色効果が確認された。本年度はこの知見を利用して,三中心水素結合で形成されるホルダマーのキラルらせん構造の制御と機能化の研究を行った。1.側鎖の異なるホルダマーの合成とオリゴマー特性の解明:本年度は側鎖間の分子間相互作用を期待してロイシンから誘導できるイソブチル基をもつホルダマーを合成した。側鎖がイソブチル基の場合でも,らせん構造の誘起とベンゼン環のスタッキングによるUVスペクトルでの淡色効果が確認された。概ね,側鎖がメチル基と同様であったが,ホルダマー形成にともない,イソブチル基の末端メチル基がNMRの化学シフトが高磁場シフトするなど新たな知見を見つけた。らせん構造の誘起は確認できたが,ロイシンジッパーのようなα-ヘリックスが互いに集まったバンドル構造の形成の確認には至らなかった。通常バンドル(束)構造はため,分子集合体としてのバンドル形成能はタンパク質の機能と深く関わり,人工ペプチドとしても重要である。今後,疎水性相互作用を取り入れるなどバンドル形成による機能を発展させたい。2.関連して3-アミノフェノキシ酢酸の環状三量体の化合物の物性を調べ,溶媒や側鎖の影響を受けないボウル型であることを確認した。本研究ではアミノ酸から容易に誘導可能な2-アミノフェノキシ酢酸類のオリゴマーが、そのアミドプロトンとエーテル酸素間に連続した水素結合が生じ、三中心水素結合を形成し、らせん構造を誘起することを見出した。本研究では、その詳細について検討したこれまで合成した末端に2-ニトロフェノキシ酢酸を用いたオリゴマーでは、発色団がことなるためUVおよびCDスペクトルが複雑であったが、ニトロ基をアミノ基へ還元し、メトキシ酢酸と縮合することで、らせん誘起が容易に評価できた。その結果、以下の知見を見出し発表した(日本化学会第87春季年会口頭発表)。(1)不斉炭素がないと、らせん構造は誘起されないが、α-位に不斉炭素を導入するとヘリックス構造が形成され、ベンゼン環のスタッキングによるUVスペクトルにおいて淡色効果が確認された。(2)CDスペクトルがらせん誘起には、N末端側への不斉炭素導入が効果的であり、C末端側では、立体反発のため効果的ならせん誘起に至らなかった。(3)すべてのα-炭素に不斉炭素を導入したオリゴマーのらせん構造では、シクロヘキサン中ではベンゼン環のスタッキングによる淡色効果が確認できた。一方、メタノール中では淡色効果は確認できなかったことがら、異なるねじれ構造の存在が示唆された。2.関連する化合物として3-アミノフェノキシ酢酸の環状三量体を合成した。三中心水素結合を形成しないが、そのα-位の不斉炭素に制御されたボウル型の化合物となることを見出し報告した(日本化学会第87春季年会口頭発表)。

1.側鎖の異なるホルダマーの合成とオリゴマー特性の解明:本年度は側鎖間の分子間相互作用を期待してロイシンから誘導できるイソブチル基をもつホルダマーを合成した。側鎖がイソブチル基の場合でも,らせん構造の誘起とベンゼン環のスタッキングによるUVスペクトルでの淡色効果が確認された。概ね,側鎖がメチル基と同様であったが,Fホルダマー形成にともない,イソブチル基の末端メチル基がNMRの化学シフトが高磁場シフトするなど新たな知見を見つけた。らせん構造の誘起は確認できたが,ロイシンジッパーのようなα-ヘリックスが互いに集まったバンドル構造の形成の確認には至らなかった。通常バンドル(束)構造はため,分子集合体としてのバンドル形成能はタンパク質の機能と深く関わり,人工ペプチドとしても重要である。今後,疎水性相互作用を取り入れるなどバンドル形成による機能を発展させたい。2.関連して3-アミノフェノキシ酢酸の環状三量体の化合物の物性を調べ,溶媒や側鎖の影響を受けないボウル型であることを確認した。
信号処理機能を持つ超音波アレイセンサの開発

空間並列な信号である波面を多重化する、という信号処理機能を持ち、さらにその性質を送信波形の制御により目的に応じて変更できる単一の信号線を持つ超音波アレイセンサの研究を進めた。成果として、1.データ収集システムを構築した。並行して、M系列に従って設計したパターン電極を高分子圧電膜上に形成して取付け精度の影響の少ない送波子・受波子一体型トランスデューサを試作した。トランスデューサ全体のシールドにより、加算平均処理が不要となった。2.直線上を走査して収集したエコーの実測波形を用いてセンサの校正と像再生を同時に行うオペレータを設計し、指向特性を測定した。その結果、従来の相関オペレータによる像再生と比べ、トランスデューサの周波数や指向性の影響を補正し、鋭いピークを得られることが確認された。さらに、対象とトランスデューサの相対運動を利用する像再生方式を検討し、少ない移動距離と送受信回数のわずかな増加により点拡がり関数の不要ピークを7dB低減できることを示した。3.送信波形の制御により、任意の反射体からのエコーに対して大きなピークの波形を出力させる指向性制御ソフトウェアをPC上に開発した。空中での実験により、反射体からのエコーに対してアレイ出力の振幅を最大にできることを確かめた。これにより、任意の1点での大きな感度のピークの形成という信号処理がアレイと超音波の伝搬により実行されることが確認できた。次に、複数方向からの反射波の内、振幅最大のもの以外を妨害波と考えて感度を低減する適応型指向性制御の実験を行なった。これは、位相共役波による時間逆転鏡を近似していると考えることができる。結果では、2回の送受信の繰り返しでは、不要信号を4dB低減できたが、それ以上の繰り返しでは、逆に不要ピークが増加することが判明した。送信波形の制御により信号処理機能を変更できるという新しい超音波センサの設計理論の確立を目指して研究を進めた。以下に今年度の研究の経過を示す。1.現有のデータ収集システムに、コンピュータで発生した波形データを高速のアナログ波形として送信できる任意波形発生装置を組み込んだ。これいより、送信波形により信号処理機能を制御する実験が可能になった。2.センサの指向特性を変更する手法として、時間逆転波形を使用する方法を提案した。この方法では、超音波センサの出力波形の時間逆転波形を送信する。再び得られた超音波センサの出力波形をパルス圧縮処理すると、鋭いピークを持つパルス波形が得られる。このピークでの振幅と位相から超音波を反射する対象の状態が求まる。数値シミュレーションおよび試作装置による実験を行った。その結果、以下の3点が確認できた。(1)目的とする対象からの反射波形を鋭いパルス波として出力できる。(2)複数の対象のうち、最も大きなレベルの超音波を反射しているものを選択できる。(3)しかし、注目点以外からの不要な反射波に対する感度の相対値はこの技術を実用できる基準と考えられる-30dBを上回った。この問題を解決することが今後の課題となる。具体的な方法としては、アレイの移動、超音波センサの空間的重み関数の動的な変更などが考えられ、現在検討している。3.高分子薄膜上に2値の符号に従って設計したパターン電極を形成し、波面を符号化する超音波アレイセンサを作製した。これを広い周波数帯域のパルスで駆動し、特性を評価したところ、水中の距離30mmで径3mmMの対象からの反射波を検出できた。1.一体型トランスデューサの製作:高分子圧電膜を用いて、取付け精度の影響の少ない送波子・受波子一体型トランスデューサを製作した。また、トランスデューサ全体のシールドにより、これまで必要だった256回の加算平均で得られるものと同等のSN比が達成された。2.センサの特性の補正と像再生

オペレータ設計:指向性形成オペレータの設計で問題だった波形の補間方式を変更した。現有のセンサ校正システムにより、直線上を走査して収集したエコーの実測波形を用いてセンサの校正と像再生を同時に行うオペレータを設計し、指向特性を測定した。その結果、従来の相関オペレータによる像再生と比べ、トランスデューサの周波数特性や指向性の影響を補正し、鋭いピークを得られることが確認された。さらに、対象とトランスデューサの相対運動を利用する像再生方式を検討し、少ない移動距離と送受信回数のわずかな増加により点拡がり関数の不要ピークを7dB低減できることを示した。3.指向性制御の実験、システムの評価:送信波形の制御により、任意の反射体からのエコーに対して大きなピークの波形を出力させる指向性制御ソフトウェアをPC上に開発した。空中での実験により、反射体からのエコーに対してアレイ出力の振幅を最大にできることを確かめた。これにより、任意の1点での大きな感度のピークの形成という信号処理がアレイと超音波の伝搬により実行されることが確認できた。次に、複数方向からの反射波の内、振幅最大のもの以外を妨害波と考えて感度を低減する適応型指向性制御の実験を行なった。これは、位相共役波による時間逆転鏡を近似していると考えることができる。結果では、2回の送受信の繰り返しでは、不要信号を4dB低減できたが、それ以上の繰り返しでは、逆に不要ピークが増加することが判明した。
昔一理論を用いた運動の継続化における運動強度自己選択の有効性

従来の運動処方では効果や効率を重視したため、運動強度や時間、頻度といった量的側面での処方がなされ、継続につながりづらいというデメリットがあった。これに対し、我々は運動者が自ら選択したペースでの運動により「快感情」や「満足感」などのポジティブな感情を増加させることを示し、このような運動者の欲求や態度を含めた運動処方の必要性を呈示してきた。そこで本研究では外的環境の変化が小さい実験室においても自己選択ペースが可能な装置を用い、ランニング時の生理的・心理的変化を検討した。その結果、自己選択ペースによるランニング中、被験者は生理的な運動強度としての心拍数あるいは走速度を変化させながら、感情をニュートラルに保ち走行していることが認められた。したがって、運動継続の要因の1つとして、生体内外の環境を調整し、運動ができるという運動の統制感が関わる可能性が示唆された。運動継続化の要因を説明する際、人の行動予測モデルである計画的行動理論(TPB)における「態度」「主観的規範」「行動の統制感」による説明が有効とされている。特に日本人の場合、主観的規範(他者の期待)が行動をよく説明するとされている。しかし、主観的規範を高めるだけでは行動意図を生起するが継続をもたらすには不十分であると考えた。これに対し、自己選択強度での運動は、「行動の統制感」が高め、結果として、行動意図および行動を生起する可能性が考えられる。我々は人が身体活動を行う際、何らかの基準をもとに、ある一定の強度を選択している可能性を心拍数の度数分布から得ている。この分布は正規分布を示し、中央値となる強度が「統制感」と関わり、この行動を強化することで運動の継続化が促されると考えた。そこで、日常的に何らかの運動を行っている健常な大学院生10名を対象に1時間のランニングを行わせ、ランニング中の心拍数を1拍/分を階級とした度数分布を求めた。運度強度の自己選択に際し、走者のペースに合わせて、走行面のセンサーにより、スピードを自動的に変化させるトレッドミルを用いた。運動者は走行するだけで自己選択した走ペースで走行することとなり、より実走に近い走行をシミュレートできるものである。このトレッドミルの走行に慣れるために3回の練習走行を行った。さらに、1時間走の終了後、漸増負荷による最大酸素摂取量の測定と血中乳酸濃度が2、4mmolに相当する酸素摂取量および心拍数を測定した。現在も実験は継続中であるが、1)すべての被験者の心拍数度数分布は一峰性の正規分布を示す、2)分布の尖度、歪度は被験者により異なる、3)分布の最頻値に相当する運動強度は乳酸性作業閾値に近似する者もいたが、一定の傾向は認められない、4)運動中の感情(feeling scale)は0に近く、被験者が苦痛や高揚感などを伴わない、といった仮説を裏付ける結果が得られつつある。自己選択ペースでの運動中の感情は無感覚(ニュートラル)であり、運動を継続している人では様々な外的環境が変化する中でも内的環境を変化(生理的変化)させ、感情変化を小さく保ちながら運動を遂行できているのではないかと考え、本研究では外的環境の変化が小さい実験室においても自己選択ペースが可能な装置を用い、ランニング時の生理的・心理的変化を検討した。健常な男性6名および女性4名を対象に自己選択ペースによる1時間のランニングを行い、運動強度および気分、感情の測定を行った。本装置は走者のペースに合わせて、走行面のセンサーにより、スピードを自動的に変化させるもので、運動者は走行するだけで自己選択した走ペースで走行することとなり、実走に近い走行をシミュレートできる。走行中、被験者は時間も含め、一切の情報が提供されなかった。被験者個々の60分間の心拍数の標準偏差の平均値が8.1±2.9拍/分であったことから、およそ20拍/分の範囲内で心拍数が変動していたことが認められ、強度(速度)を変化させながら走行していることが示された。走行中、Feeling Scaleによる気分の値は0.5-1.2と良くも悪くもない気分で走行していることが認められた。また、走行中の感情は快感情において、時間要因に有意な主効果を示したが、走行15分および30分では快でも不快でもない状態を示し、45分および60分においても小さな変化にとどまった。また、リラックス感や不安感も開始前から有意な変化を示さなかった。

したがって、自己選択ペースによるランニング中、被験者は生理的な運動強度としての心拍数あるいは走速度を変化させながら、感情をニュートラルに保ち走行していることが認められ、運動継続の要因の1つとして、生体内外の環境を変化させ、運動ができるという運動の統制感が関わる可能性が示唆された。健康・体力づくりのためには運動の継続が不可欠である。従来の運動処方では効果や効率を重視したため、運動強度や時間、頻度といった量的側面での処方がなされ、継続につながりづらいという欠点があった。これに対し、我々は運動者が自ら選択したペースでの運動により「快」や「満足感」などのポジティブな感情を増加させることを示し、このような運動者の欲求や態度を含めた運動処方の必要性を呈示してきた。しかし、平成21年度より本科研費の助成を受け、自己選択強度でのランニングについて検討した結果、運動中、感情は変化せず、しかも、快でも不快でもない無感覚(ニュートラル)な状態で運動している可能性が示された。また、自己選択強度での走行中の運動強度は一定ではなく、走速度、心拍数ともに変動していた。したがって、自己選択強度での運動中、人は生理的(運動強度)に変化させ、心理的変化を小さく保ちながら運動を遂行している可能性が示唆された。本研究の結果、運動を継続している人は様々な外的環境(条件)が変化する中でも内的環境を変化(生理的変化)させ、心理的(気分・感情)変化を小さく保ちながら(アソシエーション)、運動が遂行できているのではないかと考えられる。本研究の結果を受け、今後は例えば、二人で走るような、必ず一方は自己選択強度で、他方は他者ペースで走らなければならないというような状況をシミュレートする、あるいは様々なリズムの音楽を聴きながら走るといった様々な外乱を与えることにより(ディソシエーション)、自己選択強度での運動の生理的・心理的特性と運動継続への関わりについて検討する新たな課題が生じた。
イタリア・カラブリアの舞踊音楽研究-地域文化としての民俗芸能の観点から-

本研究はイタリア南部の民俗芸能を対象とし、その音楽・舞踊の構造や美学を地域文化の一環として読み解くものである。フィールドワークに基づき、複数の村(地方)の音楽・舞踊の比較分析を行った結果、第一に民俗芸能へ昇華された身体表現・コミュニケーションの存在、第二にその地域性(村ごとの独自性)、そして第三に民俗芸能研究に不可欠な「伝統」概念の多義性を明らかにした。とくに「伝統」概念に関しては、複数の主体(エイジェント)の異なる視点を想定した、新たな解釈の枠組みを提起した。本研究はイタリア南部の民俗舞踊/音楽を地域文化の一環として読み解き、その構造や美学を明らかにすることをめざしている。本年度はその第一段階である実態調査および分析のための基礎データ収集をおこなうため、夏期にカラブリア州、バジリカータ州、サルデーニャ州でフィールドワークをおこなった。複数の村を対象にしたインタビューや祭りなどの行事の参与観察の結果、筆者が確認し着目すべき事象として挙げるのは次の二点である。第一に、同じ舞踊でも地域さらには村(コミュニティ)ごとの多様性があり、それがしばしば強調されること、第二に、伝統芸能が綿々と受け継がれてきた(したがって「・創造」される必要はなかった)と同時に現代に特有の社会的変化から不可避な環境の中で「伝統」がそれぞれの立場から再解釈されていることである。第一の舞踊の地域性・多様性に関しては、現地で収録したビデオ資料の分析を進め、具体的なレベルで様式の差異を検討する一方、コミュニティ意識の問題としてローカル・アイデンティティという観点から言説の分析を試みている。また第二の伝統の問題に関しては、学会の全国大会でのシンポジウムなどを通じて、現代における民俗芸能の在り方をグローバルに捉えることも並行しておこなっている。この二つの問題意識を軸に、さらなる分析・考察を重ね、イタリア南部の舞踊/音楽を通して、最終的には地域文化と伝統の双方を交差的に理解する枠組みを検討していく。本年度はこれまでのフィールドワークの成果に基づき、その分析・考察結果を一つの新たな論点として国際学会の大会で発表し、論文としても投稿した。また、その成果を活かした研究を発展させていくため、さらなる資料収集を目的にフィールドワークを継続して行った。大会発表および論文では、民俗舞踊/音楽の考察において不可避な「伝統」という概念をめぐって、イタリア南部の具体的な事例に基づきつつ「多義的な伝統」という新たな解釈の枠組みを提起した。フィールドワークから明らかになったのは、文化の中の主体(エイジェント)によって「伝統」に対する観点も変わるという事実である。本研究では伝統概念に1.エスニシティ、2.オーセンティシティ、3.芸能体系の伝承の三つのコノテーションの可能性を指摘し、多義的な解釈の必要性と方法を論証した。これは国際大会においてヨーロッパの研究者他からケーススタディとして高い評価を受けた。そこでこの枠組みをベースに、さまざまなエイジェントに注目した多角的な視点からイタリアの民俗舞踊/音楽を考察していくことをもくろみ、カラブリア地方でフィールドワークを継続して行った。現地の楽器を含めた音楽、舞踊、文化や慣習等に関して、参与観察やインタビュー、ビデオによる資料収集等を行い、貴重な分析・考察データを得たことによって今後の研究の発展へ向けたさらなる予備調査ともなった。
半導体／超伝導体複合構造におけるトポロジカル量子ビットの開発

本研究では、超伝導体/半導体量子細線複合構造を用いて、トポロジカル量子ビットの実現、原理実証を目標としている。本年度は、トポロジカル粒子であるマヨラナ粒子の検出を目指して、超伝導体Al/半導体InAs量子細線ジョセフソン接合において、超伝導電流の観測および高周波測定による交流ジョセフソン効果の観測を試みた。半導体量子細線ジョセフソン接合において、マヨラナ粒子が実現するトポロジカル相では超伝導位相差が4πになると予測されているが、技術的な難しさにより、この系においてマヨラナ粒子の確かな実証はまだなされていない。今回、超伝導体金属の蒸着条件を最適化することにより、明瞭な超伝導電流を観測し、スイッチング電流をゲート電圧および磁場で変調することに成功した。さらに、高周波測定によって、零磁場において超伝導位相差2πを示すシャピロステップおよびジョセフソン雑音の観測に成功した。この結果は、この試料における交流ジョセフソン効果が測定可能なことを示している。一方、量子細線ジョセフソン接合において、トポロジカル相転移を観測するためには外部磁場を印加する必要があるが、磁場によって接合近傍の回路定数が変化し、交流ジョセフソン効果の高周波信号が変調を受けることを見出した。この結果は、トポロジカル量子ビット素子を設計する上で重要な結果であり、今後、試料の構造を最適化することにより、この系においてマヨラナ粒子の生成・検出、そして、トポロジカル量子ビットの実現が期待される。
看護職の手洗い方法のシステム作りに関する研究

今年度の研究では申請課題のなかでも基礎的な次の2点をテーマとして、病棟看護職の手洗いについて細菌学的調査を中心に行った。1 ICU患者の処置後の強酸性水(低塩素濃度、試用)による手洗いの効果と、患者・処置の種類の影響2 MRSA感染者を含む一般病棟患者の処置後の弱酸性水(既存)による手洗いの効果と、患者・処置の種類の影響なおいずれも比較対象は従来法の浴用石鹸での手洗いであり、手洗い手技は統一し、通常業務の中での手洗いの前後でスタンプ法により手指付着菌を採取、生化学的同定の結果から手洗い効果を分析した。上記1の調査では、菌種によらず手指の常在菌と考えられるものに関しては強酸性水・石鹸とも安定した除菌効果は得られず、また通過菌に関してはいずれの手洗いでもほぼ除菌されるという結果を得た(n=34)。ただそのような強酸性水手洗いと石鹸手洗いとの差異以上に、重症者への接触度の高い全身清拭+シ-ツ交換などの処置内容、呼吸・循環の重篤性にとどまらず全身皮膚疾患をも有する患者、等の条件が、処置後の汚染度の高さ、そして手洗い後の残存菌の存在に影響していた。上記2の調査では、手洗い後の残存菌の有無・多少に関してはやはり弱酸性水と石鹸手洗いとの間で有意な差は見られなかった(n=124)。手洗い所要時間は酸性水では石鹸の約半分であり、反復長期使用による皮膚障害(簡易皮脂量測定器の測定値)は見られなかった。ケアの種類と汚染度は調査1同様の結果を得、患者についてはMRSA保菌者や感染者同様の排菌のある者の存在、保菌者・感染者処置時の手袋不要の場合、などについてケースを検討した。このような排菌者の扱いについては今後さらに調査例数を増やしていく予定である。
禁忌物質を用いる挑戦的グリーン化学

化学製品は人々の生活環境を大きく向上させたが、一方で化学製品の製造プロセス中に起こる事故、問題によって生活環境が脅かされてきた。国内外の化学薬品製造工場の大爆発事故、更には反応器及びプラント内の清掃時に排出される廃液等の環境負荷の低減、プラント稼動時に使用するエネルギー・資源の削減(特に反応器内の温度、撹拌制御)、環境(E-factor及びPMI)に配慮したプロセス合成の開発が急務である。また、少ステップで、安全に、安価に、効率よく、高純度の有機物質をプロセス合成することは、合成化学者に課せられた重大な使命であるが、これまでは合成化学者の視点での研究がほとんどで、抜本的な解決策は未だ十分には開発されていない。本研究は、環境に優しく、高効率で、安全に禁忌物質のプロセス合成を目指すものである。有機化学に工学の再現性ある制御技術を融合させ、マイクロフローリアクターを用いた閉鎖系での持続可能なプロセス合成方法の開発を行う。本研究では、フローシステムを用いて、1)毒性または爆発性の高い化学物質を用いた危険な反応を安全に、2)99%以上の選択性で、3)工程数を簡略化し、4)反応後の精製が不必要で、5)反応後のカラムの交換や洗浄を要さず、繰り返し使用可能なカラムリアクターを用い、6)低温反応を室温で、7)パラレル型で大規模合成が可能なプロセスの確立を目的とする。即ち、本研究は従前の有機合成を一変させる新しい有機合成法を提供する。初年度は、反応後のカラムの交換や洗浄を要さず、繰り返し使用可能な有機不斉触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を確立し、通常低温で行う反応を、室温(温度制御無)で、かつ毒性または爆発性の高い化学物質を用いた危険な反応を安全に、高い反応収率と光学選択性を得ることに成功した。有機触媒は、高機能触媒を安価に作ることが出来、不斉合成も可能で、毒性も殆ど0で、グリーンケミストリーという分野で注目されている触媒である。しかしながら、有機触媒は10-30 mol%程度と大量の触媒を反応に要し、有機溶媒に対する溶解性の低さ故に、DMSO等の特殊な有機溶媒を用いる必要がある。しかし、申請者は、基質に対する有機触媒のモル比を0.01%、重量比もこれら触媒の1/10以下まで減少させることに成功した(Chem. Asian J,2017)。更にこの研究成果を発展させ、有機不斉触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を確立し、通常低温で行う反応を、室温(温度制御無)で、高い反応収率と光学選択性を得ることに成功し、世界的なジャーナルに投稿した(Chem. Eur. J. 2018)。有機触媒は、遷移触媒と異なり、触媒の活性を失うことがない事、有機溶媒に対する溶解性の低さを利用して、本研究では有機触媒をカラムに充填し、触媒を取り出すことなく繰り返し使用する事を可能にした。この繰り返し使用可能で安全な有機不斉触媒を充填したカラムを用いた不均一系不斉合成フロー法は、Aldol反応だけでなく、Mannich反応、o-nitroso aldol反応でも高い反応収率と化学選択性を得ることに成功している。更に、このフロー合成法の持続可能性と環境性を評価するため、不均一充填カラムフロー合成のための触媒の繰り返し使用または連続使用中の触媒性能を評価するために、触媒質量効率の新しい評価基準(PCME:Process catalyst mass efficiency)を提案した。フラスコ反応では多量の有機触媒量を必要とすることが欠点であったが、この不均一系触媒充填カラムフロー合成を用いることで、生産時の触媒質量効率を上げる事ができ、有機触媒の新たな利用可能性を示した。初年度で確立した触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を連続多段フロー反応に発展させる。その為には、1)一般的に流速を上げるとその系内にかかる圧力が上昇する、2)連続で多段反応を連結させて行う場合、1つの反応系にかかる背圧を配慮し、そのあとに続く反応系は背圧をそれより高くする必要がある、など化学反応とは別にエンジニア的問題も考慮する必要がある。そこで、有機触媒をスルーポア、メソポアのサイズを調整したシリカモノリス(高い通液性と空隙率により背圧が通常の充填剤よりも格段に低い)の表面に蒸着させ、有機不斉触媒担持シリカモノリスカラムの作成を試みる。更に、アミノ酸塩触媒をシリカにイオン結合させる方法(Chem. Commun. 2009)を応用し、プロリンとシリカモノリスをイオン結合させ、プロリン担持シリカモノリスカラムの作成し、有機不斉触媒担持シリカモノリスカラムの作成も試みる。他方で、反応性が高いことで知られているが、毒性や爆発性の為、十分には研究開発が進められていなかったニトロソ化合物、ジイミド及びその誘導体、シアン化水素、アジ化水素、アゾ化合物、ジアゾ化合物、ヒドラジン、ポリニトロベンゼン等の禁忌物質を用いた、不均一系触媒充填カラム合成フロー法を確立する。

また、少ステップで、安全に、安価に、効率よく、高純度の有機物質をプロセス合成することは、合成化学者に課せられた重大な使命であるが、これまでは合成化学者の視点での研究がほとんどで、抜本的な解決策は未だ十分には開発されていない。本研究は、環境に優しく、高効率で、安全に禁忌物質のプロセス合成を目指すものである。有機化学に工学の再現性ある制御技術を融合させ、マイクロフローリアクターを用いた閉鎖系での持続可能なプロセス合成方法の開発を行う。本研究では、フローシステムを用いて、1)毒性または爆発性の高い化学物質を用いた危険な反応を安全に、2)99%以上の選択性で、3)工程数を簡略化し、4)反応後の精製が不必要で、5)反応後のカラムの交換や洗浄を要さず、繰り返し使用可能なカラムリアクターを用い、6)低温反応を室温で、7)パラレル型で大規模合成が可能なプロセスの確立を目的とする。即ち、本研究は従前の有機合成を一変させる新しい有機合成法を提供する。初年度は、反応後のカラムの交換や洗浄を要さず、繰り返し使用可能な有機不斉触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を確立し、通常低温で行う反応を、室温(温度制御無)で、かつ毒性または爆発性の高い化学物質を用いた危険な反応を安全に、高い反応収率と光学選択性を得ることに成功した。有機触媒は、高機能触媒を安価に作ることが出来、不斉合成も可能で、毒性も殆ど0で、グリーンケミストリーという分野で注目されている触媒である。しかしながら、有機触媒は10-30 mol%程度と大量の触媒を反応に要し、有機溶媒に対する溶解性の低さ故に、DMSO等の特殊な有機溶媒を用いる必要がある。しかし、申請者は、基質に対する有機触媒のモル比を0.01%、重量比もこれら触媒の1/10以下まで減少させることに成功した(Chem. Asian J,2017)。更にこの研究成果を発展させ、有機不斉触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を確立し、通常低温で行う反応を、室温(温度制御無)で、高い反応収率と光学選択性を得ることに成功し、世界的なジャーナルに投稿した(Chem. Eur. J. 2018)。有機触媒は、遷移触媒と異なり、触媒の活性を失うことがない事、有機溶媒に対する溶解性の低さを利用して、本研究では有機触媒をカラムに充填し、触媒を取り出すことなく繰り返し使用する事を可能にした。この繰り返し使用可能で安全な有機不斉触媒を充填したカラムを用いた不均一系不斉合成フロー法は、Aldol反応だけでなく、Mannich反応、o-nitroso aldol反応でも高い反応収率と化学選択性を得ることに成功している。更に、このフロー合成法の持続可能性と環境性を評価するため、不均一充填カラムフロー合成のための触媒の繰り返し使用または連続使用中の触媒性能を評価するために、触媒質量効率の新しい評価基準(PCME:Process catalyst mass efficiency)を提案した。フラスコ反応では多量の有機触媒量を必要とすることが欠点であったが、この不均一系触媒充填カラムフロー合成を用いることで、生産時の触媒質量効率を上げる事ができ、有機触媒の新たな利用可能性を示した。初年度で確立した触媒充填カラムを用いた不均一系不斉合成フロー法を連続多段フロー反応に発展させる。
内軟骨性骨形成と関節軟骨維持・再生を対象としたニュートリゲノミクス研究

1)ヒト軟骨細胞様培養細胞株HCS-2/8をグルコース飢餓状態で培養するとCCN3/Novの遺伝子発現が顕著に上昇することを昨年報告したが、もう一つの軟骨代謝に重要なCCNタンパク質CCN2/CTGFはグルコース飢餓で遺伝子発現は低下した。CCN2とCCN3はお互いに遺伝子発現を負に制御することは以前に報告しており、また、CCN3の過剰発現TGマウスは内軟骨性骨形成が障害されて低成長を示したことから、グルコース飢餓状態は単に栄養状態が悪くなり栄養源が不足したから低成長になったのではなく、軟骨成長を制御するこれらの重要なCCNタンパク質の遺伝子発現を制御することによって発育障害を起こすことが示唆された。なお、グルコサミンとメチルグリオキサールのCCN2遺伝子発現に対する予備的検討では、現段階では特に影響は見られていない。2)マウス軟骨(細胞)にメラトニン受容体MT1とMT2が存在すること、メラトニン合成酵素AANATとHIOMTが発現しメラトニンを産生することを明らかにした。また、メラトニンを軟骨細胞培養系に添加することにより、細胞増殖とCol2a1, Aggrecan, Sox9の発現が亢進したが、Col10a1は阻害された。従って、メラトニンは軟骨細胞の増殖、成熟を促進するが肥大化は阻害することが明らかとなった。なお、メラトニン合成と受容体発現に日内リズムが関連していることも明らかになった。すなわち、トリプトファン代謝物としてセロトニンだけでなくメラトニンが軟骨の成長・発育に重要であることが明らかになった。なお、軟骨細胞の分化機構を亢進させるジブチリルcAMPでHCS-2/8細胞のポリアミン合成酵素オルニチン脱炭酸酵素の遺伝子発現が亢進したが、CCN2遺伝子発現はむしろ低下したので、この点に関しては、今後さらに検討を続ける予定である。本年度は、三大栄養素のうち糖質代謝物としては、飢餓状態による発育障害が単に栄養源が不足するからではなく、グルコース飢餓状態における軟骨成長因子CCN2/CTGFの発現抑制、しかも相反する作用を有するCCN3/Novによる負の制御によるCCN2の発現抑制が関与するなど、糖質代謝物としての新たな追加例は例示できていないものの、グルコースのニュートリゲノミクスについて、深く掘り下げる研究成果が得られた。また、アミノ酸代謝産物としては、2例目としてトリプトファン代謝産物で、セロトニンがさらに代謝されたメラトニンについて成果をあげて、学会発表だけでなく、論文として国際誌に発表することまでできた。糖質代謝物に関してはグルコースによる、軟骨成長因子CCN2/CTGFの発現調節機構が明らかになり、アミノ酸代謝産物に関しては、新たにメラトニンが軟骨ニュートリゲノミクスの二例目となることが明らかになった。この過程で、特に後者については論文化を急いだが故に、メタボローム解析が先送りとなったが、これを遂行して新たな調節機能を有する代謝物の探索を行う。1)ヒト軟骨細胞様細胞株HCS-2/8をグルコース飢餓状態で培養すると軟骨代謝に重要な役割を演ずるCCNファミリータンパク質の1つCCN3/Novの遺伝子発現は顕著に上昇した。解糖系阻害剤であるモノヨード酢酸で同細胞を処理すると同様にCCN3/Novの遺伝子発現は著しく上昇した。なお、他のCNN1,CCN2, CCN4-6の中ではCCN5の遺伝子発現も上昇し、CCN2/CTGFの遺伝子発現は低下した。一方、同細胞におりオリゴマイシンを作用させて酸化的リン酸化を阻害してもCCN3遺伝子発現には変動はみられなかった。なお、モノヨード酢酸によるCCN3の遺伝子発現の上昇は解糖系阻害によるCCN3プロモーター活性の上昇によることがわかった。以上の結果は、軟骨細胞におけるCCN3の転写が、ミトコンドリアにおけるATP産生(エネルギー産生)ではなく解糖系活性の直接的制御下にあることを示すとともに、関節軟骨においてグルコース欠乏の際にはCCN3が誘導され、軟骨防御機構が働く可能性を示している。2)トリプトファン代謝物セロトニン(5-HT)の受容体(5-HT2R)のサブタイプである5-HT2ARおよび5-HT2BRがヒト軟骨細胞用細胞株HCS-2/8に発現していた。同細胞にて、軟骨成長・再生因子であるCCN2/CTGFの産生が5-HT2ARのアゴニストにより、また、5-HTと5-HT2BRアンタゴニストの同時投与により増加した。一方、5-HTと5ーHT2ARアンタゴニストにより減少した。マウス成長板には5ーHT2ARが、関節軟骨には5ーHT2BRが局在した。これらの知見から、5-HTが成長板の5ーHT2ARを介してCCN2の産生を促進し、関節軟骨の5-HT2BR介してCCN2の産生を抑制していること、即ちトリプトファン代謝物が軟骨のCCN2の産生を制御していることが明らかになった。本年度は、三大栄養素のうち糖質代謝産物とアミノ酸代謝産物の軟骨においてニュートリゲノミクスが適応出来ることを示す例をそれぞれ一例ずつ示す予定であったが、糖質代謝産物の一例としてグルコース、アミノ酸代謝産物の一例としてトリプトファン代謝物セロトニン(5-HT)について研究実績の概要に記載した成果を挙げただけでなく、その成果を学会発表はもとより、論文として国際誌に発表することまで出来た。

通常、データが出揃ってもそれを国際誌に発表し論文化するには、早くて数ヶ月、場合によっては年単位の時間を要することも多く、このことを考えると当初の計画以上に進展していると言える。1)ヒト軟骨細胞様培養細胞株HCS-2/8をグルコース飢餓状態で培養するとCCN3/Novの遺伝子発現が顕著に上昇することを昨年報告したが、もう一つの軟骨代謝に重要なCCNタンパク質CCN2/CTGFはグルコース飢餓で遺伝子発現は低下した。CCN2とCCN3はお互いに遺伝子発現を負に制御することは以前に報告しており、また、CCN3の過剰発現TGマウスは内軟骨性骨形成が障害されて低成長を示したことから、グルコース飢餓状態は単に栄養状態が悪くなり栄養源が不足したから低成長になったのではなく、軟骨成長を制御するこれらの重要なCCNタンパク質の遺伝子発現を制御することによって発育障害を起こすことが示唆された。なお、グルコサミンとメチルグリオキサールのCCN2遺伝子発現に対する予備的検討では、現段階では特に影響は見られていない。2)マウス軟骨(細胞)にメラトニン受容体MT1とMT2が存在すること、メラトニン合成酵素AANATとHIOMTが発現しメラトニンを産生することを明らかにした。また、メラトニンを軟骨細胞培養系に添加することにより、細胞増殖とCol2a1, Aggrecan, Sox9の発現が亢進したが、Col10a1は阻害された。従って、メラトニンは軟骨細胞の増殖、成熟を促進するが肥大化は阻害することが明らかとなった。なお、メラトニン合成と受容体発現に日内リズムが関連していることも明らかになった。すなわち、トリプトファン代謝物としてセロトニンだけでなくメラトニンが軟骨の成長・発育に重要であることが明らかになった。なお、軟骨細胞の分化機構を亢進させるジブチリルcAMPでHCS-2/8細胞のポリアミン合成酵素オルニチン脱炭酸酵素の遺伝子発現が亢進したが、CCN2遺伝子発現はむしろ低下したので、この点に関しては、今後さらに検討を続ける予定である。本年度は、三大栄養素のうち糖質代謝物としては、飢餓状態による発育障害が単に栄養源が不足するからではなく、グルコース飢餓状態における軟骨成長因子CCN2/CTGFの発現抑制、しかも相反する作用を有するCCN3/Novによる負の制御によるCCN2の発現抑制が関与するなど、糖質代謝物としての新たな追加例は例示できていないものの、グルコースのニュートリゲノミクスについて、深く掘り下げる研究成果が得られた。また、アミノ酸代謝産物としては、2例目としてトリプトファン代謝産物で、セロトニンがさらに代謝されたメラトニンについて成果をあげて、学会発表だけでなく、論文として国際誌に発表することまでできた。軟骨ニュートリゲノミクスの端緒を開く研究として、糖質代謝物とアミノ酸代謝物をそれぞれ1例ずつ、論文発表出来たので、他の糖質代謝物とアミノ酸代謝物についても検討して、その例を増やしていくこととする。対象としては、研究計画調書に記載したとおり、糖質代謝物としてはグルコサミン等、アミノ酸代謝物ではポリアミン、メラトニン等が挙げられる。さらに、上記の糖質代謝物とアミノ酸代謝物のそれぞれ1例ずつが、予想以上に早くデータが出揃ったため、その論文化を急いだが故に、メタボローム解析が先送りになったが、これを遂行して新たな調節機能を有する代謝物の探索を行う。糖質代謝物に関してはグルコースによる、軟骨成長因子
日本列島下における上部マントル地震波速度不連続面のレシーバ関数イメージング

昨年度に、日本列島下における上部マントル(深さ800kmまで)の地震学的構造をレシーバ関数によって明らかにした。最も大きな成果は、太平洋スラブ上面に対応する大きな地震波速度コントラストがマントル遷移層まで検出されたことである。本年度は、この速度コントラストに着目し、その成因を明らかにした。通常、太平洋スラブ上面の速度コントラストは深さ100kmほどでなくなる。しかし、もし太平洋スラブの上のマントルウェッジ内に含水鉱物が存在すれば、スラブ上面とマントルウェッジの間に速度コントラストが生じる。現在投稿中のTonegawa etal.submitted to EPSLでは、スラブ内部およびマントルウェッジ内の含水鉱物の存在を明らかにし、スラブ上面の速度コントラストがマントル遷移層まで維持されることを示した。これらの結果は、7月にイタリアで開催されたIUGG 2007、および12月にアメリカで開催されたAGU fall meeting 2007において発表した。また、その際にかかる旅費は特別研究員奨励費の一部を使用した。また、別の手法でもこの上面付近の速度コントラストを検出したほうが説得力があるので、ScSレシーバ関数を作成することで、その検出を試みた。過去の研究で、スラブ上面で変換されたScSp波が日本各地の観測点で観測されている。本研究では、振幅の極性も考慮にいれるために、ソースをデコンボリューションすることでレシーバ関数を作成した。この操作によって、P波レシーバ関数よりも深いところまでスラブ上面の地震学的特徴を追えるようになった。これらの結果は、10月に仙台で行われた日本地震学会2007年度秋季大会で発表し、その際の旅費は特別研究員奨励費の一部を使用した。本年度の成果は大きく二つに分けられる。ひとつは防災科学研究所から提供されている傾斜計記録を用いてレシーバ関数を作成したこと、もうひとつはアメリカのライス大学に赴いて、差分法による地震波の走時計算を習得したことである。日本列島には、約700点という高密度な傾斜計観測網が展開されており、過去の研究では、この傾斜計が長周期地震計としての特性を持つということが指摘されている。本研究ではこの特性に注目し、傾斜計記録を用いてレシーバ関数を作成するということを行った。利点としては、傾斜計記録には長周期成分が含まれているので、上部マントルからの情報を含んでいる可能性が高いということと、世界でも類を見ないほど高密度に展開されているので、過去の研究にはない精度で上部マントルの構造推定が可能になるということが挙げられる。実際、本研究では、沈み込む太平洋スラブの上面・下面をそれぞれ400km,600kmの深さまでイメージングに成功した。また、410kmおよび660km不連続面の構造のイメージングも、過去の研究に比べて、より明瞭にイメージングすることができた。しかし、現在は1次元速度モデルを用いてイメージングを行っており、上記のような410,660km不連続面や太平洋スラブのより詳細な構造を推定するためには、2次元もしくは3次元速度モデルを用いる必要がある。そのために、現在ライス大学に赴き、差分法によって2次元速度モデルを用いて走時計算を行うということを試みた。今後は、引き続きライス大学に滞在し、マイグレーションなどの他の手法でのイメージングを試みる予定である。また、その後は差分法によって合成波形なども作成していく予定である。これによって、スラブやその他の水平成層構造によって、イメージングがどのような影響を受けているかを把握することができるので、研究を進めていく上で非常に重要である。本年度の成果として最も大きなものは、特別研究員として採用されてから2年間かけて行ってきたことを、博士論文としてまとめたことである。日本列島には、約700点という高密度な傾斜計観測網が展開されており、昨年度の研究で、この記録を使用してレシーバ関数を作成するということを行った。本年度では、この記録を用いてマイグレーションという手法を適用して、日本列島下の上部マントル構造のイメージングを行った。結果として、上部マントルに存在する410,660km不連続面を明瞭に検出し、沈み込む太平洋スラブの上面・下面も検出した。ここまでは、昨年度まで用いていた手法での結果とも調和的である。昨年度の結果よりも向上した点として、下部マントルに突き抜けている太平洋スラブが水平方向に変化していることが挙げられる。近年の地震波トモグラフィーの研究で、日本列島の下では太平洋スラブが660km不連続面を突き抜けたあたりで滞留し、北側では660km不連続面の上で滞留している可能性が示唆されていた。しかし、地震波トモグラフィーでは、マントル遷移層の深さでの解像度が低いので、これらの結果を他の手法で保証する必要があった。本研究では、この地震波トモグラフィーで得られた結果と非常に調和的な結果が得られ、地震波トモグラフィーの結果を保証することができたと考えられる。これらの内容を博士論文としてまとめ提出した。今後は、合成波形を作成してこれらの結果の検証を行い、また、速度構造についても言及していく予定である。これによって、上部マントルの熱学的構造や岩石学的構造なども明らかになっていくことが期待される。