hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
延髄呼吸性ニューロンのパッチクランプ法によるイオンチャネル解析

少数のPre-I、I及びEニューロンに低閾値Caスパイク(LTS)の発生が見られた。これらとは別に、多くのPre-IとTypeIII(Pre-Iから抑制入力を受けるタイプ)のIニューロンは、後脱分極性Caプラトー電位(ADP)を発生した。ADPは、ほとんどのEニューロンには見られなかった。ADPは、-50-45mVの膜電位レベルで顕著に見られ,閾値がLTSより高くHTSより低く、膜の過分極により抑制された。また、Co2+によりブロックされ、Ba2+により増強された。2.Kチャネルについてニスタチン-穿孔型ホールセル記録法を用いた解析の結果、Pre-I、Eニューロンにバースト後過分極性電位が見られ、Ca依存性Kチャネルの存在が示唆された。また、Eニューロンには、遅延興奮を示すものがあり、A電流-Kチャネルの存在が示唆された。はじめの目的であった呼吸性ニューロンのCaチャネルについての解析の手順は、ほぼ確立された。これによって、Caチャネルのサブタイプ(HTS,LTS,ADP)の存在が明かにされ、今後の薬理学的な性質解析への道が開かれたと言える。また、新しいタイプと考えられるCaチャネル(ADP)の分布は、ニューロンの種類(発火パターン)によって異なり、バースト形成における役割が興味深い。薬理学的特性の解析が今後の課題である。本研究の目的は,ほ乳動物延髄呼吸性ニューロンにおける膜のイオンチャネルをパッチクランプ法を用いて解析することであった.このため,新生ラット摘出脳幹-脊髄標本を用いて,呼吸リズム形成に重要であると考えられる吸息先行型(Pre-I)ニューロン,吸息性(Insp)ニューロン及び持続的呼息性(Exp)ニューロンの,特にCaチャネルを中心に解析した.これらの呼吸性ニューロンは,延髄吻側腹外側部において記録された.TTXによるNaチャネルのブロック及びCs^+,TEA^+によるKチャネルのブロック下で,少なくとも4種類のCa^<2+>依存膜電位応答が明らかにされた:1)高閾値Ca^<2+>スパイク(HTS);閾値が-40-20mVであり,解析を行なったすべてのニューロンで観察された.2)低閾値Ca^<2+>スパイク(LTS)を含むリバウンド応答;とくにLTS(-50mV以下の保持電位で過分極電流パルス終了時に発生する脱分極応答)は,標準灌流液またはTTX存在下で,持続的発火(トーニックペースメーカ)活動を示す傾向のある,Pre-I,Insp,Expニューロンにおいて多く見られた.3)低閾値Ca^<2+>後脱分極(L-ADP);-50mV以下の保持電位で発生し,その大きさは膜電位が深くなるほど大きくなった.これは,少数のInspニューロンにおいて観察された.4)中間閾値Ca^<2+>プラトー電位(ITP);閾値が-50-40mVにあり,静止電位(約-50mV)付近からのわずかの脱分極で誘発される緩徐脱分極応答及び,脱分極性電流パルスの終了時に見られる後脱分極によって特徴付けられた.後脱分極の大きさは,保持電位を深くすると小さくなった.これは約半数のPre-Iニューロン及びタイプIII Inspニューロン(Pre-Iから抑制性入力を受けるもの)において観察された.またITP発生に,Pタイプ(そしておそらくNタイプ)Caチャネルが関与することが示唆された.これらのCa^
強磁場環境が生物に与える影響に関する研究

本研究課題では,磁場の生物に対する影響を評価することを目的として,定常強磁場による以下の実験を行った.最大10テスラの定常磁場を発生させることができる超伝導マグネット中で,線虫C. elegansおよび初期発生中のメダカ卵に対する10テスラの磁場を垂直方向に24および48時間曝露した.その後,線虫は発生,成長および繁殖力を5世代後まで観察した.また,メダカは孵化時間,成長,繁殖力を検討した.線虫は,卵,幼虫期(L1からL4期),および成虫期に曝露したものについて検討したが,成長,繁殖能の顕著な変化は見られなかった.また,系世代的な影響も確認できなかった.一方,メダカは発生初期卵を曝露したところ,発生過程においてコントロールとの違いは観察されなかったが,孵化までに要する日数がコントロールと比較して数日早くなる傾向が見られた.さらに,数回の曝露実験中に稚魚が成長するにつれ,遊泳および行動に異常をきたしたものが現れる場合があった.その遊泳と行動の異常は,魚体制御の傾きと頭を上にした縦泳ぎおよび遊泳中の突然筋肉が硬直して垂直方向に回転する行動であった.また,縦泳ぎをしたメダカは成魚まで成長しなかった.しかしながら,異常行動を示す雌雄ペアからの2世代目のメダカには異常行動をとるものは現れなかった.磁場方向・再現性および解剖学的な更なる検討が必要であるが,以上の結果から,強磁場環境は生物に影響を与える可能性があることが示され,その影響は遺伝子レベルではなく,おそらく神経系の発達などに強く影響を及ぼすと考えられ,高等な生物の発生時期などに顕著に現れる可能性が高いことが示唆された.本研究課題では,磁場の生物に対する影響を評価することを目的として,定常強磁場による以下の実験を行った.最大10テスラの定常磁場を発生させることができる超伝導マグネット中で,線虫C. elegansおよび初期発生中のメダカ卵に対する10テスラの磁場を垂直方向に24および48時間曝露した.その後,線虫は発生,成長および繁殖力を5世代後まで観察した.また,メダカは孵化時間,成長,繁殖力を検討した.線虫は,卵,幼虫期(L1からL4期),および成虫期に曝露したものについて検討したが,成長,繁殖能の顕著な変化は見られなかった.また,系世代的な影響も確認できなかった.一方,メダカは発生初期卵を曝露したところ,発生過程においてコントロールとの違いは観察されなかったが,孵化までに要する日数がコントロールと比較して数日早くなる傾向が見られた.さらに,数回の曝露実験中に稚魚が成長するにつれ,遊泳および行動に異常をきたしたものが現れる場合があった.その遊泳と行動の異常は,魚体制御の傾きと頭を上にした縦泳ぎおよび遊泳中の突然筋肉が硬直して垂直方向に回転する行動であった.また,縦泳ぎをしたメダカは成魚まで成長しなかった.しかしながら,異常行動を示す雌雄ペアからの2世代目のメダカには異常行動をとるものは現れなかった.磁場方向・再現性および解剖学的な更なる検討が必要であるが,以上の結果から,強磁場環境は生物に影響を与える可能性があることが示され,その影響は遺伝子レベルではなく,おそらく神経系の発達などに強く影響を及ぼすと考えられ,高等な生物の発生時期などに顕著に現れる可能性が高いことが示唆された.
セラミック体分離膜を用いた菌体循環型バイオリアクターの開発

代表的な醸造食品であるエタノール・酢酸・乳酸などの醗酵生産においては,これら代謝産物が顕著な生産物阻害をもたらし従来行われてきた回分醗酵では生産物の蓄積と共に生産菌の増殖・代謝活性が抑制され醗酵生産に多大な制約が強いられる.本研究はこれら阻害作用を受ける醗酵プロセスに対し,乳酸醗酵を例にとり,阻害物質の除去・菌体の長期再利用による生産性の向上を計かるべく菌体分離循環型バイオリアクターの開発とその有用性の検討を目的とした.1)耐熱性・耐薬品性に優れ,かつ濾過抵抗の少ない膜材料として,コーディオライトを用い円筒状に焼結加工した分離膜(内径17mm,外径30mm,長さ240mm,孔計0.1μm)を作成しその特性につい明らかにした.すなわちクロスフロー型濾過において濾過速度を支配する膜近傍の物質移動係数は,従来用いられていた高分子膜によるものに比べ約10倍大きな値を示し,かつ乳酸菌の分離効率も極めて高かった.また1本の円筒状分離膜により通常の回分醗酵における乳酸菌の分離除去・再利用への利用には300torr.の圧力差を与えることで充分に可能であった.2)1)で明らかにした分離膜モジュールを組み込んだ繰返し回分醗酵用バイオリアクターシステムを用い, 1回の仕込み糖量を100g/e(乳酸の生成は約80%)として菌体の循環再利用による繰返し操作を行なったところ,菌体濃度は順次高濃度に保たれ, 5回目の繰返し操作では約26g/lに達し,阻害作用を緩和しつつ行なった回分操作によって乳酸菌の生育・醗酵能は良好な状態で維持されていることが明らかとなった.しかしながら繰返し,回分操作に対して菌体の増殖速度は若干抑制される傾向を示しその最適操作条件の検討および濃縮された他の代謝産物の影響の検討も必要と思われる.代表的な醸造食品であるエタノール・酢酸・乳酸などの醗酵生産においては,これら代謝産物が顕著な生産物阻害をもたらし従来行われてきた回分醗酵では生産物の蓄積と共に生産菌の増殖・代謝活性が抑制され醗酵生産に多大な制約が強いられる.本研究はこれら阻害作用を受ける醗酵プロセスに対し,乳酸醗酵を例にとり,阻害物質の除去・菌体の長期再利用による生産性の向上を計かるべく菌体分離循環型バイオリアクターの開発とその有用性の検討を目的とした.1)耐熱性・耐薬品性に優れ,かつ濾過抵抗の少ない膜材料として,コーディオライトを用い円筒状に焼結加工した分離膜(内径17mm,外径30mm,長さ240mm,孔計0.1μm)を作成しその特性につい明らかにした.すなわちクロスフロー型濾過において濾過速度を支配する膜近傍の物質移動係数は,従来用いられていた高分子膜によるものに比べ約10倍大きな値を示し,かつ乳酸菌の分離効率も極めて高かった.また1本の円筒状分離膜により通常の回分醗酵における乳酸菌の分離除去・再利用への利用には300torr.の圧力差を与えることで充分に可能であった.2)1)で明らかにした分離膜モジュールを組み込んだ繰返し回分醗酵用バイオリアクターシステムを用い, 1回の仕込み糖量を100g/e(乳酸の生成は約80%)として菌体の循環再利用による繰返し操作を行なったところ,菌体濃度は順次高濃度に保たれ, 5回目の繰返し操作では約26g/lに達し,阻害作用を緩和しつつ行なった回分操作によって乳酸菌の生育・醗酵能は良好な状態で維持されていることが明らかとなった.しかしながら繰返し,回分操作に対して菌体の増殖速度は若干抑制される傾向を示しその最適操作条件の検討および濃縮された他の代謝産物の影響の検討も必要と思われる.
ブラキシズムに対するスプリントの治療メカニズムを明らかにする消化器内科学的研究

被験者に対して、睡眠時の咀嚼筋活動の記録と顎顔面運動等の記録を被験者の自宅で行い、国際的に用いられているLavigneらの研究用診断基準に基づいて、ブラキシズム患者(患者群)と正常者(対照群)の最終診断を行った。上顎全歯被覆型スプリントは、1mm厚の硬質レジンシートを加圧形成器によって作製した。全被験者に対して、スプリントの装着時と非装着時(覚醒時)において、それぞれ安静時、最大噛み締め時ならびに咀嚼様運動時の5分間の唾液流出量を測定した。ブラキシズム群および対照群における比較で、全ての被験動作時において、スプリントの装着、非装着に関わらず、唾液流出率に、有意の差を認めなかった。全被験者に対するスプリントの効果の検討の結果、全ての被験動作において、咀嚼様運動時に、スプリントの装着、非装着に関わらず、安静位、噛み締め時に比べ唾液流出率が有意に増加した。また、噛み締め時においては、スプリント装着時に唾液流出率が非装着時に比べ、有意に高い値を示したが、安静時においては、有意の差を認めなかった。唾液流出率に対するスプリント装着の効果を検討すると、スプリント装着により唾液流出率が有意に増加する被験者と増加しない被験者が存在した。唾液流出率が増加した被験者において、夜間にスプリントを装着すると下部食道内の平均pHは上昇し、GER(Gastroesophageal reflux)およびRMMA(Rhythmic Masticatory Muscle Activity)の頻度および時間あたりにそれらが占める割合が有意に減少することが示唆された。以上から、ある被験者においては、スプリント装着時のブラキシズムの頻度の低下と下部食道内の平均pHの上昇に何らかの関連性があることが示唆された。被験者に対して、カウンセリングと診査(口腔内、顎関節等)を行い、最近6か月間に3回/週以上の歯ぎしり、起床時における咀噛筋の疲労感や違和感ならびに歯の咬耗が認められる者をブラキシズム患者とし、これらの症状ならびに顎関節症状を共に認めない者を正常者とした。本研究に同意した被験者に対して、ビデオ画像撮影装置を用いて、睡眠時の咀嚼筋活動の記録と顎顔面運動等の記録を被験者の自宅で行い、国際的に用いられているLavigneらの研究用診断基準(4回/時以上のブラキシズムエピソード、25回/時以上のブラキシズムバーストならびに2回/晩以上の歯ぎしり音)に基づいて、ブラキシズム患者(患者群)と正常者(対照群)の最終診断を行った。ブラキシズム群および対照群における比較では、スプリント装着時および非装着時における全ての被験動作時において、ブラキシズム群の唾液流出率に、有意の差を認めなかった。全被験者に対するスプリントの効果の検討の結果、全ての被験動作において、咀嚼様運動時には、スプリントの装着、非装着に関わらず、安静位、噛み締め時に比べ唾液流出率が有意に増加した。また、噛み締め時においては、スプリント装着時に唾液流出率が非装着時に比べ、有意に高い値を示した。安静時においては、有意の差を認めなかった。今後、このスプリントを装着して唾液流出率が増加した群と増加しなかった群の睡眠時のブラキシズムエピソードを検討する予定である。

被験者に対して、睡眠時の咀嚼筋活動の記録と顎顔面運動等の記録を被験者の自宅で行い、国際的に用いられているLavigneらの研究用診断基準に基づいて、ブラキシズム患者(患者群)と正常者(対照群)の最終診断を行った。上顎全歯被覆型スプリントは、1mm厚の硬質レジンシートを加圧形成器によって作製した。全被験者に対して、スプリントの装着時と非装着時(覚醒時)において、それぞれ安静時、最大噛み締め時ならびに咀嚼様運動時の5分間の唾液流出量を測定した。ブラキシズム群および対照群における比較で、全ての被験動作時において、スプリントの装着、非装着に関わらず、唾液流出率に、有意の差を認めなかった。全被験者に対するスプリントの効果の検討の結果、全ての被験動作において、咀嚼様運動時に、スプリントの装着、非装着に関わらず、安静位、噛み締め時に比べ唾液流出率が有意に増加した。また、噛み締め時においては、スプリント装着時に唾液流出率が非装着時に比べ、有意に高い値を示したが、安静時においては、有意の差を認めなかった。唾液流出率に対するスプリント装着の効果を検討すると、スプリント装着により唾液流出率が有意に増加する被験者と増加しない被験者が存在した。唾液流出率が増加した被験者において、夜間にスプリントを装着すると下部食道内の平均pHは上昇し、GER(Gastroesophageal reflux)およびRMMA(Rhythmic Masticatory Muscle Activity)の頻度および時間あたりにそれらが占める割合が有意に減少した。よって、スプリント装着時のブラキシズム活動性の低下は、食道内の酸を洗い流す唾液の分泌の増加によるものであることが示唆された。
自文化の民族誌への挑戦：生まれ育った横須賀から日本文化・社会を再考する

2018年度は、横須賀、横浜、東京、沖縄・那覇などに出張し、米軍基地の文化的影響について、とりわけ音楽の面に焦点を当てて、図書館での資料調査・収集と関係者へのインタビューを行った。また、アメリカに対する愛憎半ばする私自身のアンビバレントな感情が文化人類学を学ぶことを促したことを再認識した。調査の進展とともに、自己形成期の時代(1960年代後半から70年代前半)の政治・社会・文化的な背景が思いのほか広く深く、私自身と横須賀のみならず日本社会・文化にも大きな影響を直接・間接に及ぼしていることが明らかになった。インタビューをした相手の多くは、自身の同級生や友人、知り合いなどであり、また図書館の資料もアクセスしやすく、やや遅れ気味ながらも順調に進んでいる。やや遅れ気味なのは、2019年7月に京都が記録的な猛暑に襲われ、疲労、過労、ストレス、その他が重なってヘルペス(帯状疱疹)を発症し、1ヶ月ほどの治療と自宅静養を余儀なくされたためである。また他方で、横須賀・横浜を超えて、日本の大衆文化・社会意識の変容にまで関心が広がってきたために、当初の問題構成をどこまで広げるべきか、迷いつつ研究を進めている。横須賀・横浜だけに限定せず、沖縄さらにはフィリピン(オロンガポ)にまで対象を広げ、大きな網でアメリカの政治・軍事・文化的ヘゲモニーの具体的な作用の仕方について調査してゆきたい。挑戦的研究なので、小さく小賢しくまとまるよりも、今後に大きな問題系へと研究を拡大発展させてゆくための突破口となる手がかりや足場としたい。ただし19年度には、今までに集めたインタビューと資料にもとづき、研究の成果を積極的に発表してゆきたい。今年は初年度であるため、次年度での全面的な調査・研究の展開のための準備期間と考え、以下の活動を行った。1)横須賀と横浜で資料の収集とインタビューを行った。2)海外調査の経験を豊富に有し、同時にフィールドワークによって自文化(日本文化)の調査・研究をする異分野の研究者(開発)を京都に招き、セミナー・ワークショップを開催した。参加者は東京大学教授・菅豊(日本民俗学)、東京大学教授・青山和佳(開発経済学)、東京大学教授・中西徹(開発経済学)、秋田公立美術大学教授・岸建太(建築学・複合芸術論)ら計10名である。議論をとおして、異分野の学際研究プロジェクトを試行ようとの合意に至ったことは大きな成果であり。2018年度には、秋田公立美術大学で第2回目のセミナー・ワークショップを開く予定である。3)横須賀との比較の観点から、フィリピンのスービック町(1992年まで米国第7艦隊の基地があった)で資料収集を行った。横須賀、横浜での資料収集とインタビューは、かつて私自身が生まれ育った町なので土地勘があり、また友人知人が多いので彼らの理解と協力が得られ、当初の予定通に順調に研究は進展している。横須賀と横浜でのインタビューと資料収集を更に進める。また、今年度(2018)は、沖縄での調査を予定している。横須賀、スービック、沖縄は、米海軍によって心ならずも基地としての役割を押し付けられてきたことで共通体験を有しており、そのことがもたらす影響について比較検討を始める。現地住民のアメリカ体験に関する三角測量である。2018年度夏休みに、集中的な調査をする予定であったが、京都を襲った猛暑のために体調を崩し、その後ヘルペス(帯状疱疹)を発症し、1ヶ月ほどの通院治療と自宅静養をした。そのために、研究活動を一時中断を余儀なくされた。2019年度は、18年度の夏休み中に計画していたフィリピンにおける米軍基地と大衆文化の影響についての現地調査行う。また横須賀、横浜、沖縄などでの現地調査を継続する。そして研究成果を英語による研究論文として発表するために、日本語草稿を完成させ謝金によって英訳する。
誤嚥性肺炎の新規動物モデルの確立と革新的治療法の探索

これまでマウス慢性誤嚥性肺炎モデルはなかった。また慢性炎症は血管のリモデリングやリンパ管新生を惹起するが、繰り返す誤嚥性肺炎を慢性炎症と捉えた報告もなかった。またその脈管系の解析もなかった。我々はマウス誤嚥性肺炎モデルを作成し慢性炎症の存在及び血管のリモデリングとリンパ管新生を気道や肺で認めた。これらの原因タンパク質の発現を確認し誤嚥性肺炎で亡くなった剖検例の肺で慢性炎症とリンパ管新生亢進を確認した。これまで確立した誤嚥性肺炎の動物モデルはなかったため、そのモデルの確立を最初に目指した。様々な実験系を試した結果、C57BL/6マウスに麻酔をかけて胃酸を模してPH 2とした塩酸溶液に胃液の成分であるペプシンを混ぜたものを25μl経鼻投与し、連続して口腔や鼻腔の環境をまねて細菌由来の毒素のlipqpolysaccharide(LPS)を混ぜた溶液を25μl経鼻投与した。これを週に5回、3週から4週間にわたって投与したところ、コントロール群に比べて3週及び4週処置群で有意な体重減少を認めた。3週間もしくは4週間処置後マウスに麻酔をかけ、左心室からカニューレを挿入して高圧でパラホルムアルデヒドを還流した後気管を取り出した。この気管を血管のマーカーであるCD31、及びリンパ管のマーカーであるLYVE-1に対する抗体で免疫染色したところリンパ管新生と弱い血管のリモデリングが認められた。リンパ管新生の指標として伸びつつある新生リンパ管の芽の数を計測したところコントロール群に比べて3週間処置群、4週間処置群共に有意な増加を認めた。血管のリモデリングは定量化してもコントロール群と誤嚥群で差はなかった。またコントロール群に比べ気管傍リンパ節の有為な重量増加を3週間及び4週間処置群で認めた。肺のH&E染色では両肺に公汎にわたる単球系細胞の浸潤と一部器質化した肺炎像を3週間及び4週間処置群で認めた。体重減少より誤嚥による全身状態の悪化、リンパ管の芽の数増加より誤嚥によるリンパ管新生の誘導が示唆された。リンパ節の重量増加より免疫反応の強い活性化が示唆された。また、誤嚥性肺炎実験モデルにおいては血管の変化は弱く、むしろリンパ管が強く変化する事が示唆された。これらの結果は日常の診察で頻繁に出会う誤嚥性肺炎の病態の解明と新規治療法の開発に少しずつ貢献しつつあると考えられる。昨年度に今まで確立されていなかったマウス誤嚥性肺炎モデルを確立したため、今年度は誤嚥性肺炎モデルにおける気道及び肺における血管及びリンパ管の解析を免疫染色を用いて行った。気道においては血管のリモデリングが起こっており、またリンパ管新生の亢進を示唆するようにリンパ管の伸びてゆく芽の数が増加していた。肺では血管を免疫染色により同定する事はできなかったが、リンパ管の同定は可能で著名なリンパ管新生の亢進を認めた。リンパ管はtumor necrosis factorやvascular endothelial growthfactor-C等のタンパク質によりその新生が亢進する事が知られているが、定量的RT-PCRを行ったところ、誤嚥性肺炎群では著名なtumor necrosis factorとvascular endothelial growth factor-Cの発現上昇を認め、リンパ管新生亢進のメカニズムの一部であると考えられた。最後に誤嚥性肺炎で亡くなった患者さんの肺をリンパ管のマーカーで免疫染色したところ、コントロール群に比べ著名なリンパ管の増加を認めた。これらの事より、本モデルは実際の患者さんの病態を反映しており、今後日常の診察で頻繁に出会う誤嚥性肺炎の病態の解明と新規治療法の開発に貢献する事ができると考えられる。これらの成果を論文にまとめ、American Journal of Pathologyに投稿し2013年4月12日現在reviseの実験を行っている。今まで確立されていなかったマウスを用いた誤嚥性肺炎モデルを作成し、リンパ管の増生が気道で起きている事を確認した。また、体重減少等が起きている事も確認したため。24年度が最終年度であるため、記入しない。
魚類の性決定に及ぼす環境要因の影響

1温度感受期の特定キンギョを用いて、仔魚期の様々な時期に適水温(23°C)から高水温(30°C)への昇温、あるいは、その逆の降温処理を行なった結果、23°Cでは27日、30°Cでは22日以前が温度感受期であることを特定した。マツカワについても同様の実験を行ない、全長約3cm以前が温度感受期であることを特定した。さらに、マコガレイについても同様の実験を行ない、全長約2cm以前が温度感受期であることをほぼ特定した。次に、キンギョの感受期内で短時間の温度変化が与える影響について調べた結果、温度感受期内の1日のみ適温から高温へ移行した場合は遺伝的雌の雄化は誘導されなかった。しかし、その逆に、温度感受期内の1日のみ高温から適温へ移行した場合は、高温による雄化の割合が大きく減少した。2様々な飼育水温での性分化過程キンギョを用い、15、19、23および30°Cでの性分化過程を組織学的に観察した結果、30°Cではほとんどが雄になったため卵巣の観察ができなかったが、23°C以下の水温では明らかに低温ほど卵巣形成が遅れた。3性決定に及ぼす飼育水温以外の環境要因遺伝的全雌のキンギョを用いて、飼育水のpH、密度および日照等の条件を変えた場合での性比を調べた結果、低pH(5.5)で有意に雄の割合が増加した。しかし、飼育密度および日照については、今回行なった条件では影響はみられなかった。また、マツカワについてもpHの影響を調べた結果、キンギョとは逆に高pHで雄の割合が増加した。さらに、キンギョを用いて、コルチゾル投与の影響も調べた結果、コルチゾルは遺伝的雌の雄化を促すことが示唆された。すなわち、高水温による雄化は、高水温がストレスとして働き、血中コルチゾルを上昇させることで遺伝的雌の雄化を誘導していると推察された。1)温度感受期の特定これまでに、遺伝的全雌のキンギョについて、性分化以前の仔魚期の高水温処理が雄化を誘導することが確認できている。本実験では、仔魚期の様々な時期に適水温(23°C)から高水温(30°C)への昇温、あるいは、その逆の降温処理を行なった。その結果23°Cでは27日、30°Cでは22日以前が温度感受期であることを特定した。2)様々な飼育水温での性分化過程トウゴロウイワシ科の魚で、異なる水温下では性分化の開始時期も異なるという報告がある。そこで本実験では、遺伝的全雌のキンギョを用い、15、19、23及び30°Cでの性分化過程を組織学的に観察した。その結果、30°Cではほとんどが雄になったため卵巣の観察ができなかったが、23°C以下の水温では明らかに低温ほど卵巣形成が遅れた。3)性決定に及ぼす飼育水温以外の環境要因シクリッド科の魚類において、飼育水のpHが性決定に影響を及ぼすという報告がある。そこで、遺伝的全雌のキンギョを用いて、飼育水のpH、密度及び日照等の条件を変えた場合での性比を調べた。その結果、低pH(5.5)で有意に雄の割合が増加した。しかし、飼育密度及び日照については、今回行なった条件では影響はみられなかった。

また、マツカワについてもpHの影響を調べた結果、キンギョとは逆に高pHで雄の割合が増加した。4)全雄群の作製遺伝的全雄群を作出するため、エストロゲン処理により遺伝的雄の雌を作出した。1)温度感受期の特定これまでに、遺伝的全雌のキンギョについて、性決定に影響を及ぼす温度の感受期を特定した。本年度は、感受期内で短時間の温度変化が与える影響について調べた。その結果、温度感受期内の1日のみ適温から高温へ移行した場合は遺伝的雌の雄化は誘導されなかった。しかし、その逆に、温度感受期内の1日のみ高温から適温へ移行した場合は、高温による雄化が見られなかった。すなわち、高温による雄化は温度感受期をカバーして高温に保つ必要があり、わずか1日でも適温にすると、雌化誘導因子が発現し、遺伝的雌は雌となるものと推察された。しかし、その機構は不明である。2)性決定に及ぼす飼育水温以外の環境要因シクリッド科の魚種において、飼育水のpHが性決定に影響を及ぼすという報告がある。本年度は、キンギョの遺伝的に雌雄1:1の群および遺伝的全雌群を用いて、コルチゾル投与の影響を調べた。その結果、コルチゾルは遺伝的雌の雄化を促すことが示唆された。すなわち、昨年度報告した高水温による雄化は、高水温がストレスとして働き、血中コルチゾルを上昇させることで遺伝的雌の雄化を誘導していると推察された。3)全雄群の作製遺伝的全雄群を作出するため、エストロゲン処理により遺伝的雄の雌を作出し、通常の雄と交配した。しかし、超雄(YY)の存在は確認できていない。
円口類ヤツメウナギの神経進化発生学的研究による脊椎動物中脳の進化的起源の解明

目的:本研究は、脊椎動物の中脳の進化的起源を、進化発生学的に解明することを目的としている。そこで祖先的な形質を保存しているヤツメウナギの脳発生について、神経構造や分子的な発生メカニズムの解析を試みた。以下に本年度の主な結果について記述する。1.神経構造解析:幼生期および成体の脳を露出させ、神経ラベリングを行う実験系を確立した。その結果、幼生期では視蓋ニューロンの分化が未熟であり、視覚入力ではなく聴側線・体性感覚入力が優占していることが明らかとなった。2.遺伝子発現解析:GABA作動性ニューロンのマーカー遺伝子Slc32の遺伝子発現解析を行ったところ発生期中脳では発現していなかったのに対し、アンモシーテス幼生期・変態期・成体の視蓋でVGLUTとSlc32の発現が見られた。この結果は、中脳視蓋において幼生期からGABA作動性ニューロンの分化が始まっていることを示している。3.外眼筋の発生メカニズムの解析:視覚系における重要な要素である外眼筋の発生メカニズムについて解析を行ったところ、基本的な外眼筋発生メカニズムはヤツメウナギでも保存されており、脊椎動物の共通祖先ですでに獲得されていることがわかった。またヤツメウナギにおいては、外眼筋の分化は幼生期・変態期を通じて長い期間で行われることがわかった。これらの結果から、変態期において中脳構造は大規模に改変されるものの、既に幼生期には、中脳構造の改変が始まっていることが明らかとなった。これは「ヤツメウナギは発生期と変態期で2段階の中脳発生をする」という当初の想定と異なっている。実際のヤツメウナギの中脳発生は、少なくとも発生期、幼生期(成長過程)、変態期と多段階的に起きている可能性があることを示唆している。27年度が最終年度であるため、記入しない。目的:本研究は、脊椎動物の中脳の進化的起源を、進化発生学的なアプローチによって解明することを目的としている。まず、祖先的な形質を保存している可能性のあるヤツメウナギの脳発生について、神経構造や分子的な発生メカニズムを解析する。そこで得られた結果を、他の脊椎動物や原索動物と比較することによって、中脳を獲得した発生要因を見つけ出そうとするものである。以上の目的に従って、本年度は以下のような実験を行い、研究を遂行した。1神経構造の解析:ヤツメウナギ幼生の神経細胞に蛍光デキストランを顕微注入することにより、中脳視蓋の神経細胞の軸索をラベリングした。また、視神経と内側縦束を、それぞれ異なる蛍光色を呈するデキストランを注入することにより、二重ラベリング実験も行った。その結果、中脳視蓋の神経細胞が未分化な状態に留まっていることがわかった。さらに、この二重ラベリング実験系を確立したことは、次年度以降の神経構造の解析にも応用できると期待できる。2パターニング分子の機能阻害:脊椎動物の中脳の形成には、オーガナイザーである中脳後脳境界(MHB)からのFgf8の分泌が必要であることが分かっている。そこでSU5402によってFgf8の機能阻害を行い、中脳発生への影響を調べた。その結果、中脳発生に重要なEnの発現レベルの大幅な低下が確認でき、また後交連繊維や内側縦束核といった神経要素がFgf8による中脳形成とは独立であることがわかった。研究実施計画計画との比較:申請書に記載した年次計画では、本年度では神経構造の解析と通常胚での発現解析を行い、また次年度にパターニング機能阻害を行う計画になっている。現在までの遂行状況を比較すると、本年度の計画は概ね完了し、次年度の計画の一部は既に遂行できている。【目的】本研究は、祖先的な形質を多く保存しているヤツメウナギにおいて、中脳の神経構造や分子的な発生メカニズムを解析することで、脊椎動物の中脳の進化的起源を進化発生学的に解明することを目的としている。【1FGF機能阻害実験】脊椎動物の中脳の形成には、オーガナイザーである中脳後脳境界(MHB)からのFGF8の分泌が必要であることが分かっている。そこでSU5402によってFGF機能阻害を行い、中脳発生への影響を調べた。その結果、この阻害胚において中脳パターニングに重要だと考えられているEn, Pax2/5/8の発現解析を行ったところ、FGF阻害胚では発現が低下していることが確認できた。また蛍光デキストランによる軸索トレース実験を行ったところ、FGF阻害胚でも内側縦束核の存在が確かめられ、FGF阻害による内側縦束への影響は見られなかった。一方MHBでのFGFの機能のひとつに、アポトーシス抑制があることがマウスにおいて知られている。そこでヤツメウナギFGF阻害胚において、TUNELアッセイによるアポトーシス細胞の検出を行ったところ、阻害胚でアポトーシス細胞の増加が見られた。したがって、ヤツメウナギ初期幼生の中脳では、FGFはこのアポトーシス抑制に働いているのではないかということが推測された。【2幼生期、変態期での中脳発生関連遺伝子の発現解析】ヤツメウナギ中脳視蓋において、変態期に神経細胞の層構造化が起きることが知られている。また中脳視蓋の層構造は、高度な視覚処理に重要だと考えられている。そこで幼生期、変態期において中脳発生関連遺伝子の発現を比較解析した。

その結果、幼生期においてはFgf8, En, Pax2/5/8のいずれの発現も観察されなかった一方で、変態機においては、En, Pax2/5/8の発現が見られた。この結果は、変態期においてEn, Pax2/5/8が再度発現し、層構造化など中脳の神経構造の再構築に機能している可能性を示唆した。目的:本研究は、脊椎動物の中脳の進化的起源を、進化発生学的に解明することを目的としている。そこで祖先的な形質を保存しているヤツメウナギの脳発生について、神経構造や分子的な発生メカニズムの解析を試みた。以下に本年度の主な結果について記述する。1.神経構造解析:幼生期および成体の脳を露出させ、神経ラベリングを行う実験系を確立した。その結果、幼生期では視蓋ニューロンの分化が未熟であり、視覚入力ではなく聴側線・体性感覚入力が優占していることが明らかとなった。2.遺伝子発現解析:GABA作動性ニューロンのマーカー遺伝子Slc32の遺伝子発現解析を行ったところ発生期中脳では発現していなかったのに対し、アンモシーテス幼生期・変態期・成体の視蓋でVGLUTとSlc32の発現が見られた。この結果は、中脳視蓋において幼生期からGABA作動性ニューロンの分化が始まっていることを示している。3.外眼筋の発生メカニズムの解析:視覚系における重要な要素である外眼筋の発生メカニズムについて解析を行ったところ、基本的な外眼筋発生メカニズムはヤツメウナギでも保存されており、脊椎動物の共通祖先ですでに獲得されていることがわかった。またヤツメウナギにおいては、外眼筋の分化は幼生期・変態期を通じて長い期間で行われることがわかった。これらの結果から、変態期において中脳構造は大規模に改変されるものの、既に幼生期には、中脳構造の改変が始まっていることが明らかとなった。これは「ヤツメウナギは発生期と変態期で2段階の中脳発生をする」という当初の想定と異なっている。実際のヤツメウナギの中脳発生は、少なくとも発生期、幼生期(成長過程)、変態期と多段階的に起きている可能性があることを示唆している。申請書に記載した年次計画では、本年度ではパターニング機能阻害とその阻害胚の解析を行うことになっている。「研究実績の概要」で述べたように、本年度の計画は概ね年次計画に沿って研究を進められている。また、発展的な神経生理学的解析の予備実験も平行して進行中である。本年度での進展をもとに、次年度以降も精力的に研究を遂行していきたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請書に記載した年次計画では、次年度ではホヤ・ナメクジウオといった原索動物やメダカなどの顎口類との比較を行うことになっている。今年度までの実験により、MHBにおけるFGFの祖先的な機能がアポトーシス抑制である可能性が示唆された。そこでこの結果をヤツメウナギにおいてより詳細に検討するとともに、ホヤやメダカでのFGF阻害実験を行い、その結果を比較することでMHBの中脳形成おける祖先的機能を検証したい。本年度の計画は概ね完了し、次年度の計画の一部は既に遂行できている。また研究の進行によって、申請書には記載した以上の、化展的な解析への展望も得られている。
現代中国の政治参加に関する研究：体制内の合法的な政治参加と政治社会の安定

中国の民意機関である人民代表大会と中国人民政治協商会議は、中国共産党による一党体制が持続するうえで、重要な政治的な役割を発揮してきた。1990年代以降、これらの機関の活動は活発化している。彼らは中国共産党の代理者として体制の意思を社会に伝達し、諫言者として社会の動向を把握して体制に伝達している。これに加えて近年は、社会の代表者として社会の要求を表出する役割も担っている。人民代表大会は地理的空間の要求を代表し、中国人民政治協商会議は社会組織や集団の要求を代表している。中国共産党が社会動向の変化に応じた柔軟な政策を展開できるのは、彼らを通じて中国社会の多様な情報を的確に集約しているからである。経済発展による社会の多元化は、一元的な政治体制の多元化を促す傾向があるといわれている。しかし中国では急速な経済発展の下で社会は過去と比較して多元化したものの、中国共産党の一党体制は堅持されてきた。それはなぜか。本研究の目的は、中国の政治社会が過去20年という比較的長期にわたって安定してきた要因について「非民主主義国家における政治参加」をキーワードにして検討しようとするものである。この問いに答えるために本研究は、これまで中国共産党が設計した公式の政治参加のルートに注目した。具体的に人民代表大会制度である。この人民代表大会制度は、比較政治学の分野においては、Democratic Institution(民意機関)に整理分類できる。中国には、中国共産党が公式に設けた政治参加のいま一つのルートとして中国人民政治協商会議がある。この中国人民政治協商会議制度はDemocratic Institutionsの定義から外れるため、国際的な中国研究の学問空間では、ほとんど注目されてこなかった。そこで本年度の本研究は、こうした既存の研究の空白を埋めるべく、中国人民政治協商会議制度に焦点をあてて、人民代表大会制度の政治的機能の関連性をふまえて研究をおこなった。取り組んできた研究成果を、適宜、学会で報告をおこない、得られたコメントをふまえて修正をおこないながら発展させた。報告した学会は、日本比較政治学会およびEuropean Association for Chinese Studies (EACS),民主主義国家と同様に、権威主義国家には政党が存在し、選挙が行われ、議会がある。権威主義国家における民主的な制度に関する先行研究によれば、権威主義国家の民主的な制度は政治体制の民主化を促すような働きをすることはほとんどなく、それは政治体制の安定性を高める働きをする。現代中国における体制内の合法的な民主的な制度である人民代表大会と中国人民政治協商会議もまた、他の権威主義国家の民意機関と同様に、体制の安定の維持に寄与してきた。彼らは中国共産党と政府の代理者として体制の意思を社会に伝達し、また中国共産党と政府の諫言者として社会の動向を把握して体制に伝達してきた。中国共産党と政府が、社会の変化に応じて柔軟な政策を形成することができたのは、そうした民主的な制度の働きがあったからである。近年、人民代表大会と中国人民政治協商会議は、中国共産党と政府の代理者と諫言者だけでなく、社会の代表者としての政治的な機能を発揮しつつある。人民代表大会は選挙区の要求を、中国人民政治協商会議は社会の集団の要求を代表する役割を担っている。代表者、諫言者、そして代理者である人民代表大会と中国人民政治協商会議は、中国共産党と政府のまえで、まるで共演しているかのようにして、政策立案に必要な情報を伝えている。中国共産党による一党体制という政治体制が、比較的長期にわたって安定を維持してきた一つの理由は、中国の民意機関が、こうして代理者、諫言者、代表者、そして共演という政治的役割を発揮してきたからである。経済発展による社会の多元化は、一元的政治体制の多元化を誘導する可能性が高いといわれている。しかし中国では、急速な経済発展の下で社会は過去と比較して多元化したものの、共産党一党体制は堅持されてきた。それはなぜだろうか。本研究の目的は、中国の政治社会が約20年間という比較的長期にわたって安定してきた要因について、「非民主主義国家における政治参加」をキーワードにして検討しようとするものである。この問いに答えるために本研究は、現代中国の体制内の合法的な政治参加の実態に注目した。社会が表出する多様な選考(要求)が、中国の議会制度(人民代表大会制度)をつうじて集約され、調整され、そして政策となる過程について実証的な分析を試みた。具体的には、幾つかの地方の人民代表大会についての事例研究をおこなった。人民代表大会に提出された議案(要求)が決議や決定(政策)となる過程を明らかにする事例研究である。これに加えて本年度は、本研究を実施する上でのプラットフォームとなる国際的な研究ネットワークの構築に努めた。

平成22年度末よりカリフォルニア大学バークレー校現代中国研究センター(CCS)訪問研究員として1年間訪問する機会を利用して、既存の国際的な人民代表大会研究のコミュニティーへのコミットを一層深めた。具体的には、米国滞在中、同コミュニティーにおいて中心的な存在であるCCS前所長、カリフォルニア大学バークレー校政治学部に在籍するKevin O'Brien教授、またウィスコンシン大学マディソン校政治学・公共政策学部に所属するMelanie Manion教授との研究交流を深めたほか、国際学会(AAS)での報告や「政治参加」をテーマとしたワークショップを主催し、報告した。本研究を実施してゆく過程で直面した問題点は以下の通り。近年になって急速に増してきた中国の民意機関に関する資料の公開の範囲・量に対応するための取り組みが遅れている。この点は当初の想定を超えるものである。次年度以降の課題とする必要がある。本研究を実施する上でのプラットフォームとなる国際的な研究交流のネットワークを形成できた。カリフォルニア大学バークレー校政治学部に在籍するKevin O'Brien教授、またウィスコンシン大学マディソン校政治学・公共政策学部に所属するMelanie Manion教授との研究交流を深めた。カリフォルニア大学バークレー校の現代中国研究センターでのセミナー報告や国際学会(AAS)での研究報告、このほかダラス(テキサス)にあるサザン・メソジスト大学において、「政治参加」をテーマとした日米の研究者をあつめたワークショップを主催することができた。また、社会が表出する多様な選考(要求)が中国の議会制度(人民代表大会制度)をつうじて集約され、調整され、そして政策となる過程を明らかにするために、人代に提出された議案(要求)が決議や決定(政策)となる過程(初年度実施計画にある「政治過程の分析」)に注目して分析をおこない、この成果を上記の国際学会(AAS)で報告した。しかし、実施計画に定めた「ネットワーク分析」をおこなうために必要なデータを十分に集めることができなかった。平成23年度および平成24年度に実現できた欧米を中心とした研究コミュニティーとの研究ネットワークの構築に努める。同時に、これまでの研究交流の結果、中国の議会制度に関する研究の最先端は中国大陸、台湾、香港を中心としたアジアの中国研究のコミュニティーで展開している。平成25年度は、アジアの中国研究ネットワークへの一層のコミットメントを高めることにしたい。平成25年度前半は、國立政治大学(台湾)に長期出張をする関係から、台湾の研究資料へのアクセスを深めてゆく。これまで、中国のDemocratic Institutionsは人民代表大会制度だけだと見なされてきた。最終年度をむかえた本研究は、中国人民政治協商会議制度をもふくめた、より立体的な視点で、中国のDemocratic Institutionsに対する分析を深めてゆく。そうすることで学術的な貢献を高めてゆくことにしたい。平成23年度に構築した欧米の研究コミュニティーを中心とした研究ネットワークを活用するとともに、中国、台湾、韓国、香港を中心とするアジアの研究コミュニティーとの連携を深める。
中性子散乱による温度勾配下での素励起流測定

イットリム鉄ガーネット(YIG)は高効率のスピンゼーベック効果で最近注目されている。温度勾配によるこのYIGのスピン波への影響を、2つのエネルギー分解能が異なる中性子非弾性散乱装置、四季とAMATERASで測定した。もっとも磁気散乱強度の強い(220)の低エネルギーのスピン波について、最大で1.4K/mmの温度勾配と並行な+qと-qの磁気散乱強度に、エラーバー程度とわずかだが熱流とは逆方向で強度増加が観測された。またDNAでの測定を含めたこの一連の研究で、これまでに測定されていない約10 microeVから90 meVまでの非常に幅広いエネルギーのYIGスピン波の測定に成功した。これまでスピン流は、スピンホール効果、スピンゼーベック効果、スピン移行トルクなど、様々な新しい実験手法において観測されている。これらの手法は、電流とスピン流の相互変換、あるいはスピン流から磁気モーメントへの角運動量の移行を利用するものであり、スピン流自体の直接的かつ定量的な測定には至っていない。これまでの中性子散乱では、中性子強度が弱く、スピンの揺らぎの測定には大きな単結晶が必要であった。そのため、さらに強度の弱い非平衡状態のスピン波を初めとした素励起の流れは、まだ世界中のどこでも観測できていない。しかしJ-PARCではすでに300kWに出力を上げ、パルス強度としては世界最高の強度となったことから、スピン流のような課題を、一般に非平衡状態での素励起の流れとして捉えて取り組む意義が出てきた。温度勾配という非平衡条件下では、主に熱を運ぶ素励起がスピン波であれば、そのスピン波の流れが結晶中に生じる。イットリウム鉄ガーネット(YIG)の場合には熱伝導は10K以下でスピン波成分が大きくなる。温度勾配があればスピン流を生成し、その流れによりスピン波の散乱強度S(Q,E)、正負のqに関して非等価になるかどうかを検証した。具体的には直径約6mmで長さ60mm以上のYIG単結晶をTSFZ法にて育成し、また冷凍機のコールドヘッドに取り付ける温度勾配ユニットを製作し、結晶の両端を温度制御した。J-PARCの四季(BL-01)においてEi=12.5 meV,E=3.5 meVで、磁気ブラッグ(202)において熱流を[111]方向へ流して実験を行った。このとき、[111]方向の2つのブランチの間隔は0.14A^-1であり、Q分解能は約0.05A^-1であったことから、十分に2つのピークとして分離できた。現在までのところ、観測された強度差はエラーの範囲内であり、残念ながらまだ明確な結論は得られていない。これまでJ-PARCの物質・生命科学実験施設MLFで、ダイレクトビームまわりに広くディテクターが配置されているパルス中性子非弾性散乱装置群の中で、まず高強度のBL01「四季」と高温分解能のBL14「アマテラス」を用いて、非平衡状態として、フェリ磁性体のイットリウム鉄ガーネット単結晶試料YIGのおおよそ[111]方向に温度勾配を最大34 Kまでつけて、3.5 meVと2 meVの低エネルギーで非弾性散乱実験を行った。測定する単結晶試料はすでに単結晶が得られているYIGである。YIGは鉄サイトの磁気モーメントが大きく、異方性が小さいことから低エネルギーでの測定に有利である。これまでのところ、高温側で強度が上昇する傾向があるが、その差は小さくいずれも誤差範囲内で結論は出せていない。一方で、磁化曲線から1kOe以上で磁化が飽和し、磁壁がなくなる。この磁壁の存在が、スピン流を抑制している可能性があることから、磁場下での実験を今後行う予定である。J-PARCの物質・生命科学実験施設MLFで、パルス中性子非弾性散乱実験として自ら育成したイットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶試料を測定した。YIGは低磁場では磁区が発生する。しかし磁場下での中性子散乱測定にはMLFでは制限が多い。そのことから、温度勾配用のユニットに加えて、永久磁石による低温測定スティックを製作した。しかし漏れ磁場をなくすために磁場のループをつくる必要があり、この場合には温度勾配をつけることが難しい。しかしこれにより試料中に約2kOeの磁場をかけることができた。これらの問題を解決するために、今後、温度勾配ではなく、超音波など他の外場によりスピン流の研究を継続する予定である。以上の理由から、磁壁の存在下で535K程度の温度勾配によるYIGのスピン波への影響を、2つのエネルギー分解能が異なる中性子非弾性散乱装置、四季とAMATERASで測定した。対象エネルギーは5 meV以下であるが、Multi-Eiオプションにより、同時に幅広いエネルギー領域の測定が可能となる。そのため四季では3100 meVまでの幅広い領域のスピン波を、またAMATERASでは、210 meVのスピン波を測定した。(220)付近の低エネルギーのスピン波について、温度勾配と並行で+qと-qの磁気散乱強度の変化を調べたところ、エラー程度と小さいものの、わずかな強度変化が熱流とは逆方向で観測された。測定上の問題点を含めて現在、検討中である。またエネルギー分解能が約4 micro eVのDNAを用いて、0.010.1 meVとより低エネルギーでの測定を行った。約2kOeの磁場下では、約30 micro eVにピークをもつ磁気散乱が観測されたが、無磁場下では散漫散乱となりその構造を観測できなかった。

この磁場依存性について今後検討して、YIGのスピン波の全体像を論文としてまとめたい。イットリム鉄ガーネット(YIG)は高効率のスピンゼーベック効果で最近注目されている。温度勾配によるこのYIGのスピン波への影響を、2つのエネルギー分解能が異なる中性子非弾性散乱装置、四季とAMATERASで測定した。もっとも磁気散乱強度の強い(220)の低エネルギーのスピン波について、最大で1.4K/mmの温度勾配と並行な+qと-qの磁気散乱強度に、エラーバー程度とわずかだが熱流とは逆方向で強度増加が観測された。またDNAでの測定を含めたこの一連の研究で、これまでに測定されていない約10 microeVから90 meVまでの非常に幅広いエネルギーのYIGスピン波の測定に成功した。YIG単結晶試料の育成に成功し、得られた結晶を無事に温度勾配下で測定できるようになった点は、大変順調である。特に競争の激しいJ-PARC/MLFの課題採択で、非弾性散乱装置として、四季、アマテラス、DNAと順調にビームタイムを確保しており、幅広いエネルギーでのスピン波の情報が得られた。予算も基金の制度を利用して、低温スティックを製作することができ、温度勾配をつけた実験も順調に行うことができた。さらに超音波をかけた実験でも、長さ4 cmほどの大型結晶でも順調にエコーを室温でも観測することができ、実際に試料中に入っている超音波の量を確認することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。3台の中性子非弾性散乱装置を用いて実験を行ってきた結果として、磁壁の問題や、結晶軸方向の異方性の問題の可能性があることがわかってきた。今後、これらの問題点を克服するために、ネオマックスの磁石を結晶近くに設置して、磁壁をなくした実験を行う予定である。またこの一連の実験研究で、YIGのスピン波について、低エネルギーの20 micr eVから高エネルギーの170 meVぐらいまでの非常に幅広い情報が得られた。この幅広いエネルギー領域にスピン波が広がっていること自体が個人的には不思議に感じているが、この結果についても成果としてまとめていく予定である。当初から直径約6mmで長さ60mm以上のYIG単結晶をTSFZ法にて育成に成功しており、また冷凍機のコールドヘッドに取り付ける温度勾配ユニットも順調に製作し動作確認を行うことができた。結晶の両端の温度も、自然に5Kぐらい差がつくなど予想以上に温度勾配があったが、確認したところ無事に正しい温度を表示できていることがわかった。J-PARCの四季(BL-01)では一般課題への申請で実験を行っており、厳しい競争の中で採択されており、順調に実験を行うことができている。Ei=12.5 meV,E=3.5 meVで、磁気ブラッグ(202)において熱流を[111]方向へ流して実験を行っているが、その際のバックグラウンドは非常に低く、S/N比で25となった。予定通り2つのピークにきれいに分離した測定ができており、計画は順調である。しかし残念ながら現在までのところ、観測された強度差は小さくエラーの範囲内であり、明確な結論は得られていない。製作を予定していた物品(温度勾配用クライオスタット)が、当初想定していた金額より安価で購入できたこと、また出張にかかる費用が想定以下だったため、基金において次年度使用額が発生した。
自己言及性からみたシステムの自律性及び自己組織化に関する数理的研究

自律分散システムの理論的体系化をすすめる上で,何らかの形でシステムの“自己組織化"能力が必要と考えられている。そのため,自律分散システムの原理を構築するには,自己組織化現象と呼ばれている内容の統一的理解は欠かせない重要課題となる。本研究では,近年提出されている観点とは異なる観点にたち,システムが自己組織化することは,自らが自らの手で自らを作る現象と考え,そこで働く基本的論理を抽出し、又それを表現する数理モデルの構築へ向けた研究を行った。先ず、自分が自分を作るという現象にとって最も本質的な論理は、自己言及的構造にあることを指摘し,その数理表現としてSpencerーBrownによるBrown代数とその一般化による定式化が部分的にではあるが,有効に用いられ得ることを示した。次に,自己組織系の例として生物を考えたとき,システムの時間発展を観察できるが,それはシステム外部から境界条件を与えてシステムをコントロ-ルできるものとは異なり,生物システムの自己組織化の本質はシステム自らによって自らの境界条件を自己決定している点にあることを指摘した。このような自己決定的な境界条件をもつシステムの時間発展は自己言及的であることを示し,又それを表現する数理モデルが実際に構成できることを示した。自己言及性の立場からシステムの自律性と自己組織性の本質を解明していくためには、より具体的なモデル作りが必要と考えられ,それは今後の課題である。