hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難治性神経疾患の予防、修復への神経栄養因子型治療法の確立

さまざまな難治性神経疾患にしばしばうつ・不安様行動が併発し、その発症機構がほとんど不明のままで、医療のみならず社会的にも急務な課題である。今年度は、慢性疼痛ラットで情動性異常を観察し、また脳内神経回路の細胞応答からも、記憶・認知・感情機能に関与する部位で可塑的状態が起きている可能性をシグナルから見いだし、その様式解明および治療に向けて特定分子の探索を進めている。神経障害性疼痛は、ハロタン麻酔下でラットの歯髄神経を弱く圧迫したモデルとする。末梢からの繰り返し刺激による細胞損傷周囲、隣接部位のグリア反応はGFAP (astrocyte)やIba-1 (microglia)をマーカーとし、さらにグリア関連リン酸化産生物p-38MAPK、s100βの脊髄局所的,経時的変化よりその機構を解明する。特に、介在神経の豊富なRexed III付近を中心に選択的細胞脆弱性との関連について検討する。候補化合物を投与して鎮痛効果を調べると共に、細胞修復の面で詳しく調べるため、1、3、7、14、21、28日目に延髄を摘出、凍結切片を作成する。また、培養系実験により、様々な細胞の機能評価の確立を目指す。その系で神経栄養培養ラット大脳皮質、海馬神経細胞、副腎髄質由来株化細胞PC12を用い、神経栄養因子の主要な作用経路であるMAPキナーゼ経路、PI3キナーゼ経路、PKA/cAMP経路について活性化(リン酸化の有無)イムノブロット法で解析する。本研究から、神経栄養因子が神経細胞傷害の予防及び障害後の修復に極めて有用であることを、培養細胞および脊髄・脳神経回路の細胞実験から突き止めた。ポリフェノール化合物、および細胞活性を高める可能性があり我々が開発した電磁刺激治療器が鬱状態、神経過敏を軽減する可能性を見いだした。したがって、慢性痛の分子機構解明、つまり神経-グリア作用の時系列的・局所的変化を解明し神経栄養因子による治療応用に基礎的知見を得た。よって近い将来に、神経栄養因子様活性をもつ化合物や磁気刺激によって慢性疼痛の治療が可能になれば、本研究の臨床への貢献度はきわめて高いと考える。
一般住民における睡眠負債と睡眠時無呼吸症候群が心血管病とCKDに及ぼす影響

本研究では、長崎県壱岐市の地域一般住民を対象として睡眠負債と睡眠時無呼吸症候群が心血管病とCKDに及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。しかし、長崎県壱岐市での睡眠検査施行が困難であると判断したため、福岡県那珂川市にて本研究が可能かどうかを打診し、開始することができた。2018年度は、以下の作業をおこなった。1行政・医師会の許可:調査地域における行政・医師会に研究計画を説明し、ご理解を頂いた。2倫理委員会の許可:福岡大学医の倫理委員会による研究開始許可を得た。3同意の取得:福岡県における住民健診受診者に、研究者から研究内容の説明を行い、研究参加の同意を頂いた。4睡眠検査・活動量計の解析:睡眠検査としてWatchPAT、活動量計としてアクチグラフ、オムロン活動量計を使用して、解析をした。5胸腹部CT検査:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影を行った。6画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像を用いて冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreを用いて評価した。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトを用いて評価した。7データベースの整備:検査結果のデータ入力を行った。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施した。2018年度は、研究開始に向けた準備(行政・医師会の許可、倫理委員会の許可等)を完了した。また、研究参加者の同意を取得し、睡眠検査、活動量計、胸腹部CT検査、画像解析、データベースの整備を開始した。従って、おおむね順調に進展していると考える。今後も以下の作業を継続してゆく。1福岡県における住民健診受診者に、研究者から研究内容の説明を行い、研究参加の同意を頂く。2睡眠検査・活動量計の解析:睡眠検査としてWatchPAT、活動量計としてアクチグラフ、オムロン活動量計を使用して、解析をする。3検体保存:将来の詳細な検査のために、残存した検体は福岡大学医学部内の超低温フリーザーで長期保存する。4胸腹部CT検査:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影を行う。5画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像を用いて冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreを用いて評価する。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトを用いて評価する。6データベースの整備:検査結果のデータ入力を行う。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施する。次年度使用額が生じた理由としては、研究参加への参加を拒否された方が相当数おられたこと、まだ検査を実施していない対象者がいることがあげられる。

2睡眠検査・活動量計の解析:睡眠検査としてWatchPAT、活動量計としてアクチグラフ、オムロン活動量計を使用して、解析をする。3検体保存:将来の詳細な検査のために、残存した検体は福岡大学医学部内の超低温フリーザーで長期保存する。4胸腹部CT検査:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影を行う。5画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像を用いて冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreを用いて評価する。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトを用いて評価する。6データベースの整備:検査結果のデータ入力を行う。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施する。
ベル麻痺の神経障害機構とウイルスゲノム解析

申請者はこれまでの研究で、単純ヘルペス1型(HSV-1)潜伏感染マウスに対し、免疫抑制剤や局所刺激の再活性化刺激を加え、再活性化による顔面神経麻痺を発症するマウスモデルの作製に成功している。本モデルはHSV-1の再活性化により一過性の一側性麻痺を生じ、ベル麻痺に類似したモデルと考えられた。この麻痺モデルに対し分子生物学的検討を行った結果、HSV-1の再活性化は必ずしも顔面神経麻痺には至らず、顔面神経麻痺を生じるためには再活性化したHSV-1が増殖し、相当数の運動神経を障害する必要があると考えられた。また、real time PCR法を用いウイルスゲノムの動態解析も行った。膝神経節を含む側頭骨内顔面神経と、神経終末組織として顎下腺、角膜、耳介皮膚を採取し、real time PCR法にてHSV-1 DNAの出現部位を経時的に検討した。結果、膝神経節からHSV-1の再活性化が認められたマウスの多くでは、刺激側の顎下腺または耳介皮膚からもHSV-1 DNAの検出が可能であった。また、これらの結果からベル麻痺患者においても、早期病因診断部位として耳介皮膚が有用と考えられたため、同部位を検体としてHSV-1 DNAの検出を試みた。結果、患者耳介皮膚より80% (8/10)と高率にウイルスが検出され、新たな病因診断法として意義深いと考える。また、再活性化モデルの病理組織学的、免疫組織学的検討の結果、実際に側頭骨内顔面神経を病理組織学的に検討し、膝神経節の神経細胞内にHSV-1の増殖と運動神経の髄鞘脱落を確認した。このことは再活性化したHSV-1により側頭骨内顔面神経が障害され麻痺が発症していることの強い裏づけになると考えられ、ベル麻痺の病態としても同様の機序が推測された。また、PCR法を用いウイルスゲノムの動態解析も行った。膝神経節を含む側頭骨内顔面神経と、神経終末組織として顎下腺、角膜、耳介皮膚を採取し、PCR法にてHSV-1 DNAの出現部位を経時的に検討した。これらの結果は、新たなベル麻痺の早期病因診断に有用な情報と考えられる。また、病理組織学的、免疫組織学的検討の結果、実際に側頭骨内顔面神経を病理組織学的に検討し、膝神経節の神経細胞内にHSV-1の増殖と運動神経の髄鞘脱落を確認した。
筋萎縮性側索硬化症:神経細胞間を越える病変進展機序について

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の神経系においては,運動ニューロン以外の変性が,程度の差はあれ,ほぼ全ての症例で認められる。これらの変性が,運動ニューロンの脱落に伴って二次的に生じたのか,という点に関し,右上肢切断後長期経過した症例における頸髄灰白質の前角細胞と,中間帯の神経細胞を定量的に検討した。結果は,前角細胞の脱落に加えて,中間帯においても,介在ニューロンと考えられる中等大の神経細胞が減少していた。この所見は,ヒト脊髄では,前角細胞の脱落によって中間帯の神経細胞が二次的に変性しうることを示唆し,ALS脊髄中間帯の神経細胞の減少も,少なくとも部分的には二次的である可能性を報告した。ALSの胸髄側角の神経細胞数は,人工呼吸管理期間が長い症例ほど,脱落の程度が強くなることを明らかにした。すなわち,ALS側角神経細胞も恐らく前角細胞と同様一次性に,しかし前角細胞より遅れて脱落し,ここではブニナ小体やスフェロイドを形成することなく変性が進行することを報告した。グアム島のALSは古典型ALSとは異なる疾患であり,むしろ同じくグアム島に認められるパーキンソン痴呆症(PDC)と,同一原因による一つの疾患単位ではないか,と言われてきた。私共は,ALS,PDCのみならず,非ALS非PDCグアム島民に検討することにより,グアムALSは,そもそもは古典型ALSとして発症し,neurofibrillary変性がオーバーラップした疾患である可能性を指摘した。筋萎縮性側索硬化症(ALS)の胸髄側角神経細胞数は,人工呼吸管理期間が長い症例ほど,脱落の程度が強くなることを明らかにした。脊髄前角運動ニューロンと,交感神経前線維の起始核である側角神経細胞との直接的な線維連絡は報告されていない。従って,ALS側角神経細胞も恐らく前角細胞と同様一次性に,しかし前角細胞より遅れて変性脱落し,ここではブニナ小体やスフェロイドを形成することなく変性が進行することを報告した。ヒト上肢切断後38年経過症例において,切断側頚髄の前角細胞,前根有髄線維,後根神経節神経細胞,後根有髄線維の脱落に加えて,非切断側前角でも中等大神経細胞が減少していたことを見出した。この所見から,ヒトにおいても,左右の前角を結ぶ介在ニューロンが存在する可能性,また本症例では,切断側前角細胞の変性によって介在ニューロンに逆向きのtransneuronal変性が惹起され,これによって非切断側の前角神経細胞が変性した可能性を指摘した。また併せて,切断側前根では,有髄線維の再生が起きている可能性を指摘した。大脳運動野のベッツ細胞も変性することが知られているcorticobasal degenerationで,神経細胞変性機序が,細胞骨格蛋白の変化と深く関連していることを報告した。筋萎縮性側索硬化症(ALS)の神経系においては、運動ニューロン以外の変性が,程度の差はあれ,ほぼ全ての症例で認められる。これらの変性が,運動ニューロンの脱落に伴って二次的に生じたのか,という点に関し,昨年度報告した右上肢切断症例における頸髄灰白質の中間帯神経細胞を定量的に検討した。結果は,前角細胞の脱落に加えて,中間帯において,介在ニューロンと考えられる中等大神経細胞が減少していた。この所見は,ヒト脊髄では,前角細胞の脱落によって中間帯神経細胞が二次的に変性しうることを示唆し,ALS脊髄中間帯の神経細胞の減少も,少なくとも部分的には二次的である可能性を報告した。ALS様の四肢麻痺を呈した患者が人工呼吸管理によって長期延命した場合,眼球運動障害,排尿障害,褥創などを合併することがあり,これらの症例では,通常のALSで侵される部分をはるかに越える範囲て強い変性が認められることが知られている。これらの症例が全てALSであるかという点に関し,私共は,人工呼吸管理の経過中,四肢麻痺に加えて,早期から眼球運動・知覚・自律神経障害を示した2例を病理組織学的に検索した結果,ALSとは異なる疾患である可能性を報告した。

グアム島のALSは古典型ALSとは異なる疾患であり,むしろ同じグアム島に認められるパーキンソン痴呆症(PDC)と,同一原因による一つの疾患単位ではないか,と言われてきた。私共は,ALS,PDCのみならず,非ALS非PDCグアム島民に検討することにより,グアムALSは,そもそもは古典型ALSとして発症し,neurofibrillary変性がオーバーラップした疾患である可能性を指摘した。
深層地下水変動から宮城県沖地震を予知する基礎研究

近い将来に危惧される宮城県沖大地震を予知するため、民間・地方自治体から深度1000m前後のボアホールと温泉を計10カ所前後借用し、遠隔自動受信による「深層地下水観測システム」を構築した。精密な水温・水位・ラドン濃度・炭酸ガス濃度を観測し続け、岩手・宮城内陸地震を含む7個の地震のpre-およびco-seismicな変動を捉えた。宮城県沖地震が2001年から20年以内に発生する発生確率は80%とされていたが、2005年8月にM7.2の地震が宮城県沖の陸寄りで発生した。これは想定されていた宮城県沖地震より小規模で、真の宮城県沖地震の到来は早まったとする見解が有力である。その後、この地震に関する種々の分析が進み、1978年宮城県沖地震のアスペリティーの約4分の1が破壊し、地震の後、安定すべり領域がその南に広がったことが明らかとなった。本研究計画の目的は、深層地下水の温度、水位、水とガスの湧出量、ラドン・各種イオン等の濃度に関する連続観測網を構築し、宮城県沖地震の前兆現象を捉えることである。(1)先ず平成18年に宮城県との間で締結された地震・津波災害等に関する『東北大学と宮城県との連携と協力に関する協定書』を活用し、宮城県から提供された県内に存在する私有の深層ボーリングのリストを分析し、使用状況・地質条件を検討して観測に適する深層ボーリングを抽出した。(2)抽出した深層ボーリングの中、すでに観測を手掛けていた仙台市街地にある「愛宕の湯」に石英温度計(分解能0.002m°C)、および水位計を設置した。(3)仙台市北部中山の自噴井「いずみ中山4号泉」の途中が異物で詰まっていることが判明し、急遽異物除去と洗浄工事を実施した。ここに石英温度計、水とガスの流量計、およびラドン計を設置した。(4)東松島町大塩の「太華の湯」に石英温度計と水位計を設置した。(5)女川町温泉保養所にラドン計を設置する交渉をし、設置の見通しとなった。志津川町「南三陸温泉」にラドン計を設置するもまだ許可が得られていない。(6)「愛宕の湯」と「いずみ中山4号泉」には、インターネット経由のデータ遠隔取得のシステムを設置し終えた。(7)「愛宕の湯」の温度計は、2005年8月の宮城県沖地震の最大余震(同年12月、M6.4)の前兆的温度変化を捉えることに成功したようである。地震の2.5時間前から温度が低下し始めて地震の直前には5m°Cに達した。そして、地震の直後に再び5m°C急上昇してほほ正常にもどった。なお、この深井戸の個性を詳しく調べた結果、水位は気圧、降水量、および地球潮汐に連動して変化するものの、水温は地球潮汐には応答するが、気圧と降水量の影響を受けないことを確認した。この研究成果は、2006年12月のAGUで発表した。宮城県沖大地震を直前に予知するため、既存の8本の深層ボアホールを借用し、地下水温(分解能2/1万°C)、水位(精度1mm)、湧水量、ガス湧出量、ラドン濃度などを連続観測した。観測の実施状況と成果は以下の通り。(1)仙台市街地中心部の「愛宕の湯」(未稼働)には温度計・水位計に加え、気圧計を設置。温度計、水とガスの流量計、およびラドン計を設置していた仙台市街地北部の自噴井「いずみ中山4号泉」は、詰まっていた異物除去作業を実施したが、成功に至らず、観測機材を撤収。東松島市大塩の「太華の湯」(未稼働)には、温度計・水位計に加えて気圧計を設置。登米市南方の「元湯南方温泉」(未稼働)を新たに借用し、温度計・水位計・気圧計を設置。栗原市金成の「元湯延年」(稼働中)の受水槽を新たに借用し、ラドン計と水位計を設置。栗原市金成の「喜久泉」を借用して観測機器の設置を試みたが、使用できる状況に未だ至らず。女川町「湯っぽの湯」に加え、南三陸町「南三陸温泉」および気仙沼市「気仙沼温泉」(いずれも稼働中)にはラドン計を設置。(2)ほとんどの観測サイトにインターネット経由のデータ遠隔取得のシステムを設置。(3)「愛宕の湯」と「太華の湯」の水理学的条件を検討し、感度を評価。(4)「愛宕の湯」の温度計は、2005年12月2日の宮城県沖でのM6.4地震(同年8月の地震の最大余震)の2.5時間前から始まった前兆的水温変化を捉えた。「太華の湯」の温度計は、2007年4月12日の仙台湾での直下型地震(M4.5)の直前から開始した水温変化、および同年5月29日の宮城県中部での直下型地震(M4)のcoseismicと前兆的水温変化を捉えた。

(5)これまでの研究成果は、AGUで1回、EGUで2回、地球惑星科学合同大会で5回、地震学会で1回、地質学会で1回発表。論文公表を準備中。近い将来の宮城県沖大地震の前兆を捉えるべく、本計画前半で深層地下水変動観測システムを構築した。平成20年度および予算を繰り越した21年度に起きた地震に関してこのシステムが捉えた変動は以下の通りである。1.2008年6月14日岩手・宮城内陸地震(MJ7.2):震源距離38kmの南方サイトでの本震時の0.02°Cの水温低下と450mm以上の水位低下、および本震の4日前からの水位の潮汐応答の位相異常、震源距離72kmの矢本サイトでの本震時の0.005°Cの水温上昇・その直後の0.015°Cの低下、および150mmの水位上昇、震源距離85kmの愛宕サイトでの本震時の0.08°Cの水温低下とわずかな水位低下。2.2008年7月19日福島県沖地震(MJ6.9):震源距離172kmの愛宕サイトでの本震時の30mmの水位低下と0.16°Cの温度低下、震源距離164kmの矢本サイトでの地震時の12mmの水位低下。3.2008年7月24日岩手県北部沿岸地震(MJ6.8):震源距離130kmの南方サイトでの本震時の0.012°Cの水温低下と20mmの水位低下、震源距離150kmの矢本サイトでの本震時の8mmの瞬間的水位低下とその直後の30mmの上昇、および本震1時間前からの0.001°Cの水温低下と本震直後の0.002°Cの上昇、震源距離177kmの愛宕サイトでの本震時の40mmの水位低下と水温の上昇。なお、岩手・宮城内陸地震の震源近傍で観測しているラドン濃度は、CO2濃度に同調して変動している。
遺跡探査パルスレーダ用アンテナの設計と埋設物のイメージング法に関する研究

本研究は、高性能な遺跡探査レーダを開発することを目的にその基本要素となるアンテナの設計コードの開発と埋設物のイメージング法の確立を図ろうとするものであり,本年度は以下の成果を得た.1.遺跡探査レーダ用アンテナの設計法:設計法としては汎用性が極めて高く高精度の電磁界およびアンテナ解析が可能なFDTD法を採用し,一部改良すべき部分は残っているが,地表近傍に置かれたフェライト内装キャビティ付き抵抗装荷アンテナの解析を行うコンピュータコードの開発をほぼ終えた。この設計コードを用いてキャビティサイズ,フェライトの厚さや装着位置,抵抗値等の最適化を行うとともに,この結果をもとにアンテナの試作を行った結果,アンテナの良好な特性を保ったまま大幅な小型化と軽量化を実現できた.2.埋設物のイメージング法:本研究者らは以前より近似をほとんど含まないバイスタティックアクティブイメージング法を提案し,その有効性を数値シミュレーションおよび実験によって実証してきた.本年度はさらに改良を施し,より鮮明なイメージを得るための方法を提案し,その有効性を明らかにした.3.探査レーダシステム及び遺跡探査実験:5つのアンテナを有するバイスタティックレーダの開発と測定の効率化を図るための測定システムの改良を図った.その結果,従来のレーダより格段に高速な測定が可能になり,実験の効率化が図れた.さらにこのレーダを用いて福島県郡山市大安場古墳の事前探査実験をおこない,その後の発掘結果との良い一致をみた.本研究は、高性能な遺跡探査レーダを開発することを目的にその基本要素となるアンテナの設計コードの開発と埋設物のイメージング法の確立を図ろうとするものであり,本年度は以下の成果を得た.1.遺跡探査レーダ用アンテナの設計法:設計法としては汎用性が極めて高く高精度の電磁界およびアンテナ解析が可能なFDTD法を採用し,一部改良すべき部分は残っているが,地表近傍に置かれたフェライト内装キャビティ付き抵抗装荷アンテナの解析を行うコンピュータコードの開発をほぼ終えた。この設計コードを用いてキャビティサイズ,フェライトの厚さや装着位置,抵抗値等の最適化を行うとともに,この結果をもとにアンテナの試作を行った結果,アンテナの良好な特性を保ったまま大幅な小型化と軽量化を実現できた.2.埋設物のイメージング法:本研究者らは以前より近似をほとんど含まないバイスタティックアクティブイメージング法を提案し,その有効性を数値シミュレーションおよび実験によって実証してきた.本年度はさらに改良を施し,より鮮明なイメージを得るための方法を提案し,その有効性を明らかにした.3.探査レーダシステム及び遺跡探査実験:5つのアンテナを有するバイスタティックレーダの開発と測定の効率化を図るための測定システムの改良を図った.その結果,従来のレーダより格段に高速な測定が可能になり,実験の効率化が図れた.さらにこのレーダを用いて福島県郡山市大安場古墳の事前探査実験をおこない,その後の発掘結果との良い一致をみた.
種子発芽過程における植物ホルモン作用機構の解析

本課題研究では、種子発芽や伸長生長を促進する植物の生長ホルモンである「ジベレリン」の代謝制御および作用機構の解明に力点を置き、モデル植物であるシロイヌナズナにおいて、発芽誘導メカニズムの分子レベルでの理解を深めることを目的としている。本年度は、質量分析計を用いたジベレリンおよびその代謝産物の定量分析、およびマイクロアレイ法によるトランスクリプトーム解析を行なうとともに、新規ジベレリン関連突然変異株gsd1の種子発芽能の検定と同突然変異がジベレリン代謝経路に及ぼす影響を詳細に解析し、以下の成果を得た。1.シロイヌナズナのジベレリン不活性化酵素をコードする遺伝子のうち、種子登熟期、発芽期に強く発現する遺伝子を選定し、それらの機能が喪失した多重変異株を作出した。これらの変異株種子においては活性型ジベレリン量が増大しており、環境依存的に発芽能が回復していることを明らかにした。2.新規ジベレリン関連変異株であるgsd1の内生ジベレリンを詳細に分析したところ、活性型ジベレリン量が野生型と比較して顕著に減少していることが明らかになった。また、マイクロアレイ法によるトランスクリプトーム解析により、GSD1依存的に制御される遺伝子群を同定した。3.gsd1変異がどのようにジベレリン代謝経路を制御しているのかを明らかにするため、種々のジベレリンおよびその前駆体に対する応答性を調べた。その結果、gsd1変異はジベレリンの不活性化能を高めていることが示唆された。本課題研究では、種子発芽の促進ホルモンである「ジベレリン」の作用機構の解明に力点を置き、モデル植物であるシロイヌナズナにおいて、発芽誘導メカニズムの分子レベルでの理解を深めることを目的としている。本年度は、(1)マイクロアレイ法によるトランスクリプトーム解析のための遺伝学的実験材料の調製、(2)植物ホルモンの微量化学分析技術のシロイヌナズナ登熟種子試料への利用の検討、(3)野生型種子の発芽過程における各器官(胚、および胚乳)に特異的な遺伝子発現プロファイリングのためのマイクロアレイ解析、を行ない以下の成果が得られた。1.種子登熟期、および発芽期におけるジベレリンの役割を解析するためには、既存のジベレリン欠損変異株に加えて、ジベレリン含量が高まった変異株種子を利用することが有効であると考えられる。そこで、ジベレリン不活性化酵素をコードする遺伝子のうち、種子で比較的高い発現量を示す遺伝子に関する多重変異株の作出を開始した。2.シロイヌナズナの登熟種子における内生ジベレリンはこれまでに詳しく分析されていない。そこで、野生型登熟種子における内生ジベレリンを、安定同位体標識体を内部標準物質として用いてLC-MS/MS法により分析した。その結果、種子に特徴的な新しい代謝産物を含む種々のジベレリン(活性型、不活性型、および前駆体)の検出・定量に成功した。3.シロイヌナズナ発芽種子の各器官(胚、胚乳)におけるトランスクリプトームの変化をマイクロアレイ法により調べ、胚および胚乳組織に特異的に発現する遺伝子群を同定した。また、一部のジベレリン関連遺伝子が胚乳組織に発現することが明らかになった。
被災地で可視化した社会階層の健康と包摂（災害弱者、困窮者、孤立者）

1実施内容:(1)大量調査を実施した。(2)質的調査関係では、関係者へのインタビュー補充調査を実施した。被災犠牲者のケース調査を実施した。また、助かった方への避難行動調査を実施した。(3)ケース研究関係では、被災地における困窮層や、被災犠牲者、原発事故後の被ばく労働者など、災害弱者・被災者のケース研究に着手した。仮設住宅のリスク層への支援的訪問活動を開始した。2受理された主要な論文:(1)学術論文としては、「東日本大震災の被災から復興における「脆弱性」と「社会階層」」(麦倉哲、2013)において、被災要因における脆弱性と復興を制約する要因としての脆弱性や社会階層の問題点を明らかにした。「岩手県の津波被災地における防災・避難生活・復興の課題」(麦倉哲・吉野英岐、2013)において、復興へと至る問題点を明らかにした。「Arcーgisを用いた津波避難行動の検証ー岩手県大槌町吉里吉里地区を対象として」(麦倉哲・梶原昌五・高松洋子、2014)において、避難行動のパターンを明らかにし、防災対策の課題を明らかにした。:(2)学会報告としては、“Vulnerability and Characteristics of Great East Japan Earthquake Victims: Focus on Kirikiri, Otsuchi, Iwate"(麦倉哲、2013)では、被災犠牲の要因を検討した。「東日本大震災犠牲者の被災要因からみた「地域防災の課題ー大槌町吉里吉里地区自主防災検討のための死亡状況調査からー」(麦倉哲・梶原昌五・和田風人、2013)では、津波防災の課題を実証的に明らかにした。3まとめ:実証的な調査により、階層や脆弱性の視点から、数々の学問的な知見を発表することができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。1本年度の研究目的:(1)大量観察調査関係、質的調査関係では、東日本大震災被災地の被災実態と避難直後から、復興までの様子を詳細に記録して、今後の分析にいかすために、継続的な調査を実施する。(2)ケース研究関係では、東日本大震災における被災弱者、生存を脅かされている階層、マイノリティに焦点を当て、ケース研究を進める。そのために、支援交流活動を進め、信頼関係やラポールを構築する。2実施内容と研究の進捗状況:(1)大量調査関係では、岩手県大槌町と山田町における仮設住宅入居者を対象とした被災2年目調査を実施した。(2)質的調査関係では、大槌町避難所代表者インタビュー調査の補充調査を実施した。(3)ケース研究を進めるための支援・交流の点では、被災地関係者との支援交流のために「三陸復興・大槌の部屋」というイベントを開催し、被災者相互ならびに被災者と非被災者との支援交流に貢献した。(4)ケース研究関係では、被災地における困窮層や、被災犠牲者、原発事故後の被ばく労働者など、災害弱者・被災者のケース研究に着手した。3本年度の研究成果:(1)大槌町・山田町での仮設住宅調査関係では、大槌町・山田町での仮設住宅調査報告書を作成した。大槌町仮設住宅調査では、速報版を作成し、最終版は今後早急に作成する予定である。(学会報告2、その他1、2)(2)大槌町避難所運営では、大槌町避難所運営代表者へのインタビュー調査の結果について、論文にまとめた。(研究論文2、学会報告1)。

(3)被災者、生活困窮者、犠牲者などのケース研究では、原発労働者のケース研究を論文にまとめた。(研究論文1)。1 2012年度には、大槌町全域で、仮設住宅入居者約500人を対象に、被災状況と復興状況の質問紙調査を実施し(個別面接法・留置郵送回収法の併用)、70%を超える方々から回答を得た。その結果を分析し、速報版を作成しつつ、被災地の方々向けに報告会を開いた。実施した調査では、被災地における貧困や階層について、多様な面から状況把握することができた。2そこから浮かび上がってきた点は、被災地の貧困は多層的だということである。災害社会学では、従前の脆弱性に焦点があたるが、被災地の生活困窮には、「従前からの生活困窮」と、「被災後の生活困窮」とがあること。精神面での厳しさについては、被災後時間とともに、「厳しさが軽減している層」もみられるが、「依然として厳しさが変わらない層」と、「かえって厳しくなっている層」も多く。全体では3分の2の対象層が精神的なつらさを抱えている。個々人の復興の度合いを100分率(20%刻み)で回答してもらうと、「020%未満」が一番多く、ついで「2040%未満」であることがわかった。2012年度に実施した調査により、対象地域における貧困と階層化の状況の全体について把握することができた。調査協力者の年齢・性別、被災状況と復興状況について把握できたので、2013年度は、生活困窮層について、「従前からの困窮層」、「被災による困窮層」とを場合分けし、ケーススタディに入っていく。2012年度の調査により、調査協力者との信頼関係を構築してきたことにより、住所や連絡先を把握できるようになっているので、今後の調査において、インフォームド・コンセントにおける配慮を尽くしつつ、調査を深めていく予定である。本調査は、被災者が抱えるリスクと向き合うことになるので、関係井行政機関や被災者支援団体との一定の連携を図りつつ、研究成果へと結びつけ、また復興に関する政策提言にも結びつけたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。
電析法による希土類金属ー遷移金属薄膜の作製とその磁気的特性

無水ホルムアミド中にSmCl_3とCoCl_2を溶解させ電解液とし、電極としてITO(In-Tin Oxide透明ガラス電極)を用いて、サイクリックボルタモグラムを測定した所、SmCl_3単独では非可逆波を与えるが、CoCl_2を共存させると一対の可逆的な酸化還元波を与えることが判った。定電流電解を行った所(25°C)、SmとCoを含む薄膜を得る事ができた。析出物の色や性状は電流値や薄膜中のSm含有量に依存し、Sm含有量が50%以上、電流密度8mA/cm^2以下のとき薄膜表面は灰色で金属光沢を示した。10mA/cm^2の場合は表面にひび割れが生じた。Sm濃度35mol%の溶液中で、6mA/cm^2で電解したとき、電流効率は37.5%であった。XMA分析によれば、SmとCoは析出物中に均一に分布していた。膜厚は電気量を36C/cm^2流したとき1.72.1μmであった。同じ溶液でも電流密度を高くすると膜中のSm含有量が増大した。XPS測定によれば、表面のSm、Coは酸化物であるが、内部では金属状態であった。X線回折結果によれば析出物は全く回折ピークを示さず非晶質であるが、600°C、アルゴン雰囲気中で加熱すると多くの回折ピークを示し、全てCo酸化物由来であった。表面が活性に富み空気に触れただけで酸化するようである。しかし、電流密度2mA/cm^2、電解時間2時間でCo濃度80ないし90mol%を含む溶液から得られた薄膜についてVSMを用いて磁化特性を測定したところ、Co濃度の高い薄膜ほど高い飽和磁化を示した。強磁性を示すSm_2Co_<17>やSmCo_3が存在しているものと推定される。X線回折でこれら回折ピークが認められなかったのは酸化物ピークに妨害されたためと考えられる。試料を加熱することによって飽和磁化、残留磁化、保持力の値がいずれも増加した。得られた値はバルク磁石で知られている値より小さな値であったが、これは多量に存在する酸化物のためと推定される。しかし、厳密にコントロールされた雰囲気中でめっきを実施すれば磁性薄膜が得られる可能性を実証した。
生殖機能としての女性性と社会制度の関わりから読むアメリカ・リアリズム小説研究

今年度の研究活動は、アメリカ文学を通史と、いくつかのテーマ(キーワード)の両方から論じることを目的とした著書『キーワードで読むアメリカ文学』の作成プロジェクトへの参加に従事したことに集約される。プロジェクトにおける私の担当は、与えられたキーワードである「妊娠、中絶、近親相姦」に関する論稿を完成させること、及び、アメリカ文学の主に小説を中心とする歴史的な流れを分担してまとめることであった。キーワードに関しては、アメリカ文学小説で扱われている「妊娠、中絶、近親相姦」のうち、特に物語の筋にそれが大きく関与しているものとして、自然主義作家ドライサーから、現代の黒人女性作家モリスンまで、時代、分野を異にする作家達の代表的作品をそれぞれ取り上げ、時代の変遷と共に、未婚のヒロインがどのようなバラエティをもって描かれていくのか、その過程を追った。また、アメリカ小説の文学通史では、植民地時代から独立戦争までの2世紀間を担当し、この間に活躍し、アメリカの思潮、文学の流れに大きく影響を与えた著名な作家、著述家達の生涯およびその作品をまとめ、紹介している。植民地時代のアメリカには、後世に影響を与えるような小説家はまだ存在していなかったため、取り上げた人物は、当時まだ植民地にすぎなかったアメリカにおいて、政治、宗教、教育、学術の部門で活躍し、その人生、もしくは主張した思想が後のアメリカ小説の原点になった、ジョン・スミス、コットン・マザー、ベンジャミン・フランクリンなどである。このプロジェクトは、このように植民地時代から現代まで、幅広い範囲を包括していることもあり、現在も進行中であるが、2004年上半期に英宝社より出版される予定である。今年度の研究活動は、前年度に完成させた研究論文を少しずつ修正しながらまとめること、また、そのテーマの枠組を広げ、扱う小説家や作品をこれまでのイーディス・ウォートンとセオドア・ドライサーのものから同時代の他の作家が書いた小説へ少しずらすのを試みたことに集約される。まず、研究論文をまとめる作業であるが、誤字脱字、英語の言い回しなど、詳細部分を中心に見直し、修正することを中心に作業を進めていたが、大阪大学大学院文学研究科より、その紀要に、本論文の要約文の日本語原稿を依頼されたため、英語で書かれたものを日本語に戻したうえで、まとめる作業も同時に行うこととなった。この紀要は、平成15年3月末に出版予定となっている。また、もう一つの業績として挙げられるのが、前述のドライサー、ウォートンと同時代で南部出身の女性作家、ケイト・ショパンの描いた作品、「デジレの赤ん坊」について、そこに描かれる赤ん坊の出産という出来事が家を崩壊させるまでのプロセスを結婚制度と生物学的生殖の矛盾に見出すことを試みている。この物語では、赤ん坊は生物学的にはもちろん結婚した男女の白人の間にうまれているのだが、黒人の様相をしていたため、赤ん坊を実質的に生んだ母親の出生が疑われるが、最終的には父親側の血筋が原因であったことが判明する。生物学的な事実としての両親の血筋は、しかしながら、父性を重んじる社会的な結婚制度によって抹消され、父親の姓を与えられなかった母子は、最終的に社会に居場所を無くし、死んでいく運命であったという,点を本論文では強調している。なお、この論文は平成14年10月に刊行された論集『ドラマティック・アメリカ』の中に収められている。
資本ストックの地域間配分と所得の収束

この期間にあげた最大の成果は社会資本と経済成長の関係に関する研究であった。このテーマに関してすでに4本の論文を公刊済みないしは公刊予定である。このうち吉川・大瀧編の書物に掲載された論文では、日本の都道府県のパネル・データを用いて社会資本を含んだ所得収束のモデルを推定し、社会資本が一人あたり所得に与える長期的な効果を数量的に明らかにすることに成功した。『エコノミア』掲載論文ではその枠組みを拡張し、「修正LSDV」と呼ばれる新しい手法を応用している。これらの推定結果をもとに『ESP』掲載論文では、今後においてもまだ社会資本の蓄積が日本の経済成長に貢献しうることを示してる。『エコノミツク・リサーチ』掲載論文では、社会資本の生産性効果に重要な非線形性があることを明らかにしている。これら4本のほか、もう1本の論文を完成済みである。この論文は日米における社会資本の役割が実は非常に似通っていることを明らかにするものであり、すでに4ヶ所で研究報告を行った。これは現在国際的な学術誌に投稿中である。またこの関連で現在2つのプロジェクトが進行中である。一つは社会資本が人口移動にどのような影響を及ぼすかに関する研究である。もう一つは人口移勤と民間資本移動の相互依存関係に関する実証研究である。その一方では近年のクロス・カントリー・データを用いた経済成長の実証分析に関する文献を研究し、サーベイ論文としてまとめた。これは今年中に『フィナンシャル・レビュー』に掲載予定である。また一方では日本の金融政策に関する時系裂分析について、2本の論文を完成させた。一つはJournal of the Japanese and International Economiesに掲載予定である。もう一つはR.AntonBraun氏(国際大学)との共同研究であり、近々国際的な学術誌に投稿する予定である。このほか、ヨーロッパ通貨統合に関する論文を完成させ、近々国際的な学術誌に投稿する予定である。平成10年度中は、社会資本の長期的生産性効果に関する実証研究を中心に大きな研究成果をおさめ、このテーマに関する3本の論文をまとめた。その第1は「日本の地域所得の収束と社会資本」と題する論文である。この論文はまず草稿段階で名古屋市立大学、マクロ経済学研究会(担当:吉川洋東京大学教授)、および後述の本の中間発表会にて発表された。最終稿は平成11年1月に完成し、『宇澤先生古希記念論文集』(仮題、東大出版会)のうちの1章として同年夏刊行予定である。第2の論文は“Convergence in Outputper Capita and Public Capital in Japan:Evidencefrom the Corrected LSDV Method"(平成11年2月)と題するものである。これは学術雑誌『エコノミア』誌上にて3月中に公刊予定である。第3は“Public Capital and Regional Output Dynamics:A US-Japan Comparison"と題する論文であり、ここでは社会資本の地域の生産性への貢献について日米比較をしている。この論文については統計研究会と国際大学で報告した。まもなく英文雑誌に投稿する予定である。なお、上記3論文すべて横浜国立大学経済学部ディスカッションペーパーとし、広く議論に供している。これらの完成した論文のほか、『ESP』より依頼を受け、経済発展と社会資本の関係に関する論文を執筆中である。このほかに、社会資本が地域間の労働移動に及ぼす効果についても研究を進めている。また、測定誤差がある時の動学的パネル・データ・モデルの推定について、独自の方法の開発を進めている。この成果は、実証研究への応用も含めて、平成11年度中にまとめる予定である。なお、平成10年夏に計量経済学会ヨーロッパ大会、ヨーロッパ経済学会本大会に出席し、この研究についての報告を行い、各国経済学者と有意義な議論を行う機会を持った。その議論は上記3論文の基盤の一つとなるものであった。もう一つはR.Anton

Braun氏(国際大学)との共同研究であり、近々国際的な学術誌に投稿する予定である。このほか、ヨーロッパ通貨統合に関する論文を完成させ、近々国際的な学術誌に投稿する予定である。
コンパートメントカルチャーを用いた神経障害性疼痛のメカニズム解明

マウス後根神経節から神経細胞をコンパートメントカルチャーを用い単離培養し、軸索に物理的損傷を加えたin vitro神経傷害モデルを作成する。非傷害側の軸索コンパートメントの培養液を液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)で解析し、治療標的タンパク質の候補を絞り込む。次にSNI(Spared Nerve Injury)モデルを用い、その候補タンパク質について免疫組織染色やWestern Blotting法などにより発現解析を行う。最後に治療標的タンパクの薬理学的阻害薬を用い、SNIモデルでの痛覚過敏抑制効果について検討する。
交換的正義論の系譜とポスト・アナキズム政治哲学の批判的接合

当該年度の発表済み研究成果は、次の二つの論文である。まず、日仏哲学会の学会誌『フランス哲学・思想研究』に掲載された査読付論文「プルードンと社会契約論」、次に、京都外国語大学・京都外国語短期大学の紀要『研究論叢』に掲載された査読付論文「交換的正義概念の系譜におけるキケロとトマスの影響力」である。「プルードンと社会契約論」においては、プルードン『一九世紀における革命の一般理念』(1851)で提示される「配分的正義から交換的正義へ」という議論の内実と意義を明らかにした。プルードンの示す契約概念が、とりわけのルソーの社会契約論とどのように違うのかを論じた上、個別者間の契約の発想が、その後の著作において、どのような発展を見せるかについても論じた。具体的には、個人と国家が、たがいに個別者として契約を結ぶ可能性が指摘されることの意味について明らかにした。当該論文は、研究課題の下位分類2b)「スミスからプルードンへの影響関係の解明」に対応しており、同1b「ポスト・アナキズム政治哲学への批判の論理解明とポスト・アナキズムの問題点の解明」に関連する論点をも盛り込んだ。「交換的正義概念の系譜におけるキケロとトマスの影響力」においては、前年度に成果として発表した「交換的正義概念の系譜におけるアリストテレスと問いの源泉」に引き続き、西洋哲学史における交換的正義概念の扱いを論じた。キケロに関しては、信義と自然法の議論を中心に論じ、トマスに関しては、アリストテレスの議論を踏まえて、トマスが「部分」同士の関係についての正義として交換的正義概念を位置づけることの意味について論じた。当該論文は、研究課題の下位分類2a)「アリストテレスからスミスにいたる交換的正義概念の系譜の整理」に対応したものである。当該年度の研究成果は、発表済みのものに関しては2点である。まず、日本倫理学会『倫理学年報』に掲載された査読論文「反神論と「別の必然性」ープルードン『経済的諸矛盾の体系』における社会変化の倫理ー」、次に、科学技術振興機構・社会技術研究開発センター委託事業「高度情報社会における責任概念の策定」の公開研究会に招かれて行った口頭発表「フランス哲学・社会思想における責任概念」である。本研究の目的は、以下の6つであった。1a)英語圏ポスト・アナキズム政治哲学の全体像の解明、1b)ポスト・アナキズム政治哲学への批判の論理解明とポスト・アナキズムの問題点の解明、2a)アリストテレスからスミスにいたる交換的正義論の系譜の整理、2b)スミスからプルードンへの影響関係の解明、以上を踏まえた3)交換的正義論の系譜と現代ポスト・アナキズム政治哲学との批判的接合作業、副次的に、4)ポスト・アナキズム重要著作の翻訳および、概説論文の執筆。このうち、当該年度の発表済み研究成果において、2b)の主要部分について明らかにしたことになる。まず、『倫理学年報』掲載論文においては、以前の研究課題(課題番号:25870968)の成果を踏まえつつ、本研究で解明したプルードンにおける交換的正義・相互性概念に基づく社会構想について議論した。とりわけ、プルードンがスミス由来の政治経済学を全否定するのではなく、政治経済学にも社会主義にも同様に誤りがあると捉える理路について明らかにしたことは、本研究の遂行上、意義深いことであった。次に、口頭発表の方では、フランス哲学・社会思想の中で、水平的な相互性・交換的正義に基づく責任概念が提唱されたことの哲学史的意義について明らかにした。研究実績の概要においても示した通り、本研究の目的は、1a)英語圏ポスト・アナキズム政治哲学の全体像の解明、1b)ポスト・アナキズム政治哲学への批判の論理解明とポスト・アナキズムの問題点の解明、2a)アリストテレスからスミスにいたる交換的正義論の系譜の整理、2b)スミスからプルードンへの影響関係の解明、以上を踏まえた3)交換的正義論の系譜と現代ポスト・アナキズム政治哲学との批判的接合作業、副次的に、4)ポスト・アナキズム重要著作の翻訳および、概説論文の執筆の6つであった。初年度にあたる当該年度においては、1a)および2b)の研究遂行に力点を置く旨、当初研究計画に記していた。まず、2b)については、上述の通り、論文および口頭発表において、成果を発表するところまで進めることができた。多くの作業量が必要となり、本研究の柱の一つである1a)については、着実に文献読解を進めており、2年度目において研究成果にあたる論文執筆が行える見通しが立つところまで進めた。そのほかに、2a)について、3本の論文を執筆する予定であるが、そのうちの1本目にあたるアリストテレスにおける交換的正義概念について、すでにテクストおよび参考文献の読解を終え、2年度目の前半に論文執筆が行える段階まで進めたうえ、2本目にあたる盛期スコラにおける交換的正義概念についての研究も一定程度進めることができた。当初の予定では、1a)についても、初年度に成果の一部を発表したいと考えていたが、それは叶わなかった。しかしながら、すでに、論文執筆が見込まれていること、2年度目以降に集中的に行う予定だった2a)の研究を初年度から進めることができたこと、これらを理由として、おおむね順調に進展していると考える。当該年度の研究成果は、発表済みのものについては2点である。まず、京都外国語大学・京都外国語短期大学『研究論叢』に掲載された査読付論文「交換的正義概念の系譜におけるアリストテレスと問いの源泉」、次に国内研究者による学術出版『哲学すること』に分担執筆した「相互性・社会性と秩序変化」である。

査読付論文「交換的正義概念の系譜におけるアリストテレスと問いの源泉」については、当該年度の研究推進方策において示した、研究課題の下位分類2a)「アリストテレスからスミスにいたる交換的正義概念の系譜の整理」の研究成果の一部として執筆し、掲載されたものである。同論文において、アリストテレス『ニコマコス倫理学』において、「部分的正義」として配分的/矯正的正義についで、応報の正義(交換的正義)について述べられたことの意義と、その位置付けについて、中世以降に「部分的正義」が配分的/交換的に二分化されることを視野に入れて明らかにした。分担執筆「相互性・社会性と秩序変化」は、研究課題の下位分類3)「交換的正義概念の系譜と現代ポスト・アナキズム政治哲学との批判的接合作業」において必要な哲学的議論を行ったものである。日本の哲学者松永澄夫の社会哲学の議論を踏まえ、二者間関係(相互性)と全体社会を想定した関係(社会性)の関係および、前者が後者へと結びつく理路について明らかにした。これは、配分的/交換的正義概念がもつ垂直性/水平性と、全体ー部分関係/部分ー部分関係という二つの含意の関係を事柄に即して考察したものである。当該年度の研究推進方策は、次のとおりであった。まず、研究課題の下位分類1a)「英語圏ポスト・アナキズム政治哲学の全体像の解明」について、論文を執筆すること。これについては、当該年度内には完成しなかった。ただし、最重要の研究者であるSaul Newmanの関連書籍を読み終えるなど、着実に研究は進行しており、研究最終年度にあたる次年度に論文執筆する目処が立った。次に、研究課題の下位分類2a)「アリストテレスからスミスにいたる交換的正義概念の系譜の整理」の研究成果のはじめの3分の1を成果として論文執筆し、次の3分の1の研究を終えること。これについては、上述「交換的正義概念の系譜におけるアリストテレスと問いの源泉」を執筆した上、次の3分の1について順調に研究を進めた。また、研究課題の下位分類2b)「スミスからプルードンへの影響関係の解明」に関連する論文を学会誌に論文を投稿し、掲載が決定している(次年度の成果に含める)。そして、研究課題の下位分類3)「交換的正義概念の系譜と現代ポスト・アナキズム政治哲学との批判的接合作業」については、上述「相互性・社会性と秩序変化」を執筆し、上述1a)および、研究課題の下位分類1b)「ポスト・アナキズム政治哲学への批判の論理解明とポスト・アナキズムの問題点の解明」の最終年度における研究成果とあわせて結論を得るための準備が完了した。以上のことから、おおむね順調であると考えられる。当該年度の発表済み研究成果は、次の二つの論文である。まず、日仏哲学会の学会誌『フランス哲学・思想研究』に掲載された査読付論文「プルードンと社会契約論」、次に、京都外国語大学・京都外国語短期大学の紀要『研究論叢』に掲載された査読付論文「交換的正義概念の系譜におけるキケロとトマスの影響力」である。「プルードンと社会契約論」においては、プルードン『一九世紀における革命の一般理念』(1851)で提示される「配分的正義から交換的正義へ」という議論の内実と意義を明らかにした。
トリチウム循環による地すべり地の危険度の研究

宇宙線生成放射核種のトリチウム(T)は、水そのものの構成元素として地球上に存在しており、全ての環境水の水文学的知見を得るのに有力な核種の一つである。本研究では、地下水の挙動を知るためにT濃度の測定を行なった。1.極低レベルのT濃度を測定するために、Tの電解濃縮が不可欠である。本研究では、従来の2枚の電極板から成る対電極方式に替って、何枚かの電極板を重ね合わせた多電極方式を採用した。2.地すべり地については、新潟県下2箇所を対象とした。昭和56年1月に発生した長岡市濁沢地すべり地の地下水のT濃度は、4456pCi/lを示し、比較的新しい水といえる。昭和55年4月に発生した山古志村虫亀地すべり地のT濃度は、128pCi/lを示し、1960年代の水と考えられる。比較的長周期の濁沢地すべ地では、地すべりによって古い水が排出され、現在新しい水が貯留されつつある。これに対して安定期間が短い虫亀地すべり地では、地すべりによって古い水が排出されず、古い水が残存している。古い水の水圧上昇による地すべり発生の危険度は、虫亀地すべり地の方がより大きいと考えられる。3.崩壊・土石流多発帯として知られている長野県小谷村浦川水系の湧水では、T濃度が2862pCi/lの範囲にわたっている。この地域の地下水を閉鎖系とみなすと、降水のT濃度(76pCi/l)から、地下水の滞水時間は、420年と見つもられる。T濃度の分布と地質の関係から、比較的長い滞水時間を有する湧泉源が、斜面崩壊や土石流発生源と密接な関係がみとめられる。この事は山体内部に貯留されている地下水圧の上昇が、降雨強度よりも、崩壊、土石流の発生に関係するという他の観測資料からの考察を裏づけるものである。4.比較のために測定した深さ500mの新潟平野のガス水は、Tを全く含まないバックグランド水として利用できる事がわかった。
カーボンナノチューブの光非線形性を利用した新しい光ネットワーク用デバイスの研究

CNT薄膜を用いたモード同期素子については、広い波長帯域(11.6μm)にわたってモード同期短パルス光ファイバレーザが実現できることを示した。また、CNTを用いることにより共振器長を数センチメートル以下にすることができ、GHz以上の繰り返し周波数をもつ高繰り返し周波数モード同期短パルス光ファイバレーザを世界に先駆けて実現した。また、エバネッセント結合により動作する光導波路・ファイバ型CNTデバイスの研究を進めた。上部クラッドのない石英系平面導波路の上部にCNTをスプレーし、導波路モードのエバネッセント波とCNTの相互作用を利用した可飽和吸収素子を作製した。これを受動モード同期素子として応用し、モード同期パルスの発生に成功した。同じ原理で、Dシェイプ光ファイバおよびテーパー光ファイバを試作し、CNTを蒸着した光ファイバ型CNT可飽和吸収素子を実現した。これらを同様にしてモード同期光ファイバレーザに応用し、いずれも短パルス発生に成功した。さらに、CNT薄膜および前節の光導波路・ファイバ型CNTデバイスの3次光非線形性を検討した。CNT薄膜を非線形光ループミラー(NOLM)の構成で用いた場合について、シミュレーションにより光スイッチが実現可能であること、そのために必要なサンプルの条件を示した。また、平面導波路型CNT光デバイスを用いて、NOLM構成での全光型光スイッチを試作し、約20%の分岐比変化が得られ、理論とよく一致した。同様に、Dシェイプ光ファイバにCNTを蒸着して光ファイバ型CNTデバイスを試作し、非線形偏波回転(NPL)による非線形光スイッチとして用いたところ、わずか5cmの光ファイバにもかかわらず,50mW程度のパワーでスイッチングを実現でき、消光比も20dB以上が得られた。これらの結果から計算されるCNTの非線型定数γは10^6W^<-1>m^<-1>程度となることがわかった。現在、フォトニックネットワークの実現に向け、さまざまな全光処理デバイスが研究されている。これらの全光処理デバイスには半導体型、ファイバ型の2種類があるが、それぞれに一長一短があり、実用的な全光処理デバイスは実現されていない。そこで、本研究では光非線形素子として非常に注目を集めているカーボンナノチューブ(CNT)を用いたデバイスの研究を行っている。本研究では、CNTの光非線形性として可飽和吸収性を用いて受動モード同期短パルスファイバレーザを実現した。1550nm帯で1.87psの短パルスが得られた。また、CNTの可飽和吸収性は1550nm以外の波長帯でも有効であり、1500nm帯のS-Bandでは1.40psの短パルスが、1600nmのL-Bandでは3.26psのパルスが得られた。また、丸山のグループでは垂直に配向したCNTを作製することに成功している。これを可飽和吸収体として用いることにより、可飽和吸収量が角度により可変な受動モード同期短パルスファイバレーザを実現した。さらに、CNTは可飽和吸収体として小型で高速という特長をもつ。これと利得が非常に高いEr:Yb光ファイバ(長さ2cm)と,高反射(99.87%)光ファイバミラーとの組み合わせにより,高繰り返し周波数(5GHz)受動モード同期光ファイバレーザを実現した。これにより、パルス幅がサブpsで繰り返しが5GHzの安定なパルス発生に成功した。本年度は、紫外光誘起光導波路上にCNTを蒸着した導波路型、および光ファイバをD型に研磨したDシェイプ光ファイバ上にカーボンナノチューブ(CNT)を蒸着した光ファイバ型のデバイスを試作し、いずれでも光スイッチングが可能であることを示すことができた。

CNT光デバイスの集積化やCNTの効果を高めるために、我々は平面導波路型のCNT光デバイスを提案している。本研究では、非線型ループミラー(NOLM)構成での全光型光スイッチを試作した。1cmのCNT蒸着平面導波路を用いて、20%の分岐比変化を得た。紫外線誘起屈折率変化により作製した上部クラッドのない石英系平面導波路の上部にCNTをスプレーすると、導波路モードのエバネッセント波とCNTが相互作用し、平面導波路型CNT光素子となる。平面導波路型CNT光素子によりNOLM型光スイッチを構成したところ、自己位相変調効果により20%程度の分岐比変化が得られ、理論とよく一致した。非線型定数γは10^6W^<-1>km^<-1>のオーダと見積もられた。また、平面導波路型CNT光デバイスと同様の原理で動作する光ファイバ型CNTデバイスを試作した。光ファイバの側面をコア部分から数μmとなるようにD型に研磨し、5cmのDシェイプ光ファイバを作製した。その研磨した部分にCNTを蒸着し、光ファイバ型CNTデバイスとした。この光ファイバ型CNTデバイスを非線形偏波回転による非線形光スイッチとして用いたところ、わずか5cmの光ファイバにもかかわらず50mW程度のパワーでスイッチングを実現できた。消光比も20dB以上が得られた。ここから計算される非線型定数γはやはり10^6W^<-1>km^<-1>程度となることがわかった。