hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リプログラミング過程における細胞増殖の重要性

転写因子による体細胞核の初期化は核移植や細胞融合と比較して長い時間を要する。その過程で細胞は活発に増殖しており、その重要性が予想されたが、いったいどのように関与しているのかは不明である。本研究では、体細胞に特定の転写因子を導入することで、初期化を引き起こす過程で細胞増殖がどのように働き、どの程度重要であるのかについて解析した。細胞増殖は初期化の開始には必須ではないが、その後の成熟過程においては必須であることを明らかにした。本研究課題においては、リプログラミング過程における細胞増殖の重要性に焦点を当てている。細胞のリプログラミングは常に増殖を伴うため、これまでにリプログラミングのどの部分に細胞増殖が重要であるのかは明らかにされていない。本年度は、リプログラミング因子(OCT3/4, SOX2, KLF4, c-MYC)を線維芽細胞に発現させた状態で強制的に細胞増殖を停止させることにより、変動する遺伝子を解析した。その結果、マウス、ヒトともに細胞増殖停止後もリプログラミングが進行することがわかった。また細胞増殖依存的に変動する遺伝子、非依存的に変動する遺伝子群を明らかにした。今後はこれらの知見をもとに細胞のリプログラミングにおける増殖の役割を明らかにしていく予定である。さらに細胞増殖非依存的にリプログラミングを促進する遺伝子の同定にも成功している。この因子をリプログラミング因子とともに発現させた場合、細胞増殖停止状態においてもリプログラミングの指標である表面抗原を発現する細胞の割合が増加した。今後はこの因子の働きを明らかにすることにより、細胞増殖停止状態における細胞の性質変化のメカニズムに様利たいと考えている。※研究の目的細胞の状態が変化する際には増殖を伴う場合が多い。体細胞核が初期化され多能性幹細胞へと変化する場合においても同様である。これまでに核の初期化という現象は人為的に操作することができず、細胞の状態変化と増殖を切り離して考えることができなかった。本研究課題は人為的な核の初期化によって引き起こされるiPS細胞の樹立過程をツールとして、核の初期化と細胞増殖の関係を明らかにすることを目標とする。※研究実施計画本研究課題においては、細胞のリプログラミングと増殖の関係を明らかにすることに焦点を当てている。昨年度までの研究により、リプログラミングは細胞増殖停止状態においてもある程度進行しうることを明らかにした。また、細胞増殖非依存的にリプログラミングを促進する因子の同定にも成功している。ヒト体細胞に初期化因子を導入して実際にリプログラミングを受ける細胞は1数%程度である。リプログラミング途中に起こる現象を詳細に解析するために、リプログラミングされ始めた細胞を純化する系を構築した。この系を用いて、90%以上の純度でリプログラミングを受けた細胞を濃縮することに成功した。初期化因子に加えて、リプログラミング効率に影響を及ぼすプラスアルファの遺伝子を導入し、その機能解析を行った。その結果、リプログラミングを増殖非依存的に促進する因子の同定に成功した。今後はこの因子をさらに詳細に解析し、リプログラミングにおいて増殖に依存する部分としない部分の理解を深める。我々は増殖する体細胞に4つの転写因子(OCT3/4, SOX2, KLF4, c-MYC)を導入することで、多能性幹細胞へと変化させられることを見出した。この変化は約3週間の時間を要し、その間細胞は活発に増殖するがその重要性については不明な点が多かった。本研究では、遺伝子導入後に細胞の増殖を強制的に停止させ、遺伝子発現変化を継時的に解析した。細胞増殖が正常に起こる状態では、全体の約15%程度の細胞が分化多能性細胞特異的表面抗原TRA-1-60陽性となる。増殖を停止させるとTRA-1-60陽性細胞の出現効率は著しく低下するが、一方で少数の細胞はTRA-1-60陽性となることが分かった。この結果は効率は低いものの増殖非依存的にリプログラミングが起こることを示唆している。次にマイクロアレイで遺伝子発現解析を行うことにより詳細に細胞の性質変化を検討した。通常の増殖状態では、まず体細胞で発現する遺伝子群の低下がみられ、その後分化多能性細胞で発現する遺伝子群が上昇してくる。増殖を強制的に停止させた状態では、もっとも初期に起こる体細胞遺伝子の抑制は起こったものの、分化多能性遺伝子の上昇は著しく阻害されていた。これらの結果は、細胞増殖はリプログラミングの開始には必須ではないが、その後の成熟過程において重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、我々はLIN28が増殖非依存的なリプログラミングの開始を促進することを見出した。一方で、p53の抑制やCyclin Dの強制発現は効果が見られなかった。これらの結果は、リプログラミングを促進する因子が増殖に関与して機能しているのかを明らかにするものである。本研究計画の目標であるリプログラミングにおける細胞増殖の重要性に迫るために、リプログラミングの効率に影響を及ぼす因子がどのような作用機序で働いているのかを明らかにした。

解析した4つの因子のうち2つは増殖を促進することでリプログラミング効率を高めたが、1つは増殖非依存的に効率を上昇させた。遺伝子発現解析の結果から、増殖非依存的なリプログラミングの進行に関する証拠が得られている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
超高圧下中性子回折・電気分極同時測定法の開発と強相関遷移金属酸化物への応用

本研究では、技術的困難さから誰も実現したことのない、超高圧下での単結晶中性子回折と電気分極を同時に測定、あるいは両者を同一の加圧条件下で測定するための技術を確立する。さらに、省エネルギー記録素子等の機能性材料としての応用も期待されているMn系マルチフェロイック物質にこの測定技術を応用することで、未知の圧力誘起強誘電強磁性相を探索し、電気磁気交差相関のメカニズムを解明する。
戦後日本の政治変動と社会運動:数理・計量的アプローチによる探求

今年度は最終年度であり、これまでの研究をさらに深化させつつも総合することを目指してきた。第1に、社会運動の発生や行為形態に関する数理解析については、政治的機会構造の下での、運動体と政治体との相互作用のゲーム理論的モデルをさらに改良した。その結果、社会運動の制度化という社会運動研究で近年注目されている現象のメカニズムを解明することに、このモデルが寄与できることが明らかとなった。また、モデルの改良により実証研究との接合もスムーズになった。第2に、社会運動のイベント・データの作成を行った。前述の数理解析の成果をふまえて、戦後日本における社会運動の制度化を検証できるかたちへとデータを拡充した。データ分析からは、日本においても1980年代以降、社会運動がラディカルな形態から穏健・制度的な形態へと移行していることが明らかとなった。そして、このような社会運動の制度化は、数理解析から示唆されるように、政治的機会構造(政治体と支持基盤との関係)の変化が影響している。イベント分析についてはさらに、イッシューリレーション・アプローチという新たな分析手法を開発した。これは別の側面から社会運動の制度化という現象を捉える試みである。以上の数理解析とそれに基づくイベント分析については、日本社会学会などで成果を報告した。第3に、イラク戦争反対デモ参加者の質問紙調査データの分析を行った。若くて経験の浅い個人単位の参加者というこの運動を特徴づける人々と、これまでも運動に参加してきた人々を比較分析することで、現代における社会運動の特徴を検討した。これについては、『社会学年報』誌と『社会学研究』誌で成果を公表した。今後は本研究課題で追究した戦後日本の社会運動のダイナミクスに関する知見を活かしつつ、この調査結果で得られた現代の社会運動像をより深く考察することを目指していく。以上のように、本研究課題については一応の成果をあげることができたものと思われる。初年度である本年度は、社会運動の動態を政治的側面から捉えるために、主に次の3点から研究を進めた。社会運動のイベント分析については、既存のデータを用いて分析することで従来の議論の再検討を行った。その結果、日本の社会運動のダイナミクスを捉えるうえで政治的機会構造が有効であることを確認できた。また、分析の結果から政治的機会構造論をさらに精緻化していく示唆を得た。この成果については、曾良中清司他編『社会運動という公共空間』に掲載される予定である。また、人々が社会運動をどのように捉え、なぜこうした形態での政治参加を行うのかという観点からも課題の検討を試みた。そのために反戦デモ参加者の属性や政治意識などについての質問紙調査を行った。ここから、従来とは異なる特徴をもつ運動参加者像を捉えることができた。現在、この調査結果を論文としてまとめ学術誌に投稿する準備を整えている。このほか、政治参加の代表的な形態である投票行動についても分析を行った。近年、注目されている社会関係資本としての信頼に着目して日米における投票行動のロジックの相違を解明した。これについては、科学研究費報告書『投票行動の社会心理学的分析』(研究代表者:梶原晃)に掲載される予定である。投票行動との比較を行うことで社会運動という政治参加の特徴をより鮮明に描き出すことができると考えられる。来年度以降も引き続き、これらの研究を発展させながら課題に取り組んでいく。まず、上記の実証的研究から得られた知見をもとに理論的検討を深めていく。社会運動という政治参加形態の位置づけを明確にし、政治的機会構造など政治的状況との関連から運動のダイナミクスを解明する予定である。数理モデルによるフォーマライゼーションにより、精緻な議論を進めていく。さらに、その知見をデータと照合させることで、日本の社会運動の特徴とそのダイナミクスを解明していきたい。今年度は、大きく分けて3点について研究を進めてきた。第1に、社会運動の発生や行為形態を規定する政治的要因についての数理解析を行った。まず、従来の社会運動論ならびに政治学、政治社会学の諸研究に基づき、政治的機会構造の分析枠組みを構築した。そして、政治的機会構造の下での、運動体と政治体というアクター間の相互作用行為を、ゲーム理論的モデルを構築することで分析した。その結果、社会運動の発生に対しても、行為形態の選択に対しても、政治体と支持者との関係で表される政治的機会構造が非線形的な効果をもつことを明らかにした。第2に、社会運動のイベント・データの作成作業を進めた。朝日新聞をデータ・ソースとして、戦後60年の社会運動イベントに関する情報を収集し、数量的データへの変換を行っている最中である。次年度には上記の数理解析の結果をふまえつつ、データ分析を行う予定である。第3に、人々が社会運動をどのように捉え、なぜ運動という形態での政治参加を行うのかという観点から課題の検討を試みた。まず、イラク戦争反対デモ参加者に対する質問紙調査データの分析を行い、これまでの社会運動研究と照合するかたちで、社会的属性と政治意識の面から現代日本の運動参加者像を明らかにした。このほかに、合理的選択理論に基づく運動参加研究を再検討し、社会運動という形態での参加だけの分析にとどまらず、様々な政治参加の中に運動参加を位置づける新たな分析枠組みが必要となることを論じた。次年度も引き続き、これらの研究を発展させながら課題に取り組んでいく。まずはイベント・データの整備を行うことが先決である。

そして、数理解析に基づく理論的知見とデータに基づく実証分析を接合させ、日本の社会運動の特徴とそのダイナミクスを解明していきたい。今年度は最終年度であり、これまでの研究をさらに深化させつつも総合することを目指してきた。第1に、社会運動の発生や行為形態に関する数理解析については、政治的機会構造の下での、運動体と政治体との相互作用のゲーム理論的モデルをさらに改良した。その結果、社会運動の制度化という社会運動研究で近年注目されている現象のメカニズムを解明することに、このモデルが寄与できることが明らかとなった。また、モデルの改良により実証研究との接合もスムーズになった。第2に、社会運動のイベント・データの作成を行った。前述の数理解析の成果をふまえて、戦後日本における社会運動の制度化を検証できるかたちへとデータを拡充した。データ分析からは、日本においても1980年代以降、社会運動がラディカルな形態から穏健・制度的な形態へと移行していることが明らかとなった。そして、このような社会運動の制度化は、数理解析から示唆されるように、政治的機会構造(政治体と支持基盤との関係)の変化が影響している。イベント分析についてはさらに、イッシューリレーション・アプローチという新たな分析手法を開発した。これは別の側面から社会運動の制度化という現象を捉える試みである。以上の数理解析とそれに基づくイベント分析については、日本社会学会などで成果を報告した。第3に、イラク戦争反対デモ参加者の質問紙調査データの分析を行った。若くて経験の浅い個人単位の参加者というこの運動を特徴づける人々と、これまでも運動に参加してきた人々を比較分析することで、現代における社会運動の特徴を検討した。これについては、『社会学年報』誌と『社会学研究』誌で成果を公表した。今後は本研究課題で追究した戦後日本の社会運動のダイナミクスに関する知見を活かしつつ、この調査結果で得られた現代の社会運動像をより深く考察することを目指していく。以上のように、本研究課題については一応の成果をあげることができたものと思われる。
中生動物ニハイチュウの分類、系統、進化

(1)分類イイダコ、スナダコ、コブシメ、テナガコウイカ、メンダコから10新種のニハイチュウを記載した他、ボウズイカとミズダコのニハイチュウの再記載を行なった。(2)系統関係ギャップ結合タンパクのイネキシンによるニハイチュウの系統解析を行なった結果、以前から考えられていた扁形動物との関連性はなく、軟体動物や環形動物との関連が深いことが明らかになった。(3)共進化ニハイチュウと頭足類について、それぞれの種間の系統関係を調べた結果、共進化している種もみられる一方で、宿主を変えた種もみられ、いわゆる共進化はみられなかった。(1)分類(2)系統関係(3)進化(1)分類イイダコ、スナダコ、コブシメ、テナガコウイカ、メンダコから10新種のニハイチュウを記載した他、ボウズイカとミズダコのニハイチュウの再記載を行なった。(1)分類富山湾産のボウズイカから再発見された2種のニハイチュウ(Dicyemennearossia, Dicyemennea brevisephaloides)の再記載をした。また、瀬戸内海産シリヤケイカから1種(Dicyema sepiellae)の新種を発見し記載した。(2)共進化ニハイチュウと頭足類との関係(宿主特異性や共進化)を明らかにするため、日本沿岸産の頭足類13種の系統関係とそれらに寄生する16種のニハイチュウについて、ミトコンドリアCOI遺伝子の塩基配列を明らかにした。現段階では、ニハイチュウ類の系統に関しては、アマダコ、イイダコ、マダコにみられる種どうしは、異なる宿主の間の種よりも近縁であり、頭足類と共進化してきたことが示唆された。その一方でコウイカやアオリイカにみられるニハイチュウ類はそれぞれ他の宿主にみられるニハイチュウ類と近縁であるなど、宿主を変えた可能性があることが示された。(3)系統ニハイチュウの前口動物内での系統関係をギャップ結合のタンパク質のイネキシン遺伝子のアミノ酸配列を明らかにし系統樹を作成して解析した。その結果、どの系統樹でも螺旋型卵割動物の系統に近いことが明らかにされた。(4)進化ニハイチュウのチューブリン、テクチン、およびキチナーゼ遺伝子のイントロンのサイズを調べたところ、いずれの遺伝子についても、そのイントロンの長さが動物にみられるイントロンの最小サイズであることが明らかになった。(1)分類富山湾産のミズダコから再発見された1種のニハイチュウ(Dicyemennea nouveli)の再記載をした。(2)系統ニハイチュウの前口動物内での系統関係をPax、Zic、およびギャップ結合のタンパク質のイネキシン遺伝子のアミノ酸配列を明らかにし、系統樹を作成して解析した。その結果、ニハイチュウはどの系統樹でも螺旋型卵割動物の系統に近いことを明らかにした。(3)進化ニハイチュウの40遺伝子から210個のイントロンのサイズを調べたところ、いずれの遺伝子についても、そのイントロンの長さが動物にみられるイントロンの最小サイズ(平均26.1bp;最頻値23bp)であることを明らかにした。ニハイチュウのイントロンには、イントロンのスプライシングに必要なbranchsiteとpolypyrimidine tractの配列が見られないことから、これら配列なしにスプライシングが起きている可能性が示された。(4)共進化ニハイチュウと頭足類との関係(宿主特異性や共進化)を明らかにするため、日本沿岸産の頭足類13種の系統関係とそれらに寄生する16種のニハイチュウについて、ミトコンドリアCOI遺伝子の塩基配列を明らかにした。その一方でコウイカやアオリイカにみられるニハイチュウ類はそれぞれ他の宿主にみられるニハイチュウ類と近縁であるなど、宿主を変えた可能性が示された。(1)分類土佐湾産のテナガコウイカとマツバダコから発見された5新種のニハイチュウの記載をした。また、駿河湾産メンダコから1新種を発見し記載した。(2)系統ニハイチュウの前口動物内での系統関係をギャップ結合のターンパク質のイネキシン遺伝子のアミノ酸配列を明らかにし、系統樹を作成して解析した。その結果、18SrRNAによる系統解析とは異なり、ニハイチュウは、螺旋型卵割動物の系統内で、扁形動物の次に分岐することが明らかになった。(3)共進化ニハイチュウと頭足類との関係(宿主特異性や共進化)を明らかにするため、日本沿岸産の頭足類18種の系統関係とそれらに寄生する31種のニハイチュウについて、ニハイチュウとその宿主頭足類の系統解析を行ない、両者の系統樹を比較し、共進化の実像を明らかにした。

その結果、タコ類とイカ類にみられるニハイチュウは、それぞれおおむね単系統を示したが、なかにはホストスイッチしたと考えられる種がみつかった。また、同じ種の宿主にみられるニハイチュウ類では、それぞれが近縁種で、同じ宿主の中で種分化が起きていることが示唆された。さらに、イカ類にみられるニハイチュウ類が早くに分岐しているため、ニハイチュウは最初イカ類に寄生していたことが示唆された。ニハイチュウとその宿主には、一部に共進化がみられるのみで、全体的にみるとニハイチュウは共進化していないことが明らかになった。これは、ニハイチュウにとっての頭足類は宿主として無くてはならぬ存在であるが、頭足類にとっては、ニハイチュウの存在はそれほど重要ではないという一方的な関係からであろう。(1)分類高知湾産テナガコウイカから2新種、駿河湾産メンダコから1新種を発見し記載した。(2)系統ギャップ結合のタンパク質のイネキシン遺伝子のアミノ酸配列から、ニハイチュウの前口動物内での系統関係を解析した。その結果、18SrRNAによる系統解析とは異なり、ニハイチュウは、螺旋型卵割動物の系統内で、扁形動物の次に分岐することを明らかにした。この結果は、ニハイチュウが寄生性扁形動物から退化的に進化したという説を否定した。(3)細胞数の進化ミトコンドリア遺伝子COIと18SrRNAの塩基配列により、ニハイチュウ種間の系統解析を行なった。その結果、最近種分化したと考えられるニハイチュウ類には、少ない細胞数から成る種が多くみられた。つまり、ニハイチュウ類では、細胞数が減少する方向へと進化していることが示唆された。これは、ニハイチュウ類が進化の過程で、細胞数を減数するように進化したことを示唆している。
地盤の液状化メカニズムに立脚したコンクリート砂利化機構の解明

(1)内部水圧変動によるコンクリートの疲労損傷を調べる要素実験2種類の実験を行った.初めの実験は事前にひび割れを入れたコンクリートに水圧を繰返し与えることで砂利化の初期状態を再現するものである.与える水圧の大きさ,振幅を変更し,2種類の条件を設定した.また,本実験のための装置の改善(開発は過年度)その結果,水圧の大きさに応じて,水圧の繰返しにより粗骨材とモルタルの界面破壊が促進され,ひび割れ延長が増加することを定量的に示すことができた.また,一定水圧よりも,変動水圧を繰返し与えることで,細かい粉体を洗い流し,現象を促進することも示すことができた.もうひとつの実験は,コンクリートの粗骨材とモルタル分の界面破壊に着目し,粗骨材の大きさおよび種類を変更して水圧変動試験を行ったものである.これにより,粗骨材の種類が砂利化現象に一定程度影響を与えることを確認した.(2)理論モデルの構築と砂利化判定指標の提案のための数値解析FEMを用いて,本研究のターゲットである橋梁モデルを構築し,繰返し荷重を与える解析を実施した.対象の寸法や配筋,コンクリートの強度等は,実際に輪荷重走行試験が行われた試験体と,供用中の実橋梁図面および調査データを基にして構築した.解析では,まず既存のコンクリートー水圧連成モデルを用いた.解析上でも繰り返し荷重に伴うコンクリート圧縮部の変形増大に伴う水圧の増加や,荷重が移動する際の水圧分布を得ることができた.次に,解析で得られたコンクリートの応力変動,ひずみ,水圧変動等を利用して,要素実験で得られた「砂利化指数(本研究課題で過年度に提案したもの)」を算出した.実床版と実荷重を模擬した解析により,指数が徐々に増加する傾向は明確にとらえることができ,定性的には実験との整合を得たが,定量的な数値を見ると要素実験との差異が大きいことがわかった平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。「研究の目的(意義,重要性含む)」湿潤状態で繰返し作用をうける我が国の道路橋鉄筋コンクリート床版で多くみられるコンクリートの「砂利化」と言われる現象について,その原因のひとつがコンクリート細孔中の凝縮水の水圧上昇によるコンクリート骨格の破壊であるという仮説を,地盤の液状化発生メカニズムに立脚した実験と理論から検証することが,本研究の目的である.H28年度は,内部水圧変動によるコンクリートの疲労損傷を調べる要素実験を実施した.「研究の成果(研究計画に沿って)」具体的には,二つの供試体間あるいは供試体内部に空隙を設け,水を満たし,水圧計を設置した上で,供試体を静的あるいは動的に圧縮する.供試体間あるいは内部の体積を小さくし,内部に水圧を発生させる.この際,載荷による供試体へのマイクロクラック発生より水を満たす空隙部の変形を先行させるため,空隙部は供試体よりも弾性係数の低いクロロプレンゴムで構成した.この状態で繰返し載荷を行い,水圧変動によるコンクリートの劣化損傷の有無と,損傷が著しい場合には砂利化に至る可能性について調べた.水圧変動と同時に,供試体の縦ひずみ,横ひずみ,荷重および載荷方向の供試体変位を記録した.非排水条件のもと,コンクリートブロック間に比較的低い水圧を1,000回10,000回繰返し与える実験を行った。水圧は最大でもコンクリートの圧縮強度の1/9程度であったが,繰返し与えた後の供試体では,バインダー部破砕に伴う破片と思われる付着物が供試体割裂面で観察された。また,水圧の頻度分布に水圧を乗じて定義した「砂利化指数」と付着物質量との間には,一定の相関関係が見られた。今後は負圧の影響も検討するとともに,さらに供試体条件を増やし,同様の手法にて分析を行う必要がある。水圧繰返しによる砂利化を再現するための実験手法を考案した.水圧誘導管と圧力計の素材や仕様を決定するため装置を複数試作した.また,コンクリートの配合を検討するため,複数の予備実験を実施した.これらの結果,実験に使用する装置の仕様と試験体諸元を確定し,本研究の対象である砂利化の兆候と考えられる事象を再現することができた.湿潤状態で繰返し作用をうける我が国の道路橋鉄筋コンクリート床版で多くみられるコンクリートの「砂利化」と言われる現象について,その原因のひとつがコンクリート細孔中の凝縮水の水圧上昇によるコンクリート骨格の破壊であるという仮説を,地盤の液状化発生メカニズムに立脚した実験と理論から検証することが,本研究の目的である.このため,昨年に引き続き,コンクリートのマトリックスにおける微細ひび割れの発生と水圧の上昇を想定した繰返し圧縮試験と,ひび割れへの水の浸入とすり磨きを想定した繰返し一面せん断試験を行った。水圧試験では,繰返し圧縮力より,ひび割れがある中で水圧が発生する方がひび割れ密度が大きくなる傾向であった。また,ひび割れ密度は,圧縮力の繰り返し回数の多少より,載荷重の影響が大きかった。ひび割れを通じて水圧が供試体全体に作用しモルタル部を粉砕するのと同時に間隙水圧上昇が損傷を促進したと考えられた。よって,比較的大きなひび割れが発生したコンクリートに対して,圧縮応力と水圧が作用した状態で,砂利化が進行すると考えられた。一面せん断試験では,ひび割れ面には砂利化の兆候を示す粉体が確認され,その量は水浸供試体のほうが多いことを示した。

粉体質量は水平変位両振幅および垂直変位(沈下量)が大きくなると増加し,正の相関が見られた。繰返しせん断中は,沈下と膨張を繰返しながら,沈下が進行していくことがわかった。この傾向は,緩い砂の繰返しせん断に伴う体積収縮挙動,すなわち液状化と類似することを示した。冶具や測定装置に多少のトラブルはあったが,その都度解決し,当初計画通りに実験を実施している.(1)内部水圧変動によるコンクリートの疲労損傷を調べる要素実験2種類の実験を行った.初めの実験は事前にひび割れを入れたコンクリートに水圧を繰返し与えることで砂利化の初期状態を再現するものである.与える水圧の大きさ,振幅を変更し,2種類の条件を設定した.また,本実験のための装置の改善(開発は過年度)その結果,水圧の大きさに応じて,水圧の繰返しにより粗骨材とモルタルの界面破壊が促進され,ひび割れ延長が増加することを定量的に示すことができた.また,一定水圧よりも,変動水圧を繰返し与えることで,細かい粉体を洗い流し,現象を促進することも示すことができた.もうひとつの実験は,コンクリートの粗骨材とモルタル分の界面破壊に着目し,粗骨材の大きさおよび種類を変更して水圧変動試験を行ったものである.これにより,粗骨材の種類が砂利化現象に一定程度影響を与えることを確認した.(2)理論モデルの構築と砂利化判定指標の提案のための数値解析FEMを用いて,本研究のターゲットである橋梁モデルを構築し,繰返し荷重を与える解析を実施した.対象の寸法や配筋,コンクリートの強度等は,実際に輪荷重走行試験が行われた試験体と,供用中の実橋梁図面および調査データを基にして構築した.解析では,まず既存のコンクリートー水圧連成モデルを用いた.解析上でも繰り返し荷重に伴うコンクリート圧縮部の変形増大に伴う水圧の増加や,荷重が移動する際の水圧分布を得ることができた.次に,解析で得られたコンクリートの応力変動,ひずみ,水圧変動等を利用して,要素実験で得られた「砂利化指数(本研究課題で過年度に提案したもの)」を算出した.実床版と実荷重を模擬した解析により,指数が徐々に増加する傾向は明確にとらえることができ,定性的には実験との整合を得たが,定量的な数値を見ると要素実験との差異が大きいことがわかったH28年度に実験手法を考案,確立することができたが,複数の試作と予備実験の試行錯誤にのため消耗品購入経費と時間を要し,手動の装置での実施となった.今後予定している,本研究に必須の条件である高サイクル繰返し載荷を実施するにあたり手動装置では効率が悪く,実施できる試験体数が限られてしまうため,今後は共同研究者のもとにある油圧制御の繰返し載荷装置を用いて実験を行う予定である.今後は,実験回数を増やし再現性を確認するとともに,さらに研究を推進する方策として,新たに,外力を加えず注入方式による水圧載荷で水圧単独の作用を評価することとした。同時に,数値解析を取り入れることで,実験の検証を推進する.具体的には,FEMにより実構造物想定した繰り返し荷重下の挙動をシミュレーションし,発生すると予測される応力ーひずみの大きさや方向,それによって予測される水圧を算出する予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
間質性肺炎症例と間質性肺炎病態モデルにおける全く新しい活動性のマーカーの検討

自験間質性肺炎症例の血清49検体と良性肺疾患の67検体の合計116検体を対象として研究した。間質性肺炎の内訳は過敏性肺臓炎13検体、膠原病関連間質性肺炎16検体、特発性間質性肺炎20検体であった。モノクローナル抗体であるKL-6抗体を用いたEIA法で測定したKL-6値は間質性肺炎1139±643 U/ml(n=49)、非間質性肺炎309±157U/ml(n=67)で、前者は有意に高値であった(p<0.001)。また間質性肺炎症例を臨床的に活動性の示唆される症例、つまり原疾患により自覚症状の上でも画像上も血液ガス上も明らかに病態が進行している状態active IIP、と比較的変化の乏しいinactive IIPとに分けると、KL-6値は前者1432±506U/ml、後者447±268U/mlと、活動性の示唆される症例の値は明らかに高値を呈していた(P<0.001).臨床的に明らかに軽快した間質性肺炎症例4例ではいずれもKL-6値は前値に比べて低値となっていた。さらに特発性間質肺炎症例では炎症性マーカー(LDH、白血球数、CRP、赤血球沈降速度)とKL-6値との相関を検討した。これらの4つの指標のうちCRPではKL-6との間に有意に正の相関を認めた。また呼吸機能(PaO2、%VC、%DLco)とKL-6値との相関を検討したところ、%VCと%DLcoではKL-6との間に有意の負の相関を認めた。動物を用いた疾患モデルにおいては種々の検討を試みた、現在までに十分に評価に堪えうる結果を得ていない。以上より間質性肺炎症例においては血清KL-6値は有用な活動性のマーカーとなり得ることが示唆された。
組合せ最適化問題に対する半正定値計画緩和と線形計画緩和

FIRフィルタ設計に関する最適化問題に対する緩和問題を扱った.この最適化問題は各変数のとりうる値が1または-1である二次計画問題({1,-1}二次計画問題)であり,目的関数が凸二次関数であるという特徴を持つ.過去の研究として半正定値計画緩和が提案されていたが,今回,半正定値計画緩和,二次錐計画緩和,線形計画緩和および三角不等式を加えることによる緩和の強化を定式化し,数値実験を行った.その結果,実験を行った範囲では,三角不等式を加えた線形計画緩和問題を解くことによって元問題の最適解が得られ,従来の半正定値計画緩和問題よりも優れていることが確認された.今後はこの結果の理論的根拠を与えることが課題となる.また,今回の研究を目的関数が凸の{1,-1}二次計画問題として定式化できる他の問題(数分割問題など)に適応し,緩和問題の有効性を示す必要がある.また,整数計画・組合せ最適化問題に対する分枝限定法・分枝カット法の実装の一環として,共同研究で行っているフレームワークを開発している.今年度は主に視覚化に関するプログラムに携わり,大規模な分枝限定木の表示部分を現在も開発中である.今後は分枝カット法のフレームワークの開発を中心に行い,整数計画問題を解くための実装,特にカットを生成するプログラムの開発を行う予定である.最大安定集合問題に対する半正定値計画緩和の緒結果を一般化安定集合問題へと拡張した.最大安定集合問題とは,安定集合とよばれる無向グラフの頂点部分集合の中でその要素数が最大のものを求める問題であり,有名なNP困難問題である.この問題は,安定集合多面体とよばれる多面体の上で線形関数を最大化することと同値であり,安定集合多面体に関する研究が数多く行われている.Grotschel,Lovasz and Schrijverによって提案された半正定値計画緩和は,安定集合多面体を含む凸集合上の最大化問題と等価である.そして,perfectグラフに対する最大安定集合問題は多項式時間で解けること,凸集合が多面体であるための必要十分条件はグラフがperfectであること等が示された.一般化安定集合問題は,各制約式が二個の変数からなる0-1整数計画問題のことで,最大安定集合問題の一般化である.また,perfectグラフの拡張として,biperfectグラフが定義される.一般化安定集合問題の半正定値計画緩和は報告者によって既に導入されており,biperfectグラフに対する一般化安定集合問題は多項式時間で解けることは示されていた.そして未解決であった,凸集合が多面体であるための必要十分条件はグラフがbiperfectであることを示したことが主な結果である.半正定値計画緩和の導入は,最大安定集合問題の場合の自然な拡張であった.しかし,今回の主結果は命題自身は単なる拡張であっても,証明は拡張できない.そこで,Fujie and Kojimaによる半正定値計画緩和の凸二次不等式表現を用いて証明を与えることができた.また我々の証明方法を最大安定集合問題に限定すると,既存の証明とは異なる,より単純な新証明が得られた.FIRフィルタ設計に関する最適化問題に対する緩和問題を扱った.この最適化問題は各変数のとりうる値が1または-1である二次計画問題({1,-1}二次計画問題)であり,目的関数が凸二次関数であるという特徴を持つ.過去の研究として半正定値計画緩和が提案されていたが,今回,半正定値計画緩和,二次錐計画緩和,線形計画緩和および三角不等式を加えることによる緩和の強化を定式化し,数値実験を行った.その結果,実験を行った範囲では,三角不等式を加えた線形計画緩和問題を解くことによって元問題の最適解が得られ,従来の半正定値計画緩和問題よりも優れていることが確認された.今後はこの結果の理論的根拠を与えることが課題となる.また,今回の研究を目的関数が凸の{1,-1}二次計画問題として定式化できる他の問題(数分割問題など)に適応し,緩和問題の有効性を示す必要がある.また,整数計画・組合せ最適化問題に対する分枝限定法・分枝カット法の実装の一環として,共同研究で行っているフレームワークを開発している.今年度は主に視覚化に関するプログラムに携わり,大規模な分枝限定木の表示部分を現在も開発中である.今後は分枝カット法のフレームワークの開発を中心に行い,整数計画問題を解くための実装,特にカットを生成するプログラムの開発を行う予定である.
運動習慣がパーキンソン病に与える影響：マルチモーダルイメージングを用いた解析

本年度は、運動療法介入の客観的バイオマーカー確立の一環として、PDに対する転倒にかかわる神経基盤を機能的、構造的MRIを用いて検討した。91名のPD患者を対象に、直近1ヶ月以内に転倒した患者を頻回転倒群とし、転倒がない患者との間での臨床症状(年齢, UPDRSで評価した運動症状、認知機能、すくみの重症度(FOGQ)、罹病期間など)およびMRIによる灰白質容積、安静時の機能的結合度などを評価し、群間比較を行った。MRIデータは3D-MRIを用いたVoxel Based Morphometry(VBM)法で、灰白質容積の群間差を比較し、またEPI画像を用いた安静時のresting-state functional MRI(rsfMRI)による機能的結合についても群間差を検討した。頻回転倒患者群36名、非頻回転倒患者群55名とで、年齢(70.8±9.9 vs 67.8±7.8)、MMSE(26.5±3.3 vs 27.4±3.6)には有意差はなかったが、罹病期間(7.4±5.2 vs 3.3±2.8)UPDRS partIII(33.0±12.2 vs 27.1±12.2)、FOGQ(15.4±4.9 vs 6.9±5.7)は有意な群間差を認めた。年齢、FOGQ、UPDRSpartIIIの値を調整したVBM解析では、右下頭頂小葉(IPL)および右上側頭回(STG)で、頻回転倒群で有意な灰白質要請の低下が認められ、転倒頻度との相関も認められた。また、rsfMRIでは頻回転倒群において、基底核と右IPL/STGを含むシルビウス裂周辺領域での機能的結合の低下を認めた。右IPL/STGは前庭知覚を含む感覚統合とボディイメージの構築に重要な役割を果たしていることが知られていることから、我々の知見はPD患者での転倒に、感覚統合の障害が関与していることを示唆するものと考えられた。代表研究者所属施設でも継続的データ収集を可能とする体制が構築されたことから、今後の臨床データの蓄積とともに、経時的なデータの解析も可能になると考えている。研究代表者所属施設でのデータ蓄積を進めるとともに、研究協力者の在籍する大阪大学と引き続き連携しながら、データの解析を進めてい着たいと考えているパーキンソン病(PD)は黒質緻密部のドーパミンニューロンの変性を中心とする進行性の神経変性疾患で、高齢化社会の進行に伴い、本邦でもその有病率が増加している。特に近年、積極的な運動介入が、心肺機能やフィットネスに対する有効性のほか、神経保護や神経再生促進効果をもたらす可能性が示唆されており、実際にPD患者少数例を対象とした検討での有効性も報告されている。運動介入は、抗炎症サイトカインや、各種神経栄養因子の分泌亢進などを通じて脳保護効果をもたらしている可能性が示唆されており、特に中核症状である無動と姿勢反射障害によって日常生活での活動量が低下しやすいPDでは、活動量の低下が二次的に脳内の神経ネットワークの機能低下や神経変性の進行をもたらしている可能性も考えられる。これらの知見から、PD患者の自発的活動を増加させるような介入は、機能改善及び病状の進行抑制効果がもたらす安全安価で画期的な治療介入となりうると考えられる。本研究では、運動介入による日常生活活動量の増加が、中枢神経系の可塑的変化を誘導する可能性があるとの仮説を検証する目的で、パーキンソン患者に対して活動量モニタリングと臨床評価および脳機能イメージングを用いた包括的評価を行い、日常生活活動評価と神経変性との関連性について検討を行った。本年度までに59例のパーキンソン病患者に対して活動量計を用いた日常生活上での活動強度の測定を行い、臨床評価および安静時fMRI、DaT、SPECT等による脳機能イメージングを用いた包括的評価を行ってドーパミン神経変性の程度と日常生活活動度との関連を検討した。今後、さらに症例数を増やして上記仮説の検証を行いたいと考えている。活動量モニタリングと臨床評価に関しては比較的順調に症例数を増やすことができており、今後も継続して症例数の蓄積を進めていきたいポータブル活動量計を用いた日常生活中の活動量および歩行量、運動機能などの臨床評価ならびに、ドーパミントランスポーターSPECT(DaT-SPECT)を用いた神経細胞変性評価を行いパーキンソン病患者における活動量と神経変性の程度との関連を検証した。対象患者は64名で平均67.6歳、男女比は1:1で罹病期間は平均4.6年。運動機能評価であるMDS-UPDRSpart3は平均25.3で、神経細胞変性の指標であるDAT-SPECTのSpecific Binding Ratioは重症側の平均が4.52であった。日常生活中の活動量は1日8時間以上装着できた平均19.4日分のデータで評価し、一日あたりの歩行量は平均3904歩、METs×時間(Ex)で表した活動量は2.3Exであった。単相関分析(Spearman's rho)では、神経細胞変性の程度が、Body Mass Index(BMI) (ρ=0.39)、活動量(ρ=0.26)、歩行量(ρ=0.33)と有意な正の相関を認め、罹病期間とは有意な負の相関(ρ=-0.39)を認めた。運動症状の程度は黒質神経細胞変性の程度や活動量とは相関せず、罹病期間とのみ有意な負の相関(ρ=-0.35)を認めた。

神経細胞変性の程度を従属変数とし、年齢、運動症状、罹病期間、BMI、歩行量を独立変数として解析した重回帰分析では、罹病期間(β=-0.53、p<0.005)、BMI(β=0.48、p<0.005)、歩行量(β=0.32、p<0.05)が神経変性と有意に関連していた。これらの結果より、日常生活における活動量や歩行量は、運動症状の悪化に伴って低下しているのではなく、独立した因子として神経細胞変性と関連している可能性や、BMI低下とあわせ、神経変性が全身の異化亢進や筋肉量の低下などとの関連する可能性が示唆された。今後のさらなる検討が必要である。研究代表者の異動があり、研究環境の変化に伴う事務処理や倫理審査などのため、研究の進捗がやや遅れた面があった。本年度は、運動療法介入の客観的バイオマーカー確立の一環として、PDに対する転倒にかかわる神経基盤を機能的、構造的MRIを用いて検討した。91名のPD患者を対象に、直近1ヶ月以内に転倒した患者を頻回転倒群とし、転倒がない患者との間での臨床症状(年齢, UPDRSで評価した運動症状、認知機能、すくみの重症度(FOGQ)、罹病期間など)およびMRIによる灰白質容積、安静時の機能的結合度などを評価し、群間比較を行った。MRIデータは3D-MRIを用いたVoxel Based Morphometry(VBM)法で、灰白質容積の群間差を比較し、またEPI画像を用いた安静時のresting-state functional MRI(rsfMRI)による機能的結合についても群間差を検討した。頻回転倒患者群36名、非頻回転倒患者群55名とで、年齢(70.8±9.9 vs 67.8±7.8)、MMSE(26.5±3.3 vs 27.4±3.6)には有意差はなかったが、罹病期間(7.4±5.2 vs 3.3±2.8)UPDRS partIII(33.0±12.2 vs 27.1±12.2)、FOGQ(15.4±4.9 vs 6.9±5.7)は有意な群間差を認めた。年齢、FOGQ、UPDRSpartIIIの値を調整したVBM解析では、右下頭頂小葉(IPL)および右上側頭回(STG)で、頻回転倒群で有意な灰白質要請の低下が認められ、転倒頻度との相関も認められた。また、rsfMRIでは頻回転倒群において、基底核と右IPL/STGを含むシルビウス裂周辺領域での機能的結合の低下を認めた。右IPL/STGは前庭知覚を含む感覚統合とボディイメージの構築に重要な役割を果たしていることが知られていることから、我々の知見はPD患者での転倒に、感覚統合の障害が関与していることを示唆するものと考えられた。代表研究者所属施設でも継続的データ収集を可能とする体制が構築されたことから、今後の臨床データの蓄積とともに、経時的なデータの解析も可能になると考えている。研究代表者が川崎医科大学に移動となったことから、今後は大阪大学及び川崎医科大学での多施設研究として研究を進めたいと考えている。今後も症例の蓄積を進め、上記の結果の検証を行うと同時に転倒や歩行障害と関連する脳領域及び脳内ネットワーク変化などを明らかにしていくことを目標に今後も多施設での検討を進めていく予定である研究代表者所属施設でのデータ蓄積を進めるとともに、研究協力者の在籍する大阪大学と引き続き連携しながら、データの解析を進めてい着たいと考えている患者評価において、研究上必要な検査に関しては研究費による負担を行うが、診療上必要な保険適応検査については患者個人の健康保険によって行う予定としていたため、本年度の調査研究の範囲においては、予定していたよりも検査費用などの負担が少なかった。
日中韓における都市鉱山プロジェクトの政策評価－小型家電リサイクルの比較分析－

平成26年度は以下の三点の課題が挙がった。まず一点目は日本における使用済み小型家電リサイクルに関する実態調査の定量的分析を行うこと、二点目は日本と韓国ソウルの事例分析だけでなく、韓国の他地域や中国の調査を行うことである。第三点目は、学術的研究活動だけでなく、アウトリーチ活動に取り組むことである。以上の課題を受けて、まず、日本で小型家電リサイクル事業に取り組む自治体・認定事業者に対しアンケート調査を行い、定量的な分析を行った。結果は、日本マクロエンジニアリング学会「Macro Review」に論文投稿することができた。二点目の課題の対策としては、平成27年5月に韓国ウルサン市都市鉱山事業地域拠点のヒアリング調査を実施した。また、平成28年1月に中国北京市・天津市を訪問し、中国社会科学院の斉先生に「中国都市鉱産プロジェクト」の最新動向と今後の政策展開の方向性についてヒアリング調査を行った。さらに天津市のリサイクル事業者を訪問しヒアリング調査を行った。三点目のアウトリーチ活動については、平成27年度文部科学省「復興教育支援事業」(事業代表者:劉庭秀東北大教授)に関わることができ、被災地の小学生に対する環境教育活動を行うことができた。また、事務局として「第8回アジア自動車環境フォーラム」に携わり、NPO法人日本セルプセンターの「平成27年度リサイクル部会研修会」において講演も行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。平成26年度は特別研究員初年度ということもあり、情報の収集に力を注いだ。具体的な実施内容は下記の三点が挙げられる。第一点目は本研究課題の関連文献・資料の収集である。日本国内の廃棄物政策・行政関連の先行研究論文・文献資料等だけでなく、ガバナンス論、韓国・中国の廃棄物政策関連の文献、バーゼル条約をはじめとした国際関連法や国際資源循環に関する文献等を収集し、理論の概要を把握することができた。第二点目は小型家電リサイクルに取り組む自治体・事業者等のヒアリング調査・現地調査を実施したことである。国の実証事業に取り組んでいる市町村や、国から再資源化計画の認定を受けている認定事業者を中心に、合わせて25を超える自治体・事業者の調査を実施した。こうした調査を経て、小型家電リサイクル法の意義と課題について定性的な分析を行うことができた。一方で、海外の調査として、国が「社会的企業法」という法的枠組みを整備して「社会的企業」が小型家電リサイクル事業を行っている韓国ソウル市の事例を調査した。第三点目は、研究会・シンポジウム・学会等に積極的に参加し、他の研究者との情報交換・意見交換を重ねて、自らの知識や考えを深めたことである。日本地域政策学会、日本マクロエンジニアリング学会、全国都市清掃研究・事例発表会ではこれまでの研究成果を発表することができ、他の研究者や行政関係者、静脈産業の事業者との有意義な情報交換・意見交換を行うことができた。また、アジア自動車環境フォーラムの日本事務局としてモンゴルで開催された第7回AAEF(Asian Automotive Environmental Forum)の運営に携わる中で、有意義な情報を得ることができた。本研究の現在までの達成度としては三年間で達成したい到達点の40%程度と自己評価したい。まず先行研究・関連資料の収集については概ね行うことができた。また、小型家電リサイクルを実施運用している全国の自治体や国の認定を受けた認定事業者に対してヒアリング調査を実施することができた(平成26年度は25を超える自治体・認定事業者に対しヒアリング調査を実施した)。こうした調査を行うことによって、1小型家電リサイクル事業着手に関すること、2モノ(品目・量)とカネのフロー、3他の利害関係者等との関係性、4採算性、5法制度との関係、6小型家電リサイクル事業実施前後の変化、等について実態を把握し、定性的な分析を行うことができた。一方で小型家電リサイクルと福祉との連携の事例として新潟県基板ネットワークの現地調査・ヒアリング調査を実施し、自動車電装品の基板を例に採算性分析を行った。さらに、韓国のSRセンターの現地調査・ヒアリング調査を実施した。以上の調査・定性的な分析を通して、日韓の都市鉱山政策・プロジェクトの課題を抽出することができた。

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。今後の本研究の推進方策としては、まず日本と韓国の実態調査をさらに進めることである。日本については小型家電リサイクルに取り組む自治体・認定事業者のヒアリング調査をさらに進め、定性的な分析を図るとともに、定量的分析についても試みる。また韓国については、ソウル市SRセンター同様の枠組みの他都市への横展開が進められている状況であることから、そうした都市の現地調査・ヒアリング調査を実施する予定である。中国については都市鉱山政策・プロジェクトの概要についての予備調査が不足していることから、関連資料の収集や関係者のヒアリングを実施したい。以上のことを踏まえて、日中韓各国の法制度の相違点を整理し、整合性について考察を行う。さらに国際資源循環のあり方について実証的見地を踏まえながら考察を行いたい。また平成27年度は学会やシンポジウムへの参加、アウトリーチ活動等を通じて研究成果の社会発信にも力を入れたい。
絶対零度近傍におけるゆらぎと緩和

本研究の目的は、絶対零度近傍に於ける「ゆらぎ」ー特に1/f雑音ーと「緩和現象」について実験的に研究しようとするものである。平衡状態での熱力学では、第3法則(Nernstの定理)に従い、絶対零度に近付くにつれて、系のエントロピ-は零になっていくと教えられる。所で、絶対零度に近付くときに、この平衡状態の近傍に於ける「ゆらぎ」や非平衡な状態から平衡状態へ漸近するときのいわゆる「緩和過程」については、何か一般的な法則なり定理なりが存在するであろうか?超低温度で系統的な実験を行い、これらの点についての手がかりを得るのが本研究の目的である。「超低温度に於ける緩和過程」の研究に関しては、1mK以下の温度で固体3HeのU2D2相といわれる核スピン秩序相についてその反強磁性共鳴の緩和過程を調べた。熱平衡状態の近くで、微少に励起された反強磁性共鳴のスピンの一様な才差運動について、その緩和過程は一様な才差運動がスピン波に崩壊する過程として説明されることを理論的および実験的に示した。これらは、通常の非可逆過程の統計力学、線形応答理論で理解できるものであった。更に、単磁区の単結晶をつくり、パルス法NMRを用いて、熱平衡状態から遠く離れた状態からの緩和現象を調べている。ここでは、力学的な不安定性が問題となってくる。準粒子密度が非常に小さいような超低温度における超流動3Heの緩和過程の研究も今後に残された問題である。「雑音測定」に関しては、以前から行っていたGaAs半導体回路素子の極低温における雑音測定のほかに、酸化物超伝導薄膜からの雑音測定を行った。これらからは、大きな「1/f雑音」が観測された。これらは、超伝導薄膜のGrain Boundaryにおけるコンダクタンスの揺らぎによるものとして説明できることが分かった。本年度、「超低温度に於ける緩和過程」の研究に関しては、前年度より引き続いて、1mK以下の温度で固体3HeのU2D2相といわれる核スピン秩序相についてその反強磁性共鳴の緩和過程を調べた。その緩和過程は、励起された反強磁性共鳴のスピンの一様な才差運動がスピン波に崩壊する過程(3ーマグノン過程と4ーマグノン過程といわれるもの)として説明されることを理論的および実験的に示した。「雑音測定」に関しては、以前から行っていたGaAs半導体の極低温における雑音測定のほかに、新たに酸化物超伝導薄膜の雑音測定をも付け加えた。雑音の成因を完全に理解するには至っていないが、「1/f雑音」に関して組織的なデ-タがとれている。この実験のために補助金を使用した。実験技術的には、非常に長くなっていく緩和時間を測定するために、一様性の極めてよい磁場が必要である。

今年度もその準備と予備実験を行ってきたが、超低温度で超伝導で遮蔽された一様性のよい超伝導磁石を得るに至っていない。今後は一様性のよい磁場を得て、その中で超流動3Heの磁化の「ゆらぎ」と緩和過程の測定を行いたいと考えている。本研究の目的は、絶対零度近傍に於ける「ゆらぎ」ー特に1/f雑音ーと「緩和現象」について実験的に研究しようとするものである。平衡状態での熱力学では、第3法則(Nernstの定理)に従い、絶対零度に近付くにつれて、系のエントロピ-は零になっていくと教えられる。所で、絶対零度に近付くときに、この平衡状態の近傍に於ける「ゆらぎ」や非平衡な状態から平衡状態へ漸近するときのいわゆる「緩和過程」については、何か一般的な法則なり定理なりが存在するであろうか?超低温度で系統的な実験を行い、これらの点についての手がかりを得るのが本研究の目的である。本年度、「超低温度に於ける緩和過程」の研究に関しては、前年度より引き続いて、1mK以下の温度で固体3HeのU2D2相といわれる核スピン秩序相についてその反強磁性共鳴の緩和過程を調べた。熱平衡状態の近くで微少に励起された反強磁性共鳴のスピンの一様な才差運動について、その緩和過程は一様な才差運動がスピン波に崩壊する過程として説明されることを理論的および実験的に示した。これらは、通常の非可逆過程の統計力学、線形応答理論で理解できるものであった。更に、単磁区の単結晶をつくり、パルス法NMRを用いて、熱平衡状態から遠く離れた状態からの緩和現象を調べている。ここでは、力学的な不安定性が問題となってくる。「雑音測定」に関しては、以前から行っていたGaAs半導体回路素子の極低温における雑音測定のほかに、酸化物超伝導薄膜からの雑音測定を行った。これらからは、大きな「1/f雑音」が観測された。これらは、超伝導薄膜のGrain Boundaryにおけるコンダクタンスの揺らぎによるものとして説明できることが分かった。