hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
受容体型チロシンキナーゼの半合成と構造機能解析

細胞質内膜近傍部位に関して、野生型配列では脂質二重膜に結合しているのに対し、常時活性変異型配列では脂質二重膜から解離することを見出した。膜貫通部位に関しては、両配列において異なる会合面を介して二量体を形成すること、並びに膜貫通へリックスの脂質二重膜に対する配向が異なることを示した。これらの結果は論文として発表した。本研究は、1回膜貫通型受容体に関して、細胞外領域を分子生物学的に調製し、膜貫通部位を含んだタンパク質断片とライゲーションによって縮合する、すなわち半合成することを第一の目的としていた。困難は細胞外領域の調製にあったが、この問題に関しては動物細胞を用いた発現系を導入することで、調製は可能となり、合成化学的に調製した膜貫通部位を含んだタンパク質断片との縮合も達成した。リガンドを結合させての構造変化を捉えるべく、蛍光実験を試みたが、試料調製段階においてさらなる改良が必要であることがわかった。縮合反応は膜貫通部位は脂質二重膜中に包埋の後に行うことを想定していたが、従来の包埋法では、界面活性剤を透析で取り除く方法では定量性を獲得できず、改良が必要であった。この問題に関しては、透析を用いることなく膜貫通配列を脂質二重膜に挿入する方法を見出した。現時点においては、本手法を用いることで、半合成反応の効率化を試みている。線維芽細胞増殖因子受容体の膜貫通-膜近傍部位の構造解析も本研究の目指すところであり、この目的に対しては、二量体会合面の決定、本年度は活性型、非活性型の両構造を安定化させる構造因子に関して知見を得るところまで到達しており、報告に向けたデータの整理に取り組んでいる。ここで得られた知見を反映させることで、半合成受容体の膜貫通ー膜近傍部位に標識を導入した試料を作製、NMRによる構造解析を行う。細胞の増殖や分化に関わる受容体型チロシンキナーゼの機能不全はがん等の重篤な疾患の原因となる。本研究では、当該受容体の構造機能解析において困難な部分であった膜貫通ー膜近傍部位に関して詳細な解析を行い、さらに細胞を用いて調製したタンパク質断片と合成化学的に調製したタンパク質断片を縮合する半合成という技術の開発を行うこととした。各種分光学的構造解析実験から、受容体の活性化における膜貫通ー膜近傍部位の構造変化に関しては新た知見を得ることに成功し、細胞外領域から膜貫通ー細胞質内膜近傍部位に至る受容体断片の半合成にも成功した。本研究は、1回膜貫通型受容体に関して、細胞外領域を分子生物学的に調製し、膜貫通部位を含んだタンパク質断片とライゲーションによって縮合する、すなわち半合成することを第一の目的としている。小スケールでの半合成には成功しているものの、大量調製に未だ問題を抱えている。原因は、膜貫通部位を含んだタンパク質断片の調製に関しては、ほとんどの問題を克服したが、細胞領域の調製にある。上述の通り、細胞外領域の調製には動物細胞を用いることによって、比較的多くのフォールドしたタンパク質断片を得ることが期待できる。現段階においても、蛍光測定を行うには十分な量の生成物を獲得している。27年度が最終年度であるため、記入しない。構造生物化学FGFR3の膜貫通ー膜近傍部位の脂質二重膜中における構造解析に関しては、現在、野生型の二量体会合面の決定には成功しており、今年度は活性型配列に関して二量体会合面の決定を行う。
人工衛星搭載用薄膜太陽電池の展開構造

人工衛星の展開構造物が薄膜太陽電池のように軽量・柔軟である場合、それに伴い展開機構も現行のものと比べて小型軽量化が望まれる。展開機構には、展開終了時の衝撃を最小に抑え、十分な信頼性を確保することが要求される。技術調査および検討の結果、ニューマチックアクチュエータに着目した。このアクチュエータは、袋状の構造物の内部に封入した液体或いは固体を軌道上で加熱・気化させ展開させるメカニズムであり、展開メカニズムおよび付属機器がいずれも簡潔であるという特長を有する。さらに、展開抵抗力となる定トルク或いは定摩擦を生じるような機構を追加すれば、展開抵抗力とアクチュエータ展開力とがほぼつりあった状態を保ちながら展開することができるので、結果として準静的な展開が実現できると期待される。ただしこのためには、アクチュエータの展開力が一定の気体量の元で展開角度に対して単調減少であるという特徴を有することが必要である。そこで、単純袋形状、蛇腹形状、単純袋形状の多段形状の3種類の構成のアクチュエータを考案・試作し、実験により評価した。単純袋形状のアクチュエータは変形量が大きく、展開終了直前に急激に展開力が増加するため展開終了時に大きな衝撃力が発生することを確認した。急激な形状変化を生じなければ、単調減少となることが期待される。さらに、宇宙環境で使用できる膜材料であるポリイミドは、折り曲げた際に折り目に破損が生じやすいという特性を持つ。そこで蛇腹形状だけでなく多段形状をも考案した。実験により、いずれの形状のアクチュエータも期待通りの特性を有することを確認した。また、定荷重機構との組み合わせにより非常にゆっくりした展開動作を実現できることを確認した。また、小型軽量に製作することも容易であるので、並列化により展開信頼性を確保することが出来るものと期待できる。
腹部外科的切除術を受けるがん患者の健康リテラシー・身体活動と術後の予後の関連

本研究では外科にてがんの切除術を受けるがん患者を対象に,包括的な健康リテラシーの尺度を用いて健康リテラシーの状況を調査すること,手術前の健康リテラシーと身体活動が術後の予後に与える影響を検証することを目的とする.これらを検証する事で,手術前後の情報提供のあり方や手術後の身体活動の促し方に関して適切な方法を考案し,手術を受けるがん患者の手術後の生活の質や日常生活自立度の向上に役立てたいと考えている.本研究では外科にてがんの切除術を受けるがん患者を対象に,包括的な健康リテラシーの尺度を用いて健康リテラシーの状況を調査すること,手術前の健康リテラシーと身体活動が術後の予後に与える影響を検証することを目的とする.これらを検証する事で,手術前後の情報提供のあり方や手術後の身体活動の促し方に関して適切な方法を考案し,手術を受けるがん患者の手術後の生活の質や日常生活自立度の向上に役立てたいと考えている.
においセンサ開発のための半導体ガスセンサの機能設計

本研究では、代表的な"におい成分"であり、かつ魚介類の鮮度低下臭でもあるトリメチルアミン(TMA)、ジメチルアミン(DMA)、アンモニアなどの含窒素ガスを、高感度かつ選択的に検出可能な半導体ガスセンサの設計・開発を行うことを目的として研究を進め、以下のような知見を得た。各種貴金属を担持した酸化物半導体の粉末をセンサ材料に用い、膜厚を変化させたセンサ素子のTMAガス感度を測定した結果、センサの膜厚とセンサ材料の酸化活性の最適化が高感度"においセンサ"を開発するための重要な設計指針であることを明らかにした。一方、3.0wt%と比較的多量のPtを担持したIn_2O_3-MgO(5% mol%)の上部にTiO_2または0.5Pt/TiO_2を塗布した二層構造型の素子を300°Cという比較的低温で作動させれば、DMAガス感度が著しく向上することを明らかにした。このガス感度が高くなる温度領域では、逆の応答(負電荷吸着)をするNO_Xの生成が比較的少ないこと、および中間生成物であるエチレンイミンの生成量が多く、その生成過程および燃焼過程で多くの化学吸着酸素が消費されることが、高いDMAガス感度発現の要因であることを見いだした。0.5wt%のIr触媒を担持したTiO_2層で検知層であるIn_2O_3-MgO(5 mol%)をコーティングし、かつこの両層の中間に電極を設けた素子構造を採用することにより、高感度NH_3ガスセンサを実現した。このセンサの検知機構を検討した結果、高いNH_3ガス感度を得るためには、NO_Xを生成しない程度のNH_3酸化活性を有する材料の選択、およびNH_3によるNO_Xの還元反応を促進する材料の選択が重要であることがわかった。1.トリメチルアミン(TMA)ガス感度の向上In_2O_3-MgO(5mol%)に各種金属を0.5wt%担持したセンサ素子のTMAガス感度とセンサの膜厚との関係を系統的に調べた。全ての素子について,膜厚が薄い領域では膜厚の増加とともにガス感度は増加し,ある膜厚でガス感度の最高値を示した後,膜厚の増加とともにガス感度はやや減少する傾向を示した。これらの結果から,前者の領域ではTMAガスと酸素ガスの拡散性の相違が,また後者の領域ではTMAガスの素子内部への拡散性が,すなわち,拡散中に燃焼消費されて拡散量が減少することが,それぞれガス検出特性を支配していることがわかった。Auを担持した膜厚約0.7mmのセンサ素子を用いて,ガスの反応性と拡散性を制御することにより,これまでに報告したIn_2O_3-MgO(5mol%)素子のTMAガス感度を7倍程度増加させることができた。2.高感度・高選択性ジメチルアミン(DMA)ガスセンサの開発これまでに開発したセンサ素子のDMAガス感度は,TMAガス感度の1/3以下であった。しかし,In_2O_3-MgO(5mol%)に通常よりは多い3.0wt%のPt担持した素子は,作動温度300°CでTMAガス感度よりも著しく高いDMAガス感度を示すことを見い出した。なお,無担持素子および他の金属を多量に担持した素子でもこのような現象は観察されず,Pt担持素子に特有の現象であった。ただし,このPt担持素子を400°C以上で作動させた場合には,これまでのセンサと同様に,TMAガス感度の方がDMAガス感度よりも高くなった。これらの結果は,作動温度300°CではDMAガスによるセンサ素子表面の吸着酸素の消費以外の別の反応が起こり,この別の反応によってもガス感度が現れている可能性を示す。

今後,Pt担持In_2O_3-MgO(0.5wt%)素子のDMAガス検知機構をより詳細に解明する。これまでに開発した半導体型ガスセンサ素子ジメチルアミン(DMA)ガス感度は,トリメチルアミン(TMA)ガス感度の1/3以下であった。しかしMgOを5mol%置換固溶したIn_2O_3粉末に通常よりは多い3.0wt%のPtを担持したセンサ材料(3.0Pt/In_2O_3-MgO(5mol%)を用いて、内部電極型の単層素子構造を採用することにより、作動温度300°CにおいてTMAガスよりもDMAガスに対して2倍程度高い感度(空気中被検ガス中の素子抵抗の比)を示すセンサを開発した。同じ素子でも300°C以外の作動温度、同じPtでも他の担持量、さらにPt以外のAuやPdの担持では、そのような高いDMAガス感度は得られなかった。この3.0Pt/In_2O_3-MgO(5mol%)素子が作動温度300°Cで特異的に高いDMAガス感度を示す理由を明らかにするために、触媒化学的な検討を行った。その結果、特に3.0Pt/In_2O_3-MgO(5mol%)を用い、300°C近傍で作動させた場合に、DMA分子からエチレンイミンガスへの部分酸化が起こりやすいことを明らかにした。したがって、DMAからエチレンイミンの生成過程またはエチレンイミン自体の燃焼過程でセンサ材料表面の化学吸着酸素が多量に消費されるため、高いDMAガス感度を示すことがわかった。さらに、この内部電極型単層構造素子の表面にTiO_2を塗布して2層素子構造とし、DMAガスの反応性と拡散性を制御することにより、DMAガス感度を著しく増加できることを見いだした。本研究では,代表的な"におい成分"であり,かつ魚介類の鮮度低下臭でもあるトリメチルアミン(TMA),ジメチルアミン(DMA),アンモニアなどの含窒素ガスを,高感度かつ選択的に検出可能な半導体ガスセンサの設計・開発を行うことを目的として研究を進め,以下のような知見を得た.各種貴金属を担持した酸化物半導体の粉末をセンサ材料に用い膜厚を変化させたセンサ素子のTMAガス感度を測定した結果,センサの膜厚とセンサ材料の酸化活性の最適化が高感度"においセンサ"を開発するための重要な設計指針であることを明らかにした.一方,3.0wt%と比較的多量のPtを担持したIn_2O_3-MgO(5mol%)の上部にTiO_2または0.5Pt/TiO_2を塗布した二層構造型の素子を300°Cという比較的低温で作動させれば,DMAガス感度が著しく向上することを明らかにした.このガス感度が高くなる温度領域では,導電率の増大という出力信号に対して逆の応答(負電荷吸着)をするNO_Xの生成が比較的少ないこと,および,中間酸化生成物であるエチレンイミンの生成量が多く,その生成過程および燃焼過程で多くの化学吸着酸素が消費されることが,高いDMAガス感度の要因であることを見いだした.In_2O_3-MgO(5mol%)を検知層とし,これを0.5wt%のIr触媒を担持したTiO_2層でコーティングし,かつ両層の中間に電極を設けた素子構造を採用することにより,高感度NH_3ガスセンサを実現した.このセンサの検知機構を調査した結果,高いNH_3ガス感度を得るためには,NO_Xを生成しない程度のNH_3酸化活性を有する材料の選択,およびNH_3によるNO_Xの還元反応をより促進する材料の選択が重要であることがわかった.
光散乱法による高分子のコイル・グロビュール転移の研究

1.高精度粒度分布測定装置の開発:高分子鎖のコイル・グロビュール転移を直接観測するには、高分子の大きさを正確に測定することが必要である。研究対象とした高分子の広がりは約100nmのオーダーである。しかも転移が一次であることを明確にするには、転移点でコイル状態とグロビュール状態が共存していることを確認することが必要である。この目的を達成するために、本研究では、レーザー光散乱強度測定による高精度粒度分布測定装置の開発を行った。本装置では、入射光の径をビーム拡大器を通して拡大し、試料の散乱体積を大きくとり、そして、前方散乱光は集光レンズを用いて焦点面上にリング状に配置された光検出器に集め検出した。これにより、散乱強度が小さい試料でも十分な精度を達成することができた。2.試料作成と高分子半径の温度変化測定:N-isopropylacrylamideとacryl acidの共重合体からなる高分子溶液を作成し、上記の装置により、高分子半径の詳細な温度変化を転移温度を含む温度範囲で測定した。その結果、溶液中の高分子鎖が,(組成に依存する)ある温度で急激に空間的に広がったランダムコイル状態から、より緊密なグロビュール状態へと遷移することが高分子半径の温度変化の測定結果より明かになったが、相境界点で2つの状態が共存するかどうかという点については、現在の時点では明確な結論を得ていない。この点を明らかにするには、より精密な温度制御下での実験を行う必要がある。3.今後の課題:(1)精密温度制御下での実験。(2)転移にともなう弾性不安定性の観測。(3)スケーリング理論的考察。
線虫遺伝学とメタボローム解析を利用した生体膜リン脂質の脂肪酸鎖多様性の意義の解明

生体膜を構成するリン脂質には炭素数や二重結合の違いにより様々な脂肪酸鎖が結合している。このような「リン脂質脂肪酸鎖の多様性と非対称性」は昔から良く知られているが、その形成機構や生理的意義はほとんど明らかになっておらず、生体膜リン脂質分野における大きな課題である。我々は、遺伝学的解析が容易な線虫C. elegansを用いて、リン脂質脂肪酸鎖の多様性・非対称性に関与すると考えられる新規脂質関連遺伝子について、網羅的に欠損変異体を作製し、その生理機能ならびに反応機構を解析を行った。主な研究成果は以下のとおりである。・細胞内型ホスホリパーゼA1の機能解析を行い、細胞内型ホスホリパーゼA1が細胞内小胞輸送系(特に逆行輸送系)を介し、上皮系細胞の非対称分裂を制御することを見出した(非対称分裂に関わるβカテニンの細胞内非対称局在を制御)。・上皮細胞に選択的に発現するホスホリパーゼPAF-AH(II)についてノックアウトマウスを用いた解析を行い、PAF-AH(II)が酸素ストレスによろて障害を受けたリン脂質を代謝し、酸化ストレス防御因子として機能することを個体レベルで示した。・線虫をモデルとした遺伝学的手法により、細胞内シグナル伝達において極めて重要な役割を持つホスファチジルイノシトール(PI)に高度不飽和脂肪酸を導入する遺伝子mboa-7を同定した。今後、mboa-7/LPIATの解析により、PIの脂肪酸鎖の構造がPIの関与する生命現象にどのように寄与するか、といった生体膜脂肪酸分子種の本質に初めて迫ることが可能となる。我々は、遺伝学的解析が容易な線虫C.elegansを用いて、リン脂質脂肪酸鎖の多様性・非対称性に関与すると考えられる新規脂質関連遺伝子について、網羅的に欠損変異体を作製し、その生理機能ならびに反応機構を解析している。平成17年度における成果は以下のとおりである。1.新規脂肪酸転移酵素遺伝子ファミリーの機能と生理的役割の解明高等動物と相同性を有し、かつ機能未知であるファミリー分子すべて(acl-4,5,8,9,10,11,12,13,14)について、欠損変異体を樹立した。これらの変異体のうち、acl-10変異体は運動性に著しい異常が観察され、筋肉の収縮機構が過度に活性化していることが明らかになった。さらに、acl-10が筋肉周辺組織において脂質メディエーターを産生し、これが細胞間シグナル分子として筋収縮を制御する可能性を示した。一方、神経細胞に発現するacl-4の変異体では、シナプスにおけるアセチルコリンの放出が低下することにより、運動性に異常を示すことが分かった。2.ホスファチジルイノシトール特異的アラキドン酸転移酵素の同定アラキドン酸添加による低温感受性の回復を指標とした評価系において、線虫全遺伝子を網羅的に発現抑制(RNAi)し、この現象に関わる遺伝子群を同定する。既に複数の候補遺伝子を得ており、スクリーニングを継続している。また、アラキドン酸転移活性を高感度かつ簡便に検出するアッセイ系を構築した。平成18年度における成果は以下のとおりである。

・線虫における細胞内型ホスホリパーゼA1の欠損変異体を作製し、上皮細胞の極性形成ならびに非対称分裂に異常が生じること、また、この異常を指標にしたサプレッサー遺伝子のスクリーニングを行い、この機構にある小胞輸送経路が関与することを見出した。・上皮細胞に選択的に発現し、線虫の胚発生において上皮細胞シート形成に必須であるPAF-2について、ノックアウトマウスを作製した。PAF-2は哺乳動物においても腎臓、腸管、肝臓などの上皮細胞、極性細胞に高発現していたが、通常の飼育条件下では見かけ上表現型を示さなかった。そこで、様々な病態モデルにおけるPAF-2ノックアウトマウスの表現型解析を行った。まずLPSを用いて腎臓の上皮細胞にストレスを与えたところ、腎障害からの回復過程に異常を来すことを見出した。また、四塩化炭素を投与することにより肝実質細胞に障害を与えたところ、肝障害からの回復過程に異常を来す結果が得られた。LPSや四塩化炭素による組織障害には酸化ストレスが関与していることが知られており、PAF-2は酸素ストレスによって障害を受けた高度不飽和脂肪酸を持つリン脂質を代謝し、組織障害からの回復に寄与している可能性が示唆された。生体膜を構成するリン脂質には炭素数や二重結合の違いにより様々な脂肪酸鎖が結合している。このような「リン脂質脂肪酸鎖の多様性と非対称性」は昔から良く知られているが,その形成機構や生理的意義はほとんど明らかになっておらず,生体膜リン脂質分野における大きな課題である。我々は,遺伝学的解析が容易な線虫C.elegansを用いて,リン脂質脂肪酸鎖の多様性・非対称性に関与すると考えられる新規脂質関連遺伝子について,網羅的に欠損変異体を作製し,その生理機能ならびに反応機構を解析している。平成19年度における成果は以下のとおりである。・細胞内型ホスホリパーゼA1変異体の機能解析を進め,細胞内型ホスホリパーゼA1が細胞内小胞輸送系(特に逆行輸送系)を介し,上皮系細胞の非対称分裂を制御することを見出した(非対称分裂に関わるβカテニンの細胞内非対称局在を制御)。・線虫をモデルとし,高度不飽和脂肪酸のリン脂質への取り込みに関わる遺伝子を網羅的RNAiにより探索した。この結果,細胞内シグナル伝達において極めて重要な役割を持つホスファチジルイノシトール(PI)に高度不飽和脂肪酸を導入する遺伝子,mboa-7を同定した。mboa-7変異体では,LysoPIに高度不飽和脂肪酸を転移するアシルトランスフェラーゼ活性がほぼ完全に消失しており,またPIに含まれる高度不飽和脂肪酸が大きく減少していた。これまでPIの極性頭部に着目した研究は多くなされ,その重要性も広く認められているが,PIの脂肪酸分子種に関しては,これまでPIの脂肪酸鎖を規定する分子が同定されていなかったことから,その生物学的意義については不明のままであった。今後,mboa-7/LPIATの解析により,PIの脂肪酸鎖の構造がPIの関与する生命現象にどのように寄与するか,といった生体膜脂肪酸分子種の本質に初めて迫ることが可能となる。
気圧センサを用いた口腔・咽頭機能の解明

気圧センサを口腔・咽頭に設置し筋電図と同時記録することで口腔機能計測への応用を検討した。微小空間計測への応用ではDonders空隙の圧変化を記録し、口唇を閉鎖すると少し陰圧に、そして嚥下に続く安静時には陰圧が記録された。嚥下動態では、センサを中咽頭に留置し、空嚥下と液体嚥下を比較した。嚥下口腔期と咽頭期に一致する2つのピークが記録され、両者が弁別できることを示した。発声では、咽頭・Ah-line・口蓋切歯部にセンサを設置し、圧変化を部位別に評価し、舌と口蓋により形成される微小空間の動態を計測した。口腔機能を計測する新たな機器を開発し、嚥下・発声・下顎の姿勢・等に応用し、その有用性を実証できた。最終目的は夜間睡眠時を含む日常生活中における嚥下の発生頻度を計測することにある。初年度は気圧センサを口腔内に設置した際の動作評価、嚥下動態導出能評価ならびに機器の小型化・無線化を目指した。1気圧センサの微小空間での信頼性を検討するため、Donders空隙の圧変化を観察した。安静時のDonders空隙の圧は、口唇を開き大気圧を記録した後口唇を閉鎖すると少し陰圧に、そして嚥下に続く安静時には明らかな陰圧が記録された。一連の研究結果はオーストリアのインスブルグで開催されたStore Kro Group Conferenceで発表した。2嚥下動態記録法を検証するため、気圧センサを経鼻的ならびに経口的に中咽頭に留置し、空嚥下or粘度の異なる液体を嚥下する際の圧変化を観察した。その結果、嚥下に伴い舌骨上筋群の筋活動に少し遅れて10-kPa以上の大きな圧変化が記録できた。圧変化には食塊の物性に起因する小さな圧変化が先行した。研究成果は歯科基礎医学会、日本生理学会で発表した。3小型化・無線化を図るため4本で接続可能なIIC規格のセンサを使い、ZigBee規格の無線接続可能なCPUにコイン型リチウムイオンバッテリーを組み込み、気圧センサと脳波用アンプを接続するためのコネクタを装備した試作機を完成させた。CPUには生体信号を300 Hzの周期で送信できるようにプログラムした。記録装置から送られる生体信号は無線接続でホストPCのUSBに取り付けられた受信機を経て記録され、PCでモニターすると共に必要なデータはExcelで再生可能なCSV-fileでディスクに格納できるようソフトを完成させた。以上の結果、気圧計による嚥下動態の記録は可能であり、夜間の嚥下動態の解明に向けた機器の整備は完了した。初年度では、現在までに開発を行ったセンサの出力確認と無線化への取り組みを行った。その結果、センサからの出力は精度も高く、さらに再現性も同時に獲得された。このことから、信頼を得るに十分なセンサであると判断し、1安静時の圧変化を口蓋に設置したセンサから求め、また2咽頭部に留置したセンサから嚥下時の出力を求めた。4IIC規格のセンサを使い、ZigBee規格の無線接続可能なCPUにコイン型リチウムイオンバッテリーを組み込みことで無線化を行い、受け手となるホスト側のPCとの接続ソフトウェアの開発にも成功し、一連の整備には完了した。初年度は気圧センサを口腔内に設置した際の動作評価、嚥下動態導出能評価ならびに機器の小型化・無線化を果たした。28年度は水分や食塊さらには軟組織が接触する口腔・咽頭内での圧記録の信頼性について検証した。Donders空隙の圧変化を論文として投稿する際、気圧センサが口腔内で使用される時に懸念される唾液や食物片の影響ならびに計測する空間が微少となるにつれ軟組織が直接センサに接触することによる計測結果の誤差が指摘された。センサを薄いゴムなどで覆うことで大きな圧変化に対しては外部環境の影響を排除して記録可能であるが、Donders空隙の圧変化は微細であり、センサをそのまま使用することとした。その結果、Donders空隙の圧変化記録においては記録直前の大気圧と記録終了後の大気圧変化にセンサの分解能以上の誤差が出た場合にはこのデータを排除することで記録の精度を確保した。その結果、論文は受理された(Application of a barometer for assessment of oral functions: Donders space. J Oral Rehabil. 2017, 44(1):65-72.)。気圧センサを経鼻的に中咽頭に留置する研究ではセンサを薄いゴムで覆い、粘液、唾液、食塊の影響を排除した。その結果、嚥下に伴い、口腔期に一致すると考えられる小さな圧変化と咽頭期に一致すると考えられる大きな圧変化が記録され、これまでVFでの観察でも困難であった、嚥下口腔期と咽頭期が明確に区分できる可能性が指摘された。現在、専門誌に投稿し査読が行われている。このほか、センサを複数制御できるシステムを完成させ、咽頭・Ah-line・口蓋切歯部にそれぞれ設置し、発声時の圧変化を部位別に評価し、舌と口蓋により形成される微小空間の動態を計測している。申請段階では26年度以降の研究テーマとして長時間記録の障害としてセンサの食物や唾液による汚染、センサの脱落に対する対策が挙げられていた。概要で示したように、非常に微細な圧変化に対してはセンサをカバー無しで使用する必要がある。

その際には実験前後での大気圧記録を比較することで、センサ出力が影響を受けていないことを確認することで対処できた。薄いゴムやラップに使う薄いプラスチック等でセンサを覆うことで完全な防御ができる。センサの感度が1-kPa程度まで低下するが、嚥下時の圧変化は口腔内・咽頭内いずれにおいても数十kPaであり、生理学的研究には十分な感度・分解能を維持できることを明らかにした。現在、口腔・咽頭内気圧計測システムの詳細を論文としてまとめる準備をしている。センサの固定も検討することにしていた。Donders空隙の圧変化記録に際しては義歯接着剤を使用した。咽頭の圧変化記録に際しては鼻孔からセンサを挿入し、センサ出力用のワイヤーを鼻孔付近に固定することでセンサを固定しきた。今年度は口腔内で安定して記録できるようにスプリント用のシートに固定する方法を考案した。以上、申請段階で予定した計画以上に進捗している。口腔・咽頭領域の機能はその多くが関連する筋の協調運動で閉鎖空間を形成し、管腔にできる圧差を利用して食物や空気を移動させることで遂行される。従来、口腔・咽頭の機能を評価する方法として筋電図に加え、内視鏡・嚥下造影などの視覚化された情報が用いられてきた。気圧変化の記録も試みはあったが、装置が大きくなるためチューブを使って口腔外で計測するにとどまっている。近年、IC技術を使って高精度かつ時間分解能も十分な気圧センサが開発されている。本研究では気圧センサを口腔または咽頭に設置し筋電図と同時記録することで口腔機能計測への応用を検討した。最初に、無線接続可能なCPUにコイン型電池を組み込み、圧センサと筋電図アンプを組み込んだ機器を完成させ、小さな受信機を経てPCでモニターし、ログのとれるソフトも完成させた。気圧センサの微小空間での信頼性を検討するために、Donders空隙の圧変化を記録し、嚥下に続く安静時に明らかな陰圧を記録した。一連の研究成果は国際口腔生理学会で発表し、論文はJ Oral Rehabil.に掲載された。嚥下動態記録にもその応用を広げ、気圧センサを経鼻的に中咽頭に留置し、空嚥下時または粘度の異なる液体を嚥下する際の圧変化を観察した。口腔期に一致する小さな圧変化と咽頭期に一致する大きな圧変化が記録され、これまでの手法では困難であった、嚥下口腔期と咽頭期が明確に区分できる可能性が示された。研究成果はDysphagia.に掲載された。センサを複数制御できるシステムを完成させ、発声時の圧変化を部位別に評価し、舌と口蓋により形成される微小空間の動態を計測した。結果はFolia Phoniatr Logop.に掲載された。以上、小型気圧センサを口腔または咽頭に設置して口腔機能を計測する新たな機器を開発し、嚥下・発声・下顎の姿勢・等に応用し、その有用性を実証できた。気圧センサを口腔・咽頭に設置し筋電図と同時記録することで口腔機能計測への応用を検討した。微小空間計測への応用ではDonders空隙の圧変化を記録し、口唇を閉鎖すると少し陰圧に、そして嚥下に続く安静時には陰圧が記録された。嚥下動態では、センサを中咽頭に留置し、空嚥下と液体嚥下を比較した。嚥下口腔期と咽頭期に一致する2つのピークが記録され、両者が弁別できることを示した。発声では、咽頭・Ah-line・口蓋切歯部にセンサを設置し、圧変化を部位別に評価し、舌と口蓋により形成される微小空間の動態を計測した。
一酸化炭素有効利用のための新触媒系の設計と開発

一酸化炭素の有効利用は、現在の有機工業化学における最重要課題の1つであり、本研究は、従来の遷移金属触媒系に代る全く新しいカルボニル化触媒系の開発を目的とするものである。本研究では、セレン触媒を用いるカルボニル化反応に重点をおいたが、新しい複合触媒系としてヒドロシランーコバルトカルボニル複合触媒についても検討を加えた。その主な成果を以下に示す。1.セレンは、アミン、アルコール、チオール類の一酸化炭素によるカルボニル化反応に極めて高い触媒活性を有することを見い出し、その適用範囲を明らかにした。本反応をジアミン類、アミノアルコール類に適用することにより、尿素および環状ウレタン類の効率的合成法を開発した。アミン類のカルボニル化反応の重要中間体であるカルバモセレノアートおよびビスカルバモイルジセレニドを確認し、反応経路を明らかにした。また、カルバモセレノアート塩を酸で処理することにより、セレンを用いるカルボニル化反応の鍵活性種と考えられるセレン化カルボニル(SeCO)の単離に成功し、その反応性を検討した。2.塩基性条件下、セレンは一酸化炭素、エタノールと反応しセレノール炭酸塩を生成することを明らかとし、これをアルキルハライドと反応させることにより、セレノール炭酸エステル類を合成した。3.ビスカルバモイルジセレニドおよびセレノール炭酸エステルを、それぞれカルバモイル化剤およびエトキシカルボニル化剤として用いる新しい合成反応を開発した。4.ヒドロシランーコバルトカルボニル複合触媒系による一酸化炭素を増炭素試剤とする種々の含酸素有機化合物のシロキシメチル化反応を開発した。以上、本研究では、一酸化炭素をカルボニル化剤および増炭素試剤として利用する多くの有用な合成反応を開発した。また、本研究で得られた知見は、セレンを初め同族のテルルおよび各種遷移金属化学の発展に資するところが大きいと考えられる。本年度は、金属セレン触媒を用いるカルボニル化反応に重点を置いて研究を進め、多くの基礎的知見を得るとともに、本反応系を合成反応に適用し、環状尿素および含セレン複素環化合物の選択的合成法を確立した。さらにセレンと同族のテルルを用いた触媒系についても、その基礎的反応性について検討を加えた。また遷移金属触媒を用いる反応系として、ジコバルトオクヌカルボニルを触媒とする新しい型のカルボニル化反応における、基質の適用範囲の拡大を見ざした。以下にその研究成果をまとめる。1.金属セレン触媒を用いるカルボニル化反応セレンは酸素共存下、アミンおよびアルコール等活性水素を有する種々の有機化合物のカルボニル化触媒として、極めて高い活性を示す。本年度は、本触媒反応の本質を明らかにする目的でその反応機構について検討し、二級アミンを用いた場合は、従来考えられていた反応径路とは異なる径路で反応が進行することを明らかにした。この知見は、本反応の実用化に向けての大きな課題である反応の制御という点から非常に重要である。また本反応の応用として、芳香族ジアミンからの環状尿素の選択的合成法を確立した。さらに、アセチル基およびシアノ基を有するアニリン誘導体からは、一酸化炭素とセレンが組み込まれた新しい複素環化合物が生成することを見い出した。2.金属テルル触媒反応系金属テルル触媒を用いるカルボニル化反応は、上記のセレン触媒系と異なり酸化剤を必要としない。本年度は、本反応の重要な中間体であるテルル化水素の反応性を検討する目的で、種々の有機化合物との反応を行ない、テルル化水素が高い環元能を有していることを見出した。

その他、ジコバルトオクタカルボニルを触媒とするカルボニル化反応においても、重要は知見が得られつつある。本研究は,一酸化炭素有効利用のための新触媒系を確立することを目的とするものである.この目的を達成するための有望な反応系として,セレンー一酸化炭素反応系(Se/CO)とコバルトカルボニルーヒドロシランー一酸化炭素反応系(CO_2 (CO)_8/HSiR_3/CO)の2つの反応系を設計し,実用化に向けての基礎研究を進めている.本年度は前者の反応系に焦点を当て,その反応機構の解明と本反応系の適用範囲の拡大とともに,セレンの触媒能の高率化を目的とした.本年度の研究成果の概要は次のとうりである.1.Se/Co反応系を用いるカルボニル化反応は2つの段階に分けることができる.第1段階はセレンと一酸化炭素より活性中間体であるセレン化カルボニル(Se=C=O)を生成する段階であり,これはSe/CO系を用いるすべての反応に共通する最も重要な段階である.このモデル反応系として一酸化炭素と電子的に等価なイソニトリルを用いるSe/RNC反応系を設計し,反応速度におよぼす諸因子を明らかにするための研究を開始した. 2.Se/CO反応系の第2段階は,活性中間体であるセレン化カルボニルに対する各種求核剤の攻撃および,これにつづくカルボニル化合物の生成である.本年度は,求核剤としてアミン類を用い^<77>Se NMRを利用し尿素生成に至るまでの反応経路を明らかにした.ここで得られた重要な知見は,本反応において用いるアミンの種類,反応温度等により,主反応経路が異なることである. 3.Se/CO反応系の応用として,ジアミン,アミノアルコールの他,種々の2官能性アミン類を用いたところ,カルボニル化が容易に進行し,環状尿素,環状ウレタンのほか,対応する環状カルボニル化生物が高収率が得られることが明らかとなった.本反応の特徴は, 7員環, 8員環等中員環化合物も高収率で生成させることができることである.4.また本系の応用として,新規化合物である種々の含セレン複素環化合物の簡単な合成法を開発した.本研究は、一酸化炭素有効利用のための新しい触媒系の開発を目的とするものである。本年度は、前年度得られた知見を基に、金属セレンを触媒とするカルボニル化反応の反応経路を明らかにするとともに、この反応中間体、および反応中間体から誘導される含セレン化合物を利用する新しいカルバモイル化反応、およびオキシカルボニル化反応を開発した。本年度得られた成果の概要を次に示す。1.第2級アミンを用いてセレン触媒によるカルボニル化反応の反応経路を検討し、本反応は次の経路で進行することを明らかにした。(1)セレン、アミン、一酸化炭素の反応によりカルバモセレノアート塩を生成する。(2)カルバモセレノアート塩が酸素により酸化されビスカルバモイルジセレニドを生成する。(3)このビスカルバモイルジセノドに対するアミノリシスにより尿素が生成するとともに、カルバモセレノアート塩を0価のセレンを再生する。第1級アミンの場合にも、室温以下の温度ではこの経路で反応が進行していると考えられるが、加温下ではカルバモセレノアート中間体よりセレン化水素が脱離して生成するイソシアナートを経て進行する経路も存在することを明らかにした。
一様分布論の確率論的研究

一様分布論の基礎理論について研究する。特に差異量を用いた解析による手段で主に以下のテーマについて研究する。1.数列の一様分布性の安定性、すなわち摂動に関する頑健性の研究。2.実幾何数列、複素幾何数列、四元幾何数列、多次元の行列の巾で定まる幾何数列など多次元幾何数列の一様分布論の研究。3.数列の分布のPoisson性とGauss性の問題について、間隙列の一様分布性の観点から研究に取り組み、その多次元相関の消滅と収束速度の精密な研究。
マトリックス単離法による酸化セリウム超微粒子の創製

本研究では、マトリックス単離法を酸化セリウム超微粒子の作製に適用することで、粒径が小さくかつ分散性に優れた超微粒子の作製条件を詳細に検討し、nmオーダーの超微粒子を系統的に作製するためのプロセスを確立することを目的とした。まず、ナイロン薄膜上に小量の金属セリウムを重ねて真空蒸着したのち熱処理し、冷却後、試料を空気中に放置しセリウムを空気酸化した。得られた試料を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、ナイロン膜中には明確な格子縞を有する超微粒子が結晶状態で均一に分散していることが明らかとなった。さらに、制限視野電子線回折より、超微粒子は酸化セリウム(IV)であることが確認できた。また、高分解能電子顕微鏡像シミュレーションプログラムを用いて作製した[111]配向モデル像も実像と完全に一致した。一方、顕微鏡による撮影画面中の200個の粒子について、各粒子の粒径における最大値を計測し粒径分布を求めたところ、生成粒子の大きさはナイロン膜上に積層蒸着される金属セリウムの膜厚に依存し、セリウム膜厚2nmの試料では18nmに分布し、平均粒径は4.1nmであったのに対し、セリウム膜厚20nmの試料では粒子は122nmと幅広く分布し、平均粒径は5.8nmであった。なお、ここで得られた平均粒径41.nmはこの時点における最小平均粒径であった。さらに、酸化セリウム超微粒子の紫外可視吸収スペクトルを測定したところ、平均粒子サイズが小さくなると低波長側へシフトすることが明らかとなった。
聴覚障害児における保持聴力の活用に関する発達的研究

本研究は,これまでの聴覚障害児教育において採用されてきた純音と語音に加え,楽音が聴能の発達や知的発達に果たす役割と機能を認知心理学と音響学と関連づけて実験的に明らかするための研究である。そこで,これまでにピッチや音色,リズムに関する音響分析と併せて健常児・者における聴能の基準値を求めるための聴取実験を行い,聴能の発達に関する基礎的知見を求めた。また,楽音の音系列が発達障害児における聴能の評価においても有用であることを学習障害児(以下,LD児)の臨床研究から明らかにした。本年度においては下記の研究を実施した。1)これまでに実施した学習障害児およびADHD児を対象とした楽音の音系列を用いた聴取実験結果のデータ分析作業を行い,聴能の発達に関する基本的考察と聴覚活用の促進に繋がるアプローチ法を提案した。2)これまでに引き続き,聴覚による短期記憶に困難さをもつLD児を対象に,楽音の音系列を用いて記憶保持に関する月1回の個別指導を行った。具体的には,LD児の聴覚記憶を促進できる音素材を作成し,対象児に提示する項目数や提示時間,提示順序などを変えながら,対象児の聴覚記憶を促すための具体的な支援方法を探った。そして,個々の聴覚活用の発達レベルの評価とその発達レベルに即した指導を行うための,具体的な指導プログラムの考案を試みた。3)非侵襲的な脳機能測定法のひとつであるNIRS法を用いて,健常な成人を対象に楽音の音系列の聴取時における脳血流動態について測定し,その賦活部位を検討した。その結果,楽音の音系列の聴取時においては音声言語の聴取時とは異なる部位においても賦活が認められることをNIRS法において明らかにした。これより,楽音の音系列が聴覚障害児や軽度発達障害児における聴能の発達について,言語理解とは異なった視点から評価・支援可能な音響信号であることを示唆するデータを提供できた。上記の本年度における研究成果は,OHBM(Organization for Human Brein Mapping),日本特殊教育学会,日本LD学会,日本心理学会,日本発達心理学会における関連諸学会の研究大会において発表した。これらの当該学会においては,今後に検討すべき研究課題について,具体的な議論を交わすことができた。本研究では,楽音(楽曲)の音系列が,発達障害児の聴覚活用を促す音響刺激であると仮定し,聴能の未発達な障害児の聴覚活用の促進とその支援方法を探ることを目的としている。1.研究を進めるにあたり,今年度は聴覚の発達に係わる生理学的機序に関する先行研究,乳幼児における音の聴取能力の発達および母子相互間コミュニケーションの発達と聴覚活用に関係した国内外の先行研究を調査した。7月下旬から8月上旬にはストックホルム大学言語学科のUlla Sundberg博士の研究室を訪問し,博士課程在学中の研究を含めたこれまでの研究報告を行った。また,コペンハーゲン大学,ヘルシンキ大学も訪問し,文献調査と資料収集を行った。2.博士課程在学中から遂行していたBob Snyder著「Music and Memory」の最終的な翻訳作業を進め,12月末に「音楽と記憶」認知心理学と情報理論からのアプローチ(須藤貢明共訳)を出版した。そして,上記1.で収集した資料と12月末に出版した共訳本「音楽と記憶」の知見に基づき,乳幼児期から成人期に至る聴覚活用の発達的諸相の考察と実験デザインの考案を行った。3.学習障害児,ADHD児など軽度発達障害児の臨床活動を通じて,楽音の弁別や再認に関する実験的研究を実施した。また,聴覚記憶に困難さがある学習障害児に対し,楽音を活用した聴能の指導を月に1回程度継続的に実施し,その具体的な支援方法を探った。今年度の研究成果は,来年度に開催予定である日本特殊教育学会,日本LD学会,日本発達心理学会の研究大会において公表する予定である。また,国内の学術雑誌である「LD研究」か「特殊教育学研究」への投稿を予定している。本研究は,楽音が聴能の発達および知的発達に果たす役割や機能を認知心理学と音響学と関連づけて、実験的に明らかするための研究である。学習障害児(以下、LD児)において、短期間の音響情報の保持とその記憶に著しい困難さを示す児がいることが指摘されていることから、本年度は、下記の研究を実施した。1)学習障害、ADHDなどの軽度発達障害をもつ児童を対象として、楽音の音系列を用いた聴取実験を行い、昨年度に実施した聴取実験データを含めた分析作業を行った。2)昨年度に引き続き、短期間での聴覚記憶に困難さをもつLD児を対象に、楽音の音系列を教材として月1回の指導を行った。具体的には、LD児の聴覚記憶を促進できる音系列について、対象児に提示する項目数や提示時間、および提示順序などを変えながら、個別指導をとおして、対象児の聴覚記憶を促すための具体的な支援方法を探った。そして、個々の聴覚活用の発達レベルの評価とその発達レベルに即した指導を行うための、具体的な指導プログラムの考案を試みた。3)非侵襲的な脳機能測定法のひとつであるNIRS法を用いて、健常な成人を対象に、楽音の音系列の聴取時における脳血流動態について測定し、その賦活部位を検討した。その結果、楽音の音系列聴取時においては、音声言語の聴取時とは異なる部位においても賦活が認められることをNIRS法においても明らかすることができた。これより、楽音の音系列が聴覚障害児や軽度発達障害児の聴能の発達を評価、支援できる音響信号であることを指摘できた。

上記の本年度における研究成果は,日本特殊教育学会,日本LD学会,日本臨床神経生理学会,日本発達心理学会,日本ヒト脳機能マッピング学会の研究大会において発表し、これらの当該学会においては、今後に検討すべき研究課題について具体的な議論を行うことができた。本研究は,これまでの聴覚障害児教育において採用されてきた純音と語音に加え,楽音が聴能の発達や知的発達に果たす役割と機能を認知心理学と音響学と関連づけて実験的に明らかするための研究である。そこで,これまでにピッチや音色,リズムに関する音響分析と併せて健常児・者における聴能の基準値を求めるための聴取実験を行い,聴能の発達に関する基礎的知見を求めた。また,楽音の音系列が発達障害児における聴能の評価においても有用であることを学習障害児(以下,LD児)の臨床研究から明らかにした。本年度においては下記の研究を実施した。1)これまでに実施した学習障害児およびADHD児を対象とした楽音の音系列を用いた聴取実験結果のデータ分析作業を行い,聴能の発達に関する基本的考察と聴覚活用の促進に繋がるアプローチ法を提案した。2)これまでに引き続き,聴覚による短期記憶に困難さをもつLD児を対象に,楽音の音系列を用いて記憶保持に関する月1回の個別指導を行った。具体的には,LD児の聴覚記憶を促進できる音素材を作成し,対象児に提示する項目数や提示時間,提示順序などを変えながら,対象児の聴覚記憶を促すための具体的な支援方法を探った。そして,個々の聴覚活用の発達レベルの評価とその発達レベルに即した指導を行うための,具体的な指導プログラムの考案を試みた。3)非侵襲的な脳機能測定法のひとつであるNIRS法を用いて,健常な成人を対象に楽音の音系列の聴取時における脳血流動態について測定し,その賦活部位を検討した。その結果,楽音の音系列の聴取時においては音声言語の聴取時とは異なる部位においても賦活が認められることをNIRS法において明らかにした。これより,楽音の音系列が聴覚障害児や軽度発達障害児における聴能の発達について,言語理解とは異なった視点から評価・支援可能な音響信号であることを示唆するデータを提供できた。上記の本年度における研究成果は,OHBM(Organization for Human Brein Mapping),日本特殊教育学会,日本LD学会,日本心理学会,日本発達心理学会における関連諸学会の研究大会において発表した。これらの当該学会においては,今後に検討すべき研究課題について,具体的な議論を交わすことができた。
嚥下運動における皮質・延髄投射の生理機能の解明

嚥下運動に関するこれまでの一連の実験によって、1)嚥下運動のパターン形成機構は、脳幹(主に延髄)に存在すること、2)嚥下運動の惹起には上喉頭神経、舌咽神経のいずれかよりの末梢性入力が必要であること、が判明した。嚥下における口腔期への円滑な移行には延髄嚥下中枢への皮質の関与が考えられる。そこで皮質における嚥下関連領野の部位の同定とその機能を明らかにするために本研究を行った。まず嚥下のパターン形成機構が存在すると思われる延髄小細胞性網膜様体で嚥下関連ニューロンを記録し、その部位にWGA-HRP溶液電気泳動的に微小注入することのよって逆行性追跡法により皮質の嚥下関連領野を同定した。標識された細胞は両側の皮質の眼窩回吻側部に限局しており、この部位を大脳皮質嚥下関連領野と考えさらに以下の実験を行った。眼窩回吻側部に種々の条件の電気刺激を加え、喉頭粘膜電気刺激によって反射性こ惹起された嚥下頻度の増減を観察し、皮質入力の延髄嚥下中枢に及ぼす影響について検討した。例えば約30Hzの刺激頻度で皮質刺激を加えた時には嚥下の頻度は増加する傾向が認められ、約80-100Hzで刺激した時には嚥下の頻度は減少する傾向が認められた。このように大脳皮質の刺激頻度や刺激強度によって、反射性嚥下が影響を受けることから、延髄嚥下中枢が大脳皮質より何らかの調節を受けていることが示唆された。皮質-延髄投射の生理的意義は、嚥下中枢の閾値を変化させ、末梢知覚入力による嚥下の起こりやすさを調節することである。
規則格子系マンガン酸化物におけるスピン・電荷・軌道秩序の微視的研究

所謂巨大磁気抵抗効果で知られるマンガン酸化物では、不規則格子系における研究が盛んに行われてきた。この物質系では不規則な構造が重要な役割を担っているとされている。そして反強磁性相と強磁性相のミクロな共存が興味ある物性をもたらしている。しかしそれが格子の不規則性に起因するのかを明らかにすることが重要である。規則格子系LaBaMn_2O_6を詳しく研究した。その基底状態における^<139>Laと^<55>MnのNMRスペクトルの測定から、LaBaMn_2O_6の基底状態は規則格子系であるにもかかわらず、200K以下で強磁性相から反強磁性相が成長し、強磁性相と反強磁性相が共存することを微視的な観点から明らかにした。また2相の存在割合は基底状態では1:1であることを提案した。更に、共存する強磁性相からの信号は大きなエンハーンスメントを示すことからメゾスコッピクな大きさであることを明らかにした。また、スピン-スピン緩和率の測定から、反強磁性相と存する強磁性相のスピン状態は、不規則系の強磁性基底状態と同じであることも提案した。これらの結果は、国際会議SCES'04(カールスルーエ)とSCES'05(ウイーン)の論文とし、Physical Review Lettersの論文にした。またYBaMn_2O_6とLaBaMn_2O_6のμSRの測定もカナダ・TRIUMF及び高エネルギー物理学研究機構(KEK)で行っている。これらの結果は論文にするべく準備中である。しかしながら、研究を進めるに従い、新しい疑問と興味が生じており、さらに詳しい測定を進めて規則格子系マンガン酸化物の重要な研究を発展させる必要を強く感じ、その研究発展への情熱を益々強くしている。所謂巨大磁気抵抗効果で知られるMn酸化物では、不規則格子系における研究が盛んに行われてきた。この物質系では不規則な構造が重要な役割を持っているとされている。最近規則格子系が作られるようになり、この2相の共存について詳しく研究することが可能になった。先ずYBaMn_2O_6とLaBaMn_2O_6の基底状態における^<55>Mn-NMRスペクトルの測定を行った。それらの基底状態はそれぞれ反強磁性絶縁体、強磁性金属であるが、当然ながらこれらのスペクトルは、不規則系のスペクトルに比べて半値幅が非常に狭くなっている。この結果は、SCES'04・カールスルーエの国際会議で発表し、論文は印刷中である。その後、規則格子系LaBaMn_2O_6の基底状態は、単純な強磁性状態ではなく、規則格子系であるにもかかわらず、反強磁性相も共存することが示された。私達は^<139>Laと^<55>Mn-NMRにより、2相の共存を微視的な立場から証明することが出来た。また2相の存在割合は基底状態では1:1であることも示した。更に、強磁性相と反強磁性相の相互関係はどうなっているかについて実験測定を積み重ね検討している。これらの研究成果は、昨秋、今春の物理学会で発表をしているが、SCES'05・ウイーンでの国際会議発表とともに、論文としての発表も準備している。またμSRの測定も計画している。平成16年度に引き続き、Aサイト規則格子のマンガン酸化物LaBaMn_2O_6のNMRによる研究を進めた。

基底状態でのLaおよびMnのNMRスペクトルを詳しく測定し、ともに強磁性相と反強磁性相両方からの信号を捕らえることができた。これにより、微視的な立場から規則格子LaBaMn_2O_6においても、強磁性相と反強磁性相が共存していることを如実に示すことができた。両相の共存は結晶の不規則によるのではなく、規則格子でも存在しうることを明らかにできた。更に、反強磁性相と共存する強磁性相からのNMR信号の強度は非常に強く、非常に強い強磁性エンハーンスメントがあることが示され、強磁性相の大きさとして磁壁を含むこと、すなわちナノスコッピックではなくてメゾスコピックな大きさであることが明らかになった。また、比較のため不規則格子のLa_<0.5>Ba_<0.5>MnO_3とともに、スペクトルの温度変化、スピン-スピン緩和率などの測定を行った。スペクトル強度の比較から、試料が不純物としてやむなく含む不規則格子La_<0.5>Ba_<0.5>MnO_3の分量を見積もった。スペクトルの温度変化から強磁性相と反強磁性相でのMnの内部磁場の温度変化を評価した。この内部磁場の温度変化を中性子散乱の強磁性成分による強度の温度変化のデータと合わせて解析し、強磁性相が試料の全体積のどれだけの割合を占めるかを評価した。結果として、200K近辺から反強磁性相が強磁性相の中で成長し、基底状態ではそれらが50%-50%の割合で共存することが明らかになった。これらの結果は、国際会議SCES'05(ウイーン)の論文およびPhysical Review Lettersの論文にした。また、LaBaMn_2O_6およびYBaMn_2O_6のμSRの測定もカナダ・TRIUMFおよび高エネルギー物理学研究機構で行った。
基本周波数情報を手がかりとした声調の言語間対照研究

声調言語の声調に最も関与している音響的特徴量は基本周波数情報であるとされている。そこで我々は、基本周波数情報を時間軸に沿ってプロットして得られるピッチカーブを用い、そのパタンの違いを観察することで声調の知覚に関与する特徴を引き出すことを試みた。複数の声調言語について対照し、言語によってどのように異なるかと言う問題について研究する予定であるが、言語間対照を行うに当たってはまず、それぞれの言語内で声調がどのように知覚されるかを明らかにしておく必要がある。そこで、今年度はタイ語と中国語を取り上げ、それぞれの言語での声調のピッチパタンの違いを観察することから始めた。タイ語については、1音節語と、2音節語(2音節句)について観察・分析が終了した。その結果、音調ごとに、ピッチパタンの中のある形(部分的な傾きなど)、到達周波数など、弁別に重要な役割を果たす特徴があることが推測された。この結果を踏まえ、聴覚実験を行ってこれらの特徴の働きを実証してゆく予定である。中国語については、全てのデータを検討しているところで、タイ語と並行的な結果が出ていると見ているが、全く同じではない。今年度中に結果として取りまとめることはできなかったが、現在の進み具合では、来年度はじめには、タイ語と中国語の対照も含めて結果が出せる見通しである。