hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタボローム解析のための計測技術開発とそれを用いた代謝経路推定

また、トランスクリプトームやプロテオーム解析技術をも統合しメタポローム解析技術と複合的に活用することで、環境や遺伝的要因による細胞代謝の変動を調べ、微生物や動植物細胞におけるより完全な代謝ネットワークの構築を目指してきた。本年度は特に、未知物質同定手法の開発に関して同定精度を向上させる目的で、700種に上る基礎代謝物質のMS/MSスペクトルデータを取得しデータベース化(MassBank)し、新たに開発した「pH制御合成法」による標準物質の効率的な有機合成を可能にした。また、測定データから高精度なアラインメントおよびマススペクトルの自動解析を行うアノテーションソフトの精度を飛躍的に向上させ、同位体化合物を用いた代謝流束推定法を確立した。さらにプロテオームデータから数千種のタンパク質の絶対量を推定する「emPAI法」の開発により、未知代謝経路の探索に向けた基盤技術を整備した。これらの解析技術を組み合わせ、栄養欠乏下におけるがん細胞の代謝変化を調べたところ、がん細胞がこれまで嫌気性微生物や一部の寄生虫においてしか確認されていなかった「フマル酸呼吸」によってATP生成を行っている可能性が強く示唆され、我々が開発してきたメタボローム解析技術が新規代謝経路の推定に応用可能であることを実証した。"omics"研究によって定量的に測定したデータに基づいて、生命活動をモデル化し、総合的に理解することが必要である。トランスクリプトームやプロテオーム研究ではゲノム解析データに基づいて配列を推定することが可能であり、測定のための基盤技術も開発されている。これらに対して、メタボロームはゲノム解析データから推定することは困難であり、分析技術の開発も必要である。本研究課題では代謝物質の同定・定量と代謝経路の推定、それぞれに必要なメタボローム研究の基盤技術の開発をおこなってきた。平成21年度は最終年度であることを考慮して、これまでに開発した技術のさらなる最適化をおこなって以下の成果をあげた。これまでに、CE-TOFMSを用いたメタボローム解析および代謝流束解析から、グルコース欠乏かつ低酸素状態におけるPanc-1(膵臓癌細胞株)が「フマル酸呼吸」によりATP生成を行っていることを明らかにしてきた。本年度はさらに8種のがん細胞株および4種の正常細胞を用いて同様の解析をおこなって、フマル酸呼吸の亢進はがん細胞株に共通な代謝的特徴であることを認めた。また、マススペクトルから代謝物質を同定するために必要な標準物質を高効率的化学合成法を適用して有機合成した。これらの物質は「化学構造とマススペクトルとの関係」(経験的知識)を獲得することや、バイオマーカ候補である未知代謝物質の同定に利用することができた。さらに、CE-MSで検出・同定した代謝物質と生物種や細胞種、組織との関係を収集したメタボロームデータベースを充実させた。これまでに収集したデータから生物学的分類や機能、生育環境が類似していると代謝経路や代謝物質が似ている、という傾向が見られた。
鉱物の晶相変化の理論的・実験的研究

本研究の目的は、現在に至るまでその原因が明らかにされていない鉱物の晶相変化についての基本的な解明を、理論と実験を通して総合的に行うことである。本研究期間内に、理論的研究としては溶液からキンクサイトへの原子の取り込みは、溶液から直接取り込む方がテラスやステップサイトを経るより"遅い"ことがあり得るという立場から、一般的な場合について理論的解析を行い晶相変化の理論の基礎を構築した。特に、結晶面に平行な結合を持たない成長面が、晶相変化によってなぜ平面として出現するかという晶相変化の理論とって最も重要である問題を解析した。その結果、表面拡散が無視できるような場合には2次元核形成と同様の機構が働き、結果として層成長することを発見した。これらの解析により、多面体間の晶相変化が不純物の無い系で起こりうることをはじめて理論的に証明する事に成功した。さらに、晶相変化の過飽和度依存性を定量的に知るために、2次元結晶を例として取り上げ、キンク密度の過飽和度依存性の解析を行い、従来知られていた近似解を特殊解として含む一般的な式を得た。さらに、この理論と対応させるためモンテカルロ法によるコンピューターシミュレーションを行い、2次元結晶のキンク密度の過飽和度依存性を定量的に計算した。これらの定量的解析と上述の定性的解析を合わせて、2次元結晶の晶相変化の過飽和度依存性をより定量的に記述できる基礎を構築した。また、理論では温度と過飽和度が独立した変数として現れるため、実験としては圧力変化による駆動力のもとでの鉱物の成長実験を行った。上述の理論と対応させる程度にまでは至っていないが、結晶の成長実験としては成功しており今後の実験法の改良などに関して多くの情報を得ている。さらに、鉱物内部の累帯構造が晶相変化を示すため黄鉄鉱、石英、ダイヤモンドなどの累帯構造を詳細に観察し、黄鉄鉱では晶相変化と不純物の相関性などを定量的に見積もることに成功した。これらの理論的・実験的研究を通して、天然の鉱物の晶相変化に関する予言性のある理論の基礎を構築した。本研究の目的は、現在に至るまでその原因が明らかにされていない鉱物の晶相変化について、理論と実験を通して総合的にその基本的な解明を計ることである。平成8年度は、本研究の基本となる晶相変化の理論・実験的解析を以下のように行なった。(1)理論的研究としては、従来の不純物効果によるとする仮説とは異なり、溶液から結晶(キンクサイト)への原子の取り込みは、溶液から直接取り込む方が、テラスやステップサイトを経るより"遅い"ことがあり得るという立場で、晶相変化の解釈を行った。本年度は、らせん成長する面と、キンクのみから成る面の成長速度の過飽和度依存性を正確に表現し、これらの2種類の面から成る多面体間の晶相変化の理論を構築した。この結果は、現在論文としてまとめ投稿中である。(2)(1)で構築された理論をさらに一般化するために、コンピューターによる数値計算をし、結晶成長の素過程であるステップの成長速度とキンク密度の過飽和度依存性について研究した。その結果、コッセル結晶の(100)面上の[001]方向のステップは過飽和度の増加に対して非線形に、[011]ステップでは線形に増加することが分かった。この結果から、結晶表面上での2次元の晶相変化の起こる原因を理論的に明らかにした。この結果を、学会において口頭で発表した。(3)鉱物、とくに、石英や黄鉄鉱中の晶相変化によって形成された累帯構造の観察を行なった。その結果、成長ステージでの晶相変化が観察された。(4)理論と対応させるための実験では、ダイアモンドアンビル中で結晶を成長させ、アンビルの圧力変化から化学ポテンシャル差を与える実験を行えるために、システムの構築と基礎的な実験を開始した。

上述の理論と対応させる程度にまでは至っていないが、結晶の成長実験としては成功しており今後の実験法の改良などに関して多くの情報を得ている。さらに、鉱物内部の累帯構造が晶相変化を示すため黄鉄鉱、石英、ダイヤモンドなどの累帯構造を詳細に観察し、黄鉄鉱では晶相変化と不純物の相関性などを定量的に見積もることに成功した。これらの理論的・実験的研究を通して、天然の鉱物の晶相変化に関する予言性のある理論の基礎を構築した。
光触媒機能を付加した医用金属の実用化-感染症への光線力学的療法の開発へむけて-

創外固定術においてpin tract infectionは最も頻度の商い合併症である。これまでに薬剤を用いた予防についての実験は散見できるがいずれも臨床応用には至っていない。われわれは酸化チタン光触媒を材料としたピンを作製し、in vitro、in vivoでの感染予防効果と周囲組織への影響を検討した。抗菌作用(in vitro):光触媒加工した酸化チタンとコントロールとして純チタンを用いた。金属片上に約10^5CFUに調製した菌液を滴下し、光源として15Wブラックライトを使用し紫外線(UVA)を照射した。一定時間後の残存箇数により抗菌作用を比較検討した。抗菌作用(in vivo):日本白色家兎10羽を用いて酸化チタンピンと純チタンピンを2本ずつ計4本右大腿骨に刺入した。毎日60分のUVA照射を5日間連続で行い局所の感染徴候、付着した細菌数を比較した。組織反応(in vivo):SDラット6匹を用い皮下に酸化チタン、純チタンピンを挿入し1,2,3ヵ月後にそれぞれ組織を採取し組織学的に比較検討した。臨床応用:倫理委員会の承認のもと同意の得られた患者に光触媒スリーブを実際の手術に使用した。In vitroでは酸化チタン群の細菌は菌種を問わず約60分で死滅し、純チタン群との有意な差を認めた。In vivoでは外観上は両群とも感染徴候はなかったが付着細菌数は酸化チタン群で有意に減少した。酸化チタン周囲組織の組織壊死像や炎症反応は3ヵ月後においても認められなかった。臨床応用では感染率の低下をみ、明らかな皮膚の障害は認めなかった。本材料によってピン表面のcolonizationを抑制できることが明らかになった。様々の耐性菌が出現している現在、薬剤を用いず、また菌種を問わずに効果を発揮する本材料の応用は有用であると考えた。創外固定術においてpin tract infectionは最も頻度の高い合併症である。銀や抗生物質を塗布した感染予防ピンの実験的研究が施行されたがいずれも臨床応用に至っていない。われわれは酸化チタン光触媒を用いたピンを作製し、in vitro、in vivoでの感染予防効果と周囲組織への影響を検討した。金属片上に約10^4CFUに調製した菌液を滴下し、光源として15Wブラックライトを使用し紫外線(UVA)を照射した。残存菌数により抗菌作用を比較検討した。抗菌作用(in vivo):日本白色家兎4羽を用いて酸化チタンピンと純チタンピンを2本ずつ右脛骨に刺入した。毎日60分のUVA照射を5日間連続で行い局所の感染徴候、ピンに付着した細菌数を比較した。組織反応(in vivo):SDラット6匹を用い皮膚直下に酸化チタン、純チタンピンを挿入し1,2,3ヵ月後にそれぞれ組織を採取し組織学的に比較検討した。In vivoでは外観上は両群とも感染徴候はなかったがピン付着細菌数は酸化チタン群で有意に減少した。酸化チタン周囲組織の壊死像や炎症反応は3ヵ月後においても認められなかった。光触媒とは表面に主に紫外線が当たることで表面の有機物を分解する作用を持つ物質であり多方面での実用化が行われている。金属表面への皮膚常在菌のcolonizationは生体内感染の前段階の状態であるが、本材料によってピン表面のcolonizationを抑制できることが明らかになった。
後期近代社会における犯罪不安に関する研究―少年犯罪の社会問題化を事例として―

平成23年度は以下の4点の研究活動を行った。1. 2年目での研究成果の発表2.文献資料の収集戦後の少年犯罪報道を分析資料として用いるために新聞と週刊誌の収集を継続的におこなった。3.文献資料の分析(1)現在の少年犯罪においては、メディアの悪影響によって「現実と虚構の区別を喪失した」少年による犯罪が多く報道されている。このような報道を、聖・俗・遊の三項図式を用いて分析した。(2)精神疾患に言及のある少年犯罪報道を終戦から現代までの期間で収集し、少年犯罪と精神疾患の関係の語られ方の歴史的変遷について分析した。4.今年度の研究活動の成果の発表(1)上記3(1)の研究成果を「『虚実の混同』はなぜ語られるのか-聖・俗・遊の図式を用いて」という論文として『年報社会学論集』に投稿した。(2)上記3(1)の研究成果を「少年犯罪と精神疾患の関係史-戦後の新聞報道の分析を通じて(仮)」と言う論文として『犯罪社会学研究』への投稿を準備中である。平成21年度に実施した研究の成果は以下の3つである。1、リスク社会のモラル・パニックについて考察した。モラル・パニックとは、犯罪が急速に社会問題化し、犯罪不安が増大する現象のことを言うが、1990年代後半からは少年犯罪をめぐってモラル・パニックが生じた。少年犯罪の場合、犯罪不安は、教師や親といった加害少年の周囲の人々が少年の教育責任を問われるリスクへの不安として増大した側面が大きい。そこで、犯罪不安を高める要因となるリスクを危険性、予測不能性、自己責任という三要素によって把握することで、リスク社会と呼ばれる現代社会にモラル・パニックを位置づけた。2、リスク社会の排除と医療との関連について考察した。ミシェル・フーコーの議論を踏まえれば、医療的介入は、事前的な予防を目的とするリスクの医療と、事後的な治療を目的とする規律の医療との二つに分類できる。そして、この二つの医療的介入について分析することを通じて、排除のありようの変化を把握することが可能となる。3、暴力的なメディアやゲームなどの遊びと少年犯罪についての理論的な考察を行った。少年犯罪のリスク要因として、犯罪や暴力を扱う遊びの影響がしばしば指摘される。そこで、デュルケムが犯罪を聖・俗の問題として議論したのを踏まえ、宗教社会学における聖・俗・遊の三項図式を用いることで、犯罪や暴力を扱う遊びに対する社会的な嫌悪のメカニズムについての分析を可能とする理論を構築した。平成22年度は以下の4点の研究活動を行った。1.1年目での研究成果の発表(1)2010年6月20日には、「犯罪とマス・メディアをめぐる聖・俗・遊」という自由報告を関東社会学会第58回大会において発表した。(2)2010年7月には、「『普通の子』による凶悪犯罪と『心の理解』」という論文を『青少年問題』639号に発表した。(3)2010年10月には、「『リスク』としての少年犯罪とモラル・パニック-『普通の子』の凶悪犯罪報道に着目して」という論文を『犯罪社会学研究』35号に発表した。2.文献資料の収集戦後の少年犯罪報道を分析資料として用いるために新聞と週刊誌の収集を継続的におこなった。3.文献資料の分析(1)現在の少年犯罪報道の特徴の一つとして、犯罪少年の在学していた学校に対する強い非難の声があげられる。そのため、学校内で起きた事件である1979年の羽幌事件と2004年の佐世保事件の報道を比較することで、どのようにマス・メディアが学校を非難するのかを分析した。(2)少年犯罪への不安を増大させた原因として指摘される語られ方として「心の闇」がある,この「心の闇」の語られ方を、エミール・デュルケムのアノミー論を援用して分析した。4.今年度の研究活動の成果の発表(1)上記の3(1)の研究成果を、2010年9月26日に、「学校内での子どもの殺人と学校の『責任』-佐世保同級生殺害事件を事例として」という自由報告として日本社会病理学会第26大会自由報告において発表した、(2)上記の3(2)の研究成果を、「なぜ『心の闇』は語られたのか-少年犯罪報道に見る『心』の理解のアノミー」という論文として『社会学評論』に投稿した。

(2)上記3(1)の研究成果を「少年犯罪と精神疾患の関係史-戦後の新聞報道の分析を通じて(仮)」と言う論文として『犯罪社会学研究』への投稿を準備中である。
血管内皮細胞制御に基づく新規血管新生阻害剤の創製

1)これまでに、海綿から単離したブロモチロシン誘導体bastadin類がヒト齊帯静脈内皮細胞(HUVEC)に対して選択的に増殖抑制効果を示すことを明らかにしている。今回、Bastadin類のin vivoでの作用について検討した。Bastadin類は、マウス角膜を用いたin vivo血管新生モデルにおいて100mg/kg/day×3daysの腹腔内投与で顕著な血管新生抑制効果を示した。さらに、human carcinoma A431を皮内移植したヌードマウスを用いて抗腫瘍効果を検討した結果、100mg/kg/day×7daysの腹腔内投与で明らかな抗腫瘍効果を示し、急性毒性はまったく示さなかった。一方、これまでの構造活性相関研究の結果から、bastadin類の活性発現には大環状構造が必須であり、エーテル架橋構造の様式も活性発現に重要であることを明らかにしている。今回、さらに詳細な構造活性相関を検討する目的で計算ソフトを用いてbastadin類のコンフォメーションを解析した。その結果、エーテル架橋構造の様式や分子内の臭素原子置換様式がコンフォメーションの安定化に大きく寄与していることが明らかとなり、種々の類縁体の活性と計算結果を比較検討した結果、このコンフォメーションの安定化が活性発現に重要であることが示唆された。さらに、分子内のオキシム基は活性発現に必須であることが明らかになった。2)上記のHUVECに対して選択的に増殖抑制効果を示す化合物の探索法用いて、海洋生物の抽出エキスライブラリーからさらに活性物質のスクリーニングを行い、HUVECに対して選択的に増殖抑制効果を示す新規ステロイドアルカロイドcortistatin類やイソマラバリカン型トリテルペンglobostellaric acid類を単離し、その化学構造を明らかにした。また、cortistatin類はHUVECに対して約3000倍、globostellaric acid類は100200倍の選択性を示すことを明らかにした。
韓国における伝統スポーツ組織の変遷とエスニシティの研究

最終年度にあたる2004年度は、韓国の伝統スポーツであるシルムとテコンドーを中心に、これまで収集した文献資料とインタビュー調査から得た情報などを併せて分析し、植民地解放後におけるそれら組織の変遷と韓国人のエスニシティの関わりについて考察した。その間にいくつかの不明点や確認の必要性が生じたために、8月と2月にソウルの国会図書館等にて計3週間にわたる補充調査を行った。今年度になって新たに入手できた北朝鮮の情報もあり、その分析は今後の継続課題となったが、現時点で明らかになっていることは以下の通りである。一つにシルム組織の規模がドメスティックな枠の中で終始するのに比べ、テコンドーは60年代以降、その活動範囲とともに組織は世界へと拡大し、組織の運営にも政治家や経済界の要人が付くようになった。そこには朴政権下に民族意識の高揚を企図した国策としてテコンドーの国際化を進めた政治的な契機があり、その結果として後にもたらされたオリンピックの正式種目化がさらに組織の拡大を後押しする循環を招いた。一方シルムは当初から国際化という道を歩まず、活動の範囲を国内に限定していた。それにより、両者は組織の構造のみならず、ルールや競技形態にも大きな差異を生じさせ、シルムが時代とともにより恣意的に「韓国的」な様相を帯びていくのに比して、国際化したテコンドーに韓国色が付与されるケースはほとんど確認されなかった。しかし、一見正反対の現象を表出する両者ではあるが、シルムに「韓国的」なものを希求し、テコンドーを通じて韓国を世界にアピールする現象は、解放後一貫して「韓国的」なエスニシティを求めてきた文化政策とも合致し、その民族意識はインタビュー調査等によっても確認された。14年度は国内の大学、博物館等の研究機関を主な対象として資料収集を行った。実際に資料収集に訪れた研究機関は複数の大学や研究所に渡るが、なかでも早稲田大学人間科学部のスポーツ人類学研究室、東洋大学のアジア文化研究所などが中心となった。上記機関は当該研究テーマに近い研究領域を有する研究者がいることから、資料も充実し、平成15年度の調査においても、再度の訪問が必要になると思われる。また、韓国と中国朝鮮族自治州をそれぞれ1度ずつ訪れ、当地における資料も収集した。一方、日本国内において韓国人が集団で居住している地域におけるフィールド調査も実施した。複数のテコンドー道場などを訪問し、インタビュー調査を行った。未だ調査の途中にあり、結論を出すには更なる慎重な検討が必要である。しかし、現時点である程度明らかになりつつあることもある。1960年代ころから、国を挙げてテコンドーを世界に普及させようとする動きが著しく、その当時のテコンドー界の雰囲気を、テコンドー道場の現場で普及、指導にあたっていた複数の師範からも話を聞かせてもらうことができた。特に6080年代の日本では、北朝鮮、韓国それぞれに伝わる異なる2つのスタイルが競うように拡大を繰り広げていた様子が、実践者のレベルで話を聞くことができた。中国の朝鮮族自治州においても同様、テコンドー、相撲共に韓国、北朝鮮の二つのスタイルが共存している。92年の韓国と中国の国交正常化以後、同地区では韓国の経済的な援助の下、韓国式のテコンドーや相撲がより多くの支持者の獲得に成功している。日本の例にしろ、朝鮮族自治州の例にしろ、いずれもスポーツとしての競技の特質や、条件によって実践者レベルで徐々に普及するのではなく、南北の政策的な影響が普及にも色濃く確認された。15年度は国内で資料収集を行うと共に、昨年より資料の提供を受けている韓国の大学、図書館などを訪れ、韓国語の文献や資料を入手した。ただし、多くの研究機関や組織においてインタビューを重ねて来た調査実績に比べ、入手できた資料やその成果は韓国の伝統スポーツ組織に関するものでありながらも、中には本研究の論点やや距離があるものもあり、必ずしも満足できるものではなかった。しかし、韓国の伝統スポーツの組織を考察する上で、数々の関係者から得た情報には、6070年代における韓国内でのテコンドー協会の普及活動や活動方針におけるナショナリズムの影響、朴政権などとの関わり等が確認され、貴重な第一次資料となった。また、90年代にシルムの組織が受けた経済危機の影響等について、シルム連盟の当事者から提供された資料は、組織が抱える問題にリアルタイムで触れることができたことも有意義な成果だと思われる。なお、平成15年度は日本においてテコンドー組織が諸々の理由から分裂してしまった。その一方で、朝鮮半島では、南北のテコンドー組織が、ルールや名称などの南北間の統一をめぐって協議を始めるという大きな進展を見せた。また、韓国のテコンドー組織の頂点に君臨し、世界テコンドー連盟の会長、世界オリンピック委員会副会長でもある金雲竜氏が連盟の資金を横領していたことが発覚した事件など、組織が構造的に抱える問題点が可視化される事件が相次ぎ、組織を考察する上での様々な糸口に恵まれた。

一つにシルム組織の規模がドメスティックな枠の中で終始するのに比べ、テコンドーは60年代以降、その活動範囲とともに組織は世界へと拡大し、組織の運営にも政治家や経済界の要人が付くようになった。そこには朴政権下に民族意識の高揚を企図した国策としてテコンドーの国際化を進めた政治的な契機があり、その結果として後にもたらされたオリンピックの正式種目化がさらに組織の拡大を後押しする循環を招いた。一方シルムは当初から国際化という道を歩まず、活動の範囲を国内に限定していた。それにより、両者は組織の構造のみならず、ルールや競技形態にも大きな差異を生じさせ、シルムが時代とともにより恣意的に「韓国的」な様相を帯びていくのに比して、国際化したテコンドーに韓国色が付与されるケースはほとんど確認されなかった。しかし、一見正反対の現象を表出する両者ではあるが、シルムに「韓国的」なものを希求し、テコンドーを通じて韓国を世界にアピールする現象は、解放後一貫して「韓国的」なエスニシティを求めてきた文化政策とも合致し、その民族意識はインタビュー調査等によっても確認された。
吸入麻酔薬のTRPCチャネル抑制効果を基軸にした心筋保護機構の解明

我々は吸入麻酔薬が心保護効果を有することを心臓マイクロダイアリシス法により検証してきた。このメカニズムとして細胞障害の重要な因子の一つであるCa2+動態に着目し、虚血時に生じる小胞体Ca2+の低下をトリガーとして生じる電位依存ではないCa2+チャネルであるTransient receptor potential canonical (TRPC)が、虚血再灌流時に心筋細胞膜表面に発現し、そのチャネルを介して細胞内Ca2+流入を引き起こすことをin vitro実験で突き止めた。TRPCチャネルは種々の物理化学刺激によって活性化される広範なCa2+流入チャネル群(TRPチャネル遺伝子スーパーファミリー)の一種であり、特にTRPCは心筋細胞が虚血に陥った際に細胞内Ca2+が減少し、小胞体内のCa2+低下をきっかけに機能発現するユニークな性質を持つ。そこで、今回は心臓マイクロダイアリシス法を用い、in vivo心筋間質レベルで虚血・再灌流傷害関連物質応答を評価することを試みた。TRPCチャネルブロッカーの存在下で冠動脈閉塞開放を行い、その際の心筋透析液における逸脱タンパク濃度応答を測定した。細胞内Ca2+動態に影響するL型カルシウムチャネル阻害薬(verapamil)、NCX阻害薬(KB-R7943)、SRからのCa2+放出阻害(カフェイン、TMB-8)リアノジン受容体阻害薬(テトラカイン)、SERCA阻害薬(タプシカルギン)の存在の有無で、心筋透析液逸脱タンパク質濃度応答を測定した。現在は透析液逸脱タンパク質濃度測定に加えて、アポトーシス障害の指標としてのチトクロームC、炎症の指標としてのIL6, IL10, TNFαを測定できるよう、透析や測定の条件を検討しているところである。1年目はTRPCの虚血再灌流障害保護効果について検討し、従前の結果と同等の結論を得ることができた。一方、虚血再灌流による心筋細胞傷害の指標として、シトクロームC、IL6、IL10、TNFαが測定できないかと考え、灌流液速度や透析膜の変更、透析液吸引システムをマイクロダイアリシスに応用するなど、多くの工夫を凝らして測定を試みているところである。この測定が可能となれば、血中濃度測定では難しかった経時的な変化を測定できるようになることから、もう少し時間をかけて取り組む予定である。平成31年度は虚血再灌流によるオンコーシスの指標としてのミオグロビン濃度応答を、アポトーシスの指標としてシトクロームCの測定を試みる。ミオグロビンは従前より、シトクロームCは測定可能ではあるが、不確実であることが判明した。現在、炎症反応の指標としてIL6、IL10、TNFαの測定を試みているが、未だ測定できていない。個体差や測定法に問題があるかを含めて検証しているところである。さらに灌流液速度や透析膜の変更、透析液吸引システムをマイクロダイアリシスに応用するなど、多くの工夫を凝らして測定する。これらの測定が可能となれば、細胞内Ca2+動態に影響するL型カルシウムチャネル阻害薬(verapamil)、NCX阻害薬(KB-R7943)、SRからのCa2+放出阻害(カフェイン、TMB-8)リアノジン受容体阻害薬(テトラカイン)、SERCA阻害薬(タプシカルギン)の存在の有無で、心筋透析液濃度応答を測定し、その影響を検証する予定である。

ミオグロビンは従前より、シトクロームCは測定可能ではあるが、不確実であることが判明した。現在、炎症反応の指標としてIL6、IL10、TNFαの測定を試みているが、未だ測定できていない。個体差や測定法に問題があるかを含めて検証しているところである。さらに灌流液速度や透析膜の変更、透析液吸引システムをマイクロダイアリシスに応用するなど、多くの工夫を凝らして測定する。これらの測定が可能となれば、細胞内Ca2+動態に影響するL型カルシウムチャネル阻害薬(verapamil)、NCX阻害薬(KB-R7943)、SRからのCa2+放出阻害(カフェイン、TMB-8)リアノジン受容体阻害薬(テトラカイン)、SERCA阻害薬(タプシカルギン)の存在の有無で、心筋透析液濃度応答を測定し、その影響を検証する予定である。端数の調整がうまくできず、次年度に繰り越した。次年度の物品費として使用する予定である。
乳幼児期における双子言葉（宇宙語）現象の発生予防とファミリーケアの研究

双子の母親互助組織ツインマザースクラブの会員1,733名を対象にした調査した結果として、TS式personality診断テストの成績を比較すると社会順応力、家庭順応力、学校順応力の各々において一卵性ペアでは、級内相関係数が社会順応力0.817,家庭順応力0.659,家庭順応力0.655となった。二卵性では社会順応力0.549,家庭順応力0.500,学校順応力0.489となった。一卵性の級内相関係数が核項目で二卵性をより高かったことは遺伝的因子の関与を示唆するもので宇宙語現象の解明に極めて重要な新知見と考えられる。乳幼児期の双生児の場合、生まれてから常に一緒にいることから2人のみで通じる独自の言語(Twin Language,宇宙語)を自然に作りあげてしまい日本語の習得に障害が生じることがある。本研究では日本最大の双子の母親互助組織のツインマザースの協力を得て過年度に実施した家庭訪問調査と郵送質問紙調査にて収集したデータ(母子の交流、母の就労、家屋の部屋レイアウト、離乳食や食事の与え方、等)について宇宙語現象の発生との関連を数理科学的な解析を実施した。この研究結果に関連して「双子の子育て:多胎児の赤ちゃんとその家族のために」(2013)の小冊子を母子保健事業団より出版した。更に日本双生児研究学会にて「単胎児、ふたご三つ子の死産率の分析1999ー2008」(2013,東京)の分析結果の発表を行った。これらの研究成果については、社会的にも注目されたことから新聞やテレビ等にて記事として社会一般に広報され読売テレビ(11月3日、2013),朝日新聞(11月5日、2013),毎日新聞(8月8日、2013)にて研究成果の情報発信がされた。またインターネットのヤフー画面のトップニュースで本研究の協力者で3世代連続で家族集積性が見られた双生児家族が報道された。双生児は、乳幼児期の言語獲得が遅れる傾向がみられることが知られている。これは、双生児の場合、二人のみで養育器の環境が近似していることから、ペアの2人のみで通じる独自の言語(Twin Language,宇宙語)を発達させてしまうことが推察されている。本研究では、この宇宙語現象を言語保健学的に解明し、発生予防と発生機序の解明を研究主眼としている。本年度については、前年度までに収集した調査データについて主にデータを時計疫学的に解析を実施した。また、前年度で不足したデータについては、対象者を限定してデータの追加取集も実施した。基本的な研究手法としては、かねてより研究協力を得ている日本最大の双生児家庭の互助組織であるツインマザースクラブの協力を得て実施している。これら双生児家庭への自宅訪問調査および郵送質問紙調査を定期的に実施している。平成26年度については、研究計画に沿って、郵送質問紙調査において宇宙語現象がみられた双生児ペアのうち、東日本(東北、関東、甲信越)に在住する双生児ペアについて家庭訪問調査も前年度と同様に実施した。調査データについては、育児環境、(家族構成、母子交流の頻度、母の就業状況、家屋のレイアウト、離乳食や食事の与え方、等のデータを収集した。これら課程訪問に協力を得た双生児家庭については、親に依頼して毎週1回昼夜を問わず宇宙語現象発生時をビデオ、テープレコーダー等による記録を依頼した。双生児ペアにおけるTS式乳幼児Personality診断テストの分析では、社会順応力、家庭順応力、学校順応ryぽくのテスト得点を分析し、一卵性では、級内相関係数が社会順応力0.817,家庭順応力0.659,学校順応力0.549,家庭順応力0.489となった。各項目において一卵性双生児の級内相関係数が二卵性双生児より高い傾向をしめしたことは、これら能力については環境因子や生活環境因子のみでなく、遺伝因子が関与していることが示唆されたことは、重要視すべき点と思われる。また双子ペア内の緊密度に関する、研究結果では、一卵性女性ペアの"close tie"の得点(36.1), "Emotion"得(7.0), "Defennce"得点(7.0)においてもっとも高いスコアを示したことは一卵性女性ペアにおいて宇宙語現象の発生率が最も高いことを示したことと相互関連していることを示唆するもので極めて重要な新知見と考えられる。宇宙語現象の発生機序の解明に有用な実証的データとなる。また双子における宇宙語現象(Twin language)の関連項目として19952008年の期間において双子の卵生別死亡率および新生児死亡率の比較では、胎児死亡率および新生児死亡率については、二卵性ペアにおいて1/31/4減少し、、特に一卵性ペアおよび単胎児では1/2も減少していることが判明した。宇宙語現象の発生に胎児期の環境因子の関与を検討する上で有益なデータを得ることができた。今後はこれら得られたデータを多面的で総合的に分析することにより更なる宇宙語現象の発生機序の解明に繋がる基盤となるものと言える。

二卵性では社会順応力0.549,家庭順応力0.500,学校順応力0.489となった。一卵性の級内相関係数が核項目で二卵性をより高かったことは遺伝的因子の関与を示唆するもので宇宙語現象の解明に極めて重要な新知見と考えられる。現在までの研究進展の成果については、計画した通りに双生児家庭の全国組織であるツインマザースクラブの協力の基に研究が進んでおり、データ収集についても計画に沿った信仰状況と考えられる。音声データの分析につては、双生児研究独自の分析方法であり、国際的にも最もよく利用されているMX解析プログラムによる分析を試みている。得られた研究結果については、学会発表や論文発表として対外的に情報発信していることから、既に海外からの研究結果に関する問い合わせも届いている。これらの事実は国際的にも高い関心と評価を得ているものと判断できよう。医歯薬今後の研究の実施計画については、言語学的に学術上の貴重な現象である宇宙語現象の発生機序を詳細に解明することにより、双生児家庭における言語発達上の遅れを予防するための育児指導指針の作成を中心に研究を進める方策である。また現在までに収集できたデータの分析を進めていることから、これら収集データの音声言語学的解析を継続して進める予定である。更に、現在すすめている宇宙語現象については、海外においても注目を集めてきており、イギリスの研究者からの詳細な分析データについて問い合わせが届いており、更にアメリカのハーバード大学の言語心理学教授であるSteven Pinker教授からも興味ある研究として連絡が届いていることから海外の有力な研究者との連携も視野に入れて研究を推進している方策である。本研究の対象である乳幼児期の双生児を持つ家族の協力は、日本最大の双生児家庭の互助組織であるツインマザースクラブの協力が得られていることから問題なく研究データの収集が実施できている。また、収取できたデータ項目についても家庭訪問調査と郵送質問紙調査にてほぼ網羅的に把握できている。ただ、一部の双生児家族からは日程調整の関係で未だ協力が得られていない双生児家族が残っていることから今後のフォローアップ調査時に協力者の都合に合わせて調査を実施する必要がある。また、研究調査データの分析については、双生児における宇宙語の発生頻度および関連する家庭での環境因子については数理科学的な解析も順調し進展し、問題となる課題点については特定が可能となっている。また、双生児出生に関連する全国的なデータ解析も実施できており学会等で発表できている。研究代表者の所属が大阪大学から三重県立看護大学へと変更があったが、新しい所属先では、より多くの新しい研究対象者の協力が見込まれることから次年度使用額が生じた。今後の研究の推進計画に関しては、既に実施した家庭訪問調査や郵送質問紙調査の結果を踏まえて、次の分析研究を引き続き実施する予定である。1すでに収集したビデオ、テープレコーダーの宇宙語現象の音声データのアナログ情報をAD変換してデジタル情報とし高性能パソコンにより数理科学的に安静のパターン分析を実施する。特にニューラルネットワーク理論を用いて宇宙語現象に内在する言語文法的法則性を抽出し、日本語との差異を明らかにする。2インタビュー調査で収集した宇宙語データ(音声言語情報)および家庭訪問時での面接調査データ(母子交流、家屋部屋レイアウト、家族構成等)を総合的に分析し、宇宙語発生に関与する家庭環境を多変量解析により抽出する。これを基に言語の遅れに悩む双生児家庭への育児指導指針を策定する。
熱ショック蛋白結合性腫瘍抗原ペプチドの解析

Meth A腫瘍由来のHSPの分離、精製を一部改良し非常に高純度のHSPを精製し結合している内因性ペプチドの同定、解析を改めて行った。Meth A腫瘍の10万gの上清を硫安沈殿法にて0-50%、50-80%の分画に分けた。50-80%の画分にはgp96が存在しておりこれをさらにCon A sepharose及びMono Qカラムを用いたFPLCにて高純度(98%以上)のgp96を精製し。また、Con A sepharoseに結合しない分子及び硫安沈殿法にて0-50%の画分蛋白を混合しMono Qカラムを用いてcrudeのhsp70を精製しさらにADPアガロースカラムを用いて98%以上の純度でhsp70を精製することに成功した。このhsp70にはMeth Aに対する抗腫瘍効果が認められた。同hsp70をATP処理し、遊離してきた低分子をC18逆相カラムにてHPLC解析を行いペプチドの存在を確認した。これらペプチドのプールシークエンスを行った結果は作年我々が指摘したものと同じようにN末1番目のアミノ酸はIIe,Leu,Valの分岐鎖アミノ酸、及びAla,Pheの頻度が高く合計すると全体の70%くらいを占める。2番目にはこれらのアミノ酸残基に加えAsn,Asp,Glu,Gln,Lys,Ser,Thrなどの親水性のアミノ酸が位置していた。Gly,Proは3番目から7番目くらいに高頻度に認められた。Gp96からTFA処理にて得られたペプチドのプールシークエンスも同様の結果であった。さらに現在gp96及びhsp70から遊離してきた一部のペプチドピークをエドマン分解法にてそのアミノ酸配列を決定している。
軌道曲線部におけるバラスト道床の変状発生・進展メカニズムの解明

鉄道の曲線軌道におけるバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法の確立と,軌道曲線部バラスト道床の変状発生・進展メカニズムの解明に取り組む.曲線軌道のバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法は,レール継目部において顕著となる軌道の通り変位や角折れが乗り心地や走行安全性に影響することから,軌道の動的応答の影響を考慮できるように,曲線軌道と車両の連成振動解析とバラスト道床の3次元繰り返し変形解析を組み合わせた「2つの物理」の連成解析法を採用する.また,当該の解析法を用いた数値実験を通して,曲線部バラスト道床の3次元的変状の発生・進展メカニズムを解明する.鉄道の曲線軌道におけるバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法の確立と,軌道曲線部バラスト道床の変状発生・進展メカニズムの解明に取り組む.曲線軌道のバラスト道床の3次元的変状の定量予測手法は,レール継目部において顕著となる軌道の通り変位や角折れが乗り心地や走行安全性に影響することから,軌道の動的応答の影響を考慮できるように,曲線軌道と車両の連成振動解析とバラスト道床の3次元繰り返し変形解析を組み合わせた「2つの物理」の連成解析法を採用する.また,当該の解析法を用いた数値実験を通して,曲線部バラスト道床の3次元的変状の発生・進展メカニズムを解明する.
好酸球性中耳炎の病態解明と治療戦略確立の新しい展開

研究代表者は、施設の研究者と共同して好酸球性中耳炎の臨床像を検討し、診断基準の提案を行った。さらに、細胞外分泌蛋白のperiostinについて、好酸球性中耳炎の症例および我々が新たに作成した好酸球性中耳炎モデル動物モルモットの中耳における局在について検討を行った。その結果、好酸球性中耳炎の症例では、気管支喘息の有無にかかわらず中耳粘膜下にperiostin陽性反応が認められた。モデル動物でもperiostinの局在が認められ、periostinが好酸球性中耳炎の中耳粘膜の線維化に重要な働きをしていることが示唆された。好酸球性中耳炎は気管支喘息と病因が共通する部分が多いと考えられているが、未だにその病態には未解決の部分も多い。最近、気管支喘息のリモデリングに関与し、線維芽細胞から分泌される細胞外分泌蛋白のperiostin、および気管支喘息でIL-13刺激により気道上皮に誘導され粘液産生を亢進させるエフェクター分子である陰イオン輸送体であるpendrinの局在が注目されている。現在、我々は、好酸球性中耳炎の症例においてこれらの物質の局在を検討中であり、好酸球中耳炎の肉芽では気管支喘息において、気管支粘膜下のリモデリング部位に一致してperiostinが染色されるのと同様に、好酸球性中耳炎の粘膜下の肉芽にperiostinが染色されることを明らかにしつつある。現在、症例を増やして検討中である。また、好酸球性中耳炎の臨床研究を進める際に問題となっていたのは、未だに診断基準が定まっていなかったことである。この点に関しては、他施設の研究者と共同して診断基準を作成中であり、成果を2009年日本耳科学会で発表している。この診断基準については投稿準備中である。本研究課題については、この診断基準に合致した症例で上記の検討を進めており、近日には発表する予定としている。我々は好酸球性中耳炎の肉芽の免疫染色により、気管支喘息の粘膜にperiostinやpendrinが染色されるのと同様に、好酸球性中耳炎の粘膜下の肉芽にperiostinとpendrinが染色されることを明らかにした。また、periostinは未治療の症例ほど染色性が高く、病態と深く関係する事を解明した。現在、好酸球性中耳炎のモデル動物を用いて、病態との関連について検討を進めており、学会発表の準備を進めている。また、好酸球性中耳炎の臨床上の問題として気管支喘息合併の有無と病態の関連が重要であるが、この点に関しては、他施設との共同研究により2010年日本耳科学会で発表しており、投稿準備中である。好酸球性中耳炎は気管支喘息などのアレルギー性疾患に合併する難治性の中耳炎であり、適切な治療が行われないと難聴が進行し聾になる症例も存在する。本研究は治療法の確立のために、好酸球性中耳の病態解明を目的として行われた。好酸球性中耳炎の特徴的な病態の一つとして、著明な中耳の肉芽形成がある。我々の研究では約30%の患者で著明な肉芽形成が認められる事が明らかになっている。気管支喘息ではリモデリングに線維芽細胞から分泌される細胞外分泌蛋白のperiostinが関与する事が示唆されているが、我々は好酸球性中耳炎では、気管支喘息の有無にかかわらず中耳粘膜下にperiostinが局在し、肉芽形成と密接なかかわりがあることを明らかにした。また、モルモットを用いて、全身感作後に中耳も抗原刺激をすることにより、中耳貯留液、中耳粘膜に多数の好酸球が浸潤する好酸球性中耳炎モデルの作成に成功した。また、このモデルでは好酸球性中耳炎の症例と同様に、periostinの局在が明らかとなり、好酸球性中耳炎にperiostinが重要な働きをしていることが示唆された。これらの結果を英文誌(ACTA Otolaryngol)に、投稿し査読者の審査を経て論文が受理された。現在、印刷中の段階である。また、好酸球性中耳炎の臨床上の問題点として、気管支喘息合併の有無だけでなくアトピー合併の有無が重要であるが、この点に関しては、他施設との共同研究により、アトピー合併の有無による病態の違いを2011年日本耳科学会で発表しており現在投稿準備中である。
「発達障害」支援と社会的包摂・社会秩序形成-名古屋市における意識調査に基づいて

本研究はまず、まだ社会的に可視化されてきた端緒にある「発達障害」の社会的認知やそうした人びととの関係、さらに政策の意向等について実証した。結果は認知は未だ低いが、関わることにはとくに気にしない傾向、政策は一人一人の自立を重視するという内容であり、聞き取り調査でも同様な傾向がみられた。結論としては、「発達障害」は社会的支援もより柔軟かつきめ細かな対応を要するが、そこでは援助の公平性に関する課題が必然的に生成すること、また受け手側が制度に則したかたちで埋め込まれてしまうというリスクについても想定していくべきことなどが考察された。「発達障害」は一人一人のニーズに合わせた個別対応が必用とされることが公的に位置づけられており、従来の知的・身体・精神「障害」分類とは異なり、双方向的な理解と参加の深まりに基づく新たな社会的支援や公的サービスの展開が期待されている。本研究は「発達障害」という新たな<対象>について、法哲学・臨床心理学・福祉社会学という専門分野の異なる3名がアプローチし、社会の理解度の調査や、保育・教育に従事する関係者や関係諸機関・諸組織のネットワークや協働についての調査を行うことにより、「発達障害」をめぐる新たな社会的包摂や社会秩序形成の現状と課題とを明らかにしようとするものである。本研究は従来の知的・身体・精神「障害」分類とは異なる、「発達障害」という、新たな対象について、法哲学・臨床心理学・福祉社会学という専門分野の異なる3名がアプローチし、社会の理解度の調査や、保育・教育に従事する関係者や関係諸機関・諸組織のネットワークや協働について調査を行うことにより、「発達障害」をめぐる新たな社会的包摂や社会秩序形成の現状と課題とを明らかにしようとするものである。本研究では3つの調査を行うが、平成20年度は調査(1)として名古屋市民を対象とした「発達障害」にかかわる一般的な理解と知識の深度、「発達障害」への社会的な諸対策(法律やセンターなど)に関する意見と意識を明らかにするための社会意識調査を行った。対象は名古屋市在住の2059歳の男女、昭和区・名東区・北区の3区で500名ずつ、計1,500名とし、社団法人輿論科学協会に住民基本台帳に基づく標本抽出を依頼した。7月18日に発送し、有効回答数は274通であった。12月10日また26日に結果概要を対象者に送付するとともに、調査報告書のとりまとめを行った(製本は2009年6月を予定)。この調査により、市民の(1)「発達障害」の認知度や具体的な政策内容への関心や政策意識、(2)さまざまな場面で生起する相互行為・援助行為とそれへの意識、社会的構成や共通善についての基準、また援助規範や共感意識を把握することができた。これにより、平成21年度に実施する名古屋市内の幼稚園・保育園・小中学校の保育士・教育を対象とした調査の基盤を確保することになった。本研究では3つの調査を行うが、平成21年度は、平成20年度に行った調査(1)の報告書の印刷製本とともに、調査(2)である保育・教育という集団生活の場で直接に発達障害児のサポートを行っている保育園・幼稚園や小中学校の保育士・教員などを対象とした意識調査の実施準備を行った。この調査は具体的な相互行為の現状と秩序について把握し、発達障害児のふるまいとその意味について、さらにはそれへの対応に対する実践方法について、場面ごとの行為選択のしかたとその現況をあきらかにすることを目指すものであるが、その調査においては調査協力者との関係づくりをていねいに行わなければならない。平成22年度において調査(2)のための事前ヒアリングを重ね検討した結果、調査(2)を平成22年度に行う発達支援センターや児童相談所、子ども家庭支援センターなどの関連諸機関やNPO団体への調査と同時並行で行うこととし、平成21年度は協力関係の形成と調査票の精査に努めた。平成20年度に行った市民意識調査を基盤として持っていることもあり、調査協力についての見通しが得られ、また調査項目についても十分に吟味することができた。

本研究は従来の知的・身体・精神「障害」分類とは異なる、「発達障害」という、新たな対象について、法哲学・臨床心理学・福祉社会学という専門分野の異なる3名がアプローチし、社会の理解度の調査や、保育・教育に従事する関係者や関係諸機関・諸組織のネットワークや協働について調査を行うことにより、「発達障害」をめぐる新たな社会的包摂や社会秩序形成の現状と課題とを明らかにしようとするものである。本研究では3つの調査を行うが、平成22年度は、平成21年度に行った調査項目の精査と協力関係の形成に基づき、調査票を作成し、保育・教育という集団生活の場で直接に発達障害児のサポートを行っている保育園・幼稚園や小中学校の保育士・教員などを対象とした意識調査(調査(2))と、発達支援センターや児童相談所、子ども家庭支援センターなどの関連諸機関やNPO団体への調査(調査(3))に取り組んだ。個人情報に関わる調査であることから、調査協力者との関係づくりをていねいに進めているため、平成22年度の調査数は予定よりも少なかった。それゆえこの調査は平成23年度も引き続きできる限り継続することとした。平成20年度に行った調査(1)(名古屋市民を対象とした意識調査)の報告書はこの関係づくりの基盤となっている。本研究は、従来の知的・身体・精神「障害」分類とは異なる、「発達障害」という、新たな対象について、法哲学・臨床心理学・福祉社会学という専門分野の異なる3名がアプローチし、社会の理解度の調査や、保育・教育に従事する関係者や関係諸機関・諸組織のネットワークや協働について調査を行うことにより、「発達障害」をめぐる新たな社会的包摂や社会秩序形成の現状と課題とを明らかにしようとするものである。本研究は、(1)名古屋市における意識調査、(2)保育園・幼稚園や小中学校の保育士・教員などを対象とした意識調査、(3)発達支援センターや児童相談所、子ども家庭支援センターなどの関連諸機関やNPO団体への調査、以上の3つの調査から構成される。このうち(2)と(3)の調査については、発達障害児の個人情報にかかわるものであることから、調査対象者との関係づくりをていねいに行わなければならないため、平成22年度の調査数が予定よりも少なく、当初の計画よりも時間をかけて取り組むこととなった。最終年度となる平成23年度は、(2)と(3)の調査を継続し調査数をできるだけ増やすこととともに、これらの調査結果と本研究のとりまとめを一冊の報告書にすることを目指した。調査から特に浮かび上がってきたのは、保育園・幼稚園や小中学校の保育士・教員などと、発達障害児の保護者との関係の重要性である。(2)と(3)のインタビュー調査のみではなかなか把握することのできない状況の存在を理解するため、発達障害児の保護者からご協力をいただき、発達障害児をとりまく保護者、保育士・教員、各機関の関係をとらえるよう努めた点が本研究の特徴である。反省点は、最終年度である平成23年度に、調査(1)を再度実施することを研究計画に盛り込んでいなかったことである。3年後の意識の変化を示すことができたように思われ、残念に思っている。
ドレスト原子を利用したボース・アインシュタイン凝縮体の相互作用制御

本研究の目的は、マイクロ波やラジオ波を用いてスピン自由度を持った原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を制御し、非平衡量子ダイナミクスを観測することである。ドレスト場を利用した相互作用制御の研究では、87Rb原子のスピン1の2つのゼーマン準位を用いて、空間的な非平衡ダイナミクスを観測した。ドレスト場の照射により、ベア原子で生じる相分離構造が抑えられることを実験的に明らかにした。更に、スピン1とスピン2のスピノールBEC混合系における非平衡ダイナミクスの観測に成功した。混合系の生成によって、磁気的な基底状態が変化することを明らかにした。本研究では、ラジオ波やマイクロ波によるラビ結合を利用して、豊富な内部自由度を持つ原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の新規な制御法を確立し、非平衡ダイナミクスを観測することを目的としている。平成27年度は、「2成分BEC間のラビ振動を利用したBECの空間パターンの制御」、「2成分BECの衝突による非平衡ダイナミクスの観測」、「2成分BEC間のラビ結合の観測」の3つの実験を行った。1混ざり合わない2成分系での相分離ダイナミクスとマイクロ波によるスピン遷移を利用することで、混ざり合う2成分BECの空間構造を制御し、非平衡ダイナミクスを励起することに成功した。混ざり合う2成分BECに不安定な空間構造を転写することにより、パターンの振動的な変化が観測された。さらに、様々なパターンを転写することにより、振動の周期が全系のエネルギーと密接に関連することを明らかにした。2Rb原子の豊富な内部スピン自由度を利用して、様々な大きさの混和性を持つ多成分BECを生成し、磁場勾配パルスを用いることにより、多成分系の多様な衝突特性を観測した。具体的には、バウンドする2成分BECや互いに透過する非混和なBECなど様々なダイナミクスの観測に成功した。3Rb原子のゼーマン準位間にラビ結合を誘起し、コヒーレンス時間を評価することに成功した。さらに、ラジオ波の強度に依存した空間構造の変化を観測することに成功した。当初計画では、2成分ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)に対してラビ結合を誘起し、結合強度を変化させることで、2成分間の原子間相互作用を実効的に制御することを目標としていた。本年度は、測定結果の一部が理論シミュレーションと一致しないため、原子間相互作用の実効的な制御を実証するまでには至らなかったが、2成分BECのラビ振動の観測及び、2成分BECの空間パターンの結合強度依存性の観測に成功している。さらに、原子の持つ豊富な内部自由度とラビ振動を利用した多成分BECの新規な非平衡ダイナミクスに関する2つの実験を行った。これらの実験は、当初計画にはなかったが、多成分BECの新規な制御法と非平衡ダイナミクスの観測を実現したものである。1つは、相分離ダイナミクスとマイクロ波遷移を利用することで、BECの空間構造を制御し、非平衡ダイナミクスを励起することに成功した。もう1つの実験は、磁場勾配パルスを利用して、多成分BECを衝突させる手法であり、2成分BECの原子間相互作用の大きさに依存した多彩なダイナミクスが観測された。これらの研究結果の進歩状況から考えて、当初計画の実験に関しては、おおむね順調に進展しており、さらにその他の2つの実験の成功に関しては、当初計画以上の進展であるといえる。ラジオ波やマイクロ波によるスピン制御法をもとにして、豊富な内部スピン自由度を持つ原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の新規な制御法や観測法を実現し、更にその新規な制御・観測技術を利用して、量子スピン系における非平衡ダイナミクスに関する新たな知見を得ることが、本研究の目的である。平成28年度の第一の成果として、平成27年度に行った「スピン遷移による2成分BECの混和性制御と非平衡空間ダイナミクス」に関する研究成果を、New journal of Physics誌に投稿し、論文が掲載された。更に平成28年度は、「混合スピノールBEC系におけるスピノールダイナミクスの観測」と「反強磁性スピンにおけるスピノールダイナミクスの観測」という2つの実験に成功した。前者の実験では、スピン1とスピン2の混合BEC系を制御するために、2つのスピンの同時ラムゼイ干渉法という新たな手法を提案した。更に、スピン混合系を制御し、BECスピン混合系のスピノールダイナミクスを初めて観測することに成功した。本研究で実現した新しい制御法は、混合スピノールBEC系を制御する新たな手法を与えるものであり、混合スピノール系の研究を促進させるものであると期待できる。後者の研究では、反強磁性的な性質を持つ87Rbスピン2BEC中で自発磁化を観測する事に成功した。自発磁化は強磁性的な性質により引き起こされる現象であることから、今回観測された現象は非自明なものであり、今後この現象のメカニズムの解明に向けて研究を進める予定である。スピン自由度を持った原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の新規なスピン制御法の確立とスピノールダイナミクスの観測が本研究の目的である。新規なスピンの制御法の確立という観点では、当初計画にはなかった「スピン遷移による混和性の制御法」と「ラムゼイ干渉法を利用した混合スピンの制御法」の2つの制御法を提案し、実現することに成功した。更には、この新たな制御法の実現に加えて、「混ざり合う性質を持つ