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単一割球の凍結保存及び染色体正常性に関する基礎的研究

M sucroseを用いた5step dilusion法により割球分離後の親胚の凍結保存後の発育を30%に認めた。しかし、単一割球に関しては凍結前のcontrol群においてもその後の分割に成功していないため、単一割球の凍結は未だ検討しておらず今後の課題である。1.割球分離後の生存性各発育ステ-ジの胚の単一割球除去後の親胚の生存率は7080%と高率であるが、昨年同様現在のところ単一割球のその後の発育は認められていない。現在単一割球培養における至摘培養液を検討中であるが、whitten液、mーTyrode液,HTFいずれの培養液においても単一割球発育能の改善には至っていない。又割球分離後の親胚のrecipientへの移植実験ではAgarによる透明帯の再垉埋処理を加えなくとも約30%の着床率を認めた。2.単一割球の細胞遺伝学的検討単一割球の染色体作製率はコルヒチン処理時間を68時間より12ー16時間に延長することにより20%程度の染色体作製に成功し、昨年と比較し上昇を認め、割球分離技術の向上がうかがえる。さらにポドフィロトキシン、ビンブラスチンなど至適spindle blockerに関し検討中である。3.割球の凍結保存割球の離後の親胚の凍結保存は1.5M DMSO+0.25M sucroseを用いた5ーstep dilution法で30%程度凍結保存後の発育を認めているが、現在凍結保護剤の見直し(プロパンディオ-ル、グリセロ-ル)又sucrose濃度の再検討を行なうとともに急速凍結法も試み凍結隔解後の発育能の改善をめざしている。単一割球の凍結保存に関しては上述した0.15Mプロパンディオ-ル+0.1M sucroseを用いた5ーstep dilution法を検討中であるが、融解後、大部分の単一割球は変性を示し、凍結をしないOutiol群同様その後の分割に成功しておらず、凍結保護剤、凍結温度設定、dilution法など基礎的検討を再度行なう予定である。初期胚の割球分離後の発育能、分離した単一割球の生存性及び染色体正常性、さらに単一割球の凍結保存の確立を目指し基礎的研究を行なった。1.マウス4細胞、8細胞胚の割球分離法として、extrusion法が最も高い成功率を示し、Biopsy施行時10%の胚に細胞障害を認めたが、4細胞では割球分離後の親胚の胞胚への発育率は75%、8細胞では78.3%とcontrol群(80%)と差のない結果を示した。また、割球分離胚のrecipientへの移植実験による着床率は4細胞24.0%、8細胞34.8%と対象群の50%に比較し低値であった。一方、単一割球の60%以上にin vitroで少なくとも一回以上の分割を認めた。割球の染色体作成率はコルセミド処理時間を16時間程度に延長することにより4細胞では27.3%、8細胞では52.2%にMetaphase像が得られたが、培養時の細胞変性、標本作成時のlossが2030%に及んだ。3.割球分離後の親胚の凍結保存は1.5M DMSO+0.25M sucroseを耐凍剤とした5-step希釈法では凍結融解後胞胚への発育は30%に認められた。単一割球の凍結保存は検討した上記凍結法では融解後すべての細胞が変性を示し、従って割球凍結後の染色体分析の成功には至っていない。4.単一割球の凍結保存の確立を目的として活性酸素の消去酵素であるSuperoxide Dismutase(SOD)、及び生理活性リン脂質である血小板活性化因子(PAF)に着目し基礎的検討を行なった。その結果、卵子生存性にはSODなどの抗酸化酵素が重要な関連性を有し、またPAFが排卵機構、精子受精能、胚発育に促進的に関与することが明かとなり、この系を破壊することのない凍結法の確立の必要性を明かとした。
転位コア原子構造制御によるチタン酸ストロンチウム結晶の室温塑性変形の実現

構造材料の機械的強度は、外部から力が印加されたときに生じる変形挙動と密接に関係し、その初期過程は結晶がある特定の面を境界として互いにずれていくことで進行する。この進行過程の挙動を決定するのが、原子面の配列が不整合となっている転位であり、転位の挙動は、転位コアでの原子構造と関係する。本研究では、転位コアの原子構造が、構成される原子種の構成比で変化することを明らかにすることを目的として行った。転位コア構造を変化させるために、単結晶をある方位関係で接合し転位を規則的に配列させた特異な構造を作成した。そして、転位コア近傍の構成原子比の変化、その構造の特徴を電気的な計測から明らかにすることに成功した。研究初年度は、SrTiO3結晶の転位組織解析に関する基礎的知見の収集を行った。まず、SrTiO3単結晶を高温においてセラミックボールを介した荷重下で塑性変形させた。この塑性変形に関する温度、荷重、時間に関して実験条件を検討した。その結果、約1000°Cにおいて1時間程度の条件で十分に塑性変形が生じることを確認した。次に、この塑性変形領域についてその転位組織をTEMにより評価解析を行った。導入された転位の多くはバーガースベクトルが[001]であること、また、1/2[001]に分解していることが分かった。転位コアの構造を直接解析するためには、転位線平行方向からの超高分解能観察が必要となる。TEM薄片中において直立転位組織を作り込むことが容易ではないために、非常に傾角が小さい双結晶を用いることとした。市販の(001)面を有するSrTiO3単結晶基板を[010]方向に数度傾けた状態で精密研磨を施し、その研磨面どうしを重ね合わせて高温度において長時間熱処理を行うことによって互いに拡散接合させた。この双結晶の界面である小傾角粒界の観察を行ったところ、粒界には規則的に転位が配列した状態であることを確認した。これらの転位は、上の変形で求めた転位のバーガースベクトルと同じバーガースベクトルを有していることを確認した。今後、これら転位の超高分解能観察、特に、原子分解HAADF-STEM法、および、ABF-STEM法を用いた観察を行っていく予定である。SrTiO3に関し、その転位コアの構造を制御し、転位の滑り挙動、コア周囲のSr/Ti比の変化などの物性変化に着目して研究を進めてきた。主に、1SrTiO3小傾角粒界を利用した粒界転位配列ならびにその転位列における粒界電気物性の検討、2SrTiO3と同様な結晶構造を有するBaTiO3について、転位コアを中心として局所領域における電界効果空孔形成、について取り組んだ結果、以下の結果が得られた。1SrTiO3単結晶の[001]軸周りに数度の傾角を有するように二つの単結晶を切断研磨加工処理を行い高温下で拡散接合を行った小傾角粒界双結晶を作製した。この結晶の粒界をHRTEMを用いた高分解能観察を行ったところ、粒界には刃状成分を有した粒界転位が規則的に配列することが確認できた。この粒界について、電圧-電流特性を調べたところ非線形特性が認められた。この特性から転位周囲に捕獲された電子数等の見積もりを行った。また、転位コアにおける電子状態計測を行ったところ、コアとコアの間においてTiの価数が変化していることが確認された。。2実験実施の観点からBaTiO3に注目して、電界印加時に生じる転位を代表とする格子不整合領域での構造変化、ならびに、電子状態変化について調べた。その結果、電界印加によって格子不整合領域周囲に空孔が湧き出すことが見いだされた。これは、熱平衡下で生じた空孔が外部電界によって結晶格子内に引き寄せられ、その結果、さらに空孔が湧き出すという仮定に基づくものであると考えられる。一方、この電界によって促進される過剰空孔種は、TEM-EELS計測から酸素空孔であることを突き止めた。過剰に生成した酸素空孔は、最終的に非平衡状態で結晶格子中に存在するために、結晶内部の電子状態、電気物性にも大きく影響することもわかった。さらに、この電界誘起効果について研究を進めていく。当初計画されていた転位コアの原子分解観察までには至らなかったが、効率よく解析を行うための手法として小傾角粒界を適用することを着想した。そのため、次年度の計画においては当初計画よりも研究進展は加速できるものと考えている。セラミック材料SrTiO3小傾角双結晶を用いた転位観察を行い、酸素分圧を変化させて熱処理を行った粒界での転位コアにおける構造変化を追っていく。

研究計画の変更については、特に考えていない。研究成果の欄でも記述したが、本研究で最も重要な項目である転位のコア原子構造直視において、SrTiO3小傾角双結晶を用いることを着想し、その方向で研究を進めてきた。このため、当初予定していた消耗品類を次年度(平成27年度)において使用することとなるために、上記に示した次年度使用額が生じた。SrTiO3小傾角粒界を拡散接合し、双結晶を作製するための単結晶基板、ならびに、熱処理用に用いる電気炉の発熱体などの消耗品費として使用する。
高齢者の生活のサステナビリティに関する総合的研究

典型的な地方工業都市である福山市に住む高齢者へのアンケート調査や面接調査、中国の南京市、およびアメリカ合衆国のレヴィットタウンの視察および面接調査を通して、高齢者の生活のサステナビリティの状況を、都市の居住構造と結びつけて分析し、次のような点を明らかにした。1高齢者の生活のサステナビリティの重要なキーワードは「健康」「仕事」「コミュニケーション」である。2「働くこと」と「コミュニケーション」は、高齢者の「健康」維持にとっての基本的な要因である。3福山市における高齢者の生活スタイルは、それぞれの居住環境(農業混在地域、市街中心地域、郊外新興住宅地域)によって異なり、生活のサステナビリティも異なる。農業混在地域の高齢者は健康な生活を営む人が多い。農作業に従事し、近所の人たちとのコミュニケーションの機会も多い。反対に、郊外の新興住宅地に住む高齢者は、日常生活において孤立して病気がちの人が多い。市街中心地域の高齢者は、比較的健康な生活を営んでいる。公共交通機関を利用して友人や知り合いとのコミュニケーションもしやすく、生活必需品のショッピングを行うことが容易であるからである。5郊外の新興住宅地に住む高齢者、とりわけ女性は、自家用車を除いて買い物や人に会うことができず、しかもここに住む女性の20パーセント弱しか運転免許証をもっていない。6中国の南京では、都会の家族生活は、ちょうど高度成長期の日本のように、家族の生活スタイルの「マイホーム」化がすすんでいて、高齢者は、かつての日本と同じような問題をかかえている。これにたいしてアメリカでは、高齢者は、パートタイム労働あるいはボランティア活動などの仕事をする傾向にあり、その意味で、高齢者の「ロダクティヴ・エイジング」が進んでいる。7高齢者が健康で人間的な生活を享受するには、高齢者の「仕事」と「コミュニケーション」が重要であると結論できる。したがって高齢者問題を考えるパラダイムは、「サクセスフル・エイジング」から「プロダクティヴ・エイジング」へとシフトする必要がある。8「プロダクティヴ・エイジング」と「生活の社会化(生活必需品へのアクセスしやすさも含めて)」が、キー概念であり、同時に「コミュニティ・ビジネス」は、高齢者の生活のサステナビリティを実現する重要な手がかりである。自立した高齢者の生活のサステナビリティのための課題を明らかにするため、福山市の都市構造の分析、福山市・島根県広瀬町(現安来市)・名古屋市の高齢者の生活実態調査を行い、次のような点を明らかにした。1.高齢者の生活のサステナビリティを考える上で、生活の基盤を核家族の消費生活としてではなく、「生産と消費を包括」した生活の社会化の視点でとらえることが必要である。2.自家用車による移動手段を前提とした住宅専有地の居住者は、住環境への満足度は高かったが、住み続け願望は低く、引きこもりがちであった。一方、伝統的なコミュニティに生活する農村・漁村の高齢者や公的交通機関を前提とした大都市の高齢者は、生産労働や地域コミュニティに積極的に関与しており、住み続け願望も強い。3.住宅専有地の年齢構成は子ども世代と親世代の二極化しており、成立時期の早いところほど高齢化率が高くなっていた。

生活実態調査からは人間関係が希薄なものが多くなる傾向が見られ、都市構造の分析からは歩いて利用できる商店や病院などライフラインを支えるものが少ない、高齢者の運転免許取得は男性の方が多い、など地域の問題点が見えてきた。約10年たつと親世代の多くが高齢期を迎えること、女性の方が長寿であることを考えると、その生活を支えるシステムづくりが課題となる。4.我々の生活を、「健康」「労働」「コミュニケーション」を軸としてとらえ、元気な高齢者の生活のタイプ化を行った。見えてきた元気な高齢者像は,家事労働を含め,よく体を動かし,豊かな人間関係を持ちながら楽しく暮らしている姿であった。そのためには,高齢者自身の生き方の姿勢の問題とともに,環境としてのコミュニティの条件整備や地縁・血縁によらない新しいコミュニティの確立が課題である。自立した高齢者の生活のサステナビリティのための課題を明らかにするため、福山市の都市構造の分析、福山市・島根県広瀬町(現安来市)・名古屋市の高齢者の生活実態の分析、アメリカと中国の高齢者の面接調査等を行い、次のような点を明らかにした。1.中国で面接調査を行った高齢者は、施設に入っている比較的高学歴の人たちであった。生活の社会化がシステムとして成立していた中国においては、高齢期を迎えても親が子どもから自立して暮らそうとする姿勢が伺えた。しかし、資本主義経済システムの導入により、戦後のアメリカや高度経済成長期の日本で行われたように、生活が個々の家庭に囲い込まれはじめていた。これらにより新たな施設が求められていることも伺えた。2.日本が戦後の生活モデルとしてきたアメリカ、中でも福山市と産業構造や都市構造が非常によく似たペンシルベニア州のレビットタウンとその周辺都市の高齢者施設の見学やヒヤリングにより、近い将来のわが国での課題が明らかになった。すなわち、(1)住み替えが前提となっているアメリカの郊外専用住宅地では、高齢者が孤立しないよう地域でのサークル活動やボランティア活動がNPOにより推進されていた。また、公的交通手段は自家用車の利用が困難な高齢者や低所得者層が対象となる福祉的な課題が存在していた。(2)旧市街地は郊外の開発により居住者のほとんどは黒人で低所得者層が居住していた。これらのことは少子化に伴う外国人労働力の導入が論議されている日本においても、今後深な問題となるであろうことが予測された。(3)日本と同様にアメリカにおいても、高齢者が過去の職業経験を生かしたボランティアを行ったりパート労働を行うなど、サクセスフルエイジングからプロダクティヴエイジングへの方向の必然性がみられた。3.以上のことから、プロダクティヴエイジングと生活の社会化は高齢者の自立した生活を支える普遍的な課題であることが分かった。これらを踏まえたコミュニティビジネスの創成による高齢者の生活環境の再構築が、自立した高齢者の生活のサステナビリティのための課題であると考える。
DNAの塩基配列による広義のペチュニア属の分子系統分類と種内変異

平成15年度までの葉緑体DNAの分析ではPetunia、Calibrachoaともに属内の系統樹は多分岐となり、属内の系統の推定が困難であった。そこで、最近存在が確認された核DNA内petunia vein clearingvirus (PVCV)の塩基配列による系統の推定の可能性を探った。P.axillaris ssp.parodii, ssp.subandina, P.inflataでは供試全地点で染色体内PVCVを確認できなかった。一方、P.integrifoliaの全地点と両品種にはPVCVが存在し、ssp.axillarisは存在する4地点と存在しない3地点に分かれた。増幅された染色体内PVCVの塩基配列には、種間および地点間で多型が見られ、品種のPVCVは歴史的片親とされるssp.axillarisの配列に近かった。これらの結果によりPVCVは保有個体群と非保有個体群があるために、Petunia全種の系統を推定することはできないが、種内の変異が大きいため、保有個体群間の系統推定の可能性が示唆された。また、植物では核DNA内にレトロエレメントが多く存在することがわかってきたので、属内全種に存在するホモロガスなエレメントを利用することで属内の詳細な系統が分析できると思われた。本年度は広義のペチユニア属の分子系統を調査した。未記載の9分類群を含むペチュニア属52分類群、品種2系統について全DNAを抽出し、2種類の葉緑体遺伝子間領域をPCR法によって増幅し、この増幅産物をテンプレートとしてダイターミネーション法によるシークエンス反応をおこない、ABI Prism 3100 Genetic Analyzerによって塩基配列を決定した。調査した遺伝子間領域は(1)matKを含むtmK領域、(2)tmT-L-F領域の2種類であった。決定した塩基配列をGenBankのNicotiana tabacumを外群として最節約法と近隣結合法により解析した。どちらの方法によっても広義のペチュニア属は染色体数が2n=14である狭義のPetuniaと2n=18であるCalibrachoaの2つの単系統群に分かれ、Wijsman (1985, 1990)の結論を支持した。CalibrachoaはさらにC. parvifloraとC. pygmaeaの2種からなる単系統群と残りの種からなる単系統群に細分された。狭義のPetuniaの単系統群内の遺伝的距離はCalibrachoaのものに比べ有意に小さく、最節約法による厳密合意樹は多分岐であった。また、形態による従来の種内分類群を支持する単系統群は得られず、分子系統樹はむしろ地理的分布を反映していた。これは狭義のPetuniaが急速に進化したことを示唆するものと思われる。Fabiana3種は単系統であり、Calibrachoaと姉妹群の関係になった。さらにFabiana+Calibrachoaが分岐群を形成し、狭義のPetuniaと姉妹群の関係になった。Petunia patagonicaはtrnK領域の分析ではFabianaの分岐群に含まれたが、trnT-L-F領域ではFabianaの姉妹群になった。この結果、P.patogonicaは狭義のPetuniaでもCalibrachoaでもなく、Fabianaの1種、または独立した単型属として扱うべきであることが判明した。昨年度までに得られた分岐図には多分岐が多く、葉緑体だけでなく核DNAも分析すべきことが示唆されている。そこで、本年度は核DNAのITS領域とGBSS1の分析も開始した。しかし、ITSでは数塩基のindelを含む複数コピーの存在によってダイレクトシーケンス法では有効なデータが得られなかった。GBSS1では一部の塩基配列を決定したが、全配列を決定するにはゲノム配列中のpolyAを避けて新たなプライマーを設計する必要がある。
ロータリー型分子モーターのトルク発生コントロールと運動計測

バクテリア・べん毛モーターは、細胞内に流入するイオン流により、回転運動を生み出すタンパク質分子機械である。菌体は、この回転器官を用いて、細胞外に長く伸びたべん毛繊維をスクリューのように回転させることで推進力を発生し、遊泳運動を行っている。本研究課題では、タンパク質の構造と機能を変調できる高圧力技術を利用して、べん毛モーターの高速回転運動の変調と検出により、回転機構を明らかにする研究に取り組んだ。平成21年度の研究により、高圧力下では、細胞内へのH+の流入速度が低下することが判明した。そこで、平成22年度では、Na+の流入により駆動するキメラべん毛モーターを用いて、細胞外のNa+濃度を変化させながら、回転計測を行った。べん毛繊維にポリスチレンビーズを回転の指標として吸着させ、ハイスピードカメラを搭載した高圧力顕微鏡でビーズの高速回転運動を観察した。常圧力下では、モーターの回転速度は、細胞外のNa+濃度と共に増加し、85mMNa+では、600Hzに達した(0.4umビーズ)。高圧力下では、全てのNa+濃度下で、圧力の増加共に回転速度は指数関数的に減少した。以上の結果は、H+駆動型べん毛モーターから得られた実験結果と一致するため、高圧力はNa+の流入速度を低下させていることが明らかになった。次に、蛍光指示薬を用いて、高圧力下にある細胞内Na+濃度を調べたところ、大きな変化はなかった。したがって、高圧力をかけることで、細胞外にあるNa+がモーターへの結合反応が阻害されることで、回転速度が低下すると考えられる。バクテリアのべん毛モーターは、自然界では数少ない回転運動を生み出すタンパク質分子機械であり、菌体は、この回転器官を用いて、細胞外に長く伸びたべん毛繊維をスクリューのように回転させることで遊泳運動を行っている。べん毛モーターは、細胞の外から内側へと流入するプロトン流を利用して、高いエネルギー変換効率でトルクを発生しているのだが、その詳細なエネルギー変換機構は明らかにされていない。H21年度、研究代表者らは、タンパク質の構造と機能を変調できる高圧力技術を利用して、べん毛モーターの回転機構を変調しながら高速回転運動を検出することで、回転特性を明らかにする研究を行った。べん毛繊維にポリスチレンのビーズを回転の指標として吸着させ、その回転速度と発生トルクを様々な圧力下で測定した。常温常圧において、べん毛モーターが低速度で回転する領域では(0140Hz)発生トルクは約1500pNnmで一定であり、高速度領域では(>140Hz)発生トルクは急激に減少した。圧力の増加に伴い、幅広い速度領域で回転速度の低下が見られたが、べん毛モーターが発生できるトルクの最大値に変化は見られなかった。。これまでより、細胞内のプロトン濃度を増加させ、プロトンの流入速度を遅くすることで同様の結果が得られることが報告されている。したがって、べん毛モーターに対する圧力作用は、トルク発生過程を変化させることなく、プロトンの流入速度を低下させていると考えられる。
透明な規則配列ナノ多孔質薄膜による新機能性材料の創製

DCHHP法によるY型ゼオライト透明緻密薄膜プロセス確立した。ガラス基板にゼオライト粉末を分散させたNaOH水溶液を塗布し、二重構造を有するカプセル中に封入し、これをバッチ式オートクレーブに入れて、等方的に加圧・熱処理することでカプセル内部を水熱ホットプレス状態とすることで、透明Y型ゼオライト薄膜を得た。薄膜コーティング時における水熱反応と緻密ゼオライト合成プロセスとを比較検討した。薄膜コーティング時にも緻密化組織が得られるような合成プロセスを最適化した。ナノ粒子ゼオライトを用いることで、サブミクロンレベルでの膜厚制御可能な薄膜作製も可能となった。金属基板へのゼオライト積層方法を確立することで、ゼオライトを吸着ヒートポンプ用蓄熱体として使用する際、ゼオライト自身の熱伝導性の低さに由来する問題点を克服できる可能性が示された。ガラス基板へのゼオライト成膜について、光学デバイスとしての応用検討を行った。これまでに成膜に用いている方法(二重カプセル水熱ホットプレス法:DCHHP法)を用いて、ガラス基板への透明ゼオライトコーティングを試みた。市販のY型ゼオライトを原料として用いた。NaOH溶液とゼオライト原料を混合したスラリーもしくはペーストをガラス基板上に塗布し、130°Cを保持し、40MPaで加圧することでガラス基板上に透明緻密なゼオライト膜を作製することに成功した。透明緻密膜を得られた後に、膜厚制御についての検討を行った。ゼオライト原料粉末をそのまま用いた薄膜では、原料粉の粒子径以下の膜厚にすることが出来なかった。ゼオライト粉末をナノサイズ化した原料粉末を用いることで、サブミクロン厚さでの成膜が可能であることがわかった。本研究で得られた成果を基に、今後Y型以外のゼオライトへの展開について検討する金属基板へのゼオライトコーティングによって、ゼオライトと水のモル水和熱を利用することにより、50%以上の高い熱効率で、100°C程度の低品位廃熱を利用できるヒートポンプを作製できる可能性がある。実用化の大きな障害であるゼオライトの低熱伝導性を、高熱伝導性を有する銅、アルミ金属基板にゼオライト膜を積層することで克服し、高熱効率かつ低温熱源でも利用可能なヒートポンプ開発に繋がる材料となる。従来、高濃度アルカリ溶液中合成するため金属基板上へのゼオライト成膜は困難であったが、本研究で開発された粒子積層法により、金属基板へゼオライト積層がワンプロセスで行えることがわかった。ゼオライトの低熱伝導性が克服されることで、この材料システムを使用した吸着ヒートポンプ応用の可能性が見出された。光学デバイスを念頭にしたガラス基板へのゼオライト成膜について検討した。金属基板へのゼオライトコーティングによって、ゼオライトと水のモル水和熱を利用することにより、50%以上の高い熱効率で、100°C程度の低品位廃熱を利用できるヒートポンプを作製できる可能性がある。作製した銅/ゼオライト複合積層化材料は、比較対象とした単純な銅/ゼオライト重ね合わせ材料と比較して大きな伝熱特性の向上が確認され、ゼオライトの低熱伝導性を克服する可能性が見出された。

ガラス基板、金属基板(アルミニウム、銅)への新規ゼオライトコーティング法の開発に成功した。光学分野への応用展開を目指しているガラス基板へのコーティングは、成膜プロセスの改良、特に原料粉末の粒子径を小さくすることで膜厚最小化への方針が見出された。金属とゼオライトを強固に接合することに成功したことによって、ゼオライトの伝熱特性が最善される見通しが立ち、新しい熱デバイス材料としての可能性が見出された。計画当初は想定していなかった新しい応用展開が広がる可能性もある。当初の計画通り、研究を遂行していく。本研究で作製されたゼオライトコーティング材料について、ゼオライト特有の規則性ナノ細孔内への錯体イオン導入による新機能性材料を試作する。これまでに粉末状態でしか得られていない特性をガラス基板上に成膜した透明緻密ゼオライトにおいて獲得することを目指す。新しい蛍光材料の作製を試みる。具体的には蛍光体としてTb, Eu, Ag等の硝酸塩水溶液を有機錯体(ベンゾフェノンなど)と組み合わせて、成膜したゼオライトとイオン交換を行う。ブラックライト照射により蛍光特性の確認後量子効率測定を行う。アルミ・銅合金基板上のゼオライト薄膜の誘電率を測定する。金属基板にナノオーダーで制御された膜厚で成膜することを目指す。ゼオライト/金属積層材料系の熱物性と水分吸脱特性の関係を調査し、ゼオライトヒートポンプ熱効率向上の可能性を検討する。ステンレス基板へのコーティング材料は防汚特性評価として、水滴接触角測定、シャーウッド数測定等を行う。東日本大震災の発生により、予算の慎重な執行が求められたことから、導入予定が遅れている大型試料作製のための装置新造を行いたい。ラボレベルの物性測定について、必要な計測機器を整備する。外注による物性測定の場合、ラボレベル測定で見通しが付いた試料を選択的に測定することで、予算の効率的な執行を目指す。
情報のユビキタス化による組織構造の実証研究

第1に、フラットな企業組織の下では、情報通信技術を上手く活用することが従業員間のコミュニケーションを活発にさせ、情報共有を促し、それが情報流通量や速度に正の効果があることが判明した。第2に、「職場における成果主義賃金制度の浸透度に対する各労働者の主観的評価」は労働者の効用に正の影響を与えることが確認された。第3に、職場における「PC利用の有無」と「モバイルPC利用の有無」が効用関数を上方にシフトさせることが判明した。本研究は、情報通信技術の高度化が民間部門と公共部門における組織構造のフラット化をもたらすか否かの疑問に対する学界論争に決着をつけ、両者と組織効率の相互依存関係を明らかにすることを目的としている。具体的には、ICT化指標と、組織構造、利潤、株価および効用指標との関係を明らかにする。平成19年度は、以下の調査を設計し、実施する。1.調査表題「情報通信技術と組織構造に関するホワイトカラー調査」。2.調査地域首都圏(6都県5000サンプル)近畿圏(2府4県5000サンプル)。3.調査対象者18歳以上64歳以下の男女。4.調査法Webアンケート(電子メールでの調査予告とWeb入力)。5.標本抽出法プールされたWebアンケート候補者母集団から無作為抽出。平成20年度は、平成19年度に実施した組織構造に関するWebアンケート調査の統計的解析を共同で実施する。さらに、9月にアンケート調査に協力した情報提供者の中から19種の産業の従事者を関西圏から1名選択し、合計18名の情報提供者に約90分の面接調査を実施する。平成21年度は、平成19年度に実施したWebアンケート調査結果を用いて、「職場における成果主義賃金制度の浸透度に対する労働者の主観的評価」が労働者の効用水準にどのような影響を与えるかについて、労働経済学的観点からの実証的分析を行う。さらに、上記のWebアンケート調査に対して、3種類の情報通信技術利用度を定義して、情報通信技術利用度と所得階層との間で順位相関分析を行う。本年度は、提出した研究計画に従い、研究代表者の鵜飼、研究分担者の渡邊と竹村は、協力して以下の調査を設計し、実施した。3調査対象者18歳以上64歳以下の男女。4.調査法WEBアンケート(電子メールでの調査予告とWEB入力)。5標本抽出法プールされたWEBアンケート候補者母集団から無作為抽出。6.入力者数10000。7.調査実施期間平成20年2月22日から2週間。来年度は、このデータの分析を行う。竹村は、公表された個票データからデータセットを構築するとともに、財務データベースのデータを用いて、ICT資本の生産性・効率性分析を行った。これに加えて、近年までの研究成果をまとめて『情報通信技術の経済分析』(多賀出版)として出版した。研究分担者の篠崎は、上記の調査と平行して、情報処理実態調査の個票データをもとに、日本企業の情報化への取組み状況とそれに伴う組織面、人材面の経営改革状況を多面的に抽出し、情報化の効果との関連性を企業規模別に多重比較した。具体的には、3141社のデータを、情報化への取組み度、組織改革度、人的資源への対応度、情報化の効果の4項目に分類してスコア化し、企業規模別にどのような有意差がみられるか、また、組織改革度や人的資源への対応度が高い企業群と低い企業群で情報化の効果がどう異なるか、それらが規模別の企業分布にどう関係しているかを分析した。その結果、組織改革や人材面への対応など経営改革への取組みが情報化の効果に影響すること、および情報化への取組みや効果の面で企業規模別に格差があり、規模の小さな企業では、業務の見直し、従業員の訓練、外部の専門人材の関与など、経営全般に関する改革支援が重要であることが明らかとなった。平成20年度は、平成19年度に実施した組織構造に関するウェブアンケート調査の統計的解析を共同で実施した。さらに、9月20日、21日にアンケート調査に協力した情報提供者の中から19種の産業の従事者を関西圏から1名選択し、合計18名の情報提供者に約90分の面接調査を実施した。第1の研究成果である「情報通信技術の利活用が企業内の情報流通に与える効果に関する実証分析従業員向けWebアンケートの分析結果」では、企業の情報通信技術の利活用が組織内の情報流通量にどのような影響を与えるかについて、平成19年度Webアンケート調査に基づく実証分析を行った。情報通信技術の利活用のなかでも、特に情報共有のために必要な技術が特に重要であるという仮説を検証した。具体的には、グループウェアの利用やインターネットテレビ会議システムの利用などが挙げられる。次に、情報共有の効果を得やすい企業組織について検証した。

実証分析の方法としては、順序プロビット・モデルと共分散構造分析を行った。フラットな企業組織の下では、情報通信技術を上手く活用することが従業員間のコミュニケーションを活発にさせ情報共有を促し、それが情報流通量や速度にプラスの効果があることを示唆する結果が特に製造業で得られた。第2の研究成果である『金融業の情報化と組織に関する経済分析』では、金融業の情報化の効果を、1980年代後半、1999年度、2006年度のデータを用いて分析した。分析結果では、1980年代後半、銀行業の情報化は生命保険業よりも効果を持つが、2006年度の段階では生命保険業と比較して銀行業の情報化の効果は大幅に低下していることが判明した。特に、DEAによる分析から、システム統合の長期化のために、都市銀行の合併が非効率をもたらしているという結果を得た。本研究は、情報通信技術の高度化が民間部門と公共部門における組織構造のフラット化をもたらすか否かの疑問に対する学界論争に決着をつけ、両者と組織効率の相互依存関係を明らかにすることを目的としている。具体的には、ICT化指標と、組織構造、利潤、株価および効用指標との関係を明らかにする。平成21年度は、平成19年度に実施したWebアンケート調査結果を用いて、「職場における成果主義賃金制度の浸透度に対する労働者の主観的評価」が労働者の効用水準にどのような影響を与えるかについて、労働経済学的観点からの実証的分析を行った。その結果、「職場における成果主義賃金制度の浸透度に対する各労働者の主観的評価」は労働者の効用に正の影響を与えることが確認された。また、職業別に分析した場合、成果主義賃金制度が労働者の効用水準に全く影響を及ぼさない職業の存在することが確認された。また、年齢別の分析結果から、企業が成果主義賃金体系を進めるうえで、世代の違いと効用の違いは相互に関係しないと結論づけることができた。さらに、上記のWebアンケート調査に対して、3種類の情報通信技術利用度を定義して、情報通信技術利用度と所得階層との間で順位相関分析を行った。最初に全データにおける情報通信技術利用度と所得階層との間で順位相関係数を求めた。次に、世代別、職業別、産業別、および学歴別に順位相関係数を推計して、全データの係数と比較・検討した結果、世代別では50歳代の勤労者、職業別では販売従事者とサービス職業従事者、産業別では卸売・小売業、学歴別では高等学校卒業者に、情報通信技術利用度と所得階層との間で全データの値よりもはるかに高い相関が生じていることが判明した。上記の経緯をふまえて、平成22年2月に、労働供給関数を推計するために、労働時間を組み込んで再設計したWebアンケート調査を実施した。有効回答数は9,591であった。本研究は、情報通信技術の高度化が組織構造のフラット化をもたらすか否かの疑問に対する論争に決着をつけ、両者と組織効率の相互依存関係を明らかにすることを目的としている。平成22年度は、平成19年度に実施したWebアンケート調査、平成20年度に実施した面接調査、および平成21年度に実施したWebアンケート調査の統計分析を実施した。研究代表者の鵜飼康東は、平成21年Webアンケート調査の結果を用いて、被雇用者の効用関数を推計し、有意な結果を得た。推計にあたって研究分担者の竹村和久の心理学的助言を受けた。
ユビキタス環境におけるコンテキストデータの管理と配信

本研究では,様々なコンテキストに応じたサービス・情報の提供を可能とするために,情報システムにコンテキストデータを提供するための枠組の構築に関する研究を行った.情報システムの構築者と,センサネットワークなどセンサデータの提供者が異なることを想定し,それらの間でデータをやりとりするためのフォーマットやプロトコルの作成を目的としている.情報システムがコンテキストデータを獲得するための手段として,CQL(Context Query Language)を提案している.CQLは情報システムに対し,(1)センサによって獲得されるセンサデータ,(2)センサデータから導かれる演繹的なデータの二種類を提供することを想定している.CQLでは,演繹を行うために,例えば場所や時間の範囲を決定するためにオントロジーを利用する.すなわち,「建物-階-部屋」といった関係をオントロジーとして定義し,適切な範囲の設定などを行うことを目指している.さらに,一般に情報システムの構築者がシステムを構築する際に,どのようなデータが得られるかを事前に定めることが難しいことから,(3)システムが提供しようとするサービス・情報の妥当性もCQLとCQLのプロセサによって提供することを考えている.これらのデータを利用するための手段として,JavaのAPIの提供なども考慮している.提案するCQLのためのモジュールとしては,1.センサ,2.センサからのデータを蓄積するサーバ,3.CQLクエリを処理するためのCQLプロセサを想定しており,Crossbow社製MOTEおよび,Phidgetによって1と2を実装した.本研究では,様々なコンテキストに応じたサービス・情報の提供を可能とするために,情報システムにコンテキストデータを提供するための枠組の構築に関する研究を行った.情報システムの構築者と,センサネットワークなどセンサデータの提供者が異なることを想定し,それらの間でデータをやりとりするためのフォーマットやプロトコルの作成を目的としている.情報システムがコンテキストデータを獲得するための手段として,CQL(Context Query Language)を提案している.CQLは情報システムに対し,(1)センサによって獲得されるセンサデータ,(2)センサデータから導かれる演繹的なデータの二種類を提供することを想定している.CQLでは,演繹を行うために,例えば場所や時間の範囲を決定するためにオントロジーを利用する.すなわち,「建物-階-部屋」といった関係をオントロジーとして定義し,適切な範囲の設定などを行うことを目指している.さらに,一般に情報システムの構築者がシステムを構築する際に,どのようなデータが得られるかを事前に定めることが難しいことから,(3)システムが提供しようとするサービス・情報の妥当性もCQLとCQLのプロセサによって提供することを考えている.これらのデータを利用するための手段として,JavaのAPIの提供なども考慮している.提案するCQLのためのモジュールとしては,1.センサ,2.センサからのデータを蓄積するサーバ,3.CQLクエリを処理するためのCQLプロセサを想定しており,Crossbow社製MOTEおよび,Phidgetによって1と2を実装した.
被覆代数曲線と曲面上の代数曲線から見たフルヴィッツの問題

4次平面代数曲線の2重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群について被覆の種数が6,7,8の場合に共同研究で解決し、3本の論文が出版または印刷中である。平面代数曲線の二重被覆が射影平面の二重被覆であるdouble sextic(特異点を許す)に拡張できる場合の分岐点のワイエルシュトラス半群についての共同研究を投稿し、現在印刷中である。1.研究協力者と平面代数曲線の二重被覆が射影曲面の二重被覆であるdouble sextic(特異点を許す)に拡張できる場合について、その分岐点のワイエルシュトラス半群についての結果が出たので現在投稿中である。この研究は、K3曲面上の代数曲線のワイエルシュトラス半群を調べるのに役に立つ。2.海外共同研究者との共著の論文"Weierstrass semigroups ondouble coverings of genus 4 curve"が、J. Alg.に投稿中であったが、3月に出版された。種数5の二重被覆になると状況が一変するので、この結果は重要と考えている。9月に海外共同研究者の元を訪れ、1.の結果の拡張を得ている。これはdouble sextic K3曲面上の代数曲線のワイエルシュトラス半群で得られるかどうかの判定法に役に立つ。また、このときに平面5次曲線の二重被覆についてのワイエルシュトラス半群についての結果をまとめ、共著として現在投稿中である。また、平面6次曲線についても結果を得た。3月にも海外共同研究者を訪問し、平面d次曲線の二重被覆についての考え方について方向性を確認した。3.別の研究協力者と「4次平面代数曲線の種数8以下の二重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群」の共同研究を実施し、種数8の論文はSemigroup Forumに受理され、web上で出版された。また、種数7の場合も現在、投稿中である。種数6については現在、証明の確認中である。連携研究者、研究協力者との共同研究「種数2の種数5以下の二重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群」についても現在投稿中である。これによって種数2の二重被覆のワイエルシュトラス半群の問題は完全に解決されたことになる。4.数値半群の導手が大きい場合の数値半群の中での濃度が0であることが証明でき、RIMSの集会で発表し、現在論文を執筆中である。1.海外共同研究者と「平面曲線の2重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群」についての共同研究を実施し、平面曲線の次数が5で2重被覆の種数が十分大きい場合に論文を執筆中である。次数が4の場合には結果を得ているがこの場合と異なった現象が起こる。また、次数が6以上の場合も5と同じようなことが起こることも分かった。研究協力者との共同研究で「4次平面曲線の種数8以下の2重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群」の問題を完全に解決した。現在、論文を書く方向で検討中である。これで、4次平面曲線の2重被覆の問題は終わった。別の研究協力者と「平面曲線の2重被覆でK3曲面にのっている場合の分岐点のワイエルシュトラス半群」の共同研究を実施し、分岐点の像の接線の接触度が高い場合に結果を得て、現在論文の準備中である。これは平面曲線の2重被覆が、K3曲面から射影平面の2重被覆に伸びるための十分条件も与えていて、興味深い。2.ワイエルシュトラス半群の種数を1下げた数値半群の性質を2重被覆の考え方を使って調べた。これはフルヴィッツの問題を解決するのに本質的な役割を果たすと思われる。特にその数値半群の列がワイエルシュトラス半群の列になる場合についての結果を代数幾何ミニ研究集会で発表し、論文としてまとめる予定である。3.研究協力者とは、トーリック曲面上の曲線が射影直線上の巡回被覆になるための条件を考え、組み合わせ的な問題に帰着させている。さらに共同研究で射影直線の被覆が巡回被覆になるための十分条件をこの被覆を決めている線形系と分岐点のワイエルシュトラス半群で与えることを考えている。この条件を満たさないとき、興味深い現象が現れることがわかる。4.アフィントーリック多様体とワイエルシュトラス半群との関係について、アフィン代数幾何学研究集会で講演した。2次元以下のアフィントーリック多様体との関係で結果を得ている。1.研究協力者と共著の平面代数曲線の二重被覆が射影平面の二重被覆であるdouble sextic(特異点を許す)に拡張できる場合の分岐点のワイエルシュトラス半群の論文が受理され印刷中である。特異点を持たないdouble sextic,すなわちK3曲面の場合や被覆の下の分岐点を少し一般の点にしても結果が出てきたのでまとめていく。2.海外共同研究者とは、5次平面代数曲線の二重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群の結果をまとめ、投稿し、受理された。

また、海外共同研究者の大学を11月に訪問し、平面代数曲線の二重被覆でその種数が平面代数曲線の種数の2倍にしかならない場合について共同研究を始め、次数が低い場合に結果を得ている。3.研究協力者と4次平面代数曲線の二重被覆で種数が6,7の場合に結果を得て投稿し、種数が7の場合には出版され、6の場合は印刷中である。今後、種数が4の代数曲線の二重被覆で、その種数が11,10,9,8の場合に分岐点のワイエルシュトラス半群を調べていく積りでいる。連携研究者、研究協力者との共同研究である「種数2の二重被覆でその種数が5以下の分岐点のワイエルシュトラス半群」の論文が出版された。連携研究者とは共同で二重被覆の種数が下の曲線の種数より十分大きい場合のToressの結果が改善できることがわかったので論文としてまとめていく。また、共同研究として、ガロア点、ガロア・ワイエルシュトラス点の二重被覆を通しての関係について結果を得、現在その論文を執筆中である。4.準対称数値半群の二重被覆を通しての特徴について結果を得たので、2月にRIMS研究集会で講演した。3月には埼玉大学での代数幾何ミニ研究集会でdouble sextic K3曲面上にある代数曲線のワイエルシュトラス半群の例と存在について講演した。5.12月に日本大学理工学部で、連携研究者と第12回代数曲線論シンポジウムを開催した。代数幾何学代数曲線の二重被覆上の分岐点のワイエルシュトラス半群については、代数曲線の種数が2以下の場合は、完全に解決された。種数3の場合も、二重被覆の種数が6の場合のみ残っているが証明の確認中である。また種数が4の場合は二重被覆の種数が12以上の場合が解決された。また、種数5以上の場合はこのようなことが起こらないという結果が一昨年度出版された。よってかなり順調に進んでいると思う。ただ、三重被覆については、どのように問題設定をするかの段階であるので、これからである。また、二重被覆の結果をフルビッツの問題の解決に応用する件については、対称数値半群が重要な役割が果たすことがわかったのでこれから研究を進めていくことができると考えている。K3曲面上の代数曲線についてはdouble sextic K3上について結果を得ており、特にワイエルシュトラス半群として得られるかどうかの一つの必要条件が求められた。今後、これがある場合に十分条件であるかを調べるきっかけになると考える。トーリック曲面上の代数曲線については射影直線の巡回被覆になる場合に研究協力者と研究を進めている。これを元にして近いうち結果が得られると思う。ある条件を満たす数値半群の数値半群全体の中での濃度を調べることはフルビッツの問題と関係があり、導手が大きい場合に結果を得ている。今後、他の場合にもこの手法が適用できそうである。種数1を下げる数値半群を考えることと二重被覆ならびに対称数値半群を結びつけることがフルビッツの問題の解決に重要であることがわかってきた。今後、この方法を発展させることができると考えている。代数曲線の2重被覆の分岐点のワイエルシュトラス半群については、d次平面曲線の場合について多くの結果を得ている。特に、これらを適用すると5次平面曲線の場合については分岐点の接線の接触度が5,4の場合には完全な結果を得、3の場合にも興味深いことが分かった。
マルチサイトなラジカルキレート配位子の開発とフェリ磁性体の構築

極限に強い磁気結合力を有し、ラジカルー金属錯体系の構造と磁性のシンプルな相関性が見出されてきた「ラジカルキレート配位子」の展開として、マルチサイトなラジカルキレート配位子の新規開発を目標として、平成30年度は二箇所でラジカルキレート配位が可能な「デュアルラジカルキレート配位子」の開発を推進した。「三座+二座」キレート可能なビラジカル配位子をクレーンケピリジン合成法によって構築することを試みた。市販の原料から3ステップで、ターピリジン骨格の構築に成功した。この化合物は、互変異性としてピリドン体で単離されている。連結位置の複雑なターピリジン骨格の形成に、クレーンケピリジン合成法が有用であることを示すことができた。今後は、ヒドロキシル基をブロモ化し、続いてヒドロキシル基に変換して酸化剤でラジカル化することで目的のビラジカル配位子を得る。当該年度の目標としていた目的とするビラジカル配位子の合成は未達成であるが、途中段階のピリドン体で思いがけず溶液中で発光性を有するものが得られた。粉末は紫色であるが、溶媒の極性に応じて緑青色溶液に呈色するソルバトクロミズムを示した。また、Znイオンを共存させると紫外線照射で強く発光する。今後、特定のイオンを認識するセンサー材料などへの発展も期待される。また、当該年度はこれまでの研究成果として「デュアルラジカルキレート配位子」の元となったラジカルキレート配位子の論文化を進め、英国化学会の国際学術誌のひとつであるNew Journal of Chemistryに投稿し受理された。研究内容が評価され、当該学術誌のバックカバー絵に選出された。当初、目標としていた「三座+二座」キレート配位ビラジカルは合成途中にある。活性メチレン体とマイケル受容体によるクレーンケピリジン合成によってターピリジン型の骨格を構築するが、はじめにエステル体のマイケル受容体を用いたため合成が上手く進まなかった。活性メチレン側をエステルとする改良によって、ターピリジン骨格を構築することに成功した。この後はブロモ化、ヒドロキシルアミン体(ラジカル前駆体)へ進めていく。また、現在合成しているターピリジン化合物は互変異性としてピリドン体である。これは、当初想定していなかったソルバトクロミズムを示し、溶液中で発光する。この類似化合物は、Zn共存下で特異的に強く発光することが知られており、イオンセンサーとしての応用も期待されるので、発光性能の評価への展開も考えられる。現在はターピリジン骨格の構築に成功しているので、今後はブロモ化のあと、ヒドロキシルアミンを導入してラジカル前駆体の合成へ進めていく。汎用的な合成経路のため、進捗に問題はないと考えられる。その後、通常の酸化剤によるラジカル化を行い、得られたビラジカルの構造解析や磁性の評価を行う。分子内の磁気結合力を求め、予想される100 K超の強磁性的相互作用が発現されるかどうかを明らかにする。加えて、現有のGaussianによってDFT計算を行い、理論的なサポートも進めていく。さらに、遷移金属イオンとの錯形成を進める。溶解度等に問題があれば、配位子合成時にアルコキシ基を導入するなどして溶解度向上も試みる。

また、現在合成しているターピリジン化合物は互変異性としてピリドン体である。これは、当初想定していなかったソルバトクロミズムを示し、溶液中で発光する。この類似化合物は、Zn共存下で特異的に強く発光することが知られており、イオンセンサーとしての応用も期待されるので、発光性能の評価への展開も考えられる。現在はターピリジン骨格の構築に成功しているので、今後はブロモ化のあと、ヒドロキシルアミンを導入してラジカル前駆体の合成へ進めていく。汎用的な合成経路のため、進捗に問題はないと考えられる。その後、通常の酸化剤によるラジカル化を行い、得られたビラジカルの構造解析や磁性の評価を行う。分子内の磁気結合力を求め、予想される100 K超の強磁性的相互作用が発現されるかどうかを明らかにする。加えて、現有のGaussianによってDFT計算を行い、理論的なサポートも進めていく。さらに、遷移金属イオンとの錯形成を進める。溶解度等に問題があれば、配位子合成時にアルコキシ基を導入するなどして溶解度向上も試みる。合成が少し遅れており、薬品・ガラス器具類の購入が想定よりも抑えられたので次年度使用額が生じた。次年度はその分の薬品・ガラス器具購入が必要になるので、翌年度分予算と合わせて使用する計画である。
自然動画像刺激を用いたヒト大脳視覚野の機能的MRI解析

本研究の最終目標は、ヒト大脳視覚領野(V1,V2,V3,V3A,VP,V4v,V7,LO,V8,MT)の自然動画像刺激に対する応答をfMRIで測定し、各領野の応答が増大する視覚刺激画像を集積・解析することで各領野の最適刺激画像を合成・抽出し、各視覚野が担っている情報処理の解明を目指すことである。このためには、視覚領野間の神経活動の相関構造を視野表現に基づいて解析することが重要であると考えている。そこで、前年度では、相関解析の成否の鍵となるヒト視覚野のレチノトピーの詳細構造及び解剖学的構造の解析を行った。本年度は、まず、前年度の解析を拡張して、ヒト視覚皮質の構造と機能との関係を定量的に分析した:1)ヒト視覚野の構造と機能の確率地図の作成2)脳構造と脳機能の確率的関係解析3)脳構造と脳機能の関係性に関する新たな解析手法の提案4)上記解析ソフトウェアシステムの開発上記研究によって、視覚に関するfMRI実験を行った際の脳活動を、視覚野毎に正確にサンプリングすることができる。例えば、ある時刻の脳活動を、ある視覚野のある視野位置を表現している脳表面領域に限局してサンプリングしたり、プーリングしたりすることができる。このサンプリングを時系列に行うことで、動画像刺激に対する脳活動を、視野位置、視覚野をパラメータとして、時々刻々、測定・解析することが可能になる。次に、この技術的基盤を基に、下記の脳内視覚過程に関する研究を行った。5)Cornsweet錯視による一様表面の脳内表現6)メタコントラストマスキング現象の脳内過程7)色と明暗の古典的受容野を越えた側抑制機構本研究の目的は、ヒト大脳視覚領野(V1,V2,V3,V3A, VP, V4v, V8,MT)の自然動画像刺激に対する応答をfMRIで測定し、各領野の応答が増大する視覚刺激画像を集積・解析することで各領野のの神経活動及び領野間の神経活動の相関構造をfMRIで測定・解析することである。初年度では、この相関解析のベースとなるヒト視覚野のレチノトピーの詳細、解剖学的構造の定量化を行い、単純な視覚刺激提示事態での皮質活動の空間分布の解析を行った。次年度は、この結果をもとに、自然動画像刺激を用いたfMR1解析を実施する。1)解析の基盤となるヒト視覚皮質の構成をfMRIを用いて詳細に検討し、7つの視覚野(V1,V2,V3,VP, V4v, V8,MT)の解剖学的特徴(皮質面積・体積など)を定量化した。これによって、皮質上の距離と視覚野の違いの両者を加味した脳活動の相関構造の解析を行うことが可能となる。さらに、各紙閣野の点拡散を推定した。この点拡散をカーネルとした線形応答モデルによって、任意の画像に対する各視覚野の線形応答が予測できる。2)自然画像に対する線形モデル応答と実際の応答を比較することで、各視覚野の空間処理の特徴を明らかにできると思われる。初年度では、まず、単純な事態、正弦波局所刺激の単独提示、および、正弦波刺激を周囲に併置した複数提示の両者について、各視覚野の皮質応答をfMRIによって計測した。その結果、ヒトのV1及びV2における局所刺激に対する神経活動は線形モデル応答と異なるものであった。すなわち、局所刺激に対する脳活動は周囲刺激によって抑制され、この抑制効果は、周囲領域とテスト領域の方位が等しいときにより強くなることがわかった。5)Cornsweet錯視による一様表面の脳内表現6)メタコントラストマスキング現象の脳内過程7)色と明暗の古典的受容野を越えた側抑制機構