hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
概念達成障害の神経心理学的評価とリハビリテーションに関する研究

本研究は,異なる損傷部位を持つ脳血管障害患者を対象に,概念達成障害の神経心理学的評価だけでなく,脳損傷患者の概念達成不全を補償するための認知的リハビリテーションにパソコンを活用できるか否かの可能性を探ることを目的とした。特に,概念達成課題の学習過程に現れる認知機能障害の特性を,種々の脳部位に損傷を持つ患者の学習達成成績だけでなく,学習過程の様相から捉える過程分析的アプローチから評価することで,どのような学習過程に支えられて,概念達成を行っているのかを明らかにした。さらに,概念達成に関わる対象認知障害を考慮して,概念達成を補償する支援技術としての認知リハビリテーションについて,パソコンや携帯端末による活用の試みやその評価について検討した。研究期間中に検討し,明らかとなったのは次の3点である。1)弁別移行学習を評価課題として,左右並びに両側半球に損傷部位を持つ脳血管障害患者が示す弁別移行学習過程の検討において,言語機能障害を持つ左半球損傷患者が,他の部位の損傷患者よりも顕著な特徴を示した。特に,その損傷部位が大脳基底核周辺にある場合には,媒介型の弁別移行が困難となり刺激-反応型の発達的に低次の段階の学習パタンを示すことが明らかとなった。2)概念達成障害を視覚的対象認知障害との関連性から検討するため,日常的具体物を視覚刺激として呈示したときのターゲットとディストラクターの弁別機能,視覚的イメージの符号化能力,継時的に呈示される刺激に対する記憶能力の評価を行った。その結果,左半球損傷患者の作動記憶障害が,概念達成に影響することを認めた。3)概念達成障害の補償を技術支援という立場から,認知リハビリテーションとソフトウエア開発を検討した結果,日常的訓練にパソコンや携帯情報端末を活用する可能性が大であることが示唆された。本研究は,脳の異なる部位に外傷ないし病変による損傷または発達性障害を持つ脳損傷者の概念達成不全の神経心理学的様相を,認知過程に関わる種々の心理学的機能と障害部位との関係で評価することを目的としている.このため本年度は,次の3研究を計画し実施した.第1の研究として,概念達成障害に関わる神経心理学的評価法の開発に関する研究で,弁別移行学習課題を用いて,刺激-反応型と言語媒介型の情報処理機能の障害という側面から,刺激次元の概念達成に至るまでの学習過程を分析することにより,左右一側性の脳損傷を持つ成人の脳血管障害者の概念達成不全の特性を明らかにした.その結果,左半球損傷者の学習成績および学習過程には,右半球損傷者のそれらとは量的に劣るだけでなく,質的にも異なった様相を呈しており,それが言語媒介機能や記憶読み出し機能と関係していることが示唆された.第2の研究は,発達性の脳障害の1つである脳性麻痺者の言語的概念達成能力を評価する前提として,彼らが評価課題に反応可能な手段を確立する必要があることから,コンピュータを利用したコミュニケーション・エイドの開発を行った.特に,彼らの概念達成を促進するためには,彼らの言語的,非言語的な理解を他者に対してどのようにフィードバックすることが重要である.本研究は,この点に着目して障害者の言語的,非言語的表出を相互に関連を付けるエイドを開発し,これによって脳性麻痺者を対象とした概念達成評価の今後の研究計画を練っていくことしている.概念達成には視覚,記憶,動機づけ等多くの心理的機能が関わっており,上記の弁別移行学習課題以外にも多くの概念達成に関わる機能を評価する課題を開発する必要がある.このため第3の研究として,神経心理学的評価のための機能を含む概念達成課題の開発のための基礎研究と関連させたソフトウェアの開発を行った.本年度は2つの研究を計画・実施した。

第1研究は、要素呈示条件下における脳損傷者の対象認知障害に関する研究で、左右いずれかの大脳半球部位に脳血管障害をもつ患者群と健常成人群の3群を対象に、具体物線画をパソコンの画面に分割呈示する要素呈示条件の下で、刺激対象の命名認知をさせる課題を実施した。その際、対象認知に関わる認知過程のトップダウン情報としての親近性や有意味性を、各群の被験者が具体物線画の画素の統合に利用する可能性の有無や対象認知不全特性と損傷部位の関係について、反応感度の指標(A'値)を測度として検討した。その結果、ランダム要素呈示条件下では、両損傷群は健常群より対象認知が困難で、右半球損傷群の遂行が左半球損傷群より劣ることから、右半球が対象認知の時空間的統合に関わることが示唆された。また、両損傷群とも要素統合にトップダウン情報の利用が可能だが、要素呈示の時間間隔の長短に遂行成績が左右されることから、視覚的ワーキングメモリーの障害があることが示唆された。第2研究は、左右並びに両側の半球に脳血管障害を持つ患者の概念獲得過程に現れる障害特性に関する研究で、弁別移行学習課題として、四角形を刺激に色と大きさを適切概念に色とした課題。色づけした具体物の線画を刺激に食物カテゴリーと色とした課題、2つの抽象的な模様と形をそれぞれ持つ線画を刺激とした課題の3種を用いた。原学習で被験者が基準に到達した直後、同じ刺激を用いた移行学習を実施した。移行学習には次元内移行学習(ID)と次元外移行学習(ED)を設けた。その結果、どの被験者も学習に成功した課題は,具体物を用いた色のIDと抽象図形を用いたIDであり、脳損傷者は同じ学習方略を用いる課題でも、学習の遂行の難易が刺激材料に依存し、刺激特性と損傷部位の認知過程の関連を検討する必要があることが示唆された。本年度は,脳損傷により生じた認知機能障害が,概念達成にどのような障害様相を示すかを中心に2つの研究を実施した。第1の研究は「脳損傷者の視覚的統合に関する研究」で,日常具体物の線画をパソコン上に要素呈示し,統合されるべき線画領域がもつ親近性や有意味性といったトップダウン的概念情報を利用した要素統合能力の不全特性を,左右各半球に損傷を持つ患者群を対象に検討した。その結果,左右いづれの大脳半球損傷群でも健常群より視覚的統合の不全が認められ,特に,その傾向が右半球損傷群において顕著で,トップダウン的概念情報に基づく時空間的統合より,ワーキングメモリー内の要素の時空間的統合が,このような課題では強く働くことが認められた。第2は「弁別学習過程に反映される障害特性の研究」で,概念学習の課題遂行中の行動特徴という観点から明らかにするため,弁別移行学習における下位問題分析や誤答反応分析等の過程分析から障害特性を明らかにし,認知的リハビリテーションの方法を検討した。その結果,左半球損傷群の下位学習過程や誤反応パターンは右半球損傷群のそれらとは異なっており,言語媒介機能の欠如を反映していることを示唆するものであった。さらに,このような左損傷患者の認知障害特性を補うような失語者の読字のリハビリテーションについての可能性をパイロット研究として実行中である。本年度は研究の最終年度にあたるので,これまでの概念達成を阻害する脳損傷者の認知機能および言語機能の障害についての一連のまとめを行った。
甲殻類の血糖上昇ホルモン族ペプチドの大量発現と立体構造解析

甲殻類の眼柄内に存在するX器官/サイナス腺系で合成,分泌される神経ペプチドのなかには,血糖上昇ホルモン(CHH)族ペプチドと呼ばれるアミノ酸配列の類似した数種のペプチド(アミノ酸残基数72-78)が存在し,糖代謝,脱皮調節などの重要な生理過程を制御している。われわれはこれまでにクルマエビから7分子種のCHH族ペプチドを単離、構造決定し,そのうち6分子種のcDNAをクローニングした。それらは,活性から血糖上昇活性を有するペプチド(甲殻類の血糖上昇ホルモン、CHH)と脱皮抑制活性を有するペプチド(脱皮抑制ホルモン、MIH)に分類される。それらの構造と活性の関係は一次構造の比較からだけでは説明できない。そこで,立体構造のレベルでの違いを明らかにすることによって構造と活性の関係を明らかにすることを目的とした。まず,大腸菌発現系を利用してCHH族ペプチドの一つであるMIHを合成し、リフォールディング反応により活性型に変換することができた。そのジスルフィド結合の様式は天然のペプチドと同じであった。CDスペクトル解析からMIHはα-ヘリックスに富む二次構造を有することがわかった。現在、^<13>Cおよび^<15>Nによる二重標識したMIHを上記と同様の方法で調製し、核磁気共鳴スペクトルの解析から、溶液中での立体構造を解析しているところであるが、これまでに約9O%のプロトンの帰属が終わり、二面角情報とNOE情報からおおよその立体構造を導くことに成功している。現在、さらにCHHのうちの一つであるPej-SGP-Iと名付けたペプチドをMIHと類似の方法で発現し、解析を進めている。クルマエビで特徴的なことは、1個体に多数の分子種が存在し、それらはおそらく一つの先祖分子から進化してきたものと考えられるが、進化の過程で血糖調節、脱皮調節、卵黄形成調節などの異なる機能を獲得してきたと考えられる。この分子進化の過程を立体構造解析から推測できるかも知れない。甲殻類の眼柄内に存在するX器官/サイナス腺系で合成、分泌される神経ペプチドのなかには、血糖上昇ホルモン(CHH)族ペプチドと呼ばれるアミノ酸配列の類似した数種のペプチド(アミノ酸残基数72-78)が存在し、糖代謝、脱皮調節、卵黄形成調節などの重要な生理過程を制御している。われわれはこれまでにクルマエビから7分子種のCHH族ペプチドを同定し、そのうち6分子種のcDNAをクローニングした。それらは、活性から血糖上昇活性を有するペプチドと脱皮抑制活性を有するペプチドに分類される。しかし、構造と活性の関係は一次構造の比較からだけでは説明できない。そこで、立体構造のレベルでの違いを明らかにすることを目的とした。まず、大腸菌発現系を利用してCHH族ペプチドの一つである脱皮抑制ホルモン(MIH)を合成した。この分子は活性を示さなかったので、リフォールディング反応により活性型に変換し、高速液体クロマトグラフィーにより精製した。収量は培養液1リットルあたり約1mgであった。約10mgの合成品を得、40%酢酸中で予備的に核磁気共鳴スペクトル(NOESY)を測定したところ、α-ヘリックスに富むことが示唆された。しかし、このスペクトルから不純物が含まれることが示されたので、このままでは解析ができず、現在精製法について検討中である。このMIH分子内には3対のジスルフィド結合が存在することが推定されているが、実験的に決定されていない。

この情報は、立体構造を解析する際に重要であることから、現在、合成MIHをトリプシン消化し、そこから得られるペプチド断片について構造解析を行うことによって架橋様式を決定することを試みている。甲殻類のX器官/サイナス腺から合成分泌される神経ペプチドホルモンのうち,血糖上昇ホルモンと脱皮抑制ホルモンは配列に相同性が認められるにもかかわらず,作用が異なる。われわれはクルマエビを材料にして両ホルモンの構造を決定し,cDNAをクローニングし,それを用いて組換え体脱皮抑制ホルモンを合成した。この組換え体はリホールディング反応の後はじめて天然物と同等の活性を示した。この組換え体と天然ホルモンに含まれる3対のジスルフィド架橋様式が同じであることを確かめるために,まず天然のホルモンを1300尾のクルマエビのサイナス腺から精製した。これまで,血糖上昇ホルモンのジスルフィド架橋様式は決定された例があったが,脱皮抑制ホルモンのジスルフィド架橋様式は決定されていなかったので,これを決定した。すなわち,サーモリシン,トリプシンおよびエンドプロテイナーゼAsp-Nで順次消化し,最終的に1対のジスルフィド結合を有する断片を3つ得た。配列解析の結果から,7位と44位,24位と40位,27位と53位の間でジスルフィド結合が架かっていることが明らかとなった。そこで,組換え体についても同様の手法で解析した結果,天然体とまったく同じ架橋様式を有することがわかった。次に,CDスペクトルによって二次構造を予測した。天然体,組換え体についてCDスペクトルを測定したところ,両者はともに208nmと222nmに極小値を有する典型的なαヘリックスに富むスペクトルを示した。現在,^<13>Cおよび^<15>Nの二重標識組換え体を調製し,NMRを用いた立体構造解析を試みているところである。甲殻類の眼柄内に存在するX器官/サイナス腺系で合成、分泌される神経ペプチドは様々な生理過程に関与しており、特に血糖上昇ホルモン(CHH)族ペプチドと呼ばれる一群のペプチドは脱皮や血糖を調節している。本年度は脱皮抑制ホルモンを大腸菌の発現系を用いて大量に発現し、天然のホルモンと同等の活性を有するペプチドを得ることに成功した。このペプチドの3対のジスルフィド結合の結合様式を調べたところ、天然物とまったく同じであり、円二色性スペクトルもよい一致を示した。また、このスペクトルからα-ヘリックスに富むことがわかった。核磁気共鳴スペクトルを利用してこの脱皮抑制ホルモンの立体構造を解析するために、^<13>Cと^<15>Nで二重標識したペプチドを調製した。これまでに、各種モードでスペクトルを測定し、全体の約90%のプロトンの帰属を終え、二面角情報と一部のNOE情報を総合しておおよその立体構造を出すところまで来ている。さらに、精密な構造を出すまでにはしばらく時間を要する。脱皮抑制ホルモンと類似の構造をもつが活性の異なる血糖上昇ホルモンについても現在同様の方法でペプチドを調製しており、二重標識ホルモンを調製する段階まで来ている。将来は、2つの分子を立体構造レベルで比較し、活性との関係を明らかにできればと考えている。これらのホルモンはもともと同一起源のペプチドから進化してきたと考えられるので、その分子進化の過程も推測できるかも知れない。
気-液-固三相共存下での金属クロムの高温腐食機構の解明

次世代発電設備として注目されている溶融炭酸塩型燃料電池では材料劣化が大きな問題となっているが、本研究においては耐食性合金であるステンレス鋼の構成成分として重要なクロムの腐食量を炭酸塩塗布膜存在下、温度、気体雰囲気、溶融塩組成との関連で定量した。99.9%の高純度クロム金属板をマイクロカッターで1.5mm×4mm×12mmの大きさに切出し、研磨、脱脂、乾燥後秤量した。これを試験片とし、熱天秤を用いて重量変化を連続測定した。923K、33%O_2-67%CO_2雰囲気下では激しい腐食(ホットコロ-ジョン)を示した。反応初期にはCr_2O_3と(Li,K)_2CrO_4が生成しており、実験終了後の酸化皮膜を調べてみると多孔質でもろいCr_2O_3が成長していた。熱力学的データから相図を描いたところ、反応開始後の条件下では(Li,K)_2CrO_4が安定相であることが解った。これは液体であり、ホットコロ-ジョンの原因となっている可能性がある。そこで炭酸塩の代わりに、(Li,K)_2CrO_4を塗布して同一条件下で実験を行ったところ、ほぼ同じ腐食挙動を示し、液体の(Li,K)_2CrO_4がホットコロ-ジョンの原因であると結論した。ホットコロ-ジョンの速度は酸素分圧の増加と共に大きくなり、二酸化炭素分圧には依存しなかった。以上の結果を踏まえ、気相-クロム界面ではクロム酸化物相を挟み以下の反応機構によって腐食が起こっていると考えられる。
ミトコンドリアATPaseを特異的に阻害するマイコトキシン類の全合成

シトレオビリジン類はミトコンドリアでのATPaseを阻害することが判明し,注目を集めている.申請者らは, Penicillum citreovirideの産生する生理活性物質を探索し,新らしくエピシトレオビリジノールを単離した.化合物が微量にしか単離できなかったため, 400MHzNMRスペクトルを駆使してその構造を推定することが出来たが,最終的には,絶対配置をも含めてその立体構造を合成によって確認し,あわせて生理活性試験に多量に供給する道を開いた.すなわち, D-グルコースよりすでに合成しているシトレオビラールから出発し,順次1)Wittig反応, 2)アセチル化, 3)エポキシ化, 4)酸触媒の閉環反応, 5)DIBAL-Hによる還元, 6)MnO_2酸化, 7)Wittig反応を経て,目的のエピシトレオビリジノールを合成することに成功した.また,合成品の旋光度が天然のエピシトレオビリジノールのそれと完全に一致したことにより,エピシトレオビリジノールの絶対配置がシトレオビリジンのそれと同じであることがわかった.他方,シトレオビリジン型マイコトキシンの一つにアステルトキシンがある.アステルトキシンは2,8-ジオキサビシクロ〔3,3.0〕オクタン環を有し,生理活性だけでなく構造的にも興味がある.そこで,申請者らは,その絶対配置を決定するためにも, D-グルコースより出発し,約20段階を経て上記の2,8-ジオキサ〔3,3.0〕オクタントリオールを光学活性体の型で合成することが出来た.ここに作られた合成品は天然物のオゾン分解ついで還元して得られる誘導体と旋光度を含めてすべてのスペクトルデータが一致した.したがって,アステルトキシンの絶対配置がシトレオビリジンやエビシトレオビリジノールと同一であることがわかった.現在,アステルトキシンの全合成を行っている.シトレオビリジン類はミトコンドリアでのATPaseを阻害することが判明し,注目を集めている.申請者らは, Penicillum citreovirideの産生する生理活性物質を探索し,新らしくエピシトレオビリジノールを単離した.化合物が微量にしか単離できなかったため, 400MHzNMRスペクトルを駆使してその構造を推定することが出来たが,最終的には,絶対配置をも含めてその立体構造を合成によって確認し,あわせて生理活性試験に多量に供給する道を開いた.すなわち, D-グルコースよりすでに合成しているシトレオビラールから出発し,順次1)Wittig反応, 2)アセチル化, 3)エポキシ化, 4)酸触媒の閉環反応, 5)DIBAL-Hによる還元, 6)MnO_2酸化, 7)Wittig反応を経て,目的のエピシトレオビリジノールを合成することに成功した.また,合成品の旋光度が天然のエピシトレオビリジノールのそれと完全に一致したことにより,エピシトレオビリジノールの絶対配置がシトレオビリジンのそれと同じであることがわかった.他方,シトレオビリジン型マイコトキシンの一つにアステルトキシンがある.アステルトキシンは2,8-ジオキサビシクロ〔3,3.0〕オクタン環を有し,生理活性だけでなく構造的にも興味がある.そこで,申請者らは,その絶対配置を決定するためにも, D-グルコースより出発し,約20段階を経て上記の2,8-ジオキサ〔3,3.0〕オクタントリオールを光学活性体の型で合成することが出来た.ここに作られた合成品は天然物のオゾン分解ついで還元して得られる誘導体と旋光度を含めてすべてのスペクトルデータが一致した.したがって,アステルトキシンの絶対配置がシトレオビリジンやエビシトレオビリジノールと同一であることがわかった.現在,アステルトキシンの全合成を行っている.
糖鎖異常による筋ジストロフィーと脳発達障害の分子病態解明と治療法開発

α-dystroglycanのO-Man型糖鎖は、工夫を重ね質量分析しているが、未だ構造が不明である。O-Man型糖鎖合成に関わる既知の分子は、相互に結合していることが明らかになり、さらに未知の結合分子を探索している。α-DGpathy治療として、アデノ随伴ウイルスベクターを用いた遺伝子治療、SVA挿入変異に対するアンチセンス治療の可能性をinvivoで示した。中枢神経特異的fukutin欠損マウスを創生し、脳の病変を観察した。本年度は以下の実験を行ってきた。fukutin、FKIP、LARGEがO-Man型糖鎖の合成のどこの場面で関与しているかを検討してきた。しかし最近報告された論文で、これらの遺伝子はO-Man型糖鎖ではなく、別の未知の翻訳後修飾に関わる可能性が明らかにされた。そこで、α-DG発現細胞株からlaminin結合型と非結合型のα-DGを大量調製し、laminin結合に関与する未知の翻訳後修飾が何かを明らかにすべく、質量分析を行っている。fukutin、FKRP、LARGEが、他の糖転移酵素活性の調節や、糖転移酵素とジストログリカンを結ぶ役割をすることを検討してきた。非常に複雑な分子相互作用が明らかになりつつある。FCMDモデルマウスにfukutin遺伝子を戻す遺伝子治療と、LARGEによる代替糖鎖修飾を利用した糖鎖治療の有効性を検討するため、CMVプロモーターやMCKプロモーターと共にfukutin遺伝子、LARGE遺伝子を組み込んだアデノ随伴ウイルスベクター作成のためのコンストラクトを構築し、大量精製した。4,高次脳機能とO-Man型糖鎖との関係の検証本年度は以下の実験を行ってきた。つい最近の論文で、fukutin、FKRP、LARGEがO-Man型糖鎖ではなく、別の未知の翻訳後修飾に関わる可能性が明らかにされた。これまでに類の見ない型の糖鎖であるため、通常の解析方法では糖鎖構造が決定できず、様々な酵素等を用いた分析を試みている。これらの分子は、他の分子も含め、相互に作用していることが明らかになった。FCMDモデルマウスにfukutin遺伝子を戻す遺伝子治療と、LARGEによる代替糖鎖修飾を利用した糖鎖治療の有効性を検討するため、アデノ随伴ウイルスベクターを作成した。まずCMVプロモーターfukutin遺伝子のアデノ随伴ウイルスベクターを用いて、FCMDマウスに筋肉注射、および腹腔内注射を行ったところ、糖鎖異常の改善が見られた。4,高次脳機能とO-Man型糖鎖との関係の検証中枢神経特異的fukutin欠損マウスを創生した(nestinプロモーター)。現在詳細な解析を行っているところである。脳組織の異常が見られている。つい最近、LARGEの糖転移活性の検出が報告された。リン酸化糖鎖へのLARGE糖鎖の繋がりの箇所でfukutin、FKRPが関わっていることが考えられ、α-DGのタンパク質部分を工夫し糖鎖の質量分析を進行している。またその糖鎖と疾患で見られる異常糖鎖に対するモノクローナル抗体を作成している。一方で、酵素的な糖鎖構造決定を行っている。fukutin、FKRP、LARGE、POMGnT1の抗体を作成し、内在性のfukutin、FKRP、LARGE、POMGnT1が結合していることを明らかにした。一方で、未知の結合タンパク質を同定するために、fukutinの免疫沈降物の質量分析を行っている。MCKプロモーターfukutin遺伝子、CMVプロモーターLARGE遺伝子のアデノ随伴ウイルスベクターを作成し、FCMDマウスに筋肉注射、および腹腔内注射を行ったところ、糖鎖異常の改善が見られた。SVA挿入変異に対するアンチセンス治療の可能性を示した。脳の治療の可能性を開くために、超音波を用いた脳へのベクター等の導入を試みた。マーカー色素で導入されることを示した。4,高次脳機能とO-Man型糖鎖との関係の検証中枢神経特異的fukutin欠損マウス(nestinプロモーター)の詳細な解析を行った。脳組織の異常は、疾患と同様、大脳と小脳に見られたが、軽症であった。行動解析を行うことを予定している。
レトロネーザルを応用した咽頭残留の定量評価～咽頭残留に影響する因子～（国際共同研究強化）

高齢化社会において,加齢や疾患に伴う嚥下障害は誤嚥や窒息を引き起こす可能性があり,大きな問題の一つとなっている.嚥下後誤嚥は,梨状窩や喉頭蓋谷など咽頭内に残留したものや口腔内に残留した食塊が喉頭内に侵入し,誤嚥に至るものである.嚥下時には,口腔内圧(舌圧)と咽頭圧との協調した圧伝搬が必要とされている.この圧伝搬の協調が失われると,咽頭残留の原因となる.しかし,これまで舌圧や咽頭圧を個別に測定した研究は数多く報告されているものの,舌圧と咽頭圧を同時に測定し,圧伝搬の詳細を検討したものはない.我々はこれまで,オリジナルの舌圧測定用のセンサシートを開発し,嚥下時の舌圧発現様相を詳細に検討してきた.一方で,ウィスコンシン大学のProf. McCullochのグループは,ハイレゾリューションマノメトリーを用いて,詳細な咽頭圧の検討を行っている.そこで今回,ウィスコンシン大学マディソン校を訪問し,我々の開発した舌圧センサシートとハイレゾリューションマノメトリーを同時計測し,口腔から咽頭への詳細な圧伝搬の分析を行った.その結果,水嚥下時には前方部における舌圧もしくは上咽頭部の圧が最初に発現し,舌圧・中咽頭・下咽頭の圧はほぼ同じような時間に消失していた.また,舌圧持続時間は食道入口部開大時間よりも長かった.これらの傾向は,嚥下量や液体の粘度が異なっても保たれており,舌圧・咽頭圧の協調した圧伝搬を明らかにすることができた.さらに,嚥下障害患者における咽頭圧と嚥下造影を分析し,咽頭残留に影響する因子を,多変量解析を用いて検討した.その結果,喉頭蓋谷残留には奥舌部の咽頭圧と舌骨移動量が関係し,梨状窩残留にはUES開大量が関係していた.内定年度:2015超高齢社会となった日本において,加齢や脳血管疾患などの後遺症に伴う嚥下障害は,医療のみならず介護や医療費負担増加などの大きな問題となっていることから,その病態像を明らかにし,適切な医療の介入を進めることが強く求められている.咀嚼・嚥下は,口腔内に取り込んだ食物を粉砕し,これを唾液と混合させて食塊を形成し,嚥下反射によって咽頭から食道,胃へと運び込む一連の消化管活動である.この間,顎口腔顔面から上部消化管にいたるまでの協調的な運動が必要とされる.臨床の現場では,嚥下機能評価として嚥下造影検査や嚥下内視鏡検査が行われることが多いが,いずれも定性的な評価にとどまっている.昨今のセンシング技術の向上により定量化評価法を構築する試みが行われているものの,未だ確立した物は見当たらない.我々はこれまで,圧力センサを埋入した実験用口蓋床や舌圧測定用センサシートを用いて,健常者や嚥下障害患者を対象とした咀嚼時や嚥下時の舌と口蓋との接触圧を測定してきた.さらに,現在咽頭残留の定量評価のための新たな試みを行っている.一方,渡航先Prof. McCullochは舌の筋活動や咽頭残留について,多面的で定量的な評価法を開発し報告している.また,統計学的手法を用いてこれらの測定結果を評価する試みを行っている.本検討課題では,舌機能と摂食・嚥下時の食塊移送に焦点をあて,(1)咽頭残留量を定量的に測定する新たな方法,(2)舌圧や咽頭残留評価結果から嚥下障害の程度を具体的に判別するモデルを構築することを目的とする.これまでに渡航先研究機関との連絡をとり渡航準備を整えてきた.2017年5月6日より渡航し,研究を実施する予定である.これまでに渡航先研究機関との連絡をとり渡航準備を整えてきた.2017年5月6日より渡航し,研究を実施する予定である.高齢化社会において,加齢や疾患に伴う嚥下障害は誤嚥や窒息を引き起こす可能性があり,大きな問題の一つとなっている.嚥下後誤嚥は,梨状窩や喉頭蓋谷など咽頭内に残留したものや口腔内に残留した食塊が喉頭内に侵入し,誤嚥に至るものである.嚥下時には,口腔内圧(舌圧)と咽頭圧との協調した圧伝搬が必要とされている.この圧伝搬の協調が失われると,咽頭残留の原因となる.しかし,これまで舌圧や咽頭圧を個別に測定した研究は数多く報告されているものの,舌圧と咽頭圧を同時に測定し,圧伝搬の詳細を検討したものはない.我々はこれまで,オリジナルの舌圧測定用のセンサシートを開発し,嚥下時の舌圧発現様相を詳細に検討してきた.一方で,ウィスコンシン大学のProf. McCullochのグループは,ハイレゾリューションマノメトリーを用いて,詳細な咽頭圧の検討を行っている.そこで今回,ウィスコンシン大学マディソン校を訪問し,我々の開発した舌圧センサシートとハイレゾリューションマノメトリーを同時計測し,口腔から咽頭への詳細な圧伝搬の分析を行った.その結果,水嚥下時には前方部における舌圧もしくは上咽頭部の圧が最初に発現し,舌圧・中咽頭・下咽頭の圧はほぼ同じような時間に消失していた.

また,舌圧持続時間は食道入口部開大時間よりも長かった.これらの傾向は,嚥下量や液体の粘度が異なっても保たれており,舌圧・咽頭圧の協調した圧伝搬を明らかにすることができた.舌圧は,5か所の測定点を持つ舌圧センサシートシステムを用いて計測した.また,咽頭圧は36か所の測定点を持つハイレゾリューションマノメトリーを用いて計測を行った.その結果,水嚥下時には前方部における舌圧もしくは上咽頭部の圧が最初に発現し,舌圧・中咽頭・下咽頭の圧はほぼ同じような時間に消失していた.また,舌圧持続時間は食道入口部開大時間よりも長かった.これらの傾向は,嚥下量や液体の粘度が異なっても保たれていた.一方,舌圧から下咽頭における圧伝搬は二次曲線によく近似されることがわかり,そのx切片は粘度が高いほうが大きく,圧伝搬が遅くなる傾向が認められた.さらに,努力嚥下時には,舌圧・咽頭圧ともに上昇したが,舌圧の上昇率は咽頭圧の上昇率よりも高くなった.また,舌前方保持嚥下時には後方側方部での舌圧が上昇するが,咽頭圧の上昇は認められなかった.課題はおおむね研究計画どおりにすすんでおり,得られた結果も想定通りのものであったことから,おおむね順調に進行しているものと考えられる.高齢化社会において,加齢や疾患に伴う嚥下障害は誤嚥や窒息を引き起こす可能性があり,大きな問題の一つとなっている.嚥下後誤嚥は,梨状窩や喉頭蓋谷など咽頭内に残留したものや口腔内に残留した食塊が喉頭内に侵入し,誤嚥に至るものである.嚥下時には,口腔内圧(舌圧)と咽頭圧との協調した圧伝搬が必要とされている.この圧伝搬の協調が失われると,咽頭残留の原因となる.しかし,これまで舌圧や咽頭圧を個別に測定した研究は数多く報告されているものの,舌圧と咽頭圧を同時に測定し,圧伝搬の詳細を検討したものはない.我々はこれまで,オリジナルの舌圧測定用のセンサシートを開発し,嚥下時の舌圧発現様相を詳細に検討してきた.一方で,ウィスコンシン大学のProf. McCullochのグループは,ハイレゾリューションマノメトリーを用いて,詳細な咽頭圧の検討を行っている.そこで今回,ウィスコンシン大学マディソン校を訪問し,我々の開発した舌圧センサシートとハイレゾリューションマノメトリーを同時計測し,口腔から咽頭への詳細な圧伝搬の分析を行った.その結果,水嚥下時には前方部における舌圧もしくは上咽頭部の圧が最初に発現し,舌圧・中咽頭・下咽頭の圧はほぼ同じような時間に消失していた.また,舌圧持続時間は食道入口部開大時間よりも長かった.これらの傾向は,嚥下量や液体の粘度が異なっても保たれており,舌圧・咽頭圧の協調した圧伝搬を明らかにすることができた.さらに,嚥下障害患者における咽頭圧と嚥下造影を分析し,咽頭残留に影響する因子を,多変量解析を用いて検討した.その結果,喉頭蓋谷残留には奥舌部の咽頭圧と舌骨移動量が関係し,梨状窩残留にはUES開大量が関係していた.これまでに渡航先研究機関との連絡をとり渡航準備を整えてきた.2017年5月6日より渡航し,以下の研究を実施する予定である.まず我々が行っている香料を用いた咽頭残留の定量的評価法と,Wisconsin大学で行っているインピーダンスを用いた咽頭残留評価法を比較検討し,その評価法の確立を図る.さらに,舌圧や咽頭残留評価結果から嚥下障害の程度を具体的に判別するモデルを構築する.具体的には,健常被験者において口腔・咽頭残留をシミュレートし,香料を用いた口腔・咽頭残留の定量的評価法の確立を図る.被験者として健常被験者を用いる.
細胞質mRNAスプライシングによる小胞体ストレス応答の制御

細胞が小胞体ストレスを受けると、XBP1の前駆体測Aがスプライシングされて成熟型mRNAとなり、この成熟型mRNAから活性型転写因子pXBP1(S)が翻訳されて標的遺伝子の転写を活性化することで小胞体ストレス応答が誘導される。このXBP1のスプライシングは細胞質スプライシングと呼ばれ、従来よく知られている核で起こるスプライシングとは異なる新規のスプライシング機構である。細胞質スプライシングと核スプライシングは分子機構が全く異なるだけでなく、その生物学的意義にも大きな違いが存在する。すなわち、細胞質スプライシングであれば、細胞質で翻訳に供している測Aを細胞内外の状況に応じてそのままスプライシングして別のタンパク質をコードするように変化させることができるため、非常に迅速かつ無駄なく応答することが可能である。前年度の研究によって、細胞質スプライシングを受ける前の前駆体測Aには、活性型転写因子pXBP1(S)の分解を促進する負の制御因子pXBP1(U)がコードされていることを明らかにした。今年度は、pXBP1(U)が小胞体ストレス応答を制御する別の転写因子の発現も調節しているかどうか調べた。哺乳類の小胞体ストレス応答には、IRE1-XBP1経路の他にATF6経路とPERK経路が存在し、それぞれATF6とATF4という特異的転写因子によって制御されている。pXBP1(U)とこれらの転写因子の関係について調べたところ、pXBP1(U)はATF6に結合してその分解を促進していること、ATF4に関しては結合しないし、その発現にも影響を与えないことを見いだした。ATF6がXBP1の転写を誘導することを既に見いだしており、これらのことからATF6経路とIRE1-XBP1経路がcross-talkによって互いに密接に制御し合っていることが明らかとなった。細胞が小胞体ストレスを受けると、XBP1の前駆体mRNAがスプライシングされて成熟型mRNAとなり、この成熟型mRNAから活性型転写因子pXBP1(S)が翻訳されて標的遺伝子の転写を活性化することで小胞体ストレス応答が誘導される。両者は分子機構が全く異なるだけでなく、その生物学的意義にも大きな違いが存在する。すなわち、オールターナティブ・スプライシングのようにスプライシングによってmRNAのコードするタンパク質の性質を変化させようとすると、核スプライシングでは細胞質に輸送したmRNAをスプライシングすることはできないので、新たにmRNAを転写してスプライシングする必要がある。一方、細胞質スプライシングであれば、細胞質で翻訳に供しているmRNAを細胞内外の状況に応じてそのままスプライシングして別のタンパク質をコードするように変化させることができるため、非常に迅速かつ無駄なく応答することが可能である。しかしながら、これまで細胞質スプライシングを受ける前の前駆体mRNAに機能のあるタンパク質がコードされている例は実際には知られていなかった。今年度の研究によって、XBP1の前駆体mRNAにコードされるタンパク質pXBP1(U)は小胞体ストレスの回復期に発現が誘導され、活性型転写因子pXBP1(S)に結合して核から細胞質へ移行し、その分解を促進することを見いだした。すなわち、前駆体mRNAには負の制御因子、成熟型mRNAには正の制御因子がコードされており、小胞体内の状況に応じて両者の発現をコントロールすることによって、小胞体ストレス応答を巧妙に制御していると考えられる。この発見によって、細胞質スプライシングを受ける前駆体mRNAが機能のあるタンパク質をコードする例が確かに存在することが明らかとなり、細胞質スプライシングの生物学的な意義が明らかとなった。

ATF6がXBP1の転写を誘導することを既に見いだしており、これらのことからATF6経路とIRE1-XBP1経路がcross-talkによって互いに密接に制御し合っていることが明らかとなった。
高等教育を対象とした学術映像資料データベースシステムの開発

放送教育開発センターでは、国内外の高等教育のための映像音響資料を積極的に収集し、現在約10万点を保有している。これらの資料を有効に利用するために、映像音響資料データベース検索システムAMIS(Advanced Media Information Service)を開発した。AMISでは従来の文字情報のほかに、静止画データやイメージデータの画像情報で構成されている。技術開発の概要は、(1)映像や音響資料のデータ化作業の自動化・資料分類支援エキストパートシステムの開発・映像パッケージ教材の自動サマリ-編集および画像・音声の圧縮記録の最適化(2)マルチメディア通信向き画像情報の蓄積方法の開発(3)ISDN(統合ディジタル通信網)による画像,音声資料の提供システムの開発である。データベースの概要は、(1)国内映像資料情報データベース(20,121件)(2)映像・音響完成教材データベース(26,724件)(3)素材静止画データベース(45,284件)(4)文献・資料データベース(538件)である。利用の形態は、1.オンライン利用(1)センター外利用は、遠隔地からパソコンと通信装置を使用して公衆電話回線経由で放送教育開発センターの計算機に接続する方法で、現在3大学でISDN回線による実験が行われている。(2)センター内利用は、センター内の端末装置を使用してデータベースを利用する方法である。2.オフライン利用は、レーザーディスク等パッケージメディアによる利用が準備されている。本研究は、放送教育開発センタ-が収集している国内外の映像音響資料をデ-タベ-ス化して全国化が予定されている放送大学の学習センタ-や国公私立大学等の高等教育機関に提供するシステムを構築することを目的としている。このシステムは、これまでのデ-タベ-スが文字情報のみで構成されていたのにたいして、画像や音響の原情報をデ-タベ-スに蓄積して提供する特徴があり、画像や音響の蓄積や検索・伝送技術を開発する必要がある。画像の場合、動画と静止画では記憶容量に大きな相違があり、実用的な画像デ-タベ-スを構築するためには動画の処理が問題となる。そこで、平成3年度は(1)映像資料として、放送大学の授業番組の完成教材や、それに用いた映像音響素材について動画、静止画、台本、文献資料などについてデ-タベ-ス化するための二次情報のデ-タ項目を決定した。つぎに、(2)画像を蓄積する媒体の技術的な検討をおこなった。まづ、映像資料を静止画と動画に分け、静止画については保存およびドロップアウト対策に有効なコンポジットデイジタル光デイスク記録方式を、また、動画資料については動画サマリ-を作成することとし内容の一覧が迅速におこなえるアナログ記録光デイスク方式を採用した。(3)動画資料はショットを最小単位とし、ショットの集合体がシ-ンとなる。通常の番組ではショットの集合体と見ることができる。そこで、動画ではショット単位で動画を処理すれば番組をサマリ-化できることが実験によって確かめられた。そこで、1つのショットを1枚の静止画と数秒の音響で代表させ、動画の内容を一覧できるようにするためにサマリ-を電子的に自動編集するシステムを開発した。本研究は、放送教育開発センターが収集している国内外の映像音響資料をデータベース化し全国化が予定されている放送大学の学習センターや国公私立大学等の高等教育機関に提供するシステムを構築する事にある。平成3年度の研究開発は学術映像資料を動画・静止画・文献資料に類別し、それぞれについて2次資料のデータ化項目が決定した。さらに、前記3種類の資料の原情報を光ディスクに蓄積するシステムを構築した。以上により(1)学術映像資料のデータ化と入力作業が可能になったので、平成4年度は本格的な入力作業を開始した。(2)動画、静止画、文献資料それぞれの光ディスクシステムの汎用データベースシステムからの制御プログラムを開発し、端末からの2次情報と画像の検索表示を可能にした。(3)画像伝送機器を制御するプログラムを開発しISDN64kbsによる遠隔地からの検索と画像表示を可能にした。
内海忠司日記研究―ＳＭＡＲＴ＝ＧＳツールを応用したテキストデータ化と分析

本研究は、植民地官僚であった内海忠司の日記を、京都大学で開発されたSMART=GSツールを応用して協同翻刻し、そこで得られた京都帝国大学法科大学時期、内地に勤務した官僚時期の日記データを、日本の官僚の形成システム、および官僚の行動様式、官僚間の人的ネットワークなどの観点から分析することによって、日本における植民地官僚が輩出される事情の一端を詳細にさぐろうとするものであり、帝国日本を官僚の視点から捉え直そうとしたものである。今年度は第1段階として、すでにデジタルカメラによって撮影された内海忠司日記を行切り出しする作業をおこなった。行切り出しとは日記をSMART-GSで翻刻できるようにする作業であるが、これには専門的知識と技術が必要なため、SMART-GSを開発した京都大学の林晋教授グループに依頼し、夏前に終了することができた。第2段階は、翻刻に従事するメンバーがSMART-GSを習得するための講習を受け、翻刻担当年度を決定した上で、内海忠司日記19101927年の翻刻にあたった。なお、内海忠司関係文書のなかには中学時期の日誌がある。この日誌は日記とは形式が甚だしく異なっていたため、SMART-GSを用いることはできなかった。そのため、この日誌については従来通りの方式で翻刻した。日記の翻刻作業はSMART-GSを使用すると、翻刻用に特化したソフトの出現という感がしたこと、また経験をたよりに翻刻した従来と異なり比較対象が瞬時にできるという点できわめて便利になり、翻刻の精度は大幅に高まったと感じることができた。とはいえ、それでも判読困難な箇所、判読不確定な文字などの出現は免れなかった。第3段階はこのような判読困難箇所を、翻刻にあたった全メンバーで検討する会合を年が明けてから開催した。この会合で、個人レベルでは判読困難であった文字も日記全体での使い方などの使用例を参考にして解決されることが多かった。これも、SMART-GS効果のひとつであった。これとは別に、SMART-GSの習得度が判読精度のばらつきに大きな影響をあたえることがわかった。本研究課題は、内海忠司日記の全官僚時期のテキスト・データの完成をはかり、内地統治と植民地統治における政策立案や統治技術の比較・検討をもとに、内地と植民地を視野におさめた帝国日本の官僚統治の分析を目的としている。このうち、後者においては、近藤正己、北村嘉恵が中心となり、「退職官僚と台湾倶楽部・台湾協会」、「台湾総督府東京出張所に関する史的素描ー植民地統治のもうひとつの拠点」、「「官」と「民」の狭間に見た戦時期台湾ー内海忠司の視点ー」、「戦時台湾の化学企業と軍部ー南日本化学工業会社と陸軍」などについて、研究発表し、議論を重ねた。その結果を学会報告すべく、日本台湾学会に発表申請をしたところ、平成25年5月に広島大学で開催される日本台湾学会第15回学術大会で、「元台湾総督府官僚・内海忠司からみた植民地支配ー戦争・台湾・帝都」の分科会を催すことになった。最終年度においては、これまでスマートGSを応用して作成したデータファイル、すなわち「内海忠司日記19101927年」、「中学5年間」、「明治31年33年日誌」を分析する作業に入った。分析方法は、データファイルから判明する京都帝大時期、および山形、沖縄、香川、青森、島根、群馬、佐賀、愛媛、佐賀県における内地官僚時期の内海忠司の行動を追跡調査するとともに、データファイルに登場する人物のフルネーム、肩書などの洗い出す方法を採用した。こうした基礎作業から人物レファレンスを作成するとともに、数回にわたって開催した研究会において分析結果を議論するなかから「京都帝大法科大学の自己形成と人材養成」、「大正デモクラシー期の官僚ネットワーク」、「警察官僚の植民地移入と変容する政策」、「内外地の地方統治における官僚の役割」の4テーマが個別研究のテーマとして浮上した。「京都帝大法科大学の自己形成と人材養成」は、内海が在籍していた頃の京都帝大法科大学について、教員、学生、学科課程・教授方法の変遷、演習の実際、卒業生の進路などを東京帝大との対比のなかで考えようとするものである。「大正デモクラシー期の官僚ネットワーク」は内務省出身官僚の社会事業行政を内地・外地とで比較して論じようとするものであり、「警察官僚の植民地移入と変容する政策」は島根県・群馬県・佐賀県警察部長時期と台北州警察部長時期、また「内外地の地方統治における官僚の役割」は愛媛県・佐賀県内務部長時期と台南州内務部長時期を比較検討しようとするものである。今後の見通しとしては、すでに刊行した「内海忠司日記」の続刊として、以上の4テーマを「内海忠司日記1910-1927京都帝国大学と内務官僚」として刊行したい。日本植民地研究行切り作業が遅れたこと、SMART-GSの習得に時間がかかったことなどにより、翻刻作業が若干遅れた。平成24年度には当初、191027年の内海忠司日記の翻刻準備をメインとしていた。

内海忠司日記の翻刻には京都大学文学研究科の林晋教授と永井和教授の協力を得て、文献資料研究用ツールSMART-GSを応用することであった。該ツールを用いるには前処理と呼ばれる準備作業が必要であることがわかっていたが、この前処理が予想以上に困難であり、翻刻が大幅に遅れることになった。一方、メンバーは該ツールによる最新のノウハウを伝授してもらい、その使用方法を会得しようとつとめ、内海日記に適した方法を模索している。SMART-GSのすぐれた機能を駆使するための学習時間と、画像データの前処理におわれていた。残された問題としては、日記に登場する人名を特定する作業がある。若干遅れ気味ではあるが想定範囲内であるので、これは日記を用いて論文を執筆する作業とともに並行して進めたい。前処理もほとんど完了したので、平成25年度では文献資料研究用ツールSMART-GSを応用して翻刻に進む。このSMART-GSの使用により、従来の経験と勘に頼ってきた翻刻作業を科学的に精緻化するとともに、時間的にも迅速に進め、これまでの遅れを取り戻すつもりである。初年度のSMART-GSの行切り作業が遅れたために、本年度は翻刻作業が主となり、調査などが実施できなかった。内海忠司の学生時代に関する調査、また官僚として地方庁で勤務した実態調査など、遣り残した作業は翌年度に実施する予定である。翻刻にあたる人件費・謝金が主となるほか、調査のための国内旅費として使用する予定である。
少年司法における「保護」理念の人権論としての再構築

本研究は、少年司法における「保護」理念を子どもの人権の観点から再構築することを目的としている。今年度は、主に次の点について研究を進めた。1昨年度の研究成果(法政研究2巻2号)を発展させて、第12回国際犯罪社会学会(1998年8月ソウル市)において、報告"Double Jeopardy and the Right to Appeal in the Juvenile Proceedings of Japan"を行い、同名の論文を法政研究3巻3=4号に発表した。新しい「保護」理念の下では、審判過程への少年の主体的参加とそれを基礎にした少年の理解・納得を確保するために、抗告権保障が重要であり、不利益変更禁止が不可欠であること、人権としての二重の危険禁止から非行なし不処分決定に一事不再理効が認められるべきことなどを論じた。2現在進行中の少年法改正とも関連させつつ、非行事実認定をめぐる司法と福祉の交錯について研究を行った。この成果は、刑法学会名古屋部会の共同研究の形ではあるが、論文「非行事実認定をめぐる司法と福祉」にまとめ、刑法雑誌38巻3号に発表する予定である。非行事実認定において少年の主体的参加、自由な意見表明が保障されなければならず、それが少年司法におけるデュー・プロセスの本旨であること、検察官関与=対審化の改革構想はこれに反することなどを論じた。3アメリカ少年司法の強圧政策への傾斜について研究を進めた。この動きは、子どもの人権としての「保護」理念の構築・発展から見て批判的に評価されるべきであり、目的とされた効果的犯罪統制にも成功せず、社会的機会を不平等に少なく配分されたマイノリティの少年が法的正義の名の下に社会から排除・淘汰されるという社会的不正義などさまざまな矛盾を生み出した。1999年夏頃までに、成果の一部を発表する予定である。これに関連させて、日本の厳罰論的改革提案について1999年5月の刑法学会の共同研究において報告する予定である。人権論としての新しい「保護」理念ついては、すでに過去の研究によりその骨格を暫定的に提示しておいたので、本年度においては第1に、この新しい「保護」理念が少年司法の直面する重要課題、すなわち適正手続の保障(とりわけ、抗告権の保障と不利益変更禁止原則)と重大犯罪に関する検察官送致について、どのような理論的解決を与えうるのかについて究明した。前者については、新しい「保護」理念の下での適正手続の意義を示したうえで、少年の主体的な手続関与を可能にするための適正手続の本質的要素として抗告権が実質的に保障されなければならず、そのために不利益変更の禁止が保障されなければならないことを明らかにし、とくに福祉的・教育的なケース・ワーク過程としての本質を持つ少年審判を受ける権利の決定的重要性を説いた。後者については、新しい「保護」理念の下で小年は、応報や一般予防の観点からの社会秩序維持の要請が強いことを理由にして、少年として福祉的・教育的な手続・処遇を受ける権利を剥奪されえないことを論じた。適正手続保障の点については、来年度、ソウルで開催される国際犯罪学会において報告することを予定している。第2に、文献資料等の収集・整理・分析を通じて、強圧政策への傾斜を強めている1970年代後期以降のアメリカ少年司法の変容が、旧来のパレンス・パトリエ的「保護」理念の本質的限界に起因することを解明するための研究に着手した。この点に関する研究は、予想以上に複雑かつ困難であって、いまだ十分な進展がみられないが、研究成果の一部を、来年度発表したいと考えている。
荷電粒子のトンネルによる超高周波数発振の研究

接合面積10^<-6>μm^2[(10A2F2)^2]でキャンウパシタンスCが10^<-17>Fより小さいトンネル接合を実現可能な非接触のトンネル装置を製作して,荷電粒子トンネルによる室温での超高周波発振の可能性を明らかにするため以下の研究を行っった.1.空気中で走査もできる非接触のトンネル装置(走査型トンネル顕微鏡:STM)による実験を行った結果,以下の知見が得られた.(1)空気中では,温度揺らぎや酸素や水分,ゴミの電極表面への吸着が起こりトンネル抵抗が不安定になったり,トンネルの電流・電圧特性にヒステリシスや応答遅れがでることが明らかになった.(2)絶縁体に薄い金属薄膜を蒸着した試料で,グレインに電子がチャージアップ(荷電粒子が溜まる現象)してトンネル電圧が不安定になる現象を見いだした.(3)表面に薄い酸化膜が出来た金属板の酸化膜の上に担持した貴金属超微粒子のSTM像を測定した結果,トンネル電流を針と試料の間に流すと貴金属超微粒子がチャージアップして,超微粒子間に引力が働き超微粒子が凝集することを見いだした.また,針とチャージアップした超微粒子の間には静電的反発力が働くことも見いだした. (4)針状結晶を電極に使用することにより,簡単にキャパシタンスCを非常に小さく出来る可能性があることを見いだした.また, STM像の測定により,この針状結晶は探針よりも鋭い先端曲率を持っていることも明らかにした.2.試料表面を清浄化できるトンネル実験用超高真空排気システムと超高周波発振の温度条件を緩和できる低温トンネルシステムを製作して,トンネルの実験を行った.接合面積10^<-6>μm^2[(10A2F2)^2]でキャンウパシタンスCが10^<-17>Fより小さいトンネル接合を実現可能な非接触のトンネル装置を製作して,荷電粒子トンネルによる室温での超高周波発振の可能性を明らかにするため以下の研究を行っった.1.空気中で走査もできる非接触のトンネル装置(走査型トンネル顕微鏡:STM)による実験を行った結果,以下の知見が得られた.(1)空気中では,温度揺らぎや酸素や水分,ゴミの電極表面への吸着が起こりトンネル抵抗が不安定になったり,トンネルの電流・電圧特性にヒステリシスや応答遅れがでることが明らかになった.(2)絶縁体に薄い金属薄膜を蒸着した試料で,グレインに電子がチャージアップ(荷電粒子が溜まる現象)してトンネル電圧が不安定になる現象を見いだした.(3)表面に薄い酸化膜が出来た金属板の酸化膜の上に担持した貴金属超微粒子のSTM像を測定した結果,トンネル電流を針と試料の間に流すと貴金属超微粒子がチャージアップして,超微粒子間に引力が働き超微粒子が凝集することを見いだした.また,針とチャージアップした超微粒子の間には静電的反発力が働くことも見いだした. (4)針状結晶を電極に使用することにより,簡単にキャパシタンスCを非常に小さく出来る可能性があることを見いだした.また, STM像の測定により,この針状結晶は探針よりも鋭い先端曲率を持っていることも明らかにした.2.試料表面を清浄化できるトンネル実験用超高真空排気システムと超高周波発振の温度条件を緩和できる低温トンネルシステムを製作して,トンネルの実験を行った.接合面積【10^(-6)】μ【m^2】〔【(10A)^2】〕でキャパシタンスCが【10^(-17)】Fより小さいトンネル接合を実現可能な非接触のトンネル装置を用いて、荷電粒子のトンネルによる室温での超高周波発振の可能性を明らかにするため以下の研究を行った。1.空気中で走査もできる非接触のトンネル装置によるトンネルの実験大気中専用の簡易型走査トンネル顕微鏡(STM)を製作して以下の予備実験を行った結果、本研究に関して以下の新たな知見が得られた。(1)チタン(Ti)金属表面の空気中でのSTM像の測定空気中では温度ゆらぎや酸素や水分の吸着によりトンネル抵抗が不安定になったり電流-電圧特性にヒステリシスや応答遅れがでることが明らかになった。(2)絶縁体表面に薄い金属膜を蒸着した試料のSTM像の測定金属薄膜が非常に薄いとトンネル電流によるチャージアップ(荷電粒子がたまる現象)が起こり、そのためトンネル電圧が不安定になることが明らかになった。(3)薄い絶縁体に担持した貴金属超微粒子のSTM像の測定トンネル電流を流すと貴金属超微粒子がチャージアップするため、超微粒子間に引力が働き凝集することがわかった。また、針とチャージアップした超微粒子の間には電気的反発力が働くことが明らかになった。2.トンネル実験用超高真空排気システムと非接触トンネル装置の製作温度ゆらぎや酸素や水分の吸着を防ぐため超高真空で超高周波発振の実験ができる装置を製作した。