hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知行動のアプローチによる妄想の発生メカニズムの解明と認知行動療法の開発

妄想は統合失調症の症状であり,異常な信念である.最新の研究から,妄想に似た信念(以下,妄想的観念)は健常者でもよく見られることが分かっている.しかし,妄想と妄想的観念の違いが明らかになっていない.また,妄想が発生するメカニズムや介入法が明らかになっていない.そこで本研究では以下の3点を検討した.(1)妄想と妄想的観念の違いを調査法により明らかにする,(2)妄想を生み出す認知のメカニズムを明らかにし,実験法により検証する,(3)妄想への介入基礎研究・効果研究を行う.妄想の発生メカニズムを明らかにし,介入へ応用することで,精神病理学的意義ばかりではなく,治療や予防に直接生かせる研究課題である.本年度では,研究課題のうち(1)と(3)を実施した.(1)妄想と妄想的観念の違いを確認し,妄想の発生メカニズムを明らかにするために,統合失調症患者77名と健常大学生604名を対象に質問紙調査を行った.調査実施に際しては,インフォームドコンセントをとり,調査についての説明と参加への同意を確認した.調査の結果,統合失調症患者では,妄想の苦痛度と確信度の関連が見られた.一方,健常者では,妄想の苦痛度と確信度の関連がなかった.(3)妄想や妄想的観念の苦痛度と対処方略の関係を検討する為に,健常大学生186名と統合失調症患者43名を対象に,1ヶ月間隔で2回縦断調査を行った.その結果,逃避型対処方略が妄想的観念の苦痛度を強めることが分かった.この研究を記載した論文は,パーソナリティ研究誌に掲載予定である.妄想は統合失調症の症状であり,異常な信念である.最新の研究から,妄想に似た信念(以下,妄想的観念)は健常者でもよく見られることが分かっている.しかし,妄想と妄想的観念の違いが明らかになっていない.また,妄想が発生するメカニズムや介入法が明らかになっていない.そこで本研究では以下の3点を検討した.(1)妄想と妄想的観念の違いを,調査法により明らかにする,(2)妄想を生み出す認知のメカニズムを明らかにし,実験法により検証する,(3)妄想への介入効果研究を行う.妄想の発生メカニズムを明らかにし,介入へ応用することで,精神病理学的意義ばかりではなく,治療や予防に直接生かせる研究課題である.本年度では,研究課題のうち(1)と(2)を実施した.(1)妄想と妄想的観念の違いを確認し,妄想の発生メカニズムを明らかにするために,統合失調症患者30名と健常大学生604名を対象に質問紙調査を行った.調査実施に際しては,インフォームドコンセントをとり,調査についての説明と参加への同意を確認した.調査の結果,統合失調症患者のほうが,妄想的観念の苦痛度と心的占有度が強いことが分かった.この研究を記載した論文は,臨床精神医学に掲載された.(2)妄想を持つ統合失調症患者は,ベイズ推論課題において,少ない情報量で高い確信度を持ち,性急に結論を下すバイアスを持つことが分かっている.妄想を生み出す認知のメカニズムを明らかにするため,慢性期の統合失調症患者12名と健常者15名を対象にベイズ推論課題を行った.その結果,慢性期の統合失調症患者は,少ない情報で結論を下すことが分かった.しかし,確信度は低いままだった.この研究を記載した論文は,精神医学に掲載予定である.妄想は統合失調症の症状であり,異常な信念である.最新の研究から,妄想に似た信念(以下,妄想的観念)は健常者でもよく見られることが分かっている.しかし,妄想と妄想的観念の違いが明らかになっていない.また,妄想が発生するメカニズムや介入法が明らかになっていない.そこで本研究では以下の3点を検討した.(1)妄想と妄想的観念の違いを調査法により明らかにする,(2)妄想を生み出す認知のメカニズムを明らかにし,実験法により検証する,(3)妄想への介入基礎研究・効果研究を行う.妄想の発生メカニズムを明らかにし,介入へ応用することで,精神病理学的意義ばかりではなく,治療や予防に直接生かせる研究課題である.本年度では,研究課題のうち(1)と(3)を実施した.(1)妄想と妄想的観念の違いを確認し,妄想の発生メカニズムを明らかにするために,統合失調症患者77名と健常大学生604名を対象に質問紙調査を行った.調査実施に際しては,インフォームドコンセントをとり,調査についての説明と参加への同意を確認した.調査の結果,統合失調症患者では,妄想の苦痛度と確信度の関連が見られた.一方,健常者では,妄想の苦痛度と確信度の関連がなかった.(3)妄想や妄想的観念の苦痛度と対処方略の関係を検討する為に,健常大学生186名と統合失調症患者43名を対象に,1ヶ月間隔で2回縦断調査を行った.その結果,逃避型対処方略が妄想的観念の苦痛度を強めることが分かった.この研究を記載した論文は,パーソナリティ研究誌に掲載予定である.
マランゴニ効果を利用したアクティブマター系の構築と解析

非平衡条件下で自由エネルギーを変換して運動を生み出す系としてアクティブマターの概念が提唱され、研究が盛んに進められている。本研究では物理化学系を用いたアクティブマターを用いて、系の対称性と運動方向の関係性を実験的、理論的に理解することを目指した。具体的には樟脳粒や液滴などを用いた自己駆動系において、実験系に即したモデルを構築し、そこから簡単な少変数の力学系に縮約することにより分岐理論に基づいた議論を行った。本研究は、非平衡条件下で自由エネルギーを用いて運動するアクティブマター系について、対称性を考慮しつつその一般的な理論の構築を目指すものである。27年度においては、これまでに研究を続けてきた具体的な実験系を用いて形状と運動の関係性について議論することを計画し、それに沿って研究を進めた。その結果、次にあげるような結果が得られた。(1)水・樟脳系において、これまで反応拡散方程式と樟脳粒の運動方程式を組み合わせたモデルが用いられてきた。その際に用いる拡散係数の値は、熱揺らぎが駆動力となる一般的な平衡状態での拡散係数とは異なる値をとらないと実験を説明できなかった。そこで、その差がマランゴニ対流による物質の輸送であると考え、対流の影響を繰り込んで反応拡散方程式で扱えないかを考案した。その結果、樟脳の濃度差による表面張力差が駆動するマランゴニ対流が樟脳分子を輸送し、その結果実効的な拡散係数が大きくなることを理論的、数値的に示すことができた。その結果は、論文としてまとめ、現在、国際論文誌に投稿中である。(2)(1)と関連して、樟脳の分子の濃度差によるマランゴニ対流が発生しているとき、水面に置いた物体が移動し、樟脳の分子の供給を止めてマランゴニ対流が止まると、水面に浮かんだ物体が、もともと樟脳粒があった位置に近づいてくる現象が観察された。これは、水面がマランゴニ対流により変形されていると考え、実際にレーザー変位計によってその水面変形を観察し、数マイクロメートルのオーダーで水面が変形していることを明らかにした。また、数値計算を使ってその見積もりが妥当であることを示した。その結果は現在論文としてまとめている。当初の予定においては、水・樟脳の系における実効的な拡散係数の計算、および、水面の変化について、と、水・アルコール系を用いた液滴形状の変化についての研究を行う予定であった。前者については、予想以上に進捗し、二つのテーマともに論文をほぼ執筆し終える(一方はすでに投稿済)段階にある。一方、後者については、水・アルコール系を用いるのではなく、共同研究において、水相中の油滴の運動に関して同様の解析を行うことで、もともと求めていた知見が得られた。そのような意味で、予定とは具体的内容は少し異なるが、ほぼ予定通りの進捗が得られたと言える。本研究では、非平衡条件下で自発的に運動するアクティブマターに関して、対称性の観点から、一般的な理論の枠組みを構築することを目的とした。それを達成するために実験モデルを作成し、数値計算を交えて研究を進める計画である。具体的には、界面活性を持つ樟脳粒を水に浮かべた系を題材として研究を進めている。28年度においては、27年度に行った研究の発展として以下にあげる成果が得られた。(1)27年度に引き続き、樟脳粒を水面に固定した際に発生するマランゴニ対流の構造および、その際の水面の変形に関する研究を行った。具体的には、対流及び水面変形を実験的に観測し、数値計算を行うとともに、理論的にオーダーの評価を行った。その結果、我々が考察した、マランゴニ対流による水面近くでの強い流れによりマイクロメートルオーダーの水面の変形が起こることを明らかにした。本成果は論文に国際論文誌に採択された。(2)境界の形状や粒子の形状がもつ対称性がアクティブマターの運動に与える影響に関して、樟脳粒の運動を題材として議論を進めた。具体的には、一次元の有限サイズの領域に閉じ込めた樟脳粒の静止状態から往復運動への分岐について、偏微分方程式で記述された数理モデルから常微分方程式で記述できる力学系へと縮約を行った。この内容は論文誌にまとめ、査読付き国際誌に採択された。また、形状の対称性の影響を議論するため、2個の樟脳粒が剛体でつながれた形状の物体の運動について考察し、形状の対称性と運動の対称性の関係、およびそこに見られる分岐構造について議論した。この内容に関しても、論文にまとめ、現在投稿中である。当初の予定では、28年度は、マランゴニ対流による物質の運搬を拡散と近似することによって得られる理論的な枠組みに関する研究を、さらに発展させて動座標系で議論する予定であった。27年度に行った内容を国際論文誌に投稿したが、予想外に論文査読者とのやり取りが長引いているため、動座標系での議論に進めていない。しかし、境界や粒子形状の対称性による運動への影響の研究は予想以上に進展した。そのため、総合的にはおおむね順調に進展していると判断できる。本研究では、非平衡条件下で自発的に運動するアクティブマターに関して、対称性の観点から一般的な理論の枠組みを構築することを目的とした。そのために、物理化学系を用いた実験モデル系を作成し、数値計算を交えて研究を進めてきた。

27年度、28年度においては、樟脳・水系を用いて、マランゴニ効果により表面に浮かべた物質が移動する系の実験と解析、その効果を実効的な拡散とみなす理論的枠組みの構築、1次元系に閉じ込められた樟脳粒の往復運動についての実験およびモデリングを行ってきた。この延長として29年度においては以下の成果が得られた。(1)これまでの研究の延長として、樟脳粒を水面に固定した状態におけるマランゴニ対流を考え、対流により輸送される樟脳分子を実効的拡散係数を用いて表す理論的枠組みを構築し、国際誌に投稿、掲載された。(2) 28年度からの延長として、2つの樟脳粒を剛体棒でつないだ形状の回転子の運動について議論し、理論解析、数値解析、実験による対応を確認した。この結果は、国際誌に投稿、掲載された。(3)これまでの研究の延長として、2次元の円形の領域内に閉じ込められた樟脳粒の運動について議論した。この際には実効的な拡散係数を用いてモデリングし、樟脳濃度場および樟脳粒の位置についての微分方程式を少変数の常微分方程式に縮約した。その結果、円形領域に閉じ込められた樟脳粒は、中心を通る往復運動ではなく、円周に沿った回転運動を示しやすいことが明らかとなった。また実験によってもその理論的解析の妥当性が明らかとなった。現在、国際誌に投稿するために準備中である。非平衡条件下で自由エネルギーを変換して運動を生み出す系としてアクティブマターの概念が提唱され、研究が盛んに進められている。本研究では物理化学系を用いたアクティブマターを用いて、系の対称性と運動方向の関係性を実験的、理論的に理解することを目指した。具体的には樟脳粒や液滴などを用いた自己駆動系において、実験系に即したモデルを構築し、そこから簡単な少変数の力学系に縮約することにより分岐理論に基づいた議論を行った。上述したように、主に予定通り進んでいる。水・アルコール系に関しては、28年度において形状と運動の相関について実験的な調査をできればと考えている。それにより、水・油滴系で得た結果の確認ができると期待される。また、実効的な拡散係数の理論的導出に関しては、予定通り、樟脳粒が静止している状況に限らず、動いている状況でも適用できる理論体系の構築を目指す。27年度より続けているマランゴニ対流の影響を拡散とみなした時の記述に関する研究を早急に論文としてまとめるとともに、動座標系での解析へと発展させる予定である。また、粒子の形状や境界の対称性による運動への影響に関しては、多くの知見が得られており、今後、それぞれのトピックスに分けて数報の論文にまとめる予定である。非線形物理学27年度は、主にコンピュータを使った数値計算や、理論計算を中心とした研究が主に進んだため、実験用の試薬や消耗品の購入をする必要が少なかったため、予定よりも使用した額が少なかった。28年度は、27年度に行った研究を論文としてまとめたり、これまでに構築した実験系を用いて実験を行うことが多かった。また、新学術研究の分担者となっているが、そちらの科研費で購入した装置や計算機を用いることで、経費を節約することができた。そのため、当初の予定よりも使用額が少なかった。今年度、数値計算や理論計算で得られた成果の検証も含めた実験的研究を行うため、また、今年度得られた成果をまとめるために共同研究者との議論のための旅費のために使用する予定である。29年度は、28年度に引き続き研究を進めるが、研究をまとめるうえで共同研究者との打ち合わせや情報収集が必要になると思われる。
摂食と消化機能の中枢と末梢性の相互調節、および加齢の影響

高齢者にみられる食欲低下の原因の解明を目的にマウスを用いて実験を行った。グリの末梢投与による摂食効果を老齢マウス(C57BL:2628月)と若齢マウス(68ヶ月)比較したが、加齢によりグレリンの摂食亢進効果は低下している傾向が観察された。またグレリンの血中、胃の濃度にも変化が見られた。消化器機能としての胃酸分泌は、生理的範囲内の刺激に対する反応性は加齢により大きな変化は見られないが、予備能力が低下することが観察された。生命沽動は、摂食、消化、吸収によるエネルギー源の確保と、そのエネルギーを代謝することで維持さ。高齢者にみられる食欲不振は身体機能を低下させ、生活の質を低下させることから高齢者では深刻な問なる。本研究では末梢への摂食調節関連ペプチドの投与による摂食の動向と消化菅の機能を老齢動物(マ)を用いて検討し、加齢による食欲低下の原因を末梢の消化管機能と中枢の調節機能の両面から解明し、策を探索する事を目的とする。1.加齢による摂食調節の検討ラットを用いたグレリンの中枢(脳室内)投与による摂食亢進効果は加齢により有意に低下していると結果を得ている。今回は老齢マウス(C57BL:2628ヶ月)を用いてグレリンの末梢投与による摂食效を若齢マウス(68ヶ月)比較したが、中枢(脳室内)投与と同じように、加齢によりグレリンの摂食亢効果は低下している傾向が観察された。2.胃酸分泌の加齢変化胃酸はヒスタミン、ガストリン等の化学物質、脳からの神経伝達、満腹等の物理適刺激により胃壁細胞ロトンポンプから分泌される。化学物質としてヒスタミン、神経伝達物質としてカルバコール、胃内に生止めて物理的刺激として、若齢(68月齢)と老齢(2628月齢)で各々の刺激に対する胃酸分泌に違いがあるか観察した。胃酸分泌は、生理的範囲内の刺激に対する反応性は加齢により大きな変化は見ないが、予備能力が低下することが観察された。高齢者にみられる食欲不振は身体機能を低下させ、生活の質を低下させることから高齢者では深刻な問題となる。本研究では末梢への摂食調節関連ペプチドの投与による摂食の動向と消化菅の機能を老齢動物(マウス)を用いて検討し、加齢による食欲低下の原因を末梢の消化管機能と中枢の調節機能の両面から解明し、対応策を探索する事を目的とする。1.加齢による摂食調節の検討昨年に引き続きグレリンの末梢投与による摂食効果を老齢マウス(C57BL:2628ヶ月)と若齢マウス(68ヶ月)で比較し、加齢によりグレリンの摂食亢進効果の変化を検討した。また血中及び胃のグレリン濃度を測定し、加齢による摂食の変化の機序を検討した。グレリンによる摂食効果は加齢によ応性が低下していた。これに反し絶食時の血中及び胃のグレリン濃度は、加齢マウスが高値を示し、加齢による摂食調節の変化が示唆された。2.胃酸分泌におけるCCK(コレレストキニン)の受容体欠損の効果CCKとガストリンの両受容体欠損マウスではグレリン分泌が消失しているとの報告がある。CCK-1RKO, CCK-2R(ガストリン受容体)KOマウスの刺激(化学物質としてヒスタミン、神経伝達物質としてカルバコール)による胃酸分泌を比較検討し、胃酸分泌調節の機序の解明を試みた。CCK-2Rを持つマウスと持だないマウスでは刺激に対する反応が異なり、CCK-2Rの欠如はカルバコールに対する感度を変化させたがヒスタミンに対しては大きな変化は観察されなかった。胃酸分泌に関してはCCK-1Rの生物的役割は重要でない可能性が示唆された。
高感度宇宙線測定装置(SciCR)による太陽中性子の観測

・シエラネグラ山頂での新型太陽中性子望遠鏡(SciCRT)の観測昨年、メキシコ国立天文光学電気研究所(INAOE)にてsciCRTの観測を行った。2014年4月に装置は山頂へ輸送された、私はメキシコメンバー及び名古屋大学のメンバーと装置のセットアップ行った。プログラマブルICによるトリガー生成ロジックの作成、各光電子増倍管に対する印加電圧値の設定、連続データ取得システムの構築、データ取得状況の自動確認プログラムの作成は私が主体となって行った。装置は一応の連続観測を開始したが、電力供給や排熱などに問題があった。その後それらの点に対する改良が加えられ、より安定してデータを取得できる環境が整ってきた。・中性子望遠鏡のデータ解析昨年に引き続き、2010年以降の、X線でM2以上のクラスのフレアでの太陽中性子望遠鏡の信号を調べた。のべ302イベントに対し、226イベントの解析を行ったが、特に有意な信号は見られなかった。また、統計的な解析を行った結果、フレア時刻における太陽中性子望遠鏡の計数はバックグラウンドに対して有意な差がないことが分かった。・中性子望遠鏡のバックグラウンドの考察INAOEで取得したSciCRTの観測データとモンテカルロ計算の比較を行った。これにより、モンテカルロ計算の妥当性旨及び取得データが正常かを調べた。データとモンテカルロの計数率はそれぞれ409.3(±0.1)と395.2(±4.8)となり、近い値が得られた。また、装置最下層のシンチレータバー10本以上で軌跡を捉えたイベントをシャワーイベントとして解析した結果、データとモンテカルロ双方で明らかに2種類の異なったパターンがあり、それぞれ電磁成分とハドロン成分に起因することが分かった。それぞれを電磁シャワー、ハドロンシャワーとし、分類を行った。その結果、データとモンテカルロはよく一致した。望遠鏡の観測一を無事開始し、問題点も徐々に解決しつつありより安定した観測ができるようになってきている。太陽活動の活性化が不十分であるため、想定していたよりも大規模フレアが発生していない。そのため太陽中性子イベントはまだ観測できていないが、前周期で多くのイベントが観測された極大期以降を迎える今後の観測での検出が期待される。当初考えられていたよりも太陽活動がが不発であり、太陽中性子放出の期待も弱まりつつある。そのため、中性子が観測されなかった太陽フレアに関しても解析を進め、放射量の上限値を決定する研究も行う。・新型太陽中性子望遠鏡(SciCRT)の観測メキシコ国立天文光学電気研究所(INAOE)にてSciCRTの観測を行った。2012年8月に読み出し回路の接続をし、装置の2/8を用いて宇宙線を使った予備観測を行った。11月には装置の5/8及び最上下のアンチカウンターも使い観測を行った。翌年2月にはサイドアンチカウンターのテスト、トリガーロジックのデバッグを行った。データは国内に持ち帰ってきており、それらの解析も行っている。・中性子望遠鏡のデータ解析2010年以降の、X線でM2以上のクラスのフレアでの太陽中性子望遠鏡の信号を調べた。延べ182イベントに対し、136イベントの解析を行ったが、特に有意な信号は見られなかった。現在、時計的な解析を行っており、核イベントに対する上限値を求める予定である。また、フレアに同期しない信号が無いかも調べている。・中性子望遠鏡のバックグラウンドの考察中性子望遠鏡のデータに対し、モンテカルロシミュレーションを用いてそれが正しく説明できるかを調べている。これは、検出器の感度を調べるのに重要であり、バックグラウンドの長期変動がどのような仕組で起きているのかを調べるのにも役立つ。・太陽中性子望遠鏡のメンテナンス.ハワイ・マウナケアに設置されている太陽中性子望遠鏡の感度が年々下がっていることに気がついたため。現地へ行って装置のメンテナンスを行った。発振していた端子を差し替えた。また、比例計数管1本1本の増幅率をチェックし、2004年当時の増幅率になるように調節し直した。

また、装置最下層のシンチレータバー10本以上で軌跡を捉えたイベントをシャワーイベントとして解析した結果、データとモンテカルロ双方で明らかに2種類の異なったパターンがあり、それぞれ電磁成分とハドロン成分に起因することが分かった。それぞれを電磁シャワー、ハドロンシャワーとし、分類を行った。その結果、データとモンテカルロはよく一致した。望遠鏡の予備測定を行うことができ、山頂への輸送の準備も整えることができたため。予備観測では最上、下段のアンチカウンターの設置及び試験・サイドアンチカウンターの試験・全光電子増倍管の増幅率の測定による印加電圧の決定・異なるトリガーロジックによるFPGAの試験を行うことができた。山頂の観測小屋の土台も完成しているので、来年は予定通り山頂での観測が無事開始できるものと思われる。望遠鏡の観測一を無事開始し、問題点も徐々に解決しつつありより安定した観測ができるようになってきている。太陽活動の活性化が不十分であるため、想定していたよりも大規模フレアが発生していない。そのため太陽中性子イベントはまだ観測できていないが、前周期で多くのイベントが観測された極大期以降を迎える今後の観測での検出が期待される。当初考えられていたよりも太陽活動が不活発であり、太陽中性子放出の期待も弱まりつつある。そのため、中性子が観測されなかった太陽フレアに関しても解析を進め、放射量の上限値を決定する研究も行う。そのために現在の中性子望遠鏡の検出感度を詳細に求めるためのモンテカルロシミュレーションを始めた。また、並行して太陽フレアと同期していない信号についても何かイベントが無いかを調べている。これらの研究によりこれまでの太陽フレアイベント解析とは違った切り口の研究を模索していく。当初考えられていたよりも太陽活動がが不発であり、太陽中性子放出の期待も弱まりつつある。
生分解性高分子の高強度化と生分解性に及ぼす分子鎖構造および高次構造の解明

生分解性脂肪族ポリエステルであるポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート](P(3HB))と天然高分子誘導体であるセルロースエステル(CE)との一軸延伸ブレンドフィルムを作製したところ、これまでにない特異な分子鎖配向挙動を示すことを見出した。X線回折及びFT-IR分析により、CE分子鎖は延伸方向に平行に配列し、P(3HB)分子鎖はCE分子鎖間において延伸方向に対して垂直に配列していることが分かった。P(3HB)のエレクトロスピニングにより、直径100nm程度のナノファイバーを作製することに成功した。電子線回折及びX線回折より、ナノファイバーには2回らせん構造と平面ジグザグ構造の2種類の分子鎖構造が存在することが分かった。酵素分解実験を行ったところ、平面ジグザグ構造の方が、2回らせん構造より速く分解されることが分かった。立体規則性の異なる2種類のポリ乳酸、ポリ(L-乳酸)(PLLA)とポリ(D-乳酸)(PDLA)、を用いて、ステレオコンプレックスフィルムを作製し、その構造及び物性の測定を行った。ソルベントキャストフィルムおよび一軸延伸フィルムにおいては、ステレオコンプレックス結晶とホモポリマー結晶の2種類が観察された。しかし、低倍率の延伸フィルムを熱処理することにより、完全にステレオコンプレックス結晶のみで構成されるフィルムを作製できることが分かった。しかし、破壊強度はホモポリマー結晶とステレオコンプレックス結晶が混在している方が、ステレオコンプレックス結晶のみより強いことが分かった。生分解性脂肪族ポリエステである、ポリ(β-プロピオラクトン)とポリ(4-ヒドロキシブチレート)の結晶構造を単結晶の電子回折、配向結晶性フィルムのX線回折、コンピュータによるエネルギー計算の手法を用いて解析すると共に、ポリヒドロキシブチレート分解酵素およびリパーゼを用いた酵素分解性の解明を行った。さらに、ポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート)の単結晶の熱分解挙動を、環境制御型原子間力顕微鏡を用いてリアルタイムで追跡し、これまで得られている酵素分解挙動との相関解明を行った。微生物のポリヒドロキシアルカノエート合成に関与する酵素の一つである(R)-special enoyl-CoA hydroraseの結晶生成に成功すると共に、結晶構造を大型放射光を用いた三次元結晶構造の解析に成功した。遺伝子組み換え大腸菌を用いて合成した分子量500万の超高分子量ポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート]の溶融紡糸繊維を氷水中に急冷することにより、非晶質繊維を作製した。この非晶質繊維を氷水中で68倍に冷延伸、室温でさらに10倍に二段階延伸を施すことにより、高配向結晶性繊維を作製した。この繊維は、破壊強度1.3GPa、ヤング率18GPaを有する高強度繊維であり、手術用縫合糸や釣り糸として十分利用できることがわかった。さらに、X線回折より、高強度繊維には、2回らせん構造と平面ジグザグ構造の二種類の分子鎖構造が存在することがわかった。高強度繊維の荒川河川水を用いた微生物分解実験の結果、約1ヶ月間で完全分解されることがわかった。さらに、ポリヒドロキシブチレート分解酵素を用いた酵素分解実験の結果、平面ジグザグ構造は2回らせん構造より早く分解されることがわかった。遺伝子組換え大腸菌により生合成した分子量300万以上の超高分子量ポリ[(R)-3-ヒドロキシブチレート](P(3HB))を用いて高強度繊維を作製し、繊維中の分子鎖構造を大型放射光のマイクロビーム回折により詳細に解析した。非晶質繊維の冷延伸・二段階延伸法により作製された直径40ミクロンの単繊維に、フレーネルゾーンプレートを用いて0.5ミクロンにまで収束した放射光を、繊維方向に対して垂直に2ミクロンの間隔で照射した。その結果、繊維の外側にはα構造と呼ばれる2回らせん構造を有する結晶が、繊維の中心部分にはα構造に加え、β構造と呼ばれる平面ジグザグ構造を有する結晶の2種類が存在することが分かった。すなわち、高強度繊維は、2種類の分子鎖構造を持ち、それらが局在する、芯鞘構造であることが分かった。さらに、野生の微生物が生合成する分子量数十万のP(3HB)からでも高強度繊維を作製する技術の開発を行った。その結果、次のような手法により高強度繊維が作製できることを見いだした。1)180°Cで溶融押出した後、氷水中で巻き取ることにより非晶質繊維を作製する。2)氷水中で一定時間、等温結晶化を施す。3)等温結晶化後、室温にて延伸器により所定倍率まで延伸し、熱処理を施す。この方法により、破壊強度700MPaを有する繊維の作製に成功し、汎用高分子並みの強度を得ることが出来た。この繊維中にもα構造とβ構造の両方が存在することが、X線回折により分かった。

酵素分解実験を行ったところ、平面ジグザグ構造の方が、2回らせん構造より速く分解されることが分かった。立体規則性の異なる2種類のポリ乳酸、ポリ(L-乳酸)(PLLA)とポリ(D-乳酸)(PDLA)、を用いて、ステレオコンプレックスフィルムを作製し、その構造及び物性の測定を行った。ソルベントキャストフィルムおよび一軸延伸フィルムにおいては、ステレオコンプレックス結晶とホモポリマー結晶の2種類が観察された。しかし、低倍率の延伸フィルムを熱処理することにより、完全にステレオコンプレックス結晶のみで構成されるフィルムを作製できることが分かった。しかし、破壊強度はホモポリマー結晶とステレオコンプレックス結晶が混在している方が、ステレオコンプレックス結晶のみより強いことが分かった。
II型肺胞上皮細胞障害マウスモデルの作製

平成12年度にC57BL/6マウス受精卵への遺伝子注入を行い、3系統のトランスジェニックマウスを樹立した。尾よりDNAを抽出し、PCR法によりトランスジェニックマウスの選別を行なった。また、肺特異的なチミジンキナーゼの発現を調べるため、肺・脾・その他の組織よりRNAを抽出し、RT-RCR法にて測定した。平成12年10月1日より、研究代表者が米国へ留学に伴い、助手を退職することとなり、研究課題も中止した。
三半規管を中心とした平衡感覚と自律神経による循環制御の関係

内耳前庭系のうち,直線加速度・重力を感知する耳石器が,交感神経活動に影響を与えることが知られている。我々はこの反射系が重力変化時の血圧上昇や姿勢変化時の血圧維持に重要であること,さらに長期の宇宙滞在ではその応答性が限弱することなどを報告してきた。一方,同様に平衡感覚器官であり,回転加速度を感知する三半規管を介した自律神経活動や循環調節系への影響は不明である。まず,めまいのような三半規管由来の疾患に有効とされる部位への鍼刺激を行いつつ,起立時血圧変化を記録した。元来起立時に血圧が低下しない被検者には有意な影響は認められなかったが,起立時に血圧が低下する被検者においては起立直後の血圧調節の改善が認められた。また,三半規管機能試験である寒冷刺激によるエアーカロリックテストを行いつつ,連続的に心拍数と血圧を記録したところ,外耳孔から寒冷刺激を開始した直後から反射的に心拍数の低下を認めた。その後徐々に回復傾向を認め,寒冷刺激終了後直ちに前値に回復した。血圧は低下する被検者と低下しない被検者が認められた。刺激終了後1分間程度めまいを認めた。この心拍数低下は37度での刺激,外耳孔の周辺への寒冷刺激では認められなかったことから,エアーによる器械的刺激や,三叉神経由来の反応ではないと考えられた。さらに,心拍数が低下する時間帯(刺激中)と,めまいの出現する時間帯(刺激終了後)が全く異なっていること,両側の外耳孔から同時に寒冷刺激した際にはめまいが出現しないにも関わらず心拍数が低下することなどから,この心拍数低下は三半規管機能とは一見無関係であった。しかし血圧が低下しない被検者において眼振の程度(緩徐相速度)と心拍数変化が有意に相関したことから,鼓膜の温度受容器もしくは求心神経等においてなにかしら三半規管と共通部分が存在するのではないかと考えられた。当初の計画であった三半規管の機能検査であるエアーカロリックテストを施行しつつ循環動態を計測し,その関係を考察するという実験については順調に行うことができた。このとき,寒冷刺激後の,めまい発現時に循環動態,特に自律神経活動の指標である心拍変動が変化するのではないかと考えていたが,そうではなく寒冷刺激開始直後から平均心拍数が有意に低下した。この低下は非常に迅速な応答であることから,心臓交感神経活動低下よりも迷走神経活動増加によるものではなかと推測される。めまいの発現時期に無関係であることから,三半規管よりも鼓膜に温度受容器が存在し,反射的に自律神経活動を変えているのではないかと考えられる。この応答はこれまで報告がないため非常に興味深く,今後はこちらの応答を中心に研究を進めることも視野に入れつつ進めて行きたい。したがって当初の予想とは進展が異なるが,実験としては予定どおり完了しているため,おおむね順調に進展していると考える。これまでの研究において三半規管もしくは鼓膜の温度受容器を介した心拍応答が存在することが考えられたため,今後はその詳細な反応条件と,反射経路について研究を進めていくことを考えている。まず臨床研究においては,前述の応答が重力とも関連していること,すなわち耳石器の機能とも関連している印象であるため,身体にかかる重力方向を変化させつつ同様の計測を行う。また,反射経路を追及するにあたっては臨床研究で行うことは非常に困難であるため動物実験を行う。受容器の存在箇所を同定するため鼓膜,三半規管それぞれもしくは両方の機能を低下させた状態で寒冷刺激に対して反応がどう変化するか,求心路を同定するため,鼓膜もしくは三半規管由来の神経を除した状態あるいは遠心路を同定するため種々の薬剤もしくは外科的に徐神経した状態で応答がどう変化するかを同定したい。また可能であれば中枢神経系の反射経路を同定するため免疫染色も進めていきたいと考える。

さらに,心拍数が低下する時間帯(刺激中)と,めまいの出現する時間帯(刺激終了後)が全く異なっていること,両側の外耳孔から同時に寒冷刺激した際にはめまいが出現しないにも関わらず心拍数が低下することなどから,この心拍数低下は三半規管機能とは一見無関係であった。しかし血圧が低下しない被検者において眼振の程度(緩徐相速度)と心拍数変化が有意に相関したことから,鼓膜の温度受容器もしくは求心神経等においてなにかしら三半規管と共通部分が存在するのではないかと考えられた。当初の計画であった三半規管の機能検査であるエアーカロリックテストを施行しつつ循環動態を計測し,その関係を考察するという実験については順調に行うことができた。このとき,寒冷刺激後の,めまい発現時に循環動態,特に自律神経活動の指標である心拍変動が変化するのではないかと考えていたが,そうではなく寒冷刺激開始直後から平均心拍数が有意に低下した。この低下は非常に迅速な応答であることから,心臓交感神経活動低下よりも迷走神経活動増加によるものではなかと推測される。めまいの発現時期に無関係であることから,三半規管よりも鼓膜に温度受容器が存在し,反射的に自律神経活動を変えているのではないかと考えられる。この応答はこれまで報告がないため非常に興味深く,今後はこちらの応答を中心に研究を進めることも視野に入れつつ進めて行きたい。したがって当初の予想とは進展が異なるが,実験としては予定どおり完了しているため,おおむね順調に進展していると考える。これまでの研究において三半規管もしくは鼓膜の温度受容器を介した心拍応答が存在することが考えられたため,今後はその詳細な反応条件と,反射経路について研究を進めていくことを考えている。まず臨床研究においては,前述の応答が重力とも関連していること,すなわち耳石器の機能とも関連している印象であるため,身体にかかる重力方向を変化させつつ同様の計測を行う。また,反射経路を追及するにあたっては臨床研究で行うことは非常に困難であるため動物実験を行う。受容器の存在箇所を同定するため鼓膜,三半規管それぞれもしくは両方の機能を低下させた状態で寒冷刺激に対して反応がどう変化するか,求心路を同定するため,鼓膜もしくは三半規管由来の神経を除した状態あるいは遠心路を同定するため種々の薬剤もしくは外科的に徐神経した状態で応答がどう変化するかを同定したい。また可能であれば中枢神経系の反射経路を同定するため免疫染色も進めていきたいと考える。(理由)重力応答に関する計測まで行うことを考えたが,刺激装置が予想外に高価であるため残額で購入することができず,次年度に請求させていただき合わせて今後の研究に使用させていただくこととした。(使用計画)刺激装置のうちコントローラーは自作することで使用を抑制するとともに,翌年度分とあわせて末端装置を購入させていただくことで次年度の実験に使用したい。
創造的な教材開発・指導法の研究および大学への学びにつながるカリキュラム開発

○研究の目的学習指導要領の内容を具現化した教科書は、学年進行や科目の縛りがきつく、教材間のリンクを意識したものとなっていないのが現状である。教科書で学んだ生徒は、数学が'ベクトル、数列、微積、整数、関数などなど項目的な数学を学習している'ように映るものである。フランス語で数学はMathematiqueと単数であるように、数学は1つである。教材間のリンクを意識した数学的活動を伴う教材の存在が求められている。ここではそれらの教材を開発することを目的とした。このことが、大学での学びにつながるとの認識がある。○研究方法教材間のリンクを意識すれば、生徒の数学に対する認識の変化が期待できるとの仮説のもと、これまでにない新たな教材を開発し、それを生徒に数学的活動を伴う実践指導する方法で検証した。授業実践の前段階として、数学科同僚に対して教材開発中のアイデアの話をし、それに対する反応や意見を見ながら教材作りを進めた。教師がこれは面白いと感じるものでないと生徒に受け入れられるものではないことは経験上、教師は知っているからである。また、大学での学びにも通じる発展性のある教材であればより望ましいとの立場で研究を進めることにした。○研究成果教材間のリンクや大学での学びに通じる教材を開発した成果(1)数列と関数:数列という1次元に見える事柄も2次元と見れば関数につながり、一般項が無限に存在するという、驚きの結果も得られること。関数を無限の中から適するものを抽出する方法。(2)関数のグラフの描画法:xy平面だけではなく、パラメータ(媒介変数)を介することで、3つのグラフに分解できる。このことが、微積分につながる基本的で重要な事柄であることを発見。(3)微分指導方法の改善策:これまでの極限を用いた指導は、生徒にとって抽象性が高く困難が付きまとっていた。これを改善する教材を開発した。このことで、大学でのテーラー展開まで見通せるような教材になった。以上について、生徒は積極的に数学活動を展開してくれた。
地域に信頼される中学生関与による南海トラフ巨大地震・津波に対する避難路整備手法

1.コンクリートブロック塀調査:(1)津波避難経路の安全性を高めることを目的に,南海トラフ巨大地震津波によって震度7,津波高5mが想定されている徳島市津田地区でブロック塀の安全点検を行った.その結果,総延長約100kmの道路に2,048件のブロック塀を確認した.また震度7,液状化などで全てのブロック塀が倒壊した場合には,6%の道路が閉塞されることがわかった.そこで,住民に自宅のブロック塀の安全点検の希望者を募ったが33件しか応募は無かった.この一因には,日ごろの近所づきあいへの遠慮もあることが示唆された,(2)2018年大阪府北部地震ではコンクリート・ブロック塀(CB塀)の倒壊、死亡事件が再び起こった。南海トラフ巨大地震では、倒壊したCB塀が津波避難を妨げ、被害を甚大化させる恐れがある。そこで、本研究では、ある地区内のCB塀の悉皆調査と住民向けの報告会を行い、対策を講じる上での課題抽出を行った。報告会での発話分析では、1CBへの過信、2対策への経済的負担、3近所つき合いへの影響などを抽出し、まちづくりの視点でとらえることの必要性を指摘することができた。2.学習プログラム:(1)ブロック塀倒壊の危険性を効果的に伝えるために,ARによるブロック塀倒壊表示システムを試作した.学習者には,現実のものよりも,より効率よく危険性に気づくことを示すことができた.(2)インストラクショナル・デザイン(ID)理論を参考に,「1ツナミ避難ゲーム」と「2ブロック塀危険個所発見ゲーム」を作成した.その学習効果は,防災を楽しく学べ,防災対策への学習意欲を向上させることができ,一部の生徒には実際に具体的な対策を促すことができるものであった.(3)劣化コンクリート塀を自動抽出システムの開発:本課題について企業と共同研究を始めた.以下の理由から,本研究は計画通り概ね順調に進んでいると評価できた.(1)コンクリート・ブロック塀調査:地区の協力を得て,2地区で全戸のCB塀の安全点検調査ができている.全国的にCB塀の危険性が指摘されているが,全戸を対象とした悉皆調査を行っている地域は他に見あたらず,貴重な事例と言える.また調査結果を基に,地域にCB塀の改修を呼びかけるものの,地域への遠慮などが先立ち,対策が進まないなどの問題を抽出することができた.以後は,研究計画を修正し,ARCSモデルやID理論を活かした学習プログラムで対策を進めたいと考えている.本成果は,査読付き論文1編,口頭発表1件にまとめた.(2)学習プログラムの開発: ARを使った学習システム,IDを活用した学習プログラムを開発し,試行した.その結果,それぞれに効果と課題を見いだすことができた.本成果は,口頭発表2件にまとめた.(3)劣化コンクリート塀を自動抽出システムの開発:本課題について企業と共同研究に着手し,自動抽出した結果と目視判定されたものとを比較し,正解率を求めた.9割以上の正解率と性状判別の限界などを明らかにすることができた.次年度はAIシステム化を目指すこととした.(1)コンクリート・ブロック塀調査:他地区での調査を実施し,事例を増やすこと,地区防災の支援を行う.(2)学習プログラムの開発:ARCSモデル,ID理論,ゲーミフィケーションの要素を取り入れ,興味関心,対策への意欲を高めることのできる学習プログラムを開発する.その学習プログラムを,子供から老人まで,様々な方を対象に試行していく.(3)劣化コンクリート塀を自動抽出システムの開発: MMS(モービルマッピングシステム)による3次元空間計測システムによって,自動車で移動しながら3D測量をする.またCB塀の劣化の判断はAIを使い,総合的に安全性を判定するシステムを開発する.またこの成果を特許申請する予定である.本研究の目的は,南海トラフ巨大地震による甚大な被害想定がされている地域で,全く新しい「住民主体での地震・津波避難路づくりの方法」を見出すことである.研究では,「地域から信頼される中学生が地域防災に関与することで,住民は津波リスクを正しく理解し,自ら進んで安全な避難路を見つけ,整備するようになる」という仮説の検証と方法の一般化を行う本年度は,まず徳島市津田中学生と共に,1率先避難シールの配布,2ブロック塀調査を,次に,小松島市和田島地区で,3ブロック塀の点検調査を行った.さらに4阿南市津乃峰小学校でブロック塀の安全点検方法や発泡スチロール製のブロック塀を使った防災学習会を行った.5先進地である仙台市,宮城県,東京都国分寺市へブロック塀対策についてのヒアリングを行った.仮説については,上記の1,2で検証した結果,1では住民は好意的に対応され,率先避難者になることに同意されたが,2では所有者責任,改修費などの負担を負うことにもなるため,調査を希望される方もごくわずかで,中学生関与の効果は全く見られなかった.また3では,当地区のまちづくりを進める方を中心に検討を行ったため,地区全体を対象に悉皆調査を行うことができた.その結果,避難路として不適切な街路の抽出を行うことができた.ただし,当地区においても実際のブロック塀の改修,撤去を行うことはできなかった.4では,ブロック塀倒壊状況での歩行速度を計測し,地震時に倒壊した場合に避難の妨げとなることを実感させることができた.また発砲・ブロック塀を用いた学習プログラムを創作することができた.5では,東日本大震災ではブロック塀の被害はほとんどなかったために,大きな問題とはなっていなかった.

国分寺市では,昭和50年代から対策を進め,ブロック塀のない町づくりを住民主導で進めている.まちづくりと一体となった活動の有効性を改めて認識できた.現在,仮説検証のための調査研究を行うことができた.その結果,仮説とする中学生関与の限界を把握することができた.ただし,まちづくりが先行する地域では,その要因として防災は重要であり,住民の意識関心も高いことがわかった.新しい仮説として,「地区の持続可能性への意識が住民の中で共有されている地域は防災意識も高い」ことをたてることができ,研究の進捗としては,問題は見られない.1.コンクリートブロック塀調査:(1)津波避難経路の安全性を高めることを目的に,南海トラフ巨大地震津波によって震度7,津波高5mが想定されている徳島市津田地区でブロック塀の安全点検を行った.その結果,総延長約100kmの道路に2,048件のブロック塀を確認した.また震度7,液状化などで全てのブロック塀が倒壊した場合には,6%の道路が閉塞されることがわかった.そこで,住民に自宅のブロック塀の安全点検の希望者を募ったが33件しか応募は無かった.この一因には,日ごろの近所づきあいへの遠慮もあることが示唆された,(2)2018年大阪府北部地震ではコンクリート・ブロック塀(CB塀)の倒壊、死亡事件が再び起こった。南海トラフ巨大地震では、倒壊したCB塀が津波避難を妨げ、被害を甚大化させる恐れがある。そこで、本研究では、ある地区内のCB塀の悉皆調査と住民向けの報告会を行い、対策を講じる上での課題抽出を行った。報告会での発話分析では、1CBへの過信、2対策への経済的負担、3近所つき合いへの影響などを抽出し、まちづくりの視点でとらえることの必要性を指摘することができた。2.学習プログラム:(1)ブロック塀倒壊の危険性を効果的に伝えるために,ARによるブロック塀倒壊表示システムを試作した.学習者には,現実のものよりも,より効率よく危険性に気づくことを示すことができた.(2)インストラクショナル・デザイン(ID)理論を参考に,「1ツナミ避難ゲーム」と「2ブロック塀危険個所発見ゲーム」を作成した.その学習効果は,防災を楽しく学べ,防災対策への学習意欲を向上させることができ,一部の生徒には実際に具体的な対策を促すことができるものであった.(3)劣化コンクリート塀を自動抽出システムの開発:本課題について企業と共同研究を始めた.以下の理由から,本研究は計画通り概ね順調に進んでいると評価できた.(1)コンクリート・ブロック塀調査:地区の協力を得て,2地区で全戸のCB塀の安全点検調査ができている.全国的にCB塀の危険性が指摘されているが,全戸を対象とした悉皆調査を行っている地域は他に見あたらず,貴重な事例と言える.また調査結果を基に,地域にCB塀の改修を呼びかけるものの,地域への遠慮などが先立ち,対策が進まないなどの問題を抽出することができた.以後は,研究計画を修正し,ARCSモデルやID理論を活かした学習プログラムで対策を進めたいと考えている.本成果は,査読付き論文1編,口頭発表1件にまとめた.(2)学習プログラムの開発: ARを使った学習システム,IDを活用した学習プログラムを開発し,試行した.
デアミノノイラミン酸(KDN)を含む糖脂質ーKDN‐ガングリオシドーの検索と機能

1986年に我々は生体構成単糖残基としてノイラミン酸のアミノ基が水酸基で置換されたデアミノノイラミン酸(KDNと略称)をニジマス卵ポリシアロ糖タンパク質に発見した。KDNは従来他例のないシアル酸の新規なアナログである。1987ー1990年には、局在・タイプ・機能を異にするKDN-含有糖タンパク質を見出した。1989年呼吸器疾患を起こす細菌の莢膜多糖にYu.A.KnirelらはKDN残基の存在を報告した。フランスのグル-プが魚類以外の動物種にKDNを見出していることを知った(第11回国際複合糖質シンポジウムー1991年7月トロントーでDr.G.Streckerから聞く)。従って、広範な動物組織・細胞にKDNを含む複合糖質の存在を示唆し、表記課題研究の妥当性を意味しており、平成3年度には以下の諸成果を挙げた。(1)KDN-ガングリオシドの検索・発見と構造決定:前年度に、KDN-ガングリオシドの存在を予見し検索の結果、平成23年度にかけてニジマス精子に(KDN)GM3の検出・完全化学構造解析に成功した。その成果は1991年2月のゴ-ドン研究会議、上記第11回国際複合糖質シンポジウムでの招待講演で発表し、J.Biol.Chem.に公表した。この発見は糖鎖生物学における画期的な発見であり、(KDN)GM3を用いた複数の国際共同研究を既に始めている。その後、卵巣液に(KDN)GD1aなどを見出し、単離精製・構造決定を行なっている。(2)抗KDN-単クロ-ン抗体の産生:(KDN)GM3を抗原として用い、KDN糖鎖に特異的な単クロ-ン抗体の産生に成功した。今後はこの抗体をはじめ種々のKDN糖鎖構造に特異的な抗体を得、これらを用いてヒトの種々の組織・細胞などにおけるKDN複合糖質の微量発現の有無を調査する[カリホルニア大・医のDr.F.A.Troyらとの共同研究]。
パノスコピック形態制御希土類系物質における4f電子状態の理論的研究

1)今年遂行された4成分相対論グループによるの研究は(2)CeF分子の励起状態を含む電子状態の4成分相対論による配置間相互作用法による理論的研究(論文2)と実験グループとの共同研究による(3)1価金属固体CeB_6の熱的励起による電子状態のX線散乱による研究(論文3)である。(2)CeFの電子状態の理論的取り扱いはほとんどない。4成分相対論を用いた配置間相互作用法により実験による同定の可否を論じた。(3),CeB_6の熱的励起電子状態から得られたX線散乱の電子分布の解析を行った。基底状態の電子配置は(Ce^(3+)(4f)^1)_1(B^(0.5-)(2p)^(1.5))_6であるが,励起状態の電子配置は(Ce^(-1)(4f)^1(5d)^4)_1(B^(0.17+)(2p)^(0.83))_6であった。1)今年遂行されたモデルポテンシャルグループによるの研究はLnX_3分子(Ln=CeYb,X=FI)に関してモデル内殻ポテンシャル(MCP)を使用して高精度の分子軌道計算を行ない,構造および結合性について系統的な研究を行なった。構造についての結果は実験をほぼ再現し,MCP法の高いパフォーマンスを示してた。今年度は主に、1)Heと同電子を持つイオン系の電子相関についての研究と2)変分崩壊のない4成分相対論Gauss型基底についての研究を行ったので以下に詳述する。1)Heと等電子を持つイオン系の電子相関について従来、非相対論的方法でHeと等電子を持つイオン系の電子相関を計算するとHeでは-42millihartree、Cより大きい原子イオンではおよそ-45 millihartreeと一定となる。ところがPestkaとKarwowskiが行った相対論Hylleraas型の関数を用いた配置間相互作用(CI)計算によると、Heでは-42 millihartree、Caでは-46millihartreeと極小値を取りErで-45millihartreeと極大値を取るが、以下急激に減少し原子番号118の原子では-67 millihartreeに達する。PestkaとKarwowskiはHylleraas型の関数では2体系に関するkinetic balanceが満たされていないがこのことが、大きな電子相関を与える原因となっている可能性を示唆した。そこで少なくとも使用するspinorに関してはkinetic balanceを満足し変分崩壊を起こさないMulti-reference Dirc-Fock(MCDF)法を使用しこの系の電子相関エネルギーを求めることとした。使用した電子配置は(1s)^2、(2s)^2、(2p)^2、(3d)^2である。MCDF法はPestkaとKarwowskiはHylleraas型によるCI計算の結果をほぼ再現した。ただしMCDFの結果はHylleraas型と異なり極大値を持たず単調に減少する。さらにMCDFによる電子相関エネルギーはBkでHylleraas型CIのそれを上回る。以上の結果はPhys. Rev. A70 024501に発表。さらに2成分相対論計算は変分崩壊を起こす基になる陽電子系を含まないのでこれを用い、33個のs、28個のp、28個のd、28個のf型Gauss関数を使用したCI計算を行った。計算された電子相関エネルギーは原子番号が大きなイオンで3-4倍上回るが、Hylleraas型CIのそれと定性的に一致する。結果はChem. Physi. Lett. 399 480に発表。2)変分崩壊のない4成分相対論Gauss型基底について4成分相対論計算では展開法を使用すると異常に低い全エネルギーが得られることがあることが知られている。これは変分崩壊と呼ばれる。近年かなり大きな基底関数をしてもnumerical DF値を下回る全エネルギーが得られることが分かってきた。これをprolapseと呼ぶ。指数因子を変分し全エネルギー値を最小にする計算をおこなうと必ずprolapseが生ずる。展開個数が増えるとともに全系のエネルギーがnumerical Dirac-Fock値を再現するように指数因子を決定する方法でprolapseのない4成分相対論Gauss型基底を決定した。J. Chem. Phys. 121 4528に発表。今年度は主に、1)去年に引き続きHeと同電子を持つイオン系の電子相関についての研究、2)新たに変分崩壊の少ない実用に足る4成分相対論Gauss型基底についての研究、3)ランタニド原子について電子相関を記述するためのモデルポテンシャル用基底関数の発表とその応用を行ったので以下に述べる。1)Heと等電子を持っイオン系の電子相関について2)変分崩壊の少ない実用に足る4成分相対論Gauss型基底について4成分相対論計算では展開法を使用すると異常に低い全エネルギーが得られることがある。近年大きな基底関数をしてもnumerical DF値を下回る全エネルギーが得られることが分かってきた。昨年、展開個数が増えるとともに全系のエネルギーがnumerical Dirac-Fock値を再現する基底関数を_<83>Biまで発表したがあまりに展開項数が多い。今年は実用に足る展開項数であり、かつ精度も高い基底関数を原子軌道を同じ指数因子をもったGauss型軌道で展開するというsingle-family-exponent(SFX)を開発し発表した(文献2)。3)モデルポテンシャル用基底とその応用。