hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光ファイバの3次非線形効果を利用する光波長多重用光フィルター及び光源に関する研究

1.2本のGeO_2ドープ単一モードファイバを使ってパーソナルコンピュータ制御熱融着延伸法でテーパ形ファイバカップラーを作製した。試作ファイバカップラーの挿入損失、分岐比等の線形結合特性を測定した後、フェムト秒チタン・サファイアレーザ光源を用いて、入射光パルスのパワー依存スィッチング特性や非線形結合特性を調べた。ファイバ中の3次非線形分極に基づく光カー効果は、その応答速度は110フェムト秒と高速なため、50100フェムト秒の光パルス伝搬において非線形分極が瞬時に起こるという仮定が成り立つ。このため、光カー効果誘起屈折率変化によるカップラーの結合特性は非線形モード結合理論を用いて定常解析を行い、実験結果と比較した。波長0.8μm0.85μmの範囲においてピークパワー10KWまで変化させたときのスルーポート側の出射パワーは線形結合特性のものとは違うことが明らかになったが、カップラーパラメータ(結合長、最小クラッド半径)の見積誤差のため理論予測値とは異なる。更に、スィッチング特性も観測したが、光ファイバカップラーを伝搬するフェムト秒パルスの群れ速度分散を考慮しなければならないことがわかった。2.ピークパワーが数ワット以上の高出力・超短パルスを光ファイバなどの非線形媒質に入射させると、出射パルスのスペクトルが白色化する現象はスーパーコンティニューム(SC)と呼ばれ、これまで光ファイバの分散制御技術の進展と共に様々な分散特性をもつ光ファイバが提案されてきた。ここでは、波長分散特性がフラットで且つ伝搬方向に沿って分散が減少するファイバ(分散フラット/減少ファイバ)を用いてSCスペクトル解析を行った。その計算機シミュレーションでは、高次分散効果(3、4、5次分散)、高次非線形効果(自己急峻化効果、誘導ラマン散乱効果)及び波長依存損失を考慮した。その結果、広帯域で平坦なスペクトル形状を得るために、(1)平坦な波長分散特性をもつ分散減少ファイバで、(2)その平坦性に優れ、(3)非線形項が増加するファイバ(例えばコア径減少ファイバ)が望ましく、又入射パルスの条件として(4)ソリトン次数(ピークパワー)を大きくすることによりSC発生効率が改善されることがわかった。1.2本のGeO_2ドープ単一モードファイバからパーソナルコンピュータで延伸及び熱融着を制御して熱融着テ-パ型光ファイバカップラーを作製する。このカップラーの中央部分はくびれて双円錐状になっているので、小さな階段状に分割したものの従属接続として結合モード理論を適用し、線形及び非線形結合特性を解析した。コア及びクラッドの半径、屈折率及び非線形屈折率(n_2)などの光ファイバパラメータ、規格化カップラー長、最小クラッド半径、融着度などのカップラーパラメータを与えて、波長λ=0.61.5μmの範囲でスルーポート側の規格化出射パワーを求めた。カップラー長を長くすると急激にパワーの結合が生ずる波長域が短波長側にシフトするだけでなく、波長選択結合特性も変化することがわかった。入射パワー制御型光フィルター特性を実験により確認するため、フェムト秒Ti:サファイアレーザから超短光パルス(パルス幅54fs、∪.7MHz)を光ファイバカプラーに入射した。

波長λ=0.820.86μm,0.84μm0.92μmの範囲でピークパワー10kWまで変化したときの出射パワーを求めた。数値解析から得られた急峻な波長選択結合特性は観測されなかったが、入射パワーを増加するとスルーポートと結合ポート側の出射パワーが入れ換わるスイッチング特性は観測された。しかし、スイッチング特性の変化の幅は小さく、光ファイバカップラーを伝搬するフェムト秒超短パルスの群速度分散による広がりが原因であることが分かった。2.ピークパワーがワット以上の高出力パルスを光ファイバに入射させると、出射パルスのスペクトルが数100nmまで広がる現象はsupercontinuum(SC)として知られている。このSC発生のために、ファイバの長手方向に特性変化するファイバや波長分散特性が変化するファイバ等が開発され研究されている。又、パルス圧縮のために長手方向に特性変化するファイバを用いて高次ソリトンを発生する方法が提案された。これらの既存の技術を利用することにより、伝搬方向に分散値が異常分散から正常分散まで変化する分散変化ファイバ、或いは非線形屈折率/モードフィールド径(n_2/A_<eff>)が伝搬方向で変動する特性変化ファイバについて超短光パルスのスペクトル広がりを計算した。一例として、コア径4μmの石英系単一モードファイバを用いて、入射波長1.55μm、パルス幅3.5ps、ピークパワー1.5Wの光パルスを入射したとき、(1)高次ソリトン化によるパルス圧縮効果の検討、(2)SC発生の検討を行った。その他に、群速度分散(GVD)及び非線形屈折率(n_2)の変動が光ソリトン伝搬に及ぼす影響についても考察し、それから光パルス幅の広がり及びスペクトル幅との関連等について検討する予定である。1. 2本のGeO_2ドープ単一モードファイバを使ってパーソナルコンピュータ制御熱融着延伸法でテーパ形ファイバカップラーを作製した。試作ファイバカップラーの挿入損失、分岐比等の線形結合特性を測定した後、フェムト秒チタン・サファイアレーザ光源を用いて、入射光パルスのパワー依存スイッチング特性や非線形結合特性を調べた。ファイバ中の3次非線形分極に基づく光カー効果は、その応答速度は110フェムト秒と高速なため、50100フェムト秒の光パルス伝搬において非線形分極が瞬時に起こるという仮定が成り立つ。このため、光カー効果誘起屈折率変化によるカップラーの結合特性は非線形モード結合理論を用いて定常解析を行い、実験結果と比較した。波長0.8μm0.85μmの範囲においてピークパワー10KWまで変化させたときのスルーポート側の出射パワーは線形結合特性のものとは違うことが明らかになったが、カップラーパラメータ(結合長、最小クラッド半径)の見積誤差のため理論予測値とは異なる。更に、スイッチング特性も観測したが、光ファイバカップラーを伝搬するフェムト秒パルスの群速度分散を考慮しなければならないこどがわかっった。2.ピークパワーが数ワット以上の高出力・超短パルスを光ファイバなどの非線形媒質に入射させると、出射パルスのスペクトルが白色化する現象はスーパーコンティニューム(SC)と呼ばれ、これまで光ファイバの分散制御技術の進展と共に様々な分散特性をもつ光ファイバが提案されてきた。
出芽酵母の新規DNAポリメラーゼφによるリボソームRNA合成の制御機構

本研究では酵母DNAポリメラーゼφの生体内での機能を解析するために、新しいタイプの変異株の構築を行った。DNAポリメラーゼφの遺伝子の上流に高温にするとユビキチンの蛋白質分解系の基質となるペプチド(デグロン)を挿入した株を作成した(図参照、pol5td)。この株は高温(37度)で致死にならなかったので分解系のUBC4遺伝子産物を大量に発現するためのプラスミドをこの株に導入した。その結果、高温(37°C)で致死となる株が得られた(pol5td株)。DNAポリメラーゼφの変異株(pol5td)の非許容温度での遺伝子発現のパターンを調べるためにDNAマイクロアレイ法での解析をおこない、同一条件での野生型の発現と比較した。転写量が増大した遺伝子、減少した遺伝子とも数多く観察されたが温度ショック、突然変異剤の暴露等の場合に見られるように特定の遺伝子群が特異的に変化しているという結果は得られなかった。このことはこの遺伝子が特定の遺伝子群ではなく、普遍的な転写制御を行っていることを意味している。また、電離放射線に対する応答をγ線を用いて調べた。γ線源としてはコバルト60を用いた。その結果、低線量放射線曝露(約10グレイの照射線量)に対しては、たんぱく質合成に関する遺伝子の抑制とともに、ミトコンドリア機能に関する遺伝子の抑制が確認された。DNAポリメラーゼφの生体内での機能を解析するために、新しいタイプの変異株の構築を行った。DNAポリメラーゼφの遺伝子の上流に高温にするとユビキチンのたんぱく質分解系の基質となるペプチド(デグロン)を挿入した株を作成した。その結果、高温感受性で致死となる株が得られた。現在その株を用いて機能解析を行っている。DNAポリメラーゼの機能解析のために結晶化が不可欠でる。そこでDNAポリメラーゼφ並びに、DNAポリメラーゼεの大量発現系の作成を試みている。ベクターとしてはYEUra3およびpYESを用いた。どちらの遺伝子についても完全な形での大量発現は困難であることがわかったので現在は機能を損ねないように部分的な発現を試みている。DNAポリメラーゼφの変異株の遺伝子発現様式を調べるためにDNAマイクロアレイ法での解析の準備をおこなった。現在、野生株及び変異株から全RNAの分離が終了している。本研究においては、ヒトと同じ真核細胞生物であり、細胞周期の研究において、モデル生物としてしばしば用いられてきた酵母菌S.cerevisiaeのDNAポリメラーゼφのデグロン変異株を作成し、その株を用いてcDNAマイクロアレイ法により、酵母菌の全ての遺伝子(約6400遺伝子)の発現量を解析した。野生株と変異株においてRNAの発現に関して顕著な差はみられなかった。そこで、放射線に対する応答をγ線を用いて調べた。その結果、低線量放射線曝露(約10グレイの照射線量)に対しては、ミトコンドリア機能に関する遺伝子の抑制が確認された。たんぱく質合成に関する遺伝子の抑制も確認できたが、ミトコンドリア機能の低下にともなってATPやGTP生産量が低下するため、たんぱく質の生産を抑制してATPやGTP消費量をコントロールしているためであると考えられる。またDNAポリメラーゼφの精製と生化学的な解析も行った。さらに結晶解析に供するための大量発現系の開発もDNAポリメラーゼφとDNAポリメラーゼεの二つのDNAポリメラーゼについて行った。DNAポリメラーゼεについては野生型のたんぱく質ではアミノ酸数が2222個と非常に大きいので酵母-大腸菌シャトルベクターを用いて、N末端の開始位置を変えることで、全長を半分以下にした構造のものを3種類構築することができた。
文学実験室のための多言語テクスト解析ツール開発

本研究は,あらゆる分野におけるテクストの電子化が一挙に進みつつある中で,俯瞰的な抽象化と精密な深読みとを,爆発的な規模のテクストに適用する研究が可能となり,文学研究に全く新しい局面をもたらすことを目的とするものである.平成24年度は,文学研究室ツールをオントロジー対応することを目指した.そのために,以下の2つの方法を実行した.まず第一に,テクスト自動解析ツールへオントロジー対応モジュールを実装することがあげられる.具体的には,同義語辞書,類義語辞書の拡張として,句,節,文,意味要素,解釈要素,概念,要点,意図,修辞特徴それぞれの水準における構成要素の辞書とタグ付け機構を実装した.そして第二に,模範事例オントロジーを作成した.すでに実装済みのテクスト自動解析ツールをもとに,複数のオントロジーを多層オントロジーとして参照しながらテクストの自動解析を行うモジュールを設計・実装した.また,日本現代文学と文芸批評の分野を取り上げ,模範的なオントロジーを構築する作業も同時に進めた.これらは,大量の文学テクストを俯瞰的でありながら緻密に「機械が読む」ことを可能とするソフトウェア・ツールを開発する目的のための基礎をなすものである.また最終的には,どのような文学研究室でも利用できるようなユーザ・インタフェイスを用意することで文学研究を科学的に行う可能性の実現を目指しているため,本年度は具体的な方法論を用いた研究を行いつつも,研究の根幹をつくり上げることに集中した.当初の計画は,ひと通り実行されている.平成25年度は,複雑ネットワーク解析への拡張,分野オントロジーの精緻化を実施する.具体的な手順としては,以下の2つがあげられる.1)当該分野のテクストを網羅的に収集し,分野の価値観を良く表す知識単位をメタデータや前後のコンテクスト情報も含めて抽出する.2)抽出された断片的な価値観に関わる表象を,相互の共起・依存関係から統合する.オントロジー化のための人材の確保が,先方の都合もあり予定していたよりもあまり早く進まなかったため,次年度に繰り越した部分がある.また次年度は,海外でのテクスト自動解析ツールの現状について視察を行う予定である.本研究は,あらゆる分野におけるテクストの電子化が一挙に進みつつある中で,俯瞰的な抽象化と精密な深読みとを,爆発的な規模のテクストに適用する研究が可能となり,文学研究に全く新しい局面をもたらすことを目的とするものである.平成24年度は,文学研究室ツールをオントロジー対応することを目指した.そのために,以下の2つの方法を実行した.まず第一に,テクスト自動解析ツールへオントロジー対応モジュールを実装することがあげられる.具体的には,同義語辞書,類義語辞書の拡張として,句,節,文,意味要素,解釈要素,概念,要点,意図,修辞特徴それぞれの水準における構成要素の辞書とタグ付け機構を実装した.そして第二に,模範事例オントロジーを作成した.すでに実装済みのテクスト自動解析ツールをもとに,複数のオントロジーを多層オントロジーとして参照しながらテクストの自動解析を行うモジュールを設計・実装した.また,日本現代文学と文芸批評の分野を取り上げ,模範的なオントロジーを構築する作業も同時に進めた.これらは,大量の文学テクストを俯瞰的でありながら緻密に「機械が読む」ことを可能とするソフトウェア・ツールを開発する目的のための基礎をなすものである.また最終的には,どのような文学研究室でも利用できるようなユーザ・インタフェイスを用意することで文学研究を科学的に行う可能性の実現を目指しているため,本年度は具体的な方法論を用いた研究を行いつつも,研究の根幹をつくり上げることに集中した.当初の計画は,ひと通り実行されている.平成25年度は,複雑ネットワーク解析への拡張,分野オントロジーの精緻化を実施する.具体的な手順としては,以下の2つがあげられる.1)当該分野のテクストを網羅的に収集し,分野の価値観を良く表す知識単位をメタデータや前後のコンテクスト情報も含めて抽出する.2)抽出された断片的な価値観に関わる表象を,相互の共起・依存関係から統合する.オントロジー化のための人材の確保が,先方の都合もあり予定していたよりもあまり早く進まなかったため,次年度に繰り越した部分がある.また次年度は,海外でのテクスト自動解析ツールの現状について視察を行う予定である.
半数体組織を利用した、針葉樹集団における遺伝的動態の解明

アカマツ天然集団において、花粉飛散と種子散布の両者を介した遺伝子流動やその遺伝的寄与を把握するため、平成15年平成19年の5年間で採取された自然散布種子(計1,709種子)を対象に、胚と雌性配偶体(種子親由来の半数体組織)の組織別にDNA分析を行い、花粉親及び種子親由来の両配偶子の遺伝的構成を正確に区別して評価した。主座標分析の結果、配偶子は由来親間で大きく分かれて分布し、それぞれが異なる遺伝的構成を有することが示唆されたことから、当該集団の種子散布段階における遺伝的多様性には、配偶子の遺伝的構成の由来親間での異質性が大きく寄与している可能性が考えられた。1.半数体組織の利用による、遺伝子流動把握への有効性(Iwaizumi, et. al.2007)針葉樹集団において、種子の雌性配偶体(種子親由来の半数体組織)の利用により、散布種子の花粉親および種子親の両由来親をどのくらい正確に特定できるのかを把握するため、アカマツの天然集団内で採取した種子を対象に、胚(2倍体)および雌性配偶体の組織別にDNA分析を行い、雌性配偶体の半数型の有(以下「MH法」)無(「従来法」)による2通りの方法で両由来親の特定解析を行った。解析を行った計204種子のうち、調査地内での各由来親の存在の有無やその調査地内での正確な特定が可能であった種子数は、従来法では計101種子(49.5%)であったのに対し、MH法では計188種子(92.2%)であり、MH法により両由来親特定の精度が向上した。アカマツのような、翼を持ち、高い散布能力を有する種子を生産する樹種については、遺伝子流動における花粉飛散と種子散布の両者を同時に評価することが重要と考えられるが、上記の結果から、当樹種の遺伝子流動の把握にはMH法のような分析手法が有効であることが示唆された。2.アカマツ天然集団における4年間の遺伝子流動(岩泉ほか2008)上記集団において、花粉飛散や種子散布の両者を介した遺伝子流動やその年次変化を把握するため、1.で述べた分析手法により、2003年2006年の4年間にわたり採取された自然散布種子(計1,235種子)を対象に両由来親の特定解析を行った。調査地内で由来親が特定されず、概ね100m以遠の親からの飛散・散布と推定された種子は、花粉親では4年間で約63%(2004年)73%(2003年)であり、花粉の飛散範囲には有意な年次変化がみられた。一方、種子親については4年間を通じて約2割であり、長距離の種子散布が一貫して、少なからぬ割合で観察された。これまで、針葉樹集団における遺伝子流動の把握は主に花粉飛散に焦点が向けられてきたが、今回、花粉飛散と種子散布の両者を同時に把握したことにより、アカマツの種子散布による遺伝子流動も無視できない大きさであることが示唆された。1.アカマツ天然集団における5年間の林分構造の推移(岩泉ほか2009)天然集団における遺伝的動態の把握に先立ち、当集団内に設定した林木遺伝資源モニタリング試験地(0.28ha)において、2001年2006年の5年間での林分構造の変化を解析した。優占樹種であるアカマツの生育本数密度は5年間で646.4本/haから582.1本/haへと約1割減少し、年平均枯死率は2.1%とやや高い割合で推移した。アカマツ個体の枯死が見られたサブプロット群(D群)と見られなかった群(S群)間で樹木個体の成長を比較したところ、D群においてアカマツ1個体当たりの胸高断面積の増加率が大きかった一方で、他の樹種の増加率には群間で有意差は見られず、現時点では、他の樹種の成長に対するアクマツの枯死の影響は見られなかった。上記集団において、花粉飛散と種子散布の両者を介した遺伝子流動やその遺伝的寄与、年次変化を把握するため、2003年2007年の5年間で採取された自然散布種子(計1,709種子)を対象に、胚と雌性配偶体(種子親由来の半数体組織)の組織別にDNA分析を行い、正確な両由来親の特定解析を行った。散布種子数は5年間で57.6個/m^2(2006年)318.0個/m^2(2003年)の間で変化し、2003年が結実の豊作年であった。

調査地内で由来親が特定されず、100m以上の飛散・散布距離と推定された種子は、花粉親では5年間で63.3% (2004年)72.3%(2003年)であったのに対し、種子親についても17.7%(2005年)25.7%(2003年)であり、花粉飛散だけでなく種子散布も介した活発な遺伝子流動が5年間を通じて観察された。また、集団外からの遺伝子流動は花粉親・種子親ともに2003年で大きく、豊作年でのより大きな遺伝的寄与が示唆された。1.アカマツ天然集団における2年間の当年生実生の動態(岩泉ほか2010)天然集団内の遺伝的動態に影響しうる、アカマツの更新動態を把握するため、2007年及び2008年の2ヶ年にわたり、当該調査集団内の、アカマツの林冠下(C区)と倒木の根返り跡(D区)にそれぞれ実生調査方形区を設置し、アカマツ当年生実生の消長を調査した。各年秋までの実生の生存率は、調査した2ヶ年ともに、D区(50.061.3%)のほうがC区(3.16.5%)に比べ高い値を示したことから、アカマツ天然林内での実生更新は、根返り跡のような、林冠が疎開され、林床が撹乱された箇所において可能であると推察された。2.アカマツ天然集団の種子散布段階における遺伝変異の年次間異質性(Iwaizumi et ai. 2010a, b)上記集団において、散布種子段階における花粉親及び種子親由来の両配偶子群の遺伝変異やその遺伝的寄与を把握するため、2003年2007年の5年間で採取された自然散布種子(計1,576種子)を対象に、胚と雌性配偶体(種子親由来の半数体組織)の組織別にDNA分析を行い、種子の各配偶子を正確に区別してその年次間での異質性を評価した。計10配偶子群(2由来親×5ヶ年)間での遺伝的異質性を主座標分析及び二元配置分子分散分析(Two-way AMOVA)により解析したところ、配偶子群は由来親間での遺伝的な変異が大きかった。また、年次間の遺伝的異質性は種子親由来の配偶子群のほうが大きかった。以上のことから、当集団の散布種子段階における遺伝変異の多様性には、1)配偶子群の由来親間での遺伝的異質性、2)種子親由来配偶子群の年次間での遺伝的異質性が大きく寄与しており、多数回の繁殖イベントにわたる遺伝子流動の寄与を評価する際には、花粉飛散と種子散布という遺伝子流動の両プロセスを、複数年次にて同時に把握する重要性が示唆された。
地球史におけるマグマ

本研究においては、初期地球を含めて地球史の中でマグマの果たした役割に関して初期地球におけるマグマオーシャンの実体を解明すること、マグマの形成による初期地殻の形成過程とマントルの進化過程を明らかにすること、マグマの生成によるマントル内部の不均質と大循環を解明することの三つを目的として研究を行った。マグマオーシャンの実体を解明する研究では珪酸塩多成分系(Mg2SiO4-Fe2SiO4,MgO-Al2O3-SiO2系)などの高圧下での溶融関係が実験的に明らかにされ、マグマオーシャンの組成、初期地球で生成したコマチアイトマグマの起源が解明された。またマグマオーシャンの形成にともなう地球核の形成過程を解明するために高圧下における金属鉄と珪酸塩融液間の元素分配の実験的研究が行われた。実験結果とマントルのNiやCoなどの親鉄元素の存在度を比較することによって、下部マントルに達する深いマグマオーシャン中での鉄と珪酸塩の平衡でマントルの親鉄元素存在度が説明できることが明らかになった。マグマの形成による初期地殻の形成とマントルの進化に関しては、イスア、ピルパラなど世界各地の始生代の地質体お綿密な調査と採取した岩石試料の化学分析が行われ、コマチアイトマグマの起源が明らかになり、始生代に於いてもプレートテクトニクスが働いていたことが明らかになった。また、始生代の玄武岩マグマを作るマントルが現在に比較して鉄に富んでいたらしいことが明らかになった。マグマの生成によるマントル内部の不均質お大循環の研究においては、高温高圧下でのマグマの密度測定が行われ、15-20GPa付近にマグマとダイヤモンドの密度逆転が存在することが実験的に明らかになった。また、マントル内部でのマグマと鉱物間の密度関係が明らかになった。これによるとカンラン石とマグマの密度逆転は予想に反して上部マントルの大部分の深さにおいて生じないようである。マントル内部における水の循環に関する研究が行われ、下部マントルでにおいて存在する高密度含水鉱物であるG相が合成され、単結晶構造解析がなされた。この相は水を15-18%も含みSiが6配位の席を占める点で特異な相であることが明らかになった。重点領域マグマ「地球史におけるマグマ」班では、初期地球を含めて地球史の中で、マグマの果たした役割を解明することを計画している。本班では特に以下の三つの課題に焦点を当てて研究を進めている。すなわち、(1)初期地球におけるマグマオーシャンの実体を解明すること、(2)マグマの生成による地殻の形成過程を明かにすること、そして(3)マグマ生成によるマントル内部の不均質と大循環を解明することである。具体的には、(1)高温高圧実験に関しては以下のような研究が行われた。マグマオーシャンやアーキアンのコマチアイトの生成などの初期地球の火成作用の諸過程を解明するための高圧下での珪酸塩系の融解実験としては、MgO-Al2O3-SiO2系及びMgO-FeO-SiO2系の研究が現在進行中である。また、初期地球の融解に伴う分化作用に大きな影響を与えるマグマの密度測定や、マントル内部におけるCO2-H2O流体の挙動を明かにするためのキンバライトの融解実験などが行われた。

初期地球のマグマオーシャンに伴って金属鉄の分離が進行し、核が形成された可能性がある。このように初期地球の重要な過程である核形成に関連して20GPaまでのFe及びFeSの融点の決定、高温高圧下で共存する金属鉄とマグマ、金属鉄と高圧鉱物、そしてマグマと高圧鉱物の間の元素分配の研究(ゆり本、大谷ら)なども行われた。また、(2)丸山らを中心とした地球史プロジェクトとして、イスア、ピルバラなど世界各地のアーキアンの地質帯の綿密な調査と採取した岩石試料の化学分析が行われ、コマチアイトの起源、アーキアンのテクトニクスの様式、この時代の火成岩を作り出すマントルの化学組成が推定された。そして、(3)上記(1)(2)を総合して、地球の初期進化を数値シミュレーションを行うために、ワークステーションが導入され、佐々木らによって予備的数値実験に着手されている。(4)さらに兼岡らにより巨大なホットプリュームの存在が推定されている南太平洋地域において代表的な海洋島からの試料採集がすでに行われ、これらの海洋島に産するマグマが由来するマントルの化学的特徴を明かにするために、希ガス同位体比の測定に着手された。また、火成岩に含まれる希土類元素をはじめとする微量元素の濃度を測定するための分析システム(ICP-MS)が導入され、牧嶋らによってすでに分析可能な状態に維持されている。珪酸塩モデル系の溶融実験を20GPa以上の条件で行い、Mg2SiO4-Fe2SiO4系の溶融関係を明かした。また、Mg2SiO4-H2O系の相関係を明かにした。特に20GPa以上の圧力下で含水F相とともにブルーサイトが安定に存在することを、始めて明かにした。この結果は、F相とブルーサイトが下部マントル最上部において存在することを示唆するものである。さらに、地球のマントル組成の融液の密度を。ダイヤモンドを浮きにする方法を新たに開発し、23GPaの条件まで明かにすることができた。マントル遷移層下部や下部マントル最上部においてダイヤモンドが浮き上がる事実は、ダイヤモンドの地球深部の起源に関する新しいモデルを与えるものである。太古代の地質体の調査を継続し、地質調査と採取した岩石の分析を行うことにより、始生代を代表するピルバラ地域の岩石類が海洋底玄武岩であることを明かにし、プレートテキトニクスが始生代にまで遡ることを明かにした。また岩石の分析により、始生代の海洋底玄武岩が現世のそれに比べて、より鉄に冨み、より未分化な組成をもつらしいことが明らかになった。この結果はさらに多くの地域の試料についての分析を行うことにより、さらに詳しい研究が必要であるが、この結果は始生代のマントルが鉄に冨み、より未分化であることを示唆するものであり、本重点領域研究の残された期間中にこの問題の解明を行いたい。高温高圧下における含水鉱物の安定性を解明するために、MgSiO-H20系の相平衡関係を明らかにした。その結果、23GPa以上の圧力で下部マントルの安定相であるMgOペリクレースとMgSiO3ペロブスカイトと共存して含水F相が安定に存在することが明らかになった。この結果は下部マントル最上部においては水は含水F相中に存在する可能性が大きいことが明らかになった。さらに、超苦鉄質のマグマの密度および粘性係数をダイヤモンド結晶を密度標準物質として測定した。その結果、マントル遷移層付近でダイヤモンドとマントル構成鉱物やマグマとの密度逆転が存在することが明らかになった。
障害児を養育する家族の発達と家族システム-発達過程と関連要因-

障害のある子どもを養育する家族の発達と家族システムを明らかにすることを目的に、Grounded Theory Approachに基づく継続的比較分析を実施した。具体的な分析には木下(2003)の提唱している修正版(m-GTA)を用い、分析テーマを障害のある子どもと社会をつなぐ家族のプロセスとした。対象者は、障害のある子どもの親36名(16組の両親と4名の母親)で、子どもは主に学童期の身体障害のある子どもであった。データ収集方法は、半構成的インタビュー法を用い、インタビュー内容を録音し、逐語録に起こしデータとした。倫理的配慮として事前に対象者に研究概要を説明し、プライバシーの保護や不利益を受けない権利等について保証し、了承を得てから研究を開始した。本研究で見出されたカテゴリーは、《わが子の感解》、《障害をとりまく社会への現実志向》、《"うちの家族"の形成(再形成)》、《障害のある子どもと社会をつなぐ方略》の4カテゴリーであった。親は障害のある子どもを育てるなかで、徐々に【この子はこの子】と《わが子の感解》をし、《障害をとりまく社会への現実志向》をしながら、一方で《"うちの家族"の形成》を行っていた。本研究における《"うちの家族"の形成(再形成)》は、<父母の"わたし"としての自己のゆらぎ>、<父母の自己の編みなおし>、<家族の暮らしをつくる>のサブカテゴリーからなり、家族の暮らしをつくる前に、父親、母親それぞれが自己の揺らぎを体験し、【自己の問い直し】や、【自己の編みなおし】をしていくことが特徴であった。そしてこれらのプロセスの中で徐々に、親は子どもと社会の関係を捉え、《障害のある子どもと社会をつなぐ方略》を用いるようになっていた。親は子どもの障害を通して、子どもや社会、自己に向き合いながら"うちの家族"を形成し、"障害児"という特別な子どもをもつ特別な家族としてではなく、障害児もいる家族として社会に踏み出していることが明らかになった。本年度は、4年計画の1年目であり、研究実施前の準備としての専門知識のヒアリング、文献検討、および予備研究の実施と分析を経て、障害児通所施設や医療機関の協力を得て対象者にアクセスし、本研究データの収集、分析を計画した。まず専門知識のヒアリングについては、小児科・NICU医師、障害児療育センター所長および看護婦長、障害児通園施設の園長や主任看護婦からレビューを受けた。また、研究手法については、グラウンデッドセオリー・現象学・ライフストーリーに関する文献検討を行うとともに、質的研究方法の研究会に参加し、本研究法への考察を深めた。予備研究として、レイニンガーの文化ケア理論の考え方を参考に、NICUおよび障害児療育センター乳幼児通園部門で母子(その他の家族も含む)と専門職に参加観察を行った。その結果、対象者の選定には後者の障害児療育センターで協力を依頼することが適当と考えられ、引き続き乳幼児通園部門で参加観察を行った。乳幼児通園部門に通う子どもは、発達障害の疑われる子どもから重度重複障害の子どもまでと障害のレベルや種類が幅広いため、当初それぞれの子どもと家族の特徴を知るために全17クラスのうちの9クラスで参加観察を行った。その後重度重複障害と肢体不自由を含む発達障害の3クラス20組の母子に焦点をあて、通園プログラムや食事場面での母子の様子、専門職との関わりについて参加観察を実施した。現在、参加観察した母子を対象に、インタビューと今後の研究参加の依頼を行っているところである。

今後、参加観察データや参加観察時の面談丙容も加味しながら、それぞれの子どもと家族のインタビューを継続して実施し、対象家族のデータ収集と分析を平行して行うという継続的比較分析法に基づき分析を行う予定である。分析にあたっては、質的研究方法に精通した研究者にスーパーバイズを受けながら行う予定である。また、継続的比較分析法において、research questioniに基づいて、あらたな対象者を加えて、分析していく可能性も考えられる。障害児を養育する家族の機能と発達過程について明らかにすることを目的に、本年度は、昨年度参加観察を行った障害児療育センターに通園する障害児家族を中心に研究協力を依頼し、了承の得られた8名6家族にインタビューを実施し、その結果をグラウンデッドセオリーアプローチの継続的比較分析法を参考に分析しているところである。対象者は、幼児期の障害児をもつ家族6名(5家族)と学童期の障害児をもつ家族2名(1家族)で、うち父親2名、母親6名であった。また、全て核家族であったが、1家族は離別による単親であった。子どもの障害の程度は、重度重複障害児が3名、軽度中度の重複障害児が3名であった。障害のある子どもをもつ家族は、子どもが乳幼児期にある時には、母親は子どもの障害を受けとめることや日々の養育に精一杯であった。子どもが乳幼児期にある母親は、家族の中で障害のある子どもを中心に生活していたが、一方父親は、障害児と母親の枠の外から、主に母親に関わるとともに、他の子どもなどの家族メンバーを気遣いながら生活していた。対象者数が少ないので断定はできないが、母親は障害児の専属ケアラーとして、父親は母親と他の家族メンバーの調整役としての機能があり、さらに、父親の役割の程度は祖父母の支援の有無や程度によって違ってくると推測された。また、障害児の家族の機能として、障害のある子どもを家族が社会の中に位置づけていく、子どもを社会につなぐといった機能があることが示唆された。今後は、理論仮説を検証していくために、対象者数、特に家族員としての父親の数を増やし、継続的に比較分析を行っていくとともに、社会との相互作用の視点を加え、あらたに学童期にある障害児の家族のサンプリングを実施し、障害児の家族特有の機能についても分析をしていくこととする。障害児を養育する家族の機能と発達過程を明らかにすることを目的に、昨年度に引き続き、今年度はあらたに学童期にある障害児の家族のサンプリングを計画し、了承の得られた7家族に対してインタビューを実施し、その結果をグラウンデッドセオリーアプローチに基づいて、継続的比較分析を実施しているところである。対象者は、学童期の障害児をもつ家族7家族13名で、うち母親7名、父親6名(残りの1名については今後面接予定)であった。子どもの障害の程度は、中度重度(身障手帳1種1級2級)の重複障害であり、1名は後天的障害であり、7名は先天的もしくは出産時の原因による障害であった。家族形態は、両親と子どもの核家族が6家族、1家族は祖母のいる拡大家族であった。母親はすべて専業主婦であり、父親は職業に就いていた。子どもが障害児のみの家族は3家族で、うち2家族は一人っ子であり、残りの1家族は2人の子どもとも障害児であった。きょうだいのいる4家族のうち、障害児の上にきょうだいがいる家族は1家族、障害児の下にきょうだい(妹か弟)がいる家族は3家族であった。
1960年代以降の現代アメリカ演劇についての比較文化的研究

本研究の目的は、1960年代以降の現代アメリカ演劇の諸相を比較文化的に4年間の期間で明らかにすることにあった。しかし、研究開始時にも述べたように、わが国における演劇研究は諸外国に比べて遅れており、特にアメリカ演劇研究の分野では、研究者の数それ自体が研究対象分野の大きさに比べて少ないことがその特色としてある。そのため、基礎資料の収集に予想以上の時間がかかることになった。研究期間中、わたしは何度か渡米をして、わが国の図書館等では収集不可能な資料を入手するなどの努力を怠らなかったが、結果としては基礎資料の収集はまだ不十分であるということになった。しかし同時に、少なくとも情報レベルでは、わが国ではほとんど知られていないトニー・クシュナーのような劇作家やレザ・アブドーのような演劇作家の活動をわが国に紹介することができた、わが国におけるアメリカ演劇研究の発展に多少とも貢献することができたと自負している。当該研究中にもそのような方向性が確認されたが、現代のアメリカ演劇は、グローバル化の時代にあって、間文化的で以前より複雑な様相を見せていることも確認できた。と同時に、アメリカ演劇文化の間文化性というものにどのような固有の特徴があるのか、ということについては、たとえば日本の現代演劇文化の存在論的位相との比較などの方法を通して、これからも探求していくべき課題であろうかと思われる。それはまた、戯曲研究を中心にした狭義のテクスト研究だけでは捉えられない、より広い視野から現代アメリカ演劇実践を俯瞰する必要性を改めて確認させてくれることにもなったことを最後に付け加えておきたい。本研究の目的は、1960年代以降の現代アメリカ演劇の諸相を比較文化的に4年間の期間で明らかにすることにある。初年度に当たる平成11年度は、主として基礎資料の収集を行なった。今年度については、交付申請書で述べたように、研究の主眼は指導的立場にあるニューヨーク大学のリチャード・シェクナー教授とウイスコンシン大学のハーバート・ブラウ教授の2名と密なコンタクトを取りながら資料収集の方向性を定めることにあった。そのプロセスで、わが国の図書館等にある資料では、この研究を推進していくのはむずかしいと考え、設備・備品とともに消耗品として予定以上に大量の図書・雑誌類を購入する必要が生じた。その内容は主として近年、資料の出版が盛んになった60年代以降のアメリカの諸芸術ジャンルにまつわるもので、比較文化的な視野をこの研究に持ち込む前に、まず当該アメリカの研究資料の収集に今年度の予算のほとんどを費やすことになった。その資料収集・整理の過程で明らかになったことは、同時代のアメリカ演劇についての研究を進める上でのヨーロッパ芸術史との複雑な関係を解明する必要性である。基本的には1920年代のいわゆる前衛芸術運動との関係を歴史的・比較文化的に検証しなければ、当該研究の目的を達成することはできないという感触を得たのが、今年度の研究の成果といえる。これまでの先行研究でも、20年代のいわゆる「歴史的アヴァンギャルド」と60年代アメリカの実験演劇については、理念上のつながりが指摘されてきたが、ドイツ・バウハウスのアメリカ的展開やジョン・ケージ等が活躍したノースキャロライナ州のブラック・マウンテン・カレッジにおける諸芸術実践における具体的な人々のつながりも、かなり重要な要素を構成していることがはっきりしてきたのである。来年度以降は、このヨーロッパとアメリカの関係性の検証にさらに時間を費やしたい。なお、今年度は当該研究者の本務校における役職のため、交付申請書で申請した海外渡航を果たすことができなかったが、その分、予想以上に充実した資料を収集できたことを報告しておきたい。2年目に当たる平成12年度は、基礎資料収集を昨年度に続いて行なった。

今年度については、昨年度同様、本研究の指導的立場にあるニューヨーク大学のリチャード・シェクナー教授とウイスコンシン大学のハーバート・ブラウ教授の2名と密なコンタクトを取りながら資料収集をさらに進めた。そのプロセスで、わが国の図書館等にある資料では、この研究を推進していくのはむずかしいと考え、設備・備品とともに消耗品として継続して図書・雑誌類を購入する必要が大きかった。その内容は60年代以降の欧米演劇の基礎資料と日本の現代演劇についての基礎資料であった。同時に、資料整理の作業を開始し、研究補助を得て、データベース化の作業も今年度の終わり頃には開始することができた。その資料収集・整理の過程で明らかになったことは、同時代のアメリカ演劇についての研究を進める上でのヨーロッパ芸術史との複雑な関係とともに、日本を中心とするアジアの演劇実践や演劇をめぐる思想との影響関係を解明する必要性である。基本的には、一方で1920年代のいわゆるヨーロッパの前衛芸術運動との関係を歴史的・比較文化的に検証し、同時に、60年代以降のアメリカ演劇が吸収していった東洋演劇の影響がいかなるものであるかを明らかするための資料収集の作業がはじめることができた。これまでの先行研究では、東洋演劇の具体的影響は明らかにされてきたが、今年度の研究成果として、単に影響ということにとどまらず、文化帝国主義的な諸問題を考えなければ、60年代以降のアメリカ実験演劇における東洋演劇の位置をはっきりさせることができないことがはっきりしたと思う。来年度以降は、この(「理想」としての)アジアとアメリカの関係性の理論的検証にさらに時間を費やしたい。本研究の目的は、1960年代以降の現代アメリカ演劇の諸相を比較文化的に4年間の期間で明らかにすることにある。3年目に当たる平成13年度は、基礎資料収集を昨年度に続いて行なった。その一方で、2001年9月のアメリカ合衆国における同時多発テロ事件のために、10月の渡米はあわただしいものとなり、研究についてのレビューを受けるというよりも、今後の同国における演劇研究のあり方そのものについての興味深い話を、本研究の指導的立場にあるニューヨーク大学のリチャード・シェクナー教授その他からいろいろと聞くことができた。その結果、さらなる資料収集と同時に、国内の演劇研究者との連携をどのようにとってゆくかという同時代的課題も浮上し、京都造形芸術大学に創設された舞台芸術研究センターにおいて、周辺領域の研究者や実践化とのミーティングを持ち、今後の研究の進め方について、さまざまな示唆をいただくことにもなった。今年度の研究成果といえるものは、まずだいいちに「グローバリゼーション」という歴史過程のもと、アメリカの現代演劇と日本の現代演劇の比較研究を進めることが中心課題として認識され、さらには、アメリカの現代演劇の日本への紹介、あるいは日本における演劇研究・批評の水準を国際的なものへと引き上げる、というような課題が視野に入ってきた。そのため、そのようなテーマで、雑誌に論文を計4本執筆して発表することになった。
超高分解能ホログラフィ-電顕法による磁性材料の原子レベル微細構造と磁化機構の解明

高分解能電顕による結晶構造像と対応づけらた磁区や磁壁の詳細な観察は、磁化機構の解明に有力な手がかりを与える。これが可能な最も高い空間分解能が期待されるのは電子線ホログラフィ-である。電子線ホログラフィ-には基本的に干渉性の極めて高い電子源と、干渉を行わせるための電子線複プリズムを必要とする。本研究では、(1)200KV電顕の電子銃を高干渉性の電界放射電子銃に改造して0.1nmの超高分解能をもつホログラフィ-電顕を実現する。(2)デジタル画像処理により、電子レンズの収差による歪みを補正した結晶構造像と、試料の磁束分布を表す位相差顕微鏡像を同一のホログラムから再生できるシステムを作る。(3)このシステムを用いて種々の磁性薄膜について、微細構造と磁化機構との関連を研究することを目的とした。(1)の電界放射電子銃については、高輝度、長寿命の割に比較的真空度についての要求度のゆるいW(100)/ZrO電界放射陰極の開発と複プリズムの製作を行なった。繊維構造をつWシ-トを特定方位に切り出して所望の単結晶チップを得る当研究室で開発した方法をもとに実験を行い、(100)面からの強い安定した電界放射ビ-ムを得るこに成功した。200KV電顕は購入した状態では5×10^<-6>Torrの真空度であったので、タ-ボ分子ポンプを付加し、ベ-クなしで2×10^<-7>Torrまで改善した。ベ-キングを行えば、10^<-8>Torr台に入る筈で、近く、これに前述の電界放射陰極を取付ける。複プリズムの製作は予定通り進み、普通のLaB_6陰極を用いて、数10本の干渉縞は得られている。(2)のデジタル画像処理プログラムもほぼ完成し、ホログラムとそれからの再生像を電計機でシミュレ-トすることができるようになった。これについてはすでに論文に発表した。(3)の磁性薄膜の研究は時間が限られ、今後の継続課題として残された。
福祉分野における磁気刺激システムの開発

本研究では、低周波磁気刺激技術の福祉機器分野への応用を探ることを目的とし、磁気刺激により最も効果が期待される1高齢者の排便促進、2難聴者の聴覚支援のための福祉機器開発をめざし研究を行った。(1)弱い磁場で磁気刺激を行うための効果的な磁場発生用コイルの配置、(2)ラットを対象とした生体への磁気刺激の可能性、(3)ヘルムホルツコイルで発生した一様な磁場中に磁性体を置くことによる局所的な磁場増強の可能性を確認し、交流磁気刺激の福祉分野へ応用可能性が示された。本研究では、未だほとんど研究されていない低周波磁気刺激技術の福祉機器分野への応用を探ることを目的とし、磁気刺激により最も効果が期待される1高齢者の排便促進、2難聴者の聴覚支援のための福祉機器開発をめざし研究を行っている。磁気刺激は、体外から磁場を印加することによって生じる渦電流により神経が刺激されると考えられているが、渦電流が神経を刺激する原理については詳細が明らかにされていない。本年度は、排便促進のための仙骨神経および聴覚支援のための聴覚神経の2つの刺激対象において,共通に検討すべき磁場の印加方法についての検討を行った。特に、印加対象とする神経が通る穴のサイズ、神経が通る穴に対する磁場の角度について検討した。モデルとして、厚さ5 mmのアクリル板にΦ1mm、Φ5mm、Φ10mmの穴をあけたものを製作し、モデルに対する磁場の印加角度を0°から90°まで15 °刻みで変化させたときにモデルの穴両端に生じる渦電流の電流密度の違いを計測した。その結果、Φ1mmのアクリル板での測定結果は、板無しの測定結果の26倍の電流密度が計測された。また、磁場に対する角度の実験では角度を傾けていくにつれモデルの穴両端の電流密度は上昇していくことがわかり、電流密度が1番大きくなった90°の電流密度は1番小さかった0°の電流密度の2.3倍であった。よって効果的な磁気刺激のためには,神経が収まっている穴の軸に対してできる限り90°に近い角度で磁場を印加することが望ましいことが明らかになった。本研究では、未だほとんど研究されていない低周波磁気刺激技術の福祉機器分野への応用を探ることを目的とし、磁気刺激により最も効果が期待される1高齢者の排便促進、2難聴者の聴覚支援のための福祉機器開発をめざし研究を行った。本年度は、コイルで発生する磁場により刺激対象近傍に限って刺激できるようにするため、磁性体により刺激対象近傍の磁束密度を高める方法について、有限要素法解析ソフト(ANSYS)による磁場解析を行った。また、交流磁気刺激の生体への効果を検証するため、1高齢者の排便促進に注力し、ラットに対して交流磁気刺激を行い、排便量の計測を行った。なお、本実験は、動物実験実施機関である国立成育医療研究センターの承認を受けて行った。(動物実験承認番号:A2013-009-C01)2難聴者の聴覚支援については1の装置を基盤とし倫理審査を検討した。ANSYSによる解析では、刺激対象付近の磁束密度の空間変化率のシミュレーションを行った。排便促進のための仙骨周辺部の刺激を想定したモデル化を行い、長さ10-50 mm、直径20-100 mmの円柱磁性体が磁束密度の空間変化率に与える効果について考察した。これらの結果から、磁性体を生体に近づけ、磁性体長を長くし、刺激対象の大きさより小さな磁性体直径をとることで刺激対象近傍の磁束密度を局所的に大きくできることが分かった。ラットに対する交流磁気刺激の実験では、3日間ずつの刺激前区間、刺激区間、刺激後区間の計9日間、磁気刺激を行うラット2匹と磁気刺激を行わないラット2匹の計4匹に対して一日当たりの食事量に対する排便量の比を算出したところ磁気刺激を行ったラットの刺激区間の値が大きくなり、排便量が増加することが観察された。また、磁気刺激を行ったラットの刺激区間の便は刺激していない区間と比べ、水分量が多く外観上の違いも観察された。本研究では、未だほとんど研究されていない低周波磁気刺激技術の福祉機器分野への応用を探ることを目的とし,磁気刺激により最も効果が期待される(1)高齢者の排便促進,(2)難聴者の聴覚支援のための福祉機器開発をめざし研究を行っている。磁気刺激は,体外から磁場を印加することによって生じる渦電流により神経が刺激されると考えられているが,渦電流が神経を刺激する原理については詳細が明らかにされていない.本研究では,渦電流により神経細胞内外に生じる電位差が細胞の活動電位に達した際に,刺激が起こると仮定し,渦電流によって電位差が生じる条件について検討を行った.

電位差は電荷密度の差と考えることができ,渦電流密度が異なる2点間に電位差が生じる.本年度は,2つの刺激対象についてモデルを立て,どのような点において渦電流密度の差が生じるか実測した.(1)高齢者の排便の促進:刺激対象として排便を司るとされている仙骨神経周辺部を穴の開いたアクリルブロックでモデル化し,仙骨モデル周りの渦電流密度を計測した.仙骨モデルに対し,磁場を印加したところ,モデルにあけた穴の入り口付近で渦電流密度の変化率が最大となることが計測された.また,磁気刺激用のコイルとモデルとの位置関係を変え,渦電流密度の変化率を計測したところ,仙骨孔が磁場の変化率が最も大きくなる位置にある場合に最も大きくなった.(2)難聴者の聴覚支援:刺激対象として,人工内耳で刺激されている蝸牛内鼓室階のらせん神経節付近をモデル化した.鼓室階と鼓室階に隣接する神経をそれぞれ太さの異なるアクリルパイプでモデル化し,神経モデルに対して電位差が生じるような磁場の当て方を検討したところ,鼓室階モデルと神経モデルの中心を結ぶ方向に磁場発生用コイルの軸が向くように磁場を印加すると,最も大きな電位差が発生することが計測された.初年度の結果から磁気刺激の評価方法を変更したことに起因し、行うべき基礎評価が新たに生じたため。ただし、当初想定していなかった新たな知見は得られている。研究を進める過程で,渦電流の大きさだけで磁気刺激の実現可能性を評価できないことが分かったが,刺激方法について磁気刺激用コイルと刺激対象の位置関係についての知見が得られたため,おおむね順調に進展している.計画からやや遅れているが、当初想定していなかった新たな知見に基づき、動物・人への応用へ向け、装置設計を行っていく。刺激対象の形状を考慮し,刺激方法について更なる基礎的なデータ収取が必要となるため,動物実験に入る前に基礎的な検討を重点的に行う.本年度は,コイルと対象との位置関係に着目し,基礎的なデータを取得した.次年度は,磁場の強度に着目し,コイルのサイズを含めた形状の検討や複数個用いた場合の効果について検証する.新たに発生した基礎評価や現在課題となっている渦電流密度が小さいという問題解決のための消耗品として、磁性体やコイルの材料となる線材を購入予定である。次年度の研究費は,主に消耗品費として利用する.本年度に引き続き,生体モデルに使用する樹脂材料や生理食塩水,コイル試作に必要なワイヤを購入する.また,実験系改良のための電子部品や移動ステージ,コイル冶具作成のための板材や樹脂ネジ等を購入する.
神経原性慢性疼痛における軸索イオン電流測定:病態に基づく治療と客観的評価法の確立

慢性疼痛は日常生活の支障となる疼痛であり患者のquality of lifeを著しく障害する。末梢神経疾患を原因とする疼痛の発現には、軸索再生に伴うNaチャネルの過剰発現による興奮性増大が関与する。本研究は、コンピューター制御軸索機能検査法を神経原性慢性疼痛患者の末梢感覚神経に応用し、疼痛の病態としてNa電流増加による軸索興奮性の増大をヒトにおいて示した。さらに、Naチャネル阻害薬によりNa電流が疼痛の改善とともに低下することを示し、疼痛の程度をNa電流によりある程度定量的に評価する系を確立した。コンピューター制御軸索機能検査法は軸索イオンチャネル機能を非侵襲的かつリアルタイムに評価できる唯一の手法である。本研究は、軸索機能検査法を神経原性慢性疼痛患者の末梢感覚神経に応用し、軸索興奮性増大の病態への関与を症例ごとに定量的に評価する系を確立し、病態機序に基づいた治療法の選択と、治療効果の客観的評価法を確立することを目的とする。本年度は、糖尿病性末梢神経障害患者81名において、軸索機能検査を行い、器質的変化の程度と軸索Na電流増大及び疼痛の程度が関係することを示した。また、ADLの障害になる強い疼痛を有する患者において軸索Na電流を亢進し、Naチャネル阻害薬の投与により、Na電流の低下と疼痛の改善が得られることを示し、薬理効果の客観的な評価を行う系を確立した。以上の結果について論文として国際誌に公表した。初年度に、末梢神経障害患者における軸索Na電流の増大と神経原性疼痛の関係を示し、さらに軸索Na電流測定による治療効果の客観的な評価系の確立を行い、以上の成果を国際誌に公表した。今年度は、化学療法剤による神経原性疼痛の機序の検討へと研究を発展させた。シスプラチン、ボルテゾミブ、ビンクリスチンをはじめとする化学療法剤の投与予定の患者15名を対象に治療前から前向きに臨床症状を調査した。ボルテゾミブによる末梢神経障害が最も早期に出現し、かつ重症度も高いことがわかった。そのため、同薬剤に対象を限定し、治療前から経時的に軸索イオンチャネル機能をモニタリングするプロトコールを計画し、現在、症例を蓄積中である。
量子化学計算による高度処理での有機微量汚染物質の反応経路解析

現代社会において日々新たな有機化合物が開発されていく中で、水処理場に流入する有害物(農薬、医薬品など)は今後も増加の一途を辿ることが予想され、それらを一つ一つ実験的に調べるには膨大な人手と時間を有する。そこで、本研究では高度水処理において有機微量汚染物質がどのような反応経路で分解され、生産される中間生成物について包括的に評価可能な量子化学的計算法を開発する。