hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エンドトキシンショックに対する受動免疫療法の試み

リポポリサッカライド(LPS)の種々のエピトープに対するマウスのモノクローナル抗体(mAb)を作製し、エンドトキシン血症に対する受動免疫の有効性とその免疫学的機序に関して研究した。ELISA法にて抗OmAb(IgG3)は同種菌由来のLPSとのみ反応したが、抗RmAb(IgGl)はK.pneumoniae由来のLPSを除く種々のLPSとの交差反応性を示した。抗LipidA mAb(IgG3)には本実験系のすべてのLPSと交差反応が認められた。1.抗OmAbおよび抗RmAbの予防的投与により(1)家兎に誘導される発熱の第2相が抑制され、また(2)D-galactosamineにて感受性を高めたマウスに惹起したエンドトキシンショックが改善された。2.LPSの活性化マクロファージに対するTNF産生誘導活性は抗OmAbおよび抗RmAbによって抑制され、防御活性との関連が示唆された。3.一方、抗OmAbと抗RmAbの前投与によりマクロファージのIL-1産生はむしろ増強する傾向を示した。またLPSのPGE_2産生誘導活性に関しては、抗OmAbはそれを減弱し、抗RmAbは促進するという全く逆の影響を示した。4.ショ糖濃度勾配遠心法を用いた免疫複合体の分析では、抗OmAbはLPSと19S以上の大きい免疫複合体を形成したが、抗RmAbとLPSの複合体は9-10s程度であった。5.抗LipidA mAbはLPSの種々の生物活性に対して有意な影響を与えなかった。以上の結果より、1.種々のLPSによって引き起こされるエンドトキシン血症に対して抗RmAbが最も有効であること、2.抗体によるTNF産生の抑制がエンドトキシン中和機序に何らかの役割を担っていること、3.抗OmAbと抗RmAbのエンドトキシン中和機序には明らかな相違があるが、ともに抗体結合によるLPSミセルの形態的変化が関与していること、が示唆された。エンドトキシンショックの原因であるダラム陰性菌由来のリポポリサッカライド(LPS)のO特異多糖, Rコア多糖および,リピドA部分に対するモノクローナル抗体(mAb)を作製した.抗OmAbの作製にはサルモネラミネンタ由来のLPS,抗RmAbには大腸菌変異株J5,抗リピドAmAbには合成リピドAをそれぞれ免疫原として, Balb/cマウスにフロイド,コンプリート・アジュバンドと伴に腹腔内投与し,得られた脾臓細胞をポリエチレン・グリコール法にて,マウス骨髄腫細胞株, SP2/O・Ag14を融合させた.抗RmAbおよび抗リピドAmAbの作製には従来の方法を応用し,高分子蛋白であるKeyhole limpet hemocyaninと結合させた形で免疫した.その結果,抗OmAb(IgG3),抗RmAb(IgG1)および抗リピドAmAb(IgG3)が確立した.各mAbの種々のLPSに対する交差反応性および抗体価の測定は酵素免疫測定法(ELISA法)にて行った.その結果(1)抗OmAbは同種菌由来のLPSのみと反応し,他のLPSとはほとんど交差反応性を示さなかった.

(2)抗RmAbはクレブジェラニューモニエ由来のLPSを除く4種のLPSを除く4種のLPSと交差反応性を示し,その反応性はほぼ同等であった.(3)抗リピドAmAbは広い交差反応性を示し,本実験に用いた5種のLPSすべてと反応し,特にリピドA自身に対する反応性はその100倍にも達した.今後,確立した各mAbを用いて,マウスおよび家兎に誘発したエンドトキシン血症に対する受動免疫の有効性を検討するとともに, LPSの示す種々の生物活性に対する各mAbの効果を調べ,エンドトキシン中和機序に関して研究する.昭和62年度に作製したエピトープの異なる種類の抗リポポリサッカライド(LPS)モノクローナル抗体(mAb)を用いて、エンドトキシン血症に対する受動免疫の有効性を検討するとともに、LPSの示す生物活性に対する各mAb影響を調べ、エンドトキシン中和機序に関して研究した。1.LPS投与により第2相反応が抑制された。2.D-galactosamineにて感受性を高めたC57B1/6マウスに惹起したエンドトキシンショックに対し、抗OmAbと抗RmAbに明らかな防御活性が認められた。3.1および2の両実験系において抗Lipid A mAbには防御活性が認められなかった。4.抗-Oおよび抗-RmAbの前投与はIL-1産生をむしろ増強する傾向を示し、エンドトキシンショックや家免における第2相発熱反応に対する抑制効果とは相関しなかった。5.LPSの活性化マイクロファージに対するTNF産生誘導活性は抗Oおよび抗R抗体で有意に抑制された。6.抗O抗体はLPSのPGE_2誘導能を著しく抑制するのに反し、抗R抗体には逆にこれを増強する活性が認められ、両抗体のエンドトキシン中和機序の相違が示唆された。7.ショ糖濃度勾配遠心法を用いた免疫複合体の分析において、抗OmAbはLPSと少なくとも19S以上の大きい免疫複合体を形成したが、抗RmAbとLPSの複合体は9s程度、抗Lipid A mAbのそれは14s程度であり、このことは6.の結果を裏付けるものと思われた。以上の結果より、in vivoではLPSのミセル化によりLipid A ipitopeが遮断されるため、抗Lipid A抗体による防御を不可能にしていると考えられる。これに対し、LPSミセルの最外層をなすP多糖領域に対する抗体とLipidA部分に隣接するRコア多糖領域に対する抗体にはそれぞれ異なった機序によりLPSのTNF産生誘導活性を減弱させ、抗エンドトキシン作用を発揮するものと結論される。
量子ドットへのマイクロ波照射効果

今年度は2種類の量子ドット構造(単一量子ドット構造と量子ドット配列構造)を作成し各々にマイクロ波を印加した実験を行った。a)マイクロ波印加用のマイクロストリップラインを有する単一量子ドット構造においてはクーロン障壁振動のマイクロ波変調信号の周波数依存性を調べた。印加周波数範囲は1GHzから10GHzであるがこの周波数範囲ではマイクロ波の印加効果は古典的なものであり振幅電場がドット形成のためゲートに印加している負の電圧に重畳されゲート電圧の変調として現われている。このような解釈で各クーロン振動ピークの分離が説明できた。にもかかわらずクーロン振動変調に周波数依存性が観測された。これはドットを含めたマイクロ波回路のインピーダンスが発振周波数に対し共鳴的に変化することにより理解できた。これは単一量子ドット構造設計ならびに応用に関して重要な示唆を与えるものと考えられる。b)量子ドット構造を数千万以上規則的に並べた量子ドット配列構造の遠赤外磁気光吸収測定にはエッジプラズモン的に振る舞うモードがある事は知られている。このモードの吸収ピークのピーク位置ならびに吸収線形が量子ホール効果状態にあるエッジ電子のフィリングファクターを反映し振動的に振る舞うことを実験的に観測できた。Heitmann等は遠赤外フーリエ分光法により吸収ピークのエネルギー位置を一定磁場下で調べ磁場に対し振動していることを報告している。我々は遠赤外レーザーを用いて一定波長下で吸収ピークを観測しその磁場変化をもとめ振動を観測した。この方式はSN比もよく時間分解測定も可能なためエッジ状態にある電子間の相互作用理解に対しより多くの有益な知見を与えるものと期待できる。現にパルスバンドギャップ光励起後の吸収の時間変化信号において大きなピークシフトを観測しているがこれも電子電子相互作用の変化に伴うものと思われ量子ホール効果の理解に寄与を与えるものと思われる。
亜鉛の腸膵循環と膵機能における役割

「目的」1モルモットの膵臓及び膵管からmRNAを抽出し、亜鉛トランスポーターの発現を検討した。2亜鉛欠乏がマウス単離小葉間膵管の水分泌に及ぼす影響を検討した。「方法」1モルモットの膵臓及び実体顕微鏡下で単離した直径約100 μm膵管からmRNAを抽出し、亜鉛トランスポーターであるZip(1,2,4,5,6,7,8,14)及びZnT1についてRT-PCRを行った。2C57BL/6マウスに、生後6週よりCA-1(高たんぱく粉末飼料、日本クレア)、8週よりCE-2(スタンダード粉末飼料、日本クレア)、9週から7日間CE-2又はF2ZnDD(亜鉛欠乏粉末飼料、オリエンタル酵母工業)を与えた。膵臓を摘出し、実体顕微鏡下で直径約100 μmの小葉間膵管を単離後、一昼夜培養した。両端が閉じて内腔に分泌液が貯留した単離膵管を、倒立顕微鏡のステージ上で、37°CのHCO3--CO2緩衝液で表層灌流した。経時的に明視野像を取得し、管腔内容積の変化から水分泌速度を求め、膵管上皮の単位表面積当たりで表した。「結果」1モルモット全膵では解析した全ての亜鉛トランスポータのmRNA発現が認められたが、膵導管ではZip2の発現が認められなかった。一方、膵導管で明らかな発現が認められたZip4は、全膵でのバンドは薄かった。2通常(亜鉛含有)食を与え続けたマウスの膵管では、forskolin(10μM)刺激下の水分泌速度は1.24±0.44nl min-1 mm-2(mean±SD、n=3)であり、ZnCl2(10μM)を表層灌流液に加えると43.1±15.5%減少した(p<0.05)。亜鉛欠乏食を7日間与えたマウスの膵管のforskolin刺激下の水分泌速度(0.91±0.05、n=6)は通常食に比し有意に(p<0.05)遅く、ZnCl2を表層灌流液に加えると66.6%±7.8増加した(p<0.05)。亜鉛は多くのタンパク質の活性中心であるとともに、細胞内情報伝達を担っており、生命に必須の微量元素である。欠乏すると全身に様々な障害が起こる。一方、タンパク質に結合していないfreeのZn2+は、イオンチャネルの阻害などの金属毒性を持つ。亜鉛は、小腸で吸収され、主に膵液中に排泄されるという特徴的な腸膵循環を示す。亜鉛の欠乏と、亜鉛が集積する臓器である膵臓の内外分泌機能障害が関連することは以前から知られている。本研究の目的は、亜鉛がその集積臓器である膵外分泌腺の機能に果たしている役割と、膵臓が亜鉛の毒性から自身を保護しているメカニズムを明らかにすることである(1) HCO3-・水分泌におけるZn2+の作用;モルモットの膵臓より直径約100μm、長さ約500μmの小葉間膵管を単離した。この膵管を3時間培養すると両端が閉じて内腔に分泌液が貯留した。この膵管を倒立顕微鏡下で37°Cで表層灌流し、CCDカメラにて1分間隔で明視野像を取得し、管腔部分の面積を測定した。管腔面積から管腔内容積を算出し、その変化率から1分間毎の水分泌量を求めた。HCO3--CO2緩衝溶液で表層灌流すると基礎分泌を認め、ZnSO4(10μM)に加えると水分泌量は徐々に減少し吸収へと転じ、水分泌量は減少した。ZnSO4を除くと徐々に水分泌量は増加した。次にZnSO4(1μM)を灌流液に加えると水分泌量は、基礎分泌に比し、減少した。ZnSO4を除くと10μMと同様に徐々に水分泌量は増加した。セクレチン(1nM)刺激下でもZnSO4(10μM)を灌流液に加えると水分泌量は減少した。セクレチン(1nM)刺激下に、ZnSO4(1μM)を灌流液に加えても水分泌量は、減少した。Zn2+の水分泌抑制作用は強く、血中Zn2+濃度レベルの10μMから始めて、かなり低濃度のZn2+濃度まで、Zn2+の影響がなくなるまで、濃度を変えて実験を行わなければならない必要があり、実験回数をかなり必要としたため。また、生体内ではZn2+はfreeでは存在しないため、Zn2+に結合しているタンパク質による影響も考慮し、生体内でのいろいろな結合タンパクを実験した。これによってかなり実験回数を要してしまった。亜鉛は、小腸から吸収され、腸上皮細胞内ではメタロチオネインやアミノ酸と結合し、血中では主にアルブミンと結合した状態で存在し、膵腺房細胞から膵液中に排泄される。前年度の研究実績の報告書では、モルモット単離膵管を用いて、ヒトの血清亜鉛濃度と同レベルの110μmのZn2+が、濃度依存的に、強力に膵導管細胞の水分泌(溶液分泌)を抑制することを報告した。Zn2+が血中ではアルブミンと結合することから、今年度は、膵導管細胞の水分泌に対し亜鉛及びアルブミンが与える影響を検討した。「方法」

モルモットの膵臓より、実体顕微鏡下で鋭利な針を用いて、直径約100 μm、長さ約500μmの小葉間膵管を単離した。約3時間培養して自然に両端が閉じて内腔に分泌液が貯留した単離膵管を、倒立顕微鏡のステージ上で、37°CでHCO3--CO2緩衝液にて表層灌流した。経時的に明視野像を取得し、管腔内容積の変化から水分泌速度を求め、膵管上皮の単位表面積当たりで表した。「結果」10.0005、0.005、0.05 g/dlのアルブミン存在下で、ZnCl2(10μm)を表層灌流液に加えると、水分泌(基礎分泌)速度は各々減少した。0.5 g/dl(ヒトの血中濃度の約1/10)のアルブミン存在下では、ZnCl2(10μm)を加えても水分泌量は変化しなかった。「結論」膵液分泌量は亜鉛とアルブミンの濃度のバランスに影響を受けると考えられる。亜鉛の膵導管細胞の水分泌に与える影響に関する実験は、一定の成果を得られた。また、この膵導管細胞における亜鉛の強い水分泌抑制作用のメカニズムを検討するための細胞内pHや細胞内Ca2+測定の準備や亜鉛トランスポータの発現を検討するためのプライマーの作成などの準備も終了しており、順調に遂行できていると考えられる。「目的」1モルモットの膵臓及び膵管からmRNAを抽出し、亜鉛トランスポーターの発現を検討した。2亜鉛欠乏がマウス単離小葉間膵管の水分泌に及ぼす影響を検討した。「方法」1モルモットの膵臓及び実体顕微鏡下で単離した直径約100 μm膵管からmRNAを抽出し、亜鉛トランスポーターであるZip(1,2,4,5,6,7,8,14)及びZnT1についてRT-PCRを行った。2C57BL/6マウスに、生後6週よりCA-1(高たんぱく粉末飼料、日本クレア)、8週よりCE-2(スタンダード粉末飼料、日本クレア)、9週から7日間CE-2又はF2ZnDD(亜鉛欠乏粉末飼料、オリエンタル酵母工業)を与えた。膵臓を摘出し、実体顕微鏡下で直径約100 μmの小葉間膵管を単離後、一昼夜培養した。両端が閉じて内腔に分泌液が貯留した単離膵管を、倒立顕微鏡のステージ上で、37°CのHCO3--CO2緩衝液で表層灌流した。「結果」1モルモット全膵では解析した全ての亜鉛トランスポータのmRNA発現が認められたが、膵導管ではZip2の発現が認められなかった。一方、膵導管で明らかな発現が認められたZip4は、全膵でのバンドは薄かった。2通常(亜鉛含有)食を与え続けたマウスの膵管では、forskolin(10μM)刺激下の水分泌速度は1.24±0.44nl min-1 mm-2(mean±SD、n=3)であり、ZnCl2(10μM)を表層灌流液に加えると43.1±15.5%減少した(p<0.05)。亜鉛欠乏食を7日間与えたマウスの膵管のforskolin刺激下の水分泌速度(0.91±0.05、n=6)は通常食に比し有意に(p<0.05)遅く、ZnCl2を表層灌流液に加えると66.6%±7.8増加した(p<0.05)。(1)HCO3-・水分泌におけるZn2+の作用を引き続き検討する。;今後Zn2+が血中で結合している蛋白との相互作用を今年度同様に、膵管の水分泌において検討する。Zn2+単独および水分泌を刺激するセクレチン影響下、Zn2+結合タンパク下での水分泌の影響を検討する。(2)細胞内カルシウムイオンの測定;今年度わかったZn2+単独での膵管の水分泌の抑制メカニズムについて、細胞内カルシウムイオンを測定する。また、来年度行うZn2+単独および水分泌を刺激するセクレチン影響下、Zn2+結合タンパク下でのZn2+が細胞内カルシウムイオンに与える影響を検討する。
脊椎動物神経冠におけるHox遺伝子発現進化の分子メカニズムの解明

脊椎動物においてHox遺伝子がどのようにして神経冠やプラコードでの新たな発現を獲得したかを調べた。AmphiHox1の3'側にあるDNA断片1Aにはレチノイン酸からのシグナルに応答し、神経冠及び神経管での発現を活性化するエレメントがあることがわかっていた。したがって、神経冠での新しい発現の獲得は、レチノイン酸に応答するシステムが神経冠で新たな機能を獲得したことによって進化したと考えられた。一方、AmphiHox3の5'側にはレチノイン酸に応答して神経管でのみ発現を活性化するエレメントがあることから、神経冠での新しい発現は単純にレチノイン酸レセブターが神経冠での機能を獲得した結未ではなく、レチノイン酸レセプターと協同して発現を制御する別の因子が複数あり、そのうちの二つが脊椎動物で神経冠での発現の制御にリクルートされたと考えられる。このような因子の候補に、脊椎動物のHoxa-2の神経冠での特異的な発現に関わうているAP2が挙げられる。このAP2がホヤやナメクジウオでもHox遺伝子の制御に関わっていれば、AP2の神経冠での新たな発現の進化がHox遺伝子の神経冠での新しい発現を可能にしたと考えられる。そこで、ホヤのAP2遺伝子を単離し、発現を詳細に調べたところ、この遺伝子の発現は原腸胚期に表皮全体で始まり、神経管が閉じてくるに従って神経管と接する表皮で発現が活性化されることがわかった。この発現パターンは神経冠の起源がホヤの神経管に接する表皮にあるという仮説を支持する。しかし、Hox遺伝子の発現とはほとんどオーバーラップしないととから、Hox遺伝子の発現に関わっているとは考えにくく、別の因子が神経冠の新しい発現に関わっていると結論された。
家族機能を高める妊娠期保健指導プログラムの開発に関する研究

家族システムの観点から母親の育児適応を促す妊娠期保健指導プログラムの開発をめざして,周産期の母親の抑うつや育児関連のストレス反応,育児自己効力感に家族の機能状態が及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.産褥期の家族機能と育児上の問題との関連,周産期の家族機能と初産婦の抑うつ状態,育児自己効力感,育児負担感との関連を検討した結果,母親の「育児困難感」は家族の「情緒的絆」「外部との関係」「コミュニケーション」機能により軽減する.また周産期の家族機能は,初産婦の抑うつ状態を軽減し,育児自己効力感を向上させ,育児負担感を軽減することが示され,家族機能を高める介入の有効性と援助の方向性が示唆された.本研究プロジェクトは、産褥早期の抑うつや虐待予防の観点から、家族機能を高め育児適応をスムーズにする妊娠期の集団保健指導の方向性を検討するとともにプログラムの開発を目指している。平成24年度は、前年度に行った調査研究「育児期早期の母親の育児困難感と家族機能に関する研究」の調査結果を分析し、その成果を学会発表によって公表した(第32回看護科学学会、17thISPOG)。本研究の結果から、産後1か月時点の母親の育児上の問題、特に育児困難感には、母親の不安・抑うつとDifficult Babyが高める方向で影響しており、家族機能の側面から育児困難感を軽減する看護介入の方向性として、家族の情緒的絆と家族の外部との関係を強化する援助を子育て開始前に行うことの有用性が示唆された。さらに情緒的絆を強化するためには、家族の規範、家族の役割と責任、コミュニケーションを高めることが有効であることが明らかとなった。この研究成果から、産後1か月の母親の育児困難感を軽減して適応を促すには、母親の不安・抑うつを軽減し、子どもを扱いにくいと感じないようにすることが必要であり、同時に家族機能を強化することによって育児適応を促すことができる可能性が示唆された。現在、この成果を盛り込んだ集団教育プログラムを作成中である。作成したプログラムの効果を検証するためには、介入前後の評価と産後1か月時点の評価を行い、介入群と非介入群を比較検討することが必要である。そこで実際にプログラムを実施し、効果を評価する研究の前段階として本年度は、研究課題「初めて子どもを持つ母親の周産期の育児自己効力感と家族機能評価、抑うつ、育児負担感との関連」を計画し、妊娠中期、末期、産後1か月時点の初めて子どもを持つ妊婦および褥婦を対象として横断的調査を行い、介入効果を評価する指標の基礎的データを収集した。現在そのデータを分析中である。本研究プロジェクトは、産後早期の虐待や育児上の問題の予防をめざして、家族機能と育児上の問題との関連を検討し、家族機能の観点から周産期の援助の方向性を明らかにすること、さらに初産婦の育児適応を促す新たな介入プログラムの開発を目指している。平成24年度は、前年度に行った調査研究「育児期早期の母親の育児困難感と家族機能に関する研究」の結果を分析し、学会発表した(第32回看護科学学会)。この研究成果から、育児困難感を軽減して育児適応を促すためには、家族機能を高め、新生児について学習し、母親の不安・抑うつを軽減することが有効であることが示唆された。新たな介入プログラムを作成するためには、プログラムの効果指標となる変数と家族機能との関連を検討し、その周産期各期の時期的な特徴を明らかにして介入の時期を検討することが必要である。そこで平成24年度には、妊娠中期、末期、産後1か月時点の初めて子どもを持つ予定の妊婦および褥婦を対象に家族機能、抑うつ、育児自己効力感、育児負担感について横断的調査を行った。平成25年度は23年度の研究成果について発表(17thISPOG)するとともに論文投稿を行った(査読中)。また平成24年度の調査結果を分析し、学会発表を行った(1stICICPCM)。本研究から妊娠期の育児自己効力感は、家族の情緒的絆、外部との関係機能が高いほど高まり、抑うつによって低下すること、また産後1か月の育児負担感は、抑うつによって高まり、抑うつによって育児自己効力感は低下する。しかし、家族の情緒的絆、役割と責任、外部との関係によって抑うつは軽減し、育児負担感を軽減することが明らかとなった。さらに妊娠中期と末期で家族機能得点、抑うつ、育児困難感に有意な差が見られなかったことから、妊娠中期の介入の可能性が示唆された。以上の成果をもとに妊娠期に行う新たな教育的介入プログラムを作成した。家族システムの観点から母親の育児適応を促す妊娠期保健指導プログラムの開発をめざして,周産期の母親の抑うつや育児関連のストレス反応,育児自己効力感に家族の機能状態が及ぼす影響を明らかにすることを目的とした.産褥期の家族機能と育児上の問題との関連,周産期の家族機能と初産婦の抑うつ状態,育児自己効力感,育児負担感との関連を検討した結果,母親の「育児困難感」は家族の「情緒的絆」「外部との関係」「コミュニケーション」機能により軽減する.また周産期の家族機能は,初産婦の抑うつ状態を軽減し,育児自己効力感を向上させ,育児負担感を軽減することが示され,家族機能を高める介入の有効性と援助の方向性が示唆された.本研究プロジェクトは,産褥早期の抑うつや虐待予防の観点から,家族機能を高め育児適応をスムーズにする妊娠期集団保健指導プログラムの在り方に焦点を当てたものである。

本研究の目的は,現在の保健指導プログラムの運営方法と担当者の認識の実態を明らかにし、育児期早期(産後1か月時点)の母親の育児困難感を軽減するための妊娠期からの家族機能を高める保健指導プログラムを作成しその効果を検証することである.平成23年度の主な計画は,家族機能と育児期早期の育児困難感との関連を明らかにし,産後1か月時点の育児困難感を軽減する家族機能の内容を明らかにするとともに産後1か月時点の家族機能と育児困難感を評価する基礎的データを得る。またマタニティクラスの運営の実態と担当者の認識を質的に明らかにすることであった.近畿圏内で出産した母親498名を対象に、産後1か月時点で家族機能(日本語版FFS,神崎2012)および育児困難感(子ども総研式育児支援質問紙)と属性からなる質問紙調査を行った。296名から回答があり(回収率59.4%),現在分析中である.またマタニティクラスを担当している助産師を対象に半構成的面接を行い、妊娠期集団保健指導の実態とプログラムの目的意識、運営方法の工夫、改善点についての意識について調査を行った。現在分析中である。さらに我が国の保健指導の特徴を明らかにするためFamily Centered Maternity Careが定着しているカナダとの比較研究を行うことを予定しており、研究打ち合わせのため、カルガリー大学Karen Benzies博士を訪問し、調査方法について協議を行った.カナダにおける調査は、現地の事情を考慮してSurvey Monkeyを利用して行うこととなった.本研究は、家族機能と育児困難感、育児負担感などの母親の育児ストレス反応や周産期の抑うつ、育児自己効力感との関連を検討し、家族機能の観点から育児適応を促す妊娠期保健指導プログラムを作成することを目的とした。平成23年度24年度は、家族機能が育児困難感などの育児上の問題に及ぼす影響を明らかにする目的で調査研究を行った。産後1ヵ月の褥婦498名を対象に育児上の問題、家族機能、属性に関する質問紙調査を実施し、その結果、家族機能が高いほど育児上の問題が低いことが示された。また初産婦で、外部からのサポートが少なく、夫の家事育児参加に不満がある母親において家族機能が低く、育児困難感が高いことが示された。さらに育児困難感は、母親の不安・抑うつと児の扱いにくさや泣きへの対処が困難な場合に高まるが、家族の「情緒的絆」「コミュニケーション」「外部との関係」機能を高めることによって母親の不安・抑うつは軽減し、育児困難感の軽減に繋がることが明らかとなった。平成24年度25年度にかけては、周産期における家族機能が母親の抑うつ、育児自己効力感、育児負担感に及ぼす影響を明らかにするために、自記式質問紙による横断的調査を行った。その結果、妊娠期、産褥期ともに家族の「情緒的絆」、「外部との関係」「役割と責任」などの家族機能が高いほど母親の抑うつは抑制され、育児自己効力感は高まることが明らかとなった。さらに産後1か月において家族機能が高い場合、抑うつは低くなり、育児自己効力感が高く、育児負担感が低くなることが明らかとなった。以上の研究成果から育児期早期の母親の育児適応を促すために家族機能の側面から介入することの有効性が示唆された。平成26年度は、これまでの成果について論文を作成するとともに、研究成果を基に作成したプログラムを試験的に実施し、その効果に関する検討を行った。現在データを分析中である。母性看護学、助産学、家族看護学
分子性結晶の反応の解析と制御

本重点領域研究は分子性結晶の反応の解析と制御を目的として,A01からA04までの4つの研究項目について重点的に研究を進めるものである。本研究はこの重点領域研究を統括し,種々の研究会や連絡会議を組織・運営することを主的目にしている。本年度は最終年度であるので,成果をまとめるために公募研究は行わず計画研究のみで研究班を構成した。当初11月に岡崎で国際研究集会を開催して、研究成果を内外に知らせる予定であったが,開催の許可が得られなかったので,各班毎に研究集会を企画した.A01班は11月28,29日に東京青山会館で,A02班は8月6,7日に熊本五峯閣で,A03班は10月13日大阪市立大学文化文流センタ-で,A04班は豊橋技術科学大学で行った。それぞれ分担研究者以外の参加も得て熱心に討論が続けられた。1月31日,2月1日には本重点領域研究の総まとめとして,公開シンポジウムが開催された.場所は第1回と同じ東京ガ-デンパレスで約100名の参加が得られた.またこの機会を利用して分担研究者全体会議も開催された.なお今回のシンポジウムの発表者は計画研究班員全員の34名であった.全体会議では本研究における成果の取りまとめ方について議論し,来年度以下の3点を実行することを確認した.(1)成果報告書の原稿を9月中に提出し,来年2月報告書を刊行する.(このために学術図書出版補助の科研究を申請する)(2)英文の教科書の原稿を9月中に提出し,来年7月に講談社サイエンティフィクとドイツVCH社から刊行する.(3)10月2830日東京工業大学において,文部省国際シンポジウムを開催する.(内定すみ)これら活動を進めるため,本総括班は来年度も引き続き存続することを確認した.本重点領域研究は分子性結晶の反応の解析と制御を目的として,A01からA04までの4つの研究項目について重点的に研究を進めるものである。1月31日,2月1日には本重点領域研究の総まとめとして,公開シンポジウムが開催された.場所は第1回と同じ東京ガ-デンパレスで約100名の参加が得られた.またこの機会を利用して分担研究者全体会議も開催された.なお今回のシンポジウムの発表者は計画研究班員全員の34名であった.全体会議では本研究における成果の取りまとめ方について議論し,来年度以下の3点を実行することを確認した.(1)成果報告書の原稿を9月中に提出し,来年2月報告書を刊行する.(このために学術図書出版補助の科研究を申請する)(2)英文の教科書の原稿を9月中に提出し,来年7月に講談社サイエンティフィクとドイツVCH社から刊行する.(3)10月2830日東京工業大学において,文部省国際シンポジウムを開催する.(内定すみ)これら活動を進めるため,本総括班は来年度も引き続き存続することを確認した.
コミュニケーションツールとしての側面に着目した警笛に関する国際比較研究

諸外国における警笛の使用状況や音環境への影響を検討する試みの一環として,韓国都市部で調査を行った。まず,韓国ソウル市内の交差点で警笛の実測調査を行い,警笛が頻繁に使用されている状況を確認した。さらに,ソウル市とプサン市において警笛の使用に関する意識調査を行った。結果として,日本における警笛の使用傾向と異なり,相手や目的によって警笛を使い分けるような傾向は見られなかった。また,ドライバーよりも歩行者で警笛に対するネガティブな心理的反応が顕著であった。さらに,普段あまり警笛を使用しないドライバーは,注意喚起や危険報知などの必要に迫られた状況で短めの警笛を使用することが分かった。韓国・ソウル特別市内において警笛の実測調査を行った。まず測定に適した場所を選定するために市内の複数の交差点等で予備調査を行い,調査地点としてソウル特別市江南区三成洞の交差点(地下鉄江南区庁駅付近)を選定した。この交差点の道路端に騒音計を設置し,819時の時間帯の100ms毎の騒音レベルを記録すると共に,騒音計のマイクロホンに入力された交通騒音を録音した。さらに測定者が警笛の発生時刻を記録した。測定は4日間実施され,天候等の影響を受けなかった2.5日間分の測定データを分析した。結果として,警笛の発生頻度は測定日により異なっていた。1日目(休日,午後のみ測定)と2日目(平日,終日測定)の1317時の時間帯では警笛が1時間あたり4070回発生し,その頻度は同程度であったが,3日目(平日,終日測定)の同じ時間帯には1時間あたり120150回に及ぶ警笛が確認された。また平日の夕方には警笛の発生頻度が増す傾向も見られた。騒音計の設置位置における警笛の騒音レベルは6298 dBであり,80 dB以上の警笛が多数確認された(全体平均は72.4 dB)。交差点内で警笛が頻繁に使用される原因の一つとして,交通規則上の特徴が考えられる。韓国では,赤信号により車両の直進方向の停止が指示されている場合でも,右折は認められている。そのため,交差点の先頭で停止している車両に対して,右折するつもりの後続車両が警笛を鳴らす事例が多く見られた。以上の実測調査に加えて,平成26年度に予定しているアンケート調査で用いる調査票の内容を検討した。先行研究で用いた調査票は,警笛使用時の交通状況や使用対象など,主に外的要因との関連を調べる質問項目で構成されていたが,本研究では新たに,個人規範や道徳意識といったドライバーの内的要因が警笛の使用に及ぼす影響も調べることとし,これに適した評価尺度の検討を行った。韓国・ソウル市およびプサン市において,警笛の使用に関する意識調査を行った。運転者は危険報知や注意喚起の目的で短めの警笛を多く用いていた。一方,日本の調査で多く見られた,お礼や挨拶を意図した警笛の使用は少なかった。警笛の聴取者への影響や,運転者による警笛の使用とそのときの周囲の状況の関連を検討するため,運転者自身が警笛を使用した事例や他の運転者に鳴らされた事例についての回答にクロス集計を適用した。結果として,警笛の吹鳴パターンと使用した相手や目的などの項目間に有意な対応関係は見られなかった。これは日本の状況と異なり,運転者が相手や目的によって警笛を使い分けるような習慣がないことを示唆する結果と考えられる。警笛を鳴らされた運転者の心理的反応はさまざまであったが,歩行者では不快感に類する反応が多く,特に危険報知のための短めの警笛に対して「驚いた」という反応が際立っていた。本調査では,運転者の警笛の使用につながる心理的要因を検討するため,藤井(2002)の交通行動モデルをもとに,運転者に対して自動車の運転における規範意識や警笛の使用に対する意識などを尋ねる質問を設けた。これらの質問と警笛の使用に関する回答をクロス集計したところ,「知覚行動制御性(行動の容易さ,あるいは困難さ)」の心理的要因に対応する「普段から警笛をよく鳴らすか」の質問と警笛の使用意図および吹鳴パターンの関連が認められ,普段あまり警笛を使用しない運転者は,注意喚起や危険報知の目的で,「短く1回」「短く2回」といった吹鳴パターンの警笛を使用することが多いことが分かった。警笛の使用に対して抵抗感がある運転者は,注意喚起や危険報知など,必要に迫られた状況下で短めの警笛を使用する傾向にあると推察される。以上の知見は,警笛の使用方法や警笛音のデザインを立案する際に有益な情報を与えると考える。

音響環境学当初の計画どおり,韓国の都市部における警笛の実測調査を実施し,交差点内における警笛の発生頻度やその騒音レベルなど,現地での警笛の使用状況を把握することができ,さらに,平成26年度に実施予定のアンケート調査で用いる調査票の内容も検討し,少数ではあるが調査票を現地で配布して,その内容が適切であることを確認できたため。前述の調査票を用い,韓国の都市部における警笛の使用状況に関する詳細な意識調査を行う。参加者には,警笛を使用する側(ドライバー)と鳴らされる側(ドライバーと非ドライバー)ごとに,警笛が使用された状況(場所,時間帯,交通量,吹鳴パターン,使用目的等)と,警笛を鳴らされたときの心理状態,さらに参加者自身の個人規範や道徳意識などについて回答を求める。得られた回答に対して統計的分析を適用し,警笛を鳴らされたときの心理と警笛が使用された状況(場所,交通量,吹鳴パターン,使用目的等)の関連や,個人規範など参加者(ドライバー)自身の内的な特性と警笛の使用傾向の関連などについて分析する。警笛の使用状況と鳴らされた人間の心理の関連など先行研究と同様の検討に加え,ドライバーの内的要因を起点とした警笛の使用に至る心理学的モデルについて検討を試みる予定である。また警笛に関する法規や規格などについて引き続き調査する。
ナノ構造表面を足場としたミクロ肝臓の開発に向けた基礎的研究

ナノ構造表面(3次元多孔質構造体薄膜)を足場とした肝細胞高分化能の長期維持可能な3次元培養法の確立を目標に、今年度は以下の実験を行った。1.ナノパターン表面作成と構造評価昨年度に引き続き、3次元多孔質構造体薄膜の作製法として、溶媒キャスト法による高分子製膜過程でおこる結露現象ならびに結露水滴の自発的な配列を利用し、均一な細孔が規則的に配列したより大面積での高分子ハニカム構造膜を作製した。poly (ε-caprolactone) (PCL)および両親媒性高分子(CAP, LAC)を用い、溶媒キャスト量を調整することで、孔径6.1±0.2μm、11.6±0.2μm、16.1±1.4μmと3パターンのハニカム膜を作製した。走査型電子顕微鏡によるハニカム膜の評価では、各孔が6本の支柱を持つ2層構造を有し、各孔間での連通性を認めた。2.ハニカム膜への肝細胞の播種1)肝実質細胞塊分離ならびにハニカム膜への播種EGTA, Ca2+無添加灌流分離法によって得られた細胞は、数個の肝細胞からなるクラスター状の肝実質細胞塊(56.4±15.6μm)であった。上記分散法では、実質細胞塊に豊富に非実質細胞が含まれることを認め、実質細胞に対して約30%の非実質細胞が含まれていた。分離した肝実質細胞塊をLacにより作製した小孔径のハニカム膜(4.5±1.5μm)、平膜およびTissue culturedish (TC)上へ播種した。TC上に播種した肝実質細胞塊は培養24時間より伸展化を認めた。一方、ハニカム膜は、培養48時間において凝集塊の伸展を抑制した。ハニカム膜は、孔内に、平膜において認めない、フィブロネクチンの沈着を誘発するという構造的特長を有することからも、今後は、細胞外マトリックスおよび合成マトリックスの使用を検討し、肝実質細胞塊の接着形態の観察および、肝細胞機能を評価する予定である。1.ナノパターン表面作成と構造評価3次元多孔質構造体薄膜の作製法として、溶媒キャスト法による高分子製膜過程でおこる結露現象ならびに結露水滴の自発的な配列を利用し、均一な細孔が規則的に配列した高分子ハニカム構造膜を作製した。poly(ε-caprolactone)(PCL)および両親媒性高分子(CAP,LAC)を用い、溶媒キャスト量を調整することで、孔径6.1±0.2μm、11.6±0.2μm、16.1±1.4μmと3パターンのハニカム膜を作製した。各孔径における隔壁の厚さは2.0±0.2μm、3.5±0.3μm、6.1±0.3μmとなり孔径と隔壁の各値間に相関を認めた(R^2=0.99)。各孔径のハニカム膜の空孔率は47.5±1.0%、51.9±0.6%、55.3±1.6%となり孔径と空孔率の各値間に相関を認めた(R^2=0.98)。2.ハニカム膜への肝細胞の播種1)肝実質細胞塊分離ならびにハニカム膜への播種EGTA,Ca2+無添加灌流分離法によって得られた細胞は、数個の肝細胞からなるクラスター状の肝実質細胞塊(56.4±15.6μm)であった。分離した肝実質細胞塊をLacにより作製した小孔径のハニカム膜(4.5±1.5μm)、平膜ならびにTissue culturedish上へ播種した。Tissue culturedish上に播種した肝実質細胞塊は培養24時間より伸展化を認めた。一方、Lac平膜およびハニカム膜は、培養48時間において凝集塊の伸展を抑制した。今後、より長期培養下における肝実質細胞塊の接着形態を経時的に観察し、アルブミン産生能、尿素合成能等の肝細胞機能を評価する予定である。2.ハニカム膜への肝細胞の播種1)肝実質細胞塊分離ならびにハニカム膜への播種

EGTA, Ca2+無添加灌流分離法によって得られた細胞は、数個の肝細胞からなるクラスター状の肝実質細胞塊(56.4±15.6μm)であった。上記分散法では、実質細胞塊に豊富に非実質細胞が含まれることを認め、実質細胞に対して約30%の非実質細胞が含まれていた。分離した肝実質細胞塊をLacにより作製した小孔径のハニカム膜(4.5±1.5μm)、平膜およびTissue culturedish (TC)上へ播種した。TC上に播種した肝実質細胞塊は培養24時間より伸展化を認めた。一方、ハニカム膜は、培養48時間において凝集塊の伸展を抑制した。ハニカム膜は、孔内に、平膜において認めない、フィブロネクチンの沈着を誘発するという構造的特長を有することからも、今後は、細胞外マトリックスおよび合成マトリックスの使用を検討し、肝実質細胞塊の接着形態の観察および、肝細胞機能を評価する予定である。
海底遺跡の深度と分布を海水量荷重効果理論値と掘削法に基づいて探査する研究

研究課題の仮説を実証する野外調査地に海底遺跡の多い西九州地方の熊本県から長崎県にわたる北緯33度に沿う海岸地帯を選定して、ボーリング調査を中心とする地質調査を実施した。われわれの仮説では調査地東端の熊本県玉名平野では縄文前期貝塚は12mの高さにあり、西端の長崎県五島列島福江では-12mの深度に分布する東高西低の地殻変形をなす。以下にボーリング調査の結果を示す。玉名平野の臨海部では-20mの年代は9千年前と測定され、湾奥部の尾田貝塚の前方の水田では、6300年前のアカホヤ火山灰が0.5mの海成層中に認められ、海成層の上限は約2mである。長崎県森山町海岸低地の1.3mの年代は5150年前と測定され、潮位差を差し引いても海成層の上限は現海面を上回ることが確認できた。諌早市の筒井宗方貝塚は2.8mであるが、近接する海成層の上限は2mであった。大村湾に面する長崎県大村市溝陸では、-12mの年代は7450年前で、海成層の上限に近い0.4mの年代は2965年前を示した。近接する浜田遺跡の海成層中から曽畑式土器が0.61.2mの高さから出土している。長崎県三和町宮崎では海成層の上限はほぼ0mであるが年代測定はまだ行っていない。長崎県五島列島岐宿町奈切では-11mの年代は7070年と測定された。以上のように今年度の調査地域における縄文前期の海面高度をみると、ほぼ仮説に近い観測値を示すことが判明しつつある。今後はこれらの観測値に基づいて縄文早期前期の海岸線の復元を行うとともに、その古地形図上に遺跡分布をプロットし、海底遺跡探査の基礎資料としたい。
集中治療室での終末期における看護師の意思決定プロセスと看護行為の関連

1.ICUでの終末期における看護師の実践に関する面接調査結果の質的記述的分析(1)死の予測:「治療に反応しない」「身体の変化」「直感」で感じる、「外観の変化」に分類できた。(2)医師に対して:看護師は患者の死を予測すると、「医師の気持ちや行動に変化を与える」「医師と家族間の調整」「医師との協働」を図る行動をとっていた。(3)患者に対して:「環境を日常生活に近づける」「元気だった頃の姿や生活に近づける」ことを行っていた。(4)家族に対して:死が予測されると、まず家族に死の可能性について話す「情報提供」を実施していた。そして、家族が「患者に会いたい時にはいつでも会える時間と場所の提供」「家族の心理状態を読み取る」「家族から逃げている自己(看護師自身)を自覚し、家族に近づく」「誠意を持って話す」「家族の思いを引き出す」「看護師との関係を築く」「家族と看護師間の距離の調整」「家族がしたいことを見つけ提供する」「ねぎらう」「家族と患者間の距離の調整」「家族間の調整」「家族が良かったと思える体験を作る」「家族が死を受け入れるのを待つ」といった、家族が死を受け入れるためのケアを行っていた。(5)同僚同士:「看護師間で共有する」や、「自分自身の気持ちの整理や転換」を行っていた。(6)ケア評価:「効果を実感する」のは、家族の言葉や表情、行動の変化、看護師の達成感からであった。一方、「ケアに対する不全感」や「看護師の限界」を感じたり、患者の死後、家族は本当に納得されていたのかなどの「気がかりなこと」が残るケースもあった。2.ICUでの終末期ケア困難感尺度の作成これまでの研究結果から78項目の尺度を作成し、約250名のICU看護師に調査を実施した。困難観尺度の妥当性を検討するために、「Frommeltの終末期態度スケール」「臨床看護師ストレス尺度」「専門職的自律性尺度」を同時に調査し、現在分析中である。1.集中治療室(以下ICU)熟練看護師の終末期での状況判断や看護ケアに関する面接調査の実施1都2県の病院において、重症集中ケア認定看護師または、同等のICU熟練看護師15名に、面接調査を実施した。調査内容は、ICUで死の転機を迎える患者とその家族に対する臨床判断とケア実践に関する質問内容である。面接調査の結果、ICUにおける患者の死の予測に関しては、看護師は、様々な身体状況の変化から行っており、それらは、必ずしも医師の判断と合致するものではないことが示唆された。また、患者や家族への終末期ケアの戦略に関しては、「ケアの質は、終末期であろうとなからようと変わらない」とはするものの、次のような、患者の終末期を意識したケアを実践していた。患者に対しては、苦痛を伴う処置を減らすことや、外観を整える援助を重視していた。具体的には、不必要なバイタルサインの測定や採血を控える、損傷や浮腫などによる外観の変化に対し、それを軽減させるケアなどが挙げられた。それ以外にも、看護師は患者の「その人らしさ」を考え、患者にとってどのような看護をすればよいかを、家族などから情報を得つつ、実践していた。家族のケアに関しては、家族に患者ケアの参加を勧めることで、患者と家族の関わりがもてるように援助することや、家族が患者の死の受容ができるような時間や環境の配慮を行うことなどが挙げられた。2.自記式質問紙調査用紙の作成ICU看護師への面接調査および質問紙調査の結果を基に、「ICUでの終末期ケア困難感スケール」と、「ICUでの終末期における看護師の対処方略スケール」の作成を行った。調査内容は、看護研究者2名にスーパーバイズを受け修正中である。この調査票は、ICU看護師の終末期での対処方略を明らかにするために使用予定である。3.ICUにおいて死を迎える患者の意思に関する調査結果ICUにおいて死を迎える患者の意思を尊重することが困難な理由を、ICU看護師845名の自由記述を内容分析した。その結果、「患者の意思がわからない」「他者の決定権」「終末期ケアには適さないICUの機能」「ICUの終末期の特徴」の4つの主カテゴリーと、12のサブカテゴリーが抽出された。ICU看護師の多くは、ICUで死を迎える患者の意思に沿うことに困難を感じているが、その理由は、意識レベルの低下による意思疎通困難によるものだけでなく、他者により決定された内容への疑問や、ICUでの環境や終末期の状況から、患者はこのような場所や状況での死を望んでいないだろといった思いが挙げられた。

そして、家族が「患者に会いたい時にはいつでも会える時間と場所の提供」「家族の心理状態を読み取る」「家族から逃げている自己(看護師自身)を自覚し、家族に近づく」「誠意を持って話す」「家族の思いを引き出す」「看護師との関係を築く」「家族と看護師間の距離の調整」「家族がしたいことを見つけ提供する」「ねぎらう」「家族と患者間の距離の調整」「家族間の調整」「家族が良かったと思える体験を作る」「家族が死を受け入れるのを待つ」といった、家族が死を受け入れるためのケアを行っていた。(5)同僚同士:「看護師間で共有する」や、「自分自身の気持ちの整理や転換」を行っていた。(6)ケア評価:「効果を実感する」のは、家族の言葉や表情、行動の変化、看護師の達成感からであった。一方、「ケアに対する不全感」や「看護師の限界」を感じたり、患者の死後、家族は本当に納得されていたのかなどの「気がかりなこと」が残るケースもあった。2.ICUでの終末期ケア困難感尺度の作成これまでの研究結果から78項目の尺度を作成し、約250名のICU看護師に調査を実施した。困難観尺度の妥当性を検討するために、「Frommeltの終末期態度スケール」「臨床看護師ストレス尺度」「専門職的自律性尺度」を同時に調査し、現在分析中である。
地下採石場の陥没に及ぼす地球潮汐のトリガー作用の研究

栃木県宇都宮市郊外の大谷地区の地下には,良質な建設用石材として名が知られる大谷石(おおやいし)の長年の採石の結果,地下に夥しい空洞が残されている.このため,死者,家屋損壊を含む地盤陥没災害が繰り返し発生しているが,過去の陥没事故においては,その発生時刻と地球潮汐との間に高い相関関係が認められた.本研究では,これらの陥没の発生予測及び防災対策に資することを目的として,高精度の地震観測を実施してきた.微小規模の空洞破壊振動(AE)を捕らえ,地球潮汐に起因する応力変化とAEとの関係,AEの規模頻別度分布,波形スペクトルの特徴等を調べている.大谷地区のAE観測は平成6年9月より開始し,現在(平成7年3月)も継続中である.具体的には,大谷石採石場内に固有周波数2Hzの微小地震計を設置し,信号を増幅した後,サンプリング周波数100Hz,分解能14bitでA/D変換し,ノート型パソコンのハードディスクに連続で収録している.観測データは,研究室においてワークステーションに転送される.微小なAE波形記録はワークステーションのグラフィック画面上で拡大され,フィルタリング操作を施すことにより,効率よく地震動や人工的振動と区別し整理している.これまでの観測期間には,20Hzを越える高周波成分を含む,10^<-5>m/s程度の最大振幅,約0.6秒の継続時間を持つAEが観測されている.AEの規模別頻度分布,地球潮汐に起因する応力変化とAEの発生の相関関係等の統計的な解析は,観測終了後(平成7年4月)に行う予定である.栃木県宇都宮市郊外の大谷地区の地下には,良質な建設用石材として名が知られる大谷石(おおやいし)の長年の採石の結果,地下に夥しい空洞が残されている.このため,死者,家屋損壊を含む地盤陥没災害が繰り返し発生しているが,過去の陥没事故においては,その発生時刻と地球潮汐との間に高い相関関係が認められた.本研究では,これらの陥没の発生予測及び防災対策に資することを目的として,高精度の地震観測を実施してきた.微小規模の空洞破壊振動(AE)を捕らえ,地球潮汐に起因する応力変化とAEとの関係,AEの規模頻別度分布,波形スペクトルの特徴等を調べている.大谷地区のAE観測は平成6年9月より開始し,現在(平成7年3月)も継続中である.具体的には,大谷石採石場内に固有周波数2Hzの微小地震計を設置し,信号を増幅した後,サンプリング周波数100Hz,分解能14bitでA/D変換し,ノート型パソコンのハードディスクに連続で収録している.観測データは,研究室においてワークステーションに転送される.微小なAE波形記録はワークステーションのグラフィック画面上で拡大され,フィルタリング操作を施すことにより,効率よく地震動や人工的振動と区別し整理している.これまでの観測期間には,20Hzを越える高周波成分を含む,10^<-5>m/s程度の最大振幅,約0.6秒の継続時間を持つAEが観測されている.AEの規模別頻度分布,地球潮汐に起因する応力変化とAEの発生の相関関係等の統計的な解析は,観測終了後(平成7年4月)に行う予定である.
超離散可積分方程式系の保存量と一般解の研究

種々の離散方程式系において、ソリトン解(相互作用の前後で形を変えずに進む波)と非ソリトン解(背景解)の性質の違いを明らかにし、可積分系と呼ばれる、非線形であるが高度な対称性等のよい性質を持つ方程式群の一般解を求め、また系の普遍的な性質を示す保存量を構成することを目標として研究を行い、複数の新規の結果を得ることができた。昨年度は、主に箱玉系と呼ばれる超離散可積分方程式系に関して、既知のソリトン解と未解決な点の多い「背景解」の性質の違いを明らかにするとともに、ソリトン解と背景解の具体的な混合解の構成を行ったが、本年度はさらに研究を進め、各種の離散可積分系および非可積分系の性質を直接用いた超離散系(セルオートマトン)の性質の究明を行った。具体的には本年度は、離散KdV方程式および非線形離散シュレディンガー方程式について、各系が有限体上に値をとる場合の問題点を考察し、周期境界条件およびSpiral境界条件の元で初期値問題の解決を行った。有理数体をp進距離によって完備化して構成されるp進数体上での方程式およびその還元(整数に対して素数pで割った余りを取り出すことに対応する剰余操作)を扱うことで、実際に有限体上の力学系の時間発展を構成することに成功し、結果が複数の査読付き雑誌に掲載された。有限体上の離散KdV方程式系や離散パンルヴェ方程式系を定義し、その特殊解を有限体上で構成するとともに、セルオートマトンおよび超離散系との対応を構成することができた。本研究の意義は、有限体上の離散方程式を通じて超離散方程式を研究するという新規の手法を提案したことである。本手法により超離散方程式の背景解およびソリトン解の性質に関して、既知の離散方程式に関する性質を直接用いることができるようになるとともに、超離散方程式に特有の新たな知見を得ることもできた点に意義があった。(抄録なし)本年度は、当初の研究目的に沿って、可積分系とよばれる非線形であるが性質の良い対称性を持つ方程式群の一般解の研究を行った。同時に、方程式の普遍的な性質を表現する保存量について考察した。特に空間変数が整数値のみをとる離散可積分系、および空間と時間両方の変数が整数値をとる超離散可積分系、それぞれを考察し、また両者の関係を研究した。本年度の研究成果は、離散系を有限体上で下記のように適切に定義することによって、超離散系およびセルオートマトンを構成でき、ソリトン解や背景解を包括的に取り扱うことができたことである。一般に、有限体上の方程式系は不定性を持ち定義が困難である。そこで本研究では、可積分系分野に算術的力学系の理論を取り入れることにより、p進数体を用いる手法によって方程式系の不定性を解消し、有限体上の系を定義した。具体的には、先の手法により具体的な離散可積分系(離散パンルヴェ方程式)の解を有限体上で構成し、当該結果に関していくつかの学会発表を行った。研究にあたっては、理論的な一般式の構成にとどまらず、数値計算により解の大局的な性質を把握するよう努めた。さらに、方程式をp進数体上と有限体上の両方で時間発展させることで得られる図式の可換性が、離散系の可積分性判定基準となることを見出し、結果が査読付き雑誌に掲載されたことは研究実施計画を上回る達成度であった。本研究のアイデアは他の離散可積分系(離散KdV方程式、離散戸田方程式、離散sine-Gordon方程式など)の有限体上での定義、特異点構造の調査、そして初期値問題の解決に応用できると考えられる点においても、数理科学分野において意義を持つものと考えられる。

本手法により超離散方程式の背景解およびソリトン解の性質に関して、既知の離散方程式に関する性質を直接用いることができるようになるとともに、超離散方程式に特有の新たな知見を得ることもできた点に意義があった。当初の目的である、離散可積分系のソリトン解や背景解の一般的な式を構成できたのみでなく、有限体上の系の可積分性を考察することで、超離散系を従来とは異なる手法で構成できるようになったという成果があり、それらの結果を論文にまとめることができたため。今後も、引き続き超離散可積分系の一般解を研究していく。そのために、従来のように解を区分線形函数の和で表現する手法に加えて、有限体上の離散可積分系の特異点構造を調査することによって超離散系の解を構成する。具体的には離散KdV方程式と離散戸田方程式、そしてそれぞれの超離散類似物を考察する。さらに拡張としてp進数体の拡大体などの非アルキメデス的対象の上で可積分方程式を構成する統合された手法について研究を行う。また保存量の値が方程式の時間発展に及ぼす制限について考察し、時間発展パターンの多様性について研究する。(抄録なし)