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日本語史研究資料としての地方語文献の発掘とその調査研究

京都中央語だけでなく広く日本全国の方言を見渡した新しい日本語の歴史記述をめざして地方語の資料発掘、その評価に取り組むというのが本研究の目的であるが、前年および本年の探査によって相当の成果を上げることができた。方言を記述した第1種地方語資料のうち、日本語俗言解、伊勢浜荻、陸奥方言については、テキストフアイル化を進めており、近いうちに簡単な解説研究を付して利用しやすいかたちで公表したいと思っている。東北大学狩野文庫蔵の筆満可勢は日本庶民生活史料集成第三巻に一部翻刻されているが、未収分にも方言記述が相当含まれていることが分かった。第2種地方語資料(地方出身の執筆者の言語が文章中に反映しているもの)としては、特に東国抄物に関心をもっていたのであるが、人天眼目抄(中巻零本)江潮風月集抄(東博)を入手したくらいで特に目立ったものを発掘するまでには至らなかった。この期間に北野目代日記、梅津政景日記について原本、影写本等について詳細な調査を行った。両者ともかなり大部のものであるが、特に目代日記については仮名字体の一つ一つについてまで調査を行った。「つ」に二種類の仮名があり、その用法を通してこの資料が東国文献である可能性があることを論文にまもめて報告した。日本語の歴史を中央語(政治、文化の中心地の栄光を負った言語)以外の言語から見直すという考えから、その資料としての地方語を記述した文献「地方語文献」の発掘に取り組んできた。その結果、地方語文献第1種(地方語を記述した文献)を相当数発掘することができた。伊勢浜荻、日本語俗言解、陸奥方言、倭国方言録、諸国方言動植物名彙(稿本)などは、量的にも多く、これまであまり知られていなかった資料である。このうちの日本語俗言解は、近江に生まれ江戸に住んだ著者が実体験を通して日本語の東西方言を対比しており貴重である。成立は物類称呼に先行する。簡単な報告を筑紫語学研究6号に載せておいた。本草関係の資料も多くあつまり、これらをもとに方言研究史の観点から「江戸時代の方言研究」として科研報告書をまとめている。地方語文献第2種(地方出身の著者の言語が文章中に反映しているもの)は、文脈が与えられており、利用価値が高い。梅津政景日記の影写本、マイクロフィルムを東大史料編纂所で調査、濁点などの確認を行うことができたのはありがたかったが、特に北野天満宮で目代日記の原本を存分に調査できたのは大きな収穫であった。この成果は「北野天満宮目代盛増の日記」いずみミニ通信No.2(和泉書院平成9・1997.1)「北野目代日記の『ん』『ツ』の仮名」国語国文学研究(熊本大学)第32号(平成9・1997.2)として発表した。なお、この科研調査の結果は、いろいろなかたちで、近刊拙著『文献方言史研究』(清文堂平成10・1998.2)に生かされている。
発生におけるパターン形成の数理的研究

本研究は、具体的な発生現象を取り上げて数理モデルを構築し、その解析によって形態形成機構を解明することを目的として実施された。第一に異なる波長に感受性をもつ4種の錐体細胞が幾何学的に配列している魚類の網膜上の錐体モザイクについて研究した。細胞間の最近接相互作用により各細胞が移動することで配列が自動的に形成されるとする「細胞移動モデル」を解析し、規則配列が実現される条件を求めた。メダカとゼブラフィッシュとで異なる配列パターンを、同一のモデルにおける相互作用パラメータの違いによって説明できた。この成果に加えて魚の縞模様形成など様々な形態形成現象について、微分方程式系を用いて研究した。これらの形態形成機構を明らかにし、検証可能な予測を導いた。例えば葉脈形成について新しい有力なメカニズムを提唱した。葉脈形成を説明する2つの有力な仮説が提唱されているが、いずれも形態の可変性を十分に説明できない。これに対し葉の辺縁部で合成されたauxinを消費しながら葉脈が伸長するという新しいモデルを提案した。計算機シミュレーションを行うと、伸長と分岐の繰り返しにより葉脈が作られる一方で、全体として等間隔のネットワークが形成された。このモデルは2仮説の特徴的性質(分岐しつつ成長する性質と、拡散不安定性により周期パターンを作り出す性質)を合わせ持ち、これまで対立すると考えられていた2つの仮説を矛盾無く統合することができた。葉脈パターンの種間多様性もわずかなパラメータ変化で作り出せると期待できる。
行動空間の感性情報が意味情報の抽出に及ぼす影響についての心理生理学的研究

本研究では,「感性情報」を,われわれが行動空間から抽出する意味の多様性を生じさせる種々の情報ととらえ,感性情報処理の指標としての事象関連電位(ERP)の可能性を探った。具体的には,刺激として,右方向(0°,→)から上方向(90°,↑)までを10°ずつに区切った10種類の矢印を呈示し,被験者(21-25歳の右手利き成人10名)にはその方向(0-40°を「右」,50-90°を「上」と定義)を判断し,キーを押して反応するよう求めた。課題遂行中の脳波を記録し,加算平均処理によって刺激条件別にERP波形を得た。刺激の曖昧さ(典型的な右または上矢印からの角度のズレ)が増加するにつれ,方向判断に要する時間は延長した。pzで記録されたERPのP300成分の頂点潜時と頂点振幅を分析した結果,刺激の曖昧さが増加するとともにP300振幅は減少したが,潜時には刺激による違いが認められなかった。P300の潜時・振幅が反映するとされる心理学的過程を考慮すると,本研究における反応時間の遅延は,方向そのものに関する情報抽出時間の遅れではなく,抽出された情報についての確信度が反応の生成や実行の段階に及ぼす影響に起因すると考えることができる。刺激に関する同一の変数が,P300の潜時と振幅の振る舞いの違いを引き起こし,刺激の曖昧さが効果を生じる処理段階を特定できたことは,最終的な判断には現れてこない感性情報の影響を調べる際の指標としてのERPの可能性を示していると思われる。なお,本研究では,全刺激条件でかなり大きなP300が出現したため,その他のERP成分については十分な検討ができなかった。刺激の曖昧さが,それらの諸成分や,意味情報の処理を反映するとされるN400成分に及ぼす影響について検討するための実験を,現在継続している。
形状記憶合金を用いた新しい高圧発生装置の試作

平成10年度はTi-Ni形状記憶合金に室温で荷重をかけ、あらかじめ変形を与え、荷重を取り去った後、温度変化をさせることにより逆マルテンサイト変態を誘起し、どの程度の回復力が得られるかをテストした。その結果、14トンの荷重で約1mmの長さの変化を示し、12トンの力を発生することがわかった。このような基礎特性の解明の後、アンビルフェイスが3mmの対向Bridgmanアンビルを使い、長さ30mm、直径15mmのTiNi形状記憶合金を圧力駆動源として使い、ガスケットであるパイロフェライトの内部で発生している圧力を圧力標準物質であるビスマスの電気抵抗を測定することにより、これまでの文献値と比較しつつ定量的に評価を行った。その結果、形状記憶合金の逆マルテンサイト変態に伴う長さの変化の際に発生する荷重でビスマスの2.5GPa及び7.8GPaにおける相転移を観測することができた。このアンビルを用いて約9GPaの圧力が発生されると推定した。すなわち長さが30mmの形状記憶合金を用いると数10GPaの圧力は適当な高圧装置を用いることにより、可能であることが明らかとなった。本研究はこのようにこれまでに全く例のない圧力発生法を実現したばかりでなく、実験器具などの小型化が可能になるため、実験に必要なスペースが飛躍的に小さくなったため、装置全体の高能率化に大きく寄与するものとなった。本年度は高圧装置の設計と駆動部に使うTi-Ni系形状記憶合金の作製、及びその基礎的な物性、特に熱膨張の温度変化について精密な測定を行った。Ti-Ni合金は室温付近に転移温度を持つものを試作した。形状は15mmの径を持つ円柱で長さは28mmに成形した。熱膨張は77Kから約350Kまでstrain-gaugeを用いて円柱に平行及び垂直な2つの方向に対して測定した。その結果、本試料は室温直上に転移点を持ち、転移の際大きな長さの飛びがあることが分かった。これは2つの方向に対して大きさを除いて同じであった。飛びの大きさは軸方向のほうが大きく、大体(56)_x10^<-3>程度であり,100mmの駆動体では10分の数mm程度の長さの変化が期待できるため,駆動体として十分に機能することが分かった。また硬さの測定からこの合金はロックウエル強度で40程度の硬さを持ち高圧用の機器として十分に使えることが分かった。今後の課題としては購入した温度コントローラーを使って高圧容器内にセットした場合どの程度の温度コントロールの精度が必要かについての精密なデータをとることが望まれる。更にダイヤモンドをアンビルとした高圧の電気・磁気測定通じた定量的なデータを取ることが必要である。
非プロパ-な制御対象に対するH∞最適制御問題の解法

本研究の目的は,筆者らが提案したデスクリプタ・リカッチ方程式を利用するJ-スペクトル分解の方法を適用して,非標準H∞制御問題の解を求め,準最適コントローラの設計アルゴリズムを提案することである.本研究で得られた主な成果は以下の通りである.1.J-スペクトル分解に基づいて,デスクリプタ・システムに対するH∞制御問題の解法を与えた.この結果は,雑誌「計測と制御」の解説論文としてまとめ、さらに英文での発表の準備を行っている.2.一般化プラントの不可制御あるいは不可観測なインパルスモードを除去する方法を考案し,非標準H∞制御問題を標準H∞制御問題に変換する方法を得た.これにより,上記1.の方法を利用してあるクラスの非標準H∞制御問題を解くことができるようになったが,まだ最終結果には到達していない.これに関して,現在口頭発表の準備を行っている.3.一般化固有値・固有ベクトル法に基づいて,離散時間のデスクリプタ・システムのJ-スペクトル分解のアルゴリズムを提案した.雑誌Circuits, Systems, Signal Processing(1996)に掲載の予定である.4.J-スペクトル分解を含む多くの分解を効率よく行うための数値アルゴリズムの研究を行い,昨年のアメリカ自動制御連合講演会(ACC95)で発表した.5.H∞フィルタリング問題に現れるリカッチ方程式の性質を詳しく研究し,この結果を利用してH∞フィルタの設計法に関する指針を与えた.結果は,昨年の第34回IEEE Conf. on Decision & Control(CDC95)で発表した.本研究の目的は,筆者らが提案したデスクリプタ・リカッチ方程式を利用するJ-スペクトル分解の方法を適用して,非標準H∞制御問題の解を求め,準最適コントローラの設計アルゴリズムを提案することである.本研究で得られた主な成果は以下の通りである.1.J-スペクトル分解に基づいて,デスクリプタ・システムに対するH∞制御問題の解法を与えた.この結果は,雑誌「計測と制御」の解説論文としてまとめ、さらに英文での発表の準備を行っている.2.一般化プラントの不可制御あるいは不可観測なインパルスモードを除去する方法を考案し,非標準H∞制御問題を標準H∞制御問題に変換する方法を得た.これにより,上記1.の方法を利用してあるクラスの非標準H∞制御問題を解くことができるようになったが,まだ最終結果には到達していない.これに関して,現在口頭発表の準備を行っている.3.一般化固有値・固有ベクトル法に基づいて,離散時間のデスクリプタ・システムのJ-スペクトル分解のアルゴリズムを提案した.雑誌Circuits, Systems, Signal Processing(1996)に掲載の予定である.4.J-スペクトル分解を含む多くの分解を効率よく行うための数値アルゴリズムの研究を行い,昨年のアメリカ自動制御連合講演会(ACC95)で発表した.5.H∞フィルタリング問題に現れるリカッチ方程式の性質を詳しく研究し,この結果を利用してH∞フィルタの設計法に関する指針を与えた.結果は,昨年の第34回IEEE Conf. on Decision & Control(CDC95)で発表した.
ペルオキシソームにおける分子シャペロンの機能

高等植物のペルオキシソームには複数の分子シャペロン様タンパク質が局在するが,それらの生理的機能は不明である。申請者は材料としてシロイヌナズナとその突然変異体を用い,分子生物学,生化学,分子遺伝学の手法によって3つのシャペロン様ペルオキシソームタンパク質(HSP15.7, Lon2, Deg15)の生理機能解析を行った。その結果,次のような結果が得られた。(1)低分子量熱ショックタンパック質ホモログであるHSP15.7を欠損した変異シロイヌナズナでは, 42°Cの高温ストレスで光合成活性が低下したことから, HSP15.7は高温下における光呼吸活性の維持に関与ずると推定された。(2)分子シャペロン活性を持つ多機能プロテアーゼであるLon2を欠損した変異シロイヌナズナでは,種子発芽時に2, 4-DB耐性を示すことがわかった。これはLon2が発芽時におけるβ酸化系の機能発現に関与することを意味する。(3)大腸菌DegプロテアーゼのホモログであるDeg15を欠損したシロイヌナズナでは,ペルオキシソームタンパク質の高分子量前駆体が蓄積した。また発芽初期において,脂肪代謝系酵素群の発現が転写ならびに翻訳レベルで変動し,さらにβ酸化系活性が低下した。これら, Deg15がペルオキシソームタンパク質の成熟化を担うプロセシングプロテアーゼであること,発芽初期における脂肪酸代謝系酵素群の遺伝子発現制御に関与することを示している。以上の結果から,高等植物におけるペルオキシソームの機能発現,機能維持には複数のシャペロン様タンパク質が関与することが明らかとなった。申請者は材料としてシロイヌナズナを用い,分子生物学,生化学,分子遺伝学の手法によってシャペロン様ペルオキシソームタンパク質の生理機能解析を行った。その結果,(1)低分子量熱ショックタンパク質ホモログであるAtHSP15.7の過剰発現によりペルオキシソーム酵素の熱ストレス耐性が上昇するとと,(2)同じく低分子量熱ショックタンパク質ホモログであるAtMP27の欠損によって種子の形成が不全になることが明らかになった。また(3)シャペロンドメインを有する新奇ペルオキシソームタンパク質としてAtDeg15を新たに同定し,AtDeg15欠損シロイヌナズナの解析によって,(4)AtDeg15が前駆体型ペルオキシソームタンパク質の輸送後プロセシングを担うプロセシング酵素であることを明らかにした。さらに(5)AtDeg15の欠損はβ酸化系の機能低下をもたらすことも明らかになった。以上の結果は,分子シャペロン様タンパク質がペルオキシソームにおけるストレス耐性だけではなく,ペルオキシソームのバイオジェネシスや細胞形成に関与することを示唆する。次年度はこれら分子シャペロン様ペルオキシソームタンパク質の作用機構について具体的に解析を進めてゆく予定である。
自然エネルギーバックアップ用ハイブリッド電池システムの材料設計

地球環境への負荷の少ない自然エネルギー(太陽光発電,風力発電など)をバックアップするためのハイブリッド電池システムを提案し,デバイスの設計とそのための材料評価を行い,以下の成果を得た。1.自然エネルギーバックアップシステムの基本設計入力変動の大きなエネルギーをバックアップするために,エネルギー密度とパワー密度を両立した「ハイブリッド電池」を提案し,その構成材料の要求特性を明らかにした。2.ハイブリッド電池デバイスのための材料探索と特性評価エネルギー密度と出力密度に優れた電極材料を設計し,その蓄電特性を明らかにした。優れた電極性能を導くための電解質設計を行い,安全性と信頼性に優れた固体ポリマーを基本とする数種のゲル電解質組成を提案した。3.小形電池系によるデバイス基本特性の解析と評価炭素系複合化電極とゲル電解質からなる小形電池を作製しその充放電サイクル特性およびレート特性を評価した。エネルギー密度とパワー密度を両立するためのデバイス構造の条件を明らかにした。4.自然エネルギーバックアップシステムの検証と研究総括設計システムに適合したデバイス材料の特性評価を行い,トータルシステムとしての効率評価を行った。材料代替とデバイス構造最適化により,現行デバイスに優るシステム設計が可能であることを確認した。上記成果は,11)研究発表項に記載の学術雑誌に公表したほか,国際会議及び国内学会での招待講演,一般講演およびポスター発表にて報告した。太陽電池や風力発電など,自然エネルギーを効率よくバックアップするハイブリッド電池システムを構築することを目的とし,本年度は以下の検討を行った。1.自然エネルギーバックアップシステムの基本設計システムの基本性能を満足するための二次電池およびキャパシタのデバイス設計を行った。設計に従い,以下2,3に示す材料探索と特性評価を行った。2.電池形デバイス構成のための材料探索と特性評価大容量システムの安全性と信頼性にかなう構成材料として,難燃性電解液系および固体電解質系について検討を行った。エチレンカーボネート(EC),ジエチルカーボネート(DEC)ならびにエチルノナフルオロブチルェーテル(EFE)を2:48:50の割合で混合した電解液は,難燃性で黒鉛負極上でEC-DEC系と同程度の放電容量を示すことがわかった。固体電解質系では,リチウム塩を溶解した,側鎖と架橋鎖にカルボニル基を有するポリ(メタクリル酸エステル)ゲル電解質がリチウム二次電池用のポリマーゲル電解質として適用可能であることがわかった。3.キャパシタ型デバイス構成のための材料探索と特性評価変動する出入力に対応するためハイレート仕様の炭素材料および有機ポリマーをベースとする材料を対象に検討を行った。非水電解質としてTEMABF_4を高濃度で溶解したポリ(フッ化ビニリデン-ヘキサフロロプロピレン)(PVdF-HFP)ベースのゲル電解質が高レート仕様に適した系であることがわかった。一方,プロトン伝導体に関しては,無水リン酸をドープしたポリ(エチレンオキシド)修飾ポリメタクリレート(PEO-PMA)と活性炭を組み合わせたキャパシタを構成し,90°Cでの充放電では水溶液中と同程度の放電容量が得られた。太陽電池や風力発電など,自然エネルギーを効率よくバックアップするハィブリッド電池システムを構築することを目的とし,本年度は以下の検討を行った。1.ハイブリッドデバイス構築のための材料探索と評価電池電極および電解質として,炭素系材料と有機ポリマー材料につき,組成最適化を検討した。前者については,ポリアセン(PAS)をベースとするハードカーボン材料と活性炭の複合化,黒鉛と金属スズの複合化を系統的に調査した。また,活性炭繊維に導電性ポリマーを修飾し,蓄電容量とサイクル特性の両立をはかる方法を提案した。また,電解質についてはプロトン伝導性の非水ポリマーゲルが電気化学キャパシタに適用可能であることを明らかにした。2.小形電池系によるデバイス特性評価前年度に研究成果として得た設計指針に基づき小形の電池を構成し,そめ基本データを集積した。とくに,安全性と高エネルギー密度の両面から採用を検討しているポリマーゲル電解質については,電極構造の最適化をはかることにより,実用レベルの性能が実現できることを実証した。

3.自然エネルギーバックアップシステムの構築と評価本課題に関しては,次年度(最終年度)でのシステム総合評価に向けて,本年度は負極/電解質/正極の最適組合せについて,単極試験からのシミュレーションを行った。また,デバイスの大形化に対応するため,より高い安全性を保証するシステム設計を提案した。これらに関係する研究成果は,11)研究発表項に記載の学術雑誌に公表したほか,第44回電池討論会(平成15年11月,堺)で報告し,また電気化学会第71回大会(平成16年3月,横浜)および205th ECS Meeting(平成16年5月,Texas,米国)などにて報告する予定である。太陽電池や風力発電など,自然エネルギーを効率よくバックアップするハイブリッド電池システムを構築することを目的とし,本年度は以下の項について調査・検討した。1.ハイブリッド電池システムの材料特性評価ハイブリッド電池に適した電極及び電解質材料の特性評価を行った。その結果,電極材料としては,炭素系材料の複合化,活性炭とポリマーの複合化,金属と炭素の複合化によって目的とする電極特性を達成し,電解質材料に関しては,リン酸またはリン酸エステルを含有するポリマーゲルがハイブリッド電池に適した特性を示すことを見出した。2.小形電池系によるデバイス設計の最適化上記材料特性評価の結果を受けて,小形試験セルによるデバイス設計の最適化を行った。ゲル電解質採用に際して,エネルギー密度とパワー密度を両立するために電極内に電子伝導経路とイオン伝導経路を独立して確保した構造設計を提案し,その有効性を実証した。3.自然エネルギーバックアップシステムの構築安全性と信頼性を保証するエネルギーバックアップシステムとするために,固体系電解質をキーマテリアルとするデバイス集積スキームを提案した。また,システム大型化に適したデバイス構造の設計に関する有効な知見を得た。これらの研究成果は,11)研究発表項に記載の学術雑誌に公表したほか,2004ECS/ECSJ合同大会(平成16年10月,ホノルル),第45回電池討論会(平成16年11月,京都)で報告し,また平成17年開催の電気化学会大会(4月,熊本),ECS大会(5月,ケベック)およびISE大会(9月,釜山)などにて報告する予定である。
微絨毛形成における細胞膜脂質の機能解析

上皮細胞は、多細胞生物の体表や器官の表面で細胞のシートを形成する。上皮細胞は体外に存在する糖やアミノ酸などの有用な物質を能動的に取り込み、生命活動の維持に必須の役割を果たす。その機能は、微絨毛と呼ばれるアクチン細胞骨格に裏打ちされた細胞膜構造が担っている。本研究提案で、私は微絨毛を細胞膜構造の例として、細胞膜の構造形成における脂質および脂質と協働する膜タンパク質の役割を明らかにしたい。微絨毛は細胞表面に存在し、脂質の分布観察や脂質組成の人為的な操作に適した細胞膜構造である。申請者は、微絨毛にスフィンゴミエリンが集積していることを見出し、微絨毛形成にスフィンゴミエリンが必須であることを見出した(Ikenouchi et al. J Cell Sci. 2013)。本研究提案では、これらの脂質および脂質近傍に局在する膜タンパク質の機能解析を進めて、上皮細胞の必須の機能を担う微絨毛の構築原理を題材として、細胞生物学的手法、脂質生化学的手法、合成生物学的手法を駆使することにより、細胞膜構造形成における細胞膜脂質の多様性の意義を明らかにすることを目的とする。今年度は、スフィンゴミエリンに結合するタンパク質Lyseninと好熱菌由来ビオチン化酵素を融合したキメラタンパク質を用いることにより、スフィンゴミエリンの周囲に存在するタンパク質をビオチン化し、網羅的に同定する手法を確立した。これにより、微絨毛に局在する機能未知の膜タンパク質群を同定を進めた。29年度が最終年度であるため、記入しない。微絨毛は、単層上皮細胞のアピカル表面に見られる形質膜の突起構造である。微絨毛は、外界と細胞内との物質の交換に関わる表面積を拡大するという役割を果たす以外にも、様々なトランスポーターやチャネルが微絨毛に集積しており、細胞内シグナル情報伝達の場として機能する細胞膜ドメインであると考えられている。微絨毛はアクチンフィラメントの束に裏打ちされた細胞膜構造である。培養上皮細胞の微絨毛は、1215分のサイクルで伸長と退縮を繰り返す動的な挙動を示すのに対し、内耳の有毛細胞の微絨毛である不動毛は、常に長さが一定に保たれている。微絨毛の形成や退縮を制御するメカニズムには、多くの不明な点が残されている。微絨毛の形成に必須のタンパク質として、これまでにアクチンフィラメントと形質膜を繋ぐリンカータンパク質であるERM(Ezrin/ Radixin/ Moesin)ファミリーのタンパク質、アクチンフィラメント同士を束化するFimbrinやVillinが報告されている。私たちの先行研究において、上述のタンパク質だけでなく、微絨毛の形質膜外層に集積しているスフィンゴミエリンが微絨毛の維持に必須であることが明らかになった。本研究提案では、微絨毛の先端を構成する分子群が、微絨毛が新たに形成される際の「核」として機能するのではないかと考え、微絨毛の形成メカニズムを解明することを目的として、微絨毛の先端の分子構築の解明とその機能解析を行った。スフィンゴミエリンを多く含む脂質二分子膜にはコレステロールが集積しやすいことが人工膜を用いた研究から明らかになっているため、微絨毛におけるコレステロールの分布を観察した。その結果、微絨毛の先端にコレステロールが集積していることを見出した。さらに微絨毛に存在する様々な膜タンパク質の局在を観察したところ、機能未知の5回膜貫通タンパク質が微絨毛先端に位置することを見出した。微絨毛先端に局在する脂質と膜タンパク質を同定した。これらが微絨毛形成の核として機能するかについて、引き続き検討を進めていきたい。微絨毛の先端に局在するコレステロールと今回見出した膜タンパク質が微絨毛の形成に関与するのかについて検証を行う。具体的には、細胞内でのコレステロールの生合成を阻害、もしくは形質膜外層のコレステロールを除去した結果、微絨毛が減少するか否か検討を行う。

また、微絨毛の先端に局在する分子群を網羅的に同定する方法についても検討を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者の研究室の研究成果及び成果報告に関するホームページ29年度が最終年度であるため、記入しない。
歯周炎における骨細胞の新たな機能の解明

近年、骨細胞が骨代謝において中心的な役割を果たすと報告され、歯周疾患においても骨細胞が重要な役割を果たすと考えられる。本研究では、歯周病原細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisより抽出されたlipopolysaccharide(Pg-LPS)が骨細胞においてどのようにサイトカインを誘導するのか、そのメカニズムを解明した。さらに、マイクロアレイにより、Pg-LPSにより誘導される遺伝子の網羅的解析を行った。本研究より、骨細胞が進行した歯周疾患の歯槽骨吸収においても、歯周病原細菌に対するサイトカイン産生を介し、主要な役割を果たしていると考えられる。歯周疾患は我が国においても極めて高い罹患率を示す口腔疾患であり、歯周疾患の病態メカニズムの解明により導かれる新規の予防法、診断法や治療法の社会的意義は極めて高いと考えられる。歯周疾患における歯周組織破壊の原因は主としてプラーク・歯石中の歯周病原細菌である。今日まで、この歯周病原細菌が歯周組織を構成している種々の細胞を刺激し、歯周組織破壊が起こると考えられているが、骨細胞の関与については不明である。骨細胞は骨組織の中で最も数が多く、長寿命の細胞であるが、骨芽細胞や破骨細胞と比較し、その機能は解明されていない。近年、骨細胞および同細胞由来のサイトカインが骨代謝において中心的な役割を果たすと報告され、歯周疾患においても骨細胞が重要な役割を果たすと考えられる。本研究では骨細胞の歯周病原細菌への応答やそのメカニズムを解明し、歯周疾患に対する新たな診断および治療法の検討を行うことを目的とする。初年度は骨細胞株および動物の頭蓋冠由来の骨細胞を用い、組織培養における解析を行った。1)歯周病原細菌に対するレセプターや関連分子の発現について、2)歯周病原細菌により誘導されるサイトカインについて、遺伝学的および免疫学的手法による解析を行った。骨細胞株および動物の頭蓋冠由来の骨細胞の両方において、歯周病原細菌に対するレセプターや関連タンパクの発現を認めた。また、歯周病原細菌が骨細胞におけるサイトカインの産生を誘導した。骨細胞に関わる最近の知見より、骨細胞由来のサイトカインが骨組織の恒常性の維持に重要な役割を果たしていると示唆されており、歯周疾患においても骨細胞が役割を果たしていると推察される。実験材料の入手および実験条件の設定に費やす時間が多く、やや遅れたが、順当に進行しており、次年度以降引き続き研究を遂行する予定である。本研究は骨細胞の歯周病原細菌への応答やそのメカニズムを解明し、歯周疾患に対する新たな診断および治療法の検討を行うことを目的とする。平成28年度は前年度より継続して、組織培養を用いて、歯周病原細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisより抽出されたlipopolysaccharide(LPS)の骨細胞株MLO-Y4への影響の解析を行った。特に本年度はPorphyromonas gingivalis由来のLPSにより誘導されるサイトカインやそのメカニズムについて、遺伝学的および免疫学的手法による検討を行った。Real-time polymerase chain reaction (PCR)法およびenzyme-linked immunosorbentassay(ELISA)法により、Porphyromonas gingivalis由来のLPSが骨細胞におけるサイトカインの産生を誘導し、そのメカニズムとして細胞表面にあるLPS受容体タンパク質であるToll-like receptorが関与するという知見を同受容体に対して特異的な中和抗体を用いることにより解明した。骨細胞は骨組織を構成する主要な細胞であり、同細胞に関わる最近の知見より、骨細胞由来のサイトカインが骨組織の恒常性の維持に重要な役割を果たしていると示唆されており、骨細胞が進行した歯周疾患の歯槽骨吸収においても、歯周病原細菌に対するサイトカイン産生により、主要な役割を果たしていると考えられる。実験材料の入手のため、やや遅れたが、順当に進行しており、次年度以降引き続き研究を遂行する予定であるため。また、骨細胞の歯周病原細菌によるサイトカイン産生の誘導については報告を行ったため。近年、骨細胞および同細胞由来のサイトカインが骨代謝において中心的な役割を果たすと報告され、歯周疾患においても骨細胞が重要な役割を果たすと考えられるが、歯周疾患における骨細胞の機能は不明である。申請者はこれまで人工関節の摩耗粒子により骨細胞が炎症性サイトカインを産出し、人工関節周囲の骨溶解における骨細胞の役割を報告した。本研究ではこれらの知見を歯周疾患の病態に応用するものであり、骨細胞の歯周病原性細菌への応答やそのメカニズムを解明し、骨細胞由来のサイトカインをターゲットとした歯周疾患の新たな診断及び治療法の検討を行うことを目的とした。平成29年度は前年度より継続して、組織培養を用いて、歯周病原細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisより抽出されたlipopolysaccharide(LPS)の骨細胞株MLO-Y4への影響の解析を行った。特に本年度はPorphyromonas gingivalis由来のLPSが骨細胞のおいてどのようにサイトカインを誘導するのか、そのメカニズムとして細胞内シグナリング因子が関与するという知見を特異的なシグナリング阻害剤を用いることにより解明した。さらに、マイクロアレイにより、LPSにより誘導される遺伝子の網羅的解析を行った。得られた知見より、今後、さらなる解析を計画中である。

骨細胞は骨組織を構成する主要な細胞であり、同細胞に関わる近年の知見より、骨細胞由来のサイトカインが骨組織の恒常性の維持に重要な役割を果たしていると示唆されており、骨細胞が進行した歯周疾患の歯槽骨吸収においても、歯周病原細菌に対するサイトカイン産生を介し、主要な役割を果たしていると考えられる。近年、骨細胞が骨代謝において中心的な役割を果たすと報告され、歯周疾患においても骨細胞が重要な役割を果たすと考えられる。本研究では、歯周病原細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisより抽出されたlipopolysaccharide(Pg-LPS)が骨細胞においてどのようにサイトカインを誘導するのか、そのメカニズムを解明した。さらに、マイクロアレイにより、Pg-LPSにより誘導される遺伝子の網羅的解析を行った。本研究より、骨細胞が進行した歯周疾患の歯槽骨吸収においても、歯周病原細菌に対するサイトカイン産生を介し、主要な役割を果たしていると考えられる。平成27年度に行った実験の結果より、骨細胞が歯周病原性細菌に応答することを示唆するデータが得られたほか、一部のサイトカインについて、歯周病原性細菌により、産生が誘導される知見を得た。この研究結果を受けて、骨細胞におけるサイトカイン産生に関わる研究を平成28年度に引き続き遂行する予定である。平成28年度の実験の結果より、骨細胞の歯周病原性細菌刺激によるサイトカイン産生において、Toll-like receptorが関与するという知見を得た。骨細胞における歯周病原性細の影響に関わる研究を平成29年度に引き続き遂行する予定である。歯周病学参加を予定していた学会に参加出来なかったため。また、予定していた研究のうち、細胞培養に関わる経費が見積もりよく少なくて済んだため。参加した学会が研究者の所在地で行われ、また他の参加を予定していた学会には参加出来なかったため。さらに、予定していた研究のうち、細胞培養に関わる経費が見積もりより少なく済んだため。細胞培養の実験を予定数よりも増やして研究を行い、消耗品代をその分多く計上する。
前庭神経核に眼球位置信号を伝えるニューロン経路

眼球運動の制御には、眼球の速度と位置の信号が必要である。脳ではまず速度信号が作られ、これをもとに位置信号が作られる。この変換機構は神経積分器と呼ばれ、位置信号を持つニューロンで構成される正帰還回路であると考えられているが、現時点では具体的な実体は不明である。本研究では、覚醒ネコを用い、前庭神経核およびカハール間質核に存在する垂直系の位置ニューロンを対象とし、その投射結合関係を解析した。得られた結果は以下の通りである。前庭神経核の上核および内側核に、垂直下向きのオン方向を持つ位置ニューロンが見いだされ、同側前庭神経刺激に対し単シナプス性の興奮性応答を示し、対側前庭神経刺激に対しては抑制性応答を示した。頭部回転に対する応答から、この入力はそれぞれ同側後半規管と対側前半規管に由来することが明らかにされた。これらの前庭神経核位置ニューロンの一部は、反対側の前庭神経核刺激に対し逆行性の応答を示した。その閾値と潜時の分布を解析した結果、核内における軸索分枝の存在が確認され、交連性ニューロンであることが示された。さらに、カハール間質核と内側縦束の刺激効果を調べた結果、これらの交連性ニューロンは上行性の軸索側枝を持ち、内側縦束を通りカハール間質核にも投射することが明らかにされた。一方、カハール間質核には同側前庭神経核に投射する位置ニューロンが存在し、少なくとも一部は興奮性であることが示された。その標的となるニューロンは、交連性ニューロンとは別の前庭神経核位置ニューロンであることが示唆された。以上の結果から、垂直眼球位置をコードするニューロンが、前庭神経核とカハール間質核の相互経路、ならびに左右の前庭神経核の交連性経路に寄与することが明らかにされた。
妄想の神経基盤の疾患横断的検討：高傾斜磁場・超高磁場MRIによる次世代結合性解析

本研究では妄想を呈する疾患を対象とし、妄想をSalience、Confidence、Maintenanceの3因子モデルでとらえ、拡散MRI・心理課題を用いたfMRI・および安静時fMRIを施行し、次世代構造的・機能的結合性解析を通じて妄想の神経基盤を明らかにすることを目的としている。また特筆すべき点としては、2018年10月18日、19日に京都大学において、研究代表者が大会長となり、国際幻聴研究コンソーシアム2018京都を開催し、最先端の妄想研究者を集めてシンポジウムを行った。7T MRIによるfMRI実験の進捗がやや遅れているが、2019年度早期に撮像を開始出来る見込みである。予定されている7T MRIでのfMRI解析を、本年度と来年度前半で終了する。来年度中にドーパミン刺激/遮断によるPharmacological fMRI課題を行う予定である。また、それまでに得られた結果をコネクトーム解析で検証する。平成29年度は精神病の発症高リスク群、初発群、慢性統合失調症群を対象として、安静時fMRIの独立成分分析による機能的結合性解析を行い、基底核ネットワークと側頭葉内側ネットワークからなるドーパミン作動性の異常Salienceと、島皮質と前部帯状回からなるSaliencenetworkとの間の結合性が健常者に比べ患者群で低下または上昇しており、それが幻聴・妄想などの症状と関連していることを明らかにした(Society for Neuroscience 2017にて発表)。また拡散MRIを用いた次世代構造的結合性解析であるFixel-based analysisにより、統合失調症における脳梁の白質統合性の異常を明らかにした(論文準備中)。またNeurite Orientation Dispersion and Density Imagingの予備的解析を進めており、健常者において先行研究で示された年齢と拡散指標との間の関連を再現した。またHuman Connectome Projectのパイプラインによるコネクトーム解析のデータベース作成は順調に進んでいる。コネクトーム解析については今後もデータ蓄積を進め、データ解析を始める。平成30年度は認知課題を用いたfMRI研究に注力し、データ解析を進める。
走査型反射電子線ホログラフィー電子顕微鏡法(SREHM)の開発

超高真空反射電子顕微鏡を開発し、白金表面の結晶構造の解析と反射電子顕微鏡像の観察に成功した。成果の一部は論文(2)に発表している。これは超高真空中で作製したPt(100)におけるreconstracted domainsを観察したもので、昨年来日したドイツのLempfuhl教授より激賞されたものである。さらに試料表面の微細構造を調べるために、新たに超高真空二軸独立回転試料ホルダーの設計、試作を行った。この試料ホルダーにより試料のX、Y軸方向の平行移動(Z軸が光軸)と入射角と方位角の高精度設定が可能となり、走査型反射電子線ホログラフィー電子顕微鏡観察実現へ大きく前進した。この試料ホルダーの試作および性能については論文(3)に発表した。ホログラフィー電子顕微鏡像を観察するためには、高輝度電子銃が不可欠である。このためW(100),T.F.Emitterを用いて超伝導材料表面のミクロな電位分布変化についてのホログラフィー観察を試みた。この結果、電場変化は電子線ホログラフィーによる干渉縞の観測により定量的に評価できることを確認でき、その成果を論文(4)に発表した。さらにZi-O/W(100)エミッターを電子銃にとりつけて、超高真空中で赤外線加熱が出来るように改造を行い、本格的な走査型反射電子線ホログラフィー顕微鏡観察が可能になった。その成果の一部を論文(5)に発表した。発表論文超高真空反射電子顕微鏡を開発し、白金表面の結晶構造の解析と反射電子顕微鏡像の観察に成功した。成果の一部は論文(1)に発表している。これは超高真空中で作製したPt(100)におけるreconstructed domainsを観察したもので、昨年来日したドイツのLempfuhl教授より激賞されたものである。この試料ホルダーの試作および性能については論文(2)に発表している。このためW(100)T.F.Emitterを用いて超伝導材料表面のミクロな電位分布変化についてのホログラフィー観察を試みた。即ち酸化物超伝導体YBa_2Cu_3O_7(Y123)に電流を流しておき、試料温度を室温から超伝導温度まで下げながら試料表面の電場変化の動的観察を試みた。この結果、電場変化は電子線ホログラフィーによる干渉縞の観測により定量的に評価できることを確認できた。成果は論文(3)に発表している。今後は方針通りZr-O/W(100)エミッターを電子銃にとりつけて本格的な反射電子線ホログラフィー顕微鏡観察を実施する予定である。超高真空試料室の改造を行い、反射型電子顕微鏡法(REM)による固体清浄表面のその場観察を可能にした。又、通電加熱型2軸傾斜試料ホルダーを試作し、REM観察を行うことに成功した。得られた成果は次の通りである。(1)試料室の真空度を2×10^<-9>Torr以下に抑えてREM観察が出来るようにした。(2)2軸傾斜試料ホルダーを試作し、REM観察における最適条件を設定することが、きわめて容易になった。PtおよびAu試料表面のREM観察を行い、表面物性上有用な知見を得ることが出来た。ツェナダイオードを連続させた高圧印加方式の開発に成功し、Zr-0/W(100)高輝度電子銃の最適条件での使用に成功し、電子線ホログラフィーが実現出来る見通しを得た。目的とした走査型反射電子線ホログラフィー電子顕微鏡(SREHM)の実現のための基本構成の開発に成功した。
全国に多発している牛の異常産に関する発生調査及び病理学的並びに原因学的研究

19871988年の2年間にわたって、南九州(鹿児島県、宮崎県)、中国(鳥取県、兵庫県)、岩手県、北海道に発生した異常子牛について、主に疫学的、病理学的に検索した。その結果、次の点が明らかにされた。1.アカバネ病、本病は今回調査した4地域のうち、北海道を除く3地域で発生をみた。本病の病型には、萎小筋症を特徴とする関節拘縮症と、水頭無脳症がある。今回の調査では前者の発生は概して少なく、後者の発生が圧倒的に多数であった。これを疫学的にみると、南九州、岩手県とかけはなれた北、南といえどもほぼ同一で、関節拘縮症は晩秋(主に11月)、水頭無脳症は春(25月)に発生した。また発生は、黒毛和種、ホルスタイン種、短角種にみられ、品種差はなかった。水頭無脳症では時折小脳低形成が伴われていたが、両者は組織学的に精査すれば識別可能であった。2.牛のウィルス性下痢症-粘膜病(BVD-MD)中国の北海道地区に発生した。本病の特徴は小脳の低形成であるが、その中に内水頭症を伴う例もあってアカバネ病との類症鑑別をまぎらわしくしている。しかし、本病の内水頭症は脳脊髄液圧の上昇にるとみなされ、それを示唆する変化として第4脳室とクモ膜下腟の非交通性があげられる。なお、本病の小脳異常は、ウィルスが外胚細胞(外顆粒細胞)を選択的に攻撃して形成される異形成である。3.その他の先天性疾患今回の調査で、中国、南九州の黒毛和種に遺伝性あるいはそれとみなされる疾患の発生のあることが注目された。それは特発性心筋症、甲状腺機能不全によると思われる発育不全、脳脊髄の海綿状変性、二次性海綿骨の吸収不全、先天性出血素因などであった。これらはいずれも近親交配の結果もたらされることが示唆され、交配の際の雄牛の選択に十分な配慮を必要とすることが指摘された19871988年の2年間にわたって、南九州(鹿児島県、宮崎県)、中国(鳥取県、兵庫県)、岩手県、北海道に発生した異常子牛について、主に疫学的、病理学的に検索した。これらはいずれも近親交配の結果もたらされることが示唆され、交配の際の雄牛の選択に十分な配慮を必要とすることが指摘された本年度は各研究分担者が所属する機関の存在する地域における,牛の異常産の発生調査ならびに病理学的検索に力点をおいて研究した.1.南九州地域の発生例1987年1月すら12月の1年間に, 53例の異常子牛を収集して観察した.これらの症例の多くは奇形的変化を示し,アカバネ病とみなされる例はなく, chuzanウイルスによるとみなされる水無脳症と小脳形成不全例は1例のみであった.したがって,かって大流行したchuzanウイルス病の流行はなかったものと推測された.なお,異常子牛中虚弱仔牛が12例も発生し,この本態究明も興味がもたれる.2.中国地方の発生例この1年間に67例の異常子牛を収集した.これらの中にはウイルスに起因する疾患も含まれるが,発育不良で代表される原因不明の病例も多かった.収集した材料中小脳の形成異常例12例を選び,形態学的立場から病因を含めた類症鑑別を試みた.その結果,アカバネ病,遺伝病,牛の下痢症ー粘膜病ウイルス感染,先天性および周産期小脳萎縮の4病変を浮き彫りにした.3.東北地方の発生例

1985年から1986年に岩手県に多発した(約6,500頭)アカバネ病例95例について,病理学的に検索した.このうち内水頭症は81例,関節拘縮症は12例,両者合併例は2例であった.これらの例の発生時期と病型から,ウイルスの流行時期は夏期の8月から9月と推測された.4.北海道の発生例1987年から牛の下痢症ー粘膜病ウイルスによるとみなされる小脳低形成と内水頭症例が多発し, 7例を収集した.本ウイルス感染では前者の変化が主体であるので,後者の病変に注目した.前年度に引き続き、下記の各地域に発生した異常産子牛を主に疫学ならびに病理学的に検索した。1.南九州地域の発生について鹿児島県において1988年1月から7月までの間に発生した異常子牛100例(黒毛和種84例、ホルスタイン種16例)を検索した。このうち水頭無脳症は49例で、その初発は3月6日生れ、最後の発生は6月生れで、これはアカバネ病流行的発生に一致するものであった。この発生で注目されたことは8例がアカバネ病ワクチン接種にもかかわらず発生したことである。また水頭無脳症に合併して小脳形成不全が12例に認められたが、後者のChuzanウィルスとの係りは明らかにし得なかった。宮崎県では1988年に異常産牛17例を検索した。これらの疾病あるいは病変の内訳は、先天性出血素因5例、アカバネ病4例、小脳形成不全2例、心奇形2例、側脳室拡張1例、その他の先天異常3例であった。小脳形成不全はChuzanウィルスが関与していると思われた。2.中国地域の発生について黒毛和種牛の遺伝性疾患を検索した。その結果、脳脊髄の海綿状変性を1例に、甲状腺機能不全によるとみなされる発育不全を13例に認めた。3.東北地域の発生について岩手県に発生したアカバネ病について、中脳ならびに小脳の病変に注目して検索した。水頭無脳症83例中61例(73.5%)に中脳低形成が、また小脳の大きさを測定した48例中18例(37.5%)が明らかな萎小化を示した。これらの形態的変化は過去のアカバネ病報告と質的に一致した。4.北海道地域の発生についてBVD-MDによる先天異常子牛の大脳ならびに小脳病変をアカバネ病のそれと形態的に比較した。両者の病変は本質的に異なっていた。
近畿圏における中・高位段丘堆積物のルミネッセンス年代測定

平成13年度は,以下のような調査研究を行った.1.平成11年度に作成した奈良盆地周辺の地形分類図に示された,地形発達史やネオテクトニクスの面から鍵を握るとみられる重要度の高い中・高位段丘面について,ひきつづき試料採取を行った.2.平成12年度に引き続き、ガンマ線スペクトロメトリ測定器のキャリブレーションと検量線作成を継続し,いくつかの試料のU, Th, K含有量の測定を行い,年間線量の推定を試みた.3.近畿圏における段丘堆積物のルミネッセンス年代測定を考える上での比較検討材料として、植被に乏しく、太陽光を十分浴びて、光ゼロイングを十分受けていると考えられるチベット高原地域の河岸段丘堆積物試料や日本の火山周辺地域における段丘堆積物を覆う風成ローム層についてもサンプリングを行い、OSL年代を検討し、その過程で具体的な測定方法の見直しを行った。4. 3をうけて、近畿圏の段丘堆積物試料に関する測定方法の見直しを進めた。サンプル量の再現性の問題などでかなりの改善をみたが、現時点ではまだ、近畿圏の中・高位段丘堆積物を十分な精度と確度で求めるまでには至っていない。第四紀中後期の年代測定法として信頼性の高い年代値を得るためには,日本ではまだ利用されていない、放射線照射装置付きのルミネッセンス信号測定装置を早急に導入し、とくに放射線照射による感度変化とルミネッセンス信号のfadingの引き続き他方面からの測定手法の見直しを加えてゆく必要がある点を明らかにした.平成13年度は,以下のような調査研究を行った.1.平成11年度に作成した奈良盆地周辺の地形分類図に示された,地形発達史やネオテクトニクスの面から鍵を握るとみられる重要度の高い中・高位段丘面について,ひきつづき試料採取を行った.2.平成12年度に引き続き、ガンマ線スペクトロメトリ測定器のキャリブレーションと検量線作成を継続し,いくつかの試料のU, Th, K含有量の測定を行い,年間線量の推定を試みた.3.近畿圏における段丘堆積物のルミネッセンス年代測定を考える上での比較検討材料として、植被に乏しく、太陽光を十分浴びて、光ゼロイングを十分受けていると考えられるチベット高原地域の河岸段丘堆積物試料や日本の火山周辺地域における段丘堆積物を覆う風成ローム層についてもサンプリングを行い、OSL年代を検討し、その過程で具体的な測定方法の見直しを行った。第四紀中後期の年代測定法として信頼性の高い年代値を得るためには,日本ではまだ利用されていない、放射線照射装置付きのルミネッセンス信号測定装置を早急に導入し、とくに放射線照射による感度変化とルミネッセンス信号のfadingの引き続き他方面からの測定手法の見直しを加えてゆく必要がある点を明らかにした.平成11年度は,以下のような調査研究を行った.1.既存資科と空中写真判読によって,奈良盆地周辺の地形分類図をいくつか試作し,地形発達史やネオテクトニクスの面から鍵を握るとみられる重要度の高い中・高位段丘面について抽出,検計した.2.上記のような中・高位段丘面の段丘堆積物試料について,予備実験のための試料採取と蓄積線量測定用の試料作成を行った.また,ガンマ線スペクトロメトリ測定用の試料作成も併せて行った.3.上記2と平行して,年間線量測定用の線量素子の埋設を行った.4.ガンマ線スペクトロメトリ測定器のキャリブレーションと検量線作成のための作業を行った.5.これまでのところ,蓄積線量測定用のOSL信号については,まだ,十分,再現性の高いデータが得られていない.この原因は,ひとつに,測定試料のサンプル量や感度の補正が十分ではないことが考えられる.したがって,平成12年度は,Single Aliquot法やSingle Grain法など,海外で試みられている新たな手法も視野に入れながら,測定方法の改善を目指す予定である.また,次年度は年間線量についてもある程度のデータが取得できるので,具体的な年代値の推定・検討まで行う予定である.平成12年度は,以下のような調査研究を行った.1.平成11年度に行ったガンマ線スペクトロメトリ測定器のキャリブレーションと検量線作成を受けて,いくつかの試料のU,Th,K含有量の測定を行い,年間線量の推定を試みた.2.平成11年度に作成した奈良盆地周辺の地形分類図に示された,地形発達史やネオテクトニクスの面から鍵を握るとみられる重要度の高い中・高位段丘面について,ひきつづき試料採取を行った.3.上記のような中・高位段丘面の段丘堆積物試料について,予備実験のための試料採取と蓄積線量測定用の試料作成を行った.また,ガンマ線スペクトロメトリ測定用の試料作成も併せて行った.

4.αカウンティングによる微量試料のU,Th含有量の測定に関して,測定機器の調整と標準試料の測定,検量線の作成などを試みた.5.もっとも普遍的なOSL測定対象鉱物であるSiO2鉱物に関して,測定条件の検討とOSL信号の挙動を考える上での参考とするために,合成stishoviteのOSL信号特性の測定を行い,その結果の一部をRadiation Measurementsに論文(共著)の形で公表した.6.平成11年度に実施した予備測定と比べ,蓄積線量測定用のOSL信号については,再現性の問題などでかなりの改善が見られたが,実際の年代値を得るためには,まだ,検討の余地が残っている.最終年度は,これまでの実験結果を総合して,試料毎に適した測定条件を整理し,得られた年代測定値の意味を,中・高位段丘形成史との関わりで考察したい.平成13年度は,以下のような調査研究を行った.1.平成11年度に作成した奈良盆地周辺の地形分類図に示された,地形発達史やネオテクトニクスの面から鍵を握るとみられる重要度の高い中・高位段丘面について,ひきつづき試料採取を行った.2.平成12年度に引き続き,ガンマ線スペクトロメトリ測定器のキャリブレーションと検量線作成を継続し,いくつかの試料のU, Th, K含有量の測定を行い,年間線量の推定を試みた.3.近畿圏における段丘堆積物のルミネッセンス年代測定を考える上での比較検討材料として,植被に乏しく,太陽光を十分に浴びて,光ゼロイングを十分受けていると考えられるチベット高原地域の河岸段丘堆積物試料や,日本の火山周辺地域における段丘堆積物を覆う風成ローム層についてもサンプリングを行い,OSL年代を検討し,その過程で具体的な測定方法の見直しを行った。4.3をうけて,近畿圏の段丘堆積物試料に関する測定方法の見直しを進めた。サンプル量の再現性の問題などでかなりの改善をみたが,現時点ではまだ,近畿圏の中・高位段丘堆積物を十分な精度と確度で求めるまでには至っていない。第四期中後期の年代測定法として信頼性の高い年代値を得るためには,日本ではまだ利用されていない、放射線照射装置付きのルミネッセンス信号測定装置を早急に導入し、とくに放射線照射による感度変化とルミネッセンス信号のfadingの引き続き他方面からの測定手法の見直しを加えてゆく必要がある点を明らかにした.
放電加工において極間隙の気泡の挙動が加工に与える影響について

1.加工屑と気泡の位置関係を明らかにした.研究の進行上,単発放電時の加工屑と気泡の位置関係を知る必要があったが,観察時に加工屑が動くなどの問題があり,その関係は明らかになっていなかった.そこで本研究は,加工液の代わりにゼラチン水溶液を用い,観察時に実験装置を冷却してゼラチン水溶液を固化し,極間情報を固定してから観察を行う新たな方法を考案し,極間データを得た.図1に結果を示す.このように,加工屑は気泡境界に集中的に存在することを初めて明らかにした.2.気中放電加工の可能性を明らかにした.単発放電の加工屑の分散状況を液中放電と大気中で行う気中放電について調べた.その結果,・気中放電では加工屑が工作物に付着する.・気中放電であってもパルス幅が長くなると発生する加工屑体積は液中放電と変わらなくなる.・液中放電の加工液の爆発的な気化による圧力の作用の影響が大きいのは絶縁破壊直後のみである.などが明らかとなり,気中放電でも液中放電と同様に加工が行える可能性を見い出した.3.粘性を考慮したシミュレーションと実験結果の比較結果を図2に示す.この結果から分かるように,ギャップ35μmではシミュレーションと実験結果が合っていると思われるが,その他のギャップではかなりの相違が見られる.これは,気泡と加工液の境界の形状が変化しないと仮定して数値計算を行ったためと考えられ,現在,境界の形状の変化を考慮したシミュレーションを実行中である.1.加工屑と気泡の位置関係を明らかにした.研究の進行上,単発放電時の加工屑と気泡の位置関係を知る必要があったが,観察時に加工屑が動くなどの問題があり,その関係は明らかになっていなかった.そこで本研究は,加工液の代わりにゼラチン水溶液を用い,観察時に実験装置を冷却してゼラチン水溶液を固化し,極間情報を固定してから観察を行う新たな方法を考案し,極間データを得た.図1に結果を示す.このように,加工屑は気泡境界に集中的に存在することを初めて明らかにした.2.気中放電加工の可能性を明らかにした.単発放電の加工屑の分散状況を液中放電と大気中で行う気中放電について調べた.その結果,・気中放電では加工屑が工作物に付着する.・気中放電であってもパルス幅が長くなると発生する加工屑体積は液中放電と変わらなくなる.・液中放電の加工液の爆発的な気化による圧力の作用の影響が大きいのは絶縁破壊直後のみである.などが明らかとなり,気中放電でも液中放電と同様に加工が行える可能性を見い出した.3.粘性を考慮したシミュレーションと実験結果の比較結果を図2に示す.この結果から分かるように,ギャップ35μmではシミュレーションと実験結果が合っていると思われるが,その他のギャップではかなりの相違が見られる.これは,気泡と加工液の境界の形状が変化しないと仮定して数値計算を行ったためと考えられ,現在,境界の形状の変化を考慮したシミュレーションを実行中である.