hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
力学系理論と代数的・複素解析的幾何学の相互連関的研究

私は,K3曲面の概トーリックLagrangeファイバー空間(これを可積分な力学系とみてK3力学モデルという)を楕円曲面のWeierstraβ標準形を用いて具体的に構成した.さらに,物理学者・化学者B.Zhilinskii教授が提起していたある特別なモノドロミーをもつK3力学モデルの構成問題を上記の方法を用いて数学的な観点から考察し部分的な解決をあたえた.これについては,数理解析研究所講究録およびCent. Eur.J. Math.に論文が掲載または掲載決定している.
がん組織等の自律神経線維終末動態のMEMS神経マシン・２光子蛍光イメージング解析

自律神経系は、全身の臓器に分布し、身体各所の生体情報を感知して脳に送り(求心路)、各臓器の機能を調節する(遠心路)、生体恒常性や生命を維持する要のひとつである。しかし、計測技術の不備のため、自律神経の個々の線維の動態や、臓器組織の内部における神経終末の動態は解明されていない。そこで本研究では、自律神経の、個々の線維の動態や組織内部神経終末の動態を調べることを目的として、次の研究を行った。研究A. MEMS神経マイクロマシンによる、がん組織等の自律神経線維別電気活動動態の解明:自律神経が、がん組織にも分布することを発見した。この、がん自律神経はがん病態に深く関わる可能性が示唆された。乳がん組織に分布する自律神経、および、胸腹部臓器(心,腎,膵,肝等)に分布する自律神経について、神経線維別の個々の電気活動を計測し、そのシステム応答特性を解析すること検討した。末梢神経は、複数の臓器に分布する、複数の神経種(交感・迷走・求心性等)の線維から成る線維の束であるため、従来の神経計測方法は、神経束の全体記録等であるため、神経線維の個々の活動は分かり得ないが、世界最小レベルピッチタングステン微小電極針アレイ等を用いて、乳がん組織に分布する自律神経、および、胸腹部臓器に分布する自律神経について、神経線維別の個々の電気活動を計測・検討した。研究B.生動物2光子神経イメージングによる、がん組織等の自律神経終末Ca動態の解明:生きた動物においての組織内部の神経終末Ca動態を可視化するための2光子自律神経イメージング技術の開発に取り組んだ。生動物2光子神経イメージングの開発が進みつつある。生動物2光子神経イメージングを改良し、生きた動物においての組織内部の神経終末Ca動態を可視化する。
チップ上・高速・高集積ナノカーボン光電子素子開発と光インターコネクト応用

本研究では、化合物半導体に代わる全く新しい材料系としてナノカーボン材料に注目し、シリコン上に集積化が可能な超高速のナノカーボン発光・受光素子を開発することを目的としている。ここでは、ナノカーボン光デバイスの高速化・高効率化に関する学理追求、高集積・大面積作製プロセスといったナノカーボン光デバイスの実用化技術構築を行う。さらに、シリコンフォトニクスや光共振器との融合技術構築を進め、最終的に超高速・高集積・低コストの高密度光インターコネクト技術へ応用することを目標としている。今年度は、黒体放射発光素子における高速発光のメカニズム解明や新たな発光素子プロセスの開発、および、EL発光素子の高輝度化に向けたキャリアダイナミクス観測のための新たな測定系の構築などに関して、研究を進めてきた。黒体放射発光素子では、グラフェン黒体放射発光素子に関して、シミュレーションによる詳細な高速発光メカニズムの検討を進め、実験との比較により、グラフェン特有の高速発光機構が確認された。これにより、グラフェン発光素子において、デバイス構造の最適化への応用が可能となった。また、従来のスコッチテープによる機械剥離法に代わり、CVD法により成長したグラフェンによる発光素子作製が可能であることを示した。EL発光素子では、CVD法により作成したカーボンナノチューブを用いて、発光素子作製を進めた。発光素子内でのキャリアダイナミクスを明らかにするため、温度可変な環境下でのEL測定系の構築を進めてきた。これらを用いて、今後、キャリアダイナミクスを明らかにするとともに、量子井戸構造やショットキー障壁制御による高輝度化に関する研究を進める。研究計画では、(1)黒体放射発光素子の高速化・高輝度化・プロセス探索、および(2)EL発光素子の高速化・高輝度化・高効率化に関する研究を行うとした。今年度は、その計画通りに進めてきた。その結果、黒体放射発光素子では、高速な黒体放射発光のメカニズム解明とその指針を明らかにすることができた。また、グラフェン発光素子では、従来の機械剥離法に代わって大面積化が可能なCVD法による発光素子作製を進めたことから、当初の計画通りの成果が得られた。EL発光素子研究では、高速化・高輝度化・高効率化に不可欠なキャリアダイナミクスに関して、その測定系の構築を進めたことから、計画通りに進んでいる。黒体放射発光素子の高速化・高輝度化・プロセス探索に関する研究は順調に進んでいることから、今後の研究でそれらの具体的な成果を明らかにし、実用化に向けた指針を示すことを目標に進める。EL発光素子では、今年度進めたキャリアダイナミクス観測法を利用して、新たな量子井戸やショットキー障壁の設計法を提案することを目標とする。それに加えて、光インターコネクトの実現にむけて、ナノカーボンによる受光素子の開発も進め、高集積な光デバイスにおいて、ナノカーボンの優位性を示す。
航空機観測による海洋関連物質の発生と循環に関する総合的研究

海洋や湖沼から発生する大気微量成分は多種にわたって存在するが、その中でもとくに重要なものが硫黄化合物、窒素化合物などである。海洋から発生する硫化ジメチル(DMS)が大気のOHラジカルなどで酸化されて二酸化硫黄(SO_2)やメタンスルホン酸(MSA)に変化し、最終的に硫酸(H_2SO_4)にまで酸化され大気エアロゾルの主成分となるプロセスを船舶と航空機を使用して調べた。その結果、外洋大気では依然として陸からの汚染は少なく、DMSを起源とする海洋大気に特有の硫黄循環系が存在していることが確認された。同時に陸域での人間活動による硫黄と窒素の放出が酸性雨を形成するメカニズムとその実態を、わが国の大気エアロゾルと雨水の分析を行うことによって解明した。さらに、名古屋と八丈島間のエアロゾルの濃度分布や成分について観測した。水圏からは亜酸化窒素(N_2O)がバクテリアによる硝化、脱窒反応によって大気に放出されている。基礎生産の高い水域では、有機物の分解によって酸素が多量に消費され無酸素層が出現し、その結果有機物と硝酸との反応が起こりN_2Oが発生することが湖沼で典型的に実証された。類似の現象が海洋でも起こっているかどうかを見るため船舶観測を実施し、その可能性を示した。海洋表層から有機物の分解によって一酸化炭素(CO)が発生している可能性が高い。本研究でも、CO測定のための技術的方法についての予備的な実験を行うことができた。南極は人間活動から遠く離れた地域である。南極での大気エアロゾル観測の結果、夏と冬で顕著な量的、質的変化が観測された。夏季の硫酸に富むエアロゾルの起源は周辺海域で発生するDMSではないかと考えられている。海洋生物圏からは、硫化ヂメチル等の還元性の有機硫黄化合物や一酸化二窒素(N_2O)が発生し大気圏に放出されている。これらの微量気体を効率よく採集し、分析するために、本年度は主に航空機搭載用のサンプラ-とガスクロマトグラフによる微量分析器の開発を行なった。サンプラ-は、航空機搭載用シ-ケンシアルエア-サンプラ-と呼ばれる特注品で、高速運行中の航空機から、機内に適量の空気を導入して、そこに含まれるエアロゾル粒子や微量気体を採集する装置である。納入が若干遅れたためにまだ十分なテストは行なわれていないが、次年度早々に検定を予定している。微量分析器は、主としてN_2Oを測定するためのガスクロ分析用のものである。硫黄化合物を分析するための装置は既存のものがあり、両者を使用すれば、目的とする気の分析を全て精度よく行なうことができる。購入したガスクロマトグラフによるテスト結果は姫常に良好である。機器の開発と平行して、二年度目に実施予定の本観測に向けて、既存の測定器による赤道西太平洋域の予備的な船舶観測を1992年1月に実施した。測定対象は基礎生産量や栄養塩など海洋生物圏の活動度に関する基本量である。この観測には、本研究の分担者である大田および寺井が大学院生とともに乗船し、約1ケ月間にわたる詳しい測定を行なった。デ-タは現在分析中であるが、興味ある結果が出始めた。機器開発のペ-スが若干遅れており、次年度の本観測を成功させるために検器検定の準備を集中的に行なっている状況である。前年度は主に測定装置の製作に重点を置いたが、今年度はその装置を使用して夏季に航空機観測を実施した。飛行区間は、名古屋と八丈島の間を往復するもので、往路は3000mの高々度を、復路は600mの低高度を飛行し、高度別および海上・陸上別に、大気エアロゾルの濃度、粒径、成分をインパクターと新しく開発した連続サンプラーを使用して観測した。

同時に、大気微量成分である亜酸化窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、各種有機物など分析するためにバッグによる空気サンプリングも行われた。得られたデータは現在分析中であるが、大気エアロゾルでは名古屋付近の汚染地域で多量のスス粒子の存在が確かめられた。また、N_2Oに関しては、高度および地域にかかわらず、ほとんど一定値であることが確かめられた。N_2Oの長いlife timeを考えれば納得できる結果である。海洋大気中の硫黄循環に関して、大気環界層モデルを作成して、硫化ジメチル(DMS)を起源とする海洋大気特有の硫黄循環系の存在の可能性を調べた。化学反応過程に若干不確定部分があるが、海洋大気中の硫黄循環は、植物プランクトンの放出するDMSによってほぼまかなわれていることが確認された。したがって、陸域大気と海洋大気では、硫黄の起源が全く異なっており、最終生成物である大気エアロゾルの性質や濃度も大きく異なっていることがわかる。この結果は、雲の形成過程にも影響を与え、最終的には気候変動にも関与する。海洋から発生する一酸化炭素(CO)の船舶観測も東大海洋研の白鳳丸を使って行われた。その分析を現在続行している。
バクテリオロドプシンの光電気化学と工学応用

本研究では、高度好塩菌の細胞膜に存在するバクテリオロドプシン(bR)の光電流応答の発生機構を解明し、bR分子を固定化した高機能光デバイス構築の指針を得ることを目的とし、bRの配向制御固定化および電極界面特性と光電流応答との関係について検討した。1,bRを含む紫膜の懸濁液をポリリジンで被膜した酸化スズ電極上に静電相互作用により吸着させた。懸濁液のpHを変えることにより紫膜表面の負電荷分布を変化させ、bRのプロトン放出側および取り込み側が電極に向いたbR単分子膜固定化電極を作製した。光電流応答の極性はbRの配向により変化せず、光照射の瞬間にはカソ-ド電流が、照射を止めた瞬間にはアノ-ド電流が観測された。光電流応答はbR分子内部の電荷移動によるものではなく、プロトン放出と取り込みによる電極界面の電気二重層でのpH変化に由来することが判明した。また、懸濁液のpHによる光電流応答の強度は、紫膜細胞の内側と外側の負電荷密度の大きさが逆転するpH5付近で急激に増加した。bR分子の配向が光電流の感度に寄与していることから、分子配向制御によるデバイスの高感度化と高機能化が期待される。2,表面の水酸基をシランカップラ-で消滅させた酸化スズ電極にbRを固定化した。シラン化処理時間が長いほど、すなわち電極表面の水酸基が少ないほど光電流応答が小さくなることが判明した、この挙動は、プロトン放出、取り込みによる界面のpH変化により光電流が発生するメカニズムを支持する。
新しい産業モデルに関するスウェーデンと日本の比較研究

グローバリゼーションの進展、ならびにスウェーデンのEU加盟のなかで、スウェーデンはこれまで以上に国際競争に巻き込まれている。現在のグローバリゼーションは新自由主義のグローバル化として進んでいるが、そうした中で、少なくとも70年代まで「平等と(インフレなき)成長」を掲げて高度福祉国家を築き上げてきたスウェーデン、そしてそれを支えてきたスウェーデン・モデルも80年代に入り大きく変化し、スウェーデンも新自由主義的な道を歩み始めたかに見える。本研究は、その変化が次のようであることを明らかにした。1.交渉の分散化、賃金の個別化、雇用の多様化ー労働のフレキシビリティである。2.労使の間で、フレキシブルな労働組織の必要性や能力・知識開発の決定的な重要性が共通に認識されてきたことである。3.ブルーカラーのグレー化が進みつつあることである。このことがCo-woker agreementやSingle unionの流れをつくりつつある。4.賃金の個別化である。これは、日本的目標管理ー成果主義的賃金とよく似ているが、基本的には仕事給であることが違う。5.能力主義的賃金は、一般に企業別交渉がふさわしい。したがって、交渉の分散化、企業別交渉が起きつつあることである。6.生産システムの変化である。8.積極的労働市場の有効性が問われていることである。7.失業対策には,Job creationが重要と認識され始めたことである。こうした変化は一見して新自由主義的な道に見えるがと、本研究は組合の交渉力が維持されていること、あるいは労使の協調主義が維持されていることなどから単純にそう結論づけられないと考える。スウェーデンでは、LO(スウェーデン労働組合総連合)、VI(機械産業経営者連合)など労・使の諸組織、あるいはAMS(労働市場庁)など政府組織でのインタビュー、さらにボルボ、エリクソン、SKFなどスウェーデンの主要民間企業での労・使へのインタビューならびに工場見学を通して、スウェーデンの労使関係、労働組織、生産システムの変化についての多くの知見を得た。スウェーデン経済はもともと国際市場に依存する割合が高かった。それが、89年代以降さらに加速し、スウェーデン企業は国際競争のなかに本格的に巻き込まれていく。労働組織等のイノベーションによる生産性の向上、労働者の技術力向上、さらに労働コストの抑制がこのなかで不可避の課題となる。90年代スウェーデン経済の停滞は、こうした課題をさらに一層明確にした。労働者のインセンティブを引き出すためのテーラー主義とは異なる労働の人間化にもとづく労働組織の設計、JITシステム的な企業間ネットワークの形成などとともに、平等を重視したこれまでの連帯賃金制ではなく賃金格差を促すような企業別、個人能力別賃金システムの導入、それに伴う中央交渉から企業別労使交渉への労使交渉制度への変化などがいま急速に進んでいる。今年度の調査は、こうした実態がインタビューや工場見学をとおしてスウェーデンの主要な産業である輸出産業部門だけではなく、多くの産業に進行しつつあることが確認された。特に、あらたな労働組織の特徴、また能力別賃金システム導入の実態、経営者のその意図、また労組の反応を詳しく調査できた。さらに、労使交渉制度の変化の実態も浮き彫りにされた。そうした変化を、よくいわれるように単純に産業モデルの「ジャパナイゼ-ショ」というわけにはいかない。日本自体も代わりつつあるからである。また、これまでのスウェーデンの制度・慣習の上での変化であるためスウェーデン固有なシステムを作りだしつつあるからである。共通点と相違点の検討が今後も必要である。スウェーデンの失業率は、約10%で「大量失業」ともいわれる状態が続いている。政府は、長期的には完全雇用の達成を従来のように目標として掲げながら、短期的には2,000年度までに4%に失業率と下げることを目指している。しかし、この課題は容易ではない。経済のEU化、あるいは国際化のなかで1国の枠内での経済的調整は困難になっているからである。

政府は、産業の高度化(情報化技術)に対応できるような労働能力の開発による失業の減少を政策として掲げ、労働側(LO:スウェーデン労働組合総連合)は、インフレなき需要拡大(EUへの加盟はそれに寄与するだろう)による経済成長が失業対策としてもっとも有効だと考える。これに対して経営側(SAF:経営者団体連合、あるいはその中心たるVI:機械産業経営者連合)は失業対策に関して必ずしも明確な政策をもっている訳ではない。経営側の課題は、国際競争の圧力のもと、労働市場の柔軟化(賃金の柔軟化、労働時間の柔軟化、交渉の非中央化)による労働コストの削滅-企業の競争力の向上と、労働能力の開発や労働組織の改革による生産性向上が最も重要な課題である。スウェーデンの経済を支えてきた輸出企業は、工場の海外移転をむしろ拡大し、国内での生産と減らし、雇用を減少させている。本年度の調量は、スウェーデン経済の国際化のなかですすむ産業関係の変化の実態を昨年度の調査対象の補足調量を基本にしながら新たな対象と加えて行った。個別企業での調査は、ボルボの本社工場とエンジン工場、さらにボルボへの部品供給会社、エリクソン、アンリツで行い、賃金の柔軟化・能力主義化(ホワイトカラーではそれがさらに顕著)が確認されるとともに、日本の能力主義化との違いが明らかとなった。そのほか、労働組織の変化、企業間関係のJIT化への変化についても多くの知見が得られた、経営者団体、労働組合等の各経済団体の中央組織や政府の労働関係の機関(労働省、地域雇用サービスセンターなど)への調査についても、本年度は国際競争の下での労働関係の変化や、あるいは雇用促進のための政策についての見解をインタビューし、議論とした。上記のように、各組織の見解は微妙に違う。そこでは、雇用が少なくとも一国レベルでの問題に留まらない課題であることが、特に早くからオープン経済を目指してきたスウェーデンでは、明らかになってきているといえる。本年度の調査で、得た知見は多い。研究課題についてのかなり詳細な制度や政策分析が行われたと考える。世界はいまグローバリゼーションの嵐の中に巻き込まれつつある。スウェーデンやに日本でも例外ではない。そうした中で、平等な賃金体系や協調主義的な労使関係などを特徴とし、世界的にも高く評価されてきたスウェーデンモデルが、いま大きく変わりつつある。スウェーデンは、いま大きな流れとなりつつある労働市場のいわゆる新自由主義的なグローバルスタンダード化への道を歩みだしたかにみえる。日本においてもそうである。我々の研究は、その変化が次のようであることを明らかにした。まず第一に交渉の分散化、賃金の個別化、雇用の多様性-労働のフレキシビリティーである。第二に、スウェーデンでは労使の間には労働組織の変化や、能カ・知識等開発の決定的重要性が共通に認織されて来たことである。第三に、ブルーカラーの「グレー化」がこの中ですすむ。
ヒッグス粒子で探る新しい物理

素粒子の標準模型には、「何故、弱い相互作用が右巻きのクォーク・レプトンには作用しないのか」、「何故、我々の宇宙には反物質が物質に比べて少ないのか」などの重大な未解決な謎が存在し、それは、標準模型の背後に新しい物理理論の存在を示唆する。本研究では、ヒッグス粒子を手がかりに新しい物理理論の解明を目指す。今年度は、新しい物理として、標準模型ゲージ群をSU(2)_L×SU(2)_R×U(1)_{B-L}に拡張したLeft-Rightsymmetric模型を主に調査した。Left-Right symmetric模型では、右巻きのクォーク・レプトンに作用する新しい弱い相互作用が存在し、その相互作用を媒体とするゲージボソンであるW_Rが、標準模型のWボソンに比べて非常に重い質量を持っていると考えられる。標準模型を超える新しい物理理論として、Left-Right symmetric模型について成果を発表し、更に、大統一理論、余剰次元理論についても研究を進めている。まず、ダイヒッグス・プロセスについて解析を進め、標準模型を超える物理の解明に挑戦する。特に、余剰次元理論において、余剰次元空間のサイズに関係するラディオン場の寄与について解析を進める。他にも、大統一理論や超対称性理論の枠組みでも研究を進める。パリティの破れは標準模型では仮定であり起源は未だ謎である。パリティの破れの起源を説明する標準模型を超える物理としてSU(2)Rゲージ対称性を持つ、left-right symmetric (LR)模型がある。この模型では、パリティの破れは高エネルギースケールで自発的に破れると思われる。LR模型ではSU(2)Rゲージボソンに加えて、標準模型以外の新しいヒッグス粒子が含まれる。一方、K中間子崩壊におけるCP対称性の破れを表す量(ε'/ε)に対して、標準模型の予言値と実験値との間に2.12.9σのずれがあることが指摘されている。そこで、LR模型が標準模型を超える新しい物理として存在することで、(ε'/ε)の実験値を説明できないか調査した。その結果、SU(2)Rゲージボソンの質量が58TeV以下の場合、(ε'/ε)のずれを説明できることが判明した。さらに、この新粒子の効果で、中性子の電気双極子能率が将来実験で検知できることを示した。また、古典的スケール不変性が、強結合SU(N)Tゲージ対称性を導入することで、ボゾニック・シーソー機構が働き、電弱相転移がダイナミカルに引き起こされる模型の構築に成功した。そして、この模型の予言する新粒子の実験での検出可能性について調査した。さらに、ニュートリノのDirac湯川行列とダウンタイプ湯川行列が等しく、シーソー機構を通じてニュートリノのPMNS混合行列が導出されるメカニズムについて模型に依らない解析を行った。特に、高い精度のRGE解析を行い、今後の研究の発展に貢献した。CPの破れの実験値と標準模型のずれを新しいヒッグス粒子を予言しパリティの破れを自然に説明するLR模型で見事に説明することができたため。今後も標準模型を超える新しい物理の探求を、ヒッグス粒子を手掛かりにして精力的に続け、実験での予言を見つけ、検証可能性を解析する。海外の研究協力者との打ち合わせの計画があったが予定が変わり次年度に延期になったため。海外の大学に所属する研究協力者との研究打ち合わせが延期になったため。
運動による中枢性体重調節機構のリセッテングと体脂肪減少の関係

運動、特に有酸素運動は、脂肪代謝を亢進し高脂血症、肥満の治療・予防に有効である。しかし、運動が血漿脂質を低下させ体脂肪を減らす詳しい機構は不明である。運動による体脂肪の減少は、単に運動による消費エネルギーの増加のみでは説明できない。興味深い仮説として、運動はこの中枢神経性体重調節系のセットポイントをリセッテングし、単に運動中だけでなく長期にエネルギー代謝に影響している可能性が示されてきた。助成期間中に以下の3つ視点から研究を遂行した。第1に、Wistar系ラットを用い1時間のトレッドミル運動を行わせた。動脈圧はトレッドミル運動により増加するが、運動後一過性の有意な低下を示した。呼吸商は運動後、対照群と比べ有意な低下を示した。腎交感神経活動は運動により上昇したが、運動後に対照期より低いレベルで安定した値を示した。腎交感神経活動と呼吸商は、運動後2時間以上低レベルを維持し、類似した時間変化を示した。以上より、運動後の腎交感神経活動の低下と脂質利用促進との間に強い因果関係が示唆された。第2に、運動によるエネルギー源(グルコース)の枯渇が、エネルギー産生に用いられる糖・脂肪の利用比率と交感神経にどのような影響を及ぼすか検討した。エネルギー消費に関する調節系の検討を行った。グルコース代謝の阻害剤を投与した結果、腎交感神経の低下および脂質代謝の亢進が観察された。この結果より交感神経活動が糖・脂肪の利用比率を調節している可能性が示唆された。第3に、運動によって脳内に分泌されるオピオイドである可能性に注目し、脳室内にラットベータエンドルフィンを1nmolおよび0.5nmol投与した。結果、腎交感神経活動は約70%投与後10-100分間有意に上昇した。動脈圧および心拍数も腎交感神経活動と同様に上昇が見られた。酸素消費量は、ベータエンドルフィン投与により約25%上昇した。酸素消費量の時間経過は腎交感神経活動の時間経過と同様のパターンを示した。以上より、脳内ベータエンドルフィンは代謝および交感神経活動と亢進させる事が明らかとなった。興味深い仮設として、運動はこの中枢神経性体重調節系のセットポイントをリセッティングし、単に運動中だけでなく長期にエネルギー代謝に影響している可能性が示されてきた。本年度の研究では、Wistar系ラットを用い、約2-3週間のトレッドミル運動のトレーニングを行った後、動脈圧及び中心静脈圧測定のためのカテーテル、体温測定のための熱電対、および心電図と腎交感神経活動測定のためのステンレス製電極を慢性留置した。ラットのトレッドミル運動(20m/min,30分間)前中後の循環動態、エネルギー代謝および腎交感神経活動の変化を観察した。結果、動脈圧はトレッドミル運動により増加するが、運動後一過性の有意な低下を示した。呼吸商は運動後、対称群と比べ有意な低下を示した。

これは運動後、エネルギー源としての脂質・糖質利用比率が脂質優勢になったことを示す。腎交感神経活動は運動により上昇したが、運動後に対照期より低いレベルで安定した値を示した。腎交感神経活動と呼吸商は、運動後2時間以上低レベルを維持し、類似した時間変化を示した。以上より、運動後の腎交感神経活動の低下と脂質利用促進との間に強い因果関係が示唆された。運動、特に有酸素運動は、脂肪代謝を亢進し高脂血症、肥満の治療・予防に有効である。しかし、運動が血漿脂質を低下させ体脂肪を減らす詳しい機構は不明である。運動による体脂肪の減少は、単に運動による消費エネルギーの増加のみでは説明できない。興味深い仮説として、運動はこの中枢神経性体重調節系のセットポイントをリセッテングし、単に運動中だけでなく長期にエネルギー代謝に影響している可能性が示されてきた。昨年度の研究では、Wistar系ラットを用い1時間のトレッドミル運動を行わせた。動脈圧はトレッドミル運動により増加するが、運動後一過性の有意な低下を示した。呼吸商は運動後、対照群と比べ有意な低下を示した。本年度の研究では、昨年度の観察した腎交感神経の低下が、運動によって脳内に分泌されるオピオイドである可能性に注目し、脳室内にラットベータエンドルフィンを1nmolおよび0.5nmol投与した。結果、腎交感神経活動は約70%投与後10-100分間有意に上昇した。動脈圧および心拍数も腎交感神経活動と同様に上昇が見られた。酸素消費量は、ベータエンドルフィン投与により約25%上昇した。酸素消費量の時間経過は腎交感神経活動の時間経過と同様のパターンを示した。以上より、脳内ベータエンドルフィンは代謝および交感神経活動と亢進させる事が明らかとなった。運度後に観察された、腎交感神経活動の低下と呼吸商のていかの原因については今後の検討を要する。
洗剤成分との相互作用下でのタンパク質分解酵素の機能発現に関する研究

洗剤成分である非イオン界面活性剤及び酸化剤は、市販弱アルカリ性洗剤に配合されているタンパク質分解酵素の活性を上昇させることを以前の研究で明らかにして来た。本研究では機構を明らかにするため、同酵素によるタンパク質の分解挙動を各成分の存在下で速度論的に追跡した結果と、分光学的及びGPCによる分析的な研究を合せて、活性上昇の機構を明らかにすると共に実際の洗浄系との関連について検討した。1.酸化剤とタンパク質分解酵素の基質分解における相乗効果を、4種のタンパク質を用いてGPCによる分解物の分析により調べた。加水分解量と分解生成物を時間的に追跡し、この相乗効果は、基質タンパク質分子が酸化剤で少し分解されると、酵素によりより速く分解されることによることを明らかにした。2.実際のタンパク質汚れの洗浄系のモデルとして、水晶発振子マイクロバランス上に付着させたタンパク質への酵素の結合とそれに続く分解過程を、界面活性剤(陰イオン系・非イオン系)及び酸化剤との共存下で調べた。重量変化を時間的に追跡することにより、陰イオン界面活性剤(cmc付近)・非イオン界面活性剤・酸化剤の添加が固体タンパク質の分解速度を上げることを確認した。また、酵素活性が低くなるpH11.5で陰イオン・非イオン界面活性剤の濃度を変えて、酵素のタンパク表面への吸着を調べ、活性剤濃度がcmc以上になると見かけ上酵素の吸着が30倍にもなることが分った。以上の研究から、酵素のタンパク表面への吸着に界面活性剤が大きな影響を持ち、これがタンパク分解、脱離の速度に関係することを明らかにした。3.タンパク質成分を含む人工汚染布の酵素/陰イオン・非イオン界面活性剤、酸化剤、活性化剤系による洗浄挙動を洗浄率の測定により調べ、汚れ除去にはこれらの成分の効果が相加的に効いていることを見出した。洗剤成分である非イオン界面活性剤及び酸化剤が、市販弱アルカリ性洗剤に配合されているタンパク質分解酵素の活性を上昇させる機構を明らかにすることを目的として、同酵素による4種のタンパク質の分解挙動を各成分の存在下で速度論的に追跡し、その結果と分光学的及びGPCによる分析的な研究を合せて、活性上昇の機構を明らかにすると共に実際の洗浄系との関連について検討した。1.酸化剤のタンパク質分解酵素の基質分解における相乗効果を4種のタンパク質(ウシ血清アルブミン、卵白アルブミン、ゼラチン、カゼイン)を用いて、高速液体クロマトグラフィによる分解物の分析により調べた。加水分解量と分解生成物を時間的に追跡し、この相乗効果は、基質タンパク質分子が酸化剤で少し分解されると酸素により、より速く分解されることによることを明らかにした。2.実際のタンパク質汚れの洗浄系のモデルとして、水晶発振子マイクロバランス上に付着されたタンパク質への酵素の結合及びそれによる分解過程を界面活性剤(陰イオン系・非イオン系)及び酸化剤との共存下で調べた。重量変化を時間的に追跡することにより、非イオン界面活性剤・酸化剤の添加が固体タンパク質の分解速度を高めることを確認した。すなわち、(1)界面活性剤・酸化剤のみを添加してもゼラチンは除去されない。(2)酸素濃度の増加と共にゼラチンの除去速度は高まる。(3)界面活性剤を添加した後、酸素を添加すると陰イオン界面活性剤の場合cmc付近で無添加系よりゼラチンの除去速度が高まる。一方、非イオン界面活性剤は添加濃度の増加と共に、除去速度が上昇する。(4)酸化剤を添加すると低濃度ではゼラチンの除去速度が高まるが、10mM以上加えるとゼラチンの除去速度は低下する。本研究の目的は、1)洗剤中に含まれる成分のうち、特にタンパク質分解酵素の活性を上昇させる成分に着目して、その機構を明らかにすること。

2)水晶発振子を用いて、酵素により汚れのモデルとしてのタンパク固体が、分解、脱離する過程を経時的に追跡する方法を確立すること。3)汚染布を用いた洗浄において、酵素による汚れ除去効果と1),2)で得た知見との対応を確認することの3つであった。1)昨年度に、各種のタンパク質分解において酸化剤と酵素が相乗作用をもつこと、またこの作用は、酸化剤が短い時間内にタンパク質を分子量で数%分解し、これにより酵素による分解速度が速くなることを確認した。本年度は、酸化剤の活性化剤として用いられるTAEDは、低濃度で酵素活性を約80%に低下させることを認めた。2)水晶発振子は酵素の吸着、それに続くタンパク質の分解に伴う、発振子表面からの脱離を振動数の変化として出力する。酵素活性が低くなるpH11.5で陰イオン・非イオン界面活性剤の濃度を変えて、酵素のタンパク表面への吸着を調べたところ、活性剤濃度がcmc以上になると見かけ上、酵素の吸着が30倍にもなることが分った。これに伴い、タンパクの分解、脱離速度は最大数倍まで速くなるが、陰イオン界面活性剤は酵素活性を下げるためこの効果はcmc付近でしか現われない。非イオン界面活性剤では高い濃度まで、この効果がある。以上の研究から、酵素のタンパク表面への吸着に界面活性剤が大きな影響を持ち、これがタンパク分解、脱離の速度に関係することが明らかになった。3)タンパク質成分を含む人工汚染布の酵素/陰イオン・非イオン界面活性剤、酸化剤、活性化剤系による洗浄挙動を洗浄率の測定により調べ、汚れ除去にはこれらの成分の効果が相加的に効いていることを見出した。
青少年におけるソーシャル・キャピタルと健康に関する社会疫学的研究

本研究の目的は,青少年における健康の社会的決定要因として,ソーシャル・キャピタルが有用なのかというリサーチクエスチョンに応えることである。まず,高校生を対象に学校・近隣における認知的・構造的ソーシャル・キャピタル尺度を開発し,妥当性と信頼性を確認した。次に,大規模質問紙調査により,個人レベルの学校・近隣ソーシャル・キャピタルが健康指標と予防的な関連を示すこと,学校レベルのソーシャル・キャピタルは健康指標に対して部分的に文脈効果を持つこと,個人レベルのソーシャル・キャピタルに地域差がみられたものの,いずれの地域も,学校における認知的ソーシャル・キャピタルが健康指標と強く関連するという知見を得た。本研究の目的は,青少年における健康の社会的決定要因として,ソーシャル・キャピタル(以下SC)が有用なのかというリサーチクエスチョンに応えることである。初年度である本年度は,青少年の自己評定によるSC測定尺度を作成し精神測定学的検討を行った。青少年のSCと健康に関する先行研究についてのレビューから,青少年のSC指標として,内容的に適切と考えられる学校および近隣における認知的SCと構造的SCを抽出し予備調査票を作成した。研究代表・分担者の研究フィールドから,沖縄の高校2校,茨城の高校2校,佐賀の高校2校を選出して計37学級に在籍する生徒1362名を便宜的標本として,無記名自記式の質問紙調査を行った。安定性を検討するために,協力校1校の生徒118名を再テストの対象とし,個人を同定できない方法を用いて2週間間隔で追跡調査した。因子分析の結果,学校および近隣の2つの認知的SCに大きく分かれ,さらに,学校の認知的SCは生徒間および先生に対する認知的SCに分かれることが確認できた。構造的SC項目を含めた全体的SC概念についての構造方程式モデルはかなり高い適合度を示し,青少年のSCは学校および近隣の認知的SCと学校および近隣の構造的SCから構成されることが示唆された。各尺度のα係数と再テスト信頼性係数は十分な内的整合性と安定性を示した。SCの中間変数と考えられる学校や近隣の安全性とSCとの間に,また,健康指標とSCとの間に予期された方向の関連性が認められ,基準関連妥当性が確認された。集団レベルのSCの構成概念妥当性を級内相関を用いて検討したところ,SCは学級集団で類似していることが確認された。以上のように,本研究で作成したSC尺度は適当な妥当性と信頼性を有することから,青少年のSCと健康に関する研究に使用可能なことが示唆された。平成25年度は,これまでに沖縄と本土(九州および関東地域)の高校生を対象に学級における無記名自記式質問紙法によるサンプリング調査を実施して得たデータセットをもとに,青少年のソーシャル・キャピタルと健康指標との関連性について,個人レベルと集団レベルの両方を考慮した分析モデルを用いてデータ解析を実施した。沖縄県の高校生を対象として生徒個人をレベル1,学校をレベル2としたマルチレベル分析を行った結果,個人レベルおよび学校レベル要因を同時に投入した後も,学校レベルの認知的ソーシャル・キャピタルは主観的健康や健康関連行動などの多くの健康指標と関連していた。一方,学校レベルの構造的ソーシャル・キャピタルは喫煙とのみ関連していた。以上のように,学校におけるソーシャル・キャピタルは青少年の健康指標に対して部分的に文脈効果を持つことを示唆する知見を得た。研究業績として,昨年度までに収集したデータを分析して,青少年の学校や近隣におけるソーシャル・キャピタル尺度を新規に作成した研究論文が学会誌"School Health"に受理された。また,学術書「ソーシャル・キャピタルと地域の力」(イチロー・カワチ,等々力英美編.日本評論社)に,これまで得た知見をもとに,「沖縄における青少年の危険行動とソーシャル・キャピタル」の章を執筆した。平成24年度は,沖縄と本土(九州および関東地域)の高校生を対象に,各々の標本におけるソーシャル・キャピタルと健康結果指標との関連性について分析を行うために,サンプリング調査を実施した。対象地域として,研究代表者および研究分担者が研究フィールドとしている沖縄県,佐賀県,茨城県の高校を選定し,学級における無記名自記式質問紙法で調査を行った。現時点で,沖縄県のデータは入力完了し,茨城県および佐賀県のデータは入力中である。なお,本研究計画は琉球大学疫学研究倫理審査委員会の承認を得ている。これまでに沖縄県の高校生のデータを用いて基本的な解析を実施した。昨年度に作成した青少年のソーシャル・キャピタル尺度(学校の認知的ソーシャル・キャピタル,近隣の認知的ソーシャル・キャピタル,学校の構造的

ソーシャル・キャピタル,近隣の構造的ソーシャル・キャピタル)と健康結果変数(主観的健康,主観的幸福,抑うつ,心身の自覚症状)との順位相関係数を算出したところ,学校の認知的ソーシャル・キャピタルと近隣の認知的ソーシャル・キャピタルは,健康結果変数とある程度の強さの予期された方向性の関連を認めた。しかし,学校の構造的ソーシャル・キャピタルと近隣の構造的ソーシャル・キャピタルは健康結果変数との間に弱い関連しかみられなかった。青少年のソーシャル・キャピタルに関する本知見は,認知的ソーシャル・キャピタルが構造的ソーシャル・キャピタルよりも健康結果指標との関連が強いという成人における先行研究の知見を支持した。本研究の目的は,青少年における健康の社会的決定要因として,ソーシャル・キャピタルが有用なのかというリサーチクエスチョンに応えることである。平成26年度は,これまでに沖縄と本土の高校生を対象にサンプリング調査を実施して得たデータをもとに,ソーシャル・キャピタルレベルおよびソーシャル・キャピタルと健康指標との関連性について地域比較を目論んだデータ解析を実施した。具体的には,対象地域として,沖縄,佐賀,茨城の3県を選定し,それぞれの高校生について,平成23年度に作成した青少年のソーシャル・キャピタル尺度を用いて測定した個人レベルの学校・近隣ソーシャル・キャピタルと主観的健康との関連性を県別に比較検討した。結果として,主観的健康は沖縄が高く,学校認知的ソーシャル・キャピタルは沖縄,茨城,佐賀の順で高く,近隣認知的ソーシャル・キャピタルは佐賀が高く,学校構造的ソーシャル・キャピタルは沖縄が低く,近隣構造的ソーシャル・キャピタルには地域差が認められなかった。重回帰分析の結果,決定係数が低いという限界があるが,3県とも主観的健康は,構造的ソーシャル・キャピタルよりも認知的ソーシャル・キャピタルに規定されており,その中でも学校における認知的ソーシャル・キャピタルの規定力が強いことが示された。本知見は構造的ソーシャル・キャピタルよりも認知的ソーシャル・キャピタルの健康影響が一貫して示されてきた国内外の先行研究を支持するものであった。結論として,個人レベルのソーシャル・キャピタルレベルの高低に地域差がみられたものの,地域に関係なく,高校生の健康に対して学校および近隣の認知的ソーシャル・キャピタルは重要な役割を果たすものと思われる。主たる研究業績として,2014 EWC/EWCA International Conferenceにて招待パネリストとして,これまでに得た知見を発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。学校保健,公衆衛生,社会疫学26年度が最終年度であるため、記入しない。青少年の自己評定によるSC測定尺度を作成し精神測定学的検討を行うという初年度の目的を達成していることから,順調に進展していると考える。
部分構造論理の意味論の構築にむけて:量子力学の基礎からのアプローチ

部分構造論理の命題と論理演算がどの様な意味を持つか、意味論の構築にむけて量子力学の基礎からアプローチするとき、出発点となるところは、状態、観測可能性、観測値、などの物理的内容が、ヒルベルト空間内のベクトル、可換性、エルミート行列、などによりどのように表現されているか、確認することである。次に、射影作用素(観測命題ともいう)を抽象化したC^*-代数の部分代数であるクオンターレと部分構造論理FLeの対応をとおして、出発点にあった物理的内容が、部分構造論理の命題と論理演算にどのように反映されているか、探りをいれることになる。このように部分構造論理と量子力学の基礎のつながりを把握したうえで、C^*-代数の閉右側イデアルの全体のなす束はクオンターレになる、というMulbeyによる先行研究を(M.ストーンの定理を原型にする)表現定理として理解することができた。証明図を「前提の入力データを結論の出力データに変換する装置」として考えるGirald等は、データをベクトルで表わすと、この装置はベクトルをベクトルに写すある種の作用素とみなしていることになる。さらに、先行研究の一つである、Yetterが巡回的可換法則に制限された非可換線形論理に対し与えたクオンターレ・モデルに関して、われわれは、NFLの証明図の各枝の先端にある除去されていない仮定のうち左端と右端にある仮定(と両端に至る証明枝)のみの交換は、許容されないことを指摘することができた。可換性は観測可能性を意味するが、観測可能性は、必ずしも、存在可能性を意味するものではない、という小沢正直氏の2005年の結果を踏まえたうえで、観測の経路を含めての非可換性の物理的意味がさらに探求すべき課題となる。
ヘム結合転写因子Bach1によるヘム応答性遺伝子制御の解析

本研究では、赤血球を中心とした血液細胞分化における転写因子Bach1によるヘム応答性遺伝子制御の解析を進めてきた。赤芽球系細胞のβ-グロビン遺伝子転写量を定量RT-PCR法を用いて解析した結果、野生型およびbach1ノックアウトマウスの間では有意な差が認められなかった。また、α-グロビン、p45、GATA1などの発現もほぼ同程度であった。そこで、野生型およびbach1ノックアウトマウスにphenylhydrazineを腹腔投与し溶血性貧血を誘導した後、同様の解析を行った。その結果、β-グロビン発現量のみbach1ノックアウトマウスで軽度減少を認め、α-グロビン、ALAsE、p45およびGATA1の発現は野生型との差が認められなかった。一方、末梢血では、両者の間でヘモグロビン量、白血球および赤血球数の差は認められなかったが、血小板数は野生型と比べてbach1ノックアウトマウスで有意の増加が認められた。これらの結果から、ヘム結合因子Bach1が造血幹細胞から巨核球への分化、巨核球の成熟、血小板生成までの過程に関与する可能性を強く示唆された。今後は、野生型およびbach1ノックアウトマウスの骨髄から巨核球を分離し、定量RT-PCR法およびcDNAマイクロアレイを用いて巨核球分化に関連する遺伝子を中心とした遺伝子発現プロファイルを解析し、Bach1の巨核球分化制御における役割の検討を予定している。また、Bach1は酸化ストレス防御酵素ヘムオキシゲナーゼー1(HO-1)の発現を転写調節している。そこで、重篤な酸化ストレスである放射線による障害への応答でのbach1の役割をbach1ノックアウトマウスを用いて解析した。その結果、放射線照射したbach1ノックアウトマウスでは、野生型と比較して皮膚、小腸などのアポトーシスが有意に抑制されていることが明らかになった。本年度は、ヘム結合転写因子Bach1による赤血球の分化およびβ-グロビン遺伝子発現制御の解析を進めるために、野生型およびbach1ノックアウトマウスの骨髄から赤血球特異的マーカーであるLy-76(Ter-119)および幼若赤血球マーカーであるトランスフェリンリセプター(CD71)を用いてセルソーターによる赤血球系細胞分離法を確立した。赤血球系細胞におけるβ-グロビン遺伝子の転写量を定量RT-PCR法を用いた結果、野生型およびbach1ノックアウトマウスの間ではβ-グロビン発現に有意な差は認められなかった。bach1ノックアウトマウスでは、ほぼ全ての組織でHO-1が高発現している。HO-1は抗ストレス作用を有するため、野生型およびbach1ノックアウトマウス腹腔にphenylhydrazineを投与により溶血性貧血を誘導し、その反応を検討した。phenylhydrazine投与によりbach1ノックアウトマウスは野生型マウスと同程度の溶血性貧血が認められた。末梢血では、両者の間でヘモグロビン量、白血球および赤血球数の差は認められなかったが、bach1ノックアウトマウスの血小板数は野生型と比べて有意に増加することが判明した。β-グロビン遺伝子および造血系関連因子の転写量を定量RT-PCR法を用いて測定した結果、bach1ノックアウトマウスβ-majorグロビン発現量が軽度減少以外、α-グロビン、ALAS-E、p45およびGATA1の発現が野生型との差が認められなかった。また、Bach1のグロビン発現スイッチへの関与を検討するため、妊娠10.5日目の野生型およびbach1ノックアウトマウスyolk sacにおける初期造血に発現するεy-グロビンおよびβh1-グロビンの転写量の測定を開始した。

来年度も解析を継続する予定である。昨年度から赤血球を中心とした血液細胞分化における転写因子Bach1によるヘム応答性遺伝子制御の解析を進めてきた。赤芽球系細胞のβ-グロビン遺伝子転写量を定量RT-PCR法を用いた結果、野生型およびbach1ノックアウトマウスの間では有意な差が認められなかった。また、α-グロビン、p45、GATA1などの発現もほぼ同程度であった。そこで、野生型およびbach1ノックアウトマウスにphenylhydrazineを腹腔投与し溶血性貧血を誘導した後、同様の解析を行った。その結果、β-グロビン発現量のみbach1ノックアウトマウスで軽度減少を認め、α-グロビン、ALAsE、p45およびGATA1の発現は野生型との差が認められなかった。一方、末梢血では、両者の間でヘモグロビン量、白血球および赤血球数の差は認められなかったが、血小板数は野生型と比べてbach1ノックアウトマウスで有意の増加が認められた。これらの結果から、ヘム結合因子Bach1が造血幹細胞から巨核球への分化、巨核球の成熟、血小板生成までの過程に関与する可能性を強く示唆された。今後は、野生型およびbach1ノックアウトマウスの骨髄から巨核球を分離し、定量RT-PCR法およびcDNAマイクロアレイを用いて巨核球分化に関連する遺伝子を中心とした遺伝子発現プロファイルを解析し、Bach1の巨核球分化制御における役割の検討を予定している。また、Bach1は酸化ストレス防御酵素ヘムオキシゲナーゼー1(HO-1)の発現を転写調節している。そこで、重篤な酸化ストレスである放射線による障害への応答でのbach1の役割をbach1ノックアウトマウスを用いて解析した。その結果、放射線照射したbach1ノックアウトマウスでは、野生型と比較して皮膚、小腸などのアポトーシスが有意に抑制されていることが明らかになった。
心筋小胞体からのCa^<2+>放出機構と細胞内調節機序

本研究では#1;心筋小胞体に存在するイオンチャネルとCa^<2+>放出機構とその細胞内調節機構を検討し、以下の成果を挙げることが出来た。(1)小胞体にはクロライドチャネルが存在しこれは細胞内ATP,A-kinaseによる燐酸化により活性化され、Ca^<2+>/カルモジュリンにより抑制的に調節されることを解明した。この成果はCirculation Researchに発表した。(2)Ca^<2+>放出を担うリアノジン受容体チャネル(RyR)の機能を人工膜再構成法を用い単一チャネル電流記録により明らかにした。中国産の蠍毒素が骨格筋RyRの活性化物質であることを明らかにしその有効ペプチドを決定し、また作用機序をも明らかにし、現在論文に執筆中であり、一部学会にて報告した。細胞内Mg^<2+>によるRyRの抑制効果が2つの機序を介して行われている事を明らかにし、現在論文に執筆中である。また心筋収縮抑制剤であるCa^<2+>拮抗剤がRyRに対して直接的に抑制する事を解明し循環器学会総会にて発表した。#2;筋小胞体からのCa^<2+>放出により細胞内Ca^<2+>,[Ca^<2+>]_i,の濃度は瞬時に変化をするが、この[Ca^<2+>]_iにより活性化されるC1-チャネルが心筋の細胞膜に存在することをパッチクランプ法により明らかにした。この成果はJournal of Physiology(London)に印刷中である。さらにこのチャネルの細胞内調節機構を検討中であり、pHによる修飾機構を明らかにし国際学会にて発表した。本年度の研究は主に2つの大きな成果が得られた。(1)Ca^<2+>放出を担うリアノジン受容体のチャネル機能の検討を人工膜再構成法を用い、電流解析により行った。豚心室筋より筋小胞体濾胞を蔗糖濃度差法により生化学的に分離抽出し、これから更にリアノジン受容体蛋白のみを精製する事に成功した。この純度の高い蛋白を用いてチャネル電流を記録しATP、Caffeineによる活性化作用がチャネル蛋白に対する直接作用であることを明らかにした。また中国産のサソリ毒を細胞質に与えると骨格筋のリアノジン受容体では開口が約10倍に増加し、心筋に於いても約1.5倍の開口確率の増加が認められた。このことはリアノジン受容体の機能を調節する未知のペプチドの存在を示唆するもので今後の研究を必要とした。(2)小胞体に存在するクロライドチャネルの細胞内調節機構を明らかにした。Protein kinase Aによって活性化されるクロライドチャネルはカルモジュリンにより抑制されることを明らかにした。この作用はカルモジュリン存在下でCa^<2+>濃度依存性にでありCAM kinase阻害剤により影響を受けないことよりカルモジュリンとCa^<2+>によるチャネルに対する直接作用であることを明らかにした。これはCirculation Researchに論文として発表した。本年度の研究は主に3つの大きな成果が得られた。(1)Ca^<2+>放出を担うリアノジン受容体チャネル(RYR)の細胞内抑制機構を単一チャネル電流記録により明らかにした。Mg^<2+>は濃度依存性にRYRの開口を抑制し、そのC_<1/2>は70μMで完全抑制は1mM以上であった。またMg^<2+>の抑制効果は細胞内Ca^<2+>濃度依存性であり、RYRのCa^<2+>による活性化部位で競合して作用していた。またチャネルのコンダクタンスを低下させる効果をも有しMg^<2+>はチャネルの孔に直接プラグしてその開口を抑制する作用も有することが判明した。この研究は現在論文に執筆中である。

(2)心筋収縮抑制剤であるCa拮抗剤がリアノジン受容体(RYR)に対して直接作用を有するか否かを単一チャネル電流記録で解明した。VerapamilはRYRの開口を一過性に増大し、その後抑制する二相性の効果を示した。この初期増大は開口の時定数の延長と閉口の長い時定数の成分のWeightの現象により、また抑制効果は開閉の時定数の変化は伴わず閉口の長い成分のWeightの増加によっていた。この成果は循環器学会総会にて発表した。(3)筋小胞体からのCa^<2+>放出により細胞内Ca^<2+,>〔Ca^<2+>〕_i,の濃度は瞬時変化をするが、この〔Ca^<2+>〕_iにより活性化されるCl-チャネルのが心筋の細胞膜に存在することをパッチクランプ法により明らかにした。この電流は生理的濃度の〔Ca^<2+>〕_iにより活性化され、またその電流値は濃度依存性に増大した。この電流の電気生理学的特性、イオン透過性、活性化の機序を明らかにし、その詳細を論文にまとめた。Journal of Physiology London inpress.
マクロプルーデンス政策におけるルールと裁量

本研究は金融危機を未然に防止するためのマクロプルーデンス政策における時間非整合性の問題、さらに時間非整合性下での最適なポリシーミックスについての分析を行った。ここでいう時間非整合性とは、政府が金融危機発生以前に銀行にアナウンスしていた規制を、実際に金融危機に陥った際に緩和してしまうことが最適になる、という非整合性のことである。この非整合性が存在するもとでは、プルーデンス政策が有効に機能しないため、これらの非整合性を解消するような新しい政策、または既存の政策のミックスが必要となる。修士論文において、流動性規制における時間非整合性の存在を証明することに成功したが、かなり強い仮定をおいたシンプルなモデルを使用していたため、博士課程1年度には、より一般的なマクロプルーデンス政策の枠組みで、時間非整合性の存在証明と発生メカニズムを分析した。モデルをより一般的に拡張しても、修士論文で示した流動性規制の時間非整合性のメカニズムは消えないことを証明した。また研究発表の機会を積極的に活用した。日本経済学会ではポスター発表を行い、日本国内の研究者の方から有益なアドバイスをいただいた。また修士論文を改訂したものを、Johns Hopkins大学からマクロプルーデンス政策における著名な教授の方々が来日した際には東大でプレゼンする機会をいただき、とても有益なコメントをいただいた。これらのコメントをもとに、さらに論文を改訂した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
アキシコンプリズムを用いた表面プラズモンの局在化励起と自己組織化膜観察への応用

本研究では、アキシコンプリズムを用いた新しい表面プラズモンの励起法を提案するとともに、表面プラズモンを局在化させて、高いクウカン分解能をもつ表面プラズモン顕微鏡を実現し、局在プラズモンによる新しい結像理論を構築することを目的として研究を進めてきた。円錐形状のアキシコンプリズム側面で表面プラズモンを励起し、それらをプリズム先端まで伝搬させ、プリズム先端に大きな電場増強を実現することが目的である。特に提案手法の有効性を検証するために、フレネルの多層膜反射計算手法から最適なプリズム形状を設計し、実際に試作した。金属には金を仮定し、ガラス基板上にコートするクロムと金薄膜の最適膜厚、プリズムの頂角を設計した。試作したプリズムにレーザー光を入射し、プリズム側面で表面プラズモンが励起され、反射光が減少することを確認した。表面プラズモンはp偏光によってのみ励起されるので、入射光の偏光状態回転させることにより、反射高強度の減少する方向が変化することを確認した。また、蛍光薄膜を試料として用い、表面プラズモンにより、蛍光を励起することを試みた。本実験は、近赤外レーザー光を用いた2光子励起による蛍光発光である。さらに、全反射の際に生じるエパネッセント波を用いて、プリズム先端と試料との距離を制御するシステムを開発した。試料表面に局在化するエパネッセント波をプリズム先端で散乱させ、その強度を測定することにより、数ナノメートルの分解能で試料とプリズムの距離を制御した。