hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顎運動機能分析システムの開発に関する研究

本研究は、正常者ならびに顎機能異常者を対象として、顎機能の診査、診断を行う際の有効なパラメータの検出と、いわゆる顎関節症の治療に多用されているバイトプレーンの作用機序を解明することを目的として筋電図、顎運動および咬合音の同時記録を行い、サーマルアレイレコーダに出力後、デジタイザを用い、さらにA/Dコンバータを介して直接コンピュータに入力し、データ解析を行った。本年度における結果を要約すると以下の通りである。1.簡易型ゴシックアーチ描記法は、臨床操作上きわめて簡便な方法であり、かつ偏心運動時の運動量や前方彎曲度と顎機能状態との関係を見出し、得られた基準値を指標とすることによって、客観的に顎機能が評価できることを明らかにした。2.筋電図法を用いて顎機能を評価する際、総活動量や咬筋関与率のパラメータが有効であることが示された。さらに、これらパラメータと顎顔面頭蓋の形態的特徴との間に相関性が認められることから、これらのパラメータを用いて診査する際、顎顔面頭蓋における下顔面の大きさや歯の植立位置などに留意する必要性が示唆された。3.正常者と顎機能異常者の治療前後における筋電図学的挙動(診査項目:61要素)についで比較検討した結果、Silentperiod前後の筋活動持続時間やその安定性などのパラメータが顎機能異常の診査、診断に重要な指標となりうることを見い出した。4.咀嚼筋筋活動を記録する際の体位の影響を検討した結果、特に、タッピング時において、坐位と仰臥位における筋活動状態に違いが認められ、さらにバイトプレーン装着前後の挙動についても両体位間で差がみられた。したがって、バイトプレーンの作用機序を検討していく上で、体位を1つの因子としてさらに検討する必要性が示された。本年度は、顎関節症患者に使用するバイトプレ-ンの種々の要素を変化させ、その臨床応用の際の示唆を得ることを目的として研究を行い、これまでの研究結果を総括するために、顎機能の診査に有効であると思われるパラメ-タを集め、総合的な診断システムの確立を図った。本年度における研究成果を要約すると以下の通りである。1.正常者と顎関節症患者において、バイトプレ-ン装着前後の最大咬みしめ時における筋電図活動を比較分析したところ、筋活動量の左右差や周波数分析における累積パ-センタイル値において、両群間に差がみられた。したがって、前年度のタッピング時のデ-タもあわせて、正常域から逸脱した項目数を数えることにより顎機能を客観的に評価できる可能性が示唆された。2.バイトプレ-ンの要素として咬合挙上量、咬合接触点、および計測時の被験者の体位の筋活動に及ぼす影響を検討した結果、咬合挙上量を5mmとし、前歯部に咬合接触がある場合に全体的な筋活動の抑制が強くみられた。また、体位については特に坐位と仰臥位におけるタッピング運動時の前後的な顎偏位の大きな被験者ほど両体位間における筋活動量の変化率も大きいことが示され、バイトプレ-ンの調整の際にも注意を要することが示唆された。3.顎運動、筋電図を同時にA/D変換後コンピュ-タに入力し、その中で各種の分析、処理を行うシステムを開発した。これにより、分析精度の向上、処理の能率化や省力化が図られた。4.MKGを用いてタッピング運動の様相を詳細に観察した結果、種々の高さの下顎位における断面を下顎切歯点に取り付けたマグネットが通過する位置のばらつきを一つのパラメ-タとして顎関節症の診断の一助となる可能性が示唆された。
小学校英語教育における指導者の英語使用支援のためのTeacher Talk開発

小学校外国語において活用できるTeacher Talkテクニックを明らかにし,実際の教員養成・教員研修での活用方法を提案することを目的として本研究を実施した。研究の1,2年目には次の研究を実施した。(1)All Englishで実施された授業を分析し,10の工夫をTeacher Talkテクニックとしてリスト化した。(2)教員志望学部生に授業映像を視聴させ,指導者が使用しているテクニックの気づきの実態を調査した。その結果,目に見えるジェスチャー等の支援には気づけるものの,「言い換え」「具体例の提示」「簡潔な表現の使用」といった言語面での工夫には気づきにくく明示的な指導が求められることが示唆された。(3)全国の教員養成課程を持つ大学を対象に「学級担任に求められる英語力」について調査し,教員養成に関わる先生方が持つ「学級担任として育てるべき英語力」のイメージを検討した。そして最終年度には以下の検討を行った。(4)教員志望大学院生を対象に指導の前後でTeacher Talkテクニックへの気づきに変容が見られるかを検討した。その結果,授業実践への理解が深いほど事後の気づきが増えていた。このことから,実際の授業見学や授業案づくりなどと並行して学ぶことでより具体的に,深くTeacher Talkについて理解できる可能性が示唆された。(5)教員志望学部生149名のTeacher Talk動画を収集するとともに,理解や使用が難しいと感じるテクニックについての調査を実施した。その結果,簡潔な表現を用いること,1つの内容を複数の表現を用いて示すことなど,言語面での支援を難しいと感じる学生が多いことが明らかになった。(6)さらに学生の課題やニーズに沿った指導を検討するために,90分×8回の課外指導を実施し,複数回の動画撮影や,Teacher Talkの理解に寄与する練習活動の検討を行った。研究の1年目である28年度には,Teacher Talkに関する先行研究を概観するとともに,All Englishで指導を行っている小学6年生の授業を題材にし,使用されているTeacher Talkテクニックの分析を行った。さらに,小学校教員を目指す大学生に同じ授業映像を分析させ,どのようなテクニックに気付くことができるのかを検討した。具体的には,Teacher Talkに関する先行研究をもとに「声の使い方」「話す速度」「文構造のシンプル化」など10のカテゴリーを作成し,All Englishによる小学校の英語授業でどのカテゴリーに属する指導技術がどの程度活用されているのかを研究者2名が分析した。その結果,合計180の手立てが1つの授業内で講じられていること,ほとんどすべての発話において何らかの支援が行われ,多くは複数の手立てが同時に講じられていることが明らかになった。ジェスチャーはほぼすべての発話と一緒に発生し,最も多く登場した。そのほか,言い換えや繰り返しも多く用いられていることが分かった。一方,同じ授業を教員養成課程で学ぶ大学生に鑑賞してもらい,児童が分かるための工夫として気付いたものを書き上げさせたところ,1人あたり平均14.6個の意見が出され,研究者による分析で明らかになった180個と比較すると,かなり少ない工夫にしか気付けていない実態が明らかになった。また,大学生の気付きのほとんどは,身振り手振りに関するもので,それ以外の工夫については気付くことが難しい様子がみてとれた。ただし,気付きにくいテクニックに気付いた学生については,その気付きにくい手立ての活用について,複数回指摘しており,一度そのような指導技術があることに気付くことができれば,そこに着目できるようになる可能性があると考えられた。これらの気付きにくい項目については明示的指導の必要性が示唆された。初年度の研究としてはおおむね順調に進展していると考える。調査や分析は予定通りに進展し,その成果についての学会発表も行った。しかしながら,論文発表ができなかった点においては,成果公開が十分にできなかったと考える。研究成果をまとめた論文を査読誌に投稿したが,現在まだ審査中であり,論文の発行というところまで進めることができなかった。以上の点から,研究自体はおおむね順調に進んでいると考えているものの,成果発表の点において十分でなく,やや遅れていると考える。2年目には研究を進めると同時に,成果の公表にも力を入れていきたい。(1) AllEnglishで行われる小学校英語科授業映像の分析:昨年度に分析した授業映像とは異なる内容を扱う単元の指導においても,同様のTeacher Talk技術が用いられているかを確認するため,4つの授業映像の分析を行った。その結果いずれの授業においても200前後のTeacher Talk技術が用いられ,共通して最も多いのは身振り手振りで伝えることであるが,言葉での繰り返しや言い換えはいずれの授業においても次に多く用いられる技法であることが明らかになった。(2)大学院生による授業映像の分析:昨年度も学生を対象とした授業映像分析の調査を行い,その結果,学生は平均15個程度のTeacher Talk技術にしか気づけないことが明らかになったが,この調査では学生に映像を「通し」で見せたため,調査協力者が各自のペースで一時停止したり巻き戻して再度確認したりすることができなかった。この調査方法の欠点を補い学生のTeacher Talkテクニックへの気付きの実態を明らかにすること,またTeacher Talkテクニックについて明示的に学ぶことで気づきが深まるかを確認するという2つの目的から,大学院生を対象に調査を実施した。今回は映像を個別のPCで視聴し,何度でも停止したり巻き戻したりできるようにし,事前調査の後,明示的指導をはさんで事後調査を実施した。

調査の結果,事前の段階では10個程度の気付きしか挙げられなかったものの,明示的指導の後には気づきの記述数がおよそ3倍程度増加した。(3)学部学生によるTeacher Talkの実態把握調査の実施:大学院生によるパイロット調査を上記(2)で行い,その後学部2年生を対象に,児童に向けたSmall Talkをする際に,どのような足場架け(=Teacher Talkテクニック)を使用するかの調査を実施した。おおむね計画通りに進行している。ただし,学部生対象の調査を,Teacher Talkについて学ぶ機会のある授業科目内で実施しており,その授業が第4ターム(4学期制の最終学期で12月から2月の期間)に行われるため,当該授業内で実施した調査の結果分析は次年度の遂行課題となる。小学校外国語において活用できるTeacher Talkテクニックを明らかにし,実際の教員養成・教員研修での活用方法を提案することを目的として本研究を実施した。研究の1,2年目には次の研究を実施した。(1)All Englishで実施された授業を分析し,10の工夫をTeacher Talkテクニックとしてリスト化した。(2)教員志望学部生に授業映像を視聴させ,指導者が使用しているテクニックの気づきの実態を調査した。その結果,目に見えるジェスチャー等の支援には気づけるものの,「言い換え」「具体例の提示」「簡潔な表現の使用」といった言語面での工夫には気づきにくく明示的な指導が求められることが示唆された。(3)全国の教員養成課程を持つ大学を対象に「学級担任に求められる英語力」について調査し,教員養成に関わる先生方が持つ「学級担任として育てるべき英語力」のイメージを検討した。そして最終年度には以下の検討を行った。(4)教員志望大学院生を対象に指導の前後でTeacher Talkテクニックへの気づきに変容が見られるかを検討した。その結果,授業実践への理解が深いほど事後の気づきが増えていた。このことから,実際の授業見学や授業案づくりなどと並行して学ぶことでより具体的に,深くTeacher Talkについて理解できる可能性が示唆された。(5)教員志望学部生149名のTeacher Talk動画を収集するとともに,理解や使用が難しいと感じるテクニックについての調査を実施した。その結果,簡潔な表現を用いること,1つの内容を複数の表現を用いて示すことなど,言語面での支援を難しいと感じる学生が多いことが明らかになった。(6)さらに学生の課題やニーズに沿った指導を検討するために,90分×8回の課外指導を実施し,複数回の動画撮影や,Teacher Talkの理解に寄与する練習活動の検討を行った。本年度は,さらに複数の授業を分析し,また学生が気付きにくいテクニックを明らかにすることによって,教員養成で明示的に指導すべきことを明らかにしたい。
神経変性を引き起こすα-シヌクレインの制御機構

α-Synucleinは可溶性タンパク質であるが、シヌクレイノパシーと呼ばれる一群の神経変性疾患では、本タンパク質を主成分とする凝集体が形成され、神経細胞内やグリア細胞内に蓄積する。近年、様々なリソソーム病において、中枢神経系にα-synucleinが蓄積することが報告されている。したがって、リソソームの機能低下がα-synucleinの蓄積に関与すると考えられる。本研究では、α-synucleinを分解するリソソーム・オートファジー系とα-synucleinの蓄積との関連を調べた。その結果、リソソーム酵素のカテプシンの活性低下がα-synucleinの不溶化に影響を及ぼすことが示唆された。α-synucleinは140個のアミノ酸からなる可溶性タンパク質である。しかし、シヌクレイノパシーと呼ばれる一群の神経変性疾患では、本タンパク質を主成分とする凝集体が形成され、神経細胞内やグリア細胞内に蓄積する。本研究では、神経細胞内でα-synucleinが蓄積する分子機構を、α-synucleinの2つの分解系(リソソーム・オートファジーとユビキチン・プロテアソーム)から明らかにし、シヌクレイノパシーの病因解明を目指している。近年の研究によって、リソソーム病のひとつであるゴーシェ病の原因遺伝子であるβ-グルコセレブロシダーゼ遺伝子の変異がパーキンソン病の危険因子であることが明らかにされた。また、様々なリソソーム病において、中枢神経系にα-synucleinの蓄積が報告されている。したがって、リソソームの機能低下がα-synucleinの蓄積を引き起こすと考えられる。そこで本年度は、分解系のうちリソソーム・オートファジー系とα-synucleinの蓄積との関連を調べた。α-synucleinを発現させたHEK293細胞に、リソソームのpHを上昇させることによってリソソームの機能を阻害するクロロキン、β-グルコセレブロシダーゼの特異的阻害剤、α-synucleinの分解への関与が知られているカテプシンの特異的阻害剤を投与した。細胞は1%Triton X-100(TX)の溶解度によって分画し、ウエスタンブロットによって解析した。α-synucleinの増加はクロロキンを投与しても認められず、β-グルコセレブロシダーゼ阻害剤ではTX可溶性画分、カテプシン阻害剤ではTX不溶性画分でα-synucleinの増加が確認された。この結果は、α-synucleinの不溶化にはカテプシンが強く影響を及ぼすことを示唆している。一方、リン酸化α-synucleinは主にTX不溶性画分で検出されたが、いずれの阻害剤でも変化がなかった。本年度はα-synucleinの蓄積について、リソソームの機能低下に着目して解析を行った。各種阻害剤を用いた解析の結果、リソソームの全体的な機能低下ではなく、カテプシン活性の低下がα-synucleinの不溶化と蓄積に大きく影響していることが明らかになった。ゴーシェ病の原因遺伝子産物であるβ-グルコセレブロシダーゼの活性低下がα-synucleinの蓄積に及ぼす影響に関してはさらなる解析が必要である。また、これまで不溶化に関与するとされてきたα-synucleinの代表的な翻訳後修飾であるリン酸化について解析を行ったが、リソソームの機能低下およびリソソーム酵素活性の低下による影響は認められなかった。カテプシン活性の阻害によるα-synucleinの不溶化に翻訳後修飾が関与しているかどうかについては、ユビキチン化やSUMO化などリン酸化以外の翻訳後修飾を検討する必要性が生じた。しかし、シヌクレイノパシーと呼ばれる一群の神経変性疾患では、本タンパク質を主成分とする不溶性の凝集体が形成され、神経細胞内やグリア細胞内に蓄積する。本年度は以下の2点について重点的に解析を行った。1)昨年度の各種リソソーム酵素の活性阻害剤を用いた研究結果から、α-synucleinの不溶化にはカテプシンが強く影響を及ぼすことが明らかになった。今年度はα-synucleinの不溶化を引き起こすカテプシンのサブタイプを同定するためにカテプシンBとカテプシンDを標的としたsiRNAを設計した。α-synucleinを過剰発現するHEK293細胞にsiRNAを導入し、α-synucleinの不溶化を検討した。2)ゴーシェ病の原因遺伝子(GBA1)の産物であるβ-グルコセレブロシダーゼの酵素活性の低下がα-synucleinの蓄積に及ぼす影響を解析するために、GBA1に対するsiRNAを設計した。α-synucleinを過剰発現するHEK293細胞にsiRNAを導入し、二次元電気泳動のウエスタンブロット解析を行いα-synucleinの動態を解析した。

本年度はα-synucleinの蓄積について、1)関与するカテプシンのサブタイプの同定と2)ゴーシェ病の原因遺伝子(GBA1)の産物であるβ-グルコセレブロシダーゼの活性低下の影響を解析した。1)カテプシンのサブタイプは、α-synucleinの蓄積への関与が多く報告されているBとDに対してそれぞれ46種類のsiRNA発現ベクターを設計し、最もよく抑制効率の高かったベクターをα-synucleinを過剰発現するHEK293細胞に導入した。得られた細胞をTriton X-100の可溶性によって分画し、不溶性画分を比較解析したところ、カテプシンDの発現抑制によってα-synucleinの不溶化が促進される傾向が見られた。しかし、同時に行った両カテプシンの解析では、いずれもタンパク質の高い安定性が確認され、一過性のsiRNA導入では抑制効果が十分に発揮できていないことが分かった。2)GBA1に対するsiRNAを設計し、siRNA発現ベクターをα-synucleinを過剰発現するHEK293細胞に導入した。昨年度に行ったβ-グルコセレブロシダーゼに特異的な活性阻害剤を用いた解析では、Triton X-100不溶性画分でα-synucleinの変化は見られなかった。そこで、翻訳後修飾や複合体形成を解析するため、二次元電気泳動のウエスタンブロット解析を行った。Syn1抗体で検出したが、GBA1のsiRNAを導入したHEK293細胞ではα-synucleinの等電点や二次元目の移動度に変化が見られなかった。α-synucleinは140個のアミノ酸からなる可溶性タンパク質である。しかし、シヌクレイノパシーと呼ばれる一群の神経変性疾患では、本タンパク質を主成分とする不溶性の凝集体が形成され、神経細胞内やグリア細胞内に蓄積する。本研究では、神経細胞内でα-synucleinが蓄積する分子機構をα-synucleinの分解系からアプローチし、シヌクレイノパシーの病因解明を目指している。近年の研究によって、リソソーム病のひとつであるゴーシェ病の原因遺伝子であるβ-グルコセレブロシダーゼ(GBA)遺伝子の変異がパーキンソン病の危険因子であることが明らかにされた。また、様々なリソソーム病において、中枢神経系にα-synucleinの蓄積が報告されている。したがって、リソソームの機能低下がα-synucleinの蓄積を引き起こすと考えられる。昨年度はα-synucleinを過剰発現するHEK293細胞にリソソーム酵素であるGBA、カテプシンB、カテプシンDのsiRNAを一過性に導入してα-synucleinの不溶化を検討したが、明確な変化が認められなかった。そこで本年度は、まずpSUPER RNAisystemを用いてリソソーム酵素をノックダウンしたHeLa細胞株の樹立を行った。GBAとカテプシンDのshRNA安定発現株は樹立できたが、カテプシンBは本年度内には樹立できなかった。次に、GBAとカテプシンDのshRNA安定発現株にα-synucleinを過剰発現させ、α-synucleinの不溶化を検討した。
ホルモンおよび神経伝達物質による魚類食細胞の機能調節

大小のテラピアを一つの水槽に入れると社会的順位が形成され、ストレスホルモンであるコルチゾールが下位の魚で上昇し、鰾から得られた好中球の生体防御活性(活性酸素産生、貧食)が有意に低下していた。コルチゾールを含む培養液で好中球を培養すると、好中球の生体防御活性は濃度依存的に抑制され、ストレスを受けている魚の好中球生体防御活性の低下はコルチゾールによる直接的影響と考えられた。テラピア組織常在性好酸性顆粒球もコルチゾールにより脱顆粒が濃度依存的に抑制された。この好酸性顆粒球の顆粒内には好中球遊走因子が含まれることから、ストレス時に炎症部位への好中球の遊走が低下するのは、ストレスによる好酸性顆粒球活性の抑制によると考えられる。ストレス時に脳下垂体から放出されるβエンドルフィンはin vivoでニジマス頭腎食細胞の活性を上昇し、in vitroでもニジマスおよびコイの頭腎食細胞の活性を上昇させた。ストレス時に放出されるホルモンには、食細胞の活性を上昇させる作用を持つものがあることが明らかとなった。神経伝達物質であるアドレナリンをin vitroでテラピア好中球に感作すると、生体防御活性を抑制することが明らかとなった。しかし、アドレナリンの拮抗剤であるプロプラノロールを含む培養液で培養後、その培養液にアドレナリンを加えてもテラピア好中球活性酸素産生能に対するアドレナリンの抑制作用は認められなかった。このことより、テラピア好中球の細胞表面にはβレセプターが存在し、アドレナリンによる活性酸素産生能の抑制はβレセプターを介して起こると考えられた。アドレナリン以外にも、神経伝達物質であるセロトニンはテラピア好中球の活性酸素産生能を有意に抑制し、魚類好中球の生体防御活性の調節に神経系が関与していることがより明らかとなった。体重差のあるテラピア2尾を同一水槽に収容すると、個体間の闘争行動により順位制が確立された。すなわち、2、3時間で大型魚が優位魚となり、小型魚が劣位魚となった。ストレスホルモンとして知られるコルチゾールは劣位魚の血中濃度が優位魚のそれより明らかに高く、劣位魚がストレス下にあることが証明された。鰾内に好中球を浸出させるために、供試魚を水槽に収容する直前に大腸菌死菌を鰾内に投与し、24時間後に鰾内浸出好中球を採集したところ、劣位魚の浸出好中球数は有意に減少していた。また、その浸出好中球の貪食活性および活性酸素産生能(殺菌活性)もまた、劣位魚が有意に低下していた。ホルモンにより魚類好中球の生体防御活性が調節されている可能性が示唆された。コルチゾール濃度の高い劣位魚の好中球生体防御活性が低下していたことから、次にコルチゾールの好中球生体防御活性に与える影響をin vitroで調べたところ、10ng/ml以上の濃度で抑制的に影響することが明らかとなった。この濃度は劣位魚の血中コルチゾール濃度にあてはまり、ストレス時の好中球生体防御活性の低下はコルチゾールの直接的影響によると考えられた。また、コルチゾールを培養液から取り除くと好中球生体防御活性が回復したことから、コルチゾールの影響は一過性であり、ストレスが取り除かれ、血中コルチゾール濃度が低下すれば、好中球生体防御活性も元に戻ると考えられる。一方、優位魚の好中球では、浸出好中球数、貪食活性に顕著な変化は見られなかったものの、活性酸素産生能は高まる傾向が見られた。これは優位魚にとって劣位魚との闘争が軽い刺激となり、活性酸素産生能が増強された結果でないかと思われる。コルチゾール以外に好中球生体防御活性を調節している因子の存在がうかがわれた。

アドレナリン以外にも、神経伝達物質であるセロトニンはテラピア好中球の活性酸素産生能を有意に抑制し、魚類好中球の生体防御活性の調節に神経系が関与していることがより明らかとなった。テラビア腹腔内にコルチゾールを投与すると、血中コルチゾール濃度が上昇し、大腸菌死菌接種の刺激により24時間後に鰾内に浸出してくる好中球数は有意に減少した。その浸出好中球の貧食活性および活性酸素産生活性(殺菌活性)もまた低下していた。これらの事象はテラピアに社会的ストレスを与えたときと同じであり、コルチゾールの投与がテラピアのストレスに対する反応を再現することが明らかとなった。さらに、コルチゾール投与魚を使用し、魚病細菌Edwardsiella tardaによる感染試験をすると、コルチゾール非投与魚と比較し明らかに死亡率が高く、さらに保菌率も高いことが示された。ストレスが病気に対する感受性を上昇させるという経験的観察を裏付けることとなった。生殖ホルモンであり、ストレス時に放出されるホルモンでもあるコルチゾールが、直接的にテラピア食細胞の生体防御活性を低下させ、その結果、病気に対する感受性を高めたと考えられる。このようにストレスにより放出されるコルチゾールが病気発生の直接的な引き金になるものと考えられた。コルチゾール以外にもストレス時に放出されるホルモンはあり、その1つであり、脳下垂体から放出されるβエンドルフィンを腹腔内に接種すると、コルチゾールの食細胞抑制作用とは逆に、ニジマス頭腎食細胞の活性酸素産生活性を高めることが示された。ストレス時に放出されるホルモンにも、食細胞に対してまったく逆の効果を示するものがあることが明らかとなり、ホルモンによる魚類生体防御活性の調節機構の複雑さが示された。神経伝達物質であるアドレナリンをin vitroでテラピア好中球に感作すると、10^<-30>モルのわずかな濃度でも活性酸素産生活性を抑制することが明らかとなり、魚類においても生体防御活性が神経支配を受けていることが示唆された。テラピア好酸性顆粒球は脱顆粒に伴って好中球遊走因子を放出することが知られている。ストレスホルモンであるコルチゾールはこの好酸性顆粒球の脱顆粒をin vitroで濃度依存的に抑制することが明らかとなった。また、テラピア腹腔内にコルチゾールを投与し、組織中の好酸性顆粒球の密度変化を調べたところ、コルチゾール投与2日後にその密度が低下し、観察期間である30日後までその数が増加することはなかった。血中コルチゾール濃度はコルチゾール投与5日後には対照と変わらない値の戻っていたが、好酸性顆粒球の密度は回復しなかった。好中球の生体防御活性に与えるコルチゾールの影響は一過性であり、コルチゾール濃度は元に戻れば、好中球の活性も回復することを昨年度示したが、生体防御担当細胞の種類によって、コルチゾールの影響が異なることが明らかとなった。神経伝達物質アドレナリンの拮抗剤であるプロプラノロールを含む培養液でテラピア好中球を培養後、その培養液にアドレナリンを加えてもテラピア好中球活性酸素産生能に対するアドレナリンの抑制作用は認められなかった。このことより、テラピア好中球の細胞表面にはβレセプターが存在し、アドレナリンによる活性酸素産生能の抑制はβレセプターを介して起こると考えられた。また、遠心により培養液からアドレナリンを除去すると、抑制されたテラピア好中球の生体防御活性が回復したことから、アドレナリンの影響は可逆的であると考えられる。アドレナリン以外にも、神経伝達物質であるセロトニンはテラピア好中球の活性
乱流拡散火炎のフラクタル性の研究

乱流拡散火炎の遷移及び構造について理論的,実験的研究を行なった理論的研究では二次元燃料噴流拡散火炎について,まず層流火炎から乱流火炎への遷移の機構を,反応速度無限大の火炎面モデルを基に差分法に基づく数値計算によって調べ,次のことを明らかにした.(1)火炎の遷移は噴流速度場のKelvinーHelmholtz不安定によってもたらされる.(2)噴流に垂直方向の密度及び輸送係数の分布がこの不安定,従って遷移に支配的な影響を持つ.(3)反応による温度上昇に伴う密度低下は流れを不安定にし,粘性の増加は安定に寄与するが,最も重要なのは拡散係数の増加である.この増加は火炎位置をせん断層の外側に移動させ,さらに厚い粘性層をもたらすことによって流れを安定化させ,墳流の遷移を遅らせる.以上の結果はRoyal SocietyのProceedingsに発表した.また同じく火炎面モデルに基づく同様な計算によって,乱流火炎の非定常の振るまいを調べ,火炎構造に関する次のことを明らかにした.(1)火炎の非定常な振るまいにおいて,先端付近において火炎がちぎれて火炎島が流れ中に放出される.この島はさらに小さな島に分裂し,燃焼によって次第に小さくなりながら下流に流される.(2)これらの過程において火炎面に沿って形成される渦が大きな役割を果たす.すなわち,渦によって空気が急速に火炎内に巻き込まれ,火炎面の一部において局所的に燃料が欠乏して消炎が生じる.(3)このような消炎は,化学反応速度が有限であるためにもたらされる通常の"化学的消炎"とは全く異なる機構によるもので,"物理的消炎"とでも言うべきものである.これらの結果は国際会議で発表し,すでにAIAA Progress in Astronautics and Aeronuatics Seriesに印刷中である.実験研究においては,予混合火炎の可視化に用いられている固体微粒子のミ-散乱光を利用したレ-ザトモグラフィが,拡散火炎にも適用出来るかどうかを層流の対向流拡散火炎を用いて検討した.その結果,急激な温度勾配を伴う拡散火炎では微粒子ふるまいに対して熱泳動の効果が大きく,散乱光の強度分布が必ずしも正確に火炎位置を与えないことが明らかになった.この結果は今年の夏開催される国際会議で発表する.乱流拡散火炎の遷移及び構造について理論的,実験的研究を行なった理論的研究では二次元燃料噴流拡散火炎について,まず層流火炎から乱流火炎への遷移の機構を,反応速度無限大の火炎面モデルを基に差分法に基づく数値計算によって調べ,次のことを明らかにした.(1)火炎の遷移は噴流速度場のKelvinーHelmholtz不安定によってもたらされる.(2)噴流に垂直方向の密度及び輸送係数の分布がこの不安定,従って遷移に支配的な影響を持つ.(3)反応による温度上昇に伴う密度低下は流れを不安定にし,粘性の増加は安定に寄与するが,最も重要なのは拡散係数の増加である.この増加は火炎位置をせん断層の外側に移動させ,さらに厚い粘性層をもたらすことによって流れを安定化させ,墳流の遷移を遅らせる.以上の結果はRoyal SocietyのProceedingsに発表した.また同じく火炎面モデルに基づく同様な計算によって,乱流火炎の非定常の振るまいを調べ,火炎構造に関する次のことを明らかにした.(1)火炎の非定常な振るまいにおいて,先端付近において火炎がちぎれて火炎島が流れ中に放出される.この島はさらに小さな島に分裂し,燃焼によって次第に小さくなりながら下流に流される.(2)これらの過程において火炎面に沿って形成される渦が大きな役割を果たす.すなわち,渦によって空気が急速に火炎内に巻き込まれ,火炎面の一部において局所的に燃料が欠乏して消炎が生じる.(3)このような消炎は,化学反応速度が有限であるためにもたらされる通常の"化学的消炎"とは全く異なる機構によるもので,"物理的消炎"とでも言うべきものである.これらの結果は国際会議で発表し,すでにAIAA Progress in Astronautics and Aeronuatics Seriesに印刷中である.実験研究においては,予混合火炎の可視化に用いられている固体微粒子のミ-散乱光を利用したレ-ザトモグラフィが,拡散火炎にも適用出来るかどうかを層流の対向流拡散火炎を用いて検討した.その結果,急激な温度勾配を伴う拡散火炎では微粒子ふるまいに対して熱泳動の効果が大きく,散乱光の強度分布が必ずしも正確に火炎位置を与えないことが明らかになった.この結果は今年の夏開催される国際会議で発表する.
ニューロン・グリア間認識の分子機構

小脳プルキンエ細胞の棘突起が欠失しているために顆粒細胞平行線維とのシナプス連絡が出きず、しかもプルキンエ細胞のCa^<2+>スパイクがみられないstaggererミュータントマウスでは分子量25万の膜蛋白質であるP_<400>蛋白質が著減している。我々は本蛋白質に着目して研究を行なっているが、今回、本蛋白質の細胞内機能を解明することに成功したので報告する。1.staggererミュータントマウスではCa^<2+>スパイクがみられないところからCa^<2+>が関与する情報伝達系の一部に異常があることを予測していたが、分子量、局在性などからイノシトール3リン酸(IP_3)受容体である可能性が考えられたので、その同一性について検討を行なった。マウス小脳のP_2/P_3画分を1%TritonXー100で可溶化した上清について種々のクロマトグラフィーを行なうことにより、単一蛋白質としてIP_3受容体を精製することに成功した。2.P_<400>蛋白質に対する3種類のモノクローン抗体を用いたimmunoblot解析の結果、精製したIP_3受容体P_<400>蛋白質そのものであることを明らかにした。3.3種類のモノクローン抗体を用いてマウス小脳のcDNAライブラリーより得られたP_<400>蛋白質のcDNAクローンの塩基配列よりアミノ酸全一次構造を始めて明らかにした。P_<400>蛋白質はプルキンエ細胞の樹状突起の発達とともに発現が増大することからプルキンエ細胞の成長に深く関わる物質であることが予測される。今回、P_<400>蛋白質がIP_3受容体そのものであることを明らかにしたことは、神経細胞の分化、発達、さらには高次機能の発現においてCa^<2+>の関与する情報伝達系が重要な役割を果たしていることを強く示唆するものである。
ディベートにおける談話構造の日米比較

「アカデミック・ディベート」と呼ばれる日米の教育・競技を目的とするディベートの談話構造の分析方法を再検討し暫定的モデルを提唱した。録音・録画したディベートを文字化しデータベース化した。暫定モデルを用いて実際のディベートを分析した。日本人参加者による日本語のディベートと日本人参加者による英語のディベートについては、ほぼ計画どおりの数の録音・録画をすることができた。アメリカ人による英語のディベートについては、収録対象としたディベートの試合での参加者の変動などにより予定より少ないデータ数となった。議論の論理構造(特にトゥールミンのモデル)を分析の枠組みの一つとして検討を加えた。コード化を行う場合、あるコード化単位(命題)がモデル内のどの要素に該当するかの認定はディベートが行われているスピーチ・コミュニティーの成員(研究代表者を含む)が発話者の意図性を推測して行った。このモデルを利用して時系列に沿って生成される談話構造の記述として利用し、日米のディベートの談話構造の暫定的な比較分析を行った。さらに詳細な談話構造の分析を行うため、スピーチアクトを利用した「言語学的アプローチ」による談話構造の分析の方法を援用して実際のディベートの分析に当てはめた。ここでは特にディベート参加者の間でほぼ共有されているディベートに特化した「手(move)」や「行為(act)」のレベルでの要素を設定しコード化のための基礎的な分析を行った。各スピーチや反対尋問における談話要素の時系列に沿った発話位置と要素間の階層関係を規定するとともに、それらの相互作用(議論の提示、証明、質問、応答、反論など)に注目した。分析の成果は今後学会発表、雑誌論文の投稿を行う予定である。「アカデミック・ディベート」と呼ばれる日米の教育・競技を目的とするディベートの談話構造の分析方法を検討し、同時に、ディベートの試合のデータを一部収集した。(l)日本語と英語のディベート各1試合について談話構造の分析を試みた。その結果、文字化やコード化の際の問題点がいくつか判明した。また、特に反対尋問においては非言語メッセージの果たす役割を無視することができないことが確認された。(2)スピーチの談話構造においては、「文章構成」に近い形の枠組と議論の論理構造(例えばトゥールミンのモデル)を用いて分析できることを概ね確認した。(3)反対尋問の分析においては井上が先行研究で使用した「質疑応答」の一般的枠組の修正で対応できることを概ね確認した。(4)福岡地区と東京近辺で行われた日本人による日本語ディベート、日本人による英語ディベート、日本人とアメリカ人による英語ディベートの録画を行い、その一部分のトランスクリプトを作成中である。(5)当初の研究計画に示した、言語情報と非言語情報の相関などの記録・分析は実験的に設定する試合を記録し(競技ディベートの参加者に依頼中)、分析する予定である。実際の試合を使った分析は、多角的データ収集が困難であり、また、多数の試合を分析することは今回交付を受けた補助金の額と期間では不可能と判断した。(6)今後さらにデータ収集とトランスクリプトの作成を行うと同時に、1試合について談話構造の分析を暫定的に完成させ、分析方法の確立を目指す計画である。昨年度に引き続き、「アカデミック・ディベート」と呼ばれる日米の教育・競技を目的とするディベートの談話構造の分析方法を検討し、同時に、ディベートの試合のデータを収集し文字化を行った。アメリカ人による英語のディベートについては、予定した数が確保できていないので、対策を検討中である。ディベートの文字化は1/3程度終了し、現在残りの文字化を急いでいる。

コード化を行う場合、あるコード化単位(命題)がモデル内のどの要素に該当するかの認定はディベートが行われているスピーチ・コミュニティーの成員(研究代表者を含む)が発話者の意図性を推測して行う。ただし、実際のディベートの中で発話者以外の参加者の別解釈が生じている場合など、例外的に折衷的な調整を加える必要があると考えられる。議論の構造の階層性について検討を加えた。たとえば、ある議論1の「根拠」が別の議論2によってさらに支えられているとき、構造記述は平面的に行い議論1の根拠(根拠1)と議論2の主張(主張2)を同一のコード化単位(命題)に対して[根拠1/主張2]のようなコード化を行うことが解決策1である。同じデータを入れ子状に構造記述を行い[根拠1[議論2]]のようなコード化を行うことが解決策2である。論理構造の記述としては解決策2の方が妥当のように思われるが、時系列に沿って生成される談話構造の記述としては解決策1のほうが直観的である。ただし、ディベートのスピーチにおいてはサインポストと呼ばれる談話標識が明示的に現れるので入れ子構造にある程度の実体性があるかもしれない。「アカデミック・ディベート」と呼ばれる日米の教育・競技を目的とするディベートの談話構造の分析方法を再検討し暫定的モデルを提唱した。録音・録画したディベートを文字化しデータベース化した。暫定モデルを用いて実際のディベートを分析した。日本人参加者による日本語のディベートと日本人参加者による英語のディベートについては、ほぼ計画どおりの数の録音・録画をすることができた。アメリカ人による英語のディベートについては、収録対象としたディベートの試合での参加者の変動などにより予定より少ないデータ数となった。議論の論理構造(特にトゥールミンのモデル)を分析の枠組みの一つとして検討を加えた。コード化を行う場合、あるコード化単位(命題)がモデル内のどの要素に該当するかの認定はディベートが行われているスピーチ・コミュニティーの成員(研究代表者を含む)が発話者の意図性を推測して行った。このモデルを利用して時系列に沿って生成される談話構造の記述として利用し、日米のディベートの談話構造の暫定的な比較分析を行った。さらに詳細な談話構造の分析を行うため、スピーチアクトを利用した「言語学的アプローチ」による談話構造の分析の方法を援用して実際のディベートの分析に当てはめた。ここでは特にディベート参加者の間でほぼ共有されているディベートに特化した「手(move)」や「行為(act)」のレベルでの要素を設定しコード化のための基礎的な分析を行った。上記の文字化データ、分析モデル、暫定的分析をまとめて報告書を作成する。また分析の成果は今後学会発表、雑誌論文の投稿を行う予定である。
カテゴリー学習についての比較認知的及び計算機科学的研究

カテゴリ学習と成員間の機能的等価性の成立を検討するため,ハトを被験体とした行動実験を行った。人の顔写真8枚を2分し(原画A,B,C,D)それらを各セツトで2枚ずつ50:50の割合で合成した(50%合成画AB,BC,CD,DA,AC,BD)。これらの刺激セットは、『全てに共通するものはないが、個々の類似性や関連性より全体として1つの系をなす』という家族的類似性構造を持っている。前年度ではこの中からACとBDを除く50%合成画各4枚を訓練刺激とし、2選択同時弁別課題における連続逆転訓練を6羽のハトに行った。テストの結果、1羽のハトが原画・新奇50%合成画、平均顔ABCDを含む11成員の等価クラス成立を示した。本年度では学習方略を確認する目的で弁別完成成後に維持性般化法を用いた転移テストを全てのハトに行った。その結果、全ての新奇刺激に有意な弁別の転移がみられ、家族的類似性構造をもつカテゴリをハトが学習した可能性を示唆していた。前年度の訓練では4羽が学習完成に至らなかったため、50%合成画の関係を明示的に示す目的で親刺激である原画を訓練刺激に含めて連続逆転訓練を行った。その結果、6羽中3羽が学習完成し、知覚的類似性の低い50%合成画同士(例えばABとCD)に機能的等価性の成立が確認された。また、前実験で等価クラス成立を示した1羽のハトは成員全てに交換可能性が成立する傾向を、残りの2羽のハトは一部の原画間での機能的等価性の成立傾向を示している(現在テスト中)。連続逆転訓練によりハトが機能的な等価クラスを形成するというVaughanの知見に加え、個々の事例の交換可能性およびそれらがカテゴリ成員である場合に新奇な刺激間にも転移することが本研究で明らかになった。しかし被験体差は大きく、それらのモデル化のためには刺激、カテゴリ構造、手法等などの見直しを図り今後更なる研究を要すると考えている。カテゴリー内の機能的な等価関係の成立とその拡張を検証するため、ハトを被験体とした行動実験を行った。8枚の人の顔写真を2つの刺激セットに分け(原画A, B, C, D)、それらを各セットにおいて2枚ずつを50:50の割合で合成した(50%合成画AB, BC, CD, DA, AC, BD)。これらの刺激セットは、『全てに共通するものはないが、全体として1つの系をなす』という家族的類似性構造を持っている。この中からAC, BDを除く各セット4枚の50%合成画を訓練刺激とし、2選択同時弁別課題における連続逆転訓練を6羽のハトに行った。学習完成した2羽のテストにおいて、1羽のハトで訓練刺激間における機能的等価性の成立が確認された。また、引き続くテストにおいて新奇な50%合成画間(AC-BD間)、さらに合成画の親である原画間においても機能的等価性の転移を示した。ただし原画Dにおいては他の原画間に機能的等価関係が成立しなかったが、親刺激を共有しない合成画との間(D-ABorACorBC間)にその成立がみられた。更に平均顔(ABCD)と原画間においてもその機能的な等価関係が転移した。4成員間のみの訓練によって11成員間における機能的な等価関係の創発(emergence)がみられた本研究の結果より、1羽のハトにおいて機能的な等価クラス{AB,BC, CD, DA, AC, BD, A, B, C, D, ABCD}の形成が示唆された。またこの結果は、牧野・実森(2001)で示唆されたハトのカテゴリー学習を強く支持すると考えられる。しかし、成立報告は1羽のみであり、学習完成に至らなかったハトや、テストで刺激間の一部にのみ機能的な等価関係の成立を示したハトもいた。弁別を困難にさせる原因として考えられる実験刺激の再考と、課題についての工夫を行い、再度行動実験を行うつもりである。

その結果、6羽中3羽が学習完成し、知覚的類似性の低い50%合成画同士(例えばABとCD)に機能的等価性の成立が確認された。また、前実験で等価クラス成立を示した1羽のハトは成員全てに交換可能性が成立する傾向を、残りの2羽のハトは一部の原画間での機能的等価性の成立傾向を示している(現在テスト中)。連続逆転訓練によりハトが機能的な等価クラスを形成するというVaughanの知見に加え、個々の事例の交換可能性およびそれらがカテゴリ成員である場合に新奇な刺激間にも転移することが本研究で明らかになった。しかし被験体差は大きく、それらのモデル化のためには刺激、カテゴリ構造、手法等などの見直しを図り今後更なる研究を要すると考えている。
非クラスタ型プロトカドヘリンの神経形成・器官発生における機能的意義

ゼブラフィッシュの細胞接着因子プロトカドヘリンの一つPcdh10aについて、発現解析と機能解析を行い、水晶体の発生に関与していることが示唆された。そのアイソフォームPcdh10bにはこのような発現や機能はみられない。また他の動物種で同様のはたらきをする細胞接着因子は知られていない。系統発生学的にこれを考察し、硬骨魚類固有の3回目のゲノム重複に由来すると推測された。稚魚から成魚におけるPcdh10aも解析する目的で、それらを可視化できる技術の開発を始めた。ゼブラフィッシュからクローニングし配列決定したPcdh10aについて、in situハイブリダイゼーションによる発現解析とドミナントネガティブ変異体による機能解析を行い、Pcdh10aが眼の発現に関わっていることが示された。in situハイブリダイゼーションでは、12hpfに頭側端と体幹外腹側に発現が始まり、18hpfには眼原基、終脳、間脳、視蓋、脊髄背側の近傍に、24hpfには水晶体、耳胞、終脳、間脳、中脳被蓋、視蓋尾側に発現した。水晶体での発現は36hpfを過ぎて減衰したが、耳胞では36hpfに最大となり42hpfを過ぎて減衰した。48hpfには脳に広くび漫性に発現し、以降減衰した。水晶体での発現を詳しく見ると、18hpfに体表外胚葉の水晶体領域にpcdh10aの発現が始まり、24hpfには最大となった。36hpf以降、水晶体の成熟とともに発現は減少し、42hpfには消失した。42hpfからは網膜と網膜色素上皮に発現し、48hpfから減衰し、72hpfには消失した。耳胞では、18hpfに耳胞上皮でpcdh10aの発現が始まり、72hpfまで続いた。42hpfからは膨大部稜に発現が強まった。24hpfから終脳と間脳に発現が現れ、42hpfには瀰漫的になった。中脳被蓋には24hpfから発現が見られ、36hpfに最大となり、42hpfでも続いていた。Pcdh10aの細胞内ドメインを欠くドミナントネガティブ変異体を作成して胚に強制発現させた。すると眼の形成異常が有意に多く見られた。このことから、Pcdh10aが眼の形態形成に関係していると考えられた。体幹の異常も多く見られたが、発生初期にPcdh10aが発現することを反映するものと考えられた。このようなレンズにおける発現および機能はアイソフォームのPcdh10bにはみられない。また、レンズにおける発現を示す接着因子としては、他の実験動物でもN-カドヘリンを除き知られていない。これらのことからゼブラフィッシュのPcdh10a/bについて系統発生学的な解析と考察が求められた。

ゼブラフィッシュからクローニングし配列決定したPcdh10aについて、in situハイブリダイゼーションによる発現解析とドミナントネガティブ変異体による機能解析を行い、Pcdh10aが目の発現に関わっていることが示された。in situハイブリダイゼーションでは、12hpfに頭側端と体幹外腹側にPcdh10aの発現が始まり、18hpfには眼原基、終脳、間脳、視蓋、脊髄背側の近傍に、24hpfには水晶体、耳胞、終脳、間脳、中脳被蓋、視蓋尾側に発現した。水晶体での発現は36hpfを過ぎて減衰したが、耳胞では36hpfに最大となり42hpfを過ぎて減衰した。48hpfには脳に広くびまん性に発現し、以降減衰した。Pchd10aのドミナントネガティブ変異体を作成して胚に強制発現させると、眼の形成異常が有意に多くみられた。アンチセンスMorpholinoを2種類使い、胚でPcdh10aをノックダウンしても、同様に眼の形成異常がみられた。これらのことから、Pcdh10aが眼の形態形成に関与していると考えられた。体幹の異常も多くみられたが、発生初期にPcdh10aが発現することを反映すると考えられた。このようなレンズにおける発現および機能は、アイソフォームのPcdh10bにはみられない。また、レンズにおける発現を示す接着因子として、他の実験動物ではN-カドヘリンを除いて知られていない。これらのことから、ゼブラフィッシュのPcdh10a/10bについて、系統発生学的な考察を試みた。実際、ゼブラフィッシュのPcdh15でもアイソフォームそれぞれの機能の系統発生的分化が知られている(Seiler, C., et al. 2005. Development, 132(3), 615-623.)。ゼブラフィッシュPcdh10aと同様の発現・機能をもつプロトカドヘリンは他の実験動物で報告されていないことから、この系統発生的分化は硬骨魚類のゲノム重複で生じた現象と推測された。解剖学、発生学、発生生物学Pcdh10aの発現解析と機能解析のデータ収集を一旦終了し論文の準備を進めたが、補足の実験が必要になっている。一方詳細不明な他のプロトカドヘリンについては解析過程であり、その点やや遅れている。Pcdh10aの発現解析と機能解析のデータ収集は終了し、論文を準備中である。一方詳細不明な他のプロトカドヘリンについては解析端緒のものもあり、その点やや遅れている。前年度に引き続き、詳細不明な他のプロトカドヘリンについて探索と解析を進める。また、本件のPcdh10も含め、アイソフォームの違いにより発現パターンや機能に相違のあるプロトカドヘリンについて考察を深められるような解析を補足する。プロトカドヘリンが接着構造を実際に形成するかどうかを確認する目的で、電子顕微鏡によっても解析したい。また、本件のPcdh10や田の研究によるPcdh15を含め、アイソフォームの違いにより発現パターンや機能に相違のあるプロトカドヘリンがあることがわかってきたので、それについて考察を深められるような解析を考えている。研究計画の若干の遅れにより一部物品を次年度に購入することとしたため。平成25年度に見送った物品を購入する。また、電子顕微鏡による解析のため、ダイアモンドナイフを購入する。昨年度冷凍機器を更新したが、今年度までの先送り分をもう一台更新する。その他は前年度に引き続き、試薬などの消耗品を中心として研究費を使用する。
アドバンス燃料炉の点欠燃焼特性

点火温度の高いアドバンス燃料炉では,反応生成物とプラズマ粒子の衝突相互作用において,反応やクーロン散乱だけでなく核弾性散乱の影響が現われる。我々はこれまでにD-D炉における種々の核弾性散乱効果を検討してきたが,昭和61年度は核弾性散乱による燃料イオン分布関数のマクスウェル分布からのひずみとそれにともなう反応率増加の問題を,線形のボルツマン・フォッカー・プランク方程式に基づいて解析した。また、核弾性散乱効果とは独立に,点火プラズマ(D-T,CAT-Dトカマク炉)の燃焼制御の可能性を,プラズマの体積変化を考慮して,解析した。結果は以下のように要約される:1.D-D炉における分布関数のひずみの効果は小さい。たとえばT2=75kev,Te=70kevのとき"ひずみ"にともなう反応率の増加は,D-D反応:10%,D-【^3He】反応:約2%,D-T反応:約-1%である。全核融合出力の増加は約3%にすぎない。Shuyが以前に報告した<δv>の増加は35%(D-D反応)であり,本計算結果とのちがいが大きい。この問題をさらに精度良く評価する為には,非線形の運動論的方程式に基づく解析が必要である。2.体積変化を考慮すればプラズマの熱的不安定性が弱まる。垂直磁場の減衰指標mが大きい場合(0.8【<!】m【<!】1.5)にはD-T炉,CAT-D炉のいずれも燃料注入率の制御だけで安定化できる。垂直磁場制御方式はmの殆んどの領域で有効であるが,m【<!】0の場合には燃料注入率制御との併用が望ましい。
多重抽出法による高度分離技術の開発とその実用化に関する研究

1.向流多段晶析-多重抽出法の多成分系金属溶液への適用:昨年度までに開発した晶析-多重抽出法操作システムに、さらに多段の正抽出、スクラビング操作を導入し、多成分系金属溶液から各種金属の分離、濃縮、回収に適用した。(1).各濃度2g/lのコバルト、ニッケル希導混合溶液を対象として、最適分離抽出試薬PC-88A(2-ethylhexyl-phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)を選定し、抽出等温線を作成し、原料滞留時間およびスクラビング流量を変化させる等の操作条件の最適化を行った結果、純度99.98%の硫酸コバルト結晶を回収した。(2).さらに純度の向上を図るため、既応のプロセスに単一段の晶析-二重抽出法を導入することにより、純度99.97%の硫酸コバルト結晶を、さらにスクラビング溶液として金属イオンを含まないイオン交換水を用いることにより、純度99.994%の硫酸コバルト結晶を得た。(3).装置の効率化を図るため、各種の抽出試薬に対して理論段数計算を行った結果、Cyanx272((2,4,4-trimethylpentyl)-phosphonic acid)を使用することにより、これまでより少ない段数で、より良好な分離が可能となる知見が得られた。(4).所要理論段数、操作温度、原料濃度および硫酸濃度等、製品純度に影響を及ぼす諸因子について検討し最適分離操作条件を確立した。2.多段並列二重抽出計算法の確立:多成分系に適用可能な二重抽出法の新しい概念として並列二重抽出法を提出し、単一段および多段プロセスの平衡論的抽出計算法を確立し、装置型式を提出した。3.マンガンノジュール硫酸浸出液からの4成分金属の分離、濃縮回収プロセスの提出:浸出液中の4成分金属(銅、マンガン、コバルト、ニッケル)を分離するための装置および操作条件を確立し、多重抽出法の高度分離技術の開発を行うことによりプロセスを提出した。