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ボーズ・フェルミ混合系における多体効果と動的性質

近年、光格子冷却原子系においてK, Li, Yb, Srなどの原子の量子縮退状態が観測され、注目を集めている。これらの原子は電子が持つスピンよりも大きな核スピンによって特徴付けられ、この大きな核スピンによって、これらの原子は多くの縮退した基底状態を持つことができる。この多くの縮退した状態からいくつかの状態を持った原子を選択的に光格子に導入することにより、多成分原子系を実験的に実現することができ、実際に数多くの研究によって実現の成功が報告されている。このような背景の下、本研究では多成分引力フェルミ原子系に焦点を当て、有限温度における量子相転移現象の性質を明らかにすることを目的として研究を行った。モデルとして、冷却原子系の実験結果をよく再現するということが知られている多成分ハバードモデルを用いた。このモデルを解析するために、定量的に信頼できる数値解析手法として知られている量子モンテカルロ法を多成分系に適用可能なように拡張し用いた。解析結果として、3成分、4成分引力フェルミ原子系における電荷秩序波相の転移温度をそれぞれ決定した。また、これらの転移温度と2成分系における転移温度とを比較し、成分数が大きくなるにつれて転移温度が大きくなるということを明らかにした。さらに、引力相互作用の増加に伴い転移温度が上昇するということも示し、この引力相互作用による転移温度の上昇の効果は成分数が大きくなるにつれて強く作用するということを見出した。27年度が最終年度であるため、記入しない。近年、冷却技術の急速な進展に伴い、様々な種類の原子ガスの量子縮退状態が実現された。これらの原子を光格子に導入した系は様々な電子系モデルの量子シミュレータとしての役割を担うと考えられている。また一方で、この系はボーズ・フェルミ混合系や多成分原子系などの、対象となる物質がほとんどない系を実現し、新奇な量子現象を精査する舞台としても期待されている。冷却技術と共に、レーザー技術も発展し、ランダムポテンシャルを含んだ原子系を実験的に実現することが可能となった。多成分原子ガスをランダム光格子ポテンシャルに導入することによってランダムポテンシャルを含んだ多成分系を実験的に実現することが可能となっているが、この系に対する理論的な解析は未だ行われておらず、理論を整備することは急務である。このような背景の下、本研究ではランダムポテンシャル中の多成分フェルミ原子系、特にSU(3)、SU(4)引力フェルミ粒子系に焦点を当てた解析を行い、ランダムポテンシャルが量子相に与える影響を理論的に解析した。解析の結果、SU(3)系においては、ランダムポテンシャルが電荷密度波相の秩序を弱め、ある転移点で電荷密度波相-超流動相転移を誘起するということを明らかにした。ランダムポテンシャルによる影響が更に大きくなると、どちらの秩序相でもない、Anderson localized相が基底状態として実現するということを新たに指摘した。また、これら二つの転移が共に一次転移であるということを明示した。SU(3)系と同様の解析をSU(4)系においても行い、その結果、ランダムポテンシャルによって電荷密度波相から直接、Anderson localized相へ転移し、超流動相は基底状態として安定化しないということを明らかにし、この電荷密度波相-Anderson localized相転移が二次転移であるということを見出した。今年度の研究では、「研究実績の概要」に書いたように、多成分原子系において基底状態として現出する量子凝縮相を解明し、基底状態の相図を決定した。また、それと共に、今まで予言されていなかった多成分原子系特有の量子相転移を新たに提唱し、この量子相転移を実験的に観測するための物理量も計算した。本研究では、現在の技術を用いて実験的に精査することができるパラメータ領域においての解析を行っており、本解析で明らかとなった相図や量子相転移は実験的に容易に再現・観測されるものであると期待している。

以上の結果をまとめたものは、Physical Review AとProceedingsにそれぞれ掲載され(Physical Review A, 90, 013632 (2014)、J. Phys. Conf. Ser. 592, 012104 (2015))、結果の妥当性については議論され、認められている。今年度の研究では基底状態として安定化する量子凝縮相を決定し、実験的に観測することができる量子現象を予言することを目的として行っており、その目標は達成することができたと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。2014年度の研究は平均場近似を用いた解析を行った。この解析結果の定性的な妥当性は議論されているが、定量性に関しては未だ議論されていない。このため、今後は前年度の解析結果の定量性の評価を行うために、より信頼されている手法を用いた解析を行う。また、研究をより発展させ、有限温度での系の性質を明らかにする予定である。
地震学的手法を用いた海洋プレートの過去の運動方向推定

オントンジャワ海台で実施された海底観測データを追加し,西太平洋地域における上部マントルS波速度方位異方性構造の解析を行った.このうちオントンジャワ周辺における方位異方性構造に関する結果を国内学会で発表した.得られた方位異方性構造は深部では現在のプレート運動方向と調和的であったが,過去のプレート運動方向を保持していると推定される浅部の構造は複雑であった.得られた方位異方性と過去のプレート運動方向との関係性を明らかにするためには,得られた浅部の方位異方性構造が,プレート成長の過程で保持された過去のプレート運動によるものなのかその他の要因(例えばマントルプルームによる流れ)によるものかを識別する必要がある.すなわち,太平洋において,上部マントルS波速度構造が冷却に基づくプレート成長モデルで説明可能かを検証することが必要である.そこで太平洋のプレート成長に着目したS波速度構造解析を新たに行った.これまで収集した200点以上の海底広帯域地震波形記録および太平洋とその周辺の陸上地震観測波形記録を用いて表面波トモグラフィー手法を用いて,太平洋地域の上部マントル構造解析を行った.得られたS波速度構造と半無限冷却モデルに基づいた上部マントルの温度構造モデルを組み合わせ,冷却によるプレート成長に基づく太平洋プレートのS波速度構造を推定した.推定された太平洋プレートS波速度構造と現実のS波速度構造の差から,プレート成長モデルで説明できない異常領域を明らかにした.明らかになった異常領域は海嶺やホットスポット周辺,北西太平洋の一部であった.これらの得られた結果は,国内外の学会にて発表するとともに国際学術雑誌で公表した.最近,最新の海底地震観測による解析により,太平洋プレートの一部で,方位異方性が過去のプレート運動の痕跡をとどめている事が見出された.これは,従来の知見と異なり,地震学的手法によるプレート運動復元の可能性を示すものである.そこで,本研究では,プレート運動史の全体像を解き明かすために,過去のプレート運動の痕跡をとどめる海洋プレートの方位異方性を明らかにする.この目的のために太平洋西部地域を解析対象として,これまで太平洋地域で実施された延べ100台以上の広帯域海底地震計によって得られた地震波形記録と太平洋地域の定常・臨時陸上地震観測の地震波形記録を用いて表面波地震波速度解析を行い,上部マントルのS波速度方位異方性構造を求める.陸上観測点が少なく,空間解像度の悪い西太平洋地域の解像度を向上させるためには,西太平洋地域で実施されてきた臨時海底広帯域地震観測を使用することが必須である.本年度は,アメリカの観測グループによって実施されたハワイ周辺及び北西太平洋での100台以上の広帯域海底地震計による地震記録を収集し,約5万波線の地震波形の表面波位相速度を測定した.測定した位相速度データの品質チェックを行い,今後の解析に使用するデータの選別を実施した.該当地域の上部マントル構造についての理解を深めるために,既存データに新たに測定したデータを加え,鉛直異方性を含めた3次元S波上部マントル構造モデルを構築し,様々な既存モデルとの比較を行った.アメリカのグループによって実施された海底地震観測の記録の収集は順調に終了し,収集した記録を用いた表面波位相速度測定に関しても問題は生じなかった.測定した位相速度データの品質チェックを行い,その後の解析に使用可能なデータ数に関して,問題のないことを確認した.近年,最新の海底地震観測による解析により,太平洋プレートの一部で方位異方性が過去のプレート運動の痕跡をとどめている事が見出された.これは,従来の知見と異なり,地震学的手法によるプレート運動復元の可能性を示すものである.そこで,本研究では,プレート運動史の全体像を解き明かすために,過去のプレート運動の痕跡をとどめる海洋プレートの方位異方性を明らかにする.この目的のために太平洋西部地域を解析対象として,これまで太平洋地域で実施された延べ200台以上の広帯域海底地震計によって得られた地震波形記録と太平洋地域の定常・臨時陸上地震観測の地震波形記録を用いて表面波地震波速度解析を行い,上部マントルのS波速度方位異方性構造を求める.本年度は新たにオントンジャワ海台及びその周辺域で実施された海陸臨時地震観測の地震波形記録を用いて表面波位相速度測定を行い解析データの充実を図った.また,測定済みのデータの一部に問題があることが明らかになったため,問題のあるデータに関して位相速度の再測定を行いデータの信頼性を高めた.さらに前年度までに測定された位相速度データを用いて表面波位相速度の方位異方性の解析を開始し,周波数毎の位相速度マップを作成した.得られた位相速度マップからは方位異方性の地域性が明らかになった.この地域性が地球内部構造起因であるか,データの偏在に起因する見かけのものであるか明らかにするためにsynthetic testを行うとともに,得られたモデルの空間解像度の検証を行った.解析に必要なデータの確認を行い,方位異方性解析を開始している.オントンジャワ海台で実施された海底観測データを追加し,西太平洋地域における上部マントルS波速度方位異方性構造の解析を行った.このうちオントンジャワ周辺における方位異方性構造に関する結果を国内学会で発表した.得られた方位異方性構造は深部では現在のプレート運動方向と調和的であったが,過去のプレート運動方向を保持していると推定される浅部の構造は複雑であった.

得られた方位異方性と過去のプレート運動方向との関係性を明らかにするためには,得られた浅部の方位異方性構造が,プレート成長の過程で保持された過去のプレート運動によるものなのかその他の要因(例えばマントルプルームによる流れ)によるものかを識別する必要がある.すなわち,太平洋において,上部マントルS波速度構造が冷却に基づくプレート成長モデルで説明可能かを検証することが必要である.そこで太平洋のプレート成長に着目したS波速度構造解析を新たに行った.これまで収集した200点以上の海底広帯域地震波形記録および太平洋とその周辺の陸上地震観測波形記録を用いて表面波トモグラフィー手法を用いて,太平洋地域の上部マントル構造解析を行った.得られたS波速度構造と半無限冷却モデルに基づいた上部マントルの温度構造モデルを組み合わせ,冷却によるプレート成長に基づく太平洋プレートのS波速度構造を推定した.推定された太平洋プレートS波速度構造と現実のS波速度構造の差から,プレート成長モデルで説明できない異常領域を明らかにした.明らかになった異常領域は海嶺やホットスポット周辺,北西太平洋の一部であった.これらの得られた結果は,国内外の学会にて発表するとともに国際学術雑誌で公表した.平成28年度に測定した位相速度データを加え,モデルを構築する.解像度テストを実施し,水平解像度を確認するとともに,広帯域海底地震観測による解像度向上の程度を確認し,その有用性を明らかにする.表面波は速度不連続面に対する感度が悪いために,リソスフェア・アセノスフェア境界を推定する事が難しかった.しかし,最近,Burgos et al. (2013),Yoshizawa(2014)により,深さ方向のS波速度の勾配からリソスフェア・アセノスフェア境界を推定できる事が示された.本研究では,この手法を用い,リソスフェアとアセノスフェアを区分することで,リソスフェア(プレート)内の方位異方性分布を明らかにする.そして,「海洋底拡大速度が遅い時期に形成されたリソスフェアは、形成時のプレート運動方向を向いた異方性を示す」という新たな仮説を検証するため,得られた方位異方性モデルと,プレート運動方向・海洋底拡大方向・過去のプレート運動方向・プレート拡大速度等との関連性を検討する.得られた成果は国内外の学会で発表する.現在,周波数毎の表面波位相速度の方位異方性構造解析を行っている.得られた周波数依存の位相速度マップから上部マントルのS波速度構造モデルを構築する.得られた深さ毎の方位異方性のパターンとS波速度の勾配から,リソスフェア・アセノスフェア境界を推定し,リソスフェア(プレート)内の方位異方性分布を明らかにする.そして,「海洋底拡大速度が遅い時期に形成されたリソスフェアは、形成時のプレート運動方向を向いた異方性を示す」という新たな仮説を検証するため,得られた方位異方性モデルと,プレート運動方向・海洋底拡大方向・過去のプレート運動方向・プレート拡大速度等との関連性を検討する.データ解析装置を購入予定であったが,収集データの容量が多く,収集データ保存装置の購入を優先し,ダータ解析を既存の計算機で行ったため.学会参加における旅費などが予定より安価になったため.次年度は解析データ保管用ストレージ購入,国内外学会参加,論文投稿費用,英文校閲費用に使用予定である.国際学会,国内学会への旅費,ソフトウエアライセンス更新,学会参加費・投稿料として使用予定である.
カルコゲニド架橋ルテニウム二核錯体の特異な反応性の開発

我々は既に[Cp^*_2Ru_2Cl_4](Cp^*=η^5-C_5Me_5)と各種チオラート化合物との反応により、架橋チオラート配位子を有する一連のルテニウム二核錯体が得られることを見い出しており、今年度はこれら錯体の反応性を詳細に検討した。その結果、Ru(II)を含む錯体[Cp^*Ru(μ-SPr^i)_2RuCp^*]は、(1)各種末端アルキン類と容易に反応し、二核サイト上にアルキンが13分子とりこまれた特異な構造を有する錯体を与え、その生成物の構造が著しくアルキンの置換基の種類に依存すること、(2)アルキルハライドと反応して、まだ報告例の少ないdinuclearoxidative additionによる生成物を与えることなどを見い出した。一方、Ru(II)/Ru(III)を含む錯体[Cp^*Ru(μ-SPr^i)_3RuCp^*]については、(1)プロパルギルアルコール類の二核上での特異な2分子カップリングによるジルテナシクロペンタノンまたはペンテノン錯体が生成すること、(2)一連のRu(III)錯体[Cp^*RuX(μ-SPr^i)_2RuCp^*Y](X,Y=Br,SPr^i,H,alkyl)が誘導でき、X=H,Y=CH_2Phについてはあまり報告例のないdinuclear reductive eliminationが容易に進行することなどが判明した。また、Ru(III)錯体[Cp^*RuCl(μ-SPr^i)_2RuCp^*Cl]については、(1)これをカチオン錯体[Cp^*Ru(μ-Cl)(μ-SPr^i)_2RuCp^*]^+に変換した後末端アルキン類と反応させると、ルテニウム2原子炭素3原子からな〓5員環基本骨格をもつ興味深い二核錯体が、またプロパルギルアルコール類との反応ではアレニリデン錯体が得られること、(2)ジスルフイド錯体[Cp^*Ru(μ-SPr^i)_2(μ-S_2)RuCp^*]に変換した後、Pt(PPh_3)_4やPd(PPh_3)_4と反応させると、PtRu_2またはPd_2Ru_2骨格をもつ混合金属スルフィド-チオラートクラスターが誘導できることなどが判明した。また、イオウのかわりにイオウの同族であるセレンやテルルを含む新しいセレノラート、テルロラート架橋ルテニウム二核錯体の合成にも成功している。
東シナ海から流入する大陸河川起源の淡水が日本海及び三陸沿岸の海洋環境に及ぼす影響

日本海沿岸に点在する漁業用定置網に水温・塩分計を設置し、夏季に東シナ海から流入する大陸河川起源の低塩分水の挙動を調査した。その結果、対馬海峡から流入した低塩分水は約0.3ms^<-1>の速度で、約2ヶ月かけて津軽海峡まで輸送されていることがわかった。また、能登北西沖と対馬海峡における過去30年間の塩分観測資料を比較した結果、対馬海峡東水道から流入した低塩分水が、約1ヶ月後に能登半島沖の表層塩分を変動させていることが示された。本研究の目的は、東シナ海から対馬海峡を通して流入した大陸河川(主に長江)に起源をもつ淡水が、日本海の中でどのように拡散し、どのくらい遠方の海域にまで影響を与えうるのかを、現場観測と既往観測資料の解析を通して明らかにすることである。現場観測については、本年度は対馬海峡から日本海沿岸を経て三陸沿岸に至る海域の13地点にワイパー付きメモリー記憶式水温・塩分計を設置し、5月下旬から11月中旬を目処に、海面下約5m深の水温・塩分のモニタリングを実施した。日本海の表層塩分を、これほど広範囲で、連続的かつ長期的に観測した事例は著者の知る限り過去に皆無である。観測の結果、能登半島以南の海域では夏季の塩分低下が顕著であり、低塩分水の移流が確認できたのに対して、能登半島よりも北の山形県,青森県沿岸では塩分低下のシグナルが不明瞭であり、低塩分水の移流を精度良く調べるためにはより多くの観測点が必要であることが示された。一方、既往観測資料の解析については、三陸沖の観測資料については岩手県水産技術センターより、日本海中部海域の観測資料については石川県水産総合センターより沖合定線観測の資料を入手済みであり、解析のためのデータセットの作成に着手した。なお、比較すべき対馬海峡域の水温・塩分変動については、これまでの研究をとりまとめ、学会発表、論文等により公表した。本研究の目的は、東シナ海から対馬海峡を通して流入した大陸河川(主に長江)に起源を持つ淡水が、日本海の中でどのように拡散し、どのくらい遠方の海域にまで影響を与えうるのかを、現場観測と既往観測資料の解析を通して明らかにすることである。現場観測については、昨年度に引き続き対馬海峡から日本海岸に沿って津軽海峡西部までの13測点で表層水温・塩分のモニタリングを実施した。ただし、佐渡東岸に新たに測点を設ける一方で、津軽海峡東部の測点を廃止し、日本海北部での低塩分水の挙動の把握に重点を置いた。昨年度の資料と合わせて観測結果を解析したところ、低塩分水は対馬海峡から能登半島まで約1ヶ月、さらに津軽海峡まで約1ヶ月の合計約2ヶ月の時間スケールで移流されていることがわかった。また、低塩分水は移流の過程で周囲のより高塩分な水塊と混合し、変質を受けつつ輸送されていることが示された。既往観測資料の解析については、石川県水産総合センターより提供を受けた能登半島北西沖での定線観測資料を解析し、水温・塩分場の季節・経年変動について考察した。能登北西海域の表層塩分が最も低くなるのは910月であり、対馬海峡での最低塩分月(8月)よりも約1ヶ月遅れている。これは、現場観測から見積もられた低塩分水の移流時間スケールとも一致する。塩分場の経年変動について経験的直交関数解析を行ったところ、第1モードとして断面全域で同位相で変動するモードが、第2モードとして半島周辺の陸棚上と沖合亜表層が逆位相で変動するモードが抽出された。これらの各モードと対馬海峡の塩分の経年変動モードを比較した結果、対馬海峡東水道の変動を代表する第1モードと能登沖の第1モードとの間にラグ1ヶ月で弱い相関が認められた。以上の成果を学会発表,論文等により公表した。本研究の目的は、夏季に東シナ海から流入する大陸河川の影響を強く受けた低塩分水(長江希釈水)が、日本海の中でどのように拡散し、どのくらい遠方の海域にまで影響を与えるのかを、現場観測と既往観測資料の解析を通して明らかにすることである。1.現場観測昨年度に引き続き、対馬海峡から津軽海峡西部までの17測点で表層水温・塩分のモニタリングを実施した。本年度は新たに鳥取県沿岸(御来屋)と男鹿半島に測点を設けたが、佐渡と男鹿半島では観測機器のトラブルのため、データを取得できなかった。これまでに得られた3年度分の観測結果を解析したところ、最低塩分の現れる時期や最低塩分の値には顕著な経年変動が認められ、その原因として長江流量の多少や、風応力分布などの影響が考えられた。また、低塩分水の移流時間スケールは毎年ほぼ一定であり、対馬海峡から能登半島まで約1ヶ月、さらに津軽海峡まで約1ヶ月の合計2ヶ月程度であることがわかった。2.既往観測資料の解析

石川県水産総合センターによる能登半島北西沖での観測資料(19712000年)を解析した。塩分データを精査したところ異常値が散見されたので、新規にデータセットを作成し、改めて塩分場の季節・経年変動を考察した。また、能登北西沖海域と対馬海峡の塩分偏差について特異値分解解析を行ったところ、第1特異成分として両海域で同位相で変動するモードが抽出された。また両海域の相関分布から、対馬海峡東水道東部から流入した低塩分水が、約1ヶ月かけて能登北西沖海域にまで移流され、能登半島沖の陸棚上および沖合上層の塩分を変動させていることがわかった。対馬海峡における第1特異成分は、長江流量の経年変動とよい相関を示す同海峡における塩分の経年変動の主要モード(EOF第1モード)と高い相関を示すことから、長江流量の変動に関連した塩分変動は、少なくとも能登北西沖海域にまで及んでいることが明らかとなった。
抑制性神経伝達物質のシナプス小胞充填機構

哺乳動物小脳の籠細胞(Basket cell)はプルキンエ細胞に巨大GABA作動性シナプスを投射するが、このシナプス前終末は巨大なので、ホールセル直接記録下で前末端内の抑制性神経伝達物質GABAの濃度を操作することが可能である。本研究では、このシナプス前末端に、光分解性GABAを適用して急速に濃度を変えることで、中枢神経における抑制性神経伝達の回復時間を明らかにした。中枢神経系の抑制性シナプスにおいては、シナプス小胞は抑制性伝達物質GABAを開口放出した後、エンドサイトーシスによって回収され、開口部位へとリサイクリングされるが、その過程で、シナプス末端内のGABAを取り込んで、新たな開口放出に備える。小胞充填に必要な時間は小胞の再利用に必要な時間を規定し、小胞充填機構の修飾は、シナプス伝達効率を変化させる。本研究は、中枢神経系において主要な抑制性シナプス伝達を担うGABAのシナプス小胞への再充填時間の測定を第一の研究目的とし、充填修飾機構の解明を第二の研究目的とする。平成25年度は、シナプス前終末内GABA濃度制御技術の確立を実施した。具体的には、げっ歯類(マウス)小脳籠細胞の細胞体と、プルキンエ細胞から同時ホールセル記録を行うことで、前末端内液を、GABAを含まないホールセルピペット内液で置換することにより小胞内のGABAを枯渇させ、次いで、前終末内GABA濃度を人工的に上昇させることによってシナプス小胞にGABAを再充填させる事に成功した。次に、籠細胞細胞体に光分解GABAであるDPNI-Caged GABA(TOCRIS社)を導入し、抑制性シナプスにおけるシナプス小胞へのGABA充填速度の測定を実施した。具体的には、DPNI-GABAを細胞質内にて光分解し、GABAを遊離させて前終末内GABA濃度を急激に上昇させた後の抑制性シナプス応答の回復時定数を測定した。げっ歯類小脳シナプスにおける小胞GABA充填時定数は約90秒であった。興奮性シナプスにおける小胞へのグルタミン酸充填(約15秒)と比較し、遅いことが明らかとなった。平成26年度は、抑制性シナプス伝達におけるシナプス前週末細胞質GABA濃度依存性の測定を行った。具体的には、平成25年度に確率したシナプス前終末内GABA濃度制御技術を適用し、細胞内潅流技術を用いて小脳籠細胞ープルキンエ細胞間GABA性シナプス伝達強度の細胞質GABA濃度依存性を計測した。次に、光分解GABAであるDPNI-caged GABA(TOCRIS社)を導入し、抑制性シナプスにおけるシナプス小胞へのGABA充填速度の同度依存性を計測した。具体的には、DPNI caged GABA光分解に伴う抑制性シナプス応答の回復量から細胞内GABA濃度を推定し、シナプス小胞へのGABA充填における細胞質GABA濃度依存性を観測した。興奮性神経伝達物質グルタミン酸における報告(Hori et al. 2012)と異なり、GABA充填速度は細胞質濃度依存が弱いことが明らかとなった。平成27年度は、抑制性シナプスにおけるGABA充填速度がシナプス伝達に及ぼす影響について研究を行った。具体的には、平成25年度、および平成26年度に確立したシナプス前終末GABA濃度操作技術を適用し、小脳籠細胞-プルキンエ細胞間シナプス伝達における高頻度活動時のシナプス伝達に対するGABA充填速度の影響を、高頻度発火中のシナプス応答の減衰、および高頻度発火後の回復過程の時定数を計測した。興奮性神経伝達物質グルタミン酸における報告と異なり小胞へのGABA充填速度は遅いが、籠細胞-プルキンエ細胞間シナプスの低い放出確率とシナプス小胞プールからの十分な小胞の補充によりGABA充填はシナプス伝達の律速過程とはならないことが明らかになった。

平成26年度中に、抑制性シナプス伝達における細胞質伝達物質濃度依存性を明らかにする実験に成功した。以上の結果より、交付申請書における研究の目的に記載された平成26年度研究計画を順調に達成し、良好に進展していると自己評価するものである。神経生理学平成27年度は、1小胞GABA充填の生後発達変化、および2GABA充填機構の細胞質内塩化物イオン濃度依存性、の2つを主要な研究目標に定めつつ、これと並行して論文執筆を行い、研究を追行する。本研究計画期間内に学術論文誌(査読有)への投稿を予定している。平成25年度研究計画の前半では、小胞へのGABA充填機構観察の前段階として、小胞内GABAの流出機構を明らかにする実験に成功した。実験当初、籠細胞とプルキンエ細胞の同時記録は困難を極めた。このため、パリ第五大学Alain Martyらと共同研究を実施し、籠細胞-プルキンエ細胞同時記録、ならびにGABAを含まない記録電極で籠細胞のホールセル記録を行い、GABA枯渇によるIPSC減衰の経時変化観測に成功した。この成功をふまえ、平成25年度の後半では、シナプス前終末細胞質GABA濃度制御方法と、小胞へのGABA充填観測方法の確立を実施した。具体的には、前末端細胞内にcaged GABAを注入して、UV光パルスによってuncagingを行い、抑制性シナプス前末端における、シナプス小胞へのGABA充填速度の観測に成功した。以上の実験結果より、交付申請書における研究の目的に記載された平成25年度研究計画を順調に達成し、良好に進展していると自己評価するものである。平成26年度位以降は、1小胞GABA充填修飾機構の解明、また、2GABA充填機構観測の定量性精度および細胞内GABA濃度制御技術の向上、の2つを主要な研究目標に定め、研究を遂行する。まず修飾機構の解明として、研究計画(1)の実験を36°Cで行う。生理的条件下での小胞充填速度を明らかにする。また、上記の実験を生後7日、14日、21日のマウスを用いて行い、生後発達による小胞内GABA維持メカニズム、充填速度、充填修飾機構について、生後発達変化を定量的に検討する。さらに、アンケージングにより細胞質に遊離される細胞質内GABA濃度を維持し、かつ定量性精度の確保する目的で、前終末パッチ電極内紫外線照射法の開発、および定量的アンケージング法の確立を行う予定である。当研究は申請当初の研究計画をおおむね良好に達成し、順調に遂行されている。このため、次年度の研究助成金として次年度使用額を請求する。本研究の実施にあたっては同志社大学生命医科学部神経生理学教室の電気生理実験装置、ならびに共通利用施設の2光子顕微鏡装置を使用する。抑制性シナプス前細胞ならびに後細胞からの同時電気生理記録と、ケイジドGABA光分解には、興奮性シナプスにおけるケイジドグルタミン酸光分解実験(科学研究費平成21年度22年度若手B)実施に利用した研究環境をそのまま利用して実施するため設備の購入は計画しない。一方、消耗品としてはケイジドGABAの購入、使用を計画し、ここに申請する。また、本研究の発信にあたって、北米神経科学会での国際発表を計画している。また、研究結果はすみやかに査読のある国際雑誌に掲載する事で、国内はもとより、広く国際社会に発信する。このため、旅費の使用を計画している。
脳の下側頭皮質をモデル化した高精度な手書き文字認識用ニューラルネットワーク

人間の視覚パターン認識においては、視覚野の後部に位置する下側頭皮質中に個々のパターンに反応する神経細胞が物の形を識別する際に決定的な役割を果たしていることは近年の脳神経科学の研究によって明らかになっている。本研究は、このような人間のパターン認識機構をモデル化し計算機上で実現することにより、知的な手書き文字認識アルゴリズムを確立することを目的としている。当初の研究計画に沿って研究を進めた結果、以下の研究成果が得られた。・下側頭皮質中に神経細胞が存在し個々のパターンに反応する認識機構をモデル化し、排他的学習によるニューラルネットワークのアーキテクチャを提案した。具体的には、ネットワーク中の個々のノードが神経細胞に対応し、排他学習により、1つのノードが1字種に対応するモデルを構築した。上記の排他学習モデルを日本最大の手書き漢字データベースに適用し、認識実験を行った結果、95%以上の認識率がえられ、その有用性を実証できた。上記の研究成果をまとめ、雑誌論文欄で記載した通り電子情報通信学会論文誌などを通じ公表を行った。
大脳皮質アストロサイトCa2+オシレーションの発達期脳内環境変化への対応

神経細胞とグリア細胞の間に存在する相互情報伝達機能は、脳機能発現または脳の発達過程に関与すると報告されているが、その詳細は明らかにされていない。本研究では、グリア細胞の一種であるアストロサイトの活動を周期的な細胞内Ca変動を観察することで、脳の発達過程におけるアストロサイトの機能的役割を調べた。大脳皮質の発達に伴いアストロサイトの細胞内Ca変動の頻度は増加する傾向にあった。現在、アストロサイトの周期的な細胞内Ca変動がどのように制御され脳の発達に関与しているのか詳細なメカニズムの解明を行っている。近年、神経細胞とグリア細胞の間に相互情報伝達機能が存在し、グリア細胞が支持細胞としての機能だけではなく脳機能発現に関与することが示唆されている。特に、アストロサイトは細胞内Ca2+シグナルによってグリオトランスミッターを放出し神経細胞の制御を行い、また神経突起成長に必要な因子の発現も制御することが報告されている。さらにアストロサイトは、神経活動に依存しない自発的なCa2+オシレーションも報告されているが、その生理的意義や脳の発達過程における役割など詳細はいまだ解明されていない。本研究は、大脳皮質の発達期におけるアストロサイトの自発的なCa2+オシレーションを制御するメカニズムと脳発達過程との関連を明らかにする。アストロサイト特異的なCa2+オシレーションを測定するためGFAPプロモーターにより発現が誘導されるgenetically encoded calcium indicators (GCaMPまたはRCaMP)のプラスミドDNAを作製した。また、神経細胞とアストロサイトの活動を同時に観察するためにCAGプロモーターにより発現が誘導されるGCaMPまたはRCaMPの作製も行った。培養細胞を用いた確認実験では、プラスミドDNAが導入されたことによりGCaMPまたはRCaMPが発現し、細胞内Ca2+濃度変化に伴う蛍光強度変化が確認できた。現在、胎仔期電気穿孔法により作製したプラスミドDNAの大脳皮質への導入し、神経細胞とアストロサイトでの発現または機能確認を行っている。神経細胞とグリア細胞の間に相互情報伝達機能が存在しグリア細胞が脳機能発現に重要な役割を果たしていると考えられているが、その詳細なメカニズムはよく知られていない。本研究は電気的に非興奮性であるアストロサイトの活動を細胞内カルシウム変動を介してモニターし、発達にともなう脳内環境変化に応じたアストロサイの活動変化とそのアストロサイトの変化を誘発する物質の同定を目的としている。標的とするアストロサイトから特異的に細胞内カルシウム変動をモニターするため、カルシウム感受性蛍光タンパク質(GCaMP6)がGFAP promoterにより発現が誘導されるPlasmid DNAを作成した。さらに、piggyBac transposonシステムを用いてホスト(マウス)のゲノムにGCaMP6配列を組み込ませることで、細胞分裂が盛んであるアストロサイトにおいても安定したGCaMP6の発現を可能とした。作製したPlasmid DNAは、側脳室へ注入し子宮内電気穿孔法により大脳皮質の側脳室壁に面しているグリア前駆細胞などへ導入し、アストロサイトへと分化した細胞のみでGCaMP6の発現を誘導した。これらの手法を用いることにより、胎仔期から成体までの脳内環境変化にともなうアストロサイトの変化を段階的にモニターすることが可能となり、現在、アストロサイトの細胞内カルシウム変動の発達にともなう変化を解析している。その結果、週齢が異なることでアストロサイトの細胞内カルシウム変動の周期に違いがある可能性が示唆された。さらに異なる週齢での観察を増やすことで、変化が生じるタイミングや変化を生じる要因の解明を目指す。本研究で用いたpiggyBac Transposoneは、目的とする配列を特異的な繰り返し反復配列で挟みこむことで認識され、同時に発現させるTransposaseにより切り出されホストのDNAへと組み込まれる。この繰り返し反復配列部位のクローニングに新たな手法であるinfusion法を用いたが、繰り返し配列の増幅などが困難であったため、市販されているvectorを用いて作製を行った。また、piggyBac transposonシステムを発現効率が低下するため、子宮内電気穿孔法に用いる電気ピンセットを二電極から三電極に変更することで発現効率の向上を試みている。近年、神経細胞とグリア細胞の間に相互情報伝達機能が存在し、脳機能発現に重要であることが示唆されている。特に、アストロサイトはグリオトランスミッターを放出し神経細胞の制御を行い、また神経突起成長に必要な因子の発現も制御することが報告されている。さらにアストロサイトは、神経活動に依存しない自発的なCaオシレーションも報告されているが、その生理的意義や脳の発達過程における役割など詳細はいまだ解明されていない。本研究は、大脳皮質の発達期におけるアストロサイトの自発的なCaオシレーションを制御するメカニズムと脳発達過程との関係を明らかにすることにある。異なる週齢のマウスより作成した大脳皮質スライス標本でSulforhodamine 101(SR 101)とFluo-4 AMの二重染色を用いアストロサイトからのCaイメージングを行ったところ、週齢の違いによりCaオシレーションが変化することが確認された。この週齢によるアストロサイトCaオシレーションの変化が脳発達にどのような影響を与えるのか、また発達に伴いどのような変化を起こすのか明らかにするため、生後0日(P0)から生後30日(成体P30)の週齢マウスを用いてCaオシレーションの変化を詳細に調べた。効率的にCaイメージングを行うためGFAPプロモーターにより発現を制御したGCaMP6(カルシウム感受性蛍光タンパク質)の発現ベクターを作製し、子宮内電気穿孔法によりそのベクターを側脳室近傍に存在する前駆細胞へ導入した。

産まれてきたマウスで蛍光タンパク質の発現が確認されたマウスの急性脳スライス標本を用い大脳皮質アストロサイトから記録されるCaシグナルの解析を行った。特にCaオシレーションの頻度や周囲のアストロサイトとの同期性、さらに一つ一つのCaシグナルの大きさや形について脳発達段階での特徴があるのか現在解析を行っている。神経細胞とグリア細胞の間に存在する相互情報伝達機能は、脳機能発現または脳の発達過程に関与すると報告されているが、その詳細は明らかにされていない。本研究では、グリア細胞の一種であるアストロサイトの活動を周期的な細胞内Ca変動を観察することで、脳の発達過程におけるアストロサイトの機能的役割を調べた。大脳皮質の発達に伴いアストロサイトの細胞内Ca変動の頻度は増加する傾向にあった。現在、アストロサイトの周期的な細胞内Ca変動がどのように制御され脳の発達に関与しているのか詳細なメカニズムの解明を行っている。他大学から譲渡されたプラスミドDNAを用いたことにより、制限酵素サイトや塩基配列の再確認などで目的のプラスミドDNAの作製に予定以上の時間を要した。新たに改良を加えたpiggyBac Transposonシステムと三電極を用いた子宮内電気穿孔法により、さらに多くの週齢におけるマウス大脳皮質アストロサイトの活動をモニターすることで、大脳皮質発達におけるアストロサイトの機能と役割を解明することを目指す。また、記録されたアストロサイトの細胞内カルシウム変動を効率的に解析できるように、MATLABなどのプログラムソフトを導入する。神経科学目的のプラスミドDNA作製に予定以上の時間を要したが、培養細胞レベルで正確に機能するプラスミドDNAが作成できた。今後の予定としては、作製したプラスミドDNAを胎仔期電気穿孔法を用いマウス大脳皮質のアストロサイトまたは神経細胞にGCaMP/RCaMPを発現させ、さまざまな発達段階にあるアストロサイトのCa2+の記録・解析を行う。また、神経細胞からCa2+シグナルも同時に記録することにより脳発達におけるアストロサイトと神経細胞の相互関係を調べる。本研究で用いたpiggyBac Transposoneは、目的とする配列を特異的な繰り返し反復配列で挟みこことで認識され、同時に発現させるTransposaseにより切り出されホストのDNAへと組み込まれる。この繰り返し反復配列部位のクローニングに新たな手法であるinfusion法を用いたが、繰り返し配列の増幅などが困難であったため、市販されているvectorを用いて作製を行った。また、piggyBac transposonシステムを発現効率が低下するため、子宮内電気穿孔法に用いる電気ピンセットを二電極から三電極に変更することで発現効率の向上を試みている。
粘弾性ナノ流体による抵抗低減流れにおける伝熱促進に関する基礎研究

ある種の界面活性剤水溶液は,乱流の流れにおいて流動抵抗が大幅に低減する事が知られている.この流体は粘性に加えて弾性的な性質を併せ持っており,粘弾性流体と呼ばれる.一方,粒径がナノオーダーの超微粒子を流れに添加することで,伝熱促進を図ることが提案されており,このような流体はナノ流体と呼ばれている.粘弾性流体の抵抗低減流れにおける欠点は伝熱低下にあり,本研究では粘弾性流体の流れに対して,ナノ粒子を添加する(本研究では,このような流体を「粘弾性ナノ流体」と呼ぶ)ことで低下した伝熱の改善を図ることを目的としている.今年度は研究実施3年目にあたり,2年目までの成果,実施計画を踏まえ,次の通り実施した.本研究では,市販のナノ流体に界面活性剤を溶解することで粘弾性ナノ流体を作成している.2年目までに内部粒子の形状・粒径・熱伝導率の異なる種々のナノ流体を用いて,粘弾性ナノ流体を作成し,熱流動特性を調べた結果,カーボンナノチューブ(CNT)の粘弾性ナノ流体において,抵抗低減効果の持続,伝熱抑制に対する改善効果が得られた.この結果を踏まえ,今年度はファイバー状のナノ粒子に着目した.特に天然由来で環境負荷の小さなセルロースナノファイバー(CNF)を取り上げ,ファイバー長さ,ファイバー濃度を変化させて熱流動特性を調べた.その結果,球状のナノ粒子添加では失われる傾向のあった抵抗低減は,ファイバー状のものでは抵抗低減効果の消失を抑制することが出来,抵抗低減が発現する流動条件も変化する事が分かった.これは,粘弾性流体へのファイバー添加によるレオロジー特性変化の新たな知見と考える.一方で,CNF自体の熱伝導率が低いため,CNTと比較して伝熱改善効果は弱かった.以上から,本研究の目的を達しうる粘弾性ナノ流体として,ファイバー状で熱伝導率の大きなナノ粒子を用いることが効果的であるという指針が示された.粒径がナノオーダーの超微粒子(ナノ粒子)を添加した液体はナノ流体と呼ばれ,ナノ粒子の添加により添加前の溶媒と比較して熱伝導率が増加する.このため,熱輸送流体としての応用が期待されている.一方,粘弾性流体は液体が有する粘性に加えて弾性的な性質が加わった流体で,ある種の界面活性剤溶液やポリマー溶液がこれに相当する.粘弾性流体の大きな特徴は.乱流下において流れの摩擦抵抗を大幅に低減することが挙げられる.従って,ポンプ動力の低減など大きな省エネルギー効果が期待されている.しかしながら,粘弾性流体による抵抗低減流れの問題点は乱流拡散の抑制による伝熱低下にある.そこで,本研究では,両者の長所を踏まえ,粘弾性流体にナノ粒子を添加した液体(本研究では,粘弾性ナノ流体と呼ぶ)を用いて,粘弾性流体による抵抗低減流れにおける伝熱抑制の改善,もしくは伝熱促進を図ることを目的としている.本年度は研究実施の初年度に当たり,実施計画を下に研究を進めており,以下に示すような結果が得られている.1.粘弾性ナノ流体の作成と基礎物性測定:今年度は,市販のナノ流体に界面活性剤もしくは水溶性ポリマーを溶解することにより,粘弾性ナノ流体を作成し,基礎物性として熱伝導率を測定した.界面活性剤,水溶性ポリマーの添加により内部のナノ粒子の被覆状態が異なり,熱伝導率に影響を与えるもの予想され,熱伝導率とナノ粒子の体積濃度・粘弾性流体の濃度の特長的な関係を得ることが出来た.2.試験流路・実験装置の作成・予備試験:ポンプ,直流電源等を購入し,実験装置の作成を行った.予備試験として,水の伝熱特性,粘弾性流体による抵抗低減を調べることで作成した装置の検定を行った.実施計画の初年度の計画に記したとおり,粘弾性ナノ流体の作成を試み,熱伝導率の測定を行い,熱伝導率・ナノ粒子の体積濃度・粘弾性流体の濃度の関係を得ている.一方,流動場における実験においても,実験装置の構築が完了し,予備試験として,水の伝熱特性や粘弾性流体の抵抗低減などを確認し,装置の検定も完了した.さらに,次年度開始予定の粘弾性ナノ流体の伝熱特性についても実験を開始しており,研究は概ね順調に進行している.粘弾性流体とは,粘性に加えて弾性的な性質を併せ持つ流体で,ある種の界面活性剤水溶液や水溶性ポリマー溶液がこれに相当する.粘弾性流体の流れの大きな特徴は乱流下において流れの摩擦抵抗を大幅に低減することが挙げられる.しかしながら,抵抗低減流れでは,乱流拡散の抑制により伝熱が大きく低下してしまう.一方で,粒径がナノオーダーの超微粒子を水等のベース流体に添加した液体はナノ流体と呼ばれ,ナノ粒子添加によりベース流体と比較して熱伝導率の増加が見られ,伝熱促進効果が期待されている.本研究では,先に記した粘弾性流体による抵抗低減流れにおける伝熱低下に対して,粘弾性流体にナノ粒子を添加した流体(本研究では,粘弾性ナノ流体と呼ぶ)により伝熱低下の改善,もしくは伝熱促進を図ることを目的としている.今年度は研究実施2年目にあたり,実施計画に基づき研究を進め,次のような結果が得られている.本研究では,市販のナノ流体に界面活性剤を溶解することにより,粘弾性ナノ流体を作成した.粒子形状,粒径,熱伝導率が異なる酸化アルミニウム,酸化ケイ素(シリカ),カーボンナノチューブのナノ流体に界面活性剤を種々の濃度で添加して,粘弾性ナノ流体を作成し,抵抗低減率と伝熱特性について調べた.界面活性剤溶液による抵抗低減効果はナノ粒子の添加により弱まる傾向がある一方で,大きな伝熱改善のためには多くのナノ粒子の添加が必要となるというトレードオフの関係が得られ,より大きな効果が得られる濃度条件や粒子を検討した.

この結果,現状ではカーボンナノチューブの粘弾性ナノ流体において抵抗低減流れの伝熱抑制に対して,他の粒子と比較して大きな伝熱改善効果が得られる可能性があることが分かった.実施計画の29年度以降の計画に記したとおり,実際に3種類のナノ粒子により粘弾性ナノ流体の作成を行い,流動場において抵抗低減効果や伝熱改善効果の測定を行った.ナノ粒子の種類のみならず,粒子濃度,界面活性剤濃度を種々に変化させて実験を実施し,抵抗低減流れの伝熱低下に対するナノ粒子添加による伝熱改善に向けて,今後の研究を進めていくうえで指針となるような濃度条件,粒子条件等を得ることが出来たと考えており,研究は当初の計画以上に進展していると考えている.ある種の界面活性剤水溶液は,乱流の流れにおいて流動抵抗が大幅に低減する事が知られている.この流体は粘性に加えて弾性的な性質を併せ持っており,粘弾性流体と呼ばれる.一方,粒径がナノオーダーの超微粒子を流れに添加することで,伝熱促進を図ることが提案されており,このような流体はナノ流体と呼ばれている.粘弾性流体の抵抗低減流れにおける欠点は伝熱低下にあり,本研究では粘弾性流体の流れに対して,ナノ粒子を添加する(本研究では,このような流体を「粘弾性ナノ流体」と呼ぶ)ことで低下した伝熱の改善を図ることを目的としている.今年度は研究実施3年目にあたり,2年目までの成果,実施計画を踏まえ,次の通り実施した.本研究では,市販のナノ流体に界面活性剤を溶解することで粘弾性ナノ流体を作成している.2年目までに内部粒子の形状・粒径・熱伝導率の異なる種々のナノ流体を用いて,粘弾性ナノ流体を作成し,熱流動特性を調べた結果,カーボンナノチューブ(CNT)の粘弾性ナノ流体において,抵抗低減効果の持続,伝熱抑制に対する改善効果が得られた.この結果を踏まえ,今年度はファイバー状のナノ粒子に着目した.特に天然由来で環境負荷の小さなセルロースナノファイバー(CNF)を取り上げ,ファイバー長さ,ファイバー濃度を変化させて熱流動特性を調べた.その結果,球状のナノ粒子添加では失われる傾向のあった抵抗低減は,ファイバー状のものでは抵抗低減効果の消失を抑制することが出来,抵抗低減が発現する流動条件も変化する事が分かった.これは,粘弾性流体へのファイバー添加によるレオロジー特性変化の新たな知見と考える.一方で,CNF自体の熱伝導率が低いため,CNTと比較して伝熱改善効果は弱かった.以上から,本研究の目的を達しうる粘弾性ナノ流体として,ファイバー状で熱伝導率の大きなナノ粒子を用いることが効果的であるという指針が示された.次年度も引き続き,粘弾性ナノ流体の作成,基礎物性計測を実施し,より特性の優れた粘弾性ナノ流体を模索する予定である.その過程で,特にレオロジー特性にも着目した基礎物性測定を行い,より精度の高い性能評価を行う予定である.流動場については,粘弾性流体として界面活性剤・ポリマー溶液双方をベース流体とした粘弾性ナノ流体の特性を調べる予定である.次年度は,今年度得られた結果から,ファイバー系のナノ粒子を用いて粘弾性ナノ流体を作成し,基礎物性測定,流動下における抵抗低減と伝熱特性の測定を行う予定である.
Neuropeptide Yは多嚢胞性卵巣症候群の卵胞発育障害に関与しているのか

多嚢胞性卵巣症候群は無排卵性不妊の女性の80%を占めるが、その卵胞発育障害の病態は解明されておらず、特異的治療法はない。PCOSには免疫学的因子の関与が考えられている。神経ペプチドであるNeuropeptide Y (NPY)は、非肥満PCOS女性の血中濃度が高いことが知られており、NPYのPCOSへの関与が考えられる。本研究は、NPYが未熟な卵胞に強く発現していること、NPYが卵胞の細胞の細胞増殖能と細胞死を制御していることを既に確認している。本研究では、1PCOS卵巣でのNPYとNPY受容体の発現制御機構と、2PCOS卵巣でのNPYの機能(卵胞発育の制御と、免疫学的機能)を明らかにする。
韓国語諸方言におけるＮ型アクセントの実態調査研究

本研究は,韓国語のN型アクセント体系(語声調)と分類されてきた方言のアクセントの実態を明らかにしつつ,アクセント核と語声調が一つの体系内に共に存在しうるという理論の一般化を図るための記述研究であった。西部慶尚道は,河東方言を実地調査した。江原道方言は,寧越(徳邱里,九来里)・旌善・三陟方言(遠徳邑)を対象に,アクセント性質を明らかにした。全羅南道は光陽市方言を中心に実地調査を行い,その他に求禮方言及び順天方言のアクセントを実地調査をし,そのアクセント体系を解明した。平成25年度に実施した研究は主に,麗水市蓋島(けど)及び求礼(くれ)のアクセント記述及びその体系の解明を中心として行った。麗水市突山方言のアクセント体系が2つの型が対立していることに対して,蓋島方言のアクセントは1つの型しか存在しないことを明らかにした。蓋島方言は,従来の調査では突山方言と同じ2型アクセント体系であると解釈したが,その後の詳しい調査により型はあるものの対立はしないことを明らかにし,地域差による違いを報告することができた。蓋島方言のアクセント特徴は,慶尚道諸方言におけるそれと非常に緊密な関係にあり,アクセント合流にアクセント性質(語声調・アクセント核)が反映されている点で突山方言と類似している。また,世代差による特徴についても調査を行い,1つの型も失われつつあることが確認された。この点に関しては今後,話者を増やしてさらなす調査を進めていく必要がある。求礼方言における研究調査は,高年層を中心に,名詞や複合名詞を中心として行った。その結果,名詞のアクセント体系は2つの型が対立を成していることが分かった。麗水市突山方言とは体系の上では2型アクセント体系で同じであるが,長母音系列のアクセント特徴が異なっており,その点で方言差が見られる。また,求礼の中でも,慶尚道寄りの地域や,全羅道寄りの地域でアクセント違いが見受けられ,今後の詳しい記述調査が急がれる。また,世代差による違いも見受けられたが,解明できるまでの資料が集まっておらず今後の課題となっている。平成26年度に実施した研究は,韓国の全羅南道求礼(くれ)方言と慶尚北道の奉化郡石浦(ソクポ)方言のアクセントの記述である。主にアクセント境界地域を中心として実地調査を行った。求礼郡は,8の行政区域があり,そのうち土旨面(とじみょん),艮田面(かんじょんみょん)の名詞の体系を明らかにすることを目的とした。土旨面では,慶尚南道地域に隣接している村と全羅南道地域に隣接している村の間で体系の違いが見られ,同じ行政区域の中でもアクセントの地域差があることが分かった。艮田面の名詞のアクセントは3つの型が対立しているが,特定の型の例が1つしか存在しないため,2つの型のみが対立を成している可能性がある。さらなる考察が必要である。慶尚北道の石浦は,江原道地域に隣接しており,同じ奉化郡の中でも異質な方言であると地元では認識されている。石浦に隣接する江原道地域にはN型アクセント体系が多く分布しており,その地理的な影響から多型アクセント体系である奉化邑とは異なるアクセント特徴が現れ,この違いにより方言の差が生じていると考えられる。この違いを解明するための実地調査を行った結果,所属語彙の違いや文末表現の違いがあるものの,アクセント体系による方言の差は見られなかった。平成27年度に実施した研究は,韓国の全羅南道の光陽市(くぁやんし),順天(しゅんちょん)と江原道の寧越群(よんうぉるぐん)・原州(うぉんじゅ)のアクセントの記述である。全羅南道の光陽市は,光陽邑(くぁやんうっぷ),多鴨面(たあっぷみょん),金湖島(くもど)の3地域の調査を行った。光陽邑は,,順天市と面しており一つの型が存在し,それとは別に句のイントネーションが存在する。この句のイントネーションはフォーカスが置かれた場合は現れないと考えられ,この点は隣接地域と関連付けてより詳しい調査が必要である。多鴨面は,慶尚南道と隣接している地域であり,3つの型の区別がある。金湖島は,多鴨面と同様に三つの型が対立を成しているが,多鴨面とは型の音声的な違い(LH...HLとLL...HL)がある。順天は,分節音によって決まった音調型で現れており,型の対立はない。江原道の寧越郡は,徳邱里(とっくり),九来里(くれり)の調査を行った。従来の研究の寧越郡のアクセント体系以外に,寧越郡の南東部に位置する上東邑(さんどんうっぷ)のアクセントは地理的な特徴があることが分かった。上東邑の徳邱里は,元々は慶尚北道(奉化郡)の行政区域だったが,後から江原道寧越郡上東面に編入されたため,アクセント的には慶尚北道の奉化郡(ぼんふゎぐん)と同じ体系である。n音節にn+1個の対立数がある。これに対して,九来里は,3つの型が対立を成している体系である原州は,アクセントによる対立はない。