hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
システム製品の市場における排他的契約と競争構造に関する理論的・実証的研究

主に、以下の様な2つのテーマの研究に取り組んだ。(i)両面市場における互換性の決定(ii)垂直的に差別化されたプラットフォーム間の競争平成25年度に行なっていた「垂直的に差別化されたプラットフォーム間の競争分析」を引き続いて行なった。現実社会では、品質の異なるプラットフォームが多数存在しているにも関わらず、垂直的に差別化されたプラットフォーム間の競争を扱った先行研究は存在していない。そこに注目した論文を作成し、学会や研究会などで得られた意見をもとに修正・改訂を行ない、現在投稿中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書の本年度の研究実施計画には、これまでの研究をまとめることと、新たなモデル分析を行う予定とした。以下に記している本年度の研究実績は(1)が前者に、(2)が後者に対応している。1,プラットフォームビジネスにおけるコンポーネント間の互換性プラットフォーム企業が自社のマーケットプレイスをより開かれたものにする(互換戦略)か否かという意思決定に立たされた時、その決定に影響を与えるものを考えた。具体的には、製品ライフサイクルと企業のマーケットシェアに注目して、企業のこのような決定をゲーム理論を用いて分析した。本研究のように互換性に関する企業の意思決定を内生的に扱った研究はなく、その点で当該分野の研究に貢献できたと考えている。2,ロイヤリティレートの決定とプラットフォーム選択コンテンツプロバイダーによるプラットフォーム選択に注目した研究を行った。複数のプラットフォームにコンテンツを提供することをmulti-homingと、単一のプラットフォームにのみ提供することをsingle-homingと呼ぶのだが、これらの選択問題をプラットフォームとコンテンツプロバイダーとの間の交渉力に注目して分析を行った。具体的には、交渉力が変化することによって、両者の間に設定されるロイヤリティ・レートも変化する。その変化が、コンテンツプロバイダーが行うプラットフォーム選択にも影響を与えるというものである。この研究は、現在、論文としてとりまとめ、投稿する準備段階にある。また2で記載した研究内容は、交付申請書に記載したものと若干異なるものだが、交付申請書に記載した研究を行なっていた途中に得られた結果である。まず、平成25年度の交付申請書の「研究の目的」に記載した次の点に関して、以下の様に本年度の研究成果を報告する。・平成24年度に行なっていた「プラットフォーム市場におけるコスト削減投資と互換性に関する理論的研究」についての分析はほとんど終わっているので、これを論文の形にまとめ、海外の学会・学術雑誌への投稿を行う。-この点に関しては、計画通りに論文の形に取りまとめ、国内の学会・ワークショップでの報告をおこなった。そして、それらの過程で得られたコメントを反映された改訂版の論文を現在、国際学会と学術雑誌に投稿中である。この過程で新たな問題と研究課題が得られたため、「研究の目的」で記載した予定を若干変更して、次に記す研究を始めることにした。・「両面市場の特徴である間接ネットワーク効果の存在によって、低品質な製品を提供する企業の方が高品質企業よりも高い利潤を得ることができる可能性」に注目し、理論的に検証を行う。-現在、この結果を論文として取りまとめている状況である。このような新たな研究課題に直面したこともあって、「研究の目的」に記載している他の2つの研究課題に関しては十分に手を付けていない。交付申請書の本年度の研究計画とは、若干異なる研究になってしまったが、予定していた内容よりも興味深い結果が得られたと考えている。また、大きな目で見ると交付申請書の研究の目的からは決してそれていないため、研究の進展に問題があるとは考えていない。業績の方でも、学会・ジャーナルそれぞれに貢献することができたことも計画どおり進んでいると言える。ただ、海外の学会での報告機会を得ることができなった点を考慮して、(1)ではなく(2)とした。交付申請書の本年度の研究計画とは若干異なる研究を進めることとなったが、結果的に興味深い成果を得ることができた。業績に関しても、昨年アクセプトされていた論文が実際に公刊され、それ以外にも学会・研究会・ワークショップなどで積極的に研究報告を行うことができた。しかし、研究目的に挙げていた中に、十分に分析できなかったものが存在するため、1ではなく2とした。25年度は、今年度の研究を行う中で出てきた問題のひとつである。「プラットフォーム市場における、コスト削減投資が与える影響」についての理論分析を行いたいと考えている。費用削減投資の有効性と政府による補助の必要性について、興味深い研究が行えるものと考えている。また、これと並行して、「9,研究実績の概要」の中の2で述べた研究を学会・ジャーナルに投稿することも同時に進めて行きたいと考えている。

平成26年度は、「9,研究実績の概要」で新たな研究アイデアとして述べた研究でもある「両面市場の特徴である間接ネットワーク効果の存在によって、低品質な製品を提供する企業の方が高品質企業よりも高い利潤を得ることができる可能性」につていの分析をより深めたい。そして、十分に一般的な理論が得られた段階で論文に取りまとめ、可能であれば平成26年度中に学会・ジャーナルに投稿することを目標とする。
神経成長における極長鎖脂肪酸伸長酵素の役割

脂肪酸は鎖長や不飽和数の多様性を生み出すことで膜脂質の性質を調節しており、神経成長に必要な極長鎖脂肪酸伸長酵素は成長円錐の膜輸送にも関与すると考えられる。小胞蛋白質のGFPライブイメージングで成長円錐周辺領域の小胞がアクチン束の交差や束化の極めて近傍で生じ、薬理学的実験により、それらの小胞がアクチン逆行性流動で逆行性輸送されることを明らかにした。アクチン結合蛋白質ファシンをノックダウンしてアクチン束形成を抑制した結果、周辺領域の小胞数も著しく減少した。これらの小胞はクラスリンが介在しないエンドフィリンによるエンドサイトーシスで生じることを明らかにした。極長鎖脂肪酸伸長酵素のTecr (trans-2,3-enoyl-CoA reductase)は神経成長円錐に濃縮されており、siRNAによるノックダウンで軸索の伸長が阻害される。極長鎖脂肪酸の炭素鎖伸長は小胞体の4つの酵素が必要であるが、抗体による免疫染色で4酵素とも成長円錐に存在することが確認できた。神経成長において成長円錐のTecrが局所的に機能することが必要かどうかを明らかにするため、光照射分子不活性化法を使って成長円錐に存在するTecrを局所的に不活性化させて、神経突起伸長への影響を調べている。リピドミクス解析で、成長円錐膜画分からドコサヘキサエン酸を含むホスファチジルセリン、エイコサペンタエン酸を含むホスファチジルイノシトールを検出した。Tecrがこれら成長円錐特異的な脂質合成に関与することを証明するため、Tecr遺伝子を欠損したノックアウトマウスを作製したが、ホモ接合型は胎生致死のため、正常に発育するヘテロ接合型から得られた脳で脂質成分の解析を行うことを計画している。極長鎖脂肪酸伸長酵素Tecrを標的とするターゲティングベクターの構築からキメラマウス作製を行った。TLCN-CreマウスとTecr-floxマウスの交配でTecrノックアウトマウスを作出したところ、ヘテロ接合型は正常に成長するが、ホモ接合型は胎生致死であった。現在、どの発生段階に異常があるかを調べている。Tecrは大脳皮質、海馬、小脳を中心に広く発現していることから、Tecrノックアウトマウスの神経回路形成に異常が生じている可能性が極めて高い。Tecrノックアウトマウスを使って神経回路形成を中心とした表現型の解析を行う。成長円錐のリピドミクス解析では、ホスファチジルセリン(22:3 / 22:6)、(20:0 / 22:6)やホスファチジルイノシトール(18:0 / 20:5)が成長円錐膜にのみ含まれることを発見した。括弧内の数字は炭素数と不飽和数を表しており、22:6はドコサヘキサエン酸、20:5はエイコサペンタエン酸でいずれも必須脂肪酸として知られる。また抗体による免疫染色により、極長鎖脂肪酸伸長酵素は4つの酵素のうち、成長円錐にはTecrのほかにElovl6、KARが濃縮していることを確認することができた。これらの結果から、成長円錐に特定の脂肪酸を供給する機構が存在することが示唆された。今後、Tecrノックアウトマウス用いた解析によって、神経成長における成長円錐の極長鎖脂肪酸伸長酵素の役割を明らかにしていきたい。成長円錐における膜輸送の可視化のため、GFP-シナプトフィジンなど複数の小胞蛋白質を神経芽細胞NG108-15に発現させて、超解像顕微鏡によるライブイメージング解析を行った。成長円錐の先導端で生じる小胞はアクチン束の交差や束化の極めて近傍で生じ、薬理学的実験により、それらの小胞がアクチン逆行性流動で成長円錐周辺領域を逆行性輸送されることを明らかにした。ファシンのsiRNAによるノックダウンで成長円錐のアクチン束形成が抑制されるとともに、周辺領域における小胞数も減少した。先導端で生じる小胞にはエンドフィリンとダイナミンが共局在したが、クラスリンの集積は検出できなかった。これらの結果から、アクチン束の形成が引き金となって誘導される、古典的クラスリン介在性と異なる新しいエンドサイトーシス機構が成長円錐の先導端に存在することが明らかになった。このエンドサイトーシスによって成長円錐は伸展方向の形質膜および受容体の調節を行い、神経成長に必要な情報処理を行っている可能性がある。細胞生物学Tecrノックアウトマウスのホモ接合体が初期発生の段階で致死であり、計画していたTecr欠損神経細胞の入手が困難になった。今後は細胞レベルで光照射分子不活性化法を使った成長円錐局所でのTecrの不活性化を試み、神経成長への影響を調べる。ノックアウトマウスの表現型解析が予定より遅れている。

一方で、新しい解析御術であるイオンコンダクタンス顕微鏡による成長円錐の画像取得が進んでおり、近いうちに高解像度での成長円錐の構造変化が観察できると思われる。計画していたマウスでの脳神経系における表現型解析は難しくなったため、細胞レベルでの解析を主とする計画に変更する。光照射分子不活性化法を使った成長円錐局所でのTecrの不活性化を試み、神経成長への影響を調べる。また正常に発育するヘテロマウスの脳を使って生化学的解析を進める。Tecrノックアウトマウスのホモ接合型がどの発生段階で致死になるのかを明らかにする。もし神経回路形成以前の段階で致死になるのであれば、ヘテロ接合型を用いた解析でin vitroでCre発現ベクターによるノックアウトの影響を調べる。また、ノックアウトマウスによる表現型解析とともに、脂質合成と密接な関係のある小胞輸送の解析も進めていく。本研究で使用する予定であったTecrノックアウトマウスは本研究課題で作製できたが、ホモマウスは当初の予定に反して、現時点で胎生初期の致死が判明した。したがってホモマウス解析用の経費が未使用額となったので、研究期間を1年延長して解析を行う。神経系での表現型がホモマウスのみでは十分解析できないため、最近大阪大学で開発されたSuperNovaによる分子不活化を組み合わせ、ヘテロマウスを含めて解析することにした。これらの実験を行う経費、及び成果発表に関する経費を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充当する。Tecrノックアウトマウスの表現型解析に必要な試薬、細胞培養用培地などの購入を予定している。解析の遅延によって昨年度は予定額の半分程度を繰り越したが、更なる解析の進捗に伴い、昨年度よりも多くの実験消耗品が必要となる予定である。
多自由度超音波モータを用いた低侵襲手術用マスター・スレーブマニピュレータの研究

多自由度超音波モータを用いた低侵襲手術においては,患者の幹部を傷つけないために,ロボットハンドがコンプライアンス(柔軟性)を有することが不可欠である。ところが,従来のロボットのコンプライアンス制御では,、力センサによるノイズが無視できない,全自由度のコンプライアンス制御が困難であるなどの問題があった。このため,本研究では,ヒトの運動制御に学ぶ2自由度関節を有するロボットアームの平衡点制御法の検討を行った。まず,位置制御用アクチュエータと弾性要素を用いることによって単純なフィードバック制御により安全な制御を行うことが可能な従来の平衡点制御を拡張し,位置制御に超音波モータを,力制御にDCモータを用いるダブル・アクチュエータ関節の制御法を提案した。この手法によれば,従来の平衡点制御を可変コンプライアンスに拡張することができるため,ヒトの制御法に類似している上,ヒューマンフレンドリーである。つぎに,本手法を用いれば,容易に位置と力の制御を精度よく行えることを数値シミュレーションにより確認した。さらに,2関節4自由度を有するマスター・スレーブロボットアームを製作し,それぞれの関節に力制御および位置制御のための2自由度を持たせる平衡点制御手法の妥当性を検証した。実験の結果,本手法を用いれば,従来の手法よりも容易にコンプライアンス制御を行えることを確認した。本手法を,1年目に開発した多自由度鉗子に適用すれば,従来よりもさらに低侵襲な手術用マニピュレータの実現が可能になると考えられる。近年,ロボットシステムは手術現場で用いられ始めている.ロボットハンドによる外科手術は,その低侵襲性から,患者への外傷を軽減可能であり,また患者の回復を早くすることが可能であるという利点を持つ.患者の体内においてロボットによる外科手術を最小限の作業空間で行う場合,多自由度小型マニピュレータは必要不可欠である.しかし,現在の外科用手術器具の設計は,その大きさに対する厳しい制約のため,操作性に限界がある.小型で高性能なアクチュエータおよび駆動機構を用いるとともに運動学的な形状の改良を行えば,ロボットハンドの操作性を改善することが可能である.このため,我々は3つの固有振動モードを用いて球状ロータを3軸まわりに回転させることの可能な多自由度超音波モータを開発した.本研究では,開発した多自由度超音波モータを用いて,新しい多自由度外科用手術器具を開発した.開発したシステムは,マスタースレーブシステムであり,マスタとしてジョイスティックを,スレーブとして多自由度の基部上に取り付けられた外科用鉗子をもつ.はじめに,多自由度運動のためのリアルタイム制御系を構築した.また,システムの応答性を実験により確認した.次に,低侵襲外科手術のためのマスタ・スレーブシステムを考案し製作した.今後は,開発したシステムを用いて外科医による操作実験を行い,システムの有効性を確認する予定である.さらに,この結果に基づき,実際の医療現場で用いるためのシステムの改良を行う予定である.多自由度超音波モータを用いた低侵襲手術においては,患者の幹部を傷つけないために,ロボットハンドがコンプライアンス(柔軟性)を有することが不可欠である。
エマージェンティスト・アプローチによる新しい認知経済学の創造

人間の「英知」の研究の第一歩として、まずDamasio(1994)のソマティックマーカー仮説に注目しつつ、リスクと不確実性に直面した時の人間の心理と脳の活性化をニューロ的に実験研究して、その理論的意義を検討した。ここで明らかになったことは次のことである。つまりリスク的な課題を容易なものから複雑なものに変化させていくと、被験者のリスク認知はある臨界点で曖昧性認知に質的変化を遂げる可能性があり、それは脳波計測では第一のCNV脳波の部分的復活として現れること、また光トポグラフィ(fNIRS)によるさらに長期実験を行ってランダマイゼーションテストによる時系列データ解析を行うと、脳の部位としては、左眼窩前頭前野と左背外側部前頭葉が統計的に有意な活性化を示すことが発見できたのである。特に後者の研究の最大の意味は、光トポグラフィ(fNIRS)による長時間実験によって、従来不十分にしか研究されてこなかったフランクナイトの「真の不確実性」の問題を、世界的に初めてニューロ的に本格的に実験研究したことである。ここからさらに不確実性下における人間の英知の発現の可能性と限界性を、今後も引き続き研究していきたい。本研究は昨年11月に採択されたので、まだ限られた時間の中での研究活動しか行われていないが、そのなかで当初交付申請書で述べたように、4月以降の新年度における本格的な研究計画の実施のためのいわば準備となる活動を精力的に行った。その内容は、次のように2つに分けて述べることができる。(1)新しい認知経済学の創造をめざすときの基本的な方法論の再確認とそれをさらに討議によって深める努力をしておくことである。コンセプトが革新的で独創的であればあるほど、こうした基本的な研究的努力は重要なものになる。そこで研究代表者、研究分担者、研究協力者間で繰り返し綿密な議論を行い、こうした方法論的な相互確認と理解の深化をめざした。そのプロセスで準備的な論文ではあるが、2本の論文(中込(2008)と馬場(2009))を書き上げた。前者の論文では従来の新古典派経済学のパラダイムを批判的に理解しつつ、それを超えていかなる新たな経済学的パラダイムの構築をめざすのか、ゲーム理論の具体的諸研究をも踏まえながら考察を行った。後者の論文では、近年の行動経済学の基本原理を導入すると、これまでのゲーム理論が導いてきたオークションに関するいくつかの重要な結論が具体的にどのように修正されるか分析を行った。これらの論文は、新年度以降行われるより根源的な理論パラダイムの革新をめざした研究の序論的役割を果たしうるものであったと理解している。(2)本年度の目的の第2は、新年度での本格的な研究の進展のために、いわばその基礎となる物質的な諸条件を急ぎ整えることである。具体的には研究用の資料や文献の入手、パソコンと必要なソフトの購入などの準備である。これら必要な準備を確認・検討して、慎重かつ迅速に購入のための発注を行った。新年度以降その準備に基づいて、円滑に理論研究と実証研究が展開できるようにしていきたいと考えている。複数の主体間の共感の問題をニューロエコノミックス的に考えていくために、まず本年はその基礎として個人レベルにおける情動・感情と理性の関連性を脳科学的に研究した。研究は次の2方向から行われた。(1)大きな方法論的フレームワークを明らかにするために、先行研究を調べてその含意を批判的に検討した。特にDamasio(1994,1999,2003)の批判的考察が大きなウエイトを占めた。またこの考察により、従来の経済学が情動・感情を理性に対する単なる「ノイズ」と考えてきたことに対して、新たな代替的理解を提示することができた。以下に示す第1の研究論文がその1つの成果である。また第2の論文では、その方法論を具体的に食の危機の問題に対して応用して、その理論的有効性を試す思考実験を行った。(2)実際にfNIRSという先端的機器を購入しそれを使用して、主に前頭葉における脳血流の変化を計測しながら、情動・感情および理性との関連性を明らかにする臨床的実験を進めた。

当初計画のfMRIに替えてfNIRSを採用するに当たっては、研究上の有効性とコストパフォーマンスを綿密に検討した。またfNIRSの理工学的知識と技術をマスターする過程で、青山学院大学理工学部の井出英人教授(研究協力者)から多大なご支援を得た。以下で示す学会発表は、井出研究室の浅野裕俊助手がリーダーシップを発揮して共同研究として行つたもので、議論を繰り返し相互理解を作り上げた1つの成果である。現在われわれはこうした基礎準備を出発点として、さらにいくつもの臨床的実験をfNIRSを用いて行っている。そのねらいは臨床的実験によつて情動・感情と理性の間の関連性を実証的に明らかにし、上述の方法論的なフレームワークを検証しさらに深化させようとするものである。これらの具体的成果は今後精力的にまとめて、論文等による発表という形をめざしたいと考えている。本研究では、社会的文脈の中での経済主体の認知・感情の変化が、経済的意思決定にどのような変化をもたらすのかを脳科学的な実験により考察しようとする。現在、得られた結論をいくつかの論文にまとめる努力をしている。以下表示の英文論文は3月末までに完成した。さらに修正して研究誌への投稿を計画している。他の英文論文も近く完成させたい。完成した論文の内容をまとめてみる。ここでは脳波計を用いてリスクと曖昧性の実験を実施してCNV脳波の変化を計測し、加算平均と主成分分析によって得た内容を考察した。海外の研究がもっぱらfMRIを用いたものだったのに対して、われわれは別の実験方法によって見えてくる新たな知見を明らかにした。ここで得られた結論の最大のものは、リスク問題の文脈的設定を変化させることで、リスク認知が変化しやがて暖昧性回避の知覚が生じてくることを、CNV脳波の変化を見ながら説明できたことである。これはHsu(2005), Huettel(2006), Bach (2009)の先行研究と合わせると、リスクと瞹昧性が人間の知覚や認知のなかで双方向的に変換しあうことを示しており、マクロ経済学的にも大きな含意を有している。新古典派経済学は、経済主体が不確実性を主観的なリスクの問題と理解し、その上で期待利潤最大化をめざして合理的に意思決定すると想定してきた。しかしナイトやケインズが主張したように、主観的にも確率現象として認知することが不可能な真の不確実性は、マクロ経済に大きな影響をもたらしうる。従来の経済学はこうした問題を軽視してきた。われわれの研究は従来の方法論を批判し、新たな実験機器を用いてリスクと瞹昧性(=真の不確実性)が人間認知の中で文脈依存的に相互変換されることを明らかにした。これはニューロエコノミックスだけでなくマクロ経済学にとっても、新たな理論的分野を切り開くものとなっている。
コウモリのアクティブセンシングに学ぶ体感型次世代音響センシング手法の追究

コウモリは超音波を用いたエコーロケーション(音波を放射し反射音を聴取・分析することで物体を検知)により、視覚の効かない暗闇でも世界を“音で見る"ことができる。本研究は、“音で見る"感覚知覚を科学的に理解し、コウモリの生物ソナーに基づいた生物模倣型感覚拡張技術として応用展開することを最終目的としている。今年度は、予備的研究として昨年度までに取得済みの実験データをまとめ、The Journal of the Acoustical Society of Americaにて研究成果を公開した。また、以下の4つの課題に取り組んだ(行動実験および脳活動計測実験は、被験者本人からのインフォームド・コンセントを得た上で実施)。課題1:ピッチ変換された超音波エコーを聴取させその音響情報を基に物体の回転方向を弁別させる行動実験を実施し、エコーの録音方法により成績が有意に異なることを検証した。超音波バイノーラルエコー聴取時に特異的に賦活する部位を同定するfMRI実験も実施した。課題2:FDTD法に基づいた3次元音響シミュレーションにより作成したエコーを用いて物体弁別実験を実施する手法を確立した。3DCADデータを構築できれば容易に様々な物体のエコーを推定可能となった。音波が反射・回折する様子も視覚的に分析可能となった。課題3:これまで手付かずであった、エコーロケーションで物体の形状を“同定"(物体の形状の種類を特定すること)できる可能性について仮説を立て、その仮説について音響学的および心理学的視点により検討した。物体同定には物体弁別とは異なる音響的手がかりが必要である可能性が得られた。課題4:コウモリのようにアクティブにエコーロケーション可能なウェアラブルエコーロケーションデバイスの開発を開始した。現在、ピッチ変換の方法について検討を重ね、リアルタイムでのピッチ変換の実装を試みている。本研究の土台となる知見を論文として公開することができた。また今年度より、他分野の研究者にも積極的に協力を要請し、共同研究を進めている。多角的な視点による議論を通して、これまで見えていなかった課題への気づきや実験データの捉え方の変化を体感した。例えば、多感覚知覚を専門とする研究者との議論を通じて、視覚や触覚によるセンシングとエコーロケーション(聴覚)によるセンシングの共通点や相違点について検討し、また本研究の方向性や意義についても改めて見直すことができた。脳活動計測やデバイス開発など初めて取り組む課題がたくさんあったが、様々な方々の協力を得て、少しずつではあるものの研究基盤を固めることができたのではないかと感じている。課題1:fMRI実験で得られたデータの解析を進め、超音波バイノーラルエコー聴取時に特異的に賦活する部位を同定する。先行研究で得られた結果とも比較し、妥当性の検討も行う。課題2:音響シミュレーションで作成したエコーと実測したエコーの整合性を検討するために、両者の音響特性を比較する。その後、エコーロケーションによる形状弁別においてどのような錯覚が生じるのか、シミュレーションエコーを用いた行動実験と音波伝搬分析の双方の観点から、調べていく。課題3:行動実験を実施し仮説を検証するとともに、課題2で確立した手法を用いて物体同定に必要な音響的手掛かりについて詳細に分析していく。エコーロケーションにより得られる形状感に関与する脳部位を同定するfMRI実験も実施する。課題4:アクティブセンシングシステムの開発を進め、超音波信号を用いたアクティブセンシングにより物体のテクスチャーの違い(粗さ感)を遠隔かつリアルタイムで弁別させる行動実験を実施する。実験と並行してウェアラブル化も進めていく。

例えば、多感覚知覚を専門とする研究者との議論を通じて、視覚や触覚によるセンシングとエコーロケーション(聴覚)によるセンシングの共通点や相違点について検討し、また本研究の方向性や意義についても改めて見直すことができた。脳活動計測やデバイス開発など初めて取り組む課題がたくさんあったが、様々な方々の協力を得て、少しずつではあるものの研究基盤を固めることができたのではないかと感じている。課題1:fMRI実験で得られたデータの解析を進め、超音波バイノーラルエコー聴取時に特異的に賦活する部位を同定する。先行研究で得られた結果とも比較し、妥当性の検討も行う。課題2:音響シミュレーションで作成したエコーと実測したエコーの整合性を検討するために、両者の音響特性を比較する。その後、エコーロケーションによる形状弁別においてどのような錯覚が生じるのか、シミュレーションエコーを用いた行動実験と音波伝搬分析の双方の観点から、調べていく。課題3:行動実験を実施し仮説を検証するとともに、課題2で確立した手法を用いて物体同定に必要な音響的手掛かりについて詳細に分析していく。エコーロケーションにより得られる形状感に関与する脳部位を同定するfMRI実験も実施する。課題4:アクティブセンシングシステムの開発を進め、超音波信号を用いたアクティブセンシングにより物体のテクスチャーの違い(粗さ感)を遠隔かつリアルタイムで弁別させる行動実験を実施する。実験と並行してウェアラブル化も進めていく。
極限環境における分子の活性化と反応の制御

本研究の概要を各分科会ごとにまとめた。[超高圧]:超高圧を用いる理由は通常条件で当該の反応が使えないからである。各分担者はそれぞれの必要性から超高圧環境を用いてヌクレオシド系抗IV剤(±)-BCAの酵素的光学分割(金子)、中性に近い条件でのエステルの開裂(山本)、超高圧条件下でのダイナミックな溶媒効果の研究(原)、モノ及び多塩素置換ニトロベンゼン類の芳香族求核置換反応(井畑)、フラーレン(C_<60>)とトロポンのDiels-Alder反応(竹下)、銀選択性アザクラウンエーテル類の合成(松本)を行った。[超音波]:超音波が有機反応に影響を与える機構は良く分かっていないが、均一、不均一を問わず溶液中で特異な現象がしばしば見いだされた。成果としては、オレフィンのヒドロキシスタネーション(中村)、光化学反応との併用の試み(安藤_喬)、既知反応による超音波環境下の反応メカニズムの研究(木村)、生体物質への超音波環境の影響(西本)、超音波環境下での高分子化合物の改質(藤原)、結晶中での有機反応(戸田)、固-液界面でのフッ素化反応(市原)がもたらされた。[閃光熱分解(FVP)]:FVPは不活性ガス気流下あるいは低圧下で専ら分子内熱分解反応により、通常条件下で合成するのが困難な化合物を得ようとする方法である。分担者の主な成果は、シリコンやゲルマニウムなどの14族不飽和化合物の分子内反応(安藤_亘)ジフェニルカルベンの転移反応(富岡)、6-(2-チエニル)ペンタフルバレンオリゴマーの合成(小田)であった。[プラズマ]:有機反応に用いる低温プラズマ状態とは有機モノマーガスのグロー放電により生じる数万°Cの電子温度と、数百°Cのガス温度の熱的非平衡状態で、通常の条件とは全く違った、電気当量に従わない連鎖反応などがおこる。この分科会の成果としては、水溶液、有機溶液でのグロー放電電解(CGDE)(手塚)、機能性有機薄膜の合成(吉田)、熱水噴出孔モデルと化学進化(石神)がある。1.超高圧環境では,エステルの加水分解反応における無触媒化,イミンのヘテロ・ディールスアルダー反応による抗HIV活性を持つヌクレシドの合成,特異共役化合物の環化付加反応による新規化合物の合成,さらには,芳香族求核置換反応による銀特異的クラウンエーテルの合成などの成果を挙げている。2.超音波環境では,塩酸処理シリカゲルでのスルフィドから塩化スルホニルの効率的合成,有機結晶相での基礎的有機反応の超音波効果,リボヌクレオシドの還元による高選択的デオキシリボヌクレオシドの合成,固体ポリ塩化ビニルとスチレンモノマーのメカノケミカル・ブロック共重合反応の機作,および超音波による細胞の物理的致死損傷と化学的致死損傷との同時誘超などユニークな興味ある結果が得られている。3.フラッシュ気相熱分解の分野では,メトキシカルボニル基などの官能基を有するフェニルカルベンを高温気相中で発生させたところ官能基とカルベンとの相互作用のパターンが室温液相中でのそれと全く異なるという知見が符ろれている。また,単体硫黄とシラン化合物との高温反応ではS_i-S-S_i結合が生成し,初めてカゴ型ケイ素化合物が得られた。

そのほか,縮環シクロブテンの高温反応においても予想外の興味ある反応が見出された。4.プラズマによる分子の活性化では,まずプラズマによるシクロアルカンの酸化があり,またプラズマ環境下ヨウ素ガスを導入してヨウ素分子を活性化させて高分子材料表面のヨウ素化と機能化とが可能であることを明らかにした。本研究の概要を各分科会ごとにまとめた。[超高圧]:超高圧を用いる理由は通常条件で当該の反応が使えないからである。各分担者はそれぞれの必要性から超高圧環境を用いてヌクレオシド系抗HIV剤(±)-BCAの酵素的光学分割(金子)、中性に近い条件でのエステルの開裂(山本)、超高圧条件下でのダイナミックな溶媒効果の研究(原)、モノ及び多塩素置換ニトロベンゼン類の芳香族求核置換反応(井畑)、フラーレン(C_<60>)とトロポンのDiels-Alder反応(竹下)、銀選択性アザクラウンエーテル類の合成(松本)を行った。[超音波]:超音波が有機反応に影響を与える機構は良く分かっていないが、均一、不均一を問わず溶液中で特異な現象がしばしば見いだされた。成果としては、オレフィンのヒドロキシスタネーション(中村)、光化学反応との併用の試み(安藤_喬)、既知反応による超音波環境下の反応メカニズムの研究(木村)、生体物質への超音波環境の影響(西本)、超音波環境下での高分子化合物の改質(藤原)、結晶中での有機反応(戸田)、固-液界面でのフッ素化反応(市原)がもたらされた。[閃光熱分解(FVP)]:FVPは不活性ガス気流下あるいは低圧下で専ら分子内熱分解反応により、通常条件下で合成するのが困難な化合物を得ようとする方法である。分担者の主な成果は、シリコンやゲルマニウムなどの14族不飽和化合物の分子内反応(安藤_亘)ジフェニルカルベンの転移反応(富岡)、6-(2-チエニル)ペンタフルバレンオリゴマーの合成(小田)であった。[プラズマ]:有機反応に用いる低温プラズマ状態とは有機モノマーガスのグロー放電により生じる数万°Cの電子温度と、数百°Cのガス温度の熱的非平衡状態で、通常の条件とは全く違った、電気当量に従わない連鎖反応などがおこる。この分科会の成果としては、水溶液、有機溶液でのグロー放電電解(CGDE)(手塚)、機能性有機薄膜の合成(吉田)、熱水噴出孔モデルと化学進化(石神)がある。
特異的言語発達障害（ＳＬＩ）の心理言語学的表現型に関する基礎的研究

特異的言語障害(SLI)の心理言語学的特徴を明らかにするため、86名の幼稚園年長児と小学校低学年生を対象に、目的語/主語関係節を含む文理解課題と9つの言語性/非言語性検査を実施した。SLIが疑われる14名(SLI群)が同定され、暦年齢および言語発達年齢で釣り合わせたそれぞれ14名の健常言語発達群(CA群とLA群)と比較した。SLI群は、目的語・主語関係節に関わらずCA群に比べて文理解の困難を示した。また、LA群より暦年齢は高かったものの、遂行成績には差が認められなかった。実施した10の検査の遂行成績の多変量解析から、SLIには言語能力に加え、情報の一時的保持能力の低下の関与が示唆された。平成24年度は,開発中の言語理解課題の信頼性,妥当性を検討するための予備実験を前年度に引き続き実施した。前年度では健常成人(大学生)を対象としたが,当年度には本来の研究対象である児童,幼児を対象に加えた。その結果,当初の研究実施計画に示した言語課題にはいくつかの問題点が見出されたため,検査課題の見直しをおこなった。まず第一に,かき混ぜ文を用いた文理解課題では反応時間や反応正誤に対する語用的な影響が統制しにくいことから,文理解課題に用いる刺激文を,かき混ぜ文から関係節を含む文に変更し,主語関係節と目的語関係節の理解度の相対的な難易度を健常児とSLI児間で比較することとした。かき混ぜ文も関係節を含む文も,語の移動により語が元の位置に痕跡を残す点で統語的には同一であり,この変更によって検査課題の本質的な趣旨を損なわれることはないと考えている。次に,特に年少の幼児を対象とする場合,反応時間に大きなばらつきと系統誤差を伴いやすいことから,検査の従属変数を反応時間から反応の正誤に変更する。その変更に伴い,測定反応を,絵カードに描かれた対象の呼称反応から,文意に適合した複数の絵カードから一枚を選ばせる選択反応とすることにした。当年度はこうした変更方針にもとづき,検査課題のあらたな作成にあたった。主語関係節か目的語関係節か,関係節内の修飾語の有無(文理解の障害が文法知識の障害かワーキングメモリーの障害かを判別するため)の2×2の要因配置にもとづき,異なる動物を主語,目的語に用いた刺激文を,幼児における語の出現頻度,親密度等を統制しながら作成した。また,より多くのデータ収集を可能にするため,研究協力施設(幼稚園,保育園,塾等)の開拓を進めた。なお,研究分担者の関連研究として,小学校高学年生を対象とした発達性読み障害に関する調査研究が発表された。開発中の言語理解検査について,前年度に加えた検討結果を踏まえ,最終版の作成を行った。テスト課題は,関係節(主語関係節または目的語関係節)を含む実験文(「豚を捕まえた犬には...」または「豚が捕まえた犬には...」)を予め提示したのち,実験文に登場する動物が登場するイラスト絵を4種類同時に提示し,問題文の関係節部分と合致した内容の絵を選択させるというものである。また,テスト課題における文理解の障害が言語機能の障害か作動記憶の障害に関係しているかを判別するため,関係節内の主語または目的語に修飾語を含む実験文を同数用意するとともに,統制課題として,関係節を含まないフィラー文を用いた同様の課題を作成した(なお,作成にあたっては,語の出現頻度,親密度を統制するため,各実験文/フィラー文条件においてそれらをカウンターバランスさせた)。言語理解課題の完成に合わせて,種々の言語検査(PVT-R,J.COSS日本語理解テスト),知能検査(K-ABC,WISC-IV下位検査),認知機能検査(DN-CAS,語の逆唱検査,リスニングスパン検査)本研究課題の達成に必要なテストバッテリーを構成,固定した後,研究代表者が所属する研究機関において研究倫理審査を受審,その承認を得て本データの収集に着手した。平成26年3月末時点で,当初計画したほぼ全数に近いデータ収集を終えるとともに(幼稚園または保育園の年長クラスおよび小学校13年次生92名,生活年齢5歳11ヵ月9歳1ヵ月),検査結果の入力等データ解析に向けた準備を進めている。特異的言語発達障害(SLI)の言語心理学的表現型を明らかにするために,本研究課題で主として用いようとする言語課題は,かき混ぜ文を用いた言語理解課題である。SLIにおいては「太郎が花子をたたいた」というような基本語順文の理解に対して「花子を太郎がたたいた」のように,目的語が前に移動しその痕跡が主語のあとに残されるかき混ぜ文の理解に困難を有することが他言語圏の研究で示されている。

本年度は,反応時間を指標としたかき混ぜ文理解課題の開発に取り組んだ。日本語を用い,かつ児童にも適用可能なかき混ぜ文理解課題を新規に開発するため,児童にも理解可能な単語素材の精選,課題文を作成した。課題では,基本語順文またはかき混ぜ文の聴覚提示中に,ある対象物の絵を視覚提示し,その名称を実験参加者に呼称させるが,その呼称潜時は,基本語順文かかき混ぜ文かの文章タイプ,絵の提示位置(目的語の痕跡位置か否か),対象物と文章中の目的語の意味的関係などといった変数の違いによって変動する。プログラム開発にあたっては,刺激提示の時系列等,これら変数の適切な設定も必要である。本年度はこれらの問題を解決し,課題の信頼性,結果の再現性を検証するため,健常成人(大学生)を対象としたパイロットスタディーを実施した(未発表)。また言語理解課題の作成と平行し,本年度は次の2つの関連研究を実施した。一つは研究分担者によるものであり,発達性の言語障害をより広範囲な視点から把握するため,小学校高学年生を対象とした発達性読み障害の調査研究を実施した(Kitasato Medical Lournal投稿中)。さらに発達性の言語障害の特徴をより明らかにする一助として,成人した健常者における言語処理構造を明らかにする目的で,構文理解,語彙判断,意味判断課題を用いた検討を行った(第35回高次脳機能障害学会発表)。本年度の研究業務はデータの追加収集とその分析作業であった。前年度末時点で,幼稚園・保育園年長クラスおよび小学1-3年次生92名のデータを収集したが,更に14名分の追加収集を行った。本研究課題の独自性は,特異的言語発達障害(SLI)の心理言語学的特徴を明らかにするために,関係節を含む文章の理解能力に着目した点にある。そこで,主語関係節および目的語関係節を含む文理解課題を独自に開発し,当該課題および既成の言語検査(PVTーR,J.COSS,KABC,WISCIーV,DNーCAS,語の逆唱課題),動作性知能検査,作業記憶検査を対象児に実施した。データ解析としては,文理解課題を除く言語検査からSLIが疑われる対象児を抽出し,その後関係節を含む文理解課題の成績を健常発達児と比較した。SLI抽出の原則基準は,上記言語検査のうち標準化されている5つの言語検査のうち2つ以上で得点がー1SD以下であることとし,14名を抽出した(SLI群)。次に,この14名に対して生活年齢(月齢)がマッチする健常発達児14名(生活年齢マッチ群),J.COSS検査の成績をもとに言語年齢のマッチする健常発達児14名(言語年齢マッチ群)をそれぞれ無作為に選抜した。これら3群の関係節を含む文理解課題の成績を比較したところ,SLI群の成績は生活年齢マッチ群に比べ有意に低く,SLI群と言語年齢マッチ群との間に差は認められなかったものの,SLI群の生活年齢は言語年齢マッチ群に比べ有意に高かった。こうした所見は,SLIの心理言語学的特徴の一つとして関係節を含む文理解の困難があることを示唆すると同時に,本研究で開発した文理解課題がSLIの鑑別に役立つ可能性を示唆している。なお,最終報告においては,上記の所見に加え,主語関係節と目的語関係節別の検討結果,他の言語・認知検査との関連についての分析結果も反映する予定である。心理学研究実施計画に沿ったデータ収集は当初の見積もりから大幅な遅れをみている。
日EU・EPAへの道―日系企業の現地生産、市場開放と、航空機セクターの産業協力―

本研究は、日欧通商交渉史をテーマに三つの事例を分析する。一つ目は、日系企業が国内工場からの輸出を減らし欧州現地生産へ移行した過程とその後の展開である。自動車産業を引き続き分析しつつ、イギリスのEU離脱によって先行きが最も懸念される鉄道車両(日立英国工場)を分析する。二つ目は、日本が欧州産業に比べて未だに比較優位を確保できていない航空機産業である。同セクターにおける日英・日欧産業協力、特に日系三社(IHI、川崎、三菱)とエアバス、ロールスロイスに注目する。三つ目は、日本が大幅に譲歩せざるをえなかった食分野の市場開放、対日輸出拡大を分析する。
眼の起源と古生物の視覚の復元に挑む

平成30年度は,個眼1つ1つまで保存されたモロッコのデボン紀の三葉虫の標本について,その視野の復元,およびその古生態ついて考察をおこなった.モロッコのデボン紀の地層からは,両眼合せて水平方向に360度の視野を持つ,半円筒形の垂直に直立した複眼を1対備えた三葉虫エルベノチレの完全体が報告されている.この複眼は頂部に屋根をもち,この屋根が目庇(まびさし)の役目を果たし,日中光による眩しい光を防ぐ役目を果たし,浅海の堆積物上で,水平方向の景色が良く見えていたと考えられている(Fortey & Chatterton, 2003).しかし,この考察は推論であるとされ,詳細な議論がされていない.そこで,保存の良いエルベノチレの複眼化石を,当該化石産地を熟知している研究協力者の小野輝雄氏(金生山化石研究会会員)を通じて入手した.クリーニング後の複眼化石は日本でX線CTスキャン装置を用いて断層画像を取得した.その後,3Dスキャナーで10倍に拡大した樹脂模型を作成した.模型を切り,1つ1つの個眼のレンズの厚さ・直径からF値を求めた.複眼1つ1つの個眼の位置はTanaka et al.(2015)の方法で取得した.目庇が機能しているならば,庇で影になる部分の個眼は,影にならない部分の個眼と比較して,明るい像を結ぶためF値が小さくなると考えられる.各個眼を計測した結果,目庇の直下の陰になる部分は,F値が小さかった.しかし同時に周りの個眼の直径よりも大きいことも判明した.これらの事実から,目庇直下は,より大きな個眼(より多くの光受容器)をもつことがわかり,解像度が高く,かつ暗闇に適した眼であることが分かった.また,視野の側面中央には「視野の空白域」も存在する事が明らかになった.このエルベノチレにみられる異なる大きさの個眼レンズの分布と「視野の空白域」の解明には,古生態学的知見が必要である.現生する動物門に限れば,現生生物を用いた分子時計によって推定された年代をもとに,それぞれの動物門の最古の化石記録から,最後の共通祖先の眼が出現した時期を推定する方法は,強力な手法であることに間違いない.それによれば,6億5600万年前6億年前頃には,眼を持っていた動物が存在していた可能性を示唆する.しかし,これまでの化石記録に基づくと,5億2100万年前の三葉虫の複眼の化石が最古の眼である.分子時計を用いた各分類群の分岐年代は,化石記録によってキャリブレーションされるから,化石証拠は極めて重要である.さらに,地質学的タイムスケールで考えたとき,現在では絶滅した動物門が存在していた可能性も捨てきれない.事実,8億年前7.5億年前には淮南生物群と呼ばれる様々なかたちを持つ2cm以上の蠕虫の化石が中国で報告されている.これらの蠕虫は遊泳性,表在性,埋在性のものなど様々な生活様式を持っていたと考えられており,さらに消化管などの軟体部も保存されている.したがって,実際に淮南生物群の標本を観察することで,眼の有無も確認できると考えられる.そこで,本年度は,研究代表者(田中)が淮南生物群の標本調査と野外調査を行った.中国の研究協力者の周保春博士(上海科技館)とともに,上海科技館および八公山地質博物館に保管されている化石標本の観察を行った.あいにく標本の表面には剥離を防ぐための樹脂が塗られており,標本の眼の有無については確認できなかった.一方,周博士と共に,八公山周辺の地質調査を行い,先カンブリア系からカンブリア系に至る一連の地層を発見した.淮南生物群は発見できなかったものの,カンブリア紀最下部の砕屑岩から,微小有殻化石群の密集層を発見した他,カンブリア紀前期を特徴づける三葉虫化石も発見した.本地域は先カンブリア時代・カンブリア紀前期の生物相を観察するのに絶好の産地であると確認した.八公山地質博物館に保存されてある淮南生物群の化石群は表面が樹脂で塗られており,研究に適さないことが分かった.また,上海科技館に保存されている標本は,小さな個体であり,個体数も十分とは言えなかった.淮南生物群の発見地は明らかにされていないが,八公山周辺の地質調査の結果,先カンブリア時代とカンブリア紀の連続露頭を確認できた.さらに,周博士の地元ということもあり,淮南生物群の産地をある程度絞り込めた.来年度は羽毛恐竜の眼の化石で,中国東北部を調査するが,その際に再び,八公山周辺を調査し,淮南生物群の'再発見'を目指したいと思っている.一方,来年度研究予定の羽毛恐竜や絶滅した白亜紀の鳥類については,周博士の所属する上海科技館に標本が数点あることを確認した.さらに,八公山調査と平行して,中国東北部の羽毛恐竜の発見地の博物館とも連絡を取り合い,いくつかの重要な標本があることも確認した.さらに北京自然史博物館の王博士とも周博士を通じて連絡を取り,中国産の保存のよい化石について,共同研究することになっている.来年度は,夏季休暇を利用して,淮南生物群の調査を行うとともに,冬期休暇を利用して,中国東北部での調査も行う予定である.

このように,海外研究によって,さらに共同研究者が増え,研究の生産性がたかまったことも,今年度の収穫であった.また,再来年度に行う予定のモロッコ産の三葉虫の視覚に関する研究については,いくつか標本が手に入り,モロッコおよびドイツの研究者と共著論文として,国際学術誌に出版された.また,日本産の甲殻類に関する記載も国際誌に掲載された.このように,研究業績面でもおおむね順調に研究は遂行できている.本年度は中国の研究協力者と共同して,中国東北部に分布する白亜紀前期の熱河動物群から産出した,例外的に保存のよい原始的な鳥類(反鳥)の眼の機能形態学的研究と古生態の復元を行った.まず,中国の博物館にて,眼の軟組織が保存されていそうな標本を,ルーペを用いて選定した.その後,博物館長の許可をとり,滅菌したデザインナイフとニードルを用いて,眼の化石の一部を剖出した.標本をスライドに保管した後,日本に持ち帰り,詳細な分析を行った.標本を無蒸着の走査型電子顕微鏡で観察した結果,錐体のみならず油滴が保存されていることを確認した.油滴は特定の波長域の光のみを光受容器に伝えるフィルターの役目を持ち,特に,爬虫類や鳥類で発達している.また,現生の鳥類や爬虫類では,各波長に応じて色とサイズが異なり,赤を感受する錐体細胞では油滴のサイズが大きく,青を感受するものでは油滴が小さくなる傾向がある.この油滴のサイズ差を用いることで,羽毛恐竜の色覚を復元することが可能である.現生鳥類の油滴のサイズとの比較の結果,反鳥が昼行性で幅広い波長領域をカバーしていたことがわかり,カラフルな世界を見ていたことが分かった.化石の油滴について,化学面からその存在を検証すべく,TOF-SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)を用いて,非破壊で標本を調査した.有機物の痕跡は確認できたものの,油滴や視物質を構成している高分子を認定する事には至らなかった.本年度の研究成果は,以下のタイトルで国際誌に掲載された.平成30年度は,個眼1つ1つまで保存されたモロッコのデボン紀の三葉虫の標本について,その視野の復元,およびその古生態ついて考察をおこなった.モロッコのデボン紀の地層からは,両眼合せて水平方向に360度の視野を持つ,半円筒形の垂直に直立した複眼を1対備えた三葉虫エルベノチレの完全体が報告されている.この複眼は頂部に屋根をもち,この屋根が目庇(まびさし)の役目を果たし,日中光による眩しい光を防ぐ役目を果たし,浅海の堆積物上で,水平方向の景色が良く見えていたと考えられている(Fortey & Chatterton, 2003).しかし,この考察は推論であるとされ,詳細な議論がされていない.そこで,保存の良いエルベノチレの複眼化石を,当該化石産地を熟知している研究協力者の小野輝雄氏(金生山化石研究会会員)を通じて入手した.クリーニング後の複眼化石は日本でX線CTスキャン装置を用いて断層画像を取得した.その後,3Dスキャナーで10倍に拡大した樹脂模型を作成した.模型を切り,1つ1つの個眼のレンズの厚さ・直径からF値を求めた.複眼1つ1つの個眼の位置はTanaka et al.(2015)の方法で取得した.目庇が機能しているならば,庇で影になる部分の個眼は,影にならない部分の個眼と比較して,明るい像を結ぶためF値が小さくなると考えられる.各個眼を計測した結果,目庇の直下の陰になる部分は,F値が小さかった.しかし同時に周りの個眼の直径よりも大きいことも判明した.これらの事実から,目庇直下は,より大きな個眼(より多くの光受容器)をもつことがわかり,解像度が高く,かつ暗闇に適した眼であることが分かった.また,視野の側面中央には「視野の空白域」も存在する事が明らかになった.このエルベノチレにみられる異なる大きさの個眼レンズの分布と「視野の空白域」の解明には,古生態学的知見が必要である.
活性中間体を用いる複素環の合成新手法の開発

活性中間体の一つであるビニルカチオンはアセチレン結合への親電子付加反応によって生成することが古くから知られていた。研究者はビニルハライドのソルボリシスや光反応によっても生成することを立証した。本研究ではビニルカチオン中心炭素の隣接位に酸素、硫黄などのヘテロ元素がある系では選択的に分子内反応が進み複素環化合物が生成する反応を解析した。ヘテロ元素の種類と位置による反応挙動を追及し、中間に生成する環状オニウムイオンの環構造とヘテロ元素の種類が、その安定単離に重要な役割を果たすことを明らかにした。特にヘテロ元素が硫黄の場合には単離された環状スルフォニウムイオンは、対陰イオンがハロゲンの場合にスルフラン構造をとることをスペクトルによって明らかにし、その構造が熱反応性に反映することを認め、硫黄化学へ発展する端緒を得た。ビニルハライドの求核置換によって得られたビニルアジドは熱や光によってアジリンを生成するが、その熱反応はCNの結合開裂でビニルナイトレンを生成し、その分子内電子環状反応によって5、6、7員の複素環を生成する。特にアジリンの二量化によって生成したピラジン誘導体に液晶性を見い出し分子集合体の化学へと展開した。種々の複素環を有する液晶化合物を合成し、続いて両親媒性化合物を得た。この化合物は水面上で単分子膜を形成する。その成膜性と複素環構造の関連を測定した。ピリダジン、ピラジン環は良好な分子集合体を形成するが、ピリミジン環は膜を形成しない。このことを量子化学の手法を用い分子集合体の分子関力を計算することによって理論的に裏付けることができた。この成果は分子設計に基づく分子集合体の構築の基本概念を与えるものである。この手法によって作成した有機超薄膜は大きな二次の非線型光学効果を示し、光機能材料の開発へと研究を展開した。分子内にヘテロ原子を有するビニルカチオン1の分子の内環化によるヘテロ環生成は、分子鎖の長さのみならず、ヘテロ原子の特性に強く依存することが、n=1の場合に明らかとなった。すなわち、Yがイオウの場合には選択的に分子内環化したチオシクロブテノニウムイオン2をへた生成物を与えたが酸素では、分子内環化生成物を全くへず、また窒素では一部分子内環化が起こることがわかった。一方、βアリ-ル基のオルト位にアリ-ルヘテロ基を有する場合にもヘテロ原子の違いにより環化形式が全く異なることがわかった。すなわち、ビニルカチオン3において、酸素の場合には7員環のジベンゾオキセピン体4が、イオウの場合には、5員環のベンゾチオフェニウムイオン5が生成した。アリ-ルビニルカチオンとアジドイオンとの分子間反応において、ビニルアジド、アジリンをへて、種々の複素環化合物が得られることがわかったが、さらにこの反応をシアナ-ト、チオシアナ-トイオンへ適用したところ、生成するビニルイソシアナ-トまたはイソチオシアナ-トがβ位のアリ-ル基と分子内閉環してイソキノリノンまたはそのチオ体が得られることが明らかとなった。

ヘテロ元素の種類と位置による反応挙動を追及し、中間に生成する環状オニウムイオンの環構造とヘテロ元素の種類が、その安定単離に重要な役割を果たすことを明かにした。特にヘテロ元素が硫黄の場合には単離された環状スルフォニウムイオンは、対陰イオンがハロゲンの場合にスルフラン構造をとることをスペクトルによって明かにし、その構造が熱反応性に反映することを認め、硫黄化学へ発展する端緒を得た。ビニルハライドの求核置換によって得られたビニルアジドは熱や光によってアジリンを生成するが、その熱反応はCNの結合開裂でビニルナイトレンを生成し、その分子内電子環状反応によって5、6、7員の複素環を生成する。特にアジリンの二量化によって生成したピラジン誘導体に液晶性を見い出し分子集合体の化学へと展開した。種々の複素環を有する液晶化合物を合成し、続いて両親媒性化合物を得た。この化合物は水面上で単分子膜を形成する。その成膜性と複素環構造の関連を測定した。ピリダジン、ピラジン環は良好な分子集合体を形成するが、ピリミジン環は膜を形成しない。このことを量子化学の手法を用い分子集合体の分子間力を計算することによって理論的に裏付けることができた。この成果は分子設計に基づく分子集合体の構築の基本概念を与えるものである。この手法によって作成した有機超薄膜は大きな二次の非線型光学効果を示し、光機能材料の開発へと研究を展開した。