hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強磁場印加した熱CVD法による高配向鉄膜の作製

本研究においては、塩化鉄(FeCl_3)を水素(H_2)で還元し鉄を得る以下の熱CVD反応プロセスにおいて静磁場を印加し、析出結晶の配向と微細組織に対する磁場印加効果について調べた。まず始めに、常伝導電磁石を用い0.5T(tesla)の磁場を印加し、基本的なCVD条件を決定するとともに、X線による結晶配向評価法、SEM-EBSP、TEM法などによる組織評価手段の確立を行った。次に、東北大学金属材料研究所付属強磁場センターにおける超伝導マグネットに組み込むCVD装置の作製を行った。同センターにおいて、最大5Tの磁場印加を行い、基板温度、操作圧力、ガス組成、基板/磁場角度などの諸条件を変化させながら実験を行い、以下の点を明確にした。1、印加磁場強度の増加に伴い、原料ガス(FeCl_3)の気化量が増加することが分かった。これは、特に5T程度に漸近すると効果が大きくなることが分かった。2、数μmサイズの島状鉄結晶が、まず形成しこれが合体して膜状結晶になる。この形態は、非晶質である石英基板を用いたために生じたものであり、本反応系に特有であると考えられる。3、磁場強度の増加に伴い、立方体形状を有する島状結晶の割合が高くなり、同時に(100)配向の度合いが高くなった。これは、鉄の磁化容易軸方向と一致しており、磁場印加によりエネルギー的に有利な方位を有する結晶核が優先的に生成するためであると解釈した。4、島状から膜状に移行すると、(100)配向の度合いが低くなることが分かった。この原因に関して膜の結晶粒構造観察をもとに検討を行った。基板温度が鉄融点の半分程度である本反応系においては、zoneIII粒構造を有する膜が形成されており、これが(100)結晶配向度の低下現象と関係していると考えられる。
アルツハイマー型痴呆の前臨床段階における診断法の開発

今回、我々はロールシャツハ・テストに工夫を加え、アルツハイマー型痴呆の前臨床段階における認知機能の変化を捉えるための簡便な方法(quantitative Rorschah test ; q-RT検査)を開発した。この方法を用いて、(1)アルツハイマー型痴呆の発症は無く、認知機能の低下も認められない健常高齢者、(2)アルツハイマー型痴呆の発症は無く、認知機能の低下が認められた高齢者、(3)アルツハイマー型痴呆を発症し、認知機能の低下が認められた高齢者の3群を対象として検査後のアルツハイマー型痴呆発症の頻度を観察した。(1)の群では検査後5年間に47名中8名(17%)が痴呆を発症し、(2)の群では検査後2.6年間に22名中21名(95.5%)が痴呆を発症した。また、(1)群1名、(2)群1名、(3)群2名を対象として検査時にポジトロンCT(PET)検査を施行し、脳内各部位のブドウ糖代謝を測定した。その結果、アルツハイマー型痴呆を発症し認知機能の低下も認められた群では、健常者と比較して、頭頂葉で約60%、帯状回で約60%、側頭葉内側部で約50%、前頭葉で約50%のブドウ糖代謝の低下が認められた。一方、アルツハイマー型痴呆の発症は無いが認知機能の低下が認められた群では頭頂葉で約40%、帯状回で約40%、側頭葉内側部で約30%のブドウ糖代謝の低下が認められた。これらの結果から、q-RT検査はアルツハイマー型痴呆の早期診断に有用である可能性が示唆された。さらに、PETの結果から、アルツハイマー型痴呆の臨床的な発症がなくても、q-RT検査で認知機能の低下が認められた例では、アルツハイマー型痴呆に特有の脳領域でブドウ糖代謝が低下していることが示された。今回、我々はロールシャッハ・テストに工夫を加え、アルツハイマー型痴呆の前臨床段階における認知機能の変化を捉えるための簡便な方法(quantitative Rorschach test;q-RT検査)を開発した。この方法を用いて、(1)アルツハイマー型痴呆の発症は無く、認知機能の低下が認められた高齢者2名、(2)アルツハイマー型痴呆を発症し、認知機能の低下が認められた高齢者3名、(3)アルツハイマー型痴呆の発症は無く、認知機能の低下も認められない健常高齢者6名を選出した。以上の11名の中、(1)群1名、(2)群1名、(3)群2名を対象としてポジトロンCT(PET)検査を施行し、脳内各部位のブドウ糖代謝を測定した。これらの結果から、アルツハイマー型痴呆では頭頂葉、後帯状回、側頭葉内側部、前頭葉でのブドウ糖代謝の低下が特徴的であり、また、アルツハイマー型痴呆の臨床的な発症がなくても、q-RT検査で認知機能の低下が認められた例では、同様の脳領域でブドウ糖代謝が低下していることが示された。平成14年度はさらに症例数を増やし、得られた結果を解析し、q-RT検査の有用性を検証する。

これらの結果から、q-RT検査はアルツハイマー型痴呆の早期診断に有用である可能性が示唆された。さらに、PETの結果から、アルツハイマー型痴呆の臨床的な発症がなくても、q-RT検査で認知機能の低下が認められた例では、アルツハイマー型痴呆に特有の脳領域でブドウ糖代謝が低下していることが示された。
高出力・高エネルギー密度二次電池の革新的電極材料開発

平成28年度に国際共同研究として取り組んだのはモリブデン化合物の1次元クラスターポリマー材料である。硫化モリブデンクラスター(Mo3S11)nはモリブデン原子3個からなるクラスターがペンダント型に連なった1次元無機ポリマーであるがHAADFーSTEM観察を用いて構造解析した結果、モリブデン原子3個からなるクラスターが明確に観測され、これらのクラスターが結合したポリマーがコンフォメーション変化を行っているダイナミクスも直接観察できた。この硫化モリブデンの1次元ポリマーの電極特性を調べた結果、非常に高活性な水素還元特性を有していることが判明した。白金に迫る高い電極触媒をレアメタルフリーの化合物から見出したことは低コストの燃料電池やレアメタルフリー化に貢献する革新的なエネルギー機能材料であり、国際共同研究成果は世界トップ誌に掲載された(Nature Materials, 15, 640-646 (2016))。また、東北大の本間研ではこの研究をさらに進め、これらの1次元ポリマー材料の二次電池応用を検討した。現在、移動体電源として多価イオンを可動キャリアとする二次電池、特にマグネシウム電池に注目が集まっているが、硫化モリブデン化合物のマグネシウムイオン電池活物質としての性能を評価したところ、約80mAh/gの高い活物質容量を得ることが出来た。充放電前後の試料に対してXPS分析を行った結果、クラスター表面に存在する硫黄原子の内、末端硫黄原子のぺア(terminal sulfur)と2価のマグネシウムイオンとの可逆的なファラディック反応が生じ、大きな容量を得ることが出来たと考えている。現在、高容量なマグネシウムイオン電池の正極活物質は見つかっていない状況であり、本研究成果はハイインパクトの国際誌に掲載さ入れた。(Nano Letters, 16, 5829-5835 (2016))28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は多元研本間研の画期的ナノ材料合成法である超臨界流体プロセスを用いて1硫化モリブデン(MoS2)・セレン化モリブデン(MoSe2)の2次元シート材料の直接剥離法による合成法開発とナノシート構造解析、さらに2硫化モリブデンクラスター(MoSx)の作成とSTEMによる1次元無機ポリマー構造解析と電極特性評価を行った。またJSTのALCAプロジェクトとも連携して3Mgイオン電池の正極ナノ材料としてのスピネル構造コバルト酸化物のナノ結晶合成も行った。1では硫化モリブデンおよびセレン化モリブデンの結晶サンプルを超臨界流体処理することにより直接剥離が生じてMoS2およびMoSe2の単原子層レベルのナノシートの合成に成功した。これらのシートの表面原子結合状態のSTEMでの直接観察にも成功した。2ではフランスのグルノーブル大学とシンガポールの南洋工科大学との国際共同研究を行い、MoSxの1次元無機ポリマー物質を合成し、そのナノ構造と水素還元反応活性の詳細評価を行った。この新規ナノ物質は白金に迫る高い水素電極触媒活性を示す革新的な触媒材料であることが判明し、その学術的成果は材料分野の世界トップ誌であるNature Materialsに掲載された。今後、世界中の科学者から多大な関心と注目が集まることが期待できる。3Mgイオン電池正極材料は未開拓の電池材料であるが計算化学的にスピネル酸化物で高い容量と出力特性が予想されている。平成27年度は理論予想を検証すべく超臨界流体プロセスを用いてコバルト酸化物のスピネルナノ結晶の作製を行い、MgCo2O4などの有力な正極材料の合成に成功した。さらにポリアニオン系正極として注目されるMgMnSiO4ナノ結晶の合成も行った。TEM観察よりこれらのMg正極活物質の良質ナノ結晶の合成に成功した。多国間の国際共同研究を展開し、革新的水素電極を研究目標として本年度に検討したMoSxの1次元無機ポリマー電極材料は過去に国内外で研究例の無い新規ナノ材料でありながら白金に匹敵する高い水素還元電極活性を有することを世界で初めて見出し、その学術的成果は材料分野の世界トップ誌であるNature Materialsに掲載された。今後、本成果が革新的触媒電極として各国のエネルギー材料研究者の注目を集めることが期待できる。

充放電前後の試料に対してXPS分析を行った結果、クラスター表面に存在する硫黄原子の内、末端硫黄原子のぺア(terminal sulfur)と2価のマグネシウムイオンとの可逆的なファラディック反応が生じ、大きな容量を得ることが出来たと考えている。現在、高容量なマグネシウムイオン電池の正極活物質は見つかっていない状況であり、本研究成果はハイインパクトの国際誌に掲載さ入れた。(Nano Letters, 16, 5829-5835 (2016))Nature Materialsに掲載されたMoSx1次元無機ポリマー材料を中心にレアメタルフリーで白金に匹敵する電極材料の探索を進める。燃料電池、水素製造などゼロエミッション技術に貢献する革新的材料の開拓を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。
環境センサーと環境コントローラーとしての接着領域裏打ちタンパク質の生理機能の解析

コラーゲンなどの細胞外基質と細胞間の接着領域に局在する蛋白質ビネキシンが、創傷治癒やがん細胞の移動に重要な役割を果たすこととその仕組みを明らかにした。また、ビネキシンと結合するアクチン調節因子WAVE2が、cAMP依存性キナーゼを細胞膜突出部に局在化させ、膜突出を促進することも示した。さらに、別のビネキシン結合蛋白質Dlg5が細胞外マトリックスの分泌を調節して細胞外環境を調節できることも明らかとした。これらの結果から接着領域裏打ちタンパク質が細胞外環境のセンサーとコントローラーとして機能する仕組みを解明した。動物細胞と細胞外基質間の接着、いわゆる細胞接着は、1)環境センサーと2)環境コントローラーという2つ重要な役割を持っている。細胞は細胞接着により、周囲の細胞外基質の種類を感知し、自身の運命(生存、分化、運動)を決定している。センサーの異常は疾病と深くかかわっている。たとえば、正常細胞は細胞接着しているときに増殖し、浮遊状態になるとアポトーシスを起こして死んでしまう。しかし、癌細胞ではセンサーに異常がおこり、浮遊状態でも生存、増殖することができるようになっており、これががんの転移、浸潤に結びつく。さらに、環境センサーを自由に制御できれば、がんの治療だけでなく、細胞外環境に応じて分化する細胞の分化をコントロールすることで再生医療に貢献できると考えられる。一方細胞は、細胞接着を介して自身を取り巻く細胞外基質の繊維化を調節し、自らの細胞外環境をコントロールしている。細胞接着がもつこの2つの重要な機能は、いずれも接着領域に集積する細胞質タンパク質、いわゆる接着領域裏打ちタンパク質によって仲介されている。つまり、細胞接着がもつセンサーとしての重要な機能を解明していくためには、接着領域裏打ちタンパク質の機能解析が必須である。本研究では、1)細胞増殖の足場依存性、細胞外基質の種類依存的な細胞運動制御といった環境センサーとしての接着領域裏打ちタンパク質の機能解明と、2)細胞外基質フィブロネクチンの繊維化制御という環境コントローラーとしての接着領域裏打ちタンパク質の機能解明を目指している。細胞は細胞接着により、周囲の細胞外基質の種類、堅さを感知し、自身の運命(生存、分化、運動)を決定している。センサーの異常はがん化に結びつき、センサーを自由に制御できれば、がん治療や再生医療に貢献できる。本年度は、環境センサーとしての接着領域裏打ちタンパク質の機能に着目し、解析を行なった。これまでに、接着領域裏打ちタンパク質ビネキシンノックアウトマウスは創傷治癒過程が遅延することを明らかにしていた。ノックアウトマウスより初代表皮細胞を単離し、in vitroで細胞移動アッセイを行ったところ、ビネキシンノックアウト細胞で細胞運動が低下していることが分かった。細胞運動は、細胞接着による細胞外環境の感知と増殖因子シグナルが重要な役割を持っている。そこで、培養表皮細胞株を用い、ビネキシンの役割について検討した。ビネキシンの発現抑制はスクラッチ(引っかき傷)によって誘導される増殖因子受容体の活性化を抑制した。一方で、スクラッチによって誘導されるMAPキナーゼの活性化には影響しなかった。また、移動している細胞の先端部に増殖因子受容体は局在したが、ビネキシンの発現抑制はこの局在を抑制した。以上の結果からビネキシンは創傷によってできる新しい環境(新しい細胞-細胞外基質間接着の形成など)を感知し、増殖因子受容体の局在を制御することで細胞運動を制御している可能性が示唆された。本年度は、がん細胞におけるビネキシンの機能について、検討した。細胞はv-Srcでがん化させた繊維芽細胞を用いた。v-srcがん細胞ではビネキシンの発現が減少していた。ビネキシンを発現させるとボイデンチェンバー法で測定した細胞移動能が低下した。このことから、がん細胞においてビネキシンの発現が抑制され、細胞の移動能力が上昇していることが示唆された。また、がん細胞においてビネキシンのチロシンリン酸化か上昇しており、このリン酸化レベルの上昇が接着斑タンパク質ビンキュリンとの結合を阻害することがわかった。ビンキュリンは細胞接着の安定性に寄与することがしられており、ビネキシンはビンキュリンとの結合を介して細胞移動能力を制御している可能性も考えられることがわかった。さらに、アクチン重合促進因子と複合体を形成することを明らかにしているプロテインキナーゼA (PKA)に着目し、この複合体細胞運動の調節に関わる仕組みについて検討した。

その結果、アクチン重合促進因子がAキナーゼアンカータンパク質として機能して、PKAを細胞膜突出部に局在化させること、および、PKA活性化が細胞膜の突出を促進することを明らかにした。動物細胞と細胞外基質間の接着、いわゆる細胞接着は、1)環境センサーと2)環境コントローラーという2つ重要な役割を持っている。細胞は細胞接着により、周囲の細胞外基質の種類、堅さを感知し、自身の運命(生存、分化、運動)を決定している。センサーの異常はがん化に結びつき、センサーを自由に制御できれば、がん治療や再生医療に貢献できる。cAMP依存性キナーゼ(PKA)は細胞接着の有無により活性が調節され、しかも、細胞運動の調節にかかわる重要なシグナル分子であることから、環境センサーの一端を担っていると考えられている。PKAは基質特異性が非常に低いため、細胞内での局所的な局在が生理機能の発揮に必須である。本研究では細胞骨格形成促進因子WAVE2が、これまで知られていたアクチン重合を促進機能に加え、PKAを細胞膜突出部に局在化させる機能を持っていることを明らかにした。また、WAVE2とPKAをそれぞれ大腸菌で発現、精製し、それて用いてPKAとWAVE2が直接結合することを示した。PKAは触媒サブユニットと制御サブユニットからなることが知られているが、WAVE2はいずれのサブユニットとも結合した。PKAを細胞内の特定の場所に局在化させるタンパク質(PKAアンカータンパク質)の多くは、制御サブユニットとのみ結合するので、WAVE2は特殊なPKAアンカータンパク質であることが示唆された。さらに、WAVE2は細胞膜突出部でPKAと共局在しているだけでなく、非常に近接して存在していることをPLA法(Proximity ligation assay)法を用いて示した。これらのことから、環境センサーの一端を担うPKAの新しい制御メカニズムが明らかとすることに成功した。一方細胞は、細胞接着を介して自身を取り巻く細胞外基質の繊維化を調節し、自らの細胞外環境をコントロールしている。細胞接着がもつこの2つの重要な機能は、いずれも接着領域に集積する細胞質タンパク質、いわゆる接着領域裏打ちタンパク質によって仲介されている。今年度は、細胞間接着領域に集積する裏打ちタンパク質Dlg5に着目して研究を行った。Dlg5は炎症性腸疾患の一つクローン病の発症のしやすさと関連があると報告されているが、これまでその機能はほとんどわかっていなかった。Dlg5と同じファミリーに含まれる遺伝子は、上皮細胞が間葉系細胞に変換する上皮間葉転換という現象を制御することで、細胞外マトリックスの一種フィブロネクチン分泌を調節することが知られている。
ヒト脳脊髄液によるアミロイドβ蛋白線維化抑制現象の解析と臨床応用

ADおよびnon-AD患者の脳脊髄液がAβ線維(fAβ)形成にどう影響するかを解析し、患者臨床・検査データとの関連を検討したところ、AD群、non-AD群の両者共にfAβ(1-40)およびfAβ(1-42)形成を阻害したが、non-AD群の方がAD群よりも有意に強く線維形成を抑制し、fAβ形成の最終レベルは脳脊髄液中のAβ(1-42)レベルと最も強く逆相関していた。すなわち、AD患者はfAβ形成を促進するような脳脊髄液環境を有していることが明らかになった。この脳脊髄液の解析結果に基づき、血漿において.も同様の現象がみられるかどうかを解析したところ、健常者あるいはnon-AD患者に較べて、AD患者の血漿では、脳脊髄液と同様に、fAβ形成が促進されることが明らかになった(Exp Neurol 2006)。本研究により、ADでみられるAβ線維化を促進する脳脊髄液・血液環境の検出が、ADの早期診断に有用であることが示された。また、本研究により、Aβ線維化の修飾がADの予防・治療に重要な標的であることが裏付けられた。ドパミン,セレギリン等の抗パーキンソン病作用のある薬物およびα-リポ酸がAβ重合・線維化を抑制するばかりでなく、fAβを分解する作用があることを初めて示し、それらのAD予防・治療薬としての可能性を示した(BBRC 2006; Neurochem Int 2006)。ヒト脳脊髄液がアミロイドβ蛋白(Aβ)線維化を抑制することがin vitroの系で観察される。本年度は、この現象のアルツハイマー病(AD)における変化を詳細に検討した。AD患者40例、non-AD患者40例の脳脊髄液が、in vitroにおけるAβ線維(fAβ)形成にどう影響するかを、チオフラビンT法および電子顕微鏡を用い検討した。臨床あるいは検査データとして、罹病期間、CDR, MMSE,アポリポ蛋白E遺伝子型、脳脊髄液中の総蛋白、IgG、Aβ(1-42)、タウ蛋白レベル等を測定し、これらの指標と脳脊髄液によるAβ線維化抑制現象の計測結果との関連を統計学的に検討した。AD群、non-AD群の両者共にfAβ(1-40)およびfAβ(1-42)形成を阻害したが、non-AD群の方がAD群よりも有意に強く線維形成を抑制した。fAβ形成の最終レベルと種々の指標との関連をstepwise regression法で多重比較すると、fAβ形成の最終レベルは脳脊髄液中のAβ(1-42)レベルと最も強く逆相関していた。これらの結果からAD脳におけるfAβの沈着は、脳脊髄液中の抑制因子の減少あるいは促進因子の増加によって加速されている可能性が考えられた。今後、ADの脳脊髄液で変化が生じていると推定されるAβ線維化抑制因子あるいは促進因子の本体を同定していくとともに、ADの血液においても脳脊髄液と同様の現象がみられるか否かを検討していく予定である。ADおよびnon-AD患者の脳脊髄液がAβ線維(fAβ)形成にどう影響するかを解析し、患者臨床・検査データとの関連を検討したところ、AD群、non-AD群の両者共にfAβ(1-40)およびfAβ(1-42)形成を阻害したが、non-AD群の方がAD群よりも有意に強く線維形成を抑制し、fAβ形成の最終レベルは脳脊髄液中のAβ(1-42)レベルと最も強く逆相関していた(Neurobiol Dis 2005)。この脳脊髄液の解析結果に基づき、血漿においても同様の現象がみられるかどうかを解析したところ、健常者あるいはnon-AD患者に較べて、AD患者の血漿では、脳脊髄液と同様に、fAβ形成が促進されることが明らかになった(論文投稿中)。現在、Aβ線維化に影響する脳脊髄液中の分子について網羅的な検索を進めている。

ドパミン,セレギリン等の抗パーキンソン病作用のある薬物およびα-リポ酸がAβ重合・線維化を抑制するばかりでなく、fAβを分解する作用があることを初めて示し、それらのAD予防・治療薬としての可能性を示した(BBRC 2006; Neurochem Int 2006)。
機能性カーボンナノチューブの原子レベル構造解析

カーボンナノチューブのエレクトロニクスデバイスとしての応用を目指すうえで、「物性」と「構造」の相関を明らかにすることは必要不可欠である。本研究では、カーボンナノチューブの構造、特に欠陥やカイラリティおよびドーパントなどを可視化するTEM技術を確立させた。これにより、カーボンナノチューブの光学特性と輸送特性に及ぼすナノチューブの欠陥やドーパントの影響を明らかにすることが可能になった。具体的には、(1)カーボンナノチューブ中の格子欠陥や吸着種の直接観察および同定と、(2)それら原子レベルでの構造が明らかになったカーボンナノチューブの輸送特性および光物性の測定実験の関連付けが可能である。本研究では一例として、コロネン内包ナノチューブの光学特性測定も行った。カーボンナノチューブの輸送特性がカイラリティ(炭素原子が構成する六角網面の巻き方)に支配されることはよく知られているが、ナノチューブ中に存在する各種の欠陥もまた、物理的・化学的性質を左右する重要な要素である。従ってナノチューブの原子レベルの構造と輸送特性をはじめとする各種物性との相関の詳細を明らかにすることは、カーボンナノチューブのデバイスとしての応用を目指すうえで不可欠である。本申請課題では、高感度透過型電子顕微鏡を用いて「回位」、「空孔」、「吸着原子・分子」など機能性カーボンナノチューブ中に存在する多様な欠陥を検出・同定すると同時に、それらの欠陥がナノチューブの物理的・化学的性質に及ぼす影響を実験的に検証する。特に、デバイスやセンサー等への応用を念頭に、カーボンナノチューブの原子配列の乱れが輸送特性・吸着特性など巨視的な性質に及ぼす影響を、電子顕微鏡を用いて明らかにしていくことを目的とする。本研究は,高感度透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて「回位」,「空孔」,「吸着分子・原子」など機能性カーボンナノチューブ中に存在する多様な欠陥を検出・同定する手法を確立させると同時に,それらがナノチューブの輸送特性・分光学的特性など巨視的な性質に及ぼす影響を「その場」測定することを目的としている。本年度は,C_60ピーポッドの内部および外壁上にドープされたセシウムイオン(Cs+)の動的挙動をTEMによって観察し,ピーポッド中の変形や欠陥部位がCs+イオンの配置や移動度に大きく影響することを実証した.この実験はナノチューブにおけるドーパントの影響が,電荷移動によるホールやキャリアの導入だけでなく,ナノチューブ構造自体の変形・ひずみなどにも及んでいることを示す重要な例である。この論文はSmall誌に受理された。またナノチューブ中の12mm以上のサイズの原子空孔がJoule加熱により移動する様子が捉えられた。とくにインプットした電力量から温度を見積もると同時に個別の格子欠陥が移動することを初めて可視化した実験であり,ナノチューブデバイスへの格子欠陥の影響を調べる上で重要な一歩であるといえる。Nano Lett.誌に掲載された。また内包カーボンナノチューブの構造と物性においては,測定実験用の高強度のチタンサファイアレーザーシステムを導入し,電子顕微鏡内での光学特性測定実験のための第1歩が準備できた。また分子吸着したカーボンナノチューブの光学特性についての実験を行った。C_60フラーレンを内包することによる単層カーボンナノチューブバンドギャップ変化を発光励起スペクトルから系統的に明らかにした。バンドギャップ変化は合理的にC_60内包によるSWCNTの局所歪みと内包されたC_60と外側のSWCNTの電子状態の混合によって説明できる。また金属フラーレンを内包するピーポッドを熱処理することによりLa金属ワイヤを合成することに成功した。この結果はJ.Am.Chem.Soc.誌に掲載された。単層カーボンナノチューブ(SWNT)を用いた電子デバイス等の実用化を目指すうえで,金属チューブと半導体チューブの選択的製造法や分離技術を確立し,またそれらの選択性や分離効率を正確に評価することは,きわめて重要な課題である.

本年度は,密度勾配超遠心分離法により分離した金属,半導体の各成分中の孤立したSWNTに対し,透過電子顕微鏡(TEM)観察によってカイラル指数の分布を求め,分光測定による結果との対応を検討した(Nano Lett.誌掲載).本研究では,レーザー蒸発法により作製したSWNT試料と,化学蒸着法による市販のSWNT(CoMoCAT)のそれぞれに対し,DGUによる金属・半導体分離を行なった.レーザー法試料から得られた金属,半導体成分をそれぞれA,B,CoMoCAT試料からの金属成分をCと表記し、これらの各成分に対し,吸収スペクトルとラマンスペクトルの測定,TEM観察を行なった.試料の電子線照射損傷の影響を低減するため,球面収差補正TEM装置の加速電圧を80kvに設定した.DGUにより分離した三種類のSWNT試料のA,B,Cは,それぞれ青色,赤褐色,黄色を示した.これらの試料の吸収スペクトルには,金属チューブまたは半導体チューブの光学遷移MiiまたはSii(i=1-4)に帰属される吸収ピークが確認され,その強度比から見積もった金属チューブの比率は,A,B,Cにおいてそれぞれ95%以上,5%未満,90%程度であった.試料AのM11吸収ピークに対応する波長691,633nmの励起光を用いたラマン分光測定の結果,カイラル指数(10,10),(11,8)または(14,5),(12,6)に帰属されるRBMピークが観測され,これらのチューブがAにおける主要な成分であることが示唆された.単層カーボンナノチューブ(SWNT)を用いた電子デバイス等の実用化を目指すうえで,金属チューブと半導体チューブの選択的製造法や分離技術を確立し,またそれらの選択性や分離効率を正確に評価することは,きわめて重要な課題である.本年度は,密度勾配長遠心分離法により分離した金属,半導体の各成分中の孤立したSWNTに対し,透過電子顕微鏡(TEM)観察にやってカイラル指数の分布を求め,分光測定による結果との対応を検討した(Nano Lett.誌掲載).本研究では,レーザー蒸発法により作製したSWNT試料と,科学蒸着法による市販のSWNT(CoMoCAT)のそれぞれに対し,DGUによる金属・半導体分離を行った.レーザー法試料から得られた金属,半導体成分をそれぞれA,B,CoMoCAT試料からの金属成分をCと表記し,これらの各成分に対し,吸収スペクトルとラマンスペクトルの測定,TEM観察を行った.試料の電子線照射損傷の影響を低減するため,球面収差補正TEM装置の加速電圧を80kVに設定した.DGUにより分離した三種類のSWNT試料のA,B,Cは,それぞれ青色赤褐色,黄色を示した.これらの試料の吸収スペクトルには,金属チューブまたは半導体チューブの光学遷移MiiまたはSii(i=1-4)に帰属される吸収ピークが確認され,その強度比から見積もった金属チューブの比率は,A,B,Cにおいてそれぞれ95%以上,5%未満,90%程度であった。試料AのM11吸収ピークに対応する波長691,633nmの励起光を用いたラマン分光測定の結果,カイラル指数(10,10),(11,8)または(14,5),(12,6)に帰属されるRBMピークが観測され,これらのチューブがAにおける主要な成分であることが示唆された.カーボンナノチューブ(CNT)はその内部空間に様々な分子を内包できる事から、これまでにもこの空間内部に金属や金属塩あるいは有機化合物の一次元結晶が作られてきた。これらCNTと内部の分子によるハイブリッド物質の物性は次の二点の理由から大変興味深い。即ち、一つはCNT内部空間に導入された物質がCNT全体の電子状態に変化を与える点であり、もう一つはCNT内部空間においてこれらの内包された物質が構造を空間的に制限されることによりバルクの状態とは異なった物性を示す点である。従って、これらのCNTと導入された分子の相互作用による物性変化の機構を解明することは新規ナノ電子材料を開発するにあたって極めて重要である。本年度ではCNT内部の制限された空間が内包物質の物性と構造に与える影響に着目し、これを明らかにすることを目指した。
「意識の働き」が身体運動を変容させる随意運動制御のメカニズム

本研究の目的は,「意識の働き」が「無意識下の働き」を介して身体運動を変容させる脳内計算メカニズムを探究し,いかなる「意識の働き」が技能学習者のパフォーマンス向上につながるかを解き明かすことである.具体的には,申請者が「仮想的身体知覚を介した教示」と名付けた教示方法に着目し,(1)運動者の主観的感覚が身体運動特性に与える影響を明らかにする行動実験と(2)意識内容の違いが運動の違いをもたらす脳内処理過程を説明する計算モデルの構築を行う.この研究の特色は,計算理論と認知科学という二つの方法論を結合し,主観的な意識内容を反映した運動制御の計算理論を構築する点にある..本研究の目的は,「意識の働き」が「無意識下の働き」を介して身体運動を変容させる脳内計算メカニズムを探究し,いかなる「意識の働き」が技能学習者のパフォーマンス向上につながるかを解き明かすことである.具体的には,申請者が「仮想的身体知覚を介した教示」と名付けた教示方法に着目し,(1)運動者の主観的感覚が身体運動特性に与える影響を明らかにする行動実験と(2)意識内容の違いが運動の違いをもたらす脳内処理過程を説明する計算モデルの構築を行う.この研究の特色は,計算理論と認知科学という二つの方法論を結合し,主観的な意識内容を反映した運動制御の計算理論を構築する点にある..
海底鉱物資源開発のための傾斜／動揺管内スラリー移送に関する研究

本研究では、海底鉱物資源開発で検討されている揚鉱システムを対象とした。鉱石と海水のスラリー移送時におけるフレキシブルホース等の傾斜を有する管内の圧力損失推定法を開発した。さらに、水平動揺する揚鉱管に関して、管動揺が管内の圧力損失に及ぼす影響及び内部流が管挙動に及ぼす影響について調査して、想定実機において管動揺影響はほとんどないことを確認した。海底熱水鉱床等の鉱物資源開発において、深海底で掘削された鉱物を洋上の採鉱母船にスラリー移送する揚鉱システムが検討されているが、世界的に開発事例がなく、揚鉱システムの設計技術の確立が急務となっている。本研究の目的は、当該システムの各構成要素の設計時に必須となる、スラリー流量、圧力損失、鉱石の管内閉塞を回避するための管内Flow Assuranceの評価等を行うための、動揺・傾斜する揚鉱管内における鉱石スラリー移送流の評価手法を開発することである。当該年度は、管傾斜の影響を考慮したスラリー移送流の評価プログラムに資するスラリー移送流モデルを構築して、これまでに実施された試験結果と比較・検証した。具体的には、鉛直管、水平管、傾斜管の移送流モデル式に関する過去の研究事例を調査して、汎用的なスラリーの主流方向一次元モデル式を提案して、過去の試験結果と良い一致を示すことを確認した。また、現在、各所で検討されている海底熱水鉱床開発に関する設計条件を調査して、揚鉱システム設計に求められる前提条件を整理した。整理した前提条件をもとに、スラリー移送試験装置を製作して、傾斜部を有する固定管路を用いたスラリー移送試験を実施するとともに、スラリー移送流モデルの検証のためのCFDによる数値シミュレーションの適用性について検討した。これらの結果とスラリー移送流モデルの比較・検証は、次年度に実施する計画である。さらに、次年度に構築する計画の管動揺の影響を考慮したスラリー移送流モデルに関する文献調査を開始した。当該年度は、前年度に構築したスラリー移送流モデルを適用して、管傾斜の影響を考慮したスラリー移送流の評価プログラムを開発した。次に、管動揺の影響を考慮したスラリー移送流モデルについて検討した。具体的には、流体中の固体粒子の運動方程式について過去の研究を調査し、スラリー移送流モデルとして、One-way coupling手法に基づく運動方程式を採用することとした。また、揚鉱システムの動揺条件等を調査して、揚鉱管システム設計に求められる動揺に関する前提条件を整理した。整理した前提条件をもとに、前年度に製作したスラリー移送試験装置の傾斜部を可動式に改造して動揺管のためのスラリー移送試験装置を製作した。移送試験及びスラリー移送流モデルの比較・検証は次年度に実施する計画である。さらに、管内スラリー流動と水中線状構造物の連成挙動に関する文献調査を開始した。当該年度は、動揺管模型を用いたスラリー移送試験を実施して、管動揺が管内圧力損失等に及ぼす影響について調査するとともに、過年度に開発した管傾斜の影響を考慮したスラリー移送流の評価プログラムの精度検証を行った。スラリー移送試験の結果、管動揺が管内圧力損失に及ぼす影響は少ないことが判明した。また、スラリー移送流の評価プログラムの精度検証の結果、種々の固体粒子にも適用可能な汎用性のあるプログラムを構築できたことを確認した。動揺管に対するスラリー移送試験を当該年度に実施することを計画していたが、試験装置の見直しが必要になり、装置製作までしか達成できなかったため。見直しの内容は次のとおり。当初は、動揺管としてフレキシブル配管を用いることを計画していたが、試験計画等を検討した結果、曲り部が発生するフレキシブル配管でなく、直管部を動揺させた試験を実施して基本的な特性を把握することが重要であると考えた。そのため、動揺管には直管を採用するとともに、当該管を動揺させるために必要な支持機構や配管長等を見直した。27年度が最終年度であるため、記入しない。海洋工学当初の計画よりやや遅れているが、次年度に試験の実施及びスラリー移送流モデルの比較・検証は達成できる見込みであるので、特段の研究計画の変更は必要ないと考えている。当該年度に計画していた項目はすべて実施することができたので。

27年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度に高速度カメラを購入したが、接写リング等レンズ周りの物品については、動揺管に対するスラリー移送試験装置の詳細配置が固まっていなかったため、購入しなかった。本研究はおおむね順調に進展しており、研究計画に特段の変更を行う必要はない。当該年度末にスラリー移送試験装置の詳細配置が固まったので、次年度にレンズ周りの物品の購入に充てる予定である。当該年度では、当初、高速度カメラを購入してスラリー移送試験を実施予定であったが、高速度カメラの要求仕様の検討が不十分であったため、短期的に高速度カメラを借用して試験に臨んだ。また当該年度に、本研究に資する適当な国際会議等がなかったので、海外調査は行わず、文献調査に注力した。試験の結果、高速度カメラの要求仕様を確定できたので、次年度に高速度カメラを購入するとともに、スラリー移送試験装置の改良に充てる予定である。
肥満はリンパ浮腫の増悪因子か　-脂肪細胞とリンパ管への多角的アプローチ-

肥満とリンパ浮腫の因果関係、肥満がリンパの流れに与える影響を明らかにし、リンパ浮腫指導管理の向上に役立てる。動物実験を主軸とし、肥満、糖尿病ラットを用いて、リンパ流の速度、リンパの体外への排出時間を測定した。また免疫組織化学にてリンパ管と脂肪細胞の形態を調べた。これらのこれらのアプローチより、肥満は間質液の体外への排出を遅延させ、体内に水分を貯留しやすい状態であることがわかった。さらに、リンパ浮腫ラットでは体重が対象より多く、レプチン量は低かった。つまり、食欲が抑制されず、さらに体重増加につながる可能性があることがわかった。これらの結果を踏まえ、リンパ浮腫指導の内容を充実していく予定である。本研究では、1)肥満とリンパ浮腫の因果関係、2)肥満がリンパの流れに及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、これを踏まえて効果的なCDTの確立を目指す。前者では乳がん手術を受ける患者を対象とし、後者ではラットを用いる。1)については、研究計画書の作成、受け入れ施設との調整を終えていたが、急な都合で実施が不可能となった。そのため、新たな受け入れ先について現在探している段階である。今後は可能性のある受け入れ施設に出向いて説明を行い、日程の調整を図っていく。2)については、平成26年度は、肥満ラットと2型糖尿病ラットを用いて、リンパ流の測定を行った。その結果、肥満ラットと糖尿病ラットでは、コントロールと比較し、リンパ流が遅い結果となった。これらの病態がラットの筋肉量に影響し、リンパ流の速度を遅くしたのではないかと考えている。この実験は次年度も行っていく予定である。また、深部のリンパ流を観察するために、ラットの後肢末梢の皮下にイヌリンを注射し、その排出速度をみる実験を行った。これについては、現在進行中であり、今後の結果を見て、追加実験と解析を行っていく予定である。本研究では、続発性リンパ浮腫ケアの基本である生活指導と複合的理学療法における効果的な介入方法の構築を目指し、1)肥満と浮腫との因果関係、2)肥満がリンパの流れに及ぼす影響、という2点に焦点を置き、ヒトとラットを用いて研究を行っている。1)においては、パイロットとして10名ほどのリンパ浮腫患者に対し、体重の推移についてレトロスペクティブに調査を行っている。しかし、対象者がすでにリンパ浮腫を発症していることもあり、偏りが見られる。対象者を募集するにあたり海外の医療機関を候補に挙げていたが、渡航の調整がうまくつかず、計画の実施が難航している。2)においては、肥満ラット、糖尿病ラットを用いて後肢の皮下に注射したイヌリンが時間経過と共に尿中に排出される割合を調べた。その結果、肥満ラットではコントロールと比較し排出時間が遅く、逆に糖尿病ラットでは排出時間の速いことが明らかになった。つまり、肥満では体内に水分が貯留しやすく、浮腫になりやすい傾向であることがわかった。この結果については、学会にて発表を行っている。ラットを用いた動物実験については、おおむね順調に進行しているものの、ヒトについてはパイロットスタディー以外進んでいない。これは、倫理面においてがん治療後の患者にアプローチする難しさとともに、その他関連研究との調整の難しさも関与していると考えられる。本研究は、リンパ浮腫指導内容の向上に貢献することを目的とし、次の2点、1)肥満とリンパ浮腫の因果関係、2)肥満がリンパの流れに与える影響、ついて多方面から解析を行った。研究方法としては、1間質液の体外への排出時間の比較、2組織学的検査、の2方法で行った。1ラットを用いてリンパ浮腫モデルを作製し、体内で代謝されないイヌリン(イヌリード注R富士薬品:7mg/100gW)をラットの足背皮下に注射し、投与後2-4-6時間後の尿量と尿中イヌリン量を算出し、コントロールと比較した。さらに半年後、両群のラットの血清レプチン量をELIZA法にて測定し、比較した。2同様の方法でラットの右後肢にリンパ浮腫を作製した。作成後1年経過したラットから浮腫側、健側の皮膚を取り出し、パラフィン切片作成後、LIVE-1を用いたリンパ管の標識を行い、脂肪細胞とリンパ管の位置関係、形状を観察した。またマッソントリクローム染色にて、組織の線維化を評価した。リンパ浮腫ラットのイヌリン排出量を対象と比較したところ、リンパ浮腫作製前後ではイヌリンの排出量はほぼ変化なかったが、対象群では大きく増加していた。リンパ浮腫作成後6ヶ月経過したラットの体重、レプチンを比較したところ、体重平均383.3g、レプチン平均4.2ng/mLであった。一方、対象ラットは体重平均372.3g、レプチン平均6.0ng/mLであった。組織学的検査では、浮腫側と健側の皮下組織の免疫組織化学を行った結果、リンパ管の形状や位置関係に大きな違いは認められなかった。しかし、浮腫側では健側と比較し、皮筋上の脂肪組織層が厚くなっていることが確認された。

これらのこれらのアプローチより、肥満は間質液の体外への排出を遅延させ、体内に水分を貯留しやすい状態であることがわかった。さらに、リンパ浮腫ラットでは体重が対象より多く、レプチン量は低かった。つまり、食欲が抑制されず、さらに体重増加につながる可能性があることがわかった。これらの結果を踏まえ、リンパ浮腫指導の内容を充実していく予定である。平成26年度に計画していた動物実験については、おおむね順調に進行している。肥満ラット、2型糖尿病ラットを用いてリンパ動態の評価を行った。ただし、動物用MRIを用いた実験については、設置してあったMRIの故障が続きアクセスが難しくなっているため、薬剤クリアランス法を用いた実験に切り替えている。この実験については、今後も継続していく予定である。またヒトを用いた肥満とリンパ浮腫の追跡調査については、予定していた施設の都合により調査が不可能となった。今後は、別の施設にて行う予定である。動物実験については、リンパ浮腫ラットを用いたイヌリン排出量の測定に加え、肥満の状態をみるためにレプチンの測定を予定している。また実験機間の最後には、他大学のMRIを借用し、肥満の状態を見ていく。最終的には、組織学的に肥満とリンパ浮腫の関連をみていく。ヒトを用いた調査においては、これまでに予定していた医療施設以外へのアプローチを行っている。また、海外での調査についても渡航時期、期間の調整を行い、先方との打ち合わせを行っていく。基礎看護学今後は、予定していた動物実験に加え、深部のリンパ流を追跡するために、薬剤(イヌリンなど)クリアランス法を用いて実験を行っていく。また、MRIの使用については、別の施設など受け入れ先を探していく。またリンパ節を切除したラットを用いて免疫組織化学を行い、肥満、糖尿病、コントロールとの比較を行っていく。ヒトを用いた肥満とリンパ浮腫の追跡調査については、新たな受け入れ先を探し、予定していた調査を進めていく。ヒトを対象とした調査が進んでいないのが原因であると考えられる。所属先の変更に伴い、使用できる機材や施設に変更が生じたため、予定していた使用額より少ない結果となった。またヒトへの調査が開始できなかったことも、少ない使用金額に影響していると考えられる。対象者が参加しやすいような調査内容への変更と、調査に協力してくれる医療機関との綿密な打ち合わせを行っていく。昨年度開始できなかったヒトを対象とした調査と、動物を用いた薬剤クリアランスの分析に充てる予定としている。
光励起ケトンの第三の触媒機能創出

光励起ケトンの新たな触媒機能の開拓を目指した検討を行い、モデル反応において想定した機構に基づくと考えられる高い触媒活性を示すことを明らかにした。しかし、物理化学的アプローチによる機構解析は途上であり、研究期間内に触媒作用の詳細を明らかにするには至らなかった。一方、合成化学的にはケトンと類似の化合物とされるイミンの、励起状態での振る舞いについて初期的な検討を行い、従来まで無視されてきた光物性の発見につなげた。この知見は、光化学に新たな領域を拓き得ると期待される。光励起ケトンをラジカル触媒とする反応開発と機構解析に基づく触媒機能の理解を並行して行った。具体的には、ビニルシクロプロパンと電子豊富オレフィンの[2+3]型環化付加反応をモデルとして、近紫外光により励起されたケトンが触媒として働くかを調べるところから着手し、触媒あるいは基質の構造修飾を通して反応の効率化を行った。また、光励起ケトンの水素引き抜き能を利用したエナンチオ選択的反応の開発に成功し、反応条件の最適化に取り組んだ。一方、検討の過程で、類似の構造をもつ光励起イミンがケトンとは異なる挙動を示すことに気づき詳細な解析を行ったところ、これまで全く知られていなかった光触媒機能の存在を実験化学的に明らかにすることに成功した。窒素上に置換基をもつためにケトンよりも構造多様性をもつイミンから光触媒としての力を引き出した本成果は、光化学に新しい領域を拓き得るものになると期待される。特に、有機材料化学分野で重要とされる「電荷分離状態の安定化」の概念を触媒設計指針として採用し、光触媒の開発につなげた戦略の汎用性は高く、実際、これに基づく光励起イミンの構造修飾と触媒機能の評価を推し進める中で、可視光照射下での原子移動型ラジカル付加を効率よく促進する分子を見出している。基質側の構造修飾によるラジカル中間体の寿命伸長という考え方を基盤とした新反応の開発については、設計した分子の合成が難しいことが多く、研究期間内に明確な成果につなげることはできなかった。有機化学
卒後研修におけるインプラント教育に関する研究

卒後研修の法制化に伴い、歯科の各方面から研修カリキュラムが検討されている。その中で歯科インプラントは、今後の歯科医療にとって必須の分野であり、卒前、卒後を含めた効果的な教育方法の確立が必要である。そこでインプラント術前シミュレーションソフトによるCT画像の解析を行い、症例を通して学部学生、臨床研修医の教育、研修に活用するとともに、臨床診断や患者に対するインフォームドコンセントにも活用することを目的とした「卒後研修におけるインプラント教育に関する研究」に対して科学研究費補助金の交付を受けたので実績を報告する。1.インプラント術のシミュレーション画像解析を行うために昨年度導入したコンピューター本体およびシミュレーションソフト、画像解析ソフト、データベースソフト等を使用して、データの蓄積、解析を行った。2.本院では患者の了解を得た上でインプラント術前にCT撮影を施行しているが、患者に対してその三次元構築画像を説明し、さらにシミュレーション画像上で適応の可否や具体的な処置内容を再度説明した。これにより治療方針の概要を理解していただく上で有効であった。3.今回のデータには骨造成をシミュレーションした症例もあるが、実際には施術されていないため術後に再度検討することはできなかった。さらに症例数が限定されるため欠損形態による骨の分類には至らなかった。4.本大学の卒後研修プログラムにおいて、臨床研修医と大学院生を対象としたインプラントに関する研修会を実施した。またスタディグループにおいても研修を行った。そこでインプラント術前シミュレーションソフトによるCT画像の解析を行い、症例を通して学部学生、臨床研修医の教育、研修に活用するとともに、臨床診断や患者に対するインフォームドコンセントにも活用することを目的とした「卒後研修におけるインプラント教育に関する研究」に対して科学研究費補助金の交付を受けたので今年度の実績を報告する。1.インプラント術のシミュレーション画像解析を行うためにコンピューター本体およびシミュレーションソフト、画像解析ソフト、データベースソフト等を導入した。これにより治療方針の概要を理解していただく上で有効と思われた。3.今年度は8症例分のシミュレーションデータを蓄積した。しかし分類を行うまでには至らなかった。平成10年度はさらにデータを蓄積し、欠損形態別や骨造成の有無による分類を行う。また新たに学部学生も対象に加えて臨床教育を行う。
コネクティビティ解析による自閉症スペクトラム障害患者の脳内ネットワーク病態の解明

本研究に不可欠である脳波・脳磁図を用いた部位間の相関を算出するコネクティビティ解析として、eLORETA法によるコネクティビティ解析、独立成分分析解析をもちいて、種々の脳波データの解析を進め、まずは第一段階として、健常被験者の安静時の脳内ネットワークや、認知症患者の病的なコネクティビティ異常を描出し、研究成果として報告した。成人のASD患者群ならびに健常者群に対して行う神経生理学的検査として、安静閉眼時と社会性認知課題施行時の脳波、脳磁図の測定を行い、このデータを元に最適な解析手法の開発を進めてきた。脳波検査に関しては、脳波測定後、オフラインで独立成分分析(Independent Component Analysis: ICA)法を用いて瞬目反射や筋電図などのアーチファクト成分を分離除去した後、δ、θ、α、β、γの周波数成分ごとの時間周波数解析や、sLORETA法による電流源密度分布推定とコネクティビティ解析、グラフ理論に基づくSynchronization Likelihood法による解析を行ってきた。脳磁図検査に関しては、脳磁場測定後、オフラインで各検査により得られた脳磁図波形から眼球運動を補正したのち、周波数成分ごとの時間周波数解析や空間フィルター法による電流源密度推定解析、sLORETA法によるコネクティビティ解析、グラフ理論に基づくSynchronization Likelihood法による解析も進めてきた。さらに、成人のASD患者群と健常者群との間で、あるいは精神障害の有無などで群間比較し、さらに臨床検査や認知機能検査結果との関連も解析していく。成人のASD患者群と健常者群に対して行う神経生理学的検査として、安静閉眼時と社会性認知課題施行時の脳波、脳磁図の測定を行い、このデータを元に最適な解析手法の開発を進めてきた。脳波、脳磁図データを用いて、独立成分分析(independent component analysis:ICA)法を用いて、瞬目や筋電図などのアーティファクト成分を取り除いた後、各周波数成分ごとの時間周波数解析や、sLORETA法による電流源密度分布解析、コネクティビティ解析などを行ってきた。これらの結果を患者群と健常者群で群間比較を行い、他の臨床検査や認知機能検査結果との関連も解析していく。データに対する最適な解析手法の開発を進めてきた。精神医学平成26年度と同様に行い、対象数を増やしていく。臨床検査、認知機能検査、脳波・脳磁図の解析法で新たに有望な方法があれば、研究項目として追加していく予定である。とくに、近年注目されているICAを用いたデフォルトモードネットワーク解析を、脳波・脳磁図の測定データに応用し、脳部位間での相関を解析することにより、患者群における脳内情報処理の以上を脳内神経回路の時空間パターンとして明らかにする予定である。データに対する最適な解析手法の開発は順調に進んでいる。進抄に合わせて必要な文だけ研究費を執行したため。

平成25年度と同様に行い、対象数を増やしていく。臨床検査、認知機能検査、脳波・脳磁図の解析法で新たに有望な方法があれば、研究項目として追加していく予定である。実際の脳波・脳磁図の測定に際して、認知機能に障害のあるASD患者の中には、健常被験者と異なり、検者の指示を理解できず、種々の認知課題を遂行できない患者も出てくることが予想される。このような場合に備えて、健常者群、ASD患者群の双方に、練習用に用意する認知課題の試行を行い、脳波・脳磁図の測定前に課題の習熟を図る予定である。また、空間フィルター法、LORETA解析、時間周波数解析、コネクティビティ解析、Synchronization Likelihood法などの解析により、当初予想された結果が得られない場合には、近年注目されているICAを用いたデフォルトモードネットワーク解析を、脳波・脳磁図の測定データに応用し、脳部位間の相関を解析することにより、ASD患者群における脳内情報処理の異常を脳内神経回路の時空間パターンとして明らかにする予定である。当初目論通りに次年度の研究をすすめるなかで研究費を執行していく。当初予定されていた国内学会発表の一つを臨床業務多忙のため中止したため。昨年度出席できなかった国内学会への出張へ充当の予定である。
指数型可解リー群のユニタリ表現と調和解析

この3年間は,指数型可解リー群のユニタリ表現と調和解析に関し、フランス・メッス大学Jean Ludwig教授およびチュニジア・スファックス大学Ali Baklouti教授との共同研究を続けた。彼等を飯塚市の近畿大学産業理工学部に1週間程度招聘し、また筆者がメッスおよびスファックスに招聘されたりして共同研究を遂行した。また関連分野の専門家であるフランス・ポアチエ大学のG.Grelaud教授とフランス・ブルゴーニュ大学のD.Arnal教授を同様に産業理工学部に短期招聘して専門知識の提供を受けながら研究を進めた。その結果次の主要な成果を得た。1.リー環gをもつ指数型可解リー群G=exp gの既約ユニタリ表現を軌道の方法により構成する。このとき、f∈g^*においてPukanszky条件を満たす2つの分極環(polarization)のユニタリ指標から既約表現を誘導すると、これら2つの単項表現はユニタリ同値ある。これらの2つの表現間の繋絡作用素(intertwining operator)を具体的に記述する問題は、筆者にとって長年の懸案であった。よく知られている形式的な繋絡作用素に現れる積分の収束性を証明することに成功し、この長年の懸案を解決した。現在ある専門雑誌に論文を投稿中である。2.I型リー群Gとその既約ユニタリ表現π、および閉部分群Kとその既約ユニタリ表現σを考える。σからの誘導表現ind^G_Kσの既約分解におけるπの重複度が、πのKへの制限π|_Kの既約分解におけるσの重複度に等しいというのがFrobeniusの相互律である。Gが連結・単連結な冪零リー群の場合に、ある意味でこの相互律の超関数版に相当する結果を証明した。軌道の方法を用いて可解リー群のユニタリ表現および調和解析の研究を長年行ってきた。特に近年は冪零リー群の誘導表現を調べ、それらについて得られた諸結果を既約表現の部分群への制限の研究に応用してきた。フランスやチュニジアの共同研究者達との仕事を通してCorwin-Greenleafの可換性予想なるものを証明することができ、2005年度日本数学会解析学賞を受賞した。今年度は冪零リー群の単項表現に関するCorwin-Greenleafのもう一つの予想、つまり単項表現が有限重複度をもつとき、関連する直線束上の不変微分作用素のなす多元環はリー環の双対ベクトル空間のあるアファイン部分空間上の不変多項式環に同型であろうという予想の確立に努めてきた。パリ10大学の共同研究者のG.Lion氏およびB.Magneron氏との議論を通して一つの証明にたどり着き、6月にパリで開催されたパリ第7大学のM.Duflo教授の退官記念集会に参加し、その機会を利用して問題の証明を彼等とチェックした。この作業は今だに続いている。本質的な箇所の証明に確証を得るには今少し時間が必要である。第2の課題として、筆者は長年他の未解決問題を抱えてきた。指数型可解リー群の既約ユニタリ表現を軌道の方法により実現するとき、その同値類は途中で利用する偏極環の選び方に依らない。そこで2つの偏極環からの2つの実現間の繋絡作用素を具体的に構成したい。形式的な繋絡作用素は早くから知られていたが、そこに現れる積分の収束性が問題であった。最近この点を突破するための一つのアイデアを得たので、9月にチュニジアのMonastirで開催されたサマースクールに講師として参加したとき、共同研究者のフランスMetz大学教授のJ.Ludwig教授およびチュニジアSfax大学のA.Baklouti教授とこのアイデアおよびそれを用いた繋絡作用素の研究について議論した。その後J.Ludwig教授が鳥取大学の井上順子氏の招きで来日されたとき、飯塚に来ていただき議論を続けた。