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骨リモデリングの交感神経性調節

骨重量は体重の15%に相当し,骨組織は脳や心肺など重要臓器を保護し筋肉運動を支え重力に抗して体移動を可能にする。骨は生きている組織であり,骨吸収・骨形成を伴い絶えずレモデリングされている。従来,骨カルシウム代謝やリモデリングの調節機構として,体液性因子のみが強調されてきたが,本研究は骨リモデリングの調節機序として交感神経性因子の役割を新たに調べることを目的とした。特に,本年度では(1)骨交感神経の形態学的同定,(2)骨交感神経活動の記録ならびに(3)骨交感神経の切除に対する骨リモデリングの変化に関する解析を試みた。その結果,麻酔ラットの腰部交感神経幹から発して大腿骨・膝関節に分布する交感神経を蛍光トレーサーとin-vivo蛍光顕微鏡を用いて明らかにすることができた。また骨は豊富な血管網を持ち毎分心拍出量の7%に相当する血流量を持つ。本研究は交感神経の刺激が骨血流量を減少させることを明らかにした。この所見は骨血行動態が交感神経の支配下にあることを意味する。次に,微細な骨交感神経束から神経活動の計測を試みたが,その記録には成功しなかった。一層の記録電極ならびに計測手法の改善を必要とする。腰部交感神経を切除すると,骨形成が抑制されることをX線骨画像システムを用いて明らかにした。以上の実験成績を総合的に判断すると,骨交感神経系は骨リモデリングの調節機序として重要な役割を持つことが判明した。骨への血液供給とその最適な調節は、骨の活発な代謝活動を可能とする基礎的な要件である。ストレス等による自律神経活動の変調が骨形成や骨リモデルリングに与える影響の理解は、リハビリテーション臨床医学における重要な課題である。しかしながら、従来骨の血流動態ならびに骨形成の交感神経性調節に関する臨床研究・基礎研究はほとんど実施されておらず残された問題であった。平成18年度までは、麻酔動物(ラット)を用いて、次の2課題に関する研究を実施した。(1)骨交感神経の同定:腰部交感神経幹に蛍光トレーサーを投与し軸索内輸送により交感神経末端まで順方向性に蛍光トレーサを輸送させることで、後肢の大腿骨、脛骨および膝関節に分布する交感神経の可視化を試みた。3-4週齢のラットの交感神経幹にDiIを投与し1-2ヶ月後にin-vivo蛍光顕微鏡を用いて交感神経の観察を実施したが、まだ明瞭な交感神経像を同定できていない。次年度も、DiI投与法の改良を行ない骨交感神経の探索を続けていきたい。(2)骨血流量の記録と交感神経刺激効果:腰部交感神経幹の電気刺激が骨血流量の及ぼす景況を調べた。レーザー血流計を用いて骨組織血流量を記録した。交感神経幹の電気刺激は骨血流量を減少させた。この効果は交感神経α遮断薬でブロックされたので、交感神経系はα受容体を介して骨血管を収縮される作用をもつことを明らかにした。次年度では、骨交感神経活動の記録を試みたい。
耳鼻咽喉科感染症におけるペニシリン耐性肺炎球菌の分子疫学的検討-RAPD法による分子疫学の応用-

肺炎球菌は耳鼻咽喉科領域に発生する急性感染症の主要な起炎菌の一つであるが、比較的薬剤感受性が高いため、臨床的に問題とされることは少なかった。近年薬剤耐性ないしは低感受性の肺炎球菌が高頻度に分離されるようになり、その臨床的重要性が注目されるようになってきた。私は、この肺炎球菌の耐性化の問題について、ペニシリン結合蛋白の変異を検討し、II)肺炎球菌に於いて、遺伝疫学的解析を行う基礎を確立してきた。ことに私のグループでは昨年までにこの遺伝疫学的検討にはRapid Amplified Polymorphic DNAanalysis(RAPD)法を用いた解析を行い、肺炎球菌の遺伝的近縁性を証明し、感染経路を推定する方法を確立し報告してきた。RAPD法は、PCRに基づく技術であるため、非常に簡単に行うことが出来、しかもその遺伝型別の解析法が非常に詳細であるという利点をもつ。しかしその一方で、確認できる遺伝型別があまりに多様であるため、遺伝子型の比較が非常に煩雑になり、従って一度に多数の検体を処理する事には限界があるという欠点がある。近年、同じように遺伝子増幅法を元にした技術であるAFLP(Amplified fragment length polymorphism)法がこれらのRAPD法の欠点を補う手技として開発された。私は一部のサンプルについては、AFLPによる解析も同時に行い、これらの手法の特徴についても検討した国立岡山病院、岡山大学医学部等の耳鼻咽喉科外来から分離同定された肺炎球菌23株について以後の検討に供した。培養によって肺炎球菌と同定されたこれらの臨床分離株は一部をMICの測定に用いた。サンプルの一部からは蛋白を抽出し、ペニシリン結合蛋白(PBP)を検討した。残りはDNAを抽出してRAPD(Random Amplified Polymorphic DNA Analysis)法による分子疫学的検討に用いた。またこれらと同時に従来疫学的報告に幅広く用いられてきた血性型も検討した。これらの23株中ペニシリン感受性株は12株(52.2%)であり、残りは低感受性ないしは耐性株であった。うち2株(8.7%)は多剤に高度耐性を示す薬剤耐性肺炎球菌であった。PBPは感受性株および高度耐性株では各々の群で殆ど均一なバンドパターンを示していたが、中等度耐性株ではそれぞれの株によって多形性に富んだPBPプロフィールを示していた。これらのうち、すでに10例については血清型とRAPDによる解析を行っているが、その10例のうちでは血清型は8例が19型、2例が6型であった。RAPD法では各々の血清型を示す肺炎球菌を更に詳細に分類し、しかもそれらの近縁性を検討することも可能であった。こうした特性から従来広く行われてきた血清型による分類に比べてRAPDには新たな有用性があることが示唆された。現在、RAPD法による解析を更に多くの臨床検体に応用し、その疫学的調査を行っている。私は一部のサンプルについては、AFLPによる解析も同時に行い、これらの手法の特徴についても検討した
多言語共生社会における移住女性の声の発信と社会参加の制度化に関する実践的研究

本研究は、外国人の定住化を受けて、日本語教育支援の先にある施策について実践的に探究を行うことを目的とした。まず、聞き取り調査によって調査協力者の社会参加の現状とプロセスを明らかにし、次に彼らの声を直接的に発信する方法を探究した。聞き取り調査の結果として、個々の社会参加の方法は極めて多様であるが、日本語学習や社会参加の動機・方法は、妊娠出産などの生活状況や子どもの年齢、家庭言語などと深く関わっていることがわかった。また、社会との関わりとしては複言語話者であることを活かし、翻訳業務や自治体の派遣講師などを行っているケースが少なからずいた。そして、移住者の声を発信するため、協力者自身が文章を書き研究者が冊子にまとめ多言語訳をつけて公開するという新しい試みを行った。研究目的:本研究は、日本に居住する外国人の定住化を受けて、彼らに対する「日本語教育支援」の先にある施策について実践的に探究を行うことを目的とした。具体的には、1移住者を対象とした聞き取り調査によって、彼らが社会に参加していく個々のケースを明らかにし、次に1を受けて、2移住者の声を直接的に発信する方法を探究した。研究方法:1の目的を達成するため、移住者を対象に、移住の背景、家族を含む現在の状況、日本語の学習や話す機会、日本で困っていること、現在の仕事や参加している社会活動、将来的に目指していることなどについて、聞きとり調査を行った。調査協力者は来日から5年以上経過している移住女性10名で、1人1回から2回、個別または希望によりグループで半構造化インタビューを行い、移住者の社会参加の実態について質的にケース分析を行った。また、2の目的を達成するため、調査協力者の内、3名と共同で彼ら自身の声を発信する方法の実践的検討を行った。研究成果:1の聞き取り調査の結果として、調査協力者の社会参加や日本語学習は極めて個別で多様であるが、それぞれが状況に応じて選択していることがわかった。具体的には、日本語学習では、妊娠出産など自分の生活状況や子どもの年齢、子どもと話す言語などで学習動機が変わることや日本語教室への不満など提供側の問題などの理由で、一つの場所や同じ方法で継続することは難しいことがわかった。また、仕事やボランティアなど社会参加の方法としては、複言語話者であることを活かし、通訳や外国人講師などを行っている割合が高かった。2の成果としては、調査の結果を研究者が学会などで公表する方法以外に、調査協力者自身が文章を書き、冊子として公開するという新しい試みができた。1と2の成果により、移住者は「外国人」から「複言語という資本を持つ豊かな存在」として位置づけることへの挑戦が達成できたと考える。2011年度は主に基礎調査に重点を置くこととし、具体的には、次のような研究実施計画を立てた。1、移住者を活用した地域日本語教室の実態調査の継続。2、語りの収集と社会参加のプロセスの解明。3、ワーキンググループの発足である。以上3点について、次のような成果があった。1については、2010年度の早稲田大学特定課題研究で行った「親子日本語教室」実態調査の協力団体の中から、移住女性の社会参加を目指して活動している団体に、改めて聞き取りを行い、地域の現状を調査するとともに、団体の代表者などとの協力関係を構築した。2、語りの収集ついては、これまで7名の移住女性に聞き取りを行い、現在さらに3名の協力者のインタビューを予定している。計画では、社会参加を果たしている移住者のみ研究対象としていたが、社会との接点がほとんどない移住者も多くいることがわかり、調査対象者の範囲を広げてインタビューを行った。7名のインタビューに関しては文字化し、個々のケース分析と7名の横断的な分析を行った。分析の結果、社会参加へつながる道筋としては、母国語と日本語の両言語ができるという複言語能力を生かした通訳、外国語(母国語)講師、小学校などで母国のことを紹介する外国人講師などをしている人がいたが、いずれもこれらの仕事で常勤となっている人はいなかった。そこへ至る経緯については、地域の支援者が一定の役割を担っている場合もあった。一方、来日10年が経過しても家族以外の人とのつながりがほとんどない人もおり、このような移住者の存在を可視化することの必要性も課題としてあがった。(3)については、地域の支援者や他の研究者、移住女性などと協力関係を構築し、ワーキンググループ発足へ向けて準備段階に入っている。研究実績の概要でも述べたが、2011年度は次のような実施計画であった。すなわち、1、移住者を活用した地域日本語教室の実態調査の継続。

1については、すでに終了し、2については、7名の聞き取り調査を終了、さらに残り3名はすでに依頼済みである。3については、メンバーを招集し、発足の準備段階に入っている。いずれも計画に沿って着手し、ほぼ予定通りに進展している。2012年度は主に発信活動を行うこととし、具体的には、1、発表またはシンポジウムの開催、2、研究成果広報冊子作成、3、「移住者を活用した社会参加モデル」の構築と制度化への提示の3つである。1については、2012年度日本語教育学会春季大会(5月27日)での発表が採択された。その後はワーキンググループでの発表を秋に予定している。2に関して、研究実施計画では、聞き取り調査の分析結果を冊子にまとめる予定であったが、冊子は移住女性の声を発信するための広報活動であること、また移住女性のエンパワーメントにつながることを目的とした冊子であることに鑑み、希望があれば調査協力者自身が執筆した語りも載せていく方向で交渉を進めている。3については、研究実施計画通り、活動のHPを作成し、移住女性の社会参加のモデルについて、公開していく予定である。2012年度研究費の使用について、主なものは、1、聞き取り調査旅費、2、冊子印刷費並びに冊子原稿謝礼・翻訳謝礼、3、HP作成・管理費となる。1については、2011年度は関東在住協力者を中心に聞き取りを行ったため旅費が抑えられたが、2012年度は2011年度分を含め、関西在住協力者への聞き取り、また冊子原稿執筆の打ち合わせを予定している。2については、当初予定からの冊子印刷費、加えて調査協力者自身の語りも掲載していくこととしたため、2011年度研究実施計画聞き取り予定人数を絞り、協力者への原稿執筆謝礼に使用することとした。また、当初予算からの多言語の翻訳謝礼も必要となる。3のHP作成・管理費については、当初予定からの予算である。
DNA修復遺伝子gadd45の誘導物質の検索-新しい化学予防物質の検索法の確立に向けて-

私達はgadd45遺伝子プロモーターの活性化物質を検索した結果、△^<12>-プロスタグランディンJ^2や紫外線、及びケルセチンが活性化することを見いだした。この内、植物油に含まれる不飽和脂肪酸の代謝産物である△^<12>-プロスタグランディンJ^2について仔細に検討した結果、5-10μg/mlの濃度においてgadd45遺伝子をプロモーターレベル、mRNAレベルにおいて強く誘導することを見いだした。この現象はp53遺伝子が失活しているHeLa細胞やMG63細胞において見られたことからも、p53遺伝子非依存的であることが示唆された。さらに、プロモーター領域を検討した結果、p53結合領域を除いた領域に反応していることが明らかとなった。これらのことからΔ^<12>-プロスタグランディンJ^2はp53遺伝子非依存的にgadd45をプロモーターレベルで活性化していることが明らかとなった。紫外線によるgadd45遺伝子の活性化に関しても同様の解析を行い、やはりp53遺伝子非依存的に活性化を起こすことを明らかにした。我々はDNA修復遺伝子であるp53依存性遺伝子のgadd45をp53非依存性に誘導する物質が発癌抑制に有用であると考え、p53に異常のある細胞を使ってその誘導物質をスクリーニングした結果、これまでに野菜等に含まれる発癌抑制効果のあるフラボノイドのケルセチンが、mRNAレベルでgadd45遺伝子を強く誘導することを発見した。他に、フラボノイド類のルテオリン、ゲニステイン等がgadd45を誘導するかどうか検討したが、我々の調べた限りでは、ケルセチンほどの強い誘導は認められなかった。ケルセチンによるgadd45遺伝子の誘導機構を調べるため、ケルセチンがgadd45遺伝子のプロモーターの活性を上昇させるかどうか検討した結果、プロモーターの活性の上昇は、大きくはなかったが2-3倍の上昇を認めた。ケルセチンがgadd45遺伝子のmRNAの安定性を上昇させているかどうか、検討したが、コントロールのc-myc遺伝子mRNAよりは、やや分解が遅延していた。ケルセチンによるgadd45遺伝子の誘導はケルセチンによるgadd45遺伝子プロモーターの活性の上昇と、ケルセチンによるmRNAの安定化が両方関与していると考えられた。また、これまでに、生体内抗腫瘍性プロスタグランディンΔ^<12>-PGJ_2が、mRNAレベルでgadd45遺伝子を強く誘導することを発見していたが、7.5μg/mlΔ^<12>-PGJ_2はgadd45遺伝子のプロモーターの活性を約20倍上昇させることを見い出した。gadd45遺伝子のプロモーターにおけるΔ^<12>-PGJ_2の反応部位を決定するための準補として、gadd45遺伝子のプロモーターの欠失変異プラスミドを作成した。
カバノアナタケの人工栽培と培養成分の抗癌活性の解明

カバノアナタケ菌によって生産される強い抗癌効果を持っているinotodiolなどの有効化合物の大量生産の条件の検討を行い、MYG液体培地上のカバノアナタケの菌糸成長を促進させる8種類のアミノ酸の添加した。その結果、アミノ酸無添加のコントロールよりCys、Arg、Leuを添加した液体培地でコントロールよりもlanosterolやergosterolが57倍多く含まれており、またコントロールでは存在しない成分も含まれていた。この結果は第53回日本木材学会で発表した。カバノアナタケ菌核には含まれていない成分ergosterolとergosterol peroxideが液体振湯培養菌糸体に含まれている。有効化合物の大量生産の条件およびその生成経路を解明するため、菌核、振湯培養および静置培養後菌糸体が生産する成分組成を比較検討した。その結果、静置培養菌糸体からlanosterol、inotodiol、trametenolic acid、3β,22,25-trihydroxy-lanosta-8-ene、3β,22-dihydroxy-lanosta-8,24-diene、3β-hydroxy-lanosta-8,24-dien-21-al、methyl trametenolateを単離、同定した。菌核、振湯培養菌糸体が生産する化合物との比較により、共通な化合物はlanosterolであり、ergosterolとergosterol peroxideは液体振湯培養、lanosterolのC-21置換化合物とC-22置換化合物は静置培養することによって得られた。この結果は木材学会北海道支部会で発表した(2003年10月)。カバノアナタケ菌核の人工栽培の検討を行い、シラカンバなどのカンバ類の大鋸屑、樹液およびアミノ酸の添加が菌糸生長に効果的であった。また、強い抗癌効果を持っているinotodiolなどの有効化合物の大量生産の条件の検討を行い、MYG液体培地上のカバノアナタケの菌糸成長を促進させる8種類のアミノ酸の添加した。その結果、アミノ酸無添加のコントロールよりCys, Arg, Leuを添加した液体培地でコントロールよりもlanosterolが多く含まれており、またコントロールでは存在しない成分も含まれていた。この結果は第53回日本木材学会で発表する予定である。カバノアナタケ菌糸の強い還元能力を利用してxyloseからxylitolの生産の検討を行い、xyloseを添加したMYX液体培地で4週間培養した結果、カバノアナタケの菌糸生長およびlanosterolを含む化合物の生産はMYG培地とほぼ同じであり、約10%のxylitolを得た。この結果からシラカンバ林から得られるxylanからxyloseを得、これを生物的に還元しxylitolとし、付加価値をつけることが可能であると考えられる。この結果は日本応用きのこ学会で発表する予定である。
光学測定による強磁性と自発分極の評価手法の開発

分子をベースにした強磁性体や強誘電体の研究は、有機エレクトロニクスの観点から重要な研究テーマとなっている。本研究では、強磁性や自発分極を示す物質を対象として、光学的な測定手法を用いてこれらの物性を評価するシステムを開発することを目的とした。具体的には、紫外から近赤外領域で磁気光学スペクトルを測定するシステムの開発をおこなった。さらに、ナノ秒パルスレーザー光を光源として用い、SHG測定システムの開発をおこなった。我々はこれまでに、有機電荷移動錯体の単結晶を対象に、レーザー光を結晶に照射したときの電気伝導度や磁化率の変化について研究をすすめてきた。本研究では、強磁性もしくは自発分極などの電気物性や磁気物性を示す材料を対象として、光を用いた計測を行うための装置を開発することを目的とした。本年度は、主として磁性を測定するための装置の開発に取り組んだ。磁化をもつ物質と光が相互作用すると、磁気円偏光二色性などが生じることが知られており、物質の磁性の評価手法として利用することが可能である。測定手法として、本研究では偏光変調法を採用した。測定装置の光源として、キセノンランプをモノクロメーターと組み合わせて用い、偏光子を利用して直線偏光とした。モノクロメーターの波長制御にはパルスモーターを利用し、静磁場の発生には電磁石を用いた。直線偏光の偏光状態を、偏光変調素子を用いて変化させ、直線偏光子を透過したあとの光強度をフォトダイオードもしくは光電子増倍管によって検出した。光信号出力をオシロスコープを用いて観測したところ、偏光の変調と同期して光強度が変動する結果が得られた。したがって、測定装置の重要な部分について立ち上げることができた。今後、測定波長や磁場強度などを制御しながら光信号を測定し、波長依存性(スペクトル)を測定するためのシステムを完成させ、実際に試料を用いて、スペクトルの測定を行うことを計画している。本年度は、昨年度に引き続き、磁性を測定するための装置の開発に取り組むとともに、自発分極を有する物質を測定するための装置の開発にも取り組んだ。磁性を測定するための装置として、モノクロメーターの波長制御や光信号の測定値を取り込むプログラムをLabviewを使用して開発し、UV-VIS-NIR光領域でスペクトルを測定するシステムを独自に開発した。試料として水などを用いて実験をおこなったところ文献値と同様の結果を得ることができたことから、今回開発したシステムが問題なく動作することを確認できた。実際に磁性材料を用いて実験をおこない、磁場に対する依存性などを評価する研究に取り組んだ。また磁性を示す有機導体について、パルスレーザー光を照射した場合に生じる伝導度の変化における温度依存性や光強度依存性について研究した。さらに、自発分極を有する材料を測定するために、自発分極を有する物質とレーザー光が相互作用するときの第2次高調波発生(SHG)を測定するシステムの開発にも取り組んだ。具体的にはナノ秒パルスレーザー光を光源として用い、試料表面からの反射光に含まれるSHG光を測定する装置を独自に開発した。参照試料として半導体基板を用いて実験をおこない、理論的な予測と同様の結果が得られることを確認した。光物性化学本研究の実施にあたり、研究代表者の異動にともなう所属研究機関の変更があり、新しい研究環境の整備が必要になったため研究の遂行にあてるエフォートが予定よりも減少した。そのため目的の内容に未達成の部分があるが、概要に示したように装置の開発に向けて進展があったと考えられることから、やや遅れていると判断した。ひきつづき測定システムの開発と実際の試料の測定に取り組む。また、自発分極を有する試料を測定するための装置の開発にも取り組む。本研究の実施にあたり、研究代表者の異動にともなう所属研究機関の変更があり、新しい研究環境の整備が必要になったため研究の遂行にあてるエフォートが予定よりも減少した。そのため研究計画未達成の部分があり次年度使用額が生じた。研究を遂行するために必要な機器や消耗品の購入費用などに助成金を使用する予定である。さらに研究成果発表のための学会参加旅費などに助成金の一部を使用する予定である。
性スペクトラム構築の基盤となるエピゲノム情報の機能発現機構

本研究では、エピゲノム情報を含んだクロマチンがどのように機能し、性決定や性分化の過程において働くのかを明らかにすることを目的とした。性分化、生殖細胞分化に関連するエピゲノム情報を含んだクロマチンを、リコンビナントタンパク質を用いた試験管内再構成系によって生化学的に作製した。本年度は、特に精巣特異的ヒストンバリアントであるH2A.Bが、精子形成時に染色体に取り込まれるメカニズムを明らかにすることを目的に、H2A.Bを含んだヌクレオソームの再構成を行い、このヒストンバリアントの性質を生化学的手法によって解析した。そして、H2A.Bを含むヌクレオソームはDNAの末端が大きく開いた構造を形成するという、従来の分光学的な研究から得られた結果を生化学的に確認することができた。また、エピゲノム情報によって性スペクトラムが生み出される原理を明らかにするために、エストロゲン受容体遺伝子領域やエストロゲン関連領域などのクロマチンを、エピゲノム情報を含んだ状態で試験管内にて再構成し、エストロゲン受容体遺伝子の制御とクロマチン構造との関連を生化学的手法により解析した。30年度が最終年度であるため、記入しない。
超伝導パルスパワーシステムの開発と応用

本研究では、超伝導パルスパワーシステムを試作し、将来システムを大型化する場合の検討課題を洗い出し、放電高電圧工学的面ではコイル中の誘起電圧の解明、エネルギー面では機械式超伝導スイッチの開発が重要であることを指摘し、それらを検討の中心課題として一連の研究を行った。以下に得られた成果をまとめる。1.超伝導パルスパワーシステム超伝導パルスパワーシステムを構築してシステムのエネルギー効率をシステムのスケールとスイッチ抵抗をパラメータとして検討し、大容量パルスパワー装置では、開放スイッチ抵抗を極めて大きくし、短絡スイッチ抵抗を10^<-7>-10^<-10>Ω以下にすることが必要条件として挙げられることを示した。2.超伝導コイル中の誘起電圧超伝導パルスパワーシステム内で発生したアーク放電によるサージ電圧の電気的ストレスを評価するために、サージ伝搬特性及び誘起電圧分布を理論的及び実験的に解析した。その結果、サージ伝搬中の波形は、端子での反射や透過だけでなく、導体の抵抗にも依存することを明らかにした。3.機械式超伝導スイッチNbTi機械式スイッチの接触抵抗を液体ヘリウム中で測定した結果、接点の超伝導化を示す転移現象が観測され、機械式接点の超伝導接触が可能であることを示し、200A以上の機械式超伝導スイッチを実現した。本年度は、・超伝導パルスパワーシステムにおけるエネルギー放出に伴うアーク現象とサージ伝搬機構の解明、・液体ヘリウムの冷却安定度と耐電圧向上に有利な超伝導導体形状の検討、・超流動ヘリウムのパルス電圧破壊特性の解明、などを目的として研究を実施した。以下に得られた主な結果を記す。1.超伝導マグネット内部のサージ伝搬特性は導体温度に著しく影響を受ける。特に液体ヘリウム温度(4.2K)においては減衰率は殆どゼロにまで低下し、超伝導機器内ではサージ伝搬時の減衰が著しく抑制されることを明らかにした。また、サージ伝搬速度も常温時の約25%に増大することを確認した。2.分布定数回路にもとづくサージ解析シミュレーションモデルを構築し、サージ伝搬特性に対する回路パラメータの影響を定量的に検討した。その結果、サージ減衰は導体抵抗に、またサージ伝搬速度はキャパシタンスやインダクタンスに影響を受けやすいことがわかった。3.導体表面にフィンを設けることにより、クエンチ時に発生する熱気泡の挙動は大きく変化する。フィン近傍で形成される不平等電界により、気泡にはグレディエント力が作用し、浮力との釣り合いにより気泡の滞留現象などが観察される。この場合、耐電圧特性向上の観点からは、導体の長手方向にフィンを設けることが有効である。4.超流動ヘリウム中の直流破壊電界強度、パルス破壊遅れ時間には何れも面積効果が認められる。本年度は、超伝導パルスパワーシステム及び超流動ヘリウム中の絶縁破壊特性とその機構の解明並びに超伝導体を用いた機械式オープニングスイッチの接触抵抗特性の解明を目的に研究を実施した。以下に得られた主な結果を示す。1.NbTi超伝導体電極を用いた機械式スイッチの接触抵抗特性は、接触部微少突起のブッリジのクエンチに起因した転移現象を示すことを明らかにした。転移電流を増加させるためには接触面積を大きく、かつコンディショニング電流を流すことが有効であることがわかった。2.飽和超流動ヘリウム(1.4K)中の直流破壊特性における面積効果および液体ヘリウム温度の低下に伴い破壊送れ時間が減少することを明らかにした。3.クエンチ時に冷媒中に発生する熱気泡挙動と破壊特性に与える影響を理論的に検討した。その結果、気泡に作用するグレティエントカと浮力が等しくなる位置で気泡の集塊と滞留が起こる場合があることがわかった。特に、最短ギャップ付近での滞留は破壊電圧の低下を招くことを示した。4.NbTi機械式永久電流スイッチのアーク特性は、常伝導帯電極Cuの場合と同様の特性を示すがアーク維持電圧は低下する。また、アーク放電後も電極接触時の機械的摩擦によるブリッジ形成により超伝導接続が維持されることがわかった。本年度は、昨年度に開発した200A級機械式PSCスイッチを用いて、アーク放電特性、スイッチ開閉特性および磁界の影響などのスイッチ機構の解明ならびに電流大容量化に関する検討を行った。

1.アーク放電発生後の超伝導接点接続はアーク放電がない場合と同様でブリッジモデルに従い、酸化膜形成のスイッチは、アーク放電により除去され超伝導接続が維持される。2.PCSの超伝導接続機構は、スイッチ接触後の機械的摩擦に伴う真実接触面上のブリッジ形成による。またその面積は、開閉回数に比例する。3.機械式PCSの転移電流は磁界依存性を示し、外部磁界が大きいほど転移電流は低下することを明らかにし、接点の超伝導化およびブリッジモデルの妥当性を示した。4.電流容量の大容量化のために2個の並列接続されたPCSに関する検討を行った。その結果、並列接続によりクエンチ電流を単体で使用するよりも増加可能であることを示した。このクエンチ電流は、スイッチと電流リ-ド間の接続抵抗による電流分布に依存することを明らかにした。なお、本年度は研究の最終年度になるので、191ページの報告書を出版した。
多入力AE波の複合分散型リアルタイム処理による構造物破壊挙動観測装置の試作研究

この研究は、構造物中の破壊挙動を、アコーステック・エミッション(AE)波の検出・観測により、推定・監視する有好な装置の開発を目的としている。この目的のため、多入力高頻度のAE波を分離検出し、波形情報抽出、データ選別組合せ、解析処理を行い、破壊挙動推定に役立つ装置を試作した。この装置は、(【I】)リアルタイム波形情報抽出処理,(【II】)イベントデータ作成処理,(【III】)解体処理の3装置から構成される。レベル(【I】)の装置は各入力チャネルごとの専用装置であり、AD変換器および複数の高速演算器とCPUにより、検出AE波形をパラメータ化し、各20バイトの波形マイクロデータに変換する。(【II】)では、全入力波形マイクロデータを雑音除去・選別・組合せにより、イベントデータに変換する処理を行う。(【III】)は、グループ化などの解析により挙動評価に直接役立つ情報に変換する。本試作システムは、他の計測システムに見られない機能、すなわち分離可能な全入力波から詳細な波形マイクロデータを収集する点に大きな特徴がある。エネルギー・モーメントを含むこれらのマイクロデータの利用により、構造物および複合材などの破壊推定がより精密に行えることが明らかになった。本システムの実用化を進めるため、上の(【I】),(【II】),(【III】)レベルにおける、マルチオプション・ソフトウェアの研究も進めている。本システムはAEの実用化はもとより、そのフレキシビリティの利用により最適システムの実現に大いに役立つと考えられる。アコースティック・エミッション(AE)による高性能な構造物破壊挙動観測装置である多入力AE波の複合分散型リアルタイム処理システムの開発・試作を3年計画の2年目として、次に示すように進めている。1.AE波のデジタル・エンベロープ検波、波形分離、波形特徴値抽出およびデータ圧縮を行う、6チャネルの分散型リアルタイム入力処理系のハードウェア詳細設計と試作の開始。2.上記入力処理系からのデータ転送を受けるデータ選別・組合せ処理系のソフトウェア処理方式の検討。3.材料試験から構造物監視まで広範囲に適用できる、最適選択可能なマルチ・レベル、マルチ・オプション総合AE監視ソフトウェア・システムの基礎的コンセプトの研究。6チャネルの入力処理系は、エンベロープ検波のデジタル化、新しい波形特徴値の追加、乗算の省略可能な回路方式の開発等、当初予定よりさらに高性能化と合理化をはかった新設計のハードウェアの開発を進め、6チャネル分の部品等を購入し試作を進めている。また新しい波形特徴値の有効性検証の実験に必要なオシロスコープと波形撮影装置を購入した。2.のソフトウェアは昨年度購入した処理系(DSD社製ミニ・コンピュータ:DS-400A)により開発中である。3.は目的に合せて最適な処理が可能である総括的なソフトウェア・システムの基礎となる、きわめて重要かつ先端的な研究である。以上のハードウェア・システムおよびソフトウェアについては下記の8.に示す発表等をすでに行っている。
近時の公物紛争に関する行政法的視点からの総合的研究

今年度の研究課題の一つである<所有者不明者土地上に公共施設を建設する場合の法的手法>を行政法の観点から検討する課題については、従来からの手法に加えて、「所有者不明土地の利用の円滑化等に関する特別措置法」(2018年11月、2019年6月に分割施行)による新たな制度のもとでの取得手法を検討対象に加える必要がでてきた。この円滑法の検討について、(この円滑法の運用の基礎作業となる)同法にもとづいて法務省の委託による戸籍調査を実際に担当している司法書士の方から、その調査の現場で発生している問題の聞き取りをした。この戸籍調査等による長期相続登記等未了土地の解消作業においては、司法書士による戸籍情報の取得に対する自治体の対応方法が不統一で効率の悪いものになっている場合が少なからずあり、これが解消作業を遅延させる原因の一つになっているようである。このような現場の状況の理解も含め、所有者不明土地の問題を、現在進められている相続登記未了問題の解消作業から検討する機会を得たことは大きな収穫であった。また、この円滑法の検討によって、これから進められる円滑法による所有者不明土地の公的取得を法的に検討する複眼的な視座を得ることができたと考える。今年度は、公物の利用をめぐる法的問題として、各地で多発している集会のための公物使用の不許可処分をめぐる紛争を検討することにも多くの研究時間を費やした。この研究では、不許可処分自体の憲法や行政法からの検討とならんで、その紛争後に当事者となった自治体が、紛争をめぐる裁判を基礎に当該公物の利用に関する公物管理条例を改正している事例(世田谷区二線引畦畔事件、金沢市庁舎前広場事件)を対象として、その改正条例の問題点を検討した。2019年(令和元年)度は、私の退職年であることから、昨年度が当初の研究計画(3年計画)の最終年であったが、研究期間の1年の延長を認めてもらった。昨年が当初の計画での最終年であったが、当初の研究計画は、おおむね順調に進展していると考えている。ただし、ドイツ公物法の研究という課題のみは、いまだ達成しておらず、延長を認めて頂いた2019年度の研究期間の最終年で完成させたい。自治体において主として用地取得を担当する職員向けに、土地収用にかかわる基礎知識を解説したパンフレットを作成したが、所有者不明土地問題への関心が高まったことで、公表を留保していた。この所有者不明土地の公的手法の部分をさらに加筆したうえで、このパンフレットを公表をしたいと考えている。ドイツ公物法研究については、近時、新たな日本での研究論文は公表されていないように思われる。このことから、ドイツにおける最新の公物法研究の動向を紹介する研究を公表することを予定している。さらに、1年の延長期間を含めた科研費による4年間の研究成果に、それ以前の現在でも意義をもつと考えられる自己の研究を加えて、近時の公物紛争を行政法の観点から検討した研究報告書を公にしたいと考えている。第一に、これまでの自己の公物研究を総括する作業をおこなった。近時の自己の研究成果の整理と共に、「公共施設と登記」というテーマで全国でおこなってきた講演のさいに受けた多くの質問への回答をまとめるという意味をもって、早稲田法学で論稿「公物をめぐる近時の諸問題ー公共施設の登記を中心としてー」(92巻2号、2017年3月)を公表した。本論稿では、講演において語り尽くせない公物の「理論的問題」についても詳細に論じておいた。第二に、土地収用法の不明裁決の検討をおこなった。行政が道路等の公共施設を整備するべく土地の買収をおこなうさい、所有者不明土地を取得するには様々な法的困難が生じる。現在、この問題は、特に被災地の復興のための公共施設の早急な整備に対して、大きな阻害要因として登場してきている。このような状況のもとで、所有者不明土地を収用する手法である土地収用法の「不明裁決」の制度の構造や訴訟での取扱いを検討した。そして、不明裁決の活性化のために国土交通省が不明裁決手続のガイドラインで示した調査の精度は、現在の実務で必要とされる調査の精度よりもかなり緩和されたものになっており、その点で問題が発生するのではないかと思われる。公共施設の設置のための不明裁決の活用と問題について、一定の研究成果をえることができたと考えている。第三に、法定外公共用物管理条例の研究作業を開始することができた。法定外公共用物の譲与を受けた自治体が、地方自治法の定めのもとで、法定外公共用物の管理をめぐる条例を作成してきている。この条例の学問的検討は、いまだ部分的にしかおこなわれておらず、しかも、予想される紛争事例が視野に入っていないものになっている。これまでの公物をめぐる紛争事例を踏まえて、法定外公共用物条例の運用をめぐる問題の総合的検討が必要であり、関係条例の収集も含めて、この検討を開始することができた。平成28年度に設定研究計画は、1未登記公共施設の法的紛争事例の検討、2自治体における公共施設の登記努力の実態の把握、3法定外公共用物の譲与をめぐる紛争、という3つをテーマとした。1の研究課題については、早稲田法学で公表した論稿のなかで、かなりの細部まで法的問題を論じることができたと考えている。

ただし、所有者不明土地を行政が公共施設用地として取得する手法の一つである、その土地を認可地縁団体の所有として登記したのちに、行政が買い取るという方法につき、所有者不明土地を認可地縁団体の所有とするまでの法的過程につき、いまだ若干の検討不足が存在していることを認識している。2の課題については、収集した情報の量が増加してきている点で、研究計画はおおむね順調に進展していると考えている。3の課題については、最も確実な研究成果をえることができたと考えている。その研究成果の一部は早稲田法学で公表することができたし、さらに、研究会でも新たな視点での報告をおこなうことができた。そして、二線引畦畔の譲与をめぐって世田谷区で発生している事件に関係する大量の資料を入手することができ、その検討に着手することができた。今年度は、公物をめぐる紛争が裁判や住民監査等の手続を経て、一応の解決・確定がなされた後に、当該紛争の当事者である自治体が、その事後処理をどのようにおこなったかを、世田谷区と金沢市の事例を素材にして検討した。とくに、この両自治体では、事後処理として公物管理条例の改正という方法での対応がなされていることから、当該条例改正を審議した自治体内部の委員会での議事録を利用しながら検討をおこなうことができた。この二つの条例改正には、新たな法的問題が含まれているように思われる。さらに、国から市町村への法定外公共用物の譲与をうけて、各自治体は法定外公共用物も規制対象とする公物管理条例の創設・改正の作業を進めている。この新条例の一部の検討をおこなったが、従来の市町村から出されていた法定外公共用物の管理・規制権限の拡大の要望からすると、若干、貧弱な内容にとどまっている感じをもった(さらに、多くの条例を検討したのち、学問的評価をおこないたいと考えている)。また、2017年5月に沖縄県と島根県の土地家屋調査士協会において、「公物と登記」に関する講演をする機会を得たが、その講演の後に、両県での公物紛争の実態を聞かせて頂く事ができ、有益な研究についての素材を得ることができた。とくに、沖縄県では、里道をめぐる紛争が多様に存在することを確認できた。ドイツにおける行政法の観点からの公物法研究について、近時、ドイツでの新たな研究成果をみることはほとんどなかったが、2017年に久しぶりの本格的な研究論文(単著)が公刊された。この論文の検討を中心に、ドイツ公物法研究の最先端を把握する作業を開始することができた。所有者不明土地の問題が深刻化しているが、所有者不明土地の収用手法である土地収用法の「不明裁決」の検討をおこない、その検討成果を自治体等での研修で報告する機会を得た。平成29年度の研究目標に設定していた法定外公共用物の国から市町村への譲与をめぐる紛争につき、譲与を受けた自治体と住民との裁判的紛争の法的分析と、その裁判の結果をうけて当該自治体が講じた対応(条例改正等)の検討という課題を、ほぼ達成することができた。さらに、いまだに残されている公物をめぐる紛争の具体例を、とくに沖縄県で確認できたことで、これからの新たな研究対象を捕捉することができたことも大きな成果であると考えている。そして研究目標としていた所有者不明土地の問題を、「公共施設と登記」という観点から検討するという課題は、土地収用法の「不明裁決」の研究をおこなうことで、かなりの程度において達成できたと評価している。今年度の研究目標としてはいなかったが、ドイツ公物法研究に関する興味ある文献がドイツで公刊され、これを読み始めることができたことは、本研究課題の達成に極めて重要なことであると評価している。
“気がきく”ことの加齢変化とその機能的メカニズムに関する認知神経心理学的検討

本研究では「気がきく」ことの機能的メカニズムを認知神経心理学的観点から検討した。「気がきく」ことの構成概念を検討した結果、状況把握、計画管理、他者肯定の3因子構造が得られた。これらの結果に基づき、3因子18項目から構成される気がきく尺度を作成した。719名を対象とした調査の結果、「気がきく」ことの自己評定は、状況把握や計画管理との関連がみられたが、他者肯定とはほとんど関連しなかった。また「気がきく」ことは加齢に伴って向上すること、計画管理は展望記憶と関連することが明らかとなった。本研究では「気がきく」ことの機能的メカニズムを認知神経心理学的観点から解明することを目的とし、1.「気がきく」ことの評価課題の作成、2.「気がきく」ことに生じる年齢差の検討、3.「気がきく」ことと展望記憶との関連性の検討、の3つのサブテーマを設定した。本研究では「気がきく」ことを、場面に現れる『サイン』に気がつき、『サイン』に対応する『行為』を想起し、その『行為』をプランし、タイミングよく実行できること、と定義した。本年度は質問紙調査を実施し、2.「気がきく」ことに生じる年齢差の検討、3.「気がきく」ことと展望記憶との関連性の検討、の2つのサブテーマに取り組んだ。まず昨年度作成した質問紙の項目を再検討し、尺度構成法の手続きに従って、“気がきく"尺度の構成を試みた。18歳から65歳までの480名を対象とした質問紙調査では、新たな質問項目を追加した“気がきく"尺度及び展望記憶尺度(Smith et al., 2000)について5件法での回答を求めた。また「気がきく」ことに関する自己評定を4件法で求めた。結果、“気がきく"尺度は、内的整合性を有する3因子から構成されることが確認された。相関分析を行った結果、“気がきく"尺度得点と展望記憶尺度得点との間に弱い正の相関が認められ、類似したメカニズムを有する展望記憶の概念を拡張することによって、「気がきく」ことの機能的メカニズムを解明できる可能性が示された。また“気がきく"尺度得点と自己評定との間にも弱い正の相関が認められ、“気がきく"尺度は自己評定の結果とも整合性を有する尺度であることが明らかとなった。一方、“気がきく"尺度得点と年齢との間にはほとんど相関が認められなかった。年齢差に関しては、個人差も含めて今後さらに検討を進めていく予定である。本年度は、これまでの研究の総括を行うため、まず、「気がきく」ことの構成概念について検討した。結果、「気がきく」ことは、「集団内でのファシリテーション力」「他者肯定」「計画管理」の3因子から構成されることが確認された。次に、「気がきく」ことの機能的メカニズムについて更なる検討を行うため、「集団内でのファシリテーション力」「他者肯定」「計画管理」の3因子20項目から構成される気がきく尺度と別の尺度との関連を検討した。気がきく尺度や社会的スキルに関する尺度:KiSS-18(菊池, 2007)、日常の失敗傾向尺度(山田, 1999)などへの回答を求め、相関分析を行った結果、気がきく尺度の総得点とKiSS-18得点との間に有意な正の相関(r = .714)が、失敗傾向尺度の総得点との間に有意な負の相関(r = -.401)が認められた。また、気がきく尺度の下位因子である「集団内でのファシリテーション力」や「他者肯定」の得点とKiSS-18得点との間に有意な正の相関(それぞれ、r = .756, r = .468)が認められた結果から、これらの因子は対人関係を円滑にするスキルや他者から肯定的な反応を得られるスキルを反映していると考えられた。また、失敗傾向尺度との関連から、「気がきく」人は日常生活における失敗傾向が低い可能性が示唆された。

本研究では「気がきく」ことの機能的メカニズムを認知神経心理学的観点から解明することを目的とし、1.「気がきく」ことの評価課題の作成、2.「気がきく」ことに生じる年齢差の検討、3.「気がきく」ことと展望記憶との関連性の検討、の3つのサブテーマを設定した。本研究では「気がきく」ことを、場面に現れる『サイン』に気がつき、『サイン』に対応する『行為』を想起し、その『行為』をプランし、タイミングよく実行できること、と定義した。本年度は研究実施計画に従い、1.「気がきく」ことの評価課題の作成に従事した。まず日常の場面で「気がきく」とされる行為に関する質問紙調査を実施する上で必要となる質問項目の作成に取り組んだ。大学生41名を対象に予備調査を行い、「気がきく」ことの定義およびこれまで出会った「気がきく」人について自由記述を求めた。参加者は各自回答を行った後、67名でグループワークを行い、「気がきく」ことの定義を決定し、具体的な質問項目を各グループ3つ以上作成した。グループごとに決定した「気がきく」ことの定義および質問項目を検討した結果、「気がきく」行為は、(1)場面に現れる『サイン』に気がつくこと、(2)気がついた『サイン』に対応する適切な『行為』を想起し、その『行為』をプランし、その場の状況に応じてタイミングよく実行できることという2つの要素に支えられていることが明らかとなった。予備調査の結果は、類似したメカニズムを有する展望記憶の概念を拡張し、「気がきく」ことの機能的メカニズムを認知神経心理学的観点から解明しようとする本研究の問題設定の妥当性を再確認する重要な知見となった。これらの結果を踏まえ、「気がきく」ことに関する質問項目に、更に展望記憶に関する質問項目を加え、質問紙のプロトタイプを作成した。また、展望記憶パラダイムを用いたPCベースの評価課題を作成した。本年度は“気がきく"尺度などを用い、高齢者を対象とした質問紙調査を実施した。63歳から91歳までの高齢者528名から得られたデータについて、「気がきく」ことに生じる年齢差、及び「気がきく」ことと展望記憶との関連性について検討した。また、展望記憶課題(石松他, 2006)をはじめとしたPCベースの認知課題を用いた実験室実験を実施した。まず“気がきく"尺度の総得点と年齢、教育歴、気がきく程度の自己評価、日本語版PRMQ (Gondo et al., 2010)、抑うつ状態自己評価尺度(CES-D)などのスコアとの関連を検討した。結果、総得点と気がきく程度の自己評価スコアとの間に有意な相関(r = .437)が認められ、“気がきく"尺度は高齢者においても自己評価を反映する尺度となっていることが確認された。また“気がきく"尺度の総得点と日本語版PRMQで測定した展望記憶スコア(r = .325)やCES-Dスコア(r = .365)との間に有意な相関が認められた。一方、総得点と年齢(r = .037)や教育歴(r = .098)との間には顕著な関連は認められなかった。次に“気がきく"尺度の項目が想定通り3因子構造になるかを確認するため、20の質問項目について探索的因子分析(最尤法,プロマックス回転)を行った。結果、3因子を抽出したものの、例えば高齢者と若年者など、年齢層によって“気がきく"ことの構成概念が異なる可能性が示唆された。これら質問紙調査の結果と実験室実験の結果を踏まえ、「気がきく」ことの機能的メカニズムについて検討した。
21-cm線観測のための理論モデルの構築

宇宙の大規模構造の観測によって、ダークエネルギーや修正重力理論などの宇宙の加速膨張の起源を探ることができる。本研究では将来の中性水素を用いた大規模構造の探査に向けて、宇宙論的流体シミュレーションを用いて観測と比較するための中性水素の密度ゆらぎの統計量を記述する理論モデルの構築を行う。その後、実際に観測されるデータを解析する際に構築した理論モデルを用いることで、宇宙論モデルへの正確な制限を行う。
炭酸含有アパタイトの超塑性を利用した任意形状硬組織代替材の開発

炭酸含有アパタイト焼結体は650800°Cで適度な荷重を負荷すると大きな塑性変形(いわゆる超塑性変形)を起こす。この特異的な性質を利用して、生体親和性に優れた生体内吸収性の高強度硬組織代替材を開発する手法を検討した。これまでに、700°C以上であればアパタイト焼結体は0.4kN程度の荷重を負荷すると塑性変形を起こし、その塑性変形量は温度、負荷荷重の大きさに関係することを明らかにしてきた。しかしながら、急激な変形は試料に亀裂を生じる為、変形速度をコントロールすることも重要な研究課題の一つとなった。また、負荷荷重を小さくしても、塑性による断面積の増大にともなう初期加圧力の低下を補うようにすれば、変形体に亀裂等の欠陥を生じることなく、より大きく塑性変形できる可能性が示された。超塑性変形体の加圧面と側面のSEM観察およびX線回折から、粒子は再加熱によって大きく粒成長するとともに、加圧面に平行に配向することが示された。さらに、加圧下の粒成長は空隙を減少させており、より密に充填されていることが判明し、超塑性処理後では試料の機械的諸性質の向上が期待できた。これらの結果から、塑性変形後の炭酸含有アパタイト焼結体は高強度硬組織代替材として充分に期待できることが示唆された。加熱電気炉および冷却装置付随圧縮棒(金属およびアルミナ)の設計・作製に手間取り、実際的な実験が可能となったのは12月初旬であるものの、炭酸含有アパタイトが超塑性現象を示すことはほぼ確認できた。円柱状圧粉体を750°Cで焼結した試料を加熱下で荷重負荷し、荷重および加熱温度を変化させ試料長を自動取り込みした。その結果、10MPa下で試料長を自動取り込みすると加熱温度に比例して試料長が減少し、800°Cの加熱下では80%強試料長が減少し、極めて大きく塑性変形することが明らかとなった。当然ながら、この塑性変形能は加える応力にも依存するが、現時点での応力では700°C以上の温度で塑性変形が発現することが確認できた。塑性変形すれば試料経は当然増加し、結果的には負荷する応力が減少する。現時点では、このことを考慮せずに、一定の応力を負荷しているため、試料径で補正した応力を負荷すれば、変形量はもっと増加することになり、より小さい応力負荷でも700°C程度の加熱で超塑性が発現する可能性がある。また、焼結体に代わり圧粉体を用いての同様な実験も考慮中で、このことを可能とする実験条件を模索すれば、焼結と同時に形状を変化させることが可能となるが、このことに関しては来年度の研究課題としたい。また、上述した800°C加熱下の超塑性試料は緻密化が向上していることが肉眼的にも想像でき、今後、超塑性試料の強度、硬さなどの機械的諸性質も同時に検討を加えながら、最適条件を模索する予定である。炭酸含有アパタイト焼結体の高温での超塑性変形を利用して任意の形状に変形させることを目的にした。その結果、700°Cで2時間焼結させた焼結体を初期荷重10MPaで加圧すると塑性変形は700°Cで僅かながら発現し、温度の上昇にともなって塑性変形量も直線的に増加し,800°Cでは変形量が80%近くに達していた。しかし,初期加重10MPaでは塑性変形の速度が速すぎるため試料に多数の亀裂が生じることがわかったことから、初期荷重を滅少させて塑性変形の速度をコントロールすることで亀裂が減少した。これにより初期加重7.5MPaでも超塑性が発現することもわかった。また、塑性変形にともない荷重を随時増加させて単位面積あたりの加圧を一定に保っことにより亀裂を生じない超塑性変形が可能となり、焼結体を実用可能な任意の形状に変形できることが示された。

この超塑性変形体のSEM観察では、粒子は再加熱によって大きく粒成長しながら空隙を減少させ、より密に充填されていることが判明し機械的諸性質の向上が示唆されたので、今後強度等の検討を加える。X線回折分析から、結晶成長の方向性は明確には示されなかったが、結晶性が向上していることもわかった。現在、各温度における塑性変形の速度、および活性化エネルギーを検討することから、焼結体の塑性変形のメカニズムを解析中する予定である。炭酸含有アパタイト焼結体は650800°Cで適度な荷重を負荷すると大きな塑性変形(いわゆる超塑性変形)を起こす。この特異的な性質を利用して、生体親和性に優れた生体内吸収性の高強度硬組織代替材を開発する手法を検討した。これまでに、700°C以上であればアパタイト焼結体は0.4kN程度の荷重を負荷すると塑性変形を起こし、その塑性変形量は温度、負荷荷重の大きさに関係することを明らかにしてきた。しかしながら、急激な変形は試料に亀裂を生じる為、変形速度をコントロールすることも重要な研究課題の一つとなった。また、負荷荷重を小さくしても、塑性による断面積の増大にともなう初期加圧力の低下を補うようにすれば、変形体に亀裂等の欠陥を生じることなく、より大きく塑性変形できる可能性が示された。超塑性変形体の加圧面と側面のSEM観察およびX線回折から、粒子は再加熱によって大きく粒成長するとともに、加圧面に平行に配向することが示された。さらに、加圧下の粒成長は空隙を減少させており、より密に充填されていることが判明し、超塑性処理後では試料の機械的諸性質の向上が期待できた。これらの結果から、塑性変形後の炭酸含有アパタイト焼結体は高強度硬組織代替材として充分に期待できることが示唆された。
知的処理機構の研究

知的情報処理に要求される知的機能としては、推論、学習および自然言語処理が主体となっていることから、本研究においては、これらの知的機能の基礎的考察とその機能をシステムに組込むための応用技術の開発を研究目的としている。この目的のために、発見的問題解決機構および多元知識情報処理機構のソフトウエアに関する課題について研究を実施した。まず、発見的問題解決機構に関しては、算術問題の解答システムにおける学習方法、自然言語と画像の混在概念の処理手法、自然言語理解のための知識表現言語と推論方法の開発、および帰納推論と類推機能の理論的構成とその拡張について研究を行ない、いくつかの成果を得た。すなわち、問題解決システムにおける学習機能および推論機能の理論的な確立をはかるとともに、新しい手法を開発し、また自然言語を対象とするシステムにおける知識の表現言語および日本語解析の結果のネットワーク形式による意味表現法を提案した。次に、ソフトウェアに関しては、定性的推論の組込み手法、対話型推論システムの開発、プログラム言語の仕様記述とソフトウェアの自動合成、入出力系の知的処理における自然言語の文脈理解システムについての研究を行なった。すなわち、情報相互間の依存構造による対象の定性的な理解のための推論方式を導びき、ソフトウエア構築のための理論的考察とそのアルゴリズムを開発し、論理型推論システム構築のための各種機能についての拡張を実現した。また、代数的仕様の直接実現系の計算モデルの意味論について考察し、ソフトウェアの自動合成手法を開発した。さらに、知的入出力系を実現するための日本語文脈処理のための基礎的研究を行なった。購入備品類は主として、ワークステーションおよび専用マシーンなどであり、理論の実証あるいはアルゴリズムの開発に用いられた。