hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ras タンパク質を介するシグナル伝達系の解析

Ras蛋白質を介するシグナル伝達系は、繊維芽細胞では細胞増殖、褐色細胞腫PC12細胞では神経分化に関与している。血球細胞においても、RasはIL-2、IL-3などのサイトカインや、T細胞レセプターからのシグナル伝達系で分子スイッチとして機能している。血球系細胞のシグナル伝達に関しては、IL-3依存性BaF3細胞由来の細胞株を用いて、Rasを介する系の活性調節機構および生理機能の解析を行った。まず、IL-3刺激によってJNK1が活性化されることを見出した。さらにドミナント-ネガティブ変異型Ras(S17N)を誘導発現させるクローンを用いて、この系へのRasの関与を示した。しかし、ERK2の場合とは異なり、活性変異型Ras(G12V)のみではJNK1の活性化は認められず、第二のシグナルが必要である可能性が示唆された。次に、IL-3刺激によるRas活性化における、グアニンヌクレオチド交換反応促進因子mSos1の関与を検討した。mSos1の触媒領域を欠損したドミナント-ネガティブ変異体を誘導発現するクローンを樹立し、IL-3レセプター刺激によるRas活性化への影響を検討した。その結果、ドミナント-ネガティブmSos1変異体は、IL-3依存的なRasとその下流で機能しているRafやMAPキナーゼの活性化を抑制した。従って、IL-3レセプターからのシグナル伝達系においても、チロシンキナーゼレセプターの場合同様、mSos1が重要な機能を担っていることが示唆された。また、Swiss3T3細胞、HEK293細胞などを用いて、Rasを介するシグナル伝達系に対するRacやRalの各種変異体の効果を検討し、これらがRasの下流で機能していることを支持する結果を得た。さらに各種レセプターを介するJNK1の活性化を指標として、Rasと各種低分子量GTP結合タンパク質とのクロストークを検討した。これと関連して、Cdc42に結合するACKチロシンキナーゼの温度変化に伴うリン酸化や、アダプター分子Grb2との結合を明らかにした。
Visual Worldパラダイムを用いた文理解実験

本研究は、Real timeで与えられる音声言語による課題を遂行する際の視線データの解析により、これまでの実験方法では困難であった、自然な言語利用環境下での、即時的処理過程を反映したデータを得ることをめざした。本年度は、構造的曖昧文(第二言語としての英語理解における前置詞句付加位置に関する曖昧性、日本語における左右枝分かれに関する曖昧性)の理解および産出について、韻律情報の使われ方・現れ方と視覚的情報の相互作用について検討するための実験を引き続き行った。前者(第二言語としての英語理解における前置詞句付加位置に関する曖昧性)においては母語である日本語の文法的特性を反映し、動詞の情報を必ずしも第一のよりどころとしないという、日本語話者独特の処理パターンが示唆された。この結果は現在投稿中である。また、後者(日本語における左右枝分かれに関する曖昧性)においては、語彙アクセントおよび視覚的情報という、統語的情報以外の情報が文処理および産出に影響を与え、その結果、話し手と聞き手の間で韻律情報の操作における異なったパターンが観察された。即ち、これまで前提とされてきた、話し手と聞き手が、統語と韻律のインターフェイスのあり方について同じ知識を共有するという考え方に疑問を呈することとなった。この結果の一部は別途国際学会にて発表し、雑誌論文として発表した。さらにこの結果を踏まえ、日本語における別の構文(Wh句の作用域に関する曖昧性)についても同様のアプローチで実験を行い、話し手と聞き手の間で韻律情報の操作における異なったパターンをリアルタイムの文処理という観点から説明を試みた。今年度については、文産出および文理解において、視覚的情報と韻律情報の役割や、それらの情報が相互におよぼす影響について、発話分析および知覚実験を中心に検討した。統語的曖昧性を含む表現の処理における非言語的諸情報の役割に関する研究では言語産出時に呈示される視覚情報(指示物の特定可能性)を操作した各条件の発話データを得た。これらをさらに材料として得られた知覚(構造解釈)実験結果によると、統語構造の区別に寄与しうる韻律情報の現れ方は、発声者に与えられる視覚的情報のタイプにより、量的のみならず質的に異なることが示唆され、さらに聞き手と話し手の利用する韻律情報の間にも質的な違いがみられた。また、視覚情報の利用のされ方は、第二言語学習者においては、学習言語の運用能力によって異なることもわかった。来年度は、新規購入したアイカメラを用い、アイトラッキングデータを収集・分析予定である。言語刺激が統語的曖昧性を有する場合でも、視覚情報・文脈においてその曖昧性が解消される場合、そうでない場合などの操作を行い、韻律情報にどのように反映されるか、またその際、曖昧性に関する視覚情報がどの程度意識されているかについて眼球運動測定と音声分析を組み合わせた実験を行う予定である。
シリコン系二次元ハニカム結晶の創製と電子物性の解明

SiおよびGeで構成される二次元結晶を主たる対象として、その成長メカニズムを深耕し、新しい二次元結晶成長方法を確立することを目的とした。SiやGeと共晶反応を示すAgを、SiおよびGe基板上にヘテロエピタキシャル成長し、共晶点以下の温度で熱処理することでAg表面にSiやGeを析出できることを明らかにした。また、熱処理温度や時間を調整することで、その析出量を制御可能であることが分かった。その中でも、450度で熱処理したAg/Ge構造では、高分解能の断面TEM分析により、原子レベルで平坦なAg表面上に、二次元結晶に相当する2原子層の周期的なGe原子の配列が認められ、本手法の有効性を示した。シリコン(Si)およびゲルマニウム(Ge)で構成される二次元結晶(シリセン、ゲルマネン)は、炭素(C)から成る二次元結晶のグラフェンと同様の蜂の巣(ハニカム)構造の原子配列を取ることから非常に特殊な電子状態を有する。本研究では、二次元結晶の成長メカニズムを実験と理論の両面から深耕し、二次元結晶特有の電子物性を発現することを目指す。平成27年度は、Siで構成される二次元結晶を主たる研究対象とし、これまでに報告例の多い金属上のSi蒸着による二次元結晶の合成方法とは異なる、共晶反応系の金属を用いた層交換成長を利用した二次元結晶の合成を探究した。まず、化学溶液洗浄により表面を水素終端したSi(111)基板上に、厚さ60nmの銀(Ag)薄膜をヘテロエピタキシャル成長した。電子線後方散乱回折像やX線回折より、Σ3粒界などの小角粒界はなく、試料全面で(111)配向していることを確認した。さらに、光電子分光分析より、共晶点以下の熱処理でAg表面にはSi極薄膜が存在することを見いだした。Ag/Ge系でも同様の現象が生じることを明らかにし、この層交換現象は共晶反応系で生じることを合金状態図に基づいて説明できることが分かった。未だ不十分ではあるものの、形成されたSiやGe極薄膜の酸化は厚さ5nmのAlOxキャップ層によりある程度抑制できることも見いだし、熱処理後にAg薄膜やAlOxキャップ層への顕著なSiやGe混入は認められなかった。Siで構成される二次元結晶を主たる研究対象とし、金属にはSiとの相図において固相領域が極めて小さいAgを選択し、共晶反応系の金属を用いた層交換成長を利用した二次元結晶の合成方法を探求した。水素終端したSi(111)基板上に、真空蒸着により形成したAg薄膜は、電子線後方散乱回折およびX線回折より試料全面で(111)配向が認められることから、ヘテロエピタキシャル成長していることを確認した。放射光施設を利用した硬X線光電子分光分析より、窒素雰囲気中400°C以上の熱処理でAg表面にはSi極薄膜が存在することを見いだした。形成されたSi極薄膜の酸化はAlOxキャップ層によりある程度抑制でき、熱処理後にAgおよびAlOxへのSiやGeの混入は極めて少ないことが分かった。Ag/Ge系でも同様の現象が生じることも確認しており、GeのAg表面の析出量がSiの場合に比べて多いことを明らかにした。平成28年度は、共晶反応系の金属を用いた層交換成長を利用し、SiやGeなどの二次元結晶の形成を試みた。特に、表面の平坦性や析出したSiおよびGeの結晶構造を制御することに注力して、化学溶液洗浄したSi、SiGe、Ge基板上にエピタキシャル成長したAg膜の安定性や、熱処理による原子拡散が表面形状に及ぼす影響を調べた。Si(111)上にエピタキシャル成長したAgにおいて、厚さが30nmの場合では、室温で保管すると時間経過と伴に表面形状が変化し、表面荒れが生じることが分かった。一方、-20度の低温で保管すると、形状変化を抑えることができた。また、厚さを90nmでは、安定な表面を維持することができた。表面形状が変化した試料のXPS分析では、顕著なSi原子の析出や炭素表面汚染、Ag表面の酸化は認められないことから、低温の保管により形状変化が抑制できることから、熱振動によるAgの構造変化に起因する可能性が高い。時間に伴う表面形状変化の小さいAgをGe/(Si+Ge)組成が異なるSi、SiGe、Ge基板上に形成し、基板側からAg表面へSiやGeの拡散を促進するために、450度で熱処理を行った。その結果、熱処理後の表面形状がGeの組成の増大と伴に劇的に平坦化した。特に、Ge基板上では、三回対称な構造が明瞭に観察され、その断面プロファイルをでは、一層が0.7nmのステップ・テラス構造であった。このとき、HAXPES測定より、Ag表面でのGe析出が確認できた。さらに、高分解能の断面TEM分析では、原子レベルで平坦なAg表面上に、Geの二次元結晶に相当する2原子層の周期的なGe原子が配列することが分かった。したがって、Ag誘起層交換成長法を用いて、熱処理により原子拡散を促すことは、極薄膜や2次元結晶の形成に有望であることを明らかにした。

また、熱処理温度や時間を調整することで、その析出量を制御可能であることが分かった。その中でも、450度で熱処理したAg/Ge構造では、高分解能の断面TEM分析により、原子レベルで平坦なAg表面上に、二次元結晶に相当する2原子層の周期的なGe原子の配列が認められ、本手法の有効性を示した。平成28年度は、金属誘起交換成長法により形成したSiやGe薄膜の結晶構造や欠陥構造を走査トンネル顕微鏡やラマン散乱分光、透過型電子顕微鏡などを用いて明らかにする。さらに、大気暴露による二次元結晶の自然酸化を防ぐための高品質な表面保護膜、絶縁膜や金属電極の形成方法、二次元結晶の絶縁性基板上への転写方法を探究する。また、電極や表面保護膜などの異種材料と二次元結晶で構成される界面の化学結合・電子状態、二次元結晶への歪み印加や表面・エッジ修飾などがキャリア輸送特性等の基礎物性に与える影響を実験と理論の両面から精査する。半導体工学
メニーコア超並列クラスタにおける有理数演算ライブラリに関する研究

平成30年度は多倍長整数演算の階層においてSIMD命令を用いたベクトル化を行うと共に、有理数算術演算プログラミング環境において有理数算術演算を高速化するためのモジュラー算術演算の実装を行った。一般的に除算は加減乗算に比べて遅いことが知られている。多くのプロセッサでは整数加減乗算のSIMD命令がサポートされているが、整数除算のSIMD命令をサポートしているプロセッサはほとんど存在しないのが現状である。そこで、Intel AVX-512命令を用いて複数の128ビットの被除数と64ビットの除数に対する符号なし整数除算を高速化し、性能評価を行った。再帰除算アルゴリズムを用いるとともにベクトル化を行うことで、Intel 64命令セットの符号なし整数除算命令に比べて高速に整数除算が行えることを示した。有理数演算プログラミング環境は、分母・分子を可変長の多桁数で保持する有理数を、C++の演算子多重定義を用いて実装することで、四則演算を+、-、*、/の記号で書くことができる。これにより、有理算術演算による数値計算を、浮動小数点演算のようにプログラミングできるが、計算の高速化が課題である。有理数算術演算プログラミング環境において有理算術演算を高速化するためのモジュラー算術演算(modular arithmetic)を可能とするためのbigintクラスとmodularクラスを作成した。整数除算は多くのアプリケーションで広く用いられている演算の一つである。そこで、SIMD命令を用いて複数の被除数と除数に対する符号なし64ビット整数除算を高速化し性能評価を行った。Newton-Raphson法を用いるとともに、単精度および倍精度浮動小数点演算を用いてSIMD化を行うことでIntel64アーキテクチャの符号なし64ビット整数除算命令やIntel SVML(Short Vector Mathematical Library)に比べて高速に整数除算が行えることを示した。有理数計算プログラミング環境は、分母・分子を可変長の多桁数で保持する有理数を、C++の演算子多重定義を用いて実装することで、四則演算を+、-、*、/の記号で書くことができる。数値線形代数のサブルーチンを、Fortran90の部分配列に似た表現で、行列やベクトルの一部を外部関数に渡して、BLASライブラリ的な並列化で設計した。現在までの進捗状況は研究計画の通り順調に進展しているため。数学定数の特定の桁を計算するBBP型公式においては、各項を計算する際に整数除算が必要になるが、この整数除算をexact division(整除算)アルゴリズムを用いてSIMD化を行うことで高速に計算することができることを示した。また有理数計算プログラミング環境において多倍長精度算術演算を可能にするためのmulprecクラスを作成すると共に、mulprec用のBLAS関数を作成した。平成29年度の研究成果をまとめた論文の執筆が遅れたために平成29年度中に国際会議で発表することができなかった。しかしながら有理数計算プログラミング環境での有理数BLASの並列化は研究計画の通り順調に進展している。

今後の推進方策としては線形計算の階層においてMPI並列化およびMPIとOpenMPによるハイブリッド並列化を行う予定である。平成28年度の研究成果を論文にまとめて国際会議に投稿する予定であったが、論文の執筆が遅れたために平成28年度中に国際会議で発表することができなかったため旅費の使用額が少なくなり、次年度使用額が生じた。平成29年度の研究成果を論文にまとめて国際会議に投稿する予定であったが、論文の執筆が遅れたために平成29年度中に国際会議で発表することができなかったため旅費の使用額が少なくなり、次年度使用額が生じた。現在国際会議に論文を投稿中であり、論文が採択されれば平成30年度に国際会議で発表するための旅費を使用する予定である。現在国際会議に論文を投稿中であり、論文が採択されれば平成29年度に国際会議で発表するための旅費を使用する予定である。
ヤギのプロラクチン分泌への光の影響に関する脳生理学的ならびに薬理学的研究

1.ヤギの血漿プロラクチン(PRL)濃度の消灯に伴う上昇及び脳波に及ぼすPRL分泌抑制薬物の効果1)l-dopa(1)14時間照明(14L)下の消灯に伴う血漿PRL濃度の上昇は、l-dapa0.010.02mg/kg/1分間、3時間の静脈内注入により完全に抑制された。(2)上記l-dopa投与により、脳波のパワースペクトルのθ帯域の比率の上昇及びβ帯域の比率の低下が見られた。2.ヤギの血漿PRL濃度及び脳波に及ぼすPRL放出促進薬物の効果。3)melatonin(1)14L下の明期にmelatonin0.01及び0.02mg/kgを静脈内に注入した場合、血漿PRL濃度は速やかに、著しく上昇した。(2)melatonin投与により脳波のパワースペクトルの各帯域の比率は変化しなかった。4)reserpine(1)14L下の明期にreserpine0.01mg/kgを静脈内に注入した場合、血漿PRL濃度は速やかに上昇し、その後、消灯に伴う上昇も見られた。(2)上記のreserpine投与により脳波のパワースペクトルのδ帯域の比率の上昇傾向、θ及びα帯域の比率の低下傾向が見られた。
バングラデシュ農村における自然災害の被害と回復能力のジェンダー格差とその変容

本研究課題の目的は、バングラデシュ農村における災害からの「回復能力」の男女差とその変容を、マクロな社会経済的な変動と女性政策の進展という視点から究明することである。本年度は当初の計画に沿い、以下のとおり研究を実施した。1)前年度研究成果のとりまとめ。前年度バングラデシュで行った農村調査の結果を、(1)1990年代中頃以前と以降における災害被害の男女差、(2)災害からの回復能力の構成要素の中で、ジェンダー格差を形成する要素、(3)コミュニティ防災への女性の参加という3点からとりまとめた。2)研究成果の学会報告と意見交換。1)の結果を、国立民族学博物館主催「災害に関する人類学的研究」研究会(7月30日)、国立女性教育会館女性の学習国際フォーラム「災害と女性のエンパワーメント」(12月10-11日)などで口頭発表し、意見交換を行った。3)バングラデシュにおける補足的調査の実施(2月-3月)。前年度実施の農村調査において研究課題の遂行に当面必要な農村レベルの資料が収集できたと判断し、防災施策および女性政策に関する政策実施面での問題点に関する補足的資料を収集し、考察した。今年度の主な成果は、(1)1990年代から経済発展が進む中で、災害回復力の構成要素となるリソースベースの分配という意味では、ジェンダー格差が拡大したことを実証的に示す材料が得られ、(2)かかる格差の拡大を是正するために国際社会で「防災におけるジェンダー課題」として認識されている課題と農村レベルの防災におけるジェンダー課題の間に隔たりが生じる仕組みが解明されたことである。今後、この成果を活用し、防災・環境保全政策に有効にジェンダーの視点を盛り込む手法を提示する研究へと発展させる予定である。本研究課題の目的は、バングラデシュ農村における災害からの「回復能力」の男女差とその変容を、マクロな社会経済変動と女性政策の進展という視点から究明し、防災・環境保全政策に有効にジェンダーの視点を盛り込む手法を提示することである。1)方法論上の検討と日本国内での資料収集。まず、国内で災害・防災分野でジェンダーの視点が導入された研究事例を収集し、回復能力、脆弱性、エンタイトルメントなど本研究課題の主要概念について調査・分析手法を検討した。2)バングラデシュにおける資料収集。平成16年2月に首都ダカで、(1)災害・防災政策におけるジェンダー課題の取り込み、(2)災害被害関連統計を中心に資料を収集し、来年度以降に行う農村調査の対象地域で活動するNGOと政府防災局(Disaster Mitigation Bureau)を訪問して各機関の活動地域内での調査の許可を得た。3)収集資料のとりまとめと理論的枠組みの再検討。これまでの収集資料を、災害から被害と回復能力のジェンダー格差を構成する機会と資源の分配の変容、防災対策へのジェンダーの視点の導入(または未導入)、女性政策の歴史などの観点からまとめ、分析手法、理論的枠組みの再検討を行った(作業継続中)。概要を国際ジェンダー学会の分科会で5月に報告する予定である。今年度の主な成果は、近年ますます住民参加型、地方分権型の計画草案という傾向を強める防災対策において、政府・NGOのプロジェクトとも、女性の参加は形式上進められているものの、女性の方が災害時に死亡率、罹病率が高いなどの格差を是正することを考慮し、回復能力を高めるという方向性を持っていないことが確認できた点である。来年度は政策におけるジェンダー課題の取り込みが現場でどのように活用されているか確認したい。本研究課題の目的は、バングラデシュ農村における災害からの「回復能力」の男女差とその変容を、マクロな社会経済的な変動と女性政策の進展という視点から究明し、防災・環境保全政策に有効にジェンダーの視点を盛り込む手法を提示することである。1)前年度研究成果のとりまとめと理論的枠組みの再検討。前年度バングラデシュにて収集した資料を、災害からの回復能力のジェンダー格差を構成する機会と資源の分配の変容、防災対策へのジェンダーの視点の導入、女性政策の変化の観点からまとめ、分析手法と理論的枠組みを再検討した。2)学会報告と意見交換。1)の結果を、国際ジェンダー学会(9月12日)および日本南アジア学会(10月2日)で口頭発表した。現在その内容を、雑誌論文として投稿中である。また「ジェンダー平等と防災に関する国際セミナー(ハワイ、8月)」にて意見交換を行った。3)現地調査の準備と実施。バングラデシュにおける農村調査を2月から3月にかけて行った。調査予定の2地域を、今年度と来年度に一箇所ずつ調査する予定であったが、予定を変更し、2地域において、(1)1990年代中頃以前と以降における災害被害の男女差、(2)災害からの回復能力の構成要素の中で、ジェンダー格差を形成する要素、(3)コミュニティ防災への女性の参加などに関して予備的な調査を行った。今年度の主な成果は、災害回復力の構成要素となるリソースベースの分析枠組みを予備的に調査に使用しその分析手段としての有効性を確認できたことである。また、国際社会で「防災におけるジェンダー課題」として認識されている課題と農村レベルの防災におけるジェンダー課題には大きな隔たりがあることが確認され、地域の実情を政策に反映させる必要が理解された。

前年度バングラデシュで行った農村調査の結果を、(1)1990年代中頃以前と以降における災害被害の男女差、(2)災害からの回復能力の構成要素の中で、ジェンダー格差を形成する要素、(3)コミュニティ防災への女性の参加という3点からとりまとめた。2)研究成果の学会報告と意見交換。1)の結果を、国立民族学博物館主催「災害に関する人類学的研究」研究会(7月30日)、国立女性教育会館女性の学習国際フォーラム「災害と女性のエンパワーメント」(12月10-11日)などで口頭発表し、意見交換を行った。3)バングラデシュにおける補足的調査の実施(2月-3月)。前年度実施の農村調査において研究課題の遂行に当面必要な農村レベルの資料が収集できたと判断し、防災施策および女性政策に関する政策実施面での問題点に関する補足的資料を収集し、考察した。今年度の主な成果は、(1)1990年代から経済発展が進む中で、災害回復力の構成要素となるリソースベースの分配という意味では、ジェンダー格差が拡大したことを実証的に示す材料が得られ、(2)かかる格差の拡大を是正するために国際社会で「防災におけるジェンダー課題」として認識されている課題と農村レベルの防災におけるジェンダー課題の間に隔たりが生じる仕組みが解明されたことである。今後、この成果を活用し、防災・環境保全政策に有効にジェンダーの視点を盛り込む手法を提示する研究へと発展させる予定である。
ザクロ果汁の抗ヘリコバクタ-・ピロリ作用に関する研究

ザクロ果汁はin vitroにおいて、臨床分離されたすべてのH.pylori株の増殖を抑制し、同菌株による胃細胞からのインターロイキン8分泌刺激作用をも抑制した。無菌マウスへのH.pylori感染モデルにおける胃内菌数およびH.pylori抗体価の検討では、ザクロ果汁単独投与では明らかな効果は見られなかったが、乳酸菌による増殖抑制効果を増強させる可能性が示唆された。本研究は抗ヘリコバクター・ピロリ(HP)作用を有する機能性食品の候補であるザクロ果汁について、その効果をin vitro、動物実験、ヒト投与研究を通じて実証していくことを目的としている。平成22年度においては、主にin vitro実験を行う予定であり、菌増殖抑制実験、炎症性サイトカイン抑制実験、有効分画成分の追究を行った。増殖実験においては、27臨床分離株を用い、液体培養における経時的濁度変化と3日培養後のコロニー形成能、また濃度の異なったザクロ果汁含有培地におけるコロニー形成を指標とした固体培地上の増殖実験を行った。クランベリーでは一部の株にのみ増殖抑制効果がみられたが、ザクロ果汁においてはすべての株に増殖抑制効果を示した。この結果により、予備実験から予想されたザクロ果汁の抗HP増殖抑制作用の普遍性がin vitroにおいて検証されたと考えられる。炎症性サイトカイン抑制実験においては、やはり予備実験の結果を検証し、炎症性サイトカイン産生刺激作用をもつすべての株に対し、統計学的にも有意な抑制作用をもつことを示すことができた。以上からザクロ果汁の有効性は、in vitroにおいては確立されたと考えられる。有効分画成分については、炎症性サイトカイン産生抑制作用を指標として分画を進めた。HP-20、LH-20カラムにおいてポリフェノール含有分画の一部に活性を認め、さらにODSカラムでの分画を試みたが、有効成分の溶出に乏しく、おそらく高分子ポリフェノールの関与が想定された。現在、より吸着の少ない分配カラムにて分画を試みるとともに、各分画の増殖活性を検証しており、増殖活性とサイトカイン産生抑制活性が同一の成分に由来するか否かにつき検討している本研究は抗ヘリコバクター・ピロリ(HP)作用を有する機能性食品の候補であるザクロ果汁について、その効果をin vitro、動物実験、ヒト投与研究を通じて実証していくことを目的としている。平成23年度においては、菌増殖抑制活性、炎症性サイトカイン抑制活性の有効分画成分の追究を中心としたin vitro実験の残余およびHP感染動物実験モデル系を用いたin vivo活性の検討を行う予定であった。有効活性成分解析においては両活性ともにHP-20、LH-20カラムにおいてポリフェノール含有分画の一部に活性を認めており、おそらくは高分子ポリフェノールによるものと推定された。さらにODSカラムでの分画を試みたが、活性成分が複数の分画成分にみられたためか、両活性とも活性収量が少なく単一成分によるとは考えられない結果であった。また、両活性の分布には重なりもあるが異なった部分も存在しており、ポリフェノールの種類および重合度が異なっている可能性が想定された。収量が少なく、また、大きな単一ピークが見られなかったことより、これ以上の有効成分解析は不可能と判断し、この面におけるさらなる追求は残念ながら断念した。動物モデルとしては、ヘリコバクター・ピロリ感染無菌マウス系を用いた検討を開始した。現在、呼び実験中であるが、感染後の菌定着と抗体価の上昇については一定の結果が出つつある状況である。今後、ザクロ果汁等の投与が菌数、抗体価、胃粘膜炎症に与える影響の検討を行っていく予定である。本年度は昨年度に行った無菌マウスH.pylori感染モデルを用いた検討を引き続き行った。自由飲水法により、ザクロ、クランベリー等の投与を行ったが、高濃度となるにつれ飲水量が低下する傾向もあったためか、結果が安定せず、自由飲水法による投与は断念するに至った。このため、ゾンデ法による強制投与法による検討を行った。しかしながら、ザクロ、クランベリー各々単独の投与では、明らかな菌量の低下傾向を見いだすことが出来なかった。このため、抗H.pylori作用をもつと報告されている乳酸菌株とともに投与することで、相加的もしくは相乗的効果が得られるか否かを検討することとした。1回目の実験においては、乳酸菌株投与により、菌量は減少する傾向を示したが、H.pylori抗体価には影響は認められなかった。一方、ザクロ果汁のゾンデ法による投与では菌量には変化は認められなかったが、抗ピロリ抗体価が上昇する傾向が認められた。乳酸菌株、ザクロ果汁の双方を投与した場合は、乳酸菌株単独投与に比べ、抗ピロリ抗体価が高く、菌量がやや減少する傾向を示した。現在、本実験を繰り返し施行中であるが、実験結果はやや不安定であり、4-5回程度の繰り返しを必要とする見込みである。また、雄性マウスにくらべ雌性マウスにおいてザクロ果汁の効果がより明らかとなる傾向があり、性差が関与する可能性も示唆された。本年度は残念ながらヒト臨床試験まで至らなかったが、今後、動物実験にて明らかな結果を得た上で、臨床試験へとつなげたいと考えている。

結果的には断念せざるを得なかったが、ザクロ果汁中の有効成分分画の単離に難渋し、条件を変えて繰り返し検討を行い、予定以上の時間を要したことが大きな原因と考えられた。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、動物実験モデル系の条件検討中である。条件が安定した段階でできるだけ早めにザクロ果汁投与実験を行って行くこととしたい。現段階の問題点としては、菌感染によるHP抗体価の上昇の個体差が大きいことがあげられる。場合により、動物実験での評価項目から外し、菌数と組織標本による評価のみとすることも含めて検討したい。
海洋酸性化が水産重要貝類を中心とする生物群集と種間相互作用に及ぼす影響の解明

相模湾長井沿岸において,pCO_2の日周変動が一年で最も大きいと予想される夏場の午前、午後各1回および満潮の時刻付近の計3回、水深5m前後のアマモ場、カジメ海中林の4水深[水面直下(水深約1m)、藻の先端(3-4m)、底層(藻場の根元4-5m)、藻場底の岩礁のくぼみ(5-5.5m)]から各々採水し、pCO_2を測定した。pCO_2はどの地点においても夕方に最も低く、朝が一番高かった。アマモ場、カジメ海中林では、いずれも4水深の平均値の差が15-30ppm程度しかなく、当初予想したよりも藻場近傍の水深上下間のpCO_2差は小さいことが明らかとなった。室内実験により、海水中のCO_2濃度の上昇に伴い無節サンゴモの持っているトコブシ幼生の着底・変態を誘発する能力が低下もしくは消失するか否かを検討した。天然から採取してきた無節サンゴモをCO_2濃度調整装置により4段階(400,1000,1500,2000ppm)にCO_2濃度を調整した海水中で飼育し,外部形態の異常(表層の白化等)の程度と生残率を定期的に測定した。その結果、2000ppm以下のpCO2環境下では、約3週間経過後も無節サンゴモの外部形態に異常は見られず、死亡個体も認められなかった。次に、この無節サンゴモの入った容器に人工的に放卵・放精を誘発して得たトコブシ幼生を加え、2,4日後に各実験区における幼生の変態率を測定した。その結果、上記サンゴモを用いた実験区全てにおいて、実験開始2日後のトコブシ幼生の着底・変態率はほぼ100%であった。これらの結果から、pCO2が2000ppm以下の範囲ならば、無節サンゴモがトコブシ幼生の着底・変態を誘発する能力が低下することはないと推察される。
造血細胞におけるアポトーシス阻害因子c-IAPの機能解析

アポトーシス阻害因子であるinhibitor of apoptosis(IAP)ファミリーは、バキュロウィルスが感染した昆虫細胞の不死化因子として発見された。ヒトIAPファミリーにはcIAP1(cenllar IAP1)、cIAP2、XIAP(X-linked IAP)、NAIP(neuronal apoptosis inhibitor protein)及びsurvivinが存在し、腫瘍化との関連も指摘されている。本研究においては、ヒト好中球におけるIAPファミリーの発現とアポトーシス制御におけるその役割を解析した。ヒト好中球には、cIAP1、cIAP2及びXIAP mRNAの発現が認められた。これらの分子のうち、cIAP2の発現が顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)刺激により特異的に誘導され、GM-CSFによっては誘導されなかった。cIAP2 mRNAの発現増加は、G-CSF刺激30分後にすでに認められ、cIAP2蛋白質の増加は1時間後に認められた。cIAP2蛋白質の増加は、G-CSFの投与を受けている健常人ドナーから得られた末梢血好中球でも認められた。G-CSF刺激によるcIAP2 mRNA及び蛋白質の発現増加、STAT3のリン酸化及び坑アポトーシス作用は共にAG490(JAK2阻害剤)により抑制された。慢性好中球性白血病患者から得られた成熟好中球においては、cIAP2 mRNAの過剰発現が認められ、好中球の生存も著しく延長していた。一方、慢性骨髄性白血病患者から得られた成熟好中球ではcIAP2 mRNAの過剰発現は認められず、好中球の生存も正常であった。これらの結果は、G-CSFがJAK2-STAT3を介してcIAP2を特異的に誘導することにより抗アポトーシス作用を示し、また、慢性好中球性白血病においては、cIAP2の過剰発現が好中球数の増加と白血病化に関与していることを示唆している。アポトーシス阻害因子cIAP(cytoplasmic inhibitor of apoptosis)ファミリーに属する分子、すなわちcIAP1、cIAP2およびXIAPが、mRNAおよび蛋白質レベルでヒト好中球、単球およびリンパ球に発現していることを明らかにした。好中球においては、これらの分子の中で、cIAP2が特異的にG-CSF(顆粒球コロニー刺激因子)刺激により誘導され、GM-CSF(顆粒球マクロファージコロニー刺激因子)刺激では誘導されなかった。cIAP2mRNAの増加はG-CSF刺激30分後に検出され、cIAP2蛋白質の増加は1時間後に検出された。また、cIAP2蛋白質の増加はG-CSF投与を受けているドナーから採取した好中球でも検出された。このことは、in vitroばかりでなくin vivoにおいても、G-CSF刺激によりcIAP2が誘導されることを示している。G-CSF刺激により誘導されるcIAP2 mRNAおよび蛋白質の増加、STAT3のチロシンリン酸化および抗アポトーシス作用は、いずれもJAK2阻害剤であるAG490により阻害された。シクロヘキシミド存在下で培養すると、cIAP2蛋白質のレベルが低下し、この低下に続いて好中球のアポトーシスが認められた。したがって、好中球のアポトーシスの制御にcIAP2が重要な役割を果たしており、G-CSFはJAK2-STAT3を介してcIAP2を誘導することにより抗アポトーシス作用を示すと考えられた。また、慢性好中球性白血病の好中球においては、好中球寿命の著しい延長と共にcIAP2 mRNAが極めて強く発現していることを明らかにした。本症発症におけるcIAP2高発現の意義についてさらに明らかにしたいと考えている。
遺伝子改変マウスを用いた慢性閉塞性肺疾患発症機序の解明と新治療法の開発

本研究では閉塞性肺疾患(COPD)の病態形成に関わる樹状細胞や上皮細胞や炎症性細胞由来のサイトカイン、プロテアーゼの産生に対する活性化プロテインC(APC)とトロンボモジュリン(TM)の抑制効果が認められた。また、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-2及びトランスフォーミング増殖因子(TGF)β1トランスジェニック(TG)マウスを作成し、COPDにTGFβ1とMMP-2の関与が認められた。In vivo実験ではTGFβ1とMMP-2による肺病変に対するAPCとTMの抑制効果の検討は現在進行中である。平成21年度では、肺動脈内皮細胞、肺胞上皮細胞、肺胞マクロファージ等を用いて、凝固系の活性化と炎症性サイトカインの産生に及ぼす影響を検討した。また、タバコによる肺障害における凝固因子の関与を明らかにするため、喫煙誘発肺障害マウスモデルを作製した。1)In vitro実験では、肺胞上皮細胞、血管内皮細胞、肺胞マクロファージ、血管平滑筋細胞をcigarette extractの存在下で24時間培養し、細胞膜上または培養上清中の組織因子や炎症性サイトカインの濃度を測定した。2)In vivo実験では、BALB/cマウスに対して、cigarette extractを1日に3回7日間吸引させ、タバコによる肺傷害モデルを作製し、気管支肺胞洗浄液中のサイトカイン等の炎症マーカーを測定した。その結果、in vitro実験ではcigarette extractは肺胞上皮細胞、血管内皮細胞からの炎症性サイトカインと凝固系活性化因子の産生を亢進することが明らかになった。In vivo実験ではcigarette smoke吸入により気管支肺胞洗浄液中の組織因子と炎症性サイトカインサイトの濃度が高値であった。以上の結果より凝固系因子が喫煙誘発肺障害の機序に関与することが示唆された。a)In vitro実験では肺動脈内皮細胞、肺胞上皮細胞、肺胞マクロファージの膜上にEPCR、PAR-1の発現が認められた。また、APCはtumor necrosis factor-α(TNFα)、monocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)などの炎症性サイトカイン・ケモカインの分泌を抑制した。抗EPCR抗体又は抗PAR-1抗体の存在下でAPCの抗炎症作用が阻害されたことからAPCの抑制作用にEPCRとPAR-1の両者の受容体が不可欠であることが明らかになった。b)In vivo実験のマウス肺傷害モデルではAPCの投与により気管支肺胞洗浄液中の総細胞数、総蛋白量、トロンビン、組織因子などの凝固系因子、TNFα、MCP-1などの炎症性サイトカインの濃度が、非投与群に比べ、有意に低下した。c)COPDにおけるPAR-1の役割を明らかにするため、PAR-1ノックアウトと野生型の2種類のマウスに喫煙を暴露させ、肺傷害の程度をグループ間に比較検討した。その結果、PAR-1ノックアウトマウスでは、野生型マウスに比べ、気管支肺洗浄液中の細胞数、総蛋白量、炎症性サイトカインの濃度が有意に低下した。以上の結果より、PAR-1は喫煙誘発肺傷害の病態機序に重要な役割を果していることが明らかになった。又、喫煙誘発肺傷害に対してAPCが抑制作用を示したことからAPCはCOPDに対する治療薬としての有用性を示唆している。平成23年度では、気道上皮細胞、マクロファージなどの細胞株を用いて、プロテアーゼ、炎症性サイトカインに対する煙草抽出物の影響を検討した。さらに、COPDの病態形成に重要な役割を果たしているマトリックスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)のトランスジェニックマウスを作成した。1)炎症性サイトカインの発現に及ぼす煙草抽出物と活性化プロテインCの影響:人由来の肺胞上皮細胞(A549)・単球(THP-1)の細胞株も実検に用いた。各々の細胞は煙草抽出物と活性化プロテインCで培養し、TNF-α、IL-1β、MCP-1、IL-6などの炎症性サイトカインとMMP-2の産生をELISA法とPCR法で検討した。その結果、活性化プロテインCは煙草抽出物の刺激によるA549細胞、THP-1細胞からの炎症性サイトカイン、MMP2の産生を抑制した。2)樹状細胞の分化・活性化に対する煙草抽出物と活性化プロテインCの影響:野生型(C57BL/6)マウス由来樹状細胞は骨髄から分離する。細胞は活性化プロテインC、リポポリサッカライド(LPS)又は煙草抽出物で培養し、MHCII、CD86などの発現を検討した。その結果、活性化プロテインCはLPS刺激と煙草抽出物による樹状細胞の分化・活性化を抑制した。3)MMP-2トランスジェニックマウの作成:マイクロインジェクション法によりMMP-2発現コンストラクトを導入したC57BL/6Jマウスの受精卵から、トランスジェニックマウスのファウンダー候補となる産子を得て、サザン解析によるジェノタイピングを行い、トランスジェニック(MMP2TG)マウス、ファウンダー個体を同定した。

MMP2TG)マウスのCT検査を行ったところ、肺気腫様の軽度肺組織破壊が認められた。以上の結果より、肺傷害の病態形成にはMMP-2が関与しており、活性化プロテインCの抑制効果は気道上皮細胞・樹状細胞を介することが明らかになった。
メタンのプラズマ化学反応における活性種のその場質量分析とその反応制御

低質のエネルギーを用いて容易に水素に変換できるメタノールにメタンを変換することはエクセルギーの観点から重要であり、この変換が高い効率で行えれば、高効率エネルギー使用システムを構築できる。しかし、触媒を用いた化学反応では十分に高い効率を得ることができない状況にある。そこで、本研究ではプラズマ化学反応を用いたメタンのメタノールへの改質反応について検討した。プラズマ化学反応では、通常の化学反応では得られない活性種を容易に得ることができ、上記の改質反応を進めることができる可能性がある。しかし、逆に種々の活性種が生成することから、その反応の制御が問題となる。本研究では、メタン+水系のプラズマ化学反応の素過程を"その場"質量分析装置を用いて解析した。メタンおよび水の水素を重水素に置き換えたCD_4あるいはD_2Oを用いて質量分析を行い、マススペクトルのピークシフトから反応機構を検討した結果、メタンからのメタノールの生成過程においてCH_3ラジカルとOHラジカルが反応中間体であることを見出した。また、CH_3ラジカルやOHラジカルがさらに分解するような過程ではメタノールが生成しないことが分かった。これらの効果について、非経験的な分子軌道法を用いて反応過程のエネルギー状態を調べた結果、上記の中間体を経由する反応が反応がエネルギー的に見ても妥当であることが分かった。
有機溶媒中浸漬による植物遺伝子資源の長期保存方法の開発

植物の種々の生殖質(遺伝資源)の有機溶媒中での保存の可能性とその問題点について検討した.その結果の概要は以下のとおりである.1.種子の保存について.エチルエーテル中に1277日間保存したイネ種子は約80%の発芽率を示し,長期保存の可能性が示唆された.作物の種類によって保存効果が異なること,また,保存に適する溶媒も作物の種類によってかなり異なることなどが推察された.保存に用いる溶媒は水分の混入の少ない純度の高い溶媒を用いる必要があることが判明した.保存する種子は水分含量の低い十分に乾燥した種子を供用する必要がある.溶媒よりとり出した種子は溶媒を十分に揮発させた後に播種することが肝要である.種子を有機溶媒中に保存することによって突然変異体が誘発されかた否かをイネ,コムギ,オオムギを用いて検討したところ,浸漬後代においても出穂期等に異常を示す個体は出現せず,幼苗期におけるクロロフィルミュータントも出現しなかった.また,染色体数に関してもいずれも正常であった.従って,有機溶媒に種子を保存することによって突然変異が誘発される可能性は低いものと考えられた.2.花粉の保存について,溶媒浸漬花粉の人工培地上での発芽を調査した結果,発芽可能な植物と不可能な植物があった.溶媒中に保存したコムギ花粉を交配に用いたところ,低頻度ではあるが7粒の結実種子が得られ,そのうちの1粒は167日間保存した花粉によるものであった. (現在後代検定中)3.カルスの保存について.アセトンとエチルエーテルに浸漬したカルスを培地に再移植したが,殆んど増殖しなかった.しかし,単細胞化して細胞の生死を判定した結果,かなりの割合で生細胞が存在したので増殖させうる可能性は残っているものと考える.なお,苗条などの栄養体の保存の可能性に関しては,好結果が得られなかった.植物の種々の生殖質(遺伝資源)の有機溶媒中での保存の可能性とその問題点について検討した.その結果の概要は以下のとおりである.1.種子の保存について.エチルエーテル中に1277日間保存したイネ種子は約80%の発芽率を示し,長期保存の可能性が示唆された.作物の種類によって保存効果が異なること,また,保存に適する溶媒も作物の種類によってかなり異なることなどが推察された.保存に用いる溶媒は水分の混入の少ない純度の高い溶媒を用いる必要があることが判明した.保存する種子は水分含量の低い十分に乾燥した種子を供用する必要がある.溶媒よりとり出した種子は溶媒を十分に揮発させた後に播種することが肝要である.種子を有機溶媒中に保存することによって突然変異体が誘発されかた否かをイネ,コムギ,オオムギを用いて検討したところ,浸漬後代においても出穂期等に異常を示す個体は出現せず,幼苗期におけるクロロフィルミュータントも出現しなかった.また,染色体数に関してもいずれも正常であった.従って,有機溶媒に種子を保存することによって突然変異が誘発される可能性は低いものと考えられた.2.花粉の保存について,溶媒浸漬花粉の人工培地上での発芽を調査した結果,発芽可能な植物と不可能な植物があった.溶媒中に保存したコムギ花粉を交配に用いたところ,低頻度ではあるが7粒の結実種子が得られ,そのうちの1粒は167日間保存した花粉によるものであった. (現在後代検定中)3.カルスの保存について.アセトンとエチルエーテルに浸漬したカルスを培地に再移植したが,殆んど増殖しなかった.しかし,単細胞化して細胞の生死を判定した結果,かなりの割合で生細胞が存在したので増殖させうる可能性は残っているものと考える.なお,苗条などの栄養体の保存の可能性に関しては,好結果が得られなかった.植物の種々の生殖器官(遺伝資源)の有機溶媒中保存の可能性とその問題点について検討したが、その結果の概要は以下のとおりである。1.種子の保存について。従来より継続中の実験において、種子の保存に関しては、かなり長期間(エチルエーテル中保存のイネでは約1000日間)にわたって保存し得る事が判明しているが、本年度は特に比較的種子寿命の短かい4種の蔬菜(タマネギ,ネギ,ニンジン,ホウレンソウ)種子の20種の溶媒に浸漬後の発芽能力を中心に検討した。その結果、溶媒の種類によって発芽率には有意な差が認められ、さらに蔬菜の種類と溶媒の種類との間にも有意な交互作用が認められた。従って、作物の種類ごとに保存に最適な溶媒を検討する必要のあることが示唆された。しかし、同一蔬菜の品種の種類と溶媒の種類との間にはいずれも有意な交互作用は認められなかった。2.有機溶媒浸漬種子の突然変異出現の可能性について。水稲の溶媒浸漬当代(【M_1】),【M_2】,【M_3】世代の幼苗および成熟個体の調査を行なったが、クロロフィルミュータント等の変異体および矮性個体等の量的形質に関する変異体の出現は認めなかった。3.花粉の保存について。溶媒浸漬後の花粉の人工培地上での発芽を調査した結果、発芽可能(ナス等)な植物と不可能(イネ等)な植物があり、植物の種類によって保存の可能性は異なった。数種の植物の浸漬花粉の交配能力については、いずれも交配に成功するには至らなかった。従って、62年度においてはこの点に関して精力的に再検討する必要がある。

4.イモ類,球根などの栄養体,果樹の苗条およびカルスの保存の可能性について、溶媒浸漬前の前処理方法(水分含量を低下させる等)を含めて検討したが、カルスが長期にわたって枯死しなかった事を除いては、発芽には成功しなかった。
初期相関を伴う量子複合系のダイナミクス－厳密な扱い－

環境を伴う量子複合系が初期に有する相関効果を研究した。すなわち、初期の相関が量子状態の時間発展に与える影響について厳密な理論的解析を行った。特に、量子複合系がスピンと光子からなる模型、及び、2つのスピンからなる模型をとりあげた。環境を含め全系の初期状態が低励起である場合について量子状態の時間変化を厳密に求め、コヒーレンス、縺れ合い、非マルコフ性といった諸性質のダイナミクスを詳細に検討した。また、測定による初期相関の問題に着目し、密度行列の時間発展方程式を考察した。近年多くの研究がなされている量子相関効果の中でも、特に初期状態における部分系間の相関が、緩和過程に与える影響について厳密な解析を行っている。前年度にはJaynes-Cummings(JC)模型を拡張して原子系、光子系に加えて環境系を導入した。具体的には、スピン系が環境系の影響を受けて揺動するとき、初期に全系の状態が高々一励起であるという条件下で、その後の系の時間発展(ダイナミクス)を厳密に解くことができた。また、この初期条件下では、JC模型は横方向の交換相互作用をもつ2スピン系と等価であることが分かった。今年度はこれを踏まえ、より一般的なスピン系へと模型を拡張し、初期相関が緩和現象に与える影響の解析を行った。すなわち、相互作用する2つのスピン系を考え、内部相互作用をより一般的なハイゼンベルグ型に拡張した。このとき、全系の初期状態は高々一励起であるという条件下で、全系及び縮約系のダイナミクスを完全に定めることができた。今年度の主たる結果は、1)各スピンがそれぞれに独立な環境と相互作用をするという2環境模型に対して、全系及び縮約系の密度行列の解析解を厳密に求めることができた。具体的には、各部分系の物理量の期待値、スピン間の相関を評価するためにコンカレンスを求めて、それらの振る舞いを調べることができた。その結果、スピン間の内部相互作用や環境の性質、初期状態における相関の有無などによる振る舞いの変化の特徴をとらえることができた。またさらに、2)2つのスピン系が同一の共通環境と相互作用をする場合をも取り上げることができた。この場合も厳密な時間発展の解を求めることができ、1)と同様に部分系の時間発展、スピン間の相関を詳細に調べることができた。本研究課題の成果はこれまでに論文発表、学会発表を行い、さらに現在、投稿予定論文を準備中であり、2014年9月の日本物理学会において発表予定である。環境系の影響下における量子系の緩和現象に関する研究はかねてから盛んに行われてきている。本研究課題では初期に相関を有する量子複合系を量子非平衡物理の観点から取り上げている。すなわち、環境系を有するJaynes-Cummings(JC)模型を出発点としたモデル構築を行い、量子系のエンタングルメントや非マルコフ性に着目して、その部分系の緩和現象に初期相関がどのような影響を与えるか、という問題の解明を目指している。本研究課題の特色の一つは、全系が低励起状態である場合を扱うことにある。この場合、密度行列の時間発展を求めると、ある条件下で厳密な解析解を得ることができる。今年度は、スピン系、または光子系のいずれかが環境の影響下にあるJC模型を取りあげ、縮約ダイナミクスを詳細に調べた。環境系を調和振動子の集団とし、全系の初期状態を高々1励起の量子状態とすれば、JC模型のスピン系、光子系はいずれも二準位状態の系として扱うことが可能となる。よって、相関を有する全系の初期状態をもとに時間発展方程式を解き、全系の密度行列に対する厳密解を得ることができた。さらに種々の物理量の期待値を求め、部分系の緩和現象に現れる初期相関の効果を論じた。また、全系のうち任意の2つの部分系に対してコンカレンスを求め、初期相関を有する場合のエンタングルメントの時間変化を追った。さらに、近年関心が広まっている非マルコフ性に着目し、トレース距離とよばれる状態判別量を求め、その振る舞いを調べた。以上より、注目している系の内部相互作用強度や、環境の性質を性格づけるパラメーター変化によって、特徴的振る舞いが現れることがわかった。これらの成果は現在論文を投稿査読中であり、さらに次年度に向けた準備を進め、2013年3月の日本物理学会にて口頭発表を行った。本研究課題は、量子複合系における初期相関の効果が量子系の緩和現象に与える影響について論じることを目的としている。具体的には、環境系に囲まれた注目する系としてJaynes-Cummings(JC)模型を対象とし、モデル構築を行っている。その際、全系は高々一励起の量子状態にあるとして、時間発展方程式を解くことによって全系の情報を担う密度行列の時間発展を求めることができる。

このことを踏まえて、各部分系の緩和現象の機構を詳細に論じることができ、さらには、環境系、スピン系、光子系のうち任意の2つの部分系間のエンタングルメントの時間変化や、近年研究が盛んに行われている部分系の非マルコフ性に注目し、それらの指標となる物理量の期待値、トレース距離の振る舞いの検討を行っている。今年度は特に、1つの環境系とJC模型から成る量子複合系、すなわち、JC模型を構成するスピン系、または光子系のいずれか一方が環境系と相互作用をしている場合を取り上げている。この内容については当初の予定通りに進められ、モデル構築、定式化、時間変化のグラフ化を行い、それらの結果を通して検討を行った。これらの成果を論文にまとめ、現在投稿、査読中である。また、次年度の研究対象予定である2環境モデルの予備的研究を進めた結果を日本物理学会で発表することができた。今年度に引き続き、次年度にも当初の計画内容を遂行できるように準備を進めている。具体的には、2つの独立した環境系を有する量子複合系を取り上げる。このモデル化・定式化は既に行っており、今年度の研究実施を通して、さらに一般的な拡張を行う予定である。すなわち、低励起JC模型と等価な2つのスピン系から成る模型をとりあげ、両スピン間にハイゼンベルグ型の相互作用が行われていると考える。2つのスピン系はそれぞれ独立に環境系と相互作用を行っているとした。このモデルについての研究は現在すでに予定以上に進展しており、今年度同様、密度行列の時間発展を厳密に求め、各部分系の物理量の期待値、コンカレンス、トレース距離に対する定式化を行った。いくつかのパラメーターを変化させて数値計算を行い、その振る舞いを検討した内容は、既に日本物理学会にて発表を行なっている。ここまでの準備をもとに、次年度も引き続いて当該の量子複合系で見られる特徴的な振る舞いの詳細をさらに検討し、その成果を査読付き論文としてまとめる予定である。また、これまでの経過を踏まえて、量子マスター方程式との関連など、さらに発展した内容を取り扱う予定である。今年度使用した研究費のうち、研究遂行に必要な物品購入額に比べて実際の購入額が安価であったため、次年度使用額が生じた。これらの使用額は次年度の研究費に合わせてプリンター関連の消耗品の購入に使用する予定である。