hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高血圧発症におけるアミロライド感受性ナトリウムチャネルの関与様式の解析

さらにこの遺伝子多型の頻度の解析を行い、ヘテロ接合64%、ホモ接合31%で出現することを明らかにした。この部位は、ナトリウムチャネルが細胞膜に発現するために必要な、α-spectrinとの結合部位であり、ナトリウムの再吸収機構に影響を及ぼす可能性も示唆された。さらに近年、アミロライド感受性ナトリウムチャネルβサブユニットの遺伝子多型がナトリウムの再吸収機構に影響を及ぼすことや、黒人においてアミロライド感受性ナトリウムチャネルβサブユニットの遺伝子多型が本態性高血圧症と関連を示すことが報告されており、アミロライド感受性ナトリウムチャネルの遺伝子多型が高血圧発症に関与する可能性が示唆された。この結果は論文としてJournal of Endocrinology and Metabolism,84:2434-2437に発表した。最終年度である次年度は高血圧症モデル動物を用いて、腎における本チャネルの発現調節機構を検討することにより、高血圧発症におけるアミロライド感受性ナトリウムチャネルの病態生理学的意義を明らかにする予定である。本研究では高血圧症発症におけるアミロライド感受性ナトリウムチャネルの関与様式を明らかにすることを目的としている。最終年度である本年度は食塩感受性高血圧症モデル動物である自然発症高血圧ラット(SHR-SP/Izm)を用いて、高血圧発症時の腎における本チャネル各サブユニットの発現調節機構を検討した。SHR-SP/Izmラットおよび対照群(WKY/Izm)を0.3%NaCl含有飼料で飼育し、16週齢にて断頭し、躯幹血および腎を採取した。腎よりtotal RNAを抽出後、腎のアミロライド感受性ナトリウムチャネルα、β、γサブユニットのmRNA発現量をノーザンブロット法にて測定した。また、血中の尿素窒素、クレアチニン、血漿レニン活性、血漿アルドステロン濃度を測定した。SHR-SP/Izmは著明な高血圧を示し、対照群に比較し、血中のクレアチニン、血漿レニン活性、血漿アルドステロン濃度が高値を示した。腎のアミロライド感受性ナトリウムチャネルα、β、γサブユニットのmRNA発現量はα>β=γで、SHR-SP/Izmはいずれのサブニットの発現量も対照群に比較し低値を示した。これらの結果から、高血圧時の腎アミロライド感受性ナトリウムチャネルmRNA発現量の減少は、ナトリウム貯留や高血圧に対する生体防御機構の一端を担う現象であることが示唆された。高血圧発症におけるアミロライド感受性ナトリウムチャネルの関与様式のさらに詳細な解明には、高血圧発症過程におけるアミロライド感受性ナトリウムチャネルのmRNA発現量の経時的変化やアミロライド投与時の変化について検討することが必要であると考えられた。
左利き,右利き者の聴覚機能における大脳半球機能差に関する研究

本研究の目的は、日本人と外国人の利き手と音楽能力についての知見を得ることである。日本人の音楽専攻群については既報告のとおりであるが、その後音楽専攻群と非音楽専攻群の比較検討を実施し、その概要はつぎのとおりである。1.メロディ記憶テストにおいては、音楽専攻群、非音楽専攻群ともに左利きが右利きより多くのメロディを記憶し、右半球優位であった。2.歌詞つきメロディ記憶テストでは音楽専攻群、非音楽専攻群ともに「言語情報優位の原則」により右脳から左脳への半球優位の逆転現象がみられた。3.音高(ピッチ)を識別するテストでは、音楽専攻群の左利きは全体誤反応平均率9%、非音楽専攻群23%と差はあるが、右利きと比較して音楽専攻群では+3%、非音楽専攻群では+2%と全体誤反応平均率が高くなり利き手の質的な差が存在することが明確になった。4.リズム型識別テストでは、非音楽専攻群では半球優位性はみられなかった。これはVrtunSKI(1977)の研究結果と一致している。5.音色識別テストでは、音楽専攻群、非音楽専攻群ともに左利きが右利きより、わずかに優れていることも分った。6.音楽の情動想起時の音楽専攻群と非音楽専攻群の左利き、右利き別脳波の半球機能差についても、左利き、右利きともに右半球の波型が左半球に比べて有意に大きな結果を得ているが、目下更に資料を整理分析中である。7.日本人と外国人との比較のため、上述1から6までの各種テストを、アメリカ・テンプル大学(フィアデルフィア)、ニューヨーク州立大学で音楽専攻群、非音楽専攻群に対し実施したが、分析過程で再調査が必要となり昭和62年2月3月に再調査を実施した。このため再度資料分析を続行中で本年9月末研究報告をまとめたい。
高速シミュレーション技法を援用したリアルオプションの実用化に関する研究

2018(平成30)年度の研究においては,2017年度までの研究において計算機への実装が可能であることを確認していた高速シミュレーション手法とそれをリアルオプションの数値解析に組み込む枠組みについて,2017年度中の研究計画の一部修正に基づいて,リスクの最適制御の数値解析というテーマに関して論文投稿を行うことを優先して研究を行った.まず,時間変化していくリスク事象をできるだけ一般的に記述する確率的ダイナミクスを設定し,そのリスクに対する工学的直接制御と保険を利用した移転とを組み合わせることによる保守管理方策を取り入れ,保守方策に伴って発生する総コストの期待値の最小化をもって最適なリスク制御とする定義を与えた.この定式化は,2017年度までの研究に沿って本研究の主題であるリアルオプションに関してかなり広汎に適用し得る体系を構成しており,かつ,従来の多くのリアルオプションの研究とは異なって数値解法に特に主眼を置いているため,その応用性は高い.次に最適な制御を導出するためのHJB方程式を構成した.この中にはリスクの保険による移転に伴うコスト評価が含まれており,そこに本研究の主題である高速シミュレーション法を適用して数値評価を与えながら最適制御を数値的に求めていく新しい数値解法スキームを構成した.これに並列計算手法を組み入れた数値計算を実行し,問題ない範囲の計算時間で最適解を数値的に導出し得ることを確認できた.この研究成果は現在査読付論文として投稿中である.これと並行して,本研究の応用事例として,非拡散型のノイズが駆動する基本モデルでの特殊な在庫管理問題の最適制御への応用,および,災害多発モデルの下での復興と防災への最適な予算配置を最適制御の枠組みで考察する問題への応用,についても考察を進めた.前者については査読付論文で発表を行い,後者については現在投稿中となっている.最適化問題の定式化と本研究の主目的と位置付けている高速シミュレーション手法を組み入れたリアルオプション問題の最適制御の枠組みでの新しい数値解法については,具体的な適用例の考察を終え,ほぼ当初の計画が達成できている.しかし,並列計算を適用するうえでのキャリブレーションをもう少し精密に行い,高速シミュレーションでの発生サンプル数をもう少し増やすことができるように改良を進めたいと考えている.シミュレーションの高速化における最適なスキームの選定については理論的な予測と計算機への実装が合わない事例があることを2017年度の研究で明らかとしたが,この点については,計算機での実装において具体的に高速化が実現できる手法(2016年度までの研究で考察済み)で十分な精度が得られていることからも当面この手法およびそのマイナー修正を用いるものとし,2019年度中の研究で引き続き考察を続けるということとしたい.この点は若干進行が遅れている点であるが,実際に高速化が実現できていることから,研究計画全体の進行に関する深刻な遅延にはなっていない.また,2018年度の研究で補助研究技法として非常に重要な働きをし得ることが明らかとなった多倍長精度計算手法の数値解析への適用については,設定した基本ダイナミクスに基づく対象現象を表すシステムの挙動の発生における活用だけでなく,シミュレーションの高速化への寄与が可能かどうかについては課題として残されている状態である.ただし,この点は研究当初の計画を超えて新たに得られた成果と位置付けるのが適切であるため,最終年度の研究においては可能であれば明らかとするという方向で進めるという位置づけとする.この点で研究主題の遂行に悪影響はないと考えている.研究最終年度である2019年度の研究では,2018年度の研究までで基本構築ができている「高速シミュレーション技法を取り入れた最適制御の数値解析に対する新しいハイブリッド手法」を広い意味でのリアルオプション解析問題に適用してその成果をまとめていくという基本指針を立てている.次年度が本研究の最終年度であることを鑑み,現在投稿中の研究成果における改善すべき点を洗い出し,それを修正する方向を具体的に見出して研究を進めていくことを計画している.査読付論文による発表が現在投稿中であることから,この点をクリアすると共に,研究成果の公表という点でもう少し上積みを残したいと考えている.これが最終年度である2019年度の重要な課題と考えている.また,2018年度の研究で補助研究技法として非常に重要な働きをし得ることが明らかとなった多倍長精度計算手法の数値解析への適用については,設定した基本ダイナミクスに基づく対象現象を表すシステムの挙動の発生における活用だけでなく,シミュレーションの高速化への寄与が可能かどうかについて最終年度の研究において明らかとしたい.現在までの研究では,数値解析の高速化という形ではなく,精度を確保するためのメッシュ設定の制約を除去するという点で非常に有効であることが明らかとなっている.この点が間接的に計算全体の高速化に結びつくかどうかという点について,何らかの結果を明確に示すことを目標としたい.平成27年度の研究においては,当初の計画指針に沿って,主に以下の研究を行い,目標としていた成果をおおむね得ることができた.(i)基本確率モデルの構築,制御形態の定式化,評価関数の定式化,などについて,理論的な面を中心に基本的な指針を与えることができた.さらに,今後の研究を進めていく上で,クリアしなければならない問題点を明らかとすることもできた.(ii)本研究の核となる,独創的なリスク評価に基づく最適制御問題を数値的に解くための高速シミュレーションスキームについて,理論的な基礎となる確率測度変換の最適選定のための指針について考察を行い,その結果をいくつかの簡単な実用的問題に適用することにより,高速化を実現し得ることを具体的に確認することができた.(iii)

リアルオプションの実用的な応用についていくつかの具体的事例を対象に基礎的な考察を行った.特に,我が国にとって喫緊の課題である地震リスクへの対策としてのリアルオプション手法の有効性について理論面からの考察を行い,その成果を一部に含む形で,査読付き論文に公表し,同時に学会口頭発表も行った(兼清他,地震デリバティブを援用したリスク移転方策の最適化に関する考察,Proc. of JCOSSAR 2015, pp.53-60で,これは他の研究からの寄与も含む論文である点を付記しておく).なお,クリアしなければならない問題点は,最適制御問題を定式化する際に空間変数の次元が大きくなってしまうことが避けられない点で,この点については,一種の経済的均衡状態に沿って最適解を探索する,一種の次元低減法について考察を進めることができたため,二年目以降の研究に反映していく予定である.平成27年度の研究において,計画当初の目的と照らし合わせて遂行できた点を列挙すると以下の通りとなる.(i)初年度の最も大きな目標としていた基本モデルの構築と応用性について,今後の研究に向けての基礎的な部分の研究遂行が行えたこと,特に,最終的な目標である大規模プロジェクトの基本定式化に向けて,本研究の方向性がそのまま応用が可能であることを確認できたこと.(ii)高速シミュレーションスキームにおける確率測度選択の最適化の指針について,従来の研究代表者の研究で得られていた基本指針を本研究においても継続する見通しが立ち,さらに,いくつかの具体的な応用事例問題に適用してその効力が確認できたこと.(iii)本研究の核となる,新たなリスク評価関数に基づく最適化導出のためのシミュレーション解法手順について,おおむね基本原理の構築が行えたこと.これらの結果から,交付申請書中で述べた初年度の研究計画はおよそ達成できたと判断できると考えられる.また,二年目以降の研究に向けての準備という点で当初の目標が達成できたと考えられる.平成28(2017)年度においては,以下の研究を行った.(1)実用的問題への応用を視野に入れた,基本的なモデル化・定式化の拡張(空間的不規則因子の導入などを含む),および,それにより発生する諸問題の列挙と対応策の検討を行った.この結果として,基本独立変数が増加し,数値的に解を求める空間の次元が上がり,それにより必要となる数値計算量が飛躍的に増大するという問題点が生じたため,その対応策について,主に理論的な面からの検討を行った.この場合,モデル化を工夫することにより独立変数の次元を増大させないで同等の結果を得るというアプローチが可能である例を示すことができ,そのアプローチを,災害復興における復興資産と防災資産への動的な最適配分という実用上非常に重要な問題に応用して検証を行った.この成果は,現在土木学会論文集への投稿に向けて準備を進めている段階である.(2)本研究におけるプロジェクトの1つに位置付けている,社会インフラの経年劣化現象に関して,劣化現象の数理モデル化,および,それに基づく保守方策の最適化問題の定式化と解析,に関する理論的な面からの研究を行った.
原子を用いたニュートリノ質量分光の基礎研究

(1)対向型に光子対超放射実験の遂行:パラ水素分子を用いた二光子対超放射実験(PSR)においては、二本の励起レーザーを同一方向より標的に入射した。これに対し、対向型PSRでは励起レーザーを対向方向より入射し、標的中に空間的に一様な初期コヒーランスを作り出す。この結果、PSRはback-to-backに放射される二光子から成り立つ。これは新しい形態のPSRというだけでなく、ニュートリノ質量分光にとり、光凝縮体の生成が可能になるという本質的意義がある。その結果、理論の予想通りback-to-backに放射される光子の検出に成功した。結果をまとめ論文に発表した。(2)三光子過程の研究:。マクロコヒーランス増幅された三光子過程は、光子を伴うニュートリノ対放射過程(RENP)のバックグランドともなり得る重要な過程である。我々はXeを標的としてこの過程の実験的理論的な研究に着手した。その結果条件によっては三回の電気双極子遷移(E1x3)よりも、電気双極子遷移と磁気双極子遷移(M1)あるいは電気四重極遷移(E2)の方が強く起きることが判明した。この結果を現在まとめつつある。また三光子遷移も継続して追求している。(3)Boosted RENP過程の理論的研究:原子標的を励起するとき、励起レーザーの持つ位相は標的に転写される。マクロコヒーランスの観点からは、この位相はあたかも原子標的がもつ運動量として解釈することができる。複数の励起レーザーを用いるとき、そのエネルギー和は原子標的の励起準位に一致させなければならないが、転写する運動量は励起レーザーの入射方向を変え自由に制御することができる。このことは標的粒子の持つ見かけ上の不変質量を自由に変えることができることを意味する。不変質量が小さいRENP過程は、マヨラナーデラック型の識別感度は大きく増すことがわかった。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。マクロコヒーラント増幅機構の理解とその制御は、ニュートリノ質量分光計画の成功にとり本質的である。この増幅機構の根幹部は、パラ水素振動励起準位からの二光子対超放射過程(PSR,Paired Super-Radiance)を用いて実証されている。H27年度に於いてはPSR研究を飛躍的に高度化に取り組んだ。具体的な研究計画及びその進展は以下の通りである。(1)外部トリガー光を用いたPSR実験:本研究ではトリガー光を別途用意し、これを独立制御することにより、増幅率に対するトリガー光のパワー依存性、タイミング依存性(励起とトリガーの時間差)、偏光依存性などの詳細性質を明らかにする実験を行い成功裏に終了することができた。また解析を行い、論文にまとめた。(2)対向型二光子対超放射実験の準備研究:対向型PSRでは励起レーザーを対向方向より入射し、標的中に空間的に一様な初期コヒーランスを作り出す。これは新しい形態のPSRというだけでなく、ニュートリノ質量分光にとり、光凝縮対の生成が可能になるという本質的意義がある。平成27年度はシミュレーションを中心とした準備研究を行った。特に標的原子または分子として、パラ水素、水銀原子、ゼノン原子等を対象として、必要とされるレーザー等性能や予想される結果などの観点から実験を詳細に検討した。(3)光凝縮体の理論研究:ニュートリノ質量分光にとり、二光子凝縮体は極めて有利な状況をもたらす。平成27年度は、この光凝縮体の理論研究的性質を検討した。またこれと関連し、ニュートリノ質量分光にとり背景事象となりうる多光子遷移過程の理論的研究を行った。当該年度の当初目標は、(1)外部トリガー光を用いたPSR実験:増幅率に対するトリガー光のパワー依存性、タイミング依存性(励起とトリガーの時間差)、偏光依存性、標的長や密度依存性、など実験的に明らかにし、PSRの詳細を研究する、(2)対向型二光子対超放射実験の準備研究:平成27年度はシミュレーションを中心とした準備研究を行う、(3)光凝縮体の理論研究:平成27年度は、この光凝縮体の実現に最適な方法を理論的に明らかにし、シミュレーションを行う、の3点である。実績概要にも書かれている通り、これらの全ての目標において、概ね当初の目標を到達した。研究目的に従い、平成28年度においては以下に示す計画に基づき研究を継続した。(1)固体パラ水素を用いた二光子対超放射(Paired Super-Radiance, PSR)実験:固体パラ水素は、これまで行ってきた気体に比較し、密度が高い、コヒーランス時間が長いなどの特徴を有する。計画通り二光子対超放射実験を行い期待される特徴を有する信号を観測した。現在、論文を投稿中。(2)対向型二光子対超放射実験の準備研究:パラ水素分子を用いたPSR実験においては、二本の励起レーザーを同一方向より標的に入射した。平成28年度は必要とされる赤外レーザーの製作を行い、目標通りの性能を得ることが出来る見通しを得た。

今後は本番実験に移行する。(3)バックグランド過程の理論研究:ニュートリノ質量分光にとりバックグランドを制御することは実験の成否の鍵を握る。バックグランドで最も危険なものは、マクロコヒーラント増幅機構で増幅される多光子過程である。我々は平成27年度においてバックグランドの制御法を理論的に考察し、ある条件下で可能なことを示した。平成28年度は光学領域でも適用可能なブラッグファイバーを用いたバックグランド制御法を示し、この成果を論文にまとめた。当該年度の当初目標は、(1)二光子対超放射(PSR)実験の深化:固体パラ水素を用いたPSR実験については実験を成功裏に終了することが出来た。実験ではコヒーランス時間が、100ナノ秒の長期にわたり保持されることを示した。(2)対向型二光子対超放射実験の準備研究:平成28年度はレーザー作成を計画したが、ほぼ順調にこの目標を達成した、(3)バックグランド過程の理論研究:光学領域においても、ブラッグファイバーを用いることでバッググランドが抑制されうることを示し、この成果を論文として求めた。以上より、全ての目標において概ね当初の目標を到達していると評価した。(1)対向型に光子対超放射実験の遂行:パラ水素分子を用いた二光子対超放射実験(PSR)においては、二本の励起レーザーを同一方向より標的に入射した。これに対し、対向型PSRでは励起レーザーを対向方向より入射し、標的中に空間的に一様な初期コヒーランスを作り出す。この結果、PSRはback-to-backに放射される二光子から成り立つ。これは新しい形態のPSRというだけでなく、ニュートリノ質量分光にとり、光凝縮体の生成が可能になるという本質的意義がある。その結果、理論の予想通りback-to-backに放射される光子の検出に成功した。結果をまとめ論文に発表した。(2)三光子過程の研究:。マクロコヒーランス増幅された三光子過程は、光子を伴うニュートリノ対放射過程(RENP)のバックグランドともなり得る重要な過程である。我々はXeを標的としてこの過程の実験的理論的な研究に着手した。その結果条件によっては三回の電気双極子遷移(E1x3)よりも、電気双極子遷移と磁気双極子遷移(M1)あるいは電気四重極遷移(E2)の方が強く起きることが判明した。この結果を現在まとめつつある。また三光子遷移も継続して追求している。(3)Boosted RENP過程の理論的研究:原子標的を励起するとき、励起レーザーの持つ位相は標的に転写される。マクロコヒーランスの観点からは、この位相はあたかも原子標的がもつ運動量として解釈することができる。複数の励起レーザーを用いるとき、そのエネルギー和は原子標的の励起準位に一致させなければならないが、転写する運動量は励起レーザーの入射方向を変え自由に制御することができる。このことは標的粒子の持つ見かけ上の不変質量を自由に変えることができることを意味する。不変質量が小さいRENP過程は、マヨラナーデラック型の識別感度は大きく増すことがわかった。
電気泳動堆積法によるセラミックス精密成形技術の確立に関する研究

1.電気泳動堆積(EPD)プロセスに適した非水系サスペンションの組成について検討し、エタノール溶媒にブトキシエチルアシッドフォスフェート、ポリビニルブチラール、ポリエチレンイミンを添加した系が、多くのセラミックス粉末でゼータ電位が高く安定したサスペンションの調製に有効であり、高堆積効率かつ高密度のEPD堆積体を得られることを見出した。2.非導電性のセラミックス表面で導電性高分子(ポリピロール)膜を直接重合・コーティングする方法を確立し、ポリピリール膜がEPD電極として粒子付着性に優れていることを見出した。これにより、予め所望の形に加工したり表面に複雑模様を刻印したりした後にポリピロール被覆したセラミック基材上にEPDで粒子を堆積させ、その後堆積を基材から剥離せず一体焼成し、最終的に基材の外形や模様が転写されたセラミックス製品を作製するプロセスへと展開した。3.ピロールの重合に光感応性酸化触媒を用い、フォトリソグラフィーの手法を応用して絶縁セラミックス基材上にポリピロール電極をパターニングする技術を確立した。具体的には、非導電性のセラミックス基板表面に光感応性酸化触媒(Fe(III))をあらかじめ塗布し、次に、作成したい電極パターンのマスクをかぶせUV光を照射して露光場所を光還元(Fe(III)→Fe(II))し、最後にマスクを除去し基板をピロール溶液の中に浸漬することで、マスクされていた箇所のみでピロールの選択的重合を起こさせた。得られたパターン電極上にアルミナやジルコニアナノ粒子をEPD法で固定化させ、粒子のラインパターニングに応用できることを示した。本研究では、複雑形状や微細パターンを有するセラミックス材料を基材とし、電気泳動堆積法を用いてその形状やパターンが精密に転写されたセラミックスを作製する技術の確立を目的とする。そのために(1)EPDプロセスに適したサスペンション調製法の確立(2)導電性の無い複雑形状の基材にセラミックの厚膜(mm)を均一に形成する技術の確立(3)導電性の無い任意セラミック基材上への導電性ポリマー電極のパターニング、及びその電極上への粒子堆積パターン膜形成技術の確立の3点を具体的な研究目標としている。平成18年度は、(1)EPDプロセスに適したサスペンション調製法(2)導電性の無い複雑形状の基材にセラミックの厚膜(mm)を均一に形成する技術の2点の確立を目指し研究を進めた。結果の概要は以下の通りである。溶媒にエタノール、添加剤にアルキル鎖長や構造の異なる3種類の酸性リン酸エステルを用い、リン酸エステルの構造の差異がアルミナ、ジルコニア等のサスペンションの安定性や、EPD堆積体の成形密度に及ぼす影響について検討した。いずれのリン酸エステルでもゼータ電位は80mV以上を示したが、鎖長の長いブトキシエチルアシッドフォスフェートを用いたサスペンションで最も高い安定性が認められ、立体反発効果によるものと考えられた。また、EPD堆積体の相対密度はおよそ60%にも達し、水系に匹敵する高い成形性を示した。非導電性セラミックスに導電性を付与しEPDプロセスの基材とするため、セラミックス表面へのポリピロールのコーティング条件の最適化を検討した。酸化剤APSとドーパントNDAを溶解した水溶液にアルミナまたはガラス基材を浸漬後、溶液を0°Cに冷却、攪拌しながらピロールを添加することで、基材表面にポリピロールが均一に被覆できた。ポリピロール膜上への粒子堆積性は良好で、堆積体を基材から剥離せず焼成することにより、基材表面の凹凸をよく転写した自立膜が作成できた。本研究は、複雑形状や微細パターンを有するセラミックス材料を基材とし、電気泳動堆積法を用いてその形状やパターンが精密に転写されたセラミックスを作製する技術の確立を目的とする。そのために(1)EPDプロセスに適したサスペンション調製法の確立

(2)導電性の無い複雑形状の基材にセラミックの厚膜(mm)を均一に形成する技術の確立(3)導電性の無い任意セラミック基材上への導電性ポリマー電極のパターニング、及びその電極上への粒子堆積パターン.形成技術の確立の3点を具体的な研究目標としている。上記項目のうち(1)および(2)については平成18年度に実施終了しており、平成19年度においては項目(3)について研究を進めた。結果の概要は以下の通りである。ピロールの重合に光感応性酸化触媒を用い、フォトリソグラフィーの手法を応用して絶縁セラミックス基材上へのポリピロール電極のパターニングを行なった。ピロールの酸化重合剤としてFe^<3+>を利用し、FeC13およびポPVAを水に溶解して、バーコーターで基材表面に塗布した。この塗布膜にパターンをマスキ・ングし、紫外光(波長352nm)を照射して、光照射部位のFe^<3+>をFe^<2+>に還元させた。次にこの基材をピロール-ヘキサン溶液中に浸漬し、未還元のFe^<3+>の存在場所のみでピロール重合反応を起こさせることで、ポリピロールのパターニングに成功した。この際、UV照射後の基板を湿度>80%の雰囲気に置いた場合に黒く明瞭なポリピロールパターンが得られたことから、ピロールの重合には湿度制御が重要であることが示唆された。ポリピロール電極の電気伝導度は0.11S/cm程度であり、EPD電極として十分な電気伝導度を有することも確認した。得られたパターン電極上にジルコニアやアルミナナノ粒子をEPD法で固定化させることにも成功した。
ノイズ重畳学習を用いた知識の活用力育成のための自学自習用Web教材開発とその評価

外部ノイズを付加しながら学習を行うノイズ重畳学習法のメカニズムを明らかにするため、解析的考察と学習シミュレーション、タッチタイプ技能の学習に関する調査分析を行った。その結果、ノイズ重畳学習法によって、通常の学習法よりも練習時間が129%増加し、学習後に獲得される技能が著しく向上することを確認した。また、独自に開発した学習管理システム「授業Web」を活用し、Web教材を運用できるシステムを設けた。本研究では、基礎的知識の活用力育成を目指して、音楽リズムの有効性など、スポーツ科学や医学、工学の研究成果を取り入れた自学自習用教材の作成を目的としている。スポーツ・トレーニングの際に利用される音楽リズムのように、外部から「ノイズ」を付加しながら行う学習方法のメカニズムについて検討すると共に、複数の正解がある問題や、良く読まないと分かりにくく作られた問題などをも取り入れて、学習者が持っている知識を最大限に活用して問題解決に取り組む教材・環境を構築し、基礎的知識の活用力と考える力の育成を目指している。記憶学習には、授業や教科書によって新しい知識を獲得するような宣言的記憶を使用する記憶学習と、スポーツや数学の問題の解法、キーボード操作トレーニングなど、技能や手順・方法・制御に関する手続き記憶を使用する学習がある。その中で今年度は、外部ノイズを付加しながら行う手続き記憶の学習について、計算論的アプローチによる学習メカニズムの解析を行った。音楽を聴きながら行う学習(ながら学習)を、脳機能を模倣して構築した人工ニューラルネットワークによってモデル化し、コンピュータによる学習シミュレーションによって、外部から付加されるノイズが学習プロセスに及ぼす影響を調べた。その結果、外部から付加されたノイズの影響を受けて、学習時に探索的な振る舞いが発生し、最終的には高い学習能力が獲得されることが明らかになった。また、学習データには含まれていない、未知のデータを認識する能力についても向上が期待できるなど、興味深い結果が得られた。基礎的知識の活用力育成に向けた自学自習用教材を開発するため、スポーツトレーニングで利用される音楽のように、外部ノイズを付加しながら行う学習方法のメカニズムについて検討を行った。特に今回は、複数の正解がある問題や、良く読まないと分かりにくく作られた問題など、学習者が持っている知識を最大限に活用して問題解決に取り組む教材作成の機械化・自動化に向け、ノイズ重畳学習法のメカニズムに対する解析的検討を行った。まず、ノイズ重畳学習法が脳の構造化に及ぼす影響について明らかにするため、脳機能を模倣した人工ニューラルネットワークを用いて解析的・実験的に考察した。そしてタイピング練習などに代表される技能や方法に関する「手続き記憶」に対し、ノイズ重畳学習法が及ぼす影響について、計算論的アプローチを試みた。その結果、ノイズ重畳学習法によって、学習初期においては探索的に学習が進み、その振る舞いによって未知データに対する認識性能の向上が期待できることが明らかになった。この結果は、学習時に付加される音楽などのノイズによって、学習初期にはゆっくり学習が進み、最終的には高い技能の獲得が期待できることを示唆していると考えられる。次に、ノイズ重畳学習を利用する場合と利用しない場合とを比較する2種類のシミュレーションを行い、学習後の中間素子に組織化される受容野結合を観察した。その結果、位置ずれノイズによるぼかし効果と、ノイズによる受容野の構造化が同時に生じることで局所的な受容野結合が形成され、未学習データに対する認識性能の向上に寄与していることが明らかになった。基礎的知識の活用力育成に向けた自学自習教材を開発するため、スポーツトレーニングにおいて利用される音楽のように、外部ノイズを付加しながら行う「ノイズ重畳学習法」のメカニズムについて検討を行った。特に、学習者が既に持っている基礎的知識の活用・応用力育成に有効であり、身体的・時間的負担の少ない学習方法を開発するため、ノイズ重畳学習法の影響によって学習者が受ける影響を実験的・解析的に明らかにした。まず、1863歳の男女334名を対象に2種類の方法で行った、コンピュータ操作技能の学習に関する調査結果を分析し、ノイズ重畳学習法を用いることで、通常の学習法と比較して練習時間が129,2%(初心者の場合は112.6%)増加することを確認した。次に、高齢者を含む初心者の場合、最終的に獲得できる技能が従来の練習方法よりも高くなること、さらには、既に高い技能を持っている学習者に対しても、技能を伸ばす上でノイズ重畳学習が有効であることを確認した。最後に、これらの調査結果を踏まえ、ノイズ重畳学習法が学習時の学習者の脳に及ぼす影響について明らかにするため、脳機能を模倣したニューラルネットワークを用いて学習実験を行い、学習後の神経回路網に対する分析を行った。その結果、ノイズ重畳学習法によって生じる探索的な学習により、学習情報に含まれる特徴を効果的に抽出するような神経回路網の構造化が確認された。特に、学習後に自己組織化された受容野結合を比較したところ、特徴抽出に有利に働くと考えられる受容野が114.3%増加することが明らかになった。
力学的負荷に対する骨・軟骨の生物学的応答機構の分子生物学的研究

実験動物(マウス)を固定し、大腿骨、踵骨に刺入した金属ピンに圧迫力を負荷する装置を作成した。ギヤードモーターの回転を偏心カムによって往復運動に変換し、コイルスプリントを介してロードセルに接続し、金属ピンに一定の負荷が繰り返しかかるようにした。12週齢C57BL6/J系マウスを用い、全身麻酔下にプラスチックチューブと金属板からなる固定装置に入れて、体幹部を固定した。大腿骨遠位端と踵骨にステンレススチールピンを貫通させ、ピンの内側端はアルミニウムプレートとスクリューからなるクランプに固定した。ピンの外側端を負荷装置に接続し、繰り返し圧迫負荷をかけ、ピン外側端の変位をレーザー変位計で検出した。大腿骨のピン刺入位置について、関節面から2mm近位、4mm近位、6mm近位の3群を設定し、各種5匹の雌性マウスを用いて実験を行った。各々の群で、負荷の量を15N、50N、100N、と変化させて、30サイクルの負荷をかけた。しかし、どのグループにおいても前後方向でのピン刺入部のわずかな違い、および、膝関節固定角度の微妙な変化に影響され、負荷量とピン変位との関係に良好な再現性を得るには至らなかった。実験動物としてマウスを用いることは、力学的負荷に対する反応を細胞レベル、遺伝子レベルで検討するのに有利であると考えられるが、動物が小型であるため、再現性の高い負荷モデルの確立が困難である。金属ピンの材質の違いによる影響、肢位や刺入部を厳密にコントロールする方法について、さらに検討が必要である。
シミュレータの遠隔操作による小児救急医学教育の効果について

シミュレーション医学教育の有効性は様々な手技や知識に関して示されているが、チームワーク・コミュニケーションの技術についてその有効性を示したものは少ない。小児科臨床実習中の医学部学生に2回のシナリオセッションを含むトレーニングを行い、シナリオセッションにおけるチームワーク・コミュニケーションの技術をBehavioral Assessment Toolを用いて測定した。BATスコアは1回目のセッション7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に改善した。医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育は、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善した。シミュレーターの遠隔操作による教育を方法論として確立し、現場に操作者がいる場合と同等の満足感があることを、我々は報告して来た。この教育方法が技術の習得、保持、患者の転帰に有効であるか客観的指標等を用いて証明することが、本研究の目的である。今年度は特にシミュレーターの遠隔操作による遠隔教育の効果を下記の細目において検討した。「小児の心肺蘇生事象に対するチームアプローチ」の教育における効果測定」【背景】医学生へのシミュレーション教育の有効性は様々な手技や知識に関して示されているが、チームワーク・コミュニケーションの技術についてその有効性を示したものはない。我々は、医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育が、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善すると仮定した。【方法】後方視的コホート研究。小児科臨床実習中の金沢大学医学部5年生に2回のシナリオセッションを含む、60分間のシミュレーショントレーニングを行った。Behavioral Assessment Tool (BAT)を用いてシナリオセッションにおけるチームワーク・コミュニケーションの技術を測定し、1回目と2回目のセッションのスコアを比較した。比較にはt検定を用い、p<0.05を有意とした。【結果】30グループ(176名)がシミュレーショントレーニングを受け、23グループ(136名)のセッションで一次アウトカム解析のためのビデオ映像が得られた。BATスコア(平均±SD)は1回目7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に改善した。【結論】医学生に対する我々の小児急性期医療のシミュレーション教育は、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善した。医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育が、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善すると仮定し、参加者のチームワーク・コミュニケーションの改善を、Behavioral Assessment Tool (BAT)を用いて測定した。その結果BATスコア(平均±SD)は1回目7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に上昇した。すなわち医学生への小児急性期医療のシミュレーショントレーニングが、BATを用いて測定した時のチームワーク・コミュニケーションを有意に改善する事が示された。さらに、遠隔指導群(1回目[8.5±4.2] vs. 2回目[13.2±6.2], p=0.003)と現地指導群(1回目[6.9±4.1] vs. 2回目[12.4±6.4], p=0.056)では有意な差はなかった(p=0.94)。遠隔指導群でより効果が期待できる傾向があったが、結果的に複数のインストラクタの指導をうけることによるかも知れない。さらにデブリーフィングの教育効果にも焦点を当てた。反応、分析、まとめの3段階からなり、実際の行動だけではなく、その行動の原因となった概念あるいは先入観に言及する事を目標とした。トレーニング終了後のアンケート各項目(ライカールトスケール1ー7、7を最高とする)の結果は、1.トレーニングの構成の有効性6.1±1.0、2.チームとしての感覚が得られたか5.8±1.3、3.トレーニングを楽しんだか6.2±1.1、4.また同様のトレーニングを受けたいか6.0±1.4、5.良い学ぶ機会であったか6.1±0.9であった。医学生の満足度、評価は高いと結論付けた。さらに遠隔指導群と現地指導群では有意差はなかった。「小児の迅速な心肺機能評価」の教育における効果測定が今後の課題である。シミュレーターの遠隔操作による教育を方法論として確立し、現場に操作者がいる場合と同等の満足感があることを、報告して来た。また、医学生に対する我々の小児急性期医療のシミュレーション教育は、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善することを示した。一方遠隔教育の導入によって他施設の指導者の教育方法を眼前にし、指導者同士の協働作業、学び、シナリオの共有が果たされ指導者育成の効果が期待できる。したがって自施設に指導者がいなくとも遠隔教育システムを用いて、on siteの指導者を遠隔参加者が評価する(あるいは逆に遠隔指導者をon site参加者が評価する)ことによって指導者育成が可能になる。指導者の評価についてDASH(Debriefing Assessment for Simulation in Healthcare)法を用いて検討するための基礎研究を実施した。すなわち、小児科臨床実習中の医学部5年生に2回のシナリオセッションを含む、60分間のシミュレーショントレーニングを行い、終了後にデブリーフィングのデブリーフィングを行った。連続するセッションで、デブリーフィングをDASHにて評価(評価者用、指導者用評価フォームを用いる)して検討した結果、指導力の向上を認めた。本年度は最終年度にあたり、本研究成果を医学教育全体に還元するため、ワークショップ形式のシミュレーショントレーニングプログラムを開催した。さらにシミュレーション教育を行っている教育機関・病院間の連携のためのセミナーを同時に開催し、シナリオ、教育手法を共有するプラットホームを整備した。来年度以降の継続が期待される。

シミュレーション医学教育の有効性は様々な手技や知識に関して示されているが、チームワーク・コミュニケーションの技術についてその有効性を示したものは少ない。小児科臨床実習中の医学部学生に2回のシナリオセッションを含むトレーニングを行い、シナリオセッションにおけるチームワーク・コミュニケーションの技術をBehavioral Assessment Toolを用いて測定した。BATスコアは1回目のセッション7.9±4.1から2回目13.0±6.1(p=0.004)と有意に改善した。医学生に対する小児急性期医療のシミュレーション教育は、チームワーク・コミュニケーションの技術を改善した。シミュレーターの遠隔操作による教育を方法論として確立し、現場に操作者がいる場合と同等の満足感があることを、我々は報告して来た。この教育方法が技術の習得、保持、患者の転帰に有効であるか客観的指標等を用いて証明することが、本研究の目的である。今これまでシミュレーターの遠隔操作による遠隔教育の効果を、1「小児の心肺蘇生事象に対するチームアプローチ」の教育における効果測定」2「デブリーフィングの教育効果の測定とビデオシステムによる補完効果の測定」において検討した。その結果は全国学会に報告するとおもに英文にて論文化された(現在in press)。小児科学医学教育小児蘇生学これまで小児救急医療のなかでスキルと同等以上に重要視されているチームワーック・コミュニケーションについて、チームによるシミュレーション教育が一定の効果があることが示された。されにそれは本遠隔指導システムでも現地指導と同等の効果があることも明らかにされた。さらに本遠隔教育システムの「小児の迅速な心肺機能評価の教育における効果」と「指導者育成における効果」について検討する予定である。今年度は小児救急医療のなかでスキルと同等以上に重要視されているチームワーック・コミュニケーションについて、チームによるシミュレーション教育が一定の効果があることが示された。さらに次年度以降に繋がる準備ができた。今年度の成果をふまえ、さらに以下の項目について検討する。1)「小児の迅速な心肺機能評価」の教育における効果測定2)デブリーフィングの教育効果の測定とビデオシステムによる補完効果の測定消耗品等の購入で端数が生じた消耗品等の購入に充当する
ハンドジェスチャーによるアーム制御の基礎的研究

当初の研究実施計画では、ジェスチャー認識系とアーム適応制御系それぞれの機構について別々に研究を行う予定であったが、実験の結果ジェスチャー認識系の構成に予想以上の困難な問題があったため、これを克服することに今年度の研究目標を変更した。1系統のカメラから画像入力の場合は、画像の時系列の差分から画像の変位などは抽出可能であったが、ジェスチャーの認識という実時間性の強い応用には計算時間の点で不適当と判断された。また、2系統の画像入力の場合に両画像で対応した点を見つけだすことは、視角の変化による見え方の変化、光の反射強度の違いによる明度変化、背景光の変化による影響などから、極めて難しい問題を抱えていることが判明した。そこでこれらの前処理を単純化するため、赤外線発光ダイオードを関節の目印としてその3次元空間座標を得ることと、ハンドジェスチャーを単純な多角形(48角形)の変形過程でモデリングした。すると対応点のマッチングは多角形頂点どうしの対応となり、作業空間内の指示点の推定が可能となった。また、初めに手の画像領域(ハンド領域)を比較的精密に切り出した後、次からはその中心から大雑把に画像を切り出し以後それをハンド領域とする2段階のハンド領域抽出を行うことで、実時間性の向上を試みた。来年度は、ジェスチャーの系列認識系を更に発展させ、アームの適応制御系と組み合わせて全体のシステムを構成する予定である。
RLGS法、AP-PCR法を用いた肝癌染色体ゲノムの解析

癌細胞における遺伝子発現の変化は遺伝子の突然変異、メチル化状態の変化、および染色体数の変化や増幅による量的変化によるものであると考えられる。本研究ではRLGS法およ調V-PCR一SSCP法で検出された各種の変異を、詳細にカタログ化するとともに、変異部位の染色体へのマッピング、およびゲノムのメチル化部位、脱メチル化部位の染色体へのマッピングを目的とした。行なった研究の実績は以下のとおりである。(1)RLGS法の改良:縦型の泳動槽を用いる手法の利点を取り入れ、より正確なランドマーク像が一度に多く得られるよう改良を加えた。(2)効率的なRLGSスポットのクローニング法の開発:鈴木らにより報告されたPCR法を用いたクローニング法を元にラベリングとアダプターに改良を加え、1度の電気泳動でクローニング可能な手法を開発した。この手法を用いて行なったRLGSスポットのクローニング解析については第34回日本肝臓学会(1998年)において報告した。ここでは肝癌において多く観察されたRLGSスポットの変化の多くが反復配列のメチル化の変化によることを報告した(投稿準備中)。(3)AP-PCR法によるメチル化部位の検出:鋳型となるゲノムDNAをメチル化感受性制限酵素Msp I等で切断したものを出発材料としたAP-PCR解析(メチル化特異的AP-PCR法)のシステムを作成し、この方法によりランダムなメチル化に関与するゲノムのSTS(Sequence tagged site)マーカーを集めることができることを示した。本研究はRLGS(Restriction Landmark Genomic Scanning)法およびAT-PCR(arbitrarily primed polymerase chain rection)法で検出された各種の変異を、更に詳細にカタログ化するとともに、変異部位の染色体へのマッピング、およびゲノムのメチル化部位、脱メチル化部位の染色体へのマッピングを目的とした。本年度の目的は(1)RLGS法の改良、(2)効率的なRLGSスポットのクローニング法の開発、および(3)AP-PCR法によるメチル化部位の検出であった。RLGS法の改良については縦型の泳動槽を用いる手法の導入により正確なランドマーク像が一度に多く得られるようになり目的は達成された。効率的なRLGSスポットのクローニング法の開発については当初予定していた手法をさらに簡便化した。新たなクローニング法ではまず、ラベルを部分的に導入して、RLGS電気泳動を行う。スポットを切り出し、ラベルされていない断片にNot Iアダプターを付加したプライマーとHin fIアダプターを付加したプライマーを末端に結合させ、これをPCRにより増幅、アガロース電気泳動により分離、精製する。この断片をPCR産物のクローニングベクターにクローニングし、塩基配列の決定などの解析に用いる。この手法ではこれまでの手法に比べ大幅に操作が単純化されているため簡便に多くのスポットが短期間に解析できる様になった。AP-PCR法によるメチル化部位の検出については、ゲノムDNAをメチル化感受性制限酵素Msp I等で切断したもの出発材料にしてAP-PCR法で解析を行い、メチル化に関与するゲノムのSTS(Sequence tagged site)マーカーをいくつか同定することができた。来年度はこれらの成果をもとに予定した研究を進めたい。
患者由来誘導多能性幹細胞を用いた家族性筋萎縮性側索硬化症治療法の開発

変異SOD1を有する家族性ALS患者皮膚よりiPS細胞を樹立した。分化誘導したALSアストロサイトを用いて、変異SOD1転写を抑制する既存薬の効果を検証した。同定した既存薬はALSモデルマウスにおいて臨床症状改善した。マイクロアレイ解析により、ALS患者アストロサイトで活性化している特定の遺伝子パスウエイを同定した。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、上位及び下位運動ニューロンが選択的に変性していく神経変性疾患である。ALSの約90%は孤発性、約10%は家族性である。1993年に、家族性ALSの一部はCu/Zn superoxide dismutase (SOD1)の変異によることが発見された。その後、変異SOD1トランスジェニックマウスモデルの解析により、変異SOD1が神経細胞に対して毒性を発揮するだけでなく(自律性神経細胞毒性)、アストロサイトなどの非ニューロン細胞内の変異SOD1タンパク質発現が、ニューロンの変性を促進するという、非自律性神経細胞毒性機序による運動ニューロン変性の可能性が考えられている。京都大学医学部附属病院神経内科通院中の変異SOD1を有するALS患者数名、あるいはSOD1変異を有さない他疾患患者から皮膚線維芽細胞を樹立し、その後、それらの細胞から、iPS細胞を樹立した。変異SOD1転写を抑制する低分子化合物(ヒット化合物)もしくは既存薬を1次スクリーニングにより同定した。さらに、確立された方法(Li et al. Nat Biotech 23:215-221, 2005; Okada et al. Stem Cells Equb 2008)を用いて、SOD1変異を有する家族性ALS患者由来iPS細胞を運動ニューロンやアストロサイトヘ分化誘導し、1次スクリーニングにより同定した既存薬の効果を検証し、SOD1発現量を低下させるが細胞死は生じない既存薬を同定した。今後、さらなるALS細胞モデル系の確立やその系での同定した既存薬の効果の確認を目指す。その後、変異SOD1トランスジェニックマウスモデルの解析により、変異SOD1が神経細胞に対して毒性を発揮するだけでなく(自律性神経細胞毒性)、アストロサイトなどの非ニューロン細胞内の変異SOD1タンパク質が、ニューロンの変性を促進するという、非自律性神経細胞毒性機序による運動ニューロン変性の可能性が考えられている。これまで、京都大学医学部附属病院及び他病院神経内科通院中の変異SOD1を有するALS患者数名、あるいはSOD1変異を有さない他疾患患者から皮膚線維芽細胞を樹立し、その後、それらの細胞から、iPS細胞を樹立した。さらに、確立された方法(Li et al. Nat Biotech 23:215-221, 2005 ; Okada et al. Stem Cells Equb 2008)を用いて、SOD1変異を有する家族性ALS患者由来iPS細胞をアストロサイトへ分化誘導し、1次スクリーニングにより同定した既存薬の効果を検証し、SOD1発現量を低下させるが細胞死は生じない既存薬を同定した。さらに本年度は、変異SOD1トランスジェニックアストロサイトとヒトiPS細胞由来運動ニューロンの共培養によって、運動ニューロン変性が生じることを見いだした。今後、その系における治療薬スクリーニング、あるいはヒトiPS細胞由来アストロサイトの効果を解析する。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、90%は孤発性、約10%は家族性である。1993年に、家族性ALSの一部はCu/Zn superoxide dismutase(SOD1)の変異によることが発見された。本年度、SOD1変異を有する家族性ALS患者由来induced pluripotent stem cell(iPS細胞)を用いて、変異SOD1によるALSに対する治療薬を開発することを目的として研究を行った。これまで、京都大学医学部附属病院及び他病院神経内科通院中のSOD1変異を有するALS患者数名、あるいはSOD1変異を有さない他疾患患者から皮膚線維芽細胞を樹立し、その後、それらの細胞から、iPS細胞を樹立した。また既報告を一部改変し、運動ニューロンおよびアストロサイトへの分化誘導法を開発した。結果として、1.患者アストロサイトと変異SOD1トランスジェニックマウスモデル由来アストロサイトで共通に上昇する遺伝子/遺伝子パスウエイを同定した。その遺伝子産物の1つはALS患者髄液で上昇することが既に報告されており、ALSの疾患マーカーとして有用である可能性がある。2.患者運動ニューロンにおいて上昇および低下している遺伝子/遺伝子パスウエイを同定した。3.患者運動ニューロンにおいて、ALS病理組織で明らかになっている特徴的な病理学的変化の再現を同定した。
座位行動と身体活動がメンタルヘルスに与える影響：活動量計による勤労者コホート研究

勤労者のメンタルヘルス対策は社会的に重要な課題であるが、そのためのエビデンスは十分には蓄積されていない。一方、オフィスのIT化とともに、座りすぎが新たな健康課題となっているが、座りすぎとメンタルヘルスの関係は明らかになっていない。本研究では、コホート研究により勤労者の座位行動とメンタルヘルスの関係を明らかにする。約2,000名の勤労者の座位行動を活動量計により客観的に測定し、メンタルヘルス悪化につながる座位行動の量やパターンを調べ、さらに座位行動の悪影響を緩和できる身体活動・運動の方策についても検討する。
実用環境下における摩擦材料の凝着力の測定とその応用

固体間の接触により生じる凝着現象は、摩擦・摩耗の根幹をなす現象である。しかし、固体間に生じる凝着力を直接測定した報告は、真空中の清浄な金属表面間の測定、あるいはインジウムのような軟質金属/鋼の接触を除けば、ほとんどないのが現状である。本研究は、このような観点から実用摩擦材料の凝着に関する研究の一環として、凝着力測定機を開発し、種々の実用摩擦材料に対して鋭角なダイアモンド圧子を押込んだときの凝着力を実用環境下(大気中無潤滑および潤滑下)で測定し、その凝着メカニズムを検討した。また、凝着力測定の応用として、各種潤滑油剤の存在下での摩擦係数と凝着力の関係を調べ、凝着力から静摩擦係数を推定できないか、圧痕の大きさから静摩擦係数を推定できないかを調べた。得られた結論は、次の通りである。1)凝着力は圧子角度の影響を強く受け、圧子角度が鋭角なほど大きくなる。2)凝着力は、相手材料により異なり、特にチタン合金は他の材料に比べて大きな凝着力を示す。3)凝着力は、無潤滑中と塗布した潤滑油中では同程度の値を示す。一方、潤滑油中でフレッチングを行った面の凝着力はそれらより低下する。4)圧子角度が鋭いほど大きな凝着力を生じるのは、圧子が鋭角なほど激しい塑性流動が起こることにより緊密な凝着が生じ、また除荷時の弾性回復量が小さくなるために凝着部が破断しにくいことによる。5)種々の材料の凝着係数を材料の軟化を示すパラメータで整理すると、その間に比較的良い相関がある。6)押込み試験で生じる圧痕投影面積の大きさから得られる推定摩擦係数は、実測で得られる静摩擦係数のほぼ一致する。7)鋭角圧子の押し込みでは、圧子側面に垂直に作用する接触圧力は摩擦係数の影響を受けにくい。8)潤滑下でも凝着が生じ、そのときの凝着係数は実測で得られる静摩擦係数と良い相関がある。本年度は、実用材料の凝着力を実用環境下(大気中、無潤滑および潤滑下)で計測できる試験システムを開発した。この試験システムは、マイクロビッカース硬さ試験機を利用したものであり、そこに凝着力計測部を組み込むことにより簡便かつ正確に凝着力を検出できるようにした。計測可能な最小凝着力は、10μNである。本試験システムを用い、凝着力とダイヤモンド製ピラミッド圧子角度の関係、および凝着力と押込み荷重の関係を調べた。試験材料としては、代表的工業材料である鋼(炭素鋼、ステンレス鋼、工具鋼、軸受鋼)を用い、大気中無潤滑および大気中潤滑(潤滑油:10W-30相当のベースオイルに油性剤、極圧剤を添加した数種類の油)中で凝着測定を実施した。その結果、1)凝着力は圧子の対面角度αが小さくなるに従って大きくなること、逆にそれが鈍角となり通常の硬さ試験に用いられる136度付近となれば、凝着力は0となる、2)凝着力は負荷荷重にほぼ比例する、3)これらの傾向は、潤滑油の有無種類によらない、ことが明らかとなった。また、凝着力の大きさ自体は鋼種により若干の影響を受けるものの、潤滑油種類の影響はほとんどないことが分かった。これらの実験結果を検討するために、圧痕部の観察とFEMによる数値解析を行った。凝着が生じる鋭角圧子による圧痕とそれが生じない