hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運動筋への局所温熱が運動時インターロイキン６の分泌に与える影響についての検討

今年度の研究では、まずは、局所温熱負荷下で1回30分最大酸素摂取量の60%での自転車エルゴメータを使ったトレーニングを行い、局所温熱負荷下での運動前後で見られるIL-6の変化がトレーニングの前後でどのように変化するかを検証している。現在3名の被験者で温熱負荷下での運動トレーニングを行っている。1名については、トレーニング前より局所温熱負荷下で運動を行ってもIL-6の上昇が見られなかった。10週間のトレーニング後もトレーニング前と同様であり、局所温熱負荷下で30分運動を行ったが、IL-6の上昇は見られなかった。残り2名については、10週間のトレーニングをおこない、前後の測定を行い、冷凍保存し、分析する予定である。昨年度から引き続き、局所温熱負荷下で最大酸素摂取量60%30分の運動で週3回のトレーニングを10週間行った。その前後において、同じ、局所温熱負荷下の30分運動した時の運動前、運動直後、運動2時間後のIL-6がどのように変化するかを検討した。昨年度までに3名の測定が終わり、今年度は2名のトレーニング研究を予定していたが、予定していた被検者が1名辞退したため、1名のデータが追加された。4名の被験者のうち1名は、運動前後でのIL-6の変化は大きく見られなかった。2名については、初年度の報告通り局所温熱負荷での30分の運動でIL-6が上昇したが、トレーニング前後でその反応に大きな変化は見られなかった。今年度トレーニング研究を実施した1名のデータは、現在冷凍保存されており、検査結果待ちの状況である。運動筋への局所温熱負荷が運動時のインターロイキン6(IL-6)の分泌に与える影響について7人の被験者で検討を行った。局所温熱負荷なしでの運動(EX)、局所温熱負荷下での運動(HEX)、温熱負荷のみ(H)の3条件で行われ、運動は最大酸素摂取量の60%の負荷で30分間運動を、温熱負荷は大腿部にホットパックを巻き、30分加温した。血漿IL-6は、EXでは変化なかったが、HEXでは、運動後に上昇した。またHでも温熱負荷2時間後に有意な上昇が見られた。また、4名の被験者において10週間のトレーニング前後における局所温熱負荷下でのIL-6の応答を比較検討したが、明らかな変化は見られなかった。トレーニング研究であり、その期間が10週間あるため、暑熱馴化の影響を受けないように710月の期間をさけ、さらに年末年始をはさむ場合被験者が集まりにくく、トレーニングスタートが15月に限られている。現在3名の研究を終えているが、予定の人数には到達していない。また、4月に研究者が異動となり、研究スケジュールが遅れている状態である。運動生理学今回延長申請が受理されたため、引き続き、トレーニング研究を行っていく。研究は、人工気候室、電気式ホットパックがあり、研究者が特別研究員となった和歌山県立医科大学で行う。研究は、主に週末で行うが、トレーニング研究のため、トレーニング管理を和歌山県立医科大学サテライト診療所リハビリテーション科スタッフの協力のもと実行して行く。1年目でプロトコールを完成し、2年目である昨年度では、そのプロトコールをもとに研究を遂行した。研究は、順調に行われ、被験者7名の測定は終了した。あとは血液の解析を行うのみであり、その結果を今後分析して行く。分析結果をまとめ、学会発表、論文完成につなげて行く。今年度の目的であった局所温熱を付加することによって運動中のIL-6を誘導する負荷強度、時間を解明することがVO2max60%で30分であることが判明した。およびその運動負荷強度では、局所温熱がないとIL-6を誘導しないことも分かり、今回の研究の仮説が正しいことが証明された。今後も予定通りに研究を進めて行く予定である。前述の通り
波長可変深紫外極短パルスを用いた高速光化学反応の時間分解光電子イメージング

深紫外および真空紫外領域の極短光パルスを用いたポンプ-プローブ実験に成功した。開発した光源を時間分解光電子イメージングに適用し、気相孤立分子の高速光化学反応を実時間で解明する研究を推進することができた。本研究の目的は、深紫外領域(200 - 300 nm)において波長可変な極短パルス光源を開発し、時間分解光電子イメージングの励起光に応用することで、分子の高速光化学反応を実時間で追跡することである。前年度に既報のフィラメンテーション四光波混合により、中心波長が157 nm (光子エネルギー= 7.9 eV)の真空紫外光パルスが発生されたことから、この真空紫外光パルスを本研究における検出(イオン化)光として積極的に利用することを試みた。検出光の波長が当初計画していた200 nmよりも短波長化されることで、電子励起状態の分子の光電子スペクトルを広いエネルギー範囲(一般的な分子に対しては3 - 4 eV)で測定することが可能となり、波長可変光源と組み合わせることで、当該分野において大きなブレークスルーとなりうる。本年度は、波長可変光源のR&Dと平行して、真空紫外光パルスを光電子イメージング装置に導くため、既存の差動排気システムの整備を行った。さらに、深紫外光パルス(中心波長264 nm)と真空紫外光パルスのポンプ-プローブ実験のセットアップを構築した。既にキセノンの非共鳴二波長二光子イオン化信号による相互相関関数の測定に成功しており、真空紫外光を検出光とする時間分解光電子イメージング法に成功したと言える。今後、深紫外領域の波長可変光源を励起光に、真空紫外光を検出光にすることで、分子の電子励起状態における多次元の核波束ダイナミクスを明らかにしていく予定である。本研究では、深紫外領域(200 - 300 nm)において"波長可変"な10フェムト秒極短パルス光源を開発し、時間分解光電子イメージングの励起光に応用することで、円錐交差近傍における多原子分子の核波束ダイナミクスを明らかにすることが目的である。本年度は、まず始めに上記の光源開発に必要となるドライ真空ポンプ、マルチチャンネル分光器(波長範囲200 - 1100 nm)、レーザーパワーメータ(深紫外光用)などの備品類、および光学部品を購入した。また既存のチタンサファイア増幅器の出力(790 nm, 30 fs, 2 mJ @1kHz)から、自己位相変調光を発生させるための希ガスセルの設計および製作を行った。一方で、既報のフィラメンテーション四光波混合により真空紫外光パルス(中心波長157 nm)が発生されたことから、この真空紫外光パルスを時間分解光電子イメージングの検出(イオン化)光として積極的に利用するため、既存の差動排気型の真空チャンバーの整備を行った。検出光の波長が当初計画していた200 nm (6.2 eV)から157 nm (7.9 eV)まで短波長化されたことにより、励起-イオン化状態間のフランクコンドン因子を広いエネルギー範囲で観測することが可能となり、核波束ダイナミクスをより詳細に議論できると期待される。既にこの真空紫外光パルスによるキセノン原子(イオン化エネルギー=12.13eV)の非共鳴二光子イオン化信号を確認しており、本研究の時間分解光電子イメージングにおいて使用する検出光の準備は整ったと言える。次年度では、波長可変の深紫外極短パルスとこの真空紫外光パルスを組み合わせた時間分解光電子イメージングを進めていく予定である。初年度は波長可変の深紫外光パルスを発生させるための準備にとどまったが、検出光として当初の計画よりも短波長の真空紫外光パルスの利用が可能となったため、総合的見地から判断すると、本研究はおおむね順調に進んでいると評価できる。波長可変の深紫外極短光パルスを発生させ、それを真空紫外光パルスと組み合わせることにより、時間分解光電子イメージングの光源に適用する。同実験手法を用いて、芳香族分子の高速光化学反応を明らかにする。本研究に必要な備品類は全て揃っているので、研究計画通り、次年度は光学部品などの消耗品を購入する。
iPS細胞を用いた遺伝性パーキンソン病の病態解析

LRRK2は優性遺伝パーキンソン病(PD)の原因分子の一つである。本研究では、I2020T変異LRRK2が起因となるPD発症機序の解明とその病態モデルの確立を目指し、I2020T変異LRRK2を有する相模原家系内PD患者iPS細胞と剖検脳を用いた病態解析を行った。その結果、iPS細胞から誘導した患者の神経細胞群から、1酸化ストレスの脆弱性、2ドーパミンの放出異常、3細胞内のAKT/GSK-3βシグナル伝達経路の異常によるリン酸化タウの増加を明らかにした。また、iPS細胞樹立患者の死後脳から、GSK-3β活性化によるリン酸化タウの増加、そしてそれが脳内に沈着して生じる神経原線維変化を確認した。優性遺伝パーキンソン病(PD)の原因分子Leucine-Rich Repeat Kinase 2(LRRK2)に変異をもつPD患者は、臨床症状や発症年齢、治療薬レボドパに対する反応性が孤発性PD患者と類似した特徴を示す。そのためLRRK2の解析は、PDの発症機序を理解する上で重要と考えられる。我々は、LRRK2遺伝子に変異を有する優性遺伝性PD家系内の患者2名からiPS細胞を樹立し、これらのiPS細胞から分化誘導した神経細胞について機能解析を行った。その結果、iPS細胞から誘導した患者の神経細胞群では、健常者の神経細胞群に比べ、(1)酸化ストレスに対する脆弱性があること、(2)ドーパミンの放出異常があること、(3)細胞内のAKT/GSK-3βシグナル伝達経路の異常によってリン酸化タウが増加することが明らかになった。また、iPS細胞を樹立したうちの1名の患者の死後脳を調べたところ、GSK-3β活性化によるリン酸化タウの増加、そしてそれが脳内に沈着して引き起こされる神経原線維変化を確認した。本年度は、研究計画I)iPSC由来神経細胞の機能および形態に関する解析と研究計画II)患者剖検脳の解析およびiPSCとの比較から得られた研究成果を学術雑誌に発表した為。本年度は、研究計画III)遺伝子修復した患者iPSCが作製でき、神経細胞およびドーパミン作動性神経細胞への分化誘導に成功している為。優性遺伝パーキンソン病(PD)の原因分子LRRK2に変異をもつPD患者は、臨床症状や発症年齢、治療薬レボドパに対する反応性が孤発性PD患者と類似した特徴を示す。そこで本研究では、I2020T変異LRRK2が起因となるパーキンソン病の発症機序の解明とその病態モデルの確立を目指し、I2020T変異LRRK2を有する相模原家系内PD患者iPS細胞(LRRK2-iPSC)と剖検脳を用いた病態解析を行うことを目的とした。本年度は、TALENによるゲノム編集技術でLRRK2-iPSCにおけるI2020T変異を遺伝子修復して樹立したTALEN-iPSCのcharacterizationについて解析を進めた。樹立TALEN-iPSCのcharacterizationの結果、多能性マーカー発現および三胚葉へそれぞれ分化することを確認した。さらに、神経細胞へ分化誘導させ病態解析を行った結果、TALEN-iPSC由来神経細胞では、I2020T LRRK2-iPSC由来神経細胞でみられた神経突起の異常短縮や酸化ストレスに対する細胞脆弱性が健常者iPSC由来神経細胞と同程度まで回復していた。また、LRRK2を標的にしたLRRK2 inhibitor群を投与して神経突起長への影響を調べた結果、LRRK2-IN1投与時では、非投与時と比較し、神経突起長の伸長がみられた。今後、ゲノム編集でLRRK2のI2020T変異を遺伝子修復したiPS細胞を樹立する必要がある。また、薬剤スクリーニングによる神経保護効果をもつ薬剤の探索を進める必要がある。今後、薬剤スクリーニングによる神経保護効果をもつ薬剤の探索を進める必要がある。「難病患者iPSを修復」読売新聞2017年4月3日社会34面細胞生物学次年度使用額が生じた理由は、新しいiPS細胞専用培地の購入に関する売買契約が間に合わなかった為。基金の前年度未使用金を使用した為。申請書に記載している研究計画のIII)遺伝子修復した患者iPS細胞の作製および解析において、主に使用する予定である。遺伝子修復iPS細胞の樹立には、将来的にヒトへの臨床応用が可能なiPS細胞を樹立を目指すため、売買契約を進めている新しいiPS細胞専用培地を用いて行う予定である。前年度未使用金を使用した為、次年度の使用計画には影響ない。
新奇イネ抗菌タンパク質群のゲノム解析とプロテオーム解析及びそのヒト病原菌への応用

本研究では、イネのシステインプロテアーゼインヒビター(CPI)の網羅的な解析とヒト病原菌に対する抗菌活性の解明を目的とした。本年度において得られた成果は、以下のようにまとめられる。1.オリザシスタチンI、II、IV、VIおよびXIIを組換えタンパク質として調製し、それらのプロテアーゼ阻害活性、熱安定性などを比較検討し、それらの生化学的な性質を明らかにした。2.米由来タンパク質の歯周病菌に対する抗菌活性を測定するために、マイクロタイタープレートを用いた濁度法を確立した。また、高感度なバイオアッセイ法として「ATP発光法」と「蛍光プローブを用いたDNA標識法」を開発した。3.代表的な歯周病原因菌であるPorphyromonas gingivalisのLys-ジンジパインとArg-ジンジパインを阻害する活性を、複数の米糠タンパク質画分と精白米のタンパク質画分においてそれぞれ検出できた。4。米糠抽出液を加熱処理した後、得られた上澄み液中の分子量が1-16kDaの画分にP. gingivalisの増殖を阻害する活性が存在することを新たに見いだした。この画分から抗菌タンパク質を陽イオン交換クロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーを用いて精製した後、目的タンパク質を二次元電気泳動によって分離し、MALDI-TOF-MSを用いて同定を試みた。その結果、候補となる数種類のタンパク質を同定できた。4。1.イネ(『コシヒカリ』)のカルスから、シスタチンスーパーファミリーに属する新規CPI(オリザシスタチンII)の遺伝子をクローニングし、その発現産物のCP阻害プロフィールが既知CPI(オリザシスタチンI)とは明らかに異なること、N末端領域でプロテアーゼ消化を受けやすいこと、ならびに、その酵素親和性の違いに14番目のグリシン残基近傍のアミノ酸配列が大きく影響することを見いだした。2.オリザシスタチンIIと同様にして、オリザシスタチンXIIを組み換えタンパク質として取得できた。各種プロテアーゼに対する阻害活性は、オリザシスタチンIおよびオリザシスタチンIIとは異なっていることを明らかにした。3.生菌数を測定する寒天平板混釈法および濁りによって生育を測定するマイクロタイタープレートを用いた濁度法を開発し、米由来タンパク質のヒト病原菌に対する抗菌活性を測定するためのバイオアッセイ系を確立した。4.米糠タンパク質の有効利用について検討する過程において、硫安分画した米糠タンパク質画分に、歯周病菌Porphyromonas gingivalisの増殖を阻害する活性が存在することを、上記のバイオアッセイ法を用いて新たに見いだした。また、P.gingivalisのLys-ジンジパインとArg-ジンジパインを強く阻害する活性を、米糠タンパク質画分と精白米のタンパク質画分においてそれぞれ検出できた。1.オリザシスタチンIとIIに加えて、オリザシスタチンIV、VIおよびXIIを組換えタンパク質として調製し、それらのプロテアーゼ阻害活性、熱安定性などを比較検討し、それらの生化学的な性質を明らかにした。2.米由来タンパク質の歯周病菌に対する抗菌活性を測定するために、マイクロタイタープレートを用いた濁度法に加えて、高感度なバイオアッセイ法として「ATP発光法」と「蛍光プローブを用いたDNA標識法」を確立した。3.代表的な歯周病原因菌であるPorphyromonas gingivalisのLys-ジンジパインとArg-ジンジパインを阻害する活性を、新たに米糠タンパク質画分と精白米のタンパク質画分においてそれぞれ検出できた。4.米糠抽出液を加熱処理した後、得られた上澄み液中の分子量1-16kDa画分にP.gingivalisの増殖を阻害する活性が存在することを新たに見いだした。

この画分から抗菌タンパク質を陽イオン交換クロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーを用いて精製した後、目的タンパク質を二次元電気泳動によって分離し、MALDI-TOF-MSを用いて同定を試みた。その結果、候補となる数種類のタンパク質を同定できた。
肺高血圧症に伴う肺動脈壁、弾性繊維の分子学的、超微形態学的変化

研究目的:血管壁の弾性線維を構成するエラスチンの架橋アミノ酸であるデスモシン、イソデスモシンをhigh-performance liquid chromatograpy (HPLC)で分析した。対象は解離性大動脈瘤(大動脈)と肺高血圧症(肺動脈)のいずれも弾性型血管とその代表的疾患である。さらに、大動脈瘤における弾性線維の分解、増減に関与する蛋白質分解酵素の発現を免疫組織化学的に解析した。方法:HPLCによる解析については培検例を用い、HPLCによる分析は共同研究者の須山らの方法にしたがっておこなった。また、弾性線維の分解を検討した大動脈瘤については、手術例を用いた。結果:1.大動脈瘤における架橋アミノ酸の定量化と蛋白分解酵素の発現(1)大動脈では加歳とともにデスモシン、イソデスモシンなど架橋アミノ酸の量の減少が証明された。また、この他にデスモシンとイソデスモシンに対するオキソデスモシン、イソオキソデスモシンの減少も認められ、壁の脆弱傾向の架橋アミノ酸の低下の関与が示唆された。(2)また、この大動脈瘤の壁構造の破壊に関与する蛋白分解酵素の発現を検討した結果、大動脈瘤の症例では、Matrix metalloproteinase (MMP)-2、-9の発現が証明された。2.加齢における架橋アミノ酸の変化と肺高血圧症における状態肺動脈の架橋アミノ酸については、大動脈と異なり、加齢に伴う減少傾向は認められなかったが、デスモシン/イソデスモシンは全例で1以上を示し、デスモシンがイソデスモシンより多く含まれていることが証明された。また、同一症例での大動脈/肺動脈は、デスモシン9/13、イソデスモシン11/13例と大動脈が肺動脈に対して架橋アミノ酸の量が多いという結果が得られた。肺高血圧症例では、例数は少ないものの膠原線維の増加が目立ち、架橋アミノ酸の著明な減少が認められた。現在、肺動脈については、Controlおよび肺高血圧症を追加して解析を継続している。さらに、今後はデスモシン、イソデスモシンも発現状態を免疫組織科学的に検討すると同時にトロポエラスチン、マイクロフィブリンなどの発現の状態と比較していく予定である。さらに肺高血圧症におけるコラーゲンの定量化も試みる予定である。目的:エラスチンは大動脈の弾力性を担う主要な蛋白であり、その弾性力には分子間ないし分子内の架橋構造が大きな役割を果たしている。本研究では、解離性大動脈瘤の発生機序と弾性線維の架橋構造の変化との関係を明らかにすることを目的として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による解析を行った。対象:特に動脈病変のない剖検例27例(085歳)と胸部解離性大動脈瘤症例19例(4173歳)の胸部大動脈を用いた。方法:大動脈組織片を加水分解し、SEP-PAK^<TM>ミニカラムとFe(III)/活性炭カラムにて前処理を行った後、HPLCにて、エラスチンの架橋アミノ酸であるデスモシン、イソデスモシン、オキソデスモシン、イソオキソデスモシン、ネオデスモシン、アルドシンとコラーゲンの架橋アミノ酸であるピリジノリンの変化を検討した。結果:解離性大動脈瘤での変化については、以下の様な結果が得られた。(1)エラスチンの架橋アミノ酸はいずれも解離性大動脈瘤で有意に減少していた。

(2)イソオキソデスモシンの減少が特に顕著であり、オキソデスモシンの減少も見られた。(3)解離性大動脈瘤ではデスモシン、イソデスモシンに対してアルドシンの増加が見られた。(4)ピリジノリンはわずかに増加していたが、有意差は見られなかった。考察:解離性大動脈瘤では架橋の酸化的分解が進行し、エラスチンに障害が加わっていることが示唆された。また、アルドシンの相対的な増加より解離性大動脈瘤では架橋の代謝が亢進していることが想定されたが、形成される架橋は安定な架橋ではなく不完全な架橋であることを示していた。目的:ヒトへの大動脈、肺動脈などの大血管は、平滑筋とエラスチンあるいはコラーゲンから構成されており、高血圧や動脈硬化の際に組織学的変化とともに構成する分子構造も変化していく可能性がある。今回は、ヒト肺動脈壁を構成する弾性線維のエラスチンの架橋構造をhigh power liquid chromatography(HPLC)を用いて化学的に分析し、組織変化と比較した。また、対照に同一症例の大動脈をおいて低圧系、高圧系の面から比較した。方法:剖検時に得られた大動脈、肺動脈から可溶性蛋白や脂質を除去した後、強塩酸で加水分解し、濃縮してHPLCによる解析をおこなった。対象としたアミノ酸はエラスチン分子の架橋を形成するデスモシンとイソデスモシンである。解析の内容としては(1)デスモシン、イソデスモシンの肺動脈における含有量とその比較、(2)同一症例での肺動脈と大動脈のデスモシン、イソデスモシンにおける量の比、(3)肺動脈に含有されるデスモシン、イソデスモシン量の年令による推移、(4)肺高血圧症など病的状態での両者の変化を検討した。結果:(1)肺動脈におけるデスモシンはイソデスモシンに対して全例で高い含有量を示した。(2)肺動脈のデスモシン、イソデスモシンはいずれも大動脈に比較し低値を示した。(3)肺動脈の年令による推移はデスモシン、イソデスモシンいずれもはっきりした傾向は認められなかった。(4)ASDを伴う肺高血圧症(アイゼンメンジャー症候群)の症例で、両架橋アミノ酸とも低下していたが、組織学的には、壁の弾性線維は減少し、相対的にコラーゲン線維の増加が目立った。考察:以上より、代謝活性の極めて遅いエラスチンといわれてきたが、少しづつではあるが変化していることが示唆される。今後の検討課題としては、(1)生後直後から肺血管が機能する過程での量的変化、(2)高い血圧が慢性化していく過程での動的変化を解析していく必要がある。
リサイクル指向型コンクリート用骨材の開発

1、骨材とセメントペーストとの付着力低減技術の開発粗骨材表面に容易に塗布でき、かつコンクリートの練混ぜ等の外力により剥離しないようなコーテイング材で、コンクリート用材料として経済的に普及可能なものを調査した結果、パラフィンおよび水性型枠剥離剤の2種類を選定した。2、破砕試験による骨材とセメントペーストとの分離性確認上記2種類のコーティング材を施した粗骨材および比較用に何も施さない同一の粗骨材の計3種類の粗骨材を用いてコンクリートを製造し、硬化後に改良型ジョークラッシャを用いてコンクリート塊を破砕し、再生骨材を製造した。得られた再生骨材から塩酸を用いて付着したセメント分を除去し、再生骨材中の原骨材の割合を算定した結果、粗骨材表面に何も施さなかった場合には、得られた再生骨材には多くのセメント分が付着しているが、コーティングを施した場合には、セメント分の付着は非常に僅かであった。3、リサイクル指向型骨材を用いたコンクリートの強度特性評価上記で製造した3種類のコンクリートの圧縮強度特性について検討した。コンファインド効果を見るために、通常の試験体に加えて、スパイラル筋で補強(ピッチ2cmおよび4cm)した試験体も作製した。圧縮試験の結果、パラフィンを塗布した粗骨材を用いた場合はスパイラル筋の有無に関わらず、通常の試験体と比較して20%程度の強度低下を示したが、水性剥離剤を塗布した粗骨材を用いた場合には、強度低下は全く生じなかった。従って、水性剥離剤を粗骨材表面に塗布することで、骨材分離型リサイクル指向コンクリートを実現できる。
パキスタン北部・パスー氷河における最近約150年間の氷河変化に関する研究

本研究では、パキスタン北部に位置するカラコラム山脈北西部のパスー氷河を対象に、最近約150年間の氷河変化と気候変化の関係について明らかにすることを目的とする。研究期間は4年間であり、調査・解析においては、現地における地形・地質調査および気象観測と、日本国内における各種コンピュータ解析・岩石実験・人文的史料の分析などを実施する。これら調査・解析に基づく研究成果は、将来の地球温暖化の影響予測に貢献するものと期待される。
強磁場印加による炭素繊維の高強度化

PAN系炭素繊維の繊維製造工程の一工程である黒鉛化工程に磁場を印加して処理すると、繊維の引張強度を約30%高くすることができることを見出した。また、炭素化工程に於いても磁場を印加して処理すると繊維強度を上げることができることを見出した。さらに安定化工程に強磁場を印加しつつ低負荷で処理したものは高負荷で処理したものより、磁場印加の効果が大きく現れた。コールタールピッチを磁場中で熱処理すると印加磁場強度の増大に伴いメソフェーズ小球体の合体・成長が促進され、そのサイズが増加することを明らかにした。また、より長時間磁場を印加して熱処理を行うと、小球体は板状炭化物へと変化した。この形態変化機構を明らかにするために試料を赤外分光分析にかけて構造変化を調べた。この分析結果から磁場印加によって脱水素反応が促進されることが明らかになった。さらに、この脱水素反応の促進は磁場がラジカル反応に影響したために生じたことを磁場中ラジカル対機構を用いて推論した。PAN系炭素繊維の繊維製造工程の一工程である炭素化工程に強磁場を印加しつつ1500°Cで炭化繊維を作製した.その繊維をさらに高温度で無磁場下で黒鉛化し,黒鉛の配向を試みたが配向に及ぼす磁場の効果を明らかにできなかったものの,炭素繊維の強度を約1000Mpa向上させることに成功した.この要因を明らかにするために,試料のラマン分光分析を行い繊維の結晶状態を予測したり,引張試験を行って得られた結果よりワイブル分布曲線を描いて考察を試みた.その結果,反応の進行中に生ずるラジカル反応に磁場が作用し,反応の進行と共に形成する炭素六員環の配列が整然化したものと推測した.今後,さらなる,研究の積み重ねによって,より強度の高い炭素繊維製造条件の可能性とその条件の把握が必要である.ピッチ系炭素繊維の酸化工程を強磁場中で行うと,メソフェイズ小球体の生成が促進されたり,粒径が大きくなることを見出した.さらに,メソフェイズ小球体の生成温度が磁場印加によって低下することも見出した.得られた小球体の分離技術の開発と小球体の黒鉛化を行い,電池の高効率な電極材の開発の可能性が見出された.PAN系炭素繊維の繊維製造工程の一工程である安定化工程に強磁場を印加しつつ2Nの負荷をかけたPAN繊維を250°Cで安定化処理した。この繊維をさらに1500°Cの高温度で無磁場下および磁場印加下で炭素化処理を施した。一方、無磁場下で安定化処理した繊維を作成し同様に炭素化処理した。得られた炭素繊維の引張強度を測定した。磁場を印加して安定化処理した繊維の強度は磁場を印加しなかった繊維強度の110%の強度が得られることを明らかにした。電極用コールタールピッチの熱処理によりメソフェーズ小球体を作製する試みを強磁場印加の下で行った。印加磁場強度の増加に伴いメソフェーズ小球体のサイズが大きくなることを見出した。また、熱処理時間の増加に伴いメソフェーズ小球体のサイズは大きくなるが、より長時間磁場を印加して熱処理を行うと、小球体は板状炭化物へと変化することを明らかにした。この理由を磁化エネルギーの観点から理論的に考察した。他方、反応形態を明らかにするために試料を赤外分光分析にかけて組成を同定した。さらに、この脱水素反応の促進は磁場がラジカル反応に影響したために生じることを定性的に明らかにした。
単文統合としての問題作りを対象とした作問学習支援システム

「問題を作ること」が「問題を解かせること」以上に問題に対する理解を深める効果があることは広く認識されている.しかしながら,学習者に問題を作らせた場合,単なる正誤判定でさえ,学習者の作った個々の問題に応じて個別に対応しなければならず,教師にかかる負担ゆえに教育現場でのこの学習方法の実施は容易ではなかった.本研究では,これらの問題点を解決する上で,与えられた単文を取捨選択し,適切な順序で組み合わせることによって問題文を完成するといった単文統合としての作問を実現した.この作問形態は,従来報告者が取り扱ってきた概念(単語)の組み合わせとしての作問と比較して,単文を作成する段階が省略されていることから,作問の作業が単純化されることになり,小学校低学年による利用が可能になる.また,ある状況設定からの数量関係の抽出が算数の文章題を解く主な意義とされていることから,その数量関係を作ることに相当する単文統合が作問においても本質的であると考えることができる.したがって,従来の作問形態と比較しても,作問学習の有効性を保持が可能となっている.さらに,作問の作業を単文の統合に絞り込むことにより,その過程における学習者の振る舞いの分析とモデル化,およびそのモデルに基づくよりきめ細かな支援の設計・開発が可能となった.具体的な成果としては,(1)与えられた単文を取捨選択し組み合わせることによって問題文を完成するといった単文統合としての作問を対象とした作問学習支援システムの実現,(2)小学校低学年を対象とした実践的運用,(3)作問学習支援システム学習効果の評価,が得られた.「問題を作ること」が「問題を解かせること」以上に問題に対する理解を深める効果があることは広く認識されている.しかしながら,学習者に問題を作らせた場合,単なる正誤判定でさえ,学習者の作った個々の問題に応じて個別に対応しなければならず,教師にかかる負担ゆえに教育現場でのこの学習方法の実施は容易ではなかった.本研究では,これらの問題点を解決する上で,与えられた単文を取捨選択し,適切な順序で組み合わせることによって問題文を完成するといった単文統合としての作問を実現した.この作問形態は,従来報告者が取り扱ってきた概念(単語)の組み合わせとしての作問と比較して,単文を作成する段階が省略されていることから,作問の作業が単純化されることになり,小学校低学年による利用が可能になる.また,ある状況設定からの数量関係の抽出が算数の文章題を解く主な意義とされていることから,その数量関係を作ることに相当する単文統合が作問においても本質的であると考えることができる.したがって,従来の作問形態と比較しても,作問学習の有効性を保持が可能となっている.さらに,作問の作業を単文の統合に絞り込むことにより,その過程における学習者の振る舞いの分析とモデル化,およびそのモデルに基づくよりきめ細かな支援の設計・開発が可能となった.具体的な成果としては,(1)与えられた単文を取捨選択し組み合わせることによって問題文を完成するといった単文統合としての作問を対象とした作問学習支援システムの実現,(2)小学校低学年を対象とした実践的運用,(3)作問学習支援システム学習効果の評価,が得られた.本申請研究では,(a)作問を小学校低学年でも行えるように単純化されており,かつ(b)作問の学習効果を失わない作問形態として,「与えられた単文群から適当なものを取捨選択し,適切に組み合わせることによる作問」を考案し,この作問形態を対象とした作問学習支援システムを設計・開発することを目指している.本年度では,単文統合としての作問が可能な作問学習支援システムのプロトタイプが実現されている.本システムでは,学習者はあらかじめ計算式を与えられており,その計算式で解決できる問題を作成することが課題となる.さらに,学習者は複数の空欄を持つ問題テンプレートと,その空欄に当てはまる候補となる単文群が提供される.事前に与えられる数式の種類,空欄の数,および単文の数と質は,システムによって学習者のレベルに応じて制御されることになる.学習者は,目標となっている計算式と,与えられている単文群を参照しながら,適切な単文を適切な空欄に挿入することで,問題を完成する.この作問形態を,算数の文章題の問題解決過程における問題理解段階のモデルとして広く受け入れられている「変換-統合モデル」に対応付けると,命題集合の中から適当なものを取捨選択し,適切に組み合わせるといった形の作業を行っていることになり,統合段階に焦点を当てた作業になっている.これに対して,申請者がこれまでに実現してきた概念の組み合わせとしての作問形態では,命題を学習者自身が作成する過程が含まれていたことになる.この過程は変換-統合モデルにおいては変換段階と位置づけることができ,問題解決における不可欠な過程であるといえるが,算数の学習としての意義は統合段階に比べて十分に小さいといえる.本申請研究では,単文統合としての問題作りを対象とした作問学習支援システムの設計・開発を行った.具体的には,(a)小学校低学年でも行えるように単純化されており,かつ(b)学習効果を失わない作問形態として,「与えられた単文群から適当なものを取捨選択し,適切に組み合わせることによる作問」を考案し,この作問形態を対象とした作問学習支援システムを設計・開発することを目指した.本研究の成果として,単文統合としての作問が可能な作問学習支援システムの実現と,その教育現場での試験的運用を行った.

本システムでは,学習者はあらかじめ計算式を与えられており,その計算式で解決できる問題を作成することが課題となる.さらに,学習者は複数の空欄を持つ問題テンプレートと,その空欄に当てはまる候補となる単文群が提供される.事前に与えられる数式の種類,空欄の数,および単文の数と質は,システムによって学習者のレベルに応じて制御されることになる.学習者は,目標となっている計算式と,与えられている単文群を参照しながら,適切な単文を適切な空欄に挿入することで,問題を完成する.この作問形態を,算数の文章題の問題解決過程における問題理解段階のモデルとして広く受け入れられている「変換-統合モデル」に対応付けると,命題集合の中から適当なものを取捨選択し,適切に組み合わせるといった形の作業を行っていることになり,統合段階に焦点を当てた作業になっている.これに対して,申請者がこれまでに実現してきた概念の組み合わせとしての作問形態では,命題を学習者自身が作成する過程が含まれていたことになる.この過程は変換-統合モデルにおいては変換段階と位置づけることができ,問題解決における不可欠な過程であるといえるが,算数の学習としての意義は統合段階に比べて十分に小さいといえる.
顔認知の多様性の脳内機能と生成過程の解明―発達性相貌失認を手がかりに

顔認知のばらつきのメカニズムとその形成過程を、異文化間で実験的に比較検討した。脳の特定の部位に損傷を受けると相貌失認という、親しい人の顔を見ても区別できない状態となる。古くから知られる後天性の相貌失認に対して、近年になって生まれつき顔を見ることが苦手な「先天性(発達性)相貌失認」の存在が示されている。一方で顔認知が人並み以上に優れた者の存在も知られる。本研究では発達心理の拠点であるランカスター大学等イギリス・イタリア・スイスとの協力のもと、顔と表情認知能力のばらつきと文化による発達の違いについて検討した。本研究では、顔認知のばらつきのメカニズムとその形成過程を、異文化間で比較する試みを行う。特に「先天性(発達性)相貌失認」に至る顔認知の歪みについて様々な手法で検討する。これまで脳の特定の部位に損傷を受けると相貌失認という、親しい人の顔を見ても区別できない状態となる、後天性の相貌失認がしられている。これに対して、近年、生まれつき顔を見ることが苦手な「先天性(発達性)相貌失認」の存在が示され、一方で顔認知が人並み以上に優れたSuper-Recognizerの存在も知られ、顔認知能力の歪みについて知られることとなった。本研究では顔認知能力のばらつきと発達について検討する実験を行った。本研究では、学術論文(国際誌)が14本、海外での発表11件、国内での発表8件を行った。また、顔学事典の編纂を行い、さらに東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所とともに「顔と身体表現に基づく異文化理解」のシンポジウムを企画し、報告書にまとめる作業を行っている。一般向けの本を出したことやこうしたシンポジウムから、研究成果を一般向けに広める試みができ、期待される成果をあげることができたと考える。本年度はこのテーマの中でも先天的に問題のある「発達障害」を対象とした研究に専念した。本申請の目的のひとつに、生まれつき顔を見ることが苦手な「先天性(発達性)相貌失認」と、顔認知が人並み以上に優れたSuper-Recognizerの存在の解明があり、そのテストを開発することと、顔認知能力のばらつきの発達を検討する実験を行った。研究では、小児の摂食障害を対象とした実験を行うことにより、顔認知脳力のばらつきを調べ、さらに乳児を対象として視線と顔との効果を検討した。ばらつきを調べる実験では、摂食障害の女児を対象に、自己顔と他者顔への反応から社会性のばらつきの違いを検討する試みを行った。実験では15名の平均14歳の摂食障害の女児と15名の健常女児を被験者とし、近赤外分光法(fNIRS)を用い、顔反応領域周辺の活動を、自己顔と他者顔観察時で比較した。その結果、健常児では自己顔と比べ他者顔の連続提示に馴化を起こすことが判明した一方で、摂食障害児では自己顔も他者顔も連続提示にもかかわらず順応の反応がみられず、高い活動が続くことが判明した。過敏な社会性により、顔への順応が起こらずに、過敏な反応が続くことが判明し、これも顔認知のばらつきのひとつであることが判明した。本研究では、学術論文(国際誌)が5本、海外での発表5本、国内での発表14本を行った。Current Biologyのように広い領域にインパクトのある成果を示す雑誌に成果が発表できたことは、成果として大きいと考える。また、一般書(新書)で顔にかかわる解説をしめすことができ、さらに去年に引き続き東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所とともに顔と身体表現に関するシンポジウムを企画し、報告書にまとめる作業を行っている。一般向けの本を出したことやシンポジウムから、研究成果を一般向けに広める試みができ、期待される成果をあげることができたと考える。本年度はこのテーマの中でも、異文化比較発達研究に専念し、眼球運動を指標とした実験的検討を行った。イタリア人新生児と生後4ヶ月以降の日本人乳児を対象とした実験では、眼球運動を指標として、顔の動きが視覚的注意に影響を与えることを発見した。顔への視覚的注視は新生時から存在するものの、生後4ヶ月までにその精度が劇的に改善されることが判明した。また別の実験では、生後7ヶ月の乳児を対象に眼球運動から顔認知の文化差の発現を調べる実験を行った。すなわち、東アジア文化圏と西欧文化圏の女性の微笑みと悲しみという異なる表情を観察する際の、眼球運動を計測し比較した。実験の結果、西欧文化圏の乳児は口の周囲を、東アジア文化圏に位置する日本人乳児は目の周囲を観察するという違いが観察された。この結果は、共同研究者が以前発表した、西欧文化圏と東アジア文化での表情認知の文化差と同じ傾向を示すものであり、生後7ヶ月から既に成人と同様の文化差を体現していることが判明した。以上から眼球運動を用いて顔認知脳力を調べる手法を構築したことと、その文化差の発現過程を調べる手法を確立することができた。これらの手法を用いて成人のばらつきと文化差についてさらに解明する予定である。

本研究では、学術論文(国際誌)が6本、海外での発表3本、国内での発表12本を行った。特に視線の文化差の発達研究はCurrent Biologyに掲載され、広くインパクトを示す結果を発表できたことは、大きな成果と考える。また、発達障害と顔認知に関して一般書(新書)で顔にかかわる解説をしめすことができ、後者はジュニア向けの新書であり、15校を超える中学入試で本文が採用されることになり、本申請がかかわる成果を小・中・高校生に至るまで、広く示すことができたと考える。さらに昨年度に引き続き東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所とともに顔と身体表現に関するシンポジウムを企画し、報告書にまとめる作業を行っている。研究成果と共に、研究成果を一般向けに広めることもでき、期待される成果をあげることができたと考える。本研究では、顔認知のばらつきのメカニズムとその形成過程を、異文化間で比較する試みを行う。顔認知のばらつきは個人差の研究や発達障害児を対象として表情認知の際の脳活動を計測する研究を行った。注意欠陥多動性障害における治療前後での表情認知の際の脳内活動の違いについては、現在論文執筆中である。また、眼球運動や近赤外分光法(fNIRS)を用いて顔と音声の視聴覚統合であるマガーグ効果や表情カテゴリ判断の際の文化的な相違について引き続きデータ収集中である。これらの研究は昨年度の大きな成果である、生後7ヶ月の乳児を対象に眼球運動から顔認知の文化差の発現を調べる実験の継続実験である。2016年7月に刊行された「Current Biology」に掲載された研究では、東アジア文化圏と西欧文化圏の女性の微笑みと悲しみという異なる表情を観察する際の、眼球運動を計測し比較した。実験の結果、西欧文化圏の乳児は口の周囲を、東アジア文化圏に位置する日本人乳児は目の周囲を観察するという違いが観察され、これは、共同研究者が以前発表した、西欧文化圏と東アジア文化での表情認知の文化差と同じ傾向を示すものである。これまでの研究から、生後7ヶ月から既に成人と同様の文化差を体現していることを明らかにすることができた。この眼球運動を用いて顔認知脳力を調べる手法と、その文化差の発現過程を調べる手法から、表情カテゴリの文化差の解明へと研究を進展していく。顔認知のばらつきのメカニズムとその形成過程を、異文化間で実験的に比較検討した。脳の特定の部位に損傷を受けると相貌失認という、親しい人の顔を見ても区別できない状態となる。古くから知られる後天性の相貌失認に対して、近年になって生まれつき顔を見ることが苦手な「先天性(発達性)相貌失認」の存在が示されている。一方で顔認知が人並み以上に優れた者の存在も知られる。本研究では発達心理の拠点であるランカスター大学等イギリス・イタリア・スイスとの協力のもと、顔と表情認知能力のばらつきと文化による発達の違いについて検討した。引き続き論文執筆作業を行い、岩波ジュニア新書でジュニア向けの本を作成する作業を行っている。また、アウトリーチ活動として、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所とともに「顔と身体表現に基づく異文化理解」のシンポジウムを毎年企画し、報告書にまとめる作業を行う予定でいる。
広帯域振動記録から見た阿蘇火山爆発直前の水蒸気の動向

阿蘇火山広帯域地震計ネットワーク観測(ASO94)の実施中の阿蘇火山は、表面活動サイクル(数年程度の周期を持つとされている)中の『湯溜り』と『土砂噴出』のステージにあった。観測期間中においては、15秒に及ぶ長周期の微動の発生と爆発的な土砂噴出が顕著な現象であった。これまでに短周期の微動の起こり方や土砂噴出などに対応して、数種類の長周期微動が観測されている。これら長周期微動は、継続時間2030秒を持つ12サイクルの孤立したイベントとして観測されることが多い。また周期15秒を基本モードとし、7.5秒や5秒程度の高次モードを持ち(川勝ほか、1994)、震源は中岳第一火口の南西深さ1から1.5kmである点(松林ほか、1995)で共通している。さらに、基本モードの波形を用いてモーメント・テンソル解を推定すると、等方震源成分と火口列に平行(北北西-南南東)な鉛直クラック成分の混合と解釈できる解を持つ。以下にこれまでに分類できている2種類の長周期微動についてその特徴をまとめる。(1)連続的な短周期微動発生が無い“静穏"期(1994年4、11月):引きで始まり、最初に短周期(2Hz程度)の振動を伴う。基本モードが卓越する場合や高次モードが優勢な場合がある。(2)土砂噴出が頻発している時期(1994年9月):押しパルスが卓越するが、小さい引きで始まる事が多い。短周期振動は伴わない。高次モードに対応する周期(5-7秒)が卓越する。爆発的な土砂の噴出の100秒程前に、超長周期の押し(膨張)の変位が生じる。この変位に伴い、長周期微動と同じ震源位置を示すパルスも発生する(松林ほか、1995)。このパルスは長周期微動(2)に類似した特徴を備えているが、多くの場合卓越する周期はより長く、長周期微動の基本モードの周期(15秒)程度である。噴出の直前には長周期微動(1)と酷似したシグナルが現れ、小さな短周期振動がはじまる。この短周期振動が3040秒継続した後、大きな引きの長周期パルスに伴い短周期振動の振幅が急増する。この時刻が概ね火口湖からの土砂噴出に対応する(川勝ほか、1995)。噴出開始後、超長周期変位は収縮に転じ、長周期パルスの振幅は小さくなる。収縮が止まると短周期振動も終了する。長周期微動(1)は、始まりが引きであること、および土砂噴出直前の波形に似ていることから、震源での減圧による収縮とそれに続く振動と考えるのが自然である。最初の短周期微動は水蒸気の移動など圧力解放のきっかけに対応している可能性が考えられる。長周期微動(2)は、押しが卓越すること、土砂噴出直前の膨張に伴うパルスに類似すること、から高温ガスとの接触による地下水の突発的蒸発がもたらす震源での圧力の増加に対応する可能性が考えられる。

噴出開始後、超長周期変位は収縮に転じ、長周期パルスの振幅は小さくなる。収縮が止まると短周期振動も終了する。長周期微動(1)は、始まりが引きであること、および土砂噴出直前の波形に似ていることから、震源での減圧による収縮とそれに続く振動と考えるのが自然である。最初の短周期微動は水蒸気の移動など圧力解放のきっかけに対応している可能性が考えられる。長周期微動(2)は、押しが卓越すること、土砂噴出直前の膨張に伴うパルスに類似すること、から高温ガスとの接触による地下水の突発的蒸発がもたらす震源での圧力の増加に対応する可能性が考えられる。
超対称理論と非摂動効果

坂井らはブレーン上の超対称ゲージ理論での結果と,ブレーンを用いて求めた非摂動効果の結果とを比較することによって,今まで無視してきた非摂動効果の存在を明確に示した。また,4個の超対称電荷を持つ線形および非線形模型において,一連のジャンクション厳密解を構成した。また,8個の超対称電荷を持つ非線形シグマ模型のランプ解が共存している場合,実空間での方向と複素構造とに相関があれば,超対称性を部分的に保存することを示した。また,ウォールと弦状のソリトンが共存する解を構成することに成功した。異なるドメーンウォールが複数あると,その共存によって超対称性が破れる。この機構の模型として,非BPS状態の厳密解を持つ模型を発見し,その厳密解上のモードを求めて,トポロジカルな量子数によって安定な配位となることを示した。これらの研究によって余剰次元模型に超対称性を導入し,安定なウォールなどのソリトンを構成する手がかりが得られた。一方,谷井らは,一般の偶数次元時空で,反対称テンソルゲージ場の非線形な理論の双対変換不変性について,双対変換のつくる可能な群と理論が不変であるための条件を求めた。さらに,AdS超重力と共形超重力の関係を,3次元AdS時空の場合に具体的に調べ,AdS時空内部の局所変換から誘導される境界上の場の変換が,2次元共形超重力の変換と一致することを示した。この結果を使い,AdS/CFT対応から2次元境界上の共形場理論のアノマリーを求めた。さらに、3次元$N=(2,0)$AdS超重力理論を考え、物質場としてケラー多様体をターゲット空間とする非線形シグマ模型を使い,AdS/CFT対応における局所対称性について研究を行った。反ド・ジッター時空上のChern-Simons型有質量反対称テンソル場の安定性について調べ、質量が正ならばエネルギーが保存し、正定値である解の完全系が1組だけ存在することを示した。さらに、非線形超対称性をもつVolkov-Akulov作用と線形超対称性をもつベクトル超多重項の作用との関係についても研究を行った。本年度は,超対称性を持つゲージ理論の非摂動効果を研究することに重点を置いた。超対称性の低い系でその超対称性を部分的に破っているパラメターを零にする極限をとると,高い超対称性を持つ理論の特定の真空状態に帰着するはずである。この方法を用いると,高い超対称性を持つゲージ理論に今まで入れることが困難であった物質場を取り入れることが可能になる。その際,今までは,対称性だけでは制限しきれない部分を存在しないと仮定することが実際には必要であった。超対称ゲージ理論を実現している系として,超弦理論でのプレーンと呼ばれる広がった実体がある。我々が場の理論の方法での結果と,ブレーンを用いて求めた非摂動効果の結果とを比較すると,今まで無視してきた項が存在しなければならないことが分かった。ゲージ理論の非摂動論的解析で重要な電場・磁場間の双対変換不変性、及びゲージ理論と弦理論の関係について研究を行った。1)一般の偶数次元における反対称テンソルゲージ場の理論が、双対変換に対して不変であるための条件を求めた。また、非線型シグマ模型を結合させることにより、双対対称性を非コンパクトな群に拡張できることを示した。

2)ゲージ理論と弦理論の関係を具体的に示す例として、d+1次元反ド・ジッター時空上の超弦理論とd次元共形場理論の間の双対関係が盛んに議論されている。この関係では、反ド・ジッター超重力理論に含まれる場の無限遠境界上の値は、共形超重力理論の超多重項を組むと予想されている。我々は、この2種類の超重力理論の間の関係をd=2の場合について調べ、3次元超重力理論の局所変換が境界上で共形超重力理論の変換と一致することを示した。本年度は,超対称性を持つゲージ理論の非摂動効果に関わる諸問題を研究することに重点を置いた。超対称ゲージ理論では,高い対称性のおかげで,さまざまの厳密な結果が得られている。こうした厳密な結果が得られる原因は,しばしば超対称性が部分的に破れている状態,いわゆるBPS状態が系に存在することが鍵となっている。BPS状態のうちでも,近年発展が著しいものとして,いわゆるブレーン,またはドメーンウォールと呼ばれる,時空の対称性を一部破るようなソリトン解が多くの研究者の注目を集めている。坂井らは,こうしたBPS解としてのドメーンウォール解が複数集まると,ジャンクションを生じることを示し,解析的な解を世界で始めて構成してみせた。この厳密解によって,いままで誤解されていた中心電荷の符号や,物理的役割について,新たな知見が得られた。AdS/CFT対応によると,d+1次元反ド・ジッター(AdS)時空上の超重力理論とそのd次元境界上の共形場理論(CFT)の間に双対関係がある。超重力理論の場の境界上の値は,d次元共形超重力理論の超多重項をつくることが予想されていた。我々は,このAdS超重力と共形超重力の関係を,3次元AdS時空の場合に具体的に調べ,AdS時空内部の局所変換から誘導される境界上の場の変換が,2次元共形超重力の変換と一致することを示した。特に,ワイル変換と超ワイル変換は,3次元の一般座標変換と超変換から生成されることがわかった。同様に,7次元のN=4AdS超重力理論と6次元のN=(2,0)共形超重力理論の局所対称性の関係も示した。また,3次元反ド・ジッター時空の場合に,この結果を使って共形超重力背景場中の2次元共形場理論のアノマリーを求め,通常の場の理論的方法から求めたものを再現することを確かめた。本年度は,ブレーンと呼ばれるソリトン上に我々の4次元時空があるという,いわゆる余剰次元を持つ模型を用いて統一理論を考える立場で,さまざまな模型構築に役立つ研究を行った。特に,超対称性を持つ場合について,場の理論的観点から研究を行った。超対称性が部分的に破れている状態,いわゆるBPS状態は,超対称理論での非摂動効果を考察するに際して重要な役割を果たしている。すでに,坂井らは,こうしたBPS解としてのドメーンウォール解が複数集まると,ジャンクションを生じることを示し,解析的な解を世界で始めて構成してみせた。この厳密解の性質を詳しく調べることによって,いままで誤解されていた中心電荷の符号や,その物理的役割について,新たな知見が得られた。また,ジャンクションの厳密解上でのモードを調べ,南部・ゴールドストンモードが予想に反してジャンクション上に局在していないことを発見した。さらに,異なるドメーンウォールが複数あると,その共存によって超対称性が破れることがあることを示し,この機構によって生じる超対称性の破れを解析した。谷井らは昨年度に引き続き、AdS/CFT対応における局所対称性について研究を行った。
高性能触媒創出の可能性を飛躍的に拡げる新規ゼオライト合成法の開発

(1)ゼオライトの骨格構造を制御する,(2)活性点の位置や分布を微視的な観点から制御する,(3)巨視的な観点から,粒子の階層構造を作り込む。(1)は,斬新な合成法の開発を経て自ら新規ゼオライトを創出することを含む。得られた新型ゼオライトにつき(2)と(3)を検討し,高活性・高選択性・高耐久性(長寿命)を併せもつゼオライト触媒の,従来よりも簡便で汎用性の高い調製法を開発する。そして,酸触媒・酸化触媒活性点の付与により,省エネルギー型・環境調和型の触媒化学プロセスを構築することを最終目標とする。この過程で,ゼオライトの精密分析手法の進化も図る。
てんかんにおける興奮性および抑制性神経伝達機構の免疫組織化学的研究

これまでの予備的研究で,正常ラットの通常脳切片における抑制性神経伝達系のGABA免疫組織化学的染色は可能となった.これらの神経伝達物質の海馬内分布としては,海馬歯状回,CA4およびCA3領域に陽性細胞を多く認め,CA1領域に散見され,従来の報告とほぼ一致していた.しかしこれらの免疫染色陽性細胞数を定量化するためには,脳切片に単一細胞が含まれる厚さ(5μm)へ薄層化する必要があり,そのためには凍結切片をクリオスタットで切り出す必要がある.ところが,凍結切片の免疫染色では安定した神経伝達物質の染色性が得られず,現在その問題を解決すべく方法論を検討中の段階である.具体的には,脳の凍結方法を従来の方法(アセトンとドライアイス法)より急速な凍結法(ドライアイスガス法)に改良し,さらに脳切片の固定液をグルタールアルデヒドにパラフォルムアルデヒドを混合する方法へと改良を試みている段階である.カイニン酸の投与による実験てんかんモデルでの実験においては,従来の方法ではGABA免疫活性陽性細胞数の定量化に至っておらず,肉眼的観察結果では対象群と比べて明らかな変化を捉えていない.キンドリング動物は,予備的に安定して作成できることが確認済みである.カイニン酸モデルは安定した辺緑系発作重積状態が生じることを脳波,行動面から観察でき,さらに組織学的研究で海馬CA1,CA3に錐体細胞の脱落像がみられることも確認できた.タウリン,ソマトスタチンの免疫組織化学研究はまだ着手していない.これまでの予備的研究で,正常ラットの通常脳切片における抑制性神経伝達系のGABA免疫組織化学的染色は可能となった.これらの神経伝達物質の海馬内分布としては,海馬歯状回,CA4およびCA3領域に陽性細胞を多く認め,CA1領域に散見され,従来の報告とほぼ一致していた.しかしこれらの免疫染色陽性細胞数を定量化するためには,脳切片に単一細胞が含まれる厚さ(5μm)へ薄層化する必要があり,そのためには凍結切片をクリオスタットで切り出す必要がある.ところが,凍結切片の免疫染色では安定した神経伝達物質の染色性が得られず,現在その問題を解決すべく方法論を検討中の段階である.具体的には,脳の凍結方法を従来の方法(アセトンとドライアイス法)より急速な凍結法(ドライアイスガス法)に改良し,さらに脳切片の固定液をグルタールアルデヒドにパラフォルムアルデヒドを混合する方法へと改良を試みている段階である.カイニン酸の投与による実験てんかんモデルでの実験においては,従来の方法ではGABA免疫活性陽性細胞数の定量化に至っておらず,肉眼的観察結果では対象群と比べて明らかな変化を捉えていない.キンドリング動物は,予備的に安定して作成できることが確認済みである.カイニン酸モデルは安定した辺緑系発作重積状態が生じることを脳波,行動面から観察でき,さらに組織学的研究で海馬CA1,CA3に錐体細胞の脱落像がみられることも確認できた.タウリン,ソマトスタチンの免疫組織化学研究はまだ着手していない.