hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発話の韻律特徴と語用論的・パラ言語的意味の関連についての実験的研究

本研究の目的は,イントネーションに代表される発話の韻律的特徴が,種々のパラ言語的意味の表出にどのようにかかわっているかについて,イントネーションの自由度の高い無アクセント方言を対象に単索的な研究をおこなうことにあった.熊本方言のイントネーションはひとつ以上のアクセント句から構成され,個々のアクセント句は,左右両端がともに低く,内部に高々一個所のピークをもつ.ただし,このピークの位置は音韻論では決定されず,様々な語用論的要因,-特に発話の丁寧さ-によって大きく変動する.また熊本方言は高度に発達した敬語の形態論を有する方言であり,終助詞の選択によって少なくとも3水準の丁寧さを表出しわけることが可能である.そこで興味深いのが,語彙的要因(終助詞)と韻律的要因(イントネーション)によって伝達される丁寧さが相互にどのような関係にあるのかという問題である.この問題を解明するため,単一アクセント句からなる疑問詞疑問文を素材として,ピーク位置をさまざまに変化させた自然音声を利用して,一対比較法により発話の丁寧さを測定する実験をおこなった.その結果,語彙的要因と韻律的要因は丁寧さの伝達においてほぼ同程度に寄与することが判明した.また,実験データに対する分散分析を実施してみると,中年層被験者群では語彙的要因と韻律的要因との間には相互作用が存在しないのに対して,大学生を中心とする若年層被験者群では,弱い相互作用の存在が検出された.これは中年層と若年層とではふたつの要因への依存のありかたが異なり,若年層のほうが,韻律的要因にたよって丁寧さを表出する傾向にあることを示すものであり,方言の共通語化の効果であると考えられ,パラ言語的情報の伝達にも社会言語学的変異が存在することが確認された.これらの成果の一部は国語学会の機関紙『国語学』190輯などに掲載されている.本研究の目的は,イントネーションに代表される発話の韻律的特徴が,種々のパラ言語的意味の表出にどのようにかかわっているかについて,イントネーションの自由度の高い無アクセント方言を対象に単索的な研究をおこなうことにあった.熊本方言のイントネーションはひとつ以上のアクセント句から構成され,個々のアクセント句は,左右両端がともに低く,内部に高々一個所のピークをもつ.ただし,このピークの位置は音韻論では決定されず,様々な語用論的要因,-特に発話の丁寧さ-によって大きく変動する.また熊本方言は高度に発達した敬語の形態論を有する方言であり,終助詞の選択によって少なくとも3水準の丁寧さを表出しわけることが可能である.そこで興味深いのが,語彙的要因(終助詞)と韻律的要因(イントネーション)によって伝達される丁寧さが相互にどのような関係にあるのかという問題である.この問題を解明するため,単一アクセント句からなる疑問詞疑問文を素材として,ピーク位置をさまざまに変化させた自然音声を利用して,一対比較法により発話の丁寧さを測定する実験をおこなった.その結果,語彙的要因と韻律的要因は丁寧さの伝達においてほぼ同程度に寄与することが判明した.また,実験データに対する分散分析を実施してみると,中年層被験者群では語彙的要因と韻律的要因との間には相互作用が存在しないのに対して,大学生を中心とする若年層被験者群では,弱い相互作用の存在が検出された.これは中年層と若年層とではふたつの要因への依存のありかたが異なり,若年層のほうが,韻律的要因にたよって丁寧さを表出する傾向にあることを示すものであり,方言の共通語化の効果であると考えられ,パラ言語的情報の伝達にも社会言語学的変異が存在することが確認された.これらの成果の一部は国語学会の機関紙『国語学』190輯などに掲載されている.1東京方言(標準語)を対象に種々のパラ言語的情報の表出にかかわる音声特徴を音響学的手法によって検討するため,「ソ-デスカ」というテクストを6種類のパラ言語的意味(「疑い」「感心」「落胆」等)のもとに発音した資料を分析した.持続時間長,スペクトル特徴,音声基本周波数のすべてにわたってきわめて顕著な変化が観察された.特に重要な知見として,或る種のパラ言語的情報は言語的情報の一部としてのアクセントの実現タイミングを大幅に変化させたり実現そのものを阻止したりもすることを確認した.2熊本方言を対象として発話の丁寧さに関与する語彙的要因と韻律的要因との相互作用を知覚実験により検討した.疑問詞疑問文「ドレニノボル」の末尾に丁寧さによって使い分けられる3種の終助詞ト,ヤ,ナを付加して丁寧さを語彙的に制御する一方,発話のピッチ形状を(1)ピーク位置(3種類)と(2)末尾形状(上昇/下降)に関して制御することによって合計18種類の音声を刺激音として作成した.これらを熊本方言話者約50名に呈示し,一対比較法により丁寧さに関する各発話の序列を決定した.実験結果は語彙的に定まる丁寧さの序列がピッチの変化によって容易に覆されることを示しており,音声言語によるコミュニケーションにおいて韻律特徴が果たす役割の大きさを示唆するものであった.また,6種類のピッチ形状間の丁寧さの序列を決定する要因についても検討を加え,以下の知見を得た.(1)末尾の上昇は丁寧さを一様に上昇させる.この場合ピーク位置による丁寧さの差はほとんど検出されない.(2)末尾が下降する発話ではピーク位置が丁寧さの判定を決定する.ピーク位置が発話末尾に近いほど丁寧と知覚される.3来年度は仙台,福島などの無敬語

方言地域において熊本と同様の実験をおこなう予定である.本研究の目的は,イントネーションに代表される発話の韻律的特徴が,種々のパラ言語的意味の表出にどのようにかかわっているかについて,イントネーションの自由度の高い無アクセント方言を対象に単索的な研究をおこなうことにあった.熊本方言のイントネーションはひとつ以上のアクセント句から構成され,個々のアクセント句は,左右両端がともに低く,内部に高々一個所のピークをもつ.ただし,このピークの位置は音韻論では決定されず,様々な語用論的要因,-特に発話の丁寧さ-によって大きく変動する.また熊本方言は高度に発達した敬語の形態論を有する方言であり,終助詞の選択によって少なくとも3水準の丁寧さを表出しわけることが可能である.そこで興味深いのが,語彙的要因(終助詞)と韻律的要因(イントネーション)によって伝達される丁寧さが相互にどのような関係にあるのかという問題である.この問題を解明するため,単一アクセント句からなる疑問詞疑問文を素材として,ピーク位置をさまざまに変化させた自然音声を利用して,一対比較法により発話の丁寧さを測定する実験をおこなった.その結果,語彙的要因と韻律的要因は丁寧さの伝達においてほぼ同程度に寄与することが判明した.また,実験データに対する分散分析を実施してみると,中年層被験者群では語彙的要因と韻律的要因との間には相互作用が存在しないのに対して,大学生を中心とする若年層被験者群では,弱い相互作用の存在が検出された.これは中年層と若年層とではふたつの要因への依存のありかたが異なり,若年層のほうが,韻律的要因にたよって丁寧さを表出する傾向にあることを示すものであり,方言の共通語化の効果であると考えられ,パラ言語的情報の伝達にも社会言語学的変異が存在することが確認された.これらの成果の一部は国語学会の機関紙『国語学』190輯などに掲載されている.
中世貨幣の解体と近世貨幣の成立の過程に関する研究

本年度は、昨年度に引き続き、中近世移行期における貨幣の使用・通用状況に関わる文献・考古史料の収集を進めた上で、本研究の3ヶ年間を通じて蓄積されたデータに基づき、当該期の貨幣流通の実態について、特に16世紀を中心として分析を行った。まず注目したのが、甲斐国の年代記「常在寺衆年代記」の記述で、そこから16世紀前・中期における撰銭=通貨不安が十数年ごとに繰り返し発生している事実を検出した。これに他の史料から得られた情報を重ね合わせてみると、同じく撰銭と言っても、実は年代によって内容・背景に大きな相異があることがわかってきた。16世紀初頭の撰銭を特徴付けるのは、これまで他の銭と同様に用いられてきた明銭の価値の揺らぎで、旧来の中世的システムの綻びをうかがわせる一方、16世紀半ばの撰銭で焦点となったのは(おそらくは国内で造られた)私鋳銭の急増であり、さらに世紀後半に入ると、新たに流通し始めた金・銀貨の位置付けが問題となるなど、近世的システムが成立するための基盤が段階を追って準備されていく様子が浮かび上がってくる。すなわち16世紀の撰銭は、中世貨幣システムが解体を始めてから、いくつかの段階を経て近世貨幣システムが成立するに至る過程を端的に表す事象であると言える。以上の考察のあらましについては、2004年7月にシンポジウム「中世資料学の新段階-モノとココロの資料学-」(考古学と中世史研究会・帝京大学山梨文化財研究所主催)で「撰銭再考」と題して口頭報告を行い、その後の調査・分析による知見も加えて、同タイトルの論文集(高志書院、2005年4月刊行予定)で論文として発表する。まず、15世紀末17世紀前半を中心として、銭貨及び金・銀の使用に関わる文献史料の収集を行った。具体的には、京都周辺の史料として「お湯殿の上の日記」「大徳寺文書」など、九州及び中国地方の史料として「相良氏法度」「相良家文書」「島津家文書」や「大内家壁書」「毛利家文書」「吉川家文書」「小早川家文書」などに注目し、貨幣関係のデータの蓄積を進めた。その結果、京都を含む西日本において、贈答品ないし貨幣としての銀の使用が広がるのは意外に遅く、京都周辺で永禄年間半ば(1560年代半ば)が画期であるという見通しが補強された。なお、同じ頃に京都や近国で撰銭令が盛んに発せられる事実は、銭を含めた通貨の変動がこの時期に起こっていたことを示唆している。また、九州・中国地方でも16世紀後半のかなり遅い時期まで、金の使用が存続していることも確かめられた。他方、考古資料のデータ収集にも努め、銭貨出土地の現地調査も実施した。現地調査は、中世日本の域外にあって大陸との関係が深い琉球(沖縄)に重点を置き、中世日本ではあまり受け入れられなかった大銭や、中世末期から近世の琉球に特徴的な無文銭(鳩目銭)に注目した。また、中世日本と北方世界との窓口に当たる北海道南部にも出張し、函館の志海苔出土銭、上ノ国町の勝山館出土銭を実見した。ここで目を引かれたのが勝山館出土の大銭で、中世日本でほとんど見られない大型の銭がこの地に存在する事実が、中国大陸との(日本を間にはさまない)直接の交流を意味するものと言えるかどうかという、重大なテーマが浮上した。まず、近世貨幣成立の前提となる、金・銀の貨幣的使用の開始については、昨年度の調査・研究の成果に基づいて、論文「京都における『銀貨』の成立」をまとめ、発表した。そして本年度は、中世貨幣解体の局面に重点を置いて、文献ならびに考古資料の収集と関係地域の現地調査を行った。肥後南部の大名相良氏は、中世貨幣システムの動揺の指標となる撰銭令の発令が明応2年(1493)という早い段階で見られ、しかも関係史料が豊富である。そこで、その家伝文書(慶応義塾所蔵「相良家文書」)の分析を進め、また相良氏が本拠とした熊本県人吉市に出張し、相良氏の菩提寺願成寺の所蔵文書などの関係文書、及び関係する遺跡の現地調査を実施した。この相良氏の事例のように、現在遺されている撰銭令の多くは幕府や大名などの公権力の発令にかかるが、和泉国入山田村(大阪府泉佐野市)が永正元年(1504)に定めたものは、被支配者たる村落も撰銭に関する基準を制定していたことを示す、珍しい実例である。しかも、入山田が所在する和泉国の守護所が置かれた堺(大阪府堺市)では、16世紀後半に私鋳銭の本格的な生産を行っていた遺跡が数ケ所見つかっている。このように和泉国は中世末期の銭貨流通を考える上で重要な地域なので、2度にわたって関係遺跡の現地調査を行い、また中世堺の宗教的中心であった開口神社の所蔵文書(大阪歴史博物館寄託)を閲覧・調査した。あわせて、隣国河内の出土銭貨や、堺と関わりの深い大名三好氏の拠点であった阿波国勝瑞館(徳島県藍住町)の出土銭貨についても、実見・調査を行った。まず注目したのが、甲斐国の年代記

「常在寺衆年代記」の記述で、そこから16世紀前・中期における撰銭=通貨不安が十数年ごとに繰り返し発生している事実を検出した。これに他の史料から得られた情報を重ね合わせてみると、同じく撰銭と言っても、実は年代によって内容・背景に大きな相異があることがわかってきた。16世紀初頭の撰銭を特徴付けるのは、これまで他の銭と同様に用いられてきた明銭の価値の揺らぎで、旧来の中世的システムの綻びをうかがわせる一方、16世紀半ばの撰銭で焦点となったのは(おそらくは国内で造られた)私鋳銭の急増であり、さらに世紀後半に入ると、新たに流通し始めた金・銀貨の位置付けが問題となるなど、近世的システムが成立するための基盤が段階を追って準備されていく様子が浮かび上がってくる。すなわち16世紀の撰銭は、中世貨幣システムが解体を始めてから、いくつかの段階を経て近世貨幣システムが成立するに至る過程を端的に表す事象であると言える。以上の考察のあらましについては、2004年7月にシンポジウム「中世資料学の新段階-モノとココロの資料学-」(考古学と中世史研究会・帝京大学山梨文化財研究所主催)で「撰銭再考」と題して口頭報告を行い、その後の調査・分析による知見も加えて、同タイトルの論文集(高志書院、2005年4月刊行予定)で論文として発表する。
体細胞クローン技術をモデルとしたリスクコミュニケーション・ツールの開発

体細胞クローン技術に関するリスクコミュニケーションを推進するためのツールとして制作し、研究部門・Webページに公開してきた農研機構ガイドコミック・クローン特番に「クローン牛肉の科学的特性編(3編目)」を追加した。一連のガイドコミック(原則として、3話より構成)の制作にあたっては、Webページに掲載するため、1横書きの会話文、2上下2段に分割し、左から右へと読み進んでいくようコマ割りなど、様々な工夫をこらしてきた。これらに対し、マンガを日常的に読んでいる成人の評を聞いた結果、1通常のマンガのレイアウト(縦書き主体の会話文、右上から左下に読み進む画面)とは異なるため、慣れないと若干の違和感がある、2文字が多すぎるといった指摘があった。今後とも研究部門のWebページへの公開を継続しながら、読者の意見をさらに集め、上記問題点の改善を目指していく。体細胞クローン技術の国民理解醸成に資するためのサイエンスカフェに参加した学生の意識変化を調べた。その結果、サイエンスカフェへの参加を経て、体細胞クローン牛に対する違和感が[全くない]/[ほとんどない]という選択の有意な増加が女性(47.0%(62/132)→60.8%(76/125)、P<0.05)と男性(51.4%(72/140)→70.6%(89/126)、P<0.01)で認められた。また、体細胞クローンの牛肉を[購入しない]という回答の減少する傾向が女性(12.1%(16/132)→9.6%(12/125)、NS)と男性(10.0%(14/140)→4.8%(6/126)、NS)でみられた。以上の結果は、サイエンスカフェによって、体細胞クローン技術に対する参加学生の理解が醸成される可能性を示唆している。これまでの取り組みを通じ、消費者や生産者へのわかりやすい情報提供やステークホルダー(消費者も含めた食品安全に関わる全ての関係者)との間での意見交換を行うためのコミュニケーション・ツールとして取りあげたサイエンスカフェやWebページを研究サイドが自由自在に使いこなすノウハウが徐々に蓄積されてきている。この科研費の補助事業期間を延長し、サイエンスカフェ参加者の理解を深めるためのガイドコミックを制作するとともに、その参加者対するアンケート調査の例数を増加することで、研究をより精緻なものにしていく。この科研費の補助事業期間を延長し、サイエンスカフェ参加者の理解を深めるためのガイドコミックを制作とサイエンスカフェ参加者に対するアンケート調査の充実のために当該助成金を使用する。種々の会場で実施したサイエンスカフェの特徴は以下の通りであることがわかった。1研究所内:準備は容易だが参加者確保に難がある、2大学施設:大学教員の協力が得られれば参加者の負担が少ない状態で開催が可能である、3協力レストラン:オーナー等の協力や参加者の確保に難がある。参加者募集の際、所のWebページを利用をしてみたが、消費者などのアクセスが少ないことが課題であった。次に、農場実習の学生を対象として実施した体細胞クローン(SCNT)技術の国民理解醸成を目的にする7回のサイエンスカフェ(SCNT和牛焼肉の試食付)について、回収したアンケート票(男性:123枚、女性:133枚)の自由記載欄を調査した。その結果、サイエンスカフェの効果としては(1) SCNT技術への理解促進(印象改善、違和感や抵抗感の低減)、(2) SCNT技術への支持獲得(SCNT牛肉を購入したい)、(3) SCNT技術への興味喚起(もっと知りたい)、(4)試食機会提供(初めてSCNT牛肉を食べた、牛肉を食べられて幸せ、おいしく食べた)との意見があった。一方、課題としては(1)消費者意識への対応(先入観・イメージ、違和感、抵抗感、不安感)、(2)取組方向の提案(安全性アピール・不安感払拭、開催回数増加)、(3)試食形態への問題提起(さめた試食肉、他の調理形態での試食、一般牛肉との食べ比べ、味付け)、(4)試食肉への不満(脂肪や肉汁が多い、かたい、まずい)の指摘があった。さらに、インターネットを利用したリスクコミュニケーション方策の解明のため、体細胞クローン研究をWebページに紹介するための原稿を作成した。次年度は、このページを実際にWebページに掲載し、閲覧者の反応を調査する予定である。製作したWebコンテンツを「農研機構ガイドコミック・クローン特番」の「クローン編」および「ミトコンドリア編」として、畜産草地研究所Webページに掲載した。そのページにおいて、アンケートサーバーにリンクをはり、意見を募集している。そのURLは以下の通りである。http://www.naro.affrc.go.jp/org/nilgs/guidecomic/clone/index.html現在、公開後半年ほど経過しているが、残念ながら、アンケートサーバーへの書き込みはない状態が継続している。その経過をしばらく観察し、この方式が閲覧者の反応を調査するために有効であるかどうかを見極める予定である。体細胞クローン技術を取り上げて実施してきたサイエンスカフェの改善を目指し、一般人や信州大農AFC・農場実習参加学生等を対象に23回開催したサイエンスカフェ(体細胞クローン和牛肉の試食付き)の参加者(506名、男性:259名、女性:247名)より回収したアンケート票の自由記載欄を分析した。その結果、参加者の52.6%(266名)がアンケート票の自由記載欄にコメントを記入した。そのうち、実施したサイエンスカフェの問題点を指摘した人は135名であった。

体細胞クローン技術という新技術と向き合うにあたり、28名が不安感、違和感、先入観、抵抗感、悪いイメージなどを指摘した。6名が「クローン」という名称のまずさを訴えていた。これらの問題を克服し、体細胞クローン技術の理解醸成を促進するためのアプローチとしては、おいしくて安価な牛肉が提供できるクローン技術の開発(15名)、クローン技術が消費者や生産者にもたらすメリットの明確な説明やその実証(12名)、サイエンスカフェの機会増加(7名)が提起されていた。これらについて、できることから改善し、より充実したサイエンスカフェを目指していく予定である。本年度の研究により、Webページを活用した意見募集の調査という新しい段階にはいることができた。また、体細胞クローン技術の理解醸成を促進するためのアプローチとして、サイエンスカフェの改善に向けた参加者の意見集約によって、消費者が不安感、違和感、先入観、抵抗感、悪いイメージを体細胞クローン技術に対して持っていることを解明できた。これらの知見は、効率的なリスクコミュニケーションの確立に向けた有用な知見である。体細胞クローン技術に関するリスクコミュニケーションを推進するためのツールとして制作し、研究部門・Webページに公開してきた農研機構ガイドコミック・クローン特番に「クローン牛肉の科学的特性編(3編目)」を追加した。一連のガイドコミック(原則として、3話より構成)の制作にあたっては、Webページに掲載するため、1横書きの会話文、2上下2段に分割し、左から右へと読み進んでいくようコマ割りなど、様々な工夫をこらしてきた。これらに対し、マンガを日常的に読んでいる成人の評を聞いた結果、1通常のマンガのレイアウト(縦書き主体の会話文、右上から左下に読み進む画面)とは異なるため、慣れないと若干の違和感がある、2文字が多すぎるといった指摘があった。今後とも研究部門のWebページへの公開を継続しながら、読者の意見をさらに集め、上記問題点の改善を目指していく。体細胞クローン技術の国民理解醸成に資するためのサイエンスカフェに参加した学生の意識変化を調べた。その結果、サイエンスカフェへの参加を経て、体細胞クローン牛に対する違和感が[全くない]/[ほとんどない]という選択の有意な増加が女性(47.0%(62/132)→60.8%(76/125)、P<0.05)と男性(51.4%(72/140)→70.6%(89/126)、P<0.01)で認められた。また、体細胞クローンの牛肉を[購入しない]という回答の減少する傾向が女性(12.1%(16/132)→9.6%(12/125)、NS)と男性(10.0%(14/140)→4.8%(6/126)、NS)でみられた。以上の結果は、サイエンスカフェによって、体細胞クローン技術に対する参加学生の理解が醸成される可能性を示唆している。これまでの取り組みを通じ、消費者や生産者へのわかりやすい情報提供やステークホルダー(消費者も含めた食品安全に関わる全ての関係者)との間での意見交換を行うためのコミュニケーション・ツールとして取りあげたサイエンスカフェやWebページを研究サイドが自由自在に使いこなすノウハウが徐々に蓄積されてきている。
イノシト-ルリン酸の分子レベルでの機能解明のための有機化学的アプロ-チ

細胞内の情報伝達に重要な役割を担っているDーIns(1,4,5)P_3とDーIns(1,3,4,5)P_4を、以下の様に、これまで報告されてきた方法に比べ格段に短い工程で効率良く合成することができた。ミオーイノシト-ルに塩化ベンゾイルを作用させると、保護体として大変都合のよい1,3,5ートリベンゾイル体が一挙に得られることが分かった。これを酒石酸モノメチルエステルでアシル化し、高い光学純度(96% de)で一方の異性体を得た。続いてシリル化後再結晶したところ、光学的に純粋なシリルエ-テルが得られた。次の脱アシル化は、従来法ではよい結果は得られなかったが、EtMgBrを用いたところ、シリル基が転移することなく対応するテトラオ-ルが好収率で得られることが分かった。この脱アシル化法は一般的にも利用できることを明らかにした。一方、MeMgBrを用いると、3位のベンゾイル基が残った1,4,5ートリオ-ルが主生成物として得られた。これらを環状亜リン酸アミド(XEPA)を用いてリン酸エステルへ誘導後、脱保護し2つの標的化合物を定量的に得た。上述のXEPAがリン酸ジエステルの合成にも利用できないか今回検討した結果、いったん生成するホスファイトにピリジニウムブロミドパ-ブロミドをアルコ-ルの存在下作用させると、対応するトリエステルが収率よく得られることを見いだした。これは加水素化分解あるいはナトリウムジスルフィドの作用により脱保護されリン酸ジエステルに誘導された。生理活性物質の作用機構を調べるために、アジド基とビオチンを合わせ持つ光親和性標識化合物を合成した。これは、66KDaのIP_3ー認識タンパクを特異的に標識することが分かった。また、Ins(1,3,4,5)P_4の2位を同様に修飾した類縁体2種も合成した。これらも天然体と同様の活性を示すことが明らかとなり、今なお生理作用のはっきりしていないIns(1,3,4,5)P_4の機能解明のために有効に利用されるものと期待したい。
Gromov-Witten不変量に関連する可積分階層

本年度は計画の初年度として,溶解結晶模型や位相的頂点などについて昨年まで行っていた研究をさらに発展させて,いくつかの成果を得た.第1に,リーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量の母函数を溶解結晶模型の分配函数の極限として実現することにより,この母函数が1次元戸田階層のτ函数であることを示した.これはよく知られた事実の再確認ではあるが,今回は戸田階層のフェイ型双線形方程式と呼ばれるものを用いる新たな方法を示した.可積分階層の理論の観点から見れば,この方法は先行研究で用いられてきた方法よりも見通しがよく,位相的漸化式とのつながりも期待される.第2に,リーマン球面のフルヴィッツ数の母函数がヴォルテラ型可積分階層と関係していることを見出した.この可積分階層はボゴヤフレンスキー・伊藤階層と呼ばれる可積分階層の一種の連続極限でであるが(ボゴヤフレンスキーと伊藤はこの連続極限も考察している),フルヴィッツ数との関係はこれまでまったく予想されていなかった.また,このことを示す際に,戸田階層の対数的ラックス作用素が重要な役割を演じることも注目に値する.第3の成果として,3次ホッジ積分の母函数(位相的頂点と密接に関わる)がそのパラメータの一連の特殊値においてやはりボゴヤフレンスキー・伊藤階層と関係することを見出した.これはドゥブロヴィンとヤンの先行研究に基づく研究である.彼らはある特別な場合に3次ホッジ積分とヴォルテラ型可積分階層との関係を証明したが,一般の場合は予想にとどまっていた.今回の研究ではこの予想が一般的に正しいことを確認した.ここで用いた方法はドゥブロヴィンらとは全く異なるもので,溶解結晶模型や位相的頂点の研究において開発した道具や考え方を利用している.当初の研究計画では,初年度はこれまで行ってきた研究を継続発展させるとともに,新たな題材を探ることを目標にした.この目標は十分に達成することができたと思われる.実際,溶解結晶模型からリーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量への極限移行やフルヴィッツ数・ホッジ積分に関わる可積分階層の考察はこれまでの研究の延長上で行ったものだが,一定の成果を得ることができた.ホッジ積分に関しては,連携研究者の中津了勇氏との共同研究がさらに進展しつつある.さらに,リーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量に関しては,同変グロモフ・ウィッテン不変量と呼ばれるもの(これまで考察してきたグロモフ・ウィッテン不変量の一種の変形)やそれに付随する同変戸田階層(1次元戸田階層の変種)を追求すべきであることがわかり,現在それらの研究に取り組んでいる.研究計画を次の段階に進めるための予備的調査も進行中である.グロモフ・ウィッテン不変量については,かねてよりオクニコフとパンダリパンデの2000年代前半の一連の論文を基本的な文献として参照し,その主結果であるフェルミオン表示や可積分階層による解釈を研究に利用してきた.現在はこれらの論文の幾何学的部分の解読作業を進めている.また,ホッジ積分に関しては,同じく2000年代前半のK.F.リュウらの一連の論文を詳細に検討し,トーリックカラビ・ヤウ多様体やトーリックファノ曲面のグロモフ・ウィッテン不変量の取り扱いについて学びつつある.他方,この年度では,ネクラソフ分配函数とパンルヴェ型方程式の関係や,位相的弦理論とスペクトル理論・完全WKB解析との関係など,近年注目を集めている関連分野の研究を学び,新たな知見を得ることも試みた.この試みは現在中断しているが,適当な時期に再開するつもりである.研究計画の2年目の中心的課題は,リーマン球面のグロモフ・ウィッテン理論に関するオクニコフとパンダリパンデの研究を徹底的に学び,そこから新たな題材を探り出すことである.この課題は可積分階層に関する部分と幾何学に関する部分からなる.可積分階層については,同変戸田階層との関わりが特に興味深い.オクニコフらは同変グロモフ・ウィッテン不変量の母函数が同変戸田階層のτ函数であることを指摘しているが,その説明は完全なものではない.後にミラノフとツェンがギヴェンタール理論の観点から別の説明を与えているが,本研究ではフェルミオンを用いるオクニコフらの方法で説明することをめざす.幾何学の部分に関しては,トーラス作用に基づくグロモフ・ウィッテン不変量の局所化計算をある種のグラフによって表示する方法を学びたい.オクニコフらは同変グロモフ・ウィッテン不変量のフェルミオン表示をこのグラフ展開から導出している.このような局所化計算の方法はK.F.リュウらのホッジ積分に関する研究でも中心的役割を演じる(そこでは2次元や3次元のトーリック多様体に対して局所化計算を行う).局所化計算に現れるグラフ展開は今後この研究を進めて行く上で必要不可欠な道具になるはずである.これらと平行して,これまで考察してきたKP階層・戸田階層とは別種の可積分階層にも取り組みたい.一つはカッツ・脇本階層と呼ばれる可積分階層である.これはアフィンリー代数の表現から構成される可積分階層で,特異点理論やFJRW理論と呼ばれる位相的場の理論に登場することが知られている.もう一つはB型やC型のKP階層である.最近これらの可積分階層が直交多項式系の観点から注目を集めているが,フルヴィッツ数やグロモフ・ウィッテン不変量との関わりも以前から知られている.これらの研究では連携研究者の中屋敷厚氏や池田岳氏の協力を仰ぎたい.本年度は計画の初年度として,溶解結晶模型や位相的頂点などについて昨年まで行っていた研究をさらに発展させて,いくつかの成果を得た.

第1に,リーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量の母函数を溶解結晶模型の分配函数の極限として実現することにより,この母函数が1次元戸田階層のτ函数であることを示した.これはよく知られた事実の再確認ではあるが,今回は戸田階層のフェイ型双線形方程式と呼ばれるものを用いる新たな方法を示した.可積分階層の理論の観点から見れば,この方法は先行研究で用いられてきた方法よりも見通しがよく,位相的漸化式とのつながりも期待される.第2に,リーマン球面のフルヴィッツ数の母函数がヴォルテラ型可積分階層と関係していることを見出した.この可積分階層はボゴヤフレンスキー・伊藤階層と呼ばれる可積分階層の一種の連続極限でであるが(ボゴヤフレンスキーと伊藤はこの連続極限も考察している),フルヴィッツ数との関係はこれまでまったく予想されていなかった.また,このことを示す際に,戸田階層の対数的ラックス作用素が重要な役割を演じることも注目に値する.第3の成果として,3次ホッジ積分の母函数(位相的頂点と密接に関わる)がそのパラメータの一連の特殊値においてやはりボゴヤフレンスキー・伊藤階層と関係することを見出した.これはドゥブロヴィンとヤンの先行研究に基づく研究である.彼らはある特別な場合に3次ホッジ積分とヴォルテラ型可積分階層との関係を証明したが,一般の場合は予想にとどまっていた.今回の研究ではこの予想が一般的に正しいことを確認した.ここで用いた方法はドゥブロヴィンらとは全く異なるもので,溶解結晶模型や位相的頂点の研究において開発した道具や考え方を利用している.当初の研究計画では,初年度はこれまで行ってきた研究を継続発展させるとともに,新たな題材を探ることを目標にした.この目標は十分に達成することができたと思われる.実際,溶解結晶模型からリーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量への極限移行やフルヴィッツ数・ホッジ積分に関わる可積分階層の考察はこれまでの研究の延長上で行ったものだが,一定の成果を得ることができた.ホッジ積分に関しては,連携研究者の中津了勇氏との共同研究がさらに進展しつつある.さらに,リーマン球面のグロモフ・ウィッテン不変量に関しては,同変グロモフ・ウィッテン不変量と呼ばれるもの(これまで考察してきたグロモフ・ウィッテン不変量の一種の変形)やそれに付随する同変戸田階層(1次元戸田階層の変種)を追求すべきであることがわかり,現在それらの研究に取り組んでいる.研究計画を次の段階に進めるための予備的調査も進行中である.グロモフ・ウィッテン不変量については,かねてよりオクニコフとパンダリパンデの2000年代前半の一連の論文を基本的な文献として参照し,その主結果であるフェルミオン表示や可積分階層による解釈を研究に利用してきた.現在はこれらの論文の幾何学的部分の解読作業を進めている.また,ホッジ積分に関しては,同じく2000年代前半のK.F.リュウらの一連の論文を詳細に検討し,トーリックカラビ・ヤウ多様体やトーリックファノ曲面のグロモフ・ウィッテン不変量の取り扱いについて学びつつある.他方,この年度では,ネクラソフ分配函数とパンルヴェ型方程式の関係や,位相的弦理論とスペクトル理論・完全WKB解析との関係など,近年注目を集めている関連分野の研究を学び,新たな知見を得ることも試みた.
超高精度光格子時計による新たな工学・基礎物理学的応用の開拓

「光格子時計」の基礎物理の解明と深化を行うと共に、その工学的および基礎物理学的な応用に向けた実証実験を行った。1光格子時計の更なる高精度化を図る。本年度は、Sr、Yb原子を用いる光格子時計において、高次の光シフトの影響を抑制するための光格子レーザー強度と周波数の「実効魔法条件」を決定した。これらの成果は、それぞれ論文誌に掲載された。また、複数の原子種で光格子時計を構築し、最適原子種を実験的に決定する。これに向けて、新たな原子種Cdを用いた光格子時計の開発を行った。本年度は、光格子時計として動作させる際の基礎パラメータであるCdの魔法波長および光格子ポテンシャルのトラップ深さを実験的に決定した。2高精度な原子時計は、一般相対論的効果によって重力ポテンシャル計として機能する新規な量子センサーとして利用できる。このような新たな工学的応用の開拓に向けて、可搬型光格子時計の開発を行っている。本年度は、可搬型光格子時計を完成させ、東京スカイツリーに設置し、時計による高低差の精密計測を行い、光格子時計の相対論的測地技術への応用が有用であることを実証した。3高精度な周波数計測は基礎物理学への展開として、異種原子の時計周波数比較による物理定数の恒常性の検証を行う。SrとYb、YbとHg原子を用いた光格子時計の周波数比データの詳細な解析を行った。また、昨年度までの周波数比測定を改善するために、Hg原子を用いた光格子時計の装置の改良を行った。4光格子時計が基礎をおく魔法周波数トラップの新しい応用を探索する。その一環として、中空ファイバを用いた超放射レーザーの実現を目指す。本年度は中空ファイバ中の原子の連続ポンピングのために必要な装置の設計・開発を行った。1SrおよびYb光格子時計では、光格子中の原子の量子状態を制御し、原子の受ける光格子レーザー強度を正確に見積もったうえで、光格子レーザーによる時計遷移の周波数シフトを精密に測定し、原子の分極率(E1,M1-E2,超分極)を正確に評価した。得られた分極率をもとに、高次の光格子ポテンシャルの寄与を抑制するための光格子レーザー強度と周波数の条件(実効魔法条件)を決定した。Cd光格子時計の開発では、まず、狭線幅遷移を用いてCd原子を効率よく極低温にレーザー冷却する技術を確立した。この手法を使い冷却した極低温Cd原子を光格子に捕獲し時計遷移を分光することで、光格子時計として動作させるための基礎パラメータである魔法波長およびトラップ周波数を実験的に決定した。2時計分光用真空槽および原子冷却・分光用レーザー光源の小型化、可搬化を行い、可搬型光格子時計システムを実現した。このシステムを東京スカイツリーの0m、450mに設置し、時計による高低差450mの精密計測を行い、光格子時計の相対論的測地技術への応用が有用であることを実証した。3本年度は、昨年度に行ったf(Yb)/f(Sr)、f(Hg)/f(Yb)の周波数比の測定の詳細な解析を行った。周波数比の不確かさを制限しているHg光格子時計の改善のために、光格子レーザー強度を増強するための装置の改良を行った。4中空ファイバ中の魔法光格子を用いるミニチュア・超放射レーザーの研究に関しては、時計遷移への影響の少ない連続ポンピングを実現するため、自発的パラメトリック下方変換光子対光源及びその伝送のための分散補償系を開発した。また、中空ファイバに冷却原子を導入するための真空チャンバー等の設計も新たに行った。1光格子時計の更なる高精度化に向けて、光格子ポテンシャルの高次の効果を抑える実効魔法条件を適用し、高精度な時計比較を実現する。また、上記動作点での光シフトの評価から、その有効性を議論し、その他の不確かさ要因の評価とともに19桁時計精度の実現を目指す。Cd光格子時計の開発は、今までに実験的に決定した基礎パラメータをもとに、原子時計として高い確度・安定度が得られるように装置を最適化し、時計周波数の不確かさを評価する。また、周波数安定度の向上が期待される3次元光格子時計について、基礎パラメータを実験的に検証する。2相対論的測地応用に向けて、気温・湿度・気圧などの変化が大きい環境下においても精度および長期安定性を担保する時計システムの構築を行う。また、このような時計システムのメンテナンスフリー化と長期連続安定動作を実現する。3基礎物理学への応用として、異種原子を用いた光格子時計の周波数比較により、物理定数の恒常性の検証を行う。時計遷移の分光に成功したCd光格子時計とSr, Yb, Hg光格子時計の周波数を光周波数コムでリンクさせる。それぞれの光格子時計の精度を向上させながら、異種原子の光格子時計の周波数比のデータを継続して取得することで、年単位での微細構造定数の恒常性の検証を行う。4光格子時計の応用の開拓として、超放射レーザーの実現に向けて設計・開発している自発的パラメトリック下方変換光子対光源と中空ファイバを導入した真空チャンバーを用いて、引き続き原子励起の検証実験を行う。

本年度は、Sr、Yb原子を用いる光格子時計において、高次の光シフトの影響を抑制するための光格子レーザー強度と周波数の「実効魔法条件」を決定した。これらの成果は、それぞれ論文誌に掲載された。また、複数の原子種で光格子時計を構築し、最適原子種を実験的に決定する。これに向けて、新たな原子種Cdを用いた光格子時計の開発を行った。本年度は、光格子時計として動作させる際の基礎パラメータであるCdの魔法波長および光格子ポテンシャルのトラップ深さを実験的に決定した。2高精度な原子時計は、一般相対論的効果によって重力ポテンシャル計として機能する新規な量子センサーとして利用できる。このような新たな工学的応用の開拓に向けて、可搬型光格子時計の開発を行っている。本年度は、可搬型光格子時計を完成させ、東京スカイツリーに設置し、時計による高低差の精密計測を行い、光格子時計の相対論的測地技術への応用が有用であることを実証した。3高精度な周波数計測は基礎物理学への展開として、異種原子の時計周波数比較による物理定数の恒常性の検証を行う。SrとYb、YbとHg原子を用いた光格子時計の周波数比データの詳細な解析を行った。また、昨年度までの周波数比測定を改善するために、Hg原子を用いた光格子時計の装置の改良を行った。4光格子時計が基礎をおく魔法周波数トラップの新しい応用を探索する。その一環として、中空ファイバを用いた超放射レーザーの実現を目指す。本年度は中空ファイバ中の原子の連続ポンピングのために必要な装置の設計・開発を行った。1SrおよびYb光格子時計では、光格子中の原子の量子状態を制御し、原子の受ける光格子レーザー強度を正確に見積もったうえで、光格子レーザーによる時計遷移の周波数シフトを精密に測定し、原子の分極率(E1,M1-E2,超分極)を正確に評価した。得られた分極率をもとに、高次の光格子ポテンシャルの寄与を抑制するための光格子レーザー強度と周波数の条件(実効魔法条件)を決定した。Cd光格子時計の開発では、まず、狭線幅遷移を用いてCd原子を効率よく極低温にレーザー冷却する技術を確立した。この手法を使い冷却した極低温Cd原子を光格子に捕獲し時計遷移を分光することで、光格子時計として動作させるための基礎パラメータである魔法波長およびトラップ周波数を実験的に決定した。2時計分光用真空槽および原子冷却・分光用レーザー光源の小型化、可搬化を行い、可搬型光格子時計システムを実現した。このシステムを東京スカイツリーの0m、450mに設置し、時計による高低差450mの精密計測を行い、光格子時計の相対論的測地技術への応用が有用であることを実証した。3本年度は、昨年度に行ったf(Yb)/f(Sr)、f(Hg)/f(Yb)の周波数比の測定の詳細な解析を行った。周波数比の不確かさを制限しているHg光格子時計の改善のために、光格子レーザー強度を増強するための装置の改良を行った。4中空ファイバ中の魔法光格子を用いるミニチュア・超放射レーザーの研究に関しては、時計遷移への影響の少ない連続ポンピングを実現するため、自発的パラメトリック下方変換光子対光源及びその伝送のための分散補償系を開発した。また、中空ファイバに冷却原子を導入するための真空チャンバー等の設計も新たに行った。「光格子時計」の基礎物理の解明と深化を行うと共にその工学的および基礎物理学的な応用を検討する。1光格子時計の更なる高精度化を図る。光格子ポテンシャルの高次効果を抑える動作点を実証し、19桁精度の光格子時計を実現する。
極限計算の論理とその応用

本プロジェクトでは、極限計算可能数学の基礎理論について、数多くの新知見が多く得られた。その内で大きなものは次のとおりである。1.LCMの実現可能性解釈の完成2.subleaning階層の発見3.LCMゲームの発見4.算術階層の決定5.LCMの圏の構成6.極限計算の概念による計算可能解析学の再検討。特に不連続関数の計算理論これらの内、特に注目すべきは、sublearnig階層の発見である。LEMより下に、構成的数学でいうLLPOに対応する原理があり、弱ケーニッヒの原理と対応することが指摘されてはいたが、それの計算論的・学習理論的意味は不明だった。これがWKLのLCM階層における位置づけの研究を通して明らかになった。その結果として、「有限個のプロセスの反証による非決定計算」という直感的で学習理論的な極限計算モデルPopperian gameの存在が明らかになった。また、このsubleaning階層も含めて、LCMの全算術階層の構造が解明されたのも特筆に値する。この決定は、多くの数理論理学的手法を使って行われており、数学的にも価値の高いものである。また、組織外の研究者の協力で、この階層によるcalibration理論の研究も進んだ。さらに、Coquandのゲーム理論のゲームのバックトラックを、ゲーム理論的により自然なものにすると、LCMに対応するという発見も、非常に重要である。秋になっての追加採択であったものの、十分な準備があったため、短期間の間に科研費を活用して多くの成果を上げることができた。特筆すべきは、次の点である。1.北大における1月のワークショップを皮きりとして、学習理論のグループとの交流が始まり、新知見が多く得られた。一例として、E.Martin (New South Wales大学,研究組織外)と山本、および林の共同研究により、RichPrologによるLCM実装の可能性が明らかになり、山本とMartinが、Diksonのlemmaを実装した。これらの交流を通して、学習理論とLCMの相違点も明らかになった。例えば、現在までに発見されているLCMの極限計算は「単調」であり、学習としては特殊であることが、Martinにより指摘された。また、相違点の一つを計算複雑度論的証明論で埋めるという計画が提案された。2.Berardiと赤間の共同研究により、両者の極限構成の違いと同一点が明らかにされた。3.赤間と林の共同研究により、赤間のCombinatory algebraの極限構成を利用してCCCの極限構成法が完成された。これは、型理論へのLCMの拡張の最初の例である。4.石原、Kohlenbach、八杉、林、および、山崎(大阪府立大学,研究組織外)の共同研究により、非構成的原理のcalibration理論(非構成的原理の逆数学と呼んでいたもの)の基礎がほぼ固まってきた。特にcalibrationを行うための、基礎形式系と、非構成的原理の第2階の定式化が得られ、また、非構成的原理と等価な数学定理の候補が数多く発見された。本年も数々の新知見を得たが、ここでは今年度の最大の成果はsublearning階層についてのべる。Π^0_1-LEM、Σ^0_1-LEMは学習の階層に対応する。これがLCMの基本的アイデアであり、これを形式的に上に伸ばしたΠ^0_n-LEM、Σ^0_n-LEMなどは考えていたものの、これらより下の階層、つまり、学習理論より下の階層(以下、sublearning階層)は考慮に入れなかった。その結果として、1970年代末にV.Lifschitzによって発明され、後にvan Oostenによって拡張洗練された、Lifschitz-realizabilityという解釈と、この原理が対応し、しかも、この解釈は「有限個のプロセスの反証による非決定計算」という直感的で学習理論的な極限計算モデルになっていることが判明した。また、これらとKohlenbachの関数解釈、帰納関数論のLow

basis theoremが密接に関係しており、sublearning階層が数理論理学の一分野である逆数学でいうWKL上の数学と、ほぼ一致することも判明した。このことにより、LCMによる証明アニメーションの適用範囲が極めて広いことが、判明し、しかも、Javaなどでアニメータが簡単に実装できる証明の範囲があり、しかも、それが述語論理の完全性定理などの多くの数学の定理の証明を含むことも判明した。また、これは同時に目的である、数学的に極めて重要な発見である。本年も数々の新知見を得たが、特筆すべきは、LCM階層の完全な決定と、LCMゲームの発見である。LCM階層の構造は、すでに分かっていたが、その詳細な理論の整備、特にprenex normal formへの変換アルゴリズム、階層性の証明の詳細などは未完成のままであった。これを林、Kohlenbach, Berardi(2名とも海外共同研究者),赤間のチームで完成した。この成果は、IEEELICS'04に投稿中である。この研究の途中、分配法則が階層において重要な役割を果たすことが発見された。これはE.Martinが指摘していた、LCMとconstant domainのKrike意味論との関係の糸口となる可能性がある。もう一方のLCMゲームとは、LCM意味論の親の親とでも言うべき、Coquandのゲーム意味論のバックトラッキングを、浅いバックトラックのみに制限することによって得られるゲーム意味論が、丁度、LCM意味論に対応するという発見である。ゲーム意味論は、prenex normal formに制限されているので、一般的な問題にこれを適用することはできないが、多くの現実的命題は、prenex normal formに変換可能であるため、これをつかって、懸案であるproof animationをよりよく実現できる可能性も開けてきた。この他に、Berardiによる、Dickson lemmaの研究、Degree2のcalibration、本研究の一貫としてドイツより招いたBrattkaによるΔ1計算可能解析学、および、Kohlenbachの学生Toftdalによる解析学のcalibrationなど、calibration関係が着実に進化を始めたのも大きな成果である。
食塩による画期的な解剖体固定法と尿素散布によるホルムアルデヒド濃度低減法

ホルムアルデヒドは、医学部および歯学部の肉眼解剖実習で用いられるご遺体の防腐・固定溶液として必要不可欠であるが、異臭を発し呼吸器障害や粘膜障害等を引き起こすことが知られ、ご遺体から揮発するホルムアルデヒドの曝露は、学生と教育者にとって有害である。本研究の目的は、ご遺体の防腐処置における保存前(飽和食塩溶液を用いた固定)、保存中(アルコール置換)、保存後(尿素による重合反応)の3つの視点からご遺体内に蓄積されたホルムアルデヒドの濃度を低減させることである。本年度は、昨年度にひきつづきホルムアルデヒドのスカベンジャーである尿素を含有した溶液を肉眼解剖実習中のご遺体に噴霧することにより、解剖実習室全体のホルムアルデヒド濃度を低減させることを検討した。予備実験として、摘出臓器への尿素溶液の散布を行うことでホルムアルデヒド濃度を低減させることができた。これを踏まえ、解剖実習中全課程において、ご遺体への尿素溶液の散布を行うことで実習室全体のホルムアルデヒド濃度を低減させることができた。当初、懸念されていたホルムアルデヒド濃度の低減によるご遺体の腐敗はみられず、約4か月の解剖実習を行うことができ、これまでの研究成果を誌上報告するに至った。(Anatomical Science International, Volume 94, Issue 2 ; Springer)本研究により、簡易的かつ安全な方法として解剖実習室のホルムアルデヒド濃度を低減させるのに有用であることが示唆された。一方で、尿素溶液の散布は、ご遺体の腐敗を進行させる可能性を否定できず、さらに検討・評価する必要がある。正常解剖実習におけるご遺体の防腐処置には一般的にホルマリン(ホルムアルデヒド37%含有溶液)が用いられている。これまでに各大学で様々なホルムアルデヒド濃度低減対策が行われてきたが、施設の改修工事によるものが大半であり、発生源であるご遺体に対する低減対策については十分に検討されていない。一方で、最近わが国でもご遺体を用いたサージカルトレーニングが広まりつつあるが、ホルマリン固定による組織の硬化が問題となっており、必ずしもホルマリン固定によるご遺体が、サージカルトレーニングに適しているとは言えない。生体により近い状態での保存方法が求められているのが現状である。応募者らは、保存前(飽和食塩溶液を用いた固定)、保存中(アルコール置換)、保存後(尿素による重合反応)の3つの視点から、ご遺体に蓄積されたホルムアルデヒドの濃度を低減する処置法やサージカルトレーニングに適した処置法の開発に取り組んでいる。本年度では、保存後における尿素の重合反応によるホルムアルデヒド濃度の低減対策と組織の軟化について検討した。ホルマリン固定およびアルコール置換したご遺体から摘出した内臓(腎臓)に尿素溶液を散布したところ、ホルムアルデヒドの濃度は低減し、組織の軟化がみられた。また、尿素溶液中への浸漬実験では、組織の軟化は、2週目まで進行し、以降変化は見られなかった。正常解剖実習に使用するには柔らかくなりすぎるという意見もあったが、サージカルトレーニングに適した処置法として応用できる可能性があることが示唆された。ホルマリン固定およびアルコール置換したご遺体から摘出した内臓(腎臓)への尿素溶液の散布や浸漬による検証では、ホルムアルデヒドの濃度は低減し、組織の軟化がみられた。固定・保存後のホルムアルデヒド濃度の低減対策法として、まず臓器レベルで検証できたことは、今後のご遺体全体に蓄積されたホルムアルデヒド濃度の低減につながる有用な結果である。現在は、学生による解剖実習中のご遺体への尿素散布によるホルムアルデヒド濃度の低減対策として尿素溶液の成分調整を行っている。正常解剖実習における解剖体の防腐処置には一般的にホルマリン(ホルムアルデヒド37%含有溶液:FA)が用いられている。しかし、FAは異臭を発し呼吸器障害や粘膜障害等を引き起こすことが知られ、正常解剖実習をはじめ解剖学を取り巻く作業環境改善策として、FAの濃度低減対策が急務である。さらに、FA管理濃度指針値が強化され、各大学でもFAの濃度低減対策が行われているが、現在の低減対策は施設の改修工事によるものが大半であり、発生源である解剖体に対する低減対策はほとんど検討されていない。一方、最近わが国でもご遺体を用いたサージカルトレーニングが広まりつつあるが、FA固定による組織の硬化が問題となっており、必ずしもサージカルトレーニングに適しているとは言えない。応募者らは、解剖体中に蓄積したFAを、保存中にアルコール置換して一定の効果を得た。しかし、解剖の進行に伴い、体内のFAが揮発することが依然課題である。本研究では、保存前(食塩を主成分とした防腐液の開発)、保存中(アルコール置換)、保存後(尿素散布による重合反応)の3つの視点から、教育環境および作業環境におけるFAの濃度低減を目指す。本年度は、保存後における尿素の重合反応によるFA濃度の低減対策について検討した。FAのスカベンジャーのひとつである尿素は、人体に対しても無害である。固定およびアルコール置換したご遺体から摘出した臓器への尿素溶液の散布を行うことでFAレベルを低減させることができた。これらの事前実験の結果を踏まえ、詳細な検討および、実験計画のもと、解剖実習中のご遺体への尿素溶液散布を行った。その結果、簡易的かつ安全な方法として解剖実習室のFAレベルを低減させるのに有用であることが示唆された。当初、懸念されていたFAレベルの低減によるご遺体の腐敗はみられず、約4か月の解剖実習を行うことができた。前年度では、固定およびアルコール置換したご遺体から摘出した臓器への尿素溶液の散布や浸漬による検証で、FA濃度の低減に加え、組織の軟化がみられた。

本年度では、尿素溶液の成分調整を行い、組織の軟化を抑えて、FA濃度を低減させることができた。これらの結果を踏まえ、解剖実習中におけるご遺体への尿素溶液散布を行った。その結果、簡易的かつ安全な方法として解剖実習室のFAレベルを低減させるのに有用であることが示唆された。当初、懸念されていたFAレベルの低減によるご遺体の腐敗はみられず、約4か月の解剖実習を行うことができた。ホルムアルデヒドは、医学部および歯学部の肉眼解剖実習で用いられるご遺体の防腐・固定溶液として必要不可欠であるが、異臭を発し呼吸器障害や粘膜障害等を引き起こすことが知られ、ご遺体から揮発するホルムアルデヒドの曝露は、学生と教育者にとって有害である。本研究の目的は、ご遺体の防腐処置における保存前(飽和食塩溶液を用いた固定)、保存中(アルコール置換)、保存後(尿素による重合反応)の3つの視点からご遺体内に蓄積されたホルムアルデヒドの濃度を低減させることである。本年度は、昨年度にひきつづきホルムアルデヒドのスカベンジャーである尿素を含有した溶液を肉眼解剖実習中のご遺体に噴霧することにより、解剖実習室全体のホルムアルデヒド濃度を低減させることを検討した。予備実験として、摘出臓器への尿素溶液の散布を行うことでホルムアルデヒド濃度を低減させることができた。これを踏まえ、解剖実習中全課程において、ご遺体への尿素溶液の散布を行うことで実習室全体のホルムアルデヒド濃度を低減させることができた。当初、懸念されていたホルムアルデヒド濃度の低減によるご遺体の腐敗はみられず、約4か月の解剖実習を行うことができ、これまでの研究成果を誌上報告するに至った。(Anatomical Science International, Volume 94, Issue 2 ; Springer)本研究により、簡易的かつ安全な方法として解剖実習室のホルムアルデヒド濃度を低減させるのに有用であることが示唆された。一方で、尿素溶液の散布は、ご遺体の腐敗を進行させる可能性を否定できず、さらに検討・評価する必要がある。食塩を主成分としたご遺体の防腐処置法との併用を考慮し、新たに尿素におけるホルムアルデヒド濃度の低減対策と組織の軟化作用について検討する。尿素溶液の成分を調整することで、ホルムアルデヒド濃度が低減されたよりよい解剖実習環境を整え、サージカルトレーニングに適した防腐処置法を検証していきたい。食塩を主成分としたご遺体の防腐処置法との併用を考慮して、新たに尿素におけるホルムアルデヒド濃度の低減対策と組織の軟化作用について検討する。保存前(食塩を主成分とした防腐液の開発)、保存中(アルコール置換)、保存後(尿素散布による重合反応)の3つの視点から、解剖実習環境を整えるとともに、サージカルトレーニングに適した防腐処置法を検証していきたい。申請時に予定していた試薬量よりも効率的に実験を進めることができたため。食塩を主成分としたご遺体の防腐処置法に用いる試薬(食塩、イソプロピルアルコール、フェノール等)の購入を次年度に先延ばししたため。(理由)