hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
標的組織におけるホルモン情報処理機構に関する研究。核受容体活性化とDNA代謝

甲状腺ホルモンの遣伝子発現調節に関与する3つの因子の存在を確立した。1.甲状腺ホルモン核受容体、2.細胞質甲状腺ホルモン受容体、3.細胞質甲状腺ホルモン受容体結合蛋白である。1.核受容体は分子量50000であった。2.細胞質受容体(CTBP)は分子量58000、3.また核受容体へT_3を輸送すると考えられるCTBP受容体結合蛋白のそれは20万であった。CTBPは30000倍に精製されたものでもNADPH依存性を有しそのT_3の親和性は核受容体と異なるものではなかった。NADPH依存性の加え、CTBPはNADPでも活性化され、この過程には、ーSH基の存在が必要であった。NADPH活性型CTBPは核に結合性を示さなかったが、NADP活性型は、核内に存在するCTBP結合蛋白に特異的に結合し、いわゆるアクセプター蛋白と思われた。このCTBP存在様式の多様性は、細胞質内甲状腺ホルモン濃度維持の機構として重要と思われたが、NADPーNADPH系によるcounterregulationは、甲状腺ホルモンによる遣伝子発現調節に対し、調節機能を有すると考えられた。甲状腺ホルモン作用のうち、核受容体を介する情報発現機序としてDNAの修復機序を主眼点においた研究を行った。甲状腺ホルモン受容体は、核のみでなく、細胞質にも存在し、両者間の相互作用はホルモン作用発現に関する調節機序であることを判明した。これらの受容体は、それぞれ、活性型と非活性型が存在し、両者間の相互関係は、それぞれの型の分布(細胞内濃度による分布)の仕方により異なる事実が判明した。一方、核受容体は、DNAに結合部位を有するものの、非常に不安定な結合であり、DNAの部位(結合部位)における結合、非結合が、核内で均衡を維持されている可能性を指摘した。さらに、この核内、DNAおよび受容体の結合、非結合が、直接DNAのリボシレーションを誘導する可能性を指摘した。活性型細胞質内甲状腺ホルモン受容体の一部が核受容体-DNAに何らかの影響を与えることにより、核受容体は活性化され、DNAとの結合に不安定状態を誘導するため、これが、DNAリボシレーションの引きがねになる可能性が考えられ、研究を継続中である。甲状腺ホルモン細胞貭受容体に多様性のあることを発見した.精製することにより,同一分子内で構造変化が誘導される機構の存在が示唆された.この多様性は,分子(蛋白)の酸化遷元系に依存しており,これらの補酵素の濃度化がそれぞれの存在率を決定する.一方,これらの受容体は,それぞれ特異的機能を有する.すなわち,各種のホルモン結合により,安定性という意味で機能が分化される.一つは,細胞貭内に大量の結合容量を誘導し,細胞内ホルモン濃度を維持する機能を有し,もう一つは核内へのホルモン能動輸送を積極的に行う.後者は,細胞の核基貭に存在し,分子量は,受容体が58000であるのに比べ著しく大きく,約200000であった.核のDNas処理では安定であるが,0.5MNaClによって溶出される蛋白で受容体ーホルモン結合物貭受容蛋白と名付れられた.この蛋白に結合した受容体ーホルモン結合物からのホルモンの核受容体への移行過程に関する生化学機序は伴っていない.細胞質受容体のホルモン親和性が核受容体より小さいことからおそらくこの親和性の差による受動的受け渡しが生じるものと思われるが,ホルモンが親水性に欠けることからDNA結合の核受容体へ容易に受け渡しされる可能がある.また,核基質に存在するADPリボシルトランスェラーゼと受容体ーホルモン結合物受容蛋白が酷似した構造をとることが判り,あるいは,ADPリボシレーションを仲介した機能,すなわちち,DNAのrepair,などDNA構造の変化を誘導し,gene発現に直接調節作用を行う可能性も考えられた.甲状腺ホルモン受容体として、細胞核、細胞質、ミトコンドリアに存在する蛋白を分離、その機能を分析してきた。本研究者は、甲状腺ホルモンの細胞内輸送、および遺伝子発現調節の2点から細胞質受容体の核でのホルモン作用調節を主眼に研究を行った。細胞質(ラット腎)より分子量58,000の蛋白T_3受容体を精製した。

この受容体(CTBP)は、NADPH非存在下では、T_3結合活性を有せず、NADPHで最大結合容量が増加した。CTBP1分子に1分子のT_3を結合する。また、NADPH非存在下では、T_3のCTBpからの解離が促進された。一方、このCTBPは、DTT1.0mM存在下でNADPにより活性化され、その結合親和定数はNADPH存在下のものと異ならなかった。この場合も最大結合容量の増加が認められなかったが、LーT_3に比べDーT_3に親和性が高かった。このNADP活性型CTBPは、ラット腎核に結合した。核を0.3MNaCl処理でこの結合活性は消失しなかったが、0.5MNaClにより抽出された。このNADP活性型CTBP受容体は、分子量20×3で細胞核T_3受容体とは異なると考えられた。これらの事実より、T_3が核に存在する特異的受容体を介して遺伝子発現を調節することから、CTBPーNADPーCTBP受容体を経たT_3輸送が、甲状腺ホルモン作用の重要な調節機能を員っているものと考えられた。
満洲本ユニオンカタログ作成のための基礎的研究

本年度は満洲本の資料的性格についての検討のうち、特に朝鮮司訳院清学書(満洲語学書)の朝鮮語対訳文の資料性についての検討をおこない、その成果を、1.(2004.8.19)「朝鮮司訳院清学書朝鮮語対訳文の資料性」中国第1回満洲言語文化国際研討会・第2回ツングース言語文化国際研討会:中国海拉爾市フルンボイル賓館、および、2.(2004.12.11)「朝鮮司訳院清学書(満洲語学書)の朝鮮語対訳文の資料性」平成16年度文部科学省研究費特定領域研究「東アジア出版文化の研究」(F)班研究会:京都京大会館において発表した。その概要は以下のとおりである。朝鮮司訳院刊行の訳学書の朝鮮語は、漢・清・蒙・倭の各原文を極端に直訳することが多く、その他の資料にあらわれる朝鮮語とは異なる様相を呈している場合がある。本論文は、そのような現象のひとつとして、清学書(満洲語学書)の朝鮮語訳文にあらわれた主語的属格の用法を取り上げ、その他の朝鮮語資料にあらわれた同用法との比較の観点から、その同質性と異質性を明らかにしようとしたものである。清学書の朝鮮語訳文にあらわれた主語的属格の用法を、その他の朝鮮語資料にあらわれた同用法と比較するに、おおむねは一致するも、まれに逸脱した例が見られる。たとえば、属格をとる名詞と主要部の名詞とのあいだに所有関係がみとめられない例や、属格をとる名詞がかかる(修飾する)主要部の名詞が見当たらない例が存在する。これらは、満洲語原文の干渉を受けたものと考えられる。本年度は、既存の満洲語書籍目録類を比較検討し、書誌データ収集における問題点の洗い出しをおこなった。また、大阪外国語大学所蔵満洲本の所蔵状況を確認し、書誌データ収集作業に着手した(継続中)。さらに、次年度以降の調査・研究に必要な満洲語関連資料の収集もおこなった。また、満洲本をめぐる書誌学的研究の個別的事例として、いわゆる満漢合壁という形式についての研究・考察をおこない、その成果を第1回東アジア出版文化に関する国際学術会議において発表した(発表題目:「満漢合壁本における原文と訳文」)。その概要は以下のとおりである:清代中期以降、満洲族の漢化の程度が深まるにつれ、満文の横に漢文を配した満漢合壁という形式が隆盛を極めたが、この形式における満文と漢文の関係について、「三國志演義」の満漢合壁本(雍正年間(1723-1735)刻本)を例にとり、検討を加えた。「満漢合壁三國志」の満文は、順治7年(1650)刻本「満文三國志」を概ね踏襲したものであるが、これは「三國志演義」漢文版本中の嘉靖本を原典として満訳されたものである。一方、「満漢合壁三國志」の漢文は嘉靖本とは異なる漢文テキスト:李卓吾本をもとにしたものである。ところで、嘉靖本に拠った満文と、李卓吾本に由来する漢文は、そのままでは当然内容にくいちがうところが出てくるが、そのような場合、満文には一切手をつけず、漢文の方を満文の内容に合うように改変している。つまり、「満漢合壁三國志」の満文と漢文の関係は、満文が原文・漢文が訳文となっている。この事例は、満漢合壁という形式の性格(満文が原文・漢文が訳文)を端的に示すものであると考えられる。昨年度にひきつづき、大阪外国語大学所蔵満洲本の書誌データ収集、データの整理、デジタル化作業をおこなった(継続中)。

また、東洋文庫等の他機関に所蔵される版本との比較対照作業もおこなった(継続中)。さらに、中国遼寧省図書館所蔵満洲本図書目録など、最近公刊された満洲本カタログについての分析・検討を実施した。また、平成14年12月提出研究成果報告論文「満漢合璧本における原文と訳文」を執筆した。その要旨は以下のとおりである。清朝なかばを過ぎると満文の横に漢文を付したいわゆる満漢合璧という形式が種々の出版物におこなわれるようになった。本論文は、この満漢合璧という形式につき、とくに原文と訳文という観点から検討・考察を加えたものである。清代の出版物において、ひとつの書籍の中に満文と漢文を同時に掲載するしかたには、いくつかの形式が見られるが、まず、それらを、満文と漢文それぞれの「行送り」という点に着目して整理をおこなった。そして、それら行送りの類型が当該書籍における満文と漢文の関係、つまりいずれを原文とし、いずれを訳文としているのかということと関連しているのではないかという仮説を提唱した。次に、それら類型のうちから満漢合璧形式をとりあげ、雍正年間刻本の満漢合璧『三国志』の満文と漢文の関係について考察した。本書における満文は、順治7年(1650)刻本『ilan gurun i bithe(満文三国志)』を概ねそのまま踏襲したものであり、ほとんど改変を加えた形跡がないが、漢文のほうは、三国志演義の李卓吾本をもとにしつつも、満文の内容に合わない部分に関しては大いに改変が加えられている。これは、満漢合璧という形式においては、満文が権威を持つた不変の原文であり、一方漢文は随意に改変しうる訳文であることを示すものであると考えられる。申請者は、従来満洲語学の研究資料として満洲本を利用してきたが、そのための前段階の作業として当該満洲本の素性を明かにする作業、資料批判をおこなうことが必要不可欠であることを痛感し、満洲本の書誌学的研究にも意を用いてきた。日本所在満洲本および中国(北京図書館など)、ロシア(東方学研究所サンクトペテルブルグ支所)など海外所在満洲本の調査を手がける一方、申請者の勤務する大阪外国語大学所蔵満洲本の目録作成のための準備をおこなってきた。平成13年度と平成14年度には特定領域研究の東アジア出版文化「満洲本ユニオンカタログ作成のための基礎的研究」の研究補助金を受け、既存の満洲本目録類を比較検討し、書誌データ収集における問題点の洗い出す作業をおこないつつ、大阪外国語大学所蔵満洲本の書誌データ収集作業に着手したが、今年度は、この過去2年間に実施した研究の成果をふまえ、大阪外国語大学所蔵満洲本の書誌データ収集作業を継続し、おおむね全所蔵満洲本の7割程度のデータ収集を完了するに至った。目下、最終年度である来年度に全データ収集を完了、目録を完成すべく、作業をおこなっているところである。今年度の作業実施中におりしも満洲語辞書の「御製清文鑑」と「増訂清文鑑」の版本問題が学界で話題となり、従来単一の版しかないと信じられてきた該書に実はいくつかの異本が存在することが明らかとなった。その際に日本所在本に関する書誌データの提供を求められたが、その要求にこたえることができたことは幸いであった。本年度は満洲本の資料的性格についての検討のうち、特に朝鮮司訳院清学書(満洲語学書)の朝鮮語対訳文の資料性についての検討をおこない、その成果を、1.(2004.8.19)「朝鮮司訳院清学書朝鮮語対訳文の資料性」中国第1回満洲言語文化国際研討会・第2回ツングース言語文化国際研討会:中国海拉爾市フルンボイル賓館、および、2.(2004.12.11)「朝鮮司訳院清学書(満洲語学書)の朝鮮語対訳文の資料牲」平成16年度文部科学省研究費特定領域研究「東アジア出版文化の研究」(F)班研究会:京都京大会館において発表した。その概要は以下のとおりである。
カウンティングにより数的心内表象を生成する脳内情報処理

本年度は、連続した事象をカウンティングして数的心内表象を生成する脳内情報処理を調べていく上で、これまで行っていた連続した事象の処理(Niederにおける順序の処理)に関する研究をまとめることから始めた。まず単純な連続運動中に計測したfMRI信号を独立成分分析にて解析し、どの領野が関連しているのかを確認し(Kansaku et al.,NeuroImage 2005)、さらに、連続運動に関する順序とタイミングの脳内情報処理機構を調べた(Garraux et al.,J Neurosci 2005)。次に、連続した刺激を明示的にカウンティングして知覚する場合と明示的なカウンティングせずに知覚する場合とを比較した。新規被験者を集め、異なる感覚モダリティからなる連続刺激を用意して、直前に呈示された刺激を構成する感覚モダリティを答えさせ、次に同じ刺激を提示して被験者に明示的なカウンティングを行わせた。この結果、明示的にカウンティングする際の運動前野の活動が、カウンティングせずに入力モダリティを判別しながら知覚する場合に比べ有意に強くなることを示した。さらに、カウンティング中の運動前野の活動が連続刺激のリズムによらないことや、その運動前野の活動が、数字を唱えるだけでは認められないことも示した(Kansaku et al.,Soci Neurosci Abstr 2005;NeuroImage, in press)。現在進行中の研究では、連続刺激をカウンティング(積算量1)する場合と、積算量を変えて知覚する場合とを比較している。
東アジア高齢者福祉政策における「家族主義」研究

本研究は、社会政策分野で広く使われている「家族主義」という概念を具体化するための研究方法を提示し、その比較研究を活用したその研究方法によって発見された東アジアにおける家族主義の社会政策事例を示すことによって、家族主義の概念を具体的に提示する。家族主義という概念は「家族主義か否か」という二分的把握ではなく「どれほど家族主義的なのか」という連続線の把握が必要であるということが、この研究を通じて証明された。平成26年度は、日本国内外における家族主義の学術的用例を包括的に収集し、分析した。家族主義は権威主義国家体制と切り離しては考えられないという観点から、高齢者扶養の責任を家族に転嫁してきた歴史的流れとその具体的政策手法を明らかにするために、主に中国において2013年に改正された高齢者権益保障法の内容を分析し、家族扶養の範囲を明らかにした。韓国の老人福祉法における高齢者家庭扶養規定をも分析を終えている。家族主義の概念を具体的に表わす用例は極めて少なく、エスピン・アンデルセンは家族主義(familialism)を「女性の家事労働によって家族内の育児や高齢者介護問題が解決されること」の意味として使っているのが、こうした具体的用例については特に注目し、資料を収集した。中國と韓国における高齢者扶養と家族主義との関係を調べるための訪問調査も行った。5月20日から中国延辺地域の高齢者福祉状況や家族扶養実態の調査を行った。延辺大学の関連専攻教員、延辺州老齢工作委員会の主任、高齢者福祉施設の施設長などとの面談調査も行った。延辺地域については、8月17日から第2次調査を行っている。韓国については7月に韓国社会政策研究院、8月16日には韓国保健社会研究院の研究員を対象にした聞き取り調査、資料収集を行った。2015年2月には釜山市立釜山福祉開発院を訪問し、高齢者福祉や高齢者貧困に関する資料を収集した。研究報告としては、11月22日韓国保健社会研究院主催の「アジア社会政策フォーラム」での報告、12月には国立慶南科学技術大学にて報告を行った。今までの研究成果を踏まえ、2015年12月に海外研究協力者を招待し、国際会議を開き、研究成果を報告し、意見交換や資料収集を行った。この会議で、家族主義に概念規定に関する研究をまとめ、「東アジア家族主義と新しい社会的リスク」と題する論文で報告した。その論文では、社会政策分野で広く使われている「家族主義」という概念を具体化するための研究方法を提示し、比較研究を活用した研究方法によって考察された家族主義の事例を東アジア比較社会政策の観点から示した。家族主義の理解には「家族主義か否か」という二分的把握ではなく「どれほど家族主義的なのか」という連続線(continuum)の考え方が必要であるという意見を提示した。また、家族主義が生み出す新しい社会的リスクの例として東アジアの自殺問題をとりあげ、新自由主義の世界的社会環境が家族主義という文化的要素と結合し自殺を増やしていくメカニズムを説明した。家族主義は単に政策理念として抽象的に存在するものではなく、社会政策や社会サービス全般において、その運営原理としてあるいは政策手法として具体的に確認できるものであることを提示した。家族主義の概念には家族責任優先という考え方に加えて、1権威主義、2発展主義、3強い家族(strong family)の神話と関連し合っていることを明確にした。家族主義の事例研究としては、日本の1980年代に、福祉削減とともに専業主婦を優遇する税制福祉が同時に行われたこと、そして、日本と韓国の国民年金制度において専業主婦に対する処遇の比較、という2つの事例を検討した。研究は順調に進んでいる。研究結果報告のための国際学術集会は、当初2016年に予定されていたが、2015年12月に佛教大学総合研究所の脱貧困プロジェクトの総括シンポジウムが予定されていたので、その中で分科会を設け、国際学術報告会を組織した。その際に、韓国と中国の海外研究協力者が同シンポジウムの報告者、シンポジストとして招かれた。研究報告会は予定よりは数か月前倒しになったが、研究の進捗状況はおおむね予定通りの進められているといえる。本研究の第一の目的は、東アジア社会政策の最も著しい特徴の1つとして国内外から指摘されてきた「家族主義」と呼ばれる抽象的な政策理念が、実際の東アジア高齢者社会政策にどのように働いているのかを具体的政策事例をもって、明確に示すことである。また、研究方法の面においては、日本ではほとんど試みられていない「概念を明確にするための比較研究」を通して家族主義の概念をより具体的に示すことによって、比較研究方法の発展に資することである。3年間の研究を通じて、社会政策分野で広く使われている「家族主義」という概念を具体化するための研究方法を提示し、比較研究を活用したその研究方法によって発見された家族主義の事例を示すことができた。家族主義に対しては「家族主義か否か」という二分的把握ではなく「どれほど家族主義的なのか」という連続線(continuum)の把握が必要であるという立場で研究が進められた。また、家族主義が生み出す新しい社会的リスクの例として東アジアの自殺問題をとりあげ、新自主主義の世界的社会環境が家族主義という文化的要素と結合し自殺を増やしていくメカニズムを説明することもできた。このような研究によって、概念の規定や区分を行わないまま、たとえば東アジア福祉レジームの核心的特徴の1つは家族主義であるといった抽象的論議が繰り返される傾向が是正されることが期待できる。

家族主義は単に政策理念として抽象的に存在するものではなく、社会政策や社会サービス全般において、その運営原理としてあるいは政策手法として具体的に確認できるものであることも論証されたと思われる。本研究は、社会政策分野で広く使われている「家族主義」という概念を具体化するための研究方法を提示し、その比較研究を活用したその研究方法によって発見された東アジアにおける家族主義の社会政策事例を示すことによって、家族主義の概念を具体的に提示する。家族主義という概念は「家族主義か否か」という二分的把握ではなく「どれほど家族主義的なのか」という連続線の把握が必要であるということが、この研究を通じて証明された。研究は順調に進んでいる。第1年次の文献調査もほぼ終わり、韓国現地調査と中国現地調査をそれぞれ2回実施し、専門家との面談調査による情報収集を行っている。研究中間報告も韓国保健社会研究院にて行っている。(1)家族主義の影響に関する聞き取り調査:家族主義の影響、特に東アジアの高齢者介護施設の発展に対する影響を考察し、さまざまな高齢者施設の施設長、地方官僚から聞き取り調査を行う。また、中国のほとんどの地方政府は、1970年代末から実施された1人っ子政策を守った高齢者だけを対象とした高齢者手当制度を設けているが、そうした政策の正当性について、関連専門家から意見を聴取し、その制度に対する総合的評価を行う。(2)補足的聞き取り調査の実施と研究のまとめに向けての検討:今までの研究や聞き取り調査結果をふまえ、必要な場合、研究を補足するための専門家意見調査を行う。(3)研究成果の報告:研究成果の報告を、2016年9月10日11日大分大学で開かれる第12回東アジア社会保障国際会議で報告し、専門家からのコメントを参考にしながら研究の完成度を高めていく。(4)研究成果のまとめを行い、報告書を作成・提出する社会科学平成27年度の研究計画は、家族主義の政策手法を示す具体的政策事例を収集確認し、明確化するということである。高齢者扶養の責任を家族や企業に求める政策を実施する一方で、国家は高齢者を扶養する家族に対する非公式的支援(例えば、人事における優待)や税制上の優遇をもって、そうした政策への抵抗を和らげてきたが、その政策内容を分析し、家族主義が国家の非公式的支援によって支えられてきたことを明らかにする。また、家族主義の傾向がなぜ国家別に異なるのかを説明するために、日本ー韓国の介護保険制度の高齢者財政負担状況を比較分析する。65歳以上高齢者の約2/3が保険料を免除されている韓国(2010年基準)と高齢者全員が保険料負担をしている日本の違いを説明し、その違いの背景に家族主義の傾向の差異があるということを明らかにしていきたい。平成27年度の研究計画として重要なのは、2015年12月3日12月6日までの日程(場所:佛教大学)で開催する予定の「東アジア高齢者福祉国際シンポジウム」である。本研究の海外研究協力者などの学者を日本に招待し、シンポジウムを開催し、研究の中間報告を行う。平成28年度の研究目標は、国家の政策手法としての家族主義の概念を明確的に提示するということである。
心筋虚血の非観血的定量診断法の開発

「研究目的」虚血性心疾患の診断に際し、虚血病変の範囲とその程度とを非観血的無侵襲的に検出評価する方法を実現することを目的として本研究を実施した。「平成2年度研究経過と成果」平成2年度では前年度の研究成果を基礎として以下の研究を実施した。(1)前年度に試作した「心筋機能画像表示システム」の改良試作;前年度に実施したシステムの基本原理は超音波ビ-ム軸上の近接2点間の運動速度差から心筋組織の太さ変化に伴う微細変動を定量的に把える方法であった。この方法では現象の変動が激しく記録図形は点状像となり判断が難かしくなった。そこで本年度この方式を再検討しi)速度デ-タ間の移動平均をとって特徴表示をする。ii)各組織部分における変位量の差を求めることによって伸縮性を評価する。の2方法を考案した。ついで試作システムの位相,振幅情報処理部の改良を実施した。(2)微細変動検出実験用模擬反射体の考案と試作研究;一辺が1mm以下の網目状構造モデルとして海線組織を基機とし、外力によって0.5mm以下の寸法変動を与えることのできる構造のファントムを試作して試用し、システムの性能を検討した。その結果充分な性能をもつことを実証し得た。(3)試作せる改良システムによる臨床試験;本システムの改良終了後若干の臨床例を対象として試用した結果,前年度の結果と比べ画質の改善が確認され、心筋機能の評価が可能であることが確認された。。「研究成果に対する考察」これらの結果から本年度の研究により実現した新方式により非観血的に心筋虚血の評価ができる可能性が示された。しかし実用機としては操作性等に尚改良を要する点があり、臨床的にも動物実験,臨床例の蓄績により本方法の評価と改良とを続けることが必要と判断され、次年度以降も引き続き研究を実施する予定である。虚血性心疾患、心筋症など心筋に主病変が生ずる疾患において、臨床の段階で非観血的、無侵襲的に虚血心筋部の範囲と虚血および心筋変性の程度などを定量的に検出評価できる方法の開発を目的として本研究を計画し実施した。本年度の研究においては(1)新しい発想に基ずく方法を考案し、実用性な方法として実現させるための具体的方策を検討して装置化を計る。(2)装置化されたシステムの具体的機能の良否を検討して評価する。(3)実験用モデルを考案し、開発装置の機能の良否を検討できるようにする。(4)次年度以降の改良点を明確化しその方策を立てるなどを目標とした。本研究で実現を計った方法は心筋内虚血に由来して生ずる心筋線維の収縮伸展運動の変化と虚血に伴って生ずる音響性質の変化に注目して、その変化を超音波を用いて音響的手法で検出する方法である。そこでまず、(1)心筋内反射信号の位相差と振幅の情報とを検出し、正常心筋のそれとの差を断層像として表示する方法を考案検討し、その仕様を決定した。(2)心筋組織画像装置部では第一回のパルスによる反射波と第二回目のパルスによる反射波との間の位相差を検出し、その大小を正常心筋のそれと比較して表示する方法を考案しその実現を計った。(3)心筋部からの反射信号レベルが大きいため,その信号の中から微少な位相変化分を検出するために、飽和した壁信号の処理が必要となった。そこでそのための方策を検討して導入した。(4)本方法では心断層図との同時描写が不可決である。そのための超音波走査法として曲率半径15mmで64素子のコンベックス形振動子を開発して試用すにようにした。(5)以上の試作開発を実現させたのち、拍動心に適用し、仕様性能の検討を行なった。その結果、目的とする信号を検出できる可能性が示されたが信号レベルが尚十分でなく改良が必要であることが判明した改良点については検討済みであり、次年度早期に実施予定である。の2方法を考案した。

(3)試作せる改良システムによる臨床試験;本システムの改良終了後若干の臨床例を対象として試用した結果,前年度の結果と比べ画質の改善が確認され、心筋機能の評価が可能であることが確認された。。「研究成果に対する考察」これらの結果から本年度の研究により実現した新方式により非観血的に心筋虚血の評価ができる可能性が示された。しかし実用機としては操作性等に尚改良を要する点があり、臨床的にも動物実験,臨床例の蓄績により本方法の評価と改良とを続けることが必要と判断され、次年度以降も引き続き研究を実施する予定である。
大規模シミュレーションとデータベース解析に基づく蛋白質立体構造予測改良法の開発

アミノ酸配列からの蛋白質立体構造の予測において構造モデルの精度を向上させることはそのモデルの分子機能の解明や創薬などへの応用可能性を広げる重要な課題である。本研究では既知の蛋白質構造を網羅的に活用することで構造予測改良につなげるデータベースと手法の作成を行った。合わせて、ヒトの蛋白質をターゲットとして、既存の構造とのアラインメントを作成し、構造予測の改良に役立てられるように整備した。さらに、蛋白質立体構造へのマイクロエクソンによるアミノ酸残基挿入やG蛋白質共役型受容体における膜貫通ドメインのアラインメントと変異の統計解析を行って、構造予測の改良を適用する基盤を構築した。本研究の目的は蛋白質の立体構造予測によって得られるモデルを改良(リファインメント)する手法の開発を行うものである。モデルを改良して天然構造に近づけるためには物理に即した力場での構造サンプリングが有用であるが、反面でそのような力場はエネルギー地形が滑らかでなく構造の質を落とす可能性がある。この問題については、モデル内の精度が高いことが分かっている部位に位置制約をかけることと滑らかな経験的ポテンシャルを併用することで解決できると考えられる。このような発想のもとで、平成28年度は立体構造モデルの改良方法の作成を行った。まず、対象となる構造モデルのうち、改良すべき部位と、拘束しておいた方がよい部位を決める方法を検討した。このために、蛋白質の分子内水素結合に注目して、Protein Data Bankの蛋白質立体構造から、蛋白質の主鎖、側鎖が作る水素結合パターンを統計化した。これをもとに、主鎖、側鎖の極性官能基の作る水素結合を評価し、モデルの各残基ごとに改良すべきかどうかを決定する手法を構築している。次に、モデル構造の構造サンプリングに分子動力学シュミレーション(MD)を利用する手法を開発した。構造モデルはX線やNMR構造と異なり、原子の衝突やエネルギー的に不利な共有結合の結合長、結合角を持つことがあり、これらをエネルギー最適化によって除く。また、モデルに含まれていないmissing loopはMODELLERなどを用いてモデリングする。ただし、アミノ酸配列から天然変性領域であることが強く示唆される領域は、安定な構造を取らないと予測されるので、構造サンプリングを容易にするために除いてモデル改良を行う。最後に、サンプリングされた構造の中から経験的ポテンシャルと構造クラスタリングを用いて構造評価を行い、改良構造候補を選別する。このようなモデル改良のパイプラインを作成している。平成28年度は蛋白質の立体構造予測モデル改良法の開発として、1入力構造の評価手法の作成、2MDによる構造サンプリング手法の作成、3サンプリング結果の評価手法の作成について、開発を予定しており、これらそれぞれの要素について進捗させることができた。1については入力構造の評価として、既知の立体構造との配列類似度を用いた構造モデルの残基ごとの精度評価に加えて、PDBにある立体構造のデータベース解析から、水素結合パターンの評価によって、残基の局所構造の評価をする手法を作成した。2の構造サンプリングについては、さまざまな質のモデル構造について、MDシミュレーションのための構造の処理を行うためのパイプラインを作成した。構造モデルの中には物理的には不適合なものが含まれているものもあり、これらについて全てのケースに自動的に対応することは難しいケースもあるが、原子間の衝突がなく、共有結合長等が物理化学的な値の範囲内に収まるケースでは、比較的効率的に処理できることが分かった。構造サンプリングは最も計算コストのかかる作業であり、系のサイズや溶媒等条件を適切に設定することが重要であり、これらの点は改良の余地がある。3の構造評価については申請者が作成した統計ポテンシャルの他、さまざまな評価関数を用いることで精度の改善を計っている。研究計画において予定していた大規模データベース解析と分子動力学シミュレーションを用いた蛋白質立体構造モデルの改良手法の構築についてはおおむね順調に推移していると考えている。平成29年度には構造予測改良法のさらなる改善のためにProtein Data Bank(PDB)の情報を最大限に利用するための解析手法の改良を行った。これまでに広く使われてきたPDB形式は記述できる原子数やサブユニット数の制約のためにPDBから推奨されなくなってきており、より詳細なメタデータ情報を含めてどのような大きさ・数の分子でも記述できるPDBMLやmmCIF形式への移行が必要となった。そこで、本研究で開発したプログラムにおいてmmCIFファイルを処理するように改変を行った。これにより、近年クライオ電子顕微鏡などの技術革新によって生じた大規模な構造のデータを含めて網羅的に利用できるようになった。これらの立体構造については主鎖の二次構造、側鎖の水素結合・Cation-π相互作用・van der Waals相互作用などの原子間コンタクト、残基の埋もれ度によって部分構造を分類しデータベース化した。これらのPDBの構造についてはヒトタンパク質のアミノ酸配列と網羅的な配列相同性検索と配列アラインメントを行い、立体構造が未知のヒトのタンパク質の構造予測とその改良に利用できるようにした。立体構造情報を利用したタンパク質構造予測の改良の具体例としてGタンパク質共役型受容体(GPCR)の構造情報の活用についての検討を行った。GPCRはヒトゲノムにおいて約800種類存在する重要な創薬ターゲットであるが、立体構造解析がされているものはごく少数であり、構造解析の難しさからヒト以外のホモログで解析されたり様々な変異が導入されたりする。ヒトのGPCRにおいて実験的に解析された立体構造から天然の配列を持った立体構造をモデリング・改良することでGPCRの創薬研究等に応用可能なモデルを作成した。

アミノ酸配列からの蛋白質立体構造の予測において構造モデルの精度を向上させることはそのモデルの分子機能の解明や創薬などへの応用可能性を広げる重要な課題である。本研究では既知の蛋白質構造を網羅的に活用することで構造予測改良につなげるデータベースと手法の作成を行った。合わせて、ヒトの蛋白質をターゲットとして、既存の構造とのアラインメントを作成し、構造予測の改良に役立てられるように整備した。さらに、蛋白質立体構造へのマイクロエクソンによるアミノ酸残基挿入やG蛋白質共役型受容体における膜貫通ドメインのアラインメントと変異の統計解析を行って、構造予測の改良を適用する基盤を構築した。平成29年度には、前年度に作成した構造改良手法の更なる改善と、対象の拡大を目指して研究を進める。手法の改善については、Protein Data Bankのデータベース解析により、主鎖構造の二面角や原子間コンタクト情報等を残基の拘束部位のより精度の高い推定のために活用する方法を検討する。また、これらの局所構造の特徴は構造サンプリング後の構造の選択においても活用することができる。これらの構造改良手法については、CASPの構造リファインメントカテゴリの対象構造に対して適用することでその有効性と精度検証を行う。CASPのデータを使って、パラメータの最適化を行い、パイプラインの公開を目指す。一方、これらの構造予測手法は蛋白質のみの構造だけでなく、低分子やDNA、RNA等との複合体においても相互作用部位の改良等に効果が期待されている。このために、MDシミュレーションにおいて、蛋白質以外の原子を含むリガンド、核酸等の力場を用意し、これらのヘテロな分子にも対応できるようにする。蛋白質と他の分子の相互作用についてはDNA、RNA、ATPなどの頻出するリガンドについてはデータベース解析から頻出する構造の特徴を利用することが考えられるが、それ以外のものについては水素結合や原子間コンタクトを用いて構造の評価を行う。バイオインフォマティクス今年度の物品費として計算機代金を計上していたが、これまで申請者が所持していた計算機に加えて汎用の大型計算機システム等を利用することで本年度の研究を遂行できたため。次年度は大規模計算のために追加で計算機資源を購入予定である。また、成果報告のために論文・学会発表を行うためにも使用する。
認知症者を対象とした近時の成功経験の想起を促す電子日記帳の開発

本研究の目的は、認知症初期に見られる「能力の喪失感」に起因する活動意欲の低下への対処手段として、成功体験を記した日記を呈示することで活動意欲を高める電子日記帳を開発することである。研究の成果は次の3点に集約できる。(1)従来よりも成功経験を記した文章の抽出率が高い手法を開発できた。(2)認知症前段階の者が電子デバイスを利用する上で有効な操作補助を明らかにできた。(3)電子日記帳の利用により軽度の認知症者や高齢者の精神的健康を増進できた。電子日記帳の最大の特徴である蓄積した日記から成功経験を記した日記を抽出・呈示するアルゴリズムを開発するには,成功経験に含まれやすい単語を特定しておく必要がある。そこで,健常中高年者76名から収集した成功経験に関する記述に含まれる単語を国際生活機能分類のコードに基づき分類し,キーワード辞書を作成した。キーワード辞書に基づく分類アルゴリズムによって,前述の成功経験の記述を抽出できるかを評価したところ,全体の60%の記述を正しく抽出することができた。肯定的内容の記述を抽出する場合に一般的に用いられる,評判分析によって同様の抽出を行わせた場合は19%の抽出率であったことから,既存のアルゴリズムよりもかなり高い精度で成功経験の抽出を実現できるアルゴリズムを開発することができた。次年度において,電子日記帳を利用する認知症者から日記を収集し,キーワード辞書の単語の登録数を更に増やすことで実際の使用に耐えうるアルゴリズムを開発できる見込みは十分にある。成功経験の日記を抽出するアルゴリズムを実装できても,認知症者が成功経験の日記を記録できなければ意味がない。そこで,「感謝される」等の成功経験を想起させるキーワードを,日記の記録の際に呈示する手法を採用した。複数のキーワードを呈示する際,全ての語を同時に呈示すべきか,一語ずつ逐次呈示すべきかを明らかにするため,若年認知症者2名と健常高齢者20名を対象にエピソード記憶の想起実験を行った。その結果,想起手掛かりとしてキーワードを逐次呈示した場合の方が,同時呈示した場合よりも経験を多く想起できた。さらに,キーワードの逐次呈示機能を実装した日記記録用アプリケーションを1名の若年認知症者が14日間使用したところ,12日間において日記を記録し,中には成功経験を記した日記も含まれていた。この結果は,認知症者による成功経験の記録を促す支援の手掛かりを掴めた点で意義がある。今年度の目標は電子日記帳の試作版を開発することであった。開発にあたって,まず,電子日記帳の要求機能である日記帳に蓄積した日記の中から成功経験を記録した日記を抽出するアルゴリズムの精度を検証した。このアルゴリズムは前年度に開発した「国際生活機能分類のコードを利用したキーワード辞書」を組み込んだもので,今年度は健常高齢者20名から収集した819の日記データを対象に,成功経験の日記の抽出を試みた。その結果,成功経験に該当する達成経験(困難なことを成し遂げた経験)の日記には,ネガティブな記述も含まれることがあるため,抽出が難しいことが明らかになった。ネガティブな記述内容であっても,成功経験として解釈できる日記が存在することは,若年認知症者1名から収集した67の日記データの内容の分析からも明らかになった。そこで,成功経験の抽出アルゴリズムに関しては,日記を記録する前後においてポジティブ気分の変動を測定しておき,その変動の程度をキーワード辞書による日記のポジティブ度の評価と統合した上で,成功経験としてその日記を抽出するかどうかの判定を行うよう仕様を決定した。また,インターフェースに関しては,健常高齢者及び若年認知症者を対象とした機器の操作性に関する実験結果を踏まえて仕様を決定した。以上を元に,ipadをプラットフォームとして,日記の記録及び参照が可能なアプリケーションを開発した。以上の研究成果は,電子日記帳の要求機能の実現方法を具体化し,開発を進めた点で意義がある。今年度の目標は電子日記帳を利用することで活動意欲の向上を促すことができるかどうかを明らかにすることであった。健常高齢者11名を対象に電子日記帳の利用前後において心理測定を実施した。実験に際して使用した電子日記帳は前年度に開発した試作版の仕様を変更したものであった。具体的には、日記の入力を一問一答形式で進めるテンプレート方式を新しく採用した。変更の理由は、自由記述のように自由度が高い状態で作成された日記では含まれる情報が豊富すぎて、成功経験に関する日記を抽出するためのベイジアンネットワークの学習にノイズが混入しやすくなり、阻害されるためである。抑うつ尺度を用いて活動意欲を測定したところ、抑うつ傾向が高い者の方が低い者よりも電子日記帳の使用による抑うつ傾向の減少の程度は大きい傾向がうかがえた。また、日単位で電子日記帳の使用前後の心理測定を実施したところ、使用によりポジティブ気分が向上することが統計的に支持された。以上の結果から、電子日記帳の利用により高齢者のポジティブ気分を向上させることで活動意欲を含む精神的健康にポジティブな影響を与えうることが示唆された。

研究期間全体を通じて得られた研究の成果は、次の3点に集約できる。(1)近時の成功経験を記した日記を呈示し、その想起を促すことで軽度の認知症者や高齢者の精神的健康の向上にポジティブな影響を与えうることを実証した。(2)国際機能分類のコードを利用することで従来のテキストマイニング手法よりも自己評価の向上につながる成功経験の抽出率が高いアルゴリズムを開発した。(3)認知症前段階の者が電子デバイスを利用する上で有効な操作補助を明らかにするとともに、画面の単純化という支援が記憶の想起にも有用であることを明らかにした。以上の成果は,既存の福祉機器では直接の支援の対象とされることがなかった精神生活に支援の可能性を広げた点で意義がある。
植物研究におけるリアルタイムRIイメージング装置の開発

現在の農業現場では水や養分元素の供給に関する科学的な知見が乏しく、過剰な施肥が行われることがある。このため、環境中に肥料が流出し、近年では環境問題にも発展してきている。そこで最適な養分供給を検討することにより農業における生産性の向上、延いては環境保全を考えていくために、本研究課題では植物が養分を根から吸収しどの様に伝達するかを観察する、放射線同位元素を用いたイメージング装置の改良と計算評価を行った。そこで最適な養分供給を検討することにより農業における生産性の向上、延いては環境保全を考えていくために、本研究課題では植物が養分を根から吸収しどの様に伝達するかを観察する、放射線同位元素を用いたイメージング装置の開発を行っている。本システムではβ線をシンチレータにより可視光に変換することにより高感度・高解像度を達成できた。しかし、非常に微弱なシンチレーション光を検出する為、これまでのシステムでは測定中は完全に暗い状態での撮影に限られていた。そこで今回植物に光を照射した状態で観察出来るシステムを開発し、また、タイマーで制御することにより日周サイクルなども再現することが出来るようになった。まず、β線を検出するシンチレータはLED光を透過してしまう為、この光を完全に遮断する必要があった。そこでシンチレータ前面をアルミニウム板で覆うことにより、光を遮断し、且つβ線は透過させることを検討した。そしてその最適な遮光アルミニウム厚を検討し、その結果50μm厚程度のアルミニウムを用いることにより、鮮明で安定した解析可能な結果を得ることが可能となった。この成果はJournal of Radioanalytical and Nuclear Chemistryに掲載され、また、サイエンスチャンネル(CS放送)でも放送され紹介された。また、これまでβ線放出核種を用いたイメージングを行ってきたが、X線のエネルギーとシンチレータ厚に対する検出感度や解像度を計算及びシミュレーションにより評価し、近年有害物質として非常に注目されているカドミウムの同位元素^<109>Cdの良好なイメージングに成功した。この成果はRADAIISOTOPES誌に掲載された。初年度の研究成果により、植物に光を照射した状態で観測出来るシステムを開発し、タイマーで制御することにより日周サイクルなども再現することが出来るようになった。そこでリンの放射性同位元素<32>^Pを用い、日夜での養分吸収サイクルを観察したところ、地上部(葉・茎等)では日中でリンの吸収が促進される一方、地下部(根)では夜間に蓄積が増加することが観察された。この現象は地下部での蓄積と日中での地上部への輸送か関係していることが考えられたため、この現象を伝達関数で表現することにより、植物の養分吸収メカニズムを評価する為の一つの手法として提案した。本研究成果は、米国論文誌Radiochimica ACTAに投稿しアクセプトされ、論文掲載される予定である。また、これまで^<32>Pβ線放出核種を用いたイメージングを中心に行ってきたが、様々な核種評価として^<109>Cdのイメージングを試み、^<109>CdのX線の観察に成功し、X線のエネルギーとシンチレータ厚に対する検出感度や解像度を計算及びシミュレーションにより評価した。この成果により2010年7月7日に行われた"アイソトープ・放射線研究発表会"においてRADAIISOTOPES誌論文奨励賞を授与された。今後の研究展開としては、様々な核種イメージングへ応用し、例えば近年原発事故で話題となっているヨウ素等における植物の養分吸収・蓄積等についても評価していきたいと考えている。
光刺激操作を用いた内発性動作における基底核ー運動前野ネットワークの機能解析

大脳基底核と運動前野は、認知に基づく動作決定から、運動の準備実行まで、幅広い運動機能の制御に関与している。しかし、両領域をつなぐネットワークの機能的な連関や役割の差異については不明な点が多い。本研究課題では、これらの領域ネットワークと「予測に基づく運動の準備実行の神経機構」に注目し、研究を行う。大脳基底核-運動前野ネットワークの機能的な役割を明らかにすることを目的とする。大脳基底核と運動前野は、動作決定から運動の準備実行まで、幅広い運動機能の制御に関与している。これら領域はループ回路を形成して密接に連携していると考えられるが、現状では、両領域の研究は独立してなされるものが多く、領域間の機能連関の実態は依然として不明である。私は、行動課題を遂行しているサルの基底核の出力部である淡蒼球と運動前野からニューロン活動を記録し、これらの間の機能連関を検討してきた。この課題では、左または右に到達するといった「動作概念」を指示として与えて、引き続き呈示された選択肢刺激にもとづいて「実際の動作」を決定、実行することができる。本年度は、上記研究成果をJournal of Neuroscience誌に報告した。本論文では、基底核の指示刺激に対しする反応は、腹側外側前頭前野のそれとほぼ同じタイミングで見られたことを報告した。このことは情報の階層性の点で、基底核が前頭前野と同じくらい早い働きを担うことを意味している。また、実際の動作に選択的に反応する神経活動の出現は、基底核と運動前野、前頭前野においてほとんど変化はなかった。対照的に、単純に行動を指示されて運動を決める場合は、基底核の活動は運動前野や前頭前野よりも優位に遅かった。従って動作概念を呈示された場合、実際の行動を決める過程には基底核は早い段階で関与していることが示唆された。さらに動作概念に選択的に反応する神経活動は、運動前野や背側外側前頭前野では比較的長い時間持続するのに対し、基底核や腹側外側前頭前野では、短時間のみ見られていた。これらの結果は基底核が動作概念を実際の運動に反映させる過程に関与し、個々の動作を決めるプロセスに重要であることを意味している。これまでの研究で、「動作概念」や「実際の動作」に選択的に反応する神経活動は、運動前野と淡蒼球において共通に見出されるのに対し、「動作概念」を「実際の動作」へ変換する過程は、運動前野で顕著であったが淡蒼球においては殆ど見出されないこと等を見出した。これらの結果から、運動前野が基底核に先行して動作概念を実際の運動に反映させる過程に重要な役割を担うことが示された。一方基底核の損傷により内発的な行動の遂行に障害が出ることが報告されており、内発性行動における基底核の機能を明らかにすることが必要と考えられた。基底核の機能を検討する為にオプトジェネティクスの技術の立ち上げを行った。光刺激に応答して膜電位を変化させるチャネルロドプシンやハロロドプシンを、アデノ随伴ウイルスとレンチウイルスに組み込んだものを使用した。これまでに、hSynapsin1やCaMKIIプロモーターが挿入されたウイルスを精製し、高タイターのウイルス精製法を確立した。また、ラット一次運動野にウイルス液を注入し、刺激により四肢の動きを制御することに成功した。これらのツールを用いて、運動前野に対する基底核の主要な機能について検討を進める。現状ではこれら2領域間の機能連関の実態は依然として不明な点が多い。これまでの研究で私は、行動課題を遂行しているサルの基底核の出力部である淡蒼球と運動前野からニューロン活動を記録し、これらの間の機能連関を検討してきた。昨年度私は上記研究成果をJournal of Neuroscience誌に報告した。本論文では、基底核の指示刺激に対する反応は、腹側外側前頭前野のそれとほぼ同じタイミングで見られたことを報告した。つまり情報の階層性の点で、基底核が前頭前野と同じくらい早く機能する事を意味している。私は、さらに基底核や運動野の機能を検討する為にオプトジェネティクスの技術を使用した。

光刺激に応答して膜電位を変化させるチャネルロドプシンやハロロドプシンを、アデノ随伴ウイルスとレンチウイルスに組み込んだものを使用し、高タイターのウイルス精製法を確立した。また、ラット一次運動野にウイルス液を注入し、刺激により四肢の動きを制御することに成功した。これらの結果を基に現在論文作成を検討している。さらに基底核を中心とした黒質及び上丘下丘の神経回路形成と分子メカニズムに関して、中脳への軸索投射と神経細胞移動の関係性について新たな知見を見いだした。基底核の淡蒼球と運動前野の機能連関に関して解析を進める為、パーキンソン病などでみられる姿勢異常や振戦などの不随意運動異常のみられるマウスに着目した。Dscamの遺伝子発現が損なわれている自然発症マウスDscamdel17/del17において、中脳が肥大し細胞移動に異常が見られる事を見いだした。さらに、Dscamがいくつかの細胞内分子を介して細胞形態と接着に関与する分子群と相互作用することを見出している。具体的には以下の通りである。Dscamdel17/del17マウスの中脳上丘・下丘では、抑制性神経細胞がクラスターを形成していた。EdUで増殖中の細胞をラベルすると、神経細胞移動の異常が確認できた。エレクトロポレーション法を用いた実験により、Dscamをノックダウンすると細胞移動が損なわれ、Dscam過剰発現では、細胞移動が促進された。これらの結果から、パーキンソン病様の表現型を示すマウスでは、神経細胞移動異常がみられる事が明らかとなった。Dscamは中枢神経系のすべてに発現している事から、おそらく大脳基底核や運動野においても神経細胞移動に関与していると考えられる。この細胞移動異常は、適切な神経突起の伸長を困難にし、従って、シナプス形成や回路網形成に重要な異常をもたらすと考えられた。今後は既に立ち上げているオプトジェネティクスの手法を用いて、異常な回路網形成によりどのような入力が行われているか、またそれをどのように止める事ができるかを検討し、大脳基底核ー運動野の連関の研究につなげたい。大脳基底核と運動前野は、認知に基づく動作決定から、運動の準備実行まで、幅広い運動機能の制御に関与している。しかし、両領域をつなぐネットワークの機能的な連関や役割の差異については不明な点が多い。本研究課題では、これらの領域ネットワークと「予測に基づく運動の準備実行の神経機構」に注目し、研究を行う。大脳基底核-運動前野ネットワークの機能的な役割を明らかにすることを目的とする。平成24年から行ってきたオプトジェネティクスに関する研究成果を見直し、論文報告を検討している点や、昨年度設定した基底核連関回路の解析の一部として、基底核、中脳(黒質及び上丘下丘)と大脳皮質を介した前屈姿勢異常や振戦と分子、回路メカニズムに関する研究成果がある事などから達成度は高いと考えている。これまでの研究で、私は大脳基底核ー黒質の投射経路、線条体黒質路に投射異常のあるマウスを得た。本マウスでは姿勢保持異常や振戦等が見られており、このマウスを使った線条体黒質路の回路異常と神経活動異常と、疾患原因遺伝子の分子機能の解析も行った。具体的には、原因遺伝子の分子間相互作用を知るために、マウス脳抽出液中から免疫沈降法を用いて結合分子を単離し、液体クロマトグラフィーと質量分析によるショットガン解析を試みた。
イッテルビウム化合物における新規 4f 電子物性の研究

大きな低温電子比熱係数をもつYb化合物の4f電子状態をYbPtSbを対象としてNMR実験により研究した。高温領域で4f電子は局在している。しかし、10 Kで動的な物理量が明確な異常を示し、それ以下の温度では高温領域とは大きく異なる温度変化を示すことを見出した。しかし、静的な物理量では10Kでの異常な観測されなかった。また、異常を示す温度に磁場依存性はない。YbPtSbでは0.4K以下で磁気秩序するがそのときの磁気モーメントの大きさは非常に小さいことが報告されている。本研究で見出した、10K以下の状態がこの小さな磁気モーメントの形成と関係しているかどうかは今後解明されるべき課題である。大きな電子比熱係数をもつYbPtSbの低温状態について研究を行った。昨年度、低温で電子状態が変化することを見出し、その状態を明らかにするために、本年度は核スピン-格子緩和率1/T1の磁場依存性を1-10Tの領域で測定した。1/T1磁場の影響が顕著に現れることから、低温の状態はYbイオンの4f電子スピンが関与している可能性が高いことがわかった。ただ、電子状態が変化すると考えられる温度付近でNMR信号強度が非常に弱くなり精度のよい実験を行うことが困難となるため、その温度の磁場依存性は明らかにできていない。また、YbPtSb固有の性質であるPt核やSb核はYbイオンの4f電子の影響を強く受けるため、低温で信号強度が弱くなることが低温電子状態の詳細な測定の妨げになっていると考えられる。YbPtSbでは低温でもナイトシフトは降温とともに増大するにも関わらず、1/T1は低温で減少した。これは異常な振舞いである。しかし、私たちのグループが現在研究しているEuPtPでもナイトシフトと1/T1によく似た振舞いを観測した。このことは、低温でも強く局在した4f電子をもつ系に共通した現象である可能性を示している。本年度は4f電子の遍歴性の強い系として価数揺動物質であるYb2Ni12P7の研究も行った。単結晶と粉末試料の両方を用いた測定により、小さな単結晶では分からなかった、磁化、揺らぎの異方性を明らかにした。今後、これらの研究を4f電子を複数もつ系に拡張して、新奇な4f電子状態について調べていく。いくつかのYb化合物でCe化合物の10倍以上、また、自由電子の1,000倍以上の非常に大きな電子比熱係数が観測され、その起源が注目を集めている。本研究では大きな電子比熱係数の機構を解明することを目的に一つとして、まず、YbPtSbを対象物質として研究を行っている。そのアプローチとして、4f電子の局在、遍歴などの状態、また、4f電子系化合物の低温物性を支配する伝導電子と4f電子の混成の大きさなど、YbPtSb固有の性質を調べるために、核磁気共鳴(NMR)実験を行った。得られた結果は(1)ナイトシフト、核スピン-格子緩和率1/T1の温度変化から微視的にYbイオンの4f電子は少なくとも10Kまでは局在状態にあること、また、(2) 4f電子間の相互作用は小さいことがわかった。これはYbPtSbがhalf-Heusler型構造をとるため、伝導電子の密度が少ないことに起因するものと考えられる。私たちの予備実験で分かっていた、「通常温度変化しない核スピン-スピン緩和率1/T2が30K付近で大きな温度変化を示し、10Kにピークをもつ原因」を調べるため、それ以下の温度領域について磁場依存性なども含めて測定を行った。興味深いことに(3) 10K以下の1/T1の温度変化は10K以上と大きく異なり、1/T1が降温で減少する、さらに(4) 1/T1の大きさが磁場の大きさに大きく影響を受けることを観測した。ただ、現在のところ(3), (4)の結果がどのような電子状態によるものか明らかにはできていない。YbPtSbは400mKで磁気転移を示すが、その秩序モーメントは通常のYbの4f電子の値の1/10以下であることがmuSR実験より報告されている。しかし、モーメントが小さい原因はわかっていない。NMRで観測した10K以下の特異な状態は秩序モーメントが小さいことと関係していると考えている。準備段階の実験で分かった問題点として121Sb核と195Pt核の共鳴条件が近いことから、1/T1の測定がうまく行えないことがあった。