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8-9世紀イタリア北部諸都市における私文書作成の経済的機能

8-9世紀のイタリア北部諸都市には、ランゴバルド時代以降の契約慣行や文書作成慣行が連続しており、書記notariusノタリウスが裁判集会文書だけでなく、多くの私文書(売却・譲与・遺言・交換他)を作成した。その際重要なのは、手早い筆記が可能な「新イタリア筆記体」というノタリウスの書体であった。ノタリウスは、9世紀後半の土地所有者と直接耕作者(自由農民)との間の農地契約も作成しており、農村でも文書作成が重要視されている。ノタリウスは王都パヴィアや司教座教会などで学び、書記としての技能を得たと考えられる。この意味で、文書行政を支える書記が、中世イタリア北部の都市と農村を結びつけていたといえる。平成20年度には、次の3点において研究成果をえることができた。第1に、史料論に関する蓄積が特に厚いフランス中世学界での成果を参照しながら、私文書の類型と位置づけを再考した。対象領域の私文書は、特に寄進や相続(遺言状史料に依拠する)、農地契約を含む土地取引(譲与・交換・貸借・売買など)の具体相で現れることを確認した。日本ではイタリア中部を対象とする西村善矢氏の研究があり、今後研究会等での討論が期待できる。第2に、私文書の書き手として中世初期にも重要な、notariusに関する研究動向を追跡するため、研究文献検索や収集、史料収集の作業に着手できた。中世初期のnotariusは、王や皇帝の文書局書記や聖職者以外で称号の肩書きをもつ書記として、私文書の作成と私文書が経済活動の要となる文書社会の維持のためには、不可欠の存在であるのが、再確認された。第3にイタリアのボローニャ大学での史料収集ととりわけ農地契約研究では第一人者のB.アンドレオッリ教授とのコンタクトによって、リヴェッロと呼ばれる農地契約の最新の研究動向を知ることができた。領主による土地支配(その徹底した形が荘園制)と自由身分の農民所有地である自有地の蝶番として存在する、契約による土地耕作農民の存在は中世初期の社会構造を解明する要の一つといえる。彼らの存在をより鮮明にして土地構造の中に位置づけることで、農地耕作契約という私文書が果たした役割の重要性も浮かび上がってくる。特に新しい研究潮流とその動向の先行研究への位置づけを確認できたことで、長期的な研究方向を確認することができ、今後の指針となった今年度の実績として、以下3点を挙げる。1「私文書」の文書類型を考察する際、先行研究の検討から、8-9世紀イタリア北部の人々の優れたリテラシー能力について、古代ローマの伝統を引き継ぐランゴバルド王国の影響と、西欧に大きな影響を持つカロリング王朝の文化政策に基づく影響を強調する2つの立場があることが明確になった。イタリア人研究者には、ランゴバルド王国がローマ以来の伝統を引き継ぎ、リテラシー能力の高さと文書主義の継承を可能にしたことを、カロリング小文字でない筆記体・ノタリウスの書式・私文書利用の普遍性に看取して強調する立場が多いことを確認した。2農地契約文書について、特に刊行されている史料の多いミラノの文書に注目した。予定としてさらにクレモナの事例研究を考えていたが、当時の政治権力の結節点としてパヴィアの重要性に気付き、ミラノとパヴィアをあわせて検討する計画に変更した。8-9世紀北イタリアをランゴバルド期からの連続として捉えれば、ランゴバルド王国の中心であったパヴィアの重要性が増すからである。3応募者は幸い、パヴィアとミラノの国立古文書館で文書検索をする機会に恵まれた。ただし、パヴイア自体にはこの時期の文書は伝来していないことか改めて確認された。ミラノに伝来する9世紀の文書は、ミラノのアンブロシウス修道院宛のものが多い。ミラノの国立古文書館で9世紀の私文書の4通(832年・835年・837年・897年)を閲覧することができた。この時期のものは多くが刊行されているが、原本存閲覧し、その物的体裁・草書のような筆記体・王文書などは異なる書式・末尾の証人の自署の多さなどで、文書の特徴をつかむことができた。また、こうした文書を取り交わして修道院と契約する自由農民層の法行為の可能性、リテラシー能力の高さを実感できた。農民集団にもすでに社会階層的な分岐があったのではないかということが、想定できた。研究最終年度の本年は、諸般の事情から予定していた史料収集等ができないことが分かったため、研究実施計画を一部変更して文献収集と研究動向分析に注力した。中世南欧世界の研究は、ここ20年でかなりの進展と、なによりもパラダイムシフトと呼んで差し支えないほどの分析視角の変化を引き起こしている。既知の潮流も踏まえ、以下3点にまとめる。

1中世初期にも文書作成の社会的伝統が継続したイタリア北部社会では、農民(自有地所有)もふくめ社会的なリテラシー能力が高いという評価が、いっそう重視されるようになった。文字利用慣行が相対的に少なかったとされる北部ヨーロッパとの比較から、これを支えたのが文書作成においで書記となるノタリウスであった。2中世社会を構築する社会的諸関係のなかで、狭義の封建制度(領主と封臣間の忠誠誓約)について、南欧社会は、典型とされるロワール=ライン間地域とかなり異なることはかねてから知られている。領主=農民関係も、南欧社会ではとりわけ中世初期には異なっている。古代ローマ以来、農民は法的には自由身分を保持しつつも、土地の貸借関係においては農奴的な制約の多い領主=農民関係に入っていくと考えられていた。しかし特に8世紀から9世紀においては、古代ローマ以来のパトロン=クライアント関係に基づく、封建的はいえない農民と大規模土地所有者の関係が連続しているという。社会的上層での封臣関係の形成と農村社会での封建的領主=農民関係の形成には、時代的にずれがある。こうした農村社会の見直しは、商業・手工業の発展がなお限定的であった都市の評価に影響する。中世初期には、都市と農村には補完性という以上に一体性が強い。私文書(農地契約)に基づく契約を必要とする土地所有者と直接耕作者の関係は、封建社会の原点というよりもローマ的社会慣行の連続である。3中世初期のイタリア北部の都市的集落には、司教の周辺に存在する人材の中に、ノタリウスとしての能力と素養のある人物が存在している。
イオン照射による合金材料のミクロ組成変化と新物質合成の基礎研究

エネルギー分散型X線分析装置(EDS ; TN-2000型)を購入して,東大原子力研究総合センターの200KV透過型電子顕微鏡に設置した.これを用いて極微小領域の組成を定量的に分析するための基礎データを蓄積し,多くの合金材料について定量性を確認した.オーステナイト鋼のイオン照射下におけるキャビティ・結晶粒界周辺のミクロな偏析を測定し,これらが溶質原子のサイズファクターで説明し得ることを示した.また,イオン照射下に特有のニッケルに富んだ非平衡相が存在することを確認し,ミクロ組織変化に対する影響を明らかにした.さらにイオン照射によるカスケード損傷に対してMC型析出物は安定性が高いことを示し,周辺へのマトリックス原子の偏析が照射下析出物変化メカニズムとして考えられることを明らかにした.オーステナイト鋼のイオン照射下ミクロ組織・組成変化は,注入するイオン種・エネルギーによって大きな差異ができることが明らかにされた.例えばリンイオン照射はイオン飛程付近に鉄リン化物を生成し,他種のイオン照射の場合に比べボイドの生成を抑制する.これらのミクロ組織・組成変化のイオン入射表面からの深さ分布解析から,注入イオン分布,はじき出し損傷分布の影響および照射温度との関連性を明らかにした.析出物強化型フェライト鋼では,イオン照射によって析出物の生成が促進されることが示された.また,マルテンサイト相が照射下で不安定となり,熱的には起こり得ないオーステナイト相への逆変態がおこり,この中に大量のボイドが生成することがわかった.以上から,合金材料中にはイオン照射によって非平衡的に偏析・析出物生成・相変態が起こることが明らかにされ,これらをコントロールするパラメータについて多くの情報が得られた.これからイオン照射によって新物質を合成するための基礎的知見が得られた.エネルギー分散型X線分析装置(EDS ; TN-2000型)を購入して,東大原子力研究総合センターの200KV透過型電子顕微鏡に設置した.これを用いて極微小領域の組成を定量的に分析するための基礎データを蓄積し,多くの合金材料について定量性を確認した.オーステナイト鋼のイオン照射下におけるキャビティ・結晶粒界周辺のミクロな偏析を測定し,これらが溶質原子のサイズファクターで説明し得ることを示した.また,イオン照射下に特有のニッケルに富んだ非平衡相が存在することを確認し,ミクロ組織変化に対する影響を明らかにした.さらにイオン照射によるカスケード損傷に対してMC型析出物は安定性が高いことを示し,周辺へのマトリックス原子の偏析が照射下析出物変化メカニズムとして考えられることを明らかにした.オーステナイト鋼のイオン照射下ミクロ組織・組成変化は,注入するイオン種・エネルギーによって大きな差異ができることが明らかにされた.例えばリンイオン照射はイオン飛程付近に鉄リン化物を生成し,他種のイオン照射の場合に比べボイドの生成を抑制する.これらのミクロ組織・組成変化のイオン入射表面からの深さ分布解析から,注入イオン分布,はじき出し損傷分布の影響および照射温度との関連性を明らかにした.析出物強化型フェライト鋼では,イオン照射によって析出物の生成が促進されることが示された.また,マルテンサイト相が照射下で不安定となり,熱的には起こり得ないオーステナイト相への逆変態がおこり,この中に大量のボイドが生成することがわかった.以上から,合金材料中にはイオン照射によって非平衡的に偏析・析出物生成・相変態が起こることが明らかにされ,これらをコントロールするパラメータについて多くの情報が得られた.これからイオン照射によって新物質を合成するための基礎的知見が得られた.イオン照射した合金材料中のミクロ組成変化を、エネルギー分散型X線分析装置(EDS,TN-2000型)を用いて定量的に評価するための純金属の参照X線データの蓄積及び空間分解能・精度の検討を行った。この結果、分解能として20nmが得られ、オーステナイト鋼の主構成元素濃度について1wt.%以内の分析精度が得られた。イオン照射実験は、チタン添加オーステナイト系ステンレス鋼(PCA)とフェライト/マルテンサイト二相鋼(JFMS)について行った。PCAは400KeV【Al^+】イオンのみ及び50KeV【He^+】との二重ビーム照射、JFMSについては、400KeV【Al^+】あるいは【Ar^+】イオン照射をそれぞれ50dpaまで行い、電子顕微鏡によりミクロ組織観察をすると同時にEDSによって微小領域の組成を分析した。PCAに関しては以下の知見が得られた。【◯!1】結晶粒界、イオン照射下で生成したキャビティなどの点欠陥シンフ周辺のミクロ組成分析の結果、溶質原子のサイズファクターで説明しうる照射誘起偏析が確認された。この中でマンガンの濃度低下を見い出したことは、照射下の相安定性の変化を考える上できわめて重要である。【◯!2】照射下の結晶粒界移動に伴う特異な組成分布と列状のキャビテ、生成との関連性を明らかにした。【◯!3】イオン照射下に特有のニッケルに豊んだ非平衡相の生成を確認し、その組成のミクロ組織変化に対する効果を検討した。【◯!4】イオン照射によるカスケード損傷下のMC型析出物は、予想に反して組織的・組成的にきわめて安定性が高いことが明らかになった。また高温照射中の析出物の変化には照射誘起偏析が大きく影響していることが判明した。

フェライト系鋼はオーステナイト系鋼と比べ結晶粒界周辺の照射下偏析量が小さく、また析出物の安定性も大きいことが結論された。本年度は照射による合金材料のミクロ組成変化と析出物について詳細な実験を行なうとともに、その深さ分布を明らかにすることによってイオンビームを用いた材料改質・新物質合成のための基礎的過程を明らかにした。1.オーステナイト鋼のイオン注入による析出物生成Fe-15Cr-16Ni合金に対して種々のイオンを照射し、ミクロ組織変化と析出物の関連について検討した。400KeVリンイオンを高温で照射すると【M_2】P型析出物が高密度に生成し、アルミニウムイオン照射と比較してボイドの密度と径は抑制されることがわかった。イオン入射面からのボイド深さ分布を比べるとリンイオンの場合は飛程付近では析出物によってボイド密度が著しく抑制されているなど、注入イオン種による影響を明らかにした。2.イオン照射によるミクロ組成変化の深さ分布3MeVイオン照射下の結晶粒界への元素の偏析は、ボイド密度・径ともに小さいイオン入射表面付近のほうが損傷ピークより大きくなる傾向が明らかにされた。またこの場合は400keVイオンに比べボイドが成長しており、注入イオンは過剰な格子間原子として空孔型の欠陥クラスターに影響を及ぼす。今後は、以上の結果を基礎とし、望ましい物質合成のためのイオン照射条件導出を検討できるような計算モデル作成が必要となろう。3.析出物生成に対する照射効果と時効材との比較チタン添加オーステナイト鋼の0.4dpa中性子照射材(600゚C)では【M_6】C型析出物が観られたが、同条件での時効材では検出されず、照射下での析出促進がおこっていることが結論づけられた。これに対して照射材中の微細なMC型析出物は主として長時間時効効果により生成することが明らかにされるなど、照射効果と熱的効果を分離することができた。本年度はイオン照射による合金材料のミクロ組成変化に対する検討を,フェライト系ステンレス鋼の照射下の析出物生成促進および相安定性を中心として行った.対象とした材料は, Feー9Crー8Moー4Niの組成を持った鋼であり,未照射の組織はフェライト相とマルテンサイト相の比が約1:1制ある.この鋼は650°Cで100時間の時効処理によってラーフェス相(Fe_2Mo)が生成し,その高温強度はオーステナイト鋼と同程度に高い.溶体化材に対して3MeVニッケルイオンを照射したところ,時効では析出がおこらない温度においても,フェライト相中にラーフェス相が析出し,イオン照射によりその生成が促進されることが明らかにされた.この事実から,材料全体が変質しないような温度でイオン照射を行うことによって,材料表面の性質のみをコントロールできることがわった.50dpaを越する多量のイオン照射では,溶体化材・時効材ともにマルテンサイト相中にオーステナイト相が帯状に生成し,その中にボイドの生成が観察された.この場合の材料温度は425575°Cであったが,この範囲ではマルテンサイト相のオーステナイト相への逆変態は熱的にはおこりえず,イオン照射下では逆変態が促進されるという鉄鋼材料にとってきわめて注目に値する結果が得られた.
オ-ディトリアムにおける音響反射板の設計に関する研究

本研究では,オ-ディトリアムにおける音響反射板の設計指針を得るため,これまで全く解かれていない,背後構造を持つ無限大弾性板の音響反射問題を,平面波入射の場合について理論的に解き,以下の知見を得た.1.背後空気層・吸音層を有する板の反射・吸音問題について,本研究で得た理論解が,実測値と良好に一致することを確認した.理論解析結果から,背後層を持つ板の反射特性は,低周波数域に顕著なディップを持つことを示し,反射面として使用する場合には注意を要することを指摘した.また,板の諸定数や背後層厚,構成,層内の媒質によって,反射・吸音特性がどのように変化するかを明らかにした.2.背後層とリブ(野縁)を有する板の場合,リブの効果によって低音域で反射率が上昇し,中高域に多くのディップを生じることが分かった.したがって,しばしば問題となる低音域での反射性を向上するには,リブが若干の効果を持つことを示した.また,反射特性に及ぼすパラメタの影響を明らかにした.上記に加え,球面波が入射する場合の単一の無限大弾性板による反射音場を解析し,平面波入射に対する結果との比較により,音波の入射条件の違いによる影響について考察した.その結果,板の物性値等による影響は,平面波入射の場合と同様であることを示した.また,関連する問題として,膜による音響反射問題についても理論的に解析し,薄く軽い膜でも,条件によっては反射板として利用可能であることを示した.また,反射板の材質を選択するための指標として,単一の無限大弾性板の反射率が低音域で0.5まで低下する周波数をカットオフ周波数と定義し,理論解を示すとともに計算図表を提案した.本研究では,オ-ディトリアムにおける音響反射板の設計指針を得るため,これまで全く解かれていない,背後構造を持つ無限大弾性板の音響反射問題を,平面波入射の場合について理論的に解き,以下の知見を得た.1.背後空気層・吸音層を有する板の反射・吸音問題について,本研究で得た理論解が,実測値と良好に一致することを確認した.理論解析結果から,背後層を持つ板の反射特性は,低周波数域に顕著なディップを持つことを示し,反射面として使用する場合には注意を要することを指摘した.また,板の諸定数や背後層厚,構成,層内の媒質によって,反射・吸音特性がどのように変化するかを明らかにした.2.背後層とリブ(野縁)を有する板の場合,リブの効果によって低音域で反射率が上昇し,中高域に多くのディップを生じることが分かった.したがって,しばしば問題となる低音域での反射性を向上するには,リブが若干の効果を持つことを示した.また,反射特性に及ぼすパラメタの影響を明らかにした.上記に加え,球面波が入射する場合の単一の無限大弾性板による反射音場を解析し,平面波入射に対する結果との比較により,音波の入射条件の違いによる影響について考察した.その結果,板の物性値等による影響は,平面波入射の場合と同様であることを示した.また,関連する問題として,膜による音響反射問題についても理論的に解析し,薄く軽い膜でも,条件によっては反射板として利用可能であることを示した.また,反射板の材質を選択するための指標として,単一の無限大弾性板の反射率が低音域で0.5まで低下する周波数をカットオフ周波数と定義し,理論解を示すとともに計算図表を提案した.
担体付金属および金属酸化物粉体触媒によるCO_2の水素化とNOxの分解反応

CO_2の水素化反応には,触媒の一つとして活性炭を担体とするNiを使用した.籾殻を原料とした活性炭(Si含有量16.7%)にNiを沈着,および浸漬させた触媒,および市販のNi-活性炭触媒(椰子殻活性炭を使用)を用い触媒の製造方法,poreの構造,触媒中のNi濃度,担体の種類などによるメタネーション反応の活性およびガス吸着に及ぼす影響について検討した.H_2とCO_2の混合ガスの全圧が10Torr程度となるようにし,220370°Cの温度範囲でメタンの生成速度を測定した結果活性化エネルギーとして浸漬法によるNi-籾殻炭では19.2Kcal/mol(Ni 4.54%),および25.8Kcal/mol(Ni 9.76%)をえた.沈着法により調整した触媒(Ni 4.81%)では温度領域により26.9Kcal/molおよび11.6Kcal/molをえた.高温域で活性化エネルギーが減少するのは解離吸着しspilloverするH原子の濃度が格段に増加するためと考えた.市販の椰子殻活性炭担体のNi触媒ではメタンの生成は全く認められなかった.気相反応およびガス吸着によって触媒中のNi粒子の物理的性質はどのような変化をうけるかを知る方法として触媒の磁化の変化を測定した.Hall Effect Generator回路を用い触媒表面のガス分子が接触することによるNiの磁化の変化をin situに検出した.∈をNi原子上に吸着するH原子当たり変化するスピンの数とし,それぞれの触媒表面にH_2が吸着したときの∈値を求めた.使用した触媒はNi粉体,およびシリカ,シリカアルミナ,珪藻土,アルミナ,カオリン,ゼオライト(Engelhald社製)を担体とするNi粉体である.NOを常温でNi触媒と接触させ,Niの磁化の変化を測定した結果上記の触媒は常温においてNO分解能をもち,酸素の生成を認めた.シリカ,シリカアルミナ担体Ni触媒を還元,脱ガス後250°Cに保ち,NOに少量のCOを付加して1hr,触媒層と接触させたところ,シリカ担体Ni触媒では始め加えたNOの21%が分解し,シリカアルミナ担体触媒では加えたNOはほぼ完全に分解した今後.シリカアルミナ担体Ni触媒を始めとして珪藻土,アルミナ担体Niについてさらに詳細な検討を加える必要がある.(投稿中の論文2篇のコピーを添付した)CO_2の水素については、Hall Effect Generatorを用いた磁気化学的な方法により、成分気体の単独ガス吸着と、成分混合気体の吸着・反応に伴う触媒の磁化率の変化を測定中である。ガス吸着、及び気相反応に対応しHall素子に誘起される誘電力が、触媒の磁化の変化とどのような関係で等式として表現すべきかについて、その物理的な意義を検討中である。96年10月、科学研究費補助金の交付決定の通達を受け、直ちにNOx-O_2測定装置の発注を行った。研究目的はNOx分解反応のメカニズムを解明することにあり、研究報告として比較的低圧域における気相反応を追跡するため、対気圧下におけるFlow systemを前提としたメーカー仕様と異なり、NOx検出精度など装置の限界に近く、メーカーとして初体験的なトライアル-アンド-エラーの繰り返しの結果、製品として納入されたは97年1月末であった。科研究費補助金申請及び交付決定された当時、岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所内に研究室をおき、共同研究機構の設備、スタッフの助力などは所員と同様に利用することが出来たが、その後分子研側の都合により勤務先の愛知学泉大学内に研究設備をすべて移転した。当学での実験用施設は、栄養・食品学研究の為であり、真空装置を含めた本格的な物理化学実験は馴染まず、96年12月以来当学での実験用インフラの充実に努めている。実験装置の24時間連続稼働などについても目途がつき、所定期間における研究目的の完結を期している。CO_2の水素化反応には,触媒の一つとして活性炭を担体とするNiを使用した.籾殻を原料とした活性炭(Si含有量16.7%)にNiを沈着,および浸漬させた触媒,および市販のNi-活性炭触媒(椰子殻活性炭を使用)を用い触媒の製造方法,poreの構造,触媒中のNi濃度,担体の種類などによるメタネーション反応の活性およびガス吸着に及ぼす影響について検討した.H_2とCO_2の混合ガスの全圧が10Torr程度となるようにし,220370°Cの温度範囲でメタンの生成速度を測定した結果活性化エネルギーとして浸漬法によるNi-籾殻炭では19.2Kcal/mol(Ni 4.54%),および25.8Kcal/mol(Ni 9.76%)をえた.沈着法により調整した触媒(Ni 4.81%)では温度領域により26.9Kcal/molおよび11.6Kcal/molをえた.高温域で活性化エネルギーが減少するのは解離吸着しspilloverするH原子の濃度が格段に増加するためと考えた.市販の椰子殻活性炭担体のNi触媒ではメタンの生成は全く認められなかった.気相反応およびガス吸着によって触媒中のNi粒子の物理的性質はどのような変化をうけるかを知る方法として触媒の磁化の変化を測定した.Hall Effect Generator回路を用い触媒表面のガス分子が接触することによるNiの磁化の変化をin situに検出した.∈をNi原子上に吸着するH

原子当たり変化するスピンの数とし,それぞれの触媒表面にH_2が吸着したときの∈値を求めた.使用した触媒はNi粉体,およびシリカ,シリカアルミナ,珪藻土,アルミナ,カオリン,ゼオライト(Engelhald社製)を担体とするNi粉体である.NOを常温でNi触媒と接触させ,Niの磁化の変化を測定した結果上記の触媒は常温においてNO分解能をもち,酸素の生成を認めた.シリカ,シリカアルミナ担体Ni触媒を還元,脱ガス後250°Cに保ち,NOに少量のCOを付加して1hr,触媒層と接触させたところ,シリカ担体Ni触媒では始め加えたNOの21%が分解し,シリカアルミナ担体触媒では加えたNOはほぼ完全に分解した今後.シリカアルミナ担体Ni触媒を始めとして珪藻土,アルミナ担体Niについてさらに詳細な検討を加える必要がある.(投稿中の論文2篇のコピーを添付した)ガスの吸着,および気相反応による遷移金属を含む触媒表面の磁化率の変化について、Hall Effect Generator回路を用いて測定した。吸着種が触媒表面siteに化学吸着している状態、および吸着種1原子当り遷移金属原子の電子スピンをキャンセルするボ-ア磁子数E(イプシロン)を求めた。Eの値が遷移金属の結晶子の大きさ、担体の種類に関係なくある一定範囲内の値を示すこと、Eの値は遷移金属粒子と担体との相互作用により多く依存すること、Superparamagnetismの範疇を外れたより大きな結晶子を持つ触媒では、Eの値は吸着量の増大に伴い減少することが明らかとなり、Weiss,Forrer型の磁化測定装置を用いた米国カリフォルニア大学のP.W.Selwood教授の結果より、より広い範囲の試料につき知見をえた。えられた結果につき、現在、学会誌に投稿中である。CO_2の水素化については、各種担体付ニッケル触媒を中心にメタネーション反応の動力学的研究を行ない、比較的低圧域における気相反応のメカニズムにつき結論をまとめ、学会誌に投稿準備中である。NO_Xの分解反応については、平成9年4月の中間報告で述べた通りの事情によりNO検出精度が限界付近でオペレートせざるをえず、気相の圧力範囲を当初計画していた1050Torrより100Torr以上にアップさせるなどにより、装置の検出精度により近い実験条件を設定し、さらにメーカーの島津製作所技術部に協力を求め、検出力のスケールアップに努めている。平成10年度中に結論がえられるよう鋭意努力中である。
末梢血単核球中薬物濃度解析による肝臓中CYP2C19活性の予測

近年、多くの研究により薬物代謝酵素の遺伝子多型が薬物の効果や副作用の個人差に影響することが明らかになってきた。しかし、CYP2C19は肝臓での発現量に大きな個人差が存在するため、遺伝子多型に基づく酵素活性の変化のみでは薬物の効果や副作用発現に関する個人差を十分に説明することはできないと考えられている。本研究では、末梢血単核球におけるCYP2C19のmRNAやタンパク量とCYP2C19基質内服時の未変化体/代謝物比の関係性を評価することで、肝臓内のCYP2C19の発現量を予測し、CYP2C19の遺伝子多型による酵素機能の変化のデータと合わせてより詳しくCYP2C19の酵素活性を予測することを目的とした。まず、CYP2C19の遺伝子多型の解析方法と末梢血単核球のCYP2C19 mRNA量の測定方法を構築した。日本人ではCYP2C19*1、2、3、17が99%以上を占めるため、これらの多型を制限酵素断片長多型分析法で測定した。CYP2C19*2、3、17のSNPを含む領域をPCRで増幅し、それぞれ制限酵素であるSma I、BamH I、Mnl Iで処理した。切断の有無で遺伝子型を判定することができた。次にmRNAを定量するために採取した血液より分離した単核球からtotal RNAを抽出し、逆転写反応後にPCRを行うことで、CYP2C19 mRNAの発現を確認した。現在、臨床検体での測定を進めている。今後、末梢血単核球のCYP2C19タンパクの発現確認・定量と、オメプラゾール投与後の血漿中オメブラゾール、オメプラゾールスルフォンおよび5'-ヒドロキシオメプラゾールの液体クロマトグラフータンデム型質量分析計による測定を行う。その後、末梢血単核球におけるCYP2C19のmRNAやタンパク量とCYP2C19基質内服時の未変化体/代謝物比の関係性の評価を行う。
半導体キャリアの分布定数効果を利用した新しいマイクロ波モノリシック集積回路の製作

マイクロ波・ミリ波を用いる高度情報通信システムの構築を目指し、半絶縁性GaAsを基板としたマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)の研究開発が活発に行われている。しかし、現状ではMMICの基板面積当たりの機能の集積度は、著しく低い。これは半導体能動素子は集中定数素子とみなせるよう小面積に作る一方、高価な基板の面積の大部分は寸法の大きい受動素子を作るのに、絶縁体として使用されるからである。本研究の目的は、半導体のキャリアがもたらす分布定数的効果を積極的に利用し線路波長を短縮するMIS形およびショットキ形のコプレ-ナ伝送線路の基礎的研究を行なうことにある。さらに、これら線路は、その伝送特性が電気的に変化できるので、そのユニ-クな性質を利用して、高性能・高機能化した新しいMMICを実現できる。本研究の成果の概要は以下の通りである。(1)半導体基板上に形成されたMIS形およびショットキ形コプレ-ナ伝送線路構造の理論的検討を行い、伝送モ-ドおよび伝送特性量の幾何学的構造依存性、半導体表面層のパラメ-タ依存性、周波数依存性、バイアス依存性を明らかにした。(2)コプレ-ナ伝送線路試料の作製法を検討した。ことに、GaAsおよびInGaAsエピタキシャル表面半導体層を分子線エピタキシャル法で成長する方法および条件を明らかにした。(3)半絶縁性GaAs基板上に形成されたショットキ形コプレ-ナ線路の伝送特性の測定法を検討し、かつ、実際に測定を行い、その結果が、理論解析結果でよく説明できることを示した。(4)MIS形コプレ-ナ線路におけるフェルミ準位ピンニングの除去の重要性を認識し、シリコン超薄膜による界面制御により、ピンニングのないInGaAs MIS構造の製作に成功した。1.半導体キャリアが配線の信号伝搬特性へ与える影響(1)半導体キャリアは伝搬する電磁波(信号)の接地導体への電気力線をしゃへいし、電気エネルギと磁気エネルギを空間的に分離して蓄積することにより生ずる遅波モードと呼ばれる電磁波の伝搬モードが存在することが明かとなった。ディジタルICにおける信号の伝搬特性において、半導体キャリアの影響により立上がり時間および遅延時間が増加することが判明した。また多導体系マイクロストリップ線路の漏話の解析も行った。(2)半導体キャリアが信号の伝搬にもたらす遅波作用によって生じる電磁波の位相おくれを利用してMMICを小型化できることが明かとなった。しかし、半導体キャリアによる遅波作用は信号の減衰が大きい。このため電気エネルギと磁気エネルギの空間的分離という遅波原理に基づくクロスタイコプレーナ遅波線路を考案・製作し評価を行った。この結果、伝搬損失が大幅に減少し本線路がMMICの小型化に非常に有効であることが明かとなった。また、配線にバイアス電圧を印加して生ずる空乏層の変化を利用して遅波作用を制御することで、信号線路に新機能を付加できる可能性があることを見いだした。2.半導体キャリア・電磁波間の進行波相互作用の検討半導体キャリアの電磁波に与える「能動的」な影響として両者の進行波相互作用について検討した。この固体進行波相互作用が効果的に行われるならば広帯域大電力のマイクロ波増幅が実現できる。ここでは、相互作用領域の半導体薄膜にInPエピタキシャル成長層を用いた交流結合インタディジタル型固体進行波素子を製作し、その固体進行波相互作用を確認した。さらに、進行波相互作用の効果を実効誘電率で記述した理論を用いて、測定された素子のコンダクタンスの固体進行波相互作用によるふるまいを定量的にシミュレートできた。

しかし、現状ではMMICの基板面積当りの機能の集積度は、著しく低い。これは半導体能動素子は集中定数素子とみなせるよう小面積に作る一方、高価な基板の面積の大部分は寸法の大きい受動素子を作るのに、絶縁体として使用されるからである。本研究の目的は、半導体のキャリアがもたらす分布定数的効果を積極的に利用し線路波長を短縮するMIS形およびショットキ形のコプレ-ナ伝送線路の基礎的研究を行うことにある。さらに、これら線路は、その伝送特性が電気的に変化できるので、そのユニ-クな性質を利用して、高性能・高機能化した新しいMMICを実現できる。前年度までに、MIS形およびショットキ形コプレ-ナ伝送線路構造の理論的検討、コプレ-ナ伝送線路試料の作製法の確立、ことに、GaAs表面半導体層を分子線エピタキシャル法で成長する方法の確立、ショットキ形コプレ-ナ線路の伝送特性の測定を行った。本年度の実績の概要は以下の通りである。(1)InGaAsエピタキシャル表面半導体層を分子線エピタキシャル法で成長する方法および条件を明らかにした。(2)半絶縁性GaAs基板上に形成されたショットキ形コプレ-ナ線路の伝送特性の測定法をさらに検討し、かつ、実際に測定を行い、その結果が、理論解析結果でよく説明できることを示した。(3)伝送特性の電気的制御のためには、MIS形コプレ-ナ線路におけるフェルミ準位ピンニングの除去の重要性を認識し、シリコン超薄膜による界面制御により、ピンニングのないInGaAsMIS基本構造の製作に成功した。
吸収壁を持つ拡散過程の拡散作用素の滑らかさの精密評価の研究とその応用

ノックアウトデリバティブの価格計算において現れる、吸収壁(ディリクレ境界条件)を持つ拡散過程に関して、その拡散方程式の解の性質及び数値計算法について研究を行った。まず、拡散半群作用素の滑らかさの精密評価について研究を行い、境界条件のない場合の評価とほぼ同じような評価を得た。さらに、期待値の近似値を精度良く高速に計算する方法を研究し、境界条件のない場合のKLNV法の類似の方法について考察し、3次近似までの公式を得た。公式においてはWhitakker関数が現れるため、プログラムの実装が難しく数値実験は出来ていない。吸収壁(ディリクレ境界条件)を持つ拡散過程に関して、拡散半群作用素の滑らかさの精密評価を得た。まず、滑らかな関数の作る空間に、拡散半群から与えられるノルム、微分作用素から与えられるノルムなど、様々なパラメータ付きのノルムを定義して、そのノルム間の性質、特に、その実補間ノルムについての関係をマリアバン解析に基づいて調べることで、境界と平行な方向についての滑らかさに関して精密評価を得た。さらにその結果を基に、偏微分方程式の摂動の方法を用いて、境界と垂直な方向を含む一般の方向について精密評価を得た。この結果は、特殊な場合は部分マリアバン解析の方法で得ることができるが、一般的なUFG条件の下では全く知られていない新しい結果であり、解析学の観点からも意義深いものである。吸収壁を持つ拡散過程の拡散作用素に対して良い近似を与えるマルコフ作用素を見つけることに関しては、境界条件がない場合の二宮-Victoirの近似法のアイデアに、killingの効果を入れることで、2次のオーダーまでの近似は得られた。しかし、そのままの方法で3次、4次の近似に拡張する事はできないことがわかり、平成22年度中にアルゴリズムの確定ができず、数値実験にも着手できなかった。平成23年度ではWhittaker関数という特殊関数による補正を用いれば3次近似まで達成することがわかった。それにより3次近似の具体的な公式を得ることが出来た。数値実験を謝金を用いて行う予定であったが、研究補助者として予定していた院生に事情が生じてたため、複数の、この方面の専門家である研究者に依頼して数値実験を行ってもらった。数値実験の結果は想像以上によいが、3次補正をしなくても十分良い結果が出るのではないかという意見を一人の研究者から頂いた。3次補正が真に必要かどうかを理論的に調べるには残余項を調べる必要があるが、難しい問題で次年度の課題となった。また、4次近似やさらに一般の近似方法の検討も次年度の課題として残された。この公式について、1次元拡散過程の場合であるが、いくつかの場合に数値実験を行った。吸収壁(ディリクレ境界条件)を持つ拡散過程に関して、期待値の近似値を精度良く高速に計算する方法は状態空間の次元が高い時はあまり良いものがない。境界条件がない場合には、研究代表者は新たな数値計算法を既に提唱しているが、その基礎となったのは、マリアバン解析に基づく拡散半群作用素の滑らかさの精密評価であった。今回の研究の目的は、同様な評価を、境界が非特異な吸収壁の場合に得ることにあった。平成24年度は計画では二宮ーVictoirの近似法のアイデアに、killingの効果を入れさらにWhittaker関数という特殊関数による補正を用いた方法を、多次元拡散過程に対する数値実験を行うと共に、理論的研究を行う予定であった。理論研究は進んだが、数値実験があまりうまく実行できず十分な成果が上がったとは言い難い。一方、アメリカンオプションの価格付けを行う計算法として、確率的メッシュ法があるが、こちらの理論研究が予想外に進展した。

マリアバン解析による基本解の精密評価が有効に使うことが出来、この方法を他のファイナンスの問題であるCVAや担保付きデリバティブの価格付けの計算に使う見通しも出てきた。また、最小二乗法を用いるアメリカンオプションの数値計算法についても理論的な根拠を得つつある。24年度はむしろそちらの研究を重点的に行い成果を上げることができた。数値実験の実行が遅れていたが、今年度行うことが出来、予想外によい計算結果が得られた。しかし、なぜ良いかの理論的解明は来年度に持ち越されたので評価を(2)とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。数値実験の結果は想像以上によいが、3次補正をしなくても十分良い結果が出るのではないかという意見を他の研究者から頂いた。3次補正が真に必要かどうかを理論的に調べるには残余項を調べる必要があるが、難しい問題で次年度の課題となった。また、4次近似やさらに一般の近似方法の検討も次年度の課題として残された。
骨髄間質細胞によるグリア細胞機能調節を介した脊髄再生メカニズムの解明

脊髄損傷モデルラットを用いて、骨髄間質細胞の培養上清の投与によって神経が再生する際、神経細胞に対する直接な効果だけでなく、シュワン細胞の浸潤や損傷部周辺のアストロサイトが活性化することを明らかにした。培養アストロサイトを用いてin vitroでの骨髄間質細胞の影響を調べたところ、骨髄間質細胞の培養上清の添加によってアストロサイトによる炎症性ケモカインの産生が抑えられていた。また、脳脊髄液を産生し中枢神経系の維持に重要であるグリア細胞の一つである脈絡叢上皮細胞も骨髄間質細胞によって一部の栄養因子の産生が増加した。さらに、この脈絡叢上皮細胞の培養上清を脳脊髄液経由で投与し、神経再生を確認した。本研究の目的は、脊髄損傷モデルラットに骨髄間質細胞を移植時したときにみられる神経修復メカニズムを、神経細胞自身よりむしろその周りのグリア細胞に与える影響に着目して明らかにすることである。そのためにまず、ラット由来のニューロンおよびグリア細胞の単独培養系を確立した。次に、トランズウェルを用いて、骨髄間質細胞との非接触的な共培養系を確立した。これらの共培養系もしくは骨髄間質細胞の培養上清を添加する系で、骨髄間質細胞のグリア細胞への影響を検討した。その結果、骨髄間質細胞と共培養することで増殖能が増加するグリア細胞や、NGFなどの神経栄養因子の発現が増加するグリア細胞があることがわかった。現在、形態学的な変化や、発現する因子の変動を解析中である。前年度の研究から、種々のグリア細胞に骨髄間質細胞の培養上清を添加することで、アストロサイトが最も増殖能や活性化に影響を受けることが分かったので、今年度はアストロサイトについて詳細な解析を行った他、脈絡叢上皮細胞の神経再生効果をin vivoで検討した。まず、骨髄間質細胞の培養上清添加することで変動する、アストロサイトが発現する因子を明らかにするために、DNA microarrayによる解析を行った。パスウェイ解析の結果、いくつかのパスウェイで複数の遺伝子が有意に変動していることが分かった。中でも、エストロゲンの生合成に関わる遺伝子の発現が増加していた。エストロゲンは、女性ホルモンのはたらきの他に、神経の新生や再生を促すことが報告されている。骨髄間質細胞の移植や培養上清の投与で神経再生が促進されるメカニズムの一つとして、損傷部周辺のアストロサイトによるエストロゲンの発現の上昇が寄与している可能性が示唆された。それを明らかにするために、現在、骨髄間質細胞の培養上清添加によるエストロゲンの分泌の変動を解析している。今後は、in vivoで骨髄間質細胞の培養上清を投与した脊損モデルラットのアストロサイトによるエストロゲンの発現の変化を解析する予定である。一方で、脳脊髄液を産生し中枢神経系の維持に重要であるグリア細胞の一つである脈絡叢上皮細胞については、炎症条件下で骨髄間質細胞と共培養することによりNGFなどの栄養因子の発現が誘導されることを明らかにしてきた。そこで、脈絡叢上皮細胞が炎症時に神経再生を促すかどうかを明らかにするために、脊髄損傷モデルラットの損傷部に脈絡叢上皮細胞を移植して、神経再生効果を検討した結果、脈絡叢上皮細胞を移植した群では、BBBスコア評価による行動の回復がみられた他、損傷部の再生神経の密度が高いことが分かった。骨髄間質細胞の影響でアストロサイトにおいて遺伝子レベルで変動する神経再生関連因子が分かった。別のグリア細胞ではin vivoでの効果を確認できた。まず前年度に引き続き、骨髄間質細胞(BMSC)の培養上清(BMSC-CM)を添加することで変動する因子の解析を行った。その結果、反応性アストロサイトマーカーであるGFAPやS100βの発現が約60%に抑えられていた。また、ADなどの中枢神経疾患の反応性アストロサイトでGABA産生酵素であるMAObが活性化することが知られているが、BMSC-CMで培養したアストロサイトではMAObの発現が約半分に抑えられていた。さらに、炎症性のケモカインCCL20とCXCL10の発現が約30%に抑えられていた。一方で、抗炎症性サイトカインであるIL-11の発現は1.7倍増加していた。これらのことから、BMSC-CMは、アストロサイトの活性化を抑えることで炎症反応を抑制し、二次損傷を軽減することでその後の神経再生を有利にしていることが示唆された。一方で、脳脊髄液を産生し中枢神経系の維持に重要であるグリア細胞の一つである脈絡叢上皮細胞(CPEC)については、引き続きin vivoでの効果を検証した。脊髄損傷モデルラットの損傷部にCPECの細胞自体を移植して神経再生効果を検討した実験では、CPEC移植群でBBBスコア評価による行動の回復がみられること、損傷部の再生神経の密度が高いことを前年度までに見出したが、新たに移植群ではcavity volumeが有意に小さいことや、移植細胞とニューロンやアストロサイトが相互作用していることがわかった。さらに、CPECの培養上清(CPEC-CM)に神経突起伸長効果があることがわかったので、細胞自体を移植するのでなくCPEC-CMを脳脊髄液経由で投与して、脊髄損傷に対する効果を調べた。その結果、投与群で有意にBBBスコアの回復が認められた。これらのことから、脊髄損傷からの回復は神経細胞のみならず種々のグリア細胞が複雑に相互作用した結果であることが示唆されたが、個々のグリア細胞をどの様に刺激するかはさらなる研究が必要である。

脊髄損傷モデルラットを用いて、骨髄間質細胞の培養上清の投与によって神経が再生する際、神経細胞に対する直接な効果だけでなく、シュワン細胞の浸潤や損傷部周辺のアストロサイトが活性化することを明らかにした。培養アストロサイトを用いてin vitroでの骨髄間質細胞の影響を調べたところ、骨髄間質細胞の培養上清の添加によってアストロサイトによる炎症性ケモカインの産生が抑えられていた。また、脳脊髄液を産生し中枢神経系の維持に重要であるグリア細胞の一つである脈絡叢上皮細胞も骨髄間質細胞によって一部の栄養因子の産生が増加した。さらに、この脈絡叢上皮細胞の培養上清を脳脊髄液経由で投与し、神経再生を確認した。マウスでの実績があったので、ラットでのグリア細胞の初代培養系を構築できた。それによって、共培養での骨髄間質細胞の影響の解析が開始できた。(1)骨髄間質細胞の培養上清を添加した培養系で、アストロサイトによる目的物質分泌の変動を定量する。(2)脊髄損傷モデルラットに骨髄間質細胞を移植した時に上記のような変化が起きているのかを検証する。(3)骨髄間質細胞を移植せずに目的物質の分泌を誘導するか、その物質自身を投与することでの神経再生を試みる。神経再生(1)共培養もしくは、培養上清を添加する系で、骨髄間質細胞によるグリア細胞の形態学的な変化や神経の修復に有効な因子の発現変化をさらに詳細に解析する。前年度の結果からグリア細胞のターゲットを絞ったことにより、培地や培地添加物等の培養関連試薬が抑えられたのが主な理由である。有効因子の探索のためにDNAマイクロアレイを外部委託する代わりに、今年度はまず自分でRT-PCRによっていくつかの因子について検討したのが主な理由である。主に培地中に放出されるエストロゲン関連分子を直接定量するための試薬やin vivoでそれらの発現を解析するための抗体を購入することに使用する。次年度DNAマイクロアレイの委託解析を行うことに使用するか、現在解析している系で有効因子が見つかった場合は、ターゲットを絞ってタンパク質レベルでの解析を行うために必要な抗体を購入することに使用する。
２つの空間を有するホスト分子の構築とその構造の歪みを利用したヘテロ分子内包

本研究では、2つの空間を持つホスト分子を構築し、空間同士の構造情報の伝達による機能開発を目的とした。生体内では、分子の捕捉によりたんぱく質の構造が変化し、これが伝達し、遠隔部位の分子捕捉能を調節するアロステリック効果が知られている。一方で、人工分子による非極性分子(炭化水素や芳香族)を認識した、アロステリック効果の実現は困難であった。これまでに研究代表者は、剛直なボウル状分子(K.Yazaki, et al. Chem Commun. 2013, 49, 1630)やチューブ状分子(K.Yazaki, et al. Nature Commun. 2014, 5, 5179)を構築し、非極性分子の包接を報告してきた。そこで、本研究では、2つのナノ空間を有する構造体の構築とその分子包接能を明らかにすることを目的とした。昨年度、2つの空間を持つダブルカプセルの構築と、2つの空間に2種類の異なる有機化合物の内包を報告した(K.Yazaki, et al. Nature Commun., 2017, 8, 15914)。本年度は、波及効果を高めるため、一般向けにダブルカプセル構造体についての概説を執筆した(月刊マテリアルステージ, 2018,18.56-61)。また、本研究から派生して、多環芳香族骨格を有する筒型分子の構築に関する研究を行い、特異な固体蛍光特性を明らかにした。具体的には、昨年報告した3つのアントラセン環を有する分子チューブ(Chemistry-An Asian Journal 2018 13, 515-519 .)を改良し、ペンタセン環を有する分子チューブを構築の固体蛍光を明らかにした。(Angew. Chem. Int. Ed.,2019, 58, 1115-1119.).平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、2つの空間を持つホスト分子を構築し、空間同士での構造情報の伝達による機能開発を目的とした。生体内では、たんぱく質により分子認識・捕捉が頻繁に行われている。また、分子の捕捉によりたんぱく質の構造が変化し、その構造変化が伝達し、遠隔部位の分子捕捉能を調節する(アロステリック効果)ことも可能である。人工的に合成した分子を用いた場合には、極性の分子の水素結合の様な比較的強い相互作用を利用することで、アロステリック効果を実現している(M. Takeuchi, et al. Acc. Chem. Res., 2001, 34, 865)。そのため、非極性分子(炭化水素や芳香族)を認識した、アロステリック効果の実現は困難であった。一方で、1 nm程度の空間を有する人工のホスト分子は、水系溶媒中で疎水効果やπーπ、CH-π相互作用などの弱い相互作用により、非極性分子を内包する(M. Yoshizawa, et al. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 3418)。これまでに研究代表者は、剛直なボウル状分子(K.Yazaki, et al. Chem Commun. 2013, 49, 1630)やチューブ状分子(K.Yazaki, et al. Nature Commun. 2014, 5, 5179)を構築し、アントラセン環に囲まれたナノサイズの空間を利用して、非極性分子の包接を報告してきた。本年度、2つの空間を持つダブルカプセルの構築と、2つの空間に2種類の異なる有機化合物の内包を報告した(K.Yazaki, et al. Nature Commun., 2017, 8, 15914)。本年度の研究課題として計画していた(1)W型配位子とPd(II)イオンの自己集合を利用したM3L4型ダブルカプセルの構築とヘテロ分子内包を達成した。また、ヘテロな分子内包を発見する過程で、様々な有機化合物(シクロファンやキノン類)を内包することが明らかになり、今後の研究進展の為の予備調査を行うことができた。また(2)新規なダブルスクエア錯体の鍵中間体であるPt(II)イオンに対して、4つの4,4ビピリジンが配位した十字形分子の合成を達成した。

昨年度、2つの空間を持つダブルカプセルの構築と、2つの空間に2種類の異なる有機化合物の内包を報告した(K.Yazaki, et al. Nature Commun., 2017, 8, 15914)。本年度は、波及効果を高めるため、一般向けにダブルカプセル構造体についての概説を執筆した(月刊マテリアルステージ, 2018,18.56-61)。また、本研究から派生して、多環芳香族骨格を有する筒型分子の構築に関する研究を行い、特異な固体蛍光特性を明らかにした。具体的には、昨年報告した3つのアントラセン環を有する分子チューブ(Chemistry-An Asian Journal 2018 13, 515-519 .)を改良し、ペンタセン環を有する分子チューブを構築の固体蛍光を明らかにした。(Angew. Chem. Int. Ed.,2019, 58, 1115-1119.).今年度に得られた新しい知見を基に、ダブルカプセルのヘテロな分子内包を利用してキラル分子の内包を行う。また、十字形錯体を利用してダブルスクエアを構築し、その分子内包能を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者の視触機能低下とその補綴に関する研究-プロダクティブ・エイジングのために-

本研究は高齢者と視覚障害者の認知行動を視覚と触覚の両面から検討し、以下の結果が得られた。視覚研究:1.高齢者では視認性とカテゴリカル色知覚が低下し一致度の範囲が狭まること、白内障患者のコントラスト感度を測定し加齢による白内障患者の手術の判断基準にコントラスト感度が有効であることを示した。2.視野制限下でパターン変化の見落としが増加し検出反応時間が長くなること、複合図形や重なり図形の知覚において簡潔なまとまりが困難になることを示した。3.視覚障害者の日常行動における危険とその防止策について検討した。車音が騒音でマスクされ危険な思いをする人が多いこと、低視力や狭視野による見えをシミュレーション下で組織的に分析し各障害レベルでの行動の制約を明らかにした。エスカレータ昇降時の事故を減少させる方法を提案した。高齢者のQOLが眼疾病の違いや視野障害の有無によって異なり、日常行動の面からQOLが評価できることを示した。触覚研究:1.高機能触覚ディスプレイを開発し触覚の仮現運動、探索、変化の見落としについて検討した。仮現運動では同時時相のSOA範囲では刺激の大きさ変化が分からないが、運動時相では大きさの違いが分かること、変化の見落としでは反応時間や保持項目が視覚の場合と顕著に異なること、両手間での変化の見落としを確認した。2.視覚代行の基礎として触覚表示による視覚情報伝達方法について研究し、複合図形や重なり図形の触覚によるまとまりは視覚とは顕著に異なるがヨークドモードでは視覚に近づくこと、中指に提示された刺激の粗さ判断が他の指に与えられる刺激に影響されることを明らかにした。視触交互作用研究:1.触覚の変化検出課題において視覚的に位置情報を与えると反応時間が短縮し保持項目数も増えることを示した。2.中指に与えられた刺激の粗さ判断が視覚情報によって影響されることを示した。視覚班:1.色や形の視認性の新しい測定法の検討-固視点を中心とした空間領域に刺激をラムダム提示し、刺激の大きさ、色、提示視野範囲について色と形の正答率を比較した。文字が大きくなれば色及び形の視認性は改善され、文字が提示される視野範囲が広くなれば視認性は低下した。青や赤に比べ黄や緑の正答率は低かった。2.チェンジ・ブラインドネス現象を用いて図地の効果を検討した。色が変化するテスト刺激が複数の刺激と一緒にフリッカー状に提示し、テスト刺激の色変化が分かるまでの反応時間を測定した。また図の変化は容易に検出できるが、背景の変化は容易に検出できないことが示された。3.手元距離の文字やアイコンの見やすさの評価基準を作成するため磨りガラスで画像ボケを導入しアイコン等の評価を行った。4.白内障患者の混濁部位別視機能につき矯正視力0.7以上1.0以下の範囲で検討した。視力良好な白内障症例ではコントラスト感度の測定が有効なこと、コントラスト感度の低下は水晶体混濁部位に応じた差が認められた。加齢による白内障患者の手術適応判断基準として役立つ。触覚班:1.高周波振動可能な触覚刺激提示装置を設計しプログラミングを開始した。2.触覚による複覚代行技術を確立するための基礎として、触覚表示による視覚情報の代替取得が視覚本来の場合と空間的同等性を持っているかを調べる実験を行った。その結果、同等のパターンを認知させるには視覚表示よりも面積換算で約5倍の領域が必要であるとのデータを得た。視触交互作用班: