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インドの「白い革命」に関する文献的研究

インドの「白い革命」に関する文献は、日本では一部の雑誌論文(特にEconomic and Political Weekly)を除くとその入手は容易ではない。特に、OFプロジェクト関連の政府:NDDB・IDC出版の報告書・資料の収集は日本では無理である。その為に、新たに研究機関中にインドで政府関連資料の収集をグジャラート州ア-ナンド市にあるIRMA(ア-ナンド農村管理研究所)で行った。OF関連資料・文献に収集は十分に初期の目的を達成したが、OF論争の分析的整理にまでは至らなかった。研究成果は、報告書(「インドの「白い革命」に関する文献的研究、114頁)として、三章に分けてまとめた出版した。第一章は、OF計画をめぐる論議を概括・整理した。第二章では、主に政府系の文献・資料により、「インドの協同組合酪農(Cooperative Dairying」の展開過程-OFプロジェクトの目標・実績・評価を中心にして-」(福岡教育大学紀要、第47号、第2分冊、101-116頁。1998.2、を採録)としてまとめた。評価に関してJha委員会の出したレポートを使用したものの、表面的な取り上げに終始し、十分な検討にまではいたらなかったが、OFプロジェクトのプロセスと政府。NDDBの主張を明らかにした。第三章では、白い革命・OF論戦-OFプロジェクト批判・反批判-と題して、先ず批判グループによるケララ州トリバンドラムでの学術ワークショップに注目し、5つ(基礎的生産、生産の組織化、酪農協同組合と社会変化、酪農開発における中央化と他方化と外国援助への疑問)の論点を整理し、ジャーナリスト、アルファーレスの批判「White Lie」やジョージ女史の批判を紹介した。これらのOF批判に対する政府、特にNDDBの反批判を紹介した。今後の課題は、収集した豊富なOF文献の十分な検討・分析を行い、OF論争の本格的な論文に仕上げることである。初年度はアジア経済研究所をはじめ国会図書館、東大・東洋文化研究所、京都の東南アジア研究センターや民族博物館、広島大学、総合地誌研究資料センターなどでのオペレーション・フラッド関連文献の収集に力点を置いた。特に、今年度は優れた研究論文の掲載されることで有名な「Economic And Political Weekly」と政府の広報紙的性格を持つ「Agricultural Sityuation in India」とに関連しWhite Revolution(白い革命)に関する論争の整理を試みた。研究計画の執行が1月から開始するといつた状況で、残念ながらその整理は、十分されていない。ただ、現在言えることは、伝統的なミルク生産の悪循環に関しては、「Economic And Political Weekly」では、悪循環を肯定する論者の論文が掲載され、一方、「Agricultural Situation in India」に掲載されている論文は、悪循環が革命により断たれ、より良い循環が形成されているとする。また、地理学的な立場からの研究で最も重要視する必要がある論点、つまりア-ナンド方式の協同組合の正当性の問題に関しては、論者の観点が相違した議論が多く、どちらかに軍配を上げるといったことはかなり困難であり、地域的な諸条件を把握しなければと考えている。それから新たに付け加えた白い革命により農村部の女性の地位向上が見られることに関しては、おおむね肯定的な見解が多く、農村女性とミルク生産との関係の深さを改めて知らされた。その意味でこのミルクと女性問題はさらに深める必要を感じている。いずれにしても、今年度の研究成果は来年度の報告書に整理され公刊される。1年目は、OF関連の文献をさらに収集することであった。国内では東文研(東大)やアジア経済研究所及び民博、東南アジア研究センター、さらに広島大学の総合地誌研究資料センター等、国外ではインドに1ヶ月間での現地資料と新たなOF関連文献の収集を行った。

成果としては、当初余り重要視していなかった婦女子(特に農村女性)と酪農開発との関連をどのように考えるかが「白い革命論争」の一つに加えることの重要性が痛感され、インド滞在中に1週間ほど女性酪農協同組合の一つドマリ村(Dumali)を訪ね情報を得た。NDDBの進めるOFプロジェクトの評価をめぐる論争は、1970年代から今日までの期間でかなり相違してきたことが知れた。2年目は、国内では1年目と同様に上記の研究機関での資料収集を継続する一方で、5月にはイギリスのリ-ジェント大学のODIで酪農を含む畜産業の開発研究文献を広く収集し得た。つまり、「インドの白い革命」をアジアやアフリカなど熱帯サバナの開発のありかたとの関連つまり環境劣化の問題を視野に入れる必要を痛感した。特に今日では問題にされることの少ない村落共同放牧地を考えることの重要性を痛感し、研究を進めている。新たな成果は、1991年以降の経済自由化の問題があり、いわゆるア-ナンド方式の酪農開発の問題が生じていることである。それは、酪農共同組合論をめぐる問題でもある。酪農協同組合運動の誕生地であるア-ナンドやその南隣のバロ-ダ市やア-メダバ-ド市などにおいてもの個人酪農企業家の成長が著しく、ミルク市場での公私のシェア争いは激化している。
長波・短波共鳴相互作用の数理

分散性媒質中を複数個の波が伝播するとき,これらの波の間で振動数と波数または速度に関する共鳴条件が満たされるとエネルギー授受を伴う強い共鳴相互作用が発生する。このような相互作用の一つとして波長のスケールが極端に異なる二種類の波の間で起こる長波短波相互作用がありプラズマ波,表面張力重力波,密度成層流体,二層流体等多くの系で観測される。この共鳴現象を記述する簡単なモデルとして知られている非線型シュレディンガー方程式と波動方程式との連立系を研究した。特に以下の成果を得ることができた。(1)共鳴方程式の線型化作用素に付随する振動積分の有界性が成立する函数空間を導入した。(2)共鳴方程式の非線型項に現われる一階微分の因子が引起こす「微分の損失」が発生する状況を(1)との関連で分類した。(3)共鳴方程式に対して縮小写像の原理が適用可能な枠組を設定した。その結果共鳴方程式を函数解析的に取扱うことに成功した。同時に非線型項の結合定数が可解性には影響しないことを示すことができた。従って従来より行われてきた逆散乱法による取扱いが如何に問題を限定していたかという事情を広い視点から説明することができた。また数値実験で実証されていた共鳴方程式の示すカオス現象の理論的解明についても研究を行った。その結果波のもつ滑らかさはソボレフの意味では少なくとも1/2の指数で時間的に安定であることが証明できた。一次元空間でソボレフ指数の1/2は臨界指数に相当するので現象としてはカオス的側面をある程度把握したことになったと考えられる。
放射光を利用した超臨界金属流体の結合性、ゆらぎとダイナミクス研究

本研究は、原子が凝集して金属や半導体になる過程を理解することを目的に、金属・半導体流体を高温高圧下で膨張させたとき、電子状態の変化に伴う構造変化をSPring-8の放射光を利用して調べてきた。実験は以下の物質について行い、次に述べるような成果を得た。(1)液体ならびに高温高圧下の膨張した流体セレン(Se)非弾性X線散乱法により得られた液体Seの動的構造因子から、鎖状高分子液体に特有なダイナミクスと考えられるピークの先鋭化を観測した。液体Seは、温度の上昇に伴い鎖が切断・分岐し、高温高圧下の超臨界領域で半導体-金属転移を起こす。半導体-金属転移領域では小角散乱強度が増大し、非弾性X線散乱で得られた動的音速が超音波で測定される断熱音速よりも2倍以上大きいことを見出した。これらの結果は半導体-金属転移領域に出現する特徴的なゆらぎによると考えられる。(2)液体3セレン化2ヒ素(As_2Se_3)の短・中距離構造2配位のSeと3配位のAsからなる液体As_2Se_3も高温高圧下で半導体-金属転移を起こす。X線小角散乱実験の結果、半導体-金属転移領域で小角散乱強度の増大を観測したが、スペクトルの形状は流体Seとは異なるように見える。一方、X線回折から得られた局所構造は、半導体-金属転移領域で大きな異常を示さなかった。(3)流体イオウ(S)のX線回折実験重合転移点以上の温度で鎖状構造を有する流体Sは、高温高圧下でも半導体-金属転移を起こさない。X線回折実験により局所構造の密度変化を調べた結果、超臨界のある密度領域では2原子分子間の相互作用が大きく、2原子分子を単位としたクラスターが存在することを見出した。今後は様々な流体を対象に半導体-金属転移のダイナミクスを調べることにより、動的音速が断熱音速の数倍速くなる理由を解明し、半導体-金属転移に特徴的なゆらぎの正体を明らかにする予定である。融点近傍の液体セレンは、共有結合で結ばれた2配位鎖状高分子構造を有する液体半導体である。温度の上昇に伴い液体セレンの電気伝導度は増加し、高温・高圧下の超臨界領域では光学ギャップが閉じ、半導体から金属に転移する。このとき平均の鎖長は10原子程度まで短くなる。これまで融点近傍の液体セレンの動的構造は中性子非弾性散乱により調べられ、共有結合を有する分子性液体の振動状態密度や、原子の個別的運動や拡散に関する成果が報告されている。しかし波数の小さい領域での励起エネルギー-遷移運動量の分散関係に関してはこれまで報告がない。我々は今後高温・高圧下の実験を行うことを視野に入れ、融点近傍の250°Cと500°Cにおける液体セレンの動的構造を高分解能非弾性X線散乱実験により調べた。実験はSpring-8のBL35XUビームラインで行った。液体セレンの静的構造因子の低角側から第2ピークを含む、2から43nm^<-1>の波数領域で、±40meVのエネルギー範囲を走査し、動的構造因子を求めた。静的構造因子の第1ピークより低角側では、非弾性散乱が明瞭に観測できた。一般化ランジュバン理論に基づく記憶関数を利用した公式を使って解析し、励起エネルギー-遷移運動量の分散関係を求めることができた。500°Cにおける運動量ゼロ付近の分散は1500ms^<-1>の音速の傾きにほぼ一致した。

これは超音波で測定された音速880ms^<-1>と比べて著しく速い。得られた緩和時間などのパラメータから判断すると、液体セレンは非弾性散乱が観測された最小の波数2nm^<-1>ですでに粘弾性領域にあることを示唆している。これは液体金属やアルゴンなどのファン・デル・ワールス流体と異なり、共有結合で結ばれた高分子構造を有する液体セレンの特徴的なダイナミクスと考えられる。半導体的性質を有する液体セレンの電気伝導度は温度圧力の増加に伴い上昇し、高温高圧下の超臨界領域に金属的な性質を示す流体セレンが出現する。さらに温度を上げて体積を膨張させると、金属的な流体セレンは絶縁体気体に転移する。我々は、高温高圧下の超臨界流体セレンの動的構造を調べるため、高分解能非弾性X線散乱実験をSPring-8の放射光を用いて行った。昨年度行った液体セレンの高分解能非弾性X線散乱実験の結果、500°Cにおける運動量ゼロ付近の分散は1500ms^<-1>の音速の傾きにほぼ一致し、超音波で測定された音速880ms^<-1>と比べてかなり速いことが明らかになっている。今年度は60MPaの高圧下で、常圧の沸点を超える800°C、1200°C、1400°C、1500°Cの半導体-金属転移領域、さらに1600°C、50MPa、1650°C、45MPaと1650°C、40MPaの絶縁体流体領域の動的構造因子を得た。運動量ゼロ付近の動的構造因子から縦音波モードの励起エネルギーの分散を求めた結果、500°Cから温度が上昇しても分散の傾きは余り変化せず、超音波で測定された音速に比べると、動的構造因子の示す音速は、1200°Cから1400°Cの半導体-金属転移領域において、約2倍速いことが明らかになった。しかし1500°Cでは運動量ゼロ付近の動的構造因子の幅が狭くなり、動的音速が減速しはじめる。さらに1600°C、50MPaの金属から絶縁体に転移する領域の動的音速は、1650°C、40MPaの2原子分子気体の動的音速同様、超音波で測定された音速に非常に近い値になることが明らかになった。これらの結果は動的音速が電子的性質と相関していることを暗示している。本年度は、これまで集中的に研究を行ってきた超臨界流体セレンに加えて、放射光を利用した超臨界金属流体の結合性、ゆらぎとダイナミクス研究をさらに進める目的で、以下のような物質を対象に研究を実施した。得られた成果の一部は国際学会で公表した。(1)流体セレン(Se)の中・長距離構造と動的構造鎖状高分子からなる液体セレンは、温度の上昇に伴い鎖が切断・分岐し、高温高圧下の超臨界領域で半導体-金属転移を起こす。半導体-金属転移領域では、非弾性X線散乱で得られた動的音速が超音波で測定される断熱音速よりも2倍以上大きいことを見出したが、さらに小角散乱強度の増大も観測された。これらの結果は半導体-金属転移領域に出現する特徴的なゆらぎを反映していると考えられる。X線小角散乱実験の成果は、京都で開催された小角散乱国際学会で発表した。(2)液体3セレン化2ヒ素(As_2Se_3)のX線回折実験とX線小角散乱実験2配位のSeに3配位のAsを添加すると鎖が架橋されたネットワークが形成されると考えられる。この系も高温高圧下で半導体-金属転移を起こす。放射光を用いてX線回折実験を行い、得られた局所構造に関する知見をプラハで開催された非晶質構造国際学会で発表した。一方、X線小角散乱実験の結果、半導体一金属転移領域で小角散乱強度の増大を見出した。
疲労亀裂進展試験を用いたコンポジットレジンの耐久力向上に関する研究

本年度はまず7種の市販コンポジットレジンを用いて水中環境での疲労亀裂進展試験を行った。水中で安定した亀裂進展がおこるΔKの範囲は、大気中と同様に、非常に狭いものであった。水中での亀裂進展は大気中に比べて疲労亀裂進展開始下限界ΔKthがどのコンポジットレジンでも増加する傾向にあり、水の存在により亀裂の進展開始下限界が上昇することが示された。破断面のSEM観察では急速破壊部に比べ亀裂安定進展部のほうにフィラーとマトリックスの界面にそって亀裂が進展した像がより多く観察され、フィラーが疲労亀裂の進展に大きく影響することが確認された。つぎにこれらの結果をもとに構成モノマーを統一した実験コンポジットレジンを試作し、引き続き疲労亀裂進展試験を行った。実験コンポジットレジンでは水中でのΔKthが大気中に比べて増加する傾向にあることは市販品と同様であったが、フィラーの種類、粒度分布、含有率によってコンポジットレジンの疲労亀裂進展が大きく異なった。数十ミクロンの無機フィラーを含む実験コンポジットレジンが最も大きいΔKthを示し、疲労亀裂破面においてはこれら大きいフィラーが露出する像が観察された。これに対し数ミクロンの小さいサイズの無機フィラーを有すコンポジットではΔKthがやや低下し、疲労亀裂破面でもフィラーの露出度が顕著ではなくなっていた。一方有機複合フィラーを含むものはΔKthが最も低く、フィラーが疲労亀裂に貫通されたものも多くみられた。フィーラー含有率はわずか5%の増加でもΔKthを増加させ、高靭化に対する重要なフィアクターであることがわかった。結果を総合すると、大きいサイズの無機フィラーが疲労亀裂を彎曲させ疲労亀裂進展に抵抗するのに対し、小さいサイズの無機フィラーや有機複合フィラーは疲労亀裂の進展抵抗への寄与はより小さいものと考えられる。市販コンポジットレジンを用いて圧縮強さ、弾性率、曲げ強さ、破壊靱性など種々の機械的強度の測定を行い、その結果からK値制御疲労亀裂進展試験を行う条件を検討した。つぎに大気中雰囲気でK値制御疲労亀裂進展試験を行いΔK_<th>、da/dNなどの亀裂進展特性をもとめ機械的強度との関連性を考察した後、破壊面のSEM観察を行った。これらの実験より、亀裂進展試験によって疲労亀裂の進展がコンポジットレジンの無機フィラーをまわり込むようにおこること、有機複合フィラーでは疲労亀裂に貫通されるものもあることなどがわかった。また比較的大きい無機フィラーを含むコンポジットレジンの疲労亀裂進展抵抗が大きく、大きいフィラーが亀裂のの進展阻止に重要な役割を果たしていることが確認された。これらのことからフィラーのアスペクト比が疲労亀裂の進展に重要な影響を及ぼしていることが推察され、コンポジットレジンの疲労耐久性向上にアスペクト比を考慮した設計がなされる必要があると考えられる。水中雰囲気で亀裂進展を行わせるにあたっては大気中の亀裂進展プログラムよりさらに精度のよい制御が必要である。本実験装置では水槽は駆動軸側に固定されており重量が駆動軸にかかっている。本実験のように数kgfのレベルでの制御を行うには水の振動による慣性力にも影響を受けることがわかった。このため水槽を小型化し駆動軸への負荷を軽減するとともに、プログラム中のサンプリング間隔を小さくし制御精度をあげる必要がある。歯科用コンポジットレジンの脆性はきわめて高く、安定して疲労亀裂進展試験を実施するには歯科用セラミックスにも応用可能な厳しい制御管理が必要となろう。

水中での亀裂進展は大気中に比べて疲労亀裂進展開始下限界ΔKthがどのコンポジットレジンでも増加する傾向にあり、水の存在により亀裂の進展開始下限界が上昇することが示された。破断面のSEM観察では急速破壊部に比べ亀裂安定進展部のほうにフィラーとマトリックスの界面にそって亀裂が進展した像がより多く観察され、フィラーが疲労亀裂の進展に大きく影響することが確認された。つぎにこれらの結果をもとに構成モノマーを統一した実験コンポジットレジンを試作し、引き続き疲労亀裂進展試験を行った。実験コンポジットレジンでは水中でのΔKthが大気中に比べて増加する傾向にあることは市販品と同様であったが、フィラーの種類、粒度分布、含有率によってコンポジットレジンの疲労亀裂進展が大きく異なった。数十ミクロンの無機フィラーを含む実験コンポジットレジンが最も大きいΔKthを示し、疲労亀裂破面においてはこれら大きいフィラーが露出する像が観察された。これに対し数ミクロンの小さいサイズの無機フィラーを有すコンポジットではΔKthがやや低下し、疲労亀裂破面でもフィラーの露出度が顕著ではなくなっていた。一方有機複合フィーラーを含むものはΔKthが最も低く、フィラーが疲労亀裂に貫通されたものも多くみられた。フィラー含有率はわずか5%の増加でもΔKthを増加させ、高靱化に対する重要なファクターであることがわかった。結果を総合すると、大きいサイズの無機フィラーが疲労亀裂を彎曲させ疲労亀裂進展に抵抗するのに対し、小さいサイズの無機フィラーや有機複合フィラーは疲労亀裂の進展抵抗への寄与はより小さいものと考えられる。
イオンビームによる鉄鋼さび制御とSPring-8放射光を用いたナノスコピック解析

本研究は、イオンビームを利用した鉄鋼表面改質が、大気腐食環境で生成する鉄鋼さび層の性状におよぼす影響を学術的に追求するとともに、厳しい腐食環境においても、塗装やメッキなどの防食処理を施すことなく、耐食性を発揮する新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出するための基礎的知見を得ることを目的とする。まず、鉄鋼表面を覆う水溶液薄膜中のイオン種が,さび層の形成とその防食性に及ぼす影響について調査した結果以下のことが明らかとなった.1.主としてβ-FeOOHとγ-FeOOHから構成されるさび層の防食性が低い.2.Cr^<3+>イオンおよびSO<2-/4>イオンを含む水溶液薄膜下で形成したCr置換徹細ゲーサイト層は,緻密に凝集した構造を有することにより鋼の腐食を抑制すると考えられる.3.Ni^<2+>イオンおよびSO<2-/4>イオンを含む水溶液薄膜下で形成されたさび層は,さび粒子の凝集構造に加え,Cl^-イオンを不活性にする効果を有ることにより高い防食性を示す.これらの知見を基に、SPring-8大型放射光設備を用いて、イオンビーム支援蒸着を利用して作製した鉄鋼薄膜の腐食生成物の構造解析を実施した。その結果、Crイオンや硫酸イオンが防食性の高いゲーサイト(α-FeOOH)構造を有するさび層の生成を助長することなどが明らかとなった。これらのことから、CrやNiなどの有効元素を鉄鋼表面に供給しさび層構造を制御することにより、新しい高耐食性・長寿命の鉄鋼材料を創出することが可能になることが明らかとなった。21世紀に向けて、メンテナンスを極小に抑えることができる社会資本を構築するため、新しい耐食機能を有する鉄鋼材料の開発が強く望まれている。本研究課題は、イオンビーム技術を用いた表面改質を行うことにより、鉄鋼表面の化学組成と物理的構造を制御し、腐食により生成するさび層の制御に繋げるとの新規性の高い発想による基礎研究である。今年度は、その第一ステップとして、種々のイオンを含有する水溶液薄膜下で低合金鋼表面に形成されたさび層の防食性を,走査振動電極を用いて塩化ナトリウム水溶液中における腐食電流分布の観点から評価した。その結果、水溶液中のイオン種により、形成するさび層の防食性は大きな影響を受けることが明らかとなった。特に、さび層中のゲーサイトの割合とさび層の防食性に強い相関があること、硫酸クロム水溶液にゲーサイト生成促進効果があり腐食性の強い塩化物イオン共存下でもその防食性が維持されることが解明され、注目すべき成果が得られた。また、ニッケルイオンが水溶液中に存在すると、本質的に塩素イオンを含有する単斜晶のアカガナイトが形成され、塩素イオンが結晶中に取り込まれ不活性になることにより、塩素イオンがその後の腐食に関与しないことが明らかとなった。さらに、上記のような防食効果が得られない場合には、さび層の酸化還元反応を伴いながら、腐食が著しく加速されることも分かった。現在これらの新知見を生かして、イオンビームによる積極的な鋼材の表面改質と、その腐食機構のナノスコピック解析に着手している。
有線/無線統合LANにおける位置登録・検索方式とその性能評価

本研究では、TCP/IPを用いた有線/無線統合LANに移動端末を収容する場合の位置登録・検索方式について検討した。システム構成として、複数の基地局と、各一台の位置登録局とサーバ端末が接続されたCSMA/CD有線LANをまず考えた。そして、一つの基地局は、一つのマイクロセルを管理し、セル内の移動端末と共に一つの無線サブネットワークを構成するものとした。また、無線チャンネルのMACプロトコルとしては、TDDアロハ形予約を用いる予定であったが、IEEE802標準としてCSMA系のプロトコルが有力となっていることを考慮して、CSMAを採用した。本研究では、位置登録・検索方式として、基地局およびサーバ端末で分散して移動端末の位置情報を管理する方式(分散管理方式)と、位置登録局で管理する方式(集中管理方式)とを考えた。そして、これら二つの方式を用いた場合のIPパケット遅延をシミュレーションにより比較した。シミュレーションの際、各移動端末は、セル間を移動しながらクライアントーサーバモデルに従ってサーバ端末とメッセージ交換を行うという仮定を置いた。シミュレーションの結果、パケット遅延の平均値は分散管理方式の方が集中管理方式よりも小さいが、分散管理方式の場合にはパケット遅延の値が非常に大きくなる可能性があることが明らかとなった。この結果は、電気学会東海支部・情報通信研究フォーラム第二回研究会において発表された。
低分子量G蛋白質によるの細胞の接着と運動の制御機構

私共の研究室では、細胞の接着と運動が、接着分子とそれを裏打ちするアクチン線維から成る細胞骨格系と接着分子や膜成分を運ぶ小胞輸送系の協調作用により制御されていることを明らかにしつつある。本研究では、接着分子の小胞輸送に焦点を絞り、その制御に携わると考えられるRabファミリー低分子量G蛋白質のメンバーRab11の作用機構を解析し、以下の成果を得た。1)Rab11の標的蛋白質Rabphilin-11の発見:Rab11は小胞のリサイクリングを制御すると考えられている。本研究では、まずRab11の作用機構を明らかにする目的で、Rab11の標的蛋白質をblot overlay法にてウシ大脳より精製し、そのcDNAをクローニングして一次構造を決定した。また、この標的蛋白質Rabphilin-11は、Rab11とともにゴルジ体およびエンドゾームに局在することを示した。2)Rab11-Rabphilin-11系の機能の解析:細胞運動の際には、運動方向に形成されたラメリポデイアに向かって微小管が伸びていくが、Rabphilin-11はRab11とともにこの微小管にそって存在することを示した。さらに、Rabphilin-11は、Rab11と同様に小胞のリサイクリングに関与し、細胞運動の制御にも関与することを明らかにした。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。本研究では、細胞骨格系を制御するRhoファミリー低分子量G蛋白質と小胞輸送系を制御するRabファミリー低分子量G蛋白質の作用機構を明らかにすることにより、細胞の接着と運動の制御機構を分子レベルで解明することを目的としているが、本年度は細胞運動に関わるRabの新しい制御系を発見し、以下の成果を得た。1.Rab11の標的蛋白質Rabphilin-11の発見:Rabファミリーのうち、Rab11は小胞のリサイクリングを制御すると考えられているが、私共は、このRab11の細胞運動に関与することを示唆する結果をすでに得ている。そこで、本研究では、Rab11の作用機構を明らかにする目的で、Rab11の標的蛋白質をblot overlay法にてウシ大脳より精製し、そのcDNAをクローニングして一次構造を決定した。2.Rab11-Rabphilin-11系の機能と作用機構の解析:細胞運動の際には、運動方向に形成されたラメリポデイアに向かって微小管が伸びていくが、Rabphilin-11はRab11とともにこの微小管にそって存在することを示した。したがって、Rab11-Rabphilin-11系は微小管依存性の小胞輸送を制御することによって、おそらく接着分子の運動方向への運搬に関わり、その結果細胞運動の制御に関与すると考えられた。このように、本年度の本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成することができた。本年度の本研究では、おそらく細胞基質間接着分子の小胞輸送の制御に携わると考えられるRabファミリー低分子量G蛋白質のメンバーRab11の作用機構について解析し、以下の成果を得た。Rab11は小胞のリサイクリングを制御することが明らかになっている。昨年度の本研究で、私共はRab11の標的蛋白質Rabphilin-11をラット大脳より単離している。

本年度の本研究では、Rab11-Rabphilin-11系の作用機構を明らかにする目的で、Rabphilin-11結合蛋白質の単離を試みた。その結果、Rabphilin-11は酵母Sec13pの哺乳動物のカウンターパートmSec13pと直接結合した。Sec13pは酵母のコート蛋白質の構成因子として小胞体からの出芽に機能しているが、mSec13pの機能は不明である。Rabphilin-11が活性型Rab11と結合すると、mSec13pとより強く結合した。また、Rabphilin-11は核周辺部と細胞膜に向かって伸びる微小管に沿った小胞上に局在しているが、mSec13pは核周辺部に局在し、Rabphilin-11と局在が一致した。さらに、Rabphilin-11のmSec13p結合ドメインの過剰発現によってRabphilin-11とmSec13pの結合を阻害すると、核周辺部から細胞膜への小胞輸送が阻害された。以上の結果から、Rab11-Rabphilin-11系はmSec13pとの結合を介して小胞輸送、特にリサイクリングを制御していると考えられる。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成できた。
日中韓における都市鉱山政策の妥当性評価-自動車電装品を事例に-

アジア諸国の資源需要が急増しており、国内外において資源確保と資源循環の必要性が高まっている。一方、日本も個別リサイクルの範囲を小型家電まで広げ、都市鉱山政策を推進しようとしている。本研究は自動車電装品を事例に都市鉱山政策の妥当性を比較分析した。現状では電装品リサイクルの採算性を確保することが難しく、作業効率の高い知的障害者の雇用などを考慮しつつ、福祉政策やまちづくり政策、地方創生分野との連携可能性を探ることが重要である。また日中韓における都市鉱山政策は資源循環の国内完結を目指すのではなく、社会、経済、環境、技術、政策などを総合的に考慮した上、資源循環プロセスと関連政策を融合する必要がある。日中韓において都市鉱山(Urban Mining)の概念に基づいた「資源循環政策」を導入する動きが活発になっている。しかし、各国の都市鉱山政策の実施背景と内容には大差があり、それぞれの現状と課題を無視した政策が先行していることにより、円滑な国際資源循環を妨げている。本年度は日中韓における都市鉱山政策の整合性と妥当性を分析した。特に環境省の小型家電リサイクル検討資料で採算性の取れる品目として挙げている自動車電装品を事例とし、自動車と家電(小型を含む)リサイクルの関係を考察しつつ、国内外における再利用、再資源化の事例研究を行い、都市鉱山政策の妥当性を比較分析することを主な目的とする。初年度は日中韓における「都市鉱山政策」の現状と課題、その特徴について基礎調査を行った。日本の場合、「エコタウン事業」から「家電・自動車リサイクル」などに至るまで、様々な資源循環政策を導入、実施してきたが、これらの関連政策の歴史的な変遷、成果と課題を概観した上、4月に導入した小型家電リサイクル制度の最新動向について分析・考察を行った。韓国は、2008年から実施している「資源循環法」のモニタリングが、2012年から実施されていた。今年は、このパイロット事業の成果と課題を徹底的に分析し、日本の自動車リサイクル政策との比較分析を試みた。今年は、昨年から各自治体に導入されつつある小型家電リサイクル制度の運用状況と自動車電装品の再資源化に向けた最新動向について実態調査を行った上、自動車電装品の回収、解体、再資源化実験を行った。国内では小型家電リサイクル制度を導入した自治体と認定事業者が連携して再資源化を進めているが、殆どの認定事業者は、自動車、家電リサイクルを始め、破砕・選別設備を備えている大手リサイクル業者である。そして、現在、全国で約40社の小型家電リサイクルの認定事業者があるが、今年は約半数の事業者と導入自治体の現地調査を実施した。そして、韓国ソウル市のSRセンター(ソウル市の委託で都市鉱山事業を実施している社会的企業)の現地調査を行うことによって日韓比較分析を試みた。まず今回の調査では、自治体における一般廃棄物の分別ルール、制度運用方針、処理設備の違いなどによって取り組みの内容と実績が大きく異なることがわかった。しかし、実際の小型家電リサイクルプロセスにおいて自動車電装品が処理される割合は高くないのが現状である。特に自治体と障害者施設との連携による資源化効率向上、ネット流通会社と宅配便業者との連携による回収効率向上、既存業者の最新選別装置導入による貴金属回収、24時間無人回収システムによる集荷範囲の拡大等々、都市鉱山事業の高度化を向けたリサイクル事業者の努力と新しい可能性も見えてきた。さらに、廃自動車由来の高品位電装品であるエンジンコンピュータ及びエアバッグ基板類の回収、解体、資源化実験を実施し、解体時間、人件費、作業の容易さなどの違いが、一般従業員、重機、障害者施設を使うことによってどの程度違うのか、採算性を取るためにはどのような作業方法とプロセスが妥当であるのかについて比較分析・考察を行った。本研究は日中韓における都市鉱山政策の整合性と妥当性を正確に分析するために、環境省の小型家電リサイクル検討資料で採算性の取れる品目として取り上げている自動車電装品を事例とし、自動車と小型家電リサイクルの関係を考察しつつ、国内外における適正処理、再利用、再資源化の事例研究を行った。最終年度は日中韓における都市鉱山政策の運用状況と妥当性を比較分析することを主な目的とし、自動車リサイクルにおける電装品流通、リサイクルの実態調査と関連するリユース・リサイクルの政策動向、関連事例分析の結果をまとめた。また、日中韓の自動車リサイクルプロセス(現場、行政、研究機関)の追加調査を行い、フィールドワークの結果をまとめた上、日中韓における都市鉱山政策の比較分析、総合評価を行った。日本の場合、政府主導で自動車電装品に含まれている貴金属及びレアメタル回収実験を行ってきたが、処理費用と人件費の関係で再資源化が困難な状況である。韓国は、ソウル市、蔚山市などの大都市を中心に小型家電リサイクルを行っており、回収量の増加、広報活動の推進など一定の成果を上げているものの、自動車電装品の適正処理と再資源化は難しい状況である。一方、中国は最近環境汚染防止のために電子雑品の不適正な処理を厳しき規制するようになっており、景気後退の影響で停滞していた都市鉱山事業が再び動き出そうとしている。しかし、資源化技術、人件費上昇、工場立地、補助金頼りの政策運用などの問題があり、新しい都市鉱山事業の政策方針として日中韓の国際連携と第3者評価による事業の妥当性分析を改善策として取り上げている。このような結果から、日中韓の都市鉱山政策を成功させるためには資源循環の国内完結を目指すことは現実的に難しく、社会、経済、環境、技術、政策環境を総合的に考慮した上、国内外における資源循環プロセスと政策を融合して行くことが重要であると言える。

アジア諸国の資源需要が急増しており、国内外において資源確保と資源循環の必要性が高まっている。一方、日本も個別リサイクルの範囲を小型家電まで広げ、都市鉱山政策を推進しようとしている。本研究は自動車電装品を事例に都市鉱山政策の妥当性を比較分析した。現状では電装品リサイクルの採算性を確保することが難しく、作業効率の高い知的障害者の雇用などを考慮しつつ、福祉政策やまちづくり政策、地方創生分野との連携可能性を探ることが重要である。また日中韓における都市鉱山政策は資源循環の国内完結を目指すのではなく、社会、経済、環境、技術、政策などを総合的に考慮した上、資源循環プロセスと関連政策を融合する必要がある。初年度に続いて、二年目の現地調査及び資源化実験も概ね順調に行われており、着実に国内外の学会、国際会議などを通じて研究成果を報告している。中国の現地調査が遅れているが、今年中には中国の最新動向と現状を把握する計画である。国際環境資源政策中国の経済成長が鈍くなっていることから、中国内の都市鉱山事業も停滞しており、中国の現地調査が遅れている。中国現地に進出している日本の大手商社へのインタビュー調査を実施したが、最終年度には中国の現地調査を実施する計画である。また、韓国では2番目の都市鉱山化施設(韓国南部のウルサン広域市)が稼働を始めており、こちらの施設への現地調査を実施し、日中韓における都市鉱山事業の比較分析を完結する計画である。そして、今年は自動車メーター類、スウィッチ類、オーディオ類などについても回収、解体、再資源化実験を行う計画を立てている。また、小型家電リサイクル認定事業者、実施自治体の追加現地調査を継続実施し、自動車電装品を含む小型家電リサイクルの採算性が確保され、円滑な再資源化を行うためにはどのような広報活動(市民向け)、資源化プロセス、政策的な仕組みが必要であるかについ具体的な考察を行う。さらに、今までベースメタル、貴金属類に注目していたが、プラスチック類を含めた総合的な経済性・環境影響評価を試みる。初年度は日中韓における都市鉱山政策の概要と特徴について基礎的な分析を行うことが主な目的だったが、日韓における自動車リサイクル制度の最新動向や小型家電リサイクルの事例分析など、具体的な分析ができた。よって、概ね順調に進められていると考える。但し、中国経済の減速で、中国における静脈産業の動きが停滞しているため、中国の調査分析、データ入手が若干遅れている。しかし、日韓の研究調査・比較分析については研究進捗のスケジュールを上回っており、全体的な研究進捗は順調である。日中韓の都市鉱山政策の妥当性を分析評価するために具体例をあげて事例研究を行う。本研究では環境省が小型家電の中で採算性が取れるとしている、自動車電装品(カーステレオ、カーナビ、ETC端末機、VICSユニットなど)に注目する。次年度は、まず、自動車電装品の再利用、再資源化の現状を的確に把握するために、静脈産業におけるインタビュー調査、解体実験(自動車リサイクルにおける電装品の位置づけ(再利用・再資源化)、資源回収効率(経済性、作業性、環境性)、国際循環の状況など)を行う。
昼間観測のための中間圏ナトリウムライダー用ファラデーフィルターの開発

ナトリウム蒸気セルの光軸方向に1800G程度の磁場をかけると、ファラデー回転とゼーマン効果によりナトリウム共鳴線である589nmのみが選択的に透過し、干渉フィルターでは実現できないような狭帯域フィルターを実現する。これがファラデーフィルターである。初年度は、仕様を満たす磁気回路設計とその製作を行った。その結果、事実上セルの内部で光軸方向に1750Gで均一な磁場を持つ磁気回路を製作することができた。最終年度はこの磁気回路を用いて透過率の測定を行い、性能評価を行った。使用したレーザーは589nmのパルスレーザーでスペクトル幅は100MHz以下のものを用いた。2つのグラントムソン偏光素子の間に磁気回路とナトリウムセルを設置し、セルの保温温度を変化させながら透過特性を測定した。この結果、全周波数幅が5GHzの透過率が得られ、過去の論文で紹介されている透過率に類似する結果が得られた。ここで、パルスレーザーを用いているためにピーク出力が大きく、レーザー光の一部がセルで変化を受けないで透過しているために透過率が正確には求められていない。パルスレーザーの出力を更に弱めることで、解決できる。このシステムは1998年に持ち込む南極での観測のために開発された。南極での特性評価の後、観測を行っていく。今年度の実験では、適切な磁場強度とナトリウムセルの温度の組み合わせから透過プロファイルをシミュレーションより求めた。この結果、磁場強度は1700-1800G程度、セルの温度は200C程度が適当であるとわかった。この結果を基にセルの軸方向に1800Gの均一な磁場をかけるための磁気回路の検討と製作を行い、その特性評価を行った。もっとも単純な円筒形の磁石を用いた磁気回路を考えたが、技術的に磁石を作ることが困難なこと、この構造では円筒の中に磁力線が入り込まないことがわかり結局製作を断念した。最終的に、鉄片の中をくりぬき外側に磁石をつけ、鉄片の内部がN極になるような磁気回路を製作した。同様に内側がS極になる様な磁気回路を製作し、セルの両側に配置することによりセル中心部(半径5mm以内)で1750Gの光軸方向に均一な磁場を作ることができた。また、セルは全体が均一な温度になるように薄型のテープヒーターで加熱しテフロンの保温剤で包むオ-ブンを製作した。このオ-ブンは温度調整が可能である。これで磁気回路は完成したので実際に透過率測定を行う所である。次年度はこれをライダー受信系に取り付け、実際に狭帯域フィルターとして観測を行っていく。
腎臓膜輸送体異常症の分子細胞生物学的研究

1。輸送体の調節機構の解明:病気の原因遺伝子であるAQP2とClC-5に付着する蛋白の検索を行ない、AQP2に関しては、PDZドメインにAQP2が付着することを証明した。また既知のPDZ蛋白と類似の蛋白がAQP2の存在部位である集合管細胞に存在することを確認した。AQP2のC末端のGSTのfusion蛋白を用いて、この付着蛋白を同定中である。ClC-5については、ClC-5のC末端を被標的としたtwo-hybride法により、いくつかのクローンを単籬した。これらの蛋白が直接ClC-5と結合し、どのような機能を果たしているかを検討中である。2。輸送体の調節異常と病態の関連の明確化:AQP2のC末端側の変異により優性遺伝を示す腎性尿崩症の3家系見つけ、その変異の発現実験を行なった。いずれもframe shiftによりC末端測に余分のアミノ酸が伸びる変異であり、変異はヘテロで存在した。アフリカツメガエルでの発現において、変異蛋白は細胞膜表面への輸送が障害されていた。優性遺伝を示すためのdominant negative効果は正常AQP2と変異AQP2が4量体を形成することにより引き起こされていることを証明した。機能が明確でないClC-3についてはノックアウトマウスを作成した。生後の発育不全、視力障害、行動異常のphenotypeを示した。その細胞内メカニズムとしてClC-3が小胞のクロライドチャネルとして働き、その異常により小胞内酸性化が起こらなくなるためと推定された。このマウスの症状に対応するヒトの病気を検索中である。3。腎臓尿細管特異的発現機構の解明:腎臓の輸送体は、腎臓内のネフロンに部位特異的に発現しており、この部位特異的発現機構の解明は、高度に分化した腎臓の機能の研究を行なう上で必須である。CLC-K1とCLC-K2のプロモーター領域にreporter geneをつないだ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成を行なった。CLC-K1ではヘンレ上行脚の細い部分に弱い発現が、ClC-K2ではヘンレ上行脚の太い部分に強い発現を認め、これらのセグメントの特異的プロモターを得ることが出来た。1。2。3。1.輸送体の調節機構の解明蛋白レベルでの検討としては、AQP3は水チャネルのみならず、中性小分子も通過させるが、水と小分子が同一のporeを通るか否かは不明であった。水銀剤による阻害実験により両者は同一のporeを通ることが示された。さらにAQP2とAQP3のpore構造も同じであることが推測され、AQPファミリーの構造と機能の関連に示唆を得ることができた。細胞レベルでの検討としては、AQP2がvasopressinの刺激によって細胞内貯蔵部位の小胞より細胞膜表面へsortingされる現象を調べた。AQP2のC端近くに存在するA-kinaseリン酸化部位のリン酸化が引き金となって、sortingが起きることを明らかにした。輸送体蛋白の合成の調節については、核での遺伝子の転写制御についての検討を行なった。高浸透圧とcAMPによってAQP2,CIC-K1の転写が亢進することを示した。

2.輸送体の調節異常と病態の関連の明確化腎性尿崩症、Dent病、Liddle症候群において、全国の施設の協力を得て、患者DNAの解析を行い、多くの遺伝子変異を同定した。また疾患モデルを作ることも大切であり、CIC-K1,CIC-K2,CIC-3のノックアウトマウスを作成中である。またいくつかの輸送体については、その機能が過剰になった病態を調べるため、トランスジェニックマウスを作成中である。3.腎臓尿細管特異的発現機構の解明AQPの構造に関しては、AQP3は、阻害剤・変異導入の解析によりAQP1と同じ構造であることが分かり、さらに酵母の発現系を用いたAQP2の検討で、第4、5膜貫通部を中心とした部分が水通過のporeを形成していると考えられた。AQP2については、DKAによる燐酸化はチャネルの透過選択性を変化させないことを示した。腎性尿崩症、Dent病、Liddle症候群の患者について、全国より依頼を受けて、患者のDNAのシークエンスを行ない、いくつかの新しい変異を同定した。日本の腎性尿崩症の11家系を解析し、AQP2変異を4家系で認めている。確認のできた変異について発現実験で機能を確認したが、機能不全に陥っている変異が発見された。さらにAQP2変異は通常、劣性の遺伝形式をとるが、優勢の形式を取る例を見つけており、その機序は現在検討中である。ClC-K1についてはその性質・存在部位から尿濃縮に関与していると推察していたが、確証を得るためにノックアウトマウスを作成した。ClC-K1ノックアウトマウスは正常に生まれてくるが、多尿を示し、バゾプレッシン投与にても尿浸透圧は上昇せず、腎性尿崩症であった。従ってClC-K1の生理的役割は確定した。現在腎性尿崩症患者でClIC-K1遺伝子異常の検索中である。ClC-5の遺伝子異常でDent病になるが、我々も5家系のDent病患者で解析を行い4家系でClC-5の遺伝子異常を見つけている。免疫染色により、ClC-5蛋白がH-pumpと細胞内小胞(endosome)に共存している像を認めた。従ってClC-5はendocytosisに必須のClチャネルであり、その障害で各種臨床症状が出現すると予想される。腎臓尿細管特異的発現機構については腎特異的なNaK2Cl輸送体の上流部分2kbを組み込んだトランスジェニックマウスを作成し、現在その組織分布を検討中である。1)輸送体の調節機構の解明:哺乳類の腎由来であるLLCPK1細胞にAQP2を発現させ、cAMPにより細胞内輸送が活性化され、AQP2の細胞表面への出現が増加することを観察した。さらにC末の第6膜貫通ドメインのLLモチーフが膜表面への輸送に必須であることを電顕レベルで示した。ClCに関しては、ClC-3の特異抗体が得られ、小脳ブルキンエ細胞での局在を検討中である。2)輸送体の調節異常と病態の関連:腎性尿崩症、Dent病の患者について全国より依頼を受けて、患者のDNAのシークエンスを行い、いくつかの新しい変異を同定した。腎性尿崩症はAQP2またはバゾプレッシン受容体遺伝子の異常で起こるが、我々は日本の腎性尿崩症の11家系を解析し、AQP2変異を4家系で認めている。AQP2異常は通常、劣性の遺伝形式をとるが、優性の形式をとる家系を3例見つけている。
ミニマリズムの美術と建築の総合的研究

本年度は、前年度に実施できなかったアメリカ出張調査を核として、本研究の新たな成果を2019年7月刊行の著書『ドナルド・ジャッドと構造的ミニマリズム』にまとめて執筆する作業に取り組んだ。7月11-19日にロサンゼルス、サンフランシスコ、ニューヨークで行った調査の中心となったのは、LACMAでトニー・スミス《スモーク》、SFMOMAで「ドナルド・ジャッドスペシフィック・ファニチャー」展、Dia:Beaconにおいてミニマリズム・ポストミニマリズム関連作品の調査、ドナルド・ジャッドのアトリエである101スプリング・ストリートの調査である。主要な成果は以下である。(1)トニー・スミス《スモーク》がスペースフレーム構造をもつ革新的な彫刻であり、マッスとしての彫刻といかに異なっているかを、他の彫刻構造と比較しつつ明らかにした。また、MOMAでは同作品の小型のヴァリエーションである《ムーンドッグ》が野外に展示中であり、並行して調査を行った。(2)「ドナルド・ジャッドスペシフィック・ファニチャー」展は、ジャッドがデザインした家具を集めた貴重な展覧会であり、家具に実際に触れつつ、ストレートデザインと身体の関係を分析した。(3)101スプリング・ストリートはジャッドが68年に購入した自宅兼スタジオのビルであるが、芸術作品と生活の境界がない居住スペースになっていた。調査に基づき、ジャッドの生活実践も含めた、ジャッドの芸術思想の再構築を行った。上記、出張成果の充実のため、著書の刊行は、当初よりも遅れているが、既存の資料の分析だけではなく、より作品と空間の実態に即した、現実的な考察へと発展させることが可能になった。成果の刊行によって、広く世に問うため、継続して集中的な執筆作業を進めている。当初の構想より、ドナルド・ジャッドの研究に集中的に取り組むものとなった。そのことによって、ジャッド研究の分野においても、包括的な視野から研究に取り組むことができた。美術と建築の総合的研究というテーマにおいて、具体的な実例から、かつ美術家という特殊な視点を活かすことで、研究の意義が深まると考えたためである。2019年度は、自身の著書の完成を大きな目標としつつ、ジャッドに関しての研究連携(勉強会ほか)を他の研究者と進め、著書をベースとした、美術研究と制作を含む横断的観点からの研究に備える。当研究は、アメリカのミニマリズムの美術を対象としつつ、建築との関係性に着目する、美術と建築の横断的な研究である。平成29年度の研究においては、ミニマリズムの用語で称される代表的な作家ドナルド・ジャッドのテクストと作品を中心とした研究を行った。最初に着手したのは、新たに編纂されたジャッドの著作集Donald Judd: Writingsによる新公開文献の調査である。とりわけ、大学院のレポートとして執筆されたものを含む初期の絵画論においては、本人の初期絵画にも再帰的に分析可能な重要な観点と方法論を得ることができた。これは2018年4月からマイアミで開催される初期絵画展の調査前の、十全の準備となった。当研究の成果は、平成30年度に刊行予定の著作『ドナルド・ジャッドとミニマリズム』に収録されることになったため、研究成果は迅速に公開されることになる。当著作は、ミニマリズムの美術と、当時の人工風景・建築からの影響を明らかにしながら、美術史的アプローチに留まらない、建築的・音楽的分析を行うものである。中心となる論点は以下の3つである。(1)ドナルド・ジャッド、トニー・スミスらミニマリズムの作家たちが、抽象芸術と人工風景をどのように関連付けていたか、(2)機能主義的な構造設計と、ミニマリズムの美学との関係性、(3)ミニマリズム作品そのものの幾何学・遠近法の分析。近年ますます拡張して用いられつつある、マイケル・フリードの偏見に基づくミニマリズム批判に対し、本研究は、ミニマリズムに潜在した拡張的側面を明らかにすることを目的にしている。上記の考察は、現代美術研究・美術理論への確かな貢献となるだろう。平成29年度の研究は、海外出張に関しては予定変更の必要性があった。ニューヨーク近代美術館で開催される予定であったドナルド・ジャッド回顧展に合わせて海外調査を行う予定であったものの、2020年春に延期されたため、海外調査そのものを次年度に延期を余儀なくされた。しかし、幸いにも、2018年4月からマイアミICAでジャッドの初期絵画展が開催されるため、その機会に合わせて調査を進行することとなった。調査の延期以外に関しては、予定通り順調に進行しているうえ、著作の刊行予定も決定した。

(2)「ドナルド・ジャッドスペシフィック・ファニチャー」展は、ジャッドがデザインした家具を集めた貴重な展覧会であり、家具に実際に触れつつ、ストレートデザインと身体の関係を分析した。(3)101スプリング・ストリートはジャッドが68年に購入した自宅兼スタジオのビルであるが、芸術作品と生活の境界がない居住スペースになっていた。調査に基づき、ジャッドの生活実践も含めた、ジャッドの芸術思想の再構築を行った。上記、出張成果の充実のため、著書の刊行は、当初よりも遅れているが、既存の資料の分析だけではなく、より作品と空間の実態に即した、現実的な考察へと発展させることが可能になった。成果の刊行によって、広く世に問うため、継続して集中的な執筆作業を進めている。当初の構想より、ドナルド・ジャッドの研究に集中的に取り組むものとなった。そのことによって、ジャッド研究の分野においても、包括的な視野から研究に取り組むことができた。美術と建築の総合的研究というテーマにおいて、具体的な実例から、かつ美術家という特殊な視点を活かすことで、研究の意義が深まると考えたためである。平成30年度には、著作『ドナルド・ジャッドとミニマリズム』の刊行に向けて、既に行った研究内容のさらなる精緻化と、現地の調査研究が急を要する。今後の研究において、既存の研究方法から刷新できるものは、平面の写真資料では失われてしまう要素の導入である。それには、立体物の左右の視覚像の差や、焦点距離の差といったものがある。現物を見る際に得られる経験を、単に主観的経験として記述するのではなく、遠近法上の客観的データと突き合わせることが必要となるだろう。そのため、作品の撮影方法そのものを刷新する(3D写真化、単焦点化)ことを予定している。また、研究連携に関しては、ドナルド・ジャッドおよびミニマリズムについて、2019年度以降、研究者・作家を含んだグループによる、シンポジウムや研究会を計画中である。2019年度は、自身の著書の完成を大きな目標としつつ、ジャッドに関しての研究連携(勉強会ほか)を他の研究者と進め、著書をベースとした、美術研究と制作を含む横断的観点からの研究に備える。
持続性抑制によって誘導される視覚野臨界期の分子基盤の解析

大脳皮質は生後の経験に依存して発達し、臨界期に極めて柔軟になる。GABA_A受容体の作働薬を暗室下で注入する実験から、持続性抑制が臨界期を誘導することをこれまでに示した。本研究ではその生体内の分子基盤を追究した。25年以上前の複数の生化学実験はGABAの取り込み活性が成熟期前に独特のピークを示すことを報告していたが、その生理的な意義は依然として分かっていない。細胞内にGABAを取り込む分子ファミリーの発現を調べたところ、ニューロン型(GABAトランスポーター1;GAT-1)の存在量が生化学的な取り込み活性と良く対応していた。GAT-1は臨界期前に豊富だが、齢成熟に伴い顕著に減少した。GAT-1の細胞内局在を観察したところ、臨界期前では抑制性ニューロンの神経終末だけでなく細胞体にも異所的に分布していることが分かった。次に、臨界期前の過剰なGAT-1が臨界期開始を制御することを検証した。GAT-1欠損マウスは早熟な臨界期を示し、可塑性は速やかに失われてしまった。さらに、臨界期が遅れるマウスモデルでさえもGAT-1の機能喪失は臨界期を早めることが分かった。GABA合成酵素のシナプス型を欠損したマウスは臨界期の開始が遅れるが、視覚野にGAT-1の阻害剤を注入すると速やかに強い可塑性を回復できた。また、暗室飼育は野生型マウスの臨界期を遅れさせるが、GAT-1欠損マウスは暗室下で視覚経験を受けていないにもかかわらず、臨界期の終了が早まった。興味深いことに、GABA_A受容体作働薬の注入も暗室飼育下で臨界期を早く終わらせる別の方法であるが、この処理も発達過程で見られたのと同程度にGAT-1を減少させた。なるほど、GAT-1の減少を模造するGAT-1欠損ヘテロマウスでも早熟な臨界期を確認できた。以上の結果は、GAT-1発現は臨界期開始を遅れさせる`ブレーキ'として働いていることを示している。哺乳類の大脳皮質は生後の経験に依存して発達し、その限られた形成期(臨界期)に極めて柔軟になる。我々は抑制性伝達が視覚野臨界期を制御することを示してきた。暗室飼育によって視覚経験を受けていない正常マウスは臨界期が遅れるが、GABA_A受容体の選択的な作働薬を短期間注入すると、暗室下でも臨界期を早めることができた。このように、視覚入力に依存しない持続的な抑制は臨界期発現の引き金となる。持続性抑制に関与する様々な分子群の臨界期に伴う変化をウェスタンブロットで解析したところ、細胞外GABAを細胞内に取り込むGABAトランスポーター(GAT-1)が臨界期前で過剰に作られていた。しかしながら、暗室下で強制的に臨界期を終らせた視覚野ではGAT-1が有意に減少していた。GAT-1欠損マウスを電気生理学的に調べたところ、臨界期が早まっていた。正常臨界期以前で既に強い眼優位可塑性が出現していたが、その可塑性は次第に失われ、正常臨界期では検出できなかった。さらに、GABA合成酵素のシナプス型を欠損したマウスは可塑性を示さないが、そのマウスにGAT-1の阻害剤を注入すると可塑性を回復できる結果も得ている。以上の結果は、GAT-1を介した細胞外GABAの取り込みは発達や経験に依存して減少すること、そして、このGAT-1を介した持続性抑制の制御は臨界期の発現時期を決定することを示唆している。現在、暗室下においてもGAT-1欠損マウスの臨界期が早まるかを調べている。また、発達や経験に依存してGAT-1の細胞内分布も変化するかを追究している。

興味深いことに、GABA_A受容体作働薬の注入も暗室飼育下で臨界期を早く終わらせる別の方法であるが、この処理も発達過程で見られたのと同程度にGAT-1を減少させた。なるほど、GAT-1の減少を模造するGAT-1欠損ヘテロマウスでも早熟な臨界期を確認できた。以上の結果は、GAT-1発現は臨界期開始を遅れさせる`ブレーキ'として働いていることを示している。