hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロセスベースのマルチモーダル概念理論の構築と実証についての分野横断的研究

行動実験:プロジェクションはクオリアのような感覚がいかにして生み出され、現実世界に反映されるのかを検討する際のカギになる概念である。30年度は多感覚シミュレーションによる概念の形成というアイディアを用いて、プロジェクションの身体的、内的基盤を検討した。身体を用いた外的環境との相互作用が認知を形成するという観点から行った研究の結果、熟達者は、身体を通した移動、接近を行いながら、多様な情報を収集し、問題解決のためのアイディアを生成していることが明らかになった。さらに、意味表象の変化をもたらす比喩における喩える語の選択メカニズムを解明することを目指し、文学作品コーパスから「ように」「ようだ」を含む文章を抽出し係り受け解析を行うことで比喩表現データベースを構築した。構築したデータベースを応用し比喩生成支援システムの構築を行った。脳科学系実験:概念のマルチモダリティーに関するfMRI実験を行った。fMRI実験では、同じ事物に関する判断でも、判断する属性によって、活性化部位が異なることが示された。これらは、言語理解時に処理される概念が、マルチモーダルな神経活動としてシミュレーションされること、それが文自体の意味や判断する内容によって変化することが示された。計算モデル・ロボティックス:マルチモーダルな時系列センサー情報を分節・分類することで概念形成が可能なモデルを開発ししその有効性を検証した。さらに、モデルの構築を容易にするためのアーキテクチャの開発を行った。提案アーキテクチャでは基本となるモデルをモジュール化し、これらを組み合わせることでより複雑なモデルの構築が可能となることを示した。また、人間が獲得する概念・知識の汎用性のメカニズムを解明するため計算機シミュレーションを行った結果、不完全な記憶力が重要な役割を果たしていることを示した。行動実験、データベース分析、脳科学系実験、ロボティックス・計算機シミュレーションといった複数の手法を交えた研究が行われている点において、おおよそ当初の目的どおりに研究は進行していると考える。まだ分析は完了していないが、マルチモダリティーに関するfMRI実験では、言語理解時に処理される概念が、マルチモーダルな神経活動としてシミュレーションされることを示した。分析完了後、結果を吟味し、31年度も課題・刺激などを変えて引き続いfMR研究をおこなう予定である。ロボティックス関係の研究では、新たなモデルとそれをより容易に構築できるアーキテクチャーの開発にも成功した。計算機シミュレーションでは、不完全な記憶力が重要な役割を果たしていることを示した。31年度は、この結果を行動実験を用いて検証する予定である。2019年度は、2018年度におこなった研究の発展を試みる。まず、今年度は2018年度に行った、プロジェクションと概念の関係についてのより厳密な実験を計画している。特にcelebrity contagionという現象を取り上げ、ある特異的な性質を持った人物の触れたもの、あるいはそれに隣接するものが、その人物の(概念の)特性を伝承するか、またその調整要因は何かを検討する予定である。また、2018年度に実施したfMRI実験の結果を、活動部位だけでなく神経ネットワークの視点からも分析する。理解内容、知識内容など、ヒトの内的な要因によって概念の表象が動的に変化することを捉えるための行動実験、fMRI実験の実施を試みる。さらに、2つの異なる概念の融合による新たな意味の創造に関するMRI実験により得られたデータを解析し、2つの単語のどちらにも由来しない創造的特徴生成に関わる神経ネットワークの解明を行う。ロボット・計算機モデル関係では、2018年度に開発したアーキテクチャを用いて概念モデルを組み合わせ,より複雑なモデルを構築する.さらに,そのモデルを用いることで,ロボットが周囲の状況に応じて柔軟に行動が可能となるか否かを検証する.人間の知識の柔軟性に記憶の欠損があることを計算機シミュレーションで示したが、2019年度はそのメカニズムのより深い理解を試みるだけでなく、行動実験による検証も行う。Barsalouらのシミュレーションをベースにしたカテゴリー研究と、Polanyiの暗黙知の理論を結びつけ、組織における熟達及び大学での学習への展開を図った。具体的には、変化する環境における組織マネージメントが固定化したルールの蓄積ではなく、身体の拡張を含むシミュレーションとして捉えられる可能性を指摘した。また、ルーブリックで示される固定化したスキル、能力のリストとして捉える動きが広がっていることを批判し、多様なシミュレーションを行う能力の開発が必要であることを指摘し、これらの過程にプロジェクションという認知の働きがある可能性を論じた。文は、その文が意味する状況を実際に経験するときに活性化する神経回路と、同じ神経回路が活性化することで理解される、知覚運動シミュレーションが重要と考えられている。そこで、行為文の時相によって知覚運動シミュレーションが影響されるか検討した。その結果、行為文理解に知覚運動シミュレーション人が発生することが示唆された。色概念を対象としてロボットによる概念形成と人の概念形成の比較を行った。色概念は、色とそれ説明する音声をMultimodal LDAにより分類することで形成される。実験により、ロボットの概念獲得の過程が、人間の獲得過程と類似する点が見られた。さらに、与える音声を成人語ではなく、幼児語を用いることで色語の学習の精度が高くなるという結果を得た。概念は、過去に経験した記憶の適用が重要である。しかし、人間の記憶の頑健な現象とfalse memoryが挙げられる。本研究では実世界の環境情報から人間は誤信念を生成し、結果としてfalse memoryとして認識されるのでないかと仮定して行動実験と計算機シミュレーションを用いて検証した。行動実験の結果、誤信念は実世界の環境と整合的な形で生じていることが示された。

来年度から始まるfMRI実験の前段階として、身体認知科学の実験および比喩理解・生成に関する行動実験を行なった。身体認知科学では、特にシミュレーションをキーワードに、シミュレーションの使用形態やその有用性について検証した。比喩理解・生成に関する実験では、2つの概念同士が結びつくことで、新たな意味表象が産み出される概念結合の認知メカニズムを明らかにすべく、心理実験を実施した。これらの行動実験の結果を元にfMR実験のデザインを構築する。計算機モデリングの研究では概念に重要な要素である記憶の性質をシミュレーションおよび行動実験で検証した。これらの結果をもとにより記述的なモデルの構築を心みる。また、ロボットによる概念獲得のモデルの実装にも成功した。今後は、発達過程を重点的に検証する。H29年度は多角的なアプローチでプロセスベースのマルチモーダル概念理論の研究を行った。プロジェクションは内部表象を外の世界に投射・定位する心の働きで、投射される内的表象は、この時、身体化されたマルチモーダルな概念・知識となると考えられる。これらがどのように投射され、意味に彩られた世界を構成するのかについての検討を行った。概念結合の研究では、2つの概念が結びつくことにより、新たな意味表彰が生み出される概念結合の認知メカニズムを明らかにすべく、MRI実験を実施した。実験では、単語単独で提示する条件と単語対を提示する条件の2つの条件を設定し、特徴課題遂行中の脳活動を、MRIを用いて測定するとともに、口頭での回答を求め記録した。概念のマルチモダリティーを行動実験で検証した。具体的には、反応時間を用いた実験から文理解時に発生する知覚運動シミュレーションの性質を検討し、文の時制と文で記述された行為の速度が、シミュレーションされる可能性を示した。また、今後の実験材料として約100種の野菜と果物の概念について、大規模な属性評価調査を行った。これらの結果を踏まえ、マルチモーダル概念システムの神経モデルとしてLambonらモデルの応用し、fMRIによる脳活動計測実験の予備実験を行った。ロボットに実装する計算機モデルの研究では、これまで提案してきた物体概念モデルを拡張し、色や触感といった物体の特徴を表す概念を教師なしで獲得可能なモデルを構築した。また、時系列マルチモーダル情報を分節・分類することで概念形成可能なモデルを提案した。さらに概念獲得モデルを用いて、成人語と育児語が概念学習に与える影響を工学的に解析した。概念の文脈依存に関しては、物体の表記の違いや微細な言葉の違いが、概念を用いた推論や意思決定のどのような影響を示すか行動実験および計算機シミュレーションを用いて検討した。2つの異なる観点からfMRI実験をおこなっている。一方は概念結合に関してのもので、計測は終了した。
神経および単球特異的GLP-1受容体欠損マウスを用いた臓器保護効果機序の検討

これまで申請者らはGLP-1受容体組織特異的欠損遺伝子改変マウスを開発した。神経修飾ペプチドとしてのGLP-1の機能を解析するため、神経特組織特異的に発現するNestin-Creマウスとの交配によって神経系特異的GLP-1受容体欠損マウスを、また炎症制御におけるGLP-1の役割を検証するため、LysM(lysozyme M)-Creマウスとの交配によって単球特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を行った。現在、遺伝子改変マウスの繁殖とともに、本遺伝子改変動物の生理的条件、病的ストレス負荷条件において、GLP-1シグナルの神経や免疫細胞を介する作用を中心に解析を行っており、新知見を得ている。特に臨床的にはGLP-1受容体作動薬は抗糖尿病としての血糖低下効果を超えた作用が注目されており、心血管保護作用や腎保護作用にも着目し研究を進めている。さらに、他の組織特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成も開始しており、これらの遺伝子改変動物間での差異を明らかにすることで、新たな病態や疾患に対する臨床応用への足掛かりとなる成果の取得を目指す。当初の研究計画どおり、神経組織特異的GLP-1受容体欠損マウスおよび単球特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を完了している。現在、遺伝子改変マウスとコントロール群を用いて、生理的条件、病的負荷条件にて機能解析を進めており、当初の予定どおり研究は順調に進んでいるものと考えている。今後は得られた表現型の解析とともに、表現型を惹起するメカニズムの検討も進めていく予定である。糖尿病患者を対象とした複数の大規模臨床研究でGLP-1の心血管疾患抑制作用が報告されたが、そのメカニズムは明らかではなく、神経や炎症制御を介した機序の解明に最も注力を注ぎたいと考えている。また、遺伝子改変マウスと対照群を比較する、マイクロアレイ、プロテオソーム、メタボローム等の網羅的解析を開始しており、これらの結果から、GLP-1シグナルを介した臓器ネットワークの新たな側面を見出し、本研究を発展させたいと考えている。一定の知見が集約された時点での学会発表ならびに論文発表を予定している。昨年度、申請者らはGLP-1受容体(以下、GLP-1R;glp1r)遺伝子をCre発現トランスジェニックマウスとの交配にて組織特異的に欠損可能な遺伝子改変マウスの開発をすすめた。loxP配列でglp1r遺伝子のエクソン4、5を欠失可能な、floxマウスの作成を行った。これにより理論的には全ての臓器における組織特異的GLP-1受容体を介する生理作用と病的状態における作用メカニズムの解析が可能となった。その後、本研究の目的である、神経修飾ペプチドとしてのGLP-1の機能を解析するため、神経特組織特異的に発現するNestin-Creマウスとの交配によって神経系特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を行った。また炎症制御におけるGLP-1の役割を検証するため、LysM(lysozyme M)-Creマウスとの交配によって単球特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を行った。現在、遺伝子改変マウスの繁殖とともに、パイロット研究として本遺伝子改変動物の生理的条件、病的ストレス負荷条件において、GLP-1シグナルの神経や免疫細胞を介する作用を中心に解析を行っており、新知見を得ている。さらに、他の組織特異的GLP-1R欠損マウスの作成も開始しており、これらの遺伝子改変動物間での差異を明らかにすることで、新たな病態や疾患に対する臨床応用への足掛かりとなる成果の取得を目指す。昨年度はモデル動物の作成と実験系の確立を優先し、学会および論文等で公表したものはないが、現在解析中の結果を今年度以降、発表の予定である。当初の研究計画どおり、昨年度は神経組織特異的GLP-1受容体欠損マウスおよび単球特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を完了している。これまでに組織特異的発現Creマウスとの交配が必要であり、十分な遺伝子改変動物の数が得られていないが、現在、解析可能なマウスとコントロール群とを用いて、パイロット研究として心腎肝臓の末梢主要臓器の基本的な生理機能と糖尿病誘導ならびに肥満誘導における表現型の変化の観察を開始しており、研究は順調に進んでいると考えている。今後は遺伝子改変動物の繁殖の継続とともに、パイロット研究で得られた知見を基に十分な数の動物を用いての解析を予定している。さらに、他の組織

特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成も開始しており、これらの遺伝子改変動物間での差異を明らかにすることで、新たな病態や疾患に対する臨床応用への足掛かりとなる成果の取得を目指す。当初の研究計画どおり、神経組織特異的GLP-1受容体欠損マウスおよび単球特異的GLP-1受容体欠損マウスの作成を完了している。現在、遺伝子改変マウスとコントロール群を用いて、生理的条件、病的負荷条件にて機能解析を進めており、当初の予定どおり研究は順調に進んでいるものと考えている。今後は得られた表現型の解析とともに、表現型を惹起するメカニズムの検討も進めていく予定である。昨年度は本実験を遂行するだけの十分な数の遺伝子改変マウスが得られていなかったことが、問題であったが、今年度に入り、繁殖状況は順調である。糖尿病患者を対象とした複数の大規模臨床研究でGLP-1の心血管疾患抑制作用が報告されたが、そのメカニズムは明らかではなく、神経や炎症制御を介した機序の解明に最も注力を注ぎたいと考えている。また、遺伝子改変マウスと対照群を比較する、マイクロアレイ、プロテオソーム、メタボローム等の網羅的解析の準備を開始しており、これらの結果から、GLP-1シグナルを介した臓器ネットワークの新たな側面を見出し、探索的研究にも着手したいと考えている。また、遺伝子改変マウスと対照群を比較する、マイクロアレイ、プロテオソーム、メタボローム等の網羅的解析を開始しており、これらの結果から、GLP-1シグナルを介した臓器ネットワークの新たな側面を見出し、本研究を発展させたいと考えている。一定の知見が集約された時点での学会発表ならびに論文発表を予定している。今年度は機材購入やデータ入力が施行できなかったことで、物品費などが繰越となった。来年度では、必要機材やソフトウェアの購入を予定している。今年度は実験機材、消耗品など既存のものを多く使用したため、物品費などが繰越となった。来年度では、研究に必要な機材の購入を予定している。
生体の光シグナル伝達経路を俯瞰するための新たなオミクス手法の開発

次世代シークエンサーの普及により全ての生物のゲノム情報が明らかとなりつつある現在でも、生物の有する光受容体ファミリーの多様性と進化の全体像を把握する手法は確立されていない。本研究は、次世代シークエンサーによる生体分子の超並列定量技術を活かし、遺伝子発現の波長依存パターン(作用スペクトル)を包括的に取得することで、光色による転写制御ネットワークの全容を明らかにするフォトーム解析(Photome)の手法の確立に成功した。この手法は全生物種に適用が可能で、光受容機構の解明などの基礎研究に加え、光を用いた生体制御などの応用研究にも貢献できる。生物には、様々な色の光を感知する光受容体が存在するが、どの光受容体がどの色の光を感知してどの生理現象を制御するのかという光シグナル伝達経路の全体像を俯瞰する手法は確立されていない。本研究では、次世代シークエンサーを用いて光色による転写制御ネットワークの全容を明らかにする独自の手法の開発を行うことを目的とする。H27年度は、基礎生物学研究所の大型スペクトログラフを利用し、シアノバクテリアSynechocsytis sp. PCC 6803に多波長の光照射を行い、次世代シークエンサーIon Protonを用いたRNA-Seq解析によって遺伝子の発現パターンを取得した。得られた発現パターンをクラスター解析する事で、特異的な波長の光で誘導される遺伝子の包括的な同定に成功した。また、多様な光受容体遺伝子を持つNostoc punctiforme ATCC 29133についてもLED光源を用いて光照射を行い、次世代シークエンサーMiSeqを用いたRNA-Seq解析によって、光色依存的な遺伝子の発現パターンを明らかにした。さらに、光照射からRNA-Seq解析までの工程を簡素化するための、小型光照射装置の試作にも取り組んだ。続いて、生体内の色素情報の網羅的な取得のため、シアノバクテリア細胞のメタノール抽出物のLC-MS解析を行った。色素を効率よく検出するためには、質量分析のための溶媒やイオン化条件を最適化する必要があること、また、イオン化状況に影響を受けない吸光・蛍光のモニタリングの重要性が明らかとなった。細胞への光照射と次世代シークエンサーRNA-Seq解析を組み合わせる事で、特異的な波長の光で誘導される遺伝子の包括的に同定できることを世界で初めて実証できた。H28年度は、細胞への多波長光照射を効率よく行うための装置の仕様を確定し、一部の部品については購入し、予備試験を行った。次年度前半に全ての部品を揃え、光照射を実施できる見込みである。装置の製作を日本分光株式会社に委託したため、光照射装置の性能が大幅に向上する見込みとなり、本装置の特許出願も予定している。一方で、当初計画していた以上に装置の製作に予算を割くこととなり、光スイッチ機構の解明については当初の計画よりもやや遅れている。一方で、Leptolyngbya属シアノバクテリアから優れた光スイッチ機構を発見し特許を出願するなど、実用化については一定の進展が見られる。トータルとして研究は順調に進展しており、H29年度内に新たなオミクス手法の全パイプラインが完成する見込みである。次の解析対象とするシアノバクテリア種を絞り込むため、16Sリボソーム配列に基づく系統と光合成アンテナ調節機構(補色順化)の分布を比較したところ、光色感知機構遺伝子群の水平伝播が頻繁に起こっていることが示唆された。シアノバクテリアの全ゲノムシークエンスを網羅的に実施し、解析意義がある株を絞り込む必要性が示唆された。生物の光シグナル伝達経路を解明するために必要な多波長光照射装置の仕様を決定し、その製作を企業に委託し、H29年度前半に装置を納入できる目処がついた。さらに、本装置の特許出願の準備も行っており、装置開発については当初の計画以上に進展した。一方で、これまでの解析で同定した光スイッチ機構の解明の工程がやや遅れているため、トータルとしては研究はおおむね順調に進展していると判断した。H29年度は、フォトーム解析のための独自の高分解能多波長光照射装置を完成させ、その性能評価を行った。紫外から遠赤色光までの光を、均一な光量子密度で、極めて高い波長分解能で、多数の試料に照射する性能を確認した。本装置が必要とする試料量はわずか数百マイクロリットルであり、大量調整が困難な試料も解析できる。光照射部に温度およびガス濃度調節チャンバーを設置し、多様な細胞の培養も可能である。本装置の特許について国内出願およびPCT出願を完了した。現在、装置のライセンス販売について国内の光学機器メーカーとの交渉を進めている。続いて、多検体のRNA-Seq解析による全遺伝子発現の定量と、それらの波長依存パターンのクラスター解析を全自動で行うパイプラインを構築した。このパイプラインを利用し、光合成生物のモデルとしてシアノバクテリア、非光合成生物のモデルとして大腸菌を選択し、これらの細胞を対象にフォトーム解析を実施した。シアノバクテリアから、紫外から遠赤色光までの幅広い光によって波長依存的に発現制御を受ける遺伝子の同定に成功した。一方で、大腸菌では、波長依存的な発現制御を受ける遺伝子はシアノバクテリアと比べて少数であった。この結果は、多様な光環境で生息する光合成生物が多様な光受容体を進化させてきたことを強く示唆している。また、今回のようにゲノムサイズが小さな生物を解析の対象としても、低発現遺伝子の高精度な波長依存パターンを取得するためには、リボソームRNAを除去してメッセンジャーRNAを濃縮する工程が必要であった。

前述の装置の特許出願のため、これらのフォトーム解析の研究成果は発表を控える必要があった。今後は、得られた研究成果を学会や論文として積極的に発表していく予定である。次世代シークエンサーの普及により全ての生物のゲノム情報が明らかとなりつつある現在でも、生物の有する光受容体ファミリーの多様性と進化の全体像を把握する手法は確立されていない。本研究は、次世代シークエンサーによる生体分子の超並列定量技術を活かし、遺伝子発現の波長依存パターン(作用スペクトル)を包括的に取得することで、光色による転写制御ネットワークの全容を明らかにするフォトーム解析(Photome)の手法の確立に成功した。この手法は全生物種に適用が可能で、光受容機構の解明などの基礎研究に加え、光を用いた生体制御などの応用研究にも貢献できる。当初の計画では、半値幅の小さい光を得るための小型光照射装置を自作する予定であったが、研究を効率的に進めるため、企業に装置の製作を委託する方針へと変更する。一連の解析の手法と光照射装置の特許を取得後、得られたデータを学会や論文等で積極的に発表していく予定である。H29年度前半に、納入した多波長光照射装置を用いて光照射を行い、次世代シークエンサーによるトランスクリプトーム解析を実施する。シークエンサーはよりハイスループットな出力を得られるHiSeq2500を使用する。また、光照射装置の特許出願と遺伝子破壊株を用いた光スイッチ機構の解明も進める予定である。得られた成果を論文や学会等で積極的に発表していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。ゲノム生物学、光生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
インスリン様成長因子^Iの生理活性を増強するcAMP依存性チロシンキナーゼの探索

ラット甲状腺由来細胞FRTL-5細胞は、甲状腺刺激ホルモンであるTSHまたはcAMP情報伝達系を活性化する薬剤で長時間前処理した後IGF-Iで処理することにより、それぞれを単独で処理した場合に比べて相乗的にDNA合成が増強される。またこのTSHによるいわゆるprimingは、1)チロシンキナーゼに対する特異的な阻害剤であるgenisteinによって阻害される、2)DNA合成の阻害剤であるcyclohexymideによって阻害される、3)TSH処理に依存してチロシンリン酸化の増加するタンパク質が細胞内に存在する、ことから、cAMP経路の長時間の活性化によってあるチロシンキナーゼが合成され活性化されて、primingに重要な機能を果たしている可能性が考えられた。本研究はラット甲状腺由来細胞FRTL-5細胞を用いてcAMP刺激によって発現量または活性の変化するチロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを目的としている。cAMPのアナログであるBt_2cAMPで長時間処理した細胞と処理していない細胞とから抽出したRNAを鋳型とし、チロシンキンナーゼで保存されたアミノ酸配列から作製されたプライマーを用いてRT-PCRを行い、チロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを試みた。その結果、現在までに既知のチロシンキナーゼが10種類単離された。このうち、JAKlおよびp56tckに対して特異的なプライマーを作製し、定量的RT-PCRを行うと、p56tck遺伝子の転写量がcAMP刺激により顕著に増加することが示された。今後、この遺伝子に関してcAMP処理によるタンパク質量、活性化量の変化についても検討を加えていきたい。cAMPのアナログであるBt_2cAMPで長時間処理した細胞と処理していない細胞とから抽出したRNAから、チロシンキナーゼに保存された配列に対するプライマーを用いてdifferential display法を行い、cAMP経路の刺激によって転写量の増加するチロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを試みた。しかし、この方法でクローニングした遺伝子の中ににチロシンキナーゼをコードするものは含まれていなかった。これは、differential displayで用いるRT-PCRの条件が緩く非特異的に増幅される遺伝子が多いためと考えられた。そこで、チロシンキンナーゼで保存されたアミノ酸配列から4つのプライマーを作製し、RT-PCRによってチロシンキナーゼ遺伝子のクローニングを試みた。RT-PCR産物とクローニングした遺伝子とを用いたサザンブロッティングによって、JAKl,p56tckチロシンキナーゼ遺伝子の転写量がcAMPで刺激した細胞で上昇していると予想された。この予想を確かめるため、JAKl及びp56tckに対して特異的なプライマーを作製し、定量的RT-PCRによって発現量の違いを測定した。その結果、p56tck遺伝子の転写量がcAMP刺激により顕著に増加することが示された。今後、さらにチロシンキナーゼ遺伝子をクローニングして転写量の増加する遺伝子を同定していきたい。また、転写量の増加するチロシンキナーゼに関してはそのタンパク質量、活性化量の違いについても検討を加えていきたい。
内因性心筋再生の増幅を目的とした心筋細胞Hippo-YAP経路の制御方法の開発

成体の心筋細胞も僅かに増殖しており、その増殖性シグナルであるYAP-TEAD活性を指標に機能未知低分子化合物をスクリーニングし、心筋細胞の増殖を強く誘導し、抗酸化、抗アポトーシス作用も併せ持つ新規フッ素化化合物TT-10を創出した。マウス心筋梗塞モデルに投与したところ、心機能改善ともにクローン性増殖を増幅し、一方で活性酸素種産生や線維化を軽減した。従来の心不全治療を補足・促進させる新たな治療手段として期待される。従来、成獣の心筋細胞は「最終分化細胞であり分裂しない」と考えられてきたが、僅かにターンオーバーしていることが実証され、その主な起源(細胞種)として、既存の成体心筋細胞の分裂が注目されている。臓器や器官の「適切な大きさ(増殖速度)」を決めるHippo-YAP経路が、心筋細胞の増殖にも関与するという報告があるが、その制御機構やHippo経路の最終的なエフェクター(転写補因子)であるYAPやTAZの標的因子は十分には検討されておらず、またその制御方法も不明である。本課題では、成体心筋細胞の増殖能を制御し得るシグナル伝達系としてHippo-YAP経路に着目し、これを制御する薬剤創出を試みている。約20,000種類の未知化合物ライブラリーから、上皮細胞に対してYAP, TAZを活性化させる系を新たに構築して各々の1次スクリーニングを施行し、次に、心筋細胞の増殖能に与える効果について、DNA合成(EdU取り込み)、核分裂(pH3染色)、細胞質分裂(Aurora B染色)、細胞周期(Fucci)を指標に大規模細胞内機能解析装置InCellAnalyzerを用いて検証(2次スクリーニング)したところ、特に有用な1種類の有機化合物を選出できた。現在、薬物効果を高めるために、側鎖一部の改変を試みており、生体内で安定し活性も高く、一方で毒性も少ない薬剤の創出作業を継続中であり、これまでに10種類以上の誘導体を作成して検討中である。今後は、詳細な作用機序の検証を行い、マウス心筋梗塞モデルや拡張型心筋症モデルの心機能や心筋細胞の増殖能に与える影響を検証する予定である。従来、哺乳類の成体心筋細胞は分裂しないと考えられてきたが、僅かにターンオーバー(新陳代謝)していることが実証され、その主な起源(細胞種)として、既存の心筋細胞の分裂が注目されている。臓器や器官の「適切な大きさ(増殖速度)」を決めるHippo-YAP経路が、心筋細胞の増殖にも関与するという報告があるが、その制御機構やHippo経路の最終的なエフェクター(転写補因子)であるYAPやTAZの標的因子は十分に検討されておらず、またその制御方法も不明である。本課題では、成体心筋細胞の増殖能を制御し得るシグナル伝達系としてHippo-YAP経路に着目し、これを制御する薬剤の創出を試みる。約20,000種類の未知化合物ライブラリーから、上皮細胞でのYAP, TAZ活性化を指標に1次スクリーニングを施行し、次に、ラット新生児心筋細胞の増殖能に与える効果について、DNA合成(EdU取り込み)、核分裂(pH3染色)、細胞質分裂(Aurora B染色)、細胞周期(Fucci indicator)を指標に2次スクリーニングを行った。最も活性が高かった化合物TAZ-12について、現在までに約20種類の側鎖・構造改変を実施し、生体内でも活性度が高い(分解されにくい)と考えられるフッ素化化合物TAZ-Kを創出した(増殖能も増幅)。インビトロの検討では、化合物TAZ-KはWnt経路活性化作用やNRF2酸化ストレス応答系の活性化にも関与していた。今後は、さらに詳細な作用機序の検証を行うと共に、マウス心筋梗塞モデルや拡張型心筋症モデルの心機能や心筋細胞の増殖能に与える影響を検証する予定である。Hippo-YAP/TAZ経路の活性化および心筋細胞の増殖能や細胞周期を指標にして、未知化合物(20,000種類)のスクリーニング作業を実施し、活性度が高く毒性も少ない化合物TAZ-12を選出できた。側鎖・構造変換の結果として、さらに効能が高いフッ素化化合物TAZ-Kの創出にも成功した。従来、哺乳類の成体心筋細胞は分裂しないと考えられてきたが、僅かにターンオーバー(新陳代謝)することが実証され、その主な起源(細胞種)・機序として、既存の心筋細胞の分裂が注目されている。臓器や器官の「適切な大きさ(増殖速度)」を決めるHippo-YAP経路が、この心筋細胞の増殖にも関与することが示唆されているが、その制御機構やHippo経路の最終的なエフェクター(転写補因子)であるYAPやTAZの標的因子は十分に検討されておらず、またその制御方法も不明である。本課題では、成体心筋細胞の増殖能を制御し得るシグナル伝達系としてHippo-YAP経路に着目し、これを制御し心筋細胞の分裂を促進する薬剤の創出を試みた。約20,000種類の未知化合物ライブラリーから、上皮細胞でのYAP, TAZ活性化を指標に1次スクリーニングを施行し、次に、ラット新生児心筋細胞の増殖能に与える効果について、DNA合成(EdU取り込み)、核分裂(pH3染色)、細胞質分裂(Aurora B染色)を指標に2次スクリーニングを行った。最も活性が高かった化合物について、26種類の側鎖・構造改変を実施しその活性中心構造を同定し、さらに毒性が低く、心筋細胞での効果選択性が極めて高く、生体内安定性にも考慮したフッ素化化合物TT-10を創出できた。

インビトロの検討で、化合物TT-10の薬剤効果は、Wnt経路活性化やNRF2酸化ストレス応答系の活性化にも部分的に依存することが判明した。マウス心筋梗塞モデルへの腹腔内投与実験を実施したところ、実際に既存の心筋細胞の増殖が増幅されており、線維化の軽減とともに心機能が改善した。今後は各種の臨床応用を念頭に、iPS細胞由来の心筋細胞での増殖効果や、iPS心筋誘導や増殖増幅過程、電気生理学的特性に与える影響などについても検証する予定である。成体の心筋細胞も僅かに増殖しており、その増殖性シグナルであるYAP-TEAD活性を指標に機能未知低分子化合物をスクリーニングし、心筋細胞の増殖を強く誘導し、抗酸化、抗アポトーシス作用も併せ持つ新規フッ素化化合物TT-10を創出した。マウス心筋梗塞モデルに投与したところ、心機能改善ともにクローン性増殖を増幅し、一方で活性酸素種産生や線維化を軽減した。従来の心不全治療を補足・促進させる新たな治療手段として期待される。側鎖の改変については、活性および毒性を十分に考慮して慎重に行う予定である。その上で、詳細な作用機序の検証を行い、マウス心筋梗塞モデル心機能や心筋細胞の増殖能に与える影響を検証する予定である。RNA-seqによる網羅的な発現解析などで、さらに詳細な作用機序を解析するとともに、マウス心筋梗塞モデル心機能や心筋細胞の増殖能に与える影響を検証する予定である。医歯薬学2016年3月使用を予定していた物品の納入が、2016年4月の納入となったために、若干の消耗品分の予算を繰越とした。2017年3月使用を予定していた物品の納入が、2017年4月の納入となったために、若干の消耗品分の予算を繰越とした。上記の物品の納入後(2016年4月)に使用する予定(全体の実験計画の遅延には繋がらない)。上記の物品の納入後(2017年4月)に使用する予定であり、全体の実験計画の遅延には繋がらない。
ヴオルガ・ドイツ人のドイツ移住とアメリカ移住-19世紀末～1990年代

18世紀末以降にロシア政府の誘致によりヴォルガ地方に入植したドイツ人移民は、19世紀後半以降、そのかなりの数がドイツおよび南北アメリカ大陸に移住した。本研究では、当初彼らに与えられた特権が奪われた1870年代以降、ロシア化政策、反ドイツ主義、社会主義革命、飢饉、農業集団化、そして第二次大戦後のペレストロイカ・ソ連崩壊のなかでおこった上記の国外移住の時期、理由、量的推移、仲介団体、移住先、経済生活等を明らかにした。1.課題18世紀末以降にロシアに大量移住したドイツ人とくにヴォルガ・ドイツ人の第二次大戦前のドイツ移住について歴史的実態を解明する。準備課題として第二次大戦後のドイツ移住およびアメリカ(合衆国、カナダ)移住について資料を収集する。2.作業平成21年8月17日から9月1日までドイツ(シュトゥットガルトの外国関係研究所図書館とロシア・ドイツ人協会、レーゲンスブルクの東欧研究所、ゲッチンゲンの北東研究所等)に、平成22年3月7日より同月17日までアメリカ(コロラド州立大学図書館等)とカナダ(カルガリーのロシア・ドイツ人協会図書室、グレンボー博物館文書室等)に出張し資料収集。関連資料を購入。資料の分析と論文素稿の作成。3.成果(1)ロシア・ドイツ人の第二次大戦前のドイツ移住の歴史的時期、理由、人数、仲介団体、受入等について新しい情報を得た。1871年以降のロシア化政策と反ドイツ主義、社会主義革命、飢饉、農業集団化が主要な契機となり、移住実現には独ソの政治的関係が深く絡んでいたことが明らかとなった。牧師シュロイニングの生涯はこの移住の実態を体現していると想定される。(2)第二次大戦後とくにソ連崩壊後のドイツ移住について、理由、量的推移、仲介団体、受入等について基礎的情報を得た。(3)アメリカ合衆国およびカナダへの移住について、理由、量的推移、移住先、経済生活について概括的情報を得た。4.今後の課題(1)第二次大戦後のドイツ移住については再度ドイツに出張し、資料-とくにロシア・ドイツ人協会の機関誌(Volk auf dem Weg、1951)収載記事-を収集し分析する。(2)合衆国とカナダへの移住の実態について今回収集した資料を分析し、ヴォルガ・ドイツ人が大量移住したアルゼンチンに出張し、当地のヴォルガ・ドイツ人協会で資料を収集し分析する。(3)論文を作成する。1.課題ヴォルガ・ドイツ人のドイツ移住については第二次世界大戦後を中心に、アメリカ大陸移住についてはアルゼンチン移住を対象とし、それぞれの現地で資料を収集し、移住の量的推移、理由、移住先とそこでの社会経済生活等を解明することを課題とした。2.作業平成22年8月2日から同月16日までドイツ(シュトゥットガルトの外国関係研究所図書館とロシア・ドイツ人協会、ゲッチンゲンの北東研究所等)に、平成23年3月14日より同月24日までアルゼンチン(ヴォルガ・ドイツ人協会とコロニー等)に出張(帰途、ニューヨーク公共図書館に出張)し、関連資料の収集を行い、そして、収集した資料の分析を行った。3.成果(1)ヴォルガ・ドイツ人を含むロシア・ドイツ人の第二次世界大戦後のドイツ移住の時期、理由、人数、仲介団体、受入等について新しい情報を得た。とりわけ、ロシア・ドイツ人協会の機関誌(Volk auf dem Weg)収載記事その他の研究文献から、ペレストロイカ・ソ連崩壊後のドイツ移住急増の実態を解明し、同時に、移住後の彼らの社会的統合をめぐる諸問題を明確化した。(2)アルゼンチンへの移住について、理由、量的推移、移住先、社会経済生活等について、さまざまな新しい知識を得た。とりわけ5つのヴォルガ・ドイツ人コロニー(Hinojo, Nieves, San Miguel, San Jose, Santa Maria)の住民がどのように祖先の言語・生活文化を維持してきたかについて、貴重な情報を得た。(3)日本学術振興会の外国人招聘(短期)事業によりA・アイスフェルド氏(北東研究所)を平成22年11月2日から同月16日まで日本に招き、「ロシア・ドイツ人のドイツ移住」をテーマとして早稲田大学で講演会を実施、個人的にも議論し、新たな知見を得た。4.今後の課題上記の個々の成果をまとめ、論文を作成する。1.課題:本研究の第一年度(平成21年度)には、ドイツおよびアメリカ合衆国・カナダへの出張を行い、ヴォルガ・ドイツ人の主として第二次世界大戦前のドイツ移住おやびアメリカ合衆国・カナダへの歴史的移住について関連資料を収集し、それらの分析を進め、第二年度(平成22年度)には、ドイツおよびアルゼンチンへの出張を行い、主として第二次世界大戦後のドイツ移住およびアルゼンチン移住への歴史的移住について関連資料を収集し、それらの分析を進めてきた。本年度は、過去二年間の分析を継続・深化させ、本研究の成果をまとめることを課題とした。

2.作業と成果:ドイツ移住については、論文のタイトルを「ヴォルガ・ドイツ人の祖国ドイツへの移住」とし、構成は「I.歴史的概観-第一次世界大戦・大飢餓・農業集団化・ソ連邦崩壊、II.第二次世界大戦前の移住、III.ソ連崩壊後の大量移住、補論牧師シュロイニングの生涯と活動」と定め、執筆を進めた。南北アメリカ大陸への移住については、論文のタイトルを「ヴォルガ・ドイツ人の新天地アメリカへの移住」とし、構成は「I.ロシア政府のロシア化政策、II.アメリカ合衆国・カナダへの移住、III.アルゼンチンへの移住」と定め、執筆を進めた。上記いずれも三分の二程度の第一稿を書き上げており、完成に向けてさらに執筆をつづける予定である。
孤立一次元カルコゲン鎖の電子物性と構造の圧力変化

結晶セレンやテルルは、二配位共有結合によりつながった原子からなるらせん鎖がc軸方向に平行に並んだ構造を持つ。モルデナイト結晶はc軸方向にセレンやテルルのらせん鎖とほぼ同じ直径を持つ一次元細孔を持っており、細孔中に原子鎖を導入することができる。一次元細孔の体積は全体積の約2割を占めるため、原子鎖を規則正しく高密度に担持することができる。このように孤立させたカルコゲン鎖では、共有結合長の減少や、光吸収端の高エネルギ-側への移動が見いだされている。また、カルコゲン結晶を加圧した場合、鎖間距離は大きく減少するが、結合長や結合角はほとんど変化しないことが知られている。鎖問距離の減少とともに鎖間に相互作用が強まり、孤立化とは逆に、光吸収端のレッドシフトや、ラマン散乱振動数の減少が起こる。モルデナイト中の孤立鎖の場合には、細孔と同程度の大きさの分子を圧力媒体として使うことによって、原子鎖を鎖方向に圧縮することができると考えられる。これにより原子鎖の結合長や結合角を大きく変えることができれば、結晶と全く異なった圧力変化が起こると期待される。本研究では、光学的性質の変化を高圧発生装置としてダイヤモンドアンピルセルを用いた拡散反射によって調べ、原子鎖の加圧の可能性を探ろうとしている。モルデナイトを加熱脱水した後、カルコゲン蒸気に触れさせて細孔中に孤立一次元カルコゲン鎖が導入できることを、光学測定により確認した。また、作動距離の長い対物レンズを用いることにより、ダイヤモンドアンビルセル中の試料の顕微分光を可能とした。ルビ-蛍光法による圧力測定により5GPaまで圧力が発生できることがわかった。メタノ-ル・エタノ-ル混合溶液やペンタンを圧力媒体として用いたときに試料が変質しないことを確認した。また、モルデナイトの粒径をピペット法を用いて分離し、粒径を変えてコルコゲン鎖の長さを制御することを試みている。
メンタルヘルスにおける自律神経機能と自己抗体の関与-香り効果に関する前向き研究

学生相談室利用者(S群)と非利用者(H群)を比較した。S群は交感神経活動が高く、副交感神経活動が低かった。睡眠解析ではS群では寝返り回数が多く、覚醒時間が長かった。活動量解析ではS群で歩数合計、生活活動エクササイズ合計が少なかった。SF-12はS群は身体機能、社会生活機能、日常役割機能、心の健康において点数が低かった。STAIはS群で不安が高かった。レジリエンス尺度はS群で低かった。AQはS群が高得点であった。WAISはIQに差はなかったが、言語理解がS群で高く作動記憶はH群で高かった。GAD65抗体はH群、S群ともに陰性であった。「香り」は、S群の特性をH群に近づけることがわかった。青年期の死因第一位が自殺であるように、大学におけるメンタルヘルス対策は重要であるが、メンタル不調者の一部には自閉スペクトラム症が根底にあると考えられている。近年、自閉スペクトラム症には自律神経機能障害を伴い、それが気分障害の原因となる可能性が示唆されている。本研究では大学生のメンタルヘルスを自律神経機能、神経細胞に対する自己抗体、高次脳機能の面から評価するとともに、自律神経調節作用がある「香り」が与える影響を自律神経機能、高次脳機能の観点から検討する。メンタル不調の根底にある自閉スペクトラム症を自律神経機能と神経細胞に障害を与える自己抗体の面から評価し、感覚系の中でも脳機能に強く影響を与える嗅覚に対する介入を試みることで、青年期のメンタル不調の予防と治療戦略への貢献が期待される。我々は、指尖脈波記録による心拍変動解析から疾患の診断を行う試みとして、認知症の中でも鑑別が難しいアルツハイマー病とレビー小体型認知症を心拍変動スペクトル解析により、分離する方法を以前に報告した(Negami M. Yoshikawa H. et al. BMJ Open 2013 3(3)).さらに、1次性頭痛の中でも鑑別が困難な片頭痛と緊張型頭痛を心拍変動スペクトル解析により分離する方法を見出すことが出来た(Edahiro S, Yoshikawa H. et al. J Neurological Disorders 2015 3)。本課題においても、メンタルヘルスに課題を抱える者の特性を明らかにしていくことが出来ると考えている。現在、測定機器の検証、香りサンプルの選定などを行い、被験者を募集してデータを収集する準備を進めている。学生相談室に何らかの悩みや大学生活適応の困難さを抱えて来室する学生と、学生相談室を利用しない学生を対象として、ランダム化前向き比較試験を行うための準備を進めた。研究に必要な文書作成とともに、測定機器が研究目的に沿って正しく稼働できるかを検討した。その過程で、予定していた測定装置が本研究の目的にそぐわない事実が判明したため、改めて機種の選定と検証、ならびにソフトウェアの改良をメーカーに依頼した。また、予定していた心理検査を入手し、その妥当性と実施上の問題がないかを検証した。また、本研究で使用する香り(香水)を男性用5種類、女性用5種類、協力メーカーの調香師と相談の上、決定し、実際にその香りの検証、使用噴霧器(アトマイザー)の動作確認を行った。血清中の抗神経抗体の測定に関しては、担当の研究分担者と協議検討の上、グルタミン酸受容体、神経型アセチルコリン受容体、グルタミン酸デカルボキシラーゼを標的とした自己抗体を測定することにした。これらのたんぱくに対する自己抗体測定のためには、これまでの細胞を使ったELISAでは安定性がよくないため、新たな測定系の確立が必要と判断した。そのため、それぞれの分子に対するcDNAを得て、大腸菌に大量に発現させたのち精製し、ナノファイバーに混入することによって、安定した抗原抗体反応を定量出来る測定系を確立することにした。H28年度は、研究代表者や研究分担者が担当している授業や、ポータルサイトなどで被験者を募集し、当初の目標人数100名に近い被験者を集めることが出来た。被験者のデータは、解析作業に移れるよう保存してあり、次年度に向けて準備が整っている。また、データ解析のための少数データを使った検証作業を進めており、おおむね順調に次年度に向けた解析に移れることを予想している。血清中の抗神経抗体測定に関しては、研究分担者が測定系の開発を進めている。cDNAを大腸菌に組込んだ発現系の解析では、GluN1, GR1A2, nAChR alpha3, nAChRalpha7, GAD1(GAD67), Folate receptorのたんぱく発現が確認できている。次年度を用いてたんぱく大量発現を行い、多数の検体の測定作業にかかる予定である。

学生相談室に何らかの悩みや大学生活適応の困難さを抱えて来室する学生と、学生相談室を利用しない学生を対象として、ランダム化前向き比較試験を計画通りに実施した。本研究の目的は、学生相談に来室する学生とそのような経験がない学生の特性を、心理検査、生理学的検査(心拍変動解析、睡眠計、活動量計)、血液検査(血清中の抗神経抗体)により調べるとともに、心地よいと感じる香りの、これらの指標に対する効果を調べるものである。被験者は男性と女性にそれぞれに設定した傾向の違う5種類の香りの中から、最も心地よいと感じる香りを1種類選んで、対象サンプルと1週間ごとに切り替えて使用した。香りを使用する前に被験者は、WAIS-III、自閉症スペクトラム指数(AQ)を受け、1週間ごとにSTAI, SF-12、エゴ・レジリエンス尺度(ER89)をフォローした。また、心拍変動解析のためのデータを1週間ごとに記録した。また、採血の上、血清を分離して凍結保存した。血清中のグルタミン酸受容体、神経型アセチルコリン受容体、グルタミン酸デカルボキシラーゼを標的とした自己抗体を測定するため、それぞれの分子に対するcDNAを得て、大腸菌に大量に発現させたのち精製し、ナノファイバーに混入することによって、安定した抗原抗体反応を定量出来る測定系を構築する準備を進めた。(目的)大学の学生相談室を利用した学生(S群)と利用したことがない学生(H群)の違いを明らかにし、「香り」の日常的使用が与える効果を検討する。(方法)S群(37名), H群(68名)を被験者とした。トップノート、ミドルノートが異なる5種類の香水の中から心地よいと感じる香りを一つ選択し、サンプル(A)とした。対照として、蒸留水をサンプル(B)とした。研究方法はクロスオーバー試験で、1週間ごとに(A)、(B)のサンプルを毎朝1回使用し、1週間ごとに指尖脈波と心理検査を調べ、睡眠深度と運動量を連日記録した。(結果)S群とH群の比較:1)心拍変動スペクトル解析:S群は交感神経活動が高く、副交感神経活動が低かった。サンプル(A)の使用により、副交感神経活動はH群と同等になった。2)睡眠解析:S群では寝返り回数が多く、覚醒時間が長かったが、サンプル(A)の使用によりH群と同等になった。3)活動量解析:S群では歩数合計、生活活動エクササイズ合計がH群より少なかったが、サンプル(A)の使用によりH群と同等になった。4)SF-12による解析:S群は身体機能、社会生活機能、日常役割機能、心の健康において点数が低かった。サンプル(A)の使用によりH群と差がなくなったものがあったが、日常役割機能(身体、精神)、社会生活機能はS群の得点が有意に低かった。5)STAIでは特性不安、状態不安ともにS群で高かった。レジリエンス尺度はS群で低かった。これらはサンプル(A)を使ったときも同様であった。6) AQはS群の方が、高得点であった。7)WAISではIQに差はなかったが、言語理解がS群で有意に高く、作動記憶はH群で有意に高かった。ディスクレパンシーの数はS群において有意に多かった。8)GAD65抗体:H群、S群ともに陰性であった。(考察)S群はH群に比べ、生理学的、心理学的な特徴があった。
電気エネルギーを用いたコンクリート破砕における制御技術の確立

電気エネルギーを用いたコンクリート破砕工法について,穿孔にくさびを設けることで,その破砕方向の制御を可能とする技術を確立することを目的として実験をおこなった.その結果,Φ50,t=100,Φ100,t=200の二種類の試験片いずれの場合も,充電電圧を適確に選ぶことでくさびに沿って亀裂を発生させ,対象物を破砕する際にその方向の制御が可能であることを実験的に確認した.電気エネルギーを用いたコンクリート破砕工法について,穿孔にくさびを設けることで,その破砕方向の制御を可能とする技術を確立することを目的として実験をおこなった.その結果,Φ50,t=100,Φ100,t=200の二種類の試験片いずれの場合も,充電電圧を適確に選ぶことでくさびに沿って亀裂を発生させ,対象物を破砕する際にその方向の制御が可能であることを実験的に確認した.本研究は,電気エネルギーを用いたコンクリート破砕工法について,その破砕量や破砕方向の制御を可能とする技術を確立することを目的としている.単純に破砕だけを目的とした工法については,すでに火薬を用いた工法が確立されているが,危険物ゆえに法的な規制があり,その取り扱いには様々な制限があることから,火薬以外の破砕工法についての研究も進められている.電気エネルギーを用いた砕石工法もその一つであり,本研究は細線放電よる破砕工法を基に,さらに一歩推し進めたものとして,その破砕量や破砕方向を制御する工法について研究をおこなっている.昨年度の研究では,これまでの実験において使用してきたΦ30,t=10のコンクリート破砕対象物をΦ50,t=100のより大きなものとし,更に細線をコンクリート内部に直接埋め込む形から,破砕対象物を穿孔して,そこに細線を取り付けた電極を水と一緒に封入して放電するという形に変更して実験をおこなった.また,破砕方向を制御する工法として,穿孔の一部にくさび型の切り欠きを作り,その切り欠きに応力が集中させる形で破砕をおこなうという実験をおこなった.結果として,今回使用した大きさのコンクリート破砕対象物については,充電電圧が高くなるにつれ破砕量が1次関数的に増加していくが,9kVを越えると破砕量は飽和してしまうことが分かった.また,くさび型の切り欠きを入れた穿孔に対しておこなった実験では,5kV程度の充電電圧で破砕をおこなうことで,切り欠きに沿って亀裂を発生させ対象物を破砕することが可能であることを確認した.本研究は,電気エネルギーを用いたコンクリート破砕工法について,その破砕量や破砕方向の制御を可能とする技術を確立することを目的としている.今年度は特に破砕対象物における破砕方向の制御技術について,実際の応用を見据え,これまでの試験片の大きさから体積比で8倍のΦ100,t=200のものにスケールアップしたものを用いて実験をおこなった.実験方法としては,試験片にくさび型の切り欠きを持った穴を穿孔し,その穴にΦ0.15の銅細線を取り付けた電極を水と共に封入して,電圧を細線に印加することで細線を溶融,気化させ,その際に発生する衝撃波をくさび型の切り欠きに集中させることで,破砕方向の制御が可能かどうかを,充電電圧と穿孔の深さをパラメータとして検証した.充電電圧をパラメータとした結果については,充電電圧10kV13kVに変化させて破砕実験をおこなった所,破砕方向を制御して破砕するためには,試験体の穿孔が深くなるにつれ,より大きな充電電圧が必要となることが分かった.これは穿孔が深くなると,その分穿孔部分の体積が増加し,くさび形状の部分に伝わる応力が小さくなるためだと思われる.また穿孔の深さをパラメータとした場合,穿孔の深さt=50とt=100の試験体については,穿孔の深さまでの部分において,くさび方向に亀裂が入って破砕をすることが可能であったが,穿孔がない部分については,亀裂方向の制御ができなかった.これに対して穿孔の深さt=150については,試験片を二等分する形で,穿孔がない部分についても亀裂方向を制御しての破砕することが可能であることを実験的に確認した.
文体差に着目した日本語の文法変化の研究

本研究は、日本語の文法の歴史的な変化について、源氏物語のような「和文体」であるか『法華経』『史記』のような中国語の原典を日本語の語順に読み下した「漢文訓読体」であるかといった「文体」の差によって、文法の変化の起こり方に差異が存するという予測に基づき、その実態の解明を目的とするものである。