hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
3次元タギングMRIを用いた心不全の予後予測

また膨大な画像データであり、3スライス以上の解析が事実上不可能なため、心臓全体の解析に至っていない。心不全と心肥大の両方を有する症例では、機能的な異常や力学的な要素などが、心筋障害が重症化する前に生じていることが示唆された。今後は、心肥大のない心不全症例の解析を、解析ソフトの改良の進捗を見ながら継続的に行っていく予定である。放射線科学また研究補助者を、心臓MRIにより精通したスタッフに引き継いでもらった。共同研究者の購入したソフトウエアが、当初計画よりわずかに安価であったため。27年度に消耗品で使用の予定です。
異なる幾何構造の間のツイスター対応と微分方程式,場の理論などへの応用

異なる空間の幾何構造の双対性をダブル・ファイバリングを通したツイスター対応によってみていき,いろいろな微分方程式や可積分な場の理論の本質や方程式自身あるいは解の構成に応用していく.1. Lagrangian対をもつMonge-Ampere系:Hessian=定数やGauss曲率=定数(0でない)であるMonge-Ampere方程式をintrinsicに拡張して,接触多様体上にLangranigian対をもつMonge-Ampere系を定義し,いろいろな性質を調べた.5と7次元モデル空間の場合に,Legendre双対を通して,解の大域性,特異性を調べ,genericな2次元幾何的解の特異点は4通り,3次元の特異点は余分な特異点が付け加わって11通りである.3. Clairaut方程式とツイ子ター理論:微分方程式における特異解の概念の例であるClairaut方程式の本質がツイスター理論そのものであることをみた.直線群や平面群の部分族を表す階数の下がった一般形微分方程式(系)ととらえて,いろいろな拡張を考えた.4.タイプ(4,7)分布:非退化なタイプ(4,7)分布は接触構造と違って有限型であり,正規Cartan接続が構成でき2つの曲率不変量をもつ.楕円型はインスタントンと関係があり,双曲型は5次元のLegendre測地線と関係し,道の幾何学を通してツイスター理論が展開される.5. SU(3)型U(1)インスタントン:SU(3)構造をもつ6次元多様体上でU(1)インスタントンを定義して,運動方程式,作用積分を導出した.特にnearly Kahler多様体において,S^4,CP^2のツイスター空間であるCP^3,F_{12}上のHopf束のU(I)インスタントンの構成,モジュライを考えた.異なる空間の幾何構造の双対性をダブル・ファイバリングを通したツイスター対応によってみていき,いろいろな微分方程式や可積分な場の理論の本質や方程式自身あるいは解の構成に応用していく.1. Lagrangian対をもつMonge-Ampere系:Hessian=定数やGauss曲率=定数(0でない)であるMonge-Ampere方程式をintrinsicに拡張して,接触多様体上にLangranigian対をもつMonge-Ampere系を定義し,いろいろな性質を調べた.5と7次元モデル空間の場合に,Legendre双対を通して,解の大域性,特異性を調べ,genericな2次元幾何的解の特異点は4通り,3次元の特異点は余分な特異点が付け加わって11通りである.3. Clairaut方程式とツイ子ター理論:微分方程式における特異解の概念の例であるClairaut方程式の本質がツイスター理論そのものであることをみた.直線群や平面群の部分族を表す階数の下がった一般形微分方程式(系)ととらえて,いろいろな拡張を考えた.4.タイプ(4,7)分布:非退化なタイプ(4,7)分布は接触構造と違って有限型であり,正規Cartan接続が構成でき2つの曲率不変量をもつ.楕円型はインスタントンと関係があり,双曲型は5次元のLegendre測地線と関係し,道の幾何学を通してツイスター理論が展開される.5. SU(3)型U(1)インスタントン:SU(3)構造をもつ6次元多様体上でU(1)インスタントンを定義して,運動方程式,作用積分を導出した.特にnearly Kahler多様体において,S^4,CP^2のツイスター空間であるCP^3,F_{12}上のHopf束のU(I)インスタントンの構成,モジュライを考えた.ツイスター理論の本質を、異なった幾何構造の間のお互いに付随した微分式系の解空間の構造の双対性としてとらえ、微分方程式、場の理論などに応用していく。1.(1)Goursat方程式は、単独2階偏微分方程式で、放物型でMonge系が可積分なものをいう。ツイスター理論的に解釈して、有限型をA型、BD型、例外型に分類して、正規Cartan接続の曲率を不変量として局所同値問題を考えた。1.(2)Hessian=定数をintrinsicに拡張したLagrange対をもつMonge-Ampere方程式を定義し、その性質や大域解、特異解を調べた。双対性は、シンプレクティックな場合、ミラー理論とも関係してくる。2.(1)Gelfandの超幾何方程式系をツイスター理論的に解釈して、2次形式又はシンプレクティック形式をもつベクトル空間からできるいろいろなダブル・ファイバリングを通して第2種旗空間上の新しい超幾何方程式系を構成した。2.(2)(1)で構成したものを、非可換ゲージ場へ拡張する。即ち、非可積分分布に沿った半平坦な部分接続(一般化されたインスタントン)を構成した。以上は、複素カテゴリーだが、実カテゴリーでコンパクト大域的な議論をやりたい。3.(1)超弦理論でのAdS/CFT対応の一断面として、インスタントン・モジュライ空間とその上の双曲構造が考えられる。2の立場で、7、5次元球面の部分インスタントンのモジュライ空間が四元2次元、複素3次元双曲空間かを考えた。3.(2)R^4でのLaplace方程式とU(1)インスタントンの有限解は特異性をもつが、定義空間をblow-upするのではなく、非可換性を課すことによって、なめらかな有限解を構成した。超弦理論での時空の非可換性に応用がある。

ツイスター理論の本質を、異なった幾何構造の間のお互いに付随した微分式系の解空間の構造の双対性としてとらえて、微分方程式、場の理論などに応用した。1.非退化なタイプ(4,7)分布は接触構造と違って、有限型でCartan接続が構成でき2つの不変量をもつことがわかる。楕円型と双曲型があり、楕円型は4元CR構造やインスタントンと関係し、双曲型はLegendre測地線のモジュライと関係することがわかった。さらに、Legendre測地線の常微分方程式を、接触空間上の連立2階常微分方程式系のなかで、Cartan接続を構成して特徴づけた。一般のタイプ(4n,4n+3)分布へ4元型の場合と3-Legendre特異点論への拡張を考えた。2.超弦理論・M理論から重力場・ゲージ場の双対性が認識され、それを幾何的な立場で、S^4,CP^3上のそれぞれSU(2)インスタントンとSU(3)型Kaluza-Kleinモノポールの関係を調べた。関連して、7次元のS^4,CP^2上のR^3束上のG_2ホロノミーや1.での楕円型タイプ(4,7)分布のCartan接続の対応も調べた。3.Hessian=定数やGauss曲率=定数(いずれも0ではない)をintrinsicに拡張したLagrange対をもつMonge-Ampere方程式を定義し、そのいろいろな性質や大域解、特異解を調べた。等積幾何学や体積形式をもつRiemann幾何学と関係する。独立2変数の場合、Legendreファイブレーションは、Legendre双対を通して、はめ込みにははめ込み、カスプにはカスプ、ツバメの尾にはカスプ、カスプにはツバメの尾の4通りの可能性のみがあることがわかった。異なった幾何構造の双対性をツイスター理論の本質ととらえて、そのしくみはダブル・ファイバリングからとらえられる。その立場に沿って、(1)5次元接触空間R^5のLegendre直線束上のある種の連立1階常微分方程式系に対して、正規Cartan接続を構成して、2つの曲率不変量A,Bが存在する。B=0ならば、解曲線は5次元射影接触構造から定まるLegendre測地線の測地流の軌道である。A=0ならば、解曲線全体の空間に右半平坦な双曲型のタイプ(4,7)分布の構造がはいる。A=B=0ならば、平坦モデルと同型になる。一般次元も含めて、以上を示した。(2)Hessian=定数やGauss曲率=定数(0でない)をintrinsicに拡張して、接触多様体上にLagrangian対をもつMonge-Ampere系を定義し、いろいろな性質を調べた。特に、モデル空間ではLegendre双対性を通して、解の大域性、特異性を調べた。5次元のときは、Legendreファイブレーションはgenericに、はめ込みにははめ込み、カスプにはカスプ、ツバメの尾にはカスプ、カスプにはツバメの尾の4通りである。(3)Goursat方程式は、単独2階偏微分方程式で、放物型でMonge系が可積分なものをいう。ツイスター理論的に解釈して、方程式自身の構成、解の構成を行なった。接触構造における3次コーン構造の存在をもとに、前者はLagrange-Grassmann双対、終結式、後者はCartan-Legendre双対、Monge直線による線織面がキーワードとなった。
ルールを用いた実時間運指取得システムの開発に関する研究

本研究は,デバイスやツールを操作している運指(指使い)を認識する運指取得システムの開発およびその応用を目的とする.提案システムは,運指ルールの導入により画像処理だけでは根本的に認識できなかった運指の取得および認識精度の向上をめざす.研究成果としてピアノやギターといった楽器演奏時に高速かつ高精度に認識できる運指認識システムを構築した.また,この運指認識技術を活用した学習支援システムを開発した.これまで学習しにくかった学習項目を容易に学習できるようになり,高い学習効果をもつことを確認した.本研究は,デバイスやツールを操作している運指(指使い)を認識する運指取得システムの開発およびその応用を目的とする.提案システムは,運指ルールの導入により画像処理だけでは根本的に認識できなかった運指の取得および認識精度の向上をめざす.研究成果としてピアノやギターといった楽器演奏時に高速かつ高精度に認識できる運指認識システムを構築した.また,この運指認識技術を活用した学習支援システムを開発した.これまで学習しにくかった学習項目を容易に学習できるようになり,高い学習効果をもつことを確認した.本年度では,研究代表者が構築したピアノ演奏のための運指取得システムをベースに,ルール処理の高度化およびアプリケーションの開発を行った.研究代表者は鍵盤に取り付けられたカメラによる画像処理と運指を補正するルールから片手でのピアノ演奏運指取得システムを開発してきた.提案システムの運指認識は95%という精度を誇るが,片手演奏のみでしか認識できないという課題があった.そこで,ピアノ演奏の特性をもとに定義したルールを新たに提案することで両手での認識を実現した.また,構築した運指認識技術を活用した学習支援システムを開発した.既存の光る鍵盤に代表される学習支援システムは,打鍵の正誤をチェックする機能をもつが,運指に関しては正解運指の提示だけにとどまっており,効率的に運指を学習できなかった.そこで,提案システムは,プロジェクタを搭載することで多彩か情報を鍵盤上に投影し,運指認識技術により誤っている指で鍵を打鍵した場合は,誤りを指摘するなど,直観的に理解できる学習法について検討した.光る鍵盤を比較対象とした評価実験よいり提案する学習支援システムの高い有用性を検証できた.さらに,ウッドベースのための運指取得システムの改良にも取り組み,鍵盤楽器と同様,画像処理および演奏ルールを組み合わせることで,リアルタイムに高い精度で運指を取得できるようになった.さらに,パーカッションにおいても,打面位置・強度・利用した手・指の位置などを取得できる機構を,マイク・カメラ・演奏ルールを組み合わせて認識する試みを行っている.本年度では,構築した運指認識技術を活用したアプリケーションの開発およびその実運用や,打楽器といった新たな運指認識に取り組んだ.【アプリケーションの開発】運指認識技術はさまざまな応用が期待されるが,本年度は特に学習支援と演奏拡張に注力をした.楽器演奏の修得は非常に時間がかかるため効率的な学習が望まれている.そこで,運指認識技術を活用し運指の正誤チェックや指や手の位置から適応的に演奏支援情報を提示するシステムを構築した.光る鍵盤を比較対象とした評価実験より提案する学習支援システムの高い有用性を検証できた.これらの成果は情報処理学会論文誌に採択された.また,運指情報を活用し,パフォーマンスを視覚的に拡張する映像投影装置を構築した.この成果は,平城遷都祭でパフォーマンスしたり,結婚式場などでの導入が検討されている.【打楽器の運指認識】打楽器においては,打面位置・強度・利用した手・指の位置などを取得できる機構を,マイク・カメラ・演奏ルールを組み合わせて認識する試みを行った.また,昨年度に構築した鍵盤楽器およびウッドベースのための運指認識精度の向上にも現在取り組んでおり,過去の運指と打鍵情報といったそのときの状況をデータベース化し,運指履歴を用いた認識精度の向上に取り組んでいる.本年度は,運指認識技術の高度化,アプリケーションの開発,アウトリーチ活動に取り組んだ.以下,これらの詳細について述べる.【運指認識技術の高度化】申請者はこれまでに鍵盤楽器・弦楽器・打楽器のための使用している指を認識する運指認識システムを構築し,いずれも認識精度は約90%で高い精度で認識できる.また,演奏を妨げないために指や手に専用のデバイスを装着しないことを念頭におき,画像処理ベースで認識を実現してきた.しかし,例えば,弦楽器の学習で有用な情報である弦に離れている/触れている/押しているといった指のコンテキストは,非常に繊細な指の動きであり画像処理だけで検出することは難しい.そこで,本年度は,静電容量技術を活用することで指のコンテキストを認識できるシステムを構築した.その認識精度は98%で非常に高く,弦楽器演奏のような高速な指の動きに十分対応できる.【運指認識技術を活用したアプリケーション】運指認識技術を活用したピアノ学習支援システムを活用した.本システムは,打鍵位置,運指,リズムなどを学習でき,インタラクティブ系最難関の査読付国内会議の1つであるインタラクション2012にて登壇発表およびデモ発表を行った.また,音楽系最難関国際会議のICMC2011にて登壇発表を行った.【アウトリーチ活動】上記で述べた静電容量技術を応用したアプリケーションを構築し,Boston Children's museumなどで展示,デモンストレーションを行った.本アプリケーションは,インタラクティブ系最難関の査読付国内会議の1つであるWISS2011にて登壇発表およびデモ発表も行った.
ソーシャルメディアにおけるデマ訂正情報の拡散を支援するシステムの開発

近年,ソーシャルメディアにおいてデマ情報が拡散されており,社会問題に発展している.特にtwitterでは,リツイート機能によって迅速かつ広範囲にデマ情報が拡散されが,デマを打ち消す訂正ツイートの拡散力は弱い.そこで,デマ訂正ツイートの拡散を支援するための手法とその支援システムが求められている.本研究では,動的リツイート関係に基づいた支持度と貢献度による拡散手法を提案する.実験結果より,本手法を用いることによって訂正リツイートを広範囲に拡散できる可能性を示した.平成25年度の研究計画に基づき、ツイッター社から定期的にツイートを収集するための基盤システムの構築と運用、およびデマツイート検出システムの検討と実験システムを構築した。ツイッターの国内ユーザにおいて位置情報を有効にしているユーザ約36万人を抽出し、優先的なツイート監視対象に指定した。実験では、この位置情報付きのツイートを約3500万件取得してGoogleマップ上にプロットした結果、移動経路や居室の把握、ユーザ間の距離を利用した友人関係の推定などに応用できることを確認した。デマの発生と拡散過程を分析する上で位置情報の利用は不可欠と考えており、次年度においても研究を継続する。本年度構築したツイート収集システムは、対象ユーザのツイートを過去に遡及して取得する機能と、ツイートをリアルタイムに取得する機能を備えている。この内、リアルタイム取得機能については、監視キーワードを指定してツイートを取得する方法と、全ツイートから無作為に1%取得する方法をサポートしている。デマ情報は大規模災害などで多く発生するが、類似の災害が日常的に繰り返し起こる可能性は小さい。そこで日常的な題材として、テレビ番組の反響ツイートに着目し、テレビ番組に関連したツイートの検出方法と、視聴マーカを利用した視聴ユーザの推定方法について検討を進めた。実験では、ツイートから視聴マーカを抽出し、視聴ツイートの拡散過程や視聴傾向の把握等の分析を実施することで、継続的なデマ発生源としての適応性を評価した。具体的には、ハッシュタグと視聴マーカを用いて10番組のツイート約30万件をリアルタイムに収集し、視聴ユーザ数の推移と視聴率の推移(ビデオリサーチ社)を比較評価した。その結果、視聴率に対して有効な相関性があることを確認した。この視聴ツイートを監視対象にすることで、デマツイート検出システムの研究開発を継続的に推進できる。平成26年度の研究計画に基づき、ツイッター社からリアルタイムにツイートを収集するための基盤システムの構築と運用、および位置情報を利用したツイート可視化システムの作成とフィールドテストを実施した。デマ訂正情報の拡散を支援するためには、デマ発信源をリアルタイムに捕捉することが重要である。通常、災害や事件の発生地域の近傍がデマ発信源になることが多い。そこで、ツイートを地図上にマッピングすることで、事件や事故の発生場所と関連ツイート(デマを含む)の集中状況を視覚的に把握できるようにした。ツイートの可視化システムは、ハッシュタグを含むツイートをGoogleMaps上にリアルタイムに描画するシステムであり、ツイートの監視エリアを座標の集合で指定できる。デマ訂正ツイートをリアルタイムに取得する場合、デマ、ウソなどの流言マーカを指定する必要があるが、このような流言マーカをハッシュタグとして利用しているツイートは少ない。そこで、ツイッター社のツイート検索APIを利用して、一定間隔で検索リクエストを発行することにより、ハッシュタグ以外のキーワードを指定してもリアルタイムに近い形態でデマツイートを取得できるようにシステムを構築した。なお、特定のテレビ番組や事件などように監視対象が明確な場合には、中心ユーザ群を特定してから過去のツイートを遡及取得する方が適合率が高いことを確認している。テレビ番組に関連した10番組の視聴ツイートを監視し、デマ訂正ツイートで使用された代表的な構文を約80パターン抽出した。実験においてリアルタイムに取得したツイートは約500万件、検出されたデマ訂正ツイートは約1万件(0.2%)である。デマ訂正ツイートに「他ツイートの引用」を含む場合にはデマ発信源と中心ユーザの推定が可能であるため、今後は中心ユーザからのリツイートグラフの生成とツイート伝搬経路のスコアリング方式について研究を進める。平成27年度の研究計画に基づき,デマ等の話題性のあるツイートを拡散している中心ユ的グループの発見手法を検討し,テレビ番組関連のツイートを用いてフィールドテストを実施した.多数のユーザからフォローされたツイートはリツイートが継続的に拡散するため,中心的ユーザの把握に利用できる.リツイートは引用元の発言に対するユーザの関心を直接的に表現しているため,リツイート頻度はソースユーザに対する支持度の算出に利用できる.またソースユーザ側から見れば,リツイートユーザの支持度は貢献度と解釈できる.支持度が類似しているリツイートユーザのグループは興味領域が近いといえるため,メンバーの支持度が高いソースユーザが当該グループに話題を提供しているツイート発信源である.このツイート発信源が複数存在する場合には貢献度に基づいて選択する.本手法で発見したリツイートユーザのグループとそのツイート発信源を,話題の中心的ユーザと呼ぶ.テレビ番組の視聴ツイート(デマを含む)を題材にして,中心的ユーザの発見に関する実験と評価を実施した.年末の高視聴率番組を中心に視聴ツイートを取得し,リツイート頻度から支持度と貢献度を算出した.対象リツイートユーザ数は代表的な2番組で約20万人である.リツイートユーザを支持度でランキングし,上位1000人を対象にリツイートパターンの特徴抽出を実施してk-平均法で10グループに分類した.各グループのメンバーが強く支持しているソースユーザについて詳細に分析した結果,グループごとに有効なツイート発信源を把握できていることを確認した.話題性の高いツイートがデマ訂正ツイートの場合には,デマの訂正情報を拡散しようとしているグループとその発信源が把握できるため,当該グループの情報を発信することにより,訂正情報の拡散支援が可能である.

近年,ソーシャルメディアにおいてデマ情報が拡散されており,社会問題に発展している.特にtwitterでは,リツイート機能によって迅速かつ広範囲にデマ情報が拡散されが,デマを打ち消す訂正ツイートの拡散力は弱い.そこで,デマ訂正ツイートの拡散を支援するための手法とその支援システムが求められている.本研究では,動的リツイート関係に基づいた支持度と貢献度による拡散手法を提案する.実験結果より,本手法を用いることによって訂正リツイートを広範囲に拡散できる可能性を示した.本研究の目的は、デマツイートの発見とデマ訂正ツイートの拡散を支援する仕組みを明らかにすることである。この目的を達成するためには継続性のある題材を選択し、安定的にツイートを監視できる実験環境を構築する必要がある。デマツイートは大規模な自然災害や衝撃的な事件などを契機にして発生することが多いが、日常的に繰り返し起こる可能性は少ない。そこで、日常的な題材としてテレビ番組の反響ツイートに着目し、1日あたり10番組以上の反響ツイートをリアルタイムで監視できる実験システムを構築した。本システムでは、収集した反響ツイートから番組の特徴ワードを自動抽出し、このワードを含む反響ツイートを番組の視聴ツイートとして選別することによって無効ツイートを自動的に除外できる。この仕組みにより、視聴ツイートの発言頻度から視聴者を推定し、視聴ツイート数と視聴者数の推移から番組の視聴傾向の把握したり、中心ユーザからリツイートの拡散経路を推定する実験などを常時実施することが可能となっている。さらにデマツイートの拡散状況を視覚的に把握することを目的として、ツイートを地図上にマッピングしてリアルタイムに表示できるツイート可視化システムを構築した。これは位置情報がセットされたツイートをGoogleMaps上にリアルタイムに表示できるシステムである。今後、デマツイートの中心ユーザからツイートが拡散されていく状況を観察したり、デマ訂正ツイートの拡散経路を視覚的に指定できるような仕組みについて継続的に検討することが可能になった。NHKの大河ドラマや事件などの報道番組は地域性を有するものが多いため、ツイートの発生密度などを地図上で視覚的に把握できることは極めて有効である。以上の研究成果により、本年度の目標は十分に達成されており、研究はおおむね順調に進展しているものと評価する。Web情報学本年度の研究成果と来年度の研究計画に基づいて、デマの発信源とデマツイートの拡散経路を推定するための手法について検討を進める。デマツイートはデマ訂正パターンに適合したツイートの引用(リツイート)部分から抽出する。引用文にはユーザの識別子(スクリーン名)が記載されているため、デマツイートの発言者を推定することが可能である。
N<O(Re^<9/4>)とする乱流DNSアルゴリズムの開発

乱流の直接数値計算(DNS)は実験に換わる乱流の解析手法として使用され始めているが,必要な格子点数がNO(Re^<9/4>)となるためその適用範囲は厳しく制限される.しかし,この制限は空間が均一な乱流で埋め尽くされている場合の条件であり,間欠性を持つ高レイノルズ数乱流に対して非乱流部分の計算負荷を下げることで,N<O(Re^<9/4>)を達成する計算アルゴリズムを開発することが本研究の目的であった.そこで,まず流れ場を乱流と非乱流部に分離する方法について調査し,乱流の組織渦構造の抽出にしばしば用いられる速度勾配テノソルの第二不変量,圧力ヘシアン,渦度の絶対値の利用が有望なことがわかった.次に,本研究の目的に利用可能な空間離散化手法について調査し,解の空間変化を考慮しながら格子解像度を調整できる第二世代ウエーブレット法が有望であることがわかった.以上の計算アルゴリズム導入の基盤コードとして,まず平板乱流境界層のDNSコードを作成した.この基盤コードは空間的に差分法,時間的には移流項に3次精度RK法,粘性項にCN法で構成されている.境界層の流入条件にはLundによる相似的周期境界条件,流出条件には対流境界条件を課している.なお,従来の平板乱流境界層のDNSコードでは質量保存則が十分に満足されないことが報告されているが,圧力の整合性条件を考慮した境界条件を導入することで,本研究では計算機の丸め誤差の程度まで質量保存則の満足度を向上させることに成功している.さらに運動量厚さに基づくレイノルズ数500の平板乱流境界層のDNSを実施し基盤コードの妥当性を確認した.その後,基盤コードへの第二世代ウエーブレット法法の導入を試みている.乱流の直接数値計算(DNS)は乱流モデル等を使用せずに流体運動の支配方程式を直接計算するものであり,実験に換わる乱流の解析手法として使用され始めている.しかし,乱流の最小スケールであるコルモゴロフのマイクロスケールηと流れ場の代表スケールLとの比が,次元解析からη/LO(Re^<-3/4>)と評価される(Reは流れ場のレイノルズ数)ので,乱流のDNSに必要な格子点数NがNO(Re^<9/4>)と制限されている.しかし,NO(Re^<9/4>)の制限は空間が均一な乱流で埋め尽くされている場合の条件である.レイノルズ数が比較的低い乱流の場合にはこの制限がそのまま適用されるが,高レイノルズ数乱流は間欠性を持ち,レイノルズ数の増加に伴う自由度(相関次元等)の増加が頭打ちになることが実験的に確認されている.この事実を利用し,非乱流の部分に対する計算負荷を下げることでN<O(Re^<9/4>)を達成する計算アルゴリズムを開発することが本研究の目的である.そこで,まず流れ場を乱流と非乱流部に分離する方法について調査した.乱流部において乱流の組織渦構造が存在することを利用する場合,乱流の組織渦構造の抽出に用いられるスカラー量として,速度勾配テンソルの第二不変量,圧力ヘシアン,渦度の絶対値が利用できる.次に,本研究に利用可能な空間離散化手法について調査した.局所的に空間解像度を上げるためには,非構造アダプティブ格子法やゾーナル格子が利用できる.これらに対する高次精度化にはB-スプライン法が利用可能である.また解の空間変化を考慮しながら格子解像度を調整できる第二世代ウエーブレット法が本研究の目的には有力である.これらの調査と並行して,提案するアルゴリズムを埋め込むための乱流の数値計算コードの作成を開始している.現在のところ,空間的に差分法,時間進行法として3次精度のルンゲ・クッタ法を使用した非圧縮性流体用のコードを作成している.乱流の直接数値計算(DNS)は実験に換わる乱流の解析手法として使用され始めているが,必要な格子点数がNO(Re^<9/4>)となるためその適用範囲は厳しく制限される.しかし,この制限は空間が均一な乱流で埋め尽くされている場合の条件であり,間欠性を持つ高レイノルズ数乱流に対して非乱流部分の計算負荷を下げることで,N<O(Re^<9/4>)を達成する計算アルゴリズムを開発することが本研究の目的であった.そこで,まず流れ場を乱流と非乱流部に分離する方法について調査し,乱流の組織渦構造の抽出にしばしば用いられる速度勾配テノソルの第二不変量,圧力ヘシアン,渦度の絶対値の利用が有望なことがわかった.次に,本研究の目的に利用可能な空間離散化手法について調査し,解の空間変化を考慮しながら格子解像度を調整できる第二世代ウエーブレット法が有望であることがわかった.以上の計算アルゴリズム導入の基盤コードとして,まず平板乱流境界層のDNSコードを作成した.この基盤コードは空間的に差分法,時間的には移流項に3次精度RK法,粘性項にCN法で構成されている.境界層の流入条件にはLundによる相似的周期境界条件,流出条件には対流境界条件を課している.なお,従来の平板乱流境界層のDNSコードでは質量保存則が十分に満足されないことが報告されているが,圧力の整合性条件を考慮した境界条件を導入することで,本研究では計算機の丸め誤差の程度まで質量保存則の満足度を向上させることに成功している.さらに運動量厚さに基づくレイノルズ数500の平板乱流境界層のDNSを実施し基盤コードの妥当性を確認した.その後,基盤コードへの第二世代ウエーブレット法法の導入を試みている.
西太平洋地域の干潟に生息する巻貝類とそれに寄生するセルカリア類の現状と保全

日本の約60地点で干潟に生息する巻貝類に寄生するセルカリア等の吸虫類幼生の種類、寄生率を調べた。干潟により巻貝の生息種類数は大きく異なり、巻貝類が多様だったのは沖縄県名護市我部井干潟、大浦川河口、福岡県曽根干潟、佐賀県田古里川河口であった。調査した巻貝類からは計17種類のセルカリアが検出された。セルカリアの寄生率が高かったのは、浜松市雄踏町のホソウミニナの80%、むつ市城ケ沢のウミニナの78%、西表島浦内川河口のヘナタリの77%、香川県土器川河口の69%等であった。セルカリアの多様性が最も高かったのは、5種類が検出された雄踏町、和歌川河口、浦内川河口であった。また、巻貝とセルカリアの多様性と希少性を加味した指数を作成し計算した結果、奄美大島の我部井干潟で最大となり、西表島の浦内川河口、奄美大島大浦川河口の3地点が飛び抜けて高い値を示した。従ってこれらの地点は汽水産吸虫類にとって最も重要な生息場所であり、最重要保全候補地と考えられた。タイでは約100地点で主にCerithidea属の巻貝を調べ、感染率は0%の地点もあったが、東部のBan Klong Klaengのヘナタリで最も高く100%であった。タイ全土ではカワアイとヘナタリの感染率はほぼ同程度だったが、共存する地点では感染が一方に偏っている傾向が見られた。セルカリアの多様性が最も高かった地点は、Phuket townのMangrove Research and Development Stationであった。また、3地点でインド洋津波前後の調査を行ったが、セルカリア相及び感染率の有意な変化は検出できなかった。韓国では7地点で調査したが、セマングム干潟はホソウミニナの感染率が非常に高く吸虫類にとって重要な干潟であると考えられたが、堤防締め切りにより死滅した。また、南部の麗水市猫島洞では巻貝類の多様性は高いが、吸虫類の感染率は低かった。本年度は、日本国内の状況と比較するため、タイの東部21地点および南部52地点、韓国西海岸6地点の干潟において巻貝を採集し、セルカリアの検索を行った。タイの東部干潟では検査された22種類の巻貝から7種類のレジアおよびセルカリアが検出された。セルカリアが検出された貝は7種類で、Cerithidea cingulataは9地点から採集され4種類のセルカリアが、C.quadrataは5地点から採集され3種類のセルカリアが、C.djadjariensisは3地点から採集され2種類のセルカリアが見い出された。しかしC.alataは5地点から採集されたがセルカリア感染はなく、C.obtusaは1地点のみで極少数しか採集されず、セルカリアも検出できなかった。また、Sermyla riquetiは4地点で採集され2種類、Cassidula aurisfelisは4地点で採集され1種類、Littoraria cariniferaは6地点で採集され1種類のセルカリアがそれぞれ検出された。タイ南部では各干潟でCerithideaの多様性が高かったがセルカリア感染率は東部より低かった。しかし東部では見られなかったセルカリアが検出された。

韓国では6種類の巻貝を検査したがセルカリアは検出されなかった。日本とタイの干潟を比較すると、日本の大きな河川の河口域は護岸工事などのため自然の状態はほとんど失われており、干潟も消失している場合が多い。これに対してタイでは海岸地帯は汽水の低湿地帯が非常に広く、マングローブ林が発達している所もある。また、干潟の上に人の住居が造られていることもあり、タイでは有機物による汚染や、界面活性剤汚染も進んでいると思われる。総じてタイの干潟では巻貝類の多様性は日本より高いが、C.obtusaの様に分布が限られている種もおり、日本と同様生息環境は悪化しているのではないかと考えられる。日本では水質汚染は改善されつつあるが、環境破壊による住み場所の消失により巻貝類の生存が脅かされており、タイでも一部の巻貝は個体数が非常に減っており、今後も環境汚染が続くと絶滅の危機にたたされる巻貝が出てくると思われる。日本国内の干潟に生息する巻貝類のセルカリア感染状況をさらに調査するため、三浦半島8地点、浜名湖周辺2地点、豊田市1地点、徳島県2地点、沖縄県2地点、広島県1地点、岡山県6地点において巻貝類を採集し、セルカリアの種類と寄生率を記録した。ヘナタリは沖縄県、徳島県の各2地点でのみ見つかり、三浦半島、浜名湖ではホソウミニナ、豊田市ではウミニナが採集された。岡山県ではホソウミニナ、フトヘナタリが見つかったが、笠岡湾ではヘナタリ、ウミニナの死骸が数多く見られるので、かつては笠岡湾はヘナタリにとって好適な生息地だったと思われた。沖縄県の干潟では貝類の種類が最も多かったが、セルカリア感染率は低かった。今年度調査した地点ではセルカリア感染率は概ね低かったが、三浦市の4地点では7.3-45%と高く、2種類または3種類のセルカリアが寄生していた。また、徳島県の那佐湾ではヘナタリから特異なセルカリアが検出された。国外ではタイ南部の調査が不十分だった事と津波の影響を調査するため、タイ南部81地点で調査を行なった。主にCerithidea属各種のセルカリア感染率を調べ、19地点の巻貝類からセルカリアが検出された。タイ南部には東部より2種類多い7種類のCerithidea属の貝が生息しており、同時に5種類が生息している地点もあった。本属の貝類では一般にヘナタリのセルカリア感染率が最も高いが、プーケットタウンのマングローブ育生センターでは、カワアイの感染率が非常に高かった。この地点は人工的な植林地にもかかわらず、セルカリアの多様性はこれまで調査したタイの干潟、マングローブ森の中で最も高く、セルカリア群集保全を考える上で重要な地点であると思われる。2004年12月の津波の被害を受けた東岸の2地点を2005年1月に調査したが、2004年2月と比べて、1地点ではC.obtusaが消滅していたが、セルカリア感染率と多様性に有意な変化は見られなかった。この貝の生息場所は主に植物の茎や葉(数十cmまで)なので、津波によりこの地点の草本類がすべてなくなった事が本種が見つからなかった原因と思われる。津波により破壊された干潟、マングローブ生態系が今後どの程度回復するかは明らかでない。日本国内の干潟に生息する巻貝類のセルカリア感染状況を引き続き調査し、国外では韓国のセマングム干潟4地点、タイの南部12地点で調査を行った。和歌山市和歌川河口での感染率はヘナタリ4%、ウミニナ11%、ホソウミニナ3%であり、6種類のセルカリアが見られ、浜名湖のホソウミニナは山崎で80%の感染率で4種類のセルカリアが検出されたが、瀬戸では感染は見られなかった。香川県鴨部川ではホソウミニナの感染率は31%で、4種類のセルカリアが確認されたが、これは1980年代後半とほぼ同じ感染レベルであり河口環境は良好に保たれていると思われた。
太陽大気での磁気リコネクション現象におけるエネルギー輸送の観測的研究

太陽観測衛星「ひので」の観測に基づき、フレアに代表される「磁気リコネクション」発生に関わるエネルギー輸送過程について調べ、(1)黒点の成長過程で半暗部形成の前駆現象を初めて発見し、(2)太陽表面に形成された水平磁場に高速ガス流が励起され、そのガス流が巨大フレアの発現に重要な磁場構造を徐々に造り上げること、等を発見した。また、将来観測として可視域紫外域の分光観測の高解像度化が決め手となるが、その実現に必要なCMOSカメラの高速制御回路と高感度紫外線分光望遠鏡の概念を確立した。この概念検討結果を反映させた次世代太陽観測衛星SOLAR-C計画をJAXA等に提案した。本研究課題は、「磁気リコネクション」「磁気的波動」などの物理機構が「高温コロナの成因」にどのように働いているのかを明らかにするために、太陽大気(光球彩層コロナ)でのエネルギー輸送の定量的な診断という観点からのアプローチで取り組んでいる。アプローチとして、具体的に3つの小課題を設定している。以下に各課題で得られた研究実績をまとめる。小課題(1)磁気リコネクション現象の代表である「マイクロフレア」は、激しいコロナ加熱が起きる活動領域内で頻繁に観測される。2009年12月30-31日に観測に成功した磁気浮上領域でも「マイクロフレア」が頻繁に発生し、大量の高温プラズマの生成が、軟X線・極紫外線でとらえられている。異なる温度で見たプラズマの量について、「ひので」X線望遠鏡および極紫外線分光装置の連続的な時間履歴データから調べた。「マイクロフレア」の発生によって、ドップラー速度・擾乱がコロナ構造の足元で観測される場合、生成されたプラズマの温度は高く、軟X線(>300万度)が極紫外線(100-200万度)に比べ大きく卓越することを観測的に明らかにした。小課題(2)波動によるエネルギー輸送を定量的に診断することを可能とする次世代スペース光学偏光観測の実現には、0.1秒角の高解像度が必須であり、衛星擾乱による画像ぶれを抑える焦点面像安定化装置の性能が重要である。特に骨格となる「コリレーション・トラッカー」の高速化が重要で、その実現を目指したCMOSセンサ回路およびリアルタイム処理を行うDSP回路の電気基板の設計を進め、その設計に基づいて基板の試作品を製作した。小課題(3)彩層からコロナに流れるエネルギーを定量的に診断する高スループットの紫外線分光装置について、ドイツ・マックスプランク太陽圏研究所のTeriaca博士らと討議を進め、次世代太陽観測衛星に搭載べき装置の提案書を完成させた。本研究課題は、「磁気リコネクション」が太陽大気のダイナミックスや加熱においてどのように働くかを明らかにするために、太陽大気(光球彩層コロナ)でのエネルギー輸送の定量的な診断という観測的アプローチから取り組んできた。具体的に3つの小課題を設定し、2013年度はそのうち2つの課題に重点的に取り組んだ。小課題(1)フレアが解放する磁気エネルギーがどのような輸送過程によって太陽大気内に蓄積され、「磁気リコネクション」が駆動される条件を作るかという点を理解するために、「ひので」で得られる太陽表面(光球)での物質の流れに注目した。2012年3月7日に発生した大規模フレア(Xクラスフレア)のエネルギー解放場所について、磁気中性線に沿って形成された水平磁場に沿って高速な物質流が発生していること、その物質流が磁気エネルギーの蓄積過程や爆発の駆動を起こし易い磁場構造を作り上げる役割を果たす可能性を明らかにした。小課題(2)高解像度で「磁気リコネクション」や「波動」によるエネルギー輸送の現場を定量的に診断することを可能にする0.1秒角の高解像度をもつ次世代スペース光学偏光望遠鏡の実現が早期に期待される。その性能実現に必要となる、高速撮像・画像相関処理により画像ズレをリアルタイムに検出する「コリレーション・トラッカー」の高速化を試作開発による検討した。高速撮像はCMOSセンサで実現し、センサを制御するFPGAのロジック設計を実施した。2012年度に製作したDSP回路の電気基板に、ロジックを組み込んだFPGAを搭載し、約1500Hzで連続画像の取得に成功した。また、高速化の限界速度についても機上検討し、約2000Hzであることも明らかにした。この性能は、0.1秒角の高解像度をもつスペース望遠鏡の実現に向けた大きなステップである。本研究課題は、「磁気リコネクション」「磁気的波動」などによる太陽大気でのエネルギー輸送を観測的に理解することを目的として、3つの小課題に取り組んでいる。以下に各小課題における研究実績をまとめる。小課題(1) 2009年12月30-31日に「ひので」可視光磁場望遠鏡が連続観測に成功した大規模な磁気浮上活動について解析研究を推進した。

磁気浮上活動は、太陽表面に黒点群を形成する重要な物理プロセスである。半暗部の無い小黒点(ポア)から半暗部をもつ黒点に成長する過程は特によくわかっていなかったが、本解析の結果、小黒点の誕生直後に、小黒点をとりまく半暗部に相当する構造(前駆構造)が、小黒点のある光球ではなくその上空の彩層で既に形成されていることを発見した。半暗部を伴う黒点の磁場構造を造る仕組みの理解に向けて、上空の彩層における磁場構造や物理診断が重要であることを示した。黒点は太陽面にはり付いた構造であり、密度の高い光球でまず構造が作られ、その結果として上空の彩層構造がつくられる、というのが従来の自然な考え方であった。今回の発見は、これを覆し、黒点の形成過程は彩層も含む立体的な磁場構造の成長過程として捉えなければならないことを明らかにした。また半暗部の前駆構造の発見は、フレア爆発などを引き起こす活動領域の発達を予測するのに役立つかもしれない。課題(2) 5000フレーム/秒のコリレーショントラッカーの実現に向けて、CMOS素子の性能検討、さらに検討を要する技術的要素およびその検討方法について、メーカ技術者との議論をもとに机上検討を進めた。課題(3)高スループットの紫外線分光装置の科学課題および要求する性能について、欧州の協力研究者との討議を行い深めていった。特に、遷移層とコロナの境界にあるNe VIIラインの観測可能性について技術的に可能であることを明確化させた。太陽大気の加熱・活動性の観測的理解を目指し、「磁気リコネクション」を核に、光球彩層コロナのエネルギー輸送の観測的研究を主題に、3つの課題に多角的に取り組んだ。(1)太陽大気中で磁気エネルギーがどのような輸送過程で蓄積され、そしてリコネクション(太陽フレア)が駆動され、突発的なエネルギー輸送に至るかについての観測的明確化を目指した。特に、太陽観測衛星「ひので」で得られる太陽表面(光球)での物質の流れに注目し、磁気エネルギーの蓄積および巨大フレアの駆動を検討した。2012年3月7日の巨大フレアに着目し、磁気中性線に沿って水平磁場が形成され、その水平磁場に沿って励起された音速流が、フレア駆動の磁場構造を形成し、最終的に爆発に至ることを初めて示した(Shimizu, Lites & Bamba 2014として出版)。(2)像ずれをリアルタイムに検出する「コリレーション・トラッカー」用の高速CMOSカメラを試作開発し、彩層で起きるエネルギー輸送について定量的診断を可能にする0.1秒角解像度の次世代スペース光学偏光望遠鏡の概念検討を進展させた。宇宙搭載品への応用可能なセンサを選定し、カメラ制御回路を独自に開発し、約1500フレーム/秒での高速撮像を実現した。(3)彩層コロナの多温度プラズマを高時間分解能(0.5-10秒)・高解像度(0.3秒角)で紫外線分光する次世代分光望遠鏡について欧米共同研究者らと概念検討を行った。この望遠鏡は数万度の彩層から100万度以上のコロナまでのプラズマの流れや波動等でのエネルギー輸送を定量的にとらえる新しい観測機器である。検討(2)(3)の結果は、2015年頭に提出したSolar-Cミッション提案の観測装置(光学磁場診断望遠鏡、EUV高感度分光望遠鏡)に含まれた。太陽物理学本年度当初時点において、やや遅れていた課題
精神遅滞児の心理機能の生理心理学研究とその臨床応用

精神遅滞児の覚醒・睡眠のリズムを検討するため、脳波を多部位から導出し、その記録を高速フーリエ変換によるパワスペクトル分析をおこなった。デルタ、シータ、スピンドル、ベータの周波数帯域についての鳥瞰図法分析を試みた。結果、A群(正常)では、ノンレム睡眠の深い眠りのところでデルタ波の高い山、浅い眠りのところでは紡錘波のこれらの山に終夜を通じてリズム(周期的なくり返し)がみられた。B群(異常)では、デルタ波によるリズムはみられたが、紡錘波によるリズムはみられなかった。C群(異常)では、デルタ波と紡錘波によるいずれにもリズムがみられなかった。昼間の臨床脳波診断との関係をみると、B、C群ではA群に比べて異常脳波が多く、またB、C群はA群より、C群はB群より発達指数の低いことが明らかになった。障害モデル動物を、豊環境で育てた結果、学習行動障害が改善された。このような効果は、妊娠中だけ豊環境においたラットからの出生仔にも見られた。障害の(リ)ハビリテーションには多様な手法が提唱されており、その効果についても異論も多い現状だが、このような豊環境データは、主にラットに限られているけれども、すべての障害訓練のベースにある。共通した機序を示唆しているように思われる。大脳皮質のタル型の配置はラットの生後5日齢で完成する。しかし15日齢ぐらまでは、この局所性は柔軟である。一部のタル型に徴小な損傷を作っても、その後の発達に伴って、その損傷を避けるようにタル型は再生した。また、大脳皮質・視床の反応は、皮ふ刺激の位置・速さの要素に反応し、神経細胞の形態と相関があった。精神遅滞児の脳活動を考える上での基礎となる脳全体の神経回路網が検討された。本研究は、精神遅滞児の心理機能と生理反応との対応関係を用いた脳内神経メカニズムの解明と同時に最新の分析方法を用いて彼らの意織、感覚および学習について生理心理学的アプローチの開発をめざし、生理反応の空間的、時間的変化について総合的に検討することを目的とした。これを遂行するために、研究テーマに従って3人が個別的に実験研究をおこなうとともに、実験計画の作成、検討についてたえず討論をおこなって、相互の有機的なつながりを保つように努めた。芝垣は精神遅滞児の意識水準と情報処理能力に関する生理心理学的なアプローチの開発をめざし、清野は精神遅滞滞児の感覚に関する生理心理学的アプローチの開発をめざした。伊藤は深部電極法による動物のニューロン活動を指標として、精神遅滞児の学習に関する生理心理学的アプローチを関発し、彼らの心理機能に関する脳内機構の解明の研究をおこなった。具体的には次のような主題で検討をおこなった。1.精神遅滞児の受動的活動と生理反応の空間的分布特性に関する検討精神遅滞児の最も基本的な心的活動、すなわち受動的状況下における活動を研究し、次年度研究計画実験の基本的資料を収集した。芝垣は無刺激状態下での精神遅滞児の基本的覚醒・睡眠のリズムを検討するため脳波を多部位から導出し、その記録を高速フーリェ変換によるパワスペクトル分析をおこない、デルタ,シータ,スピンドル,ベータの周波数帯域について鳥瞰図法分析を試みた。結果、精神遅滞児の発達の遅れを推測する資料が得られた。清野は精神遅滞児のモデル動物(X線照射による小頭症ラット)で、学習の基礎となる遊泳不動テストをおこない、X線小頭群の新奇場面に対する適応が劣っていることを見い出した。

伊藤は髭の変位に対する大脳皮質体知覚領のユニット反応をしらべ、精神遅滞児の脳活動を考える上での基礎となる脳全体にわたる神経回路網を検討した。前年度では,精神遅滞児の受動的活動と生理反応の空間的分布特性に関する検討をおこなった.本年度では,具体的には次のような主題で検討をおこなった.精神遅滞児の能動的活動と生理反応の空間的分布特性に関する検討前年度の基礎資料をもとに,環境に対する精神遅滞児の能動的なかかわりあい,すなわち種々の課題を与えた状況下での検討をおこなった.芝垣は,意識水準の高まった状態の1つとして注意などが関与する精神活動時の生理反応の検索に焦点をあて,その空間的,時間的特性について検討した.清野は,転勤した大学において次のことを検討するための準備をおこなった.つまり,主として視覚情報処理に関して,現行の精神遅滞児の視覚に関する問題を生理反応の様相から検証することである.伊藤は髭の変位に対する大脳皮質体知覚領の解剖学的な検討をおこない,精神遅滞児の脳活動を考える上での基礎となる脳全体にわたる神経回路網をしらべた.
生体内微量金属の酵素的高感度分析に関する研究

「生体内微量金属の酵素的高感度分析に関する研究」を行ったが,この研究の骨子は次の3つに分類することができ,その成果は次の通りである.1.酵素を用いた血清および尿中マグネシウムの分析法の開発に関する研究:ヘキソキナーゼ(HK)或はグルコキナーゼ(GK)とグルコースー6+リン酸脱水素酵素(G6PDH)を用い, NADPHの340nmでの吸収増加を測定することによって,血清および尿中Mg2+を測定する方法を確立した.両法共簡単で高価な機器を必要とせず,本法により得られた結果は血清,尿Mgの最も正確な測定法であるといわれている原子吸光法による結果と広範囲にわたって一致した. HK法は検量線の直線範囲は広いが試薬が不安定であり,耐熱生菌Bacilus stearothermophilus由来のGKは非常に安定であった. HK法を固定化酵素と化学発光法を組込んだFIA方式に応用して, Mgの高感度分析法も開発した.2.酵素を用いた血清カルシウムイオンの分析法の開発に関する研究:キャベツ由来ホスホリパーゼDはCa2+により活性化され,その程度をコリンオキシダーゼ・ペルオキシダーゼを用いて発色系に導いてCa2+濃度を求める測定法を開発した. Ca2+電極法に比べて本法は少量の血清量で測定可能である. Ca2+電極法では保存血清はアルカリ側へのpH移動のため使用できないが,本法はpH7.4.の一定pHで反応が進行するため,血清のpHがアルカリ側に移動しても,測定時に元のpHに戻るため,その影響を受けない.3.酵素を用いた亜鉛の分析法の開発に関する研究:亜鉛酵素であるアルカリホスファターゼからキレート剤などを用いて亜鉛を除去すると活性が低下する.次にそれに亜鉛を加えると活性が回復し,回復した活性の程度を測定することにより,加えられた亜鉛量を求める方法の開発を試み,亜鉛量と酵素活性の間に直線関係を与える条件を発見したが,血清を用いると少し問題があった.「生体内微量金属の酵素的高感度分析に関する研究」を行ったが,この研究の骨子は次の3つに分類することができ,その成果は次の通りである.1.酵素を用いた血清および尿中マグネシウムの分析法の開発に関する研究:ヘキソキナーゼ(HK)或はグルコキナーゼ(GK)とグルコースー6+リン酸脱水素酵素(G6PDH)を用い, NADPHの340nmでの吸収増加を測定することによって,血清および尿中Mg2+を測定する方法を確立した.両法共簡単で高価な機器を必要とせず,本法により得られた結果は血清,尿Mgの最も正確な測定法であるといわれている原子吸光法による結果と広範囲にわたって一致した. HK法は検量線の直線範囲は広いが試薬が不安定であり,耐熱生菌Bacilus stearothermophilus由来のGKは非常に安定であった. HK法を固定化酵素と化学発光法を組込んだFIA方式に応用して, Mgの高感度分析法も開発した.2.酵素を用いた血清カルシウムイオンの分析法の開発に関する研究:キャベツ由来ホスホリパーゼDはCa2+により活性化され,その程度をコリンオキシダーゼ・ペルオキシダーゼを用いて発色系に導いてCa2+濃度を求める測定法を開発した. Ca2+電極法に比べて本法は少量の血清量で測定可能である. Ca2+電極法では保存血清はアルカリ側へのpH移動のため使用できないが,本法はpH7.4.の一定pHで反応が進行するため,血清のpHがアルカリ側に移動しても,測定時に元のpHに戻るため,その影響を受けない.3.酵素を用いた亜鉛の分析法の開発に関する研究:亜鉛酵素であるアルカリホスファターゼからキレート剤などを用いて亜鉛を除去すると活性が低下する.次にそれに亜鉛を加えると活性が回復し,回復した活性の程度を測定することにより,加えられた亜鉛量を求める方法の開発を試み,亜鉛量と酵素活性の間に直線関係を与える条件を発見したが,血清を用いると少し問題があった.昭和61年度はマグネシウム及びカルシウムイオンの酵素的高感度分析法を確立すると共に、亜鉛の酵素的分析法に関する研究も少し行った。【Mg^(2+)】......【Mg^(2+)】はATPと複合体を形成し、それがHKの基質となるので、ヘキソキナーゼとグルコース-6-リン酸脱水素酵素(G6PDH)を用い、これら2つの酵素反応によって得られたNADPHの340nmでの吸収増加を測定することによって、【Mg^(2+)】を定量する原理に基ずく血清及び尿【Mg^(2+)】測定法を確立した。血清・尿Mgを最も正確に測定することができるといわれている原子吸光法により得られた値と本法により得られた値とは、血清・尿ともに全てよく一致した。血清中にはタンパク質結合Mgも存在するが、【Mg^(2+)】はATPとのアフィニティが非常に強いため、結局は血清及び尿中の総Mgを測定することができた。HKは不安定であるが、耐熱性菌であるBacillus stearothermoplilus由来のグルコキナーゼ(GK)は非常に安定であるため、HKのかわりにGKを用いて血清及び尿【Mg^(2+)】の測定を行った。HK法と同様に原子吸光法によって得られた値とよく一致した。【Ca^(2+)】......キャベツ由来のホスホ

リパーゼDは【Ca^(2+)】によって活性化され、その活性化された度合をコリンオキシダーゼとペルオキシダーゼの2反応を用いて、発色系に導いて測定することによって【Ca^(2+)】濃度を求めるという原理に基ずく測定法を開発した。【Ca^(2+)】測定に使用されている【Ca^(2+)】電極法に比べて、本法は少量の血清量で測定可能である。血清のPHは保存中にアルカリ側に移動し、その結果、血清中の【Ca^(2+)】濃度が減少するため、【Ca^(2+)】電極法では保存血清は使用できない。しかし、本法は酵素法でPH7.4の一定のPHのもとで反応が進行するため、たとえ血清のPHがアルカリ側に移動しても、測定時に元のPHに戻るため、血清保存による影響を受けない。【Zn^(2+)】......62年度に詳しく検討する。