hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主権者教育の推進を目指す「総合(統合・融合)」的な高等学校歴史教材の開発

本研究課題においては、まず、中等社会科が分化的傾向を帯びる1950年代において、その当時歴史教育に携わった研究者・実践者が、社会科の「総合(統合・融合)」という理念をどのように受容し、どのように授業開発に携わったかを調査した。その成果として、筆者は、1「1950年代前半期における中学校『社会科日本史』の学習指導論と授業構想」(総合歴史教育研究会『総合歴史教育』第50号所収)、2「1955年度使用の中学校社会科総合型教科書における「融合」性の検討」(社会科教育課程研究会『実践社会科教育課程研究』第1号所収)、3「1955年度版学習指導要領に準拠した中学校社会科における系統的カリキュラムの検討」(中等社会科教育学会『中等社会科教育研究』第35号所収)を発表することができた。なかでも2は、本研究課題の助成を受けて名古屋大学に赴き、同大学教育学部附属図書館の御厚意で1955年度使用のすべての中学校社会科検定教科書の写真撮影を行った成果の一部である。1955年度使用の中学校社会科教科書は、49種95冊の発行点数を数える。そのうち、筆者は2において、「総合的なもの」3種18点の教科書の分析を行った。1950年代の中等社会科教育史に関するこれらの研究は、社会科教育学においても未着手の領域であり、研究を緒につけたことは意義があると考えている。また、こうした社会科教育史の研究成果を踏まえ、筆者は、新学習指導要領において進められていく高等学校地理歴史科における「歴史総合」を念頭に置いて、主権者教育としての歴史教材の開発を行った。4「主権者教育としての中等歴史教材」(社会科教育課程研究会『実践社会科教育課程研究』第1号所収)において、筆者は、過去のことを扱う歴史教育においても、十分、生徒の市民性の育成を図ることができることを当該論文において例示した。
ドパミン神経系の脳可塑性と運動強化に与える影響

ドパミンが強化学習に重要であることが、動物モデルを用いた研究で報告されている。本研究では、[^<11>C]-ラクロプライド-ポジトロン断層法(PET)を用いて、パーキンソン病患者では運動技能が強化されず、右線条体での内因性ドパミンの放出が低下していることを示した。以上より、運動技能強化には被核における内因性ドパミンの放出が重要であり、技能強化過程における運動皮質-基底核路の動的変化にドパミンが重要な役割を果たすことが示唆された。平成22年度は、健常被験者に対して、手指運動強化課題によって誘導される内因性ドパミン量と運動皮質の脳可塑性をそれぞれ非侵襲的脳機能研究法である[^<11>C]-ラクロプライドPETと経頭蓋的磁気刺激法(TMS)を用いて多面的に評価する新たな手法を確立した。具体的には、1)ラクロプライドPETを用いた評価では、手指運動強化課題中に、大脳基底核(特に線条体)に内因性ドパミンが誘導されるかをドパミンD2受容体の可逆性アンタゴニストであるラクロプライドBinding Potential ; BP変化量として定量化した。その結果、健常被験者では、手指運動強化課題により非効き手である左手指の運動機能が強化されると同時に、右(対側)線条体に内因性ドパミンが放出されることが証明された。2)TMSを用いた大脳一次運動野の脳可塑性の評価では、大脳一次運動野にTMSを与え、運動皮質の脳可塑性をMotor evoked potential ; MEP変化率で指標化した。さらに、手指運動強化課題による運動強化率と、運動皮質の脳可塑性が相関することが証明された。以上より、ヒトの運動強化に線条体のドパミンが重要な役割を果たすことが証明され、さらに、それが運動皮質の脳可塑性と関連している可能性が示唆された。平成22年度は、健常被験者に対して、手指運動強化課題によって誘導される内因性ドパミン量と運動皮質の脳可塑性をそれぞれ非侵襲的脳機能研究法である[^<11>C題-ラクロプライドPETと経頭蓋的磁気刺激法(TMS)を用いて多面的に評価する新たな手法を確立した。具体的には、1)ラクロプライドPETを用いた評価では、手指運動強化課題中に、大脳基底核(特に線条体)に内因性ドパミンが誘導されるかをドパミンD2受容体の可逆性アンタゴニストであるラクロプライドBinding Potential;BP変化量として定量化した。2)TMSを用いた大脳一次運動野の脳可塑性の評価では、大脳一次運動野にTMSを与え、運動皮質の脳可塑性をMotor evoked potential;MEP変化率で指標化した。平成23年度は、前年度に健常者で確立した手法をパーキンソン病患者に適応した。しかしながら、パーキンソン病患者では運動機能が強化されなかった。平成22-23年度は、健常被験者に対して、手指運動強化課題によって誘導される内因性ドパミン量と運動皮質の脳可塑性をそれぞれ非侵襲的脳機能研究法である[11C]-ラクロプライドPETと経頭蓋的磁気刺激法(TMS)を用いて多面的に評価する新たな手法を確立した。具体的には、1)ラクロプライドPETを用いた評価では、手指運動強化課題中に、大脳基底核(特に線条体)に内因性ドパミンが誘導されるかをドパミンD2受容体の可逆性アンタゴニストであるラクロプライドBinding Potential; BP変化量として定量化した。2) TMSを用いた大脳一次運動野の脳可塑性の評価では、大脳一次運動野にTMSを与え、運動皮質の脳可塑性をMotor evoked potential; MEP変化率で指標化した。平成23-24年度は、健常者で確立した手法をパーキンソン病患者に適応した。その結果、健常被験者では、手指運動強化課題により非効き手である左手指の運動技能が強化されると同時に、右(対側)線条体に内因性ドパミンが放出されることが証明された。被核にマスク画像を置くvoxel by voxel解析では前側方被殻に有意な変化を認め、Diffusion tensor imagingの既報告から運動前野から一次運動野とのfiber connectionが強い機能的領域が関与することが示された。

しかしながら、パーキンソン病患者では運動技能が強化されず、右線条体での内因性ドパミンの放出が低下していた。以上より、運動技能強化には被殻における内因性ドパミンの放出が重要であり、技能強化過程における運動皮質-基底核路の動的変化にドパミンが重要な役割を果たすことが示唆された。健常被験者に対する非侵襲的脳機能画像法を用いた多面的手法の確立は終了し、海外英文誌での報告も完了した。すでにパーキンソン病患者8名に対し同手法を適応し、パーキンソン病では運動強化が障害されている結果も出ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。パーキンソン病患者の行動学的評価はすでに行っているため、今年度は、画像的な解析をさらに追加していく。また、健常者とパーキンソン病患者での^<11>C1-ラクロプライドPETの結果を統計学的に比較検討し、海外学会での報告をすると同時に海外誌への論文報告を目指す。さらに、3年間の研究を総括し、パーキンソン病患者でのドパミン治療とリハビリテーションを統合させた新たな治療方針を社会に向けて提案・発信することを目指す。
平成25年4月8日現在癌抑制マイクロRNAを基点とした下咽頭癌・食道癌の新規分子ネットワークの解明

下咽頭・食道扁平上皮癌のmicroRNA(miRNA)発現プロファイルから、miR-218が癌部で発現抑制されている事が認められた。そこで、miR-218の機能解析を行い、miR-218は、癌細胞の浸潤・遊走に関与する癌抑制型miRNAである事が示された。更に、miR-218が制御する標的遺伝子を探索した結果、Laminin-332の構成タンパクの一つであるLAMB3を見出した。Laminin-332は、細胞の基底膜を構成する主要なタンパク質の一種であり、細胞の接着、遊走、増殖に関与する報告がある。miR-218の発現抑制によるLAMB3の発現異常は、ヒト扁平上皮癌の転移に大きく関与する事が示された。近年、タンパクコード遺伝子の発現調節に関わるRNA分子として、タンパク質をコードしない機能性RNAの一つであるmicroRNA(miRNA)が注目されている。miRNAは、配列特異的にタンパクコード遺伝子を標的として、その分解や翻訳を阻害する事で遺伝子の発現を制御している。miRNAの発現異常は、癌の発生、進展、転移において重要な役割を担っている事が報告されている。下咽頭および食道扁平上皮癌のmiRNA発現プロファイルから、miR-218が発現抑制されている事が認められ、癌抑制型miRNAである事が示唆された。そこで、miR-218を癌細胞株に核酸導入し、癌抑制機能について検討を行った。その結果、miR-218は、癌細胞の浸潤・遊走に関与する癌抑制型miRNAである事が示された。miR-218の発現抑制によるLAMB3の発現異常は、ヒト頭頸部扁平上皮癌の転移に大きく関与する事が示された。下咽頭癌・食道癌は、集学的治療がなされる現在においてもなお予後不良な癌の一つであり、将来的には新規治療法・診断法の開発が望まれている。その為には、現在のゲノム科学的な手法を駆使して、下咽頭癌・食道癌の新規分子ネットワークを総合的に解明していく事が不可欠であると考えられる。近年、低分子核酸であるマイクロRNAが癌遺伝子・癌抑制遺伝子として機能し、多くの癌関連遺伝子を制御している事が示されつつある。そこで、ヒト扁平上皮癌の発生・進展・転移に関与するマイクロRNAを見出すため、臨床検体を用いた下咽頭癌および食道癌におけるマイクロRNA発現プロファイルを作成した。2つのプロファイルから、miR-375が癌組織において共通して発現低下している事が判明した。そこで、miR-375のヒト扁平上皮癌における機能を検討した。ヒト扁平上皮癌由来細胞株にmiR-375を核酸導入する事により、癌細胞の増殖・浸潤が顕著に抑制された。この事から、miR-375はヒト扁平上皮癌において癌抑制マイクロRNAとして機能する事が証明された。次に、miR-375が制御する遺伝子ネットワークを解明するために、miR-375導入細胞株を用いてゲノム解析を施行した。解析の結果、miR-375は、AEG-1/MTDH遺伝子を直接制御する事が示された。AEG-1/MTDHをノックダウンした機能解析から、AEG-1/MTDHはヒト扁平上皮癌において癌遺伝子機能を有することが示された。更に、ヒト扁平上皮癌臨床検体におけるAEG-1/MTDHの発現を調べた結果、癌組織で発現が亢進している事が判明した。以上の解析により、ヒト扁平上皮癌において、癌抑制型miR-375の発現抑制により癌遺伝子であるAEG-1/MTDHの発現亢進が惹起される新規分子ネットワークの一端が明らかとなった。下咽頭・食道扁平上皮癌臨床検体を用いたマイクロRNA発現解析を施行し、扁平上皮癌マイクロRNA発現プロファイルを作製した。このプロファイルから、癌抑制型マイクロRNAの探索に成功した。これらマイクロRNAを基点とした解析から、扁平上皮癌の新規分子ネットワークの探索が可能であった。扁平上皮癌における癌抑制型マイクロRNAの探索が進んでおり、これらマイクロRNAが制御する分子ネットワークの解析を継続することにより、扁平上皮癌の新規の分子ネットワークが明らかになる。分子ネットワークの解明は、扁平上皮癌の新規診断法や治療法の糸口となる情報を提供する研究であると考える。マイクロRNAが制御する分子ネットワークの解析から選択した、癌関連遺伝子の機能解析が必須であり、siRNA

関連試薬、細胞増殖抑制機能・アポトーシス誘導能・遊走能・浸潤能を調べるための消耗品類の予算が必要であると考えている。
過剰酸素量制御による酸化物超伝導体の構造相転移と超伝導の研究

次に示す2つの高温酸化物超伝導体において、従来、主であった元素置換によるのではなく、過剰酸素量を広範囲に変えることにより、キャリア数を制御し、結晶構造と超伝導の関係を調べた。1.La_<2-x>Bi_xCuO_<4+δ>:La_2CuO_<4+δ>における低温での相分離を抑制した系La_<195>Bi_<0.05>CuO_<4+δ>において、KMnO_4酸化により過剰酸素を導入し、低温X線回折、交流磁化率の測定を行った。δは、KMnO_4濃度を系統的に変えた水溶液に粉末試料を入れ、60°Cで48時間攪拌することにより制御した。その結果、δの最大値は高酸素アニールした試料に比べ、約2倍の0.14まで増加し、高ホール濃度の試料作製に成功した。結晶構造はδの増加とともに斜方晶I(Bmab)から正方晶(14/mmm)になり、さらにδ>0.08では一部に斜方晶II(Fmmm)が出現することがわかった。超伝導転移温度Tcはδの増加とともに上昇し、約35Kで飽和する。そして、斜方晶I相と正方晶相のいずれでも超伝導は出現することがわかった。しかし、正方晶相と斜方晶II相の混相領域では、超伝導体積分率に若干の減少がみられ、斜方晶II相はキャリアのオーバードープのため、超伝導を示していない可能性もある。2.(Pb_2Cu)Sr_<0.9>La_<1.1>CuO_<6+δ>:錯体重合法により合成した良質の試料を、種々の酸素分圧、温度でアニールすることによりδを制御し、粉末X線回折、化学滴定、電気抵抗率、熱起電力、交流磁化率を測定した。その結果0≦δ<0.3-0.4では、斜方晶で、過剰酸素はCu0_2面にもホールを供給し、Tcは約35Kまで上昇する。そして、0.3-0.4<δ<2では、過剰酸素はブロック層にホールを供給し、Pbの価数が増加し、Pb^<2+>→Pb^<4+>の価数変化にともない超伝導を示す斜方晶相の体積分率が減少し、Cu0_2面にホールが少ないために非超伝導である正方晶相の体積分率が増大し、Tcは減少することがわかった。
サル膝半月板損傷に対する修復術後の滑膜間葉系幹細胞移植

自家滑膜幹細胞の集合体の移植で、高齢サルの半月板再生が促進されるかどうか調べた。両膝の内側半月板の前方1/2を切除した後に、滑膜幹細胞で作った集合体を、半月板欠損部に移植。対側の膝は、集合体を移植しないControl側とした。半月板と関節軟骨は、移植後8週(n=3)と、16週(n=4)で、肉眼、組織学分析。MSC群は、Control群に比べて、内側半月板は大きく、再生半月板の組織学的スコアは良好。大腿骨内顆部の軟骨のMankinスコアは、MSC群が、Control群に比べて良好。自家滑膜幹細胞の集合体の移植は、高齢サルの半月板再生を促進し、関節軟骨の変性進行を抑制した。滑膜間葉系幹細胞は高い軟骨分化能を有する有用な細胞源として期待される。臨床応用に向けて、限られた細胞数で、より効率よく移植、再生するためには、移植効率や細胞の軟骨分化能などをさらに改善する必要がある。我々は、これまで滑膜間葉系幹細胞の浮遊液を集合体にすることにより、半月板再生がさらに促進されることをラットで報告した。今回、サルを用いて、滑膜間葉系幹細胞の集合体の効果を検討した。カニクイザルの両膝の滑膜を採取し、酵素処理後に有核細胞を培養した。2.5×100,000個の滑膜間葉系幹細胞を35μlの培養液に懸濁し、hanging drop法で、3日間培養し、集合体を形成させた。カニクイザルの両膝の内側半月板前方2分の1を切除した。片膝のみに自己滑膜間葉系幹細胞集合体を720(平均14)個移植した。対側の膝は、細胞を移植しないコントロール群とし、8週後に、再生半月板の大きさと、MRIのT1rho mapping像を左右の膝で比較した(n=3)。16週後にも同様に比較した(n=4)。また、移植した細胞追跡のため、DiI陽性細胞の集合体を作製し、内側半月板前方2分の1を切除した部分に移植し、移植1週後、DiI陽性細胞が生着しているかを調べた。結果、集合体投与1週の時点で半月板欠損部にDiI陽性細胞が生着したことを確認した。8週後、いずれのサルでも細胞投与群が、コントロール側よりも、内側半月板の面積が大きく、MRI分析では、正常半月板に近かった。16週後、細胞投与群が、コントロール側よりも、有意に、内側半月板の面積が大きく(投与群70.2±3.8mm2,コントロール群53.7±1.68mm2, p滑膜間葉系幹細胞の集合体投与は、カニクイザルの半月板前方1/2切除モデルで、半月板再生を促進した。滑膜間葉系幹細胞は有用な細胞源として期待される。2.5×105の滑膜間葉系幹細胞を35μlの培養液に懸濁し、hanging drop法で、3日間培養し、集合体を形成させた。集合体投与1週後にDiI陽性細胞が生着しているか確認した。16週後、細胞投与群が、コントロール側よりも、有意に、内側半月板の面積が大きく(投与群70.2±3.8mm;,コントロール群53.7±1.68mm;, p<0.05, n=4)、MRI分析では、正常半月板に近かった。滑膜間葉系幹細胞の集合体投与は、カニクイザルの半月板前方1/2切除モデルで、半月板再生を促進した。

軟骨再生半月板切除後8週、16週モデルの作成し、すべてにおいて、滑膜幹細胞投与側で再生半月板面積が大きいことを示せた。再生半月板の組織学検討を行い、滑膜幹細胞の集合体の有効性を検討する。また、半月板切除後の関節軟骨に対しても評価を行い、滑膜幹細胞の集合体の関節軟骨に対する有効性を検討する。次年度の研究成果報告にむけて今年度は繰り越した。移植した細胞の追跡実験を追加して実施する予定。
発育初期に摂取する食成分による次世代の肥満抑制効果の評価とその作用機序の解明

茶カテキン類は脂質異常症を改善することが知られている。本研究では授乳期に摂取する緑茶抽出物(GTE)の生理的役割を明らかにするために、妊娠期及び授乳期に高脂肪食を与えた母ラットの授乳期にGTEを摂取させ、離乳後も高脂肪食で飼育した雌性仔ラットの脂肪組織と腎臓に及ぼす影響を検討した。授乳期に摂取したGTEは、成長後、高脂肪食を負荷した雌性仔ラットの腎臓の線維化ならびに脂肪組織や腎臓のマクロファージの浸潤を軽減する可能性が示唆された。胎生期や乳児期の過栄養は、成長後、肥満を招く。一般に、茶カテキン類は脂質異常症を改善することが知られているが、胎生期や乳児期に過栄養に曝された母体から生まれた子の、成長後の脂質代謝に及ぼす茶カテキン類の影響に関する知見は少ない。そこで、妊娠期・授乳期に高脂肪食を付加した母ラットの授乳期に緑茶抽出物(GTE)を摂取させ、さらに離乳後に高脂肪食を摂取した仔ラットの脂質代謝に及ぼすGTEの影響を検討した。Wistar系妊娠ラットに5%脂肪食(C群)あるいは45%脂肪食(F群)を与えた。出産日にF群を2つに分け、0%群(FF群)及び0.24%のGTE含有45%F食を授乳期のみに摂取させた(FG群)。さらに離乳後も45%F食を与えた。すなわち、FF-C群、FG-C群、FF-F群、FG-F群の4群である。C群には、5%脂肪食を与えた(対照群、CC-C群)。雌性仔ラットは12週齢まで飼育し、その後、血液生化学検査を行い、腎臓中のAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK;エネルギー代謝に重要な酵素)の活性や発現を調べた。その結果、FF-C群に比べてFG-C群の相対腎周囲脂肪組織重量は有意に減少したが、FF-F群とFG-F群では有意な差はみられなかった。血漿中トリグリセリド濃度やリン酸化したAMPK量については、いずれの群間でも有意差は認められなかった。一方、肥満では慢性の炎症反応が亢進することが知られているので、腎臓で炎症反応の1つであるマクロファージ(Mφ)の浸潤の程度を調べた。その結果、FG-F群のMφ数はFF-F群に比べて有意に減少していた。またFG-C群のMφ数もFF-C群に比べて減少傾向がみられた。以上から、授乳期に摂取したGTEは、少なくともMφの浸潤を抑制する可能性が示唆された。胎生期や乳児期の過栄養に起因する児の肥満の発症において、乳児期に摂取するカテキン類の生理的役割を明らかにするために、妊娠期・授乳期に高脂肪食を付加した母ラットの授乳期に緑茶抽出物(GTE)を摂取させ、さらに離乳後に高脂肪食を摂取した仔ラットの脂質代謝に及ぼすGTEの影響を検討した。その結果、12週齢まで飼育した雌性仔ラットでは、体重、血漿中のトリグリセリド濃度やAMPKのリン酸化量についてはいずれの群においても差はみられなかった。一方、腎臓でマクロファージ(Mφ)の浸潤数について、FG-F群のMφ数はFF-F群に比べて有意に減少していた。このことは、乳児期に摂取するGTEは、腎臓の炎症を抑制する可能性を示していた。以上から、当初の目的とは異なる結果が得られたが、初年度の研究はおおむね順調に進展したと判断した。妊娠期や授乳期の過栄養は、成長後、肥満を招く。一般に、茶カテキン類は脂質異常症を改善することが知られているが、妊娠期や授乳期に過栄養に曝された母体から生まれた子の、成長後の脂質代謝に及ぼす茶カテキン類の影響に関する知見は少ない。そこで授乳期に摂取する緑茶抽出物(GTE)の生理的役割を明らかにするために、妊娠期及び授乳期に高脂肪食を与えた母ラットの授乳期にGTEを摂取させ、離乳後も高脂肪食で飼育した雌性仔ラットを用いて脂肪組織と腎臓に及ぼす影響を検討した。Wistar系妊娠ラットに市販の実験動物用飼料(通常食、C群)あるいは45%脂肪食(F群)を与えた。C群には、通常食を与えた(対照群、CC-C群)。雌性仔ラットは12週齢まで飼育した。腎周囲脂肪組織、生殖器周囲脂肪組織及び腎臓を採取し、免疫染色を施して炎症細胞の一つであるCD68/ED1陽性マクロファージ(Mφ)数を計測した。腎臓はコラーゲン線維を染めるシリウスレッド染色を施した。FG-C群の生殖器周囲脂肪組織中のMφ数はFF-C群と比べて有意に減少した。腎臓のMφ数は、FG-F群でFF-F群と比べて有意に減少した。また、FG-C群ではFF-C群と比べて減少傾向が見られた。シリウスレッド染色では、FF-C群およびFF-F群で線維化領域の増加が見られたが、FG-C群およびFG-F群ではその減少が見られた。

以上から、授乳期に摂取したGTEは、成長後、高脂肪食を負荷した雌性仔ラットの腎臓の線維化ならびに脂肪組織や腎臓のMφの浸潤を軽減する可能性が示唆された。茶カテキン類は脂質異常症を改善することが知られている。本研究では授乳期に摂取する緑茶抽出物(GTE)の生理的役割を明らかにするために、妊娠期及び授乳期に高脂肪食を与えた母ラットの授乳期にGTEを摂取させ、離乳後も高脂肪食で飼育した雌性仔ラットの脂肪組織と腎臓に及ぼす影響を検討した。授乳期に摂取したGTEは、成長後、高脂肪食を負荷した雌性仔ラットの腎臓の線維化ならびに脂肪組織や腎臓のマクロファージの浸潤を軽減する可能性が示唆された。胎生期・乳児期の過栄養に起因する児の肥満の発症において、乳児期に摂取する茶カテキン類の生理的役割を明らかにするために、今後、前年度に得た試料や長期飼育中の雄性仔ラットの試料を用いて、胎生期・乳児期の過栄養によって生じる肥満における緑茶抽出物(GTE)の生理的役割を明らかにする。すなわち、(1)脂質合成転写因子-1cなどの脂質代謝調節に関わる転写因子の発現や酵素の活性を抑制するか、(2)高脂肪食の摂取により生じる炎症性サイトカインの発現量を抑制するか、(3)エピジェネティックな遺伝子制御であるメチル化に関連する酵素群(DNAメチル基転移酵素など)の活性や発現を、主にウェスタンブロット法やリアルタイムPCR法などで調べる予定である。食生活学
悪性黒色腫の局所性レニン-アンジオテンシン系を介した線維芽細胞の腫瘍免疫応答解析

予後不良である進行期悪性黒色腫の新規治療として、免疫チェックポイント阻害薬(抗PD-1/PD-L1抗体、抗CTLA-4抗体など)が認可され、第一選択として現在使用されている。がんは、免疫の過剰な活性化を抑制するためのブレーキ役であるPD-1/PD-L1やCTLA-4といった免疫チェックポイント分子を利用させることで、免疫のサーベイランスから逃れている。免疫チェックポイント阻害薬は、がんが悪用している免疫チェックポイント分子の働きを抑制することで腫瘍免疫応答を促して、がんを征圧するという新規の治療法である。しかしながら、単独での奏効率は約2割に留まり、免疫チェックポイント阻害薬の併用療法(抗PD-1抗体+抗CTLA-4抗体)の奏効率でも約4割であり、それぞれ、約45割の症例が過剰な自己免疫反応によって治療が中断される。そのため、副作用を増強されることなく、免疫チェックポイント阻害薬の治療効果を阻害している免疫抑制性の腫瘍微小環境を改善する必要がある。私たちは、腫瘍微小環境の局所性のレニン-アンジオテンシン系がマクロファージを介して腫瘍免疫を抑制することを報告したが、本研究では、アンジオテンシン受容体を発現する線維芽細胞の腫瘍免疫に与える影響やメカニズムを解析した。ヒトとマウスの線維芽細胞株をin vitroでアンジオテンシンの添加やARBの添加すると、RANTESの産生が制御された。また、マウス悪性黒色腫細胞株(B16)を、C57/B6マウスに皮下移植し、ARBを投与した群とコントロール群を比較すると腫瘍抗原特異的な腫瘍免疫がARB投与群で有意に増加していた。現在、そのメカニズムをアンジオテンシン受容体ノックアウトマウスを用いて解析中である。ヒトとマウスの線維芽細胞株をin vitroでアンジオテンシンの添加やARBの添加によって、産生される因子やシグナル伝達の変化を、FACSを用いたCytometric Bead Arrayや、抗体アレイ法を用いて網羅的に検索し、RANTESが制御されていることを認めた。このメカニズムを解析するために、アンジオテンシン受容体ノックアウトマウスを輸入し、解析を行っている。また、腫瘍からのがん関連線維芽細胞の回収方法だが、MACS beadsを用いた回収方法では、回収率が低いため、現在、セルソーターを用いた回収を進めている。それから、ヒト検体の集積も、single cellを凍結して保存できており、今後、解析を進めていく予定である。進捗状況として、概ね当初の予定通り進行している。アンジオテンシン受容体ノックアウトマウスを輸入し飼育しており、今後、マウスの線維芽細胞株のアンジオテンシン受容体をノックアウトさせたものと通常株を、マウスの悪性黒色腫細胞株とin vitro、in vivoで共培養させ、腫瘍の細胞増殖に変化があるか検討する。また、腫瘍組織の免疫染色で浸潤する免疫細胞の種類や、間質の線維化や血管新生の変化をみる。これにより、線維芽細胞が腫瘍へ直接的な影響を与えるか、または、腫瘍免疫や間質の環境を介して腫瘍へ働いているか解析する。上記のin vivoでのモデルで、所属リンパ節での腫瘍抗原(gp100)への特異的なT細胞応答を、T細胞の腫瘍抗原に対するIFNγ産生能で評価する。これにより、線維芽細胞の抗原特異的な腫瘍免疫への影響に、アンジオテンシン系のシグナルが関与するか解明する。ヒトとマウスの線維芽

細胞株をin vitroでアンジオテンシンの添加やARBの添加によって、産生される因子やシグナル伝達の変化を、FACSを用いたCytometric Bead Arrayや、抗体アレイ法を用いて網羅的に検索し、RANTESが制御されていることを認めた。また、マウス悪性黒色腫細胞株(B16)を、C57/B6マウスに皮下移植し、ARBを投与した群とコントロール群を比較すると腫瘍抗原特異的な腫瘍免疫がARB投与群で有意に増加していた。このメカニズムを解析するために、アンジオテンシン受容体ノックアウトマウスを輸入し、解析を行っている。また、腫瘍からのがん関連線維芽細胞の回収方法だが、MACS beadsを用いた回収方法では、回収率が低いため、現在、セルソーターを用いた回収を進めている。それから、ヒト検体の集積も、single cellを凍結して保存できており、今後、解析を進めていく予定である。進捗状況として、概ね当初の予定通り進行している。アンジオテンシン受容体ノックアウトマウスを輸入し飼育しており、今後、マウスの線維芽細胞株のアンジオテンシン受容体をノックアウトさせたものと通常株を、マウスの悪性黒色腫細胞株とin vitro、in vivoで共培養させ、腫瘍の細胞増殖に変化があるか検討する。また、腫瘍組織の免疫染色で浸潤する免疫細胞の種類や、間質の線維化や血管新生の変化をみる。これにより、線維芽細胞が腫瘍へ直接的な影響を与えるか、または、腫瘍免疫や間質の環境を介して腫瘍へ働いているか解析する。上記のin vivoでのモデルで、所属リンパ節での腫瘍抗原(gp100)への特異的なT細胞応答を、T細胞の腫瘍抗原に対するIFNγ産生能で評価する。これにより、線維芽細胞の抗原特異的な腫瘍免疫への影響に、アンジオテンシン系のシグナルが関与するか解明する。(次年度使用額が生じた理由)・当初の計画で見込んだよりも安価に研究が進んだため、次年度使用額が生じた。(使用計画)・次年度使用額は平成31年度請求額と合わせて消耗品費として使用予定である。
転動する球殻内金属球の位置計測に基づく三次元運動箇所の合成加速度計測

球殻内側に密着する弾性凹球内を自由に転がる金属球の位置計測に基づく三次元運動体の合成加速度検出法を提案し,試作した装置で有効性を実証した.実際に,球殻内に同心状に置く弾性層の荷重対変位特性を関連づける式を導出し,ゴム厚によって変わる様子を明らかにした.また,3つのプローブを互いに直交させて配置する球殻を三次元の運動体に固定する場合,加速度の方向と大きさの精度,作用力検出感度,がそれぞれ,0.13[rad](=7.4[deg]),0.097[m/s^2],0.089[N]以下になることを試作装置で実証した.金属球の過渡特性を表す不感帯と周期については,硬いゴムにおいて固有振動数が高く不感帯が狭いのに対し,軟らかいゴムにおいては低く不感帯が広いことを基礎実験で確認した.また,硬いゴムと柔らかいゴムの上記傾向は,大きい金属球と小さい金属球に対してそれぞれ同様に言えることを確認した.試作したセンサヘッドについては不感帯6.1[deg],振動周期2.4[s]と計算されたが,振動を観測できずこの発生が問題になることはないことを確認した.これらの結果は,高精度とは言えないが,例えば、管内を移動するロボットのように低速で全方向に移動する装置等に平衡感覚を与えるセンサとして有効と考えられる.開発した方法は,時間が経過しても誤差を累積しない特長をもつ.金属球は,転がりを利用するため,緩やかな加速度変化に追従し,飛翔しない限り幅広い加速度の検出に有効と考えられる.弾性層の代りに4つの風船状のゴム袋を球殻に内接する正四面体の頂点に挟み込み,金属球を転がりなく圧接支持することで加速度検出の精度や感度を向上させ,また,鋼球を中空にするなどしてセンサヘッドを小型・軽量化できると考える.球殻内側に密着する弾性凹球内を自由に転がる金属球の位置計測に基づく三次元運動体の合成加速度検出法を提案し,試作した装置で有効性を実証した.実際に,球殻内に同心状に置く弾性層の荷重対変位特性を関連づける式を導出し,ゴム厚によって変わる様子を明らかにした.また,3つのプローブを互いに直交させて配置する球殻を三次元の運動体に固定する場合,加速度の方向と大きさの精度,作用力検出感度,がそれぞれ,0.13[rad](=7.4[deg]),0.097[m/s^2],0.089[N]以下になることを試作装置で実証した.金属球の過渡特性を表す不感帯と周期については,硬いゴムにおいて固有振動数が高く不感帯が狭いのに対し,軟らかいゴムにおいては低く不感帯が広いことを基礎実験で確認した.また,硬いゴムと柔らかいゴムの上記傾向は,大きい金属球と小さい金属球に対してそれぞれ同様に言えることを確認した.試作したセンサヘッドについては不感帯6.1[deg],振動周期2.4[s]と計算されたが,振動を観測できずこの発生が問題になることはないことを確認した.これらの結果は,高精度とは言えないが,例えば、管内を移動するロボットのように低速で全方向に移動する装置等に平衡感覚を与えるセンサとして有効と考えられる.開発した方法は,時間が経過しても誤差を累積しない特長をもつ.金属球は,転がりを利用するため,緩やかな加速度変化に追従し,飛翔しない限り幅広い加速度の検出に有効と考えられる.弾性層の代りに4つの風船状のゴム袋を球殻に内接する正四面体の頂点に挟み込み,金属球を転がりなく圧接支持することで加速度検出の精度や感度を向上させ,また,鋼球を中空にするなどしてセンサヘッドを小型・軽量化できると考える.金属球の形、大きさ、材質、厚さ等が位置測定に使う高周波発振型非接触近接センサの感度特性に与える影響を調べた。その結果、使う金属球を唯一指定するとその存在領域は実験式で一意に決まることを確認した。とくに、本研究で使用する金属球の存在領域はセンサ前方を軸とする回転楕円体面になり、これを実験式で定式化可能にした。また、3つの近接センサを球殻中心に向けて互いに直交させて球殻外に配置することで、3つの異なる回転楕円体面の交点として金属球中心位置が求まることを確認した。引き続き、球殻内側に弾性層を置き荷重に対する弾性層の沈み量を計測する装置を組み、実測した。具体的に、非金属のアクリル製半球殻内面に離型材を吹き付け、その中に室温硬化型シリコンエラストマーを流し込み、硬度約20の半球弾性層を作成した。基材、触媒、型取り器を違えて異なる硬度や厚さの弾性層も作成した。そして、弾性層を介在させた状態で荷重を与え、マイクロゲージ、及び購入した非接触変位計を用いて各種弾性層の圧力対歪の特性を測定した。同時に、弾性の変形力学に有効なヘルツの公式を用い、弾性層のヤング率とポアソン比の概略値を使い、圧力対歪を定める式を導いた。また、実測値と測定値を比較し、相関があることを確認し、両者の関係を定式化した。さらに、共同研究者と直接意見を交換し、2つの半球弾性層の接合面と2つの半球殻の接合面を互いに直交させる整合法の利点を見だし、今後の試作に活かしていくことにした。自由に転動する均一媒質の金属球の影響を受けて薄肉化する球殻内弾性層の非線形特性を有限要素法によって推定するプログラムを開発し、荷重に対する沈み変形を明らかにした。

また、それがヘルツの公式を用いて計算される結果とよく似ることを示し、計算式の妥当性を実証した。弾性体上の転がり摩擦力に拘束されて金属球が落ちない角度(不感帯)を静力学によって明らかにした。さらに、球殻内金属球の運動方程式を解き固有振動数を算出し、計算される周期が実測値に極めて近いことを確認し、導出した運動方程式の有効性を実証した。実際に製作した球殻内半径25mm、金属球半径241mmのセンサヘッドに関し、計算値は75.1ms、実測値は80msであった。この考察では、金属球を大きく、かつ球殻内半径を小さくすることが不感帯を低減し振動数を高める対策として効果的であることを示した。3つの高周波発振型近接センサを互いに直交させて配置するセンサヘッドを製作し、センサからの信号をPCに取りこみ、沈み箇所と沈み量を算出した。また、購入したスイベルステージを使って球殻傾きを定める角度αとβをともに30度ずつ変化させ、計算と実測の値を比較した。さらに、近接センサからの信号の入力と増幅、及び金属球中心を求める計算を含める処理をワンボードで可能にする回路の設計を検討した。とくに、高周波発振型センサを相互に干渉させない駆動方式として、発信周波数の割り当てを変更することで問題を解決することに取り組んだ。この他、携帯型合成加速度センサとして応用する場合の利便性の条件についてカールスルーエ大学と共同で検討した。球殻内側に同心状に密着配置する定厚弾性層としてシリコンRTVゴムを製作し,これが球殻内部空間を自由に転動する均一媒質金属球の影響を受けて変形する様子を,弾性層のヤング率とポアソン比を使う有限要素法によって視覚的に明らかにした.また,ばねを用いるゴムモデルを設定し,弾性層の半径方向と最大沈み方向に平行な方向に着目して弾性層の沈み量と作用圧の関係を表す式を導いた.さらに,ゴム層の厚さを反映させる関係式を導き,実測データと比較して式の妥当性を示した.弾性層の圧力と沈み量に関する実測と計算から,不感帯を狭めて計測精度を向上させるには金属球の質量の影響はなく,金属球の外形を大きくし,あるいは弾性層内半径を小さくして金属球と弾性層の間隙を小さくするのが妥当であることを確認した.とくに,小さな不感帯の測定にはパルスモータ駆動によって0.006度の分解能で傾斜角を指定できるスイベルステージを使用し,内半径18.5mm,厚さ5mmの凹球面ゴムと半径17.5mm金属球の組合せにおいて約6.1度の不感帯であることを計測し,また,固有振動数は観測できず計測に影響しないことを確認した.弾性ゴムの復元性を追究するため,パルスモータを指定した速度で揺動させるプログラムを作成し実験した.さらに,近接センサの球殻表面への取りつけ位置と向きが本来の状況からずれる場合の誤差を想定して加速度の計測値が場所によってどのように影響するかを明らかにした.以上の成果を,質量、力、トルクの計測に特化した国際会議IMEKO TC3で発表した.
アフリカの草の根の女が著すエイズの物語

HIV/エイズに関する社会運動の一環として、アフリカで草の根の女たちが書いている文章を分析し、HIVの経験を女たちがいかにとらえ、書くことでいかに自己と社会を変革しているのかを考察した。ライフストーリーの聞き書き集では、語り手と書き手にギャップがあるため忠実な再現は困難であり、むしろ創作的な要素を含む「クリエイティブ・ノンフィクション」の手法が有効だと分かった。女たち自身が書くライフストーリーでは、母親が子どもに宛てて書く家族の記録「メモリーブック」が、家族が生き抜くのに有効であることが分かった。本年度は、アフリカの草の根の女たちがHIV/エイズについて書いている執筆物のうち、メモリーブックと創作的ノンフィクションについて知る目的で、以下の通り研究を行った。1.メモリーブックと創作的ノンフィクションを含むHIV/エイズについての執筆物を収集し、分析した。その結果、それらの執筆物を(1)自伝と評伝、(2)聞き書き集、(3)作文コンテスト作品集、(4)草の根に執筆支援をするプロジェクトの成果物、の4種類に分類できることがわかった。メモリーブックは(4)に、創作的ノンフィクションは(2)に含まれる。2.8月にウガンダでメモリーブックと創作的ノンフィクションの調査を行った。メモリーブックを10冊程度分析するとともに、書き手にインタビューすることで、メモリーブックは、書き手と病との関係に応じて3種類に分類できることが明らかになった。(1)死の床で書かれるメモリーブック、(2)快復の証としてのメモリーブック、(3)病を生きるメモリーブック、である。一方、集団で執筆するという執筆過程については不明な点が多く、執筆グループの活動についてさらに調査をする必要があることがわかった。創作的ノンフィクションについては、書き手と語り手の間にある立場の差が、代弁/表象の上で障害となっていることが明らかになった。しかしその障害は、さまざまな語りを集合させることで克服可能であることも明らかになった。というのは、一冊の創作的ノンフィクションは多数の聞き書きから成り、それぞれの聞き書きにおける語り手と書き手の関係は異なり、代弁/表象の仕方も異なるからだ。それら多様な聞き書きが一冊にまとめられることで短所を補い合い、一冊全体で女たちの経験を代弁/表象し得ているのではないかと考えられる。本年度は、ウガンダのトロロ県でメモリーブックの調査を行った。詳しい調査内容と得られた知見は以下のとおり。1.さらに多くのメモリーブックを分析した。書き手は、HIV/エイズの活動を行って自信を深めると同時に、死にたいする強い不安も感じるという、葛藤する状況をメモリーブックに記していることがわかった。メモリーブックが、よくあるエンパワーメントの語り以上のものを記しているという証左である。2.書き手にインタビューを行った。書き手のなかには、英語が十分に書けないため現地語で口述し、支援者に英訳してもらっている人もいた。現地語なら自力で書けるにもかかわらず、あえて支援者の手を借りて英語で書くことを選択している人もいた。英語は外の世界とつながる道具である。子どもに向けて内密な内容を書くはずのメモリーブックが、開かれた意識のなかで書かれていることが分かる。3.支援者にインタビューを行った。メモリーブックのトレーナーの資格を持つ人は、英訳以上の支援を行っていた。質問をして書く内容を引き出したり、書く内容をアドバイスしたりしていた。悪口を書くと子どもの心にずっと残ると説明し、記述を止めさせることもあった。メモリーブックを分析するときに、支援者の存在も考慮すべきだと思われる。4.書き手グループのリーダーにインタビューを行った。書き手は「検査後クラブ」というエイズの活動グループをつうじて執筆している。クラブの成り立ちは、クラブによって異なる。現在、第一世代が亡くなりつつあり、世代交代が行われている。クラブの歴史を書き残す必要があると思われる。ウガンダで、メモリーブックの書き手およびワークショップの実施者にインタビューをした結果、以下のことが分かった。(1)メモリーブックのワークショップに農業技術や経営技術のワークショップを組み合わせて実施している。その結果、書き手は執筆と生活向上のスキルを同時に習得している。書き手は両方を評価していた。しかしそれが具体的にメモリーブックの記述にどう反映しているのかまでは明らかにできていない。(2)執筆技術の高くない書き手は、高い書き手の記述を引用することがあることが分かった。そのことを認めたがらない書き手もいた。継続的に執筆支援をすることで、書き手は2冊目、3冊目を執筆し、より自信を高めることができると思われる。(3)ただし、ウイルス治療薬の普及が最大の課題となるにつれ、メモリーブックのような精神的、社会的支援に資金が集まりにくくなっていることが分かった。本研究成果を発表することで、そのような支援の重要性を社会に訴える必要性がある。前研究課題「社会運動としての文学ー

アフリカのHIV/エイズと小説」と本研究課題の成果を合わせて、単著『エイズと文学ーアフリカの女たちが書く性、愛、死』(世界思想社、2013年)にまとめた。一部では、エイズを扱ったテレビドラマ、演劇、文学コンテストなど運動の現場での物語を論じ、二部では、メモリーブックをはじめとするライフストーリーを論じ、三部では小説を論じた。昨年度までに明らかになった内容と、前研究課題(「社会運動としての文学ーアフリカのHIV/エイズと小説」18520269)で明らかになった内容を合わせ、中間的に著作に発表することとし、そのための研究のとりまとめを行った。著作は来年度の早期に世界思想社から「エイズの時代の文学」(仮題)として刊行予定である。著作は三部からなり、一部は研究背景をまとめ、二部は草の根の女のライフストーリーについて、本研究課題で昨年度までに明らかになった内容をおもにまとめた。三部は小説について、前研究課題で明らかになった内容をおもにまとめた。現在アフリカでは、HIV/エイズをめぐって、さまざまな位相で文学活動が行われている。HIV/エイズの啓発を目的として、HIV/エイズをテーマにした物語読本を授業で使用したり、文学コンテストや創作のワークショップが開かれたりしている。一方で、草の根の女たちのライフストーリーをまとめたり、作家が小説でHIV/エイズを扱ったりもする。このようなさまざまな取り組みの現状を分析することにより、現在アフリカでHIV/エイズをめぐってどのような文学活動が行われているか、そしてHIV/エイズの経験が物語として社会でどのように共有されているかが明らかになった。一方で、当初本年度に予定していた現地調査を行わなかったため、メモリーブックの執筆状況についての考察は十分ではなく、草の根の文学と社会運動の関係はまだ不明な点がある。今後現地調査をして明らかにしていきたい。さらに多くのメモリーブックを入手し、書き手にインタビューを行うことで、多くの知見が得られている。しかし、執筆のワークショップに参加することはできていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画では、本年度に海外で現地調査を行う予定だったが、昨年度までに明らかになった内容と、前研究課題(「社会運動としての文学ーアフリカのHIV/エイズと小説」18520269)で明らかになった内容を合わせ、中間的に著作に発表するように変更した。そのため今年度は現地調査を行わず、研究の中間的なまとめを行った。著作は来年度の早期に刊行する予定である。中間的なまとめという形ではあるが、前研究課題と合わせての成果を著作にまとめつつあるのは、大きな達成である。その一方で、本年度調査するつもりであった内容、すなわち、草の根の母が書く「メモリーブック」の執筆状況と社会運動との関係は、十分に明らかにできていない。さらにメモリーブックを読み込み、書き手にインタビューを行って、メモリーブックを検査後クラブで執筆する意味について明らかにしたい。また、前研究課題
上部シレジア石炭堆積盆地およびボヘミア地塊変成岩の砕屑性モナザイトのチャイム年代測定に基づく後背地構成岩の同定

ポーランド南部からチェコにかけて分布する上部シレジア石炭堆積盆地は堆積岩の全層厚が8,500mに達する前縁堆積盆である。ここの膨大な量の砕屑物質はボヘミア地塊の変成岩や花崗岩から供給されたと推定されてきたが、それを支持する証拠は極めて少なかった。この課題を解決するために、シレジア石炭堆積盆地の砕屑性モナザイトの形態記載・化学組成分析とCHIME年代測定およびポーランド・チェコ国境に分布するボヘミア地塊の変成岩と花崗岩に含まれるモナザイト・ジルコンの形態記載・化学組成分析とCHIME年代測定および岩石の蛍光X線分析を行なって、堆積盆地に砕屑物を供給した後背地はボヘミア地塊北東部東部の岩石に一致することを明らかにした。測定したCHIME年代の数は684個に達する。また、ボヘミア地塊の変成岩・花崗岩との比較研究のために、日本列島の領家変成帯の変成岩・花崗岩の地質調査を実施して、岩石学的研究を行った。さらに、国立極地研究所の高性能2次イオン質量分析装置(SHRIMP)を利用して、CHIME年代測定値とSHRIMP年代測定値との比較研究も行った。この比較研究過程で、SHRIMP年代と一致しないCHIME年代の測定点は、モナザイトの結晶構造に殆ど入らない硫黄を含むか、あるいは(Ca+Si)/(Th+U+Pb)値が1から大きく離れることを明らかにした。これは、モナザイトのTh-U-Pb系が閉鎖系であったか非閉鎖系であったかを識別する指標となる。化学的判定条件を付加したことにより、同位体分析を行わないCHIME年代測定の正確度および精度を大きく高めた。以上の研究結果を、第19回IMA(2006,VII,神戸)、第16回V.M.Goldschmidt(2006,VIII,メルボルン)、SHRIMPワークショップ(2006,IX,パース)、名古屋大学年代測定総合研究センター国際シンポジウム(2007,I,名古屋)等で発表するとともに、論文に取りまとめて投稿した。投稿論文の一部は受理され、残りは査読中である。上部シレジア石炭堆積盆地の各層序を代表する砂岩試料から砕屑モナザイトを分離して、チャイム年代を測定した。また、ボヘミア地塊の代表的な変成岩と花崗岩のモナザイトのチャイム年代を測定した。砕屑モナザイトには、変成岩と花崗岩の年代(約350Ma)や化石から推定される堆積年代(333-303Ma)より若い年代(280Ma)を示す粒子が存在する。若い年代の粒子はイオウを含むか、あるいは(Ca+Si)/(Th+U)比が1から大きく外れることを確かめて、堆積続成過程における鉛の散逸を実証した。この成果を2005年8月29日9月4日に豪州、タウンズビルで開催されたStructure, Tectonics and Ore Mineralization Processes会議とチャイム年代測定ワークショップで発表し、また、2006年3月29日31日に岡山理科大学で開催される同大学Open Research Center国際シンポジウムで発表する。上部シレジア石炭堆積盆地の砕屑モナザイトの年代スペクトルについては、論文に取りまとめて投稿し、現在印刷中(2005年10月25日からオンライン閲覧可)である。ボヘミア地塊の変成岩と比較研究するために、熊本県中部の肥後変成帯の地質調査を実施した。ここの変成作用の時期については、250Maと110-130Maの学説が対立していた。鏡下の観察を総合して、泥質片麻岩のザクロ石斑状変晶に包有されるThに富むモナザイトは昇温期に結晶したこと、基質のThの少ないモナザイトは平成作用ピークの部分溶融期から温度下降期に結晶したことを明らかにした。両モナザイトの年代を測定して、肥後変成岩は120Maに生じた単一の高温変成作用で生じたこと、その継続期間はチャイム年代の分解能5Maより短かったことを明らかにした。

これは、モナザイトのTh-U-Pb系が閉鎖系であったか非閉鎖系であったかを識別する指標となる。化学的判定条件を付加したことにより、同位体分析を行わないCHIME年代測定の正確度および精度を大きく高めた。以上の研究結果を、第19回IMA(2006,VII,神戸)、第16回V.M.Goldschmidt(2006,VIII,メルボルン)、SHRIMPワークショップ(2006,IX,パース)、名古屋大学年代測定総合研究センター国際シンポジウム(2007,I,名古屋)等で発表するとともに、論文に取りまとめて投稿した。投稿論文の一部は受理され、残りは査読中である。
統計物理の手法を用いたエキゾティックな相互作用を持つ多体系の性質の解明

当該年度においては、自然界に普遍的に存在する雑音が、多数の要素が相互作用しあうことによって起こる協同現象にどのように影響を及ぼすのかを深く理解するため、様々な系、様々な種類の雑音について研究を行った。まず、今までコンピューターによるシミュレーションでその存在が示察されていたレヴィー雑音による相転移現象が、確かに起こりうることを解析的な計算によって明らかにした。また、通常物理の理論計算ではその簡便性から白色雑音と呼ばれる雑音が用いられるが、より現実的な雑音(カラーノイズ)によって様々な動的現象が誘発されることを示した。さらに近年、脳の機能の解明とそれに触発された脳型情報処理装置の開発の研究において重要視されている「雑音がある場合の振動子の同期現象」を理解するための一般的な手法として「雑音の強さに関わりなく使用できる位相縮約法」を開発した。従来の研究では雑音が非常に弱い場合でなければ「位相縮約法」という手法を使うことができなかったが、これでは雑音が大きいと予想される現実の脳の機能を解明する手法としては不十分である。また、機械的な情報処理装置への応用を考える場合であっても、雑音が小さい場合だけしか取り扱えない手法では装置の性能評価などを十分には行えない。本研究で新たに開発した手法ではそのような困難を解決し、自然界の法則を解明するための基礎的な面でも、装置を開発する際の性能評価のような応用面でも、十分に実用に耐える方法論を提供した。当該年度は「側抑制付き連想記憶モデル」と「レヴィノイズによる相転移現象」の研究を行った。研究課題「統計物理の手法を用いたエキゾティックな相互作用を持つ多体系の性質の解明」において、「側抑制付き連想記憶モデル」は具体的な「エキゾティックを相互作用を持つ多体系」の例として重要である。当研究では。従来の連想記憶モデルでよく知られた系全体の一様な想起相の他に、ニューロン間の距離に依存した相互作用が入ることで、ニューロンの状熊・位置・埋め込まれたパターンの三者の間に相関のある新たな想起相が存在することを見つけた。当研究ではこの系の性質を調べろため、系の状態を1.各ニューロンの状熊を記述するTAP方程式、2.任意のサイズを持つニューロン集団の状熊を記述する状熊方程式、3.系全体体の平均的な状態を記述するオーダーパラメータ方程式の三つのレベルで記述した。これによりミクロからマクロまで全てのスケールで系の状態を知ることができる。また「レヴィノイズによる相転移現象」についての研究は、「エキゾティックな系」をエキゾティックたらしめる二つの要素「相互作用」と「ノイズ」の内、ノイズに焦点をあてたものである。理論では通常ガウスノイズが仮定されるごとが多いが、これは多体系におけるノイズは多くの相関のないランダム力の重ね合わせのため中心極限定理からガウスンイズでよく近似できることに由来する。しがし一般に多くのランダム変数の重ね合わせはガウス分布を一般化したレヴィ分布に従うことが知られている。レヴィ分布が現れるのはレアイベントが統計的に無視できないことに相当する。ガウスノイズの場合、我々は多くの相転移現象か知っている。一方でレヴィノイズによって引き起こされる相転移現象は報告されていなかった。当研究ではレヴィノイズによって相転移が実際に引き起こされることを示し、ガウスノイズによる相転移現象との比較を行った。
ナノ・マクロ情報融合化によるクリープ余寿命推定法

高温プラントで使用されている構造材料は一定の安全性/信頼性に基づき維持・運転されているが、経済性向上のため、余寿命評価を的確に行えるシステム評価法が近年強く望まれている。対象の高温構造部材は通常のクリープ試験で定期的に検査されるが、従来のクリープ試験片は大型であるため、局所的部位の評価や試料サンプリング後の補修に不向きである。本研究では小型試験片によるクリープ試験法を確立すべく、微小サンプル試験片を用いたクリープ試験機を設計・製作し、その基本特性を求めた。本年度は特に、鉄鋼材料でも高温試験中に酸化皮膜が形成されない非酸化雰囲気を薄肉円筒と特殊シーリングで実現させた。非酸化状態は真空排気とArガス流量制御で行ったが、シール不足のため設定値に幾分到達しなかった。しかしながら一連の微小クリープ試験(ミクロ試験)とともに単軸クリープ試験(マクロ試験)結果を比較したところ、破断時間に関して、両試験による特性値(微小クリープ試験による荷重と単軸クリープ試験による応力)間に良い相関があること明らかになった。この結果は微小サンプル試験が従来のクリープ試験の代替となることを示唆する。また、一連の破断試験とは別に、微小サンプル試験中の変形/破壊過程を解明するため、長寿命及び短寿命のクリープ試験条件で試験を中断し、各試験片をデジタル顕微鏡と電子顕微鏡にてナノ・ミクロレベルで観察した。その結果、破壊は負荷球との接触部で発生/伝播すること、中心部は摩擦拘束により初期変形以外では変化しないことなどが明らかになった。今後はこれら情報を元に、上記関係式の物理的意味を解明することが課題である。本研究では、クリープ温度域で使用されるプラント機器を安全かつ合理的に運転/保守管理するため、従来から用いられているマクロ的クリープ試験法に加え、新たに超小型ディスク試験片によるミクロ的クリープ試験法(Small Punch Creep試験法:SPC試験法)を開発した。SPC試験法は、超小型ディスク試験片による一種の張出し試験法であり、必要な試験片容量は従来のそれに比して1/10,000程度となる。このため、局所的クリープ強度を評価できるばかりか、サンプル試料採取後の補修が極めて容易となる利点を有する。まず、国内外の先行研究を参考に、新たなSPC試験機を設計・製作した後、同試験機の基本的性能を調べた。次いで、試作した試験機が所定の実験精度を有することを確認した後、超ジュラルミンを試験材料に、一連のSPC試験を実施した。その結果、SPC試験によるクリープ破断寿命と負荷荷重の関係は、通常の単軸クリープ試験と同様、べき乗則で整理されるとともに、単軸クリープ試験結果とも良い相関が得られた。さらにSPC試験中の変形/破損形態を調べるため、一定温度・一定荷重下で中断試験を幾つか実施した。SPC試験中の変形過程は通常の単軸クリープ試験と同様、遷移、定常、加速の3領域に分類された。また、SEM観察によれば、クリープき裂は、定常域から荷重を負荷するSiC球とディスク試験片が最終的に接触する円環状部分に発生し、伝播することが明らかにされた。最後に、中断試験片の中央切断面を光学顕微鏡で観察した結果、クリープき裂は破断直前まで厚さ方向に進展することが分かった。次年度はマクロ的クリープ試験法やSPC試験法の他、ナノインデンテーション試験を実施してナノ的強度を評価する。さらに、真空域での実験を可能にして、実用的なフェライト系材料までの適用を試みる。