hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広視野X線分光観測による宇宙大規模プラズマの研究

2017年度は研究の4年目であり、TESカロリメータおよび冷却系の開発、X線反射望遠鏡の開発といった課題に取り組んだ。本研究としてはSuper DIOSを2030年ごろに打ち上げることを目指して、DIOSと同じサイエンスを目指しつつやや力点を変えて開発を行なった。「ひとみ」のマイクロカロリメータSXSは軌道上で4.9 eVというすばらしいエネルギー分解能を実現し、その科学成果が論文として発表された。特にペルセウス座銀河団のガスの運動状態の制限、共鳴散乱を用いたガスの構造に対する制限、中性鉄輝線が教える活動銀河周囲のガスの状態、Cr, Mn, Niなどの元素組成の初めての正確な測定などは、SXSの優れた分光性能を示す歴史的な成果である。TESカロリメータ素子の開発としては、積層配線を用いた多素子のカロリメータの基礎的な製作を進めた。また、産総研と協力しマイクロ波読み出しの開発を進めた。これは将来的に数万ピクセルものTESカロリメータの信号読み出しを可能にする技術であり、産総研との協力で開発にはずみがつきつつある。このほかK中間子原子からの特性X線をTESカロリメータを用いてJ-PARCでの加速器実験で図る計画も進めている。Super DIOSでは角分解能10秒角を得るために2回反射望遠鏡とするが、そのための新たな検討を名古屋大学を中心に始めている。米国やヨーロッパでは10秒角レベルの技術があるため、いかに軽量化するかという方向で、国際協力の検討を進めている。一方、ダークバリオンの観測により宇宙の進化へどいういう制限がつけられるかを評価するため、イェール大学、東大、奈良女子大などと協力して、宇宙の構造形成と、それを新しいDIOSで観測し、エネルギースペクトルを解析するという一連の流れのシミュレーションに着手している。DIOS衛星は2022年ごろの打ち上げを目指していたが、「ひとみ」の姿勢異常とそれを受けたX線代替機の2021年度打ち上げへ向けた実施のために、DIOSの早期実施は不可能となった。このため、角分解能やTESカロリメータの素子数を増強した形(Super DIOS)で、打ち上げ時期を2030年頃として新たな開発や衛星設計を行うこととする。達成状況について以下に述べる。1.「ひとみ」の科学成果:「ひとみ」のマイクロカロリメータSXSは姿勢異常となるまでの1ヶ月間、軌道上で正常に動作し、エネルギー分解能4.9 eV (6 keVに対するFWHM)を実現した。特にペルセウス座銀河団中心部についてX線分光による新たな成果を数多く出した。鉄族元素のアバンダンスからIa型超新星のモデルを制限したほか(Nature)、高温ガスの乱流の速度を制限したり、共鳴散乱効果からガスの構造を制限するなどの結果を出した。科学論文はPASJ特集号として、また技術関係はJATISの特集号として、全体で30編以上が出版される見通しとなっている。2. TESカロリメータと読み出し系の開発:日本独自のTESカロリメータの製作と読み出し系の開発を進めた。数万ピクセルのTESカロリメータへ向けて、マイクロ波読み出しという新しい方式の開発を産総研や宇宙研と協力して進めた。またTESカロリメータを用いたJ-PARCでのK中間子実験にも参加している。日米協力を軸に開発することでNASAグループと議論を進めている。3. X線望遠鏡:Super DIOSでは10秒角という分解能が要求されるため、望遠鏡の基本性能をシミュレーションで確認するほか、米国グループとも協力してX線望遠鏡の検討を進めている。Super DIOSの実施は2030年へ延期するが、X線代替機(XARM)の実現(2021年度)は、冷却系や熱設計などを含めて重要なステップとなる。今後は、X線代替機の製作を進めながら、Super DIOSへ向けた、衛星システム、TESカロリメータ、X線望遠鏡の開発を行っていく。1. X線代替機の製作:「ひとみ」で正常に動作したとはいえ、ゲートバルブを開けなかったことや、X線代替機で一部設計変更するなど開発項目が発生している。信頼性の高い低雑音冷凍機はSuper DIOSへ向けての重要な技術である。本研究としても冷却系を中心としてX線代替機の製作を進めていく。2. Super DIOSによるサイエンスの検討:イェール大学、東大、奈良女子大などと協力し、ダークバリオン観測の新しいシミュレーションを進める。角分解能が大幅に向上することで、ダークバリオンの検出感度や信頼性があがる一方、どこまでの角分解能が本当に必要であるかは十分検討すべき課題である。シミュレーションによりSuper DIOSで達成可能なサイエンスを定量的に評価しるる、他のサイエンスの検討も進める。3. TESカロリメータの開発:マイクロ波読み出しの開発を首都大、JAXA宇宙研を中心に、産総研グループとも共同で進める。またJ-PARCでのK中間子原子の測定に参加し、TESカロリメータによる科学成果を得る。4. X線望遠鏡の開発:角分解能10秒角の望遠鏡を達成するために、名古屋大学を中心に、米欧との国際協力も視野に入れながら開発を進める。5. Super DIOS衛星へ向けた検討:さまざまな検討をもとに、Super DIOSの概念設計を行い、打ち上げロケットや衛星の規模を明確にする。年度内に、Super DIOSへ向けたResearch GroupをJAXA宇宙研の理学委員会の下に設置する提案を行う。

2014年度は研究の初年度であり、DIOS衛星の検討、TESカロリメータおよび冷却系の開発、4回反射望遠鏡の開発の3つの課題に取り組んだ。DIOS衛星としては、従来のJAXA小型衛星バスとは独立に観測装置と共通系を合わせて、三菱電機に依頼して設計を行った。これにより衛星全体を小型化し、電子回路部の発熱も共通系と合わせて考えることで、熱設計もよい見通しが得られた。以前は片側4枚の太陽電池パドルが必要であったが、本検討により3枚でよくなるなど、設計が楽になるという結果が得られている。TESカロリメータの開発は、積層配線を用いた多素子のカロリメータの開発(首都大)と、周波数分割によるTES駆動の開発(宇宙研)を進めた。積層配線技術を用いることでTESが超伝導転移することは確認できたが、多素子としていく上での再現性を確立する必要があり、引き続き産総研とも協力しながら開発を進めて行く。読み出し系では実際にTESカロリメータを用いた実験を行い読み出し多重度とノイズの関係を評価し、DIOSであれば16素子までのマルチプレクスが可能であるという結論が得られた。4回反射望遠鏡は名古屋大で開発を進めている。反射フォイルを10層ハウジングに入れたテストモデルに対して、宇宙研の30 mX線ビームで性能評価を行い、8.8分角の分解能を得た。目標は5分角以下であり、まだ改良が必要ではあるが、シミュレーション計算と実験結果とを比較しながらフォイルの固定方法などの改良を進めて行く。なお、X線望遠鏡はベースラインの焦点距離が70 cmであるが、これを1ー1.2 mにまで拡張する案を検討している。ダークバリオンに対する高い感度を維持したまま,点源に対する面積を増加させるという利点があり、検討を進めている。2015年度は研究の2年目であり、DIOS衛星の検討、TESカロリメータおよび冷却系の開発、4回反射望遠鏡の開発の3つの課題に取り組んだ。DIOS衛星としては、望遠鏡の拡張案も考慮した上でペイロード部の熱設計を行った。今回は焦点距離90 cm (従来は70 cm)で検討したが、望遠鏡をz軸方向へ縦に配置することで、イプシロン打ち上げとして収容可能であり、重量増加も10 kg程度に収まることが分かった。今後、焦点距離1.2 mの場合の検討も進める。TESカロリメータの開発は、積層配線を用いた多素子のカロリメータの開発(首都大)と、周波数分割によるTES駆動の開発(宇宙研)を引き続き進めた。積層配線を用いたTES素子では超伝導転移がうまく実現できない問題があり、配線のつけ方などの問題をさらに追求する必要が亜ある。技術。読み出し系も、Athena衛星を視野に入れた周波数分割方式での開発を進めた。焦点距離1.2 mの拡張モデルについて、反射フォイル3層ほどハウジングに入れ、宇宙研の30 mX線ビームで性能評価を行ったところ、5.7分角(HPD)の分解能を得た。目標は5分角以下であるため、ほぼ要求値を達成できた。ただ、拡張案では従来型よりも、小角度の反射が多くなるため、よい角分解能を得られるはずである。3分角を目標に、引き続き改良を行っていく。この他に、イェール大学と協力し、ダークバリオン観測のシミュレーション計算の準備も進めた。
土地保有税の課税ベース選択と,その算定(資産・収益評価)の方法に関する学際研究

1土地保有税制度の国際比較従来土地保有税制度の国際比較研究は、法制度面からの比較が中心に置かれ、運営の実質面には立ち入らなかった。本研究は土地保有税課税ベース変更の可能性を問うという問題意識から、課税ベースの評価方法や、負担調整のあり方等、現実の運用面に光を当てることを心がけた。現地ヒアリングを行っていないので十分とはいえないが、固定資産税の課税ベースのあり方について、諸外国の制度から重要な教訓を引き出すことができた。2土地評価と土地保有課税負担の実証・現行の土地評価方式と負担調整等緩和措置の組合せのもとでは、固定資産税の簡素な運営指針は得られない。実質税率、土地保有税負担率(対GDP)のいずれも、安定的でアカウンタブルな数値をもたらすものでない。このことが、マクロデータからも、都道府県別データからも明白になった。地点サンプルデータに基づく実証分析は、将来に残された。3土地保有税課税標準(課税ベース)と租税原則地方税のあり方も、「公平、中立、簡素」等の租税諸原則との関係で論じられなければならない。このような議論を従来以上に掘り下げ、固定資産税の課税標準を土地収益とすることの意義を、理論的に明らかにした。また、現実の土地保有課税が、負担調整等のために収益課税的性格を帯びている事実を、統計的に明らかにした。4課税標準の算定方法本研究の結果は、固定資産税の課税標準を資産価値から収益に切り替えることが、考えられているほどに困難ではないことを示している。収益資産の場合には収益データは直接市場から採取できる。非収益資産の場合にも、想定建物の収益還元価格を計算する過程で理論上の収益が得られる。さらに、資産価値を課税標準とするアメリカやドイツの場合も、課税標準が収益から機械的に還元されている点、収益標準に近いものがある。このことは、資産価値標準の課税制度を、収益課税的に運営することの可能性を示唆している。ほかに諸国の制度から、運営上の教訓をいくつか得ることができた。2年間の研究の初年度であるため、2年度目の研究の準備を目的に、パイロット的な実証分析を行うと同時に、6回の研究会を開催した。その結果、以下の成果を得た。(1)研究課題に関して、経済学(財政、都市)、法律学、及び工学(都市工学、社会工学)の各専門分野での到達点と貢献のあり方を論じ、ある程度の共通認識を得た。(2)税務担当者、及び不動産鑑定士等からのヒアリング(7名)を通じて、不動産税務上の問題が理解されると同時に、主要諸国の実態についても理解が進んだ。(3)流通団体の協力によって土地取引データを収集し、評価率(=実勢価格に対する評価額の比率)に大きなばらつきのあることが判明し、本研究の意義が確認された。(4)同時に、評価率のばらつきの要因を分析して政策上有効な提案を行うには、今回の調査よりさらに詳細に、ばらつきの説明要因と思われるデータを収集しなければならないことが判明した。次年度は、以上の結果を基礎に、(1)課税べ一ス選択の理論的根拠に踏み込む、(2)不動産評価と理論との関係をより明確にする、(3)評価率のぱらつきを説明できる最初のモデルを構築する、及び(4)これらの問題に関連して国際比較をより前進させるーこれらを目標に研究計画を設計する方針である。〔全体的な成果〕

〔I〕土地保有税の課税標準について、(1)理論(租税原則)、(2)実証(ヘドニック・アプローチ)、(3)国際比較(制度、論争)、(4)実現可能性の4点から検討、(1)と(2)の面からは「収益標準」であるべきだが、(3)と(4)の面からは「資産価値標準」を否定できないとの結論を得た。ただし、資産価値標準を、実質的な収益標準として運用できることも示された。〔II〕土地価格評価については、(1)現行制度=取引事例比較法と(2)ヘドニツク評価法を比較して、両者に大きな隔たりがあることことを発見、アカウンタビリテイを要する課税評価では(1)でやむを得ないとしても、分析上は(2)をより重視すべきことが明確になった。なお(2)は、資産価値よりも収益の評価に適合していることも確認された。〔個別的な成果〕〔田中一行〕都道府県クロスセクション・モデルで、現実の固定資産税が資産価値課税と収益課税の完全な混合物であることを示した。〔篠原正博〕土地保有税(及び不動産流通税)の制度と論争の広範な国際比較を行い、我が国における資産価値標準の維持(及び流通課税の軽減)を提案した。〔瀬古美喜〕新築住宅に対する固定資産税の軽減措置が、需要される住宅の特性に対して有する影響を、住宅貸付の個票データを用いて分析した。〔田中啓一〕現行固定資産税の問題点を分析、それを解決するために取引事例比較法から収益還元法へシフトが必要であることを、国際比較を交えて結論づけた。〔肥田野登〕東京と横浜の中心部で地価公示価格とヘドニック評価とが大きく乖離する事実を把握、後者を公表すべきであるとの政策的含意を導いた。〔三木義一〕ドイツ憲法裁判所決定(1995.6.22)を分析、地方土地保有税の負担と不動産評価のあり方を租税法学的の観点から整理した。〔山村能郎〕上記肥田野の研究をサポートする一方、近年における住宅地価格決定の要因を、世田谷区と豊中市で収集した取引データにより解析した。
自己秩序化高分子微粒子と生体高分子との最適ハイブリッドによる医用材料

水溶性マクロモノマーと疎水性モノマーのラジカル共重合を、水-エタノール混合溶媒を用いて行うと、生成するグラフトポリマーが高分子の秩序化を駆動力とし親水性グラフト鎖を表面に持つ水分散安定性の高い単分散高分子ナノスフェアが得られる。疎水性コア、親水性グラフト鎖をコロナとするいわゆるコア-コロナ型高分子ナノスフェアである。まず、分子量分布の狭いマクロモノマーとして末端メタクリロイルあるいはビニルベンジルのポリエチレングリコールを用い、モノマーにスチレンを用いた系を取り上げ、粒径に及ぼす種々の因子を整理した。ポリスチレンコアの場合、単分散性が保たれることを条件に、1OOnm-300nmの範囲で種々の粒径のナノスフェアが得られること等を明らかとした。次のシステムを取り上げた。(1)ペプチド薬(カルシトニン)とコア-コロナ型高分子ナノスフェアをハイブリッドさせた。ペプチド経口DDSへの応用を目的とした研究でありコアにポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)を持つポリスチレンナノスフェアへ物理的に担持させると最適化された。(2)糖鎖-糖認識タンパク質レクチン相互作用に着目し、糖鎖を自己秩序化微粒子に固定化した。固定化密度がレクチンとの相互作用に大きく影響することを明らかとした。また、肝細胞認識ラクトース固定化ポリスチレン微粒子は肝細胞に取り込まれることを明らかとした。(3)リン脂質を高分子微粒子にハイブリッドさせる目的で、メタクリロイルフォスフォリルコリン(MPC)マクロモノマーを合成し、スチレンとの共重合により自己秩序化によりMPCで表面が覆われた高分子微粒子を合成した。(4)糖鎖-糖認識タンパク質レクチン相互作用に着目し、レクチンを高分子微粒子に固定化した。さらにエイズウイルスを捕捉させ、これを免疫原とするエイズワクチンの基礎研究を完成させた。以上、自己秩序化高分子微粒子は生体高分子とハイブリッドさせることにより高機能が発現することを明確にした。水溶性マクロモノマーと疎水性モノマーのラジカル共重合を水-エタノール混合溶媒を用いて行うと、生成するグラフトポリマーが高分子の秩序化を駆動力とし親水性グラフト鎖を表面に持つ水分散安定性の高い単分散高分子ナノスフェアが得られる。ポリスチレンコアの場合、単分散性が保たれることを条件に、100nm-300nmの範囲で種々の粒径のナノスフェアが得られること等を明らかとした。次に、ペプチド薬(カルシトニン)とコア-コロナ型高分子ナノスフェアをハイブリッドさせた。ペプチド経口DDSへの応用を目的とした研究であり既に多くの知見が得られている系であるが、コアにポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)を持つポリスチレンナノスフェアへ物理的に担持させると最適化され、本年度はより詳細に検討した。次に、糖鎖-糖認識タンパク質レクチン相互作用に着目し、それぞれを固定化した。糖鎖固定化においては、固定化密度がレクチンとの相互作用に大きく影響することを明らかとした。また、グロボトリオース固定化ポリスチレンナノスフェアはベロ毒素捕捉に有効であることを見いだし、これまでに明らかにしているレクチン固定化ポリスチレンナノスフェアがHIV-1捕捉システムについても、より詳細に知見を整理した。

糖鎖とタンパク質の相互作用は、近年、多くの分野で研究がなされている。その中で、集積した糖鎖のタンパク質による認識はクラスター効果としてその認識が増大することが知られている。本年度は、まず、サイズ、表面密度を自由にコントロールできる自己秩序化高分子微粒子上に分子認識能をもった糖鎖の固定化と、その認識性について解析した。グルコースを有するモノマーによりマクロモノマーを調製し、そのマクロモノマーを用いてグルコースを表面に集積させた高分子微粒子を合成した。その高分子微粒子のタンパク質認識性について、レクチンを用いた粒子凝集による濁度評価およびEnzyme Linked Lectin Assays法による評価を行った。マクロモノマーとスチレンの両比を一定にしてモル濃度を変化させると、粒径が数100nmの高分子微粒子を得た。ナノスフェア中の糖含量をアントロン硫酸法により測定し、ナノスフェア表面における糖導入量を計算した。さらに、糖結合ナノスフェア分散液にレクチンを添加すると、レクチンによってナノスフェアが凝集・沈降して透明になる現象が観察された。また、フリーの糖添加によりその挙動が阻害された。ELLA法による結果、糖の認識性は、単糖と比較して数百倍増加したが、ナノスフェア表面糖鎖密度の増加に伴い、糖鎖認識性は減少する事が示唆された。以上より、糖鎖を有する高分子微粒子が調製でき、その糖鎖はタンパク質により認識される事が明らかとなり、ベロ毒素捕捉システム構築の基礎的知見が得られた。また、タンパク質吸着を抑制する高分子を表面に有する高分子微粒子の調製を行った。Poly 2-metha cryloyloxyethyl phosphorylcholine[Poly(MPC)]のマクロモノマーを合成し、スチレンとグラフト共重合することで、表面にPolyMPCを有する高分子微粒子を得た。この微粒子は、先の糖を有する微粒子と組み合わせることにより(つまり最適ハイブリッド)、より高い特異性が期待される。さらに、エイズウイルス捕捉材料として、ポリスチレンコアーポリメタクリル酸コロナの高分子ナノスフェアを合成し、コンカナバリンAを水溶性カルボジイミドを用いて固定化した。このナノスフェアを用いて効率良くエイズウイルス捕捉が達成されていることが明らかになった。また、ワクチンへの展開を開始した(国際会議において口頭発表を行った)。水溶性マクロモノマーと疎水性モノマーのラジカル共重合を、水-エタノール混合溶媒を用いて行うと、生成するグラフトポリマーが高分子の秩序化を駆動力とし親水性グラフト鎖を表面に持つ水分散安定性の高い単分散高分子ナノスフェアが得られる。疎水性コア、親水性グラフト鎖をコロナとするいわゆるコア-コロナ型高分子ナノスフェアである。まず、分子量分布の狭いマクロモノマーとして末端メタクリロイルあるいはビニルベンジルのポリエチレングリコールを用い、モノマーにスチレンを用いた系を取り上げ、粒径に及ぼす種々の因子を整理した。ポリスチレンコアの場合、単分散性が保たれることを条件に、100nm-300nmの範囲で種々の粒径のナノスフェアが得られること等を明らかとした。次のシステムを取り上げた。
ダイズ子実の登熟後期における物質代謝と成長停止機構

登熟期におけるダイズ子実の内部においては、葉や根から送られてきた糖・アミノ酸・無機養分等を、貯蔵態のタンパク質・油脂・炭水化物として蓄積すると共に、糖・デンプンなどの炭水化物やクロロフィルなどの物質代謝の登熟に伴う経時的な変動が認められる。したがって、種々の環境条件下、あるいは品種による成長停止時期の違いとこれらの物質代謝の変動を比較・検討することにより、子実の成長停止機構について、新たな知見を得ることが期待される。本研究では、圃場栽培したダイズを供試し、はじめに、環境条件の中でも光条件に着目して、遮光を行った場合の子実の成長停止と物質蓄積に関して検討した、さらに、子実の成長停止と物質蓄積における品種間差異に関しても検討を加えた。その結果、子実の登熟過程は3つの時期、つまり、登熟前期(開花後、直線成長期に入る前まで)、登熟中期(直線成長期)、登熟後期(直線成長期終了後完熟まで)によって、子実の成長速度を規定する要因が異なることが示唆された。そして、登熟中期については、その長さおよび子実の成長速度が、主として、子実の完熟時の大きさによって規定されていること、そして、登熟後期については、その長さも子実の成長速度についても環境条件の影響を受けやすく、また、品種間によって差異があることが示された。また、登熟中期から、登熟後期に移行する時期は、必ずしも莢と子実において連動しているわけではなく、子実の登熟期は子実自身によって決められていることが示唆された。登熟後期に関しては、さらに検討する必要があると考えられた。登熱期におけるダイズ子実の内部においては、貯蔵体のタンパク質・油脂の蓄積と共に、顕著な炭水化物の消長が認められる。特に登熱後半においては、蓄積されたデンプンの分解と可溶性糖類の増加、そして黄化開始後の可溶性糖類の激減が特徴的である。ダイズ子実の成長停止が、このような物質代謝の変化を伴っていることから、種々条件下における成長停止時期の違いとこれらの物質代謝の変動を比較・検討することにより、その機構について新たな知見を得ることを目的として研究を行ってきた。本年度においては、圃場栽培したダイズ(品種コガネダイズ)を用いて、子実肥大期に遮光処理を行った。その結果、登熱期間が延長し、個体あたりの子実総数は減少したが、子実1個あたりの登熱期間は延長し、子実の乾物増加期間が長くなった。莢と子実のクロロフィル含量および含水量について、登熱期間を通して比較した結果、遮光による子実の乾物増加期間の延長に伴い、クロロフィル含量と含水量ともに完熟期における低下開始時期が遅延した。子実におけるデンプン蓄積はクロロプラストを主とする色素体であることから、ダイズにおいては、他のデンプンを貯蔵産物とする種子とは異なり、クロロフィルの分解に先んじてデンプンの分解が起こるという興味深い結果が得られた。このデンプン含量の減少は、糖含量の推移と一定の関係にあるわけではなく、したがって、種子の物質蓄積における単なる材料の一時的プールとして機能しているのではないと考えられ、登熱過程における何らかの役割を担っている可能性があると結論された。登熟期におけるダイズ子実の内部においては、貯蔵体のタンパク質・油脂の蓄積と共に、糖・デンプン・クロロフィルなどの物質代謝の変化を伴っていることから、種々条件下における成長停止時期の違いとこれらの物質代謝の変動を比較・検討することにより、その機構について新たな知見を得ることを目的として研究を行ってきた。本年度においては、完熟種子1個あたり重量のほぼ等しいダイズ2品種(品種コガネダイズ、スズマル)を圃場栽培し、登熟期間における粒重増加速度、個体あたりの子実総数、登熟期間等について調査し、また、成分分析を行った。スズマルは北海道で育成された品種であり、九州で育成されたコガネダイズと比較し、東京で生育した場合には、極早生となった。

しかし、子実1個あたりの登熟期間はほぼ等しく、子実の乾物増加速度はほぼ同様であるという結果が得られた。莢と子実のクロロフィル含量および含水量について、登熟期間を通して比較した結果においても、コガネダイズとスズマルの間には顕著な差異は認められなかった。昨年度までの研究結果を合わせて考慮すると、子実の登熟期間と登熟速度は、完熟種子1個あたりの重量によって規定され、環境条件の影響を2次的に受けることが推察された。また、スズマルの場合には、莢先熟傾向が認められ、コガネダイズとは全く異なったにもかかわらず、子実の乾物成長に差異が認められなかったことから、ダイズにおける子実の登熟は、子実自身が決めていることが示唆された。
歩行制御における脳内ドーパミン機能の解明

本研究では、運動制御に関与する中脳-大脳基底核・線条体のドーパミン(DA)シグナル経路の機構解明を目指している。研究代表者らが開発・運用してきた行動実験装置「ステップホイール装置」は、給水制限したマウスに水を与えて走らせる報酬系運動課題である。マウスは飲水するためにモーターで回転するホイール内の足場の動きに四肢の動きを合わせて走る必要がある。我々はステップホイール課題中のマウス線条体背外側部で、足の動きに依存した神経活動を見出している。そこで神経活動を操作した時の運動への影響を調べた。アデノ随伴ウィルス(AAV)投与を介して神経細胞にチャネルロドプシン2(ChR2)を発現させ、脳内留置した光ファイバーで光刺激を与えることでChR2発現細胞を発火させることが出来る。まず、Synプロモータを用いて神経細胞種非選択的にChR2を発現させたマウス(非選択的ChR2マウス)を用いて、ステップホイール課題中に光刺激を与えると、走る事は出来たがその足取りに乱れが生じた。次に、ChR2を発現させる細胞を線状体介在神経細胞の一つ、アセチルコリン(ACh)陽性細胞に限定した。AChはDAと相互作用し、運動制御などの脳機能に関与することが報告されている。ACh陽性細胞にCreを発現するChat-creマウスにDIO-ChR2-AAVを投与し、ACh陽性細胞選択的にChR2を発現させたマウス(Chat-ChR2マウス)を用いた。Chat-ChR2マウスのステップホイール課題中に光刺激を与えてその影響を解析すると、非選択的ChR2マウスとは異なって足取りに影響は見られなかった。以上のことから、線条体神経細胞活動を外因性に操作すると足取りが乱れるが、そこにACh陽性介在神経細胞の関与は少ない事がわかり、運動制御機構の一端が明らかとなった。本年度、光遺伝学手技により神経細胞を活性化させた時のステップホイール課題遂行への影響を調べるために光遺伝学的手技を習得した。標的とする脳領域へのウィルス投与や光ファイバーの留置、ステップホイール課題時のデータ解析方法を模索し、結果として前述の「研究実績の概要」記載の通り、非選択的ChR2マウスとChat-ChR2マウスの知見を得るに至った。この点に関しては大きな前進を感じている。他方、「報酬(モチベーション)と運動成績の関係性を定量化する行動実験系の確立」に関しては、ステップホイール装置の給水量・タイミングを制御し、報酬の変化による運動パフォーマンスへの影響を定量化出来る系の確立を模索しているが、給水制御が予想以上に難しく、またマウスの行動もばらつきが大きくて、思うような結果が得られず停滞している状況にある。光遺伝学をより発展させ、ACh陽性細胞以外の神経細胞選択的にChR2を発現させ、その神経活動操作時のステップホイール課題への影響を調べる。線条体投射神経細胞である直接路(D1R)、間接路神経細胞(D2R)、そして線条体へ入力する中脳ドーパミン神経細胞(DAT)、これらの神経細胞種選択的にcreを発現するcreマウスにDIO-ChR2-AAVを投与することで活性操作をする。また、光遺伝学と電気生理学的神経活動記録を同時に行う手技を確立したいと考えている。現時点で、光遺伝学(ウィルス投与と光ファイバー留置)、電気生理学(神経活動記録用電極の脳内留置)はそれぞれ単独では成功しているが、これらを組み合わせるためには、マウス頭部に取り付けるヘッドステージを改良する必要があり、現在も進めている状況である。標的神経細胞を操作した時の運動への影響と同時に線条体神経活動への影響を調べることで、それらの機能・関係性の解明に迫りたいと考えている。これと並行して、単独での電気生理学的神経活動記録もすすめ、データ数を集めてその成果を論文としてまとめていきたい。報酬(モチベーション)と運動成績の関係性を定量化する行動実験系については、報酬および運動条件の検討を行って、データの再現性や妥当性を検証し、引き続き系の確立を目指す。本研究では、中脳ドーパミンニューロン-線条体ドーパミン受容体のシグナル経路が、報酬系運動課題の遂行に重要であるという仮説を検証し、意志・モチベーションによる運動遂行とその制御の脳内メカニズム解明を目指している。研究代表者らが開発・運用してきた行動実験装置「ステップホイール装置」は、予め給水制限したマウスに水(報酬)を与えることで走らせる報酬系運動課題である。マウスは飲水するためにモーターで回転するホイール内の足場の動きに自身の四肢の動きを合わせて走る必要がある。今回、この装置を用いて回転速度を徐々に上げる加速走行課題を行い、どこまで速く走ることが出来るかを測定・評価した。この課題遂行に線条体のドーパミン受容体が関わるのか調べるため、1Tet-Offシステムによるドーパミン受容体D1Rのコンディショナルノックダウン(D1R cKD)マウス2線条体局所へのドーパミン受容体阻害薬投与マウス、の加速課題を実施した。1では、Doxの投与前、投与中、および投与後(投与中止から1週間後)において運動パフォーマンスを調べ、D1R発現の有無による影響を見た。結果、D1R発現が抑制された投与中でのみ有意な成績低下が認められ、D1Rが発現している投与前、および発現抑制の後に回復した状態である投与後では成績低下は認められなかった。2では、線条体へカテーテル留置手術を施し、対照(生食投与)群、D1R阻害剤投与群、D2R阻害剤投与群とで加速課題の成績を比較した。

結果、D2R阻害剤では対照群と差がないのに対し、D1R阻害剤で有意な成績低下が認められた。これらの結果から、線条体D1Rがステップホイール加速課題での成績(より速く走る能力)に関与している事が明らかになった。本研究では以下の1から4を並行して進めている。1報酬(モチベーション)と運動成績の関係性を定量化する行動実験系の確立を目指す。ステップホイール装置は、その回転速度やマウスの足場になる棒の配列を実験者が設定でき、運動負荷(速度や難易度)を制御出来る。今回、新たに給水制御装置を組み込む事で、給水の量・タイミングを制御し、報酬と運動パフォーマンスの関係性を明らかにするとともに、両者を定量可能な行動実験系の確立を試みて進めてきたが、本年度ではそこまでに至らず、今後の課題である。2報酬・運動課題における線条体D1Rの機能解析に関しては、実績概要に記載した通りD1R cKDマウスおよびDR阻害薬投与実験の結果が得られ、線条体D1Rの機能の一端が明らかになった。3線条体へ入力するドーパミン作動性神経(DAニューロン)の報酬系運動課題への関与を明らかにするため、光遺伝学的手技によりDAニューロンの活動を操作した時の運動課題への影響を調べる。本年度はその手技確立のための予備実験を行った。DAニューロンの起始核である黒質緻密部を標的としてウィルスを投与し、強制発現ベクターによるチャネルロドプシン2(ChR2)発現を調べ、投与部位や発現範囲などを確認出来た。4電気生理学的神経活動記録により、報酬-運動関連の神経細胞を探索している。現在、ステップホイール課題時の線条体神経活動記録を進めており、給水口へ接近する時、遠ざかる時、それぞれのタイミングで発火する神経細胞の再現性を確認出来た。本研究では、運動制御に関与する中脳-大脳基底核・線条体のドーパミン(DA)シグナル経路の機構解明を目指している。研究代表者らが開発・運用してきた行動実験装置「ステップホイール装置」は、給水制限したマウスに水を与えて走らせる報酬系運動課題である。マウスは飲水するためにモーターで回転するホイール内の足場の動きに四肢の動きを合わせて走る必要がある。我々はステップホイール課題中のマウス線条体背外側部で、足の動きに依存した神経活動を見出している。そこで神経活動を操作した時の運動への影響を調べた。アデノ随伴ウィルス(AAV)投与を介して神経細胞にチャネルロドプシン2(ChR2)を発現させ、脳内留置した光ファイバーで光刺激を与えることでChR2発現細胞を発火させることが出来る。まず、Synプロモータを用いて神経細胞種非選択的にChR2を発現させたマウス(非選択的ChR2マウス)を用いて、ステップホイール課題中に光刺激を与えると、走る事は出来たがその足取りに乱れが生じた。次に、ChR2を発現させる細胞を線状体介在神経細胞の一つ、アセチルコリン(ACh)陽性細胞に限定した。AChはDAと相互作用し、運動制御などの脳機能に関与することが報告されている。ACh陽性細胞にCreを発現するChat-creマウスにDIO-ChR2-AAVを投与し、ACh陽性細胞選択的にChR2を発現させたマウス(Chat-ChR2マウス)を用いた。Chat-ChR
シリコン上の強磁性体／半導体ナノワイヤによるスピン偏極発光素子の研究

半導体ウェハ上でナノ構造の作製位置・サイズ制御可能とする、独自の選択形成技術を駆使し、一次元的に電子を閉じ込める垂直自立型半導体ナノワイヤ(NW)に、電子のスピン制御を可能にする強磁性体MnAsナノクラスタ(NC)を積層した複合NWを実現した。母体のNWとして種々の半導体材料を検討し、半導体NWへのスピン偏極電子・正孔の注入を可能にする縦型MnAs/InAsヘテロ接合NWを実現した。二端子デバイスプロセスを確立し、MnAs/GaAs-NWによるプロトタイプ素子の電流ー電圧特性を評価した結果、複合NWがp型電導特性を示すことを明らかにした。本研究は独自の半導体ナノ構造作製技術をスピントロニクスと融合することにより、(1)化合物半導体ナノワイヤ(NW)に強磁性体ナノクラスタ(NC)を複合した強磁性体・半導体ヘテロ接合NWによるナノスピン発光素子を提案し、(2)Si(111)ウェハ上で位置・サイズ制御可能な全く新しいビルドアップ型作製技術の確立を目的とする。本年度は(a)強磁性体・半導体ヘテロ接合NWの作製、(b)NWの物性・構造評価、(c)埋め込みプロセス技術の開発を中心に研究を推進した。GaAsを井戸層とするGaAsP/GaAs量子井戸を有するNW構造作製の前段階として、これまでの実験的知見が豊富なGaAs(111)Bウェハを用いて、GaAsP/GaAsコア・シェル型NW作製に関する結晶成長条件の取得を行い、これをテンプレートとしてMnAs-NCの作製を行った。従来のGaAs-NW上のMnAs-NC形成による複合構造と異なり、NWの稜線および側面と同時にNW上面、つまりGaAsP(111)B面上にもNCが形成されるとの知見を得た。さらにSi(111)ウェハ上に絶縁体であるAl2O3薄膜を5nm堆積した構造をウェハに用いて結晶成長実験を行った結果、絶縁膜上においてもNW成長直前の熱処理により、直径約100nmのAlGaAs-NWを選択形成することに初めて成功した。NWの評価に関しては、当初予定した結晶構造評価の前に、形成されたNCのNWへの影響を早期に評価する目的で、作製した複合構造の電気特性評価に関する実験を行った。そのためまずは二端子素子構造のデバイスプロセス技術を開発し、これによりGaAs-NWによるプロトタイプ素子の電流-電圧特性を評価した結果、MnAs-NC/GaAs-NWはp型の電導特性を示すことを明らかにした。これまでの知見から、結晶成長中、GaAs-NWにMnが熱拡散した結果と推察される。独自技術を駆使し、(1)化合物半導体ナノワイヤ(NW)に強磁性体ナノクラスタ(NC)を複合した強磁性体・半導体ヘテロ接合NWによるナノスピン発光素子を提案し、(2)Si(111)基板上で位置・サイズ制御可能な全く新しいボトムアップ型作製技術の確立を目的とする。本年度は(a)縦型強磁性体・半導体ヘテロ接合NWおよび複合NW構造の最適化と構造評価、(b)縦型ヘテロ接合NWを用いたデバイス試作を中心に研究を推進した。GaAs-NW上のNCと異なり、InAs-NWでは側面と同時にNWの上面である(111)B面上にも、比較的均一性良くNCが形成されるとの知見を得たため、本年度はInAs-NW上の複合構造を中心に、縦型ヘテロ接合NWの作製と素子試作を行った。断面TEM観察の結果、InAs-NW成長後エンドタキシと呼ばれる成長様式を駆使し、580度Cの比較的高温でMnAs-NCを成長すると、そのc軸がNWの<111>B方向とほぼ平行なMnAs-NCがInAs-NWの上面およびほぼ中央部に形成される。MnAs-NCのc面結晶ファセットが比較的安定なため、強磁性体上の半導体成長自体が極めて困難であったが、本手法により今回初めて縦型MnAs/InAsダブルヘテロ接合NWを実現した。この構造によりスピン偏極キャリアの半導体NWへの注入が可能となる。海外研究協力先との電気的特性評価を推進中で、デバイスプロセスと素子試作を進めている。さらにSi(111)および非晶質ガラス基板上にAl2O3薄膜を堆積した基板を用いてNW作製実験を行った。非晶質ガラス基板上に堆積したAl2O3薄膜を熱処理(900度C以上)により部分的に結晶化することで、ガラス基板上でも六角柱AlGaAs半導体ナノ構造の選択形成が可能となった。構造の均一性向上に向け最適作製条件を検討しており、ガラス基板上でNW発光素子を実現する。本研究は独自の作製技術を駆使し、(1)化合物半導体ナノワイヤ(NW)に強磁性体ナノクラスタ(NC)を複合した強磁性体・半導体ヘテロ接合

NWによるナノスピン発光素子を提案し、(2)Si(111)ウェハ上で位置・サイズ制御可能な全く新しいビルドアップ型作製技術の確立を目的とする。本年度は(a)強磁性体・半導体複合NWの改良・作製、(b)複合NWの物性・構造評価を中心に研究を推進した。二端子のプロトタイプ素子として作製したMnAs-NC/GaAs-NWに対して、海外研究協力先との連携により磁気抵抗効果を評価したが、数10MΩの高抵抗で良好な特性を得るに至っていない。本年度は素子構造の改良を行い、InAs-NW上のNC複合構造の作製を実施した。従来のGaAs-NW上のNC形成による構造と異なり、六角柱NWの側面(稜線)と同時にNW上面、つまりInAs(111)B面上にも、比較的均一性良くNCが形成されるとの知見を得た。詳細な結晶構造評価の結果、確認された全ての構造で、InAs-NW側面のMnAs-NCのc軸はNWの<111>B方向と直交、NW上面のNCのc軸は<111>B方向と平行であることを確認した。GaAs-NW上では側面に形成されたNCのc軸は比較的ランダムに傾斜していたため、InAs-NW導入による低抵抗化と共に、より顕著な磁気抵抗効果を期待できる。電気的特性評価用サンプルの作製を引き続き実施中であり、海外研究協力先と特性評価を計画中である。さらに昨年度の選択形成実験の参考実験として、プレーナSi(111)ウェハ上にAl2O3絶縁体薄膜を堆積した構造をウェハに用いて行った結晶成長実験では、ランダムではあるが、やはりAl2O3膜厚5nmのサンプルで六角柱AlGaAs-NWの形成を確認している。詳細な結晶構造評価と共に、Al2O3薄膜表面処理と選択形成の再検討を行っている。GaAsを井戸層とするGaAsP/GaAs量子井戸を有するNW構造作製の前段階として、これまでの実験的知見が豊富なGaAs(111)Bウェハを用いて、GaAsP/GaAsコア・シェル型NW作製に関する結晶成長条件の取得を行い、これをテンプレートとしてMnAs-NCの作製を実施し、素子構造の作製に対する実験的知見を蓄積できた。作製した複合構造の断面構造観察・結晶構造解析・固相組成分析等を当初予定したが、本年度は、電気特性評価およびプロトタイプ素子試作のためのデバイスプロセス技術の確立を優先して検討し、電気測定用サンプル素子を試作できた。基礎的な電気特性評価を早期に実施することにより、今後、解決すべき課題の抽出、改善策の検討、素子構造の最適化等にも早期に着手できる。構造評価等に関する当初計画の変更による影響を補い、順調に進展していると考えている。さらに本年度実施した実験の過程で、当初目指したナノスピン発光素子以外の新しいナノ磁気デバイス応用に関する着想も得ることができ、研究の今後の発展の面においても順調に進展したと判断する。25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度先送りした複合構造の断面構造観察・結晶構造解析・固相組成分析を予定通り今年度実施した。また昨年度作製した電気測定用サンプル素子を用いて海外研究協力先と磁気抵抗測定を行った結果、素子が高抵抗のため良好な磁気抵抗効果を確認するに至っていない。そのため現在素子を構成する複合構造の改良を推進すると共に、確立したデバイスプロセス技術により並行して電気特性評価用サンプル素子を再び試作している最中である。
水産業の国際的展開と地域社会の変容ー世界と東アジアをつなぐ日本ー

平成30年度は、前年までに水産総合研究センターを中心に収集した史料の分析を行った。これによって以下の点を明らかにすることができた。第一に、報效議会の郡司成忠による台湾対岸での漁場開設の動向である。これにより千島列島での漁業活動が台湾の対岸にも引き継がれていくことを明らかにできた。第二に、ロシア沿海州地域における日本人の漁業活動において、加工のための塩が重要であることを中国海洋大学での報告後に得た史料を解析して明らかにすることができた。この点では、日本の塩の専売制度との関連をさらに分析することが必要であることが分った。これに加えて、アジア歴史資料センターおよび『大日本水産会報』などから関係史料を入手することができた。第三に、第二に関連して、加工された水産物を輸送するために遠藤吉平が改良した俵造の問題の重要性を理解することができた。遠藤吉平の改良事業が函館という日本における水産拠点からどのように展開していったのか、という点について史料を収集して分析した。これは漁場における水産物加工の資金の効率化や時間の短縮につながり、地域の漁業活動に大きな影響を与えた。第五に、ラッコ・オットセイ猟について北方民族博物館の「第33回北方民族文化シンポジウム網走(国際学会)北方文化振興協会」で研究報告し、新たな知見を得ることができた。特に、その活動に従事していたアイヌの動向について『小金井良精日記』や『明治三十三年渡島国千島国(第一)』(河野常吉文書〔北海道立図書館〕)などこれまで使われてこなかった史料から新たな事実を提示できた。以上の五点が平成30度の実績である。第一の点については「郡司成忠による水産事業の展開と海軍ー辛亥革命期における台湾の対岸経営を中心ー」(新潟大学教育学部研究紀要)と題して発表することができた。平成28年度は研究計画に記した水産総合研究センターおよび神奈川大学常民文化研究所における調査を実施した。特に日本人の韓国における漁業活動について水産総合研究センターで関係史料を調査して写真撮影を行った。また研究協力者の韓国人の水産史研究者との討議を行うことができた。釜山における日本人の漁業活動を解明することが本研究にとって重要であるという認識を得ることができた。研究代表者の麓慎一は、国立国会図書館および北海道大学などに所蔵されている水産関係の雑誌(『水産会』など)を調査した。「水産技術と水産思想」については、鮭の人工孵化技術がアメリカ合衆国から水産官僚の伊藤一隆によって日本(北海道の千歳)にもたらされた経緯について分析を行った。これまで彼がアメリカ合衆国に派遣されたあとに上梓した報告書によって考察を加えてきたが、今回の新聞調査(『北海道毎日新聞』など)によって彼のアメリカ合衆国における活動を詳細を解明することができた。さらに「魚付林思想」や「種川思想」については北海道立文書館において関係史料を調査した。とりわけ「種川思想」が実際に機能しなかった点を解明する史料を入手することができた。漁獲物の加工に利用される塩の問題については、日本の専売制度との関係を分析する必要があることを認識することができた。この塩の確保の問題については中国海洋大学の研究者から示唆をさらに受けることができた。漁獲物の加工のための塩の調達がそれを生産している地域社会に影響を与えたことが推定できた。「水産技術と地域社会」では、鰊から魚肥を得るための機械がアメリ合衆国から移入されたことを明らかにする史料を入手することができた。この機械の輸入についても伊藤一隆が関係し、その実地運用が北海道で実際に行われたことも新聞史料から明らかにできた。以上が平成28年度の研究実績の概要である。現在までの進捗状況が「おおむね順調に進展している」と評価できる理由を以下の点にある。第一に韓国の水産史研究者と共同で水産総合研究センター中央水産研究所図書館資料室と神奈川大学常民文化研究所において史料調査を実施することができた点である。具体的には『浦項ニ於ケル慣習調査』など朝鮮沿岸の状況調査に関する史料や『関東州漁業案内』など日本の影響力が及んだ地域での漁業活動について、これまでほとんど利用されていない史料群を調査するとともに写真撮影ができた点である。水産博覧会および水産品評会については『朝日新聞』・『北海道毎日新聞』などから関係史料を調査し、収集した。水産関係の雑誌については「交付申請書」に記したように大正期を中心に調査を実施している。外務省外交史料館が所蔵している史料群の中から明治末期から大正期にかけて台湾などで漁業資源の調査が実施されていたことを記録した史料を発見することができた。漁業者関係者たちが独自にそれを実施したのではなく、日本の海軍省がそれに深く関与するなど漁業資源の調査に政治的・外交的な意義があることが理解できた。この点についてはこれまで提出した「研究実施計画」に記さなかった問題であるが、本研究の目的である水産業の国際的な連関と地域社会の変容を解明するという趣旨に合致するので、新たな研究の視点として大切にしたいと考えている。以上のように日本の国内における調査については順調に進展した。「研究実施計画」で記した国外の史料収集についてはロシア語史料以外では進展している、と評価できる状況にない。朝鮮半島における日本の漁業活動の中継点となった釜山についてはできる限り早く調査を実施したいと考えている。この釜山と日本の長崎が朝鮮半島および中国の遼東半島などでの日本人の漁業活動を支える拠点になっていたと考えられるからである。以上が現在までの進捗状況である。

本年は、二つの点で大きな実績をあげることができた。第一は、9月21日から9月23日まで中国海洋大学で開催された同大学およびシドニー大学の国際研究集会で「山東半島と東アジアの塩業」と題して研究発表したことである。この発表で東アジアにおける漁業と塩業の関係を明らかにすることができた。さらに、関係する研究者から多くの助言と史料の提供を受けることができた。第二は、9月8日に韓国の国立釜慶大学校において「近代釜山と東アジアの水産業-韓中・韓露関係を中心に-」と題する国際シンポジウムを開催したことである。日本側は研究代表者の麓慎一を含めて3人が、韓国側は釜慶大学校を中心に4人の研究者が参加した。同シンポジウムは関係する研究者だけでなく大学院生および学生にも公開された。韓国側からは釜山の水産業や韓国における海産知識の歴史的な変遷についての発表などがあり、朝鮮の水産業に日本のそれが大きな影響を与えていたことを理解することができた。研究代表者の麓慎一は「近代東アジアと韓国水産業」についての発表を行った。韓国・中国・ロシア極東・日本の水産業がどのように連関しているのか、という問題を明らかにした。特に、日韓併合後にロシア極東で行われた日本人と朝鮮人の漁業活動を考察した。また、この問題では領海についてのロシアと日本の理解の相違が重要であることを指摘するとともにロシアに拿捕された漁業者の史料から朝鮮のどのような地域からこの漁業に従事していたのかを解明した。この考察により水産業の国際的展開がロシア・朝鮮・日本の地域社会をどのように変容させたのかを明らかにした。以上の二点が平成29度の主要な実績である。中国および韓国の水産史の研究者とネットワークを形成できたことで水産業の国際的な展開が中国や朝鮮の地域社会にどのような影響を与えていたのかを具体的に明らかにできた。研究計画通り、平成28年度は基本的な史料の収集と分析を行い、平成29年度はシンポシウムを開催することができた。研究計画では中国海洋大学でのシンポジウムを予定していたが、同大だけでなく韓国の釜慶大学校でもそれを開催できたことで当初の計画以上に研究を進展させることができた。また、史料の収集と分析では、日本・ロシア・イギリスについては概ね順調に史料を収集することができたが、アメリカの水産業についての史料の収集は十分に進捗している、と評価できる状況にない。この点が予想以上に進捗している、と評価できない理由である。研究計画の「研究の斬新性やチャレンジ性」で記した「水産技術と水産思想」および「水産技術と地域社会」の内、後者については成果があった。第一に、漁獲物の加工に必要な塩の確保の問題が、漁場の地域社会と塩を生産する地域社会に影響を与えていることを理解できた。第二に、第一とも関連するが、漁獲物の加工が塩漬から缶詰に変化し上記の地域社会に大きな影響を与えた、という見通しを得ることができた。第三に、漁獲物の加工のために利用される木材の調達や干場の設定が、地域社会の生産サイクルに影響を与えていることが判明した。木材の調達では漁場労働者の雇用の問題が深く関係していることも理解できた。
クラウンの機能的咬合面形態に関する研究

クラウンの咬合接触点は,顎口腔系と調和したクラウンの機能的咬合面形態を考える上で極めて重要であり,これをどのように与えるかを形態,機能的な面から明らかにすることが本研究の目的である.クラウンに付与する咬頭の形態,咬合接触点の位置を変化させ,歯の変位ならびに試験食品による咀嚼効率を定量的に計測して,咬合面形態の変化がどのような影響を及ぼすかを比較検討する.その結果,今までの研究成果とともに,クラウンの咬合接触状態が顎口腔系にどのような影響を与えているか,また咀嚼機能とどのような関係にあるかという点を解明し,クラウンの機能的咬合面形態を確定する.歯科補綴学において,失われた歯の形態・機能を補綴物によって回復し,その状態を長く維持していくためには,補綴物が歯周組織をはじめとする顎口腔系全体と機能的に調和していなければならない.ことに,補綴物の咬合面形態をどのように回復させるかは極めて重要な問題であり,このような機能的咬合面形態を確定していくためには咬合接触の顎口腔機能に及ぼす影響を詳細に知る必要がある.咬合接触部位の変化と歯の変位経路との関係を明らかにするために,歯の変位経路の測定を行い,上顎第一大臼歯の変位様相は,咬合接触による影響を受けやすく,特に頬側咬頭内斜面,舌側咬頭の外斜面での単独での接触での噛みしめ時は,咬頭嵌合位噛みしめ時には通常みられない頬側方向への変位経路を示すことが明らかとなった.一方,下顎第一大臼歯の変位様相は,上顎にくらべると咬合接触による影響を受けにくく,接触部位の違いによらず,咬頭嵌合位噛みしめ時と同様の舌側方向への変位を示した.咬合接触点と歯の変位との間には密接な関係があり,歯冠補綴物への咬合接触点の付与に際しては,上下顎の咬合接触関係に十分留意する必要があることが示唆された.さらに,上下顎臼歯は咬頭嵌合位では機能咬頭の咬頭頂付近に26点の咬合接触点をもち,側方滑走運動時にはそのなかの12点が側方咬合位まで連続して咬合接触を示し,その際,機能咬頭上の臨床的には定点ともみなせる小面が対合歯の非機能咬頭の内斜面あるいは辺縁隆線を滑走するという咬合接触様相を呈することが明らかとなった.クラウンの咬合接触点は,顎口腔系と調和したクラウンの機能的咬合面形態を考える上で極めて重要であり,これをどのように与えるかを形態,機能的な面から明らかにすることが本研究の目的である.クラウンに付与する咬頭の形態,咬合接触点の位置を変化させ,歯の変位ならびに試験食品による咀嚼効率を定量的に計測して,咬合面形態の変化がどのような影響を及ぼすかを比較検討する.その結果,今までの研究成果とともに,クラウンの咬合接触状態が顎口腔系にどのような影響を与えているか,また咀嚼機能とどのような関係にあるかという点を解明し,クラウンの機能的咬合面形態を確定する.歯科補綴学において,失われた歯の形態・機能を補綴物によって回復し,その状態を長く維持していくためには,補綴物が歯周組織をはじめとする顎口腔系全体と機能的に調和していなければならない.ことに,補綴物の咬合面形態をどのように回復させるかは極めて重要な問題であり,このような機能的咬合面形態を確定していくためには咬合接触の顎口腔機能に及ぼす影響を詳細に知る必要がある.咬合接触部位の変化と歯の変位経路との関係を明らかにするために,歯の変位経路の測定を行い,上顎第一大臼歯の変位様相は,咬合接触による影響を受けやすく,特に頬側咬頭内斜面,舌側咬頭の外斜面での単独での接触での噛みしめ時は,咬頭嵌合位噛みしめ時には通常みられない頬側方向への変位経路を示すことが明らかとなった.一方,下顎第一大臼歯の変位様相は,上顎にくらべると咬合接触による影響を受けにくく,接触部位の違いによらず,咬頭嵌合位噛みしめ時と同様の舌側方向への変位を示した.咬合接触点と歯の変位との間には密接な関係があり,歯冠補綴物への咬合接触点の付与に際しては,上下顎の咬合接触関係に十分留意する必要があることが示唆された.さらに,上下顎臼歯は咬頭嵌合位では機能咬頭の咬頭頂付近に26点の咬合接触点をもち,側方滑走運動時にはそのなかの12点が側方咬合位まで連続して咬合接触を示し,その際,機能咬頭上の臨床的には定点ともみなせる小面が対合歯の非機能咬頭の内斜面あるいは辺縁隆線を滑走するという咬合接触様相を呈することが明らかとなった.本研究はクラウンの咬合接触点の位置の変化、咬頭の形態と咀嚼効率の関係を明らかにして種々のクラウンの咬合面形態について総合的評価を加えることを目的としている。歯の変位、ことに変位の方向は咬合接触点の影響を受ける。天然歯で咬合接触点と変位方向との関係を調べ、さらに種々な咬合接触点を持つクラウンでの変位の測定を行い、咬合接触点の位置がもつ歯の変位に関する意義を明らかにした。