hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分散方程式と調和解析学の研究

当該年度は研究代表者・分担者・協力者がピサ大学および早稲田大学に集まり、個別の問題に少人数で集中的に取り組むとともに、全体の会合において、研究の進捗状況・途中経過・部分的成果等を披露し、活発に意見交換を行うとともに、今後の研究の方向性について検討を重ねた。半線型熱方程式の初期値問題に関しては、重みつきL^\infty空間における時間大域解の存在理論を整備し、簡単で見易い議論にまとめ上げるとともに、先行研究を容易に理解できるようにした。特に、基本解の評価における正値性と重みの果たす役割を分離して明確に示すことによって、時間大域解の存在を簡潔に記述できるようになった。ギンツブルグ・ランダウ・蔵本方程式に関しては、線型部分のラプラシアンをポテンシャル項を含む二階の楕円型作用素に一般化できることを証明し、既存の理論を拡張することができた。特に、分数冪ライプニッツ則の評価の精密化と分数冪の積分表示の具体化によって、一般化された楕円形作用素の交換子評価を大幅に改良し、実際の蔵本モデルに応用可能な形に定式化した。量子マスター方程式に関しては、「マクスウェルの悪魔」と呼ばれる現象の新たな定式化に、この方程式の解析が有効であることを見出し、電流制御の視点から理論体系を整備した。流体の速度場を記述するブリンクマン・フォルシュハイマー方程式系として知られている二重拡散移流方程式系に関しては、3次元および4次元の全空間において、時間周期解の存在を示し、考える領域の有界性の条件が必ずしも本質的でないことを実証する形となった。研究計画は予定通り順調に進んでいる。現在までの研究で思いがけない着想が幾つか得られており、今後の進展に繋がる事が期待される。平成32年度以降の研究計画・方法当研究組織と強い連携関係にあるイタリアのバリ大学の研究者を研究協力者に加え、国際共同研究の一層の展開を図る。当初研究計画に加え研究の目的をより精緻に達成するために、国内外での研究討論・研究成果発表を行う。
ヒトにおける虚血プレコンディショニングの心筋保護効果の機序に関する検討

虚血性心疾患患者を経皮的冠動脈インターベンション中にプレコンディショニング(PC)効果により耐性を獲得したPC陽性群と獲得できなかったPC陰性群の二群に分類した結果、以下の差異を確認した。1) PC陽性群で見られる虚血後の冠静脈洞中の活性酸素種傷害マーカー濃度の有意な上昇がPC陰性群では見られない。2)肥満遺伝子異常を有する率が陰性群で陽性群に比し有意に高い。よって、PC効果出現には活性酸素種産生が寄与し、肥満遺伝子異常に関連した因子が阻害因子となっている可能性が示唆された。経皮的冠動脈インターベンション(PCI)時の虚血耐性の発症形式の違いを検討し、その機序の解明を目的として、虚血性心疾患患者を対象に左前下行枝に対する待機的PCI時の心筋傷害の程度と血中マーカーの変動を観察した。虚血スコア変化、冠動脈内心電図変化、冠静脈洞血乳酸値の変化よりプレコンディショニングによる心筋保護作用が発揮された症例とされなかった症例に分類し、バルーン拡張前後での冠静脈洞血中の酸化マーカー、サイトカイン変化を解析しその差異を観察。PCI中に測定した項目は、冠動脈内心電図、十二誘導心電図、冠動脈内圧、胸痛スコア、冠静脈洞血乳酸値、冠静脈洞血各サイトカイン濃度(IL-6, TNF-α, TGA-β1)や酸化ストレスマーカー濃度(マロンジアルデヒド-LDL,糖化反応後期生成物[AGE]等,)とした。通常のover the wire型バルーンを用い標的部位を2分間拡張、拡張中の心電図、冠内圧、胸痛を30秒毎に記録した。2分経過後速やかにバルーンに陰圧をかけ再灌流し、直後,1分,3分,4分30秒後に冠静脈洞内採血を行い各マーカーの測定を行った。5分間のインターバル後再度バルーンを拡張し同様の手順で各項目を測定した。一回のバルーン拡張前後でのサイトカインや酸化マーカーの変動を検討した結果、IL-6,および8-OHdGが冠静脈内血中濃度値に比しバルーン拡張後の再灌流時の濃度が上昇していた。そのうち二回目のバルーン拡張中あるいは拡張後の冠動脈内心電図変化および乳酸産生が一回目に比し軽度であった症例をプレコンディショニング陽性群では、二回目も一回目と同等であったものをプレコンディショニング陰性群に比し8-OHdGの変化率が有意に高値であることが確認された。虚血スコア変化、冠動脈内心電図変化、冠静脈洞血乳酸値の変化よりプレコンディショニングによる心筋保護作用が発揮された症例とされなかった症例に分類し、バルーン拡張前後での冠静脈洞血中の酸化マーカー、サイトカイン変化を解析しその差異を観察した。その結果、二回目のバルーン拡張中あるいは拡張後の冠動脈内心電図変化および乳酸産生が一回目に比し軽度であった症例をプレコンディショニング陽性群では一回目の虚血後に8-OHdGの有意な上昇がみられたのに対し、二回目も一回目と同等であったプレコンディショニング陰性群では8-OHdGの上昇は小さかった。そこで、PCIの一回目の虚血時の8-OHdGの上昇幅が、患者個有の遺伝情報と関連するかをSNP解析を用いて検討を行った。まず,候補SNPの選択のためSNPの網羅的解析を行い、p値が0.05未満となるSNPを確認、この結果、プレコンディショニング出現減弱が一つのSNPでは説明できないことを発見した。その上で、現在は候補と成り得る蛋白のコーディングに関与する複数のSNPに一定の法則がないかの検討に移った。過去の動物実験でプレコンディショニング出現に関与していると云われているProtein Knase Cの活性化に着目し、転写因子に関連するSNPに関し検討中である。経皮的冠動脈インターベンション(PCI)時のプレコンディショニングの出現機序解明を目的として、その発症形式の違いと患者背景及び遺伝子情報とに関連性がないかを検討した。昨年までの研究結果より、プレコンディショニングによる心筋保護作用が発揮された症例(PC陽性群)とされなかった症例(PC陰性群)との検討では、一回目の虚血後の冠静脈洞内の8-OHdG血中濃度の上昇がPC陽性群でのみ有意であることを確認している。本年は、さらに、その機序を詳細に検討するため、虚血耐性効果の有無と患者個有の遺伝情報とが関連するかをSNP解析を用いて検討を行った。

PC陽性群とIPC陰性群とに分類しSNPの網羅的解析を行い有意に偏ったSNPがないかを検討したが、p値が0.05未満となるSNPはなく、プレコンディショニング出現と減弱が一つのSNPでは説明できないことを確認した。次に、女性の非糖尿病患者層においては、PC効果の出現の有無と一回目の虚血後の8-OHdGの上昇の程度に有意差が認められていなかったことに着目し、この層を抽出して肥満遺伝子異常の有無を検討した。その結果、この層におけるPC陰性群ではベータ3アドレナリン受容体遺伝子異常または脱共役タンパク質1遺伝子いずれかの異常を有する率がPC陽性群に比し有意に高いことを確認した(57.1%vs.22.2%,p=0.040)。一方、男性や女性糖尿病患者では、2群間における遺伝子異常保有率に差がないことを確認している。これらより、8-OHdG産生がヒトにおいてプレコンディショニング現象を引き起こすトリガーの役割をする一方、その下流には肥満遺伝子異常と関連する因子が阻害因子として関与している可能性があることが示された.
プラズマ照射に対する細胞応答ダイナミクス－プラズマ医療の至適化に向けた基盤研究－

1.近年、プラズマ照射の医療への応用が急速に進み、有為な効果が示されているものの、その効果を証明するメカニズムについては未解明な部分が多い。プラズマ照射法として、予めプラズマを照射して調製した培地plasma-activated medium(PAM)を負荷する間接法の方が「より安心・安全なプラズマ医療」に繋がると判断した。本申請課題では、PAM負荷に対する細胞応答ダイナミクスの解明を目的とし、今年度は以下に示す結果を得た。2.肺胞基底上皮がん細胞A549細胞にPAMを負荷した場合、細胞内でのOHラジカルの発生、2価鉄レベルの上昇が認められた。また、DNA分断(TUNEL法)とその修復酵素であるPARP-1の活性化、それに誘引される反応として、NAD+の枯渇、ATPの枯渇、カルシウムイオンの細胞内流入も観察された。細胞内のフェリチンタンパクレベルの低下が認められたが、catalase、BP(鉄キレーター)、DMTU(OHラジカル消去剤)の他にMG132(プロテアソーム阻害剤)やleupeptin(リソソームプロテアーゼ阻害剤)によっても抑制された。以上の結果より、PAM負荷により細胞内で発生したOHラジカルによりフェリチンが破壊されて貯蔵されていた鉄イオンが遊離し、さらにOHラジカルが増加する連鎖反応でDNA分断やエネルギー枯渇が増幅され細胞死が誘導される可能性が示唆された。3.緩和な条件で調製したmild PAMを線維芽細胞に負荷した場合のストレス抵抗性獲得メカニズムについて検討し、HO-1発現の亢進、Nrf2の核移行やそれのHO-1プロモータ上のAREへの結合を検出した。以上より、Keap1-Nrf2系の活性化による抗酸化酵素HO-1の発現亢進が酸化ストレス抵抗能の獲得に繋がっていることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。近年、プラズマ照射の医療への応用が急速に進み、有為な効果が示されているものの、その効果を証明するメカニズムについては未解明な部分が多い。プラズマ照射法として、組織や細胞に直接的にプラズマを照射する直接法より、予めプラズマを照射して調製した培地plasma-activated medium(PAM)を負荷する間接法の方が「より安心・安全なプラズマ医療」に繋がると判断した。本申請課題では、PAM負荷に対する細胞応答ダイナミクスの解明とPAMの臨床応用に向けた橋渡しとなる情報の提供を目的とし、今年度は以下に示す結果を得た。1.ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞A549細胞にPAMを負荷したところ、細胞傷害やDNAの断片化(TUNEL法)、poly(ADP-ribose) polymerase-1の活性化、NAD+、ATPの枯渇が認められたが、これらは鉄キレーターであるbipyridyl(BP)の添加により抑制された。また、PAM負荷による細胞内の鉄イオンの増加、hydroxyl radicalの産生も確認された。PAM負荷により細胞内の鉄貯蔵タンパクであるferritinタンパク量の低下が観察されたが、その低下はBP、catalase、MG132(プロテアソーム阻害剤)、leupeptin(リソゾームプロテアーゼ阻害剤)により抑制された。PAMのA549細胞アポトーシス増幅機構として細胞内鉄の関与について明らかにしてきたが、PAM負荷によりhydroxyl radicalが検出されたことより、PAM中の主活性粒子であるH2O2と細胞内鉄とのFenton反応が進行したことが示唆された。さらに、hydroxyl radicalにより細胞内鉄貯蔵タンパクであるferritinの分解が進行し、細胞内の遊離鉄が急激に増加し、それがFenton反応をさらに加速化し、結果的にDNA断片化など細胞内の各コンパートメントでの傷害が急速に進むことを明らかにすることができた。Mild PAMによるストレス抵抗性獲得のメカニズムの解明についても、Nrf2-ARE経路の活性化によるHO-1などの抗酸化酵素の発現亢進によることを提示できた。

3.緩和な条件で調製したmild PAMを線維芽細胞に負荷した場合のストレス抵抗性獲得メカニズムについて検討し、HO-1発現の亢進、Nrf2の核移行やそれのHO-1プロモータ上のAREへの結合を検出した。以上より、Keap1-Nrf2系の活性化による抗酸化酵素HO-1の発現亢進が酸化ストレス抵抗能の獲得に繋がっていることを明らかにした。1.PAM負荷による細胞死に鉄が関与していることを明らかになったことより、PAMの至適化のためには鉄イオンの制御が必要であると判断される。そこで、細胞内鉄貯蔵タンパクであるferritin以外に、細胞からの鉄排出に関わる鉄輸送タンパクの発現やその発現制御機構を検討し、PAM応用に向けた鉄イオン制御に関する情報を提供する。2.Mild PAMを線維芽細胞に負荷した場合のNrf2-ARE経路の活性化について、Nrf2レポーターアッセイやHO-1プロモータ内ARE配列へのNrf2の結合などさらに詳細に検討する。3.PAM中に存在するH2O2、亜硝酸塩等は他の活性酸素種に比べると比較的長寿命の分子種であるが、臨床現場へのPAMの供給を考えた場合は経日的な安定性が必要である。PAM調製後、種々の環境(-80°C室温,光)で保管した場合の安定性を、上記の分子種の濃度、A549細胞死誘導能を指標に検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ボランティア参加機構を活用したボランティア獲得のための情報システムの展開と拡張

本研究では3つのプログラムを実施する。第一の目的は、ボランティア機会理論の精緻化であるが、そのために文献のレビュー、仮説の設定、仮説の検証を行う。これは主に森が担当する。第二の目的は新しいボランティア募集システムの構築であるが、そのためにはシステムの仕様のレビュー、システムアップデートのための体制の構築、アップデートの実装が必要である。これは前田が担当する。第三の目的、システムの運用状況でのアンケートやシステム利用データの分析による課題と要望の獲得のためには、社会実験のためのNPO・市民団体との交渉、社会実験の設計、社会実験の実施、データの検証といったプロセスを実施する。この部分は主に淺野が担当する。そして三者の活動は緊密に連携している。一年目の平成30年度には、以下のことを行った。まず、ボランティア機会理論の精緻化のためには、文献のレビュー、仮説の設定を行い、仮説検証のための調査を実施した。レビューをもとにAjzenの合理的行為理論・予定行動理論に基づいて仮設を設定し、それに基づいてアンケート・インタビューを組み立て、調査を実施した。第二は新たなシステムの構築であるが、まずシステムをインクリメンタルに更新するための体制を構築した。次にこれまでのシステムの試用からでてきたニーズをレビューし、新たな仕様の検討を進めた。SNSとの連動の検討も含まれる。第三に、実際に活動しているNPOや市民グループの協力体制の確立を進めた。具体的には、広島県等を念頭に、環境活動のためのボランティア募集にこのシステムを活用する社会実験実施のための準備を進め、瀬戸内海の流域住民の環境活動への参加意識と情報収集の実態に関する調査を行った。当初の計画では、平成30年度は、下記のようなことを行う予定であった。第一にボランティア機会理論の精緻化については、ボランティア機会理論の精緻化のためには、文献のレビュー、仮説の設定、仮説検証のための調査の設計を行う。第二に、新たなシステムの構築とその運用によるデータの取得・分析のためには、システムをインクリメンタルに更新するための体制の構築と、これまでのシステムの試用からでてきたニーズのレビューに基づく新たな仕様を検討するとした。第三に、このシステムを使って社会実験を進めるに、実際に活動しているNPO・市民グループに協力を求め、社会実験のプラットフォームを構築する。これら三つが平成30年に予定されていた。このうち第一の点については、調査の設計を超えて、実際に全国レベルのアンケート調査と、フォーカスグループインタビューを実施できた。つまりこの点では計画よりも研究を進展させることができた。一方、第二の点については、新たなシステムを構築するための体制は確立できたが、新たな仕様の設計は、全体の9割程度にとどまっている。その意味ではこの点は予定より少し遅れている。そして第三の点については、ほぼ計画通り、環境活動を行っている団体と協力関係を確立することができた。以上の点から全体としては、ほぼ予定どおり、おおむね順調に進んでいると言うことができるだろう。これまでのところ、研究はほぼ予定通り進んでいるので、このまま当初の研究計画どおり進めていきたい。具体的には、次のように進める。第一に、ボランティア参加要因の探索と理論の精緻化については、今回のアンケート、インタビュー結果をもとに分析を進める。参加者へのグループインタビューから、参加に至った経緯について、詳細に調査する。全国規模のアンケート調査からは、ボランティア参加経験者と要因の関係を検証して、要因のスクリーニングを行なう。また情報システムに登録して参加した人とそうでない参加者のデータを比較することにより、参加要因および情報源の効果を測定する。また参加者間および参加受け入れ組織との交流機能を情報システムに持たせることで、仲間意識などの醸成を図る。これらが参加に与える効果を把握する。方法としては、情報システム利用者とそうでない人へのアンケート調査、情報システムのアクセスログのデータマイニングとユーザ入力文のテキストマイニングにより、参加要因、交流機能の効果などを分析し、行動ターゲティングなどユーザのニーズに沿った機能を実装していく。第二に、システムの拡充については、参加者の属性にあわせて情報を届けるプッシュ機能、参加者相互の交流を促進するSNS機能、Facebook,等既存SNSとの連携機能などを実装し、その有効性を検証する。また、ボランティアが団体を立ち上げることを支援する仕掛けを導入する。第三の、システムを用いた社会実験については、広島(太田川流域での生態系保全)等での活動を中心にシステムを展開し、ボランティアの活動への参加を促進させる社会実験を行う。具体的には賀茂台地エコミュージアムでのボランティアの獲得と交流に、このシステムを試用することを検討する。その過程で、次の段階としてこのようなシステムが社会的ツールとして成立する条件を探索する。

まず、ボランティア機会理論の精緻化のためには、文献のレビュー、仮説の設定を行い、仮説検証のための調査を実施した。レビューをもとにAjzenの合理的行為理論・予定行動理論に基づいて仮設を設定し、それに基づいてアンケート・インタビューを組み立て、調査を実施した。第二は新たなシステムの構築であるが、まずシステムをインクリメンタルに更新するための体制を構築した。次にこれまでのシステムの試用からでてきたニーズをレビューし、新たな仕様の検討を進めた。SNSとの連動の検討も含まれる。第三に、実際に活動しているNPOや市民グループの協力体制の確立を進めた。具体的には、広島県等を念頭に、環境活動のためのボランティア募集にこのシステムを活用する社会実験実施のための準備を進め、瀬戸内海の流域住民の環境活動への参加意識と情報収集の実態に関する調査を行った。当初の計画では、平成30年度は、下記のようなことを行う予定であった。第一にボランティア機会理論の精緻化については、ボランティア機会理論の精緻化のためには、文献のレビュー、仮説の設定、仮説検証のための調査の設計を行う。第二に、新たなシステムの構築とその運用によるデータの取得・分析のためには、システムをインクリメンタルに更新するための体制の構築と、これまでのシステムの試用からでてきたニーズのレビューに基づく新たな仕様を検討するとした。第三に、このシステムを使って社会実験を進めるに、実際に活動しているNPO・市民グループに協力を求め、社会実験のプラットフォームを構築する。これら三つが平成30年に予定されていた。このうち第一の点については、調査の設計を超えて、実際に全国レベルのアンケート調査と、フォーカスグループインタビューを実施できた。つまりこの点では計画よりも研究を進展させることができた。一方、第二の点については、新たなシステムを構築するための体制は確立できたが、新たな仕様の設計は、全体の9割程度にとどまっている。その意味ではこの点は予定より少し遅れている。そして第三の点については、ほぼ計画通り、環境活動を行っている団体と協力関係を確立することができた。以上の点から全体としては、ほぼ予定どおり、おおむね順調に進んでいると言うことができるだろう。これまでのところ、研究はほぼ予定通り進んでいるので、このまま当初の研究計画どおり進めていきたい。具体的には、次のように進める。第一に、ボランティア参加要因の探索と理論の精緻化については、今回のアンケート、インタビュー結果をもとに分析を進める。参加者へのグループインタビューから、参加に至った経緯について、詳細に調査する。全国規模のアンケート調査からは、ボランティア参加経験者と要因の関係を検証して、要因のスクリーニングを行なう。
超高分解能レーザー角度分解光電子分光で選別観察する高温超伝導体の多様な秩序状態

高温超伝導の発現機構解明は、その発見から約30年が経った今でも物性物理学の最も挑戦的な課題の一つである。近年、銅酸化物の擬ギャップ相において電荷秩序がX線散乱実験により示され、走査型トンネル顕微鏡実験からも対応する電子状態が確認された。鉄系物質の擬ギャップに関しては、ネマティックな電子状態との関係が活発に議論されている。高温超伝導体における電子対の形成と、多様な秩序状態との相互関係は、現在最もホットなトピックの一つである。本研究では、超高分解能を実現するレーザー励起角度分解光電子分光を駆使した精密観察から、銅酸化物及び鉄系物質が示す高温超伝導の発現機構を研究した。また多層系高温超伝導体の研究へも発展させ議論した。銅酸化物高温超伝導体の電子物性を解明する上での鍵を握る擬ギャップとそれに伴うフェルミアークの起源を見いだす大きな進展を得ている。また我々は、バンド構造の自動マッピングはもちろんのこと、これまでARPESでは困難とされた温度スキャンをも全自動で測定可能なシステムを構築し、ヒートスイッチでクライオスタットと孤立させた試料ホルダーを局所加熱で温度制御することで、マニピュレータの熱膨張による試料位置の温度変化を防ぎ、試料表面へのレーザー照射位置を温度によらず固定しながら精密に温度スキャンすることを可能にした。精密温度スキャンで解明した銅酸化物の特徴は驚くべきもので、一粒子スペクトルのEFでの強度が、Tc以下の低温から昇温と共に増加し、ギャップが閉じる更なる高温(Tpair>Tc)までfillingし続けることが分かった。この振る舞いはBCS理論では想定されない電子対破壊散乱(pair-breaking rate)の温度発達として解釈でき、Tcが電子対ギャップの形成温度(Tpair)より低温へと抑制される銅酸化物の特性だと言える。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、超高分解能を実現するレーザー励起角度分解光電子分光を駆使した精密観察から、銅酸化物及び鉄系物質が示す高温超伝導の発現機構を研究する。BZ全域での測定を可能とするレーザーを導入し、超伝導と多様な秩序状態との関係や、BZの中心と境界に形成されるフェルミポケット同士の相互関係を、超高分解能測定で解明する。これまでに我々は、バンド構造の自動マッピングはもちろんのこと、これまでARPESでは困難とされた温度スキャンをも全自動で測定可能なシステムを構築し、ヒートスイッチでクライオスタットと孤立させた試料ホルダーを局所加熱で温度制御することで、マニピュレータの熱膨張による試料位置の温度変化を防ぎ、試料表面へのレーザー照射位置を温度によらず固定しながら精密に温度スキャンすることを可能にした。d波超伝導体である銅酸化物高温超伝導体の研究では、ギャップが最大となるアンチノード近傍でのギャップ構造とその特性に関しては多くの報告例があり、その理解も進展してきた。一方、ギャップが微細となるノード近傍の研究は、装置の分解能の制約からその理解が遅れてきた。我々はこれまで、銅酸化物高温超伝導体の電子物性を解明する上での鍵を握る擬ギャップとそれに伴うフェルミアークの起源を見いだす大きな進展を得ている。特に微細な温度変化測定を可能とする測定ステージ周りの改良と、その機能性を最大限活かすソフトウェア開発を成し遂げ、従来の角度分解光電子分光とは比較にならないほどの、スペクトル温度スキャンを可能とした。本プロジェクトで期待される高温超伝導体の多様な秩序状態の選択的測定に於いて必要な実験手法を確立するため、さらにレーザーの特徴である偏光依存性を自由自在に制御する測定システムを今後開発インストールすることで、当初掲げる研究計画の到達が期待される。超高分解能を実現するレーザー励起型のARPES装置を活用する本研究最大の特徴に基づいた研究が順調に進んでおり、期待通りの成果が得られているものと評価できるため、「当初の計画以上に進展している」を選択した。

本研究では、超高分解能を実現するレーザー励起角度分解光電子分光を駆使した精密観察から、銅酸化物及び鉄系物質が示す高温超伝導の発現機構を研究した。また多層系高温超伝導体の研究へも発展させ議論した。銅酸化物高温超伝導体の電子物性を解明する上での鍵を握る擬ギャップとそれに伴うフェルミアークの起源を見いだす大きな進展を得ている。また我々は、バンド構造の自動マッピングはもちろんのこと、これまでARPESでは困難とされた温度スキャンをも全自動で測定可能なシステムを構築し、ヒートスイッチでクライオスタットと孤立させた試料ホルダーを局所加熱で温度制御することで、マニピュレータの熱膨張による試料位置の温度変化を防ぎ、試料表面へのレーザー照射位置を温度によらず固定しながら精密に温度スキャンすることを可能にした。精密温度スキャンで解明した銅酸化物の特徴は驚くべきもので、一粒子スペクトルのEFでの強度が、Tc以下の低温から昇温と共に増加し、ギャップが閉じる更なる高温(Tpair>Tc)までfillingし続けることが分かった。この振る舞いはBCS理論では想定されない電子対破壊散乱(pair-breaking rate)の温度発達として解釈でき、Tcが電子対ギャップの形成温度(Tpair)より低温へと抑制される銅酸化物の特性だと言える。レーザーARPESの光源として、非線形結晶KBBFを1つ使用した6倍波7eVレーザーがこれまでの主流であった。KBBFを2個使用した7倍波8eVレーザーも生成可能では有るが、KBBFが持つバンドギャップに近い8eVは光学吸収端に位置しており、透過率は<0.1%と極めて低く、高精度のARPES測定に耐えうる十分な強度と安定性が得られていない。しかも、78eVレーザーが抱える最大の欠点は、BZ全体を測定できない点にある。Xeガス共鳴励起を採用することで、ほぼ全ての物質でBZ全域を測定でき、レーザーARPESの特徴である超高分解能を兼ね備えるテーブルトップ11eVレーザー光源を調整中であり、今後高温超伝導研究の進展に活かす計画である。レーザーARPESで超高分解能を実現するには、光電子同士のクーロン反発に起因する光電子運動エネルギーの不確定なシフトと分解能の低下(スペースチャージ効果)を防ぐ要請から、レーザーのパルス強度を抑制する必要がある。一方で、精密な物性評価に耐えうるsignal/noise比の大きなARPESスペクトルを収集するためには、十分な光強度が求められる。そこで、弱いパルス強度で光強度を稼ぐ高繰り返しな準CWレーザーを導入する必要がある。本計画では、高繰り返しかつ大強度なファイバーレーザーを利用し、従来型7eVレーザー(120MHz)と遜色無い50MHzの準CW超高分解能11eVレーザーを利用する。我々は、銅酸化物研究を通して築いた精密測定のノウハウを従来型非従来型を問わず様々な超伝導体に応用し、BCS理論では想定されていない電子対破壊散乱と、それがもたらす電子対の寿命について系統的な研究を行う計画である。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
骨格筋筋原線維のATPase活性と収縮特性に及ぼす代謝産物の影響

本研究概要は以下のように要約される。1.ウサギ長腰筋から作製したグリセリン抽出単一筋線維の収縮特性とATPase活性に及ぼす乳酸(L(+)-lactate)の影響を調べた。1.Ca^<2+>-による最大収縮張力と筋線維stiffnessは乳酸濃度の5mMから25mMへの上昇により、ほぼ平行して210%減少した。4.最大等尺性収縮張力発生中のATPaseから求めた筋線維のtension costは25mM乳酸により約8%減少した。5.アクチン・ミオシン間のin vitro無荷重滑り速度は25mM乳酸により約10%減少した。6.以下の結果は、乳酸が筋線維の化学・機械エネルギー変換効率を低下させることを示している。平成10年度の本研究の成果は以下のように要約される。1.ウサギ長腰筋から作製したグリセリン抽出筋原線維束をCa^<2+>により最大限に活性化した際の等尺性収縮張力と無荷重最大短縮速度に及ぼす乳酸の影響を調べた。なお従来報告されている乳酸の効果の大部分は、乳酸によるpHの低下によることが判明しているので、本実験ではbufferにより実験液のpHを7.2に保った。2.乳酸濃度を520mMに変化させると、乳酸濃度の増大とともに等尺性収縮張力と最大短縮速度は減少した。しかし減少の程度は両者共20mM乳酸存在下で約10%であった。3.ウサギ長腰筋から抽出したミオシンと蛍光標識したアクチン間の無荷重滑り速度を、In vitro assay系を用いて測定した結果、ミオシン上のアクチンフィラメントの滑り速度は筋原線維束の無荷重最大短縮速度と同様に、20mM乳酸存在下に約10%減少した。4.上記の筋原線維束のCa^<2+>による張力発生中、NAD-NADH法によりATPase活性を2波長分光光度計により発生張力と同時記録した結果、筋原線維束のtension cost(発生張力の力積を同じ時間内のATP分解量で割った値)は20mM乳酸により約8%減少した。現在この結果を確認するため研究を継続中である。平成11年度に得られた成果は以下のように要約される。1.ウサギ長腰筋から作製したグリセリン抽出単一筋線維のCa^<2+>による等尺性張力発生中の張力、筋線維スティフネス(振幅、筋線維静止長の0.1%;周波数、1kHzにより測定)及びATPase活性吸光度を二波長分光光時計により測定)を同時記録することにより、これらの値に及ぼす乳酸(L(+)-lactate)の影響を詳細に調べた。2.乳酸濃度の5mMから25mMへの増加により、筋線維の収縮張力とスティフネスはほぼ平行して215%減少した。3.筋線維を活性化するCa^<2+>濃度を変化させて張力-pCa曲線を求めたところ、乳酸の影響はみとめられなかった。4.同様にATPase活性-pCa曲線を求めたところ、やはり乳酸の影響はみとめられなかった。
生体電位応答に連動したSPA・SMAシステム型の植物工場の生育環境制御

植物や茸工場の人工栽培での至適生育環境調節技術において、本研究では栽培種「生き物」から誘発する微弱な生体電位を常時観測する。生体電位の意味解読で「生き物」の気持ちを知り、至適生育環境を人工的に制御する画期的な技術開発を行う。植物や茸などの「生き物」に外的刺激を与えた場合の生体電位応答特性をこれまで数千株のサンプルから収集し、生育と電位変化の因果関係を調査して「生き物」の気持ちを推定可能としてきた。いわゆる「逆問題」としてのアップローチである。食物類の高効率生産や健康食品として注目されているマイタケとわさびを対象とした機能性成分増強型を目指した植物・茸工場の環境制御技術の実用化研究である。すなわち、これまでの蓄積ノウハウを活かし植物工場や茸工場の栽培環境制御を行うSPA(Speaking Plant Approach)やSMA(Speaking Mushroom Approach)システムの新提案を行っている。SPAは従来、植物体の生体計測(生長計測、形態形成、光合成速度、クロロフィル蛍光など)に基づき環境調節することが主体で、一定の成果を得て実用化されつつある。本研究では、この他に生体電位計測のパラメータも含め更に高効率環境制御システムを提案している。地域連携と町おこしを狙った、わさび栽培環境制御システムに提案型SPAを研究室内で試験運用してきた。最終年度では、提案型SPAシステムでの生育実験を地元企業と連携しながらテストランを繰り返した。ちなみに本システムでは、わさび苗から出荷できる芋(通常は根と呼ばれる)部分は、約6ヶ月で通常の露地栽培に比べて約4倍の成長であった。その期間に生体電位を精度を高めて収集・分析を繰り返した。また、試作したMRI装置を用いて、食品の成分分析をT1およびT2緩和時間で評価した。これにより食品の熟度診断方法の基礎の確立もできた。インキュベータ(温度・湿度・CO2設定など可能な人工気象装置)を用いて高精度の環境制御により、植物・茸の生体電位を精密に再計測した。また、現在稼働中の自作装置をフル活動させてSMAシステムの至適生育制御パラメータ決定の確立を目指した。具体的には、以下の通り。植物や茸の生体電位反応は、光刺激の他に温度・湿度・CO2・O2などの様々な外的環境因子に大きく依存することを突き止めていることから、生体電位信号を指標とし至適生育栽培のより効果的な環境条件を確立することを目指した。SPAやSMAシステムにおけるより適切な環境制御パラメータの決定をする。(a)強さ・明暗刺激間隔:光刺激の強度や規則的な明暗刺激間隔など、種々のパラメータを設定し生体電位に及ぼす影響力を検証した。現在、生長制御に最適な条件の決定までには至っていないので、得られたデータを踏まえて光刺激の強度や規則的な明暗刺激間隔など、種々のパラメータを設定し生体電位に及ぼす影響力を検証した。(b)波長(光刺激の色):光源の波長が生長促進効果へ与える影響も検討した。現有の白色光源であるキセノンランプに特定波長のみ通過できる干渉フィルタを利用することで、系統的に単色の発光波長(放電灯のため光照射強度は任意の光波長で一定可能)を照射できるので、植物・茸の生体電位の波長依存性をより詳しく調べて一般性を検討した。(c)電位変動特性の解析:生体電位のゆらぎ特性やバイオリズム変動特性を解析して、「生き物」の健康診断指標の再検討した。交付内定通知が通常時期とは異なり、平成28年11月頃であった。これにより当初の研究計画通りには実施できなかった。また、当初の予算申請額から減額もあり、新規のインキュベータの購入までは至らなかった。しかしながら、現有装置で、研究成果を目指して努力中である。植物工場や茸工場の人工栽培での至適生育環境調節技術において、本研究では栽培種「生き物」から誘発する微弱な生体電位を常時観測する。栽培期間中に「生体電位」の意味解読をすることで「生き物」の気持ちを知り、至適生育環境を人工的に制御する画期的な技術開発を行う。本研究では、これまでの蓄積ノウハウを活かし植物工場や茸工場の栽培環境制御を行うSPA(Speaking Plant Approach)やSMA(Speaking Mushroom Approach)システムの新提案を行っている。SPAは従来、植物体の生体計測(生長計測、形態形成,光合成速度,クロロフィル蛍光)に基づき環境調節することが主体で、一定の成果を得て実用化されつつある。そこで本研究では、この他に生体電位計測のパラメータも含め、更に高効率環境制御システムを提案している。現在,地域連携と町おこしを狙った,わさび栽培環境制御システムに提案型SPAを研究室内で試験運用し基本データを取得している。H29年度では主として、わさび工場の設置に向けた基本システムの設計および設置を行い、至適栽培条件の探求を実施した。また、生体電位をモニタすることで、バイオセンサ機能を検討した。そして、生体電位のバイオリズムに連動した本格的な制御型光源装置の基本設計を実施した。一方、茸工場関連ではMRI装置を用いた培地内部の高画質化の再検討も一部実施した。前年度に引き続き茸培地の植菌から収穫までの期間のMR画像を撮影することで、外的刺激環境に対する菌糸の発達過程を検証した。前年度に報告済みであるが、補助金の採択の内定日が遅れ、初年度は11月頃であったため当初の研究計画からやや遅れがちである。最終年度では、当初目指した研究計画の最終ゴールを目指して最大努力をする予定である。

植物や茸工場の人工栽培での至適生育環境調節技術において、本研究では栽培種「生き物」から誘発する微弱な生体電位を常時観測する。生体電位の意味解読で「生き物」の気持ちを知り、至適生育環境を人工的に制御する画期的な技術開発を行う。植物や茸などの「生き物」に外的刺激を与えた場合の生体電位応答特性をこれまで数千株のサンプルから収集し、生育と電位変化の因果関係を調査して「生き物」の気持ちを推定可能としてきた。いわゆる「逆問題」としてのアップローチである。食物類の高効率生産や健康食品として注目されているマイタケとわさびを対象とした機能性成分増強型を目指した植物・茸工場の環境制御技術の実用化研究である。すなわち、これまでの蓄積ノウハウを活かし植物工場や茸工場の栽培環境制御を行うSPA(Speaking Plant Approach)やSMA(Speaking Mushroom Approach)システムの新提案を行っている。SPAは従来、植物体の生体計測(生長計測、形態形成、光合成速度、クロロフィル蛍光など)に基づき環境調節することが主体で、一定の成果を得て実用化されつつある。本研究では、この他に生体電位計測のパラメータも含め更に高効率環境制御システムを提案している。地域連携と町おこしを狙った、わさび栽培環境制御システムに提案型SPAを研究室内で試験運用してきた。最終年度では、提案型SPAシステムでの生育実験を地元企業と連携しながらテストランを繰り返した。ちなみに本システムでは、わさび苗から出荷できる芋(通常は根と呼ばれる)部分は、約6ヶ月で通常の露地栽培に比べて約4倍の成長であった。その期間に生体電位を精度を高めて収集・分析を繰り返した。また、試作したMRI装置を用いて、食品の成分分析をT1およびT2緩和時間で評価した。これにより食品の熟度診断方法の基礎の確立もできた。研究計画に沿って、以下の内容を実施する。( MRI装置を用いた菌糸の発達の3D表示):地下系である培地内部の菌糸の発達に関して、これまではMRI装置を用いて、植菌直後から子実体が胞子を落とすまでの「茸の一生」の期間に渡り系統的に本格的に反復撮影する。(わさび工場の設置に向けた基本システムの設計および設置):種々の光刺激を与えた場合の生長の比較実験(光形態形成実験)を試験運用中の実験システムで更に複数回実施する。また、生体電位のセンシングを行い植物の生育診断や健康診断への可能性について、電位変動パターンからバイオセンサ機能を検討し、生体電位のバイオリズムに連動した本格的な制御型光源装置の設計ができる可能性を探る。わさび植物工場内でのテストラン(含む機能性成分分析を開始)提案型SPAシステムでの生育実験を地元企業と連携しながらテストランを繰り返す。ちなみに、わさび苗から出荷できる芋(通常は根と呼ばれる)部分は、半年から1年栽培期間が必要である。その期間に生体電位を精度を高めて収集・分析を繰り返す。この年度でも、現有の試作型植物工場でもわさびの生育実験を繰り返し、これまでの植物工場で収集したデータ間の類似性も常に検討する。
大気汚染物質酸化バナジウムによる炎症性アレルギー発症の機序の解明

バナジウムは、石炭、石油、オイルサンド等の化石燃料に普く含有されており、それらの燃焼に伴って大気中に放出され、降雨と共に海水に沈下する。我々は、現今のアレルギーの罹患率(incidence)の増加の一因として、バナジウムのアレルギー炎症作用に基づくと考え、I型アレルギー発症の要である肥満細胞に対する影響を検討した。バナジウムの主な化合物である酸化バナジウムvanadium oxide(V_2O_5)とorthovanadate(Na_3VO_4)は、ヒト末梢血好塩基球細胞、ラット腹腔内肥満細胞、ラット好塩基球性白血病細胞(RBL-2H3)から、過酸化水素(H_2O_2)存在下にて、有意にかつ濃度依存性に、ヒスタミンを遊離した。このバナジウム過酸化水素混合条件によるRBL-2H3細胞の活性化は、ロイコトリエン、細胞内カルシウムへの流入と増加、チロシンリン酸化、著明な形態の変化を伴っていた。また、FK506とwortmanninを使用した薬理的検討を行った所、初期情報伝達過程をバイパスし、後期過程を活性していることが認められた。これは、脱感作実験(desensitization)とヒトIgE不応性好塩基球細胞(non-releasing basophils)を使った実験にても,確かめられた。アレルギー性炎症局所でのラジカルの関与についても、過酸化水素のヒスタミン遊離制御作用についての検討も加え、IgEを介さないバナジウムのアレルギー作用についての研究成果を報告した。我々の結果は、工業化社会における地球レベルでの環境汚染についてアレルギーの側面から警告を発するものであり、法規制や経済政策の選択に指針を与えるものと考える。火力発電動力燃料として利用される化石燃料に含まれる酸化バナジウムは、過酸化水素存在下にて、ヒト好塩基球、ラット粘膜型肥満細胞、腹腔内結合織型肥満細胞の活性化に、著名な効果を持っていることがわかった。バナジウムは、用量依存的時間依存的に、ヒト好塩基球とラット粘膜型肥満細胞(RBL-2H3),ラット腹腔内結合織型肥満細胞より、有意にヒスタミンを遊離した。またこの活性化に伴う情報伝達機構については、IgE介在性におけるそれとの類似と相違について、その反応時間,カルシウム依存性、リン酸化、細胞内カルシウム上昇の影響について検討した。過酸化水素存在下、ラジカル産生のもとで、IgE介在性と同様なシグナルで活性化されると推定された。すなわち、酸化バナジウムは、炎症性アレルギーの発症において、きわめて顕著な重要性を持つことがわかった。Sodium vanadateが、肥満細胞からヒスタミンを遊離しないという報告(J Biol Chem1993,268:22716)もあり、結果の相違の原因も含めて我々の研究結果の発表準備中である。また、そのため、これからもin-vitroの実験は、それ自体として興味のあるものであり、本申請の計画を続行していくが、疫学、公衆衛生、労働衛生の見地からも早急に、酸化バナジウムの再評価をしなくてはいけないと考えている。現代社会におけるアレルギー患者の増加の一因として、考えていかなければいけない。酸化バナジウムは、ヒト好塩基球、ラット粘膜型肥満細胞、腹腔内結合識型肥満細胞の活性化に、著明な効果を持っていることがわかった。この活性化に伴う情報伝達機構におけるIgE介在性におけるそれとの類似と相違について、その反応速度,カルシウム依存性、薬理学的実験、脱感作実験を行った。(1)薬理学的な研究FK506はIC_<50>の1ng/mlでもって、V_2O_5/H_2O_2とNa_3VO_4/H_2O_2によるヒトのbasophilとRBL-2H3細胞からのヒスタミン遊離を抑制した。

Wortmanninは20nMでV_2O_5/H_2O_2による遊離に影響を及ぼさなかったが、1μMで52%ほど、遊離を抑制した。一方、wortmanninは、20nMで50%ほどIgE-介達性ヒスタミン遊離を抑制した。(2)IgE介達性による活性化とバナジウムでの活性化の細胞内機序を比較検討するために、homologousな、そしてheterologousな脱感作実験を行なった。ヒト好塩基球が15分間Pipes Aでanti-IgE処理され、脱感作されたのち、同等量のCa^<2+>(2mM)の補充と共にvanadium/H_2O_2で再刺激させられた。anti-IgEはこれらの細胞からヒスタミン遊離しなかったが、vanadium/H_2O_2は、IgE脱感作された好塩基球からヒスタミンを遊離した。逆に、anti-IgEは、バナジウムで処理された好塩基球からのヒスタミン遊離を引き起こした。それゆえに、この2つの刺激の間には、heterologousな脱感作は存在しなかった。結論バナジウムは、IgEレセプター等初期シグナルをバイパスし、後期シグナルを、H_2O_2と協同して活性することが分かった。バナジウムは、石炭、石油、オイルサンド等の化石燃料に普く含有されており、それらの燃焼に伴って大気中に放出され、降雨と共に海水に沈下する。我々は、現今のアレルギーの罹患率(incidence)の増加の一因として、バナジウムのアレルギー炎症作用に基づくと考え、I型アレルギー発症の要である肥満細胞に対する影響を検討した。バナジウムの主な化合物である酸化バナジウムvanadium oxide (V_20_5)とorthovanadate(Na_3VO_4)は、ヒト末梢血好塩基球細胞、ラット腹腔内肥満細胞、ラット好塩基球性白血病細胞(RBL-2H3)から、過酸化水素(H_2O_2)存在下にて、有意にかつ濃度依存性に、ヒスタミンを遊離した。このバナジウム過酸化水素混合条件によるRBL-2H3細胞の活性化は、ロイコトリエン、細胞内カルシウムへの流入と増加、チロシンリン酸化、著名な形態の変化を伴っていた。また、FK506とwortmanninを使用した薬理的検討を行った所、初期情報伝達過程をバイパスし、後期過程を活性していることが認められた。これは、脱感作実験(desensitization)とヒトIgE不応性好塩基球細胞(non-releasing basophils)を使った実験にても、確かめられた。アレルギー性炎症局所でのラジカルの関与についても、過酸化水素のヒスタミン遊離制御作用についての検討も加え、IgEを介さないバナジウムのアレルギー作用についての研究成果を報告した。我々の結果は、工業化社会における地球レベルでの環境汚染についてアレルギーの側面から警告を発するものであり、法規制や経済政策の選択に指針を与えるものと考える。
微分可能多様体上の幾何学的諸構造に関する研究

多様体上の幾何学的諸構造、特にリーマン構造と(概)複素構造及びそれらの間の相互関係に関す話題を中心に研究を行っている。本年度(平成6年度)において得られた研究成果の主なものはおよそ以下の通りである。(1)概エルミート多様体の構造に関する話題について。概ケーラー多様体の積分可能性に関するS.I.Goldbergの予想に関して、2n(n≧2)次元双曲的非ユークリッド空間H^<2n>上には概ケーラー構造が存在しないことを示した(小黒-関川)。また、3次元双曲的非ユークリッド空間H^3と実数直線Rとの直積リーマン多様体H^3×R上にケーラーではない概ケーラー構造の例を構成し、その自己同型群を決定した(小黒-関川)。さらに、4次元コンパクト、概ケーラー局所対称空間はケーラー多様体となることを示した(村越-小黒-関川)。また、自己双対アインシュタインエルミート曲面は(点毎)定正則断面曲率をもつことが知られているが、その構造に関する古田-関川の結果(1993年)の証明の修正及び一部改良を行った(関川-古田)。(2)リーマン構造に関連した話題について。4次元曲率斉次空間について、これまでに得られた結果(関川-菅-Vanhecke)であの結果の改良に成功している(関川-菅-Vanhecke)。また、平面ビリヤードに関するBirkhoffの予想のBailyによる部分解の別証明を与えると共に、高次元化に成功した(印南)。(3)その他。楕円関数に関する話題、例えば楕円曲線を複素トーラスにパラメトライズする写像の逆写像の数論的性質を調べ、幾つかの結果を得ている(秋山)。また、非可換微分幾何学関係の話題に関連しては、作用素及び作用素環の構造に関して幾つかの研究成果を得ている(斉藤)。さらに、情報理論の幾何学への応用に関しては、その基礎となる最適化問題について幾つかの研究成果を得ている(田中)。(3)その他。
並列モデルに基づく言語形式と意味の対応に関する基礎的研究

英語の形容詞的名詞構文と疑似部分構造のように名詞句内部において統語的主要部が意味的非主要部に対応する現象に対して、語彙認可分析を提案し、当該の現象を句レベルの語彙項目における統語と意味の対応に基づいてとらえる分析の妥当性を論じた。また、対照言語学的観点から直接部分名詞句構造などの関連構文の分析と考察を行い、通言語的研究においても並列モデルに基づく分析の妥当性が経験的に支持されることを示した。本研究の全体的な目的は、言語の並列モデルに基づいて表示レベル間で主要部の不一致を示す言語現象を中心に対照言語学的分析を行い、特定の言語事象にみられる変異や言語理論に対するその帰結を明らかにすることである。平成20年度は特に疑似部分格構造の分析を中心に研究をすすめ、その成果の一部をAsaka(2009)"On the Multiple Semantic Functions of the Pseudo-Partitive Construction"として発表した。同論文の内容は次の通りである。1まず、当該の構文は、その構成要素が一定の統語的自律性を保持しながら、意味的には、数量表現としての性質を示すことに加えて、非有界性を有界性に転換する機能をも同時に果たしていることから、解釈意味論的前提に基づいて、複合的な数量詞を統語レベルに仮定する従来の分析では、これらの特性を包括的に捉えることが困難であることを明らかにした。2その上で、形式と意味との関係を対応関係としてとらえる並列モデルの接近法に基づいて、当該の構文を独立の語彙項目としての構文とする分析を提案した。特に、この構文においては、単一の統語要素が異なる複数の意味要素に対応する形で統語と意味との間に一対多の対応関係が成立していることを示し、この構文にみられる複数の意味機能をこの対応関係の帰結として説明した。3さらに、英語以外の言語における関連構文に言及しながら、語彙範疇である名詞が、補部の選択において機能範疇的な振る舞いを見せることに注目し、同構文の統語的具現形式にみられる変異の可能性と文法化の関際について考察した。平成21年度は、疑似部分格構造と直接部分名詞句構造の分析を中心に研究をすすめ、その成果の一部を「疑似部分構造に生起する数量詞的名詞について」として発表した。同発表の内容は次の通りである。1疑似部分構造においては、統語的主要部の位置に生起する名詞が、統語的には名詞に対応し、意味的には数量詞に対応する語彙項目であることを提案し、この要素の性質を説明するとともに、当該の名詞を統語的数量詞の一部と見なす先行研究や、同構文をその内部に述部を含む名詞句とする分析の問題点を明らかにした。2次いで、オランダ語などに見られる直接部分名詞句構造が、英語の疑似部分構造と統語的・意味的に諸特徴を共有する表現であることを示すとともに、同構造を統語的数量詞や半語彙範疇の存在に基づいて説明する先行研究の問題点を指摘した。3その上で、英語においても直接疑似部分構造の形式を持つ表現が観察されることをふまえて、疑似部分格構造と直接部分名詞句構造を、基本的に同一の概念構造に異なる統語構造が対応することによる変異として統一的に捉える分析を提示した。4さらに、これらの構文に見られる、数量詞と名詞との間に位置づけられる中間的範疇の存在に関して、文法化の観点から考察を行った。平成22年度は、形容詞的名詞構文と疑似部分構造に共通して観察される統語的主要部名詞の範疇特性の変化を中心に研究をすすめ、その成果の一部をDenominalizing Constructionsとして発表した。(1)名詞の基本特性が意味レベルにおける指示指標に還元されるとの提案を行い、構文の特性として指示指標の削除を規定する脱名詞化構文が存在することを論じた。指示指標を統語的要素とする分析の問題点を指摘した上で、形容詞的名詞構文において観察される統語的主要部名詞の形容詞化を当該構文における脱名詞化の帰結として説明した。(2)さらに、疑似部分構造において観察される統語的主要部名詞の数量詞化も同様に脱名詞化の帰結として説明されることを論じ、この二つの構文に対する統一的な分析を提示した。述部名詞、数量詞、形容詞がある一定の環境で同じ振る舞いを示すことからこの分析が経験的に支持されることを論じた。(3)名詞句内部における主要部・非主要部の逆転現象については、近年では、述部倒置に基づく統語分析が行われてきたが、本研究では、指示特性に着目した意味分析により、この問題に対するあらたな接近法の可能性を示した。
前頭連合野の作業記憶過程におけるノルアドレナアリン受容体の役割

本研究の目的は、前頭連合野の作業記憶(ワーキングメモリ)過程におけるノルアドレナリン受容体(α1、α2、β)の役割を明らかにすることにあった。この目的のため、二種類の実験、すなわち「局所薬物注入法による実験」と「イオントフォレスシ法による実験」を2年間に渡って展開した。まず、数頭のサルに眼球運動による遅延反応(oculomotor delayed-response、ODR)を訓練した。この課題では、サルは数秒の遅延期の前に提示された視覚刺激の位置に記憶誘導サッケードをすることが課される。この課題を正しく行なうためにはターゲットの空間位置を遅延期の間に覚えておく必要があり、空間情報のワーキングメモリが必須である。サルがこの課題を行なっている際に、マイクロシリンジを用いて各種ノルアドレナリン受容体阻害剤を前頭連合野に局所的に微量注入し(4・8μg/μl, 3μl課題遂行に対する効果を解析した(実験1)。さらに、多連微小炭素線維封入ガラス電極を用いて、前頭連合野からニューロン活動を記録し、各種ノルアドレナリン受容体阻害剤をイオントフォレティックに投与してニューロン活動に対する効果を解析した(実験2)。そして、1) α1受容体の阻害剤prazosinやβ受容体の阻害剤propranololの注入は、ODR課題遂行に有意な影響を持たないが一方、α2受容体の阻害剤yohimbineの注入によって、ODRが特異的に阻害されること。2) Yohimbineのこの効果は記憶誘導サッヶ-ドの「精度」に特異的であり、サッケードの反応時間や速度には影響を持たないこと。3)ニューロンレベルは、prazosinやpropranololのイオントフォレティック投与によって、ODR課題の遅延期に関連するニューロン活動(メモリを担う活動)は影響を受けないが、yohimbineによって著しく減弱すること。4)ニューロン活動に対するyohimbineの減弱効果は、背景活動よりも遅延期の活動でより強く、とくに、その方向選択性を著しく減弱させること。などの諸点をあきらかにした。これらのデータを総合すると、前頭連合野におけるα2受容体の賦活がワークングメモリのニューロン過程に調節的な役割(modulatory role)をもち、この役割が欠損するとワーキングメモリを必要とする行動が障害されることが示唆される。こうしたデータ・結論は世界で初めてのものである。また、前頭連合野におけるα2受容体の機能不全と同時にワーキングメモリの障害を伴う精神疾患(分裂病やKorsakoff痴呆症、注意欠損過活動症など)の理解や治療法の改善にも寄与すると思われる。本研究の目的は、前頭連合野の作業記憶過程におけるノルアドレナリン受容体(α1、α2、β)の役割を明らかにすることにある。この目的のため、今年度は「局所薬物注入法」による実験を展開した。まず、サルに眼球運動による遅延反応(oculomotor delayed-response,ODR)を訓練した。