hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形成的学習のための行き来が可能な教材群による第二言語学習支援システム

第二言語としての日本語表現の主体的な獲得を支援するために、次のようなシステムの構築を計画し実装した。即ち、表現の形成的な階層分類に基づいて、各階層に含まれる表現を使ったテキスト群とそれを読み上げる音声ファイルを準備する。オーサーあるいは学習者が、予め、各表現を使用している箇所に、その意味と形式と使い方の情報をもたせたノートを付加しておく。システムは、形成的階層を上下しながら、学習者に指定された表現あるいは関連表現が用いられているテキスト位置を検索し、マーキングと、再生音声に同期したハイライト、提示する。オプションでピッチも表示する。これによって、同じ、あるいは、意味や形式で関連した表現の使われ方を、音声と共に比較させ、文脈に依存した表現の使い分けを、エピソードによる検証可能な能力として定着させる。さらに、学習者に、表現の使われているテキスト中に設けた文単位の穴を埋めさせる作文を行わせて診断し、用いられた表現の使われ方を、上記の仕組みによって検索して誤りに気付かせる。システムの実装においては、日本語の構文構造を伴った表現形式と意味カテゴリの対応からなるプロトタイプ表現ノートのコレクションを用意し、表現ノート付けに際して参照させることによってオーサリングを支援するとともに、表現連関マップを開発して、プロトタイプ表現の各々に対応したノードを表示し、学習者に、意味や形式で関連するノードを辿らせながら、対応した表現を使用しているテキスト位置を検索、表示して比較を支援する環境をXML技術を用いて開発した。作文診断には、既に提案している語彙化したTree Adjoining Grammarによる方法を精錬した。また模範読み上げ音声の再生に同期したテキストのハイライトを行い、かつモーラに結びつけてそのピッチを自動表示するために、音声認識を用いてタイムスタンプを獲得する方法を開発した。学習者音声のピッチ表示についてもロバストな方法の開発を試みている。プロジェクトが目指す諸機能のうち,本年度においては,日本語をターゲット言語として,オーサが,システムの支援のもとに,意味カテゴリと表現形式と媒介語によるコメントとからなる表現アノテーションをテキストに施し,学習者に,このアノテーションを仲介に,テキストを相互参照させることによって表現獲得を支援するシステムを実装し,簡単な評価実験を行なった.具体的には,テキストの構文解析結果を表示して,教師がテキストに単語・表現ノートをつけるのを支援し,学習者には,先生のノートを参照させ,また,表現ノートから意味カテゴリ,and/or表現形式が同じ,類似の,あるいは関連した表現を使ったテキスト位置を検索するのを支援して,読解を通して表現の使い分けを学習するのを支援する.学習者は,先生のノートを参考にして,自らのノートを付け,履歴を辿ることもできる.留学生を対象に簡単な評価実験を行なった結果,表現獲得を支援する上で,テキスト位置の相互参照を行なわせる方法の優位性が示唆された.一方,英語をターゲットとして同様の機構を試作中である.また,プロソディ支援による表現獲得支援としては,日本語をターゲットとして,学習者が指定したテキスト位置での音声読み上げを,文字にあわせたピッチとポーズ位置の表示と同期させて聴かせ,学習者自身による音声読み上げとの比較表示を行なう仕組みを試作しながら検討しており,本年度は,音声認識エンジンを導入して,可能性を確認した.一方,英語をターゲットとして,この場合は,音声読み上げを,テキスト上の強勢位置,ポーズ位置の表示と同期させて聴かせる方法をこころみた.本年度は,手作業で,音声にキューを埋め込み,XMLテキストにタグを埋め込んでおいて,再生時に同期を取るプログラムを作成した.

これも,次年度では,音声認識エンジンを用いて,自動化を試みる.本年度は、昨年度までに実装した日本語読解支援システムについて、留学生を被験者に評価実験を行い、中級の学習者の表現獲得に有効であることを見出したが、少なからず改善を要する点が指摘されたので、それに基づいて、まず、表現ノートからリソースを検索して得られた結果のメニューを、そこから選ぶときに表現を含んだ文章が見られるものに改良し、さらに、表現連関マップを導入して、意味的あるいは表現形式において関連のある表現を辿って検索をかけることもできるような仕組みを作った。一方、音声言語支援として、模範音声の朗読を、音声認識エンジンで認識して得られたタイムスタンプと、ピッチならびにパワーのタイムスタンプを照合することによって、日本語では、高低アクセントと休止、英語では、強勢シラブルとポーズなどのプロソディを自動検出して、XMLのテキストを構文解析してつけられた語やモーラやシラブルのタグに、これらの情報を時間情報とともに属性の形で埋め込む仕組みを作った。そして、これから作られたDOM木を検索することによって、任意のテキスト上位置から模範音声を再生して、その位置をテキスト上に先行表示しつつ、これらの情報を表示できる仕組みの基本的な部分を作った。これによって、音声に先導された表現獲得の効率と定着が期待される。さらに、表現の構文的特徴と、使われている自立語にもとづいて、表現ノート付けの候補位置をアドバイスしたり、使う自立語を与えて穴を埋める形の作文をさせてこれを診断する際に、表現として許容される範囲のオーサリングを支援することを目指して、自立語間の距離に基づいた表現判別関数の研究を開始した。今年度は、日本語学習支援システムに集中して、大幅な改良を行なった。(1)任意のテキスト教材に表現ノートを付加し、ノートをたどる検索によって表現獲得を支援するシステムについては、ノートの雛形としてのプロトタイプを参照して、位置情報を待たせた表現ノートを作成する仕組みと、表現プロトタイプをマップに表示し、そこから関連表現のプロトタイプに移行することが出来て、こうして選んだ意味と形の表現使用例をノートで検索し、テキストリソースを複数表示して比較参照ができる仕組みを完成させた。(2)学習者が、テキストに関連づけて自分のメモを作成し検索できる自由度を持たせることと、評価実験については、次年度送りとした。(3)穴埋め作文診断システムについては、学習者が自立語を与えられて作文を入力する仕組みを完成させた。また、作文の診断を行なうシステムについては、元の文の解析から作られた意味かかり表現のかかりごとに、かかり方の表層表現を埋め込んでおき、自立語ごとに、そこにかかる自立語のかかり方を付き合わせる方法によって診断する仕組みを作った。これにより、意味かかり表現から複数の候補を生成し、オーサのチェックを通過した表層表現を意味かかり表現に埋め込んでおき、これと作文を突き合わせることで診断の幅を広げる方法の基礎が出来た。
アナーキーと陽子崩壊

H27年度は、H26年度に発見したアナーキー理論の固有値への拡張を行い、レプトジェネシスがアナーキー理論と非常に整合性が高く、宇宙の物質・反物質非対称性を自然に説明できることを、定量的に示した。一方残念ながら、ニュートリノ振動で測定できるCPの破れと、レプトジェネシスに必要なCPの破れには相関が全くないこともはっきりした。ニュートリノ振動実験は、レプトジェネシスの「状況証拠」にはなりうるが、「直接証拠」にはなり得ないことがわかる。また、宇宙論からのニュートリノの質量和についての制限、ニュートリノのない二重β崩壊からのマヨラナ性への制限とは深い相関があり、今後の実験の結果が重要であることもはっきりした。また、H27年度の研究計画として提案した通り、新しい超対称性の破れの伝達機構をまず発表し、今まで問題であった軽いグラビティーノの質量の上限と、LHC実験からの超対称性の破れのスケールの下限を整合させることができた。これで今後の陽子崩壊の探索での寿命と分岐比を研究できるところまで来ている。しかし年度途中で廃止となったため、陽子崩壊の研究を完成させるところまではできなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。H26年度は提案通り、ニュートリノ混合角のアナーキーという考え方を混合角だけでなく固有値にも進めるため、まずはランダム行列の一般論に考察を加え、混合角のアナーキーと、各行列要素が独立であることを要求すると、各行列要素は正規分布にならなくてはいけないことを証明した。これを右巻きニュートリノに若干の階層性を生むようにU(1)のフレーバー対称性と組み合わせることで、模型依存性がほとんどない統計解析を可能にした。その結果宇宙のバリオン非対称性は非常によく説明できること、一方残念ながら加速器ニュートリノ実験で探索できるCPの破れとは独立であること、そしてニュートリノのマヨラナ性を検出することは現在ではかなり難しく、次々世代の実験を待つ必要があること、がわかった。この研究の副産物として、ランダム行列での固有値の分布をファインマン・ダイアグラムを用いて導く方法を開発し、現在投稿中である。また、実験研究でもKamLAND実験から、太陽ニュートリノでの7Beが電子捕獲をして発生する放出線と捉え、発表した。研究実績の概要で述べた通り、提案通りに研究を執行できた。申請通り、H27年度は陽子崩壊について考察する。H26年度に発見したアナーキー理論の固有値への拡張と、同年度に別の研究で発見した新しい超対称性の破れの伝達機構を結びつけ、今後陽子崩壊の探索での寿命と分岐比を研究していく。
コレステロ-ルエステル転送蛋白欠損症の発見とそれに基づく動脈硬化防御機構の解明

我々はこれまで高HDL血症もHDL代謝異常の1つであるとの見地から検討してきた結果、高HDL血症の病態にも多様性があり、その成因の1つとしてコレステロ-ルエステル転送蛋白(CETP)欠損症の存在を明らかにしてきた。本研究は、このCETP欠損症をモデルとしてこれまでヒト生体内での生理的意義が不明であったCETPのリポ蛋白代謝における役割を明らかにすると共に、CETPのコレステロ-ル逆転送系における役割を明らかにしたものである。CETP欠損症のHDL粒子はコレステロ-ルエステル(CE)に富み粒子径が拡大していた。さらに、超遠心によるLDL分画(1.019ー1.063g/ml)にはCEに富み、アポEとアポAー1を有するHDL由来の巨大リポ蛋白粒子(HDLc)が存在した。これらのことからCETP欠損症においてはHDL上でエステル化されたCEが他のリポ蛋白に転送されずにHDL粒子内部に保持され、その結果HDL粒子が巨大化し、HDLc様の粒子が出現することが明かとなった。CETP欠損症のLDLは比重、粒子径の異なる粒子集団(polydispersity)で、その平均粒子径は縮小していた。また、CETP欠損症では正常者と異なってサイズの異なる2種類のLDL粒子集団が存在し、このことから正常者では肝臓から分泌された2種類のリポ蛋白粒子集団がCETPによって均一なLDLに転換される過程が重要であることを明らかにした。つまりCETPはHDLからCEをアポB含有リポ蛋白に転送することによって最終的に均一で大粒子のLDLを形成する役割を担っていることが明かとなった。さらに、CETP欠損症の遺伝子異常を解析し、CETP遺伝子異常にも多様性が存在することを明かにした。以上より、CETPはヒト生体内でHDL代謝、LDL代謝の相方に大きな役割を果たし、コレステロ-ル逆転送に重要であることが明かとなった。今後、CETP欠損症の異常リポ蛋白のatherogenicityを細胞生物学的に検討していく予定である。高比重リポ蛋白(HDL)を介したコレステロ-ル逆転送系は末梢組織に蓄積したコレステロ-ルを汲み出し肝臓まで輸送する機構、すなわち動脈硬化をはじめとする脂質蓄積の防御機構として重要な代謝系と思われる。私達は、従来の常識とは逆にHDLの血中レベルが著しく高いのにかかわらず、角膜混濁や虚血性心疾患を伴う症例を発見したことから、HDL代謝過程の異常がコレステロ-ル逆転送系を障害している可能性に基づいて本研究を行った。私達が見出した7家系の高HDL血症のうち5家系はコレステロ-ルエステル転送蛋白(CETP)の欠損症であり、2家系は肝性リパ-ゼ(HL)の著明な低活性を伴っていた。従ってこれらの症例における解析はCETPとHLの動脈硬化防御機構における役割の解明に大きく貢献する。CETP欠損症ではHDL_2分画にコレステロ-ルが蓄積しており大粒子化すると共に、さらに比重が軽くアポE-richなHDLc様の粒子が存在した。これは、CETPによるHDLから他のリポ蛋白へのコレステロ-ル転送が全く症じないためであると思われたが、一方、コレステロ-ルのacceptorとしてのLDLにも著しい異常が存在することを明らかにした。即ちLDLの粒子径は著しくheterogeneousとなっており平均して小粒子化していた。

またLDL中のコレステロ-ルエステルの含量が正常より少く逆にトリグリセリドーrichとなっていた。このLDLは、LDL-レセプタ-への結合能が低下していた。従ってCETPはコレステロ-ル逆転送系を促進する機能の他にLDLをコレステロ-ル-richでhomogeneousなLDL-receptorへのaffinityの高い粒子へ変換させる役割も有していることが明らかとなった。HLの低活性を伴う高HDL血症では、HDL_2へのコレステロ-ル蓄積はCETP欠損と同様であったが、HDLcは存在せず、LDLの異常は全く認めなかった。従ってHLはHDL_2自身の肝臓への取り込みに重要な役割をなしていると思われた。次年度はこれらをさらに解明する初年度に引続きコレステロ-ルエステル転送蛋白(CETP)欠損症例のリポ蛋白異常を解明することによって以下の事実が明らかとなった。CETPはHDL中のコレステロ-ルエステル(CE)をVLDLやLDLへ輸送することによってHDLをコレステロ-ル(Ch)poorな粒子にし、さらにHDLを介した細胞よりのCh汲み出しを促進している可能性が示された。CETPはHDLのみでなくアポB含有リポ蛋白(VLDL,IDL,LDL)の代謝にも大きな影響を与えLDLの形成に重要な役割を果していることを明らかにした。即ちCETP欠損症のLDL粒子は正常のそれと異なり,サイズの違う二つの粒子集団から構成されていることが明らかとなり,また大きい方の粒子集団は正常者のLDL粒子集団と一致した。すなわち,正常者では,LDLの前駆体であるVLDLは二種類の粒子集団として肝臓から分泌されるが,CETPの存在によりHDLからCEを小さい方の粒子集団に転送することによって均一なCEーrichなLDLに成熟するものと考えられた。CETP欠損症で残存するLDLの小粒子集団はLDLレセプタ-に結合能が弱いことが示されCETPはHDLを介した末梢組織からのCh汲み出しのみでなく,その終点である肝への運び込みにも重要な役割をなしていることが明らかとなった。CETP欠損の遺伝子変異の検討もなされ,14intronの5'splicing donorsiteの異常がcommonな変異であることを見出したが,そのヘテロ接合体でもCETPが完全に欠損しホモ接合体のphenotypeを示す症例を二例見出したことからいわゆるcompound hetereとして他の変異もCETP発理に関連する可能性も示した。
電子化された『道法会元』の計量的研究

本研究では、道教文献『道法会元』の符を中心とする図像データを中心にデータベースを構築し、護符を構成するパーツに係わるデータを整理して、パーツコードの付与などを行い、パーツ相互および符相互の関連度を求める方法を案出して、パーツ相互の関係を図示し、および統計的方法によって符相互・巻相互の関係をクラスター表示するなどの計量的分析を行い、道教研究者にもその成果を示すことができた。あわせてパーツの分布状況や、パーツとその意味との対応関係、符を用いる呪術の施行の実際などについても考察した。今年度は、従来から本研究科で進められてきた『道法会元』の電子化プロジェクトにおいて構築されてきた、護符の一部を対象としたデータベースを拡張して、『道法会元』全体を対象としたデータベースを構築したが、それに際して従来のデータベース構成を再検討し、さらに護符を構成するパーツに対して振られていた、パーツ一つ一つに与えられるパーツID、および類似のパーツに対して与えられるパーツコードの構成を全面的に見直した。これによって『道法会元』全体にわたるパーツの分布状況やその特徴などに対し考察を行うことができ、さらに護符相互の距離の測定や相互関係の統計的分析を行うための環境を整えることができた。また呪術の理論を説いた文章について、主要なものについては日本語訳を進めるとともに、重要語句間の関係をクラスター分析によって樹形図に示す試みを行い、いくつかの方法を試みた。そして計算した重要語句間の関係に基づき、文章間の関係を樹形図に示す方法に関しても討論した。これらの方法を完成させることによって、『道法会元』に収録された諸呪術の関係・系譜について解明する重要な手がかりを提供することができるが、今年度はその準備を整えることができた。また実際に呪術を行う際の儀礼の順序についても。『道法会元』に収められた文献に基づいて考察を行った。以上のような成果については、データベース構成の再検討とパーツコードの見直し、その分布状況の考察については、論文を投稿中で、さらに本年3月には、台湾の国立師範大学において、海外協力者の謝聰輝教授の協力の下に、道教研究者や図書館情報學研究者の参加する研討会を開催し、今年度の成果を発表するとともに、今後の進め方について貴重な意見を徴するにとができた。本年度は昨年度に整理を行ったパーツデータに基づき、符の関係・系統の図示を目的とした作業を進めるとともに、昨年度にその可能性を探った呪術の理論を説いた文章に対して、重要語句間の関係を図示する方法についてさらに検討を進め、それぞれの文章の特徴を示す樹形図を作成する方法を確立することを目指した。前者については、符の関係・系統を図示するに当たって、昨年度の成果をふまえ、まず符を構成する要素(パーッ)相互の関連度と、符相互の関連度を測定する方法について検討し、共出現する符を持たないパーツ相互の関係、また共通するパーッを持たない符相互の関係も測定できる方法を提案することができた。さらに研究者がその結果を評価しやすいようにするために、それらを図示の方法についても検討し、この成果については論文にまとめている。呪術の理論を説いた文章の重要語句間の関係を図示する方法については、その実現のために様々な問題について検討せざるを得なくなったため少し作業が遅れ、樹形図作成のプログラムについては完成させることができたが、その結果の検討は来年度に残される結果となった。しかしその過程で検討し解決したいくつかの問題については、来年度にまとめる予定である。さらにその過程で、符の分析にあたっては、それらが実際の呪術の中で、どのように使用されるかを明確にしておく必要が認識されたため、そのことについても研究を進め、夏に台湾の中央研究院で成果を発表した。さらに冬には道教画像の研究で名高い、四川省成都の李遠国教授に成果を紹介し、様々なアドバイスを受けることができた。それらの成果は来年度に発表の予定である。今年度は、『道法会元』全体に含まれた散形符について、昨年度までに検討してきた関連度の計算方法や図示の方法を適用して、護符相互の関係を示し、護符の系統の解明に役立てること、および同じく昨年度に検討した呪術の理論を説いた文章について、重要語句間の関係を図示する樹形図を形成する方法に基づいて実際に樹形図を作成し、それぞれの理論の特色を議論し、その成果を道教研究者に示して、われわれの検討してきた方法の有効性を確認することを目標としてきたが、これらについては筑波大学で開催された第回の日本道教学会で分析の成果を発表し、道教研究者にその妥当性を確認してもらうことが出来た。さらにその発表を台湾の道士・研究者に示して今後の分析に有効なアドバイスをもらうことができた。しかしパーツの解説部分を含まない護符については、入力を終了しいくつかの分析方法を検討したが、有効な方法を得ることができなかった。

しかし分析の対象である護符が、『道法会元』が提示する呪術である雷法の中で、どのように用いられるかを明らかにするために、雷法の具体的な施行過程を分析する作業を進め、その成果の一部を論文とすることができ、また『道法会元』データベースの検索のために行った、パーツとその説明文そしてその意味という三者の対応関係の整理という作業についても、一定の成果を挙げることができた。これについては今後整理作業を完成させるとともに、各巻ごとの対応関係の特徴を分析して、その成果を発表したいと考えている。
遷移金属相乗型硫黄架橋クラスターの開発と高次集積化

本研究では、含硫アミノカルボン酸類を用いたキラルなチオラト錯体の合成、ならびにこの種の錯体と各種遷移金属イオンとの反応による金属相乗型硫黄架橋クラスターの開発と集積化について検討した。含硫アミノカルボン酸であるD-ペニシラミン(D-H_2pen)が配位した金(I)酸錯体([AU(D-pen-S)_2]^3-)は、配位チオラト基に加えて、フリーのアミノ基およびカルボキシル基を有する。この単核錯体にコバルト(II)イオンを空気中で反応させると、配位様式の異なった2種の硫黄架橋Co^IIIAu^I多核錯体が形成された。このうち、D-penがN,0,Sの三座でCo_IIIに配位子した硫黄架橋CoIII _3Au^I_3六核錯体は、結晶中において水素結合により層状に配列し、2次元シート構造を形成することを見出した。さらに、この化合物の層と層の間には、ハニカム型の特異な水分子クラスターが形成されることも分かった。一方、この金(I)酸錯体にパラジウム(II)イオンを反応させると、Pd^II_2Au^I_2四核錯体のみが形成された。この四核錯体は、パラジウム(II)ユニットのシス-トランス異性の違いにより、二種の異性体を形成することを見出した。このような異性体の形成は、硫黄架橋多核錯体の系においてははじめての例である。さらに、このPd^II_2Au^I_2四核錯体の異性体混合物に銅(II)イオンや亜鉛(II)イオンを反応させると、トランス異性体のみがこれらの金属イオンと結合して、三種混合金属型の特異なクラスター構造を形成することも見出した。これにより、この四核錯体が4つのカルボキシル基を用いて金属イオンに配位可能な多核の錯体配位子として機能することを明らかにした。
破壊現象の数理モデル化と解析

2次元亀裂の数理モデルがうまく構築できるかどうかは数学が"破壊"を研究対象に出来るかどうかの分かれ目になるほど重要な問題であるが、これまでのところ満足すべき結果は得られていなかった。すなわち、亀裂の進展を表現する法則が定式化されていなかったのである。ここに問題意識を置いて、この2年間研究をおこなってきたが、次のような点で成果があった。(1)三好は亀裂先端の曲率が形式的にはリッカチ型の微分方程式を満たすことをみつけ(イ)この方程式の係数には通常の応力拡大係数のほか高次の展開係数も関係すること、(ロ) 2次の非線形性より亀裂の分岐が取り扱える可能性があること、(ハ)亀裂の安定性解析にも利用できることなどを指摘した。(2)高次の展開係数を数値計算するための公式を導いた。重要なことはこの公式には数値計算上取り扱いが容易である"変位"のみが使用されていることである。これまで工学上で使用されてきたいくつかのモデルはすべてなんらかの力学的な仮定にもとづいたものであった。われわれのモデルは、変形が線形弾性論に従うという仮定以外には物理的な仮定はおいていない。したがってこのモデルははじめての正確な亀裂モデルに成り得るものである。このモデルの正当性を確かめるためにこの2年間のかなりの部分を数値計算のために費やしたが、不幸にもこのアプローチは成功しなかった。高次の展開係数を精度良く計算するには、通常の有限要素法や境界要素法の精度不足するためである。現在、解析的なアプローチの可能性を検討している。2次元亀裂の数理モデル化が成功するかどうかは、破壊現象の数理モデル化とその解析が軌道にのるかどうか、すなわち、破壊力学を数学の対象となしうるかどうかの試金石ともいえるが、この面において極めて有望な前進があった。三好は2次元亀裂にたいし、亀裂面がstress freeという条件から、亀裂先端におけるきれつの曲率がRiccati型の常微分方程式に従うことを見出した。(stress freeでない場合も同様にあつかうことができる.)このモデルの特徴は、(1)方程式の係数に、通常の応力拡大係数K以外に、「高次」の応力拡大係数が現れている。(2)Riccati型であるため2次の非線型性があり、亀裂の分岐が扱える可能性がある。(3)「高次」の応力拡大係数を変位のみで計算する公式も同時に定式化されている。工学者によって現在利用されている数理モデルは、すべてなんらかの力学定な仮定に基づいて導かれたものばかりである。しかしこのモデルはそのような仮定は一切なしに導かれている。したがって、工学的な応用の面では他のモデルとさほど差はないかもわからないが、「近似」ではない最初の「亀裂モデル」であり、数学的な解析の対象になりうると期待している。現在、このモデルを使った数値計算を工学部機械工学科の研究者の協力を得て実行中であり、他のモデルとの比較等も含めてさまざまな角度からモデルの性質を調べる計画である。この研究にあたり、共同研究者からは貴重な協力を得るとともに、共同研究者の研究自体にもある種のインパクトを与えることができた。その成果の一部は研究発表の欄に記載のとうりである。亀裂の進展の数学的定式化という問題についてこの2年間研究をおこなってきたが、次のような点で成果があった。

これまで工学上で使用されてきたいくつかのモデルはすべてなんらかの力学的な仮定にもとづいたものであった。われわれのモデルは、変形が線形弾性論に従うという仮定以外には物理的な仮定はおいていない。したがってこのモデルははじめての正確な亀裂モデルに成り得るものである。このモデルの正当性を確かめるためにこの2年間のかなりの部分を数値計算のために費やしたが、不幸にもこのアプローチは成功しなかった。高次の展開係数を精度良く計算するには、通常の有限要素法や境界要素法の精度不足するためである。現在、解析的なアプローチの可能性を検討している。
嗅粘膜移植法と骨髄間葉系細胞髄注療法との共移植法の有効性評価

ラット脊髄損傷モデルに対して嗅粘膜移植を実施し、さらにcombined therapyとして、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)を髄腔内投与し、軸索中継細胞(Relay-neurons)数を主要評価項目とした。Relay-neuronsは、移植後の神経再生の概念neuron relay formationでは重要な役割を果たすが、その寄与度は不明のままである。Relay-neuronsの関与を明らかにするために、人での嗅粘膜移植症例で脊髄DTIを評価し、さらに、人での嗅粘膜移植症例において、fMRIを用いて解析し、下肢運動機能回復と関連することを示した。脊髄損傷よって、途絶えた神経軸索が再生され、再び脳から腰髄前角細胞まで繋がることで下肢運動機能回復を得たと解剖学的に考えており、現在、その再生過程を補助し、促進することが可能となる神経栄養因子を持続的に付加する骨髄間葉系細胞に注目している。そこで、神経栄養因子が一定期間持続的に脊髄腔内へ分泌されたことによって回復を示した培養自家骨髄間質細胞移植による脊髄再生治療に注目し、この神経栄養因子効果を嗅粘膜移植法に効果的に付加する新規移植法の開発を目指す。ラット脊髄損傷モデルに対して嗅粘膜移植を実施し、さらにcombined therapyとして、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)を髄腔内へ投与し、その機能回復効果、効果発現の短縮効果、軸索伸長効果および、軸索中継細胞(Relay-neurons)数を主要評価項目として実験し、有効性を示す計画である。主要評価項目であるrelay neuronsは、移植後の神経再生の概念であるneuronal relay formationの中で、重要な役割を果たすが、その移植片由来のrelay neuronsが、移植嗅粘膜から供給され脊髄固有の介在神経による神経再生と共同で下肢運動機能の回復に寄与することをラット脊髄損傷圧挫モデルを用いて証明し、報告した。脊髄損傷によって途絶えた神経軸索が再生され、再び脳から腰髄前角細胞まで繋がることで下肢運動機能回復を得たと解剖学的に考えており、現在、その再生過程を補助し、促進することが可能となる神経栄養因子を持続的に付加する骨髄間葉系細胞に注目している。そこで、神経栄養因子が一定期間持続的に脊髄腔内へ分泌されたことによって回復を示した培養自家骨髄間葉系細胞移植による脊髄再生治療に着目し、この神経栄養因子効果を嗅粘膜移植法に効果的に付加する新規移植法の開発を目指す。ラット脊髄損傷モデルに対して嗅粘膜移植を実施し、さらにcombined therapyとして、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)を髄腔内投与し、その機能回復効果、効果発現の短縮効果、軸索伸長効果、及び軸索中継細胞(Relay-neurons)数を主要評価項目として実験し、有効性を示す計画である。主要評価項目であるRelay-neuronsは、移植後の神経再生の概念であるneuron relay formationの中で、重要な役割を果たすが、その移植片由来のRelay-neuronsが、移植嗅粘膜から供給され脊髄固有の介在神経による神経再生と共同で下肢運動機能の回復に寄与することをラット脊髄損傷圧挫モデルを用いて証明し、報告した。主要評価項目としてのRelay-neuronsは、移植後の神経再生の概念であるneuronal relay formationの中で重要な役割を果たしている。嗅粘膜移植細胞から移植片由来のRelay neuronsが供給されることは、Spine.2014. Jul 15;39(16):1267-73の中で報告した。ただし、嗅粘膜移植細胞移植片由来のRelay neuronsが下肢運動機能改善に対する寄与の度合いについては圧挫モデル特有の問題があり、不明のままである。したがって、評価項目である嗅粘膜移植細胞移植片由来のRelay neuronsの下肢運動機能改善の寄与度の証明として、間接的に、人での移植症例で下肢運動機能回復を示しているケースにおける脊髄DTI、脳fMRIの解析結果から上記証明の可能性について検討している。主要評価項目であるRelay-neuronsは、移植後の神経再生の概念であるneuron relay formationの中で、重要な役割を果たすが、その移植片由来のRelay-neuronsが、移植嗅粘膜から供給され脊髄固有の介在神経による神経再生と共同で下肢運動機能の回復に寄与し、嗅粘膜移植細胞から移植片由来のRelay neuronsが供給されることは、Spine.2014. Jul 15;39(16):1267-73の中で報告した。したがって、評価項目である嗅粘膜移植細胞移植片由来のRelay neuronsの下肢運動機能改善の寄与度の証明として、間接的に、人での慢性期脊髄損傷患者に対する嗅粘膜移植症例で下肢運動機能回復を示しているケースにおける脊髄DTI、脳fMRIの解析を行い、その結果から上記証明の可能性についても検討した。

ラット脊髄損傷モデルに対して嗅粘膜移植を実施し、さらにcombined therapyとして、骨髄間葉系幹細胞(BMSC)を髄腔内投与し、軸索中継細胞(Relay-neurons)数を主要評価項目とした。Relay-neuronsは、移植後の神経再生の概念neuron relay formationでは重要な役割を果たすが、その寄与度は不明のままである。Relay-neuronsの関与を明らかにするために、人での嗅粘膜移植症例で脊髄DTIを評価し、さらに、人での嗅粘膜移植症例において、fMRIを用いて解析し、下肢運動機能回復と関連することを示した。主要評価項目として、採用する予定のrelay neuronsは、移植後の神経再生の概念であるneuronal relay formationの中で重要な役割を果たすことがJoseph F.Bonnerらによって報告されているが、その移植片由来のrelay neuronsが、嗅粘膜組織の移植細胞から損傷脊髄へ供給され、脊髄固有の介在神経による神経再生と共同で下肢運動機能の回復に寄与することをラット脊髄損傷圧挫モデルを用いて証明し、報告した(Spine (Phila Pa 1976). 2014 Jul 15;39(16):1267-73.)。したがって、この主要評価項目の確立を基盤として、引き続き計画を進めていく予定である。本研究実験の評価項目である嗅粘膜移植細胞移植片由来のRelay neuronsの直接的、間接的な下肢運動機能の寄与度の証明をすすめることで、本研究で用いる慢性期脊髄損傷ラットモデルを用いた複数のパラメーターの存在する複雑なcombined therapy(嗅粘膜移植+BMSC髄腔内投与)に対する実験上の評価項目の単純化、立証性の向上が図れると考える。なお、間接的な下肢運動機能の寄与度の証明の派生的研究としては、臨床研究として推進している慢性期脊髄損傷に対する自家嗅粘膜移植療法における脊髄、脳MRI,および機能回復を示す各検査データを用いる。脊椎脊髄外科学以上の主要評価項目であるrelay neuronsの理論的科学的な確立を基礎とし、慢性期脊髄損傷ラットモデルを作成し、combined therapyを想定した嗅粘膜移植+BMSC髄腔内投与を同時または、複数の時期をずらした方法で実施した後、relay neurons count,下肢運動機能回復を比較評価し、効果的な投与方法を探索する。本研究の評価項目である嗅粘膜移植細胞移植片由来のRelay neuronsの直接的、間接的な下肢運動機能の寄与度の証明をすすめることで、本研究で用いる慢性期脊髄損傷ラットモデルを用いた複数のパラメーターの存在する複雑なcombined therapy(嗅粘膜移植+BMSC髄腔内投与)に対する実験上の評価項目の単純化、立証性の向上が図れると考え、各データの解析をすすめた。
フルクトース摂取による次世代の中枢神経への影響：DOHaD仮説の検証

フルクトースは、誰しもが日常的に摂取する天然甘味料である。消費量はここ数十年で10倍以上に増加しており、様々な疾患の原因になることが知られている。フルクトースの大量消費社会に伴い、妊婦の消費量も増えている。しかし、母体を介したフルクトース摂取が子どもの発達に与える影響は不明であり、科学的な実証が求められている。日本をはじめとする先進国において、妊婦のフルクトース摂取は増加の一途をたどっている。本研究では、「DNA methylation」に着目してフルクトースの過剰摂取が胎内環境を介して仔の中枢神経系に与える影響を解析する。さらに、新生仔から成熟期までの長期的な評価することにより、仔の一生涯にわたる影響を明らかとする。本研究では妊娠期のフルクトース過剰摂取が仔の海馬に与える影響をエピジェネティックな視点より解析する。また、行動学的試験を用いて認知機能を評価することで、エピジェネティックな変化と表現型の関連を明らかとする。本年度はDevelopmental Origin of Health & Diseaseに基づきフルクトース過剰摂取のモデル動物の検討・作成をおこなった。また、エピジェネティクス実験の基礎的検討をした。特に、各種遺伝子についてプロモーター部位のメチル化率の変動を解析するために、現有のパイロシーケンサーを用いたバイサルファイトシーケンスによりDNA methylationの定量方法を確立した。研究計画どおり順調に進んでいる。新生仔から成熟期を通して経時的な影響を解析する。行動学的試験を用いて海馬依存の認知機能を評価や仔海馬の神経細胞の機能解析を進める。実験に使用する消耗品を購入予定である。実験のスケジュールに合わせて、2018年度末から2019年度初めに使用する予定であり次年度に持ち越した。
筋収縮に伴う筋細胞内外の酸素環境動態の変化と代謝動態との関連について

昨年度の研究推進内容のうち、継続課題とした下肢骨格筋の灌流モデルについて、本年度の研究課題として実験を行った。下肢環流モデルでは、腹大動脈からカテーテルを挿入し、対象脚のみに灌流液が流れるよう、必要箇所の血管を結紮した。HbがWashoutされた後、座骨神経経由にて筋収縮を誘発し、その際のNIRS(近赤外線分光法)による筋酸素動熊をモニタした。また、発揮張力や酸素摂取量(VO2)等も連続的にモニタした。また、同一個体で、非灌流時(in vivo)における筋収縮中の筋内酸素動態もモニタした。筋の酸素動態(Δ[deoxy-Hb/Mb]は指数関数モデルに当てはめることによって、線形分析を行った。In vivoでのΔ[deoxy-Hb/Mb]動態の振幅(AP)は、収縮レベルに応じて上昇すした。また、時間当たりのΔ[deoxy-Hb/Mb]の変化率(AP/τ)も収縮レベルの上昇に伴って高値傾向を示した。これらの結果は、ヒトを対象とした時我々の結果と一致していた。一方、下肢環流時における収縮中のΔ[deoxy-Hb/Mb]動態は、in vivo時と同様に検出することができた。そのAPやAP/τは収縮レベルに応じて変化することが確認できた。なお、環流時のAPの化量は、約50-60%であった。以上の結果から、筋収縮時における筋酸素動態の約50-60%はHb以外のヘムタンパク、つまりMb (cytochromeを若干含む)の変化である可能性が示唆された。また、環流モデルの脱酸素化動態は、筋収縮レベルに応じて、Mbが脱酸素化し、細胞内の酸素分圧調整に寄与していることを示唆するものである。これらの成果は2008年に行われる国際学会や国内学会に発表し、専門学術誌への投稿を予定している。骨格筋のエネルギー代謝、特に酸素代謝の機構に対するHbやMbなどのヘムタンパクの役割が、生化学的に認識されていた物性としての機能と矛盾することが近年、指摘されている。したがって、今一度、筋細胞内外(内はMb、外はHb)に存在するヘムタンパクがどのように筋細胞の酸素代謝に関わっているのかを検討する必要がある。このことを明らかにするためには、生体内でヘムタンパクを分離しながら観察する必要がある。その方法としてはMRSと光学的原理を基にしたNIRSの併用が考えられる。^1H-MRSを用いて、マウス(C57/BL6:male;BW30-35g)の下肢骨格筋内のOxy-Hb/Mb(Hb-O_2 or Mb-O_2)のシグナル検出を試みた。安静時のMb-O_2のシグナル(Val-E11)は-2.75ppm(Hb-O_2:-2.4ppm)に見ることができ、Cuff時には消失し、Cuff解放後に再出現した。しかしながら、再現性が十分に保証されなかったこと、あるいはまた、cuff解放後のVal-E11シグナルは完全に安静状態に戻らなかったことから、安静時あるいはCuff時に観察されたピークが真にMb-O_2のシグナルであるかどうか、あるいはまた、MRSのパルスプログラムの設定に問題無いのかについて、再検証する必要がある。また、骨格筋における酸素代謝状況をHbとMbを分離してモニタするために、下肢骨格筋への環流システムを確立しようとした。この下肢環流モデルは、MRSを用いた測定には適用が困難だが、NIRSを用いた検証には適用可能であると思われる。この課題については、2年目に継続推進させるものとする昨年度の研究推進内容のうち、継続課題とした下肢骨格筋の灌流モデルについて、本年度の研究課題として実験を行った。また、環流モデルの脱酸素化

動態は、筋収縮レベルに応じて、Mbが脱酸素化し、細胞内の酸素分圧調整に寄与していることを示唆するものである。これらの成果は2008年に行われる国際学会や国内学会に発表し、専門学術誌への投稿を予定している。
脳内ホルモンによる不安情動・ストレス制御と母性の獲得

1.母性行動中の雌マウスでは、脳内で分泌が増加したオキシトシンが引き金となって扁桃体でのRGS2の発現を誘導していることを示した。2.拘束ストレスを負荷したマウスでは、脳内で分泌が増加したオキシトシンが扁桃体においてRGS2の発現を誘導し、抗不安作用を発揮する事を示した。3.オキシトシンによる情動制御機構の解析に用いるRgs2ならびにオキシトシン受容体ノックアウトマウスの作製に成功した。4.個体同士のふれあいや交尾行動と情動制御雌と1時間同居させた雄マウスは、うつ関連行動を評価する強制水泳試験においてうつ状態が軽減した。この抗うつ効果は、オキシトシン受容体欠損雄マウスでは認められなかったことから、雌との接触により分泌が増加したオキシトシンが受容体に結合することにより発揮されると考えられた。5. PDE5阻害剤シルデナフィルと情動制御シルデナフィルをマウスの腹腔内に投与すると、脳内の室傍核でオキシトシン量が増加することを明らかにした。シルデナフィルは、ラットのうつ状態を軽減した。シルデナフィルの抗うつ効果はオキシトシン受容体欠損雄マウスでは観察されなかった。シルデナフィルを投与した雄マウスは、不安関連行動が減少した。これらの結果より、シルデナフィルの投与によって脳内で分泌が増加したオキシトシンが受容体に結合することによって、雄マウスに抗うつ効果が発現することが示唆された。本研究成果の社会的意義(1)パートナーとのスキンシップが十分に持てるような社会環境の是正が医薬によらないうつ病の予防と治療につながる可能性がある。(2)バイアグラの薬効成分であるシルデナフィルは、性的機能不全の副作用をもつ既存の抗うつ薬に代わる、あるいは併用される新たなうつ病治療薬の可能性をもつと期待される。オキシトシン受容体は海馬および扁桃体に豊富に存在し、これら領域における生理作用について注目されている。近年オキシトシンは妊娠・出産時に抗不安作用を有することが動物実験で明らかにされているが、その分子機構については不明である。本研究は、オキシトシンによる抗不安作用の分子メカニズムをRGS2の発現に注目して解明した。1.扁桃体を含む脳スライスにオキシトシンを潅流し、扁桃体におけるRgs2の発現をwestern blotting法にて検討した。結果:潅流30分後よりRgs2の発現が亢進していた。2.産後授乳中母親マウスでは、バージンマウスと比較して産後3日後には著明なRgs2発現の亢進が見られた。一方産後授乳を行っていないマウスのRgs2発現は、授乳マウスと比較して明らかな発現減少が見られた。すなわち、授乳によりRgs2の発現が増加することが示唆された。3.現在、オキシトシン受容体のアンタゴニストをマウス扁桃体に注入し、その後拘束ストレスを与え、Rgs2の発現について検討している。結果:予備実験では、同アンタゴニストを注射したマウスでは、Rgs2の発現がコントロール群と比較して低下していた。4. Rgs2ならびにオキシトシン受容体ノックアウトマウスの作製に成功した。両マウスともヘテロ体は発育に問題なく成長している。現在、これらマウスのホモ体を作製中である。5.最近、不安の強いマウス種とそうでないマウス間において遺伝連鎖解析が進み、QTLとして同定されたのがRgs2遺伝子である(Nat Genetics 36, 1197(2004))。しかしRgs2の上流ならびに下流の情報伝達経路はまったく不明である。我々の結果では、マウスの妊娠・出産→オキシトシンの分泌増加→扁桃体におけるRgs2の発現が増加→抗不安作用という仮説が証明されつつある。

(2)バイアグラの薬効成分であるシルデナフィルは、性的機能不全の副作用をもつ既存の抗うつ薬に代わる、あるいは併用される新たなうつ病治療薬の可能性をもつと期待される。
脳幹ー脊髄摘出標本を用いた吸啜運動のリズムを形成する神経回路網の解析

吸啜リズムを形成する神経回路網は脳幹内に存在すると考えられているが、その詳細については明らかにされていない。本研究では、吸啜運動のリズムの形成にはどのような神経メカニズムが関与しているのかを明らかにするために、吸啜運動を安定して誘発できるラットまたはマウスの脳幹・脊髄摘出標本を開発しすることを試みた。本年度は、新生ラットまたはマウスから脳幹・脊髄摘出標本を作製し、安定して吸啜運動様のリズミックな神経活動を出せる条件を検討した。はじめに、生後01日齢のWistarラットを用いて脳幹-脊髄摘出標本を作製した。呼吸運動の研究においてラットの脳幹-脊髄摘出標本の作製に使われている人工脳脊髄液を用いて標本の摘出を行った。三叉神経感覚根、三叉神経運動根、第5頸髄前根を吸引電極内に保持し、電気刺激もしくは細胞外記録を行った。第5頸髄前根では、呼吸様の活動が見られたが、様々な条件で三叉神経感覚根を電気刺激しても三叉神経運動根からリズミックな活動は記録できなかった。しかしながら、同じ手法を用いて生後01日齢のC57BL/6またはICRマウスで三叉神経感覚根を電気刺激したところ、三叉神経運動根に呼吸より速いリズムが見られた。また、ICRマウスで、片側の顎および舌のついた脳幹・脊髄摘出標本を作製したところ、三叉神経感覚根の刺激で咀嚼運動様の顎の動きが観察された。今後、購入した高感度生体電位増幅器とマニピュレーターを用いて、閉口筋である咬筋、開口筋である顎二腹筋、吸啜運動時に特徴的な活動パタンを示す口輪筋の筋電図と三叉神経運動根からの同時記録を行い吸啜運動リズムを確認する予定である。
ミャンマーにおける少数民族の生活環境に関わる伝統的知識の科学的解明

ミャンマーの少数民族が持っている生活様式の違いを比較しながら、特徴を物性面と機能面から解析するための調査を行う。鎖国状態の国への最初の大型の研究事業ではあるが、ミャンマーは少数民族の貧困対策を国策としていること、本研究はミャンマー連邦内閣との共同研究同意書があり、すでにどの地域で調査するのかの予備調査は完了している。平成16年と平成17年の2年間では(1)食用素材としてのコメ、野菜や魚の調理方法及びその特徴と調査する、(2)伝統的な民間薬の植物名の解明と機能成分の解明、(3)色彩豊かな民族衣装の染料と繊維の原料の解明とその機能性解明、(4)河川汚染の原因が生活排泄物であるので、トイレの実態調査と経済的なバイオトイレの実用化の検討を行った。調査の結果:(1)主食は米で、米の種類は多く、炊飯で米の詩文的な違いが明らかになった。野菜の種類も多く、それらに関しても調査した。(2)伝統薬に用いる植物は約200種位であるがまだ多くの薬用植物があることが明らかになった。(3)衣類に用いるもので特徴的なものはハスの繊維で作る黄色の布であり、赤色染料はラックカイガラムシである。(4)飲料水は微生物汚染が目立つ。河川浄化には上下水道の管理が必要である。インレイ湖は農薬汚染が進んでいる。天然資源は、ヒマラヤ山地からベンガル湾の熱帯降雨林、中央部の大形のイラワジ川流域と豊富である。ミャンマーは鎖国状態のため、学術調査が入国できず天然資源及び民族的伝統知識の解明がなされていない。欧米は学術調査の申請を出してはいるが、拒否されている。ミャンマーは民族的には多数の少数民族が独立した文化を持ち、独特な生活習慣がある。2年間の調査で更に、日本が学術的な資源調査の先鞭をつける必要性を痛感した。ミャンマーの少数民族が持っている生活様式の違いを比較しながら、特徴を物性面と機能面から解析する証左を行う。鎖国状態の国への最初の大型の研究事業ではあるが、ミャンマーは少数民族の貧困対策を国策としていること、本研究はミャンマー連邦内閣との共同研究同意書(2002年4月主任研究者がNPOの代表として契約したもの)があり、すでにどの地域で調査するのかの予備調査は完了いる。平成16年と平成17年の2年間では(1)食用素材としてのコメ、野菜や魚の調理方法及びその特徴と調査する、(2)伝統的な民間薬の植物名の解明と機能成分の解明、(3)色彩豊かな民族衣装の染料と繊維の原料の解明とその機能性解明、(4)水環境の調査を通して、飲料水、下水の汚染状況の調査をする。天然資源の調査に関しては1940年以後、ほとんどされておらず、わずかに観光地での植物調査が東京大学理学部及び高知県立牧野植物園で行っているのみである。アメリカのスミソニアン博物館から研究員が単発で調査されているが、行動が制限され成果があがっていない。何故、われわれの研究がミャンマーで自由に行われるのかは、「厚生労働省は麻薬植物(ケシ)の代替植物プロジェクトを佐竹主任研究者が国立医薬品食品衛生研究所生薬部長の時に研究費を付けて、研究をさせた。この研究は国連の乱用薬物事業の一環として、ミャンマー政府も活動を了解している。」ことによる。ミャンマー政府は閣議で、佐竹主任研究の活動を保証する了解文書出したため、国内での自由な移動が保障されている唯一の外国人となった。このため、少数民族の経済的自立に貢献できるものなら、広く研究対象になることになった。

第4回お茶の水ミャンマーフォーラムを開催し、広く研究に用を発表した。(学外の参加者120名)ミャンマーの少数民族が持っている生活様式の違いを比較しながら、特徴を物性面と機能面から解析するための調査を行う。鎖国状態の国への最初の大型の研究事業ではあるが、ミャンマーは少数民族の貧困対策を国策としていること、本研究はミャンマー連邦内閣との共同研究同意書があり、すでにどの地域で調査するのかの予備調査は完了している。平成16年と平成17年の2年間では(1)食用素材としてのコメ、野菜や魚の調理方法及びその特徴と調査する、(2)伝統的な民間薬の植物名の解明と機能成分の解明、(3)色彩豊かな民族衣装の染料と繊維の原料の解明とその機能性解明、(4)河川汚染の原因が生活排泄物であるので、トイレの実態調査と経済的なバイオトイレの実用化の検討を行った。調査の結果:(1)主食は米で、米の種類は多く、炊飯で米の詩文的な違いが明らかになった。野菜の種類も多く、それらに関しても調査した。(2)伝統薬に用いる植物は約200種位であるがまだ多くの薬用植物があることが明らかになった。(3)衣類に用いるもので特徴的なものはハスの繊維で作る黄色の布であり、赤色染料はラックカイガラムシである。(4)飲料水は微生物汚染が目立つ。河川浄化には上下水道の管理が必要である。インレイ湖は農薬汚染が進んでいる。天然資源は、ヒマラヤ山地からベンガル湾の熱帯降雨林、中央部の大形のイラワジ川流域と豊富である。ミャンマーは鎖国状態のため、学術調査が入国できず天然資源及び民族的伝統知識の解明がなされていない。欧米は学術調査の申請を出してはいるが、拒否されている。ミャンマーは民族的には多数の少数民族が独立した文化を持ち、独特な生活習慣がある。2年間の調査で更に、日本が学術的な資源調査の先鞭をつける必要性を痛感した。
高圧下における一次元電荷密度波半導体の光学的性質に関する研究

金属的電導性を有する低次元構造物質は低温において電荷密度波またはスピン密度波を形成して絶縁体になる。中でも強い電子-格子結合と電子相関の両相互作用が共存するような一次元物質は有限温度で1eV程度のエネルギー禁止帯幅を持ち、その結果励起子生成が可能となる点で光物性上特に興味深い。このような一次元電荷密度波半導体の電子状態にはスピン密度波的性格が強く混合し、通常の半導体とは根本的に異った種々の興味ある電子物性を期待することができる。例えば、ポリアセチレンと同様に、ソリトンとしての属性を備えたドメイン壁が素励起として形成され得ることが最近の理論的研究によって予言されている。ハロゲン架橋型白金錯体のように、長くて一様な鎖状結合から成る固体単結晶においてこのようなソリトンの存在が実験的に検証されたならば、自由粒子としてのソリトンの動力学的性質の研究が初めて可能となるため、物理学上極めて重要である。一次元電荷密度波半導体のエネルギーギャップやソリトン形成エネルギーは、金属原子間の電荷移動エネルギーに強く依存する。そこで本研究ではこの電荷移動エネルギーに対して最も有効な摂動を与え得る手段として圧力に着目し、ダイアモンドアンビル加圧セルと近赤外より可視域にわたる顕微分光装置を製作して、塩素並びにヨウ素-白金錯体およびその類似塩の一つであるウォルフラム赤塩における、偏光光吸収スペクトルの静水圧依存性を詳しく測定した。その結果、何れの物質でも電荷移動エネルギーの増大によって金属的状態に近づく効果が極めて大きいことを明らかにし、更にソリトン状態と電子帯間の遷移と同定されるギャップ内吸収帯を見出すことに成功し、その分光学的性質の詳細を明らかにした。これらの成果はポラロイド直線偏光子を試料と共に直接圧力セル中に封入するという、本研究で開発した独自の技術によって初めて得られたものである。