hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複素力学系と付随するC*-環の研究

複素力学系、および分岐点を持つ自己相似写像に付随したC*-環において、係数環が極大可換環になることを証明した。有限指数でないC*-加群を有限指数W*-加群に埋め込んで条件付き期待値を作ることで証明している。この結果はすでに論文にまとめて投稿しており、日本数学会年会でも発表した。関連して、有理関数力学系に付随したC*-環において、対角環にあたる係数環を保存する同型をもとの力学系の軌道同型で記述する研究を行なっており、さらに研究を継続している。テント写像の任意有限個の直積、シルピンスキーカーペットなど、分岐点の集合が有限集合ではなく階層構造をもつ無限集合になる場合にコアの解析理論を拡張した。力学系に付随するC*-環のコアの行列表現を具体的に記述し、それを用いてイデアルの分類を行った。テント写像の2個の直積およびシルピンスキカーペットなどの例においては有限トレースの分類も行い、トレースの代数不変量からもとの力学系の情報を復元し、さらに研究を続けている。この結果は作用素論作用素環論研究集会および日本数学会秋季総合分科会で発表した。理由は以下の通りである。従来の研究を受け、分岐点が有限集合で分岐点の連鎖がない自己相似写像について付随するC*-環の解析を行なってきた。今年度は上記の仮定のもとで一般的に行列表現の形を記述することができた。それによってコアのK-群の生成元を具体的に記述することができ、研究に大きな進展があった。分岐点がある場合を含んだ次元群作用の定義を与えたが、これらの計算によって、自己同型でない次元群作用の自明でない例を初めて与えることができた。また、従来はトレース、イデアルなどの分類においても、分岐点が有限集合であり、分岐点の連鎖を持たないなどの条件が必要であったが、より一般的な状況のもとで行列表現の形を具体的に与えることができた。従来はイデアルの分類に困難があったが、今年度の例においては、トレースに先立ってイデアルの分類を行うことができている。力学系に付随するC*-環から元の力学系の情報を得るにあたって、C*-環の同型の性質を詳しく調べることが必要であり、特に対角環を保つ同型が重要である。これは力学系の軌道同型と関係しており、記号力学系では深く調べられているが、複素力学系などの連続力学系においては多くの困難があり、研究は代表者たちの他にはほとんどない。特に分岐点を含む場合に係数環が極大可換環になることを証明し、さらに応用として、無限生成クンツ環の極大可換環が自然に多数構成できることも示している。平成29年度は、以下のように研究を進めた。昨年度に引き続き、複素力学系、および分岐点を持つ自己相似写像に付随するC*-環において極大可換環になることをすでに論文の形にまとめており、雑誌J. Math. Anal. Appl.において刊行した。関連して、対角環を保存する写像の構造について研究を進めている。また、昨年度に引き続き、自己相似写像に付随するC*-環のコアの行列表現を具体的に記述し、それを用いてコアのK群を具体的に計算する方法を与えた。さらにテント写像の場合には、コアのK_0群が整数群の無限加算和と同型になることを示した。さらに記号力学系で知られていた次元群の定義を分岐点を持つ場合に拡張した。特にテント写像の場合には次元群作用がK_0群上で片側シフトになることを示した。これらの結果は、日本数学会年会で発表した。
弱者の行動快適性を重視した病院建築デザイン手法の開発

現在国内の病院経営は,サービス向上が焦点の一つになっている.病院建築や改築の際,構造設計の際も,その案がサービス向上に寄与するかどうかがしばしば議論に上る.その一方で実際の設計現場では,依然として各法令による構造的安全性や衛生性と,高い意匠性に焦点が置かれ,例えば外来患者へのサービス向上を考慮した設計などが,実施されているとは言えない.そこで,本研究では,利用者(外来患者)の視点にたった,新しい建築方法を提案することを目標に研究に取り組んだ.現存する立替予定病院の実際の患者の動向(一日当たり約200人の外来患者)を観察することで,サービス向上に必要な設計デザイン上の課題を特定し,それを新病院建築に反映させることを試みた.外来患者が往来する可能性のあるすべての個所を観察できるよう高感度・広角の監視カメラを複数台設置し,それらの10日間の記録を分析し,患者の行動モデルを作成した.これを元にして作成したシミュレーションシステムの動作結果から,外来患者動線を2系統にすると,混雑と迷子状態を緩和できる可能性があると判明した.実際の建替予定設計に,これを反映させたところ,現在その建て替え後の病院では,ほぼ想定通りの外来患者の動きが実現されている.最終年度,他病院や他建築物にさらなる展開をする予定であったが,慶應義塾大学の職位を失ったため指示により,廃止した.現在国内の病院経営は,サービス向上が焦点の一つになっている.病院建築や改築の際,構造設計の際も,その案がサービス向上に寄与するかどうかがしばしば議論に上る.その一方で実際の設計現場では,依然として各法令による構造的安全性や衛生性と,高い意匠性に焦点が置かれ,例えば外来患者へのサービス向上を考慮した設計などが,実施されているとは言えない.そこで,本研究では,利用者(外来患者)の視点にたった,新しい建築方法を提案することを目標に研究に取り組んだ.現存する立替予定病院の実際の患者の動向(一日当たり約200人の外来患者)を観察することで,サービス向上に必要な設計デザイン上の課題を特定し,それを新病院建築に反映させることを試みた.外来患者が往来する可能性のあるすべての個所を観察できるよう高感度・広角の監視カメラを複数台設置し,それらの10日間の記録を分析し,患者の行動モデルを作成した.これを元にして作成したシミュレーションシステムの動作結果から,外来患者動線を2系統にすると,混雑と迷子状態を緩和できる可能性があると判明した.実際の建替予定設計に,これを反映させたところ,現在その建て替え後の病院では,ほぼ想定通りの外来患者の動きが実現されている.最終年度,他病院や他建築物にさらなる展開をする予定であったが,慶應義塾大学の職位を失ったため指示により,廃止した.本研究は、人(特に患者を中心とした弱者)の快適性を重要な要素として取り扱うという、新たなデザイン手法の実現を目指している。このため、複数の専門分野をまたがる要素を融合させることを目指し、統合工学に基礎を置くシステム・エンジニアリングを利用した。統合工学を基盤にしたシステム・エンジニアリングの基本の2つのモデルは、システム・ライフサイクル・モデルとVモデルである。平成24年度は、現在の病院建築デザイン手法が、これらのモデルに照らすとどのような実態になっているかを調査し、現状の病院建築デザインモデルを作成した。また、これと並行し、人の快適な動きに必要な要素を整理した。その方法として、従来デザインで建築された病院の利用者が、動線や待機状態に対しどのような不快適さをもっているかを調査した。想定した利用者は、特に患者を中心とした弱者である。病院現場観察により、実在の病院における人の往来を記録し、各個人の動線を追うことで患者の動向をデータ化した。システム・エンジニアリングを、複雑な問題の解決や大規模なシステムやプロダクト製造に応用し有用性を確認した報告は多く存在する。一方、建築物に適応したものはダムなどに限定され、特に患者やハンディキャップのある非健常者の快適性を考慮した建造物デザインへの適用報告はほとんど例がない。この状況に対し、本研究が狙いとする、人の動きを重要な属性情報として考慮している点は、システム・エンジニアリングの応用研究の視点でも、病院建築デザイン手法開発の視点でも学術的特色となる。本研究を通して、システム・エンジニアリングを特定の業界や目的に展開する方法や手順が明らかになる。其々の分野で先端技術を持つ日本の産業界に、統合工学が導入されやすくなり、世界を席巻するプロダクトを創造するトリガーに成り得るという大きな意義をもつ。当初の計画を上回る数の患者動向データを収集できたことにより、平成25年度中に作成するモデルの信頼性が大幅に向上すると見込めるためである。平成24年度は当初の計画通り、従来の病院における人の移動をモデル化するにあたり、病院における患者動向の観察を実施した。実在する病院内の人の往来を5日間にわたりビデオ録画し、記録した動画からすべての患者の動向を人手で書き起こす作業を行った。これらを基に、病院内患者動向モデルを作成した。総外来患者数の当初見込みは約400人であったが、実際には800人以上に上った。この書き起こしデータを基に、計画案にある、従来の建築デザイン手法による病院内での患者動向把握は平成24年度中に完了させた。そのため、平成25年度以降に病院建築デザイン専用のVモデルを実展開することが可能となった。平成26年度には、病院専用の建築デザインモデルを新たに建築する病院に利用する。さらに建築シンポジウム等で成果を展示発表することで、産業界への貢献を目指す。

本研究の目的は、病院を「箱」としてではなく人が快適に動く「場」としてデザインする手法を、システム・エンジニアリングの応用で開発することである。システム・エンジニアリングで最も重要とされているモデルは、システム・ライフサイクル・モデルとVモデルである。統合工学を基盤にするシステム・エンジニアリングで成功を収めている産業界や企業では、これらの2つのモデルを雛形にした専用モデルを開発し、利用している。本計画では、研究期間内に病院建築デザイン用のこれら2つのモデルを開発し、それらの有用性を明らかにすることを目指している。平成25年度は、当初の計画を上回る数の患者動向データを収集できたことにより、平成25年度中に作成する建築デザイン用のモデルの精度の大幅な向上が見込める。従来の構造的安全性を確保し、かつ人の快適な移動と待機を実現する病院建築デザイン手法を開発する。具体的には、病院建築専用のシステム・ライフサイクル・モデルとVモデルの作成である。本研究では、人の快適な移動と構造上の安全性とのトレードオフについて、シミュレーションを実施し、汎用性と実用性のあるVモデルを開発する。病院建築デザインモデルを利用した病院における人の移動や待機の快適性については、シミュレーション環境で確認する。完成した愛知県内の特定の病院の実態とシミュレーション結果の比較を繰り返し行い、開発した手法の汎用性を高める。シミュレーションごとの比較に留める予定であったが、平成24年度観察対象の患者が増加したことで、実際の病院建築に反映させる。平成26年度は、患者の動線や待機時の困難性を事前に考慮することにより、「箱」としてではなく人が快適に動く「場」としての病院デザインを実現する手法を実際に建築に用いる。開発した病院建築デザイン手法を新たな別の病院に実展開し、建築シンポジウム等において成果を展示発表する。なお、本研究は研究協力者が所属している大成建設(株)の協力により進めるものであり、同社の同意を得た上で研究計画を実施する。平成24年度請求額の一部を平成25年度分として繰り越すこととした。なお、平成25年度分として請求した金額と合わせ、平成24年度中に出席した国際会議の参加費として支出する。また平成25年度の使用計画は、交付申請書のとおりである。旅費については、出張費として確保したく計上した。国内研究会および国際会議での発表は、研究成果を広く知らしめるために必要であると考える。人件費については、アルバイト作業者による、病院建築デザインモデルを利用したシミュレーション作業が発生する。また、本研究のテーマは日本の業界内で初めての試みである。事前の調査において、シミュレーションパッケージソフトの単純利用では実現できず、ソースコードの編集作業が発生することが判明している。そこで、シミュレーション用ソフトウェアカスタマイズ作業を計上した。
左室駆出率40-60%の心不全に対するβ遮断薬、RAS阻害薬の有用性の検討

「左室駆出率40ー60%の心不全に対するβ遮断薬、RAS阻害薬の有用性の検討」は多施設共同前向き登録観察研究として施行中であり、症例数は2019年3月30日時点で登録を終了し、254例に達した。2018年9月に日本心臓病学会の開催に合わせ研究者ミーティングを行い、研究進捗状況の報告、より多くの症例登録のお願いを行うとともに、およびサブ解析の募集を告知した。学外に設置された研究事務局より随時症例登録状況が各施設にフィードバックされている。すでに登録された症例の調査用紙回収も順調に進んでいる。また、研究事務局が分担各施設へ出向き研究実施についてのモニタリングもすべて終了した。今年度も日本心臓病学会に合わせて研究者ミーティングを行い、サブ解析研究案を募集する。現在は、すでに1年目follow up、2年目followが回収できた症例のデータベースへの入力と直近登録例の1年間followの途上にある。以下に共同研究施設を示す。北海道大学大学院医学研究科循環病態内科学、札幌医科大学感染制御・臨床検査医学講座、筑波大学医学医療系循環器内科学、慶應義塾大学中央検査部、横浜市立大学付属市民総合医療センター循環器内科、名古屋大学循環器内科、三重大学循環器内科学、兵庫医科大学循環器内科、鳥取大学病態情報内科学、徳島大学医学部循環器内科学、産業医科大第2内科学、愛媛大学大学院循環器・呼吸器・腎高血圧内科学講座、名古屋市立東部医療センター循環器内科、JA静岡厚生連遠州総合病院。多施設共同による登録症例数500例を目指して登録期間の延長を2回行ったが目標症例数に達することができず、250余例の登録に留まった。しかし、あと1年の観察期間を経て、データ解析を行い、予定どおり2020年度末には、学会・論文発表を行う予定である。途中経過における研究プロトコールの変更については、すべて参加施設倫理委員会の承認済みである。直近の登録症例については、あと1年の経過観察が残っている。現在までに回収できた1年後、2年後のデータについては、データベースへの入力を並行して行っている。「左室駆出率40ー60%の心不全に対するβ遮断薬、RAS阻害薬の有用性の検討」は多施設共同前向き登録観察研究として施行中であり、現在患者登録を行っている。症例数は2018年3月30日時点で190例に達している。2017年9月に日本心臓病学会の開催に合わせ研究者ミーティングを行い、研究計画書の一部変更(研究登録期間の1年延長)の承諾を得て、本学を始め各施設の倫理員会へ変更申請を行った(現在すべての施設で承認が得られている)。また、研究事務局が分担各施設へ出向き研究実施についてのモニタリングも行われている。今年度も日本心臓病学会に合わせて研究者ミーティングを行い、症例登録を促進する。平成31年3月1日をもって登録は終了する予定である。北海道大学大学院医学研究科循環病態内科学、札幌医科大学感染制御・臨床検査医学講座、筑波大学医学医療系循環器内科学、慶應義塾大学中央検査部、横浜市立大学付属市民総合医療センター循環器内科、名古屋大学循環器内科、三重大学循環器内科学、兵庫医科大学循環器内科、鳥取大学病態情報内科学、徳島大学医学部循環器内科学、産業医科大第2内科学、愛媛大学大学院循環器・呼吸器・腎高血圧内科学講座、名古屋市立東部医療センター循環器内科、JA静岡厚生連遠州病院循環器内科。症例登録状況が予定より若干遅れているが、登録期間の延長について、すでに各施設の倫理委員会の承認を得ている。今後は順調に登録症例数が増えるものと考える。

途中経過における研究プロトコールの変更については、すべて参加施設倫理委員会の承認済みである。2019月の登録締め切りに向けて、さらに登録を促進するべく、外部研究事務局から登録促進を促す。また2018年9月には大阪で開催される日本心臓病学会に合わせて研究者ミーティングを開催する。直近の登録症例については、あと1年の経過観察が残っている。現在までに回収できた1年後、2年後のデータについては、データベースへの入力を並行して行っている。その他に計上されている、外部研究事務局へのデータ管理料金の支払いが見込みよりも少額であったため残金が生じた。残金と次年度助成金を合わせて、次年度のデータマネージメントに用いる予定である。
PETを用いた耳鳴の中枢作用機序の解明と対策の立案

耳鳴は難聴患者にしばしばみられる難治性の疾患である。耳鳴の主な原因は蝸牛神経の異常発と考えられてきたが、近年のPET (positron emission tomography:ポジトロン断層撮影法)等を用いた脳科学的研究により、中枢神経系も耳鳴に関与することが示された(Giraudら,Lockwoodら,Mirzら)。これらの研究では、リドカイン静注やマスキングノイズ提示による耳鳴の一時的な減弱効果を用いて、耳鳴時の脳血流変化を視覚化した。一方、マスキングノイズを提示した後に停止すると、ノイズ音の停止後しばらくの間も耳鳴が減弱することが知られ、耳鳴の後抑制と呼ばれる(Okusaら)。後抑制は、マスキングノイズとは異なった機序で耳鳴を抑制していると考えられているが(Tonndorf)、その中枢神経機構の検討は行われてこなかった。さらに、人工内耳患者という、高度難聴を罹患し耳鳴を高頻度に訴える患者群における耳鳴の中枢機構の解明も行われてこなかった。今回の研究では、人工内耳患者において耳鳴の後抑制に関与する中枢神経系をPETを用いて解析した。まず、大阪大学耳鼻咽喉科にて人工内耳手術を受けた患にアンケートを配布し、PETによる検討に適した後抑制効果をもつ患者を選択、同意の得られた3名について検査を行った。検査では、ノイズ音を停止した直後(後抑制時)、およびノイズ音を止めて時間が経った状態(耳鳴時)の2条件における脳血流をPETにて測定した。同時に、耳鳴のない健常被験者6名においても同様の測定を行い、結果を比較した。健常被験者においてはノイズ音提示直後および時間が経った状態における脳血流に有意な差を認めなかったが、人工内耳患者においては耳鳴時に小脳の、後抑制時に右側頭葉前部の血流増加を認めた。注意・記憶に関する中枢神経機構が耳鳴の後抑制に関与することが示唆された。人工内耳患者に対し耳鳴に関するアンケート調査を行い、人工内耳術前に耳鳴を自覚し、人工内耳装用時に耳鳴の改善がみられ、装用後に人工内耳を止めても耳鳴抑制が続く患者を11名選択した。選び出した患者に対してPET研究に関する説明を行ったところ、3名よりインフォームドコンセントが得られた。これらの患者に対し、大阪大学医学部附属病院に設置されているPET装置を使用し、耳鳴時(安静)・音刺激時(刺激提示装置からホワイトノイズ音を提示)・耳鳴後抑制時(刺激音を止めた直後)における脳血流画像を、H_2^<15>Oをトレーサとして各被験者・各条件4枚ずつ撮影した。同様に、耳鳴を自覚しない健常被験者6名に対しても同様の脳血流測定を行った。耳鳴患者は全員、耳鳴後抑制時に耳鳴の軽減を認めた。健常被験者は耳鳴を知覚しなかった。得られた脳血流画像を解析ソフト(SPM99)を使用して解析したところ、耳鳴患者群においては耳鳴時と比較して耳鳴後抑制時に右上側頭回・左楔部の賦活が見られた。健常被験者群においては同様の比較時に有意な脳血流変化を認めなかった。側頭葉の聴覚関連領域が耳鳴の減弱・抑制に関与している事が示唆された。今後、これらの結果を英文雑誌等に投稿する予定である。また、^<11>C-flumazenil(ベンゾジアセピン受容体拮抗薬)合成のための^<11>

C標識ヨウ化メチル合成装置・試薬及び合成カラムの調製を行い、^<11>Cヨウ化メチルを合成した。これにより、^<11>C-flumazenil標識合成の準備が整った。耳鳴に関係する大脳皮質領域は解明が進みつつあるが、大脳基底核等の関与についてはあまり報告されていない。今後、^<11>C-flumazenilを用いた検査によって、耳鳴へのそれらの脳部位の影響が解明されると考えられる。耳鳴りを有する人工内耳患者3名に対して、耳鳴時(安静)・音刺激時(刺激提示装置からホワイトノイズ音を提示)・耳鳴後抑制時(刺激音を止めた直後)における脳血流画像を撮影し、同時に耳鳴を自覚しない健常者6名においても同様の撮影を行った。平成16年度に入り、最新の解析ソフトであるSPM2を使用して撮影画像を詳細に解析したところ、患者群においては、耳鳴後抑制時に右側頭葉前部の脳血流が増加し、小脳の脳血流が減少していた。一方、健常者群においては有意な脳血流の変化を認めなかった。右側頭葉前部は非言語性聴覚情報の処理に、小脳は注意・認知機構と関係すると考えられている。リドカインやマスキングノイズによる耳鳴抑制に関与する脳部位は解析が行われたが、耳鳴後抑制に関する脳活動は解明されていない。平成16年度に入り、flumazenil(ベンゾジアセピン受容体拮抗薬)合成・標識系の設計を行った。当該薬剤を用いたPET検査に関しては大阪大学内に設置された倫理委員会の承認が必要であるため、倫理委員会の承認を待っているところであるが、現時点では当該薬剤を用いた研究に対する承認は得られていない。許可を得てから開始する薬剤合成には長期間必要であり、今年度内には人工内耳患者及び健常者を用いた測定には至らない見込みである。そこで、髄膜炎により中途全盲・全聾となった患者の解析を行い追加実験とした。指文字認識中の脳活動を、PETを用いた脳血流測定、及びMEG(脳磁図)を用いて測定し結果を英文誌に発表をした。平成16年度は、この患者の人工内耳を通じた言語音提示を行いPET測定を行った。この例では、人工内耳による耳鳴減弱効果が他の人工内耳装用の耳鳴り患者と異なることが予想されるため、耳鳴の脳機能について深い理解が得られるものと考えられる。
外傷後ストレス障害に対する心理療法の神経生物学的作用機序の検討

今回申請した研究計画は、外傷後ストレス(PTSD)に対する心理療法(CBT)の神経生物学的作用機序の解明を目指したものであった。このため報告者は、一連の神経画像研究を行って心理療法の神経科学的な作用基盤(標的部位)の探索を行ってきた。これらの研究結果から、不安を感じやすい患者や健常者では、恐怖・不安の中枢的役割を果たす扁桃体に対する内側前頭前皮質(mPFC)の抑制的コントロール機能が低下している可能性を示唆した。このことは、本年度(H22)に執筆した英文著書において議論された(Hakamata & Inada Personality Traits: Theory, Tesing and Influence in press)。また、先行の神経画像研究知見について包括的なレビューを行い、PTSDのような恐怖条件付け理論によって説明される不安障害では、CBTはmPFCの機能を向上させることで扁桃体の過活動を抑制する可能性を指摘して、CBTの神経生物学的な作用メカニズムについて示唆した(袴田精神療法2011)。しかし他方では、mPFC機能低下を示す患者は治療に反応しにくいことが示されていることから、mPFCを直接治療の標的とするのではなく他の神経経路を通して扁桃体活動を抑制する可能性のある新規心理介入法ABMTに着目し、この効果評価研究・メタ分析を、米国精神衛生研究所と共同して行った。そして、ABMTの不安軽減効果とストレス反応抑制効果を実証した(Hakamata et al. Biological Psychiatry 2010)。さらに、このABMTの日本語版web上作動プログラムも開発した(http://pre-stages.net/tester/utu/www2/)本年度は,アメリカ合衆国の国立精神衛生研究所にて,研究課題の遂行上必要な脳神経画像の基礎技術を習得するとともに,外傷後ストレス障害(Posttraumatic Stress Disorder; PTSD)を含む不安障害に対する新規の心理的介入法の効果についてメタ分析的研究を行った。そして本研究において,注意バイアス緩和治療法(Attention Bias Modification Treatment; ABMT)の不安軽減に関する有効性を明らかにした(In submission)。PrSDには持続的暴露法を中心とした認知行動療法の有効性が明らかにされているが,これは解離症状を強く表す患者,また子どもなどトラウマ記憶に言語的にアクセスすることが困難な患者に適用することの難しさが指摘されている。このため,本ABMTはこうした従来の治療の限界点を補うものとして期待される。一方,PTSD治療における標的となる脳神経基盤については,陽電子断層画像(PET)を用いて,PTSDに対するリスクファクターとなることが知られる不安志向性気質に注目し,この神経生物学的な基盤について検討を行った。この結果,特にリスクファクターとなる人格行動特性を強く有する女性において腹内側前頭前皮質の糖代謝活動が有意に低いことが示された(Psychiatry Research: Neuroimaging誌,2009年9月号)。この領域は,情動制御に加えて,感覚情報について自己に関連づける処理を行い自伝的記憶に統合するという機能に関わっていることが知られている。ABMTを含むPTSDへの心理療法は,この領域に直接あるいは間接的に関与することでその症状の軽減に役立っている可能性が示唆される。さらに、このABMTの日本語版web上作動プログラムも開発した(http://pre-stages.net/tester/utu/www2/)
多発性硬化症のT細胞受容体と抗原認識機構の研究

1.SSCP法によるT細胞抗原受容体レパトアの解析:T細胞レパトア解析の新しい方法論(RT-PCR-SSCP法)を導入し、多発性硬化症(MS)の脳病変部位、末梢血の病変部位におけるT細胞を解析した。その結果、1)MSの病変ではかなり限られたクローンの増殖がみられることがわかったが、特定のVベータ鎖の優先使用はなく、Vベータ特異的治療の可能性に疑問を投げかけた。2)MS患者末梢血から樹立したMBP82-102特異的、PLP95-116特異的T細胞クローンを対照において患者末梢血をSSCPで解析したところ、同クローンが体内で持続的に活性化状態にあり、増殖していることがはじめて明らかになった。3)慢性炎症性脱髄性ポリニューロパチーの末梢神経においてVB11陽性細胞の特異的な浸潤のあることを明らかにした。2.脳炎惹起性T細胞抗原認識機構の解析:ミエリン塩基性蛋白(MBP)特異的脳炎惹起性T細胞の中に、プロテオリピッド蛋白(PLP)を共認識するものをはじめて見いだした。アナログ・ペプチドによる解析の結果、共認識されるMBP89-101およびPLP136-150ペプチドは、I-A^S結合部位を共有するが、T細胞抗原受容体結合残基はそれぞれ異なることがわかった。すなわちTCRは複数のセットの接触残基を利用して活性化されることがわかった。同クローンはPLP95-116、PLP118-135などにも反応し、polyreactive T細胞と命名されるべきである。polyreactive T細胞の各ペプチド・リガンドに対する反応性は異なり、活性化の結果脳炎を誘導できるペプチドはMBP89-101とPLP136-150に限られていた。本年度は脳炎惹起性T細胞クローンの抗原認識の詳細な解析とヒトT細胞レパトアのSSCP法による解析法の確立に精力を注いだ。前者についてはミエリン塩基性蛋白(MBP)特異的なSJLマウス由来の脳炎惹起性クローンが、MBPのみならず他の脳炎惹起蛋白(PLPやMOG)にも反応することをはじめて明らかにできた(論文準備中)。さらにMBPおよびPLPの各残基をアラニンに置換した28種類のアナログ・ペプチドを合成し、抗原の交叉反応性に決定的な残基を明らかにした。一連の解析から、これまで同定された脳炎惹起性ペプチドがそれぞれ構造的に類似していることが示唆され、脳炎惹起性T細胞の抗原受容体CDR3部位が互いにホモロジーを持つという事実にみごとに対応していることがわかった。後者については、多発性硬化症の剖検脳からmRNAを調製しRT-PCR-SSCP法をおこなったところ、病変部位にかなり限られたクローンの浸潤がみられること、特定のVベータ鎖の優先使用はないことを明らかにした。この結果はVベータ特異的な抗体による治療の不可能なことを意味するが、一方ではVベータ以外の適切な標的(CDR3?)を選べば特異的な治療が開発できる可能性を示した。現在病変で増殖しているT細胞クローン、末梢血で増殖しているクローン、髄液に存在するクローン、それぞれについてSSCP法によるレパトア解析、およびCDR3塩基配列の決定を行っているところである。一方では多発性硬化症患者の末梢血からPLP特異的クローンを樹立する試みも続けている。来年度の目標は病変由来のT細胞抗原受容体をマウスのT細胞に発現させ抗原認識機構を詳細に解析することで、予備実験を開始したところである。1.SSCP

法によるT細胞抗原受容体レパトアの解析:T細胞レパトア解析の新しい方法論(RT-PCR-SSCP法)を導入し、多発性硬化症(MS)の脳病変部位、末梢血の病変部位におけるT細胞を解析し新たな知見を得た。MSの病変ではかなり限られたクローンの増殖がみられることがわかったが、特定のVベータ鎖の優先使用はなく、Vベータ特異的治療の可能性に疑問を投げかけた。MS患者末梢血から樹立したPLP95-116特異的T細胞クローンを対照において患者末梢血をSSCPで解析したところ、同クローンが体内で持続的に活性化状態にあり、増殖していることがはじめて明らかになった。通常CD4陽性クローンの増殖は数週間以上継続しないと言われ、病原性自己免疫性T細胞ではアポトーシスの誘導に問題のある可能性が示唆された。2.脳炎惹起性T細胞抗原認識機構の解析:ミエリン塩基性蛋白(MBP)特異的T細胞の中に、プロテオリピッド蛋白(PLP)を共認識するものをはじめて見いだした。アナログ・ペプチドによる解析の結果、共認識されるMBP89-101およびPLP136-150ペプチドは、I-A^S結合部位を共有するが、T細胞抗原受容体結合残基のホモロジーは弱いことがわかった。同クローンはPLP95-116、PLP118-135、Vβ17a 50-68などにも反応し、polyreactive T細胞と命名されるべきである。polyreactive T細胞の各ペプチド・リガンドに対する反応性は異なり、活性化の結果脳炎を誘導できるペプチドはMBP89-101とPLP136-150に限られていた。分子相同性が自己免疫病においてきわめて複雑に関与することが明らかになった。
介護老人福祉施設における虐待予防に向けたセルフチェックシステムの開発

2018年度は、1先行研究等の資料収集と整理による現状把握と2介護老人福祉施設(地域密着型介護老人福祉施設を含む)における施設長、生活相談員、主任介護職員を対象にした郵送調査(実態把握)を実施した。1先行研究等の資料収集と整理による現状把握においては、国内外における高齢者虐待の実態、虐待防止に向けた取組みの現状及び虐待事例の整理・分析を先行研究・文献・各種調査報告書等から収集し、研究の問いと動向を確認した。現在、その結果をまとめた論文を執筆中である。2介護老人福祉施設(地域密着型介護老人福祉施設を含む)における郵送調査(実態把握)では、九州圏域(福岡県を除く)の介護老人福祉施設及び地域密着型介護老人福祉施設入所者生活介護、820施設(熊本県182、佐賀県57、大分県98、宮崎県88、長崎県145、鹿児島県181、沖縄県69)を調査対象とした。また、調査対象者は、1施設長、2生活相談員、3主任介護職員(または、主任介護職員に準ずる人)の各施設3名とした。データ収集方法は、調査対象者に対して自記式アンケート調査を実施した。アンケート票の配布は、依頼文書、研究計画、アンケート票、返信用の封筒を3セット準備し、各施設3セット(施設長、生活相談員、主任介護職員用の3人分)を施設長宛に郵送した。回答対象者が複数存在する場合の回答者の選出は、施設長に依頼した(依頼文に記載)。調査実施期間は、2018(平成30)年8月10日10月31日であり、回収率は30.9%(759/820×3職種)であった。なお、調査結果の分析は現在実施中である。郵送調査の分析に時間を要しており、分析が2018年度中に終わらなかったため。2019年度は、まず2018年度に実施した調査の分析結果を学会報告及び論文執筆・投稿を行う。次に、福岡県内10か所の介護老人福祉施設を対象にインタビュー調査を実施する。インタビューの内容としては、1高齢者虐待及び不適切ケアの防止に向けた施設内の取組み状況(セルフチェックシートの内容とその結果活用方法)、2施設の職員体制及び労働環境上の課題の把握等である。さらに、これまでの先行研究から立てていた研究仮説と本研究で得た結果の比較を行い、研究全体のまとめ、最終的な報告書作成、論文投稿及び学会報告へ向けた準備を実施する。今年度、郵送費等の残額が151円生じたため、翌年のインタビュー調査の依頼等の郵送費に組込み使用する。
粘土粒子のゼータ電位特性に関する基礎的研究

自然界に存在する粘土は、各種粘土鉱物の集合体である。自然界の粘土に関する沈降特性は、粘土が物理・化学的性質の異なる各種粘土鉱物の集合体であり、また有機物を含んでいるために、これを定量的に把握することは難しい問題である。自然界に存在する粘土の沈降特性を定量的に把握するための一つの手段として、有機物を含まない純粋な粘土鉱物粒子の沈降特性に関する研究は有用である。本研究では、カオリナイトとモンモリロナイトについての沈降実験ならびにゼータ電位を測定し、以下のような成果を得た。カオリナイトは、初期含水比の違いにより、凝集性自由沈降、界面沈降、圧密沈降の3種類の沈降様式を示し、単粒子自由沈降は示さない。また、カオリナイトの沈降様式は、塩濃度の影響を受けず、初期含水比の違いによってのみ決まる。一方、モンモリロナイトの沈降様式は、初期含水比だけでなく、塩濃度の影響も受けると共に、通常確認される4種類の沈降様式に加えて、寒天状態で沈降を起こさない領域も存在する。また、モンモリロナイトの沈降様式は、従来より報告されている各種海性粘土の沈降様式に比較的類似している。カオリナイトの場合、ゼータ電位は塩濃度の大小に拘わらず-8(mV)程度の一定値を示す。一方、モンモリロナイトの場合、ゼータ電位は塩濃度が1(g/l)以下になると低下する。従来より、懸濁粒子が凝集から分散に転じる境界のゼータ電位は-20(mV)程度であることが指摘されている。モンモリロナイトの沈降様式は、塩濃度が1(g/l)以下になると界面沈降や圧密沈降から単粒子自由沈降あるいは寒天状態で沈降を示さない領域に移行している。すなわち、ゼータ電位の測定結果は、カオリナイトの沈降様式が塩濃度の影響を受けず常に凝集状態であること、さらに、塩濃度の低下に伴うモンモリロナイトの沈降様式の変化を裏付けるものである。
認知リハビリテーションによる自立高齢者の痴呆予防に関する介入研究

3年間の研究期間で、2つの老人施設を対象にして、各年度において、半年間、様々な要因の操作を行いながら、音読・計算による脳の前頭前野の活性化を意図した認知リハビリテーションをおこなった。効果判定の指標として、認知機能を測るMMSE、前頭葉の機能を測るFAB、前頭葉の機能の一つである行動の調節機能を測るサイモン効果、及び、自作の行動評価表、その他を用いた。これらの査定を、認知リハビリテーション実施後、3ヶ月後、6ヶ月後に行った。また、同時並行的に、音読計算による認知リハビリテーションの実施の様子をビデオで録画し、行動及び表情の分析をおこない、時系列での変化を追っていった。以上のような指標について分析を行った結果、音読・計算を課題として行う認知リハビリテーションが高齢者の知的能力や日常生活機能の維持・改善に効果があること、その効果には、コミュニケーションの要因も大きく関わってくること等が明らかにされた。平成14年度においては、まず、内外の認知リハビリテーションの文献についてレビユーを行い、本研究における認知リハビリテーションの捉え方、位置づけについて明確にした。この成果については、すでに立命館人間科学研究第4号において、公表ずみである。その後、「課題の作成(音読・計算)」を易難の難易度別に組織的におこなった。各課題、400500種類の課題が作成された。その後、方法論の確立、「読み書きの効果」の確認ということで、老人施設の利用者を対象にして、週3日(火、金、日)、1回につき30分の認知リハビリテーションを半年間(8月2月)にわたり実施した。なお、このリハビリテーションは1対1でおこなわれた。認知リハビリテーションに関わったサポーター(実施者)は、のべ450人以上にのぼる。認知リハビリテーションの最終的な分析はこれからであるが、効果判定のために、認知機能面、日常生活能力等、さまざまな側面からの査定をおこなっている。最終的な分析はこれからであるが、これまでの分析においては、個人差は当然みられるが、全体としては、認知リハビリテーションによる認知面での維持、上昇が見いだされている。また、「職員によく話しかけるようになった」等の日常生活面へのポジティブな効果も見いだされるようになった。なお、半年間の実施の中で、認知リハビリテーションの方法も確立していったが、そのことについては立命館人間科学研究第5号(印刷中)において公表の予定である。2003年度では、音読計算を課題として行う認知リハビリテーション(以下、学習療法という)が効果をもつ要因について検討を加えた。前年度の知見から、学習療法が効果をもつ要因としては次の2つが考えられた。1つは課題の学習そのものによる効果、もう1つは対象者とのコミュニケーションによる効果である。今年度は、この要因のいずれが高齢者の認知機能及び日常生活活動状況を改善するかを検討した。そのために、6ヶ月にわたり、以下の4群を設定して研究をおこなった。1群(自己学習群):フィードバックなしに音読・計算課題のみ実施した。2群(消極的対話学習群):この群では、課題の実施に加え、課題に関連したコミュニケーションを実施した。3群(積極的対話学習群):2群の要素に加えて、さらに課題に関連するコミュニケーションを積極的に導入した。4群(対照群):この群は、介入はいっさいおこなわず、査定のみを実施した。以上4群に関して,定期的な認知機能及び日常生活活動状況の査定を行い,効果の違いを検討した.使用した査定方法は、前頭葉機能に特化した検査であるFAB、認知機能全般を測定するMMSEである。また、日常生活活動状況については、独自に尺度を開発した。これらを開始直後、開始3ヶ月後、開始6ヶ月後に実施した。その結果、FAB、MMSEともに2群で6ヵ月後に得点の有意な上昇が確認された。その他の群では得点の有意な得点の上昇がみられなかった。このことより、課題の遂行と並行して、課題に関連したコミュニケーションをとることの効果が確認されたといえる。前頭葉機能に関しては、新たにSimon課題を用いて詳細に検討した。その結果、FABの下位項目の分析から確認されたように、抑制機能が学習療法実施群で有意に上昇していた。逆に、対照群では抑制機能の有意な低下が確認された。日常生活活動状況については、統計上、顕著な変化はみられなかった。2つの老人施設を対象にして、半年間、音読・計算による学習療法をおこなった。これまでMMS, FAB,そして自作の行動評価表を用いて効果判定をおこなっていたが、今年度は、さらに詳細にその効果の検討を行っていった。

具体的には、対象者の日常生活場面での行動を精査し、それらの行動を盛り込んだ行動評価表の改定を行い、それを効果判定に用いた。また、前頭葉の機能の一つである行動の調節機能に着目し、その機能を測定するため刺激の提示位置に合わせて,左右2箇所ある反応スイッチを押し分ける場所弁別課題を個別で行い、その反応結果から導き出されるサイモン効果をその指標とした。これらを従来の指標に加えて、学習療法の開始前、3ヶ月後、半年後に測定を行い、詳細な分析をおこなっていった。また、同時並行的に、2003年度におこなったコミュニケーションの質と量の違いによってわけた各群のビデオ資料を分析し、各群ごとの対象者の表情の違い、学習療法実施時のサポーターによる記録等の資料の対象者ごとの個別の分析をおこない、学習療法が経過するに従っての時系列での各群の変化の分析をおこなった。以上のような分析をこれまでの研究に加えて行った結果、音読・計算を課題として行う認知リハビリテーション(以下、学習療法という)が高齢者の知的能力や日常生活機能の維持・改善に効果があること、その効果は、中程度のコミュニケーションをもって行われる場合、より顕著であることが明らかにされた。
リーマン多様体における弾性曲線の波動方程式

研究の最終的な目標は,CaflishとMaddocksによる平面上の1次元弾性体の運動方程式の解の存在定理を一般のRiemann多様体Mに拡張することにある.最終年度である今年度は,昨年度までに得られた結果をもとに,一般の左不変なRiemann計量を持つLie群における問題を完全に解決できた.即ち,次の定理が証明できた.定理:左不変なRiemam計量を与えたLie群(G,g)において,Caflish-Maddocks型の1次元弾性体の運動方程式は任意の初期値に対して無限時間の解を持つ.この系として,次の定理が得られた.定理:Riemann対称空間において,Caflish-Maddocks型の1次元弾性体の運動方程式は任意の初期値に対して無限時間の解を持つ.完全に一般のRiemann多様体における存在定理までにはいたらなかつたが,具体的Riemann多様体の代表である対称空間における存在定理を得たことで,本研究はその目的を達したといえる.昨年度までに両側不変な計量に関しては存在定理を得ていた.片側不変計量の場合は,(1)閉測地線の条件が定数条件ではなくなること,(2)常微分方程式の先験的既知関数に関する微分が高くなること,という問題が生じる.(1)は新しく「閉測地線からのズレ」をあらわす幾何学的な量を導入することでその困難を解決した.(2)は,その障害となる項を線型な項に繰り込む形に方程式の変形をすることでその困難を解決した.研究の最終的な目標は,CaflishとMaddocksによる平面上の1次元弾性体の運動方程式の解の存在定理を一般のRiemann多様体Mに拡張することにある.一般のRiemann多様体における弾性体の運動方程式は次のTeXの式で与えられる.初年度においては左不変なRiemann計量を持つLie群Gにおいて拡張を試みたが,微分の非可換性に起因して積分方程式に帰着することができなかった.そこで,Lie群Gを両側不変なRiemann計量をもつ場合に限定して研究をすすめた.CaflishとMaddocksによる解法の1つの鍵が,上の方程式を積分して$u\gm_x$をあらわにし,両辺の$\gm_x$への直交成分をとることによってLagrangeの未定関数$u=u(x,t)$を消去することにある.一般のLie群においては微分の非線型性によって単純に積分することはできないが,両側不変な場合は$\DD_x(u\gm_x)$をLie環に値をもつものとみなして計算すると,単純な係数の微分に帰着されることが明らかになった.これによって問題解決への手がかりが得られた.研究の最終的な目標は,CaflishとMaddocksによる平面上の1次元弾性体の運動方程式の解の存在定理を一般のRiemann多様体Mに拡張することにある.今年度は,昨年度に得られた手がかりをもとに,両側不変なRiemann計量を持つLie群における研究を進めた.その結果,そのRiemann多様体において問題を完全に解決できた.即ち,次の定理が証明できた.定理:両側不変なRiemann計量を与えたLie群(G,g)において,Caflish-Maddocks型の1次元弾性体の運動方程式は任意の初期値に対して無限時間の解を持つ.Eudid空間においては,運動方程式を線型積分方程式と半線型波動方程式に分解することが鍵となって証明が進行する.しかし,曲がった空間の場合は,積分方程式に書き直すことができない.その困難点を,積分方程式ではなくて,常微分方程式のまま処理するという方法によって解決した.しかしながら,その方法ではあらたに,2つの常微分方程式の同時可解性ということが問題になる.その問題点は,逐次近似の過程においては同時可解でないが,収束した極限においては同時可解になっているということを示すことによって解決することができた.なお,両側不変という条件は,方程式をLie環上で書き直したときに,測地線が直線に対応することによるエネルギー評価に用いている.片側不変の場合にはそのままでは使えないが,その場合でも処理できる手がかりも得た.研究の最終的な目標は,CaflishとMaddocksによる平面上の1次元弾性体の運動方程式の解の存在定理を一般のRiemann多様体Mに拡張することにある.最終年度である今年度は,昨年度までに得られた結果をもとに,一般の左不変なRiemann計量を持つLie群における問題を完全に解決できた.即ち,次の定理が証明できた.定理:左不変なRiemam計量を与えたLie群(G,g)において,Caflish-Maddocks型の1次元弾性体の運動方程式は任意の初期値に対して無限時間の解を持つ.この系として,次の定理が得られた.定理:Riemann対称空間において,Caflish-Maddocks型の1次元弾性体の運動方程式は任意の初期値に対して無限時間の解を持つ.完全に一般のRiemann多様体における存在定理までにはいたらなかつたが,具体的Riemann多様体の代表である対称空間における存在定理を得たことで,本研究はその目的を達したといえる.昨年度までに両側不変な計量に関しては存在定理を得ていた.片側不変計量の場合は,(1)閉測地線の条件が定数条件ではなくなること,(2)常微分方程式の先験的既知関数に関する微分が高くなること,という問題が生じる.(1)は新しく「閉測地線からのズレ」をあらわす幾何学的な量を導入することでその困難を解決した.(2)は,その障害となる項を線型な項に繰り込む形に方程式の変形をすることでその困難を解決した.
オルガネラ間の酸化還元・電子移動・エネルギー分配に依存したストレス回避と回復過程

樹木に特異的な色素α-caroteneを中心に7種の色素が相互置換している葉の蛍光測定、色素分析を行った結果、色素相互置換が光合成の最適化に強く影響しており、環境変化への樹木特異的な適応機構を示した。また、ミトコンドリア(Mit)と葉緑体の過剰還元力に関する関係を調べるために、葉緑体・Mitの電子伝達鎖のキノンredoxを調べた結果、Mitのキノンredoxは光強度に依存していなかったが、一部の常緑樹では樹種によりそのredoxが大きく異なっていた。草本植物の葉片にはβ-carotene(β-Car)が含まれているが、樹木葉ではα-carotene(α-Car)がβ-Carと置換する形で存在しており、α-Car量は夏季に増加し、秋・冬季に減少する。それに伴い7種のカロチノイドが相互に入れ替わることでタンパク質内のカロチノイド組成を大幅に変化させる環境応答を示してきた。(1)「色素組成の変化を引き起こす主要環境因子および色素置換のタンパク質の同定」のために、成熟したカキノキの葉を被陰処理し、生育光強度がカロチノイド組成変化に与える影響について調べた。そして、成熟葉においても生育光強度の低下によりα-Carがβ-Carと置換し、lutein量の減少を示した。色素置換のタンパク質を特定するために、カキノキの葉緑体チラコイド膜を用いてmild-PAGEにより色素タンパク質複合体の分離を行うが、樹木のチラコイド膜は凝集しやすく、色素を結合した状態でタンパク質を分離することができないことから、最適な緩衝溶液組成選択し、PVPおよび抗酸化剤,金属キレート剤により膜の単離・洗浄を行うことで、ほぼタンパク質の分離が可能となった。(2)「色素組成の違いが葉緑体電子伝達・光合成に与える影響」について、色素組成の変化がどのような環境ストレス対してどの程度、有効であるのかを明らかにする。被陰処理葉および季節的なカキノキの葉を用いて、PAMクロロフィル蛍光の測定により、Fv/Fm(最大量子収率),Φ_PSII(PSIIの量子収率),ETR(電子伝達速度),光照射中の光利用効率,qQ(電子伝達成分の酸化状態),NPQ(熱成分)を測定した。その結果、生育光強度の低下と共に光化学系IIの量子収率が低下した。樹木特異的な色素変化とオルガネラ間の相互作用による光合成の最適化について。樹木に特異的なストレス応答機構としてluteinおよびα-Car(α-carotene)を中心とした7種のカロチノイドの相互置換により年間を通じて、過剰エネルギーの熱放散を誘導するviolaxanthin cycle(Vio cycle)を効率よく制御していた。ミトコンドリアによる葉緑体の過剰還元力の散逸過程を調べるために、葉緑体チラコイド膜での電子伝達鎖のplastoquinone (PQ)とミトコンドリア内膜の電子伝達成分のubiqunone (UQ)をTHP逆相カラムを用いて高速液体クロマトグラフィ(HPLC)により、UQおよびPQの酸化型・還元型の高感度・同時測定系を作成し、10mg以下の葉片でのキノンredox測定が可能となった。本法により樹木葉のキノン類の測定を行ったところ、葉緑体の電子伝達成分PQは光強度と共に還元型にシフトしたが、ミトコンドリアのUQは光強度に関係なく、還元型の比率が非常に高くなっていた。しかし、ユキツバキなどの一部の常緑樹では、酸化型が比較的、大量に蓄積されており、樹種によりそのredoxは異なっていた。被陰処理により色素組成を変化させた樹木葉のクロロフィル蛍光の測定を行い、反応中心,光捕集タンパク質の色素変化が光合成のエネルギー利用効率に与える影響を調べた。その結果、弱光ではopen PSIIの光利用効率(Fv'/Fm')がβ-Car比率に依存せず一定であったが、中光ではβ-Car比率の上昇と共にFv'/Fm'が低下した。また、阻害を起こす過剰な光エネルギーの指標であるExcessは、弱光でβ-Car比率の低下と共に上昇した。光照射中の光利用効率は色素組成の違いに関係なく同程度であったが、被陰処理と共にNPQ(熱成分)が低下し、Φ_<PSII>(PSIIの量子収率)の低下が見られた。これらの結果は、弱光生育にはβ-Car比率を高くし、α-Car比率を低めることで、葉内の過剰エネルギーを軽減していることを示唆している。また、温度変化による色素組成の変化があり、被陰処理に比べて影響が大きく、また、より色素サイクルでの置換反応が起こりやすくなっていた。これらの結果は、季節的な環境変動に対する光合成の生理的な樹木の特異的な適応機構が存在しており、機能していることを示唆するものであった。
ネットワーク構造を持つポリスタンナンの電解合成

ブチルトリクロロスタンナン、オクチルトリクロロスタンナン、メチルトリクロロスタンナン、フェニルトリクロロスタンナンをモノマー、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを支持電解質、ジメトキシエタンを溶媒とする電解合成により、高分子体を得た。これらは、それぞれ対応する置換基を持ち、末端に未処理のままの塩素原子を持つポリスタンナンである。これらの高分子体は、いずれも、ネットワークシグマ共役系高分子特有のピークを持たない長波長へすそを引く吸収スペクトルを示し、3次元に広がる共役系の存在を示した。置換基がメチルおよびフェニルの場合には、可視領域の吸収がブチルおよびオクチルの場合と比較して弱く、ネットワーク構造の発達の程度が低いと解釈された。電解重合の際に、溶解性や立体障害の問題により十分にネットワーク構造が発達しなかったものと考えられた。参考までに、直鎖のポリシランやポリゲルマンでは、ジメチルやジフェニルを置換基として持つ高分子は、不溶であることが知られている。いずれの高分子についても、可視紫外吸収スペクトルの温度依存性をベンタン溶液中にて測定することができた。ブチルおよびオクチルを置換基として持つ高分子については、低温において紫外部の吸収強度が弱まり可視部の吸収強度が増すという、ネットワークシグマ共役系高分子特有の挙動を確認することができ、ネットワーク高分子の合成をさらに確かにする結果であった。メチルおよびフェニルを置換基として持つ高分子については、この現象は不明瞭であった。いずれの高分子についても、蛍光スペクトルの測定に成功し、蛍光スペクトルの温度依存性についても、ネットワークシグマ共役系高分子特有の挙動を観察することができた。以上の結果を、ネットワークポリシラン、ネットワークポリゲルマンの結果と比較することにより、ネットワークシグマ共役系高分子は、いずれの中心元素によって構成される高分子であっても同様の挙動を示すこと、ケイ素からスズへと中心元素が変わるにしたがって、吸収や蛍光が長波長化すること、側鎖間の相互作用に強く関係する直鎖構造を持つ高分子のサーモクロミズムは、ケイ素からスズへと弱くなるものの、ネットワーク高分子のサーモクロミズムは、その影響が大きくはないこと等がわかった。最後に、リチウムアルミニウムハイドライドやグリニア試薬といった通常の方法によるポリスタンナンの高分子末端の処理は、不可能であることがわかった。ブチルトリクロロスタンナンをモノマーとして電解合成を行い、ネットワーク構造を持つポリブチルスタンナンの合成に成功した。空気中において安定な高分子とするために、末端のアルキル化や水素化を繰り返し試みたが、全て失敗に終わった。そこで、末端をスズー塩素結合のままに、ネットワークポリスタンナンの評価を行うこととした。まず、最初に最も基本的な性質である水に対する安定性について評価した。従来報告されてきた直鎖のポリスタンナンは、水と速やかに反応して分解することが知られている。ここで得られたネットワークポリスタンナンは、水に対してかなりの耐性を示した。これは、水がスズースズ結合と反応する前に、末端のスズー塩素結合と反応するためであると理解された。通常よりもやや多量の水と反応させることにより、ネットワークポリスタンナンの分解が確認された。さらに、紫外可視吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを測定した。ネットワーク構造特有の、可視域へとすそを引く吸収および可視域におけるブロードな蛍光が認められた。

また、それらの温度依存性においても、今回得られたネットワークポリスタンナンは、末端がアルキル化されたネットワークポリシランやネットワークポリゲルマンにおいて得られるシグマ共役系高分子特有のスペクトル特性を示すことがわかった。オクチル基、フェニル基、メチル基を持つネットワークポリスタンナンについても実験を進行中である。昨年度、高分子末端が未処理のままでありブチル基を置換基としてもつネットワークポリスタンナンの合成を確立し、その基本的物性について調べた。本年度は、これをうけ、オクチル基、メチル基、フェニル基を置換基としてもつネットワークポリスタンナン(末端未処理)の合成と、末端処理への再挑戦を目的とした。オクチル基は、ブチル基とほぼ同じ長鎖アルキル基であり、ポリブチルスタンナンと同様の結果を予想していたが、実際、合成上の特性および基本的物性のいずれにおいても、ほぼ同様の結果を得ることができ、合成を確立した。メチル基、フェニル基の場合、一応の生成物とスペクトルデータを得たが、スペクトルデータをブチル基、オクチル基の場合と比較すると、ネットワーク構造を持つシグマ共役系高分子の特性という点において、不明瞭であった。これらの出発化合物であるメチルトリクロロスタンナンとフェニルトリクロロスタンナンについては、購入しているモノマーの純度が低いので、モノマーの精製に注意を払いつつ実験を繰り返したが、結果の改善には至らなかった。一言でネットワーク構造と言うが、その実際の構造はさまざまなものが考えられるので、これらの置換基を持っモノマーの場合にはネットワーク構造が発達しにくいものと解釈した。実際、対照実験として行っているネットワークポリシランやネットワークポリゲルマンの合成においても、置換基の種類が非常に大きな意味を持つことがわかっており、その詳細を明らかにすべく実験を継続している。予定していた各置換基についての一通りの実験を終了したので、最後に再び末端処理に挑戦した。しかしながら、良好な結果を得ることはできなかった。研究期間も終了であるので、末端の処理は不可能と結論し、末端未処理の形での成果発表を行いたいと考えている。