hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会的な遊びへの動機づけを担う神経機構の解明

特に、社会的行動を含めた動機づけ全般に関わるドーパミン細胞から入力を受ける線条体において、行動出力を担う大脳皮質運動野へ連絡できるニューロン群を発見できたことは、今後の研究計画の遂行において基盤となる解剖学的知見となる。本研究課題は、社会的行動への動機付けの神経基盤の解明と、幼少期の社会的経験と成年期の適応的行動との関連性の解明を目的とする。前年度までに、内的な動機付けを実際の行動として出力するための候補として、社会的行動を含め動機付けに関与する腹側線条体から大脳皮質一次運動野への多シナプス神経回路を発見した。しかしながら、同回路は複数のシナプスを介しているために、どのような経路を通して腹側線条体からの出力は皮質運動野に到達するのか、その回路メカニズムは明らかではなかった。本年度は、遺伝子改変およびウイルスベクターによる介入が容易であるマウスを用いて、そのメカニズムを探った。単シナプス限定的な狂犬病ウイルスを用いて腹側線条体から視床への解剖学的構造を調べたところ、腹側線条体が黒質を通して運動性視床核に2シナプス性の連絡を有することを発見した。続く実験において、腹側線条体は内側の黒質に投射することを同定した。これらの結果を考慮すると、腹側線条体が皮質運動野に到達する経路として、腹側線条体ー内側黒質ー運動性視床核ー皮質運動野というこれまで同定されていなかった回路が有力候補であることが分かった。さらに、光遺伝学的手法と急性スライス標本を用いた電気生理学記録実験を組み合わせて、運動性視床核へ投射する黒質ニューロンに対して腹側線条体が抑制性のシナプス入力を有することを証明した。これらの新知見は、社会的な文脈も含めて内的な動機づけが実際に行動出力できる脳領域・皮質運動野に到達するためには、腹側線条体ー内側黒質ー運動性視床核ー皮質運動野という経路が機能している可能性を示唆している。また同時並行的に、マウスの手続き学習を題材として成年期の適応的行動を測定できる行動実験課題を確立した。昨年度の結果および研究計画に基づいて研究が進捗しているため。特に、社会的文脈を含めた動機づけの情報が運動関連領域に行きつく過程・メカニズムを解明したことで、この回路が実際に生体内、特に行動中にどのような機能を果たしているのかを調べることが可能になった。また、上述した実験のほかに、線条体と腹側被蓋野(VTA)のドーパミンニューロンとの解剖学的関係性を検証した結果、動機づけに関わる腹側線条体のみならず、運動制御に関わる背側線条体に対してもVTAのニューロンが投射することが分かった。VTAは腹側線条体からシナプス入力を受けていることから、腹側線条体は黒質および運動性視床核を介した多シナプス神経回路を通して皮質運動野に連絡するだけでなく、VTAのドーパミンニューロンを介して背側線条体に連絡することで行動・運動出力を制御できる可能性が示された。この知見は、社会性を含めた内的動機づけの情報が腹側線条体から出力され実際の行動出力に影響を及ぼす際には、少なくとも2通りの経路で、運動関連領域(皮質運動野あるいは背側線条体)に到達できることを示唆しており、最終年度の神経回路の機能を研究する実験において不可欠な情報となった。
ラボ・オン・ウォーターシステム構築に向けたリキッドマーブルの運動・合一・崩壊制御

本研究の目的は、光熱変換現象を利用することで水面上のリキッドマーブル周囲場に界面張力の空間勾配を生み出し、これを運動の駆動力とする液体(リキッドマーブル内部液)の省エネルギー型デリバリーシステムを実現化することにある。また、水面を実験室(ラボ)として捉え、水面上においてリキッドマーブルの合一・崩壊により内部液の混合・徐放を行う、ラボ・オン・ウォーターシステムの基本概念を構築する。平成30年度は、リキッドマーブルの運動制御および運動の数値解析を目的とし、下記2項目について検討を行った。1.リキッドマーブルの運動制御水面上のリキッドマーブルに対しレーザー光を照射することで、光熱変換現象により界面張力の空間勾配を生み出し、これを「運動」の駆動力とするリキッドマーブルの遠隔運動操作について精査した。レーザー光の光源として、リキッドマーブル表面に吸着している粒子が高い吸収を示し、高効率で熱に変換する近赤外光が適しており、この近赤外光の出力が高くなると、リキッドマーブルの発熱温度が上がり、運動の速度が向上することを明らかにした。2.リキッドマーブルの運動の数値解析リキッドマーブルの運動を高速デジタルビデオカメラで録画し、動画解析ソフトウェアを使用することで、変位、速度、加速度を解析することに成功した。次いで、光照射したリキッドマーブル周辺場の温度分布をサーモグラフィーを用いて可視化・数値化し、界面張力の空間勾配を視覚化した。取得した情報に基づき運動方程式を立てることで、リキッドマーブルに作用している力と仕事の大きさの評価に成功した。平成30年度の研究計画通り、水面上におけるリキッドマーブルの運動制御について知見の蓄積を行い、さらに、運動の数値解析に取り組んだ。計画通り目標を達成することができた。また、平成31年度の研究計画の準備実験も開始している。最終年度である平成31年度も、研究分担者との連携を通じて、省エネルギー型物質デリバリーシステムの実現化、およびラボ・オン・ウォーターシステムの基本概念の構築に努める。具体的には、下記の点について研究を推進する。1.リキッドマーブルの運動の数値解析:リキッドマーブルの運動を高速デジタルビデオカメラで録画し、動画解析ソフトウェアを使用することで、変位・速度・加速度を解析する。近赤外レーザー光の出力、・リキッドマーブルのサイズ・水面温度とリキッドマーブルの運動(変位・速度・加速度)との相関関係について検討を行う。さらに、取得する結果に基づき運動方程式を立てることで、リキッドマーブルに作用している力と仕事の大きさを評価する。2.リキッドマーブルの合一・崩壊条件の最適化:水面上に静置したリキッドマーブルに対し、光照射により運動エネルギーを獲得したリキッドマーブルを様々な速度で衝突させることで合一が起こるか起きないかを評価し、合一に必要な運動エネルギーを明らかにする。また、溶剤蒸気をリキッドマーブルに吹きかけることで粒子の液体への濡れ性を向上させ、気液界面から脱着させることでリキッドマーブルの崩壊を誘発し、内部物質の徐放を実現化する。得られた結果を取りまとめ、学会発表、論文投稿を行う。これまでに取得した知見と平成31年度に取得する基礎的データを有機的に繋げることで、リキッドマーブル工学に基づく物質遠隔操作法を確立したい。本研究では、水面上に浮遊するリキッドマーブル周囲に形成される、光熱変換現象が生み出す界面張力の空間勾配を運動の駆動力とし、液体(リキッドマーブル内部液)の遠隔からの運搬を行う省エネルギー型物質デリバリーシステムを実現化する。さらに、水面を実験室として捉え、水面上においてリキッドマーブルの合一・崩壊により内部液の混合・徐放を行う、ラボ・オン・ウォーターシステムの基本概念を構築する。平成28年度は、下記2項目について検討を行った。1.導電性高分子微粒子の精密合成・光熱変換能評価フッ素系ドーパントの存在下にて化学酸化重合を行うことで、疎水的表面を有する導電性高分子微粒子(ポリピロール、ポリアニリン)の合成を行った。生成粒子の粒子径、形状、化学構造(ドーピングレベル)、組成、表面化学について、電子顕微鏡、レーザー回折式粒径分布測定装置、元素分析器、X線光電子分光装置、ゼータ電位測定装置等を用いて詳細に評価した。さらに、導電性高分子微粒子乾燥体に近赤外線(808 nm)を照射すると、10秒以内に1,000°Cまで昇温することを確認した。2.リキッドマーブルの作製条件の最適化上記項目で合成した粒子の液体分散体を種々の方法で乾燥させ、得られる粒子集合体の表面凹凸構造を、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡を使用して3次元画像化し、表面粗さを数値化した。次いで、凹凸を有する粒子集合体の表面上で液滴の接触角測定を行い、粒子表面への水の濡れ性を評価した結果、90度以上の接触角が測定された。また、水、油の液滴を乾燥粒子上で転がすことで、1時間以上安定に存在するリキッドマーブルの作製に成功した。平成28年度の研究計画通り、リキッドマーブル安定化剤として使用する疎水的表面を有する導電性高分子微粒子の精密合成・評価を行った。さらに、生成微粒子を安定化剤として利用することで、安定なリキッドマーブルの作製に成功し、計画通り目標を達成することができた。また、平成29年度の研究計画の準備実験も開始している。

さらに、水面を実験室として捉え、水面上においてリキッドマーブルの合一・崩壊により内部液の混合・徐放を行う、ラボ・オン・ウォーターシステムの基本概念を構築する。平成29年度は、リキッドマーブルの運動制御・牽引動力源としての機能評価を目的とし、下記2項目について検討を行った。1.運動制御水面上に浮かべたリキッドマーブルに対しレーザー光、太陽光を照射することで、光熱変換現象により界面張力の空間勾配を生み出し、これを「運動」の駆動力とすることで、リキッドマーブルを水面上で移動させることに成功した。具体的には、水面にのせたリキッドマーブルに対し、近赤外レーザーを水面に対して45度程度の角度で照射することで、良好にリキッドマーブルの並進運動を誘起することができた。また、光照射方向を制御することで、リキッドマーブルの運動方向のコントロールが可能であることを明らかにした。50マイクロリッター以上の体積を有するリキッドマーブルの運動制御にも成功した。2.牽引動力源としての機能評価レーザー光照射により誘起されるリキッドマーブルの運動を、物体の牽引動力へ変換することに成功した。具体的には、3Dプリンターを使用して作製した船の機能を果たす物体に貨物を積載し、これをリキッドマーブルの運動を駆動力とし、牽引した。リキッドマーブルの150倍の重量を有する船を動かすことに成功した。平成29年度の研究計画通り、水面上におけるリキッドマーブルの運動制御について知見の蓄積を行い、その後、物体を牽引する動力源としての機能評価に取り組んだ。計画通り目標を達成することができた。また、平成30年度の研究計画の準備実験も開始している。本研究の目的は、光熱変換現象を利用することで水面上のリキッドマーブル周囲場に界面張力の空間勾配を生み出し、これを運動の駆動力とする液体(リキッドマーブル内部液)の省エネルギー型デリバリーシステムを実現化することにある。また、水面を実験室(ラボ)として捉え、水面上においてリキッドマーブルの合一・崩壊により内部液の混合・徐放を行う、ラボ・オン・ウォーターシステムの基本概念を構築する。平成30年度は、リキッドマーブルの運動制御および運動の数値解析を目的とし、下記2項目について検討を行った。1.リキッドマーブルの運動制御水面上のリキッドマーブルに対しレーザー光を照射することで、光熱変換現象により界面張力の空間勾配を生み出し、これを「運動」の駆動力とするリキッドマーブルの遠隔運動操作について精査した。レーザー光の光源として、リキッドマーブル表面に吸着している粒子が高い吸収を示し、高効率で熱に変換する近赤外光が適しており、この近赤外光の出力が高くなると、リキッドマーブルの発熱温度が上がり、運動の速度が向上することを明らかにした。2.リキッドマーブルの運動の数値解析リキッドマーブルの運動を高速デジタルビデオカメラで録画し、動画解析ソフトウェアを使用することで、変位、速度、加速度を解析することに成功した。次いで、光照射したリキッドマーブル周辺場の温度分布をサーモグラフィーを用いて可視化・数値化し、界面張力の空間勾配を視覚化した。
可聴域をこえる高周波による脳深部活性化メカニズムの解明

この研究では、可聴域上限(20キロヘルツ)をこえる高周波成分が人間の脳に及ぼす影響を、原理のことなる複数の手法によって多元的に解明し、そのメカニズムを明らかにすることを目的とする。すなわち、高周波を豊富に含む音響を提示したときに被験者の脳の状態を、ポジトロン断層法、脳磁図、脳波、脳生理活性物質などの代謝状態といった脳機能計測法によって把握し、高周波の受容器や脳への伝達経路などを明らかにすることを目指している。脳磁図の計測結果が脳波計測結果によって代替できることが確認されたため、主としてポジトロン断層法、脳波、補足的に一対比較法による心理実験、予備実験として脳生理活性物質代謝状態の計測実験を行って、高周波を含む音響が脳に及ぼす影響について検討した。その結果、下記のような成果が得られた。(1)自然の高周波成分が豊富に共存する音響を提示すると、高周波成分をカットした音響を提示したとき、および音響を提示しないときに比べて、脳波アルファ波および脳深部(上部脳幹および左視床)の領域脳血流が統計的有意に増大した。(2)左視床において、脳波アルファ波および領域脳血流の増大が強い相関を示した。(3)高周波成分によって活性が増強された部位は、古典的聴覚系の経路とはことなるため、この現象には古典的聴覚系とはことなる感覚受容器および脳の情報処理系が関与している可能性が濃厚となった。(4)以上の知見を総合して、可聴域上限を超える高周波成分についての2次元の情報入力・情報処理を想定した知覚モデルを構築した。この研究は、可聴域をこえる高周波が人間の脳に及ぼす影響を、原理のことなる複数の手法によって多元的に解明し、そのメカニズムを解明することを目的とする。今年度は主として、研究システムの整備、および脳波とポジトロン断層法(PET)という2種類の脳機能測定法による評価実験をおこなった。(1)実験システムの構築より効果的な実験をおこなうための、メディア情報提示環境の整備、効果的な提示用音源および音響とともに提示する映像を編集するためのシステムの構築をおこなった。これらをもちいて、実験用の映像音響を複数編集した。(2)音響提示にともなう脳血流と脳波α波との相関の検討(1)で開発した提示システムおよび映像音響試料を用いて、音響が脳におよぼす影響を評価する実験をおこない、PETと同時計測した脳波との相関を検討した。その結果、音響呈示にともなって、脳深部では脳血流と脳波α波との高い相関、後頭部の一次視覚野では、脳血流と脳波α波との逆相関が見いだされた。脳血流と脳波α波との相関に関する研究は先行研究が少なく、脳波の発生機序の解明等に有効な知見と考えられる。(3)被験者の体位が感性情報評価実験に及ぼす影響の検討上記(2)の実験のなかで、被験者がどのような体位(臥位、座位など)をとるかによって、脳血流および脳波の挙動が大きくことなることが見いだされた。これによって、感性計測に高次脳機能計測手法を導入するためには、計測時の体位について慎重な検討が必要なことが明らかになった。この研究では、可聴域をこえる高周波が人間の脳に及ぼす影響を、原理のことなる複数の手法によって多元的に解明し、そのメカニズムを明らかにすることを目的とする。すなわち、高周波を含む音響を呈示したときの被験者の脳の状態を、ポジトロン断層法(PET)、脳磁図(MEG)、脳波、脳内神経伝達物質の代謝状態といった脳機能計測法によって把握し、高周波の受容器や脳への伝達経路などを明らかにすることをめざしている。平成10年度は、とくに脳波と脳血流との相関の検討を行った。高周波成分を豊富に含む音響と、22キロヘルツ以上の高周波成分をカットした音響とを呈示し、その時の被験者の脳血流をポジトロン断層法(PET)によって計測した。その際、脳波も同時に計測した。

その結果、高周波を豊富に含む音響をきいているときには、高周波をカットした音響を聴いているときとくらべて、脳深部の血流の増大および脳波α波帯域の増大がみとめられた。脳血流と脳波との相関を検討すると、脳深部ではプラスの相関、後頭部視覚野ではマイナスの相関がみられた。さらに明瞭な結果をえるために、音呈示系の改良、呈示用音資料の改善、計測空間の視聴覚環境の改良、暗騒音の低減をはかった。また、脳磁図、脳内神経伝達物質の計測については、そのための実験システムの構築についての予備的検討をおこなった。この研究では、可聴域上限(20キロヘルツ)をこえる高周波成分が人間の脳に及ぼす影響を、原理のことなる複数の手法によって多元的に解明し、そのメカニズムをあきらかにすることを目的とする。すなわち、高周波を豊富に含む音響を提示したときに被験者の脳の状態を、ポジトロン断層法、脳磁図、脳波、脳生理活性物質などの代謝状態といった脳機能計測法によって把握し、高周波の受容器や脳への伝達経路などを明らかにすることを目指している。脳磁図の計測結果が脳波計測結果によって代替できることが確認されたため、平成11年度は、ポジトロン断層法、脳波、脳生理活性物質代謝状態を指標とし、高周波を含む音響が脳に及ぼす影響について検討した。その結果、下記のような成果が得られた。(1)自然の高周波成分が豊富に共存する音響を提示すると、高周波成分をカットした音響を提示した時、および音響を提示しない時にくらべて、脳波アルファ波および脳深部(上部脳幹および左視床)の領域脳血流が統計的有意に増大するとともに、NK細胞活性が増大する傾向が見出された。(2)左視床において、脳波アルファ波および領域脳血流の増大が強い相関を示した。(3)高周波成分によって活性が増強された部位は、古典的聴覚系の経路とはことなるため、この現象には古典的聴覚系とはことなる感覚受容器および脳の情報処理系が関与している可能性が濃厚となった。(4)以上の知見を総合して、可聴域上限をこえる高周波成分についての2次元の情報入力・情報処理を想定した知覚モデルを構築した。
鎮痛活性ペプチド、キョ-トルフィンの中枢神経系における免疫組織化学的研究

本研究において、キヨ-トルフィン(KTP)が神経伝達物質であることを証明するのに必要なKTP含有神経存在の有無を免疫組織化学的に検討した。1)KTP抗体の作製:KTPに対するポリクロナ-ル抗体の作製に成功した。コノ抗体の抗体価は1:13200(最終希釈率)で、ネオ・キヨ-トルフィン(Neo-KTP)に若干高い交叉応性(32.5%)を持っていたが他の類似ペプチドとの交叉応性は極めて低く、特異性の高いものであった。2)ラット脳を用いた免疫組織化学:免疫組織化学は直接蛍光方と間接蛍光方とによって検討した。免疫陽性細胞は延髄大縫線各、視床下部弓状各、尾状核被殻、梨状葉前皮質、傍巨大細胞網様核、台形体核に認められた。又、これらの免疫陽性細胞は、ニッスル染色によっても染色された。以上の結果は、中枢神経系においてKTP含有神経の存在を強く示唆するものである。しかしながら、本抗体はNeo-KTPに対しても反応性を持つため、Neo-KTPを認識している可能性も残っている。この点を解決するため、特異性のより高いモノクロナ-ル抗体の作製とその抗体を用いた免疫組織化学を計画した。3)抗KTP.モノクロナ-ル抗体による免疫組織化学:モノクロナ-ル抗体は免疫動物にBalb/Cマウスを用いた。常方に従い1gGクラスの抗体を産生するハイブリド-マを選びクロ-ニングし、マウス腹腔内に移植、腹水より得たlgG画分を精製した。本抗体を用いた免疫蛍光組織化学での検索に於いても、ポリクロナ-ル抗体を用いた時と同様の結果を得た。考察・結論:本研究において、特異性の高いKTP抗体を作製することに成功した。さらに、この抗体を用いて中枢神経系に於いてKTP含有神経の存在を組織化学的に初めて証明した。KTP含有神経の存在部位は、生理的疼痛制御機構を形成する脳部位に局在しており、KTPが中枢神経系の神経ペプチドとして、疼痛制御に深く関与していることを組織化学的に明らかにした。
エストロゲン依存性婦人科腫瘍における転写因子の発現とその臨床的意義

コアクチベーターSRC-3は子宮内膜癌の増殖進展に関与し、予後因子の一つであることがわかった。オーファンレセプターERRαは子宮内膜癌や卵巣癌の増殖進展に直接関与しないとしても、予後因子の一つであることがわかった。子宮および卵巣の正常組織/癌組織を用いて,オーファンレセプターであるエストロゲン受容体および,転写制御因子であるコアクチベーターおよびコリプレッサーの発現様式を解明した。特に,正常と癌との違い,あるいは癌においては臨床進行期/組織型/予後など,症例の臨床背景との関連を明らかにした。また,腫瘍の浸潤・転移における血管新生因子の発現および性ステロイド(エストロゲン,プロゲステロン)とそのレセプターであった。腫瘍の浸潤・転移の重要な要素である細胞接着因子に関しては,cadherin,cateninの発現パターンを明らかにした。血管新生因子に関しては,basic fibroblast growth factor(FGF),vascular endothelial growth factor(VEGF),platelet-derived endothelial cell growthfactor(PD-ECGF),Interleulin-8(IL-8)などの発現パターンを明らかにした。そのなかで,子宮内膜癌においてはbasic FGF,卵巣癌においてはVEGF,子宮頸癌においてはPD-ECGFが,それぞれ進展時期により特徴的な発現様式を示していることを明らかにした。ERに関して,子宮内膜症(卵巣子宮内膜症および正常子宮内膜),卵巣癌,子宮内膜癌(原発巣および転移巣),子宮筋層(閉経前および閉経後)における発現パターンの異常を明らかにした。研究の目的は、子宮および卵巣の正常組織と癌組織を用いて、オーファンレセプターであるERRおよび転写制御因子であるコアクチベーターおよびコリプレッサーの発現様式を解明し、正常と癌との違いあるいは癌においては臨床進行期、組織型、予後など症例の臨床背景との関連を明らかにすることである。また研究方法は正常子宮内膜および子宮内膜癌、正常卵巣および卵巣癌の臨床組織において、ERRα, β, γ、コアクチベータSRC-1/NCoA1, SRC-2/TIF2/GRIP1, SRC-3/AIB1/ACTR/RAC3/TR AM-1/pCIP、コリプレッサーSMRT, NCoRに特異的な抗体を用いた免疫組織染色法により、蛋白の局在を検討し、染色陽性細胞数と染色強度を数値化し、蛋白発現量を検討した。遺伝子発現量は、リコンビナントRNAを利用したReal-timeRT-PCR法を用いて絶対量を測定した。その結果を患者の臨床背景(臨床進行期、病理組織型、予後など)から検討し、ERRα/β/γ、コアクチベータ、コリプレッサーの果たす臨床的を解析した。研究の結果、子宮内膜癌において、コアクティベータSRC-3の発現量は臨床進行期、筋層浸潤、脱分化、ホルモン依存性喪失、臨床予後不良と相関し、SRC-3は子宮内膜癌の増殖進展に関与し、予後因子の一つであることがわかった。子宮内膜癌において、オーファンレセプターERRαの発現量は臨床進行期、筋層浸潤、臨床予後不良と相関する。子宮内膜癌におけるERの発現パターンからERRαがERと共有してコアクティベータを利用機能していると考えられ、ERRαは子宮内膜癌の増殖進展に直接関与しないとしても、予後因子の一つであることがわかった。卵巣癌において、オーファンレセプターERRαの発現量は臨床進行期、臨床予後不良と相関する。卵巣癌におけるERの発現パターンからERRαがERと独立して、コアクティベータを利用機能していると考えられ、ERRαは卵巣癌の増殖進展に直接関与しないとしても、予後因子の一つであることがわかった。
幼児期から児童期への教師の発達観の比較調査研究-ビデオ再生刺激法を用いて-

大きく3点の研究を実施した。第1に、実際の保育・教育実践場面を観察してビデオ記録を作成し、そこからビデオクリップを作成した。そして多声的ビジュアルエスノグラフィーの方法を用いて、幼稚園教師ならびに小学校教師についてのデータ収集を行った。最終的に、幼稚園教師64名、小学校教師63名、幼稚園教員養成課程に在籍する学生108名に調査を実施した。その結果同一場面視聴においても幼稚園教師の方が小学校教師に比べて認知面だけではなく、特に小学校教師が情動、社会面を捉えていない知的場面でもそれらの面を高く捉える、身体活動面で知的側面を捉えるなど多様な観点から、活動の主たる目的のみではなく多面的に捉えていること、一方小学校教師は子どもの行動を細分化してとらえ、授業や活動の目標に即した形でコメントをしていること等が明らかとなった。また第2にはビデオ再生刺激法プロトコルで教師がよく使用した共通の語彙を幼稚園と小学校の教師がどのように解釈するかを明らかにするために「イメージ語」調査を幼稚園教師92名、小学校教師101名に実施した。その結果、「子ども理解」や「環境構成」等の語において特に顕著に両者の理解が異なることを明らかにした。そして第3には、幼小接続に関する国内外の実践的取組み内容を収集することから、幼児教育と小学校教育の教師の発達間の相違と現状を整理してとらえることを行った。中国、台湾、香港、韓国の幼小連携政策を各国の幼児教育研究者との交流から整理し、いずれの国も5歳において少人数プロジェクト型の協働学習を展開しようとしていることと小学校での学習形態の柔軟化を明らかにした。また英・独・オランダというヨーロッパ各国と米国研究者と直接交流し、5歳の教育のあり方ならびに1年生における授業の工夫や発達の個人差、無償化議論等が各国で行われている現状を明らかにした。本年度は、以下の4点の調査研究等を実施した。第1に、幼児期における教育を担う保育者の知的発達観をショートビデオクリップを作成し予備的に面接調査分析を行ったことである。それによって知的発達の軸としての「集団対個」「教示的対支持的」の軸の抽出と、「集団規範の学び、学業的な知識習得」とは別のカテゴリーとして、「事物への関与、事物への没入、友達とのやりとりによる交渉、協同的な遊びの展開」という遊びの発展過程を知的発達の参照枠組として幼稚園教師がもっていることを明らかにした。第2には、第1の研究をふまえ、ショートビデオよりある程度の出来事を含むビデオの必要性から、幼稚園と小学校教師調査のためのロングビデオクリップ(保育場面、小学校1年生1学期授業場面)を研究の刺激材料として作成した。そして幼稚園教師には質問紙調査によって、小学校教師には個別面接でビデオ視聴による面接調査を実施した。その中で質問紙調査についてはすでに分析を実施し、幼稚園教師がもつ「よい保育」に関する実践的イメージを修正版グラウンデッドセオリーアプローチを用いて分析から明らかにし、質的心理学研究に論文として発表した。小学校教師についてはプロトコルを文字記録化し現在分析中の段階である。第3には、第1について幼稚園の教師が良く使用する用語について、その語の外延イメージを捉えることから幼小教師の授業観を検討する調査を実施し、幼稚園教師140名、小学校教師70名に調査を行いデータを収集した。次年度分析し発表する予定である。そして第4には、幼小の経験カリキュラムをプロジェクトアプローチという視点から幼稚園と小学校の教師の発達観をとらえるために、幼児教育でのプロジェクトアプローチについての文献研究を行った。現在作成したビデオクリップはある特定活動場面での出来事を中核にした刺激ビデオであるが、プロジェクト型の記録の必要性とそこでの日本の教師の教育観の固有性を考えるべく、2004年12月にアジア研究者と国際会議をもって議論を行った。

本年度は、以下の3点のことを実施した。第1には、昨年度より継続的に行っている、ビデオ映像を刺激として保育者の「語り」を引き出し、そこから保育観・指導観を分析する多声的エスノグラフィーによる方法を用いて、小学校教師についてのデータ収集を32名の教師について実施した。そのプロトコルを文字化し、分析する作業を行った。なおこの作業自体は現在まだ進行中である。小学校データについては授業観尺度で測定された教師の授業観によって、ビデオ視聴後の語りに違いがみられることを、事例研究によって明らかにした。今後昨年収集した幼稚園教師の幼児教育ビデオ視聴プロトコルと本データとの比較検討を実施していく予定である。第2には、「子ども中心」「トラブル」といった、ビデオ刺激法でのプロトコルにおいて教師がよく使用した同じ言葉を幼稚園と小学校の教師がどのよう理解しているのかを140名の教師を対象に自由連想法によって調べ、幼小の先生たちの保育観・指導観の違いを明らかにする「イメージ語」調査を行った。ここからは、小学校と幼稚園教師での相違が数量的に明らかになった。第3には、幼小接続に関する国内外の実践的取り組み内容の収集である。連携において何が問題となり相違となっているのかを明らかにすることによって、幼児期と児童期の発達観の相違をさぐる基礎データ収集のために、国内での幼小連携の先進的テーマにとりくむ学校、幼稚園の研究推進担当者を研究会に招き、何が連携で困難であったかを聴く研究会を実施した。また接続を踏まえた施策が進行している東アジアの国や地域(中国、台湾、香港、韓国)から研究者を招き、幼小の連携と接続をテーマに国際会議を開催した。これらから、教師の意識を規定するカリキュラムの問題が指摘された。以上3点の本年の研究についての成果は、日本保育学会、ヨーロッパ乳幼児教育学会、日本乳幼児教育学会において発表し、シンポジウムを行い、また論文化して国内外の学会誌に現在投稿審査中である。本年度は、昨年度調査を行った、ビデオ刺激法のプロトコルで教師がよく使用した共通の語彙を幼稚園と小学校の教師がどのように解釈するかを明らかにした「イメージ語」調査について投稿し修正要求に応じてさらに詳細に分析し、論文として教育心理学研究にて発表した。また、幼小接続に関する国内外の実践的取組み内容の収集である。イギリス・ドイツ・オランダの各国における幼小の接続と連携の現状について、それを取り巻く制度上・実践上の最新の動向を収集した。イギリスにおける3歳児までの一部無償化や、ドイツにおけるフレキシブルスタート、アメリカでの就学の柔軟化などが行われており、5歳の教育のあり方ならびに1年生における授業の工夫や発達の個人差に応じた対応が各国で行われているという現状を明らかにした。また、日本においては、幼小連携の先進的事例に実際にアクションリサーチをしながら教科の視点や幼小連携の人事交流の意味等もふまえて検討を加えた。
グリーン関数法の新しい展開とバーテックス補正の入った強結合超伝導理論の構築

強電子相関系における動的過程の物理の解明に向けて,私は2段階から成る基本戦略を提唱している.との第一段は正確な自己エネルギーΣを不動点とする演算子Fの存在に基づく自己エネルギー改訂演算子理論であり,第二段はこの基本厳密理論の中心であるFを計算機に乗せられる形に近似することである.本研究はこの第二段におけるさまざまな試みに関するものである.まず,この戦略における最も粗い近似はワード恒等式でバーテックス関数ΓをΣに関連させる際にベクトル部分Γ_υの寄与を無視するゲージ不変自己無撞着(GISC)法である.このGISCを組織的に改良する手段として,ΓとΓ_υとの比関数Rを導入した.そして,Rは静的長波長極限で電荷チャンネルでは圧縮率に,また,スピンチャネルではスピン帯磁率に帰着されること.高励起或いは短波長極限では低次の摂動でよく記述されることなどの認識を駆使して,Rの近似形を一般的な立場から提案した.また,この理論を電子ガス系に応用し,その動的物性を研究した結果,(1)フェルミ面近傍ではパウリ原理によるブロッキング効果でΓとΣとの間には強い相殺が起こり,そのためRPAがかなり正しい記述になること.(2)一方,フェルミ面から遠く離れるとRPAは定性的に誤った結果になること.(3)電子正孔間の励起子散乱効果により,短波長の動的構造因子にはスペクトル強度の低エネルギー側への強いシフトが起こること等を見出した.今後,同じRを用いて現実の個体の動的性質を調べたい.さらに,GISCレベルでの超伝導の研究では,エリシュバーグ理論の限界をさまざまな角度から検証した.これに続いて,より制度の高い理論の構築を進める所存である.場の量子論によれば,グリーン関数Gの汎関数としての自己エネルギーΣ[G]はLuttinger-Ward(LW)の熱力学ポテンシャルΦ[G]を用いて,Σ[G]=δΦ/δGで与えられるが,私はこのΦ[G]を構成する無限個の項を組織的に作り上げる演算子Fの存在を証明し,それを使えば,LWの関係式はΣ=F{Σ}の形に変換され,正確なΣはFの不動点であること(自己エネルギー改訂演算子法)を示した.そして,このFの問題はスカラーバーテックスΓ_Sのそれに還元され,Γ_Sはワード恒等式(WI)を通して決定されるべきであることを明らかにしてきた.さて,このWIにおいてベクトルバーテックスΓ_Vの寄与を無視する近似でFを与えるゲージ不変自己無撞着法を提唱したが,今年度はその精度を上げるためにΓ_Sの効果を取り込む定式化を試みた.そのためにΓ_SとΓ_Vの比で定義される関数Rを導入し,このRの物理的な性格を探った.まず,フェルミ流体理論による考察から,一般に静的な長波長極限でRは電荷チャネルでは圧縮率,スピンチャネルではスピン帯磁率を使って正確に表現できることを見いだし,電子ガス系での計算からそれを確かめた.また,少数サイトのハバード模型における厳密対角化からΓ_SやΓ_Vを計算し,それらを用いてRの正確な関数形を得た.そして,そのRを再現するための解析的・数値的な手法を開発し,少なくとオンサイトクーロン斥力Uがバンド幅W以下のような場合には十分正確なRを求めるアルゴリズムを得た.今後,このRを組み込んだFを用いて1次元や2次元ハバード模型におけるGを求めると共に,強結合系への拡張や超伝導状態を記述する定式化も行う.強電子相関系における動的過程の物理の解明に向けて,私は2段階から成る基本戦略を提唱している.との第一段は正確な自己エネルギーΣを不動点とする演算子Fの存在に基づく自己エネルギー改訂演算子理論であり,第二段はこの基本厳密理論の中心であるFを計算機に乗せられる形に近似することである.本研究はこの第二段におけるさまざまな試みに関するものである.まず,この戦略における最も粗い近似はワード恒等式でバーテックス関数ΓをΣに関連させる際にベクトル部分Γ_υの寄与を無視するゲージ不変自己無撞着(GISC)法である.このGISCを組織的に改良する手段として,ΓとΓ_υとの比関数Rを導入した.そして,Rは静的長波長極限で電荷チャンネルでは圧縮率に,また,スピンチャネルではスピン帯磁率に帰着されること.高励起或いは短波長極限では低次の摂動でよく記述されることなどの認識を駆使して,Rの近似形を一般的な立場から提案した.また,この理論を電子ガス系に応用し,その動的物性を研究した結果,(1)フェルミ面近傍ではパウリ原理によるブロッキング効果でΓとΣとの間には強い相殺が起こり,そのためRPAがかなり正しい記述になること.(2)一方,フェルミ面から遠く離れるとRPAは定性的に誤った結果になること.(3)電子正孔間の励起子散乱効果により,短波長の動的構造因子にはスペクトル強度の低エネルギー側への強いシフトが起こること等を見出した.今後,同じRを用いて現実の個体の動的性質を調べたい.さらに,GISCレベルでの超伝導の研究では,エリシュバーグ理論の限界をさまざまな角度から検証した.これに続いて,より制度の高い理論の構築を進める所存である.強電子相関系の物理をグリーン関数法で取り扱うことは,畢竟,バーテックス補正Γの問題に帰着される.

この難問の解決に向けて,私は2段階から成る基本戦略を提唱している.第一段の自己エネルギー改訂演算子理論では,正確な自己エネルギーΣをその不動点とする演算子Fの存在を明らかにした.第二段では,この基本厳密理論の中心であるFを計算機に乗せるように近似することであり,これが本研究の目的である.なお,この近似形は計算機の能力向上と共に漸次改良されるべきものである.さて,この戦略に基づく最も粗い近似はワード恒等式でΓをΣに関連させる際にベクトル部分Γ_vの寄与を無視するゲージ不変自己無撞着(GISC)法である.このGISCを組織的に改良する手段として,ΓとΓ_vの比関数Rを導入した.そして,Rは静的長波長極限で電荷チャネルでは圧縮率に,また,スピンチャネルではスピン帯磁率に帰着されること,高励起或いは短波長極限では低次の摂動でよく記述されることなどの知識を駆使して,Rの近似形を一般的な立場から提案した.また,この近似形を電子ガス系に応用して,その動的物性を研究したところ,(1)パウリ原理に起因するブロッキング効果により,フェルミ面近傍ではΓとΣとの間には強い相殺効果があり,結果としてRPAがかなり正しい記述になること,(2)一方,フェルミ面から遠く離れたところでは,大きなΣの虚部のためにRPAで予言されていたプラズマロン(プラズマ量子を纏った電子)は存在しえないこと,(3)電子正孔間の励起子散乱効果により,短波長の動的構造因子にはスペクトル強度の低エネルギー側への強いシフトが見られること等を統一的見地から見出した.超伝導に関してはGISCレベルでの研究を始めた.そして,フォノン機構においてはΓの効果は転移温度を高めることが分かった.ただし,その程度は系の詳細によるが,2倍程度の増加を見込める場合もある.
GaPテラヘルツ光源による分光エリプソメトリーと高精度膜厚計測に関する研究

GaPテラヘルツ信号発生装置を光源として利用した「テラヘルツ分光エリプソメトリー測定装置」を実現し、これを用いて有機分子結晶や半導体結晶の複素屈折率を求めた。また、膜厚計として利用するにあたり、光源の高精度・高分解能化を図った結果、当初の目標値を超えるメートル単位の厚膜に対する膜厚測定を実現することができるようになった。テラヘルツ分光エリプソメトリーの装置の基となる反射分光測定装置を試作し、各種有機分子の反射分光測定が可能となり、吸収係数と屈折率を独立に計測できるようになった。実際に結晶性の良いグリシンやアスコルビン酸などの有機結晶を成長し、これらに対してテラヘルツ波反射偏光スペクトル測定を適用し、指紋スペクトルとして利用可能な、特徴的な反射スペクトルと偏光方向の結晶面依存性を得ることができるようになった。反射型測定の構成では、不可視であるテラヘルツ波のアライメントが難しいので、専用アライメント補助冶具を自作し、実験の効率化が達成された。テラヘルツ分光エリプソメトリー装置のパーツ開発において、検光子として有機材料グリッド偏光子を用いると、当初利用を検討していたワイヤーグリッドよりも高い透過率が得られ、エリプソメトリーには望ましいことがわかった。また、GaP結晶を導波路構造として、励起光の偏光方向を操作することにより、出力テラヘルツ波に楕円偏光特性が得られることがわかった。このように、エリプソメトリーのためのパーツは揃いつつある。しかしながら、初年度計画の中でもともと課題としていたテラヘルツ位相変調の方法は現時点で解決されておらず、分光エリプソメトリーは実現されていない。高分子シートなどを非接触で膜厚計測する方法として、干渉フリンジを利用する方法では屈折率既知の材料に対して、再現性の高い結果を得ている。今後エリプソメトリーの実現により、未知物質にも適用することを目指す。テラヘルツ分光エリプソメトリーの装置の光源であるテラヘルツ信号発生装置は、励起光源として半導体レーザーを適用して、連続波化することに成功し、30MHz以下の周波数分解能実現に成功した。これは高精度膜厚計への適用を考慮すると、大きな進歩であり、もともとの計画では、測定できる対象膜厚を数μmから1cm程度としていたが、これを更に"数μmから3m程度"と上方修正することができる。従来の、可視光あるいは赤外光によるエリプソメトリー膜厚計では不可能であった、格段に厚い領域まで計測することができる見通しである。有機分子製品の膜厚計測だけではなく、例えば建築物壁材の厚み、あるいは不可視となっている2枚の壁材間の距離をも計測することができると考えられる。更に都合の良いことに、励起光源は小型軽量化され、レーザー光も、光ファイバーで供給されることから、計測現場での利用も容易であり、新たな用途を切り拓くものであると考えられる。昨年度に引き続き、有機分子の結晶成長を行って反射分光測定を適用し、指紋スペクトルとして利用可能な反射スペクトルデータベースを作成している。GaP結晶を導波路構造として、励起光の偏光方向を操作することにより、出力テラヘルツ波の楕円偏光操作に成功しているが、計画当初より課題としていた、テラヘルツ位相変調の方法は、現時点でも解決されておらず、分光エリプソメトリーは実現できていない。これによって複素屈折率の取得に至っていないので、次年度はこの手法創出を急ぎたい。テラヘルツ分光エリプソメトリーの光源となるテラヘルツ信号発生装置の、励起光源として半導体レーザーを採用して連続波化することに成功し、その周波数分解能は10MHz程度に改善された。更に出力安定化が達成され、これによって複屈折率測定・膜厚測定の高速化が実現できるようになった。(計画当初の光源は繰返し周波数10Hzのナノ秒パルスであり、パルスtoパルスの変動が大きく、平均化のために時間を要していた。)エリプソメトリーの測定手法として、より簡単な構成である回転検光子法を採用して分光エリプソメトリー測定装置を構成し、シリコンウエハ、ガラス、Au(金)ミラーに適用して、エリプソメトリックパラメータを得て、この解析から複屈折率を得ることに成功し、測定装置の動作を確認した。また、実際に材料として、GaPウエハ、ポリエチレン、テフロンに適用して、それぞれのテラヘルツ帯における複屈折率を求めることができた。以上により、昨年度までに達成されている厚膜に対応できる有機材料膜厚計の実現と合わせ、本研究の当初目的をほぼ達成することができた。今後、ソフトウェアであるユーザーインターフェースや、ハードウェアである試料の置き方などの細かい部分を改善し、測定装置としての完成度を高めたい。この装置は、他の手法や装置では得られないデータを、容易に得ることができるので、試料数を増やしてデータベースを拡充することで、更に優位性の高い研究に繋げることができると考えている。
安定有機ラジカルや遷移金属錯体を用いた分子性強磁性体の開発に関する研究

当研究グループは、完全に有機元素のみからなるTEMPO系強磁性体を開発しており、本年度も継続してその磁性の発現機構の詳細について調べた。強磁性体物質の選択的重水素化を行い、固体の^1Hおよび^2DのNMR測定から、各水素原子上のスピン密度を割り出した。これは分子間の磁気的相互作用のチャンネルに対する知見を与える。また、圧力下でこの物質が反強磁性体に転じることを明らかにした。この奇妙な現象は、何らかの分子間接触の変化が、ある方向の相互作用の符号だけを反転させているものと考えられる。新しい材料の開発として、π共役系を持つ有機ラジカル類に展開した。なかでもビス(ビフェニリル)ニトロキシドの誘導体では、パラ位置換基に長鎖アルキルを用いたものすべてに強磁性的相互作用が得られた。この一連の傾向と、アルキル置換基の「ファスナー効果」との関連は興味深い。また、TTFとπ共役したラジカルドナー分子や、パラフェニレンジアミン部分を共役して有するキレート遷移金属錯体の合成を行い、後者ではさらに種々のアクセプターとの電荷移動錯体を得た。π共役系有機材料を架橋配位子とし三次元的ネットワークを有する遷移金属錯体の探索では、強弱磁性体、ピリミジン鉄(II)錯体を見いだした。ピリミジン銅(II)の反強磁性的一次元鎖においては、従来鎖末端に起因すると考えられてきたキューリー磁性の寄与が、実は鎖構造に本質的なものであったということを明らかにした。架橋共役アニオンとして、シアナミドアニオン、ジピリジルアミンアニオンを検討し、相転位温度が10Kないし20K級の磁性体を得た。当研究グループは、Tcは低いものの完全に有機元素のみからなる強磁性体(TEMPOラジカル強磁性体)を開発しており、本年度も継続してその磁性の発現機構の詳細についてしらべている。これら強磁性体について、1)熱容量測定、2)加圧下における転移現象の交流磁化率測定、などを共同研究グループとともにとりかかり、また、3)固体プロトンNMRによるスピン密度、4)理論計算、などを報告した。新規な材料開発としては、pi共役系をもつ有機ラジカル類を磁性体の開発に適用してみた。開殻の分子軌道(SOMO)がpi共役系に広がると、SOMO同士の軌道の重なりを生じやすくなり、従ってスピンは反平行になりやすいと予想される。しかしながら、芳香族置換ニトロキシド類を合成し、その磁気測定を行ってみると、そのラジカル結晶は概ね23割の割合で強磁性的相互作用を発現した。そのうちのいくつかは、結晶構造といわゆるMcConnellの理論にのっとって説明が可能であり、pi共役系上に生じたスピン分極の重要性が明らかとなった。純粋な有機分子系としては比較的大きな分子間相互作用が見いだされた。さらに、三次元的な磁気的相互作用を有する系も開発した。遷移金属イオンのスピンを用いた磁性体の研究では、ピリミジンを架橋配位子に用いた系を従来より検討してきたが、今年度はハロゲン化コバルトを用いることにより、三次元的な集積化に成功した。この結晶構造には対称心がなかった。この錯体は弱強磁性的挙動を示すが、ジャロシンスキー・モリヤの相互作用によってその磁性を説明できた。また、電導性と磁性の共存する系の構築を目指した研究をすすめ、TCNQ-Cu錯体やdmit-Cu錯体の物性を調べた。それらが磁気的相転移を起こすことを見いだした。
細胞内水チャネルによる細胞内水代謝の調節と病態生理

今回の研究で多発性嚢胞腎になるAQP11(細胞内に分布する水チャネル)を欠損するマウス腎を網羅的に遺伝子や蛋白発現を野生型と比較することで、小胞体ストレス(変性タンパク質が小胞体に蓄積して細胞への悪影響が生じること)が関与していることが明らかになった。腎臓以外にもAQP11の肝、精巣、胸腺などの病態に関与していたが、とくに脳での毛細血管内皮細胞にAQP11が発現しており、浸透圧変化に適応するのに重要であることが示唆された。細胞内の水輸送の役割をあきらかにする目的で細胞内水チャネルであるAQP11に注目して研究をすすめている。この水チャネルをのノックアウトしたマウスでは腎臓の尿細管細胞の細胞内に空胞が形成され、その後嚢胞腎になって腎不全で死ぬ。この空胞の形成されるメカニズムについて検討した。腎臓と肝臓(門脈周辺の肝細胞でも空胞が形成される)に細胞内空胞がみられる機構の解明の目的でそれぞれの臓器でAQP11欠損マウスと非欠損マウスの遺伝子の発現をRNAレベルで比較するマイクロアレイを生後3日、生後30日の腎臓でおこない、ともにエンドソーム関連遺伝子の低下を認めた。細胞内空胞の多くはエンドソームに由来することがオルガネルマーカーの染色であきらかになった。また生後6日の肝臓では鉄代謝に関連した遺伝子の発現の変化がみられた。腎臓であきらかになっていた小胞体ストレスに関連した遺伝子の発現の変化は肝臓では認められず、腎臓と肝臓での細胞内空胞の形成機構に違いがある可能性が示唆された。腎臓蛋白の2次元電気泳動によってノックアウトマウスのであきらかに増加したスポットを3つ同定し、2つは蛋白も同定できた。そのうちの1つは小胞体ストレスによると考えられるヒートショック蛋白の1つであった。もう1つは他の嚢胞腎マウスで増加している蛋白であり、原因はちがっても嚢胞形成に共通性があることが示唆された。以上のようにAQP11欠損で変化する分子がいくつか同定できたので今後これらをあしがかりにして研究をすすめたい。脳でのAQP11の発現と役割の解明をおこなった。免疫組織染色でAQP11は脳では脈絡叢と毛細血管に発現していた。脈絡叢では上皮細胞の細胞内に、毛細血管では血管内皮細胞細胞膜に発現していた。AQP11ノックアウトマウスノ脳を組織的に観察すると、毛細血管は変化がないが、脈絡叢上皮細胞の細胞内に空胞をみとめた。次に脳のプロテオーム解析を行った。アルブミンの低下のみが確認された。脳毛細血管は血液脳関門(blood brain barrier;BBB)として重要な役割をしているので、AQP11ノックアウトマウスと正常マウスでBBBの機能を比較した。ビオチンの流出を組織学的にアビジンとの反応で漏れを検出する鋭敏な方法で検討したが、漏出はともに認められなかった。浸透圧を変化させた状態やLPS(lipopolysaccharide)投与による敗血症モデルでも検討したがAQP11ノックアウトマウスでもBBBの破綻は観察されなかった。つぎに、浸透圧モデルを作成してAQP11ノックアウトマウスへの影響を調べてみた。はじめに正常マウスで脳のAQP1,AQP4,AQP11の発現をリアルタイムPCRで定量してみた。低Naモデル(低浸透圧モデル)ではその急性モデル(4時間後)ではこれらのAQPに変化はみられなかった。一方、その慢性モデル(3.5日後)では軽度のNa負荷ではAQP1のみが増加し、重症モデルではAQP11のみが減少した。逆に、高Naモデル(高浸透圧モデル)では、急性の軽度Na負荷ではAQP1とAQP11が減少し、高度Na負荷の急性高Naモデルではすべてに変化がみられなかった。また慢性高Naモデルでも変化はみられなかった。一方マニトール投与モデル(高浸透圧モデル)では、投与後6時間、12時間の急性高浸透圧モデルではすべてのAQPが減少した。これらのAQPの変化は複雑だが、同じ細胞にあるAQP1とAQP11は似た変化をする傾向がみられることがわかった。最終年度の本年は水チャネルAQP11が発現している組織ごとにAQP11の発現動態を検討した。AQP11は胸腺では皮質での発現が強く見られ、リンパ球ではなく胸腺細胞に発現していた。AQP11ノックアウトマウスでは胸腺の発育障害がみられた。AQP11はリンパ球の成熟に関与している可能性があり、免疫への役割に興味がもたれる。精巣ではセルトリ細胞にAQP11は発現しており、テストステロン筋肉注射によってAQP11mRNAが低下することがあきらかになった。これはAQP11が精子形成にホルモン依存的に関与していることを示唆しており興味深い。腎臓ではアミノグリコシド腎障害のマウスモデルにおいてAQP11mRNAの減少がみられた。

一方血清のナトリウム濃度を変えることではAQP11mRNAの発現量に変化はみられなかった。通常細胞内に発現しているAQP11が浸透圧の変化で細胞膜に発現変化していくことも観察されなかった。肝臓ではAQP11は肝実質細胞全体に弱い発現と中心静脈付近の肝実質細胞に比較的強い発現が認められた。アセトアミノフェン急性肝障害モデルを作成して中心静脈付近の肝細胞障害をおこすとAQP11mRNAの発現低下がみられた。また3日間絶食にすると肝臓のAQP11mRNAの発現の低下がみられた。これはAQP11が消化管からの吸収物質代謝に関与していて消化管ホルモンによって制御されていることを示唆している。脳のAQP11は脈絡叢上皮や血管内皮に発現しており、脳浮腫との関係に興味がもたれる。そこで、脳浮腫治療に臨床的によく用いられるマニトールの腹腔内投与の脳AQP11mRNA発現への影響についてさらに検討した。血管内皮細胞や脈絡叢上皮細胞の細胞内浸透圧が上昇していると考えられるがAQP11mRNAの発現は減少しており、AQP11を増加させることでマニトールの薬理的な効果を増強させることができる可能性があり、この結果はアメリカ腎臓学会で発表した。
部分環の包含関係に関する研究

作用素環分野では、フォンノイマン部分環の包含関係について、その包含関係の記述に本質的に寄与する概念を探求し、既約な包含関係への還元論を完成させた。まず、フォンノイマン部分環の包含関係の枠組として、半有限型包含関係と有限型包含関係を定義し、その性質と特徴付けについて明確にした。また、包含関係の解析に必要となる作用素値ウエイトのRadon-Nikodym微分や直積分分解について、その諸性質を調べ整理した。更に、半有限型包含関係にあるフォンノイマン環の組M⊃Nに対し、MからNへの作用素値ウエイトEのstandard対応として得られるN′からM′への作用素値ウエイトE′の重要性に着目し、そのチェインルールの成立を証明した。その結果を用いて、MからNへの作用素値ウエイトEの指数型微分(indicial derivative)を定義し、その諸性質を調べ、諸公式を導き、指数型微分のチェインルールが成立する事も示した。他方、半有限型包含関係にあるフォンノイマン環の組M⊃Nに対し、自然に定まる作用素値ウエイトWの存在と一意性を示した。それらの応用として、次の成果が得られた。(1)一般的な状況のもとで、M⊃Nの包含関係が指数有限型の時、MからNの上への最小指数型条件付き期待値の存在と一意性(日合の結果の拡張)が自然でしかも平易に導ける。(2)Mが因子環の時、その部分環L⊃Nに対し、上述のM⊃LとL⊃Nに対する各々の最小指数型条件付き期待値の合成はまたM⊃Nの最小指数型条件付き期待値である(幸崎-Longo)事も容易に導ける。(3)有限型フォンノイマン環に対し、いつ、PimsnerとPopaの定義したエントロピーの加法性が成立するのかという問題の解答を与えた。また、関数環分野では、〓^nの有界な擬凸領域Dをその強擬凸境点で横切るハイパーサーフェス△がある場合に、正則関数環A(△∩D)の零集合が正則関数環A(D)の峯補間集合になる事を示した。1.フォンノイマン部分環の包含関係について、その部分環に値をとる作用素値ウェイトの性質により記述する立場から研究を進めた。まず、各種の良い性質(有限性・半有限性等)を持った作用素値ウェイトが存在するか否かにより、部分環の包含関係の枠組を、指数無限のケ-スを含む形で設定し、それらの相互の関連と性質について考察した。また、作用素値ウェイトの共役ウェイトとしての役割を果すstandard対応について、できるだけ一般的な枠組の中で、その性質を詳細に調べた。特に、その中で、standard対応のチェインル-ルが成立する事を証明した。この一般的な証明には、作用素値ウェイトの直積分という我々が開発した概念を用いて、順次還元してゆくという方法をとった。上記の性質の系として、次の重要な結果が直ちに得られる。(1)指数型微分のチェインル-ル。(2)PimsnerーPopaのエントロピ-に関するチェインル-ル。(3)最小指数型の条件付期待値に関するチェインル-ル。

性質(1)と(2)については、長年懸案としてきたものであるが、上記の方法により初めて完全な解答を与える事に成功した。性質(3)については、Longoによるsectorという概念を用いた関接的な方法による証明がわずかに先行した。以上の成果については、日本数学会や研究集会で発表し、現在その論文を執筆・校正中である。指数無限となる部分環の包含関係にいては、上記の枠組の中にも一部含まれているが、本格的な研究は目下続行中である。2.関数環では「峯集合の閉部分集合は又峯集合である。」という命題が成立している。また、この命題は空間C^nの強擬凸領域Dの正則環A^∝(D)に対しても正しい。そこで、弱擬凸領域への拡張のステップとして、conplex ellipsoidでも肯定的であるとの予想のもとに鋭意検討中である。1.作用素環分野では、フオンノイマン部分環の包含関係の解析可能な枠組みとして、昨年度は次の3種類の条件を設定していた。つまり、M⊃Nをヒルベルト空間H上のフオンノイマン環の組とする時、(1)M上の半有限なN値ウエイトのN′∩Mへの制限も半有限であり、かつN′上の半有限なM′値ウエイトのN′∩Mへの制限も半有限である。(2)上記(1)の条件を満たす作用素値ウエイトとして、ユニモジュラーなものが存在する。(3)MからNの上への条件付き期待値とN′からM′の上への条件付き期待値が存在する。本年度は、これら3つの条件は、可分ヒルベルト空間H上では互いに同値となる事を確認し、この包含関係を半有限型と呼んだ。更に、この包含関係のもとで、自然な作用素値ウエイトが唯一つ存在する事を示し、このウエイトが、半有限型包含関係の解析に本質的な役割を果している点を明らかにした。特に、指数、エントロピー、指数型微分、最小指数型条件付き期待値の概念に対し、統一的視点を提供するとともに、それぞれの諸性質の記述を自然で簡便なものにした。以上により、半有限型包含関係の解析は、ほぼ完結したので、今後は、この枠を逸脱した包含関係の解明が課題である。2.関数環分野では、部分環の包含関係に関する結果を応用して、次の命題を示した。C^nの有界な擬凸領域Dをその強擬凸境界点で横切るハイパーサーフエス△がある場合に、正則関数環A(△∩D)の零集合が正則関数環A(D)の峯補間集合になる。