hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋萎縮性側索硬化症のミトコンドリア病態と治療薬開発

マウスの横行大動脈狭窄モデルの心筋におけるSigma-1Rの発現低下とSigma-1R作用薬SA4503の改善効果を調べた。心不全の進行に平行してSigma-1Rの心筋での発現は著しく低下した。SA4503(0.1-1mg/kg)の経口投与は用量依存性にSigma-1R発現とミトコンドリアATP産生能を回復させ,心機能を改善した。Sigma-1R発現低下は脳神経細胞でも観察され,SA4503の慢性投与は低下した脳機能も改善した。今後は,Sigma-1R(E102Q)変異マウスの脊髄運動神経および中枢神経でのミトコンドリア障害を解析し,ミトコンドリア治療薬の効果を動物モデルで検証する。家族性筋萎縮側索硬化症(ALS)はSOD1、TDP-43、FUS等の遺伝子変異を伴い、運動神経が変性脱落する神経変性疾患である。ミトコンドリア障害が神経・筋変性の引き金となるが、家族性ALSの原因遺伝子変異がどのようにしてミトコンドリア障害を引き起こすのか不明である。私達は、家族性ALSの原因遺伝子であるSigma-1R(E102Q)変異体をneuro2A細胞に発現させるとミトコンドリア障害を惹起しATP産生を低下させること、その結果、プロテオソーム活性を低下させることを明らかにした。28年度はSigma-1Rのミトコンドリアにおける役割を解明する目的でSigma-1R欠損マウスを作成した。これまでに、Sigma-1R欠損マウスでは運動機能・精神機能ともに顕著な表現系は現れていない、しかし、ALSの発症時期を著しく早めるとの報告がある。C9orf72遺伝子のGGGGCCリピートはジペプチドリピートタンパク質を発現し、前頭側頭葉変性症およびALSの原因である。私達はGGGGCCリピート構造に結合ずるプロトポルフィリンIXがGGGGCCリピート構造を安定化して、転写活性を抑制することを発見した。さらに、プロトポルフィリンIXの前駆体であるアミノレブリン酸が同様の効果を有することを確認した。つぎに、マウス脳のプロテアソーム活性測定法を確立した。神経変性疾患を起こす動物モデルではミトコンドリア障害が起こる条件でプロテアソーム活性が低下することを確認した。当初の目的であったSigma-1R(E102Q)変異体およびTDP-43変異体をneuro2A細胞に発現し、ミトコンドリア障害に伴う細胞死を予測した、しかし細胞死はおこらない。また、Sigma-1R欠損マウスでは神経変性などの表現系は現れない。従って、ミトコンドリア障害性のストレスが同時に加わることで細胞死が誘発されると仮定し、Sigma-1R欠損マウスを作成した。今年度はSigma-1R欠損マウスを作成に成功して、今後ミトコンドリア機能の解明に繋げることができる。家族性筋萎縮側索硬化症(ALS)はSOD1、TDP-43、FUS等の遺伝子変異を伴い,運動神経が変性脱落する疾患である。ミトコンドリア障害が神経・筋変性の引き金となるが,家族性ALSの原因遺伝子変異がどのようにしてミトコンドリア障害を引き起こすのか不明である。28年度はSigma-1受容体(R)(E102Q)変異体がミトコンドリア障害を惹起するメカニズムを培養細胞系で明らかにした。Sigma-1R変異体はミトコンドリアATP産生を障害し,プロテオソーム活性を低下させることで神経細胞死を誘発した。29年度は脳組織からの抽出物したオルガネラを蔗糖密度勾配遠心法で分画して,脳内プロテオソーム活性測定系を確立した。脳組織におけるミトコンドリアコンプレックス活性を測定する実験系を確立した。さらに,ミトコンドリア障害に伴う酸化ストレスを脳組織で測定する系を確立した。現在,Sigma-1R欠損マウスおよびSigma-1R遺伝子改変マウスを作成中であり,脊髄運動神経および中枢神経でのミトコンドリア障害を解析する予定である。また、これまで培養細胞を用いて,Sigma-1R(E102Q)変異体ミトコンドリア障害はピルビン酸,アミノレブリン酸,Sigma-1Rアゴニストで修復できることを明らかにした。今後はALSのモデルであるSOD1変異マウスとSigma-1R遺伝子改変マウスを掛け合わせることにより,若年発症で重篤なALSモデル動物を作成する。重篤なALSモデル動物において,ミトコンドリア障害の機序を解明し,ミトコンドリア治療薬(ピルビン酸、アミノレブリン酸、Sigma-1Rアゴニスト)の効果を動物モデルで検証する。これまで培養細胞を用いて、Sigma-1R(E102Q)変異体ミトコンドリア障害はピルビン酸、アミノレブリン酸、Sigma-1Rアゴニストで修復できることを報告した。

本研究ではALSのモデルであるSOD1変異マウスあるいはC9orf72マウスとSigma-1R欠損マウスを掛け合わせることにより、若年発症で重篤なALSモデル動物を作成する。重篤なALSモデル動物に対して、ミトコンドリア修復治療(ピルビン酸、アミノレブリン酸、Sigma-1Rアゴニスト)の効果を確認する。神経薬理学Sigma-1Rのプライマーを購入予定であったが、設計が遅れ、発注が間に合わなかった。Sigma-1Rのプライマーを購入する。
高速・高密度場における2点同時計測マイクロプローブ半導体レーザ2焦点流速計の開発

ディーゼル機関の排気物質低減のため、燃料噴霧の挙動の解明が求められているが、噴射される燃料の噴霧液滴は高速かつ高数密度であるため従来の流速計では測定が困難であった.独自に開発したレーザ2焦点流速計(L2F)は,従来計測データが存在しなかった噴孔出口近傍の噴霧液滴の速度およびサイズの計測が可能であることをこれまでに示してきた.本研究では,焦点構造をマイクロプローブ構造とすることにより計測を可能としたL2Fを改良し,2点同時計測を可能とする2-point L2Fの開発を目的とする.当該年度では,多点計測システムを構成する際の光学系について検討を行った.対象とするディーゼル噴霧は微小粒子が分裂を繰り返しながら時間的・空間的に大きな変化を示すため,測定点の正確なトラバースが必要となる.本課題では光学系を内部に固定せるためのシリンダを改良し,よりコンパクトかつ光学調整がより容易なL2Fを開発した.これまでいくつかのユニットに分かれていたシリンダを,一部のユニットを一体化することにより部品点数を3割程度削減し,光軸の調整が容易なシリンダの作成に成功した.コモンレールインジェクタより噴射される噴霧の軸方向および半径方向に計測を行い,最も噴孔出口から近い位置では,噴孔出口より6mmの位置において噴射された液滴の速度とサイズを計測することができた.また,噴孔下流の測定点の噴霧断面半径方向において,液滴透過率および液滴サイズより質量分布を時系列変化として算出し,その分布より噴射された質量を見積もったところ,実噴射量とよく一致した.噴霧内部では液滴速度および液滴サイズは空間的な渦構造を持っており,独自に開発した相関スロット法を用いることによりそれらを定量的に評価することができた.本課題で開発した固定用シリンダを用いることで多点同時計測においても光学調整が容易になり,より詳細な噴霧挙動が明らかになると考えられる.ディーゼル機関の排気物質低減のため、燃料噴霧の挙動の解明が求められているが、噴射される燃料の噴霧液滴は高速かつ高数密度であるため従来の流速計では測定が困難であった.独自に開発したレーザ2焦点流速計(L2F)は,従来計測データが存在しなかった噴孔出口近傍の噴霧液滴の速度およびサイズの計測が可能であることをこれまでに示してきた.本研究では,焦点構造をマイクロプローブ構造とすることにより計測を可能としたL2Fを改良し,2点同時計測を可能とする2-point L2Fの開発を目的とする.当該年度では,多点計測システムを構成する際の光学系について検討を行った.対象とするディーゼル噴霧は微小粒子が分裂を繰り返しながら時間的・空間的に大きな変化を示すため,測定点の正確なトラバースが必要となる.本課題では光学系を内部に固定せるためのシリンダを改良し,よりコンパクトかつ光学調整がより容易なL2Fを開発した.これまでいくつかのユニットに分かれていたシリンダを,一部のユニットを一体化することにより部品点数を3割程度削減し,光軸の調整が容易なシリンダの作成に成功した.コモンレールインジェクタより噴射される噴霧の軸方向および半径方向に計測を行い,最も噴孔出口から近い位置では,噴孔出口より6mmの位置において噴射された液滴の速度とサイズを計測することができた.また,噴孔下流の測定点の噴霧断面半径方向において,液滴透過率および液滴サイズより質量分布を時系列変化として算出し,その分布より噴射された質量を見積もったところ,実噴射量とよく一致した.噴霧内部では液滴速度および液滴サイズは空間的な渦構造を持っており,独自に開発した相関スロット法を用いることによりそれらを定量的に評価することができた.本課題で開発した固定用シリンダを用いることで多点同時計測においても光学調整が容易になり,より詳細な噴霧挙動が明らかになると考えられる.
中・高等学校における法および司法の教育に関する比較研究

本テーマで次のような成果があった。1.2009年度の裁判員制度の導入に伴い、小・中学校での法教育の充実が一般に注目されるようになったが、その意義や在り方について、研究成果報告書に示したように、いくつかの授業モデルを示したこと。2.法務省「法教育研究会」への参加および報告書の作成において、本研究での成果を盛り込めたこと。3.法や司法の教育の状況について、アメリカ、ドイツ、台湾、韓国等の状況が調査でき、その一部については『世界の法教育』(現代人文社、平成15年)で、公刊できたこと。4.関連諸学会、学校現場等で法教育の基本的な考え方について普及するために、成果を度々発表して、その議論状況の在り方に関わったこと。5.具体的には、中・高等学校での実験的な授業を実施し、その有効性について実際的な検証と修正を行ったこと。6.また諸外国の調査を通じて、法教育は小学校低学年から継続的に実施することが有効であり、今後の我が国の教育課程、とくに社会科および特別活動等で必要であることを提言できたこと。7.法曹三者との連携・協力についても、一定程度試みられ、幅広い支援が法教育の実施において可能であることを示したこと。本研究では、中・高等学校における社会系教科,特別活動等において実施されている法教育(Law-Related Education),司法教育(Education for Justice System)について、各国の比較研究を行った。主な対象国は、アメリカ,イギリス,オーストラリア,中国,ドイツ,フランス,台湾等である。現在まで,アメリカ,オーストラリア,韓国,台湾については、学習指導要領等を収集し、現状把握がおこなえた。各国において、法的資質や法理解に関する教科は選択及び一部必履として展開されており、中等教育段階における公民教育の充実策の中心領域として重視されていることがあきらかにされた。また上述の他の国においては次年度以降実態把握につとめる予定であるが、同様の傾向があると想定される。我が国においても裁判員制度の導入や司法教育の充実が司法改革の一貫として2001年6月に打ち出され,目下そのカリキュラム研究が進行中である。たとえば関東弁護士連合会は、2002年9月に法教育の著作を出版し、啓発のためのシンポジウムを開催し、法教育の内外比較を行った。また日本弁護士連合会、日本司法書士会連合会においても、法および司法の教育プロジェクトを設置し、学校における教育の在り方を検討しており、その成果が報告されつつある。今後は、可能なかぎりのモデルケースを収集し、有効な比較研究を行う計画である。研究では、下記の成果(実績)があげられた。(1)司法制度改革に伴い司法教育の充実が目指されているが、そのために必要な各国の司法及び法の教育の現状について『世界の法教育』として成果が刊行でき、政府(法務省)での「法教育研究会」の議論の参考に資することができた。(2)研究代表者らは「法教育」についての学会等での発表を行い、法や司法の教育が時代的、社会的要請であることを実証的に示し、その教育の価値についての一定程度の指示を得ることができたと思われる。実際「法教育」の特集等が専門誌で組まれたことはその証左である。さらに法曹専門家との連携についても確保できた。(3)中・高等学校でのいわゆる法教育の実験的授業を行い、カリキュラムや教材面での改善等の知見を得ることができ、今後の方向性が確認できた。(4)今年度はイギリス、韓国での調査等も実施し世界的動向についての把握も一層深まりわが国の社会科、公民科での教材の設定について一定程度の比較が可能になった。(5)中学校での法教育の実施が想定されている中、その実施等に必要であるカリキュラム的知見や先行事例、参考事例を多数収集でき、今後のわが国の教育の展開についてある程度の貢献が可能であると思われる。(6)発達段階に応じた一般教育としての法や司法の教育を視野に入れたカリキュラム開発の在り方への道筋をつけることができたと思われる。1.2009年度裁判員制度の導入に伴い,小・中学校での法教育の充実が一般に注目されるようになったが,その意義や在り方について,いくつかの授業モデルを示したこと。

2.法務省「法教育研究会」への参加および報告書の作成において,本研究での成果を盛り込めたこと。3.法や司法の教育の状況について,アメリカ,ドイツ,台湾,韓国等の状況が調査でき,その一部については『世界の法教育』(現代人文社,平成15年)で公刊できたこと。4.関連諸学会,学校現場等で法教育の基本的な考え方について普及するために,成果を度々発表して,その議論状況の在り方に関わったこと。5.具体的には,中・高等学校での実験的な授業を実施し,その有効性について実際的な検証と修正を行ったこと。6.また諸外国の調査を通じて,法教育は小学校低学年から継続的に実施することが有効であり,今後の我が国の教育課程,とくに社会科および特別活動等で必要であることを提言できたこと。7.法曹三者との連携・協力についても,一定程度試みられ,幅広い支援が法教育の実施において可能であることを示したこと。
強誘電体薄膜の分極反転疲労機構に関する研究

多元スパッタリングにより、(Pb,La)TiO_3(La/ti=0.17)薄膜試料を作製し、その電気的特性を調べた。酸化ルテニウムを上部、下部の電極材料として用いることで、残留分極値の初期値は小さいものの、10^7回の分極反転ではほとんど疲労を起こさない試料を得ることができた。さらに、Pt/MgO上の(Pb,La)TiO_3薄膜に関して、疲労前後の電気的性質の変化を調査した。10^7回の分極反転疲労により、ヒステリシスループのE軸に添ったシフト、ループ形状の対称性の低下、残留分極の減少、リ-ク電流の1桁程度の増大、といった変化を示した。また、疲労したキャパシター試料に高電圧印加、熱処理を行い、その特性に与える影響を調べた。疲労により減少した残留分極が、高電圧印加によりいくぶん回復した。また、熱処理により、疲労後の試料の抗電界が減少し、分極の飽和が良くなった。その時の反転残留分極、非反転残留分極の双方の変化を調べ、高電圧印加、熱処理の役割について考察した。これらの実験結果を検討したところ、空間電荷と呼ばれる有極性失陥の発生が分極反転疲労の原因であると結論した。さらに、欠陥と強誘電特性の関連を調査するために、アルゴンイオンエッチング、熱処理が特性に与える影響を検討した。アルゴンイオンエッチングにより、薄膜表面の鉛が一部還元されることが、X線光電子分光の結果から明らかになった。エッチングされた面に電極を付けて測定を行ったところ、エッチング前に比べ、ヒステリシスループのE軸に添ったシフト、残留分極の減少、抗電界の増加、が生じることがわかった。700°C、N_2雰囲気で1h熱処理することで、表面の酸素、鉛が減少した。電気的特性としては、熱処理前と比較して、ヒステリシスループの矩性の低下、残留分極の減少、が認められた。
分光学的手法を用いた動的水素リテンション実時間計測法の開発

水素透過粒子束の実時間測定システムを製作し、厚さ0.1mmのタングステン試料に重水素プラズマを照射して、試料表面状態の変化に起因していると考えられる水素透過フラックスの減少を観測した。また、厚さ0.1mmのタングステン基板に約280nmのイットリウム薄膜と約20nmのパラジウム薄膜を蒸着させた試料を作成し、試料表面への水素導入に対して光反射率が可逆的に変化することを示した。水素透過フラックスシステムとの組み合わせにより実時間の動的リテンション計測が可能となることを示すことができた。さらに、結晶粒の延びの方向が表面に対して垂直のタングステン試料の重水素吸蔵量は、平行の試料よりも重水素吸蔵量が210倍高いことを明らかにした。これは結晶粒界を通した実効的拡散係数の違いに起因していると考えられる。プラズマ・壁相互作用(PWI)の総合的理解は核融合炉実現のための重要な課題であり、この理解を深めるためにはPWI計測が必要不可欠である。このために、分光学的手法を用いた壁表面改質の実時間計測法の技術と"Switchable Mirror"の原理を適用して、水素透過測定及び光反射率測定が可能な水素リテンション実時間計測システムの設計・製作を行った。このシステムへの適用のために、厚さ100μmのタングステン基板及びニッケル基板に対して、厚さ約280nmのイットリウム薄膜を蒸着後に厚さ約20nmのパラジウム薄膜を蒸着させた試料を作成した。この薄膜付基板を約50mTorrの水素雰囲気に晒すことにより、波長555nmの光反射率(角度=75度)が約3%減少すること、また、水素の導入に対して光反射率が可逆的に変化することが明らかとなり、水素リテンション実時間計測に適用可能であることが確認できた。さらに、タングステンに重水素プラズマを照射し、その後に昇温脱離法を用いてタングステンの水素吸蔵特性を把握した。タングステンの表面温度が約500Kでのプラズマ照射の場合には、タングステンからの水素放出はほぼ室温から700Kの範囲であり、その放出ピークは約580Kであった。これに対して表面温度約660Kでのプラズマ照射の場合には、600K1000Kの範囲で水素放出があり、放出ピークは約880Kとなることが明らかとなった。これは、タングステンの温度上昇にともない、新たな水素捕捉サイトがタングステン中に生成されていることを示唆していると考えられる。プラズマ対向壁は、プラズマとの相互作用により時々刻々とその表面状態を変化させていく。このようなプラズマ・壁相互作用(PWI)の総合的理解のためにはPWI計測が必要不可欠である。このために、材料中の水素透過と"Switchable Mirror"の原理を応用した分光学的手法による壁表面改質の実時間計測法を考案し、計測システムを構築した。これまでに、タングステン基板上のイットリウム薄膜とパラジウム薄膜の二重薄膜の水素吸蔵による光学特性を得た。さらに、本研究課題にて製作した計測システムを用いて、厚さ100μmのタングステンへの重水素プラズマ照射実験を行い、タングステン試料温度(Ts)を630Kから780Kの範囲で変化させ、タングステン試料のプラズマ照射面から背面へ向けての重水素透過フラックスを測定し、タングステン中の水素透過とタングステン基板温度との関係を得た。今回用いたタングステン試料では、試料温度が約630Kの際の重水素透過フラックスは約6x10^<17>D^2m^<-2>s^<-1>であり、この透過フラックスは試料温度とともに指数関数的に増加することが明らかとなった。その指数は0.014Tsであった。さらに、タングステン試料の表面改質の重水素吸蔵・透過特性を調べるために、タングステン試料にヘリウムプラズマを予め照射して、表面に数nm200nm程度のヘリウムバブルを形成させた試料に重水素プラズマを照射し、昇温脱離法を用いて試料中の水素吸蔵量を評価した。この結果から、タングステン表面のヘリウムバブルが水素の拡散障壁となり、材料中の実効的水素透過を抑制させていることが示唆された。核融合プラズマを安定に維持するためには、プラズマと壁との相互作用の理解が重要であり、このためには壁の表面状態の変化に起因する壁中の水素の拡散、透過、吸蔵に対する理解が重要となる。本研究課題においては、水素透過計測システムと分光学的手法を用いて動的水素リテンションの評価法を確立することを目指している。

本研究では、核融合炉のプラズマ対向材として考えられているタングステン材料に注目し、直径20mm、厚さ0.1mm、純度99.99%の多結晶タングステンの水素透過特性を評価した。マイクロ波によって生成されたプラズマをタングステン材料に照射し、タングステンを透過する粒子束が入射粒子束の3.6乗に比例して増加することを示した。この依存性には入射粒子束の増加とともに材料温度が上昇する効果が含まれている。また、材料中の水素拡散シミュレーションにより、トラップサイトのトラップエネルギーは1.4eV、密度は0.001%であることが明らかとなった。さらに、多結晶タングステンの圧延方向の違いによる水素吸蔵特性を評価し、プラズマ照射面に対して結晶粒の伸びの方向が垂直方向の材料の水素吸蔵量は平行方向のものに対して210倍高くなることが明らかとなった。この2種類の材料を再結晶化させ結晶粒の伸びの異方性を消失させた場合には、両者の水素吸蔵量は同程度となることを示した。プラズマ照射によりタングステン材料中に高エネルギーの欠陥が生成されること、プラズマ照射面に対して圧延方向の違う2種類の材料の水素吸蔵特性の違いは実効的な水素拡散係数の違いに起因していることが示唆された。
リンク情報からの知識網構成に関する研究

膨大な量のWWWの世界から有用なページ群を抽出することが本研究の目的である。本研究では、それぞれのページに埋め込まれたリンク情報に着目し、それをページ作成者の有用性の判断として利用することにより、関連するのページの固まりを発見する手法を研究する。リンク情報は、中身がどのような言語で書かれていようと無関係にアルゴリズムの適用が可能になる.これまで開発してきたリンク構造可視化ツールを用いて、Web Graphの構成実験を行なってきた。実験システムについては、Discovery Science 99の国際会議にて発表した。大学内のホームページ群を表現したWeb Graphにおいて、大学のトップページへは非常に多くのリンクが密集していて、その重要性は認識できるが、そのようなリンクをすべて可視化すると、逆に,全体の構造が見えなくなる。このようなAuthorityを省くことにより、分かりやすい構造のWeb Graphが選られる。これは、Web Graphにおけるin-degree, out-degreeの分布がZipfの法則に従うという事実によることが判明した。今後、有用なリンク構造の評価基準を定式化し,評価基準を満たすページの発見アルゴリズムの開発を行う予定である。
内皮由来過分極因子(EDHF)は内皮型一酸化窒素合成酵素由来である可能性-ノックアウトマウスを用いた検討-

1.血管内皮は、各種刺激に応じて一酸化窒素(NO)および内皮由来過分極因子(EDHF)という強カな血管弛緩物質を産生・遊離することが知られている。しかしながら、後者の本体はまだ明らかにされていない。我々は、基礎的および臨床的研究の結果、血管内皮からのNOの産生が低下する時はしばらく遅れてEDHFの産生も低下し、NOの産生が回復する時はEDHFの産生も回復することを明らかにした。この結果より、EDHFは内皮型NO合成酵素(eNOS)由来の非NO物質ではないがと着想し、この仮説をeNOSノックアウトマウスにて検討した。2.eNOSノックアウトマウスでは、内皮からのNO産生は当然著減していたがEDHFの産生も著減していた。このことは、張力実験だけではなく膜電位を測定した電気生理学的実験でも確認した。したがって、EDHFの本体(の少なくとも一部)は、eNOSがら産生される非NO物質である可能性が出てきた。3.上記のことを更に確認する目的で、現在eNOSノックアウトマウスの血管(特に内皮)にadenovirusvectorを用いてeNOS遺伝子を導入し、NOの成分に加えてEDHFの成分も出現してくるが否か、検討している。現在までの予備的な結果では、我々の仮説を支持する結果が得られている。
認可保育施設における医療的ケア児の子育て子育ち支援プログラムの開拓

子ども子育て支援新制度により医療的ケア児への保育需要は拡大したものの、実践現場では、支援ノウハウが整理されていない状態が続いており、その理論化とプログラム化が緊急課題である。本研究では、施設型保育事業および地域型保育事業として、医療的ケア児への保育サービスを実施している実践現場においてフィールドワークを行い、保育者による医療的ケア児への子育て子育ち支援プロセスの解明および支援プログラムの開発を行う。
ホスファチジルイノシトール二リン酸代謝系の生理的、病態生理的意義に関する研究

イノシトールリン脂質の中でも特に、イノシトール環水酸基に二ヶ所のリン酸化を受けたホスファチジルイノシトール二リン酸に着目した解析を行った。PI(3,4)P2とPI(3,5)P2の代謝を司る酵素のいくつかは、胚発生に必須であることを見出した。また、臓器、組織特異的に酵素を欠損する遺伝子改変マウスを用いた表現型解析によって、PI(3,4)P2が、神経系、免疫系、また発癌に関わること、さらに、PI(3,5)P2の生成、分解を触媒する酵素が、上皮細胞、神経細胞において果たす役割を新たに見出した。イノシトールリン脂質(PIs)は生体膜構成成分であるのみならず、細胞内シグナル分子として機能する。本研究では、PIsの中でも特に、イノシトール環水酸基に二ヶ所のリン酸化を受けたホスファチジルイノシトール二リン酸(PIP2)に着目した解析を行っている。PIP2の生成や分解を担う酵素(PIP2代謝酵素)の生理機能を紐解くとともに、ヒト疾患・病態の理解に繋がる知見を得ることを目的とする。PI(3,4)P2とPI(3,5)P2に特に焦点を絞り、解析を進めた。今年度の研究では、PI(3,4,5)P3からPI(3,4)P2への変換を司るSrc homology 2(SH2) domaincontaining inositol-5-phosphatase 1(SHIP1)(SHIP1)についての興味深い知見が得られた。血液中の白血球の大半を占める好中球は化学走性に優れた細胞であり、自然免疫系を支えている。生体への細菌や真菌の侵襲後、第一に好中球が化学走性によって遊走、集積する。先天性の好中球機能不全は易感染状態を招く。一方で、好中球の過剰な集積と活性化は組織傷害の要因となり、生体に不利益をもたらす。今年度の研究で、SHIP1が好中球、また、マクロファージの遊走の重要な調節因子であることを見出した。ship1^<-/->(SHIP1欠損)好中球は、正確な方向に遊走したが、その速度は著しく低下していた。この遊走障害は、基質であるPI(3,4,5)P3の生成を阻害した場合には見られなかったことから、PI(3,4,5)P3からPI(3,4)P2への変換反応が遊走調節の重要な過程であることが明らかとなった。これらは、炎症の生理と病理を理解するうえで重要な知見である。イノシトールリン脂質は生体膜構成成分であるのみならず、細胞内シグナル分子として機能する。本研究では、イノシトールリン脂質の中でも特に、イノシトール環水酸基に二ヶ所のリン酸化を受けたホスファチジルイノシトールニリン酸(PIP2)に着目した解析を行っている。生理機能不明な酵素の研究に最も有用な方法の一っは、遺伝子欠損マウスの樹立と表現型解析である。今年度の研究では、PI(3,4)P2とPI(3,5)P2の代謝を司る酵素の遺伝子欠損マウスを多数樹立することができた。さらに、マクロファージの貪食応答制御について、PI(3,4)P2を産生するホスファターゼであるSrc homology 2(SH2) domain containing inositol-5-phosphatase 1 (SHIP1) (SHIP1)や72 kDa inositol polyphosphate 5-phosphataseが個別にもつ機能の観点から興味深い知見を得ることができた。さらに、PI(3,5)P2の生成を活性化するタンパク質の解析、イノシトールリン脂質ボスファターゼ活性を持ちながらも、その酵素活性とは非依存的に細胞内小胞の恒常性維持に関わる新規分子についての知見を得ることができた。PI(3, 4)P2とPI(3, 5)P2に特に焦点を絞り、解析を進めた。生理機能不明な酵素の研究に最も有用な方法の一つは、遺伝子欠損マウスの樹立と表現型解析である。昨年度までの研究で、PI(3, 4)P2とPI(3, 5)P2の代謝を司る酵素の遺伝子欠損マウスのいくつかは、胚発生に必須であることを見出した。

胎生期にこれらの酵素が担う役割の一部が本年度の研究で明らかになった。また、このような酵素の成体での生理機能を明らかにするために、臓器、組織特異的に酵素を欠損する遺伝子改変マウスを多数得ることができた。これまで、PI(3, 4)P2は強力なセカンドメッセンジャーであるPI(3, 4, 5)P3の分解産物であり、特異的な生理機能をもたないものと考えられてきた。上記のマウスを用いた表現型解析によって、PI(3, 4)P2が、神経系、免疫系、また発癌に関わることを見出した。さらに、PI(3, 5)P2の生成、分解を触媒する酵素が、上皮細胞、神経細胞において果たす役割を新たに見出した。これらについては残念ながら論文として公表するに至っていないが、一流科学誌に近く発表し、新規の知見を世界に向けて発信したい。
汎用性が高く安全な伝達麻酔法の開発と三叉神経領域への応用

交流誘導電場により皮下に投与された局所麻酔薬の拡散が促通され、伝達麻酔の効果発現に寄与するかを調べることを目的とした研究を行い、動物(ラット)およびヒトで予備実験を施行した。ラット後趾刺激による大腿2等筋に筋電図活動が観察され、特に後期の成分は侵害刺激に応答するc-fiber reflexと呼ばれる。本研究ではこのc-fiber reflexに注目し、同側の大腿部の大腿神経近傍にリドカイン0.3ml投与したときのc-fiber reflex並びに大腿2等筋の筋電図活動の消失を伝達麻酔の奏効と定義し、通常拡散、電場を与えた時の諸条件を変化させた際で、伝達麻酔効果を検索した。1V,5V,10V/10kHzの交流電界では、電圧強度依存性に効果発現時間の短縮が認められ、500,lK,10KHz/10Vでは周波数依存性に効果発現時間短縮が認められた。これにより、誘導電場を与えることにより、伝達麻酔の効果発現時間の短縮が認められることが本研究より明らかになった。これを基にヒトの前腕正中神経における伝達麻酔の効果についても検討を試みた。経皮的に交流通電を行ったところ、基礎実験と同様に効果発現時間の短縮が図られる例が数例認められたが、局所麻酔薬の投与部位によって、おそらく適正な位置より遠いところに薬剤が投与された場合、誘導電場によっても薬剤が拡散できないことがあることが明らかとなり、今後適正な位置からどの程度遠方か薬剤の到達が可能であるかについて詳しく検討をする必要があることが明らかとなった。汎用性が高くかつ安全な伝達麻酔法を開発することを目的として本研究を遂行している。従来の伝達麻酔法を改良し、しかも誘導電場を用いた新しい薬物浸透法を併用し、手技が容易で安全な麻酔法の開発を試みた。本年度は従来から研究を継続している持続型留置カテーテル法を用いた伝達麻酔法をボランティアを用いて腋窩神経ブロックに適応した。用いた薬剤は2%リドカイン1Omlとした。以下2群に分けて評価をおこなった。従来の腋窩神経ブロック法に持続型留置カテーテル法を応用した群とその中で不奏効の例を抽出し、それに対して新しく製作した誘導電解付与用の電極を腋窩に装着して、1Khz,2Vの矩形波連続刺激を加えた群で比較検討をおこなった。麻酔の奏効は前腕部をフォンフライ、ピンプリックテスト、アルコール清拭テストによる感覚の変化で評価した。その結果、通常の腋窩神経ブロックを行った群6例に対して、フォンフライ、ピンプリックテスト、アルコール清拭テストにより麻酔効果がえられた例が2例であり、不奏効であったものが2例認められた。その不奏効症例について誘惑電場による薬物浸透方式を適用し、1Khz,2Vの矩形波連続刺激を行った結果、2例ともフォンフライ、ピンプリックテスト、アルコール清拭テストによる感覚の評価にて麻酔効果を得ることができた。本研究では症例数が少ないため、新しい薬物浸透方法の効果について評価を下すことはできないが、十分臨床応用に耐えられる可能性を秘めているものと推察された。

1V,5V,10V/10kHzの交流電界では、電圧強度依存性に効果発現時間の短縮が認められ、500,1K,10KHz/10Vでは周波数依存性に効果発現時間短縮が認められた。これにより、誘導電場を与えることにより、伝達麻酔の効果発現時間の短縮が認められることが本研究より明らかになった。これを基にヒトの前腕正中神経における伝達麻酔の効果についても検討を試みた。経皮的に交流通電を行ったところ、基礎実験と同様に効果発現時間の短縮が図られる例が数例認められたが、局所麻酔薬の投与部位によって、おそらく適正な位置より遠いところに薬剤が投与された場合、誘導電場によっても薬剤が拡散できないことがあることが明らかとなり、今後適正な位置からどの程度遠方か薬剤の到達が可能であるかについて詳しく検討をする必要があることが明らかとなった。
ヒト乳癌における増殖因子・受容体の多様性とそれに基づく治療法の開発

ヒト乳癌における増殖因子・受容体の多様性とその臨床特性を明らかにし,更にそれらの特性に基づいた治療法の開発を目的として研究を行った。まず,ヒト乳癌における増殖因子・受容体の多様性と臨床特性を遺伝子レベルで明らかにするため,ヒト乳癌組織におけるintー2,erbB,erbBー2,Cーmycの増幅を,それぞれのプロ-ブを用いてslot blot analysisで検討した。intー2およびerbBー2癌遺伝子はそれぞれ全症例の約20%に増幅が認められた。intー2もしくはerbBー2癌遺伝子の増幅群と非増幅群とについて2群間の背景因子を比較検討すると両群間には有意の差を認めなかったが,KaplanーMeier法で乳癌根治術後の累積生存率をそれぞれの群について求め,比較検討するとintー2またはerbBー2癌遺伝子が増幅している群では非増幅群よりそれぞれ有意に生存率は低下していた。cーerbBー2癌遺伝子産物に対する抗体はcーerbBー2癌遺伝子産物の細胞外ドメインの一部と同じポリペプチドを合成して,抗原としマウスに免疫してモノクロ-ナル抗体を作製した。本抗体によリヒト乳癌組織を染色すると全症例の約20%の症例で染色陽性と判断された。乳癌根治術が施行されだ患者の累積生存率をcーerbBー2産物陽性群と陰性群とに分けて各々KaplanーMeier法で検討すると,全症例で検討しても,またStage別に層別化を行っても陽性群の生存率は陰性群に比して有意に低下していた。そこで,これら予後不良の症例に対する集学的治療を開発する目的で,上皮増殖因子受容体やcーerbBー2産物を認識するモノクロ-ナル抗体(B4G7およびA3B10)とhemitoxinであるgeloninとのconjugateを作製し,各種癌細胞に投与したところ各々の産物を過剰発現している癌細胞に特異的に殺細胞効果が認められた。ヒト乳癌における増殖因子受容体の多様性と各種増殖因子に対する反応を検討し、それらの特徴を明らかにすると共にこれらレセプタ-を介した乳癌治療法の開発を目的として1.各種乳癌細胞における増殖因子受容体の発現と特徴2.各種乳癌細胞のin vitroでの増殖因子に対する反応3.c-erbB-2産物に対するモノクロ-ナル抗体の作成4.ヒト乳癌組織における各種増殖因子受容体の発現について検討を行い以下の結果を得た。1.7種の乳癌細胞についてER,EGFRおよびc-erbB,c-erbBー2,c-erbAの増幅と発現を検討した結果ではER陽性株がMCF-7,MDA-MB-361,EGFR陽性株がBT-20,c-erbBー2産物過剰産生株がBT474,SK-BR-3,MDA-MB-361と乳癌細胞株の増殖因子受容体には多様性が認められた。2.MCF-7のみがE2投与で濃度依存的に増殖が促進された。EGFR過剰産生株であるBT-20,SK-BR-3ではEGFによって増殖が抑制された。正常乳腺上皮細胞であるHBL100はEGFで増殖が促進された。TGF,T3投与ではいずれの細胞株も細胞数の変化は認められなかった。3.c-erbBー2産物N端側部分15個のアミノ酸からなるペプチドを抗原としてマウスに免疫しc-erbBー2産物と反応するモノクロ-ナル抗体が得られた。本抗体は免疫染色、免疫沈降法が可能である。4.ヒト

乳癌患者から手術時に得られた乳癌組織でER,EGFR,c-erbB-2産物を免疫組織学的に検索すると各々の陽性率は33,22,30%でERとEGFRには負の相関が認められ、連続切片上同一細胞が染色されることはなかった。ERとc-erbBー2,EGFRとc-erbBー2の染色性には相関はなく、同時に染色された症例では同一細胞が染色されていた。ヒト乳癌における増殖因子・受容体の多様性とその臨床学的意義を明らかにし,更にそれらの特性に基づいた治療法の確立を目指して研究を進めてきた。まず,ヒト乳癌における増殖因子・受容体の多様性とその臨床特性を遺伝子レベルで明らかにするため,線維芽細胞増殖因子関連物質をコ-ドしているintー2癌遺伝子,および上皮増殖因子受容体をコ-ドしているCーerb Bー2癌遺伝子,核蛋白をコ-ドしているCーmycの増幅を,それぞれのプロ-ブを用いてslot blot hybridization法で検討すると,intー2およびcーerb Bー2癌遺伝子にのみ,各々約20%近くに増幅が認められた。intー2もしくはcーerb Bー2癌遺伝子の増幅群と非増幅群についてその背景因子を検討すると,その間には有意差を認めなかったが,KaplanーMeier法で根治術後の累積生存率を求め,比較検討すると増幅群の生存率はそれぞれ有意に不良であった。つぎに,cーerb Bー2癌遺伝子産物の発現と臨床特性の検討を行った。cーerb Bー2産物の発現はcーerb Bー2産物のinternal domainを認識するポリクロ-ナル抗体によるABC法をホルマリン固定パラフィン切片によって行った。全症例の20%の症例が陽性と判断された。これら陽性症例の累積生存率は全症例で検討しても,またStage別に層別化を行っても陰性症例に比して有意に不良であった。そこで,これら予後不良の症例に対する集学的治療を開発する目的で,上皮増殖因子受容体やcーerb Bー2産物を認識するモノクロ-ナル抗体とhemitoxinであるgeloninとの接合体を作製し,各種癌細胞に投与したところ各々の産物を過剰発現している癌細胞に特異的に殺細胞効果が認められた。
非定常な対流・放射・伝導連成解析に基づく屋外温熱環境設計手法に関する研究

本研究は、従来のCFDを基本とした連成数値解析手法を非定常解析へ適用するためのいくつかの改良を行い、屋外空間の流れ場、温度場、放射場、湿度場を詳しく解析し、屋外温熱環境を総合的に予測する手法を開発することを目的の1つとしている。また、屋外温熱環境の良好な設計を行うためには、植栽、舗装面、親水空間などの多様な屋外空間の構成要素が環境形成に及ぼす影響を定量的に把握することが重要となるため、本研究では上述の予測手法を用いて屋外温熱環境の構成要素の影響を定量的に評価する指標の提案も目的としている。更に、人間環境として屋外と室内を一体として考え、屋外から室内、室内から屋外に移動する際の温熱環境評価から、最適な屋外及び室内の温熱環境評価を行う。本研究で開発した手法は近年悪化の著しい屋外温熱環境を改善するための建築計画・都市計画を行う際の有用なツールとなると考えられる。本研究で用いる屋外の気流・温熱環境予測手法の精度をさらに向上させる必要がある。本年度は以下に示す3つの項目に着目したプログラムの改良を行う。(1)対流湿気輸送連成計算の非定常化(2)建物内部からの人工排熱量の算出(3)壁面からの対流熱伝達の予測精度の向上また、近年都市温暖化が急速に進んでいる都市において、購入予定の実測用パソコンなどの備品を用いた温度、湿度、放射温度、風速などの実測を行い、劣悪な屋外温熱環境の実態把握及びシミュレーションの精度検証を行う。
EU諸国における自治体主導による「都市再生」の比較研究

研究代表は、2007年3月、「大不況以来で最悪の10年間」と表現されるニューヨークの深刻なホームレス問題について調査(自費)した。そこで明らかになったことは、1996年の福祉改革によるワークフェアへの移行により、住宅への補助が削減されるとともにジェントリフィケーションの影響で家賃が上昇し、ワークファーストを強いられたワーキングプアとなった母子世帯がシェルターでの生活を余儀なくされている、という事態であった。これに対してローカルな福祉システムが作動しているドイツでは、高い失業率にもかかわらず、失業扶助、社会扶助、住宅手当によりソーシャル・ミックスが維持されてきた。しかしながら2005年以降、ハルツ改革によりワークフェアへと移行したことで、住宅手当、就労支援の両方にかかわる変更がなされ、都市での社会的分離の進行が危惧されていることが、最近、刊行された論考で指摘されている(Kafner S.,2007,"Housing allowances in Germany".in Kemp P.A.ed.Housing allowances in comparative perspective,The Policy Press).。なおドイツでは1999年以降、問題地域の対応プログラムとして社会的都市(soziale stadt、全国200カ所)がスタートしている。ニューディール・コミュニティ、都市再生会社によるイギリスのインナーシティ再生では、ニュー・エコノミーによる雇用の拡大、住宅、雇用、小売り、コミュニティ・サービスとレジャー施設のコンパクトな配置、さまざまな住宅テニュアの混合によるソーシャル・ミックスが意図されている。しかしながらこうした主張は、物理的な改変が社会問題の解決につながる、というニュー・アーバニズムに依拠している。1)研究会の実施、1995年6月(矢作「バルセロナの都市再生」)、7月(小玉「マンチェスターの都市更新事業」)、8月(檜谷「リール都市再生と社会的排除」、11月(小長谷「マンチェスターの脱工業化」、12月(佐々木「創造都市とサスティナブル・シティ」)、1997年1月(「大場「デュースブルクの移民問題と都市再生」、2月(北原「都市再生のガバナンス」)2)海外出張、現地調査:2005年10月23日11月3日(ドイツおよびイギリス)ドイツ・デュースブルク・マルクスロー地区においてデュースブルク開発公社ほか関係者へのインタビューと現地調査を実施、・ノルトライン・ヴェストファーレン州建設交通省(デュッセルドルフ市)、ノルトライン・ヴェストファーレン州社会都市ネットワーク事務局(エッセン市)、ILS(ノルトライン・ヴェストファーレン州立土地・都市計画研究所、ドルトムント市)、ボーフム住宅建設協同組合(ボーフム市)にて都市再生事業「社会都市」に関するヒアリングと資料収集を実施・ボーフム大学地理学教室(ボーフム市)において日独の都市再生事業について同大学研究者と討議イギリス・マンチェスター市住宅局および都市計画局へのヒヤリング、・マンチェスター都市再生会社へのヒヤリングと事業現場の視察、・地域住宅会社イーストランドへのヒヤリングと事業現場の視察、・マンチェスター大学地理学教室のケビン・ワードからイースト・マンチェスターの都市再生についてレクチャーを受ける3)外国人研究者の招聘による国際学術講演会の開催・2006年2月15日、ディルク・シューベト教授:(ハンブルク・ハーブルク工科大学)「欧州都市のベイ・エリア開発:shipからchipへ」・2006年3月23日、キース・キンテリア助教授(グラスゴー大学)「グラスゴーの都市再生と住宅市場の変容」1)9月23日10月4日(矢作・北原)エジンバラ市とリヴァプール市の都市計画担当の案内でウォーターフロント地区再開発の視察、都心再生プロジェクトに関する聴き取り。ハンブルグーハーブルグ工科大学教授から旧港湾地区再開のプロジェクトの解説を得た。2)8月21日9月5日(大場)デュースブルク市マルクスロー地区、同ブルックハウゼン地区において、都市再生事業(社会的都市プログラム)に関する資料収集、デュースブルク市開発公社の案内で現地調査、デュースブルク市内のトルコ系企業・商店主に対してインタビュー。ドルトムント市ノルトシュタット地区においてEU共同体イニシアティヴURBAN IIに関わる現地調査。

さらにゲルゼンキルヒェン市ビスマルク地区、レヴァクーゼン市ラインドルフ地区を訪問、都市再生事業(社会的都市プログラム)に関する同様の調査を実施した。3)8月26日9月22日(小玉)ヨーロッパ最大の再開発Gallus地区についてフランクフルト都市計画局からヒヤリング、住宅局から社会住宅についてのインタヴュー、フライブルク都市計画局からプロジェクトVaubanについて、地所・住宅局から社会住宅についてヒヤリング、住宅建設協同組合GenovaとStat und Frauを訪問、パリおよびリール大都市圏における郊外住宅団地を訪問、ロンドンのインナーシティ再生プロジェクトを視察、マンチェスターの都市再生について市の代表担当者にヒヤリング、アーバンビレッジ、イーストランド・ホーム(HA)、ニューイースト・マンチェスター会社を訪問、ハバート教授にインタビュー。4)3月25日4月1日(檜谷)パリの13区、19区、18区の社会住宅事業地区、郊外ニュータウンにおける近年の開発動向を視察した。リヨンの旧市街地の住居改善事業ならびに郊外部の大規模団地再生事業を視察。1)9月13日9月21日(佐々木)海外調査としてイタリアのボローニャ大学とスペインのバルセロナ文化機構を訪問、ボローニャとバルセロナにおける都市再生に果たした創造産業と、大学及び地域の非営利協同組織の連携事業の発展について調査した。2)10月17日10月28日(矢作)クロアチアの次代を担う若手建築家「都市再生と都市創造」をテーマにザグレブ大学建築・都市計画科講師Roman Sillije氏を招聘、同氏はザグレブ建築家協会の季刊誌編集員を務めた一方、2006年同協会のコンペで2席に選ばれている。2425日の「世界創造都市シンポ」(大阪市大、大阪市、千里財団などが共催)にパネラーとして参加。27日には創造都市研究科・矢作研究室と研究会を実施、「都市再生と都市観光開発」に関してレクチャーした。3)11月17日11月29日(小玉)ドイツはベルリン、ハンブルグ、ブレーメン、フランフルトにおける自治体主導による「都市再生」について調査した。ベルリンについては市の住宅局、フンボルト大学、インナーシティの社会都市クロイツベルク、ハンブルグについては市の住宅局と郊外の社会都市アルトナ、ブレーメンでは市の住宅局と郊外の社会都市グッレッペリンゲン、フランフルトについては市の住宅局と都市計画局をそれぞれ訪問し、ヒヤリングを行なった。4)5月12月(全員)月例研究会5月(小玉)タイトル:「都市再生」についての比較研究の視点、6月(大場)タイトル:デュイスブルク・マルクスロー地区の「都市再生」、7月(矢作)
電気抵抗に現れる1/fゆらぎ, 発生機構に関する基礎研究

熱平衡状態にある電磁抵抗が1/fゆらぎを示すことは長いこと分かっていたが,その発生機構については未だに明かでない.いろいろな実験事実から判断すると, 1/fゆらぎは電荷とフォノンとの衝突確率のゆらぎに帰着されると考えるのが最も妥当である.このアイデアを実証するために二種の実験を行った.誘電体の誘電損失は分極とフォノンとの相互作用によるので,誘電率の虚数部のゆらぎが1/fスペクトルを持つはずである.強誘電体のTriglycinesulfateおよびロッシェル塩の結晶を用い,これらのキュリー点付近で温度を安定に保って実験を行ったところ,予想通りの結果を得た.さらに強磁性体のガドリニウムを用いて磁性損失がやはり1/fゆらぎをすることを実験的に確認した.この結果は論文として近々発表される.さらに直接的なフォノンモデルの確認をするために,上記の強誘電体及び水晶の単結晶を用いてブリルアン散乱光ゆらぎの計測を光子計数方を用いて行った.実験を通じて二つの困難にであった.その一つは光源の安定度である.光源にはアルゴン・イオン・レーザを用いているが,強度は十分に安定化してあるが周波数ゆらぎは安定化していない.その二は,光子計数法で得られるパルスは入射光に比例する確率を持ったポアッソン過程で,入射光の強度がゆらいでいるときにはパルス列は複合ポアッソン過程になる.これからの入射光の強度をどのようにして推定するかという問題である.これは数学的に解決され論文として発表した.レーザの周波数ゆらぎは前方散乱を測定する際に非散乱光とのヘテロダイン検波を行うことで解決される見通しがついたので,現在実験を行っているところである.要約すると, 2年間の実験を通じて初めの見通しがかなり確実なものになり,最後のつめがかなり限定されてきた.熱平衡状態にある電磁抵抗が1/fゆらぎを示すことは長いこと分かっていたが,その発生機構については未だに明かでない.いろいろな実験事実から判断すると, 1/fゆらぎは電荷とフォノンとの衝突確率のゆらぎに帰着されると考えるのが最も妥当である.このアイデアを実証するために二種の実験を行った.誘電体の誘電損失は分極とフォノンとの相互作用によるので,誘電率の虚数部のゆらぎが1/fスペクトルを持つはずである.強誘電体のTriglycinesulfateおよびロッシェル塩の結晶を用い,これらのキュリー点付近で温度を安定に保って実験を行ったところ,予想通りの結果を得た.さらに強磁性体のガドリニウムを用いて磁性損失がやはり1/fゆらぎをすることを実験的に確認した.この結果は論文として近々発表される.さらに直接的なフォノンモデルの確認をするために,上記の強誘電体及び水晶の単結晶を用いてブリルアン散乱光ゆらぎの計測を光子計数方を用いて行った.実験を通じて二つの困難にであった.その一つは光源の安定度である.光源にはアルゴン・イオン・レーザを用いているが,強度は十分に安定化してあるが周波数ゆらぎは安定化していない.その二は,光子計数法で得られるパルスは入射光に比例する確率を持ったポアッソン過程で,入射光の強度がゆらいでいるときにはパルス列は複合ポアッソン過程になる.これからの入射光の強度をどのようにして推定するかという問題である.これは数学的に解決され論文として発表した.レーザの周波数ゆらぎは前方散乱を測定する際に非散乱光とのヘテロダイン検波を行うことで解決される見通しがついたので,現在実験を行っているところである.要約すると, 2年間の実験を通じて初めの見通しがかなり確実なものになり,最後のつめがかなり限定されてきた.電気抵抗の一部は運動する電荷のフォノン散乱によって発生する。また抵抗値の1/fゆらぎはフォノン散乱によるものと考えられる。従って、フォノン数のゆらぎを直接測定することが出来れば、1/fゆらぎの発生機構について重要な知見を得ることが出来る。これがこの研究の動機である。高純度の水晶単結晶にアルゴンイオンレーザー光を入射すると、入射光の一部は結晶内部のフォノンによって散乱される。従って、ブリルアン散乱光の強度ゆらぎはフォノン数のゆらぎを反映していると考えられる。そこで、ブリルアン散乱光の強度ゆらぎを光子計数法によって測定したが、光子計数法によって得られる光子数の時系列は統計的なバラツキが大きくて、散乱光の強度ゆらぎを表すパワースペクトルは統計的なバラツキによって生じるショット・ノイズに埋もれてしまって推定が困難になることが分かった。つまり、強度ゆらぎを伴う入射光の光子計数によって得られる数値列は、複合ポアッソン系列になる。このショット・ノイズの中に埋もれた強度ゆらぎのパワースペクトルをどのような数学的な手段で推定するかを研究し、適切な方法を見い出すことが出来た。これが第一の成果である。この成果は情報理論研究会で発表した。また、3月の物理学会で発表する予定であり、英文の論文として発表を準備中である。実験的にはもう一つの困難に直面した。入射するレーザー光の強度ゆらぎを十分に安定化することが出来ない。そこで、このゆらぎを信号処理によってどこまで除去できるか工夫した。計算機シミュレーションによってその妥当性を確認した。これが第二の成果である。