hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
誤字の自動訂正行動から推定される読字の脳内メカニズム

これは、人が誤字を無意識に自動訂正し、誤字を正しい熟語であると誤認する行動の特性を分析することによって、読字の脳内メカニズムを推定しようとする研究である。以前の私たちの研究(矢内,林, 2016)により、横書きの「熟語」と「熟語として存在しない語(非熟語)」を刺激とした語彙判断課題(呈示される漢字2字が熟語か否かをできるだけ早く判断する課題)に関して、漢字2字の形の類似性が判断成績に影響することが示されていた。すなわち、形が類似しているほど判断成績が低下した。その結果を踏まえ、以下のように3年計画の課題に取り組んだ。1年目は、書字方向(横書き、縦書き)が判断成績に及ぼす影響を調べた。その結果、個々の漢字の形のみならず、2字熟語全体としての形が処理に関わっている可能性が示唆された。2年目は、人が2つの漢字に注意を向ける順序に着目した。2つの漢字を時間差で表示すること(注意の外因的な誘導)により、正しい熟語であるにも関わらず、逆順でディスプレイに表示して人を撹乱するなどした。正しい順序で表示した場合に比べ、逆の順序で表示した場合には語彙判断成績が低下した。このことは、注意の向けられる順序が、熟語か否かを判断するための脳内検索に影響していることを示唆している。現在のところ、私たちは「漢字の形」を客観的に表現する手法を確立できておらず、考察に用いる形の決定は直感的な分類に基づいていた。客観性の問題を解消する試みの第一歩として、3年目である今年は、「人の反応特性」と「漢字画像のストローク占有率」(ストローク占有率とは、白地に黒の字であれば黒の比率である)との関係を調べた。その結果、熟語を構成する漢字2字のストローク占有率の和および差が、語彙判断エラーに影響を及ぼしていることが示された。たとえば和については、和が大きい方が、和が小さい場合よりもエラーが増えた。人間はデタラメな順序の文字列であっても、それを語句として「読む」ことができる。読めるだけでなく、デタラメ語であることに気づかないことすらある。ここでいうデタラメ語とは、「デラタメ」「気づなかい」「要重性」など、語句内の一部の文字を転置した無意味語のことである。人間のこの特性を考察し、引いては熟語認識の脳内メカニズムを推定するために、次のような実験を行った。漢字2字熟語と、2字の順序を入れ替えてできる非熟語を多数用意し刺激セットとする。刺激セットの中からひとつずつランダムにディスプレイに呈示し、それが熟語であるか非熟語であるかをできるだけ早く判断する課題(語彙判断課題)を実施した。研究は次の作業仮説の上で進めている。熟語認識の脳内メカニズムは2経路で構成されている。一方は2字熟語を構成する2つの漢字を要素とする熟語が脳内辞書から検索される経路(ここでは漢字2字の順序は問わない)、そして、もう一方は漢字の図形としての概形が処理される経路である。言語情報(字)と非言語情報(形)の各々が処理され、それら2つの処理結果が整合したときにはじめて認識が成立するという仮説である。私たちのこれまでの研究により、横書きの熟語と非熟語を刺激とした語彙判断課題では、漢字の概形が判断成績に影響することが示された。今年度は書字方向(横書き・縦書き)が判断成績に及ぼす影響を調べることを主な課題とした。なぜなら、熟語全体の形状は書字方向に依存するため、2方向の結果を対比することにより、熟語全体の形状が処理に関わっているのか、それとも、個々の漢字の概形のみが関わっているのかを判断することができると考えたからである。実験により、書字方向は全体的には大きな影響を及ぼさないものの、「互いに概形の異なる漢字2文字で構成される非熟語」についてのみ書字方向の影響を受けることを示唆する結果が得られた。研究計画において、今年度(1年目)は次の点の考察を課題としていた。2字熟語の語彙判断成績が漢字の概形に依存性することが私たちのこれまでの研究によって示されていたが、それが書字方向(横書き・縦書き)に影響されるかどうか考察することである。実験および分析を通じて、この点の考察をおおむね実施できたことに加え、2年目と3年目の課題としている2つの実験のための準備(実験刺激の試作、プロトタイプ実験の実施)を行うことができたため。これは、人が誤字を無意識に自動訂正し、誤って正しい熟語であると認識する行動の特性を分析することによって、読字のメカニズムを推定しようとする研究である。以前の私たちの研究(矢内,林, 2016)により、横書きの熟語と非熟語を刺激とした語彙判断課題に関して、漢字の概形が判断成績に影響することが示された。昨年度は書字方向(横書き、縦書き)が判断成績に及ぼす影響を調べることを主な課題とし、個々の漢字の概形のみならず、2字熟語全体の概形が処理に関わっている可能性が示唆された。今年度は、書字方向の影響のより詳しい分析と、漢字とは別に図形を重畳する刺激を用いた実験を進める計画を立てていた。しかし、それに先立ち、来年度に計画していた注意順序の制御の影響を、横書き提示刺激を用いて調べることにした。

なぜなら、概形依存性の考察には、実験協力者の注意の順序の制御が不可欠であると判断し、注意の順序の影響を明確にしたかったからである。横書き呈示漢字2文字のうち左側の漢字を[CL]、右側の漢字を[CR]とし、刺激(熟語あるいは非熟語)を[CL][CR]と表わす。[CL]を先に呈示する刺激と[CR]を先に呈示する刺激を用意し(呈示間隔は15ms)、空間配置に基づく語彙判断(実験協力者に求められていること)と、時間順序の熟語性(時間的に熟語の順に呈示されるか否か)の干渉を分析した。特に明確な差異が観察されたのは、空間配置が熟語の刺激について、時間順序が熟語の場合と非熟語の場合である。時間順序も熟語で呈示された場合に比べて、時間順序が非熟語で呈示された場合の語彙判断成績が大きく低下した。このことは、[CL]と[CR]に注意の向けられる順序が語彙判断に大きく影響していることを示しており、漢字の概形が誘目性に与える影響と合わせて考察することによって、読字の脳内メカニズムの推定につながると期待される。研究計画において、今年度(2年目)は漢字とは別に図形を重畳する刺激を用いた実験を計画していた。また、昨年度(1年目)の結果を踏まえ、図形重畳刺激の影響の分析に加え、昨年度に得られた結果(書字方向が横であるか縦であるかが語彙判断に影響している)を詳しく分析することを予定していた。しかしながら、この研究を進めるにあたり、実験協力者の注意の順序の制御が不可欠であると判断し、注意の順序の影響を明確化する研究(3年目に予定していた)を先に実施することとした。このように、計画の実施順序は変更したものの、来年度(3年目)に実施予定であった実験と分析を行なうことによって有益な考察を進めることができたため、概ね順調に進展していると判断した。これは、人が誤字を無意識に自動訂正し、誤字を正しい熟語であると誤認する行動の特性を分析することによって、読字の脳内メカニズムを推定しようとする研究である。以前の私たちの研究(矢内,林, 2016)により、横書きの「熟語」と「熟語として存在しない語(非熟語)」を刺激とした語彙判断課題(呈示される漢字2字が熟語か否かをできるだけ早く判断する課題)に関して、漢字2字の形の類似性が判断成績に影響することが示されていた。すなわち、形が類似しているほど判断成績が低下した。その結果を踏まえ、以下のように3年計画の課題に取り組んだ。1年目は、書字方向(横書き、縦書き)が判断成績に及ぼす影響を調べた。その結果、個々の漢字の形のみならず、2字熟語全体としての形が処理に関わっている可能性が示唆された。2年目は、人が2つの漢字に注意を向ける順序に着目した。2つの漢字を時間差で表示すること(注意の外因的な誘導)により、正しい熟語であるにも関わらず、逆順でディスプレイに表示して人を撹乱するなどした。正しい順序で表示した場合に比べ、逆の順序で表示した場合には語彙判断成績が低下した。このことは、注意の向けられる順序が、熟語か否かを判断するための脳内検索に影響していることを示唆している。現在のところ、私たちは「漢字の形」を客観的に表現する手法を確立できておらず、考察に用いる形の決定は直感的な分類に基づいていた。客観性の問題を解消する試みの第一歩として、3年目である今年は、「人の反応特性」と「漢字画像のストローク占有率」(ストローク占有率とは、白地に黒の字であれば黒の比率である)との関係を調べた。その結果、熟語を構成する漢字2字のストローク占有率の和および差が、語彙判断エラーに影響を及ぼしていることが示された。たとえば和については、和が大きい方が、和が小さい場合よりもエラーが増えた。
超微粒希薄懸濁液の迅速固/液分離法に関する研究

微粒子の分離回収法には粒子の大きさの程度によって種々の方法があるが、超微粒子の希薄懸濁液に対しては固/液分離が不可能な場合、あるいは分離に長時間を要する場合がある。本研究は超微粒子の希薄懸濁液に対して有効である様な、従来の方法には無く特徴を有する方法について検討したものであり、分離速度は大きく、凝集剤等の薬剤添加も無いことから、固/液分離後の用水には薬品による汚染も無い特徴を有することが明らかになった。結果をまとめると以下の様になる。1.超微粒子として100nm粒径のヘマタイト粒子を調製し、pHおよび共存電解質の影響下におけるヘマタイトの凝集分散、ならびに粒子およびガラスビーズのゼータ電位を測定した。2.ヘマタイトの希薄懸濁液にガラスビーズを添加し、攪拌後静置すると、ビーズは瞬時に沈降するが、その際上澄液は透明になった。ビーズによる捕捉率を求めた結果、pHが酸性から中性付近までの領域で捕捉率は高かった。これはゼータ電位と関与しており、ヘマタイトとガラスビーズが互いに異符号のゼ-ダ電位を有するpH流域であった。3.上記と同じ条件の懸濁液に対し、ガラスビーズを充填したカラムベッドにヘマタイト懸濁液を注入し、通過後のヘマタイト濃度測定よりヘマタイト捕捉率を求めたが、捕捉率のpH依存性は前述と同様の傾向であった。4.本懸濁液を急速凝集条件下においても12時間を要するが、本法は数分以内で分離が完了する。したがって従来の凝集分散法に比べ固液分離の時間は1/100以下に短縮されたと判断できた。
長周期微動による地盤の周期・振幅特性評価と地盤が強震動に及ぼす影響に関する研究

本研究の目的は、厚い堆積層上と基盤上における強震動および微動の同時観測を通して地盤の震動特性を明確にすると共に、地盤が強震動におよぼす影響を把握し強震動の予測を行うことにある。さらに、微動と強震動との関係を明らかにすることである。この研究目的遂行のため以下の3点が計画された。【.encircled1.】従来の微動観測結の見直し、【.encircled2.】基盤・地盤上における微動の同時連続観測より振幅比の定量的な把握、【.encircled3.】基盤・地盤上における強震観測である。【.encircled1.】【.encircled2.】の結果、地盤上における微動の卓越周期については、1973年以来同じ場所で数回観測された結果と変化は認められなかった。微動の卓越周期はいくらかのゆらぎはあるものの非常に安定していることが確認された。また、微動の振幅比(地盤/基盤)は構造モデルから計算された結果と比較すると約2倍弱であるが、今回の観測から卓越周期付近における顕著なピークは見られなかった。【.encircled3.】の基盤・地盤上における強震観測の結果、地震記録のS波部分のスペクトルの振幅比(地盤/基盤)は微動の卓越周期とほぼ同じ周期に十数倍の値を持ち、明らかに地盤の影響が見られ、構造モデルから計算された結果と傾向は一致していることが確認された。【.encircled1.】【.encircled2.】【.encircled3.】の結果より結論される事は、微動の振幅比(地盤/基盤)からは強震動と微動の間には良い相関が認められなかったが、強震動の振幅比と地盤上における微動の卓越周期との間には非常によい相関があることが判明した。これらの原因については今後の課題として残っている。しかし、地盤の強震動に与える影響に関してははほぼ研究目的通りの成果が得られた。なお、これらの成果はは1993年10月地球惑星科学関連学会(鳥取市)、27th IASPEI'94(Wellington,New Zealand,)において発表した。今回、開発した地震観測用のソフトも順調に機能している事が確認された。本研究費により購入した速度型強震計は現在も地盤上において観測中である。
炭素とハイパーブランチポリマーのハイブリッド材料による新規固体触媒の開発

芳香族ポリマーは,熱的・安定性に優れ,スーパーエンジニアリングプラスチックとして様々な工業分野で利用されているが,触媒の分野での応用は未開拓であった.本研究では,芳香族ポリマーであるポリエーテルスルホン,およびポリエーテルケトンに,多数の末端を有するハイパーブランチ構造を導入し,その末端を触媒活性点として利用し,さらにカーボン材料とハイブリッド化することにより,新規触媒材料の開発に成功した.ハイパーブランチポリエーテルスルホンを合成し、これをカーボンブラック上に固定化する手法を確立した。作製した試料を、ブタノールと酢酸のエステル化反応、およびアニソールとベンジルアルコールのフリーデルクラフツ反応の触媒として用い、性能を評価した。いずれの反応についても、作製した試料が固体酸触媒として機能することが明らかとなった。ハイパーブランチポリエーテルケトンを合成し、これをセルロースの加水分解反応の触媒として用い、性能を評価した。ハイパーブランチポリエーテルケトンの末端に導入されたカルボン酸基が、確かに触媒作用を示すことを確認した。上記、ハイパーブランチポリエーテルケトンを、カーボンブラック、およびポリイミド微粒子上に固定化する手法を確立した。さらにこのポリマーの末端に触媒活性基としてTEMPOを導入する手法を確立した。作製した試料を、ベンジルアルコールの部分酸化反応の触媒として用い、性能を評価した。作製した触媒が酸化触媒として機能することが明らかとなった。ハイパーブランチポリマーを,グラフェン上に固定化し,さらに触媒活性基としてTEMPOを導入する手法を確立した.作製した試料をアダマンタノールの部分酸化反応の触媒として用い,性能を評価した.グラフェンに固定化したTEMPOが確かにアダマンタノール酸化を促進することを確認した.またこの試料を反応後に回収し,触媒として再使用できるかを検討した。これらの実験により作製した試料がアダマンタノールの部分酸化反応に不均一系触媒として作用することが明らかとなった.ポリエーテルスルホン,およびポリエーテルケトンについて,ハイパーブランチポリマーの比較対象となるリニアポリマーの合成法を確立した.リニアポリエーテルスルホンはビスフェノールSと4,4'-ジフルオロ-3,3'-ジソジオスルホジフェニルスルホンをモノマーとして,リニアポリエーテルケトンは4-フェノキシ無水フタル酸をモノマーとして、それぞれ合成した.次年度触媒活性評価を行い,ハイパーブランチ構造が触媒作用に及ぼす影響を明らかにする予定である.昨年度の残課題であった,ハイパーブランチポリマーの比較対象となるリニアポリマーを利用した触媒作用について,リニアポリマーの合成法を確立することができた.スルホン化ポリエーテルスルホンを利用した酸触媒反応におけるハイパーブランチ構造の効果を明らかにするために,ハイパーブランチ型と直鎖型のスルホン化ポリエーテルスルホンをそれぞれ合成し,酢酸のブタノールによるエステル化反応に対する触媒活性を比較した.まずポリマーそのものについて,均一系触媒反応における触媒活性を検討したところ,いずれのポリマーも触媒活性を示したが,リニアポリマーは分子量が増加するにつれて,ポリマーの溶解性が下がり,均一系触媒として作用しない傾向があることが分かった.次にカーボンブラック上へグラフトした後に不均一系触媒反応を検討したところ,(a)ハイパーブランチポリマーがコンパクトな構造となるためカーボンへの担持量が高くなる,(b)ハイパーブランチポリマーの末端官能基の触媒活性が直鎖型ポリマーの上の官能基より高くなる,という2つの理由により,ハイパーブランチポリマーが固体酸触媒への応用により適していることが明らかとなった.またハイパーブランチポリエーテルケトンとリニアポリエーテルケトンを,いくつかの部分酸化反応の触媒として検討したが,リニアポリエーテルケトンはポリマーの溶解性が著しく低く,触媒として作用しないことが分かった.すなわち,ハイパーブランチ構造によってポリマーと溶媒,反応基質との親和性が増すことによって,ポリエーテルケトンが触媒材料として利用可能になることが分かった.芳香族ポリマーは,熱的・安定性に優れ,スーパーエンジニアリングプラスチックとして様々な工業分野で利用されているが,触媒の分野での応用は未開拓であった.本研究では,芳香族ポリマーであるポリエーテルスルホン,およびポリエーテルケトンに,多数の末端を有するハイパーブランチ構造を導入し,その末端を触媒活性点として利用し,さらにカーボン材料とハイブリッド化することにより,新規触媒材料の開発に成功した.本年度の研究実施計画では、ハイパーブランチポリエーテルケトン、ハイパーブランチポリエーテルスルホンを合成し、そのキャラクタリゼーションと固体酸触媒としての性能評価を完了することを目標とした。いずれのポリマーも滞りなく合成を完了した。また触媒性能の評価も完了した。さらに27年度に計画していた、アルコールの部分酸化反応も一部完了した。一方、分岐の度合いが触媒性能に与える影響については、一部課題が残っている。ハイパーブランチポリマーとリニアポリマーについて、それぞれ分子量、担持量当を変化させた触媒調製法を早急に確立し、触媒としての性能を評価する予定である。今年度に作製法を確立したリニアポリマーを用いて様座な触媒反応を実施し,ハイパーブランチポリマーの場合と結果を比較することにより,ハイパーブランチ構造が触媒作用に及ぼす影響を明らかにする予定である.触媒化学ハイパーブランチポリエーテルスルホン、およびハイパーブランチポリエーテルケトンのいずれにおいても、対照となるリニアポリマーを作製し、ハイパーブランチ構造が触媒性能に及ぼす影響を明らかにする予定である。目的としたハイパーブランチポリマーの合成が、当初予定よりも速やかに完了したので、試薬購入費を圧縮でき、この分を27年度に繰り越した。繰り越し分は、国際学会への参加費とし、成果の普及に努める予定である。目的のポリマーの合成法の確立が,想定より速やかに完了したので,試薬や器具等消耗品類の購入額を節約でき,次年度に繰り越すこととなった.

平成26年度に計画したハイパーブランチポリマーの合成が、当初予定よりも速やかに完了したので、試薬購入費を圧縮でき、この分を27年度に繰り越した。順調に成果が挙がっており,国内外の学会等で成果の普及に努める予定である.繰り越し分は、国際学会への参加費とし、成果の普及に努める予定である。
伝染性疾患の発生と洪水・サイクロンなどの気象災害の関係に関する統計的研究

この研究の目的はコレラやデング熱など,熱帯地方の伝染性疾患の発生と,気象学的,気候学的条件の関係を調べることである.熱帯性伝染性疾患の発生に周期性があることは,これまでにも定性的には報告されてきた.1950年以降,50年以上について,バングラデシュ気象局のデータベース化した気象資料,とくに,地上気象資料の風向風速,気温,湿度,雨量と,国際下痢疾患研究センターでデータベース化されている,数十年にわたる伝染性疾患の患者数に関する統計の両者を統計処理し比較することにより,伝染性疾患がどのような気象要素と関係しているのかを定量的に明らかにした。また,昨年度,ダッカの国際下痢疾患研究センターに導入した自動気象観測装置によって,局所的な気象現象と伝染性疾患との間の関係についての定量的な調査に着手した。この自動気象観測装置は1分ごとに風,気温,湿度,雨量,日射の6項目を自動的に観測して,パソコンに記録し,WEB経由で日本でデータが入手できる.これらの気象資料は,気象局の気象資料の時間間隔の3時間に比べると,遙かに時間分解能がいい.ここで収集される気象資料を基にして,より細かい降水量や日射との下痢疾患の発生や流行との関係を明らかにした。研究を推進していく上で,現地での気象・気候資料の収集と解析には林,寺尾が,医学資料の収集解析には我妻,S.Islamが担当する.医学資料と気象資料との詳細な統計解析は山田,西渕が担当した。ダッカの自動気象観測装置の通常の保守管理はバングラデシュ在住の我妻が行うが,定期的な保守は林,寺尾,現地調査の際に行った。この研究の目的はコレラやデング熱など,熱帯地方の伝染性疾患の発生と,気象学的,気候学的条件の関係を調べることである.これまで,バングラデシュにおいてサイクロンや洪水などの気象災害の発生に関する研究を行う過程で,バングラデシュ気象局やバングラデシュ水資源開発局などで収集し,約半世紀にわたる気象資料のデータベースを完成させた.一方,バングラデシュ国際下痢性疾患研究センター(ICDDR,B)では,伝染性疾患の患者に対してサンプル調査を行い,患者数についての1日単位の統計資料を数十年間にわたって蓄積してきた.コレラの資料を基本にして,気象要素と伝染性疾患の流行の定量的な関係について調べた.とくに,コレラや赤痢などの下痢性疾患について,バングラデシュにおけるモンスーン(雨期)の開始時期や終了時期との関係や,雨量,気温,湿度,河川や氾濫湖の水位などの気象水文資料の季節内変動との関係について,伝染性疾患の発生の資料を比較検討し,両者の関係を定量的に評価する準備をした.これまでは,気象衛星などからの気温や海面温度,海面高度などのリモートセンシングを利用した資料と伝染性疾患の患者数との比較を行ってきたが,この研究では,人間生活により身近な環境因子である地上気象資料を基本において,解析を進めることにした.さらには,ダッカの国際下痢疾患研究センター本部建物の屋上に自動気象観測装置を設置し,風,気温,湿度,日射量,降水量を1分間隔で観測できるようにし,より詳しい気象資料の収集ができるようにした.局所的な気象現象と伝染性疾患との間の関係についての定量的な調査に着手した.この気象資料は,ICDDR,BのLANにつなぐことによって,日本でも監視ができるようになった.この研究の目的はコレラやデング熱など,熱帯地方の伝染性疾患の発生と,気象学的,気候学的条件の関係を調べることである.熱帯性伝染性疾患の発生に周期性があることは,これまでにも定性的には報告されてきた.1950年以降,50年以上について,バングラデシュ気象局のデータベース化した気象資料,とくに,地上気象資料の風向風速,気温,湿度,雨量と,国際下痢疾患研究センターでデータベース化されている,数十年にわたる伝染性疾患の患者数に関する統計の両者を統計処理し比較することにより,伝染性疾患がどのような気象要素と関係しているのかを定量的に明らかにした。
質量顕微分析を用いた疾患組織検査方法の確立

現在の生検組織検査は染色などの生化学的手法によるものが一般的である。この生化学的手法は疾患の診断や病理解析には不可欠の技術であるが、ターゲット不明の疾患には不向きであるという欠点がある。原因不明疾患の解析ではノンターゲティングな病理解析の方法が必須である。本研究は、近年開発された質量顕微鏡を用いて簡便で多くの情報を得ることができる病態検査方法を検討し、ノンターゲティングで病理サンプル上の異常代謝物を同定する方法を確立した。この生化学的手法は疾患の診断や病理解析には不可欠の技術であるが、ターゲット不明の疾患には不向きである、得られる情報が限られている、時間や費用がかかるなどの欠点がある。本研究は、近年開発された質量顕微鏡を用いて簡便で多くの情報を得ることができる病態検査方法の確立を目指すことを目的としたものである。質量顕微鏡は微小領域でのメタボローム解析が可能な手法であり、疾患検査方法を確立することは臨床診断への幅広い応用や疾患の発症機構解明への貢献が期待される。平成20年度は脂質蓄積ミオパチー生検筋と人工的に誘導したマウス脂肪肝を疾患モデルとし、組織上の脂質解析方法の検討ならびにMS/MSによる異常代謝物の同定を試みた。上記2疾患の組織上での脂質解析手法の確立をしたのち、脂質蓄積ミオパチーにおいては、疾患筋組織で特徴的に増減している物質と異常代謝物質の局在を明らかにした。また、質量顕微鏡解析によって得られたデータに多変量解析を適用することにより、脂肪肝において変動する代謝物を見出した。多変量解析によって見出した代謝物は、組織上でのMS/MSによって同定することに成功した。平成21年度は、脂質蓄積ミオパチー代謝異常の多変量解析による探索とモデル動物の代謝物可視化条件を検討した。脂質蓄積ミオパチー解析においては、リン脂質異常に異常があることが示唆された。リン脂質の組成比を比較した結果、脂質蓄積ミオパチーにおいては、高度不飽和脂肪酸を多く含有するリン脂質に異常があることがわかった。この結果から、本研究で対象とした脂質蓄積ミオパチーはリン脂質代謝に関与する酵素異常が引き起こされていることが推測される。モデル動物解析においては、代謝物可視化に成功した。本研究の遂行により、質量顕微鏡を用いて行う疾患検査の基本的な手法を確立することに成功した。今後は、モデルとした脂質蓄積ミオパチーのみならず他の疾患に応用できると考えられる。
海洋微小粒子の細菌による捕獲、分解過程の解明

海洋表層域には、その粒径が約0.5ミクロン以下の微小粒子が10^<7-8>/mL存在する。その大部分は生物過程に由来する有機物と考えられており、本研究はそれらの粒子と細菌との相互作用を明らかにしていくことを目指している。平成17年度は、この課題に対して細菌の付着過程からの視点、ウイルス関連粒子と細菌との相互作用からの視点、から取り組んだ。最終的にこの捕獲プロセスを確認する新しい方法論を開発するとともに、海洋に応用して定量的なデータを得た。以下に要点を述べる。・微生物細胞の付着メカニズムに関し、基礎的知見を蓄積し、微生物細胞表面にポリマー層が発達していれば、細胞と付着基質間の静電的な反発エネルギーがそれほど高くないことを明らかにした。また、人工的にラテックス粒子を合成し、種々の基質表面に付着させ、付着メカニズムを解析した。現在、付着粒子(あるいは細胞)と付着基質間にエネルギー障壁がある場合から無い場合までを総合して説明できる理論を構築中である。・海洋細菌Vibriofischeriを用い、それが生産する微小粒子の数、増殖相との関わり、それらの粒子の性質について生化学的な視点から調べた。その結果、これらの粒子は核酸を含んでウイルスと同様の挙動を示すが、一般に非特異的であり、他の細菌に対して親和性の高い性質を持つことが明らかになった。・磁気ビーズを天然海水中の細菌群集に混ぜ、一定時間攪拌した後に、回収し、粒子捕獲能を持つ細菌を選択的に集める方法について検討を行なった。その結果、ビーズのサイズに応じて異なる群集がそれを捕獲すること、ビーズの表面の性質はあまり大きな影響を持たないこと、捕獲能を持つ細菌群集は、他と比較してより高い高分子分解活性を持つことを明らかにした。この方法は世界で初めて開発されたもので、今後新しい方法論および概念としてインパクトを持つものと予想される。以下に要点を述べる。微生物と微小粒子の相互作用を知るためには、微生物細胞の微細構造を可視化する技術が必要である。さらに、細胞囲の鞭毛や繊毛の構造、周辺域にある微小粒子を見ていく必要がある。従来からの電子顕微鏡によるアプローチは、一般に固定や蒸着などのプロセスを経るために、Artifactが大きくなる。とりわけ、細胞周辺の粒子の起源がはっきりせず、本研究では致命的な欠点となる。このため、高解像力で試料の事前処理が必要ない手法を取る必要がある。本年度は、原子間力顕微鏡を導入して細胞の微細構造観察を行なう手法を確立し、論文にした。また、鞭毛を持つ枯草菌と、そのノックアウトミュータントを用い、鞭毛の有無を観察した。これらの基礎的検討により、さらに細菌細胞周辺部の子などの観察、定量化の方法がほぼ確立し、来年度に向けて準備が整った。一方、天然の細菌群集と微小粒子との相互作用を見るのに先立ち、細菌と微小粒子を分別する技術の確立が望まれる。微小粒子を細胞から引きはがすのはおそらく困難であること、さらには両者のサイズに多少の重なりがあり、ろ過によって必ずしもクリアーに分かれるものではないことから、新たな方法の導入が望まれていた。今回、Percollを用い、密度勾配遠心法によって細菌群集を他の粒子から分ける、あるいは異なる生理状態の細菌を分取する技術を確立した。これによって、来年度からの研究への技術的な準備がほぼ修了した。海洋表層域にはその径が約0.5ミクロン以下の微小粒子が10^<7-8>/mL程度存在する。

その大部分は生物過程に由来する有機物と考えられており、本研究はそれらの粒子と細菌との相互作用を明らかにしていくことを目的としている。本年度の主な成果は以下の通りである。・海洋発光細菌Vibriofisheriを用い、その微小粒子の生産能力のプロセスを明らかにするとともに、その分子メカニズムの解明を試みた。その結果、この細菌は出芽様式によって粒子を産生すること、産生された粒子はタンパク、核酸を含んでおり、遺伝子伝播およびタンパクの拡散メカニズムとして重要であることが明らかになった。・天然海水中に浸漬したガラスに付着してくる細菌群集の微細構造を原子間力顕微鏡によって観察した。これにより、多くの細菌は鞭毛を欠くこと、多くの細菌の周囲には繊毛状の構造が見え、それが粒子の捕獲場となっていること、さらに菌体の形状および周辺部の様相はこれまで細菌学的に観察されてきた典型的な細菌のそれとはかけ離れていることが明らかになった。・柔らかいコロイド粒子の理論を微生物細胞に適用し、また微生物細胞と付着基質の間にエネルギー障壁が残っている段階から無くなった段階まで全てを取りこんだ微生物付着の一般化理論について検討を行った。これまでに、運動性を持たない細菌細胞を用い、イオン強度の異なる条件で実験データを集積中で、これらデータを理論に当てはめ、理論を精緻化する作業を行なった。海洋表層域には、その粒径が約0.5ミクロン以下の微小粒子が10^<7-8>/mL存在する。その大部分は生物過程に由来する有機物と考えられており、本研究はそれらの粒子と細菌との相互作用を明らかにしていくことを目指している。平成17年度は、この課題に対して細菌の付着過程からの視点、ウイルス関連粒子と細菌との相互作用からの視点、から取り組んだ。最終的にこの捕獲プロセスを確認する新しい方法論を開発するとともに、海洋に応用して定量的なデータを得た。以下に要点を述べる。・微生物細胞の付着メカニズムに関し、基礎的知見を蓄積し、微生物細胞表面にポリマー層が発達していれば、細胞と付着基質間の静電的な反発エネルギーがそれほど高くないことを明らかにした。また、人工的にラテックス粒子を合成し、種々の基質表面に付着させ、付着メカニズムを解析した。現在、付着粒子(あるいは細胞)と付着基質間にエネルギー障壁がある場合から無い場合までを総合して説明できる理論を構築中である。・海洋細菌Vibriofischeriを用い、それが生産する微小粒子の数、増殖相との関わり、それらの粒子の性質について生化学的な視点から調べた。その結果、これらの粒子は核酸を含んでウイルスと同様の挙動を示すが、一般に非特異的であり、他の細菌に対して親和性の高い性質を持つことが明らかになった。・磁気ビーズを天然海水中の細菌群集に混ぜ、一定時間攪拌した後に、回収し、粒子捕獲能を持つ細菌を選択的に集める方法について検討を行なった。その結果、ビーズのサイズに応じて異なる群集がそれを捕獲すること、ビーズの表面の性質はあまり大きな影響を持たないこと、捕獲能を持つ細菌群集は、他と比較してより高い高分子分解活性を持つことを明らかにした。この方法は世界で初めて開発されたもので、今後新しい方法論および概念としてインパクトを持つものと予想される。
生体内骨格筋組織の電気特性の非侵襲的測定による新しいサルコペニア評価法

本課題は、老化に伴う筋量低下とそれに伴う筋力や身体機能の低下を示す専門用語「サルコペニア」に関する研究である。現在の世界的なコンセンサスにおいては、二重X線エネルギー吸収法(DXA)や核磁気共鳴画像法(MRI)・X線CTなどの画像法を、サルコペニア診断における筋量測定の方法として推奨している。しかしながら、これらの方法は大型の装置が必要であり、多くの臨床現場、高齢者施設、介護予防現場などで、多数を迅速に計測するうえでは適さない。さらに、MRIやCTで全身の骨格筋量を評価するには、全身をスキャンして、全身のその他臓器から骨格筋を判別したうえでその体積を求める必要があり、そのコストは膨大になる。そのため、より実用的な方法が求められる。研究実施者は、従前より、部位別多周波生体電気インピーダンス法(MF-BIA)や、部位別多周波生体電気インピーダンス分光法(S-BIS)を用いた研究を行っている。今年度は、多数例のデータベースから、四肢骨格筋量を評価する推定式を新たに作成し、その妥当性を検討し、さらにサルコペニアのカットオフ値を求めることができた(論文発表済み)。また、海外共同研究機関先であるウィスコンシン大学との共同研究の成果が複数の論文として発表することができた。多数例のデータベースを利用した分析も可能になり、生体内骨格筋組織の電気特性について非侵襲的測定を行うことで、骨格筋量測定単独では不明な早期の筋組織変化についても明らかにすることができるようになった。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。サルコペニアは、老化に伴う筋量低下とそれに伴う筋力や身体機能の低下と定義される。現在の国際的な診断基準では、筋量の指標として、二重X線エネルギー吸収法(DXA)や核磁気共鳴画像法(MRI)・X線CTなどの画像法を推奨している。しかし、これらの方法は、介護予防現場などで多数を迅速に計測する上では適さないことに加え、MRIなどで筋内組成を評価しようとすると、特殊な技術が必要であるため実用的ではない。一方、我々が研究している部位別多周波生体電気インピーダンス分光法(S-BIS)は、迅速に多数の対象者を測定でき、さらに筋内組成を評価できる可能性がある。そこで、我々はS-BISによる筋内組成の評価を実施した。測定対象者は、若齢者(一般・アスリート)・高齢者・肥満者・要介護高齢者・脊髄損傷を有する者・脳卒中患者など、さまざまな対象とし、各812名程度取得した。加えてmaximumlength sequence (MLS)法によるスペクトラム分離解析を用いることで、約500以上の周波数成分の電気抵抗値を同時かつ連続的に測定を行うことで、迅速に多数の対象者の測定を実施し、合計1500名以上の測定を行った。多数のコホートを利用してデータを測定しているため、現在はそのデータベース化を進めているところである。データベースが出来次第、まずは加齢変化とS-BISとの関連について明らかにしていくものとする。平成27年の夏期に研究代表者の不測の病気により長期療養の必要が生じ、測定の一部を平成28年度に繰り越したが、6月までに予定の人数を達成させることができ、実験計画を終了させることができた。本研究はサルコペニア(老化に伴う骨格筋量とその機能の低下)の新たな評価法の開発と検証に関する課題である。世界的なコンセンサスでは、骨格筋量は、二重X線エネルギー吸収法(DXA)、X線CT、核磁気共鳴画像法(MRI)などの画像法がゴールドスタンダードになっているものの、臨床現場や介護予防現場で多数を迅速に測定するには適さない。さらに、DXAやCTではその後の身体機能障害や総死亡リスクの予測が弱いなどの問題が指摘されている。その理由として、骨格筋量だけでなく筋内組成にも着目した測定評価技術が必要と考えられる。我々は、生体内骨格筋組織の電気特性の非侵襲的測定を用いて、新しい骨格筋評価技術の開発と検証に取り組んでいる。本年度は、運動介入によるランダム化比較対照試験(RCT)を実施し、高齢者の筋機能向上を惹起させ、S-BIS法やその他代替法でその運動効果を検証することとした。運動の内容としては、漸増負荷レジスタンストレーニングの有用性が論文上もっとも高いとされているが、地域の高齢者では必ずしも多くの人が実施できるわけではない。そのため、血圧の上昇しにくいスロートレーニング(石井直方教授、谷本博士、渡邊博士)やスロージョギング(田中宏暁教授、池永博士)などを応用し、運動プログラムの有用性を生体電気インピーダンス分光法(BIS)で検証した。その結果、スロージョギングによってCTによる筋内HU値が変化するとともに、BISによる細胞内液量が増加することなどが明らかになった。また、BIS法の様々なパラメーターが筋発揮パワーと関連することも新規に明らかにした。(2017年3月号Journal of Gerontology Editor's Choice論文に選出)昨年度は、予期せぬ病気により長期療養の必要が生じたが、今年度は順調にデータ収集と結果解析、論文投稿が進み、本研究に関する成果を多数報告することができた。さらに、学会等でのつながりにより新しい共同研究も始まり、本研究課題で開発したBIS法の更なる応用の可能性が広がっている。

現在の世界的なコンセンサスにおいては、二重X線エネルギー吸収法(DXA)や核磁気共鳴画像法(MRI)・X線CTなどの画像法を、サルコペニア診断における筋量測定の方法として推奨している。しかしながら、これらの方法は大型の装置が必要であり、多くの臨床現場、高齢者施設、介護予防現場などで、多数を迅速に計測するうえでは適さない。さらに、MRIやCTで全身の骨格筋量を評価するには、全身をスキャンして、全身のその他臓器から骨格筋を判別したうえでその体積を求める必要があり、そのコストは膨大になる。そのため、より実用的な方法が求められる。研究実施者は、従前より、部位別多周波生体電気インピーダンス法(MF-BIA)や、部位別多周波生体電気インピーダンス分光法(S-BIS)を用いた研究を行っている。今年度は、多数例のデータベースから、四肢骨格筋量を評価する推定式を新たに作成し、その妥当性を検討し、さらにサルコペニアのカットオフ値を求めることができた(論文発表済み)。また、海外共同研究機関先であるウィスコンシン大学との共同研究の成果が複数の論文として発表することができた。多数例のデータベースを利用した分析も可能になり、生体内骨格筋組織の電気特性について非侵襲的測定を行うことで、骨格筋量測定単独では不明な早期の筋組織変化についても明らかにすることができるようになった。研究課題から得られた結果は良好と考えられ、H28年現在、論文を執筆中である。H28年度中、ならびに、最終年度であるH29年度には数本の論文が投稿・受理・発刊されることが期待される。また、S-BISの最大の利点である極めて迅速で簡単な計測である点から、多様な共同研究の中でも測定が可能になっており、思っている以上の発展が期待される。最終年度であるH29年度において、MRIやCT、DXAとの比較を丁寧に実施し、その妥当性を改めて検証していくと共に、初めて明らかになった主要パラメータの生理学的意義について、基礎実験と組み合わせて明らかにしていくこととする。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
コーポレートガバナンスの変容と会計情報の機能に関する実証的調査

コーポレート・ガバナンスで重要なポイントは、会社のコンロトール・メカニズムをいかに働かせるかであり、経営者をいかに株主・投資家の利益に沿うように規律づけるかである。このような状況において、効率的なコーポレート・ガバナンスを推進するために会計情報がどのような役割を果たしているかを明らかにする必要がある。わが国において,これまでに,1980年代と1990年代におけて,コーポレート・ガバナンスにおける会計情報の役割は実証的に検証されてきたといえる。しかしながら、2000年以降のコーポレート・ガバナンスの構造は大きく変化しており,その状況での会計情報の作成局面、開示局面および利用局面における経済的帰結に関する証拠は得られていない。それゆえに,財務関連データ,株価関連データ,ガバナンス変数関連のデータベースを拡充させ,実証的な分析手法によって会計情報の有用性に関していくつかの証拠を提示し,今後のガバナンス研究において会計情報の利用が必要不可欠であることを提示した。コーポレート・ガバナンスで重要なのは、会社のコンロトール・メカニズムをいかに働かせるかであり、経営者をいかに株主・投資家の利益に沿うように規律づけるかである。その際に、効率的なコーポレート・ガバナンスを推進するために会計情報がどのような役割を果たしているかを統計的に調査する。筆者はこれまで1980年代と1990年代におけるコーポレート・ガバナンスと会計情報の関係を実証的に調査し、1冊の著書にまとめた(乙政[2004]『利害調整メカニズムと会計情報』森山書店)。だが、2000年以降のコーポレート・ガバナンスの構造は大きく変化しており,その状況での会計情報の作成局面、開示局面および利用局面における経済的帰結に関する証拠は得られていない。そのために,財務関連データ,株価関連データ,ガバナンス変数関連のデータベースを拡充させ,実証的な分析手法によって会計情報の有用性を検証する。長引くデフレ不況からようやく抜け出し,日本企業はその競争力を取り戻しつつある。このような状況下で,従来の経営者主導型の経営から株主重視型の経営への転換が行われた。事業活動が株主利益を重視したものになっているかどうかをチェックするために,日本企業のコーポレート・ガバナンスの仕組みは強化されてきている。特に,企業内部のコントロール・システムとして経営者報酬契約に関して少なからず改善がみられるようになっている。東京証券取引所は「コーポレート・ガバナンス報告書」の提出を制度化しており,そこに経営者報酬に関する取り組みが記入されるようになった。本研究では,企業内におけるコントロール・システムとして経営者報酬契約がどのような役割を果たし,その契約において会計情報がどのようにかかわっているかを調査しようとしている。今年度は,研究初年度であり,「コーポレート・ガバナンス報告書」の収集に努め,企業がどのような経営者報酬の体系をとっているかを分析している。株価ベースの報酬の比重が増えていること,また企業業績との連動性が曖昧な役員退職慰労金が廃止されていることが特徴になっている。また,取締役会のスリム化が進み,その構造が大きく変化してきていることが指摘されている。本年度は,今後の統計的な分析を行う前段階として,『役員四季報』(東洋経済)をもとに,取締役会の構造のデータ・ベース化にとりかかっている。経営者報酬と会計情報との関係については,国内ならびに海外の文献を中心に、どのような関連性があるのかを調査している。特に,予想利益は経営者報酬での利用も確認されており,わが国の予想利益がどのような特性をもっているかについて実証的な調査を行った。当該年度において,主に,経営者報酬と企業業績との間の実証的関係についてレビューを行った。取締役報酬の開示状況に関して,わが国において,役員報酬の個別開示に否定的な意見はまだ多い。『東証上場会社コーポレート・ガバナンス白書2007』(2007)のアンケート調査によると,取締役全員の総額開示は東証上場企業全体の75.6%を占める。社内取締役と社外取締役を別々に総額開示する企業は19.2%である。その他でも個別開示に言及している企業はごくわずかである。ただ,経営者が得る報酬額の開示は重要であるが,コーポレート・ガバナンスの本質は経営者報酬の決定方法である。有効なコントロール・メカニズムを構築する出発点は,経営者にいかに株主の利害に沿った行動をとるようにインセンティブを植え付けるかである。このような観点に立脚すれば,どのような方法で経営者が報酬を得ているかが重要視すべき問題になる。会計利益や株価のような企業業績に連動させる経営者報酬契約は経営者のインセンティブを駆り立てる有効な手段であるが,契約の内容がすべて明示されているわけではないので,経営者報酬が実際に企業業績とどのように連動しているかは実証的課題になる。

国内外の実証的文献に焦点を合わせてみると,経営者報酬決定における企業業績,特に,利益情報の役割が重要であることがわかる。取締役会あるいは報酬委員会は,実現した企業業績から経営者の真実の成果を測定しようとする。それゆえに,経営者のパフォーマンスを正確に映し出す指標が選好される。会計ベースの指標は,株価ベースの指標ほどには市場環境のような経営者の管理不能な要素の影響を受けないので,経営者の努力に関して情報提供的であると考えられる。本年度においては,財務データならびに経営者報酬に関するデータ・ベースが整いつつあり,経営者報酬と利益情報の間の関係に加えて,経営者報酬とキャッシュ・フロー情報の間の関係について実証的な検証を試みた。分析の結果,従来の実証研究の分析結果と一致して,会計制度の大幅な変更があった後においても利益情報は経営者報酬と正の関係にあることがわかった。このような実証的証拠は,業績連動報酬制度がインセンティブ・システムとして定着してきていることを示す.経営責任の不透明感を払拭するためのシステムが効果的に機能しているといえるが,その際に,会計情報が重要な評価指標となっていることが示唆された.また,限定的ではあるが,公表済のキャッシュ・フロー情報が経営者報酬の変化と統計的に有意に正に関係していることが明らかにされた.利益の情報価値が低下するような状況において,キャッシュ・フロー情報が利益情報の補完的役割を果たすケースがみられた.業績連動報酬制度にキャッシュ・フロー情報の利用を明示する事例はまだあまり見られないが,経営者の行動について情報提供的であるかぎり,業績指標の利用ウェイトは変わってくる可能性があると考えられる.経営者の業績評価に関して,複数の業績指標の利用が契約当事者をどの程度満足させるかは今後も探っていかなければならない課題である。さらに,わが国では,経営者報酬に関するディスクロージャーはまだ十分な状態ではないが,有価証券報告書などの公表されているデータを収集する作業に取りかかっている。本年度においては,財務データならびに経営者報酬に関するデータ・ベースが整備されたので,経営者報酬と利益情報の間の関連性について,利益情報を詳細に分割し,そのデータが経営者報酬のの水準にどのような影響があるかを実証的に検証してみた。すなわち,会計利益と経営者報酬の水準との関係において,営業利益と営業利益より下の損益項目が経営者報酬とどう連動しているかを経験的に調査している。実証分析の結果は,営業利益と経営者報酬の水準が強く関係することに加え,営業外損益や特別損益という利益の構成要素が経営者報酬の水準に強い影響力をもっていることを示す。また,わが国では経営者報酬制度の仕組みが明示的に公開されることは少ない。ただ,実務上,会計数値をベースにした業績連動型報酬(主に現金報酬)が企業で広く採用されていることはよく知られている。
Torsion理論と関連した問題の研究

環Rの両側R-加群MによるΦ-trivial ExtensionをΛ=RX_ΦMとかく。DをRの正則元CでMの各元m≠0に対してcm≠0、mc≠0なるものの全体とし、αをR→Λなる標準的写像とおけば、まず1.RとMがDに関して右Oreであることと、Λがα(D)に関して右Oreであることが同値であることが分った。このことから右Oreに関しては、Rの上のtorsion理論がΛの上のそれに引移せることが分る。実際、このことを用いると、RとΛの商環の間には2.上の1の同値条件が成立つとき、が成立つという自然な関係があることが分る。ΛがΛの正則元の全体Cに関して右Oreであるときは、Λの個展的商環Q(Λ)との関係をの2つの条件は同値であるの形で示すことができた。特に、Φ=0のとき上の条件(2)が成立つことも注意した。この結果は、今月出版予定の第4回根基-理論と応用-研究集会報告集に発表する。
「データベース型ハイパー漢字字典」の開発研究

漢字を初めて目にする学生、つまりゼロからスタートした非漢字系留学生にとっては、漢字習得に膨大な時間を費し、常用漢字をマスターするには至難の技である。初級漢字では、これらゼロビギナ-の留学生にとって、よりインパクトの強い効果的な教授法の必要性を感じ、初級段階から漢字の形態要素を考慮し、記憶のメカニズムに配慮した効率的な認識、筆記をさせることが不可欠である。まず酒井が以下に示す項目を認知科学の面から考察し、学習者の自立学習を促進できるよう、漢字指導における新しい方向性として、四つの教授法を考案し、分析を試みた。I.「連想法・イメージ法」⇒ここで言う連想法・イメージ法はイラスト(アニメーション)による漢字の提示を指す。漢字の成り立ちを指導することは認知段階における学生の習得効率を高めていく上で、効果が得られた。画数の多い複雑な字形であっても、漢字導入時に字源(説文解示)または酒井オリジナルの記憶法によるイラスト(アニメーション)を見せると同時に指導上のポイントを提示することで、学習者がイメージとして字形を視覚的に捉えやすく、漢字の定着度が高められることがわかった。II「長期記憶法」⇒長期記憶とは一度聞いただけで記憶が保持され、忘れにくい方法のことであり、酒井考案の“唱えことば"がこの長期記憶法にあてはまる。これは視覚的記憶力だけに頼るのではなく、同時に聴覚の感覚を訓練することにもつながっていく。III.「再生法」⇒ここで言う再生法とは部首別フィードバックによるものである。新出漢字導入時に既習漢字の復習を兼ねて、部首の整理を行い、提示する方法で効果を上げている。IV.「弁別法」⇒過去7年間にわたる東京外国語大学留学生日本語教育センターでの漢字系・非漢字系学習者の誤写・誤表記の調査を行い、資料を作成し、分析を試みているが、これらの資料を基に教師が指導上のポイントとして把握すべき点を提示できるよう工夫している。これら四段階の「記憶法」による指導をまず“漢字早おぼえカード"として紙メディアで作成したものをCAI対応として、「データベース型ハイパー漢字字典」へと、より汎用性の高いものへ発展させていった。(初級200漢字について完成している)ハイパー漢字字典の各スタックの構成は西郡主導のもと、以下に示す機能を装備している。1.英語、タイ語、インドネシア語対応の漢字の意味と用例提示2.読み方の音声提示3.筆順の動画提示4.アニメーションによる覚え方の提示と唱えことばの提示。5.誤字をもとにした弁別学習である。なお学習者・教師用検索システムとして、読み方などから、漢字が検索でき、それぞれの漢字のスタックへ移動できる。学習したい漢字を任意に選び出せる機能がある。
有限温度・密度・曲率中でのゲージ場の理論の相構造

研究の前半では単純化した有効理論ではなく、よりゲージ場の理論に基づく形で、理論の相構造を解明する事を目的に研究を行い、その第一段階としてゲージ理論の有限温度相構造を明らかにしていった。具体的には、Schwinger-Dyson方程式を応用することにより、アーベリアンゲージ理論である強結合QEDにおいて、カイラル対称性の破れを表すオーダーパラメータの有限温度中での振舞いを解析した。はしご近似とInstantaneous Exchange近似を適用し、オーダーパラメータとしては、フェルミ粒子の質量関数をとり、フェルミ粒子のフレーバー数等を変えながら臨界点と臨界指数を調べた。この結果、アーベリアンゲージ理論においては、有限温度相転移は2次相転移であること、フェルミ粒子はゲージ相互作用を弱め対称性を回復させる寄与を持つこと、フレーバー数依存性は小さいこと、相転移の定性的な振舞いは単純な有効理論である2次元4体フェルミ相互作用模型と類似していることを明らかにした。強結合QEDにおけるカイラル対称性の破れの有限温度相構造に関する研究はいくつかあるが、上記計算では、新たに波動関数の補正項とゲージ場の有限温度質量補正項の寄与を考慮しており、相構造を詳細に解析することで、フレーバー数依存性等についての新たな知見を得た。この成果は論文にまとめ、学術雑誌に投稿中である。また、国際会議で発表し、その報告内容は会議録として出版されている。現在、ヒエラルキー問題解決の可能性から注目を集めている余次元時空という考え方と、上記研究で進めていたさまざまな時空中でのゲージ場の理論の相構造は、特別な構造を持つ時空における場の理論の解析という点で結びついている。そこで、本研究の後半では、余次元時空の有力候補であるRandall-Sundrum時空におけるゲージ理論の相構造を、計算方法の確立している有効理論を用いた解析により明らかにした。具体的には、理論の有効ポテンシャルの形を解析し、余次元時空中を飛ぶフェルミ粒子があるとした場合、その粒子と4次元時空上に拘束された通常のフェルミ粒子の相互作用がカイラル対称性の相構造に大きな寄与を持つこと、理論のパラメーターとフェルミ粒子質量との関係を明らかにした。この成果は論文にまとめ、関連した研究をまとめた書籍中に掲載予定である。単純化した有効理論ではなく、よりゲージ場の理論に基づく形で、温度・密度・曲率等が高い状況での理論の相構造を解明する事を目的に研究を行い、本年度はその第一段階としてゲージ理論の有限温度相構造を明らかにしていった。具体的には、Schwinger-Dyson方程式を応用することにより、アーベリアンゲージ理論である強結合QEDにおいて、カイラル対称性の破れを表すオーダーパラメータの有限温度中での振る舞いを解析した。適当な時間内での数値解析を可能にするため、はしご近似とInstantaneous Exchange近似を適用し、質量関数の虚部は無視した。オーダーパラメータとしては、フェルミ粒子の質量関数をとり、フェルミ粒子のフレーバー数等を変えながら臨界点と臨界指数を調べた。この結果、アーベリアンゲージ理論においては、有限温度相転移は2次相転移であること、フェルミ粒子はゲージ相互作用を弱め対称性を回復させる寄与を持つこと、フレーバー数依存性は小さいこと、相転移の定性的な振舞いは単純な有効理論である4体フェルミ相互作用模型と類似していることを明らかにした。強結合QEDにおけるカイラル対称性の破れの有限温度相構造に関する研究はいくつかあるが、上記計算では、新たに波動関数の補正項とゲージ場の有限温度質量補正項の寄与を考慮しており、相構造を詳細に解析することで、フレーバー数依存性についての新たな知見を得た。得られた成果については、東京都立大学で開催された国際会議、および海外の物理学者が多数参加した'Sapporo Winter School'等で発表し、当該研究に対する理解を広め、モデルの拡張、低次元物性系への応用の可能性等について議論した。上記成果は論文にまとめ、現在、学術雑誌に投稿中である。

そこで、本研究の後半では、余次元時空の有力候補であるRandall-Sundrum時空におけるゲージ理論の相構造を、計算方法の確立している有効理論を用いた解析により明らかにした。具体的には、理論の有効ポテンシャルの形を解析し、余次元時空中を飛ぶフェルミ粒子があるとした場合、その粒子と4次元時空上に拘束された通常のフェルミ粒子の相互作用がカイラル対称性の相構造に大きな寄与を持つこと、理論のパラメーターとフェルミ粒子質量との関係を明らかにした。この成果は論文にまとめ、関連した研究をまとめた書籍中に掲載予定である。
高齢者の脱水状態を簡便に判定できる尿比重値判定グッズの量産化に向けた課題克服

工学技術・知見を活用して、自分自身の脱水状態を「安価で」、「簡単に」、「素早く」、「誰でもどこでも」判断できる「判定キット」を開発する。現在、デジタル尿比重計で測定される尿比重値で脱水状態を判定できる。これは高精度であるが個人で所有するには高価であり、普及に大きな課題がある。「ポリプロピレン球」、「ステンレス棒」、「接着剤」という極めてシンプルな三要素で比重をコントロールした浮きを作製することで、在宅の高齢者でも尿比重値を判定できる浮きの製作方法を確立する。量産化に向けた課題を克服して、極力早い段階で高齢者を熱中症から救うことができる携帯型の尿比重値判定グッズの開発を目的とする。