hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳炎発症性パラミクソウイルスの神経伝播機序の解析

本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播様式を明らかにすることができた。また、蛍光標識を付加したニパウイルス構成蛋白を作製し、細胞内での挙動を解析した結果、これまで知られていなかったウイルス蛋白同士の相互作用領域を同定することができた。さらに、EGFP発現ニパウイルスを用いてアフリカミドリザル体内でのウイルス伝播をマクロに解析した。その結果、脳への伝播は比較的遅く全身感染後に起こることが明らかになった。1) MVの神経細胞間伝播機序の解析ラット脳海馬領域より神経細胞を回収して初代培養細胞を作製した。連携研究者および分担研究者により、リジンコートしたディッシュにアガロースを重層し、顕微鏡下でレーザー照射によりwellおよび神経回路の溝を設計する培養系であるAMCA培養系を作製した。神経突起を介して隣接する細胞へ接触できる最適well間隔などの条件検討を行なった後、このwellに組換えウイルスであるMV-GFPを感染させた神経細胞を生着させ、単個の培養神経細胞間において神経突起を介したMV感染伝播が起こるかをGFPの蛍光を示標に観察した。隣接する細胞ヘウイルスが伝播する際の伝播様式を解析するため、さらに接合部位の電子顕微鏡観察やパッチクランプ解析を行なった。その結果、神経突起を介して隣接する神経細胞体に伝播する様子が観察できた。さらにこの伝播は、ウイルスのbuddingによるのではなく、細胞融合によることも示唆された。2) NiV構成蛋白の細胞内移動と集結点の解析NiVの膜蛋白であるG、F、MおよびnucleocapsidであるN、P蛋白のC末に蛍光蛋白を連結した蛍光融合蛋白発現ベクターを作製した。これらをハムスター脳初代培養神経細胞ヘトランスフェクションし、全ての融合蛋白が発現することを確認した。今後、それぞれの蛋白を組み合わせてトランスフェクションし、神経細胞内での挙動を解析していく。前年度に作出し、in vitroでの性状解析を行なったアクセサリー蛋白欠損ウイルスの病原性に変化が生じるか否かについて、ハムスターへの感染実験によって解析を行なった。親株とアクセサリー蛋白欠損ウイルスをそれぞれ、ハムスターに10^3TCID_<50>ずつ腹腔内投与し病態を2週間観察した。その結果、3種のアクセサリー蛋白のうちW蛋白を欠損させたウイルスでは親株と同様の高い病原性を示したのに対し、VおよびC蛋白を欠損させたウイルスの病原性が著しく低下することが明らかとなった。さらに、それぞれのウイルスを感染させた細胞でのIFN応答を調べたところ、アクセサリー蛋白欠損ウイルスを感染させた場合も親株を感染させた場合と同様に、IFN signal応答の抑制が認められた。これらの結果から、ニパウイルスのV、C蛋白がウイルス病原性に大きく関与しているが、その機序はIFN系を介したものではないことが示された。N、P蛋白に蛍光標識を付加して細胞内での挙動を直接観察し、生きたままの細胞内での共局在を確認することができた。この系を利用して、N蛋白のdeletion mutantを作製してP蛋白との共局在の有無を観察した結果、新規の相互作用領域を同定することができた。さらに、ニパウイルスのミニジェノム系を用いた解析により、同定したN蛋白内の相互作用領域がウイルス遺伝子の複製に関与することも明らかとなった。またEGFP発現組換えニパウイルスを用いたアフリカミドリザルへの感染実験を行なった。EGFPの蛍光を指標に感染の広がりを可視かすることに成功した。現在詳細な解析を行なっている。前年度までに、蛍光標識したニパウイルスの膜蛋白を培養細胞内で発現させ、その挙動や集結点の観察を行なっていた。今年度は、感染状態における各タンパクの挙動を解析するため、蛍光標識した膜蛋白を発現する組換えニパウイルスの作製し、感染細胞内での各タンパクの挙動を観察することを試みた。3つの膜蛋白をそれぞれ蛍光標識するためのプラスミドを構築し、ウイルスのレスキュー実験を行ったが、実際に感染性ウイルスとして回収できたのはMタンパク標識ウイルスのみであった。この組換えウイルスを培養細胞に感染させることにより、興味深い挙動を示すことが見いだされた。ニパウイルスが細胞に感染し細胞融合を起こすと、核が特徴的な形態をとって集合するが、この動態にMタンパクが関与していると考えられた。また、ウイルスの出芽に関与すると報告されているアミノ酸部位を置換すると、その作用が見られなくなった。

また、今年度はEGFPを発現するウイルスを用いてアフリカミドリザルの感染実験を行い、感染初期からのウイルス伝播をマクロに解析した。経鼻、経口摂取後初期に扁桃や気管などでウイルスの蛍光が観察され、その後腹腔内の臓器に広がり、脳においては接種後12から14日に前頭葉の脳蹄に蛍光が観察され始めた。ニパウイルスは非常に広範の組織に感染するが脳神経へ感染が広がることで致死的になると考えられているが、今回の観察結果から、脳への感染は全身感染後に起こることが明らかになり、その間の治療の重要性が示唆された。本研究課題の1つの目標であった蛍光標識を用いたウイルス蛋白のリアルタイムでの挙動の観察は、培養細胞を用いた系ではほぼ達成できたと考える。ただ、動物個体を用いた実験や、脳初代培養細胞を用いた実験については当初の予定より、やや遅れた。これまで得られた知見をもとに、ウイルス蛋白の細胞内での移動に関与する細胞膜構造体や細胞骨格の構成タンパクを同定し、ニパウイルスの成熟過程を明らかにしたい。
ピリドキサール酵素の触媒作用発現機構の解明をめざして

1.アミノ基転移酵素の基質認識機構:アスパラギン酸、芳香族アミノ酸、分岐鎖アミノ酸の3種のアミノ基移転酵素(各々AST,ArT、BCT)につき、基質類似体存在下でのX線結晶解析を行い、各酵素のアミノ酸基質に対する特徴的な認識機構を明らかにした。1)α-COOHは、ASTとArTではArg386との2本の水素結合による平面構造を形成するが、BCTではTyr69の水酸基と、βターン主鎖のアミドへの水素結合を形成する。ASTとArTでは側鎖のCOOHはArg292との2本の水素結合形成で、ArTで芳香環は、それと同じ部位で、しかも活性中心の複数の残基のコンホメーション変化による水素結合網のかけかえで認識される。2)BCTで分岐鎖側鎖の認識を行う疎水性コアの構造もわかった。3)DNAシャフリングによりAST遺伝子にランダム変異を導入し、分岐鎖アミノ酸を認識できる変異酵素を作成した。ピリドキサール酵素の反応機構:1)従来見出されていなかったASTの第2の反応過程が実働していることを証明した。2)芳香族アミノ酸脱炭酸酵素(AADC)のLys303が内シッフ塩基を形成している残基であることを明らかにした。[Lys303Ala]酵素で生じる副反応を速度論的に解析し、このリシンがアミノ酸の脱炭酸過程には不要で、生成物の酵素からの遊離を促進する役を演じていることを証明した。アミノ酸脱炭酸酵素13種に高度に保存されている11残基についてAADCに部位特異的置換を行い、その役割を推定した。さらに、Arg334付近にflcxible loopがあり、基質結合によるその構造変化が外アルジミン形成に重要であることを推定した。3)トリプトファナーゼの大量生産系を確立した。本酵素のPLPの内シッフ塩基は、酵素活性を発現する弱塩基領域では不活性なアルダミン構造であるが、基質の結合によって、活性なケトエナミン構造へと誘導されることを証明した。アスパラギン酸アミノ基転移酵素(AspAT)ピリドキサール酵素共通の重要な反応中間体であるキノノイド構造の安定化要因を探るため,この中間体を蓄積するL-eryhro-3-ヒドロキシアスパラギン酸(HOAsp)とAspATの反応をストップトフロー分光計で追跡した。その結果,HOAspとAspATの反応によりキノノイド中間体とカルビノールアミン中間体の2つがほぼ等量蓄積すること,さらに両中間体がTyr70との水素結合で安定化されることが判明し,キノノイド構造研究の上で格好のモデルであるHOAsp-AspAT複合体の構造を明らかにすることが出来た。また,この構造より,Lys258-Tyr70-補酵素リン酸基間のネットワークが反応遷移状態の安定化に寄与していることが示された。芳香族アミノ酸アミノ基転移酵素(ArAT)ArATの基質認識部位の構造については,β-ヒドロキシアミノ酸と野性型およびY70F変異体を用いた研究により,ジカルボキシル基質のカルボキシル基結合部位であるArg292の近傍に芳香族基質側鎖の結合部位が存在することが示された。そこで,Arg292を他のアミノ酸残基に置換した酵素を作製して,その芳香族基質との反応の変化を調べたところ,Arg292のグアニジノ基の存在が基質芳香環の認識に重要であることが示された。当初予定していた大腸菌ArATの結晶化は困難であることが判明した。

そこで,種々の菌種のArATを検索したところ,ParacocusdenitrificansのArATが質の高い結晶を形成することが判明し,本酵素のX線解析による立体構造解析・基質認識機構解明への道が開かれた。分枝アミノ酸アミノ基転移酵素(BCAT)X線結晶解析のグループとの共同研究による本酵素の結晶解析は難航していたが,水銀誘導体による同型置換法に加え,セレノメチオニンを導入したBCATを作製してセレン原子をランドマークとすることにより2.5Åないし3.0Åの分解能の電子密度図を得ることができ,現在構造精密化を行っている。芳香族L-アミノ酸脱炭酸酵素(AADC)反応速度論的解析から,中性付近にpK_aを有する塩基が基質アミノ基の活性化に重要であることを見出だし,種々の残基についての部位特異的変異により,His192をその候補として絞り込むことができた。芳香族アミノ酸アミノ基転移酵素大腸菌酵素では、X線結晶解析が困難であったので、サルモネラ菌酵素のクローニングと塩基配列決定を行ったが、なお良質結晶が得られないことが判明したので、パラコッカス酵素に切り換えた。大腸菌をパラコッカスtyrB遺伝子でトランスフォームして量産系を確立し、精製酵素について酵素化学的性質を調べた。大腸菌酵素との一次構造類似性は40%であるが、吸収スペクトルや基質特異性は極めて類似していた。良質の結晶が得られ、X線解析を終了した。目下基質結合時の結晶解析を進めている。本酵素はアスパラギン酸とグルタミン酸をも芳香族アミノ酸と同程度基質にする。基質のジカルボン酸側鎖と芳香環側鎖を同時に認識できる機構を解明するために、L-エリトロー3-ヒドロキシアスパラギン酸とL-エリトロー3-フェニルセリンとの反応を比較分析した結果、側鎖のカルボキシ基とフェニル基が同じ部位に収納されることを推察することができた。分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素X線結晶解析を終了した。2量体が3個集合した6量体構造が明らかになり、これまでの蛋白化学的、物理化学的分析結果を確認することができた。基質アナログ共存での結晶解析を続行中である。トリプトファナーゼ詳細な反応機構解明のためのX線結晶解析を行うべく、大量生産系を作成した。10L培養で200300mgの精製酵素が得られた。芳香族アミノ酸脱炭酸酵素ラット肝酵素の触媒基を検討するために、一次構造のわかっているアミノ酸脱炭酸酵素13種比較し、共通して保存されている残基に部位特異的変異を導入した。His192、Asp252、Asp271、Ser296、Lys303、Tyr332、Arg355はすべて活性発現に関係しており、Asp252、Lys303ならびにTyr332は各々Glu、Arg、Pheでは代用できないことがわかった。また、355位は塩基性アミノ酸であることが活性発現に必要なことがわかった。アスパラギン酸アミノ基転移酵素:(1)基質アスパラギン酸との反応の遷移相を種々のpHで観測し、従来から認められている基質結合過程の他に、速度論的に区別できないとされる、酵素と基質のプロトン化状態が逆のもう一つの過程も同時に生じていることを証明した。(2)DNAシャフリングによるランダム変異体作成により、本酵素を分岐鎖アミノ酸を認識できるように改変した。芳香族アミノ酸アミノ
日本語複合動詞の獲得に関する実証的・理論的研究

平成29年度は、主に2つのことに取り組んだ。1つ目は複合動詞に関する母語獲得研究である。2つ目は、他大学の研究者との共同研究である。まず初めに、複合動詞に関する母語獲得研究について報告する。本年度は、日本語を母語とする子どもが複合動詞と複合名詞が同じ時期に観察され始めることに着目し、また、それがなぜなのかを明らかにするための研究に取り組んだ。(学会誌等への発表番号4)。具体的には、原理とパラメータのアプローチの観点から日本語の複合動詞に必要なパラメータが何かという問いに取り組んだ。そして、複合動詞に必要なパラメータの1つが複合語パラメータである可能性が非常に高いことを示した。その提案を裏付けるために、CHILDESを使用した実証研究を行った。日本語を母語とする子ども、Akiの発話を調査した結果、複合動詞と複合名詞の初出が2歳5ヶ月に観察されたことを示した。このことを基に、複合語パラメータが心理的に実在している可能性が高いと提案した。次に、他大学の研究者との共同研究である。一瀬陽子氏と團迫雅彦氏との共同研究では、韓国語が母語の日本語学習者および中国語が母語の日本語学習者が日本語の複合動詞の習得する際、母語の干渉があるかどうか検討した。その結果、韓国語が母語の日本語学習者の場合、「食べ続ける」のように、V2が「続ける」の複合動詞を「続けて食った」というように、韓国語で「食べ続ける」を表現するときに使う言い回しを使って表現する学習者がいることが分かった。このことから、日本語学習者が日本語の文法を習得していく中間段階には母語の干渉があることが明らかになった。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、日本語を母語とする子どもと子どもの周りの成人が使う日本語の単純動詞と複合動詞の使用実態を調査し、それを博士論文としてまとめた。本研究の目的は、日本語を母語とする子どもによる母語獲得の中間段階を解明することである。具体的には、子どもがいつ、どのような日本語複合動詞を発話するのかを記述することを通して、日本語を母語とする子どもが、どのような過程を経て成人の文法を獲得するのかを解明することを試みた。その結果、まず、子どもも周囲の成人も複合動詞をおよそ1%しか使っていないことが明らかになった。さらに、周囲の成人が使う複合動詞は様々な前項動詞と後項動詞の組み合わせであるにもかかわらず、子どもが初めに発話するものは、「くっ付く」や「引っ張る」などのように前項動詞が促音便化した複合動詞であるという共通点があることを示した。次に、日本語複合動詞を語彙的複合動詞と統語的複合動詞という影山(1993)による分類によって区別すると、子どもは語彙的複合動詞に分類されるものを2歳前後から発話し始めるのに対して、統語的複合動詞に分類されるものを3歳ごろから発話し始めると一般化した。さらに、日本語を母語とする子どもの動詞の獲得順序をできるだけ正確に記述するために、調査対象を複合動詞だけでなく単純動詞にも拡げた。その結果、後項動詞が「出す」「込む」などのように移動動詞である複合動詞の場合、それが発話されるよりも前に、単純動詞としてその移動動詞が発話されることを観察した。この観察は、語彙的複合動詞に分類されるものの中でも、後項動詞が移動動詞である複合動詞は他の語彙的複合動詞とは異なる順序で獲得していることが示唆されると報告した。本研究は次の理由によりおおむね順調に進展していると言える。本研究では、子どもがどのように日本語複合動詞を獲得しているのかを詳細に研究するために、子どもの単純動詞と複合動詞の発話実態の記述だけでなく、複合動詞の内部構造や前項動詞と後項動詞の意味関係を正しく理解できているかを調査することを目的としている。平成28年度は、まず、子どもの発話資料が収録されているCHILDESデータベースを使用して、発話分析を中心とした質的研究に多方面から取り組み、複合動詞の発話実態の記述に成功した。具体的には、日本語を母語とする子どもがいつ、どのような複合動詞を発話するのか、どの程度日本語複合動詞を発話するのかを調査した。特に、1歳台から発話が記録されている子ども3名を対象とし、その子どもたちの発話記録を検索ソフトであるCLANを用いて抽出した。その後、模倣が含まれていないかどうかを調べるために、発話データをすべて目視した。それと同時に、子どもと子どもの周りの成人がどの程度の割合で複合動詞を使っているかを調べるために、それぞれのタイプ頻度とトークン頻度を調査した。さらに、日本語の平均発話長(MLUm)の基準を基に、子どもが最初期に発話する複合動詞が複雑述語が観察される時期から発話されるのかどうかを調査した。このように、データの質を高めるために、検索ソフトCLANを使用するだけでなく、目視による方法も行った。また、抽出されたデータをトークン頻度とタイプ頻度に分類することでデータの精緻化を行った。さらに、MLUmの観点からも分析を行った。

本年度は、日本語を母語とする子どもが複合動詞と複合名詞が同じ時期に観察され始めることに着目し、また、それがなぜなのかを明らかにするための研究に取り組んだ。(学会誌等への発表番号4)。具体的には、原理とパラメータのアプローチの観点から日本語の複合動詞に必要なパラメータが何かという問いに取り組んだ。そして、複合動詞に必要なパラメータの1つが複合語パラメータである可能性が非常に高いことを示した。その提案を裏付けるために、CHILDESを使用した実証研究を行った。日本語を母語とする子ども、Akiの発話を調査した結果、複合動詞と複合名詞の初出が2歳5ヶ月に観察されたことを示した。このことを基に、複合語パラメータが心理的に実在している可能性が高いと提案した。次に、他大学の研究者との共同研究である。一瀬陽子氏と團迫雅彦氏との共同研究では、韓国語が母語の日本語学習者および中国語が母語の日本語学習者が日本語の複合動詞の習得する際、母語の干渉があるかどうか検討した。その結果、韓国語が母語の日本語学習者の場合、「食べ続ける」のように、V2が「続ける」の複合動詞を「続けて食った」というように、韓国語で「食べ続ける」を表現するときに使う言い回しを使って表現する学習者がいることが分かった。このことから、日本語学習者が日本語の文法を習得していく中間段階には母語の干渉があることが明らかになった。本研究では、子どもがどのように日本語複合動詞を獲得しているのかを詳細に研究するために、子どもの単純動詞と複合動詞の発話実態の記述だけでなく、複合動詞の内部構造や前項動詞と後項動詞の意味関係を正しく理解できているかを調査することを目的としている。平成28年度に単純動詞と複合動詞の発話実態を調査する研究が行われ、その成果が博士論文としてまとめられたため、平成29年度には、日本語を母語とする子どもが複合動詞の内部構造や前項動詞と後項動詞の意味関係を正しく理解できているかどうかを調査するための心理実験を行う予定である。心理実験を行うためには、まず、その実験課題を作成する必要がある。精度の高い実験課題を作成するために、英語において観察される複雑述語の獲得について、CHILDESと心理実験の両面から研究を行っているUniversity of ConnecticutのWilliam Snyder先生のもとで研究を遂行する予定である。そうすることにより、実験課題を作成し、その課題を基に実験を行うことで、日本語を母語とする子どもが複合動詞の内部構造や前項動詞と後項動詞の意味関係を正しく理解できているのかどうかを調査する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
中西牛郎の基礎的研究

本研究を通じて中西牛郎についての基礎的な研究を行った。まず『経世博議』のデジタル化を行ったが、その際に目次データを充実させることで簡易データベース的な性格を持たせた。また熊本と天理における調査を通じて、履歴において不明であった点を含めて熊本時代と天理時代の活動の輪郭を把握することができた。これらを踏まえた成果として、英文と和文の論文をそれぞれ一本ずつ発表し、また学会発表を二回行った。本年度の研究成果としては、中西牛郎に関する論文を2本を投稿し、研究会における報告を1回行った。まず"Reconfiguring Buddhism asa Religion:Nakanishi Ushiro and His Shin Bukkyo"をJapanese Religions誌に投稿した。これは、英語圏の近代日本仏教史/宗教史研究においてほとんど中西が取り上げられていないことを鑑み、中西の仏教改良運動について概観した論文である。仏教を(西洋的な)宗教についての知識をもとに改良しようとした側面に焦点を合わせて論じた。次に「明治中期における「仏教」と「信仰」-中西牛郎の「新仏教」論を中心に-」を『宗教学論集』に投稿した、これは2009年6月に駒沢宗教学研究会において報告した「明治中期仏教改革論の位相-中西牛郎による「新仏教」の構想を中心に」を下敷きとするものであり、論文の後半では中西が同時代人にどのように読まれていたのかについて論じた。『経世博議』のデジタル化に関しては、本年度は124号と号外についてマイクロフィルムの撮影を行い、デジタル化は次年度に行うこととした。マイクロフィルム化することによって資料保存の面でのメリットがあり、かつスムーズなデジタル化作業への移行が想定されるためである。また計画通り9月と2月の2度に渡って熊本で調査を行った。紫溟会に関連する資料を中心に調査し、特に『紫溟新報』については中西の書いたと推定される宗教についての論説を確認することができた。それ以外にも未見資料を発見し、有益な調査となった。本年度の研究成果としては、中西牛郎に関する学会発表を1回行った。これは2010年9月5日に東洋大学で開催された日本宗教学会第69回学術大会における「熊本時代の中西牛郎-明治十年代の宗教論の位相-」である。内容としては中西が生地である熊本で過ごしていた明治十年代に焦点を合わせ、現地で神水義塾という私塾を開いていたこと、また熊本国権党の前身である紫浜会と機関誌への執筆などを通じて関係が深かったことなどについて報告した。更に中西が当時執筆した「宗教及道義」という論説の内容を検討し、そこには後に変化していく論点と、連続する論点の両者が見られることを指摘した。次に『経世博議』のデジタル化に関して、前年に行ったマイクロフィルム化に引き続いて、デジタル化の作業を完遂した。同誌のデジタルデータを他の研究者と共有して今後の更なる研究の進展を目指すことは当初からの予定であったが、これを受けて研究に使いやすくするために目次の部分について文字入力を行ってデジタルデータ本体とリンクさせた目録を作成し、またデジタルデータにもインデックス情報を付加した。更に『常葉』についても研究に役立てるためにデジタル化し、加えて研究のための基礎資料となる『明治年間仏教関係雑誌目録』の目録部分についてテキスト入力を行った。また2月に天理に現地調査に赴き、中西の天理教への関わりを検討した。天理教の教団刊行物を中心とした資料調査から、中西が天理教に関わっていた時期をより明確にすることができ、また中西の署名記事は多くはなかったが、あるいは中西の手になるものと推定される同時期の筆名記事を幾つか発見した。これに加えて、中西の墓石を確認して、没年と場所を確定させることができ、有益な調査となった。
ネオリベラリズムの時代の資源管理と共同体―フィリピンの海域資源管理の事例から

フィリピンにおける海域資源管理の共同体的資源管理(CommunityBased Coastal Resource Management, CBCRM)に関して、現在進行中のフィリピン西部パラワン島におけるプロジェクトを事例として、住民間の階層、ジェンダー、エスニシティなどの差異に注目しつつ、資源管理の影響がいかに異なる影響を住民間に及ぼしているか、そこにはどのような共同体の動態が見出されるかなどに関して、フィールドワークやインタビューを行い、エスノグラフィックな資料に基づいて議論した。初年度である本年度は、資源利用に関する諸政策とそれに基づく村落統治、特に沿岸漁村の資源利用形態の諸局面に作用する権力関係とその動態などこれらのテーマを考察する上で有効になる理論的枠組み構築の作業を行った。特に今日の資源人類学、人文地理学、ポリティカル・エコロジーなど諸分野の近年の知見をフォローアップすることに努めた。同時に、フィリピン中西部に位置するパラワー州にて2週間ほどの現地調査を行い、予備的資料の収集を試みた。特に、パラワン州南部ナラ町の一沿岸村落に滞在し、現在進行中の資源管理の実践と、それがコミュニティに及ぼす影響などに関して、住民、地方政府役人、漁業庁スタッフなどにインタビューを行った。調査地村落にて顕著に観察されるのは、従来の漁村共同体が、様々な資源のグローバルなネットワークを利用しつつ、生業様式の転換、再編を行う諸実践である。例えば、ハタ科の高級食用種の活魚行商ネットワークは、台湾、香港、中国本土を中心としたグローバルな市場を利用した行われる。また近年パラワン州沿岸村落に盛んに導入されている海草養殖などもこのようなグローバルネットワークを利用した生業パターンの転換の一例である。このように、今日の沿岸部村落共同体は、グローバルな資源のネットワークを利用しつつ、地方政府、国家、市民社会などの諸アクターとの関係性を再編しつつ、資源管理レジームの統治性が要請する村落の資源利用形態の転換に対応していることが考えられる。一方、従来オープンアクセスであった海面を囲い込み、一部の投資家による養殖場の拡大も、現在顕著に進展する傾向である。来年度以降は、これら予備的調査における知見をさらに深め、資源管理のエスノグラフィーのより集約的調査研究を行う予定である。昨年度に引き続き、資源管理をめぐるローカル・ポリティクス、資源をめぐる国家、共同体、市民社会の関係がグローバル化の過程でどのように変容しつつあるか、国家の資源政策と共同体の文化・価値観の変容などの諸問題を分析するための理論的枠組み構築のため、資源人類学、ポリティカル・エコロジーなどの近年の諸成果をレビューし、整理した。その成果は11月13日、14日につくば市にて開催された国際フィリピン研究学会(Philippine Studies Conference in Japan 2010)にて報告された。本学会では、"Environmental Change, Resource Management, and Community in the age of Neoliberal Governmentality : A Casefrom the Philippine Localities"と題するバネルセッションを設け、海外からの報告者としてアリゾナ州立大学教授のJames Eder氏、クイーンズランド大学(オーストラリア)准教授のWolfram Dressler氏、オーストラリア国立大学の瀬木志央氏を日本に招聘した。具体的にはこのセッションでは、グローバル化とともに浸透するネオリベラリズムを背景に新たな展開を見せる資源管理制度と、資源利用者達の日界世界との接合の局面に焦点が当てられた。そのような局面において、人々が状況依存的に可能な資源利用形態を選び取り、自らの生活設計を便宜的かつ暫定的にではあれ構築してゆく社会的実践を、フィリピン各地における資源管理の事例から議論した。このようなセッション報告に対して、アメリカ、オーストラリア、フィリピンなど世界各国からの参加者から有意義なコメントが寄せられ、最終年度に向けた方向性の明確化を行うことが出来た。最終年度にあたる本年度は、フィリピンにおける補足調査と研究の取りまとめ、課題に関する理論的枠組みの整理、そしてその発表に重点がおかれた。フィリピンにおいて支配的となる資源管理レジームに関し、以下の諸点について理論的整理を行った。1)地方分権の進展と資源管理制度の関連、2)海域資源の区画化と囲い込みの状況、3)海域資源の商品化の進展、4)エコツーリズムの隆盛と地元漁民の生業への影響、5)地方自治体、NGO、そして資源利用者間の相互交渉、6)環境統治(environmentality)とエコ・ラショナル(eco-rational)な主体の形成など。とくに、5)、6)の点に関しては、フィリピンにおけるフィールドワークによって、ライフヒスリーや日常生活の微視的資料などの定性的エスノグラフィックなデーターの収集に努めた。本研究は、フィリピンにおける資源管理の制度構築に資する事例研究を提示しえることはもとより、現在世界各地で進展中の自然資源管理保全とその地元住民、資源利用者への影響に関して貴重な示唆を与えるであろう。さらに広く環境と人間の相互交渉を考察する環境人類学の分野においても、あらたな知見と理論的貢献が可能であると考えられる。
最大骨塩量におよぼす諸因子とライフステージごとの骨粗鬆症予防指標の作成

早期に骨粗鬆症を予防することを目的に、DXA法によるL2-L4部位骨密度および超音技法による骨量を測定し、骨量に関連する要因を対象の種類ごとに検討した。ライフステージ別骨粗鬆症予防指漂学童期:男女とも体組成・体格の充実とともに急激な骨量増加を示し、14歳で女子ではPBMに達し、男子はPBMの95%に達する。骨量が平均より低い群ではカルシウムや乳製品摂取量など栄養因子が関連した。思春期:男子、女子ともに骨形成は性ホルモン分泌の増加と共に、男子は除脂肪量を女子では体脂肪率を増すことにより急上昇する。女子では初潮発来が大きく影響する。骨急成長期の過度の身本活動は骨形成に寄与しないばかりか、負要因となる。前閉経期・閉経周辺期女性:体脂肪率2529.9%を保持することが重要で、全体的には初経年齢、月経状況、出産回数との関連は未だ出てこない。閉経女性:高齢者のうちmm型では加齢、食事、生活スタイルの影響を受けにくく、1日の年間平均歩数7500歩程度の身体活動、継続的なスポーツ活動は、7歳頃までは骨量を保持またはやや増加させることができる。VDR遺伝子多型によった場合VDR遺伝子exson 2における、制限酵素Fok 1使用のRFLPで骨量規定因子を探ると、各年代とも骨密度はmm型>Mm型>MM型の順で有意に高く、遺伝因子が強く骨量を規定していた。MM型では、骨形成の最も盛んな期間である中学生期の牛乳の摂取頻度と身長が骨量を規定し、また負の因子としては加齢が上げられた。mm型では体格・体組成が骨を規定し、負の要因としては加齢がやや関連した。すなわち食事、ライフスタイルほかの環境因子の要因があまり影響しない。第2次成長期(1015歳)は、年齢的にはちょうどPBM(最大骨塩量)到達前後の重要な期間に属すると考えられ、この間の骨塩量を超音波骨密度測定装置で計測すると共に骨塩量を規定する因子を食生活・生活習慣・運動状況・体力状況・体組成・身体生化学的データ(VDR遺伝子多型も含む)などから検討した。対象は男子216名、女子195名である。その結果は以下のとおりである。1.骨塩量は男子では身長、体重、除脂肪量、また女子では身長、体重、除脂肪量、体脂肪率の増加と正相関を示した。2.女子では14歳後半でほぼPBMに達し、男子では15歳でPBMの約95%にまで達した。3.骨状況を示すStiffness Index、SOS、%age matchedのいずれかまたは複数の指標と、男子では14歳まで握力、背筋力と、女子では11歳から握力と、14歳から背筋力との間に相関がみられた。また男子ではStiffness Indexと1214歳で50メートル走、垂直跳びとの間に有意な相関がみられ、女子では11歳でのみ相関がみられた。4.成長期であるため食物摂取状況と骨塩量には強い関連はみられなかったが、骨塩量の低い群では、骨塩量とカルシウム、乳製品の摂取量、エネルギー、たん白質、脂質、リンの摂取量に相関がみられ、低骨塩層では栄養不足はリスクになることを示唆していた。5.女子では初潮の発来が大きく影響しており、初潮前後で身長、体重、体脂肪量、除脂肪量の著しい増加とともに、骨塩量も急激に上昇した。6.34名の女子について検討すると、制限酵素Bsm Iを用いたVDR遺伝子多型において、bb型はBb型よりも血中カルシウム、ALPIII、無機リン濃度が有意に高かった。

昨年は成長期での最大骨塩量に及ぼす因子につき検討したため、本年度は20歳代から80歳頃までの305人についてその骨量測定を行なうとともに、食事、運動、生活スタイル、遺伝子多型性等、骨量に及ぼす因子の調査を行なった。現在その結果の一部の検討が完了した。1.VDR遺伝子Exon 2の翻訳開始点における多型(M多型)の出現頻度はMM型11.8%、Mm型55.7%、mm型32.5%であった。M多型は制限酵素BsmIによるRFLPよりも、日本人の骨粗鬆症のスクリーニングマーカーとして適していることが示唆された。2.老年期に入るまでは、各年代とも骨密度はmm型>Mm型>MM型の順で有意に高く遺伝因子が強く骨量を規定していたが、高齢者集団(男性69.7±5.0歳、女性67.7±5.9歳)では、男女とも各型間の骨量差が認められなかった。今回の研究は横断研究ではあるが、高齢者での骨量は遺伝子の影響よりも、女性ホルモン分泌量の減退や加齢による骨量減少、その他の要因の影響の方が強くなることが示唆された。3.しかし、mm型の現在の骨量と,運動・体力・栄養摂取等との関連をみると、ステッピング、立位体前屈、開眼片足立ち、血清中カルシウム濃度、血清中無機リン濃度、ビタミンD、B_2摂取量と正相関し、mm型では食事・運動等生活因子で加齢による骨量減少を抑えることができる可能性のあることが示唆された。4.女性の場合、遺伝素因のリスクの高いMM型では、閉経者・未閉経者ともに現在の骨量と過去の牛乳摂取量との関連が強く現れた。女性の骨にとって、エストロゲン分泌量の減少が大きい閉経周辺期および閉経期の骨代謝は特殊な状況を示すものと思われる。そこで閉経後の骨量減少を押さえる方策を探るため、地域健康女性255人(20歳以上)を閉経前後で高骨密度群(未閉経72人、既閉経53人)、低骨密度群(未閉経75人、既閉経55人)に分類し、骨量(DXA法)と骨代謝マーカー、食事、その他との関連をみた。(1)未閉経・低骨量群のBMDは既閉経・高骨量群とほぼ同じであった。(2)未閉経、既閉経の別にかかわらず高骨密度群では体重・体脂肪率・LBMが低骨密度群より高く(P<0.01)、b-ALP活性、TR-AP活性は閉経者が未閉経者より高かった。また閉経者のb-ALP活性、TR-AP活性は高骨密度群で低骨密度群より低かった(P<0.01)。(3)閉経者の初潮年齢は、高骨密度群で低骨密度群より低かった。(4)未閉経低骨密度群、既閉経高骨密度群・低骨密度群では骨量に加齢の影響がみられた。(5)未閉経低骨密度群では、欠食・間食・夜食・外食頻度が、未閉経高骨密度群および既閉経者より多かった。(6)未閉経、既閉経の別にかかわらず、低骨密度群は食生活・食習慣等の環境因子の影響を受けやすい(7) VDR遺伝子Exon2における多型で検討すると、腰椎骨密度(L2-L4)は、未閉経群ではmm>Mm>MM型(P<0.01)、既閉経群ではmm>MM型(P<0.05)であった。(8)リスクの高いMM型の骨密度は未閉経群では小学校時の牛乳摂取量と、既閉経群では中学校時・成人後の牛乳摂取量と正相関した。(9)対象全体の骨密度を基準変数、単相関係数の高い因子を説明変数とし重回帰分析を行なうと、現在の食物摂取状況より、過去の特に骨急成長期の牛乳摂取頻度の方が骨密度によく関連した。(10)体位・体組成のうち身長、体重といった身体の大きさを表す量はよく骨密度と関連するが、体重の構成成分としては、除脂肪量よりも体脂肪量の方がよく骨密度に関連する。
運動誘発アナフィラキシーと食事要因との関連解析

食物依存性運動誘発アナフィラキシーのメカニズム解明のため,卵白オボアルブミン(OVA)感作BALB/cマウスにOVAを経口投与後,運動負荷すると,運動負荷のみの場合より強いアナフィラキシー症状が観察され,小腸上皮組織の障害も観察された。さらに,卵白リゾチーム(Ly)感作B10.Aマウスにアレルゲンを投与・強制運動を負荷すると,運動パフォーマンスが著しく低下した。小腸粘膜上皮組織の著しい損傷が観察され,Lyが肝臓から検出された。これらの両実験系の結果を比較すると,BALB/c-OVA系よりB10.A-Lyの方がモデル動物系として優れていると判断した。アナフィラキシー症状の判定方法として,マウスの症状の肉眼的観察による判定方法や血圧あるいは体温測定などがある。より客観的な判定方法を確立するために,感作マウスにLyの経口投与・運動負荷後のlocomotionの測定と回転式自発運動量測地装置で自発運動量を測定した。Ly投与・運動負荷によって感作マウスの行動量および自発運動量は有意に低下した。これらの結果がよく一致したことから,自発運動量の測定はマウスのアナフィラキシー症状の一つの判定方法として有益であることを確認した。更に,Lyを眼窩静脈から投与し直腸温および自発運動量の測定からアナフィラキシー症状を判定したところ,アナフィラキシー・スコアと直腸温あるいは自発運動量とは有意に相関した。ペクチンあるいは乳酸飲料の長期投与によるアナフィラキシー惹起抑制効果を検討した。ペクチンあるいは乳酸飲料を自由摂取としたLy感作マウスにLy経口投与・運動負荷後すると自発運動量は,対象とした水摂取群の感作マウスの著しく低下した自発運動量に比べて,自発運動量を有意に抑制した。これらの結果から,ペクチンあるいは乳酸飲料の長期間摂取はアナフィラキシー症状の惹起を顕著に抑制した。食物依存性運動誘発アナフィラキシー(FDEIA)は、ある特定の食物摂取後に運動が負荷された場合に限り発症するという特異な疾患であり、基本的にI型アレルギーに基づくと考えられているが、その発症要因はほとんど明らかにされていない。今年度は、B10Aマウスに卵白リゾチーム(Ly)を腹腔免疫し、感作マウスの作成を試みた。1週間おきにAl(OH)3と共にLyを腹腔免疫するとtotal IgE、Ly特異IgE及びIgGは有意に上昇したことから、感作マウスが作成されたことを確認した。絶食下感作マウスにLy抗原を経口投与した直後、急性運動を疲労困憊まで負荷した。非感作マウスの平均運動時間が195分であったのに対して感作マウスの運動時間は135分と有意に運動パフォーマンスが低下した。運動負荷後麻酔下で開腹、門脈からPBSを注入して肝臓を脱血後、O.C.T.compoundで固定、凍結切片を作成した。抗Ly特異IgGおよびFIT標識二次抗体で免疫染色した肝臓組織を観察した。アレルゲン経口投与後運動を負荷したマウスのすべての肝臓で蛍光発色が観察された。一方、経口投与のみで運動を負荷しなかったマウスではその25%に発色が認められた。ホルマリン固定した小腸組織を実体顕微鏡で観察すると、運動を負荷しない非感作マウスでは小腸粘膜の損傷は全く認められなかった。しかし、運動負荷のみあるいは感作のみでも小腸粘膜の損傷が観察された。

更に、感作マウスに運動を負荷するとすべてのマウスの小腸粘膜組織に損傷が認められ、また、抗原構造を保持したLyが小腸内容物から検出された。抗原構造を保持したアレルゲンタンパク質が小腸内に残存し、粘膜組織の障害箇所からより多くのアレルゲンが運動負荷によって体内に侵入していることを確認した。このB10A-Ly系はFDEIA動物実験系として、最適のモデルであることも判明した。卵白リゾチーム(Ly)で感作したB10.AマウスのLy経口投与後の疲労困憊運動量は,非感作マウスに比べて有意に低下,小腸粘膜組織の損傷も認められ,感作マウスの肝臓からLyが検出された。これらの結果はB10.A-Ly系は運動誘発アナフィラキシーモデル系として優れていることを示した。今年度は先ずアナフィラキシー症状の判定方法を検討した。Ly感作B10.Aマウスの眼窩静脈からLyを投与し,アナフィラキシー症状を評価し,直腸温,次いで回転式ケージを用いて自発運動量を測定した。血中濃度が低い場合には全くアナフィラキシー症状が発症しなかったものの,10μg以上アレルゲンが体内に進入すると,アナフィラキシー症状が発症した。血中特異IgE値とスコア,直腸温および自発運動量の間には相関性が認められなかったが,スコアと直腸温あるいは自発運動量との間には有意の相関関係が認められた。自発運動量をアナフィラキシー症状の判定尺度として用いて,ペクチンあるいは乳酸飲料を投与した場合のアナフィラキシー症状の惹起抑制効果を検討した。Lyで感作したB10.Aマウスに飲料水として水溶性食物繊維あるいは乳酸飲料を長期間投与し続けた状態で,アレルゲンの経口投与・強制運動負荷後の24時間の自発運動量を回転ケージで測定した。対象とした水摂取群の自発運動量は無処置時の回転数に比べて46%まで低下したが,ペクチンあるいは乳酸飲料の長期摂取群はそれぞれ89および84%の低下に止まり,有意に自発運動量低下抑制効果が認められた。更に,再度同じ実験を繰り返すと水摂取群の自発運動量は25%まで低下したものの,ペクチンあるいは乳酸飲料群ではそれぞれ66あるいは82%の低下に止まった。このように,乳酸飲料やペクチンの長期摂取によってアナフィラキシー症状の惹起抑制効果が顕著に認められた。
言語障害者用言語学習支援システムの開発

失語症患者の言語訓練は、言語治療士が一人一人の患者に個別に行っているため言語治療士の負担が大きく、障害者が充分な量の治療を受けられないのが現状である。この問題を軽減するため本研究では、障害者に、パソコンにより自習を可能とする言語学習装置を開発することを目的とする。そのために、言語障害者用の基本語彙、用法の辞書的情報を整理し、これを画像デ-タと併せてパ-ソナルコンピュ-タ用の電子辞書としてまとめた。また、これを用いて基本的語彙と動詞、助詞の用法を学習するためのパ-ソナルコンピュ-タによる支援システムを作成した。1.基本的語彙、用法の辞書的情報の選択従来の臨床的言語訓練の経験・資料を参考に、以下の基本的語彙、用法の資料を作成した。1)名詞(約344語)2)動詞(約82語)各動詞につき、格助詞8種(が、で、で、に、を、を、に、と、)との組み合せの用法を検討し、一般的な用法について適当な名詞との組み合せた例文(346文)を決定した。2. 1の名詞、動詞例文の絵カ-ド(計690枚)を作成し、パ-ソナルコンピュ-タ-に電子辞書として入力した。3.言語学習支援システムの開発パ-ソナルコンピュ-タで画像、音声を提示しポインティング、呼称訓練を行わせる。学習支援プログラムを作成し、臨床的に試用してその有用性を確認した。
イギリス型多国籍企業としてのフリースタンディング・カンパニー論

申請者は、近年の新たな研究動向の1つとなっているイギリスの海外直接投資者としてのフリースタンディング・カンパニーとそのクラスターの特徴を、アメリカ型多国籍企業や日本型企業間関係との比較において、実証的に明らかにした。具体的には、(1)M. Wilkinsの言うフリースタンディング・カンパニーの概念の検証、(2)フリースタンディング・カンパニーとイギリス商社との間の機能面での関係、(2)フリースタンディング・カンパニーのクラスターにおける経営資源の取引の性格、を解明した。[具体的内容]フリースタンディング・カンパニー論争の発端であるM. Wilkinsによる問題提起に対して、広く研究者の間から議論が起こった。そのような関心の広がりは、一方ではその問題提起の重要性によるものであるが、他方では、Wilkinsの議論が十分な実証的裏づけを伴わないままの一般的概念化であったことによる。つまり、Wilkinsは重要な問題提起をしたが、欠陥も持っていた。欠陥を補正してより正確な概念を作り上げるためのキーポイントは実証的裏づけにある。平成20年度研究計画の第1課題の遂行:したがって、フリースタンディング・カンパニーおよび多国籍企業に関する文献・資料を収集し、研究の基盤となる基本情報の収集・入力・整理を重点的に行った。あわせて、具体的な実証的検討のための経営史関連資料の収集もおこない、本研究の論点に結びつく事実関係発見のための情報源とした。[意義・重要性]以上のような文献・資料等の情報収集と整理・分析の結果、得られた成果の意義・重要性は、以下のような新たな知見の提供である(平成20年度研究計画の第2課題の遂行) :すなわち、私自身のこれまでの研究によって導き出された仮説(=イギリス貿易商社の発展パターンには、2類型があるという仮説)とフリースタンディング・カンパニー論との間に重要な接合点を見出したことである。その接合点とは、貿易商社がフリースタンディング・カンパニーと強力な関係を保持することを可能にした要因である。強力な関係を保持できたのは、多国籍多角化型貿易商社であり、このタイプの貿易商社はこの要因を保有していたと考えられる。[具体的内容](1)フリースタンディング・カンパニーの受入れ国および事業として英領マラヤのゴム・プランテージョン事業を中心に、フリースタンディング・カンパニーの機能およびフリースタンディング・カンパニーとイギリス商社との関係に開する情報が得られる会社内部資料および経営史関連資料の収集をおこなった[平成21年度研究計画の第1課題の遂行]。(2)フリースタンディング・カンパニーの機能およびフリースタンディング・カンパニーとイギリス商社との関係を明らかにすることを目的に、収集した資料の検討・分析をおこない[平成21年度研究計画の第2課題の遂行]、投稿論文を執筆中である(仮題「フリースタンディング・カンパニー論-英領マラヤのゴム・プランテーション会社を中心に」)[平成21年度研究計画の第3課題の遂行]。[意義・重要性](1)収集した資料は、会社設立の目論見書、会社の会計原簿、イギリス商社によるゴム・プランテーション会社の株式所有比率その他の多くの貴重な情報を含む会社の内部資料である。これらの資料を用いることによって、フリースタンディング・カンパニー論の論争点が検証でき、検証によってフリースタンディング・カンパニー像が精緻化される。(2)資料検討の結果、英領マラヤのゴム・プランテーション会社に限れば、フリースタンディング・カンパニーは3種類に分類できると考えられる。(3)資料検討の結果、ゴム・プランテーション会社に対するイギリス商社の役割について新たな事実発見があった。既存研究では、ゴム・プランテーション会社設立時にプロモーターの役割を遂行したことだけが強調されてきた。その点でさえ具体的な実証を伴う説明ではなかった。資料検討の結果、具体的なプロモーター名、具体的なその報酬、プロモーターの役割以外に設立当初イギリス商社が担っていた別の役割などが明らかになった。平成2Z年度の研究実施計画3点を次のとおり実施した:(1)論文の作成と公表:3本の論文を作成・公表した。猿渡啓子「フリースタンディング・カンパニー論-英領マラヤのゴム栽培会社を中心に」(研究年報『経済学』(東北大学)、掲載確定);同「フリースタンディング・カンパニーのクラスター形成の契機-英領マラヤにおけるゴム栽培会社の発起と証券引受」(研究年報『経済学』(東北大学)、掲載確定);同「フリースタンディング・カンパニーのクラスターにおける資金的資源の取引-イギリス商社とゴム栽培会社のクラスターの事例」(研究年報『経済学』(東北大学)、掲載確定);(2)フリースタンディング・カンパニーと商社の関係について、フリースタンディング・カンパニーの概念提示者のM.Wilkinsによる既存研究の弱点を明確にし、本研究独自の見解を出す:1本目の論文(上言己論文の列記順)は、英領マラヤのゴム栽培会社の事例を取り上げ、M.Wilkinsの主張するフリースタンディング・カンパニーの概念を検証し、概念を修正・精微化した。

2本目の論文は、第1次大戦前におけるフリースタンディング・カンパニーのクラスター形成は、情報収集能力、企業者精神、資金調達能力、の一部あるいはすべてをもった機関(投資信託会社、銀行、イギリス商社)が、ゴム栽培会社への直接投資の仲介者となる企業者機会を掴み取り、会社発起の引受けを契機とし、会社設立後、その機関が経営管理能力を提供できた場合に、クラスターが形成されたと主張した。3本目の論文は、イギリス商社とゴム栽培会社とで構成されたクラスター内部の資金的資源の取引を取り上げ、プロトタイプのアメリカ多国籍企業との比較において検討し、その取引の性質は、いわゆる系列閲係にある企業間取引に類似した取引関係であっと主張した。(3)本研究に関連する文献・資料の収集:本研究関連の文献・資料を収集した。
電極－電解液系における高電圧パルス印加時の現象解析

(1)多孔質電極ー電解液系における高電圧印加時の現象を解析するために電極面積を極端に小さくした高インピーダンスセルを開発した。(2)高インピーダンスセル(電極間距離40μm)に対しする高電圧パルス印加時の現象を回路シュミレータにより解析した。パルス印加時の電流は電気二重層の充電電流に相当すること、インピーダンスのナイキストプロットにおける円弧が変化することがわかった。多孔質電極-イオン性キャリアを含む電解液系では高電圧パルス侵入により、電極構造の変化を招く可能性が示唆された。初年度、モデルセル考案・構築のための基礎となる技術の確立と、市販二次電池に対する高電圧パルス印可実験系の構築を行った。(1)多孔質電極ーイオン性キャリアを含む電解液系のモデルセルの考案低露点のアルゴン雰囲気中で市販のリチウムイオン電池を安全に分解し、電極、セパレータを分離する一連の手順を確立した。これにより、モデルセル構築に必要な部材を安定的に得ることができるようになった。(2)高電圧パルスに対する応答解析立ち上がり時間が1μ秒程度、ピーク電圧が1kV以上のパルスの発生可能な実験系を、高電圧アンプとファンクションジェネレータを用いて構築し、実際にパルス発生を確認した。1μ秒以下のパルスを市販の小型電池に印可したところ、この周波数領域での電池のインピーダンスの上昇を示唆する結果が得られた。ただし、アース系のインダクタンスも問題となることがわかり、次年度以降も続けて、測定系の改良を行う。・実験系の構築:ほぼ順調・モデルセルの構築:材料費が当初計画よりも40万円削減された影響で当初予定していた試作ができなくなった。これをカバーするために、小型の市販電池を用いて高電圧パルス印可実験を進める。前年度の成果と新たな課題を踏まえ(1)実験系に不可避なインピーダンスの推定と等価回路化、(2)電極ー電解質系に対する高電圧パルス印可の影響を検証した。(1)28年度、導入した、オシロスコープ、電流プローブを加えた実験系を整備し、高電圧パルスを多孔質電極ー電解液からなるモデルセルに印可した。このような実験はこれまで行われていないものである。数百回のパルス印可により、モデルセルの充電容量の低下やインピーダンスの増加といった性能の低下傾向を検出することができた。しかし、実験に用いる多孔質電極ー電解質系セルのインピーダンスが実験系の値に比較して小さく、期待する数百V以上の高電圧パルスが多孔質電極ー電解質系に印可されないという問題点が明らかになった。そこで実験系の負荷にインピーダンスの周波数依存性が既知の抵抗を用いて、その電圧、電流応答を解析することにより実験系の等価回路を導出した。その結果、MHz以上ではインピーダンスが400オームに達することがわかった。(2)上記(1)の結果判明した実験系のインピーダンスの影響を小さくするため、セルのインピーダンスを高くなるよう、電極面積をきわめて小さくしたセルを試作し、高電圧パルスが印可されることを確認した。ただし、小面積化と可視化のため、組み立てがより困難となった。その結果、セル性能の再現性に問題があり、29年度、再現性向上に取り組む。(3)成果発表;本件の援助のもと二件の学会発表を行った。・実験系の構築:ほぼ順調・高インピーダンスのモデルセルの構築が予算削減(ー40万円)の影響により、28年度小型市販電池を購入し高電圧パルス印可の研究を行ったがインピーダンスが低く、高電圧パルスを印可することが難しいことがわかった。一方、試作可視化セルの構築に対し計画より一年遅れで取り組んでいる。(1)多孔質電極ーイオン性キャリアを含む電解液系のモデルセルの考案多孔質電極ーイオン性キャリアを含む電解液系のモデルセルに高電圧を印加するためには、モデルセル自身のインピーダンスが大きいことが必要であることが判明した(実験系のセルを除く特性インピーダンスが約400オーム)。そのため、電極面積を極端に小さくした(2mmφ)高インピーダンスセルを開発し、実験に供した。(2)高電圧パルスに対する応答解析(1)で開発した、高インピーダンスセル(電極間距離40μm)に対し、パルス幅400μS、波高値1-2kVの高電圧パルスを印加した。本研究で適応可能な最高電圧のパルスに対応するものであるが、電極間で火花放電は見られなかった。この現象を解釈するため高インピーダンスセルおよび実験系の等価回路を検討・作成した。この等価回路を用いて高電圧パルス入力時の電流、電圧の時間変化を回路シュミレータにより導出した。その結果、パルス電圧印加時に流れる電流は電極表面に形成される電気二重層の充電電流に相当するものであることがわかった。さらに、パルス入力前後で高インピーダンスセルのインピーダンスの周波数依存が高周波側で変化する現象が見出された。特に、インピーダンスのナイキストプロットにおける高周波側の小さな円弧がパルス電圧印加後小さくなった。これまでの研究によると、この高周波側の小さな円弧は、セルの負極表面のSEI皮膜に由来と説明されている。この結果、多孔質電極-イオン性キャリアを含む電解液系では高電圧パルスが侵入しても、短時間では、電解液内の電位分布は小さいが、電極内の電位分布が大きくなり、それが電極構造の変化を招く可能性が示唆された。

特にリチウムイオン電池では、電極表面の皮膜の成長が電池の劣化要因の一つといわれている。今回の結果は、電極表面に成長しる皮膜の破壊を示唆するものである。(1)多孔質電極ー電解液系における高電圧印加時の現象を解析するために電極面積を極端に小さくした高インピーダンスセルを開発した。(2)高インピーダンスセル(電極間距離40μm)に対しする高電圧パルス印加時の現象を回路シュミレータにより解析した。パルス印加時の電流は電気二重層の充電電流に相当すること、インピーダンスのナイキストプロットにおける円弧が変化することがわかった。多孔質電極-イオン性キャリアを含む電解液系では高電圧パルス侵入により、電極構造の変化を招く可能性が示唆された。・実験系の構築:28年度、オシロスコープと、電流プローブを導入し、電流、電圧の応答の計測を可能とする。さらに、アース系の整備に取り組み信頼性の高いデータ取得に取り組む。・モデルセルの構築:小型の市販電池を用いた高電圧パルス印可実験を進める。一方で可視化モデルセルの構築に取り組む。・応答解析:過渡応答波形の取得とACインピーダンス測定を組み合わせ、高電圧パルスに対する応答を解析する。(課題)モデルセル改良と再現性向上が直近の課題である。その次の課題として、応答信号の解析と、放電現象の観察があげられる。(対応策)モデルセル改良に必要な部品類を購入しセル作成試行回数を確保できるようにする。モデルセルの改良と再現性向上にまず注力する。一方、放電現象の観察については、必要最低限のスペックの観察機器を購入して研究費用を抑えつつ、本質的な現象把握に挑む。電気工学材料科学電気化学モデルセル作成のための費用を次年度に実行するようにしたため。試作セル作成が遅れていることにより、その改良のための費用が次年度に使用する見込みとなるため。モデルセル構築のためにその部材購入に使用する予定である。多孔質電極ー電解液系内での放電による発光現象を捉えることを目標に、可視化セルの改良と高速度撮影に必要な機材の購入に充当する計画である。