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明治維新における世界認識体系の変遷

明治維新における世界認識体系の変遷を解明するため、以下の諸作業を行った。徳川政権や西南雄藩などの国内勢力の諸認識・動向を相対化、批判的に検討する作業の一環として、鵜飼正志著『幕末維新期の外交と貿易』の書評を行った。当該期の西洋列強諸国の対日政策の実態が多くの国内勢力の主観とかけはなれていたことを紹介すると共に、そうした認識の上に成り立っている研究史の抽象的「外圧」論を批判し、幕末維新期の国際的環境・国内政治を論じる上での課題を提示した。成果は『日本史研究』503号に掲載した。文久三年に成立した奉勅攘夷体制において、朝廷配下の攘夷の実行機関と位置づけられた徳川政権が直面した、自己の性格規定の問題について検討した。当時政権がアイデンティティの危機に陥り、その内部に複数の政治潮流が誕生、最終的に横浜鎖港路線の成立につながったことを指摘し、幕末の徳川政権がもはや近世以来の旧体制とは異なる、主体的な独自の政治集団となっていたことを明らかにした。成果は『日本史研究』507号に掲載した。また、奉勅攘夷体制下における一橋慶喜の動向の分析を通して、幕末の攘夷論が天皇認識と密接に絡むものであり、単純にそのまま「鎖国」や「開国」などの対外観と同一視できるものではないことを明らかにした。成果は『「日本型社会」論の射程』に収録予定である。また、幕末の徳川政権が最も保守化・反動化したとされる将軍進発要請期の江戸幕閣の動向を再検討し、実際には進発推進派が反対派と抗争を繰り広げ、情報戦の様相を呈していたこと、そのため周囲に実情が十分に認知されず「一括りの保守勢力」というパブリックイメージが形成され、研究史にも影響を及ぼしたたことを明らかにした。成果は『明治維新期の政治文化』に収録予定である。明治維新における世界認識体系の変遷の実態を明らかにするため、幕末に西洋諸国との外交交渉の矢面に立ち、一方で国内からは攘夷実行の圧力を受け続けた徳川将軍家政権の政治動向の考察を行った。具体的には法直攘夷体制、横浜差劫問題、といった幕末期徳川政権の対外意識に関わる問題について、論文「奉勅攘夷体制下における徳川将軍家の動向-文久三年将軍上洛後の性格規定をめぐる相克-」「横浜差後期における徳川将軍家の動向-親藩・家門勢力と譜代門閥勢力の相克を軸に-」をそれぞれ、『日本史研究』『史学雑誌』に投稿し、現在審査中である。また、従来徳川政権の保守・反動イメージの象徴とされてきた将軍進発要請期の江戸幕閣の実態解明に取り組み、幕閣内部の路線対立、当該期の情報の流れに着目して、五月と十二月にそれぞれ京都大学人文科学研究所「明治維新期の社会と情報」班、明治維新史学会例会(於明治大学御茶ノ水校舎)において研究報告を持った。これについては三月末までに京都大学人文科学研究所「明治維新期の社会と情報」班の研究報告書(来年度以降刊行予定)として活字化の予定である。史学史的問題に関しては、七月に行われた近世史サマーセミナー(於滋賀県彦根市)で、報告「明治維新研究に関する一考察」を行い、研究史整理を行った。また、一国史観や抽象的「外圧」論を相対化し欧米諸国側の視点から明治維新を捉える作業として、西洋史関係の書籍の収集に努め、鵜飼政志『幕末維新期の外交と貿易』の書評(2004年度の『日本史研究』に掲載予定)、及び三谷博『ペリー来航』の書評報告(於仏教大学総合研究所)を行った。他にも立命館大学の研究会等において研究報告「試論:「幕府」イメージの成立に関する一考察」「幕末の征夷大将軍認識と征夷大将軍辞表提出事件-近代日本の世界認識体系に関する一考察-」「徳川慶喜の世界認識体系」などを行った。

また、幕末の徳川政権が最も保守化・反動化したとされる将軍進発要請期の江戸幕閣の動向を再検討し、実際には進発推進派が反対派と抗争を繰り広げ、情報戦の様相を呈していたこと、そのため周囲に実情が十分に認知されず「一括りの保守勢力」というパブリックイメージが形成され、研究史にも影響を及ぼしたたことを明らかにした。成果は『明治維新期の政治文化』に収録予定である。
リソゾーム酵素異常による代謝障害の病因・病態解析

リソゾーム酵素異常の本態を明らかにするため,リソゾームに関する形態学的研究および生化学的研究を行って,リソゾームの生成,機能に関与する因子,関与の形式などを明らかにしようとした.また,リソゾーム酵素異常に関しては,異常を示す諸疾患について,酵素の性状,プロセッシングなどについての研究を行い,種々の病型における酵素異常の本態を明らかにしようとした.また一方では,リソゾーム病に特有の蓄積物質の面からのアプローチを試み,その詳細な検討により,酵素の異常状態,病型などの推測を行うほか,蓄積物質の代謝についての研究を行って,リソゾーム病に関して,種々の角度からのアプローチを行ったが,その結果,リソゾーム酵素の異常については,本態解明に大きく役立った.加藤はプロテアーゼのプロセッシングを研究し,ひきつづいてリソゾーム膜蛋白の生成,プロセッシングの研究をおこなって,酵素のそれと比較することにより,膜蛋白の動態を明らかにした.垂井は糖原病II型のT細胞におけるグリコーゲン蓄積を調べ,幼若化したT型細胞との相違から,リソゾームの細胞内回転との関係を研究した.牧田はカングリオシドーシス脳に異常な糖脂質の蓄積を認め,これが脳の分化障害により生じた可能性を推定した.宮武はシアリダーゼの分子異常を明らかにするため,酵素を精製し,抗体を作製してシアリダーゼの生合成について研究をすゝめた.脊山はコレスタノールの定量法を開発し,腱量色腫の診断を容易にするとともに,その病態解明のためのモデル動物を作成し,成功した.薮内はI-cell病の異質性を,ショ糖添加により証明し,その分子生物学的機能を解明した.リソゾーム酵素異常の本態を明らかにするため,リソゾームに関する形態学的研究および生化学的研究を行って,リソゾームの生成,機能に関与する因子,関与の形式などを明らかにしようとした.また,リソゾーム酵素異常に関しては,異常を示す諸疾患について,酵素の性状,プロセッシングなどについての研究を行い,種々の病型における酵素異常の本態を明らかにしようとした.また一方では,リソゾーム病に特有の蓄積物質の面からのアプローチを試み,その詳細な検討により,酵素の異常状態,病型などの推測を行うほか,蓄積物質の代謝についての研究を行って,リソゾーム病に関して,種々の角度からのアプローチを行ったが,その結果,リソゾーム酵素の異常については,本態解明に大きく役立った.加藤はプロテアーゼのプロセッシングを研究し,ひきつづいてリソゾーム膜蛋白の生成,プロセッシングの研究をおこなって,酵素のそれと比較することにより,膜蛋白の動態を明らかにした.垂井は糖原病II型のT細胞におけるグリコーゲン蓄積を調べ,幼若化したT型細胞との相違から,リソゾームの細胞内回転との関係を研究した.牧田はカングリオシドーシス脳に異常な糖脂質の蓄積を認め,これが脳の分化障害により生じた可能性を推定した.宮武はシアリダーゼの分子異常を明らかにするため,酵素を精製し,抗体を作製してシアリダーゼの生合成について研究をすゝめた.脊山はコレスタノールの定量法を開発し,腱量色腫の診断を容易にするとともに,その病態解明のためのモデル動物を作成し,成功した.薮内はI-cell病の異質性を,ショ糖添加により証明し,その分子生物学的機能を解明した.
非線形差分方程式の対称性と完全積分可能性

本研究の目的は、離散型非線形方程式に対して特異性閉じ込め条件の数学的構造を解明し、完全離散系であるセルオートマトンにその概念を拡張すること、および離散型可積分系のもつ代数的・幾何的構造を解明することであり、主な成果は以下の通りである。1.離散パンルヴェ方程式と連続パンルヴェ方程式の関係を詳しく調べるとともに、パンルヴェ方程式の有理解に対するある行列式表現を与えた。また、qパンルヴェ方程式を統一的に描写する方法を提案するとともに、その変換の性質を詳しく調べた。これらの結果は可積分離散方程式の構造に関する新しい知見を与えるものである。2.いくつかの新しいタイプの可積分離散方程式を提出するとともに、結合型KP方程式やある種の高次非線形シュレディンガー方程式の解についての考察も行った。、これらの結果は、幅広い可積分離散方程式の構造に関する新しい知見を与えるものである。3.超離散サインゴルドン方程式を提案し、それがソリトン的な解を持つセルオートマトンとなることを示すとともに、超離散変形KdV方程式を提案し、それがある種の箱玉系と直接関係することを明らかにした。この結果は、連続系と超離散系の解に密接な関係があることを示すものであり、超離散化の普遍性を確認するものでもある。さらに、不定符号の変数に対する超離散化法を提案し、これまで不可能であった系に対して超離散系を構成できることを明らかにした。この結果は超離散化の拡張として重要な意味を持つ。4.周期的な超離散系にっいて、解の基本周期を組み合わせ論的な手法によって厳密に決定するとともに、保存量を具体的に構成するアルゴリズムを与え、保存量とこれまで得られていた対応する連続系の保存量との対応関係を明らかにした。この結果は超離散系の対称性に関し新しい解釈を与えるものである。本研究は「離散型非線形方程式に対して特異性閉じ込め条件の数学的構造を解明すること、完全離散系であるセルオートマトンにその概念を拡張すること、および離散型可積分系のもつ代数的・幾何的構造を解明すること」を目的とし、それに関して本年度は以下の研究成果を得た。1.離散パンルヴェ方程式と連続パンルヴェ方程式の関係を詳しく調べた。一つは連続V型パンルヴェ方程式とある離散パンルヴェ方程式の関わりであり、もう一つは離散パンルヴェ方程式の自律極限についてである。2.パンルヴェ方程式の有理解に対するある行列式表現を与えた。この結果は可積分方程式の解の代数構造解明に一つの手がかりを与えるものである。3.いくつかの新しいタイプの可積分離散方程式を提出した。とくに楕円関数型離散パンルヴェ方程式は連続パンルヴェ方程式の上部に位置する可積分系として重要な意味を持つものである。4.結合型KP方程式の解を詳しく調べ、通常のソリトン解以外に網目状の解が存在することを明らかにした。この結果は可積分系に多様な解が現れることを指摘したものである。5.不定型のルート系に付随する離散力学系について、特異点閉じ込め判定条件を満たすがカオス的な振舞を示す力学系(双有理写像)の特徴づけを行うとともに、高次元化等の拡張を試みた。この結果については現在論文を投稿中である。6.ある型の非線形微積分方程式が差分方程式に帰着されることを用いて、一連の方程式系列が存在することを明らかにした。この結果についても現在論文を投稿中である。

1.qパンルヴェ方程式を統一的に描写する方法を提案するとともに、その変換の性質を詳しく調べた。また、楕円パンルヴェ方程式の解の性質を考察した。これらの結果は可積分離散方程式の構造に関する新しい知見を与えるものである。2.拡張された離散非線形シュレディンガー方程式について局在する厳密解の存在を明らかにした。また、ある種の高次非線形シュレディンガー方程式が双線形化されることを示すとともに多ソリトン解を提出した。これらの結果は可積分方程式に多様な解が現れることを指摘したものである。3.不定型のルート系に付随する離散力学系について、特異点閉じ込め判定条件を満たすがカオス的な振舞を示す力学系(双有理写像)の特徴づけを行うとともに、高次元化等の拡張を試みた。この結果は可積分性の判定に関する一つの知見を与えるものである。4.ある型の非線形微積分方程式が差分方程式に帰着されることを用いて、一連の方程式系列が存在することを明らかにした。この結果はソリトン方程式系列に新しい解釈を与えるものである。5.サインゴルドン方程式の連続版と超離散版の解に明確な関係があることを示した。この結果については現在論文を投稿中である。本研究は「離散型非線形方程式に対して特異性閉じ込め条件の数学的構造を解明すること、完全離散系であるセルオートマトンにその概念を拡張すること、および離散型可積分系のもつ代数的・幾何的構造を解明すること」を目的とし、それに関して本年度は以下の研究成果を得た。1.疫学におけるSIRモデルを拡張した系について、対応する微分方程式およびその離散版・完全離散版を提出し、具体的な数値計算により拡張の妥当性を検証した。これらの結果は非可積分系に対する超離散化について一定の知見を与えるものである。2.超離散サインゴルドン方程式を提案し、それがソリトン的な解を持つセルオートマトンとなることを示した。この結果は、可積分系の場合、連続系と超離散系の解に密接な関係があることを示すものである。また、用いた手法が他のソリトン方程式にも適用可能であることを示したが、それらの結果については現在論文を投稿中である。3.周期的な超離散系について、解の基本周期を組み合わせ論的な手法によって厳密に決定するとともに、保存量を具体的に構成するアルゴリズムを与えた。また、それらの保存量とこれまで得られていた対応する連続系の保存量との対応関係を明らかにした。この結果は完全離散系の対称性に関して新しい解釈を与えるものである。4.qパンルヴェ方程式の超幾何関数解を提出するとともに、さまざまなパンルヴェ方程式が非線形偏差分方程式のリダクションとして得られることを示した。本研究は「離散型非線形方程式に対して特異性閉じ込め条件の数学的構造を解明すること、完全離散系であるセルオートマトンにその概念を拡張すること、および離散型可積分系のもつ代数的・幾何的構造を解明すること」を目的とし、それに関して最終年度には以下の研究成果を得た。
九州地方における明治期〜昭和前期の農業開拓に関する地理学的研究

宮崎県都農町と川南町、大分県荻町、鹿児島県鹿屋市、熊本県八代郡など九州各地における開墾地および開墾地移住に関して聞取り調査を中心として資料収集等を行った。大分県荻町など一部の地区に関して、開墾地移住に関する貴重な資料の発見もあった。本研究の中では、宮崎県都農町で得られた開墾地移住期の国勢調査に関連する個人のメモに記載されていた出身地が、聞き取り調査からある程度信頼できるものであることが確認でき、四国方面からの移住者が特に多いことが判明したことは大きな成果であった。また、熊本県八代郡における調査では、入植者の経済的な基盤が比較的整っていたことや入植者が県下のみであったことにより文化的摩擦も少なく、干拓による新開地であったためホスト社会との軋礫もなかったことなど干拓地の特殊性および入植者のなかで指導者にも恵まれたことなどを明らかにできた。このようにある程度までは各開墾地や開墾地移住の状況を把握することができた。しかし、開墾助成法の施行から既に80年以上が経過していることもあり、関連資料の残存が非常に乏しく、当初歴史的にも社会的にも重要な役割を担った開墾助成や開墾地移住に関する資料収集や聞き取りによる情報の収集は焦眉の急であることを再確認した。さらに、入植農民の日記の整理を行い開墾地の生活状況を知ることができた。九州における開墾地移住の具体例および開墾地移住等の資料からなる報告書を作成した。本年度は開墾助成法の施行時期を中心に、九州南部の鹿児島・宮崎・熊本・大分の各県を研究対象地域として各県庁・県立図書館・文書館および農林水産省九州農政局において基本資料がどの程度残されているか、また利用可能かについて調査を行った。その結果当該関係資料の一次資料については一部分を除いてはほとんど保存されていないことが明らかとなった。このようなことから、開墾助成金の交付を受けた地区に関して一次資料によるデータベース化は相当困難な見通しとなった。また、県史や市町村史等の地方史誌類について関連事項の記載の有無を調べたが、簡単に概要に触れるくらいであり、一次資料によると見られる詳細な記述は皆無であった。そこで、調査を各開墾助成地区に絞り、開墾地移住が大規模に行われた大分県直入郡荻町、鹿児島県鹿屋市の笠野原台地および小規模な宮崎県児湯郡の一部地区について、市・町役場および土地改良区等での開墾助成地区に関わる資料所在調査と現地聞き取り調査を実施しつつある。現在のところ、このうち荻町の荻柏原土地改良区でのみ開墾助成金交付に関わる一次資料を発見できたが、他の地域では困難なようである。特に、移住者の出身地については一次資料が無く把握できないことが明らかとなり、事例的に荻柏原土地改良区において聞き取り調査の実施を計画している。資料をめぐる以上のような状況から、当初計画していた移住者の出身地や入植の動機等基礎的なデータの収集は調査可能な事例地区についてのみとならざるを得ない。また、開拓農民の日記を筆耕、整理し、記載内容をデータベース化する作業を行っており、この日記を資料として時間地理学的な視点から分析し、開拓農民の行動空間とその特質を究明するべく準備を進めている。昨年度の調査において全体として開墾地移住奨励金交付等に関する一次資料の残存の可能性が低いことが明らかとなったが、本年度は資料残存の可能性がある宮崎・大分両県を中心として県立図書館・文書館・文書センターにおいて資料の所在調査を行うとともに、国会図書館・農林水産省図書館等において、より一般的な関係資料の調査および九州以外の開墾助成および開墾地移住に関して資料収集を行った。また、一次資料の残存が少ないため当時の状況を知る資料として新聞記事にも注目して関係記事の収集を行った。現地調査としては宮崎県都農町を中心として大分県荻町・日出町、長崎県小長井町等において、開墾地移住者やその後継者を中心に出身地や移住の経緯をはじめとする聞取り調査を行った。大分県

荻町や鹿児島県笠野原台地をはじめとして基本的には地域外からの移住者の定着率は概して低いことが明らかとなった。移住者の定着率の高低には、既存の村落社会との地理的な位置関係をはじめとして、いわゆる「ホスト社会」との関わりのあり方が影響している可能性がありそうであるが、この点に関しては次年度の課題として残った。また、現地での調査に関して、宮崎県都農町三日月原の事例については当地区の移住者の出身地等に関する個人の記録が残っていることが判明し、これを手がかりとしてさらに詳細な調査を進めることができる可能性が出てきた。このほか昨年度に引き続き開拓農民の日記の筆耕と記載内容のデータベース化の作業を行い、これを資料として時間地理学的な視点からの開拓農民の行動空間分析の準備を進めた。今年度は現地調査としては、昨年度までで未調査となっていた熊本県の八代海沿岸の干拓による開墾地に関する調査を中心として、大分県荻町の開墾地開発に重要な役割を果たした幹線水路や大谷溜池の確認および宮崎県都農町と川南町におけるこれまでの調査の補充調査を行った。熊本県における調査では、県営干拓地であったため県広報による新開地への入植の募集が、情報の流布に大きな役割を果たしたことや県による入植者の資格設定があったため、他の開墾地と異なり入植者の経済的な基盤が比較的整っていたことなどの、当時の状況が聞取り調査によりほぼ明らかにできた。また、県下からの入植者のみであったことによる文化的摩擦が少なかったことや干拓による新開地であったためホスト社会との軋轢もなかったことなど干拓地の特殊性および入植者のなかで指導者にも恵まれたことが現在の活況の基礎となったことが明らかにできた。宮崎県都農町の三日月原地区で昨年発見した開墾地移住期の国勢調査に関連する住民リストに記載されていた出身地情報が、聞き取り調査によりある程度信頼できるものであることが確認でき、四国方面からの移住者が多いことが判明したことは大きな成果であった。さらに、昨年度に引き続き開墾地への入植農民の日記の筆耕作業と整理を行うとともに、当時の状況を知る資料として新聞記事の収集や関係文献の収集にも力を注いだ。3カ年間の研究のまとめとして、九州を中心とした明治期から昭和前期における農地開発の概要と九州における開墾地移住の具体例、開拓農民の日記のデータを整理した資料および開墾地移住と開墾地移住奨励金に関する資料等からなる報告書を作成した。
遺跡構造に関する総合的基礎調査法の研究:ベトナムの大規模長期利用遺跡を事例として

大規模面積をもち,かつ各時代に亘って利用されてきた遺跡を構造的に理解することは,大規模発掘調査を除けば非常に困難である。本研究は,ベトナムにおける城郭遺跡や大型居住遺跡を対象に,小規模な発掘調査と地形の観察や測量調査、さらに地図資料の分析などから,遺跡の構造的理解をめざす研究を行ったものである。これまで構造的理解が未提出であった各遺跡に対して,地図資料分析と微地形観察調査とGPS測量を組み合わせた胡朝城遺跡の構造、試掘調査と微地形観察と測量調査を組み合わせたホアチャウ城の形成過程と時期別の構造、衛星写真と地形踏査によるチャンパの各城郭遺跡の構造などの全く新しい知見を提出し,後続研究が追随できるよう。その方法論を説明しつつ研究成果を出版した。フエ市郊外のホアチャウ城での、測量と小規模試掘調査を4地点にわたって行った。当城郭遺跡は、内塁域と外塁域で構成され、今時調査は内塁域に2カ所、外塁域に2カ所の試掘を行い、城郭建設時代がチャンパ時代の7-9世紀に遡り、11-12世紀まで継続利用され、14-15世紀に、ベトナム側による大規模な再利用があったことを明らかにした。城塁の建設法においても根石を用いた盛り土工法が確認され、内塁の範囲確定にも成功した。また、城郭放棄後の16世紀以降、ベトナム人による本格的な集落形成があったことも明らかにした。コーロア城郭遺跡のGPS測量機と簡易GPS機器による基礎測量調査を行った。測量は3人でチームを構成し、城郭の造営方位、城塁の幅などが明らかになるように、測量を行った。また、航空写真を入手し、航空写真と測量データの重ね合わせが可能となるように、各写真の中での基準点設置と測量を行った。この結果、3重になった城塁のうち内塁は、短軸が真北方向に造営されていることが明らかとなり、当時、非常に高度な測量技術があったことが明らかとなった。タインホア省のドンソン遺跡で行った、10カ所に及ぶ遺跡範囲確認のための試掘資料と発掘地点の土器資料の整理を行い、先史土器や陶磁器の碗皿資料の編年関係を明らかにして、地点単位での、BC1000年から10世紀前後の時代までの居住頻度の差異を明らかにした。特に紀元2-300年前後に大規模な土地利用から、集落が川縁に再編・集中化した現象を明らかにした。ベトナム北部タインホア省の胡朝城遺跡で、GPS測量基準点を設置した。また地図や地籍図資料の系統的な収集を行い、それらを一元的に利用できるようにデータ加工を行った。さらに地籍図を応用して、胡朝城城郭内の古地名収集と微地形精査を行って、当時の城郭構造理解のための基礎情報を整理した。中部フエ市郊外の化州城遺跡において5カ所での試掘調査を行い、8-9世紀から18世紀にかけての城郭利用や居住痕跡を明らかにした。特にこれまで城郭内の広大な現拠居住村地域が、実は城郭造成時に土塁と共に造成された基壇地域であることが明らかになり、城郭構造の認識を大きく改めることになった。また、部分的にではあるが、14-16世紀にかけての城郭土塁の改築や加築も明らかになった。これにより城郭として遺跡が機能した時代(8-9世紀から16世紀)と集落立地として機能した時代(17-20世紀)の明確な遺跡機能差が認識できるようになった。南部ドンタップ省のゴータップ遺跡のゴーミンス-地点で、基壇遺跡の再発掘調査を行い、トータルステーション測量機を用いて、1000m^2を越える方形基壇遺跡の構造を明らかにした。基壇遺跡自体は複数回の増築・改築が行われていることが明らかになり、さらに基壇遺跡造成のための地盤造成の構造なども明らかになった。また当地点の南縁に位置している小型の封建基壇遺構を明らかにして、それらが中央基壇と並行して作られたものであることを明らかにした。フエ市北郊の化州(ホアチャウ)城における、これまでの試掘資料整理を包括的に再整理し、陶磁器編年と文化層の形成認識、さらにトータルステーションの測量成果、地籍図による地上観察などを統合して、城郭遺跡の形成段階として、9世紀のチャンパ時代から16世紀までに5段階あることを明らかにした。

中部ベトナムの各チャンパ時代の都城・城郭遺跡(フエ市郊外のロイ城、クアンナム省のチャーキウ、ビンディン省のチャーバン城、アンタイン城、フーイェン省のホー城)の踏査や出土資料研究による構造や形成時期研究を行い、チャンパ城郭としての共通性や差異を明らかにし、一部チャンパの城郭であると誤解されていた城郭遺跡を大越(ベトナム伝統王朝)のものであることを明らかにした。タインホア省の胡朝城において、地籍図と衛星写真を基本地図として、微地形観察と古地名の収集調査による構造研究を行い、都城中心域の基本構造を推定した。莫朝期の各城郭遺跡の踏査、李朝期に創建され現在まで存続するザム寺の出土陶磁器資料の分類研究、無釉陶器の遺跡・遺構単位での整理・分類を通じた基本器種の編年体系の確立、コーロア城や胡朝城のベトナムや中国との同時期類似例との比較研究などを行った。成果公表として、2013年3月9日にホアチャウ城の所在するクアンタイン人民委員会において、学術シンポを開催し、ホアチャウ城に関する研究成果を報告した。また、ベトナム・チャンパの都城・城郭遺跡研究に関する研究報告をまとめ、報告書として2013年5月までに出版する予定である。ベトナム北部の胡朝城遺跡、中部のホアチャウ城遺跡、南部のゴータップ遺跡の3遺跡例について、調査研究は順調に進んでおり、調査結果も調査着手以前に比べ、格段の進歩を遂げている。また、すでにその一部は成果公表にこぎつけている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究方法としての提案や研究結果などについて、学会で公表し、一部は平成24年度内に出版公刊を行う予定である24年度が最終年度であるため、記入しない。
図式表現を含むウェブ知識の再利用連携統合を可能とするための知識メディア技術の拡張

現在ウェブ上にはインタラクティブな地図やグラフといったインタラクティブな図式表現や検索エンジンなどを含めた様々なコンテンツが提供されている.しかし,一般の利用者がそれらを,それぞれの目的に合わせて自在に再構成し,新たなコンテンツを作成することは難しい.本研究は,図面,地図,グラフ等の図式表現を含めた様々なウェブリソースを利用者が簡単に部品化し,それらの間に機能連携を定義することによって,新たなマルチメディア複合文書を構築できることを目指し,その基盤技術の確立と応用に関する研究を行った.現在ウェブ上にはインタラクティブな地図やグラフといったインタラクティブな図式表現や検索エンジンなどを含めた様々なコンテンツが提供されている.しかし,一般の利用者がそれらを,それぞれの目的に合わせて自在に再構成し,新たなコンテンツを作成することは難しい.本研究は,図面,地図,グラフ等の図式表現を含めた様々なウェブリソースを利用者が簡単に部品化し,それらの間に機能連携を定義することによって,新たなマルチメディア複合文書を構築できることを目指し,その基盤技術の確立と応用に関する研究を行った.本年度は、SVGで記述された図面、地図、グラフを知識メディアオブジェクトとして部品化し、それらの間の連携定義が可能な、既存のウェブブラウザ上で動作する知識メディアシステムの基盤システム構築を行った。これにより、SVGでそれぞれ別々に記述されたウェブ・リソース間のエンドユーザによるアドホックな機能連携が可能となった。そのために、以下の2項目の研究課題に関して、以下のように研究を進めた。1.任意の図式表現を含むウェブ・リソースを部品化するためのウェブトップ2次元知識メディア基盤技術の確立SVG、MathML、HTMLによって記述されたコンテンツを知識メディアオブジェクトのビューとして用いるためのジェネリックなアーキテクチャを確立した。実装は、JavaScriptを用いて行った。また、開発したシステムをウェブサーバ上に配置し、既存のWebブラウザから利用可能にした。ウェブサーバにはApacheが動作するPCを購入して使用した。2.ウェブトップ知識メディアシステムの応用課題1で確立した技術を応用し、システム上でいくつかの基本部品セットを作成した。具体的には、既存のウェブサービス(SOAP,REST)と接続する機能を持つ部品や、テキストボックス、ボタンといった基本GUI部品、回転・伸縮といったインタラクティブ・アニメーション部品を作成した。ウェブサーバ上にデータベースアクセスなどの単純なウェブサービスを配置しそれらに試作システムを用いてアクセスすることで、部品セットの機能評価を行った。本年度は(1)図式表現を含む既存の複合文書内の任意の一部分をその機能を保ったまま切り抜き,再利用するための技術の確立,(2)ウェブトップ知識メディアシステムの応用の2つの研究課題を実現した.(1)図式表現を含む既存の複合文書内の任意の一部分をその機能を保ったまま切り抜き,再利用するための技術の確立前年度の成果に基づき,他のウェブ文書及び知識メディアオブジェクト内の一部分を新たな知識メディアオブジェクトとして切り抜き,再利用するための技術を開発した.このために,申請者が既に開発したHTMLで記述されたマルチメディア複合文書に対するC3W技術を,サーバーサイドコンポーネントとして利用可能なように拡張し,任意のウェブアプリケーションから利用可能にした.クライアントサイドでは, HTMLで記述された部品をシームレスにベクトル形式の図表内に埋め込むための部品を開発した.(2)ウェブトップ知識メディアシステムの応用クライアント用PCを購入し,その上で試作システムを構築した.さらに本システムを様々な具体的なアプリケーションに応用し,その有用性の検証を行った.E-Learningシステムへの応用に関しては,ドイツ・イルメナウ大学ヤンケ教授と連携し,本システムを基盤技術としていくつかのE-Learningシステムの設計に取り組んだ.また, EUの第6期フレイムワーク統合プロジェクトACGTにおいて,ガンの臨床治験のプランニング・マネージメント・結果の可視化のための統合ユーザインタフェースの構築のために本システムを用いて研究開発を行った.
ストリング理論に於けるブレイン世界シナリオでの標準模型のゲージ群SU(3)×SU(2)×U(1)の探求

今年度の研究実績は次の通りである。1.超空間(superspace)におけるN=4超重力中心電荷のある超空間がN=4超重力理論を記述するのに適しているという前回の論文の議論に従い、6つのヤンミルズ多重項の重力への結合を調べた。正しい場の内容を導く拘束条件のセットを同定し、知られている成分定式化の結果との等価性を示した。特に成分定式化での共形不変性の破れを記述する方程式が我々の方法ではBianchi恒等式の結果として現れることを見出した。補助場の問題や、非可換ベクトル場の場合への拡張の可能性も議論した。これらは次年度も継続して研究する方向である。2.フラックス・コンパクト化この前の仕事では、half-flat多様体がtype II超重力における電束を伴ったCalabi-Yau空間にミラーであることを示した。一方において我々はhalf-flat多様体の上のE8×E8ヘテロティック超重力の性質を研究している。予備的な結果としては、これらの多様体がS(6)ホロノミーを持ち、したがって、通常の埋め込みは修正を受けることを示した。type II理論の結果から予想されるように、前にmasslessであったスカラー場のいくつかは、今や電束のための質量を得る。さらに新しい超ポテンシャルを導入する必要があるが、我々は現在その表式を決定する仕事をしている。他方、type IIの場合に、磁束が存在する場合にも適当な幾何学を同定する試みを続けてきた。最後に、half-flat多様体のモデュライ空間を研究してきたが、それが、そのミラーのCalabi-Yau多様体のモデュライ空間と同一であるという前の論文の予想を証明しようともくろんでいる。
空間的注意と視線制御の中枢神経機構

視覚誘導性サッケード課題遂行中のサルの脚橋被蓋核(PPN)から単一ニューロン活動記録(n=70)を行ったところ以下のような活動が見られた。1.注視点の点灯前から漸増的に増加する活動(n=7)。この活動はその後の課題が成功かエラーに終わるかと極めて強く相関しており、動物のmotivationを反映すると考えられた。2.注視点に対する活動(n=34)。注視点の点灯後約100msの潜時で持続的ないしは一過性の活動の増加がトリガーされた。この活動もまたその後の課題の成否とよく相関していた。3.サッケードの直前に活動を増加させるニューロン(burst type cell n=26)と減少させるpause type cell(n=19)が観察され、前者はGAP期間中にも活動を増加させ、後者は減少させ、いずれもサッケードの開始とその準備に関与することが明らかになった。4.報酬またはその予測に関与する応答も22個のニューロンで見られた。以上の結果からPPNニューロン活動は動物の動機付けや課題に対する注意、また運動の準備と遂行、報酬という様々な情報を有していることが明らかになった(Kobayashi et al. submitted)。また報酬の量を10-20回のブロックごとに変化させると注視点へのサッケードの反応時間は一回前の試行における報酬の量に反比例して、報酬が多いと短縮し、少ないと遅延した。それとともに試行開始時の脚橋被蓋核のニューロン活動も変化した。このことから注視点への反応時間は動物の動機付けの強さの指標となり、その変化と脚橋被蓋核のニューロン活動は密接に関連して変化することから、脚橋被蓋核ニューロンは動物の動機付けの強さを反映することが示唆された。視野内の特定の対象から別の対象に視線を移すときに行われる急速眼球運動(saccade)の反応時間は被験者の注意の状態を反映する。申請者らは、注意の中枢神経機構を解明するための第一歩として、saccade運動の開始を制御する神経機構を解明することを目的として研究を行った。まず、ラットの上丘スライス標本を用いて、視神経から浅層を介して運動指令を出す出力層である中間層への興奮製の伝達経路が存在することを証明した。この回路の伝達はグルタミン酸受容体を介して行われている。また中間層には脚橋被蓋核由来のアセチルコリン作動性線維が入力することが知られているが、アセチルコリン作動性入力はニコチン型受容体を活性化すること、そして中間層ニューロンがニコチン受容体の活性化によって脱分極すると視神経-浅層-中間層という上丘内に存在する視覚-運動変換の短絡経路は促通を受け、信号が流れやすくなることが明らかにされた。このような短絡経路の促通が行動に対してどのような意義を持つかを調べるために、眼球運動課題遂行中のサルの上丘にニコチンを注入したところ、注入間前は約150msecだったsaccade運動の反応時間は100msec前後に劇的に短縮した。この結果はサルにおいても浅層-中間層の短絡経路がニコチンによって促通を受けたことを示唆する。以上の結果から、脚橋被蓋核由来のアセチルコリン作動性繊維が上丘中間層のニコチン受容体の活性化を介してsaccade運動の反応時間を調節し得ることが明らかにできた。今後は脚橋被蓋各ニューロンの活動記録の詳細な解析を通じて注意と脚橋被蓋核ニューロンの活動、また脚橋被蓋核ニューロンの活動とsaccade運動の反応時間との関係を明らかにしていきたいと考えている。

既に我々は上丘中間層ニューロンからwhole cell記録を行い、bicuculline存在下にて視神経束ないしは浅層を電気刺激すると、刺激強度がある閾値を超えると1秒以上の長く持続するような脱分極と20発以上の活動電位の連続発火を引き起こすこと、そしてこのような現象は浅層や視神経層のニューロンでは見られないことから、中間層にはGABA受容体による抑制からの脱抑制が起きると、非線形的な入出力関係を示す「ゲート」機構が存在することを見出していた。そこで今回このような非線形的活性化機構の実体をさらに詳細に調べるために、まずこのような非線形性が、中間層ニューロンのintrinsicな特性によるのか、それとも、シナプス機構や局所神経回路の構造によるのかを調べた。中間層ニューロンの大多数は、電流通電に対する発火頻度を調べると注入電流量と発火頻度の間にほぼ線形的な関係を示すのに対して、シナプス性に活性化すると非線形的な入出力関係を示すこと、また細胞内Ca^<2+>が非線形的活性化に関与するかどうかを調べるために細胞内液に30mMのBAPTAを加えて細胞内Ca^<2+>をキレートしても長い脱分極と連発発火が誘発されることから、非線形的活性化は中間層ニューロンのintrinsicな特性によるのではないと結論された。そこでさらに中間層の隣接する2個のニューロンから同時にwhole cell記録を行い、細胞外液にbicucullineを加え、Mg^<2+>濃度を1mMから0.1mMに下げると、これらのニューロンは、互いに直接結合していなくても、自発的に同期的に脱分極を繰り返すようになった。この同期的脱分極はAPVの投与で消失した。以上の結果から、上丘中間層は興奮性結合で結ばれた細胞集団から構成されており、GABAによる抑制が解除されると非線形的に同期して活性化する性質があること、またNMDA受容体もこれらのニューロン集団における興奮性シナプス伝達に関与し、非線形性の実現に寄与するということが明らかになった。このような神経回路の構造が上丘中間層における「ゲート」の実体であると考えられた。視覚誘導性サッケード課題遂行中のサルの脚橋被蓋核(PPN)から単一ニューロン活動記録(n=70)を行ったところ以下のような活動が見られた。1.注視点の点灯前から漸増的に増加する活動(n=7)。この活動はその後の課題が成功かエラーに終わるかと極めて強く相関しており、動物のmotivationを反映すると考えられた。2.注視点に対する活動(n=34)。注視点の点灯後約100msの潜時で持続的ないしは一過性の活動の増加がトリガーされた。この活動もまたその後の課題の成否とよく相関していた。3.サッケードの直前に活動を増加させるニューロン(burst type cell n=26)と減少させるpause type cell(n=19)が観察され、前者はGAP期間中にも活動を増加させ、後者は減少させ、いずれもサッケードの開始とその準備に関与することが明らかになった。4.報酬またはその予測に関与する応答も22個のニューロンで見られた。以上の結果からPPNニューロン活動は動物の動機付けや課題に対する注意、また運動の準備と遂行、報酬という様々な情報を有していることが明らかになった(Kobayashi et al.submitted)。また報酬の量を10-20回のブロックごとに変化させると注視点へのサッケードの反応時間は一回前の試行における報酬の量に反比例して、報酬が多いと短縮し、少ないと遅延した。
白血病細胞にてPDGFRBと組み換えをおこす新規遺伝子CEV14の分離と解析

我々が分離したCEV14が乗っている遺伝子部位が14q32であることよりこの遺伝子座が関与していると思われる白血病の染色体転座を検索し、その生物学的な意味を検討した。K562細胞から新たにcDNAライブラリーを作製し、全長のクローニングを行った結果、約6.4kbのCEV14遺伝子(long)を得た。これから推測されるCEV14-PDGFRb遺伝子(long)は約8.5kbとなる。CEV14遺伝子を用いて、ノーザンブロット法により各種臓器における発現を調べた結果心臓,筋肉,膵臓,骨髄には比較的強い発現が認められ、肺,肝臓には弱い発現が認められた。Short及びlong formのCEV14-PDGFRbとPDGFRb遺伝子を哺乳細胞用の発現ベクターに挿入した。これらを293細胞に導入し抗PDGFRb抗体を用いたウエスタンブロットで検索し、short及びlongのCEV14-PDGFRbとPDGFRbが蛋白として発現することを確認した。CEV14-PDGFRbのチロシンキナーゼが活性化しているか確認するため、まずshort及びlongのCEV14-PDGFRbの発現ベクターを293細胞にトランスフェクトし、細胞のライセートをPDGFRb抗体を用いて免疫沈降を行った。次に免疫沈降物をウエスタンブロットし活性化チロシン抗体を用いた検索を行ったところshort及びlongいづれにおいてもCEV14-PDGFRbのチロシンの活性化を示す結果が得られた。CEV14-PDGFRb融合遺伝子においてはPDGFRb遺伝子の細胞外領域がCEV14遺伝子と置き替わることにより、PDGFRbのチロシンキナーゼの恒常的活性化が引き起こされ、この症例において白血病のクローナルエボルーションに関与したと考えられる。これまで、2.5kbのCEV14遺伝子(short)と、約4.6kbのshort formCEV14-PDGFRb遺伝子(short)を得ていたが、cDNAライブラリーのスクリーニングとPCR法を用い全長のクローニングを行い約6.4kbのCEV14遺伝子(long)と、約8.5kbのCEV14-PDGFRb遺伝子(long)を得た。2.他の白血病におけるCEV14の関与について他の白血病におけるCEV14の関与につき検索するためサザンブロット法を用い再構成の有無を検討しているが、切断点を含むCEV14のイントロンが長大な領域にわたっていると思われ、Gemomicプローブのクローニングが不可欠と思われた。このため我々はCEV14遺伝子を含むBACクローンを得て、これがCEV14を含み14番染色体のq32に位置することを確認した。現在このBACクローンのサブライブラリーを作成し、切断点を含むイントロンの領域を狭めその構造を解析中である。Short及びlong formのCEV14-PDGFRbとPDGFRb遺伝子を哺乳細胞用の発現ベクターに押入した。これらを293細胞に導入し抗PDGFRb抗体を用いたウエスタンブロットで検索し、Short及びlongのCEV14-PDGFRbとPDGFRbが蛋白として発現することを確認した。さらに、導入細胞を選択培地で培養し、安定に発現している細胞を選択しPDGFRbの活性化とその機序を検討する予定である。CEV14

遺伝子を用いて、ノーザンブロット法により各種臓器における発現を調べた結果心臓,筋肉,膵臓,骨髄には比較的強い発現が認められ、肺,肝臓には弱い発現が認められた。Short及びlong formのCEV14-PDGFRbとPDGFRb遺伝子を哺乳細胞用の発現ベクターに挿入した。これらを293細胞に導入し抗PDGFRb抗体を用いたウエスタンブロットで検索し、short及びlongのCEV14-PDGFRbとPDGFRbが蛋白として発現することを確認した。CEV14-PDGFRbのチロシンキナーゼが活性化しているか確認するため、まずshort及びlongのCEV14-PDGFRbの発現ベクターを293細胞にトランスフェクトし、細胞のライセートをPDGFRb抗体を用いて免疫沈降を行った。次に免疫沈降物をウエスタンブロットし活性化チロシン抗体を用いた検索を行ったところshort及びlongいづれにおいてもCEV14-PDGFRbのチロシンの活性化を示す結果が得られた。CEV14-PDGFRb融合遺伝子においてはPDGFRb遺伝子の細胞外領域がCEV14遺伝子と置き替わることにより、PDGFRbのチロシンキナーゼの恒常的活性化が引き起こされ、この症例において白血病のクローナルエボルーションに関与したと考えられる。
体験談の国際比較研究－物語の構造化を用いた計量的アプローチ－

本研究においては、5段階からなる体験談のモデルを設定し、それぞれ異なる要因を含む16の体験談を調査対象者に提示して、それぞれの体験談を受け入れられるかどうかを尋ねた。日本においては郵送法で、アメリカ合衆国においてはインターネット調査で、それぞれ調査会社のパネルを用いて、実施した。重要な結果は、倫理的教えの体験談は受け入れやすい一方で、超越的な信念を含む体験談は受け入れがたく、レトリックのある体験談は受け入れられ、レトリックのないものは受け入れられにくい。また、属性的な要因はどれも体験談の受容に影響がないことがわかった。今年度は東京で8回、京都で1回の研究会を開催し、体験談を研究する方法論を検討し、それに基づいて予備調査を実施した。当初、研究費の3割が使用できない可能性があったため、時間のかかる英語の体験談の収集や体験談プロセス図の作成などを行うことができず、その間の方法論の検討から信念変更の数理モデルを発見し、当初の計画を変更し、日本において2012年の1月から2月にかけて、同一対象者に2度にわたってインターネットによるパネル調査を実施した。調査対象者は、20歳代後半(25-29歳)と40歳代後半(45-49歳)の男女に限定し、まず、信仰区分を問うスクリーニングを行い、「宗教は嫌い」と答えた人を除いて、「信仰あり」、「信仰はないが宗教には関心あり」「信仰もなく、関心もない」の3カテゴリーの人を対象とし、3カテゴリーが、性別、年齢や後の提示パターンなどで均等になるように割り当てた。第1回目の調査で、宗教意識や宗教の寛容性についての意識項目と、学歴、職業などの属性を問い、3週間後に、3種類の短い体験談を2種類のパターンで提示し、体験談に対する共感/拒絶などの反応を調査するとともに、体験談提示前(1回目調査)と提示後(2回目調査)によって、宗教的な考え方に変化がみられるかを確かめた。収集した998ケースのデータを分析したところ、男性、若い人、自営業の人が体験談を受け入れやすいことや、体験談を読むとそれに関連する宗教概念の受容度は上がる、体験談の種類と提示の仕方による交互作用がみられることなどが、これまでの分析で分かった。体験談提示前後による宗教的な考え方に変化の検討は、信念変更の数理モデルによって解釈可能であることが、今年度当初計画にない大きな進展である。今後、より詳細な分析を行い、その結果を来年度実施予定の日米比較調査の基礎的データとする。平成25今年度は、平成24年度に実施した日米の体験談調査データを分析した。平成24年度の体験談調査は、日米同じ形式で行われ、実験計画法的に要因を入れ替えた16パターンに特別な4パターンを加えた合計20パターンの体験談を用意し、それぞれを異なる調査対象者に読んでもらい、それを受け入れられるか、自分の経験と矛盾しないかなどの15項目に答えてもらった。また、宗教意識については、宗教的な心は大切と思うか、神は万能であるか、運命は変えることができないと思うか、などの34項目が尋ねており、日米の宗教意識の違いや体験談を読む前と読んだ後では、宗教意識が変化するかどうかも調べられる調査設計になっている。平成24年度は、7回研究会を行い、関連領域の研究者から専門的助言も得て、これまでの予備調査の分析結果を検討し、体験談に関する調査票を作成した。調査票は、実験計画法的に要因を入れ替えた16パターンに特別な4パターンを加えた合計20パターンの体験談を用意し、それぞれを異なる調査対象者に読んでもらい、それを受け入れられるか、自分の経験と矛盾しないかなどの15項目に答える形式である。また、宗教意識については、宗教的な心は大切と思うか、神は万能であるか、運命は変えることができないと思うか、などの34項目を尋ねており、日米の宗教意識の違いや体験談を読む前と読んだ後では宗教意識が変化するかどうかも調べられる調査設計になっている。調査は国際比較調査に実績のある調査会社に委託し、日本とアメリカの20歳から69歳までの男女を対象に行った。日本の調査対象は、調査会社の郵送パネルを用いて、郵送法で実施し、1238の有効回答を得た。アメリカの調査対象は、アメリカの調査会社のオンライン調査パネルを用いて、オンライン調査により、1084の有効回答を得た。また、11月9日にフェニックスで開催されたSociety for the Scientific Study of Religionの2012 Annual Meetingで、宗教意識についてのこれまでの研究成果をThe Measurement Invariance of Religiosity between the U.S. and Japanと題して発表し、日本に関心のあるアメリカ人研究者から有益なコメントを得た。さらに体験談の調査方法について、予備調査の結果を踏まえた論文、「宗教的体験談の受容」(『大阪大学大学院人間科学研究科紀要』39、199-215頁、2013年3月)を発表した。

体験談の要因を組み合わせて、対象者に提示し、共感/拒絶を調べるという本研究の目的は、体験談研究では未だ試みられていない、新しい調査方法であるが、それが本年度の日本の予備調査によって、十分な基礎データが提供できると分かった点は計画通りであるが、体験談提示前後による宗教的な考え方に変化の検討は、信念変更の数理モデルによって解釈可能であることが、今年度当初計画にない大きな進展である。25年度が最終年度であるため、記入しない。国際比較調査に対して非常に高い能力を持っている調査会社に調査を委託することができた。日米の調査会社はいずれも、調査票の翻訳に精通しており、日本語で作成した宗教に関わる体験談と宗教意識の質問項目に適切な修正案を提示し、英語調査票があらかじめ用意していたものよりも格段に優れた調査票となり、その結果、日本のみならず、アメリカにおいても調査票がわかりにくいという感想がなく、その結果当初の想定よりも多い回収数に結びついたと考えられる。より質の高い、より多くのデータが得られたことは、当初の予想以上であり、当初の計画以上に質の高い研究ができると見込まれる。来年度は、体験談の要因を組み合わせて、対象者に提示し、共感/拒絶を調べる日米調査を実施する。調査票には、体験談の受容と属性、寛容性や宗教的多元主義などの項目を取り入れ、多元主義の理論、信念変更の定式化の数理モデル、宗教的体験談受容の計量分析などに寄与できる調査とする。現在、円安傾向にあり、アメリカでの調査費用が見積もりにくいという問題点があるが、調査の早期の実施と調査対象者数の調整で、この問題に対処する予定である。今後は、平成24年度に実施した日米の体験談調査データを分析し、研究会でデータ分析の結果を検討した後に、学会発表し、さらには論文を執筆する予定である。データ分析の結果は、研究分担者とともにスピリチュアリティの観点、日本の伝統宗教、基層信仰の観点からも検討するほか、宗教的多元主義、寛容性などの宗教学の見地からも解釈が可能であり、またライフヒストリー研究の観点からも解釈できると予想される。東京と関西で関連する研究分野の研究者を招いて研究会を開催し、データ解釈の妥当性や改善点などのコメントをもらい、よりよい分析、よりよい解釈に洗練させる。また、データ分析の結果は11月8-11日にボストンで開催されるSociety for the Scientific Study of Religionの2013 Annual Meetingにおいて発表を予定している。主として日米比較について発表し、海外の研究者のコメントをもらい、さらに分析結果の質を高める。以上の過程をへて、体験談の受容に関する日米比較の観点からの英語論文を執筆するほか、宗教意識に関しても論文にまとめる。宗教意識は日米で大きく異なるといわれているが、その違いを検証するとともに、日米の共通点を見いだし、それをもとに共通の尺度でキリスト教社会とその他の社会の宗教性を測定することを目指す。さらには宗教意識が体験談を読むことや日常の嬉しいことや悲しい体験によって、変化するのかどうかについても分析し、論文としてまとめていく。
細胞の機械的刺激感受システムに対する動力学モデルの構築

本研究では,機械的刺激が骨芽細胞に入力された場合に,細胞が刺激を感受して骨形成に影響が生じることを培養実験により検証し,この現象を機械力学的観点から捉え,動的モデルを構築することを目的とする.まず,細胞に対する機械的刺激の影響を検証するために,十分な剛性を有するよう設計された培養プレートに骨芽細胞を播種し,これを加振器に取り付け,培養面に対して垂直方向に正弦波加振することで細胞に慣性力による機械的振動を与えながら細胞培養を行った.振幅を0.5Gで一定とし,振動数を12.5,25,50,100,200,400Hzの6種類として実験を行った結果,細胞増殖および骨産生が増大し,その割合は振動数により異なることを示した.振動数を25Hzで一定とし,振幅を0.125,0.25,0.5Gの3種類として実験を行った結果,細胞増殖および骨産生が増大し,それらに影響を与える閾値となる振幅が存在する可能性を示した.次に,細胞の動的モデル構築のために,骨芽細胞の力学特性の測定を行った.骨芽細胞は足場となる細胞外マトリクスに接着して形態を維持しているので,細胞接着という支持条件のもとで細胞全体のクリープ試験および動的粘弾性試験を行い,粘弾性特性を測定した.測定では,マイクロピペットの先端に試料を付着させて引っ張った際のピペットのたわみから微小な張力を求めた.その結果,ばね要素と粘性減衰要素からなるモデルでその特性をモデル化した.本研究では,機械的刺激が骨芽細胞に入力された場合に細胞が刺激を感受して骨形成が促進されることを培養実験により検証し,この現象を機械力学的観点から捉え,動的モデルを構築することを目的とする.まず,細胞に対する機械的刺激の影響を検証するために,十分な剛性を有するよう設計された培養プレートに骨芽細胞を播種し,これを加振器に取り付け,培養面に対して垂直方向に正弦波加振することで細胞に慣性力による振動刺激を与えながら細胞培養を行った.慣性力が一定となるよう加速度振幅を一定とし,振動数を12.5,25,50,100,200Hzの5種類に設定した場合の細胞の形態,密度,骨産生量を経時的に28日間測定した.その結果,振動刺激によって細胞密度,骨産生量が増加し,その割合は振動数により異なることを示した.さらに,骨産生量に関しては,RT-PCR法によるALP遺伝子発現量の測定を行うことにより,25Hzで骨産生能のピークが存在し,また100Hz以上で骨産生能が増加することを定量的に示した.次に,細胞の動的モデル構築のために,骨芽細胞の内部構造観察および力学特性の測定を行った.蛍光顕微鏡を用いて骨芽細胞を蛍光染色することで,細胞骨格の一つであるアクチンフィラメント,核および接着斑が細胞内において骨組構造,支持構造をなしていることを確認した.細胞構成要素のうち細胞膜および核膜の引張試験を顕微鏡下にて行った.マイクロピペットの先端に試料を付着させて引っ張った際のピペットのたわみから微小な張力を測定した.その結果,核膜は細胞膜に比べ弾性率が5倍程度大きいことを示した.さらに,骨芽細胞は足場となる細胞外マトリクスに接着して形態を維持しているので,細胞接着という支持条件のもとで細胞全体のクリープ試験を行い,粘弾性特性を測定し,ばね要素1つと粘性減衰要素2つからなる3要素モデルでその特性をモデル化した.本研究では,機械的刺激が骨芽細胞に入力された場合に,細胞が刺激を感受して骨形成に影響が生じることを培養実験により検証し,この現象を機械力学的観点から捉え,動的モデルを構築することを目的とする.まず,細胞に対する機械的刺激の影響を検証するために,十分な剛性を有するよう設計された培養プレートに骨芽細胞を播種し,これを加振器に取り付け,培養面に対して垂直方向に正弦波加振することで細胞に慣性力による機械的振動を与えながら細胞培養を行った.振幅を0.5Gで一定とし,振動数を12.5,25,50,100,200,400Hzの6種類として実験を行った結果,細胞増殖および骨産生が増大し,その割合は振動数により異なることを示した.振動数を25Hzで一定とし,振幅を0.125,0.25,0.5Gの3種類として実験を行った結果,細胞増殖および骨産生が増大し,それらに影響を与える閾値となる振幅が存在する可能性を示した.次に,細胞の動的モデル構築のために,骨芽細胞の力学特性の測定を行った.骨芽細胞は足場となる細胞外マトリクスに接着して形態を維持しているので,細胞接着という支持条件のもとで細胞全体のクリープ試験および動的粘弾性試験を行い,粘弾性特性を測定した.測定では,マイクロピペットの先端に試料を付着させて引っ張った際のピペットのたわみから微小な張力を求めた.その結果,ばね要素と粘性減衰要素からなるモデルでその特性をモデル化した.