hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サル高眼圧誘発視神経障害による視野及び視機能の変化

本研究の目的は、我々が既に確立したサル緑内障様モデルを用いて、高眼圧による視野の変化を経時的かつ部位的に検討することであった。すなわち、外側膝状体が眼圧上昇によってどのように影響を受けるかを機能的、形態学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検討し、眼底の形態学的な変化、視野変化との関連性並びに時間的な関連性について検討した。1.レーザー照射によって眼圧を上昇させることによって、どのように視野が障害されるかを検討した。さらにその際の網膜の眼底変化並びに外側膝状体の変化についても検討した。眼圧上昇とともに視野障害並びに網膜眼底及び外側膝状体の障害が認められた。このことから、本モデルは緑内障によって生じる視野障害のモデルとして有用であることが明らかになった。2.眼圧上昇後の外側膝状体における各種変化を形態学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検討した。高眼圧サル眼の眼底写真において視神経乳頭障害はレーザー照射2週間後から観察され、時間依存的に障害の進行が認められた。また高眼圧サル眼の視神経において断面積及び視神経線維数の減少が認められ、その視神経投射領域において神経細胞体の収縮及び神経細胞数の減少が経時的に認められた。緑内障に代表される網膜神経障害と脳機能障害との関連については十分に明らかにされていない。緑内障は視神経乳頭あるいは視野欠損(失明)に至る機能的・構造的異常を特徴とする疾患である。本研究の目的は、下記の2つである。1)これまでの研究をさらに発展させるために我々が既に確立したサル緑内障様モデルを用いて、高眼圧による視野の変化を経時的かつ部位的に検討する。2)外側膝状体及び大脳皮質の視覚野が眼圧上昇によってどのように影響を受けるかを機能的、形態学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検討し、眼底の形態学的な変化、視野変化との関連性並びに時間的な関連性について検討する。平成19年度は以下のことを実施した。1)サル緑内障モデル作成(岐阜薬科大学、東京大学)サルを用いて緑内障モデルを作成した。すなわち、レーザー照射を右眼の眼内の水(房水)の流出路である線維柱帯に2週間間隔で2回照射し眼圧上昇させ定期的に眼圧を測定した。眼圧がレーザー照射によって上昇することを確認した。2)測定及びサンプリング(岐阜薬科大学、東京大学)眼圧上昇後、1週間、2週間、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月における眼底写真撮影並びに眼圧測定を行った。またそれぞれの期間後に網膜、視神経及び外側膝状体を摘出して組織標本を作製した。平成20年度は上記で摘出した網膜、視神経及び脳サンプルを用いて、機能的、形態学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検討を行なう予定である。本研究の目的は、我々が既に確立した上記のサル緑内障様モデルを用いて、高眼圧による視野の変化を経時的かつ部位的に検討することであった。1)[<11>^C](R)-PK11195(末梢型ベンゾジアゼピントレーサー)を用いてPET実験を行った。通常、このトレーサーは正常サル脳においては結合活性を検出できないが、脳内の障害を受けたマイクログリアには集積することが分かっている。その結果、高眼圧モデルサルの外側膝状体にトレーサーの集積が認められた。2)レーザー照射によって眼圧を上昇させてどのように視野が障害されるかを検討した。サルの視野障害は、ヒトの視野障害の進行と類似していた。このことから、本モデルは緑内障によって生じる視野障害のモデルとしても有用であることが明らかになった。3)眼圧上昇後の外側膝状体における各種変化を形態学的、免疫組織化学的、分子生物学的に検討した。

高眼圧サル眼の眼底写真において視神経乳頭障害はレーザー照射2週間後から観察され、時間依存的に障害の進行が認められた。また高眼圧サル眼の視神経において断面積及び視神経線維数の減少が認められ、その視神経投射領域において神経細胞体の収縮及び神経細胞数の減少が経時的に認められた。
下垂体前葉からの分泌型miRNAの同定と内分泌因子としての作用の解明

本研究では、下垂体機能、特に成長ホルモン(GH)産生細胞におけるmiRNAに注目し検討するため、GH産生細胞特異的にmiRNA成熟化に関わるDgcr8を欠損するGH-cre;Dgcr8f/fマウスを作成し、表現型の解析を行った。GH-cre;Dgcr8f/fマウスは野生型マウスに比べ低体重を示し、下垂体の矮小化が認められた。また、GH産生を制御するmiRNAの同定を行うため、GH産生細胞とGH非産生細胞におけるおけるmiRNA発現プロファイルを比較し、GH産生細胞において発現が高い複数のmiRNAを同定した。また、GH産生細胞由来エキソソームが他の細胞へ取り込まれることを確認した。本研究では、エクソソーム封入分泌型miRNAが新規内分泌因子として臓器間を伝播し、遠隔臓器の機能を制御する“miRNAホルモン"として作用する可能性を考え、下垂体での分泌型miRNAの同定とその分泌・標的器官への作用を検討する事を目的とした。本年度は下垂体成長ホルモン(GH)産生を制御するmiRNAの同定と機能解析を試みた。GH産生を制御するmiRNAの同定を行うため、下垂体特異的転写因子であり、GH産生細胞、プロラクチン(PRL)産生細胞および甲状腺刺激ホルモン(TSH)産生細胞の分化を規定するPit1を発現しGHを産生しないMtT/E細胞とGHを産生するMtT/S細胞におけるmiRNA発現プロファイルを比較し、MtT/S細胞において発現が高い複数のmiRNAを同定した。これらmiRNAをMtT/E細胞へ強制発現させ、GH産生を制御するmiRNAとしてmiR-200cを同定した。miR-200cはGH遺伝子発現を抑制すると考えられる転写抑制因子Zeb1を標的とし、MtT/E細胞においても、miR-200cの強制発現によりZeb1発現が低下した。一方、GH産生細胞特異的に成熟miRNA合成を阻害したコンディショナルノックアウトマウス(GH-cre:Dgcr8f/fマウス)は、野生型マウス(Dgcr8f/fマウス)に比べ低体重を示し、下垂体の矮小化を呈した。加えて、GH-cre:Dgcr8f/fマウス血中において野生型マウスと比べ発現が変動している複数のmiRNAを同定した。これらの結果から、miRNAはGH産生を制御し、個体の成長に重要な役割を有することが示唆され、またGH産生細胞に由来するmiRNAが血中に存在する可能性が考えられた。本研究では、エクソソーム封入型miRNAが新規内分泌因子として臓器間を伝播し、遠隔臓器の機能を制御する"miRNAホルモン"として作用する可能性を考えて、神経系と内分泌系のインターフェイスでる下垂体での分泌型miRNAの同定とその分泌・標的器官への作用を検討することを目的とした。前年度までに下垂体成長ホルモン(GH)産生細胞において発現が高い複数のmiRNAを見出した。今年度は、下垂体GH産生細胞特異的に成熟miRNA合成を阻害したコンディショナルノックアウトマウス(GH-cre:Dgcr8-floxedマウス)を用いて、下垂体GH産生細胞細胞由来血中miRNAの同定を試みた。野生型およびGH-cre:Dgcr8-floxedマウスの血中miRNAプロファイルの比較を行った結果、野生型マウスと比べGH-cre:Dgcr8-floxedマウスにおいて血中レベルが減少する複数のmiRNAを見出した。これらmiRNAは下垂体GH産生細胞から血中へ分泌される可能性が考えられる。一方、下垂体GH産生細胞の培養上清よりエクソソームを単離し、内包するRNAを蛍光ラベルした後、他の下垂体細胞培養株へ添加したところ、蛍光シグナルが他の細胞へ取り込まれる像を観察した。このことは、下垂体GH産生細胞由来のエキソソームに内包されるmiRNAが下垂体の他の細胞に伝播することを示し、下垂体内において細胞間コミュニケーションのツールとして、エキソソームに内包されるmiRNAが利用されている可能性を示す。これらの結果から、下垂体GH産生細胞は血中にmiRNAを分泌するとともに、下垂体内における細胞間コミュニケーションとしてmiRNAが利用されている可能性が示され、その作用および作用機序を今後明らかにすることにより、エクソソーム封入型miRNAの内分泌因子としての作用を明らかにできると期待される。本年度の本研究により、GH産生を制御しているmiRNAとしてmiRNA-200cを同定した。また、GH産生細胞に由来すると考えられるmiRNAが血中に複数存在している可能性を明らかにした。

これら知見は本研究が提唱するるmiRNAホルモンの概念を示す結果であり、本知見を基に次年度の研究を発展させることにより、当初の目的達成に近づくものと考えられる。小児科学・分子薬理学本年度の知見を基に、27年度においては本研究計画に掲げるモデルマウスを用いた検討も精力的に進め、in vitro/in vivoの両面からmiRNAホルモンの概念を証明すべく、研究を展開していく。当初計画に比べ、人件費の計上があったものの、物品費並びに旅費の支出が下回ったため、次年度使用額が生じた。ただし、本研究はおおむね順調に進捗しており、全体的な執行状況に照らして次年度使用額が生じたために、研究の進捗が滞っているわけではない。27年度においても当初の使用計画に準じて次年度使用額を物品費あるいは旅費として使用することにより、当該研究計画が引き続き順調に進捗すると考えている。
非線形発展方程式と非線形楕円型方程式の総合的研究

(i)本研究によって開発された、「L^∞-エネルギー法」を、時間微分の非線形項を有する非線形放物型方程式に応用し、一意的時間局所解を構成した。従来の方法では、一意性を導くのが困難であったが、高い微分可能性を保証することで、これが可能になった。さらに、この手法は、走化性粘菌の行動を記述する非線形放物型方程式系やヒステレシス項を有する方程式系にも有効であることがわかり、従来の研究より大幅に弱い条件のもとで、解の存在、一意性が得られることが示された。(ii)p-Laplacianを主要項に持つ準線形放物型方程式に対する初期値境界値問題に対して全ての解軌道を引き付ける無限次元の「大域アトラクター」が、L^2で構成された。無限次元の大域アトラクターを持つ例は、半線形放物型方程式では全く知られておらず、このような新奇な現象が発見されたことは、極めて重要である。一方で、主要項にp-LaplacianとLaplacianを含む、ある種の特殊な準線形放物型方程式に対して、あるクラスに属する初期値から出発する解軌道を、時間に関して指数的に引き寄せる、有限フラクタル次元を持つ「指数アトラクター」の存在が示された。これから特に、大域アトラクターが有限次元であることが導かれる。すなわちこれらの知見は、半線形放物型方程式とはことなり、準線形放物型方程式に対する大域アトラクターの有限次元性と無限次元性とを支配する何らかの構造が内包されていることを示唆しており、今後の極めて重要な研究課題を提示している。(iii)時間に関する依存性をもつ劣微分作用素に支配される抽象放物型方程式のCauchy問題、周期問題に対して、劣微分作用素の近似列がMoscoの意味で方程式を支配する劣微分作用素に収束するとき、対応する近似解は、もとの方程式の解に強収束することが示された。周期問題に対しては、この問題は長く未解決問題として残されていた重要なものであり、これが肯定的に解決されたことは大変意義深い。研究目的にかかげた目標に関する次の幾つかの興味ある成果が得られた。(i)準線形及び強非線形放物型方程式の解の高い微分可能性を保証する「L∞-エネルギー法」を、時間微分の非線形項を有する非線形放物型方程式に応用し、一意的時間局所解を構成した。(ii)一般的な(全領域を含む)非有界領域における、爆発項を有する半線形熱方程式が時間大域解をもてば、この大域解は有界となり、そのL∞ノルムは、初期値のL∞ノルムにのみ依存する定数でおさえられることが示された。この事実は、有界領域では良く知られていたが、一般の非有界領域に対しては、長い間未解決であった。(iii)回転磁場を内部構造として有する非圧縮粘性流体を記述するmicro-polar流体方程式に対する初期値境界値問題に対して、全ての解軌道を引き付ける「大域アトラクター」が、L2で構成された。さらに、あるクラスに属する初期値から出発する解軌道を、時間に関して指数的に引き寄せる、有限フラクタル次元を持つ「指数アトラクター」も構成された。大域アトラクターは、Temam等による標準的な手法によるが、指数アトラクターの構成は,本研究協力者のEfendiev等による新たな手法によっている。この手法の改良・応用が今後の課題である。

(iv)時間に関する依存性をもつ劣微分作用素に支配される抽象放物型方程式のCauchy問題、周期問題に対して、劣微分作用素の近似列がMoscoの意味で方程式を支配する劣微分作用素に収束するとき、対応する近似解は、もとの方程式の解に強収束することが示された。周期問題に対しては、この問題は長く未解決問題として残されていた重要なものであり、これが肯定的に解決されたことは大変意義深い。研究目的にかかげた目標に関する次の幾つかの興味ある成果が得られた。(i)本研究によって開発された、強非線形放物型方程式の解の高い微分可能性を保証する「L∞エネルギー法」が、走化性粘菌の行動を記述する非線形放物型方程式系やヒステレシス項を有するfood-prey-predator model方程式系にも有効であることがわかり、従来の研究より大幅に弱い条件のもとで、解の存在、一意性が得られることが示された。他の非線形放物型方程式系への応用が期待される。(ii)球の外部領域における、優臨界指数増大度の爆発項を有する半線形熱方程式に対して、安定集合(ここから出発した解は大域解)と爆発集合(ここから出発した解は有限時刻で爆発)が構成された。さらに、すべての球対称時間大域解は有界となり、そのL∞ノルムは、初期値のL∞ノルムにのみ依存する定数でおさえられることが示された。この事実は、劣臨界指数増大度の非線形項に対しては良く知られていたが、優臨界指数に対しては、全く知られていなかった。(iii)p-Laplacianを主要項に持つ準線形放物型方程式に対する初期値境界値問題に対して全ての解軌道を引き付ける「大域アトラクター」が、L2で構成された。さらに、大域アトラクターが無限次元となるための十分条件が与えられた。無限次元の大域アトラクターを持つ例は、半線形放物型方程式では全く知られておらず、このような新奇な現象が発見されたことは、極めて重要であり、準線形放物型方程式に特有のものと思われる。また、ある種の特殊な方程式に対して、あるクラスに属する初期値から出発する解軌道を、時間に関して指数的に引き寄せる、有限フラクタル次元を持つ「指数アトラクター」の存在を示唆する予備的な成果が得られた。(i)本研究によって開発された「L∞-エネルギー法」を、冪型非線形自己相互作用を持つ走化性粘菌放物型方程式系へ応用し、従来より大幅に緩和された条件のもとで、時間大域解の存在と非存在に関する結果が得られた。(ii)交差拡散(cross-diffusion)項を伴うLotka-Volterra型数理生態モデルについて界面生成問題の解析をおこなった.斉次Dirichlet境界条件の場合に,いかなる十分条件のもとで正値定常解が存在するか,について写像度理論と分岐理論の両方の観点から新たな知見を得ることができた。(iii)非線形シュレディンガー方程式に対する特異摂動問題に対して、極めて一般的な非線形項を許容する条件のもとで、空間次元が2以下の場合に、時間局所解の存在が示された。(この事実は、空間次元が3以上の場合には既知であった。)(iv)消散型波動方程式の解が時間発展とともに対応する熱方程式の解に漸近することを詳しく解析した。
ポストモダニズム以降の観点による児童文学におけるセクシュアリティの研究

戸田山の日本における『ちびくろサンボ』の受容史研究から、児童文学の評価においては、「優れた」作品であることが、(児童文学として)「教えるに値する」という価値観/イデオロギーと密接に繋がっていることが示された。渡辺の考察は、このことと関連して、児童文学においては、先行する作品から断絶することで成立する独創性(オリジナリティ)の重視が比較的希薄なこと、同時に、ある種の作品においては、児童文学のコンヴェンション/規範に積極的に依拠しようとする姿勢が見られ、それが評価されていることを調査した。非政治的な「美学的価値」や作者の「オリジナリティ」の虚構性は、いわゆる文学研究においても(多くの論争を巻き起こしながら)既に指摘されている点である。本研究は、そのような性質が、より明示的、あからさまに承認されている場としての「児童文学」を対象とした。個々の作品がその固有性としてもつ、オリジナルな美学的価値とは、20世紀初頭のいわゆるハイ・モダニズムの時代に、芸術としての文学という体制が確立すると共に、自明視されることになる。エレイン・ショウォールターの著作に代表されるような、歴史的なジェンダー研究は、このハイ・モダニズム体制の成立を、文学が(性的な含意を伴った)「表現」として認知される過程と同時進行し、それゆえ、このような美学の成立は、世紀転換期のジェンダー配置の転換と、密接に結び付いていることを示唆している。三浦および川端の研究は、クィア理論以降の拡張されたセクシュアリティの理解から見るとき、児童文学のテクストとみなされるものも亦、セクシュアリティ、ジェンダーの力学から構成されており、そこでは、「児童文学」であることからむしろ積極的に、伝統、規範に依拠しようとしつつ、そのことでむしろ逆説的に、転覆的なジェンダーを描くこととなった諸作品のありようを考察した。論文発表数には若干の差が出たが、研究会を重ねることにより、相互の議論は着実に進展した。川端は、フランシス・ホジソン・バーネットを中心に、世紀転換期から20世紀初頭の英米における、児童へのジェンダー化された視点についての調査を進めた。これは、単に、バーネット作品におけるジェンダー表象の調査ではなく、その作品におけるクィアネスを確認した後に、そのクィアネスがどのように受容されていったのかを、即ち、それがどのような男女の二項対立の中に回収されていったかを調査することで、当時の(児童)文学におけるジェンダー言説の形成と変遷をたどったものである。三浦は、既存の文学アカデミズムのキャノンのスタンダードに乗らない作家について、シリアスな文学とそうでない「児童」、あるいは「ヤング・アダルト」、文学の境界線上に位置付けられる作家として捉え、彼らのクィアな傾向を確認すると共に、その彼らの傾向が、「深み」を生成せしめる読みから離反する傾向を持っていること等を、議論した。基本的に、対象とする小説テキストの「新しさ」を論じる川端、三浦の議論に対し、渡辺は、例えば、ディズニーの「美女と野獣』のプロットが、ギリシャの古典古代の時代からのモチーフのどのような反復であるかを論じて、前者の議論の整合性について、批評的な視点を投げかけた。児童文学における伝統の反復の構造を指摘することは、個々の作品の「新しさ」と「古さ」を客観的に捉えるには、極めて有効な視点である。このようなアプローチが提出する問題は、最終的に、正しい歴史の文脈のなかで、個々の作品を具体的に把握することによってしか解決されえないが、戸田山の『ちびくろサンポ』等についての日本の受容史研究は、今年度においてはまとめたかたちで発表されることはなかったが、その貴重な具体例となろう。

戸田山の日本における『ちびくろサンボ』の受容史研究から、児童文学の評価においては、「優れた」作品であることが、(児童文学として)「教えるに値する」という価値観/イデオロギーと密接に繋がっていることが示された。渡辺の考察は、このことと関連して、児童文学においては、先行する作品から断絶することで成立する独創性(オリジナリティ)の重視が比較的希薄なこと、同時に、ある種の作品においては、児童文学のコンヴェンション/規範に積極的に依拠しようとする姿勢が見られ、それが評価されていることを調査した。非政治的な「美学的価値」や作者の「オリジナリティ」の虚構性は、いわゆる文学研究においても(多くの論争を巻き起こしながら)既に指摘されている点である。本研究は、そのような性質が、より明示的、あからさまに承認されている場としての「児童文学」を対象とした。個々の作品がその固有性としてもつ、オリジナルな美学的価値とは、20世紀初頭のいわゆるハイ・モダニズムの時代に、芸術としての文学という体制が確立すると共に、自明視されることになる。エレイン・ショウォールターの著作に代表されるような、歴史的なジェンダー研究は、このハイ.モダニズム体制の成立を、文学が(性的な含意を伴った)「表現」として認知される過程と同時進行し、それゆえ、このような美学の成立は、世紀転換期のジェンダー配置の転換と、密接に結び付いていることを示唆している。三浦および川端の研究は、クィア理論以降の拡張されたセクシュアリティの理解から見るとき、児童文学のテクストみなされるものも亦、セクシュアリティ、ジェンダーの力学から構成されており、そこでは、「児童文学」であることからむしろ積極的に、伝統、規範に依拠しようとしつつ、そのことでむしろ逆説的に、転覆的なジェンダーを描くこととなった諸作品のありようを考察した。
有機/無機ヘテロ格子を用いた情報伝達人工格子形成と超五感センサ・脳型デバイス

生体は、外部からの情報(光、音、圧力等)を五感を通して検出し、その情報は、電気信号と化学反応の形で中枢へと情報が伝達される。そこで、認識・判断が下されたあと、記憶という形で統合保存される。本研究の目的は、有機/無機複合界面を有する機能調和人工格子を形成し、外部からの情報(例えば光情報)が、双極子分極→格子歪み→スピン状態→電気伝導と、様々な物理量に形を変換されて伝達する、新しい組織化構造を構築することにある。さらに、その組織化構造が生み出す新機能により、物質創成の立場から生体の持つ「認識」→「伝達」→「記憶」の諸機能の模倣を試みた。まず、代表的な五感である"視覚"の模倣を目指し、可視域に優れた吸収特性をもち、高効率な光伝導特性を有する有機光電変換物質として、CuPcを選定し、さらに"脳"のメモリ機能を双極子あるいはスピンによる記録物質として、強誘電体BaTiO_3、磁性半導体(La, Sr)MnO_3を選定し、これらのヘテロ構造形成に成功した。さらに、生体中の神経伝達系であるシナプス情報伝達系と同じ、アルゴリズムが理論的に保証されているグラス材料を研究対象として、スピネル型フェライトを選定し、物質設計により室温動作するスピン(クラスター)グラス材料用の合成に成功した。また、双極子グラスともいうべき強誘電体リラクサー材料において秩序-無秩序人工格子のアプローチにより、室温動作するBaTiO_3-BaZrO_3系リラクサーの合成にも併せて成功した。これは、Pbを含まない点からも環境負荷の少ない有望なメモリ材料であることが期待される。人間の網膜は、「赤」「緑」「青」の各色のみに反応する3種類の神経から構成されているが、本年度は、赤い色(波長600nm付近)の光電変換を担う有機物をCuPcにターゲットを絞って、光の情報を双極子分極情報として蓄え、伝導性変化の情報として取り出す、という光→分極→伝導という、物理量の変換・伝達を実現できた。今後、理論的な同値性が期待されている"脳のシナプス接合"と"スピングラス機能"の実証を目指して、スピングラス物質(スピネル型フェライト等)をもちいた、適応学習型脳型メモリ素子の実現を目指す。本研究の目的は、有機/無機複合界面を有する機能調和人工格子を形成し、外部からの情報(例えば光情報)が、双極子分極→格子歪み→スピン状態

→電気伝導と、様々な物理量に形を変換されて伝達する、新しい組織化構造を構築することにある。さらに、その組織化構造が生み出す新機能により、物質創成の立場から生体の持つ「認識」→「伝達」→「記憶」の諸機能の模倣を試みた。まず、代表的な五感である"視覚"の模倣を目指し、可視域に優れた吸収特性をもち、高効率な光伝導特性を有する有機光電変換物質として、CuPcを選定し、さらに"脳"のメモリ機能を双極子あるいはスピンによる記録物質として、強誘電体BaTiO_3、磁性半導体(La, Sr)MnO_3を選定し、これらのヘテロ構造形成に成功した。さらに、生体中の神経伝達系であるシナプス情報伝達系と同じ、アルゴリズムが理論的に保証されているグラス材料を研究対象として、スピネル型フェライトを選定し、物質設計により室温動作するスピン(クラスター)グラス材料用の合成に成功した。また、双極子グラスともいうべき強誘電体リラクサー材料において秩序-無秩序人工格子のアプローチにより、室温動作するBaTiO_3-BaZrO_3系リラクサーの合成にも併せて成功した。これは、Pbを含まない点からも環境負荷の少ない有望なメモリ材料であることが期待される。
支持機能に焦点を当てた安静立位姿勢と歩行姿勢との関係についての検討

立位姿勢の保持様式が、歩行様式を強く規定していると考えられる。そこで、安静立位時の身体各部位の幾何学的相互関係と支持規定面内の前後重心位置を求めるとともに、歩行時の立脚相における前後方向の床反力がゼロとなる時点の前後重心位置と身体各部位の幾何学的相互関係を求め,それらの相関関係並びに下腿筋の活動様式について検討した。大学生男子100名の中から安静立位時における前後重心位置が3040%(B群)、4050%(M群)、5060%(F群)に分布する者を10名ずつ選出した。その被験者に対して、周期1.0Hz、歩幅73cmで全長10mの歩行を課し、左脚立脚支持期の床反力、身体側面のアライメント、およびヒラメ筋と前脛骨筋の間で筋活動の交替が生じる足圧中心位置を測定した。アライメントはビデオ画像から、外果点と大転子点および大転子点と肩峰点を結ぶ線の重心線とのなす角度の和(前傾度)によって評価した。結果:安静立位時における前傾度はB群(mean0.5±SD3.63度)、M群(3.6±1.84度)、F群(5.9±2.08度)であり有意差が認められた。歩行時に下腿筋に活動交替が生じる足圧中心位置は、B群(36.5±6.87%)、M群(33.8±4.57%)、F群(33.9±5.64%)であり有意差が認められなかった。同じく床反力の前後成分がゼロになる時点の前後重心位置は、B群(47.6±3.80%)、M群(51.7±3.58%)、F群(52.6±2.67%)であり、安静立位時の前後重心位置との間にr=0.563の有意な相関が認められた。また同時点の前傾度は、B群(6.0±3.28度)、M群(10.5±2.40度)、F群(11.8±2.69度)であり、安静立位時の前傾度との間にr=0.607の有意な相関が認められた。
ごはんcravingを満たすための要因の解明

食欲(appetite)はどんな食べ物を食べても満たされるが、food cravingを満たすためには、特定の食べ物が必要であると言われている。しかしながら、この“特定の食べ物"の“特定"はどこまで限定的なのかは明らかになっていない。本研究の目的は、日本人に特有のごはんcravingを満たすためには、どのような条件が必要なのかを検討することであった。この検討をすることに先立ち、先行研究の結果より、food cravingの2側面である特性的cravingと状態的cravingを区別して測定する必要性が生じたため、特性的cravingと状態的cravingを測定できる2つの尺度の日本語版を作成することが課題となった。平成30年度は、Cepeda-Benito et al.(2000)が作成した2つの尺度(Food craving questionnaire-Trait(FCQ-T)とFood craving questionnaire-State(FCQ-S))の日本語版を作成することために、オンラインによる本調査を行うことが目的であった。しかしながら、研究代表者の病気及び療養のため、本調査の実施に至ることができなかった。本年度は、本調査実施のための準備を行った。研究期間全体を通しては、平成27年度には、本研究の目的の前提となる、ごはんの剥奪がごはんcravingを引き起こすことを明らかにした論文を国際誌に投稿した。また、平成28年度には、ごはんcravingを引き起こすおかずの効果を検討した研究成果について国際学会にて発表し、同様に、欧米で主流なチョコレートcravingを満たすための要因を検討した研究成果について国際学会にて発表した。本研究の主な目的は、日本人に特有のごはんcravingを満たすためには、どのような条件が必要なのかを検討することであった。平成27年度は、ごはんcravingを満たすために「どんな食べ物」を食べる必要があるのかを明らかにするために、白米を調理した調理米の効果に注目した。具体的な実験手続きとしては、ごはん刺激によってごはんcravingが高まった実験参加者を2群に分け、参加者の半数には白米を含む昼食を食べてもらい、残りの半数には調理米を含む昼食を食べてもらう。本年度は、この実験で使用する調理米を選定するために、これまでの食事日記のデータや予備調査などを参考に、摂食頻度の高い調理米のリストを作成した。平成27年度は、調理された白米がごはんcravingを満たすのかを実験的に検討する予定であった。しかしながら、諸々の事情により、実験を行うことが困難となった。そのため、現段階で実験データを取得できていない状況である。そこで、本年度は、これまでに作成されたfood cravingに関する尺度の概念的な整理、妥当性の検討に必要な尺度の選定を行った。上記のように、平成28年度は、FCQ-TとFCQ-Sの日本語版を作成する予定であったが、これまでに作成された複数の尺度の概念的な整理、妥当性の検討に必要な尺度の選定が必要になり、尺度作成の本調査を先延ばししたため。先行研究の結果より、food cravingの2側面である特性的cravingと状態的cravingを区別して測定する必要性が生じたため、特性的cravingと状態的cravingを測定できる2つの尺度の日本語版を作成することが課題となった。その際、問題点が2つ生じた。1つは、これらの尺度の改訂版や短縮版、ターゲットをチョコレートに特化した版などが数多く存在すること、もう1つは、尺度を作成する上で妥当性の検討に使用されている尺度の日本語版が存在しないことであった。そこで、これまでに作成されたfood cravingに関する尺度の概念的な整理、妥当性の検討に必要な尺度の選定を行った。上記のように、平成29年度は、特性的cravingと状態的cravingを測定できる2つの尺度の日本語版を作成する予定であったが、研究代表者の病気及び療養のため、尺度作成のための本調査を行うことができなかった。

平成30年度は、Cepeda-Benito et al.(2000)が作成した2つの尺度(Food craving questionnaire-Trait(FCQ-T)とFood craving questionnaire-State(FCQ-S))の日本語版を作成することために、オンラインによる本調査を行うことが目的であった。しかしながら、研究代表者の病気及び療養のため、本調査の実施に至ることができなかった。本年度は、本調査実施のための準備を行った。研究期間全体を通しては、平成27年度には、本研究の目的の前提となる、ごはんの剥奪がごはんcravingを引き起こすことを明らかにした論文を国際誌に投稿した。また、平成28年度には、ごはんcravingを引き起こすおかずの効果を検討した研究成果について国際学会にて発表し、同様に、欧米で主流なチョコレートcravingを満たすための要因を検討した研究成果について国際学会にて発表した。実験室実験を行うことが困難な状況であるため、日常生活に近い状況での観察実験を行う予定である。また、観察実験に先立ち、cravingの2側面である特性的cravingと状態的cravingを区別して測定する必要性が生じたため、Meule al. (2015)の作成した尺度の日本語版を作成する。尺度作成に必要なデータは、オンライン調査によって取得する予定である。ごはんcravingについて、特性的cravingと状態的cravingを測定できる2つの尺度の日本語版を完成させる。諸々の事情により、実験を行うことが困難であったため、実験にかかる食材費、謝礼、人件費等に当たる分で余剰が生じた。上記のように、尺度の日本語版作成のための本調査を行うことができなかったため、調査に必要な費用で余剰が生じた。平成30年度は、オンライン調査で本調査を行う予定である。そのため、調査の実施に必要な費用として研究費を使用する予定である。平成28年度は、日常生活に近い状況での観察実験及びオンライン調査を行う予定である。そのため、実験と調査の実施に必要な費用として研究費を使用する予定である。平成29年度は、オンライン調査で本調査を行う予定である。
転写統合装置の機能調節を目的としたHIVウイルスTAR RNAのトロピズム解析

RNAヘリケースA(RHA)は、転写統合装置,CBPとRNAポリメレースII(pol II)複合体とを仲介する因子として当研究室の中島らにより同定された(Cell 1997,Gene & Dev.1997)。当研究室では、HIVウイルスの遺伝子発現にも関与することが知られているこれら転写統合装置複合体の研究を一貫して行っている。その過程で本年度、RHAがHIVウイルスmRNAの5'端に存在するTARと呼ばれるRNA高次構造に結合する新たなる宿主因子であり、HIVの遺伝子発現に非常に重要な役割を果たしていることを証明した(JBC 2001)。さらにRHAのヘリケース活性とPol II結合能が、互いに独立して遺伝子発現を活性化することを明らかにした(MCB 2001)。RHAは核と細胞質を行き来するシャトリング因子であるが、最近このRHAの核移行シグナルを同定した(投稿中)。核移行能を欠失させたRHAの1アミノ酸置換変異体(mNLS)は細胞質に局在し、ソマトスタチンプロモーターを用いたレポーターアッセイでは遺伝子発現の活性化能を失っていた。ところが驚くべきことに、TAR RNAの相補領域を含むHIV LTRプロモーターを用いたレポーターアッセイでは、核内で作用できないにもかかわらず、遺伝子発現の活性化能が認められた(未発表データ)。これまでRHAの作用点は主に遺伝子発現の転写段階にあると考え、実際にそれを証明してきた。しかし今回の結果によりRHAが転写後の遺伝子制御にもかかわっている可能性が示唆された。
糖尿病心の虚血・再灌流障害に対するインスリン様成長因子Iの効果

非糖尿病マウスと比べ糖尿病マウスでは急性期死亡率が高く、再灌流24時間後の梗塞サイズは有意に大きかった。組織学的検討では糖尿病マウスにおいて左室灌流域のアポトーシスがより高率に見られた。虚血後(再灌流前)にヒトインスリン様成長因子I(IGF-I)を投与したところ、糖尿病マウスの急性期死亡率は改善し、IGF-I非投与群に比較して梗塞サイズの縮小およびアポトーシスの抑制が確認された。H19年度に実施した本研究の目的は、II型糖尿病モデルのdb/dbマウスを用いて、1.糖尿病心の虚血・再灌流障害における病態生理を解明すること、2.糖尿病心の虚血・再灌流障害においてインスリン様成長因子I(IGF-I)投与が治療効果をもたらすかを明らかにすることである。まず、Greerらが報告したように(AJP2006)、db/dbマウスを用いて心筋虚血・再灌流モデルを作製した。db/dbマウス(糖尿病)およびdb/m+マウス(非糖尿病)において全身麻酔下で左冠動脈の一時的閉塞により30分間虚血を施した後に再灌流させたところ、非糖尿病マウスと比べ糖尿病マウスでは急性期死亡率が高く、再灌流24時間後の梗塞サイズは有意に大きかった。また、組織学的検討では糖尿病マウスにおいて左室灌流域のアポトーシスがより高率に見られた。Greerらがdb/dbマウスの虚血・再灌流モデルを作製した際、死亡率増加、左室機能低下が認められたが、梗塞サイズ、アポトーシスなど詳細な機序については十分に検討されていなかった。今回我々の検討により糖尿病が虚血・再灌流後の梗塞サイズやアポトーシスに悪影響を及ぼすことが示唆された。非糖尿病の動物モデルにおいてIGF-Iは心筋虚血・再灌流障害に対して保護効果を発揮することが報告されているが(Buerke, et. al.PNAS 1995)、糖尿病心で同等の効果があるかどうかは不明である。IGF-Iは血管新生促進、抗アポトーシス作用、心筋肥大・再生促進など多面的作用を有するが、IGF-Iの投与が心筋虚血や心不全の病態に対し治療効果をもたらすことが期待される。ヒトIGF-Iをdb/dbマウスに投与し、ELISA法によって血中濃度を測定したところ、投与後4時間で上昇していることを確認した。今後IGF-Iが糖尿病心の虚血・再灌流後の梗塞サイズを縮小させるか、アポトーシスを抑制するかを検討していく。インスリン様成長因子I(IGF-I)は心筋収縮性亢進、血管新生促進、抗アポトーシス作用、心筋肥大・再生促進など多面的作用を有することが知られ、臨床的な有用性はまだ確立していないものの、IGF-Iの血管内投与や局所的な遺伝子発現が心筋虚血や心不全の病態に対し治療効果をもたらすことが期待される。H20年度に実施した本研究の目的は、II型糖尿病モデルのdb/dbマウスを用いて、糖尿病心の虚血・再灌流障害の病態を解明するとともに、糖尿病心の虚血・再灌流障害においてIGF-I投与が治療効果をもたらすかを明らかにすることである。前年度と同様に、db/dbマウスを用いて心筋虚血・再灌流モデルを作製した。db/dbマウス(糖尿病)およびdb/m^+マウス(コントロール)において全身麻酔下で左冠動脈の一時的閉塞により30分間虚血を施した後に再灌流させたところ、非糖尿病マウスと比べ糖尿病マウスでは急性期死亡率が高く、再灌流24時間後の梗塞サイズは有意に大きかった。IGF-I投与により十分な血中濃度が得られ、血行動態に影響を及ぼさないことを確認し、虚血後(再灌流前)にヒトIGF-Iを投与したところ、db/dbマウスの急性期死亡率は改善し、IGF-I非投与(生食)群に比較して24時間後の梗塞サイズが縮小した。また、組織学的検討においてもIGF-I投与群でアポトーシスが抑制された。今後はIGF-Iの保護効果に関する分子的機序について、さらなる検討を追加していく予定である。
リスク許容度と金融リテラシーが金融システムの産業組織に与える影響:理論と実験

リスク許容度などの個人的属性が金融システムの産業組織にどのような影響をもたらすのかを,経済実験および理論分析によって明らかにした.具体的には,複数の借入れが可能な消費計画をたてる経済実験を行い,被験者のリスク許容度と借入行動の関係を分析した.また消費者金融市場において,長期均衡の企業数が社会的余剰を最大にする企業数よりも多いという「過剰参入定理」が成立するための産業組織の条件を明らかにした.投資家のリスク許容度(効用関数の形状)や金融リテラシー(金融取引の内容と性格をどの程度正確に認知しているか)の程度が,個人投資家の金融行動(金融資産への投資,あるいは借入れ態度)とどのような関わりをもつかを理論的,行動科学的に明らかにする.同時に,投資家のリスク許容度やリテラシーの程度が金融システムの産業組織とその成果にどのような影響を与えるのかを理論的に分析し,実験経済学的アプローチによって検証する.また,研究によって得られた実験経済学的手法の金融リテール業務への応用を検討する.リスク許容度などの個人的属性が金融システムの産業組織にどのような影響をもたらすのかを,経済実験および理論分析によって明らかにした.具体的には,複数の借入れが可能な消費計画をたてる経済実験を行い,被験者のリスク許容度と借入行動の関係を分析した.また消費者金融市場において,長期均衡の企業数が社会的余剰を最大にする企業数よりも多いという「過剰参入定理」が成立するための産業組織の条件を明らかにした.□研究の目的:投資家のリスク許容度や金融リテラシーの程度が個人投資家の金融行動に与える影響を理論的,行動科学的に明らかにする.同時に,投資家のリスク許容度やリテラシーの程度が金融システムの産業組織とその市場の成果にどのような影響を与えるのかを理論的に分析し,実験経済学的アプローチによって検証する.また,本研究によって得られた実験経済学的手法の金融リテール業務への応用することを検討する.□当該年度の研究の具体的内容:1.経済主体のリスク選好と投資行動の関係を明らかにする実験の設計を行うとともに,期待効用理論,および投資行動におけるherdingの発生を確認する予備的実験を実施した.具体的には,期待効用最適化定理を忠実に再現する経済実験を試験的に実施した.また仮想金融市場における情報の伝播とHerding発生を検証する予備実験を実施した.2.リスク選好度の計測実験システムの改善を行い,Webベースでのくじ売買実験(BDM法による効用関数の計測)の実用性を検討した.特に従来は,被験者が期待効用仮説を満たさないときにはBDM法は理論的には有効ではないとされていたが,期待効用仮説を満たす被験者と満たさない被験者との間に有意な差はないことを実験的に示した.3.産業組織分析やゲーム理論の研究蓄積を踏まえ,文献の整理を行うとともに,行動科学的知見を踏まえた金融行動モデルの政策的含意について分析した.また消費者金融を導入した一般均衡型の理論モデルの開発し,消費者金融市場の長期的均衡条件を理論的に明らかにした.4.消費者金融における顧客のリテラシーやリスク選好度が金融仲介業に与える影響について理論研究を開始した.□研究の目的:投資家のリスク許容度や金融リテラシーの程度が個人投資家の金融行動に与える影響を理論的,行動科学的に明らかにする.同時に,投資家のリスク許容度やリテラシーの程度が金融システムの産業組織とその市場の成果にどのような影響を与えるのかを理論的に分析し,実験経済学的アプローチによって検証する.また,本研究によって得られた実験経済学的手法の金融リテール業務への応用することを検討する.□当該年度の研究の具体的内容:(1)情報の主観的価値の理論分析を行うための基本的なフレームワークは「期待効用理論」であり,その妥当性を検証するための実験手法はいくつか提案されているが,そのいずれも「くじ」の選好関係の含意を検討する間接的なものであった.我々はより直接的に主観的確率を計測する実験手法を開発し,その実験を実施するとともに理論的背景を検討した.これは従来,実験的には不可能とされていた画期的な計測手法の開発であり更なる精緻化を目指す.(2)上記の実験的フレームワークのもとで,情報の提示方法が主観的確率に対してどのような影響をもたらすのかを検証した.また情報の精度や所得コストが投資におけるherding行動(他の投資行動に追随する行動)の発生とどのような関係にあるのかも実験的に検証した.特に,投資情報の取得コストは合理的な投資を行うために極めて重要な要因であることが確認できる一方で,そのコストは金銭的なコストに限定され,心理的,時間的コストについては明確な影響を見出すことはできないことも明らかにした.(3)金融の産業組織論的分析として主に以下の2点を中心に研究し成果を得た:限界費用が異なるノンバンクからなる消費者金融市場において,参入・退出を考慮した長期均衡でノンバンク数が社会的厚生の観点から過剰であることを証明した(「金融市場における過剰参入定理」).いま一つは、消費者金融市場においてノンバンクが資金調達をする上流市場の競争の程度が下流の市場の長期均衡におけるノンバンク数に与える影響を検討し,上流の企業数が少ない場合には下流のノンバンクの参入が過少になるという結論を得た.(1)情報の主観的価値の理論分析を行うための基本的なフレームワークは「期待効用理論」であり,その妥当性を検証するための実験手法はいくつか提案されているが,そのいずれも「くじ」の選好関係の含意を検討する間接的なものであった.

我々はより直接的に主観的確率を計測する実験手法を開発し,その実験を実施するとともに理論的背景を検討した.これは従来,実験的には不可能とされていた画期的な計測手法の開発であり更なる精緻化を目指した.(2)上記の実験的フレームワークのもとで,情報の提示方法が主観的確率に対してどのような影響をもたらすのかを検証した.また情報の精度や所得コストが投資におけるherding行動(他の投資行動に追随する行動)の発生とどのような関係にあるのかも実験的に検証した.特に,投資情報の取得コストは合理的な投資を行うために極めて重要な要因であることが確認できる一方で,そのコストは金銭的なコストに限定され,心理的,時間的コストについては明確な影響を見出すことはできないことも明らかにした(3)金融の産業組織論的分析として主に以下の2点を中心に研究し成果を得た:限界費用が異なるノンバンクからなる消費者金融市場において,参入・退出を考慮した長期均衡でノンバンク数が社会的厚生の観点から過剰であることを証明した(「金融市場における過剰参入定理」).いま一つは、消費者金融市場においてノンバンクが資金調達をする上流市場の競争の程度が下流の市場の長期均衡におけるノンバンク数に与える影響を検討し,上流の企業数が少ない場合には下流のノンバンクの参入が過少になるという結論を得た1.今年度は,海外の査読付き学術雑誌に3編の論文が掲載されたほか,海外の学会において3つの研究報告を行なった.その他,新たに2編の論文を作成した.主な今年度の新たな研究成果は以下の通りである.2.産業組織論分野の実績(1)寡占市場においては長期均衡の企業数が社会的余剰を最大にする企業数よりも多いという「過剰参入定理」が成立することが知られているが,通常は同質的な企業が前提とされている.我々は,従来の産業組織論における研究結果を金融業に適用し,さらに金融機関の間で費用構造が異なるような状況を想定し,長期均衡において「過剰参入定理」が成立することを理論的に示すことができた.(2)利潤最大化を目的とするノンバンクがクールノー競争をおこなっている寡占的な個人向け貸し出し市場に,社会的な余剰の最大化を目的とする公的な金融機関を導入することにより市場均衡にどのような影響を与えるか分析をおこなった.特に公的な金融機関が加わった場合において,長期均衡におけるノンバンク数について調べてみた.その結果,ある程度のノンバンクの数が存在する時には,長期均衡におけるノンバンク数よりもノンバンクを限界的に増加させた場合に社会的余剰が増加する,すなわち,経済厚生の観点からは長期均衡におけるノンバンク数は過少であることが明らかになった.3.実験経済学分野の実績(1)今までは困難とされていた,複数の借入を許す1年間の最適消費計画をシミュレーションによって近似解を得た.この理論値と実験による行動との差異が極めて大きいことが明らかになった.(2)他の市場参加者の投資行動に関する情報を得ることが出来る場合と出来ない場合で,herdingの発生状況に差があるかを検証するための経済実験を実施し,主観確率の形成過程に関連があることを明らかにした.
真空中の絶縁破壊現象とアーク放電現象

本期間における研究成果は、真空遮断器において電流遮断時に生じるプラズマを発生することのできる大電流実験装置の構築、及び真空の絶縁が破壊されるプロセスのシミュレーションに分けられる。大電流実験装置の構築に関しては、系統事故を模擬する交流半波を投入する回路を構築し、小電流アーク伸展法に基づき直流と交流の合成波形を投入できるシステムを構築した。また、バックアップ遮断器及び電圧源を組み込むことで、大電流と高電圧の合成試験を行うことができる回路とした。このシステムは、大電流及び高電圧を扱うため、絶対的な安全性と、実験内容の変更を見越した拡張性の両方を確保することを意識し、各電力機器メーカーや各大学の実験システムを参考にさせていただいた。具体的な測定については更に準備を進めている。また、シミュレーションにおいては、カソード上の極狭い領域から放出される電子及び中性粒子の密度が一定の条件を満たすと、プラズマが成長し、カソード表面の電界が強調され、電界電子放出が促進されるということが知られている。この詳細な条件を解明するため、粒子法のひとつであるParticle-In-Cell法を用いて、中性粒子と荷電粒子の拡散の様相をシミュレートした。その結果、プラズマが成長し、カソード表面の電界が強調され、更にプラズマが成長するという正のフィードバックがかかるためには、電極材料として想定した銅のイオン化断面積のエネルギーの下限値に相当する電位になる地点での中性粒子密度が一定値以上であるという定量的な条件を見出すことができた。本研究では、絶縁破壊現象の解明、アーク放電現象の解明、そして実機との比較検証という三本の柱で研究を進める。このうち、絶縁破壊現象の解明においては、修士課程において行っていた微小粒子をギャップ中に意図的に注入する実験の成果を国際学会にて発表し、学会誌論文へも投稿済みである。また、Particle-In-Cellシミュレーションを用いて絶縁破壊の開始条件や様相を解明する取り組みも、定量的な条件を明らかにできつつあり、順調に進んでいると考えられる。更に、綿密なパラメータスイープを行うためにスーパーコンピューティングシステムをトライアルユースしており、自動でパラメータスイープを行い各ノードに分散計算させるようにプログラムを組めている。アーク放電現象の解明については、シミュレートする対象であるアーク放電を実験上で発生させることのできる大電流試験装置を構築することができ、今後順調に試験を行うことができると期待している。測定内容についても準備を進めており、光学的な測定を組み合わせて電極温度やプラズマ密度、中性粒子密度などを測定できるようになる見込みである。更に、実機との比較検証においては、様々な共同研究先との打ち合わせ及び共同実験を通じ、申請者の研究において不足している部分を他の研究所において測定してもらう、またノウハウを共有して日本の真空遮断技術を高めるという取り組みを継続して行っている。以上のような状況から、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。今後は作成した電流源装置を使用して、真空チャンバー内に配置した電極間にアーク放電を発生させ、そのアーク放電の物理特性を測定する実験を展開していく予定である。具体的には、アーク放電期間中の中性粒子密度、電子密度、イオン密度をレーザー波面の変化を測定することを利用したシャックハルトマンセンサを用いて測定するとともに、中性粒子の温度分布を四分岐光学系を用いた光学測定技術を用いて測定する。更に、電流源装置に半導体転流機構を増設することで、電流の通電経路を瞬時に切り替え、試験ギャップに流れる電流を瞬時にゼロとする回路を加える。これにより、現在まで詳細に検討のされていないアーク放電で生じるプラズマの減衰過程及びその時定数、またそれらの電極温度依存性を測定することで、真空遮断技術の向上に大いに貢献できると考えている。また、シミュレーションでも、パラメータ走査の間隔を密にし、データ処理を最適に行うことで、より詳細なプラズマ成長の必要条件を見出すことを目標とする。このためには通常のコンピュータでは能力が不足しており、スーパーコンピュータを用いた多コア並列計算を行うことで計算を現実的な時間で完了可能とする必要がある。パラメータを密に振ったシミュレーションを行うと、出力ファイルの数が膨大になり、現実的に取り扱うことが困難となってしまう。この問題を解決することが本年度の研究の第一歩であると考えられる。対策としては、ファイルをアーカイブし、データ抽出時にはメモリ上に直接展開することで、取り扱うファイル数を抑えることができると考えている。

その結果、プラズマが成長し、カソード表面の電界が強調され、更にプラズマが成長するという正のフィードバックがかかるためには、電極材料として想定した銅のイオン化断面積のエネルギーの下限値に相当する電位になる地点での中性粒子密度が一定値以上であるという定量的な条件を見出すことができた。本研究では、絶縁破壊現象の解明、アーク放電現象の解明、そして実機との比較検証という三本の柱で研究を進める。このうち、絶縁破壊現象の解明においては、修士課程において行っていた微小粒子をギャップ中に意図的に注入する実験の成果を国際学会にて発表し、学会誌論文へも投稿済みである。また、Particle-In-Cellシミュレーションを用いて絶縁破壊の開始条件や様相を解明する取り組みも、定量的な条件を明らかにできつつあり、順調に進んでいると考えられる。更に、綿密なパラメータスイープを行うためにスーパーコンピューティングシステムをトライアルユースしており、自動でパラメータスイープを行い各ノードに分散計算させるようにプログラムを組めている。アーク放電現象の解明については、シミュレートする対象であるアーク放電を実験上で発生させることのできる大電流試験装置を構築することができ、今後順調に試験を行うことができると期待している。測定内容についても準備を進めており、光学的な測定を組み合わせて電極温度やプラズマ密度、中性粒子密度などを測定できるようになる見込みである。更に、実機との比較検証においては、様々な共同研究先との打ち合わせ及び共同実験を通じ、申請者の研究において不足している部分を他の研究所において測定してもらう、またノウハウを共有して日本の真空遮断技術を高めるという取り組みを継続して行っている。以上のような状況から、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。今後は作成した電流源装置を使用して、真空チャンバー内に配置した電極間にアーク放電を発生させ、そのアーク放電の物理特性を測定する実験を展開していく予定である。具体的には、アーク放電期間中の中性粒子密度、電子密度、イオン密度をレーザー波面の変化を測定することを利用したシャックハルトマンセンサを用いて測定するとともに、中性粒子の温度分布を四分岐光学系を用いた光学測定技術を用いて測定する。更に、電流源装置に半導体転流機構を増設することで、電流の通電経路を瞬時に切り替え、試験ギャップに流れる電流を瞬時にゼロとする回路を加える。これにより、現在まで詳細に検討のされていないアーク放電で生じるプラズマの減衰過程及びその時定数、またそれらの電極温度依存性を測定することで、真空遮断技術の向上に大いに貢献できると考えている。また、シミュレーションでも、パラメータ走査の間隔を密にし、データ処理を最適に行うことで、より詳細なプラズマ成長の必要条件を見出すことを目標とする。このためには通常のコンピュータでは能力が不足しており、スーパーコンピュータを用いた多コア並列計算を行うことで計算を現実的な時間で完了可能とする必要がある。
液体希土類金属と溶融塩の界面における反応を用いたチタン薄膜の生産プロセス

鋼材の耐食性向上のため、チタン薄板による被覆がしばしば行われる。しかし、チタンは高価な材料と認識されており、普及のためにさらなる低コスト化が求められている。チタン薄板製造コストの約5割は加工コストである。本研究では、溶融塩と液体希土類金属との界面での反応を活用して、チタンの薄膜や薄板を製造する全く新しいプロセスの開発を目指し、基礎研究を実施する。