hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統合失調症における情動機能の多面的評価 アイマ-クレコーダとNIRSの同時計測

統合失調症患者における表情認知および情動に関連した脳血流変化を調べるために、アイマークレコーダ(EyeMarkRecorder;EMR)および多チャンネル近赤外線スペクトロスコピー(Near-infraredspectroscopy)NIRSの同時計測より、乳児の表情刺激を用いた情動関連探索課題時の眼球運動および大脳皮質の血流変化を健常者と比較検討することを目的とした。その結果、確認課題中の{笑い}表情において、注視停留点の総移動距離は、統合失調症群が健常群に比べて有意に短かった。さらに、健常群では、{笑い}表情に比べて{泣き}表情で脳血流増加が認められた。一方、統合失調症群では、{泣き}表情以上に{笑い}表情に対して、脳血流増加が認められた。以上結果から、統合失調症患者の情動機能の特性として、{笑い}という陽性情動認知に歪み(ミスマッチ)が存在することが示唆された。また、本課題による多チャンネルNIRSとEMRの同時計測は、統合失調症患者の対人関係を反映した情動関連認知機能を探る精神生理学的指標として有用であると考えられた。情動に関連した認知機能を多角的に解明するため、探索眼球運動および大脳皮質の局所脳血流変動を同時に観測することにより、情動関連探索課題が眼球運動および脳血流変動に及ぼす影響について実験・解析を行なうことを目的とした。十分なインフォームドコンセントを得られた被験者はアイマーク・レコーダ(EMR)および近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を装着し課題を行った。NIRSによるoxy-Hb濃度測定については、44チャンネルNIRS装置(日立メディコ社ETG-4000)を用いて、血流の変化を最も敏感に反映するとされるoxy-Hb濃度変化量を前頭部及び両側側頭部にて測定した。NIRSによる脳血流変動および部位特異性は未だ不明な点が多く、さらに多くの非特異的要素(アーチファクト)が多く見られ、それを出来る限り除外するために、一連の課題を交互に5回施行し、加算平均したものを分析対象データとした。眼球運動測定については、アイマーク・レコーダ(nac社EMR-9)を使用した。なお、先行研究に倣い、注視停留点は、視角1°以上で停留時間100 msec以上とした。また、瞬きの影響を考慮して、本研究では、500 cm/sec以上の眼球の動きおよびスクリーン外の注視点は削除した。総移動距離及び停留点総数を眼球運動の解析要素とした。当初の計画通り、久留米大学病院精神神経科を受診している外来患者で、DSM-IVにより統合失調症と診断された患者および健常者、各20名を対象に上記の実験を行うことができた。今後、健常者群と統合失調症患者群との探索眼球運動および脳血流変動の結果を詳細に比較・分析し、また、統合失調症の症状と各生理学的指標との関連についても、陽性陰性症状評価尺度(PANSS)を用いて検討していく。さらに、分析結果をまとめた上、国内外の関連ある学術雑誌に公表していく予定である。本研究の目的は、探索眼球運動および大脳皮質の局所脳血流変動を同時に観測することにより、健常者における情動に関連した認知機能を多角的に解明することである。そこで、平成23年度は、対照データとして、健常者20名を対象に、情動関連探索課題が眼球運動および脳血流変動に及ぼす影響について実験・解析を行なうことを目的とした。実験は交付申請書に記載した「研究実施計画」に従い行われた。被験者は、久留米大学病院のスタッフよりボランティアを募った。なお、インフォームドコンセントとして、事前に全被験者に本研究の目的と方法、その安全性と危険性などについて十分に説明を行ない、文書で同意を得た上で行われた。眼球運動および脳血流変動を同時に計測するために、被験者はアイマーク・レコーダ(EMR)および近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を装着し課題を行った。

NIRSによる脳血流変動および部位特異性は未だ不明な点が多く、さらに多くの非特異的要素(アーチファクト)が多く見られ、それを出来る限り除外するために、一連の課題を交互に5回施行し、加算平均したものを分析対象データとした。眼球運動測定については、アイマーク・レコーダ(nac社EMR-9)を使用した。記録はアイマーク・レコーダを通してSDカードに記録した。なお、先行研究に倣い、注視停留点は、視角1°以上で停留時間100 msec以上とした。また、瞬きの影響を考慮して、本研究では、500 cm/sec以上の眼球の動きおよびスクリーン外の注視点は削除した。総移動距離及び停留点総数を眼球運動の解析要素とした。久留米大学医学部精神神経科、および高次脳疾患研究所を拠点に、大学病院精神神経科外来・病棟の協力を得て、ボランティアとして実験に参加する被験者をスムーズに集めることが出来た。また、研究協力者として、大学病院精神神経科の医師、高次脳疾患研究所の研究員、同大学院生のチームにて実験もスムーズに行なえている。当初の計画通り、久留米大学病院精神神経科を受診している入院患者および外来患者で、DSM-IVにより統合失調症と診断された20名を対象に、平成23年度に健常者を対象に行なった同様の実験を行なう。健常者群と統合失調症患者群との探索眼球運動および脳血流変動の結果を詳細に比較・分析する。また、統合失調症の症状と各生理学的指標との関連についても、陽性陰性症状評価尺度(Positive and Negative Syndrome Scale: PANSS)を用いて検討していく。消耗品費として、NIRSデータ管理のためのMO、EMRデータ管理のためのSDカードおよびUSBメモリースティック等を購入予定である。また、研究成果の社会・国民への発信として、学会参加(日本神経心理学会、日本臨床神経生理学会、日本統合失調症学会等)の旅費、論文投稿および英語論文校閲の費用として研究費を使用していく予定である。
幼児・学童のインフルエンザワクチン接種効果と同居高齢者への発症・重症化予防効果

大規模離島である新潟県の佐渡島をフィールドとし,佐渡島在住の全園児・学童を対象とした4シーズンの継続調査により児本人のインフルエンザワクチン効果と児と同居する高齢者への効果を検討した。その結果ワクチン接種による児本人の発症予防に関してはおおむね有効であったが,その効果の程度はシーズンによる変動が認められた。また、児のインフルエンザ発症は同居高齢者の発症と関連することが示されたが,児のワクチン接種による高齢者の発症予防・重症化防止効果は明らかではなかった。なお高齢者発症家庭の2550%で最初の発症者,すなわち家庭への持ち込み者は小児であり,やはり高齢者予防の観点からも小児への予防対策が重要と考えられた。さらに本フィールドの地域内外の人の出入りが比較的少なく、医療が地域内で完結する離島であるという特徴をいかし、島内の医療機関との連携により「地域インフルエンザ発生情報公開システム」を構築した。得られた患者情報から地理情報システム(Geographic Information System, GIS)による発生地図作成と疫学解析を行った。2病院小児科受診者を対象とした予備的研究からはA型で顕著な小学生の流行先行と,A型,B型のウイルス型による伝播様式の違いが示唆された。しかし続く2シーズンの20医療機関の協力による「地域インフルエンザ発生情報公開システム」データのGIS解析では同じA型中心の流行であっても流行伝播様式には差異が認められたことから、今後のモデリングおよび実用的な流行シミュレーションに向けて,継続的なデータの蓄積及び検討が必要と考えられた。なお、毎週インターネットにて公開しているインフルエンザ発生地図はアクセス数も多く,「地域インフルエンザ発生情報公開システム」は地域の流行状況の適切な把握および早期の情報還元ツールとして有用と考えられた。1研究方法2003/2004インフルエンザシーズン終了後の2004年5月現在、島内の全幼稚園・保育園45施設、小学校36施設に通園、通学中の小児を対象に、保護者に対し各児1枚の無記名アンケートを配布した。調査内容は、通園・通学状況、当該シーズンにおける児のインフルエンザ発症の有無とその診断根拠およびワクチン接種の有無、同居高齢者の有無とそのワクチン接種の有無およびインフルエンザ発症・入院の有無である。回収した小児計5266名分のうち、シーズン中の通園通学状況、ワクチン接種の有無、インフルエンザ発症の有無が不明を除いた5111名を検討対象とした。2研究結果(1)幼児・学童のインフルエンザワクチン効果ワクチン接種率は41.5%、インフルエンザ発症率は11.2%であった。通園通学状況別ワクチン効果は、未通園児:オッズ比0.50(p<0.1)、園児:オッズ比0.59(p<0.001)、学童:オッズ比0.51(p<0.001)であった。1回接種法、2回接種法の間でワクチン効果に有意な差を認めなかった。(2)同居高齢者への波及効果同居高齢者が発症したとの回答は小児がいる家庭の2.3%に過ぎず、統計学的な検討は困難であった。(1)同居高齢者のいずれもワクチン接種を受けなかった家庭における高齢者の発症率児接種(+)群:1.9%児接種(-)群:2.4% ns(2)同居高齢者全員がワクチン接種を受けた家庭における高齢者の発症率児接種(+)群:0.9%児接種(-)群:3.4% ns(3)同居高齢者の一部がワクチン接種を受けた家庭における高齢者の発症率児接種(+)群:4.1%児接種(-)群:1.9% ns3今後の課題本研究得られたインフルエンザ予防対策上有用な結果を地域に還元するとともに、地図情報システムを活用したより効果的な地域インフルエンザ対策を検討する。背景および研究目的:この10年間で我が国のインフルエンザ対策は、社会的、医学的に大きく変化した。

本研究の目的は、この現状において有効性の高いインフルエンザ対策の策定と実施に向けたワクチン効果の検討および地理情報システム(GIS)による地域の流行伝搬解析である。方法:平成17年度は昨年度と同様、佐渡島内の全幼児・学童の保護者を対象とした2004/2005シーズンのワクチン接種状況および罹患に関する調査票を実施し、ワクチン効果の解析を行った。さらにインフルエンザ地域発症情報公開システム構築の予備研究として島内の基幹2病院小児科における2004/2005シーズンのインフルエンザ患者情報を用いてGISによるインフルエンザ発症のマップ作成および疫学解析を行った。結果および考察:調査票の解析より、2004/2005シーズンの幼児・学童の罹患率は36%、罹患者におけるウイルスタイプの分布では、不明を除外するとB型が65%(A+Bを含む)であった。ワクチン接種率は48%であり、ワクチン接種による罹患の相対危険度は園児0.88(p<0.1)、学童0.83(p<0.05)であったが、昨シーズンに比べいずれも低かった。患者情報のGIS解析では、A型は基幹道路近辺でクラスター状の患者増減を繰り返した後全島に広がるのに対し、B型は一気に全島に広がるという差異が認められた。また、A型、B型とも、6歳以上が6歳未満に先行していることが確認され、地域の流行防止における学童のワクチン接種向上の重要性が示唆された。今後の展開:2005/2006シーズンでは、成人・高齢者を含む地域のインフルエンザ予防対策に向けて、佐渡島内の22の内科・小児科医療機関のうち、20医療機関の協力を得て患者登録システムの開発を行い、インターネットによる発症マップの公開を開始した。今後本データの解析を行う。背景および研究目的:新型インフルエンザの発現が危惧される現在、インフルエンザの地域伝搬様式に基づく有効な流行阻止対策策定が急務であるが、地域社会においていかにインフルエンザが拡大するかについてまだ十分解明されていない。この要因として、現状のサーベイランス情報は定点医療機関に限定される、受診医療機関が患者の居住地域とは限らない、地域内外の人の移動が多いなどがあげられる。本研究は、地域内外の人の出入りが比較的少なく、医療が地域内で完結する離島をフィールドとし、GISを用いてインフルエンザの地域内の流行伝搬解析を行い、有効な対策策定に向けた基礎情報を得ることである。方法:(1)島内の全幼児・学童約5,000名を対象とし2005/2006シーズンのワクチン接種と罹患に関する調査を実施しワクチン効果を解析した。(2)島内の医療機関との連携によりインフルエンザ地域発生情報公開システムを構築し、得られた患者情報を用いてGISによる発生地図作成と疫学解析を行った。結果および考察:2005/2006シーズンの幼児・学童の罹患率は5%であり、先シーズンの36%より著しく低下した。罹患者におけるウイルスタイプは、A型が65%であった。ワクチン接種率は54%であり、ワクチン接種による罹患の相対危険度は園児0.88(ns.)、学童0.65(p<0.01)であった。
陸産および海産テルペノイドジアルデヒド類の系統的合成

抗炎症作用,フォスホリパーゼ【A_2】阻害作用,アルドースリダクターゼ阻害作用など多様な薬理活性を有する海洋産セスタテルペンであるマノアリド、セコマノアリドの効率的な合成を完成した。その過程で、3位に3置換不飽和結合を含むアルケニル側鎖の置換した5-トリメチルシリルフランから一重項酸素酸化によりβ-アルケニル置換γ-ヒドロキシブテノリドを位置選択的かつ官能基選択的に収率よく得る一般法を開発した。更に、α-スタニルフラン誘導体とアリルクロリドのPd(O)触媒を用いるカップリング反応を用いて、ネオマノアリドの効率的合成を完成した。一方、抗菌活性,抗腫瘍性,血圧降下作用,ストレス改善作用などを有する多官能性イリドイド類の構造-活性相関の解明と、新規活性の発見を目的にペンステマイド,ジドロバルトレート,セコロガニン,アラマンジシン,プルメリシンの合成を行った。合成に有用な鍵中間体8,10-デヒドロ-デヒドロロガニンアグリコンはシス-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物から合成したが、光学活性体は天然ゲニポサイドから効率的に合成した。鍵物質よりγ-ヒドロキシアルキルスタナンの四酢酢鉛による新しい開裂反応を用いてセコロガニンアグリコンの合成を完成した。同じ酸化開裂反応を用いてマクロリド抗生物質ブレフェルジンAの全合成を行った。抗腫瘍性イリドイドのペンステマイド,ジドロバルトレートはいずれもゲニピンを原料に8段階59%(ペンステマイド),14段階26%(ジドロバルトレート)と極めて効率よく合成を達成した。アラマンジシン,プルメリシンもゲニピンからC-10位でのアセト酢酸メチルとのPd(O)触媒下の効率的カップリング反応を基軸に、効率的スピロラクトン化,脱水反応を経て合成を達成した。そのほか、抗腫瘍セスキテルペン-テレサイクリン酸の合成を達成した。一方、有機ケイ素化合物や1,3-ジカルボニル化合物の電子移動に基く合成反応を開発した。
遺伝子導入キメラマウスを用いた組織特異的な転写制御機構の解析

本研究では,ニワトリのδ-クリスタリン遺伝子が水晶体で発現されるメカニズムを明らかにするために, ES細胞(胚性幹細胞)を用いた遺伝子導入キメラマウスをつくり,培養細胞中での発現と併用して解析した.1.ニワトリδ-クリスタリン遺伝子を持ったキメラマウスをつくる.ES細胞にδ-クリスタリン遺伝子とG418耐性遺伝子とを持ったプラスミドをプロトプラスト融合法で導入し,遺伝子導入ES細胞株を樹立した. 6株を選んで,各々の細胞をマウス胚盤胞の中に1050個ずつ注入し,擬妊娠マウスの子宮に移植してキメラマウス胚の成立を待った.この操作で得られた胚や個体の約半数は実際にキメラ状態であり,ほとんどすべての組織について,その1070%がδ-クリスタリン遺伝子をもったES由来細胞であることが確認された.キメラマウスの中でのδ-クリスタリンの発現を免疫組織化学及びウェスタンブロット法で解析した.異種動物の遺伝子であるにもかかわらず厳密な制御をうけ,ニワトリにおける発現特異性を良く再現すること,また正しい転写開始シグナルによって発現されることが明らかになった.2.δ-クリスタリン遺伝子第3イントロンの中のエンハンサーが組織特異性を決めている.δ-クリスタリン遺伝子のさまざまな領域をCAT遺伝子に連結し,水晶体上皮と繊維芽細胞での活性を比較した.その結果遺伝子第3イントロンの中に,水晶体特異的なエンハンサーがあることが明らかになった.また,このエンハンサーはδ-クリスタリンの発現自体に対しても必須であることが確認された.今後, δ-クリスタリン・エンハンサーを持ったCAT遺伝子をキメラマウスに導入し,エンハンサーだけでどこまで発現の特異性を制御しているのかを明らかにしてゆく.本研究では,ニワトリのδ-クリスタリン遺伝子が水晶体で発現されるメカニズムを明らかにするために, ES細胞(胚性幹細胞)を用いた遺伝子導入キメラマウスをつくり,培養細胞中での発現と併用して解析した.1.ニワトリδ-クリスタリン遺伝子を持ったキメラマウスをつくる.ES細胞にδ-クリスタリン遺伝子とG418耐性遺伝子とを持ったプラスミドをプロトプラスト融合法で導入し,遺伝子導入ES細胞株を樹立した. 6株を選んで,各々の細胞をマウス胚盤胞の中に1050個ずつ注入し,擬妊娠マウスの子宮に移植してキメラマウス胚の成立を待った.この操作で得られた胚や個体の約半数は実際にキメラ状態であり,ほとんどすべての組織について,その1070%がδ-クリスタリン遺伝子をもったES由来細胞であることが確認された.キメラマウスの中でのδ-クリスタリンの発現を免疫組織化学及びウェスタンブロット法で解析した.異種動物の遺伝子であるにもかかわらず厳密な制御をうけ,ニワトリにおける発現特異性を良く再現すること,また正しい転写開始シグナルによって発現されることが明らかになった.2.δ-クリスタリン遺伝子第3イントロンの中のエンハンサーが組織特異性を決めている.δ-クリスタリン遺伝子のさまざまな領域をCAT遺伝子に連結し,水晶体上皮と繊維芽細胞での活性を比較した.その結果遺伝子第3イントロンの中に,水晶体特異的なエンハンサーがあることが明らかになった.また,このエンハンサーはδ-クリスタリンの発現自体に対しても必須であることが確認された.今後, δ-クリスタリン・エンハンサーを持ったCAT遺伝子をキメラマウスに導入し,エンハンサーだけでどこまで発現の特異性を制御しているのかを明らかにしてゆく.
酵母におけるリン脂質の細胞内輸送と生体膜ロバストネス維持機構の解明

1Saccharomyces cerevisiaeにおけるリン脂質の輸送機構の解析:ミトコンドリアのPE合成酵素遺伝子PSD1の破壊株においてSFH1を破壊すると生育が悪化することが示され、SFH1とホスファチジルエタノールアミン(PE)との関わりが示唆された。また、SFH1の高発現によるPSD1破壊株の乳酸培地での生育欠損の抑圧に、ミトコンドリアと小胞体のコンタクトサイト形成に関わるERMES複合体が重要であることが示され、ERMES複合体がPEの輸送に関わる可能性が示唆された。2Yarrowia lipolyticaにおけるリン脂質の輸送機構の解析:Y. lipolyticaのSec14ファミリータンパク質遺伝子SFH2オルソログであるSFH21の破壊株の菌糸生長の欠損がSFH22および新たに見出したSFH24の高発現により抑圧することが示され、SFH22およびSFH24がSFH21と重複する機能を持つことが示唆された。これらの結果から、Y. lipolyticaにおいてSfh2オルソログがn-アルカン培地での菌糸成長に関わることが示唆された。3S. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析:PEをホスファチジルコリン(PC)に変換する酢酸菌由来のPEメチル化酵素pmtをPC合成に関わるPEM1、PEM2の二重破壊株の細胞膜に局在させた場合、コリン非存在下でも生育が可能になったことからpmtが酵母細胞膜でPEメチル化酵素として機能していることが示唆された。またpmtを細胞膜に局在させた株では細胞膜のPE含量が低下する可能性が示唆された。更にこの株において、リン脂質輸送に関わる可能性のある遺伝子群を破壊すると生育が悪化することが示された。これらの結果から、この系がS. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析に有用であることが示唆された。S.cerevisiaeにおいてSfh1の機能を明らかにしたこと、膜コンタクトサイトのリン脂質輸送における役割を明らかにしたこと、S. cerevisiaeにおいて生体膜ロバストネスを解析する系を構築できたこと、Y. lipolyticaのSfh2オルソログの機能の解析を進めたことから、おおむね順調に進展していると考えられる。1Saccharomyces cerevisiaeにおけるリン脂質の輸送機構の解析:SEC14およびSFH1-SFH5の6種のSec14ファミリータンパク質遺伝子を全て破壊した遺伝的背景で各タンパク質を単独で発現する株を作製し、表現型を観察することにより、それらの機能を解析する。pmtを細胞膜に局在させた株において、高発現させた場合に生育を回復させる遺伝子を探索することにより、リン脂質輸送に関わる遺伝子を単離し、その機能を解析する。2Yarrowia lipolyticaにおけるリン脂質の輸送機構の解析:SFH24破壊株および、SFH21、SFH22、SFH23、SFH24四重破壊株の細胞内のリン脂質分布を解析する。さらにSfh21タンパク質のリン脂質輸送能を解析する。また膜コンタクトサイト関連タンパク質遺伝子の破壊株を作製し、その表現型を解析する。3S. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析:pmtを細胞膜に局在させた株において様々なストレス下での生育の解析や各脂質の合成酵素の発現量と活性の解析を行うことにより、細胞膜でPEをPCに変換することによる影響を調べる。4Y. lipolyticaの生体膜ロバストネスの改変による脂質生産の効率化:Y. lipolyticaにおいて生体膜ロバストネスに関わる遺伝子の破壊株、変異株、高発現株等を作製し、n-アルカンからのジカルボン酸生産を解析し、生体膜ロバストネスの改変による脂質生産への効果を考察する。1Saccharomyces cerevisiaeにおけるリン脂質の輸送機構の解析:蛍光標識リン脂質を用いたin vitroでのリポソーム間脂質輸送解析から、Sec14ファミリータンパク質であるSfh1がホスファチジルセリン(PS)を輸送できることが示唆された。細胞抽出液のショ糖密度勾配遠心解析により、Sfh1が細胞質以外に、エンドソーム、ゴルジ体、あるいは液胞に局在することが示唆された。これまでの結果とあわせ、Sfh1が小胞体からエンドソーム、ゴルジ体、液胞へのPSの輸送に関わる可能性が考えられた。2Yarrowia lipolyticaにおけるリン脂質の輸送機構の解析:ノーザン解析によりS. cerevisiaeのSec14ファミリータンパク質遺伝子SFH2のオルソログであるSFH21の転写がn-アルカンにより誘導されることが示唆された。また、SFH21破壊株はn-アルカン培地で菌糸状の生育に欠損を示すこと、3つのSFH2オルソログ、SFH21、SFH22、SFH23を全て破壊した株では菌糸生長の欠損が悪化することが明らかになった。3S. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析:酢酸菌においてホスファチジルエタノールアミン(PE)をホスファチジルコリン(PC)に変換するPEメチル化酵素pmtに細胞膜への移行シグナルおよびEGFPを連結した融合タンパク質をS. cerevisiaeで発現させた。顕微鏡観察によりこの融合タンパク質が細胞膜に局在することが示唆された。S.

cerevisiaeにおいてSfh1が小胞体からエンドソーム、ゴルジ体、液胞へのPS輸送に関わることを示唆する結果が得られたこと、Y. lipolyticaにおいてSfh2オルソログの機能の一端を明らかにすることができたことから、おおむね順調に進展していると考えられる。1Saccharomyces cerevisiaeにおけるリン脂質の輸送機構の解析:ミトコンドリアのPE合成酵素遺伝子PSD1の破壊株においてSFH1を破壊すると生育が悪化することが示され、SFH1とホスファチジルエタノールアミン(PE)との関わりが示唆された。また、SFH1の高発現によるPSD1破壊株の乳酸培地での生育欠損の抑圧に、ミトコンドリアと小胞体のコンタクトサイト形成に関わるERMES複合体が重要であることが示され、ERMES複合体がPEの輸送に関わる可能性が示唆された。2Yarrowia lipolyticaにおけるリン脂質の輸送機構の解析:Y. lipolyticaのSec14ファミリータンパク質遺伝子SFH2オルソログであるSFH21の破壊株の菌糸生長の欠損がSFH22および新たに見出したSFH24の高発現により抑圧することが示され、SFH22およびSFH24がSFH21と重複する機能を持つことが示唆された。これらの結果から、Y. lipolyticaにおいてSfh2オルソログがn-アルカン培地での菌糸成長に関わることが示唆された。3S. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析:PEをホスファチジルコリン(PC)に変換する酢酸菌由来のPEメチル化酵素pmtをPC合成に関わるPEM1、PEM2の二重破壊株の細胞膜に局在させた場合、コリン非存在下でも生育が可能になったことからpmtが酵母細胞膜でPEメチル化酵素として機能していることが示唆された。またpmtを細胞膜に局在させた株では細胞膜のPE含量が低下する可能性が示唆された。更にこの株において、リン脂質輸送に関わる可能性のある遺伝子群を破壊すると生育が悪化することが示された。これらの結果から、この系がS. cerevisiaeにおける生体膜ロバストネスの解析に有用であることが示唆された。S.cerevisiaeにおいてSfh1の機能を明らかにしたこと、膜コンタクトサイトのリン脂質輸送における役割を明らかにしたこと、S. cerevisiaeにおいて生体膜ロバストネスを解析する系を構築できたこと、Y. lipolyticaのSfh2オルソログの機能の解析を進めたことから、おおむね順調に進展していると考えられる。1Saccharomyces cerevisiaeにおけるリン脂質の輸送機構の解析:リン脂質輸送における膜コンタクトサイトなどの役割を解析する。SEC14およびSFH1-SFH5の6種のSec14ファミリータンパク質遺伝子を全て破壊した遺伝的背景で各タンパク質を単独で発現する株を作製し、表現型を観察することにより、それらの機能を解析する。2Yarrowia lipolyticaにおけるリン脂質の輸送機構の解析:SFH21破壊株および、SFH21、SFH22、SFH23三重破壊株の細胞内のリン脂質分布を解析する。Sfh21タンパク質が結合しているリン脂質の分子種を解析する。さらにSfh21タンパク質のリン脂質輸送能を解析する。
「新しい女」と近代国民国家―比較歴史社会学的研究

近代日本の国家体制の形成・確立期において、良妻賢母教育が浸透し同時に家族国家観が彫琢されていく一方、「新しい女」と呼ばれる、当時の伝統的家族様式や女性性の規範に異を唱える女性たちが出現した。これまでの諸研究では「新しい女」たちはもっぱら日本の文脈でのみ捉えられ、その革新性やラディカルさが強調されてきたが、本研究ではこれに対し、以下のことを明らかにした。(1)「良妻賢母」主義に基づく女子中等教育は、産業化の中で現れつつあった中産階級の女性たちに国民を産み育てる母となり自身も国民となることを期待する、近代国家における女性の地位向上を図るものでもあった。それは「新しい女」たちの志向と矛盾するものではなく、しかも「新しい女」たちはその大半が女子中等教育の進展から生まれた人々であることを考慮すれば、「新しい女」は「良妻賢母」と相反するというよりむしろ表裏一体の存在であったと言える。(2)「新しい女」現象は、日本のみならず、19世紀後半から20世紀初頭の欧米(中欧・南欧を含む)、オーストラリア、韓国・中国・台湾の東アジアにも拡がった。それぞれの地域でどのような点を捉えて「新しい女」としてクローズアップされたかには違いがあるが、急速な産業化の中で社会構造や価値規範の変動の中で人々の抱いていた不安や危機感を象徴するスケープゴートとして、「新しい女」が逸脱のシンボルとみなされたことは共通している。(3)アメリカや韓国の「新しい女」と比較すればとくに、日本の「新しい女」たちには社会経済的資源が限定されており、政治・経済上の地位達成を望むことはできなかった。そのために日本の新しい女たちは、異性との恋愛や家族形成といった私的領域での自由をと自己実現を追求することに関心を集中させることとなった。尚、このシンポジウムについては、7月1日付け京都新聞(夕刊)で報告・紹介記事を執筆した。2.『女の文化(近代日本文化論8)』(青木保他編、岩波書店、2000年2月刊)に「良妻賢母思想の表裏-近代日本の家庭文化とフェミニズム」を発表した。この論文においては、一見相反する現象・思潮とみなされがちな良妻賢母思想と、新しい女に代表される明治末大正期のフェミニズム思想とが、近代的女性性の創成という意味においては近接していることを論じた。3.在米韓国人研究者慎芝苑(ハーバード大学)と日本・韓国の「新しい女」に関する共同研究を継続し、2001年Asian Studies Association年次大会において東アジア近代における女性性に関する比較歴史社会学的研究に関する報告部会を組織する準備を行った。1.「近代のセクシュアリティの創造と「新しい女」-比較分析の試み」(『思想』886号、1998年)の英訳を、日本文化研究所Gaens,Bart氏の協力を得て行った。2.『近代日本のジェンダー』(三宅義子他編、明石書店、2001年5月刊行)に、「日本近代のフェミニズムの再検討」を発表した。この論文では、19世紀末から20世紀初頭における参政権運動をはじめとする第一波フェミニズム運動について日本とアメリカを中心に分析し、それと「新しい女」現象との関連について検討した。1.『近代日本のジェンダー』(三宅義子他編、明石書店、2001年12月刊行)に、「日本近代のフェミニズムの再検討」を発表した。3.2002年10月刊行(予定)の網野善彦(編)

『ジェンダーと差別』(講座天皇と王権を考える第7巻)岩波書店に「家族国家観とジェンダー秩序」を寄稿した。この論文では、家族国家観をジェンダーの観点から分析し、家族国家観において強調された天皇/皇后の「対」の概念が近代的ヘテロセクシュアリティの秩序を普及させるのに機能したことを論じた。
カレイ類変態期に起こる左右分化の仕組みの解明と養殖魚におこる形態異常の防除

ヒラメやカレイなどの異体類では、孵化後しばらくは普通の魚と同じように左右対称の形をしているが、しばらくすると成魚と同じような左右非対称な形に変態する。しかし多くのカレイ類の飼育現場ではこの変態がうまくいかずに問題となっている。我々はこれまでの研究に基づき、変態期に体の左右が異なった形へと分化する仕組みについて、「タイミング説」という作業仮説を提唱した。本研究では、まず、このタイミング説が本当に正しいかを更に精密に検討するとともに、多くのカレイ類に当てはまる普遍性を有するかを検証することを試みた。1)各種色素胞のインビボ・インビトロにおける出現飼育したヒラメについて、発達に伴う全ての色素胞の密度変化を明らかにした。その結果、ヒラメの色素胞は以下の3タイプに分類できることが明らかとなった。1)仔魚期発現型(仔魚型の黒色素胞と黄色素胞、および白色素胞)、2)稚魚期非対称発現型(稚魚型の黒色素胞と黄色素胞)、3)稚魚期対称発現型(虹色素胞)。ヒラメ受精卵に含まれる多種の細胞を培養し、約1ヶ月後に各種の色素細胞が分化するまでを観察できる培養系の確立を試みた。確認すべき点は残されているが、仔魚型黄色素胞以外の色素細胞は全て培養系での出現が再現出来た。2)ババガレイとヌマガレイにおけるタイミング説の妥当性変態までの期間が日本産異体類中では最も長いと推測されているババガレイ、および最も短い部類にはいるヌマガレイについて検討を進めた。その結果、両種とも自然水温で変態を完了するころからチロキシン投与を行った群で最も正常魚が多く出現した。即ち、タイミング説により、異体類の形態異常の出現機構が普遍的に説明出来る可能性が高くなったと考えている。我々はこれまでの研究に基づき、変態期に体の左右が異なった形へと分化する仕組みについて、「タイミング説」(正常な稚魚へと変態するためには、もともと決まっている変態最適タイミング、カレイ類では体の片側だけに甲状腺ホルモンの感受性が存在するタイミング、で変態が起こらねばならない)という作業仮説を提唱した。本研究では、まず、このタイミング説が本当に正しいかを更に精密に検討するとともに、多くのカレイ類に当てはまる普遍性を有するかを検証する。本年度は下記の点について検討を加えた。1.-細胞培養系における稚魚型色素胞へのホルモン作用の検討-ヒラメ受精卵に含まれる多種の細胞を培養し、約1ヶ月後に各種の色素細胞が分化するまでを観察できる培養系の確立を試みた。しかし、培養に用いるウシ胎児血清のロットに由来すると考えられる分化増殖能の不足が観察された。この2月にようやく多少とも良い成績の得られるロットの血清を入手できたので、これを用いて再現性の良い培養系の確立を行いつつある。2.-甲状腺ホルモン投与実験よるババガレイ最適変態タイミングの決定-他種のカレイの左右分化にもタイミング説が当てはまるかを明らかにするため、まずババガレイについて検討を進めた。様々なタイミングで甲状腺ホルモンのチロキシンを投与し、変態を起こさせ、変態完了後に眼の位置と左右の体色を基準にタイプ分けを行い、正常魚が最も多く出現するタイミングの決定を試みた。その結果、自然水温で変態を完了するころ(孵化後90日)に近い、孵化後85日からチロキシン投与を行った群で最も正常魚が多く出現した。また正常率は80%に達し、通常の飼育成績よりも遥かに良い結果となった。しかし、生残率が悪く再現性を確認する必要が残った。

我々は、変態期に体の左右が異なった形へと分化する仕組みについて、「タイミング説」(正常な稚魚へと変態するためには、体の片側だけに甲状腺ホルモンの感受性が存在するタイミングで変態が起こらねばならない)という作業仮説を提唱した。本研究では、この説が本当に正しいかを更に検討するとともに、多くのカレイ類に当てはまる普遍性を有するかを検証する。本年度は下記の点について検討を加えた。1)-細胞培養系における稚魚型色素胞へのホルモン作用の検討-ヒラメ受精卵に含まれる多種の細胞を培養し、約1ヶ月後に各種の色素細胞が分化するまでを観察できる培養系の確立を継続して試みた。しかし、これまで各種の「仔魚型」色素細胞は分化が観察されたものの、目的としている「稚魚型」色素細胞は分化が見られておらず、培養条件の改善を継続している。2)-同じ水槽で飼育を行っても正常魚や形態異常魚が出現する現象の解明-ヌマガレイで甲状腺ホルモンが分泌される孵化後12日に、ALCを用いて耳石標識を行った。変態後まで飼育を行い、耳石ALC標識の大きさを測定した結果、むしろ成長の速かった個体が白化個体となっていることが明らかになった。即ち、同じ水槽で飼育を行っても個体による成長の良否が原因となって、形態異常の発現が異なると推測された。3)-ババガレイにおける左右性決定機構に見られる眼と体色の差違-本年度の飼育実験では死亡率が極めて高く、意味のある結果は得られなかった。一方、平行して行った飼育からは、ババガレイにおいてもタイミング説が成り立っている可能性が強く示唆された。また、本種では甲状腺ホルモン感受性の発現が異常に早期に起こってしまっていることが、通常の飼育では殆どの個体が白化してしまう原因であると推測された。我々はこれまでの研究に基づき、変態期に体の左右が異なった形へと分化する仕組みについて、「タイミング説」という作業仮説を提唱している。本年度は、このタイミング説を更に精密に検討するとともに、成長との関連性に関して予備的な検討を加えた。1)細胞培養系における各種色素胞の出現確認今年度は細胞の観察に蛍光装置を導入し、白色素胞と虹色素胞を、初めて自信を持って同定できた。これを端緒として、死亡した色素細胞と誤認していた細胞が、稚魚型の黒色素胞と黄色素胞である可能性が高くなった。まだ、確認すべき点は残されているが、仔魚型黄色素胞以外は全て、観察できる実験系が確立できたのではないかと考えている。2)ホシガレイにおける初期成長履歴と形態異常の関連同一個体にALCを多数回投与し、耳石の多重標識を試みた。一回標識に比べると成長が若干遅くなったが、通常飼育とほぼ同様の形態異常魚の出現が見られ、体長が影響を及ぼすステージを簡便に決定できることがわかった。一方、発達初期のサンプルは耳石が溶けてしまったため今年度の分析は出来なかった。3)ヒラメ各種色素胞の発現様式の検討全ての色素胞の発達に伴う密度変化を明らかにした。また黄色素胞には、仔魚型と稚魚型の2型の存在することが初めて示された。この知見を含めて考えると、ヒラメの色素胞は以下の3タイプに分類できる。1)仔魚期発現型(仔魚型の黒色素胞と黄色素胞、および白色素胞)、2)稚魚期非対称発現型(稚魚型の黒色素胞と黄色素胞)、3)稚魚期対称発現型(虹色素胞)。
超短潜時の打球運動における素早い修正に関する中枢メカニズムの検討

スポーツではしばしば、予想と異なる運動の遂行が要求される。本研究は、特に素早く正確な修正が必要となる打球運動を対象として、事前の予想が外れた際の素早い修正に関わる中枢メカニズムを解明することを目的とした。結果として、1350ms程度で完了するような短潜時運動の修正が予測感覚情報を利用することによって実現されること、2予測感覚情報の生成は動作開始直前の補足運動野の働きによって達成されること、3一方で、補足運動野は動作開始後には素早い運動修正に関する役割を担っていないことが明らかとなった。スポーツでは、予想とは異なる運動の遂行が要求される場面がしばしばある。そこで本研究は、特に動作時間が短く素早く正確な修正が必要とされる打球運動を対象として、事前の予想が外れた際に行われる素早い修正に関わる中枢メカニズムを解明することを目的とした。この点について、これまでの研究から、運動開始前に脳内で生成される予測感覚情報(これから行う運動によって得られると予想される感覚情報)が修正に利用されていることが明らかとされている。そこで平成26年度は、これまで対象としてきた運動と比較してより短い時間で完了する超短潜時の運動を対象とすることで、予測感覚情報を用いた素早い修正の可能性について検討を行った。実験参加者は、打球運動のようにボールを模した移動標的の到達のタイミングに合わせて肘を伸展させスイッチを押す一致タイミング課題を行ったが、しばしば移動標的の速度についての予想が外れ、素早く運動を修正することが要求された。そしてこの際、予測感覚情報の生成を担う脳領域である補足運動野に対して経頭蓋磁気刺激を呈示することで、素早い修正に対する予測感覚情報の貢献について検討を行った。その結果、250msまたは350ms程度で完了する運動において、経頭蓋磁気刺激によるパフォーマンスの低下は示されなかった。しかしながら、動作開始に対する磁気刺激の提示タイミングを考慮した場合、動作開始直前の磁気刺激の提示によって350ms程度で完了する運動のパフォーマンスが阻害された。このような磁気刺激の影響は、事前の予想が外れ素早い修正が要求された状況においてのみ示されたことから、350ms程度で完了するような超短潜時の運動を修正する際にも予測感覚情報が利用されていることが明らかとなった。さらに、磁気刺激の提示タイミングの違いから、予測感覚情報の生成に関して動作開始直前は重要な局面である可能性が示唆された。スポーツではしばしば、予想とは異なる運動の遂行が要求される。このような知見に関して平成26年度には、これまでよりも短時間で完了する超短潜時の運動を対象とすることで、予測感覚情報を用いた素早い修正の更なる可能性について検討を行った。実験課題は、ボール移動のようにレール上を直線移動する光刺激にタイミングに合わせて肘を伸展させ、スイッチを押す一致タイミング課題であった。光刺激の移動速度は事前に教示されたため、実験参加者は肘伸展動作について事前に計画を立てることができた。しかし、いくつかは誤教示であり、この際実験参加者は素早く運動を修正することが要求された。このような課題遂行中、予測感覚情報の生成を担う脳領域(補足運動野)に対して経頭蓋磁気刺激を提示することで、修正に対する予測感覚情報の貢献について検討を行った。結果として、350ms程度で完了する動作においては磁気刺激の提示によってパフォーマンスが阻害された。これより、超短潜時の運動においても予測感覚情報を利用した修正が実行されることが示唆された。さらに平成27年度には、同様の課題を用いて磁気刺激の提示タイミングを操作し、予測感覚情報が修正に利用されるタイミングについて検討を行った。その結果、磁気刺激が動作開始後に提示された場合にはパフォーマンスの低下が確認されなかった。これより、予測感覚情報は動作開始前に生成・利用され、素早い運動修正が可能になっていることが示唆された。平成27年度は研究成果を国際学会にて発表した。現在、このような成果を原著論文として投稿するために準備を進めている段階である。そこで本研究は、特に動作時間が短いため素早く正確な修正が必要となる打球運動を対象として、事前の予想が外れた際の素早い修正に関わる中枢メカニズムを解明することを目的とした。本研究ではまず、これまでに対象とされてきた運動よりも短い350ms程度で完了する超短潜時の運動を対象に、動作開始前に脳内で生成される予測感覚情報(これから行う運動によって得られると予想される感覚情報)の素早い運動修正に対する貢献について検討を行った。実験参加者は、打球運動を模した一致タイミング課題を遂行することが要求された。タイミングを合わせる光刺激の移動速度は事前に教示されたため、動作を事前に準備することができたが、試行内には誤教示が含まれており、その際実験参加者は素早く準備した運動を修正することが要求された。この課題遂行時に、予測感覚情報の生成を担う脳領域(補足運動野)に経頭蓋磁気刺激が提示された。

その結果、修正時のパフォーマンスが阻害され、これより、超短潜時の運動の素早い修正においても予測感覚情報が利用されることが示唆された(平成26年度)。さらにこのような磁気刺激の影響は、磁気刺激が動作開始の100ms前または動作開始直前に提示された場合には示されたのに対し、動作開始100ms以前に提示された場合には示されなかった。これより、素早い運動修正に対する予測感覚情報の生成及び利用は動作開始直前にのみ行われることが示唆された(平成27年度)。また、動作開始後に磁気刺激が提示された場合であっても、パフォーマンスの低下が示されることはなかった。これより動作開始後には、補足運動野は運動修正のための予測感覚情報の生成及び利用の役割を担っていないことが示唆された(平成28年度)。スポーツではしばしば、予想と異なる運動の遂行が要求される。本研究は、特に素早く正確な修正が必要となる打球運動を対象として、事前の予想が外れた際の素早い修正に関わる中枢メカニズムを解明することを目的とした。結果として、1350ms程度で完了するような短潜時運動の修正が予測感覚情報を利用することによって実現されること、2予測感覚情報の生成は動作開始直前の補足運動野の働きによって達成されること、3一方で、補足運動野は動作開始後には素早い運動修正に関する役割を担っていないことが明らかとなった。平成26年度の研究成果については、国際学会にて発表を行ったのち、原著論文として国際誌に投稿し、採択されるに至った。現在は、磁気刺激の提示タイミングを複数設定し、素早い運動修正に対する予測感覚情報の貢献タイミングについての実験を実施している段階である。実験終了後、本成果は今年度内に国際学会にて発表し、原著論文として投稿する予定である。今後は、異なる補足運動野とは脳領域に対して磁気刺激を提示することで、運動遂行中に生成される予測感覚情報の修正に対する貢献について検討を行う予定であったが、これまでの論文投稿過程において、磁気刺激を提示する脳領域の特定手法の精度が大きな問題になることを実感した。そこで、運動遂行中に生成される予測感覚情報の修正の貢献度についての検証には、異なる手法を提案し、慎重に進めていく予定である。スポーツ心理学現在実施している実験実施に際して、当初必要としていた「経頭蓋磁気刺激タイミング操作用プログラム」の他に、高い精度で磁気刺激の提示タイミングを制御するデジタルアナログボックスが必要となった。これについては既に手配し、実験を進めることができているが、来年度以降の実験内容についても予定外の必要物品等が無いかどうかを早めに確認を行いながら実験を実施していく必要があると考えられる。この点以外の面では、当初の予定通りに研究を推進することができているため、今後も継続して行っていく予定である。当初の予定していたよりも英文校正費が抑えられたことにより、次年度使用額が生じることとなった。これまで以上に予算執行の状況を常に把握するよう努め、当初の予定よりも経費が抑えられた場合には、サンプル数を増やし人件費に充てることで研究を促進させる。
小中学校におけるライフジャベスト教育に関する実践的研究

研究に着手後、ライフベストよりもライフジャケットが一般的になってきつつあるので、ジャケットに統一した。2007年7月に、さいたま市内の小中学生を対象にライフジャケットを用いた水泳授業を行い、意識調査を行って比較考察した結果、子どもの90%以上がライフジャケットの着用法を習得できたと回答しており、体験学習の成果が認められた。2008年7月に、さいたま市内の小中学校にライフジャケット10着を貸与し、水泳期間中の利用について調査した結果、水遊び体験、泳法学習、安全確保に有効であることが分かった研究に着手後、ライフベストよりもライフジャケットが一般的になってきつつあるので、ジャケットに統一した。2008年7月に、さいたま市内の小中学校にライフジャケット10着を貸与し、水泳期間中の利用について調査した結果、水遊び体験、泳法学習、安全確保に有効であることが分かった平成19年7月に,さいたま市内の0小学校5、6年生262人と,同市内のT中学校2年生108人,N中学校2年生98人を対象にライフベスト体験学習を行い,実施前後に意識調査を行って,ライフベスト学習の有効性について考察した結果,以下のことが明らかになった。1)小中学生におけるライフベストの認知度は9.5%19.5%と非常に低く,3回以上着用経験がある児童生徒も5.0%10.1%と非常に少ないことから,ライフベストの認知度と着用法の理解が低いことがわかった。一方で,ライフベスト学習を行うことで,児童生徒の92%以上は,着用法を習得することができるということが明らかになった。2)小中学生において,ライフベストは救助を待つために「とても効果的だ」と思っているのは50%前後であったが,体験学習の後には90%前後に増加し,体験の効果が明らかになった。3)「いざというとき自分にはライフベストは必要かどうか」についての意識は,ライフベスト体験学習によって好ましい方向に向上した。また,「水辺活動の際にライフベストを着用したいかどうか」という意識においても同様であった。一方で,ライフベスト学習は,「泳力に関係なくライフベストは着用すべきである」という意識にも好ましい影響を与えることが明らかになった。4)「ライフベスト学習はとても役に立つ」と感じた児童生徒は83.9%以上であり,水泳学習時等にライフベスト体験学習を行うことは有効であることが明らかになった。2007年7月に、さいたま市内の小学校5・6年生262名、および中学校2年生206名を対象にライフジャケットを用いた水泳授業を行い、実施前後にライフジャケットに関する意識調査を行って比較考察した。その結果、以下のことが明らかになった。1.事前調査結果から、子どものライフジャケットについての認知度は1020%と非常に低く、着衣体験のある子どももほぼ同じ値であることがわかった。事後調査結果では、子どもの90%以上がライフジャケットの着用法を習得できたと回答しており、体験学習の成果が認められた。2.ライフジャケットは救助を待つために有用であると回答した子どもは、実施前は50%前後であったが、事後は90%前後に増加した。泳力に関係なく、ライフジャケットをりようすべきであるとの意識が定着したものと考えられた。2008年7月に、さいたま市内の小学校8校及び中学校1校、飯能市内の小学校1校を対象にライフジャケット10着を貸与し、水泳期間中の利用について調査した結果、以下のことが明らかになった。1.調査対象校の72%が水遊び体験にとても有効であったと回答した。特に水に恐怖を抱く児童にとって有効であることが明らかになった。2.ライフジャケット学習は有効であると回答した学校が89%あり、小学校低学年では100%であったことから、ライフジャケット学習は特に小学校低学年で必要であると感じていることが明らかになった。3.ライフジャケットは泳法学習の補助具として、クロールのバタ足、平泳ぎのキックの習得において有効であることが分かった。一方、クロールや平泳ぎの完成形の練習としては浮力が大きすぎ、適さないものと考えられた。4.ライフジャケットの着用は、水泳授業における安全確保のために有効であると回答した学校は100%であり、障害を持っていたり、水を怖がる小学校低学年児童にとって有効であることが明らかになった。これらの研究成果は2009年度埼玉大学教育学部紀要に投稿する予定である。
中間サイズ・ナノワイヤーの非一様伝導の理論的研究

原子のサイズよりは大きく、一様な物質と見なせるサイズよりは小さな、中間のサイズのナノワイヤーの非一様な伝導現象に関する理論的研究を行った.特に、コアシェル型ナノワイヤーの電気伝導に関する研究では、コアとシェルの部分を構成する物質のエネルギーバンドとは全く異なる、ほとんど分散をもたないバンドが存在する場合があり、それが電気伝導に大きな影響を及ぼす可能性があることが理論的に予測された.また、半導体へテロ接合ナノワイヤーの電気伝導に関する研究では、時間反転的な現象が見られ、これにより、パルス的な波の減衰を抑えることが可能であることが理論的に示された.原子のサイズよりは大きく、一様な物質と見なせるサイズよりは小さな、中間のサイズのナノワイヤーの非一様な伝導現象に関する理論的研究を行った.特に、コアシェル型ナノワイヤーの電気伝導に関する研究では、コアとシェルの部分を構成する物質のエネルギーバンドとは全く異なる、ほとんど分散をもたないバンドが存在する場合があり、それが電気伝導に大きな影響を及ぼす可能性があることが理論的に予測された.また、半導体へテロ接合ナノワイヤーの電気伝導に関する研究では、時間反転的な現象が見られ、これにより、パルス的な波の減衰を抑えることが可能であることが理論的に示された.本年度は中間サイズ・ナノワイヤーの熱伝導に関する研究を行った。申請者は、本研究の開始前に、二体経験ポテンシャルを用いた分子動力学法による熱伝導度の計算プログラムを作成している。これは、ナノワイヤーの両端に温度を一定に保つことのできる二つの熱浴を配し、熱浴に温度差を与えて熱流を計算し、熱伝導度を直接求めるものである。本年度は、炭素系およびシリコン系の熱伝導度の計算ができるように、このプログラムを拡張した。原子間ポテンシャルとして、Burgosらによって改良されたTersoff型の経験的多体原子間ポテンシャルを用いて熱伝導度を計算するプログラムを作成した。これを次年度以降ダイヤモンドおよびシリコン・ナノワイヤーの熱伝導の計算に応用する。中間サイズのナノワイヤーとしては、断面が多角形の構造を考える。今年度はまず、[110]方向を軸にもち、{111}面および{001}面が側面である構造を考えた。このような構造を考えた理由は、{111}および{001}面がダイヤモンド構造をもつIV族結晶の低エネルギー面であるからである。今年度は予備的な計算を行う目的で、単純な1×1構造表面を考えた。また、熱伝導度の計算結果を解析するために、フォノン構造を計算するプログラムを作成した。フォノンのバンド構造は、動力学行列を対角化することにより求める。これを上記のTersoff型の経験的ポテンシャルと組み合わせて、表面およびナノワイヤーのフォノン分散の計算に応用する。本年度は、相補媒質の動的性質について理論的研究を行った。相補媒質とは、波が媒質中を移動する際に変化する位相と振幅の情報を打ち消す媒質のことを言う。これは、従来は電磁波について導入された概念であり、媒質と相補媒質の界面では負の屈折が起こること、また、相補媒質を用いるとエバネッセント波を増幅し、回折限界を超えて結像するスーパーレンズを作成することができることなどが理論的に示されている。本研究代表者は平成17年度に、相補媒質の一般的な定式化を行い、それを利用して電子の相補媒質およびグラファイト格子の相補媒質系を構成する界面構造を提案し、これらの系で実際に解像度が向上することをシミュレーションで示した。相補媒質は、本来は周波数が一定の定常状態について定義されるものであるが、本年度は相補媒質の非定常的な性質すなわち動的性質を理論的に研究した。まず行ったことは、波束の相補媒質中でのふるまいの研究である。波の分散があると波束は一般に時間とともに広がり波束の崩壊が起こる。ところが一旦広がった波束が相補媒質中に入ると、逆に波束が収縮しもとの状態に回復することがわかった。これは擬似的な時間反転とも言える。このことは、ナノワイヤーを通じて情報を伝達する際に、相補媒質を分散補償として使える可能性を示している。次に行ったことは、エバネッセント波による界面状態の励起に関する研究である。グラファイト格子の相補媒質系に不純物を導入し、波束を入射させてシミュレーションを行ったところ、界面に並行な方向にも局在した状態が励起されることがわかった。このことは、ナノワイヤーとその相補ナノワイヤーを用いると、それらの界面の波長以下の領域に局在した状態を励起できることを示している。本年度は、相補的半導体界面の電子透過の研究を行った。波が媒質中を移動すると、一般にはその位相と振幅が変化するが、相補媒質とは、変化した位相と振幅を回復する媒質のことである。相補媒質の概念は、初め、電磁場に導入されたが、その後、電子系に拡張された。自由電子の相補媒質とは、正孔系である。現実の物質で電子と正孔が存在する系として、半導体ヘテロ界面が考えられる。本年度は電子・正孔系の半導体ヘテロ接合について電子波の透過の理論的な研究を行い、相補系が現実に実現できるか否かについてその可能性を調べた。