hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
飲酒と薬物相互作用のポピュレーション・ファーマコキネティクスに関する基礎的研究

本研究は、アルコールについてのポピュレーション・ファーマコキネティクスの検討とアルコールと薬物との相互作用の検討を目的として行われた。アルコール代謝は、飲酒量が体の酵素系の処理能をはるかに越えているため、非線形薬物速度論に従うが、数学的処理が難解であるため研究は困難な点が多い。薬物動態学的解析法自体の妥当性も手探り状態である。ポピュレーション・ファーマコキネティクス方法論的検討を行い、続いて、アルコールと薬物との相互作用の検討として、アルデヒド脱水素酵素阻害剤によるアセトアルデヒド蓄積のアルコール消失への影響を調べた。家兎を使い、アルコールを静脈投与し、血中アルコール消失曲線を得た。その際、アルコール投与量を0.25g/kgBWから3.0g/kgBWまで変え、投与量ごとの消失動態を調べた。アルコール及びアセトアルデヒドの定量にはガスクロマトグラフィーを使用した。動態モデルとしてはミカエリス・メンテン型消失モデルを使った。その結果、血中アルコール消失曲線1本からの動態解析ではVmax値とKm値との相関が報告されていたが、厳密には方法論的誤りであるとの結果を得た。また、アルデヒド脱水素酵素阻害剤投与により、アルコール消失の遅延を認めた。薬物動態学的解析では、Vmax値が低下し、Km値は変化しない、いわゆる非拮抗阻害様の阻害であった。この結果は、薬物相互作用の典型的変化といえ、意義深い。即ち、ヒトにおいて、一部のアルデヒド脱水素酵素活性の低い人がいることが知られており、その人たちのアルコールの薬物動態特性を知る上で大いに役立つ結果と考えられる。本研究は、アルコールについてのポピュレーション・ファーマコキネティクスの検討とアルコールと薬物との相互作用の検討を目的として行われている。アルコール代謝は、飲酒量が酵素の処理能をはるかに越えているため、非線形薬物速度論に従う。それゆえ、数学的処理が難解であり、非線形薬物動態学的研究が少ない。動態学的解析法自体の妥当性も手探り状態である。欧米の多くの研究が1本の血中消失曲線からの非線形最小自乗法を使っている。しかし、これにより集団特性を把握することは可能かどうかについて検討はない。ポピュレーション・ファーマコキネティクスにおいて集団特性と個体差の把握が目標となるが、集団特性の把握自体がおぼつかない状態である。そこで、動態解析の方法論上の問題点の検討を行った。主にウサギを使い、アルコールを輸液ポンプを使用して静注し、血中アルコール消失曲線を得た。その際、アルコール投与量を0.25g/kgから3.0g/kgまで変え、投与量ごとの消失を調べた。アルコール定量にはガス・クロマトグラフィーを使用した。血中消失曲線1本からの動態解析結果にみられたVmax値とKm値との相関が報告されているが、現時点の結果から、厳密には方法論上の問題からの誤りではないかとの感触を得た。今後、さらにこの点をつめていく予定である。また、薬物相互作用についても予備実験を行ったが、今後さらにデータ数を増やして、解析を行う予定である。前年度には、ポピュレーション・ファーマコキネティクスの方法論的検討を行った。本年度は、アルコールと薬物との相互作用の検討を中心とし、アルデヒド脱水素酵素阻害剤によるアセトアルデヒド蓄積のアルコール消失への影響を調べた。その際、アルコール投与量を0.25g/kgBWから2.0g/kgBWまで変え、投与量ごとの消失動態を調べた。

アルコール及びアセトアルデヒドの定量にはガスクロマトグラフィーを使用した。動態モデルとしてはミカエリス・メンテン型消失モデルを使った。その結果、アセトアルデヒド蓄積により、アルコール消失の遅延を認めた。薬物動態学的解析では、Vmax値が低下し、Km値は変化しない、いわゆる非拮抗阻害様の阻害であった。この結果は、薬物相互作用の典型的変化といえ、意義深い。即ち、ヒトにおいて、一部のアルデヒド脱水素酵素活性の低い人があることが知られており、その人たちのアルコールの薬物動態特性を知る上で大いに役立つ結果と考えられる。
アスピリン喘息の発症機序に関する研究

アスピリン喘息(AIA)モデルとも言える実験系を提唱した。すなわち、モルモットにロイコトリエン【D_4】(【LTD_4】)吸入時気道内圧上昇は、インドメサシン投与により増強される事は知られているが、前処置としてトロンボキサン【A_2】(TX【A_2】)生合成阻害剤(OKY-046)で拡張性プロスタグランディン(PG)/TX-【A_2】比を最大にした上でインドメサシンを投与した所、LT【D_4】吸入時気道内圧上昇は、I群=OKY-046(100mg/kg.i・P・)単独投与群132±20%から、【II】群OKY+インドメサシン(30mg/Kg)併用群450±48%と著明な増強を認めた。(P<0.01)。この増強効果は5-リポキシゲナーゼ阻害剤であるAA-861(80mg/kg.P.O.)併用の【III】群でも404±30%とほとんど抑制を受けなかった。以上の結果より、外因性LT【D_4】吸入時の刺激により産生されるアラキドン酸は、PG系が主たる代謝経路であり、5-リポキシゲナーゼ系の関与は少ない。気道においては拡張性PGが重要な役割を果しうる事が証明され、AIAの発症機序としても有力である。臨床的には、AIA患者にスルピリン100mgの静注負荷試験を用いて、Non-AIAとAIA間にPG生合成感受性に差があるか否かを検討した。AIA(μ=4)では血漿のTX【B_2】濃度(Pg/ml,Mean±SE)は前51±4,10分後59±7,30分後63±9,6-ketoPG【F_(12)】は、前129±43,10分後,48±9,30分後72±17と後者にのみ軽度抑制を認めた。NonAIAではTX【B_2】前48±8,10分後52±3,30分後49±5,60分後39±4,6-ketoPG【F_(12)】は前82±7,10分後82±2,30分後98±5,60分後92±9と変動は認めなかった。以上よりAIAの発症機序として、拡張性PGによる直接的な拡張効果の除去とともに、好塩基球等の膜安定化作用の除去を介して関節的にヒスタミン,LTの産生亢進をきたすものと考えられた。今後血中SRS-A濃度の測定が望まれる。(P<0.01)。
不便の効用を活用したシステム論の展開

本研究課題は、便利の追求で見過ごされて来たが実は人を含む系においては重要であった事項を整理し、効率化や自動化に代わるシステムデザインの指針を探るものである。国内外の動向を整理すると共に、各種のデザイン領域における事例を収集・整理した結果は、学術雑誌や学会で報告するだけにとどまらず、平成23年に一般啓蒙書(不便から生まれるデザイン:DOJIN選書42)にまとめ、webでも逐次発信をしている。また、場のメカニズムデザインへの応用事例は、2013年に閣議決定された計画に盛り込まれた。日用品デザインへの応用事例は、各種メディアで採り上げられた。本研究課題の目的は,便利の追求で見過ごされてきたが実は人間-機械系においては本質的に重要であった事項を整理し直し,各種デザイン(日用品,施策など)の実践を通して,新たな設計指針あるいは方向性を明らかにすることである.これに向けた2009年度の成果を以下に示す.・「何時でも何処でも誰とでも」という便利によって失われた益として,面前でのインフォーマルコミュニケーションに注目し,書評を媒介とした対話を促す「ビブリオバトル」と呼ぶ枠組みをデザインするとともに,啓蒙と実践(ワークショップやWEB制作)を通して得た知見を整理した.・強化学習問題のための分布推定アルゴリズムを提案するとともに(2009, GECCO, best paper award受賞),これにモデル探索機構を付与することによって,チューマップが構成できることを確認した.これは,不便益の数理的基盤として想定されるチャネル理論における情報射の表現形式の一つである.・能動義手のデザインを題材として,便利さや機能性の増強によるのではく,ユーザのメンタルロード軽減や嬉しさを付加する方向での設計によって,現状よりも使いたくなるデザインの可能性を検討した.また,日本感性工学会全国大会,計測自動制御学会システム情報部門大会,同学会知能システムシンポジウムにおいて不便益に関わるテーマのオーガナイズセッションを企画・実施し,当研究課題の研究分担者に限らず多くの研究者と情報を交換した.本研究課題の目的は,便利の追求で見過ごされてきたが実は人間-機械系においては本質的に重要であった事項を整理し直し,各種デザイン(日用品,施策など)の実践を通して,新たな設計指針あるいは方向性を明らかにすることである.これに向けた2010年度の成果を以下に示す.[総論(川上)]各研究領域で実践するための理論的アンカーとすべく,昨年度には本研究課題の目的と意義を総説論文にまとめたが,多くの事例を挙げて帰納的に説明せざるを得ない事項は学術論文とはならない.そこで,一般啓蒙書という形式でまとめるために,本年度は収集事例を整理し,体系化した.書籍は来年度中に出版予定である.[コミュニティデザイン(谷口)]不便を活用した都市空間の設計について,交通行動と居住地選択行動の相互作用からうまれる都市のダイナミクスをマルチエージェントシミュレーションによって検証した.一見,同様に不便に見えるデザインが個々のエージェントの意思決定の自由度によりマクロな層には異なるパターンを形成する事を示した.[コミュニケーションデザインと意匠デザイン(小北)]ピクトグラムによるコミュニケーションの仕組みをデザインし、実装した。その成果は国際会議にて発表した。また,義手のリデザインについて、指針策定を目指した。その成果は国内会議にて発表するとともに、意見収集を行った。[情報伝達系デザイン(須藤)]メディア・ビオトープが形成するコミュニティの特性を分析するために,各成員の意志決定(行動)を他者との対立・協調関係という立場からモデル化した.このモデルは「囚人のジレンマ」に基づき,それぞれのエージェントは各種メディアによって得られる情報に従って行動戦略を学習する.この戦略の傾向を分析することによってメディアがコミュニティに与える影響を明らかにすることを目的としている.本研究課題の目的は,便利の追求で見過ごされてきたが実は人間-機械系においては本質的に重要であった事項を整理し直し,各種デザイン(日用品,施策など)の実践を通して,新たな設計指針あるいは方向性を明らかにすることである.これに向けた2011年度の成果を以下に示す.[総論(川上)]本研究課題の着想を得た萌芽研究やそれ以前の考察,さらには本研究課題実施中に得られた知見や事例をまとめて,本年度には一般啓蒙書を出版した.本研究課題の目的と意義を世に問うものであると同時に,各研究分担者には研究課題実施における思想的アンカーとしての利用が期待される.[場のメカニズムデザイン(谷口)]コミュニケーションに制度という不自由を与えることで,不便のなかから新たな気づきやダイナミクスが生まれるコミュニケーション支援のあり方としてコミュニケーション場のメカニズムデザインを提案し経済学の研究との相互作用も含め研究を行った.OSの開催も行い,学際的な領域形成を進めた.また,前年度に提案したビブリオバトルが全国的な広がりを見せ,ゆうに20件を超すメディア報道も受けている.[意匠デザイン(小北)]義手のリデザインについて、情報収集を行い、実装に向けての環境を整備した。

[情報伝達系デザイン(須藤)]前年度に提案したモデルに従ってマルチエージェントシミュレーション実験を実施した.ロコミによる情報伝達を想定したレギュラー,地域コミュニティを想定したスモールワールド,インターネット上のメディアを想定したスケールフリーの3種類のネットワークを用いて実験を行い分析した結果,スケールフリーネットワークで情報交換を行ったコミュニティは協調的な行動が抑制されることがわかった.[インタフェースデザイン(平岡)]今年度からインタフェースデザインをターゲットに加え,比較検証実験を開始している.本研究課題の目的は、便利の追求で見過ごされてきたが実は人間ー機械系においては本質的に重要であった事項を整理し直し、新たな設計指針あるいは方向性を明らかにすることである。最終年度のH25年度には、以下の成果を得た。【数理基盤(川上)】数理的な基盤を与えてデザイン論としてまとめあげることを目的とし、人間を含む系において無視できない人の主観の取り扱いを統計以外の数理に求めたが、結果的には設計指針を整理するに留まった。しかし、それだけでもなお、各種の研究領域、たとえばヒューマンインタフェースや人工知能において、不便を積極的に評価するデザイン方法論を位置づけることができた。【数理基盤(半田)】数理基盤を「揺るやかな拘束」に求め、進化アルゴリズムにグラフカーネル関数という緩やかな拘束の導入が有効であることを示した。【場のメカニズムデザイン(谷口)】本研究課題で提案し研究を進めてきたビブリオバトルは、情報推薦装置としての特徴が評価され、2013年5月17日に閣議決定された「第三次子どもの読書活動の推進に関する基本的な計画」に普及が望まれる活動として盛り込まれた.【インタフェースデザイン(平岡)】便利な自動化ではなく不便だがドライバのモチベーションや意識に作用する車のインタフェースを提案し、複数の学会から各種の賞を受賞した。【コミュニティデザイン(須藤)】不便の効用を活用するコミュニティデザインの実践として、専門分野や国籍が異なるメンバーからなるチーム内で適切なコミュニケーションを保ち,その効果を最大限発揮するための手法を提案し、それに基づく国際デザインワークショップを主催して、その効果を確認した。【意匠デザイン(小北)】義手という機能を重視して開発されがちなモノの新たなスタイルを目指し、義手関係の研究者と不便益関係の研究者とが連携することによって、プロトタイプ作成の方針を得た。本研究課題の目的は,便利の追求で見過ごされてきたが実は人間ー機械系においては本質的に重要であった事項を整理し直し,各種デザインの実践を通して,新たな設計指針あるいは方向性を明らかにすることである.これに向けたH24年度の成果を以下に示す.【総論(川上)】
地球環境教育用CAI教材に対して人口衛星データを活用するための基礎研究

本研究は、人口衛星によるリモートセンシング・データを環境教育用のCAI教材に使用する場合、どういった活用法があるか、教育現場でどのような機能が必要かを、教材作成を通して検討することである。現在、リモートセンシング・データを教育現場で用いている例は少ない。これは、現場の教師にとってリモートセンシングデータの取扱いが負担となるためである。また、時系列でリモートセンシング・データを比較する場合、複数シーンデータの保存容量の問題などもデータを取り扱う上で重要である。これらの点を踏まえて、本研究は以下の研究実施計画で遂行される。(1)リモートセンシング画像データの圧縮処理(2)環境問題のためのCAI教材の開発今年度は、上記の研究計画の(1)について実施した。リモートセンシング・データはデータに含まれるノイズにも貴重な情報が存在するため、できる限り劣化させないように圧縮する必要がある。劣化と圧縮率はトレードオフの問題であるが、これを解決するための圧縮法を開発した。リモートセンシング・データの多波長観測特性に着目した方法であり、CAI教材に複数シーンのリモートセンシング・データを取り込む場合、有効な方法となる感触を掴んだ。
時間的情報を考慮したニューラルネットモデルの学習に関する基礎的研究

本研究では、ネットワークの振動現象における振動振幅および周波数情報の、モデレ-ショニズムによる学習、および、時間スケールとして、より微視的なパルス時系列の時間相関情報の学習について研究を行っている。モデレ-ショニズムとは、生体は適当なレベルの入出力信号を好みそのレベルに近い入出力信号を築くように学習するとしたフィードバック学習の一種であるが、さらに環境の変動を積極的に利用する方向に改良した、振幅に対するモデレ-ショニズムを提案した。この信号振幅モデレ-ショニズムを用いて、自己結合などのフィードバック結合を有するニューロンを含むネットワークに関してフィードバック結合の効果を検討し、さらに自励発振しうる回路に外界から信号が注入された場合の挙動について、シミュレーション解析を行った。結果として、自励発振が可能なネットワーク構成を示し、そのネットワークに対して外界からの信号を注入した場合、微小入力時にはネットワーク自身の自励周波数で発振し、信号強度を増加するにしたがって、外部周波数に引き込まれることを示した。さらに外部周波数に引き込まれたネットワークは、外部入力を遮断した後にも、外部入力周波数で発振することを示した。より短期の時間スケールにおけるパルス時系列に対する、時間相関学習について提案を行った。ニューラルネットワークにおいてパルス列伝送を考えた場合、複数のパルス列の自己あるいは相互相関関数によって、情報を表現することが可能である。これらのパルス列の時間相関に表現された情報をネットワークに記憶させるために、最急降下学習およびトポロジカル・マッピング学習を行った。結果として、2系列に対する相関について最急降下学習によって、さらに3系列以上の相関についてトポロジカル・マッピングによって学習が可能であることを示した。
ホール型電気推進機の安定作動システム研究

ホールスラスタ作動時に観察される放電電流振動の抑制、推進性能の高効率化の観点から流入条件の最適化研究を進めてきた。以下に本研究により得られた知見を示す:1.ホールスラスタ3号機の設計・製作とオリフィス依存性の検討:これまでの2号機に比べ様々な流入部形状の設定が容易なホールスラスタ3号機の製作を行った。3号機を用いて、流入部形状、特にオリフィス断面形状を変化させ放電振動振幅、推進性能への影響を評価した。その結果、加速チャンネル側オリフィス径を大きくとったDivergent-Typeオリフィスの場合に最も放電振動振幅が抑えられ、逆にプレナム室側オリフィス径を大きくとったConvergent-Typeオリフィスの場合に高推進性能が得られることが分かった。これらの結果は3次元粒子シミュレーションの結果から考察が行われた。2.3次元粒子シミュレーションコードの開発・解析:まず、中性粒子の加速チャンネルへの流入条件が放電電流振動、推進性能に及ぼす効果を評価する自的で中性粒子に対する3次元粒子シミュレーションが行われた。その結果、電離領域における中性粒子分布から、Divergent-Typeオリフィスの場合、中性粒子密度が低く、電離が緩やかになることで振動振幅が抑制され、Convergent-Typeオリフィスの場合には流束分布がチャンネル中央部に強いピークを持ちチャンネル壁へのイオン損失が減少し推進性能が高くなることが分かった。次に、準中性を仮定した簡易模型により電離、イオン加速を考慮したコードに拡張し解析を行った結果、放電電流振動現象を捉えることができた。今後は本解析コードを複雑模型に拡張し、断面以外のオリフィス形状要素等に対する放電振動振幅、推進性能の依存性を評価することにより、放電振動抑制・高推進効率化を同時に達成できるような最適化条件を求めていきたい。ホールスラスタの放電振動現象を抑え高効率化を図る目的で実験、解析を進めてきた。以下に進行状況、得られた知見を示す:1.推進剤流入条件の評価実験:真空計測装置を購入し、現在測定系の構築を行っている。2.放電振動及び推進性能測定:流入部形状が放電振動現象,推進性能に与える影響を評価する目的で、様々なオリフィス形状を持つ陽極を用いて放電振動,推進性能の測定を行った。その結果、流入密度を低くする様な大オリフィス径,外側オリフィス位置に対して、振動振幅が抑えられることを示した。また、テーパ形状オリフィスを用いた測定により殆ど貯気室条件のみが振動に影響を及ぼしていることが示された。推進性能測定としては、振り子式推力測定スタンドを製作し、スラスタの変位を非接触微少変位計で測定することにより、推力を算出した。算出された推力値から比推力、推進効率が見積もられた。測定の結果、大オリフィス径、外側オリフィス径の場合には壁における再結合によるイオン損失の増加により、推進性能が低下することが示された。以上の結果から、推進性能低下を抑えつつ放電振動の抑制を達成するためには、大きな径、外側位置で先細ノズル形状を持つオリフィスを採用する必要があることが分かった。3.数値解析:粒子解析コードについては現在、その構築を進めている。また、同時に流体模型を採用した1次元解析により、磁場形状等による放電電流振動への影響について評価を行った。また、放電電圧振動を考慮した1次元解析により、放電電流振動の振動数(数10kHz帯域)と同程度かまたはそれ以下の振動数を持つ放電電圧振動が、放電電流振動に対して特に大きな影響を及ぼすことが示された。
光通信波長帯(110)面量子井戸構造半導体レーザの研究

(110)面方位の量子井戸が持つ特異な物性を利用して、低閾値電流密度の半導体レーザを実現ために、新しいプロセス技術、ドライエッチ技術を開発し、この面の量子井戸構造半導体レーザを作製して、その特性を調べた。(110)面半導体基板は、[110]方位に対しては、劈開面を持つが、それに対して直角の[001]方位に対しては、劈開面がない。従来の(100)面上に形成された半導体レーザでは、[011]方位と[011]方位の両方位に劈開面があるために、レーザの反射面形成、素子分離の点で問題はなかった。しかし、(110)面では、劈開面が[110]方位だけであるため、レーザの反射面をエッチングにより形成する必要があった。そこで、Brをベースとするガスを用いた反応性イオンエッチングにより、良好な垂直の反射面が形成できる条件を確立し、ドライエッチ加工による反射ミラー面を持つ(110)面GaInAsP量子井戸構造半導体レーザを実現した。キャビティの方位は、[110]と[001]の両方位のレーザを製作し、ストライプ幅は、30μmで、キャビティ長は、300,600,900μmの3種類のレーザを製作した。この量子井戸構造半導体レーザにつき、パルス電流を用いて、電流-光出力特性を測定した。[001]の方位のストライプを持つレーザの電流閾値は、すべてのキャビティ長のデバイスで、[110]方位のものに対して、半分程度の著しく低い電流閾値密度を示した。[001]の方位のストライプを持つレーザでは、反射面としてドライエッチ加工によるミラー面を使用しているため、反射率は小さいが、それにもかかわらず電流閾値密度が小さい結果を得た。この原因は、この方位のレーザで発振に寄与している[110]偏光した光にたいする光学遷移行列要素の増大の効果が表れているものと考えられる。900μmキャビテイ長のレーザで、最低電流閾値密度0.6KA/cm^2が得られた。本研究を、立ち上げるのに、まず(110)面上の半導体レーザ製作に必要なプロセス技術の確立を目指した。この面上の[001]方位のキャビティを持つレーザを作製するキーとなる技術は、[001]面の共振器用反射鏡を形成することであるが、この面は劈開面でないため、エッチングにより、垂直な反射面を形成する必要がある。従来より多用されているウエットエッチ法では、垂直なエッチ面の形成は困難なので、ドライエッチ法を採用した。光通信用半導体材料であるInP基板上のGaInAs(P)は、GaAs半導体に比べて、ドライエッチが難しく、塩素系ガスを用いると、低融点の反応生成物ができるため、反応生成物の昇華温度が高い臭素系ガスを用いた。この臭素系ガス(BBr3)を用いた反応性イオンエッチを行うのに適当なマスク材料としてSiO2,SiO,Si,Ti,TiO2を検討し、SiO2が最も適していることを確認した。エッチング速度は、InP半導体加工において最も重要なパラメータであるので、どの要素が効くかを調べた結果、基板温度が重要であり、200Cまで、加熱することにより、0.4um/minのエッチ速度を得た。この技術を用いて、(110)面GaInAs(P)量子井戸構造ウエハで[001]方位のキャビティを持つ全面電極構造レーザを作製した。発振閾値電流密度は、0.6KA/cm2であり、この値は同じウエハを用いて作った[110]方位のレーザの発振閾値電流密度の約半分であった。この結果は、[001]方位のキャビティを持つ(110)面量子井戸半導体レーザの期待されている利点を示すものである。

[001]の方位のストライプを持つレーザの電流閾値は、すべてのキャビティ長のデバイスで、[110]方位のものに対して、半分程度の著しく低い電流閾値密度を示した。[001]の方位のストライプを持つレーザでは、反射面としてドライエッチ加工によるミラー面を使用しているため、反射率は小さいが、それにもかかわらず電流閾値密度が小さい結果を得た。この原因は、この方位のレーザで発振に寄与している[110]偏光した光にたいする光学遷移行列要素の増大の効果が表れているものと考えられる。900μmキャビテイ長のレーザで、最低電流閾値密度0.6KA/cm^2が得られた。昨年度にBrをベースとするガスを用いた反応性イオンエッチングにより、劈開面のない(110)面の[001]方位に対して良好な垂直の反射面が形成できることを確認したので、本年度は、プロセス技術を中心に検討を進めた。劈開面のない[001]方位に平行に半導体レーザのキャビティ方向を合わせ、それに垂直な反射面を反応性イオンエッチングにより形成できるよう、プロセス技術の確立を図った。このプロセスにおいて、電流注入用の電極の端とエッチング面が一致している必要があるため、フォトリソグラフィー技術により、これを行うマスク設計を行った。この新しいプロセス技術の開発により、ドライエッチ加工による反射ミラー面を持つ(110)面GaInAsP量子井戸構造半導体レーザを実現した。キャビティの方位は、[110]と[001]の両方位のレーザを製作し、ストライプ幅は、30μmで、キャビティ長は、300,600,900μmの3種類のレーザを製作した。この(110)面上GaInAsP/InP量子井戸構造半導体レーザにつき、パルス電流を用いて電流-光出力特性を測定した。
日本の大学におけるスタディ・スキル・テストの開発に関する研究

本研究は現代日本の大学生の学習状況について、学習者の「学習技術」という観点から現状把握することを目指した。大学生の学力低下、学習不足等が問題となっている中で、その原因が、彼ら学生が身につけている学びの技法・方略や学びの姿勢・構えといったものの不十分さにあるという問題設定をした。この種の学びの要素をひとまずスタディ・スキルととらえ、実態把握のための枠組みを構築するため、アメリカにおける事例研究や、日本国内における先行事例に関する情報を集め、研究組織内での議論を深めていった。既存の枠組みを用いたり、オリジナルのプレテストを実施したりして、大学生の学習技術診断についてのケーススタディも試みた。また、狭い意味での小手先の技巧だけでなく、学習者の心理的特性・態度等にも目を向け、それらを総合的に分析しうる質問紙調査を企画し、実施した。大学生はもとより高校生に対しても、彼らの学習方法に対する自己評価を測定し、結果を分析した。それら多様なアプローチによって明らかになったことは次の通りである。高校生にして大学生にしても、授業のノートを取ったりテストを受けたりするときの重点認識のマナーおよび課題遂行などに関する意識はわりあい高い。それらは言ってみれば受動的な学習者としての体勢構築であり、これにはある程度成功していると評価できる。これに対して、学習者間で差がついてくるのは、学習者の学びの姿勢としての自発性・自律性の程度であり、これらの要素の大小によって、学習計画の自主的立案とその遂行、知的関心といった側面で格差が生じ、それが学力低下や学習意欲の低さとして観察される元になっていると推測できる。したがって、学生の自主・自律の精神をいかに育むかが、教育政策上も重要であることが示されたといえる。本年度は、調査票設計に必要なフレームワークの構築に期間の大半を費やした。大学生のスタディ・スキル(学習技術)の概念規定をめぐる予備的議論を進める中で、本研究課題の研究分担者間においても、各員が属するディシプリンの違いに応じてスキルの捉え方が異なっており、一面的な概念規定では各員が納得できるスタイルにはならないことがあらためて確認された。そこで、当初の計画どおり、スキルチェック・開発プログラムの先行事例としてアメリカの大学における実践例を数点入手し(CD-ROMとウェブ・サイトからなるマルチメディア・プログラムを含む)、コンテンツの分析を進める一方、国内の高等教育機関における基礎教育の実践例として、私立大学通信教育協会、京都大学高等教育教授システム開発センターから講師を招いて理論と実践の両面にかかわる研究会を開催した(9月、12月)。また、国内二大学(社会科学系、自然科学系各一大学)に研究分担者をそれぞれ派遣し、進行中の関連するプログラムについてインタビューを行った(8月、10月)。これら国内外から得た資料と知見を踏まえ、現在の大学生が保持しているスタディ・スキルの実態把握を目的とした調査票の設計に着手した。本研究ではスキルの概念規定をやや広くとり、学習者の学習態度・習慣といった側面を問う項目を含めるようにした。同時に、大学入学以前のスキル獲得状況に関するデータを比較材料とするため、高校生を対象とした同種の調査も平行して実施することにした。調査自体は平成13年45月に実施する予定である。議論の経過報告を中心とした理論的考察、先行事例の分析ならびに教育実践を踏まえた報告書等は、平成13年度中に順次公表する予定である。本研究は、現代日本の大学生の学習状況について、学習者の「学習技術」という観点から現状把握することを目指した。

既存の枠組みを用いたり、オリジナルのプレテストを実施したりして、大学生の学習技術診断についてのケーススタディも試みた。また、狭い意味での小手先の技巧だけでなく、学習者の心理的特性・態度等にも目を向け、それらを総合的に分析しうる質問紙調査を企画し、実施した。大学生はもとより高校生に対しても、彼らの学習方法に対する自己評価を測定し、結果を分析した。それら多様なアプローチによって明らかになったことは次の通りである。高校生にしても大学生にしても、授業のノートを取ったりテストを受けたりするときの重点認識や教室のマナーおよび課題遂行などに関する意識はわりあい高い。それらは言ってみれば受動的な学習者としての体制構築であり、これにはある程度成功していると評価できる。これに対して、学習者間で差がついてくるのは、学習者の学びの姿勢としての自発性・自律性の程度であり、これらの要素の大小によって、学習計画の自主的立案とその遂行、知的関心といった側面で格差が生じ、それが学力低下や学習意欲の低さとして観察される元になっていると推測できる。したがって、学生の自主・自律の精神をいかに育むかが、教育政策上も重要であることが示されたといえる。
経時的画像解析法による細胞内Ca動態の研究

筋収縮は細胞膜の興奮につづいておこる細胞内カルシウムイオン増加により誘起される.これまでカルシウム指示薬を用いてカルシウム動態が研究されてきた.しかし,細胞内のカルシウムイオン濃度の増加は細胞内で均一におこらない可能性がある.この点を明らかにするには細胞内カルシウムイオンの動きを経時的に画像としてとらえることが必要となる.そこで,顕微鏡に高感度ビデオカメラを取り付け,カルシウムイオン指示薬を注入した筋に刺激を与え,この時の細胞内カルシウムイオン濃度変化をビデオ装置を用いて記録し,かつ画像処理技術を用いて解析することを試みた.カルシウムイオン指示薬としては発光タンパク,エクオリンを用い,光電子増倍管による電気信号と同時にエクオリンによる発光像を記録した.1.骨格筋の単一筋線維に単収縮を誘起させた時の発光像は単収縮ごとに異なる.しかし,画像を加算するとエクオリン注入部の発光強度に有意な差は認められなかった.2.同様に強縮(40HZ)時の画像にも発光強度の差はみられなかった.筋節長を2.4μmから3.6μmに伸長した状態で強縮を誘起させた時にも,エクオリン注入部に発光強度の差は認められなかった.3.カフェインは筋小胞体に直接作用し,カルシウムイオンを遊離させるが,カフェインを作用させると発光は筋線維周囲から始まり経時的に中心部に進行し,最終的にはエクオリン注入部全体に発光が広がった. 4.以上より,生理的な収縮では顕微鏡の空間分解能とビデオの時間的および空間的分解能内でカルシウムイオンの濃度勾配は検出できなかった.カフェインのように拡散で筋線維内に浸透していきカルシウム遊離をおこすものはカルシウムイオン濃度を均一に増加させないことが明らかになった.今後更に,カルシウムイオン濃度勾配が生じる種々の条件とその意義を明らかにすることが必要と思われる.筋収縮は細胞膜の興奮につづいておこる細胞内カルシウムイオン増加により誘起される.これまでカルシウム指示薬を用いてカルシウム動態が研究されてきた.しかし,細胞内のカルシウムイオン濃度の増加は細胞内で均一におこらない可能性がある.この点を明らかにするには細胞内カルシウムイオンの動きを経時的に画像としてとらえることが必要となる.そこで,顕微鏡に高感度ビデオカメラを取り付け,カルシウムイオン指示薬を注入した筋に刺激を与え,この時の細胞内カルシウムイオン濃度変化をビデオ装置を用いて記録し,かつ画像処理技術を用いて解析することを試みた.カルシウムイオン指示薬としては発光タンパク,エクオリンを用い,光電子増倍管による電気信号と同時にエクオリンによる発光像を記録した.1.骨格筋の単一筋線維に単収縮を誘起させた時の発光像は単収縮ごとに異なる.しかし,画像を加算するとエクオリン注入部の発光強度に有意な差は認められなかった.2.同様に強縮(40HZ)時の画像にも発光強度の差はみられなかった.筋節長を2.4μmから3.6μmに伸長した状態で強縮を誘起させた時にも,エクオリン注入部に発光強度の差は認められなかった.3.カフェインは筋小胞体に直接作用し,カルシウムイオンを遊離させるが,カフェインを作用させると発光は筋線維周囲から始まり経時的に中心部に進行し,最終的にはエクオリン注入部全体に発光が広がった. 4.以上より,生理的な収縮では顕微鏡の空間分解能とビデオの時間的および空間的分解能内でカルシウムイオンの濃度勾配は検出できなかった.カフェインのように拡散で筋線維内に浸透していきカルシウム遊離をおこすものはカルシウムイオン濃度を均一に増加させないことが明らかになった.今後更に,カルシウムイオン濃度勾配が生じる種々の条件とその意義を明らかにすることが必要と思われる.骨格筋および心筋細胞内Ca濃度変化を経時的に定量し、収縮との関係を明らかにするとともに、細胞内Ca濃度変化の画像化を試みた。骨格筋の単一筋線維内に、Ca感受性発光タンパク(エクオリン)を微小電極により圧注入し、光電子増倍管によりアナログ信号を検出すると同時に、倒立顕微鏡、画像増強装置(VIM)高感度テレビカメラおよび画像処理装置を用いて、エクオリンの発光を画像化した。エクオリンの発光は微弱なので、倒立顕微鏡内のプリズム改善を行ない、光量獲得の効率をあげた。蛙前脛骨筋の単一筋線維の腱に近い部分にエクオリンを圧注入した。筋節長をレーザーを用いて2.4μmに調節したのちに、エクオリン注入部位に顕微鏡の焦点をあわせた。低照度の照明により筋線維の輪郭を確認し、ビデオモニター上に映し出し記録した。単収縮および強縮(4050Hz,18°C)をおこさせて筋収縮による筋線維の動きを記録した。照明を切り光電子増倍管のライトガイドを標本の直上に移動させ光信号記録の準備をした。VIM装置を作動させて感度を上げ画像を記録した。刺激とイメージプロセッサーは同期させることができるので、筋を刺激し前後の画像と経時的に記録した。イメージプロセッサーより画像を加算できるので、単収縮、強縮発生時の画像を指定回数だけ加算した。単収縮発生時には刺激33msec後の画像には輝点が少ししかみられない。次の画面では輝点数が増しより密になった。その後数画面は次第に輝点数が減少した。同様なことをくり返すと細胞内の異った部位に輝点が現われることがわかった。強縮発生時には輝点数はより増し輝度も増した。強縮発生中にも輝点は空間的にランダムに見られ、かつ画像ごとに輝点のみられる場所も異った。
TGFB1遺伝子の骨代謝特に骨粗鬆症に対する役割の研究

様々な骨系統疾患の一つに、Camurati-Engelmann Disease(CED)がある。これは進行性骨幹異形成症ともよばれる骨系統疾患で、長管骨や頭蓋骨の過剰な骨膜性骨形成のため著明な骨皮質の肥厚と長管骨の紡錘形肥大を特徴とする。報告者はCEDの原因遺伝子がtransforming growthfactor-β1(TGF-β1)であることを明らかにした。同定した変異はすべてTGF-β1の活性を抑制する潜在型結合蛋白(LAP)とよばれる領域に局在し、TGF-β1の二量体形成に関わる2つのシステイン残基とその近傍に集中する。これら変異のうちCED患者で最も高頻度にみられるR218Cを導入した遺伝子改変マウスの作製と変異TGF-β1の機能を調べることを目標に研究を行っている。またCED患者の新規変異の解析も行った。Camurati Engelmann病患者で最も高頻度にみられるR218C(218番目のアルギニンがシステインに置換)の変異を導入した相同組換えES細胞を2002年度にすでに単離しキメラマウスの作製を行った。このキメラマウスは不妊でありヘテロマウスの作製までに至らなかった。このため新たに3クローンを単離し、キメラマウスの作製を再度行った。このクローンから生まれた9系統のキメラマウスもまた不妊であった。詳しい原因は分からないが相同組換えES細胞由来の生殖細胞から作られる精子の運動性の喪失が起こっていると考えられる。これを克服するために顕微受精の準備をしており、それでもヘテロマウスが生まれてこない際に備えてコンストラクトのデザインと作製をやり直している。2.変異TGF-β1の機能解析野生型TGF-β1とCED患者で見つかった変異(Y81H,R218C,R218H,C223R,C225R)をもつcDNAを発現ベクターに組み込んだ。発現ベクターには強制発現用にpcDNA3.1(-)を、テトラサイクリン誘導発現用にpTRE-hygを用いているTGF-β1を組み込んだ強制発現系ベクターをヒト正常骨芽細胞に導入したところ、細胞の増殖が抑制された。これは現在解析中である。テトラサイクリン誘導発現系は注文した細胞が届かないために研究が停止している。3.新規変異解析4.その他の骨系統疾患モデルマウスの作製長崎大学医歯薬学総合研究科に就職後に、新たに単離された骨系統疾患X(論文投稿中のため名を秘す)のモデルマウスの作製を開始した。コンストラクトの作製は終了した。報告者は骨系統疾患Camurati-Engelmann病(CED)の原因遺伝子がtransforming growthfactor-β1(TGFB1)であることを明らかにし(Nature Genetics,2000)、変異によりTGF-β1の潜在化に関係するlatency associated peptide(LAP)の構造が不安定化しTGF-β1が常に活性化された状態にあることを示した(JBC,2001)。CEDは過剰な膜性骨化を特徴とすることから、骨形成や骨リモデリングにおけるTGFB1の役割を研究するのに適したモデルであると考えられる。平成14年度はモデルマウスの作製、新規の突然変異の同定とTGFシグナル系のSNP解析を行った。(1)モデルマウスの作製CED患者で最も高頻度にみられる突然変異(R218C)をマウスES細胞に導入し、相同組換体を1クローン得ることができた。このクローンを用いて8匹のキメラ個体を作製したが全て不妊であり、目的とする遺伝子改変マウスを得ることができなかった。新たに相同組換ES細胞のスクリーニングを行い、3クローンを得ることができた。現在キメラ個体の作製を行っている。これと平行して、骨芽細胞特異的に発現するオステオカルシンプロモーターと変異TGFB1をつないだトランスジェニックマウスを作製し解析を開始した。(2)新規突然変異の同定新たに4家系のCED患者の突然変異解析を行った結果、新規突然変異C223RとC223Gを同定した。LAPダイマー形成に関係するシステインに変異が起きていることから、LAPの構造の不安定化を引き起こしTGF-β1が常に活性化されていると考えられる。(3)TGFシグナル系のSNP解析TGFシグナル系に属する受容体、SMAD遺伝子についてSNP解析を行い新規SNP計106個同定した。しかしこれらのSNPの中で骨粗鬆症と相関のあるものは見つからなかった。1.Tgfb1改変マウスの作製Camurati Engelmann病

患者で最も高頻度にみられるR218C(218番目のアルギニンがシステインに置換)の変異を導入した相同組換えES細胞を2002年度にすでに単離しキメラマウスの作製を行った。このキメラマウスは不妊でありヘテロマウスの作製までに至らなかった。このため新たに3クローンを単離し、キメラマウスの作製を再度行った。このクローンから生まれた9系統のキメラマウスもまた不妊であった。詳しい原因は分からないが相同組換えES細胞由来の生殖細胞から作られる精子の運動性の喪失が起こっていると考えられる。これを克服するために顕微受精の準備をしており、それでもヘテロマウスが生まれてこない際に備えてコンストラクトのデザインと作製をやり直している。2.変異TGF-β1の機能解析野生型TGF-β1とCED患者で見つかった変異(Y81H,R218C,R218H,C223R,C225R)をもつcDNAを発現ベクターに組み込んだ。発現ベクターには強制発現用にpcDNA3.1(-)を、テトラサイクリン誘導発現用にpTRE-hygを用いているTGF-β1を組み込んだ強制発現系ベクターをヒト正常骨芽細胞に導入したところ、細胞の増殖が抑制された。これは現在解析中である。テトラサイクリン誘導発現系は注文した細胞が届かないために研究が停止している。3.新規変異解析4.その他の骨系統疾患モデルマウスの作製長崎大学医歯薬学総合研究科に就職後に、新たに単離された骨系統疾患X(論文投稿中のため名を秘す)のモデルマウスの作製を開始した。コンストラクトの作製は終了した。
家族関係と幸福度に関する大規模サーベイデータを用いた実証分析

家族内の人間関係が幸福度にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的とし、様々なデータを利用して実証研究を実施した。最終度である本年度は、昨年度に焦点を当てた若者と高齢者における家族関係と幸福度の関係に加え、子育て期にある親の幸福度にも注目して、計量分析を行った。まず高齢者の生活満足度に関する研究では、昨年度に行った研究で用いた手法を見直し、再度推計を行った結果、子との同居が高齢者の生活満足度に負の影響を与えることが示された。さらに高齢者の性別ごとに同様の分析を行ったところ、男性高齢者、とくに息子と同居している男性高齢者にとって、子との同居は生活満足度を低下させることがわかった。一方、女性高齢者に対しては、子との同居が生活満足度に与える影響は統計的説明力を持たなかった。子育てに関する研究としては、昨年度のアメリカ訪問から学んだことを活かして、幼少期の子どもを持つ親のウェルビーイングに注目し、子育て支援プログラムが親のウェルビーイングの向上や子どもの問題行動の軽減に対して効果的かどうかについて検討した。効果測定の対象となったプログラムは神奈川県茅ヶ崎市によって、3ー12歳の子どもを持ち子育てに悩んでいる市内在住の親を対象に実施されているものである。分析結果からは、この子育て支援プログラムは、子どもの問題行動(感情的な問題を除く)の軽減や夫婦満足度の向上に効果的であることが示され、アメリカで同カリキュラムを用いたプログラムの効果と共通していることが明らかとなった。これらの研究で得られた分析結果をもとに、家族が強い絆と将来への希望をもつことのできる社会を目指すための政策的インプリケーションを提示することができた。また、今年度のアメリカ訪問では、子育て支援プログラムの評価に関する共同研究のために、現地の研究者にインタビューを行い、研究デザインに関して指導や助言を受けた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、家族内の人間関係が幸福度にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的としている。初年度である本年度は、ライフステージのうち、とくに若者と高齢者に注目し、それぞれの年代の人々が持つ家族関係と幸福度の関係について、既存研究を調査し、計量分析を行った。若者に関しては、家族の経済状況や若者の健康状態をコントロールした上で、家族形態や親子関係が主観的幸福度および精神的健康にどのような影響を与えるかについて検討した。データは内閣府が行った「生活の質に関する調査」の第1回・第2回の個票データを用いた。高齢者に関しては、子との同居の内生性を考慮した上で、子との同居が高齢者の生活満足度に与える影響を分析した。データは、「老研ーミシガン大ー東大全国高齢者パネル調査(Wave6)」の個票データを用いた。これらの研究に関して、国内外における学会発表や論文執筆・投稿を行ったことを通じて、ライフステージごとに家族関係は変容し、それらが幸福度に与える影響も異なることが明らかとなり、ライフステージやライフイベントに注目して幸福度を論じることの意義を再確認することができた。本研究で注目するライフイベントのひとつである子育てに関しては、アメリカを訪問し、子育て支援プログラムの評価に関する研究について、その分野で活躍されている研究者を対象にヒアリング調査を行った。とくに、研究によって効果が実証されている家庭訪問支援プログラムをいくつか取り上げ、それらのプログラムが親のウェルビーイングをどのように向上しているかについて学ぶことができた。さらに、今後日本でこのような研究を行うために何が必要となるか、日本の既存研究や学会報告などから習得した知識をもとに議論を行った。また、神奈川県茅ヶ崎市で実施されている親支援プログラムの効果測定に研究協力者として携わることができたことも、来年度の研究へとつながる実績である。

26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施計画に基づき、既存研究の整理、日本の大規模アンケート調査のデータを用いた計量分析を行い、異なるライフステージにおける家族関係が幸福度に与える影響を明らかにすることができた。また、計画通り、1011月に海外の研究機関を訪れ、家族のウェルビーイングを高めるためのプログラムについても調査を行い、子育て支援プログラムの効果や評価について一定の示唆を得ることができた。なお、3月24日30日に予定していたアメリカ訪問(学会参加・研究機関訪問)を感染性胃腸炎のためキャンセルしましたが、一部の研究者とは後日電話にて議論を交わし、子育て支援プログラムに関する研究についてさらなる知見を得ることができた。平成26年度は、子育てと親の幸福度に関する研究をさらに進めるとともに、結婚が幸福に与える長期的な影響についても計量分析を行う予定である。また、研究実施計画にあるように、海外のデータとの比較研究も加えた上で、日本の家族の幸福度の向上のためにはどのような政策提言ができるか考察する。本年度、日本での子育て支援プログラムの効果測定に携わる機会が得られたので、今後も効果測定に関する研究を継続していく予定である。海外の子育て支援プログラムより日本の子育て支援プログラムの効果を明らかにする方が本研究にとって重要と考えるため、北米の研究機関での調査は当初の計画よりは短期的な訪問になる可能性は大きいが、日本の子育て支援プログラムの効果測定について海外の研究者に指導や助言を求めたいと考えている。
活動的銀河核のX線放射機構の観測的研究

本研究は,観測的手法を用いて活動的銀河核(Active Galactic Nuclei ; AGN)からのX線の放射機構を理解することを目的としている。AGNは多くの銀河の中心に存在し、巨大質量ブラックホールに物質が落ち込むことで莫大なエネルギーを放射している。この際に本質的な役割を果たしていると考えられている、ブラックホールのまわりで落ち込む物質が作る円盤(降着円盤)の構造を理解することが重要である。本年度は、当初計画したように、質量降着率の非常に小さい場合と大きい場合に着目した研究を進め、質量降着とX線放射機構の全体像を把握するよう研究を行った。まず、特に質量降着率の小さい例として、近傍の銀河のうち巨大質量ブラックホールが中心に存在しているにもかかわらず、中心核がほとんど活動性を示さないもののチャンドラ衛星によるデータの解析を進めた。その結果、X線以外の波長で活動性が見られないものにもX線中心核を持つものが多数(7個中5個)存在することを明らかにし、多くの銀河中心核に巨大質量ブラックホールが存在することを、これまでとは別な手法で示した。また、また中心核ごく近傍に存在する高温ガスの量を同じデータから評価し、ガス密度などと中心核の明るさとは直接関係ないことを示した。このことは、燃料の量だけでなく、他のパラメータ(例えば磁場)も質量降着を放射に転化する効率を決めていることを示している(論文はTerashima, Ho, & Ulvestadとして投稿準備中)。次に、質量降着率が大きい例と考えられている、狭輝線セイファート銀河についてニュートン衛星のデータを用い、これまでに知られていなかったスペクトル変動(明るくなると見かけの温度が下がる)を発見した。この結果は、非常に質量降着率の大きい降着円盤として理解でき、狭輝線セイファート銀河が実際に質量降着率が高くブラックホール成長の理解に重要なクラスであることを示した(論文はHaba, Terashima, Kunieda, & Ohsugaとして投稿中)。また関連する天体として近傍銀河M51中に存在する大光度X線源も用い質量降着率の大きい降着円盤の理解を進めた。以上の結果をまとめ、様々な質量降着率の放射機構の統一的描像を得た。この他に質量降着とブラックホール環境の関係、AGNの形成と進化、母銀河との関係などの重要課題に関連する研究として、爆発的星生成を伴う銀河の中心核のAGNについての研究も進めた。本研究は、観測的手法を用いて活動的銀河核(Active Galactic Nuclei ; AGN)からのX線の放射機構を理解することを目的としている。この際に本質的な役割を果たしていると考えられている降着円盤の構造を理解することが重要である。本年度は、主に2つの観点からのアプローチを試みた。第一に、「ジェット」の観測を用いた降着円盤に対する制限である。そのために、電波コアを持つ近傍の活動銀河に着目しチャンドラ衛星によるX線観測を進めた。電波は主にジェットから放射されており、X線は降着円盤から放射されているので、電波とX線強度の比をとることで降着円盤とジェット生成効率の間の関係を調べることができる。今年度進めた観測結果と、文献などで公表されている過去の観測の結果を総合的に解析することにより、光度の小さいAGNほどジェットの生成効率が高いことがわかった。光度の小さいAGNは降着円盤の中でも、放射効率が悪く高温になるタイプの降着円盤になっていると考えられている。今回得られた結果は、このタイプの円盤ではより光度の大きなときに存在している「標準降着円盤」よりもジェットを効率的に生成できることを示しており、降着円盤の理論モデルに対して強い制限を与えるものである。次に着目したのは、一見活動性を示さない銀河中心核の弱い活動性を調べることで、極めて暗い降着円盤に対して観測的制限をつけることである。これまで活動性が全く知られていなかったM32銀河の中心核ブラックホールから、はじめて超低光度のAGNを検出することに成功した。その光度とブラックホールまわりのガス密度、温度などから、ガス中に存在するブラックホールに対して期待される球対称な降着流と比較した場合、降着率が期待よりもはるかに小さくなっているか、放射効率が極めて小さくなっていることを示した。この結果は、極端に暗いAGNの放射機構を定量的に理解する基礎となるものである。同様な暗いブラックホールの候補として球状星団M15の中心核の解析も行い、中質量ブラックホールが存在するとしても、M32のように極めて暗いことを示した。その他に、X線スペクトルを用いて物質に覆われて隠されたAGNを探す方法や、超新星に関する研究も行った。

その結果、X線以外の波長で活動性が見られないものにもX線中心核を持つものが多数(7個中5個)存在することを明らかにし、多くの銀河中心核に巨大質量ブラックホールが存在することを、これまでとは別な手法で示した。また、また中心核ごく近傍に存在する高温ガスの量を同じデータから評価し、ガス密度などと中心核の明るさとは直接関係ないことを示した。このことは、燃料の量だけでなく、他のパラメータ(例えば磁場)も質量降着を放射に転化する効率を決めていることを示している(論文はTerashima, Ho, & Ulvestadとして投稿準備中)。次に、質量降着率が大きい例と考えられている、狭輝線セイファート銀河についてニュートン衛星のデータを用い、これまでに知られていなかったスペクトル変動(明るくなると見かけの温度が下がる)を発見した。この結果は、非常に質量降着率の大きい降着円盤として理解でき、狭輝線セイファート銀河が実際に質量降着率が高くブラックホール成長の理解に重要なクラスであることを示した(論文はHaba, Terashima, Kunieda, & Ohsugaとして投稿中)。また関連する天体として近傍銀河M51中に存在する大光度X線源も用い質量降着率の大きい降着円盤の理解を進めた。以上の結果をまとめ、様々な質量降着率の放射機構の統一的描像を得た。この他に質量降着とブラックホール環境の関係、AGNの形成と進化、母銀河との関係などの重要課題に関連する研究として、爆発的星生成を伴う銀河の中心核のAGNについての研究も進めた。
鉄・セリウム・ウランの同位体分別効果から読む地球表層環境の変遷

本研究では、鉄・セリウム・ウランといった天然において酸化数が変化しうる元素の酸化還元反応における同位体分別に着目し、地球史を通した酸化還元環境の変遷を推定するための新たな研究手法の開発をめざしている。元素の同位体組成は、同位体間の物理的及び化学的違いに起因する同位体効果を反映して変動する。特に酸化還元反応が関与する際大きな同位体効果を示すことが知られており、これらの同位体効果を調べることにより、試料形成時の酸化還元環境や生物学的要因の寄与について知見が得られるものと考えている。鉄・セリウム・ウランは試料形成時の酸化還元環境を反映し、還元的な化学種(Fe(II),Ce(III),U(IV))と酸化的な化学種(Fe(III),Ce(IV),U(VI))をとる。これらの化学種間における同位体分別を検出するための高精度同位体分析法の開発が本研究の大きな目的である。今年度は天然試料から鉄・セリウム・ウランを回収する方法として陰イオン交換法(AGMP-1)と抽出クロマトグラフィー(U/TEVA, TRU, Ln Resin)を用いた天然における同位体分別を調べるための試料前処理法の開発を行った。この化学処理法によりマトリックス元素を効果的に分離することが可能となった。また同位体分析法として、多重検出器型ICP質量分析計(MC-ICPMS)を用い、高精度同位体分析を行うために質量差別効果補正法の開発を進めた。本研究で開発した分析法は2005年日本地球化学会(琉球大学、沖縄)にて発表を行った。現在、標準岩石試料を用いて分析法の評価を行っており、来年度に天然の堆積岩試料などの分析結果と合わせて発表を行っていく。