hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インターフェースの観点からの英語音調の研究

本研究は,日本語を母語とする英語学習者がどのように英語音調を獲得するかを,音韻,統語,意味のインターフェースから研究することを目的としている.具体的には,英語音調学習ソフトを独自に開発、作成し,それを使って3年間に渡り,さまざまな学習実験群を作って学習実験を遂行し,分析した.その結果,1)先行研究に反し,英語音調は学習可能である,2)英語音調を学習する際に陥る困難は,音韻,文法,意味的なものに三分される,3)音調学習は,学習者の英語能力レベルによって効果が異なり,中級レベルの学習者には「応用力」をつけるという意味で特に効果的である,4)音調学習と音韻学習に「学習順序効果」があることの結論を得た.本研究は,日本語を母語とする英語学習者がどのように英語音調を獲得するかを,音韻,統語,意味のインターフェースから研究することを目的としている.具体的には,英語音調学習ソフトを独自に開発、作成し,それを使って3年間に渡り,さまざまな学習実験群を作って学習実験を遂行し,分析した.その結果,1)先行研究に反し,英語音調は学習可能である,2)英語音調を学習する際に陥る困難は,音韻,文法,意味的なものに三分される,3)音調学習は,学習者の英語能力レベルによって効果が異なり,中級レベルの学習者には「応用力」をつけるという意味で特に効果的である,4)音調学習と音韻学習に「学習順序効果」があることの結論を得た.今年度は、本研究的初年度であり、L2語者により英語イントネーションの学習可能性を探るため、学習ソフト制作にむけそのデザインをするという計画を立てた。成果としては、学習ソフトの開発が順調に進み、予定より早く実際の製作にまでこぎつけた。このソフトは英語母語話題のモデル音声とそのF0曲線が表示され、学習者はモデル音声を聞いて自分の音声を産出、録音し、自分の音声のF0曲線を目で確認して、モデル音声との違いを耳だけではなく目でも確認できるというものである。作成のデザイン、理論的背景、意義については、日本英語学会第26回大会シンポジウムで、共同研究者3名が発表する機会を得、成果を世に問うことができた。予定より早く学習ソフトが作成できたので、学習実験も計画を繰り上げ、10月から1月にかけ4ヶ月間にわたり実施することができた。英語学習者15名の規模で学習実験を行い、現在その結果を解析中であるが、日本語を母語とする英語学習者は、1)音声の持続時間が母語話者の半分から3分の2程度くらいしかなく、2)ピッチの幅も概して狭いか、広すぎるかのどちらかで、母語話者のような「適切」なピッチを作ることができないことが分かってきた。また3)文法上の知識があってもそれを音声に反映することが苦手である、という暫定的な分析結果を得ている。今年度は音声産出学習実験を大規模に実施しその結果を分析した。具体的には昨年度作成した音声情報とピッチ情報のある英語イントネーション学習ソフトを用い、学習群を4グループ作り、大学において半期ずつ学習実験を実施した。4群のグループ化は第1群がイントネーション学習ソフトのみを使って半期学習する群、第2群がイントネーション学習ソフトと単音を訓練する音韻ソフトを並行して学習する群、第3群がイントネーション学習ソトフ→音韻ソフトの順で学習する群、第4群が音韻ソフト→イントネーション学習ソフトの順で学習する群である。被験者はすべて英語を母語としない大学生のL2学習者であり、100名を超える学生の協力を得ることができた。学習実験で蓄積された音声ファイル数は2万個にも及び、母語話者と非母語話者各2名による7段階評価付けと音声ファイルの音響解析を行った。その結果、学習の順序づけによって、英語学習効果に優位な差が出ることが検証された。一番学習効果があるとされたのは、第3群のイントネーション学習ソフト→音韻ソフトの順で学習をしたグループであり、一番訓練回数の多い第2群の英語イントネーション学習ソフトと音韻ソフトを並行して学習したグループより学習効果が高い、という結果を得た。また第2群の音韻ソフト→英語イントネーション学習ソフトのグループは、第3群と同じ学習素材を使いながら、その効果では第3群との間に優位な差が認められた。このことは英語のイントネーション学習は時間を多くかけさえすれが効果的である、とは言えないことを意味する。また同じ音声教材でもその順序づけによって学習効果が異なる、ということを検証したことになる。順序づけによって学習効果が異なるという報告は英語教育研究上はじめてのもので、本研究はその意味でも意義あるものである。来年度は本科研の最終年でもあり、この「順序効果」の追実験をし、ソフトを用いた英語イントネーション学習とその効果について国内外に発信する予定である。今年度の成果は、(1)昨年度の英語音声産出の大規模学習実験の分析を補完する学習実験の実施により「フィードバック」効果の検証と、(2)自動評定のできる英語イントネーション学習ソフトの開発である。具体的には、(1)は音声情報だけを用いた英語の文レベルのイントネーション産出訓練と、昨年度行ったピッチの視覚情報と音声情報の両方を用いた英語の文レベルのイントネーション産出訓練の学習効果を比較するための実験である。未だ分析の途中ではあるが、音声情報だけを用いた英語音声産出の効果の方が高いのではないか、と思わせる結果が出ている。

学習者の学習意欲を高めるには何らかの学習者への「フィードバック」が必要であるが、本研究では「視覚情報」がこのフィードバックとして働くと考えている。本年度の研究でピッチという形でのフィードバックはすべての産出訓練に必要なわけではなく、限られたフィードバックでも同じ学習効果が得られる、という仮説を得るに至った。この仮説を証明するために、従来から音声教育で行われている「シャドーイング訓練」との比較も本年度開始した。シャドーイングと本研究との違いは、前者が学習者に何のフィードバックもしないのに対し、本研究はピッチという視覚情報によって学習者にフィードバックを提供するという点である。昨年度はイントネーション訓練と音韻訓練の「順序効果」という研究成果を得たが、本年度は、学習者へのフィードバックの有無による学習効率の違いという観点から、効率的な音声学習の可能性を探ろうとしていることに意義がある。また、学習者に評価を自動的に提示する形の「フィードバック」の可能性を探るために、(2)の評価付きの英語イントネーション学習ソフトを作成した。今後はフィードバックの有無という観点の研究によって、「学習効率」のよい新たな音声学習の方法の開発につなげることが重要であると考える。
低次元遷移金属化合物における量子臨界性の相制御と臨界点近傍の新規異常物性の開拓

本研究では、"低次元遷移金属化合物"、"量子臨界点近傍の新規異常物性"をキーワードとして、1次元、2次元遷移金属酸化物と化合物を対象に、化学的な見地から新規物質探索や元素置換効果による電子相制御を行い、量子臨界点近傍の新奇な現象を開拓することを目的としていた。初年度に引き続き2次元オキシニクタイト鉄系超伝導体の研究を継続して行ってきた。LaFePO_<1-x>F_xの多結晶資料を用いた輸送現象、比熱などの研究の結果、以下のことが明らかとなった。電気抵抗率の低温の温度依存性は、温度の2乗に比例しており、本系でも電子相関の効果が物性に影響を与えていることが判明したが、一方で常伝導状態下での電子比熱係数は約10mJ/molK^2とそれほど大きな値は示さず、その効果はモット転移系などと比較すると比較的小さいものであることが判明した。室温付近のホール係数はほとんど温度に依存せず、その値からはFe-サイトあたり、電子が0.1個供給されていることを意味し、本系は少数キャリア系であることを示唆している。また、磁場中での電気抵抗率の測定からは、2次元超伝導体特有の超伝導転移のブロードニングが観測され、また臨界磁場Hc2の温度依存性からは、本系がマルチバンド系であることを示唆する結果が得られている。本系の類似系であるLaFeAsO_<1-x>F_xの多結晶試料や(BaK)Fe_2As_2単結晶に関しても、育成に成功しており、今後の研究を通して、P系、As系の超伝導転移温度や超伝導発現メカニズムの違いに関する研究を継続して行う。本研究では、"低次元遷移金属化合物"、"量子臨界点近傍の新規異常物性"をキーワードとして、1次元、2次元遷移金属酸化物と化合物を対象に、化学的な見地から新規物質探索や元素置換効果による電子相制御を行い、量子臨界点近傍の新奇な現象を開拓することを目的としている。初年度は2元オキソプニクタイトLnOMP(Ln:希土類元素,M:遷移金属元素)の多結晶育成法を確立した。この物質系は伝導を担う2次元MP面を内包しており、M=Fe、Niでは超伝導が出現する。本研究では、LnOFeP、LnONipの多結晶を、石英封管中で合成することに成功した。また、それらの基礎物性として磁化率、電気抵抗率の測定を行い、4-5K付近で超伝導が出現することを確認した。Lnサイトに様々な希土類元素を導入しても、この超伝導転移温度はほとんど変化しない。このことは、本系の超伝導発現には、銅酸化物高温超伝導体と同様に、MPからなる2次元伝導面が深く関係しており、また層間方向には絶縁層であるLnO面をはさんだジョセブソン結合が生じていることを示唆している。常伝導状態下での電気抵抗率は温度の2乗に比例しており、本系では電子間相互作用が強く働いており、常伝導状態がフェルミ液体的な描像で理解できることを示唆している。本系の類似物質系LaOFeAsの0サイトにFを化学的に置換すると、約26Kで超伝導が発現することが最近になって明らかにされた。今後は、PサイトをAs、Sbなどにした系も対象として、F置換効果なども行い、新規超伝導の探索と、様々な物性測定を通して、本系での超伝導発現機構の解明を行う。
協調的タンパクメチル化による新たな神経突起伸展機構

これまでに多くの研究者が神経突起伸展機構の解明を目指し、タンパク質のリン酸化を中心として様々な検討を行ってきたものの、未だその分子機序の全容は解明されていないのが現状である。このような状況の中、リン酸化とは全く異なる翻訳後修飾であるタンパクのメチル化修飾と神経突起伸展作用との関連性に注目し、神経突起伸展惹起時に協調的なタンパクメチル化が核内及び細胞質で起こることが重要であることを明らかにした。すでに30年以上前に、脳においてリジン残基やアルギニン残基にメチル化を受けたタンパク質が豊富に存在することは示されていたものの、これまでほとんど注目されることはなく、そのメチル化修飾の意義に関する研究はほとんど存在しない。さらに、タンパクアルギニンメチル化酵素PRMTsと神経突起伸展効果の関連性について、アルギニン残基のメチル化が細胞分裂の停止から分化誘導に至る過程に関与しているのか、神経突起伸展を正に制御することのみに関与しているのか、など、その詳細については未だ解明されていない。そこで本年度は、まず神経芽細胞種Neuro2a細胞においても、タンパクメチル化酵素CARM1によるCBPのメチル化が起きるのか検討した。これまでの非神経系細胞での検討と同様にCBPはCARM1によりメチル化を受けることを見出し、現在、その意義およびPRMT1との協調的なCBPのメチル化について検討を加えている。また、タンパクメチル化酵素PRMT1をRNAiによりノックダウンし、突起伸展作用への影響をNeuro2a細胞で検討した。すると、PRMT1の発現抑制により突起伸展効果が減弱する事が明らかとなった。さらに、PRMT1活性の調節因子であり、初期応答因子でもあるBtg2のRNAiでもNeuro2a細胞で突起伸展効果の抑制が観察された。この時、細胞質でのタンパクメチル化よりも核内でのタンパクメチル化レベルの減少が観察された。以上の結果から、PRMT1による核内でのタンパクメチル化がNeuro2a細胞での神経突起伸展作用に必要であることが明らかとなった。このPRMT1およびBtg2の突起伸展への関与に関する内容をまとめたものが、Neuroscience Lettersへ掲載された。まず昨年度は、PRMT1による核内でのタンパクメチル化がNeuro2a細胞での神経突起伸展作用に必要であることが明らかにしたが、それに引き続き、本年度は、PRMT1の酵素活性の調節因子として、同じPRMT familyのPRMT8に注目し、その関連性の検討を進めた。まずはPRMT8の発現様式に関して、特異的な抗体を作製し、その分布に関して詳細に検討した。その結果、海馬や扁桃体などの領域でPRMT8の強い発現を観察した。さらに、PRMT8は開始コドンがずれる可能性があることから、それぞれに対応した強制発現系を構築し、細胞内局在について検討したところ、膜局在から核局在へ大きく変化があることを見出し、Neuroscienceに記載された。この局在の変化とPRMT1との相互作用変化の関連性について現在検討を進めている。さらに中枢神経における突起進展刺激として、脊髄損傷を与え、PRMT8の機能解析を行った。すると、PRMT8は脊髄損傷から3日後にマイクログリア細胞に発現し始めることが判明した。現在、この発現の意義についても検討を進めている。これまでの検討から、PRMT1の活性調節因子であると共に初期応答因子でもあるBtg2 mRNAの発現抑制により神経突起伸展レベルが抑制されること、PRMT1自身の発現抑制でも同様に神経突起伸展レベルが抑制されることを報告している。本年度は、さらに詳細にメチル化と突起伸展機構の関連性を検討した。その結果、突起伸展時に観察されるこのBtg2 mRNAの発現上昇機構に、PRMTファミリーであるCARM1がCBPをメチル化し、転写因子p53と結合することにより、Btg2転写調節領域に結合することを見出すことが出来た。

これらの検討から、神経突起誘導時にはPRMT1およびCARM1の活性化により、協調的なタンパクメチル化が核内及び細胞質で起こることが重要であることを明らかにした。本研究成果は、今までほとんど機能を解析されてこなかったタンパク質メチル化酵素PRMTファミリーの神経細胞における機能のひとつを新規に明らかにするものであり、「脳に恒常的に頻繁に惹起するタンパク質のメチル化」の意義が世界で初めて解明でき、リン酸化と比類しうるタンパク質の機能発現のための新たな制御機構が我が国を発信源として国際社会に発信した意義深い成果である。
心筋アセチルコリン産生システム機能亢進による中枢介入機構・効果の検討

本研究グループが世界で最初に発見した心臓におけるシステムとしての、non-neuronal cardiaccholinergic system (NNCCS:非神経性心臓コリン作動系)は、心臓における虚血耐性獲得機構のみにあらず、そのACh産生亢進により心臓内産生が顕著に増加したNOにより、中枢神経系(CNS)に対して迷走神経求心路を介して種々の高次機能効果を示すことが明らかとなった。具体的には、心臓心室筋特異的ACh合成酵素choline acetyltransferase遺伝子を強制発現させたトランスジェニックマウス(ChAT tg)を用いた行動解析により、抗ストレス効果、抗不安効果、抗うつ効果、抗痙攣効果が認められた。抗ストレス効果は、特に拘束ストレスにおける血中コルチコステロン濃度の上昇抑制がChAT tgで認められ、抗うつ効果は、tail suspension testおよびforced swimmingtestにおける無動時間の減少がChAT tgに顕著に認められた。またpilocarpineなどの痙攣誘発試験に対して、抵抗性もChAT tgで認められた。さらにこれらの表現型は片側vagotomyおよびNO合成阻害薬L-NAMEにより、野生型とほぼ同レベルにまでChAT tg特異的表現型が抑制されたことから、本NNCCSのCNSへの効果が心臓NO産生能および迷走神経に依存していることも明らかとなった。またChAT tgは視床下部ノルエピネフリン組織含量の増加、大脳半球におけるdelta FosB発現上昇が認められた。以上より、ChAT tgではあたかも迷走神経刺激を自ら行っているマウスとほぼ同様の表現型を持つことが示唆された。本研究計画はほぼ予定通りに施行されその結果は英文論文にて発表された。我々は、非中枢性非神経性心臓コリン作動系(a non-neuronal cardiac cholinergic system: NNCCS)という心臓のシステムを、世界に先駆けて発見し、これまでその新規生理学的機能について報告してきた。このNNCCSを機能的に亢進させたマウスとして、我々はACh合成酵素であるcholine acetyltransferase (ChAT)を心臓心室筋に特異的に、しかも生後発現させるトランスジェニックマウス(ChAT tg)を近年我々は作製した。このChAT tgを用いて、NNCCSを機能亢進させた場合の中枢神経系(CNS)への影響を解析した。心臓限局的と思われた表現型に加え、NNCCS機能亢進により、抗不安作用(夜間帯行動量の減少)、抗うつ作用(強制水泳試験・尾懸垂試験での無動時間の減少、高架式十字迷路でのオープンアーム滞在時間の増加)、抗ストレス作用(拘束ストレスによる血中corticosterone上昇抑制)、抗痙攣作用が、いずれも野生型マウスと比べて有意に認められた。このことは、NNCCSの亢進が心臓のみではなく、CNSへもその影響を及ぼしていることを示唆している。一方、ChAT tgは、野生型とくらべても、血行動態(収縮期・拡張期血圧、心拍数)および心機能(カテーテル検査による各種心機能パラメーター評価による)いずれもまったく有意差を認めなかった。さらにChAT tgのChAT陽性神経細胞数も、野生型とくらべても差異はなかった。以上より、本表現型は、NNCCS亢進効果からの影響と考えられた。今後、この心臓からCNSへのNNCCSによる影響を及ぼす経路およびその責任因子(または分子)について検討する予定である。予定していたよりも、多種多様な表現型が認められ、その一つ一つを解析するのにやや時間はかかってはいるものの、今のところ順調に進行していると考えている。心臓心室筋特異的にACh合成酵素であるcholine acetyltransferase (ChAT)を強制発現させたChAT tgマウスの中枢神経系(CNS)への効果を検討する中で、その抗うつ効果、抗ストレス効果(拘束ストレス時における血中コルチコステロン濃度の上昇が抑制された)、抗不安効果、夜間行動量の減少(このことは、探索行動がより少ないことを示唆し、それだけストレスを感じていないことを示唆した)、痙攣誘発薬に対する抵抗性が認められた。したがって、ChAT tgマウスはその驚異的な心臓虚血耐性機構を獲得したことに留まらず、そのCNS効果も持ち合わせていることが明確となった。このメカニズムを探る上で、マウス延髄部特に迷走神経背側核や孤束核におけるc-fos陽性細胞を検討した所、WTよりも有意にその数が増加していた。このことは、少なくとも延髄迷走神経中枢部における神経細胞が、より多く神経活動をしていることを示唆した。また片側迷走神経切断により、上記のすべてのCNS効果が見られなくなっていた。すなわち抗うつ効果は減弱し、抗ストレス効果も減弱して、よりストレスを感じるようになった。以上より、このCNS効果には迷走神経特にその上行路つまり心から脳への経路が関与していることが確かめられた。つまりnon-neuronal cardiaccholinergic system (NNCCS)機能を亢進させたモデルであるChAT tgマウスではあたかも迷走神経上行路を刺激したのとほぼ同様の表現型をもつことが示された。現在、CNS効果の心臓から脳へのルートが迷走神経であることが明らかになり、さらにその迷走神経を刺激しているであろう分子の可能性も見えてきているため。本研究グループが世界で最初に発見した心臓におけるシステムとしての、non-neuronal cardiac

cholinergic system (NNCCS:非神経性心臓コリン作動系)は、心臓における虚血耐性獲得機構のみにあらず、そのACh産生亢進により心臓内産生が顕著に増加したNOにより、中枢神経系(CNS)に対して迷走神経求心路を介して種々の高次機能効果を示すことが明らかとなった。具体的には、心臓心室筋特異的ACh合成酵素choline acetyltransferase遺伝子を強制発現させたトランスジェニックマウス(ChAT tg)を用いた行動解析により、抗ストレス効果、抗不安効果、抗うつ効果、抗痙攣効果が認められた。抗ストレス効果は、特に拘束ストレスにおける血中コルチコステロン濃度の上昇抑制がChAT tgで認められ、抗うつ効果は、tail suspension testおよびforced swimmingtestにおける無動時間の減少がChAT tgに顕著に認められた。またpilocarpineなどの痙攣誘発試験に対して、抵抗性もChAT tgで認められた。さらにこれらの表現型は片側vagotomyおよびNO合成阻害薬L-NAMEにより、野生型とほぼ同レベルにまでChAT tg特異的表現型が抑制されたことから、本NNCCSのCNSへの効果が心臓NO産生能および迷走神経に依存していることも明らかとなった。またChAT tgは視床下部ノルエピネフリン組織含量の増加、大脳半球におけるdelta FosB発現上昇が認められた。以上より、ChAT tgではあたかも迷走神経刺激を自ら行っているマウスとほぼ同様の表現型を持つことが示唆された。本研究計画はほぼ予定通りに施行されその結果は英文論文にて発表された。現在、CNSへの影響と思われる各種表現型を惹起する経路とその責任因子について検討中である。多種多様な表現型が実は一つの経路を介して起こっているであろうという仮説のもとに、追加の実験を行っている。今後は、その経路を遮断することで、特異的な表現型が認められなくなるのか、また、その経路に関連する情報伝達系に対する阻害剤が、同様に、表現型の出現を抑制するのかについて検討する予定である。また、CNSの表現型をよりわかりやすく捉えるために、ブレインイメージングにてビジュアライズするための評価方法を検討する。実際にWTマウスの迷走神経を刺激し、ChAT tgマウスと同様の表現型が認められるかについて検討を行い、またChAT tgマウスでの迷走神経の神経活動がWTと比較して亢進しているかどうかを確認する。順調に研究計画は進んだおかげで、15万円ほどの残が生じた。これは、他の研究助成金の使用も当該年度にあったため、そちらも使用していたためである。実際の研究成果が、予定よりも早くかつ有意義なものとなったため、論文作成をさらに早めるため、前倒し支払い請求学を加えた分、次年度使用額が0より多くなった。次年度に繰越した分は主に、実験動物用の床敷および餌代として残なく使用する予定である。
光環化反応を利用したπ共役系1次元分子ワイヤーの光形成

光照射によって安定な環化反応が進行するターアリーレン誘導体について、反応活性炭素にあらかじめ脱離性置換を導入することにより、光縮環反応を誘起することに成功した。さらにこの光縮環反応に伴い形成するπ共役系縮環化合物が溶液中で比較的低い溶解度を示し、π共役系同士がスタックした分子会合構造を与えることを明らかにした。さらにこの反応の反応機構を明らかにするため、種々の誘導体を合成しその光反応性機構を明らかにした。本研究ではヘキサトリエン型分子に特徴的なペリ環状光閉環反応による芳香縮環構造の光形成反応を利用し、π共役系の発達した平面構造分子を光生成させることでπスタックカラムナー構造を形成させる新しい光反応性分子システムの構築を目指す。平成22年度は特に(1)光加工性を有する芳香族縮環ユニットの光開発と高効率化に取り組み、ターアリーレン骨格に光脱離ユニットとしてメトキシ基あるいはエトキシ基を導入した新規光応答分子を合成した。検討の結果、光照射に伴って光閉環反応が進行しさらにアルコールが光脱離し、非可逆的に芳香族分子が形成することが見いだされた。また、この分子について光脱離反応にともなって分子会合が誘起され、微粒子が形成することが見いだされた。一方、光脱離反応の反応機構を解明する目的で様々な分子を系統的に合成し、その光反応性と分子構造の相関を検討した。また反応性を検討する目的で、メトキシ基とメチル基を導入した分子を合成しだ。この分子ではメタノール光脱離することなく、変わってメトキシ基の光転移が進行することが見いだされた。さらにこのような分子の化学構造の最適化を検討した結果、D3h対称性を有する新しい分子の可能性を見いだし、その量子科学計算により分子構造予測を行った。その結果、期待通りに光縮環反応後にはD3h対称性を有する多環芳香族分子が形成することが予測された。そこで、この分子について合成方法の検討を行った。ヘキサトリエン型フォトクロミック分子に特徴的なペリ環状光閉環反応とこれに継続して進行する脱離反応を利用した芳香縮環構造の光形成反応を利用し、π共役系の発達した平面構造分子を光生成させることでπスタックカラムナー構造を形成させる新しい光反応性分子システムの構築を目指す。平成23年度は光脱離反応の機構を解明する事を目的に反応活性中心炭素原子に光脱離性の強いエトキシ基と脱離性の低いメチル基を導入した分子を合成し、それらの分子の光縮環反応後の後続反応の機構を検討した。メタノール中で光照射を行うと、エトキシ基がメトキシ基に交換する加溶媒分解反応が進行する事が見いだされた。生成物のX線構造により、この交換反応が単純な脱離と付加の機構で進むのではなく、転移を伴う事が明らかになった。さらにほぼ100%の位置および立体選択性を有するユニークな光誘起反応であることが明らかになった。中間体としてカルボカチオンを仮定してDFT法による量子化学計算により反応の位置および立体選択性を説明することに成功し、カルボカチオン経由の反応機構を証明した。また酸を添加しない高極性溶媒中においては一部、協奏的な反応機構の寄与も認められた。また脱離反応は光照射後、暗所で酸を添加する実験でも脱離反応が観測されたことから脱離反応事態は熱反応であることを明らかにした。さらに、光脱離により形成する縮環体分子において光により沈殿が形成する事を見いだし、πスタック型の分子ワイヤー構造が形成する事を透過型電子顕微鏡観測などから明らかにした。
顆粒層細胞の自死細胞早期食色除去能の解析とその機能亢進による卵胞閉鎖制御法の開発

胞状卵胞において卵胞閉鎖は顆粒層細胞のアポトーシス(自死)によって開始し、その後卵母細胞が死滅すると考えられているが、卵胞が選抜される詳細なメカニズムは未だ解明されていない。また、顆粒層細胞におけるアポトーシスシグナルの検索が行われているものの、アポトーシス誘導機構と決定機構(Point of No-return)は不明である。しかし、卵胞閉鎖過程に限らず健常卵胞に貪食能をもつ顆粒層細胞が存在し、この顆粒層細胞独自の自己消去システムを機能させて貪食能を高めることにより、アポトーシス細胞を除去して卵胞閉鎖を抑制し、卵胞としての健常性を維持させることを人為的に操作する新規の卵胞閉鎖抑制法の開発が可能であると考えられる。そこで、この新規卵胞閉鎖抑制法の開発を本研究の目的としている。当初、アポトーシス細胞にCD44が発現すると仮説を立てていたが、昨年度までの研究成果から、アポトーシス細胞ではなく貪色細胞であるマクロファージにCD44が強く発現しており、さらにポリラクトサミンで修飾されていることがわかった。貪食細胞の貪食能だけではなく細胞移動性にポリラクトサミンで修飾を受けたCD44が関与することが推測された。そこで次に、CD44のリガンドとして知られるヒアルロン酸(HA)に注目し、HA合成酵素(HAS)について解析を進めた。3種類のブタHAS(Sus scrofahas)のうちクローニングが完了していなかったshas1についてクローニングし、抗shas1ポリクローナル抗体を作製した。shas1は卵胞膜に強く発現し、卵胞膜に蓄積したHAはshas1由来であると考えられた。卵胞閉鎖の進行に伴い、shas1発現量は増加し、卵胞液中のHA濃度が有意に上昇することがわかった。これらの結果は、マクロファージに発現する貪食受容体CD44を介してHAがその貪食能を亢進する可能性を示しているものであり、卵胞閉鎖機構の解明に大きく貢献するものである。胞状卵胞において卵胞閉鎖は顆粒層細胞のアポトーシスによって開始し、その後卵母細胞が死滅すると考えられているが、卵胞が選抜される詳細なメカニズムは未だ解明されていない。まず卵胞閉鎖過程における貪食細胞の詳細なプロファイリングを健常卵胞における貪食細胞との比較のために行った。貪食細胞は基底膜の崩壊とともに基底膜内側に侵入しすでにアポトーシスを起こした顆粒層細胞を貪食除去する。貪食細胞はアポトーシス細胞を貪食除去する際にCD44を強く発現し、さらにポリラクトサミンで修飾を受けたことから、貪食細胞の貪食能だけではなく細胞移動性にポリラクトサミンで修飾を受けたCD44が関与することが推測された。一方、健常卵胞の顆粒層細胞間にもポリラクトサミンが豊富に存在していたが、CD44陽性細胞がほとんど見られなかった。しかしながら、卵胞閉鎖過程においては明らかにマクロファージとは異なる貪食細胞が崩壊した基底膜付近に観察され、CD44を強く発現していたことから、これらが顆粒層細胞から貪食細胞に分化した可能性があるのではないかと、今後の解析を進めていく予定である。当初、アポトーシス細胞にCD44が発現すると仮説を立てていたが、前年度までの研究成果から、アポトーシス細胞ではなく貪色細胞であるマクロファージにCD44が強く発現しており、さらにポリラクトサミンで修飾されていることがわかった。そこで、CD44のリガンドとして知られるピアルロン酸(HA)に注目し、HA合成酵素(HAS)について解析を進めた。これまでに本研究室により、3種類のブタHAS(sus scrofa has)のうちshas2およびshas3についてはクローニングが終了していたが、shas1については未解析であったのでクローニングを行った。その結果、5'側にGC-rich領域を持つ2112塩基(そのうちORFは1732塩基)、推定アミノ酸残基数は582残基であった。HA結合モチーフやプロテインキナーゼCあるいはcAMP依存性プロテインキナーゼのコンセンサス領域、さらにHA構成成分であるN-

アセチルグルコサミンの糖転移活性に必須なアミノ酸部位が保存されていた。卵巣におけるHAS mRNA発現を解析した結果、shas1 mRNAは顆粒層細胞と卵胞膜細胞に、shas3 mRNAは二次卵胞以降の発育段階における卵母細胞で発現していた。一方、shas2 mRNAは排卵卵胞の卵丘細胞のみに検出された。現在、抗shas1抗体を作製し、タンパク質レベルにおいて解析中である。また、卵胞閉鎖過程において明らかにマクロファージとは異なる貪食細胞が崩壊した基底膜付近に観察され、CD44を強く発現していたことから、これらが顆粒層細胞から貪食細胞に分化した可能性があるのではないかと、今後さらに解析を進めていく予定である。胞状卵胞において卵胞閉鎖は顆粒層細胞のアポトーシス(自死)によって開始し、その後卵母細胞が死滅すると考えられているが、卵胞が選抜される詳細なメカニズムは未だ解明されていない。また、顆粒層細胞におけるアポトーシスシグナルの検索が行われているものの、アポトーシス誘導機構と決定機構(Point of No-return)は不明である。しかし、卵胞閉鎖過程に限らず健常卵胞に貪食能をもつ顆粒層細胞が存在し、この顆粒層細胞独自の自己消去システムを機能させて貪食能を高めることにより、アポトーシス細胞を除去して卵胞閉鎖を抑制し、卵胞としての健常性を維持させることを人為的に操作する新規の卵胞閉鎖抑制法の開発が可能であると考えられる。そこで、この新規卵胞閉鎖抑制法の開発を本研究の目的としている。当初、アポトーシス細胞にCD44が発現すると仮説を立てていたが、昨年度までの研究成果から、アポトーシス細胞ではなく貪色細胞であるマクロファージにCD44が強く発現しており、さらにポリラクトサミンで修飾されていることがわかった。貪食細胞の貪食能だけではなく細胞移動性にポリラクトサミンで修飾を受けたCD44が関与することが推測された。そこで次に、CD44のリガンドとして知られるヒアルロン酸(HA)に注目し、HA合成酵素(HAS)について解析を進めた。3種類のブタHAS(Sus scrofahas)のうちクローニングが完了していなかったshas1についてクローニングし、抗shas1ポリクローナル抗体を作製した。shas1は卵胞膜に強く発現し、卵胞膜に蓄積したHAはshas1由来であると考えられた。卵胞閉鎖の進行に伴い、shas1発現量は増加し、卵胞液中のHA濃度が有意に上昇することがわかった。これらの結果は、マクロファージに発現する貪食受容体CD44を介してHAがその貪食能を亢進する可能性を示しているものであり、卵胞閉鎖機構の解明に大きく貢献するものである。
保健指導のエビデンス創生のための大規模無作為集団の長期追跡研究

研究寿命に資するために全国2市町において、1998年から把握している無作為抽出された対象者について15年後の追跡調査を行った。その調査から地域在住女性の要介護の原因となる心・血管系疾患や骨折などの発生を抑制する生活要因、栄養因子、QOL、生活習慣病関連要因を探った。そして、地域で保健指導を実施している看護職とともに生活習慣病の保健指導のエビデンスを抽出し、それに基づく保健指導指針を提示した。本研究は地域在住女性の要介護高齢者の原因となる心・血管系疾患や骨折などの発生を抑制する生活要因や身体要因を条件の異なる市町村における無作為抽出集団の16年間の長期追跡研究によって包括的に明らかにし、保健師が行う保健指導のエビデンスを創出しようとするもので、24年度は、全国2市町村(N市、M市)において平成7-8年から現在まで把握している無作為抽出された受診者772人に対して16年後の調査を行った。調査内容は。骨量測定、骨粗髪症の診断、体組成、血圧、身体計測、脈波伝搬速度、血液検査、運動機能検査、骨折既往歴調査、生活調査、栄養調査などを行った。2市町村のうち、1カ所(M市)は骨折アンケート調査(質問紙調査)のみを行った。その結果、N市の疫学調査全般を完遂出来た市町村の受診率は70%以上と良好であった。対象者の平均年齢は63.9歳、腰椎・大腿骨頸部の骨密度は全国平均を上回っていた。心・血管系疾患関連要因では、血圧、血液検査、脈波伝搬速度等からデータを収集できた。また、骨折アンケート調査は未受診者、死亡者家族に対しても行い質問紙を郵送して記入を求め、未返送者には電話にて聞き取り調査を実施した。M市は検診は行わなかったので、死亡者を含む対象者全員に対して骨折アンケート調査を実施した。25年度の目的は追跡後16年次の生活習慣病関連因子を測定し、予防効果を把握することである。具体的目標は、生活関連因子の測定、保健指導を補強するエビデンスに基づいた疫学データの収集、保健指導の現状と関連因子(血液生化学)の測定であった。初年度の目標は概ね達成できたと思われる。平成24年度に得られた成果を元にして、生活習慣病要因を、生活状況、運動、喫煙などライフスタイル要因を中心に把握し、代表性のある集団の長期縦断研究による地域看護職のためのアウトカムを地域看護職とともに評価することを目的に実施した。具体的には、1)保健指導内容の現状評価を行う。2)インタビュー内容を質的に分析し、保健指導のコアを整理する。3)生活指導評価モデルの構築を目指すこととした。その結果、初年度に行った疫学調査から、エビデンスに基づいた骨粗鬆症・動脈硬化性疾患等生活習慣病予防リスク要因や評価指針が示された。これらを基にして地域看護職とともに保健指導内容を整理した。また、長期追跡結果を基に、地域看護職とともに保健指導モデル構築を目指し、どのような構造モデルになるのか等検討を行った。公衆衛生看護における根拠に基づいた予防対策を立案するためには、従来の小規模集団での横断研究や短期介入研究では不十分で、地域住民の代表性のある集団を用いた縦断研究による結果を示すことが必要である。本研究は、健康寿命に資するために全国2市町において平成7-8年から把握している無作為抽出された受診者772名に対して15-16年後の追跡調査調査を行った。その調査から地域在住女性の要介護高齢者の原因となる心・血管系疾患や骨折などの発生を抑制する生活要因や身体要因を探り、地域看護職が行う保健指導のエビデンスを創出し、それに基づく保健指導指針を明らかにしようとする研究である。当該年度には初年度から蓄積された生活因子、栄養因子等生活関連情報や体格・体力等身体情報や血液生化学等疫学情報を整理し、保健指導を補強する説明因子の検討と評価を行った。それらから、保健指導に必要なエビデンスを抽出し、実際に地域現場で保健指導を行っている地域看護職と指導指針を検討した。方法として、デルファイ法により現場の地域看護職と情報共有を行い、保健指導のコアとなる生活関連因子を抽出した。因子としては、生活状況、QOL、生活習慣病関連因子(骨密度、動脈硬化指標、生活因子、身体因子)栄養摂取状況などである。そして、保健指導設定項目の妥当性、信頼性などを検討し、現状把握と改善内容を抽出した。さらに、保健指導内容の現状評価とともに保健指導指針を幾つか策定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。公衆衛生看護学26年度が最終年度であるため、記入しない。予定調査地域は2市町村とも調査は終了した。そのうち1地域は、骨密度や血液生化学等医学情報に基づく因子の測定は出来なかったが、重要な情報である骨折歴等生活因子の測定は計画以上に測定できた。

初年度は全国2箇所について、平成7-8年から把握している無作為抽出された受診者772名に対して16年後の調査を行い、要介護高齢者の原因となる心・血管系疾患や骨折に関連する生活因子など生活関連情報や疫学情報を収集した。それを受けて、今年度には、生活習慣病の保健指導を補強するために、保健指導の現状評価を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。25年次は、24年次に得られた成果を基にして生活習慣病関連因子を把握し、地域看護職とともに評価する指標を検討する。26年度は、従来生活習慣病予防対策を行ってきた健診機関や地域で住民の健康指導を行っている看護職を対象に、地域看護モデルの構築と保健指導指針策定を試みる。国内・外国旅費として調査旅費・成果発表旅費等で1000(千円)、消耗品はコンピュータ関連品・文具用品等で300(千円)、その他として会議費・通信費、生化学データ測定料等で2000(千円)を使用する予定である。人件費・謝金が予定より少なかったため、次年度に繰り越した。26年度は、最終年度であり、研究目的達成のための旅費、看護モデル構築のための旅費、それに関連した資料収集、研究打ち合わせに使用する。
プラセオジウム置換体の特異性の解明とそれに基づく高温超伝導体の構造設計

La_2SrCu_2O_6型(2126型)化合物の合成および物性の測定を通して、また、T^*型超伝導化合物の光電子分光測定、およびその分子軌道法計算による電子状態のシミュレーション、超伝導酸化物の物性に対するPr置換の効果について検討した。2126型化合物にはアルカリ土類、ランタニドが混合して占有する蛍石サイト、岩塩サイトがあることが知られており、本研究においてはそれらのサイトの占有率が置換元素によって異なることがX線回折分析によって明かとなった。2126化合物ではPrイオンが蛍石サイトを占有しているときにキャリアーが局在化し、同サイトにおけるPrイオンの占有率が低下するとともに伝導率が向上した。この結果は5配位のピラミッド型の配位をとるCuイオンの配位多面体に対し、その底面側に蛍石型に配位したPrイオンが存在した際に、すなわち、結晶中の配位関係がY123構造やT^*型構造に類似の構造となった際に、Prによるキャリアーの局在がことが示唆された。また、T^*型化合物から〔LaPrCu_4O_<20>〕という形のクラスターを抜き出し、分子軌道法によってこの化合物の電子状態を計算した。計算ではPr4f電子を含む分子軌道はPr4fが約30%,Cu3dが約30%,02pが約40%という構成になっており、最高被占有準位の近傍(エネルギー差が0.01eV以下)に存在しているという結果が得られた。X線光電子分光スペクトルで、T^*型超伝導酸化物中のPrイオンの4f軌道のエネルギーは価電子帯の最高エネルギーと同等の値であることが明かとなっており、測定結果と計算結果は整合するものであった。T^*化合物中ではCuイオンが5配位でありdz^2軌道が一方にのみ配位子を持つため、配位子のない側に伸びたdz^2軌道がPr4f軌道との間に結合を形成することを示された。Pr置換体異常を示すY123型化合物とT^*型化合物に共通の特徴としてCuイオンが5配位でありその底面に蛍石型のPrが存在するということが上げられる。先に示した2126型化合物のPr置換実験結果、および、T^*化合物の計算結果から、Cuイオンの3d軌道のうちのdz^2軌道のPr4f軌道の間の結合の形成が伝導帯の状態に大きな変化を与え、これがPr置換体異常に大きく関与しているていることが示唆された。
βークリプトキサンチンを用いた新たな歯周病予防・治療薬の開発

β-クリプトキサンチン(以下、β-cry)は、温州みかんに豊富に含有されているカロテノイドで、発がん抑制作用や抗酸化作用、糖尿病や骨粗鬆症の予防や体脂肪低減効果について報告されている。β-cryは歯周病原因子により生じる歯周病の骨吸収を予防する可能性が示唆された。さらに、P. gingivalis由来LPS刺激前にβ-cryを添加すると炎症性サイトカインの発現が減少した。また、細胞内シグナル伝達に関与するERK・p38の活性阻害する事で、炎症性サイトカインの産生が抑制されたと考えられた。β-cryは歯周病において予防・治療効果を期待できる可能性が示唆された。b-クリプトキサンチン(b-cryptoxanthin以下、b-cry)は、温州みかんに豊富に含有されているカロテノイドで、日本人における血中濃度が外国人と比較して高いことが知られている。近年、数多くの研究からb-cryは、発がん抑制作用や抗酸化作用、糖尿病や骨粗鬆症の予防、体脂肪低減効果や美容効果が明らかになっている。歯周病原因子に対するヒト歯根膜細胞のIL-6とIL-8産生は,β-cryによって陰性対照に比べ減少した.そしてβ-cryは,RANKLを発現誘導しなかったが,陰性対照に比べ陽性対照でオステオプロテグリン(OPG)産生を増加させた.このOPG産生は,歯根膜の恒常性に関与する生理的咬合力と同程度のメカニカルストレスに対しても増加した.なお,細胞の形態学的変化はなかった.以上から,βーcryは歯周病原因子により生じる歯周病の骨吸収を予防する可能性が示唆された(Arch Oral Biol 2013; 58, 880-886)。さらに、P. gingivalis由来LPS刺激前にβ-cryを添加した群がLPS刺激群にくらべて、炎症性サイトカインの発現が減少した事により、歯周病に対する予防効果がある可能性が示唆された。また、LPS刺激による細胞内シグナル伝達に関与するERK・p38の活性化を阻害する事で、炎症性サイトカインの産生が抑制されたと考えられた。一方、P. gingivalis由来LPS刺激後にβ-cryを添加した群においてIL-1βmRNAのみ減少した。これは、β-cryは歯周病において治療効果より予防効果を期待できる可能性が示唆された。β-クリプトキサンチン(以下、β-cry)は、温州みかんに豊富に含有されているカロテノイドで、日本人における血中濃度が外国人と比較して高いことが知られている。近年、数多くの研究からβ-cryの健康増進作用は、発がん抑制作用や抗酸化作用、糖尿病や骨粗鬆症の予防、体脂肪低減効果や美容効果が明らかになった。これに加え、β-cryが歯槽骨の吸収を抑制する。これらの健康増進作用のなかでも、特に、生活習慣病である歯周病に対するβ-cryの効果について注目し検討した。本研究の目的は、β-クリプトキサンチンを用いて、歯周病原細菌や歯肉増殖を誘発する免疫抑制剤シクロスポリンに対する歯周組織への効果を組織学・免疫学的に検討することである。これにより、歯周組織の健康保持や歯肉炎・歯周炎・歯肉増殖といった歯周病の予防や治療を目的としたβ-cryの新たな可能性を検討することである。本年度は、歯肉線維芽細胞および歯根膜細胞に対して細菌刺激をおこないβ-cryの効果ついて検討を行った。歯肉線維芽細胞において、P.gingivalis由来LPS刺激前にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群くらべ、IL-1β・IL-6・IL-8で発現が減少した。一方、P.gingivalis由来LPS刺激後にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群においてLPS誘導性のIL-8の産生を抑制した事から、抗炎症作用を有する事が示唆された。さらに作用機序として、LPS刺激による細胞内シグナル伝達に関与するERKの活性化を阻害する事で、IL-8の産生が抑制されたと考えられた。歯根膜細胞において、P.gingivalis刺激後にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群くらべ、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-αの産生を抑制した。以上より、β-cryには歯周組織に対する抗炎症効果がある可能性が示唆された。

本年度は、歯肉線維芽細胞および歯根膜細胞に対して細菌刺激をおこないβ-cryの効果ついて検討を行った。歯肉線維芽細胞において、P.gingivalis由来LPS刺激前にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群くらべ、IL-1β・IL-6・IL-8で発現が減少した。一方、P.gingivalis由来LPS刺激後にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群においてLPS誘導性のIL-8の産生を抑制した事から、抗炎症作用を有する事が示唆された。さらに作用機序として、LPS刺激による細胞内シグナル伝達に関与するERKの活性化を阻害する事で、IL-8の産生が抑制されたと考えられた。歯根膜細胞において、P.gingivalis刺激後にβ-cryを添加した群がβ-cry非添加群くらべ、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-αの産生を抑制した。以上より、in vitroにおいてβ-cryには歯周組織に対する抗炎症効果がある可能性が示唆された。以上の結果は、研究の実施計画における達成度はおおむね進展している。本研究の目的は、β-クリプトキサンチンを用いて、歯周病原細菌や歯肉増殖を誘発する免疫抑制剤シクロスポリンに対する歯周組織への効果を組織学・免疫学的に検討することである。これにより、歯周組織の健康保持や歯肉炎・歯周炎・歯肉増殖といった歯周病の予防や治療を目的としたβ-cryの新たな可能性を検討することである。今後、in vivoにおいて、歯周病に対するβ-cryの効果について検討をおこなう予定である。具体的には、研究計画書・方法に示すように歯周病モデルならびにシクロスポリン歯肉増殖症を作製し、β-cryを塗布し組織学的および免疫学的検討を行う。研究の実施計画においてニコチンに対する検討を行う予定であったが、未だ検討の半ばである。次年度の研究費の使用計画としては、歯周組織細胞に対して細菌刺激と同様にニコチン刺激を行いβ-cry処理による予防、治療効果について検討する。
古代ギリシア建築のリファインメントの技法とその効果に関する研究

本研究は古代ギリシアの神殿が、見る人にどのような印象を与えるのか、とくに円柱の形状が建築全体の評価にどのような影響を与えるのか、コンピユータグラフィクスを利用して心理実験をし、検証するという研究である。被験者には建築に関しては相当の知識のある専門家として、職業建築家10人熊本大学の建築学科計画系の大学院生10人の合計20人を依頼した。その結果、次のようなことが明らかになった。1)円柱の形状のうち、「先細り」の効果は、全体的に大きな影響を与える。2)「中央の膨らみ」が施されると全体に女性的という評価となる。3)「フルーティング」は、洗練されたという印象を与える効果がある。4)これらの組合せで、「先細り」「中央の膨らみ」「フルーティング」の三つの全てを備えている円柱を使ったモデルが、最も高い評価を受けた。建築教育を受けたことのない「素人」を被験者とした昨年までの調査と比較すると、基本的な点では、神殿に対する印象評価について、「素人」も「玄人」もほとんど差異のないことが明らかになった。しかしながら、専門家は建築の知識があるので、詳細部まで注目し、また構造的な力の流れなどにも注目した上で評価を下すことが分かった。世界的に評価の高いパルテノン神殿は、美しいとか素晴らしいとか、様々に表現されてきたが、本研究によって、なぜそのような高い評価が得られるのか、円柱の形状を通して明らかにすることができた。
遺伝子改変動物を用いた雄性不妊症発症の分子細胞学的解明と臨床への応用

不妊症の約半分は男性に起因するため、正確な精子機能検査は不妊症の診断と治療に必須ですが、全国共通の評価法はまだ確立されていません。精子が父親の遺伝情報を卵子に運ぶためには、正常形態と運動能を持つだけではなく、先体反応やキャパシテーション、透明帯通過、卵子細胞膜との接着と融合、卵活性化能などの複雑な過程を正常に起こす能力が必要であり、これらを備えたものが良質の精子です。本研究では、遺伝子改変不妊モデル動物を用いて、精子-卵子細胞膜接着-融合に関連するEquatorinと中心体関連分子Odf2および線毛関連分子Odf4を対象に不妊症の原因を解明し、診断と治療に応用することを目的としています。
高温超伝導体の熱磁気効果による磁束の運動の研究

本研究の目的は,特異な性質が知られている高温超伝導体の磁束状態の性質を明らかにすると同時に磁束の運動を熱磁気効果の立場から調べることである.成果は大きく分けて,直接熱磁気効果に関するものと磁束状態の静的性質,特に相転移,に関するものの2つに分類される.1)熱磁気効果:異方性の異なる3種類の高温超伝導体YB_<a2>Cu_3Oy,Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>,La_<2-X>Sr_XCuO_4に関してエッチングハウゼン効果とネルンスト効果の測定をおこなった.磁場と結晶軸,および磁束運動の方向によって規定される種々の配置に関してネルンスト効果の測定を行い,磁束運動の異方性及び磁束の持つエントロピーの異方性を求め,これらの異方性がおおよそ有効質量の異方性によって決まることを明らかにした.しかし,磁束の持つエントロピーの絶対値は,従来の第2種超伝導理論と磁束フローモデルから期待されるものと一致せず,高温超伝導体の特異性が示され,今後さらに検討すべき問題として残された.また興味ある現象として,磁場をc軸に平行にかけたときのネルンスト電圧は物質によらず一定であることがわかった.この結果がどのような意味を持つかについて検討中である.2)磁束状態:本科研費補助金によって購入した大容量高温炉を私用してYB_<a2>Cu_3Oy単結晶の作製を行い,さらに1軸性圧力のもとで熱処理することによって,双晶のない良質な単結晶の作製に成功した.この非双晶単結晶を用いて磁束格子の融解相転移を研究した結果,磁場の増加に伴って磁束格子が不規則固体に変化する磁束系における磁場誘起規則一不規則転移を発見した.さらにこの磁束系の規則一不規則転移が,母体結晶の不規則性の増加とともに低磁場で起こりやすくなることを明らかにした.温度差によって引き起こされる磁束運動の結果生じる熱磁気効果を測定して,電流駆動の場合と比較することによって,高温超伝導体の磁束状態を調べることが本研究の目的である.本年は,大容量の超高温炉を購入して,大型YBa_2Cu_3O_<7-δ>単結晶の作製を試みると同時に,以下の研究を行なった.c軸方向に厚い試料が得られるQuench & melt growthprocessで作製されたYBa_2Cu_3O_<7-δ>を用いて、磁場がc軸に平行な場合とab面に平行な場合についてネルンスト電圧を測定し、結晶の層状構造が磁束運動に及ぼす影響を調べた。電気抵抗の測定を行い磁束一本当たりの輸送エネルギーを見積もった。YBa_2Cu_3O_<7-δ>に比べて2次元性が強い(有効質量の異方性で見て約20倍)Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>の単結晶試料においてネルンスト電圧を測定し、YBa_2Cu_3O_<7-δ>と比較し、異方性の強さが磁束の熱拡散に及ぼす影響について調べた。以上の研究から次のことが明らかとなった。c軸方向に運動する磁束に対して層状構造は強いピン止め中心として働いている。YBa_2Cu_3O_<7-δ>について見積もられた輸送エネルギーは、従来の超伝導理論で期待される振る舞いを示さない。これらの不一致は、酸化物超伝導体に顕著な超伝導揺らぎによるものと考えられる。Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>はYBa_2Cu_3O_<7-δ>と同程度の大きさのネルンスト電圧を示す。これら二つの超伝導体は共に、c軸方向に単位格子当たり2枚のCuO_2層を含んでおり、磁場がc軸に平行な場合のネルンスト電圧は、異方性の大きさよりも、むしろ、CuO_2層によって支配されていると考えられる。しかしながら、ネルンスト電圧の温度、磁場依存性は両者の間で必ずしも一致していない。今後、電気抵抗の測定を待って輸送エントロピーを算出し、異方性の影響について考察する予定である。本研究の目的は,特異な性質が知られている高温超伝導体の磁束状態の性質を明らかにすると同時に磁束の運動を熱磁気効果の立場から調べることである.成果は大きく分けて,直接熱磁気効果に関するものと磁束状態の静的性質,特に相転移,に関するものの2つに分類される.1)熱磁気効果:異方性の異なる3種類の高温超伝導体YB_<a2>Cu_3Oy,Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>,La_<2-X>Sr_XCuO_4に関してエッチングハウゼン効果とネルンスト効果の測定をおこなった.磁場と結晶軸,および磁束運動の方向によって規定される種々の配置に関してネルンスト効果の測定を行い,磁束運動の異方性及び磁束の持つエントロピーの異方性を求め,これらの異方性がおおよそ有効質量の異方性によって決まることを明らかにした.しかし,磁束の持つエントロピーの絶対値は,従来の第2種超伝導理論と磁束フローモデルから期待されるものと一致せず,高温超伝導体の特異性が示され,今後さらに検討すべき問題として残された.また興味ある現象として,磁場をc軸に平行にかけたときのネルンスト電圧は物質によらず一定であることがわかった.この結果がどのような意味を持つかについて検討中である.