hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイズへの耐湿性付与のための二次通気組織に生理的形成機構の解明

通気組織の形成に関する生理的・遺伝的背景を明らかにすることで、形成に関する遺伝資源の効率的選抜や遺伝子組換え技術の活用が可能となり、耐湿性ダイズ品種の育成が期待される。昨年度の試験で組織形成において外生オーキシンが関与する結果が得られたことから、通気組織の形成過程でのオーキシンの役割を明らかにする目的で,胚軸のオーキシン内生量の経時的変化を測定する。2.方法品種アソアオガリを供試しグロースチャンバー内で栽培した。砂200mlを充填した400mlポットに3粒播種し、初生葉展開後に+3cmの水位を保つ湛水処理を行った。処理開始後12時間おきに水面下の胚軸を採取して、オーキシン(IAA)の内生量を測定した。3.結果の概要湛水条件下では通気組織を発達させるコルク形成層が36時間後には形成し始めるが、その間のIAAの内生量は処理前に比べて同程度かやや低下する傾向にあった。昨年度の試験では特殊な条件下でオーキシン(IBA、IAA、2,4-D、α-NAA)を添加した水溶液で湛水処理すると形成が促進されたが、本結果より通気組織が発達には胚軸部位におけるオーキシンの直接作用ではなく、他の部位(例えば茎葉部)でオーキシンが作用している可能性がある。従って、オーキシンの作用は通気組織形成過程経路において上流にあるのではないかと考えられた。
DNSによる乱流騒音低減のための吸音機構の解明と実用化

吸音機構の解明と実用化を目指し、壁近傍での乱れとそれによる音源に関する普遍的力学情報を抽出するために平滑面壁を持つ自然対流場、また自由空間中における噴流及び衝突噴流に関するDNSを行った。自然対流場では特に鉛直平板間の浮力乱流についてシミュレーションを行い、公開されている信頼できるデータベースと比較した結果、十分な精度を有することを確認した。強制対流場とは異なり自然対流場のような遅い流れ場では通常の壁乱流の場合と比べ強い音源となる微細構造渦の発生は少なく、壁から離れた位置にある、流れ場全体のスケールで規定される大規模構造による吹き降ろしが壁近傍で優位であることを明らかにした。このように壁近傍を支配する構造は必ずしも壁と直接干渉し得る乱れ構造ではないことから、改めて大規模構造の積極的制御の必要性を確認した。自由噴流中は4重極音の代表的な流れ場であると同時に騒音低減のための大規模構造制御を考える際の基本的な流れ場である。そこで、本研究では音源構造を高精度に再現するため、離散化にフーリエ変換とコンパクトスキームを用いたハイブリッドスキームによるコ-ド開発を行った。さらに衝突噴流場についても適用できるようコードの改良を進めた。従来の円筒座標系を用いた結果と比較し、計算格子の引き伸ばしによる非物理的なノイズの発生が軽減され、またフーリエ変換を用いることで課せられる周期条件による解の汚染はほとんど生じないことから直交座標系を用いて計算領域を均等に解像する本手法の優位性を見出した。本研究課題に関して以下の成果を得た。1)音場と流れ場を分離した低マッハ数流れ場の直接解法により、壁乱流場からの放射音の計算をすすめてきたが、さらに音源全周囲に放射条件を課したより妥当なシミュレーションを行った。その結果、周期性を仮定した場合と比べ、放射音の干渉が弱まり、特定の場所から強く音が放射されていることが観察された。同時に周期条件を課した場合、音源の干渉が強すぎるため特異な放射音場パターンが形成され、境界条件の設定は慎重に行われなければならないことが明らかにされた。2)乱流音の発生機構を要素還兀化して考えるため、線形統計評価法により壁近傍場で統計的に抽出された渦対を時間発展させた際の放射音の計算を行った。強い要素渦の発達段階においては、徐々に放射音が強くなるわけではなく、ヘッド部が急成長する際にとくに強い放射音が発生することをすでに確認していたが、強い放射音の要因はこのヘッド部付近での強い吹き上げ・吹き下ろしによって生じる圧力の空間分布が短時間に著しく変化することによるものであることが明らかにされた。3)高マッハ流れ場における音場の基本的な特性を評価するために、超音速溝乱流場の直接数値シミュレーションを行った。同程度のレイノルズ数の非圧縮流れ場と比べて、壁近傍では渦の発生が弱まり、溝幅で定義される大規模スケールが活性化することで壁向きの吹き降ろしが強くなり、その結果、渦は壁近傍から遠方まで間欠的な様子を示すこと、渦度の生成率分布を調べた結果、渦度生成率は減少するが特に壁近傍の非常に薄い層ではbaroclinic効果が強く作用することを明らかにした。
過分極で活性化される陽イオンチャネルの電位センサーとイオン透過性に関する研究

通常の電位依存性イオンチャネルは脱分極で活性化するのに対し、過分極で活性化するという特異な性質をもつHCNチャネルの活性化速度を決定する部位の検索と電位を感じる部位の構造解析を行った.その結果、活性化速度には第一膜貫通領域が重要で、電位を感じる部位を構成する第一膜貫通領域と第四膜貫通領域の相対位置が明らかとなった.これらの結果は、HCNチャネルの開閉メカニズムを理解する上で重要で、生理学的役割を理解する上で重要な知見を与える.通常の電位依存性イオンチャネルは脱分極で活性化するのに対し、過分極で活性化するという特異な性質をもつHCNチャネルの活性化速度を決定する部位の検索と電位を感じる部位の構造解析を行った.その結果、活性化速度には第一膜貫通領域が重要で、電位を感じる部位を構成する第一膜貫通領域と第四膜貫通領域の相対位置が明らかとなった.これらの結果は、HCNチャネルの開閉メカニズムを理解する上で重要で、生理学的役割を理解する上で重要な知見を与える.過分極で活性化される陽イオンチャネル(HCNチャネル)は、心臓のペースメーカー細胞で1980年に初めて記述された。中枢神経系をはじめ生体の様々な場所に発現し、ペースメーカーチャネルとしての役割や細胞の興奮性の調節など生理学的に重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。HCNチャネルは、電位依存性カリウムチャネル(Kvチャネル)と共通の6回膜貫通領域をもつが、特徴的な性質がある。過分極により活性化する。Kvチャネルに比べ活性化速度が極めて遅い。これらの特徴を引き起こす分子レベルでの構造的基盤を明らかにするために研究を行った。本研究代表者はサブタイプ間の活性化速度の違いが、主に第一膜貫通領域(S1)の違いに因ることを明らかとし、S1に点変異を導入することで、全く電位依存性のない変異体をつくることに成功した。このことは、S1が電位センサーの可動部であるS4と相互作用をして電位センサーとして働いていることを示唆している。本研究では、S1とS4の両者に同時に点変異(システイン残基)を導入し、その影響を調べた。S1領域の139番目にシステイン残基を導入しS4領域の253番目にシステイン残基を導入すると最初は過分極に対し電流応答を示さなかった。しかしながら、還元剤であるDTTで処理すると電流応答が認められるようになった。このことから、S1とS4のシステイン残基同士がジスルフィド結合を作り、電流応答を示さなかったものが、DTTでジスルフィド結合が切断され、電流応答を示すようになったと考えられ、139番目と253番目のアミノ酸残基が物理的に近い位置にあることを示唆していると考えられた。今後、さらに多数の点変異を導入し、S1とS4との位置関係を明らかにし電位センサーの動きを明らかにする。過分極で活性化される陽イオンチャネル(HCNチャネル)は、心臓のペースメーカー細胞で1980年に初めて記述された。HCNチャネルは、電位依存性カリウムチャネル(Kvチャネル)と共通の6回膜貫通領域をもつが、Kvチャネルと異なり電位センサーとゲート機構とのカップリングの仕組みが異なり、比較的ルーズなカップリングを示す事が示唆されている。これは、HCNチャネルがcAMPによる調節を受けるために重要であると考えられている。この仕組みを分子的に実証するために研究を行った。まずは、電位センサーが動かなくなる点変異を導入した変異体と野生型をつなぎ合わせた二量体を作製し、その電流応答を測定した。その結果、Kvチャネルでは四量体でつくられる機能的チャネルのうち四つ全てのサブユニットの電位センサーの動きが必要であるのに対し、HCNチャネルでは二つのサブユニットの電位センサーの動きでチャネルが開閉する事を明らかにした。さらに、四つのサブユニットをつなぎ合わせた四量体を作り、一つのサブユニットの電位センサーの動きでチャネルが開閉する事を明らかにした。これらの事から本研究において、Kvチャネルとは基本的に異なるカップリング機構を示す事を分子的に実証した。これらの成果は、チャネルの電位とゲート機構のカップリング機構の理解を深め、イオンチャネルの生理学的役割の解明につながるものと期待される。
新教員養成システムの効果検証研究―弘前大学教育学部を事例として

本研究の目的は、弘前大学教育学部が2004年度・2011年度に実施した教員養成カリキュラム改革の効果を、アンケート・インタビュー調査を通じて検証することにあった。得られた成果として、12004年度改革により、学生は教員としての資質能力向上感や教職観の変容を伴いつつ、より達成的な同一性地位をもつようになってきていること。22011年度改革でも、1の傾向はみられるものの、教員養成カリキュラムが目指す教員像の獲得がやや困難になってきていることなどが挙げられる。2011年度以降入学者の教職意識等の変容を追跡調査するため、アンケートを教育実習関連科目である「教職入門」の前後に実施した。2010年以前入学者については、3年次学生を対象として7月・10月・2月に、また4年次学生を対象として1月に、それぞれアンケート調査を実施した。卒業生に対するインタビュー調査については、対象者と日程調整がつかなかったため、次年度に持ち越すこととした。1世代前のカリキュラムで育った2007年3月卒業の学生と2008年3月2012年3月までに卒業した学生とのアンケート結果の比較を通じて、明らかになったことは以下のとおりである。1教員養成カリキュラム改革は、4年間の教育・カリキュラムへの満足感の増大を伴いながら、学生たちの自我同一性の達成化や、卒業後に生き方あり方を定め注力する構えの強まりという点でポジティブな変化をもたらすものであること。2新カリキュラム生においては、生き方あり方と学問・教養への関心を育むことが自我同一性地位を「非拡散的」なものへと向かわせ、教職志望と教科等の専門的知識重視の構えを強めていくことが「達成的」な地位へと向かわせていく要因となっていること。弘前大学教育学部において2011年度から実施されている新教員養成システムを中心とした効果検証を、以下の三つの作業を通じておこなった。1 2011年度以降入学者の教職意識等の変容を追跡調査するため、アンケートを1年次では「教職入門」の前後、3年次では「集中実習」前と「事後指導」後に実施した。2 1それ以前の入学者との比較を通じてその効果検証をおこなうため、2014年3月卒業生に対するアンケートを実施するとともに、22013年3月卒業生までのアンケートを分析した。3教員養成システムの卒業後の効果を把握するための基礎データとして、2014年3月卒業生のうち、青森県の教員となることが決まっている学生に対してインタビュー調査をおこなった。22については、日本教育大学協会研究集会で発表し、学部紀要に投稿した。そこでは、卒業時アンケート結果の3世代(2004年度のカリキュラム改革前の第I世代、20042006年度入学の第II世代、20072009年度入学の第III世代)比較をおこない、以下の結論を得た。イ)カリキュラム改革直後の第II世代で高まった変数の多くが、第III世代では第I世代の水準に戻る回帰傾向がみられる中で、自我同一性は明確に達成化し、教員としての使命感なども高まっていること。ロ)カリキュラム理念、教員としての資質能力向上感、教職観の三つの変数群と同一性地位との関連が、第I世代では全く関連がなかったが第II・III世代では強まっており、カリキュラム改革が職業的同一性の高まりを介して自我同一性の達成化を促していることなどを明らかにした。弘前大学教育学部において2011年度から実施される新教員養成システムの効果検証を、以下の三つの作業を通じておこなった。1 2011年度以降入学者の教職意識等の変容を追跡調査するため、アンケートを教育実習関連科目である「教職入門」の前後に実施した。2それ以前の入学者との比較を通じてその効果検証をおこなうため、2012年3月卒業生に対するアンケートを実施するとともに、2011年3月卒業生に対するアンケートを分析した。前者については、2011年度以降入学者との比較を視野に入れて、従来の調査票を一部修正するとともに、本学部が目指す教員像にとって基礎的資質となる「共感性」に関する設問を加え実施した。後者では、2004年度以降の教員養成カリキュラムが目指す「自律的発展力」の育成などの面での効果がみられるようになってきていることを指摘した。その一方で、以前のようにカリキュラムの諸側面に対して異なる学生が適否を示すというよりは、カリキュラム全体に対する適否が顕著になってきていることが明らかになった。3教員養成システムの卒業後の効果を把握するための基礎データとして、2010年度以前入学者の教職入職後の変容を把握するため、2008年3月卒業生に対するインタビューをおこなった。人数は3名と限られたが、それぞれが直面する状況を理解し、他の支援も受けながら、課題解決に向けて努力する様子が覗え、そのことは自律的発展力をもった教員としての成長を示していると考えた。2014年度も継続して、弘前大学教育学部生に対するアンケート調査と卒業時におけるインタビュー調査を実施した。特に、当年度は、これまでとは異なる入試制度のもとで入学した学年が卒業を迎えるため、それに先立って2014年3月に卒業した学生の4年間の変容を明らかにすることを中心として成果公表をおこなった。アンケート調査の分析では、4年間を通じて教員としての資質能力の向上感の高まりと、その重要性の認識が深まってきていること、また教員の実際の仕事に即した形で資質能力を把握するようになってきており、実際の教員と近い教職観を形成してきていること、ただし省察的実践家に向けた成長という点では、認知面では達成しつつあるものの、その実現という点では課題があることなどを明らかにした。

加えて、2014年3月に卒業生のうち、青森県に教員として正規採用された者に対しては、PAC(Personal Attitude Construct)分析を用いたインタビュー調査を実施し、既存の教員の在り方を基準とする外部指向型と、教員としてのアイデンティティの模索と形成を軸とする内部指向型との、教員としての成長過程についての二つのタイプがあることを明らかにした。どちらにも、子どもとのかかわりの中で自らの教員としての在り方や専門性を問い直そうとする省察的実践家への指向性を見出すことができるものの、教員像として明確になっている訳ではないことを指摘した。2015年度も継続して、弘前大学教育学部生に対するアンケート調査と卒業時におけるインタビュー調査を実施した。加えて、初任1年目を迎えた卒業生に対するインタビュー調査も実施した。成果報告については、これまでとは異なる入試制度により入学した2011年度入学生が2015年3月に卒業したため、それ以前の入学生との教職意識等の違いを中心におこなった。結果、1入試制度とそれに伴う教員養成カリキュラム改革の効果は限定的であること、2カリキュラム満足度が上昇しているが、目指す教員像の獲得が困難になっていること、3小学校教員志望者は自律的発展をめぐる困難など成長しづらいカリキュラムになっていること、4中学校教員志望者では教職からの離反と教科学習への安住をもたらしていることなどの知見を得た。これらの知見は、今後複数のコーホートにもとづく分析の中で検証していく必要がある。また、青森県公立学校教諭に正規採用された学生に対するインタビュー調査についても成果をまとめ、1教職への社会化の3型(既存の職業要件の獲得を意図した「既存要件獲得に焦点化された予期的社会化」型、2省察的実践と内的プロセスを重視する「内的構築を通した社会化」型、3中間型である「内的構築と外的要件獲得の併存」型)、4さらに、内的構築の焦点に自己ー実践自体の極、中間型の併存に分離ー融合の極があることを見出して、類型精緻化の手掛かりをえた。本研究の目的は、弘前大学教育学部が2004年度・2011年度に実施した教員養成カリキュラム改革の効果を、アンケート・インタビュー調査を通じて検証することにあった。得られた成果として、12004年度改革により、学生は教員としての資質能力向上感や教職観の変容を伴いつつ、より達成的な同一性地位をもつようになってきていること。22011年度改革でも、1の傾向はみられるものの、教員養成カリキュラムが目指す教員像の獲得がやや困難になってきていることなどが挙げられる。学部生に対するアンケート調査とインタビュー調査とは、当初の計画どおり、実施してきており、成果公表もおこなってきた。卒業生に対する調査については、青森県内の卒業生の勤務校一覧の作成など準備を進めてきたが、学部全体として他の目的もかねて2015年度に実施する必要がでてきたため持ち越すこととした。その代わりに、県内に正規採用されることが決まった学部生に対して、昨年度に引き続きPAC分析をおこない、今後の成長を追跡する上での基礎的データを得た。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。教育社会学次年度継続して、学部生に対するアンケート調査とインタビュー調査を実施する。
被子植物の葉の形態形成にかかわるANGUSTIFOLIA遺伝子の機能進化

ANGUSTIFOLIA(AN)遺伝子は、シロイヌナズナにおいて葉の細胞の横幅方向への極性伸長やトライコームの分岐数の制御に関わっている。ヒメツリガネゴケの持つ4つのAN遺伝子(PpAN)についてそれぞれ遺伝子破壊実験を行ったが、単一遺伝子の機能欠損では、野生型と異なる形態変化は生じなかった。また、PpAN1-1が茎葉体の茎の部分で強く発現することを見いだした。更に、カラマツ及びゼニゴケのAN遺伝子はシロイヌナズナ中でANと同等の機能を持つことを明らかとした。本年度の研究は以下の2点から進めた。1.コケ植物におけるAN遺伝子の解析シロイヌナズナにおいて発見されたANGUSTIFOLIA遺伝子(AN)は、葉における細胞の横方向への伸張を制御することで、葉の形態に関与している。ゲノム配列が決定したヒメツリガネゴケのデータベースを用い、ヒメツリガネゴケゲノム中に4つのAN遺伝子を見いだしている。4種類の内の2種はシロイヌナズナのANと同定のタンパク質をコードする遺伝子(PpAN1-1および1-2)である一方、他の2種は植物のANに特有で動物のCtBPには見られないC末端領域を欠くタンパク質をコードしている(PpAN2-1および2-2)と予測された。本年度は遺伝子破壊が可能なヒメツリガネゴケの特性を活かし、これらの遺伝子の遺伝子破壊ラインの作出を進めた。現在までに4つの遺伝子の単一遺伝子破壊ラインおよび、PpAN1-1/1-2二重遺伝子破壊ラインを作出しているが、今のところ野生型のヒメツリガネゴケと異なる形態変化は見いだされていない。2.裸子植物におけるAN遺伝子の解析カラマツからも既にAN遺伝子の単離を行っている。このカラマツAN遺伝子によって、シロイヌナズナan変異体の形質が回復するのかについて、解析を進めた。その結果、カラマツANはシロイヌナズナのan-1変異体の形質をほぼ完全に相補することがわかった。ヒメツリガネゴケから見いだしたAN相同遺伝子PpAN1-1,1-2および植物特有のC末端領域を持たないPpAN2-1,2-2の解析を進めた。PpAN1-1/1-2遺伝子のタグ挿入二重遺伝子破壊ラインをヒメツリガネゴケで作成したが、野生型ヒメツリガネゴケと異なる形態変化は見いだされなかった。そこで、遺伝子を完全に欠失している遺伝子欠失ラインをPpAN1-1および2-1遺伝子について作成した。今後、単一欠失ラインから二重欠失ラインを作出し、更に全てのPpAN遺伝子を欠失したラインを作成する予定である。また、植物体における遺伝子発現部位を特定するために、Ppn1-1および2-1遺伝子のプロモーターで発現制御されるGUS遺伝子を持っプラスミドを作成し、破壊されても特に形質が観察されないPpDRP5B-2遺伝子領域に挿入することで、、GUS発現ラインを作出した。GUS染色の結果、PpAN1-1で茎葉体の茎の部分に強い発現が見られること、一方PpAN2-1ではほぼ同様の発現を示すが茎の下部領域での発現が消失していることが明らかとなった。これらの結果は、ノーザン解析の結果とも合っており、今後遺伝子欠失ラインの茎の形成を重点的に観察することで、ヒメツリガネゴケにおける変異形質を見いだすことができるかもしれない。
臓器結合型アディポネクチンによる心疾患抑制機構と治療的効果に関する研究

これまでのアディポネクチン研究では、主に血中アディポネクチンと疾患との関連に関する研究がなされてきた。抗生活習慣病ホルモンであるアディポネクチンは疾患との間に負の相関性があることが報告されている。我々は新規のアディポネクチンとして臓器結合型の存在を明らかにしており、心筋結合型アディポネクチンと高血圧及び心肥大との関連性を検討した。その結果、血中アディポネクチンではなく、心筋結合型アディポネクチンに心肥大との負の相関性が強く示されたが、血圧との関連性はみられなかった。心筋における遺伝子発現解析から、心筋結合型アディポネクチンを介して高血圧や心肥大にに関連していると考えられる遺伝子が見出された。近年、脂肪細胞から分泌されるアディポカインの1種であるアディポネクチンの分泌異常が生活習慣病をはじめとする様々な疾患と関連していることが報告されている。生体内に存在するアディポネクチンには3量体、6量体、1218量体があり、多量体が高分子になるほど生活習慣病に対する抑制効果が高くなる。アディポネクチン受容体としては、AdipoR1、AdipoR2、T-cadherinの3種類が報告されている。中でもT-cadherinは6量体以上のアディポネクチン多量体とのみ結合することが知られているが、詳細なメカニズムは明らかにされていない。本研究では、これまで研究対象とされてなかった臓器結合型アディポネクチンに焦点を当てることで、これまでのアディポネクチン研究からの新たな展開や治療への利用といった応用へ向けての足掛かりとなることが期待できる。平成27年度は、正常血圧ラット及び高血圧ラット(3種)を用いて血中アディポネクチンと心筋における臓器結合型アディポネクチンのどちらがより高血圧及び心疾患に関連しているかを調べた。血中アディポネクチン濃度及び心筋結合型アディポネクチン量(左心室壁)に対する血圧、心重量/体重比、顕微鏡的評価(心筋細胞サイズ、線維化面積など)との関連を亜種間及び週齢間において統計学的に評価した。[研究実績概要]に記載した27年度の成果は、[研究実施計画]の内容に従っているため、[おおむね順調に伸展している]と評価した。抗メタボリックホルモンであるアディポネクチンの血中濃度と疾患発症との間には負の相関関係があるとの報告が多数なされている。一方、関連がないとの報告があり、未だ議論の余地がある。我々は、血中アディポネクチンとは別に臓器特異的に結合するアディポネクチンの存在を見いだしている。本研究では、血圧と心肥大に対する血中アディポネクチン濃度と心筋結合型アディポネクチン量の関係について正常血圧ラット、高血圧ラット、脳卒中ラットを用いて検討した。血中アディポネクチン濃度に対する血圧及び心肥大率(心重量/体重)では負の相関関係はみられなかった。一方、心筋結合アディポネクチン量は、脳卒中ラットにおいてのみ有意な減少が確認された。アディポネクチンの受容体であるT-cadherinにおいても同様の結果が得られたので、これはT-cadherinの発現減少によるものであると考えられた。正常血圧ラットと高血圧ラット間において心筋結合型アディポネクチン量に有意な差はみられず、心筋結合型アディポネクチンと血圧の間には関連性がない事が示唆された。組織学的解析によって得られた結果と心筋結合型アディポネクチン量の相関性を調べたところ、両者の間には負の相関関係がみられた。アディポネクチンの疾患との関係性は、必ずしも血中濃度に依存しないことが明らかとなった。一方、心筋結合型アディポネクチン量は心肥大との関連性があり、その重要性が示された。平成28年度は、心筋結合型アディポネクチンの作用メカニズムを明らかにするために、心筋細胞を用いて解析を行った。心筋結合型アディポネクチンと心肥大の関連に関するメカニズムを解明するに当たって、当初は扱いやすさから、ラット心筋細胞株H9c2を用いてT-cadherinノックアウト株を作製した。しかしながら、T-cadherinノックアウト株は分化培地において分化能を欠いたため、現在はラット心筋初代培養細胞で解析中である。昨年度までに心筋結合型アディポネクチンの結合量と心肥大の間に負の相関関係があることを示した。しかしながら、その関係性についての詳細なメカニズムは未だ不明である。平成29年度は、正常血圧ラット(WKY)、高血圧ラット(SHR)及び脳卒中発症ラット(SHRSP)の左室壁に対してマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、心筋結合型アディポネクチンと心肥大の関係性を明らかにすることを試みた。Fold changeを1.5に設定したときに発現の増加がみられた遺伝子数はWKY vs SHRでは、それぞれ120個と118個であり、WKY vsSHRSPでは199個と308個、SHR vs SHRSPでは、88個と181個であった。更にIngenuity Pathway Analysisを用いた解析では、全ての比較において共通して差がみられる遺伝子が36個、WKY vs SHRとWKY vs SHRSP間で共通して差がみられる遺伝子が264個、WKY vs SHRSPとSHR vsSHRSPにおいて共通して差がみられる遺伝子が257個、WKY vs SHRとSHR vsSHRSP間で共通して差がみられる遺伝子が69個という結果が得られた。このうち、心筋結合型アディポネクチンと心肥大の関係性からWKY vs SHRとWKY vs SHRSP間で共通して差がみられる遺伝子264個の遺伝子に特に焦点を置いた。

その結果、264個遺伝子群の中から特に心筋結合型アディポネクチンとの関連性が考えられる遺伝子を13個にまで絞ることができた。現在は絞り込まれた遺伝子について、細胞株への導入実験を行っている。今後は、これらの遺伝子が心肥大や高血圧のバイオマーカーや治療の標的となり得るかについて研究を行っていく。これまでのアディポネクチン研究では、主に血中アディポネクチンと疾患との関連に関する研究がなされてきた。抗生活習慣病ホルモンであるアディポネクチンは疾患との間に負の相関性があることが報告されている。我々は新規のアディポネクチンとして臓器結合型の存在を明らかにしており、心筋結合型アディポネクチンと高血圧及び心肥大との関連性を検討した。その結果、血中アディポネクチンではなく、心筋結合型アディポネクチンに心肥大との負の相関性が強く示されたが、血圧との関連性はみられなかった。心筋における遺伝子発現解析から、心筋結合型アディポネクチンを介して高血圧や心肥大にに関連していると考えられる遺伝子が見出された。[研究実施計画]に従って研究を推進していく方針である。平成27年度は高血圧ラット亜種間における比較に焦点を置いて研究を行ってきた。平成28年度は心疾患抑制に対するアディポネクチンの分子レベルでの機序の解明を行っていく。心筋結合型アディポネクチンの細胞レベルでのメカニズム解析結果をまとめつつ、最終年度に計画しているアディポネクチン投与による脳卒中ラットSHRSPにおける心疾患に対する治療的効果について解析を行う。生活習慣病調整出来ない分が39円残っているが、計画通り使用できている。マイクロアレイの試薬が新製品の発売に伴い、価格が半額程度にまで下がったため、見積額を下回った。細胞培養に必要な培地等の試薬およびプラスティック器具、遺伝子発現解析に用いるMicroarrayプレートや試薬を計上している。平成29年度は、ラットへの投与に使用するオスモティックポンプ、実験動物、解析に使用する抗体、ガラス、プラスティック等を計上している
複数的理論と複数的実践の可能性に関する研究

フッサールを基軸として、アドルノ、ベンヤミン、ハバーマス、フーコー、デリダといった独仏の現代の思想家たちの思想との媒介を経ることにより、超越論的虚構からなる社会理論の複数的可能性とそれに基づく実践の原理的複数性を認識論的に基礎づけることができた。フッサールの現象学は、その疎外されたありかた(自明性)を生きざるをえない理性が、超越論的反省の反復を通じて、自己の全体性を回復することをめざすものと理解できる。これに対して現代の別の思想的潮流に属するかの思想家たちは、そうした現象学の超越論的反省が、現在の自己を正当化する単数的な超越論的神話を呼び出す危険のうちにあること、また各種の人間科学と結びついて人間の生の可能性を拘束し貧困化するおそれがあることを厳しく批判してきた。現象学の潮流に属すると見られるシュッツやアレントもまた、超越論的還元という思想に内在するこのような危険を自覚し、超越論的反省が複数的でありうる可能性を展望してきた。本研究は、これらの思想的布置を踏まえて、自己の理性の社会的・歴史的生成を超越論的に反省する現象学の理念を継承しつつその単数化の危険を回避する試みとして、複数性の概念に基づくあらたな理論モデルを提示する。本年度は科学研究費・研究成果公開促進費の助成を受け、従前の研究成果を著作(『超越論的虚構-社会理論と現象学』)のかたちでまとめあげ発表した。本研究の骨子は、博士号請求論文として北海道大学にて審査中である。
川崎病冠動脈瘤における狭窄機序の解明と治療開発への応用

乳児期に好発する川崎病に冠動脈瘤(血管のコブ)を合併すると心筋梗塞のリスクとなり死に至ることもある。冠動脈瘤は時間がたつと血管の通り道が細くなってしまうことが問題となるが、その理由は知られておらず、また特効薬もない。我々は乳酸菌から作ったLCWEをマウスの腹部に注射すると冠動脈に炎症を生じ、その血管が狭くなる新しいモデル動物を開発した。このモデル動物を使って、ヒトの血管では解明することのできなかった血管の細くなる機序、血管が細くならないための新しい薬の開発をすることを目的にこの研究を行うという着想に至った。この研究を通じて冠動脈瘤をもつ川崎病患者様に利益をもたらすことが最大の目標である。
膵癌における不可逆電気穿孔法(IRE)を用いたハイブリット手術の開発

安全性の検証ならびIREの最適な治療条件を探るため,ブタを用いた基礎的研究を行った.ブタの膵臓にIREを用いた焼灼をおこない,術後に膵組織を摘出,病理的に検討し動脈壁や静脈の組織的変性は認めず主要動脈(上腸間膜動脈;SMA),総肝動脈;CHA),腹腔動脈;CA)周囲や門脈周囲で安全に焼灼可能なIRE設定条件を同定した.倫理委員会承認のもと,主要動脈周囲浸潤を伴う局所進行切除不能膵癌に対し,IRE治療のPilot-studyをおこなった.ブタを用いた基礎的研究のデータのもと,以下のごとく治療条件を決定した.先端の電極の長さを腫瘍サイズに合わせてlー2cmの範囲で調節し,2ー3本の電極針を,腫瘍を取り囲むように刺入,1500 volt/cmの電圧で70100μ秒のパルス電流を流した.1通電路あたり100ー200パルスしtotal 600ー1200パルス通電した.針と針の間隔は2cmを超えない範囲挿入しsafety marginを取って腫瘍を囲むように焼灼の領域を調節した.IREを行った8症例(膵頭部癌:5例,体部:3例)において,その治療成績を検討した.腫瘍径中央値は29.5(20.0-48.0)mmであった.IRE後のGrade3以上の発生率は4例認めたが治療により軽快した.IRE後のCTではいずれの症例も腫瘍は縮小した.しかしながらIRE後全例に再発(局所進行:3例,遠隔転移:5例)をみとめ,局所進行した症例においてIRE後から局所進行までの中央値は12.0(8.5-15.3)カ月で,遠隔転移を認めた症例のIRE後から遠隔転移までの中央値は5.0(2.5-9.8)カ月であった.局所進行切除不能膵癌においてIRE後に化学療法にて遠隔転移が制御できる症例においてはIRE治療後に切除を行うことで,治療成績向上に繋がる可能性が示唆された.IREも高電位ではジュール熱を発生するため,RFAに代表される熱アブレーション治療と同様に,熱障害を生じるようになる.熱損傷は血管,各臓器損傷のほか,神経損傷の恐れもあり,神経叢温存する事が目的のハイブリッド手術を行うには,損傷を与えない最適な治療条件を検討することが必要である.現在,動物実験にて,preliminary studyとして,いくつかのIREの設定条件(電圧,電界,パルス長,パルス回数)のもと,IREの穿刺部位を上腸間膜動脈左右背側とし,焼灼をおこない,術後5日に膵臓,血管(上腸間膜動脈,門脈),上腸間膜動脈周囲神経および隣接する小腸を摘出し,TUNEL染色も加えた病理組織学的変化を検討しており,これらの結果を基に,本実験として5つの条件設定のもと,再度動物実験を行う.本実験の結果を基に,血管や神経組織に影響を与えない最適なIREの条件設定を行う.条件設定が得られれば,医学倫理委員会に申請し,臨床試験へ移行する.まずは化学療法に長期間奏功するも血管浸潤にて切除不能な局所進行膵頭部癌を対象とする予定である.動物実験にて,preliminary studyとして,いくつかのIREの設定条件(電圧,電界,パルス長,パルス回数)のもと,IREの穿刺部位を上腸間膜動脈左右背側とし,焼灼をおこない,術後5日に膵臓,血管(上腸間膜動脈,門脈),上腸間膜動脈周囲神経および隣接する小腸を摘出し,TUNEL染色も加えた病理組織学的変化を検討しており,これらの結果を基に,近々,本実験として5つの条件設定のもと,再度動物実験を行う.IREも高電位ではジュール熱を発生するため,RFAに代表される熱アブレーション治療と同様に,熱障害を生じるようになる.熱損傷は血管,各臓器損傷のほか,神経損傷の恐れもあり,神経叢温存する事が目的のハイブリッド手術を行うには,損傷を与えない最適な治療条件を検討することが必要である.動物実験にて,いくつかのIREの設定条件(電圧,電界,パルス長,パルス回数)のもと,IREの穿刺部位を上腸間膜動脈左右背側とし,焼灼を行った術後5日に膵臓,術後5日に膵臓,血管(上腸間膜動脈,門脈),上腸間膜動脈周囲神経および隣接する小腸を摘出し,TUNEL染色も加えた病理組織学的変化を検討した.本実験で得られた条件設定のもと,臨床研究を行う予定である.現在,医学倫理審査委員会に申請中であり,化学療法に長期間奏功するも血管浸潤にて切除不能な局所進行膵頭部癌を対象とする予定である.動物実験にて,preliminary studyとして,I適切なIREの設定条件(電圧,電界,パルス長,パルス回数)が得られた.今後,臨床研究の予定であるが,現在,医学倫理審査委員会に申請中であり,承認されれば臨床研究に移行する.安全性の検証ならびIREの最適な治療条件を探るため,ブタを用いた基礎的研究を行った.ブタの膵臓にIREを用いた焼灼をおこない,術後に膵組織を摘出,病理的に検討し動脈壁や静脈の組織的変性は認めず主要動脈(上腸間膜動脈;SMA),総肝動脈;CHA),腹腔動脈;CA)周囲や門脈周囲で安全に焼灼可能なIRE設定条件を同定した.倫理委員会承認のもと,主要動脈周囲浸潤を伴う局所進行切除不能膵癌に対し,IRE治療のPilot-studyをおこなった.ブタを用いた基礎的研究のデータのもと,以下のごとく治療条件を決定した.

先端の電極の長さを腫瘍サイズに合わせてlー2cmの範囲で調節し,2ー3本の電極針を,腫瘍を取り囲むように刺入,1500 volt/cmの電圧で70100μ秒のパルス電流を流した.1通電路あたり100ー200パルスしtotal 600ー1200パルス通電した.針と針の間隔は2cmを超えない範囲挿入しsafety marginを取って腫瘍を囲むように焼灼の領域を調節した.IREを行った8症例(膵頭部癌:5例,体部:3例)において,その治療成績を検討した.腫瘍径中央値は29.5(20.0-48.0)mmであった.IRE後のGrade3以上の発生率は4例認めたが治療により軽快した.IRE後のCTではいずれの症例も腫瘍は縮小した.しかしながらIRE後全例に再発(局所進行:3例,遠隔転移:5例)をみとめ,局所進行した症例においてIRE後から局所進行までの中央値は12.0(8.5-15.3)カ月で,遠隔転移を認めた症例のIRE後から遠隔転移までの中央値は5.0(2.5-9.8)カ月であった.局所進行切除不能膵癌においてIRE後に化学療法にて遠隔転移が制御できる症例においてはIRE治療後に切除を行うことで,治療成績向上に繋がる可能性が示唆された.最適な条件設定が得られれば,医学倫理委員会に申請し,臨床試験へ移行する.まずは化学療法に長期間奏功するも血管浸潤にて切除不能な局所進行膵頭部癌を対象とする予定である.医学倫理審査委員会に承認され次第,臨床試験へ移行する.化学療法に長期間奏功するも血管浸潤にて切除不能な局所進行膵頭部癌を対象とする予定である.前年度は,preliminary studyとして,いくつかのIREの設定条件(電圧,電界,パルス長,パルス回数)のもと焼灼実験を行った.この予備実験のもと5つの条件設定をし本実験を行うが,本実験では10本のIRE電極が必要と予測し,予備実験での経費削減のため,予備実験では以前使用したことのある古い電極を使用した.このため,昨年度の研究費は使用していない.本年度行う本実験では正確なデータを得るため,新規購入したIRE電極を使用する.臨床研究での病理学的検討が終了しておらず,次年度に行う予定であり,その際,免疫組織染色で使用する抗体購入に研究費を使用する予定である.本実験行う上でIRE電極6本を購入予定である.
遂行機能の実行に関わる前頭葉ネットワークの解明

遂行機能は前頭連合野から他の脳部位に出力される信号により制御されると考えられているが、その信号の実態は明らかではない。前頭連合野の制御による情報の想起が必要な課題と、自由選択条件下での選択課題をサルに行わせ、制御出力信号の解明を試みた。前頭連合野の細胞活動を解析した結果、情報の想起には刺激選択的応答や遅延期間活動などの細胞活動が制御出力信号に該当すること、自由選択条件では選択肢提示直前に生じる細胞の自発活動の大小が選択行動を左右することが明らかになった。課題の訓練が完了し、前頭連合野外側部より単一ニューロン活動の記録を行ってきた1頭のニホンザルに加えて、今年度は1頭の新規ニホンザルを加えて実験を実施した。新規のサルには、長期記憶からの情報の想起が必要で、想起時に前頭葉からのtop-down制御信号が必要であることが知られている対連合学習課題と、情報の一時的な保持が必要であるが、記憶からの情報の想起を必要としない遅延見本合わせ課題を学習させた。訓練が完了し、外側部からのニューロン活動記録を行っているサルと課題の条件を同じにするため、12対の視覚刺激を用いた対連合学習課題の訓練に時間を費やし、年度末にようやく課題の訓練を終了した。先行研究で前頭連合野外側部から記録した約400個のニューロン活動を解析し、見本刺激呈示期の応答潜時の分布、刺激に対する選択性、参照刺激や妨害刺激として呈示した時の応答との比較など、応答特徴の詳細な解析を行った。また、第1遅延期の活動については、活動の時間パターンの解析に加えて、刺激に対する選択性、対情報の表象の有無、対情報の想起の有無等を解析し、トップ・ダウン信号としての可能性を検討した。宮下らの下側頭葉で行われた研究結果と比較した結果、前頭連合野で観察されたニューロン活動がトップ・ダウン信号として下側頭葉ニューロンの活動を修飾している可能性が示された。前頭葉からの単一ニューロン活動の記録・解析と並行して、同軸多連電極による複数細胞の活動の同時記録、および、これらの電極からの局所電場電位(local field potential)の記録を可能にするため、電極の設計・製作・注文、ならびに記録方法の改良や確立などの準備作業を行った。現在、1本の電極を使用して、単一ニューロン活動と局所電場電位の同時記録が可能になっている。前頭連合野外側部の単一ニューロン活動の記録に加えて、今年度は1頭のニホンザルの前頭葉眼窩部(前頭連合野腹外側部)から単一ニューロン活動を記録し、解析した。サルには、長期記憶からの情報の想起が必要で、想起時に前頭葉からのtop-down制御信号が必要であることが知られている対連合学習課題を行わせた。前頭連合野外側部からのニューロン活動記録時と課題の条件を同一にするため、12対の視覚刺激を用いた対連合学習課題を行わせた。122個の単一ニューロン活動を前頭葉眼窩部から記録し、先行研究で前頭連合野外側部から記録した約400個のニューロン活動との比較を試みた。見本刺激呈示期の応答潜時の分布、視覚刺激に対する選択性、同一視覚刺激を見本刺激、参照刺激、妨害刺激として呈示した時の応答との比較など、応答特徴の詳細な解析を試みた。また、第1遅延期の活動については、活動の時間パターンの解析に加えて、見本刺激に対する選択性、対となる視覚刺激の情報を表象しているかどうか、あるいは、対となる視覚刺激の情報の想起に関わるかどうか等の解析・比較を試みている。前頭連合野外側部が後部連合野にトップ・ダウン信号を出力していることはよく知られているが、前頭葉眼窩部が同様の機能を果たしている報告はない。したがって、両領域のニューロン活動の比較により、前頭連合野外側部が出力するトップダウン信号の実態の解明を試みている。前頭連合野が関与する遂行機能のメカニズムを明らかにする目的で、前頭連合野が発するtop-down信号による後部連合野の機能制御の仕組みを、記憶している情報の想起メカニズムを手掛かりに検討してきた。12対の視覚刺激を用いた対連合学習課題を行っているサルの前頭連合野外側部から単一ニューロン活動を記録し、どのような活動がtop-down信号に該当するかを検討してきた。昨年度から、この機能とは無関係な前頭葉眼窩部で記録される同一課題でのニューロン活動と比較することにより、その特徴を明らかにしようと試みてきた。今年度は、昨年度から継続している1頭のニホンザルの前頭葉眼窩部からの単一ニューロン活動の記録とその解析、並びに、前頭連合野外側部から記録したニューロン活動との比較を実施した。前頭葉眼窩部から記録した単一ニューロン活動をコントロール群とし、先行研究で前頭連合野外側部から記録した単一ニューロン活動との比較により、前頭連合野外側部のニューロン活動の特徴の解明を試みた。前頭葉眼窩部のニューロンでも視覚刺激に対する選択性を示すものがあるが、その割合は外側部に比べて低く、同一視覚刺激を見本刺激、参照刺激、妨害刺激として呈示した場合の応答の違いは外側部のニューロンでより顕著であった。また対となる刺激に対する選択的応答は外側部のニューロンで顕著であった。また、外側部のニューロンでは、第1遅延期に見本刺激特異的に持続的な興奮性活動を示すものや、特定の見本刺激呈示により、この期間に活動が漸増するものが、眼窩部のニューロンに比べて有意に高頻度で観察された。これらの結果は、外側部で観察されたこれらのニューロン活動は後部連合野に出力し、課題の実行に必要な情報の想起に関わるtop-down信号であることが示唆される。

前頭連合野が関与する遂行機能のメカニズムを明らかにする目的で、前頭連合野が発するtop-down信号による後部連合野の機能制御の仕組みを、記憶している情報の想起メカニズムを手掛かりに検討してきた。12対の視覚刺激を用いた対連合学習課題を行っているサルの前頭連合野外側部から単一ニューロン活動を記録し、どのような活動がtop-down信号に該当するかを検討してきたが、その特徴を更に明らかにする目的で、この機能とは無関係な前頭葉眼窩部で記録されるニューロン活動と比較することにより、対連合学習課題の実行に必要な情報の想起に関わるtop-down信号の特徴を明らかにすることができ、top-down信号に関する新たな知見が得られている。このような信号が前頭連合野のどのような仕組みで生成されるのかを解決するためには、同軸多点電極による複数の神経細胞活動の同時記録や、これらの電極点からの局所電場電位(local field potential)の同時記録による解析が必要である。これらの記録や解析を可能にするための、記録方法の確立と解析プログラムの作成を試みた。この方法を用いて、同軸多点電極による複数の単一ニューロン活動の同時記録と局所電場電位の同時記録を、次年度、前頭連合野外側部で実施する計画である。遂行機能制御に関わる神経メカニズムを理解するためには、前頭連合野が他の連合野に向けて発するtop-down信号による機能制御の仕組みの理解が不可欠である。長期記憶に貯蔵されている情報の想起にtop-down信号が重要な機能を果たしていることが知られていることから、このメカニズムを手掛かりに、前頭連合野から発せられるtop-down信号の実態を検討してきた。12対の視覚刺激を用いた対連合学習課題をサルに訓練し、この課題を行っているサルの前頭連合野外側部と前頭葉眼窩部から単一ニューロン活動を記録した。Top-down信号による機能制御は前頭連合野外側部が関与し、眼窩部は無関係であることから、ニューロン活動を2つの領域で比較し、外側部に特異的な課題関連活動や其の特徴を検討することにより、top-down信号に該当する神経活動を抽出できると考えられる。其の結果、(1)どちらの領域のニューロンも視覚刺激に対して選択的応答を示すが、その比率は外側部で高いこと、(2)同一視覚刺激を見本刺激、参照刺激、妨害刺激として呈示した時の応答の違いは外側部のニューロンでより顕著であること、(3)対刺激に対する選択的応答は外側部のニューロンで顕著であること、(4)外側部には、遅延期に見本刺激特異的に持続的な興奮性活動を示すニューロンが、眼窩部に比べて有意に高頻度で観察されること、が明らかになった。このことから、前頭連合野外側部のニューロンで、特定の対刺激に対して選択的に応答し、遅延期に渡って刺激特異的な活動を示すものがtop-down制御に関わっていることが示唆された。中でも遅延期間中に刺激特異的に持続的活動をするニューロンがtop-down制御に重要な関与をしていることが示唆された。
複素楕円体型領域の構造に関する研究

本研究の目標は「n次元複数ユークリッド空間C^nの有界領域Dの正則自己同型群Aut(D)が非コンパクトであるならば,Dはある複素楕円対Eに双正則局値であろう」という基本予想を解決することであったが,これとの関連で研究代表者および分担者は以下のような研究を行った。1.研究代表者児玉は,与えられた複素楕円体Eの強擬凸境界点全体からなる集合S(E)の構造を詳細に調べた。特に,S(E)がCR幾何学の意味での臍点を持たない場合にはWebsterのCR-不変計量を有効に用いることができ,例えばEが球面型境界点を持つのは,ほとんどの場合に,Eがn次元単位球B^nと一致する時のみであることなどを示した。2.分担者藤本は複素射影空間への正則写像に対する値分布論の応用に取り組み,特に3次元複素数射影空間内で次数が8である新しいタイプの双曲型超曲面の構成,および複素平面上の任意の非定数有利型関数f, gに対してf^<-1>(S)=g^<-1>(S)を満たす時つねにf=gであるような性質をもつ有限集合Sについて新しい結果を得た。3.分担者清水はC^n内のチューブ領域TΩ上の完備な多項式ベクトル場のなすり一環gの構造詳細に調べ,延長定理と呼ばれる低い次数のTΩ上の完備多項式ベクトル場に関する情報を基にして,より高い次数のTΩ上の完備多項式ベクトル場を決定する方法を与えた。そして,その応用として,アフィン正則自己同型のみを許容するチューブ領域に関する正則同値問題を完全な形で解決した。任意の正の実数P_1...,P_sに対して,n次元複素ユークリッド空間C^n内の複素楕円体E=E(n;n_1,...,n_s;P_1,...,P_s)をE={(Z_1,...,Z_s)∈C^<n_1>×...×C^<n_s>|‖Z_1‖^<2P_1>+...+‖Z_s‖^<2P_s><1}と定義する.ただし,各n_jは自然数でn=n_1+...+n_sであり,‖・‖をユークリッドノルムとする。このとき,C^nの有界擬凸領域Dに対する基本予想「Dの正則自己同型群Aut(D)がノンコンパクトであるならば,Dはある複素楕円体Eに双正則同値である」の解決が我々の最終目標であり,その準備的研究として,与えられた有界擬凸領域DのAut(D)がノンコンパクトで,ある列{ψ_ν}⊂Aut(D)とある点k_0∈Dに対してψ_ν(k_0)→x_0∈∂Dとなっており,さらに点x_0の近くで∂Dがある複素楕円体Eの境界∂Eと一致する場合に,∂Dの構造を決定するのが本年度の研究目的であったが,このことに関連して,以下の結果を示し,Journ.of Korean Math.Soc.(2000)に印刷公表した:E=E(n;n_1,...,n_s;P_1,...,P_s)をn_i≧2(i=1,...,S)である複素楕円体とする.

このとき,Eが球面型境界点x_0をもつのは,P_i=1(i=1,...,S)の場合,すなわちEがC^nの単位球体B^nの場合に限る.さらに,あるn_j=1の場合には,B^nと双正則同値ではなく,しかも球面型境界点x_0をもつ複素楕円体Eが存在する.なお,点x_0∈∂D⊂C^nがDの球面型境界点であるとは,点x_0の近くで∂Dが球面∂B^nの部分集合とCR同値のときである.任意の正の実数P_1,...,P_sに対して,N次元複素ユークリッド空間C^n内の複素楕円体E=E(N ; N_1,...,N_s ; P_1,...,P_s)をE={(Z_1,...,Z_s)∈C^<n_1>×...×C^<n_s>|‖Z_1‖^<2P_1>+...+‖Z_s‖^<2P_s><1}と定義する.ただし,各N_jは自然数でN=N_1+・・・+N_sであり,‖・‖をユークリッドノルムとする.このとき,C^nの有界擬凸領域Dに対する基本予想「Dの正則自己同型群Aut(D)が非コンパクトであるならば,Dはある複素楕円体Eに双正則同値であろう.」の解決が我々の最終目標であり,その準備的研究として,与えられた有界擬凸領域DのAut(D)が非コンパクトで,ある列{φ}⊂Aut(D)とある点k_0∈Dに対してφ(k_0)→X_0∈∂Dとなっており,さらに点X_0の近くで∂Dがある複素楕円体Eの境界∂Eと一致する場合に,∂Dの構造を解明することが本年度の研究の主目的であった.このことに関連して,昨年度は球面型境界点を持つ複素楕円体Eはほとんどの場合にC^nの単体球体B^nに一致することを示し,Journ. of Korean Math. Soc. (2001)に印刷公表したが,本年度はラインハルト領域の正則自己同型群の研究に関するのと同様のテクニックを用いることにより,以下の結果を得た:MをN次元連結スタイン多様体とし,Mの正則自己同型群Aut(M)がスタイン多様体C^k×(C^*)^<n-k>の正則自己同型群Aut(C^k×(C^*)^<n-k>)と位相群として同型であるならば,MはC^k×(C^*)^<n-k>と双正則同値になる.なお,この結果は研究分担者の清水悟氏との共同研究として,印刷公表する予定である.
精密に構造制御した酸化物磁性体薄膜の合成とスピン機能の創出

酸化物磁性体薄膜を対象に、磁性イオンの価数や分布、格子の歪みなどのサブナノ構造を制御し、また、原子レベルで平滑な薄膜を合成することによって、スピンと紫外・可視光の相互作用に基づく短波長磁気光学、磁性半導体中のスピン偏極キャリアを利用するスピントロニクス、スピンと誘電分極が強くカップリングした系であるマルチフェロイクスのそれぞれの分野に関連した新物質・新材料を開拓した。酸化物磁性体薄膜を対象に、磁性イオンの価数や分布、格子の歪みなどのサブナノ構造を制御し、また、原子レベルで平滑な薄膜を合成することによって、スピンと紫外・可視光の相互作用に基づく短波長磁気光学、磁性半導体中のスピン偏極キャリアを利用するスピントロニクス、スピンと誘電分極が強くカップリングした系であるマルチフェロイクスのそれぞれの分野に関連した新物質・新材料を開拓し、新しい機能の創出や従来の機能の大幅な増幅を実現して、新規スピン機能を持つデバイスへ展開すること目的としている。磁気光学(ファラデー効果)の観点では、不規則亜鉛フェライトに他の元素を固溶した系を主な対象として、構造と物性の相関を明らかにして機能を引き出す。また、FeTiO_3-Fe_2O_3系、Fe_3O_4-Fe_2TiO_4系、Eu(Ti,Nb)O_3系などの酸化物磁性半導体について原子レベルで平滑な薄膜が合成できる条件を確立し、スピントランジスタなどデバイスを試作する。さらに、EuTiO_3を異なる基板上に成膜して格子不整合を利用した歪みの導入を行うとともに、EuTiO_3系固溶体の形成により電子構造を制御して、誘電特性と磁性の評価ならびに物性の起源の解明を行う。今年度は、特にFeTiO_3-Fe_2O_3系のほか、同じイルメナイト系のMnTiO_3系についても薄膜作製と物性評価を行った。また、一連のEu(Ti,Nb)O_3系薄膜を合成し、電気伝導と磁性を評価して、強磁性の機構が磁気ポーラロンによるものと推測した。さらに、EuTiO_3-BaTiO_3系固溶体(バルク)を作製し、磁性と誘電特性を調べた。BaTiO_3の固溶量が少ないときには、固溶に応じてEu^<2+>の濃度が低下するにもかかわらず強磁性的な挙動が現れ、誘電率も増加することが明らかとなった。EuTiO_3系では基板を変えて成膜を行い、格子不整合に基づく強磁性の発現と大きな誘電率も実現した。酸化物磁性体薄膜を対象に、磁性イオン周辺のサブナノ構造を制御し、また、原子レベルで平滑な薄膜を合成することによって、短波長磁気光学、スピントロニクス、マルチフェロイクスの分野に関連した新物質・新材料を開拓し、新規スピン機能を持つデバイスへ展開すること目的としている。また、FeTiO3-Fe2O3系などの酸化物磁性半導体について原子レベルで平滑な薄膜が合成できる条件を確立し、スピントランジスタなどデバイスを試作する。さらに、EuTiO3を異なる基板上に成膜して格子不整合を利用した歪みの導入を行うとともに、EuTiO3系固溶体の形成により電子構造を制御して、誘電特性と磁性の評価ならびに物性の起源の解明を行う。今年度は、昨年度の研究で見いだしたEuTiO3薄膜の格子体積と磁化の大きさの関係を、ハイブリッド・ハートリー・フォック密度汎関数法を用いた理論計算の結果に基づいて考察し、Eu2+間の反強磁性的相互作用には空のTi3d軌道が寄与しているという新しいモデルを提唱した。この考え方をEuZrO3、EuHfO3にも拡張して、実験的に得られる磁性を説明することに成功した。また、EuO-TiO2系のアモルファス薄膜に対してX線吸収分光などの構造解析を行い、Eu2+の局所構造がむしろEuOに近いことから強磁性が安定化することを明らかにすると同時に、この系が可視域で大きなファラデー効果を示すことも見いだした。磁性半導体のイルメナイト系では、TMR素子の構築の前段階の構造を持つ多層膜の合成に成功した。本研究は酸化物磁性体薄膜を対象に、磁性イオン周辺のサブナノ構造を制御し、また、原子レベルで平滑な薄膜を合成することによって、短波長磁気光学、スピントロニクス、マルチフェロイクスの分野に関連した新物質・新材料を開拓し、新規スピン機能を持つデバイスへ展開すること目的としている。最終年度はマルチフェロイクスの分野で特に成果が得られた。