hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スポーツ競技における実力発揮のための神経行動経済学的アプローチ

エースとミスが隣り合わせになっている多くの運動課題は、狙うべき目標位置が予め決定しているものとは大きく異なり、どの位置を目標として選択するかという意思決定がパフォーマンスにとって重要な意味をもつ。そこで本研究では、このような状況を模した運動課題を新たに開発し、リスク下でのヒトの運動意思決定過程についてベイズ統計モデルを用いて検討した。その結果、ハイリスク・ハイリターン型の得点関数を有する課題においては目標設定のバイアスによって期待得点が低下し、学習の進行も遅れることが明らかになった。加えて、経頭蓋磁気刺激を用いた実験により、リスク志向性に対する背外側部前頭前皮質の関与が示唆された。平成26年度は、テニスの試合におけるショット選択および実際のボール落下点について、2次元DLT法を用いて計測し、リスク選択の観点から解析を進めている。また、利得関数の異なる一致タイミング課題を用いて、リスクなし条件における反応の分散をもとにリスクあり条件におけるリスク感受性を算出する方法を新たに開発し、利得関数とリスク選択の関係について検討した。その結果、実験参加者16名中15名において、高リスク高得点型の利得関数をもつ課題条件では、失敗確率が増大し期待得点が減少してしまうにも関わらず各試行において高得点を狙うリスク追求型の選択をする傾向があることが明らかになった。さらに、この傾向を実際のスポーツ課題において検討するため、ゴルフのパッティング課題を用いて、目標までの到達距離(2m/3m)および利得関数(リスクなし/高リスク高得点)を組み合わせた4条件を設定し、パフォーマンス分散とリスク選択行動の関係について検討した。その結果、高リスク高得点条件においては、参加者12名中7名においてリスクなし条件におけるパフォーマンス分散から算出される最適位置よりもリスクの高い場所を狙って打つというリスク追求型の選択を行っていた一方で、リスク回避型の参加者は1名であることが明らかになった。さらに、経頭蓋直流電気刺激法を用いて、前頭前野に対する電気刺激がリスク選択行動に及ぼす影響について実験的検討を進めている。これまでの研究において、課題遂行時の利得を決定づける利得関数とリスク選択行動との関係について検討し、高利得と無利得が隣接する課題においては、失敗確率が増大し期待得点が減少してしまうにも関わらず各試行において高得点を狙うリスク追求型の選択をする傾向があることが明らかになり、この研究成果をFrontiers in Computational Neuroscience誌に発表した。また、ゴルフのパッティング課題を用いて課題遂行時パフォーマンス変動がのリスク選択行動に及ぼす影響について検討した結果、初心者ではリスクの有無に応じてパッティング距離を調整することは可能であるものの、パフォーマンスの変動に応じてパッティング距離を調整することは困難であることが示唆された。この研究成果は東京体育学研究誌に受理された。さらに、一致タイミング課題を用いてリスク選択行動における運動学習の影響について検討したところ、一致タイミング試行を2250試行練習する際に各試行におけるパフォーマンス(得点)のフィードバックを提示すると、パフォーマンス変動に比べてリスク選択方略が変化しにくいことが明らかになった。このことから、運動結果(得点)のみのフィードバックでは、リスクを伴う運動の意思決定/計画に関わる学習の進行が効率的に進まないことが示唆された。加えて、経頭蓋直流電気刺激法を用い、前頭前野に対する電気刺激がリスク選択行動に及ぼす影響に関する実験を進めた。これまでの研究において、課題遂行時の利得を決定づける利得関数とリスク選択行動との関係についての研究成果がFrontiers in Computational Neuroscience詩に掲載された。また、ゴルフの初心者ではリスクの有無に応じてパッティング距離を調整することは可能であるものの、パフォーマンスの変動に応じてパッティング距離を調整することは困難であることを明らかにした研究成果が東京体育学研究誌に受理された。また、リスク選択方略の学習に関する研究については、現在国際学術誌に投稿中である。更に、昨年度までに9件の学会発表(うち招待講演が4件)を行い、研究成果を広く公表することができた。昨年度まで、一致タイミング課題を用いて、課題遂行時の利得を決定づける利得関数とリスク選択行動との関係について検討し、リスク選択に関わる意思決定要因により実力発揮(自己の分散から推定した最大得点の獲得)が損なわれていることが示唆された。今年度は、空間的課題である到達課題を用いた検討を行い、タイミング課題同様リスクを適切に考慮した意思決定が困難であることを確認し、さらに終末点分散のフィードバックを行ってもリスク志向性が変化しにくいことを明らかにした。また、利得関数が時間変化する選択反応課題を新たに開発し、時間経過に伴う得点の漸減という状況下での反応タイミングについて検討した結果、判断の遅延が得点の低下につながっていることが明らかになった。これらの結果から、適切な意思決定を行うために必要な変数である自己の運動分散についての誤認知が実力発揮の制約要因となっている可能性が示唆されたため、空間的なパフォーマンス分散の認知について、テニスのサーブにおけるボール落下点分散の認知課題を用いて31名の参加者(平均テニス歴5年)を対象として検討した。その結果、ボール落下点分散の大きさおよび2次元の共分散に関して誤認知が生じていることが明らかになった。さらに、提示した分布の2次元信頼区間を推定する課題を用いて、この誤認知の原因を検討した結果、分布を提示した場合には誤認知が低下しつつ残存していることが示された。これらのことから、ボール落下位置の誤認知には、自身の運動に起因する要因と分散表象に起因する要因のあることが示唆された。

エースとミスが隣り合わせになっている多くの運動課題は、狙うべき目標位置が予め決定しているものとは大きく異なり、どの位置を目標として選択するかという意思決定がパフォーマンスにとって重要な意味をもつ。そこで本研究では、このような状況を模した運動課題を新たに開発し、リスク下でのヒトの運動意思決定過程についてベイズ統計モデルを用いて検討した。その結果、ハイリスク・ハイリターン型の得点関数を有する課題においては目標設定のバイアスによって期待得点が低下し、学習の進行も遅れることが明らかになった。加えて、経頭蓋磁気刺激を用いた実験により、リスク志向性に対する背外側部前頭前皮質の関与が示唆された。本年度は、一致タイミング課題を用いてリスク感受性を算出する新たな方法を開発し、さらにこの方法をゴルフのパッティング課題に応用し、多くの参加者が高リスク高得点条件下でリスク追求型の選択をすることを明らかにすることができた。さらに、さらに、経頭蓋直流電気刺激法を用いて、脳への電気的刺激がリスク選択行動に及ぼす影響について実験的検討を進めることができた。今後は、テニスのサーブ、ゴルフのショットなど、各種目に関連する課題およびリスク判断を伴う認知運動課題を用いて、各実験参加者のリスク感受性を定量化するとともに、リスク感受性のフィードバックによる行動変化について検討する。加えて、経頭蓋直流電気刺激法を用い、前頭前野に対する電気刺激がリスク選択行動に及ぼす影響について明らかにする。さらに、数理モデルを用いて、リスク感受性に関わる変数とパフォーマンスの関係について明らかにする。スポーツ心理学今後は、リスク選択に関わる要因およびリスク選択の学習可能性について明らかにし、練習環境の設定など、リスク選択行動を変化させるための方法を明らかにする。また、経頭蓋直流電気刺激装置を用いてリスク選択を含む運動技能遂行方略の変化をもたらす可能性を探る。今年度は、一致タイミング課題を用いて、高得点と無得点の隣接するリスク課題遂行時の行動選択特性およびその学習効果について明らかにした。この論文改訂作業が予定より長引き、当初予定していたテニスのサーブを用いた個人内リスク選択パラメータの算出に関わる実験および理論研究を翌年に延期したことから、この実験および理論研究に関する予算が未執行となり、次年度使用額が生じた。延期となっていたテニスのサーブを用いた個人内リスク選択パラメータの算出に関わる実験および理論研究を実施する予定である。
製鋼用センサー科学技術国際会議の開催

平成16年2月26日、27日の両日にわたり、製鋼用センサー科学技術国際会議(First International Symposium on Sensors for Iron and Steelmaking)を、京都市左京区内・京大会館にて開催した。参加者は国内国外から計56名であり、特に産業界からの参加者を重要視し、国内外鉄鋼各社に参加を呼びかけた結果、各社の部長クラス以上の参加者が全参加者中60%以上となり、真に「プロフェッショナル」と言える人材を揃えた会議となった。発表論文は以下の通り。なお各論文は、第1回製鋼センサー科学技術国際会議論文集としてCD-ROM刊行した。
超高齢社会における複数住宅所有の実態と役割

超高齢段階に入った日本社会の安定を維持するうえで、住宅ストックの利用システムをどのように構築するのかは、政策形成上の重要な問いの一つである。これに関連して、本研究は、「複数住宅所有」の増大という現象に着目し、その実態と役割を明らかにしようとするものである。超高齢社会とは、住宅ストックが大量に蓄積した社会である。そこでは、複数の居住用不動産をもつ世帯が増える。そして、高齢者の複数住宅所有は、ミクロレベルでは、世帯の生活条件を左右し、さらに、マクロレベルでは、住宅市場のあり方に影響する。複数住宅所有は、これまでほとんど注目されてこなかった。しかし、その増加が、住宅供給システムの検討において考慮すべき重要な要素となっていることを、実証的に明らかにする。本年度は、これまでに実施したミクロデータ分析、アンケート調査結果分析を総合し、複数住宅所有が著しい階層性をもつこと、すなわち、一方では、価値の高い付加住宅を所有し、そのレントアウトから収入を得ている世帯が存在し、他方では、遠方の老朽した住宅を相続し、その管理負担に苦しんでいる世帯がいることを解明した。付加住宅は、いわば「富」と「無駄」に分裂している状況にある。住宅問題研究では、住まいの階層化のメカニズムを解明することが、重要な課題とされてきた。これに関し、本研究は、付加住宅に注目することで、住宅に関する階層化を促す新たなドライバーを発見したといえる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。この目的を念頭に置いたうえで、まず、住宅・土地統計調査、全国消費実態調査のミクロデータの独自集計によって、付加住宅所有の概要を調べた。その結果、付加住宅の所有率は所得階層と明確に相関すること、そのおもな利用形態が賃貸、親族利用であることが明らかになった。さらに、付加住宅所有世帯を対象としたウェブアンケートを実施した。その結果を分析することで、所得階層に応じて、住宅資産の規模、付加住宅のタイプ、付加住宅の入手経路、付加住宅の利用形態、家賃収入の規模、空き家率などが明確に異なることを把握した。このアンケート結果については、次年度にさらに詳細に分析する予定である。当初の研究計画に沿って、既往研究をサーベイしたうえで、ミクロデータ分析とウェブアンケート実施という研究の骨格となる作業を進めることができた。超高齢段階に入った日本社会の安定を維持しようとするとき、住宅ストックの利用システムをどのように構築するのかは、政策形成上の重要な問いの一つである。本研究は、「複数住宅所有」の増大という現象に着目し、その実態と役割を明らかにすることを目的とする。この目的を念頭に置いたうえで、昨年度開始した住宅・土地統計調査、全国消費実態調査のミクロデータの独自集計を継続し、付加住宅所有を所得階層等に関連づける分析を行った。さらに、昨年度実施した付加住宅所有世帯を対象としたウェブアンケートの結果を分析し、一方では、資産価値の高い付加住宅を所有し、その貸し出しから所得を得ている高所得の世帯が存在し、他方では、資産価値がほとんどない空き家のままの付加住宅をもち、その管理負担だけを負っている低所得の世帯が存在することを明らかにした。前者では、付加住宅の取得に投資したケース、後者では、付加住宅を相続したケースが多い。付加住宅は、高所得層の「富」を形成し、低所得層にとっては「無駄」にしかなっていない、という重要な結果が得られた。研究計画に沿って、ウェブアンケートの結果分析を行い、いくつかの重要な発見にいたった。またミクロデータ分析から複数住宅所有の階層化の実態を指摘することができた。

しかし、その増加が、住宅供給システムの検討において考慮すべき重要な要素となっていることを、実証的に明らかにする。本年度は、これまでに実施したミクロデータ分析、アンケート調査結果分析を総合し、複数住宅所有が著しい階層性をもつこと、すなわち、一方では、価値の高い付加住宅を所有し、そのレントアウトから収入を得ている世帯が存在し、他方では、遠方の老朽した住宅を相続し、その管理負担に苦しんでいる世帯がいることを解明した。付加住宅は、いわば「富」と「無駄」に分裂している状況にある。住宅問題研究では、住まいの階層化のメカニズムを解明することが、重要な課題とされてきた。これに関し、本研究は、付加住宅に注目することで、住宅に関する階層化を促す新たなドライバーを発見したといえる。今年度に実施したウェブアンケートの結果をより詳細に分析する。具体的には、レントアウトから収入を得ている世帯、あるいは空き家をかかえている世帯などに着目し、それらのサブグループの実態をみることで、複数住宅所有世帯のグループが多様性と階層性をもち、したがって、住宅市場に複合的な影響をおよぼすことを明らかにする。統計分析とアンケート結果分析をふまえて、超高齢社会の住宅ストック利用について、どのような政策オプションがありえるのかを検討し、さらに、住宅資産の分配についての理論構築に取り組む。住宅に関する社会階層化の理論は、これまでは、おもに住宅の新規取得に着目していたのに対し、これからは、すでに蓄積した住宅資産のストックの分配をみる必要が大きくなる。この点を、調査結果の裏付けをともなった理論として整理する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
日本の民事執行法の基本構造

本研究は、日本の民事執行法(特に強制執行制度)の基本構造を明らかにし、中国における執行法の整備の参考に供しようとするものである。民事執行法の主な規律対象は、強制執行と担保執行の2つである。強制執行のうち、金銭債権の強制的実現を内容とする金銭執行と担保執行行は、構造的に似通っている。しかしながら、両者の根本的な違いは、開始要件に存在する。担保執行が担保権という実体権に基づいて開始されるのに対して、強制執行は債務名義(と執行文)という形式的な要件に基づいて開始する(強制執行の形式性)。この強制執行の形式性は、権利(実体法上の請求権)の観念的確定とその強制的実現を分離する考え方を徹底するところに意味がある。日本はこのような考え方を、明治20年代に、主としてドイツ法から学んだのであるが、市場開放路線を進める中国は、まさに明治20年代の日本の法典編纂期に相当する状況にある。中国における法典編纂は相当程度進展し、残された法領域はわずかであるが、その1つが強制執行法である。Hao氏は、今回の研究において、日本法を通じて、ヨーロッパ諸国の強制執行法の基本的な考え方である、強制執行の形式性を支える債務名義と執行文の2つの制度の理解を深めることを試みた。それは、ドイツ法的な基本概念を漢字で表現することを達成した、明治期の日本の法律家達の遺産を中国に受け継ぐことを意味するとともに、明治期以降の150年あまりの間に日本が独自に発展させてきた強制執行法の展開をも中国に輸入することをも意味する。Hao氏は、今回の研究において、債務名義と執行文を中核とする日本の強制執行制度を中国に紹介するとともに、それを踏まえた立法論を展開するための準備作業をほぼ終えることができた。この作業は中国における西欧型法の整備の最終局面での大きな貢献となることが期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ヘルスリテラシーに着目したヘルスコミュニケーション改善のための実証研究

本研究は、ヘルスリテラシー(健康医療に関する適切な情報を入手し、正しく理解した上で、意思決定に利用していく力)に着目し、ヘルスコミュニケーションの改善を図るため、1)患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、2)医療者および3)メディアによる情報のコミュニケーションの向上からアプローチする実証研究を行った。様々な立場の情報の受け手のヘルスリテラシーの現状を明らかにすると共に、その向上を目指した教育プログラム、情報の送り手としての医療者およびマスメディアや自治体などによる健康医療情報のコミュニケーションの改善への示唆を得た。今後、これらのプログラムの改善と持続可能な実施に向けた検討が必要である。近年、患者・市民が、医療者と協働して治療のプロセスに主体的に参加し、自分自身の健康状態の維持・向上に取り組むことの必要性が指摘されている。このためには、患者・市民が、健康医療に関する適切な情報を入手し、正しく理解した上で、意思決定に利用していく力をもつことが重要な前提となる。本研究では、このような力を表す"ヘルスリテラシー"に着目し、医療の質や医療資源の効率的な利用の基盤となるヘルスコミュニケーションの改善を図るため、患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、医療者およびメディアによる情報のコミュニケーション能力の向上の両面からアプローチする実証研究を行うことを目的とし、平成24年度は以下を実施した。(1)患者・市民のヘルスリテラシー教育として、既存プログラムの調査を行い、その中で本研究が目指すヘルスリテラシー教育プログラムのイメージに近いものとして、NPO法人ささえあい医療人権センターCOMLが行っている「医療で活躍するボランティア養成講座」についてCOML理事長から聞き取りを行うとともに、今年度の講座参加者を対象とした調査を実施し、探索的にヘルスリテラシーの変化を検討した。また、ヘルスリテラシー尺度の妥当性検証の一環として、シンガポールにおける糖尿病患者を対象とした調査を実施した。(2)医師のコミュニケーションスキル教育として、研修医の現状調査を開始した。東大病院の平成24年度初期臨床研修医を対象とし、患者とのコミュニケーションスキルに関する自信、態度、学部での教育、臨床研修での困難とその対処について、調査を実施している。(3)健康リスク情報報道の分析について、2009年新型インフルエンザ流行、2011年東日本大震災時の放射能による水道水汚染の問題を取り上げ、新聞記事の内容分析を行い、健康リスクコミュニケーションの観点から新聞報道の問題点や課題について分析した。本研究では、このような力を表す“ヘルスリテラシー"に着目し、医療の質や医療資源の効率的な利用の基盤となるヘルスコミュニケーションの改善を図るため、患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、医療者およびメディアによる情報のコミュニケーション能力の向上の両面からアプローチする実証研究を行うことを目的とし、平成25年度は以下を実施した。(1)患者・市民のヘルスリテラシー教育:慢性疾患をもつ患者のヘルスリテラシー教育プログラムについて、既存のプログラムや先行研究の文献レビューを行うとともに、患者と医師を対象に自己管理や診療でのコミュニケーションにおける困難に関するインタビュー調査を実施し、プログラム案を作成した。2型糖尿病患者のヘルスリテラシーと自己管理に関して、縦断研究を開始した。小学生を対象としたヘルスリテラシー向上のための教育プログラム・教材の開発に関する研究を開始し、我が国の小中学校における健康教育状況について、先行研究のレビューを行った。(2)医師のコミュニケーションスキル教育:医療面接における医師・患者間コミュニケーションスキル評価尺度の文献レビューと尺度構成項目の分析を行い、論文にまとめた。研修医のコミュニケーションスキルに関する調査について、質問紙調査を継続するとともに、模擬医療面接も併せて実施した。(3)健康リスク情報報道の分析:2009年新型インフルエンザ流行に関する新聞記事の内容分析の結果に基づき、一般市民インフルエンザパンデミック予防動機へのニュース記事の影響に関してオンライン調査を実施した。本研究では、このような力を表す“ヘルスリテラシー"に着目し、医療の質や医療資源の効率的な利用の基盤となるヘルスコミュニケーションの改善を図るため、患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、医療者およびメディアによる情報のコミュニケーション能力の向上の両面からアプローチする実証研究を行うことを目的とし、平成26年度は以下を実施した。(1)患者・市民のヘルスリテラシー教育:昨年度開始した2型糖尿病患者のヘルスリテラシーと自己管理に関する縦断調査を終了し、データの分析とまとめを行った。(2)医師のコミュニケーションスキル教育:東大病院の初期臨床研修医を対象とし、患者とのコミュニケーションスキルに関する自信、態度、臨床研修での困難とその対処等について、研修開始前、1年後、研修修了時の3時点での縦断的な質問紙調査を継続実施し、その変化を分析した。また、希望者を対象に模擬医療面接を実施し、質問紙調査のデータと合わせて分析を行っている。教育プログラムの内容、実施方法についてさらに検討を重ねた。(3)メディアを通じたコミュニケーション:昨年度実施した住民のインフルエンザパンデミック予防動機へのニュース記事の影響に関する調査の分析を終了し、一部を学会報告した。自治体広報新聞におけるがん検診案内記事の分析を、分かりやすさと説得性の観点から評価し、行動変容を促す説得的メッセージの要素について検討した。

患者・市民が、医療者と協働して治療のプロセスに主体的に参加し、自分自身の健康状態の維持・向上に取り組むためには、健康医療に関する適切な情報を入手し、正しく理解した上で、意思決定に利用していく力をもつことが重要な前提となる。本研究では、このような力を表す“ヘルスリテラシー"に着目し、医療の質や医療資源の効率的な利用の基盤となるヘルスコミュニケーションの改善を図るため、患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、医療者およびメディアによる情報のコミュニケーション能力の向上の両面からアプローチする実証研究を行うことを目的とし、平成27年度は以下を実施した。(1)患者・市民のヘルスリテラシー教育:NPO法人ささえあい医療人権センターCOMLが大阪で行ってきた「医療で活躍するボランティア養成講座」について、COMLとの共同で東京大学で開催し、市民向けのヘルスリテラシー教育プログラムとしての評価を行うための調査を実施した。また、小学校児童を対象としたヘルスリテラシー教育プログラム教材の開発を行い、特にイラストの効果についての評価を行った。(2)医師のコミュニケーションスキル教育:東大病院の初期臨床研修医を対象とし、患者とのコミュニケーションスキルに関する自信、態度、臨床研修での困難とその対処等について、縦断的な質問紙調査を継続実施し。ここから、特に困難と対処についての内容分析を行った。また、希望者を対象に実施した模擬医療面接での実際のコミュニケーションと模擬患者による評価との関連を分析し、教育プログラムの内容、実施方法についてさらに検討した。(3)メディアを通じたコミュニケーション:行動変容を促す説得的メッセージ作成のためのチェックシートおよび評価尺度を開発した。エンターテイメント・エデュケーションに関して、研究者およびメディア関係者のネットワーク形成に向けた話し合いを行った。申請当初の計画からは全体として遅れが生じており、研究期間の延長を申請したが、修正後の計画としてはおおむね順調に進んでいる。本研究では、このような力を表す“ヘルスリテラシー"に着目し、医療の質や医療資源の効率的な利用の基盤となるヘルスコミュニケーションの改善を図るため、(1)患者・市民のヘルスリテラシーの向上と、(2)医療者および
DiffServ機構を用いたストリーム型通信のQoS割当て制御に関する研究

本研究では,DiffServの機構を利用して,WWWやftpなどのBest Effort型アプリケーションをそのトラヒックの特性に応じて複数のクラスに分類し,ストリーム型トラヒックは,各クラスのトラヒック状況,トラヒックの特性,トラヒックに与える影響などを考慮して,各時点で最も有利と予想されるクラスに共存収容することで,Best Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいトラヒック制御アルゴリズム,Dynamic Class Assignment Method(DCA)を提案した.また,網の入口ノードに独立して到着するストリームフローに対する受付制御を行うため,従来の回線交換網のように,ネットワークの通信資源の残量を管理するのでは無く,新規フロー群を一時収容,輻輳の有無を確認した後に正式収容することで,パケット交換網の利点である統計多重効果を維持しつつ,フローごとのシグナリングや通信資源管理の必要性を伴わない新しい受付制御方式,TentativeAccommodating and Congestion Confirming Strategy(TACCS)を提案した.計算機シミュレーションや理論解析によってそれぞれの方式の有効性を確認すると共に,両方式を組み合わせることで,より規模対応性の高いQoS割当て制御を実現できることを示した.さらに,DCAを実装し,その効果を検証した結果,従来方式では,Best Effort型,ストリーム型トラヒック共に品質劣化が起きる状況においても,両トラヒックの品質を維持できることを示し,本研究の目的である,Best Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいQoS割当制御を実現したことを確認した.本研究では,DiffServの機構を利用して,WWWやftpなどのBest Effort型アプリケーションをそのトラヒックの特性に応じて複数のクラスに分類し,ストリーム型トラヒックは,各クラスのトラヒック状況,トラヒックの特性,トラヒックに与える影響などを考慮して,各時点で最も有利と予想されるクラスに共存収容することで,Best Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいトラヒック制御アルゴリズム,Dynamic Class Assignment Method(DCA)を提案した.また,網の入口ノードに独立して到着するストリームフローに対する受付制御を行うため,従来の回線交換網のように,ネットワークの通信資源の残量を管理するのでは無く,新規フロー群を一時収容,輻輳の有無を確認した後に正式収容することで,パケット交換網の利点である統計多重効果を維持しつつ,フローごとのシグナリングや通信資源管理の必要性を伴わない新しい受付制御方式,TentativeAccommodating and Congestion Confirming Strategy(TACCS)を提案した.計算機シミュレーションや理論解析によってそれぞれの方式の有効性を確認すると共に,両方式を組み合わせることで,より規模対応性の高いQoS割当て制御を実現できることを示した.さらに,DCAを実装し,その効果を検証した結果,従来方式では,Best Effort型,ストリーム型トラヒック共に品質劣化が起きる状況においても,両トラヒックの品質を維持できることを示し,本研究の目的である,Best Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいQoS割当制御を実現したことを確認した.本研究は大きく分けて(1)ルータ制御アルゴリズムの設計および特性の理論解析,(2)コンピュータシミュレーション,(3)実装および実験ネットワークによる特性評価,(4)実際のネットワークを使っての特性評価,(5)広域ネットワークを利用した複数DSドメイン間の特性評価実験,の5段階,3カ年計画を予定している.本年度は,このうち(1)と(2)を遂行した.(1)ルータ制御アルゴリズムの設計および特性解析(平成16年度前半・後半)新たにストリーム型トラヒックが到着した時に,AF1-AF4のバッファの状況から,トラヒック状況に適応して適切なAFクラスに到着するストリーム型トラヒックを動的に収容(図1参照)するアルゴリズムを設計し,その特性を解析した.同時に,各AFクラスごとに,Best Effort型トラヒックとストリーム型トラヒックが同時に存在する状況での特性を解析し,Best Effort型トラヒックに悪影響を与えないように,ストリーム型トラヒックの要求帯域に応じたDrop Precedence割り当てアルゴリズムを設計し,その特性を解析した.(2)コンピュータシミュレーション(平成16年度後半)

理論解析の結果を受けて,特に不均質な実際のネットワークを想定し,理論解析が不可能であるネットワーク全域に関しての有効性を検証した.本研究では,昨年度確立した,DiffServの機構を利用して,Best Effort型アプリケーションをそのトラヒックの特性に応じていくつかのクラスに分類し,ストリーム型トラヒックは,各クラスのトラヒック状況,トラヒックの特性,トラヒックに与える影響などを考慮してもっとも有利と予想されるクラスに共存収容することにより,既存のWWWやftpなどのBest Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいトラヒック制御アルゴリズムを実装した実験ネットワークを構築する際に,網の入口ノードに独立して到着するストリームフローに対して適切に受付制御を行う方式を確立し,導入する必要があることから,同目的に適した,新しい受付制御方式,Tentative Accommodating and Congestion Confirming Strategy (TACCS)を提案した.TACCSでは,新規フロー到着時,ネットワークの資源情報を収集せずにそれらを一時収容,輻輳の有無を確認した後に正式収容することで,資源管理を必要としない受付制御を実現する.一時収容の際,一時収容トラヒックには,正式に収容されたフローよりも高い廃棄優先度を設定することで,正式収容フローの品質が劣化する問題を回避する.2種類の待ち行列システム,M[X]/M/c/cとM/G/1/Kを組み合わせてTACCSをモデル化し,理論解析した結果から,TACCSを用いることで,従来のようにドメインの集中管理を行う必要なく受付制御を実現できることを示した.本研究ではこれまでに,既存のWWWやftpなどのBest Effort型トラヒックを複数のクラスに分類し,ストリーム型トラヒックを有利と予想されるクラスに共存収容させる方式Dynamic Class Assignment Method(DCA),ストリーム型通信に対する受付制御方式Tentative Accommodating and Congestion Confirming Strategy(TACCS)の2方式を提案し,それらの有効性を確認してきた.今年度は,上記2方式を統合することで,インターネットのような大規模ネットワークに適用できるだけの規模対応性を有したストリーム型トラピックのQoS割当て制御を実現できることを示した.さらに,DCAの中核であるクラス選択アルゴリズムを変更することなく両者を統合した場合,TACCSの特性により,必要以上のフロー棄却が生じてしまう問題が起こり得ることが判明したため,DCAのアルゴリズムを,統合により適した制御が行えるよう改良するための検討を行った.その結果,昨年度行った,TACCSを用いた場合のフロー棄却率の理論解析による導出結果を参照することで,前述の必要以上のフロー棄却が生じる問題を回避できることを明らかにし,より効果的なクラス選択を実現するアルゴリズムを確立することに成功した.さらに,方式の実装も進め,試験トラヒックによりその効果を検証した結果から,従来方式では,Best Effort型トラヒック,ストリーム型トラヒックともに品質劣化が起きてしまう状況においても,両トラヒックの品質維持を実現できることを実際に確認でき,本研究の目的である,Best Effort型アプリケーションに悪影響を及ぼさずに希望帯域をストリームに提供する,DiffServによる新しいトラヒック制御アルゴリズムを実現したことを確認した.
低原子価ホウ素化合物を基盤とした有機化学および触媒化学

本研究では、(1)ボリルアニオンの化学の開拓、特に第2周期p-ブロック元素とホウ素との結合生成に関する検討およびこれらにより得られる生成物の有機合成化学への応用、(2)ホウ素中心ラジカルおよび低酸化数ホウ素化学種ボリレンの合成の試みと光活性化ボリルラジカル生成の確認、(3)含ホウ素多座配位子を有する遷移金属錯体の合成と性質の解明およびこれらの触媒化学への応用検討、の3項目に関して研究を行った。研究計画において目的に掲げた(1)ボリルアニオンの化学、(2)ボリルラジカルの発生検討、(3)塩基安定化ボリレンの合成、のうち、平成21年度は(1)および(3)に関する検討を行った。(1)では、ボリルリチウムとベンズアルデヒドの反応によるBora-Brook転位反応を発見した。ここではボリルアニオンがアルデヒドに付加した際に発生するアルコキシド中間体が分子内でホウ素原子を求核攻撃することで、骨格転位したカルボアニオンが発生することを重水素化実験等により明らかにした。一方、ボリルシアノクプラートとアルキン、炭素求電子種との連続反応によるカルボホウ素化の開発を達成した。ここではボリルシアノクプラートの構造を初めて明らかにしたことに加えて、アルキンに対してボリルシアノクプラートが付加をして発生するアルケニル銅中間体が、炭素求電子種と反応することで4置換ボリルアルケンが得られることがわかった。(3)では、分子内にオキサゾリンまたはアミノ配位子を有するアミノジフルオロボランを合成し、これを還元することで塩基安定化ボリレンの発生を検討したが、予期せぬ転位反応によって、目的とした塩基安定化ボリレンは得られないことがわかった。現在は計算化学のサポートを受けながら骨格を新しくデザインして再検討を行っている。上記2項目に加えて、21年度は新規含ホウ素多座配位子を新たに合成し、これを用いてイリジウムおよびロジウムボリル錯体の合成を行った。これらのボリル錯体はその金属中心において配位子置換反応や酸化還元反応が可能であり、ボリル錯体においてボリル配位子が支持配位子として機能した初めての例となった。また、ロジウム錯体においては、炭化水素活性化反応の中間体モデルとなり得るT字型14電子錯体を単離することに成功し、これが窒素分子やエーテル分子と容易に反応することも明らかになった。次年度はこれらの錯体の性質の解明も視野に入れて検討を行う。22年度および繰越を行った23年度は以下の成果が得られた。PBPピンサー配位子を有するボリル金属錯体を用いた触媒反応検討T字型の3配位PBP-Rh錯体を水素および一酸化炭素と反応させた際に有機化合物が生成した可能性があったが、現段階までには生成した有機化合物を明らかにできなかった。一方、3配位PBP-Rh錯体とフェノールや1級アルコールの水酸基が瞬時に反応し、それぞれの場合においてPBPRhヒドリドフェノキシド錯体の生成・PBPRhカルボニル錯体の生成を観測した。種々の反応機構解析実験によって、これらの反応はOH結合の酸化的付加反応により開始され、フェノールの場合はここで反応が止まるのに対し、1級アルコールでは酸化的付加後にβ-水素脱離が進行してアルデヒドを遊離、続いてアルデヒドのCH結合が酸化的付加、さらにアルキル基の移動を経由後にアルカンが脱離してカルボニル錯体を与える反応が進行したことを明らかにした。一方、2級アルコールを用いたときも同様にカルボニル錯体を与えたが、3級アルコールを基質として3配位PBPRh錯体と反応させたところ、反応は触媒的に進行し、骨格転位を経由した生成物を与えることが明らかとなり、これはPBP金属錯体を用いた初めての触媒反応の例となった。
{311}欠陥量子細線ロッド電子系の発光特性を利用したシリコン光増幅器の研究

シリコン結晶内に発生する{311}ロッド状欠陥は,天然の量子細線ともよべる低次元電子系を伴う。本研究では,この欠陥の特異性を利用してシリコン生来の間接遷移特性を克服し,導波路型シリコンLEDから極低温で動作するシリコン光増幅器実現への道筋をつけた。「制御された欠陥」を発光中心とする光能動デバイスを実現すべく,(1)形成素過程に踏み込んだ欠陥発生制御とLED発光効率を指標とした導波路への精密欠陥導入,(2)電流駆動光増幅の実証,(3)利得発生に有利な局在電子系の同定と分離・抽出,(4)導波路LEDの室温動作と30MHz直接変調を行い,{311}欠陥量子細線ロッドの光学的な有用性を明らかにした。本研究の目的は、シリコン中に自発形成する{311}欠陥量子細線ロッドを制御してシリコン導波路LEDとシリコン光増幅器(Si-SOA)へ進化を模索することである。{311}欠陥の発生方位特異性と量子細線ロッド電子系の非プロッホ的な性質を利用することでシリコン生来の間接バンド間遷移の克服を目指す。本年度は、{311}欠陥導入制御法の確立を誠み、光利得評価法の整備を行った。まず、SOI導波路基板への段階的アニール(100→600900°C)による{311}欠陥量子線ロッド導入の様子を系統的に調べた。雰囲気、温度、時間の関数として欠陥密度を調べ、細線構造と基板との方位関係を電子顕微鏡で同定した。構造評価と並行して蛍光強度・利得の温度変化、プローブ光・ポンプ光強度依存性、励起長・励起波長依存性を調べ、反転分布に寄与する量子細線ロッドマルチ準位電子系の弁別を試みた。つぎに光利得定量化の精度向上を試みた。誤同定を完全に排除するため、増幅器配置の単一パス評価法と単一チップ上の可変長ストライプ励起法を比較した。とくに後者で励起密度が非一様、高NA集光系で迷光が「見かけ利得」を生じる問題に着目し、導波路設計への指針を得た。有効な対策として点状励起・積分法つまり励起長をゼロにして増幅を抑制することで「損失」のみを分離評価することを検討した。スラブ導波路では、狼立2チップポンプ・プローブ法と比較可能な利得が得られることを検証した。一方、当初計画の光子統計分布評価は次年度に行う予定である。本研究の目的は、シリコン中に自発形成する{311}欠陥量子細線ロッドを制御してシリコン導波路発光ダイオードおよびシリコン光増幅器(Si-SOA)へ進化を模索することである。欠陥の発生方位特異性と量子細線ロッド電子系の非プロッホ性を利用することで、シリコン生来の間接遷移特性の克服を目指す。本年度は、{311}欠陥導入シリコン導波路の形成に着手する上で導波路の基本設計を行うため、まず外部との光結合を検討じた。電子線描画法とドライエッチングによって作成した5ミクロン幅×5mm長の[110]方位のSOI一次元導波路端面にC,Lバンド光を結合させる予備実験では、レンズドテーパードアフィバの結合効率が高NA対物レンズの効率を凌駕した。それに反してポリイミド空間結合器を設けたサブミクロン導波路への同手法の結合効率は極めて低くとどまった。そこで光閉じ込めよりも光結合を重視してマルチモード導波路を選択することとなった。前年度に確立したアニール導入法を生かすべく、低ダメージのウエットエッチングによる導波路形成を検討したが、側壁モフォロジの確保が未解決の課題として残った。しかし、意外にも直感に反し、表面ラフネスが存在する未研磨端面でも近赤外高Q共振器が得られるとの実験結果を得た。一方、導波路への電極形成法に関しては、従来どおりA1によってオーミック、ショットキー電極が制御性よく形成できることを確認した。また{311}欠陥の光利得に関して、InSbQDs埋め込みSi構造のポストアニールへの依存性、温度依存性を評価し、シリコン基板にとどまらず広範な歪ヘテロ系でも{311}欠陥が利得を有することを検証するとともに{311}に常時付随的に発生する低エネルギー利得バンドの存在を検証した。これとは別に、当初計画で付加的に提示したW欠陥に関しても高濃度の発生法を適用して光利得を評価したが、ポンプ・プローブ、可変ストライプ励起法のいずれも損失が観測された。これは{311}欠陥の優位性を示す結果である。

本研究の目的は、シリコン中に自発的に形成される{311}欠陥量子細線ロッドを制御してシリコン導波路(Si-LED)とシリコン光増幅器(Si-SOA)への進化を模索することである。{311}欠陥の発生方位の特異性と量子細線ロッド電子系の非ブロッホ的な性質を積極的に利用することで、シリコン生来の間接バンド間遷移特性を克服することを目指した。これにより光学特性に特化した欠陥エンジニアリングへの先鞭を着けようとするものである。本年度では、自然放出増強光発生とレーザー発振への足がかりをつかむべく、前年度に作製した2次元導波路構造を基本として、電流ポンプ条件下での誘導放出光発生と光利得発生に注力した。2チップ構成のポンププローブ法を用い、プローブ光を光励起、増幅器を電流励起した条件下での光増幅の評価を行った。チップへの{311}欠陥量子細線ロッドの導入には、段階的アニールを用いた。5mm内外のデバイス長の増幅器では、全光ポンプ下での利得が6dBなのに対し、電流励起では7-8dBの増幅度が得られた。尚、この際、光利得は高エネルギー側のPDについてのみ生じ、PDのみが活性となる領域(<25V)では励起強度に比例する光利得が、低エネルギー側のLIDが活性となる励起領域(>25V)では光利得の急激な減少から損失への急激な転換が観測された。これはLID蛍光の時定数(100ns)や温度上昇によるLIDの利得抑圧を意味し、シリコンレーザーを実現するうえでは、PDの選択導入とLID抑制が重要となることがわかる。一方、光励起条件下では、増幅自然放出光発生を示唆するポンププローブ測定の結果を得た。さらにG-line欠陥発生法を新規に開発し、光、電流励起下での利得発生を調べた。過去に報告されたレーザ発振らしき振る舞いは再現せず、利得も発生しないことがわかった。これは{311}欠陥の優位性を示している。当初計画では、H23年度は専ら{311}欠陥量子細線ロッド電子系を内包した導波路形成の条件出し、および導波路での光学実験に注力する予定であったが、側壁ゆらぎとプロセス処理の最適化に予想外に時間を費やしたため、年度全体の計画に若干の遅れが生じた。24年度が最終年度であるため、記入しない。H23年度では、導波路形成過程で予定外の時間を費やしたが、H24年度の研究遂行に大きな支障は生じないと考えられる。したがって当初の計画どおりに{311}欠陥量子細線ロッド電子系を活性領域にもつSiSOAの電流励起動作の特性向上を目指す。さらに2チップ増幅器構成から1チップ構成への進化を試み、ポンピング条件の最適化によって増幅自然放出光発生と共振器縦モード制御を通じてレーザ発振への足がかりを掴むことを目指す。
リムジン種♂×日本短角種♀のF_1去勢牛の成長、生理機能および産肉性の研究

日本短角種(N)およびリムジン種(L)♂×N♀のLN各6頭の計12頭の去勢子牛を用いて、生時から屠殺までの期間にわたって、成長・増体量、濃厚飼料給与に対する血中生理諸元、枝肉成績、各部位脂肪組織の脂肪酸組成について調査した。(1)成長・増体量は12カ月齢まではLNは、N、黒毛和種(B9に比較して顕著に優れていたが、それ以後ではそれらの差異は認められなかった。(29放牧時の生理諸元では初期成長時期では品種間差異が認められた。また、7時間連続採血時におけるコレステロール、トリグリセリド、グルコース、GH、インスリンにおいて8カ月齢ではLNとNの間には有意差が認められたが、16カ月齢ではLNのコレステロール、グルコース濃度においてのみNのそれらよりも有意に大きい値を示した。(3)8及び16カ月齢時の飼料利用性(代謝体重当たりの彩食量、各飼料成分消化率)ではLNとNの間にはいずれも有意な差異は認められなかった。(4)肥育開始時における超音波による各部位皮下脂肪厚にはLNとNの間に差異は認められなかったが、肥育3ケ月目では第7胸椎背脂肪、僧坊筋及びバラ部位皮下脂肪厚においてLNがNよりも有意に大きな値を示した。(5)枝肉形質ではLNとNの間には有意差はみたれなかったが、枝肉重量、ロース芯面積ではLNが、バラ厚ではNが大きい傾斜にあった。(6)各部位脂肪組成の脂肪酸組成割合では、LNよりもNがC18:1では大きく、いづれも有意差がみられた。また脂肪酸中に占める飽和脂肪酸の割合であLNがNよりも大きかった。以上の結果から、リムジン種の遺伝子導入効果は初期成長時の増体量、生理諸元、ホルモン濃度にはみられるが、飼料利用性及び産肉性においては濃厚飼料多給の日本型肥育形態の下ではその効果が発揮されないことが示された。1994年(4-5月)に生産した日本短角種(N)およ黒毛和種(B)の各6頭とリムジン種(L)♂×N♀のF_16頭の計18頭の去勢牛を用いて、生時から肥育期間中の成長・増体量、濃厚飼料給与に対する血中生理諸元、GH、インスリン濃度の反応とともに、肥育開始前後(約16カ月齢)の飼料利用性(採食量・飼料成分消化率)と超音波による皮下脂肪厚等について品種間差異の有無を調査した。(1)成長・増体量は12カ月齢まではLNは、N、Bに比較して顕著に優れていたが、それ以後では増体量の品種間差異は認められなかった。(2)放牧時の生理諸元では初期成長時期では品種間差異が認められた。(3)8及び16カ月齢時の飼料利用性(代謝体重当たりの採食量、各飼料成分消化率)ではLNとNの間には有意な差異は認められなかった。(4)肥育開始時(16カ月齢)における超音波による皮下脂肪厚はLN及びNとも各部位において差異は認められなかったが、3カ月後には第7胸椎背脂肪、僧坊筋及びバラ部位皮下脂肪ではLNがNよりも有意に大きな値を示した。

以上のような中間の結果から、リムジン種の遺伝子導入効果は初期成長(増体量、生理諸元など)にみられるものの、飼料利用性及び脂肪沈着などでは日本的肥育形態ではその効果が発揮されないことが示唆された。リムジン種(L)♂×日本短角種(N)♀のF1(LN)、N各6頭の計12頭の去勢肥育牛を用いて、肥育時における増体量、超音波による皮下脂肪厚、屠殺時の枝肉成績および各部位脂肪組織の脂肪酸組成を調査した。(1)体重ではLNはNよりも有意に大きかったが、増体量では差異が認められなかった。(2)肥育開始時(16カ月齢)における超音波による皮下脂肪厚はLN及びNとも各部位において差異は認められなかったが、3カ月後には第7胸椎背脂肪、僧坊筋及びバラ部位皮下脂肪厚ではLNがNよりも有意に大きな値を示した。(3)枝肉形質ではLNとNの間には有意差はみられなかったが、枝肉重量、ローズ芯面積ではLNが、バラ厚ではNが大きい傾向にあった。(4)各部位脂肪組織の脂肪酸組成割合では、LNよりもNがC18:0では小さく、逆にC18:1では大きく、いづれも有意差がみられた。また脂肪酸中に占める飽和脂肪酸の割合ではLNがNよりも大きかった。以上の結果から、リムジン種の遺伝子導入効果は濃厚飼料多給の日本型肥育形態ではその効果が発揮されないことが示唆された。
破骨細胞の空胞型H^+-ATPaseのポンプ電流の特性と活性制御機構の解明

破骨細胞は酸や蛋白分解酵素を分泌し骨を溶解する機能を備え骨リモデリングにおいて主要な役割を果たす細胞である。私達はホールセルクランプを用いて破骨細胞膜にあって酸分泌を担う空胞型H^+-ATPase(V-ATPase)によるH^+ポンプ電流を個々の細胞でリアルタイムに捉えることに成功した。この手法を用い様々な細胞内外pH環境・膜電位下でのH^+ポンプ電流を定量的に解析し、破骨細胞機能の生理的ネガティブフィードバックシグナルである細胞外Caによる酸分泌制御の実態とその機構を明らかにした。生理的条件下に類似した細胞環境でのV-ATPase電流測定を可能にするための実験条件の確立:マウス骨髄細胞より採取した骨髄細胞を間葉系細胞(ST2)存在下あるいはsRANKL存在下で3-10日間培養を行い分化させた破骨細胞の細胞膜V-ATPase電流をホールセル電流で記録した。H+電流密度は、RAW264細胞由来破骨細胞と有意差はなかった。ガラス、コラーゲンコート、プラスチックの順に電流密度が大きくなる傾向があったが、ガラスとプラスチックで1.5倍程度の差であった。また、破骨細胞を接着面から剥離した場合では有意差はなく、外液に添加した水溶性蛍光色素が細胞下面とガラス面の間に入っていたことから、細胞の下面が溶液から電気的に隔絶されていないことがわかった。骨基質モデルの確立:当初予定したハイドロキシアパタイト(HAT)ペレットでは細胞力が確認しにくかったため、Type-Iコラーゲンを塗布した上でcalcium b-glycerophosphateなどを加えHATコーティングを試みた。まだコートが不均一なので改良を加えた上で、V-ATPase電流への影響を検討する予定である。エキソサイトーシスとエンドサイトーシスに伴うV-ATPaseのリクルートメント:破骨細胞では小胞膜が細胞膜に融合してV-ATPaseを高密度に発現するruffled membraneを形成し、この過程にPI3キナーゼが関与している。PI3キナーゼのインヒビター、ワートマニンを投与するとV-ATPase電流とともに膜容量が減少し、数分から20分程度の短い時間でV-ATPaseのturnoverが起きていることが示唆された。膜容量と電流の同時測定はリクルートメント解析の有力な手段として今後活用したい。成果の一部は日本骨代謝学会、日本生理学会で発表した。培養破骨細胞の細胞膜V-ATPase電流を指標に破骨細胞の活性化に関わる因子とプロトンポンプ活性との関連の解明を続行した。1)エキソサイトーシスとエンドサイトーシスに伴うV-ATPaseのリクルートメント:膜容量は一定ではなくconstitutiveなエキソ/エンドサイトーシスによって細胞膜と細胞内膜の移行が双方向に絶えず行われていることが示唆された。エキソサイトーシスを抑制するPI3キナーゼのインヒビター(ワートマニン、LY294002)を投与するとV-ATPase電流と膜容量が平行して減少した。2)Caシグナリング経路とV-ATP電流活性:細胞外Ca^<2+>およびMg^<2+>濃度を増加させると(40mM)V-ATPase電流と膜容量が平行して可逆的に低下した。Ca^<2+>に対する応答は細胞内外のpH勾配に影響されなかった。3)V-ATP電流活性に影郷を与える薬剤の検討:骨粗鬆症の治療薬として用いられているアレンドロネート(ビスフォスフォネート)を投与すると、V-ATPase電流・膜容量が減少し、膜電位がプラス側にシフトする傾向にあった。しかし、Ca刺激の場合に比べるとアレンドロネートによる抑制効果は不安定であった。これらの結果は、Caとビスフォスフォネートは共に破骨細胞のプロトンポンプ機能を抑制するが異なる機構を介していることを示唆する。アレンドロネート作用の定量的検定はこれからの課題である。今後、この2つの抑制応答を手がかりに、細胞膜V-ATPase活性を制御するメカニズムの多様性・相互干渉を明らかにしていきたい。結果の一部は、日本生理学会大会、骨代謝学会、米国骨代謝学会(ASBMR)などで報告した。破骨細胞による骨吸収機能を担う主体は細胞膜に発現する空胞型H^+-ATPase(V-ATPase)である。本年度は、その活性制御の機構を「機能抑制」に焦点を当て調べた。機能抑制モデルには骨粗鬆症治療薬として汎用されているビスフォスフォネートと生理的ネガティブフィードバックシグナルである細胞外Caを用いた。ビスフォスフォネートの1種であるアレンドロネートを細胞外に投与すると2-5分という早い経過でV-ATPase電流を抑制したが、細胞内に投与しても早期の抑制効果は見られなかった。これまでビスフォスフォネートはエンドサイトーシスで細胞内に取り込まれメバロン酸代謝経路を阻害して抑制作用を発揮すると報告されてきたが、今回の結果は投与初期に細胞外からの直接作用によって酸分泌抑制が起こることを初めて明らかにした。

アレンドロネートが細胞内に取り込まれるとこの初期の直接作用が消失するなら、引き続いて起こる代謝を介する慢性の抑制効果と合わせて2相性の抑制効果の可能性を示唆する。一方、生理的抑制刺激として知られる高濃度の細胞外Ca刺激によって生じる細胞膜V-ATPase活性の低下とエンドサイトーシスはsiRNAの導入によるdynamin発現の抑制やdynaminのインヒビター(dynasore, dynamin-inhibitory peptide)で抑制された。gene-silencingmethod,インヒビター、特異抗体の細胞内注入で得られた結果は、このCa-sensing応答過程にphosphohpase C,細胞内Caの増加、calmodulinが関与することを示した。これらの結果から細胞外Caとビスフォスフォネートが異なる機構を介して破骨細胞機能を抑制すると推測されたが、その違いや骨吸収機能制御における意義について、更に検討を重ねる予定である。