hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Subtraction法による肝疾患特異的遺伝子発現の解析

慢性C型肝炎からinterferon治療後の肝臓で発現する遺伝子をsubtractすることによりinterferon-gammaによる誘導されるchemokineであるIP-10を見い出した。IP-10は自己免疫性肝炎から正常肝をsubtractしても検出されており、この分子が肝炎発症のkey moleculeであることが示唆された。原発性胆汁性肝硬変の解析でもPBCの肝内ではミトコンドリア遺伝子が高発現しているという極めて独創的な結果を得た。(3)肝疾患特異的発現遺伝子群の分析、応用(榎本、黒崎)Subtractionにて分離された未知遺伝子のcharacterizationを行い、それぞれの疾患におけるこれらの遺伝子の役割を順次明らかとするため、subtractionにて得られた遺伝子断片より、全長cDNAをRACE法、cDNA libraryscreeningにてcloningし、アミノ酸配列を明らかとし、homology, motif検索を行った。。一方、臨床的には疾患特異的に発現変化する遺伝子を利用して、新たな診断および治療法の開発目的として、疾患特異的に発現する遺伝子をマーカーとすることにより早期診断および治療経過のモニターに利用を試みた。Subtractionにより特異的遺伝子を濃縮したのちにDNA arrayによる発現遺伝子の分析を行うことにより、より効率的に遺伝子発現profileの相違を検討についての予備的解析を行った。
譲渡担保の私的実行における重複設定された担保権の処遇に関する日米の比較法的研究

譲渡担保は、事業の流動資産を目的物とするABLなどで幅広く用いられる法形式であるが、後順位譲渡担保の利用可能性には疑問の余地が大きい。判例(最判平成18年7月20日民集60巻6号2499頁)によって、後順位譲渡担保の設定の余地は認められているものの、私的実行権限がないとされているからである。米法でも、類比される後順位担保権が利用されており、実行権限の制限もない。実行によってより後順位の担保権のみを消滅させ先順位担保権を引き受ける制度を背景とするためである。わが国の問題は、順位を問わず同一の実行権限を前提にするがゆえに、強い後順位の弊害からオールオアナッシングの制度選択がなされていることにある。不動産を目的とする抵当権でも、動産や債権ーとりわけ在庫商品や売掛債権ーを目的とする譲渡担保でも、一義的には第一順位の担保権が利用され、その機能については、優先弁済権の保全と非占有性を中心とする伝統的な説明から、倒産法制をも念頭においた事業の支配の機能まで、多様に説明される。これに対して、後順位担保権を利用する場合には、担保権にはいかなる機能が担わされるのか。この問いに対して、日米の比較法的研究を行うのが当研究課題である。抵当権について、わが国の議論状況は、劣後順位の優先弁済権の確保の機能を担わせるべく諸制度が準備されているが、一方で、執行手続の点では、消除主義がとられ、後順位抵当権者や差押債権者に、先順位抵当権の実行を開始させる機能を認める。これに対し、米法では、後順位不動産担保権の実行があっても、先順位担保権には影響が及ばない。動産や債権の譲渡担保について、わが国の議論状況は、議論の蓄積が厚いとはいえず、判例では、後順位担保権の存在を認めるものの、少なくとも先順位担保権同様の効力をもつものとしてはとらえておらず、私的実行権限が否定されている。これに対して、米法では、後順位担保権についてもUCC第9編による実行手続の利用を排除しておらず、実行があった場合の処遇は、不動産担保権同様の意味における引受主義をとる。以上のように、後順位担保権の効力については、少なくとも実行権限の点で、日米の制度設計に顕著な差異が認められる。本年度は、かような制度設計の現状を検討した。今後、これを前提として、取引実態における利用および経済的視点からの分析を試みる予定である。本年度は、主としてアメリカにおける取引類型論の観点から、事業者の在庫商品や売掛債権を包括的に捕捉するタイプの後順位譲渡担保の実行権限に求められる制度設計の検討を行った。アメリカの動産債権担保法であるUCC第9編によると、理論的には、同一目的物(包括担保)上の同一種類の後順位担保の存在は否定されておらず、後順位担保の実行権限も否定されていない。その解釈に関する議論も存在するが、比較的低調である。取引類型論からみると、包括担保をわが国の集合動産や流動債権上の譲渡担保に類比されるような非占有担保として利用する取引においては、最先順位、後順位を問わず、担保権者が(倒産手続によらず)実行手続を利用して債権回収を図る例が少ない。それゆえ、そのような紛争事案について判例の蓄積が低調であることが、上記のような理論的停滞の理由であるようにもみえる。しかし、先行する包括担保権者がいる場合に、その目的物について、後発に、別の種類の担保をとる後発担保権者の取引行動に注目すると、同一目的財産上の後発担保権の実行は盛んに行われている取引実態が存在し、UCC第9編もそのような取引類型を想定しつつ、目的財産の種類を限った優先関係の調整規定により、そのような実行を許容しているというべきである。具体的には、先発取引が包括担保を利用する非占有担保(わが国の集合財産譲渡担保に類比される取引)であるのに対し、後発が債権に注目した占有担保としての実態をもつ場合である。なお、後者がアメリカでABLと呼ばれる取引である。おおむね、研究計画のとおりに研究を遂行できている。重複設定された譲渡担保の私的実行権限に関して、特に米国の不動産担保法との比較検討を行った。米国の不動産担保法では、伝統的に、判例法におけるモーゲージを中心とした理論化が行われてきた。このモーゲージ法では、担保権の実行は、フォークロージャーと呼ばれる手続によって行われており、フォークロージャー訴訟によるものと、実行権限に関するあらかじめの特約によるものに分かれているが、いずれも担保権の実行に関する制定法による。もっとも、制定法の規定は、差押えや公示、競売ないし公売方法に関する一定の規定(強行法規的性質をもつ)がある一方、公売を行う主体や配当方法などに関しては、当事者の意思による選択を認める内容となっている。担保競売と私的実行を対置させる制度となっていないが、少なくとも、重複設定された担保権の優先弁済の行使方法については、わが国の民事執行法所定の実行方法に比べて任意の処遇を許す度合が高い分、私的実行に近い要素をもつ。このような制度のもとで、モーゲージ法は、後順位担保権の実行方法について、引受主義を基本としつつ、エクイティの観点から、先順位モーゲージを消滅させる判例類型を展開させてきた。このような判断の基礎として、後順位モーゲージ権者による設定者の受戻権の代位行使という理論がみられる。近年では、このモーゲージ法における優先弁済権の分配の任意性の機能を代替させる約定による取引がみられる。

メザニン・ファイナンスと呼ばれる手法であり、特に事業性ある大型不動産物件について、その所有と運営を目的とするSPCをつくり、目的物の担保については、先順位担保権者が単独の包括担保をとり、後順位担保権者はSPCの支配権を担保にとるという取引手法である。中小企業の流動資産の包括担保(前年度)との対比から明らかになったのは、収益物件の後順位担保に求められる機能の区別の重要性である。譲渡担保は、事業の流動資産を目的物とするABLなどで幅広く用いられる法形式であるが、後順位譲渡担保の利用可能性には疑問の余地が大きい。判例(最判平成18年7月20日民集60巻6号2499頁)によって、後順位譲渡担保の設定の余地は認められているものの、私的実行権限がないとされているからである。米法でも、類比される後順位担保権が利用されており、実行権限の制限もない。実行によってより後順位の担保権のみを消滅させ先順位担保権を引き受ける制度を背景とするためである。わが国の問題は、順位を問わず同一の実行権限を前提にするがゆえに、強い後順位の弊害からオールオアナッシングの制度選択がなされていることにある。研究計画のとおり、比較対象の制度の現状把握を行い、同時に、次年度の経済的視点からの分析に向けた準備作業として米国での研修を行った。おおむね順調である。当研究の最終年度にあたる2016年度は、理論研究として、同一の種類の後順位担保権の実行に関する判例の蓄積が厚い不動産モーゲージの理論との比較検討を行うと同時に、取引類型論の観点からは同一目的物上の異種の担保権者の関係を探求する予定である。民法本年度の研究成果を踏まえ、取引実態および経済的視点からの分析を試み、本年度に明らかにした制度の違いがいかなる取引実態におけるいかなる機能ないしその期待を反映したものであるのかを検討していく。3月にアメリカの研究者に対するインタビューを伴う研究出張を予定したが、主要なインタビュー相手の予定の変更により、年度内に旅程を最調整することが困難となったために、旅費相当分を次年度使用額にまわした。当初の計画どおり、アメリカの研究者に対するインタビューを伴う研究出張を行う。8月下旬ないし9月上旬を第一候補として再調整を試みており、再々調整の余地を残すことで、次年度内に使用の予定である。
副甲状腺細胞内における副甲状腺ホルモン断片化調節機構の研究

副甲状腺細胞は細胞膜上のカルシウム感知受容体(CaR)により細胞外カルシウム濃度に応じて副甲状腺ホルモン(PTH)の分泌量を調節し、PTHのN端断片化はその一つの機構である。副甲状腺細胞に細胞内カルシウムキレーターを添加するとPTH分泌抑制は解除されたが、N端断片化には変化を認めなかった。PTH分子N端断片化機構はPTH分泌抑制機構における細胞内シグナル伝達系とは異なることが示唆された。副甲状腺摘出術前に患者より文書にて同意を取得した上で、研究に使用する。先の研究期間内に、我々はPTHのN端断片化がCaRを介すること確認した。まず、副甲状腺初代培養系でのシナカルセトによるPTH分泌抑制作用を図3に示すが、シナカルセト1nMによって既にBio-PTHは20%以下まで抑制されているが、I-PTHは約60%までの抑制である。そしてシナカルセトの増量により、さらにI-PTHは抑制される。完全長である1-84PTHの、1-84PTHとN端断片化PTHの総和に対する比率であるBio-PTH/I-PTH比は、N端断片化が進むにつれて低下する。このBio-PTH/I-PTH比がシナカルセトの投与によって低下することより、シナカルセトの投与によってN端断片の比率が増加することが示された(投稿準備中)。また、PC2マウスでも同様の結果を確認した。予備検討により、既にPTH分子のN端断片化機構は、CaRを介することが明らかとなっているため、まずはヒト副甲状腺初代培養細胞系を用いたin vitro実験系により、CaRを介したどのようなシグナル伝達系がN端断片化機構に関与しているかを検討する。CaRのシグナルの少なくとも一部はMAPキナーゼを介しているとの報告があるために、MAPキナーゼに影響を及ぼす薬剤を中心に、シグナル伝達系の探索を進める。また、結果を見ながら、随時有望と思われる遺伝子を、siRNAを用いてノックダウンすることで、薬剤によって得られたデータを確認していく。勿論、以前より知られていたcAMP系も有望と考えられるので、dibutylic-cAMP等の投与によりPTH分子N端断片化が抑制されるかについても検討を行う。PTH分子N端断片化の検出については、以前に我々が報告したとおり、メディウムまたは血清のインタクトPTHとPTH(1-84)の測定を行うことにより容易にできる。本実験と並行して、既知のプロテアーゼに対するプロテアーゼ阻害剤を投与し、PTH分子N端断片化が抑制されるかについても検討を行う。随時有望と思われるプロテアーゼ遺伝子を、siRNAを用いてノックダウンすることで、データを確認していく。副甲状腺細胞は細胞膜上のカルシウム感知受容体(calcium sensing-receptor ; CaR)により細胞外カルシウム濃度に応じて副甲状腺ホルモン(parathyroid hormone ; PTH)の分泌量を調節している。近年、細胞外カルシウム濃度の上昇とともにN端側の数ペプチドが欠損したPTH断片の分泌割合が増加することが示された。このようなN端断片化PTHは生理活性を有さないことから、PTH分子のN端断片化反応はPTH分泌の調節機構の一つであると考えられる。今回、PTH分子のN端断片化機構ついて、既知の分泌抑制機構と共通の制御を受けているのか否かに注目し、ヒト副甲状腺組織初代培養系を用いて検討を行った。副甲状腺摘出術(PTX)に至った二次性副甲状腺機能亢進症の副甲状腺組織初代培養系を用い、細胞内カルシウムキレーター(BAPTA-AM)の添加による、細胞外カルシウム濃度依存性のPTH分子のN端断片化反応への影響を検討した。BAPTA-AM添加にて細胞外高カルシウム環境下でのPTH分泌抑制は解除されたが、分泌されたN端断片化PTHの割合には変化を認めなかった。PTH分子N端断片化機構の細胞内メカニズムはPTH分泌抑制機構における細胞内シグナル伝達系とは異なることが示唆された。今後、既知のプロテアーゼに対するプロテアーゼ阻害剤を投与し、PTH分子N端断片化が抑制されるかについても検討する予定である。

BAPTA-AM添加にて細胞外高カルシウム環境下でのPTH分泌抑制は解除されたが、分泌されたN端断片化PTHの割合には変化を認めなかった。PTH分子N端断片化機構の細胞内メカニズムはPTH分泌抑制機構における細胞内シグナル伝達系とは異なることが示唆された。さらに、同機構が副甲状腺細胞膜に存在するCaRを介することを、原発性副甲状腺機能亢進症患者にCaR作働薬であるシナカルセトを投与することで示した。
日本における女性社会進出と企業活動ー女性社会進出指標と企業パフォーマンスを中心に

本年度は、申請書に明記した学術的な問い2に該当する、女性の社会進出と企業活動の定量的な分析し、女性活躍企業と業績の関係性を明らかにする調査、分析に取り組んだ。1.本研究の基礎となる研究発表を、「企業の環境・CSRパフォーマンスと企業業績の関係性に関して」というタイトルで工業経営研究学会、2018年9月に追手門大学にて、企業の環境・CSRパフォーマンスと企業業績の関係性のメタアプローチに関して発表した。初年度で、計画で立てた学術的問い1、2を終えており、学術的問い3に取り組む予定である。学術的問い3企業における女性活躍の、企業内での影響経路を明らかにする、という内容に取り組む予定である。利用しようとしたデータベースの購入を、仕様の変更の為1年待つことにした。
神経修飾物質による皮質アストロサイトの中長期的な活動観測と機能的意義の解明

本研究計画の主要目的である神経修飾物質により誘発される神経細胞とアストロサイトのcAMPの動態の観測を可能とするために、赤色cAMP蛍光センサーPink Flamindoをテトラサイクリン応用因子(TRE)の下流に組み込んだ遺伝子改変動物の作製に着手した。複数の系統で遺伝の組み換えが確認された。これらの系統の中から2系統をテトラサイクリン調節性トランス活性化因子(tTA)を発現するマウスと掛け合わせた仔マウスの脳での発現を調べた。その結果、Pink Flamindoの発現は確認できたが、生体脳イメージングが可能なほど高い発現は見込まれないという結果であった。目下、未確認の系統のPink Flamindoの発現を確認中である。一方、アデノ随伴型ウィルス(AAV)を利用したPink Flamindoは、イメージングが可能である高い発現が認められる。2種のAAV混合させ、Pink FlamindoとFlamindoを大脳皮質のアストロサイトにの共発現することを試行したが、両方の蛍光センサーを同じ細胞内に同程度発現することが難しいという断定的な結果を得た。しかし、Pink FlamindoのみをAAVで大脳皮質アストロサイトに発現した生体脳イメージングで、神経修飾物質による有意なシグナル上昇を得ることを確認できた。したがって、恐怖条件学習中のマウスの大脳皮質アストロサイトcAMP変化をPink FlamindoをAAVで発現させたマウスで観測する実験に着手した。恐怖条件学習は、頭部を固定した状態で腹部後肢に電流ショックを与えることで成立することを確認した。また、アストロサイトのカルシウムも同時に観測する実験にも着手した。赤色cAMPセンサーを発現するマウスの発現具合の確認に時間がかかっているが、その他はおおむね順調である。赤色と緑色のcAMPセンサーの共発現の系は上記の実験から中断するが、赤色センサーのみでcAMPの信号変化が確認できていることから、来年度もcAMPのイメージングは赤色センサーを利用して行うこと計画している。今年度は、頭部固定恐怖条件学習中の大脳皮質のアストロサイトの活動と神経修飾物質の放出についてのイメージングを引き続き行う。また、中長期的な変化をとらえるために、学習成立後の生体脳イメージングにも取り組む。
脱分化脂肪細胞による耳管構造の改変　－難治性中耳・耳管疾患の新治療戦略－

本研究は、耳管障害モデル動物および脱分化脂肪細胞という2つの新しい生物資源を活用して耳管の構造、機能を根本的に改変することを試みる基礎的研究である。脱分化脂肪細胞の優れた組織修復、リモデリング作用に着目し、さらに本研究者らにより開発された耳管障害モデルラットにこれを移植することにより耳管構造を改変する方法を確立する。これは現在まで有効な治療法の確立されていない難治性中耳・耳管疾患の新治療戦略へと展開し、画期的な治療法を開発につながることが期待される。
哺乳類における下垂体ホルモン分泌能の単一細胞レベルでの解析

哺乳類の下垂体及び視床下部のホルモン分泌細胞のホルモン分泌活性を細胞レベル及び単一細胞レベルで調べ、以下の成果が得られた。1)ヒト下垂体腫瘍細胞を用い、視床下部ホルモンの分泌活性があることを単一細胞レベル(細胞ブロット法)で検出し、このペプチドが下垂体ホルモンの分泌に対し、自己または傍分泌的に作用する可能性を示唆した。2)1で用いた方法によって、ヒト下垂体腺腫細胞からマトリックスメタロプステアーゼ分泌の検出を試み、ホルモン以外の分泌物質の検出にもこの方法が有用である事を示した。3)好銀性核小体領域が腫瘍細胞においては増殖活性の、ラット下垂体細胞においては細胞からのホルモン分泌活性の指標としてそれぞれ有用である事を示した。4)トランスフォーミング成長因子(TGFβ)にはプロラクチン(PRL)分泌抑制作用が知られている。エストロゲン刺激ラット下垂体細胞はTGFβに対する感受性を低下させた。5)冬眠性哺乳類(コウモリ)を用いて、年生殖周期における脳内ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)産生神経細胞の分泌活性を調べた。夏季に最も分泌活性が高くなり、冬眠期に最も低下した。さらに、下垂体を単一細胞に解離して調べた所、Gn産生細胞の分泌活性並びにGnRHに対する反応生は夏季に最も高く、冬眠期に最も低下した。この結果はGnRH産生神経細胞の分泌活性の変化と平行していた。6)上述の知見と生殖腺におけるGn受容体数との関連性について調べ、冬眠性哺乳類の生殖腺機能調節は標的細胞の受容体数の変化に依存した。5)季節繁殖性を示すハムスターを用い、光周期や寒冷に対するGnRH細胞と下垂体Gn細胞の変化を解析した。短日処理は細胞からのGnRH分泌能を低下させ、寒冷環境下の短日処理はさらに分泌能を低下させた。この結果は日永が短く、気温の低い冬に生殖腺が退化することをよく説明している。1.ラット下垂体プロラクチン(PRL)産生細胞と好銀性核小体形成部位(AgNORs)との関係ラットへのエストロゲン処理やドーパミン作動薬による結果から、PRL産生細胞のAgNORsの数やそのサイズの変化がPRL産生細胞からの分泌能の目標となることを明らかにした(論文投稿中)。2.ヒト成長ホルモン(GH)産生下垂体腫瘍細胞のホルモン分泌転換能ヒトGH産生細胞をエストロゲン存在で培養し、細胞免疫ブロット法の1変法(サンドイッチ法)で分泌されるホルモンを検出した。単一細胞レベルでの解析により、エストロゲン存在下で一部のGH産生細胞はRPLを分泌するようになった。このことは一部のGH産生細胞がPRL産生細胞への転換能をもつことを示唆する(論文投稿中)。3.ラット下垂体PRL産生細胞に対するトランスフォーミング増殖因子β-1(TGFβ-1)の効果TGFβ-1はPRL産生細胞の増殖を抑制し、PRL分泌も低下させた。このPRL分泌低下は増殖抑制の結果ではなく、C-Kinase系を介して分泌を抑制させる結果であることが明らかになった。さらに単一細胞レベルで解析した所、上記の仮説を支持し、さらに分泌抑制に対する感受性はエストロゲン処理によって低下することも明らかにした。この感受性の低下もC-Kinase系の変化によるものであることが判明した(論文投稿準備中)。4.グルココルチコイド(Glu)によるラット下垂体GH及びPRL産生細胞の成熟に対する関与

未熟ラットの副腎を摘出すると、GH産生細胞の成熟は抑制され、逆にPRL産生細胞の成熟は促進された。このラットにGluを補充すると、これらの現象はなくなった。以上の結果から、副腎で合成されるGluはPRL産生細胞の成熟に対し促進的に、GH産生細胞の成熟に対し抑制的に作用することが明らかとなった。さらに形態的ばかりでなく、機能的な面(視床下部ホルモンに対する反応性)からも検討する必要がある。(研究継続中)。1.新生及び成熟雄ラットを去勢し、術後30日の下垂体細胞をテストステロン(T)存在下又は非存在下で培養した。そして生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)に対する反応性を生殖腺刺激ホルモン(FSH,LH)分泌量から、疑似手術群(対称群)と比較検討した。TはFSH分泌量を有為に高めたが、LH分泌量に影響を与えなかった。しかしTは両ホルモンともGnRHに対する反応性を低下させた。Tのこの効果は異なるエイジの去勢群さらに対照群に関わらず、同じ傾向を示した。以上から、長期去勢後のT欠如による下垂体細胞の明らかな質滴変化(分泌亢進状態を除いて)は得られなかった。また、T存在下によるGnRHの反応性の低下の原因の1つとして、GnRH無反応性の亜集団の出現を考え、単一細胞レベルで検討したが、明らかにする事は出来なかった。2.冬眠哺乳動物(コウモリ)を用い、年生殖周期における視床下部GnRH産生神経細胞の分泌活性を調べた。GnRH免疫陽性細胞数は春から夏にかけて減少し、秋から冬に増加した。この事実は夏季にGnRH細胞の分泌活性が最も亢進することを示唆する。以上の結果を踏まえて、下垂体細胞からのFSH,LH基礎分泌量とGnRHに対する反応性を単一細胞レベルで解析した。FSHとLH産生細胞数自体は変化しないが、分泌細胞数、個々の細胞からの分泌量さらにGnRHの反応性は季節を通じて大きく変動すること、冬眠期におけるFSH,LH産生細胞の機能は低下するが、GnRH受容体を保持していることが示唆された。3.コウモリの年生殖周期における下垂体の細胞動態(増殖と細胞死)について検討した。増殖活性を示す細胞の全てがプロラクチン産生細胞であり、雄でも冬眠期を除く全ての季節で、雌で春から夏季に検出された。これは内因性エストロゲン分泌亢進の為と考えられる。一方、細胞死(アポトーシス)は見られなかった。平成8年度は冬眠性哺乳動物(コウモリ)を用い、年生殖周期における視床下部ゴナドトロピン(Gn)放出ホルモン(RH)産生神経細胞の分泌活性を調べた。そして、繁殖期の夏季に分泌能が最も高まる事、さらに単一細胞レベルでの解析により、下垂体Gn細胞の分泌活性やGnRHに対する反応性も夏季に最大になる事を明らかにした。しかし、個体レベルでの生殖機能を知る上で、Gnの生殖腺における標的細胞受容体の解析をする必要があった。そこで、平成9年度の前半は下垂体Gn産生細胞の分泌活性を定量形態学的に細胞レベルで解析すると共に精単Gn受容体の解析を行った。その結果、生殖機能の変化は標的細胞のGn受容体の親和性の変化によるものではなく、その数の増減に依存して変化する事を明らかにした。しかし、環境要因との関連性や内的因子による変化の機序等について解析するのが困難であった為、今年度からハムスターを用い環境要因と細胞レベルでのGn分泌能について調べた。
1920年代のアメリカ南部文学

一九二〇年代のアメリカ南部文学は、産業的・制度的停滞の中にあって、ヨーロッパのモダニズムを積極的に吸収する新思潮の台頭と、南部(白人)の貴族主義的伝統に依拠しつつ文学世界の自律性を主張する新批評の勃興によって基本的には特徴づけられる。前者はニュー・オーリンズを中心とするDouble Dealer誌のグループによって顕著に担われ、後者はテネシー州ヴァンダビルト大学に集った英文学者たち、とりわけかれらの宣言書I Take My Standによって知られる。だが他方、南部はこの間、黒人住民の北部へのいわゆる「大移動」や、二〇年代末の大恐慌など、大規模な変動のさなかにあり、それらが多様な文学的成果を生み出すことによって、なかなかに方向を定着させえない混乱状態を呈していた。この時代の南部文学は、そうした混乱を不安や絶望として受け止めなおす個々の作家の文学的感性や能力に、結局は依存するところが大きかったが、そうした不安や絶望は、残存する貴族主義的伝統と現実の変動・混乱とをまともに引き受けている点で、もっとも率直な時代の反映であったとも言うことができる。こうした事情から、故郷の風土に執着しつづけたウィリアム・フォークナー、故郷を脱出して南部について書くことを好まなかったトマス・ウルフ、激烈な南部批判の文化史をものして文学創作を捨てたJ・J・キャッシュの三人は、それぞれ独自の見識において南部の変動と混乱に鋭く反応した作家たちだったと言うことができ、今後の南部文学研究において、通常それぞれ成功した大作家・失敗した作家・多分に文学的な文化史家として区別されているかれらを、今や同一の南部史的展望において再評価する必要とその可能性が痛感させられることとなった。20世紀初頭のアメリカ南部文学振興の気運は、三つの事情を基本的背景として起こったと考えられる。第一は北部の文壇・論壇の整備にともなって、南部を文化的後進地域と批判する声が高まり、南部文化人たちがこれに応える必要を痛感したこと。第二は、片やヴァンダビルト大学などにおいて、イギリスへの留学経験を持つ大学教授陣が集結し、また片やヨーロッパ航海路をもつニューオーリンズにおいて、ヨーロッパ文学・文化に関心を抱く青年層が輩出することによって、北部文化に依存しない独自の道を探ろうとする動きが共通して出現したこと。そして第三に、第一次大戦後のいわゆる「大移動」、すなわち黒人労働者層が大挙して南部から北部諸都市へ移住した出来事が、従来の安定した南部社会の様相を一変させ、南部白人たちがみずからの伝統と正当性を再確認すべく文化意識に目覚めたこと。これらのうちでも第三の事情は、間接的ではあるがその影響力は甚大だったと考えられ、今後より具体的に考究せねばならないゆえんが痛感せられた。一九二〇年代のアメリカ南部文学は、産業的・制度的停滞の中にあって、ヨーロッパのモダニズムを積極的に吸収する新思潮の台頭と(=主として一年めの資料収集・研究)、南部(白人)の貴族主義的伝統に依拠しつつ文学世界の自律性を主張する新批評の勃興によって基本的には特徴づけられる。だが他方、南部はこの間、黒人住民の北部へのいわゆる「大移動」(=主として二年めの資料収集・研究)や、二〇年代末の大恐慌など、大規模な変動のさなかにあり、それらが多様な文学的成果を生み出すことによって、なかなかに方向を定着させえない混乱状態を呈した。

こうした事情から、故郷の風土に執着しつづけたウィリアム・フォークナー、故郷を脱出して南部について書くことを好まなかったトマス・ウルフ、激烈な南部批判の文化史をものして文学創作を捨てたJ・J・キャッシュの三人は、それぞれ独自の見識において南部の変動と混乱に鋭く反応した作家たちだったと言うことができ、今後の南部文学研究において、通常それぞれ成功した大作家・失敗した作家・多分に文学的な文化史家として区別されているかれらを、今や同一の南部史的展望において再評価する必要とその可能性が痛感させられることとなった。なお、二年めの研究においてアメリカ南部文学を専攻する田村理香氏の参加を得たので、ともに研究成果を刊行した。
北部カメルーン・フルベ族社会におけるコピー文化と口承文芸

本研究の目的は北部カメルーン・フルベ族社会におけるコピー文化の出現と口承文芸の変貌との関係をさぐることにある。そもそも、従来、口承文芸は聞き手の目の前で、直接、語り手、歌い手が演じるものであった。ところが、録音・録画などのコピーが可能になったあと、口承文芸は実演・実技からはなれて、コピー媒体にのって、一人歩きするようになる。この口承文芸の一部は、ワンバーベといわれる職業的な芸人たちによってささえられてきた。従来、支配階級、富裕な人たちが、このワンバーベのスポンサーになっていた。ところが、1980年以降、南部出身の大統領が登場し、この従来支配層であった人も、弱体化することになる。そのころから、南部出身者の多くが北部に流入する。この流入者は、都市を中心にはなされている地域共通語としてのコイネー・フルフルデ語をはなすようになる。また、北部の都市を中心とし、フルベ族の若者たちは、日常生活のありとあらゆる場面で、非フルベ族の人たちと交渉をもつことになり、自分たちも、いわば伝統的なフルフルデ語をはなさなくなり、コイネー・フルフルデ語をはなすようになってくる。こうして、フルベ族の若者層や「フルベ化」した人たちや、外部からの流入者は、コイネー・フルフルデ語がつかわれるカセットやCDに録音された口承文芸の愛好者となる。今回の調査でわかったことは、世の中が変わっても、大衆はコピー文化によって、口承文芸をたのしむことになる。そのおかげで、吟遊詩人や牧人によってうたわれる実演による口承文芸は衰退した。けれども、より音楽性のたかいコピー文化による口承文芸は、今日でも健在である。家庭における昔話などの口承文芸は衰退しつつあるとはいえ、以前とかわりはない。一方、市場には、北部カメルーンのあらゆるところからもたらされる新旧、地域のいりまじったより複雑な録音資料が流通しており、今後の研究がまたれる。フルベ族のあいだには、民族的なフルフルデ語をつかった伝統的な口承文芸がある。また、このころから、南部出身者の多くが北部カメルーンに流入する。この流入者は、都市を中心にはなされている地域共通語としてのフルフルデ語(コイネー・フルフルデ語)をはなすようになる。また、北部の都市を中心とし、フルベ族の若者たちは、日常生活のありとあらゆる場面で、非フルベ族の人たちと交渉をもつことになり、自分たちも、いわば正統的、伝統的なフルフルデ語をはなさなくなり、コイネー・フルフルデ語をはなすようになってくる。

今回の調査でわかったことは、世の中が変わっても、大衆はコピー文化によって、口承文芸をたのしむことになる。そのおかげで、吟遊詩人や牧人によってうたわれる実演による口承文芸は衰退した。けれども、より音楽性のたかいコピー文化による口承文芸は、今日でも健在である。家庭における昔話などの口承文芸は衰退しつつあるとはいえ、以前とかわりはない。本研究の目的は北部カメルーン・フルベ族社会におけるコピー文化の出現と口承文芸の変貌との関係をさぐることにある。そもそも、従来、口承文芸は聞き手の目的前で、直接、語り手、歌い手が演じるものであった。ところが、録音・録画などのコピーが可能になったあと、口承文芸は実演・実技からはなれて、コピー媒体にのって、一人歩きするようになる。この口承文芸の一部は、ワンバーベといわれる職業的な芸人たちによってささえられてきた。従来、支配皆級、富裕な人たちが、このワンバーベのスポンサーになっていた。ところが、1980年以降、南部出身の大統領が登場し、この従来支配層であった人も、弱体化することになる。そのころから、南部出身者の多くが北部に流入する。この流入者は、都市を中心にはなされている地域共通語としてのコイネー・フルフルデ語をはなすようになる。また、北部の都市を中心とし、フルベ族の若者たちは、日常生活のありとあらゆる場面で、非フルベ族の人たち交渉をもつことになり、自分たちも、こうして、フルベ族の若者層や「フルベ化」した人たちや、外部からの流入者は、コイネー・フルフルデ語がつかわれるカセットやCDに録音された口承文芸の愛好者となる。今回の調査でわかったことは、世の中がかわっても、大衆はコピー文化によって、口承文芸をたのしむことになる。一方、市場には、北部カメルーンのあらゆるところからもたらされる新旧、地域のいりまじったより複雑な録音資料が流通しており、今後の研究がまたれる。
シナプス形成におけるWntシグナル伝達経路の役割

シナプス形成におけるWnt-7aの作用機構の解析をするために、Wnt-7a蛋白質の発現系の確立を行った。マウスL細胞においてWnt-7a蛋白質を培養上清中に分泌する細胞株を樹立した。新規Dvl結合蛋白質候補Hect型ユビキチンリガーゼの全長cDNAをクローニングして、動物細胞で発現ベクターを構築してDvlとの哺乳動物細胞内での分子間相互作用を解析したが、有意な複合体形成は認められなかった。Wntは分子量約4万の分泌蛋白質である。ヒトでは、Wntは19種類のホモログからなるファミリーを形成しており、それぞれ異なった機能を担うと考えられている。例えばノックアウトマウスの解析から、Wnt-3aは海馬や神経管の形成に、Wnt-4は腎臓形成に、Wnt-7aは小脳顆粒細胞のシナプス形成に関わることが示唆されている。Wntのシグナルが細胞膜上の受容体Frizzled/LRP複合体に結合するとそのシグナルは少なくとも3つの経路に分かれて細胞内に伝達される。すなわち、β-カテニン経路、PCP経路、Ca経路である。β-カテニンでは、Wntのシグナルは受容体から細胞内のDvlを介して蛋白質リン酸化酵素GSK3を抑制し、β-カテニンの安定化、転写因子TCFによる遺伝子発現促進を行う。PCP経路は低分子量G蛋白質、JNK、Rhoキナーゼを介して細胞骨格を制御する。Ca経路は細胞内のカルシウムを動員して、PKC、CaMキナーゼを活性化する。それぞれのWntとどのFrizzled受容体が結合してシグナルを伝えるか、あるいはどの経路が刺激されて亢進するかについても、不明な部分が多い。本年度は、Wnt-7aの細胞内シグナル伝達機構を明らかにするため、細胞内でWnt-7aの作用を仲介するDvlに着目して、Dvlの結合蛋白質を検索し、その候補としてHECT型ユビキチンリガーゼを見出した。現在、DvlとHECT型ユビキチンリガーゼが生理的な条件で複合体を形成するか否かを解析している段階である。ヒトではWntは19種類のホモログからなるファミリーを形成しており、それぞれ異なった機能を担うと考えられている。たとえばノックアウトマウスの解析から、Wnt-3aは海馬や神経管の形成に、Wnt-4は腎臓形成に、Wnt-7aは小脳のシナプス形成に関わることが示唆されている。Wntのシグナルが細胞膜上の受容体Fz/LRP受容体複合体に結合するとそのシグナルは少なくとも3経路に分かれて、細胞内に伝達される。β-カテニン経路では受容体からのシグナルが細胞内のDvlを介して、GSK3を抑制し、β-カテニンの安定化、転写因子TCFによる遺伝子発現促進を行う。PCP経路は細胞骨格に作用し、細胞運動や細胞の極性を制御する。Ca経路は細胞内のカルシウムを動員し、PKCやCamキナーゼを活性化する。本年度は、昨年度見出した新規Dvl結合たんぱく質候補Hect型ユビキチンリガーゼの全長cDNAをクローニングして、動物細胞で発現ベクターを構築してDvlとの哺乳動物細胞内での分子間相互作用を解析したが、有意な複合体形成は認められなかった。そこで、シナプスを維持するグリアの作用に注目し、グリアから発生するグリオーマ細胞におけるWntの発現を解析したところ、Wnt-5aとWnt-11の優位な発現を認めた。現在この細胞におけるWnt-5aとWnt-11の生理的意義を解析している段階である。
高速ジャーナル軸受における球状摩耗粒子の生成に及ぼす汚染物質の影響

汚染物質(アルミナ粉末)を含む潤滑油を用いて、高速ジャーナル軸受の摩擦摩耗試験を行ない、発生した摩耗粒子を潤滑油からフェログラフィーを用いて採取し分析を行なった。また、走査電子顕微鏡及びX線分析装置を用いてその形状及び組織を調べた。特に、球状摩耗粒子に注目して実験を行なった。尚、実験条件及び材料の組合せ等は、実機ジャーナル軸受の運転条件に基づいて決定した。得られた結果は次の通りである。1.摩擦係数は、コンタミ粒径が大きいほど大きかった。コンタミ粒径が、最小油膜厚さより小さい場合(コンタミ粒径3mu)、コンタミ濃度が増加しても、摩擦径数はほぼ一定(0.05:混合潤滑)であった。最小油膜厚さより大きい場合(コンタミ粒径8mu)、コンタミ濃度の増加に対して、摩擦係数は0.08(混合潤滑)から0.15(境界潤滑)まで増加した。2.パッド及びジャーナルの摩耗量は、コンタミ粒径が大きいほど大きく、コンタミ濃度の増加に対してほぼ直線的に増加した。また、ジャーナルの摩耗量がパッドの摩耗量よりも大きかった。3.コンタミ粒径3muの場合、数ミクロン以下の小さな黒色粒子が多数発生したが、切削状粒子は発生しなかった。4.コンタミ粒径8muの場合、15mu以下の薄い粒子が多数発生し、切削状粒子も比較的多く発生した。5.すべり速度9.5m/s、摩擦係数0.020.15の作動条件において、球状粒子は多数発生しなかった。従来の研究では、球状粒子は摩擦熱による局所的な溶融、凝固過程で発生すると言う説が有力であった。しかし、高速下での混合潤滑状態(局所的な接触状態)においてさえ、球状粒子は多数発生しなかった。この結果は、球状粒子の発生は、別な要因(電食:電気的な接触、凝固)によるものと推測され、更に今後の研究が必要である。
スパイク応答神経回路網モデルの決定論的刺激入力に対する応答特性に関する基礎研究

昨年度の研究で得られた、α関数状シナプス後電位特性と指数関数的に減衰する不応性を仮定したニューロンモデルにおいて、出力パルス間隔が単純な周期ではない動的な振る舞いを示し得るパラメータを効率的に決定するパラメータ探索法について本年度は検討した。一般に、非線形システムのパラメータ設定は、多数のパラメータから少数のパラメータを分岐パラメータとして選び、このパラメータに関する多数の分岐図をあらかじめ得て、これらの結果を参考にパラメータを設定する方法が従来採られていた。これに対し、本研究では、遺伝的アルゴリズムを用い、単純な周期にならない応答を示した時に高い適応度を与えるという方法でパラメータ探索を行った。この結果、比較的単純な遺伝的アルゴリズムを用いたのにもかかわらず、複数の周期的入力パルスに対して、このパルスニューロンモデルが継続的な応答を示すパラメータが分岐図に基づく方法に比べて容易に得られるという結果を得た。この結果は、単独のニューロンモデルとしてもパラメータ数が多いスパイク応答型モデルにおいて、その応答特性を所望のものにするためのパラメータを比較的容易に得る方法を示しており、スパイク応答型ニューロンモデルの使い勝手を向上させる道を拓くものと言える。また、動的な神経回路網の制御にとって従来法より適していると考えられる制御法として、強化学習を用いたカオスの制御を取り上げ、この制御法がカオスニューラルネットのような動的な振る舞いを示す神経回路網の制御に有効であることを確認した。この結果は、本研究で主に取り扱ったスパイク応答型のニューロンモデルにおいて、決定論的な入力に対する応答特性の制御にこの制御法が適用可能であることを示すものである。研究実績は以下のとおり.本年度は、まず本研究の遂行上基礎となるニューロンのモデルとしてシナプス後電位およびスパイク発生後の不応性に関する電気生理実験の知見を反映したモデルを提案した。具体的にはシナプス後電位特性としてはα関数を採用し、不応性は指数関数的減衰をするとしてニューロンモデルを構築した。このモデルはGerstnerにより提案されているSpike Responseニューロンモデルの一種と見る事も出来るモデルである。しかし、本モデルはSpike Responseモデルに比べ遥かに単純な数理モデルでありながら、スパイク生成のタイミングにとって本質的に重要な、シナプス後電位特性と不応性に関しては電気生理実験結果を比較的忠実に表現できるモデルになっている点で、従来モデルより優れていると言える。次に、本研究で提案したモデルニューロンの基本的な情報処理機能を明らかにするため、単一ニューロンを対象に、間隔一定のパルス列に対する応答特性に関する数値実験を遂行し、入力パルス間隔、パルス強度などの変化に対する応答特性の変化を表す分岐特性図を得た。さらに、この結果を基に、強度および間隔が一定で位相差を有する2つの周期的パルス列を加えた場合のこのモデルニューロンの応答について数値実験を行った。その結果として、2つの入力パルス列間の位相差の特定の区間において、このモデルニューロンが応答出力パルスで入力位相差を時間コーディング(temporal coding)的に表現し得る事を確認した。この結果は、本研究で提案したニューロンモデルが、temporal codingに基づく情報処理を行うための神経回路網の基本素子として適切なモデルである事を示している。
変形性膝関節症患者のセルフケア及びQOL を高めるための教育プログラムの構築

本研究の成果として,変形性膝関節症患者の生活上の困難および自己管理の実態が明らかとなり,生活上の困難を測定する14項目の有用性のある尺度が開発された.本研究結果は,患者に対して日常生活動作の工夫に関する情報提供や動作訓練,膝OAが悪化しないための方略,痛みをはじめとする症状マネジメントを行うことの重要性を示唆するものであり,医療従事者の患者に対する理解,ケアの質を深める一助となる.本研究の成果として,変形性膝関節症患者の生活上の困難および自己管理の実態が明らかとなり,生活上の困難を測定する14項目の有用性のある尺度が開発された.本研究結果は,患者に対して日常生活動作の工夫に関する情報提供や動作訓練,膝OAが悪化しないための方略,痛みをはじめとする症状マネジメントを行うことの重要性を示唆するものであり,医療従事者の患者に対する理解,ケアの質を深める一助となる.本年度は,「目的1.変形性膝関節症を抱える患者の生活上の困難およびセルフケアの実態を明らかにする.」を実施した.1.対象者:外来に通院し,医師による膝OAの診断がされている患者.対象者数は,質的帰納的研究に基づく飽和概念を用いるため,あらかじめ決定しなかった.3月現在で20名の対象者に面接を行い,内容分析中である.対象者の条件:65歳以上,関節リウマチの者は除く.2.調査方法および調査内容:研究計画の倫理審査を経た後,対象者に紙面を用いて研究の説明を行い,面接協力を依頼した.データ収集は10月から開始し,半構造化面接法を用いた.調査内容は「生活上の困難やその思いに関すること」「自ら実施する生活・健康管理上の行動に関すること」等を語っていただき,内容は,ICレコーダーに録音させていただいた.3.分析方法:"生活上の困難"および"セルフケア能力""セルフケア行動"を表している文脈を分析対象とした内容分析を行った(スーパーバイズを受けた).逐語録を読み込み,用語の操作的定義に従って患者が抱える「生活上の困難」およびそれへの受け止め方,日常生活上および健康管理上の「セルフケア」に関する記述部分を対象者の言葉のまま抽出し,抽出した部分の意味を損なわない程度に表題を付けた。20名分析中である.個別分析終了後,全体分析に移り,"生活上の困難""セルフケア"のそれぞれについて大表題を作成し,各構造モデルを構築する.4.成果変形性膝関節症患者の実態として論文化するとともに,"生活上の困難"および"セルフケア能力""セルフケア行動"を測定する尺度開発(アイテムプール作成)に役立つ.変形性膝関節症患者の"生活上の困難""として【症状による辛苦】【生活動作の難しさ】【生活における不自由さ】【役割遂行の難しさ】【楽しみ・生きがいの喪失感】【人と関わる上での苦悩】【将来の生活に対する危惧】【治療・療養行動上の負担感】の8表題が明らかになった."セルフケア能力"として【自己への関心と責任】【適切な認識と判断】【自己の状況に対する前向きなとらえ】【自己理想をモチベーションに変える力】【自己の取り組みを継続し効果を辛抱強く待つ力】の5表題, "セルフケア行動"として【自己に必要な診療の継続と治療の遵守】【自己の状況に対する適切な情報の獲得】【有効な周囲の助けの獲得】【病気・症状悪化予防のための能動的な取り組み】【楽に日常生活を過ごすための工夫】の5表題が明らかにされた.これらの結果は,看護職者における一次性膝OA患者の生活上の困難に関する理解を助長し,患者自身が能動的にセルフケア行動を遂行できるための看護介入の検討に寄与するものと考えられる.我々の次なる目標は,これらの概念を尺度化し,膝OA患者の生活上の困難とセルフケア能力, well-beingとの関連を明らかにすることである.現在,本研究結果から尺度原案を作成し,信頼性・妥当性のある変形性膝関節症を抱える患者の生活上の困難およびセルフケア能力を測定する尺度開発を試みている.整形外科医師,看護師の協力のもと内容妥当性を検討し, 12名の患者に予備調査を試み表面妥当性が検討された.
飛翔体搭載高速相関計の開発による惑星磁気圏の探査

太陽風と惑星磁気圏の相互作用を研究する上でエネルギー輸送に関与する電磁波動を直接計測することは不可欠である。本研究では、このような計測を惑星探査機によって行うことを目的として探査機搭載用の高速相関法の研究・開発を行った。これにより以下のような成果を得た。(1)あけぼの衛星で観測された地球磁気圏内の電磁波動データの解析により波動スペクトル分布の特徴を明らかにし、また火星および木星の磁気圏で発生すると考えられる超低周波から高周波までの電磁波動を計算機によりシミュレートし疑似波動データを作成した。(2)相関法、およびフーリエ変換法によりスペクトルを求めるソフトウェア開発を行った。(3)小数ビット相関法でスペクトル測定を行うには、超低周波成分と高周波成分を分離して解析する必要がある。ヒスやホイスラのような比較的長い継続時間の信号のスペクトルは、小数ビット相関の極端な場合の1-bit相関法によって十分検出できる。これにより、記録または伝送すべきデータ量が著しく軽減できる。(4)相互相関法の場合、一方を多数ビットでサンプルし、他方を1ビットでサンプルすることにより、波動の偏波を推定することができる。これによって、データ量を約半減させることができる。(5)小数ビット相関法では、定常信号にパルス性信号が重畳する場合、パルス性信号のパワーが正確に推定できないことがある。(6)差分PCMやCODECにより、テレメトリー伝送すべきデータ量が30-50%圧縮できることが分かった。これらの点より、従来のフィルタ・バンク方式や掃引型分析法の他に、小数ビット相関法が1つの有力な手段であり、特にペイロードの制約が著しく厳しい場合には有効であるということが理解できる。これら諸点の理解に基づき、その応用として火星の電・磁圏探査機搭載用の電磁波動(DCから低周波)計測システムを、本研究の方式および他のスペクトル計測法と比較検討しつつ設計した。本研究の主な研究結果はいかのようである。(1)衛星搭載仕様の相関計・偏波計の設計の留意点:ペイロ-ドの制約の中で相関計・偏波計如何にしての測定周波数レンジをたかめること、また周波数分解能、最小・最大信号強度、デ-タ伝送レ-トを地上からのコマンドによって容易に制御できること。(2)初年度に購入した電子回路部品によって、従来準備してきたパソコンと接続し、自然電波の受信信号を電気信号に変換し、さらにパソコンで扱うことができるディジタル信号に変換する装置の試作に成功した。これにより、種々のデ-タ解析を行い、1ビット相関法によって信号のスペクトルがかなりの精度で得られることが分かった。同じ信号にたいする1ビット相関法、フ-リエ変換法、マルチビット相関法に依る解析結果の相互比較をおこなった。ただし、信号の周波数は20kHz以下であり、もっと高い周波数の信号にたいしても実験を行う必要がある。(3)問題点:信号のなからDC成分があると、少数ビット相関法ではS/Nが低下する傾向がみられるで、DCから超低周波成分と高周波成分を分離する必要があるかもしれない。相互相関の場合、2つの信号ともに少数ビットとすると遍波の測定精度がさがるのでこの対策を考える必要がある。また短時間でスペクトルが変化するいわゆる非定常信号のスペクトルの解析手法については今後の課題である。成果の発表:惑星における電波観測を広い周波数帯域でおこなうための電波の受信法について、文部省宇宙科学研究所の搭載機器基礎開発成果報告書に発表した(印刷中)。一方、宇宙科学研究所の次期惑星ミッションとして火星の電・磁気圏探査が正式に決定された。

我々はこのミッションにおいて波動観測の必要性を指摘し、具体的な観測方法を提唱した(平成3年度磁気圏電離圏シンポジウム、印刷中)。この提案では周波数分析器の搭載を検討しているが、どのような周波数分析器が最良であるかを、本研究の相関法を含めて検討しているところであり、平成4年度の研究では各種方式との比較を行いベストな機器を設計したい。初年度の研究に引き続きづき、以下の問題を検討した。(1)広帯域信号の中のDC成分の取扱い、(2)数ミリ秒以下の継続時間のパルス性信号の取扱い、(3)解析周波数の上限の拡大、(4)相互相関における必要ビット数の定量化、及び(5)テレメトリー伝送データ圧縮法。以上の問題にたいする対処法が理解できたので、本年度の研究ではその応用として火星の電磁圏探査の場合における具体的な課題を調査し、それに対応するハードウェアーのシステム構成を考案した。まず、火星探査において電磁波動計測が貢献する物理的な問題点を整理した。また、磁気圏においてDC電場波形がどのようにして観測され、どのように信号処理すべきかという問題を、あけぼの衛星データ解析によって示した。次に、小数ビット相関法の極端な場合の応用として、1-ビット相関法によるスペクトル分析法を実験的に調べ、この方法により火星の電磁気圏波動の解析に利用できる可能性を確認した。これにより、従来のフィルタ・バンク方式や掃引型分析法の他に、小数ビット相関法も1つの有力な手段であり、特にペイロードの制約が著しく厳しい場合には有効であるということを示した。宇宙科学研究所は火星探査機を1996年に打ち上げる計画を決定し、1992年4月よりプロトモデルの設計が始められた。筆者らは、低周波プラズマ波動計測機の塔載を提案し研究グループを組織した。当初、波動受信機へのペイロードの割当ては確定しておらず、設計においてはいくつかの異なるペイロード条件下における機器の構成を検討した。そしてペイロードの制約によっては、本研究の1-ビット相関法によるスペクトル計測を採用することを考慮した。本研究の過程で考察した超低周波波動の信号処理法、データ圧縮法、スペースプラズマ中の広帯域センサーの構成法などの諸点は、宇宙研の火星探査機の設計に生かされている。
秩序構造を与える新奇な反応拡散現象の化学的・数理的モデル化

本研究は、申請者が独自に発見した化学反応型Liesegang現象の素過程の解明ならびに数理モデル化を通じ、反応拡散方程式に濃度閾値項を含まない包括的Liesegang現象の構築を目指すものである。本研究では、銀イオン化学還元型Liesegang現象がgelatin内で安定化されたAg種を介した反応拡散現象によるものであることを解明し、その化学反応素過程及び数理科学モデルの構築に成功した。次いで、重合反応型Liesegang現象を実験的に示し、濃度閾値項を含まないLiesegang現象の発現に成功した。以上の成果は、発見から100年を経たLiesegangモデルの大幅な更新を与えるものとなる。反応拡散現象は化学的には「シャーレで合成できる化学的パターン材料構築法」として特徴づけられ、例えば反応拡散現象の代表例であるLiesegangパターンは物理的な大型装置に依存しない微細加工技術として世界的に研究されている。ただし、反応拡散現象としての原理的制約により、パターンとして析出可能な材料が「難溶性塩」に限定されることが化学的応用へ向けた問題となっており、新奇な化学的反応拡散現象を発掘することがそのブレークスルーとなると期待されている。一方、数学的には、独自かつ新奇な反応拡散数理モデルを構築することは、化学、生物、経済など科学全般へ適用可能なパターン形成理論を構築できるため、新奇な化学的反応拡散現象の発掘に基づいた数理モデル構築は、科学全般への波及効果を有する重要な研究として議論される。つまり、反応拡散現象は化学的にも数学的にも独立した重要性がある一方、両者協同により化学・数学を超えた波及成果を獲得するものとなる。この目的へ向け、今年度は新奇な反応拡散現象である還元反応型Liesegang現象に関し、化学的アプローチとしてHASB則などを考慮したコントロール実験より反応素過程の追求を行った。得られたデータは、数理的アプローチとして有限差分スキームを用いたパターン形成の数値計算を行った。昨年度までに実施した研究成果に基づき、今年度は異なる化学反応系Liesegangシステムの発掘および反応モデル解析を行った。これは、当初計画の2年目で行う予定の「提案した化学反応素過程の見直し」に該当する領域である。すなわち、前年度に提案した化学反応素過程を考慮した数理モデル化の妥当性を検証するための知見を収集することを目的に、異なる反応系を加え化学的・物理的な揺らぎを与えた際のLiesegang構造の変動を再現できるかの検証を行った。その結果、反応初期過程において生成することが想定される核クラスターの安定性が、その後のLiesegang構造形成機構に大きな影響を及ぼすことが明確化され、数理モデル構築へ向けた重要な知見を得ることに成功した。今年度は、主に実験科学的なモデルの検証を中心に実験を行った。具体的には、化学還元Liesegangとの対比を行うための光還元Liesegang系の条件探索を行い、特定の化学条件下においてのみ、反応拡散空間に特有な構造が発現することを見出した。化学還元系との差異は、反応初期過程に形成することが予想されている反応核クラスターの安定性である。化学還元系では安定化剤が添加され核クラスターは存在しうる。一方、光還元系では安定化剤が存在しないため、核クラスターは遷移状態としてのみ作用し、すぐに反応性生物へと転移する。すなわち、核クラスターがその状態を維持できる滞在時間が大幅に異なっていることが素養され、これが、その後の空間構造形成に大きな影響を及ぼしていることを明確化していることに成功し、来年度へ向けた大きな前進を遂げた。初期反応に濃度閾値を有さない化学反応系におけるリーゼガング現象の化学的な機構解明およびその数理科学的なモデル化に成功した。これまで、リーゼガング現象の研究においては難溶性塩の形成反応を利用したものが主であった。難溶性塩の形成反応は、カチオンおよびアニオンの濃度積が溶解度積を超えることで反応が開始する。そのため、反応速度式には溶解度積に関するステップ関数が含まれる。これに対し、本研究では金属イオンの還元反応を利用したリーゼガング現象の発現に成功したものである。具体的には、クエン酸を含有させたゼラチンゲルへ銀イオンを拡散させ、ゲル中でクエン酸による銀イオンの還元反応を進行させる。この時のクエン酸および銀イオン濃度を一定範囲内に設定することで、空間法則を満たす周期構造が形成することを明らかとした。更に、銀イオンがクエン酸により還元されることで形成する銀核クラスターの構造を安定化させる保護分子を添加させることで、空間係数が大きく制御されることを発見した。これらの実験結果は、初期反応にステップ関数を含まない反応拡散方程式で再現することが可能であり、化学的および数理科学的モデルを構築することに成功した。得られた成果は、自然界に見られるリーゼガング型現象に対するモデル系としての応用が期待できる。平成26年度の研究目標は還元反応型Liesegang現象に関する