hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オールイン型デンドリマーを用いた癌の「見張り」リンパ節のイメージング・薬物送達

さらに、癌細胞集積性と抗腫瘍活性を併せ持つデンドリマーを作製し、癌細胞に選択的な殺傷効果を示すデンドリマーを作製することにも成功した。当初の計画では、初年度にはデンドリマーの構造最適化とSPECTによる核医学イメージングを行う予定であった。上記のように、これは達成した。そこで、2年目に行う予定であった蛍光イメージングを前倒しで実施することができ、その成果を得ることができた。センチネルリンパ節に存在する転移性乳癌細胞のイメージングと薬理活性を達成すべく、デンドリマーの更なる改良を行う。高分子材料、ナノメディシン当初の計画通り、センチネルリンパ節に局在するガン細胞のイメージングやドラッグデリバリーを実現するべく、初年度の研究で明らかにしたセンチネルリンパ節への移行のために最適な構造を持つデンドリマーにさらなる改善を加える。他のプロジェクトで購入した器具や残試薬などを本プロジェクトに転用することができたため、当初の想定よりも小額で実験が実施できた。既存の試薬や器具を用いて実験を遂行することが出来たため、購入が必要な物品費が当初の予定よりも少なくなった。物品費や英文校正費として使用する。上記で生じた余剰分は、今年度の物品費の購入や英語論文(総説)発表のための英文校正費などに使用する予定である。
ミュー粒子稀崩壊探索実験による標準素粒子理論を超える大統一理論の検証

本研究で使用される液体キセノン検出器のために、これまで2つの試作器を製作してきた。現在はそのうち大型の試作器による性能評価を行っている最中である。平成15年4月に産業技術総合研究所の電子蓄積リングTERASを用いたビームテストを行った。このテストの結果から検出器のエネルギー分解能を求め、検出器の性能は実際のミュー粒子稀崩壊探索実験での検出器に対する要求をほぼ満たすことができるという結論に至った。しかし、ここで用いたガンマ線は単色ではなく40MeVにコンプトンエッジを持った連続分布であり、MEG実験で観測するガンマ線のエネルギーは52.8MeVであるため、より高いエネルギーの単色ガンマ線でのビームテストにより検証する必要があった。そこで、検出器をスイスに持っていき、中性パイ粒子の崩壊で生じる単色に近いガンマ線を選ぶことによって性能評価を再度行った。これにより、前回のTERASでの結果と矛盾しない結論を得ることができた。また、液体キセノンから出されるシンチレーション光と検出器のアルミや石英などとの反射や吸収に関するパラメータは依然として確定されていないため、研究奨励金で購入したエキシマ・ランプを用いた反射率測定を行った。実験のセットアップは幾度かの改良を経たためデータ収集まで多少時間を費やしたが、解析に最低限必要なデータは揃えることができた。現在はそれに関する解析を行っており、シミュレーションのファイン・チューニングを行っている最中である。これからの課題としては、アルミや石英などの表面粗度を変えた試料を使って再測定し、粗度の違いで反射率がどのように変化するかを定量的に示すことである。現在はそのうち大型の試作器による性能評価を行っている最中であり、平成14年の春と秋にビームテストを行った。これらのテストで検出器の性能は実際のミュー粒子稀崩壊探索実験での検出器に対する要求をほぼ満たすことができるという結論に至った。しかし、その性能は液体キセノンの純度に極めて敏感であり水などの不純物の混入で性能は著しく低下する。実際、そのテストにおいて液体キセノンに不純物(主に水)が混入していることが判明したため、液体キセノンを効率的に純化する方法を新たに考え出した。循環用のダイアフラム・ポンプとゲッターと呼ばれる純化装置を組み込むことで、キセノンを液体に維持しながら効率良く純化できるようになった。一方、検出器のシミュレーションには幾つかの未知のパラメータが存在したが、テストを通じてそれらの幾つかは同定できた。液体キセノンから出されるシンチレーション光と検出器のアルミや石英などとの反射や吸収に関するパラメータは依然として確定されていないため、研究奨励金で購入したエキシマ・ランプを用いた反射率測定が現在進行中である。
可視光駆動型燃料電池における高性能プラズモン増強電極触媒酸化の開発

29年度が最終年度であるため、記入しない。太陽エネルギー変換において、光触媒を使用した水の分解による水素発生は最も注目されている研究課題である。現在まで、二酸化チタンなどの典型的半導体のほとんどは広いバンドエネルギー(>3.2 eV)を持つので、光触媒の活性化のためには紫外光の照射が必要である。太陽光に含まれる紫外光は5%以下であるのに対し、可視光は48%、近赤外光は44%に達する。したがって、一般の半導体光触媒では太陽光の内使用できるのは5%以下しか含まれない紫外光のみで、90%以上の可視光や近赤外光を利用することはできない。そこで、紫外光から可視光、近赤外光の広い波長にわたる太陽光の全体を利用できる光触媒の開発に向けて多くの研究がなされてきた。本研究では、可視光駆動型光触媒反応の開発を目的とし、今年度は、2次元(2D)材料であるは黒リン(black phosphorus, BP)について、可視光および近赤外光照射による光触媒反応性を見出した。BPは電子工学、光電子工学、センサーなどの分野で非常に重要であるが、最近、材料科学の分野でも新たな注目を集めている。BPの最も優れた性質の一つは,紫外から可視、近赤外光の領域に渡って効率的に光吸収することである。このことから、BPは広帯域の太陽光を吸収できる効率的な光触媒となり得る可能性がある。我々は研究開始から半年間の期間で、2D構造のBPナノフレークを近赤外光応答型光触媒とする水素発生について調べてきた。まず、超薄膜のBPナノフレークの簡単な合成法を確立した。得られた超薄膜BPナノフレークを可視光および近赤外光応答型光触媒とする水の分解による水素発生について調べた。その結果、BPナノフレークを、還元型グラフェン(RGO)と白金ナノ粒子と複合させた複合ナノ構造体を触媒として使用し、可視光および近赤外光を照射すると、水が分解し、水素が効率よく発生することを初めて見出した。黒リン(black phosphorus, BP)ナノフレーク薄膜を塩基性N-メチル-2-ピロリドン(NPM)溶媒による剥離法によって作成した。この薄膜の厚さは2.4から5.2 nmで、4-10層のリン原子層から構成されている。このBPを近赤外光触媒として使用したところ、水の分解が起こり、水素が発生することを見出した。BPに、還元型グラフェン酸化物(reduced graphene oxide (RGO))と白金ナノ粒子を共存させ、可視光(>420 nm)および近赤外光(>780 nm)の照射によって水素が生成し、量子収率はそれぞれ1.1% and 0.1%であった。また、808-nmレーザー光の照射によっても、水素の生成が確認された。フェムト秒レーザーフラッシュフォトリシスを使用した過渡発光測定によってBP蛍光寿命を測定し、BP-RGO-Ptのナノ光触媒においては、BP励起状態がPtおよびRGOによって消光されることが確認された。この消光は電子移動消光によると考えられ、BPラジカルカチオンの生成が示唆されるので、フェムト秒過渡吸収測定を行ったが、BP基底状態の吸収のために、BPラジカルカチオンの生成は観測されなかった。以上の結果から、RGOと白金ナノ粒子は、それぞれ電子媒介剤、助触媒として機能していることがわかった。可視光および近赤外光照射下において、BPが励起さら、BP励起状態のPtおよびRGOへの効率的電子移動消光が起こり、Pt上の電子により水が還元されて水素が生成することが示唆された。現在、BP-RGO-Ptのナノ光触媒における界面電荷分離と電荷移動について、単一粒子蛍光顕微鏡を使用して単一粒子レベルでの解析を試みている。これらの結果は、早急に論文にまとめ数ヶ月内に投稿する予定である。このように、本研究は次々に重要な結果が得られていて、順調に進展している。水素を、再生可能な自然エネルギーである太陽光と地球上に豊富に存在する水から効率的に製造できれば、現在の化石燃料社会から水素をエネルギー源とする水素社会への移行が現実のものとなる。現在の太陽光エネルギー(主に太陽光電池)のコストは化石燃料に比較して高価なため、十分に広まっていない。そこで、太陽光エネルギーを利用して水素を高効率に製造できる光触媒の開発が望まれている。しかしながら、従来の光触媒では、広帯域の太陽光の4%にすぎない紫外光を利用するため、変換効率が低いという問題があった。太陽からの光は可視光44%、近赤外光52%でによって駆動し、光触媒の開発が望まれている。これまで酸化チタンに代表される紫外光応答型光触媒や、可視光に吸収をもつ物質を光触媒と複合させたり、あるいは、光触媒中に他の元素をドープさせることによって可視光の吸収によって駆動する光触媒が開発されてきたが、まだ十分高いエネルギー変換効率が達成されていない。また、近赤外光の吸収によって駆動する光触媒の例は少なく、特に、近赤外光応答型光触媒による水からの水素生成については、まだほとんど研究例がなかった。本研究では、黒リン(BP)、金ナノ粒子、チタン酸ランタンとの三成分からなる可視光・近赤外光応答型光触媒を開発し、水からの水素の高効率生成に成功した。

超薄膜BP、層状のチタン酸ランタン(La2Ti2O7)、数ナノメートルのサイズの可視光にも吸収をもつ金ナノ粒子との三成分からなる複合体を合成した。この複合体において、BPが可視光・近赤外光に応答する光増感剤として働き、また、金ナノ粒子が可視光に応答する光増感剤として働き、励起電子がチタン酸ランタンに移動し、プロトンの還元により水からの水素生成が効率よく起こることを世界で初めて明らかにした。本研究で、新しく開発した厚さ200 nm - 1 μmの超薄膜である黒リン(BP)、金ナノ粒子、同じく100 nm程度の厚さの超薄膜であるチタン酸ランタンの複合体を光触媒として使用することによって、太陽光からの広帯域波長光を利用して、水からの水素製造が可能になった。得られた研究成果は、この分野のトップジャーナルである、Angew. Chem. Int. Ed. 2017,56, 2064に、Hot Paperとして掲載された。次に、BPに、還元型グラフェン酸化物(reduced graphene oxide (RGO))と白金ナノ粒子の3成分複合体に、可視光(>420 nm)および近赤外光(>780 nm)を照射すると、水の分解によって水素が生成することを見出した。この複合体では、BPは可視光および近赤外光の吸収により、RGOへの電子注入を起こし、RGOは電子媒介剤、白金ナノ粒子は助触媒として機能していることがわかった。この結果は、現在原著論文として学術誌に投稿中である。さらに、ともに2Dナノ構造体である、厚さ200 nm - 1 μmのBPと50-100 nmのWS2の2成分複合体(BP-WS2)に、ホール犠牲試薬EDTAの存在下で、可視光および近赤外光を照射すると、水の分解によって水素が生成することを見出した。水素生成効率は2.3-3.8 mmol g-1 h-1とまだ十分ではないが、このBP-WS2では、貴金属を全く使用しないので、可視・近赤外光で駆動する、安価、安全、高効率の光触媒である。このように、本研究は次々に重要な結果が得られていて、原著論文として世界のトップジャーナルに掲載されていて、本研究は順調に進展している。現在まで、多くの半導体が水の分解による水素発生の光触媒として開発されてきた。しかしながら、水素発生の量子収率が極端に低いのが現状である。これは、電子ーホール再結合過程が優先的に進行することにより、この過程を抑制するために、ホール捕捉用の犠牲試薬を添加し、また、白金などの貴金属ナノ粒子を助触媒として使用して、水の分解による水素発生の光触媒反応を起こすことができる。高価な白金の使用は、水の分解による水素発生の光触媒の実用化、工業化における大きな問題であり、解決すべき最重要課題となっている。すなわち、高価な貴金属を使用するのではなく、安価で安定・安全な助触媒を見出し、しかも高効率的な水素発生の光触媒反応の開発が求められている。そこで、我々は、BPとのナノ複合化が可能な、白金以外の安価で安定・安全な助触媒を探索する。その過程において、フェムト秒レーザーフラッシュフォトリシスなどの速度論的測定方法や、単一粒子蛍光顕微鏡を使用して単一粒子レベルでの解析法を駆使して、BPと電荷移動媒体、助触媒との界面の電荷分離、電荷移動についての詳細を明らかにし、反応条件の最適化を図る。これらBPナノ複合体の可視光および近赤外光照射による光触媒反応に関する一連の研究において、電荷分離はどのようにして促進できるのか?
若年者の自立プロセスと親子関係および教育の効果に関する研究

2018年度には、合計5回の研究会を開催し、Wave15の質問紙調査(郵送法)とともに、宮城県でのインタビュー調査を実施した。また、Wave7およびWave8の調査データを東京大学社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターのSSJデータアーカイブに寄託した。2017年度に実施したWave14の調査データ(対象者の年齢:3132歳)の分析からは、ライフコースが多様化していることが明らかになった。この数年間、顕著であった結婚・出産などのライフイベント経験率の上昇は、男女ともやや落ち着きをみせている。一方で配偶者との離別・死別の経験者が微増しつつある。職業キャリアについては、転職経験者が男性でほぼ半数、女性では6割程度となっている。また、子どもをもつ人ほど保育・教育の無償化に賛成する傾向にあった。現在の能力と学校教育との関連性については、「様々な人と協力して物事を進める力」「つらいと思うことに耐える力」は65%以上が「十分」だと認識しており、学校での経験が「役立っている」と思う比率も高い。それに対して「論理的に文章を書く力」を「十分」とする比率は37%にとどまっているが、学校での経験が「役立っている」は44%となっている。また、こうした現在の能力評価は最終学歴とはあまり関連していないことが明らかとなった。また、性別役割分業についての分析からは、男女とも意識のうえでは同等に家事・育児を負担すべきだと考えているのに対して、実際の家事・育児負担は女性に大きく偏っていることが明らかになった。以上の知見について、2018年度に3本の学会発表および2本のディスカッションペーパー発行をおこなった。予定していた研究計画通りに調査を実施して分析を進めており、成果の発表も進められている。2019年度まで質問紙調査を継続し、インタビュー調査も追加的に実施していく。国内での学会発表だけでなく、2020年度には国際学会での発表も検討している。その他、これまで蓄積してきたデータの分析に注力し、研究成果のとりまとめをおこなう。平成28年度には、合計5回の研究会を開催し、Wave13の質問紙調査を実施するとともに、ディスカッションペーパー1件、学会発表2件、紀要論文1件、図書1件の成果をあげた。また、Wave5のデータを東京大学社会科学研究所のSSJデータアーカイブより公開した。平成27年度(2015年)に実施したWave12の調査データの分析からは、30歳前後の1年間で、女性では働き方や家族形成にかかわる変化を経験した人が多かったのに対して、男性ではこうした変化を経験した人は比較的少数にとどまっていた。また、仕事を重視する価値観を支持する人は、男女とも減少傾向にあり、仕事と家庭の両立を重視する場合でも、最も多いのは適度に働きながら家庭に重きを置く価値観である。仕事と関連して、職場における訓練や自発的な自己啓発活動に着目すると、とくに自己啓発の機会は、2010年の時点と比較して、ニーズはあるものの実際には得られていない傾向が強まっている。その主な理由は、時間や金銭面での制約であることが明らかにされた。さらに、結婚や出産などのライフイベントを希望する年齢の変化を2012年と2015年との比較を通じて検討したところ、結婚や出産は希望通りの実現が困難であること、これらのライフイベントを生じさせるための直接的な取組が、一人では難しいためであることが示唆された。おもにWave8までの調査データをもちいた図書においては、20歳代半ば頃までの「自立」に着目した。トランジション研究の蓄積をふまえて「自立」に焦点をあてて、家族や、就業形態や政治参加などとの関係から、どのような自立格差が存在するのかを構造的に明らかにしたうえで、社会的な支援策について検討した。予定していた研究計画とおりに、調査を実施して分析も進めており、学会発表なども行っている。平成29年度には、合計5階の研究会を開催し、Wave14の質問紙調査とともに、東京および石川県でのインタビュー調査を実施した。また、Wave6の調査データを東京大学社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターのSSJデータアーカイブより公開した。平成28年度(2016年)に実施したWave13の調査データの分析からは、これまで女性よりも結婚やこどもをもつ比率が低かった男性で、この1年間での結婚や出産などのを経験者が女性と同程度の増加率となり、家族形成が加速傾向にあることがわかった。一方で、半数弱の未婚者でも結婚意欲は高く、男性で約7割、女性で約8割が「ぜひ」「できれば」結婚したいと考えている。結婚意欲と結婚の実現との関係をみると、「20代後半で結婚したい」と考えていたほうが30代での結婚を考えていた人よりも実現率が高い。20代後半を希望していた男性の4割、女性の6割が結婚している。未婚者と既婚者とを比較すると、住宅や自動車のローン返済がある比率は、未婚21%に対して既婚59%、同様に生命保険・地震保険・学資保険等の加入者は、未婚51%、既婚88%となっており、結婚によって生活スタイルが大きく変化していることがうかがえる。一方で、自らの奨学金・教育ローンの返済者は未婚18%、既婚27%であった。また、「子どもにとって重要」と考えることは、実際に子どもをもつ以前と以後では変化し、「高偏差値の大学に入る」が子どもをもった以後で増加する傾向が認められた。

平成29年度は、その他、これまでのインタビュー調査のデータにもとづく書籍の準備を進めた。平成30年度内の刊行を目指している。予定していた研究計画とおりに、調査を実施して分析を進めており、成果を書籍として刊行する計画も進んでいる。2018年度には、合計5回の研究会を開催し、Wave15の質問紙調査(郵送法)とともに、宮城県でのインタビュー調査を実施した。また、Wave7およびWave8の調査データを東京大学社会科学研究所附属社会調査・データアーカイブ研究センターのSSJデータアーカイブに寄託した。2017年度に実施したWave14の調査データ(対象者の年齢:3132歳)の分析からは、ライフコースが多様化していることが明らかになった。この数年間、顕著であった結婚・出産などのライフイベント経験率の上昇は、男女ともやや落ち着きをみせている。一方で配偶者との離別・死別の経験者が微増しつつある。職業キャリアについては、転職経験者が男性でほぼ半数、女性では6割程度となっている。また、子どもをもつ人ほど保育・教育の無償化に賛成する傾向にあった。現在の能力と学校教育との関連性については、「様々な人と協力して物事を進める力」「つらいと思うことに耐える力」は65%以上が「十分」だと認識しており、学校での経験が「役立っている」と思う比率も高い。それに対して「論理的に文章を書く力」を「十分」とする比率は37%にとどまっているが、学校での経験が「役立っている」は44%となっている。また、こうした現在の能力評価は最終学歴とはあまり関連していないことが明らかとなった。また、性別役割分業についての分析からは、男女とも意識のうえでは同等に家事・育児を負担すべきだと考えているのに対して、実際の家事・育児負担は女性に大きく偏っていることが明らかになった。以上の知見について、2018年度に3本の学会発表および2本のディスカッションペーパー発行をおこなった。予定していた研究計画通りに調査を実施して分析を進めており、成果の発表も進められている。平成31年度まで質問紙調査を継続し、また、平成29年度31年度にはインタビュー調査も実施する。平成29年度には、これまでのインタビュー調査のデータをもちいた著書を刊行する予定である。また、できる限り、毎年、学会発表をおこなっていく。最終年度の平成32年度には調査は実施せず、これまで蓄積してきたデータの分析に注力して、研究成果を取りまとめる。平成31年度まで質問紙調査を継続し、インタビュー調査も追加的に実施する。平成29年度には調査の実施時期との関係で学会発表がおこなえなかったが、できる限り、学会で報告することを目指す。また、最終年度の平成32年度には調査は実施せず、これまで蓄積してきたデータの分析に注力して、研究成果を取りまとめる。2019年度まで質問紙調査を継続し、インタビュー調査も追加的に実施していく。国内での学会発表だけでなく、2020年度には国際学会での発表も検討している。その他、これまで蓄積してきたデータの分析に注力し、研究成果のとりまとめをおこなう。上記HPより、ディスカッションペーパーのダウンロードが可能である上記Hpより、ディスカッションペーパーのダウンロードが可能である。
自然地震データと物理モデルを用いた広い速度レンジでの摩擦特性の推定

2011年東北地方太平洋沖地震について,前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて,広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した.摩擦特性の推定のために,境界積分方程式法を用いた数値計算を行い,観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した.その結果,前震の余効滑り領域において,10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し,1 [m/s]程度の高速滑り時には強い速度弱化特性を示していたことが明らかとなった.東北地方太平洋沖地震の観測結果等にもとづいて,従来,断層上の定常的に非地震的に滑る摩擦特性を持つと解釈されていた領域でも,地震時に大きく滑る可能性があるとの指摘が多くされている.このような可能性は,大地震の発生を理解し予測するのに極めて重要な問題だが,直接的な検証はまだ行われていない.本研究では,観測データと物理モデルにより,この問題の検証を行うことを目的にしている.2013年度は,研究代表者が,所属する独立行政法人産業技術総合研究所において担当業務の変更があり、当初予定どおりのエフォートを割くことができず当初計画通りに研究を実施することができなかったため,当初計画通り研究を実施する事が出来なかった.当初の年次計画では,協力研究者からの解析データの入手と整理を行うこととしていた.しかしながら,上記の制約のため,研究に用いる滑りインバージョン結果を入手するところまでは完了することが出来たが,データの整理を行うことができなかった.2013年度に実施予定であった内容については,2014年度に当初の年次計画の内容と合わせて行うことで遂行可能であると考えている.すなわち,当初計画において2014年度は,観測データから断層の摩擦特性を推定するための計算コードの開発を行うことにしていたが,データ整理とコード開発を平行して遂行するように,計画を変更する.それにより,十分当初目的を達成できると考えられる.自然地震を物理的に理解するための中心的な課題は,地震の破壊領域や滑り量の大きさを決定している断層面の応力境界条件,すなわち断層構成則とそれを記述するパラメタの空間分布,を明らかにすることである.ところが断層構成則を,自然地震について実証的に明らかにした例は,手法的難しさから極めて少ない.本研究では,断層構成則を推定する目的のために,運動学的な地震波形インバージョンで求められた断層滑り時間発展を用いて,断層面上応力の時空間発展を数値計算によって評価している.本年度は,まず,本手法の解析に用いる数値計算コードを改良して,任意のフォーマットおよび時空間サンプリング間隔を持つデータに適用できるようにした.次に,本手法を,2011年東北地方太平洋沖地震の初期破壊過程に対して適用して,Uchide (2013)で得られている断層滑りの時間発展から応力変化を評価した.その結果,小断層ごとの応力変化の時間発展を得ることが出来,得られた応力変化は空間的に非一様であった.さらに,小断層ごとに応力変化と滑り量の関係をコンパイルして,その依存性を調べたところ,滑りの比較的大きな領域では滑り弱化が,滑りの比較的小さな領域では滑り強化の特性を持っていることが分かった.また動的な応力降下量は,局所的には数10MPaに達するところもあったが,全体的に平均すると数MPa程度であった.滑り強化特性を示す領域は,破壊領域の周辺に分布しているので,破壊がそれらの領域に進展しなかったことと定性的には整合的である.2011年東北地方太平洋沖地震について,このような動的応力変化を求めたのは本研究が初めてである.断層面の低速から高速までの滑り速度に依存した摩擦特性を自然地震の観測データに基づいて定量的に評価するため,2011年東北地方太平洋沖地震の前震で引き起こされた余効滑りの領域をターゲット領域として解析を行っている.本年度は,測地データ,および地震データを用いた滑りインバージョン解析に基づいて研究協力者による既往研究によってすでに得られている断層滑り分布とその時間発展を境界条件として,静弾性,および動弾性応答を理論計算することで,断層面上の応力変化を求めた.弾性応答計算には,それぞれ静的,および動的な境界積分方程式法を用いた.また,断層の滑り速度と応力変化の関係性を検討するために,計算によって得られた応力変化を,滑り速度の関数としてコンパイルした.なお,前震とその余効滑りのインバージョン結果は,前震発生直後および本震発生直前のものが得られているので,その間の応力変化と滑り速度の平均値を代表値として用いた.また,本震時の滑りインバージョンは,破壊開始後20秒間に,当該領域に伝播した滑りについて,応力変化と滑り速度の関係をコンパイルした.その結果,当初の計画通りに,断層面の同じ領域において,極端に異なる滑り速度帯域での応力変化を推定することができた.さらに,本領域での,実際のすべり過程を再現するために,低速と高速で異なる滑り速度依存性を持つ摩擦則を仮定し,準動的,および動的な破壊伝播シミュレーションを実施した.その結果,観測結果に基づいて推定した応力変化の速度依存性と矛盾しない摩擦則を仮定することで,実際に観測された破壊伝播の過程が再現された.

これらの結果を,国内学会と国際学会で発表した.研究期間の初年度において,当初計画からの遅れが生じたものの,それ以降は概ね順調にしており,当初計画通り,観測データの解析においては詳細な結果を得ることができており,シミュレーションにおいても定性的な結果を得ている.本研究では,巨大地震を発生させるプレート境界の物理特性を,摩擦の低速と高速な滑り速度での依存性を実証的に解明することを目的としている.そのために,これまで低速滑りと高速滑りが,プレート境界の同一領域で発生したことが観測された,東北地方太平洋沖地震の震源域において,運動学的な応力変化の見積と,準動力学的,動力学的な滑り過程の再現計算を行ってきた.今年度は,昨年度行った準動力学的なシミュレーションで得られていた定性的な結果が,どの程度摩擦パラメタ(特に破壊エネルギー)に依存するのかを確認するために,滑り弱化距離Dcという摩擦パラメタについて,より広いパラメタ範囲におけるシミュレーションを追加で行った.また,観測で得られている時系列データとの定量的な比較検討を行い,カギとなるパラメタの洗い出しを行った.また,動力学的シミュレーションで用いる,時空間境界積分方程式法の高速で軽量なアルゴリズムを,高速領域分割法(Fast Domain Partitioning Method, FDPM)として定式化した.従来の境界積分方程式法が時間ステップ数Nに対して計算時間コストがNの3乗(O(N**3))という高負荷な手法で合ったのに対して,FDPMを用いることにより,計算時間コストがNの2乗O(N**2)という次数が一つ小さくなるような大幅な効率化が可能となった.なおメモリコストは,要素数Mが加味されて,従来手法ではO(M**2 N)だったところが,FDPMではO(M**2)となるような,次数の低下も可能となった.さらに,より大規模なモデルが扱えるように大型計算機上に実装した.実装にあたっては,アルゴリズムのメモリアクセスが効率的になるようなチューニングを行った.本結果は,国際誌で発表すると共に,他の成果と合わせて国際学会において招待講演を行った.研究期間の初期に,1年間の所属の変更があり予定通りエフォートを割くことができず研究期間を延長したが,現在は取りまとめの段階に入っており,概ね順調に進展している.地震を起こす断層滑りの振る舞いは,断層摩擦則の滑り速度に対する依存性が関与して決定されることが知られている.この摩擦特性は,現状では小型の実験試料を用いた室内実験からの類推で議論されているのが現状であり,天然断層が従う摩擦則が,自然地震の観測から得られた実データで検証された例はほとんど無い.従来は,地震波観測および測地観測の量的な不足により検証が困難であったが,2011年東北地方太平洋沖地震や2014年長野県北部の地震,2016年熊本地震,2016年Kaikouraなどの最近の大地震発生に伴い,相当程度の観測データの蓄積がなされた.本研究では,これらの自然地震の観測記録を用いて物理モデリングを行うことで,天然断層の摩擦則を明らかにしてきた.2011年東北地方太平洋沖地震においては,本震の2日前に発生した前震後に観測されたゆっくり滑りの測地学的データ,および本震時に得られた地震学的データを用いて,プレート境界断層の摩擦特性を調べた.モデリングには,運動学的な応力解析,および動力学的な摩擦特性の検証を行った.これら異なる二つの滑り現象が,断層上の同一領域で発生していたことを確認した.さらに,それぞれの滑りに対応した応力変化量を弾性応答が考慮された数値計算により求めた.
人工環境下の作業における感覚・運動協応に関する心理学的研究

映像を通しての遠隔操縦で高い効率を上げるには、空間における物体の位置関係の認識のための広写角の映像と、物体の紬かい3次元構造の認識のための高解像度の立体映像が要求される。現在入手できるビデオ装置では、広写角の映像とすると物体の細かい3次元構造の認識は困難となる。人の網膜においては、中心窩を中心として、5度くらいの範囲の解像度は高いが、その周辺は低い。従って、高解像度の情報は、中心視領域のみに与えればよいこととなる。このような人間の視覚特性を考慮して、広写角の映像を与えることができかつ中心視領域には高解像度の映像を与えることの出来るシステムを開発した。本システムは、空間における物体の位置関係の認識を可能とする広写角映像中(今回は31インチCRTに表示)に細かい3次元構造の認識を可能とする高解像度映像(今回は14インチCRTに表示)を付加することのできる、複合方式立体ビデオカメラと、複合方式立体ビデオディスプレイからなる。大画角、小画角用のビデオカメラ、ビデオディスプレイは、いずれもNTSC規格のものであるので、小画角のディスプレイは大画角のディスプレイに比較し高い解像度(単位面積当たり)の映像を表示できる。・本装置における作業では、それほど練習を必要とせず、初期の段階から従来方式以上の効率で作業が可能であった(新たな学習の必要性小)。・従来方式である単一大画面のみの作業では、ある程度の練習を積まないと複合画面での効率に達しなかった(新たな手掛かりの学習の必要有り)。・高解像度部に対する人の奥行き知覚感度は、直視の場合の感度とほぼ等しくなった。これらの結果は、人の中心視・周辺視を考慮した複合型立体TVシステムの有用性を示唆しているといえる。
超高密度流体中での動的溶解度制御を利用した形状敏感型自己整合ナノプロセス

本研究は,機能性超高密度流体中(超臨界流体や亜臨界流体など)で実現する「形状敏感」プロセス(凹部へ選択的に物質を堆積、形成する技術)により,スケール限界なくナノ構造体の作製を可能足らしめる堆積技術を実現することを目的とするものである。高密度流体中では堆積原料の多層吸着とそれに伴う毛管凝集を利用するもので微細凹構造が自己整合・選択的に埋め込まれる。下地の触媒作用を利用するのではないため,原理的にスケール限界前工程パターニングが簡単である。形状敏感特性を検討するため,TaNコート下地に加え,あえてパターンつき酸化膜下地を用いた。パターンは集積回路配線用テストパターンで,80300nm幅のヴィア/トレンチである。実験条件は,圧力約20MPa,温度210250°C,時間830min,原料はCu(dibm)225mg/cc,水素添加圧力(有の場合)は0.8MPaである。Cu(dibm)2の融点以上でかつCu析出反応が起きないよう155°Cまで加熱した後,降温・除圧したところ,ヴィア孔のコーナー部にのみ凝集・堆集物が確認された。次に反応開始温度以上まで昇温したところ,ヴィア/トレンチ内に優先的に堆積堆積が生ずることを確認できた。表面の堆積物はヴィア孔内の凝集・充填物を基点として成長した。さらに,原料の導入導入量を多くすることで,埋め込み性が向上することを確認した。以上から,前記した充填メカニズムを概略確認することができた。XTEM-EDX分析ではヴィア内のCuは単結晶であり,底コーナー部の残渣様の物質はヴィアCu部に比べてC,Oなどの有機成分を多く含んでいることがわかった。本特定領域研究においては,この凝集機構を堆積温度の動的変化を利用した微細構造内にCuを選択的に成長させ,その条件,ならびにメカニズムの検討を行った。メカニズムの検討は概略完了した。
潜在性動脈硬化の進展に及ぼす要因の研究

本研究は、過去の潜在性動脈硬化疫学研究の対象者(40-79歳)の追跡調査を2期6年間で実施する計画であり, H23年度は第1期の最終年度であった。滋賀県草津市40-79歳のランダムサンプル約1, 300名中、2012年3月までに700名以上の追跡調査が完了し、申請時の第1期計画目標人数(500名)を上回った。また、米国の動脈硬化疫学調査との比較研究の準備も計画通り進行中である。冠動脈石灰化(CAC)、頸動脈の動脈硬化指標(内膜中膜複合体IMTなど)の有病率、リポプロテイン関連フォスフォリパーゼA2(LpPLA2)とCACおよびIMTとの関連を検討した結果などをこれまでに報告した。本研究は、過去の潜在性動脈硬化疫学研究の対象者(40-79歳男女約1500名)の追跡調査を2期6年で実施する予定の研究であり、動脈硬化の指標としてマルチスライスCTによる冠動脈石灰化指数の計測を予定していた。H21年度は第一期の初年であったが、当時使用していたCT機器が同年12月から廃止となることが決定したため11月時点で調査をいったん中断した(予算繰越の理由である)。平成22年3月後半より新しく導入された機器(64列マルチディテクターCT)の使用が可能となり、調査を再開した。平成22年度には繰越し分の対象者を含めて約250人の調査を終えた。調査の内容であるが、上述のとおり動脈硬化の指標としてマルチスライスCTによる冠動脈石灰化指数に加え、エコーによる頚動脈の内膜中膜肥厚、腹部CTによる内臓および皮下脂肪面積測定、脈波伝道速度の計測などを行った。また空腹時採血による血清・血漿の保存、血糖、脂質を含む一般血液学的検査も行った。本研究の対象集団は一般地域住民から無作為に抽出されており、日本人の一般集団代表性を有する点で意義深い。本研究にて追跡調査が完了すれば日本人の潜在動脈硬化の進展および疾患の発症・死亡をアウトカムとした予後予測因子を検討することが可能となり、今後の日本人の動脈硬化関連疾患予防の上で、公衆衛生学および臨床医学上重要な知見を提供しうると確信している。また、ベースライン調査時点から共同で研究を継続している米国の疫学調査とのさらなる比較検討を考え、これら米国研究者との打ち合わせ(平成23年3月於アトランタ)および施設見学(同3月末、於ピッツバーグ大学)を行った。これとは別に米国の同様な疫学研究であるMESAとの冠動脈石灰化指数に関する比較可能性研究を国際学術誌に投稿し採択された(雑誌名Int J Cardiol.掲載2011 Feb 28 PMID:21367466)。本研究は、過去の潜在性動脈硬化疫学研究の対象者(40-79歳男女約1500名)の追跡調査を2期6年で実施する予定の研究であり。H22年度は第一期の2年目であった。H22年度は約250人の対象者の追跡調査を行った。追跡調査に当たっては死亡状況や動脈硬化関連疾患の発症状況を把握することに努めている。動脈硬化の指標としてマルチスライスCTによる冠動脈石灰化指数および頚部エコー検査による頚動脈の内膜中膜肥厚(IMT)とプラークを計測した。また腹部CTによる内臓脂肪および皮下脂肪面積測定のための撮影と、脈波伝道速度の計測を行った。空腹時採血による血清・血漿の保存、血糖、脂質を含む一般血液学的検査を行った。本研究の対象集団は一般地域住民の無作為抽出により形成されており、日本人の一般集団代表性を有する点で意義深い。したがって本研究にて追跡調査が完了すれば日本人の潜在動脈硬化の進展および疾患の発症・死亡をアウトカムとした予後予測因子を検討することが可能となり、今後の日本人の動脈硬化関連疾患予防の上で、公衆衛生学および臨床医学上重要な知見を提供しうると確信している。本研究は、過去の潜在性動脈硬化疫学研究の対象者(40-79歳)の追跡調査を2期6年で実施する予定の研究であり,H23年度は第一期の3年目(最終年度)であった。

滋賀県草津市のランダムサンプル40-79歳対象者約1,300名中、2012年3月までに700名以上の追跡調査が完了し、申請時の計画目標人数(500名)を上回った。応諾率は70%と当初の予想範囲であった。H23年度は約230人の対象者の追跡調査を行った。調査に当たっては死亡状況や動脈硬化関連疾患の発症の把握に努め、今後の予後追跡調査の精度を高める目的で、住民票、人口動態統計などの閲覧に関する合意を対象者から得るよう努めた。動脈硬化指標として、多検知器CTによる冠動脈石灰化指数、内臓脂肪および皮下脂肪面積測定のための撮影、および頚部エコー検査による頚動脈の内膜中膜肥厚(IMT)とプラークの計測、脈波伝道速度の計測を行った。空腹時採血による血清・血漿の保存、血糖、脂質を含む一般血液学的検査を行った。その他の目標として挙げた米国の同様の疫学研究(MESA)との比較に関しても、冠動脈石灰化病変の比較可能性を学術誌に報告した。また比較研究申請は米国のMESA運営員会および滋賀医大倫理委員会から了承され、現在具体的な比較研究のためのデータ取得の手続き中である。本研究の対象集団は一般地域住民の無作為抽出であり、日本人の一般集団代表性を有する点で意義深い。ベースライン調査での冠動脈石灰化およびIMTの年齢階級別の有病率を国際学会(2012年3月)にて発表したが、近年の日本人の潜在性動脈硬化の現状を報告した点が他に類を見ない特徴である。本研究にて追跡調査が完了すれば、日本人の潜在動脈硬化の進展および疾患の発症・死亡をアウトカムとした予後予測因子を検討することが可能となり、今後の日本人の動脈硬化関連疾患予防の上で、公衆衛生学および臨床医学上重要な知見を提供しうると確信している。そのためにも残りの対象者(600人ほど)の追跡を完了することが大変重要である。
ディーゼル排気粒子等の粒子状物質が免疫系に及ぼす影響とその機構の解明

本研究では,ディーゼル排気粒子(DEP)が喘息様病態と抗原提示細胞に及ぼす影響について検討した.雄のWistarラットは,3mg/m^3ディーゼル排気(DE)に1ヶ月間曝露した.その間1週間おきに計4回,抗原を吸入させ,喘息様病態の指標として肺抵抗を測定した.曝露後,肺胞洗浄液中の細胞と縦隔リンパ節細胞の数や機能について解析した.一方,正常ラットから採取した肺胞マクロファージと末梢血単球は,DEPに24時間曝露し,抗原提示に関わる細胞表面分子(Ia,B7.1,B7.2)の発現と機能を解析した.DEPは,全粒子とジクロロメタン抽出物,残渣粒子を用いて活性を比較した.更に,DEPの影響と酸化ストレスの関連性についても検討した.肺抵抗はDE曝露により増加し,抗原併用群において最も高い値を示した.肺胞洗浄液および縦隔リンパ節の細胞数も増加したが,抗原提示に関わる分子の増強は認められなかった.しかし,縦隔リンパ節細胞の増殖能はDEにより増加し,抗原併用群で増強されたことから,抗原提示機能を持った細胞が局所のリンパ節に移行した可能性も考えられる.一方,DEPは肺胞マクロファージではなく,単球のIaとB7分子の発現を増加させた.その活性は,残渣粒子よりも抽出物で高く,単球の抗原提示機能も増加させた.抗酸化系酵素であるhemeoxygenase-1の誘導能も,抽出物に強い活性がみられた.更に,DEPによる単球のIa分子の増加は,還元剤の添加により抑制された.以上の結果から,DEはアレルギー性の喘息様病態を悪化させること,DEPは未熟な細胞である単球に作用して抗原提示機能を増加させること,その活性はDEP中の有機成分により細胞に生じる酸化ストレスが主な要因である可能性が示唆された.DEPによるアレルギー反応増悪の過程には,抗原提示細胞の活性化が寄与している可能性がある.平成15年度は,1.ディーゼル排気粒子(DEP)の曝露(in vitro),2.ディーゼル排気(DE)の曝露(in vivo)が抗原提示に関わる細胞表面分子(Ia,B7.1,B7.2)の発現と機能に及ぼす影響について検討した.1.ラットの肺胞マクロファージと末梢血単球は,DEP (10,30,100μg/ml)又はそこに含まれる有機成分と粒子の分画に24時間曝露した.DEP曝露は,肺胞マクロファージのIaおよびB7の発現に影響を及ぼさなかったが,末梢血単球のそれらの発現を濃度依存的に増加させた.DEP中に含まれる有機成分と粒子の分画を比較してみると,その作用は粒子よりも有機成分分画の方が圧倒的に高かった.また末梢血単球の抗原提示機能は,低濃度のDEP有機成分の曝露により増加した.DEPは分化した肺胞マクロファージではなく未熟な細胞である単球に作用し,抗原提示に関わる細胞表面分子の発現を増加させ,その機能を亢進させる可能性が示唆された.またその作用は主にそこに含まれる有機成分によることが明らかとなった.2.ラットはDE(3mg/m^3)に12時間/日で1ヶ月間曝露した.肺胞洗浄液中の細胞(BAL細胞)の抗原提示に関わる細胞表面分子の発現は,DEの単独曝露および抗原吸入を加えた系のいずれにおいても減少した.しかしながら,リンパ節細胞の増殖能はDE曝露により増加し,その増加は抗原吸入を加えることでより強く観察されたことから,抗原提示機能を持ったBAL細胞がリンパ節に移行した可能性も考えられる.また,喘息様病態の指標となる肺抵抗値もDE曝露の時間に依存して増加し,その増加は抗原吸入を加えることでより強く観察された.これらのことから,DE曝露はアレルギー反応を増悪させる可能性が示唆された.今後は,これらのメカニズムについて検討を進めていく予定である.本研究では,ディーゼル排気粒子(DEP)が喘息様病態と抗原提示細胞に及ぼす影響について検討した.雄のWistarラットは,3mg/m^3ディーゼル排気(DE)に1ヶ月間曝露した.その間1週間おきに計4回,抗原を吸入させ,喘息様病態の指標として肺抵抗を測定した.曝露後,肺胞洗浄液中の細胞と縦隔リンパ節細胞の数や機能について解析した.一方,正常ラットから採取した肺胞マクロファージと末梢血単球は,DEPに24時間曝露し,抗原提示に関わる細胞表面分子(Ia,B7.1,B7.2)の発現と機能を解析した.DEPは,全粒子とジクロロメタン抽出物,残渣粒子を用いて活性を比較した.更に,DEPの影響と酸化ストレスの関連性についても検討した.肺抵抗はDE曝露により増加し,抗原併用群において最も高い値を示した.肺胞洗浄液および縦隔リンパ節の細胞数も増加したが,抗原提示に関わる分子の増強は認められなかった.しかし,縦隔リンパ節細胞の増殖能はDEにより増加し,抗原併用群で増強されたことから,抗原提示機能を持った細胞が局所のリンパ節に移行した可能性も考えられる.一方,DEPは肺胞マクロファージではなく,単球のIaとB7分子の発現を増加させた.その活性は,残渣粒子よりも抽出物で高く,単球の抗原提示機能も増加させた.抗酸化系酵素であるhemeoxygenase-1の誘導能も,抽出物に強い活性がみられた.

更に,DEPによる単球のIa分子の増加は,還元剤の添加により抑制された.以上の結果から,DEはアレルギー性の喘息様病態を悪化させること,DEPは未熟な細胞である単球に作用して抗原提示機能を増加させること,その活性はDEP中の有機成分により細胞に生じる酸化ストレスが主な要因である可能性が示唆された.DEPによるアレルギー反応増悪の過程には,抗原提示細胞の活性化が寄与している可能性がある.
高圧ガス存在下におけるポリマー溶液系の相挙動及び粘性特性

本研究では、ポリマー中の高圧ガスの溶解度および拡散係数について測定を行った。本研究の成果の概要は以下の通りである。溶解度・拡散係数ガス:CO_2ガス:N_2溶解度ポリマー:polystyreneこれらのガス+ポリマー系の混合物は特定フロン全廃に伴い今後発泡樹脂製造の主流になることが期待されているが、現在までほとんど溶解度・拡散係数の測定例の報告されていない系である。上記の系の溶解度についてはSanchez-Lacombe状態式に温度依存性相互作用パラメータを導入することにより良好に相関可能であることが明らかになった。また、この相互作用パラメータの温度依存性はほぼ直線的であることがわかった。また、拡散係数についてはSternらの自由体積理論により良好な相関が可能であることが明らかになっている。Gas: NィイD22ィエD2本研究では、ポリマー中の高圧ガスの溶解度および拡散係数について測定を行った。本年度は、既存の装置を利用し研究対象となるポリマーに対するガスの溶解度測定を行った。さらに既存設備における測定温度範囲の制限を解消するために導入した、磁気浮遊型天秤を用いた溶解度測定装置の製作並びに本装置の検証実験を行った。まず既存設備でポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリスチレン(PS)、中への窒素、二酸化炭素の溶解度を、ポリマーが溶融状態である温度160、180、200°C、圧力17MPaの範囲で測定を行った。この結果、両ガスの溶解度はPS、HDPE、PPの順に増加し、特にPPとHDPEに対する溶解度はほぼ同程度の値となることが明かとなった。また二酸化炭素の各ポリマーに対する溶解度は、温度の上昇と共に減少するが、窒素に関しては温度の上昇と共に増加した。特に窒素+PS系に関しては従来の当研究室での溶解度測定結果を用いて温度依存性を調べた結果、80°Cに溶解度の極小値が存在することが明かとなった。また、窒素+PP系、窒素+HDPE系、二酸化炭素+HDPE系に関してはポリマー中のガス成分の拡散係数の測定を温度180°Cで行った。この結果、拡散係数はガスの溶解度の上昇と共に僅かではあるが上昇することが明かとなった。本年度導入した磁気浮遊型天秤に関しては、現在までにポリ酢酸ビニル中の二酸化炭素の溶解度測定を行い、文献値と良好に一致していることを確認した。現在、次年度に粘度測定を計画しているポリオレフィン中のガス溶解度測定を進めており、上述の溶解度測定結果とあわせて粘度測定装置の測定条件の設定に活用する。ポリマー溶液系粘度に関しては、本年度は測定設備の設計ならびに整備を打い、次年度に測定を行う予定である。ポリマー中の高圧ガスの溶解度および拡散係数は、ポリマーの合成や成形加工などの工業生産プロセスの開発,運転管理,あるいは新素材の開発に必要不可欠な物性値である。近年,高温高圧を要する高度技術の研究開発および実用化が加速するのに伴い、開発基礎データとしての高温高圧下におけるポリマー中のガス溶解度および拡散係数のニーズは急速に高まっている。以上の背景に鑑み本研究では、従来報告例のないblock copolymerの溶解度,拡散係数の測定を行い、コモノマー組織の影響を検討した。ガスには環境適合型発砲剤として期待されている二酸化炭素を、ポリマーにはpolyisoprene,styrene-isoprene-styrene block copolymer(styrene16wt%,30wt%の2組成)を使用した。またpolystyreneの溶解度,拡散係数には前年度測定した値を利用した。以上の測定値から、copolymerに関しては系を構成する各純物質の溶解度の加成性が成立することが明らかになったが、拡散係数に関しては加成性が成立しなかった。拡散係数はコポリマー化によるガラス転移温度や、粘度の影響が複雑に関係しているものと思われ、今後の課題である。溶解度に関してはSanchez-Lacombe状態式に温度依存性相互作用パラメータを導入することにより良好に相関可能であった。また、相互作用パラメータの温度依存性はほぼ直線的であることがわかった。拡散係数についてはSternらの自由体積理論により相関を行ったところ、相対平均差11%の良好な推算が可能であった。Gas: NィイD22ィエD2
集団の意思決定に関する実験研究

Okano (2013)ではO'Neill (1987)で用いられている「勝ち」「負け」で決まるゲームをプレーする集団と個人の行動を比較した結果、集団のほうがよりナッシュ均衡予測と整合的な行動をしているということを明らかにした(Games and Economic Behaviorに掲載)。また、さまざまなゲーム実験の比較から、いかなる経済的状況においても集団形成による正の相乗効果が発揮されるというわけではないことを明らかにした。さらに、集団内における交渉プロセスに関する理論的研究を行った。本研究では複数の個人が集団を形成し、互いにコミュニケーションをとりながら到達した意思決定がどのような特徴を持つかを、実験を通じて経済学的に解明することを目的としており、特に「集団形成による正の相乗効果創出の原因解明」「集団行動の経験の持続性の検証」に焦点を絞り検証を行う。「集団行動の経験の持続性の検証」に関しては、現在も実験デザインの精緻化を行っており、来年度以降に実験を行う予定である。本年度は「集団形成による正の相乗効果創出の原因解明」に関連した実験を行った。Okano(2011)(現在、Games and Economic Behaviorから改訂要求が来ている)ではO'Neill(1987)で使われているゲームを用いて「集団の行動は個人の行動よりもよりナッシュ均衡と整合的である」という実験結果を得ている。これを受けて、本年度ではRapoport and Boebel(1992)で用いられているゲームを使って同様の実験を行った。このゲームは、O'Neillゲームより複雑なゲームであり、Rapoport and Boebel(1992)の実験結果でも、個人の行動はナッシュ均衡から大きく外れているという結果になっている。このゲームを集団がプレーした時に、ナッシュ均衡と整合的な行動がとれるのかを検証するのが本実験の目的である。この実験を通して、どのようなゲーム(経済的状況)において、集団と個人との間で行動が異なってくるのか、集団の行動がナッシュ均衡と整合的になる経済的状況にはどのような特徴があるのかを明らかにすることができる。現在はこの実験で得られたデータを分析中である。Okano(2011)(現在、Games and Economic Behaviorから改訂要求が来ており、再投稿済みである)ではO'Neill(1987)で使われているゲームを用いて「集団の行動は個人の行動よりもよりナッシュ均衡と整合的である」という実験結果を得ている。これは去年度にも行った実験の追加実験である。本研究の目的は、複数の個人が集団を形成し、互いにコミュニケーションをとりながら到達した意思決定がどのような特徴を持つかを、実験を通じて経済学的に解明することである。先行研究で一般的に観察されている「集団の意思決定は個人の意思決定と比べてより経済理論と整合的である」という結果を背景にして、本研究では特に「集団形成による正の相乗効果創出の原因解明」「集団行動の経験の持続性の検証」に焦点を絞り検証を行う。本年度は、昨年度に行っていたRapoport and Boebel (1992)で用いられているゲームを使った実験のデータ分析を行った。このゲームは、O'Neillゲームより複雑なゲームであり、Rapoport and Boebel (1992)の実験結果でも、個人の行動はナッシュ均衡から大きく外れているという結果になっている。実験の結果、集団と個人とではその意思決定に違いは見られなかった。年度途中からは、理論分析の必要性が出てきたため、これを行った。具体的には集団内で意思決定に至るまでにどのような交渉プロセスを経ているのか問題である。経済学で考えられている一般的な非協力交渉理論は、利得(もしくはパイの配分)に関する交渉に焦点を当てているが、このほかにも行動に関する交渉プロセスを考えることができる。相手に対して何かの行動を起こすように要求するなどのケースである。

このような交渉問題に関する簡単な理論モデルを作成した。「集団形成による正の相乗効果創出の原因解明」に関連した実験は今年度でデータの収集は完了している。「集団行動の経験の持続性の検証」に関する実験デザインも順調に進んでおり、今年度実験予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。「集団形成による正の相乗効果創出の原因解明」に関連した実験はデータの収集は完了したので、これの分析をさらに進める。「集団行動の経験の持続性の検証」に関する実験デザインを完了させ、これの実験を行う。
ショウジョウバエ学習・記憶異常突然変異体linotteの電気生理学的解析

本研究の本来の目的である学習・記憶異常突然変異体の電圧固定法による電気生理学的実験は、実験機器の納入時期やソフトウェアーを含めたシステム構築の遅れ(別紙製造会社の詫び状を参照)などから大幅に遅れ、まだ報告するだけの結果が得られていない。旧来からある細胞内電位記録装置によって筋細胞の細胞内記録を行い、神経刺激によって誘発される興奮性接合部電位(EJP)を記録した限りではlinotteと野生型(CS)の間には違いが見いだせなかった。なお、研究目的とは異なるが、現有機器を用いてNaチャネルミュータントの解析を行ったのでここに報告する。Naチャネルをコードする遺伝子paraの温度感受性変異体および野生型の3令幼虫の神経筋標本を用いて神経刺激によって誘発されるEJPを筋細胞から記録し、神経繊維における活動電位の有無を判定した。para^<ts1>では25°CでEJPが発生したが、37°Cでは完全に消失し、高温下では活動電位が発生しなくなることを示した。para^<ts3>では37°Cでブロックされるばあいとされないばあいがあった。しかし、para^<hd838>とCSでは37°Cでブロックされなかった。活動電位ブロックの温度感受性はpara^<ts1>>para^<ts3>>para^<hd838>≧CSとなった。この結果は3令幼虫の高温麻痺の温度感受性シリーズ、para^<ts1>>para^<ts3>>para^<hd838>=CS(Tanaka et al.,1997)とほぼ一致する。さらに、高温下でpara^<ts1>にKチャネル阻害剤のTEA(10-20mM)を投与したところ自発性の神経発火によるものとみられるEJPが現れた。また神経刺激による誘発EJPも1例で観察された。すなわち、活動電位の温度感受性ブロックはTEAによって回復した。この結果は、paraではNaチャネルの密度が小さくなっているのでNaチャネルとKチャネルのバランスが崩れ、その結果高温麻痺が起こるという仮説(O'Dowd et al.,1989)を支持するものである。なおpara^<hd838>は幼虫では高温麻痺が全く起こらないが成虫では全ての個体が高温麻痺を起こすという(Tanaka et al.,1997)。このことは幼虫と成虫とでは異なった転写物が作られ、それが発生ステージによる高温麻痺の違いをもたらすものと考えられる。