hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
誘目性制御による木材の高意匠化技術の創成

建材や家具などの様々な木製品や木質内装のどこにどのくらい観察者の視線が引き付けられるかという誘目性の強弱は,製品の評価だけでなく,観察者の心身にも正に負に強く影響しうると考え,材面に現れる木理や照りの移動,あるいは,木質フロアパターンや木質壁面の特徴を画像解析によって定量的に把握するとともに,これらを観察する被験者の心身の応答を測定した.我々が開発した画像解析法は,材面のコントラスト変化を精度よく捉え,観察者の主観に基づく印象評価との対応もよいことが示された.また,材面のコントラストおよび木質床や壁のデザインに観察者の認知反応(眼球停留関連電位や眼球運動など)が影響されることを確認した.見る者の視線がどこに引き寄せられるかという誘目性の強弱は,木製品や木質インテリアを観察するひとに生じる心身の反応に,正にも負にも影響する.この誘目性の効果を検証するために,次のような実験と解析を行った.・有節材の誘目性:2.4m×2.4mの壁面に節の有無および材の縦横の向きの異なる4種類の意匠を施工し,これらを観察する21名の被験者の視線の動きや脳波(後頭野の眼球停留関連電位;EFRP)を記録した.観察者の視線は節部に有意に多く長く停留し,有節壁面を観察する際のEFRPの振幅(観察対象に対する注意の度合いを反映)は白色の対照壁面よりも有意に大きかった.興味深いのは無節・縦貼の壁面で,視線の停留頻度は対照壁と同等だが,EFRPの振幅は有節材並みに大きく,また,主観的に最も「均一」で「感じが良い」と評価された.これらの結果は,節はもちろんのこと,材の向きという極めて単純な内装デザイン要素が観察者の認知反応に影響を及ぼすことを示唆している.・波状杢の誘目性:木製品に用いられる銘木の1種として,ヴァイオリンの裏板に利用されるカエデ材の波状杢に着目し,照りの移動と誘目性の関係を検証した.10基のヴァイオリンの裏板を変角照明撮影して照りの移動を動画化した.この動画を観察する27名の被験者の視線の動きを記録し,観察時の停留点分布に基づいて波状杢に由来する明暗コントラストを抽出したところ,コントラストの大きい裏板ほど「派手」で「変化に富んだ」などの印象を与えやすいことが示された.・促進劣化試験体の調製:屋内であれば光や空気,屋外であればさらに風雨などに曝されることで,木材表面は劣化し,その見えも変化する.この変化を精密測色によって明らかにするために,表面にスギ,カエデ,ミズナラ材を貼った化粧合板に種々の塗装を施し,ウェザーメータを用いた促進劣化処理を開始した.今年度は,様々な銘木試料を収集して,塗装や熱劣化,光劣化処理などの表面処理を系統的に施した木材試料を調製する予定であった.ところが,次年度以後に行う予定の実大木質内装観察のための実験場所を確保することが難しくなったため,実大木質内装実験を前倒しして行うこととした.この影響で,表面処理試料の準備は予定よりも遅くなり,処理の種類も減らさざるを得なくなった.しかし,実大木質内装観察実験を前倒しで実施したことによって,「有節材の誘目性は強い」「無節縦貼の壁面は他の壁面と異なる」ことが主観評価においても認知反応においても矛盾無く示されるなど,誘目性制御の範囲を空間に拡げていく上で貴重な知見が得られることとなった.また,銘木の1つである波状杢に現れる「照りの移動」を動画で観察させる新たな実験プロトコルを確立し,停留点分布と画像特徴量を連携させることができた点も大きな進歩といえる.促進劣化処理試験体の調製は順調に進んでおり,次年度からは熱処理材の調製も加える予定であることから,研究計画全体としては「概ね順調に進展している」と判断した.見る者の視線がどこにどのくらい引き寄せられるかという誘目性は,木製品や木質インテリアを観察する者の心身に,正にも負にも影響しうる.木材の誘目性の効果を確認するとともに,誘目性を制御して木製品の高意匠化につなぐために,以下のような実験と解析を行った.■木質内装の誘目性の効果:大型モニタに表示された木質壁面パネルを観察する被験者の脳波と視線の動きを記録するとともに,見た目の印象を評価させた.節の有無,材の向き,継ぎ目の有無という単純な壁面デザインの違いによって,観察者の心身の状態に変化が現れることを確認した.壁面に加えて,コントラストが系統的に変えられた木質フロアパターンの調査も実施し,パターンに対する主観的な不揃い感を,エレメント間およびエレメント内コントラストを説明変数とする重回帰式で説明できた.■塗装によるコントラストの変化と誘目性:木理のコントラストを塗装処理で種々変更したスギおよびミズナラ材化粧合板を調製し,材面のコントラストの差異を画像解析によって評価した.スギ材には最も「好まれる」最適コントラストが存在することを見出した.さらに,彩色されたスギ材化粧合板を観察する被験者の瞳孔径を経時的に測定したところ,彩度の大きい鮮やかな材面ほど瞳孔を散大させる傾向を認めた.■照りの移動と誘目性:繊維傾斜角の異なるスギまさ目材エレメントを組み合わせて,照りの移動が生じる材面を構成した.視線追跡や主観評価によって,同じエレメントを使用していても照りの移動の現れ方によって視線移動や印象が大きく異なることを見出した.

■劣化処理によるコントラストの変化:スギ,ミズナラ,イタヤカエデ化粧合板を促進耐候性試験に供試し,劣化処理の進行に伴う材色や木理のコントラストの変化を,精密測色と画像解析によって定量的に把握した.「材面の誘目性が変わると印象も変わる」ことを示すために,本研究では木理のコントラストに着目した.昨年度までに「コントラストを画像解析によって把握できること」「コントラストの変化に伴って観察者の視線の停留位置や停留頻度が変わること」「コントラストの変化に伴って材面の印象が変化すること」などを示してきた.また,有節材の視覚効果を確認する実大木質内装実験を前倒しで行った.これにより課題遂行のための研究手法がほぼ固まり,また,実大木質内装実験を補完する実験の計画を立てるに至った.今年度は「誘目性制御」につなぐことを企図して,木理のコントラストをコントロールする新規な塗装法の試用や,照りの移動が生じる材面の構成,木質フロアパターンのシミュレーションなどに取り組み,作成した視覚刺激を画像解析および被験者実験に供することができた.また,有節材壁面画像を観察する被験者の脳波測定および彩色された化粧合板を観察する被験者の瞳孔径測定など,木材に相対するヒトの生理応答をいくつか調べることができた.さらに,昨年度から継続してきた塗装材に対する1200時間に及ぶ促進耐候性試験が完了し,経年によるコントラストの変化を定量的に捉えることに成功した.このように,今年度は研究の適用範囲を着実に広げ,誘目性制御による木材・木製品の高意匠化について多くの知見やノウハウを得ることができた.一方で,木理のコントラストを変更するために,塗装処理,劣化処理に加えて熱処理を当初予定していたが,実験機材の遣り繰りが追いつかず,次年度に持ち越しとなった.また,誘目性評価指標のモデル構築を始めることを予定していたが,今年度の実験項目が増えたこともあって手つかずとなり,次年度に持ち越すこととした.以上を踏まえて,研究計画全体としては「おおむね順調に進展している」と判断した.様々な木製品あるいは木質内装の表面には,木材ならではの意匠が種々現れている.見る者の視線がそのどこによく引き寄せられるかという誘目性の強弱は,製品や木質インテリアの評価に正にも負にも強く影響する.前年度までに,材面のコントラスト(木目模様の目立ちやすさ,照りの明瞭さ,など)の大小によって誘目性が変わることを実験的に把握できた.本年度は,材面意匠の誘目性を意図的に変える手法を考えるとともに,その意匠が観察者の心身の状態に及ぼす影響について検討した.■熱処理が材面のコントラストに及ぼす影響の評価:シラカンバおよびダケカンバの挽き板を170度の高温に曝し,熱処理の進行に伴う材色や木理のコントラストの変化を,精密測色と画像解析によって定量的に把握した.■照りの移動の生じる材面の誘目性評価:繊維傾斜角の異なるスギまさ目材エレメントを組み合わせることで,照りの移動が様々に生じる材面を構成できることを実証した.また,塗装によってトチノキの波状杢の照りの移動の現れ方が変化することを定量的に示した.視線追跡,主観評価,脳波測定などによって,観察者の心身の反応と照りの変化の対応関係について検討した.■木質フロアパターンの誘目性評価:パターン・シミュレータを用いて様々な木質フロアパターンを表現し,エレメント間のコントラストによって生じる形状因子を画像解析によって抽出した.抽出される形状因子の種類が増えるほど,フロアパターンの不揃い感が強まることを見出した.
錯体分子集合体による交互型および梯子型一次元量子スピン系の研究

低次元磁性体において顕著に現われる量子スピン効果に関して、交付金を活用してモデル物質群の合成と測定装置の整備を行い、NMR、ESR、中性子回折、uSR、強磁場磁化測定などによる広範囲な実験研究を行ない、以下の成果を得た。1、スピン1/2を構成要素とする複合スピン量子一次元鎖の研究(1)S=1/2強磁性および反強磁性三量体からなる一次元反強磁性モデル物質3CuCl_2・2dioxaneおよびA_3Cu_3(PO_4)_4における新しい量子スピン効果を観測し、空間構造をもつ複合量子スピン鎖の特異な磁気特性を明らかにした。(2)S=1/2を構成要素とする交互型および一様型一次元反強磁性モデル物質CuCl_2・2picおよびCuBr_2・2picならびにそれらの混合系において相互作用の交替化から生じる量子スピンギャップおよび一重項特性の変化を系統的に研究した。2、量子スピン反強磁性鎖の一重項基底状態の研究(1)一次元量子スピン系におけるギャップ形成の物理的起源を明らかにするために非磁性希釈効果を系統的に研究した。整数スピンHaldane系は希釈に対して安定であるが半整数スピンSpin-Peierls系は低希釈で不安定となり、ギャップ状態が消失して反強磁性状態が現われることを明らかにした。(2)Haldane系基底状態に関連して、代表物質であるNENPを非磁性Znイオンで部分置換した系のESR実験を行った。VBSモデルからは、磁気鎖が独立な有限長鎖に分断され、一重項対結合ポンドが破壊されて鎖端に孤立したS=1/2スピンが現われると考えられるが、詳細な共鳴磁場の解析から、磁場によって誘起されるスタガード内部磁場が存在することを明らかにした。(3)擬一次元物質CsNiCl_3について、鎖間相互作用がHaldane状態に与える影響を研究した。三次元秩序化温度の直上まではVBS状態が成立している。高温、高磁場において、量子スピンから古典スピンへのクロスオーバー現象を観測した。低次元磁性体において顕著に現われる量子スピン効果に関して、整数、半整数スピンの違いに由来する新奇な量子スピン効果を解明するために以下の研究を行った。1.S=1/2強磁性三量体からなるS=3/2一次元反強磁性モデル物質3CuCl2.dioxaneおよびS=1/2反強磁性三量体からなるS=1/2一次元反強磁性モデル物質Sr3Cu3(PO4)4ならびにCa3Cu3(PO4)4を合成し、それらの磁化率、強磁場磁化、ESRを測定した。得られた結果から、特異な磁気特性が、構造的異方性と電子波動関数の異方的な重なりに由来することを明らかにした。2.S=1/2を構成単位とする交互型一次元反強磁性モデル物質CuCl2.2-picおよび一様型一次元反強磁性モデル物質CuBr2.2-picならびにそれらの混合系を合成し、磁化率、強磁場磁化の測定によって、相互作用の交替化から生じる量子スピンギャップおよび一重項特性の変化を系統的に研究した。3.互いに関連する整数量子スピンHaldane系と半整数量子スピンspin-Peierls系で共通して実現する基底一重項状態の物理的な違いを明らかにする目的で、これらの系の非磁性不純物効果を系統的に研究した。

上記の様に、7年度交付金を活用して目的達成に必要なモデル物質群の合成および測定装置の整備を行い、予備的な結果を集積しつつある。成果の一部は既にPhys.Rev.およびJ.Phys.Soc.Jpn.に速報し.物理学会で公表した。低次元磁性体において顕著に現われる量子スピン効果に関して、NMR、ESR、中性子回折、uSR、強磁場磁化測定などによる広範な実験研究を行ない、以下の成果を得た。1、スピン1/2を構成要素とする複合スピン量子一次元鎖の研究(1)S=1/2強磁性および反強磁性三量体からなる一次元反強磁性モデル物質3CuCl_2・2dioxaneおよびA_3Cu_3(PO_4)_4における新しい量子スピン効果を観測し、空間構造を持つ複合量子スピン鎖の特異な磁気特性を明らかにした。(2)S=1/2を構成要素とする交互型および一様型一次元反強磁性モデル物質CuCl_2・2picおよびCuBr_2・2picならびにそれらの混合系において相互作用の交替化から生じる量子スピンギャップおよび一重項特性の変化を系統的に研究した。2、量子スピン反強磁性鎖の一重項基底状態の研究(1)一次元量子スピン系におけるギャップ形成の物理的起源を明らかにするために非磁性希釈効果を系統的に研究した。整数スピンHaldane系は希釈に対して安定であるが半整数スピンSpin-Peierls系は低希釈で不安定となり、ギャップ状態が消失して反強磁性状態が現われることを明らかにした。(2)Haldane系基底状態に関連して、代表物質であるNENPを非磁性Znイオンで部分置換した系のESR実験を行った。VBSモデルからは、磁気鎖が独立な有限長鎖に分断され、一重項対結合ボンドが破壊されて鎖端に孤立したS=1/2スピンが現われると考えられるが、詳細な共鳴磁場の解析から、磁場によって誘起されるスタガード内部磁場が存在することを明らかにした。(3)擬一次元物質CsNiCl_3について、鎖間相互作用がHaldane状態に与える影響を研究した。三次元秩序化温度の直上まではVBS状態が成立している。高温、高磁場において、量子スピンから古典スピンヘのクロスオーバ現象を観測した。
短い活断層を対象とした地震危険度評価手法の高精度化に関する総合的研究

年度前半では,昨年度に引き続き,3条の活断層が連動破壊した事例である1891年濃尾地震についての変動地形学調査(地形地質調査,測量調査),特に,根尾谷断層についての調査を実施し,基礎的なデータの取得を完了した.その結果,根尾谷断層が少なくとも過去約15万年間,1.4±0.2mm/yrのほぼ等速度で左横ずれ運動を続けてきたこと,地震時変位量分布と平均変位速度分布の形状が酷似することを見出した.これらの事実は,根尾谷断層が,他の活断層との連動の有無に関わらず,同様の形態の変位(相似変位)を繰り返してきたことを示しており,活断層の連動破壊問題・グルーピング問題についての重要な知見を得たと考えている(Kaneda and Okada,準備中).ただし,形態のみではなく量も同様の変位(合同変位)を繰り返してきたのかどうかについては,トレンチ調査など今後のさらなる調査が必要である.また,以上の結果を基に,濃尾地震震源域の地形学的検知限界を0.3±0.05mm/yrと求めた.この値は1927年北丹後,1943年鳥取両地震の震源域で求められた値(0.1±0.025mm/yr)より有意に大きく,濃尾地震震源域の速い削剥速度が地形学的検知限界を引き上げている可能性が高いと考えられる.年度後半では,濃尾地震と同様のアメリカの連動破壊事例である1992年Landers,1999年Hector Mine地震についての変動地形学的調査を実施するため,両地震についての調査・研究を行っているTom Rockwell教授(San Diego State Univ.)の研究室に移り,基礎的な資料(空中写真・地形図・資料等)の収集を行った.なお,当初,行う予定であった,地形学的検知限界を下回る活断層の検知・評価方法についての研究は,十分な時間が確保できず,成果をあげることができなかった。変位速度の小さな短い活断層については,トレンチ調査法の適用が困難な場合が少なくない.筆者は,昨年度までに,こうした活断層にも適用可能な古地震調査手法である「山地斜面におけるピット調査」の試行調査を行ってきた.本年度前半では,それらの調査についての追加分析・結果のとりまとめを行い,夏に米国で行われた国際第四紀学連合(INQUA)第16回学術大会にて,本調査法の有効性と問題点についての発表を行った.また,学会発表後,1954年Rainbow Mountain地震,Fairview Peak地震,Dixie Valley地震の際に活動した活断層およびその周辺の活断層(BC級活断層)について,地形・地質学的現地調査を実施した.この際得られたデータは,今後日本の事例について実施する調査の結果と比較・検討する予定である.年度後半では,まず,地形学的検知限界を上回る活断層および下回る活断層のいくつかの国内事例について予察的現地調査を実施した.それらの結果から,1891年濃尾地震を引き起こした活断層群およびその周辺の活断層群についてのより一層の理解が,活断層の検知問題・グルーピング問題の解決にとって特に重要であると判断した.そのため,本年度後半では,濃尾地震の主要起震断層である根尾谷断層についての詳細な空中写真判読および現地調査を実施し,その北半部についての基礎的な地形・地質データの取得(詳細な地形区分図の作成,段丘堆積物の記載,変位地形の詳細位置・変形形態の記載,地形測量による変位量の測定)を概ね完了した.その結果得られつつある新知見としては,(1)一般に単純なトレースをもつ根尾谷断層であるが,揖斐川-武儀川断層と交差する付近においては複雑な分岐や変形形態が認められること,(2)古地震調査(トレンチ調査,山地斜面におけるピット調査)のための良好なサイトを発見したこと,などが挙げられる.年度前半では,昨年度に引き続き,3条の活断層が連動破壊した事例である1891年濃尾地震についての変動地形学調査(地形地質調査,測量調査),特に,根尾谷断層についての調査を実施し,基礎的なデータの取得を完了した.その結果,根尾谷断層が少なくとも過去約15万年間,1.4±0.2mm/yrのほぼ等速度で左横ずれ運動を続けてきたこと,地震時変位量分布と平均変位速度分布の形状が酷似することを見出した.これらの事実は,根尾谷断層が,他の活断層との連動の有無に関わらず,同様の形態の変位(相似変位)を繰り返してきたことを示しており,活断層の連動破壊問題・グルーピング問題についての重要な知見を得たと考えている(Kaneda and Okada,準備中).ただし,形態のみではなく量も同様の変位(合同変位)を繰り返してきたのかどうかについては,トレンチ調査など今後のさらなる調査が必要である.また,以上の結果を基に,濃尾地震震源域の地形学的検知限界を0.3±0.05mm/yrと求めた.この値は1927年北丹後,1943年鳥取両地震の震源域で求められた値(0.1±0.025mm/yr)より有意に大きく,濃尾地震震源域の速い削剥速度が地形学的検知限界を引き上げている可能性が高いと考えられる.年度後半では,濃尾地震と同様のアメリカの連動破壊事例である1992年Landers,1999年Hector Mine地震についての変動地形学的調査を実施するため,両地震についての調査・研究を行っているTom Rockwell教授(San Diego State Univ.)の研究室に移り,基礎的な資料(空中写真・地形図・資料等)の収集を行った.
歩道上のステレオマイクを用いた低コスト車両検出システムの研究

平成30年度は,片側1車線道路における車両検出において新たに見いだされた課題を解決する研究開発を優先して行った.前年度までの研究開発によって,片側1車線道路においても同時や連続で通過する車両の検出が困難となる問題が発生することが分かったため,これらを解決するための逐次検出型車両検出システムを開発した.また,風雨の影響によって大幅に検出性能が低下する問題に対して,ノイズ低減手法を新たに開発した.本研究はこれまでに無い新しい車両検出センシング方式を開発するものであり,申請時には想定していなかった課題を見いだし,これらの解決に向けた研究開発を実施してきた.本研究の主な成果は以下の通りである.(1)歩道上に設置したステレオマイクを用い,車両走行音が2台のマイクに到達した時間差を描いた「サウンドマップ」による車両検出技術を開発した.(2)車速を推定する技術として,サウンドマップ上に描かれたカーブに対してロバスト推定手法のRANSAC(Random Sample Consensus)を適用してカーブモデル式をフィッティングすることにより車速を推定しながら車両を検出する技術を開発した.(3)申請時には想定していなかったが,(1)で示した車両検出システムでは消費電力が大きな課題となることが分かった.このため,省電力マイコンで動作可能な車両検出技術を新たに開発した.(4)片側一車線道路においても普通車と二輪車の併走や左右同時の車両通過などほぼ同時に複数台の車両が通過する場合が存在し,検出精度の低下が問題となることから逐次検出型車両検出手法を開発した.(5)風雨ノイズなどの定常ノイズによって車両検出性能が大幅に低下することから提案する車両検出システムに向けたノイズ低減手法を開発し,雨環境下においてF値0.92での車両検出を実現した.平成29年度は,片側1車線道路における車両検出として以下の4つのタスクを実行した.(1)車両移動の連続性を利用した車両検出技術として,歩道上に設置したステレオマイクを用い,車両走行音が2台のマイクに到達した時間差を描いた「サウンドマップ」を用いた車両検出技術を開発した.(2)車速を推定する技術として,サウンドマップ上に描かれたカーブに対してロバスト推定手法のRANSAC(Random Sample Consensus)を適用してカーブモデル式をフィッティングすることにより車速を推定しながら車両を検出する技術を開発した.(3)申請時には想定していなかったが,(1)で示した車両検出システムでは消費電力が大きな課題となることが分かった.このため,省電力マイコンで動作可能な車両検出技術を新たに開発した.(4)片側1車線道路において車両検出性能を評価し,F値0.83という精度で車両を検出できることを確認した.本研究はこれまでに無い新しい車両検出センシング方式を開発するものであり,申請時には想定していなかった課題を見いだすに至っている.車両移動の連続性を考慮して「サウンドマップ」を用いた車両検出システムを新たに開発したが,サウンドマップの描画には多数の積和演算を行うFFT(高速フーリエ変換)を多用する必要があり,消費電力が問題となる.本システムは交通量が比較的少ない場所への設置が想定されるため,消費電力の削減は大きな課題である.このため,CPU,メモリが限られた超低消費電力マイコンを用いた簡易検出方式を新たに開発し,サウンドマップを用いる検出方式と組み合わせて低消費電力かつ高精度に車両を検出するウェイクアップ型の車両検出システムを開発している.当初予定していた研究開発の一部を次年度に行うこととして振り替えたものの,省電力化を図るシステム構成に向けた検討及び研究開発を新たに行ったことを勘案すると,当初の計画以上に進展していると言える.平成30年度は,片側1車線道路における車両検出において新たに見いだされた課題を解決する研究開発を優先して行った.前年度までの研究開発によって,片側1車線道路においても同時や連続で通過する車両の検出が困難となる問題が発生することが分かったため,これらを解決するための逐次検出型車両検出システムを開発した.また,風雨の影響によって大幅に検出性能が低下する問題に対して,ノイズ低減手法を新たに開発した.本研究はこれまでに無い新しい車両検出センシング方式を開発するものであり,申請時には想定していなかった課題を見いだし,これらの解決に向けた研究開発を実施してきた.本研究の主な成果は以下の通りである.(1)歩道上に設置したステレオマイクを用い,車両走行音が2台のマイクに到達した時間差を描いた「サウンドマップ」による車両検出技術を開発した.(2)車速を推定する技術として,サウンドマップ上に描かれたカーブに対してロバスト推定手法のRANSAC(Random Sample Consensus)を適用してカーブモデル式をフィッティングすることにより車速を推定しながら車両を検出する技術を開発した.(3)申請時には想定していなかったが,(1)で示した車両検出システムでは消費電力が大きな課題となることが分かった.このため,省電力マイコンで動作可能な車両検出技術を新たに開発した.(4)片側一車線道路においても普通車と二輪車の併走や左右同時の車両通過などほぼ同時に複数台の車両が通過する場合が存在し,検出精度の低下が問題となることから逐次検出型車両検出手法を開発した.(5)風雨ノイズなどの定常ノイズによって車両検出性能が大幅に低下することから提案する車両検出システムに向けたノイズ低減手法を開発し,雨環境下においてF値0.92での車両検出を実現した.

初年度に新たな課題を見いだすに至っているため,これらの解決に加えて計画の全ての研究開発を行うことは困難であると予想される.当初計画を遂行するためには初年度に見いだした課題の解決が必須であるため,新たな課題の解決を最優先させて取り組み,当初計画の以下2つの課題について取り組む.・複数台の車両が存在する場合を考慮したサウンドマップ及び車両検出手法の改良・片側2車線以上の道路における車両検出性能評価(理由)初年度の研究開発では当初予定していなかった新たな研究開発を着想して遂行した.この研究開発では,低価格の機器を用いることができたこと,申請者の保有している機器を利用できたことから当初予定よりも必要となった物品費が少なくなった.(使用計画)当初予定していなかった研究開発を行った結果,当初予定していたよりも多くの調査及び成果発表を行う予定である.このため,関連研究調査のための旅費・学会参加費,論文購入費用,成果発表に伴う旅費・学会参加費・論文掲載料などに利用する予定である.
ミトコンドリア機能調節因子としてのmiR-494-3pの役割

細胞内小器官であるミトコンドリアは、糖や脂質からのATP産生のみならず、熱産生やCaを介した細胞機能調節など、細胞のストレス応答性や可塑性にも寄与している。我々は運動による骨格筋細胞の分化や脂肪細胞のベージュ化の過程でnon-coding RNAであるmiR-494が新規ミトコンドリア調節因子であることを報告してきた。本研究ではin vivoにおけるmiR-494の役割についてmiR-494ノックアウトマウスを用いて、検証するとともに、糖尿病や肥満症に対する治療ターゲットとしての可能性を検証する。
イオン対の相互構造緩和過程の溶媒効果

溶液は多くの化学反応において最も一般的な反応場であり、反応の選択性を決める溶媒の因子に対して、多くの研究がなされてきた。本研究では、ピコ秒過渡吸収二色性を測定することにより、溶液中で分子間電子移動によって生成するイオン対状態の相互構造の緩和過程に対する溶媒効果を検討した。また、これらの知見を基に溶液中の芳香族高分子系の側鎖間のホール移動反応について同様の手法を応用した。1.イオン対状態の回転緩和過程、基底状態で電子供与体(D)と受容体(A)の間で弱い電荷移動(CT)錯体を形成する種々の系を用い、溶液中でCT帯を選択励起し、生成したアニオン及びカチオンの回転緩和を観測した。(なお、D及びAは多環芳香族化合物を中心に用いている。)その結果、カチオンやアニオンそれぞれの回転緩和時間は実験誤差内で一致し、イオン対は相互の相対配置を保ったまま回転拡散を行う事がわかった。更に、溶媒の極性や粘性のイオン対の回転緩和に与える影響を検討した結果、誘電摩擦が理論的に予測されるよりは、かなり効果的に作用していることがわかった。2.溶液中の芳香族高分子の側鎖間のホール移動反応への応用側鎖に芳香族基を持つビニルポリマーには、光電導性を示すものが多い。このメカニズムは、(1)光励起によって生成した励起分子(芳香族基)がイオン化あるいは固体中にドープされた他分子との電子移動反応により電荷分離状態を生成し、その後、(2)カチオンあるいはアニオン状態が近接の中性分子(芳香族基)に、次々と電荷シフト反応を行うとする“分子間"の電子移動反応素過程の組み合わせとして考えられる。このような光電導過程に関連した最も重要な過程は、側鎖の同種芳香族基間の電荷シフト反応(ホッピング過程)である。本研究では、過渡吸収二色性の測定を応用し、溶液中の高分子の側鎖間の電荷ホッピング過程の速度を直接的に決定しその速度を支配する因子を検討した。その結果、かさ高い側鎖を持つポリマーほどホール移動反応が大きいという結果が得られ、側鎖間のelectronic tunneling matrix elementの大きさが、ホール移動過程には重要な役割を果たしているということが判明した。更に温度効果の検討から、このような高分子系の側鎖間のホール移動に対しては、側鎖の小さな回転運動に対応した運動が、重要な揺らぎのモードになっていると考えられる結果が得られた。
励起子の特長を生かした酸化亜鉛ベースの紫外域発光素子に関する研究

酸化物半導体ZnOはワイドギャップ半導体として、紫外領域の光デバイスとしての応用が期待されている。特に、安価で、高効率の発光デバイスとしての応用は、照明用光源としての波及効果は非常に大きい。ところが、他のワイドギャップ半導体と同様に導電性制御が非常に困難でり、p型のZnOを得る手法が確立されていないp型のZnOを得るためには、高品質なアンドープのZnOを得ることが必要である。通常ZnOはサファイア上に成長を行うが、直接成長を行うと、質の悪いZnOしか得られない。そこで、ZnOを成長する前に様々な、層を挿入するが我々は、簡便な低温バッファ層の導入を行ってきた。この層により上部のZnOの結晶学的、電気、光学的に特性は改善されたが、更なる特性改善には、特に電気特性の改善には低温バッファ層の改善が必要であることがわかった。低温バッファ層は、その名の通り低温で堆積するため、非常にフラットな表面を有するが、ZnO層間の結晶配列の乱れにより、電気的に縮退した半導体の特性を示すことがわかった。この縮退した半導体性質のため層全体の電気特性の向上が進まなかった。そこで、この縮退した層の改善策として、窒素をドーピングすることにより縮退をとくことに成功した。その結果、層全体でのキャリア濃度の低下、および高移動度のZnOを得ることが出来た。また、室温では、処理の前後で電気特性はそれほど大きな違いはないが、低温では非常に大きな効果として現れ、低温バッファ層の電気的なコントロールが非常に重要な技術であることを明らかにした。
舌運動の評価に関する超音波断層装置(前頭断撮影)の応用についての基礎的研究

超音波断層装置を運動観測に応用するための基礎的研究として、同装置と、X線テレビ装置および圧力センサーによる同時観測システムを開発し、さらに規格撮影を行うため、超音波断層装置およびX線テレビ装置が一体化された頭部固定装置を作製して、超音波断層装置の再現性を他の観測機器と比較検討した。規定動作は唾液嚥下とし、その舌運動観測は、一回の観測に際し規定動作を繰返し3回行い、週一回を3週にわたって行った。その結果以下の結論を得た。1.超音波断層装置、X線テレビ装置および圧力センサーによる同時観測システムは、タイムマーカーを開発することで可能になった。2.舌運動機能時の超音波断層撮影は、頭部および超音波探触子を固定しさらに上顎を基準とする断層域で機で撮影することにより規格撮影が可能で安定した画像を抽出できた。また、頭部および探触子固定がない場合には、安定した画像が抽出できず定性および定量分析は不可能と思われた。超音波断層装置による舌運動時間を用い同装置の画像をX線テレビ装置および圧力センサーと同様に比較すると各機器はそれぞれ、被験者、週および繰返しの要因において同じ結果を示しており、さらに分散に有意な差が認められなかったことから、他の観測機器と同様な再現性が認められた。
北方シベリアに分布するチュルク系言語の音声資料による総合的研究

本研究課題は、初めて国外の研究者に入手可能となったロシア国プーシキン博物館(在サンクトペテルブルグ市)所蔵の音声資料テープの中から北方のチュルク系諸言語のテープ資料を購入・整理・分析することを主目的とし、19961998年度の3年間実施した。まず、全体を包括的に概観し、これら資料の中には語り文のテキストのみではなく、歌唱なども含まれ、ジャンルが多岐にわたるものであることを確認した。少なからぬ資料は、録音状態が悪く、整理分析が極めて困難であった。とはいえヤクート語のテキストについては、最終年度中の刊行はかなわなかったが、順次、印刷公表できる見込みである。研究対象としたシベリアの諸言語の音声資料はほぼ今世紀にそれぞれの言語話者から採録されたものであるが、それら言語のいくつかについては帝政ロシアの東進に応じて、多くの出版物や未刊行の記録が残されている。本研究課題に取り組む過程で研究代表者、分担者は、前世紀からロシア領内のアジア地域からやはり同じくサンクトペテルブルグに様々な契機により将来された文献類を目にする機会があった。一例をあげれば、ヤクート語に訳されたギリシア正教布教のための翻訳文献がロシア科学アカデミー東方学研究所に特に研究対象とされることもなく残されていた。これら一連のシベリア地域の先住民言語の記録は昨今の社会情勢を考えれば、以前よりは研究対象としてアクセスすることが可能となってくるであろう。本研究課題に取り組んだ3年間の間にさえ、これら言語の状況はその話者数の激減をはじめとして様々な点で意志伝達の手段としての価値を急速に失い、所謂「危機言語」に近づきつつあると言っても過言ではない。本研究課題で目指した総合的な言語研究に加えて、音声資料はじめ多種の文献資料も含めて、散逸あるいは埋没しつつある資料の収集と整理はこの分野の研究者の責務であることをも確認した。本研究は、北方の少数民族言語を中心とする今世紀前半の言語音声資料が一昨年から入手可能となったことを受けて行うチュルク系言語の研究である。本年度は3年度にわたる本研究の初年度であるので、音声資料の選定とその大半の購入を行った。まず、北方シベリアに分布するチュルク系言語の資料を中心に購入し、さらにこれら言語の周辺に位置する言語の資料も購入した。その際には、録音の年代と地域及び現在のそれら言語の消滅の危機の度合いも考慮した。購入した資料の中には今世紀初めに蝋管の形で録音されたものもあったが、全てカセットテープとして収録されている。このため、音声資料の確認作業には現有のプレーヤーを用いた。なお、以前にこの音声資料のシリーズから別個に入手していたヤク-ト語の資料もこれらの資料に加えた。本年度は藤代はドルガン語、ヤク-ト語の資料のテキストの解釈を試みた。録音状態が非常に悪いものが多いが、散文体で語られているもののなかには解釈し易いものもあった。来年度はテキストにおこす作業を続行する一方で、その言語学的観点からの研究を発表したい。そのための布石として主として北方チュルク系諸語を通じての語彙研究にも本年度は重点をおいた。ロシア十月革命以前に録音されたテキストにおける語彙を整理することは、本研究において重点的に行う作業のひとつであるため、本年度は補助金にてノートパソコンを購入し、現代語を含むチュルク語のデータ入力と分析等も行った。なお、庄垣内は中央アジア地域までの広範に分布するチュルク語全般からの観点とともに古代チュルク語からの情報も合わせて提供し、テキスト解釈、データ整理において北方チュルク語研究の方向性を示した。

来年度はさらに具体的にヤク-ト語話者からの協力を得て、より多くの音声資料を扱っていきたい。本年度は昨年度に引き続きヤク-ト語等のテキストデータの分析をすすめた。北方シベリアにおいて比較的勢力を有するヤク-ト語とヤク-ト語に近い言語のドルガン語を中心に扱ったのは昨年と同様であるが、本年はこれらの言語に加え、時代をさかのぼってのウイグル語、北西部シベリアのチュルク系言語のデータを合わせて語彙、形態のレベルを主として検討した。本年度、得られた知見としては以下のようにまとめることが出来る:1)北方のチュルク系言語には本来のチュルタ語の形式が残存している一方で、ツングース系やモンゴル系の言語からの影響が及んでいるがそれらはヤク-ト語をはじめとする北方への移動のプロセスを経たチュルク系言語が段階的に有しているものである可能性がある、2)これまでも研究されている基層言語としてのツングース系、モンゴル系の他にサモエ-ド系言語からの影響も特に北西部シベリアのチュルク系言語では無視できない、3)言語によって程度の差があるとはいえ、今世紀の初めの北方諸言語のデータの分析にあたり、今日では協力を求めることの出来る話者をみつけることが現地においても困難を伴い今や「消滅の危機に瀕した言語(=「危機言語」)」への位置づけが急速に進んでいるという情報がある。以上の知見を得るにあたっては本年度科研費補助金により購入した多くの地図、統計データや言語文化・民族学関係の資料を活用し、これらから抽出することが出来た。得られた情報はコンピュータ入力などによりデータとして蓄積した。来年度はより包括的な視点から本研究をまとめる段階に進みたい。本年度はこれまでのデータの電子化による構築に加え、サンクトペテルブルグのプーシキン博物館所蔵の音声資料テープの中から購入済みの資料全体を包括的に概観し、これら資料の中には語り文のテキストのみではなく、歌唱なども含まれ、ジャンルが多岐にわたるものであることを確認した。とはいえ、その中の少なからぬ資料は、録音状態が悪いためテキストとして整理するにはきわめて困難であった。しかしながら、現在進行中のチュルク系言語ヤクート語のテキストについては分析可能の見込みである。本年度中の刊行はかなわなかったが、順次、印刷公表していきたい。研究対象としたシベリアの諸言語の音声資料はほぼ今世紀にそれぞれの言語話者から採録されたものであるが、それら言語のいくつかについては帝政ロシアの東進に応じて、多くの出版物や未刊行の記録が残されている。本研究課題に取り組む過程で研究代表者、分担者は、前世紀からロシア領内のアジア地域からやはり同じくサンクトペテルブルグに様々な契機により将来された文献類を目にする機会があった。一例をあげれば、ヤクート語に訳されたギリシア正教布教のための翻訳文献がロシア科学アカデミー東方学研究所に特に研究対象とされず残されていた。これら一連のシベリア地域の先住民言語の記録は昨今の社会情勢を考えれば、以前よりは研究対象としてアクセスすることが可能となってくるであろう。本研究課題に取り組んだ3年間の間にさえ、シベリアの諸言語のおかれている状況はその話者数の激減をはじめとして様々な点で意志伝達の手段としての価値を急速に失い、所謂「危機言語」に近づきつつあると言っても過言ではない。
異種結合界面を有する新機能量子材料の原子層制御スーパーヘテロエピタキシャル成長

rocksalt構造を有するErPイオン結晶と、III-V族化合物半導体の1つでzincblende構造を有するInP共有結合結晶とからなるInP/ErP/InP複合構造の原子層制御スーパーヘテロピタキシャル成長を世界に先駆けて取り上げた。構造作製には多槽構造と基板回転機構を有する、現有の減圧縦型有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)成長装置を用いた。Er原料としてEr(MeCp)_3(trismethylcyclopentadienylerbium)を採用した。この原料の融点は133°Cと高く、室温では十分な蒸気圧が得られないため、室温より高い温度で使用する必要がある。そこで、OMVPE成長装置に120°Cまで昇温可能なEr原料供給系を新たに増設した。引き続き、Er原料の特性を把握するために、各種成長条件のもとでInPへのEr均一ド-ピングを行った。SIMS測定より、Erをド-ピングした全てのInPにおいて、深さ方向に対して均一なEr濃度が得られた。また、成長層中Er濃度は成長温度には依存せず、Er原料シリンダーを通過する水素流量に対して比例した。表面モフォロジーに関しては、10^<19>cm^<-3>以下のEr濃度で鏡面が得られた。4.2KでのPL測定において、1.54μm領域にEr^<3+>のf殻内遷移に起因する鋭い発光線が多数観測された。Er濃度の変化により、PLスペクトルに変化が現れた。このことは、試料中に複数のEr発光中心が共存することを示唆している。PLスペクトルの形状と強度は成長温度に強く依存する。すなわち、成長温度550°C以下では強い発光を示し、580°C以上では発光強度が急激に減少した。蛍光EXAFS測定の結果、成長温度550°C以下では添加されたErがInP中のInサイトを置換して存在するのに対し、成長温度580°C以上ではrocksalt構造を有するErPが形成されることが明らかになった。InP/ErP/InP構造のスーパーヘテロエピタキシャル成長は成長温度530°CにおいてTPB雰囲気中でIn原料とEr原料を切り換えることにより行った。得られた試料のRBS測定より、添加されたEr原子は測定分解能の60A以内に存在することがわかった。ランダムスペクトルから算出されたErシート密度はEr供給時間に比例した。低温でのPLスペクトル形状は均一にErをド-ピングされた試料と異なった。このことはEr原子周辺の原子配置が両者で全く異なることを意味している。Er原料供給時間が増加するにしたがい、PL積分強度が単調に減少した。試料中のヘテロ界面の状態をX線CTR散乱測定により原子層レベルで評価した。得られたCTRスペクトルにおいて、Er原料供給時間の増加に伴い、スペクトルの減衰が激しくなった。これは表面と界面の結晶性の劣化に起因している。供給時間が5分の試料で得られる、変調の明瞭なCTRスペクトルを解析することにより、試料中のEr原子がErP構造を形成して、半値幅5原子層(15A)の領域に存在することが明らかになった。

このことはEr原子周辺の原子配置が両者で全く異なることを意味している。Er原料供給時間が増加するにしたがい、PL積分強度が単調に減少した。試料中のヘテロ界面の状態をX線CTR散乱測定により原子層レベルで評価した。得られたCTRスペクトルにおいて、Er原料供給時間の増加に伴い、スペクトルの減衰が激しくなった。これは表面と界面の結晶性の劣化に起因している。供給時間が5分の試料で得られる、変調の明瞭なCTRスペクトルを解析することにより、試料中のEr原子がErP構造を形成して、半値幅5原子層(15A)の領域に存在することが明らかになった。
聖アントニウス修道会美術と教会政治:美術寄進活動の考察を通して

「15世紀の聖アントニウス修道会士モンシェニューの寄進活動」をテーマに、ミュンヘンを拠点として研究を実施した。今年度は、(1)先行研究が殆どない彼の三つの寄進に関して基礎研究を進め、研究の基盤を固めること、(2)彼の寄進活動に対して独自の解釈を提示し今年度につなげること、という二点に力を注いだ。ミュンヘンでは二次文献の収集を進め、モンシェニューの聖アントニウス修道会修道院長就任への野心が、教会シスマと密接な関係にあることがわかり、彼の寄進活動を「教会政治における戦略的手段」として解釈できる可能性が明らかになった。また、古文書学のコースをとって冬の一次史料調査に備えた。一方、科研費並びに研究遂行経費を使用し、三度の調査旅行を実施した。2010年9月にサヴォワ地方をめぐり、サヴォワ派の壁画調査を行うと同時に、モンシェニューの寄進したランヴェルソ分院ならびに母修道院附属教会聖三位一体礼拝堂の写真撮影を行った。12月にはエジプトのコプト教聖アントニウス修道院に訪れた。ここでは、15世紀西欧からの聖地巡礼者が両修道院まで到達していたという証拠を見つけ、聖三位一体礼拝堂に残されるフレスコ画《港町》は、エジプトの聖アントニウス修道院と聖パウロ修道院を描いたものであるという自説の裏付けることができた、2011年2月にイタリア・フランス)を実施し、モンシェニューの寄進した写本『聖アントニウスの誘惑』の調査を行い、関連する古文書を収集した。調査の結果、写本の修復の際、綴じの順序に誤謬があることがわかった。以上、調査旅行を通して寄進作品の基礎的研究を大きく進めることができ、新知見を示すこともできた。
自律情報サービス統合アーキテクチャとアシュアランス技術

サービスの増加に伴い、複数の関連サービスを同時に要求するユーザが急増している。ユーザの要求に対して多様なサービスを継続して提供するためには、利用状況と提供状況の双方を考慮しなければならない。本研究では、動的な異種環境のなか、関連した情報サービスを自律的に統合する、適応可能で効率的なアーキテクチャと技術を提案した。各ノードが情報サービス・機能を持ち、かつそれらが変動しうる分散環境下で、障害・保守・建設中などの状態にある機能不完全なサブシステムが共存可能であり、システム全体の稼動が保証される減衰型情報サービスシステムコンセプトに基づき、各サブシステムが自律的に情報を交換し、動的な環境に対応し、関連情報サービスを高信頼かつ効率的に統合できる柔軟なシステムアーキテクチャを提案した。また、提案された情報サービス統合指向型システムアーキテクチャを基盤としたエージェント通信技術、異種情報処理技術、アシュアランス技術を提案した。さらに各部分技術の融合を図り、状況に応じて関連情報サービスを得るため、各サブシステムが動的に協力して処理を行なうプラットフォームを構築し、インターネットを介した研究協力者との共同実験を行い、提案技術の有効性を検証した。1.適用分野と既存技術の調査従来の社会基盤と同様に、情報システムを社会基盤と見なし、本研究で構築する基本技術の利用対象が想定される災害対策・交通・福祉・医療・環境などの公共分野、情報サービス・生産・流通・アミューズメントなどのサービス分野において調査が行なわれた。また、裏付けとなるシース技術を調査するため、研究代表者が国内の研究会と国際会議等に出席し、情報収集および資料収集を行った.2.新アーキテクチヤと各技術の検討各ノードが情報サービス・機能を持ち、かつそれらが変動しうる分散環境下で、障害・保守・建設中などの状態にある機能不完全なサブシステムが共存可能であり、システム全体の稼動が保証される減衰型情報サービスシステムコンセプトに基づき、各サブシステムが自律的に情報を交換し、動的な環境に対応し、関連情報サービスを高信頼かつ効率的に統合できる柔軟なシステムアーキテクチヤを提案した。また、このアーキテクチヤを基盤として、通信・処理技術を検討している。例えば平成19年度には、下記に示す技術を提案した。・各サブシステムがユーザのアクセスに応じて関連情報サービスを検知しながら自律的に交信すると同時に、配布範囲を限定する自律統合技術・サービスの質とタイムリーに高信頼的にアクセスを確保するために、各サブシステムが自律的に冗長性の確保と構造の再構築を行なうための自律調整技術1.各部分技術の検討と融合提案された情報サービス統合指向型システムアーキテクチャを基盤としたエージェント通信技術、異種情報処理技術、アシュアランス技術を引き続き検討した。さらに高信頼で柔軟な通信・処理を統一するための融合化技術を検討した。各サブシステムがユーザのプリファレンスに応じて関連情報サービスを統合しながら自律的に処理すると同時に、信頼性と適時性をも考慮したアシュアランス性を確保する自律関連情報サービス配布技術を提案した。また、高応答性を確保するために、サブシステム間での効率的な処理を実現する各ノードの自律協調技術と自律アクセス技術も提案した。2.実験システムの構築本年度は、各部分技術の融合を図り、状況に応じて関連情報サービスを得るため、各サブシステムが動的に協力して処理を行なうプラットフォームを構築した。まず現有設備であるインターネット接続のローカルエリアネットワーク(LAN)において小規模なプロトタイプのシステムを構築し実験を行った。また、このプラットフォームによって、インターネットを介した研究協力者との共同実験を行い、提案技術の有効性を検証した。さらに得られた知見を元に技術上の問題点の抽出と解決策を検討し、実用化への方策を明らかにした。
植物における細胞間認識と情報伝達

微生物の感染や生物的エリシターに対する植物の応答現象を軸に、異物認識、シグナル伝達、遺伝子発現の誘導ならびに新規代謝変動の相互の関係を通して、細胞単位からシステミックな組織細胞間で展開される認識と情報伝達に関して解析し、次のことを明らかにした。1)植物細胞におけるカルシウムシグナリングに関連し、Ca^<2+>/H^+アンチポーターとCa^<2+>ポンプにMg^<2+>が関与、Ca^<2+>依存のタンパク質リン酸化酵素の性質、およびエリシター認識細胞ではCa^<2+>依存のタンパク質リン酸化酵素(PK)活性がイノシトールりん脂質代謝やPAL遺伝子の活性化と関連する。2)糖質エリシター分子の認識やタンパク質脱リン酸化酵素の阻害によりオキシダティブバーストが起こり、そこにはOHラジカルが生成され、各種のタンパク質リン酸化が関与する。3)シャジクモ類の節間細胞において活動電位が長軸方向に伝導し、その発生における脱分極にはCa^<2+>とCl-チャンネルが活性化し、活動電位が発生するとミオシンのCa^<2+>依存性リン酸化が関与し原形質流動が停止する。4)エリシター刺激によるオキシダティブバーストに伴い脂質過酸化反応が活発化しシグナル分子が生成されるが、その鍵酵素となるホスホリパーゼ(PLA_2)の活性化にはCaM、PKが関与する。5)非病原菌の感染細胞では感染の拒絶が起こるが、その情報伝達においては細胞骨格の機能および動的変化が重要な役割を果たす。6)オオムギでは、全身的獲得抵抗性の発現における情報伝達は第一シグナルは電気的で、2次シグナル物質が生産・伝達され抗菌性物質の生成誘導が起こる。7)ジャガイモ塊茎組織では、エリシター刺激によるオキシダティブバーストにはCa^<2+>、CaM、PKなどが関与し、生成したH_2O_2が2次刺激となり細胞間のCa^<2+>インフラックスを連続的に誘導し、離れた組織の細胞で2次的オキシダティブバーストを誘導する。微生物の感染や生物的エリシターに対する植物の応答現象を軸に、異物認識、シグナル伝達、遺伝子発現並びに新規代謝変動を細胞個別単位の応答とそのシステミックな組織細胞応答の視点で解析し、次の成果を得た。1.イネおよびダイズ細胞におけるエリシターシグナルの認識・伝達機構を解析し、ダイズ膜のレセプターの純化、部分的アミノ酸配列の決定、レセプターcDNAをクロニングし、イネ原形質膜のレセプター候補タンパク質を同定した。2.タバコ培養細胞のエリシター応答において、PIレスボンスが起こりIP_2生産の上昇ならびに細胞質Ca^<2+>の上昇確認し、ジャガイモ組織や培養細胞で細胞外Ca^<2+>の急速な変動があり、Ca^<2+>チャンネルを通して、細胞にCa^<2+>の上昇を示した。3.エリシター応答と関連して動くポリホスホイノシチド代謝系の酵素精製を行い、エンドウ原形質膜よりPtdInsキナーゼとATPaseが同一分画に得た。4.エリシター応答におけるジャガイモ膜画のホスホリパーゼA^2およびcの活性化様相と酵素的性質を解析し、その精製を進めた。5.車軸藻において活動電位の発生機構を解析し、後過分極の発生は拡散チャンネルのコンダクタンスの低下によって発生することを明らかにした。ジャガイモ細胞のアクチン凝集素の分離・精製し、その候補タンパク質のN-末端アミノ酸分析をした。

6.エリシター刺激による活性酸素生成系の活性化には、Ca^<2+>が密接に関与するシグナル伝達系が関与することを示し、原形質膜画分と細胞質可溶性タンパク質画分およびシグナル伝達系因子を基盤に無細胞系における活性化系確立した。活性酸素生成系にスーパーオキシドからヒドロキシラジカルの生成経路を示した。7.エリシター刺激による単細胞レベルの活性酸素生成は、全身的誘導シグナルとなり、全身的活性化を起こすことを示した。微生物の感染や生物的エリシターに対する植物の応答現象を軸に、異物認識、シグナル伝達、遺伝子発現ならびに新規代謝変動を細胞個別単位およびその応答との関係で生じる全身的シグナル伝達と応答に関して、前年度の成果をさらに深め次のことを明らかにした。1)イネ懸濁培養細胞は糖質エリシターを認識し、速やかにオキシダティブバーストを起こすが、そこにはOHラジカルが存在し、各種のタンパク質リン酸化が関与する。2)植物細胞にCa^<2+>依存タンパク質リン酸化酵素が存在し、刺激応答にこれが関与する可能性がある。3)シャジクモ細胞の機械的刺激により、受容電位が発生し、これが閾値に達すると活動電位が発生する。4)エリシター刺激で活性化されるホスホリパーゼA_2を精製し、その性質を調べたた結果それはパタチンであった。5)菌の感染を拒絶する植物細胞で、アクチン繊維および微小管の重合および脱重合阻害剤が、感染を受容するようになり、拒絶応答の認識・情報伝達には細胞骨格の機能およびその変動が必須である。6)細菌を認識した細胞でも非親和と親和の関係が生じるが、前者ではエリシター認識、後者ではサプレッサーによるエリシター認識の阻害系が存在する。7)オオムギ幼苗で組織の切断や菌の接種で速やかに全身的獲得抵抗性が起こり、それはまず電気的なシグナルとなり、シグナル物質が生産され内生エリシターとなって伝わる。8)エリシターを直接認識した細胞でのオキシダティブバーストは全身的に展開するが、生産されたH_2O_2が二次的刺激となって全身的な活性酸素生成系を活性化させる。その活性化過程にもCa^<2+>シグナリングが関与している。