hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚及び触覚情報間に存在する統計的規則性の抽出・学習特性の解明

物体を見て触るとき、我々は目と手から異なる種類の情報を受け取る。それらはしばしば、サイズと重さのように、ある種の規則的な連関を有している。しかしながら、視覚・触覚情報の間に潜む統計的規則性にヒトが感受性を持つのか、そしてそれは認知的にどう利用されるのかについては明らかでない。本研究では、ヒトが輝度(物体の明るさ)と剛性(物体の硬さ)というこれまで経験したことのない量の組み合わせに対して、その規則性の強さを適切に評価できること、および規則性は複数回の視触覚経験の中で暗に記憶され、後の記憶判断に利用されることを明らかにした。この結果は、我々が視触覚経験を量的規則として抽象化していることを示唆する。<目的>本研究の目的は、視覚情報・触覚情報の対応付けを行うにあたって、その間に潜む統計的規則性をヒトがどのように抽出・学習するのか、その特性を明らかにすることである。物体の属性として得られる視覚情報や触覚情報は連続的な量で表されるが、我々がその対応付けをどのように学習していくのかについては、現時点では殆ど明らかでない。この問題に対して考えられるアイデアとして、視触覚情報の対応に関する経験からヒトがそれらを結ぶ関数関係、すなわち統計的規則性を取り出しているというものがある。このアイデアを検証するために、本研究では1.ヒトが統計的規則性を抽出する能力を持っていること、2.その規則に基づき、未知の量に対する対応付けを実現していることの2点を検討する。<具体的内容>平成25年度は、1の問題、すなわち視触覚の間に潜む統計的規則性に対する感度を確かに持っているのかについて検討を行った。今回、視覚量として輝度、触覚量として剛性という特徴を用いた。実験協力者は、様々な輝度と剛性を同時に感じるという事態を複数回経験し、その間に潜む規則性の大小をニ肢強制選択法で判断することを求められた。規則性は、互いの心理量がどの程度明確に線形関係を持っているかで定義された。結果、協力者は規則性の高い方を選べること、またその感度には指向性が無く、「明るいほどかたい」場合と「明るいほどやわらかい」場合のどちらでも同程度に規則性を見いだせることが分かった。<意義・重要性>この結果は、我々が共起する個々の視触覚経験を統合し、抽象化された線形規則として理解できることを示唆する。この知見は特定のモダリティ内で検討されていた統計量知覚を多感覚レベルに拡張するという意味でも重要といえる。<目的>本研究の目的は、視覚・触覚情報の対応付けを行うにあたって、その間に潜む統計的規則性をヒトがどのように抽出・学習するのか、その特性を明らかにすることである。物体の属性として得られる視覚情報や触覚情報は連続的な量で表されるが、我々がその対応付けをどのように獲得していくのかについては、現時点では殆ど明らかでない。このアイデアを検証するために、本研究では(1)ヒトが統計的規則性を抽出する能力を持っていること、(2)その規則に基づき、未知の量に対する対応付けを実現していることの2点を検討する。<具体的内容>平成26年度は、(2)の問題について検討を行った。平成25年度と同様、視覚量として輝度、触覚量として剛性という特徴を用いた。実験協力者は、様々な輝度と剛性を同時に感じるという事態を複数回経験し、その組み合わせに関する記憶を形成・保持した。その後、新たに出現した視触覚刺激(プローブ)が直近の経験の中にあったかを回答するよう求められた。プローブ刺激は、実際には過去の経験には存在しない偽物が殆どであった。結果、プローブ刺激が規則性に従った視触覚量を持つほど、過去に存在したものと誤認されやすいことが分かった。<意義・重要性>この結果は、我々が過去の経験を量的規則として不随意的に抽象化し、未知の量に対しての対応付けを形成していることを示唆する。多感覚レベルでの統計量知覚を考える上で、これは重要な発見である。上記の実験は、当初予定していた視触覚対応関係の内挿・外挿の検討とは異なるものであったが、しかしながら実験を通じて示そうとした内容について変更はない。26年度が最終年度であるため、記入しない。実験心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。

平成25年度の目的は「統計的規則性の程度を直接評価する課題を構築すること」「統計的規則性に対する感度をパラメトリックに測定し、規則性を抽出する能力を評価する」ことであった。開始当初は、評価課題の構築を行った。具体的作業は、使うべき特徴次元・評価すべき指標・課題として用いる規則性の定義・実験協力者に呈示すべき視触覚量の数・呈示時間の確定である。これらについては、当該年度のうちに実現することが出来た。また、規則性知覚を考える上で、物理量よりも実際に感じる感覚のマグニチュード、すなわち心理量の方が重要であると考え、その変換関数を決定するための予備実験を行った。次に構築された課題を用い、規則性に対する知覚能力をヒトが有しているのかを実験的に検証した。その結果、協力者は規則性の高低をチャンスレベル以上に弁別できることが分かった。また、データ解析を通じて弁別能力は試行ごとに用意された相関係数の絶対的な大きさに依存することが分かった。続いて実験では、規則性知覚の指向性を検討した。これは当初計画していたものとは異なるものであるが、規則性知覚のメカニズムを明らかにする上で必要な実験であると判断し、実行した。結果として、少なくとも輝度と剛性の統計的連関を反転しただけでは、知覚能力の低下はみられないことが分かった。実験から得られた知見は、規則性知覚メカニズムを解明する上で重要な情報を提供している。以上のことより、本年度の成果はおおむね順調に進展したものであるとみなすことができる。【昨年度の継続】:研究を遂行する過程で、系列呈示された各要素がどの程度・どのような心的過程を経て弁別に寄与しているのかという新しい問いが生じた。本来の計画に並行して追求する予定である。【本年度の計画】:いくつかの対応関係を学習した際に、統計的規則性を元にその隙間にある量の対応関係(内挿)、あるいは学習した範囲よりも外側の量の対応関係(外挿)を構築しているのかを評価する。昨年度と同様、輝度、剛性を特徴として扱う。刺激系列の呈示時間、系列数も平成25年度に行った実験に準じる。本実験は訓練前テスト、訓練、訓練後テストの3セッションから成る。また、訓練条件(内挿・外挿)に応じて、協力者を2分割する。訓練時の系列では、視触覚の情報が次々と与えられる中、その量的関係に暗に規則性をもたせる。規則性の検出を課題とはしないが、刺激に注意を向けるのをやめないよう、稀に物体サイズの変化、あるいは周期的な触覚振動を起こし、協力者にそれらの回数を報告させる。訓練時に用いられる視触覚量は、装置が呈示可能な範囲のうちの一部とする。内挿条件では、呈示しうる視触覚量のうち、「暗い」かつ「柔らかい」か、「明るい」かつ「固い」組合せのみを呈示する。外挿条件では、「暗い」かつ「柔らかい」組合せのみを呈示する。訓練前・訓練後テスト段階では、輝度に対するマッチング課題を行う。物体を2回視覚呈示し、2番目の物体が持つ輝度が1番目より明るいか否かをなるべく早く、かつ正確に答える。このとき、2番目の呈示において触覚情報を同時に与える。この課題における反応時間は、視触覚の対応付けが内的な知識と整合しない場合に遅くなる。訓練段階で経験した範囲の量に加え、経験していない範囲においても反応時間の遅延効果が生じるかを訓練前・訓練後テストの比較から評価する。
分子キラリティーの量子制御に関する理論的研究

本研究では、ab initio分子軌道理論を用いて以下の2つの研究目標の達成を行う。1)化学的、生化学的に興味のあるヘリカルキラリティーをもつ分子の光変換法の構築。2)モーター回転のような興味ある物性をキラル分子に持たせるレーザー制御法の構築。第1の課題に関しては、共役多環化合物のヘリカルキラリティーもつbi-naphtholをとりあげた。ab initio分子軌道計算を行い、ヘリカル運動につれてこの分子の2つの水酸基がシス型とトランス型に異性化する反応経路が最小のエネルギーをもつ反応座標であることを明らかにした。現在、論文作成中である。同時に、この異性化を取り込んだキラリティ変換の量子制御シナリオを構築中である。さらに、有機化学のキラル識別試薬として利用されるモノフルオロ酢酸メチルのキラル安定構造のab initio分子軌道理論による決定を行っている。第2の課題に関しては、フェムト秒領域のレーザーパルスによって駆動する有効な回転をおこなうヘリカル分子モーターの双極子遷移モーメントと電子励起状態の回転ポテンシャルをab initio分子軌道法によって決定した。これらの結果を用いて、平面偏光紫外部・UV光励起レーザーのポンプーダンプ型の照射によるモーターの駆動電子励起状態を経由する回転波束生成機構を提案した。この方法では数百フェムト秒で回転制御が可能である。これにより振動緩和など分子モーターの機能を低下させる環境効果を無視できる。回転方向の実験的観測方法として時間分解イオン化スペクトルの利用する方法を提案した。以上の結果はアメリカ化学会雑誌J.Phys.Chem.B(4月号)に掲載予定である。これまで、ほとんどの分子キラリティー変換の量子制御研究は軸キラリティー分子の光変換のような比較的単純な系が扱われてきた。本研究では、より化学的、生化学的に興味のあるヘリカルキラリティーをもつ分子の光による量子制御法を構築することをめざした。その前段階としてdifluorobenzo[c]phenanthreneのM型からP型ヘリカル遷移を制御する処方箋をつくった。この多原子分子の反応座標はおもにナフタレン分子骨格の面外振動モードとフッ素原子の首振り振動モードの2つから成っている。核波束がこの反応座標にそったミニマムエネルギー経路を通るようにして赤外パルス光を設計することができた。この結果は、多原子分子のキラリティー反応は一般には多次元面上の核波束運動であるが、反応に最適な反応座標をとることが出来れば量子制御が可能であることを示している。このことを基にして、より興味のあるキラリティー分子として、binaphthylをとりあげた。この分子はnaphthyl基がお互い単結合で結ばれておりこの結合のまわりの大振幅振動が主要な反応座標である。本研究開始年度、平成14年度に購入した高速ワークステーションをもちいて、このヘリカル分子の基底状態の反応ポテンシャル面をab initio分子軌道・密度汎関数計算をおこなった。さらに、電子励起状態ポテンシャル、光とヘリカル分子との遷移双極子モーメントの評価し、量子制御の基本データを作成中である。
回転自由に支持された振り子型直方体容器内液面のスロッシング特性

つり下げた容器で液体を搬送する場合の安全性や効率を向上させるためには,容器の運動と内部液体の振動の基本的な特性を明らかにする必要がある.そこで本研究課題では,水平励振を受ける振り子型直方体容器とその内部液体の非線形連成振動特性に着目した.振り子型直方体容器の液面揺動が,二次元的な揺動から三次元的な揺動に遷移する条件を解析で予測し,実験により確認した.さらに,条件により概周期振動が生じることが実験によりわかり,解析からも確認した.つり下げた容器で液体を搬送する場合の安全性や効率を向上させるためには,容器の運動と内部液体の振動の基本的な特性を明らかにする必要がある.そこで本研究課題では,水平励振を受ける振り子型直方体容器とその内部液体の非線形連成振動特性に着目した.振り子型直方体容器の液面揺動が,二次元的な揺動から三次元的な揺動に遷移する条件を解析で予測し,実験により確認した.さらに,条件により概周期振動が生じることが実験によりわかり,解析からも確認した.製鉄所内の転炉やヘリコプターで容器をつり下げて液体を運搬する場合などのように,回転運動を自由に許すように支持した容器を,本研究では振り子型容器と呼ぶ.このような容器では,容器の振り子運動と内部の液体振動との連成振動が生じる.これら容器内の液体を,迅速かつ安全に,運搬するためには,この連成特性を明らかにする必要がある.特に液体振動や振り子運動は非線形特性を有するため,この非線形性が与える影響も十分把握しなければならない.そこで本研究課題は,振り子型容器内液体の揺動特性を解明することを目的とする.研究期間の初年度である本年度は,容器内液面揺動と振り子運動を支配するである線形振動特性を把握するため,以下のことを行った.1.振り子型容器,および,内部液体の液面揺動を支配する基礎方程式を,液面揺動の有限振幅理論および振り子運動の非線形性を考慮して導出した.この際,直方体容器内の液面揺動の特徴となる3次元的な揺動の発生も考慮している.2.基礎方程式から,容器運動や液面揺動の大きさのオーダを仮定し,非線形揺動を記述する運動方程式を導出している.3.液面揺動と振り子運動の連成振動特性を実験から求めるために,連成固有振動数を求める測定系を定め,予備実験を行った.4.3次元揺動が生じると考えられる直方体容器を用いて振り子型容器を設計し,作成している.5.上記4.で設計した容器を回転自由に支持し,自由振動させる支持台を設計し,作成している.製鉄所内の転炉やヘリコプターで容器をつり下げて液体を運搬する場合などのように,回転運動を自由に許すように支持した容器を,本研究では振り子型容器と呼ぶ.このような容器では,容器の振り子運動と内部の液体振動との連成振動が生じる.これら容器内の液体を,迅速かつ安全に,運搬するためには,この連成特性を明らかにする必要がある.特に液体振動や振り子運動は非線形特性を有するため,この非線形性が与える影響も十分把握しなければならない.そこで本研究課題は,振り子型容器内液体の揺動特性を解明することを目的とする.研究期間の2年目である本年度は,容器内液面揺動と振り子運動を支配するである非線形性を考慮して,昨年度に引き続き以下のことを行った.1.前年度導出した振り子型容器,および,内部液体の液面揺動を支配する基礎方程式系から,液面揺動の有限振幅理論および振り子運動の非線形性を考慮してガレルキン法を用いて,非線形運動方程式系を導出する際に,昨年度はあまり注目していなかった非線形項に着目し,運動方程式系の確認を行った.2.導出した運動方程式系を線形化し,液面揺動と振り子運動の連成固有振動数を求めた.3.昨年度作成した実験装置により,自由振動実験を行い解析結果と一致することを確認した.4.導出した運動方程式系から,非線形連成項に着目し液面揺動の振動モード間の連成特性を考察した.5.導出した運動方程式から時刻歴波形を求め,実験結果と比較して解析の妥当性を確認した.6.連成固有振動数の解析結果より,三次元揺動の発生条件が振り子型容器では,通常と異なることを指摘し,解析から三次元揺動が生じると考えられる直方体容器を用いた実験で,3次元揺動が発生することを確認した.製鉄所内の転炉やヘリコプターで容器をつり下げて液体を運搬する場合などのように,回転運動を自由に許すように支持した容器を,本研究では振り子型容器と呼ぶ.このような容器では,容器の振り子運動と内部の液体振動との連成振動が生じる.これら容器内の液体を,迅速かつ安全に,運搬するためには,この連成特性を明らかにする必要がある.特に液体振動や振り子運動は非線形特性を有するため,この非線形性が与える影響も十分把握しなければならない.そこで本研究課題は,振り子型容器内液体の揺動特性を解明することを目的とする.研究期間の最終年である本年度は,容器内液面揺動と振り子運動を支配するである非線形性に特に着目して,研究を行った.まず,昨年度までに作成した振り子型容器を用いて,正弦波での加振実験を行った.最低次モードの固有振動数と2次モードの固有振動数の中間の振動数で,共振点時とほぼ同程度の大きさの振幅応答が現れる現象を確認した.

この実験で,得られた時刻歴波形を周波数分析結果から,励振振動数以外の振動数成分が含まれることが分かり,この振動が概周期振動であることを確認した.さらに,昨年度までに得られた非線形運動方程式系を用いて,上記実験と同様のパラメータで計算を行い,周波数分析結果から励振振動簾数以外の成分の成長や,時刻歴応答をポアンカレマップ上で表すと閉曲線が得られるなど概周期振動の特徴が現れていることを確認した.最後に,3年間の研究結果を概観し,振り子型容器の揺動特性を明らかにした.おおむね予定通りである.さらに解析精度を向上するためには,もうすこし振り子運動の解析精度の改善をしたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。おおむね順調に研究は遂行されており,現時点では,計画通り研究を進める.24年度が最終年度であるため、記入しない。
水中および糖水溶液中の生体膜近傍における氷形成と脱水和

生体高分子と水との相互作用の問題は、生命現象を分子レベルで理解するうえにおいて、最も基本的で普遍的なものである。生体高分子が秩序構造をとるためには、水分子の存在は不可欠である。さらに、生物の低温耐性の機構を考えるうえでは、生体高分子の周りの水分子の凍結についての解析・考察することが重要である。この様な観点から、本課題では、リン脂質より成るモデル生体膜を用いて、膜系における氷形成とそれに伴う脱水和の現象について研究を行ってきている。本年度は、昨年度に引き続きリン脂質としてdimyristoylphosphatidylethanolamine(DMPE)を用いて、.その多重層膜ベシクルの氷形成および脱水和に伴う構造変化と熱測定のデータの相関関係を定量的に調べた。その結果、DMPE多重層膜ベシクルにおいて氷点下の0度から-40度までの温度範囲で観察される熱異常のエンタルピーの一部は、氷融解によるものでなく、何らかのリン脂質の構造変化に由来することが分かった。現時では、その変化は極性頭部の構造変化であると考えている。ある種の生物は、細胞内の糖の濃度を高めることで、低温耐性を獲得すると考えられている。低温によって生じる氷形成および脱水和に対して糖がどのように影響するかを調べることも本課題の目的である。昨年の研究により、糖であるトレハロースが水溶液中に存在すると、ジアルキルリン脂質の指組構造を不安定化することを見出したが、本年度実施した研究により、トレハロース以外でもスクロース、ラクトース、さらに糖アルコールであるソルビトールでも同様な効果を持つことを確かめられた。さらに、生物の低温耐性の機構を考えるうえでは、生体高分子の周りの水分子の凍結についての解析考察することが重要である。この様な観点から、本課題では、リン脂質より成るモデル生体膜を用いて,膜系における氷形成とそれに伴う脱水和の現象について研究を行ってきている。本年度は、リン脂質としてdimyristoylphosphatidylethanolamine(DMPE)を用いて、様々な水含量でDMPE多重層膜ベシクルを調製し、その試料の氷形成および脱水和に伴う構造変化を、氷点下の0度から-40度までの温度範囲で、X繰回折により調べた。その結果、岡山理大の児玉らによる熱測定の結果と比較して考えると、氷形成による脱水和では、DMPE膜から完全に水分子を奪ることは出来ずに、膜間にDMPEl分子当たり約3個の水分子が留まることが示唆された。本年度は、氷形成の問題を調べる前に、糖によるリン脂質膜相転移挙動への影響を調べた。その結果、トレハロースなどの糖が、ジアルキルリン脂質の指組構造を不安定化することを見出した。トレハロースの濃度が約1M以上の糖水溶液中では、指組構造の形成は観察されなかった。この結果は、糖が脂質と水との境界の部分の面積を小さくする効果を持つことを表しているものと解釈される。
ストリート文化の「非犯罪化」に関する表現の自由と所有権の相克問題

特にグラフィティに焦点を当てて、「犯罪行為」として単に取り締まりの対象とみなすのではなく、表現の自由との関係に着目して、その意義を検討した。事例として、著名なグラフィティのアーティストであるバンクシーを取り上げ、彼が活動の拠点としてきた英国、ブリストルにおけるグラフィティが、地域の歴史や文化とどのように関わってきたのか、グラフィティを「ヴァンダリズム」とみなす行政や議会の動向を踏まえつつ、バンクシーに象徴されるグラフィティのポジティヴな可能性を探った。グラフィティには世界各地に見出せる文化表現として、ある種の普遍性があり、この点もふまえて、所有権を優位に置かない表現の自由の再定義を試みた。第一年度に引き続き、cultural criminologyに関する先行研究についてのフォローを行った。グラフィティと呼ばれるカテゴリーの文化表現は、ヒップホップ文化の一部としてダンスやクラブの音楽文化とともに発展してきた経緯があるだけでなく、こうした出自から離れて、固有のストリートの表現としての展開も遂げてきた。この点については、昨年度に引き続き、英国のグラフィティ・アーティストのバンクシーを中心とした国外の研究が盛んであり、いくつかの新たな知見を得ることができた。特に、バンクシーが制作した映画、exit through the gift shopについては、日本国内のグラフィティ関係者からの意見などを聴取する機会を得ることができた。違法な表現とされることの妥当性を、表現の自由の権利の側から再検討する点で、現代の文化的な表現の制度の中心にある美術館のような制度との比較は重要な意味をもつ。武蔵野美術大学における「芸術と法」のシンポジウムにおいて「芸術の多様な局面と法」のセッションでの「「芸術表現の《場》ー美術館・ストリート」として報告をする機会を得て、美術館とストリート表現とを比較しつつ「表現の自由」をめぐる違法領域とはいかなることなのか、私見を論じた。本年度の最後に、ストリートにおける表現の自由を「社会運動」との関わりでとらえるために、3月26日から30日にかけて開催された世界社会フォーラムに参加した。開催地のチュニジアは、「アラブの春」の発祥地であり、ヨーロッパのグラフィティ文化の影響も大きい国である。グラフィティが世界のどこにでもみられる表現であり、また、どこにあってもある種の「違法行為(ヴァンダリズム)」とみられるなかで、チュニジアにおけるアーティストたちは、貧困であるからこそ路上での表現を選択するのだ、という明確な主張を持つ者もいた点が興味ぶかい。ストリートカルチャーのなかでも主として「グラフィティ」と呼ばれる表現が、これまでも「バンダリズム」と呼ばれて、取り締まりの対象になってきた。これに対して、従来の研究では、芸術あるいはカルチュラルスタディーズの観点から、アートにおける表現の自由の問題としてアプローチする方法と、社会学と犯罪学の学際的なアプローチ、とりわけ文化犯罪学による研究方法がみられた。今年度は、研究の最終年度として、これまでのアプローチを踏まえて、以下の二つの具体的な事例を取り上げながら、主として、所有権と表現の自由に関する法と芸術・文化の協会領域が抱える問題を検討し、研究の総括とした。(1)従来の芸術・文化研究の分野で議論されてきた「表現の自由」の問題を、主として、富山県立近代美術館における「遠近を抱えて」の作品非公開処分を事例として検討した。これはストリート・カルチャーではなくファインアートの世界での問題であるが、この問題を取り上げることでストリート・カルチャー固有の「犯罪」あるいは「違法性」をめぐる特徴を明確にすることが可能となった。(2)ストリート・カルチャー、特に世界的にも著名な英国、ブリストルのグラフィティ・アーティスト、バンクシーを具体的な事例として取り上げ、その「違法性」をめぐる議論が、バンダリズムの文脈だけでなく「アートとしての洗練され方」とか「観光資源」といった別の文脈からの評価軸が与えられることに内包されているイデオロギー作用を検討した。これらを通じて、所有権と表現の自由の相互関係が、前者を優位に置く「システム」として構造化される文化構造を特殊近代的な都市の管理と市場経済による空間の私有との関わりで明らかにした。この研究から所有権に制約されない都市空間への自由なアクセスを所有権論を超克する民衆的公共性として理論化する端緒を得ることができた。本年度は、cultural criminologyに関する先行研究及び、典型的なストリート文化をめぐる諸問題についての研究を実施した。文献や資料の収集のほかに、下記のような研究を行った。日本におけるカルチュラル・スタディーズの学会である「カルチュラル・タイフーン」(主催校、神戸大学)において、「ストリート・カルチャーの非犯罪化」をテーマとしたワークショップを開催した。東京芸術大学の毛利嘉孝氏を招いて、イギリスのストリート・アーティスト、バンクシーをめぐるアートのストリートにおける表現の自由について、ワークショップを実施した。また、富山市の映画館「フォルツァ総曲輪」での映画「Exit Through the Giftshop」上映に際して開催されたトークイベントの企画に協力し、トークの司会を務めた。

研究成果としては、「芸術における表現の自由ー美術館による作品処分とグラフィティの「犯罪化」をめぐる所有権との相克」(駒村圭吾・鈴木秀美編著『表現の自由IIー状況から』尚学社、2011年)をふまえて、もっとも大きな論争を巻き起こしてきたバンクシーをめぐる表現の自由とストリート文化の犯罪化について、論文を執筆した。(2012年に、スティーブ・ライト『バンクシーのブリストル』、作品社、2012年刊行予定の解説論文)先行研究のフォローに予想以上に時間がかかっている。また、当事者へのインタビューなどの調査については、まだ十分な取り組みをすることまで至っていないが、対象者については、ほぼインタビューなどの打診ができているので最終年度に実施が可能である。昨年度にこれまでの研究成果の一部として公表する予定であったバンクシーに関する論文について、出版社の事情で、原稿は仕上がっていたが、昨年度中の刊行ができなかったが、最終年度の前半には公刊が可能である。ストリート文化に関する「違法性」研究にとって見逃せないこととして、風俗営業法の厳格な適用が一昨年から目立ちはじめており、ヒップホップ文化の必須の場としてのクラブの規制については、研究に盛り込むべきテーマと考え、この点が当初の研究対象に追加して検討せざるをえないこととなった。このクラブ規制については、訴訟もあり、当該の人たちへの調査やインタビューの準備にもやや時間をついやした。この件については、最終年度前半に取り組むことができる。以上、やや遅れてはいるが、最終年度で挽回が可能である。cultural criminologyについての先行研究については、包括的なサーベイを行うところまでは至っていない。最近のもっとも重要な論争となっているバンクシーをめぐる議論についての調査や文献の収集に予想以上に時間がとられたことによる。ほぼ必要な文献は収集できているので、これらをまとめることを昨年度末以降進めている。最終年度として、以下のことを実施する。(1)当事者へのインタビュー等の実施。(2)6月下旬にオランダのアムステルダムで開催されるCultural Criminologyの学会への出席(3)クラブカルチャーをめぐる訴訟など法的な側面について、弁護士等当事者への調査今年度後半には、これまでの調査、研究をふまえて最終報告を仕上げる。最終目標は、「ストリート文化の非犯罪化」を可能とする理論的な枠組み構築にある。この問題をとりあえずcultural criminologyという日本ではほとんど紹介されてきていない学際的な学問研究の分野がこれまでに達成してきた成果と課題を踏まえて、理論としての構築作業を試みることになる。
NMDA受容体と癌抑制遺伝子産物APCおよびDLGファミリーの複合体形成の意義

シナプス可塑性に関わるNMDA受容体の調節、シグナル伝達機構の理解には、NMDA受容体と複合体を形成する蛋白質の同定と機能の解析が極めて重要であると考えられる。我々は、NMDA受容体がDLGファミリーの蛋白質PSD-95を介して大腸癌の癌抑制遺伝子APCの産物をはじめDAP、新規GAP(SPALと命名)、LGN、Fynなど多数の分子と複合体を形成していることを見出し、これらの蛋白質の機能を解析した。1)APC-PSD-95-NMDA受容体複合体はAPCが結合したPSD-95とNMDA受容体が結合したPSD-95が多量体をつくることにより形成されると考えられた。PSD-95との結合部位の欠失したAPCを発現するマウスは体が小さく、運動能および日周リズムの軽度の異常がみられた。water mazeの実験からは目立った学習能の低下は見出されなかった。2)PSD-95のguanylate kinaseドメインに結合するSPALは、GAPドメイン、PDZドメイン、leucinezipperドメインをもつ分子量約200kDaの蛋白質で、Rap1特異的なGAP活性をもち、特に海馬、嗅球、大脳皮質などで強く発現していた。また、培養海馬神経細胞では細胞体に加えてシナプスに濃縮していることが観察された。さらに免疫沈降実験によりSPALはNMDA受容体-PSD-95複合体に含まれていることが明らかになった。NMDA受容体を介したシグナル伝達に関与する可能性を検討したところ、培養海馬神経細胞にNMDAを作用させた時に脱リン酸化をおこすこと、活性化がおきることが見出された。さらにSPALの機能を明らかにするためにSPAL遺伝子破壊マウスの作製を進めた。また、SPALのPDZドメインおよびleucine zipperに結合する蛋白質を見出し解析を進めた。NMDA受容体と癌抑制遺伝子産物APCおよびDLGファミリーの複合体形成の意義を明らかにするための研究を行い以下のような結果を得た。1)DLG遺伝子欠失マウスを作製したところ生後約5時間程度で死亡することが明らかとなった。脳の形態学的検討を行ったが特に目立った異常は見出されなかった。今後DLGと結合するAMPA型受容体などについて生化学的、分子生物学的な解析を進める。また、コンディショナルターゲッティングマウスの作製も進める。2)DLG、PSD-95に結合するRAP1特異的GAP活性をもつ分子をSPALと名づけ解析を進めた結果、培養海馬神経細胞を用いた実験によりNMDA刺激により約半数の分子が脱リン酸化を起こすことを明らかにした。しかし、SPALのGAP活性の変化は検出されなかった。リン酸化が他の分子との相互作用、局在の変化等に及ぼす影響について検討を進めている。ターゲッティングマウスの作製も継続している。また、SPALのロイシンジッパーに結合する蛋白質およびPDZドメインに結合する蛋白質の候補を同定した。3)APCのアルマジロリピートドメインに結合することを見出した新規分子(Asefと命名)がRac特異的GEF活性をもつことを明らかにした。Asefは海馬、嗅球、小脳などでAPCと局在が一致した。また、培養海馬神経細胞の細胞体およびシナプスに濃縮して存在することを見出した。さらに、ノックアウトマウスの作製を試みキメラマウスを作製した。

我々は、NMDA受容体がDLGファミリーの蛋白質PSD-95を介して大腸癌の癌抑制遺伝子APCの産物をはじめDAP、新規GAP(SPALと命名)、LGN、Fynなど多数の分子と複合体を形成していることを見出し、これらの蛋白質の機能を解析した。1)APC-PSD-95-NMDA受容体複合体はAPCが結合したPSD-95とNMDA受容体が結合したPSD-95が多量体をつくることにより形成されると考えられた。PSD-95との結合部位の欠失したAPCを発現するマウスは体が小さく、運動能および日周リズムの軽度の異常がみられた。water mazeの実験からは目立った学習能の低下は見出されなかった。2)PSD-95のguanylate kinaseドメインに結合するSPALは、GAPドメイン、PDZドメイン、leucinezipperドメインをもつ分子量約200kDaの蛋白質で、Rapl特異的なGAP活性をもち、特に海馬、嗅球、大脳皮質などで強く発現していた。また、培養海馬神経細胞では細胞体に加えてシナプスに濃縮していることが観察された。さらに免疫沈降実験によりSPALはNMDA受容体-PSD-95複合体に含まれていることが明らかになった。NMDA受容体を介したシグナル伝達に関与する可能性を検討したところ、培養海馬神経細胞にNMDAを作用させた時に脱リン酸化をおこすこと、活性化がおきることが見出された。さらにSPALの機能を明らかにするためにSPAL遺伝子破壊マウスの作製を進めた。また、SPALのPDZドメインおよびleucine zipperに結合する蛋白質を見出し解析を進めた。
ヘリコバクター・シネディの特定のクローンに存在する新規のゲノム修飾の役割解明

Helicobacter cinaediは菌血症や蜂窩織炎の原因菌として分離され,院内感染を起こす.申請者は,院内感染事例由来の特定のクローンにはDNAのPhosphorothioate(PT)化修飾を行うdnd遺伝子群が特異的に存在することを見出した.DNAのメチル化修飾は外来DNAから自己のDNAを守るRMシステムの一環であるだけでなく,遺伝子の発現調節を介して病原性や環境適応に寄与している.一方,PT化修飾は近年明らかになったDNA修飾であり,その役割には不明な点が多い.そこで,本研究ではH. cinaediの病原性や環境適応におけるPT化修飾の寄与を明らかにする.Helicobacter cinaediは菌血症や蜂窩織炎の原因菌として分離され,院内感染を起こす.申請者は,院内感染事例由来の特定のクローンにはDNAのPhosphorothioate(PT)化修飾を行うdnd遺伝子群が特異的に存在することを見出した.DNAのメチル化修飾は外来DNAから自己のDNAを守るRMシステムの一環であるだけでなく,遺伝子の発現調節を介して病原性や環境適応に寄与している.一方,PT化修飾は近年明らかになったDNA修飾であり,その役割には不明な点が多い.そこで,本研究ではH. cinaediの病原性や環境適応におけるPT化修飾の寄与を明らかにする.
分極率異方性の測定による液晶の分子間相互作用エネルギーの解析

物質が液晶相を形成するための必要条件は,構成分子が特有の異方性を有することである.一方,異方性の低い鎖状分子,例へばメチレン連鎖などは,液晶場中におかれると異方性が強まる.分子間力の推定には,液晶中での分子の異方性に関する正しい知識が必要である.等方相中と異方相中で分子形態に変化のない剛直なメソゲンについては,溶液中で直接分極率異方性を求めることができるが,環境によって分子配向の変わる柔軟な鎖状部分については,各結合に固有の分極テンソルの加成性に基づいて,許されるコンホマーの平均として計算で求めることが必要である.液晶分子間に働くLondon分散力による相互作用の異方性部分は,液晶相と等方相の比として, ε°orient/Eiso=δ(△α/α^^-)^2で表わされる.こゝで, △αは液晶相における分子の分極率異方性, α^^-は平均分極率, δ^-は定数である.△αを測定することによりε°orient求まり,この知見にもとづいて,液晶の相転移におけるエンタルピー変化などの分子論的解明が可能となる.本研究では,測定の難易,精度などを考慮して偏光解消レーリー散乱法(DRS)を採用した.61年度においてDRS装置の改修(フィルター系)と設置を完了し, 62年度には,まず測定精度の信頼度を確認する目的もあり,側鎖形態の異なる一連のジペプチド化合物について光学異方性の測定を行った.引き続き,典型的な液晶物質であるPAAならびにMBBAについて光学異方性を測定し概報の文献値をほヾ再現する結果を得た.剛直なメソゲンの片末端に柔軟なアルキル鎖を連結したアルキルシアノビフェニル(nCB)については,重水素NMR法によるアルキル部分のコンホメーション解析の結果にもとづいて分極率異方性の計算を行い,実例の相転移挙動とよく対応することを見出し,本研究で提案した解析手法の有効性を確認することができた.物質が液晶相を形成するための必要条件は,構成分子が特有の異方性を有することである.一方,異方性の低い鎖状分子,例へばメチレン連鎖などは,液晶場中におかれると異方性が強まる.分子間力の推定には,液晶中での分子の異方性に関する正しい知識が必要である.等方相中と異方相中で分子形態に変化のない剛直なメソゲンについては,溶液中で直接分極率異方性を求めることができるが,環境によって分子配向の変わる柔軟な鎖状部分については,各結合に固有の分極テンソルの加成性に基づいて,許されるコンホマーの平均として計算で求めることが必要である.液晶分子間に働くLondon分散力による相互作用の異方性部分は,液晶相と等方相の比として, ε°orient/Eiso=δ(△α/α^^-)^2で表わされる.こゝで, △αは液晶相における分子の分極率異方性, α^^-は平均分極率, δ^-は定数である.△αを測定することによりε°orient求まり,この知見にもとづいて,液晶の相転移におけるエンタルピー変化などの分子論的解明が可能となる.本研究では,測定の難易,精度などを考慮して偏光解消レーリー散乱法(DRS)を採用した.61年度においてDRS装置の改修(フィルター系)と設置を完了し, 62年度には,まず測定精度の信頼度を確認する目的もあり,側鎖形態の異なる一連のジペプチド化合物について光学異方性の測定を行った.引き続き,典型的な液晶物質であるPAAならびにMBBAについて光学異方性を測定し概報の文献値をほヾ再現する結果を得た.剛直なメソゲンの片末端に柔軟なアルキル鎖を連結したアルキルシアノビフェニル(nCB)については,重水素NMR法によるアルキル部分のコンホメーション解析の結果にもとづいて分極率異方性の計算を行い,実例の相転移挙動とよく対応することを見出し,本研究で提案した解析手法の有効性を確認することができた.本研究は、液晶状態において異方性の高いメソゲン分子間に働く配向度依存性相互作用を分子論的に解明することを目的とする。メソゲン間に働くLondos分散力は、メソゲンの分極率異方性に大きく依存すると考えられるが、これを定量化するために、科学研究費補助金を受けて光散乱光度計SL-600を購入すべく手配中である。当研究室設置後、当分は精度の確認と向上のため、物性既知の化合物を用いて試運転を行うことになる。一方、液晶、ことに主鎖型高分子液晶中におけるメソゲン配向秩序を知ることも重要であり、並行して検討を行っている。重水素NMRスペクトルを回転異性状態近似によって解析し、液晶状態で許されているコンホメーションの推定を行った。スペクトルをほゞ完全に再現できるコンホマーの組を見出し、これに基づき熱力学的計算を行い実験値と比較した。この結果主鎖型液晶においては、分子軸は通常メソゲン軸をと同一ではなく、むしろ両端メソゲンの中心を結んだ線の方向にあることが判明した。これについては、現在論文準備中である。なお、NI転移点における実測のエントロピ一変化に較べて、計算によるコンホメーション・エントロピーの寄与がやゝ大き過ぎるが、この原因については現在検討中である。等方相における分子会合の可能性もあり、今後興味のあるテーマとなろう。
農村共同体の資源利用構造と労働力排出メカニズム

農村共同体における土地利用・土地配分の構造およびその人口圧力下における変容過程を明らかにするために,以下の通りに研究を実施した。まず準備として,資源一般の配分・利用を規制する共同体的メカニズムに関する事例研究を,主に文化人類学の領域を対象として広く渉猟した。成果として,灌概コモンズと漁場コモンズにおけるローテーションや細分化といった様々な共同体的アレンジメントを包括し比較分析することのできる理論フレームを構築した。第二に,上の理論フレームを共同体的土地制度の事例研究に応用した。具体的には,鹿児島県下甑村において極めて人口圧力が高かった昭和20年代の共有田制度を取り上げた。その結果,共有田利用権の配分のさいに細分化とローテーションの組み合わせ方が決定される集合的選択のメカニズムを解明することができた。第三に,以上の知見を東西の土地制度史と照らし合わせ,共同体的土地保有の理論モデルを構築した。具体的には,土地の配分・利用における共同体の規制と各メンバーの個人性の対立関係を描いた。土地資源の利用をめぐる共同体的なメカニズムについては従来の経済学は正面から分析して来なかった。むしろ共同体の影響が除去され土地が私有化されたあかつきの効率性分析に主眼がおかれて来た。本研究の意義は,共同体メンバーの集合的選択によって,個々人への土地配分と各々の土地利用に対して強力な共同体的規制が課される仕組みを,理論的かつ実証的に明らかにした点にある。特に,人口圧力のもとでは,メンバーを養うために規制が強化されることがあるが,従来の理論では説明されなかったこの実態に合理的説明を与えることに成功した。この成果は,政策への含意として,現在発展途上農村地域において広範に行われている土地私有化改革について,推進派と反対派の対立点をクリアにする意義を持つ。今年度は、人口増加の圧力が農村制度とりわけ共有資源利用形態の在り方に如何なる影響を及ぼすかの問題の解明に向けて、現地調査と基礎理論研究に集中した。以下、順次その成果を簡単に述べる。(1)フィールド調査を中国雲南省および鹿児島県甑島において行った。前者では80年代初頭の改革解放による集団有農地の個別配分が現在の各家族の経営に如何なる規定性をもっているかを個別調査によって調べた。後者は、集落有農地の利用権を数年毎に各農家に割り当てる慣行が島の複数の集落において戦後しばらく残存した興味深い事例である。各集落で当時の責任者にインタビューし、また集落有文書や村誌を利用することによって、具体的な配分方法や豊度分布、および農家間の生産力格差を抽出した。両事例ともに、次に述べるモデルによって分析中である。(2)理論面では、狭小な耕地を農村共同体のメンバーが分け合って利用しなければならない状況を一般的に考察するモデルを構築した。特に、上述(1)の甑島事例を想定したモデル・バージョンを春季TEA学会で報告した。既往のモデルは耕地の狭小化がその利用管理の在り方をどう規定するかの問題に対して「私有権の成立」という極めて偏狭な法則を当てはめるのみであり、報告者自身のフィールドを含め大きなバラエティーを含む現実の諸事例に対し著しく説明力を欠いていた。報告者のモデルは上述(1)の2事例を説明するためのみならず、既往モデルによって説明が困難であった先行諸事例の理解に貢献することも目的としている。この立場から、現在、改革後中国の土地制度に関する先行研究で用いられたデータを報告者のモデルに基づいて解析している。
労働時における人体負荷の3次元解析を主観的労働強度の評価法に関する研究

本研究では、労働強度の評価指標として作業直後の重心動揺に着眼し、試作した重心動揺計測器により、ルームランナー、エルゴメータによる作業負荷試験において作業強度と重心動揺の計測、解析を行った。得られた結果は以下の通りである。1.視覚刺激として、重心誘導回転盤を追視させ重心動揺を測定した結果、立位安静(両足直立)では誘導無しに比べて平重心平均移動量増加率で10.8%、平均重心点距離増加率で2.6%の増加が見られた。また、片足立位安静では誘導無しの場合、重心平均移動量増加率91.6%、平均重心点距離増加率11.5%を示したが、誘導有りでは、重心平均移動量増加率248.4%、平均重心点距離増加率77.2%と大きな増加を示し、重心動揺計測解析による疲労度推定が可能である事が明らかになった。2.重心動揺測定において、重心誘導回転盤を使用しない場合、15kcal/min以下のエネルギー負荷では重心動揺と作業負荷の間に相関が見られず、疲労度の推測は難しいことが明らかになった。重心誘導回転盤を使用した場合、重心平均移動量は作業負荷の大きさに比例して増加し、作業直後に視覚刺激を与えると、負荷の大きさに合った重心動揺がおきた。重心誘導回転盤を用いての重心動揺測定は、今後さらに実験データを構築していくことによって、労働強度を評価する手段として有効であると考えられた。3.作業負荷とRPE、心拍増加率は強い相関を示した。また、日常的に運動をしている被験者と、運動をしていない被験者の運動能力や心肺機能の差が個人差として現れにが、特定の負荷作業において、作業強度を推定する手段としてRPEや心拍増加率は有効であった。本研究では、作業者の生体負担から見た農作業法の改善、機械の操作・操縦性の向上、作業に適した機械・機具等の合理的な形状などを追求する事を目的として、コンテナ積み荷作業をモデルとして取りあげ、作業姿勢の動的計測と人体各間接にかかるモーメント力、重心位置の変化等を解析するとともに、生体負担を最小限にするための作業方法をシミュレーションにより推定した。その結果以下の事が明らかになった。(1)コンテナ積み荷作業における荷物と全重心の軌跡は、コンテナ形状と積み上げ高さが一定であれば荷物重量による差が明確に現れず、ほぼ同一軌跡を通ることが分かった。しかし、全重心の軌跡は荷物高さが高くなるにつれ垂直軸(X線)に近づき、足首、腰の負担量(曲げモーメント)が小さくなった。全重心の軌跡は荷物高さが下方より70cm前後の位置で部分的にX座標が減少する(垂直軸に近づく)傾向を示し、足首の曲げモーメントも局部的に小さくなり、コンテナの運搬作業には70cm前後の荷物高さが適するものと考えられた。(2)コンテナ積み荷作業における各関節(足首、膝、腰)の曲げモーメントは、荷物高さが低位置(持ち上げ初期)の状態では非常に大きく、上方になるに従い減少した。特に腰の曲げモーメントが他関節に比べて大きな値を示した。人力作業では腰痛が悩みの種となっているが、各作業姿勢ごとの各関節の負担量を算出することによって他の農作業においても無理な作業姿勢の改善を行うことができるものと思われた。(3)コンテナ形状の違いによる足首と腰関節の曲げモーメントを同一荷重において比較した結果、積み荷作業に適しているコンテナの形状があることが判明した。(4)生体負担を最小限にするための作業方法をシミュレーションにより推定した。

シミュレートした作業姿勢の動的変化とコンテナの軌跡、各関節(足首、膝、腰、肩、肘)にかかる曲げモーメントの経時変化、各部位並びに全重心(人体+荷物)位置の軌跡と被験者による実作業値を比較した結果、被験者の経験に基づいた実作業方法よりもシミュレートした作業方法の方が生体負担をかなり小さくできる事が分かった。今後、これらの検証を行っていく予定である。本研究では、労働強度の評価指標として作業後の重心動揺に着眼し、試作した重心動揺計測器により、ルームランナー、エルゴメータによる作業負荷試験において作業強度と重心動揺量の計測、解析を行った。得られた結果は以下の通りである。1.覚刺激として、重心誘導回転盤を追視しながら重心動揺測定をした結果、立位安静(両足直立)では誘導無しに比べて重心平均移動量増加率で10.8%、平均重心点距離増加率で2.6%の増加が見られた。また、片足立位安静では誘導無しの場合、重心平均移動量増加率91.6%、平均重心点距離増加率11.5%を示したが、誘導有りでは、重心平均移動量増加率248.4%、平均重心点距離増加率77.2%と大きな増加を示し、重心動揺計測解析による疲労度推定が可能である事が明らかになった。2.重心動揺測定において、重心誘導回転盤を使用しない場合、15kcal/min以下のエネルギー負荷では重心動揺と作業負荷の間に相関が小さく、疲労度の推測は難しいことが明らかになった。重心誘導回転盤を使用した場合、重心平均移動量は負荷の増加に比例して増加し、作業後に視覚刺激を与えると、それに反応して負荷の大きさに合った重心動揺がおきた。重心誘導回転盤を用いての重心動揺測定は、今後さらに実験データを構築していくことによって、労働強度を評価する手段として有効であると考えられる。3.作業負荷とRPE、心拍増加率は強い相関を示した。しかし、個人差も見られ、日常的に運動をしている被験者と、運動をしていない被験者の運動能力や心肺機能の差が原因と思われた。しかし、特定の負荷作業において、作業強度を推定する手段としてRPEや心拍増加率は有効であった。
インパルス電子照射による超高温力学特性評価試験機の試作

超高温耐熱材料開発に際し、15002000°Cの超高温、極限環境下での材料特性評価のための試験機を開発した。インパルス電子照射チャンバーの製作ならびに電子ボンバーメント超高温加熱電源装置の設計、製作に続き、本装置の性能、安定性の調査、変位、温度制御、検出システムの確立と本装置を使用しての力学特性評価を行った。インパルス・コンデンサーによる定電流、高速充電による電子照射を試み、高密度の熱電子照射により2000°Cまでの加熱が可能となり、またその加熱速度は500°C/分の高速であった。15002000°Cの温度領域の温度制御精度は試料形状ならびに試料端と接する材質に依存するが、熱伝導性の悪いセラミックス治具を用いた場合±2°Cの高精度を得ることができた。温度計測は二色発光温度計、熱電対によって行ったが、10001600°CではPt/Pt-Rh1,6002000°CはW/W-Re熱電対による計測が最も適していた。また、到達真空度は材料試験時において5×10^<-6>torrを維持することができた。材料試験時の変位測定は差動トランスを利用しての動歪計、レーザー光による計測を試みたが、超高温においてはレーザー光による計測が最も適していた。材料試験時の試料の温度包配は試料材質に強く依存し、導電性の良好な金属試料については2°C/cmと極めて良好な均一温度帯が得られた。セラミック試料は通常では加熱困難であるが、試料表面を円筒状タンタルで覆うことで2000°Cまでの加熱が可能となった。試料と圧縮治具間の反応性を調べた結果、TiAlについてはアルミナ単結晶が、また高融点シリサイドに関してはSiCが良好であった。この試験機を用い、TiAlならびに高融点金属シリサイドの圧縮試験ならびに曲げ試験を行い、強度ならびに変形能の温度依存性を評価し良好な結果を得た。1500°C2000°Cで使用可能な超高温耐熱材料の力学特性測定のための材料試験機の試作を行なった。インパルス電子線照射のための加速電源とに耐高圧真空チャンバーの設計ならびに製作を行なった。このインパルス電子照射システムについてインパルス・コンデンサーによる定電流高速充電、電子照射を試み、高密度の熱電子の照射が可能であることを確認した。またフィラメント形状についても各種形状、材質を検討し、タングステン線0.2mm径で巻線状のものが良好であることが判明した。真空チャンバーは30kVの高電圧に耐え、到達真空度は5X10^6torrであった。この電子照射システムによる高温到達温度は2000°Cであり、500°C分の高速加熱が可能であった。また、試験中の温度変動は±2°C以内に抑えることができた。試料形状は2.5X2.5X8mm^3を用い、試料各部の温度勾配を抑えるため、タンタル管で保護した。その結果、試料全面に渡って温度差は3°C以内であった。試料と圧縮治具間の反応性を検討するため、治具としてインコネル、アルミナ単結晶ならびにSiCを使用した。TiAl試料についてはアルミナ単結晶が、また高融点シリサイドに関してはSiCが試料との反応性も少なく、良好な力学特性の評価が得られた。加熱制御システム、検出方式についても検討し、PID制御電子エミッション・コントローラーの制御電流により温度特性評価を行なった。また高電圧アイソレーション/コンバータ-による計測電流/熱起電力特性の補正を行ない、自動温度制御システムを構築した。

超高温耐熱材料開発に際し、15002000°Cの超高温、極限環境下での材料特性評価のための試験機を開発した。インパルス電子照射チャンバーの製作ならびに電子ボンバーメント超高温加熱電源装置の設計、製作に続き、本装置の性能、安定性の調査、変位、温度制御、検出システムの確立と本装置を使用しての力学特性評価を行った。インパルス・コンデンサーによる定電流、高速充電による電子照射を試み、高密度の熱電子照射により2000°Cまでの加熱が可能となり、またその加熱速度は500°C/分の高速であった。15002000°Cの温度領域の温度制御精度は試料形状ならびに試料端と接する材質に依存するが、熱伝導性の悪いセラミックス治具を用いた場合±2°Cの高精度を得ることができた。温度計測は二色発光温度計、熱電対によって行ったが、10001600°CはPt/Pt-Rh16002000°CはW/W-Re熱電対による計測が最も適していた。また、到達真空度は材料試験時において5×10^<-6>torrを維持することができた。材料試験時の変位測定は差動トランスを利用しての動歪計、レーザー光による計測を試みたが、超高温においてはレーザー光による計測が最も適していた。材料試験時の試料の温度包配は試料材質に強く依存し、導電性の良好な金属試料については2°C/cmと極めて良好な均一温度帯が得られた。セラミック試料は通常では加熱困難であるが、試料表面を円筒状タンタルで覆うことで2000°Cまでの加熱が可能となった。試料と圧縮治具間の反応性を調べた結果、TiAlについてはアルミナ単結晶が、また高融点シリサイドに関してはSiCが良好であった。この試験機を用い、TiAlならびに高融点金属シリサイドの圧縮試験ならびに曲げ試験を行い、強度ならびに変形能の温度依存性を評価し良好な結果を得た。
遺伝子改変動物を用いたポリオール代謝亢進特異的糖尿病合併症発症機序の解明

ポリオール代謝の亢進に基づく糖尿病神経障害発症機構の解明をより特異的に行うことを目的として、ポリオール代謝の律速酵素であるアルドース還元酵素(AR)を高発現するトランスジェニックマウス(Tg)およびARノックアウトマウス(Ko)を用い、研究を行った。ストレプトトゾトシン誘発糖尿病Tgの末梢神経を用いた実験からは、高血糖により惹起されるポリオール代謝の亢進と連動して生じる神経PKC活性低下が、糖尿病神経障害の発症、進展に働いていることを明らかにした。さらに、AR阻害薬(ARI)投与は、同程度の高血糖にもかかわらず、、神経PKC活性異常の是正とともに、神経機能(運動神経伝導速度)の改善に働くことも示された。また、ストレプトトゾトシン誘発糖尿病Tgの後根神経節を用いた検討では、末梢神経と同様に知覚神経系でもポリオール代謝の亢進がPKC活性化をもたらし、神経機能異常(感覚神経伝導速度の低下)に働くことが判明した。一方、ストレプトトゾトシン誘発糖尿病Koを用いた検討からは、高血糖状態でもKoでは、神経内ソルビトール、フルクトース蓄積量が正常対照以下に抑えられ、対照糖尿病マウスにみられた神経伝導速度の低下、有髄神経線維の萎縮が有意に抑制されることを明らかにした。しかしながら、高度の高血糖状態では、糖尿病Koと対照糖尿病マウスとの間に差が無くなることも判明した。このことから、糖尿病性神経障害の発症、進展予防には、ARI投与ばかりでなく、血糖コントロールが重要であると考えられた。また、糖尿病神経障害は単一の機序のみで全てが説明されるものではないこともあきらかとなった。今後は、糖尿病神経障害の発症機構について解析を進めると共に、糖尿病網膜症、糖尿病腎症とポリオール代謝の関係についても、遺伝子改変動物を用いて検討する予定である。糖尿病性神経障害の成因研究には、従来ストレプトゾトシン(STZ)投与動物をはじめとする糖尿病動物モデルが使用され、ポリオール代謝異常、非酵素的蛋白糖化反応(AGE生成)、酸化ストレス、protein kinase C(PKC)活性異常をはじめとする糖尿病性神経障害の発症機構が解明されてきた。しかしながら、成因に基づいた治療法の開発に対しては、充分な成果が得られていないのが現状である。そこで、ポリオール代謝の亢進に基づく糖尿病性神経障害発症機構の解明をより特異的に行うことを目的として、アルドース還元酵素(AR)を高発現するトランスジェニックマウス(Tg)およびARノックアウトマウス(Ko)を用い、研究を行った。Tgを用いた実験からは、高血糖により惹起されるポリオール代謝の亢進と連動して生じる神経PKC活性低下が、神経障害の発症、進展に働いていることを明らかにした。更に、AR阻害薬(ARI)投与はこれらの異常を改善することを明らかにした。一方、Koを用いた検討からは、高血糖状態でもKoでは、神経内ソルビトール、フルクトース蓄積量が正常対照以下に抑えられ、対照糖尿病マウスにみられた神経伝導速度の低下、有髄神経線維の萎縮が有意に抑制されることを明らかにした。