hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙空間からの超高層雷放電観測にむけた広視野望遠鏡検出器制御システムの開発

EUSO望遠鏡を用いて、宇宙線のみならず下層・中層大気での放電発光現象(スプライト、エルブス)も観測するため、焦点面光検出器の制御システムの基礎開発を行った。平成17年度は、(1)EUSO宇宙線観測時に較べ雷観測時にはマルチアノード型光電子増倍管(MAPMT)の光電子収集効率を1/1000以下にすれば良いことを特定し、(2)フォトMOSリレー内蔵MAPMTブリーダー回路による自動感度可変コントローラを試作した。これらの成果を継承し、平成18年度は以下の2つの課題に取り組んだ。1.昨年度試作した自動感度可変コントローラは光電子収集効率の低下率が1/200であったので、これを改良した。宇宙線観測時に-900Vの電圧をフォトカソードに印加するが、感度変更時には、第6ダイノードの電圧(-405V)を350μs以内にフォトMOSリレーを経由して印加する設計に変更した。回路を試作し検証した結果、MAPMTの出力信号は正常に光子計数され、光電子収集効率は約1/1140に低下することを確認した。このため、高電圧電源自体のON/OFFを行うこと無しにMAPMTの感度を変更する焦点面制御システムの基礎開発に成功し、EUSOによる雷観測の実現性を具体化したと結論できる。ただしこの回路によってフォトカソードは500Vの電圧変化を受けることとなり、劣化耐性の検証は今後の課題とした。2.自動感度可変コントローラを組み込んだフォトメータ、高感度CCDカメラ、およびVLF電波受信器からなる雷放電観測装置を製作し、雷放電発光を地上から実際に観測した。2006年3月に旧堂平天文台において観測を実施し、多数の雷光と、1例のスプライトを観測することに成功した。特にスプライトに関して、EUSOと同型のMAPMTで測光撮像が可能であることを実証した。この結果を日本物理学会2006年春季大会で発表した。ただし、この段階ではフォトメータに自動感度可変コントローラを未実装であったが、これを実装したフォトメータを用いて2007年3月に東京大学明野観測所において雷観測を行った。宇宙線観測用のEUSO望遠鏡を用いて、雷放電に伴う下層大気での放電発光現象(スプライト、エルブス)を付加的に観測するため、光検出器制御システムの基礎開発を平成17年度に実施した。第一の研究課題として、雷観測時におけるマルチアノード型光電子増倍管(MAPMT)の光電子収集効率の設定に取り組んだ。雷およびスプライトの典型的な発光エネルギー・空間スケール・時定数を用いて、望遠鏡焦点面のMAPMTに入射する光子数を推定した結果、それぞれ2.4×10^5,2.0×10^<45> ph/pix/GTU(GTU=2.5μs)となった。一方、10^<20> eVのエネルギーをもつ宇宙線が励起する空気シャワーをEUSOが観測したとき、入射光子数は200 ph/pix/GTUとなるため、雷・スプライトの発光強度は3桁高いことになる。このことから、宇宙線観測時には10^6に設定しているMAPMTのゲインを適切な値に低下させ、光電子収集効率を3桁落とせばよいことを特定した。この結果をまとめ、2005年5月に行われた日本地球惑星科学連合2005年大会において発表した。第二の研究課題として、MAPMTでの光電子収集効率を自律的に3桁変更する、自動感度コントローラの基礎開発に取り組んだ。フォトMOSリレーをMAPMTのブリーダー回路に組み込むことにより、フォトカソードへの印加電圧を-900Vから-640Vへ350μs以内に変更する回路を設計した。フォトMOSリレーを用いる最大の利点は、高電圧電源自体のON/OFFをすること無しにMAPMTのゲインを自在に変更できる点であり、将来の衛星搭載機器への応用が大いに見込まれる。回路を試作し性能を検証した結果、光電子収集効率は1/200に低下し、ピクセル毎のイメージングも可能であることを確認した。また、フォトMOSリレーへ70MeV陽子線を照射し放射線耐性を検証した結果、高度430km・3年間の放射線吸収線量である10kradを越えても問題なく動作することを確認した。これらの初期結果をまとめ、日本地球物理学会2005年秋季大会において発表を行った。今後は、光電子収集効率が1/1000になるように改良するとともに、特許の申請も予定している。

このため、高電圧電源自体のON/OFFを行うこと無しにMAPMTの感度を変更する焦点面制御システムの基礎開発に成功し、EUSOによる雷観測の実現性を具体化したと結論できる。ただしこの回路によってフォトカソードは500Vの電圧変化を受けることとなり、劣化耐性の検証は今後の課題とした。2.自動感度可変コントローラを組み込んだフォトメータ、高感度CCDカメラ、およびVLF電波受信器からなる雷放電観測装置を製作し、雷放電発光を地上から実際に観測した。2006年3月に旧堂平天文台において観測を実施し、多数の雷光と、1例のスプライトを観測することに成功した。特にスプライトに関して、EUSOと同型のMAPMTで測光撮像が可能であることを実証した。この結果を日本物理学会2006年春季大会で発表した。ただし、この段階ではフォトメータに自動感度可変コントローラを未実装であったが、これを実装したフォトメータを用いて2007年3月に東京大学明野観測所において雷観測を行った。
大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果-メタ分析及び大規模調査-

本研究は、大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果に関して、1)従来の研究成果に対してメタ分析(meta-analysis)を行ない、どのようなスポーツ活動が、どのような社会的スキルの側面にどの程度影響しているのかを検討し、2)その結果を基に、大学生を対象に大規模な横断調査を行い、社会的スキル獲得にはどのような要因が影響するのか、その要因はスポーツ活動によって相違するのかを検討した(平成28年度)。3)縦断的研究により社会的スキルの獲得のプロセスについて明らかにした(平成29年度)。さらに、4)スポーツ活動を通して社会的スキルを獲得した者を対象とした質的研究と、5)研究で得られた知見を基にした介入研究を実施し詳細を検討した(平成30年度)。平成30年度の研究成果の概要は、次の通りである。1.質的研究1)対象は社会的スキルの獲得が著しい者と、獲得のみられなかった者とした。2)インタビューでは「スポーツ活動を通して社会的スキルが、なぜ、どのように獲得されたと思うか」について質問した。3)グランテッドセオリーなど用い質的に分析して、スポーツを通して社会的スキルを獲得した理由、または社会的スキルを獲得できなかった理由が明らかにされた。2.介入研究1)介入対象と期間:介入は体育会運動部(テニス部、スキー部)で行った。介入期間は3ヶ月であった。2)介入内容:社会的スキルの獲得を促進する要因を操作した介入プログラムを、テニス部、スキー部の実情にあわせて作成した。3)介入プログラムを実施して、社会的スキルの獲得過程や獲得の程度を明らかにした。以上3年間の研究を通して、大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果に関して、多くの知見を得ることができた。今年度の計画は、1)これまで行われてきたスポーツ活動の社会的スキルへの影響に関する文献を収集し、メタ分析によってスポーツ活動の影響の程度などを検討すること、2)大学生を対象とした大規模な横断的調査を行い、関連要因及びスポーツ活動毎の影響の相違を明らかにすることであった。1)文献収集及びメタ分析:メタ分析の6つの手順に従って分析を行った。文献検索では、スポーツ活動は「部活動」「サークル活動」「体育授業」、社会的スキルは「社会的スキル」「コミュニケーションスキル」「ライフスキル」「ストレス対処スキル」などを主なキーワードとして、数百の文献を収集した。コーディングでは、スポーツ活動のタイプ、対象年代、スポーツ活動の期間・頻度・時間、社会的スキルの評価尺度、関連する要因、性差等の変数を考慮した。メタ分析により、a)スポーツ活動は社会的スキルに影響すること、またスポーツ活動のタイプで影響の程度が相違すること、b)社会的スキルの側面で特に、ライフスキル、ストレス対処スキル等に影響すること、c)スポーツ活動のタイプににより影響の程度が異なることなどが明らかにされた。2)大規模な横断的調査:調査対象は、大学公認の運動部所属者、スポーツ関連サークル活動実施者、体育授業受講者、スポーツ非実施者を含む、3,700名の大学生であった。調査内容は、社会的スキルに関しては、メタ分析の結果を参考に、日常生活スキル尺度、KISS-18、ストレス・コーピング尺度、運動部活動経験尺度等を調査した。促進要因としては、指導者要因、チームメート要因、活動の経験内容(楽しさ、コミットメント等)、スポーツ環境などを評価した。主な結果として、指導者やチームメートが社会的スキルの獲得を促進する要因となる可能性が示されたこと、社会的スキルの獲得及び促進要因の影響は、スポーツ活動毎で相違する可能性があることなどが示された。本年度の計画は、年度の前半に文献を収集しメタ分析によって社会的スキルへの影響の有無や程度等を明らかにすること、後半に大規模な横断的研究を行い、社会的スキル獲得の促進要因の検討及び、影響の仕方をスポーツ活動毎で比較して相違を明らかにすることであったが、以下の理由により研究はおおむね順調に進んでいると考えている。1)文献収集とメタ分析が完了して、スポーツ活動が社会的スキルに影響することを示せたこと。また、影響の仕方はスポーツ活動のタイプにより異なること、社会的スキルの側面によって影響の程度が異なることを示せた。2)大規模調査では、4000名程度の大学生の調査が実施できたこと。複数の大学・学部で調査でき、またスポーツ活動も、体育会、サークルなど様々なタイプのデータが収集できた。そして結果では、指導者やチームメートなどが社会的スキルの獲得を促す促進要因になる可能性が示された。本研究は、大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果に関して、28年度にメタ分析を行って、スポーツ活動がどのような社会的スキルの側面にどの程度影響するのかを検討し、大規模な横断調査から社会的スキル獲得にどのような要因が影響するのか、その要因はスポーツ活動によって相違するのかを検討する。29年度は、縦断的研究により社会的スキルの獲得のプロセスと促進要因について明らかにする。30年度に、社会的スキルを獲得した者を対象とした質的研究と、研究で得られた知見を基にした介入研究を実施し詳細を検討することが目的である。今年度の主な研究計画は、前年度の研究結果を踏まえて、社会的スキルの獲得過程に関して縦断的に研究することであった。1)調査対象:対象はスポーツ活動実施者( a)大学公認の運動部所属者、b)スポーツサークル活動実施者、c)体育授業受講者)であった。対象者数は、400名弱である。2)調査時期:調査は春期、夏期、秋期の時期で、調査を3回行った。

3)調査内容:社会的スキルの評価及び、スキル獲得の促進要因の評価を行った。具体的には、人口統計学的特徴(年齢、性別、学年等)、日常生活スキル尺度、KISS-18、適応感尺度、運動部活動経験尺度などの心理尺度、チームの特徴(雰囲気、魅力、対人関係等)、活動実態(練習時間、場所等)などの内容で構成された。4)分析結果:社会的スキルがどのように変容したかに関して、集団レベルでの変化と個人レベルでの変化及び両者の関係を検討した。その結果、社会的スキルの獲得には、運動形態(運動部、サークル)の影響は少なく、活動の中でどのような経験をするかといった経験内容が大きく影響している可能性が示唆された。縦断的調査の対象が予定通り確保できたことがあげられる。具体的には、運動部はテニス部、バレー部、水泳部、体操部、バスケ部、剣道部の6つの団体、サークルはバレー、陸上、バドミントン、剣道、ラクロスの5団体、さらに体育授業の有無による対象を確保できた。全体の対象者数は、400名弱と計画通りであった。調査内容も、前年度の横断的調査から重要と思われる変数、心理尺度を指標と用いることができた。本研究は、大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果に関して、1)従来の研究成果に対してメタ分析(meta-analysis)を行ない、どのようなスポーツ活動が、どのような社会的スキルの側面にどの程度影響しているのかを検討し、2)その結果を基に、大学生を対象に大規模な横断調査を行い、社会的スキル獲得にはどのような要因が影響するのか、その要因はスポーツ活動によって相違するのかを検討した(平成28年度)。3)縦断的研究により社会的スキルの獲得のプロセスについて明らかにした(平成29年度)。さらに、4)スポーツ活動を通して社会的スキルを獲得した者を対象とした質的研究と、5)研究で得られた知見を基にした介入研究を実施し詳細を検討した(平成30年度)。平成30年度の研究成果の概要は、次の通りである。1.質的研究1)対象は社会的スキルの獲得が著しい者と、獲得のみられなかった者とした。2)インタビューでは「スポーツ活動を通して社会的スキルが、なぜ、どのように獲得されたと思うか」について質問した。3)グランテッドセオリーなど用い質的に分析して、スポーツを通して社会的スキルを獲得した理由、または社会的スキルを獲得できなかった理由が明らかにされた。2.介入研究1)介入対象と期間:介入は体育会運動部(テニス部、スキー部)で行った。介入期間は3ヶ月であった。2)介入内容:社会的スキルの獲得を促進する要因を操作した介入プログラムを、テニス部、スキー部の実情にあわせて作成した。3)介入プログラムを実施して、社会的スキルの獲得過程や獲得の程度を明らかにした。以上3年間の研究を通して、大学生の社会的スキルに及ぼすスポーツ活動の効果に関して、多くの知見を得ることができた。平成29年度の主な計画は、今年度の研究結果を踏まえて、社会的スキルの獲得過程に関して縦断的に研究することである。具体的には以下の内容になる。<縦断的研究>1)調査対象:対象はスポーツ活動実施者500名程度である。
設計段階でのCAE活用の製品開発に与える影響に関する実態分析

製品ライフサイクルの短寿命化に伴い、企業は製品開発プロセスの変革に迫られており、3次元CADやCAE等のデジタルツールへの期待は大きい。本研究では、設計段階でCAEを活用したアップフロントエンジニアリングによる製品開発プロセスにおいて、デジタルエンジニアリングツール一般に対する組織的習熟度は必ずしもポジティブな影響を与えず、むしろ製品開発組織のあり方が重要な要因となる可能性を示した。平成22年度は、(1)本研究における分析対象となる企業グループに対するヒアリング調査と分析に向けてのヒアリング内容と提供を受けた資料の整理を踏まえたケース作成、(2)海外におけるCAE (Computer Aided Engineering)の製品開発への適用事例の調査、および(3)システムモデル構築に向けての予備検討を実施した。ヒアリングを実施するに当たり、筆者の想定している理想的なCAE活用枠組みをベースとして各社の状況を整理した。現時点までの調査で得られた事実から帰納されたモデルの概要は次のように要約される。ALD (Analysis Led Design等の導入に成功している企業は、必ずしも従来的な検証CAEの導入を前段階で行っていないことにある。つまり、一般的な検証CAEを導入して広義のCAEの枠組みにたどり着くには、かりにそれがより望ましい活用法だとしても、何らかの障壁が存在している。そうした意味で、ALD成功企業と従来型から前段階へとCAEの利用範囲を拡張している企業のCAE導入・活用プロセスを比較することに大きな意味がある成果だと考えられる。また、広義のCAEの効果は、システムモデル構築能力に依存しているとの仮説を検証するために、筆者自身が概念的なシステムモデルを構築し、どのような形で設計や製造の暗黙知が織り込まれていくかを、ヒアリングの成果を踏まえて筆者自身がCAEソフトとシステムモデルを連携させるためのプログラムを開発した。そして、開発したプログラムを用いて新しいガスケットの最適化を行い、その成果を国際会議で発表した。このことにより、企業の製品開発力の核となるシステムモデル構築能力とCAE効果の関係を測定できるようになり、CAEの活用が、製品開発プロセスと製品開発組織にどのような影響を及ぼすかを明らかにするベースが構築できた。前年度実施したヒアリングに基づき、システム指向的な米国のものづくりと暗黙知を基盤とした擦り合わせ型の日本のものづくりが、CAEを核としたときにどのように融合するのかといった観点から、中間段階での成果をまとめた。すなわち、製品開発の初期段階で多くのことを規定していく広義のCAEのスタイルは、プロセス開発まで含めた広義の製品開発の各フェーズでの擦り合わせ活動によって調整していく日本の伝統的もめづくりにどのように適用していけばよいのかを明確化した。作業的な付加が最も大きかったのが、ベンチマークたりうるシステムモデルの開発作業である。具体的には、システムモデルを二段階に分けて構築し、極めて抽象度の高いモデルと、具体的な製品をイメージしたモデルの二段階に分ける可能性を探っていくことである。この作業は製品の物理特性に関する深い知識が不可欠であり、研究計画全体から見て、この作業にかかる部分が最も不確実性が高いことが予想されたので、全ての協力企業向けのモデルの開発ではなく、一社に限定したモデル構築を行った。その際、研究成果全体の一般性を担保するために、先進的ものづくり企業のCAE導入・活用に関するベストプラクティスという観点から、協力企業のエンジニアおよびマネジメント層と議論を重ねながら研究を進めた。その研究成果の中の概念設計に係わる部分を、共同研究者である博士後期課程の学生がイタリアで開催された国際会議ICAMAME2012で発表した。本研究は、CAE(Computer Aided Engineering)の活用が製品開発プロセスと製品開発組織にどのような影響を及ぼすかを明らかにし、我が国製造業の「ものづくり力」向上に資することが目的であり、本研究の最終年度である平成24年度は当初の目的を達成するための総括と研究成果の公表を行った。具体的には、前年度までに実施したDE(Digital Engineering)ツール導入に関するアンケートおよびヒアリングの分析に加え、本年度は仮想的に構築したシステムモデルを用いて、協力企業に対して実証実験を行うと同時にフォローアップのヒアリングを実施した。これらの実証データを通して「広義のCAE活用の効果はシステムモデル構築能力に依存している」との仮説の妥当性を総合的に評価した。これらの研究成果は11月にオランダで開催されたInternational Conference on Innovation & Managementで発表した。また、システムモデル活用の有効性を検証した論文をInternational Journal of Mechanical and Aerospace Engineeringに投稿した。さらに、これらの成果を経営関係の研究者とはALD(Analysis Led Design)導入と製品開発組織の関係について、工学関係の研究者とはシステムモデルの意義に焦点を当てて議論し、それぞれの分野における意見を再度統合して、CAEを企業パフォーマンスの向上につなげる前提となる組織のケイパビリティと、効果的なCAE導入プロセスを具体的に示すことで一歩踏み込んだ形での技術経営領域の研究成果を得ることができた。ベンチマークとなるシステムモデルの開発に苦労したが、予定通りに構築することができ、ほぼ全体計画通りに達成できたため、おおむね順調に進展していると判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。

筆者は技術経営研究科に属しており、エンジニアとも強いパイプがあることから、経営関係の学会のみならず工学関係の学会等においても積極的に成果を公表し、それぞれの分野における研究成果への見解を得る。これらの意見を再度統合して論文を作成すれば、一歩踏み込んだ形での技術経営領域の研究成果の公表につながると考えている。この際、経営系での発表ではALD導入と製品開発組織の関係を、工学系ではシステムモデルの意義に焦点を当てていく。前者に関しては前年度中までにおおよその整理・統合は完了しているが、最終的な研究結果の妥当性とNDA契約に照らした研究内容の適切性を確認するために、協力企業に対してフォローアップのヒアリングを実施する。仮想的システムモデルに関しては、最終的な構築作業を当該年度の中間時点を目途に完成させていく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
エリスロポエチンの血管内皮前駆細胞動員作用を用いた新たな血管新生療法の開発

成人末梢血中に血管内皮前駆細胞が存在し、新たな血管の形成(血管新生)に寄与することが知られている。赤血球増殖に関与するサイトカインであるエリスロポエチンの末梢血中への血管内皮前駆細胞増加(動員)作用に注目し、新たな血管新生治療への応用を検討した。自己貯血にエリスロポエチン投与を併用することにより、白血球増加や貧血の出現無しに末梢血中に血管内皮前駆細胞が動員された。またエリスロポエチンを併用した末梢血単核球細胞移植を行ったところ、末梢動脈閉塞症による重症虚血肢症状が改善した。エリスロポエチンを併用することにより細胞治療の血管新生作用を増強する可能性がある。エリスロポエチンの頻回投与は血管内皮前駆細胞の末梢血中への動員を促進することが報告されている。我々は今までに重症虚血肢を有する末梢動脈閉塞症例に対してエリスロポエチン投与を併用した末梢血単核細胞移植が血管新生作用を発揮することを報告してきた。今年度はエリスロポエチンを用いた血管内皮前駆細胞の効果的な動員方法を開発するため、エリスロポエチンを用いた自己貯血症例における血管内皮前駆細胞ならびに各種サイトカインの動態に関する解析を主に実施した。具体的には大腿骨頭置換術を施行するに際して自己著血ならびにエリスロポエチンの単回投与(24000IU)を行った14症例を対象に末梢血中CD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞数を自己著血前、著血1週間後、著血2週間後の時点でフローサイトメトリにより測定し比較検討した。自己著血単独群およびエリスロポエチン投与併用群ともに著血後1週間の時点で著血前と比較してCD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞数の有意な増加を認めた(CD34+陽性細胞:899±170versus1342±231/ml,P<0.01;CD34+CD133+陽性細胞:604±124versus934±143/ml,P<0.05)。自己著血単独群と比ベエリスロポエチン投与併用群において末梢血中のCD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞はより多く増加していた。一方、自己著血後2週間ではCD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞数は投与前と変わりなかった。白血球数、血小板数ならびにヘモグロビン濃度はエリスロポエチン投与前後で著変を認めなかった。以上の結果からエリスロポエチン単回投与と自己著血を併用することによりエリスロポエチン投与1週間後の時点で血管内皮前駆細胞の末梢血中への動員されることが示唆された。今後は症例数を増やすと同時に保存血清中の各種サイトカイン測定ならびに血管内皮前駆細胞培養アッセイによる検討も加えていく予定である。今年度は昨年度に引き続きエリスロポエチンを用いた血管内皮前駆細胞の効果的な動員方法を開発するため、エリスロポエチンを用いた自己貯血症例における血管内皮前駆細胞の動態に関する解析を主に実施した。具体的には大腿骨頭置換術を施行するに際して自己著血ならびにエリスロポエチンの単回投与(24000 IU)を行った20症例を対象に末梢血中CD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞数を自己著血前、著血1週間後、著血2週間後の時点でフローサイトメトリにより測定し比較検討した。自己著血単独群およびエリスロポエチン投与併用群ともに著血後1週間の時点で著血前と比較してCD34+、CD34+CD133+陽性単核細胞数の有意な増加を認めた。血管内皮前駆細胞培養アッセイにおいても著血後1週間後の時点で、貯血前と比較してより多くの血管内皮前駆細胞コロニーが確認された。

以上の結果からエリスロポエチン単回投与と自己著血の併用は白血球数を増加させることなく血管内皮前駆細胞の末梢血中への動員を促進し、より多数の血管内皮前駆細胞コロニー形成に寄与することが明らかとなった。この動員効果はエリスロポエチン投与後1週間後が最も顕著であり、エリスロポエチン投与後1週間の時点で単核球細胞を採取することにより、末梢血単核球細胞移植における血管内皮前駆細胞採取効率が向上し、より効果的に血管新生が誘導されると考えられた。
加齢変化にともなう記憶障害の歩行運動による予防メカニズムについての研究

本研究の目的は、歩行運動負荷によって加齢にともなう海馬神経細胞の変性を予防するメカニズムを明らかにすることにある。歩行運動負荷による海馬での長期増強を詳しく調べるためのIn vitroの電気生理的解析システムを構築した。老齢ラットでパッチクランプを行う予備実験として、成熟ラットでの海馬のスライスを作製して単一シナプス後細胞のホールセルパッチクランプシステムを準備した。ラット(6-8月齢)にNembutal(50mg/kg)で麻酔処置して4°Cに冷やしたmodifiedRinger液を心臓から灌流した後、断頭した。ただちに脳を取り出し不必要な部位をトリミングしてシャーベット状のcutting solutionで冷やした後、マイクロスライサーで海馬スライス(200μm)を作製した。作製した海馬スライスを31°Cに維持した記録チャンバーに固定した。設備備品であるIR-DICパッチクランプシステムを用いて、submerge法によるホールセルパッチクランプを行った。以上から海馬での単一シナプス後細胞の自発性シナプス電流(sEPSC)または自発性微小シナプス電流(mEPSC)の振幅と頻度を測定して長期増強を解析できるシステムを構築した。今後は、本研究の課題である青斑核を介した海馬神経細胞の変性予防のメカニズムを検討する。老齢ラットの脳室にノルアドレナリン選択的神経毒DSP-4 saporinを投与して青斑核を破壊した後、歩行運動負荷した海馬神経細胞の特性を長期増強の測定を中心として形態学的、分子生物学的な手法を用いて調べる予定である。
高専生のための技術英語発信力の向上を目指した国際遠隔授業による実践指導

本研究は、英語による発表に困難を抱える高専生のために、英語発信力向上を目的に、英語授業の中で完全英語環境を疑似的に創出し、英語母語話者との技術分野での発表機会を、テレビ会議システムの導入によって提供する実戦的授業運営方法を構築・考案したものである。課題取組等の事前指導による二次的効果はあるものの、この遠隔授業は独特の発話指導がコミュニケーション継続の鍵となり、参加学生やファシリテーターを含め「指名」という行為を意図的に組み入れることによって、会話が途絶える「無」の状態を回避しながら、母語英語に触れつつ、自律的に英語発信を促進できる機会提供として期待されるものである。本研究の目的は、技術者養成機関である高専の特色に立脚し、英語による発表に困難を抱える高専生の為に、英語授業の中で完全英語環境を創出し、英語母語話者との実践に即した技術分野での発表に関する擬似的機会を効果的に提供することによって、高専生自らが英語学習の必要性を(再)認識し、自律的な英語発信力の学習活動を促進させる実践的授業運営方法を構築することである。初年度(平成24年度)における遠隔授業提携先として検討していたニュージーランドのイースタン工科大学(EIT)とマレーシアのマラ工科大学国際教育カレッジ(INTEC)との調整の末、教室内英語環境の創出の確保には目途を付けることができたため、二年目となる平成25年度においては、実戦的な英語発表を行う指導法確立に注力し、正課授業内における展開を実践した。授業中の様子としては、高専生の基礎英語力不足による教員の補助については想定通りのものであり、事前指導を含めた対応次第でサポートは十分可能であったが、当初想定していたほどの所謂会話のキャッチボールは、多対多の国際遠隔授業では慣れるまでは容易ではないことも改めて理解するに至った。一つの改善の鍵として「指名」という行為を意図的に組み入れることで会話を半ば強制的に進めるスタイルが遠隔授業の特性であり、逆に指名を取り入れない限りは、時折誰も発話しない「無」の状態を引き起こしてしまい、遠隔授業における双方向性指向の脆弱性が確認できた。一方、当初半期15回の授業時数のうち、約4分の1にあたる4回分の授業を予定していたが、想定以上に機材の老朽・陳腐化が早く、デリミタ非対応等の機材上のトラブルも多く発生した。しかし回線のブロードバンド化も進み、SkypeやFaceTime等のアプリも発達し、遠隔通信の専用機器とほぼ同程度まで性能が向上しており、今後は安価に設備設定も可能であることも確認できた。本研究の目的は、即戦力・実戦力を有する技術者の養成機関「高専」の特色に立脚し、英語による発話・発表に困難を抱える高専生の為に、英語授業の中で完全英語環境を創出し、英語母語話者との技術分野での発話・発表機会を効果的に提供することによって、高専生自らが英語学習の必要性を認識し、自律的な英語発信力の学習活動を促進させる実践的授業運営方法を構築することである。本研究は、発信力となる英語発話促進に焦点をあてた実践研究であり、インターネット環境の利用によるテレビ会議システムを用いた国際遠隔授業を通じて、グループワークを主体とした企業現場の技術作業と同様、授業の取組課題を通じた学生間の英語協調学習としてのプロジェクト型言語学習(Project Based Language Learning)の構築を目指すものである。平成24年度の研究活動としては、国際遠隔授業実施前におけるTOEICによる英語基礎力の現状把握、英語環境化の整備としての対象学生の通常授業におけるオールイングリッシュ指導の一部導入、及びそれらの評価としての学生アンケート実施を行った。また遠隔授業接続先であるニュージーランドのイースタン工科大学(EIT)との調整、新規接続先開拓としてマレーシアのマラ工科大学国際教育カレッジ(INTEC)への訪問などを実施した。研究代表者が所属する学生(高専生)の英語聴解力がいくぶん弱いため、英語を第一言語とする環境(ニュージーランド)に加え、民族間の意思疎通で用いる国内共通語としての性格を持つ第二言語としての英語環境(マレーシア)も用意することを検討するに至った。2年目となる平成25年度では、本研究を継続実施し、遠隔授業実施後の中間・最終評価として、実践的な英語発表を通して、英語運用に関する学習効果測定を実施する予定である。当初計画においては、これまでの実績より後期4回の遠隔授業の実施により、初対面の「自己紹介」、高専という特殊な教育研究機関に所属する意味での「学校紹介」、異文化交流や国際理解としての「自国文化紹介」、そして将来の技術者として国際的に活躍出来る様その訓練としての「各種技術相談」として、計4回の実施により、比較的難易度の低めのところから、目標となる技術分野での英語運用というスケジュールを組んでいた。

しかしながら、直前になって相手先のイースタン工科大学側の都合や、映像は出ても音声が出ないといった通信機器の突然のトラブルに見舞われ、念頭においてあった回数をこなすことができず、圧縮して行った結果、十分な語学力向上は見込めなかった。一方で、生の英語や母語話者に触れる機会としては絶大な力を発揮し、苫小牧という土地柄もあって外国人にそう多くは巡り合わないこともあって、興味関心の引き寄せ、取組への動機づけには一定以上の効果があったと感じている。今後はこのあたりのトラブル回避に全力を尽くし、万全な体制で臨みたいと考えている。平成24年度の進捗状況に基づいて研究を進め、平成25年度は概ね次のような過程で従事することを考えている。1英語発表力の改善状況と学習効果の中間測定(5月):事後の中間学力調査を行う。2構築した高専英語発表力指導法の中間評価(46月):前年度に実施した指導方法について、学生の定着度を基に評価し、指導方法の見直しを図る。3英語発表力指導と継続的な改善(73月):中間評価に従いつつ、継続的な英語発表力訓練を通常授業及び国際遠隔授業によって行う。4学習効果測定の最終評価(13月):学習者の英語発表力を事後の英語力テストで測定する。5研究報告書の作成と今後の研究準備(13月):報告書の作成に取組む。また上記に加えて、遠隔授業先とメールやテレビ会議での連絡だけでなく実際に訪問も行い、授業で実施する課題内容・コンテンツの協議を綿密に行うこととする。以上を平成25年度計画とする。設備費としては購入予定は無い。物品費としては英語教育や遠隔授業に関連する和書や洋書の購入が主たる用途となる。旅費は自身が遠隔授業における相手先の学校への渡航に用いるとともに、2年目として1年目の研究成果発表としての、学会参加旅費に充てる。謝金は遠隔授業の記録用としての映像編集作業に従事する者に対して検討しており、その他の費目としては、学会参加費や論文投稿料などに充てることを考えている。
進行性腎癌に対する養子免疫療法およびTIL細胞の凍結保存に関する研究

ヒト腎細胞癌13例において、原発病巣を細切、コラゲナ-ゼ・Type 1Aおよびデオキシリボヌクレア-ゼによる酵素処理および濃度勾配遠心法により腫瘍細胞の混入した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を分離し、遺伝子組み換えインタ-ロイキン2(rILー2)を添加した無血清培地(AIMーV)で培養することにより増殖したリンパ球の性状を末梢血単核球より同様の培地で4日間培養することにより誘導したIymphokin activated killer(LAK)と比較検討した。3ー5gの癌組織より3.8ー11.3×10^3細胞を採取した。培養14日後までに腫瘍細胞は消失しリンパ球のみとなり、28日後には10ー180培にまで増殖した。サイトフロ-メ-タ-による細胞表面マ-カ-の解析では、TILおよびLAKともCD3+HLADR+の活生化T細胞が主体をなし、両者の比較においてCD8+ 11ーの細胞傷害T細胞が培養14日後のTILで、またCD16+のナチュラルキラ-(NK)細胞が優位を示した。4時間反応^<51>Cr試験によるin vitro細胞傷害活性の比較では、Kー562およびDaudi細胞に対しては、TILに比較しLAK細胞がより著明な細胞傷害活性を示したが、自己腫瘍細胞および同種培養腎癌細胞(Cakiー1,Aー498,Paster)に対してはTILおよびLAK細胞ともに同程度の抗腫瘍活性を示した。さらに腫瘍組織より分離した癌細胞の混入したTILおよびin vitroでrILー2添加AIMーV培地により培養・増殖させたTIL細胞は、80%ヒヒトAB型血清添加凍結用培地で凍結保存が可能であり、解凍後のリンパ球はよく増殖し、また自己腫瘍細胞、同種腎癌細胞、Kー562およびDaudi細胞に対し抗腫瘍活性を示した。以上より。今回分離・増殖したTIL細胞には非特異的な活性化T細胞に加え、LAK以上に特異的なCD8+ 11ーがふくまれていることを確認した。また、凍結保存TIL細胞を移入リンパ球とした養子免疫療法の可能性示唆された。(第78回日本泌尿器科学会総会、第3回JBRM学術学会総会で発表した。)ヒト腎細胞癌13例において、原発病巣を細切、コラゲナ-ゼ・Type 1Aおよびデオキシリボヌクレア-ゼによる酵素処理および濃度勾配遠心法により腫瘍細胞の混入した腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を分離し、遺伝子組み換えインタ-ロイキン2(rILー2)を添加した無血清培地(AIMーV)で培養することにより増殖したリンパ球の性状を末梢血単核球より同様の培地で4日間培養することにより誘導したIymphokin activated killer(LAK)と比較検討した。以上より。)
遷移金属融合型アモルファス炭素原料の電解合成と構造物性相関

ある種の遷移金属錯体とフラーレンC_<60>との電気化学的反応により、遷移金属-C_<60>アロイ相がアモルファス固体として得られることがわかった。脱離能に優れた配位子および2個の塩化物イオンを有する有機金属錯体MCl2L(M=Pd, Pt;, L=2PhCN, 2CH_3CN, bpy, cod)とC_<60>とを窒素雰囲気下、混合溶媒(PhCN / EtOHないしはPhCN / MeOH)に溶解させ、H型電解セル中、白金電極に定電流(12μA)を流しながら23週間静置させたところ、陰極上に銀黒色固体が得られた。析出した物質は試みたすべての有機溶媒に不溶であった。固体試料のIR、Raman、MALDI-TOF MS、EDX、ESR、XPS、XRD、AFM、元素分析などの測定を行った。ESR測定ではピークが観測されないことから生成物はアニオンラジカルではない。MALDl-TOF MSからC_<60>の存在を確認したが、生成物のIRスペクトルでは、脱離配位子が存在せず、またC_<60>の4本の吸収ピークの内526cm^<-1>以外のピークは消失し、さらにRamanスペクトルでもC_<60>特有のピークが消失しておりアモルファス炭素様の形状を示した。元素分析、EDXよりClは生成物中に存在せず、出発原料の金属錯体中の塩化物イオンも脱離していることがわかった。XPSより生成した固体に含まれるPd, Ptは共に0価であった。また、XRD, AFMから、金属はクラスター化した粒界として存在している可能性がある。伝導特性を調べたところ絶縁体であった。電解合成により、遷移金属融合型フラーレン系新規アモルファス炭素材料が得られることが明らかになった。
Fe系磁気冷凍材料における水素再分配現象の解明と抑制

磁気冷凍への応用が有望視されているLa(Fe,Si)13H磁気熱量材料において、水素は動作温度を室温近傍に制御するために不可欠である。しかし、熱量効果の源である磁気1次転移の現れる強磁性-常磁性の2相共存状態において、当初は両者の水素濃度が等しくとも、やがて常磁性相から強磁性相に水素が移動し、濃度が異なる2相にスプリットするため、動作温度が試料中で分布してしまう。この“スプリット現象"は、磁性に依存した異常拡散(up-hill拡散)であり、水素原子の化学ポテンシャルと磁気との関係など、その学理は全く不明である。本年度は、磁気転写プレートを利用して、磁気像と金属組織像を同一試料で観察できるセッティングを用意し、相転移途中での磁気核生成・成長をトラップする要因と金属組織状態との関係を捉え、スプリット発生中心となる磁気核界面の状態を調べた。研究代表者は、以前の研究において、長距離相互作用である静磁場効果を反映した優先核生成(磁気的ギブストムソン効果:MGT)を提唱していたが、転移温度直上から冷却した際の磁気像観察には、MGT効果を反映したバルクタイプの核生成に加え、スポット状の優先核生成サイトの点在が確認された。また、これらのサイトが生成核界面の成長のピニングが確認された。このピニング界面が、スプリット拡散の中心である可能性が大きい。磁気転写を外した金属組織像と照らし合わせたところ、スポット状サイトは、結晶粒界の3重点近傍に存在する未ライプニング粒と対応していることが確認された。さらに、第一原理計算手法を用い、強磁性および常磁性領域を仮定した同一水素濃度対象を出発点として、常磁性から強磁性領域に水素を移動させた際の電子系エネルギーの変化を見積もった。この結果、実験結果に対応するような濃度変化と変化領域体積の自由度に基づく磁気相ごとの非対称性なスプリット進行が確認された。磁気転写膜を応用した磁気核生成成長の広角観察については世界に先駆けて成功した例であるが、計画に支障なく順当に遂行することができた。また、第一原理計算を利用した解析から、追求している現象が局所電子状態、あるいは元素周辺の化学ポテンシャルに依存したものであることを明らかにできた。世界的なヘリウム供給の不足のために、低温実験のマシンタイムが限定されたため、予定以上の成果を上げるまでには至らなかったが、計画に遅れを生じることはなく、順調に進展したと言える。磁気像観察については、より正確な温度コントロールを可能とする温調ステージを導入し、ピニングされた磁気核界面がスプリット拡散中心であることの確証を掴む展開を想定している。また、磁場中動作とピニングの関係を明らかにするため、外部から動的に磁場印加した場合の磁気核界面の挙動についても考察を進める。第一原理計算による化学ポテンシャルに関する考察は、スプリットを低減させる元素選択の可能性について知見が得られるようま探索ツールとなる方向性を探る。また、水素濃度分布を直接観測できる手法について情報収集し、スプリット現象の水素挙動についても知見を深める予定である。

磁気像観察については、より正確な温度コントロールを可能とする温調ステージを導入し、ピニングされた磁気核界面がスプリット拡散中心であることの確証を掴む展開を想定している。また、磁場中動作とピニングの関係を明らかにするため、外部から動的に磁場印加した場合の磁気核界面の挙動についても考察を進める。第一原理計算による化学ポテンシャルに関する考察は、スプリットを低減させる元素選択の可能性について知見が得られるようま探索ツールとなる方向性を探る。また、水素濃度分布を直接観測できる手法について情報収集し、スプリット現象の水素挙動についても知見を深める予定である。
血管構築弾性素材の自己集合組織化と弾性機能:正常および老化モデルによる解析

血管構築弾性素材であるエラスチンの弾性発現の基礎となる分子構造は、細胞外空間でのエラスチン前駆物質の自己集合組織過程において形成されるが、この過程を試験管内で人工的に再現し、正常エラスチンを模したモデルペプチド[エラスチンの弾性発現部位ペプチド配列であるポリペンタペプチド(Gly-Val-Gly-Val-Pro)n(以下正常モデルペプチド)]及び老化エラスチンを模したモデルペプチド[上記のポリペンタペプチドにGlu又はLysを約4%導入したポリペプチド(以下老化モデルペプチド)]の自己集合組織化特性を検討した。正常モデルペプチドの静的・動的光散乱解析より、自己集合の前段階としてcollapse現象が起こり、それに引き続いて自己集合が開始されることが判明した。生体中での自己集合化は電解質中で進行することより、正常モデルペプチドの自己集合開始温度、自己集合形成速度、自己集合に伴うコアセルベート液滴形成と金属イオンとの関連を検討すると、アルカリ金属イオンは自己集合形成を促進し、アルカリ土類金属イオンは自己集合を抑制すること、しかし遷移金属イオンのなかのCu^<2+>イオンは非常に特異的で、自己集合を制御(Cu^<2+>濃度に依存した促進と抑制)することが示唆された。このアルカリ金属の促進効果は、正常モデルペプチド架橋重合体の弾性が生理食塩水中で増強される結果と良い対応を示した。老化モデルペプチドについては正常モデルペプチドに比べて自己集合開始速度が遅く、自己集合に伴うコアセルベート液滴形成も抑制されており、老化に伴う自己集合組織化の異常性が示唆された。
チェルノブイリ原発事故汚染地域における小児がん発生の免疫学的背景に関する研究

チェルノブイリ原発事故の放射線汚染による免疫異常と発がんとの関連性を明らかにする目的で、ベラル-シ共和国の高汚染地域住民について疫学的検査を行うとともに、がん発生の調査を実施した。1.免疫学的検査成績(1)白血球数(好中球、リンパ球)はほぼ正常であり、新たな数的変化はなかった。免疫グロブリンおよび補体にも明らかな低下傾向はみられず、一部の小児ではかえって高値を示した。(2)NK細胞上の接着因子(CD2、11a、18、69)の発現は正常であった。(3)NK細胞活性は、これまでと同様に、住民の約30%において低下または亢進を示していた。したがって、NK細胞機能異常が急速に進行してる兆候はなかった。2.染色体脆弱性やがん遺伝子検索のためにリンパ球を採取し保存できた。3.小児白血病発生の状況チェチェルスク地区の小児のなかで、1992年からNK細胞の異常が見いだされており、1997年に健康調査できた12名では、白血病などの小児がんの発生はなかった。ゴメリ州立病院小児血液部門における小児白血病発生頻度は、1997年度に明らかな変動はみられなかった。4.この研究調査と並行して、現地における小児白血病治療の一層の改善を目指して、末梢血幹細胞移植の実践指導を2例について行った。
TCP/IP通信方式による象の鼻型超多自由度ロボットアームの遠隔制御

象の鼻のような多数の自由度を有する多関節ロボットは、アーム全体の姿勢も制御できるため障害物を回避しやすく、アーム全体としての運動性能を改善しやすいなどの特異な機能性を持っている。申請者はこれまでこのような超多自由度ロボットアームを実現するため、'ワイヤ干渉駆動機構'を提案し、その有効性を計算機シミュレーション及び10自由度ワイヤ干渉駆動型ロボットの機械モデルより確認してきた。なおワイヤ干渉駆動型多関節ロボットアームの制御法についても検討を行い、超多自由度を有する象の鼻型ロボットを実時間制御することは困難であることを判明した。そこで、ここでは以下に示す研究を行なった。・象の鼻型ロボットの実時間制御システムの構築:ロボットを実際に使用する場合に、オンライン実時間制御を行わなければならない。そこで、計画計算系とサーボ制御系を別個の計算機により構築し、TCP/IP通信方式で計算機間の通信を行う分散制御方式を提案した。そのため、実時間制御にボトルネックとなっていた計画計算がサーボ制御系から取り除けて、象の鼻型ロボットの実時間制御が可能になり、その遠隔操作も可能になった。・構築された制御システムによる象の鼻型ロボットの実時間制御:実機実験を行い、構築された制御システムの適用可能性を検証した。その結果、計画計算をサーボ制御系から取り除き実時間制御にボトルネックとなっていた計画計算の問題を解決したものの、サーボ制御系と象の鼻型ロボット機械モデル間のデータやり取りも多くの時間を要し象の鼻型ロボットをゆっくり動かす場合のみ実時間制御が可能であったことを明らかにした。象の鼻型多関節ロボットアームは多数の自由度を持っているため、サーボ制御系と機械モデル間のデータのやり取りが多くの時間を必要とし、本研究で構成した制御システムは象の鼻型ロボットをゆっくり動かす場合のみ有効である。本研究を通じて、象の鼻型多関節ロボットの実時間制御を困難にした要因としては、計画計算の問題のみでなく、サーボ制御系にも問題があることを判明した。今後サーボ制御系を改良していき、象の鼻型ロボットを高速に動かすときも実時間制御が可能となるサーボ制御系を検討していく。
円錐切除術時に発生するsurgical smokeに含まれるHPVに関する研究

Surgical smoke(以下SS)とは、電気外科手術で発生する煙のことである。SSには発がん性のある微粒子やB型肝炎ウイルスなどの病原微生物が含まれることが報告されているが、ヒトパピローマウイルス(以下HPV)に関する報告はほとんどない。婦人科ではHPV関連疾患である子宮頸部異形成にして子宮頸部円錐切除術を多く行っている。術野と術者が約20cmしか離れていない状況で行っており、SSにHPVが含まれるか証明することは重要である。本研究によってSSにHPVが含まれ、術者に曝露する可能性がないかを検討する。HPVが含まれる場合は、労働衛生上適切な排煙や防護の方法の検討につなげる予定である。
脈絡膜新生血管と網膜色素上皮の関連性の解明および治療

カニクイザルの後極部網膜にクリプトンレ-ザ-で強い網膜光凝固を行うと、凝固後1,2週間で凝固部に脈絡膜新生血管(網膜下新生血管)を発生させることが出来る。このような脈絡膜新生血管発生の実験モデルを用いて研究を行った。1.オルニチン投与による網膜障害実験微量のオルニチン(1M lーornithine hyfrochloride 0.03ml)を硝子体内に注入すると網膜色素上皮を選択的に強く障害することが出来る。1)オルニチンを投与し、網膜色素上皮を障害しておいて上記の光凝固を行ったところ、新生血管は発生しなかった。凝固病巣には血管の再生をみたが、色素上皮が増殖しないため、血管がBruc/_2膜をこえて網膜下へ進展しないからであった。2)光凝固を行って新生血管が発生した2週後にオルニチンを投与したところ、新生血管は自然消褪することなく、8週以上続く、旺盛な新生血管に発展し、持続した。このとき色素上皮細胞の増殖が抑制され、色素上皮による新生血管の囲いこみがおこっていなかった。この2つの実験から、脈絡膜新生血管の進展と退縮に網膜色素上皮細胞が大きく関与していることが明らかにされた。2.脈絡模新生血管の光凝固による治療実験上記の方法により新生血管を発生させ、6週以上持続したものに、色素レ-ザ-を用いて治療的網模光凝固を行った。1)新生血管網を強く凝固した部位では病巣は治癒した。組識学的には新生血管が閉塞消失し、増殖した色素上皮による瘢痕組識がみられた。2)光凝固が弱く不十分であったところでは、病巣は治癒しなかった。組識学的には新生血管が残存し、病巣の瘢痕化をみなかった。この2つの実験から新生血管病巣を治癒するには強い光凝固が必要であることが明らかになった。老人性円板状黄斑変性症の原因である脈絡膜新生血管の発生病態を解明し、レーザー光凝固による治療法を確立するため実験研究を行った。サル眼眼底に強いレーザー光凝固を行うと実験的に脈絡膜新生血管を発生させるうる。われわれの従来の観察でその自然経過では、新生血管の発展および退縮の両方に網膜色素上皮の関連が強いことがわかっている。本研究ではまず色素上皮を選択的に障害することがわかっているヨード酸ソーダを静注、又はオルニチンを硝子体注入により投与した。ヨード酸ソーダを予めサルに投与して色素上皮の変性をおこしておくと、眼底に光凝固を加えても新生血管は発生しなかった。同様にオルニチンを硝子体内注入して色素上皮を変性させておいて光凝固を行っても、新生血管は発生しなかった。このときBruch膜の下には脈絡膜血管からの血管修復はみられたが、それは凝固部をとおって網膜下へ進入することはなかった。また凝固部に色素上皮の増殖はみられなかった。一方光凝固後一旦新生血管が発生したのちにヨード酸ソーダ静注又はオルニチン硝子体内注入を行うと、新生血管は自然退縮することなく、8週をこえても進展を続けて大きい新生血管となった。このときこれら薬物により色素上皮が障害されて色素上皮の増殖がおこらなかった。すなわち増殖した色素上皮による新生血管の囲い込みがおこらないからであった。

これらの実験によって、脈絡膜新生血管が網膜下に発展するのには網膜色素上皮の同伴を必要と、新生血管の発展期には、色素上皮は新生血管を誘導的に働いていることが示された。一方脈絡膜新生血管の退縮時には網膜色素上皮に新生血管を囲い込んで退縮させるように働いていることが明らかになった。このように網膜色素上皮は脈絡膜新生血管の発生と退縮に大きい関係があることがわかった。カニクイザルの後極部網膜にクリプトンレ-ザ-で強い網膜光凝固を行うと、凝固後1、2週間で凝固部に脈絡膜新生血管(網膜下新生血管)を発生させることが出来る。このような脈絡膜新生血管発生の実験モデルを用いて研究を行った。1.オルニチン投与による網膜障害実験微量のオルニチン(1M l-ornithine hydrochloride 0.03ml)を硝子体内に注入すると網膜色素上皮を選択的に強く障害することが出来る。1)オルニチンを投与し、網膜色素上皮を障害しておいて上記の光凝固を行ったところ、新生血管は発生しなかった。凝固病巣には血管の再生をみたが、色素上皮が増殖しないため、血管がBruch膜をこえて網膜下へ進展しないからであった。2)光凝固を行って新生血管が発生した2週後にオルニチンを投与したところ、新生血管は自然消褪することなく、8週以上続く、旺盛な新生血管に発展し、持続した。このとき色素上皮細胞の増殖が抑制され、色素上皮による新生血管の囲いこみがおこっていなかった。この2つの実験から、脈絡膜新生血管の進展と退縮に網膜色素上皮細胞が大きく関与していることが明らかにされた。2.脈絡膜新生血管の光凝固による治療実験上記の方法により新生血管を発生させ、6週以上持続したものに、色素レ-ザ-を用いて治療的網膜光凝固を行った。1)新生血管網を強く凝固した部位では病巣は治癒した。組織学的には新生血管が閉塞消失し、増殖した色素上皮による瘢痕組織がみられた。2)光凝固が弱く不十分であったところでは、病巣は治癒しなかった。組織学的には新生血管が残存し、病巣の瘢痕化をみなかった。この2つの実験から新生血管病巣を治癒するには強い光凝固が必要であることが明らかになった。
偏極ビームが解き明かす非摂動QCDとクーロン散乱による前方中性子生成

研究の具体的内容:(1)非摂動QCDによる中性子および中性パイオン生成シミュレーションの開発を行った。まず、√s=500GeVでの偏極陽子-陽子衝突で起こる回折散乱と非弾性散乱に焦点を絞り、散乱により生成される中性子および中性パイオンの生成断面積、運動量、方位角依存性などを過去の実験結果を元に調べ上げた。次に、非摂動QCDを媒介するPomeronやf2 reggeonといった仮想粒子の情報(スピンや結合定数)を組み込んだ理論モデルおよびシミュレーションを開発し、実験結果と比較した。(2) √s=500GeVでの偏極陽子-原子核衝突データを解析し前方中性子生成の研究を行った。実験データは研究代表者が参加するBNL-PHENIX実験が測定したものである。特に前方中性子の生成断面積とその方位角依存性の導出を試みた。各々の分布に対するunfoldingアルゴリズムの開発と、unfoldの際に必要になるモンテカルロシミュレーションの開発を行った。研究の意義:上記の項目(1)と関連し、BNL-RHICf実験が最近非常に興味深い測定結果を発表した。発表によると、中性パイオン生成において回折散乱は非弾性散乱よりも大きな方位角依存性を持っているようであり、またその依存性は強い横運動量依存性を示している。これらの現象は既に測定がなされた前方中性子生成と大きな類似性がある。本研究の主題は前方中性子生成であるが、同じ理論枠組みにより中性パイオンという別種の粒子の生成過程も理解出来るのではないかと期待している。研究の重要性:項目(1)と(2)の最終目的は、高エネルギー宇宙線-大気原子核衝突で起こり得る非摂動QCDとクーロン散乱による前方中性子生成の解明である。本研究の予定通りの進捗は、高エネルギー宇宙線観測の精度向上を達成する上で欠かせない。(a)クーロン散乱シミュレーション:原子核の形状因子を正確に実装し、クーロン場の強度に相当する仮想光子の数とエネルギー分布のシミュレーションを高精度化した。(b) 2π-MAIDモデル:光子-陽子散乱のシミュレーションを高度化する2π-MAIDは未導入である。次年度以降に導入したい。(c)非摂動QCDシミュレーション:非摂動QCDを媒介するPomeronやReggeonといった仮想粒子の情報を理論モデルに組み込んだ。ここでは国内外の非摂動QCD専門家らが行った先行研究も一部採用している。(e) PHENIX実験データ解析:順調に進んでいる。2次元unfoldingアルゴリズムは既に完成し、unfoldされたエネルギー・横運動量分布の系統誤差を見積もっている段階である。(a) 2π-MAIDモデル:2π-MAIDモデルはγ+p→n+π+πという2パイオン生成反応を記述する理論モデルである。このモデルの導入により光子-陽子散乱のシミュレーションが高度化する。(b)クーロン-原子核干渉効果シミュレーション:クーロン-原子核干渉効果とはクーロン散乱と非摂動QCDを散乱振幅レベルで干渉させた効果である。干渉効果が存在すれば、前方へ生成された中性子および中性パイオンの横運動量に分布の歪みが現れるはずである。干渉効果の理論モデルの開発とシミュレーションへの実装は本年度完了した。今後は、未だ実験的に測定されていない非弾性散乱におけるクーロン-原子核干渉効果の検証をPHENIX実験データを用いて行い、続けて理論モデルの比較も行う。