hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加齢に伴う抑制・記憶・前頭葉機能の変化に関する研究:介入研究を基礎にして

介入群と対照群に抑制機能、記憶機能などの査定を、介入を開始した直後と10ヶ月後に実施した。その結果、介入群では、抑制機能、とくに場所ベースの抑制を反映しているSRC課題では、反応時間の指標で、学習群は有意な減少が見られ、対象群では有意な上昇が見られた。誤りを指標とすると、学習群では有意に誤りが低下していたが、対照群での変化は統計的には差がなかった。同一性ベースの抑制を示すストループ課題においては、誤りの回数において学習群では、事前から事後テストにかけて有意な低下が見られ、対照群では有意な上昇が見られた。認知症高齢者の認知機能が改善した要因として、音読や単純な算数といった課題の遂行が1つの要因であるが、加えて彼らとサポータとのコミュニケーションのあり方も、認知機能などの改善に寄与しているという仮説を検討することが目的である。以下の基準に従って3つの実験群を設定した。つまり、第1は、サポータと利用者との人数比である。もっともコミュニケーションの多い群(H群)では1対1,中程度のコミュニケーション群(M群)では1対2,最も少ない群(L)では1対6とする。第2の基準は、フィードバックの有無である。L群は、基本的には自学自習群と位置づけるので、課題を遂行した結果に対するフィードバックは一切行わない。MとH群では、同じようなフィードバックを与える。第3の基準は、利用者とサポータとの会話内容である。L群では、先述したように自学自習なので、会話は学習を行う最低限のものとする。次にM群では、課題に関連するコミュニケーションは行う。具体的には、利用者から質問があった場合には適切に反応し、また利用者からの課題に関して何らかのコメント(例、この問題は難しいですね)に対しては消極的に対応する。H群は、課題に関連するコミュニケーションに加えて、課題に関連しないコミュニケーションも追加する。神経心理学的査定として、前頭葉機能を査定するFAB、認知機能を査定するMMSEを実施する。また日常行動を評定するために、日常行動評定尺度を構成し、職員による評定を求めた。その結果、M群でFAB、MMSEの査定で、半年後にかけて有意な上昇があり、コミュニケーションが中程度の群での成績が最も高いという結果が得られた。また日常行動評定では、学習軍全体としてみた場合、活動能力、コミュニケーションなどの因子で有意な改善が見られた。一方対照群では、これらの因子で有意な低下が見られた。地域で自立して暮らしている高齢者を対象にした介入研究をおこなっている。平成19年度は、これら学習者を実験群とし、こうした学習を組織的に受けていない自立した高齢者を対象群とした比較の研究をおこなった。介入研究としては、1回あたり1520分程度の音読とやさしい計算を主体にした学習である。この学習を週に3回、半年間継続しておこなった。学習開始直後を事前査定、半年後を事後査定とした。査定の内容としては、記憶課題、これには短期記憶、長期記憶、作業記憶、展望記憶などの課題を実験的な形で提示した。さらに、抑制機能としては、SRC課題を実施し、またNIRSによる前頭葉のイメージングの実験をおこない、最後に日常生活の失敗傾向などを査定した。対照群の事後査定が終了したばかりであり、すべての結果が出そろっていないが、得られている結果は、きわめて興味あるものである。その1つとして、展望記憶での結果をここに示す。展望記憶課題は、背景課題として1種類を用意した。1つは、自由再生課題であり、もう1つは単語の判断課題である。これら課題を遂行しながら、実験開始5分経過毎に指定したキーを押すように要求した。正答数から結果を整理してみると、背景課題が自由再生の時も、また単語判断課題の時も、同じような結果が得られた。つまり、学習群は、事後査定では事前に比べて正答数が有意に増加していたが、対照群では事前から事後への変化は有意ではなかった。また課題での処理要求が高い自由再生課題の方が、処理の要求が低い単語判断課題に比べて、その上昇率は高かった。こうして、通常の加齢では低下する一方の展望記憶で、介入が低下ではなくその逆である、上昇をもたらすことが示された。主な目的は、健康な高齢者の認知機能は、音読と計算を主体にした前頭前野を活性化する課題による介入で、認知機能の改善が明らかになりつつあり、こうした改善が生じるメカニズムを認知的加齢という観点から検討することである。認知的加齢において短期記憶、長期記憶、作動記憶、および展望的記憶が果たしている役割を実験的に検討する。介入を実施した直後に、これらさまざまな記憶課題を学習群に実施し、半年後の変化を検討する。さらにこうした学習を組織的におこなっていない健康な高齢者を対照群として設定し、学習群と同じ課題を使って半年間の変化を検討する。

それにより、介入が認知的加齢にどのような影響を与えるかを解明することが、目的である。短期記憶課題では、15個の単語を1リストとして画面に提示し、すべての単語を提示した後に再生を求めた。単語リストは、3種類提示する。これらのリストを提示し終わった後に、すべての単語の再生を求めるが、これが長期記憶課題となる。作業記憶については、1画面に複数個描かれている丸と三角を提示して、それらの個数をそれぞれ数えてもらい、△のみを記憶するように教示した。メモリスパンは、26までの材料を準備して提示した。これらの実験的な課題を介入直後と、半年後に実施した。その結果、介入群では、短期記憶と作業記憶のいずれにおいても、有意な成績の改善があった。しかし、介入を受けなかった対照群では、短期記憶では半年間に変化がなく、作業記憶課題では有意な低下が見られた。
極微量アルカリ金属の特異な吸着状態の解明

土壌、粘土鉱物などに吸着した放射性セシウム(Cs)の化学結合状態を明らかにするため、酸化物および層状酸化物(マイカ)に吸着した極微量Csおよび他のアルカリ金属についてX線光電子分光法(XPS)測定を行った。X線の全反射条件でXPSを測定することにより、1 cm2あたり100ピコグラム(200ベクレルのCs-137に相当)までの極微量Csの測定が可能となった。XPSスペクトルの内殻結合エネルギーの化学シフトを点電荷モデルで解析した結果、マイカ表面に吸着した極微量のアルカリ金属は、極微量になるほど、基板と吸着原子間のイオン結合性が大きいことを明らかにした。本研究は、放射性セシウム(Cs)の原子数に相当する極微量のCsおよび他のアルカリ金属の吸着状態を、放射光X線を使った分光学的手法で直接観測して明らかにすることを目的としている。初年度である平成26年度は、極微量元素の吸着状態を測定するための全反射X線光電子分光法に関する検討を行うとともに、土壌や粘土鉱物を構成する主要成分である二酸化ケイ素(SiO2)およびアルミナ(Al2O3)表面に吸着した極微量Csの吸着状態を調べ、以下の結果を得た。1.SiO2およびAl2O3について、集光した放射光X線ビームを表面すれすれの0.5度以下の入射角で照射することにより、全反射条件下でX線光電子分光法測定が可能であることがわかった。全反射条件では光電子スペクトルのCs 3dピーク領域のバックグラウンドが10分の1以下に低下し、これにより、SiO2表面に吸着したCsについて、1 cm2あたり200ピコグラムまでの極微量セシウムの光電子分光測定が可能となった。この原子数は、半減期30年のCs-137に換算すると400ベクレルに相当する。このことから、全反射X線光電子分光法により、放射性Csの原子数に匹敵する極微量Csの結合状態を直接観察することが可能となった。2.SiO2およびAl2O3表面に吸着したCsについて、全反射X線光電子分光法により吸着したCsの化学結合状態を調べた。吸着量が多い場合、Cs 3dピークのエネルギーは、吸着層の厚みや吸着方法によらず一定であり、Csは基板表面と弱い結合(ファン・デア・ワールス結合)で吸着していることがわかった。一方、吸着量が1 cm2あたり200ピコグラム以下の極微量Csでは、Cs 3dピークは0.8 eV高エネルギー側にシフトした。このことから極微量Csは、分極が小さい(共有結合に近い)状態で表面に結合していることが明らかとなった。本研究は、放射性セシウム(Cs)の原子数に相当する極微量のCsおよび他のアルカリ金属の吸着状態を分光学的手法で直接観測して明らかにすることを目的とし、2年間にわたって実施した。初年度(平成26年度)は、極微量の吸着状態を測定するための全反射X線光電子分光法に関する検討を行うとともに、二酸化ケイ素(SiO2)およびアルミナ(Al2O3)表面に吸着した極微量Csの吸着状態を明らかにした。平成27年度は以下の成果を得た。1.粘土鉱物中に放射性Csが強く吸着しているといわれている雲母(マイカ)を測定対象とし、全反射X線光電子分光法に関する検討を行った。その結果、全反射X線光電子分光法により、1 cm2あたり100ピコグラムまでの極微量Csの光電子分光測定が可能であることがわかった。この原子数は、半減期30年のCs-137に換算すると200ベクレルに相当する。2.マイカ表面に吸着した種々の吸着量(1原子層から0.001原子層)のアルカリ金属の化学結合状態を、X線光電子分光スペクトルの内殻結合エネルギーシフトにより調べた結果、吸着量が減少するほど、よりイオン性が大きい結合状態をとることが分かった。以上のように本研究では、極微量のアルカリ金属がマクロ量とは異なる特異な結合状態をとることを全反射X線光電子分光法により初めて明らかにした。この特異な吸着状態が、放射性核種が脱離しにくい要因のひとつと考えられる。全反射X線光電子分光法は、X線の集光や検出効率の改良などでさらに感度を上げれば、フェムトグラムレベルの原子の吸着状態解明も可能と考える。これにより今後、放射性ストロンチウム、放射性ヨウ素など、他の放射性核種の特異な化学的挙動の解明にも発展すると考える。初年度の平成26年度では、下記の2点について検討することを計画した。

(1)極微量のアルカリ金属の吸着状態を明らかにするための全反射X線光電子分光法を確立する。(2)上記手法により、溶液法及び真空蒸着法により酸化物表面に吸着した極微量Csの化学結合状態を明らかにする。(1)に関しては、X線の全反射条件においてX線光電子分光測定の最適な条件を見出した。従来の方法では1 cm2あたりナノグラムオーダー以上の吸着量がないと光電子分光測定ができなかったが、全反射条件で測定を行うことにより、400ベクレルのCs-137の原子数に相当する1 cm2あたり200ピコグラムまでの極微量セシウムのX線光電子分光測定が可能となった。これにより、放射性Csの原子数に匹敵する極微量のCsの結合状態観察が可能であることを実証できた。(2)に関しては、吸着量が多い場合、吸着方法や吸着量によらずCsは酸化物表面と弱い結合(ファン・デア・ワールス結合)で吸着しているのに対し、極微量Csの場合は、分極が小さい(共有結合に近い)状態で表面に結合していることを明らかにできた。以上のことから、本研究は当初計画どおり、おおむね順調に進展していると判断した。表面化学平成27年度も当初計画通りに研究を進める。特に、粘土鉱物の主要成分である層状酸化物(マイカ)における極微量アルカリ金属の吸着状態について詳細に検討する。また将来の放射性Csの除染作業を想定し、次の操作によりCsを脱離させることを試み、その際の吸着量及び化学結合状態の変化を全反射X線光電子分光法により調べる。1.湿式法:水や酸などの溶液で除染することを想定し、Csを吸着させた酸化物試料を、水または1モルの塩酸に1日浸し乾燥させたのち、吸着量及び化学結合状態の変化を測定する。また超音波洗浄など、より脱離しやすい条件を探索する。2.乾式法:汚染土を真空中で加熱してCsを脱離させることを想定し、セシウムを吸着させた酸化物試料を真空中で800°C程度まで加熱し、吸着量及び化学結合状態の変化を測定する。乾式法による脱離条件の検討は、別途、質量分析装置を用いた昇温脱離法により行う。以上の結果に基づき、極微量のCsと酸化物間の化学結合状態および脱離挙動を明らかにする。当初は平成26年度に、全反射X線光電子分光法による極微量アルカリ金属の測定法を確立するため、放射光X線ビームを集光するための装置・備品に予算の一部を充てる計画であったが、放射光X線ビームの集光については、ビームラインのミラー、モノクロメータなどの集光系および試料位置調整に係る別予算で行うことができた。また調査および成果の発表に係る2件の国際会議が、国内および韓国で開催されたため、出張旅費が少なくてすんだ。これらの予算は平成27年度に極微量Csの脱離実験を行うための測定試料と、脱離実験に係る加熱装置の整備および研究成果の公表に充てることとした。平成27年度は、Cs以外の他のアルカリ金属の吸着状態に関する研究、層状酸化物(マイカ)における極微量Csの吸着状態についても検討する。また将来の放射性セシウムの除染作業を想定し、吸着したセシウムを湿式法および乾式法で脱離させることを試み、その際の吸着量及び化学結合状態の変化を全反射X線光電子分光法により調べる。予算はそのための試料および加熱装置の整備に充てる。また研究成果を米国での国際会議(環太平洋国際化学会議など)で発表するための出張旅費に充てる。
ダナ・ハラウェイの「宣言」における混淆概念の研究：「サイボーグ」と「伴侶種」

本年度は、Staying with the Trouble(2016)における記述を中心としつつ、ハラウェイの構想する人間像とその表現のありように主眼を置いて分析を進めた。またこうした作業と並行して、3年間の研究成果をまとめるべく論文を執筆した。1既存の人間概念・ポストヒューマン概念への批判とともにハラウェイが対置する「堆肥(compost)」「腐葉土(humus)」の形象に着目し、土をめぐる語彙とハラウェイの人新世についての認識との密接な結びつきを明らかにした。「クトゥル新世」と呼ばれる来たる時代は、種の大量絶滅すなわち死をいかに引き受けるかが課題となる時代であり、そうした死への視線はハラウェイのこれまでの議論の各所に散財していることが確認できた。これらの成果については表象文化論学会『REPRE』で発表した。2ハラウェイとフィクションやアートの関係を分析し、単なる作品分析にとどまらずアート制作や物語執筆にかかわる中で自らの理論を表現しようとするハラウェイの実践が、近年の人類学の潮流やフェミニズム文学理論の系譜にいかに位置づくものであるのかを整理した。この成果の一部をシンポジウムで発表するとともに、文学・環境学会『文学と環境』へ投稿した。3Staying with the Troubleと並行して制作されたファブリジオ・テラノヴァによる映画『ダナ・ハラウェイ:生き延びるための物語』の日本初上映に合わせ、当該作品の分析を行うとともにシンポジウムでの研究交流を行った。4動物表象・エコフェミニズム・ケア理論など、これまでのハラウェイ研究に付随して得られた研究成果を、論文や書評の形で『ユリイカ』および『環境倫理』(江戸川大学)において公表した。5こうした一連の成果を総合すべくこれまでの研究の体系化と整理を行った。最終的な成果は博士論文としてまとめられる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、ダナ・ハラウェイの思想における「伴侶種」概念を中心としたフェミニズム思想を研究し、その技術論的側面や「サイボーグ」概念からの変遷についての研究成果を学会にて発表した。「サイボーグ」から「伴侶種」への変遷については、International Conference on Applied Ethicsで口頭発表を行った。この発表では、伴侶種論に対する先行研究の解釈を批判対象として、「サイボーグ」「伴侶種」という名称の用法における転換と両概念の批評的有効性の存続についての認識の関係について分析し、「選択に基づく連帯」の構築を志向する理論としての伴侶種論・サイボーグ論双方の有効性を示した。この発表に基づいた論文は現在査読中である。伴侶種論の技術論的側面については、科学技術社会論学会において口頭発表を行った。この発表では、これまで動物論としての着目が主であった伴侶種論における技術の位置づけに焦点を合わせ、「自然と混交しながら主体を形づくる要素」と「それ自体がアクターとして関係のネットワークを形づくる存在」という二種類の技術の位置づけを示した上で、フェミニズム科学論やアクターネットワーク理論を例として既存の科学技術についての分析枠組との関連について検討した。伴侶種論の動物論的側面については、J.M.クッツェーの文学作品への言及を手掛かりに、その動物倫理における意義を研究中であり、近く口頭発表を行う予定である。合理的正当化による最終的解決を否定し感情を評価しつつも動物を殺すことを擁護するハラウェイの伴侶種論の研究は、動物倫理における理性と感情の評価をめぐる議論に資することで、フェミニズム倫理の学説的意義のみならず現実の動物・環境問題に対しても意義を提供することが期待される。なお、研究の遂行にあたって、2016年6月にアメリカ合衆国に渡航しピッツバーグにて情報収集を行った。学会発表については、予定通り科学技術社会論学会において実施したものに加え、国際会議での英語発表を行うことができた点は予定以上の進捗があった。しかしながら、海外における研究者との意見交換および情報収集は当初予定していなかったものであり、渡航費が嵩んだことで他の経費を節減せざるを得ない事態が生じた。具体的には、パーソナルコンピューター購入による資料の電子的管理、および予定していた文献の購入の一部について、次年度に先送りせざるを得なかった。これは論文の執筆という点でも遅れに繋がり、年度内に論文の執筆・投稿は行ったものの、当初予定していた論文の掲載(もしくは掲載決定)までは至らなかった(現在査読中)。平成29年度は、前年度に行った伴侶種論の動物論的側面についての研究成果を発展的にまとめるとともに、ハラウェイによるここ数年の「人新世(Anthropocene)」についての著述について新たに研究を行い、国内外の学会でその成果を発表した。伴侶種論の動物論的側面については、メキシコで開催された国際学会Minding Animals 4th International Conferenceにて発表を行った。この発表では、動物倫理においてフェミニズムが果たしてきた役割を情動と擬人化の二側面から整理するとともに、人間と動物の非対称な双方向関係を強調する伴侶種論がいかなる意義を持つのか検討した。このほか、前年度の研究成果を複数の論文にまとめ公表した。「人新世」をめぐる近年の議論とハラウェイの著述の関係についての分析は、本研究の当初の研究計画においては将来的な課題として部分的に言及するにとどめる予定であったが、2016年内にハラウェイが相次いで著作を出版し、また日本国内でも人新世概念についての議論の本格化に伴ってハラウェイの議論の位置づけがより重要となっていることから、本研究においてもより主要な課題として位置づけることとした。

具体的な作業としては、Staying the Trouble(2016)の分析を中心に行い、ハラウェイの「クトゥルー新世(Chthulucene)」概念の提起が、伴侶種論における「人間」「ポストヒューマン」概念への批判を引き継ぐものであることに着目しつつ、「堆肥(compost)」「腐葉土(humus)」といった形象をハラウェイが用いていることの意味を検討した。またこうした研究の成果を、表象文化論学会での口頭発表や、『文学と環境』第21号の特集「人新世」への投稿論文などにまとめた(後者に関しては査読待ちの状態である)。全体の研究計画としては、「人新世」をめぐる近年の議論とハラウェイの著述の関係についての分析を、当初の計画よりも主要な課題として位置づけるよう変更を行ったが、その変更部分にあたる内容の研究が進展し、成果発表にまでつなげることができた。とりわけ、昨年に引き続き国際学会での発表を行うことができたことは大きな成果である。しかしながら、この学会では当初ハラウェイ本人が基調講演者のひとりとして招聘されており、本人と直接意見交換を行うという研究の進展により大きく資する機会となりえたものの、ハラウェイが体調不良により参加を取り止めるという想定外の事態も生じた。また、海外までの旅費が研究費用の大きな割合を占めることで、文献や管理用機材の購入など他の使途に充てる金額を圧迫しているのも事実である。昨年度に課題として示した論文執筆については、掲載・出版に至るなど一定の成果が出ている。しかしながら、査読のない研究雑誌からの寄稿依頼など、依頼を受けながらも進捗との兼ね合いから執筆が叶わなかったものもあり、当初の計画以上の進展があったとはいえない状況である。本年度は、Staying with the Trouble(2016)における記述を中心としつつ、ハラウェイの構想する人間像とその表現のありように主眼を置いて分析を進めた。またこうした作業と並行して、3年間の研究成果をまとめるべく論文を執筆した。1既存の人間概念・ポストヒューマン概念への批判とともにハラウェイが対置する「堆肥(compost)」「腐葉土(humus)」の形象に着目し、土をめぐる語彙とハラウェイの人新世についての認識との密接な結びつきを明らかにした。「クトゥル新世」と呼ばれる来たる時代は、種の大量絶滅すなわち死をいかに引き受けるかが課題となる時代であり、そうした死への視線はハラウェイのこれまでの議論の各所に散財していることが確認できた。これらの成果については表象文化論学会『REPRE』で発表した。2ハラウェイとフィクションやアートの関係を分析し、単なる作品分析にとどまらずアート制作や物語執筆にかかわる中で自らの理論を表現しようとするハラウェイの実践が、近年の人類学の潮流やフェミニズム文学理論の系譜にいかに位置づくものであるのかを整理した。この成果の一部をシンポジウムで発表するとともに、文学・環境学会『文学と環境』へ投稿した。
個体発生途上における神経細胞のプログラム死を起こすキラ-液性因子

1,脳神経系の「プログラム細胞死」は神経栄養因子の量によって決定されるとの考えが主流だが、これに加えてキラ-因子や抗キラ-因子の関与が今回の研究で示唆された:(1)ヒト神経芽腫NBI細胞は、新生期脳由来抗癌蛋白質NBCF(62kDa,pI9.1)を投与して6ー24時間後に、神経突起の消失、細胞凝集、核凝縮などプログラム死で見られるapoptosis様の変性像を示すが、NBCF抵抗性である分化NBI細胞から分泌される蛋白性NBCF拮抗因子(36kDa)をNBCFと同時投与すると細胞死は阻止された。(2)NBCF感受性である未分化NBI細胞は、6時間NBCF処理すると、もはやNBCF除去しても細胞死を免れ得ないが、この時は既に核DNAがヌクレオソ-ム単位で断片化し始めていて、その後断片化が顕著となった。しかし、NBCF拮抗因子の同時添加によってNBCFのDNA断片化効果が抑制されれた。(3)NBI細胞は分化するとミトコンドリア脱水素酸素活性(mit.deHase)が29%上昇するが、分化細胞では、NBCF投与にするmit.deHase阻害は軽減され、高いmit.deHase酸素活性レベルのまま保持された。一方、未分化NBI細胞は元来低いmit.deHase活性だが、NBCF処理によって一層低下するものの、蛋白性NBCF拮抗因子との同時処理によって活性低下が軽減した。(1)(3)より細胞死はキラ-因子の他に細胞分化状態によって産生量が規定される抗キラ-因子によって制御されていることを示す。2,NBCFを産生する新生期マウス脳培養系の中に、神経栄養因子であるNGFやbFGFあるいはcAMP誘導体を投与しても、NBCF産出量は変化ないが、新生期マウス四肢筋由来分泌物質(〉5kDa)を投与すると、NBCFは減産した。この培養脳にcycloheximideを添加するとNBCF産生は激減した。したがって、NBCF遺伝子は運動神経由来の神経栄養因子によってその発現が抑制され、NBCFは交感神経や知覚神経を作用標的とせず、すべての脳神経系に一様に作用するキラ-蛋白質ではないと考えられる。
光受容及び生物時計を司る遺伝子システムの解明

クリプトクロームは、Flavin Adenine Dinucleotide(FAD)を補酵素として持つフラボタンパクであり、バクテリアから植物、ヒトまで生物界に幅広く存在している。クリプトクロームは光回復酵素と呼ばれる光を受容する事により機能するDNA修復酵素に由来しており、何らかの光受容過程を含む生理機能に関与している事が示唆されていたが、高等動物においては概日リズムの制御を行っている事が明きらかとなった。概日リズムを作り出す生物時計は、PASドメインと呼ばれるタンパク間相互作用に関与するモチーフを持つ一群のタンパクから構成されている。クリプトクロームは、このPASドメインを持つ一群の転写因子に直接結合し、その活性を制御しており、生物時計の中心的役割りを担っている。本研究は、クリプトクローム及びそれと相互作用するPASドメインタンパク群の機能を、シアノバクテリア、ショウジョウバエ、ゼブラフィッシュ(メダカ)、マウスにおいて包括的に解析しようというものである。本年度は以下のことを明らかにした。1)シアノバクテリアCRYタンパクの結晶構造を明らかにした。祖先タンパクである光回復酵素の結晶構造は既に明らかにされているが、CRYタンパクは光回復酵素とよく似た高次構造を取っていることが分かった。2)CRYタンパクはCLOCK, BMAL1の転写活性化を抑制することが知られているが、CLOCK, BMAL1のヘテロダイマー形成やヘテロダイマーの特異的DNA配列への結合を阻害することなく、CRY/CLOCK/BMAL1/DNAの複合体を形成することを明らかにした。3)機能の異なるCRYタンパク間でキメラを作成することにより、CLOCK, BMAL1と相互作用るドメインを決定した。4)ゼブラフィッシュ培養細胞において、光により特定のCry遺伝子の発現が誘導されており、この遺伝子産物が概日リズム形成に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
転導性の高い知的障害児への視知覚の機能を高めるための指導

転導性(あらゆる外界の刺激に反応してしまい、注意・集中が欠けてしまうこと)が高く、また視知覚機能(「見る力」)に弱さを持つ知的障害児に対し、学習しやすい適切な学習空間を提供し、視知覚の機能を高める学習指導を行うことによって、児童の読み書きの力、さらには将来の自立をめざすための「生活する力」を育成することを目的に、本研究を行った。自閉症児を対象にした教育介入プログラムである“TEACCHプログラム"があり、構造化された空間で安定した生活を送れるようになったという先行研究はあるものの、その空間での学習効果を示す先行研究は少なかった。今回は小学4年生の男児(知的障害児)その構造化された空間で、視知覚に課題がある児童への書きの指導介入を行い、学習効果の向上をねらった。第1研究では構造化された空間とそうでない空間で学習をそれぞれ行った結果、先行研究通り、構造化された空間の方が学習に集中して取組めることがわかった。第2研究では構造化された空間で、対象児童に対し「書き」の指導介入を行った。視知覚機能の向上をねらったトレーニングや、実際に視写等の「書く」学習指導を行った。これらの取組みを継続していく中で、整った書字ができるようになったり、問題解答の正確性が高まったりしてきた。日常生活や遊びにおいても、バットにボールをあてられるようになったりする等、学習効果が随所で効果がみられるようになった。指導介入前後で検査法によってアセスメントを行った結果、指導前に比べて指導後の方が検査の指数も上昇し、学習効果が認められる結果となった。本研究によって、特にADHDを抱える児童生徒への効果的な読み書き指導の示唆が得られた。本研究の結果については、大阪教育大学第6回大学教員と附属学校園教員との研究交流会でポスター発表を行った。
フジツボ幼生付着機構の分子細胞生物学的研究:海産付着生物の防除と有効利用の基礎

1)東北における潮間帯フジツボ相の解析:越喜来湾や能代港など、東北地方のさまざまな地点でフジツボの鉛直分布を生態学的手法を用いて解析し、東北のフジツボの現状を明らかにした。2)アカフジツボキプリス幼生に発現しているカルシウムチャネルの同定:電気生理学的、薬理学的、分子生物学的検討により,アカフジツボキプリス幼生のセメント腺にはL-type, P/Q typeと相似した2種類の電位依存性のカルシウムチャネルが発現していることが示された。3)フジツボアクチン遺伝子の構造:フジツボにおける定常発現マーカーを得るため、RT-PCRによりアカフジツボ、チシマフジツボから計3種のアクチン遺伝子の構造を明らかにした。4)セメント腺の生理学:アカフジツボ、チシマフジツボ、ミネフジツボの単離セメント腺に対するカテコールアミンの効果を調べ,すべての種でドーパミンが最も強力にエクソサイトーシス誘起活性を示すことを明らかにした。5)セメント腺たんぱく質の解析:アカフジツボ、チシマフジツボ、ミネフジツボの単離セメント腺たんぱく質をSDS-PAGEで分析した。その結果、アカとチシマはきわめて良く似ていたが,ミネには相違が見られた。6)フジツボ幼生時期特異発現遺伝子の探索:キプリス幼生のセメント腺に関係する遺伝子を探索するため、ノープリウス6期と4,5期の間および、キプリス幼生とノープリウス2期の間でSuppresion subtractive hybridization法を用いて,subtracted cDNA libraryを構築した。さらに、Sourthern hybridization法によるDifferential Screeningとシークエンスを行い、タテジマフジツボキプリス幼生特異的遺伝子bcs-1を含む真性クローンを取得した。しかし、大部分は他の生物とはホモロジーの低い独自遺伝子であり、さらに解析を続けている。本年度の研究は、新設の秋田県立大学において、フジツボ研究の実験系を確立するために必要な基礎データ集積に主眼をおき、実行された。以下に概要を示す。1.セメント腺単離が可能なキプリス幼生の選定と実験可能時期:北東北地方で得られ、セメント腺(細胞)が単離可能なキプリス幼生は、ミネフジツボBalanus rostratus、チシマフジツボSemibalanus cariosus、アカフジツボMegabalanus rosaの3種であった。今年度の場合、それらのキプリス幼生は実験室内飼育でそれぞれ1月、4月、11月に得られた。2.自然界でのキプリス幼生の採取と珪藻研究の必要性:チシマフジツボは三陸沿岸で、春の珪藻の大増殖が引き金となり、幼生を放出するため、大量のキプリス幼生が採集可能なはずであった。しかし、本年度は大量採取ができていない。珪藻の大増殖は食物連鎖の出発点として、幼生の孵化、ノープリウス幼生の発生、付着に関する最も基本的で重要な問題である。また、上記3種のノープリウス幼生の飼育には適当な珪藻が必須である。以上のことから、フジツボ研究の基盤整備には珪藻の基礎研究が欠かせないことが判明した。3.珪藻の基礎研究:フジツボ幼生飼育に適する珪藻、および数種のモデル珪藻を飼育し、さまざまな角度から実験を試みている。特に、珪藻増殖機構の解明に向け、珪酸被殻の新生と分裂の仕組みをレーザー顕微鏡を用いて明らかにするための技術手法を開発しつつある。4.キプリス幼生の外分泌細胞の分泌機構解明に関する基礎データの集積:セメント腺、およびセメント腺細胞の単離については基本的にアカフジツボキプリス幼生で確立された方法(Okano et al.,1996,1998)が他のフジツボにも応用可能であることが判明した。

一方、どのフジツボからもcDNA library構築に充分な量のmRNAを得ることはできていない。そこで、チシマフジツボ、アカフジツボキプリス幼生のmRNAから、RT-PCR法を用いて、開口分泌関連遺伝子の単離をめざしている。1.差次的な発現解析に供するためのmRNAソースの集積:チシマフジツボの孵化前の胚、ノープリウスII期、ノープリウスIV期、セメント腺の分化と増大が起こるノープリウスVI期、および付着可能なキプリス幼生をそれぞれ集め、mRNAを抽出した。高精度のcDNAライブラリーを作成し、差次的な発現解析をするための予備実験を実行した。2.キプリス幼生のセメント分泌及びセメント研究:チシマフジツボキプリス幼生から、rab関連遺伝子を単離した。セメント分泌との関連を検討中である。チシマフジツボキプリス幼生のセメントに関して、たんぱく質レベルの研究に着手したが、明確なバンドの特定には至らなかった。キプリス幼生の大量飼育、セメント腺を集める方法、セメント腺細胞を効率良く集める方法を改善する必要にせまられている。3.細胞生物学的研究の基盤整備:チシマフジツボのキプリス幼生から、インタクトなセメント腺、セメント腺細胞、及びその前駆体細胞を遊離し、培養するシステムの確立に勢力を注ぎ込んだ。残念ながら、いくつかの点で問題が解決できず、完成には至らなかった。しかし、不充分な系ではあるが、カテコールアミン作用の検討を開始した。4.チシマフジツボの野外調査(特に珪藻との関連):加戸が中心となり、継続的に越喜来湾における動態を追跡している。その結果、幼生孵化に関しては、珪藻の劇的な増加が、またキプリス幼生の湾への回帰については、幼生本来の光応答特性に加え、珪藻密度、及び北西風の強さが重要な要素となることが明らかとなった(Kado et al.,in press)。5.珪藻分裂の指標:蛍光化合物を使って、レーザー顕微鏡下で、珪藻の珪酸骨格形成を可視化する方法を開発した(Okano et al.,in press)。この方法を応用すれば、実験室だけでなく、野外での特定種珪藻の分裂速度を容易に定量化できる。フジツボの"餌"の野外での解析への新しい道を開いた。1)アカフジツボにおける幼生時期特異的遺伝子の探索:キプリス幼生に関与する遺伝子がいつの時期から発現し,どのようなパターンで消長するかは全く明らかではない。そのため,ノープリウス2期,4期,6期,およびキプリス各幼生からmRNAを抽出し,Suppresion subtractive hybridization法を用いて,6種のsubtraction cDNA libraryを構築した。現在,マクロアレイを用いたDiiferential screeningにより,疑似陽性クローンを排除し,真に時期ごとに発現量が大きく異なるクローンの選抜に勤めている。2)アカフジツボキプリス幼生に発現しているカルシウムチャネルの同定:電気生理学的検討により,アカフジツボキプリス幼生のセメント腺では電位依存性のカルシウムチャネルが発現し,セメント分泌に重要な役割を果たすことが推測されている。
基本権保護と時効制度の関係

本研究は、時効制度の憲法適合性に関するヨーロッパの議論を検討するものである。ヨーロッパの議論の中でも、ベルギーにおける消滅時効法の改正、欧州人権裁判所の判例を調査し検討した。その結果、(1)ベルギーでは、附帯私訴権に関する消滅時効と憲法の関係が問題となり、消滅時効の時効期間に関する改正が行われたこと、(2)欧州人権裁判所では、時効制度に関する1法律の目的の正当性、及び2目的と手段の間の合理的な比例関係、つまり、一般的利益の要求と個人の利益に公正な均衡があることが審査され、欧州人権裁判所が、2の審査において、時効で権利を失う者に対する適正手続の存在を重視していることを明らかにした。[1]では、イギリスの出訴期限法の定める6年の期間制限と、ヨーロッパ人権条約(以下、条約という)6条1項の「公正な裁判を受ける権利」の関係が問題となった。ヨーロッパ人権裁判所は、消滅時効の目的と手段が比例したものであるとして、消滅時効が条約6条1項に反しないとした。これに対して、[2]では、イギリスの1925年の土地登記法における取得時効と条約第一議定書1条の「財産権の保障」の関係が問題となった。[2]は、取得時効が条約第一議定書1条に反するとした(4対3)。そこで、イギリスが上訴し、[3]の大法廷判決に至った。[3]の法廷意見は、期間制限につき一般的な利益があるとして、取得時効制度の目的を肯定した上で、所有名義人に手続上の保護がなかったとはいえないこと等から、目的と手段に公正なバランスがあるとして、取得時効が条約第一議定書1条に反しないとした(10対7)。もっとも、[3]には、合計7名の反対意見(5名による共同反対意見と2名による反対意見)が付せられ、共同反対意見は、所有名義人に取得時効による損失補償がないことに着目し、補償に代わる手続保障(所有名義人の権利行使機会の確保)が1925年の土地登記法に欠けているという。以上の検討から、(1)時効制度の中でも取得時効においては、財産権を保障する条約第一議定書1条との関係が問題となること、それゆえ、(2)取得時効の条約適合性の判断においては、損失補償に代わって所有名義人を保護する方法、すなわち所有名義人の手続保障の存否が重要な意味を持つことが明らかになった。平成24年度は、ヨーロッパ人権裁判所における消滅時効に関する判例を検討する前提として、ベルギー憲法院における消滅時効に関する判例とその影響(特に時効法改正)について検討した。1996年10月22日のヨーロッパ人権裁判所判例(CEDH, 22 oct. 1996.)では、ヨーロッパ人権条約6条(公正な裁判を受ける権利)と、イギリス法における故意不法行為に基づく損害賠償訴権の消滅時効の関係が問題とされた。その前年である1995年、ベルギー憲法院判例では、公正な裁判を受ける権利ではなく、ベルギー憲法10条(法の下の平等)・11条(差別の禁止)と短期消滅時効期間の関係が問題とされた。ベルギー民法典2262条は、原則的な消滅時効期間を30年としていた。しかし、刑事訴訟手続に関する1878年4月17日の法律26条は、1961年5月30日の改正によって、附帯私訴権の消滅時効期間を犯罪行為から5年と定めた。この消滅時効に関しては学説上の批判があった。1995年3月21日のベルギー憲法院判例は、通常の損害賠償訴権が30年の消滅時効にかかるのに対して、附帯私訴権だけが5年の消滅時効にかかることを正当化できないとして、同法律26条が違憲であるとした(C. const., 21 mars 1995.)。違憲判決を受けて、時効に関する諸規定を改正する1998年6月10日の法律(以下、1998年法という)が成立した。1998年法は、人的訴権の時効期間を10年に短縮した(民法典2262条bis 1項)。そして、附帯私訴権の消滅時効が民法典の諸規定に従うこととし、人的訴権のうち契約外の民事責任に関する損害賠償訴権は、被害者が損害若しくは損害の悪化、並びに民事責任を負う者の同一性を認識した時点から5年、損害を発生させる事実がなされた時点から20年の時効にかかるとした(民法典2262条bis 2項・3項)。2014年は、前年度検討した欧州人権裁判所2007年8月30日判決(以下、「2007年判決」)以降におけるヨーロッパの動向と2007年判決の影響について検討した。2007年判決は、イギリスの取得時効(反対占有)制度と欧州人権条約第1議定書第1条との関係が問題とされた事案であった。

同判決の法廷意見は、時効の目的に一般的利益が存在し、かつ、一般的利益の要求と個人の利益に公正な均衡があるとした。他方、同判決の反対意見は、イギリスの取得時効制度が、時効で権利を失う者を保護するための適正手続を用意しておらず、公正な均衡を欠いているとした。2007年判決以降、フランスでも取得時効の憲法適合性が問題とされた。しかし、破毀院第三民事部2011年7月17日判決等は、憲法院への移送を認めなかった。これに対して、欧州人権裁判所2013年1月29日判決(以下、「2013年判決」)は、ギリシャ・ナショナル銀行に対する預金債権が口座開設から20年で時効消滅し、当該銀行に寄託された金銭が国庫に帰属する旨を定めた法律が、欧州人権条約第1議定書第1条に定められた権利を侵害しているとした。2013年判決は、当該法律の目的が正当であるとする。しかし、2013年判決は、2007年判決の反対意見と同様に、公正な均衡の審査につき、権利者を保護する適正手続に着目する。すなわち、国家は、銀行が債権者に時効完成時期の接近という情報を提供して時効を中断する機会を与えるよう要請する義務を負っているという。そして、2013年判決は、そのような情報がない以上、当該銀行預金の債権者が過度で不均衡な負担を課せられていたとする。2013年判決は、2007年判決と異なって消滅時効に関するものであるが、2007年判決の反対意見の指摘していた点、すなわち、時効における適正手続の必要性を確認させるという意味で重要な判例であるといえよう。民法本研究の目的は、基本権の保護の要請と時効制度の関係について、ヨーロッパ人権裁判所の判例やヨーロッパ諸国の議論を検討し、時効制度につき新たな解釈を構築することである。平成25年度においては、ヨーロッパ人権裁判所判例([1][2][3])を検討した。この検討によって、1[1][3]は、時効制度に対して目的手段審査を実施し、時効制度が人権条約に反しないとしたこと、2イギリスの消滅時効は条約6条に関係し、イギリスの取得時効は条約第一議定書1条に関係すること、3[3]の共同反対意見が端的に示すように、取得時効に関する目的手段審査においては、所有名義人に対する損失補償に代わる手続保障、すなわち、所有名義人の権利行使機会の確保の存否が重要な意味を持つことが明らかとなった。従来のわが国の時効法研究では、時効の存在理由、すなわち目的に着目されることが多く、その目的達成のための手段が比例したものであるかという点が看過されていたように思われる。平成25年度の研究成果である13は、わが国における時効法研究に重要な示唆を与えるものである。特に3は、取得時効によって権利を失うことになる所有名義人の手続保障の重要性を示唆するものである。したがって、今年度の研究によって、わが国の時効法の解釈につき新たな手がかりを得ることができたものといえよう。平成24年度は、消滅時効に関するヨーロッパ人権裁判所の判例とそのヨーロッパ諸国への影響を研究することとしていた。この課題のうち、ヨーロッパ人権裁判所判例(CEDH, 22 oct. 1996.)を検討するための分析視角を得るために、ベルギー憲法院判例(C. const., 21 mars 1995.)の意義とその影響を検討した。その結果、消滅時効に関するベルギー憲法院の判例が、一般の時効期間である30年と特別の時効期間である5年の期間の差異に着目し、時効制度それ自体を違憲とするのではなく、短期の消滅時効期間のみを違憲としていることを明らかにした。
概日リズムの新規ペースメーカーホルモンの同定と構造機能解析

概日リズムは生物界に普遍的に存在する生体リズムであり、生命活動の基底をなす重要な役割を果たしている。こうしたリズムの伝達を行う因子としてペプチドホルモンが関与していると考えられており、本年度は新規ペプチド性ペースメーカー候補の遺伝子単離を中心に次の実験を行った。1.新規概日リズム関連ペプチドのcDNAクローニング本研究ではFMRFアミド様ペプチドを新規の概日リズムペースメーカーホルモンペプチドの候補として取り上げている。今年度、このペプチドの遺伝子単離に成功した。当初脳からの遺伝子単離を試みたが成功せず、組織を胸部の神経節に変更し、イエバエおよびクロキンバエのFMRFアミド様ペプチドの遺伝子単離を達成した。この遺伝子はFMRFアミド様ペプチドに特徴的な4アミノ酸からなる配列(Phe-Met-Ark-Phe(アミノ酸一文字表記))を含むペプチドをイエバエでは18個、クロキンバエでは16個コードしており、ハエの仲間でもそのペプチドのアミノ酸配列や存在数に違いがあることが明らかとなった。解析した配列情報をもとに、クロキンバエ脳におけるin situハイブリダイゼーションを行った。その結果、脳内に約50個の細胞が検出された。また、単離したFMRFアミド様ペプチドと受容体の生理活性を見るために、配列を解明したペプチドを実際に化学合成し、ハマグリ心筋を用いた生理活性を測定したところ、実際に筋収縮増強活性があることが確認された。2.FMRFアミド様ペプチド受容体のcDNAクローニングショウジョウバエのFMRFアミド様ペプチド受容体の配列情報をもとに、イエバエおよびクロキンバエのFMRFアミド様ペプチド受容体の遺伝子単離に成功した。これらのアミノ酸配列は非常に相同性が高く、複数のFMRFアミド様ペプチドが存在する中でも配列が特によく似たものが結合すると考えられた。原核生物から哺乳類にいたるまで、ほとんど全ての生物に概日リズムが存在する。概日リズムのペースメーカーとしてペプチドホルモンが関与していると考えられ、本研究では、新規なペプチド性ペースメーカーを明らかにするために次の実験を行った。1.FMRFアミド様ペプチドの同定と発現解析作製したイエバエ脳のcDNAライブラリーより、リンの放射性同位体^<32>Pで放射標識した18塩基のオリゴヌクレオチドをプローブとして用いたスクリーニングを行った。スクリーニングの効率を高めるために、FMRFアミドをコードする2種のオリゴヌクレオチドを用意し、両方のプローブに反応したクローンの配列解析を行った。今回、FMRFアミド様ペプチドの一種であるスルファキニンペプチドの遺伝子の単離に成功した。この遺伝子はFDDYGHMRF(アミノ酸残基数n=9)およびGGEEQFDDYGHMRF(n=14)の2種のペプチドをコードしていた。さらに、これらスルファキニンの遺伝子発現の解析のために、in situハイブリダイゼーションを行った。その結果、概日リズムに関与するPDF発現細胞(時計細胞)近傍にスルファキニン遺伝子が発現することが判明した。現在、スルファキニン発現細胞が時計細胞と一致するかを解析するために、2種のプローブを用いた二重染色を試みている。一方、昆中脳内に存在すると予想される他のFMRFアミド様ペプチドの遺伝子の単離のために、さらにスクリーニングを継続中である。2.行動リズムとFMRFアミド様ペプチドの相関の解析本研究で新規に単離したイエバエのスルファキニンの遺伝子発現およびタンパク質生合成に、概日変動があるかどうかを調べることは非常に興味深い。そこで、この遺伝子の概日変動および発現細胞の変動を調べるために、2時間毎に顕微鏡下でイエバエの脳を解剖した。現在、これらを用いた解析のために実験条件を検討中である。これらのアミノ酸配列は非常に相同性が高く、複数のFMRF
ナノキャビティによる沸騰伝熱促進メカニズムの究明

非平衡分子動力学解析および微視的な実験観察を用いて,ナノキャビティや固液界面エネルギー(濡れ性)などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を調べ,沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることが本研究の目的である.固液界面からの不均質核生成は,界面エネルギー分布に依存し,必ずしもキャビティに依存しないことが分かった.また,マイクロキャビティは初期気泡核や気泡の成長や離脱にはほとんど寄与せず,むしろ,伝熱面に分布するナノキャビティの数密度が大きければ大きいほど,気泡が合体・離脱が促進され,最終的に多くの文献で報告された沸騰伝熱促進効果につながったではないかと考察できる.沸騰は伝熱における重要な現象でありながら,学術的には未解明な点が多い.沸騰伝熱性能を向上するにあたって,従来から数μmから数百μmオーダーのキャビティを固体表面に形成する技術がよく知られるが,近年ナノキャビティを固体表面に形成する技術が注目されている.しかし,これらのナノ・マイクロキャビティは,発泡点密度または気泡の離脱との関連性が不明のまま,沸騰伝熱促進あるいはCHF向上のメカニズムが理解されていない.本研究では,非平衡分子動力学法を用いて,ナノキャビティの形状や固液界面エネルギー(濡れ性)などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を解明し,沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることを目的とする.初年度では,固液界面における濡れ性や温度等異なる計算条件による分子動力学シミュレーションの計算系を形成し,ナノキャビティにおける核生成,気泡の離脱現象を計算によって再現することを実施していた.固液界面における気泡の不均質核生成現象を再現でき,また,一部の計算条件に限定するが,気泡の離脱と思われる現象の再現に成功した.沸騰は伝熱における重要な現象でありながら,学術的には未解明な点が多い.沸騰伝熱性能を向上するにあたって,従来から数μmから数百μmオーダーのキャビティを固体表面に形成する技術がよく知られるが,近年ナノキャビティを固体表面に形成する技術が注目されている.しかし,これらのナノ・マイクロキャビティは,発泡点密度または気泡の離脱との関連性が不明のまま,沸騰伝熱促進あるいはCHF向上のメカニズムが理解されていない.本研究では,非平衡分子動力学法を用いて,ナノキャビティの形状や固液界面エネルギー(濡れ性)などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を解明し,沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることを目的とする.今年度は,初年度から形成した分子動力学シミュレーションの計算系に対して,引き続き,ナノキャビティにおける核生成,気泡の離脱現象の計算を実施した.濡れ制御による形成したナノ気泡について,活性キャビティと不活性キャビティの固液界面エネルギーを評価し,活性キャビティの有効サイズ範囲を調べた.また,実験による検証を試みた.分子動力学解析はおおむね予定どおりに進んでいる.今年度は,初年度から形成した分子動力学シミュレーションの計算系に対して,引き続き,ナノキャビティにおける核生成,気泡の離脱現象の計算を実施した.濡れ制御による形成したナノ気泡について,活性キャビティと不活性キャビティの固液界面エネルギーを評価し,活性キャビティの有効サイズ範囲を調べた.沸騰は伝熱における重要な現象でありながら,学術的には未解明な点が多い.沸騰伝熱性能を向上するにあたって,従来から数μmから数百μmオーダーのキャビティを固体表面に形成する技術がよく知られるが,近年ナノキャビティを固体表面に形成する技術が注目されている.しかし,これらのナノ・マイクロキャビティは,発泡点密度または気泡の離脱との関連性が不明のまま,沸騰伝熱促進あるいはCHF向上のメカニズムが理解されていない.本研究では,ナノキャビティのサイズや固液界面エネルギー(濡れ性)などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を解明し,沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることを目的とする.最終年度では,引き続き分子動力学シミュレーションを用いて,キャビティサイズ,濡れ性,加熱条件によるシミュレーション条件を変化させ,ナノキャビティにおける核生成,気泡の成長と離脱現象を計算によって再現した.活性キャビティと不活性キャビティの固液界面エネルギーを評価し,活性キャビティの有効サイズ範囲はナノスケールにも含まれることを明らかにした.しかし,気泡の離脱に関しては,離脱速度が気泡半径に依存し,気泡半径が小さければ小さいほど固液界面から離脱しにくいことが分かった.また,気泡の初期生成について,実験による検討を行い,飽和温度以下において固液界面における気泡核を確認するとともに,ナノ気泡を含有した作動液と含有しない作動液の対流伝熱特性を比較した.さらに,固液界面の界面抵抗のスケール効果を明らかにし,今後はナノ・マイクロキャビティによる界面抵抗が気泡成長過程における熱伝達特性に及ぼす影響を調べる必要がある.非平衡分子動力学解析および微視的な実験観察を用いて,ナノキャビティや固液界面エネルギー(濡れ性)などを含めた伝熱面の表面性状が核生成に及ぼす影響を調べ,沸騰現象に対する最も基本的な理解を得ることが本研究の目的である.固液界面からの不均質核生成は,界面エネルギー分布に依存し,必ずしもキャビティに依存しないことが分かった.また,マイクロキャビティは初期気泡核や気泡の成長や離脱にはほとんど寄与せず,むしろ,伝熱面に分布するナノキャビティの数密度が大きければ大きいほど,気泡が合体・離脱が促進され,最終的に多くの文献で報告された沸騰伝熱促進効果につながったではないかと考察できる.分子動力学解析はおおむね予定通りに進んでいる.

初年度では,固液界面における濡れ性や温度等異なる計算条件による分子動力学シミュレーションの計算系を形成し,ナノキャビティにおける核生成,気泡の離脱現象を計算によって再現することを予定していた.現在までに,固液界面における気泡の不均質核生成現象を再現でき,また,一部の計算条件に限定するが,気泡の離脱と思われる現象の再現に成功した.今後は引き続き分子動力学解析を進めていき,修正したYoung-Laplace式に基づいた核生成理論を構築する.さらに,理論体系を検証できる実験を実施する.最終年度では,国際学会にて成果発表を予定している.熱工学今後は引き続き分子動力学解析を進めていき,適宜な時期に学会発表を行う予定である.初年度に続き,分子動力学解析による沸騰現象の再現に力を入れる.生成された気泡のサイズとキャビティサイズの関連性を調べ,気泡の離脱速度,または周期を定量的に評価することを目指す.国際学会の開催日程の都合が合わず,旅費が予定通りに使用しなかった.九州大学スーパーコンピューティングシステムの占有タイプの申請時期が前年度だったため,契約が予定通りにならなかった.2016年9月に開催する第27回輸送現象国際シンポジウム(ISTP)にて成果を発表するとともに,2017年3月に開催する第6回マイクロ・ナノテクノロージ国際シンポジウム(ISMNT)にて成果を発表する予定である.計算に関しては引き続き九州大学スーパーコンピューティングシステムを利用し,使用料を研究費から支出する予定である.