hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者向けアシストと自律のハイブリッド操作系の構築

高齢者は加齢にともない、認知能力や判断能力の低下により、機械の操作が難しくなる。本研究では、このような課題に対して、操作者の状態やタスクの達成度をみながら、シームレスにアシスト制御や自律制御の選択を行うスーパーバイズド制御系を提案する。具体的には、人の状態としては注意集中度に着目し、脳波(随伴陰性変動)から動作実施前の準備状態を判断する。タスクの達成度は目標軌道からの偏差で判断し、機械学習(SVM)により識別を行う。得られた識別器は85%の正解率が得られ,所望の選択制御を可能にした。本研究では、アシスト制御、自律制御、およびそれらを複合化したハイブリッド制御を用いて、高齢者にとって優しい機械の操作系の実現を目指している。初年度、具体的な認知、判断、操作を伴う運転タスクを検討するために、実験用の機材としてドライビングシミュレータ(CarSimDS)、およびモバイルロボット(RoboCar)を購入した。前者のドライビングシミュレータを用いて、白線を自動で追従する自律操舵系をモデル予測制御に基づき作成し、良好にレーンキーピングが可能であることを確認した。またその出力(ステアリング舵角)をアシスト制御を行うための反力マニピュレータ(PhantomOMNI)への目標値として用いてアドミタンス制御を適用することで、レーンキーピングを行うためのガイド的な反力の生成を可能にした。上記のモデル予測制御系は現在の状況から2秒先まで先読みして最適制御問題をアクティブセット法によりリアルタイムで解いているため、人の操作を先導するようなアシストトルクの生成を可能にしている。一方、後者のモバイルロボットについては、自律制御を行うための前段階として、レーザーセンサを用いた自己位置推定の実験準備に取り掛かっている。また認知、判断、操作を表す人のモデリングを行うために、目標追従タスクにおけるターゲット位置、関節角度、筋電位、および操作力を計測し、筋骨格モデル系のパラメータの最適化を実施した。またこれと並行して、ARMAモデルに対するパラメータの同定を予測誤差法を用いて実施した。その結果、関節角度については96%、操作力については71%の精度で予測することが可能になった。人の上肢の運動は身体的な幾何学的拘束があるため、ロボットアームのような可操作性を考慮して操作系を設計する必要がある。本年度は、上肢の関節位置に装着したマーカを画像認識することで上肢の姿勢を計測し、特異値分解を適用することで可操作楕円の長径・短径・傾きをリアルタイムで推定可能とした。また人が機械を目標値に追従操作をする場合、視覚と運動のマッピングが行われている。本年度は、これらの関係を表すモデルとしてガウス混合モデルを作成し、パラメータをEMアルゴリズムで同定した。その結果、高齢化模擬装置を用いた実験から、加齢に伴う身体的拘束の有無を機械学習で判別可能になった。また初年度に購入したドライビングシミュレータ等を用いた実験の際に、人の状態を脳波から推定する手法の検討を実施している。具体的には、脳波から随伴陰性変動を抽出し、注意集中度の判定に応用する予定であり、そのためのサーベイ検討を行っている。高齢者の加齢に伴う能力低下に応じて、全く負荷が働かない自動運転、すなわち自律制御も必要となる。本年度はこの自律制御系として、占有格子地図とパーティクルフィルタを用いた自己位置推定法に基づくSLAM技術を検討し、ロボットカーを用いて自律制御系の実験評価を実施した。その結果、ウェイポイントを連結した目標軌跡を追従可能な自律制御系を構築することが可能になった。また最終的な目標として、操作する人の状態やタスクの達成度をみながら、シームレスにアシスト制御や自律制御の選択を行うスーパーバイズドな上位制御系の検討を実施した。具体的には人の状態としては、脳波から随伴陰性変動(CNV)を抽出し、注意集中度の判定に使用した。またタスクの達成度は目標軌跡からの横方向変位で表し、これらを特徴ベクトルとみなして機械学習(サポートベクターマシン)によりアシストと自律の選択識別制御系(上位制御系)を設計した。また下位制御系に関しては、アシスト制御系をインピーダンス制御則を用いて設計し、自律制御系をロバスト制御手法である定量的フィードバック理論(QFT)を用いて設計した。ドライビングシミュレータを用いた走行実験(故障車の回避課題を予告刺激のある場合の反応応答課題で表現)により、スーパーバイズド制御系の識別性能についての有効性が確認できた。(理由)平成26年度の研究実施計画は、4人の操作フェーズに対するアシスト制御の設計、5人の認知フェーズの対するアシスト制御の設計、の2点である。

4の操作フェーズについては、可操作楕円を考慮した操作系の検討をしており、5の認知フェーズについては、視覚と運動のマッピングをガウス混合モデルで表し機械学習を実施した。よって、当初の実施計画はおおむね順調に進展していると考えられる。制御工学平成27年度の研究実施計画は、6自動運転を表す自律制御の作成、7アシスト制御と自律制御を切り替えるスーパーバイズド制御の構築、の2点であり、これを順次、計画的に実施する予定である。特に6については、ドライビングシミュレータの知見をモバイルロボットへ展開できるように計画している。7のスーパーバイズド制御の構築については、本研究の最終目標であるので、なるべく前倒しして検討できるように計画する予定である。平成25年度の研究実施計画は、1人の認知、判断、操作を表すシミュレーションモデルの作成、2シミュレーションモデルのパラメータの同定、3人の判断フェーズに対するアシスト制御の設計の3点である。1のモデリングについては、物理モデルである筋骨格モデルとブラックボックスモデルであるARMAモデルの両者を検討しており、2のパラメータ同定としては、物理モデルについては最適化の手法で、ARMAモデルについては予測誤差法の手法で同定を実施した。3のアシスト制御の設計については、ドライビングシミュレータと反力マニピュレータを組み合わせた系に対して、モデル予測制御とアドミタンス制御を複合し、レーンキーピングしやすい操作系の実機評価および効果検証を行った。研究の実施計画を考慮すると、平成27年度に脳波計の電極等の購入が必要と判断したため。平成26、27年度の研究実施計画は、4人の操作フェーズに対するアシスト制御の設計、5人の認知フェーズに対するアシスト制御の設計、5自動運転を表す自律制御の作成、6アシスト制御と自律制御を切り替えるスーパーバイズド制御の構築、の4点であり、これを順次、計画的に実施する予定である。特に4については可操作楕円をリアルタイムで計算するための上肢姿勢の計測がポイントであり、画像認識などを検討する。また5については、ドライビングシミュレータで先行的に実施しているので、これをモバイルロボットへ展開することを計画している。6のスーパーバイズド制御の構築については、本研究の最終目標であるので、なるべく前倒しして検討できるように計画する予定である。脳波計の電極等を平成27年度に増強することで、タスク実行時の人の状態を詳細に計測可能になり、スーパーバイズド制御の構築がしやすくなる。これによって、人と機械のインターラクションの研究が加速すると思われる。研究の実施計画を考慮すると、平成26年度に実験機材(ドライビングシミュレータ)のソフトウェア更新が必要と判断したため。ドライビングシミュレータの保守費として平成26年度に使用することで、最新のバージョンが研究に適用できるようになり、人への情報提示がしやすくなる。
HIV感染者において発現が変動するmiRNAの網羅的解析

本研究は、本来の細胞内に存在するmicroRNA(miRNA)を利用したHIV増殖抑制性レンチウイルスを作製するため、まずT細胞の分化段階に応じて発現するmiRNAを網羅的に解析し、それらmiRNAの発現フロファイルを健常人とHIV感染者間で比較することにより病態に関わるmiRNAを決定することを目的とした.具体的方法を以下に述べる。まず健常者血液由来PBMCを精製、ブローサイトメーターを用いて細胞の分化段階応じてCD4陽性、ならびにCD8陽性T細胞をソートした、ソートした細胞をRNAlaterで保存し、RNAqueous-Microにより全RNAを精製した、これらRNAを用いてmiRNAに物異的なブライマーを用いた逆転写と、その後のTaqManブローブを用いたReal time PCR解析を基にしたHuman MicroRNA Array(トータル365種願ヒトmiRNA)による網羅的定量的解析を行った。Taqman MicroRNA Arrayより得られたデータから、特にセントラルメモリーT細胞で発現量の高いmiRNA、ならびに既にT細胞以外のリンパ球で分化、機能制御に関わると報告されているmiRNAより計12種類のmiRNAに着目した。合計15人の健常者血液由来PBMCに関して定量PCRによるmiRNA発現解析を行った結果、セントラルメモリー細胞においてけmiR-20a、miR-146bが、エフェクターメモリーT細胞においてはmiR-155、mi-24が特に高発現している事が明らかとなった。以上、今回得られた健常者におけるmiRNA発現ブロファイルと比較し、今後HIV感染者における病態の進行と細胞に内在するmicroRNAの発現バターンを解析することにより、HIV増殖阻害効果のあるmiRNAを同定することが可能となる.このような研究は未だ報告が無く、その後のHIV増殖抑制性レンチベクターの開発へと発展することが出来れば、世界に先駆ける研究となる事期待れる。本年度はその上で期待通りの進展であったと考えられる。
クラック進展過程における侵入型原子の反遮蔽場効果

本研究では,金属が易動性侵入型原子によって脆化する現象に理解を与えることを目途して,グロー放電チャージ法を用いて,鉄系合金結晶に種々の侵入型ガス元素を添加しながら破壊靭性試験を行い,クラック進展過程を追跡した.まず,水素及び不活性なガス元素ヘリウムを添加ガス元素として試料に添加しながら,破壊靭性試験を行ったところ,クフック進展時の負荷応力拡大係数の低下が観察された.不活性なヘリウム原子によっても脆化したことから,易動性の侵入型元素による脆化は一般的に生ずる現象であると考えられる.また,ヘリウムを添加した場合の破壊靭性試験において,クラック進展速度を遅くすると負荷応力拡大係数が低下するという,負荷応力拡大係数のクラック進展速度依存性が見られた.しかも,この依存性は水素を添加した場合よりも大きかった.これにより侵入型不純物による脆化現象は,侵入型不純物のクラック先端への集合が影響することが考えられる.さらに,クラック進展速度が7X10^<-7>m/secより遅いとき,水素よりもヘリウムを添加した方が,クラック進展時の負荷応力拡大係数が小さかった.これはヘリウムの方が水素より原子のサイズの効果が大きいためと考えられる.クラック先端近傍の応力状態の計算機シミュレーションを行ったところ,侵入型不純物の添加により,外力を負荷していないにも関わらず,クラック先端近傍に引張の応力集中が見られた.これは侵入型不純物による反遮蔽効果によるものである.また,添加ガス元素のクラック先端近傍の濃度分布についても計算機によるシミュレーションを行った.以上の結果に基づき,水素やヘリウムなどの侵入型不純物による金属の脆化の原因について考察し,クラック先端近傍にそれら侵入型原子が集積すると,その反遮蔽場効果によって応力集中がより進行し,クラックの進展が促進されることを明かにした.本研究では,金属が易動性侵入型原子によって脆化する現象に理解を与えることを目途して,グロー放電チャージ法を用いて,鉄系合金結晶に種々の侵入型ガス元素を添加しながら破壊靭性試験を行い,クラック進展過程を追跡した.まず,水素及び不活性なガス元素ヘリウムを添加ガス元素として試料に添加しながら,破壊靭性試験を行ったところ,クフック進展時の負荷応力拡大係数の低下が観察された.不活性なヘリウム原子によっても脆化したことから,易動性の侵入型元素による脆化は一般的に生ずる現象であると考えられる.また,ヘリウムを添加した場合の破壊靭性試験において,クラック進展速度を遅くすると負荷応力拡大係数が低下するという,負荷応力拡大係数のクラック進展速度依存性が見られた.しかも,この依存性は水素を添加した場合よりも大きかった.これにより侵入型不純物による脆化現象は,侵入型不純物のクラック先端への集合が影響することが考えられる.さらに,クラック進展速度が7X10^<-7>m/secより遅いとき,水素よりもヘリウムを添加した方が,クラック進展時の負荷応力拡大係数が小さかった.これはヘリウムの方が水素より原子のサイズの効果が大きいためと考えられる.クラック先端近傍の応力状態の計算機シミュレーションを行ったところ,侵入型不純物の添加により,外力を負荷していないにも関わらず,クラック先端近傍に引張の応力集中が見られた.これは侵入型不純物による反遮蔽効果によるものである.また,添加ガス元素のクラック先端近傍の濃度分布についても計算機によるシミュレーションを行った.以上の結果に基づき,水素やヘリウムなどの侵入型不純物による金属の脆化の原因について考察し,クラック先端近傍にそれら侵入型原子が集積すると,その反遮蔽場効果によって応力集中がより進行し,クラックの進展が促進されることを明かにした.
コンピュータ昇圧療法システムの開発

癌化学療法の中でも、アンジオテンシン【II】(以下A【II】)を用いた昇圧療法に寄せられる期待は大きい。本療法は【^TA】【II】の静脈内投与下で、平均動脈圧が150mmHgの域を越えない限り、腫瘍の血流量は選択的・特異的である」という微小循環特性を用いて制癌剤の選択的到達性を昂進せしめる方法で、癌床応用においても良好な治療成績が報告されている。しかし臨床治療では術者がA【II】を数十分間持続注入しながら、常時血圧変動を測定し、昇圧過程を監視して、制癌剤の投与をしているのが現状であり、術者の経験と手技に依存するとともに、その負担は大きなものがある。本研究は、昇圧療法にコンピュータを導入し、それを支援するシステムの開発を目的とする。開発するシステムは「動脈圧をオンライン自動計測しながらA【II】と制癌剤を自動投与する閉ループコンピュータ制御」と「患者の治療計画(A【II】・制癌剤の濃度や投与タイミング)のコンピュータ管理」を実現するもので、患者にとって最適な治療のみならず昇圧療法の飛躍的な効果増大,安全性の向上そして広範囲な普及を達成するものである。本年度はA【II】昇圧療法システムのコンピュータ化に必要とされる医学的・工学的基礎条件の確立を図ることを目ざして、以下のことを行った。(1)A【II】昇圧療法の臨床治験例の調査に基づき、患者の個々の病理・生理状況に応じた最適な昇圧過程・A【II】投与時間・制癌剤投与タイミングなどの確立を図った。(2)A【II】のコンピュータ制御の動物(犬)実験を実施して、最適な昇圧過程を達成する制御アルゴリズムを確立した。(3)システムは自動血圧測定装置・マイクロコンピュータ・自動薬剤注入装置から構成されるが、このシステムの基本設計を行い、プロトタイプシステムを完成させた。
放射光Ｘ線共鳴非弾性散乱による銅酸化物高温超伝導体のスピン・電荷励起

近年著しく技術が進歩した放射光X線共鳴非弾性散乱法により、銅酸化物高温超伝導体のスピン、及び、電荷の励起状態を観測することで、電荷ドープされたモット絶縁体の電子の運動状態を研究した。電子ドープ系のスピン励起はドープが進むにつれて幅を広げながらより高エネルギーにシフトするのに対し、ホールドープ系では、励起の幅は広がるものの、母物質のスピン励起のエネルギーをほぼ維持していることが明らかとなった。また、電子ドープ系ではスピン励起より高エネルギー側に大きな分散を持った電荷励起が存在し、電子ドープが進むにつれてそのピーク位置が高エネルギー側にシフトしていることがわかった。本課題では、ここ数年の間に著しく技術が進歩した放射光X線を用いた共鳴非弾性散乱法(RIXS)により、銅酸化物高温超伝導体を対象として、スピン、及び、電荷の動的相関、励起状態を観測し、電荷ドープされたモット絶縁体の電子の運動状態を研究する。適切な吸収端、偏光条件を利用した実験を行うことで、電子の運動状態を記述する基本的物理量であるスピン・電荷の動的相関関数をブリルアンゾーン全域に渡って観測する。その系統的なドーピング依存性を調べることにより、モット絶縁体がキャリアドープにより金属化していく過程での、電子ダイナミクスの変遷を明らかにすることを目的とする。まず、電子ドープ系については、Nd2-xCeCuO4のRIXS実験から以下の成果が得られた。銅のL3吸収端で観測された100 meV以上にある高エネルギースピン励起は、ドープが進むにつれて幅を広げながらより高エネルギーにシフトすることがわかった。この結果は、ドーピングをしてもほとんど分散が変化せず、母物質の局在スピンの特徴が残存するホールドープ系とは対照的である。さらに、電子ドープした試料のL3吸収端のRIXSスペクトルでは、Γ点近くで磁気励起よりも高エネルギー側に励起強度が観測された。その運動量依存性は、K吸収端で観測される電荷励起(上部ハバードバンドでのバンド内励起)の分散と滑らかにつながっていることから同じ起源の電荷励起と考えられ、K吸収端では観測が難しかったΓ点近くの電荷励起の素性も明らかにすることができた。一方、ホールドープ系についてはオーバードープ域にあるホールドープ型銅酸化物La2-xSrxCuO4 (x = 0.25, 0.30)について銅のL3吸収端でのRIXS実験をESRFで行った。現在、その解析を進めている。ホールドープ系については2013年度に実験を行ったオーバードープLa2-xSrxCuO4の銅L3吸収端のRIXSの解析を進めた。ホールドープ系の高エネルギースピン励起は、これまでドーピングしてもほとんど分散が変化しないという報告がいくつかなされていたが、この特徴は運動量(pi,0)方向の特徴であり、(pi,pi)方向についてはゾーン端でドーピングによりソフト化していることがわかった。一方、電子ドープ系については、Nd2-xCexCuO4について銅K吸収端のRIXSによる電荷励起の測定を行った。分解能向上により低エネルギー側まで観測が可能になったことで、低運動量側ではバンド内励起のピーク位置が電子ドープが進むにつれて高エネルギー側にシフトしていることが確認でき、最近行った銅L3吸収端のRIXSでも捉えられていた特徴を銅K吸収端のRIXSでも確認することができた。今後、理論計算で得られる電荷の動的相関関数との比較を行うことで、銅酸化物超伝導体の電子ダイナミクスの理解を進めて行きたいと考えている。本課題では、ここ数年の間に著しく技術が進歩した放射光X線を用いた共鳴非弾性散乱法(RIXS)により、銅酸化物高温超伝導体を対象として、スピン、及び、電荷の動的相関、励起状態を観測し、電荷ドープされたモット絶縁体の電子の運動状態の研究を行った。特に、系統的なドーピング依存性を調べることにより、モット絶縁体がキャリアドープにより金属化していく過程での、電子ダイナミクスの変遷を明らかにすることを目的とした。電子ドープ系については、Nd2-xCeCuO4のRIXS実験から100 meV以上にある高エネルギースピン励起はドープが進むにつれて幅を広げながらより高エネルギーにシフトすることがわかった。一方、ホールドープ系はオーバードープLa2-xSrxCuO4の実験を行った。以上の結果から、銅酸化物高温超伝導体のスピン励起は電子とホールで対照的なドーピング依存性を示すことが明らかになった。

さらに、電子ドープ系の実験では、Γ点近くでスピン励起よりも高エネルギー側に電荷励起と考えられる励起が観測され、これまでは観測が難しかったΓ点近くの電荷励起の素性も明らかにすることができた。平成27年度はこれらの成果報告・とりまとめに加え、銅酸化物高温超伝導体の類縁物質である梯子格子銅酸化物において、電荷秩序が融解したときに生じる電荷励起、電荷揺らぎのエネルギー運動量依存性を明らかにし、その成果も報告した。近年著しく技術が進歩した放射光X線共鳴非弾性散乱法により、銅酸化物高温超伝導体のスピン、及び、電荷の励起状態を観測することで、電荷ドープされたモット絶縁体の電子の運動状態を研究した。電子ドープ系のスピン励起はドープが進むにつれて幅を広げながらより高エネルギーにシフトするのに対し、ホールドープ系では、励起の幅は広がるものの、母物質のスピン励起のエネルギーをほぼ維持していることが明らかとなった。また、電子ドープ系ではスピン励起より高エネルギー側に大きな分散を持った電荷励起が存在し、電子ドープが進むにつれてそのピーク位置が高エネルギー側にシフトしていることがわかった。研究実績の概要で述べたホールドープ系の銅L吸収端のRIXSの成果は、現在論文として投稿中である。銅K吸収端については、高エネルギー分解能での実験を進めているところである。電子ドープ系については、銅L吸収端のRIXSを中心にまとめた論文が2014年4月に発表できた。その後、2014年度には銅K吸収端での測定を行うことができ、現在、解析を進めている。以上のことから、概ね、順調に成果を達成できていると考えている。放射光X線散乱による固体物理の研究ホールドープ系については、銅K吸収端の測定を進めると同時に、電荷励起の観測を目的として酸素K吸収端の実験を計画している。昨年度、別の目的で行ったLa2-xSrxCuO4の酸素K吸収端RIXSの実験で、電荷励起を観測できる可能性を得たため、より系統的なドーピング、運動量依存性の測定を行う。今年度は本科研費の最終年度であるので、後半は成果とりまとめ、論文作成を中心に行う予定である。電子ドープ系については、L3吸収端とK吸収端でのRIXS実験データを詳細に解析し、その結果を論文に取りまとめて発表した。その内容は研究実績の概要に記した通りである。K吸収端の実験では、分光アナライザーの改良によりより高いエネルギー分解能(約100 meV)が得られるようになっており、それを利用した測定もほぼ終えている。ホールドープ系については、L3吸収端の実験が順調に進み、データの解析を進めているところである。できれば2014年度中に行いたいとしていた海外放射光施設(ESRF)でのビームタイムが2015年4月となったため、そのための旅費を2015年度に繰り越した。電子ドープ系では高エネルギー分解能で得られたK吸収端のデータの解析を進める。ホールドープ系についてはL3吸収端の解析を進める一方、高エネルギー分解能でのK吸収端での実験を行う。以上の結果から、電子ドープとホールドープの類似点や相違点を明らかにし、銅酸化物超伝導体におけるスピン・電荷励起の全体像を解明する。また、ホールドープ系のアンダードープ領域に見られる電荷秩序にも着目し、電荷秩序と関係した励起の探索も進めて行く。2015年4月の海外放射光施設(ESRF)での実験への旅費として使用する。
レニンアンジオテンシン系を標的としたワクチンの開発

プロレニンは不活性レニン前駆物質として知られていたが、近年(プロ)レニン受容体((P)RR)を介した炎症を惹起するシグナル経路が報告されている。糖尿病患者においてプロレニン濃度は高く、(P)RR阻害が糖尿病性網膜症、腎症に対して有効であることが示されており、ワクチンを用いた治療法が確立できれば、一度に長期的で効率の良い治療効果が期待できるため社会的メリットは大きいと考えられる。我々はProsegment配列から3種類のワクチンを設計しマウス(C57BL/6J)に免疫したところ、Handle領域を含む配列で免疫したマウスで高い抗体価を示した。さらに血清中抗体の特異性を検討したところ、レニンには反応せずプロレニンにのみ特異的に反応しプロレニン特異的なワクチンの構築に成功した。さらに薬効評価として2型糖尿病モデル(db/db)マウスをプロレニンワクチンまたはコントロールで3回免疫し(8週齢、10週齢、17週齢)、抗体価はワクチン群にて12週齢より上昇を示したが、コントロール群と比較して体重、随時血糖には影響は見られなかった。しかしながら網膜電図を用いて網膜神経機能の評価を行ったところ、網膜神経障害はワクチン群では有意な改善が認められた(16週齢、20週齢)。グリア細胞の細胞培養系において、アンジオテンシンIIの添加に比してプロレニンの添加で炎症性サイトカインの発現が有意に高いことから、プロレニンを直接的に阻害する意義は大きいと考えた。さらに糖尿病性腎臓病を組織染色にて病理的評価を実施したところ、コントロール群で認められた腎糸球体肥大などはワクチン群において改善していることがわかった(20週齢)。これによりプロレニンワクチンが糖尿病性腎臓病に対して改善効果があることが示唆された。超高齢社会の我が国において高血圧患者は増加の一途を辿っており、複数の降圧剤を用いても降圧が不充分な症例も多く、多大な医療費を費やしている現状がある。そこで次世代高血圧ワクチンで年に1ー2回程度ワクチンを投与することによって降圧剤の代価治療が出来れば、社会的なメリットは大きいと考える。プロレニンはレニン・アンジオテンシンの上流に位置する分子であるが、糖尿病性網膜症の患者では血中のプロレニン濃度が高く、重症度と比例するなどの報告もある。プロレニン受容体が臓器に発現していることから、プロレニンがレニン・アンジオテンシン系非依存的に作用している可能性も示唆されているが、その生理学的意義は明らかでない。そこで我々はプロレニン特異的なワクチンを設計し、糖尿病網膜症モデルでその作用を検討した。レニンを認識しない抗原を用いたワクチンを設計することにより、プロレニン特異的なワクチンを複数設計し、マウスに2週おきに3回投与して抗体価の上昇を確認した。結果、抗体価の上昇が最も高いワクチンを候補ワクチンとして選定し、薬効試験に用いることとした。一方、アンジオテンシンIIワクチンに関しても、ペプチドワクチンとDNAワクチンの両方のワクチンを開発した結果、併用療法での検討を軸に進めることとした。それぞれを単独で使用したとき、および併用したときの抗体価の上昇の評価とそのときのIgGサブタイプの確認から初期の併用ワクチンの挙動はペプチドワクチンに類似していることが分かった。プロレニンのワクチンの合成・設計が終了し、候補ワクチンの選定も終了した。今後薬効試験へ移行する予定である。さらに糖尿病性腎障害を組織染色にて病理的評価を実施したところ、コントロール群で認められた腎糸球体肥大などはワクチン群において改善していることがわかった(20週齢)。これによりプロレニンワクチンの糖尿病に対して改善効果があることがわかった。プロレニンワクチンの薬効評価として、糖尿病モデルマウスにおいて網膜症と腎症の改善効果が認められた。

我々はProsegment配列から3種類のワクチンを設計しマウス(C57BL/6J)に免疫したところ、Handle領域を含む配列で免疫したマウスで高い抗体価を示した。さらに血清中抗体の特異性を検討したところ、レニンには反応せずプロレニンにのみ特異的に反応しプロレニン特異的なワクチンの構築に成功した。さらに薬効評価として2型糖尿病モデル(db/db)マウスをプロレニンワクチンまたはコントロールで3回免疫し(8週齢、10週齢、17週齢)、抗体価はワクチン群にて12週齢より上昇を示したが、コントロール群と比較して体重、随時血糖には影響は見られなかった。しかしながら網膜電図を用いて網膜神経機能の評価を行ったところ、網膜神経障害はワクチン群では有意な改善が認められた(16週齢、20週齢)。グリア細胞の細胞培養系において、アンジオテンシンIIの添加に比してプロレニンの添加で炎症性サイトカインの発現が有意に高いことから、プロレニンを直接的に阻害する意義は大きいと考えた。さらに糖尿病性腎臓病を組織染色にて病理的評価を実施したところ、コントロール群で認められた腎糸球体肥大などはワクチン群において改善していることがわかった(20週齢)。これによりプロレニンワクチンが糖尿病性腎臓病に対して改善効果があることが示唆された。糖尿病モデルマウスを用いて、プロレニンワクチンによる薬効評価を行う。糖尿病性網膜症の評価に加えて、耐糖能の評価も併せて行う。糖尿病モデルマウスを用いてプロレニンワクチンの糖尿病性合併症に対する薬効のさらなる検討を行う。糖尿病発症後の腎の機能的評価、レニンーアンジオテンシン系への影響も併せて検討を行う。
指示忘却による記憶抑制が睡眠中の記憶処理及び夢内容に及ぼす影響の検討

記憶課題の想起成績が、記憶抑制法(記銘前後に忘れるように指示する指示忘却法など)により低下することが報告されている。また、睡眠は記憶の定着を促進することが明らかにされている。一方、記憶抑制下での恐怖文脈記憶後に睡眠剥奪を行うと、恐怖文脈記憶が逆に増強されることも報告されている。しかしながら、この背景メカニズムは明らかではない。本研究ではfMRIを用い、睡眠による記憶抑制された恐怖記憶の処理に関わる背景神経メカニズムを検討した。健康成人40名を20名ずつ、睡眠群と覚醒群に無作為に割り付けた。睡眠群は、19時(セッション1)から記憶・指示・再認課題を実施し、0時から7時間程度の夜間睡眠をとり、9時(セッション2)から再認課題を行った。覚醒群は、8時(セッション1)から記憶・指示・再認課題を実施し、19時(セッション2)から再認課題を行った。記憶課題は、単語96対を記憶する課題であり、そのうち48対で指尖電気刺激を用い恐怖条件付けを行った。指示課題では、単語対の一方を提示した際に対を覚える(指示記銘)あるいは忘れる(指示忘却)指示を与えた。再認課題では、指示課題で提示しなかった対刺激を提示し、これに対する記憶課題での提示の有無を判断させた。指示・再認課題中はfMRIによって脳活動を測定し、睡眠中は睡眠ポリグラフ測定を行い、睡眠内容を客観的に測定した。その結果、指示忘却により、睡眠群で中性刺激の再認課題正答数がセッション1と比較してセッション2で有意に低下し、これに関連して指示忘却条件で海馬傍回活動がセッション1と比較してセッション2で有意に低下した。一方、指示忘却条件におけるセッション2の再認課題正答数と睡眠段階REM出現率に負の相関傾向が認められた。以上により、忘却指示後に睡眠をとることで、海馬傍回活動が低減し記憶成績が低下すること、これにはREM睡眠が関連していることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。情動記憶の想起成績が記憶抑制操作(指示忘却法)により低下することが報告されている。また、睡眠は記憶の定着を促進すること、恐怖文脈記憶後に睡眠剥奪を行うと恐怖記憶が減弱することが明らかにされている。一方、記憶抑制下での恐怖文脈記憶後に睡眠剥奪を行うと、恐怖文脈記憶が逆に増強される。睡眠剥奪による恐怖記憶減弱は、睡眠中の記憶増強プロセスの剥奪によって説明づけられるが、記憶抑制後の睡眠剥奪により恐怖文脈記憶が増強する背景メカニズムは明らかではなく、これを検討する。本研究は恐怖記憶の抑制に関する基礎的なデータを得ることが目的であるが、将来的にはPTSDの治療の一助となる応用的な展開も視野に入れている研究であり、基礎と臨床を結ぶトランスレーショナルリサーチにも位置している。本年度は、睡眠と指示忘却が恐怖記憶処理に及ぼす影響を検討した。健常成人36名を睡眠群と覚醒群にランダムに割り付け、記憶、指示、再認課題を実施した。その後、睡眠または覚醒維持をとり、再度再認課題を行った。現在、睡眠、覚醒維持前後の記憶成績や磁気共鳴機能画像法(fMRI)による脳活動の比較等、分析を実施している。本年度(2014年度)は、睡眠と指示忘却が恐怖記憶処理に及ぼす影響を検討した。第一四半期に実験準備と予備実験を実施し、明らかになった問題点から、実験方法を一部新たにした。

第二四半期より本実験を開始し、睡眠群20名、覚醒群16名分のデータを取り終えた。第二年度に、覚醒群5名程度を追加し、第一実験を終了する予定である。これは当初の計画通りの進展といえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度(2015年度)について、第一四半期に第一実験の参加者人数を増やし、随時分析を行っていき、第二四半期中には第一実験終了する予定である。第二四半期から、第二実験の準備、実施を行う。
シナプスリボンの動態に関する電顕的研究

ミドリガメを水温23°Cの定温水槽に飼育し、さまざまな照明条件下に置いたのち、眼球を摘出、網膜の超薄切片を透過電顕にて観察した。水面上の照度100luxで6時点灯18時消灯の明暗周期に置くと、杆状体細胞のシナプスリボンは著明な日周変化を示す。すなわち、0時にはほとんど単一棒状で平滑な輪郭を有するが、以後次第に核下部に向かって伸長するとともに多層化し、10時12時には68層に並ぶようになる。同時に、各リボンの輪郭は平滑でなくなり、夕刻には崩壊し、17時には多数の断片に千切れる。消灯後は数個の球となり、0時に再び単一棒状に戻る。照度を1luxに下げても、同様な日周変化がおこる。18時点灯6時消灯と明暗を逆転させると、シナプスリボンの日周変化のリズムも逆転し、12時に単一棒状、22時24時に多層となる。したがって、リボンの変化を起こさせる因子は照明条件であろうと考えられる。次に、6時点灯18時消灯で数日間飼育したのち、18時以降も点灯を継続して明状態に置くと、リボンはほぼ17時の形態、すなわち多くの断片の集合の形にとどまる。また、明暗を続けたのち6時に点灯せず暗状態を継続すると、リボンはほぼ5時の形態すなわち23層に多層化した形にとどまる。さらに、一眼を遮蔽し他眼は無処置のままにして明暗周期下に置くと、無処置側のシナプスリボンは正常動物におけると同様の日周変化を示すが、遮蔽側のリボンは単一棒状のままに推移し、日周変化を示さない。以上の所見から、杆状体細胞シナプスリボンの日周変化を起こさせる因子は周期的な光刺激であり、周期的光刺激を停止すればリボンの日周変化も停止すること、したがって内因的な周期とは考えにくいこと、両眼を共に支配するような諸因子の影響は明らかには認められずおそらく眼内の局所的な反応の思われることの2点が結論される。
新時代に対応した戦後史学習のプログラム開発―世代間断絶と東アジアの視座から―

本年度は研究会活動とフィールド調査を柱に研究活動を進めた。2018年10月に実施した研究会では、研究代表者・分担者がそれぞれの研究課題について報告と討議を行った。具体的には、小瑶が1日本の高等学校における歴史教育の改革動向について、山口が2日本の歴史学研究における現代史研究の動向について、國分が3韓国の歴史教育の動向について、それぞれ報告を行った。その中で、特に高等学校に新設される「歴史総合」および「日本史探究」の性格や方向性について協議したほか、歴史学研究の動向を検討するのなかで植民地責任論を引き受ける視点や人々の「生」に向き合う必要性を確認した。その上で、本プロジェクトの焦点や意味・意義について改めて協議し、今後の方向性を検討し、東アジア的視座を備え、かつ日本の高校生の関心を刺激する学習プログラムの必要性を確認した。その後、2019年2月には韓国・ソウル市にてフィールド調査を実施した。同調査には、研究代表者と分担者に加え、3名の現職高校教員が研究協力者として参加し、次年度以降に取り組む教材開発の基礎資料の収集を進めた。主な調査地は、板門店・軍事境界線周辺地域、植民地歴史博物館、孫基禎記念館、白凡記念館などである。これらの訪問地で植民地期および解放後の朝鮮社会に対する理解を深めるとともに、教材になりうる基礎的な資料の収集を進めた。またフィールド調査に付随して研究会を実施し、学校教育現場における戦後史の取り組みや高校生の問題関心などについて意見交換を行った。概ね当初の研究計画に沿って進んでおり、2年目以降に実施する予定であった現職教員を含めたフィールド調査を前倒しで実施することができた。今後は、東アジア的視座を備え、日本の高校生の関心を刺激する戦後史学習の素材を具体的に探り出し、その教材化を進めて検証授業を実施することを予定している。2年目は、現職教員に研究協力を要請して、研究会活動とフィールド調査等を交えながら教材開発作業を共同で進める予定である。3年目は、開発した教材の効果検証を行う方針である。
つくること表すことによる「生きる力」としての学びの基礎理論の構築と教育の体系化

本研究は、今日の子どもにかかわる諸問題は、子どもの論理による学びが成立していないこと、すなわち、子どもの学びが今を生きることに成り得ていないことによるものであるとの認識に立ち、子どもの学びの実践の場に臨み、その論理を総合的にとらえ、子どもの論理による教育の体系化を目指した。このため、次のような研究を行なった。(1)子どもの論理による学びの成立がみられる、子どものつくること、表すことの行為に着目し、その実践の場に臨み、その論理を行為分析等の臨床学的手法を援用してとらえることとした。(2)子どもの論理によるつくること、表すことの行為をとらえ、学びの論理を明らかにするため、現象学的発達心理学、談話行為論、相互行為論、状況的認知論等の考え方をとり入れた学際的な研究を行なった。その結果、(a)子どものつくること、表すことの行為は、子どもの身体性を働かせた<感じること、考えること、表すこと>による相互作用・相互行為による意味生成の実践過程であって、常に<いま、ここ>を<私>として生きる学びの実践であるとともに、子どものすべての学びの基礎理論となり得ること。(b)子どものつくること、表すことの行為は、子どもの<生>の論理による学ぶこと生きることが一体となったものであるとともに、他者と相互行為的にかかわり、学び合い、行き合い、意味生成と、<私>と<他者>をともに生成する過程であり、「生きる力」を育む過程であること。(c)子どもの論理による学ぶこと、生きることの生成過程は、子どもと相互行為的にかかわり、ともにその過程を実践する教師の学習臨床あるいは意味生成カウンセリング的な関与に支えられること。以上の論理を総合することによって、子どもの論理による学びのカリキュラムの構成が十分に可能であることを明らかにすることができた。平成10年度は、以下の視点から研究会を開催し,子どものつくり表す「行為=学び」についての学際的な検討と基礎理論の構築をおこなった。ウィトゲンシュタインの哲学の視点より「子どもの哲学」について(永井均)。認知科学における状況的認知の視点より,「社会・個人・発達の社会ー道具的構成」及び「発達や学習を可視化するテクノロジー」について(上野直樹)。美学・現代思想(電脳空間論)の視点より,「社会・文化の地殻変動に立ち向かう〈思想〉の現在形」について(吉岡洋)。言語心理学の視点より,「言語ー相互行為ー社会」及び「談話の認知科学」について(茂呂雄二)。デザイン理論及び記号論の視点より,「〈人〉と〈物〉のアイデンティティ」及び「記号論の思想」について(宇波彰)。また,上越教育大学の現職派遣院生の協力得て,つくり表す行為のもつ意味生成の在り方に着目した授業実践分析プロジェクトを推進した。本年度本学に導入した授業観察機器一式及び授業分析機器一式により,状況的認知,エスノメソドロジー,談話の認知科学等の知見に基き,子どもの作り表す行為場面の談話並びに相互行為分析を行った。以上より,子ども個人及び相互におけるつくり表す「行為=学び」の実践過程の意味形成機能の特徴として,つくり表す行為と談話との連鎖と関係性が,自己,文化的実践共同体(社会),子どもの生きる世界(文化)を,状況的・相互的に同時に構築していることが明らかになった。平成11年度は,研究協力校である富山市立豊田小学校,上越市立東本町小学校で算数科の授業,長野市立豊栄小学校で図画工作科の授業の観察調査を行った。

調査事例をもとに,子どものつくり表す「行為=学び」による学習の成立構造と,学習過程に現れる子どもの「行為=学び」の論理と方法ついて,エスノメソドロジーの相互行為分析の視点,言語心理学における談話分析の視点から事例の分析研究を進め,成果を基に公開研究会「子どもの学習成立と学びの行為の相互行為分析」(西野・松本・西阪外)「子どもの学習成立と談話分析」(茂呂・西野・松本外)「見ることの相互行為分析」(西野・松本・西阪外)「美術と社会の創造」(北澤・西野・松本外)を開催した。つくり表す「行為=学び」による学習成立場面では,子どもと子ども,子どもと教師とが同じ場や対象へ向う「参与フレームの身体的組織化」を相互に行っている。この身体的組織化を背景にして自他が相互に行う,発話,身ぶり,視線等の行為が互いに連鎖するなかで,「大きさ」「重さ」「つくり表そうとする意味」等の対象の意味が,子ども行為の関係と連鎖の中で成立する。例えば,「計る」身ぶりに連鎖する他者の発話,見ぶり,視線等が,「長さ」という学びの対象と,計ったり,つくり表したりする行為の意味とを相互反映的に同時形成する。このように,自他の間における意味生成による学習の成立は,自己と対象と他者との関係,それらをつなぐ自他相互の行為の関係全体の変容でもある。こうした自他相互の行為の関係全体の変容場面においては,子どもの<私>と<私>の世界もまた,他者の行為を媒介にして行う自己の行為の遂行過程において,同時に変容して成立することが明らかになった。平成12年度は,つくること表すことによる「生きる力」としての子供の「行為=学び」の内容構造の理論的解明と,設計単位事例の相互行為分析による実証的解明とについて,以下のAからCの研究分担と研究計画に基づき調査並びに研究協議を行い,3年間の本研究のまとめを行った。A.学際的研究により、子供の「生」と「知」の生成過程と,つくり表す「行為=学び」の内容構造及び,その範囲と連鎖、構造の相互関係を明らかにする。B.子供のつくり表す「行為=学び」の形成過程における単元内事例と単元間連鎖の相互関係性について,相互行為分析を行い、カリキュラムの体系化のための論理と方法を抽出する。C.国語科・数学科・音楽科・図画工作科・総合的な学習の時間における子供のつくり表す「行為=学び」の事例設計と実践調査(研究協力校)を行い、カリキュラム設計の理論と方法を構築する。研究協力校である品川区立大原小学校(国語科,生活科,総合的な学習の時間),長野県高山村立高山小学校(図画工作科)の他,長野市立栄小学校(図画工作科),長野県坂井村立坂井小学校(理科),新潟県長岡市立表町小学校(図画工作科),同四郎丸小学校(生活科),津南町立外丸小学校(生活科,総合的な学習の時間),十日町市立十日町中学校(美術科)において,調査校教諭並びに上越教育大学現職派遣大学院生,同修了生の協力の下,設計事例の実践調査と相互行為分析を行った。これにより,(a)個々の子どもが身体性を働かせて,対象に対していまここで行う行為により,自らの<感じ方-考え方-行い方>を互いに組替え,新たな<私>,新たな自他関係(社会),新たな<私>と<他者>との世界の意味生成をする過程が,「生きる力」を育む学びの過程と学びの成り立ちのためのカリキュラム体系の基本理論であることを確認した。(b)こうした学びの過程と成り立ちは,教科間に通底し,かつ,教科等の相互関連・相互作用として学びであること。(c)子供の学びの過程と学びの成り立ちを「学び合い・生き合い」として常に総合的にとらえ,一体となった子供の学びの実践の場をつくり支えることが,子供の学びに基づく教育の新たな体系化において必要であると結論づけた。
加齢に伴う脳機能の変動におけるオルニチン摂取の役割

本研究の目的は,オルニチン摂取により観察される脳タンパク質合成の増加のメカニズムを明らかにすることである。脳タンパク質合成速度は,対照群でオルニチン摂取で有意に増加したが,脳下垂体摘出によりオルニチンの効果は消失した。脳タンパク質合成の促進作用は,アルギニンよりもオルニチンの方が明らかに高かった。海馬の神経成長因子は,その濃度が,オルニチン摂取で有意に増加し,mRNAレベルはオルニチンの影響を受けなかった。以上の結果から,オルニチン摂取による脳タンパク質合成のメカニズムには,オルニチン自身の重要性,成長ホルモンの寄与が示され,mRNAレベルでは寄与していないことが示唆された。本研究の目的は,脳タンパク質合成を例として,脳機能におけるタンパク質非構成アミノ酸であるオルニチンの役割について,調節メカニズムを明らかにすることである。今年度は,成長ホルモンの役割について明らかにするため,脳下垂体摘出成熟ラットを用いて脳タンパク質合成への影響を決定した。24週齢の雄ラットを,擬似手術群,擬似手術+オルニチン摂取群,脳下垂体摘出群,脳下垂体摘出+オルニチン摂取群の4群に分け,試験食として20%カゼイン食あるいは20%カゼイン+0.7%オルニチン添加食を10日間摂取させた。Garlickらの放射性フェニルアラニンの大量投与法により大脳,小脳,海馬,脳幹のタンパク質合成速度を決定し,併せてRNA/Proteinを測定することで,RNA activityを算出した。脳の各部位のタンパク質合成速度並びにRNA activityは,擬似手術群ではオルニチン摂取で有意に増加したが,脳下垂体摘出によりオルニチンの効果は消失した。脳におけるタンパク質合成速度とRNA activityの間には,強い正の相関が観察された。一方脳の各部位のRNA/Proteinは脳下垂体摘出で減少したが,オルニチン摂取の影響は受けなかった。以上の結果から,オルニチン摂取による脳タンパク質合成の増加メカニズムには,体内成長ホルモン濃度の関与が強く示唆された。また本条件における脳タンパク質合成の調節機作の1つとして,RNA activityの変化が考えられた。本研究の目的は,脳タンパク質合成を例にして,脳機能におけるタンパク質非構成アミノ酸であるオルニチンの役割について,調節メカニズムを明らかにすることである。今年度は,オルニチンの代謝産物であるアルギニンの役割について明らかにするため,24週齢の成熟ラットを用いて脳タンパク質合成への影響を決定した。meal-feedingに慣れさせたラットを5群に分け,20%カゼイン食,0.25%アルギニン,0.5%アルギニン,0.7%アルギニン,0.7%オルニチンのいずれかを添加した食餌を3時間のみ1回与え,血漿中成長ホルモン濃度を測定した。またラットを3群に分け,20%カゼイン食,20%カゼイン+0.7%アルギニン添加食,20%カゼイン+0.7%オルニチン添加食を10日間摂取させた。放射性フェニルアラニンの大量投与法により,大脳,小脳,海馬のタンパク質合成速度を決定し,併せてRNA/proteinを測定することで,RNA activityを算出した。脳の各部位のタンパク質合成速度,血漿中成長ホルモン濃度は,オルニチン並びにアルギニンの摂取により有意に増加し,オルニチン摂取で最も高い値を示した。以上の結果から,脳タンパク質合成への促進作用はアルギニンよりもオルニチンの方が明らかに高く,オルニチンによる脳タンパク質合成の増加において,アルギニンの寄与は少ないと考えられ,主としてオルニチン自身が成長ホルモンを増加させ,脳タンパク質合成を促進させる可能性が示唆された。本条件における脳タンパク質合成の調節機作の1つとして,RNA activityの変化が考えられた。平成25年度は,オルニチンによる脳タンパク質合成の調節における成長ホルモンの影響を脳下垂体摘出ラットを用い決定した。脳タンパク質合成速度は,擬似手術群ではオルニチン摂取で有意に増加したが,脳下垂体摘出によりオルニチンの効果は消失した。平成26年度は,オルニチンの代謝産物であり、成長ホルモン分泌を促進するアルギニンの役割について,脳タンパク質合成への影響を決定し,脳タンパク質合成の促進作用はアルギニンよりもオルニチンの方が明らかに高かった。最終年度は,脳組織の維持・生存や学習・記憶機能に係わるタンパク質成分であるNerve Growth Factor(NGF)の転写過程に着目し,オルニチンの脳タンパク質合成への影響について24週齢の成熟ラットを用いて決定した。20%カゼイン食群,20%カゼイン+0.7%オルニチン塩酸塩食群の2群に分け,10日間試験食を摂取させた。NGFの濃度並びにmRNAは,NGF量をELISA法で,mRNAはRT-PCR法で決定した。海馬のNGF量は,食餌からのオルニチン摂取により有意に増加し,他方海馬におけるNGF mRNAのレベルは,オルニチン摂取の影響を受けなかった。以上の結果から,オルニチン摂取による脳タンパク質合成の調節メカニズムには,体内成長ホルモン濃度の関与が示唆されること,アルギニンの寄与は少なく,主としてオルニチン自身が脳タンパク質合成を促進させる可能性が示唆されたこと,またオルニチンが脳組織の維持・生存に関与している可能性並びに脳タンパク質合成の転写過程において,少なくともmRNAレベルでは寄与していない可能性が示された。

本研究の目的は,オルニチン摂取により観察される脳タンパク質合成の増加のメカニズムを明らかにすることである。脳タンパク質合成速度は,対照群でオルニチン摂取で有意に増加したが,脳下垂体摘出によりオルニチンの効果は消失した。脳タンパク質合成の促進作用は,アルギニンよりもオルニチンの方が明らかに高かった。海馬の神経成長因子は,その濃度が,オルニチン摂取で有意に増加し,mRNAレベルはオルニチンの影響を受けなかった。以上の結果から,オルニチン摂取による脳タンパク質合成のメカニズムには,オルニチン自身の重要性,成長ホルモンの寄与が示され,mRNAレベルでは寄与していないことが示唆された。交付申請書で提案した平成26年度の研究計画は,「オルニチンによる脳タンパク質合成の調節におけるアルギニンの役割」であり,成熟ラットを用い,血中成長ホルモン濃度,脳タンパク質合成に及ぼすアルギニンの影響をオルニチンと比較検討することである。計画通りに順調に研究が進められ,研究実績の概要に示したとおり,脳タンパク質合成の促進作用はアルギニンよりもオルニチンの方が明らかに高く,オルニチンによる脳タンパク質合成の増加において,アルギニンの寄与は少ないと考えられ,主としてオルニチン自身が成長ホルモンを増加させ,脳タンパク質合成を促進させる可能性が示唆された。研究計画は順調に進展していると考えられる。栄養学本研究課題は,平成26年度は順調に進展した。今後次年度は,低タンパク質栄養で低下が判明している海馬NGFの濃度,並びにmRNAについて,オルニチンの役割を成熟ラットで検討する。本研究実施により,オルニチン摂取がタンパク質合成の転写過程を促進させるかどうか明らかになると思われ,タンパク質非構成アミノ酸であるオルニチンによるタンパク質合成の調節について理解がより深まると考えられ,脳機能に対するタンパク質,アミノ酸栄養の寄与について飛躍的に貢献できる。次年度以降,成果を国内外の学会での発表,学術論文誌への成果発表を進めたい。交付申請書で提案した平成25年度の研究計画は,「オルニチンによる脳タンパク質合成の調節における成長ホルモンの影響」であり,成熟ラットを用い,擬似手術ラットと脳下垂体摘出ラットにおける脳タンパク質合成に及ぼすオルニチン摂取の影響を検討することである。計画通りに,順調に研究が進められ,研究実績の概要に示したとおり,脳下垂体を摘出していない擬似手術ラットでは,オルニチン摂取により脳の各部位のタンパク質合成は促進され,他方,脳下垂体摘出による成長ホルモン欠乏ラットでは,オルニチンの影響は消失することから,オルニチン摂取による脳タンパク質合成の促進には,成長ホルモンの寄与が示唆された。本研究課題は,平成25年度は順調に進展した。今後次年度以降,1)オルニチンの代謝産物であるアルギニンの脳タンパク質合成への影響を,脳下垂体切除ラットを用いて,脳において決定する。すでに予備実験として,アルギニンの0.7%添加食の摂取で血中成長ホルモン濃度が増加するが,オルニチンの同等濃度の摂取時よりかなり低いことを認めている。
エコマテリアルの開発と機作に関する学際的研究

リチウム二次電池の正極材料LiCoO_2よりも安価で、資源として豊富なLiNiO_2系材料の合成と評価を行った。NiサイトにMnを20wt%固溶させると、充・放電時の結晶系も安定化し、サイクル特性が向上した。透明導電性薄膜、ITOに匹敵する電導性が、ZnO-In_2O_3系スパッタ膜で得られた。ダイオキシン発生を抑制する燃焼触媒として、ゲーサイト(α-FeOOH)を前駆体として、使用した場合、低温でも完全燃焼する事が明らかとなった。また、ゲーサイトの熱分解機構、燃焼機構について検討した。(中林)今日、使用済みプラスチックスの廃棄、燃焼については、炭酸ガス、ダイオキシンなど環境汚染物質の発生と関連して、大きな社会問題となっている。本研究では、特に生分解性が期待できる環境保全プラスチックスを合成し、その重合反応機構と生分解性について調べた。(田中)環境汚染物質の測定法について検討した。また、これらについてオークランド大学Jim B.Metson準教授らのグループと討議を行なった。(本仲)ポーラスコンクリートの水質浄化機能の向上には高炉スラグおよび人工ゼオライトの使用が有効であることを明らかにした。また,産業副産物であるフライアッシュを高流動コンクリートへ多量使用する場合の問題点である硬化遅延には,硬化促進効果を持つ材料を適量添加することで解決できることを明らかにした。(水口)層間を有機、無機及び金属錯体陰イオンで修飾したナノ複合材料である層状複水酸化物を用いて、環境保全システム構築用材料開発を行った。(金崎)アークイオンプレーティング法、マグネトロンスパッタリング法及びマイクロスパーク法をつかってSUS304ステンレス鋼の表面にセラミック薄膜を被覆して、疲労強度の及ぼす表面化異質の影響を系統的に調べた。その結果、SUS304ステンレス鋼が比較的低硬度鋼であることからセラミック膜のような高硬度鋼の被覆は疲労強度を向上させないことが分かった。(村上)リチウム二次電池の正極材料LiCoO_2よりも安価で、資源として豊富なLiNiO_2系材料の合成と評価を行った。(村上)平成10年11月、ガオ副教授を徳島に迎え、徳島大学工学部において、高温材料の開発研究等についての研究討論を行った。平成11年1月、本学部森吉教授、田中教授及び金崎助教授がニュージーランド国オークランド大学を訪問し、同大学工学部に於て、それぞれ、有機ポリマーの超臨界状態での分解についての研究、高分子エコマテリアルの合成についての研究、及び、粘土鉱物層間を利用した有害物質除去法の検討及び開発についての研究等について研究討論を行った。それぞれの研究討論に於て、同一及び周辺研究分野の研究者多数に対して、これまでの研究成果を各自が講演により紹介した後、両国に於ける研究状況の相違点及び類似点、これからの研究の進め方等について、質疑応答形式で議論した。更に、研究室の相互訪問を実施し、実際の研究遂行上の問題点等を議論した。更に、両大学問での学術交流について、研究者間で意見を交換した。特に、平成11年度に開催予定の、徳島大学主催の国際研究集会に対するオークランド大学の協力を確認した。その結果、これらの研究の基礎科学的側面のみならず、応用工学的側面についての、二国間の研究の実情についての共通の認識が得られた。又、今後更に二大学間の研究協力を発展させると共に、学術交流協定の精神を尊重して、研究集会の開催等による研究交流を協力して継続することで意見の一致をみた。森吉教授は、ナイロン系・ウール・