hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内モンゴル自治区における経済性の向上と環境負荷低減による持続的農業に関する研究

本年度は激変する内モンゴルにおける酪農生産に関して、以下の2点に着目し、調査研究を遂行した。第一に、乳業メーカーと取引契約を結び酪農生産を行う酪農家、第二に、生態移民などの政策実施にともない、これまでの遊牧から舎飼の酪農へと生産方式の変更を強いられた農家である。第一の生産方式に関しては、近年、激変している内モンゴルにおける酪農生産の変遷を概観するとともに流通構造を明らかにした。さらに,乳業メーカーと契約し酪農生産を行っている酪農家への聞き取り調査を通して経営の実態とその発展メカニズムを明らかにした。次いで、内モンゴルにおいて実施された「生態移民」政策により、「移民村に移住した農家4戸に対する聞き取り調査を行い、経営の実態を明らかにした。その中で、移民村を存続していくには、以下の3点の課題に対応していくことが重要であることを指摘した。第一に、安定的な飼料確保の問題である。現在は、乳牛の飼養が困難となり、移民村から出て行った農家の土地が多数余っている状態であるため、こうした土地を飼料作畑として利用し、飼料生産を行っていくことが飼料確保にとって有効な方策になることが考えられた。第二に、搾乳ステーションを継続的に稼動させていくことである。今後は、酪農家自身が搾乳ステーション停止にともなうリスクを回避するために、チーズやヨーグルトなど付加価値の高い生乳製品を製造する技術の習得や外部での販売先の確保を行うなど、多様な生産形態を確立していくことも必要であると考える。第三に、移民村において、家畜飼養の継続が困難になった場合に備え、移民村内で語学習得や職業訓練など、.生活の多様化を図ることが可能となる支援体制を構築していくことが必要である。本研究の目的は、内モンゴル自治区における農牧民を対象に、(1)個別経営における飼養技術や経営方針が経済性の向上と環境負荷低減に及ぼす影響を明らかすることで、(2)経済性の向上と環境保全のトレードオフ関係を解決し、持続的農業への実施方策を提示することであった。本年度は、6月および78月にかけて内モンゴル自治区にて2つの調査研究を行った。第一の研究として、個別経営が乳業メーカーと契約を結び酪農生産を行っている生産形態に着目し、両者の対応関係を明らかにするとともに、今後の課題について検討した。分析の結果、農家側は飼料購入時における立替支払いの制度および生乳の全量買い取りを乳業メーカーが行っていることに対して高く評価していることを明らかにした。また、今後の課題として、第一に、乳質向上への意識を向上させていくこと、第二に、給与飼料の貯蔵技術を向上させること、第三に、農家の裁量に委ねられている精液および粗飼料の購入を乳業メーカーで一括管理し、良質な生乳生産が可能となる育種計画を行っていくことが重要であると考えられた。第二の研究として、生態移民政策により移民させられた移民村で酪農経営を行っている2つの村を対象に「生態移民政策後の酪農経営状況に関する意識調査」を実施した。これらの移民村の特徴は、元来、羊や山羊などの家畜を遊牧されていた遊牧民が移民村において酪農を開始した点である。分析の結果、飼養管理技術の不足が大きな課題となり、酪農生産を中止せざるをえない農家が多く存在していることを明らかにした。これらの調査により、生態移民政策実施後の酪農経営の概観をつかむことはできたといえる。来年度はこの調査における補足調査を実施するとともに、元来より牛を飼養していた農民を中心とした移民村での調査を実施し、比較分析を行っていくことが課題となる。本年度は、下記に示す2つの研究を遂行した。第一に、中国内モンゴル自治区における農牧民所得の規定要因の解明を図った。「生態移民」政策および「退耕還林・還草」政策が実施される直前の2000年および2007年の統計資料(「内蒙古統計年鑑」および「内蒙古社会経済統計年鑑」など)を用いて、農牧民所得を規定している要因の解明を行った。分析の結果、耕種作物では、経済性の高い作物であるとうもろこしや甜菜の重要度が高まっていること、また、乳牛や肉用牛などの経済性の高い家畜へとシフトしていることを明らかにした。さらに、農業生産構造が複雑化していることや「生態移民」政策および「退耕還林・還草」政策の補助金などの影響により、農牧民所得を規定している要因が2000年から2007年にかけて複雑化していることを明らかにした。第二に、「生態移民」政策により、移民した農家の経営分析を行った。内モンゴル自治区シリンゴル盟に属する2つの移民村を対象にアンケート調査を実施した。分析では、生態移民後の所得および乳量の変化、家畜の飼養に関する問題点を独立変数として、その規定要因として、経営形態や移民前の牛飼養経験の有無、情報入手能力、飼料給与方法などを取り上げ、分析を行った。分析の結果、移民前に牛の飼養経験のあった農家、飼料給与を自己流でなくマニュアルに沿って給与している農家において、移民後の所得向上、乳量の増加がみられ、乳牛の飼養管理における問題意識が低いことを明らかにした。

来年度はこの調査結果を論文として発表することに加え、これまでの研究のまとめを行うことが課題となる。本年度は激変する内モンゴルにおける酪農生産に関して、以下の2点に着目し、調査研究を遂行した。第一に、乳業メーカーと取引契約を結び酪農生産を行う酪農家、第二に、生態移民などの政策実施にともない、これまでの遊牧から舎飼の酪農へと生産方式の変更を強いられた農家である。第一の生産方式に関しては、近年、激変している内モンゴルにおける酪農生産の変遷を概観するとともに流通構造を明らかにした。さらに,乳業メーカーと契約し酪農生産を行っている酪農家への聞き取り調査を通して経営の実態とその発展メカニズムを明らかにした。次いで、内モンゴルにおいて実施された「生態移民」政策により、「移民村に移住した農家4戸に対する聞き取り調査を行い、経営の実態を明らかにした。その中で、移民村を存続していくには、以下の3点の課題に対応していくことが重要であることを指摘した。第一に、安定的な飼料確保の問題である。現在は、乳牛の飼養が困難となり、移民村から出て行った農家の土地が多数余っている状態であるため、こうした土地を飼料作畑として利用し、飼料生産を行っていくことが飼料確保にとって有効な方策になることが考えられた。第二に、搾乳ステーションを継続的に稼動させていくことである。今後は、酪農家自身が搾乳ステーション停止にともなうリスクを回避するために、チーズやヨーグルトなど付加価値の高い生乳製品を製造する技術の習得や外部での販売先の確保を行うなど、多様な生産形態を確立していくことも必要であると考える。第三に、移民村において、家畜飼養の継続が困難になった場合に備え、移民村内で語学習得や職業訓練など、.生活の多様化を図ることが可能となる支援体制を構築していくことが必要である。
フラックス超弦理論の非摂動的構造と非可換性

伊藤は、超弦理論におけるDブレーン上の低エネルギー有効理論である超対称ゲージ理論へのRamond-Ramond背景場の効果について、場の理論及び超弦理論の見地から研究を行い以下の新しい結果を得た。(1)R-R背景場の中で重力光子場は、Dブレーンの世界超空間上における非反可換性として現れる。N=2およびN=4超対称ゲージ理論における重力光子場による変形効果を計算して、最低次で非反可換超空間の計算と一致することを示した。(2)R-R背景場による変形を分類し、非反可換超空間で表せない新しい変形が存在することを示した。(3)非反可換N=2超対称ゲージ理論において非反可換性の量子効果が超対称代数の変形として現れることを示した。(4)R-R場により誘導されるポテンシャルによりスカラー場の真空にファイジイ球の構造があることを示した。稲見はAdS/CFT対応とホログラフィの考えをQCDに応用し、バリオンの模型を提案した。また非可換超空間に基づく新しいシグマ模型を提案し、その繰り込み可能性について調べた。伊藤は、超弦理論におけるDブレーン上の低エネルギー有効理論である超対称ゲージ理論へのRamond-Ramon背景場の効果について、場の理論および超弦理論の見地から研究を行い以下の新しい結果を得た。(1)R-R背景場の中で特に重力光子による背景場は,Dブレーンの世界超空間上において非反可換性として現れる。N=2およびN=4超対称ゲージ理論における重力光子背景場による変形効果を超弦理論により計算し、最低次で非反可換超空間の計算と一致することを示した。(2)R-R背景場を分類し非反可換超空間で表せない新しい変形が存在することを示した。(3)非反可換N=2超対称ゲージ理論において非反可換性の量子効果が超対称代数の変更として現れることを始めて示した。稲見は、i)extra dimensionの物理とii)ヒグス粒子の物理(と数学)について,ゲージ理論における非摂動計算,ゲージ理論と弦理論における新しい考え方と方法の提案などにおいて研究が進み,具体的な結果が幾つか得られた.特に1.高次元理論・弦理論における量子効果の計算と宇宙論への応用(稲見と外国の研究者との共同研究が進んでいる).2.AdS/CFT対応とホログラフィの考え方をQCDに応用し,バリオンの模型を提案した.核子共鳴のスペクトラムが計算できる.標準模型を越える模型への応用も模索中.3.新しいタイプの超対称性場の理論を作り,その非摂動的な性質(インスタントン,可積分性)を調べた.4.6次元超対称なヤン・ミルズ・ビッグス系から出発して,次元縮約により,低次元のゲージ理論が得られる.それらの理論に含まれるソリトンの可積分性を調べた.伊藤は,D3ブレーン上の低エネルギー有効相互理倫である超対称ヤンミルズ理倫における様々な階数の一定R-R背景場中の効果を超弦理倫の散乱振幅から計算し,その幾何学的な意味を考察した。N=2超対称性を持つ理論の場合において、R-R 5-形式の効果は、超空間の非可換変形として理解されることがわかっているが、その結果を,超空間的な定式化が十分に理解されていないN=4理論の場合に初めて拡張し、その構造を調べた。その結果R-R場により誘導されるポテンシャルによりスカラー場の配位にファジイ球の真空構造があることを見出した。さらにR-R 3形式の変形効果を調べ、非可換超空間とは質的に違う新しい変形された場の理論が得られることを示し,その変形された超対称性について考察した。この変形効果は幾何学的には結合定数を超場に拡張することにより解釈されることを示した。稲見は、AdS/CFT対応とホログラフィの考え方をQCDに応用し,バリオンの模型を提案した.核子共鳴のスペクトラムが計算できる.さらに標準模型を越える模型への応用も模索中である.また非可換超空間に基づく新しいタイプの超対称性場の理論を作り,その繰り込み可能性を1/N展開で調べた.
ビタミンD依存性Ca結合蛋白質の分離精製と遺伝子クローニング

1.目的生体内に存在するCa結合蛋白質(CBP)のうちビタミンD依存性で分子量28Kダルトンの小脳よりの分離精製を試み、腎臓から精製されたビタミンD依存性CBPと比較し、遺伝子DNAクローニングへの準備を行う。2.方法牛小脳及び腎の低イオン強度抽出物を飽和硫安70100%分画を集め120mMNaCl、トリス塩酸10mM(pH7.4)、EGTA0.1mMに透析、同液で平衡化したDEAEセルローズカラムに適用、同液で洗い、次いでNaClのみ90mMに下げ良く洗った。次いでCa【Cl_2】でEGTAをおきかえ流出した分画をCa-45-オートラジオグラフィーで、ニトロセルロース紙に転写した各分画SOSPAGE標本として観察した。3.結果Ca【Cl_2】で流出した分画は28Kの単一バンドで強くCa-45でラベルされたCBPであった。この分画は小脳、腎共に全く同様にふるまった。ビタミンD欠乏ラットの小脳、腎について同様の分画を行い、一方同欠乏ラットに活性型ビタミンDを投与して抽出分画を行ったところ、腎では欠乏で28Kの減少、ビタミンD投与で28Kの誘導が明らかであったが、小脳では欠乏、投与で全く変化がみられなかった。4.考察非常に特殊なDEAEカラムクロマトグラフィーでビタミンD-依存性CBPが精製出来たが、これはこの28K蛋白質がCaの有無で等電点が変化することで説明出来る。この28K蛋白質は従来迄小腸、腎、小脳に存在することはわかっていたがその精製は小腸と腎では成功していたが小脳では我々の発表がはじめてである。この牛小脳28KCBPのアミノ酸一次構造を現在決定中で、一部情報がわかったところで合成オリゴヌクレオタイドを作成、cDNAクローニングの為のプローブとしての用意が完了した。
ヒト白色脂肪細胞の褐色脂肪細胞への誘導（Browning）と脂肪滴変化の機構

ヒト由来脂肪細胞の褐色化(Browning)とそのメカニズムの解明を目指し、誘導因子の候補となる種々のシグナル分子について効果を解析した。各種脂肪酸、植物ポリフェノール、FGF21、Irisinなど、誘導因子のスクリーニングを行った。ドコサヘキサエン酸、Quercetin処理により、脂肪滴タンパク質Perilipinの組成に変化が認められ、脂肪蓄積が抑制されたが、BATマーカーUCP1の発現には変化はなかった。一方、細胞のIrisinおよびFGF21処理によりPerilipinの組成が変化し、さらにUCP1の発現上昇が認められた。細胞内脂肪滴は全身の細胞に存在する細胞小器官であり、単に中性脂肪を貯蔵するだけではなく、自身が積極的に脂質代謝を制御している。この制御には脂肪滴の表面に局在する多数のタンパク質が関与している。白色脂肪細胞(WAT)における脂肪滴タンパクの機能については、これまで主にマウス細胞株3T3-L1を用いて解析が行われ、多くの成果が得られてきた。しかしながら、ヒト脂肪細胞においても3T3-L1細胞と同様の機構が働いているのかは疑問が残る。また、近年の脂肪細胞研究において、白色脂肪細胞から褐色脂肪細胞(BAT)への分化転換という現象が、肥満治療に関連することからも注目されてきている。これらの背景のもと、本研究では骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)や脂肪由来幹細胞(hADSC)をヒト脂肪細胞モデルとして、その脂肪滴の性状解析や、BATへの分化転換について解析している。本年度は以下の解析を行った。hADSCを褐色脂肪細胞に分化誘導することができれば、WAT内のエネルギー代謝を亢進させ、抗肥満などの効果が期待できる。そこでhADSC白色脂肪の褐色化を誘導する因子のスクリーニングを行っている。また、hMSC白色脂肪細胞の脂肪滴局在タンパクのプロテオミクスを行った。さらに、これらと並行して、医薬品の副作用の研究におけるヒト脂肪細胞の有効性を検討している。非定型抗精神病薬であるオランザピンは、統合失調症治療の第一選択薬として広く使用されているが、体重増加や肥満などの副作用が問題視されている。そこでhMSCをヒト脂肪細胞のモデル細胞として、オランザピンの脂肪滴への影響を検討した。脂肪滴は中性脂肪の代謝に関わる細胞小器官であり、その表面に存在するタンパク質によって脂肪の蓄積と分解が制御されている。脂肪細胞における脂肪滴の肥大が肥満となり、脂肪滴の機能解明はメタボリックシンドロームの予防や治療法の開発につながると期待される。しかし、これまでの脂肪滴研究は、主にマウス細胞を用いたものであり、ヒトにおいても同様のメカニズムが機能しているのかは不明であった。また、近年の脂肪細胞研究において、白色脂肪細胞から褐色脂肪細胞(BAT)への分化転換(Browning)という現象が注目されている。WATをBATに分化誘導することができれば、WAT内のエネルギー代謝の亢進による抗肥満などの効果が期待できる。本研究では、ヒト脂肪細胞モデルとして脂肪由来幹細胞(hADSC)や骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を用い、脂肪滴のタンパク質組成や、BATへの分化転換について解析している。これまでにhMSCの脂肪滴タンパク質のプロテオミクスや、hADSC白色脂肪の褐色化を誘導する因子のスクリーニングを行ってきた。結果として、hADSC脂肪細胞にマイオカインであるイリシンを作用させると、BATマーカーが増加することがわかった。また、ドコサヘキサエン酸処理により、BATマーカーの増加に加え、脂肪滴タンパク質の組成が劇的に変化していた。これらの因子がBrowningを引き起こす可能性があり、さらに解析を進める。hADSC白色脂肪細胞のBrowningを誘導する因子の探索--げっ歯類細胞では褐色化を引き起こすシグナル分子がいくつか報告されている。昨年度に引き続き、Browningを起こす因子のスクリーニングを行った。FGF21、イリシン、魚油(DHA、EPA)の影響を検討した結果、イリシンとDHA処理した細胞において褐色化のマーカーであるUCP-1の発現が増加していた。さらにDHA処理細胞では一般的に成熟白色脂肪細胞の脂肪滴に大量に存在するPLIN1の発現が劇的に減少していた。DHAが脂肪細胞の分化と脂肪滴タンパクの発現に影響を及ぼすことが示唆された。hADSC脂肪細胞分化における植物ポリフェノールの影響--抗酸化作用を持つ植物フラボノイド類が脂肪細胞分化に影響を与えることがわかってきている。これらが白色脂肪細胞の褐色化へ効果を及ぼすことを期待し、各種フラボノイドのhADSC分化への影響を検討した。rutin、quercetin、apigenin、chrysin、kaempferol、myricetin、nobietin、resveratrolなどの影響を検討したところ、quercetinとresveratrolについて脂肪蓄積の抑制が認められた。しかし、UCP-1の発現には影響は認められず、これらのポリフェノールはhADSC脂肪細胞の分化を抑制しているものと考えられる。研究計画に沿ってhADSC細胞の褐色化に機能する因子を探索した結果、候補因子が同定できたことより、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。細胞内脂肪滴は、トリアシルグリセロールやコレステロールエステルがリン脂質一重膜によって覆われた細胞小器官であり、生体の脂質代謝に主要な役割を果たしている。脂肪細胞における脂肪滴の異常な蓄積が肥満の要因であり、この中性脂肪の蓄積と分解は、Perilipinファミリーに代表される局在タンパク質によって制御されている。

近年、白色脂肪細胞(WAT)から褐色脂肪細胞(BAT)への分化転換(Browning)現象が認められており、WATをBATに人工的に誘導できれば、WAT内のエネルギー代謝の亢進による抗肥満などの効果が期待できる。本研究では、ヒト脂肪細胞モデルとして脂肪由来幹細胞(hADSC)や骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)を用い、BATへの分化転換をおこす物質のスクリーニングを行い、その脂肪滴タンパク質への影響について解析している。これまでに、脂肪滴タンパク質のプロテオミクスや、Browning誘導因子のスクリーニングを行い、FGFファミリーのFGF21、およびマイオカインであるイリシンが、BATマーカーUCP1を増加させることがわかった。また、FGF21処理によってPerilipin2の発現増加が認められ、イリシン処理でPerilipin1の発現低下とPerilipin2の発現増加が認められた。この脂肪滴タンパクの変化に伴い、イリシン処理により中性脂肪の蓄積が減少していた。これらの因子がBrowningに関与していることが示唆される。また、様々な脂肪酸や植物ポリフェノール類のADSC細胞への影響を検討した。結果としてドコサヘキサエン酸処理とクエルセチン処理により強力な脂肪蓄積抑制作用と、脂肪滴タンパク質の組成変化が認められた。しかし、両者ともBATマーカータンパク質の発現に変化は認められなかった。ヒト由来脂肪細胞の褐色化(Browning)とそのメカニズムの解明を目指し、誘導因子の候補となる種々のシグナル分子について効果を解析した。各種脂肪酸、植物ポリフェノール、FGF21、Irisinなど、誘導因子のスクリーニングを行った。ドコサヘキサエン酸、Quercetin処理により、脂肪滴タンパク質Perilipinの組成に変化が認められ、脂肪蓄積が抑制されたが、BATマーカーUCP1の発現には変化はなかった。一方、細胞のIrisinおよびFGF21処理によりPerilipinの組成が変化し、さらにUCP1の発現上昇が認められた。現在までに以下の研究成果を得ている。hADSC白色脂肪の褐色化を誘導する因子のスクリーニング--げっ歯類細胞では褐色化を引き起こすシグナル分子がいくつか報告されている。それらがhADSC脂肪細胞において効果を示すのか、β3受容体アゴニストやナトリウム利尿ペプチドについて検討した。また、脂肪細胞分化に、抗酸化作用を持つ植物フラボノイド類が影響を与えることがわかってきている。これらが白色脂肪細胞の褐色化へ効果を及ぼすことを期待し、各種フラボノイドのhADSC分化への影響を検討した。これまでの実験では褐色化のマーカーであるUCP-1、PRDM16の発現に変化を起こす化合物を見出すには至ってはいない。しかし、細胞にcAMPのアナログである8-bromo-cAMPを投与するとUCP-1の発現が上昇したことより、褐色化のシグナルはhADSC内で作動していると考えられる。hMSC白色脂肪細胞の脂肪滴タンパクのプロテオミクス-- hMSC
実形状数値計算による嚥下過程の力学メカニズム解明と新しい嚥下機能の評価法の提案

嚥下流動は多くの器官運動と食塊運動が複雑に絡み合った現象であり,従来の観察と経験による医学的なアプローチでは嚥下機能の定量的な評価に至っていない.本研究では,力学ベースの新しい方法論として,医用画像を基にした嚥下流動の計算力学モデルを構築し,嚥下過程の力学的・運動学的メカニズムを解明する.種類や量などの食塊の条件および,器官運動や姿勢などの嚥下条件の違いによる嚥下動態の変化を流体力学変数によって整理・検討することにより,器官運動と食塊運動の力学的な相互作用を定量的に記述し,正常な嚥下とは何かを力学に基づき定義する.その知見に基づき最終的に嚥下機能の定量評価のための新たな力学的指標を提案する.嚥下流動は多くの器官運動と食塊運動が複雑に絡み合った現象であり,従来の観察と経験による医学的なアプローチでは嚥下機能の定量的な評価に至っていない.本研究では,力学ベースの新しい方法論として,医用画像を基にした嚥下流動の計算力学モデルを構築し,嚥下過程の力学的・運動学的メカニズムを解明する.種類や量などの食塊の条件および,器官運動や姿勢などの嚥下条件の違いによる嚥下動態の変化を流体力学変数によって整理・検討することにより,器官運動と食塊運動の力学的な相互作用を定量的に記述し,正常な嚥下とは何かを力学に基づき定義する.その知見に基づき最終的に嚥下機能の定量評価のための新たな力学的指標を提案する.
視覚誘発された擬似運動感覚のMEGによる解析

サルを用いた電気生理実験により、身体の水平回転に伴っておこる回転加速度は半規管によって受容され最終的には大脳皮質に存在する前庭野(PIVC)に投射することが明らかとなった。一方、直線的な加速度は耳石器によって受容されるがその大脳皮質内投射部位は不明である。我々は視覚刺激を利用して擬似的な直線加速度感覚を合成し、脳の誘発反応磁界を計測した。さらに直線加速度感覚に関与する大脳皮質部位や反応の時間経過を解析した。加速度刺激とコントロール刺激を比較した際、加速度刺激では左島後部及び右のArea 7で有意に活性化みられた。従ってこれらの部位は加速度情報の処理に関係した部位と考えられた。島後部はPIVCの相同体であると考えられた。脳内直線加速度感覚の合成には、PIVCおよびarea7が重要な役割を果たすと考えられた。また島後部における神経活性化は比較的早い段階で起こるが、500msec以内に抑制される。一方Area 7の活性は500msでは終わらずにさらに持続する傾向があった。Area 7は連合野であり、空間認知に関係していると考えられる。本実験の時間経過より、加速度情報はまずPIVCに入力され、続いて連合野であるarea 7で処理される可能性がある。一方、コントロール刺激ではむしろMT/MSTで有意に活性化がみられ、この部位は図形の変化処理に関係していると考えられた。コントロールとして用いた視覚刺激は上記のPIVC-area7の経路とは別経路でMT/MSTに入力されると考えられた。
才能ある子どもの個性・能力を伸長する理科教員に求められる教育力

平成21年度は,以下のような研究を行った。まず,アメリカで教師研修にも貢献している、科学教育に特化した学校(ノースカロライナ科学高校とコネティカットの私立小中学校のタルコット科学アカデミー)について,資料を整理して発表した。そして,小学校教員を志望する理系大学生を対象に,質問紙調査にて,彼/彼女らの科学才能に関する調査を行い,その才能モデルを分析した。同時に,愛媛県内で愛媛県児童生徒理科研究作品集録から県知事賞等を受賞した児童・生徒を指導した小中学校理科教員,学生科学賞及び科学の芽賞等の科学コンテスト受賞児童・生徒を指導する東京都の理科教員についてインタビュー調査を行い,そうした理科教員のモデルを構築した。高等学校段階についても理科領域の科学コンテスト受賞者を継続して輩出している高等学校の担当理科教員を対象とし,才能を育てる指導観に関する質的分析を行い,構造化を試みた。より質的なアプローチとして,愛媛県内の理科指導で実績を残しているベテラン教員二人と対象群として理科指導経験の少ない中堅教員1名を対象に、ライフヒストリー研究を行った。そしてアクティブ・インタビューにより生成したドキュメント資料をもとに、ナラティブモードの分析を行った。その成果として、「才能」をめぐる解釈実践が我が国で達成し難い社会的背景には、「才能」を構築する「手続き」の不在があることを明らかとなった。そうした成果を生かしながら,優れた理科教員の教育力伸長のため、より多くの知識と技術の獲得とそれらの応用を目指す研修教材が開発された。平成20年度は,以下のような研究を行った。1)ウィリアム・メアリー大学才能教育研究所夏期セミナーに参加し,才能教育を専門とする教師対象の教職研修の実態を調査し,情報収集を行った。また日本国内の教員のライフヒストリー研究の先行研究及び資料を収集した2)中学校教員を志望する理系大学生を対象に,質問紙調査にて,彼/彼女らの科学才能に関する調査を行った。その結果,論理的な表現力に関する有能性等の4つの因子が抽出された。それらをクラスター分析したところ,熟達者型,具体物型,へりくつ型の科学才能スタイルが見いだされた。3)愛媛県内で愛媛県児童生徒理科研究作品集録から県知事賞等を受賞した児童・生徒を指導した小中学校理科教員6名について,予備的インタビュー調査を行った。それらの硬究成果を,愛媛大学理科教育研修会で小中高等学校の理科教員と共有し,意見交換を行った。また,愛媛県内の理科研究受賞校の小中学校理科教員2名を対象に,ナラティブモードによるライフヒストリー研究の手法を用いて,教授スタイルや理科教育方法の発達過程を調査した。4)科学コンテストにおいて,複数年にわたり継続的に卓越した成果をあげている高等学校理科教師及び生徒を対象とし,どのような教育観のもと,どのような指導実践を積み上げているかについて,インタビューに基づく質的分析を行った。その結果,教師は身近な自然現象を読み解く過程の中に熟達化の起点を位置づけ,理解の進化を促していくメンタルモデルの存在が示唆された。
ゲノム比較による細菌病原性の進化の解明

本研究により、次世代シークエンサーを用いて高精度・高速にピロリ菌の完全長のゲノム配列を解読する手法を確立した。ピロリ菌東アジア株30株について実際に解読に成功し、ゲノム比較解析を行うことで東アジア株にoipA遺伝子の重複やモリブデン代謝遺伝子の欠失、六通りのゲノムの逆位など、地域特異的な遺伝子の有無やゲノムの逆位など過去の少数株比較の結果で得られていたものと同様の特徴を多数株についても見いだした。本研究は、ピロリ菌東アジア株について、次世代シークエンサーを用いて高精度・高速に完全長のゲノム配列を解読する手法を確立し、ゲノム比較解析を行うことでピロリ菌の東アジア人への適応進化・病原性進化について解析を行うことを目指すものである。全ゲノム情報を用いた比較解析を行うことにより、これまでの高々数個の遺伝子の塩基配列に基づいた解析と比べて、新規に獲得した遺伝子の検出や、より精密な系統解析、逆位等の大規模なゲノム再編の検出など、より精密な解析ができることが期待された。本年度は、昨年度確立したゲノム解読手法を利用し、実際に患者から単離したピロリ菌株30株について、ゲノム解読を行った。すべての株について、追加のPCR解析無し、もしくは多くとも数カ所のPCR解析によって、予想通り一本のスキャホールドを得ることができた。得られた30株のゲノムについてゲノム比較解析を行った。遺伝子レパートリーを比較したところ、oipA遺伝子の重複、モリブデン代謝遺伝子の欠失など、我々が先の論文で示した東アジア株の特徴をすべての株が持っていた。また、ゲノム上の逆位についても解析した結果、東アジア株内の逆位は先の解析で既知の5カ所と、新規に見つかった1カ所のあわせて6カ所の逆位の組み合わせで説明がつくことがわかり、その頻度は両端の逆向きの繰り返し配列の長さにより異なることが示唆された。本研究の結果、ピロリ菌の大規模ゲノム解析の手法が確立でき、そのゲノム比較解析から、東アジア株の特徴とされていたデータを支持する結果が得られた。平成24年度は全ゲノム解読手法の開発を行う計画であり、おおむね順調に推移した。次世代シークエンサーのデータから完全長のゲノム配列のデータを得るためには、アセンブリの妨げとなるリピート配列などをバイパスするため、Mate-pair法(ある距離離れた2箇所を読む方法)によるライブラリ作成が必須である。しかしながら、大量のリード情報を排出し、多株解析に理想的なイルミナシークエンサー用のライブラリ構築プロトコルは、このMate-pairライブラリの作成が不得手であった。我々は、他のシークエンサーで使用されていたライブラリ構築手法を応用し、イルミナシークエンサーでの実用に堪えうるMate-pairライブラリの構築に成功した。ゲノム既知のピロリ菌株F30でライブラリ構築、アセンブリを試したところ、1本のスキャホールドを得ることに成功し、ほぼ完全長のゲノム解読が可能な手法であることが示された。他の株でも試したところ、いずれも1-5本程度のスキャホールドが得られ、多くとも数回のPCRによる確認で完全長のゲノム配列が得られることが示された。本手法の構築により、ピロリ菌ゲノムの多株解析のための下地が出来上がった。平成24年度は全ゲノム解読手法の開発を行うことと、複数のピロリ菌株についてその手法を適用してゲノム解読を行うことであった。前者に関しては前項に記したとおり、他のシークエンサーでのライブラリ構築手法を応用したMate-pairライブラリ構築法を確立させたことにより、目標は達せられた。これは大量のデータを排出するイルミナシークエンサーを用いて完全長ゲノムを得られる手法であり、多株のバクテリアのほぼ完全長のゲノム情報を用いた、ゲノム進化解析を可能とするものである。後者に関しても、すでにゲノム試料については、共同研究先である神戸大学の東・吉田研よりピロリ菌50株分の調達は完了している。そのうち30株のMate-pairライブラリの構築は完了し、現在イルミナのシークエンサーでのデータ解析を待っている状態である。引き続き通常のPaired endライブラリの構築を行い、シークエンサーで解読し、Mate-pairのデータと併せて解析することで、ほぼ完全長のゲノム配列を得る予定であり、こちらについてもおおむね計画通り順調に推移していると言える。平成25年度については、ピロリ菌30株について、残りのPaired endライブラリを構築し、イルミナシークエンサーでリードデータを得る。現在解析中のMate pairライブラリのデータと合わせて解析し、30株のほぼ完全長のゲノム配列を得る。

続いて、そのゲノム配列を用いて比較解析を行う。当研究室が共同開発したRECOGというツールを用いて遺伝子クラスタリング解析を行い、遺伝子の有無やコピー数の変化について、ゲノムごとに検討する。特に、過去に行ったゲノム比較で多様性が見られた、ホストとの相互作用に関わる遺伝子や、細胞表層形成に関わる外膜タンパク質等の遺伝子について、詳細に解析を行い、可能であれば病態との対応づけを行う。各遺伝子について、正の選択が働いているかどうかを解析し、適応進化・病原性進化の過程でどのような遺伝子に対して選択がなされてきたのかの推定を行う。ゲノム構造について、Mauve (Darling et al, 2004)を用いてゲノム中の長い逆位を全て検出する。逆位の両端の塩基配列や遺伝子を比較することで、そのメカニズムを検証する。また、MGR(Bourque et al, 2002)を用いて逆位の歴史の再構築を行い、ゲノム配列に基づいて相互の系統関係について解析する。遺伝子レパートリー、ゲノム構造の情報を、患者の症状、地域等の情報について関連解析を行い、病原性特異的、もしくは地域特異的な遺伝子・ゲノム構造を検出することを目指す。該当なし
質量分析を用いた血流感染症診断法の開発

現在、細菌の生化学性状を利用した同定法が検査室で広く普及している。近年、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法(MALDI-TOF MS)が開発され欧州を中心に導入が進み、国内においても従来法と比較して迅速性、簡便性、低コストを実現した新しい同定法として注目されている。今回は、Bruker Daltonics社製MALDI Byotyperを使用し検討を行ったので報告する。【対象】平成23年12月から翌年2月にかけ三重県内10施設での臨床分離株および保存菌株、合計4,163株を対象とした。【方法】各施設での日常同定法を従来法とし、MALDI Byotyperでの同定結果と比較した。測定はターゲットプレートへコロニーを直接塗布しマトリックス試薬を添加するセルスメア法を用い、酵母様真菌のみギ酸抽出法にて測定した。また解析ソフトはMALDI Byotyper Ver3.0を用いて解析した。【結果】GPC1907株(菌名一致1,740株91.2%)、GNR1,623株(菌名一致1,419株87.4%)、GNC34株(菌名一致22株64.7%)、GPR82株(菌名一致18株22.0%)酵母様真菌517株(菌名一致424株82.0%)であった。【まとめ】GPCおよびGNRにおいては良好な一致率を示し、臨床応用にも十分使用可能であると考えられた。しかし、GNCおよびGPRは低い一致率であった。特に一致率の低い菌種群はさらなる抽出方法の検討やライブラリの充実が必要と思われた。
Au/Si(111)系における構造変化と成長ダイナミクス

本研究では、Si(111)-(7x7)(以下(7x7)と略称)表面上に高温でAuを蒸着して得られる(√<3x>√<3>)-R30°(以下γ√<3>)表面およびγ√<3>を徐冷して得られるAu/Si(111)-(6x6)(以下(6x6))表面の原子配列の決定と両表面上でのAu成長ダイナミクスの解明を狙っている。用いる手法としては、構造変化に起因するダイナミクスを追跡しつつ、3次元の原子配列をも決定できる反射高速電子回折法(以下RHEED)を中心に据え、他にも、オージェ電子分光法、走査トンネル顕微鏡法(以下STM)など複数の手法を組み合わせる。昨年度は構造解析に先駆けて、γ√<3>表面形成過程の評価、およびγ√<3>、(6x6)両表面上でのAuの成長ダイナミクスの評価を行い、基板表面の性状が蒸着物質との反応性に大きく影響を与えることを明らかにした。このことは、表面の作製条件とその表面性状を確実に把握した上で表面過程および原子配列の解析に向かわねばならないことを示すものである。本年度はγ√<3>表面の構造解析に的を絞り、その準備段階としてこの表面の最適な作製条件を確立すべくRHEED、STMによる観察を行い、以下の結果を得た。1.600°Cに保持した(7x7)基板上にAuを蒸着速度0.5ML/minで1ML蒸着することにより得られる表面には、Auシリサイドからなる3次元微結晶が形成する。2.600°Cに保持した(7x7)基板上にAuを前記1と比べて6倍も大きい蒸着速度3.0ML/minで1ML蒸着すると3次元微結晶の形成を伴わない、平坦性の高い均一なγ√<3>表面ができる。これらの結果よりAu蒸着速度の大小が均一なγ√<3>表面の形成に深く関わっていることが明らかとなった。今後は、上記2の作製条件で得られる平坦性の高いγ√<3>表面に対してRHEEDロッキングカーブ法による多波条件下での3次元構造解析を行う。Si(111)-(7x7)表面上に高温でAuを蒸着すると(√3x√3)-R30°(以下γ√3)周期の吸着構造が出現する。さらに、この表面を徐冷するとAu/Si(111)-(6x6)表面へと構造変化する。しかしながら、この変化が相転移なのか、それとも単なる構造変化なのかはもちろんのこと、それらの表面の原子配列についても全くわかっていない。そこで、本研究では、こうした構造変化に起因するダイナミクスを追跡しつつ、3次元の原子配列をも決定できる反射高速電子回折法を中心に据え、他にもオージェ電子分光法や走査トンネル顕微鏡法など複数の手法を組み合わせた多角的な解析により、これらの吸着表面の原子配列の決定および成長ダイナミクスの解明を狙う。本年度はまずγ√3表面形成過程の評価、およびγ√3、(6x6)両表面上でのAuの成長ダイナミクスの評価を行った。その結果、以下の3点が明らかとなった。1.γ√3構造は、Au蒸着量0.6MLから形成が始まり、1.0MLでもっとも広領域に存在する。2.1.0MLを越えて蒸着したAuは吸着構造の形成に関与しない。これは、Auの成長がγ√3表面上では起こりにくいことを意味する。3.(6x6)表面に室温でAuを蒸着すると、2次元クラスター→2次元粒子→2次元多結晶膜が順次形成される。このように本系では、基板表面の性状に依存して蒸着物質との反応性が大きく変化する。今後はその起源を明らかにするために、これら表面の作製条件を確立し、原子配列を決定することを狙う。

1.600°Cに保持した(7x7)基板上にAuを蒸着速度0.5ML/minで1ML蒸着することにより得られる表面には、Auシリサイドからなる3次元微結晶が形成する。2.600°Cに保持した(7x7)基板上にAuを前記1と比べて6倍も大きい蒸着速度3.0ML/minで1ML蒸着すると3次元微結晶の形成を伴わない、平坦性の高い均一なγ√<3>表面ができる。これらの結果よりAu蒸着速度の大小が均一なγ√<3>表面の形成に深く関わっていることが明らかとなった。今後は、上記2の作製条件で得られる平坦性の高いγ√<3>表面に対してRHEEDロッキングカーブ法による多波条件下での3次元構造解析を行う。
音声知覚のトップダウンとボトムアップ：脳はいかに欠けた情報を埋め合わせるか

音声を周期的に断続した断続音声では,もとの50%の情報しか呈示されない。しかし,断続周期の条件により,また削除された部分を雑音で埋めることにより,80%程度以上の情報が復元される。これは,あたかも視覚における盲点のように,欠落した入力情報を,周りの情報や知識をもとに脳が推測し,埋め合わせているように見えるかも知れない。しかし,聴覚の場合,入力情報は常に時間的な変化の情報として継時的にしか入力されないため,視覚の盲点と同じには扱えない。一方で,どのような情報を脳が利用して音声修復を行っているのかについてはよくわかっていない。本研究は,脳が行う音声修復の仕組みについて探るため,様々な操作を加えた音声を断続し,また削除された部分を雑音で埋めることで,どのような復元が行われるのかを調べている。本年度は,音声を20-160ミリ秒ごとに区切った後,それぞれの区間を局部的に時間反転させた,局部時間反転音声を用いて,これを一つの区間おきに削除した局部時間反転断続音声,削除した区間に雑音を入れた条件,および断続音声の条件を作り,さらに雑音の強さが音声の強さと同じ条件,10 dB強い条件,10 dB弱い条件を作って,音声の聴き取りにどのような変化が生じるのかを調べた。その結果,局部時間反転音声を断続させると,明瞭度が大幅に低下すること,区間長60ミリ秒以下の条件では,雑音で埋めることで明瞭度が上昇するが,音声よりも弱い雑音では,その効果が見られないことがわかった。断続音声では,60ミリ秒以下の短い時間間隔で断続を行った場合,断続を行わない場合と比べて明瞭度がそもそも変化せず,雑音を挿入しても明瞭度が上昇することはない。局部時間反転断続音声において,音声よりも明らかに弱い雑音では明瞭度の上昇が見られなかったことから,音声修復の仕組みを明らかにする研究の手がかりが得られたと考える。当初計画していた実験は,順調に進んで新しいデータを生みだしており,今後,研究を進めるうえでの貴重な手がかりが得られた。さらに,本年度は,劣化音声の知覚に関して,水準の高い国際査読誌に2編の原著論文を出版でき,また,招待論文として我々の研究グループの研究成果をまとめた解説記事も学会誌に掲載された。書籍の原稿もいくつか脱稿でき,印刷中である。カナダおよびドイツの共同研究者との研究打ち合わせもでき,さらに1篇の原著論文を国際誌に投稿し,現在,査読中である。以上の理由により,当初の計画以上に進展していると判断した。今後は,局部時間反転断続音声に挿入する雑音の性質を変える,劣化音声として雑音駆動音声,モザイク音声を用いるなどして,音声と雑音のどのような性質が,音声修復に影響を与えるのかを探索する。また,日本語以外の言語でも同様の結果が得られるのかどうかを,海外の研究協力者と調べていく。本研究は,音声を断続させ,欠落した部分を雑音で埋めると,雑音を入れずに欠けたままにした場合に比べて明瞭度が向上する効果について調べ,脳がどのようにして欠けた情報を埋め合わせているのかについて調べることを目的としている。具体的には,意味のある文を発話した音声を用いて,これを220 ms以下の区間長で,周期的に断続する。区間長が短ければ100%近い明瞭度が得られること,空白部分を音声よりも充分に強い雑音で埋めると明瞭度が有意に向上することがすでにわかっている。本研究では,次の三点において,従来の研究では知られていなかった事柄を明らかにした。第一に,単なる断続音声ではなく,断続後の音声区間の時間軸を逆転させた「局部時間反転断続音声」を用いたところ,雑音なしの条件で,断続音声の場合では区間長が200 msを越えても70%以上の明瞭度が得られるのに対して,局部時間反転断続音声の場合は区間長が20 msを越えただけで急激に明瞭度の低下が起こり,区間長80 msの条件で明瞭度が10%以下にまで低下した。第二に,空白部分を音声よりも充分に強い雑音で置き換えたところ,断続音声,局部時間反転断続音声の両者で最大20%程度の有意な明瞭度の向上が見られた。第三に,雑音の強さを音声の強さの実効値と等しくなるまで低下させたところ,断続音声では明瞭度の向上が見られなくなったのに対して,局部時間反転断続音声では依然として最大20%程度の明瞭度向上が見られた。このような現象が生じる理由は,聴覚末梢系におけるマスキングの効果だけでは説明がつかず,脳が音声の意味を限られた情報から組み立てる能力と深く関係していると考えざるを得ない。その他,局部時間反転音声の明瞭度についての多言語比較の研究成果を,Natureの姉妹誌であるScientific Reportsに出版できた。従来の研究では知られていなかった事実を明らかにすることができ,さらに調べるべき点が明らかになったので,今後の研究方針を定めることができた。また,局部時間反転音声の明瞭度についての多言語比較の研究成果を,Natureの姉妹誌であるScientific Reportsに出版できた。

これは,あたかも視覚における盲点のように,欠落した入力情報を,周りの情報や知識をもとに脳が推測し,埋め合わせているように見えるかも知れない。しかし,聴覚の場合,入力情報は常に時間的な変化の情報として継時的にしか入力されないため,視覚の盲点と同じには扱えない。一方で,どのような情報を脳が利用して音声修復を行っているのかについてはよくわかっていない。本研究は,脳が行う音声修復の仕組みについて探るため,様々な操作を加えた音声を断続し,また削除された部分を雑音で埋めることで,どのような復元が行われるのかを調べている。本年度は,音声を20-160ミリ秒ごとに区切った後,それぞれの区間を局部的に時間反転させた,局部時間反転音声を用いて,これを一つの区間おきに削除した局部時間反転断続音声,削除した区間に雑音を入れた条件,および断続音声の条件を作り,さらに雑音の強さが音声の強さと同じ条件,10 dB強い条件,10 dB弱い条件を作って,音声の聴き取りにどのような変化が生じるのかを調べた。その結果,局部時間反転音声を断続させると,明瞭度が大幅に低下すること,区間長60ミリ秒以下の条件では,雑音で埋めることで明瞭度が上昇するが,音声よりも弱い雑音では,その効果が見られないことがわかった。断続音声では,60ミリ秒以下の短い時間間隔で断続を行った場合,断続を行わない場合と比べて明瞭度がそもそも変化せず,雑音を挿入しても明瞭度が上昇することはない。局部時間反転断続音声において,音声よりも明らかに弱い雑音では明瞭度の上昇が見られなかったことから,音声修復の仕組みを明らかにする研究の手がかりが得られたと考える。当初計画していた実験は,順調に進んで新しいデータを生みだしており,今後,研究を進めるうえでの貴重な手がかりが得られた。さらに,本年度は,劣化音声の知覚に関して,水準の高い国際査読誌に2編の原著論文を出版でき,また,招待論文として我々の研究グループの研究成果をまとめた解説記事も学会誌に掲載された。書籍の原稿もいくつか脱稿でき,印刷中である。カナダおよびドイツの共同研究者との研究打ち合わせもでき,さらに1篇の原著論文を国際誌に投稿し,現在,査読中である。以上の理由により,当初の計画以上に進展していると判断した。当初計画していた音声刺激5種類のうち,2種類のみを用いて従来にはない知見を得ることができたため,今後,この知見をより確かなものとして論文の出版につなげられるような実験を実施するとともに,未使用の刺激についても予備実験を実施する。今後は,局部時間反転断続音声に挿入する雑音の性質を変える,劣化音声として雑音駆動音声,モザイク音声を用いるなどして,音声と雑音のどのような性質が,音声修復に影響を与えるのかを探索する。また,日本語以外の言語でも同様の結果が得られるのかどうかを,海外の研究協力者と調べていく。次年度に,当初予定されていなかったサバティカルを取得することになり,今年度使用する予定であった外国旅費を,次年度に回した方が有効に活用できると考えたため,今年度に入ってから,計画的に次年度使用額を生じさせた。したがって,次年度使用額は,サバティカル期間中に外国旅費として使用する予定である。5月に予定していた海外出張(学会発表)を,学内の事情により断念せざるを得なくなり,その代わりに11月の学会で発表することにし,別に予定していた海外共同研究先との研究打ち合わせもこのときに合わせて行うことになったため,結果的に旅費を節約できたことになり,次年度使用額が生じた。
3テスラMRIと人工知能を用いた慢性肝疾患診断のコンピュータ支援診断に関する研究

3テスラMRIで撮像された腹部MRI画像の肝実質領域からテクスチャ解析によってテクスチャ特徴量を抽出し,人工ニューラルネットワークを用いて解析および処理するコンピュータ支援診断は,慢性肝疾患において肝実質に生じた線維化や肝硬変と呼ばれる病理組織学的変化を非侵襲的に診断するのに有用な方法である.適切な関心領域のサイズを選択し,フィルタを取捨選択することにより,肝線維化の診断能を向上させることができる.3テスラMRIで撮像された腹部MRI画像の肝実質領域からテクスチャ解析によってテクスチャ特徴量を抽出し,人工ニューラルネットワークを用いて解析および処理するコンピュータ支援診断は,慢性肝疾患において肝実質に生じた線維化や肝硬変と呼ばれる病理組織学的変化を非侵襲的に診断するのに有用な方法である.適切な関心領域のサイズを選択し,フィルタを取捨選択することにより,肝線維化の診断能を向上させることができる.本研究は,3T-MRIで撮像された肝臓MRI画像を用いて人工ニューラルネットワーク(ANN)が肝実質の線維化(肝硬変)を診断し,コンピュータ支援画像診断を確立することを目的としている.はじめに対象患者のデータベースを構築するため,当施設で肝腫瘍性病変に対して肝臓切除の外科手術が行われ,肝臓の病理組織標本が入手できる患者をリストアップした.この中で肝臓の3T-MRI検査が行われた患者のみを本研究の対象として登録した(全43例).続いて非腫瘍部の肝臓病理組織像を病理医が検討し,肝実質の線維化(肝硬変)をF0からF4の5段階に重症度分類した(F0 : No fibrosis-6例,F1 : Mild fibrosis-4例,F2 : Moderate fibrosis-10例,F3 : Severefibrosis-8例,F4 : Cirrhosis-15例).各患者に施行された3T-MRIの撮像シーケンスは,2D-T2強調像(TSE),3D-T2強調像(TSE),2D-T1強調像(GRE),2D-拡散強調像(EPI), 3D-多時相ガドリニウム造影T1強調像(GRE)であり,各患者において780枚の画像が得られた.このMRI画像で描出された肝臓領域に複数の関心領域を設定して,各関心領域におけるテクスチャ特徴量を抽出したが,現在,肝実質の線維化を診断するために有用なテクスチャ特徴量の選択を行っている.また同時に画像データを解析するのに優れたANNの構築を進めており,登録患者の画像データを教師データと実験データに分け,教師データを用いてANNを学習させながら,最適なANNの内部構造を模索している.【方法】対象は生検または手術で病理学的に線維化の程度が診断された42例(FO:6,F1:4,F2:10,F3:7,F4:15)における肝臓領域の3テスラMRI画像(3D-ガドリニウム造影門脈相像,スライス厚4.4mm/オーバーラップ50%).複数断面上,血管を避けて用手的にROIを設定し,教師データとして42例×4=168個,実験データとして42例×7=294個のROIを用いた.ROIごとに得られる15項目のテクスチャ特徴量をANNに入力し,連続値(FO:-1,F1:-0.5,F2:0,F3:0.5,F4:1)で出力した.ROIサイズは32×32pixel(26×26mm),20×20pixel(16×16mm),16×16pixel(13×13mm)の3種類を用意し,それぞれにsobelフィルタの有無を設定したため,計6種類のパターンでANNの診断能を比較した.【結果】実験データにおけるANNの診断能(32×32,20×20,16×16pixel)は,sobelフィルタなしがそれぞれ70%,77%,73%,sobelフィルタありがそれぞれ67%,75%,68%であった.【結論】3テスラMRIとANNを用いた慢性肝障害のテクスチャ解析では,20×20pixelのROIサイズでsobelフィルタを用いない場合に最も診断能が高かった.ROIサイズが大きいと血管を含み,ROIサイズが小さいと十分なテクスチャ情報が得られず,それぞれ診断能低下の原因になる可能性が示唆された.またsobelフィルタは線維化情報以外の雑音情報も強調するため,その使用により診断能を低下させた可能性がある.
聴覚障害児の残存聴力活用と楽曲の聴取に関する基礎的研究

聴覚障害児の残存聴力活用に関する評価と指導法の開発にあたり,下記の研究を行った。本年度は,楽曲の音高列を用いた聴取実験の実施と昨年度に実施した識別実験を含めたデータ分析の作業を中心に行った。また,昨年度に開発した楽曲の測定尺度に関するアドインソフトをさらに使いやすくするため,改良を試みた。このソフトを活用しながら分析を進めた結果,聴覚障害児のみならず,健常児・者に関しても特徴ある識別過程を示すことを明らかにできた。a)楽曲の聴取能力の測定と評価:昨年度に引き続き,聴覚障害児のピッチ識別能力の評価方法を考案する基礎データを求めるため,健常な大学生および小学2,4,6年の健常児を対象に,楽曲の音高列を用いた識別実験を実施した。そして,被験児・者が解答したデータを正答率(Correct Ratio)と情報伝達率(Ratio of Transmitted information ; TR)の2つの尺度を用いて、聴能を評価した。今年度は,のべ200名の健常児・者に関するデータをソフトウェアを用いて分析したが,障書児のみならず,健常児・者においても,正答率と情報伝達率に関して特徴ある識別過程を示すことが明らかになった。b)情報伝達率に関するソフトウェアの開発:昨年度に開発した楽曲の測定尺度に関するアドインソフトを活用しながら,データ処理を進めたが,計算を行う上での操作手順や,算出された値の表記などで使いにくい点があったので,改良を業者に依頼した。c)障害児を対象とした実践的指導方法の開発・研究:聴覚障害児のみならず,聴能を評価する過程においては,対象児・者への負荷を最少限にすることが望ましい。したがって,実験の実施においては,聴能の評価に用いる音響刺激(課題)の特性や1回に実施する課題の数,所要時間など,決して対象児・者に負担がかかることのないよう留意しながら手続きを構成した。本研究で考案した聴能の評価に関する手続きは,実践現場においても適用可能なものであったが,さらに多面的に評価できる手続きの考案が必要である。本年度における研究成果は,日本特殊教育学会,日本発達心理学会などの研究大会で発表し,これらの当該学会において今後の研究課題を議論することができた。そこでは,聴覚障害児の聴能の評価のみならず,軽度発達障害児の聴能の評価にも適用可能な指導方法の考案が必要とされることが議論された。a)音響材料の試作b)楽曲の聴取能力の測定と評価c)情報伝達率に関するソフトウェアの開発d)障害児を対象とした実践的指導方法の開発・研究本年度は,楽曲の音高列を用いた聴取実験の実施,データ分析の作業を行った。また,1980年代から主要なテーマとして取り組んできた,聴覚障害児における音響刺激の受容に関する測定尺度の線形化に関するソフトウェアを開発できた。さらに,そのソフトウェアをマイクロソフトEXCELのアドインソフトにすることができ,聴覚障害児の楽曲識別過程が健常者と異なることを実験的に明らかにできた。また,アドインソフトにできたことから,この測定尺度を希望する多数の研究者に提供できる準備を完成することができた。また,本研究の実践に利用する過程に関する基本的研究として,健常児および知的障害児の象徴遊びに適用するパラダイムを探った。本年度における研究成果は,日本音楽知覚認知学会,日本特殊教育学会,日本発達心理学会,日本音声言語医学会等で発表し,これらの当該学会において今後の研究課題を議論することができた。

本研究で考案した聴能の評価に関する手続きは,実践現場においても適用可能なものであったが,さらに多面的に評価できる手続きの考案が必要である。本年度における研究成果は,日本特殊教育学会,日本発達心理学会などの研究大会で発表し,これらの当該学会において今後の研究課題を議論することができた。そこでは,聴覚障害児の聴能の評価のみならず,軽度発達障害児の聴能の評価にも適用可能な指導方法の考案が必要とされることが議論された。