hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
場所に依存した情報の発信と共有を可能にする着用型拡張現実感システムの開発

前年度に設計・試作を開始したプロトタイプシステムは、2つの小型CCDカメラ内蔵型ヘッドマウンテッドディスプレイ(HMD)、小型マイクとヘッドホーン・ジャイロセンサ、及びビデオ入力・無線LAN機能付き小型計算機から成り、全体を身体及び胴衣に装着可能な形態である。本年度は、主として、上記1の成果を利用し、ジャイロセンサの一体化を図るとともに、屋内無線LAN環境での注釈データベース共有に関する実験を行なった。本年度は、以下の研究を実施した。1.現実世界と仮想世界の幾何学的位置合わせ前年度に開発した赤外線ビーコンとRFIDタグからなる環境埋め込み型センサ群を用いた位置同定と歩数計測に基づく実環境と仮想環境の幾何学的位置合わせ法の実環境での有効性の評価を行い、ユーザの移動に伴い連続的に位置合わせを行うためのセンサ設置間隔等を明らかにした。また、赤外線センサに対する電源供給方法に関して、天井蛍光灯から電源を得るためのアタッチメントを設計・試作した。2.現実世界への注釈情報の付加無線LANを介して着用型システムから実時間で注釈情報を追加・更新・引用できるネットワーク共有型注釈データベースを構築した。これによって、着用型拡張現実感システムによる場所に依存した情報の実時間での発信と受信を可能にし、複数ユーザ間での情報共有を実現した。また、実環境への情報付加を行うためのWebブラウザを用いたユーザインタフェースを開発した。3.プロトタイプシステムの開発着用型拡張現実感システムのプロトタイプシステム開発を完了し、屋内外無線LAN環境(IEEE802.11a及びb)での注釈データベース共有に関する実験を行った。本実験により、環境埋め込み型センサ群を用いた着用型拡張現実感システムの有効性を確認した。また、21世紀COEプログラム・シンポジウム、第2回複合現実感国際会議(東京)等において、本システムのデモ展示を行い、着用型拡張現実感システムの可能性を世に示した。
高度好熱性細菌Thermus thermophilusの遺伝学的研究とその応用

本研究は、高度好熱性細菌Thermus thermophilusの耐熱性生体機能の様々な分野への応用を目指して、T.thermophilusの遺伝学的解析・育種法の確立を目的として行なわれたものである。本研究では、まず、Thermus thermophilus HB27株の染色体の制限酵素切断地図の作製に成功した。その結果、本菌株のゲノムサイズが約2Mbであることが明らかとなった。また、HB27株が、主染色体以外に、約250kbの巨大プラスミドpTT27を保有していることも併せて明らかにした。次に、本菌が有している性質のひとつであり、遺伝学的解析・育種法として有用と考えられる形質転換機構について、そのメカニズムを解析した。また、形質転換を用いて近接した遺伝子のマッピングが可能であることを具体的に明らかにした。さらに、プラスミドの形質転換効率の改善法についても検討を加え、その効率を30倍増大させることにも成功した。本菌の遺伝学的確立の基礎となる各種変異株の分離と解析も精力的に行なった。特に、本菌の特長のひとつであるカロテノイド生産能に関しては、カロテノイド低生産変異株、過剰生産変異株を多数分離し、それらの性質について遺伝学的および生化学的検討を加えた。各種遺伝子のクローニングを行い、カロテノイド生合成系の律速酵素の一つと考えられるフィトエン合成酵素の遺伝子(crtB gene)、プロリン生合成系の遺伝子(proC gene)については、全塩基配列も決定した。さらに、これら遺伝子を含む種々の遺伝子の染色体制限酵素地図上の存在部位を決定し、Thermus thermophilus HB27株染色体の遺伝子地図のプロトタイプを完成した。本年度は、本研究課題の最終目標であるThermus thermophilusの染色体地図の作製、遺伝学的育種法の基盤の確立にむけて基礎的な検討を行い、以下の成果をあげた。1.Thermus thermophilusHB27株から、変異処理により、新たに30種以上の形質が安定な変異株を分離した。これにより、変異株の総数はこれまでに分離していたものを加えて60株以上となった。2.T.thermophilusが保有している性質の一つである高い自然形質転換能について、その基本的特性を検討した。その結果、取り込むDNAに対する特異性は無いこと、供与DNAは2本鎖でなければ取り込まれず、また、その長さが形質転換効率に影響を与えること等を明らかにした。3.上記の検討結果より、形質転換を用いてT.thermophilusの遺伝子の連鎖を検討できることが明らかとなったので、各種の変異株を受容菌やDNA供与菌として形質転換を行った。その結果、異なる栄養要求性マ-カ-間では、pro7変異とleu7変異の間に連鎖が認められた。また、同一マ-カ-間での変異株ごとの変異部位の相対的距離も、形質転換によって推定できることが可能であることも明らかにした。4.受容菌の培養温度を変化させての形質転換実験により、形質転換効率に与える膜組成の変化の影響は殆どなく、70°C付近に活性の至適温度を有するDNA取り込み機能、またはDNA組換え機能が形質転換の律速因子であるものと推察された。今後は、1.で分離された核酸要求性変異株を用いて、アイソト-プ標識したDNAを調製し、これを用いて形質転換機構の定量的な解析も行っていきたいと考えている。本研究は、高度好熱性細菌Thermus thermophilusの耐熱性生体機能の様々な分野への応用を目指して、T.thermophilusの遺伝学的解析・育種法として有用と考えられる「自然形質転換能」のメカニズムの解析、およびT.thermophilusの染色体地図の作製を目的として行われている。平成4年度は以下の成果をあげた。

1.形質転換機構の定量的な解析については、核酸要求性変異株を用いて調製した標識DNAの利用により、受容菌に吸着するDNA量、取り込まれるDNA量を定量的に解析するシステムを確立した。2.形質転換能欠損変異株の分離を試み、十数株の分離に成功した。これらについて、1.で確立した手法により解析を行ったところ、DNA吸着能欠損株、DNA取り込み能欠損株が得られていることが明らかとなった。3.変異部位が近接していると予想された変異株間で相互形質転換を行い、形質転換効率の相対値(recombination index(RI))を求め、この数値に基づき遺伝子地図を作製した。ついで、各変異株から変異部位を含むDNA断片をクローニングし、変異部位を決定することによって上記のマッピングの精度を検証した。その結果、RIによる遺伝子のマッピングが可能であることを明らかにした。4.パルスフィールド・ゲル電気泳動法によるT.thermophilusのゲノム解析では、本菌の染色体を比較的少ない部位で切断する制限酵素(rare cutters)を選択し、これらを用いて解析を行うことにより本菌のゲノムサイズが約2,000kdpであることを明らかにした。本研究は、高度好熱性細菌Thermus thermophilusの耐熱性生体機能の様々な分野への応用を目指して、T.thermophilusの遺伝学的解析・育種法の確立を目的として行なわれている。平成5年度は以下の成果をあげた。1.Thermus thermophilusHB27株の染色体の制限酵素切断地図の作製に成功した。その結果、本菌株のゲノムサイズは約2メガ塩基対であることが明らかとなった。また、HB27株が、約250kbの巨大プラスミドpTT27を保有していることも併せて明らかにした。2.本菌が有している性質のひとつであり、遺伝学的解析・育種法として有用と考えられる形質転換機構の解析と利用では、形質転換を用いて近接した遺伝子のマッピングが可能であることを具体的に明らかにした。3.各種変異株の分離と解析を精力的に行なった。特に、本菌の特長のひとつであるカロテノイド生産能に関しては、カロテノイド低生産変異株、過剰生産変異株を多数分離し、それらの性質の解析を行なった。4.各種遺伝子のクローニングを行い、カロテノイド生合成系の律速酵素の一つと考えられるフィトエン合成酵素の遺伝子(crtB gene)、プロリン生合成系の遺伝子(proC gene)については、全塩基配列も決定した。5.上記遺伝子を含む各種遺伝子の制限酵素地図上の存在部位を決定し、T.thermophilusHB27株染色体の遺伝子地図のプロトタイプを完成した。
高機能化タンパク質ナノスフィアによるがん細胞ターゲッティング

疎水性温度応答性ポリペプチドとポリアスパラギン酸の融合タンパク質が、加温により直径30 nm程度の均一なナノスフィアを形成することが明らかとなった。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。これを利用してがん細胞への特異的送達を行うため、表面に分子認識機能を有する分子を提示し、内部には抗がん剤を包含したタンパク質ナノスフィアを構築した。これらタンパク質ナノスフィアは、がん細胞を特異的に認識することができ、がん細胞に到達後は内部の薬剤を放出し殺傷できることが明らかとなった。本研究は、生体適合性、生分解性、生体吸収性等に優れるタンパク質のみを構成成分として、粒径がナノメートルスケールで精密に制御され、かつ安定な構造を有する高機能化タンパク質ナノスフィアを設計・構築し、これをキャリアとして用いてがん細胞をターゲッティングするドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的とする。1.タンパク質の設計および発現・精製:ナノスフィアの基本構造となるタンパク質は、(AVGVP)nとポリアスパラギン酸(Dm)を遺伝子工学的に連結して構築した。2.粒子形成能評価:作製したタンパク質が、加温により形成する粒子を動的光散乱(DLS)、および透過型電子顕微鏡(TEM)により測定した結果、粒径50nm程度の安定なナノ粒子を形成することが明らかとなった。3.蛍光物質による粒子内部の状態変化観察:周囲の環境から極性溶媒が減少する、あるいは蛍光物質の動きが制限されると蛍光を発する環境応答型の蛍光物質を使用して、温度による(AVGVP)nDm内部の変化を観察した。その結果、(AVGVP)n部位が疎水性コアを有する粒子を形成することが示された。4.タンパク質内部への疎水性分子取り込みの基礎的評価:DDSへの応用の可能性を探るため、疎水性低分子化合物がタンパク質内部に取り込まれるかどうかを、疎水性蛍光プローブ1-anilinonaphthalene-8-sulfonic acid(1,8-ANS)を用いて評価した。その結果、粒子形成に伴う疎水性分子の取り込みが確認され、DDSへの応用の可能性が示された。本研究では、生体適合性、生分解性、生体吸収性等に優れるタンパク質のみを構成成分として、粒径がナノメートルスケールで精密に制御され、かつ安定な構造を有する高機能化タンパク質ナノスフィアを設計・構築し、これをキャリアとして用いてがん細胞をターゲッティングするドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的とする。これまでの研究で構築したナノ粒子の特性を明らかにするとともに、タンパク質の多機能化を行いDDSキャリアとしての可能性を追求した。1.分子認識タンパク質導入による多機能化ナノスフィアの構築薬剤を特定のがん細胞にデリバリするためには、DDSキャリアに分子認識能を賦与することが重要である。そこでがん細胞に過剰発現するEGFレセプターをターゲットするために、EGFと(APGVP)nとの融合タンパク質を新たに構築し、これを用いて粒子を作製することにより、表面にがん細胞ターゲッティング能を提示したナノスフィアを作製した。疎水性蛍光プローブを担持したナノスフィアを用いて、蛍光顕微鏡観察により細胞へのターゲッティング能を評価したところ、効率良いデリバリが確認された。2.薬剤内包ナノスフィアによる殺細胞効果の確認疎水性抗がん剤であるパクリタキセルを用いて、これをEGF表面提示ナノスフィアない文意内包した。これをがん細胞に添加した。その結果、本法によるがん細胞特異的な殺細胞効果が示された。本研究は、高機能化タンパク質ナノスフィアを設計・構築し、これをキャリアとして用いてがん細胞をターゲッティングするドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的としている。現在までに、安定なタンパク質ナノスフィアを作製し、その基本特性を明らかにした。さらにナノスフィア表面に、がん細胞表面分子に対する認識能を導入し、がん細胞のターゲティングが可能であること、ナノスフィアの疎水性コアに抗がん剤などの薬剤を担持できること、がん細胞を特異的に殺傷できることなどを明らかにした。研究は順調に進み、現在までのところ、当初の目標をほぼ達成できている。前年度までの研究では、がん細胞への特異的送達を行うために、表面にEGF (Epidermal Growth Factor)を提示し、かつ薬剤を内包したナノナノスフィアを設計・構築し、EGFレセプターを過剰発現しているがん細胞を殺傷できることを明らかにした。しかし、がん細胞表面に特異的に発現する抗原や過剰発現する抗原は、EGFレセプターに限らずトランスフェリンレセプターやCD19、CD20など様々な分子があり、またがん組織ごとにその発現抗原や発現量は異なる。したがって、がん細胞ターゲティング能を有する表面分子を容易に挿げ替えることができるナノスフィアを作製できれば、ターゲットとする細胞・組織に応じた汎用性の高い薬剤送達システムが実現できる。そこで本年度は以下のナノスフィアを構築し、その評価を行った。1.抗体結合タンパク質提示タンパク質ナノスフィア:抗体結合タンパク質を表面提示したタンパク質ナノ粒子を構築できれば、抗体分子を挿げ替えることにより、様々ながん細胞を標的とするナノ粒子を構築することができる。そこで抗体結合タンパク質とナノ粒子を形成するタンパク質との融合タンパク質を作製し、表面に抗体結合能を賦与したナノ粒子を構築した。この抗体提示ナノ粒子が抗原結合能を有していることを明らかにした。2. DNAアプタマー提示タンパク質ナノスフィア:がん細胞のターゲティングには抗体同様DNAアプタマーも有効な分子である。そこで当研究室で開発したDNAを特異的に結合できるGeneAタンパク質を提示したナノ粒子を構築した。

このナノ粒子は、GeneAを介して任意のDNA表面提示できることが明らかとなった。本研究は、高機能化タンパク質ナノスフィアを設計・構築し、これをキャリアとして用いてがん細胞をターゲッティングするドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的としている。現在までの進捗状況は以下の通りである。抗体結合タンパク質を表面に提示したタンパク質ナノスフィアを構築し、ナノスフィアに抗体結合能を付与することに成功した。DNA結合タンパク質を表面に提示したタンパク質ナノスフィアを構築し、ナノスフィアに任意のDNAを提示することに成功した。以上のように、当初の目標をほぼ達成できている。本研究は、生体適合性、生分解性、生体吸収性等に優れるタンパク質のみを構成成分として、粒径がナノメートルスケールで精密に制御され、かつ安定な構造を有する高機能化タンパク質ナノスフィアを設計・構築し、これをキャリアとして用いてがん細胞をターゲッティングするドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的として行った。これまでの研究により、エラスチンの疎水性ドメインをモチーフとした温度応答性ポリペプチド(AVGVP)nとポリアスパラギン酸(Dm)の融合タンパク質が、加温により直径50 nm程度の均一なナノスフィアを形成することを明らかにしてきた。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、一方内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。これを利用してがん細胞への特異的送達を行うため、表面にEGF (Epidermal Growth Factor)、抗体結合タンパク質、DNAアプタマー、iRGDペプチド等様々な分子認識機能を有する分子を提示し、内部には抗がん剤を包含したタンパク質ナノスフィアを構築した。これらタンパク質ナノスフィアは、がん細胞を特異的に認識することができ、がん細胞に到達後は内部の薬剤を放出し殺傷できることが明らかとなった。最終年度で構築したiRGDペプチドは、細胞接着配列RGDと組織透過性配列CendRを組み合わせた環状ペプチドである。iRGDペプチドを表面提示、抗がん剤パクリタキセルを内包したタンパク質ナノスフィアを、RGDのターゲットであるインテグリンを過剰発現しているがん細胞に添加した。その結果、細胞死が顕著に促進され、構築したナノスフィアががん細胞に対する優れた標的能と細胞内輸送能を有し、DDSキャリアとして高い性能を有することが明らかとなった。疎水性温度応答性ポリペプチドとポリアスパラギン酸の融合タンパク質が、加温により直径30 nm程度の均一なナノスフィアを形成することが明らかとなった。このナノスフィアは、分子設計により表面に任意の機能タンパク質を提示することが可能であり、内部は疎水性コアを形成するため、疎水性化合物を容易に内包することができる。
多自由度・場の理論におけるトンネル効果の理論

今年度は以下の研究成果が得られた。1.「Gauge-Higgs系での谷インスタントンの構成」:この種の系には、「拘束インスタントン法」が用いられてきたが,この方法では拘束条件の選び方に何ら指導原理が無く,困難を内包している.本研究では,それに代わる「固有谷法」を用い,Gauge-Higgs系で谷インスタントンを解析的,数値的に構成し,その性質を詳細に調べた.また,これを拘束インスタントンと比較し,谷インスタントンが多くの望むべき性質を持っていることを明らかにした.2.「偽の不安定性問題の解決」:1次元で非対称2重井戸型ポテンシャルを持つ量子力学系の虚時間経路積分の解析を行なった.この問題に従来のバウンス法を適用すると,複素エネルギー値が出て,系が「偽の」不安定を持つことになる.本研究者は,バウンスをその中に含む(固有)谷を調べ,その谷の下部は谷インスタントンの対で出来ていることを解明し,この対についての希薄気体近似を虚時間経路積分に適用することにより「偽の不安定性」が解消され,トンネル効果を含む正しいエネルギー値が出ることを示した.3.「超対称QCDでのインスタントン計算」:Seiberg,Wittenらのいわゆる「厳密解」について、その2インスタントンに相当する部分を直接に計算し,比較を行なった.その結果,一部「厳密解」とことなる部分が見つかった.4.「摂動論でのAsymptonの発見」トンネル効果がある理論では,摂動級数は一般に漸近級数とならず,Borel和をとれない.本研究では,量子力学系,およびgauge理論において,この問題の根幹をなす摂動汎関数の「擬制の」ピークをもたらす配位,Asympton(これは本研究者の命名)を再調査し,その構造と副Asymptonの存在とを明らかにした.今年度は以下の研究成果が得られた。1.「Gauge-Higgs系での谷インスタントンの構成」:この種の系には、「拘束インスタントン法」が用いられてきたが,この方法では拘束条件の選び方に何ら指導原理が無く,困難を内包している.本研究では,それに代わる「固有谷法」を用い,Gauge-Higgs系で谷インスタントンを解析的,数値的に構成し,その性質を詳細に調べた.また,これを拘束インスタントンと比較し,谷インスタントンが多くの望むべき性質を持っていることを明らかにした.2.「偽の不安定性問題の解決」:1次元で非対称2重井戸型ポテンシャルを持つ量子力学系の虚時間経路積分の解析を行なった.この問題に従来のバウンス法を適用すると,複素エネルギー値が出て,系が「偽の」不安定を持つことになる.本研究者は,バウンスをその中に含む(固有)谷を調べ,その谷の下部は谷インスタントンの対で出来ていることを解明し,この対についての希薄気体近似を虚時間経路積分に適用することにより「偽の不安定性」が解消され,トンネル効果を含む正しいエネルギー値が出ることを示した.3.「超対称QCDでのインスタントン計算」:Seiberg,Wittenらのいわゆる「厳密解」について、その2インスタントンに相当する部分を直接に計算し,比較を行なった.その結果,一部「厳密解」とことなる部分が見つかった.4.「摂動論でのAsymptonの発見」トンネル効果がある理論では,摂動級数は一般に漸近級数とならず,Borel和をとれない.本研究では,量子力学系,およびgauge理論において,この問題の根幹をなす摂動汎関数の「擬制の」ピークをもたらす配位,Asympton(これは本研究者の命名)を再調査し,その構造と副Asymptonの存在とを明らかにした.
社会科教育研究・実践の改善に資する「研究法ハンドブック」の日米共同開発

本研究では,社会科教育研究の日米比較を通して,それぞれの学界で確立されてきた研究方法論を抽出し,再構成することで,国際的な研究交流にたえうる「研究法ハンドブック」を開発しようとした。米国の研究者を招いたシンポジウムでの討論と聞き取り調査,ならびに文献調査を踏まえて,効果が期待される以下3つの方法論を導出し,論文作成の手続きを定式化することができた。(1)規範的・原理的な提言(2)実験的・実践的な開発(3)実証的・経験的な研究。本年度は,大きく以下3つの成果を残すことができた。第1に,わが国で確立されてきた社会科教育研究の方法論を振り返り,再体系化を試みる「社会科教育研究の方法論の国際化プロジェクト」シンポジウムを開催できたことである。第1回2010年5月のシンポでは,日本の「授業研究」と「評価研究」に焦点をあてて,研究分担者の渡部竜也と藤本将人がそれぞれのテーマに係わる研究史を整理するとともに,主要論文で採られている方法論と論理構造を解明し,フロアと質疑を深めることができた。第2に,日米の社会科教育研究の方法論を比較する「社会科教育研究の方法論の国際化プロジェクト」シンポジウムを開催できたことである。第2回2010年10月のシンポでは,「欧米の方法論の特質」をめぐって研究協力者の川口広美と後藤賢次郎が報告した。一方「わが国の方法論の特質」については研究分担者の棚橋健治と協力者の桐谷正信が報告を行った。両者の対比を通して,日米の実証研究のあり方や学問体系の成立過程,ならびに研究上の問題意識の違いが明らかとなった。第3に,米国で活躍する第一線の社会科研究者を招聘し,「社会科教育研究の方法論の国際化プロジェクト」シンポジウムを開催できたことである。第1回2010年5月のシンポでは,インディアナ大学ココモ校の小川正人が「米国学会誌」の研究動向と「質的研究法」の方法論を紹介した。また第3回2011年8月のシンポでは,オークランド大学のオマホニーが米国で展開されている「授業研究=レッスン・スタディー」の実際と今後の可能性について解説した。なお,東日本大震災の影響で,2011年3月に予定していた第3回のシンポは,8月に延期して実施されたことを付記する。今年度は,大きく以下3つの成果を残すことができた。第1に,米国で活躍する第一線の社会科研究者を招聘し,「社会科教育研究の方法論の国際化プロジェクト」シンポジウムを開催できたことである。第4回2012年1月のシンポでは,「子ども研究」をテーマにノースカロライナ大学のバンスレッドライトが「子どもの歴史理解」の研究法を提案するとともに,共同研究者の田口紘子・藤本将人は,日本の子ども研究史を総括した。第5回2012年3月シンポでは,「カリキュラム研究」をテーマにサウスフロリダ大学のソーントンが「ゲートキーピング論」に基づく実行カリキュラムの捉え方を紹介するとともに,共同研究者の山田秀和・渡部竜也が日本のカリキュラム研究史を総括した。一連のシンポジウムを通して,日米の社会科教育研究の異同を明らかにできた。第2に,日本の社会科教育研究の方法論的特質を解明できたことである。研究代表者の草原和博は全国社会科教育学会の『社会科研究』に掲載された論文の包括的レビューを試み,(1)研究者と実践者の連携体制,(2)工学的な問題関心(Research & Development)に特質を見いだした。本成果は,米国のNCSS/CUFA(全米社会科協議会/大学短大研究者部会)で発表することができた。第3に,次年度に「研究法ハンドブック」を開発できる見通しが立ったことである。上の一連の成果は,「何のために・何を・どのように研究するか」という視点から再構成した上で,全国社会科教育学会の『社会科教育論叢』第48集に発表できることになった。また研究討議を通じて,近年の社会科教育研究の方法論は,(1)規範的・原理的研究,(2)開発的・実践的研究,(3)実証的・経験的研究に類型化できること,また量的には(3)より(2),(2)より(1)が多く,(3)は新たな方法論の芽生えとして位置づけられることが明らかとなった。本年度は,社会科教育研究の方法論ハンドブックの開発に向けて,以下2つの取り組みを実施した。第1に,米国の教師教育研究の動向と方法論を捉えるために,アーカンソー工科大学教育学部長のシェリー・フィールド教授を招へいし,学術シンポジウムを開催した。本シンポジウムでの基調講演と意見交換を通して,米国の教師教育は,教職経験が豊かで,TAとして現に学生指導にあたっている(博士課程)大学院生の格好の研究テーマとして認識されていること,また実習生を規定している教育上の信念や価値観,それらの変容過程の解明などが中心的な研究課題になっていることなどが明らかとなった。

本成果は,全国社会科教育学会のホームページで公開された。第2に,方法論ハンドブックに掲載する基本概念を整理するために,これまでに招聘した1サウスフロリダ大学のソーントン教授,2ノースカロライナ大学のバンスレッドライト教授,3オークランド大学のオマホニー准教授との意見交換の成果を論文化した。各研究者には,1カリキュラム研究,2子ども/学習研究,3教師/教授研究の各テーマに関して論考を寄せてもらうとともに,科研メンバーによる解題を添え,日本の研究の改革に示唆するところを示した。本成果は,全国社会科教育学会の『社会科研究』第77号に掲載された。一連の研究を通して,現代米国で主流化してきた研究方法論,すなわち,教師の自律的な意思決定の構造と要因,ならびに子どもの個性的で多様な学びのプロセスを質的に記述・説明しようとする「実証的・経験的研究」の方法論を抽出できた。また日本で独自に発展・確立されてきた「規範的・思想的研究」と「実践的・開発的研究」とあわせて,研究方法論の全体像を説明するフレームワークを構築できた。3年間の成果は,明治図書出版より『社会科教育学研究法ハンドブックー学術論文の作り方・書き方ー』(2013年秋)として刊行される予定。現在までに,過去5回にわたる国際シンポジウムの実施,日本の社会科研究史の包括的レビュー,国内外の学会における成果発表,などの実績から判断して,2年次までの研究の目的は,おおむね達成できていると認められる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,本研究の最終目的である「研究法ハンドブック」の開発が課題となる。当初は,日米の研究者が対等の立場でハンドブック開発を行うことを想定していたが,現実には時間的・言語的な困難がともなう。そこで,日本の研究者の問題関心を主軸に内容構成し,そこに米国研究者のコメント・助言・研究交流の成果を組み込みながら,開発にこぎ付けることとしたい。
高気圧ガスアブレーション成膜技術の可能性研究

本研究はレーザを用いた新しい薄膜形成技術の可能性を見極めるものである。高密度ガスに高密度レーザ光を吸収させプラズマ状態にして、超音速で膨張する衝撃波を発生させる。レーザ光によりガス分子は解離や励起すると同時に衝撃波駆動の高速粒子が対向する基板に飛来し、緻密で高純度の薄膜が形成されると考えられる。この薄膜形成技術をガスアブレーション成膜法と名づけた。ここでは可能性を見出すため高密度ガスにレーザを照射する高気圧チャンバーを作製し、炭素を含むガスアブレーションにより、カーボン薄膜が形成されるかどうかの確認をおこなった。二酸化炭素ガス、ドライアイス、樹脂蒸気を用いて、高気圧チャンバー法でカーボン薄膜の形成を試みた。光源にはKrFエキシマレーザを用いた。以下にその結果を示す。(1)二酸化炭素ガスを用いた場合、4気圧、焦点エネルギー密度1J/cm^2、10Hz、300秒照射したがガラス基板上での膜の形成は確認できなかった。(2)ドライアイスを用いた場合、(1)と同様の条件でドライアイスの蒸気及びドライアイスに直接レーザーを照射したが膜の形成は確認できなかった。(3)樹脂蒸気を用いた場合、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンをそれぞれチャンバー内の坩堝で蒸発させると同時にチャンバー全体を加熱して、2気圧、0.6J/cm^2、10Hz、300秒照射でポリイミド蒸気で透明な薄膜の形成が確認できた。今後、形成膜の構造分析(膜厚測定、X線解析法、走査トンネル顕微鏡)をおこないたい。
がん幹細胞における新規蛋白質メチル化修飾ネットワークの解明と臨床研究への応用

がんは日本人の死亡原因の1位であり、新規治療法の研究開発が強く求められている。最近、がん組織は均質ではなく、正常組織と同様に自己複製能および多分化能を有するがん幹細胞を頂点とした細胞階層を形成することが明らかになってきた。このがん幹細胞は、抗がん剤等に対して強い抵抗性を示し、がんの発生や再発、転移の大きな要因となっていることが考えられているが、その作用機序はまだよく理解されていない。また、近年、タンパク質のメチル化修飾は遺伝子発現制御やタンパク質の安定性、酵素活性など、種々のタンパク質機能を制御することで、細胞特性に重要な影響を及ぼすことが報告されている。そこで本研究課題では、このタンパク質のメチル化修飾に着目して、がん幹細胞におけるメチル化修飾ネットワークを解明し、臨床研究への応用を試みることを計画した。平成28年度は、プロテオミクス解析によるがん幹細胞特異的なメチル化修飾部位の同定を行った。そのために、分担研究者の植田幸嗣先生との共同研究で、がん幹細胞と非がん幹細胞におけるタンパク質メチル化修飾の違いを質量分析(SILAC法: Stable Isotope Labeling using Amino Acids in Cell Culture)によって網羅的に解析した。その結果、複数のタンパク質においてメチル化修飾レベルが異なっていることを明らかにした。今後はこれらのタンパク質のメチル化修飾に着目した研究を進める予定である。また、化合物などを用いたがん幹細胞性への影響についても解析を行う。近年、タンパク質のメチル化修飾はタンパク質の安定性や酵素活性、また相互作用など、広範なタンパク質機能に重要な影響を及ぼすことが報告されてきている。がん幹細胞は、通常の分化したがん細胞に比べて、薬剤耐性能や腫瘍形性能が高く、既存の治療法に対しても抵抗性を示し、がんの再発や転移に深く関与しているため、その特性を理解することが重要となっている。そこで、本年度はがん幹細胞と非がん幹細胞におけるタンパク質メチル化修飾レベルの違いについて解析を行った。そのために、がん幹細胞におけるメチル化修飾を特殊な放射性同位元素によってラベルし、分担研究者の植田幸嗣先生との共同研究で、がん幹細胞と非がん幹細胞において異なるタンパク質メチル化修飾部位を質量分析によって網羅的に同定した。そこで今後はこれらのメチル化修飾に着目した研究を進める予定である。また、がん幹細胞の発生要因の一つとして正常な幹細胞におけるゲノム不安定性が起因となっている可能性が考えられるため、その作用機序についても解析を進めている。以上の実験結果は、概ね当初の計画通りに進展していると考えられる。がん幹細胞特有のメチル化修飾ネットワークを理解することは、新たながん幹細胞マーカーとして利用できるだけでなく、そのネットワークを制御することによってがん幹細胞を抑制できる可能性が考えられる。がん幹細胞の抑制は、がん治療をさらに促進させることが期待される。本年度、複数のがん幹細胞特有のメチル化修飾部位を同定することができたため、今後、それぞれについて、その重要性を詳細に検討する必要がある。特に、がん幹細胞の特性である薬剤耐性能や腫瘍形性能に影響を及ぼすメチル化修飾に着目し、その細胞内制御機構を明らかにすることが重要と考えられる。そのために、がん幹細胞特異的なメチル化修飾レベルを変化させた場合の薬剤感受性やスフェア形成活性等への影響について解析を行う。当初の予測以上の複数の興味深い候補修飾部位が得られ、それらの解析を行うために消耗品などの支出が増えることが見込まれる。そのため持ち越し分をその購入等に充てる。

そのために、がん幹細胞におけるメチル化修飾を特殊な放射性同位元素によってラベルし、分担研究者の植田幸嗣先生との共同研究で、がん幹細胞と非がん幹細胞において異なるタンパク質メチル化修飾部位を質量分析によって網羅的に同定した。その結果、複数のタンパク質においてメチル化修飾レベルが異なっていることを明らかにした。そこで今後はこれらのメチル化修飾に着目した研究を進める予定である。また、がん幹細胞の発生要因の一つとして正常な幹細胞におけるゲノム不安定性が起因となっている可能性が考えられるため、その作用機序についても解析を進めている。以上の実験結果は、概ね当初の計画通りに進展していると考えられる。がん幹細胞特有のメチル化修飾ネットワークを理解することは、新たながん幹細胞マーカーとして利用できるだけでなく、そのネットワークを制御することによってがん幹細胞を抑制できる可能性が考えられる。がん幹細胞の抑制は、がん治療をさらに促進させることが期待される。本年度、複数のがん幹細胞特有のメチル化修飾部位を同定することができたため、今後、それぞれについて、その重要性を詳細に検討する必要がある。特に、がん幹細胞の特性である薬剤耐性能や腫瘍形性能に影響を及ぼすメチル化修飾に着目し、その細胞内制御機構を明らかにすることが重要と考えられる。そのために、がん幹細胞特異的なメチル化修飾レベルを変化させた場合の薬剤感受性やスフェア形成活性等への影響について解析を行う。本年度、複数の候補修飾部位を見出したため、今後機能解析を行って優先度等を決めたのちに、詳細な解析を行う。当初の予測以上の複数の興味深い候補修飾部位が得られ、それらの解析を行うために消耗品などの支出が増えることが見込まれる。そのため持ち越し分をその購入等に充てる。
カンキツの分類と種の起源・伝播の解明-田中標本の解析と人文・社会学的調査ー

本研究では、カンキツの起源や種分化を明らかにするために、東アジアの在来カンキツの類縁関係を調査する。また、国立台湾大学に残されている田中長三郎のカンキツさく葉標本や国内外の田中長三郎関連資料を蒐集・調査し、これらをアーカイブ化して、展示資料を作成し、展示化を開催することを目的とする。本年度は、ミャンマー東北部高地の在来カンキツ調査において、マルブッシュカンやシトロン近縁種、マンダリン類、パペダ類が、中部低地ではブンタン類がみられた。パプアニューギニア高地の在来カンキツ調査では、ライム系カンキツ、マンダリン類、ブンタン類がみられたが、野生種のクリメニアは発見することができなかった。ユズのDNA解析では、徳島(木頭)、大阪(箕面)、埼玉(毛呂山)の在来系統間で多型を検出することができた。箕面市上止々呂美では無核ユズの在来系統を発見した。また、タチバナの系統を分類し、それらの発生過程や起源を推定することができた。一方、台湾大学の研究協力者の協力を得て、台湾大学に保存してある田中長三郎のカンキツ標本に関する基礎データを入手し、これを検索機能を有するデータベース化を行って、田中長三郎カンキツ標本アーカイブを作成した。また、記紀に記されているカンキツを常世の国から導入した田道間守を祀る、和歌山県の橘本神社に残されていた田中長三郎書簡や資料の発掘・整理を行うとともに、田中長三郎が発刊した「柑橘研究」全巻を田中長三郎直弟子の森本幸平氏から譲渡を受けた。これらは、橘本神社に新たに開設された「常世館」に展示し、令和元年5月19日から一般市民に公開する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。台湾大学に保存されている田中のカンキツさく葉標本を整理・分類し、リストアップを行った結果、カンキツ属は618点、カンキツ近縁属は323点で合計941点であった。カンキツ属のうち475点は田中の分類による学名のものであり、53種が含まれていた。他の143点は田中の分類による学名ではなく、イタリアの試料が多かった。カンキツ近縁属のうち142点は田中の分類による属名のものであり、他の181点は中国、フィリッピン、オーストラリアの試料が多かった。DNA抽出方法の確立では、採取直後の葉に加熱処理を行ってDNA抽出方法を検討し、その結果をもとに田中のさく葉標本5点を用いてDNA抽出を行った結果、3点は十分なDNAを抽出できたが2点はDNA抽出ができなかった。このことから、さく葉標本からのDNA抽出方法が確立され、標本の状態によりDNAが分解されていると考えられるので、さく葉標本からのDNA抽出にあたってはさく葉標本の状態を吟味する必要がある。台湾在来のシークワーサ調査を行った結果、果実の形態は沖縄のものとやや異なっており、同一のものではないと考えられ、現在、DNA解析中である。田中長三郎と交流のあった南方熊楠や橘本神社宮司の前山家との書簡等の資料調査を行うとともに、新規資料を発掘した。また、田中長三郎の最後の弟子である森本氏が保存している資料の調査を行った。これらの現存資料のリストを作成中である。また、台湾大学における田中文庫の目録を作成中である。台湾大学の研究協力者を招聘し、研究分担者とともに本研究内容について講演を行う国際シンポジウムを京都と和歌山で開催し、多くのカンキツ研究者や栽培関係者および和歌山の行政関係者などの参加により盛況であった。とくに和歌山県議からは田中長三郎をアピールするための展示会開催について打診があり、現在、平成30年度に和歌山と台湾で開催する検討を行っている。台湾大学における田中標本の整理・分類については、保存されている941点の標本に記載されている学名および国名の整理・分類が行われ、そのデータは本研究参画者に配信されており、順調に進捗している。また、さく葉標本からのDNA抽出方法の確立についても本年度の目標を達成しており、進捗状況は順調である。ニューギニアにおけるクリメニア属在来カンキツ調査については、ニューギニアの政情が不安なことから現在ペンディングとしているため、本年度は台湾の在来シークワーサの探索を行い、その在来種を発見して調査を行った。海外の在来カンキツ調査についての進捗状況はやや遅れている。中国・台湾における歴史的なカンキツ栽培利用と社会情勢に関する人文・社会学的調査については、中国広東省のブンタン栽培について調査を行っており、進捗状況は遅れている。田中長三郎関連文書資料の整理・分類とアーカイブ化については、南方熊楠顕彰館保蔵資料調査により、南方熊楠との交流書簡・資料等を発掘したこと、我が国にカンキツを初めて導入した但馬守を祭る橘本神社宮司の前山家に保存されていた田中長三郎の多くの書簡を発掘したこと、田中長三郎の弟子である森本順平氏が保管していた田中長三郎の資料を発掘したことなど大きな成果が得られており、予想以上の進捗状況である。また、本研究の国際シンポジウムを開催したことや、そのことにより田中長三郎の展示会開催の計画が進展していることなど、予想を超えた進捗がみられている。以上より、全体的にはおおむね順調に進捗していると判断される。

また、国立台湾大学に残されている田中長三郎のカンキツさく葉標本や国内外の田中長三郎関連資料を蒐集・調査し、これらをアーカイブ化して、展示資料を作成し、展示化を開催することを目的とする。本年度は、ミャンマー東北部高地の在来カンキツ調査において、マルブッシュカンやシトロン近縁種、マンダリン類、パペダ類が、中部低地ではブンタン類がみられた。パプアニューギニア高地の在来カンキツ調査では、ライム系カンキツ、マンダリン類、ブンタン類がみられたが、野生種のクリメニアは発見することができなかった。ユズのDNA解析では、徳島(木頭)、大阪(箕面)、埼玉(毛呂山)の在来系統間で多型を検出することができた。箕面市上止々呂美では無核ユズの在来系統を発見した。また、タチバナの系統を分類し、それらの発生過程や起源を推定することができた。一方、台湾大学の研究協力者の協力を得て、台湾大学に保存してある田中長三郎のカンキツ標本に関する基礎データを入手し、これを検索機能を有するデータベース化を行って、田中長三郎カンキツ標本アーカイブを作成した。また、記紀に記されているカンキツを常世の国から導入した田道間守を祀る、和歌山県の橘本神社に残されていた田中長三郎書簡や資料の発掘・整理を行うとともに、田中長三郎が発刊した「柑橘研究」全巻を田中長三郎直弟子の森本幸平氏から譲渡を受けた。これらは、橘本神社に新たに開設された「常世館」に展示し、令和元年5月19日から一般市民に公開する。これまで蒐集した東アジアの在来カンキツ等279点の試料の詳細なSSR解析を行った結果、153点の試料に多型が確認され、それらの系統樹を作成した結果、ブンタン、マンダリンおよびシトロンを含むその他のグループに分けられた。その中で、我が国のキシュウミカンは中国の南豊蜜桔と一致することが示された。タチバナの起源について詳細に検討した結果、タチバナは沖縄型、石垣島型、本土型に大きく分けられ、それらの成立過程を推定することができた。一方、インド東北部における在来カンキツ調査では、ライムの多様性が極めて高いことが観察され、カシー地域ではカシーパペダおよびその近縁種が多く観察された。シトロンやマンダリンも観察されたが、多様性は必ずしも高くなかった。韓国におけるユズの調査では、朝鮮半島南岸の地域で樹齢100年程度と推定される古木が広く認められたが、済州島ではユズの古木はわずかに存在する程度であった。田中長三郎関連資料の調査について、国立台湾大学に保存されている田中のカンキツ標本の生データを入手し、それを整理して基礎データを構築した。また、田中長三郎とカンキツに関する展示会を台湾大学および和歌山県で開催する準備を行うとともに、田中長三郎がその時の橘本神社宮司の前山虎之助と構想していたが実現できなかったカンキツ資料館「常世館」を、現在の橘本神社宮司の前山和範氏が橘本神社に創設する方向で検討し、本研究の成果の一部であるアーカイブ資料を展示することなどが合意された。東アジアの在来カンキツの類縁関係をSSR解析により明らかにし、日本在来のタチバナの成立過程を推定することができた。また、ユズの来歴についても明らかにされつつある。インド東北部の在来カンキツ調査により、ライムの多様性が観察されたが、これらの試料については遺伝資源の持ち出しが規制されているため、DNA解析を行うことができない。
障碍者スポーツによる障害からの身体適応と背景にある脳機能再編メカニズムの解明

本研究は、異なる障害特性を持つ脳血管障害者、脊髄損傷者および下肢切断者を対象とし、残存部位の運動機能計測とMRIを用いて脳構造・機能画像の撮像を行い、障害別の適応過程とスポーツの影響を明らかにするものである。研究Iにおいて運動機能の定量化を行い、獲得した代償機能を明らかにする。研究IIではfMRIを用いて代償機能発揮時の脳活動を明らかにする。研究IIIでは脳局所間の結合(ネットワーク)関係を定量化し、代償機能発揮時の特異的な脳活動の背景にある神経基盤を明らかにする。この障害別のヒト適応モデルを確立することで、神経学的な根拠に基づいたリハビリテーション方略の構築につながると考えられる。
「非母語話者による日本語話し言葉コーパス」構築の更なる充実と分析・研究

本課題は、『非母語話者による日本語話し言葉コーパス(CSJ-NNS)』に収録するデータをさらに充実させ、構築されたコーパスを広く一般に公開する目的で行われた。音声データの収録や各種アノテーションの付与のみならず、個人情報を消去するなどして公開に向けて作業を行い、コーパスを頒布した。また、本コーパスと『日本語話し言葉コーパス(CSJ)』とを比較することにより、従来の日本語非母語話者音声研究に新たな視座を提示した。本課題は、平成17年度から18年度にかけて行われた「『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』の構築と分析・研究」(基盤研究(A)課題番号:17202011研究代表者:土岐哲)に引き続いて行われている。日本語学習者の産出した自発発話音声のコーパスを構築し、学習者が産出した音声を母語話者の産出した音声と詳細に比較対照し、より広い視野に立って具体的に検証できるようにするために、国語研の『日本語話し言葉コーパス』に基本的には準拠している。本課題の「非母語話者による日本語話し言葉コーパス」をさらに充実させるべく、本年度も国内外の学会講演及び模擬講演において、非母語話者が日本語で発表した音声を、これまでに得られた人的ネットワークを活用して収集した。非母語話者によって産出された日本語はヘッドセットマイク、及びDAT(Digital Audio Tape)により録音し、ビデオ撮影も行った。ビデオ映像は実際にはコーパスのデータとはならないが、書き起こしの際に参考にするために収録している。この音声収録に際しては、講演を母語話者が聞き、多角的な印象評定を行った。また、これまでに収録されたデータの書き起こしテキストを基にして、自動形態素解析を行い、手作業により修正を施した。さらに、国語研の『日本語話し言葉コーパス』に準拠した分節音ラベルを付与した。その過程で書き起こしテキストに間違いが見つかった場合は、それをデータに反映させた。昨年度に引き続き、日本語学習者の産出した自発発話音声のコーパスを構築するために、国立国語研究所などが構築した『日本語話し言葉コーパス』に準拠して、各種情報(転記テキスト、形態論情報、分節音情報)を付与した。また、コーパス公開のために必要不可欠な、個人情報消去に関する作業をデータの一部(50話者分)に対して行った。各講演の個人情報に該当する箇所について、音声データに対しては同持続時間の雑音(ホワイトノイズ)を挿入し、転記テキスト及び形態論情報に対しては同文字数、または同モーラ数の記号を挿入した。各話者の情報(母語、生育地、学習歴など)についても電子データにし、整理した。さらに上記50話者分(約750分)の音声データ、転記テキスト、形態論情報、分節音情報、各話者の情報をまとめたものをDVD-Rに焼き、バージョン1として来年度からの公開ができるようにした。このコーパスの公開により、『日本語話し言葉コーパス』との詳細な比較対象が可能となる。つまり、学習者が産出した音声と母語話者の産出した音声を比べることができるのである。他方、本コーパスの内容・意義等を研究者などにアピールする場も設けた。これまでの成果(「『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』の構築と分析・研究」(基盤研究(A)課題番号:17202011研究代表者:土岐哲、及び本研究課題)を、2008年5月、日本語教育学会春季大会において「『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』の概要」と題してデモンストレーションを行った。本研究課題は、前課題*を含めると5年にわたり、日本語非母語話者が産出した日本語音声の実態把握や、中間言語研究、社会言語学的研究等に資するデータとすべく、学習者コーパスを構築してきた。今年度は、これまでに各種学会等で収録した日本語非母語話者が産出した日本語(自発発話・モノローグ)の音声データに対し、個人情報消去、形態論情報付与、音素ラベル付与を行った。個人情報の消去は、データから個人が特定されないようにするための処理で、音声データと、一旦は書き起こしたデータに対して行った。これは、コーパスを公開する上で欠かせないものである。また、形態論情報に関しては、書き起こしたデータに対して単位境界・代表形・代表表記・品詞・活用の種類・活用形などの情報を『日本語話し言葉コーパス(CSJ)』に準拠して付与した。さらに、音声データと書き起こしたファイル等をもとに、分節音情報を付与した。これらの作業はいずれもデータの正確さを期すため、2重3重のチェックを経た。その後、今年度処理を施したものとこれまでに集積したデータをあわせ、『非母語話者による日本語話し言葉コーパス(CSJ-NNS)ver.2』として発行、頒布した。また、『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』の概要と、それを用いた研究の可能性を示した、土岐・江崎・岡田(2009)「『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』の可能性」を執筆し、非母語話者音声研究に新たな視座を提示した。
磁気相転移における新普遍群の実験的検証

磁性体における相転移現象の統一的な理解に寄与することを目的として、研究計画に従って補助金によって整備した実験装置を活用して、磁気共鳴、磁化率、強磁場磁化、中性子回析などを駆使した系統的かつ総合的な多様な研究を行い、以下の成果を得た。一部は既に公表し、一部は公表準備中である。1.モデル物質の作製補助金にて購入した電気管状炉を有効に活用して積層三角格子系ABX3型化合物およびABO2化合物、ならびに量子スピン系化合物を作製した。X線回析、化学分析によって試料評価を行った結果、高品質の試料が得られた。2.三角格子系の研究積層三角格子反強磁性体の相転移の性格がスピン対称性に著しく影響されることに注目して、Ising異方性およびXY異方性を有する種々のモデル物質について一連の各種臨界指数と広範囲の温度、磁場域で磁気相図を詳細に決定した。系を特徴づける連続的なスピン対称性とフラストレーションに由来する離散的なカイラル対称性とから生じる新しい普遍群に属する磁気秩序相を検証すると共に連続スピン系積層三角格子磁性体における新秩序相を究明した。異方性の違いを反映して、磁場-温度平面において2通りの普遍的かつ特徴ある磁気相図が得られた。3.量子スピン系の研究一次元ハイゼンベルグ系における量子効果に由来する新奇な基底状態を有するハルデイン状態ならびにスピンパイエルス状態を微視的実験手段によって究明し、外部磁場下における基底状態の破壊の移行過程およびそれに伴って出現する未知の磁気秩序相の解明を行った。相転移現象の統一的な理解に寄与することを目的として、スピン対称性のみならずカイラル対称性を包含する新普遍群の存在を検証する実験的研究を行った。1.モデル物質の作製補助金にて購入した電気管状炉を活用して積層三角格子系ABX3型化合物の良質単結晶を育成し、X線回折、磁化率測定、化学分析によって試料評価を行った。2.磁気相図の決定(1)実験手段として中性子回折、磁気共鳴、強磁場磁化測定などを駆使し、系統的かつ総合的な研究を行った。(2)積層三角格子反強磁性体の相転移の性格がスピン対称性に著しく影響されることに注目し、Ising異方性およびXY異方性を有する種々のモデル物質群の磁気相図を広範囲の温度、磁場域で決定した。異方性の違いを反映して磁場-温度平面において2通りの普遍的かつ特徴ある磁気相図が得られた。3.今後の課題上で決定した各種相境界の臨界特性を明らかにするために、種々の臨界指数の精密測定を行う必要がある。磁性体における相転移現象の統一的な理解に寄与することを目的とし、以下の研究計画を実施した。1.モデル物質の作製昨年度の補助金にて購入した電気管状炉を有効に活用して積層三角格子系ABX3型化合物およびABO2化合物、ならびに量子スピン系化合物を作製し、X線回折、化学分析によって試料評価を行った。2.三角格子系の研究積層三角格子反強磁性体の相転移の性格がスピン対称性に著しく影響されることに注目して、異方性の異なるモデル物質について一連の各種臨界指数と磁場-温度平面における磁気相図を詳細に決定し、系を特徴づける連続的なスピン対称性とフラストレーションに由来する離散的なカイラル対称性とから生じる新しい普遍群に属する磁気秩序相を検証すると共に連続スピン系積層三角格子磁性体における新秩序相を究明した。4.これらの目的を達成するために、補助金によって整備した実験装置を活用して、磁気共鳴、磁化率、強磁場磁化、中性子回折などを駆使した系統的かつ総合的な多様な研究を行った。
報酬の相対的価値とそれを補正する心理神経メカニズム

文脈の情報を取り入れて価値を更新していく学習過程は、モデルベースの学習と呼ばれる。一方、文脈情報には依らず直接経験に基づいて、比較的自動的に価値を更新する学習過程はモデルフリーの学習と呼ばれる。本研究では、両学習の比重の個人差を検討する2段階意思決定課題を用い、これらの学習が統合されるメカニズムを計算論モデルとして提案することを目指した。実験で得られたデータをもとに構築した新しい計算論モデルは、従来のモデルと2つの点で大きく異なる。1点目は、モデルフリーとモデルベースの価値を統合するメカニズムに関する部分であり、従来のモデルが、2つの価値を独立に計算して統合することを仮定しているのに対し、新しいモデルでは、モデルフリーの価値更新でよく使われるeligibility traceに着目し、これが環境の確率モデルで修飾されることを仮定した。2点目は、選択しなかった価値がデフォルト価値に回帰する過程を新しく導入した点である。これらの改良の結果、新しいモデルは従来のモデルよりも実際のデータによく適合し、また、そこで使われるパラメターが意思決定に関わる重要な個人差をよりよく反映していることが示された。本研究の成果については論文としてまとめ、国際誌にて発表した。また、この結果をさらに強固なものにするために、追加の実験も行い、先に提案した計算論モデルが支持されることを確かめた。この追加実験では、意思決定の個人差を安定して取り出すために、各参加者が複数の選択課題と質問紙への回答を行い、抹消自律神経系の活動についても記録した。現在、得られたデータに対し解析を行っているが、心拍変動とモデルベースの程度の相関がみられるなど、興味深い結果が得られている。28年度が最終年度であるため、記入しない。主観的価値が他の選択肢の影響で相対的に変わるメカニズムとして、Range-Adaptationがある。これは、過去や現在において与えられた選択肢の中で価値を再スケール化するメカニズムであり、限られたリソースの中で、価値の弁別性を最大化し、プライオリティに基づく反応を形成する上で重要となるメカニズムである。しかし、将来の選択肢に対する期待が現在の価値のRange-Adaptationに与える影響についてはわかっていない。そこで本研究では、金銭報酬遅延課題(MID課題)を行っている際の脳活動と身体反応(自律神経系反応と行動指標)を同時計測し、課題の途中で将来の選択肢に対する期待の程度を回答させた。得られたデータを解析した結果、報酬予期時に,線条体や視床などの報酬系ネットワークと、小脳などの運動準備関連の部位で,価値の相対性に対応した活動が見られた。また、抹消の覚醒度の指標となる皮膚コンダクタンス反応(SCR)においても価値に対応した反応の違いが見られた。また、将来への期待が高い個人程、現在の価値の弁別性が低下することが示され、将来への期待が現在の価値のRange-Adaptationに影響を与えることが明らかになった。具体的には、将来への期待が高い個人程、小脳における価値に対応した反応の弁別性が低くなり、SCRについても価値に対する弁別性が低くなることが示された。これらの結果は、ポスター発表及び口頭発表にて報告を行った。さらに、文脈、特に課題中の状態遷移確率が意思決定に与える影響についての行動実験も行った。得られたデータから、文脈が意思決定に与える影響を内包した計算論モデルを提案し、この成果については、国際学会にて発表を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。