hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
算数・数学における学習過程評価のための適応型コンピュータテスト開発に関する研究

算数・数学における学習過程評価を行うことを考慮した適応型コンピュータテスト(個人の能力に応じて問題項目を順次提示していくコンピュータテスト)の開発のために,本研究において,学習者向け問題交換コミュニティサイトを構築し,学習意欲向上の検討を行うとともに,タブレットPCを利用した数学問題解答Webアプリケーションの開発,およびそのアプリケーションを用いたテストシステムの開発を行った.また,開発システムに適した数学問題項目の評価・検討を行った.算数・数学における学習過程評価を行うことを考慮した適応型コンピュータテスト(個人の能力に応じて問題項目を順次提示していくコンピュータテスト)の開発のために,本研究において,学習者向け問題交換コミュニティサイトを構築し,学習意欲向上の検討を行うとともに,タブレットPCを利用した数学問題解答Webアプリケーションの開発,およびそのアプリケーションを用いたテストシステムの開発を行った.また,開発システムに適した数学問題項目の評価・検討を行った.本研究では,個に応じた指導の充実のための教材・学習評価・個に応じたフィードバックを支援する環境と指導方法の開発を行うことが大きな目標である.その中で,本研究の具体的な目的は,算数・数学分野の問題解決の特徴を考慮し,「ペーパーテストではできない思考過程を評価する」,「算数・数学項目の分野・領域・内容に整理されたテスト間題の作成する」,「被験者(中学・高校生)のコンピュータ利用に対するストレスの軽減を目的としたタッチパネル利用する」,「学習者へのフィードバックを教師に明確に示す工夫を行う」といった新たな手法を具備したインターネットを利用した「適応型コンピュータテスト(Computerized AdaptiveTest,以下CAT)」を開発することである.3年計画の初年度となる本年度においては,研究遂行のための資料収集を行ったり,専門家からの意見を聴取したりしながら,CATシステムの基本設計および開発・検討を行った.また,間題項目開発については,ペーパーテストではできない間題を中心とした開発・検討を行い,作成した項目を実例として,デジタルコンテンツとして具体的に実装する手法の開発・検討を行った.次年次以降は,統計モデルの開発・検討およびCAT出題アルゴリズムとアイテムバンクの設計を行うと伴に,本年度の成果を受けて,システム拡張,項目追加を行い,実証実験を行えるよう整備し,実証実験を行いながら,システムの改良等を行うことが研究内容となる.3年計画の2年度となる本年度は,算数・数学における学習過程評価のための適応型コンピュータテスト開発において,次のような研究を行った.(1)昨年度に引き続きシステムの基本フレームに関する検討を重ね,開発に取り組んだ.とくに,Parceptionなどの著名なe-learning向けテストシステムのフレームワークを調査し,本研究のシステムの参考とした.また,先行研究のモバイル端末を用いたクイズ形式の問題集のフレームワークを本研究のテストシステムに応用することを検討した.同様に学習者の提出物の類似性を評価するシステムについても,その判定システムの活用を検討した.(2)算数・数学の問題項目のデジタル表現法について,海外(米国,オランダ)での事例を調査した.それを受け,項目を作成し,デジタルコンテンツとして具体的に実装する手法について検討を重ね,項目をデジタルコンテンツのアクションのタイプごとにグループ分けし,グループごとにデジタルコンテンツを作成することとした.(3)比較的複雑はでない項目については,個別ごとに開発するのではなく,項目を自動生成することを試みた.数と計算分野において,計算式を自動生成し,タブレットPCを用いた手書き入力により計算過程を記録し,最終的な結果を数値として認識し正誤判定するテストシステムのプロトタイプを作成した.(4)被験者(中学・高校生)のコンピュータ利用に対するストレスが軽減されるような実証実験用の端末について調査し,実証実験に向けての準備を行った.具体的には,図形入力,数式入力のGUIをタブレットPCに作成し,評価実験を行った.昨年度に引き続き,数と計算分野において,計算式を自動生成し,タブレットPCを用いた手書き入力により計算過程を記録し,最終的な結果を数値として認識し正誤判定するテストシステムを改良した.また,今年度はとくに,図形分野におけるタブレットPCによるシミュレーション形式の入力方法を検討し,作成した.本手法では,,RIA (Rich Internet Application)のフレームワークであるMicrosoft Silverlight2を用い,一般のPCの画面上と同様にWeb上でページ遷移なく図形の回転,移動,縮小拡大などが行えるので,例えば,点対称,線対称の問題において,解答者は図形の周囲をペンで囲んで選択し,回転させて,元の図形と一致するかを調べることで解答を得るなどのシミュレーション的な解答を行うことが可能である.さらに,手描き図形に対し,同じ長さの辺や,同じ角などの数学的記号をペンで記述することで,図形を整形するインターフェースも作成し,描画による図形の入力も可能とした.テストシステムとして,アイテムバンク,アイテム選択などの機能を持つWebアプリケーションを作成し,基本的な動作実験を行った.アイテムバンクの作成においては,問題のテンプレートを用意し,数値的な変更を行うことで大量の問題を作成した.また,(3)に記述したようなシミュレーション型の問題についての評価方法について検討を行った.
トレーニング環境の違いが体温調節反応に及ぼす影響

本研究ではトレーニング環境の違いが身体の調節機能に及ぼす影響を検討するため、水中でトレーニングしている者と陸上でトレーニングしている者の運動時体温調節機構、特に発汗調節の違いを比較した.水中でトレーニングしている者として水泳選手7名(年齢19±1才、身長174.6±5.0cm、体重66.2kg、最大酸素摂取量57.4±3.7ml/kg/minおよび%脂肪11.39±0.90%)、陸上でトレーニングしている者として陸上競技者1名、サッカー選手5名および野球選手2名(計8名、年齢20±1才、身長170.6±5.6cm、体重65.6±6.6kg、最大酸素摂取量58.3±4.8ml/kg/minおよび%脂肪11.37±3.10%)に対して、最大酸素摂取量の50%の自転車運動を40分間負荷した.環境条件は環境温25°C、相対湿度50%とし、実験中の直腸温、皮膚温(前腕、胸部、大腿および下腿)、局所発汗量(前腕と肩甲骨下部;カプセル換気法)、酸素摂取量および心拍数を連続的(毎分)に測定した.また,実験前後の体重測定より、体重減少量を算出した.両グループの身体特性には顕著な差は認められなかった.運動中の酸素摂取量、心拍数、直腸温および平均皮膚温はグループ間に差がなかったが、背部の局所発汗量は陸上でトレーニングしているグループの方が多かった(P<0.05).また、平均体温と局所発汗量の関係においても背部にグループ差が認められた.これらのことから、トレーニングを行う環境(水中で行うのか、陸上で行うのか)の違いによって運動時の体温調節機構の改善の程度は異なり、陸上でトレーニングを行う方がその程度は大きいことが考えられる.また、その違いは身体の躯幹部のみの発汗量に認められたことは、トレーニングを行う環境の影響は末梢の要因に起因している可能性があることを示唆している.本研究ではトレーニング環境の違いが身体の調節機能に及ぼす影響を検討するため、水中でトレーニングしている者と陸上でトレーニングしている者の運動時体温調節機構、特に発汗調節の違いを比較した.水中でトレーニングしている者として水泳選手7名(年齢19±1才、身長174.6±5.0cm、体重66.2kg、最大酸素摂取量57.4±3.7ml/kg/minおよび%脂肪11.39±0.90%)、陸上でトレーニングしている者として陸上競技者1名、サッカー選手5名および野球選手2名(計8名、年齢20±1才、身長170.6±5.6cm、体重65.6±6.6kg、最大酸素摂取量58.3±4.8ml/kg/minおよび%脂肪11.37±3.10%)に対して、最大酸素摂取量の50%の自転車運動を40分間負荷した.環境条件は環境温25°C、相対湿度50%とし、実験中の直腸温、皮膚温(前腕、胸部、大腿および下腿)、局所発汗量(前腕と肩甲骨下部;カプセル換気法)、酸素摂取量および心拍数を連続的(毎分)に測定した.また,実験前後の体重測定より、体重減少量を算出した.両グループの身体特性には顕著な差は認められなかった.運動中の酸素摂取量、心拍数、直腸温および平均皮膚温はグループ間に差がなかったが、背部の局所発汗量は陸上でトレーニングしているグループの方が多かった(P<0.05).また、平均体温と局所発汗量の関係においても背部にグループ差が認められた.これらのことから、トレーニングを行う環境(水中で行うのか、陸上で行うのか)の違いによって運動時の体温調節機構の改善の程度は異なり、陸上でトレーニングを行う方がその程度は大きいことが考えられる.また、その違いは身体の躯幹部のみの発汗量に認められたことは、トレーニングを行う環境の影響は末梢の要因に起因している可能性があることを示唆している.
生態系モデルによる汽水湖の環境動態予測と最適な塩分管理の対策シナリオの作成

東郷池の水質悪化の原因メカニズムの解明に資する基礎的研究として,低次生態系-3次元流体力学モデルを構築し,同池内の溶存酸素(DO)の動態解析を行った.1.モデルの妥当性構築した低次生態系-3次元流体力学モデルにより,2003年の水質観測結果の再現計算を行った.その結果,全窒素,全リン,クロロフィルa,DOの計算結果と観測結果は概ね良好に一致した.これより,パラメータ値も含め妥当な水質動態予測モデルを構築できた.2.DOの動態解析湖底近傍での貧酸素化の発生メカニズムを調べるために,水域に作用する風応力と関連付けてDOの変動特性を検討した.その結果,年平均風速である3m/sの風が吹送した場合,3m以深の湖底近傍で貧酸素化が生じた.一方,強風に相当する風速6m/sでは,湖全域で5mg/L以上を維持した.湖底近傍では,底泥による酸素消費と移流・拡散による酸素供給が卓越するが,年平均風速では酸素供給量よりも酸素消費量が大きく上回るために湖水の貧酸素化が生じた.一方,強風時では酸素供給量と酸素消費量が同程度であり,そのためDOの低下は見られなかった.このような違いは,平均風速時で水深2m付近に密度界面が形成されるのに対し,強風時では水塊の強い鉛直混合が生じることに起因する.3.ヤマトシジミの生息域とDO分布東郷池の主要な水産資源であるヤマトシジミの生息域と,湖底近傍のDOの分布特性との関連性について検討を行った.その結果,夏季において年平均風速程度の風が作用した場合に湖底近傍のDOが45mg/Lである領域と現在のヤマトシジミの生息域は一致した.ヤマトシジミの生息と,年平均風速吹送時の湖底近傍のDOの分布との関連性が数値実験により確認された.本研究では,人為的な塩分管理下にある汽水湖として鳥取県東部と中部にそれぞれ位置する湖山池,東郷池を選び,環境動態予測や塩分管理に関する対策シナリオの作成に当たっての基礎的研究として本年度では現地観測を通じた水環境の現状把握と評価に務めた.1)鳥取県湖山池湖山池において水質調査,微気象観ならびに生物調査を行い,植物プランクトン優占種の季節的消長の観点から湖山池の水環境について検討した.多様性指数の季節変動の観点から観測期間を7期に区分し,各期間でプランクトン個体数と水質項目を比較した結果,動物・植物プランクトンと水質との間に有意な関係を見出すことができた.また,年次的な観点から水環境の変化を捉えるため過去の報告との比較も行った結果,夏季における優占種交代の原因を解明することができた.また,最深部湖底付近のDOの短期予測手法としてカオス工学の分野で開発されたLocal Approximation法を採用しその適用性を示すとともに,観測機器に由来するノイズの除去処理法としてWaveletを導入し予測精度の向上を図った.あわせて,ニューラルネットワークモデルを用いたDOならびにクロロフィルaの動態予測モデルを構築した.さらに,鉛直1次元拡散モデルよる密度成層の形成・破壊過程の数値実験を行い,水温成層ならびに塩分成層の形成特性と破壊特性を定量的に把握した.2)鳥取県東郷池水環境の定期的な多点調査を実施し,プランクトン種と栄養塩類の季節的な変動特性ならびに空間分布特性について検討した.夏季の海水流入に伴う塩分上昇は,栄養塩類の動態に影響を及ぼすことが示唆された.また,東郷池の水環境はリン制限的であることが確認でき,藍藻類にもこの結果が反映されたことから,アオコ発生の抑制にはリンの低減が重要であることも示された.1.鳥取県東郷池の水環境調査=鳥取県東郷池において水質の多地点調査を行い,富栄養化に関わる水質項目と動物・植物プランクトンを主として,その季節的変化と分布特性の観点から,東郷池の水環境を評価した.その結果,とくに湖南部が過栄養な状態にあることが確認された.そして,海水の流入に伴う湖水の塩分の上昇が,栄養塩類の動態に影響を及ぼしていることが示唆された.また,植物プランクトンの増殖に関して水域はリン制限的な傾向にあったことから.夏季の藍藻類の増殖を抑制するためにはリンの低減が重要であることが示された.2.鳥取県湖山池の密度成層の形成・破壊特性:鳥取県湖山池を対象に,密度成層の形成・破壊過程について水温・塩分に関する鉛直1次元拡散モデルを通じて検討した.本研究では,水質輸送のダイナミクスに関わる鉛直渦動拡散係数を成層化関数でモデル化し,そのモデルパラメータを遺伝的アルゴリズムによる最適値探索によって決定することで,計算結果は観測結果を良好に再現できた.数値実験の結果,(1)風速5m/s以下で水温成層が形成され,風速により密度界面の位置が1.53mの範囲で変動すること,(2)成層破壊に要する吹送時間は風速の指数関数で与えられることが示された.3.DOのリアルタイム予測手法の開発:水質・微気象のモニタリングデータに基づいたDOのリアルタイム予測手法として,カオス工学の分野で開発されたLocal Approximation法とFeedback型ニューラルネットワークの二つ手法を提案した.さらに,時系列データに含まれるノイズの除去ならびに低周波・高周波の分離を目的にwavelet解析を導入した.その結果,予測精度と限界リードタイムが大幅に向上し,リアルタイム予測手法としての有効性が確認された.東郷池の水質悪化の原因

メカニズムの解明に資する基礎的研究として,低次生態系-3次元流体力学モデルを構築し,同池内の溶存酸素(DO)の動態解析を行った.1.モデルの妥当性構築した低次生態系-3次元流体力学モデルにより,2003年の水質観測結果の再現計算を行った.その結果,全窒素,全リン,クロロフィルa,DOの計算結果と観測結果は概ね良好に一致した.これより,パラメータ値も含め妥当な水質動態予測モデルを構築できた.2.DOの動態解析湖底近傍での貧酸素化の発生メカニズムを調べるために,水域に作用する風応力と関連付けてDOの変動特性を検討した.その結果,年平均風速である3m/sの風が吹送した場合,3m以深の湖底近傍で貧酸素化が生じた.一方,強風に相当する風速6m/sでは,湖全域で5mg/L以上を維持した.湖底近傍では,底泥による酸素消費と移流・拡散による酸素供給が卓越するが,年平均風速では酸素供給量よりも酸素消費量が大きく上回るために湖水の貧酸素化が生じた.一方,強風時では酸素供給量と酸素消費量が同程度であり,そのためDOの低下は見られなかった.このような違いは,平均風速時で水深2m付近に密度界面が形成されるのに対し,強風時では水塊の強い鉛直混合が生じることに起因する.3.ヤマトシジミの生息域とDO分布東郷池の主要な水産資源であるヤマトシジミの生息域と,湖底近傍のDOの分布特性との関連性について検討を行った.その結果,夏季において年平均風速程度の風が作用した場合に湖底近傍のDOが45mg/Lである領域と現在のヤマトシジミの生息域は一致した.ヤマトシジミの生息と,年平均風速吹送時の湖底近傍のDOの分布との関連性が数値実験により確認された.
哺乳類精細胞の超微形態とその動態

昭和62年、初年度には成熟ラット精祖細胞(Spg)の超微形態とその地理的配列について調べた。便宜上、SpgをA(未分化)型とB(分化)型の二種類に分類した。これらの細胞は細胞間橋を介して連結し、同一細胞からなる細胞群を作っている。今回の研究では精子発生周期に伴うSpgの形態分化、それらの細胞群の地理的配列の違い等を三次元的に明らかにした。更に、セルトリ細胞の基底側壁突起が精子発生(spermatogenesis)の過程に随伴して連続的、相補的に形態変化していく像を見出した。これらの連続像は分化Spgが精細管基底部から管腔側に移動していく機序とも深く関係していた。ゲッ歯類のSpgは典型的な同期分裂を示すが、霊長類Spgは非同期的に分裂するという。この現象は興味あるところだが、厚く囲まれた間質成分を消化除去できないため未だ霊長類Spgを走査電顕で観察できなかった。一方、補足実験として間質成分、軟組織をアルカリ消化し、コラ-ゲン原線維を構成するサブユニットを三次元的に観察した。昭和63年、次年度にはエストロジェン投与による精上皮の影響について調べた。このホルモンが精子発生を阻止することは、従来の報告と同様、明らかにされたが、個々の精細管に対する阻止作用の多様性が新しい研究課題として浮上した。また、このホルモンが分化型Spgの分裂を促進することが判った。この所見をロ-マ学会で発表した。平成元年、最終年度には、比較解剖学的観点より、精上皮基底面の走査電顕的観察を継続し、これまでのサル、ラットに関する知見と新たに観察したネコのそれとを比較検討するとともに、エストロジェン投与によるラット精細管周囲筋様細胞の動態を光顕的、透過電顕的並びに走査電顕的に観察した。エストロジェン投与はSpgの細胞分裂能を一過性に賦活し次いで退行変性を起さしめるが、筋様細胞に対しては常に機能抑制的に作用し、同ホルモン投与により一貫した退行変性過程を認めた。本年度の研究実施計画として後述の3項目を設定した.1.成熟ラット精祖細胞(Sg)の超微形態とその地理的配列2.間質線維成分の超微構造とその加水分解像3.化学-酵素消化法による霊長類Sgの走査電顕(SEM)観察1項目については精子発生周期におけるSgの種類やその地理的配列の違い,セルトリ細胞の基底側壁突起の形態等を明らかにした.特に, Sgが索状にまたは網状に配列する形態形成やSgが精細管の管腔側に移動していく機序をセルトリ細胞の基底側壁突起の周期性形態変化やその結合様式とに関連づけて考察した.2の項目については霊長類の精巣間質や精細管固有層等の間質成分はゲッ歯類のそれよりも遥かに密であるため,間質成分の消化除去が大きな問題点として新たに浮上した.このため,間質成分の超微構造を観察すると共に,間質成分の加水分解像に関する基礎研究も行った.生体軟組織を加水分解する能力はアルカリ>酸>酵素の順に強力であるが,組織の消化像はどの消化液を使ってもほゞ同一の過程を辿ると考え,先ず,アルカリで軟組織を消化した.間質成分に対するアルカリ消化の段階的過程を電顕レベルで調べ,その一部を学会やシンポジュームで発表した.

この一連の研究でコラーゲン原線維内に実存するフィラメント状のサブユニットをSEMで初めて確めえた.このサブユニットに関する論文を作成する予定である.3.の項目については霊長類SgのSEM観察を可能にするため,酸,アルカリ,酵素による精巣間質や精細管固有層等の間質成分を消化し,その過程を調べている.しかしながら,消化液の組合せ,その濃度や設定温度等,手技上の工夫を必要とし,未だ突破孔を見出すまでに至っていない.このため,昭和63年度の研究項目,即ち,精細胞のホルモン感受性とその形態変化についても平行して実験を行っている.本年度の研究実施計画を次のように設定していた。1.結合組織の走査電顕(SEM)観察手技を検討する。2.霊長類精祖細胞(Spg)の超微形態とその地理的配列1の項目についてはSEM観察手技をほぼ確立し、その成果を電顕学会で発表し、また、"細胞"に投稿した。特に、今回の研究ではコラーゲン原線維内に実在するサブユニットをSEMで初めて観察した。右巻き螺旋状に配列したサブユニットと直線状に並ぶサブユニットを見出し、これらが共にコラーゲン原線維の太さの増大に関与する可能性を論じた。2の項目については精細管基底部にあるSpgをSEMで撮ることが必要条件となる。著者らは23の精細管でSpgをSEMで見出したが、ルーチンに観察するまでにはSEM手技が完成していない。このため、来年度に予定していた項目、3、エストロジェン投与による精上皮の影響、を本年度の項目として繰り上げ、電顕レべルで調べた。この研究ではSpgの形態やその配列に従ってA型とB型にSpgを大別した。分裂しつつある両型のSpg像は非常に短い分裂持続時間のために正常ラットの精細管では通常観察困難である。しかしながら、エストロジェン投与時にはB型のSpgが高頻度に分裂していた。分裂しつつある細胞は大型の類円形またはヒョウタン形の外形を示した。一方、B(分化)型のSpgに比べて、A(未分化)型のSpgは目に見える程著明な分裂像を現わさなかった。これらの事実から、エストロジェンは少なくともB(分化)型のSpgに対しては分裂促進作用"mitogenic action"を誘発しうるものと考えられる。これらの結果をローマの学会で口頭発表した。また、その論文内容が英文専門書の中で近々、報じられるであろう。過去2ケ年にわたって、哺乳類精細胞の超微形態とそのエストロジェン投与下の動態について研究を行ったが、最終年度に当る本年度は当初計画に示された「精細管周囲平滑様筋細胞の比較解剖学的観察及びその実験条件下の動態」について研究を進めた。即ち、精細管周囲境界幕中に存在する平滑筋様細胞(以下「筋様細胞」と記す)の三次元的構造につき、走査電顕を用いてニホンザル・ラット・ネコを材料として比較観察した。この結果、筋様細胞はラットにおいてはほとんど1層の連続した菲薄な細胞層として精上皮を包んでおり、ネコにおいては12層、ニホンザルにおいては多くは23層(6層以内)を成すが、その各層における個々の筋様細胞は偏平多角形で敷石状に配列していることが解った。さて、エストロジェン投与(estradiol dipropionate,0.25mg/day筋注)によるラット精細管筋様細胞の変化を経時的に光顕、透過電顕、走査電顕を用いて観察した。エストロジェン投与開始後4、8、16、25、32日目に各実験群ラット精巣を固定し対照群のものと共に観察試料を作製した。その結果、4日目では筋様細胞は特記すべき変化を示さないが同細胞の基底膜が肥厚し始める。
重力勾配移動観測と複数台同時観測技術の開発

地震や火山、土砂災害、道路陥没などの災害をより正確に予測するには地下構造の場所による相違と時間変動を詳細に観測する必要がある。しかしながら、従来の観測手法では振動や電磁ノイズ、また地質や地形の影響等により、特に観測が必要となる市街地や山体斜面等において高精度観測が困難であった。我々はこの問題を解決する重力勾配計の開発を行ってきた。重力勾配値は重力以外の影響を受けないため、地形や地質、振動や電磁ノイズの影響を受けない測定が原理的に可能である。本装置では独自の投げ上げ法を用いることで、従来の単純自由落下法では困難であった小型化と高精度反復測定を実現した点が特徴である。重力勾配値は距離の3乗に反比例するため観測できる範囲は限定されるが、観測対象地区に複数台設置して同時観測を行うことで地下の局所的な物質分布の変動を面的に捉えることができる。本研究ではこの装置の可搬性を活かした移動観測と複数台同時観測の実現に向けた開発を行う。1年目である本年度は、移動観測実現に向けた1光学系の小型化、2真空排気系の小型化、3移動台車の開発に取り組んだ。光学系に関しては、2017年度に行った研究により光学定盤の物質分布の不均衡性に起因すると考えられるノイズが観測されていた。本研究で、その要因を実験的に調べたところ光学定盤の重心位置の補正を行うことでノイズを削減できることがわかった。今後重心補正を施した小型光学系を構築し試験を行う予定である。真空排気系については、NEGイオンポンプを導入しデータ収集系を改良することで真空度の高速連続測定が可能となった。今後試験を行い移動観測に適した運用を検討する予定である。移動台車については市販のクローラを導入し耐性試験を行った。その結果、クローラ上の測定でも目標精度を達成したが振動に起因すると考えられるノイズが観測された。今後装置設置法を改良し耐震性の向上を図る。1年目の計画としては、1光学系の小型化と試験、2NEGイオンポンプの導入と試験、3同時観測に向けたデータ収集及び制御プログラムの開発、4実地観測候補地に関する文献調査とシミュレーションを予定していた。1に関しては低ノイズの光学系を設計するためには重心補正が有効であることを実験的に検証し結果を国際会議で発表した。2に関しては、NEGイオンポンプを導入し、試験に必要となるデータ収集系の構築を行った。3に関しては、LabVIEWを用いたデータ収集系を構築しそれを用いた高速測定の結果を日本地球惑星科学連合大会で発表した。4に関しては文献を検索し、候補地のひとつに開発に携わる学生が赴き現地確認を行った。現在候補地の研究者とメール等でのやり取りを行い可能性を検討中である。2年目に行う予定であった移動観測によるマッピングを行うための移動台車の設計・製作については、1年目にクローラを用いた試運転を行い今後必要となる改良点が明らかとなった。上記の通り、この1年間で光学系と真空排気系の小型化、データ収集系と制御プログラムの開発については予定していた試験を実施することはできなかったが、試験を行う準備は整い、その過程で得られた成果は国際会議と国内学会で発表した。また光学系に関しては、当初想定していなかったノイズ削減の鍵となる実験データを取得することができた。また2年目に予定していた移動台車の開発には予定より早く取り組んだ。候補地のシミュレーションについては情報収集の段階であるが、現地確認については2年目以降を予定していたが1年目に実施した。以上のことから、進展はしているもののやや遅れていると考える。1年目の結果をもとに小型光学系の製作と試験、小型真空排気系の試験を実施する。また2台同時観測を行うデータ収集系と制御プログラムを完成し、試験を行う。移動台車についても、1年目で明らかとなった改良点を考慮して耐震性の向上を図る。小型光学系と小型真空排気系の試験終了後は、耐震性を向上させた移動台車に搭載して動作確認を行う。問題がなければ、キャンパス内での移動観測を実施する。何らかの改善が必要となった場合には、これまでと同様に改良箇所の設計・製図を行い学内のマシンショップ(場合によっては外注)にて製作し、装備後試験を行う。適用試験候補地については、現在の候補地に関わる研究者との交流をさらに深めていくと同時に文献調査を推進する。必要であれば候補地へ赴き現地確認を行う。

1年目である本年度は、移動観測実現に向けた1光学系の小型化、2真空排気系の小型化、3移動台車の開発に取り組んだ。光学系に関しては、2017年度に行った研究により光学定盤の物質分布の不均衡性に起因すると考えられるノイズが観測されていた。本研究で、その要因を実験的に調べたところ光学定盤の重心位置の補正を行うことでノイズを削減できることがわかった。今後重心補正を施した小型光学系を構築し試験を行う予定である。真空排気系については、NEGイオンポンプを導入しデータ収集系を改良することで真空度の高速連続測定が可能となった。今後試験を行い移動観測に適した運用を検討する予定である。移動台車については市販のクローラを導入し耐性試験を行った。その結果、クローラ上の測定でも目標精度を達成したが振動に起因すると考えられるノイズが観測された。今後装置設置法を改良し耐震性の向上を図る。1年目の計画としては、1光学系の小型化と試験、2NEGイオンポンプの導入と試験、3同時観測に向けたデータ収集及び制御プログラムの開発、4実地観測候補地に関する文献調査とシミュレーションを予定していた。1に関しては低ノイズの光学系を設計するためには重心補正が有効であることを実験的に検証し結果を国際会議で発表した。2に関しては、NEGイオンポンプを導入し、試験に必要となるデータ収集系の構築を行った。3に関しては、LabVIEWを用いたデータ収集系を構築しそれを用いた高速測定の結果を日本地球惑星科学連合大会で発表した。4に関しては文献を検索し、候補地のひとつに開発に携わる学生が赴き現地確認を行った。現在候補地の研究者とメール等でのやり取りを行い可能性を検討中である。2年目に行う予定であった移動観測によるマッピングを行うための移動台車の設計・製作については、1年目にクローラを用いた試運転を行い今後必要となる改良点が明らかとなった。上記の通り、この1年間で光学系と真空排気系の小型化、データ収集系と制御プログラムの開発については予定していた試験を実施することはできなかったが、試験を行う準備は整い、その過程で得られた成果は国際会議と国内学会で発表した。また光学系に関しては、当初想定していなかったノイズ削減の鍵となる実験データを取得することができた。また2年目に予定していた移動台車の開発には予定より早く取り組んだ。候補地のシミュレーションについては情報収集の段階であるが、現地確認については2年目以降を予定していたが1年目に実施した。以上のことから、進展はしているもののやや遅れていると考える。1年目の結果をもとに小型光学系の製作と試験、小型真空排気系の試験を実施する。また2台同時観測を行うデータ収集系と制御プログラムを完成し、試験を行う。移動台車についても、1年目で明らかとなった改良点を考慮して耐震性の向上を図る。小型光学系と小型真空排気系の試験終了後は、耐震性を向上させた移動台車に搭載して動作確認を行う。問題がなければ、キャンパス内での移動観測を実施する。何らかの改善が必要となった場合には、これまでと同様に改良箇所の設計・製図を行い学内のマシンショップ(場合によっては外注)にて製作し、装備後試験を行う。
ホリスティックな材質測定によるブラジル熱帯林の戦略的持続経営

本研究は、ブラジル熱帯材を対象として、具体的かつ有効な「品質証明」手法を提示することを目的として計画されたものである。綿密な現地調査および可搬型装置による立木・丸太の近赤外反射スペクトル・成長応力・応力波測定を行い、これらから密度・ミクロフィブリル傾角(MFA)・繊維長・強度等を推定した。木材製品の価値を伝えて売買することによる熱帯林の戦略的な持続経営が上記手順によって可能となることが示された。本研究は、ブラジル熱帯材を対象として、具体的かつ有効な「原産地・品質証明」手法を提示することを目的として計画されたものである。バイオマスが再生可能な資源であるためには、その原産地の持続可能性が担保されていなければならない。とりわけ、脆弱な生態系である熱帯林ではなおさらのことである。そのためには、単なる伐採禁止を求めるのではなく、「森林を持続可能な方法でマネジメントをし、そこから産出される木材を中心とするバイオマス資源の原産地・品質証明をして、消費者に確実に木材製品の価値を伝えて売買する」=「熱帯林の戦略的な持続経営をする」ことが、ブラジル森林地帯の地域社会としての安定性を保つうえでも重要である。今年度は、ホリスティック(包括的)な材質同定を立木あるいは丸太状態で実施できる手順の確立を試み、ブラジル現地にて打ち合わせおよび予備実験を行った。まず、平成19年9月に土川、山本、福島、松下がブラジルを訪問し、サンパウロ連邦大学Yamaji教授、マトグロッソ連邦大学Henriques教授およびパラナ連邦大学Hosokawa教授とブラジル木材の物性評価に関する研究打合せを行った。続いて同年11月には、山本、佐々木および名古屋大学大学院生がブラジル・フロスール社およびエントレ・リオ森林林業研究所においてユーカリ材の物性評価に関する非破壊実験を行い、立木、丸太および板材状での材質測定を応力波および近赤外スペクトルから高い精度で実施できることを証明した。今年度は、人工林の材質同定を立木あるいは丸太状態で実施できる手順の確立を試み、ブラジル現地にて打ち合わせおよび野外実験を行った。まず、平成20年10-11月に土川、山本がブラジルを訪問し、サンパウロ連邦大学Yamaji教授、ARAUPEL社Marafiga氏らとブラジル固有の人工林木であるアロウカリアの物性評価に関する研究打合せを行った。続いて21年1月には、山本および名古屋大学大学院生が再度ブラジル・ARAUPEL社を訪問し、同社社有林においてアロウカリア材の物性評価に関する非破壊実験を行い、立木状態での材質測定を応力波および近赤外スペクトルから高い精度で実施できることを証明した。そのためには、単なる伐採禁止を求めるのではなく、「森林を持続可能な方法でマネジメントをし、そこから産出される木材を中心とするバイオマス資源の品質証明をして、消費者に確実に木材製品の価値を伝えて売買する」=「熱帯林の戦略的な持続経営をする」ことが、ブラジル森林地帯の地域社会としての安定性を保つうえでも重要である。本年度は、パラナ州、サンパウロ州に植林されているアロウカリアを対象として、分光学的手法による非破壊材質評価の可能性について検討した。肥大成長速度と密度に関しては、実測値と可視-近赤外反射スペクトルから計算された予測値の間に比較的高い相関が認められたが、縦方向表面解放ひずみと応力波伝搬速度については、予測が困難であった。一方、応力波伝搬速度を胸高直径で補正したところ予測精度が向上した。このことから、アロウカリアの応力波伝搬速度は、密度や含水率の変動よりも直径の影響を強く受けているのではないかと推定された。今回調査した物性値は木材の材質を支配する重要な指標であり、これらを可視-近赤外スペクトル測定で代替できれば、簡便なフィールド測定において木材の物理化学的特性を推定することが可能になる。
酸素同位体置換と静電キャリア密度制御を組み合わせた新しい量子臨界現象の探索

本研究はSrTiO3単結晶において「酸素同位体置換による強誘電転移の制御」と「静電キャリア濃度制御による超伝導転移の制御」を同時に遂行することで未知の現象を探る研究である。前者の制御に用いる同位体置換炉の納入が大幅に遅れたこともあって研究計画の変更を余儀なくされてしまった。そのため,これまでは,「静電キャリア濃度制御による超伝導転移の制御」の研究のみに多くの時間を割くことになったが,そこで驚くべき現象を発見した。ひとつは超伝導である。これはもちろん本研究の目的に掲げていたことであるのだが,この超伝導がさらに2種類に区別できることも判明した。長時間高い電圧をかけたことで酸素欠損が生じたためにおきるバルク的な超伝導(電圧で制御できない)と,静電場により誘起された2次元電子系の示す超伝導の2種類である。後者はゲート電界によって制御が可能であり,電界効果で連続的かつ可逆的に超伝導を制御してみせた世界で最初の報告例となった。さらに当初は予想すらできなかった驚くべき現象も観測した。これは低温で2次元電子系が示す良く知られた現象ではあるのだが,信じられない条件の下で発現したことになってしまうため,あらゆる実験的な誤りの可能性を排除しないと公表できない。そのため,この1年間は,多くの時間を割いて,地道な検証作業に取り組むことになった。パリレンという有機絶縁体を介して200V以上のゲート電圧を印加するという不安定な実験である上に,現象が100mK以下の極低温で起きるものなので実験が難航し,現在も苦心しているところである。したがって,まずは超伝導の発見などにポイントを絞って,順次,論文を投稿しているところである。このような状況のために,同位体置換の研究の方はまたもやスケジュールを変更せざるを得なくなったが,装置も揃い,方法も確立してきたので,今後の研究で必ずや成果を出して行きたい。一方が欠けると目的を達成することが出来ない。前者の制御には「熱処理最高温度が1500°C以上」という非常に厳しい仕様を満たす「循環式酸素同位体置換炉」が必要なのだが、この装置の購入がおよそ1年半近くも大幅に遅れてしまい昨年の12月にようやく納品してもらうことができた。現在までに装置の初期設定を終え、1500°Cで1週間以上という連続運転に成功している。しかしながら、同位体置換の研究の方はかなりスケジュールを変更せざるを得なくなった。したがって、平成18年度は「静電キャリア濃度制御による超伝導転移の制御」の方の研究に多くの時間を割いた。そのおかげで、当初は予想できなかった大きな進展をみることができた。まず、ゲート絶縁膜に有機絶縁体であるパリレンを用いて静電効果によってキャリアをドープする手法を開発した。さらに電極との接触抵抗の影響を除外するためにチャネル部分に電圧端子を挿入して測定する方法を開発した。これによって、ヘリウム温度(4K)の低温においても静電効果のみによって絶縁体のSrTiO3を金属に変化させることに成功し、これまでSiやGaAsのような素性の良い半導体でしかなされていなかった量子抵抗と金属絶縁体転移の関係について、遷移金属酸化物では世界で初めての情報を与えることに成功した。移動度、ホール係数、磁気抵抗についてもデータを得ることに成功し、現在解析中である。さらに我々はこの方法で極低温領域(0.1K)での振る舞いを探索することにも成功し、実に驚くべき現象を観測した。最終年度は早々にこの現象を確認し、論文を投稿した上で、さらに詳細なデータを集める。

このような状況のために,同位体置換の研究の方はまたもやスケジュールを変更せざるを得なくなったが,装置も揃い,方法も確立してきたので,今後の研究で必ずや成果を出して行きたい。
シクロオキシゲナーゼ系、リポキシゲナーゼ系およびリゾリン脂質の機能連関機構の解析

sPLA_2-IIA発現誘導に関与する生理活性脂質の検索:すでに樹立した12/15-LOX過剰発現3Y1細胞をIL-1β/TNFαで刺激後、経時的に細胞を回収しBligh & Dyer法によりそれぞれの総脂質を抽出した。また、mock細胞も同様の操作を行った。これらの総脂質を、あらかじめcPLA_2阻害剤で前処理した野生型3Y1細胞にIL-1β/TNFαで刺激する直前に添加し、サイトカイン刺激24時間後のsPLA_2-IIA発現誘導に及ぼす効果を検討した。その結果、cPLA_2阻害剤によるsPLA_2-IIA発現誘導の抑制は、12/15-LOX過剰発現細胞またはmock細胞のいずれにおいても、刺激をしていない細胞より調製した脂質を添加しても回復しなかったのに対して、30分6時間刺激した細胞由来の脂質の添加により顕著に回復した。これらの結果から、細胞を刺激した直後から数時間以内に産生される脂質中に、sPLA_2-IIA発現誘導を調節する生理活性脂質が産生される可能性が考えられた。また、このsPLA_2-IIA発現誘導の回復は、12/15-LOX過剰発現細胞由来の脂質を用いた場合、より顕著に観察されたことから、この生理活性脂質は、12/15-LOX由来の産物である可能性が示唆された。sPLA_2-IIA発現誘導に関与する生理活性脂質の精製:上述の脂質を同定する目的で、IL-1β/TNFαで刺激した12/15-LOX過剰発現細胞から抽出した総脂質を順相および逆相HPLCによって分離した。各脂質画分のsPLA_2-IIA発現誘導に対する効果を検討した結果、興味深いことに、この脂質は、PLA_2反応によって生成される遊離脂肪酸やLysoPCの溶出される画分には溶出されず、PCの溶出される画分付近に溶出されることが明らかとなった。したがって、この脂質は刺激後、cPLA_2-12/15-LOX経路によって産生される脂肪酸由来の代謝物やリゾリン脂質とは異なる新規生理活性脂質である可能性が考えられた。現在、この脂質の同定を目指してさらに解析している。LysoPCシグナルによるsPLA_2-IIA発現の制御機構の解析:ごく最近報告された二種のLysoPC受容体、G2AとGPR4が3Y1細胞に内在的に発現しているかについてRT-PCR法によって検討を行った。その結果、G2Aはごく微量検出されたのに対して、GPR4の発現は検出されなかった。また、G2AおよびGPR4を過剰発現させた3Y1細胞株を樹立し、これらの細胞を用いて1L-1β/TNFα刺激によるsPLA_2-IIAの発現誘導に及ぼす効果を検討した結果、sPLA_2-IIA発現誘導は対照細胞と顕著な変化は観察されなかった。したがって、刺激後cPLA_2-12/15-LOX経路で産生される脂質が、これらの受容体を介さずに、未知の経路を介してsPLA_2-IIA発現誘導に関与するものと考えられた。また、24時間刺激した細胞由来の脂質を添加しても回復が認められなかったことから、細胞を刺激した直後から数時間以内に産生される脂質中に、sPLA_2-IIA発現誘導を調節する生理活性脂質が一過的に産生される可能性が考えられた。また、このsPLA_2-IIA発現誘導の回復は、12/-15-LOX過剰発現細胞由来の脂質を用いた場合、より顕著に観察されたことから、この生理活性脂質は、12/15-LOX由来の産物である可能性が示唆された。また、GPR4を過剰発現させた3Y1細胞株を樹立し、これらの細胞を用いてIL-1β/TNFα刺激によるsPLA_2-IIAの発現誘導に及ぼす効果を検討した結果、sPLA_2-IIA発現誘導は対照細胞と顕著な変化は観察されなかった。G2A過剰発現細胞の樹立ならびにsPLA_2-IIA発現誘導に対する効果については、現在実施中である。

また、mock細胞も同様の操作を行った。これらの総脂質を、あらかじめcPLA_2阻害剤で前処理した野生型3Y1細胞にIL-1β/TNFαで刺激する直前に添加し、サイトカイン刺激24時間後のsPLA_2-IIA発現誘導に及ぼす効果を検討した。その結果、cPLA_2阻害剤によるsPLA_2-IIA発現誘導の抑制は、12/15-LOX過剰発現細胞またはmock細胞のいずれにおいても、刺激をしていない細胞より調製した脂質を添加しても回復しなかったのに対して、30分6時間刺激した細胞由来の脂質の添加により顕著に回復した。これらの結果から、細胞を刺激した直後から数時間以内に産生される脂質中に、sPLA_2-IIA発現誘導を調節する生理活性脂質が産生される可能性が考えられた。また、このsPLA_2-IIA発現誘導の回復は、12/15-LOX過剰発現細胞由来の脂質を用いた場合、より顕著に観察されたことから、この生理活性脂質は、12/15-LOX由来の産物である可能性が示唆された。sPLA_2-IIA発現誘導に関与する生理活性脂質の精製:上述の脂質を同定する目的で、IL-1β/TNFαで刺激した12/15-LOX過剰発現細胞から抽出した総脂質を順相および逆相HPLCによって分離した。各脂質画分のsPLA_2-IIA発現誘導に対する効果を検討した結果、興味深いことに、この脂質は、PLA_2反応によって生成される遊離脂肪酸やLysoPCの溶出される画分には溶出されず、PCの溶出される画分付近に溶出されることが明らかとなった。したがって、この脂質は刺激後、cPLA_2-12/15-LOX経路によって産生される脂肪酸由来の代謝物やリゾリン脂質とは異なる新規生理活性脂質である可能性が考えられた。現在、この脂質の同定を目指してさらに解析している。LysoPCシグナルによるsPLA_2-IIA発現の制御機構の解析:ごく最近報告された二種のLysoPC受容体、G2AとGPR4が3Y1細胞に内在的に発現しているかについてRT-PCR法によって検討を行った。その結果、G2Aはごく微量検出されたのに対して、GPR4の発現は検出されなかった。また、G2AおよびGPR4を過剰発現させた3Y1細胞株を樹立し、これらの細胞を用いて1L-1β/TNFα刺激によるsPLA_2-IIAの発現誘導に及ぼす効果を検討した結果、sPLA_2-IIA発現誘導は対照細胞と顕著な変化は観察されなかった。したがって、刺激後cPLA_2-12/15-LOX経路で産生される脂質が、これらの受容体を介さずに、未知の経路を介してsPLA_2-IIA発現誘導に関与するものと考えられた。
近代日本の地方拠点都市の成長と人間主体の社会空間的活動に関する歴史地理学的研究

本研究課題では,近代日本の中で成長を遂げ,国土空間の中で極めて重要で固有の役割を果たしながらも,近代歴史地理学において比較的取り上げられてこなかった(周辺的)地方の拠点的な都市や地域(小樽,郡山,新潟,敦賀,呉,筑豊,長崎,釜山,済州等)に注目した。こうした各地方拠点都市(地域)が近代化の中で地域形成・変容を遂げてゆく過程を追い,各地での当該過程の特徴を捉え説明することと,そうした地域形成において重要な影響を及ぼしたと考えられる各地の有力な人間主体の社会空間的活動の実態や軌跡を検証すること,そしてそれら二つのアプローチを結び付けて近代日本における地方の地域形成過程を説明することができた。本研究の目的は,(1)明治以降の近代化に伴う中央集権的国民国家の国土空間形成(拡大・再編)過程で重要な役割を果たした地方拠点都市に注目して,複数事例都市の成長実態・要因を解明すること,(2)諸都市の立地・発展・変化を規定する時空間的構造を見出し,その下での諸都市の成長過程を理論的に説明して,近代地域システムの中での各都市の機能的役割や関係を跡付けること,さらに(3)各地で都市成長を牽引するキーパーソン=主導的人間主体に注目し,その時空間的活動の実践を跡付けて,国土空間内部における各地域や地域間関係の形成変容過程に関する新たな説明を試みることである。本年度はまず研究代表者・分担者が一同に集合して,上記の研究目的,研究の進め方や視角・方法,分担関係,各対象地域の位置づけ等について,研究組織全員で議論し確認するために,2011年7月24日に大阪市で第1回研究打合せ集会を行なった。この打合せ会議は当初より早い時期に開催される予定であったが,東日本大震災の影響と6月に本課題とも関連する歴史地理学会大会シンポジウム「近代の歴史地理・再考」が開催されたため,7月下旬の開催となった。この後,研究代表者・分担者は各々各調査地域で資料調査,観察・聞き取り調査等に従事した。一例を挙げると,研究代表者の山根は8月から翌年2月にかけて敦賀,広島,長崎の各都市で資料収集や博物館学芸員への聞き取りなどを行った。他の研究分担者も海外地域を含む各々の対象地域で調査を行い,各々の調査結果を持ち寄り,第2回の研究打合せ集会を2012年1月22日に東京で開催した。研究組織の全員が出席し,今年度の各都市・地域での調査結果を報告しあい,来年度以降の研究について協議した。来年度に向けて課題となったのは近代日本の都市システムについての共通認識を高めることであり,本年度も検討してゆく。また,成果の一部は年度末の学会発表で報告された。最終年度となり,研究代表者・分担者の各自が調査分析及びそのまとめと報告等を行った。論文発表などに関しては今後順次発表されてゆくことになる。具体的には,各担当者が次のように研究を進めた。研究代表者の山根は,近代の長崎・広島に関する調査・資料収集を継続し,その分析を進めた。また,本科研を母体とした,IGU(国際地理学連合)京都地域会議(2013年8月,於.京都国際会館)のジョイントセッション“Geographical Thinking of the Modern Japanese Territory: the Mainland, the Colonial Areas and their Interactional Space"(近代日本の版図を地理学的に考えるー本土,植民地空間ならびに両者の相互作用空間の形成)で,敦賀に関する考察と長崎に関する考察を主とした研究報告を行った。これについては地理学評論(Series B)に投稿の予定である。各分担者も,近代日本内外の各地方拠点都市(地域)に関して,その成長と各地の有力な人間主体(有力者層等)の空間的活動実績や履歴とを関連付ける研究を行った。中西は,植民地都市の大連と釜山,河野は筑豊地域,河原は済州島・羅州,三木は小樽,川崎は倉敷・郡山,天野は新潟,松山は呉,品田(研究協力者)は長岡について,事例研究を進めた。また中西と三木は,上記のIGUのジョイントセッションにおいて報告した。われわれは2013年10月と2014年3月にここまでの研究実績に関する報告会を開催し,互いの研究内容について共有した。今後,上記実績を研究成果報告書にてまとめることになる。また,2014年9月に開催される日本地理学会秋季学術大会において,本科研を基にしたシンポジウム「近代日本における地方拠点的地域の形成過程と人間主体の社会空間的活動」を開催する予定である。3年間の研究期間の中間年に当たる今年度については,各々が具体的な調査研究を進展させ,それぞれできるところから学会報告や論文執筆に携わることが目標であった。

本研究課題においては,各々が近代日本(植民地地域も含む)の複数の都市や地域を比較の視点も入れながら丹念に調査することが第一に重要なことであり,今年度は各人が現地調査中心に研究を遂行した。その結果は費目別執行費をみると,旅費が突出していることにも表れている。調査に時間を割かれたためか,業績の中で特に論文・書籍の形での成果や学会発表はあまり出ていない。研究代表者の山根も,敦賀・長崎・広島の国内3都市において調査を行ったが,なかなか調査等を基にした論文執筆が進まず,やや後れを取っている。学会発表としては,2012年8月にチェコ・プラハで開催された国際学会・第15回ICHG(15th International Conference of Historical Geographers:国際歴史地理学会)において近代敦賀の事例を報告した程度である。ただし,各自の研究内容を相互にチェックしあい,研究組織全体の研究進捗状況を相互に確認し先の見通しを立てる必要があるため,昨年提出した交付申請書の研究計画にも記したとおり,今年度は2012年7月と2013年1月の2回にわたり,いずれも東京で本科研の全体打合せ集会を行った。その場で今年度の各研究代表者・分担者の研究が着実に前進していることは確認された。山根は3都市(敦賀・広島・長崎)の近代発展過程での人間主体の見極めや当時の各地の「構造」に関わる「地域観」や「地域構想」を,新聞記事などを中心にピックアップしつつある。他の分担者も担当地域について人間主体と地域形成の関係に関する重要資料を蓄積・分析し,一定の知見に到達しつつある。これらが研究打合せ会議では確認された。研究組織の中には,昨年3月の東日本大震災で被災した地域の大学に勤務する研究分担者が複数含まれており,そのせいもあって全体的な研究計画が遅れを生ずるのではないかと,当初は懸念された。実際に被災地域在住者は施設や備品の損壊や授業期間の延長等,通常年度とは異なるタイムスケジュールに苦労したと聞く。しかし,2012年1月22日に全体の打合せ会で確認した限りでは,予定された調査を各自が実施して,資料等の収集も進んでおり,全体的に年度当初の遅れを何とか取り戻した形になっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。この評価は,現状では具体的な成果に乏しいところ(口頭発表・論文・書籍等の数に現れるところの)によるものである。その理由として,第一には,特にシニア世代を中心に,本務校の教育関係以外の業務が責任ある立場に立たされ大変に忙しくなった上に,学会業務に関する役職等が重なり,また他の科研研究等に加わっていること等もあって,各人がなかなか本研究に集中できない環境があるということではなかろうか。また,二つ目の理由として,本研究課題の場合,現地調査が必要とはいえ,取扱う時代が近代であることから,現代に関する地域調査とは異なり,有効な史資料の発掘(特に近代期の人物に関する伝記や自叙伝・日記等の資料,新聞記事等)や古い時代に関する聞き取りが調査の中心となる。まず,こうした資料調査に一定の時間がかかる。適当な資料を見つけ出すのが難しい事情がある。旧植民地地域等の海外での調査の場合は,この難しさはなおさらである。さらに,持ちかえった史資料の解読や分析にも,時間と労力がかかることは自明である。
無顎類ヌタウナギにおける２種ビテロジェニン遺伝子の転写調節機構の解明

一般に卵生脊椎動物の卵は、多量の卵黄を蓄積することを特徴とする。卵黄を構成する物質は、主にビテロジェニン(Vtg)と呼ばれる雌特異血清蛋白に由来する。そして、Vtgは、雌性ホルモンであるestradiol-17β(E2)の作用により肝臓で合成される。しかし、先行研究においてヌタウナギ(Eptatretus burgeri)では、Vtg遺伝子の発現は一般的な同遺伝子発現機構とは大きく異なる可能性が示された。そこで本研究ではヌタウナギにおけるVtg遺伝子の転写調節機構の解明を目的としており、本年度は以下の実験を行った。1ヌタウナギ肝臓片培養系を用いた2種Vtg遺伝子発現誘導実験本種の雄および成熟雌から得た肝臓片をE2(1 μM)添加した培養液、雌血清または成熟雄血清を含有した培養液を用いて1日または2日間培養した。培養後に各群の肝臓片中の2種Vtg遺伝子発現量をリアルタイム定量PCR法により測定した。その結果、両Vtg遺伝子発現量は、何れの培養条件においても顕著な変化が認められなかった。本結果に加え、以前行ったin vivo実験においてもE2によるVtg遺伝子発現誘導が顕著に起こらなかったことから、ヌタウナギにおけるVtg遺伝子の発現制御はE2やエストロジェン受容体を介した経路を主要経路とせず、他のホルモンや転写調節因子等を介する可能性が強く示された。2Vtg合成に関わる転写調節因子の網羅的解析本種におけるVtg遺伝子の発現制御に関わる他のホルモンや転写調節因子等を探索するために、雌および雄の肝臓より得たmRNAを次世代シーケンサー(HiSeq 2000; illumina社)に供したトランスクリプトーム解析を試みた。その結果、Vtg遺伝子の発現に関わる因子の特定までには至らなかった。しかし、今後さらに解析を進める上での重要なコンティグデータベースを得ることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。最も原始的な脊椎動物であるヌタウナギ類の卵黄形成機構を理解することは、同種の繁殖生理を明らかにし、資源管理の方策を検討する上で重要であるだけでなく、卵生脊椎動物における卵黄形成機構の成立と進化を解明する上でも非常に重要である。一般に、卵生脊椎動物の卵は、多量の卵黄を蓄積することを特徴とする。そこで本研究では、ヌタウナギにおける卵黄タンパク質の前駆体であるVtg遺伝子の転写調節機構の解明を目的とした。本年度は、一般的な卵生脊椎動物で適用されるVtgの合成誘導機構モデルとの相違点を明らかにするために、E2作用において重要な調節因子であるエストロジェン受容体(ER)およびVtgプロモーターに着目し、2種ERおよび2種Vtgプロモーターの機能についてレポーターアッセイ系を用いて解析した。その結果、ヌタウナギの2種ERはともに、一般的な脊椎動物ERと同様、エストロジェン特異的なリガンド選択性、さらにはリガンド依存的な標的遺伝子の転写活性化能を有することが明らかになった。また、2種ERのリガンド親和性は、2種間で差異が確認されたものの、ともにERαに類似していることが示唆された。また、ヌタウナギ2種Vtgプロモーターは、他の卵生脊椎動物におけるVtgプロモーターと同様にERとE2による転写促進を受けることが明らかになるとともに、両者の活性には差異がある可能性が示された。