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若い看護師のパフォーマンスを上げる支援・支持型教育システムの構築

地方都市の3から5年目の看護師を対象とした研究を行い、若い看護師のパフォーマンス(思考力・判断力・行動力)をあげるための個の側面をサポートする支援型プログラムと関係性の側面をサポートする支持型プログラムに必要な要素について、3年間5病院の協力を得て段階的に調査を実施した。その結果、特定された要素は以下の2つであった。第一に、モチベーションサポートには日々のカンファレンスにおいて「意見を言う」「人の意見を聞く」ことが有用である。第二に、組織協働サポートにはコミュニケーションやリーダーシップなどのスキル獲得と同時に、多職種と協働する機会を持つ体験が有用である。平成25年度は、35年目看護師のパフォーマンスを上げる教育システムの原案を作成する。1)35年目の若い看護師のパフォーマンスを上げる支援・支持型教育システム【モチベーション・サポートプログラム】【組織協働・サポートプログラム】の原案を作成した。2)面接調査でモチベーションと組織協働における若い看護師のニーズについて近隣病院5施設の35年目看護師26名の協力を得た(11月3月)。対象者の選定条件は、所属施設の新人看護職員研修を修了した35年目看護師とし、面接内容はモチベーションと協働におけるニーズついて尋ね、若い看護師のモチベーションと組織協働の先行要因とプロセスと帰結を明らかにした。面接内容は、了解を得てICレコーダーに録音し、逐語録を作成した。その後テキストマイニングを用いてテキスト全体を概観するために単語頻度解析を行いことばネットワークを作成し、どのような話題が有るのかを概観した。この結果は2014年第18回日本看護管理学会の発表を予定している。3)2月上記の結果をもとに【モチベーション・サポートプログラム】【組織協働・サポートプログラム】の原案を作成し、プログラムのスケジュールと内容の詳細を提示するために、35年目の若い看護師のパフォーマンスを上げる支援・支持型教育システム原案の検討を専門家会議で検討した。看護教員(坂田五月、篠崎恵美子)、看護管理者(吉村浩美、高木智美、松下君代)継続教育担当者(山崎律子、山田弘美)から構成される研究メンバー全員で教育システム原案を検討しA病院のプログラムに加えた。4)35年目の看護師の教育に当たる看護管理者に協力を得て、看護管理者が若い看護師のモチベーションと組織協働をどのように支援・支持しているかを明らかにしてプログラムに活かすことを目的としてインタビューをの追加をを決定した。平成27年度5月6月に近隣病院5施設12名の看護管理者のインタビューを実施した。面接内容は了解を得てICレコーダーに録音し、逐語録を作成した。その後SPSSテキストマイニングを使用し感性分析を実施し、看護管理者が35年目の若い看護師に「組織協働」「モチベーション」を維持、発展させるために行っていること、困難を感じていることを明らかした。これらから35年目の若い看護師のパフォーマンスを上げる支援・支持型教育プログラムを専門家会議で検討した。看護教員(小野五月、篠崎恵美子)、看護管理者(吉村浩美、高木智美、渡辺昌子)、継続教育担当者(山崎律子、清原恵美、山田弘美)から構成した。平成26年度の他職場研修にプログラムを追加し(35年目看護師7名/1施設に原案を提示)、プログラムの必要度等の意見を求めた。35年目看護師(5施設26名)から得たインタビュー結果をまとめ、3演題を発表した。1)第18回日本看護管理学術集会へ「3年目から5年目看護師が好奇心をもって取り組んだことと達成感を感じた体験と自信に関する研究」報告。2)第45回日本看護学会(看護管理)にて「3年目から5年目看護師が仕事を継続していくために大切に思うことーテキストマイニングによるインタビューの分析からー」。3)看護技術学会にて「3年目から5年目看護師がチームで問題解決していくうえで大切に思うことーテキストマイニングによるインタビューの分析からー」。研究計画は、35年目の若い看護師のパフォーマンスを上げる支援・支持型教育システムの内容の精査の実施でした。2015年7月に5病院の35年目看護師を対象に実施したインタビュー結果と教育担当者を対象に実施したインタビュー結果をまとめ過去2年間で学会等へ報告した内容を協力病院へ報告しました。また8月に福島で開催された日本管理学会へ2題、せいれい看護学会報告2題を学会報告しました。教育システム効果検証として2016年1月に調査を実施しました。3年前から同一5病院としており質問紙調査を実施し274名の対象者に配布し書き留め法で回収しました。132名の回収(回収率48.2%)結果を基に研究者間で分析をすすめ2016年8月横浜での開催「日本看護管理学会」へ報告予定としています。2015年度調査の実施が遅れ、2016年1月に5病院から同意を得て質問紙調査を実施しました。2016年24月に3回教育担当者かを交えて意見交換を重ね、研究報告の一環として学会報告の準備にあたっています。2016年夏には平成25年以降の調査全体をまとめて行く予定です。支援・支持型教育システムの一般化にむけて教育システムの内容の精選を実施した。ひとつは、5病院を対象とした2015年2月調査にて得られた結果を2016年8月に「せいれい看護学会」にて発表し意見交換を実施した。35年目の看護師は、ケアを提供する自信とモチベーションは「事例検討会」「看護を語ろう」「技術習得に関する研修」から得ていることが明らかになった。

一方、組織協働においては多職種と協働を通して育まれるが、チームに貢献している自信にはまだつながりにくい。チームと多職種とつながる機会や研修を補うことで育成につながると考察した。次いで、そこで得られた意見交換をもとに、2016年10月に看護師継続教育に関わる1看護大学教授と5病院の教育に関わる管理者と広く意見交換を実施した。「支援・支持型教育システム」の仕組みを2要素から検討した結果以下に要約した。1.モチベーションサポートには「看護を語る」ことで自分の価値や概念化につながり、日々のカンファレンスにおいて「意見を言う」「人の意見を聞く」ことが有用である。またリーダー研修の機会を通じて組織目標やチーム目標の理解と同時にその実践がチームとして実践できていることをチームカンファレンスの場でフィードバックが得られたときに手応えを感じている。2.組織協働サポートは、コミニュケーションやリーダーシップなどのスキル獲得に次いで多職種と協働する機会をもつ体験が有用である。看護実践は日々の中で実感が持てずにいる。看護以外の職種と協働することで看護との違いが認識でき、看護を実践している実感が得られやすい。「語る」「協働する」ことをチームで実践する機会を多く持てるよう支援し、それを積みあげているという実感につながるようフィードバックする。サポートする技術を看護管理者が身につける必要がある。とまとめた。地方都市の3から5年目の看護師を対象とした研究を行い、若い看護師のパフォーマンス(思考力・判断力・行動力)をあげるための個の側面をサポートする支援型プログラムと関係性の側面をサポートする支持型プログラムに必要な要素について、3年間5病院の協力を得て段階的に調査を実施した。その結果、特定された要素は以下の2つであった。第一に、モチベーションサポートには日々のカンファレンスにおいて「意見を言う」「人の意見を聞く」ことが有用である。第二に、組織協働サポートにはコミュニケーションやリーダーシップなどのスキル獲得と同時に、多職種と協働する機会を持つ体験が有用である。管理者インタビューの結果(SPSSテキストマイニング分析)の検討が2か月遅れている。研究分担者の所属機関の変更のため時期をずらしたためである。2016年8月日本看護管理学会にて発表『支援・支持型教育システムを用いた効果の検証「質の高いケアを提供する力」』を予定しています。2016年9月せいれい看護学会へ調査報告を行なったあと他施設及び調査協力5施設の教育担当者と意見交換を実施し、研究のまとめに入る予定です。看護管理平成27年12月に効果検証のため、5施設の35年目看護師に調査を予定している。同年6月に施設の倫理委員会へ提出し審査を受けて実施する。データは2月までに分析し平成28年度の関連学会に報告する。またパフォーマンスを上げる支持・支援型教育システムに必要な要素として“これまで明らかにしてきた35年目の看護師のニーズ"と“教育担当の看護管理者が大事にしていることと難しく感じていること"を平成27年9月12日開催「せいれい看護学会」に演題をまとめ、広く意見交換の場を持つ予定である。
モロッコにおける「先住民」運動の成立と展開をめぐる歴史人類学的研究

本研究課題は、北アフリカにおける先住民運動の一つと目されるアマズィグ運動について、とくにモロッコを対象地域として、その成立と展開や活動実態、運動が抱える問題、一般住民の社会・宗教生活との離接関係を、現地調査および植民地支配期以降の文書資料をもとに、人類学的観点から明らかにしようとするものである。その多様な活動の実態については、とくに王立アマズィグ学院における標準アマズィグ語策定や、運動における歴史観、故郷観、宗教観を例として明らかにした。一般住民の社会・宗教生活との関係性については、モロッコ南部出身で、モロッコ有数の商業民として知られるベルベル系シュルーフを事例として、彼らの多くにとって宗教的帰属に基づくアイデンティティーが重要な意味を有していること、翻って運動からは距離を取る一因となっていることを明らかにした。そのようなムスリムとしての帰属意識が端的に現れているのが、故郷を中心舞台として展開している新たな社会運動としてのマドラサ(伝統的イスラーム教育機関)の復興である。本研究では、既存のアマズィグ運動研究ではあまり顧みられることのない、そのようなマドラサ復興運動に目を向けることで、アマズィグ運動の動きとは異なるアイデンティティー運動の可能性を明らかにした。この他、既存の人類学的ベルベル研究の動向の整理と総括、アマズィグ運動が展開する中で再編されている地域概念、あるいは運動を駆動する民族の差異を際立たせる認識の批判的検討など、理論面でも研究を進めている。本研究の目的の一つは、先住民運動としてのアマズィーグ運動の歴史的展開と現状を明らかにすることにある。この目的に沿って、本研究では3つの調査課題を設定していたが、課題の第一点目、「アマズィーグ運動の歴史的背景」の研究については、ラバトにある国立図書館で文献資料収集を実施した。二つ目の課題は「アマズィーグ運動の現状調査」であるが、これについては王立アマズィーグ学院、ラバト市、カサブランカ市などに拠点を有するアソシエーションの人々へのインタヴューや聞き取り調査、アマズィーグ語教育に携わっている教員への聞き取り調査を実施した。第三の課題は一般住民の実態調査であるが、ベルベル人の故地の一つ、モロッコ南部における伝統的イスラーム学校の復興活動の現状に焦点を定めて現地調査を行った。草の根レベルでの宗教復興の動きに研究代表者が注意を払っているのは、世俗化の流れにのって展開しているアマズィーグ運動の一般住民レベルでの受容を検討するうえで、宗教復興の流れと運動がいかなる関係にあるのかを解明する必要があるからである。研究成果としては、一般住民の宗教観の一端を明らかにした論考「バラカ概念再考-モロッコをフィールドとした人類学的ムスリム聖者信仰研究の批判的検討」が、学術雑誌『イスラム世界』誌上に、査読のうえ巻頭論文として掲載をされている。この他、ベルベル人の故郷における民俗歌舞アホワーシュについて簡潔にまとめた「人生の慶びと楽しみを求めて-モロッコのベルベル人と民俗歌舞アホワーシュ」が、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の広報誌『フィールド・プラス』に掲載されている。アホワーシュは、アマズィーグ運動において、アマズィーグ文化の中心的な伝統芸能とみなされているものであり、ベルベル人の故地におけるその実態を把握することは、アマズィーグ運動を論ずるうえでも不可欠である。平成22年度には、研究目的を達成するために四つの研究課題を掲げ、それぞれについて以下のような研究成果を挙げた。第一に「アマズィーグ運動の歴史的背景の研究」についてであるが、口頭発表「人類学的ベルベル研究の展開」(於:東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所)により、研究成果を公表した。第二および第三点として、「アマズィーグ運動の現状把握」と「一般住民の故地支援に関する実態調査と研究」を掲げたが、2010年夏季に実施した現地調査を通じて、それぞれの課題の遂行にあたった。第四に、これまでの研究成果をバルセロナで開催された「中東研究世界会議」(WOCMES)で発表することを課題として掲げたが、予定通り研究発表を実施した。研究の意義と重要性については、とくに、これまでの研究成果を集約した第四点目に顕著にみられる。

欧米系の研究者の間では、近年、アマズィグ運動の研究を進める向きはある。しかし、それらの研究においてはベルベル人(アマズィグ人)の故郷で展開しているイスラーム復興運動の動きがアマズィグ運動と並行したアイデンティティ運動であることや、両者の相互関係を視野におさめた研究は、未だ存在しない。この点において、研究代表者の研究は、国際的にみても独創的なものであり、北アフリカにおける先住民運動の理解を深める上でも重要な意義を有したものであるといえる。この点を受けて、国際学会において欧米系の研究者はもとよりモロッコの研究者からも高い評価を得ることができた。さらに、第4点目と関連することだが、アマズィグ運動の展開を検討するうえで研究代表者が重要と考えている宗教的側面の研究について、本年度は、学術雑誌『アジア・アフリカ言語文化研究』誌上に「聖者信仰の「本質化」を超えて-モロッコにおけるフキーの治療の事例から」と題した論文を投稿し、査読の上、掲載された。2011年にモロッコではチュニジアに端を発したいわゆる「アラブ革命」の影響を受けて、憲法改正や、「民主化」に向けたその他の様々な改革がなされるなど大きな政治的転換が起きている。同時に、2011年2月以降各都市で継続的に形成されているデモにアマズィグ運動に関わる青壮年層が主体的に加わるなど、2010年にはなかった新たな局面が特徴的にみられるようになった。こうした社会的・政治的局面における新たな潮流を受けて、2011年度には、現地における実態調査を都市部および地方部において実施するとともに、モロッコにおける「民主化」に向けた潮流の中でアマズィグ運動と拮抗/協調関係にあるイスラーム神秘主義教団(スーフィー教団)やイスラーム主義団体との関係、メディアの活用などにも目を向けつつ、研究を進めた。その研究成果の一端は、「現代モロッコにおけるスーフィー教団の展開」,「通信の技術革新は中東世界をどう変えたか」などの口頭発表において提示した。これらの成果発表を踏まえて、本年度の研究目的の主軸にあったアマズィグ運動の成立とその歴史的展開および現状の解明に向けて、「モロッコにおけるアマズィグ運動の成立と展開」、「<非境界型世界>という視座から<地域>を再考する」と題して研究成果の一端を明らかにした。アマズィグ運動が置かれた社会的状況に対する多角的理解を踏まえたうえで、2010年末以降のいわゆる「アラブ革命」の潮流とも関連づけて運動の新たな様相を明らかにしたこれらの研究は、北アフリカにおける先住民運動研究に新たな視座をもたらすものである。本研究は、北アフリカにおける「先住民」運動の一つと捉えられるアマズィグ運動について、その成立と展開の諸相を歴史人類学的観点から明らかにしようとするものである。平成24年度の研究計画においては、第一に、現地調査の実施に基づくアマズィグ運動の現状把握を掲げた。
短距離スピングラス模型における数値計算の大型化と新しい境界条件の導入

スピングラスの理論的描像は、EdwardsとAnderson模型を基礎とした平均場理論によって、統一的に理解されるようになった。そして、現実的な短距離模型において、この平均場描像がどのように実現され、また、修正されるかが、その後の研究者の興味の中心である。界面自由エネルギーの方法は、規則系の相転移を解析する手段として開発され、非常の有効である事が確認されている。この方法は、常磁性相、強磁性相、スピングラス相が共存するランダム系の相転移の解析にも有効である事が示されていた。しかし、スピングラス秩序に共役な境界条件を用いていなかったので、スピングラス相の解析には、界面自由エネルギーの分布の幅が必要になり、分布の平均値で解析される強磁性相転移との精度の差に問題が残った。本研究では、ランダムな秩序に共役な境界条件を提案し、スピングラス相など任意の秩序相の解析に有効な界面自由エルギーを求めた。この方法で得られる界面自由エネルギーは、常に【numerical formula】が成立するので、その平均値でランダムな秩序を調べる事が可能になり、従来の方法に比べて精度の良い解析が期待される。この方法を±JIsing模型に適用した結果、以前の結果と矛盾しない結果が得られ、方法の有効性が示された。また、二次元の基底状態において、以前から指摘されていた臨界的な振舞いを示唆する結果が初めて得られた。今後、この境界条件を応用したランダム系の解析が盛んに行われることが期待される。
脳ペリサイトを基軸としたαシヌクレインによる血液脳関門－脳神経の連動的障害発現

昨年度までで脳ペリサイトがαシヌクレインを取り込むことが明らかとなったので、今年度は取り込み後の細胞内αシヌクレイン動態について検討を行った。脳ペリサイトにαシヌクレインを24時間処置した後の細胞内のαシヌクレイン量が、初期相(1時間後)よりも少なかったことから、細胞内での分解および細胞内からの排出の可能性が考えられた。また、24時間後のαシヌクレイン細胞内取り込み量は、他の血液脳関門構成細胞である脳血管内皮細胞よりも少なく、アストロサイトとは同程度であった。そこで、リソソーム阻害剤であるbafilomycin A1存在下でαシヌクレインを脳ペリサイトに負荷すると、24時間後のαシヌクレイン細胞内取り込み量が増加していた。また、このときのオートファジー関連タンパクであるLC3およびp62発現量も増加していた。これらの作用は脳血管内皮細胞およびアストロサイトでは認められなかった。7週齢ICR雄性マウスの線条体に6-hydroxydopamine(6-OHDA)を投与し、パーキンソン病モデルマウスを作製した。この動物に脳ペリサイト由来エクソソームを6-OHDA投与と同時に投与した。アポモルフィン誘発性回転運動を評価したところ、投与2週間後において、エクソソーム投与群で統計的に有意ではないものの運動機能障害改善効果が認められた。脳ペリサイト由来エクソソームがパーキンソン病の治療薬となる可能性が示唆され、今後至適投与量・タイミングなどを詳細に検討していく必要がある。以上、脳ペリサイトにはαシヌクレイン特異的な分解機構が存在することが示唆され、血液脳関門において脳ペリサイトがαシヌクレインの分解を担い、ドパミン神経障害を保護している可能性がある。本細胞の異常がパーキンソン病発症の鍵となるかもしれない。パーキンソン病患者の大部分を占める孤発性パーキンソン病の原因は不明であるが、その病態責任分子は脳内に広く認められるLewy小体の構成成分であるαシヌクレインである考えられている。本研究では、脳内αシヌクレイン増加によってもたらされる脳ペリサイトの病変化(機能低下)が血液脳関門機能およびドパミン神経機能を低下させる可能性を明らかにすることを目的とする。本年度は(1)正常脳ペリサイトの機能として、代表的なドパミン作動性神経毒6-hydroxydopamine (6-OHDA)によるドパミン神経細胞傷害を脳ペリサイトが保護しうるか、また、(2)αシヌクレインによる血液脳関門機能障害における脳ペリサイトの役割を検討した。(1)脳ペリサイトによる6-OHDA誘発性神経細胞傷害の抑制:ドパミン神経細胞モデルとしてSH-SY5Yを用いた。脳ペリサイト存在下では6-OHDAによるSH-SY5Y細胞傷害が抑制された。この作用は脳ペリサイト培養上清においても認められ、脳ペリサイトが恒常的に神経細胞保護因子を放出していることが示唆された。また、脳ペリサイトは抗酸化ストレス応答経路であるNrf2/Keap1/HO-1非依存的に、6-OHDAによるアポトーシス実行因子caspase-3の活性化を抑制することがわかった。(2)αシヌクレインによる血液脳関門機能障害における脳ペリサイトの役割:脳血管内皮細胞と脳ペリサイトを共培養したin vitro血液脳関門モデルを作成して、αシヌクレインの血液脳関門に対する作用を検討した。αシヌクレインで脳ペリサイトを刺激すると、血液脳関門のバリア機能が低下した。脳血管内皮細胞と異なり、脳ペリサイトはαシヌクレインに応答して血液脳関門機能障害因子である炎症性サイトカインやMMP-9を産生し、これらが関与する可能性が示唆された。本年度は正常時での脳ペリサイトのドパミン神経細胞に対する機能として、ドパミン神経細胞保護作用があること、および、αシヌクレインによる脳ペリサイトの病変化の一端として、血液脳関門機能障害に関与する炎症性サイトカイン産生が増加することを明らかにできた。神経細胞に対しては、本来の目的であるαシヌクレインによる神経細胞傷害を検討できていないものの、脳ペリサイト病変化がパーキンソン病患者で認められる病理所見である神経細胞の変性・脱落および血液脳関門破綻に関与しうることを示唆する基礎的な実験証拠を得ることができた点で、おおむね順調に進展していると言える。本研究では、脳内αシヌクレイン増加によってもたらされる脳ペリサイトの病変化(機能低下)がパーキンソン病患者で認められる血液脳関門機能およびドパミン神経機能を低下させる可能性を明らかにすることを目的とする。(1)脳ペリサイトによるドパミン神経細胞機能亢進:本年度は脳ペリサイトによるドパミン神経細胞の機能修飾およびそれに対するαシヌクレインの作用を検討した。脳ペリサイト存在下では、SH-SY5Yのチロシンハイドロキシラーゼ(TH)および小胞モノアミントランスポーター2(VMAT2)の発現量が増大し、脳ペリサイトがSH-SY5Yのドパミン神経様機能獲得に促進的に働くことが示唆された。さらにこの作用は初代培養ラット中脳神経細胞においても認められ、脳ペリサイトは成熟神経細胞の機能を亢進しうる可能性が示唆された。また、αシヌクレインは脳ペリサイトの神経成長因子(NGF)mRNA発現量を減少させたことから、αシヌクレインの増加が脳ペリサイトのドパミン神経細胞機能亢進作用を抑制する可能性が考えられた。(2)脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込み機構:脳ペリサイトのα

シヌクレイン細胞内取り込み量は、1時間をピークに24時間まで減少していった。そこで、初期相におけるαシヌクレイン取り込み機序を検討したところ、脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込みは温度依存性および輸送飽和性が認められたことから、輸送担体の関与が示唆された。さらに、この取り込みはcyclosporin Aおよびα7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7 nAChR)アンタゴニストであるα-bungarotoxinで阻害された。また、エンドサイトーシス阻害剤であるsertralineでは阻害されなかったことから、脳ペリサイトのαシヌクレイン取り込みにはカルシニューリンおよびα7 nAChRが関与することが示唆された。本年度は正常時の脳ペリサイトとドパミン神経細胞間の相互作用として、脳ペリサイトがドパミン神経機能亢進および維持に関わることを明らかにできた。αシヌクレインによる脳ペリサイトの機能低下の一端として、神経栄養因子の発現量が低下することから、パーキンソン病患者で認められるドパミン神経機能低下に脳ペリサイトの機能低下が関与する可能性を示唆できた。また、αシヌクレインの細胞内取り込みにおいてカルシニューリンおよびα7 nAChRの関与を明らかにした。この脳ペリサイトへのαシヌクレインの取り込みが、どのように脳ペリサイトの病変化に関わるかは今後明らかにする必要があるが、αシヌクレインの作用発現の標的となりうる分子としてα7 nAChRを提示できた点で、おおむね順調に進展していると言える。昨年度までで脳ペリサイトがαシヌクレインを取り込むことが明らかとなったので、今年度は取り込み後の細胞内αシヌクレイン動態について検討を行った。脳ペリサイトにαシヌクレインを24時間処置した後の細胞内のαシヌクレイン量が、初期相(1時間後)よりも少なかったことから、細胞内での分解および細胞内からの排出の可能性が考えられた。また、24時間後のαシヌクレイン細胞内取り込み量は、他の血液脳関門構成細胞である脳血管内皮細胞よりも少なく、アストロサイトとは同程度であった。そこで、リソソーム阻害剤であるbafilomycin A1存在下でαシヌクレインを脳ペリサイトに負荷すると、24時間後のαシヌクレイン細胞内取り込み量が増加していた。また、このときのオートファジー関連タンパクであるLC3およびp62発現量も増加していた。これらの作用は脳血管内皮細胞およびアストロサイトでは認められなかった。7週齢ICR雄性マウスの線条体に6-hydroxydopamine(6-OHDA)を投与し、パーキンソン病モデルマウスを作製した。この動物に脳ペリサイト由来エクソソームを6-OHDA投与と同時に投与した。アポモルフィン誘発性回転運動を評価したところ、投与2週間後において、エクソソーム投与群で統計的に有意ではないものの運動機能障害改善効果が認められた。脳ペリサイト由来エクソソームがパーキンソン病の治療薬となる可能性が示唆され、今後至適投与量・タイミングなどを詳細に検討していく必要がある。以上、脳ペリサイトにはαシヌクレイン特異的な分解機構が存在することが示唆され、血液脳関門において脳ペリサイトがαシヌクレインの分解を担い、ドパミン神経障害を保護している可能性がある。本細胞の異常がパーキンソン病発症の鍵となるかもしれない。
光パルスシンセサイザによる放物線パルスの合成とその応用

本年度は、放物線パルスの精密な合成とそのパルスのファイバ中の伝搬特性の評価とを主眼として研究した。まずはシミュレーションにより振幅・位相制御の基礎パラメータを算出した。光パルスシンセサイザで十分合成可能な放物線パルス幅について、20psから28psのパルス幅であれば精密な合成が可能であることを見積もった。続いて、実際に光パルスシンセサイザを用いて放物線パルスを合成した。縦列接続した2台の位相変調器から出射した光周波数コムを、光パルスシンセサイザにより強度と位相のスペクトルを調整し、繰り返し12.5GHzの放物線パルスを合成した。パルス幅は設定パルス幅28.3psの放物線パルスが最も精密に合成できた。設定値とのずれの平均二乗偏差(RMS)は0.026であった。これ以降の実験では28.3psのパルス幅を用いた。次に合成した放物線パルスを光ファイバに伝搬させ、放物線パルスの特性を実験的に評価した。この放物線パルス(Peak Power=O.031W)をSMF(分散値D=17ps/nm/km)及びDSF(零分散波長:1557nm)に入射した。分散が存在すると伝搬に伴いパルス幅は短くなり、またパルス波形は伝搬に伴い放物線形状から崩れることがわかった。一方、零分散付近では非線形効果の影響がなければ30km伝搬後も放物線形状を維持するが、Peak Powerが高くなるに伴い波形が劣化することがわかった。
細菌細胞表層の合成・修飾機構の研究

細胞表層における合成・修飾機構を解明するため、枯草菌の多糖デアセチラーゼのホモログであるybaN(pdaB)の機能を検討した。この遺伝子破壊株を構築し、位相差顕微鏡で調べた結果、胞子形成の初期から中期にかけては野生株と同様の形態を示すのに対し、胞子形成後期になると、darkのタイプの胞子が増加して、24時間の培養後では約90%の胞子がdarkのタイプになった。遺伝子発現制御を調べてみると、シグマE-RNA合成酵素で転写される遺伝子であった。さらに48時間培養のdarkの胞子を電子顕微鏡で観察すると、胞子内部が完全に無くなったタイプ、一部のみが見られるタイプ、野生型に近いタイプなど、ヘテロの集団の胞子であることが解った。このdarkの胞子は完全に増殖能力を失っていた。これらの結果は枯草菌の多糖デアセチラーゼホモログの1つPdaAがコルテックスの成熟に関与するのに対し、これと異なる機能を示すことが解った。一方栄養増殖時期の細胞壁と、そこに結合する細胞壁溶解酵素の局在部位の解析法を開発した。目的遺伝子の3'-末端とアスパラギン酸を多く含むFLAGペプチド遺伝子を翻訳融合し、枯草菌に導入して染色体DNAと組換えさせ、目的遺伝子の転写に依存して発現させた。タンパク質の局在場所は、FLAGに対する1次抗体と、その抗体に対する抗体(FITCを結合させた2次抗体)により可視化し、蛍光顕微鏡で観察する方法を用いた。本方法により3種の細胞壁溶解酵素の局在場所を決定し、そのうちLytE,LytFの2つが細胞分裂・分離部位に局在していた。本結果より、細胞壁も均一な成分ではなく、細胞分裂・分離部位にはことなる細胞壁の構造(組成)からなることを明らかにした。本研究成果は細胞分裂・分離の機構の解明に役立つとともに、細胞表層タンパク質全般の機能解明に役立つものである。枯草菌胞子の表層に存在する糖鎖であるコルテックスの合成・修飾の機構を解析するため、コルテックスの主要成分であるムラミン酸ラクタムの生成に関与する遺伝子を特定した。その結果pdaA欠損株がムラミン酸ラクタムを全く欠損することを、ムロペプチド解析から明らかにした。この欠損胞子は発芽後増殖が全く行われなかった。PdaAは多糖デアセチラーゼ遺伝子と相同性が高く、糖鎖のエンドペプチダーゼによる切断の後働くと推定した。一方pdaAとは異なる多糖デアセチラーゼ遺伝子と相同性が高いpdaBの解析も行った。この欠損株は包子の成熟が乏しく、熱感受性で、ジピコリン酸の量が著しく減少していた。また正常な胞子の特有な性質である脱水条件が維持されていなかった。さらに胞子のコート成分をSDS-PAGEで解析した結果コート蛋白質のプロフィルが大きく異なり、変異株では胞子表層がかなり変化していることが明らかになった。蛋白の表層局在性を調べることを目的に、モデルとして細胞壁溶解酵素とtagとの融合蛋白発現システムを構築し、細胞表層における局在性観察法を検討した。その結果3×FLAG融合蛋白質が局在性の観察に適していることが解った。Cw1E-3×FLAGは対数増殖初期の長くつながった細胞の分離点において、またCwlE-3×FLAGは対数増殖期の短い細胞の両極及び分離点において、一方CwlB-3×FLAGは細胞表層のほぼ均一に分布する像が得られ、細胞壁溶解酵素(オートリシン)の細胞壁結合ドメインが細胞への局在性を決めていることが解った。

枯草菌胞子の表層に存在する主要成分コルテックスの合成・修飾機構を解明するため、コルテックスの特性を決めているムラミン酸ラクタムの生合成にかかわる遺伝子とその生成物、PdaA蛋白、の局在化、生成機構を検討した。その結果pdaA遺伝子は胞子のシグマ因子であるシグマGのRNA合成酵素で転写される遺伝子であり、GFP-PdaA融合蛋白質を用いた蛍光スポットの局在場所が胞子であることより、本蛋白は胞子のフォアスポアー側から作られるものであった。pdaA変異株のムロペプチド解析より、変異株は全くムラミン酸ラクタムが存在せず、ムラミン酸ラクタムの生合成に細胞壁溶解酵素ホモログであるCwlD蛋白とともに働いていることを明らかにした。このPdaA蛋白を大腸菌を宿主として生産し、単一になるまで精製することができ、この酵素は細胞壁の半分をしめるペプチドグリカンを脱アセチル化することが解った。さらにPdaAとアミノ酸配列で相同性を示すホモログの1つYbaNの解析も行った。この遺伝子破壊は不完全な胞子をつくり、大部分の胞子が屈折率の変化を示さず、また幾つかの胞子にはコアー内の内容物が無くなっているものも見受けられた。この遺伝子はシグマEのRNA合成酵素により転写される母細胞側で転写される遺伝子であった。一方細胞表層での細胞分離に関係する酵素CwlE, CwlF、ならびに分離には関係しないが、細胞溶解、細胞壁の代謝回転に関与するCwlBの局在を明らかにするため、3xFlagにこれらの遺伝子を融合させ、枯草菌で発現させ、蛋白の局在化をFlag抗体を用いて検討した。予想通りCwlE, CwlFは分離面、及び両極に局在した。さらにCwlE-3xFlagについてはMin変異株での局在化も調べた。その結果ミニセルの切り離し点となる部位にCwlEが局在することが解った。細胞表層における合成・修飾機構を解明するため、枯草菌の多糖デアセチラーゼのホモログであるybaN(pdaB)の機能を検討した。この遺伝子破壊株を構築し、位相差顕微鏡で調べた結果、胞子形成の初期から中期にかけては野生株と同様の形態を示すのに対し、胞子形成後期になると、darkのタイプの胞子が増加して、24時間の培養後では約90%の胞子がdarkのタイプになった。遺伝子発現制御を調べてみると、シグマE-RNA合成酵素で転写される遺伝子であった。さらに48時間培養のdarkの胞子を電子顕微鏡で観察すると、胞子内部が完全に無くなったタィプ、一部のみが見られるタイプ、野生型に近いタイプなど、ヘテロの集団の胞子であることが解った。このdarkの胞子は完全に増殖能力を失っていた。これらの結果は枯草菌の多糖デアセチラーゼホモログの1つPdaAがコルテックスの成熟に関与するのに対し、これと異なる機能を示すことが解った。一方栄養増殖時期の細胞壁と、そこに結合する細胞壁溶解酵素の局在部位の解析法を開発した。目的遺伝子の3'-末端とアスパラギン酸を多く含むFLAGペプチド遺伝子を翻訳融合し、枯草菌に導入して染色体DNAと組換えさせ、目的遺伝子の転写に依存して発現させた。タンパク質の局在場所は、FLAGに対する1次抗体と、その抗体に対する抗体(FITCを結合させた2次抗体)により可視化し、蛍光顕微鏡で観察する方法を用いた。本方法により3種の細胞壁溶解酵素の局在場所を決定し、そのうちLytE, LytFの2つが細胞分裂・分離部位に局在していた。
ナイジェリア産薬用植物及びハーブの化学組成及び生理活性

ナイジェリア産植物であるAcacia Tortilis葉中に含まれる精油成分をGC及びGC-MS分析により明らかにした。すなわち、本植物葉をジエチルエーテル(室温、1昼夜処理)にて抽出を行い、濃縮物を被険試料とした。GC条件として、DB-5及びDB-FFAP(ともに30m*0.32mm)カラム、60-240°C(3°C/min)、FID検出を採用した。また、GC-MS分析条件としては、DB-5カラムを用いて、イオン化電圧70eVで行った。ピークの同定は、GC法によるretentionindex値の一致並びにGC-MSライブラリーによる推定によって行った。その結果、本植物葉より収率0.12%のオイル状香気濃縮物を得ることができ、GC及びGC-MS分析の結果、本被険物のオイル組成はモノテルペン類20.4%、セスキテルペン類52.2%、脂肪族並びに芳香族化合物(17.2%)で構成されていることを明ちかにした。最終的に69種類の揮発性化合物を同定することができた。この中で、主要香気成分は、α-humulene(12.0%),α-cadinol(10.6%),nerolidol(9.9%),γ-cadinene(7.4%),α-phellandrene(4.7%),ρ-cymene(4.0%),(E)-carveol(3.1%),γ-terpinene, methyl eugenol(ca2.0%)及び2-(E)-octenal(6.0%)であると判断された。本植物葉はハーブ系素材としての展開が期待されるが、主要香気成分組成を考慮すると、すっきりとした清涼感のある素材としての活用性が期待される。ナイジェリア産薬用植物として、4種類のハーブ系植物を選択した。これら植物体の葉及び茎をメタノール抽出し、その生理機能(糖尿病予防作用)を種々検討した。1)ラット小腸上皮膜のアセトン抽出物を硫安分画し、粗α-グルコシダーゼ(AGH)を調製した。次いで、AGHをCNBr-Sepharose 4B担体に共有固定化し、小腸上皮膜結合AGHを模した阻害活性アッセイシステムを構築した。3)最も高いマルターゼ阻害性を示したDikaについてAGH阻害活性(IC_<50>値)を求めたところ、0.129mg/mlであった。また、本抽出物はスクラーゼに対する阻害作用は微弱(28% at 1.0mg/ml)であったことから、Dikaはマルターゼを特異的に阻害することにより炭水化物摂取後の血糖値の上昇を遅延・抑制するナイジェリア産糖尿病予防植物抽出物であることが初めて明らかとなった。4)さらに、Dika抽出物を水・クロロホルム(1:1)抽出した結果、水相において1.3倍のAGH(マルターゼ)阻害活性増大が認められた。ナイジェリア産薬用植物4種類のハーブ系植物の中で最も高いα-グルコシダーゼ(AGH)阻害活性を示したDika(Irvingia gabonensis)葉を用いて、ラットを用いたin vivo試験を実施し、以下の抗糖尿病作用に関する知見を得た。1)Dika葉をメタノール抽出・乾固後、再度水に対して溶解し、以下の抽出を試み、高活性画分の取得を試みた。すなわち、水可溶性画分(収率:11.6%)を水-クロロホルム(1:1)抽出により水相画分(収率:6.71%)を得た。次いで、XAD-2カラムクロマトグラフィーに供し、0%MeOH(収率:1.4%),50%MeOH(収率:0.67%),MeOH溶出画分(収率:0.17%)に分画した。その結果、50%MeOH抽出画分において最も高いマルターゼ阻害活性が認められ、IC50値は0.063mg/mlであった。また、本画分はスクラーゼ並びにα-アミラーゼに対しても阻害作用を示し、各々IC50値として0.10mg/ml及び0.53mg/mlであった。3)投与後30分及び60分に得られた血清を用いてインスリン濃度を測定したところ、いずれの投与時間においてもDika投与によって血清インスリン濃度の低下が認められた(Insulin_<contrrol-30min>:15.7±1.9μU/ml,Insulin_<Dika-30min>:9.9±0.4μU/ml,Insulin_<contrrol-60min>:5.3±0.5μU/ml,Insulin_<Dika-60min>:1.9±0.2μU/ml)。本知見は、Dika中の抗糖尿病成分はAGH阻害作用を介して食後の血糖値上昇を抑制する作用を担っており、膵臓からのインスリン分泌促進を伴うものではないことを示唆するものであった。

ピークの同定は、GC法によるretentionindex値の一致並びにGC-MSライブラリーによる推定によって行った。その結果、本植物葉より収率0.12%のオイル状香気濃縮物を得ることができ、GC及びGC-MS分析の結果、本被険物のオイル組成はモノテルペン類20.4%、セスキテルペン類52.2%、脂肪族並びに芳香族化合物(17.2%)で構成されていることを明ちかにした。最終的に69種類の揮発性化合物を同定することができた。この中で、主要香気成分は、α-humulene(12.0%),α-cadinol(10.6%),nerolidol(9.9%),γ-cadinene(7.4%),α-phellandrene(4.7%),ρ-cymene(4.0%),(E)-carveol(3.1%),γ-terpinene, methyl eugenol(ca2.0%)及び2-(E)-octenal(6.0%)であると判断された。本植物葉はハーブ系素材としての展開が期待されるが、主要香気成分組成を考慮すると、すっきりとした清涼感のある素材としての活用性が期待される。
専門知識を有しない利用者が使用する移動ロボットシステムに関する基礎研究 〜環境地図自動生成並びにコミュニケーション手段〜

(1)赤外線ランドマークを用いたナビゲーション車輪型自律移動ロボットを製作してナビゲーションの実験を行った.本研究では手書き地図による教示を行わせるのが目的であるが,手書き地図と実際の環境を結びつけるものが必要であり,今回は認識の容易さから赤外線モジュールを用いたランドマークを製作した.このランドマークはそれぞれ異なるID信号を送信しており,ロボットはそのIDを認識することで手書き地図上の位置を大まかに知ることができる.赤外線モジュールランドマークを天井に配置した場合,真下の点から離れるとそのIDを誤認識することから,静的障害物や動的障害物を回避しながらランドマークの真下付近に誘導するアルゴリズムを考案した.この成果は第20回日本ロボット学会学術講演会で発表した.(2)オブジェクト指向による行動決定手法移動ロボットは環境を局所的にしか観測できない部分観測問題であり,センサの貧弱さにより周囲の状況が変わってもセンサの値は変わらないことが起こる知覚騙し問題でもある.そのため,同じセンサの値に対して同じ行動を取るような反射的な行動決定手法の場合,開発者の意にそぐわない行動を取ったり,あるいは意にそぐわせようとするとプログラムが複雑になる.そこで行動決定にオブジェクト指向を導入して開発者の意図を反映しやすくなる行動決定の設計方法を考案した.固定優先順位の階層構造の問題点を解決し,また層の再利用性を高めることで開発をより容易にしている.この成果は第45回自動制御連合講演会で発表した.(2)手書き地図認識手法ロボットの専門家でもなくても容易にロボットに指示を出すための一つの手段として,手書き地図を用いたコミュニケーション手法について研究を行った.環境を通路上環境としてラベル付きのノードとエッジによって描かれる線画を画像として取り込み,グラフ構造の抽出,細線化,不要ノードの統合,文字認識を経てトポロジカルマップを生成する.この成果は第20回日本ロボット学会学術講演会で発表した.(1)通路状環境の環境地図を自動生成するアルゴリズム作業環境を表す環境地図として多く利用される絶対座標表現に対して,利用者の負担を軽減する目的で提案してきたトポロジカルマップ表現を用いた環境地図自動生成手法を研究した.作業環境を未知の通路状環境とし,ロボットが探索をすることによって環境地図を生成するアルゴリズムを考案した.センサの貧弱さによる情報不足などの理由により自己位置を特定できない状況に陥った場合でも,自己位置の「仮説」を立てることで地図を生成することを可能にした.しかし,間違った仮説を取り入れても現実世界を照らし合わせることで修正していく手法を提案した.この成果はRobomec2001で発表した.(2)イベント駆動による行動決定手法例えば,歩いているときと車を運転しているとき,同じ移動している状況ではあるが,背中の接触に対して取る行動は異なる.Subsumption Architectureはセンサによってのみ行動が生まれるのため,前述のような状況には対応できないため,我々は過去の履歴も考慮し状況と,センサの状態によって発生するイベントによって行動が生まれる手法を提案した.これにより反射行動と合目的行動の混在する行動決定が可能になっただけでなく,今まで難しかった行動パラメータの決定が容易になった.この成果はsice東北支部197回研究集会で発表した.(3)手書き地図を用いた作業環境の教示法ロボットとのインタフェースに我々が普段使うコミュニケーション手段を利用することで,専門家以外の一般の利用者でも容易にロボットを扱えるようにするための研究の一つで,移動ロボットに作業環境の情報を与える手段としてフリーハンドの手書き地図を利用する手法の研究を行なった.コンピュータ画面にマウスで描いた手書き地図をトポロジカルマップとして認識するところから始めた.細線化の再に交点を誤認識する問題が起きたが,交点にラベルを与える手法でその問題を解決した.この研究成果はSICE北海道支部大会で発表した.(4)実機を製作以上の研究成果が実環境でも有効であることを確認するために実験用の車輪型自律移動ロボットを製作した.次年度はこの実機を用いて更に研究を進める予定である.(1)赤外線ランドマークを用いたナビゲーション車輪型自律移動ロボットを製作してナビゲーションの実験を行った.本研究では手書き地図による教示を行わせるのが目的であるが,手書き地図と実際の環境を結びつけるものが必要であり,今回は認識の容易さから赤外線モジュールを用いたランドマークを製作した.このランドマークはそれぞれ異なるID信号を送信しており,ロボットはそのIDを認識することで手書き地図上の位置を大まかに知ることができる.赤外線モジュールランドマークを天井に配置した場合,真下の点から離れるとそのIDを誤認識することから,静的障害物や動的障害物を回避しながらランドマークの真下付近に誘導するアルゴリズムを考案した.この成果は第20回日本ロボット学会学術講演会で発表した.(2)オブジェクト指向による行動決定手法移動ロボットは環境を局所的にしか観測できない部分観測問題であり,センサの貧弱さにより周囲の状況が変わってもセンサの値は変わらないことが起こる知覚騙し問題でもある.そのため,同じセンサの値に対して同じ行動を取るような反射的な行動決定手法の場合,開発者の意にそぐわない行動を取ったり,あるいは意にそぐわせようとするとプログラムが複雑になる.そこで行動決定にオブジェクト指向を導入して開発者の意図を反映しやすくなる行動決定の設計方法を考案した.固定優先順位の階層構造の問題点を解決し,また層の再利用性を高めることで開発をより容易にしている.この成果は第45回自動制御連合講演会で発表した.(2)手書き地図認識手法

ロボットの専門家でもなくても容易にロボットに指示を出すための一つの手段として,手書き地図を用いたコミュニケーション手法について研究を行った.環境を通路上環境としてラベル付きのノードとエッジによって描かれる線画を画像として取り込み,グラフ構造の抽出,細線化,不要ノードの統合,文字認識を経てトポロジカルマップを生成する.この成果は第20回日本ロボット学会学術講演会で発表した.
HIV-1の吸着侵入機構としてのmultiple-site bindingの証明

HIV-1の侵入には脂質二重膜流動性を利用したmultiple-site bindingがfusionporeの形成に必要である。膜流動性に変化を与える因子を用い、5%の流動性の減少は56%の感染抑制、5%の流動性亢進は2.4倍の感染増強をもたらすことを示した。流動性を制御することでHIV-1の感染を阻止する物質の解析を試みた。膜におけるコレステロールの含量が高いと、流動性は低下する。また、fusion poreの形成は、エンベロープを有するウイルスの侵入に必要である。コレステロール様構造を持ち、広範囲なウイルスに抑制的に作用するグリチルリチン(GL)を用い、その抗ウイルス作用を解明した。1mg/mlのGLはMT-4やMT-2細胞の膜流動性を4%から5%抑えた。また、HIV-1エンベロープの流動性も抑制した。GLは明らかに脂質二重膜の流動性抑制因子であった。GLのHIV-1に対する作用は、0.2mg/mlで50%の感染を抑制し、X4もR5 HIV-1にも作用した。HIV-1粒子に直接作用させると、感染性が低下した。しかし、感染標的細胞を前処理すると効果はなく、1mg/mlではむしろ感染の増強が認められた。GLはインフルエンザAウイルス、VSV-G pseudovirusにも抗ウイルス作用を示したが、ポリオウイルスには作用しなかった。混合培養によるGLの細胞融合抑制はHIV-1とHTLV-1の両方で認められた。しかし、混合する細胞を1mg/mlのGLであらかじめ処理すると、融合細胞の増加が見られた。膜流動性は、MT-4細胞を1mg/mlのGLで持続的に作用させると、20分間抑制されたままであった。しかし、GL作用後洗浄しGL-freeの培地で測定すると、膜流動性は急激に亢進し、膜流動性とウイルス感染性には深い関連が認められた。HIV-1が持続感染したMOLT-4細胞とHIV-1粒子を5-doxyl stearic acidでラベルし、電子スピン共鳴法で、それぞれの細胞膜とウイルスエンベロープの流動性を測定した。ウイルスエンベロープの流動性は細胞膜の流動性に比べ低かった。また、エンベロープのコレステロール含量は細胞膜に比べると高かった。温度、脂質、局所麻酔剤などを作用させ、細胞膜の流動性とHIV-1感染性との関連を調べた。約5%の流動性の低下でHIV-1の感染は56%抑制され、5%の流動性の増加で2.5倍の感染増幅が認められた。細胞へのウイルス吸着を室温で行い、その後40°Cの高温処理と局所麻酔剤キシロカイン処理を1時間行った。その結果、膜流動性の亢進による吸着後感染増強post-attachment enhancement(PAE)が観察され、このPAEは抗CXCR4ペプチドであるT140で阻止された。5-doxyl stearic acidを用いた電子スピン共鳴法で、HIV-1が持続感染した生細胞の膜流動性とHIV-1粒子のエンベロープの流動性を正確に測定できた。ウイルスエンベロープの流動性は、そのウイルスが出芽して来た細胞の膜流動性より低く、これはエンベロープのコレステロール含量が高いためであった。HIV-1が選択的に細胞膜のraftから出芽していることを示している。細胞膜およびエンベロープの流動性の微細な変化は、指数関数的にHIV-1の感染に影響を与えた。この事は、ウイルスがmulti-hitで感染する現象と似ており、流動性亢進により複数のレセプター結合が感染成立に必要なことを示唆していると思われた。PAEは細胞膜とエンベロープの流動性の亢進によって起こる現象である。このPAEがHIV-1のcoreceptorであるCXCR4のアンタゴニストT140で阻止されるのは、室温で緩やかに附着したHIV-1のmultiple-site binding(MSB)形成が阻害されたためと考えられた。従って、膜流動性亢進はMSB形成を促進する。今後、細胞膜やウイルスエンベロープの流動性を抑制する因子を探し求め、エンベロープを有する広範囲なウイルスに適応できる抗ウイルス剤の開発を行う。

混合培養によるGLの細胞融合抑制はHIV-1とHTLV-1の両方で認められた。しかし、混合する細胞を1mg/mlのGLであらかじめ処理すると、融合細胞の増加が見られた。膜流動性は、MT-4細胞を1mg/mlのGLで持続的に作用させると、20分間抑制されたままであった。しかし、GL作用後洗浄しGL-freeの培地で測定すると、膜流動性は急激に亢進し、膜流動性とウイルス感染性には深い関連が認められた。
中学校理科の授業で、送電を取り扱うためのプログラムの作成

本研究では、現行の中学の理科教育の電気に関して、発電や利用は多く扱われているが送電がほとんど扱われておらず、教科書の中でも知識の紹介に留まっていることに着目し、中部電力の協力のもと、中学校第3学年に対して、送電と交流について理科授業で扱うプログラムを考えたものである。2014年度、2015年度の実践をふまえ、より実物を見せることを考えた。2016年度に実施したプログラムは、2015年度の実践で行ったように、交流、ジュールの法則、オームの法則、変圧の仕組み、電磁石、電磁誘導、エネルギー保存の法則といった内容の復習のために、事前学習の時間を2時間とし、必要な知識の確認をより丁寧に行った。その上で変電所の見学につなげることで、実物を見た際の興味・関心をより高めることを狙いとし、実践した。さらに、より理解が深まるように高電圧・小電流で送電した場合と低電圧・大電流で送電した場合の違いを理解することができるモデルを専門家の指導の下、製作をした。3年A組32名について分析を行った。実施前後に、以下の6つの項目について5件法でアンケートを行った。「問1 :科学技術や理科に関する興味関心」「問2 :理科について自分で調べようと思うか」「問3 :エンジニアを身近に感じるか」「問4 :理科が好きか」「問5 :将来理系の職業に就くことを考えているか」「問6 :変電所を身近に感じるか」ほとんどの問いに対して、半数以上の生徒がプログラムの実施前後で意見の変化が見られなかったが、問3に対して14名の生徒が、問5に対して10名の生徒が実施前後で肯定的に意見が変化している。また、このプログラムの目標とした直流・交流の違い・高電圧で送電する利点・交流で送電する利点・交流での変圧の仕組みの4つに対して実施前はほとんど理解していなかったが、実施後は多くの生徒が理解をすることができた。理論を再度学習し、実物を見せる本プログラムは有効であったと考える。