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貿易陶瓷研究最前線の４課題

1今年度は,日本出土の唐三彩陶について,悉皆的調査を試み,三重県斎宮跡,芦屋廃寺,淡路国分寺跡,姫路市坂の下遺跡,赤磐市備前国分寺跡,福山市宇治島祭祀遺跡,熊本市二本木遺跡,山形・城輪柵跡など,従来公表されていなかったり,日本製のいわゆる奈良三彩陶との区別が難しかった破片を調査し,唐三彩陶と認定できる資料を析出した。これによって,東海地方から瀬戸内海の中国地方側,さらに従来から判明している鴻臚館跡などの筑前地域から肥後まで,唐三彩陶の出土地は点から線につながった。しかし,瀬戸内の四国側については,讃岐国府跡の出土の可能性を考え,香川県埋蔵文化財センターの協力を得て,従前の土師器などの出土品を時間を掛けて全て調査したが,発見できなかった。伊予地域についても,聞き取り調査と松山市考古館での遺物調査を試みたが発見できなかった。2今年度の研究課題として取り上げていた越州窯青瓷については,浙江省杭州市にある浙江省博物館および浙江省考古文物研究所において,中国を代表する研究者と時間を掛けて討論をし,越州窯青瓷から竜泉窯青瓷が生まれてくる過程と,その時代について,詰めた議論を重ね,一定の成果を得た。しかし,中国側の研究は,2000年頃から停滞しているように感じられた。竜泉市にある竜泉窯博物館と麗水市にある竜泉青瓷博物館はいずれも不祥事が発生しているようであり,研究活動が停止状態にあることが主因と考えられる。北京大学考古学研究室が中心になって調査した竜泉大窯明代窯跡の調査がまとまり,出土品を調査できる状態になり,大きな研究の進展はある。日本出土の越州窯青瓷については,北の多賀城跡から南は喜界島まで調査を行うことができ,一定の成果を得たが,未だ未調査の重要遺跡をのこしている。貿易陶瓷史研究の最前線の研究課題のうち,25年度交付申請書に記載した研究目的および実施計画は以下の2項目である。1.日本出土の三彩陶資料集成;従前からの調査にあわせて,山陽道沿いの寺院と国府などの遺跡から,数年前の発掘調査で得られた破片の中に三彩陶であることを実見して確認した。これによって,三彩陶の発見地は,安房国分寺から東海道沿岸部,そして瀬戸内沿岸沿い,さらに豊前国に列状に確認できた。その意義は,遣唐使船に徴発された下級乗組員(水手,射手など)が三彩陶を持ち帰り,故郷の寺院や国府などに献納したとする考えを立証できた。瀬戸内の讃岐国府跡からも出土の可能性が強いと推定し,過去の調査によって検出された破片のほとんど全てを調べたが発見できず,将来に俟ちたい。2.日本出土の陶製経筒の生産窯追跡;平安時代末に全国で経塚が造営されているが,九州地方では青銅製品とともに,中国製褐釉および白釉経筒が約45遺跡発見されている。これらの生産窯については,中国国内で1例の発見例もなく,おおよそ華南南東部沿岸地域で焼造されたのではないかと予測されてはいるが,正確な窯跡が確認できていない。そこでまず第一に,わが国出土品を詳細に観察し,それに基づき,中国窯跡で釉調など類似品を探索する研究の前提作業を開始した。すでに出土品の半数の調書を作成し,同時並行しで,中国側の資料を検索している。これら経筒は,わが国からの注文生産と見られ,そこには博多などに居住していた宋人が深く関与していたことが考えられるので,それらの史料調査を進めた。1.研究の目的:本研究は,日本考古学が築き上げてきた緻密な貿易陶瓷研究の成果を生かし,中国陶瓷研究,とりわけ窯跡出土品と紀年銘資料を検討し,わが国の貿易陶瓷研究と結びつけ,研究の深化をはかることを目的としている。わが国の貿易陶瓷研究にとって重要と考えられる4つの課題に焦点を絞り,日本出土品を悉皆的に調査し,重要資料は自ら実測,観察をし,中国出土陶瓷も実見調査して,両国資料を比較検討する。この研究はペダンチックな自己満足ではなく,緊急調査に追われている研究者に,年代決定と窯跡同定において,役に立つ研究になること,若手中国陶瓷研究者へ研究方法と姿勢を伝達することを目的にしている。
クエン酸発酵性乳酸菌のクエン酸分解酵素遺伝子のクローニングと他の乳酸菌での発現

まず,Lactococcus lactis subsp.lactis biovardiacetylactis(L.diacetylactis)NIAI N-7が保有しているプラスミドpN7CPにコードされたクエン酸透過酵素(Cit-P)遺伝子を,エリストマイシン耐性(Em^r)ベクターpIL253を用いてクローニングした。Em^rでクエン酸代謝を示す(Cit^+)形質転換体KAK1はpN7CP由来の3.8-kb断片が挿入されており,他のEm^r/Cit^+形質転換体KAK7は2.0-kb断片の挿入されたpKAK7を有していた。受容菌はCit-P活性がなくクエン酸分解酵素(Cit-L)活性のみを有するが,KAK1とKAK7は共にCit-P活性を新たに示すようになることが見いだされた。一方,pKAK7を用いてCit^- lactococci5菌株を形質転換したところ,3菌株についてはEm^rであったが,Cit-P活性はほとんど示さなかった。これは,上記菌株にCit-L活性がないためクエン酸が分解されず,クエン酸を取り込むことができなかったものと推定された。これに対して,Cit^-L.lactissubsp.lactisLM0230とNIAI SINの形質転換体はCit^+を示し,Cit-P活性も確認された。本研究により,Cit^-L.lactisと分類されているものの中にはクエン酸代謝におけるCit-P遺伝子のみの欠損株(Cit-L遺伝子は有する)もあることが示された。また,pKAK1とpKAK7はクエン酸分解酵素をクローニングできる可能性のあるベクター由来のEco RI,Sac I,Sma IおよびSal I消化部位を有することが確認できた。まず,Lactococcus lactis subsp.lactis biovar diacetylactis(L.diacetylactis)NIAI N-7が保有しているプラスミドpN7CPにコードされたクエン酸透過酵素(Cit-P)遺伝子を,エリストマイシン耐性(Em^r)ベクターpIL253を用いてクローニングした。
サルモネラのマクロファージ抵抗性に関与するslyA遺伝子の機能解析

サルモネラ(Salmonella)のビルレンスに関わるSlyA因子の標的遺伝子をクローニングする実験系を計画し、昨年度、蛋白質-DNA相互作用を利用したアプローチを用いた方法により、SlyA蛋白質に結合すると思われるいくつかのDNA断片が得られたことを報告した。今年度、それをさらに発展させて、得られたDNA断片の塩基配列の決定および他の既知遺伝子との相同性について検討した。塩基配列を決定した結果、それらのDNAは、27、32、43、54、73、82、118塩基であった。これらの大きさはアガロース電気泳動において検出されたDNA長と一致していた。さらに各DNA断片間の塩基配列の相同性について詳細に検討した結果、4種類のDNA配列(長さ:2754塩基対)が確認された。しかしながら、それら4種類のDNA配列間での共通配列は見い出せなかった。次に、それらの配列のデータベース上での相同性についてBALST検索により検討した。その結果、その中の3クローンは既知サルモネラ遺伝子であるS,TyphimuriumのcobB(ニコチン酸代謝関連酵素)、crp(cAMP受容体蛋白質)あるいはmalLKEFG(マルトース・マルトデキストリン輸送蛋白質)と相同性を示した。また、相同性を示した部位は各遺伝子のORFの上流あるいは下流であった。一方、残りの1クローンは大腸菌のoraA(機能不明)と相同性を示した。さらにWashington University,St.Loisで公開されているサルモネラゲノム解析情報を利用して再検索したが、サルモネラoraA遺伝子の存在は認められなかった。また、このクローンの配列はoraA遺伝子のORF内の一部DNA配列と相同であった。現在のところ、ゲルシフト法にてこれら4種類のDNAクローンとSlyA蛋白質との結合を再確認中である。上記の既知遺伝子がSlyA蛋白質により発現調節されること、およびサルモネラのマクロファージ抵抗性さらにはマウスビルレンスに関与しているとの報告は未だないことから、それら結合性が確認されればSlyAのサルモネラビルレンスの調節機構について新たな知見が得られると思われる。また、いくつものDNA配列を認識して調節するSlyA因子の機能上の特性についても興味が持たれる。サルモネラのslyA遺伝子の標的遺伝子をクローニングするため2つの方法(1)蛋白質-DNA相互作用を利用したアプローチおよび(2)遺伝学的アプローチを計画し、先ず(1)(2)において共通材料であるslyA-His融合遺伝子の構築とサルモネラの染色体DNAの調製を行った。またslyA-His遺伝子の誘導発現系を作製するため、slyA-His遺伝子をlac promoterの下流に連結したプラスミドを構築した。染色体DNAはSalmonella Typhimurium SR11株より抽出し、制限酵素Sau3AIにて部分消化した後、ショ糖密度勾配遠心分離によるサイズ分画を行い調製した。これらの方法(1)(2)の基本材料とし、実験を行った。方法(1)では、上述のプラスミドで形質転換した大腸菌を大量培養(5l)し、IPTG誘導によりSlyA-Hisを発現させ、その大腸菌を8M尿素で溶解し可溶性画分を得た。これをHis bind resinを用いたaffinity chromatographyにて精製し、さらに透析を行い、最終的に純度95%以上のSlyA-Hisを200μg得た。この蛋白質とサルモネラ染色体DNA断片(1kb以下)をin vitroで反応させ、SlyAと結合するDNA断片のスクリーニングを行った。SlyAと結合するDNA断片の存在はアガロース電気泳動にて確認した。その結果、大きさの異なる幾つかのDNA断片の存在が確認された。現在、それらのDNA断片をpSKベクターに組み込み、塩基配列を解読している。一方、方法(2)ではlac promoterに連結したslyA-His遺伝子をSR11株野生株に導入し相同組換えを行わせ、発現誘導可能なslyA遺伝子が組み込まれたサルモネラ組換え体を得た。またサルモネラ染色体DNA断片をlacZ遺伝子上流に連結させたレポータープラスミドを構築し、上述の組換え体に導入した。現在、IPTG誘導でSlyAHisを発現させ、さらに基質X-gal存在下で青コロニーとして出現する組換え体をスクリーニング中(母集団10万クローン)である。

その結果、その中の3クローンは既知サルモネラ遺伝子であるS,TyphimuriumのcobB(ニコチン酸代謝関連酵素)、crp(cAMP受容体蛋白質)あるいはmalLKEFG(マルトース・マルトデキストリン輸送蛋白質)と相同性を示した。また、相同性を示した部位は各遺伝子のORFの上流あるいは下流であった。一方、残りの1クローンは大腸菌のoraA(機能不明)と相同性を示した。さらにWashington University,St.Loisで公開されているサルモネラゲノム解析情報を利用して再検索したが、サルモネラoraA遺伝子の存在は認められなかった。また、このクローンの配列はoraA遺伝子のORF内の一部DNA配列と相同であった。現在のところ、ゲルシフト法にてこれら4種類のDNAクローンとSlyA蛋白質との結合を再確認中である。上記の既知遺伝子がSlyA蛋白質により発現調節されること、およびサルモネラのマクロファージ抵抗性さらにはマウスビルレンスに関与しているとの報告は未だないことから、それら結合性が確認されればSlyAのサルモネラビルレンスの調節機構について新たな知見が得られると思われる。また、いくつものDNA配列を認識して調節するSlyA因子の機能上の特性についても興味が持たれる。
一過性中強度運動で高まる長期記憶の脳内神経機構の解明-扁桃体に着目して-

長期記憶の形成に不可欠な記憶の固定化は、海馬CA1での新規タンパク質合成や同部位への扁桃体からの入力によって調節されている。そこで本研究では、「一過性中強度運動(AME)による記憶固定化の促進に1海馬CA1での新規タンパク質合成や2扁桃体から海馬CA1への入力増強が関与している」という仮説を検証することとした。実験の結果、学習後のAMEがラットの記憶固定化(長期記憶)を促進し、この運動効果が海馬CA1へのタンパク質合成阻害剤の投与で抑制されることを明らかにした。この結果は仮説1を支持するものであり、現在は仮説2の検証に向けた解析を進めている。平成26年度は、一過性の中強度運動が扁桃体を活性化し、海馬機能を強化することで長期記憶を高めるという仮説を検証するための動物モデルの確立を目指した。実験には、Sprague-Dawley(SD)系の雄性ラットを使用し、レッドミル運動において中強度に相当する走速度を明らかにした上で、一過性の中強度運動が長期記憶の向上に有効か否かを検討した。5 m/minから運動を開始し、3分ごとに2.5 m/minずつ速度を漸増する運動中の血中乳酸値の変化をモニタリングしたところ、中強度の指標となる乳酸性作業閾値(LT:乳酸値が急激に上昇し始める点)が約22 m/minに存在することを本系統のラットで初めて明らかにした。続いて、このLTを基準に、ラットを中強度運動(@LT)群と非運動(安静)群に分け、位置認識テスト(OLT)の成績に与える影響を検討した。OLTは海馬依存の記憶テストであり、獲得(学習)試行の24時間後におこなうテスト試行の成績から長期記憶の善し悪しを評価する。検討の結果、獲得試行の前または後のいずれに一過性中強度運動をおこなった場合にも、テスト試行の成績(長期記憶)に変化はみられなかった。これまでにWistar系雄性ラットのLTが約20-22 m/minに存在することが示されている。本研究により、SDラットのLTが約22 m/minで確認されたことは、両系統間で系統差が顕著な体重やストレス耐性などとは異なり、運動パフォーマンスには大きな違いがみられないことを示唆する大変興味深い知見である。しかし、OLTでは、長期記憶に対する一過性中強度運動の効果を明らかにすることはできなかった。ヒトでは、同条件の運動が長期記憶を高めることが多数報告されていることから、今後はOLT以外の記憶テストを検討するなど、方法論を修正してモデルの確立を継続していく。平成27年度は、昨年度からの継続課題である「一過性中強度運動で長期記憶が向上するラットモデルの作成」に取り組み、その後、この運動効果が海馬の新規タンパク質合成に依存するか否かを検討した。すべての実験で、10週齢のSprague-Dawley系雄性ラットを使用し、長期記憶は位置認識試験の獲得(学習)試行から24時間後に実施したテスト試行の成績から評価した。モデルの作成では、獲得試行直後の安静または一過性中強度運動(20分、20m/min=@LT)がテスト試行成績に与える影響を検討し、一過性中強度運動で有意にテスト試行成績(長期記憶)が向上することを確認した。続いて、同モデルにおいて、獲得試行後の安静と運動の前に、海馬にタンパク質合成阻害剤(アニソマイシン:ANI、25μg/μl)またはプラセボ(生理食塩水)を投与し、テスト試行成績の変化を検討した。なお各溶液は、予め両側海馬CA1領域に留置したカニューレを通じて、2分間、0.5μl/分の流速で投与した。その結果、一過性中強度運動による有意なテスト試行成績の向上は、プラセボ投与では維持されるものの、ANI投与では抑制されることが明らかになった。以上のことから、一過性中強度運動は海馬での新規タンパク質の合成を介して長期記憶を促進していることが明らかになった。これまでに、ヒトを対象とした研究では、一過性中強度運動による長期記憶の向上が多数報告されているものの、その詳細な機構は明らかではなかった。本研究の結果は、その一端を明らかにした重要な知見である。本年度に得られた結果は、すべて第71回日本体力医学会で発表予定である(演題登録番号:10344、岩手、2016.9.23-25.)。平成27年度の第一課題は、本研究の基盤となる「一過性中強度運動で長期記憶が高まるラットモデルの確立」であり、海馬依存の記憶課題である位置認識試験(OLT)を用いて、その遂行に努めた。この課題は昨年度からの継続課題であるが、OLTを実施する時間帯やフィールドのサイズ、室内照度といった実験条件を修正することで、モデルの作成に成功した。続いて、本研究では、このモデルを用いて、一過性中強度運動が扁桃体を活性化し、海馬機能を高めることで、長期記憶が向上するという仮説の検証を行う予定であった。しかし、この仮説の前提となっている「一過性中強度運動による長期記憶の向上が海馬によって調節されている」ことを示した研究が少なく、仮説検証に先立ち、一過性中強度運動が海馬のどのような機構を介して長期記憶を高めているか、その詳細を明らかにする必要性が生じた。記憶が固定化され、長期間保持されるためには海馬での新規タンパク質の合成が不可欠である。

そこで本年度は、「一過性中強度運動による長期記憶の向上にも海馬の新規タンパク質合成が関与している」という新たな仮説を立て、検証することとした。実験では、既に確立済みのモデルで、海馬へのタンパク質合成阻害剤(アニソマイシン:ANI)またはプラセボ(生理食塩水)の投与が長期記憶に与える影響を検討し、ANI投与では一過性中強度運動による長期記憶の向上が抑制されることを明らかにした。これは新たに立てた仮説を支持する結果であり、一過性中強度運動が海馬での新規タンパク質の合成を介して長期記憶を高めていることを示している。以上、研究に若干の方向修正が加わったものの、一過性中強度運動で長期記憶が高まる背景を海馬の新規タンパク質合成という新たな視点から明らかにするなど、全体の進捗としてはおおむね良好である。これまでに、一過性中強度(@乳酸閾値)運動が記憶の固定化を高め、長期記憶を促進することが報告されているが、その調節機構は明らかではない。記憶の固定化には、海馬CA1での神経活動依存的な新規タンパク質の合成が不可欠であり、この海馬CA1の神経活動は扁桃体からの入力により高まることが示されている。また、中強度運動による海馬CA1神経活動の亢進も報告されており、これらは、一過性中強度運動で記憶固定化が促進される背景に、海馬CA1での新規タンパク質合成や扁桃体から海馬CA1への入力の亢進が関与している可能性を示す。そこで本研究では、はじめに、一過性中強度運動で記憶の固定化(長期記憶)が高まるラットモデルを作成し、この運動効果が海馬CA1へのタンパク質合成阻害剤(アニソマイシン、Ani)投与によって抑制されるかの検討を行った。すべての実験には雄性Sprague-Dawleyラットを用い、記憶固定化能力は位置認識試験の学習試行から24時間後に行うテスト試行の成績で評価した。実験の結果、学習施行後の一過性中強度運動(20分、20m/min)がテスト試行の成績を高め、この運動効果が海馬CA1へのAni投与によって抑制されることを明らかにした(国内外学会発表済み、投稿準備中)。この結果は、一過性中強度で高まる記憶の固定化(長期記憶)が海馬CA1での新規タンパク質合成を介すことを示すとともに、今後詳細な分子・神経機構を解明していくための基盤となる。現在は、一過性中強度運動による記憶固定化の促進に、扁桃体から海馬CA1への入力が関与しているかについて、他の領域からの入力も並行して検討するために、逆行性トレーサーを用いた解析を実施している。長期記憶の形成に不可欠な記憶の固定化は、海馬CA1での新規タンパク質合成や同部位への扁桃体からの入力によって調節されている。そこで本研究では、「一過性中強度運動(AME)による記憶固定化の促進に1海馬CA1での新規タンパク質合成や2扁桃体から海馬CA1への入力増強が関与している」という仮説を検証することとした。実験の結果、学習後のAMEがラットの記憶固定化(長期記憶)を促進し、この運動効果が海馬CA1へのタンパク質合成阻害剤の投与で抑制されることを明らかにした。この結果は仮説1を支持するものであり、現在は仮説2の検証に向けた解析を進めている。平成26年度の目的は研究全体の基盤となる動物モデルの確立であり、一過性の中強度運動が長期記憶を高めるという仮説の検証をおこなった。本研究では、長期記憶の評価に用いる位置認識テスト(OLT)においてSprague-Dawley(SD)系雄性ラットが多用されていることから、同ラットを使用して実験を計画した。
微生物由来アミノ基修飾酵素を利用した高選択的なアセチル化反応 の生化学的解明と応用

2-フェニルグリシンは、医薬品や農薬製造時の鍵物質となる化合物であり、光学純度の高いD -体またはL -体を得ることは重要である。本研究では、2 -フェニルグリシンのD,L-体のうち片方のみを立体選択的にN-アセチル化できる微生物を自然界から単離し、分離菌を用いた光学分割や代謝に関わるN-アセチルトランスフェラーゼの特性解析を目的として研究を進めた。分離菌Chryseobacteriums p . 5 -3Bは2-フェニルグリシンのD ,L -体のうちL-体のみを立体選択的にN-アセチル化し、(2S)-2-アセチルアミド- 2 -フェニル酢酸へと変換する。その変換率と光学純度は49.9%および99.5%であった。その結果、培地中には光学純度9 9 .0 %でD -体の2-フェニルグリシンが蓄積していた。立体選択的なN-アセチル化反応を触媒する酵素は、アセチル- C oA依存型N-アセチルトランスフェラーゼであり、2 -フェニルグリシン類により誘導的に生合成されていた。本酵素を各種クロマトグラフィーにて精製し、その性質を調べた。基質特異性について調べたところ、L-2-phenylglycine以外に2-(2-chlorophenyl)glycineに対して活性を示した。本酵素のN末端アミノ酸配列および類縁酵素の保存領域を基に酵素遺伝子をクローニングした。決定した塩基配列から推定されるアミノ酸配列は、Chryseobacteriumgleum ATCC35910やChryseobacteriumsp. CF314においてN-アセチルトランスフェラーゼと推定されているタンパク質と高い類似性を示した。本研究では、「アセチル基転位酵素によるアミン類から高付加価値のあるアセチルアミド類の生産」を最終目標とし、研究期間内では物質変換にかかわるN-アセチル化酵素の特性解析を主目的とした。本年度は、脂肪族アミンのアミノ基を立体選択的にN-アセチル化する酵素生産菌についてその酵素特性を調べ、新たに得られた特異な新規酵素を用いた物質変換に対する知見を得ることができた。1)1-(±)-フェニルエチルアミンを立体選択的にN-アセチル化するMicrobacterium paraoxydans FK-2-1について調べた。本菌の無細胞抽出液中に、アセチルCoA依存N-アセチルトランスフェラーゼを見出した。本菌の細胞抽出液を各種クロマトグラフィーにより本酵素を単一に精製した。本酵素の分子質量はゲルろ過法により分子質量は300kDa、SDS-PAGEにより51kDaであった。本酵素はSH基修飾試薬であるPCMBに対して顕著に阻害を受けた。芳香族アミンに対して高い活性を示すアリルアミンN-アセチルトランスフェラーゼと動力学パラメータを比較すると、3-アミノ安息香酸や5-アミノサリチル酸に対する活性は低く、脂肪族アミン類に対する基質特異性を調べたところ、(±)-1-フェニルエチルアミンおよびその誘導体に対しても活性を示した。同成果は、学会発表(生物工学会・一般講演)にて報告した。2)α-アミノ酸を立体選択的にN-アセチル化する5-3Bおよび7-3D株について酵素の生産特性を明らかにした。生育と物質変換に与える因子の影響を調べた。共に、培地の最適pHは8.0で、ポリペプトンを添加した培地が生育および物質変換に最良であった。物質変換について経時的に調べた結果、培養56時間後にモル変換率が49%に達し、培地中に蓄積したN-アセチル化物はL体過剰で、エナンチオマー過剰率は99.5%以上であった。同成果は、産業財産権の取得を目指し、一般企業と準備中である。

昨年度に続き、脂肪族アミンのアミノ基を立体選択的にN-アセチル化する酵素生産菌についてその酵素特性を調べ、目的にかなう新規酵素を用いた物質変換に対する知見を得ることができた。医薬品合成時の鍵物質として報告されているキラルアミン(DL-2-フェニルグリシン,DL-2PG)のアミノ基を立体選択的にN-アセチル化できる菌株Chryseobacteriumsp.5-3Bおよび7-3D株について酵素の生産特性や酵素の性質を明らかにした。両株について0.2%DL-2-フェニルグリシン-1.0%ポリペプトン添加培地(pH8.0)での生育とDL-2PGのモル変換率や培地中に蓄積したN-アセチル化物のエナンチオマー過剰率を比較した結果、5-3B株が生育や変換率(モル変換率49%、エナンチオマー過剰率99.5%)の点で優れていた。5-3B株を培養し、N-アセチル化にかかわる酵素を調べた結果、アセチルCoA依存型N-アセチルトランスフェラーゼであり、L-体のN-アセチル化物((2S)-アセチルアミノ-2-フェニル酢酸)を過剰に蓄積していた。本酵素を各種クロマトグラフィーにより精製し、Native-PAGEにおいて活性染色およびCBB染色結果から、精製酵素は単一と判断した。精製酵素を用いて酵素の特性を調べた。本酵素はpH7.5、60°Cにおいて最大活性を示した。また、SH基修飾試薬について酵素阻害を調べたところ、PCMB、DTNBにより顕著に阻害が見られた。本酵素の基質特異性は高く、試験したアミン類の中でL-2PGに対して高い活性を示した。また、2PGの誘導体の中では、2-クロロフェニルグリシンに対しても活性を示した。一方、その他の脂肪族アミン類、芳香族アミン類、芳香環を有するアミノ酸に対してはほとんど活性を示さなかった。精製酵素を用いてDL-2PGから生成した2-アセチルアミノ-2-フェニル酢酸の光学純度を調べたところ、エナンチオマー過剰率(e.e.)は99.5%以上((2S)2-アセチルアミノ-2-フェニル酢酸過剰)であった。同成果は、学会発表(日本農芸化学会-一般講演)にて報告した.本研究では、「アセチル基転位酵素によるアミン類から高付加価値のあるアセチルアミド類の生産」を最終目標とし、研究期間内では物質変換にかかわるN-アセチル化酵素の特性解析を主目的とした。医薬品合成時の鍵物質として報告されているキラルアミン(DL-2-フェニルグリシン, DL-2PG)のアミノ基を立体選択的にN-アセチル化できる菌株Chryseobacteriumsp. 5-3B株について酵素の特性解析および遺伝子クローニングを行った。DL-2-フェニルグリシン-ポリペプトン添加培地での生育とモル変換率や培地中に蓄積したN-アセチル化物のエナンチオマー過剰率を比較した結果、モル変換率49%、L-体N-アセチル化物のエナンチオマー過剰率99.5%であった。
先天的な「冷たい恐怖」と後天的な「温かい恐怖」を制御する神経メカニズムの解明

1.先天的な恐怖反応を誘発する匂い分子の同定。嗅覚入力による先天的な恐怖反応を誘発する匂い分子の特異性は不明である。本計画では匂い分子の化学構造の最適化を図ることで、先天的な恐怖情動を誘発する匂い分子の条件の決定に成功し、既知の匂い分子を用いる手法では不可能であった極めて強力な先天的恐怖を誘発する技術の確立をした。2.嗅覚による先天的と後天的な恐怖に伴う生理応答の解析。同一感覚入力によって、同等レベルのFreezing行動を伴う恐怖は、既知の恐怖の指標では同等の恐怖と評価される。本研究では先天的と後天的な恐怖を特異的に評価する新たな指標を発見し、両者の恐怖が区別できることを初めて解明した。3.先天的と後天的な恐怖を制御する神経メカニズムの解析。嗅覚入力によって誘発される先天的と後天的な恐怖を制御する神経メカニズムの全貌を解明するために、両者の恐怖を誘発した条件での全脳神経活性化マッピングによる比較解析を実施した。全脳神経活性化マッピングにより同定された、先天的と後天的な恐怖の制御に特異的に関与する候補脳領域の機能を薬理阻害実験により解明した。また、先天的な恐怖の制御に関与する特異的な分子ターゲット候補を薬理阻害実験により同定した。上記の1から3の研究計画を通して、同一の感覚入力によって誘発され、同等の行動応答を伴うと条件においても、先天的と後天的な恐怖は明確に異なる情動応答であることが示された。恐怖情動には複数種類の異なる様相が存在するという新たな概念が提案された。24年度が最終年度であるため、記入しない。様々な感覚入力によって先天的や後天的に恐怖情動は誘発される。本研究では匂い分子によって先天的と後天的に誘発された恐怖反応を処理する神経メカニズムに関する解析を行った。私たちは、様々なレベルで先天的な恐怖情動を誘発する一群の人工物由来の匂い分子「恐怖臭」を初めて発見した。匂いによって誘発した先天的と後天的な恐怖情動に伴う生理応答を比較解析した。その結果、先天的な恐怖情動のみが体表面温度と体深部温度の3°C以上の同時低下や、心拍数の急速な半減というこれまでに報告されていない強力な生理応答を伴うことが明らかになった。続いて、様々な方法で恐怖情動を誘発した際に活性化する脳内の神経細胞を、神経細胞の活性化マーカーの一つであるarc遺伝子の発現を指標に解析した。(1)電気ショックとの関連学習によって誘発した後天的な恐怖、(2)恐怖臭を用いて誘発した3つのレベルの先天的な恐怖、(3)閉所への拘束によって誘発した先天的な恐怖によって神経活動レベルが変化する脳領域を解析した。いずれの恐怖情動においても視床下部の室傍核におけるarc発現レベルの上昇が確認された。後天的な恐怖では扁桃体側方核のarc発現が上昇したが、扁桃体中心核ではarc発現は変化しなかった。これに対して、先天的な恐怖では扁桃体側方核のarc発現の上昇は認められなかったが、扁桃体中心核におけるarc発現の上昇が確認された。また、先天的な恐怖では後天的な恐怖とは異なり、線条体におけるarc発現レベルの低下や、PAGや中隔におけるarc発現の上昇などが認められた。これらの結果から、匂いによって誘発される先天的と後天的な恐怖応答は異なる神経メカニズムによって制御されていることが明らかになった。
幹線系交通サービスのマーケティングモントリアルシステムの研究

我が国の交通施設整備や交通サービス改善の計画プロセスにおいては、その決定に際し住民や利用者の参加の機会がほとんどない現状にある。そのため数々の反対運動に遭遇し計画の円滑な進行に悪影響を及ぼす結果となっていると考えられる。このような現状を打開するために、近年情報公開の条例化や地区計画への住民参加の導入が試みられている。しかし、幹線交通施設整備及びサービス改善においては、住民・利用者の意見を取り入れてそれを計画に反映させるための方法論に関する研究はほとんど行われていない。本研究では、計画主体と住民・利用者のインタラクティブな関係を構築するための新たな調査分析手法の提案を目的とする。住民・利用者が幹線交通計画に対する意識を調査する方法としては、前回の調査結果を提示しながら再度質問を繰り返すデルファイ法を用いる。これにより、調査結果を計画にフィードバックさせたり、調査そのものの受容性や問題点を明らかにすることが可能となる。調査票の構成に関しては、計画の初期段階では計画に直接言及する質問を避け、より間接的な質問から結果を加工していく工夫が要求される。また、数少ない回答から多くの分析結果を得るための分析手法の提案も重要である。本研究では知覚マップやコンジョイントモデルを応用して、順位データや評点データを加工することを試みる。このような調査分析手法の有効性を検証するために、長野新幹線建設地の周辺住民に対して二度の意識調査を行い、情報提供によって住民意識が多数意見に影響を受けること、意識のぶれが小さくなっていく等の結果を得た。当該年度は,幹線交通機関の改善が利用者及び周辺住民へ及ぼす効果の予測方法の提案を行っているが,これらは次年度に幹線交通整備に対する評価システムとして融合を行うための基礎的な研究である。(1)幹線交通整備に対する利用者便益の測定方法の提案従来より,交通機関選択モデルとしてロジットモデルが適用されてきたが,ロジットモデルを用いた利用者便益計測は過大推定の問題を抱えている。そこで,本研究ではプロビットモデルを適用しその改善を試みるが,通常の方法ではモデル推定が困難であり汎用性が低いため,共分散行列を構造化することでこれらの欠点を補うことを試みた。例として,構築した便益算定手法を大都市鉄道ネットワークに適用し,その有効性を確認した。今後は幹線交通ネットワークでの本手法の有効性を検討する予定である。(2)幹線交通整備に対する周辺住民の意識構造の分析近年,交通施設整備プロジェクトに対する住民側への情報提供不足が事業の長期化を招いており,これに伴う国家的不利益が増大している。これは事業主体が住民の意識構造を把握するための技法が存在していないことに起因する。本研究は,北陸新幹線を例にとり,プロジェクトの決定から現在までの住民の意識構造の変遷を定量的に分析し,上記問題の解決を試みた。

このような調査分析手法の有効性を検証するために,長野新幹線建設地の周辺住民に対して二度の意識調査を行い、情報提供によって住民意識が多数意見に影響を受けること、意識のぶれが小さくなっていく等の結果を得た。
動きある図式を中心とする理解の契機の再利用環境

ある学生がプログラミング技量を習得したきっかけとなった教材である理解の契機は他の学生の理解を推進する上でも有効である。本研究では、学生の理解の進捗を示すデータを、講義、プログラミング演習時の個別指導、学生同士でのピア学習などの実環境で収集・分析し、学生の理解の契機を抽出した。さらに、これを他の学生に適用したときの効果を、テスト、ソースコードの出来具合、ソースコードを完成させるまでの思考過程といった多様な実例で明らかにした。個々の学生にたいして学習履歴を個別管理するため、以下の点について研究した。1.図式を用いてプログラミングを教えるために、動きある図式の表現方法を開発した。教員が学生に対して図式に書き込みを行って個人指導した際のデータを自動記録する表現方法を開発し、その図式と書き込みを再現するシステムを開発した。2.講義スライドに対する学生の反応を授業中に収集するシステムを開発した。学生にボタン端末を配布し、講義時にこのボタンを学生が押下することによって、講義で使われたスライドに対する理解度を収集するシステムを開発した。収集されたデータにより、講義においてどのスライドがわかりにくいかが判断できる。3.学習者の理解度を把握する方式を提案し、システムとして実装した。アルゴリズムとデータ構造の理解度を検証するために、プログラミング言語を用いずに図式を用いてアルゴリズムとデータ構造を学生が表現できるツールを開発した。これにより、学生が理解できていない部分が、プログラミング言語に対する理解が足りないことが原因か、それとも、アルゴリズムとデータ構造が理解できていないのかという、理解困難箇所の原因の切り分けが可能となる。また学生同士が教えあってプログラミング能力が養われていることに着目し、学生間の共同学習における会話と、学生の理解度を向上させた意見を記録するシステムを開発し、いかなる学生を組み合わせると学習効果が高まるかを解析した。資源が少ないわが国では,ICT立国を果たすべくソフトウェア技術者を大量に育成するプログラミング教育への期待が高い.本研究では,プログラミング教育における受講者の知識の獲得過程を支援する手法を確立し,その手法に基づく支援システムを開発する.その上で,実授業に前期の支援システムを適用し,いかなる場合に,提案する手法が有効であるかを評価する.本研究では,ある学生にとって有用な知識は他の学生にとっても有用であると考える.さらに,プログラミングに関する知識は,授業だけではなく,知人との共同学習や教えてもらうことからも獲得されることに着目する.ポインタの使い方など,プログラミングに必要な技量は,段階的に上達するものでなく,特定の機会に習得するものであると提案者らは考えている.提案者らはこの機会を理解の契機と呼んでいる.ある学生の理解の契機が見つけられれば,それを他の学生にも適用することにより,理解する学生を増大させることができる.本研究では,提出したソースコードとその採点結果から各学習者の理解度を定量的に表現するとともに,学習過程で使用された動きある図式に着目し,これと理解度表現を有機的に関連付ける手法を提案し,これを実授業での実験により検証した.これにより,プログラミング技術を習得しつつある学生の理解の契機となった動きある図式を他の学生にも共有させ,理解の輪を広げる環境を構築することができた.また,教員やTA(Teaching Assistant),さらには,同僚からの個別指導といった会話的なピア教育の有効性を実証するべく,同僚と相談しながらプログラミングを行うことを支援するシステムを構築した.今後,どのような学生の組み合わせが有効であるかを実験により調べる.学習者の学習履歴を細かく記録し,その結果を指導者に提示することは,個々の学習者の理解状況を把握し,その学習者に適した教材提示を実施するのにも役立つ。本研究では、このような学習過程の細かい履歴を,個々の学習者の理解状況を示す学習者カルテと呼ぶ.記録されるべき対象は,参照された教材,小テストの結果,プログラミングの成果物、さらには、正しいプログラムを作成するに至るプログラミング技量の習得過程の記録などさまざまである本年度の研究では、Web上でさまざまな教材を参照できるようにし、その参照履歴を取得できるようにした。また、ライブラリ内の関数呼び出しの組み合わせによって正しいプログラムが実現されるべきフレームワークの学習において、学習者が関数呼び出しの順序や引数をソースコードに正しく記述できているかに着目し、理解が不十分な学生が誤った関数呼び出しの記述から正しい関数呼び出しの記述に修正していく記録により、プログラミング技量を習得していく過程を電子データとして取得するシステムを開発した。これにより学習カルテの電子化が可能になった。これまで、プログラミング課題の成果物を一連の記録として閲覧できるシステムはあった。しかし、途中で参照した教材やプログラミング技量の習得過程までも一元管理している電子学習者カルテは他に例をみない。
臨死期の患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことを予測する指標の開発

●具体的内容死亡直前期に患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことの予測は非常に重要である。本研究の主な目的は、多施設コホート研究により、終末期患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことを十分な精度で予測する尺度を開発・検証することである。平成30年度は、日本国内の多施設で計1896名のデータ収集をフォローアップも含めて完了し、データ入力も完了した。想定通りにデータ収集を終えたが、予想以上にデータクリーニングに時間を要した。また、データ解析には高い専門性が求められるが、解析会議を開催した結果、本研究事業の目的をより精緻に達成するためには、綿密なデータクリーニングと解析に時間をかける必要があると考えられた。●意義:多施設観察研究を立ち上げ、実際に患者登録を完遂するだけでなく、データ収集と入力を完了できたことは意義深い。多施設での観察研究の実施、研究実施上の様々な課題の共有、参加施設間の密な連携を通した課題解決の過程を通して、質の高いデータ収集と登録の完遂が可能になったと考えられる。さらに、同時に取得した多くのデータに基づき、主研究のみならず主研究に関連する多数の付帯研究を行うことが可能になったことも、終末期ケアの向上につながる点で興味深いと思われる。●重要性:多施設研究では、データの信頼性を確保することが非常に重要である。上記の過程を通じて、多施設の研究者と連携して調査項目に関する統一した見解を得て完遂でき、データ収集後もデータクリーニングに協力いただける体制を構築できたことは、本研究の質の管理にとどまらず、本研究組織が有効に機能しうることを示せた点でも非常に重要と考えられる。また、データ解析には高い専門性が求められるが、解析会議を開催した結果、本研究事業の目的をより精緻に達成するためには、綿密なデータクリーニングと解析に時間をかける必要があると考えられたため、補助事業期間の延長を申請することとした。平成31年度は、生物統計の専門家である共同研究者の助言を得て、データクリーニング、データ固定を行う。その後、主研究、付帯研究の解析を進め、論文執筆や学会発表の準備を進めていく予定である。●具体的内容:死亡直前期に患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことの予測は非常に重要である。平成28年度は、まず研究組織の構築を行った。日本国内の計22施設の研究者に参加協力の承諾を得て、2回のパイロット調査を経て調査票を確定させた。また、パイロット調査から抽出された死亡直前期兆候に関する疑問は、死亡直前期兆候を報告した海外の研究者と検討し、詳細かつ臨床的な定義を確定し、多施設間で統一した評価が可能なようにした。また、多くの調査項目に対して、定義を集めた「定義集」も作成した。以上より、研究計画書・調査票の作成を行い、聖隷三方原病院をはじめ、計21施設の倫理委員会で承認を得た。平成29年1月より20施設の施設で患者登録を開始した。現在順調に患者登録が進んでいる。●意義:多施設観察研究を立ち上げ、実際に患者登録を始められたことは意義深い。研究組織の構築、研究計画書・調査票・定義集の作成の過程で、メール等で密に連携を取ったことで、研究の目的や内容に関する共同研究者間の認識の統一が図れたと考えられる。上記の過程を通じて、国内外の研究者と連携して調査項目に関する統一した見解を得られた点は、本研究において重要と考えられる。平成28年度は研究組織の構築、研究計画書の作成を行い、各参加施設での倫理委員会の承認を得て、平成29年1月より計20施設の施設で患者登録を開始した。現在まで、順調に患者登録が進んでいる。平成29年度は、日本国内の計22施設の研究者に参加協力の承認を得て、平成29年の一年間にわたり参加施設の緩和ケア病棟に入院した進行がん患者約1900名の登録を行い、目標症例数を満たす登録を完遂した。登録患者の入院時の背景・症状・治療、入院期間中の症状・治療・終末期についての話し合いの有無や内容・希死念慮の有無、Palliative performance scale≦20となってから2週間に及ぶまで毎日の死亡直前期兆候・症状・バイタルサイン・治療、そして死亡時の症状や治療などを記録した。現在登録後6か月間のフォローをしつつ、データを入力している。●意義:多施設観察研究を立ち上げ、実際に患者登録を完遂できたことは意義深い。

さらに、同時に取得した多くのデータに基づき、主研究のみならず主研究に関連する多数の付帯研究を行うことが可能になったことも、終末期ケアの向上に繋がる点で意義深いと思われる。●重要性:多施設研究では、データの信頼性を確保することが非常に重要である。上記の過程を通じて、多施設の研究者と連携して調査項目に関する統一した見解を得て完遂できたことは、本研究の質の管理にとどまらず、本研究組織が有効に機能しうることを示せた点でも非常に重要と考えられる。平成29年度は多施設観察研究の患者登録を開始し、一年間で目標症例数を満たす登録を得て完遂した。●具体的内容死亡直前期に患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことの予測は非常に重要である。本研究の主な目的は、多施設コホート研究により、終末期患者が「今日亡くなる」「今日は大丈夫である」ことを十分な精度で予測する尺度を開発・検証することである。平成30年度は、日本国内の多施設で計1896名のデータ収集をフォローアップも含めて完了し、データ入力も完了した。想定通りにデータ収集を終えたが、予想以上にデータクリーニングに時間を要した。また、データ解析には高い専門性が求められるが、解析会議を開催した結果、本研究事業の目的をより精緻に達成するためには、綿密なデータクリーニングと解析に時間をかける必要があると考えられた。●意義:多施設観察研究を立ち上げ、実際に患者登録を完遂するだけでなく、データ収集と入力を完了できたことは意義深い。多施設での観察研究の実施、研究実施上の様々な課題の共有、参加施設間の密な連携を通した課題解決の過程を通して、質の高いデータ収集と登録の完遂が可能になったと考えられる。さらに、同時に取得した多くのデータに基づき、主研究のみならず主研究に関連する多数の付帯研究を行うことが可能になったことも、終末期ケアの向上につながる点で興味深いと思われる。上記の過程を通じて、多施設の研究者と連携して調査項目に関する統一した見解を得て完遂でき、データ収集後もデータクリーニングに協力いただける体制を構築できたことは、本研究の質の管理にとどまらず、本研究組織が有効に機能しうることを示せた点でも非常に重要と考えられる。また、データ解析には高い専門性が求められるが、解析会議を開催した結果、本研究事業の目的をより精緻に達成するためには、綿密なデータクリーニングと解析に時間をかける必要があると考えられたため、補助事業期間の延長を申請することとした。平成29年12月まで患者登録を継続しつつ、経時的にデータ入力を行う。その後平成30年6月に全登録患者の転帰を確認し、データ入力を完成し、データ固定を行う。●平成30年度は、6月をもって登録患者のフォローを終了し、その後データ入力の完了、データ管理、データ固定を行う。また今後の解析・論文化までの方向性を多施設の分担研究者と検討するとともに、複雑な解析については生物統計家とも検討を行う。平成31年度は、生物統計の専門家である共同研究者の助言を得て、データクリーニング、データ固定を行う。その後、主研究、付帯研究の解析を進め、論文執筆や学会発表の準備を進めていく予定である。ステアリング会議や国内外の研究者との会議を、日本緩和医療学会や日本臨床腫瘍学会の学術大会の会期中に開催したため、交通費の支出が不要であった。
声の見える化技法を応用した教師支援ツールの開発とその指導法の構築

通常,正しい発声法は,熟達したプロのヴォイストレーナーによる個別訓練によってのみ習得できるとされており,このことが教育現場において,歌唱指導の壁となっていた。そこでこれまで研究代表者らが開発してきた「声の見える化技法」を応用したソフトウェアを開発し,改良を重ねた。また、それを用いた指導法を構築し、附属学校園での「歌唱指導」の授業実践を重ねてきた。これにより,児童・生徒たち自身が自分の声を評価し,友だち同士の相互評価ができ,プロのヴォイストレーナーがいなくても,自分たちが目的を設定することで,主体的な学びに発展させるシステムの端緒を構築した。これまでの研究において取得・分析した歌声に対して、ピッチ、FFTスペクトル、LPCスペクトルの観点から、声の出し方の違いによる音響特徴量を解析し、その違いを明らかにしてきた。その結果、良い声、浅い声、のど詰め声といった声楽発声指導で用いられる声の出し方ではFFTスペクトルにおける違いが、最も大きいことが判明した。この音響特徴量は視覚的にその違いを示し易いため、本システムの開発の基礎とした。音高や言葉などの実験内容を様々に変化させ、声の出し方の違いが音響特徴量に及ぼす影響について詳しく調べた。音色に関する情報として、FFTスペクトルによる倍音構造、LPCケプストラム曲線によるシンガーズフォルマントに着目し、音楽科学生を対象として、歌声データを数多く取得するとともに、経年での変化を見た。すなわち、初学者が勉強を開始してから、1年目、2年目でどのように変化するかをグループで追った。また,複数のプロの声楽家(女声・男声)において、その歌声に必ずシンガーズフォルマントが現れるのか、どの周波数領域に顕著に表れるか等を検証した。そしてそれらを解析し、母音ごとに比較することで、歌唱として歌いやすい母音[a]や[o]と、響きを失いやすい他の母音とで、シンガーズフォルマントに違いが見られるか、また倍音含有率についても調べ、比較検討を図った。ここで得られた知見を踏まえて、本ツールのプロトコルを開発した。歌声を見える化するにあたり、FFTスペクトルによる倍音構造、LPCケプストラム曲線によるシンガーズフォルマント等の情報を、実時間で見ることのできるツールのプロトコルを開発することができた。また今年度は、複数のプロの声楽家の協力が得られたので、プロ歌手の歌声を分析することができた。これにより、本ツールの開発に弾みがついた。本研究の目的は,Singer's formantを可視化することで,声楽の初学者の歌声に適した習熟度に関する音響特徴量を発見し,それを用いた歌唱指導法を構築することにある.本年度は,昨年度改良した「歌声の見える化システム」を用いてSinger's formantの割合と強さを定量化し,歌声の習熟度を評価する客観的指標として妥当かどうかについて再検討し,そのための検証実験を行った。先行研究により,初学者のSFRまたはQ値(2凸)のいずれかもしくはその両方の上昇が必要であることが示されている.そこで各指標のデータの偏りを表すために,独自に「2次元箱ひげ図」を用いた.これは通常1つのデータ群に対して作成される箱ひげ図を,2組の値で表されるデータ群に対するように拡張したものである.各指標の第1四分位と第3四分位を取り出して箱を形成し,最大値,最小値,中央値を線で表した.実験は声楽を専門に学ぶ初学者を対象とし,個人の長期的変化を解析した.同時に演奏歴20年以上のプロ歌手の歌声を検証対象とした.声種は,女声がソプラノ,メゾ・ソプラノであり,男声はテノール,バリトン,バスで,概ね全ての声種を検証対象とすることができた.評価指標の妥当性評価のために,初学者の結果の平均値の差について検定を行った.その結果,統計的に差が有意となり,本研究で用いる歌声の習熟度を評価する指標の妥当性が示唆された.プロ歌手についても初学者同様の検定を行った結果,統計的に差が有意となり,歌声の適不適を評価する指標としても妥当性を示唆された.また,初学者に対して長期的な歌声の変化を解析した結果,指導が進むにつれて指導者の評価と解析における評価の対応が確認された.本年度の成果としては,本研究で用いるシステムにおける「歌声の習熟度を評価する指標」の妥当性を示すことができた.また,これらのことを学会で発表した.本年度は,歌唱指導法を構築するために必要な「Singer's formantを可視化するシステム」について,歌声の習熟度を評価する指標としての妥当性と有用性を検証することができた.通常,正しい発声法は,熟達したプロのヴォイストレーナーによる個別訓練によってのみ習得できるとされており,このことが教育現場において,歌唱指導の壁となっていた。そこでこれまで研究代表者らが開発してきた「声の見える化技法」を応用して,必ずしも声楽を専門としない小・中学校の音楽専科教員が,効率的且つ適切な歌唱指導を行えるように支援するソフトウェアを開発し,改良を重ねてきた。また、それを用いた指導法を構築することを目的として、附属学校園での「歌唱指導」の授業実践を重ねてきた。近年,歌声の音響分析の分野では、カラオケなどに用いられる歌唱評価機能として,主に「音程」「リズム」「こぶし」などが挙げられるが,これらは数値化が安易な機能に限られており,人が歌声を聴く中で,心地良いと感じる歌声の持つ音響特徴量については,十分に議論されていない。

そこで本研究では,これまでに用いられてきた歌声の判定ソフトには無い機能を搭載したソフトウェアを開発してきた。その手法は,習熟度の異なる歌唱者の歌声の心理的印象評価実験を行い,パワー,シンガーズフォルマントの鋭さ,ビブラートといった3種の音響特徴量との関連を明らかにし,それらを研究代表者らが開発してきた「声の見える化技法」を応用して,小・中学校の音楽専科教員が,適切な歌唱指導を行えるように支援するソフトウェアを開発した。これにより、必ずしも声楽を専門としない音楽科教員が,自分自身の声を自己評価することが可能となる。さらには,児童・生徒が使える声域にセットすることで,子どもたち自身が自分の声を評価し,友だち同士の相互評価ができ,プロのヴォイストレーナーがいなくても,自分たちが目的を設定することで,主体的な学びに発展させるシステムの端緒を構築した。以上、このシステム構築研究から得た知見を取りまとめ、学会等で発表を行った。通常,正しい発声法は,熟達したプロのヴォイストレーナーによる個別訓練によってのみ習得できるとされており,このことが教育現場において,歌唱指導の壁となっていた。そこでこれまで研究代表者らが開発してきた「声の見える化技法」を応用したソフトウェアを開発し,改良を重ねた。また、それを用いた指導法を構築し、附属学校園での「歌唱指導」の授業実践を重ねてきた。これにより,児童・生徒たち自身が自分の声を評価し,友だち同士の相互評価ができ,プロのヴォイストレーナーがいなくても,自分たちが目的を設定することで,主体的な学びに発展させるシステムの端緒を構築した。これまでの研究を継続すると共に、以下のことを実施する。音響分析の結果は歌声合成や歌声検索などに応用されていることが多いが、音響分析の結果が歌唱の教育場面へと応用されているといった事例は少ない。そこで本研究では、音響分析の結果を応用し、音響特徴量を可視化し歌唱者の発声法の向上の助けとなるようなシステムの構築を目指している。そのために、習熟度の異なる歌唱者の歌声の心理的印象と音響特徴量との対応付けや、歌唱指導に必要な音響特徴量の検討を引き続き行う。今後は、習熟度の異なる歌唱者の歌声の心理的印象評価実験を行い、音響特徴量との関連について調べ、次に、声楽の未経験者に対して声楽発声指導者より短時間の発声指導を行う。指導前後における音響特徴量の変化についても明らかにする。また、初学者に対する声楽発声指導への応用の可能性について考察する。さらにこれまで開発してきた「声の見える化技法」を応用して、必ずしも声楽を専門としない学校教育現場の教員や、教員養成学部の学生たちが、効率的且つ適切な歌唱指導や学習を行えるように支援するソフトウェアを開発し、それを用いた指導法を構築していく。本研究で開発し,有用性を実証したシステムを用いた歌唱指導法を構築する.まずは,初学者へ歌唱指導を行う際に用いる指導語を抽出する.さらにそれらの指導語を音源軸,調音軸,響かせ方や声の鳴りに関係する語等のいくつかのカテゴリーに分け,その指導語によって導かれた声に対する評価を行う.本システムを用いた指導法により成長した初学者の歌声データを取り,フィードバックし,本当に歌唱が良くなったかを検証し,改善を図り,このシステム自体を評価する.声楽購入予定の研究書が絶版となっていたため。