hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳腸相関におけるストレス関連ペプチドCRHの役割

脳腸相関とは、中枢神経系と消化管の機能的関連を言う。これは発生学的に古い現象であるが、不明な点が多い。脳腸相関には大きく分けて2つの現象・経路がある。一つはストレスにより、中枢神経系興奮が自律神経内分泌系を介して消化管機能を変容させる現象・経路である。もう一つは、消化管からの信号が求心路から中枢神経系に伝達され、中枢神経機能を変容させる現象・経路である。われわれは、ストレスにより、あるいは、消化管刺激により、脳の特定部位でcorticotropin-releasing hormone(CRH)を中心とする神経伝達物質が放出され、局所脳活動を賦活化する、そして、過敏性腸症候群においてはこの現象が増強されている、と仮説づけた。本研究は、この仮説を動物実験とヒトに対する脳腸検査によって検証することを主目的とし、positron emission tomography(PET)と脳波powerspectra、topographyをはじめとする脳機能画像と併せ、脳腸相関におけるCRHならびにその他の物質の役割を明確にした。平成15-18年度の科学研究費により、過敏性腸症候群の動物モデルを作成することができた。この動物モデルの病態はCRH拮抗薬により改善した。また、消化管への物理ストレスにより内臓痛が生じ、視床と辺縁系で脳血流量が増加した。同時に、脳波power spectra、topogramが変化し、腹痛とともに不安が生じた。この時、消化管運動も変化した。過敏性腸症候群ではこれらの現象が顕著であるが、これらもCRH拮抗薬により改善した。過敏性腸症候群あるいはその病態を示す動物では、辺縁系におけるCRH遊離がこれらの結果を招くことが示唆された。これらの知見を平成15-18年度に得たことにより、脳腸相関におけるCRH系の関与を明らかにするという研究目的を達成することができた。本年度の研究目的は消化管刺激により脳腸の特定部位で神経伝達物質、特にストレスの鍵物質であるcorticotropin-releasing hormone(CRH)が放出され、中枢機能ならびに消化管機能を変化させるという仮説を検証し、脳腸相関の物質的基盤を解明することである。まず、過敏性腸症候群(IBS)患者10例、健常対照者10例に対し、大腸内視鏡にて下行結腸にカテーテルを挿入し、バロスタット法と消化管内圧測定法により、消化管機能を測定しながら大腸電気刺激ならびに伸展刺激を行った。CRHの拮抗薬α-helical CRH 10μg/Kgを点滴静注し、薬物投与前後で反応差を比較した。電気刺激により、IBS群の大腸運動係数が有意に増加し、10mmHgの低圧負荷時の大腸容量が減少した。α-helical CRH投与により、これらは抑制され、対照群の大腸容量が増加した。IBS群では大腸電気刺激ならびに伸展刺激により、不安尺度が上昇したが、これもα-helical CRH投与により抑制された。次に健常者の下行結腸に大腸伸展刺激を加え、サイクロトロンで合成した核種H_2^<15>O生理食塩水を経静脈的に投与し、positron emission tomography(PET)を行った。大腸伸展刺激により、視床、前帯状回、前頭前野の局所脳血流量増加が認められ、同時に内臓知覚と不安が誘発された。さらにラットのバロスタット法を確立し、外腹斜筋筋電図を測定しながら大腸伸展刺激を行った。大腸伸展刺激によって、筋電図spike数が有意に増加した。この時、高架式十字迷路で検出される不安行動が誘発された。これらの反応はCRHの拮抗薬α-helical CRHならびに選択的CRH-R_1受容体拮抗薬で抑制された。

以上から、脳腸相関の病態がCRH神経伝達の修飾により制御できることが示唆された。本年度の研究目的は、前年度にひき続き、消化管刺激により脳腸の特定部位で神経伝達物質、特にストレスの鍵物質であるcorticotropin-releasing hormone (CRH)が放出され、中枢機能ならびに消化管機能を変化させるという仮説を検証し、脳腸相関の物質的基盤を解明することである。過敏性腸症候群(irritable bowel syndrome : IBS)では中枢神経と消化管のストレス反応性が亢進している。IBS患者は不安・覚醒水準が高く、脳波パワースペクトラ異常を呈する(Scand J Gastroenterol 34:478-484,1999)。この現象は脳内corticotropin-releasing hormone(CRH)の機能亢進によって説明できる。そこで、CRH拮抗薬の投与がIBSの脳波パワースペクトラ異常を改善するという仮説を検証した。対象はRome II基準で診断されたIBS10名、健常対照者10名である。大腸内視鏡を用い、下行結腸にバッグを挿入し、安静状態と大腸伸展刺激状態のバロスタット検査を施行した。同時に国際10-20法で頭皮に装着した電極を増幅して脳波を導出した。最初に生理食塩水を点滴し、次いでCRH拮抗薬のα-helical CRH 10 μg/Kgを点滴し、両群の反応差を比較した。脳波信号はシグナルプロセッサで高速フーリエ変換し、脳波パワースペクトラを分析した。IBSでは安静時の脳波αパワー(16.3+/-3.1%,Fp2)が有意に対照(32.5+/-3.9%)よりも低値であった(p<0.05)。IBSでは安静時の脳波βパワーが有意に対照よりも高値であった(p<0.05)。大腸伸展刺激により、両群において脳波αパワーが有意に減衰するとともに(p<0.05)、脳波βパワーは有意に増加し(p<0.05)、両群の差は消失した。α-helical CRH投与により、安静時の脳波パワースペクトラの有意差は消失し、かつ、大腸伸展刺激による脳波パワースペクトラの変化も減弱した。CRH拮抗薬の投与により、IBSの脳波パワースペクトラ異常が改善し、消化管刺激による中枢神経の反応が減弱した。次に健常者とIBSの下行結腸に大腸伸展刺激を加え、サイクロトロンで合成した核種H_2^<15>O生理食塩水を経静脈的に投与し、positron emission tomography (PET)を行った。大腸伸展刺激により、視床、前帯状回、前頭前野の局所脳血流量増加が認められ、IBSで腹痛と不安がより誘発された。以上より、IBSにおける脳内CRH系の機能亢進とともに、IBSに対するCRH拮抗薬の治療薬としての可能性が示唆された。【方法】対象はRome II基準により診断されたIBS患者10例である。健常者20例を対照にした。研究は東北大学医学部倫理委員会で承認され、全対象から文書同意を得た。
超新星爆発計算のための現実的核力に基づく核物質状態方程式の作成

超新星爆発シミュレーションに適用可能な核物質状態方程式を、現実的核力から出発した多体計算に基づいて作成する事を目指し、その基礎となる研究を行なった。まず、絶対零度および有限温度一様核物質の状態方程式を、変分法により作成した。そしてこの結果を用いて、原子核の質量および大きさに関する大局的経験値を再現するような、非一様核物質状態方程式作成方法を構築し、中性子星クラスト領域の非一様核物質状態方程式を作成した。本研究では現実的核力から出発して、変分法によって一様核物質の状態方程式(EOS)を求め、その結果を用いて、超新星爆発計算に適用可能な核物質EOSテーブルを作成することを目的とする。今年度はその第1段階として、現実的核力に基づき、絶対零度及び有限温度の一様核物質(対称核物質と中性子物質)のEOSを求めた。2体核力としてAV18ポテンシャル、3体核力としてUIXポテンシャルを用いた。まず絶対零度の場合、Jastrow型波動関数を仮定し、2体核力までを考慮した核物質ハミルトニアンH2の期待値を2体クラスター近似で評価した。この際、healing distance条件を考慮することにより、Akmal, Pandharipande, Ravenhallらの変分計算結果を良く再現することに成功した。さらに3体力からのエネルギー寄与E3を付加する事で、全エネルギーEを求めた。ここでE3は調節パラメターを含み、それらの値を調節することで、Eの飽和点における経験値を再現した。得られた核物質EOSを用いて中性子星の解を求めたところ、最大質量は太陽質量の約2.2倍となった。有限温度の場合、Schmidt, Pandharipande (SP)の方法に従い、ある温度Tにおける自由エネルギーF=U-TSを以下のように求めた。まず内部エネルギーUは、占有確率n(k)で特定される有限温度Jastrow波動関数によるH2の期待値にE3を加えた値として求めた。またエントロピーSは、Landauのフェルミ流体論に従いn(k)で記述した。そしてn(k)に含まれる有効質量m^*についてFを最小化した。得られた熱力学量は他の理論計算と比較してreasonableであり、またSPの方法が自己無矛盾である事も確認された。さらに、今後必要となる非対轍物質一の拡張や非一様核物質一の拡張等について、準備計算を行った。現実的核力から出発した、超新星爆発数値シミュレーション用の核物質状態方程式を作成する研究を進めた。昨年度は一様核物質状態方程式の作成を行ったが、超新星物質中では非一様状態も現れるため、そのような非一様核物質の状態方程式を作成する必要がある。本研究では一様核物質状態方程式を用いて、Thomas-Fermi(TF)計算によって非一様核物質状態方程式を作成する。この際、低密度極限で現れる原子核について、TF計算結果が現実的である事が望まれる。そこで今年度は、一様核物質状態方程式を用いてTF計算により孤立した原子核を計算し、その質量、半径、β安定線等の大局的経験地を再現するよう、一様核物質状態方程式に含まれるパラメターを調節した。一様核物質状態方程式作成に用いられた3体核力には不定性があるため、この不定性を利用して、3体核力から生じるエネルギー寄与E3に含まれるパラメターを微調整することにより、上記のようなβ安定核の経験値を再現する。特に状態方程式の対称エネルギーとβ安定線との関連について議論を進め、特にE3に含まれる2π交換項の振舞いについての考察も行い、これらの経緯を複数の国際会議等で報告した。現在パラメター調節作業は最終段階にある。また昨年度は中性子物質と対称核物質に対する状態方程式を作成したが、実際の超新星物質は非対称核物質である。そこで今年度は、昨年度までに用いた変分法を拡張し、非対称核物質状態方程式の計算を行った。そして対称エネルギーの陽子混在度x依存性について調べ、絶対零度においては対称エネルギーがxについて2次的に変化するのに対し、有限温度における対象自由エネルギーのx依存性は、xの2次的振舞いからずれる事を確認した。現実的核力から出発し、超新星(SN)爆発シミュレーションに適用可能な核物質状態方程式(EOS)を作成する基盤として、一様核物質EOSを整備し、さらに中性子星クラストのEOS計算を行なった。まず、絶対零度の一様核物質EOSを整備した。特に、非対称核物質EOSを直接計算し、その陽子混在度x依存性を詳細に検討した。その結果、非対称核物質エネルギーを対称核物質と中性子物質のエネルギーの補間により求める際、単に陽子混在度xの2次関数を仮定する場合に比べ、フェルミ気体エネルギーを除いた残りの部分をxの2次で補間する場合の方が、補間の精度が向上する事が確認された。この補間法を利用して、Thomas-Fermi計算により原子核質量及び半径実験値の大局的性質を再現するように、一様核物質EOS中の3体力エネルギー寄与に含まれる、3体核力の不定性に関連するパラメターの微調整を行なった。

その結果、原子核質量実験値を誤差3MeVで再現するEOSを構築する事に成功した。これはWeizsacker-Betheの半経験的質量公式と同程度の精度である。またβ安定線も良く再現されており、陽子中性子drip lineの位置も、最新の質量公式の予測と非常に近い。こうして得られた、多体計算に基づき原子核の大局的性質を良く再現するEOSを用いた、非一様核物質EOSの作成として、中性子星クラストに対するEOSの計算を行なった。ここで得られた、中性子星外殻や内殻に出現する核種は、他の代表的な理論計算結果と似ており、SNミシュレーション用EOSとして代表的なShen-EOSで予言される核種とは異なる事、そしてその主な原因は用いる一様核物質EOSの対称エネルギーの違いである事が分かった。
統合失調症における脳内意味表象ネットワーク異常の定量

統合失調症患者、対照健常者に対して1時間程度の動画刺激を提示し、動画視聴中の全脳活動を3TのfMRIによって連続記録した。動画に含まれていた名詞のラベル時系列と脳活動データから、脳内のどの位置の活動がどのような名詞の組み合わせによって応答するかを示す係数行列(脳内単語ベクトル)を求めた。この脳内単語ベクトルに対して、グラフ理論を用いたネットワーク解析を適応した。その結果、統合失調症の脳内意味ネットワークにおいて、整然としたカテゴリ構造が構築されておらず、上位概念と下位概念の関係も不自然になっていることが示唆された。高橋が中心となり被験者をリクルートして、統合失調症患者6名、健常者6名に視覚刺激を提示し、その際の全脳活動をfMRIによって連続記録した。fMRIデータの解析には研究分担者の西本が中心に行った。動画にアノテーションをして、そこに含まれている単語はword2vecによって1000次元のベクトルに変換され、この1000次元のベクトルの経時的変化とfMRIの時系列ベクトルとの間で回帰を行った。回帰行列の逆行列から、各単語の脳内ベクトル表現を取得した。各単語の脳内ベクトルをMDSでマッピングして、統合失調症と健常者の脳内ベクトルを可視化した。サンプル数が不十分であるため、まだ、患者と健常者の判別ができるまでには至っていないが、今後、サンプル数を増やして検討していく。サンプル数が若干、予定より少ないが、概ね計画通りに進んでいるため。統合失調症の思考障害には、脳内意味表象ネットワークの異常が示唆されてきた。今までの方法では、特定の概念や脳部位を検討するのが限界であり、全脳にわたり網羅的に意味表象ネットワークを客観視する方法はなかった。網羅的な動画を見ている際の脳活動をfMRIにて記録して、それを解読してヒトの脳内意味表象ネットワークを可視化する手法を統合失調症に応用し、全脳に渡る網羅的な概念の脳内意味表象ネットワーク異常として思考障害を可視化、定量することを目的とする。統合失調症患者14名、対照健常者17名に対して1時間程度の動画刺激を提示し、動画視聴中の全脳活動を3TのfMRIによって連続記録した。動画視聴中の脳活動(fMRI記録)について、自然言語情報表現を媒体とした意味空間モデルを用いてモデル化を行った。これにより、統合失調症患者群および健常対照群の被験者それぞれについての脳内意味空間の定量を行った。健常群の脳内意味空間で対照的表現を持つ意味カテゴリのペアについて、患者群では対照性に減弱が見られ、患者の脳内意味空間における構造の崩れが示唆された。脳内意味空間に対して、グラフ理論を用いたネットワーク解析を適応した。統合失調症の思考障害を脳内意味ネットワークの乱れから始めて定量化した結果であり、統合失調症の病態解明に寄与する意義深い結果と考える。更にサンプル数を増やす。そのうえで、word2vecを介する解析は統合失調症患者にはそのまま適応することに問題がある可能性があるため、word2vecを介さない時系列単語ラベルベクトルの取得法を採用して解析を続ける。2単語の脳内表現の距離を検討し、統合失調症と健常者で距離の違いに顕著なさがあるペアを同定する。そのペアを用いて、単語の連想の程度を心理・行動課題を用いて検討する。精神医学出張にいく者の予定が合わず、予定されていた出張旅行に計上していたほど、使用しなかった。また、データの採取、管理のための補助員の人件費を計上していたが、補助員なしでもデータの採取、管理が可能であったため。成果発表も含め、旅費に使用する。データの解析に想定していたより、計算負荷がかかるため、計算機を購入する。
離散システムの構造および解析アルゴリズムに関する数学的研究

1.時間遅れをもつ連続線形システムの2次評価関数のもとでの最適制御を計算機で実行する場合,その0次ホールドによる離散近似系を考え,さらに拡大系にして扱う。この場合多くの段階で逆行列の存在が保証されないこと,元の連続系の可到達性,可観測性が離散系に移るかどうかなど種々の問題が起きるが,そのかなりの部分を解決した。2.上の研究に関係して二重フーリエ級数の二重Norlund総和法について専門誌に公表し,またルジャンドル級数の総和法について日本数学会で発表した。3.連続システムを離散近似する場合,どの様な観点からの近似が元のシステムをより正確に反映するかを並べかえの理論の立場から調べた。4.アルゴリズムの収束性に関係して,測度の弱収束のProkhorov-LeCamのコンパクト性判定条件をBanach空間値ベクトル測度の場合に拡張し,実解析学シンポジウムで発表し,専門誌に公表した。さらに局所凸空間値ベクトル測度への拡張可能性と応用について考察中である。5.有限次元確率システムの観測・制御のアルゴリズムについて調べ,その収束性について検討した。6.多様体上のシステムを研究する基礎として,佐々木多様体において,定数kをもつ特殊射影キリング形式を考察し,k=1を示した。さらに特殊射影キリング形式を許容するコンパクト佐々木多様体が単位球面に等長になるための幾つかの十分条件を求め,専門誌に公表した。
水および土壌の重金属汚染に関する地球化学的研究 -ナイジェリアにおける都市環境の影響評価の例-

途上国の急速な都市化にともなう汚染メカニズムの解明と将来予測を行うことを目的として、重金属汚染に関する地球化学的な研究を行った。特に、Mn、Zn、Pb、Cu、Hg、Cdを中心に解析を進めた。その結果、以下のことが明らかになった。1.国際誌を中心に文献レビューを行い、重金属汚染のデータベースを作成した。その中では、地球化学的物質循環に関わる成分と人為的汚染成分とを分離した。特に、途上国や都市部で高いことを見出した。また、今後、都市化及び乾燥化にともなう重金属汚染の現状を評価していく予定である。一方で、途上国での汚染は深刻な様相を示すが、十分なデータがないことを確認した。2.ナイジェリアの土壌、河川水、堆積物を採取し、それらの重金属含量(吸着態成分を含む)の分析を行った。その結果、汚染の度合いは非常に強く、レビューの結果と比べて顕著にその状況は悪いことが確認できた。また、堆積物中の吸着成分は、日本に比べて非常に高いことが確認できた。いくつかの流域の中で、都市化及び乾燥化との相関を議論していく予定である。3.地球化学的な土壌吸着に関するモデル実験を行った。特に、pH、溶液-土壌比に関わるMn、Znの吸着特性を、2種類の粘土(モンモリロナイト及びカオリナイト)を用いて確認した。その結果、pHに依存する吸着特性を確認できた。ただし、本結果は、従来の研究の中で、主要塩基の吸着に関して確認されている傾向と同じであった。今後は、塩類集積の影響を考慮したモデル実験を行う予定である。
高次の学力のスタンダード設定と学校改善システムの創出

現代社会が求める高次の学力をスタンダード(公教育で保障すべき到達目標)として設定する方法、および、それを実現するカリキュラム、授業、評価、アカウンタビリティ・システムのあり方について研究を進めた。その結果、思考力やコミュニケーション能力などの教科横断的な能力も含めてスタンダードを設定する方法論を明らかにした。また、そうしたスタンダードに基づく効果的かつ民主的な学校改善システムの枠組みを提案した。本研究の目的は、スタンダードの開発と改訂に関わるシステムと方法論を明らかにすること、特に、高次の学力を教科横断的なカテゴリーとしてスタンダード化する方法、および、そうしたスタンダードに基づく効果的かつ民主的な学校改善システムのあり方を探究することにある。具体的には、以下の3点を研究の柱に据える。(1)学力論やスタンダード論に関する国内外の理論的・実践的蓄積を整理・分析することで、教科横断的な能力のスタンダード化の枠組みを構築する。(2)米国を中心に諸外国におけるスタンダードに基づく学校改善システム、特に、スタンダードに向けた教育を支える教育条件の整備やアカウンタビリティのシステムの実態を明らかにする。そして、多様な事例の収集・分析を通じて、効果的かつ民主的な学校改善システムを創出するための指針を構成する。(3)(1)(2)で得られた知見をふまえながら、日本の小中学校でのアクション・リサーチを進める。これにより、高次の学力のスタンダード化の枠組みをより実践性の高いものへと練り直すとともに、スタンダードに基づく学校改善システムを創出する。平成20年度は、高次の学力を教科横断的なカテゴリーとしてスタンダード化する方法、および、その指導と評価の方法に焦点を当てて、年度当初の計画に示した三つの課題に即して研究を進めた。第一の課題である、教科横断的な能力のスタンダード化に関する国内外の動向分析に関しては、マルザーノ(R. J. Marzano)に加え、エリクソン(H. L. Erickson)らの文献も収集し、その所論に分析を加えた。これにより、アメリカにおける教育目標設定とスタンダード設定に関する研究動向をより包括的に明らかにするとともに、高次の学力を教科横断的なカテゴリーとしてスタンダード化する方法の背景にある、教育目標論の基本的枠組みの転換(行動目標論の問い直し)を明らかにした。そしてその成果を研究論文としてまとめた。第二の課題である、スタンダードに基づく効果的かつ民主的な学校改善システムに関する動向分析については、リーヴス(D. B. Reeves)のグループ、CARE(Coalition for Authentic Refbrm in Education)、ネブラスカ州などによる特徴的な取り組みに分析を加えた。これにより、現在の競争的な「スタンダードに基づく教育改革」を、民主的で教育的なものへと編み直す指針を明らかにした。そしてその成果を学会発表や研究論文の形で公表した。以上の国内外の動向分析をふまえながら、第三の課題である日本でのアクション・リサーチに取り組んだ。平成20年度は、広島大学附属東雲中学校との協働研究を開始し、数学科の主要単元において、パフォーマンス課題とルーブリックの開発に取り組み、授業記録や子どもの作品の蓄積作業を行った。また、平成21年度のアクション・リサーチに向けて、高次の学力を概念化するスタンダード設定の枠組み、および、その中長期的な育ちの指導と評価に関する年間計画を仮説約に構築した。平成21年度は、高次の学力をスタンダード化する方法、および、その指導と評価の方法に関して、教育現場でのアクション・リサーチに重点を置きながら研究を進めた。まず、前年度に引き続き、マルザーノ(R.J.Marzano)、ウィギンズ(G.Wiggins)、エリクソン(H.L..Erickson)を中心に、スタンダードに基づくカリキュラム設計に関する米国の研究と実践の歴史、および現在の動向を整理した。そして、その到達点をふまえながら、「真正の学習と学力」をもたらす学校カリキュラムの構造を提起した。その成果は近く単行本として刊行される(『現代アメリカにおける学力形成論の展開』東信堂、2010年秋刊行予定)。また今年度は、国内外の動向分析で得られた知見をふまえながら、教育現場の教師たちと協働で、高次の学力を概念化するスタンダードの開発に取り組んだ。具体的には、広島大学附属東雲中学校や香川大学教育学部附属高松小・中学校などとの協働研究において、パフォーマンス課題とルーブリック、およびそれを軸にした単元開発を進め、実践記録や子どもの作品を蓄積していった。そして、蓄積した事例の整理と分析を行うことで、中学校の数学科に関して、高次の学力を育む「真正の学習」(「教科する」学習)の構造に即したスタンダードを仮説的に構成した。その成果の一部については、日本数学教育学会で発表を行った。また、アクション・リサーチを通して蓄積された事例、および、開発したスタンダードの試案等については、2010年夏に中間報告書として刊行する予定である。平成22年度は、まず前年度に引き続き、マルザーノ(R.J.Marzano)、ウィギンズ(G.Wiggins)、エリクソン(H.L.Erickson)らを中心に、スタンダードに基づくカリキュラム設計に関する米国の研究と実践の歴史、および現在の動向を整理するとともに、「真正の学習と学力」をもたらす学校カリキュラムの構造を提起した。そして、その成果を『現代アメリカにおける学力形成論の展開-スタンダードに基づくカリキュラムの設計-』東信堂、2010年として刊行した。

また、前年度に構成したスタンダード設定とそれに基づく単元設計の枠組みを、アクション・リサーチを通じて洗練・再構成する作業を行った。これまで継続的に協働研究を続けている、広島大学附属東雲中学校や香川大学教育学部附属高松小・中学校に加え、三次市立川西小学校などとの協働研究も開始した。さらに、高次の学力の育成を目指す日本の先進校(京都市立高倉小学校、福井市立至民中学校など)を訪問し、資料収集、授業観察、教職員へのインタビューを行うとともに、戦後日本の教育実践研究の歴史的蓄積にも検討を加えた。これらのアクション・リサーチや教育実践研究の検討の成果の一部については、日本カリキュラム学会、日本数学教育学会、日本教育学会等で発表を行った。また、アクション・リサーチを通して蓄積された事例、および、開発したスタンダードの試案等を集成し、中間報告書として刊行した。平成23年度は、前年度に構築したスタンダード設定とそれに基づくカリキュラム設計の枠組み(「真正の学習と学力」をもたらすカリキュラムと授業の設計)を、小・中学校でのアクション・リサーチを通してより実践的なものへと洗練・再構成した。具体的には、広島大学附属東雲中学校、香川大学教育学部附属高松小・中学校、三次市立川西小学校、伊丹市立東中学校などとの協働研究を進め、そこから得られた知見をもとに、「目標と評価の一体化」による「教科する」授業とパフォーマンス評価の創造という方法論を提起した。さらに、こうした方法論を軸にした校内研修のあり方についても研究を進めた。こうしたアクション・リサーチの成果の一部については、『教育時評』『指導と評価』『初等教育資料』『月刊高校教育』『発達』といった現場教師も購読する雑誌で報告したり、『パフォーマンス評価』(ぎょうせい)、『学校改善マネジメント』(ミネルヴァ書房)といった著作の論文としてまとめたり、全国数学教育学会において学会発表を行ったりした。また平成23年度は、スタンダードに基づく教育改革を実質的な学力向上や学校改善につなげていく上でのポイントとして、形成的評価(formative assessment)研究の展開に着目し、文献調査や現地調査を通してその研究動向を明らかにした。具体的には、ネブラスカ州の教師の自律性を尊重するアカウンタビリティ・システムにも影響を与えた、スティギンズ(R.J.Stiggins)やブルックハート(S.M.Brookhart)らの所論を検討した。また、ASCD(全米の教育研究者・実践家が参加する研究団体)の大会に参加し、形成的評価などについての資料収集や参加者との意見交流を行った。教育目標・評価学会の課題研究や全国社会科教育学会の特別セミナーなどでは、これらの成果を踏まえつつ報告を行った。
高次脳過程の可塑性の研究

慢性ニューロン活動を記録する学習過程の研究は、久保田,二木,酒田,平野によっておこなわれた。高松は刷り込み学習のムスカリン性受容体の変化を、岩田はひとの特殊な視力障害を調べた。甘利は並列情報処理機械の学習能力を理論的に解析した。久保田は、GO/NO-GO課題を学習する過程で、前頭前野のニューロンが、手掛り刺激に反応するようになり、手掛り特異的なニューロン活動が、学習が成立すると、みられるようになることを見つけた。またこれらのニューロンの視覚受容野は、学習していない時のそれと違いはなかった。二木は、久保田のと類似の課題を用い、学習が成立した時点で、新しい手掛り対を与えて、新たに学習が成立するまでの過程を調べた。学習の初期には手掛り刺激に対して、非特異的な活動をしていたものが、学習成績が90%をこえると明白な分化が認められ、特異的活動をするようになった。酒田は、空間位置の再認記憶が頭頂連合野に存在するものと考えて、サルに課題を訓練し、ニューロン活動を記録できる段階まですすめた。岩田は、中大脳動脈の閉塞と異常血管網のある患者(発症一年後)で、読字障害のある症状を解析した。字ひとつ視力と字づまり視力を調べたが、字ひとつ視力は障害されないのに、字づまり視力の障害が著しかった。非常に特異な視力の障害と考えられる。平野は、音刺激に対してテコを押す押さないを交互に繰り返す交替反応を学習する過程で、海馬のマルチニューロン活動を記録した。交替反応を学習すると、運動反応に先行する活動がみられるようになった。高松は、ニワトリの刷り込み学習でアセチルコリン受容体がふえるかをしるため、ONBの結合能を調べ、Optic tectum Ectstriatumでは高くなることがわかった。甘利らは、ボルツマン・マシンを構築した。学習によって結合が変化するように工夫し、素子群の関係を調べた。以上、学習に伴ってみられる脳内変化が新しく発見された。
DNAザイム、固相化DNAプローブ、質量分析を併用した長鎖RNA分析法の開発

本申請は、「長鎖RNAをDNAザイムで切断し、得られた断片を固相化DNAプローブ法で精製し、質量分析によって解析する技術を開発しようとするもの」です。採択の通知が年度の途中でしたので、2018年9月から、研究室内のメンバーを再配置して実験に着手しました。2018年度は、主に16SリボソーマルRNAを用いて、DNAザイムで断片化し、固相化DNAプローブ法で精製する手法の最適化を図りました。その結果、(1)初発材料は、30Sリボソームサブユニットよりもリボソーム画分としたほうが効率的であること、(2) 8-17 DNAザイムがマグネシウムイオン存在下で作用するので扱いやすいこと、(3) 220 mMマグネシウムイオン存在下で作用させた場合、RNA凝集体を生じにくく切断効率がよいこと、(4)反応時間は30分とし、サーマルサイクラーでアニーリングと切断を繰り返したほうが回収量がよいこと、(5)サーマルサイクラーのサイクル数は15回程度でプラトーに達することなどを見出しました。次いで、標的RNAをリボソーマルRNAからtmRNAに変え、検討を行ったところ、(A) 400 nt程度のRNAでも固相化DNAプローブ法で精製できること、(B)RNA混合物中のモル数が、全体の1/1000程度のRNAでも精製できることを確認しました。これらのうち、リボソーマルRNAの分析結果については、国内学会で発表しましたが、そのデータの多くは未発表となっています。また、分担者・横川とは、分子生物学会(横浜)および無細胞研究会(松山)で、測定データをもとに研究の方向性について討論しました。研究に着手したのが、年度の途中であったことを考慮すれば、ほぼ予想どおりの進行状況であると言えます。リボソーマルRNAやtmRNAに関しては、あまり凝った条件検討をする必要もなく、DNAザイムで切断し、目的RNAを精製することができました。また、これらのRNA中に未報告の修飾があることも見出しました。真正細菌由来のリボソーマルRNAとtmRNAに関しては、新規RNA修飾を見出すことができています。現在、どのような修飾酵素遺伝子が作用しているのかを調べていますので、それらのうち、幾つかについては2019年度中に報告できると思っています。一方、ヒト長鎖RNAの断片化については、2019年秋以降に着手したいと考えています。採択通知が年度途中にあり、実質的な研究のスタートが2018年夏であったこと、および2019年4月の最初から直ちに消耗品の購入を行い、途切れなく研究を遂行したかったので、97352円を翌年度分と合わせて使用することとしました。ほぼ申請書に記載した通りの研究の進捗状況となっており、これは大きな研究計画の変更に伴う措置ではありません。
メディア情報リテラシーの社会道具的ネットワークを支援する方法とツールのデザイン

情報テクノロジーの使用や学習の実態を見るなら,メディア・情報教育に関して重要なことは,ローカル・コミュニティにおけるインフォーマルな知識の共有やリソースへのアクセスを支援する方法やツールをデザインすることだということになるであろう.こうしたことから,本研究では,まず,大学のコミュニケーション・ツールや認知的道具のインタフェース・デザインのための専門教育のコースにおいて,情報テクノロジーの専門的使用に関するインフォーマルなコミュニケーションやリソースへのアクセスのあり方がどのようなものかを組織的に調査した.さらに,具体的にインタフェースをデザインするという活動中心のカリキュラムを編成し,また,専門的研究方法やメディア使用上のティップスを蓄積,共有を容易にする柔軟に書き換え可能なメーリング・リストおよびデータ・ベースをデザインした.具体的には,主には,東京家政学院大学文学部情報デザインコースを研究サイトとして,以下のようなエスノグラフィーやビデオ分析の方法を用いて以下の調査,分析を行った.1.情報テクノロジーの専門的使用に関するインフォーマルなコミュニケーションやリソースへのアクセスのあり方のエスノグラフィックな調査2.認知的道具やそのインタフェース・デザイン活動の中での情報テクノロジーの知識や技術の入手,生産,共有の研究.3.また,専門研究上の方法や情報テクノロジーに関するティップスを蓄積,共有を容易にする柔軟に書き換え可能なデータ・ベースやネットワークの使用のあり方を調査した.情報テクノロジーの使用や学習の実態を見るなら,メディア・情報教育に関して重要なことは,ローカル・コミュニティにおけるインフォーマルな知識の共有やリソースへのアクセスを支援する方法やツールをデザインすることだということになるであろう.こうしたことから,本研究では,まず,大学のコミュニケーション・ツールや認知的道具のインタフェース・デザインのための専門教育のコースにおいて,情報テクノロジーの専門的使用に関するインフォーマルなコミュニケーションやリソースへのアクセスのあり方がどのようなものかを組織的に調査した.さらに,具体的にインタフェースをデザインするという活動中心のカリキュラムを編成し,また,専門的研究方法やメディア使用上のティップスを蓄積,共有を容易にする柔軟に書き換え可能なメーリング・リストおよびデータ・ベースをデザインした.具体的には,主には,東京家政学院大学文学部情報デザインコースを研究サイトとして,以下のようなエスノグラフィーやビデオ分析の方法を用いて以下の調査,分析を行った.1.情報テクノロジーの専門的使用に関するインフォーマルなコミュニケーションやリソースへのアクセスのあり方のエスノグラフィックな調査2.認知的道具やそのインタフェース・デザイン活動の中での情報テクノロジーの知識や技術の入手,生産,共有の研究.3.また,専門研究上の方法や情報テクノロジーに関するティップスを蓄積,共有を容易にする柔軟に書き換え可能なデータ・ベースやネットワークの使用のあり方を調査した.
膀胱粘膜に存在する自律収縮 その特性と過活動膀胱の新規発症メカニズムの解明

過活動膀胱患者は尿失禁や頻尿のためにQOLが低下するが、今後高齢化社会が進行し者数が増加するとされる。尿路上皮層を含む膀胱粘膜層は、排尿筋層や間質細胞、神経細胞に対して生理活性物質を放出することで下部尿路機能を制御に関与している。今回我々は粘膜層に存在する自律収縮機構とATP放出能機構を研究し、過活動膀胱発症の新たなメカニズを解明したいと考えた。今回の検討においては過活動膀胱モデルとして卵巣摘除モルモットを使用した。このモデルは頻尿傾向となり、粘膜層から放出されるATP量が増加、また膀胱粘膜層の自律収縮量もATP濃度により影響を受けることを明らかにした。【研究内容】膀胱壁の自律収縮はコンプライアンス調整等を行っているとされる。自律収縮の発生部位や薬剤特性の違い、過活動膀胱などの病的状態での自律収縮量の変化についての検討はほとんどない。我々は膀胱壁が持つ自律収縮の役割を検討し、過活動膀胱の発症メカニズムを解明したいと考えている。【方法】顕微鏡下にモルモット膀胱の粘膜層と排尿筋層を剥離し、粘膜切片と筋切片を作製した。トランスデューサへ懸架して5mNの荷重負荷下に自律収縮量をArea-Under-the-Curve(AUC)で測定した。また各種薬剤を添加し自律収縮量の変化率を算出した。平滑筋包有量をHE及びマッソンートリクロム染色を行い計測した。【研究成果】(1)粘膜切片の平滑筋量は4.5%であった。(2)粘膜切片の持つ自律収縮量は4.5 mN*mm-2*secであり筋切片よりも有意に大きかった。(3)粘膜切片の薬剤反応の検討:30μMカプサイシンの灌流により、粘膜切片の自律収縮量は26.3%に減少し、1μM αβmATP(P2X1)により74.7%に低下した。P2Y作動薬では、30μM UDP(P2Y6)、30μM ADP(P2Y1)及び30μM UTP(P2Y2,4)では変化を認めなかった。(4)灌流液中のATP濃度の測定については採取した灌流液中のATP濃度が10-11 μM以下ときわめて低値であった。【考察】(1)粘膜層にはほとんど平滑筋がないが筋層より大きな自律収縮量を有し、粘膜層の自律収縮が平滑筋以外のものに起因すると推測された。(2)薬剤投与の検討では切片により反応が異なっていた。(3)全層切片の自律収縮量は粘膜・筋層切片単独の場合と比較して大きく、粘膜層と筋層とが協調して膀胱全層の自律収縮を形成すると思われた。膀胱壁は薬理反応の違う自律収縮を相互作用させ、形態調節やコンプライアンスの維持を行っていると考えられる。【研究内容】今年度は膀胱壁の持つ自律収縮量と膀胱粘膜層から放出される内因性ATPとの量的・時間的を中心に検討した。【方法】モルモット膀胱の粘膜層と筋層を剥離し粘膜切片を作製、トランスデューサへ懸架してTyrode液を灌流した。5 mNの張力を負荷し自律収縮量をArea-Under-the-Curve(AUC)で計測した。灌流液中のATP濃度をルシフェラーゼ法により測定した。データは`中央値[四分位範囲]'で表記した。【研究成果】灌流液中のATPを2分おきに測定し、自律収縮量と比較した。サンプル採取の直前の2分間をlag 0、3分から1分前:lag -1、0分から2分後:lag +2、1分から3分後:lag +3とし、0.5分ごとにAUC-ATP間の量相関をみた。相関係数rは三次曲線で近似され、lag:2.19 [1.89, 2.42] min(n=10)で最大となった。30分間のATP放出量には時周期性があり、f=0.049[0.048, 0.051]min、振幅2.60[2.06, 5.45]nmol-1・基底値8.37[6.63, 10.18]nmol-1のフーリエ変換で表記できた。筋切片と粘膜切片に伸展負荷(10 mN)を加えた時のATP放出量(ΔpATP=-log[ATP])はそれぞれ0.13 [0.02, 0.29]、0.51 [0.30, 0.62]であり切片の種類で有意差を認めた。粘膜層からのcarbachol刺激時のATP放出量は、伸展の有無間での差はなかった(0.48[0.37, 0.57] vs 0.50[0.30, 0.61])。KCl収縮(80mM)による脱分極と0.3 μMcarbacholは粘膜層に収縮を惹起したが、ATP放出量はcarbachol投与時に有意に大きかった。M2選択的アンタゴニストであるmethoctramine 1.0 μMの前処理ではcarbacholによるATP放出が有意に抑制された。【考察】モルモットの粘膜層からはATPが周期的に放出され、粘膜層の自律収縮量と相関した。ATP放出はM2阻害薬で抑制され、M2レセプターが関与する可能性が示唆された。

今年度は主に膀胱の粘膜層から放出されるATPに着目して研究を行った。ATPは膀胱粘膜層、特に上皮細胞から伸展刺激により放出される生理活性物質であり、上皮下層に存在する間質細胞や知覚神経繊維、あるいは排尿筋細胞へ作用し情報を伝達する。畜尿時には膀胱壁の伸展に伴い放出され、尿が貯留したことを伝達し排尿へ移行するように刺激を伝えると考えられる。今回の検討では粘膜層から放出されるATPの濃度と、粘膜層自体の自律収縮量とに正の相関があることが証明された。とくにATPの濃度とATP放出2分後のAUCで計測された自律収量が比例していることが特記に値する。今回の検討にて自律収縮量の測定、ATPの測定系が安定していることがわかり、今後更なる検討を追加していく可能である。おおむね順調に目的が達成されていると考えられる。エストロゲンの低下は下部尿路機能に影響を及ぼし過活動膀胱になる。今年度はエストロゲン低下過活動膀胱モデルとして卵巣摘除(OVX)モデルを使用し、膀胱粘膜層からのATP放出と排尿筋収縮力の変化ついて検討した。【方法】雌モルモットの両側卵巣を背面切開で摘除した群をOVX群(n=10)とし、切開のみの群をSham群(n=10)とした。手術4週間後に24時間飲水量、排尿量、排尿回数を記録、膀胱と子宮を摘出して重量を測定し、また血中のβestradiol濃度を測定した。摘出膀胱から膀胱全層を含む全層切片と、粘膜・排尿筋層の間を顕微鏡下に剥離した粘膜切片を作製した。粘膜切片をトランスデューサーへ懸架し、組織灌流直後のタイロード液を採取して放出されるATP濃度を測定した。また全層切片にカルバコール(CCh)やATP刺激、経壁電気刺激(EFS)を行い、2群間の等尺性長力を両群間で比較した。【結果】OVX群では血中βestradiol濃度が有意に低下した。OVX群で1回排尿量が減少しかつ排尿回数が増加した。受動伸展によるATP放出の増加率はOVX群で大きかった。全層切片のCChに対する収縮反応では、OVX群でpEC50値が低下した。一方、ATPに対する反応は10-3 MでOVX群にて亢進し、10-5 M α,β-methylene ATP、10-4 M ADPへの反応もOVX群で亢進していた。EFS刺激ではOVX群でアトロピン抵抗性収縮が亢進し、またEFSによるATP放出量と排尿筋収縮量との相関はOVX群でより大きかった。【考察】OVX群ではCChに対する収縮が低下し、プリン作動性の収縮反応は亢進した。また粘膜層からのATP放出率も増加していた。プリン作動系が排尿機能を代償する可能性があるが、畜尿に関しては過活動傾向であり、ATPの放出増加が知覚神経などに影響している可能性がある。過活動膀胱患者は尿失禁や頻尿のためにQOLが低下するが、今後高齢化社会が進行し者数が増加するとされる。尿路上皮層を含む膀胱粘膜層は、排尿筋層や間質細胞、神経細胞に対して生理活性物質を放出することで下部尿路機能を制御に関与している。今回我々は粘膜層に存在する自律収縮機構とATP放出能機構を研究し、過活動膀胱発症の新たなメカニズを解明したいと考えた。今回の検討においては過活動膀胱モデルとして卵巣摘除モルモットを使用した。このモデルは頻尿傾向となり、粘膜層から放出されるATP量が増加、また膀胱粘膜層の自律収縮量もATP濃度により影響を受けることを明らかにした。今年度は主に粘膜層の持つ自律収縮量の大きさや、その薬剤反応についての検討を行った。自律収縮の測定系が安定していることがわかり今後更なる検討を追加していく予定である。計画はおおむね順調に達成されていると思われる。
高発現汎用型アデノウイルスベクタ-の開発

1.アデノウイルスベクタ-による遺伝子発現に用いることのできる細胞種・組織型の検討:B型肝炎ウイルス(HBV)遺伝子を組み込んだ組換えアデノウイルスベクタ-(Ad5ーHBL)を13種類の哺乳類細胞株(ヒト・サル・マウス・ラット)に感染し、HB_s抗原の発現を調べた。全ての細胞で発現から認められ、うち11種の細胞で430ー44ng/10^7 cellsの発現が得られた。従って種や組織型を越えた広い範囲での発現が確認された。発現量はHBVプロモ-タ-よりも強力なものを用いることにより大幅な増大を期待している。現在はこの結果を発展させ、極めて強力なSRaプロモ-タ-・EF1aプロモ-タ-を用い、lacZ遺伝子を発現させることにより、発現を青色の発色で定量する系を作製中である。これにより、本ベクタ-による発現法が、どのような細胞組織でどの程度発現できるかを容易に調べることが出来るようになり、本ベクタ-の広い応用範囲(例えば癌・感染症・遺伝病の遺伝子治療など)を具体的に知ることができる。2.組換えウイルス作製法の改良:発現ユニットを挿入するカセットプラズミドに改良を加え、クロ-ン化部位として8塩基認識の酵素Swalを用いることにより、ほとんどあらゆるユニットをウイルスに組み込むことが可能となった。またアデノウイルスゲノムのほぼ全長をコスミドに組み込み、約30kbの間で相同的組換えを起こさせることにより効率よく組換えウイルスを作製する方法は、研究代表者が医科研へ移籍し細胞培養実験が一時中断したために研究が遅れていたが,現在進行中である。スクリ-ニング法については、上記のlacz挿入アデノウイルスと挿入部分を取り替えることにより、pUCと同様のカラ-選択が出来る系を作製中である。これらの進歩により、本ベクタ-は今後汎用され特に遺伝子治療に大きな貢献をすることが期待される。
炎症性腸疾患の癌の診断とエピジェネティクな発癌メカニズムに関する研究

マウスに分子量5000の10%硫酸デキストランを経口的に投与し、DSS大腸炎を作製した.8週および16週後の深部大腸と遠位大腸から大腸上皮を採取しマイクロサテライト不安定性、p14ARFとp16INK4a遺伝子のメチル化の有無を解析したが、いずれも陰性であった.潰瘍性大腸炎患者39例を対象とし、盲腸、直腸、および腫瘍性病変から採取した生検査組織からDNAを抽出し、5つのマイクロサテライトマーカーを用いたmultiplex PCR法によるマイクロサテライト不安定性、およびメチル化特異的PCR法を用いたp14ARFとp16INK4a遺伝子のプロモーター領域のメチル化を検索した.その結果、p14ARFのメチル化は盲腸で0%、直腸で26%、腫瘍性病変で100%であったのに対し、p16INK4aのメチル化は盲腸で10%、直腸で9%、腫瘍性病変では0%であった.直腸におけるp14ARFメチル化の有無でその後の臨床経過を検討したところ、メチル化陽性例8例中2例でdysplasuaが発生したのに対し、陰性例28例からはdysplasiaは発生しなかった.以上より、マイクロサテライト不安定性は潰瘍性大腸炎の癌化には関与しないが、p14ARFのメチル化が癌化の早期に惹起されること、およびこのメチル化が大腸癌の高危険群の抽出に有用である可能性が示唆された.ただし、実験動物では大腸炎でp14ARFのメチル化が証明されなかったことから、炎症によるDNAメチル化の標的には種差があると思われる.マウスに分子量5000の10%硫酸デキストランを経口的に投与し、DSS大腸炎を作製した.8週および16週後の深部大腸と遠位大腸から大腸上皮を採取しマイクロサテライト不安定性、p14ARFとp16INK4a遺伝子のメチル化の有無を解析したが、いずれも陰性であった.潰瘍性大腸炎患者39例を対象とし、盲腸、直腸、および腫瘍性病変から採取した生検査組織からDNAを抽出し、5つのマイクロサテライトマーカーを用いたmultiplex PCR法によるマイクロサテライト不安定性、およびメチル化特異的PCR法を用いたp14ARFとp16INK4a遺伝子のプロモーター領域のメチル化を検索した.その結果、p14ARFのメチル化は盲腸で0%、直腸で26%、腫瘍性病変で100%であったのに対し、p16INK4aのメチル化は盲腸で10%、直腸で9%、腫瘍性病変では0%であった.直腸におけるp14ARFメチル化の有無でその後の臨床経過を検討したところ、メチル化陽性例8例中2例でdysplasuaが発生したのに対し、陰性例28例からはdysplasiaは発生しなかった.以上より、マイクロサテライト不安定性は潰瘍性大腸炎の癌化には関与しないが、p14ARFのメチル化が癌化の早期に惹起されること、およびこのメチル化が大腸癌の高危険群の抽出に有用である可能性が示唆された.ただし、実験動物では大腸炎でp14ARFのメチル化が証明されなかったことから、炎症によるDNAメチル化の標的には種差があると思われる.1.マウスに分子量5000の10%硫酸デキストランを経口的に投与し、DSS大腸炎を作製し、リンパ球を中心とした慢性炎症細胞浸潤を伴う大腸炎の発生を確認した.8週および16週後の深部大腸と遠位大腸から大腸上皮を採取し、マイクロサテライト不安定性とp14ARFとp16INK4a遺伝子のメチル化の有無を解析中である.2.潰瘍性大腸炎患者を対象とし、盲腸、直腸、および腫瘍性病変から採取した生検査組織からDNAを抽出し、5つのマイクロサテライトマーカーを用いたmultiplex PCR法によるマイクロサテライト不安定性、およびメチル化特異的PCR法を用いたp14ARFとp16INK4a遺伝子のプロモーター領域のメチル化を検索した.39症例について解析が終了した.その結果、p14ARFのメチル化は盲腸で0%、直腸で26%、腫瘍性病変で100%であったのに対し、p16INK4aのメチル化は盲腸で10%、直腸で9%、腫瘍性病変では0%であった.一方、39症例中マイクロサテライト不安定性陽性は腫瘍性病変1病変のみであった.直腸におけるp14ARFメチル化の有無で臨床像を比較したところ、メチル化陽性例で陰性例よりも潰瘍性大腸炎の罹患期間が長かったが他の臨床像や治療法に明らかな違いを認めなかった.以上より、マイクロサテライト不安定性は潰瘍性大腸炎の癌化には関与しないが、p14ARFのメチル化が癌化の早期に惹起されること、およびこのメチル化が大腸癌の高危険群の抽出に有用である可能性が示唆された.1.マウスに分子量5000の10%硫酸デキストランを経口的に投与し、DSS大腸炎を作製した.8週および16週後の深部大腸と遠位大腸から大腸上皮を採取しマイクロサテライト不安定性、p14ARFとp16INK4a遺伝子のメチル化の有無を解析したが、いずれも陰性であった.2.潰瘍性大腸炎患者を対象とし、盲腸、直腸、および腫瘍性病変から採取した生検査組織からDNAを抽出し、5つのマイクロサテライトマーカーを用いたmultiplex PCR法によるマイクロサテライト不安定性、およびメチル化特異的PCR法を用いたp14ARFとp16INK4a

遺伝子のプロモーター領域のメチル化を検索した.39症例について解析が終了した.その結果、p14ARFのメチル化は盲腸で0%、直腸で26%、腫瘍性病変で100%であったのに対し、p16INK4aのメチル化は盲腸で10%、直腸で9%、腫瘍性病変では0%であった.直腸におけるp14ARFメチル化の有無でその後の臨床経過を検討したところ、メチル化陽性例8例中2例でdysplasuaが発生したのに対し、陰性例28例からはdysplasiaは発生しなかった.以上より、マイクロサテライト不安定性は潰瘍性大腸炎の癌化には関与しないが、p14ARFのメチル化が癌化の早期に惹起されること、およびこのメチル化が大腸癌の高危険群の抽出に有用である可能性が示唆された.
暗号モジュールに対する高精度電磁波解析技術の開拓

本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施した.1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本としたシステムを開発した.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.また,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアを開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリ関数とLabVIEW環境を用いて開発を行った.2.位相限定相関法に基づく電磁波解析向け信号処理パッケージの開発多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理ソフトウェアを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用し,測定系のサンプリングレートを越える分解能での信号マッチングを実現した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,(1)位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリ,(2)高速フーリエ変換(FFT)および各種フィルタバンクによる取得波形のスペクトル分析用ライブラリ,(3)暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を構築した.本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施する.1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築開発するシステムは,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本とした.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.これらプローブを利用するために,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアの開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリとLabVIEW環境を用いた.2.電磁波解析向け信号処理パッケージの開発多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理パッケージを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリおよび暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を検討した.本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施した.1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本としたシステムを開発した.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.また,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアを開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリ関数とLabVIEW環境を用いて開発を行った.2.位相限定相関法に基づく電磁波解析向け信号処理パッケージの開発多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理ソフトウェアを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用し,測定系のサンプリングレートを越える分解能での信号マッチングを実現した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,(1)位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリ,(2)高速フーリエ変換(FFT)および各種フィルタバンクによる取得波形のスペクトル分析用ライブラリ,(3)暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を構築した.