hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報基礎教育におけるペア学習組み分け指標の確立とその適用可能性

大学の情報基礎教育にペア学習を導入し、情報処理実技試験を個人とペアで行った結果、ペアでの課題解決によって達成度が向上する一方で、個別にみると効果の認められないペアが約40%抽出された。そして、ペア効果の高い組み合わせは、基礎学力差の小さい、異性のペアであることも判明した。これら2指標を用いた検証実験によってペア効果に有意差が確認され、ペア組み分け指標に基づくペア学習の有効性が明らかとなった。PC操作能力の多様化や情報リテラシー格差拡大への対応として、大学情報基礎教育におけるペア学習の可能性について検討することを目的とする。特に、これまでのペア学習実践で課題提起されている効果的ペア編成のためのペア組み分け指標に焦点を当てる。具体的には、大学の情報基礎教育にペア学習法を導入し、ペアでの協同的課題解決と単独解決を比較することによってその有効性を検討する。併せて、ペア編成や組み分け指標が効果に及ぼす影響を分析し、学習効果の高いペア組み分け指標を明らかにする。研究代表者及び研究分担者は、大学の情報基礎教育における協同学習、特にペア学習を中心とした学習システム構築の研究を行なっている。ペア学習を行うのに最も基本的でかつ重要なポイントの一つが、ペアの組み方である。しかし、ペア学習におけるペアの組み方、或いは組分けの指標に関する研究はほとんどなされていなかった。そこで、ペア学習効果が高い指標の抽出を目的として、2008年4月から7月まで3大学で、1年次生約280名を対象にペア学習の実験授業および様々なアンケート調査を行った。まず、調査の容易性や利用の汎用性等を考慮し、ペア組分け指標として「基礎学力」、「入力速度」、「パソコン経験」、「パソコンへの興味」を取り上げ、これら4指標について調査データの分析を行った。その結果、「入力速度」や「パソコンへの興味」と比較して、「基礎学力」と「パソコン経験」が有効な指標である可能性が認められた。次に、実験授業時にICレコーダを用いてペア学習時の発話データを収集し分析を行なった結果、ペアの性別によって発話数が異なり、また、学習効果も異なることが示唆された。具体的には、女性同士のペアの場合が最も発話数が多く、ペア学習効果が高いのに対し、異性の場合は一部の例外を除いて発話が少ないなどの傾向が認められた。以上の結果から、大学の情報基礎教育におけるペア学習の組み合わせ指標として、「基礎学力」、「パソコン経験」、「性別」が有効であるとの結論に至った。平成21年度は、平成20年度に引き続き、ペア学習組み合わせ指標を確定するために再度ペア学習の実験授業を行い、平成20年度の研究により抽出された「基礎学力」、「パソコン経験」および「性別」の3指標指標の有効性の確認と学習効果との関連性を分析した。具体的には、情報基礎演習科目の受講者約280名を対象として、4月に基礎学力とパソコン経験に関する調査、6月に文書処理検定試験問題に準拠した実技試験を個人とペアで行った。事後には、ペア学習に関するアンケート調査も実施した。その結果、平成20年度同様にペア学習によって課題達成度が向上することや、特に成績下位者ほど効果が高いという傾向が示された。アンケートにおいてもペア学習に肯定的な意見が90%を超え、その有効性が示唆された。また、ペア学習効果とペア学習前に行った基礎学力およびパソコン経験調査結果との関わりを分析したところ、基礎学力差が小さく、パソコン経験差が大きいペア、さらに異性ペアにペア学習効果が高いことが明らかとなった。さらに、発話数が多い場合に学習効果が高いことも認められた。すなわち、昨年度抽出された3指標に加えて発話数が学習効果に関与していることが示され、ペア間コミュニケーションを促進することがペア学習効果向上の鍵になることも明らかとなった。これらの研究成果について名古屋外国語大学紀要や教育工学会全国大会で公表された。平成22年度は、まず、平成20年度および平成21年度に得られた研究成果である、ペア内の基礎学力差が小さい、パソコン経験差が大きい、異性の組み合わせで、発話量が多い場合にペア学習効果が高いことを踏まえ、昨年までと同様に、3大学の情報基礎教育演習授業の受講生約280名を対象として、4月に基礎学力とパソコン経験の調査、そして7月にペア学習の実験授業と事後アンケートを実施した。特に今回は、ペア組み分け指標の効果を吟味する目的で、解決課題の違いによる影響を排除するため個人試験とペア試験を同一問題で行った。その結果は、ほぼ平成20年および平成21年度の知見を支持するものであった。次に、これまでの実践で認められた学習効果の顕著なペア間格差について検討するため、平成21年度のデータを基にペア学習効果の阻害要因について分析を行った。これは、クラス全体の学習効果を向上させるためには、有効なペアの組み分け指標を確立することに加えて、ペア学習の阻害要因を明らかにすることが不可欠だと判断したからである。この結果、ペア学習効果がマイナスのペアは発話量が相対的に少なく、基礎学力差は大きい傾向が認められた。

そして、課題の難易度に関して、正答率60%前後の問題で効果が高く、容易な問題および難解な問題で効果が低い傾向がみられた。さらに問題別のペア効果値から、課題の難度によって時間的要因の影響と思われる下降傾向が認められた。これらの研究成果については、FIT2010第9回情報科学技術フォーラム(九州大学)および教科開発学研究発表会(愛知教育大学)で公表された。本研究の目的は、大学の情報基礎教育にペア学習を導入し、ペアの編成が効果に及ぼす影響を調査することによって、有効なペアの組み合わせとその編成指標を明らかにし、適用可能性を探ることであった。そこで、平成20年度にペア試験と単独試験の実験授業を実施し、達成度の比較およびペア試験時の発話分析を行うことによって効果の高いペアの組み合わせと指標を提案した。平成21年度は同様の実験授業を実践することによって前年度に提案された組み合わせ指標を吟味すると同時にペア学習法の改善を試みた。さらに平成22年度も同様の実験授業を行い、3年間の実践データの分析結果より、基礎学力差が小さい異性のペアが最もペア学習効果が高いことを見出した。本年度は、基礎学力差と性別の2指標を用いてペア編成した実験群と、乱数を用いてランダムにペア編成した統制群とに二分し、これまでと同じ方法で実験授業を行い、組み合わせ指標の効果を検証した。この4年間の実践は、交付申請書に記載した研究実施計画書と概ね一致している。そして今回、実験群と統制群を比較分析した結果、次のことが明らかとなった。(1)基礎学力差を小さくし、異性ペアとなるよう組み合わせを行なった実験群は統制群と比べて課題達成度が高く、発話量も多いことから、本研究が提案するペア組み合わせ指標は概ね有効に機能したものと判断できる。(2)アンケートにおけるペア学習の好感度やパートナーとの交流、相談量、相談内容の質問項目で実験群の評価が有意に高いことから、組み合わせ指標に基づくペアワークの成果が示されたものと解釈される。これらのことから、本研究は交付申請書に記載した研究実施計画に即して進められ、大学の情報基礎教育に適応するペア組み合わせ指標を確立するという主たる研究目的を果たしたと思われる。
硝子体の病態生理と新しい治療法

硝子体の病態は周囲組織の機能異常に反映される。本研究では硝子体の網膜機能への関わりを研究し、硝子体の病態生理の一面を解明した。まず、硝子体の質的、構造的異常と黄斑疾患の相互関係では、無/偽水晶体眼に発生する嚢胞様黄斑浮腫の汎網膜機能障害を証明し、硝子体の病態が黄斑部疾患に関わっていることを証明した(AJO2003)。特発性黄斑円孔では中心窩の硝子体の接着強度によりその形成、進行過程が異なることを証明した(AJO2003)。硝子体手術による黄斑機能の回復を検討し、黄斑上膜(IOVS2003)、脈絡膜新生血管(IOVS2002)、糖尿病黄斑浮腫(Ophthalmic Res2003)、偽黄斑円孔(AJO2003)では主に網膜厚の変化による形態の改善がもたらす効果であることがわかった。一方、硝子体を網膜表面から完全に除去するための内境界膜剥離や全周網膜切開黄斑移動術などでは手術侵襲などにより形態と比べて機能回復は遅延し(Ophthalmology2003,IOVS2004)、虚血性疾患(糖尿病黄斑浮腫(IOVS2003)、未熟児網膜症など)では網膜機能回復に限界があることがわかった。そこで新しい治療法として臨床治験委員会の許可とともに書面による説明と患者の承諾を得て後部硝子体剥離のない糖尿病黄斑浮腫などに自己血清プラスミンを用いた硝子体手術を行い、後部硝子体網膜境界面でのプラスミンの効果を内境界膜の電子顕微鏡的所見で明らかにした(Ophthalmology2004)。さらに加齢黄斑変性の脈絡膜新生血管抜去術の際に得られた血管膜から炎症反応の程度により病理学的分類を行った(本年眼炎症学会で報告予定)。一方、血管膜に付着する網膜色素上皮細胞の培養を組織工学講座の協力を得て行い、培養された細胞が網膜色素上皮の特性を持つことを確認した(報告準備中)。培養された網膜色素上皮は名古屋大学工学部の協力で磁性微粒子によりシート状になり、細胞移植への道が一歩近づいた(特許出願中)。本年度では、硝子体の質的、構造的異常と黄斑疾患の相互関係では、無/偽水晶体眼に発生する嚢胞様黄斑浮腫の汎網膜機能障害を証明し、硝子体の病態が黄斑部疾患に関わっていることを証明した(AJO,2003 in press)。特発性黄斑円孔では中心窩の硝子体の接着強度によりその形成、進行過程が異なることを証明した(AJO,2003 in press)。硝子体手術による黄斑機能の回復を検討し、黄斑上膜(IOVS,2003 in press)、脈絡膜新生血管(IOVS,2002)、糖尿病黄斑浮腫(Ophthalmic Res,2003 in press)、偽黄斑円孔(AJO,2003 in press)では主に網膜厚の変化による形態の改善がもたらす効果であることがわかった。

一方、硝子体を網膜表面からより完全に除去するための内境界膜剥離や複雑な手技を含む全周網膜切開黄斑移動術などでは手術侵襲などにより形態と比べて機能回復は遅延し((Ophthalmology, submitted, IOVS, submitted)、虚血性疾患(糖尿病黄斑浮腫(IOVS, submitted)、未熟児網膜症など)では網膜機能回復に限界があることがわかった。そこで新しい治療法として酵素を用いた硝子体切除を臨床的に可能にした。市販のプラスミンを注入した家兎眼での組織学的、形態、機能的解析ではその功罪に濃度依存性がみられた。臨床治験委員会の許可とともに書面による説明と患者の承諾を得て後部硝子体剥離(PVD)のない黄斑浮腫、特発性黄斑円孔、黄斑上膜に自己血清プラスミンを用いた硝子体手術を行い、後部硝子体網膜境界面でのプラスミンの効果は人眼内境界膜の電子顕微鏡的検討により明らかになった(Ophthalmology, submitted)。本年度では,昨年度の硝子体の病態生理に関する研究成果をまとめ、硝子体網膜境界面の形態や硝子体の生化学的検索、硝子体と密接な相互関係を持つ網膜の機能検査などによる評価の結果を報告した(IOVS 2003, 2004, Ophthalmology 2003, 2004)。硝子体網膜境界面の研究の中で、網膜内境界膜に関する研究は従来よりわれわれが行ってきたものであり、本年度には網膜神経線維層に対する影響について光干渉断層計と走査レーザー検眼鏡を用いた研究を行った。さらに加齢黄斑変性を中心とした研究を行った。実際に加齢黄斑変性の症例に網膜色素上皮-脈絡膜を切除し、黄斑部に移動した。本症例について術後1か月から1年間、定期的にOCTによる網膜厚および色素上皮層の観察、走査レーザー検眼鏡による移植部位の網膜感度、蛍光眼底造影、黄斑部局所ERGなどの網膜機能検査を行い近々報告予定である。さらに、数十例の脈絡膜新生血管抜去術を行い、炎症反応の程度により得られた組織の病理学的分類を行った(16年度、眼炎症学会で報告予定)。一方、多数の脈絡膜新生血管抜去により得られた血管膜に付着する網膜色素上皮細胞の培養を組織工学講座の協力を得て行い、培養された細胞が網膜色素上皮の特性を持つことが確認された(報告準備中)。培養された網膜色素上皮は、名古屋大学工学部の協力で磁性微粒子によりシート状になり、細胞移植への道が一歩近づいた(特許出願中)。
オートファジーによる異常タンパク質分解機構の解析

一般的にユビキチン化されたタンパク質はプロテアソームによって速やかに分解さる。しかしながら、最近のオートファジーのマウス遺伝学的研究によって、オートファジーの減弱がユビキチン化タンパク質の蓄積およびユビキチン封入体の形成を伴った肝障害や神経変性疾患などを引き起こすことが明らかとなった。さらに申請者らは、オートファゴソーム局在分子LC3と結合し、且つオートファジーにより分解される分子としてp62およびNbr1を同定した。重要なことに、p62やNBR1はアルコール性肝炎などの肝臓病やパーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症(ALS)などの神経変性疾患の病変部において確認されるユビキチン陽性封入体の主要構成分子であった。さらに、オートファジー選択的基質p62の遺伝学的解析を合わせることで、オートファジーの減弱によるp62の過剰蓄積が、オートファジー欠損に伴うユビキチン陽性封入体形成および肝炎の主因であることが示された。p62の代謝の重要性が明らかになりつつあるのに対し、もう一つのオートファジー選択的基質Nbr1に関しては、不明な点が多い。また、その生理機能に加え、病態生理的意義も全くの不明である。そこで、in vivoにおけるNbr1の生理的役割を解析するため、Nbr1欠損マウスの作製を行う。現在、ESスクリーニング及びインジェクションを終了し、得られたキメラマウスを交配している。生体内で不要となったタンパク質や変性したタンパク質はユビキチン化され,タンパク質分解酵素複合体プロテアソームにより速やかに分解される.このユビキチン-プロテアソーム系の破綻に起因した変性タンパク質の蓄積が,パーキンソン病やハンチントン病などの神経変性疾患の発症に関与すると考えられてきた.一方,申請者の所属する研究室における細胞内バルクタンパク質分解経路オートファジーのマウス遺伝学的研究から,オートファジーの不全がユビキチン陽性封入体の形成を伴った肝障害,神経変性疾患を引き起こすことが明らかになった,すなわち,肝細胞や中枢神経系ニューロンにおける基底レベルのオートファジーによるタンパク質除去機構が極めて重要な役割を担っていることが判明した。しかしながら,ユビキチン化タンパク質の蓄積・凝集化、さらには病態発症に至るメカニズムは全くの不明であった。ごく最近,申請者らは,オートファゴソームに局在しその後リソソームにて分解される分子LC3(酵母Atg8のヒトホモログ)をベイトにプロテオーム解析を行った結果,LC3とユビキチン結合タンパク質p62との相互作用を確認した.さらに,p62のオートファジー依存的な分解及びオートファジー不能肝・脳におけるユビキチン化タンパク質と結合したp62の蓄積・凝集化を確認した.また,p62,Atg7およびp62/Atg7ダブルノックアウトマウス(DKO)を解析した結果,驚いたことにDKOマウスは,オートファジーのみ欠損させたときに起こる肝細胞,神経細胞内の封入体形成が劇減した.これらのことは,オートファジーよるユビキチン化タンパク質-p62会合体の選択的な分解阻害が病態発症に関与することを強く示唆する.今後は,高等動物におけるオートファジーの遺伝学的解析及びLC3やp62のプロテオーム解析から同定されたオートファゴソーム局在タンパク質群の生化学的・分子生物学的解析を行なうことにより,「オートファジーによる選択的な異常タンパク質分解機構」の解明を目指す.一般的にユビキチン化されたタンパク質はプロテアソームによって速やかに分解さる。しかしながら、最近のオートファジーのマウス遺伝学的研究によって、オートファジー不全がユビキチン化タンパク質の蓄積およびユビキチン封入体の形成を伴った肝障害や神経変性疾患などを引き起こすことが明らかとなった。さらに、申請者らは以前に、オートファゴソーム膜上のLC3がユビキチンレセプターであるp62と相互作用することで、オートファゴソーム内に効率良くユビキチン化タンパク質を取り込むシステム提唱してきた。今回、オートファゴソーム膜上に局在する新たなユビキチンレセプターとしてNBR1を同定した。NBR1はN末端側にPB1ドメインとジンクフィンガー、C末端側にユビキチン結合ドメインを持つタンパク質であり、そのドメイン構造はp62と非常に類似している。また、p62と同様に、オートファゴソーム膜上のLC3との相互作用を介して、オートファゴソーム内に取り込まれ、リソソームにて分解される。このことは、NBR1の持つユビキチン結合ドメインを介してユビキチン化タンパク質を効率よくオートファゴソームに取り込むことを示唆している。今までに、ユビキチン・p62陽性封入体は、アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経変性疾患やアルコール性肝炎や肝臓ガン組織に観察されている。NBR1もアルコール性肝炎の特徴であるマロリー体にユビキチン・p62同様に局在すること。また、オートファジー不能肝細胞においても、NBR1はユビキチン・p62陽性封入体に局在することが確認された。今後は病態発症とNBR1との関連性を検討していく予定である。

重要なことに、p62やNBR1はアルコール性肝炎などの肝臓病やパーキンソン病や筋萎縮性側索硬化症(ALS)などの神経変性疾患の病変部において確認されるユビキチン陽性封入体の主要構成分子であった。さらに、オートファジー選択的基質p62の遺伝学的解析を合わせることで、オートファジーの減弱によるp62の過剰蓄積が、オートファジー欠損に伴うユビキチン陽性封入体形成および肝炎の主因であることが示された。p62の代謝の重要性が明らかになりつつあるのに対し、もう一つのオートファジー選択的基質Nbr1に関しては、不明な点が多い。また、その生理機能に加え、病態生理的意義も全くの不明である。そこで、in vivoにおけるNbr1の生理的役割を解析するため、Nbr1欠損マウスの作製を行う。現在、ESスクリーニング及びインジェクションを終了し、得られたキメラマウスを交配している。
健康指標の開発とその評価に関する予防医学的研究

精神的ならびに身体的健康指標の開発とその評価を目的として、複数の製造事業所の従業員、および阪神大震災被災者の協力を得て、精神的健康度、身体的健康度、白血球中のNK細胞活性、血清中総IgE値、リンパ球染色体変異量、白血球DNAの活性酸素による損傷量、1日尿中の変異原活性、ALDH2遺伝子型、等の測定および相互の関連性の解析を行っている。各対象者について、喫煙、飲酒、ストレス等の生活習慣8項目を加算することにより、生活習慣指数を算出した。阪神大震災被災者においては、被災した際の震度と、調査に表れたPTSDスコア等の心理的ストレス度とが、よく相関していた。またNK細胞活性は、生活習慣指数と相関がみられるとともに、PTSD様の症状および精神的不安定の症状を有する人においてNK細胞活性の抑制が認められた。職域集団において、飲酒行動を決定する遺伝要因であるALDH2遺伝子型をPCR-RFLP法により同定した。飲酒時に上昇するヘモグロビン結合性のアセトアルデヒド量は、ALDH2活性の低いタイプでは、有意に高値を示すことを明らかにした。今後は、これら健康指標間の相互関連性、また健康破綻等を指標とした、健康指標の客観的な評価を行っていく予定である。また、これまでの血液試料に加えて、唾液という非侵襲的で簡便に採取できる試料を使ったストレス評価を検討している。唾液中のストレスホルモンとしては最もよく知られている、コルチゾールを現在は用いており、産業現場・学校現場・阪神大震災の被災者を対象とした研究をすすめている。また同じく唾液中に存在するイムノグロブリンA(IgA)は、外界からの病原菌侵入に対する防衛の上で重要な意義を有するとされているが、このIgA量とストレスとの関連性についても研究を開始した。精神的ならびに身体的健康指標の開発とその評価を目的として、複数の製造業事業所の男女従業員、および阪神大震災被災者の協力を得て、健診受診時に、(1)質問紙による精神的健康度(全般的精神健康度(GHQによる)、職業ストレス調査票、PTSDスコア、生活満足度など)、(2)身体的健康度(健康診査における多目的健康測定)、(3)血液リンパ球のNK細胞活性、(4)血清中の総IgE値、(5)リンパ球染色体変異量、(6)白血球DNAの活性酸素による損傷量、(7)1日尿中の変異原活性、(8)ALDH2遺伝子型、等の測定および相互の関連性の検討を行ないつつある。まず各対象者について、森本の提唱している喫煙、飲酒、ストレス等の生活習慣8項目を加算することにより、生活習慣指数を算出した。この生活習慣と測定した諸健康度指標との関連を検討した。本年度は、(1)阪神大震災被災者において、被災した際の震度と、調査に表れたPTSDスコア等の心理的ストレス度とが、よく相関すること、さらに被災者のNK細胞活性も、震度やPTSDスコア等とよく相関していること、(2)1日尿中の変異原活性が包括的生活習慣指数、その中でもとくに喫煙習慣とよく相関していること、また緑茶摂取が尿中変異原活性を有意に抑制すること、(3)東洋人の飲酒行動を決定する遺伝的因子として重要とされているALDH2多型により、飲酒時に上昇するヘモグロビン結合性のアセトアルデヒド量が有意に異なること、等を実証的に明らかにした。その他の様々な健康指標に関しても現在解析を行っているところである。

精神的ならびに身体的健康指標の開発とその評価を目的として、複数の製造業事業所の男女従業員、および阪神大震災被災者の協力を得て、健診受診時に、(1)質問紙による精神的健康度、(2)健康診査における身体的健康度、(3)血液白血球中のNK細胞活性、(4)血清中の総IgE値、(5)リンパ球染色体変異量、(6)白血球DNAの活性酸素による損傷量、(7)1日尿中の変異原活性、(8)ALDH2遺伝子型、等の測定および相互の関連性の検討を行った。各対象者について、森本の提唱している喫煙、飲酒、ストレス等の生活習慣8項目を加算することにより、生活習慣指数を算出した。この生活習慣と測定した諸健康度指標との関連を検討した。阪神大震災被災者においては、被災した際の震度と、調査に表れたPTSDスコア等の心理的ストレス度とが、よく相関していた。またNK細胞活性を指標とすると、ライフスタイルとの相関がみられるとともに、PTSD様の症状を示す人や精神的に不安定であると訴える人においてNK細胞活性の抑制が認められた。東洋人の飲酒行動を決定する遺伝的因子として重要とされているALDH2多型をPCR-RFLP法により同定した。飲酒時に上昇するヘモグロビン結合性のアセトアルデヒド量は、ALDH2活性の低いタイプでは、有意に高値を示すことを明らかにした。その他の様々な健康指標に関しても現在解析を行っているところである。今後は、これら健康指標間の相互関連性、また健康破碇等を指標とした、健康指標の客観的な評価を行っていく予定である。また、これまでの血液試料に加えて、唾液という非侵襲的で簡便に採取できる試料を使ったストレス評価を検討している。唾液中のストレスホルモンとしては最もよく知られている、コルチゾールを現在は用いており、産業現場・学校現場・阪神大震災の被災者を対象とした研究をすすめている。精神的ならびに身体的健康指標の開発とその評価を目的として、複数の製造業事業所の従業員、および阪神大震災被災者の協力を得て、精神的健康度、身体的健康度、白血球中のNK細胞活性、血清中総IgE値、リンパ球染色体変異量、白血球DNAの活性酸素による損傷量、1日尿中の変異原活性、ALDH2遺伝子型、等の測定および相互の関連性の解析を行っている。各対象者について、喫煙、飲酒、ストレス等の生活習慣8項目を加算することにより、生活習慣指数を算出した。またNK細胞活性は、生活習慣指数と相関がみられるとともに、PTSD様の症状および精神的不安定の症状を有する人においてNK細胞活性の抑制が認められた。職域集団において、飲酒行動を決定する遺伝要因であるALDH2遺伝子型をPCR-RFLP法により同定した。今後は、これら健康指標間の相互関連性、また健康破綻等を指標とした、健康指標の客観的な評価を行っていく予定である。
錐制約付き半無限計画問題のフィルタ設計およびＤＳＭ通信に対する応用

当初,申請書に記述した本研究の目的は,錐制約付き半無限計画問題に対する効率的なアルゴリズムの開発と,そのアルゴリズムの現実問題(フィルタ設計やDSM通信など)への応用ということであった.そのうち,アルゴリズムの開発に関しては,十分な成果が得られた.特に,半無限錐計画問題に対する正則化交換法を提案し,SIAM Journal on Optimizationに採録されたことが最も大きな成果と言えよう.一方,現実問題の応用に関しては,DSM通信に関しては論文として発表できるほどの結果が得られなかったが,フィルタ設計に関しては,正則化交換法をベクトルチェビシェフ問題に適用し良好な結果が得られた.当初,申請書に記述した本研究の目的は,錐制約付き半無限計画問題に対する効率的なアルゴリズムの開発と,そのアルゴリズムの現実問題(フィルタ設計やDSM通信など)への応用ということであった.そのうち,アルゴリズムの開発に関しては,十分な成果が得られた.特に,半無限錐計画問題に対する正則化交換法を提案し,SIAM Journal on Optimizationに採録されたことが最も大きな成果と言えよう.一方,現実問題の応用に関しては,DSM通信に関しては論文として発表できるほどの結果が得られなかったが,フィルタ設計に関しては,正則化交換法をベクトルチェビシェフ問題に適用し良好な結果が得られた.錐制約をもつ半無限計画問題に対するアルゴリズム開発という観点で見ると,22年度に得られた成果としてまず挙げられるのが,既存のアルゴリズムを非線形バージョンへと拡張したということである.実際,本研究代表者が2009年に発表した論文では,二次錐制約を含む『線形な』半無限計画問題を対象としたものであった.今年度は,特に8月,9月の時期にWu教授(台湾・成功大学)と共同研究を集中的に行い,既存の結果を『非線形な』凸関数を含む問題へとアルゴリズムの対象を拡張した.得られた成果は12月に上海で行われた国際会議(ICOTA2010)にて発表し,フィルタ設計以外の応用も可能であるという指摘を受けた.今後とも,この手の問題の応用範囲はますます広がるものと期待できる.もう一つ特筆すべき成果として挙げられるのが,『無限個の錐制約』をもつ半無限計画問題に対して,陽的交換法と正則化法を組み合わせた手法を開発したことである.こちらは博士課程学生の奥野貴之氏との共同研究であるが,これまでの錐制約をもつ半無限計画問題に関する研究の殆どが『有限個の錐制約』と『無限個の不等式制約』を含む問題を取り扱ったものであったのに対し,本研究では,錐制約をも無限個のものとして拡張したところが特筆すべき点である.一般的なフィルタ設計問題では,制約条件が無限個の複素関数で特徴づけられることがよくあるが,そのような問題に対して,特別な仮定を置くことなく定式化をすることが可能であるという点が本研究の一つの意義であるといえる.さらに,『錐制約を含む』問題の応用として,二次制約を含む分数計画問題に対するアルゴリズムの開発結果を,Zhang氏との共同研究成果として投稿論文にて発表した.こちらは,アルゴリズム中の部分問題が,半正定値計画問題という一種の錐制約をもつ最適化問題となっている.また,22年度から続けている研究として,『無限個の錐制約』をもつ半無限計画問題に対する陽的交換法と正則化法を組み合わせた手法の開発がある.こちらは,制約条件が無限個の複素関数で特徴づけられるような一般的なフィルタ設計問題に対して定式化能力が優れており,実際多くの既存研究でなされているような無限個の複素関数を有限近似するという手段を用いないので,より高精度の解が速く求められることが期待できる.平成25年度に挙げた成果の中で最も特筆すべきものが,二次錐相補性問題に対してパラメータ制御技法を組み入れた平滑化アルゴリズムを開発したことである.二次錐相補性問題は錐相補性問題の一つであり,特に問題の構造にユークリッドノルムが含まれるような最適化問題および均衡問題に対する定式化能力を有することでこれまで盛んに研究がなされてきた.しかし,これまで開発されてきた二次錐相補性問題に対するアルゴリズムの多くが,等式制約を含まない非混合型のものを対象としてきた.しかしながら,本研究で開発したアルゴリズムは,等式制約を含む混合型の問題に対しても自然に拡張ができることが最大の特長であるといえる.なお,本研究で得られた成果は,錐制約つき半無限計画問題(Semi-Infinite Conic Program: SICP)を解く際にも大変重要な役割を果たす.実際,申請者が平成24年度に提案したアルゴリズムでは,部分問題が等式制約を含む混合型の錐相補性問題として記述され,その部分問題を如何に効率的に解くかということが,アルゴリズム全体の性能に大きく関わっていた.なお,本研究で得られた成果は,Abstract and Applied Analysisという雑誌に投稿し,採録されるに至った.平成24年度に挙げた成果の中で最も特筆すべきものが,無限個の錐制約をもつ半無限計画問題(Semi-Infinite Conic Program: SICP)に対して,陽的交換法と正則化法を組み合わせたアルゴリズムを開発したことである.SICPは定式化能力に大変優れており,多くのフィルタ設計問題が二次錐という錐を用いたSICPで表されることが知られている.実際,本研究においても,フィルタ設計問題と大変関連の深い「ベクトルチェビシェフ近似問題」に対して,提案アルゴリズムを適用した実験を行っており,その効能を確認している.また,本研究では,アルゴリズムの提案と応用のみならず,アルゴリズムの収束性に関する理論的な保証を与えた.これらの成果は論文としてまとめて,SIAM Journal on Optimizationという最適化の分野でも最高峰のジャーナルに投稿し,採録されるに至った.

この成果以外にも,二次錐相補性条件を含む最適化問題に対する逐次二次計画アルゴリズムを開発した成果(Pacific Journal of Optimizationに採録予定)や,ある種のロバスト最適化問題(データに不確実性を含む最適化問題)を半正定値計画問題として定式化できることを示した成果(Computational Optimization and Applicationsに採録済)などを挙げることができた.これら2件についても論文誌に投稿し,採録されるに至った.アルゴリズム開発という点においては,おおむね順調に進展していると言ってよい.実際,申請時にくらべ,幾つかの新しいアルゴリズムを開発することができたし,数値実験などによりそれらの性能を確認することもできた.実際,錐制約付き半無限計画問題のみならず,錐制約をもつ均衡問題といったクラスの問題に対してもよい研究成果を得るに至った.25年度が最終年度であるため、記入しない。アルゴリズム開発という点においては,かなり順調に進展していると言ってよい.特に,無限個の錐制約をもつ半無限計画問題(SICP)に対しては,前項でも述べたように,理論的な結論も得ることができ,論文としても高い評価を受けた.また,応用面では「ベクトルチェビシェフ近似問題(多くのフィルタ設計問題は本質的にベクトルチェビシェフ近似問題に他ならない)」を二次錐という錐を用いたSICPとして定式化し,それにより提案アルゴリズムの適用を可能とした.また,提案アルゴリズムの十分な計算速度と求解性能を確認することができた.これ以外にも,当初予定になかった「二次錐相補性制約をもつ最適化問題」に対するアルゴリズム開発にも着手でき,こちらも或る程度の結果(アルゴリズム提案と簡単な収束解析)を得ることができた.この研究は,当初の錐制約最適化問題の研究を進めていくうちに自然な興味として付随的に湧いてきたものであったが,通常の錐制約最適化問題に比べてより複雑な構造をもつため,これまであまり研究がなされていなかった.これに対しても,新しい結果をいくつか得ることができた.アルゴリズム開発に関しては現在のペースを維持していきたい.たとえば,最近はマルチリーダーフォロワーゲームにも応用が可能な錐均衡制約つき最適化問題のアルゴリズム開発にも取り組んでおり,現在,論文としてまとめている最中である.一方,アルゴリズムの開発および解析が先行している感もあるので,応用の方ももっと力を入れて行きたい.たとえば,フィルタ設計問題は錐制約付き半無限計画問題と大変相性の良い問題であるし,DSM通信におけるスペクトル決定問題に関してもロバスト最適化のアイディアを適用することにより,錐制約や半無限制約を用いた定式化が可能である.そのためには,やはり研究成果を積極的に発表し,様々な分野の人と交流をもち,互いの研究に興味をもち,知見を広めることが重要であろう.25年度が最終年度であるため、記入しない。
毒化ホタテガイ中腸腺における麻痺性貝毒結合タンパク

毒化したホタテガイ中腸腺より水溶性タンパクおよび膜結合タンパク画分を得、両タンパク画分をサキシトキシン(STX)に対する抗体を用いたwestem blot分析にかけたところ、両者共に抗体と反応する複数のタンパクバンドを観察した。抗体と反応するバンドは膜結合タンパク画分に強く認められた。westem blotにおける抗体との反応を指標にこれらタンパクの精製を試みたが、精製過程でタンパクのバンドが変化し、タンパクの分解が起こっていることが考えられた。この原因は現在のところ不明で、ホタテガイ試料からは毒が結合したタンパクの精製が困難であった。そこで市販のメタロチオネインに毒を結合させた標品を用い、タンパクと毒との結合様式を検討した。まず毒を結合させたメタロチオネインをゲルろ過および抗STX抗体をリガンドとするアフィニティクロマトグラフィーで精製し、これをproteaseで分解した。分解物をGSHと毒の複合体(GS-STXs)分析用に開発したHPLCに付したところ、GS-STXsとは異なる位置に1本のピークを与えた。用いたproteaseは非特異的なものであるので、peptideは完全に加水分解されたと考えられ、HPLCで検出された分解物はシステインと毒の複合体であることが考えられた。これに対し、PSPの代謝研究においてシステインと結合した毒は速やかに分解されることが明らかにされている。したがって本研究で認められた分解物中のピークは毒とシステインの複合体とは考えにくく、その性状を明らかにする必要がある。今回は試料の量的制約からこれ以上の検討は出来なかったが、今後毒化ホタテガイ中の毒結合タンパクについても同様のprotease処理を行い、毒と結合している分解物の性状を明らかにしていく予定である。大船渡湾に設置した定点に無毒のホタテガイを移植し、その毒性を経時的に調べAlexandrium tamarenseの発生により高度に毒化したホタテガイ試料を得た。毒化ホタテガイより摘出した中腸腺を液体窒素中でホモジナイズし抽出したタンパク画分をゲル濾過に付して低分子の毒成分を除去し、得られたタンパク画分をメルカプトエタノールで処理して麻ひ性貝毒(PSP)成分の遊離を観察したところ、蓄積したPSP量の6-10%のsaxitoxin(STX)が遊離するのが観察された。次に遊離したSTXを含む画分よりBio-Gel P-2により部分精製したSTXをLC-MSで分析し、標品STXと同じretention timeにSTXと同一のマススペクトラムを示す成分を確認した。この結果はA.tamarenseの捕食でホタテガイが取り込んだPSPの一部がホタテガイのタンパクのシステイン残基のSH基と結合していることを示すものである。PSPと結合したタンパクは、ホタテガイ中腸腺の水抽出した抽出残査をさらにtriton Xを含むbufferで抽出した膜タンパク画分にも認められ、毒の結合量は膜タンパク画分の方が遥かに大きかった。この結果は毒が特殊なタンパクに結合するのではなく、種々のタンパクのシステイン残基に非特異的に結合することを示唆した。このことを確認するため、構成アミノ酸の3分の1がシステインであるキレートタンパク、メタロチオネインに着目し、市販のウサギメタロチオネインとGTX1,4を混合したものを室温で一晩放置したところ、加えた毒の一部が結合することが判明し、上記の考え方を裏付ける結果が得られた。
過剰な情報呈示による記憶不全メカニズムの解明

これまでの視覚的ワーキングメモリ研究は、ヒトは常に3-4個の物体を保持できると仮定してきた。しかし、申請者の研究は、その仮定が必ずしも正しくない事を明らかにした。具体的には、従来3個程度の物体を保持できていた人であっても、大量の物体を呈示された場合には2個程度しか保持できなくなることを見出した。また、高齢者においてはそれがより顕著であり、通常は2個の物体が保持できるにもかかわらず、大量の物体が呈示されると、1個しか保持できなくなることが明らかになった。そして、この記憶不全は、頭頂葉ではなく後頭葉の活動低下により媒介され、頭頂葉から後頭葉への信号伝達の失敗に起因している可能性を示した。本研究の目的は、過剰な情報呈示によって生じる記憶不全のメカニズムを明らかにし、不全を防ぐための認知脳科学的指針を示す事にある。我々の脳が一度に記憶できる情報量には制約があり、その量は物体34つ程度である事が知られている。これまでの研究では、容量限界の個数までの物体を(諸条件によらず)コンスタントに保持できると仮定されてきた。しかし、それらの研究は比較的少ない個数の物体しか呈示しておらず、物体が大量に呈示される過負荷状況においても常に容量限界個数(34つ)を保持できるかどうかは明らかでない。そこで本研究では、容量限界を超える過剰な個数の物体を呈示し、記憶成績にどのような影響を与えるかを、実験心理学的手法に加えて神経科学的手法をも援用する事によって明らかにする。本年度は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いた実験を行い、頭頂葉は実際に呈示されている個数を反映した活動を示すのに対し、行動実験から推定された記憶保持個数は後頭葉で表象されている可能性を示した。この結果は、頭頂葉には「行動的には失われた」情報が表象されている一方、後頭葉は行動と合致した活動をしている事を示唆している。この成果は、視覚的短期記憶が単一の脳領域ではなく、複数の脳領域から構成される複雑なシステムである事を示すものであり、既に国際学術誌(PLoS ONE)にて発表された。また、高齢者を対象とした行動実験も行い、高齢者においては若年者よりもよりシビアな記憶不全が生じている事が判明した。本実験はさらなる解析を行いながら、論文の投稿を準備している所である。最終年度は、過剰な情報呈示による記憶不全メカニズムを、特に個人差(年齢差)と記憶段階の観点から検討した。実験の結果、高齢者では全体的に過剰情報呈示時における記憶不全が生じている他、若年者の低容量群においても過剰情報による記憶不全が生じている事が明らかとなった。しかし、若年者は刺激呈示時間の増加により(記憶符号化に十分な時間を与えること)によって、記憶不全が見られなくなったのに対し、高齢者の低容量群においては、依然として記憶不全が生じており、若年者と高齢者とで、記憶不全の現れ方が異なる事が明らかとなった。この結果は、過負荷時に記憶不全が生じるメカニズムが、若年者と高齢者との間で異なる、あるいは高齢者で記憶不全がよりシビアに生じやすい付加的なメカニズムが背景に存在する可能性を示している。これらの研究成果は、第11回日本ワーキングメモリ学会大会での発表により優秀発表賞を受賞した他、Frontiers in Psychology誌に掲載された。初年度は、行動実験によって過負荷状況における記憶成績の変化を捉える事にあった。実験の結果、容量限界を超える、過剰な数の物体が提示された場合には、思い出す事のできる物体数が減少する事(記憶不全)が明らかになった。これは、特に記憶容量の低い低容量群において顕著であり、彼らは最大3個覚えられるところ、過負荷状況では2個しか覚えられなかったのである。この記憶不全現象が、どのような原因で生じているかを明らかにするための一連の実験を行った。

それらの結果から、視覚記憶の維持不全が中次な視覚レベル(線や角度・大きさ・密度などの低次な視覚レベルではなく特徴や物体というレベル)で生じており、記憶の検索に失敗しているというよりも、初期の段階での記憶符号化に失敗している(「思い出せない」のではなく、そもそも「記憶できていない」)可能性が示された。この成果は、Symposium on Cognitive Neuroscience Roboticsなどの国際シンポジウムや日本基礎心理学会などで発表し、現在、論文投稿を準備している。初年度の目標は、行動実験によって過負荷状況における記憶成績の変化を捉える事にあった。実験の結果、容量限界を超える、過剰な数の物体が提示された場合には、思い出す事のできる物体数が減少する事(記憶不全)を明らかにした。この行動実験の研究は、現在論文投稿中である。本年度は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いた実験を行い、頭頂葉は実際に呈示されている個数を反映した活動を示すのに対し、行動実験から推定された記憶保持個数は後頭葉で表象されている可能性を示した。この結果は、頭頂葉には「行動的には失われた」情報が表象されている一方、後頭葉は行動と合致した活動をしている事を示唆している。この成果は、視覚的短期記憶が単一の脳領域ではなく、複数の脳領域から構成される複雑なシステムである事を示すものであり、既に国際学術誌(PLoS ONE)にて発表された。また、高齢者においても行動実験を行い、若年成人よりも記憶不全がシビアに生じている事が判明した。本実験は、現在論文の投稿を準備している。初年度の研究目的は、過負荷状況における記憶不全現象そのものの存在を確認するとともに、不全が生じるメカニズムを行動実験によって明らかにするというものであった。申請計画は、1.記憶不全生じる記憶段階、2.不全が生じる視覚情報の次元を明らかにする予定であったが、初年度の研究では当初の目的をほぼ達成できた。前者については記憶不全が視覚的短期記憶の符号化段階で生じていること、後者については記憶不全が視覚情報処理の低次次元ではなく、特徴・物体といった中次次元で生じている事が示唆された。当初の計画以上に進展した点としては、記憶不全現象が高齢者にも見られることを明らかにした事の他、初年度末に既に2年目の研究計画である脳科学実験(脳波・fMRI)の準備・予備実験を始めた事が挙げられる。さらに、当初計画では脳波とfMRIのみであったが、脳波の空間解像度・fMRIの時間解像度の弱さを補完するという観点から、脳磁図(MEG)実験も行う事とし、既に生理学研究所に赴き予備実験を行っている。論文が既に1本採択される等、これまでの研究は順調に推移しているが、研究結果からは、視覚的短期記憶の不全が当初考えていたものよりも、より複雑なシステムである事が明らかになりつつある。具体的には、fMRI研究により視覚的短期記憶が複数の脳領域の相互作用によって担われている事が判明した事が挙げられる。この結果は、記憶表象の何らかの痕跡は頭頂葉に保持されている事を示唆している。しかし一方で、行動実験からは、記憶の符号化という比較的初期段階で情報が失われる可能性を示しており、行動実験と脳科学実験との間での矛盾を見せている。従って、今後の研究では、この矛盾が何により生じているのかを明らかにする事が重要である。
中学校のすべての教員が実践可能な情報モラル・情報安全に関する授業の開発と実践

本校では,平成18年度から,総合的な学習の時間を中心に,情報モラル教育に取り組んできた.しかし,ネット上のトラブルが無くなることはないため,予防効果のある情報モラル教育の推進が必要と考え,すべての教員が実践可能な授業を開発することとした.本研究では,「ICT活用に積極的ではない教員も実践可能な情報モラルの授業の開発」と,「中学生の携帯電話やインターネットの利用状況を踏まえた,情報モラル・情報安全に関する指導方法の開発」を行い,開発した授業,指導方法が,実践可能であることを実証することを目的に,次の内容で実践・研究を行った.生徒の実態を把握するために,携帯電話インターネットの利用について実態調査を行い,その分析結果をもとに,各教科,総合的な学習の時間を中心に,発達段階に応じた内容の授業を計画し,知識・技術を習得できるようにした.(3年間で12時間)あわせて,道徳の時間を中心に,学年ごとに,心情に訴える内容の授業を計画した.この授業は,すべての教員が取り組みやすいよう,学習指導,ワークシート,解説資料などを作成するとともに,情報機器を整備し,アニメーション教材を用いた授業を実施した(各学年3時間).すべての教員が情報モラルの授業に関わること,これらの学習をバランス良く行うこと,第1, 2学年では,ネット上のトラブが起こることはあるが,第3学年になると,自ら問題解決する力がつくことがわかった.さらに,ネット上のトラブルが起きたときの問題解決のための委員会を組織し,対応マニュアルを作成し,すべての教員が指導にあたることができるようにした.この他,ネット上の問題の多くは,家庭で起きていることから,教員・保護者を対象にした研修を実施した.これらのことにより,教職員の意識の向上を図ることができ,すべての教員が取り組む情報モラル教育ができるようになった.これらの成果は本校のWebサイトから公開している.本校では,平成18年度から,総合的な学習の時間を中心に,情報モラル教育に取り組んできた.しかし,ネット上のトラブルが無くなることはないため,予防効果のある情報モラル教育の推進が必要と考え,すべての教員が実践可能な授業を開発することとした.本研究では,「ICT活用に積極的ではない教員も実践可能な情報モラルの授業の開発」と,「中学生の携帯電話やインターネットの利用状況を踏まえた,情報モラル・情報安全に関する指導方法の開発」を行い,開発した授業,指導方法が,実践可能であることを実証することを目的に,次の内容で実践・研究を行った.生徒の実態を把握するために,携帯電話インターネットの利用について実態調査を行い,その分析結果をもとに,各教科,総合的な学習の時間を中心に,発達段階に応じた内容の授業を計画し,知識・技術を習得できるようにした.(3年間で12時間)あわせて,道徳の時間を中心に,学年ごとに,心情に訴える内容の授業を計画した.この授業は,すべての教員が取り組みやすいよう,学習指導,ワークシート,解説資料などを作成するとともに,情報機器を整備し,アニメーション教材を用いた授業を実施した(各学年3時間).すべての教員が情報モラルの授業に関わること,これらの学習をバランス良く行うこと,第1, 2学年では,ネット上のトラブが起こることはあるが,第3学年になると,自ら問題解決する力がつくことがわかった.さらに,ネット上のトラブルが起きたときの問題解決のための委員会を組織し,対応マニュアルを作成し,すべての教員が指導にあたることができるようにした.この他,ネット上の問題の多くは,家庭で起きていることから,教員・保護者を対象にした研修を実施した.これらのことにより,教職員の意識の向上を図ることができ,すべての教員が取り組む情報モラル教育ができるようになった.これらの成果は本校のWebサイトから公開している.
カルロ・カルラのジオット論

20世紀初頭に始まる実験的でラディカルな芸術上の試み-フォーヴィスム、キュビスム、未来派、シュプレマティスム、ダダなど-は、早くも1910年代いっぱいで行き詰まることになった。その反動として1920年代に現れたのがいわゆる「古典回帰」である。カルロ・カルラもその例外ではなく、前衛的な未来派が終息したあと、ジョルジョ・デ・キリコに接近し、形而上派としてシュルレアリスムの運動に連動して行く。未来派のボッチョ-ニや形而上派のデ・キリコがドイツの美術と思想に大きな影響を受けていたのと同じように、カルラ自身もドイツの美術史学の最新の成果を取り入れながら、自国イタリアの絵画伝統を検証し始める。そのドイツ側に立った視点が彼独自のジョット評価につながって行ったと推測される。キュビスムを経た後のピカソも、シュプレマティスムを経た後のマレーヴィッチにしても、結局、自国の美術伝統を受け継ぐ方向で制作を続けた。その点ではカルラも同様だが、ただカルラの場合は、彼の絵画作品に直接過去の巨匠たちの影響が見られるわけではない。むしろ過去の作品のなかから現代的な造形価値を発見しようとする彼の批評活動の方にその姿勢を窺うことができる点がきわめてユニークなのである。実践的な創作活動をみずからの批評行為によって支えて行くという現代作家のひとつの典型を彼が作り出したということができる。
卵食共食い型サメ類の栄養供給の理解の深化：栄養卵とは何者なのか？

ホホジロザメやシロワニが示す「卵食共食い」は極めて特殊な繁殖様式である。卵食共食いでは、胎仔が子宮内で母体の卵巣から供給される栄養卵を摂取することで栄養吸収を行っている。これらの種は、産仔数が少なく、大きな子どもを産むという特徴がある。一方で、受精卵の卵径は10mm前後と小さいため、大きな胎仔の発育には栄養卵が極めて重要な役割を果たしている。しかしながら、栄養卵に関してはいずれの先行研究においても「未受精卵」と記述されているのみであり、栄養卵の実態は全く不明である。そこで本研究では、卵食共食い型サメ類の栄養卵に焦点を当て、受精卵およびそれらの形成過程を形態学的・組織学的・生化学的・分子生物学的に詳細に比較・検討することで、栄養卵の実態を明らかにすることを目指す。本年度は課題遂行に必要サンプルの確保が中心となった。複数回に渡りネズミザメのサンプル採取に赴き、1未成熟個体からの卵巣2妊娠前個体からの卵巣3妊娠個体(胎仔卵食期)からの卵巣および栄養卵を採取することができた。採取した卵巣からtotal RNAを抽出し、クオリティを確認した後、RNA-seqに供した。現在解析を進めている。昨年度、排卵が全く確認されないオオテンジクザメが観察されており、その個体の性ホルモンは低値で推移していることが確認されていた。本年度、当該個体が妊娠および栄養卵を供給していたことが観察され、性ホルモンの値の上昇も認められた。これらのことからオオテンジクザメの断続的な排卵または栄養卵の形成に性ホルモンが関与していることが強く示唆された。解析に必要なサンプルの確保に努めているが、ネズミザメの受精前後および妊娠直後のサンプルが得られていない。該当サンプル採取可能な時期が秋に限定されているため、それまで本年度採取したサンプルの解析を進める。ネズミザメの不足しているサンプルを補完するため、秋にサンプル採取に再度赴く。その際には現地漁業関係者と連絡を取り、該当サンプルの出現が確認された後に現地に向かう。サンプルの補完までに、先行しているRNAseqデータを用いてトランスクリプトーム解析に必要なリファレンス配列の整備を行う。断続的な排卵と性ホルモンとの関係を明らかにするため、雌オオテンジクザメに対し1週間程度の連続採血およびエコー検査を行う(妊娠直前の6月および栄養卵供給中の10月)。RNAシーケンシングの委託を予定していたが、サンプル採取の時期が当初の想定より遅れ、委託が年度末となってしまい、納品が年度内に完了しなかったため。4月中のデータ納品が予定されているため次年度早期に未使用額は執行予定となる。
シナプス前終末における興奮一分泌連関に参与するCaチャネルに関する研究

1.シナプス前終末の同定主に用いたのは、鶏胚の14日目である。鶏胚を断頭、脳切除の後、動眼神経を同定し、その断端に蛍光色素を投与し、順行性にシナプス前終末を標識した。約3時間後に毛様体神経節を摘出し、コラ-ゲナ-ゼ処理により被膜を除去した。顕微鏡下に、蛍光色素は、神経節細胞を薄く取り巻くような組織に分布しているのが認められた。この組織の厚みは、1ー2μmで、神経節細胞を半周から全周に亘り取り巻いていた。別の蛍光色素を含んだパッチ電極内液でwhole cell状態にすることにより、目的のシナプス前終末から記録していることを確認した。2.シナプス前終末とシナプス後細胞からの同時記録シナプス前終末とシナプス後細胞から、同時にwhole cell記録を行った。シナプス前終末に脱分極を与えることにより、シナプス前終末において、カルシウム電流が記録された。この時シナプス後細胞からは、シナプス電位または、シナプス電流が認められた。シナプス前終末とシナプス後細胞の間の電気的結合は、約半数のものに認められたが、何れも、coupling ratioは、5%以下であった。脊椎動物のシナプスにおいて、シナプス前終末とシナプス後細胞からの同時記録は、本報告が世界で最初であり、化学伝達機構の研究に適したモデルの開発に成功した。3.シナプス前終末のカルシウム電流シナプス前終末のカルシウム電流は、ー40mV以上の膜電位で初めて活性化され、低閾値型のサブタイプは認められなかった。また、Cd2+により強く抑制されるのが認められた。カルシウムチャネルにサブタイプが存在するのか、或は、シナプス後細胞のカルシウムチャネルとの異同については、現在研究を遂行中である。シナプス後細胞のカルシウム電流の詳細な研究を行い、2種類のサブタイプが存在することを報告した。