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核エネルギー研究のコンヴァージョンに関する研究

本研究の目的は、次の3つである。(1)冷戦終結後の世界の核エネルギー研究におけるリストラクチャリングの動向を概観すること。(2)リストラクチャリングにともなう研究資源(研究者、研究施設、研究資金など)のコンヴァージョンを促進するための主要国の政策について概観すること。(3)日本におけるリストラクチャリングおよびコンヴァージョン政策の在り方について、批判的分析を行うこと。コンヴァージョン政策が重要である理由は、2つある。第1は、リストラクチャリングの副作用を抑えること。第2は、コンヴァージョンの受け皿を用意することによって利害関係者の抵抗を弱めること。なお本研究では主として、民事利用の分析に力点を置いた。それは第1に、軍事利用分野に関しては世界的に調査が進んでいるからである。また第2に、日本の場合は軍事利用事業自体が存在しないからである。研究成果の相当部分はすでに出版されており、そのリストは報告書にある。代表的な3点のみを裏面に記す。主な研究の知見は次の3点である。(1)欧米諸国では周到なコンヴァージョン政策が不在であるにもかかわらず、リストラクチャリングは比較的順調に進んでいる。(2)それとは対照的に日本では、従来からの基本政策の見直しがいまだ実現しておらず、リストラクチャリングは限定的なものにとどまっている。その主要な原因は、日本の政策的意思決定機構の閉鎖性にある。そこでは当該政策の所轄官庁の利害が、過剰に保護されるのである。(3)リストラクチャリングを進めるためには、政策的意思決定機構の抜本的な改革が絶対的に不可欠である。それと同時に、適切で効果的なコンヴァージョン政策の立案が重要である。本研究は、日本および世界の科学技術研究における、冷戦終結後の「核から非核への転換」(非核コンヴァージョン)の進展経過と、そこに認められる特徴および問題点について、総括的な認識を獲得し、それに基づいてこれからの「非核コンヴァージョン」およびその促進政策の在り方について提言を行うことを目的とする。本研究の期間は平成9年度から11年度までの3ヵ年である。平成9年度の主な研究成果は、次の3点である。1.包括的核実験禁止条約(CTBT)署名開始後の米国の核兵器研究について、主として文献にもとづいて調査し、それが大筋において「技術保存政策」のひとつの類型、つまり研究所および研究者の温存政策、として理解できるものであることを発見した。2.ヨーロッパにおける高速増殖炉開発計画からの撤退について、文献資料を集めるとともに、フランス、英国、ドイツの指導的研究者から直接事情を聞き、ヨーロッパ諸国の国際協力による「技術保存」への努力が進行中であることを発見した。3.日本の高速増殖炉開発政策の将来について勧告を行う原子力委員会高速増殖炉懇談会の専門委員としての立場を生かして、文字・口頭の多くの情報を集め、「ソフトランディング政策」が現実に進行中であることを発見した。また「ハイテクの凍結保存学」の着想を得た。さらに高速増殖炉開発政策をはじめとする日本のプルトニウム政策における人々の思想と行動について、「パラダイムの危機」に関するトーマス・クーンのモデルをベースとした理論を構築し、その有効性を確認した。本研究は、日本および世界の科学技術における「非核コンヴァージョン」の歴史的な進展経過と、そこに認められる特徴を総括的に把握するとともに、これからの日本および世界の「非核コンヴァージョン」促進政策の在り方について、検討を加えることを目的とする。平成10年度の主な研究成果は、次の3点である。第1に、単著『原子力の社会史--その日本的展開』(朝日新聞社)の出版という形で、中間的な成果取りまとめを行うことができた。

なおこの作品は、草創期から90年代末までの日本の核エネルギー開発利用の歴史を、世界の動きと関連づけて学問的立場から鳥瞰した作品として、前例のない作品であると自負している。第2に、『通史:日本の科学技術・国際期・19801995』(中山茂・後藤邦夫との共編著、学陽書房)の出版を実現した。この作品は、日本の科学技術における民生・民主転換の様相を多角的に描いた作品である。「非核コンヴァージョン」もその最重要テーマのひとつであり、とくに、軍事利用の史的分析に重点を置いた。第3に、世界と日本の「非核コンヴァージョン」政策の動向と在り方に関する研究を深めた。その成果はすでに原子力政策円卓会議など、幾つかの場で発表しているが、来年度中にそれを集大成し、単行本としてまとめる予定である。本研究は、日本および世界の科学技術における「非核コンヴァージョン」の歴史的な新展経過を総括的に把握するとともに、これからの日本および世界の「非核コンヴァージョン」促進政策の在り方について検討することを目的とする。本年度においては主として、日本における民事利用分野での「非核コンヴァージョン」について、現在進行中のプロセスを分析することに力点を置いた。その理由は、内外の情勢が原子力開発利用にとってネガティブな方向に変化するなかで、原子力委員会の長期計画策定会議が発足したことにある。そこにおいて重要な政策転換がなされる可能性がある。したがってリアルタイムの歴史的分析は重要であると考えた。今までの主な研究成果は、吉岡斉著『原子力の社会史-その日本的展開』(朝日新聞社、1999)、中山茂・後藤邦夫・吉岡斉編著『通史:日本の科学技術・国際期・19801995』(学陽書房、1999)にまとめることができた。そして現在『脱原子力のエネルギー政策』(学陽書房)を執筆中である。
ゲノム整列化チップによる染色体異常の検出と小児がん関連遺伝子の探索

我々はこれまでスクリーニングキットやBACとPACの染色体整列化法を開発し、ゲノム整列化チップの実用化をすすめてきた。今回は、小児がんの診断としての染色体異常の検出のためのチップ作製と、小児がん関連遺伝子の探索法を検討した。まず小児がん、遺伝病等の染色体異常、あるいは遺伝子発現の動的変化を細胞遺伝学的レベルで検索し、その構造変化を簡便、迅速に解明できるゲノム整列化チップについて検討した。小児白血病と固形腫瘍の、70株からゲノムDNAとmRNAを抽出し、標識して、検出感度を高めた特異性の高い診断マニュアル作成するために、1p36のバックコンティグより1Mbごとのマーカーを抽出し検討した。ついで、アフィメトリックス社のGene Chipを用いて、まず神経芽腫20株で発現プロファイルを検討して予測し、さらに新鮮腫瘍50例で検討したところ、clusteringにより予後良好群と不良群に分けられた。API2とP19INK4D遺伝子は予後良好群で高発現であり、BAF60C遺伝子は予後良好群で有意に低発現であった。さらに染色体1p35-36の整列化したBACの内D1S244領域の200個を用い、キアゲンカラムで精製したDNAを手動のアレイアーでスポットし、プローブとして正常細胞、D1S244に欠損を持つ神経芽腫細胞株(NB-1)を使用し、アフィメトリックス社のスキャナーで定量したところhomozygous deletionの領域がみいだされ、BAC上の遺伝子を5種同定した。現在白血病についてもGene Chipの検討を進め、これらの作整したチップとGene Chipの12,600遺伝子との相関についても検討を進め、小児がん関連遺伝子の探索とアレイチップの完成をめざしている。我々はこれまで米国からライブラリーを購入し、スクリーニングキットやBACとPACの染色体整列化法を開発し、ゲノム整列化チップの実用化をすすめてきた。今回は、小児がんの診断としての染色体異常の検出のためのマニュアルおよびチップ作製と、小児がん関連遺伝子の探索法に着手した。小児白血病の細胞株35株と固形腫瘍の25株からゲノムDNAとmRNAを抽出し、標識して、検出感度を高めた特異性の高い診断マニュアル作成するために、まず1p36のバックコンティグより1Mbごとのマーカーを抽出し検討した。マーカーによってハイブリダイゼーションがうまくいかず、はシークエンスが異なることが予想され、ドラフトシークエンスやセレラ・ゲノミックス社による粗データのマッピングを参考にして再チェックし、ギャップシール等を行った。さらにパイロット実験として既に染色体1p35-36の整列化したBACの内、D1S244領域の200株を用い、キアゲンカラムで精製したDNAを手動のアレイアーでスポットし、プローブとして正常細胞、D1S244に欠損を持つ神経芽腫細胞株(NB-1)を使用した。ニック・トランスレーション法で高感度蛍光標識した。今後蛍光試薬で標識したDNAチップは、アフィメトリックス社のスキャナーで定量する予定である。小児がん関連遺伝子の探索とそのゲノムシークエンスの完成をめざす予定である。まず小児がん、遺伝病等の染色体異常、あるいは遺伝子発現の動的変化を細胞遺伝学的レベルで検索し、その構造変化を簡便・迅速に解明できるゲノム整列化チップについて検討した。小児白血病と固形腫瘍の70株からゲノムDNAとmRNAを抽出し、標識して、検出感度を高めた特異性の高い診断マニュアル作成するために、1p36のバックコンティグより1Mbごとのマーカーを抽出し検討した。ついで、アフィメトリックス社のGene Chipを用いて、神経芽腫20例で発現プロファイルを検討したところ、clusteringにより予後良好群と不良群に分けられた。これらにつき新鮮腫瘍50例で検討したところ、API2とP19INK4D遺伝子は予後良好群で高発現であり、BAF60C遺伝子は予後良好群で有意に低発現であった。さらにパイロット実験として既に染色体1p35-36の整列化したBACの内D1S244領域の200個を用い、キアゲンカラムで精製したDNAを手動のアレイアーでスポットし、プローブとして正常細胞、D1S244に欠損を持つ神経芽腫細胞株(NB-1)を使用した。現在Gene Chipの12,600遺伝子との相関についても検討しているところで、小児がん関連遺伝子の探索とアレイチップの完成をめざして進めている。

小児白血病と固形腫瘍の、70株からゲノムDNAとmRNAを抽出し、標識して、検出感度を高めた特異性の高い診断マニュアル作成するために、1p36のバックコンティグより1Mbごとのマーカーを抽出し検討した。ついで、アフィメトリックス社のGene Chipを用いて、まず神経芽腫20株で発現プロファイルを検討して予測し、さらに新鮮腫瘍50例で検討したところ、clusteringにより予後良好群と不良群に分けられた。API2とP19INK4D遺伝子は予後良好群で高発現であり、BAF60C遺伝子は予後良好群で有意に低発現であった。さらに染色体1p35-36の整列化したBACの内D1S244領域の200個を用い、キアゲンカラムで精製したDNAを手動のアレイアーでスポットし、プローブとして正常細胞、D1S244に欠損を持つ神経芽腫細胞株(NB-1)を使用し、アフィメトリックス社のスキャナーで定量したところhomozygous deletionの領域がみいだされ、BAC上の遺伝子を5種同定した。現在白血病についてもGene Chipの検討を進め、これらの作整したチップとGene Chipの12,600遺伝子との相関についても検討を進め、小児がん関連遺伝子の探索とアレイチップの完成をめざしている。
固体中に埋め込まれた金属ナノ微結晶の電子構造の陽電子消滅法による解明

材料中に埋め込まれたナノ微粒子は、バルクと大きく異なる性質を持つことが知られているが、その電子状態の測定は非常に困難であるため、ほとんど理解されていない。しかし、最近我々が実験的に初めて見いだした、ナノ微粒子への「陽電子親和性巨大捕獲現象」を用いることによって、ナノ微結晶だけの電子構造を調べることが可能である。本研究の目的は、固体中の金属ナノ微結晶の電子構造を陽電子消滅法による測定と、それに対応する第一原理計算により明らかにすることである。本研究では、Feマトリックス中のCuナノ微結晶を調べた。具体的には、歪み焼鈍法により作製したFe-Cu希薄合金(Fe-0.1wt%Cu)単結晶を825°Cで溶体化処理後水焼き入れし、550°C、0.1時間の熱時効を行い、Cuナノ析出物を作った。バルクのCuはfcc構造であるが、bcc構造のFe中のCuナノ析出物はbcc構造を持つため、フェルミ面の構造はバルクと大きく異なるはずである。作製した試料の陽電子消滅2光子2次元角相関(2D-ACAR)測定を行った。2D-ACAR法は、伝導電子の運動量分布を精度よく測定できるので、陽電子を捕獲するCuナノ微結晶析出物中の電子の運動量分布、すなわち、フェルミ面の構造を明らかにできる。測定の結果、Feマトリックス中のCuナノ微結晶では、そのbcc構造のBrillouinゾーンの形状を反映して、12個のN点にネックを持つことがわかった。バルクCuのフェルミ面は、fcc構造のBrillouinゾーンの8つのL点にネックを持つことが知られているが、それとは大きく異なるフェルミ面構造を持つことが明らかになった。陽電子消滅実験と平行して、bcc構造のCuのフェルミ面をFLAPW法による第一原理計算も行った。その結果は、2D-ACAR測定による実験結果とよく一致した。以上により、陽電子消滅法と対応する第一原理計算を用いることによって、他の手段では測定できない、材料中に埋め込まれたナノ微粒子の電子構造が明らかにできることを実証した。固体中に埋め込まれた金属ナノ微結晶の電子構造を調べる目的で、その代表例としてFe-1.0%Cuモデル合金を用意した。550°Cで6分熱時効した単結晶試料の陽電子消滅2次元角相関(2D-ACAR)および半導体検出器を用いた同時計数ドップラーブロードニング(CDB)測定によって、陽電子の消滅相手となる電子の運動量分布を広い範囲にわたって調べた。その結果、約50%の陽電子がナノCu微結晶粒子(ナノ粒子)に閉じこめられること、このナノ粒子は純Cuであり、ほとんど欠陥を含まないことを見いだした。さらにこのナノ粒子の2D-ACARは、BCC構造に由来する顕著な異方性をもつことが分かった。この実験と併行して、陽電子を含むBCC-Cuの最新のバンド計算(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave、FLAPW)を行い、BCC-Cuのフェルミ面を計算した。このBCC-Cuのフェルミ面はほぼ球形であるが、BCC構造の12ヶの(110)ブリルアン帯面の中心付近に突起を持つち、実験で求めた異方性の原因となることが分かった。なお、FCC-Cuでは8ケ(110)ブリルアン帯面に突起(ネック)をもつ。このようなナノ粒子のフェルミ面を求めたのは本研究が初めてである。

さらにFLAPW法によって、広い範囲にわたる陽電子-電子運動量分布を求め、CDB実験結果と非常に良く一致する結果を得た。このような理論計算の開発はナノ粒子の電子構造解明に不可欠である。材料中に埋め込まれたナノ微粒子は、バルクと大きく異なる性質を持つことが知られているが、その電子状態の測定は非常に困難であるため、ほとんど理解されていない。しかし、最近我々が実験的に初めて見いだした、ナノ微粒子への「陽電子親和性巨大捕獲現象」を用いることによって、ナノ微結晶だけの電子構造を調べることが可能である。本研究の目的は、固体中の金属ナノ微結晶の電子構造を陽電子消滅法による測定と、それに対応する第一原理計算により明らかにすることである。本研究では、Feマトリックス中のCuナノ微結晶を調べた。具体的には、歪み焼鈍法により作製したFe-Cu希薄合金(Fe-0.1wt%Cu)単結晶を825°Cで溶体化処理後水焼き入れし、550°C、0.1時間の熱時効を行い、Cuナノ析出物を作った。バルクのCuはfcc構造であるが、bcc構造のFe中のCuナノ析出物はbcc構造を持つため、フェルミ面の構造はバルクと大きく異なるはずである。作製した試料の陽電子消滅2光子2次元角相関(2D-ACAR)測定を行った。2D-ACAR法は、伝導電子の運動量分布を精度よく測定できるので、陽電子を捕獲するCuナノ微結晶析出物中の電子の運動量分布、すなわち、フェルミ面の構造を明らかにできる。測定の結果、Feマトリックス中のCuナノ微結晶では、そのbcc構造のBrillouinゾーンの形状を反映して、12個のN点にネックを持つことがわかった。バルクCuのフェルミ面は、fcc構造のBrillouinゾーンの8つのL点にネックを持つことが知られているが、それとは大きく異なるフェルミ面構造を持つことが明らかになった。陽電了消滅実験と平行して、bcc構造のCuのフェルミ面をFLAPW法による第一原理計算も行った。その結果は、2D-ACAR測定による実験結果とよく一致した。以上により、陽電子消滅法と対応する第一原理計算を用いることによって、他の手段では測定できない、材料中に埋め込まれたナノ微粒子の電子構造が明らかにできることを実証した。
グラム陽性細菌由来カルバゾールジオキシゲナーゼの電子伝達メカニズムの解明

グラム陽性細菌Nocandioides aromaticivorans IC177株、Sphingomonas sp.KA1株、Pseudomonas resinovorans CA10株、Janthinobacterium sp,J3株はそれぞれ、classIIB、IIA、III IIIに分類されるカルバゾールジオキシゲナーゼ(CARDO)を持つ。これらの株由来CARDOの3つの各頴ンポーネント(CARDO-O、-F、-R)を精製し、それらを用いたin vitroでの再構成系にて、それぞれのクラスの各CARDOコンポーネントを入れ替えて活性検定を行い、互換性を解析した。その結果、CARDO-OとCARDO-F間には本来の組み合わせでのみ効率的な電子伝達が行われることが明らかになった。ClassIIBのCARDO-Fの酸化還元電位についてcyclic voltammetryを用いて測定したところ、-185mVと同類酵素の既知の酸化還元電位とかなり近い値であったことから、電子伝達互換性を決定する要因として酸化還元電位ではなく、タンパク質問の親和性であると考えられた。次に、Class IIBのCARDO-Oと-Fの二つのタンバク質の立体構造を決定し、得られた最終構造を用いてCARDO-Oと-Fのドッキングシミュレーションを行い、結合時の立体構造を予測した。タンパク質間の結合に重要な、静電的相互作用、疎水性相互作用、及び水素結合を形成するアミノ酸を、すでにCARDO-Oと-Fの複合体(結合した状態の立体構造)が明らかになっているclassIIIのものと詳細に比較した結果、立体的な位置が両者でよく保存されていたアミノ酸残基が認められた一方で、異なるアミノ酸残基がいくつか見出された。これら立体位置保存性の低いアミノ酸残基こそがCARDO-Oと-F間の高い特異性を生んでいることを示唆していた。グラム陽性細菌Nocardioides aromaticivorans IC177株由来のclassIIBに分類されるカルバゾールジオキシゲナーゼ(CARDO)の3つの各コンポーネント(CARDO-O、-F、-R)の大量精製系を構築した。次に、その系にて大量に調製した精製酵素を用いたin vitroでの再構成系にてCARDOの活性検定系を構築した。このCARDOの活性検定系にて、class IIBとIIIの精製酵素(合計6種類)を用い、それぞれのクラスの各CARDOコンポーネントを入れ替えて活性検定を行うなどして(例えば、CARDO-Oと-FはclassIIB、CARDO-Rはclass IIIの組み合わせにして混ぜ合わせたCARDOの反応系にて活性検定を行うなど)、互換性の解析を行った。この解析により、CARDO-RからCARDO-Fへの電子伝達においては、異なるクラスのもの同士であっても電子伝達が行われること、CARDO-OとCARDO-F間には本来の組み合わせでのみ効率的な電子伝達が行われることを明らかにした。グラム陽性細菌Nocandioidesaromaticivorans IC177株、Sphingomonas sp.KA1株、Pseudomonas resinovorans CA10株、Janthinobacterium sp,J3株はそれぞれ、classIIB、IIA、III IIIに分類されるカルバゾールジオキシゲナーゼ(CARDO)を持つ。
異文化理解マインドの創出と相互国際教育実習研究

言語文化、英語教育、環境教育を中心に、諸外国の国際理解と異文化理解を目的とした異文化マインドの創出を探り、英語を教える教員はもとより、他の教科を教える教員も、「英語が使える日本」として育成するため、ベトナム国、韓国、中国で言語、文化、環境教育について国際教育実習を試行、また高知大学でシンポジウムを実施した。「国際化時代に即応した国際コミュニケーション力と異文化理解力を持った教員の養成」及び「アジア諸国の教員養成モデルプログラムの共有化」を模索した。異文化に触れることで、教員志望学生の異文化理解マインドを育て、国際的視野と文化の違いを超えて諸外国を知ろうとする心構えを築く事ができたと思われる。本研究の目的は、文部科学省が推進する「英語が使える日本人」として幅のある教員を養成するために、国際教育実習を通して異文化理解マインドを創出することにある。将来教員を目指す学生が、(1)国際文化交流、環境教育の重要性を認識し、それを活かした教育現場づくりを心掛ける教員になるべく、教育実習を外国で行い、国際交流に貢献しながら異文化理解を学び、(2)英語科の教員に限らず、英語が使え、専門性、人間性の向上を図り、宗教の違い、文化の違いを尊重する異文化理解マインドを持つ真の国際人たる教員を育成することにある。本研究目的遂行のため、平成24年9月10日から14日まで、研究代表者が、学生5名を同伴し、中国安徽省安徽大学にて英語にて国際教育実習、交流会、観察実習を実施した。まず約100名の安徽大学学生を対象として、研究代表者が英語のリズムとイントネーションについて英語で講義し、続いて、高知大学学生5名と安徽大学学生5名がそれぞれ日本語・日本文化および中国語・中国文化について発表を行い、交流を深めた。また、時間の許す限り、安徽大学の日本語・英語の授業を観察し、日本語が日本語で教えられ、英語が英語で教えられている現状に感激し、また教員も学生もネイティブ並みの発話速度で対象言語を操っていることに敬服し、多くのことを学んだ。さらに平成25年2月26日から3月3日まで、研究代表者が、ベトナム国ロモノソプ初等中等高等学校を訪問し、当該校におけるこれまでの国際教育実習について反省会を開催するとともに、これからの国際教育実習計画について協議した。また研究代表者は当該校において日本語と英語のリズムの模擬教育実習授業を実施し、ベトナム人日本語学習者と英語学習者のリズム学習の特徴について研究資料収集を行った。またベトナム国の文化、歴史の教材作成資料を収集した。平成25年2月14日に国際教育実習報告会を実施した。国際教育実習を通して異文化理解マインドを創出し、将来教員を目指す学生が、国際文化交流、環境教育の重要性を認識し、それを生かした教育現場作りを心がける教員になるべく、教育実習を外国にて行い、国際交流に貢献しながら異文化理解を学び、英語科の教員に限らず、英語が使え、専門性、人間性の向上を図り、宗教・文化の違いを尊重する異文化理解マインドを持つ真の国際人たる教員を育成するため、次のことを実施した。平成23年12月、研究代表者が、学生2名を同伴し、大韓民国ソンミョン中学校にて、英語と韓国語にて国際教育実習を実施した。研究代表者が韓国語と日本語の比較について講演を実施した。学生が日本語、日本文化、日韓文化比較について国際教育実習を行った。平成24年2月から3月にかけて(2週間)、研究代表者が、学生5名を同伴し、ベトナム国ノモノソプ初等中等高等学校で、英語とベトナム語と日本語で国際教育実習を実施した。英語の音声、文法、日本語の音声、表現、異文化比較について国際教育実習を行い、当校の英語クラブで英語交流を行なった。また当校の授業を観察し、国際婦人日にも交流を深めた。1070年にベトナムで最初に設立された大学である文廟やホーチミン廟、世界遺産ハロン湾を見学し、ベトナム国の歴史、世界遺産、環境問題についての教材作成の資料を収集した。平成24年3月に研究報告会を実施した。平成24年9月、研究代表者と学生5名が中国安徽大学にて異文化交流を実施した。平成25年2月ー3月、研究代表者がベトナム国ノモノソプ初等中等高等学校で異文化交流および講演を行った。平成25年9月、研究代表者と学生が中国安徽大学にて異文化交流および講演を実施した。平成26年3月5日から12日まで、研究代表者と学生がベトナム国ノモノソプ初等中等高等学校を訪問し異文化交流および講演を行った。平成26年に報告会を実施する予定である。本研究の目的は、文部科学省が推進する「英語が使える日本人」としての幅のある教員を養成するために、国際教育実習を通して異文化理解マインドを創出することである。

将来教員を目指す学生が、(1)国際文化交流、環境教育の重要性を認識し、それを生かした教育現場作りを心がける教員になるべく、教育実習を外国にて行い、国際交流に貢献しながら異文化理解を学び、(2)英語科の教員に限らず、英語が使え、専門性、人間性の向上を図り、宗教の違い、文化の違いを尊重する異文化理解マインドを持つ真の国際人たる教員を育成することにある。本研究目的遂行のため、平成23年12月19日から20日まで、研究代表者が、学生2名を同伴し、大韓民国ソウル市ソンミョン中学校にて、英語と韓国語にて国際教育実習を実施した。まず研究代表者が韓国語と日本語の比較について模擬教育実習を実施した。次に学生が日本語、日本文化、日韓文化比較について国際教育実習を行った。さらに平成24年2月27日から3月9日(2週間)まで、研究代表者が、学生5名を同伴し、ベトナム国ハノイ市ノモノソプ初等中等高等学校を訪問し、英語とベトナム語と日本語にて国際教育実習を実施した。研究代表者と5名の学生全員で、英語の音声、文法、日本語の音声、表現、異文化比較について国際教育実習を行い、当該校の英語クラブにて英語で交流を行なった。また、時間の許す限り、当該校の英語、日本語の授業を観察した。また3月8日国際婦人の日には、活け花大会と料理コンテストを観察し、交流を深めた。さらに土日を利用し、1070年にベトナムで最初に設立された大学である文廟やホーチミン廟、そして世界遺産であるハロン湾を見学し、ベトナム国の歴史、世界遺産、環境問題についての教材作成の資料を収集した。平成24年に研究報告会を実施する予定である。平成24年度において、高知大学教授1名が同大学教育学部学生5名を引率して、中国安徽大学において国際教育実習と交流を実施し、参加学生すべてが、国際共通語としての英語の重要性と異文化理解、国際協調、世界平和への努力の重要性を痛感する内容のレポートを提出し、国際教育実習報告会においても同様のプレゼンテーションを披露した。本研究の目的であるところの文部科学省が推進する「英語が使える日本人」として幅のある教員を育成し、国際教育実習を通して異文化理解マインドを創出し、将来教員を目指す学生が、(1)国際文化交流、環境教育の重要性を認識し、それを活かした教育現場づくりを心がける教員になるべく、教育実習を外国で行い、国際交流に貢献しながら異文化理解を学び、(2)英語科の教員に限らず、英語が使え、専門性、人間性の向上を図り、宗教の違い、文化の違いを尊重する異文化理解マインドを持つ真の国際人たる教員の育成へ向けて大きな効果があった。特に中国における主なコミュニケーションの手段として用いた英語の重要性が認識されたのみならず、正しく通じる英語を用いて話したり書いたりすることの重要性が認識されたことは、大きな成果であった。また文化と文化の間には、類似する部分と異なる部分があること、お互いに認め合うことの大切さ、そして同じ地球上に共存する人間同士として仲良く生きていくことの大切さが認識されたことこそ大きな成果であった。1週間毎日出勤して、高知大学学生と安徽大学学生がそれぞれ発表を行い、交流を深め、時間の許す限り、安徽大学の授業を観察し、日本語が日本語で教えられ、英語が英語で教えられている現状に感激し、また教員も学生もネイティブ並みの発話速度で対象言語を操っている様子に感激したことも、教員を目指す高知大学学生の将来の教育者としての姿勢に大きく影響を及ぼす経験になったことと思われる。
共有価値に基づく道徳教育カリキュラムの開発に関する研究

世界各国の道徳・価値教育の改革動向やそこで重視されている諸価値を比較検討し、グローバル化が加速する今後の社会に向けて学校教育で育成すべき価値を共有価値として抽出した。これらの諸価値は、伝統的な価値教育を越えて、21世紀に求められる資質・能力と結びついて提起されている点に特徴がある。それを踏まえ、従来、価値の学習を中心としてきた日本の道徳教育において、価値と資質・能力を結びつけたカリキュラム開発が求められることを明らかにした。本研究の目的は、グローバル化の進展する今日の社会における道徳教育の理念とカリキュラム開発の枠組みを構築するため、その基盤となる「中心的な共有価値(Core Shared Values)」を提起することである。この目的を達成するため、本研究では、世界各国において先行して行われた「共有価値」のプロジェクトを比較評価し、今後の道徳教育に求められる共有価値の方向性をアジア太平洋各国の道徳教育研究者らと協働で検討し、これらの成果に基づいて我が国における「共有価値」の在り方を検討する。本年度は、我が国における価値教育の動向と課題について各国の道徳教育研究者からレビューを受けるとともに、アジア太平洋各国における現行道徳教育における共有価値を比較し、共通の枠組みの構築に向けた議論と作業を行った。諸外国の動向を比較検討するなかで、我が国の道徳教育における視点、「自分自身に関すること」、「他の人との関わりに関すること」、「集団や社会との関わりに関すること」については、価値を整理する枠組みとして有効であることが確認できた。また、「自然や崇高なものとの関わりに関すること」については、各国の道徳教育にはあまり反映されていない視点であり、我が国の道徳教育の特色であることがわかった。同時に、自然環境保護や生命尊重に関わるこの視点は、現代的教育課題の一つであるESDにおいて重視されている価値と共通であり、共有価値として今後重視していくべき方向であることも確認された。課題として、「共有価値」の枠組みを整理する上で、諸外国が参照している心理教育の視点(アイデンティティやコミュニケーション)がこれまで我が国の道徳教育には反映されておらず、これらの点を共有価値の枠組みとどう関連づけていくかという問題が明らかとなった。本研究の目的は、グローバルな(世界規模の)現代的教育課題やアジア社会に共通な価値観及び我が国固有の伝統や文化のそれぞれを、これからの道徳教育で育てたい価値、すなわち「共有価値」として提起し、それに基づく道徳教育カリキュラムを開発する。本年度は、各国の「共有価値」プロジェクトの成果に関する国際比較研究とそれに基づく枠組み構築のための試案づくりを行った。まず、イギリス、フランス、オーストラリア、カナダ、アメリカ合衆国およびアジア各国で実施された「共有価値」プロジェクトについて、これまでの実践の成果をまとめた。その際、国際的な比較の視点として、1共有価値の構築が求められる背景となった現代社会における問題や課題の認識、2共有価値の構築に向けた議論や決定の過程、3共有価値の社会へのアピール、学校への普及体制、4共有価値に基づくカリキュラムの開発事例、5成果に関する評価方法を挙げ、これらの視点に基づいて、各国の成果を比較できるようにした。各国の成果の分析に基づいて、共有価値を新たに構築するために必要な枠組みを作成している。これと合わせてて、アジア・太平洋地域道徳教育学会(6月・台湾)において、アジア・太平洋地域各国の道徳教育研究者によるラウンドテーブルを開催して議論を行い、各国の状況を比較しつつ、「共有価値」の試案づくりに向けた準備を行った。また、これまで各国で開発されてきた「共有価値」と様々な現代的教育課題との関連性を明確化するため、現代的教育課題(市民性教育・環境教育・情報教育・キャリア教育等)の実践研究校における価値に関わるカリキュラムを抽出し、それらに共通する価値と各教育課題に固有の価値を区別して整理・分析を行った。現代社会における道徳教育には、グローバル化の進展への対応とコミュニティを中心とするローカルな伝統の再評価・継承という二つの課題が要請されている。多様な価値観が共存する中で、各国の道徳教育は、この二つの課題に応える新たな理念と枠組みを「中心的な共有価値(Core shared Values)」として提起しようと取り組んできた。本研究は、グローバルな(世界規模の)現代的教育課題やアジア社会に共通な価値観、そして我が国固有の伝統や文化のそれぞれをこれからの道徳教育で育てたい価値、すなわち「共有価値」として提起し、それに基づく道徳教育カリキュラムを開発することを目指した。最終年度にあたる本年は、これまでのアジア太平洋各国研究者との協働で協議してきた共有価値について、各国の独自性ならびに教育改革の動向を踏まえて整理し、枠組みを提起した。その際、特に、世界各国で重視されている「21世紀型能力」に盛り込まれている価値を考慮に入れ、21世紀型能力の育成に道徳教育が果たす役割を検討した。本研究の成果は報告書として刊行するとともに、今後はさらに資質・能力の育成を重視したカリキュラム開発を行っているシンガポール、ニュージーランド、オーストラリア等における道徳・価値教育の成果を取り入れ、共有価値と21世紀型能力を結びつけたカリキュラム開発を行う。道徳教育アジア・太平洋各国の道徳教育研究者との協働のためのネットワークを構築し、共通の枠組みを構築するための意見交換の場を確保することができた。

これによって、各国の道徳教育の最新の動向を比較しながら検討を進め、共有価値を構築するための「試案づくり」を協働で進めるとともに、我が国の現行道徳教育の課題も明らかとなった。本研究の目的は、次の三点である。(1)世界各国における「共有価値」構築プロジェクトを比較評価する。(2)これからの道徳教育に求められる「共有価値」を検討する。(3)「共有価値」に基づく道徳教育のカリキュラムを開発する。現在までに、世界各国における共有価値プロジェクトの成果を分析し、共有価値の枠組みの試合を作成した。さらに、この枠組みに基づいて具体的な「共有価値」を提起するために必要なアジア太平洋地域の道徳教育研究者・実践者のネットワークを確立し、国際会議におけるシンポジウム・ラウンドテーブル等で討議を重ねている。国内では、現代的教育課題の実践校の成果の分析に基づいて、新たに求められている価値の抽出を行っている。以上により、これまでの研究を評価して新たな共有価値の枠組みを検討するための準備体制が整っている。アジア・太平洋地域の道徳教育の最新動向を「共有価値」の視点で整理した上で、これを参照しつつ、日本型の「共有価値」の枠組みを今後の社会で求められる資質・能力と関連づけて提起する。成果を11月開催のアジア・太平洋地域道徳教育学会で発表するとともに、ラウンドテーブルを開催して、各国研究者からのレヴューを受ける。開発した「共有価値」について、国内の学会において発表し、各学校における道徳教育のカリキュラム開発に役立てるための具体的な活用方法を提案する。1.各国の「共有価値」プロジェクトに関する国際比較研究(4月12月)前年度にまとめた各国の「共有価値」プロジェクトの比較について、成果をとりまとめるとともに、進行中の各国プロジェクトについて、引き続き最新の情報を収集する。とくに、今年度に市民性教育に関する教育改革が予定されているシンガポールの状況を把握し、そこでの成果を本研究での枠組み構築と具体的なカリキュラム開発に役立てる。さらに、平成24年度に作成した「共有価値」の試案に基づく、アジア太平洋地域道徳教育学会(6月)および国内の道徳教育学会(10月)においてラウンドテーブルや研究報告を実施し、内外のより多くの研究者から評価を受ける。2.「共有価値」に基づく道徳カリキュラムの開発研究(11月平成26年3月)上記の評価に基づいて修正した「共有価値」の枠組みに基づき、共有価値と現代的教育課題を盛り込んだ道徳教育カリキュラムの開発方策について内外の研究者らと協議を重ねる。訪問調査を予定していた香港・シンガポールへの現地調査が、いずれも先方の協力者の日程により、実施できなかったため。研究協力者と再度日程を調整し(9月と10月を予定)、現地調査を実施する。1.旅費(外国出張)アジア太平洋道徳教育学会における成果発表および研究協議50万円
自然なインタラクションを通した認知発達メカニズムの構成的解明

1)言葉の参照的意味の獲得と機能的意味の獲得の両者をモデル化し、計算機シミュレーション結果と人の発達データの比較や、ヒューマン-ロボット・インタラクション実験を実施した。2)認知発達の計算モデルとして提案したニューラルネット・モジュールの組換えを基本演算とする計算機構において、モジュールの機能の学習とその組み合わせ方の学習を並行して実行できることを、障害物回避タスクを用いたシミュレーション実験により示した。「人」-「発達システム」-「環境」の3項間の自然なインタラクションを通した認知発達メカニズムの構成的な解明に向けて以下の研究成果を得た:1.これまでは、音声入力からのフレーズ(意味づけの対象)候補の切り出しは、登録単語による音声認識または、手作業に頼ってきた。本年度は、音声入力の分節を自動化し、自動分節の精度と、自動分節結果を用いた場合の意味学習の精度を評価した。まだ十分な精度ではないが、自動分節とそれ基づく意味学習が可能であることを示した。2.ゴールに至る試行において、ある状況で最終的にとった行動が最適な行動である可能性が高いことに注目し、この情報を言葉の意味獲得に用いる方法を提案した。提案方法を、最適行動に関する知識をあらかじめ与えてある場合と比較し、同程度の意味学習性能が得られることを実験的に示した。3.発話が無いという情報に着目した、韻律情報の意味獲得方式を提案し、試作実験を行った。4.平成23,24年度には、ニューラルネット・モジュールの組換えを基本演算とする計算機構を採用することにより、知識の自己創出的な獲得を目指す計画である。しかし、モジュールの組替えの自由度の高さは、組合せ的爆発を起こすため、人からの教示を利用して有用な組合せを見つけるべきであると考え、本年度は、内部動作を指す言葉の学習を可能にする方法を、先行的に検討した。抽象的な教示を利用して内部動作を強化学習により獲得する機構を試作し、動作試験を行った。5.発達システム(ロボット)が、自身の学習の進行に応じて動作の「間」を適切に変化させることにより、学習効率が上がり、また、相手をする人に対して教えやすい印象を与えることを実験的に示した。「人」-「発達システム」-「環境」の3項間の自然なインタラクションを通した認知発達メカニズムの構成的な解明に向けて以下の研究成果を得た。1.語意獲得メカニズムの解明:言葉の参照的意味(もの等を指し示す働き)と機能的意味(聞き手に影響を与える働き)の獲得をそれぞれ行うモデルを構築した。具体的には食卓を囲むインタラクションを模擬するシミュレータを構築し、その上で、「味噌汁」等の参照的意味を共起度数に基づいて推定し、「ごはんちょうだい」等の機能的意味を強化学習により獲得する実験システムを試作した。2.愛着を引き出すインタラクションの設計:次年度以降の自己創出モデルの構築に向けて、本年度は、人に相手をしてもらいながら知識獲得を長期間続けるために必要となる、愛着を引き出すインタラクションの設計を試みた。ロボットが母親語の韻律特徴の一部を識別し、母親語に対して選択的に反応する設計とすることにより、人が母親語を使うように誘導することを試みた。この誘導を通じて愛着を引き出すことができるかを調べる予備実験を実施し、引き出せる可能性があることを示した。3.内部状態を指す言葉の意味の学習:次年度以降の自己創出モデルの構築は、モジュールの組換えを基本演算とする計算機構により実現する計画であるが、この計算機構における、新しい行動の試行錯誤なしの実行を可能にするための、内部状態を指す言葉の意味の学習方式を先行的に検討した。4.「間」の設計方式の検討とその導入効果の検討:人とロボット(やエージェント)の間の自然なインタラクションの実現にとって重要であると考えられる「間」の設計方式を検討し、設計した「間」を持たせることで、ロボットの学習効率が向上し、また、教えやすい印象が生じることを示した。1.語意獲得メカニズムの解明:言葉と状況の共起度数に基づいて、普通名詞(物の名前)の意味と指示詞の意味を並行して獲得するモデルを用いて、様々な条件下における学習の進行のしかたを実験的に調べた。また、語彙爆発の学習曲線を説明できるモデルの構築を行った。さらに、動作を命令する言葉の意味を組合せ合成可能な形で獲得できる方式の検討を開始し、終助詞の意味獲得モデルの構築にも着手した。2.愛着を引き出すインタラクションの設計:自己創出的な発達の実現のために、人に相手をしてもらいながら知識獲得を長期間続けることが必要であると考え、愛着を引き出すインタラクションの設計を試みた。ロボットが母親語の韻律特徴の一部を識別し、母親語に対して選択的に反応する設計とすることにより、人が母親語を使うように誘導することを試み、また、この誘導を通じて愛着を引き出すことができるかを調べる実験を実施した。その結果、母親語の誘導はできなかったものの、母親語の特徴の一部を持つ発話は、ロボットに対する印象を良くする可能性があることが示された。

3.モジュール組換えアーキテクチャにおける新たな組換えの創出方式の検討:自己創出モデルの構築は、モジュールの組換えを基本演算とする計算機構により実現する計画であるが、この計算機構において、モジュールの機能の学習とその組み合わせ方の学習を並行して実行できることを、障害物回避タスクを用いたシミュレーション実験により示した。モジュールの組合せが自由にできるモデルにおいて、モジュールの機能の学習とその組み合わせ方の学習を並行して実行できることは、我々が調べた範囲では、これまでに示されたことはない。・語意獲得メカニズムの構成的解明言葉の参照的意味の獲得を、言葉とその参照対象候補の間の共起頻度パターンの統計情報に基づく計算としてモデル化し、赤ちゃんの語彙獲得速度データと、提案モデルによる語彙獲得速度変化の間の比較実験を実施し、語彙獲得の停滞期間が存在することを説明できることを示した。また、「りんごだよ」「みかんだね」に含まれる終助詞「よ/ね」のような、話者の意図を表す機能語の意味の獲得実験を行い、話者の意図に対応するロボットの行動の獲得が概ね可能であることや、個人適応が必要であることを示した。ロボットの内部情報処理の獲得や大規模化への対応は今後の課題である。・愛着を引き出すインタラクションに関する実験的研究人に相手をしてもらいながら知識獲得を長期間続けるために必要となる、愛着を引き出すインタラクションに関する実験的検討を行った。基本周波数が通常より高いという母親語の特徴を持つ音声を相手が発したとき動作が大きくなるようロボットを制御することにより、母親語を使うように相手を誘導でき、さらに、この誘導を通じて愛着を引き出すことができることを短期のインタラクション実験により検証した。ロボットの認識性能・反応速度の向上や、中長期的なインタラクション実験による検証は今後の課題である。・モジュール組換えアーキテクチャにおける新たな組換えの創出方式の検討ニューラルネット・モジュールの組換えを基本演算とする計算機構(アーキテクチャ)を用いて、自己創出モデルを実現することを目指し、本年度は、内部情報処理であるモジュールやモジュールの組み合わせ方と、外部からそれを参照または操作することができる言葉との対応関係を、学習により獲得させるための計算方式を検討した。本方式の実装と動作検証実験の実施、および、大規模化は今後の課題である。知識を自己創出(獲得した知識が次の知識の獲得を促進すること)できるモデルの構築に向けて、必要な要素技術の研究開発がおおむね順調に進んでいるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。知識を自己創出(獲得した知識が次の知識の獲得を促進すること)できるモデルの要素技術の研究開発を引き続き進めるとともに、それらを総合した実験システムを構築し、インタラクション実験を実施することにより、知識の自己創出が実際に可能であることを示す。研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点等は、現時点では、大きなものは存在しない。
光学的計測法を用いたサル一次視覚野の特徴抽出性の分化と統合に関する研究

本研究は、光学計測法(optical recording)を用いて、サルの一次視覚野(V1)で見られる特徴抽出的反応特性の分化と統合のあり方を明らかにすることを目的とする。本年度は、ラット及びネコの脳切片標本、全脳標本を用いて光学計測システムの最適化を行い、続いてネコの一次視覚野の光刺激に対する応答の記録を行った。脳切片標本では白質の電気刺激に対して、皮質の表面方向に上行する興奮と2/3層ならびに5層を水平方向に伝播する興奮が観察された。全脳標本を用いた実験では、視床外側膝状体に刺激電極を置き、刺激場所の受容野を調べたのち、外側膝状体の電気刺激を行い、一次視覚野において反応が出現する場所を同定した。そののち外側膝状体の刺激場所の受容野に光刺激を呈示し、一次視覚野の反応を、電気刺激応答が見られた場所で記録・解析した。これまでのところサルでの光学計測のデータは得られていないが、並行して行った電気生理実験では、V1の方位選択性を形成するメカニズムとして、特定方位にチューニングした興奮性入力と皮質内抑制の相互作用が重要であることが明らかになった。今後は刺激要素を様々に組み合わせて光学計測を行い、V1における小細胞系入力と大細胞系入力がどのように分化・統合されて機能構築がなされているのかを明らかにする。
三叉神経運動核周囲核の咀嚼運動時における機能的役割の解明に関する研究

本研究の目的は、(1)咀嚼に関わる運動神経のプレモーターニューロンの神経生理学的特徴を調べる,(2)咀嚼運動に関わる中枢神経系の制御を受けている顎筋,舌筋,舌骨下筋に注目し,リズム性の顎運動が遂行される際に,これらの運動神経がどのような協調運動を行っているかを調べることであった.麻酔下の動物の大脳皮質咀嚼野を電気刺激してリズム性顎運動を誘発した後に上下歯根膜からの入力の変化が協調運動に与える影響を調べた.これらの結果は,閉口筋とともに,舌牽引筋である茎突舌筋は歯根膜からの入力を受けてその興奮性を高めることにより咀嚼時の顎舌協調運動を維持させて,食塊の形成・維持に関わることが明らかとなった.次に覚醒動物が食物を自由に咀嚼・嚥下するときの顎舌協調について,さまざまな物性をもつ食品を摂取したときの顎筋舌筋,舌骨上筋の筋電図を同時記録することにより評価した.その結果は歯根膜からの刺激が舌筋活動に大きな影響を与える可能性があることを示唆していた,しかし,試験食品のうち,最も硬い食品である生米を用いたときよりも飼料用のペレット咀嚼時のほうが茎突舌筋の活動は大きかった.このことは,顎筋のように歯根膜や閉口筋筋紡錘だけでなく,舌活動に大きな影響を与えている口腔粘膜や舌の受容器などのような他の末梢性入力の可能性が大いに考えられることを示唆している.咀嚼運動に関わると思われる顎口腔顔面領域の運動神経核に投射するプレモーターニューロンの神経生理学的性質を検索した結果では,末梢からの投射を受け,さらに複数の運動核に投射するプレモーターニューロンを見つけることができなかった.このことは,咀嚼運動に関わる制御機構は末梢の入力により変調は受けるものの,その制御は主にプレモーターよりも上の脳幹領域で行われ,それぞれの運動神経に出される指令は独立して行われていることを示唆するものである本研究の目的は、(1)咀嚼に関わる運動神経のプレモーターニューロンの神経生理学的特徴を調べる,(2)咀嚼運動に関わる中枢神経系の制御を受けている顎筋,舌筋,舌骨下筋に注目し,リズム性の顎運動が遂行される際に,これらの運動神経がどのような協調運動を行っているかを調べることであった.麻酔下の動物の大脳皮質咀嚼野を電気刺激してリズム性顎運動を誘発した後に上下歯根膜からの入力の変化が協調運動に与える影響を調べた.これらの結果は,閉口筋とともに,舌牽引筋である茎突舌筋は歯根膜からの入力を受けてその興奮性を高めることにより咀嚼時の顎舌協調運動を維持させて,食塊の形成・維持に関わることが明らかとなった.次に覚醒動物が食物を自由に咀嚼・嚥下するときの顎舌協調について,さまざまな物性をもつ食品を摂取したときの顎筋舌筋,舌骨上筋の筋電図を同時記録することにより評価した.その結果は歯根膜からの刺激が舌筋活動に大きな影響を与える可能性があることを示唆していた,しかし,試験食品のうち,最も硬い食品である生米を用いたときよりも飼料用のペレット咀嚼時のほうが茎突舌筋の活動は大きかった.このことは,顎筋のように歯根膜や閉口筋筋紡錘だけでなく,舌活動に大きな影響を与えている口腔粘膜や舌の受容器などのような他の末梢性入力の可能性が大いに考えられることを示唆している.咀嚼運動に関わると思われる顎口腔顔面領域の運動神経核に投射するプレモーターニューロンの神経生理学的性質を検索した結果では,末梢からの投射を受け,さらに複数の運動核に投射するプレモーターニューロンを見つけることができなかった.このことは,咀嚼運動に関わる制御機構は末梢の入力により変調は受けるものの,その制御は主にプレモーターよりも上の脳幹領域で行われ,それぞれの運動神経に出される指令は独立して行われていることを示唆するものである咀嚼や嚥下などの下顎運動はそのリズムが中枢によって制御されているいわゆる半自動性の運動であり,これらのリズムは脳幹で形成されることが分かっている.しかしながら,実際の機能時に口腔内の状況は刻一刻と変化し,その変化に応じた円滑な運動の遂行を行うためには,末梢からのフィードバックによって運動神経系を含めた中枢神経系の神経活動の変調が行われなければならない.末梢からの入力を受け,さらに運動神経系に直接影響を与えるプレモーターニューロンの脳幹内での局在とその神経生理学的特徴を調べる目的で,今年度は三叉神経運動核に投射するプレモーターニューロンのうち,とくに同側もしくは反対側咬筋(閉口筋)運動核に投射するものについての検索を行った.その結果,咬筋運動核周囲からこの核へは多くのニューロンが投射していることが判明した.それらは三叉神経上域,三叉神経間域,三叉神経脊髄路核吻側亜核などである.これらのいくつかはひとつのニューロンが同側および反対側に同時に投射するといういわゆる両側性の投射を示した.また,記録したニューロンの半数近くは上顎,下顎の口腔内機械受容器の求心性神経である眼窩下神経,下歯槽神経からの入力を受けていた.

さらに16%のニューロンは咬筋神経からの入力を受けており,これらのすべては下顎の牽引に応じる発火を示したことから咬筋の筋紡錘からの入力を受けることが示唆された.しかしながら機械受容器と筋紡錘の両方からの入力を受けるものは存在しなかった.プレモーターニューロンレベルにおいても末梢からの情報の収束は特殊化されていることが強く示唆された.これらのニューロンがリズム性顎運動の発生に直接関わるか否かについては未だ不明であり今後の研究に期待するものであるが,顎機能時に末梢からの情報を直接運動神経に伝えることは明らかであり,その機能を明らかにすることは大いに興味のもたれるところである.咀嚼や嚥下などの下顎運動はそのリズムが中枢によって制御されているいわゆる半自動性の運動であり,これらのリズムは脳幹で形成されることが分かっている.しかしながら,実際の機能時に口腔内の状況は刻一刻と変化し,その変化に応じた円滑な運動の遂行を行うためには,末梢からのフィードバックによって運動神経系を含めた中枢神経系の神経活動の変調が行われなければならない.末梢からの入力を受け,さらに運動神経系に直接影響を与えるプレモーターニューロンの脳幹内での局在とその神経生理学的特徴を調べる目的で,今年度は顎運動機能時に三叉神経,顔面神経,舌下神経の各神経核に同時に投射し,いわゆる顎顔面舌の協調運動にプレモーターレベルで関わるニューロンがあるかいなかについて検索した.その結果,それぞれの神経核に投射するニューロンが脳幹の三叉神経脊髄路核吻側亜核で見つかったものの,異なる神経核に同時に投射するものは検索できなかった.協調運動において,異なる神経支配を持つ筋はすでにプレモーターよりも上のレベルで個々の活動様式が決定されており,それらの活動が末梢からの入力を受けてプレモーターレベルで変調することを考えると,異なる神経核への同時投射をするプレモーターはないか,あってもその割合は低く,協調活動にとっては決定的に重要なものではないことが示唆された.さらに今年度は,協調運動を筋電図で捉えることを目的として,動物を用いて覚醒,麻酔動物の両方を使用し,咀嚼運動時の顎筋,舌筋の活動を記録し、それらの活動様式および協調様式を定量的に評価した.その結果,顎筋と舌筋の協調活動は様々な顎運動時において常に保たれているもののその様式については,発現する活動に応じて変化し,食物の粉砕,食塊形成,嚥下という一連の摂食行動をたくみに遂行するために働くことが証明された.咀嚼や嚥下運動などは,末梢からの入力だけでなく,中枢への刺激によっても誘発できることからいわゆる半自動性の運動と呼ばれているが,実際の機能時に口腔内の状況は刻一刻と変化し,その変化に応じた円滑な運動の遂行を行うためには,末梢からのフィードバックによって運動神経系を含めた中枢神経系の神経活動の変調が行われなければならない.本年度は,咀嚼運動に関わる中枢神経系の制御を受けている顎筋,舌筋,舌骨下筋に注目し,リズム性の顎運動が遂行される際に,これらの運動神経がどのような協調運動を行っているかについて,筋電図学的に検索した.はじめに,麻酔下の動物の大脳皮質咀嚼野を電気刺激してリズム性顎運動を誘発し,その際の顎舌協調運動を記録の後,リズム性顎運動中に上下臼歯間に割り箸を咬ませて,上下歯根膜からの入力の変化が協調運動に与える影響を調べた.さらに,これら歯根膜を支配する下歯槽神経,上顎神経を局所麻酔した.これらの結果は,閉口筋とともに,舌牽引筋である茎突舌筋は歯根膜からの入力を受けてその興奮性を高めることにより咀嚼時の顎舌協調運動を維持させて,食塊の形成・維持に関わることが明らかとなった.次に覚醒動物が食物を自由に咀嚼・嚥下するときの顎舌協調について,さまざまな物性をもつ食品を摂取したときの顎筋,舌筋,舌骨上筋の筋電図を同時記録することにより評価した.その結果は,麻酔下の動物を用いた実験同様,歯根膜からの刺激が舌筋活動に大きな影響を与える可能性があることを示唆していた.