hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結核の個別化適正医療の実現に向けたクリティカル臨床研究の推進

本研究では、結核の個別化適正治療法を実現するために、国際規模で行うファーマコゲノミクス(PGx)臨床試験を核としたクリティカル臨床研究を実施し、以下の成果を得た。(1) NAT2遺伝子型別のINH投与法の妥当性(安全性と有効性)を従来の標準投与法と比較するため、検証的前向きPGx臨床試験を日本及びドイツで実施し、症例を集積した。この過程で、ランダム化PGx臨床試験を支える実施基盤や臨床試験の管理運営体制を整備でき、今後、円滑なPGx臨床試験を行うための基盤が形成された。(2) INHゲノム与薬法の経済学的有用性を国際的に検討評価し、我々が提案するゲノム与薬法が費用対効果の面で優れることを明らかにした。(3)日本人で見出されたNAT2*19は臨床的に顕著な影響を及ぼす低活性型アレルであり、INH代謝能が低いため薬剤性肝障害のリスク因子となることを明らかにした。以上、結核の個別化適正医療の実現に向けた一連の研究を通して、「PGxアプローチによる医薬品評価のためのクリティカル・パス・リサーチ」システムを構築できた。結核化学療法の問題点は、重篤な副作用である薬剤性肝障害や効果不十分例の存在である。N-acetyltransferase 2(NAT2)遺伝子多型に基づいて用量設定されたisoniazid(INH)の個別化適正投与法(ゲノム与薬法)は、薬剤性肝障害の回避のみならず治癒率の向上が期待される。本研究では、国際規模で行う検証的な前向きPharmacogenomics(PGx)臨床試験により、INHの代謝酵素NAT2遺伝子多型に基づくINHのゲノム与薬法のエビデンスを構築することを主目的とした。結核の個別化適正治療法を国際標準として確立することを最終目標とし、以下の検討を行った。1)検証的前向きPGx臨床試験の実施:NAT2遺伝子型別のINH投与法の安全性と有効性とを評価するため、我が国では多施設によるランダム化比較試験を実施し、症例を集積した。また、日欧の研究グループが協力して欧州での試験実施計画を確定した。2)医薬経済学的評価:INHゲノム与薬法の経済学的有用性を国際的に検討評価するために、ドイツにおける結核医療費を調査した。3)NAT2^*19の臨床的意義の解明:日本人で見出されたNAT2^*19は臨床的に顕著な影響を及ぼす低活性型アレルであり、INH代謝能が低いため薬剤性肝障害のリスク因子となることを明らかにした。4)NAT2遺伝子チップの開発:NAT2^*5,^*6,^*7に加え^*19をも判別可能な遺伝子チップについて検討し評価した。以上、NAT2遺伝子多型に基づく結核治療法の実用化に向けたクリティカル・パス・リサーチを推進できた。抗結核薬イソニアジド(INH)の主代謝酵素であるN-acetyltransferase 2(NAT2)の遺伝子多型は、結核標準化学療法における臨床効果の個人差に顕著な影響を及ぼす。NAT2活性の低い遺伝子型(SA)保有者では薬剤性肝障害の発症率が高く、変異遺伝子型を有さない者の中には効果不十分な例がある。一方、遺伝子多型頻度には人種間差が存在するため、PGx臨床試験においては異なるポピュレーションによる評価が重要となる。本研究では、結核の個別化適正治療法を実現するために、国際規模で行うファーマコゲノミクス(PGx)臨床試験を核としたクリティカル臨床研究を実施した。1)NAT2遺伝子型別のINH投与法の妥当性(安全性と有効性)を従来の標準投与法と比較するため、グローバルな検証的PGx試験を実施した。日本国内において実施中の多施設臨床試験は被験者登録を終了した。欧州の研究グループと共同立案したグローバル臨床試験も開始され、症例集積中である。2)臨床研究データを基にDecision-Treeモデルを構築して検討した結果、提案するゲノム与薬法が費用対効果の面で優れることがわかった。3)前向きコホート研究において、NAT2単独で予知困難な薬剤性肝障害のPGx因子を探索した結果、発現群と非発現群との間に有意な差を示す新規CYP2E1ハプロタイプおよびGSH関連酵素の遺伝子多型を見出した。
超伝導多層導波路の高密度三次元設計と評価

本研究課題では、三次元構造超伝導導波路の設計に重要となるインダクタンスの設計方法の開発、ならびに三次元構造にて顕在化してくる多層グラウンドがインダクタンスに及ぼす影響の定量評価について、数値計算および実験をあわせて行いながら遂行した。インダクタンスの解析式の導出、超伝導グラウンド層間コンタクトとデバイスの相対的位置によるインダクタンス変化の評価、単一磁束量子型DA変換器用基本要素回路の設計と動作実証などに成功した。超伝導集積回路においては、超伝導グラウンドプレーン上に超伝導ストリップラインを配置する高周波導波路が用いられている。その基本構造については1970年代に解析されており、以来、超伝導集積回路における基礎設計技術として使用されてきた。しかしながら、数千、あるいはそれ以上のデバイスが集積された超伝導回路が実現されている現在においては、信号導波路間、また信号導波路と電源ラインとが近接して配置されてきており、従来用いられてきた基本構造のモデルだけでは対応できなくなっている。また、さらなる大規模集積化においては超伝導導波路を多層構造にする必要があるが、その設計手法についてはまだ確立されていない。そこで本研究課題では、超伝導集積回路設計において今後重要となる多層構造での設計技術、特に単一磁束量子局在電磁波の伝搬に用いる多層導波路の設計技術の確立を目指す。具体的には、次の項目について取り組む。(1)数値計算による超伝導三次元構造導波路の物理パラメータ(インダクタンス、キャパシタンス等)抽出技法の確立。(実験結果との対比による評価を含む。)(2)単一磁束量子集積回路応用を目指した超伝導三次元構造導波路の設計技術の確立。(既存のプロセス・パラメータを用いた設計と将来のプロセス・パラメータを仮定した設計。(3)超伝導導波路に左手系要素を組み込むことによる、新たな機能の実現可能性の探索。本年度においては、超伝導多層導波路の基本構造の一つとなる超伝導4層構造でのインダクタンス評価を行った。具体的には、4層構造の最下層を超伝導グラウンドプレーン、最上層および下から2層目を超伝導配線、上から2層目を超伝導シールドとし、超伝導シールドの形状およびグラウンドプレーンへの接地位置や接地ポイント数等を様々に変化させた構造において、超伝導配線間の相互インダクタンスを数値計算および実験により求めた。数値計算においては3次元形状対応インダクタンス抽出プログラム"FastHenry"を、実験においては超伝導Nbジョセフソン集積チップでの超伝導量子干渉素子測定を利用した。数値計算および実験の結果、超伝導シールド層の接地の仕方により、超伝導配線間の相互インダクタンスが変化することが確認された。接地をする際には、特に超伝導配線方向と平行な方向にシールド電流が流れるように接地ポイントを配置することで、磁気シールド効果が向上することが明らかとなった。シールド電流分布については、数値計算プログラムの表示機能により確認された。これらの結果については、3月下旬の電子情報通信学会で口頭発表予定であり、また学術論文誌への投稿準備中である。また、上記の研究と並行して、本研究領域内での研究協力体制、特に横浜国立大学・吉川研究室と名古屋大学・藤巻研究室の支援により、超伝導集積回路設計環境(素子パラメータ最適化ツールやレイアウト設計ツール等)の立ち上げを行った。超伝導集積回路における多層導波路の設計技術の確立を目指し、本年度においては主として2つのグラウンド面に挟まれたストリップラインのインダクタンスについて取り組んだ。数値計算と実験の結果、2つのグラウンド面の間の超伝導接触を、どの位置、どの大きさにて施すかによって、ストリップラインのインダクタンスが大きく変化することが見出された。この結果については、9月にベルギーで開催された欧州超伝導応用会議にて発表し、論文が来年度中に出版される予定である。また昨年度までに、複数の接触点を設ける場合、その接触点間の方向とストリップラインの方向との関係でインダクタンスが変化することが見出されていたが、方向が同一の場合でも接触点の間隔によってインダクタンス値が変化することが明らかとなった。現在、その原因について考察しているところであるが、2つのグラウンド面の間での磁束量子化を仮定したモデルにより、半定量的にその効果を再現できることが分かっている。さらに考察を進め、来年度の国際会議等で発表する予定である。また、これまでの数値計算と実験によるインダクタンス値の抽出に加えて、解析的なインダクタンス導出法についても試みた。これまでに導出された解析式では、数値計算結果と数%以内の誤差で一致するインダダタンス値が得られており、今後は実験による検証を加えて、2つのグラウンド面に挟まれたストリップラインのインダクタンス解析式を確立することを目指す。

本年度においては、(イ)2ヶ所で接続された2層グラウンド間での磁束量子化と磁気遮蔽効果、(ロ)近似モデルを用いた超伝導薄膜積層構造のインダクタンス計算、(ハ)ニオブ集積回路における平行線路間の相互インダクタンス評価、(ニ)左手系伝送路導入の検討、という4つの研究項目に取り組み、それぞれについて新たな知見を得ることができた。(イ)については、2ヶ所で接続された2層グラウンド間での超伝導ループと評価対象の超伝導ストリップラインとの位置関係によりインダクタンスが変化することが示され、これらの位置関係が超伝導多層配線の三次元設計において考慮すべき事項であることが示された。(ロ)については、超伝導体を完全導体に近似する手法を提案し、これに完全導体に対して得られているインダクタンス解析式を適用することで、超伝導ストリップラインのインダクタンスを解析的に得ることができた。(ハ)については、これまで定量的に行われていなかった配線間相互作用の評価を行い、線路構造や接地位置に対するインダクタンスの依存性を得ることができた。(ニ)については、容量結合型超伝導線路における単一磁束量子伝送特性を評価し、その容量値依存性や形状依存性を得た。これらの結果より、超伝導集積回路における多層導波路の設計技術確立に向けて、留意すべき構造や特性について明らかになると共に、新たな線路設計方法に対する基礎的データを得ることができた。本年度においては、前年度までに得た「数値計算による超伝導三次元構造導波路の物理パラメータ抽出技法」について対外的な発表に精力を注ぎ、査読付き論文の投稿・出版や各種国際会議・国内学会での口頭発表を行った。さらに、超伝導集積回路に必須となる超伝導グラウンドプレーン内の電流分布に関する数値計算を行い、その結果を実験結果と比較したところ良い一致が得られた。そこで、超伝導グラウンドプレーン内の電流経路を制御する方法についていくつか検討し、従来から経験的に知られていた電流の注入点と排出点との距離依存性を定量的に評価した。左手系要素を組み込んだ回路については、その数値計算の過程において間接発振器動作が見出され、その特性に関して種々のパラメータ依存性を明らかにした。これらの結果については、現在投稿中もしくは投稿準備中である。また、実際の単一磁束量子回路の設計にも取り組み、ディジタル-アナログ変換器への応用を目指した2つの基本回路要素の高機能化を行った。一つは、電圧増倍回路で使用される電圧増倍セルの増倍率向上であり、これまで1倍もしくは2倍の増倍率であったものを、4倍の増倍率を可能とする回路構成とパラメータを見出し、その動作を実証した。もう一つは、単一磁束量子パルス数を増倍する回路の増倍率の可変とする回路の考案であり、これまで固定だった増倍率を4段階に可変できる回路の動作を実証した。本研究で考案した回路方式には拡張性があり、1024段階の可変も可能である。これらの成果についても、現在投稿準備中である。本年度は特定領域研究の最終年度であったが、この特定領域研究の全期間において、これに参加した他大学との技術的な交流および情報交換が活発に行われ、本研究課題でも多くの成果をあげることができた。
環太平洋地域の貿易自由化が我が国の農業に与える影響に関する応用ミクロ経済分析

本研究は、環太平洋地域の貿易自由化が、我が国の農業や関連産業に与える経済的影響について、応用ミクロ経済学の手法を用いて定量的に明らかにした。外国産農産物に対する消費者評価に関する分析では、外国産米の試食実験にもとづき、国産米と比較したときの外国産米に対する消費者の支払意思額を明らかにした。また、流通過程における不完全競争分析では、事業所レベルの個票データを用い、2001年以降に我が国の食品産業が寡占化していることを示した。さらに、TPP協定の影響に関する分析では、既存研究の仮定やモデルについて詳細に検討した上で様々なシミュレーション分析を行い、我が国の将来像に対する新たな可能性を指摘した。本研究は、環太平洋地域の貿易自由化が我が国の農業や関連産業の生産、雇用、社会厚生、環境負荷等をどのように変化させるかについて、定量的に明らかにすることを目的とする。その際、外国産製品と国産品の代替の弾力性について行動経済学の観点から明らかにする「国内外代替分析」、各産業の製品差別化や不完全競争の程度を明らかにする「差別化/不完全競争分析」、我が国の農業の多面的機能について経済的評価を行い、貿易自由化による多面的機能の喪失や波及効果について定量的に明らかにする「環境分析」、およびそれらの分析結果を踏まえて環太平洋地域の貿易自由化が我が国の農業生産等に与える影響について明らかにする「一般均衡分析」から成る。国内外代替に関する本年度の研究では、外国産米と国産米の代替可能性を検討するため、これまで行われた試食実験や分析方法に関するレビューを行い、今後新たに行う試食実験に向けて方法論上の基礎づけを行った。差別化/不完全競争に関する本年度の研究は、当初の計画にあったGTAPデータを用いた一般均衡モデルによる各産業のマークアップ水準と規模の経済性を計測するための方法を整理するとともに、部分均衡モデルによる同様の方法論についても整理を行った。環境に関する分析においては、農業が環境に与える負荷に関する既存研究を用いてデータを整理するとともに、農業の多面的機能がもたらす価値と、それが貿易自由化でどのように変化するかについて定量的に明らかにするための分析方法のレビューを行った。一般均衡分析については、近年発効された日豪EPAを含む複数の環太平洋地域における貿易交渉枠組を対象に多地域応用一般均衡分析を行い、貿易自由化の影響について今後の分析の基準となる結果を得た。本研究の目的は、環太平洋パートナーシップ協定をはじめとする環太平洋地域の貿易自由化が、我が国の農業および関連産業の生産、雇用、社会厚生、環境負荷等に与える影響を明らかにすることである。特に、外国産製品と国産品の代替関係を明らかにしたり(国内外代替分析)、各産業の製品差別化や不完全競争の程度を明らかにしたり(差別化/不完全競争分析)、貿易自由化が農業の多面的機能に与える影響について経済評価を行ったり(環境分析)、これらを踏まえてあらゆる財と地域の動向を考慮して貿易自由化が我が国の農業生産等に与える影響について明らかにする(一般均衡分析)。国内外代替分析に関する本年度の研究では、前年までの試食実験や分析方法に関するレビュー結果を踏まえ、試料の購入やアンケート項目の精査を含む実験方法の確認を行うとともに、分析に使用するソフトウェアおよびプログラムの習熟を図った。差別化/不完全競争分析では、製品差別化を考慮した我が国のビール系飲料に関する消費者需要および不完全競争に関する計量経済分析を行い、ビールや発泡酒、新ジャンル、ビールテイスト飲料の各カテゴリに属するブランドレベルの自己・交差価格弾力性を明らかにするとともに、ブランドレベルのマークアップを推計した。環境分析においては、前年に引き続き、農業が環境に与える負荷および便益に関する研究や、農業の多面的機能の計測方法に関するサーベイを中心的に行うとともに、農業・環境政策が農家の環境保護プログラムへの参加や環境保護行動に与える影響に関する計量経済分析を行い、プログラム参加に影響を与える要因について検討を行った。一般均衡分析では、環太平洋パートナーシップ協定への参加による経済効果に関する世界銀行や政府試算の分析方法について詳細に検討し、各分析方法の前提や問題点について整理を行い、貿易自由化の効果に関する今後の研究手法に資する知見を得た。国内外代替分析における試食実験や、環境分析におけるデータ収集において、分析方法の検討結果から再考が必要となり、実施が遅れているため。本研究の目的は、環太平洋パートナーシップ(TPP)協定をはじめとする環太平洋地域の貿易自由化が、我が国の農業および関連産業の生産、雇用、社会厚生、環境負荷等に与える影響を明らかにすることである。その中で、外国産製品と国産品の代替関係を明らかにする「国内外代替分析」、各産業の製品差別化や不完全競争の程度を明らかにする「差別化/不完全競争分析」、貿易自由化が農業の多面的機能に与える影響について経済評価を行う「環境分析」、以上を踏まえて貿易自由化が我が国の農業生産等に与える影響を包括的に明らかにする「一般均衡分析」を実施することで、今日我が国が直面する農業、貿易の課題について、先進的な研究を行うことを目的としている。本年度の研究では、前年度までの研究を踏まえ、主として一般均衡分析の実施に取り組んだ。これまでの我が国を取り巻く貿易自由化に関するシミュレーション分析の仮定やモデルについての詳細な検討を踏まえ、TPP協定が発効した場合と発効しなかった場合の関税削減スケジュールを考慮し、関税削減が我が国の農業生産等に与える影響に関する一般均衡分析を行った。その際、静学モデルと動学モデルの比較や、外国産製品と国産製品の代替性に関するパラメータの違いの影響、労働移動の完全性に関する仮定の違いの影響等について詳細に検討し、分析を行った。また、不完全競争を考慮したモデルについての検討を行ったほか、環境分析の結果を踏まえた一般均衡分析の方法についても、先行研究のサーベイを踏まえ、検討を行った。

個別分析課題に進展の違いはあるが、全体として当初の計画の範囲内で進展していると判断されるため。本研究は、環太平洋地域の貿易自由化が、我が国の農業や関連産業の生産、雇用、社会厚生、環境負荷等をどのように変化させるかについて、定量的に明らかにすることを目的としている。その際、行動経済学、産業組織論、環境経済学といったミクロ経済学の分析枠組にもとづく実証分析を通じて、これまで行われてきた貿易自由化の効果に関する試算の前提について再検討し、実態を詳細に反映した分析モデルを構築し、包括的な影響評価を行う。複眼的な応用ミクロ経済分析と、それらの結果・モデルを組み込んだ応用一般均衡分析を通じて、最終的には我が国の農業を発展させるために必要な貿易政策および農業・食料政策に関する提言を行う。最終年度にあたる本年度の研究計画では、外国産製品と国産品の代替関係を明らかにする「国内外代替分析」において、試食実験により、我が国の消費者選好を明らかにすることを課題とした。また、応用一般均衡分析等により、TPPを含む新たな自由貿易枠組が、我が国の農業や関連産業に与える影響について、複眼的な視点により明らかにする課題も設定した。「国内外代替分析」では、米を対象に試食を伴う離散選択実験を行い、豪州産の短粒種や米国産の代表的な中粒種であるカルローズは、試食がない場合の評価は低いものの、試食機会が得られた場合には評価が高くなることが示された。一方、米国抜きのCPTPP(TPP11)の効果に関する分析では、これまでの応用ミクロ経済分析の結果を十分に取り入れることはできなかったものの、様々な状況を想定したシミュレーション分析を実施し、我が国の将来像に対する新たな可能性を指摘した。本研究は、環太平洋地域の貿易自由化が、我が国の農業や関連産業に与える経済的影響について、応用ミクロ経済学の手法を用いて定量的に明らかにした。外国産農産物に対する消費者評価に関する分析では、外国産米の試食実験にもとづき、国産米と比較したときの外国産米に対する消費者の支払意思額を明らかにした。また、流通過程における不完全競争分析では、事業所レベルの個票データを用い、2001年以降に我が国の食品産業が寡占化していることを示した。さらに、TPP協定の影響に関する分析では、既存研究の仮定やモデルについて詳細に検討した上で様々なシミュレーション分析を行い、我が国の将来像に対する新たな可能性を指摘した。個別分析ごとに計画よりはやく進展しているものとそうでないものがあるが、全体としては当初の予定の範囲内で推移していると判断されるため。研究計画に沿った研究を実施するとともに、試食実験や環境データ収集の早期実施に努める。研究計画に沿って研究を推進するとともに、進展が遅れている個別課題について優先的に取り組み、期間内に計画している研究を達成するよう推進する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
情報化と消費社会

本年度は、過去3年の研究成果に立脚しつつ、(1)現代消費社会の「社会象」(社会イメージ)が「情報化」の媒介を受けながら、さまざまな水準で変容していることを具体的・多角的に明らかにし、(2)その変容を社会理論の再構成につなげることを主要な目標にしていた。この研究目標に沿って、本年度の研究実績としては、「広告表現」、「都市空間」、「他者像」、「健康観」、「映像感覚」、「有名性」、「表情」などの諸側面において、われわれの時代における社会的な「知覚の布置」が全体として変わってきていることを明らかにしてきた。また、このような社会像や「知覚の布置」の変化は、社会理論に統合されなければならないが、本研究では、資本の価値増殖の様式や変化という歴史的な過程に、この「社会像」の変化を結びつけるという展望を得た。資本が人間の身体空間をメディア論的に分解し、この身体空間(=メディア空間)を投資と開発の巨大な対象として発見し、再創造しているというプロセスがそこにある。「情報化」は大きな文脈でいえば、この資本の活動プロセスに帰属しているのではないか、という理論的な展望が得られたのである。これらの研究成果は、内田「資本主義と権力のエピステ-メ-」(『思想』1994年12月号)、重点領域研究シンポジウムでの若林報告(1995年3月、於東京大学)、5群2班・研究成果報告書『情報化と消費社会』(1995年4月号)などに示すとおりである。また、この報告書をさらに発展させ、1995年度に東大出版出会より内田編『イメージのなかの社会』を刊行する予定である。広告は「商品」についての言説であるが、同時にその商品を含む「社会的な現実性の場」について言及しており、社会的な現実構成の機能を果たしている。本研究は、電子メディアが誘導する現代の情報化社会において、この社会的な現実構成の様式(やそれと相関する人々の心性や意味感覚)がどのような変容の過程にあるのかを、テレビCFを準拠にして分析することを主題にしている。まず、映像表現の内容分析により、CFの言説が「日常的なリアリティの場」からどのような方向に拡張しつつあるのかを分析し、われわれは次の二つの現象を確認した。第一に、電子メディアの現実と相関する「言説の拡張」であり、その拡張の軸として、(1)シミュレーション,(2)ディコンストラクション,(3)ハイ・ディフィニションという三つの軸があること、第二に、これに抵抗するように、心性の古層や身体の存在への「言説の回帰」の焦点として、(4)象徴論的な他界,(5)生な身体の存在を、見出すことがてきることである。次に、内容分析により編集した典型的なCF24本を、二つの学生グループ(H群、L群)に見せる実験を行った。H群はそのオリジナル・テープを大画面、SVHS、ハイファイで視聴しL群はそのコピー・テープを小画面.VHS.モノラルで視聴した。すなわちH群はL群に比べ、精細度の高いホットなメディアで視聴したのである。そこで被験者は限定されているが、(1)意味論的な解像度の高低と、(2)視聴するメディアの精細度の高低により、コミュニケーションの空間が重層化し、多様に分節されている状態を記述=分析してみた。現代の情報化社会では、このように重層的で多様なコミュニケーションを媒介にして、どのような心性や社会性の場が構成されうるのかという問題を立ててみることができるだろう。本年度は、情報化というベクトルを媒介にして広告表現の現在および変容についての分析を主要なテーマとした。情報化の言説や情報化を支える電子メディアの浸透が、消費社会の文化感性を象徴する広告表現にどのような影響を与えているのかを基本的な主題とし、テレビのコマーシャル・フィルムを素材にして、研究代表者・分担者それぞれの問題次元から実証的に分析したのである。その研究成果は、平成5年10月の第66回日本社会学会大会において「情報化・消費社会・広告」というテーマのもとに共同報告を行った。報告内容は、【.encircled1.】内田隆三「情報化とCM表現の現在」、【.encircled2.】若林幹夫「空間像の社会的変容」、【.encircled3.】黒田浩一郎「医薬品コマーシャルにみる日本人の健康・病気観」という3つである。また本研究班では、広告表現だけでなヽ、今日の消費社会のさまざまな現象や問題において情報化の影響を検証するため、七回にわたり研究会を続けてきた。その成果の一部は、『社会学評論』44巻4号の「情報化とエスニシティ」の特集号において、宮原浩二郎の論文「エスニックの意味と社会学の言葉」として発表される。さらに平成6年3月には、重点領域研究「情報化社会と人間」の公開シンポジウム『メディア変容の現在と未来』において、内田隆三が「電子メディアと文化感性の変容」という論文で、マルチメディア体制という展望のもとに、映像産業の現在について報告を行っている。本年度の研究では、情報化のベクトルが、社会の深い次元にあるわれわれの文化感性そのものの変容に影響力を行使している局面が明らかにされたといえよう。

この研究目標に沿って、本年度の研究実績としては、「広告表現」、「都市空間」、「他者像」、「健康観」、「映像感覚」、「有名性」、「表情」などの諸側面において、われわれの時代における社会的な「知覚の布置」が全体として変わってきていることを明らかにしてきた。また、このような社会像や「知覚の布置」の変化は、社会理論に統合されなければならないが、本研究では、資本の価値増殖の様式や変化という歴史的な過程に、この「社会像」の変化を結びつけるという展望を得た。資本が人間の身体空間をメディア論的に分解し、この身体空間(=メディア空間)を投資と開発の巨大な対象として発見し、再創造しているというプロセスがそこにある。「情報化」は大きな文脈でいえば、この資本の活動プロセスに帰属しているのではないか、という理論的な展望が得られたのである。これらの研究成果は、内田「資本主義と権力のエピステ-メ-」(『思想』1994年12月号)、重点領域研究シンポジウムでの若林報告(1995年3月、於東京大学)、5群2班・研究成果報告書『情報化と消費社会』(1995年4月号)などに示すとおりである。また、この報告書をさらに発展させ、1995年度に東大出版出会より内田編『イメージのなかの社会』を刊行する予定である。
神経回路網の特異的構築と機能を制御する細胞内分子機構

マウス脊髄の発生過程で特定の細胞群で発現するMBH1(mammalian Bar-class homeobox 1)遺伝子の発現制御と機能を解析した。MBH1の発現は、胎生10.5日のマウス脊髄の蓋板近傍の細胞で始まり、発生の進行とともに、脊髄の背側から翼板下層へ至る帯状の細胞群で認められ、胎生12.5日以降では翼板下層に限局する。この発現を詳細に解析するため、MBH1ゲノムの転写制御領域とレポーター遺伝子のlacZを持つトランスジェニックマウスを作製した。その結果、MBH1の発現は、胎生10.5日に、MATH1発現細胞で始まることが明らかとなった。また、MBH1発現細胞の軸索は、床板を越えて反対側へ伸長し、交連ニューロンのマーカーのDCCやTAG-1の抗体で標識された。この結果、MBH1は交連ニューロンで発現することが示された。さらに、MBH1の転写制御領域に欠損変異や部位変異を導入し、MBH1の発現はMATH1タンパク質が結合するE-boxで制御されることが明らかとなった。一方、前年度に開発したマウス脊髄へのin vivo electroporation法を利用し、MATH1を強制発現させると、MBH1の発現が誘導された。また、MBH1を異所的に発現させると、本来は脊髄の背側に留まり軸索を同側に投射するニューロンが、翼板下層へ移動し、軸索を床板に向かって投射する交連ニューロンに分化転換することが明らかとなった。この時、分化転換したニューロンの軸索は、本来の交連ニューロンと同様、DCCやTAG-1を発現し、床板を通過後、90度方向転換し頭部へ向かって伸長した。以上の結果、MBH1は、DCCやTAG-1の発現を制御するとともに、軸索の伸長方向や細胞の移動方向を調節し、脊髄交連ニューロンの運命は、MATH1からMBH1へ至る転写因子のカスケードで決定されることが明らかとなった。マウス神経系の発生過程で、特定の神経細胞群で特異的に発現するBarファミリーのホメオボックス遺伝子、MBH1の発現と機能解析を行った。MBH1発現細胞は、胎生10.5日のマウス胎仔脊髄の蓋板近傍で生じ、発生が進むとともに脊髄の中央部(翼板と基板の境界付近)へ移動する。この移動パターンは、commissural neuronへ分化する細胞と酷似している。しかし、MBH1を発現する細胞の運命やcommissural neuronへの分化を制御する遺伝子カスケードには不明な点が多い。そこで、MBH1発現細胞を明瞭に同定するため、MBH1遺伝子の転写制御領域をレポーター遺伝子のlacZと繋いだDNAを持つトランスジェニックマウスを作製した。このトランスジェニックマウスでは、lacZ遺伝子は本来のMBH1発現細胞のみで発現し、交連繊維がβ-ガラクトシダーゼ陽性となった。この結果、MBH1発現細胞はcommissural neuronへ分化することが示された。さらに、神経細胞の種々のマーカーと比較することにより、MBH1はcommisural neuronの中でもMath1発現後にLh2を発現する細胞群で特異的に発現することが明らかになった。一方、MBH1遺伝子のマウス胎仔内での機能を明らかにするため、electroporationを用いたマウス胎仔脳への遺伝子導入法を改良し、マウス胎仔の脊髄へも効率よく遺伝子導入する実験系を確立した。この実験系により、MBH1遺伝子を強制発現させると、本来は脊髄背側の神経細胞になるべく細胞がcommissural neuronへ分化することが示され、MBH1遺伝子はcommissural neuronへの分化を制御することが明らかとなった。

以上の結果、MBH1は、DCCやTAG-1の発現を制御するとともに、軸索の伸長方向や細胞の移動方向を調節し、脊髄交連ニューロンの運命は、MATH1からMBH1へ至る転写因子のカスケードで決定されることが明らかとなった。
曲面結び目と２次元ブレイド

4次元空間内の曲面結び目について、特に曲面結び目の分岐被覆の形をしている「分岐被覆曲面結び目」(曲面結び目上の2次元ブレイド)についての研究を進めた。ここで、曲面結び目とは、4次元空間内に埋め込まれた閉曲面のことである。分岐被覆曲面結び目は、底をなしている曲面結び目上に描かれるある種の有限グラフ、「チャート」で表される。分岐被覆曲面結び目があるとき、それにチャートループ付き1-ハンドルをいくつか付加する操作を行うと、1-ハンドル上のチャートループと、両端点が1価頂点(黒い頂点)である辺「フリー・エッジ」以外のチャートを消去して、チャートを「単純な」形に変形することができる。このような、分岐被覆曲面結び目のチャートを「単純な」ものに変形する「単純化」を考えることができるが、単純化に必要なチャートループ付き1-ハンドルの数の最小値として、不変量「単純化数」が定義される。平成30年度は、「単純化数」の上からの評価について、これまでの結果を踏まえた上でさらに研究を進めた。具体的には、次数が3の分岐被覆曲面結び目の単純化数は3未満であることを示した。さらに、次数が3でチャートが黒い頂点を持つ場合、つまり分岐被覆がブランチ点を持つ場合、単純化数は1以下であることを示した。次数が3の場合、チャートは4価頂点「交差点」を持たないことを利用して、1-ハンドルを用いた変形方法を発展させることで示すことができた。この結果を論文にまとめた。また、これまで開催してきた「学習院大学トポロジーセミナー」を「金沢大学・学習院大学合同トポロジーセミナー」に改称し、月に1回程度講演者を招待してセミナーを行った。本研究では、1次元の結び目やブレイド、また2次元ブレイドの性質を研究することによって曲面結び目を研究することを目的としている。具体的な研究対象は、可換な1次元ブレイド2つで定まる「トーラス被覆結び目」という曲面結び目と、「曲面結び目上の2次元ブレイド」という、トーラス被覆結び目の概念の拡張である曲面結び目である。そのような曲面結び目の不変量を1次元の結び目またはブレイドの不変量を用いて表すことや、図式による変形などによって2次元ブレイドを分類することを目指している。曲面結び目上の2次元ブレイドは、曲面図式上に描かれるある種のグラフ、「チャート」で表すことができる。任意の向きづけられた曲面結び目は球面上の2次元ブレイドで表され、それは球面上のグラフである「チャート」で表されることが知られているが、曲面図式上のチャートは球面上のチャートの概念の拡張になっている。曲面結び目上の2次元ブレイドを曲面図式上のチャートを用いて考察した。具体的には、1-ハンドルをいくつか加えることによって得られる曲面結び目上の2次元ブレイドで、ある繰り返しのパターンから成るものについて、1-ハンドルムーブという同値変形を導入し、この図式の変形によって2次元ブレイドがどれだけ簡単に変形できるか調べた。さらに、チャートループ付き1-ハンドルを加えるという操作は、任意の曲面結び目上の任意の2次元ブレイドについてブレイドを解消する操作であることを示した。この結果を学会や国際会議において発表した。平成27年度の研究計画では、曲面結び目上の2次元ブレイドについて、チャートの性質を調べるほか、そのカンドルコサイクル不変量を計算するとしたが、カンドルコサイクル不変量の計算にまで至らなかったため。この論文では、1-ハンドルをいくつか加えることによって得られる曲面結び目上の2次元ブレイドで、ある繰り返しのパターンから成るものについて、「1-ハンドルムーブ」という同値変形を導入した。曲面結び目上の2次元ブレイドは、曲面結び目を3次元空間に射影して得られる図式の上に描かれるある種のグラフ、「曲面図式上のチャート」で表示される。ここで考えた「ある繰り返しのパターンから成る」2次元ブレイドは、簡略化されたチャートで表すことができる。そのようなチャートが描かれている曲面図式が、「1-ハンドルムーブ」によって、どのパターンに分類されるかを調べたのが第1の結果である。さらに、第2の結果として、任意の曲面結び目上の任意の2次元ブレイドについて考え、これにチャートループ付き1-ハンドルを加えるという操作は、2次元ブレイドを簡略化する操作であることを示した。すなわち、ある種類のチャートループ付き1-ハンドルをいくつか加えると、曲面図式上のチャートは「フリー・エッジという特殊な簡単なチャートいくつかと、チャートループ付き1-ハンドルいくつか」という形に必ず変形できることを示した。また、埋め込まれた曲面ではなく、境界のある本来の「2次元ブレイド」の概念との混同を避けるため、「曲面結び目上の2次元ブレイド」を「被覆曲面結び目」に変更することにした。また、学習院大学トポロジーセミナーを開催し、この科研費をつかって遠方の講演者を招待することができた。カンドルコサイクル不変量や結び目群についての結果を出すに至らなかったため。また、ブランチ点も許すことを明確にするため、「被覆曲面結び目」を「分岐被覆曲面結び目」に変更することにした。分岐被覆曲面結び目は、曲面結び目上に描かれるある種のグラフ、「チャート」で表される。チャートループ付き1-ハンドルを加えるという操作によって、ある「単純化」を考えることができ、「単純化数」という不変量が定義される。

平成29年度は、「単純化数」およびそれと類似の方法で定義される「弱い意味での単純化数」の評価について、これまでの結果を踏まえた上でさらに研究を進めた。具体的には以下の2点を論文にまとめた。(1)分岐被覆曲面結び目の単純化について、「単純化数」と「弱い意味での単純化数」の新しい上からの評価をいくつか与え、これまでの結果よりも「さらに単純化された形」に変形できることを示した。チャートの同値変形、C-ムーブの中で、白い頂点が4個関わっているCI-M4ムーブと呼ばれる変形を用いることがキーとなった。(2)分岐被覆曲面結び目はブランチ点を持たない場合もあるが、分岐被覆曲面結び目が実際ブランチ点を持つ場合、言い換えれば分岐被覆曲面結び目を表すチャートが黒い頂点を持つという、特別な場合について考察し、単純化数の上からの評価を与えた。黒い頂点をもつことにより、(1)よりよい評価を得ることができ、証明もより簡潔になった。また、学習院大学トポロジーセミナーを開催し、この科研費で遠方の研究者を講演に招待することができた。分岐被覆曲面結び目の単純化数の評価については予想よりも研究が進んだが、カンドルコサイクル不変量や結び目群については結果を得ることができなかったため。4次元空間内の曲面結び目について、特に曲面結び目の分岐被覆の形をしている「分岐被覆曲面結び目」(曲面結び目上の2次元ブレイド)についての研究を進めた。ここで、曲面結び目とは、4次元空間内に埋め込まれた閉曲面のことである。分岐被覆曲面結び目は、底をなしている曲面結び目上に描かれるある種の有限グラフ、「チャート」で表される。分岐被覆曲面結び目があるとき、それにチャートループ付き1-ハンドルをいくつか付加する操作を行うと、1-ハンドル上のチャートループと、両端点が1価頂点(黒い頂点)である辺「フリー・エッジ」以外のチャートを消去して、チャートを「単純な」形に変形することができる。このような、分岐被覆曲面結び目のチャートを「単純な」ものに変形する「単純化」を考えることができるが、単純化に必要なチャートループ付き1-ハンドルの数の最小値として、不変量「単純化数」が定義される。平成30年度は、「単純化数」の上からの評価について、これまでの結果を踏まえた上でさらに研究を進めた。具体的には、次数が3の分岐被覆曲面結び目の単純化数は3未満であることを示した。さらに、次数が3でチャートが黒い頂点を持つ場合、つまり分岐被覆がブランチ点を持つ場合、単純化数は1以下であることを示した。次数が3の場合、チャートは4価頂点「交差点」を持たないことを利用して、1-ハンドルを用いた変形方法を発展させることで示すことができた。この結果を論文にまとめた。また、これまで開催してきた「学習院大学トポロジーセミナー」を「金沢大学・学習院大学合同トポロジーセミナー」に改称し、月に1回程度講演者を招待してセミナーを行った。平成27年度の結果を踏まえた上で、曲面結び目上の2次元ブレイドについて、曲面図式上のチャートの同値類についての研究を進めるほか、カンドルコサイクル不変量についても計算する。
トキソプラズマ特異酵素のアイソザイムと病原性との関係についての分子生物学的研究

先の我々の研究で、トキソプラズマの強毒株であるRH株には二種類のアイソザイム(NTPase-I,NTPase-II)が存在し、それらをコードする遺伝子の全核酸塩基配列が決定されている。また多数の株を用いたNTPaseの反応速度論的解析結果よりNTPase-IIは全ての株に存在するがNTPase-Iは強毒株にのみ存在することが推定されていた。今回、PCR法による遺伝子の増幅実験を行い、上記の現象はそれぞれのアイソザイムをコードする遺伝子の存在の有無と相関することがわかった。すなわち、弱毒株にはNTPase-Iをコードする遺伝子は存在せず、NTPase-IIをコードする遺伝子のみが存在することが新たにわかった。またmRNAを出さない疑似遺伝子が全ての株に存在すると思われていたが、この疑似遺伝子を持たない弱毒株の存在が新たにわかった。その後トキソプラズマの遺伝子のコスミドライブラリーよりNTPaseのプロモタ-領域を含む遺伝子をクローニングした。PCR法を用いて必要な各種の遺伝子断片を合成し、それら遺伝子断片を繋ぎ合わせ、機能する遺伝子として構築するための条件を検討した。Phlomycin耐性遺伝子を組み込んだプラスミドに構築した遺伝子を挿入し、生体内に組み込む実験を開始した。しかしながら、弱毒株にNTPase-Iを発現させることには成功していない。これはやはり疑似遺伝子が関与していると思われ、今回新たに見つかった疑似遺伝子を持たない弱毒株を用いて検討が必要と思われる。先の我々の研究で、トキソプラズマの強毒株であるRH株には二種類のアイソザイム(NTRase-I, NTPase-II)が存在し、それらをコードする遺伝子の全核酸塩基配列が決定されている。今回、PCR法による遺伝子の増幅実験を行い、上記の減少はそれぞれのアイソザイムをコードする遺伝子の存在の有無と相関することがわかった。すなわち、弱毒株にはNTPase-Iをコードする遺伝子は存在せず、NTPase-IIをコード遺伝子のみが存在することが新たにわかった。また更にmRNAを出さない疑似遺伝子が全ての株に存在することもわかった、これらの結果は米国生化学・分子生物学会誌(J. Biol. Chem.)の1995年の5月号に掲載された。平成7年度は主に遺伝子導入のためのプラスミドの作製を行った。そのためにまずトキソプラズマの虫体内に導入されたNTPase-Iの遺伝子が発現されるようなプラスミドの設計を行った。その後トキソプラズマ遺伝子のコスミドライブラリーよりNTPaseのプロモタ-領域を含む遺伝子をクローニングした。PCR法を用いて必要な各種の遺伝子断片を合成し、それら遺伝子断片を繋ぎ合わせ、機能する遺伝子として構築するための条件を検討中である。Phlomycin耐性遺伝子を組み込んだプラスミドに構築した遺伝子を挿入し、生体内に組み込む予備実験を開始する予定である。また今後の課題として、新たに見つかった疑似遺伝子の存在と病原性との関わりが問題となった。トキソプラズマには遺伝的にI,II,IIIの三型がありI型が強毒株で、IIおよびIII型が弱毒株である。強毒株であるRHには二種類のアイソザイム(NTPase-I,NTPase-II)が存在し、それらをコードする遺伝子の全核酸塩基配列が先の我々の研究で決定されている。今回、多数の株を用いPCR法による遺伝子の増幅実験を行い、IIおよびIII型の弱毒株にはNTPase-Iをコードする遺伝子は存在せず、NTPase-IIをコードする遺伝子のみが普遍的に存在することが新たにわかった。昨年の研究でmRNAを出さない疑似遺伝子が全ての株に存在すると思われていたが、この疑似遺伝子を持たない弱毒株の存在が新たにわかった。

前年度は遺伝子導入のためのプラスミドの作製を行ったが、本年度も継続した。そのためにまずトキソプラズマの虫体内に導入されたNTPase-Iの遺伝子が発現されるようなプラスミドの設計を行った。その後トキソプラズマの遺伝子のコスミドライブラリーよりNTPaseのプロモタ-領域を含む遺伝子をクローニングした。PCR法を用いて必要な各種の遺伝子断片を合成し、それら遺伝子断片を繋ぎ合わせ、機能する遺伝子として構築するための条件を検討した。Phlomycin耐性遺伝子を組み込んだプラスミドに構築した遺伝子を挿入し、生体内に組み込む実験を開始した。しかしながら、弱毒株にNTPase-Iを発現させることには成功していない。これはやはり疑似遺伝子が関与していると思われ、今回新たに見つかった疑似遺伝子を持たない弱毒株を用いて検討が必要と思われる。
現代社会におけるストレス問題の解明に関する実験予防疫学的研究

第1回全体会議(平成元年8月)で研究分担課題と研究方法などについて討議を行ない、ストレスの定義と概念の統一化を計った。その後、研究者個々に研究を推進し、第2回(平成元年11月)および第3回(平成2年2月)でそれぞれの研究分担課題、研究計画、研究方法などについて検討し、第4回全体会議(平成3年2月)で最終的な研究成果の発表を行なった。すなわち、予防医学的立場から、青山は勤労者のストレスについて、ストレス感とストレス要因、森本は働きがい感とライフスタイルおよび自覚症状、鈴木(継)は健康習慣と余暇行動などの関連をそれぞれの実地調査を踏まえて明らかにした。日常生活ストレスについて鈴木(庄)は夜間交通騒音が睡眠へ及ぼす影響についての定量的評価を脳波学的に試みた。疫学的立場から、田中は循環器疾患を、川井は消化性潰瘍を、山下は高齢入院患者の、疾病発生ならびに病態進展に及ぼすストレスの役割を明らかにした。さらに、実験医学的研究として、ストレスと物質代謝、栄養バランスなどとの関連について、笹川は反復昼夜逆転ストレスと脂質代謝、糸川はマグネシウム欠乏とストレス反応、高野はストレスが肝薬物代謝に及ぼす影響を、斎藤(和)はストレスにおける生体内微量元素の変動と役割について明らかにし知見をそれぞれ報告した。また、細胞レベルのストレス影響について、西野はストレス反応性組織障害に及ぼすメタロチオネインの影響、小島はストレスにより誘導されるメタロチオネインによるストレスの指標化、徳永はストレス蛋白質の誘導生成とヘムオキシゲナ-ゼとの関連、川西はストレスで導出されるカテコ-ルアミンによる活性酸素の生成およびDNAの損傷、和田はストレスと内因性モノアミンオキシダ-ゼ阻害物質、ベンゾジアゼピン受容体結合物質との関連についてそれぞれ検討し得られた新たな知見について報告した。これらの成果から、現代社会におけるストレス問題の解明に系統的研究が極めて重要であることが示唆された。第1回全体会議で研究分担課題と研究方法などについて討論を行い、最初にストレスの定義と概念についての統一化を計った。その後、研究者個々に研究を推進した。斎藤はラット脳内各部の微量元素濃度とストレスとの関連、鈴木(継)は各種企業勤務者の実態調査に基づくストレス対応策、青山はストレス評価調査結果と職業特性との関連、田中は集団検診受診者の面接調査に基づく循環器疾患や悪性腫瘍の発生とストレスとの関連、森本は調査紙法によるストレス量評価とリンパ球機能変化との関連、糸川は飼料中に含まれるビタミンB群の量と飼料摂取後のストレス反応との関連、川井は消化器疾患に関するストレスの影響、西野は過酸化脂質直接検出法の開発、川西はストレスに伴う活性酸素の毒性分析、小島はメタロチオネイン定量法の確立、笹川は温熱ストレスがラットの成長に与える影響の解明、徳永はストレスとヘムオキシゲナ-ゼの代謝との関連、和田はモノアミンオキシダ-ゼ阻害物質の分離精製、鈴木(庄)は騒音の睡眠脳波影響評価、山下は寝たきり老人のストレス状態評価について研究を行った。第2、3回全体会議では各研究者による報告を行い、ストレス起因性もしくは関連性疾患(特に循環器疾患、消化器疾患)の発生率に関する疫学的分析、調査紙法や生理機能検査法によるストレス評価方法の確立、生体内微量元素の動態やリンパ球機能、さらに活性酵素によるDNA損傷の特異性、細胞内ヘム蛋白質の変動、メタロチオネインの生成をもとにした生体へのストレス影響分析、労働作業特性、睡眠、栄養摂取にみられる生活行動とストレス反応などについての研究成果が明らかにされ、今後、ストレスの定量化、ストレス反応のメカニズムの解明、および対応策を総合的に明らかにすることが確認された。

第3回全体会議で研究分担課題、研究計画、研究方法などについて検討を行なった後、研究者が個々に研究を進め、第4回全体会議で最終的な研究成果についての発表を行なった。予防医学的立場から、勤労者のストレスについて青山はストレス感とストレス要因、森本は働きがい感とライフスタイルおよび自覚症状、鈴木(継)は健康習慣と余暇行動との関連をそれぞれ実地調査を踏まえて明らかにした。日常生活ストレスについて鈴木(庄)は夜間交通騒音が睡眠へ及ぼす影響について脳波学的定量評価を試みた。疫学的立場から、田中は循環器疾患を、川井は消化性潰瘍を、山下は高齢入院患者の疾病発生ならびに病態進展に及ぼすストレスの役割を明らかにした。さらに、実験医学的研究として、ストレスと物質代謝、栄養バランスなどとの関連について、笹川は反復昼夜逆転ストレスと脂質代謝、糸川は、マグネシウム欠乏とストレス反応、高野はストレスが肝薬物代謝に及ぼす影響を、斎藤(和)はストレスにおける生体内微量元素の変動と役割について明らかにした知見をそれぞれ報告した。また、細胞レベルのストレス影響について、西野はストレス反応性組織障害に及ぼすメタロチオネインの影響、小島はストレスにより誘導されるメタロチオネインによるストレスの指標化、徳永はストレス蛋白質の誘導生成とヘムオキシゲナ-ゼとの関連、川西はストレスで導出されるカテコ-ルアミンによる活性酸素の生成およびDNAの損傷、和田はストレスと内因性モノアミンオキシダ-ゼ阻害物質、ベンゾジアゼピン受容体結合物質との関連についてそれぞれ検討し得られた新たな知見について報告した。これらの成果から、現代社会におけるストレス問題解明のため系統的研究が極めて重要であることが示唆され、今後も引き続き各自の研究課題を中心に、ストレス関連研究を推進していくことが確認された。
操作的証明を取り入れた代数的証明の学習環境の研究開発

操作的証明を用いた学習環境のデザインについて,理論的枠組みを再検討するとともに,具体的な学習環境のデザインを行い,その効果を検証することができた.また,実証授業を通して「道具的創成」という現象を観察することができ,代数的証明の学習環境のデザインに対して,大きな示唆を得ることができた.また,これまでの研究成果を学位論文としてまとめ,公開することができた.本年度は,まず,操作的証明(Operative proof)に関するE. Ch. Wittmannの先行研究を精査するとともに,操作的証明の概念についての理論的枠組みを考察した.先行研究を再度精査することを通して,操作的証明が本質的学習環境デザインにおける中心的な学習活動として位置付けられていることが明らかとなった.次に,中学生を対象とした操作的証明に関する教授実験を行い,中学生の操作的証明に関する理解の様相を分析した.教授実験では,授業者側が意図する位取り表とおはじきの操作を自然な流れで引き出すための学習課題を検討し,段階的な操作的証明への学習軌道を設計して調査を行った.その結果,操作的証明を取り入れた説明の活動を段階的に取り入れることによって,次第に授業者側が意図するおはじきの操作ができるようになること,また,操作的証明を構想する段階で,他者との相互作用によってアイデアを共有することが有効に機能するということが明らかとなった.本年度は,操作的証明(Operative proof)を取り入れた本質的学習環境の具体化のために,小学校高学年を対象とした操作的証明の学習環境をデザインし,日本の小学校とイギリスの小学校とで実験授業を実施した.その際,操作的証明を用いた「説明すること」の学習活動が,形式的証明に直接結びつくわけではないことを説明するための概念的枠組みとして,道具的創成(instrumental genesis)という概念に着目し,操作的証明の学習活動を経験した児童生徒に,どのように道具的創成が起こるのかということを分析の視点とした授業分析を実施した.実験授業の分析の結果,小学校高学年の児童に対して,おはじきと位取り表を用いた操作的証明の学習活動を行ったとき,「道具的創成」とみられる現象が十分に起こり得ることが観察された.特に,一旦,おはじきと位取り表の操作に関して「道具的創成」が起こってしまえば,児童はそれを用いて探究的に学習活動を展開し,新たな命題を生成したり,命題をより一般化したりしうるということを確認することができた.しかし,今回の実践を通して,小学校段階での操作的証明の学習活動が,必ずしも中学校で想定されるような「命題の生成」→「証明の構想」→「証明の構成」という順に進むわけではなく,「道具的創成」が起こることによって「新たな命題の生成」と「操作的証明の構成」とが同時進行的に起こるということは,今後の学習環境デザインにおいて重要な示唆であった.本年度は,3年間の研究計画の最終年度ということで,平成25年度および平成26年度に実施した教授実験,実験授業等の分析を振り返るとともに,操作的証明に関するこれまでの研究を総括し,成果のまとめを行った.特に,平成26年度に日本とイギリスの小学校高学年の児童を対象に行った実験授業の分析では,児童がおはじきと位取り表という表現媒体を道具として使いこなすことができるようになると,それを用いた新しい命題の生成など,創造的な学習活動へと発展する可能性を見出すことができた.このような現象は,「道具的創成」という概念によって価値づけられるが,一方で「道具的創成」を意図した学習活動のデザインでは,探究を通した「命題の生成」とそれを理由づける「操作的証明の構成」とが同時進行的に行われるということに注意が必要であるなどの示唆が得られている.このような分析結果は前年度末に全国数学教育学会において発表していたが,本年度に,その成果を論文としてまとめ学会誌に投稿した結果,受理され学会誌へ掲載された.また,操作的証明に関する研究は,これまで継続的に行ってきたが,それらの成果を学位論文としてまとめることができた.小学校高学年から中学校段階にかけての論証指導の課題を明らかにするとともに,それらの課題解決のために操作的証明がどのように機能し得るのかという点について,実証的研究を踏まえた分析を行い,そこから得られた知見をまとめることによって,探究活動を核とした論証指導の学習環境デザインの一つの方法論を提示することができた.操作的証明を用いた学習環境のデザインについて,理論的枠組みを再検討するとともに,具体的な学習環境のデザインを行い,その効果を検証することができた.また,実証授業を通して「道具的創成」という現象を観察することができ,代数的証明の学習環境のデザインに対して,大きな示唆を得ることができた.また,これまでの研究成果を学位論文としてまとめ,公開することができた.本年度は,イギリスへ渡航し,操作的証明について研究を行っているエクセター大学の藤田太郎氏と具体的な学習環境のデザインに関して研究打合せを行うことができた.藤田氏との連携によって,日本とイギリスの両国において,操作的証明に関する実験授業を実施することができ,日本だけでなくイギリスの児童に対しても,操作的証明を用いた学習活動が有効に機能することを確認することができた.また,操作的証明を取り入れた学習活動の特徴を説明するための概念的枠組みとして,「道具的創成」という概念を取り入れ,実験授業における児童生徒の「道具的創成」の様相を観察することができた.