hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MEG・NIRS同時計測による脳神経・脳血流動態シグナルの量的対応化の確立

本研究では、NIRSで計測される脳血流動態シグナルの時系列パターン、および、空間的活動パターンの変動要因を解析するために、適応的一般線形モデルという新規手法を開発した。これは、脳血流動態反応の時間的な遅延を制御し、観察されたデータに対して最適な脳血流動態反応関数を生成する方法である。をこれにより、NIRS計測における信号間変動と課題間変動を考慮し、従来法よりも頑健な検出効率を有する手法を創出した。本研究の目的は、MEG-NIRS同時計測システムを用いて、MEGで計測される脳神経活動シグナルの時系列パターンがNIRSで計測される脳血流動態シグナルの時系列パターン、および、空間的活動パターンにどのように反映されるか、を解明することである。この遂行に伴い、MEG-NIRSの同時計測システムの立ち上げを行なったところ、事象関連磁場については、正中神経の電気刺激については、信号源が比較的脳深部にあるものの、刺激強度を調整すれば、NIRSでも観察可能であることが分った。しかし、この刺激を用いた場合に、有用な科学的言及を行なえる課題設定が困難であった。このため、いたずらに同時計測を追求するのではなく、NIRS信号の時間構造を反映した解析法を探索するという方向性を模索することにした。従来fMRIでは、単一の血流動態関数を仮定し、それを経験的に計測信号に一般線形モデル(GLM)を用いて当てはめるという手法が取られてきたが、NIRS信号においては、酸素化(HbO)、脱酸素化ヘモグロビン(HbR)、それぞれの信号挙動は異なり、単一のモデルによる適合は適切ではない。このため、モデルの変数を動的に変更させる動的GLMという手法を新たに開発した。この方法を言語課題の解析に適用したところ、呼称課題においては、一般的な遅延を付与したモデルが適合したが、対照的に,経時的に負荷が増大していく語流暢性課題においては、より時間応答の遅れた血流動態モデルが適合することが判明した。動的GLMによる集団マッピングでは、一般的なモデルを用いたマッピングに比べて、HbRでより検出力が向上した。また、HbO、HbR変化の両方でより検出が上昇し、より強い言語有意半球側での活動が認められた。結論として、NIRS信号においては、時間構造を反映した動的な解析が必要であることが示唆された。この遂行に伴い、いくつかの問題が生じた。まず、同時計測系の確立に関して、予備実験で良好な成績を示していた聴覚課題の安定性がよくないということが判明した。このため、感覚系の課題を模索したが、正中神経の電気刺激では信号源が比較的深く、NIRSとの同時計測に不向きであった。このため、口腔感覚の電気刺激の導入を考慮した。しかし、刺激強度を上げる内に、筋電の混入によるアーチファクトが発生した。この解決のために、筋電の発生源にあらかじめ双極子を推定し、筋電由来のアーチファクトを取り除くという新手法を考案した。これまでMEGでは、顔面近傍の電気刺激はアーチファクトを伴いやすいという問題があったが、この有力な解決策を提案するに至った。一方、同時刺激課題の設定については、感覚系も安定性に欠く可能性が強く、運動系へのシフトを検討中である。次に、同時計測で得られたNIRS信号の解析方法にも課題が生じた。従来fMRIでは、単一の血流動態関数を仮定し、それを経験的に計測信号に一般線形モデル(GLM)を用いて当てはめるという手法が取られてきたが、NIRS信号においては、酸素化、脱酸素化ヘモグロビン、それぞれの信号挙動は明らかに異なる。また、課題によっても、その挙動は異なっており、単一のモデルによる適合は適切ではない。このため、モデルの変数を動的に変更させる動的GLMという手法の新たに開発した。このように、当初の予定よりは困難な課題であることが判明したが、問題解決の中で、予期せぬ成果が頻出するという想定外の良循環が展開しつつある。現状では本プロジェクトのために準備したMEG-NIRS同時計測系の活用がなされていない状態であるが、次々に生じる問題を解決する過程で、当初予想しなかった重要な成果が次々に生れつつある。総合的に考えると、進行状況は概ね順調と言える。本課題の遂行は、当初の推定よりも挑戦的であることが判明しつつあるが、問題解決の過程においても、当初は想定していなかった成果が生じつつあるため、重要課題を丁寧に解決していくという基本姿勢は維持すべきと考える。この上で、いくつかの方針変更を考慮する。まず、同時計測の刺激としては、当初予定していた聴覚系ではなく、感覚運動系を導入する。前年度の開発によって、運動アーチファクトの混入は問題にならないという条件が整った。このため、筋電を伴う高強度の感覚刺激の導入を試みる。

また、予備的に、運動課題の導入も試みる。一方、NIRS信号の解析については、現在は、主として反応遅延を司る時間定数を変動させているが、矩形関数を変動させるといった新たな試みも取り入れていく。また、研究期間途中に、施設の改修が生じたため、3ヶ月程度、MEG実験が不能となる期間が生じるが、この期間中に解析と成果とりまとめを集中させる、あるいは、重要な計測の必要性が生じた場合は、NIRS-EEGの同時計測系によって、代替的な計測を実施する等の工夫を行う。初年度に想定外の課題が次々と生じたため、次年度の研究展開に様々な可能性が生じており、その準備のために、予算執行を最小限に抑えている。現状では、運動系の光学的検出システム工作費用、MEG用の信号源解析ソフトの拡充が必要となっている。そのほか、計算負荷によっては、ワークステーションの拡充を計画している。また、生体計測の本格化に伴って、実験従事者の謝金、被験者謝金、MEG使用料が発生する。そのほか、実験関連消耗品、取得データの保存メディアや解析に用いるコンピューター関連機材の購入を行う。また、国際学会への参加を一件、予定しており、その出張費用が必要である。
メタボローム解析を活用した白色・褐色様脂肪細胞の変換制御機構の解明

本年度は主に、白色脂肪細胞を褐色様脂肪細胞へ変換させる薬剤処理を行った実験動物(マウス)における脂肪組織中及び血中代謝変動を把握するために、メタボローム解析を行った。すなわち、白色脂肪細胞を褐色様脂肪細胞へ変換させる薬剤処理を行った実験動物マウスの脂肪組織中及び血中代謝物の抽出を有機溶媒により抽出し、抽出液中に含有される代謝物の超精密質量を液体クロマトグラフィー・質量分析器(LC-MS)にて測定し、当該成分の組成式を、メタボローム解析に特化した解析ソフトウェア等を活用することで、効率的に解析した。また、組成式が明らかにされた代謝物の中で、褐色化が顕著に進行することが知られている鼠径部白色脂肪組織において特に大きく変動する代謝物に着目し解析を行った。さらには、特定した代謝物が代謝経路上どこに位置するかを代謝物データベースであるKyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)等を活用することで特定し、脂肪細胞の褐色化に深く関わる代謝経路に関する解析を行った。メタボローム解析の結果、白色脂肪細胞を褐色様脂肪細胞へ変換させる薬剤処理を行うことにより、多様な低分子代謝物が変動することが明らかとなった。また、さらに解析を進めることで、鼠径部白色脂肪組織において特に大きく変動する代謝物を複数特定するに至った。さらに、これらの代謝物の内、数種類については、代謝経路上における存在位置を推定するに至った。一年目の目標として、白色脂肪細胞を褐色様脂肪細胞へ変換させる薬剤処理を行った実験動物(マウス)における脂肪組織中及び血中代謝変動をメタボローム解析により明らかにすることを掲げており、当該目標をほぼ達成できたため。一年目の研究において特定された白色脂肪細胞から褐色様脂肪細胞への変換に寄与する候補代謝物が、実際に白色脂肪細胞から褐色様脂肪細胞への変換制御に関与するか否かを明らかにし、関与する代謝物についてはそのメカニズムを検討する。当初予定と比較しおおむね順調に研究が実施できた一方、実験の一部を翌年度に実施する内容も生じたため。
学校組織内における管理職育成プロセスの解明及び育成プログラムの開発

現在の公立学校では、今後急激に必要とされる学校管理職需要への対応が求められており、また特に、昨今の「働き方改革」の動向を踏まえるならば、「学校外での管理職育成(Off-JT)」ではなく、「学校内における管理職育成(OJT)」の在り様の検討が必須である。上記全国的な状況は研究代表者の本務校が存する長崎県においても当てはまる。そこで本年度は、長崎県における「学校内における管理職育成(OJT)」の在り様を検討するべく、先行事例のプレ調査及び長崎県教育センター関係者との共通理解を図った。先行調査に関しては、2つの学校を対象に実施した。1つは、長崎県内の公立A小学校である。当該小学校校長のX氏はこれまで、学校現場・教育行政における豊富な経験を有しており、長崎県における教育課題にも精通している。X氏は現在、A小学校着任2年目であり、現任校において実施している管理職(候補者)育成の留意点等の聞き取りを行った。もう1校は県内私立B中学・高校における管理職(候補者)養成である。B中学・高校は現在、学校改革に取り組む最中であり、次代を担う管理職候補者の育成が喫緊の課題となっている。人事異動がない私立中学・高校という特徴を踏まえ、公立学校との比較事例として位置付け調査を続けている。また、長崎県教育センター関係者との共通理解に関しては、主に、当該センターで行われるミドルリーダー研修及び管理職研修の改善方策を探る形で実施した。長崎県教育センターでは現在、管理職研修の改訂に取り組んでおり、その方向性は研究代表者の研究内容とも合致する。そこで研究代表者の研究内容の共通理解を図るとともに、管理職(候補者)研修における校外研修・校内研修のすみ分けについても検討を始めることができた。「学校組織内における管理職育成」は従来から行われてきた営為であるが、先行研究においてその具体化・言語化は不十分である。それゆえ、研究初年度である今年度は、「学校組織内における管理職育成」の具体化・言語化に取り組むことが目的であった。実際に今年度は、人材育成に定評のある長崎県内A小学校X校長へのインタビュー調査(A小学校における管理職育成の取り組み及びX校長のライフヒストリー調査)を実施し、今後の分析枠組みに資するデータを収集することができた。また、「公立学校における管理職育成」との比較対象事例として私立B中学・高等学校における人材育成(管理職養成)を位置づけ調査を行った。調査の結果、当該実践に関わるさまざまなデータ(学校組織、学校改革のプロセスなど)を収集することができた。以上より、当初の目的であった「学校組織内における管理職育成」の具体化についてはおおむね達成しつつある。前述のように、「学校組織内における管理職育成」の具体化については、インタビュー調査等を通じて明らかになりつつあるが、その「言語化」(分析・論文化)については未着手である。次年度は調査データの公表へ向けたデータ分析、事例報告に取り組みたい。また、今年度データを枠組みとしたインタビュー調査の拡大にも取り組む。「学校組織内における管理職育成」に資する研究知を生成するべく、事例を増やし、分析を継続していきたい。加えて、比較対象事例として位置付ける私立B中学・高等学校における人材育成(管理職養成)事例の継続調査と、長崎県教育センターにおける管理職(候補者)研修とのすみ分けについても継続して協議しながら明らかにしつつ、新たな管理職育成プログラムの開発へとつなげていきたい。

実際に今年度は、人材育成に定評のある長崎県内A小学校X校長へのインタビュー調査(A小学校における管理職育成の取り組み及びX校長のライフヒストリー調査)を実施し、今後の分析枠組みに資するデータを収集することができた。また、「公立学校における管理職育成」との比較対象事例として私立B中学・高等学校における人材育成(管理職養成)を位置づけ調査を行った。調査の結果、当該実践に関わるさまざまなデータ(学校組織、学校改革のプロセスなど)を収集することができた。以上より、当初の目的であった「学校組織内における管理職育成」の具体化についてはおおむね達成しつつある。前述のように、「学校組織内における管理職育成」の具体化については、インタビュー調査等を通じて明らかになりつつあるが、その「言語化」(分析・論文化)については未着手である。次年度は調査データの公表へ向けたデータ分析、事例報告に取り組みたい。また、今年度データを枠組みとしたインタビュー調査の拡大にも取り組む。「学校組織内における管理職育成」に資する研究知を生成するべく、事例を増やし、分析を継続していきたい。加えて、比較対象事例として位置付ける私立B中学・高等学校における人材育成(管理職養成)事例の継続調査と、長崎県教育センターにおける管理職(候補者)研修とのすみ分けについても継続して協議しながら明らかにしつつ、新たな管理職育成プログラムの開発へとつなげていきたい。論文執筆に関わる諸経費(投稿費など)を計上していたが、今年度は目的に沿った調査を実施することができたものの、その分析・報告にまでは至らなかったことが次年度使用額が生じた理由である。残額は次年度の投稿に関わる諸経費に活用する予定である。
ＰＯＣＴとして唾液中亜鉛結合タンパク質を指標とした迅速な味覚障害評価法の臨床応用

味覚障害患者の約70%に亜鉛内服治療が有効であるといわれている。唾液中の亜鉛結合タンパク質である炭酸脱水酵素VI型が味覚機能に関与するとの報告に基づき、抗体を用いたイムノクロマト法による診断を血液検査の代わりに応用することを目的とし、イムノクロマト測定値と血清亜鉛値との関連について検討したところ、有意な正の相関が認められた。さらに、モノクローナル抗体をイムノクロマト試薬に試みたところ、LS-C196794モノクローナル抗体が、過去に報告したポリクローナル抗体と同等の発色反応を示した。従って、本法を用いることにより、唾液により、簡便迅速に味覚障害の診断法の確立する可能性が示唆された。【目的】耳下腺唾液中37kDa亜鉛結合タンパク質である炭酸脱水酵素(CA)VI型(Gustin)が味覚機能に関与するとの報告に基づき、CAVIに対する抗体を作製し、ELISAによるCAVI濃度を検出する方法を確立した。現在まで、味覚障害患者のCAVI濃度は、健常者の3分の1程度で、亜鉛内服治療による味覚障害の症状の変化とCAVI濃度の推移の比較検討を行ってきた。イムノクロマト法を用い、味覚障害患者に対してチェアーサイドにて簡便・迅速に使用できる体外診断薬を確立することを目的とし、唾液を検体としたイムノクロマト測定値と血清亜鉛値との関連について検討した。【方法】1.イムノクロマト法による測定:味覚障害を主訴として冨田耳鼻咽喉科を訪れた患者の耳下腺唾液を採取しサンプルとした。被験者に対しては説明を行い、インフォームドコンセントを得て、個人を特定できないよう配慮し研究を施行した。味覚閾値測定を四基本味の濾紙ディスク法にて施行し、あわせて血清亜鉛値を測定した。金コロイド溶液は40 nm、メンブレンはHi-Flow Plus120、テストライン用抗体はヒトCAVIの合成ペプチドに対して作製した抗体(Rabbit-IgG)、コントロール用抗体はSwine anti-rabbit IgG抗体を用いた。またライン発色はイムノクロマトリーダにて測定した。2.血清亜鉛値との比較:唾液サンプルをPBS(-)で4倍に調整し、抗体感作金コロイド溶液と混合し、サンプルとした。それぞれイムノクロマトリーダにて測定した後、イムノクロマト測定値と血清亜鉛値の相関を調べた。【結果と考察】味覚障害者の発色反応を計測したイムノクロマト測定値と血清亜鉛値との間には、有意な正の相関(R=0.398、P<0.05)が認められた。すなわち、唾液サンプル中にCAVIが少ない場合は発色反応が薄くなり、味覚障害の可能性があることになる。【目的】耳下腺唾液中37kDa亜鉛結合タンパク質である炭酸脱水酵素(CA)VI型(Gustin)が味覚機能に関与するとの報告に基づき、CAVIに対する抗体を作製し、ELISAによるGustin濃度を検出する方法を確立した。現在まで味覚障害患者のGustin濃度は、健常者の3分の1程度、血清亜鉛値とGustin濃度との相関、亜鉛内服治療による比較検討を行ってきた。さらに、味覚障害患者に対してPOCTとしてイムノクロマト法を用いた体外診断薬を簡便迅速に応用することを目的とし、味覚正常者の唾液における基礎的反応性評価試験を行った結果、陽性コントロール(合成ペプチド)と希釈バッファーにおいて発色の差異が見られることを明らかにしてきた。そこで味覚障害患者の唾液を検体としてイムノクロマトの有効性を検討した。【方法】1.イムノクロマト法による測定:健常成人と味覚障害を主訴として冨田耳鼻咽喉科を訪れた患者の耳下腺開口部より唾液を吸引採取し、サンプルとした。また、味覚閾値測定を濾紙ディスク法にて施行した。金コロイド溶液は40nm、メンブレンはHi-Flow Plus120、テストライン用抗体はヒトCAVIの合成ペプチドに対して作製した抗体、コントロール用抗体はSwine anti-rabbit IgG抗体を用いた。2.至適唾液希釈濃度の検討:陽性コントロールとして唾液サンプルを10倍から1280倍までの希釈系列に調整し、陰性コントロールにはPBS(-)を用い、イムノクロマトリーダにて測定した。【結果と考察】唾液希釈倍率は10倍から80倍の間で、濃度依存的にライン発色が認められたため、同範囲内で希釈し測定した。味覚障害者では発色反応が薄く、CAVI濃度が健常者より低い傾向が認められた事により、味覚障害の診断法として確立される可能性が示唆された。味覚障害のスクリーニング法として炭酸脱水酵素VI型ポリクローナル抗体を用いたイムノクロマト試薬による体外診断薬の開発を目的とし、唾液に対する反応性試験、イムノクロマト試薬測定値と血清亜鉛値との相関について検討してきた。

本年度ではより特異性の高いモノクローナル抗体のイムノクロマト試薬に組み込む方法を試みた。「方法」1.耳下腺唾液採取:健常成人の耳下腺唾液を吸引採取し、サンプルに供した。被験者に対しては十分な説明を行い、インフォームドコンセントを得て、個人が特定できないよう配慮し研究を実地した。2.金コロイド標識抗体:計5種類の抗体を用い作製した。3.イムノクロマト値測定:金コロイド粒子は40 nm、メンブレンはHi-Flow 135、テストライン用抗体はヒトCA VIの合成ペプチドに対して作製した抗体、コントロール用抗体はGoat anti-mouse IgG抗体を用いた。唾液サンプルは0.1%Tween-PBS(-)で2倍から10倍に調整した後、5種類の金コロイド標識抗体溶液と各々混合した。10分後に各々ライン発色の有無を確認した後、イムノクロマトリーダにて測定した。「考察」一般的にポリクローナル抗体では、モノクローナル抗体と比較して複数種の抗体が混在するため、予期せぬ抗原と交叉反応を起こす確率が高くなる。そこで今回、モノクローナル抗体のイムノクロマト試薬への利用を試み、1種類のモノクローナル抗体で発色反応が認められたため、今後この抗体を利用し、亜鉛欠乏性味覚障害の診断の根拠になりうる耳下腺唾液中亜鉛結合タンパク質測定法の構築を目指す。味覚障害平成25年度は、味覚障害患者の耳下腺唾液をサンプルとしてイムノクロマトと血清亜鉛値の相関を調べることにより、有用性を検討した。近年、簡便・迅速に検査結果を得るために、POCT(poin of care testing)が急速に普及し、その役割が高まりつつある。しかし、医療現場において血清亜鉛値の測定やELISAは時間を要する。イムノクロマト法はAnalyteが毛細管現象により多孔質支持体内を移動することを応用した免疫測定方法で、検体に含まれる抗原の有無を10分程で診断することが可能である。すなわち、唾液サンプル中にCAVIが少ない場合は発色反応が薄くなり、味覚障害の可能性があることになる。CAの味覚機能へ関与についての駒井らによる一連の報告があることからも、耳下腺唾液中亜鉛結合タンパク質の測定は,亜鉛欠乏性味覚障害の診断の根拠になりうるものと考える。今後被験者数を増やし、さらなる詳細な検討を実施する予定である。平成24年度は、味覚障害患者の唾液を検体としてイムノクロマトの有効性について基礎的検討を行った。イムノクロマト法はAnalyteが毛細管現象により多孔質支持体内を移動することを利用した方法で、検体に含まれる抗原の有無を10分程度でone stepで簡単に診断することが可能である。唾液サンプル中のCAVIと金コロイドで標識された感作抗ヒトCAVI抗体が反応し、結合物を作る。次にこの結合物が移動し、抗ヒトCAVI抗体に補足され、サンドイッチの結合物を作り、その結果コロイドが凝集し、テストライン部に赤紫色の線が表示される。
オプトガルバニックシュタルクレーザー分光の基礎と細胞生物学への応用

オプトガルバニック分光は、特定原子の特定準位に共鳴する波長のレーザー光を入射する事により、その準位密度を制御する分光学をいう。本研究では、特定原子として細胞内の分子や原子を想定している点が独創点である。シュタルク分光とは、強電界のもとで、一つのリュドベリー準位が多数の微細準位に分岐したそれらの各準位に共鳴する波長のレーザー光を照射し、電界分布等を計測する分光学をいう。この様にして実現するであろう波長可変レーザーを上記オプトガルバニック分光の光源として用いる点が、本研究独自の着想である。すなわち、本研究では、これら二つの分光学を組み合わせ、特定波長のレーザー光を強電界下に置かれた細胞に照射する事によって細胞に所望の変化を与える事を目的としている。二年間の研究を通じ、シュタルク分光による波長可変機能の実現は、原子の種類や使用可能な波長域等に制限があって、細胞照射には不向きの一面があるため、外部共振器と斜入射回折格子を用いる連続波長可変半導体レーザーを伴せ検討中である。本研究の要は、波長選択されたレーザー光により、腫瘍遺伝子を切断する事にあるが、細胞実験施設が身近にないため、最終吟味は別途進行中の国際共同研究に委ねたい。アセトンやニトロベンゼン等の薬品にアルゴンレーザーを照射した際のラマン分光、ならびにジュースや牛乳等の生物系物質を用いた同様の実験結果から、フローサイトメーターやセルソーター等の散乱パターンから細胞を推定する方式に比べ、オプトガルバニックシュタルク分光学を応用する本研究は、学理的に極めて厳密であることから、今後も一層の展開を期したい。細胞にレーザーを照射して癌細胞の検出や殺傷を行う技術は実用されているものの,学理的な検証が十分とはいえず,再現性の確保に不安が残されている。本研究では,細胞がレーザー光を吸収するメカニズムを詳細な螢光反応計測によって解明すべく,各種細胞に最適のレーザー波長を見い出すことを第一の目的とし,そのための波長変換法の一つとしてオプトガルバニックシュタルク分光の概念を引用する。またラマン散乱計測測法により,逆ストークス線の検出を試行し,癌細胞蘇生の学説の可能性を裏付けることを第二の目的とする。平成4年度はレーザー散乱計測システムの整備を行い,現有のアルゴンイオンレーザー励起色素レーザー以外に銅蒸気レーザーを照射用レーザー源として用いる観点からCu蒸気レーザーの整備を行った。ラマン散乱計測ではニトロベンゼンおよびアセトン等の工学材料を用い,ストークス線の検出を実行した。各種細胞に対する散乱計測も溶液中に溶け込んだ細胞から散乱されるスペクトルを計測する関係から,手法が確立できたことになる。高安定He-Cd^+白色光レーザーによる,生物微粒子およびアルコール等からの散乱実験では,波長変換率が大きく,目視によってさえも光色の変化が観測できるほどであった。次年度に予定される各種細胞実験への準備が整った。照射用光源としての銅蒸気レーザーの整備に際しては平成4年度に購入した光オシロスコープが波形酔析等にその効力を発揮した。

すなわち、本研究では、これら二つの分光学を組み合わせ、特定波長のレーザー光を強電界下に置かれた細胞に照射する事によって細胞に所望の変化を与える事を目的としている。二年間の研究を通じ、シュタルク分光による波長可変機能の実現は、原子の種類や使用可能な波長域等に制限があって、細胞照射には不向きの一面があるため、外部共振器と斜入射回折格子を用いる連続波長可変半導体レーザーを併せ検討中である。本研究の要は、波長選択されたレーザー光により、腫瘍遺伝子を切断する事にあるが、細胞実験施設が身近にないため、最終吟味は別途進行中の国際共同研究に委ねたい。アセトンやニトロベンゼン等の薬品にアルゴンレーザーを照射した際のラマン分光、ならびにジュースや牛乳等の生物系物質を用いた同様の実験結果から、フローサイトメーターやセルソーター等の散乱パターンから細胞を推定する方式に比べ、オプトガルバニックシュタルク分光学を応用する本研究は、学理的に極めて厳密であることから、今後も一層の展開を期したい。
IDH変異に伴う肝内胆管発癌プロセスの包括的解明

依然予後不良な肝内胆管癌(ICC)において、その病態解明及び治療標的の同定は急務である。本研究では約20%の症例に存在するIDH変異陽性ICCの発癌過程を明らかにすることで、新たな分子標的の探索に繋げることを目的とする。
「子どものための哲学」の論理学的推論過程を取り入れた教科授業の設計と評価

本研究では、「子どものための哲学」の中で取り上げられている論理学的推論過程を教科学習に導入することにより、論理的思考力を育成するとともに、PISA型読解力を育成しようとするものである。研究の成果としては、小学生に「子どものための哲学」授業として、ベン図を導入した推論過程を含んだ討論活動を行わせることが可能であり、理科学習における実験結果の考察場面で、この推論活動を含んだ論理的思考活動を行うことができることが明らかとなった。平成21年度は,IAPCで開発されている「子どものための哲学」プログラムのテキストの中から理科,および社会科授業の中で論理学的推論過程として活用可能なトピックの洗い出しを行った。また,これまでに翻訳したテキストに加えてNOUSについても日本語翻訳した。さらに,アジア地区での「子どものための哲学」の第一人者である韓国のJinwhan Park氏と「子どものための哲学」プログラムの理科授業への導入について意見交換を行った。理科授業に「子どものための哲学」の中の論理学的推論過程を導入することの可能性,さらには,韓国での教科教育における「子どものための哲学」の活用の実情について調査した。また,次年度に向けた具体的な研究作業としては,小学校56年生用の「ハリーストットルマイヤーの発見」の論理学的な要素とそのテキスト部分の徹底的な分析と同学年における理科の目標とのマッチングを進めた。加えて,小学校低学年(23年生)用の「オキとガス」のテキストについても検討を行った。このテキストは内容そのものが理科,および社会科的な要素を多く含んでいる.これらの導入可能性については,実際に授業実践をする小学校の教師の意見が不可欠である.次年度実践を予定している宮崎県の小学校の実態を調査すると共に,理科授業の試行を行った。なお,推論過程の評価についてはオーセンティック・アセスメントの評価理論を検証的に実践するとともに,評価ツールの開発に向けての枠組み作りを行った。本年度は,1年目において分析した論理的な要素とそのテキスト部分を中心として実際に,理科および社会科の中で授業実践を行った.「子どもための哲学」授業についてはすでに宮崎県や愛知県の小学校で実践を行ってきた実績がある。昨年度,プレ授業で理科授業を実施した延岡市立岡富小学校において,今年度は「子どものための哲学」授業の手法を取り入れた理科授業を行うとともに,西宮市立上ヶ原小学校において,昨年新たに日本語版を作成した「Nous」の授業実践を行い,理科及び社会科授業との接続の可能性を検討した。また,昨年,韓国・慶尚大学のPARK教授と研究協議した「子どものための哲学」の手法を取り入れた作文指導の考え方を取り入れたレポートづくりを,これらの小学校を中心として検討した.さらに,論理的推論過程を取り入れた教材開発については今年度も兵庫教育大学附属中学校において実践を通して開発した。評価については,論理的な思考能力や教科における知識が生活に適応することができるようになっているかを評価する評価票をオーセンティックアセスメントの考え方も取り入れ作成し,その有効性と妥当性を検証した.昨年度,小学校56年生用の「ハリーストットルマイヤーの発見」の論理学的な要素とそのテキスト部分の徹底的な分析と同学年における理科の目標とのマッチングを進めてきた。理科・社会における「子どものための哲学」の導入の可能性としては,調査資料および観察・実験における結果に対して行われる考察場面での推論活動に有効に機能することが示唆されてきた。そこで,平成23年度は,これらの研究成果,並びに反省をふまえ,具体的に理科学習において「子どものための哲学」の推論過程を導入した授業を設計し実践した。授業は第5学年「ふりこのきまり」全7時間である。ターゲットとなる論理的な推論過程は、第5時間目「振り子が1往復する時間が変わる条件についてまとめる」場面である。この授業の前に行った3つの条件に対する実験の結果を整理しまとめていく過程で、論理学のベン図を用いてまとめ、理解を深めることを目標とする。この理科の授業に先行して「ハリーストットルマイヤーの発見」の第3章「トニーとお父さんの会話」部分を参考に、1授業時間用の「子どものための哲学」授業を行った。この哲学授業で取り上げたベン図を使った推論活動と理科授業の実験結果の考察とを有機的に結びつけさせようとするものである。一連の授業実践は、宮崎・延岡市立北浦小学校で行った。さらに、今回の「子どものための哲学」授業については、その実践可能性を確認するために浜松市立与進小学校においても実践を行った。実践の結果は、両校ともに良好であった。また、これまでの実践結果をもとに、「子どものための哲学」を実践できる教員を養成しているハワイ大学の教員と意見交換するとともに、ホノルル小学校、カイルア高校の「子どものための哲学」授業の実践を調査し、他教科についても論理学的推論過程での活用可能性について情報収集を行った。
小規模島嶼群における文化適応と潜在性の考古学的研究

今年度は,トカラ列島平島に明治27年に漂着した無人中国船由来の清朝磁器についての講演を行った(5月末)。また,清朝磁器再確認のため,平島現地調査を実施した(6月末7月初)。ある民家に保管されていた双喜文青花碗完形品1点は,平成29年度の家屋のリニューアル工事の際に紛失していた。しかしながら,ある民家には散蓮華完形品が保管されており,資料化することができた。また,昭和後半平成初頭に民俗調査を実施した下野敏見氏所蔵写真のうち,陶磁器類について各戸を訪問しながら聞き取り調査したところ,かつて保管していた民家を特定することができ,また,カニの造形文をもつ鉢,色絵も各戸に保管されていたことを確認した。さらに,島外在住の元平島住民宅に,漂着船由来の「シナ茶碗」としてセットで保管されていることを突き止めることができた(7月前半)。また,中之島では平成29年に神社の本殿を取り壊し,拝殿を改装して一殿化したことを確認したが,その際に宋代・明代・清代白磁・青磁・青花,肥前染付,瀬戸産(?)施釉陶器などの完形品が廃棄されていたため,これらを区長に断って拝借し(7月末),資料化,発表した(2月末)。平成30年8月末9月初にかけては,地主神社敷地内(宮水流遺跡)第2次発掘調査を実施した。神社拝殿前の段(4Tr)と,平安時代の遺物が出土した南側広場の拡張(3Tr拡張)を行った。4Trでは弥生系土器・磨製石鏃などが多量に出土し,平安時代の遺物も出土した。今回は土坑やピットを確認することができ,居住域であることが判明した。3Tr拡張部では時間切れで平安時代の土師器・須恵器・越州窯系青磁の包含層確認のみとなったが,3040cm前後の楕円礫が飛び石状に配列していることを確認した。また,平安時代の層に半分埋もれた状態で,10cm前後の軽石製円礫の加工品も出土し,トカラ列島で初めての出土例となった。今年度の平島調査においては,明治27年漂着無人中国船由来であると考えられる清朝磁器完形品の種類が,青花碗だけでなく青花散蓮華も含まれており,また,カニ造形文鉢(陶器),赤絵碗なども含まれていた可能性に言及できるようになってきた。また,中之島においても宋・明・新代の中国陶磁器を中心とした完形品の廃棄資料を借り受けることができた。さらに中之島宮水流遺跡発掘調査では,弥生時代・平安時代の遺構の存在から居住域をほぼ認定することができ,平安時代の配石とともに,トカラ列島初となる軽石製品も得ることができた。今年度にも中之島宮水流遺跡発掘調査を予定しており,平安時代層については広範囲の発掘調査を予定している。また,効率良く発掘ができるよう,発掘調査前に地中レーダー探査も実施予定である。

また,中之島においても宋・明・新代の中国陶磁器を中心とした完形品の廃棄資料を借り受けることができた。さらに中之島宮水流遺跡発掘調査では,弥生時代・平安時代の遺構の存在から居住域をほぼ認定することができ,平安時代の配石とともに,トカラ列島初となる軽石製品も得ることができた。今年度にも中之島宮水流遺跡発掘調査を予定しており,平安時代層については広範囲の発掘調査を予定している。また,効率良く発掘ができるよう,発掘調査前に地中レーダー探査も実施予定である。
哺乳類器官形成期胚の操作技術の開発-頭部神経堤細胞の機能解析に対する応用-

1.特異的な顎顔面奇形を誘発するレチノイン酸処理ラット胚の解析前年度までに全胚培養下のラット胚に対する発生時期特異的なレチノイン酸処理により、特異的な顔面奇形を誘導する実験系を確立し、頭部神経堤細胞の挙動を蛍光色素Dilのインジェクションによって検討した。今年度はそれらの結果をもとに、レチノイン酸処理ラット胚の脳神経の発生異常を神経特異的な抗体(2H3)を用いたwhole mount免疫組織化学染色によって検討した。その結果、胎齢9.0日ラット胚をレチノイン酸処理した場合、三叉神経の眼枝の形態は正常発生胚を変わらなかったが、上顎枝、および下顎枝は典型的な形態を失っていた。このことは、本来第二咽頭弓へ移動するべき神経堤細胞が元来のアイデンティティーを失ったために第一咽頭弓領域である三叉神経節に移動したこととよく対応し、三叉神経のアイデンティティーも損なわれているものと解釈された。これに対し、胎齢9.5日胚ラットをレチノイン酸処理した場合は、咽頭弓の癒合とともに三叉神経節と顔面神経節も癒合することが観察されたが、三叉神経の形態自体は正常発生胚のものと変わらなかった。癒合した咽頭弓中で頭部神経堤細胞の分節的な移動パターンは保持されていたことから、この場合は神経節を構成する神経堤細胞のアイデンティティーは変わらなかったことが示唆された。2.インジェクションシステムと他の培養法との組合せ前年度までの研究により、哺乳類全胚培養とインジェクションシステムを組み合わせた実験系は、哺乳類胚の頭部神経堤細胞の挙動を検索する局面で有用なツールであることが明示された。そこで今年度は、上記の組合せにさらに器官培養を組み合わせた実験系の可能性を検討した。これは、哺乳類全胚培養で培養可能な期間を越えて特定の組織の発生を追跡したい場合に、非常に有用であると考えられる。胎齢9.5日ラット胚の頭部神経堤細胞をインジェクションシステムを用いてDil標識し、第1咽頭弓領域まで移動する時期まで全胚培養した。その後、下顎領域を切り出して器官培養を行い、歯の原基である歯胚の形成が起こる時期まで培養した。なお、器官培養と組合わせない全胚培養のみでは、歯胚が形成される時期まで培養することは、現時点では不可能である。歯胚の形成過程において、下顎上皮細胞とその直下の間歯細胞との相互作用が不可欠であることは既に報告されており、その間様細胞に頭部神経堤細胞が関与していることも示唆されている。しかし、歯胚を構成する間葉細胞に頭部神経堤細胞が直接存在しているのかどうか、少なくとも哺乳類胚では調べられていなかった。上記の器官培養と組合わせた方法により、歯胚を構成する間葉細胞に中脳領域由来の頭部神経堤細胞が直接存在していることを示唆する結果が得られた。平成5年度の研究計画では、1)胚培養中のガス組成や流量を測定し、哺乳類胚操作システムの開発に向けた基礎的知見の集積、2)胚組織における注入細胞を組織学的に検出する方法、とりわけ哺乳類胚におけるwhole mount in situ hybridization技術の検討・確立、を主な目的としていた。これに対し、1)については測定装置のプロトタイプがほぼ完成し、全胚培養中のガス組成の変化を測定する準備ができた。しかし、実際にガス濃度を測定する場合には較正が必要で、このために開発初期段階では既存の高精度のガスアナライザーとの併用が不可欠であると判断した。2)についてはその技術を完全に確立し、いくつかの既知の遺伝子についてその発現パターンを調べた。すなわち、Pax-6やレチノイン酸レセプターの遺伝子の発現を、Digoxigenin標識RNAプローブ、抗Digoxigenin抗体を用いた間接酵素抗体法にて検討した。その結果、正常マウスあるいは正常ラットの胚において、上記遺伝子のmRNAの部位特異的な分布を検出することができた。とくに、眼鼻欠損ミュータントラットrSeyの突然変異遺伝子であるPax-6については、新たな知見として器官形成初期のラット胚の頭部領域にのみ限局して発現が観察された。今後は、これら遺伝子の発現パターンを時系列に沿って立体的に観察する手段を開発し、これらの遺伝子の発現をより詳細かつ系統的に観察する必要がある。次に、暫定的な結果ではあるが、lac Z遺伝子を発現ベクターに組込んだものをラット胚の羊膜腔内に注入し、24時間の全胚培養後にbeta-galの発現をX-gal染色によって検出することに成功した。これは、胚の任意の局所に特定の遺伝子(この場合はlac Z遺伝子)を発現させることが可能である、ということが確認されたことを意味し、さらに発現効率を高めるべくベクターコンストラクションや導入方法の改良を行うこととなった。1.Pax-6遺伝子に突然変異をもつ眼鼻欠損ミュータントラットrSeyの解析平成5年度までに確立したwhole mount in situ hybridization法を用い、眼鼻欠損ミュータントラットrSeyの原因遺伝子Pax-6の発現を検索した。その結果、Pax-6遺伝子は外胚葉のレンズおよび鼻プラコード予定域と、前脳・後脳・脊髄において発現していることが明かになった。これまでの我々の研究から、rSeyでは神経堤細胞の移動の異常が表現形の一つと考えられてきた。そこで、rSeyでの神経堤細胞の移動の異常が、神経堤細胞そのものに起因するのか、それとも移動経路に原因があるのかを明らかにするために、インジェクションシステムと哺乳類全胚培養を組み合わせた実験系を確立し、検討した。

正常な中脳神経堤細胞を正常ラット胚より単離し、蛍光色素で標識したのち、哺乳類全胚培養下でミュータントラット胚の中脳部神経堤領域に注入し、移動パターンを解析した。その結果、異常は移動経路に依存していることが確認された。2.特異的な顎顔面奇形を誘発するレチノイン酸処理ラット胚の解析全胚培養下で胎齢9.0日および9.5日ラット胚を2x10^<-7>Mのレチノイン酸(以下RA)を添加した培養液中に6時間曝露し、その後無添加培養液に移して48時間培養すると、それぞれ特異的な顎顔面奇形が誘導された。前者の処理の場合は、第一咽頭弓のサイズが減少し、第二咽頭弓様の形態になり、後者の場合は第一及び第二咽頭弓が癒合した。本条件下におけるラット胚の頭部神経堤細胞の挙動を、蛍光色素をインジェクションすることによって検討した。胎齢9.0日ラット胚をRA処理した場合、頭部神経堤細胞の移動パターンが正常とは異なり、第一咽頭弓へ移動する神経堤細胞が第二咽頭弓にも移動し、逆に本来第二咽頭弓へ移動するべき神経堤細胞が第一咽頭弓領域である三叉神経節に移動した。これに対し、胎齢9.5日ラット胚をRA処理した場合は、正常発生における分節的な移動パターンは保持されていた。3.インジェクションシステムの有用性以上述べてきたように、哺乳類全胚培養とインジェクションシステムを組み合わせた実験系は、哺乳類胚の頭部神経堤細胞の挙動を検索する局面で、このうえなく有用なツールであることが明示された。今後は、全胚培養、インジェクションをどの研究者でも比較的容易に行えるようなシステムの開発を推進する必要がある。また、本システムを応用すべき分野をさらに開拓する必要もある。1.特異的な顎顔面奇形を誘発するレチノイン酸処理ラット胚の解析前年度までに全胚培養下のラット胚に対する発生時期特異的なレチノイン酸処理により、特異的な顔面奇形を誘導する実験系を確立し、頭部神経堤細胞の挙動を蛍光色素Dilのインジェクションによって検討した。今年度はそれらの結果をもとに、レチノイン酸処理ラット胚の脳神経の発生異常を神経特異的な抗体(2H3)を用いたwhole mount免疫組織化学染色によって検討した。その結果、胎齢9.0日ラット胚をレチノイン酸処理した場合、三叉神経の眼枝の形態は正常発生胚を変わらなかったが、上顎枝、および下顎枝は典型的な形態を失っていた。このことは、本来第二咽頭弓へ移動するべき神経堤細胞が元来のアイデンティティーを失ったために第一咽頭弓領域である三叉神経節に移動したこととよく対応し、三叉神経のアイデンティティーも損なわれているものと解釈された。これに対し、胎齢9.5日胚ラットをレチノイン酸処理した場合は、咽頭弓の癒合とともに三叉神経節と顔面神経節も癒合することが観察されたが、三叉神経の形態自体は正常発生胚のものと変わらなかった。癒合した咽頭弓中で頭部神経堤細胞の分節的な移動パターンは保持されていたことから、この場合は神経節を構成する神経堤細胞のアイデンティティーは変わらなかったことが示唆された。
赤潮鞭毛藻Chattonella属の鉄吸収機構に関する化学的研究

瀬戸内海東部で大規模赤潮を形成するChattonella属をはじめとする鞭毛藻では海水中のリンと鉄が増殖に重要な役割を果すことが示めされている。しかし、水中の溶存態鉄は510μg/lで、Chattonellaが最大増殖を示す200μg/lにくらべて極めて低く、プランクトン自身に海水中の懸濁態鉄等を可溶化し吸収する機構の存在を検討する必要がある。そこで本研究では培養又は赤潮から集めた試料中におけるキレート物質の存在を明らかにし、また鉄の捕集機構を検討することにした。1983年7月の赤潮の際に採集したC、marinaおよび培養したC、antiquaから80%アルコール可溶性成分を抽出し、XAD-2,鉄-Chelex100,Dowe×50W、Sephade×G-15によるカラムクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィーにより、キレート作用物質を分離した。C.marinaから分離されたhydroxamateを有する物質のNMRはデフェロキサミンBのNMRとよく一致し、赤潮鞭毛藻がサイデロフォアを生産していることが確認された。1986年夏の赤潮構成種3種にもサイデロフォアが見出された。これらのサイデロフォアの化学構造はまだ明らかではない。Chattonellaの膜の外側にグリコカリックスの存在が認められたので、C、antiquaから多糖の分離を行った。希アルカリ可溶性多糖を抽出し、これをさらにDEAE-セルロースイオンクロマトグラフィーで分離し、4つの成分を加えた。これらのうち、硫酸多糖と考えられる成分は、鉄1原子に対して単糖(6炭糖として)17分子の割合で鉄を含んでおり、他の糖成分にくらべて鉄が多い。重金属類の分析結果と併せて検討した結果、グリコカリックス中の硫酸多糖が、まず鉄を捕集し、これがサイデロフォアに移されて細胞内に吸収される機構が考えられた。
トルク制限機能を設計可能とする非接触伝達機構の開発

高減速比が得られ磁石の利用効率が高い高調波型磁気歯車において,積層数の変更によりトルク調節が可能な積層型の磁気歯車において,積層するレイヤーに磁石のハルバッハ配列を用いトルク密度の向上を図った結果,シミュレーションと実験により,提案した構造は従来の積層式高調波型磁気歯車に比べて,トルク密度が向上した.また,磁気歯車のトルクリミッタ機能を検討し,磁気歯車間にコイルを挿し込むことで組立後の脱調トルクの調節を試みた結果,歯車間に挿入するコイルを変更することで脱調トルクを調節できることが確認できた.また,コイルに電流を印加することで,同一のコイルでも脱調トルクの調節可能な範囲を拡大することができた.積層可能な構造を持つ磁気歯車を製作した.まず,積層させたものを製作する前段階として1層分のみの試作機を製作し,次に多層を積層した試作機を製作し,動作の確認とトルクの伝達特性を確認した.製作においては,内側の高速ロータに用いる磁石は鉄板の両側を同極にすることにより磁束収束の効果が得られることを考慮した配置の採用を検討した.また,外側低速ロータにも磁束収束配列を用いて,強力な磁力を得る.また,渦電流による発熱の問題が起こることが想定されるので,その対策についてセンターロータやケースなどについて渦電流に配慮した材質や形状について検討した.また,各部の厚みなどについて最適値を検討した結果に基づき積層可能な構造を持つ試作機の製作を行った.試作した新しい表面型磁気歯車の特性測定実験を行うにあたり,すでに保有している2機のトルク測定装置を用いた入力トルクと出力トルクの測定システムを構築した.この測定システムを用いて,各種の回転数や負荷など様々な条件における基本的な入出力トルクデータを測定し,さらにスリップが始まる伝達トルクの最大値を調べた.また,設計通りに速度比が得られるかについても各種条件下で確認する.このようにして得たデータを解析することで,入出力特性を求め,材質や各層の厚みなどについての条件や設計パラメータなどについての知見を得た.新規に導入した電磁場解析用シミュレーションソフトウェアを用いた数値解析システムを用いて,表面磁気歯車の動作原理の確認や伝達トルクにおける各種特性などについて数値的な解析を行い,試作機による性能測定結果と比較し,性能の評価を行った.さらに,円筒型磁気歯車によるトルクリミット値の設計方法について実験とシミュレーションから考察し,設計方法について検討した.当初の計画に沿った進行をを見せており,試作機の製作やそれを用いた実験および,新しく導入した解析ソフトウェアによるシミュレーションなどはそれぞれ順調に進んでいる.これまでの結果について,国内および海外における学会で発表し,その場で専門家からの意見を聞き,それを今後の検討に有効に活かすことが可能あると考える.また,試作機におけるトルク伝達特性につて低回転数域において当初の見通しとは異なる低い性能結果が得られており,現在この原因の追及をしており,実験とシミュレーションからアプローチしているところである.まだ,この問題に関する本質的な理由を把握しておらず,磁気的や機械的にいろいろな観点から原因を検討しているところである.また,円筒型磁気歯車による伝達トルクの設定については,おおよそ設定方法に目途がついてきたが,実験で使用した以外の歯車による実証が必要であり,また,実際の応用を検討していく段階に来ていると考える.前年度の成果に基づき,積層型磁気歯車のさらなるトルク伝達性能向上を検討を図った.積層するための1層におけるリング磁石に挟まれる磁性体部において形状の最適化を試みた.具体的には,従来は当分に分割していた歯状の部分と切り欠きの部分の比率について検討を加えた.その結果,シミュレーションにおいて最適と考えられる比率があることが推測されたので,それに基づいてその条件に近い磁石を用いれるような実験のための試作機を製作した.従来のものと新しく製作したものを比較し,その性能の違いの原因を調べるために磁束を測定するなどして検討を加えた.しかし,試作機を用いた実験とシミュレーションではその結果に差異が認められたので,今後その原因についての調査が必要である.また,脱調トルクの設定を行うため2種類の磁気歯車に関して検討を加えた.特に基礎的な結果を得るために,円筒型磁気歯車を対象に従来は軸間距離や対向長さの調節による伝達トルクの調節を検討していたが,本年度は歯車間にコイルを設置し,設置するコイルの線径・巻数などを条件として,脱調トルクの調整に適用できるかを検討した結果,脱調トルクの設定に使用できると思われる結果を得た.さらに,挿入するコイルの各種条件により設定可能な範囲が異なることも明らかになった.そこで,今後はコイルの形状・素線の線径に関するさらなる条件の検討やコイルに流す電流の大きさによるコントロールの可能を追求していくことが可能と考えられた.おおむね積層タイプの最適化に関する条件の検討などでは従調ではあるが,従来から見られた300rpm付近の低回転数域での伝達トルクの低下についての原因がいまだに突き止められていない.また,アウターの磁性体と磁石の角度比率に関しての解析における結果を得るのに手間取っていたため,次の具体的な最適化設計の段階へ進めなかった.円筒型磁気歯車の能動的なトルク調整法として検討しているコイル挿入法であるが,検討項目が少なくいため,可能性については確認できたが,より細かな条件についての検討が不十分であった.上記の理由などで,学会における発表は行ったが論文として投稿できるまでには至らなかったので,早急に整理とまとめる必要がある.本研究では,主に以下のふたつの観点から非接触伝達機構である磁気歯車について開発を行った.まず,従来提案していた積層式高調波歯車に対して,磁石のハルバッハ配列を採用した新しい積層構造を提案した.

また,円筒型磁気歯車の間にコイルを差し込むことで最大伝達トルクを調節する手法を提案した.それぞれにおいて積層数の調整やコイルの選択を行うことにより伝達トルクの調整が可能な伝達機構の構成を行った.まず新しいハルバッハ配列を有する構造を持つ積層式高調波磁気歯車を提案した.提案した積層型磁気歯車では,積層数の変更で最大伝達トルクの調節を可能にする構造ながら最大伝達トルクの値を従来の7.5倍へ向上させることが実現でき,さらにトルク密度も5.7倍の向上も達成できた.今回提案する構造を用いれば,積層数を調節することで望む脱調トルクを段階的ではあるが実現することが可能となる.また,円筒型磁気歯車における脱調トルクの調節では,挿し込むコイルの変更で脱調トルクの調整が可能であることが示され,さらに電流の印加でよりきめ細かい調節が可能であることが期待できる成果を得た.また,FPCの使用により磁石間距離を短くすることが可能となり,より大きな脱調トルクにおいてもその調整が可能と思われる.以上より,脱調トルクの大きさの調節が可能な非接触伝達機構である磁気歯車の開発について,基本的な結果を得ることができた.今後はさらなる性能向上のための条件に関しての検討が必要である.高減速比が得られ磁石の利用効率が高い高調波型磁気歯車において,積層数の変更によりトルク調節が可能な積層型の磁気歯車において,積層するレイヤーに磁石のハルバッハ配列を用いトルク密度の向上を図った結果,シミュレーションと実験により,提案した構造は従来の積層式高調波型磁気歯車に比べて,トルク密度が向上した.また,磁気歯車のトルクリミッタ機能を検討し,磁気歯車間にコイルを挿し込むことで組立後の脱調トルクの調節を試みた結果,歯車間に挿入するコイルを変更することで脱調トルクを調節できることが確認できた.また,コイルに電流を印加することで,同一のコイルでも脱調トルクの調節可能な範囲を拡大することができた.最大伝達トルクの測定に基づき,表面磁石型磁気歯車による多層枚数や積層する各層の設計方法による最大トルクの設計ならびに円筒型磁気歯車の配置による脱調トルクの設計などにより,各種の装置への適用を検討した場合の有用性の基となる設計手法を確立することを試みていく予定である.