hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大脳-小脳連関による大脳-赤核シナプスの長期修飾

しかし,赤核細胞に脱分極電流パルス(1nA,300ミリ秒)を注入しながら大脳-赤核線維のテタヌス刺激を与えると,大脳性EPSPは10分以上増強した(4例中3例).このとき小脳性EPSPには変化がないので,増強は大脳-赤核シナプスに特異的に発現する考えられる.更に,大脳-赤核線維と小脳-赤核線維のテタヌス刺激を組み合わせて与えると,大脳性EPSPが50分以上も増強する長期増強が発現した(2例中2例).この場合も小脳性EPSPに変化は見られなかった.これらの結果は,赤核への大脳皮質と小脳核からの出力信号が収斂することによって,大脳-赤核シナプスの伝達効率が可塑的に変化することを示唆している.来年度は,現在入手の難しいネコに替えてモルモットを用いて以上の結果を確認し,更に長期増強の誘導のメカニズムを探っていく予定である.高等哺乳動物の中脳にある赤核細胞は,大脳皮質と小脳からの出力信号を受け脊髄に出力を送って四肢の運動制御を司っているが,その回路構成から大脳・小脳連関による高度な運動制御がこの系で起こる可能性が考えられる.例えば,大脳皮質運動野から目標運動軌道信号が赤核へ送られるとともに,制御対象(筋骨格系)を経た運動軌道誤差信号が小脳で計算された結果も赤核へ送られ,2つの信号により新たな運動制御信号を生み出すという魅力的な仮説が考えられる.そして,2つの入力が干渉したときに可塑的変化が起こることが予想され,前年度はネコの赤核脊髄路細胞で,大脳-赤核線維と小脳-赤核線維のテタヌス刺激を組み合わせると,大脳皮質由来の興奮性シナプス後電位(EPSP)が50分以上も増強する長期増強が発現することを見出した.今年度は,現在入手の難しいネコに替えてモルモットを用いて,同じ操作がどのような変化を産むかを探ることを目的にした.ところで,大脳皮質から赤核細胞への投射はサルやラットでは小細胞性赤核にのみ存在するが,ネコでは赤核脊髄路(大)細胞に強力な投射がある.そこで,齧歯類のモルモットで回路機構を調べることから始めた.その結果,モルモットにもネコと同様に赤核脊髄路細胞が存在し,小脳中位核から立ち上がりの早いEPSPを発生する興奮性結合があり,大脳皮質からは立ち上がりの遅いEPSPとそれに続く抑制性シナプス電位を発生する興奮性と抑制性の結合があることが明らかになった.大脳-赤核線維にテタヌス刺激を与えると,大脳・赤核EPSPが20分以上増強する現象が見出された.このとき,小脳性EPSPや赤核細胞には変化はなく,増強は大脳-赤核シナプスに特異的に発現した.しかし,ネコで見られたような小脳-赤核線維刺激や赤核細胞の脱分極と大脳-赤核線維刺激を組み合わせても増強は促進されない.これらの結果は,同じ様な回路構成を持ちながらモルモットに比べてネコでは大脳-小脳連関により大脳性の信号が修飾される機能を持つことを示唆した.
長期で連続的な可視・近赤外偏光観測によるブレーザージェットの時間変動起源の研究

私は当該年度において前年度に引き続きブレーザーを、広島大学かなた望遠鏡を用いて偏光観測を行い、ジェットの構造、変動機構について研究を行った。宇宙には活動銀河核と呼ばれる銀河の中心から光度が銀河全体の光度に匹敵する天体が存在する。活動銀河核の中にはジェットと呼ばれる中心から相対論的速度で噴出するプラズマの噴流を持つものがいる。ジェットの構造については未だ完全には解明されておらず、構造の形成に大きな役割を担っている磁場の構造も未だ議論がある。活動銀河核の一種であるブレーザーはジェットを真正面から観測している天体であり、ジェットの構造を研究する上で重要な天体である。ブレーザーは相対論的プラズマからの放射が支配的であり、可視光領域においてはシンクロトロン放射が観測される。シンクロトロン放射は高エネルギー電子が磁場と相互作用することによって放射され、その光は磁場に垂直な方向に偏光する。そのため偏光を観測することにより、ジェット内の磁場構造についての情報を得ることができる。私は前年度に引き続き40以上のブレーザーについて偏光撮像モニター観測を行い、ブレーザーの光度偏光の振る舞いを調べた。これまでの観測から、ブレーザーの光度、偏光は激しく変化することが分かっている。そこで私は45天体ものブレーザーの観測データを用いて、ブレーザーの変動について統計的研究を行なった。ブレーザーは激しく変動するため、各天体の変動振幅とシンクロトロン放射ピーク周波数を比較した。我々の観測は可視光帯域で行われているが、各ブレーザーでシンクロトロンピーク周波数が異なることにより、ピークに対する相対的な観測帯域は各天体で異なる。そのため、シンクロトロンピーク周波数に対する変動振幅を調べるととで、シンクロトロン放射の各帯域での変動の挙動を知ることができる。その結果、変動はピークに対して高周波な帯域ほど激しいことがわかった。これは高エネルギー電子の放射冷却が原因であると考えられる。私は当該年度において、ブレーザージェットについて広島大学かなた望遠鏡を用いて観測し、ジェットの構造、変動機構についての研究を行った。ジェットの構造については未だ完全には解明されておらず、構造の根幹を成すと考えられている磁場構造も未だ議論がある。シンクロトロン放射は放射領域の磁場によって放射され、その光は偏光する。私はかなた望遠鏡を用いて40以上のブレーザーについて偏光撮像モニター観測を行い、偏光の振る舞いを調べた。その結果ほとんどのブレーザーが光度、偏光ともに変動することが分かった。光度の変動は天体によって異なるが、中には10倍以上光度が上昇する現象を示す天体もあった。このような光度変動は以前から知られていたが、その起源については諸説あり、現在も議論されている。この光度変動時の偏光度の変化を調べた結果、光度振幅と偏光度振幅には正の相関があることがわかった。シンクロトロン放射は放射領域の磁場と相対論的プラズマの相互作用によって放射されるため、フレアが発生したとき、放射領域の磁場強度が強くなることを示唆している。この正の相関は40もの天体に共通することから、天体によらずフレアは偏光の変化を伴うことがわかった。
エマニュエル・レヴィナスのタルムード講話における解釈理論とその思想的意義の解明

本年度は、初年度の成果に立脚した具体的なテクスト解釈を中心に研究を実施した。とりわけ現象学の解釈学的動向から着想を得たレヴィナスが彼独自の解釈学を組み立てていく過程を、個々のタルムード講話の解釈によって明らかにする作業に重点を置いた。特に以下の二点についての研究が進展した。(1)レヴィナスの解釈学の主要概念である「懇請(somcitation)」について、レヴィナスによるこの概念の多義的用法を整理し、彼の解釈理論の生成を具体的に跡づけた。レヴィナスがテクストの懇請にはじめて言及したタルムード講話「約束の地か許された地か」、および、ミドラッシュを「意味の懇請」と翻訳している論文「聖典のユダヤ的読解について」などの論考の分析により、当初はタルムードにおけるラビ自身の議論の手法として提示されていた懇請の概念が、のちにレヴィナス自身の解釈技法として彫琢されていく過程が明らかになった。(2)多種多様なテーマを扱っているレヴィナスのタルムード講話のなかから、彼の解釈の方法論そのものに関わる箇所を抽出して読解することで、自身の解釈の唯一性を引き受けながら解釈者の連鎖に自らを連ねるというレヴィナスの解釈学の行為遂行的側面を分析した。とりわけ、タルムードというユダヤ的叡知と哲学というギリシア的叡知の対峙(ヘブライズム/ヘレニズム)を一つの主題として含む一連のタルムード講話、「誘惑の誘惑」、「西欧のモデル」、「聖典の翻訳」、「偶像崇拝」を集中的に読解するなかで、ギリシア語を「解釈学のための言語」と呼ぶレヴィナス自身が、「哲学者=解釈者」としてユダヤ的叡知をギリシア的叡知に「翻訳」する作業に実践的に関わっていることが明らかとなった。本研究は、フランスの哲学者エマニュエル・レヴィナスの解釈学の理論的基礎を定式化し、彼のタルムード解釈の内実とその思想史的意義を明らかにしながら、「解釈」をめぐる近現代西洋思想史の再構成に寄与することを目的とする。本年度は当該研究に関する一次・二次資料の収集および整理を精力的に行ないながら、特に次の二点についての研究を実施した。(1)レヴィナスの解釈学の方法論の生成過程を、解釈をめぐる思想史的伝統、とりわけ現象学の解釈学的側面との比較において検討するため、解釈学を直接的主題とするレヴィナスの唯一の論文「解釈学と彼方」(1977年)の集中的読解を行なった。資料的補強として、レヴィナスによるフッサール『デカルト的省察』の仏訳における訳語の調査や50年代のフッサール再解釈に関する諸論文を用いることで、レヴィナスの解釈学を特徴づける「彼方(au-dela)」という概念がフッサールの志向性概念の解釈のなかで要請されたことが明らかになった。(2)上記(1)の調査結果を踏まえて、レヴィナスの思想における長期間にわたるこの概念の錬成過程と、レヴィナスの現象学受容の帰趨を検討した。それにより、レヴィナスの解釈学が基本的に現象学に依拠しつつも、最終的には意識の反省理論(フッサール)、現存在の解釈学的循環構造(ハイデガー)、地平融合(ガダマー)といった現象学の解釈学的側面に対する批判的視点を含んでいることを示したうえで、「他者の同者への還元」を西洋哲学の根本的動向として捉えるレヴィナスが、こうした諸説に共通する「自己還帰」の運動に還元されない「他者」の議論を俎上に載せていく過程が明らかになった。レヴィナスの解釈学の方法論およびその解釈理論を分析した点で、理論的骨格の提示という当初の目的は達成できた。研究初年度にあたる本年度は資料の整理および基礎研究に重点を置いていたため、研究成果の一部については次年度以降に公表する予定である。

初年度の研究を踏まえて、方法論的観点からのレヴィナスのタルムード講話の具体的な分析とその意義の解明を進めていく。その際、個々の講話の事例研究を通じて、レヴィナスの解釈理論の再叙述が目指される。
極性コレステリック高分子液晶のらせん構造とレーザー光との相互作用に関する研究

リオトロピックコレステリック液晶を形成するポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート(PBLG)およびその誘導体を合成した。極性構造発現において重要な因子となる分子量はN-カルボン酸無水物(NCA)法によって重合し、分子量分散1.1程度のポリマーを得た。双極子モーメント及び分子超分極率の計算を量子化学計算によって行った。双極子モーメントは重合度に比例し、くり返し単位あたり4デバイであった。PBLGを溶液キャストし、徐々に溶媒を蒸発させることで、ピッチが連続的に変化するコレステリック構造を持つフィルムが作製できた。そのコレステリックフィルムにレーザー光を入射したところ、コレステリックらせんピッチがSHG波長に等しいところでのみSHGが確認された。また、入射光を直線偏光・円偏光したところ、SHGの有無、およびSHGの偏光特性に違いが生じた。さらにコレステリックのらせんセンスが逆となるポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート(PBLG)のコレステリックフィルムを用いた場合、PBLGとは対照的な実験結果を得た。キラル極性ネマチック液晶のSHGの振る舞いは、強誘電キラルスメクチック液晶でのらせん帰還分布型キャビティー効果とはまったく異なるものである。リオトロピック・コレステリック液晶を形成するポリ-γ-ベンジル-Lグルメタート(PBLG)およびその誘導体を合成した。双極子モーメントの大きさ、分子超分極率の計算を量子化学計算により行った。双極子モーメントは重合度に比例して増大することが確認された。PBLGを溶液キャストし、除々に溶媒を蒸発させることで、ピッチが連続的に変化するコレステリック構造を持つフィルムが作成できた。そのコレステリックフィルムにレーザー光を入射したところ、コレステリック・ピッチがSHGの波長に等しいところでのみSHGが確認された。また、入射光を直線偏光・左右円偏光としたところ、SHGの有無、及びSHGの偏光特性に違いが生じるという興味深い結果を得ている。この現象の検証に際しては,逆のコレステリックらせんセンスが得られてるポリ-γ-ベンジル-D-グルタメート(PBDG)のコレステリックフィルムを用いて測定を行う予定である。このようなキラル極性ネマチック液晶のSHGの振る舞いは、強誘電キラルスメクチックC液晶でのらせん帰還分布型キャビティー効果では説明できない。今後は、当初予定していた極性構造発現の理論的考察とあわせて、極性キラルネマチック液晶からのSHG発言のメカニズムについても根本的に見直す予定である。PBLGを溶液キャストし、徐々に溶媒を蒸発させることでピッチが連続的に変化するコレステリック構造を持つフィルムが作製できた。また、入射光を直線偏光・円偏光としたところ、SHGの有無、およびSHGの偏光特性に違いが生じた。さらにコレステリックのらせんセンスが逆となるポリ-γ-ベンジル-L-グルタメート(PBDG)のコレステリックフイルムを用いた場合、PBLGとは対照的な実験結果を得た。
ヒト骨格筋細胞を用いた筋萎縮予防法の開発

藤田医科大学医学部整形外科との共同研究により得られたヒト骨格筋サンプルから、ヒト筋衛星細胞(CD56陽性細胞)、ヒト骨格筋由来間葉系前駆細胞(PDGFRα陽性細胞)の単離、培養を行い、多数の患者由来の細胞株を得ることが出来た。途中、得られる細胞数を増やすため、一部実験系の変更を行った結果、分化度の低下が見られた。そのため、これまでの実験系へ戻し、スタート時の筋組織を増やすことで得られる細胞数を増やす改善を行った。保存に当たりこれまでと同様、CD56陽性細胞は筋管細胞への分化度、PDGFRα陽性細胞は脂肪細胞への分化度、またそれぞれの表面マーカーの発現を確認し、細胞株ごとに保存を行い、これらの細胞を用いて研究を進めた。29年度に選定し購入した生理活性物質ライブラリーを用いて、ヒト筋衛星細胞、ヒト骨格筋由来間葉系幹細胞を用いたスクリーニングを開始した。先に述べた細胞単離の条件変更により高分可能の筋衛星細胞を得るのに時間を要したため、先に間葉系前駆細胞を用いた筋肉内異所性骨化抑制分子スクリーニングを行った。173種類の天然成分から骨分化の抑制効果が見られる分子の探索を行った。ヒト間葉系前駆細胞を骨分化誘導培地で分化誘導を行い、そこへ173種類の天然成分をそれぞれ加え、ALP測定、アリザリンレッド測定を行うことで分化度を定量した。その結果、ALP測定、アリザリンレッド測定で共通して骨分化抑制効果が見られた4分子と、各々で最も抑制効果の高かった2分子の計6分子において、濃度依存による抑制効果を調べた。その結果、2分子が濃度依存性の抑制効果を示した。また、この2分子は細胞毒性もないことがWST-8試験から確認することができたが、2分子のうちの1つは、細胞毒性は見られないが細胞形態が変化していたため、候補から除外し今後のIn vivoの骨分化抑制効果を調べる候補分子を1分子に絞った。筋衛星細胞の保存細胞数を増やすための条件検討に時間がかかってしまった。処理する骨格筋量を増やすことで問題は解決されたが、筋衛星細胞を用いた分子スクリーニングに取り掛かるのが遅れてしまった。そのため、筋衛星細胞に比べ安定して高分可能を保った状態で単離できる、間葉系前駆細胞を用いた筋肉内異所性骨化抑制分子のスクリーニングを先に行った。前年度選定し購入した173種類の天然成分由来ライブラリーを用いて1stスクリーニングを行い、骨分化抑制効果のある6分子を絞り込み、2ndスクリーニングとして濃度依存性効果、細胞毒性試験を行った結果、骨分化抑制効果のある1分子を見つけることができた。スクリーニングと並行し、外科処置による異所性骨発生モデルマウスの作製に取り組んだ。骨の発生を、マイクロCT、病理学的解析(HE、コッサ染色)を用いて確認することができた。次年度はIn vivoの異所性骨モデルを用いて作用を検討中である。筋衛星細胞を用いたスクリーニングに用いる筋萎縮患者の血清については、サンプリングを行う関連施設と連携を取り、次年度に採取を行える状況である。ヒト骨格筋由来細胞を用いた分子スクリーニングについて、筋衛星細胞を用いたスクリーニングを最終年度に行う。実験方法の変更で分化度低下問題がみられたが改善することができた。筋衛星細胞を用いたスクリーニングは、1天然成分ライブラリーを用いた筋形成促進分子の探索、2筋萎縮患者血清による筋萎縮因子の探索の2点を推進する。筋萎縮患者血清は、長期透析患者から得たものを使用する。分化した筋管細胞をMHCで蛍光染色し、筋管細胞の肥大、萎縮をイメージアナライザーで検出する実験系はすでに構築済みである。この実験系を用いて1、2のスクリーニングを行う予定である。間葉系前駆細胞に関しては30年度に絞り込んだ分子の骨分化抑制効果をIn vivoで評価を行い、作用メカニズムの解明を進める予定である。藤田保健衛生大学医学部整形外科との共同研究により得られたヒト骨格筋サンプルから、ヒト筋衛星細胞(CD56陽性細胞)、ヒト骨格筋由来間葉系幹細胞(PDGFRα陽性細胞)の単離、培養を行い、多数の患者由来の細胞株を得ることが出来た。得た細胞株について、CD56陽性細胞は筋管細胞への分化度、PDGFRα陽性細胞は脂肪細胞への分化度を確認し、細胞株ごとに特性を確認し保存を行っている。これらの細胞を用いて研究を進めている。29年度はヒト血清を用いた筋形成抑制シグナルの検出系の確立を行った。筋形成を抑制する働きのある分子として、TGF-βスーパーファミリーに属する、マイオスタチン、TGF-β、アクチビンが報告されている。これらの分子は、細胞内の情報伝達分子として、Smad経路によりシグナル伝達を行う。このSmad経路の検出方法として、リン酸化Smad2/3に注目し、ヒト骨格筋由来筋芽細胞を分化させた筋管細胞にヒト血清を作用させSmadシグナルの検出をWesternBlot法により行うための検討を試みた。ヒト血清中に含まれる、筋形成抑制因子(マイオスタチン、TGF-β、アクチビン)は処理なしではシグナル応答性を示さず、WesternBlot法により検出することは出来なかった。そこで血清中の筋形成抑制因子の活性が上がるように、酸処理を行った所、血清刺激によるリン酸化Smad2/3の増加を確認することが出来た。また、筋形成抑制因子のSmadシグナルを、蛍光免疫染色法によっても検出するために、CanGetSignalをもちいることでSmad2/3のリン酸化の染色が可能になった。

また平行して行っていたPDGFRα陽性細胞を用いた脂肪分化抑制剤の探索では薬剤を絞り込み、論文発表を行なった。藤田保健衛生大学医学部整形外科との共同研究により得たヒト骨格筋サンプルから、ヒト筋衛星細胞(CD56陽性細胞)、ヒト骨格筋由来間葉系幹細胞(PDGFRα陽性細胞)の単離、培養を行い、多数の患者由来の細胞株を得ることが出来ている。得られた細胞は分化度の高いものもあり、筋管細胞の実験に用いる事が可能になった。ヒト骨格筋由来筋芽細胞の準備はほぼ整った。筋管細胞へ作用させる薬剤スクリーニングにもちいる化合物ライブラリーの選定をおこなった。まず未知の作用因子の探索を目標とし、生理活性物質ライブラリーを購入した。ヒト骨格筋由来筋芽細胞を筋管細胞へ分化させ、筋管細胞での薬剤評価を行うのが目的なので、予備検討を進めていたところ、非常に高い分化能を有した細胞株では筋管細胞が剥がれやすいという問題点が明らかになった。この問題に対して、筋管細胞への分化条件(分化期間)、染色方法などの最適化を行う必要があり、29年度に薬剤スクリーニングには至らなかった。しかし、分化誘導期間、染色条件を改良することで、筋管細胞が剥がれるという問題は解決された。新しく改良した条件で早急にスクリーニングを行う予定である。また、人工透析患者の血清検体を得るための準備を行い、サンプル条件や、サンプル採取施設等の準備をすすめている。藤田医科大学医学部整形外科との共同研究により得られたヒト骨格筋サンプルから、ヒト筋衛星細胞(CD56陽性細胞)、ヒト骨格筋由来間葉系前駆細胞(PDGFRα陽性細胞)の単離、培養を行い、多数の患者由来の細胞株を得ることが出来た。途中、得られる細胞数を増やすため、一部実験系の変更を行った結果、分化度の低下が見られた。そのため、これまでの実験系へ戻し、スタート時の筋組織を増やすことで得られる細胞数を増やす改善を行った。保存に当たりこれまでと同様、CD56陽性細胞は筋管細胞への分化度、PDGFRα陽性細胞は脂肪細胞への分化度、またそれぞれの表面マーカーの発現を確認し、細胞株ごとに保存を行い、これらの細胞を用いて研究を進めた。29年度に選定し購入した生理活性物質ライブラリーを用いて、ヒト筋衛星細胞、ヒト骨格筋由来間葉系幹細胞を用いたスクリーニングを開始した。先に述べた細胞単離の条件変更により高分可能の筋衛星細胞を得るのに時間を要したため、先に間葉系前駆細胞を用いた筋肉内異所性骨化抑制分子スクリーニングを行った。173種類の天然成分から骨分化の抑制効果が見られる分子の探索を行った。ヒト間葉系前駆細胞を骨分化誘導培地で分化誘導を行い、そこへ173種類の天然成分をそれぞれ加え、ALP測定、アリザリンレッド測定を行うことで分化度を定量した。その結果、ALP測定、アリザリンレッド測定で共通して骨分化抑制効果が見られた4分子と、各々で最も抑制効果の高かった2分子の計6分子において、濃度依存による抑制効果を調べた。その結果、2分子が濃度依存性の抑制効果を示した。また、この2分子は細胞毒性もないことがWST-8試験から確認することができたが、2分子のうちの1つは、細胞毒性は見られないが細胞形態が変化していたため、候補から除外し今後のIn vivoの骨分化抑制効果を調べる候補分子を1分子に絞った。
量子計算による組み合わせ最適化：量子ダイナミクスの制御と計算の効率化

近年急速に研究開発の進む量子コンピューティングの分野の中でも、本研究は量子アニーリング方式に注目して、組み合わせ最適化問題の計算の効率化について研究を進めている。本年度はグラフ彩色問題を取り扱い、量子アニーリングを用いた数値計算による研究を行なった。量子アニーリングの数値シミュレーションは、通常はモンテカルロ法がよく用いられる。しかし、本研究ではそれとは別の方法を用いて、実時間量子ダイナミクスを研究した。その方法は制約量子アニーリングと呼ばれており、系の保存量を利用して制約条件を自動的に満たすように工夫したものである。これによって、制約条件のための余計な項をコスト関数に加える必要がなくなる。さらに、量子系の状態空間をかなり削減できるため、数値計算にかかる時間やメモリも削減できる。このアイデアをグラフ彩色問題に適用したところ、予想外の興味深い結果が得られた。量子ゆらぎを表す項を2通り設定して比較したところ、計算の精度が予想とは逆の結果となった。その理由を突き詰めたところ、量子アニーリングの過程の最後で基底エネルギーが縮退することが原因であることが明らかになった。この縮退は、グラフ彩色では少なくとも色の組み合わせの数だけ解が存在することに起因する。この結果は、組み合わせ最適化問題を解くための新たな方法の提案につながるだけでなく、基礎研究としても興味深い示唆を含んでいる。つまり、量子多体系におけるダイナミクスを理解することが、量子計算を効率的に行うためにも重要であることを示している。系の保存量を利用した制約量子アニーリングの手法を用いることで実時間量子ダイナミクスを数値的に計算し、興味深い結果を得ることができた。単純な系でありながら、予想外の結果が得られ、量子アニーリングの研究の現在の流れに一石を投じることができた。今後も計画通りに、具体的な問題への適用を行う。それと並行して、最近盛んに研究されている量子回路を用いた方法を適用することも検討する。本研究で用いた方法は、現在の量子アニーリングの実機では実現できない。むしろ、量子回路を用いた方式のほうが実機での実現に向いていることが、最近の研究から示唆される。いずれの方式でも量子ダイナミクスの理解が重要であることは共通しており、本研究の目的の達成につながると期待できる。
低分子核酸搭載ナノバブルと高密度収束超音波併用による脳血管障害治療システムの開発

本研究では、微小気泡(ナノバブル)の脳血管障害の診断・治療ツールへの応用を目的に、ペプチド修飾による標的指向性、さらに治療用核酸の搭載をも可能とした超音波造影ガス封入リポソームの開発を行った。脳組織へ集積性を有するペプチドをナノバブル表面に修飾し、その修飾率や組成の最適化をすることで、核酸搭載ナノバブルへの脳組織指向性の付与に成功した。さらに、脳組織におけるペプチド特異的な造影輝度の上昇、遺伝子導入効果の向上も確認された。その導入効果は超音波照射部位に限局しており、高密度収束超音波の有用性も示唆された。本法は、疾患部位以外への影響を抑えた脳血管障害治療の有用なツールになり得るものと期待される。当該年度は、前年度までに最適化したmiRNA搭載バブルリポソームを用い、モデル作製法・遺伝子導入法を既に確立している下肢虚血モデルマウスに対する治療効果について検討を行った。治療用miRNAとして、前年度までに血管内皮細胞を用いて血管新生シグナルを活性化することを確認したmiR-126を用いた。はじめに、miRNA搭載バブルリポソームをモデルマウス尾静脈より投与し、診断用超音波を下肢虚血部位へ照射したところ、血流が著しく低下している部位ではあるが、微細な毛細血管を介して疾患部位へバブルリポソームが到達可能であることが超音波イメージングにより確認された。次に、miR-126搭載バブルリポソームと治療用超音波を用いてmiRNA導入後、経時的に血流測定を行った。さらに、疾患部位筋組織を回収し、リアルタイムPCRにより各種血管新生因子への影響について検討を行った。その結果、miR-126搭載バブルリポソームを投与した群において、コントロールmiRNA搭載バブルリポソーム投与群、およびmiR-126とカチオン性脂質非含有バブルリポソームの混合溶液投与群と比較して、各種血管新生因子の有意な上昇と血流改善効果が認められた。これらの結果は、動物モデルを用いた治療効果の報告がほとんどなかったmiR-126の核酸治療薬としての有用性のみならず、本研究において目的とするmiRNA搭載バブルリポソームによる虚血性疾患治療の有用性を示唆するものであり、本研究において重要な成果であるといえる。さらに、脳への標的指向性を有するペプチドを用い、ペプチド修飾リポソームの調製と基礎的評価に着手した。まだ最適化が必要なものの、脳血管内皮細胞との相互作用が認められるリポソームの調製に成功した。最適化を進めつつ造影ガスの封入を試みることで、脳へ標的指向性を有するペプチド修飾ナノバブルの開発に繋がる有用な成果である。これまでに、カチオン性脂質を用いた超音波造影ガス封入リポソーム(バブルリポソーム)を開発し、その表面に遺伝子を搭載可能なDDSキャリアー、および超音波造影剤としての有用性を示してきた。本研究においては、miRNA搭載型バブル製剤を開発し、虚血性脳血管障害治療への応用を目的としている。本年度は、3種のカチオン性脂質(DSTAP・DSDAP・DDAB)を含有したバブルリポソームを調製し、虚血部位へのデリバリーツールとしての有用性について、レポーター遺伝子を用いて比較検討した。動物モデルは、モデル作製法、遺伝子導入法を既に確立している下肢虚血モデルマウスを用いた。その結果、3種のうちDSDAP含有バブルリポソームにおいて最も高い導入効果が得られた。DSDAP含有バブルリポソームによる下肢虚血部位へのbFGF遺伝子導入により、血管新生因子のmRNAレベルの上昇、および血流改善も認められ、虚血性疾患治療におけるDDSキャリアーとしての有用性が示唆された。さらに、DSDAP含有バブルリポソームに対し、pDNAの搭載と同様の方法でmiRNAの搭載を試みたところ、DSDAPによる搭載率の上昇が認められなかった。そこで、調製溶媒を変更して検討したところ、HBG bufferを用いることで、バブルリポソームのゼータ電位が上昇し、miRNA搭載率の向上が認められた。また、溶媒の変更による傷害性および超音波造影効果の変化はなかった。バブルリポソームと超音波照射の併用により、HUVECへのmiR-126の導入を試みた結果、未処理群、コントロールmiRNA導入群と比較し、細胞内miR-126レベルの有意な上昇、およびVEGFシグナルの活性化が認められた。これらの結果より、バブルリポソームのmiRNAキャリアーとしての有用性、およびmiR-126導入による虚血性疾患治療の可能性が示唆された。脳組織へ標的指向性を有するペプチド修飾ナノバブルを新たに調製し、脳組織への効率的な核酸導入法とそれに伴う脳血管障害治療システムの開発を目指す。血液脳関門(BBB)に対する特異性を有するAngiopep-2ペプチドを用い、ペプチド修飾リポソームの調製とその基礎的評価を行った。脳血管内皮細胞との相互作用を指標に、調製法や脂質組成、ペプチド修飾率などの最適化を進めた。その結果、未修飾リポソームやコントロールペプチドであるAngiopep-7修飾リポソームと比較して、脳血管内皮細胞への特異性を有するリポソームの調製に成功した。次に、Angiopep-2修飾リポソームに超音波造影ガスを封入したAngiopep-2修飾ナノバブルの調製を試み、その物性を評価した。粒子径やゼータ電位については、ペプチド修飾有無による顕著な差異は認められなかった。

また、超音波造影効果についても検討したところ、ペプチド未修飾のナノバブルと同様に、Angiopep-2修飾ナノバブルは造影能を有することが確認された。さらに、Angiopep-2修飾ナノバブルと脳血管内皮細胞との相互作用は、未修飾ナノバブルやAngiopep-7修飾ナノバブルと比較して増大し、抗LRP-1抗体の前処理によりコントロールレベルまで減弱することが明らかとなった。これらのことより、Angiopep-2修飾ナノバブルが特異的にLRP-1を介して脳血管内皮細胞に相互作用することが示唆された。また、調製したAngiopep-2修飾ナノバブルを正常マウス尾静脈より投与したところ、未修飾ナノバブルやAngiopep-7修飾ナノバブルと比較して脳組織への集積性が高いことが示された。これらの結果は、本研究において目的とする脳血管障害治療システムの有用なツールとなり得ることを示唆する重要な成果である。前年度までに、脳組織へ集積性を有するAngiopep-2ペプチド修飾ナノバブルの調製に成功した。当該年度は、さらにカチオン性脂質DSDAPを含有させ、その表面へpDNAおよびmiRNAの搭載が可能なペプチド修飾ナノバブルの調製を試みた。その結果、ナノバブル表面へ核酸搭載が可能であること、さらに、核酸を搭載した状態においても脳組織への集積性を有することが確認された。また、ナノバブルをマウス尾静脈より投与し、脳への診断用超音波照射によりその造影効果を評価したところ、Angiopep-2ペプチド修飾ナノバブル(Ang2-BL)投与群において、ペプチド未修飾ナノバブル(PEG-BL)、あるいはコントロールペプチド(Angiopep-7)修飾ナノバブル(Ang7-BL)投与群と比較して、造影輝度の上昇が認められ、Ang2-BLの超音波造影剤としての有用性も示された。さらに、上述のナノバブルと高密度収束超音波併用による脳組織への遺伝子導入効果について、レポーター遺伝子の発現効果、および脳出血などの傷害性を指標に条件の最適化を試みた。その結果、Ang2-BLによる遺伝子導入群において、PEG-BL、Ang7-BL群と比較して、有意な遺伝子発現効果が得られた。さらにこの効果は、超音波照射を施した左脳と超音波未照射の右脳の比較においても有意差が認められ、高密度収束超音波を用いることで、局所的な遺伝子導入が可能であることが示唆された。研究期間を通じ、核酸搭載ナノバブルの脂質組成の最適化、miRNA導入による下肢虚血性疾患の治療効果、脳標的指向性ペプチド修飾ナノバブルの調製を段階的に確認し、上述した成果に繋げることができた。これらの結果は、本研究の目的である核酸搭載ナノバブルと高密度収束超音波併用による脳血管障害治療システムの開発に繋がり得る重要な成果である。治療効果の評価は今後の課題としたい。本研究では、微小気泡(ナノバブル)の脳血管障害の診断・治療ツールへの応用を目的に、ペプチド修飾による標的指向性、さらに治療用核酸の搭載をも可能とした超音波造影ガス封入リポソームの開発を行った。脳組織へ集積性を有するペプチドをナノバブル表面に修飾し、その修飾率や組成の最適化をすることで、核酸搭載ナノバブルへの脳組織指向性の付与に成功した。さらに、脳組織におけるペプチド特異的な造影輝度の上昇、遺伝子導入効果の向上も確認された。
聴覚とジェンダーの政治的・文化的・精神分析的諸相

本研究における平成14年度の目的は、各共同研究者が研究対象に選ぶ地域に赴いての基礎調査を踏まえ、聴覚テクストの審美的要素と政治的要素がいかに絡み合っているか、その点の分析を進めることであった。各々が、その過程で得た知見を応用し、特定の文学表象・文化作品研究としての論考を、学術専門誌上で、あるいは著書の形で出版した。今年度は本研究の最終年度である。したがって、我々は、そうした論文をさらに発展・改稿し、研究成果報告書に上梓した。新田啓子はラップ・ミュージックにおけるひとつの言説上のねじれを、人種とジェンダーの視点から解きほぐし、ヒップホップ文化が暗示するグローバリゼーションの二面性、並びに大衆文化における合衆国政治言説の影響力の大きさを検証した。ここで分析対象となったのはラップにおける「紛争」の言説である。そこでは、合衆国主流政治文化が隠蔽しながら深く関わる二つの地下市場(武器・麻薬売買)が、合衆国都市部の貧困経験の物語として回帰していることが分析された。同時に舌津智之は、ブルース音楽における聴覚的越境を考察した。舌津はとりわけ、アメリカ黒人音楽と目されるブルースの生成に、スイスとハワイが関わった事実に注目し、従来のブルース批評の盲点を指摘した。これは、合衆国に独占された観のある20世紀大衆音楽を再定義し、音楽的ナショナリズムを脱構築するような成果となった。一方で近藤弘幸は、ウィリアム・シェイクスピアの戯曲『終わりよければすべてよし』を取り上げて、初期近代イングランドにおける女性の主体形成と沈黙の関わりを考察した。近藤は、この戯曲の女性主人公が、沈黙の中で巧みに立ち回り、自らの居場所を確保していることを指摘しつつ、沈黙もまた、発話に勝るとも劣らない女性の自己表現手段であったことを検証した。本研究の目的は、文化作品におけるジェンダー観念の表象分析に「聴覚」という新たな分析軸の導入をはかることにより、性をめぐる「権力」が微妙に流動するパターンを明らかにしようとするものであるが、平成13年度は主に、各々が研究対象とする地域における現地調査、および聴覚資料の分析・概念構築に当てられた。とはいえ、共同研究者全員が、その過程において得た知見を特定の文学表象・文化作品解釈に応用し、各論として発表する機会を得た。新田啓子は、日本ではいまだ試みられたことのない「女性ラップ・ミュージック」という、ヒップホップ文化におけるサブ・ジャンルが形成される過程をまとめ、その政治性および、社会的受容における諸問題を考察した(雑誌論文成果)。同時に、研究対象となった楽曲をテクストとして見た際、そこには性をめぐる覇権的な知がどのように表象されているかという点や、創作者/演技者は、それをどのように女性の「性的経験」として言説化しているのかという点に対する詳細な分析を行った。舌津智之は、米国テキサス大学、UCLA、サンフランシスコ公立図書館において、ジェンダー/セクシュアリティ概念が、表象論や社会構成論と切り結ぶ契機を考察するために有用な関連書物を、閲覧・収集した。一方で、こうした研究の成果を手掛かりに、日米の(大衆)音楽文化の諸相を調査し、近刊のブルース論集における論文としてまとめた(図書共著論文成果1)。近藤弘幸は、「結婚」という自然化された習俗が、実は性暴力を隠蔽する表象として働き得るという命題をシェイクスピア作品の中に見い出しつつ、それをつとに探究した(図書共著論文成果2)。その議論において特に丹念に分析されたのは、「結婚」という選択に向かう女性主人公が、それを望んだり批判したりすることを通して「主体化」する過程であり、同成果では、その複雑性と文化的意義の両方が明らかにされた。

本研究における平成14年度の目的は、各共同研究者が研究対象に選ぶ地域に赴いての基礎調査を踏まえ、聴覚テクストの審美的要素と政治的要素がいかに絡み合っているか、その点の分析を進めることであった。各々が、その過程で得た知見を応用し特定の文学表象・文化作品研究としての論考を、学術専門誌上で、あるいは著書の形で出版した。今年度は本研究の最終年度である。したがって、我々は、そうした論文をさらに発展・改稿し、研究成果報告書に上梓した。新田啓子はラップ・ミュージックにおけるひとつの言説上のねじれを、人種とジェンダーの視点から解きほぐし、ヒップホップ文化が暗示するグローバリゼーションの二面性、並びに大衆文化における合衆国政治言説の影響力の大きさを検証した。ここで分析対象となったのはラップにおける「紛争」の言説である。そこでは、合衆国主流政治文化が隠蔽しながら深く関わる二つの地下市場(武器・麻薬売買)が、合衆国都市部の貧困経験の物語として回帰していることが分析された。同時に舌津智之は、ブルース音楽における聴覚的越境を考察した。舌津はとりわけ、アメリカ黒人音楽と目されるブルースの生成に、スイスとハワイが関わった事実に注目し、従来のブルース批評の盲点を指摘した。これは、合衆国に独占された観のある20世紀大衆音楽を再定義し、音楽的ナショナリズムを脱構築するような成果となった。方で近藤弘幸は、ウィリアム・シェイクスピアの戯曲『終わりよければすべてよし』を取り上げて、初期近代イングランドにおける女性の主体形成と沈黙の関わりを考察した。近藤は、この戯曲の女性主人公が、沈黙の中で巧みに立ち回り、自らの居場所を確保していることを指摘しつつ、沈黙もまた、発話に勝るとも劣らない女性の自己表現手段であったことを検証した。
生命のかたちの跳躍的転換「多細胞化」の初期過程の進化形態学的研究

多細胞化のモデル生物群である群体性ボルボックス目で最も初期に分岐した4細胞性のTetrabaena socialis(テトラバエナ、新称「シアワセモ」)が多細胞生物としての基本的な形態的特徴を持つことを明らかにした。その結果、シアワセモは最小の多細胞生物であると考えられた。この成果は単細胞生物と多細胞生物の境界を明確に定義し、生物学の教科書の刷新をもたらす可能性がある。最もシンプルな多細胞生物シアワセモを今後の研究に用いることで、単細胞生物から多細胞生物への進化の過程が分子レベルで解明されると期待された。現在、シアワセモのゲノム解読結果を基に多細胞化の原因となった遺伝子を探索している。群体性ボルボックス目(注1)の中で4細胞性と最も細胞数が少なく、かつ約2億年前という最も初期に出現したシアワセモ(Tetrabaena socialis)を用いて、多細胞生物としての基本的な形の特徴を発見した(Arakaki et al. 2013, PLOS ONE)。シアワセモでは各細胞が個体の一部分として機能するために単細胞生物とは異なる細胞構造を持っていること、4細胞が統一のとれたきれいな四葉のクローバー型の配置を作りだすために発生の初期に娘細胞同士が原形質の架橋構造で連絡していることが明らかになった。4細胞の多細胞生物は現在知られているものの中で最も細胞数が少ないシンプルな多細胞生物である。また、シアワセモの全ゲノム解読のためにシアワセモのDNAを抽出し、次世代シーケンサーで一部ゲノム解読した。群体性ボルボックス目は、細胞の数や分化レベルで進化的中間段階の種が現存する、多細胞化研究のモデル生物群である(Kirk 2005, BioEssay)。我々はこの系統で最も初期に分岐した4細胞性のテトラバエナ(Tetrabaena)に注目することで、多細胞化の初期進化を明らかにできると考えている。本年度は、免疫蛍光染色によりテトラバエナの微小管性鞭毛根(MTR ;基底小体から生じる4本の微小管束構造)が非回転対称な配置であり、単細胞のクラミドモナスとは異なることを明らかにした(新垣ら2012,日本植物学会第76回大会)。従って、テトラバエナの各細胞は多細胞体の一部として機能するために、クラミドモナスとは異なる細胞構造を持つと考えられた。一方、多細胞体は形態形成時に各細胞が適切な配置を維持するための架橋構造(原形質連絡)の獲得により、決まった形の細胞の集合をもつと考えられている。しかし、テトラバエナの微細構造に関する研究はNozaki (1990, Phycologia)の栄養群体の基本構造観察だけであった。従って、テトラバエナの同調培養系を立ち上げ、栄養細胞及び、形態形成中の細胞を透過型電子顕微鏡により観察した。その結果、テトラバエナの形態形成中の娘細胞間で原形質連絡が確認できた。また、クラミドモナスで2層である眼点の顆粒もテトラバエナで3層であるという違いも明らかとなった。これらの形態学的特徴はより細胞数の多いボルボックス科の生物にも認められ、4細胞の段階で獲得されたものと推測された(新垣ら2013,日本藻類学会第37回大会)。また、群体性ボルボックス目のオルガネラゲノムの非コード領域はテトラバエナが分岐した以降急激に増大した可能性が示唆された(Hamaji et al. 2013, PLoS ONE)。緑藻綱ボルボックス目には多細胞もしくは群体を形成する3グループが知られている。そのうちスポンディロモルム科は膨潤しない細胞壁で細胞同士が接続した群体を形成することで他のグループと区別される。4属15種が記載されているが、稀産であることや培養が困難なことから分類学的な研究が遅れており、培養株を用いた分子系統学的研究はNakada et al. (2010, J. Eukaryot. Microbiol.)によりPyrobotrysは2種2株のみを用いたものであった。従って、ボルボックス目内の多細胞化を探る上でも、スポンディロモルム科のより多くの培養株を用いた系統分類学的研究が望まれれいた。我々は採集時期や培養法を検討した結果、スポンディロモルム科2属4種の新規培養株を確立できた、それらの形態学的な観察と分子系統解析を実施した。新規株の光学・透過型電子顕微鏡観察によりPascherina tetrasとPyrobotrys 3種の栄養群体の詳細な特徴が明らかになった。また原記載(Korshikov 1938)以来採集報告のなかった特異な巨大眼点をもつPyrobotrys elongataの存在が培養株で確認された。分子系統解析の結果、PascherinaとPyrobotrysはそれぞれ他の群体性藻類とは系統的に分離し、スポンディロモルム科は多系統であることが明らかになった。PyrobotryscasinoensisとPyrobotrys elongataの2種は栄養群体の細胞数が同じで細胞形態も類似しているが、培養株の比較観察で眼点の形態に明らかな差異が認められ、系統的位置も分離したため、両種は別種とするのが妥当であると結論した。従って、ボルボックス目では少なくとも4回独立に多細胞化が起きたことが推測された(論文投稿中)。

また、最小多細胞生物シアワセモ(Tetrabaena)のゲノム解読の結果、ドラフト配列が構築された(未発表)。緑藻綱ボルボックス目のスポンディロモルム科は膨潤しない細胞壁で細胞同士が接続した群体を形成することで他のグループと区別されている。4属15種が記載されているが、稀産であることや培養が困難なことから研究が遅れてた。我々は採集時期や培養法を検討した結果、4細胞性のPascherina tetrasの新規培養株を世界で初めて確立することができたため、それらの形態学的な観察と分子系統解析を実施した。分子系統解析の結果、Pascherinaと同じスポンディロモルム科に分類されていたPyrobotrysとは系統的に分離し、スポンディロモルム科は多系統であることが明らかになった。また、緑藻ボルボックス目の中で単細胞から群体・多細胞へ進化したことが少なくとも4回独立に起きたことが推測された。Pascherinaはシアワセモ(Tetrabaena)と同じ最も細胞数の少ない4細胞性群体をもつ。しかし、Pascherinaの場合は近縁な生物が単細胞性のものしかないので、ごく最近4細胞化したことが推測され、本生物を用いた多細胞化の初期に関する今後の研究が期待される。また、シアワセモのゲノム解読が国際共同研究で進展し、環状のミトコンドリアオゲノムが明らかになった。このことは群体性ボルボックス目の起源では単細胞クラミドモナスとは異なり、環状のミトコンドリアゲノムであったことを示唆する。また、シアワセモの核ドラフトゲノム配列が利用可能となり、今後の多細胞進化の研究に大いに役立つことが期待される。多細胞化のモデル生物群である群体性ボルボックス目で最も初期に分岐した4細胞性のTetrabaena socialis(テトラバエナ、新称「シアワセモ」)が多細胞生物としての基本的な形態的特徴を持つことを明らかにした。その結果、シアワセモは最小の多細胞生物であると考えられた。この成果は単細胞生物と多細胞生物の境界を明確に定義し、生物学の教科書の刷新をもたらす可能性がある。最もシンプルな多細胞生物シアワセモを今後の研究に用いることで、単細胞生物から多細胞生物への進化の過程が分子レベルで解明されると期待された。現在、シアワセモのゲノム解読結果を基に多細胞化の原因となった遺伝子を探索している。これまでに培養株がなかった4細胞性Pascheria新規培養株を確立し、系統解析することでボルボックス目では少なくとも4回独立に多細胞化が起きたことが推測され、現在論文投稿中である。また、最小多細胞生物シアワセモ(Tetrabaena)のゲノム解読は継続している。進化生物学4細胞性Pascheriaの新規培養株を詳細に観察し、本生物が真の多細胞生物かどうか確証する。また、最小多細胞生物シアワセモ(Tetrabaena)のゲノム解読の結果のドラフト配列を構築して、多細胞化に直接関与した遺伝子を探索する予定である。これまで殆ど細胞学的な研究がなかった群体性ボルボックス目の最小細胞数4のテトラバエナに着目し、本生物が細胞の非回転対称性と原形質間架橋をもつことを形態学的に証明し、本生物が最もシンプルな多細胞体であることを明かににした。また、16細胞性のゴニウムのオルガネラゲノムを解読し、群体性ボルボックス目の多細胞化とオルガネラゲノム進化に深い洞察を与えた。
幌満マントル・ダイアピル内部の構造と高温変形流動組織に解析

本研究から以下のことが判明した。1.幌満岩体では平衡温度の違いによって、Fertileなかんらん岩(斜長石レールゾライト)中に数種の異なる産状の斜長石が出現する。その中でも岩体全体を通して出現する、斜長石に富む薄層(semn-type)について、EPMAを用いて二次元元素濃度分布分析を行い詳細な比較・検討を行った。(1)低温部(初生温度値850950°C)では細粒鉱物集合体として産する。鉱物組み合わせは斜長石、かんらん石、スピネル、斜方輝石であり、シンプレクタイト状の組織を示すこれらの鉱物粒界にまれに単斜輝石の微細粒子が存在する。これらのseamは、ザクロ石の分解物である斜方輝石-単斜輝石-A1に富むスピネルからなる中圧下の鉱物集合物が低圧でさらにサブソリダス下で分解反応して形成されたものである。微細粒な単斜輝石は反応残留物であると考えられる。多くのscam中には単斜輝石が存在しないことから、反応は単斜輝石が完全に消滅するまで進行し、単斜輝石の消滅とともに反応が停止したと考えられる。(2)高温部(初生温度値9501150°C)では、粗粒の鉱物集合体として産する。鉱物組み合わせは斜長石、かんらん石、単斜輝石、スピネル、斜方輝石である。普遍的に単斜輝石が出現すること、単斜輝石は斜長石などの他の鉱物とIntergrowthした組織を呈すること、スピネルのモード組成比が減少すること等からサブソリダス反応だけでは説明できず、サブソリダス反応と部分溶融メルトからの結晶晶出の混合物であると考えられる。2.seamの形態は低温部から高温部に向かって、Aspect ratioが30から8まで減少する。変形の進行した低温部では、斜長石は長軸(lineation方向)に直交する方向にのみ著しくN_a成分に濃集したリムが存在する。高温部ではこのようなリムは観察されていない。このN_aに富むリムの成因はOzawa(1989)でスピネルのAl-C_r成分で議論されているような変形による元素拡散である可能性が高い。
イオン化検出赤外分光法によるクラスター内酸解離反応の研究

昨年度に引き続き、物理限界(回折限界)を凌駕する分解能を有する新規の光学顕微鏡の開発を行った。回折限界を突破するための手法として、これまで我々が手掛けてきた2波長2重共鳴分光法を応用することを考えた。気相分子では、第1のレーザー光(ポンプ光)により分子を第1励起状態に励起した後、さらに第2のレーザー光(イレース光)を入射し高励起状態への遷移を起こすと、第1励起状態からの蛍光が抑制されることはよく知られている。通常のレーザー顕微鏡ではポンプ光を集光した回折限界からの蛍光を観測する。この蛍光領域から僅かにずらしてイレース光を入射すると蛍光抑制過程によって蛍光領域が削り取られる。従って2色のレーザー光を用いることで回折限界以下の像、すなわち超解像が実現できる。さらに、実際の測定の際にはイレース光を中空のドーナツ形状をした1次ベッセルビームに変換し、これをポンプ光と同軸でサンプルに照射することにより、ドーナツの穴の部分からの蛍光を観測することにより、超解像顕微鏡の構築をはかった。サンプルとしてはRhodamine 6Gをドープした蛍光ビーズを用いた。1μm径のビーズを用いた実験において、ポンプ光のみを照射した時には回折限界である2.5μmの大きさで蛍光像が観測されたが、ここで2色のレーザーを入射すると、ビーズそのものの大きさである1μmの蛍光像が得られた。これは回折限界を2.5倍突破する結果である。さらに、隣接する2個のビーズについても蛍光像の分離が顕著になっており、2点分解能の向上も認められた。また、175nm径のビーズを用い同様に蛍光像の収縮が観測され、ナノメートル領域での超解像の実現にも成功した。また、本研究の成果として、論文6報を発表し、特許8通出願した。
大学教育を支えるアカデミック・ジャパニーズの習得過程の分析とそのルーブリック化

本研究は、アカデミック・ジャパニーズ(以下、AJ)教育と隣接領域における実践研究のアーカイブス構築を目指し、構築したアーカイブスを発信する。また、AJスキルの習得指標となるルーブリックの構築を目指すものである。アーカイブスについては、12分野100編の実践報告を任意で選択し、各実践報告にその実践の特徴を表すキーワードを抽出した。抽出したキーワードはKJ法的に内容の近いもの同士を近くにに並べ、ナンバリングし、「日本十進法分類法」を参考にして大項目、中項目、小項目に分類した。分類した項目を各論文にタグ付けし、データベースソフトウェアであるMicrosoft Access 2016を利用して、「キーワード検索」と「フリーワード検索」ができるアーカイブスを構築した。ルーブリックについては、上記のアーカイブスを利用し読解における評価観点、ライティングにおける評価観点要素の抽出を行った。読解に関しては、『AJジャーナル』等12編の読解実践論文から評価観点を集積し、さらに読解ルーブリック作成ワークショップを開催した際に提案された評価観点を加え分類した。その結果、「読解した文章構造を意識した産出」、「読むことに対する自律的な態度」、「読解内容に対するクリティカルな態度」、「協働的な活動への参加」といった評価観点を四つに分類し、それぞれ下位項目に具体的な評価観点の提案を行った。ライティングの評価観点に関しては、複数のルーブリックを作成し、形成的評価・診断的評価として用いることを提案した。また、ルーブリックの理解度と有効性に対する評価を学習者と教師にアンケート調査およびインタビュー調査を実施し、その関係性についても報告を行った。目的:アカデミック・ジャパニーズ(以下、AJ)教育と隣接領域における実践研究のアーカイブス構築を目指し、構築したものをアーカイブスとして発信する。また、AJスキルの習得指標となるルーブリックの構築を目指す。アーカイブスの構築:ライティングに関連した実践報告とライティング以外の実践報告をそれぞれ6編を、複数の収録雑誌(6雑誌)から選定し、それぞれに実践報告の特徴を表す(対象、手法、目的、評価、概念に関する)タグを付与したものをデータベース化した。平成28年2月に、AJグループ研究会にてこのデータベースについてのポスター発表をおこなった。ルーブリック:AJ実践報告においてどのようなAJの構成概念・要素、評価基準・方法についてどのように記されているのか(いないのか)、AJジャーナルの中から実践報告を20編抽出し、内容分析をおこなった。その結果を平成27年10月に日本語教育学会にてポスター発表をおこなった。また、上記の結果を踏まえ、AJ実践の中でどのような評価をおこなったのか、その評価で何が得られたのかについて、AJジャーナルに載せられた6編の著者にインタビュー調査をおこなった。その結果、1成績と、各実践の評価との完成が強くなく、参加度・積極性といった態度に関する評価点を持つもの、2評価観点は何らかの形で学習者に示されているが、ルーブリックのみではない(教師のフィードバック等)もの、3相互評価の可能性、自己モニターの可能性を試みているものの三つについて、実践間で共通する傾向がみられた。平成28年2月にAJグループ研究会にてこの調査結果についてポスター発表をおこなった。研究協力者の尽力により、実践研究の収集・分析が進み、10月2月に計3件の中間報告をすることができた。アーカイブスの構築:広義の意味でのAJにおける実践報告について、8分野15学会誌系44編を選定し、それぞれに実践報告の特徴を表す(対象、手法、目的、評価、概念、理論的背景の傾向)について分類し、その傾向を分析した。日本語教育学会研究集会第7回において、分野の異なるジャーナルに掲載されたL1、L2学習者への実践報告28編を対象としてコーディングで分析を行い、学習目的には「クリティカルリテラシーの養成」、「自律的な学習の推進」といった学習を進める姿勢に関わるものや、「社会人に必要な基礎能力」といった全人教育的なものが見られた旨を報告した。ルーブリック:近年、口頭発表やレポートなどのパフォーマンスについて、ルーブリック等の判断基準を使用し評価する教育機関が増加しているが、高等教育機関においてルーブリックを利用し評価を行っている報告35例から、近年の大まかなパフォーマンス評価についての動向について、第41回アカデミック・ジャパニーズ・グループ研究会において報告した。さらに、第23回大学教育研究フォーラムにおいて、東京海洋大学の初年次必修科目である「日本語表現法」において、プロセス重視のレポート作成にピア・レスポンスを複数回取り入れてきたが、アンケート調査結果をもとに、学生が学習をどのようにとらえ、何を「楽しさ・つまづき・必要」と感じていたのかについて10余年間の変化を報告した。研究協力者の尽力により、実践研究の収集・分析が進み、11月、2月、3月に計3件の中間報告をすることができた。アーカイブスの構築:広義の意味でのAJにおける実践報告について、10分野29学会誌計100編を選定し、それぞれに実践報告の特徴を表す(対象、手法、目的、評価、概念、理論的背景の傾向)について分類し、その傾向を分析した。また、AJという視座から高大接続について検討し、その必要性について報告した。