hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域を基盤とした心臓リハビリテーションシステムにおける継続的支援の実施と評価

本研究は、地域を基盤とした心臓リハビリテーションシステムにおける継続的支援を考案・実施し、その評価を行っていくことを目的とし、わが国において心臓リハビリテーションに取り組む患者が長期的にそれを継続していくための新たな枠組みを検討するものである。基礎調査およびワーキンググループによる討議を通して、継続的支援プログラムを開発し、心疾患患者を対象に介入研究を実施した結果、身体的データについて、プログラム前後で有意に対象者の運動時間が増加するという成果が認められた。本研究は、地域を基盤とした心臓リハビリテーションシステム(以下心リハ)における継続的支援を考案・実施し、その評価を行っていくことを目的とし、わが国において心リハに取り組む患者が長期的にそれを継続していくための新たな枠組みを検討するものである。今年度は、心リハ患者の運動の継続を促す継続的支援プログラム試案を考案することを目指し、第1段階として統合的レビューを行い、Medlineを中心とした国内外のデータベースから継続的支援に関わる有効な内容および要素を抽出した。その結果、対象者の動機づけを強化するアプローチ、医療者による長期的で専門的な指導、重要他者からの社会的支援などが抽出された。次に、第2段階として地域密着型の心リハを実践している施設の視察及びヒアリング調査を実施した。調査データについては、循環器看護に精通する看護師からなるワーキンググループと共に質的な分析を行った。継続的支援として、医療者は心リハという集団療法の中で〔集団の中での場作り〕を念頭に、同時に〔患者の個別性を重んじたケアの提供〕を心がけ、〔安全かつ患者が楽しむことのできる療法の実施〕を行っていく必要のあることがわかった。さらに、それらの援助を提供するためには、〔心リハチームにおける専門性の認識と活用〕〔各自の役割および責任の理解と分担〕〔患者情報の共有〕〔自己管理を目標とした患者教育〕などが重要であった。以上のことから、安全かつ効果的な心リハを展開するためには、患者の状態が十分に把握できるネットワークの形成、専門職間でスムーズな連携・協働をしていくための仕組みづくりが必要であると考えられた。また、集団療法の中でも個別性を重視した患者教育が重要であることが明らかとなった。今後は、継続的支援プログラム運用に向けて、対象施設と具体的な連携システムを構築し、来年度以降の臨床適用(介入研究)につなげていく予定である。本研究は、地域を基盤とした心臓リハビリテーションシステムにおける継続的支援を考案・実施し、その評価を行っていくことを目的とし、わが国において心臓リハビリテーション(以下心リハ)に取り組む患者が長期的にそれを継続していくための新たな枠組みを検討するものである。2年目となる今年度は、まず、前年度からの文献的考察ならびにフィールドワークの結果をもとに作成した介入プログラムについて、実践適用できるようにその内容をさらに精錬した。長期的な展望としては、対象者の心リハの継続、すなわち、アドピアランスを高めることを目標に、基盤となる手法として、教育的、認知・行動的アプローチを採用した。介入プログラムは、対象者が【運動療法を自己管理していくために必要な知識や技術に気づくこと】、【運動療法を安全に、かつ楽しむことができるように、体調の変化や運動による負荷に機能的に対応できるような知識態度を習得すること】、【心リハチームとのつながりの中で個々の能力や特性を発揮していると感じられること】のできる内容となるよう構造化した。現在、介入プログラムで使用する患者教育用キット用品(DVD、心リハ手帳)の開発を行い、その妥当性について検証しながら製作を進めている。また、来年度の介入プログラム実施にあたり、対象施設における運用方法、対象者への説明、スタッフとの連絡・相談体制の確立、緊急事態が起きた場合を想定したマニュアル作成など、効果的な連携を図るための方策について討議し、実用化に向けた最終準備を行っている段階である。今後は、介入研究により、継続的支援プログラム試案を実践適用した上で、対象者の身体・心理・社会的側面からプログラムの妥当性・実用性を検証し、心リハに取り組む患者にとって質の高い社会復帰を実現するための援助について検討していく予定である。最終年度となる今年度は、継続的支援プログラム試案を実践適用し、介入研究により本プログラムの妥当性・実用性について検討を行った。本研究に関する説明を行い、了承の上で同意書を提出した対象者は5名、平均年齢は59.2歳(平均身長163.8cm、平均体重65.8kg)であった。このうち脱落者は1名で、分析対象から除外した。介入の評価指標に関しては、身体的データとしてライフコーダ(歩数、運動量、消費量、運動時間、距離等)と、心理・社会的データとして山田が作成した「運動の継続に影響する要因尺度」を使用した。評価時期は、<リクルートー第1回目プログラム前(介入前)>、<第2回目プログラムー第3回目プログラム(介入後)>の2時点とした。

身体的データについては、介入前後で運動時間に有意差が認められた。T検定の結果、検定統計量t値-7.40(有意確率p値0.005)となり、運動時間は介入前の23.24時間/週から介入後は28.62時間/週と有意に増加した。一方、心理・社会的データに関しては、介入前後のどの経時変化を比較しても有意差が認めらなかった。プログラムの内容については、対象者による主観的評価から鑑みると、各回の目標や内容、方法のレベルは適切であり、プログラム自体が意義のあるのものであったことが推察された。継続的支援プログラムに関しては、本結果をもとに今後さらに修正・強化すべき点について検討し、実践活用できる内容に修正・精錬していきたいと考える。
ＡＲ(拡張現実）技術を応用した建築躯体技能工の育成システム開発

国の重要なインフラ整備や維持管理を担う建築技術者や技能者が不足している。建築の技術・技能の教育訓練には、座学に加えて実大の施工実習が効果的である。ところが、従来の施工実習用の教材は2次元図面が主体であり、初学者にとっては難解であった。そこで、AR技術を応用して、2次元図面の上にかざしたスマートフォンやタブレットに、構造物が完成した状態の3Dモデルを重畳表示する仕組みを開発した。その結果、初学者による図面の理解が進み、技術・技能の習得度が向上した。鉄筋工を例にすると、作業現場では2次元の配筋図や配筋詳細図を見て、柱・梁・床・壁・階段などの鉄筋を組立てていく。ところが、未経験者や経験の浅い技能工には、2次元図面を見ても、3次元の完成状態を頭の中にイメージすることが難しい。したがって、技能や技術の習得が遅れ、配筋ミスが多発して、手直しや手戻りによる作業ロスの原因ともなっている。鉄筋工を効率的に養成するためには、ICTを活用することによって、「初心者にもわかり易い配筋図や配筋詳細図」を制作する必要がある。特に、AR(拡張現実)技術を応用すれば、従来の2次元図面の上に、3次元のプロダクト・モデルを重ね合わせて表示することができる。これによって、初心者でも2次元図面が示す構造物の完成状態を簡単に把握でき、技能・技術の習得を格段に促進することができる。具体的には、BIM(Building Information Modeling)ソフトを使用して、あらかじめ鉄筋の3次元プロダクト・モデルを制作する。また、2次元図面の一部をマーカー画像(目印)としておく。これらを1対でクラウド・データー・サービスに登録する。この結果、マーカー画像の上にタブレットやスマートフォンをかざせば、これに関連付けた3次元プロダクト・モデルが、タブレットやスマートフォンに表示されるシステムを構築した。なお、制作した「初心者にもわかり易い配筋図や配筋詳細図」の効果を検証する施工実験を行って、その有効性を確認した。BIMソフトで制作した3次元プロダクト・モデルを、2次元図面の上にかざしたタブレットやスマートフォンに表示して、「初心者にもわかり易い配筋図や配筋詳細図」を提示する仕組みが完成した。建設産業全体に関わる重要な課題として、「担い手の確保・育成」が挙げられる。とりわけ、建築躯体工事に関する技能工が全国的に不足している。建築生産を担う技能工や施工管理技術者を、短期間に効率的に育成するためには、教室で行う講義に加えて、実物大の施工実習が効果的である。施工実習の教材は、これまで2次元図面が主体であった。これが初心者にとっては難解で、平面図・立面図・断面図を見比べても、構造物が完成した状態の立体形状を頭の中にイメージすることができなかった。それが技能・技術の習得を妨げていた。本研究のテーマは、AR(拡張現実)技術を応用して、2次元図面の上にかざした携帯端末に3次元の完成モデルを重畳表示し、初心者のイメージづくりをサポートすることで施工実習における技能・技術の習得を促進するものである。研究期間の2年目となる本年度においては、既に制作した「鉄筋工事用」のAR教材に加えて、「型枠工事用」「住宅基礎工事用」「柱ー梁の複合モデル用」のAR教材を制作した。これらは、2次元図面の上に3次元の完成モデルを重畳表示するARコンテンツだけでなく、3次元の施工手順図と施工手順動画を加えたもの(新型教材群と称する)であり、施工実習授業の受講者自身の携帯端末で操作・活用できることから、技能・技術の習得に大幅な効果が期待できる。このような初心者にもわかりやすい施工実習用の新型教材群を、北海道・千葉・高知の職業能力開発促進センターにおける職業訓練の施工実習授業に導入し、教育訓練現場での運用を開始した。研究テーマが目指した、2次元図面上に3次元完成モデルを重畳表示する仕組みを完成させた。また、初心者にもわかりやすい施工実習用教材として、ARコンテンツと3次元の施工手順図や施工手順動画を組み合わせた新型教材群を開発した。さらに、「鉄筋工事用」「型枠工事用」「住宅基礎工事用」「柱ー梁の複合モデル用」の4種の施工実習に対応できる新型教材群の制作を完了し、3箇所の職業能力開発促進センターにおいて運用を開始した。AR(拡張現実)技術を応用して、初学者にもわかり易い施工実習教材の開発・制作を行うことで、建設産業の「担い手の確保・育成」に資することを目的に研究を続けてきた。これまでに、2次元図面の上にスマートフォンやタブレットなどの携帯端末をかざすと、図面に描かれた構造物が、3次元の完成状態となって重畳表示される仕組みを構築した。これらは、受講者自身の携帯端末で操作できることから、学生や職業訓練の受講者など、建築の初学者にとってたいへんわかり易い教材となった。研究の最終年である平成29年度は、開発・制作してきたAR教材に、更なる改善を行った。一つ目は、ARによる「施工手順図」の重畳表示である。従来の画像マーカー(目印)を用いるAR方式では、一つの画像マーカーに対して、一つのコンテンツ(CG・動画など)を紐付ける仕組みであり、施工手順の連続的な重畳表示は出来なかった。そこで、ARアプリを改善し、一つの画像マーカーに、複数ののコンテンツを表示できる仕組みとした。二つ目は、実大の施工実習中に、組立途中の構造物の上に3D完成モデルを重畳表示できるように、マーカーレスの仕組みを構築した。これは、GPSの位置情報に対してコンテンツを紐付けることで、近傍の携帯端末に3D完成モデルを重畳表示することができる。

こうした研究の成果は、論文投稿、イベントへの出展などを通じて、普及・展開するための活動を行った。また、(公社)日本建築積算協会への教材提供も実施した。国の重要なインフラ整備や維持管理を担う建築技術者や技能者が不足している。建築の技術・技能の教育訓練には、座学に加えて実大の施工実習が効果的である。ところが、従来の施工実習用の教材は2次元図面が主体であり、初学者にとっては難解であった。そこで、AR技術を応用して、2次元図面の上にかざしたスマートフォンやタブレットに、構造物が完成した状態の3Dモデルを重畳表示する仕組みを開発した。その結果、初学者による図面の理解が進み、技術・技能の習得度が向上した。「初心者にもわかり易い配筋図や配筋詳細図」の素材となる3次元プロダクト・モデルは、BIMソフトによって手作業で描画している。次のステップでは、手作業での描画を省略し、制作手間を大幅に短縮する方法を模索していく。これまでの開発は、AR技術の中で、目印画像を利用するマーカー型を活用してきた。今後、GPSの位置情報を活用するロケーション型のAR教材開発を進める。また、教育訓練現場での実施状況を観察し、開発した新型教材群にフィードバックして、改善を図る。教育工学導入を予定していたソフトウエアの一部について、次年度に持ち越したため。購入予定の機器の発売が遅延しているため。研究の進捗に併せて、次年度には予定のソフトウェアを導入し、研究計画に支障にないように進めていく。間もなく発売される予定であり、直ちに取得して研究開発を進める。さらに発売が遅延する場合には、代替品の購入を検討する。
マイクロ流路を用いたマイクロビーズ作製方法の確立

本研究では,マイクロ流路を用いイソアミルアルコールを流体としてアルギン酸ビーズの作製を実施した.今年度は分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて,アルギン酸ビーズ成形におよぼすアルギン酸ナトリウム分子量の影響を調査した.分子量120,000-190,000と分子量80,000-120,000の2種類のアルギン酸ナトリウムを用いて比較したところ,分子量の大きい材料を用いた場合に今までの条件では円形のアルギン酸ビーズを得ることができなかった.そのため,分子量の大きい材料に適した流速およびゲル化に必要な塩化カルシウム濃度を検討している.また,流体としてイソアミルアルコールを用いているがわずかに刺激臭があるため,1-ブタノールへの変更を検討した.しかし,1-ブタノールはアルギン酸ビーズ内の水分を脱水してしまう影響があるため,これまでと同様にイソアミルアルコールを流体として用いることにした.今後は,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて分子量の変化がビーズ成型過程におよぼす影響を明らかにする.流速を変化させたときの直径およびフィラメント長さを計測する.また,得られたアルギン酸ビーズの機械的特性を測定する予定である.これまで使用していたアルギン酸ナトリウムが入手できなくなったため,これまでとは異なる材料を用いてアルギン酸ビーズにおよぼす分子量の影響を調査した.当初,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いた実験でも,これまでとほぼ同条件でアルギン酸ビーズが作製できると考えていたが,予想以上に作製が困難であり条件の検討に時間がかかっている.また,2018年度に2度の流産があり体調不良のため研究の遂行が難しく,研究に遅れが生じている.今後は,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて分子量の変化がビーズ成型過程におよぼす影響を明らかにする.流速を変化させたときの直径およびフィラメント長さを計測する.また,得られたアルギン酸ビーズの機械的特性を測定する予定である.平成27年度は,イソアミルアルコールを連続流体に用いたアルギン酸DDSキャリア(ビーズ)の作製をマイクロ流路内で行い,従来のミネラルオイルを連続流体に用いた場合と比較・検討した.まず,粘度の異なる流体を連続流体として用い粘度およびキャピラリー数がビーズの直径におよぼす影響を明らかにした.ここでは,高粘度ミネラルオイル(粘度55cst),低粘度ミネラルオイル(粘度12cst),イソアミルアルコール(粘度3.7cst)を用いてアルギン酸ビーズの作製を行った.流体の粘度が高くなるにつれ,連続流体の流速がビーズ径におよぼす影響が大きくなることがわかった.また,キャピラリー数を用いることでこれらの現象を整理することが可能であった.また,流路内での様子をデジタルカメラおよび高速度ビデオカメラによって撮影した.流路内で,アルギン酸がカルシウムと反応することによりゲル化する様子を観察した.ミネラルオイルを用いた場合は,流路にカルシウムを用いておらず架橋反応が起こらないためビーズ径は一定の値を示した.一方で,イソアミルアルコールを用いカルシウムと流路内で架橋反応を起こす場合とカルシウムを用いず流路内で架橋反応を起こさせない場合は,ビーズ径が小さくなる傾向がみられた.しかし,カルシウムを用い反応させた場合は,ある一定のビーズ径に留まる傾向を示した.また,それぞれの場合においてビーズの移動速度を計測した.反応を起こしたビーズと起こしていないビーズでは,反応直後の移動速度に大きな変化がみられた.おおむね順調に進展しているが,流路内でのビーズの移動速度の計測に時間を要してしまった.本研究では,マイクロデバイスを用いイソアミルアルコールを流体としてアルギン酸ビーズの作製を実施した.これまでの研究より,アルギン酸ビーズの作製過程においてアルギン酸ビーズ内の水分がイソアミルアルコール内に溶けだす傾向がみられた.アルギン酸内に含まれる水分量とマイクロビーズの硬さ等の状態の関係を把握できれば,アルギン酸ビーズのリリース特性のコントロールが可能と考えられる.そこで平成28年度は,マイクロ流路内におけるビーズの速度および直径におよぼすイソアミルアルコール内の水分量の影響を調査した.イソアミルアルコールに0%, 0.5%, 1%および5%加水して実験を行った.実験より,ビーズ直径は流路内で徐々に減少することがわかった.加水0%で最もビーズ径の変化が大きく,水分量が増えるに従い変化が小さくなる傾向がみられた.5%水分を加えた場合,アルギン酸ビーズが流路を流れずデバイス壁面に付着した.最終的に得られるビーズ径も0%, 0.5%, 1%の順で増加した.また,ビーズの速度は0%で最も速く,水分量が増えるに従い遅くなる傾向がみられた.これは,イソアミルアルコールが親水性に近づくためと考えられる.これらの研究より,イソアミルアルコール内の水分を調整することによりマイクロビーズ内の水分コントロールが可能とわかった.平成28年度は産休のため,作製したアルギン酸ビーズの観察や硬さの測定およびリリースコントロールの実験には至らなかった.産休による研究中断のため.2017年4月から2018年3月まで産休により研究を中断したため研究実績なし.2017年4月から2018年3月まで産休により研究を中断したため進歩状況なし.本研究では,マイクロ流路を用いイソアミルアルコールを流体としてアルギン酸ビーズの作製を実施した.今年度は分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて,アルギン酸ビーズ成形におよぼすアルギン酸ナトリウム分子量の影響を調査した.

分子量120,000-190,000と分子量80,000-120,000の2種類のアルギン酸ナトリウムを用いて比較したところ,分子量の大きい材料を用いた場合に今までの条件では円形のアルギン酸ビーズを得ることができなかった.そのため,分子量の大きい材料に適した流速およびゲル化に必要な塩化カルシウム濃度を検討している.また,流体としてイソアミルアルコールを用いているがわずかに刺激臭があるため,1-ブタノールへの変更を検討した.しかし,1-ブタノールはアルギン酸ビーズ内の水分を脱水してしまう影響があるため,これまでと同様にイソアミルアルコールを流体として用いることにした.今後は,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて分子量の変化がビーズ成型過程におよぼす影響を明らかにする.流速を変化させたときの直径およびフィラメント長さを計測する.また,得られたアルギン酸ビーズの機械的特性を測定する予定である.これまで使用していたアルギン酸ナトリウムが入手できなくなったため,これまでとは異なる材料を用いてアルギン酸ビーズにおよぼす分子量の影響を調査した.当初,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いた実験でも,これまでとほぼ同条件でアルギン酸ビーズが作製できると考えていたが,予想以上に作製が困難であり条件の検討に時間がかかっている.また,2018年度に2度の流産があり体調不良のため研究の遂行が難しく,研究に遅れが生じている.カルシウムと反応させない場合において,アルギン酸ビーズのビーズ径が小さくなる現象が観察された.これは,アルギン酸内の水分がイソアミルアルコール内に放出していることが考えられる.そこで,イソアミルアルコールに0.1, 0.5, 1.0%と加水して,その影響を観察する.これまでの結果より,イソアミルアルコールは低粘度のためビーズ径のコントロールが難しいと考えられるが,加水することによりビーズ径のコントロールが可能と考えられる.また,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて分子量の変化がビーズ成型過程におよぼす影響を明らかにする.これまでに,分子量が高くなるとビーズ成型時のフィラメント長さが長くなることが報告されている.そこで,流速を変化させたときの直径およびフィラメント長さを計測し,その影響を明らかにする予定である.さらに,抗菌性を有する銀ナノパーティクルの作製をマイクロ流路経路内でアルギン酸ナトリウムと硝酸銀の化学反応により試みる予定である.今後は,マイクロビーズの含水量によるリリース特性のコントロールについて検討していく予定である.また,分子量の異なるアルギン酸ナトリウムを用いて分子量の変化がビーズ成型過程におよぼす影響を明らかにする.流速を変化させたときの直径およびフィラメント長さを計測する予定である.薬剤を内包したビーズをマイクロ流路内で作成する予定である.薬剤を添加すると粘度が高くなることが考えられる.そこで,粘度とビーズ直径の関係に注目して研究を進める予定である.
シャコガイ殻の微小領域分析による超高時間解像度古環境復元法の確立

極端現象の理解や将来予測のためには,日内スケールの高解像度な古環境情報が必要不可欠である.1日1本の日輪を刻みながら,百年以上にわたり通年で連続的に成長する高解像度の古環境復元に適した利点を持つシャコガイ殻に着目し,微小領域分析による日内スケールでの超高解像度古環境復元手法を確立することを目的とし研究を進めた.日輪間隔は夏期に成長速度が速く,冬期は成長速度が低下する季節周期を示す事が明らかとなった.成長方向に沿ってSr/Ca比を測定した結果,Sr/Ca比やMg/Ca比は明瞭な季節変動を示す事を明らかにした.一方,2マイクロメートルの高解像度分析の結果,明瞭な日周期を示す事を明らかにした.極端現象の理解や将来予測のためには,日内スケールの高解像度な古環境情報が必要不可欠である.1日1本の日輪を刻みながら,百年以上にわたり通年で連続的に成長する高解像度の古環境復元に適した利点を持つシャコガイ殻に着目し,微小領域分析による日内スケールでの超高解像度古環境復元手法を確立することを目的とし研究を進めた.日輪間隔は夏期に成長速度が速く,冬期は成長速度が低下する季節周期を示す事が明らかとなった.成長方向に沿ってSr/Ca比を測定した結果,Sr/Ca比やMg/Ca比は明瞭な季節変動を示す事を明らかにした.一方,2マイクロメートルの高解像度分析の結果,明瞭な日周期を示す事を明らかにした.石垣島から採取した,完新世の気候温暖期(いわゆる縄文海進)の時代の化石シャコガイの高解像度分析を行った.電動微少切削装置を用いシャコガイ殻を100マイクロメートル間隔で削り出し,水温の指標となる酸素同位体比の分析を連続フロー型質量分析装置を用いて行った.また,ストロンチウム,マグネシウム,硫黄の濃度を電子線プローブマイクロアナライザーで分析した.また,レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析法を用いて微量元素組成を分析した.時間軸は成長線を計数することで決定した.成長線間隔は季節周期を示し,1周期あたり約350本見られたことから,成長線は一日一本形成される日輪である事が示された.日成長量の極小と酸素安定同位体比の極大の位置が一致したことから,冬期の低水温時に成長速度が最も低下する事が示された.日成長量の極小が年間最低水温の二月に対応すると仮定し,180本の成長線ぶんをさかのぼった時期を8月として時間軸を決定し,その時間軸に従って酸素同位体比や微量元素組成の変動を議論した.酸素同位体比は2月から徐々に低下していき,その低下は8月を過ぎてもまだ継続した.最も高水温に相当する時期は9月から10月に相当し,その後2月に向けて急激に酸素同位体比が上昇する事が明らかとなった.このことは縄文海進の頃は現在と比べ,夏の期間がより長く,最高水温になる時期が現在よりも遅かった事を示している.縄文海進期は地球温暖化が進んだ後のアナログ環境であると見なすことができ,従来のサンゴや有孔虫を用いた手法では不可能であった年内変動パターンの復元が,シャコガイの日輪スケールの分析により初めて明らかとなった.地球温暖化により台風や大雨などの極端現象がどのように推移するかを予測するためには,過去の極端現象に関する知見が必要不可欠である.本研究の目的は,長期間連続した高解像度の古環境記録を保持しているシャコガイ殻を高空間分解能で分析することにより,数時間から数日スケールで過去の環境変動を復元する手法を確立する事である.平成26年度は沖ノ鳥島から採取したシャコガイ殻の微量元素分析と成長線解析,石垣島から採取したシャコガイの年代測定および成長線解析を行った.2006年に沖ノ鳥島から採取したシャコガイ(シラナミ)殻の微量元素組成を分析した結果,2006年9月の台風14号の通過を代表的な例として,強風環境下においてBa/Ca比が上昇する傾向が見られた.ただし,成長線解析の結果,複数の成長阻害輪が見られた事から,日輪数の計測による正確な日付の特定は困難であった.石垣島から採取したシャコガイ化石3個体について年代測定した結果,その全てが約5000BP程度の完新世気候最温暖期の年代のものであった.4個体のオオジャコ化石試料の合計約200年分の年間成長速度の経年変動を解析した結果,10齢程度までは成長縞に対し成長線が細く経年変動を精度良く計測できるのに対し,10齢以降は成長縞に対し成長線が相対的に太くなるため経年変動の計測における誤差が大きくなる事が明らかとなった.また,成長線幅は経年変動を示すものの,明瞭な周期性は見られなかった.平成25年度および26年度に行った高解像度の酸素同位体比分析の結果から,完新世気候最温暖期では現在と比べて夏期の高水温の期間が長かった可能性が示唆された.本研究の成果により,化学・同位体比分析による環境復元と成長線解析による期間の特定を組み合わせる事で,従来の手法では得られない新たな高解像度古環境情報を復元できる可能性が示された.地球化学化石のシャコガイの分析結果は当初想定していたよりも,格段に興味深い結果が得られた.

本研究の最終的な目的は地球温暖化により極端現象がどのように推移するかを過去の環境変動復元を基に予測する事であったが,実際に過去の温暖期には季節周期の変動パターンが異なることが示された.そこで,当初の研究計画では研究期間の後半に行う予定であった化石試料の分析を前倒しして進める事とした.自然を対象とした科学であるため,結果が予想外の展開を示したものの,それに対して研究計画を柔軟に対応させる事ができたと考えている.化石のシャコガイの解析から大変興味深い結果が得られたため,当初は現世のサンプルを中心とした手法の確立を中心として研究を進める予定であったが,化石試料の分析により重点をおいて研究を進める.手法や分析内容などは大きく変更せず,研究の実施内容も大きな変更はなく,分析するサンプルのウェイトを変更するのみである.当初想定していたより興味深い結果が得られており,多地点間の比較より化石試料分析に重点を置いて研究を進めた.その分研究補助者には高度な実験を担当してもらうべく,技術習得に時間がかかったため,人件費など当初想定よりも支出が下回った.平成26年度も継続して化石の分析を中心に研究を進める.実験補助者の技術習得は平成25年度で既に終えており,平成26年度は雇用時間を増やして実験を加速させる予定であり,平成25年度に使用しなかった金額は実験補助者の雇用時間の追加のために使う予定である.
新しい痴呆モデルラットに関する薬理学的研究

脳血管性障害は老年期痴呆の主要な原因で、その治療薬の開発を目的に様々な動物モデルが用いられている。しかしその多くは一過性の脳虚血モデルであり、ヒトの脳血管性痴呆に類似したモデルを用いた研究は少ない。本研究では、慢性的な脳血管性障害の動物モデルの確立を目的とし、ラットの両側総頚動脈を永久結紮(2VO)した際の学習行動の変化、脳組織変化および遺伝子発現変化についての検討を行い、以下の知見を得た。1) 2VOにより空間認知に関連した作業記憶および参照記憶課題の習得障害が生ずることを、主に八方向放射状迷路課題を用いて明らかにした。作業記憶障害はcholinesterase阻害剤のtacrine投与によって回復した。2) 2VO後初期の段階から既に、白質の粗髭化および海馬神経細胞の萎縮がみられ、その後も脳の種々の部位で多発性の脳組織変性が認められた。その組織変性には樹状突起の消失を伴っていた。また、変性部位には反応性アストロサイトが増大していた。漢方方剤・四物湯およびニコチン性受容体アゴニストのGST-21はこの脳組織障害に対して保護作用を有していた。3) 2VOにより発現変化する因子の検討を遺伝学的手法により行い、数種の興味ある因子を単離した。そのうちvof-16(Accession No.AB006881)は、学習障害の程度と相関性をもって増大する可能性があることを示した。以上の結果より、2VOモデルは、慢性脳循環障害を伴う痴呆症の病態解明ならびに薬剤の開発にあたり有用なモデルであると考えられる。その多くは一過性の脳虚血モデルであり、ヒトの脳血管性痴呆に類似したモデルを用いた研究は少ない。我々は慢性的な脳血管性障害の動物モデルの確立を目的とし、ラットの両側総頸動脈を永久結紮(2VO)した際の学習行動の変化と脳組織変化についての検討を行なってきた。今回、その点をさらに詳細に検討するとともに、その変化に対する薬物作用について検討することにより、2VOラットの痴呆モデル動物としての有用性を考察した。2VOでは空間認知能に関連した作業記憶および参照記憶課題の習得障害が認められた。また、非空間認知参照記憶課題の習得も障害されることが明かとなった。コリンエステラーゼ阻害剤であるtetrahydrominoacridineは、本モデルの学習障害を改善することが認められた。Scopolamine投与により生ずる痴呆を改善することが報告されている四物湯エキスおよび人参エキスを投与したところ、四物湯(0.3-1.0g/kg経口)は行動障害に対して改善効果を示さないものの脳組織障害に対して保護効果を有し、一方人参はそれらには無効であることが示された。以上の結果より、2VOは慢性的な脳血管障害の動物モデルとて有用であると考えられる。また、遺伝学的手法に基づき、内因性の痴呆(あるいは神経細胞死誘発)因子の単離を目指した検討も行ない、differential display法により2VOにより顕著に発現量の変化する遺伝子7種を単離し、現在その配列を決定するための操作およびin situ hybridization法による生理的意義の検討を行なっている。脳血管性障害は老年痴呆の主要な原因で、その治療薬の開発を目的に様々な動物モデルが用いられている。我々は慢性的な脳血管性障害の動物モデルの確立を目的とし、ラットの両側総頚動脈を永久結紮(2VO)した際の学習行動変化と脳組織変化についての検討を行っている。今回、本処置による学習記憶障害に対するcholine神経系の関与を調べる目的で、同処置ラットの空間学習行動障害に対するcholinesterase阻害剤tacrineの効果を検討した。

その結果tacrineは2VO処置による八方向放射状迷路課題におけるエラー数の上昇および四アーム餌置き法における作業記憶エラー低下を0.10.3mg/kgの低濃度で改善した。これらのことから、2VOで発現する作業記憶障害は中枢choline神経系の賦活により改善されることが示唆された。また咋年、遺伝学的手法により単離した2VOにより発現量の変化する7種の遺伝子のうち3種についての部分配列を明らかにし、そのうち一種はカリウムチャネルと高い相同性を有すること、残る二種は新規の遺伝子であることを見い出した。新規遺伝子二種については、遺伝子情報を登録すると共に(AB00688083)、現在カリウムチャネル相同性遺伝子も含めて、それら単離遺伝子の発現量変化についての確認をPCR法を用いた定量により行なっており、また新規遺伝子の全長ならびに生理機能についての検討も続けている。ラットの両側総頚動脈を永久結紮(2VO)後、空間学習行動、脳組織の免疫組織化学的変化及びそれらに対する薬物作用、発現量の変化する遺伝子の探索を行い、新しい痴呆モデルラットの確立を目指した。(1)ラットに2VO処置すると、13日後、海馬において神経細胞の萎縮や白質の粗鬆化が、7日後に線条体において梗塞巣の形成が認められた。免疫組織化学的観察の結果、2VO後早期には樹状突起の消失、反応性の星状膠細胞の発現、30日後にはその増加等が認められた。(3)ニコチン性アセチルコリン受容体アゴニストGTS(3-(2,4-dimethoxybenzylidene)-anabaseine dihydrochloride)は2VO処置前から連続投与すると、1項に記載したような脳組織障害に対して保護効果が認められた。しかし、空間学習行動障害に対しては顕著な改善作用は認められなかった。(4) Differential display法により、2VO処置4カ月後のラット脳から、発現量が増加あるいは減少する遺伝子を単離し、そのアミノ酸配列を決定した。得られた遺伝子のうち、発現量が増大するvof-16(仮称、遺伝子バンク登録No.AB006881)は、PCR法による定量の結果、海馬と大脳皮質に多く発現することが明らかとなった。海馬におけるvof-16の発現量は24倍程度増大した。また、その発現量の増大と学習行動障害の間に相関性のある可能性が示唆された。
有害金属汚染土壌の迅速処理を可能とするキレート洗浄技術の高度化

有害金属汚染土壌に対するキレート洗浄反応の迅速化に向けて、複数の生分解性キレート剤および合成キレート剤を適用して最適な薬剤を探索した。例えば、射撃場跡地の鉛汚染土壌を対象とした検討では、実試料に対してEDTA、EDDS、GLDAを洗浄処理に適用し、キレート濃度・振とう時間・液固比等の影響を検討した。その結果、塩化鉛を添加した模擬汚染土壌では振とう時間10分、液固比2の条件で80%以上の鉛を低減できたが、実汚染土壌では抽出率が低下した。これらを改善する手法として、室内実験において反応性微細気泡を汚染土壌のキレート洗浄に併用した結果、洗浄速度が向上することが分かった。また、ボールミルを用いた湿式粉砕洗浄の手法では、洗浄速度だけでなく洗浄効率も増加した。金属抽出を促進する機能性界面活性剤の開発については、本年度は、ヒスチジン、トリプトファン、チロシンを骨格に有するアミノ酸型生分解性界面活性剤を新規に合成し、界面化学的特性と抗酸化能力について評価した。アミノ酸側鎖は金属イオンに対する親和性も兼ね備えており、次年度に土壌洗浄へ適用した際にキレート剤との相乗効果が期待される。土壌洗浄の解析法開発のサブテーマにおいては、海底堆積物の実試料を用いて金属元素のフラクション分析を行った。スペシエーション(存在状態別)解析により、試料全体でイオン交換態が多く含まれていること、造船所付近の測点では人為的影響で炭酸塩態が増加するなどが確認された。キレート剤の基礎物性については、自動滴定装置及び化学平衡ソフトウェアを用いて、洗浄対象元素やアルカリ土類元素に対する各キレート剤および腐植物質の安定度定数を求める手法を確立した。更に、キレート剤及び界面活性剤の生分解性試験のサブテーマでは、試験で用いる多種類のキレート剤について、高速液体クロマトグラフ質量分析法を用いた高感度一斉分析法を開発した。本プロジェクトで開発した新しい解析手法および新規洗浄剤の開発について計画以上に進展し、多くの論文が国際学術誌に受理されるとともに、国内外の学会における成果報告も積極的に進めた。研究が計画通りに順調に進展したことから、引き続き、有害金属汚染土壌に有用な新規キレート剤及び機能性界面活性剤の探索、洗浄効果の理論的解析と洗浄剤の改良、キレート剤及び界面活性剤の生分解性試験のテーマについて検討を続ける。特に今年度に多数の解析手法を確立できたことから、次年度は実際の汚染試料および土壌洗浄反応に対して適用を進め、本洗浄技術の効率化・迅速化の目標達成につなげる。実汚染土壌試料への適用で判明した課題については、土壌に含まれている金属化合物(例えば、人為由来では鉛散弾等の風化状況、自然由来では場所毎の主要地質成分の影響)の化学性状と溶解挙動を逐次抽出、表面解析などを用いて調査する予定である。また、機能性界面活性剤については、前年度に開発した薬剤は水溶性の低さや使用できるpH領域が狭いといった欠点があるため、これらの欠点を克服すべく新たな分子設計に取り組む。土壌洗浄に有用であることが確認された新規生分解性キレート剤や生分解性界面活性剤については、本年度確立した解析法を活用して基礎的な物性や分解性挙動を定量的に求めるとともに、種々の特性に及ぼすpHの影響や共存金属イオンの効果についても明らかにする。

特に今年度に多数の解析手法を確立できたことから、次年度は実際の汚染試料および土壌洗浄反応に対して適用を進め、本洗浄技術の効率化・迅速化の目標達成につなげる。実汚染土壌試料への適用で判明した課題については、土壌に含まれている金属化合物(例えば、人為由来では鉛散弾等の風化状況、自然由来では場所毎の主要地質成分の影響)の化学性状と溶解挙動を逐次抽出、表面解析などを用いて調査する予定である。また、機能性界面活性剤については、前年度に開発した薬剤は水溶性の低さや使用できるpH領域が狭いといった欠点があるため、これらの欠点を克服すべく新たな分子設計に取り組む。土壌洗浄に有用であることが確認された新規生分解性キレート剤や生分解性界面活性剤については、本年度確立した解析法を活用して基礎的な物性や分解性挙動を定量的に求めるとともに、種々の特性に及ぼすpHの影響や共存金属イオンの効果についても明らかにする。
ガングリオシド糖鎖のリモデリングによる細胞増殖制御機構の解析

本研究では、ラット褐色細胞腫PC12およびメラノサイト-メラノーマ細胞のシステムを用いて、(1)糖鎖リモデリング細胞の形態や増殖度などの表現型の変化、(2)その増殖シグナル伝達分子や増殖関連転写因子の変化、(3)ガングリオシドと会合し相互作用する分子の同定と意義を解明することにより、細胞増殖制御におけるガングリオシドの役割と、癌細胞における意義を明らかにせんとした。PC12にβ1,4GalNAc転移酵素、α2,シアル酸転移酵素cDNAを導入し、増殖度とNGFに対する反応性(突起伸長)を検討したところ、後者のトランスフェクタントは著しく増殖度が亢進すると共に、NGFに不応性となった。この細胞におけるシグナル分子の変異を検討した結果、恒常的なNGF受容体(TrkA)のリン酸化とMAPKの活性化を認めた。糖鎖変異の検討ではGD1bの発現上昇が最も顕著に認められた。ハービマイシンA、K252a、ワルトマニン、PD98059などのインヒビターを用いた実験より、TrkA、Raf、Ras、MEKおよびMARKを介する経路の持続的活性化が、分化ではなく増殖の方向にPC12細胞を誘導したと考えられた。現在、GD1bとTrkAとの相互反応と受容体の二量体形成に関して検討すると共に、レチノイン酸添加などによるアポトーシス誘導への感受性の変異を検討中であり、トランスフェクタントにおける抵抗性の出現など、興味ある結果が得られつつある。またヒトメラノーマの初代培養を行い良好な増殖条件を確立すると共に、現在、3種の糖転移酵素遺伝子導入を進めており、樹立したトランスフェクタントについてPC12と同様の解析を行う予定である。
マイクロカロリーメータへの応用を目指した量子強誘電体温度センサー

量子常誘電体は、数K以下の極低温において静電容量の値が温度によらず一定の高い値を保持する。量子常誘電体に適当な不純物を添加することで、100mKの低温領域において静電容量の値が温度とともに変化する量子強誘電体へと相転移することがある。本研究では、量子常誘電体であるKTNに適当な不純物を添加し、量子強誘電体に相転移することを確認した。不純物添加KTNは、100mKの低温領域において静電容量の値が温度とともに変化する温度センサーとして、マイクロカロリーメータに応用可能である。次世代の高エネルギー分解能放射線検出器として誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを提案している。誘電体マイクロカロリーメータの実現には、1K以下の超低温領域において、誘電体温度計の静電容量と温度の関係から得られる性能指標の値が1程度となる必要がある。本研究では、数K以下の温度において不純物が添加された量子常誘電体が量子強誘電体へ相転移することに着目し、誘電体温度計性能指標の値が1を超える物質を探索するために、[量子強誘電性への相転移温度]と[同位体や不純物の添加分量や単結晶性等、試料作製の際に制御できるパラメータ]との関係を整理し、誘電体温度計の候補材料を決定した。高精度LCRメータの4端子対法により1K以下の超低温に冷却した誘電体試料の静電容量システムを構築し、誘電体温度計の候補材料試料について、静電容量の温度依存性を測定した。測定で得られた誘電体温度計性能指標性能指標の値が大きい誘電体試料を温度計とするマイクロカロリーメータを試作した。試作した誘電体温度計マイクロカロリーメータのガンマ線検出実験を実施した。ガンマ線検出信号を観測したが、検出信号波高値が雑音と同じレベルであり、詳細な応答特性の解析を行うことが出来なかった。しかし、1K以下の超低温において、試作した誘電体温度計マイクロカロリーメータの実効的熱容量を緩和法を用いて測定し、ガンマ線に対する応答特性のモデルを構築するためのデータを取得することが出来た。目的:次世代の高エネルギー分解能放射線検出器として誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを提案している。誘電体マイクロカロリーメータの実現には、1K以下の超低温領域において、誘電体温度計の静電容量Cと温度Tの関係から得られる性能指標d lnC /d lnTの値が1程度となる必要がある。本研究では、数K以下の極低温においてCがTによらず一定の高い値を保持する様々な量子常誘電体試料に、適当な不純物を添加することで、数K以下の温度において強誘電相が誘起した量子強誘電体へ相転移し、誘電体温度計性能指標d lnC /d lnT > 1を有する物質を探索し、量子強誘電体への相転移制御法へと発展させる。1K以下の温度領域においてd lnC /d lnT > 1を示す量子強誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを試作し、ガンマ線検出動作を実証する。平成24年度の成果[量子強誘電性への相転移温度]と[同位体や不純物の添加分量や単結晶性等、試料作製の際に制御できるパラメータ]との関係を整理した。不純物を添加より量子常誘電体が量子強誘電体へ相転移する条件を調べ、誘電体温度計の候補材料を決定した。高精度LCRメータの4端子対法により1K以下の超低温に冷却した誘電体試料の静電容量システムを構築し、不純物を添加より量子常誘電体が量子強誘電体へ相転移することが期待される試料について、静電容量の温度依存性を測定した。測定で得られた誘電体温度計の性能指標性能指標dlnCd/dlnTの値が大きい組成を有する誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを試作し、ガンマ線検出実験を実施した。ガンマ線検出信号を観測したが、検出信号波高値が雑音と同じレベルであり、応答特性の解析を行うことが出来なかった。[量子強誘電性への相転移温度]と[同位体や不純物の添加分量や単結晶性等、試料作製の際に制御できるパラメータ]との関係を整理した。不純物を添加より量子常誘電体が量子強誘電体へ相転移する条件を調べ、誘電体温度計の候補材料を決定することができた。高精度LCRメータの4端子対法により1K以下の超低温に冷却した誘電体試料の静電容量システムを構築し、不純物を添加より量子常誘電体が量子強誘電体へ相転移することが期待される試料について、静電容量の温度依存性を測定することができた。

測定で得られた誘電体温度計の性能指標性能指標dlnCd/dlnTの値が大きい組成を有する誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを試作することができた。誘電体試料作製:前年度作製した試料の静電容量測定結果を分析し、誘電体温度計の性能指数条件dlnCd/dlnT>1が期待される誘電体試料を作製する。サブK温度領域における静電容量測定:前年度と同様に作製した誘電体材料を超低温領域に冷却し温度と静電容量を測定し、超低温領域における温度と静電容量の関係を測定し、誘電体温度計の性能指標dlnCd/dlnTの値を評価する。ガンマ線に対する応答特性測定:前年度と誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータを試作し、ガンマ線に対する応答特性を測定する。さらに、半導体検出器用電荷有感型前置増幅器を使用して、ガンマ線検出信号検出実験を行い、誘電体マイクロカロリーメータの動作を実証する。誘電体温度計設計法構築:超低温領域における静電容量の測定値と、マイクロカロリーメータとして動作させた誘電体マイクロチップのガンマ線に対する応答特性の結果から誘電体温度計設計法を構築する。量子強誘電体を温度計とするマイクロカロリーメータに関して得られた結果を取りまとめる。実験に必要な電子回路部品費や金属材料費として使用する。
網膜色素変性の中型モデル動物(ロドプシン遺伝子変異ウサギ)作出と視機能解析

今回の2年間の研究期間の目的は、中型実験動物として広く用いられているウサギにロドプシン変異遺伝子を導入することによって、世界で初めて網膜変性トランスジェニックウサギ(Tgウサギ)を作成し、その網膜変性を機能および組織の両面から確認することであった。まず平成18年度では白色のNZWウサギの遺伝子ライブラリーからロドプシン遺伝子を含むBACを抽出し、大腸菌中の相同組み換えによってロドプシン遺伝子変異体(Pro347Leu)を作成し、受精卵に注入して人工授精した。産まれてきた80匹のうち、10匹がTg陽性であった。平成19年度ではさらにこのTgウサギを系統化して網膜変性を解析した。この10匹のファウンダーで次世代に変異遺伝子を伝えることができたのは6匹であり、Tgのラインは6つ確率できた。DNA解析による推定BACコピー数は1から30とラインにより様々で、FISH解析によってファウンダー5匹は単一部位組み込み、1つのファウンダーは二部位組みであることがわかった。RT-PCRによって定量した変異遺伝子の発現量(変異ロドプシンの割合)は単一組み込みの5つのラインで約7%から80%と様々であり、ほぼBACコピー数に比例していた。電気生理学的検査により、特に発現量の多いライン7、8、16では進行性網膜変性を示すことがわかった。網膜電図によればライン7の杆体成分の反応は生後1年ではほぼ消失しており、錐体反応はその時点で正常の半分程度残存していた。組織学的検査によっても進行性の視細胞変性が確認され、ライン7では生後約1年で外顆粒層の核数が1-2層まで減少していた。これらの変化は実際のロドプシンP347L変異を有する網膜色素変性患者の所見に非常によく類似しており、この動物は網膜色素変性の有用な中型モデル動物になりうると考えられた。網膜色素変性の治療に向けた実験に用いる中型モデル動物を作成する目的で、ヒトにおける網膜色素変性と同じ遺伝子変異を有するトランスジェニックウサギを作出する実験を行なった。ニュージーランド白色種ウサギ(NZW)のBAC遺伝子ライブラリーを入手し、ハイブリダイゼーション法でウサギロドプシン遺伝子を含むウサギゲノムBACクローンを取得した。その後、ウサギロドプシン遺伝子においてPro347Leu変異を持つフラグメントを構築し、プラスミドベクターにサブクローニングした。このベクターを高純度に精製してウサギ受精卵にマイクロインジェクションした。その後、得られた産子の組織サンプルのDNAを解析した結果、合計10匹のトランスジェニックウサギのファウンダーを得ることに成功した。現在は、この10匹のファウンダーを正常なウサギと交配させてF1世代のトランスジェニックを得る段階に至っている。実際に10のラインのうち、最も早く出産した#7と#8のラインのF1個体の網膜電図を調べたところ、生後3か月の段階で網膜電図の振幅がそれぞれ、1/2と2/3にまで減少していることが確認された。各ラインの間での個体の表現系は非常に安定していた。今後は10のラインの個体の網膜変性のスピードを調べ、治療に向けたモデル動物に適したラインをいくつか確立する予定である。今回我々が作成に成功した網膜色素変性ウサギは、眼球の大きさが大きく、かつ実験に広く用いられているウサギであることから、網膜色素変性の治療実験として国際的に広く用いられるモデル動物になる可能性があると考えられた。平成19年度は、平成18年度に作成に成功したロドプシン遺伝子変異ウサギ(Tgウサギ)の系統を樹立して、進行性の網膜変性を確認することを目的とした。

ウサギロドプシン遺伝子のPro347Leu変異を有したファウンダーは合計10匹産まれたが、この中で次世代のF1に変異遺伝子を伝えることができたのは6匹であり、合計6つのラインのTgウサギが確立できた。DNA解析による推定BACコピー数は1から30と様々で、FISH解析によってファウンダー5匹は単一部位に組み込まれ、1つのファウンダーは二つの部位に組み込まれていることがわかった。RT-PCRによって定量した変異遺伝子の発現量(全ロドプシンに占める変異ロドプシンの割合)は単一組み込みの5つのラインで約7%から80%と様々であり、ほぼBACコピー数に比例していることがわかった。電気生理学的検査により、特に発現量の多いライン7、8、16では明らかに進行性網膜変性を示すことがわかった。網膜電図によればライン7の杆体成分の反応は生後1年ではほぼ消失しており、錐体反応はその時点で正常の半分程度残存していた。組織学的検査によっても進行性の視細胞変性が確認され、ライン7では約1年で外顆粒層の核数が1-2層まで減少し、免疫組織学的検査によって特に杆体視細胞の変性が強いことが確認された。また、電子顕微鏡検査によって既に生後6週の時点で明らかな視細胞外節の短縮と不整がみられた。これらの変化は実際のロドプシンP347L変異を有する網膜色素変性患者の所見に非常によく類似していることがわかった。
科学系博物館における科学教育システムに関する国際比較研究

本研究では、インフォーマルサイエンスエデュケーションの観点から、欧米の科学系博物館の教育活動の実態と博物館を支える組織について調査した。その分析の結果以下のようなことが明らかになった。(1)博物館における教育活動一般について各博物館では幅広い層を対象とした教育活動が展開されている。全体として教育プログラムは多種多様に用意され、しかも対象年齢が厳密に決められて運営されている。それらは、実習活動よりは展示室内おける教育活動に重点を置いている。特にイギリスにおいてはナショナルカリキュラムとの関連性を持たせた展示解説シート等の教材が開発されている。(2)博物館と学校等との連携について学校と各博物館との連携は、日常的に盛んに行われている。児童・生徒を対象にしたものとその指導者である教師を対象にしたプログラムの2つに大別される。また博物館内で実施されているプログラムと館外(学校など)にて行われるプログラムとがある。<アメリカ>アウトリーチプログラムとも呼ばれ物理的に博物館から遠距離にありそのために直接来館できない学校団体などを対象にしている。近年、各館の教育部門ではこのようなプログラムに加え、プログラムの遂行者(ボランティアや高校・大学生のインターン等)の養成に重点を置いている。<イギリス>アウトリーチ活動やインタープログラム等はあまり見られず、むしろいかに博物館を効果的に利用してもらうかといった視点で教師等の青少年教育の指導者に対する教育プログラムの充実が図られている。(3)博物館を支える組織について<アメリカ>博物館どうしの連携、情報交換等の活動を支えているのが全米博物館協会(AAM)、科学技術協会(ASTC)や博物館・図書館協会(IMLS)等である。特に科学系博物館のネットワーク組織であるASTCは展示開発や科学教育事業への助言等を積極的に行っている。また科学教育プログラムや展示開発において、全米科学財団(NSF)の助成事業が果たす役割が近年きわめて重要になってきている。<イギリス>イギリス国内の科学教育政策を支えているのが王立協会や王立研究所である。前者は大衆のための科学理解の促進を目指しており、ロンドンの科学博物館など複数の教育研究機関を巻き込んだ大がかりなプロジェクト(COPUS)を実施している。このように科学教育プログラムや展示開発において、博物館支援組織が果たす役割が近年きわめて重要になってきている。本研究では、今後の我が国の博物館における科学教育の方向性を考えることができた。本年度の調査研究では、インフォーマルサイエンスエデュケーションの観点から、アメリカの科学系博物館の教育活動の実態と博物館を支える組織について調査した。特に後者のプログラムはアウトリーチプログラムとも呼ばれ物理的に博物館から遠距離にありそのために直接来館できない学校団体などを対象にしている。

近年、各館の教育部門ではこのようなプログラムに加え、プログラムの遂行者(ボランティアや高校・大学生のインターン等)の養成に重点を置いている。(3)アメリカの博物館を支える組織について博物館どうしの連携、情報交換等の活動を支えているのが全米博物館協会(AAM)、科学技術協会(ASTC)や博物館・図書館協会(IMLS)等である。特に科学系博物館のネットワーク組織であるASTCは展示開発や科学教育事業への助言等を積極的に行っている。また科学教育プログラムや展示開発において、全米科学財団(NSF)の助成事業が果たす役割が近年きわめて重要になってきている。本年度の調査研究では、インフォーマルサイエンスエデュケーションの観点から、前年度のアメリカの調査に引き続き、ヨーロッパの科学系博物館の教育活動の実態と博物館を支える組織について調査した。その分析の結果以下のようなことが明らかになった。(1)博物館における教育活動一般について各博物館において教育プログラムは多種多様に用意され、しかも対象年齢が厳密に決められて運営されている。実習活動よりは展示室内おける教育活動に重点を置いている。特にイギリスにおいてはナショナルカリキュラムとの関連性を持たせた展示解説シート等の教材が開発されている。(2)博物館と学校等との連携について学校と各博物館との連携は、日常的に盛んに行われている。児童・生徒を対象にしたものとその指導者である教師を対象にしたプログラムの2つに大別される。前年度のアメリカの博物館における調査で明らかになったアウトリーチ活動やインタープログラム等はあまり見られなかった。むしろ、いかに博物館を効果的に利用してもらうかといった視点で教師等の青少年教育の指導者に対する教育プログラムの充実が図られている。(3)イギリスの博物館を支える組織について科学系博物館イギリス国内の科学教育政策を支えているのが王立協会や王立研究所である。前者は大衆のための科学理解の促進を目指しており、ロンドンの科学博物館など複数の教育研究機関を巻き込んだ大がかりなプロジェクト(COPUS)を実施している。このように科学教育プログラムや展示開発において、博物館支援組織が果たす役割が近年きわめて重要になってきている。本年度の調査研究は、昨年までの欧米における科学系博物館の教育活動と博物館を支える組織についての調査で不十分であった点を再確認し、カナダ、オランダの学校教育との連携について調査を行った。再調査はイタリア、アメリカの博物館を支える組織、イギリス、フランスにおける博物館の教育活動についておこない、また新たにカナダ、オランダの博物館を調査した。