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体育授業における教師の実践的力量を高める動画アノテーションシステムの開発

本研究は,体育授業における教師の暗黙の知を浮き彫りにして,教師の力量形成を図る仕組みの可能性を検討した.具体的には,パイロットスタディとして教師同士が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを小学校の体育授業に導入してシステムの有効性を検討した.その結果,小学校の体育授業において,授業者が授業内容の問題の確定や,授業力量の気づきを顕在化することができた.また,授業者は,動画アノテーションを使った授業改善を前提条件として授業課題を明確化し,その結果として教師の働きかけ,学習内容と子どもの実態の違い,日常授業のむずかしさを認識した.本研究は、体育授業における教師の暗黙の知を浮き彫りにするため、2つの課題に取り組んでいる。【課題1】は、小学校教師が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを開発することであり、【課題2】は、このシステムを教師の実践的力量を高めるアクションリサーチに組み入れることで、日常的に教師が取り組みやすい授業改善方法を確立する。一堂に会して授業改善のための検討を行なうこれまでのアクションリサーチを進化させ、動画アノテーションを使うことで、いつでもどこでも負担なく、教師が喜びを実感しながら自らの力量形成を行うシステムを開発している。本年度(1年目)は、【課題1】の動画アノテーションシステムのソフトを開発した。システムの開発は、1.動画を投稿する授業者が簡易に投稿できるようにする、2.どのVTR画像(教師の視点VTR、授業空間全体のVTR、あるいは両方の組み合わせ)が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるのか、3.どのような発言フレームやボタンの設計が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるか、という3点に着目して行なった。上述1.については、アノテーションシステムの画面上で、できるだけ簡易に教師が授業での気づきを入力できるようなシステム画面の設計が可能となった。上述2.については、授業空間全体のVTRが有効に機能することが明らかとなった。上述3.については、課題箇所の画像に簡易にステップできるシステム設計が可能となった。以上、授業時の動画を用いて「この場面」を振り返り、「あの場面」にジャンプして振り返ることで、教師同士が協調的に授業を振り返ることが可能となるシステムを開発した。本研究は、体育授業における教師の暗黙の知を浮き彫りにするため、【課題1】小学校教師が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを開発するとともに、【課題2】このシステムを教師の実践的力量を高めるアクションリサーチに組み入れることで、日常的に教師が取り組みやすい授業改善方法を確立することを目的としている。1年目(平成25年度)は、動画アノテーションシステムのソフトを開発して、1)動画を投稿する授業者が簡易に投稿できるようにする、2)どのVTR画像(教師の視点VTR、授業空間全体のVTR、あるいは両方の組み合わせ)が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるのか、3)どのような発言フレームやボタンの設計が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるか、という3点を明らかにした。2年目である今年度(平成26年度)は、動画アノテーションシステムを使った協調的授業改善に参加する教師の属性を拡げることで動画アノテーションシステムの特徴と限界を明らかにした。授業を観る眼を持った体育部の教師・授業を観る眼を持った他の教科部会の教師・若手の体育部の教師など、様々な教師の属性で動画アノテーションシステムによる授業改善がどのように機能するかを明らかにした。本研究は、研究代表者がこれまで行なってきた暗黙知研究を拠所として、【課題1】小学校教師が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを開発するとともに、【課題2】このシステムを教師の実践的力量を高めるアクションリサーチに組み入れて、日常的に教師が取り組みやすい体育の授業改善方法を確立することを目的としている。1年目は、動画アノテーションシステムのソフトを開発した。システムの開発は、1)動画を投稿する授業者が簡易に投稿できるようにする、2)どのVTR画像(教師の視点VTR、授業空間全体のVTR、あるいは両方の組み合わせ)が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるのか、3)どのような発言フレームやボタンの設計が授業の課題箇所・課題関連場面・改善案を明確化できるか、という3点に着目して行なった。2年目は、動画アノテーションシステムを使った協調的授業改善に参加する教師の実態からシステムの特徴と限界を明らかにした【課題1から2へ】。3年目は、動画アノテーションシステムを導入して教員の思考の変容を明らかにした。特に実践を行なった一人の教師に着目して、動画アノテーションに対するリテラシーや思考の変容を明らかにした。動画アノテーションシステムの開発と、そのシステムを使った協調的授業改善の内容や効果を明らかにして、最終的な授業者の思考の変容まで明らかにできた点で、当初予定通りに計画が進行している。ただし、動画アノテーションシステムの開発に時間がかかったことから、全ての工程が半年程度遅れており、最終的な報告書作成(論文作成)に至っていない点で、おおむね順調に進展していると評価した。動画アノテーションシステムは、授業者の使い勝手を優先したが、さまざまな機能をつけてしまったため、改良に時間を要した。

また、授業者と熟達教師がアノテーションを加えていく際に、期限を設けていなかったことも予定の工程を遅らせてしまった理由である。しかしながら、「いつでもアノテーションを加えることができる」ということが本研究では重要な条件であることから、時間をかけてアノテーションを加えていったことは、報告書及び論文に反映している。本研究は、授業場面の動画映像をインターネット上で閲覧して,気づいたことを教師同士が議論し合う動画アノテーションシステムを開発して試行することで、体育授業において教師同士の協調的授業改善が図れるか否かを検討した。加えて、動画アノテーションシステムを本事例の対象教師がどのようにとらえるかを明らかにしている。結果として,動画アノテーションを使うことで,授業での気づきや具体的な改善を導きだすことができた.また,自らの授業を動画で再現認知してアノテーションを行なったことで,教材・目標・内容・学習者・場の設定を総合的にとらえ,かつ具体的に省察や改善を行なっている可能性が示唆された.特に具体性という観点では,教師の働きかけた言葉や動き、子どもの授業時の具体的な姿から省察や気づきが生じていた.そのため,本システムの開発の意図の1つである「授業映像を観てこの場面を議論や省察することで,教師同士が具体的な授業課題を見出し,共有できるのではないか」について意図通りの結果を導きだすことができた.動画アノテーションをどのようにとらえていたかについては,具体的な授業課題を明確にできる一方,日々の授業の中で実際に課題を改善することは難しいととらえていた.そのため,このシステムを空き時間や自宅で積極的に使ってデータを蓄積していけるのではないかという開発の意図は,具体的な授業課題を明らかにするレベルでは機能する可能性はあるが,その課題を授業に生かして成果を出すというレベルでは意図通りになっていない.以上のことから,動画アノテーションによって協調的な授業改善実現の可能性が示唆された.本研究は,体育授業における教師の暗黙の知を浮き彫りにして,教師の力量形成を図る仕組みの可能性を検討した.具体的には,パイロットスタディとして教師同士が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを小学校の体育授業に導入してシステムの有効性を検討した.その結果,小学校の体育授業において,授業者が授業内容の問題の確定や,授業力量の気づきを顕在化することができた.また,授業者は,動画アノテーションを使った授業改善を前提条件として授業課題を明確化し,その結果として教師の働きかけ,学習内容と子どもの実態の違い,日常授業のむずかしさを認識した.本研究は、体育授業における教師の暗黙の知を浮き彫りにするため、【課題1】小学校教師が体育授業の協調的授業改善を図れる動画アノテーションシステムを開発するとともに、【課題2】このシステムを教師の実践的力量を高めるアクションリサーチに組み入れることで、日常的に教師が取り組みやすい授業改善方法を確立することを目的としている。
高周期14族元素の多重結合合成を指向した新しい鍵反応試薬の開発

立体保護能の高いかさ高い置換基として、(Tip)_2C_6H_3基、(Mes)_2C_6H_3基、および(Dip)_2C_6H_3基を用い、ゲルマニウム元素上に、tBuMe_2Si基およびSiMe_3基を導入したジヒドロゲルマンの合成に成功した。さらに、ゲルマニウム上の水素を一つだけ臭素に置き換えた化合物1を合成することに成功した。1はゲルマニウム上にシリル基、臭素、水素という3つの異なる官能基が配置されているため、反応試薬の違いにより、アニオンを作り分けられる。この結果は高周期14族元素の多重結合を効率的に合成するための鍵試薬として用いることができる可能性をしめしており、大変興味深い。トリアニオンとして振る舞う高周期14族元素化合物の合成立体保護能の高いかさ高い置換基として、(Tip)_2C_6H_3基、(Mes)_2C_6H_3基、および、(Dip)_2C_6H_3基を用い、ゲルマニウム元素上に、tBuMe_2Si基およびSiMe_3基を導入したジヒドロゲルマンの合成に成功した。1はゲルマニウム上にシリル基、臭素、水素という3つの異なる官能基が配置されているため、反応試薬の違いにより、アニオン化される部位が異なると予想される。実際に、リチウムナフタレニドを作用させると、ゲルマニウム上の臭素だけが、リチオ化されることを、D_2OやMeIなどの各種求電子試薬との反応により明らかにした。こういった反応試薬の違いによりアニオンを作り分けられる結果は、高周期14族元素の多重結合を効率的に合成するための鍵試薬として用いることができる可能性をしめしており、大変興味深い。また、同族でより高周期のスズにおいても同様の研究を行った。また研究代表者は、平成21年4月より、京都大学次世代開拓研究ユニットから、岡山大学大学院環境学研究科に異動したため、これら成果を用いたアニオン種の化学を礎に、環境適応型機能性材料として期待されているフラーレンへ展開する研究を行った。C_<60>(H)(CH_2SiMe_3)およびC_<60>(H)(CH_2SiMe_2(pentyl))のベンゾニトリル溶液に、塩基としてtBuOKのTHF溶液を作用させ、対応するアニオン種を発生させた。その後、反応溶液に3当量のデンドロンブロミド3を作用させ、65度で2時間攪拌したところ、新規フラロデンドロンC_<60>(denndron)(CH_2SiMe_3)(収率54%)とC_<60>(denndron)(CH_2SiMe_2(pentyl))(収率43%)を得たこれらの構造は^1H, ^<13>C NMR, MALDI TOF-MS, IR,およびUV-Vis-NIRの測定により同定した。UV-Vis-NIRスペクトルの測定では、クロロホルム中、443nm(ε=5850)にC_<60>の1,4-付加体に特徴的な吸収を観測した。合成した化合物はデンドロン骨格の付与により、トルエン、ベンゼン、クロロホルムTHFなどの溶媒に対し極めて溶解性が高く、溶液プロセスでの取り扱いが簡便であった。そこで、これらの化合物をn型半導体、P3HTをp型半導体としたバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作成し、動作確認を行ったところ、開放端電圧(V_<OC>)0.50V,短絡電流(I_<SC>)85.4μA/cm^2という値を示し、有機薄膜太陽電池として動作することを確認した。

こういった反応試薬の違いによりアニオンを作り分けられる結果は、高周期14族元素の多重結合を効率的に合成するための鍵試薬として用いることができる可能性をしめしており、大変興味深い。また、同族でより高周期のスズにおいても同様の研究を行った。フラーレンアニオン種を鍵試薬に用いた機能性分子の合成また研究代表者は、平成21年4月より、京都大学次世代開拓研究ユニットから、岡山大学大学院環境学研究科に異動したため、これら成果を用いたアニオン種の化学を礎に、環境適応型機能性材料として期待されているフラーレンへ展開する研究を行った。C_<60>(H)(CH_2SiMe_3)およびC_<60>(H)(CH_2SiMe_2(pentyl))のベンゾニトリル溶液に、塩基としてtBuOKのTHF溶液を作用させ、対応するアニオン種を発生させた。その後、反応溶液に3当量のデンドロンブロミドを作用させ、65度で2時間撹拌したところ、新規フラロデンドロンC_<60>(denndron)(CH_2SiMe_3)(収率54%)とC_<60>(denndron)(CH_2SiMe_2(pentyl))(収率43%)を得たこれらの構造は^1H,^<13>C NMR, MALDI TOF-MS, IR,およびUV-Vis-NIRの測定により同定した。UV-Vis-NIRスペクトルの測定では、クロロホルム中、443nm(ε=5850)にC60の1,4-付加体に特徴的な吸収を観測した。合成した化合物はデンドロン骨格の付与により、トルエン、ベンゼン、クロロホルムTHFなどの溶媒に対し極めて溶解性が高く、溶液プロセスでの取り扱いが簡便であった。そこで、フラロデンドロンとP3HTとを組み合わせたバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池デバイスを作製し、擬似太陽光である太陽光標準スペクトル(AM1.5)を用いて性能試験を行った。現在までの予備的実験の結果、短路電流密度J_<SC>=4.79mA/cm^2,開放電圧V<OC>=0.68V,曲線因子FF=0.23という値が得られ、0.75%の変換効率を示した。作製したデバイス薄膜について、AFMや膜厚などの解析を行った。AFM解析の結果、アニール温度やアニール時間を変化させると、構成するドメインサイズの大きさが変化し、太陽電池の性能も変化することが明らかとなった。
新規複合アニオン物質のフォノン計算解析に関する協働教育と技術移転

本研究では「フォノン計算解析を領域内に定着させる」という目標に向け、具体的には、「複合アニオン化によるフォノン凝集モードの変化(バンドラインナップ制御に関連する超周期構造の解析)」、「励起状態における格子緩和(複合アニオン化による蛍光体の温度消光特性改善)」に取り組む。共著論文成果を打ち立てる事を通じ、期間終了時には、協働先実験グループの大学院生が「自らの手」で、スパコンを利用したフォノン解析を行えるように技術移転を図る。
術後排尿障害モデルにおける脂肪由来幹細胞制御による神経再生促進効果に関する研究

今回我々は転写因子を調節するHigh morbidity group box 1(HMGB1)に着目した。部分酸化型HMGB1は傷害局所への炎症・免疫担当細胞の集積を誘導する一方、還元型HMGB1は幹細胞の細胞周期を進行させ組織再生に寄与する可能性が報告されている。今回、還元型HMGB1がmTORC1シグナルを介してADSCの神経再生効果を促進させるとの着想に至り、骨盤内臓神経損傷モデルにおける、臨床応用を目指した還元型HMGB1・ADSC投与による神経再生促進および排尿障害改善効果を確立する目的で本研究計画を立案した。
導電性ポリマーをマトリックスとした量子化ナノ微粒子分散系における三次元配列制御

ポリデヒドロアラニン構造とポリチオフェン構造を連結した両親媒性ポリチオフェンを用いて、導電性ポリマーマトリックス中にフラーレンC_<60>及びCdSeナノ微粒子をそれぞれ分散したコンポジットフィルムを作成した。C_<60>はポリマーマトリックス中に均一に分子分散し、ITO電極とアルミニウム電極によるサンドイッチセルは明瞭なダイオード特性を示した。一方、CdSeナノ微粒子はキャスト過程で凝集し、再分散も困難であった。これらの結果から、CdSeナノ微粒子を導電性ポリマーマトリックス中に均一に分散するためには、導電性ポリマー自身がCdSeナノ微粒子表面に配位し、その分散状態を安定化する必要があると考えられる。そこで配位能を有する導電性ポリマーとしてピリジンとアルコキシベンゼンとの交互共重合体を合成し、配位子交換によりCdSeナノ微粒子分散フィルムを作成した。具体的手順は以下の通りである:トリオクチルホスフィンなどの低分子配位子で安定化されたCdSeナノ微粒子を導電性ポリマーとともにクロロホルム溶液からキャスト法により成膜した。このフィルムを減圧下でポリマーのガラス転移点以上に加熱することにより低分子配位子を留去した。重量変化及びFT-IRスペクトルから低分子配位子がほぼ完全に除去されていることが確認された。低分子配位子を除去したCdSeナノ微粒子と導電性ポリマーのコンポジットフィルムはCdSeナノ微粒子に特徴的な吸収スペクトルの形状を保持しており、またクロロホルムに再溶解できることから、導電性ポリマーのピリジン環がCdSeナノ微粒子に配位することによってマトリックス中でその分散状態を安定化していると考えられる。さらにポリマーの強い蛍光がCdSeナノ微粒子のドーピングにより消光されることから、ポリマーからCdSeナノ微粒子への光誘起電子移動が示唆された。マトリックスとなる導電性ポリマーをナノ微粒子化するために,本研究では温度に応答して水中で安定にナノ微粒子を形成するデヒドロアラニンポリマーの特性を利用する.そこで,デヒドロアラニンポリマーの分子構造とナノ微粒子の形成能およびその安定性との関係について検討した.その結果,分子全体の親水性/疎水性のバランスだけでなく,会合状態における側鎖の双極子モーメントの配向が微粒子の分散状態の安定性に大きく寄与していることが明らかとなった.粒子径が100nm以上になる,もしくは沈殿するナノ微粒子形成能の低いデヒドロアラニンポリマーにおいても温度ジャンプの手法を用いれば粒子径を100nm以下に抑えられ,分散状態も安定化することがわかった.以上の知見をもとに,水中でも安定な導電性ポリマーであるポリアルキルチオフェンをポリアセチルデヒドロアラニンに連結させた.分子内にデヒドロアラニン部とチオフェン環をもつ分子を合成し,これを連結分子とし,まず酸化重合によりポリチオフェン構造を形成し,続いてラジカル重合によりポリデヒドロアラニン構造を形成した.合成手順を逆にした場合はポリチオフェン構造は形成されなかった.分子内にポリチオフェン構造とポリデヒドロアラニン構造をもつ両親媒性ポリマーは種々の極性溶媒の他,弱アルカリ水にも可溶であった.水中で蛍光スペクトルを測定したところ,波長550nmにピークをもつ強い蛍光と同時に会合体の形成によると思われる白色の散乱光の揺らぎが観測されたが,会合体の粒子径については蛍光の存在により動的光散乱法による解析は困難であった.この溶液からITO電極上にキャストフィルムを作成し,アルミニウムを蒸着して電圧を印加したところ,微弱ながら黄色のEL発光が観測された.ポリデヒドロアラニンとポリチオフェンを連結した両親媒性導電性ポリマーは,水中で自発的にサブミクロンオーターの微粒子を形成し,強い蛍光を発することが明らかになった.また,この溶液からITO透明電極上にスピンコートして形成した両親媒性導電性ポリマーフィルムにアルミニウムを真空蒸着して作成したセルは有機EL発光を示すことが明らかとなった.この両親媒性導電性ポリマーをマトリックスとしてCdS及びCdSeの半導体ナノ微粒子を配列分散することを試みたが,ポリデヒドロアラニン部の半導体ナノ微粒子の安定化作用が弱く,微粒子の会合が起こった.そこで,尿素クラスターであり単一分子で半導体ナノ微粒子と考えられるフラーレンC60を導電性ポリマーマトリックスに配列分散させることを試みた.ポリアルキルチオフェンの全ての側鎖末端にジフェニルメトキシ基を接続した新規なポリチオフェン分子を合成した.この新規ポリアルキルチオフェンにフラーレンC60を10mol%の濃度で混合し,キャストフィルム及びスピンコートフィルムを作成したところ,その吸収スペクトルはフラーレンがポリマーマトリックス中で高度に分子分散していることを示唆していた.これはジフェニルメトキシ基の開いた二つのフェニル環にフラーレンが入り込む形で存在しているためと考えられる.この形態はジフェニルメトキシフラーレンの単結晶における配列構造からも推測できる.スピンコートフイルムをITO透明電極上に形成し,Alを真空蒸着して作成したセルは光起電性を有することが明らかとなった.ジフェニルメトキシ基を有しないポリヘキシルチオフェンにフラーレンを10mol%の濃度で混合したバルクヘテロ接合セルの光起電性と比較したところ,平均して23倍のエネルギー変換効率が得られた.ポリデヒドロアラニン構造とポリチオフェン構造を連結した両親媒性ポリチオフェンを用いて、導電性ポリマーマトリックス中にフラーレンC_<60>及びCdSeナノ微粒子をそれぞれ分散したコンポジットフィルムを作成した。

一方、CdSeナノ微粒子はキャスト過程で凝集し、再分散も困難であった。これらの結果から、CdSeナノ微粒子を導電性ポリマーマトリックス中に均一に分散するためには、導電性ポリマー自身がCdSeナノ微粒子表面に配位し、その分散状態を安定化する必要があると考えられる。そこで配位能を有する導電性ポリマーとしてピリジンとアルコキシベンゼンとの交互共重合体を合成し、配位子交換によりCdSeナノ微粒子分散フィルムを作成した。具体的手順は以下の通りである:トリオクチルホスフィンなどの低分子配位子で安定化されたCdSeナノ微粒子を導電性ポリマーとともにクロロホルム溶液からキャスト法により成膜した。このフィルムを減圧下でポリマーのガラス転移点以上に加熱することにより低分子配位子を留去した。重量変化及びFT-IRスペクトルから低分子配位子がほぼ完全に除去されていることが確認された。低分子配位子を除去したCdSeナノ微粒子と導電性ポリマーのコンポジットフィルムはCdSeナノ微粒子に特徴的な吸収スペクトルの形状を保持しており、またクロロホルムに再溶解できることから、導電性ポリマーのピリジン環がCdSeナノ微粒子に配位することによってマトリックス中でその分散状態を安定化していると考えられる。さらにポリマーの強い蛍光がCdSeナノ微粒子のドーピングにより消光されることから、ポリマーからCdSeナノ微粒子への光誘起電子移動が示唆された。
南アフリカにおける植民都市の計画理念とその空間構成に関する研究

研究課題の最終実施年度にあたり研究成果の取りまとめを行った。初年度は、ボーア人の建設したピーターマリッツバーグに焦点をあて、形成過程及び計画寸法体系を明らかにし、次年度には、その変容過程と人種隔離制度が与えた影響について考察を行った。それらの研究成果を元に、本年度はさらに南アフリカ内陸植民都市の計画理念と空間構成に関する分析・考察をすすめ、南アフリカの都市計画理念を明らかにすると共に、ポスト・アパルトヘイトに対する知見を得た。人口登録法と集団地域法が制定された1950年以降の南アフリカの都市空間は、混住地区や異人種の通過さえ認めない完全なセグリゲーションを目指したものであり、それ以前の計画的に隔離されているが曖昧な部分を残したそれ以前の都市空間とは全く次元の異なるものであった。アパルトヘイトの都市計画理念は、各人種毎の地区を分離、純化し、最低限に統合することであった。都市空間を分離し、純化するゾーニングの手法はセグリゲーションを強化する役割を果たした。しかし、アパルトヘイト崩壊の歴史が示すように、制度的に隔離された居住空間は否定されるべきものであり、居住の自由を積極的に表現した都市計画が必要と考えられる。再編計画においては、住宅地の歴史を抹消する近代都市計画的な手法を否定し、人種の問題として矮小化することなく、従前居住者の記憶や動向を重視することが極めて重要と考える。今後の研究展開として、ポスト・アパルトヘイトの現在でも残る高度に隔離された南アフリカの都市空間に対する具体的な再編計画の策定のために、人種隔離関連法の実効が都市空間に如何なる影響を与えたのか調査分析をすすめる予定である。本年度は、主に収集した史・資料を用いて、研究対象都市の分析、考察と来年度の本調査のためのベースマップ作成を行った。アフリカーナー(ボーア人)による南アフリカ内陸の都市計画に関しては、ピーターマリッツバーグを第1の対象都市として選定し、分析、考察を行った。ピーターマリッツバーグは、アフリカーナーの内陸移動にともない1838年に集落形成が始まる。1869年と1906年の古地図を用いてその変容過程を明らかにした。当初は1区画が450×150ft.、10区画で1街区の農耕グリッドを基本としていたが、1869年の時点では、商業や居住に適するよう敷地の細分化が始まっていたこと、さらに19世紀末の急激な人口増加にともない、1906年の時点では全域が細分化されていたこと等を明らかにした。また、内陸植民都市とめ比較の基礎となるケープタウンでの作業を平行して行った。選定した地区は、都心部に隣接する非白人の居住区であるディストリクト・シックスである。主に収集した古地図、都市図、都市計画図、航空写真、統計資料等の分析、考察を行った。かつての街区が居住環境に少なからず問題があったが、アパルトヘイト体制下において多人種混住の居住区として成立していたこと、また保存されたマレー人居住区であるボーカープとの比較により、ディストリクト・シックスが多人種地区であつたことが過激なクリアランスを被った大きな要因であつたごと等を明らかにした。入手できた内陸植民都市群の都市図をデータ化し、来年度の本調査のためのベースマップ作成を行った。来年度は、これらの資料を基に非白人居住区の実態を現地調査によって明らかにする。本年度は、本研究で焦点をあてている南アフリカ内陸の植民都市の変容過程を明らかにするために、主に南アフリカにおける人種隔離制度について調査・分析を行った。南アフリカ内陸の植民都市の多くは、1835年にアフリカーナー(ボーア人)が英国支配から逃れるための内陸大移動(グレート・トレック)に伴って建設された村落(ドープ)が基となっている。前年度は、これらの都市の形成過程および計画寸法体系を明らかにしたが、今年度はその後の変容過程に焦点をあてた。その際の視点となるのが南アフリカの特殊事情である人種隔離政策である。人種隔離制度の端緒となるのは、都市域からアフリカ人を隔離するために制定された1913年の原住民土地法である。しかし、より深刻な人種隔離は都市域においてなされた。内陸植民都市の居住空間が変容しはじめるのは、1923年の原住民(都市地域)法が制定され都市域での人種隔離が明文化されて以降であることを古地図の分析によって明らかにした。その後、1950年に人口登録法と集団地域法が制定され、隔離政策は統合的なアパルトヘイトへと深化するのであるが、その過程で南アフリカ内陸の植民都市は、人種ごとに明確に隔離された居住空間へ再編され、制度的にはアパルトヘイト体制崩壊まで続き、現在でもその枠組みが残っていることも明らかにした。来年度は、引き続き居住空間の実態を解明するとともに、計画理念と空間構成の関係について考察したい。

人口登録法と集団地域法が制定された1950年以降の南アフリカの都市空間は、混住地区や異人種の通過さえ認めない完全なセグリゲーションを目指したものであり、それ以前の計画的に隔離されているが曖昧な部分を残したそれ以前の都市空間とは全く次元の異なるものであった。アパルトヘイトの都市計画理念は、各人種毎の地区を分離、純化し、最低限に統合することであった。都市空間を分離し、純化するゾーニングの手法はセグリゲーションを強化する役割を果たした。しかし、アパルトヘイト崩壊の歴史が示すように、制度的に隔離された居住空間は否定されるべきものであり、居住の自由を積極的に表現した都市計画が必要と考えられる。再編計画においては、住宅地の歴史を抹消する近代都市計画的な手法を否定し、人種の問題として矮小化することなく、従前居住者の記憶や動向を重視することが極めて重要と考える。今後の研究展開として、ポスト・アパルトヘイトの現在でも残る高度に隔離された南アフリカの都市空間に対する具体的な再編計画の策定のために、人種隔離関連法の実効が都市空間に如何なる影響を与えたのか調査分析をすすめる予定である。
曲面論と多様体論の微分幾何学的研究

1.リーマン多様体上に定義される種々の幾何学的不変量と、その基本群やラプラシアンの固有値、あるいは閉測地線の個数等との間には多くの関係が存在することが予測され、不変量を用いて定義される代数的、整数論的関数と幾何学的性質との間の相互の類似性を研究することは幾何学の中で最も興味深い研究分野と考えられる。特に、閉測地線の密度に関連して、アノソフ力学系の閉軌道の密度について、ディリクレの算術級数定理の類似が成立することを力学的L関数の性質を用いることによいと示されたことは特記に価する。2.リーマン多様体の基本群の構造とラプラシアンのスペクトルとの間には種々の関係があることが知られているが、所謂リーマン予想の幾何学的類似が存在することが示された。3.基本群のユニタリ表現が与えられると、ある平坦なベクトル束の切断に作用するラプラシアンが考えられるが、そのスペクトルと表現の性質の間に関係があることが示された。4.コンパクト・リーマン多様体の等長群は、そのリッチ曲率が負である場合には有限群であることが知られているが、その位数が、多様体の次元、断面曲率、直径、および体積等を用いて評価されることが分った。5.2階線形常微分方程式の周期的解全体のなす空間の位相をモース理論を用いて研究した。それは周期的測地線のなす多様体の接バンドルの特性類を決定することが示された。6.3次元空間の中の種数Pの閉曲面を表す代数方程式の次数の最小値と次数dの方程式が表す閉曲面の種数の最大値について結果が得られた。7.リーマン多様体をナッシュのカテゴリーで考えるといくつかの計量に関する不変量が得られることが示され、それをリーマン多様体の同型問題に適用されることが示された。
魚類のイオン・浸透圧調節における塩類細胞の機能の多様性

シロサケやティラピアの鰓には淡水型と海水型の2型の塩類細胞が存在するが、鰓の未発達な胚期・仔魚期においては、体表や卵黄嚢上皮に2型の塩類細胞が分布する。本研究では、塩類細胞のイオン輸送とその機能調節に関わると考えられるNa^+,K^+-ATPaseおよびコルチソル受容体に対する特異的抗体をプローブとして用いることで、塩類細胞のイオン輸送機能とその機構を解明するとともに、塩類細胞の機能的分化の過程を明らかにすることを目的とした。一般に、魚類が海水に適応する上で、間腎から分泌されるコルチソルが重要なホルモンとして機能している。従って、シロサケ等で見られる海水型の塩類細胞もコルチソルによる調節を受けている可能性が高い。そこで、シロサケ稚魚の鰓におけるコルチソル受容体の分布およびその動態を、免疫組織化学ならびにin situ hybridization法を用いて検討したところ、コルチソル受容体が塩類細胞に分布することが示された。コルチソル受容体遺伝子の発現は、海水型の塩類細胞で淡水型のものよりも高く、コルチソルが海水型の塩類細胞を活性化することで海水適応能を高めていると考えられる。また、未分化な細胞にもコルチソル受容体の発現が見られたことから、コルチソルが塩類細胞の機能的分化に関与している可能性が示唆された。一方、胚期のティラピアを淡水から海水に移行すると、卵黄嚢上皮に存在する塩類細胞は淡水型から海水型へと変化する。その際の塩類細胞の形態的変化を、レーザースキャン顕微鏡を用いることで連続的に観察することに成功した。その結果、淡水中では単独に存在していた小型の塩類細胞(淡水型)が海水移行に伴い、その周りにアクセサリー細胞を発達させ海水型の細胞複合体を形成する過程を見事に取られることができた。このことは、淡水型の塩類細胞が海水にさらされると海水型へと機能を切り替えることを明確に示している。本年度は、広塩性魚ティラピアの胚・仔魚を材料に用いて、卵黄嚢上皮に見られる塩類細胞の分化・発達様式を明らかにした。ティラピアは発生の初期段階から優れた広塩性魚を示し、淡水から海水に直接移行しても十分に適応できる。このように優れた広塩性は卵黄嚢上皮に分布する塩類細胞のイオン輸送能によるところが多い。淡水から海水に移すと卵黄嚢上皮塩類細胞は小型の淡水型から大型で複合体を形成する海水型に変化することが、我々のこれまでの研究で明らかにされている。ところが、海水移行に伴い淡水型が消失し新たに海水型が出現するのか、あるいは淡水型が海水型へと機能を変化させるのかは不明である。そこで、ティラピアの卵黄嚢上皮塩類細胞を蛍光色素で生体染色し、海水移行後の個々の塩類細胞の変化を連続的に観察した。本研究では単純な平面構造を呈す卵黄嚢上皮を材料に用い、生体染色とレーザースキャン顕微鏡を組み合わせることによって、世界で初めて塩類細胞の連続観察に成功した。その結果、海水移行4日目の時点で観察開始時の約80%に相当する細胞が残っていた。個々の細胞は約2倍の大きさになり、しかも淡水中では単独に存在していた細胞が側面にアクセサリー細胞を発達させることで海水型の細胞複合体を形成した。一方、対照群として淡水に4日間保持した個体では、塩類細胞の大きさに変化は見られなかった。以上の結果より、単独に存在する小型の淡水型塩類細胞は海水移行に伴い、その形態・機能を変化させて海水型の細胞複合体になることが証明された。

シロサケやティラピアの鰓には淡水型と海水型の2型の塩類細胞が存在するが、鰓の未発達な胚期・仔魚期においては、体表や卵黄嚢上皮に2型の塩類細胞が分布する。本研究では、塩類細胞のイオン輸送とその機能調節に関わると考えられるNa^+,K^+-ATPaseおよびコルチソル受容体に対する特異的抗体をプローブとして用いることで、塩類細胞のイオン輸送機能とその機構を解明するとともに、塩類細胞の機能的分化の過程を明らかにすることを目的とした。一般に、魚類が海水に適応する上で、間腎から分泌されるコルチソルが重要なホルモンとして機能している。従って、シロサケ等で見られる海水型の塩類細胞もコルチソルによる調節を受けている可能性が高い。そこで、シロサケ稚魚の鰓におけるコルチソル受容体の分布およびその動態を、免疫組織化学ならびにin situ hybridization法を用いて検討したところ、コルチソル受容体が塩類細胞に分布することが示された。コルチソル受容体遺伝子の発現は、海水型の塩類細胞で淡水型のものよりも高く、コルチソルが海水型の塩類細胞を活性化することで海水適応能を高めていると考えられる。また、未分化な細胞にもコルチソル受容体の発現が見られたことから、コルチソルが塩類細胞の機能的分化に関与している可能性が示唆された。一方、胚期のティラピアを淡水から海水に移行すると、卵黄嚢上皮に存在する塩類細胞は淡水型から海水型へと変化する。その際の塩類細胞の形態的変化を、レーザースキャン顕微鏡を用いることで連続的に観察することに成功した。その結果、淡水中では単独に存在していた小型の塩類細胞(淡水型)が海水移行に伴い、その周りにアクセサリー細胞を発達させ海水型の細胞複合体を形成する過程を見事に取られることができた。このことは、淡水型の塩類細胞が海水にさらされると海水型へと機能を切り替えることを明確に示している。
人間と自律ロボットの相互寄与による情報環境の構築

人間と自律ロボットが互いに双方が活動する環境を作り上げるための技術の提案として,自律ロボットの移動経路を人間の好みに応じて組み替えるデバイスの開発と自律ロボットが収集した環境の画像を人間に提示するインタフェースの開発を行った.また,それぞれについて,人間と自律ロボットによる相互寄与の効果をユーザスタディにより検証した.人間と自律ロボットが互いに双方が活動する環境を作り上げるための技術の提案として,自律ロボットの移動経路を人間の好みに応じて組み替えるデバイスの開発と自律ロボットが収集した環境の画像を人間に提示するインタフェースの開発を行った.自律ロボットの移動経路を組み替えるデバイスでは,それぞれが赤外線通信により相互に情報を交換する小型デバイスを実装し,ユーザが小型デバイスを配置するだけで,目的地までの移動経路を自動的に計算する仕組みを実現した.環境の画像を提示するインタフェースでは,自律ロボットが収集した大量の画像の中からユーザにとって意味ある画像を優先的に提示するために,画像を評価する手法について検討した.さらに,人間が自律ロボットに対して知識を提供する場合と自律ロボットが人間に対して知識を提供する場合について,それぞれユーザスタディを行った.人間から自律ロボットに知識を提供するユーザスタディでは,パズルを解く課題を題材とし,パズルが解けないロボットに対する人間のふるまいを観察すると同時に,自律ロボットのリアクションのうち,どの要素が人間の手助けを引き出すかを調査した.自律ロボットから人間に知識を提供するユーザスタディでは,英単語を学習する課題を題材とし,自律ロボットのふるまいを変えたときに人間の学習効果に変化があるかを調査した.自律ロボットの移動経路を組み替えるデバイス・人間と自律ロボットのユーザスタディについては,学術的な知見が得られており,論文発表や学会発表につながっている.一方,環境の画像を提示するインタフェースは,まだ発表できる段階ではないが,着実に実装は進んでおり,おおむね当初計画どおりである.最終年度には,前年度から引き続き,自律ロボットが収集した環境の画像を人間に提示するインタフェースの開発を行った.また,前年度までに完成していた自律ロボットの移動経路を人間の好みに応じて組み替えるデバイスとともに,人間と自律ロボットの相互寄与による効果をユーザスタディにより検証した.このユーザスタディには,デバイスを用いた空間の意味づけ・デバイスの状態をユーザに提示する手法の検討・画像収集ロボットを運用することにより得られる気づきの検証といったことが含まれる.期間全体を通じて,当初目標としていた,ユーザが小型デバイスを配置するだけで目的地までの移動経路を自動的に計算する仕組みと,自律ロボットが収集した大量の画像の中からユーザにとって意味ある画像を優先的に提示する仕組みは完成し,それらを連続的に適用した際に感じられる変化について,多角的に評価を行った.その結果,デバイスを利用した実空間での教示はタブレットを利用したディスプレイ空間での教示より優位な点があること,デバイスの状態のすべてを提示するのではなく準備ができている・できていないと簡略化したほうがよい場合があること,人間の手助けを引き出しやすい自律ロボットのリアクション,人間の学習が進みやすい自律ロボットのふるまい,といった知見が得られた.以上の知見は,6件の学術論文・学会発表としてまとめた.人間と自律ロボットが互いに双方が活動する環境を作り上げるための技術の提案として,自律ロボットの移動経路を人間の好みに応じて組み替えるデバイスの開発と自律ロボットが収集した環境の画像を人間に提示するインタフェースの開発を行った.また,それぞれについて,人間と自律ロボットによる相互寄与の効果をユーザスタディにより検証した.自律ロボットの移動経路を組み替えるデバイス・人間と自律ロボットのユーザスタディについては,さらに知見を精緻化していくことにより,まだ論文発表に至っていないものについて論文発表を目指す.環境の画像を提示するインタフェースは,今後改良を重ねて,論文発表や学会発表を目指す.ヒューマンロボットインタラクション学会発表や実験調査が当初計画よりも少なく,参加費・旅費・謝金の支出が少なかったため.研究に必要な物品はほぼそろったが,故障してしまったものもあり,多少の補充を見込んでいる.ただし,今後は学会発表や実験調査のための経費の支出が主になる予定である.
TCP複合化レジンとナノHAPコラーゲンのハイブリッドによる垂直歯根破折の治療法

垂直歯根破折の治療成績を向上させるために、4-META/MMA-TBBレジンにαTCPを複合化し、アスコルビン酸/塩化銅またはEDCで架橋したナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン複合体(nHAC)を接着させてBMPを含浸し、硬組織を異所性に誘導してレジンに結合させる治療法をin vitro, in vivoで検討した。その結果、アスコルビン酸/塩化銅で架橋したnHACをレジンに接着してBMPを含浸し、結合組織内に移植すると、光顕でもSEMでもレジンと骨との界面にハイブリッド層が観察され、結合組織が介在することなくレジンと骨の接触が認められた。4-META/MMA-TBBレジンにαTCPを0%、40%、60%複合化し、EDCまたはアスコルビン酸で架橋したナノハイドロキシアパタイト/コラーゲンゲル上で硬化させた。その界面をSEM,EDX及びXPSで元素分析を行った結果、レジンとコラーゲンの間にレジンともコラーゲンとも異なる層が観察され、NやCaが検出できたことから、ハイブリッド層が形成されていると考えられた。ハイブリッド層の形成状態はαTCP濃度が40%でも60%でも大きな差はなかったが、EDC架橋よりアスコルビン酸架橋のほうがややCaが多い傾向がみられ、αTCP60%複合化にアスコルビン酸架橋したナノハイドロキシアパタイト/コラーゲンの組み合わせが、もっとも硬組織形成に有利と考えられた。一方、4-META/MMA-TBBレジンを硬化させ直径1mm、長さ5mmの円柱形試料表面にαTCP0%、40%、60%複合化した4-META/MMA-TBBレジンを塗布してラット骨髄腔に移植し、脱灰薄切標本を作製して病理組織学的に硬組織形成状態を評価した。その結果、形成された骨と試料の直接接触率は、60%複合化した試料がほかの試料より有意に高かった。次に、αTCP60%複合化した4-META/MMA-TBBレジンにアスコルビン酸架橋ナノハイドロキシアパタイト/コラーゲンを圧接し、rhBMP-2を浸漬、ラット背部皮下に移植して縫合した。現在移植した試料を摘出して標本を作製中である。α-TCPを0wt%または60wt%で複合化したスーパーボンドのポリマー粉末、モノマー液、キャタリストを混和して頭蓋骨上に塗布した。さらに、rhBMP-2を含浸したコラーゲンスポンジでレジン上を被覆した群と、しない群を作製した。術後4、8週で脱灰薄切標本を作製して、レジン上部への骨形成状態を光学顕微鏡で観察し、レジンと母床骨との接触率、増生骨によるレジン被覆率、レジンと増生骨の接触率を計測した。その結果、α-TCPを複合化するとレジン上への骨増生が増加し、レジンと増生骨との接触率も向上したが、レジン上の骨増生は14.2(6.0-23.5) % (中央値、四分位範囲)と低い値であった。一方、BMPでレジン上に骨誘導するとレジン全面を骨で被覆することが可能であり、レジンと新生骨との接触率も高くなった。以上より、4-META/MMA-TBBレジンにα-TCPを複合化させ、さらにBMPでレジン表面を被覆すると、レジン全面が骨に被覆され、レジンと骨との接触率が高まることが明かとなった。平成27年度の予定をすでに終了し、平成28年度の実験計画の一部をすでに開始しているため。I型アテロコラーゲンを塩酸に溶解し、塩化カルシウム、リン酸カリウム緩衝液およびトリス緩衝液を加えてインキュベート後、吸引ろ過してEDCまたはアスコルビン酸/塩化銅で架橋し、水洗、凍結乾燥してナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン膜とした。硬化させた5×5mmの4-META/MMA-TBBレジン(スーパーボンド)ブロックにメーカー指定の粉液比で混和したスーパーボンドを塗布し、さらにEDCまたはアスコルビン酸で架橋したナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン膜で被覆した。レジン硬化後にrhBMP-2(Infuse)を膜に含浸させて移植試料とした。10週齢ラット背部皮下結合組織内に試料を移植、観察期間を4週とし、脱灰薄切標本を作製してヘマトキシリンエオジン重染色して、スーパーボンドとナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン膜との界面を観察するとともに、骨形成量を計測した。計測結果はMann-Whitney U検定を行った。その結果、EDC架橋、アスコルビン酸/銅架橋のナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン膜のいずれもスーパーボンドとの界面に骨形成が認められたが、アスコルビン酸/銅架橋の方が骨基質とスーパーボンドとの接触はより多く観察された。新生骨は梁状で類骨を含んだ幼弱な骨で、骨形成量はEDC架橋の方がアスコルビン酸架橋より有意に多かった(p=0.046)。このことから4-META/MMA-TBBレジン上にrhBMP-2で誘導された骨は、直接レジンと接することが可能であること、担体に用いるナノハイドロキシアパタイト/コラーゲン膜はEDC架橋の方が骨形成量は多くなるが、レジンとの界面における骨形成にはアスコルビン酸/銅架橋の方が有効である可能性が示された。垂直歯根破折の治療成績を向上させるために、4-META/MMA-TBBレジンにαTCPを複合化し、アスコルビン酸/塩化銅またはEDCで架橋したナノハイドロキシアパタイト/

コラーゲン複合体(nHAC)を接着させてBMPを含浸し、硬組織を異所性に誘導してレジンに結合させる治療法をin vitro, in vivoで検討した。その結果、アスコルビン酸/塩化銅で架橋したnHACをレジンに接着してBMPを含浸し、結合組織内に移植すると、光顕でもSEMでもレジンと骨との界面にハイブリッド層が観察され、結合組織が介在することなくレジンと骨の接触が認められた。平成26年度の予定をすでに終了し、平成27年度の実験計画をすでに開始しているため。実験計画は予定を前倒しして進んでおり、今後も当初の計画に従って進めていくことで、期待した成果が得られると考えられる。歯周病学実験計画は予定を前倒しして進んでおり、今後も当初の計画に従って進めていくことで、期待した結果が得られると考えられる。代表者が939円を次年度へ繰り越したのは、この金額で購入可能な物品がなかったためである。また分担者が336,448円を繰り越したが、育児休暇からの復職が遅れたため、予定していた研究の一部に遅れが生じたためである。学外の研究分担者である建部二三が産休に入ったため。平成27年度に予定していた研究の一部を平成28年度に補完するとともに、計画していた研究をすすめることによって全額を使用する予定である。産休中であった建部二三はすでに復職しており、昨年度予定していた実験の一部を補完するとともに、本年度の実験計画を行うことによって、本年度中に全額を使用する予定である。
北海道近海における人工衛星・計量魚探情報による浮魚類資源現存量評価に関する研究

漁業が対象とする魚種や漁業種類は広範囲に及び、対象魚によっては、現在の科学技術のレベルで安全な資源量の推定が難しいものもあるなど、資源管理の定着のため、さらにその精度の向上が求められる。したがって、調査研究により得られた資源動向や資源評価は、本道周辺海域における各種漁業の漁況予測や資源保護の施策、漁業の許可などに利用されなければないだろうしまたその必要がある。NOAAシリーズ情報も調査船による海洋観測を補足するにたる情報であることが実証できた。また、計量魚探情報によるデータの蓄積と解析に基づき、漁場がいつどこにできるか、あるいは、この資源が増えて行くのかなど、漁場形成や資源変動の予測には欠かせない海況変化の情報や魚の餌になっているプランクトン生物量などを明らかにするため、数隻による同時一斉調査研究に取組む必要がある。この場合計量魚探情報も一定規格の情報であればさらに有効であろう。一方、資源の有効利用や漁場生産の効率化を図るため、国や民間の調査研究機関と連絡をとり、漁況や海況に関するデータの収集、処理、通報のシステム化を進めながら、マイワシ、サンマ、スルメイカなどの精度のよい漁況海況予報の継続が必要であろうし、本研究によって成功の可能性が示唆できたと考える。さらに、今後強化すべき点として、計量魚探情報の有効利用を図るため、情報収集のための計量魚探システム(浮魚類を対象とする場合曵航式が良好)を装備した調査船や漁船の拡充、試験操業による魚種の確認、および計量魚探情報の収集と解析並びにその情報による資源現存量の予測と速報体制の強化が急務である。本研究は,北海道近海を回遊するサンマ,イワシ,イカ,サケ・マスなどの浮魚類を対象として,それら魚種の資源管理上必要な漁海況情報を人工衛星と計量用魚探から取得し,同時にそれら情報を総合的に活用して,資源現存量評価を目的とする。そのため,1.人工衛星NOAA11号及び12号のAPTの赤外線カラ-画像を記録し,雲・雪などの影響で欠測した部分をコンピュ-タで補足し,即時的・広海域の海表面温度分布情報から等温線を9800シリ-ズのコンピュ-タで描くソフトを完成させた。このソフトとXYプロッタを使用し,(1)平成3年11月1日から8日までのNOAA11号の衛星情報,(2)平成4年1月20日から25日まで,(3)2月24日から28日までのNOAA11号情報,(4)3月5日から7日まで北海道大学水産学部屋上に設置した海象ディスプレイでNOAA11号の情報を取得し2°C間隔の等温線を描き解析した。(5)2月24日から27日は,北海道大学水産学部練習船おしょろ丸にて北海道噴火湾沖の調査航海中に衛星情報(NOAA11号)を取得し,同記録と水産学部(函館)で取得した衛星情報を総合的に活用し解析した。2.北海道大学研究調査船うしお丸に装備してあるKFCー200型計量用魚探を用い,表層を回遊する浮魚類のSV値を測定するため,試作曳航体に計量用魚探の高周波(96.2kHz)送受波器を装備し,正常姿勢で安定動作させる海上実験を実施し成功した。(1)この曳航体を用い3月5日噴火湾湾外部において資源量評価に実用できる計量魚探情報を取得し,さらに曳航体送受波器の校正試験を行った。(2)北海道大学練習船おしょろ丸設備の計量用魚探に試作曳航体を装備し安定度試験と校正試験の後,3ノットの船速で高・低(28.5kHz)2周波併記で計量魚探情報を取得し解析中である。

(3)本年度の実験結果から,NOAAの赤外線記録からコンピュ-タを用いハ-ドコピ-及びXYプロッタで等温線を描かせる場合,ハ-ドディスクを付加し記憶容量を増加させ解析時間を短縮させる必要があるので,次年度に増設する予定である。1.本年度の人工衛星(NOAA)情報の収集と解析について(1)平成4年4月から平成5年3月まで、北海道大学水産学部研究棟屋上に設置したカラー海象ディスプレイ(JCV-16)で延102日間、NOAA11号及び12号のAPT赤外カラー画像をVTRテープに記録と同時にハードコピーした(2)VTRテープからPC98シリーズのコンピューターを用い5インチフロッピィディスクにデータをセーブし、全道から収集したsea truthデータを使用して衛星画像情報を較正した。(3)衛星画像で、雲・雪などの影響で欠測した部分を、PC98コンピューターで補完し、さらにNOAA LYSEソフトを用い2°C間隔の等温線をXYプロッタ(miplot MP4400)で描き、海況解析中である。2.曵航式超音波送受波器による計量魚探情報の収集と解析について(1)北海道大学研究調査船うしお丸(128屯)に設備してあるKFC-200計量魚探に高周波(96.2kHz)用の送受波器を装備した曵航体を接続し、3ノットで曵航しながら、平成4年12月7日及び平成5年3月4日の両日、噴火湾湾外部木直魚礁沖で資源評価に実用できる計量魚探情報を収得した。(2)3月4日、曵航体に浮子を取付けて海表面を漂流させ、キャップタイヤケーブル80mを繰出し、海表面から高周波の計量魚探データを記録すると同時に、うしお丸船底装備の低周波(28.5kHz)による計量魚探データを取得し、現在解析中である。(3)人工衛星情報と計量魚探情報(航走中及び漂流中)を総合的に解析し、浮魚類の資源現存量評価のための方法論を確立する予定である。1.曵航式送受波器による計量魚探情報の収集と解析について(1)うしお丸(128屯)に設備してあるKFC-200型計量魚探システムに高周波用(96.2kHz)の送受波器を装備した曵航体を接続し、3ノットで曵航しながら、平成5年5月14日、6月8日、7月19日、9月6日の延4日間、噴火湾湾外部木直沖魚礁で資源評価に活用できる計量魚探情報を収集し解析した。(2)平成5年5月14日、6月8日、9月6日の延3日間、曵航体に浮子を取付けて海表面に浮上させ、キャップタイヤケーブル約90mを繰出し、曵航体およびうしお丸を同時に漂流させながら海表面から高周波によるエコーを計量魚探システムを用いて測定しSVデータを記録し、あわせてうしお丸船底設備の低周波用(28.5kHz)送受波器によるエコーを計量魚探システムを用いて測定しSVデータを収集し解析した。(3)平成5年8月6日から8月10日までうしお丸船底設備の高・低周波の計量魚探システムを用いてSVデータを収集しながら、函館港から小樽港の往復調査航海をした。(4)計量魚探システムで測定したSVデータをコンピュータで第一段階から第三段階まで演算処理したSV_3データを用いて資源量推定する場合、本年度はデータ数が非常に少なく、評価はできなかった。しかし、漁業情報解析のための有効な方法であることが実証できた。2.人工衛星(NOAA 12号)情報の収集と解析について(1)うしお丸で実験航海中、またはその前後の日時に、北海道大学水産学部に設置のJCV-16E海象ディスプレイにて、NOAA 12号のAPTのIRカラー画像を録画した。(2)うしお丸や北海道水産試験場から得た海表面の水温データをsea truthとしてIRカラー画像を校正し、NOAA LYSE ver.Iのソフトを用い、メルカトール図に画像処理し海況の解析をした。
EOAHA原因遺伝子のポジショナルクローニングによる解明

1.従来からの研究で既に合成済みのオリゴヌクレオチドプライマーも活用するとともに、常染色体全てについて最大でも1520センチモルガンの間隔でマイクロサテライト多型(dinucleotide,trinucleotide,tetranucleotide)解析用のFITC labeled oligonucleotideprimer 470組を系統的に合成した。またDNA自動シークエンサーを用い、迅速かつより安全性の高いマイクロサテライト解析システムを完成した。2.EOAHA患者・家族のゲノムDNAを鋳型DNAとし、用意した多数のプライマーセットを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を行い、ポリメラーゼ連鎖反応生成物をDNA自動シークエンサーにて解析し、それぞれのマイクロサテライト多型における対立遺伝子(アリル)パターンの同定を行った。日本人正常対照においても同様に解析を行い日本人正常対照における対立遺伝子頻度を算出し、これを連鎖解析のための基礎的データとして利用している。3.EOAHAとの臨床的類似点を有するフリードライヒ失調症(FRDA)が第9染色体長腕上のD9S111と密に連鎖する事が明かとなっているので、EOAHAにおいてもD9S111を中心に第9染色体短腕長腕上の10種類のマイクロサテライト多型を用いて連鎖解析を行った。二点連鎖解析ではD9S111において組換率0.10で最大ロッド得点3.43を得たが、D9S111と組換えを認めEOAHAとFRDAは遺伝子座位を異にする可能性があると考えられた。現在全染色体にセットしたマイクロサテライト多型を用い、homozygosity mappingによる系統的な解析を精力的に進めている。