hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドイツ及びアメリカの学校教育における環境教育の体系化・システム化に関する研究

多面的な研究を行い、そのうち特に次の様な研究成果を上げた。1.特に1990年代のドイツの学校教育における環境教育の展開を、環境教育政策、環境教育の実践状況、学習指導要領及び教科書における環境テーマの扱いの実態から探り、2000年代のドイツの環境教育の基底がリオ会議(1992年)で明確になった「持続可能な開発」の概念にあることを明らかにした。2.ドイツと日本の高校生における「環境」概念の相違について調査し、その特性を明らかにした。3.アメリカカリフォルニア州の学校教育における環境教育カリキュラムを分析し、体系化の原理を解明した。4.アメリカ、カナダの環境教育の新しい流れであるディープ・エコロジー思想を高等学校生物に導入し、その可能性と問題点を解明した。5.アメリカ社会科のスタンダードにおける環境教育の系統性について解明した。6.高等学校物理におけるエネルギー教育の体系を実践に基づき提案し、高等学校化学における人間の連帯感の育成を重視した環境教育プログラを構想し実践し、その可能性と問題点を明らかにした。7.科学館の参加体験型展示を活用したエネルギー教育の実践プログラムを実践に基づき提案した。8.環境教育におけるインターネット活用の内、特に動画データの積極的利用方法を検討し、方向性を提案した。1.ドイツの環境教育モデル校の実践とそのプログラムを検討した。(1)ドイツの環境教育モデル校への調査:学校規模、環境教育プログラム、主な成果、ユニークな試みと教材、教員の研修、課題等々について調査した。(2)上記情報を一部データベース化して検討した。この検討は来年度も継続して、最終的に総括する。(3)有力モデル校の環境教育プログラムの事例を一部抽出し、その系統性を分析検討した。2.アメリカの環境教育モデル校の実践とそのプログラムを検討した。(1)アメリカの環境教育モデル校への調査:学校規模、環境教育プログラム、主な成果、ユニークな試みと教材、教員の研修、課題等々について調査を進めた。3.実際の授業を継続的に音声的映像的に記録し質的量的両面からに研究し、学校教育における環境教育の体系化・システム化の基礎的知見を得た。(1)グループ実験・実習活動は、そのねらいを必ずしも達成していない。(2)グループ実験・実習活動では、生徒の間に活動の・参加の偏りがあり、単純なグループ活動による環境学習には限界がある。(3)環境学習のモデルの評価には、「ありのままの」学習活動を立ち入って吟味・検討する必要がある。昨年度の研究を継続し、また踏まえつつ次の研究を行った。(1)効果的な実践のための環境教育の体系化・システム化の原理を抽出し検討した。・・・・平成10年度のドイツ及びアメリカに関する研究から環境教育の体系化・システム化の原理を抽出した。(2)わが国の学校教育における環境教育の体系化・システム化を調査した。1.小学校における教科等の体系性と環境教育の体系性を比較・照合し、クロス・カリキュラムの可能性、新たに導入を要する内容と活動をデータベースを手掛かりに抽出・検討した。山形県の小学校を実地調査した。2.中学校における教科等の体系性と環境教育の体系性を比較・照合し、クロス・カリキュラムの可能性、新たに導入を要する内容と活動をデータベースを手掛かりに抽出・検討した。山形県の中学校を実地調査した。3.高等学校については、物理、生物、化学のそれぞれの科目に関連した環境学習を構想し実践した。茨城県の高等学校において実践研究を行った。4.総合的横断的授業、新教育課程に新設される総合的学習の時間で実践可能な環境教育の体系化・システム化を構想した(渓流釣りを事例)。・・・・特にドイツにおける総合的教科、ザッハウンターリヒト、科学教科における環境教育の系統化の原理を手がかりにした。(3)以上の成果を報告書にまとめた。
磁性ナノ粒子を架橋点とする磁気応答性ゲルマテリアルの開発

これまで,温度やpHによる刺激応答性ゲルは多数報告されているが,磁気応答性ゲルに関する報告は少ない。さらに,これまでに作製された磁性ゲルは,ポリマーマトリクスと磁性ナノ粒子との間で化学結合を形成していない。そのため,磁性ナノ粒子とポリマー鎖が化学的に結合し,さらに磁性ナノ粒子が架橋点としての役割を持つ新しい磁性ゲルを生成することは非常に興味深いことである。上述の目的のために,実験プロセスを3テップに分けて研究を行った。1.既報に従い,磁性ナノ粒子を調製した。透過型電子顕微鏡観察の結果,平均直径50nmの粒子が得られていることが確認された。2.不飽和エステルであるウンデシル-2-ブロモ-2-メチルプロピオン酸塩のヒドロシリル化によって2ステップのプロセスで(11-(2-ブロモ-2-メチル)プロピオニルオキシ)ウンデシルトリクロロシランを合成し,磁性ナノ粒子表面へのグラフト化を行った。その結果,平均表面被覆率が0.34 initiator/nm^2となった。3.開始剤をグラフト化した磁性ナノ粒子を用いて,スチレンの原子移動型ラジカル重合を行った。高濃度の磁性ナノ粒子での重合において,磁気応答性ゲルが得られた。得られた磁気応答性ゲルは,従来の架橋剤を含んでおらず,代わりにMNPが架橋点として作用している。さらに,片末端反応型開始剤および両末端反応型開始剤を用いた界面重合法を利用した機能性モノマー(L-グルタミン酸,L-フェニルアラニンなど)の界面重合と,それを用いた精密分子認識能を持つ固定相の開発を行った。本研究では,磁性粒子が架橋点として作用する磁気応答性ゲルを作製することを目的とし,ポリマーマトリックスを磁性粒子の表画に化学的に結合させたナノコンポジットの開発について検討した。鉄ナノ粒子は濃旋法とマイクロエマルジョン法による調製を検討した。透過型電子顕微鏡での観察により,いずれの方法においても平均直径50nmの粒子が得られていることが確認されたことから,以後,より容易な濃旋法を用いて鉄ナノ粒子の調製を行った。原子移動型ラジカル重合(ATRP)のためのラジカル重合開始剤はウンデシル-2-ブロモ-2-メチルプロピオン酸塩のような不飽和エステルのヒドロシリル化によって合成した。重合開始剤を導入したトリクロロシリル基と粒子表面のヒドロキシル基との反応により,表面に単分子層の自己組織化膜を形成させた。熱重量分析により,グラフト密度は重合開始剤1分子あたり2.9nm^2であると推察された。表面でのATRP重合は触媒として臭化銅と1,1,4,7,7-ベンタメチルジエチレントリアミンの存在下で異なるいくつかのモノマーを用いて行った。用いたモノマーのうち,アクリロニトリルが高い重合効率を示した。現在,生体適合性や生物分解性の磁気応答性ゲルの開発を目的として,重合性基を導入したα-アミノ酸由来の脂質の調製を行っている。これまで,温度やpHなどに反応する刺激応答性ゲルは多く報告されているが,磁気応答性ゲルの生成は,まだ十分に研究されていない分野である。本研究では,架橋点が高分子ネットワークと磁性粒子からなる新規の磁気マテリアルを開発することを目的とし,磁気応答性ゲルの調製について検討した。1.既報に従い,水素化ホウ素ナトリウム存在下で磁性ナノ粒子を調製した。透過型電子顕微鏡観察の結果,平均直径50nmの均一な磁性ナノ粒子であることが確認された。2.磁性ナノ粒子表面からの表面重合のために,両末端にトリクロロシランを有するアゾ開始剤(開始剤A),片末端反応性のATRP型開始剤(開始剤B)を合成した。3.開始剤A,Bを,磁性ナノに粒子グラフト化した。FT-IR,1H-NMR,13C-NMRによる分析の結果,高密度でグラフト化されていると示唆された。4.スチレン,メタクリル酸メチル,メタクリロニトリル,N-ビニルイミダゾールなどの市販のモノマーを用い,開始剤グラフト化磁性ナノ粒子を開始剤として表面重合を行った。スチレンの表面重合中に,溶媒がゲル化することが確認された。おそらく,磁性ナノ粒子が架橋点となり,ゲルを形成したと考えられる。このような磁気応答性オルガノゲルはこれまで報告されておらず今後さらに評価を進める。さらに,生体親和性のモノマー(ε-アクリロイル-L-リジン)の重合を水中にて,開始剤をグラフト化したシリカと磁性ナノ粒子を用いて原子移動型ラジカル重合を行った。今後,タンパク質のラベリングを目的とした磁性ナノ粒子材料として展開する計画である。

2.不飽和エステルであるウンデシル-2-ブロモ-2-メチルプロピオン酸塩のヒドロシリル化によって2ステップのプロセスで(11-(2-ブロモ-2-メチル)プロピオニルオキシ)ウンデシルトリクロロシランを合成し,磁性ナノ粒子表面へのグラフト化を行った。その結果,平均表面被覆率が0.34 initiator/nm^2となった。3.開始剤をグラフト化した磁性ナノ粒子を用いて,スチレンの原子移動型ラジカル重合を行った。高濃度の磁性ナノ粒子での重合において,磁気応答性ゲルが得られた。得られた磁気応答性ゲルは,従来の架橋剤を含んでおらず,代わりにMNPが架橋点として作用している。さらに,片末端反応型開始剤および両末端反応型開始剤を用いた界面重合法を利用した機能性モノマー(L-グルタミン酸,L-フェニルアラニンなど)の界面重合と,それを用いた精密分子認識能を持つ固定相の開発を行った。
データセンタネットワークのための大規模光スイッチ構成法に関する研究

本研究では将来のデータセンタで必要とされる,多ポートかつ低消費電力を両立する光スイッチングシステムの構築を目的とし,具体的に以下の5つの目標を申請書中で掲げた.1ポート数の拡大,2ポート当りの信号速度向上,3スイッチングの高速化,4データセンタネットワークアーキテクチャの最適化,5アレイ導波路回折格子の新たなアプリケーションの模索本年度は主に1,3,4について検討を行った.1,3に関しては,これまでに作成した1440x1440及び2160x2160という大規模スイッチの高速動作についてより詳細な実験を行い、招待論文として出版した[1].現在用いられている方式のスイッチでは規模は320x320程度であり,更にその規模の二乗に比例して作成コスト及び難度が上昇するため,提案スイッチ構成は非常に大きなインパクトを持つといえる.4に関しては,今後益々重要となっていくデータセンタ同士での通信も考慮したデータセンタ内・データセンタ間ネットワーク及びそれに適したデータ伝送方式を検討した.通信にかかるコスト要因は,大きく伝送路コストと送受信機コストにわけることが出来る.データセンタ内通信は短距離通信であるが,多数の送受信機が必要になる為,伝送路コストに比べ送受信機コストが多くを占める.一方でデータセンタ間通信では,100km以上の伝送路が必要になるため,伝送路コストが主になる.私はこの違いを最大限活かすために,データセンタ間とデータセンタ内で通信方式を変え,更に上述の大規模光スイッチに双方の送受信機を接続することで,安価に大規模なデータセンタネットワークが構築可能なことを示した.またデータセンタ間通信においては,Inphase, Quadratureを独立に使用する方式を検討した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では将来のデータセンタで必要とされる,多ポートかつ低消費電力を両立する光スイッチングシステムの構築を目的とし,具体的に以下の5つの目標を申請書中で掲げた.1更なるポート数の拡大2ポート当りの信号速度向上3スイッチングの高速化4データセンタネットワークアーキテクチャの最適化5アレイ導波路回折格子の新たなアプリケーションの模索1に関しては2160x2160というこれまで完全な動作が確認されたことのない規模のスイッチを構成し,その良好な特性を確認した.現在用いられているスイッチ方式の規模は320x320程度であり,更にその規模の二乗に比例して作成コスト及び難度が上昇するため,提案スイッチ構成は非常に大きなインパクトを持つといえる.2に関しては,PAM4信号を用いて,従来の信号速度の2倍での実験を行い,提案スイッチ構成が良好な特性を示すことを確認した.3に関しては,波長可変レーザの高速化により従来の100倍程度高速なスイッチング動作の確認を行った.更に,波長可変レーザを用いず,全種類の波長を受信機に一斉送信したうえで,高速な波長可変フィルタにより目的波長のみを抜き出す新構成を提案した.提案構成は波長可変レーザを用いた構成に比べ,さらに100倍程度の高速化が見込まれる.こちらも高く評価され,光通信において最高レベルとされる国際学会の一つであるECOCにて発表を行った.4に関しては,今後益々重要となっていくデータセンタ同士での通信も考慮したデータセンタ内・データセンタ間ネットワークを提案した.本研究成果は高く評価され,光通信において最高レベルとされる国際学会の一つであるOFCにて発表する運びとなった.5に関しては,アプリケーションとしての可能性を探る為に,デバイス特性の基礎的な検討を行った.また光スイッチに対する取り組みが評価され,様々な学会から招待講演の依頼を受けた.当初掲げた5つの目標すべてにおいて進展が見られた.本研究では将来のデータセンタで必要とされる,多ポートかつ低消費電力を両立する光スイッチングシステムの構築を目的とし,具体的に以下の5つの目標を申請書中で掲げた.1ポート数の拡大,2ポート当りの信号速度向上,3スイッチングの高速化,4データセンタネットワークアーキテクチャの最適化,5アレイ導波路回折格子の新たなアプリケーションの模索本年度は主に1,3,4について検討を行った.1,3に関しては,これまでに作成した1440x1440及び2160x2160という大規模スイッチの高速動作についてより詳細な実験を行い、招待論文として出版した[1].現在用いられている方式のスイッチでは規模は320x320程度であり,更にその規模の二乗に比例して作成コスト及び難度が上昇するため,提案スイッチ構成は非常に大きなインパクトを持つといえる.4に関しては,今後益々重要となっていくデータセンタ同士での通信も考慮したデータセンタ内・データセンタ間ネットワーク及びそれに適したデータ伝送方式を検討した.通信にかかるコスト要因は,大きく伝送路コストと送受信機コストにわけることが出来る.データセンタ内通信は短距離通信であるが,多数の送受信機が必要になる為,伝送路コストに比べ送受信機コストが多くを占める.一方でデータセンタ間通信では,100km以上の伝送路が必要になるため,伝送路コストが主になる.私はこの違いを最大限活かすために,データセンタ間とデータセンタ内で通信方式を変え,更に上述の大規模光スイッチに双方の送受信機を接続することで,安価に大規模なデータセンタネットワークが構築可能なことを示した.またデータセンタ間通信においては,Inphase, Quadratureを独立に使用する方式を検討した.

まずこれまで掲げた5つの検討事項それぞれについて更なる研究を行う.特にデータセンタ内で用いられる通信方式として,コヒーレント方式およびPAM4が検討されているが,両者の利点欠点をデータセンタスイッチという観点から調べる.またデータセンタ間およびデータセンタ内,双方を考慮したネットワーク構成を提案したが,これについてはいまだ詳細な検討がされていないため,変調方式や送受信機構成など含めた,通信方式全体について検討を行い,将来のデータ需要の大部分を占めるデータセンタトラフィックを効率的に処理可能な構成を提案したい.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
肝機能回復に伴う肺血管内皮および平滑筋機能の変化に関する研究

四塩化炭素により作製された肝硬変ラットにおける内因性NO(Acetylcholine)および外因性NO(sodium nitroprusside)に対する肺動脈拡張反応について調べた。フェニレフリン(10^<-6>M)による肺動脈の収縮反応は肝硬変群で有意に弱かった。Achに対する拡張反応は2群間で差はなかったが、ニトロプルシツド(SNP)対する反応はすべての濃度において肝硬変群で有意に拡張した。すなわち、肝硬変ラットにおける肺動脈の拡張反応は内皮依存性血管拡張反応よりも外因性NOに対する血管拡張反応が増強していた。肝組織像は、すべてのラットでグリソン鞘の線維の増生による小葉構造の改築像が認められた。肺組織は肺動脈の肥厚は認められず、内膜の浮腫的傾向が見られた。肺の組織像が過去の報告と異なり肺動脈の肥厚が見られなかったことより、四塩化炭素、およびチオアセタマイド(Thioacetamide)により作製した肝硬変ラットの肺動脈圧を測定しコントロールラットと比較した。その結果、肝硬変ラットにおいては肺高血圧を呈していないことが明らかとなった。また組織学的にも肺動脈の肥厚はみられなかった。一方、Thioacetamideにより作製した肝硬変ラットにおけるプロタミン拮抗による大腿動脈圧、肺動脈圧の変化をコントロールラットに比較した。その結果、大腿動脈圧の低下、肺動脈圧の上昇はコントロールラットに比較し有意に大きいという結果を得た。1,肝障害ラットの作製(1)雄Wisterラット(170-220g)に四塩化炭素(CCL4)とオリーブ油を等量混合した溶液を0.2ml/100gを週2回16週間皮下注した。(3)肝硬変およびリモデリングされた肺動脈の組織学的確認摘出した肺および肝の組織標本を作製し、肺動脈の器質的変化の程度をHeath-Edwards分類に従い評価している。2,リモデリングされた肺動脈の内皮および平滑筋機能の解析(1)右室肥大の評価肝硬変群(LC)、対照群(C)に分けた。麻酔後、肺と心臓を一塊として取り出しKrebs-Henseleit液に入れ、右室肥大の評価のため右室(RV)と左室+中隔(LV+S)に分けRV/LV+SおよびRV/BW(体重)を算出した。(2)血管収縮拡張能の検討コントロールラットについて調べた。左主幹肺動脈および肺内動脈を2mmのリングとして取り出し酸素95%、二酸化炭素5%でパブリングしている37°Cの緩衝液中に吊るしa) KClとPGF2αの収縮反応を内皮(+)および内皮(-)の血管で調べた。b)PGF2αで収縮させた肺動脈のアセチルコリンおよびA-23187による拡張能をみた。以上の結果は、まだnが少なく一定の傾向は得られていない。1.肝障害ラットの作製(1)雄SDラット(170-220g)に四塩化炭素(COL_4)とオリーブ油を等量混合した溶液を0.2ml/100gを週2回16週間皮下注した。(2)肝硬変およびリモデリングされた肺動脈の組織学的確認摘出した肺および肝の組織標本を作製した結果、肺動脈の肥厚は特に見られず、また、肝硬変の完成はまだ不十分であった。2.リモデリングされた肺動脈の内皮および平滑筋機能の解析(1)右室肥大の評価肝硬変群(LC)、対照群(C)に分けた。麻酔後、肺と心臓を一塊として取り出しKr ebs-Hensel eit液に入れ、右室肥大の評価のため右室(RV)と左室+中隔(LV+S)に分けRV/LV+SおよびRV/BW(体重)を算出した。(2)血管収縮拡張能の検討

左主幹肺動脈および肺内動脈を2mmのリングとして取り出し酸素95%、二酸化炭素5%でバブリングしている37°Cの緩衡液中に吊るしa)フェニレフリンの収縮反応を調べた結果、コントロールラットと肝硬変ラットで差は見られなかった。b)アセチルコリンによる拡張能は抑制される傾向が見られたが、A-23187による拡張能には差が見られなかった。以上の結果は、組織学的に肝硬変がまだ十分に完成されていなかったことから、四塩化炭素の量を増やし、肝硬変を完成させること、およびチオアセタマイドによる肝硬変ラットの作成も今後検討したい。肝硬変による肺動脈内皮細胞および平滑筋細胞の機能への影響を検討した。雄Wisterラットをコントロール群と肝硬変群に分けた。肝硬変ラットは四塩化炭素とオリーブ油を等量混合した溶液を0.2ml/100gを週2回、16週間大腿部に皮下注し作製した。両群ともイソフルレン麻酔下に、心肺を一塊として取り出し、主肺動脈輪状標本を作製した。また、肝の組織標本を作成し、肝硬変となっていることを確認した。肺動脈は、酸素95%、二酸化炭素5%の混合ガスにで通気しでいる37°Cの緩衝液(EBSS)中に吊るし、1000mgの張力をかけ安定させ、フェニレフリン10^<-6>Mにて前収縮させた後、アセチルコリン(Ach;10^<-9>M10^<-6>M)およびニトロプルシッド(SNP;10^<-9>M10^<-6>M)による等尺性張力の変化を調べた。統計処理はstudent t-testを用いP<0.05を有意差とした。Achに対する拡張反応は2群間で差はなかったが、SNP対する反応はすべての濃度において肝硬変群で有意に拡張した。外因性NOに対する血管拡張反応が増強しているのに対し、Achに対する反応が変わらないことは、肝硬変ラットの肺動脈は、血管内皮細胞障害により内因性NOの産性が低下しているのかもしれない。
ハンチントン病発症予防-CAGリピートエクスパンジョンを抑制するドラッグの開発

我々の開発したドラッグ(ナフチリジンダイマー、ナフチリジン-ナフチリドンハイブリッド)がミスマッチに特異的に結合する分子であることを考慮すると、ナフチリジンダイマーはCGGリピート領域に、また、ナフチリジン-ナフチリドンハイブリッドはCAGリピート領域にヘアピンループを強制的に形成させ、そこに生じたG-G、A-Aミスマッチをそれぞれ安定化していることが期待された。これらの分子を用いることにより、現在全く治療法のないハンチントン病の発症を予防出来るの可能性について検討した。CAGリピートは転写、翻訳されポリグルタミンを含むタンパクを生成し、これが病因となることが明らかにされているので、転写されたCAGリピートをmRNAレベルでドラッグにより捕捉し、タンパク生成の阻害を検討した。DNAのCAGリピートやCGGリピートに強く結合するこれらの分子は、RNAのこれらリピートにはあまり強く結合しないことが明らかとなった。CGG-CGGをより強力に結合するリガンドとして開発したナフチリジンカーバマートダイマーは、DNAのCGGに強く結合したが、RNAでは結合性が大きく低下した。DNA二本鎖がB型と呼ばれる構造を持つのに対して、RNA二本鎖はA型構造を持つ。A型二重らせんではメージャーグルーブが二本鎖自身で塞がれた構造であるために、我々のリガンドの結合が抑えられていることが考えられた。この点を解決するために、ナフチリジンダイマーのリンカーをメージャーグルーブ側に付け直した化合物の合成を検討し、その合成法をおおむね確立した。今後、この分子を用いてRNAのリピート配列への結合を検討する予定である。これまでの研究から、CGG-CGGにはナフチリジンダイマーが,1:1で、また、CAG-CAGにはナフチリジン-アザキノロンハイブリッドが1:2の比率で結合することを明らかにしている。トリプレットリピートはその種類により様々な構造を持つことが推測されるが、これらリガンドは今までの研究から初期構造に関係なく、安定な構造を誘起することが強く示唆された。中央のミスマッチだけでなく両側の塩基を認識出来れば、複合体はより安定化することが期待されることから、本年度はCGG-CGGをより強力に結合するリガンドとして、ナフチリジンダイマーのダイマーを分子設計した。その結果、CGG-CGGに極めて選択的に結合するナフチリジンカーバマートダイマーの開発に成功した。ナフチリジンカーバマートダイマーは、先に見出していたナフチリジンダイマーのリンカー部分の構造をCGG-CGGに最適化することにより得られた分子であり、CGG-CGGに2分子のリガンドが結合し、シトシンをフリップアウトさせる。シトシンのフリップアウトは、ヒドロキシルアミンによる選択的なシトシンとの反応がリガンド存在化に加速されることにより証明した。さらにTGG-TGGのように、シトシンをチミンに変更した配列にもこのリガンドは強力に結合することから、ナフチリジンカーバマーとがCGG-CGGに結合する際には、シトシンとリガンドの間に相互作用がないことが示された。
大脳皮質第一次視覚野シナプス可塑性におけるセリンプロテアーゼの役割について

本研究は、大脳皮質・第一次視覚野(VC)のシナプス可塑性における分子・細胞機構を解明することを目的とした.この可塑性は形態変化を伴うが、(1)いつどこで形の変化が始まるのか、(2)どんな分子が関与するのかは未だ不明である.そこでマウスの視覚野においてセリンプロテアーゼに注目し上記の2点について検討した.1.眼優位可塑性の機能変化に伴う早期形態変化は、神経突起・スパインの剪定として現われることがわかった.すなわち、臨界期の野生型マウスを単眼遮蔽すると、VC興奮性錐体細胞のスパイン数は一過性に減少した.この変化は可塑性低下モデル(プラスミノーゲンアクチベーター[tPA]あるいはグルタミン酸脱炭酸酵素[GAD65]のノックアウトマウス[KO])に認められず、それぞれ可塑性誘導薬物投与により回復した.2.スパインの剪定に見合う微細変化がシナプス前部において誘導される事をvesicular glutamatetransporter (vGlut)を機能マーカーとして用い検討した.臨界期マウスの4日間単眼遮蔽によりVCでは、vGlut1(皮質内のから入力)は変化せず、vGlut2(外側膝状体からの入力)は4層付近で低下傾向があった.また、TTXの単眼投与によって、vGlut1,vGlut2ともにすべての層において遮断側で低下した.これらの変化は、スパインの剪定に匹敵した.3.可塑性と負の相関がある細胞外ネット構造は、可塑性低下モデルにおいても正常に認められることがわかった.4.tPAの基質プラスミノーゲンのKOマウスを用い、眼優位可塑性(機能変化)を調べたところ、臨界期の短期遮蔽では可塑性が低下している事がわかった.そこで、tPAと活性酵素プラスミンを用いて酵素消化実験を行うと、いくつかの細胞外基質がtPAあるいはプラスミンで修飾されることがわかってきた(新規基盤研究で続行決定).本研究は、大脳皮質・第一次視覚野(VC)のシナプス可塑性における分子・細胞機構を解明することを目的とした.この可塑性は形態変化を伴うが、(1)いつどこで形の変化が始まるのか、(2)どんな分子が関与するのかは未だ不明である.そこでマウスの視覚野においてセリンプロテアーゼに注目し上記の2点について検討した.1.眼優位可塑性の機能変化に伴う早期形態変化は、神経突起・スパインの剪定として現われることがわかった.すなわち、臨界期の野生型マウスを単眼遮蔽すると、VC興奮性錐体細胞のスパイン数は一過性に減少した.この変化は可塑性低下モデル(プラスミノーゲンアクチベーター[tPA]あるいはグルタミン酸脱炭酸酵素[GAD65]のノックアウトマウス[KO])に認められず、それぞれ可塑性誘導薬物投与により回復した.2.スパインの剪定に見合う微細変化がシナプス前部において誘導される事をvesicular glutamatetransporter (vGlut)を機能マーカーとして用い検討した.臨界期マウスの4日間単眼遮蔽によりVCでは、vGlut1(皮質内のから入力)は変化せず、vGlut2(外側膝状体からの入力)は4層付近で低下傾向があった.また、TTXの単眼投与によって、vGlut1,vGlut2ともにすべての層において遮断側で低下した.これらの変化は、スパインの剪定に匹敵した.3.可塑性と負の相関がある細胞外ネット構造は、可塑性低下モデルにおいても正常に認められることがわかった.4.tPAの基質プラスミノーゲンのKOマウスを用い、眼優位可塑性(機能変化)を調べたところ、臨界期の短期遮蔽では可塑性が低下している事がわかった.そこで、tPAと活性酵素プラスミンを用いて酵素消化実験を行うと、いくつかの細胞外基質がtPAあるいはプラスミンで修飾されることがわかってきた(新規基盤研究で続行決定).近年、任意の細胞全体を染色する為にゴルジ染色に匹敵する新しい技術としてGene Gunを用いた蛍光色素(DiI,DiOなど)の細胞内取り込み法が開発された.そこでこの技術を応用し、大脳皮質視覚野における興奮性神経細胞(主にII/III層の典型的な錐体細胞)の形態を共焦点レーザー顕微鏡を用いて三次元的に調べた.はじめに、野生型(WT)マウスの両眼性領域(BZ)における発達に伴う形態変化をapical dendrite上の神経突起(スパイン)数を中心に調べた.その結果、はじめに開眼と同時にスパインは出現し、成熟後もスパイン数は増加することがわかった.一方、臨界期内あるいは成熟動物を短期(4日)および長期間(2週間以上)単眼遮蔽すると、臨界期に限り一過性にスパイン数が減少した.そこで、この変化が機能の可塑性(眼優位可塑性)によるものかを検討するために、2つの可塑性低下モデルマウス、組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)とグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD65)における単眼遮蔽効果を解析した.いづれのマウスにおいても短期単眼遮蔽によるスパイン数の減少は認められなかったが、それぞれ眼優位可塑性を誘導できる薬物(外来性tPAあるいはジアゼパム)の投与により、スパインの剪定を回復することができた.これらの結果から、スパインの減少は機能的可塑性に伴った形態変化であることが示唆された.従来より形の変化は短期遮蔽では起こらないと報告されていたが、今回微細構造に注目した結果機能変化と形の変化の時間のずれはないことが明らかとなった.

また、機能的可塑性同様、興奮-抑制の至適なバランスとtPAが形態変化を惹起するに必須であることがわかった.我々は、tPAはシナプス周辺部の細胞外基質を限定分解し、不要なシナプスの退縮に関わっているのではないかと考えている.はじめにGene Gunを用いた蛍光色素の細胞内取込み法を用い、大脳皮質視覚野2/3層の興奮性神経細胞(錐体細胞)シナプス後部の形態を共焦点レーザー顕微鏡を用いて三次元的に調べた.昨年度、幼弱マウス(臨界期)の単眼を4日間遮蔽すると一過性にスパイン数が減少すること、その変化はグルタミン酸脱炭酸酵素遺伝子欠失変異マウス(GAD65 KO)など機能的可塑性レベルが低下した動物では生じないことを報告した.本年度は、この形態変化が機能的可塑性を反映することを確実にするために、単眼遮蔽より機能的変化を強く引き起こすテトロドトキシン(TTX、ナトリウムチャネル阻害剤)を用い検討を続けた.その結果、短期単眼遮蔽ではスパインの剪定が起こらなかったGAD65 KOにおいて、4日間のTTX単眼投与によりスパイン数は有意に減少した.この形態変化は、機能的可塑性変化に匹敵した.そこで、スパインの剪定に見合う微細変化がシナプス前部においても誘導されるかどうかを調べるために、興奮性シナプス前部の機能マーカーとしてvesicular glutamatetransporter(vGlut)を用いた検討を行なった(vGlut1は皮質内のから入力、vGlut2は外側膝状体からの入力部に発現).臨界期内マウスにおいて視覚入力を低下させたところ、神経活動に依存しその発現量が変化する転写因子egr-1は、視覚遮断(単眼遮蔽、TTX単眼投与)により視覚野両眼性領域すべての層において遮断側で低下した.一方、4日間の単眼遮蔽によりvGlut1は変化せず、vGlut2は4層付近でのみ低下傾向があった.また、TTXの単眼投与によって、vGlut1,vGlut2ともにegr-1同様すべての層において遮断側で低下した.これらの結果は、シナプス前部でも機能的可塑性に伴う微細な早期形態変化が起こる可能性を示唆している.本研究の最終目的は、大脳皮質・視覚野の生後発達可塑性に関わる組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)の役割を解明することにある.昨年度までに、視覚野の興奮性錐体細胞・シナプス後部の形態を共焦点レーザー顕微鏡を用いて三次元的に調べ、幼弱マウス(臨界期)の単眼を4日間遮蔽すると一過性にスパイン数が減少すること、その変化はグルタミン酸脱炭酸酵素の遺伝子欠失変異マウス(GAD65 KO)やtRA KOマウスなど機能的可塑性レベルが低下した動物では生じないことが明らかとなった(Neuron,44,1031,2004).さらに、興奮性シナプス前部の機能マーカーとしてvesicular glutamate transporterを用いた検討から、シナプス前部でも機能的可塑性に伴う微細な早期形態変化が起こることもわかってきた.しかし、tPAの可塑性に対する作用点(tPAの下流因子など)は未だ不明である.そこで最終年度は、tPA KOマウスを用いて、2種のレクチン(WFA,WGA)に結合するタンパク質の発現量を比較した.これらレクチンに結合する主要なタンパク質群(主にコンドロイチン硫酸プロテオグリカンなどの細胞外基質蛋白質)の発現は正常であった.そこで次に、tPAおよびtPAにより限定分解を受け活性型プロテアーゼとなるプラスミンにより消化される細胞外基質をin vitro実験により調べた.
可視化システムを用いたプロテインキナーゼCのターゲティング機構の解析

本研究は、「PKCの多様なタ一ゲッティングを調節する機構を分子レベルで解明すること」を目的としている。本年度は、計画1(ターゲッティングに関与するepsilon PKC分子内ドメインの決定)に焦点を絞り実験を行った。実際には、蛍光蛋白質で標識したepsilon PKCの変異体を作製し、ホルボールエステルと、各脂肪酸によるトランスロケーション様式を解析した。その結果、ステアリン酸による細胞質膜ヘのトランスロケーションには、疑似基質領域付近とClBドメインが重要であるのに対して、アラキドン酸やリノール酸によるゴルジ体へのトランスロケーションにはClBドメインが必須であることを明らかにした。また、このClBドメインをCHO-K1細胞内に発現させるとゴルジ体に集積することから、このドメイン内にゴルジ体と相互作用する部位が存在することも明らかにした。一方、TPAによる細胞質膜への不可逆的なトランスロケーションには、C1BドメインとClAドメインが関与しており、このうち主にClBドメインが重要であることが明らかになった。さらに、脂肪酸などの脂質シグナルとそれを産生するホスホリパーゼA2が、受容体を介したPKCのトランスロケーションに関与していることを明らかにし、Journal of Cell Scienceに報告した。今後、このC1Bドメインを中心として、計画2(脂質シグナルとPKCとの結合様式の解析)と計画3(ゴルジ体において、epsilon PKCと結合する分子の同定)を進めていく予定である。
裁判員による発話内容に着目した目撃証言の信用性判断に関する研究

本研究では,裁判員の情報処理スタイル(分析処理者,直観処理者)によって,目撃証言の信用性を判断する過程に違いが見られるのかどうかを検討した。調査の参加者には,シンクアラウドしてもらいながら,5歳の幼児による証言及び20歳の成人による証言がそれぞれどの程度信用できると思うかを判断してもらった。参加者の発話内容を分析した結果,直観処理者では,証人の年齢に着目した判断が行われており,一方,分析処理者では,証人の年齢だけでなく,他の証拠も踏まえた多角的な判断が行われていることが示された。研究代表者が行ってきた一連の研究では、裁判員の情報処理スタイル(分析処理者、直観処理者)によって、社会的弱者の目撃証言の信用性判断に違いが生じることが示されてきた。しかし、社会的弱者の証言の信用性を判断する過程で、分析処理者と直観処理者の間にどのような違いがあるのかは不明である。本研究の目的は、裁判員が社会的弱者の証言の信用性を判断する際に、頭に浮かんでくる事柄をそのまま口に出してもらい、その発話内容を分析することで、彼らの情報処理スタイルによって、社会的弱者の証言の信用性判断に違いが生じるメカニズムを明らかにすることである。本年度は、次年度に実施する調査の準備を進めた。具体的には、調査で使用する材料の作成・準備として、参加者に提示する公訴事実、裁判の争点、目撃証言を法学者の協力を得て作成した。加えて、上記の材料を参加者自身のペースで読み進めることができ、頭の中に思い浮かべていることを口に出しながら目撃証言の信用性を判断することができる(パソコン上で選択できる)コンピュータプログラムも作成した。また、参加者の発話内容の記録に適した調査環境を確保し、発話内容を記録する機器も揃えた。参加者の募集方法については、参加者の等質性が担保されるよう配慮した上で、ウェブサイト等を利用して募集することにした。さらに、研究代表者の知人に対して予備調査を実施し、次年度の調査に向けて調査環境の整備、調査で使用する材料の不備・わかりにくい点の修正も行った。本年度は,裁判員の情報処理スタイル(分析処理者,直観処理者)によって,目撃証言の信用性を判断する過程に違いが見られるのかどうかを検討した。参加者(N = 40)には,模擬裁判シナリオをパソコン画面上で読み進めてもらい,5歳の幼児による証言と20歳の成人による証言がどの程度信用できると思うかを回答させた。その際,参加者には,シンクアラウド(課題遂行中に頭の中に思い浮かぶ事柄,考えている事柄を口に出すこと)するよう求めた。参加者が回答した証言の信用性について,情報処理スタイル(分析処理者,直観処理者)×証人の年齢(5歳,20歳)の2要因混合分散分析を行った。その結果,参加者の情報処理スタイルによらず,5歳の幼児による証言は20歳の成人による証言に比べて,信用性が低く判断されることが示された。また,参加者の情報処理スタイルごとに発話データをクラスター分析した結果,直観処理者では,「5歳」「20歳」という年齢に関する語が「信用」という語と同じクラスターに分類された。この結果から,直観処理者では,証人の年齢が信用性を判断する重要な材料として位置づけられていたのではないかと推測される。Epstein & Pacini (1999)に鑑みると,直観処理者は,自身の経験に基づいて処理を行う傾向があり,自身の経験との比較を行いやすい「年齢」に着目して判断を行ったのかもしれない。一方,分析処理者では,直観処理者のようなクラスターは形成されなかった。分析処理者は,証人の年齢だけでなく,他の証拠も踏まえて多角的な判断を行った可能性があると考えられる。以上より,裁判員の情報処理スタイルによって,証言の信用性判断の結果に差が見られなかったとしても,その判断に至る過程は異なることが示唆された。本年度は、次年度の4月から調査を実施するための準備期間として、調査で使用する材料の作成・準備、調査に必要な機器の準備・購入、調査を実施する場所の確保、参加者の募集方法の決定、調査リハーサルの実施を目指し、研究を進めてきた。現在までに上記の準備は全て完了しており、研究代表者は参加者を募集し、調査を開始することができる。これらのことから、本年度は計画通りに研究が進んできたと言える。そのため、本研究の現在までの達成度については、おおむね順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会心理学次年度は、調査を4月から実施し、得られた発話内容の分析を行う。そして、得られた成果をまとめ、論文の執筆及び投稿を行う。また、学会・研究会における報告、研究代表者のウェブサイトでの記事掲載を通じて知見を発信する。この研究計画を円滑に進めるため、まず、研究代表者はウェブサイト等を利用して参加者募集を行い、参加者(40名)を早急に確保し、調査を実施する。

加えて、全ての調査参加者に対して調査が終了した後、書き起こした発話内容の分析がすぐに行えるよう、調査で得られた発話内容の書き起こしを随時行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
規格細菌数による齲蝕の進行に関する研究

本研究は、窩洞内に細菌が残存した状態を想定し、牛歯を一定数の齲蝕原性細菌(Streptococcus mutans)で汚染し、各種歯面処理材のうち今回は3種類の市販象牙質プライマーを作用させ細菌数の変化を観察することを目的とした。予備実験として、3種類の細菌の回収方法、1)牛歯を2分割にしたもの、2)窩洞をバ-にて切削したもの、3)分割等を行わなかったもの、について比較を行ったところ有意差が認められなかったので、以後の実験は3)の方法で細菌を回収することとした。使用した牛歯は窩洞形成後すべてCo60によるγ線減菌を行った。プライマーの影響を評価するために、規格窩洞中にStreptococcus mutansを播種して各種歯面処理材にて処理後仮封、培養を行った。1週間後に細菌を回収し、010^<-5>まで希釈した細菌をそれぞれ寒天平板培地上で嫌気培養後成育したコロニー数を測定し希釈倍数を乗じてCFU/mlを算定した。統計処理は、一元配置分散分析、危険率5%にて行った。また、各プライマーの抗菌性は、寒天拡散平板法を用い阻止円の直径を測定することによって評価し窩洞内に残存した細菌数の変化と比較した。実験の結果、プライマーで処理した群では細菌数の減少が見られ未処理群との間には統計学的有意差が認められた。さらに細菌数の減少が見られたプライマーほど阻止円は大きかった。本実験の一部は日本歯科保存学会1994年秋季学会(第101回)にて発表した。
膜蛋白質の原子レベルでの構造解析用システムの開発

本年度は、昨年度開発した電子線回折強度を精密に計算できるプログラムを用いて、水のみを選択的に通す水チャンネルであるアクアポーリン1と膜内在型グルタチオン転移酵素の三次元構造の解析を行った。電子線回折パターンの収集とその解析は昨年度に終了していたので、本年度は主に電子顕微鏡像の画像解析を行った。その際に、特にアクアポーリン1の立体構造解析のために、画像解析の手法を改良する必要が生じたので、そのためのプログラム開発を行った。その結果、アクアポーリン1の4.5Å分解能の構造を得ることができた。アクアポーリンの単分子は、その膜貫通部分に両方の膜表面からループ部分が入り込んできて膜中央で相互作用し、そのC末端側に短いαヘリックスを作っていることが、その構造から明らかになった。この短いαヘリックスとN末端側のループは、水が通ると考えられる通路に通路に面していた。この短いαヘリックスとループにより通路を構成する構造は、バクテリアのポーリンやK^+チャンネルでも観察されており、多くのチャンネルで一般に見られる構造であることが示唆された。膜内在型グルタチオン転移酵素についても、6Å分解能でその立体構造を解析し、その膜貫通部分は4本のαヘリックスから構成されていることが明らかになった。この三次構造は水溶性のグルタチオン転移酵素とまったく異なっていた。しかし酵素活性等の類似性から、グルタチオンの結合部位の構造やアミノ酸配列は似ていることが予想される。一方、4つの膜貫通部分に対応する配列も、その一次構造の疎水性部分から予想することができるので、これらの情報からグルタチオン結合部位を推定した。本研究の目的は、電子線回折パターンからの強度計算の精密化を実現することである。そのために、(1)電子線回折パターンの収集支援システムの開発と(2)電子線回折パターン解析用のプログラムの改良を行う予定である。そのうち本年度は(2)のプログラムの改良を主に行った。電子線回折のバックグランドをより定量的に扱うことができるプログラムをUNIX上で動くようにして、バクテリオロドプシンの二次元結晶に適用した。バクテリオロドプシンは光駆動型のプロトンポンプで、光を受容するレチナルと膜貫通αヘリックス7本を持つ蛋白質部分とで構成されている。電子線回折パターンの解析から精度良く得られた構造因子の強度を用いて、この原子モデルを精密化し、二次元結晶中のバクテリオ口ドプシンとその周りを取り囲む脂質分子の構造を決定することができた。また、モデルから計算された構造因子の強度と実験データを比較することにより、バクテリオロドプシン中の電荷の分布が実験データに影響を与えていることがわかった。αヘリックスの主差中の水素結合から、NH基とCO基は分極していると考えられるが、そのCO基の分極を仮定すると実験データとより良く一致することを示すことができた。また、差フーリエ図のピークの位置から、いくつかの正の電荷を持つ原子を特定した。バクテリオ口ドプシン以外に、水チャネルであるアクアポーリン1やグルタチオン異性化酵素の二次元結晶からの電子線回折パターンの解析を行い、共に3.5Å分解能の三次元データを収集することができた。このデータを用いて三次元構造を現在解析中である。しかし、これらのデータは各回折点の強度がバクテリオ口ドプシンより小さいことから、よりいっそうの精度の向上が望まれる。そこで現在、各回折点の強度分布を利用した(profile fitting)強度収集プログラムを作成中である。
高保磁力を有する金属酸化物ナノ磁性微粒子の化学的合成

ε型酸化鉄は,酸化鉄の中でも過去の報告が極めて稀な相であるが,当研究室によりこの相の単相が初めて合成されている.この材料は,室温における巨大保磁力ゆえに学問的に重要であるだけでなく,コストの低い酸化鉄であることもあり応用面からも注目されている.本研究では,ε型酸化鉄ナノワイヤの合成プロセスを理解するために,その合成プロセスにおける生成物を小角X線散乱(SAXS),透過型電子顕微鏡(TEM),X線回折(XRD)により分析した。その結果,Baのナノロッド側面への吸着が結晶軸のa軸方向への異方的な成長を促していることがTEM-EDXの結果から示唆された.Baの濃度を調整したことにより,最長で1.5μmに達するε型酸化鉄ナノワイヤの合成に成功した.これはナノワイヤ型のε型酸化鉄が得られた初めての例である.またε型酸化鉄ナノロッドの配向体の作製方法とその磁気特性について報告した.外部磁場中でのゾルゲル反応により,シリカマトリックスにより被覆されたε型酸化鉄ナノロッド配向体を得た.配向体におけるXRD測定およびTEM観察から,ε型酸化鉄ナノロッドの長軸に相当するa軸が,印加磁場方向に配向していることが示された.この配向体における保磁力は23.4kOeにまで達し,酸化物磁性体における最大の保磁力の値を更新した.磁気ヒステリシス曲線の形状は一軸異方性における磁化回転過程を考慮したシミュレーションによって理解された.本研究では、室温で酸化物最大の保磁力を示すε-Fe2O3に異なる元素を置換することによって、その磁気特性を制御することを目的としている。本年度は、ε酸化鉄ナノロッドのIn置換体ε-lnxFe2-xO3(x=0.12,0.24)の合成に成功した。これらの試料は室温ではフェリ磁性的ふるまいを示すが、149K(x=0.12)あるいは180K(x=0.24)以下で反強磁性に転移した。この材料はフェリ磁性から反強磁性へと転移する最初の焦電性強磁性体である(Adv.Funct.Mater.,17,2278(2007).)。またGa置換体ε酸化鉄ナノ微粒子(ε-GaxFe2-xO3,0.10<X<0.67)の合成に成功した。Ga置換量の増加に伴い、室温における保磁力は減少したが飽和磁化が増加する傾向が観測された。この飽和磁化の増加は、Gaがε-Fe203における4つのFeサイトのうち、4配位サイトを置換していることから説明された。またガリウム置換量に応じて30GHzから150GHzまでの高い周波数領域でミリ波を有効かつ周波数選択的に吸収することを見出した。80GHz以上に共鳴を示す磁性材料はこれが初めての例であり、ミリ波領域での電磁波吸収体などへの応用が期待される。この高周波数における吸収は、高い保磁力を持っこの材料の自然共鳴に起因すると考えられ、無置換ε-Fe203では吸収周波数は200 GHzまでに達することが示唆された(Angew.Chem.Int.Ed.,46,8392(2007).)。その結果,Baのナノロッド側面への吸着が結晶軸のa軸方向への異方的な成長を促していることがTEM-EDXの結果から示唆された.Baの濃度を調整したことにより,最長で1.5μmに達するε型酸化鉄ナノワイヤの合成に成功した.これはナノワイヤ型のε型酸化鉄が得られた初めての例である.またε型酸化鉄ナノロッドの配向体の作製方法とその磁気特性について報告した.外部磁場中でのゾルゲル反応により,シリカマトリックスにより被覆されたε型酸化鉄ナノロッド配向体を得た.配向体におけるXRD測定およびTEM観察から,ε型酸化鉄ナノロッドの長軸に相当するa軸が,印加磁場方向に配向していることが示された.この配向体における保磁力は23.4kOeにまで達し,酸化物磁性体における最大の保磁力の値を更新した.磁気ヒステリシス曲線の形状は一軸異方性における磁化回転過程を考慮したシミュレーションによって理解された.
近接未来表現カテゴリーの創発における競合と消失に関する実証的研究

近代英語期(16-19世紀)には、今でも使用されるbegoing to, be about toなどを含め近接未来を指す多様な表現が生まれた一方で、わずかな期間で消えていったものも存在する。そうした各種表現の間に存在した競合関係において、なぜ特定の表現が生き残り、それ以外が消失したのかという問題を扱い、近接未来表現群の発達史を明らかにする。
連続・非線形に進行するプレゼンテーション環境の実装と評価

授業における理解度向上のため、学生の反応・理解度に応じ進行を柔軟に変更できる「連続的かつ非線型」なプレゼンテーション環境を開発することを目的とした。対象となった講義は1年生向けにコンピュータ基礎を教える専門科目である。授業や説明の進行に沿った画面遷移の手法として、従来のスライド(ページ)単位の切り替えや、キャンバスプレゼンテーション手法における極端な拡大縮小よりも、本研究が提案するシンプルな上下方向のスクロールの方が受け入れられやすいことが判明した。提案手法は被験者アンケートにより、従来のスライドを用いたプレゼンテーションよりも高い評価を得た。授業における理解度向上のため、学生の反応・理解度に応じ進行を柔軟に変更できる「連続的かつ非線型」なプレゼンテーション環境を開発することを目的とし、初年度に開発したテキストと画像のみを表示するプレゼンテーションシステムの基礎部分を土台として、H25年度はさらにシステムの改良を行なった。作成したプレゼンテーションシステムを用いた少人数の被験者実験および授業時アンケートから、下記の結果が得られた。特に、従来のスライド型ではスライド切り替えの瞬間にノート筆記などで画面を見ていない場合に理解が途切れやすいという問題点があり、本研究の連続的な遷移手法ではそうした事態が発生しにくいことがわかった。得られた成果についてはまず映像情報メディア学会(冬季大会)にて研究発表を行なった。その後は条件を追加した実験を行った結果をまとめた論文を準備中である。本研究の実施により、従来型のスライド(ページ)の概念にとらわれない、話題の進行に合わせて随時画面がスクロールしながら追随する新しいプレゼンテーション手法が実現された。授業における理解度向上のため、学生の反応・理解度に応じ進行を柔軟に変更できる「連続的かつ非線型」なプレゼンテーション環境を開発することを目的とし、初年度はテキストと画像のみを表示するプレゼンテーションシステムの基礎部分を構築・改良した。さらに、従来の講義にて利用していたwikiベースでの授業コンテンツを、本課題で開発したシステム用に整備する作業を行った。実際の授業(工学部の専門科目「コンピュータシステムI」)において、開発したシステムを部分的に試用し、実用化に向けた課題をリストアップした。その結果、下記の機能の必要性が高いことが判明した。1)いったん表示した文字や数式などをその場で書き換える機能、2)プレゼンテーションに用いたコンテンツを抜粋して配付資料(プリント)を作成する機能、3)コンテンツを編集した履歴の管理機能。2)に関しては、通常の紙芝居的なスライドであれば単に各ページを印刷すればよいが、本システムではページという概念がなく自由度が高い分、紙の資料にレイアウトする際に何らかの手法が必要となる。また、3)については、一つの項目が授業の進行に沿って変更されていく場合、翌年度はその履歴をさかのぼってコンテンツを再利用ることで余計な編集・保存作業を避けることが可能となる。授業時の本システムの試用においては、おおむね良好な結果が得られたが、具体的な被験者を設定して数値的に効果を検証する段階には至らなかった。次年度は、以前からの計画に加え、上記の課題の解決に努める。初年度の計画に掲げた項目については、おおむね順調に達成できている。ただし、開発したプレゼンテーションシステムにおいて、コンテンツの編集モードと、プレゼンテーションモード(授業モード)を明確に分けるべきか、シームレスに統合して学生に意識させずに内容を編集できるようにすべきかは、今後さらに評価を行ってから決定する必要がある。プレゼンテーション内の項目間を遷移する際に、学生の理解度を考慮できるよう拡張する。具体的には、学生の理解があやふやな部分は、項目間のリンクを赤色で、あるいは点滅で表示して注意を促す等である(学生の理解度は毎回の授業で小テストによって把握している)。さらに、授業内容のうち、それまでの授業でこの範囲まで習得したという範囲を可視化し、学生の勉学意欲が途切れないようにする。学生の自宅での復習のために、授業で用いるプレゼンテーションデータの一部分を抽出し、ウェブページで公開できるとよい。そのためには、3次元的なグラフ構造を持った授業項目データを、2次元の画像に写像する必要がある。その変換のためのアルゴリズムを考案し、実装する。本年度は、予定に比べて成果発表のための旅費の私用が少なかったこと、および本システムによる授業理解度を確認するための実験の実施が遅れ謝金を使用しなかったことから、10万円程度を次年度に繰り越すこととなった。次年度はそれらの利用に加え、情報および教材の可視化方法についての書籍の購入、成果の学外発表および学会への論文投稿に使用する計画である。