hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
創成型ティーチングアシスタント教育による高大院連携工学系化学教育プログラムの開発

大学生・院生の創造教育と高大連携を同時に実現するために出張講義を実施し、教えることによる学びを活用した教育法を検討した。学部生・院生のティーチングアシスタントチームで高校科学実験を指導した。学生同士の知識や技術の伝達で実施方法の改善が認められた。出張講義で指導した学生と受講した高校生の一部が小中学生や一般対象の化学展にブースを出展し、成果の活用を試み、高大院連携が初等教育や科学リテラシーなどの地域貢献への有用性も示された。費用やTAの労力に課題が残るが、生徒・学生への高い教育効果を実証することができた。工学系化学分野の学部生・大学院生への創造性教育と、高校生の理科離れ・工学離れ対策の同時実現を目的として、高・大・院グループによる化学実験を院生から学部生、学部生から高校生への指導と協同作業で効率的に実施する仕組みを構築することを目標としている。前年度に続き高大連携出張講義で学部生のティーチングアシスタント(TA)を主体に企画した。研究室に配属された4年生と大学院生が実験テーマの提案と実施方法を設計した。過去に出張講義で連携実績のある徳島県立科学技術高校において、同高校1年生60名を対象に、主として高分子材料と環境問題に関連したテーマでの実験を行った。実験の計画は大学院生が主体に行い、学部生とのチームを組んで少人数にグループ分けした高校生への指導にあたった。高校生へのアンケートではすべての実験テーマが前年度よりも評価が上昇した。昨年度に続いて参加したTAが多く、昨年の反省を元に充分な準備をして説明を工夫したことが改善の大きな原因である。院生から学部生への指導を事前に行い、TAの指導能力を高めることで効率的かつ効果的に化学実験出張講義を実施できることが実証された。小中学生対象の化学展への出展も行った。学部2年生や3年生のTAを含めた学部生と大学院生のグループで効果的指導法を検討しながら実施した。出張講義を受講した生徒を含む高校の生徒グループもブースを出展した。イベント参加者のアンケート結果から、実験テーマや指導方法についての評価を自由記述欄に着目して情報を収集した。この結果は効果的な教育法を検討するための有用なデータとなった。以上の成果は、大学教育に関する国内学会で高大連携の視点からの報告を行ったほか、実験テーマが環境教育に深く関わることから、環境教育の学会でも報告を行った。これらを総合的にまとめた報告を大学教育研究の雑誌に投稿し、受理された。本年度は、実験テーマの選定と学部生による高校生への効果的な指導を行うための方法を検討した。過去に化学実験の出張講義で連携実績のある徳島県立科学技術高校において、同高校1年生60名を対象に、主として高分子材料と環境問題に関連したテーマでの実験を行った。大学教員は全体の進行を確認しながら助言を与えた。高校教員はティーチングアシスタントの指導方法や内容の評価を担当した。出張講義実施後、高校生および高校教員にアンケートを実施した。高校生の感想から、すべての実験テーマがどれも興味を引くものであったことがわかった。過去のアンケート結果と比較した結果、同一テーマでも高校生の興味の順位が逆転している場合が見られた。その原因の一つとして、指導体制の影響が大きいと考察した。学生の指導に対する高校教員による評価は、概ね好評であったが、説明の方法に関する技術的な問題点がいくつか指摘された。これらのことから、大学院生および学部生のティーチングアシスタント教育を効果的に行い、指導能力を高めることで、高大連携出張講義において効率的かつ効果的に化学実験を取り入れることができると示唆された。この成果は、大学教育に関する国内学会で、高大連携の視点から申請者による報告を行ったほか、高校生を指導したティーチングアシスタントとしての立場から学部生も発表を行った。さらに、大学教育研究の雑誌にも報告を投稿し、受理された。前年度までと同様に研究室に配属された4年生と大学院生が実験テーマの提案と実施方法を設計した。学部生の能力をさらに高めるために、前年度にTAを経験した学生によるテーマ設定や説明方法の準備を拡充させた。実施の手順や詳細な説明方法の準備を大学院生と学部生の縦割りグループで検討させた。

過去に出張講義で連携実績のある徳島県立科学技術高校において、同高校1年生60名を対象に、高分子材料と環境問題に関連したテーマでの実験を行った。本研究課題の当初から参加しているTAが中心となって3年目となったことから、教員が不在でも高校生への十分な指導ができる状況にまで改善された。このことから、院生から学部生への指導を事前に行い、TAの指導能力を高めることで効率的かつ効果的に化学実験出張講義を実施できることが実証された。アンケートによって、TAによる今後の実施方法や内容についての意見を集約し、改善のための考察を行った。これらの結果は効果的な教育法を検討するための有用なデータとなった。また、本研究で得られた成果を高校生への指導に還元するため、連携高校のスーパーサイエンスハイスクール運営指導委員会および県内のスーパーサイエンスハイスクール等の発表会に参加し、高校生の研究発表に対する助言および高校教員を含め助言指導を行った。以上の成果は、大学教育に関する国内学会および工学教育に関する国際会議で口頭発表による報告を行った。また、それらの内容を総合的にまとめた英語論文を学術誌に投稿予定である。高分子材料化学本研究では、工学系化学分野の学部生・大学院生への創造性教育と、高校生の理科離れ・工学離れ対策の同時実現を目的として、高・大・院グループによる化学実験を実施する。院生から学部生、学部生から高校生への指導と協同作業の仕組みを提案する。院生が創造性を発揮できる実験を企画して学部低学年の学生に指導し、続いて公開講座や出前授業などによって学部生から高校生への指導を計画・実施させることで、院生・学部生自身の能力を高めるとともに、初等中等教育に貢献する仕組みの構築を目指している。本年度は、前年度に引き続き連携実績のある高校と詳細な打合せを行い、院生・学部生ティーチングアシスタント(TA)参加型高大連携講座を実施し、過去様の出張講義と比較し、効果的な連携教育の方法を検討した。また、小中学生対象の科学イベントに出展することで、実験内容や指導方法の改善を試み、一定の成果を得た。このイベントには出張講義を受講した高校生もブースを出展しており、教えることによる学びの活用を院生から学部生、高校生へという一連の流れとして実施することができた。得られた成果を大学教育に関する国内学会で2件発表し、雑誌に報告1編を投稿、受理された。これらのことから、当初の計画をおおむね順調に進展している。本研究では、工学系化学分野の学部生・大学院生への創造性教育と、高校生の理科離れ・工学離れ対策の同時実現を目的として、高・大・院グループによる化学実験を実施する。
ポスト１９６８年表現共同体の研究：松澤宥アーカイブズを基軸として

第1年度である本年度は、松澤宥アーカイブズを管轄する一般財団法人松澤宥プサイの部屋と連携し、本研究を効果的に実施するための枠組みを構築した。また研究対象年代の前史として1950年代に生成された資料体を中心にデータベース化・デジタル化を行うともに、松澤の活動地域や関係者の調査・取材を行なった。詳細は、以下の通り。◎5/23第1回研究協議会@東京文化財研究所内容:一般財団法人松澤宥プサイの部屋での資料整理状況についての情報共有を行った。・本研究での成果物(データベース、デジタルデータ)の取り扱いに関する取り決め、また本研究におけるアーカイブズの東京文化財研究所への貸出に関する取り決めを行った。◎6/13関係者へのインタビュー@東京文化財研究所内容・1971年に松澤を中心とする表現共同体が行った「音会(おんえ)」への参加者、音源記録者にインタビューするとともに、音会の音源を借用、デジタル化した。デジタル化した音源は、展覧会「アジアがめざめたら:アートが変わる、世界が変わる1960-1990年代」(2018.10.10から、東京国立近代美術館、韓国国立現代美術館、ナショナル・ギャラリー・シンガポール)に出品した。◎7/16,17第2回研究協議会@下諏訪町、松澤宥旧宅内容:資料調査を実施した。また、松澤宥アーカイブズのうち、以下の資料体を東京文化財研究所へ搬送した。美術文化協会、RATI、α芸術陣、読売アンデパンダン展、アートクラブ。◎2019/2/16発表@下諏訪町立諏訪湖博物館・赤彦記念館内容:平成30年度文化庁地域と共同した美術館・歴史博物館創造活動支援事業「松澤宥アーカイブ活用プロジェクト」によるシンポジウム「松澤宥アーカイブの現状と活用」に橘川が参加し、1950年代の松澤宥とその周辺の分野横断的表現活動について報告を行った。第1年度(2018年度)は1松澤宥アーカイブズの整理、データベース作成を行ない、2既存美術団体、美術作家との関連、3美術館、画廊との関連の検証を進める計画であった。1に関しては、一般財団法人松澤宥プサイの部屋による松澤宥アーカイブズ資料群の組織化が進展したため、本研究課題での取り組みと合せて大幅に進展した。23に関しては第2年度も継続する項目であるが、現状では研究課題の主眼である1960年代から1970年代の前史として1950年代を中心とした取り組みとなっており、若干計画よりも遅延している状況である。第2年度(2019年度)の本研究課題の今後の推進方策は以下の通りである。・上記13に加えて、4データベース精緻化のための協力体制構築5松澤宥の「表現共同体」の地域固有性の検証を実施する計画であり、松澤宥アーカイブズの調査により顕在化した多ジャンルの人物による表現活用を研究すべく、分担研究者、連携研究者などを定期的な研究協議会開催を実施する(2ヶ月に1回程度を想定)。・また第3年度(2020年度)に計画している6松澤宥の「表現共同体」の国際共時性/地域同時性に関する国際シンポジウム開催のために、海外研究者と松澤アーカイブズ資料の情報共有に取り組む。詳細は、以下の通り。1に関しては、一般財団法人松澤宥プサイの部屋による松澤宥アーカイブズ

資料群の組織化が進展したため、本研究課題での取り組みと合せて大幅に進展した。23に関しては第2年度も継続する項目であるが、現状では研究課題の主眼である1960年代から1970年代の前史として1950年代を中心とした取り組みとなっており、若干計画よりも遅延している状況である。第2年度(2019年度)の本研究課題の今後の推進方策は以下の通りである。・上記13に加えて、4データベース精緻化のための協力体制構築5松澤宥の「表現共同体」の地域固有性の検証を実施する計画であり、松澤宥アーカイブズの調査により顕在化した多ジャンルの人物による表現活用を研究すべく、分担研究者、連携研究者などを定期的な研究協議会開催を実施する(2ヶ月に1回程度を想定)。・また第3年度(2020年度)に計画している6松澤宥の「表現共同体」の国際共時性/地域同時性に関する国際シンポジウム開催のために、海外研究者と松澤アーカイブズ資料の情報共有に取り組む。第1年度は、松澤宥アーカイブズ資料群の組織化において、一般財団法人松澤宥プサイの部屋との協力関係構築し、同団体よりデータを無償提供いただいた。これを活用できたため、大幅に研究経費(デジタル化のための物品費、人件費)を削減できた。第2年度の松澤宥アーカイブズ資料群のデータベース精緻化のための物品費、人件費として活用する計画である。
全国地質Ｓｒ同位体比マッピング－古代における”もの”の移動の解明に向けて－

遺跡から出土した人の硬組織のストロンチウム(Sr)同位体比や土器等の考古遺物のSr同位体比を用いて古代における"もの"の移動解明を行う際に必要不可欠な全国地質Sr同位体比マップを作成するための基礎研究を行った。まず、1)地質Sr同位体比マッピングに用いる試料として,粒径<180μmの河川堆積物が適していること,2)河川堆積物のバルクSrのSr同位体比は流域の母岩・土壌のSr同位体比を,交換性のSr同位体比は流域の水・動植物のSr同位体比を反映すること,を明らかにした上で,3)日本全国の河川堆積物1084試料のSr同位体比を測定し,基礎データベースとなる全国地質Sr同位体比マップを完成した。1.Sr同位体比を用いた古代人やものの移住に関する研究の基礎データベースとなる全国版地質Sr同位体比マップの完成を目標とし、九州地方・四国地方・中国地方の河川堆積物にSr同位体分析を行なった。得られたSr同位体比結果を地質図上に落としてマッピングを行なうとともに、Sr・Rbなどの元素の定量値、および地質の流域解析データと照らし合わせながら、総合的な解析を進めた。南北に帯状に変動し,四万十帯南帯で最も高いSr同位体比を示す原因を解明するために、四万十帯砂岩中ジルコンのCHIME年代分布を調べ、河川堆積物中の砕屑物の起源を調べた。2.地質標準試料(堆積物シリーズ)中の、Rb・Srを含む39元素の元素存在形態分析を行った。その結果、Rbなどのアルカリ元素は極めて安定な形態で堆積物中に存在しているのに対し、Srなどのアルカリ土類元素は全量に対して1-4割ほどが、極めて不安定な形態(主として粒子表面に吸着した状態)で存在していることが明らかになった。3.河川堆積物が示すSr同位体比を考える解釈するにあたり、河川堆積物を粒径毎に分け、また、河川水、周辺の植物のSr同位体比が、周辺の土壌・植物のSr同位体比と一致しているかどうかを明らかにした。4.関東地方-東北地方の一部の地域の河川堆積物中のRb,Srを含む53元素の分析結果を基に、広域元素分布の特徴について解析を行った。興味深い結果として、Ca・Srを高濃度含む石灰岩地域において、採取された河川堆積物中のCa・Sr濃度が低いという結果が得られ、石灰岩地域周辺でのSr同位体図の解釈に対して注意が必要であることがわかった。5.エル・サルバドル共和国チャルチュアパ遺跡から出土した人骨のSr同位体比を測定した。今後詰める必要はあるが、先古典期から古典期の社会変化の背景に外部出身者が関与した可能性が低いことが示唆された。1.昨年度までにSr同位体分析を終えている九州地方・四国地方・中国地方以外の全地域の河川堆積物に対して分析を行い、Sr同位体比を用いた古代人やものの移動に関する研究の基礎データベースとなる"地質Sr同位体比マップ"を完成させた。Sr同位体比はその背景となる地質の分布に大きく左右され、中央構造線を境に東北日本では一様にSr同位体比が低く、西南日本では対照的に高低複雑な値を示し、特に、中部地域において高いSr同位体比を示すことが明らかになった。これは、西南日本から東北日本へのものの移動に関する有益な情報がSr同位体比から得られる可能性を示しており、意義のある結果となった。一方、Pb同位体比の分析の有用性の検討も行った。2.中国地方・四国地方・近畿地方の河川堆積物から得られたSr同位体比結果をSr、Rbなどの元素の定量値、および地質の流域解析データと照らし合わせながら総合的に解釈し、論文を投稿中である。また、これらの地方に認められる帯状のSr同位体比変動の連続変化を詳細に捉えることを目的とし、瀬戸内海の島々において、河川堆積物の採取を行ない、52元素の化学分析を行なった。3/植物中のSr同位体比が、生育場の土壌・水、周辺の河川堆積物・水のSr同位体比と一致するかを調べた。その結果、土壌や河川堆積物中の交換性SrのSr同位体比と一致し、全(バルク)SrのSr同位体比とは少し異なることがわかった。このことから、植物中のSr同位体比は、周辺地質の交換性Srを取り込んでいることが明らかになった。

4.本研究の方法論をエルサルバドルの遺跡から出土した人骨に適用した結果、チャルチュアパ遺跡の先古典期から古典期の社会変化の背景に外部出身者が関与した可能性が低いことを指摘した。また、時期は後古典期だが沿岸部人骨に移動を示唆するデータも得た。これらの結果を論文にまとめ、現在査読中である。今年度は,研究実施計画に基づき,主に以下の3点について研究を推進した。(1)地質Sr同位体比マッピングに適切な河川堆積物の粒径の確認:河川堆積物Sr同位体比の粒径別変化,ならびに物理的・化学的風化による変化を,1愛知県豊田市矢作川上流域,2愛媛県松山市重信川流域,3山口県美祢市厚東川流域,の異なる3地質地域の河川堆積物について調べた。化学組成,鉱物組成も含めた考察から,河川堆積物Sr同位体比の最も大きい変動要因は,粒径ではなく,後背地の地質の違いであることを明らかにした。さらに,粒径180μm以下の細粒河川堆積物は,特定の地質や鉱物の濃集に左右されず,流域の平均値を示し,Sr同位体比マッピングの際の有効なツールとなることがわかった。これらの結果は,本研究課題にとって非常に重要な成果である。12の内容はそれぞれ国際誌へ投稿し,現在査読中,3は受理され,掲載済みである。(2)河川堆積物Sr同位体比と動植物Sr同位体比の関係解明:愛知県豊田市矢作川上流域のイネ,イノシシを対象例とし,土壌・河川堆積物Sr同位体比と動植物Sr同位体比の関係を,バルクSr・交換性Sr分析から調べた。その結果,両者の相関は,土壌・河川堆積物中の構成鉱物に依存し,特に,長石が支配的な土壌・河川堆積物の場合は,バルクSr・交換性SrのSr同位体比いずれも,動植物Sr同位体比を反映していることが明らかになった。研究内容をGoldschmidt2013国際学会で発表した後,国際誌に投稿し,現在査読中である。(3)全国地質Sr同位体比マップの充実化:今年度は,特に複雑な地質を示す中部地域において,高い試料採取密度での河川堆積物Sr同位体分析を行い,全国地質Sr同位体比マップの充実化を図った。四国・紀伊半島地域のSr同位体比マッピングの結果はGeochemical Journal誌に掲載された。(1)全国版地質ストロンチウム(Sr)同位体比マップの作成:高低複雑なSr同位体比を示す中部地方に対し、高い試料採取密度での河川堆積物のSr同位体分析を行った。これまで未測定であった隠岐および瀬戸内海の島の河川堆積物の元素分析、ならびに河川堆積物のPb同位体分析の基礎実験も行った。(2)河川堆積物と同地域に生育する動植物のSr同位体比の関係解明:河川堆積物のSr同位体比と流域の母岩、土壌、水のSr同位体比との関係を、いくつかの流域地質が異なる河川堆積物に対し、粒径毎に詳細に調べた。その結果、粒径180μm以下の細粒分画は流域母岩のSr同位体比とほぼ一致し、本研究で作成中の全国版地質Sr同位体比マップは、地表面の地質のSr同位体比分布を示すマップとして有用であることが確認された。一方、植物のSr同位体比は土壌や河川堆積物の交換性Sr(酢酸アンモニウム溶液で抽出されるSr)のSr同位体比と一致するが、全(バルク)SrのSr同位体比とは異なる場合があり、特に、Sr同位体比が高い地域でこの傾向が顕著であることがわかった。(3)考古遺物中の微量Sr同位体比測定:四国の蔵本遺跡から出土する動植物のSr同位体分析を行う前に、遺跡周辺の現生植物ならびに水のSr同位体比測定を行い、地質Sr同位体比マップとの比較を行った。その他、四国・紀伊半島のSr同位体比分布を元素濃度分布および地質の流域解析データを含めて総合的に解釈した論文を「Geochemical Journal」に、本研究の方法論をエルサルバドルの遺跡出土人骨に適用した論文を「考古学と自然科学」に公表した。また、秋吉石灰岩地域を例として石灰岩岩体が地球化学図へ与える影響が低い原因を明らかにした結果を「地質調査研究報告」へ投稿した。
人工格子のミュオンスピン緩和法によるスピンダイナミクスの研究

エピタキシャル成長させたSb層(49層)の上に、Mn単相を蒸着すると、金属Sbとは融け合わない金属間化合物MnSbの原子層が形成される。これをくり返して、磁性MnSb層を非磁性のSb層でサンドイッチ状にした人工格子膜は、MnSb単原子層面内のみに磁気相互作用が働く、理想的な2次元強磁性体である。我々は、このような2次元強磁性体の相転移に伴うスピン揺動を観測するために、ミュオンスピン緩和法を適用した。人工格子膜の成長基板として用いられているポリイミド膜に止まるミュオンのバックグラウンドを除去するために、様々の工夫をこらした後、我々はようやく磁気転移に伴うスピン揺動の発散的増大を捉えることに、成功した、このように極端に薄い磁性体のスピンダイナミクスが観測されたのは、初めてのことである。非磁性Sb層に挟まれた強磁性層の層数(ML)を、13層にかえた3種類の試料を用いて、内部磁場の成長をモニタする放出ポジトロンの非対称性と、その時間変動を表す緩和率の温度変化を、詳細に調べた。1MLでは、25K付近に顕著な緩和率の増大が現われ、相転移であることがミクロに検証された。しかし、非対称性は250K付近から変化を示し、Tcの10倍という高温から短矩離相関が始まるという、低次元系固有と考えられる現象が捉えられた。また2MLでは、275付近に緩和率のピークがあり、さらに降温すると再び5Kに向って緩和率が増大した。帯磁率測定との比較から、高温側のピークがTcと考えられるが、低温側の増大が、遂次相転移のオンセットを示すのか、あるいは試料の膜厚の不均一性によるものなのかは、今後の研究課題として残った。これらの研究成果は、第一回国際多層膜シンポジウムで発表された。
破骨細胞形成不全モデル動物の作製に関する研究

近年、高齢化社会迎えて骨粗髭症に対する関心が高まっている。骨代謝においては骨芽細胞と破骨細胞とが重要な役割をしている。破骨細胞の起源は血液中のMacrophage-monocyte系の細胞と言われているが、その詳細はまだ明かではない。我々は抗FRP-1/CD98抗体を血液単球に作用させることにより破骨細胞を誘導出来ることを示した。CD98分子の基礎的機能解明のため、マウスCD98H鎖のモノクローナル抗体をF344ラットを用い作製し、この生物学的活性、特に破骨細胞形成活性を検討した。その結果、この抗体はニューカッスルウイルスの細胞融合を促進し、マクロファージの増殖を促進し、破骨細胞形成活性が認められた。また、抗体解析より、マウス系統間でアロアンチジェン性が認められたため、RT-PCRによりCD98の塩基配列を決定した。マウスCD98H鎖のアミノ酸配列には系統差が認め、2つのグループに分類できた。この抗体を正常マウスに静脈内投与し、破骨細胞形成不全モデル動物の作製を行ったが、抗CD98抗体は脳、精巣、腎臓など標的器官が多いため、破骨細胞形成不全はほとんど認められなかった。さらに、生体内でCD98分子をノックアウトすることで骨代謝、特に破骨細胞の機能解明に役立つと思われ、ノックアウトマウスを作製中である。現在、CD98H鎖遺伝子は生殖系列にノックアウト遺伝子が伝播されたかどうか、キメラマウスの検定を実施中である。今後、これらの研究をさらに発展させたい。近年、高齢化社会迎えて骨粗鬆症に対する関心が高まっている。本研究ではマウスFRPー1の生理機能を解析したり、破骨細胞不全症のマウスモデルを作製することを目的としている。19種類の抗マウスFRPー1抗体を作製した。これら19個中15個がFACSで検査したところ、C3H/He、BALB/c、C57BL/6、DBA/2、CBAの胸腺細胞とその株化細胞に反応した。また、19個中4個がC3H、C57BL/6、BALB/cの胸腺細胞とその株化細胞にだけ反応した。これらのCD98の抗原性の相違を確認するため、RTPCRによりL929線維芽細胞とDBA/2由来のL1210細胞の塩基配列を決定した。L細胞と異なった抗原性を示したDBA由来のL1210細胞ではコーディング領域で5カ所の変異が認められた。そのうち2カ所がアミノ酸の変異を伴っていた。28番目のアミノ酸がアスパラギン酸からアラニンへ変化してたが、この領域は細胞内領域であり、アロ抗原性には無関係だと思われた。129番目のアルギニンからプロリンの変化が認められ、この変異がCD98のアロ抗原性を決定しているものと考えられた。これらの抗体のマウス血液単球や腹腔マクロプァージに対する細胞融合制御活性を解析したところ、細胞凝集と融合を引き起こした。さらに、それらの抗体はウイルス誘導細胞融合を促進する活性のあることを証明した。破骨細胞不全症のマウスモデルの作製ではマウスFRPー1の遺伝子をクローニングして、変異FRP-1遺伝子を作製し、ES細胞に組み込んだ所である。破骨細胞の起源は血液中のMacrophage-monotyce系の細胞と言われているが、その詳細はまだ明かではない。

CD98分子の基礎的機能解明のため、マウスCD98H鎖のモノクローナル抗体をF344ラットを用い作製し、この生物学的活性、特に破骨細胞形成活性を検討した。その結果、この抗体はニューカッスルウイルスの細胞融合を促進し、マクロファージの増殖を促進し、破骨細胞形成活性が認められた。また、抗体解析より、マウス系統間でアロアンチジェン性が認められたため、RT-PCRによりCD98の塩基配列を決定した。マウスCD98H鎖のアミノ酸配列には系統差が認め、2つのグループに分類できた。この抗体を正常マウスに静脈内投与し、破骨細胞形成不全モデル動物の作製を行ったが、抗CD98抗体は脳、精巣、腎臓など標的器官が多いため、破骨細胞形成不全はほとんど認められなかった。さらに、生体内でCD98分子をノックアウトすることで骨代謝、特に破骨細胞の機能解明に役立つと思われ、ノックアウトマウスを作製中である。現在、CD98H鎖遺伝子は生殖系列にノックアウト遺伝子が伝播されたかどうか、キメラマウスの検定を実施中である。今後、これらの研究をさらに発展させたい。
高齢者臨床における動作法の心理学的研究

わが国オリジナルとして開発・発展してきた「動作法」は、始め脳性マヒの子の肢体不自由改善に予想外の成果を挙げたが、その後自閉・多動その他諸種の障害児の指導・訓練、精神病・神経症の心理療法などへ適用してその顕著な有効性がこの三十数年間精力的に実証されてきた。その開発の途上、ことにリラクセイション、動作訓練、カウンセリング、心理療法などの先導的試行の結果、高齢者では子どもや青壮年に比して、動作法がことのほか有効・有用であろうと予想されるに到った。高齢化が急速に進んでいるわが国において、心理臨床の分野での対応・研究が極めて貧困な現状からすれば、高齢者臨床における動作法の位置づけは極めて重要かつ有望なものと思われる。本プロジェクトはその目的で体系的に特設された最初の研究である。いちおう健常とされる普通の人から軽度・重度を問わず高齢者の持つさまざまな心理的問題、特に不当緊張、姿勢、言語障害、ボケ、肢体不自由、脳卒中後遺症、神経症、精神病などについて、動作法によるリラクセイション、課題動作、カウンセリング、姿勢指導、言語療法、心理療法、自己コントロール法、スポーツなどを試みて、それぞれに有効、有用、有益なことが確かめられた。動作過程として現れる高齢者の心理的特性として緊張、動き共に"かたさ"、偏り、固執傾向、システム不活性、外界への不注意、ステレオタイプ、現実逃避、予期不安等が顕著なため、高齢者に必要・有効・有用な体験として現実体験、生の実感、現存在感、現在体験、チャレンジ意欲などが挙げられ、それらいわゆる治療体験のために動作法が極めて有力・有効なことが実証された。ことにクライエントがカウンセラーないし治療者の援助を受け入れ、「お任せ」の関係ができ、お任せ脱力に近づく程有効なことが分かってきた。初年度に当たる今年は、研究対象となる高齢者の中から協力を得られる個人ないし集団による協力者群を択ぶことに最大の努力が払われた。各研究分担者の課題によってそれぞれクリニックや研究室で定期的に動作法を実施できる体制が整ってきた。そこでは試行的にさまざまな動作が検討され、有用・有効と思われる課題動作群が抽出された。最初の群はリラクセ-ションのためのものであった。ただ単に筋肉を"弛める"自己弛緩を目標にすることとした。それをより確実に身につけさせるためには弛緩だけでなく、動かすことを中心にシリ-ズを組むことになった。からだのある部位を動かすには、まずそこを弛めなければ動かしようがない。弛めながら動かすか、弛めてから動かすかのいずれかによって初めてリラクセイションが確実に身につくと同時に、自分のからだのそれぞれの部分をより明確に感知し、それを自己操作でき易くなることが分かってきたからである。実施結果から言えるのは、リラクセイションでは肩胛関節と頚の動きの練習から入るのがよいということである。自体感の明確化、自己操作感の確認、その結果としての自己存在感・自己確実感・自由活動感・主動主体感・自体活性化感など、生きる実感の強化・明確化・確認がそこで得られ易い。次いで横臥での躯幹捻り、タテ直での腰の屈と反の自己操作、頚・肩・背・腰の直による全身一体感、躯幹の各部位別による姿勢の自己制御、歩行における脚・足制御、両手操作によるラテラリテイ一制御などがそうした動作体験をよりいっそう明確化し、深め、豊かにしていくのに有効なことが分かってきた。これらを高齢者に共通の課題と問題別課題とに分けながらその有効性・有用性を確かめていくのが、これからの研究課題である。

わが国オリジナルとして開発・発展してきた「動作法」は、始め脳性マヒの子の肢体不自由改善に予想外の成果を挙げたが、その後自閉・多動その他諸種の障害児の指導・訓練、精神病・神経症の心理療法などへ適用してその顕著な有効性がこの三十数年間精力的に実証されてきた。その開発の途上、ことにリラクセイション、動作訓練、カウンセリング、心理療法などの先導的試行の結果、高齢者では子どもや青壮年に比して、動作法がことのほか有効・有用であろうと予想されるに到った。高齢化が急速に進んでいるわが国において、心理臨床の分野での対応・研究が極めて貧困な現状からすれば、高齢者臨床における動作法の位置づけは極めて重要かつ有望なものと思われる。本プロジェクトはその目的で体系的に特設された最初の研究である。いちおう健常とされる普通の人から軽度・重度を問わず高齢者の持つさまざまな心理的問題、特に不当緊張、姿勢、言語障害、ボケ、肢体不自由、脳卒中後遺症、神経症、精神症などについて、動作法によるリラクセイション、課題動作、カウンセリング、姿勢指導、言語療法、心理療法、自己コントロール法、スポーツなどを試みて、それぞれに有効、有用、有益なことが確かめられた。動作過程として現れる高齢者の心理的特性として緊張、動き共に"かたさ"、偏り、固執傾向、システム不活性、外界への不注意、ステレオタイプ、現実逃避、予期不安等が顕著なため、高齢者に必要・有効・有用な体験として現実体験、生の実感、現存在感、現在体験、チャレンジ意欲などが挙げられ、それらいわゆる治療体験のために動作法が極めて有力・有効なことが実証された。ことにクライエントがカウンセラーないし治療者の援助を受け入れ、「お任せ」の関係ができ、お任せ脱力に近づく程有効なことが分かってきた。
少年教護院における処遇困難児への特別な処遇と院外教護の実態

2018年度は、2017年度に収集した資料(厚生省児童課『少年教護院調査要項』への各少年教護院からの回答など)をもとに、(1)少年教護院入所可否の規準、(2)入院不可の場合の具体的な処遇について整理・分析した。(1)について、1.環境改善の必要がある者2.非精神病者3.非伝染病者4.非身体障害者5.知能指数75以上6.「精神薄弱」の程度軽度の者7.教化性が認められる者8.「白痴」であっても教護の可能なる者9.「変質」傾向の無い者10.14才以下の者11.鑑別機関の決定による者が入所の規準であった。また、1.家庭の善導により自宅教護を期待し得る者、2.少年教護委員の教護により教護の目的を達成しうる見込みある者、3.伝染病者等で長期治療を要する者、4.身体虚弱にして集団生活に困難ある者、5.7才以下で集団的生活に困難ある者、6.「精神薄弱」で教護困難と認められる者、7.知能指数による規準では74以下、60以下、50以下に大別され、8.「性格異常」の著しき者、9.精神病者若しくは脳炎後遺症、てんかんの甚だしい者、10.満15才以上の者、11.親権者無理解の場合、12.悪友多数有る者、13.満員の場合、14.予算不十分等で収容困難な場合などが入院不可の規準であった。(2)については、1.特殊施設に収容(精神病院、治療教育所、「精神薄弱者」保護所、国立少年教護院(武蔵野学院)、少年審判所送致、警察署の教護留置を活用など)2.保護者、少年教護委員、篤志家等に教護委託(家庭での教護、少年教護委員の観察・保護、小学校長、市町村長等の保護、施設保護団体の保護、教護に理解ある篤志家に保護を委託、教護院の後援団体に保護を委託など)、3.年長者の場合就労を提案、などであった。これら全体の傾向とともにA少年教護院の資料をもとに具体的な事例を挙げて検討し、学会発表および論文執筆に取り組んだ。当初の計画では、(1)少年教護院入所可否の規準、(2)入院不可の場合の具体的な処遇に加え、(3)少年教護院内での学級編成および特別学級開設など「精神薄弱」児童・「性格異常」児童への対応、(4)少年教護院における「精神薄弱」児童への具体的な教育指導事例の検討などをすすめる予定であった。しかしながら、関連する新たな資料を渉猟したことに加え、『少年教護院調査要項』回答の判読・整理に当初の予想以上の時間を要したためである。結果的に、研究成果としては、(1)(2)の成果を学会発表(国際学会、国内学会各1回)および論文投稿(英文査読誌)となった。第一に、「研究業績の概要」で示した(3)(4)については、新たに渉猟した資料も含め、今年度も引き続き資料の整理・分析をすすめ、学術雑誌への論文投稿を行う。その際、従来の研究計画の遂行が滞らないように、先述の論文投稿はできるだけ早い時期に行う。第二に、今年度の中心的な研究課題として、「少年教護院入所不可と鑑別された児童の実態とその後の処遇の解明」に取り組む。具体的には、1.地方の少年教護院から国立武蔵野学院へ措置された事例検討、2.八事少年寮・藤倉学園など障害児施設施設に受け入れられた不良・非行傾向のある障害児の実態解明、である。分析の資料としては、各施設刊行・所蔵資料などの他、『児童保護』などの雑誌掲載記事、設立者杉田直樹、川田貞次郎などの著作・論文の分析をすすめる。八事少年寮を設立した杉田直樹(名古屋帝大医学部教授・精神科)は、文部省派遣留学生として、第一次世界大戦前後に欧州およびアメリカ留学の経験をもつ。ドイツからの帰国後、杉田は、ドイツに存在して日本に無い感化保護事業として「医師が関与する感化保護事業」を挙げ、「わが国でも医師が関与する感化保護事業を実現したい」と述べていた。八事少年寮入所児童には、家庭委託の者のほか、少年教護院(愛知学園)入所不可の者も含まれていた。そのため、杉田が欧米留学で感化保護事業について具体的に見聞した内容も含め検討する。また、アメリカ留学で障害者保護施設で働きゴッダードの研究所で杉田と出会い研究に従事した川田貞次郎(藤倉学園創設者)も、小田原感化院で知的障害のある入所児童に出会い彼らの教育指導に取り組んだ経験をもつ。藤倉学園が少年保護団体であったことにも着目し、「精神薄弱」あるいは「性格異常」などと判断され少年教護院入所不可となった者、あるいはそれらの退院後の受け入れ先の事例として検討する予定である。本研究をすすめる上で主要な資料を渉猟した。その結果、(1)厚生省児童課が全国の少年教護院に対して実施した『少年教護院調査要項』が、国立武蔵野学院図書資料室に32施設分保管されていることを確認し、『少年教護院調査要項』の影印本およびDVDの作成を行った。(2)調査項目は、1.名称2.所在地3.沿革4.設備5.職員6.院生内11項目1)在院生年齢2)在院期間3)入院理由4)院生性情5)院生就学程度6)教護困難理由

7)院生扶養者8)院生の家庭生活程度9)入院紹介者10)無断外出11)入院不許可理由7.教護の方法1)院内生活2)学科1学級編成方法2教科目並毎週教授時数3学科進度の認定方法4精神薄弱者並に精神低格者の処置5院生の教科目に対する好悪6学科が院生に及ぼす効果7学科認定の要、不要並其の理由3)実科4)体育と教護衛生5)特殊訓練6)その他1現在実施しつつある賞罰の種類並びにその方法2不良行為改善の進度とその認定標準3退院許可の標準4女子院生に対する特別の処置8.昭和14年度決算、昭和15年度予算9.仮退院生及退院生1)最近三ヶ年間における仮退院生及退院生の就職先別人員調2)最近三ヶ年間における仮退院生及退院生の失敗原因調3)仮退院生及退院生の身元保証の方法4)仮退院生及退院生にして失敗せる者の措置10.後援機関11.関係機関との連絡状況12.一般社会に対する本事業の趣旨普及方法少年教護院入所の可否、であった。(3)各施設からの回答を比較検討し、入院の基準(児童鑑別)として、「精神薄弱」(概ねIQ70以下)「精神病」「重度肢体不自由」「伝染病」等の者は入所不可としている施設が大半であるものの、入院児童の実態では「精神薄弱」の児童が混在し、大規模な施設では院内に「特別学級」を開設して学習指導するなど特別な処遇を講じていること、などを明らかにした。2017(平成29)年度は、資料渉猟と『少年教護院調査要項』に対する各施設からの回答の印本作成・分析に多くの時間を割くことになった。その理由は、手書きで判別しにくい記述(謄写で字がかすんでいる記述も含まれている)も散見される32施設からの回答を整理し比較することに、当初の予想以上に苦慮したためである。ただし、この作業は研究を進める上で必要不可欠なものである。進捗状況について、(3)ではなく(2)と判断した理由は、後述するように、次年度の研究計画の内容が『少年教護院調査要項』への回答と重複する事項も含まれているためである。『少年教護院調査要項』への回答の比較・分析は、夏期までに終える予定であり、この作業と並行して2018(平成30)年度の研究計画をすすめることは可能である。2018年度は、2017年度に収集した資料(厚生省児童課『少年教護院調査要項』への各少年教護院からの回答など)をもとに、(1)少年教護院入所可否の規準、(2)入院不可の場合の具体的な処遇について整理・分析した。(1)について、1.環境改善の必要がある者2.非精神病者3.非伝染病者4.非身体障害者5.知能指数75以上6.「精神薄弱」の程度軽度の者7.教化性が認められる者8.「白痴」であっても教護の可能なる者9.「変質」傾向の無い者10.14才以下の者11.鑑別機関の決定による者が入所の規準であった。また、1.家庭の善導により自宅教護を期待し得る者、2.少年教護委員の教護により教護の目的を達成しうる見込みある者、3.伝染病者等で長期治療を要する者、4.身体虚弱にして集団生活に困難ある者、5.7才以下で集団的生活に困難ある者、6.「精神薄弱」で教護困難と認められる者、7.知能指数による規準では74以下、60以下、50以下に大別され、8.「性格異常」の著しき者、9.精神病者若しくは脳炎後遺症、てんかんの甚だしい者、10.満15才以上の者、11.親権者無理解の場合、12.悪友多数有る者、13.満員の場合、14.予算不十分等で収容困難な場合などが入院不可の規準であった。
精神的健康増進を目指した太陽光による中枢作用の解明

現在、うつ病の治療法の一つとして人工太陽光を用いた光線治療が行われているが、その治療メカニズムは不明である。一方、一般的に晴れた日は清々しい気分になるなど、天候はヒトの精神的健康に大きく影響することが知られている。本研究は、太陽光に含まれる各波長光線が情動行動すなわち精神的健康に及ぼす影響を明らかにし、さらに、光が中枢神経に影響を与えるメカニズムの解明を目指すものである。本研究により得られる知見は、光による精神的健康増進法の確立のみならず、うつ病をはじめとする精神神経疾患の新たな治療戦略の開発に繋がることが期待される。
上皮細胞の集団運動: 形態形成の基礎メカニズムの解明

(1)現実の上皮細胞シートをより正確に表すことができる3次元vertex modelを用いて、細胞の登頂面の細胞境界にかかる収縮力だけで細胞がシート状の構造を保ちながら一方向に動き得るかを調べた。その調査によって我々は登頂面に細胞境界の方向に依るような収縮力がかかっていて(平面内極性)なおかつその収縮力に揺らぎがある時、3次元空間内の細胞シートはその構造を保ちながら一方向に移動できることを明らかにした。細胞シート内での細胞の配置換えが安定に行われるには収縮力の揺らぎが重要であることを示した(奥田、佐藤)。結果はBiophysical Journalに出版した(Biophysical Journal 116, 1159-1170, (2019))。(2)上皮細胞のダイナミックスを記述することができるvertex modelには細胞の移動のしやすさを表す摩擦の項が入っているのだが、その生物学的な意味は未だ明らかにされていない。その問題を解決するためによりミクロな視点からモデリングを行い、vertex modelの摩擦項の生物学的意味を明らかにする数理モデルを構築した(佐藤、梅津)。そのモデルの妥当性を確認するために、ショウジョウバエのwing discでのcompartment boundaryでの現象にそのモデルを適用して、検証を行った。その結果は現在解析中である。(3)(1)で行った研究成果を多くの国際会議や国内外の研究室で発表した。ソフトマター・アクティブマター物理学の視点や発生生物学の視点から多くの有益なコメントを得た。また研究のネットワーク(共同研究者の人脈)を得た。分担者とのコミュニケーションがきちんととれているため。また研究のための装置(コンピューターや測定機器)が整えられているので、作業をしやすい状況になっているため。今年度はこの科研費の最終年度であるために、ここ2年間でやってきたことをまとめることとやったことを展開することを同時に行っていきたい。(1)上皮細胞の配置換えのメカニズムをより細かいスケールから記述できる数理モデルをショウジョウバエのwing discに適用してその結果を年内に出版する。(2)3次元空間内でほかの組織に囲まれた細胞のクラスターが一方向に移動できる現象が知られているが、その現象を3次元vertex modelを用いて細胞間の配置換えなどによってそのことが可能であるかを検証する。(3)研究成果が誰でも閲覧でき、理解できるようなホームページを作成し、研究の内容をアピールする。(1)多細胞生物が形態形成の時に示す上皮細胞の集団運動(上皮細胞シートの状態を保ちながら一方向に動く運動)を数理モデルの視点から調べた。先行研究の2次元のvertex modelによって、2次元平面内では細胞間にかかる張力と細胞が持つ極性の両方を用いて上皮細胞を表している多角形が集団で一方向に運動することは示されていたが、現実の上皮細胞は3次元の構造物であるために、細胞のアピカル面(頂端面)に掛かる張力だけで細胞が3次元空間で単層のシートを保ちながら安定に一方向に運動できるかは先行研究では明らかにされていなかった。H29年度の研究で我々は上皮細胞シートを3次元vertex modelを用いて表現し、アピカル面にかかる収縮力だけによって細胞シートを構成している細胞が3次元空間内で安定してシート構造を保ちつつ集団で一方向に移動しうることを示した。またアピカル面にかかる収縮力で移動する場合と基底面での仮足の伸長などによる移動を実験的に区別する方法を提案した。(2)細胞間にかかる収縮力と細胞がローカルに持つ極性の組み合わせによって上皮細胞が上皮細胞シートを保ちながら集団で移動できることのレビューを出版した。(3)上皮細胞の配置換えのメカニズムを実験的により詳しく調べるために、ハエの羽のdiscでのCompartment boundariesでのミオシンの集積と上皮細胞の位置の変化、細胞辺の変化を調べて、ミオシンが細胞の辺に集積するだけでは細胞の配置換えが起こるのに十分でないことを示した。またその数理モデルを考案した。(4)アクティブ・ソフトマター研究会を開催し、細胞運動をはじめソフトマター、非平衡現象の研究者が意見を交換できる機会を提供し、多くの研究者が抱えている問題を突破するアイデアの創成の場を提供した。本研究では高速計算機を必要としていたのであるが、その購入を順調に行うことができ、また、数理モデルの実装も順調に進んだために、当初の予定通り研究を進めることができた。また実験の方も高速カメラや高感度顕微鏡を本財源によって購入することができたために、高い精度で現象をとらえることができ、それらの実験結果をもとに新しい数理モデルの発想が生まれやすい状況が作り上げられているため。研究会を開催したことによって研究者のネットワークが作られつつあり、新しい考えが生まれやすい状況になっているため。

(2)上皮細胞のダイナミックスを記述することができるvertex modelには細胞の移動のしやすさを表す摩擦の項が入っているのだが、その生物学的な意味は未だ明らかにされていない。その問題を解決するためによりミクロな視点からモデリングを行い、vertex modelの摩擦項の生物学的意味を明らかにする数理モデルを構築した(佐藤、梅津)。そのモデルの妥当性を確認するために、ショウジョウバエのwing discでのcompartment boundaryでの現象にそのモデルを適用して、検証を行った。その結果は現在解析中である。(3)(1)で行った研究成果を多くの国際会議や国内外の研究室で発表した。ソフトマター・アクティブマター物理学の視点や発生生物学の視点から多くの有益なコメントを得た。また研究のネットワーク(共同研究者の人脈)を得た。分担者とのコミュニケーションがきちんととれているため。また研究のための装置(コンピューターや測定機器)が整えられているので、作業をしやすい状況になっているため。(2)H29年度に考案した上皮細胞の配置換えのメカニズムに関する数理モデルを具体的に実装し、その計算結果をまとめて論文を投稿できる形までもっていく。(3)上皮細胞の配置換えのメカニズムに関して実験的に新しい視点を見出すべく、adherens junctionの構造の詳細の観察をナノ解像顕微鏡を用いて試みる。基礎的な実験は佐藤(代表者)、奥田(分担者)が行い、より詳細な精度の高い実験は梅津(分担者)とナノ解像顕微鏡の開発者(渡辺)が行う予定である。(4)研究者同士のネットワークを広げてより新しい斬新なアイデアが生まれる環境を構築するために、アクティブマター・ソフトマター研究会を行う。(5)上皮細胞シート内の運動を連続体力学の視点から解釈する。今年度はこの科研費の最終年度であるために、ここ2年間でやってきたことをまとめることとやったことを展開することを同時に行っていきたい。(1)上皮細胞の配置換えのメカニズムをより細かいスケールから記述できる数理モデルをショウジョウバエのwing discに適用してその結果を年内に出版する。(2)3次元空間内でほかの組織に囲まれた細胞のクラスターが一方向に移動できる現象が知られているが、その現象を3次元vertex modelを用いて細胞間の配置換えなどによってそのことが可能であるかを検証する。(3)研究成果が誰でも閲覧でき、理解できるようなホームページを作成し、研究の内容をアピールする。
内皮細胞の認識応答反応と血管運動制御に関する研究

循環系の調節機構は極めて複雑であるが、局所性の液性調節因子の生産・放出に関与する内皮細胞を病態生理学的立場から明らかにすることを企図し、以下の結果を得た。(1)モルモット摘出腸間膜動静脈ー腸管標本を用いた、ぜん動運動反射機構に及ぼす内皮細胞の役割として、(a)内皮細胞のムスカリン受容体刺激下では、ぜん動運動反射は促進された。(b)内皮細胞で生産・放出されている一酸化窒素(NO)を外因性に標本に適用すると、ぜん動反射頻度はNOの濃度に依存して増加した。(c)NOの作用を遮断するヘモグロビンやメチレンブル-の前適用した標本では、NOのぜん動促進効果は惹起されなかった。(d)NOの合成阻害剤であるNーmonomethyl Lーarginineの前適用した標本では、ムスカリン受容体刺激にも拘らずぜん動反射運動は、殆ど影響を受けなかった。これらの結果は、腸管のぜん動反射は内皮細胞から放出される生体活性因子により制御されていることが推察される。(2)モルモット、ラットなどの胸部大動脈より単離した内皮細胞をパッチクランプ法により電気生理学的に解析し、次の結果を得た。(a)cellーattachedパッチにより、単一ユニットからなるチャネル電流が記録され、insideーoutパッチの状態でも短時間は保持電位が-60mV付近でチャネルの開口は生じたが、その後記録されなくなった。(b)保持電位を0mVにすると一時的にチャネル電流が活性化されることが分かった。(c)チャネルの開口確率が0.5から0、005までに要する時間は過分極が大きい程短かかった。これらの実験結果から、内皮細胞の膜上の受容体刺激は、膜透過性を変えると共に、内皮細胞内においてNOなどの平滑筋の収縮弛緩因子を生産・放出することにより刺激応答して循環調節を制御する重要な機能を果たしていると推察される。種々動物の血管内腔に位置する内皮細胞で果す役割を、電気生理学的・薬理学的手法により解明し以下の結果を得た。[結果]電気生理学的研究から,(イ)微少ガラス電極を内皮細胞に挿入すると概収ー20ー40mVの膜電位が導出されたが,自発性の膜電位変動は記録されなかった。導出に成巧した細胞の約1/3において膜電位が05mVと極めて浅いものが正常値を示したと解する否か目下検討を加えている。(ロ)パッチクランプ法により細胞膜固定(電位固定)下に全膜電流を測定する実験では,心筋成いは平滑筋細胞等で報告のある自発性のCa^<++>活性化カリウム電流は内皮細胞においては記録し難いが,陽イオン非選択性チャネル電流の導出は容易であった。保持参位を40ーmVからOmVに脱分極させると一過性のクロライド電流が導出された。この電流は細胞外Ca^<++>濃度を10^<ー8>以下又は細胞内Ca^<++>濃度を2×10^<ー8>以下にEGTA buffer処置するこにより導出されなくなることが分かった。微少細胞膜から単一のチャネル電流を導出すると,Na^+,K^+およびCa^<++>に対し等比の透過性を示す単一の非選択性陽イオンチャネルが記録された.

このチャネルは膜電位を0mVに保持すると活性化された状態を保つが,脱分極又は追分極側(OmV側を基点とすると)にシフトするチャネルの開口は漸次開口することが示された.開口から閉口までに要する時間は段階的電位の大きさに依存し,大きい電位では速やかにチャネルは説活性化状態になった。この非選択性陽イオンチャネルのコンダクタンスは300400pSであった。薬理学的手法から,内皮細胞から放出される因子の中EDRFとEOHFが同一物質であるか否かの検討を行っているが、内皮細胞上の受谷体刺激(AChとSP又はスロンビン)により血管平清筋の弛緩反応と平滑筋細胞の過分極反応にパラリズムが認められないことがあることから両者が同一物質とは考え難い成果も得られている。循環系の調節機構は極めて複雑であるが、局所性の液性調節因子の生産・放出に関与する内皮細胞を病態生理学的立場から明らかにすることを企図し、以下の結果を得た。(1)モルモット摘出腸間膜動静脈ー腸管標本を用いた、ぜん動反射は促進された。(b)内皮細胞で生産・放出されている一酸化窒素(NO)を外因性に標本に適用すると、ぜん動反射頻度はNOの濃度に依存して増加した。(c)NOの作用を遮断するヘモグロビンやメチレンブル-の前適用した標本では、NOのぜん動促進効果は惹起されなかった。(d)NOの合成阻害剤であるNーmonomethyl Lーarginineの前適用した標本では、ムスカリン受容体刺激にも拘らずぜん動反射運動は、殆ど影響を受けなかった。これらの結果は、腸管のぜん動反射は内皮細胞から放出される生体活性因子により制御されていることが推察される。(2)モルモット、ラットなどの胸部大動脈より単離した内皮細胞をパッチクランプ法により電気生理学的に解析し、次の結果を得た。(a)cellーattachedパッチにより、単一ユニットからなるチャネル電流が記録され、insideーoutパッチの状態でも短時間は保持電位が-60mV付近でチャネルの開口は生じたが、その後記録されなくなった。(b)保持電位を0mVにすると一時的にチャネル電流が活性化されることが分かった。(c)チャネルの開口確率が0.5から0、005までに要する時間は過分極が大きい程短かかった。これらの実験結果から、内皮細胞の膜上の受容体刺激は、膜透過性を変えると共に、内皮細胞内においてNOなどの平滑筋の収縮弛緩因子を生産・放出することにより刺激応答して循環調節を制御する重要な機能を果たしていると推察される。
グラフマイナー理論に基づくアルゴリズムの研究

グラフマイナー理論に基づく既存のアルゴリズムは,計算時間が入力サイズの多項式のオーダーではあるが,理論的にも実用的にも到底効率的なアルゴリズムとは言えないものである.本研究で我々は頂点対が定数の点素パス問題に対するアルゴリズムの計算時間をO(n^3)からO(n^2)へ改良した.ただし,nはグラフの頂点数である.また,グラフクラスを制限した場合に対してより単純で高速なアルゴリズムを与えた.グラフマイナー理論に基づく既存のアルゴリズムは,計算時間が入力サイズの多項式のオーダーではあるが,理論的にも実用的にも到底効率的なアルゴリズムとは言えないものである.本研究で我々は頂点対が定数の点素パス問題に対するアルゴリズムの計算時間をO(n^3)からO(n^2)へ改良した.ただし,nはグラフの頂点数である.また,グラフクラスを制限した場合に対してより単純で高速なアルゴリズムを与えた.グラフマイナー理論に基づく既存のアルゴリズムは,計算時間が入力サイズの多項式のオーダーではあるが,理論的にも実用的にも到底効率的なアルゴリズムとは言えないものである.例えば,頂点対が定数(k組)の点素パス問題に対するRobertson and Seymourのアルゴリズムは,計算時間がO(n^3)であるが(nはグラフの頂点数),O(n^3)では計算時間が長い,kに依存する係数が非常に大きな定数である,アルゴリズム自体が複雑である,といった問題点がある.これらの問題点の解決が本研究課題の目的の一つである.本年度の研究では,点素パス問題に対するアルゴリズムをO(n^3)からO(n^2)へ改良した.この改良は,グラフマイナー理論に加えて,多くのグラフアルゴリズムの手法を組み合わせることで実現されており,理論的に重要な結果である.その他にもグラフのクラスをオイラー的なグラフや4辺連結なグラフに制限した辺素パス問題に対して,より単純で高速なアルゴリズムの提案を行なった.また,点素パス問題に関連するいくつかの問題に取り組み,効率的なアルゴリズムの提案を行なった.グラフマイナー理論に基づく既存のアルゴリズムは,計算時間が入力サイズの多項式のオーダーではあるが,理論的にも実用的にも到底効率的なアルゴリズムとは言えないものである.頂点対が定数(k組)の点素パス問題に対するRobertson and Seymourのアルゴリズムは計算時間がO(n^3)であったが(nはグラフの頂点数),前年度からの研究で,我々は計算時間をO(n^3)からO(n^2)へ改良した.さらにグラフのクラスをオイラー的なグラフや4辺連結なグラフに制限した辺素パス問題に対して,より単純で高速なアルゴリズムの提案を行なってきた.本年度の研究では,点素パス問題の一般化であるS-cycleパッキング問題に対するアルゴリズムを扱った.S-cycleパッキング問題は,グラフ中で指定された頂点を通る点素(もしくは辺素)なサイクルを詰め込む問題であり,点素パス問題の指定頂点対数が定数であるのに対して,指定頂点数が定数でないという意味で大きく難しさの違う問題である.本研究ではS-cycleパッキング問題に対して,詰め込むサイクルの個数をパラメータとして,固定パラメータアルゴリズムの提案を行った.そして,グラフクラスを制限した場合において,サイクルの長さにパリティ制約のついた問題に対するアルゴリズムを提案した.また,点素パス問題のアルゴリズムにおいて重要な役割を果たす「グラフの木幅と,そのグラフの持つグリッドマイナーのサイズの関係」について,既存の結果を改良した.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。