hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環ジャワ海下層大気移動観測計画(JASMINE)

本研究の目的は,スマトラ・ジャワ・カリマンタンの3島とこれに囲まれたジャワ海領域を対象とし、境界層レーダー(3次元風速・乱流強度・降水粒子生物エコーを観測)および気球(オゾン・気象量)・地上測器(気象量・組成)を用いた移動あるいはネットワーク観測を実施して,地球環境変動の鍵を握る対流雲団(クラウドクラスター)・超雲団(スーパークラスター)の組織化ならびにこれに伴う熱帯地(海)表面自由大気間の物質・エネルギー輸送を解明することである.平成10年7月に国内に設置していた境界層レーダーをスマトラ島ブキティンギ市に移転・投入して,ジャワ島西部のジャカルタ市郊外スルポン地区で1992年11月以来運用している境界層レーダーとともに,2地点における下層大気風速の観測を開始し、以来連続観測を継続している。さらにブキティンギの境界層レーダー観測地点において,地上気象・オゾンゾンデ・レーウィンゾンデ同時キャンペーン観測などを実施し、脊梁山脈に影響されたブキティンギの雲活動や風速変動の特徴が明らかになりつつある。また、境界層レーダー観測データから雨雲の形態を推定する手法を開発し,雨雲の乾季・雨季における相違や,地域による相違などが明らかとなった。これまでの研究の発展として,平成12年度はブキティンギに赤道大気レーダー(Equatorial Atmosphere Radar略してEAR)の設置が予定されている。本研究の目的は,スマトラ・ジャワ・カリマンタンの3島とこれに囲まれたジャワ海領域を対象とし,境界層レーダー(BLR;3次元風速・乱流強度・降水粒子・生物エコーを観測),気球(オゾン・気象量)・地上測器(気象量・組成)を用いた移動あるいはネットワーク観測を実施して,地球環境変動の鍵を握る対流雲団(クラウドクラスター)・超雲団(スーパークラスター)の組織化ならびにこれに伴う熱帯地(海)表面自由大気間の物質・エネルギー輸送を解明することである.初年度である本年度は,次年度前半に実施する予定の本観測のための,準備活動と予備調査を行った.まずジャワ島西部のジャカルタ市郊外スルポン地区で運用されている既存のBLRについて,これまでの5年間にわたるレーダーエコー受信状況を詳細に解析して,エコーを生む大気乱流や雨滴の出現状態を統計的・気象学的に調べ、これに基づいて今年度スマトラ島に投入した場合のエコー受信状況を推定した.次に,以前より行って来た調査結果なども踏まえて,具体的な第二のBLR観測点としてスマトラ島中西部のプキティンギ市郊外コトタバンを地区を選定し、設置地点の地理的・物的・人的・電波的環境の確認,運搬・移設作業,試運転,「試験観測」の実施に必要な予算的・人的措置について入念に検討し,両国の研究チーム間に作業分担に関する合意書を締結した.さらに,次年度以降に本格化させる科学的研究の第一段階として,スルポンBLR観測結果から大気乱流や対流雲の活動度の季節・経年変化に関する解析を行った.本研究の目的は,スマトラ・ジャワ・カリマンタンの3島とこれに囲まれたジャワ海領域を対象とし,境界層レーダー(3次元風速・乱流強度・降水粒子・生物エコーを観測)および気球(オゾン・気象量)・地上測器(気象量・組成)を用いた移動あるいはネットワーク観測を実施して,地球環境変動の鍵を握る対流雲団(クラウドクラスター)・超雲団(スーパークラスター)の組織化ならびにこれに伴う熱帯地(海)表面自由大気間の物質・エネルギー輸送を解明することである.本年度は,ジャワ島西部のジャカルタ市郊外スルポン地区で1992年11月以来運用しているBLRに加えて,7月に国内に設置していた別のBLRをスマトラ島ブキティンギ市に移転・投入して,2地点における下層大気風速の連続観測を開始した.10月にはブキティンギのBLR観測地点において,地上気象・オゾンゾンデ・レーウィンゾンデ観測などを実施した.脊梁山脈に影響されたブキティンギの雲活動や風速変動の特徴が明らかになりつつある.また,BLR観測データから雨雲の形態を推定する手法を開発し,乾季・雨季における雨雲の相違などが明かとなった.

また,近い将来に新たに投入を予定している可搬型VHF帯大気レーダー(Portable Atmospheric SoundingSystem略してPASS)の設置場所の調査も併せて実施した.本研究の目的は,スマトラ・ジャワ・カリマンタンの3島とこれに囲まれたジャワ海領域を対象とし,境界層レーダー(3次元風速・乱流強度・降水粒子・生物エコーを観測)および気球(オゾン・気象量)・地上測器(気象量・組成)を用いた移動あるいはネットワーク観測を実施して,地球環境変動の鍵を握る対流雲団(クラウドクラスター)・超雲団(スーパークラスター)の組織化ならびにこれに伴う熱帯地(海)表面自由大気間の物質・エネルギー輸送を解明することである.本年度は,ジャワ島西部のジャカルタ市郊外スルポン地区で1992年11月以来運用しているBLRと,スマトラ島ブキティンギ市で1998年8月から運用を開始したBLRによる2地点における下層大気風速の連続観測を継続した.さらにブキティンギのBLR観測地点において,地上気象・レーウィンゾンデ同時キャンペーン観測などを実施した.BLR観測データから雨雲の形態を推定する手法を開発し,雨雲の乾季・雨季における相違や,地域による相違などが明らかとなった.これらの成果を平成11年11月末12月初にジャカルタで開催された国際シンポジウム等で発表した.また,来年度にブキティンギに設置予定の赤道大気レーダー(Equatorial Atmosphere Radar略してEAR)の設置場所の調査も併せて実施した.
全原子構造探索によるタンパク質相互作用過程の解析

タンパク質相互作用はシグナル伝達や転写制御といった細胞内生命現象の素過程である。本研究では、タンパク質複合体形成過程の計算機シミュレーションに取り組み、実際の生理学的環境に沿った溶媒中での網羅的な全原子構造探索に成功した。統計力学に基づいた構造アンサンブルの解析の結果、nativeな側鎖相互作用形成や脱水和の過程を経つつdownhillなファネル状のエネルギー面を滑り降りることで複合体を形成する原子解像度の描像が得られた。また、常磁性緩和促進の実験で示唆された遷移中間体の構造を示し、静電相互作用を組み替えながら複合体構造を効率的に探索する過程を明らかにした。MultiScale EnhancedSampling (MSES)法は、全原子モデルと低自由度の疎視化モデルを連成させたマルチスケール手法により全原子の解像度で効率的に構造空間探索を実行することができる。今年度の研究ではタンパク質複合体のモデルとして数多くの実験・計算をとおして研究がすすんでいるbarnase-barster複合体にMSES法を適用しタンパク質間相互作用の自由エネルギー地形を計算した。粗視化モデル(CG)の自由度としてはアミノ酸のCa原子を考え、粗視化モデル力場としては複合体構造を安定状態とするような弾性ネットワークモデルを用いた。全原子モデル(MM)とCGのばね強度を変えた12個のレプリカ計算を100 ns実行することにより十分な構造サンプリングを実現した。得られた構造アンサンブルから自由エネルギー地形を計算した結果、平衡MDより幅広い空間で構造がサンプルできたことを確認した。複合体構造における原子コンタクト(native contact)に注目した自由エネルギー地形を見たところ、2つのタンパク質の相互作用が特定のパスを経ることなくdownhillなファネル上のエネルギー面を滑り降りることにより形成されることを示した。相互作用形成過程でのタンパク質間の接触原子ペア数と水和水の数を計算したところ、複合体に近づくにつれて原子間相互作用が形成され、それに従い水和水が離れる脱水和が起こることがわかった。さらに複合体界面での水素結合形成を解析したところ、native contact数が大きなMSESの構造アンサンブルでは、結晶構造で形成されている8つの水素結合が再現されていた。それらの結合様式から2つの局所的な界面が定義できるが、その形成過程を見ると、主鎖間の結合で形成される界面が複合体形成を安定化するような補助的な役割を果たすのに対し、側鎖間の結合で形成される界面が最終的な複合体形成に決定的であることが明らかになった。MultiScale EnhancedSampling (MSES)法は、全原子モデルと低自由度の疎視化モデルを連成させたマルチスケール手法により、全原子の解像度で効率的に構造空間探索を実行することができる。本研究課題では、細胞内のシグナル伝達など化学反応を制御するタンパク質複合体形成過程に本手法を適用することでタンパク質間相互作用の自由エネルギー地形を計算することを目的としている。今年度の研究では、常磁性緩和促進(PRE)を始めとした分光学実験で遭遇複合体を含めた構造解析が進んでいるEIN-HPr複合体タンパク質複合体にMSES法を適用し、蛋白質が遭遇してから遭遇複合体を経て特異的複合体を形成する過程を解析した。全原子モデル(MM)とCGのばね強度を変えた20個のハミルトニアンレプリカ交換を100 ns実行することにより十分な全原子構造サンプリングを実現した。複数のプルーブを用いたPREデータを再現するには一つの局所的な安定構造だけでは不十分であり、MSES法により得られた広範な構造アンサンブルが必須であることが示された。構造アンサンブルの解析の結果、EIN-HPr相互作用過程において、剛体的なHPrの運動がEINの接触面上の静電相互作用を仲立ちとした一次元的な動きとして記述されることがわかった。つまり、遭遇から特異的複合体形成に至る過程が、比較的ゆるやかな自由エネルギー面に沿って静電相互作用のフレームをシフトさせつつ最適な相補的構造を探索する運動として説明できることを明らかにした。またその過程において、原子間相互作用の形成に伴う脱水和や比較的柔軟なEINの内部運動が重要な役割を果たすことが示唆された。計算生物物理今年度の研究計画にあるbarnase-barster複合体の全原子空間探索はシミュレーションと解析を終えており、論文にまとめているところである。また、来年度の研究テーマであるEIN-HPr複合体についてはハミルトニアンレプリカ交換MSESシミュレーションのためのテスト計算を終えたところであり、来年度からすぐにプロダクトランを始める予定である。常磁性緩和促進法(PRE)の実験データのあるEIN-HPr複合体に対してMSES法を適用し、複合体形成過程の全原子構造探索を行う。EIN-HPr複合体の分子間PREデータをもとに粗視化モデルを構築、MSES法と組み合わせることにより、遷移中間体構造を原子解像度で決定する。

また、遷移中間体から複合体構造に到達する自由エネルギー面を計算し、遷移中間体で非特異的に結合した側鎖構造、また、複合体構造を探索するターゲットサーチ過程におけるタンパク質間の接触様式を原子解像度で明らかにする。計算で得られたトラジェクトリバックアップ用途のストレージサーバを今年度に購入しなかったため。30テラバイト程度のストレージサーバを購入する。また、ローカルマシン用のハードディスクや解析用のソフトウェアを購入する。成果報告のため、アメリカ生物物理学会などに出席する。
波形計測によるX線半導体検出器の高精度検出時刻測定

電子顕微鏡において、試料を透過して原子の内殻電子を励起した透過電子と、この原子より発生した特性X線とを同時刻検出(コインシデンス検出)することで、特定元素のみの像を得る事ができる。このとき、損失エネルギーのみでは識別できず、バックグラウンドとなる電子を排除する事ができるため,極微量元素の分布を原子レベルで観察できる。このコインシデンス電子顕微鏡において、最も必要とされる要素が検出時刻精度の向上である。X線の検出には半導体検出器が用いられているが、X線による高速電子の発生位置により検出信号波形が変化してしまうため、ローパスフィルターによる波形整形がおこなわれ、この事により検出時刻精度が悪くなってしまう。そこで、検出時刻精度を改善する方法として、波形そのものを記録して、その波形より検出時刻を推定する波形計測法を提案した。前年度の研究結果として、10ns間隔で検出信号をサンプリングし、オフラインで波形推定を行うシステムで、従来110nsあった時間揺らぎが、85nsまで抑える事に成功した。本年度の成果としては、1.直流除去型専用プリアンプを作製し、検出器自体のノイズレベル0.2mVに迫る0.3mVまで下げる事ができた。2.オンラインシステムを構築すべく、100MHのサンプリング及び同時刻検出決定回路をFPGAを用いて試作し、その動作を確認した。3.試作したシステムで、透過電子との検出時間差を計測し、75nsまで時刻精度を向上することができた。さらに、検討の結果、この時間揺らぎは検出器自体のノイズレベルによるものである事が判明し、立ち上がり波形の揺らぎには影響されない事がわかった。今後は、最近開発された低雑音高速応答のSDD(Silicon Drift Detector)を用いて、ナノ秒領域にせまる時間精度を目指したい。電子顕微鏡において、試料より発生した特性X銭と、それを励起した透過電子とをコインシデンス計測法による同時刻検出でつかまえ、この時の透過電子の結像位置のみを記録することで、高感度の元素分析が行える。このコインシデンス電子顕微鏡に用いるX銭検出器は、半導体によるもので、検出信号の立ち上がりが数百nsもあり、さらに同じエネルギーでも大きくばらつくため、アナログ検出システムでは時間精度を向上することができなかった。このため、照射電流量を減らし、測定時間を長くすることでコインシデンス検出を行わざるを得なかった。そこで本研究では、検出波形そのものをA/D変換してディジタル化し、波形フィッティングにより高精度の検出つ時刻推定を行うことを目的とし、コインシデンス電子顕微鏡における高感度分析を行おうとするものである。このため初年度では、波形推定法の確認実験を行った。検出器の出力である階段状の波形よりDC成分を除去し、高速ディジタルサンプリングするシステムを構築した。得られた波形データは、オフラインでコンピュータに転送し、ここで波形推定を行った。透過電子の検出信号との時間差を集計したところ、従来のシステムでは110nsにとどまっていた時間分解能が、85nsまで改善することができた。また、そのうち30ns程度は検出信号に乗っている外乱に起因していることがわかった。次年度はこのシステムをオンライン化するとともに、外乱を除去できる推定方法の開発を行い、ナノ秒領域にせまる検出時刻精度を目指す。

そこで、検出時刻精度を改善する方法として、波形そのものを記録して、その波形より検出時刻を推定する波形計測法を提案した。前年度の研究結果として、10ns間隔で検出信号をサンプリングし、オフラインで波形推定を行うシステムで、従来110nsあった時間揺らぎが、85nsまで抑える事に成功した。本年度の成果としては、1.直流除去型専用プリアンプを作製し、検出器自体のノイズレベル0.2mVに迫る0.3mVまで下げる事ができた。2.オンラインシステムを構築すべく、100MHのサンプリング及び同時刻検出決定回路をFPGAを用いて試作し、その動作を確認した。3.試作したシステムで、透過電子との検出時間差を計測し、75nsまで時刻精度を向上することができた。さらに、検討の結果、この時間揺らぎは検出器自体のノイズレベルによるものである事が判明し、立ち上がり波形の揺らぎには影響されない事がわかった。
機能的電気刺激を用いたパワーリハビリシステムの研究

本研究は、高齢者、下肢麻痺者を対象としたリハビリ機器に機能的電気刺激(FES)技術を総合的に取り込むことによって、効率的かつ効果的な全身運動を可能とするハイブリッド・パワーリハビリ機器の開発を行うものである。ローイング運動時の動作を計測してその運動学的データを用いたモデル計算により解析を行う為、生態運動系である人体のモデリングを行った。今回はリンクモデルを用いて各関節に働く関節間力及び関節モーメントを評価する。使用する力学モデルは2次元の4リンクモデル(足部、下腿部、大腿部、上体)とする。重力や加速度を考慮して各関節に作用する水平方向の力と鉛直方向の力とモーメントの釣り合いから動力学的に足関節、膝関節、股関節の関節モーメントを求めた。非侵襲で患者の負担が軽いと考えられる表面電極型の電気刺激発生装置(21100-BZZ-00188000、Minato Co.)を用いて、筋を外的に刺激・制御することで効果的なリハビリ機器を目指す。計測システムは、足部とハンドル部に荷重を計測するセンサを取り付けたローイングマシンと、CCDカメラの画像より標点の空間座標を追跡する画像処理装置を用いた。この計測システムにより人体にどのような負荷がかかるのかを検証した。足関節、膝関節、股関節の関節角度の変化を計測した。各関節ともスタート位置からゆっくりと角度が増加方向に変化し、再びスタート位置に戻っている。ローイング運動は下肢の各関節に対して滑らかな運動であることがわかった。本実験結果より、20ストローク/分のゆっくりした速さでのローイング運動は、高齢者には負担が少なく転倒の危険などがない安全な有酸素トレーニングを提供できる。本研究により、機能的電気刺激と併用するリハビリ機器の実用化の見通しを得た。本研究成果に基づき施設内でしようできるリハビリ機器の設計指針となる。本研究は、高齢者、下肢麻痺者を対象としたリハビリ機器に機能的電気刺激(FES)技術を総合的に取り込むことによって、効率的かつ効果的な全身運動を可能とするハイプリッド・パワーリハビリ機器の開発を行うものである。機器開発の基礎データの収集として、ローイング運動時の動作を計測し、運動学的データを用いたモデル計算により解析を行う。生体運動系である人体のモデリングとして、リンクおよび筋骨格モデルを用いて各関節に働く関節間力およびモーメント等を評価する。非侵襲で患者の負担が軽いと考えられる表面電極型の電気刺激発生装置を用いて、筋を外的に刺激・制御することで効果的なリハビリ機器を目指した。計測実験システムは、足部をハンドル部に荷重を計測するセンサを取り付けた新しく開発したローイングマシンと、CCDカメラの画像より標点の空間座標を追跡する画像処理装置を用いた。ハンドルを引くときに必要な力、足部にかかる反力を実験的に求めた。その結果、ハンドルを引く力も足部にかかる力も最初の動作が一番大きい値を示していた。頭頂、肩、腰、膝、足首、手首肘の軌跡より3回のローイング動作でほぼ同じ軌跡を示してた。足部が受ける反力と、身体各部の軌跡をもとに各関節に係るモーメントを算出して評価したところ、足関節と膝関節に係るモーメントは歩行動作とほぼ同じであるが、股関節には歩行時の2倍以上のモーメントが係っていることがわかった。本研究によって、機能的電気刺激と併用するリハビリ機器の実用化の見通しを得た。

本研究成果に基づき、リハビリ機器の重量や寸法などの機械設計上の変更を行うことによって、施設内で使用できるリハビリ機器を設計できる。本研究は、高齢者、下肢麻痺者を対象としたリハビリ機器に機能的電気刺激(FES)技術を総合的に取り込むことによって、効率的かつ効果的な全身運動を可能とするハイブリッド・パワーリハビリ機器の開発を行うものである。ローイング運動時の動作を計測してその運動学的データを用いたモデル計算により解析を行う為、生態運動系である人体のモデリングを行った。今回はリンクモデルを用いて各関節に働く関節間力及び関節モーメントを評価する。使用する力学モデルは2次元の4リンクモデル(足部、下腿部、大腿部、上体)とする。重力や加速度を考慮して各関節に作用する水平方向の力と鉛直方向の力とモーメントの釣り合いから動力学的に足関節、膝関節、股関節の関節モーメントを求めた。非侵襲で患者の負担が軽いと考えられる表面電極型の電気刺激発生装置(21100-BZZ-00188000、Minato Co.)を用いて、筋を外的に刺激・制御することで効果的なリハビリ機器を目指す。計測システムは、足部とハンドル部に荷重を計測するセンサを取り付けたローイングマシンと、CCDカメラの画像より標点の空間座標を追跡する画像処理装置を用いた。この計測システムにより人体にどのような負荷がかかるのかを検証した。足関節、膝関節、股関節の関節角度の変化を計測した。各関節ともスタート位置からゆっくりと角度が増加方向に変化し、再びスタート位置に戻っている。ローイング運動は下肢の各関節に対して滑らかな運動であることがわかった。本実験結果より、20ストローク/分のゆっくりした速さでのローイング運動は、高齢者には負担が少なく転倒の危険などがない安全な有酸素トレーニングを提供できる。本研究により、機能的電気刺激と併用するリハビリ機器の実用化の見通しを得た。本研究成果に基づき施設内で使用できるリハビリ機器の設計指針となる。
放射線による遺伝的影響を分子レベルで検出する実験系の開発に関する研究

本研究計画は、実験用マウス系統を用いて、3グレイ以下の低線量のX線による生殖細胞突然変異をサザン法により解析し、X線の継世代影響を定量的に明らかにしようとするものである。解析用マウスDNAは、当所の第1期中期計画において実施された低線量生体影響プロジェクトにおけるマウスゲノムDNAシークエンシング解析のために調整された試料を流用した。約500匹のマウスより抽出精製したゲノムDNA試料について、10箇所のSTSマーカー領域(130568、131443、141035、142454、144547、161305、178225、185566、186223、225927)、2種類のゲノム遺伝子領域(Aprt、Hprt)、ならびに1種類の反復配列領域(Ms-6hm)にっいて、シークエンシング解析と並行してサザンプロット解析を行った。サザン解析の結果、STS領域ならびにゲノム遺伝子領域においては、被ばく親マウスとF1の間で検出されるバンドパターンに変化はみられなかった。一方、シークエンシング解析によりSTS領域のひとつである178225領域においては、3グレイのX線に被ばくした父親マウスに由来すると推定される塩基配列の消失が検出された。シークエンシング解析により検出された変異はサザン解析では検出できなかったものであり、シークエンシング解析による継世代影響研究の有効性が示された。なお、その他のSTS領域やゲノム遺伝子領域における変異の発生はシークエンシング解析によっても検出されなかった。Ms-6hm超可変反復配列においては、非照射対照群では約5%のF1において、1グレイ照射群においてはF1の約7%において、3グレイ照射群において.はF1の約9%において動的突然変異が検出された。178225において欠失変異が検出されたマウス個体におけるMs-6hm超可変反復配列の変異は検出されなかったことから、超可変反復配列の高変異性を利用することにより放射線の継世代影響を鋭敏に検出できるが、必ずしもその他のゲノム領域における継世代影響の発生と相関するものではないと結論付けられた。本研究は、遺伝的影響の本体がゲノムDNA塩基配列の変化である点に着目し、放射線による遺伝的影響をDNA分子のレベルで解析しようとするものである。オス親マウスのX線による照射や非照射メスマウスとの交配実験、F1個体の取得、ならびにゲノムDNAの抽出精製などについては、放医研における中期研究計画(平成13年度17年度)の中ですでに終了している。平成16年度は本解析研究の初年度であるが、実施状況は以下の通りである。本実験ではまず抽出精製された約500匹のマウスDNAを制限酵素HaeIIIで完全消化し、超可変反復配列Ms-6hm領域をプローブとしたサザンブロット解析により、生殖細胞突然変異発生の検出を試みた。その結果、超過変反復配列における突然変異の発生は3グレイのエックス線照射群において有意な頻度上昇がみられた。しかし、ゲノムDNAの品質に起因すると思われるバックグラウンドスメアがみられた。本DNA試料を制限酵素EcoRIで完全消化して行ったサザンブロット解析においても同様のバックグラウンドスメアがみられたため、スメアの原因は本DNA試料の品質に起因するものではないかと考えられたが、これらはPCR解析やシークエンシング解析には問題なく使用できていたものであった。

品質低下が抽出時のプロトコールによるものか、不適切な保存条件によるものかは不明であったが、正確な数値を求めるためにはフレッシュにゲノムDNAを抽出精製するほうが近道ではないかと判断されたため、バックアップ的に保存してあった実験群マウスの肝臓組織より塩析法を用いて新たにゲノムDNAを抽出し、現在、サザンブロット解析を再試行しており、良好な結果が得られつつある。予定の実験期間内には実験データの取得、解析ならびに原著論文の作成を十分に終了できる見通しである。本研究計画は、実験用マウス系統を用いて、3グレイ以下の低線量のX線による生殖細胞突然変異をサザン法により解析し、X線の継世代影響を定量的に明らかにしようとするものである。解析用マウスDNAは、当所の第1期中期計画において実施された低線量生体影響プロジェクトにおけるマウスゲノムDNAシークエンシング解析のために調整された試料を流用した。約500匹のマウスより抽出精製したゲノムDNA試料について、10箇所のSTSマーカー領域(130568、131443、141035、142454、144547、161305、178225、185566、186223、225927)、2種類のゲノム遺伝子領域(Aprt、Hprt)、ならびに1種類の反復配列領域(Ms-6hm)について、シークエンシング解析と並行してサザンブロット解析を行った。STS領域ならびにMs-6hm反復配列についてはマウスゲノムDNAのHaeIII消化物を、ゲノム遺伝子領域については、EcoRI消化物を用いて解析を行った。サザン解析の結果、STS領域ならびにゲノム遺伝子領域においては、被ばく親マウスとF1の間で検出されるバンドパターンに変化はみられなかった。一方、シークエンシング解析によりSTS領域のひとつである178225領域においては、3グレイのX線に被ばくした父親マウスに由来すると推定される塩基配列の消失が検出された。したがって、シークエンシング解析により検出された継世代影響は、サザン解析では検出されないような小さな突然変異であったことが示唆され、シークエンシング解析による継世代影響研究の有効性が示された。なお、その他のSTS領域やゲノム遺伝子領域における継世代影響はシークエンシング解析によっても検出されなかった。また、Ms-6hm反復配列においては、非照射対照群においては約5%のF1において動的突然変異が検出され、1グレイ照射群においてはF1の約7%において、3グレイ照射群においてはF1の約9%において動的突然変異が検出された。以上のことから、超可変反復配列では継世代影響を鋭敏に検出できるが、必ずしもその他のゲノム領域における継世代影響の発生を示すものではないといえる。本助成研究により、放医研中期計画の成果は格段に精度の高いものとなったといえる。この場を借りて感謝したい。
「財産権二分論」の憲法思想史的再検討

本研究の課題は、福祉国家的経済政策を権利論的に批判する自由尊重主義(Libertarianism)の財産権論の問題提起を受け止めつつ、憲法学の財産権論、特に福祉国家的経済政策を人権論的に正当化する「財産権二分論」を政治思想史の観点を踏まえて、理論的に再検討することにある。この課題を遂行するため、本年度は、以下の2点を中心にして研究活動を行い、一定の研究成果を得た。(1)近年の英米法哲学の業績を参照しながら、日本の憲法学における従来の財産権論の調査・検討を行った。その結果、財産権二分論は福祉国家的経済政策を背景にしつつ、社会主義への展望を孕みながらも主に解釈論として展開されたため、個人の人格的自律との関係で人権を基礎付ける近年の憲法理論・法哲学的な人権論に比べて人権論的基礎付けが弱いことが確認された。特に自由尊重主義の権利基底的批判を前にして財産権二分論を再構築するためには、社会主義への展望とは一応切断された形で理論的に個人の尊重に基礎付け直すことの必要性が明らかになった。(2)自由尊重主義の財産権論及びそれを批判する政治理論・法哲学の議論の調査・検討を行った。自由尊重主義に対する有力な批判として人間の共同性を重視する共同体主義からのものがあるが、本研究は自由尊重主義と同様に個人の自律を基底的価値におくリベラリズムの前提から、理論的に自由尊重主義の問題点を明らかにした。また、日本の憲法学・法哲学が英米政治理論・法哲学におけるリベラリズムの議論枠組で議論をしているため、自由尊重主義に基づく市場主義財産権論を十分に批判できていない点を明らかにし、民主主義との関係で人権を基礎付ける可能性を展望した。現代政治理論・法哲学の議論状況を踏まえて財産権論を再構築するための基礎理論的研究の多くを完了することができたので、今後は憲法解釈上の論点にこの研究成果を生かす作業に着手したい。今年度は主に次の三点を中心にして、研究を行った。第一に、ジョン・ロックに関する二次文献の調査である。特にロック所有論の歴史的研究に関わる二次文献を収集・検討した。その過程で、ロック所有論がアメリカ植民地における先住民からの土地収奪の正当化に利用された事実をロック所有論全体の中にいかに位置づけるかを検討した。この課題は、近年の法哲学・憲法理論における所有論(先住民の土地所有観と環境問題など)の問題とも関連させて検討すべき論点であり、来年度に向けてさらに研究を深めたい。また、ロックの思想形成における『自然法論』の位置付けを再検討することにより、ロックの自然権思想形成過程における質的転換の契機を明らかにして、『統治二論』の所有に関する章の歴史的意義を再確認するための調査・検討を行った。この研究は近日中に論文化する予定である。第二に、英米の政治哲学・法哲学における所有論の現況を調査・検討した。具体的には、ロバート・ノージックの『アナーキー・国家・ユートピア』以後の自由尊重主義(Libertarianism)の所有論を調査し、日本で自由尊重主義を採用する森村進教授の見解を批判的に検討した。また、近年の法哲学等における所有論の議論と政治思想史研究におけるロック研究の成果を接合するための方法論的検討を行った。以上の調査・研究に関しては、すでに論文を公刊している。第三に、市場経済(自由市場)に関する経済学、社会思想史研究、及び法哲学等の最近の研究動向を調査した。この調査は、来年度に本格的に行う予定である、「戦後憲法学の『財産権二分論』の再検討」という本研究課題を遂行するための準備作業としての性格を持つものである。

現代政治理論・法哲学の議論状況を踏まえて財産権論を再構築するための基礎理論的研究の多くを完了することができたので、今後は憲法解釈上の論点にこの研究成果を生かす作業に着手したい。
訪問看護師の在宅看護実習指導能力向上支援アプリの開発

2018年度は,在宅看護実習指導に従事する訪問看護師10名を対象に,訪問看護師の在宅看護実習指導の実態を明らかにすることを目的にインタビュー調査を実施した。その結果の一部として,訪問看護師は,世代間のギャップ,同行訪問への負担感,指導の難しさ,自分なりに行う指導への不安などの困難を抱えており,それに対し,学生を理解し支援する,学生にあわせた指導をする,指導に工夫をする,在宅療養環境に合わせた指導をする,利用者と学生をつなぐという対処をしていた。しかしながら自分なりに行う実習指導への不安については対処できていないことが明らかとなった。在宅という病院とは異なる場,顧客である利用者最優先の状況下での看護実践を指導する際,教育アプリは実習指導について時間や場所を選ばずに,主体的に学ぶことが出来るものであることのほかに,系統的で整理された指導を実施できるツールとしての活用できることの重要性が示唆された。また教育アプリを構築するために,訪問看護師の現任教育,実習指導者講習会の内容,先行研究,文献等の検討を進めている。予備調査を終了し,教育アプリの具体的内容の構築の段階である。次年度は,教育アプリの試作,プレテストを実施し,介入調査(全国調査)に向けての準備を行う。本研究は、訪問看護師の実習指導能力向上を支援するためのアプリケーション・ソフトの開発とその効果を検証することを目的としている。初年度は、国内外の看護教育(基礎教育・現任教育)プログラムに関する研究数の動向について文献検索を実施した。国内では2006年からe-ラーニング、2012年からモバイルアプリ開発に関する研究報告が行われており、内容は透析、国家試験対策、小児の家族支援、医療事故防止、感染看護教育などに関するものだった。海外では2008年から看護学生や臨床看護師・メンターの教育支援、救急・急性期看護、せん妄看護などのe-ラーニング、2015年から臨地実習、臨床看護アシスト、CNS教育などのモバイルアプリ開発の研究報告が存在し、テレヘルス(遠隔医療)に現任教育を組み入れて実施するという研究報告をはじめ、敷地面積が広大で多くの看護師が就業するという特徴に即した研究が多くみられた。訪問看護事業所は全国に9525か所、1事業所あたり常勤換算数6.7人の小規模事業所が多いことから研修受講の機会が限られいる。通信自由化(1985年)以降、我が国のICT産業は、「電話の時代」から「インターネットと携帯電話の時代」、「ブロードバンドとスマートフォンの時代」へという時代変化を遂げている。ICT活用の特性・強みとして1多様で大量の情報を収集、整理、分析、カスタマイズが容易であること、2時間や空間を問わずに、音声・画像・データなどを蓄積・送受信できること、3距離に関わりなく相互に情報の発信・受診のやり取りができるという、双方向性を有することが挙げられている。アクティブラーニング、個々の能力や特性にわせた学び、遠隔教育に大きく貢献することが期待されていることより、スマホ・タブレットを利用した教育システムの開発は妥当であると考え、今後は搭載する教育プログラムの内容について構築していく。初年度は計画していた全国調査の予備調査として、訪問看護ステーションで実習指導に従事する訪問看護師を対象に、在宅看護実習指導の現状、教育支援上のニーズ、教育プログラムに期待することについてグループインタビュー調査を実施した。今後は予備調査の分析結果をもとに全国調査の準備をすすめていく。今後は、文献検討と予備調査の結果をもとに本研究の概念枠組みを明確にし、全国調査を実施することで、全国で働く訪問看護師の在宅看護実習指導の現状、教育支援上のニーズを明らかにする。そのうえで、教育プロブラムアプリに搭載する教育内容も検討していく。2017年度の研究成果を、2018年に開催される学会等で発表する。全国調査を実施する。全国調査の実施を次年度以降に変更したため。
温度変化による長周期（36時間）の転写制御メカニズムの解明

酵母と菌糸の2つの増殖形態を持つ二形性分裂酵母であるジャポニカス分裂酵母(Schizosaccharomyces japonicus)は、菌糸で増殖中に12時間30°C-12時間35°Cの温度変化に応答して、同調的に細胞分裂を活性化させて菌糸の生育領域に明暗の縞を形成する。この温度応答に関わる遺伝子としてtrj1を特定した。trj1は2度以上の温度上昇で18時間後に転写量が最大となり、以降は減少して36時間後に元に戻る長周期の転写の増減を示した。平成30年度では、12h/30C°-12h/35C°の温度サイクルでは24時間ごとに転写のピークを形成することを明らかにした。この長周期の転写サイクルは25°C-27°Cや33°C-35°Cのような異なる温度帯でも同様の転写パターンを示し、温度補償性が認められた。また温度変化のサイクルを12時間ごとに短縮させると縞の間隔は半分となり、trj1の転写の増減も12時間ごとの周期となった。trj1のランダムな1塩基変異株ライブラリーを用いたスクリーニングにより、24時間の明暗周期が変化する株を得た。おそらくtrj1は温度変化を感知し、固有の転写周期で日周性の温度応答を司っている。令和元年度は、温度変化応答に対するtrj1の制御についてのトランスクリプトーム解析を行い、論文化する。また、この長周期で変動するtrj1の転写調節機構について、mRNA量の増加や減少のメカニズムの側面から明らかにする。これまでで明らかになった部分を早急に論文化するため、またその論文化のための研究の遂行上、計画の中からRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を優先的に行った。よってやや遅れているとした。令和元年度は当初の研究計画に戻り、レポーターアッセイによる温度変化後のtrj1の転写活性測定が可能であるか検討し、その方法を用いてtrj1上流の転写調節領域を決定する。また、決定した転写調節領域を用いて、trj1の転写調節因子の特定を行う。論文作成の都合上、研究計画を変更したために差額が生じた。令和元年度は当初予定していた次世代シークエンサー用試薬に加え、初年度に購入する予定であったレポーターアッセイ用の試薬を購入する予定である。
自治体行政における教育委員会制度の存在意義とその変容に関する実証的研究

本年度は、主に昨年度後半に行った全国知事・市町村長アンケートの調査結果のまとめと、昨年に引き続き教育長人事および教委制度改革の政治過程分析の事例研究を行った。1.全国知事・市町村長アンケート調査については、調査結果の詳細を論文にまとめ出身研究室の紀要にて発表した。また自由記述部分については、インターネット上に集計結果を掲載し、広く情報提供を行うこととした。また既に発表した調査結果をより詳細に明らかにするため計量的な手法を用いた分析を現在行っており、来年度中に成果をまとめる予定である。2.教育長人事および教委制度改革の政治過程分析については、昨年に引き続き資料収集を行った。具体的には、全国版の新聞各紙や、『内外教育』『日本教育新聞』『教育委員会月報』の該当記事を収集するとともに、『地方分権推進委員会議事録(詳細版)』の該当部分についても収集と検討を行った。一方で研究代表者が年度途中で研究機関を異動し首都圏を離れたため、関係者への聞き取り調査については準備がずれ込んでおり、これらの調査については来年度はじめに行う予定である。3.上記2点の研究とは別に、米国の政治学者による日本の教育政策過程研究を共同で翻訳し出版した。これらの作業を通じて、教育をめぐる政治過程を分析するにあたって多くの理論的示唆を得ることができ、今後の研究に資する知見を得ることができた。本年度は首長への質問紙調査と、教育長人事および教委制度改革の政治過程分析の2点に関する調査研究を主に行った。その概要と得られた成果は大要次の通りである。1.2004年89月に自治体首長への質問紙調査を行い、その費用の一部に補助金を用いた。知事と市・区長は悉皆、町村長は人口層化別に半数を抽出し郵送により実施した。回収率は都道府県80.9%、市町村67.3%であった。結果の概要は以下の通りである。(1)教育委員会制度に対しては、首長は改善の必要を感じつつも、制度自体の必要性についてはおおむね肯定的な回答が多かった。廃止すべきとの意見は15%程度にとどまった。(2)首長は教育行政について、自らの影響力をやや小さく捉える傾向があり、逆に国や都道府県の影響力を大きく捉える傾向がみられた。首長の問では教育行政が縦割り性の強い分野であるとの認識が強いことが明らかとなった。(3)自治体規模との関連では、人口310万人程度の中規模自治体では、首長の影響力が強いなど、他の自治体規模とは異なる回答の傾向がみられた。2.中央省庁出身教育長の登用をめぐる政治過程や教委制度改革の政治過程分析については、本年度は新聞記事や議会の議事録などの資料収集を中心に行った。来年度も引き続き資料収集を行うとともに関係者への聞き取り調査を行い、成果をまとめる予定である。
自己組織化ナノポーラス金属の排ガス触媒への展開

1ガス環境セルを備えた超高圧電子顕微鏡を用いることで、ナノポーラスAu触媒のCO酸化反応が起こっている様子を原子レベルで観察し、表面拡散による劣化過程を初めて明らかにした。そして双晶による結晶面欠陥が、表面拡散のピン留め効果に有効であることもわかった。2銅・ニッケル・マンガンの合金からマンガンを選択腐食することで、貴金属やレアアースを一切使わない高性能排ガス触媒の開発に成功した。長時間の高温使用にも耐えられる特有のナノ構造になっていることを明らかにし、NO還元反応の微細構造の変化を透過電子顕微鏡によってその場観察することに成功した。腐食中の自己組織化によって生成するナノポーラス金属には、従来のナノ粒子触媒の欠点を払拭した新しい触媒としての可能性が、最近の申請者の研究によって示された(T. Fujita et al. Nature Materials 11 (2012) 775)。本研究の目的は、金属科学・電気化学に基づいて学理を構築し、ナノポーラス金属をより実用的で革新的な触媒へと発展させることである。ナノポーラス触媒として代表的なナノポーラスAuがある。この触媒は、室温でCO浄化反応であるCO酸化反応(CO+1/2O2→CO2)が起こる有望な触媒であるが、反応時間にともなって、組織が粗大化して劣化していく。また、残留Agが反応中に表面一部に凝集していることも明らかとなった。したがって、構造の粗大化やAgの凝集が触媒の劣化に繋がる主原因であることはわかるが、実際どのような過程で粗大化していくのかは明らかではなかった。そこで、ガス環境セルを備えた独自の超高圧電子顕微鏡を用いることで、CO酸化反応が起こっているその場を原子レベルで観察した。この詳細な観察のなかで、1,表面拡散をともなって粗大化が起こっていること、2、面欠陥として知られる双晶がそのピン留めに有効に作用することが分かった。具体的には、双晶の3重点でピン留めされ、これがなくなると表面拡散がすばやく引き起こされた。双晶がない所はこのようなピンニング効果は観察されなかった。本結果は、ナノポーラス触媒の劣化過程を原子レベルで初めて明らかにした結果であり、また、結晶欠陥によるピン留め効果は、ナノポーラス触媒だけでなく不均一系触媒全般に適用できる重要な材料設計指針になった。1.ナノポーラス銅、ニッケルに注目し、そのCO酸化(CO+O2)やNO還元(NO+CO)について評価した。その結果、ナノポーラス銅はCO酸化には有効であるが、NO還元には組織の粗大化で劣化してしまうことが明らかとなった。ナノポーラスニッケルは、CO酸化もNO還元もあまり活性でなかったが、ナノ構造は400°Cぐらいの熱には安定であることがわかった。2.ナノポーラス触媒として代表的なナノポーラスAuがある。このナノポーラスAuを電顕のその場観察によって、純N2,Ar,O2中で400°Cで加熱したところ、環境に応じて粗大化過程が変化することが明らかとなった。特にN2雰囲気で粗大化過程が見つかったことは、N2が金表面で解離している可能性が示唆された。そこで、アンモニア合成(H2+N2->NH3)を試したが、反応は起きなかった。また、アンモニア合成触媒ができるかどうかの検討をRu-Mn系で行った。RuMn合金からMnを濃硝酸で脱合金化した後、ナノポーラス組織は得られずに、アモルファス状のナノ構造組織が得られた。100°C付近でアンモニアが発生したが、すぐに劣化してしまい、結晶Ruへ構造が変化していた。熱的安定性は、前駆合金にFe,Niを入れても改善できなかった。実用的で革新的なナノポーラス触媒がCu, Ni系で見つかったのでおおむね順調に進展している。昨年度の研究で、ナノポーラス銅はCO酸化反応にはCuOへ変化して活性であったが、NO還元反応では反応熱による組織粗大化を原因とする劣化が問題であった。そして、ナノポーラスニッケルはCO酸化反応にあまり活性ではなく、NO還元反応はN2への選択率が低く、活性も低かった。ただ表面が酸化しており、これによって高温でもナノポーラス組織を維持していた。これらの検討で本年度では、前駆合金NiCuMnを出発材料としたナノポーラスCuNiMnO金属複合酸化物が、CO酸化、NO還元反応の両方で活性であり、高温度域においても優れた組織安定性を有していることを見出した。触媒反応に誘起されて自律的に微細組織が変化するという特徴があり、これにより高活性で高耐久性のある微細組織へと変化した。400°C,10日間のNO還元反応に耐えることができ、早速電顕で観察したところ、ニッケルマンガン酸化物のナノポーラス構造に銅が複雑に絡み合っている構造となっていた。すなわち、ナノポーラス酸化物の骨格が熱に強いため、ナノ構造を維持できると共に、活性金属の銅が粗大化してもナノポーラス酸化物に内包されている構造となっている。

このような構造は「原子ステップ」が表面にたくさん存在すると同時に、活性点として知られる金属と酸化物の異相界面も多くあることになる。次に、ガスアトマイズ法により前駆合金のマイクロ粒子を大量に作ることに成功し、大量に触媒を作製するプロセスを確立した。TOF、比表面積、FT-IRの評価を行うとと共に、NO還元のその場TEM観察を行うことで、その触媒メカニズムを明らかにした。1ガス環境セルを備えた超高圧電子顕微鏡を用いることで、ナノポーラスAu触媒のCO酸化反応が起こっている様子を原子レベルで観察し、表面拡散による劣化過程を初めて明らかにした。そして双晶による結晶面欠陥が、表面拡散のピン留め効果に有効であることもわかった。2銅・ニッケル・マンガンの合金からマンガンを選択腐食することで、貴金属やレアアースを一切使わない高性能排ガス触媒の開発に成功した。長時間の高温使用にも耐えられる特有のナノ構造になっていることを明らかにし、NO還元反応の微細構造の変化を透過電子顕微鏡によってその場観察することに成功した。アンモニア合成については一端休止し、ナノポーラス銅、ニッケルに注力していく。TOFの計算や表面積の測定、その場TEM観察、FT-IR測定をする予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。材料科学ナノポーラスAuだけでなく、他の合金系も計画通りに進んでおり、実験のセットアップも完了しているので。アンモニア合成触媒を予想していなかったナノ形態の触媒が合成され、研究遂行上、この現象の本質を見極めることが不可欠であったため、基金助成金部分の使用を翌年度分に使用することにした。ガスクロに付随する分析機器に充てたい。熱処理中のナノポーラスAuの粗大化過程の電子顕微鏡によるその場観察や貴金属を含まない合金系のNO還元触媒評価の実施などを行う予定である。排ガス分析装置を再度考慮し、より汎用性のある分析システムに変更したが、当初の分析装置より安価に手に入れることができたため。触媒特性で良い結果が得られており、その触媒の大量生産を目指すため、その材料費や合成・製造装置に使用する予定である。
固体高分子形燃料電池の化学状態・劣化を明らかにする３次元電顕解析

ナノスケールで観察ができる透過型電子顕微鏡内を用いて、3次元的かつ時系列で燃料電池の劣化状態・過程を捉えることを試みた。条件を検討し、大幅なスループットの向上によって組成など状態変化も含めて短時間での解析が可能になった。これにより3次元的かつ時系列で劣化についてのデータを取得、解析できる道筋をつけた。当該年度は3次元状態の解析に向けて、第一にハードウェアの準備を進めてきた。電顕法自体の開発はハードウェア開発とも表裏一体であるため、その重要性に照らし、慎重に進めた。遅れが生じたものの、電顕法の実証準備ができたところである。今後はソフト面の実証を進めて、完成を急ぐ計画である。実験に向けた新規解析ホルダーやそのほかの準備が完了したところである。ハードウェア側の準備に時間を要したため、初年度の進捗は遅れてしまったが今後の実証実験を効率よく進めたい。今後は電顕法としての実証実験に移行し、当該分野の研究者らの指導を仰ぎながら、新しい知見の発見につなげてゆく。
長期育児休業を取得した男性の心理的側面の解明と企業がとるべき心理社会的支援の検討

わが国の男性における育児休業(以下、育休と略す)の取得率はわずか5.14%にとどまっており、育休取得日数は5日未満が56.9%と最も多いのが現状である(厚生労働省,2016)。そこで、本研究では、1ヶ月以上の育休を取得した男性に焦点を当て、キャリア意識や心理社会的変化などの心理的側面を解明し、男性の長期育休取得を促進するための企業がとるべき心理社会的支援の検討を目的とする。初年度である平成30年度は、長期育休を取得した男性のキャリア意識および心理社会的変化のプロセスに関する探索的検討(研究1)を実施した。具体的には、民間企業において1ヶ月以上の育休を取得した男性14名を対象としたインタビューに基づき分析を行い、育休を通してキャリア意識や気持ちがどのように変化したのか、それが復職後の行動や考えにどのような影響を与えたのかについて、一連のプロセスを明らかにした。また、企業における男性の育休取得を支援するプロセスに関する探索的検討(研究2)も実施した。具体的には、1ヶ月以上の育休を取得した男性が所属する民間企業12社の協力を得て、人事担当者を対象としたインタビュー調査を行った。インタビューでは、1男性の育休取得を推進するようになったきっかけや背景、2男性の育休取得を推進するためにどのような取り組みをしてきたのか、3育休を取得した男性に対してどのような支援をしてきたのか、4男性の育休取得を推進した結果どのようなことが生じたのか、その成果や課題について聞き取った。平成30年度に計画していた「長期育休を取得した男性のキャリア意識および心理社会的変化のプロセスに関する探索的検討(研究1)」および「企業における男性の育休取得を支援するプロセスに関する探索的検討(研究2)」を予定通り遂行したため。当初の計画通り、令和元年度は男性のキャリア意識および長期育休取得に関する研究(研究3)を実施する。具体的には、1歳以上10歳未満の子どもをもつ民間企業に就業している男性1,0001,500名を対象としたアンケート調査を行い、研究1で明らかにされた長期育休を取得した男性のキャリア意識や心理的側面を量的に検証する。
タイル絵制作を題材とした学習支援システムにおける実世界指向インタフェースの開発

運動能力や認知能力の発達の違いによって、コンピュータのユーザインタフェースとして必ずしも常にGUIが適しているとは限らない。近年、低年齢からコンピュータに触れる機会が増えているが、具体的操作段階である児童には、より直接的に指示,操作が可能なインタフェースが適していると考えられる。そこで、タイル絵制作を題材に、タイル絵を完成させる活動を、GUIと実世界指向インタフェースの両者で可能なシステムを開発した。実世界指向インタフェースには、マイクロコントローラを内蔵し、ホストコンピュータ上にタイルの配置や姿勢をリアルタイムに記録できる「電子タイル」を開発した。また,GUIソフトウェアには「TileDesigner」と名付けた,GUI操作によってタイルアイコンをドラッグ&ドロップ等の操作が可能な汎用のプラットホームを開発した.タイルオブジェクトとして様々なアイコンと機能を持った集合を用意することで,タイル絵制作システムにも,その他のアプリケーションにも応用可能となっている.予備実験として、大学生を対象に同一規定作品を両者のインタフェースで制作させたところ、できあがった作品を同一視でき、作業過程を比較検討可能であることが示唆された。今後、これまでに開発してきた実験プラットホームを活用し,発達段階毎にユーザビリティの比較評価を行い、インタフェース選択の指標を検討していく。本年度は、以下の手順で研究を進めた。(1)代表者がこれまで研究を進めてきた、ブロック玩具のように実際に手で操作しさまざまな形を作ることができるIBlocKと名づけた実世界指向インタフェースの問題点を検討した。その結果、1)結合部の耐久性が低く子どもの乱暴な操作によって容易に破損する,2)認識精度が低い,3)拡張性がないの三つの解決すべき問題を抽出した.(2)一方で,実世界指向インタフェースとGUIとの比較利用ができるよう,GUIベースのタイル絵制作システムの開発を行った.その結果、以下のような成果が得られた。(1)問題点として指摘した認識精度を高めるために,データ伝送をアナログ方式からデジタル非同期シリアル伝送方式に変更し,回路の再設計を行った.その結果,各モジュールにセンサやモータ,LEDなど情報を入出力できるポートも用意でき,拡張性についても高めることができた.一方で,結合部の耐久性については,研究室での加工には限界があることをあらためて確認するとともに,用途に合わせた結合部の再設計を行った.特にタイル絵制作活動における,タイル状モジュールについては,結合部を既製部品とセンサを組み合わせることで解決の目処を立てた.(2)代表者がこれまで開発してきたソフトウェアは,特定のOSでしか動作しないものであった.そこで,次年度の実験において学校教育や社会教育の現場へ持ち込むことができるよう,可搬性を高めるために,JAVA言語により記述し直した.これまで開発してきたソフトウェアと同等のタイル絵制作ができるとともに,例えばタイル状の実世界インタフェースにより作成した絵を画面上にも再現できるなどの連携機能も持たせた.運動能力や認知能力の発達の違いによって、コンピュータのユーザインタフェースとして必ずしも常にGUIが適しているとは限らない。