hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高密度観測記録に基づく地盤及び構造物の地震時挙動の確率論的同定手法の開発

そのため,H28年度には減衰特性を精度よく同定するための手法の検討に着手した。また,理論の検討と並行して実際にいくつかの実在構造物に数の地震計を設置して微動の同時観測を行った。この観測によって得られた記録はH29年度以降に新たに開発した理論を適用しながら解析を行う予定である。当初計画では,微動アレー観測の効率化のための理論的手法を検証するために,H28H29年度に実際に観測を実施して提案手法を用いて解析を行うこととしていたが,その目標は達成されている。2016年熊本地震が発生したため,その調査などでH28年度前半は当初の計画どおりに研究を推進することができなかった。しかし,熊本地震による被災地では被害の要因を明らかとするために多くの研究機関により種々の地盤調査が行われたために,地盤構造が明らかとなってきた。そのため,観測の対象地域に熊本地震によって大きな被害を受けた益城町周辺を加えて重力観測および,微動観測等を実施した。また,構造物の減衰特性の推定方法についても理論的な検討をすすめ,並行して構造物での微動観測を行った。記録の解析は一部がH29年度に残されているが,これは当初からの計画通りである。よって,研究は当初の予定通りおおむね順調に進んでいるといえる。H28年度に開発した微動の直線アレー観測に基づく解析手法を検証するために実際の地盤で観測を行ったが,H29年度にはこのデータに対して提案手法を適用し,妥当な地盤構造を推定することが可能であるかどうかを確認した。特に,基盤が傾斜している地盤では上下動のスペクトル比から傾斜を同定できることが期待される。これはボーリングや重力探査によって基盤の傾斜が予想される場所において得られた観測データから2点における上下動成分のスペクトル比を求め,そのピークを与える周波数の変化が基盤深さの変化に対応する,ということを利用する手法である。実データに当該手法を適用した結果,傾斜している基盤が比較的浅い場合には傾斜を検出可能であるが,その一方で,理論的には基盤と堆積層の2層構造を想定しているため,複雑な多層構造では上下動のスペクトル比ピークが多数現われて基盤に対応するピークを同定することが困難であることも明らかとなった。一方,構造物の応答特性についてはH28年度に実際の構造物で実施した多点同時微動観測で得た記録を「入力を仮定しないで動特性を推定する手法」に適用した。大規模な構造物における観測では,センサーの数が十分でない場合,高次のモード形状を同定することは困難である。そのため,密な観測点配置の観測を複数回繰り返してそれをつなげあわせて全体のモード形状を推定する手法を新たに開発した。この手法は,当初の計画案にはなかったが大規模な構造物においてはモード形状を同定する上で不可欠であるために新規に検討を実施したものである。その結果,新しい手法によって合理的なモード形状を推定できることを確認した。当初計画ではH29年度には空間相関のモデル化に着手するとともに地盤震動へのFDD法を実データによる検証に着手する予定であったが,これらについては予定通り実施されている。
末梢神経移植による網膜膝状体視覚路の再形成と機能の再発現

本年度は、26匹のネコで視神経断端と中枢との末梢神経移植による架橋手術を行った。このうち、4匹は100日以内に死亡し、13匹が100日以上生存して実験に使用し、9匹が生存中(軸索再生中)である。100日以上生存していた13匹の内、10例の移植神経端は脳白質内に留まり、網膜視神経細胞(神経節細胞)の生存も確認できなかった。成功したと思われた3例の移植手術は、2視神経断端と大脳皮質の間を架橋した。移植後135日目にパターン反転網膜電図(PERG)を記録して、網膜神経節細胞の生存を検証したところ、1例のPERG記録においてX細胞の生存が示唆された。このネコで140日目に逆行性標識法による視神経細胞の生存の有無を調べたところ、630個の細胞が標識され、かなりの数の標識細胞がβ(X)細胞と思われる樹上突起形態をしていた。PERG記録で視神経細胞の生存が確認されなかった例では、140日目に標識視神経細胞は13個しか認められなかった。残りの1例は、視神経断端と一次視覚中枢である外側膝状体の間の架橋を試みた例である。移植後140日目に生存している視神経細胞を逆行性に標識したところ、331個の標識細胞が認められた。これらの細胞の樹状突起形態を蛍光色素の細胞内注入法で調べたところ、α(Y)、β細胞の形態を持つものが大部分であった。以上の結果から、軸索を再生した視神経の終末が、中枢神経とシナプスを形成することによってかなり長期間(本研究では140日以上)生存できることがわかった。この場合の中枢神経組織は、視覚中枢(外側膝状体、上丘、視覚領)である必要がないことも、新たな知見である。さらにPERG記録が、網膜神経節細胞の生存の有無を評価するのに、ひいては移植手術の正否を判定するのに、大変有効であることも明らかとなった。(PERG記録は大阪大学医学部第二生理学教室で行った。)本年度は、26匹のネコで視神経断端と中枢との末梢神経移植による架橋手術を行った。)
微分方程式と微分幾可学の特異点論的研究

1.微分方程式への特異点論的研究について2.微分幾何学への特異点論的研究についてミンコフスキー空間内の3つの擬球面(双曲空間,ドシッター空間,光錘)の中の空間的曲面はルジャンドル双対性を通して研究することが出来ます.それぞれの空間的曲面に対してcaustics(焦面)やwave front(波面)が考えられますが,これらを統一的に扱う理論を構築しました.特に,焦面と波面である平行曲面の関係をラグランシュ特異点論とルジャンドル特異点論を応用して与えることができました.また,写像の特異点論を応用して特異点を持つ模様付き多様体の研究も行いました.この研究を8月のニューカレドニアでの研究集会「First South Pacific Conference on Mathematics」にて発表しました.1.微分方程式への特異点論的研究について2.微分幾何学への特異点論的研究についてミンコフスキー空間内の3つの擬球面(双曲空間,ドシッター空間,光錐)の中の空間的曲面はルジャンドル双対性を通して研究することが出来ます.それぞれの空間的曲面に対して焦面や波面が考えられますが,これらを統一的に扱う理論を構築しました.また平行曲面の概念も統一的に考えることが出来ます.来年度はこの平行曲面たちのジェネリックな分類をラグランシュ特異点論やルジャンドル特異点論を応用することにより求める予定です.1.微分方程式への特異点論的研究について2.微分幾何学への特異点論的研究についてミンコフスキー空間内の3つの擬球面(双曲空間,ドシッター空間,光錘)の中の空間的曲面はルジャンドル双対性を通して研究することが出来ます.それぞれの空間的曲面に対してcaustics(焦面)やwave front(波面)が考えられますが,これらを統一的に扱う理論を構築しました.特に,焦面と波面である平行曲面の関係をラグランシュ特異点論とルジャンドル特異点論を応用して与えることができました.また,写像の特異点論を応用して特異点を持つ模様付き多様体の研究も行いました.この研究を8月のニューカレドニアでの研究集会「First South Pacific Conference on Mathematics」にて発表しました.
インピーダンスニューモグラフィーを用いた呼吸同期超高速CT撮像法に関する研究

現在までに報告されている呼吸同期の手法としては、弾性帯を胸壁に巻き付け、その内部抵抗の変化を観測する方法、スパイロメトリーを用いる方法などがあるが、いずれも強制的に一定の吸気レベルでの呼吸停止が必要で、呼吸状態の悪い被検者や、小児等の場合は利用不可能である。そこで、非侵襲的に胸壁上から、呼吸数、換気パターン、換気量、肺血流量、肺内水分量などに関する情報を得られるインピーダンスニューモグラフィーを応用し、非侵襲的に任意の呼吸位相に同期させた肺野の高分解能CT撮像法を開発する事を目的とした。方法としては、市販のICUモニターを利用し、胸壁のインピーダンス曲線を描出し、得られた呼吸曲線をトリガー発生装置を経由して、超高速CTの撮像タイミングを制御するように回路を作成した。トリガー発生装置は呼吸曲線の任意の呼吸位相でトリガーを発生できるように設計されている。このシステムを用いて、37例で、最大吸気呼吸停止および終末安静吸気相での呼吸同期にてそれぞれ連続画像を撮像し、両者の連続性を比較検討した。また、呼吸不全症例6例および小児症例3例について呼吸同期画像単独で連続性を評価した。呼吸停止画像との比較では、呼吸同期画像において、60%の症例で完全に連続性が保たれ、30%の症例で狭い領域での画像の重なりが見られた。10%の症例で連続性に逆転が一部の画像で見られた。呼吸同期撮像のみ撮像した9例については、7例で画像の連続性が保たれ、2例で画像の重なりが一部の画像でみられた。以上の結果から我々の開発した呼吸同期システムは、小児、呼吸停止不能な患者の胸部CT検査に利用することで得られた画像の連続性を向上させるのに有用と推測される。
粒状材料におけるせん断帯生成機構解明のための実験と解析

本年度は、アルミ棒積層体を用いた二軸試験を実施した。アルミ棒の径は3種類とり、均等径および混合径にて試料とした。粒子の中心軌跡を非接触装置により観察し、粒子群の挙動を把握した。それと並行して、こうした変位を連続体物質点のそれとみなすことで、粒子群のつり合い状態を逆解析することを試みた。解析には等価介在物法による逆解析法を用い、粒子集合体の非弾性応力分布を推定した。また、接触力分布を推定する新しい考え方を導入し、個別要素法による結果と比較し、その対比を検討した。一方、研究代表者と海外共同研究者とによる「連結格子セルオートマトン(Connected Lattice-Cellular Automata : CL-CA)」の適用・検討も進めた。粒状体に関するCAのローカルルールは、従来開発していた落し戸受働モードのそれに加え、より一般的なせん断条件を記述するローカルルールを新たに提案した。均等径粒子群について、このルールに基づいたダムブレイク問題の数値解析を行い、ルールの有効性と結果の妥当性を検討した。この問題の解析では、海外共同研究者が行った実験や個別要素法解析の結果と良く似た傾向が得られるだけでなく、流体解析に用いられるCIPによる解析結果とも良い対比を示した。本年度は、アルミ棒積層体を用いた二軸試験装置を試作し、予備実験を行うとともに、連結格子セルオートマトン(CL-CA)のローカルルールを拡張した。アルミ棒の径は3種類とり、均等径および混合径にて実験を行う。解析にあたっては、個別要素法とセルオートマトンによった。本研究で扱うセルオートマトンモデルは、研究代表者と海外共同研究者とにより提案された「連結格子セルオートマトン(Connected Lattice-Cellular Automata:CL-CA)」であり、従来のCAに比べ、異なる粒子の大きさやさまざまな初期パッキングを扱うことが可能となり、数値計算に要する時間もきわめて短いことも特徴のひとつである。均等径粒子群について、このルールに基づいた数値解析を行い、ルールの有効性と結果の妥当性を検討した。ダムブレイクウエィブ問題の解析では、海外共同研究者が行った実験や個別要素法解析の結果と良く似た傾向が得られた。新しいルールの下で粒子群の挙動をよく再現できることを確認した。
マメ科植物ヘアリーベッチに含まれるシアナミドの生合成前駆体

高等植物500種以上を対象にシアナミドの分布を調べたところ,ヘアリーベッチ以外に同じソラマメ属のクサフジと,ハリエンジュ属のニセアカシアがシアナミドを含むことを見出した。シアナミドの分布はこのように非常に限定的であり,植物一般にとって生理上必須の成分ではないことが明らかになった。また,ヘアリーベッチ用に開発した同位体希釈を用いたガスクロマトグラム-質量分析計によるシアナミドの定量方法は,他の植物一般にも用いることができることも示された。クサフジはヘアリーベッチと比較してシアナミド含量が非常に多かったため,野外サンプルや室内栽培した個体を用いて分析を重ねた結果,再現性を確認した。そのため,ヘアリーベッチに代わってシアナミド生合成の研究材料として利用できる可能性があると考えたが,種子の購入が困難であること,成長が遅いこと,茎葉部を水溶液に挿して栽培することができないことなどから,そのような用途には不適であることがわかった。また,ヘアリーベッチやクサフジと同属で外見も非常に類似しているツルフジバカマは,野外サンプルおよび室内栽培した個体のいずれもシアナミドを全く含んでいなかった。このように,近縁種と思われる種間でシアナミド含有の有無が見出された結果は,将来的にシアナミドの生合成遺伝子の研究を進める際に,対照としての利用価値が高いと考えられる。生合成前駆体の研究では,安定同位体標識したグルコースがシアナミドに取り込まれることが確認された。無機窒素の安定同位体標識も取り込まれることがすでに確認できているため,これら生合成経路の最も上流の前駆体が取り込まれる条件を応用し,今度さらに下流の前駆体の取り込み実験を進めていく際に活用することができる。まず,ヘアリーベッチにおけるシアナミド生合成経路の検討方法を確立することを目的とした。N-15安定同位体標識した硝酸イオンをヘアリーベッチ幼植物体に与え,植物体抽出物よりシアナミドを精製した。GC/MSにて分析し,N-14硝酸イオンを与えた植物体から精製したシアナミドの質量スペクトルと比較した。標識体窒素の取り込みが認められ,全窒素に対するN-15の割合は0.0065から0.143に上昇した。この結果はシアナミドの二量体であるジシアンジアミドに変換してからDI-EIMSで分析することによっても確認した。このことは,ヘアリーベッチが硝酸イオンからシアナミドを生合成していることを示しており,シアナミドが天然物であることが改めて証明できた。類似の方法を用いることで,植物体内に取り込まれた硝酸イオンからシアナミドへ至る中間体やシアナミドの生合成前駆体を明らかにできると考えられる。標識体を投与した植物体からシアナミドを単離し,分析する方法の改善も試みた。有機溶媒を減圧除去する際にシアナミドを揮発により失う欠点があったが,DMSOを少量添加してから減圧除去することでほぼ完全にシアナミドの揮発を抑制できることが明らかになった。シリカゲルカートリッジカラムの使用により,シアナミドの回収率を高く保ちつつ,夾雑物の大部分を取り除けることも判った。このようにして純度を上げたシアナミド溶液をGC/MSにて分析すれば,添加した標識体が取り込まれたか否か,明確に知ることができる。今後,この方法を用いて生合成前駆体を明らかにする予定である。同位体希釈法を用いたGC-MSによるシアナミドの定量方法を用いて,ヘアリーベッチに含まれるシアナミド含量を経時的に定量した。インキュベータ内での栽培では,2-4週目にシアナミド含量が急激に増加することを明らかにし,この時期の植物体を用いて以降の実験を進めた。まず,シアナミドと構造の類似した尿素を生合成前駆体候補物質と考えた。茎葉部にシアナミドと尿素が存在することを定量的に確認した。茎葉部にN-15標識した硝酸イオンやアンモニウムイオンを投与したところ,シアナミドへN-15標識は取り込まれたが,尿素は単離することができなかった。非標識の硝酸イオンやアンモニウムイオンを投与した同様の実験においては尿素を単離できるため,N-15標識した硝酸イオンやアンモニウムイオンが尿素の生合成を阻害していると推察された。さらに長期間培養を続けると,シアナミド中のN-15窒素の割合はそれにともなって増加した。尿素は標識体投与後まもなく含量が1/100以下になったにもかかわらず,シアナミドの生合成はその後も順調に続いたことになる。この結果は,尿素がシアナミドの生合成前駆体であるという前提では説明できない。シアナミドは尿素から生合成されていないと結論した。尿素と,それ以外に直接の前駆体となり得ると考えられるL-アルギニン,およびアンモニウムイオンが同化されて有機体窒素の出発物質となるL-グルタミンの標識体を用いてシアナミドへの取り込み実験を行った。尿素は一度分解されてからシアナミドへ取り込まれることが確認され,前述の通り直接の取り込みは認められなかった。L-アルギニンのグアニジノ基も直接シアナミドへ変換されることは確認されなかった。また,L-グルタミンよりも硝酸イオンの方がよい基質となることから,シアナミドの窒素原子は有機体窒素由来でなく,無機窒素から直接生合成される可能性が示唆された。

高等植物500種以上を対象にシアナミドの分布を調べたところ,ヘアリーベッチ以外に同じソラマメ属のクサフジと,ハリエンジュ属のニセアカシアがシアナミドを含むことを見出した。シアナミドの分布はこのように非常に限定的であり,植物一般にとって生理上必須の成分ではないことが明らかになった。また,ヘアリーベッチ用に開発した同位体希釈を用いたガスクロマトグラム-質量分析計によるシアナミドの定量方法は,他の植物一般にも用いることができることも示された。クサフジはヘアリーベッチと比較してシアナミド含量が非常に多かったため,野外サンプルや室内栽培した個体を用いて分析を重ねた結果,再現性を確認した。そのため,ヘアリーベッチに代わってシアナミド生合成の研究材料として利用できる可能性があると考えたが,種子の購入が困難であること,成長が遅いこと,茎葉部を水溶液に挿して栽培することができないことなどから,そのような用途には不適であることがわかった。また,ヘアリーベッチやクサフジと同属で外見も非常に類似しているツルフジバカマは,野外サンプルおよび室内栽培した個体のいずれもシアナミドを全く含んでいなかった。このように,近縁種と思われる種間でシアナミド含有の有無が見出された結果は,将来的にシアナミドの生合成遺伝子の研究を進める際に,対照としての利用価値が高いと考えられる。生合成前駆体の研究では,安定同位体標識したグルコースがシアナミドに取り込まれることが確認された。無機窒素の安定同位体標識も取り込まれることがすでに確認できているため,これら生合成経路の最も上流の前駆体が取り込まれる条件を応用し,今度さらに下流の前駆体の取り込み実験を進めていく際に活用することができる。
シナプスにおけるミトコンドリア機能不全に応答する核への情報伝達経路の解明

脳の神経細胞は突起を伸ばして情報を送る。他の細胞との接触の場所「シナプス」ではエネルギーが必要なので、エネルギーを作る小器官「ミトコンドリア」が細胞体から運ばれる。ミトコンドリアがシナプスから不足すると神経細胞が機能せず、そのうち死んでしまう。しかしミトコンドリアをシナプスから不足させると分子レベルで何が起きているかはわかっていない。本研究では、トコンドリアが不足することでおきる神経細胞死に関わる因子を複数見つけた。シナプスでのミトコンドリアの欠乏はアルツハイマー病などの発症にも関わるため、これらの発見は、予防・治療法開発の手掛かりとなる可能性がある。細胞小器官ミトコンドリアは、エネルギー産生に加え、カルシウム濃度の調節、シグナリング、脂質や核酸合成など細胞に必須な役割を担う。ミトコンドリアは能動的に輸送され、細胞内の需要に応じて分布する。ミトコンドリアの分布は脳の機能と構造の統合性に重要であり、その乱れは神経細胞死につながると考えられる。細胞のストレスに対する反応の多くは核での遺伝子発現によって担われる。しかし、局所的なミトコンドリアの分布が乱れた場合にどのように細胞核に情報が伝達され、またどのような反応が起きるのかは明らかでない。本研究では、ミトコンドリア軸索輸送の阻害によりおきる神経細胞死のメカニズムを明らかにすることを目的とし、申請者らの研究室で同定された候補転写因子Estrogen-related receptor (ERR)に焦点を当てて検討している。具体的には、(1)シナプス前終末でのミトコンドリア減少に伴うERRの活性の変化と(2)シナプス前終末でのミトコンドリア減少に伴う加齢依存性神経機能低下と神経軸索変性におけるERRの役割、について、ショウジョウバエを用いて研究を進めている。H27年度は、ERRの遺伝子欠損によって、加齢依存的な脳機能低下が起きることを行動解析から見出した。この結果から、ERRの活性化は加齢依存的な脳機能の低下に対して保護的な役割を持つことが示唆される。また、電子顕微鏡を用いた超微細構造の解析では、ERRの遺伝子欠損によって細胞内の滑面小胞体の蓄積と神経変性が起きることがわかった。また、ATP量を局所的に測定できるFRETを用いたATPセンサーを用いて、ミトコンドリアの軸索輸送の阻害によるATP量の変化を測定し、軸索だけでなく細胞体でもATPが減少することを見出した。H28年度には、ミトコンドリアの局在変化とERR活性化、またATP量の関連についての解析を進める予定である。本年度は主に目的2について研究を行った。申請者らの研究室で確立されたミトコンドリア軸索輸送の阻害による神経細胞死モデルショウジョウバエ(PLoS Genet., 2012)について、その網羅的な遺伝子発現解析からERRの活性化が示唆された。ERRは幼虫でのエネルギー代謝における役割が知られているが、その脳または加齢における機能は不明である。ERRの欠損変異を持つショウジョウバエを加齢させ、運動能力の年齢による変化を測定したところ、加齢による運動能力低下が正常なショウジョウバエより早い段階で現れた。また、これらの個体の脳の超薄切片を作成し電子顕微鏡解析を行ったところ、神経細胞に空胞などの異常が見られ、さらに滑面小胞体の蓄積が多くの視神経細胞体で見られた。このことから、ERRが神経細胞の構造的な統合性の維持に必要であることが示唆される。さらに、細胞内の局所的なATP量とミトコンドリアの数の関係を調べるため、ミトコンドリアの軸索輸送阻害により細胞内ATP分布が変化するかを調べた。FRETを用いてATP量を検出できるバイオセンサーを脳神経細胞に発現させ、軸索と細胞体、樹状突起を見やすいキノコ体と呼ばれる部位で解析した。その結果、興味深いことに、ミトコンドリアの数の減少している軸索だけでなく、ミトコンドリアの数が増えているはずの細胞体でも、ATP量の減少が見られた。このことから、ミトコンドリアの密度を保つことも最適なエネルギー代謝のために必要であることが示唆される。当初は目的1を先に行う予定であったが、目的1で予定していた実験に用いるトランスジェニックショウジョウバエ(ERR-GFP)でその発現がみられなかった。この対策としては、このショウジョウバエを作成した研究室に問い合わせて他の系統の授与を申し込むとともに、標的遺伝子の発現解析など以下に述べる別の方法を用いる。近年、ミトコンドリアのシナプス終末からの減少は、神経変性疾患においてその原因に関わることが示唆されている。本研究の目的は、シナプス前終末での局所的なミトコンドリア欠乏と神経変性の関係性を明らかにすることである。本年度は、主に目的2に関して、ショウジョウバエモデルを用いて加齢依存性のエネルギー量変化とそのミトコンドリア分布との関連を調べた。脳神経細胞で加齢に伴うATP量の変化を解析したところ、軸索ではATP量は変化しないが、細胞体では加齢に伴ってATP量が減少することがわかった。その原因として、細胞体でのミトコンドリアの機能低下が考えられたため、電子顕微鏡解析によりダメージを受けたミトコンドリアの数が若年個体と加齢個体で異なるかを比較した。その結果、加齢により構造の異常なミトコンドリアが細胞体で増加していることがわかった。これより、加齢による異常なミトコンドリアの割合の増加がATP量の局所的な減少を引き起こすことが示唆された。

遺伝学的にシナプス前終末からミトコンドリアの数を減少させたショウジョウバエでは、加齢依存的に神経機能低下と神経軸索変性が観察される。それらの原因となる細胞内変化を探索するため、このショウジョウバエ脳の電子顕微鏡解析を行った。その結果、シナプス前終末からのミトコンドリア欠乏により、シナプスに異常な形態のオートファジー小胞の蓄積や、凝集タンパク質の蓄積が起きることがわかった。これらより、ミトコンドリアの欠乏により、シナプス前終末でのタンパク質代謝異常が引き起こされ、それが神経軸索変性の原因となる可能性が示唆された。シナプスでのミトコンドリアの数や機能の減少は、加齢依存的な神経変性疾患において、その発症に関与すると考えられている。ミトコンドリアの分布を電子顕微鏡解析を用いて調べたところ、軸索でのミトコンドリアの数は加齢により軸索で減少していた。そこで、加齢によるシナプスでのミトコンドリア欠乏により細胞内エネルギーATPが不足することが、神経軸索の脆弱性を増加させるという仮説を、ショウジョウバエをモデルとして検討した。脳神経細胞でのATP量が加齢に伴って変化するかを細胞内の様々な領域で検出するため、FRETを用いたATPのバイオセンサーを用いた。その結果、意外にも、加齢によって細胞体でのATP量は減少するが、軸索のATP量は減少しないことがわかり、通常の加齢においては、脳神経細胞の軸索では、ミトコンドリアの減少に関わらずATP量は維持されることが示された。一方、細胞体ではATPが加齢により減少することから、軸索と細胞体で異なるATP恒常性維持の仕組みがあることが示唆された。また、シナプス前終末からミトコンドリアの数を減少させたショウジョウバエの解析からは、アルツハイマー病などの疾患脳で見られるdense bodyに似た異常タンパク質の蓄積や小胞の異常が見出された。申請者らはミトコンドリアの局所的な欠乏が疾患関連タンパク質タウに対する脆弱性を増加させることを報告してきたが、この結果から、ミトコンドリアの欠乏がタウタンパク質の代謝を変化させることでその毒性を増加させ神経細胞死を促進することが考えられる。さらに、ミトコンドリアの局在がどのようにシナプスでのタンパク質代謝を制御するかのメカニズムを調べる予定である。本年度の研究成果は、以下に述べる学会での口頭発表として、また論文として発表された。神経細胞の情報伝達基地であるシナプス前終末と細胞全体を統括する核は遠く離れている。シナプスへのミトコンドリアの分布は神経細胞の機能や構造の維持に重要だが、ミトコンドリア分布が乱れたとき、どのような局所的な変化や細胞全体の反応がおきるのかは明らかでない。本研究では、ショウジョウバエモデルを用いてその問題に迫った。まず、ミトコンドリアの主な機能であるATP産生に注目した。ATPバイオセンサーによるイメージングから、脳神経細胞の細胞体で加齢に伴いATP量が減少することを見出した。また、神経細胞でグルコース取り込みを増加させると、ATP低下が抑制され、神経機能も改善できた。イメージング、電子顕微鏡解析、遺伝子発現解析、メタボローム解析から、ATP量の加齢による低下は解糖系の変化によることが示唆された。
価数揺動系および近藤格子系の磁気体積効果の研究

YbInCu_4の磁歪を測定するとともに、典型的な近藤格子化合物YbAgCu_4及び典型的な局在モーメント系化合物YbAuCu_4の磁歪を測定した。その結果、全ての試料について、体積磁歪、異方性磁歪とも磁場の2乗に比例することがわかった。その内、体積磁歪は全て負の値を示すが、その大きさは、局在モーメントレジームと近藤レジームあるいは価数揺動レジームで大きく異なることがわかった。dV/V=C・(χH)^2として、結合定数Cを評価すると、近藤領域であるYbInCu_4およびYbAgCu_4の低温部ではC10^<-3>(μB^<-2>),局在モーメントレジームにあると考えられる、YbAuCu_4の全温度領域、YbInCu_4およびYbAgCu_4の高温領域ではC<10^<-4>と1桁以上小さいことを見いだした。負の体積効果を説明するため、従来のf-c混成の体積依存性では説明できず、4f電子数の変化を考慮しなければならないことを明らかにした。東京大学物性研究所高磁場施設を利用してEuNi_2(Si_<1-x>Ge_x)_2の磁歪を最高磁場40Tまで測定した。その結果、メタ磁性転移を起こすx=0.82試料を除き、体積磁歪は磁化Mの2乗に比例し変化するがその符号は正である。結合定数は局在モーメント反強磁性体領域(x>0.85)ではC10^<-5>価数揺動領域(x<0.8)ではC10^<-3>、YbCu_4系とほぼ同じ値をとるという興味深い結果を得た。この結果は、磁場により4f電子数が変化するとしたICFモデルで説明出来ることを示した。以上の結果を総合することにより、一見全く異なったメカニズムにより生じていると考えられている2つの系の価数転移や近藤状態の形成が磁気体積効果を通して見ることにより、共通の因子に支配されていることが示唆され、今後理論的な裏付けが期待される。1.高感度磁歪測定装置の作成Oxford社製超伝導磁石を購入し高感度磁歪測定装置を作成した。磁場は4.2Kにおいて8Tまで発生出来る。温度は安定度±0.1Kで1.6Kから200Kまで可変出来る。磁場に平行及び垂直方向の磁歪が測定出来るよう容量セルを作成した。3端子法により高感度の容量変化を検知するため、既存の容量ブリッジ、ロックイン増幅器を使用し10^<-7>の長さ変化が測定可能となった。YInCu_4は重い電子系化合物であるが、T_v=50K付近で、約0.1の価数変化を伴う1次転移を起こしT>T_vではYb^<3+>局在モーメント系となる。この化合物の磁歪を10Kから200Kまで測定した。その結果、(1)T>Tvでは、磁場の2乗に比例する負の磁歪を観測した。比例定数は帯磁率の2乗に比例する。また磁歪は異方的であり、横方向磁歪が縦方向の約2倍であった。これらの結果は、局在モーメントモデルで理解可能である。(2)TT_vでは、ヒステリシスを伴う、ほぼ等方的な巨大な磁歪を観測した。これは、磁場により価数転移が誘起されたものとして理解できる。

(3)T<T_vでは、低磁場では体積変化を伴わない異方的磁歪が観測され、ある臨界磁場より上で、体積磁歪が発生することがわかった。この臨界磁場は温度の上昇とともに低下し、T_vの直下でほぼ0となる。これはフェルミ液体状態の磁歪の観測として新しい結果であり、今後近藤状態形成のメカニズムと関連し興味深い。昨年度に引き続きYInCU_4の磁歪を測定するとともに典型的な近藤格子化合物AgInCu4及び典型的な局在モーメント系化合物YAuCu_4の磁歪を測定した。この過程で、昨年度の測定で見られた、低温における異常な振る舞いは測定上に問題があったことを見いだし、YbInCu_4については全て測定をやり直した。その結果、全ての試料について、体積磁歪、異方性磁歪とも磁場の2乗に比例することがわかった。そのう内、体積磁歪は全ての負の値を示すが、その大きさは、局在モーメントレジームと近藤レジームあるいは価数揺動レジームで大きく異なることがわかった。dV/V=C・(χH)^2として、結合定数Cを評価すると、近藤領域であるYbInCu_4およびYbAgCu_4の低温部ではC10^<-3>(μB^<-2>),局在モーメントレジームにあると考えられる、YbAuCu_4の全温度領域、YbInCu_4およびYbAgCu_4の高温領域ではC<10^<-4>と1桁以上小さいことを見いだした。東京大学物性研究所高磁場施設を利用してEuNi_2(Si_<1-x>Ge_x)_2の磁歪を最高磁場40Tまで測定した。その結果、メタ磁性転移を起こすx=0.82試料を除き、体積磁歪は磁化Mの2乗に比例し変化するがその符号は正である。結合定数は局在モーメント反強磁性体領域(x>0.85)ではC10^<-5>,価数揺動領域(x<0.8)ではC10^<-3>、YbXCu_4系とほぼ同じ値をとるという興味深い結果を得た。以上の結果を総合することにより、一見全く異なったメカニズムにより生じていると考えられている2つの系の価数転移や近藤状態の形成が磁気体積効果を通して見ることにより、共通の因子に支配されていることが示唆され、今後理論的な裏付けが期待される。
脳内摂食亢進ペプチドによる嚥下関連自律応答の修飾作用とその中枢メカニズムの解析

空腹を起こし、その結果食事の量を増やす作用を持つグレリンという物質の作用を、麻酔を施したラットを用いて検討した。グレリンを脳に投与すると胃の弛緩が生じ、嚥下の頻度が減少することが明らかとなった。胃の弛緩は食事の量が増えても胃に適切に食事が収まるように、胃の容量を広げてやる作用があることを示している。嚥下の頻度の減少の意味を明らかにするには、さらなる研究が必要である。摂食亢進ペプチドによる嚥下関連自律応答の修飾作用を、麻酔下のSD系雄生ラットを用いて調べた。摂食亢進ペプチドとしてGHS-R (grows hormone secretagogue receptor)のリガンドであるグレリンを用いた。嚥下時には食物の円滑な受入のために胃近位部の弛緩が生じるので、グレリン第四脳室内投与の胃底部弛緩におよぼす効果を検討した。その結果、グレリンは用量依存性に胃底部の弛緩を惹起した。グレリン受容体のアンタゴニストとグレリンの同時投与により、グレリンの作用は消失し、頸部迷走神経切断によりグレリンの作用は消失した。これらのことからグレリンの作用は延髄背側部の尾側部のGHS-Rを介して迷走神経の作用で発現することが明らかとなった。摂食亢進作用を持つκ-オピオイド受容体作動薬のダイノルフィンAでも、同様に胃近位部の弛緩が見られた。次に上喉頭神経中枢端刺激による嚥下反射を顎舌骨筋の筋電図を指標として測定し、グレリン第四脳室内投与の作用を検討した。その結果、グレリン投与は上喉頭神経刺激中(20秒)の嚥下反射の回数を減少させ、その潜時を遷延させることが明らかとなった。また、嚥下反射の回数は投与したグレリンの用量に依存して減少した。グレリンの投与は平均血圧に変化を及ぼさなかった。また、上喉頭神経の分岐部の尾側で左右の迷走神経を切断したラットでもグレリンによる嚥下反射の抑制が見られた。これらのことから、嚥下反射の抑制応答は、グレリンによる心血管応答や消化管収縮による圧受容器反射などを介した二次的な応答ではないことが示された。おそらく延髄の嚥下中枢を介した応答だと考えられる。そこで現在、この部位へのグレリンの微量注入が嚥下反射におよぼす効果を検討中である。第四脳室に投与したグレリンが延髄のどの部位に作用し胃弛緩や嚥下反射の抑制をもたらすかを明らかとした。胃弛緩に対する作用部位を特定するために、閂吻側部と尾側部の迷走神経背側複合核群(DVC)のそれぞれに、微小ガラス管を用いて200fmolのグレリンを投与した。その結果、尾側部DVCの注入に対して著明な胃弛緩が観察された。前方部への投与は效果をもたなかった。さらに、閾値濃度を明らかとするために尾側DVCに複数容量のグレリンを微量注入した結果、2fmolのグレリン投与は効果をもったが、0.2fmolのグレリン投与は効果をもたなかった。このことから、閾値濃度は3-33nMの間にあることが示唆された。嚥下反射に及ぼす作用部位を特定するため、孤束核中央部(m-NTS)と孤束周辺部(l-NTS)のそれぞれに、微小ガラス管を用いて300fmolのグレリンを投与した。その結果、l-NTS投与時には、投与10分後に嚥下反射の有意な抑制が認められた。一方、m-NTS投与時には投与20分後になって始めて有意な抑制が認められた。この抑制はm-NTSに投与したグレリンが拡散によりl-NTSまで到達したと考えられ、作用部位は孤束周辺部のl-NTSであると考えられる。この部位には、上喉頭神経求心性神経が投射しているので、グレリンは上喉頭神経求心性ニューロンと孤束核ニューロンのシナプス伝達を阻害していることが推察される。これまで胃弛緩応答はグレリンの他、ニューロペプチドY、オレキシンA、ダイノルフィンでも生じ、摂食亢進作用を持つペプチドに共通した応答であることを示してきた。オレキシンAを第四脳室内投与した結果、オレキシンAもグレリン同様嚥下反射の抑制をもたらしたので、嚥下反射の抑制も胃弛緩と同様に摂食亢進ペプチドに共通した性質であることが示唆された。
ｅポートフォリオを活用した英語の効果的個別学習・協同学習のモデル構築とその評価

本研究課題の中心は,eポートフォリオによる学習到達目標設定のシステムを構築し,大学での英語指導における有効性を探ることにある。28年度と29年度は,Can-Doリストの開発,Maharaによるeポートフォリオシステム構築とプラグイン開発,および同システムと連動した各種オンライン教材の開発を行った。最終年度となる30年度は,29年度までに構築・開発した上記のシステムとオンライン教材に拡充を加えつつ,授業における本格的運用とデータ収集を行った。具体的には,(1)Can-DoリストおよびMaharaプラグインの運用,(2)オンライン教材の継続的開発,(3)関連データの収集と分析,および(4)本研究課題の総括,以上の4点である。まず,研究対象校の大学1年生を対象に,eポートフォリオシステムの目標設定とサジェスト機能を活用した授業や,グループワークと連携した授業実践を行った。学習者から収集したデータに基づき,これらの実践の有効性と課題が確認された。次に,学習者の目標達成を支援するため,会話・ドラマ・ディスカッション・時事英語など,学習者各自の英語レベルと興味に応じて選択できる音声教材計100本を作成した。これらの教材は,これまでと同様にポッドキャストとして一般に配信・公開されている。さらに,本研究課題に関連し,大学英語教育におけるポッドキャストの活用の実態調査や,オンライン語彙学習システムにおける学習行動の分析,TOEIC(R) Listening and Reading Test対策教材に基づく学習者データの分析などを行った。最後に,国内外での学会発表や論文投稿等を通じ,本研究課題の3年間で得られた成果と課題を総括した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1年目となる28年度は,本研究の対象とする英語指導モデルに必要な準備を行った。具体的には,(1)CAN-DOリストの開発,(2)eポートフォリオシステムの立ち上げおよびプラグイン開発,および(3)オンライン教材開発,以上の3点である。まず,eポートフォリオに搭載するためのCAN-DOリストを開発した。様々に乱立するCAN-DOリストを精査した結果,研究対象校でクラス分けテストや成績評価の目安として活用されている英語外部検定試験のスコアとの連動を視野に入れ,同試験の実施機関によるCAN-DOリストを用いて開発を行った。研究対象校の1年生約1,000名を対象に,1年間にわたる質問紙調査を行い,いわゆる四技能にInteractionとFunctionを加えた,計6項目からなるCAN-DOリストを開発した。次に,eポートフォリオシステムの立ち上げと,CAN-DOリストを搭載するためのプラグイン開発を行った。eポートフォリオシステムは,広く用いられているmaharaを採用した。また,同システムに上述のCAN-DOリストを組み込むことで,研究対象校の学習者が,各自の英語運用能力に応じた学習到達目標を設定し,その達成に向けた学習支援を得られる機能を搭載することとした。この機能を実現するためのプラグインを開発した。最後に,eポートフォリオと連携させるための教材開発を行った。eポートフォリオシステムで提供される学習支援の一環として,会話・ドラマ・ディスカッション・時事英語など,学習者各自の英語レベルと興味に応じて選択できる音声教材計112本を作成した。これらの教材はポッドキャストとして一般に配信・公開されている。今後,これらのCAN-DOリストとeポートフォリオを活用した指導モデルを実施し,その評価のためのデータの収集と分析を行う。本研究課題を遂行するのに必要な,CAN-DOリスト,eポートフォリオシステム,および連携のための教材の準備が完了し,2年目の本格運用に向けての態勢を整えることができた。CAN-DOリストは研究対象校における1年間の調査に基づいており、対象校学生の英語力などの実情を十分に反映している点で,2年目以降に利用するにあたり信頼に足るものが開発された。eポートフォリオも,研究対象校での利用に特化するための機能を付加するためのプラグイン開発が完了している。教材開発においては,過去の膨大な量の蓄積に加え,対象学生の興味とレベルに対応した最新の内容のものを提供する準備が整った。2年目となる29年度は,本研究の対象とする英語指導モデルの一部を実施するとともに,さらに必要な教材やツールを開発した。具体的には,(1)前年度開発したCan-DoリストおよびMaharaプラグインの運用,(2)必要な追加機能の開発,(3)オンライン教材開発,および,(4)関連データの収集と分析,以上の4点である。まず,前年度開発した「Can-Do目標設定プラグイン」によるeポートフォリオの運用を開始した。研究対象校の1年生108名を対象に,各自のTOEIC(R)スコアに基づき「現在のスコアでできること」「目標スコア」「なりたいリスト」を利用した目標設定を実施し,プラグインのサジェスト機能で示される各種教材による学習が指導された。その後,本プラグインの使用感に関するアンケート調査が実施された。次に,Maharaで「Can-Do目標設定プラグイン」と連動して使用するプラグインを開発した。各種試験のスコアを可視化するための「レーダーチャートプラグイン」,およびMahara上でポッドキャスト等の音声教材の学習記録を可視化できる「多聴プラグイン」を開発した。これらは,学習者が個々に設定した目標を達成するための支援となることが期待される。さらに,eポートフォリオと連携させるための教材開発を継続した。Maharaでサジェスト教材として提供される学習支援の一環として,会話・ドラマ・ディスカッション・時事英語など,学習者各自の英語レベルと興味に応じて選択できる音声教材計100本を作成した。

最後に,本研究課題に関連するデータのうち,本研究のうちポッドキャストの聴取実態に関するデータ収集を行った。動画配信サイトの分析機能を利用し,各教材の聴取回数および聴取時間等を把握し,それぞれの数値が高い教材の傾向について分析した。本研究課題を遂行するのに必要な各種プラグインおよび教材の整備が完了し,最終年の実施に向けて十分な態勢を整えることができた。Can-Doリストを利用した目標達成に向け,その具体的な学習方法がサジェスト機能として示されるのに加え,本年度開発したプラグインによりその過程が可視化されうるようになった。教材開発においては,過去10年間分の膨大な量の蓄積に加え,対象学生の興味とレベルに対応した最新の内容の教材が提供可能となった。本研究課題の中心は,eポートフォリオによる学習到達目標設定のシステムを構築し,大学での英語指導における有効性を探ることにある。28年度と29年度は,Can-Doリストの開発,Maharaによるeポートフォリオシステム構築とプラグイン開発,および同システムと連動した各種オンライン教材の開発を行った。最終年度となる30年度は,29年度までに構築・開発した上記のシステムとオンライン教材に拡充を加えつつ,授業における本格的運用とデータ収集を行った。具体的には,(1)Can-DoリストおよびMaharaプラグインの運用,(2)オンライン教材の継続的開発,(3)関連データの収集と分析,および(4)本研究課題の総括,以上の4点である。まず,研究対象校の大学1年生を対象に,eポートフォリオシステムの目標設定とサジェスト機能を活用した授業や,グループワークと連携した授業実践を行った。学習者から収集したデータに基づき,これらの実践の有効性と課題が確認された。次に,学習者の目標達成を支援するため,会話・ドラマ・ディスカッション・時事英語など,学習者各自の英語レベルと興味に応じて選択できる音声教材計100本を作成した。これらの教材は,これまでと同様にポッドキャストとして一般に配信・公開されている。さらに,本研究課題に関連し,大学英語教育におけるポッドキャストの活用の実態調査や,オンライン語彙学習システムにおける学習行動の分析,TOEIC(R) Listening and Reading Test対策教材に基づく学習者データの分析などを行った。最後に,国内外での学会発表や論文投稿等を通じ,本研究課題の3年間で得られた成果と課題を総括した。本年度は,前年度に構築・開発されたeポートフォリオシステムおよびポッドキャスト教材に基づき,これらを対象クラスの授業実践において運用し,各種データを収集する。CAN-DOリストで示される到達目標については,引き続き修正を行い,CAN-DOリストと連携したWBT・ポッドキャスト教材の開発も継続する。
高解像度ライブイメージングによる卵母細胞由来核小体の胚発生支持機能の解析

これまでの研究により,核小体を除去(脱核小体)した卵核胞期のマウス卵母細胞は,正常に成熟するが,受精後の前核期の核中に核小体は形成されず,胚は2細胞期で発生を停止するが,前核期で脱核小体した胚は正常に胚盤胞へ発生し,胚移植により正常な産仔を得られることを報告した。また,脱核小体胚と卵母細胞型の核小体が形成されないNpm2 KOマウス胚を用いた実験により,これらの胚は,発生過程で卵母細胞型の核小体を再形成することはなかったが、体細胞型の核小体を新たに形成することを報告した。これにより,卵母細胞型の核小体は前核期以降の胚発生に必須ではないこと,卵母細胞型の核小体がなくとも胚は体細胞型の核小体を新たに形成することが明らかとなった。また,これまでの結果より卵母細胞型の核小体が必須な時期は受精後から前核期後半までの間であると明らかになっている。この時期の卵母細胞型の核小体の個数やサイズが、その後の発生に重要であることも示唆されており,この卵母細胞型の核小体の形態,個数,体積がどのように制御されているかに着目し実験を開始した。まず,卵母細胞型の核小体の個数が何によって変化するのかを調べた結果,前核中の卵母細胞型核小体の数は,核と核小体の比によって変化することが明らかになった。さらに,体細胞核移植胚では,偽前核中の卵母細胞型核小体の個数が多いことが異常の一つとして以前から報告されていることに着目し,余剰な卵母細胞型核小体を体細胞核移植胚に顕微注入することで,偽前核中の核小体の個数の異常を改善できないか試みた。余剰な核小体を顕微注入したところ,偽前核中の核小体数が受精卵へと近づき,2細胞期への進行を促進させることを明らかにした。これにより,卵母細胞型の核小体は,正しい前核形成を行い2細胞期胚へ発生するめの何らかの機能(ゲノムリプログラミング,核の脱濃縮等)を持っていると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。以前の研究から,核小体を除去(脱核小体)した卵核胞期(GV期)のマウス卵母細胞は,正常に成熟するが,受精後の前核期の核中に核小体は形成されず,胚は発生を停止することが示された。また、成熟後のマウス脱核小体卵母細胞に核小体を戻すと胚は発生するが,前核期の受精卵に戻しても胚発生が回復しないことも明らかにされている。これらの結果は,核小体は受精後から前核期までの時期にのみ機能する可能性を示唆している。正常な前核期胚の核中に形成される核小体は,GV期の核小体と同様に緊密な形態をしている。2細胞期以降,この緊密な卵母細胞型の核小体の周囲から,体細胞型の核小体が形成され始め,胚盤胞では完全に体細胞型の核小体となる。本研究では,前核中の核小体が,それ以降の胚発生に必須であるかを前核から核小体を除去することによって調べた。また,脱核小体した前核期胚から発生した胚に体細胞型の核小体が形成される可能性を探った。まず,顕微操作により雌雄両前核から核小体を除去した後,体外で発生させ,胚盤胞への発生率を調べた。また,2細胞期へと発生した胚を移植することによって産仔への発生を調べた。前核期で脱核小体した胚は正常に胚盤胞へ発生し,胚移植により正常な産仔を得た。次に,核小体の形成を確認するために,GFPタグのついた卵母細胞の核小体に特異的な蛋白質(NPM2)のmRNA,体細胞型の核小体に特異的な蛋白質(B23)のmRNAを用いたライブセルイメージングと体細胞の核小体に特異的な蛋白質(B23, UBF)に対する免疫蛍光染色を行った。前核期で脱核小体した胚は,発生過程で卵母細胞型の核小体を再形成することはなかったが、体細胞型の核小体を新たに形成した。以上の結果から,卵母細胞型の核小体は前核期以降の胚発生に必須ではないこと,卵母細胞型の核小体がなくとも胚は体細胞型の核小体を新たに形成することが明らかとなった。また,ライブセルイメージングと免疫蛍光染色により,前核期で脱核小体した胚は,発生過程で卵母細胞型の核小体を再形成することはなかったが、体細胞型の核小体を新たに形成することを報告した。

また、これまでの結果と合わせることにより卵母細胞型の核小体が必須な時期は受精後から前核期後半までの間であると明らかになっている。この卵母細胞型の核小体の機能を明らかにするため,体細胞核移植胚に着目し実験を開始した。受精卵では.雌雄両前核に一つずつ卵母細胞型核小体が形成されるが,体細胞核移植胚では,偽前核中の卵母細胞型核小体の個数が多いことが異常の一つとして以前から報告されている。本研究では,卵母細胞型核小体の量に着目し,余剰な卵母細胞型核小体を体細胞核移植胚に顕微注入することで,偽前核中の核小体の個数の異常を改善できないか試みた。コントロールの体細胞核移植胚では,約10%の胚しか偽前核中の卵母細胞型核小体数が1個になっていなかったが,余剰な核小体を顕微注入したところ,50%以上の胚で偽前核中の核小体数が1個になった。また,その胚を移植したところ,産仔への発生率はコントロール核移植胚で7.1%だったのに対し,余剰核小体を顕微注入した区では,11.5%まで上昇した。これにより,卵母細胞型の核小体は,正しい前核形成を行うための何らかの機能(ゲノムリプログラミング,核の脱濃縮等)を持っていると考えられる。体細胞核移植胚の核小体の個数と産仔率の関係について明らかになり始めた、このまま順調に進めば核小体の機能のひとつが明らかになると考えられる。これまでの研究により,核小体を除去(脱核小体)した卵核胞期のマウス卵母細胞は,正常に成熟するが,受精後の前核期の核中に核小体は形成されず,胚は2細胞期で発生を停止するが,前核期で脱核小体した胚は正常に胚盤胞へ発生し,胚移植により正常な産仔を得られることを報告した。また,脱核小体胚と卵母細胞型の核小体が形成されないNpm2 KOマウス胚を用いた実験により,これらの胚は,発生過程で卵母細胞型の核小体を再形成することはなかったが、体細胞型の核小体を新たに形成することを報告した。これにより,卵母細胞型の核小体は前核期以降の胚発生に必須ではないこと,卵母細胞型の核小体がなくとも胚は体細胞型の核小体を新たに形成することが明らかとなった。また,これまでの結果より卵母細胞型の核小体が必須な時期は受精後から前核期後半までの間であると明らかになっている。この時期の卵母細胞型の核小体の個数やサイズが、その後の発生に重要であることも示唆されており,この卵母細胞型の核小体の形態,個数,体積がどのように制御されているかに着目し実験を開始した。まず,卵母細胞型の核小体の個数が何によって変化するのかを調べた結果,前核中の卵母細胞型核小体の数は,核と核小体の比によって変化することが明らかになった。さらに,体細胞核移植胚では,偽前核中の卵母細胞型核小体の個数が多いことが異常の一つとして以前から報告されていることに着目し,余剰な卵母細胞型核小体を体細胞核移植胚に顕微注入することで,偽前核中の核小体の個数の異常を改善できないか試みた。余剰な核小体を顕微注入したところ,偽前核中の核小体数が受精卵へと近づき,2細胞期への進行を促進させることを明らかにした。これにより,卵母細胞型の核小体は,正しい前核形成を行い2細胞期胚へ発生するめの何らかの機能(ゲノムリプログラミング,核の脱濃縮等)を持っていると考えられる。計画していた実験については,データを出し論文にまとめ上げることができた。現在、余剰核小体によって核移植の効率を上げることに成功した。今後は、余剰核小体が発生のどの部分に寄与したのかを明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究により,卵母細胞型の核小体は受精後から前核期の間の発生の非常に初期にのみ必須であることが示された。今後は,この時期に起こる胚の大きな変化(第二減数分裂,染色体の脱凝縮と前核形成,染色体の複製・再凝縮,第一有糸分裂)と核小体との関係を探る。
都市型観光周遊行動に着目した休日交通計画に関する基礎的研究

わが国の都市型観光地の代表都市京都を取上げ、休日交通調査データを用いた観光周遊行動特性の把握を行うとともに、休日交通計画のあり方に関する基礎的考察を行った。具体的な研究目的は、以下の3点であった。1)京都の休日交通に関する実態把握のための調査手法の紹介および基礎集計分析2)京都観光の特徴といえる周遊行動パターンに関するトリップチェイン分析を通じて、その時空間特性の計量的把握、交通手段利用特性、そして周遊パターンにかかわる因果構造を明確にすること。3)上記の1)、2)を踏まえ、今後の休日交通計画のあり方を明らかにするために、奈良、鎌倉といった他の都市型観光地に関する研究事例についても資料収集し、その計画手法の体系化のための基礎的考察を加える。これらの研究目的の遂行を助成期間内に行い、その研究成果は1998年(平成10年度)の学会開催時に発表するとともに、最終的な報告を報告書の形でとりまとめた。観光交通計画においては,基本的には観光活動の派生需要としての諸性質を踏まえて,観光地とそれに関連する地域における交通施設の整備・管理の望ましい方策を策定する必要がある.平成九年度は,以下の2点の課題を取り上げた.(1)観光周遊行動に関する現象把握分析及びそのための調査論の検討(2)観光周遊行動パターンの意志決定メカニズム・因果関係解明のためのトリップチェイン分析具体的には,1)上記(1)の研究課題への取組のため,「京都」に関する休日交通行動調査データを用いて,観光周遊行動を詳細に記録した個人活動・交通データの整理・体系化を行った.併せて都市型観光を念頭に置いた休日交通計画の理論的検討を行った.2)次に,この個人活動・交通データに加え別途に既存の統計調査・センサスデータの収集整理を行い,これらによって周遊行動特性及び交通サービス特性の実態分析を行った.その中で,本研究での大きな特色であるトリップチェイン分析を適用して,周遊行動パターンの類型化とそのに基づくクロス分析を行った.わが国の都市型観光地の代表都市京都を取上げ、休日交通調査データを用いた観光周遊行動特性の把握を行うとともに、休日交通計画のあり方に関する基礎的考察を行った。1)京都の休日交通に関する実態把握のための調査手法の紹介および基礎集計分析2)京都観光の特徴といえる周遊行動パターンに関するトリップチェイン分析と通じて、その時空間特性の計量的把握、交通手段利用特性、そして周遊パターンにかかわる因果構造を明確にすること。これらの研究目的の遂行を助成期間内に行い、その研究成果は1998年(平成10年度)の学会開催時に発表するとともに、最終的な報告と報告書の形でとりまとめた。
管理職着任前に必要とされる資質能力の解明と管理職候補者研修プログラムの開発

教員の大量退職時代において、次期管理職の人材育成や資質能力の向上は重要な課題と言える。各地においては今後、次期管理職層が薄くなる傾向があることや、年齢構成の偏りにより十分なマネジメント経験を持たず、管理職に登用される教員が増加するものと予想される。本研究は管理職着任前までに必要な資質能力を、全国の教員育成指標(管理職版)と現職教頭、管理職候補者の三つの視点から調査研究を行い、管理職着任前まで必要とされる資質能力を解明するとともに、管理職候補者を対象とした、資質能力向上のための効果的な研修モデルを提案するものである。