hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
芸術科書道におけるｉＰａｄを活用したデジタルコンテンツの教材化と環境設備の構築

これまで電子型タブレット(iPad)で行ってきた授業実践に加え、仮名の指導におけるiPadを活用した授業実践や、毛筆で書かれた文字と画像を組み合わせた、新しいデザイン書道の作品制作にも取り組むことができた。一方でこれまでの課題であった、複数の生徒が一台のiPadを活用する際のデータの保存、活用や管理、生徒と指導者側との受け渡しについては、Apple社が提供しているAirDropと、AirMac Time Capsuleを活用することによって改善を図ることができた。以前はクラウド上にデータを一旦保存し、そこからダウンロードしたり、再度保存し直したりしていたが、AirDropを活用することによって直接端末同士でのデータのやり取りが可能となることで、データの保存場所を探す手間や保存確認、そして各端末間のデータの受け渡しを容易なものとしただけでなく、第三者によるデータの加工や、流出にも対応することができるようになり、授業内におけるデジタルデータの活用をより円滑なものとすることができた。また、Air Mac Time Capusleを同時に活用することで、常に自動でバッグアップすることができるため、データの破損や不意な削除にも対応することができるようになった。また、「フォトリッチ360°」を活用することで、青銅器などの立体物を360°方向から鑑賞することや、任意の場所を拡大・縮小して鑑賞できることが、立体物の鑑賞方法を大きく変えるものとなり、生徒の興味・関心を引き出すことにつながった。以上のような研究成果とともに、今後は電子型タブレットの継続的な活用を前提としたノートの取り方や活用(ノートテイキング)について研究していく必要性を感じるものとなった。
微小接合におけるトンネル時間の研究

サブミクロンサイズの大きさの微小トンネル接合を用いて電流や電子を一電子のレベルで人工制御しようとする研究が、室温動作をも視野にいれて行われている。ところが、単一電子デバイスを室温で動作させるためには、接合の帯電エネルギー(すなわち、一電子当たりの静電エネルギー)をleV程度にしなければならず、これは上に述べたトンネル時間からエネルギーと時間の不確定性関係を用いて計算されたエネルギースケールと同じオーダーになる。従って、室温動作が可能な単一電子デバイスの動作特性はトンネル時間と切り離して考えることができないと予想される。このことは、トンネリングのダイナミックスをまじめに取り扱わなければならないことを意味する。我々は、このような問題意識に立って、帯電効果とトンネル時間の関係の研究を行ってきたが、本年度はトンネルレートを実時間でセルフコンシステントに計算する方法の開拓を行った。また、コヒーレントに振動する電場中でのトンネリングの問題を考察した。これはトンネル時間に関するButtiker-Landauer理論での量子力学的変調への拡張となっている。
ナノ細孔中の水分子ネットワークにおけるラジオ波帯プロトン伝導ダイナミックス

LCRメーターとインピーダンス・アナライザ(本研究計画で導入)を組み合わせたプローバーシステムを開発した。微小試料に対して2端子法インピーダンス測定を行い、ナノ細孔中水分子のダイナミックスを捉えた。Ni(cyclam)試料の誘電分散は、第1, 2水和圏の水分子双極子の配向変化に起因する。また、ナノ空間の強い束縛により、そうした水分子の緩和時間が、自由水に比べて約3桁減少する。エリスリトール内包試料では、エリスリトール分子の近傍で局所的にプロトン移動が発生する。孤立した生体分子の特性が、ナノ空間を利用することで研究可能になり、今後さらに活用する。微小な分子性ナノ多孔質単結晶試料において、ラジオ波からマイクロ波域のインピーダンス測定を実現するため、プローバーシステムを試作した。本測定の鍵は、試料端面と接触する白金製電極探針の先端部の形状にあった。針状、半円状など、いろいろ試したが成功せず、最終的には平板状にすることで測定が行えた。また、より接触抵抗を下げることを期待して半導体製品や、医療現場で使用する幾種類かの伝導グリースを購入して試した。非常に薄く探針に塗ることで測定が行え、非常に小さい試料に対して有効であることが分かった。大きいサイズの試料に対しては、水溶液に浸したまま、白金電極を試料の両端面に接触させた状態で測定できるようにした。ここで、水溶液を通じての伝導性を除去するため、絶縁性の専用基板を開発した。探針の校正は、LCRメータの場合、オープンとショートで行う。本計画で新規に導入したインピーダンスアナライザでは、半導体基板のテストに用いられている校正基板を使用して、オープン、ロード、ショート測定を行う。一連の測定をパソコンで自動計測するためのプログラムを作成した。初年度の試験測定は、数mmの大きさの試料が得られているNi(cyclam)試料を用いて行った。プローバーにLCRメータを接続して、複素伝導率の周波数分散、および直流バイアス電圧依存性を測定した。その結果、ナノ空間内に束縛された水分子双極子の配向変化に起因した応答が捉えられた。インピーダンスアナライザによる測定でも周波数変化を捉えたが、その原因については次年度以降引き続き実験と考察を進める。・本研究計画で試作したプローバーシステムにより、微小試料中に内包された1次元水分子ネットワークの誘電率・伝導率の周波数依存性を導出する研究手法を確立した。特に、探針に塗った伝導性グリースと水分子ネットワークとの間に生じる接触抵抗の寄与をランドルス回路を等価回路に採用することで、試料の低周波インピーダンスを得ることができた。実用的に計測できる領域は、LCRメータでは500Hz2MHz、インピーダンスアナライザでは120MHzである。後者の場合、配線の長さが計測に影響すること、および周波数増加により、試料の抵抗が低下するため、接触抵抗と同程度以下では測定が困難になった。・大型単結晶試料が得られている分子性ナノ多孔質結晶{[Ni(cyclam(H2O)2]3(TMA)2・29H2O}nにおいて、低周波インピーダンスの周波数変化を測定した。その結果、1MHz以下では誘電率が約50だが、それ以上では分散が生じる。デバイ型分散を仮定したところ、緩和時間がナノ秒オーダーにあることが分かり、自由水(10ピコ秒)に比べて約2桁遅くなった。この応答は、第4水和圏に含まれる水分子双極子の集団励起に起因することが分かった。・上記分子性ナノ多孔質結晶の水分子ネットワークの中心に、エリスリトール(糖アルコール)を1次元的に規則配列させた試料の合成に成功した。誘電率測定を同様にして行ったところ、誘電率が約400に達し、かつ、10kHzと数十MHz付近に分散があることが分かった。異常に大きい誘電率の起源は今のところ不明だが、エリスリトールが有する4個のOH基に水和した水分子が自己解離することで、プロトンとプロトンホールが出現し、これら電荷が作る電気双極子の応答と考えられる。エリスリトール導入量を低下させ、誘電率がどのように変化するか調べて機構を今後解明したい。インピーダンスアナライザを用いて、2MHzから1GHzの周波数領域における複素誘電率(複素伝導率)を、最低温度10Kまで計測できるようにした。これまで、室温専用のプローバーシステムは大型装置であったが、低温冷却するクライオスタットに挿入するため、新たに小型の試料セルを試作した。LCRメータを用いたより低周波実験も行えるようにするため、セミリジッド同軸ラインをインサートに2本装備した。本研究で扱う試料は微小であり、かつ、導電性グリースを白金製探針と試料表面の間に挟むため、計測可能な最高周波数は約100MHzまでに制限された。Ni(cyclam)

試料の親水性ナノチャンネルの水分子ネットワーク中に糖アルコール分子のエリスリトールを20%内包した試料の合成に成功した。上記システムを用いて、本試料の誘電率を測定したところ、300程度の値になった。60%内包試料では、400程度であり、内包していない試料では、50程度であることから、内包量により誘電率が著しく変化することが分かった。エリスリトール分子は中性で、電気双極子を持たないため大きな誘電率を出すことはない。エリスリトール分子は4個のOH基をもち、このOH基に水和する水分子が自己解離することで正電荷をもつプロトンと負電荷をもつプロトンホールが双極子を形成すると考えられる。温度を変えると誘電率にも変化が生じることから、プロトンの運動に関係することが分かった。水ナノチューブ、および水分子鎖を含む分子性ナノ多孔質結晶についても、低周波誘電率を決定した。また、本研究で試作したシステムを、固体燃料電池電解質の高温における低周波伝導率測定に適用したところ、非常に簡便にデータを得ることができた。今後、幅広い研究に利用できることが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体物理26年度が最終年度であるため、記入しない。プローバーの白金製電極探針の形状と接触の問題を解決するために、多くの時間と労力を費やしたが、当初想定していた時間範囲で納まった。本研究計画を開始後、分担者がNi(cyclam)試料の大型化に成功し、プローバーのテスト実験を行う上で最適な試料を得ることができた。本試料で、探針と計測機器の調節、および予備実験を行った。ここまでの進展は、年度当初に作成した計画実施計画にほぼ従っている。・微小な単結晶試料1個を用いて、異方的な水分子ネットワークの低周波誘電率測定に初めて成功した。探針の形状決定、および伝導性グリースと、校正用50Ωの選択には、予想以上に時間を要したが、院生とともに技術革新することができた。・水分子ネットワークのみを有するNi(cyclam)試料の場合、低周波の誘電応答には、水分子双極子の応答を捉えることができた。ナノ空間に閉ざされた水分子の集団応答を初めて明確に検出することができた。・一方、ナノチャンネル水分子ネットワーク中にエリスリトールを導入した試料では、誘電率が1桁増加し、予想外の結果となった。これほどの増大は、水分子の誘電率には帰着できない。エリスリトール自身は中性分子であるので、直接誘電応答しないはずである。しかし、エリスリトールに水和する水分子のごく一部が自己解離し、プロトンとプロトンホールが発生した可能性が考えられる。エリスリトール導入により、赤外スペクトルには、新たな鋭い吸収が1000cm-1付近に出現することも確認している。これは、新たな形態のプロトン水和物が出現している証拠といえる。こうした研究成果は、水分子を含むナノ空間の新たな活用法を切り開くものである。典型的な分子性ナノ多孔質結晶に関して、そのナノ空間内に存在する水分子ネットワークの構造、プロトン、配向欠陥の各ダイナミックスを本格的に調べる。
日本人の技能観を基盤とする和食調理学習プログラムの開発

家庭科教育における和食プログラムの開発に向けて、基盤となる日本人の技能観をフォークサイコロジーの考え方をもとに、明らかにした。具体的にはデンマークと日本の中学生における調理実習の授業、食と調理に関するコンクールについて比較検討し、日本人の中学生が考える技能観を明らかにすることを研究の中心とした。日本人中学生特有の技能観を明確にはできなかったが、学校文化の違いが調理実習において生徒の行動の違いとして明確に説明できるものであった。日本の中学生は手を出して思い切りよく行うことは少ないが見て学ぶということを多く行っており学校文化の志向的状態から説明できることが示唆された。本研究は、日本の家庭科教育で行われている調理実習の特徴を、他国と比較して明らかにするものである。初年度(27年度)は、(1)日本の中学校・デンマークの中等学校におけるそれぞれの調理実習授業を観察し、比較すること(2)中学校の生徒に設定されている両国の料理コンクールを観察し、比較検討すること(3)以上の比較検討の視点として援用するブルームの文化心理学の考え方を整理し有用な視点を析出することの3点について研究をすすめた。(1)については日本の公立中学校での観察(2016年1月21日)、デンマークの公立中等学校での観察(2016年3月30日)を実施し、現在データの整理中である。(2)については日本のおべんとうコンクールの観察(2016年1月23日)、デンマークのFood Fight Finalの観察(2016年3月31日)を終え、こちらも比較検討中であり、2016年8月17日に開催される国際家政学会韓国大会で発表を予定している。(3)については、担当者による研究会を3回開催し、以下のような視点を本研究の分析視点として利用することとした。すなわち、ブルーナーによれば文化は共有された規範であることから本研究の場合には、[1]生徒の属する文化(身を置き、場合によっては変化させようとしている)と[2]対象とするもの[料理や調理活動]を形作る文化を対象とするが、とくに日本の中学生の料理や調理活動への考え方を明らかにする。具体的には複数の観察者が、同一グループを観察対象とし、時系列で起こっていること、会話の様子を記録し[1]生徒同士の関係を教員の働きかけも含めて明らかにし、[2]生徒が料理に向き合う姿勢や料理への思いが表れている点も明らかにすることを確認した。平成27年度は、本研究が依拠するブルーナーの文化心理学について、家庭科の調理実習に即し分析の視点を析出した。さらに2016年1月23日おべんとうコンクール、同年3月31日Food Fight Finalの観察調査を行い、比較検討しているところである。ただし、両国の中学校(中等学校)調理実習における観察調査を実施して、両国の調理実習の目的、および前提とする形態が大きく異なっていることから単純に比較することは不可能であると判断した。この点については、日本のおべんとうコンクールとデンマークのFood Fight Finalについても同様であり、比較検討という方法ではなく、観察調査データを用いてそれぞれのコンクールの特徴を明示するということにしたいと考えている。とくに日本のおべんとうコンクールに関しては、全国レベルの大会であるにもかかわらず、各地の参加者数や予選の方法などについては詳細に把握されておらず、このコンクールでの学びについても十分には説明されていないことから、参加者及び各地での地方予選等の詳細を明らかにし、このコンクール全体の教育的意義について検討することが必要と考えた。本研究は、日本の家庭科教育で行われている調理実習の特徴を、デンマークと比較して明らかにするものである。初年度に行った(1)日本の中学校・デンマークの中等学校における調理実習授業の観察(2)両国の料理コンクールの観察の結果をもとに分析し、2年次(2016年度)は両国の相違を明示した。(1)については、両国の調理実習の形態・方法の違い等により、観察結果を単純に比較検討できないことが明らかになったことから、主として日本の公立中学校での観察(2016年1月21日)結果をもとに日本の調理実習の特徴を分析している。なお、本研究は当初、日本の中学生の調理活動に影響を与えている要因の一つとして日本の食文化(和食文化)があるという仮説を立てていたが、2年次の研究成果からは、教育文化の影響が大きいことが示唆された。この教育文化の内実をより明らかにするために、日本の公立中学校での観察結果に焦点化して質的な分析を行っている。(2)については全国中学生創造ものづくり教育フェア・あなたのためのおべんとうコンクールの観察(2016年1月23日)結果および、デンマークのFood Knowledge Championship Finalの観察(2016年3月31日)結果をもとに比較検討を行い、それぞれのコンクールが食文化というよりは、教育文化により特徴づけられていることを明らかにした。特にスキルの獲得を重視する日本に対して、問題解決力を重視するデンマークのコンクールは、必修科目Food Knowledgeの内容と関連が深いことを明示した。この成果は2016年8月に国際家政学会2017韓国大会で発表した。さらにデンマークのFood Knowledge Championship Finalについては、日本調理科学会平成28年度大会においてその学びの内容について報告した。日本とデンマークの調理実習の相違については教育文化の視点から分析を行うこととし、比較検討を行うこととした。両国のコンクールの比較についても、教育文化の視点から分析を行い、現在国際家政学会のジャーナルに投稿するための準備を行っている。

当初、両国の比較分析結果を用いて、日本の調理実習の特徴を明らかにした上で行う予定であった和食文化をベースとしたプログラム開発については、比較検討の視点が食文化ではなく教育文化となったことから研究計画を変更し、別途高校での和食文化学習プロセスの検討をへて行うこととした。具体的には、公立高校2年生の家庭総合の授業において和食について学ぶ授業を実施し、学習者の学びのプロセスを授業データを用いて明らかにし、和食を学ぶということの意義や、日本の教育文化の中でよりよく学ぶ方法・内容について検討することを進めている。この研究については、2017年6月の日本家庭科教育学会において発表する予定である。さらに、全国中学生創造ものづくり教育フェア・あなたのためのおべんとうコンクールの観察(2016年1月23日)結果およびアンケート調査結果については、2017年8月に国際家政学会アジア地区大会2017において発表の予定である。本研究では、1日本人が無意識に共有している固有の技能観を他国との比較を通して相対的に明らかにすることを目的として、二つの点から日本とデンマークの中学生の調理実習を比較することを試みた。1調理に関するコンクールの比較、2実際の調理実習の授業の比較である。さらにこの結果をブルーナーのフォークサイコロジーの視点を生かして検討することを考えていた。ところが実際に両国のコンクール、調理実習の観察を行う中で、比較検討が難しいことがわかった。なかでもコンクールにおいてはその目的やコンクールにおける調理の位置づけが大きく異なることから、それぞれの目的や実施内容、生徒の様子など詳細を明らかにしたうえで、2017年は日本のおべんとうコンクールの詳細を調理科学的、文化的に明らかにした。(2017年8月に国際家政学会アジア地区大会2017において発表)調理実習の観察については、調理実習への取り組みや形態の異なる点を比較し、日本の中学生は他のメンバーの調理作業を見たあとにためらいながら自分も作業に取り組む様子や、時には一緒に確認し判断する様子が見られた。この失敗を恐れ、ためらいがちな調理活動を生み出す日本の学校文化は、フォークサイコロジーの視点からとらえると、生徒が共有している志向的状態(その集団に属するメンバーが共通に目指すものである)と考えることができる。共に見合いながら調理を行うということは、志向的状態を目指すことによって自然に生み出された教育的な営みととらえた。和食調理学習プログラムを開発して検証し、主としてこのプログラム下で高校生が何をどのように学んでいるのか学習者の変容という視点から整理を行った。体験的な学習によって、和食への理解は進み、印象に残りやすい学びとなること、和食の授業を通して生徒の和食のイメージが適切な知識に基づいたものになること家庭科教育における和食プログラムの開発に向けて、基盤となる日本人の技能観をフォークサイコロジーの考え方をもとに、明らかにした。具体的にはデンマークと日本の中学生における調理実習の授業、食と調理に関するコンクールについて比較検討し、日本人の中学生が考える技能観を明らかにすることを研究の中心とした。
夏季アジアモンスーンとエルニーニョ南方振動の相互作用に関する研究

本研究課題はエルニーニョ南方振動(ENSO)現象がどのようなメカニズムで夏季アジアモンスーンの変動に影響を与えるのかを解明することを主たる目的としている。本研究課題の成果は以下の二つの項目にまとめられる。1.ENSO赤道対称・非対称インパクトとアジアモンスーン循環南アジア夏季モンスーン変動とENSOを関係づけるプロセスとして、ENSO発達期の赤道対称インパクトと衰退期の赤道非対称インパクトが存在することが観測・モデルの解析から見出された。1970年代後半以降、長周期ENSOが頻繁に出現し春季に終息しないで持続傾向になったことで、冬季から春季にかけてインド洋にENSOシグナルが伝わり、海面水温と積雲対流活動の赤道非対称構造を生成するのを容易にさせた。このような非対称構造が維持されるためには、風-蒸発-海面水温(WES)フィードバックが重要な働きをしていると考えられる。この赤道非対称インパクトは中央アジア地域の陸面水文過程も関係する間接的なインパクトで、モンスーン循環へ与える影響はモンスーン前期(6-7月)において有意である。別の解析結果から、二年周期的なENSOが発達する8月から11月にかけて、熱帯インド洋上の対流圏下層循環と降水量偏差に顕著な赤道対称構造がみられることがわかった。これはインド洋から西部太平洋へ東進するウォーカー循環偏差の一部をなすものであり、このようなインパクト(空間構造から赤道対称インパクトと呼ぶ)の実態は、準二年周期的なENSOの大気海洋結合システムが熱帯インド洋から太平洋へ発達しながら東進する過程において形成される、赤道対称構造であると解釈できる。赤道対称インパクトはむしろモンスーン後期(8-9月)に顕著である。準二年周期的なENSOの発達期にみられる赤道対称インパクトが1970年代後半以前の強いENSO-モンスーン関係をもたらしていると考えられる。2.日本を含む東アジア夏季の天候に影響を与える力学プロセス日本の夏季天候との関係に注目すると、赤道対称インパクトが明瞭であった1960年代から70年代中頃までの期間では、フィリピン付近の対流活動偏差の局在化は不明瞭で典型的なPJパターンもあまり卓越しなかった。その結果、日本の夏季気温変動の振幅は小さく比較的安定した夏が続いた。逆に1970年代後半から90年代にかけての長周期ENSOの卓越により、ENSO衰退期の赤道非対称インパクトが顕在化し、フィリピン付近の対流活動偏差の局在化とPJパターンの励起が頻繁にみられるようになった。これにより日本の夏季気温変動の振幅は大きくなり不安定な夏が続いたと解釈できる。最近では1999年から2001年まで3年連続で猛暑の年が続いたが、春季から夏季のインド洋・西太平洋の大気・海洋の状態はKawamura et al.(2001b)の模式図と非常に類似しており、赤道非対称インパクトの卓越と関連してフィリピン付近で積雲対流活動が活発化した、まさに典型例であると言える。逆に1970年代後半から90年代にかけての長周期ENSOの卓越により、ENSO

衰退期の赤道非対称インパクトが顕在化し、フィリピン付近の対流活動偏差の局在化とPJパターンの励起が頻繁にみられるようになった。これにより日本の夏季気温変動の振幅は大きくなり不安定な夏が続いたと解釈できる。最近では1999年から2001年まで3年連続で猛暑の年が続いたが、春季から夏季のインド洋・西太平洋の大気・海洋の状態はKawamura et al.(2001b)の模式図と非常に類似しており、赤道非対称インパクトの卓越と関連してフィリピン付近で積雲対流活動が活発化した、まさに典型例であると言える。NCEP/NCAR再解析データを外力として海洋大循環モデルの数値実験を行った結果,以下に示すように夏季アジアモンスーンとENSOのカップリングにインド洋の大気海洋相互作用が重要な役割を果たしていることが見出された.強モンスーン年の春季にインド洋の赤道以北で対流活動が活発化し,赤道ロスビー波の励起により赤道以北では大気下層で西風偏差が強化される.この時期基本場は東風なのでスカラー風速は弱まり海面からの蒸発が抑制される.一方,南半球側では東風偏差が卓越,逆にスカラー風速は増大し蒸発が活発になる.これらの海域での大気海洋間の正味の熱フラックスに対する実質的な寄与は潜熱フラックスであり,主に潜熱フラックス偏差の南北の違いによって赤道非対称のSST偏差分布(赤道以北で高温,以南で低温)が形成されていると考えられる.対照的に,風強制に対する海洋表層の力学的応答は温度躍層付近にみられる水温偏差の東西非対称を生み出すが,SST偏差の南北非対称にはほとんど寄与していない.つまり,モデル結果からXie and Philander(1994)の風・蒸発・SST(WES)フィードバックにより,春季のインド洋SST偏差の南北非対称が維持されていると考えられる.WESフィードバックが生じる必要条件の一つは,ENSO現象に関連してフィリピン付近(赤道以北)に対流加熱偏差の中心が位置していることにある.南北非対称のロスビー型応答が西方へ伝わり,インド洋でWESモードを励起する.これがまさに熱帯太平洋のENSOシグナルがインド洋へもたらされることに他ならず,ENSOとモンスーンの"架け橋"になっている.NCEP/NCAR再解析データからバルク式によって得られる日平均の風応力,熱フラックスを境界条件とした海洋大循環モデルの長期積分を行い,夏季アジアモンスーンとENSO現象のカップリングと密接に関連している西部熱帯太平洋の大気海洋システムの経年変動を明らかにした.モデルは,フィリピン付近の熱帯対流活動と関係する,南シナ海とフィリピン東方の西部熱帯太平洋との間の夏季SST偏差の東西傾度を良く再現していた.熱収支解析の結果から,海面の潜熱フラックス偏差の東西非対称が二つの海域間のSST偏差の東西傾度の強化と維持に大きく寄与していることがわかった.また,春季から初夏にかけての熱帯インド洋のプレモンスーンレジームからモンスーンレジームへの遷移が西部熱帯太平洋の大気海洋システムの年々変動に影響を与えていることも見出された.
新しい重力理論の探求と修正重力理論の観測的検証に関する理論研究

EVT理論とは、拡張型重力理論の分野に置いて近年活発に議論されている、「縮退した運動項」という概念をベクトル場の理論に応用したもので、Maxwell理論や有質量ベクトル場の理論であるProca理論を一般化したものである。他方、「縮退した運動項」の概念をスカラー場に適用したものはDHOST理論と呼ばれるが、その理論を宇宙論に適用すると、重力ポテンシャル、もしくは重力波に不安定性が現れることが知られていた。そこで、EVT理論を暗黒エネルギーの模型の1つとみなせるかどうか、また不安定性の起源が「縮退した運動項」という理論構造そのものに基づくものか、スカラー場の理論に特有なものか、これらの点を明らかにするためにEVT理論における宇宙論について調べた。まず一様等方宇宙の動力学について調べたところ、様々な解が存在するが、その中でも宇宙の加速膨張を引き起こす解が実際に存在することが確かめられた。次に、宇宙に存在する星や銀河などの起源となる、非一様非等方な構造のふるまいについて調べた。宇宙論的線形摂動論を用いて、いわゆるスカラー・ベクター・テンサー型のゆらぎをそれぞれ解析したところ、全てのモードが不安定性なく健全にふるまうパラメータが存在することがわかった。本結果は、「縮退した運動項」を持つスカラー場の理論に現れたゆらぎの不安定性は、スカラー場の理論に特有なものでしかなく、広汎な「縮退した運動項」の理論全体が宇宙に適用できる可能性があることを強く示唆する。今後、本研究で得られた結果を引き金にして、「縮退した運動項」の理論を用いた宇宙論に関する研究が活発に行われていくことが期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。Extended Vector-TensorTheoryとは、暗黒エネルギーの候補の一つとして注目されているスカラー・テンソル理論において、近年活発に議論されている「縮退した運動項」という概念を、ベクトル場の理論に応用したもので、Maxwell理論や有質量ベクトル場の理論であるProca理論を一般化したものである。通常、4次元の有質量ベクトル場の理論は、ベクトル4成分のうち3成分のみが動的な自由度となっているが、これは4成分のうちの1成分が運動項を持たないためである。ところが、スカラー・テンソル理論における「縮退した運動項」という概念をベクトル場の理論に応用し、ベクトル場と重力場の運動項を適切に結合させると、系の力学自由度の数を変えることなく、その1成分に対しても運動項を導入することが可能となる。本研究により、これまで未知であった新しい無/有質量ベクトル場の理論の存在が明らかとなった。本年度はまた、模倣暗黒物質モデルに関連した研究も行った。このモデルは、一般相対性理論の作用に対して特異な(逆変換が存在しない)計量の変換、より正確には特異な共形変換を施すと、暗黒物質のようにふるまう物質場が自然と現れる、というモデルである。他方、修正重力理論の分野において近年、共形変換を拡張した離形変換と呼ばれる計量の変換が、新しい理論を探る手がかりとして注目されている。そこで本年はまず、一般相対性理論の作用に離形変換を施し、その変換が特異的でない場合に限って、得られた理論の構造を調べた。特に、変換後の作用に非自明な拘束条件が含まれていることを見出し、そのような拘束条件の一般的な表式を明らかにした。本年度は、当初計画していた高階微分重力理論に関する研究を変更し、ベクトル・テンソル理論に関する研究を行った。しかしながら、新しいベクトル場の理論をきちんと定式化し、学術雑誌において発表することもできたため、十分な成果を出せたと考えている。また、模倣暗黒物質モデルに関する研究についても、おおむね当初の予定通りに研究が進んでいる。

まず、初年度に定式化を行ったExtended Vector-Tensor Theoryについて、その理論が現実の宇宙を記述しうる理論となっているかどうかを明らかにするために、宇宙論に応用した研究を行う。スカラー場に「縮退した運動項」の概念を適用した理論はDHOST理論と呼ばれるが、近年その理論に基づく宇宙論に関する研究がなされた。興味深いことに、一様等方時空のまわりの線形揺らぎのふるまいを調べると、重力ポテンシャルもしくは重力波のいずれかに、必ず不安定性が現れることが発見された。そこで、Extended Vector-Tensor Theoryにおいても同様な不安定性が現れるかどうかを明らかにするために、空間的に一様等方な背景時空を仮定し、そのまわりの線形揺らぎのふるまいを調べる。もし不安定性が現れるようであれば、「縮退した運動項」という理論構造に基づいて不安定性が現れている可能性が高く、その起源を明らかにする。また、背景時空に対する仮定をゆるめ、一様だが非等方な時空のまわりの揺らぎのふるまいも、必要によっては調べる。他方で、模倣暗黒物質モデルに関する研究も進める。初年度はまず、特異的でない場合に限って、一般相対性理論の作用に対して離形変換を施し、得られた理論の諸性質を調べた。本年度は、その変換を特異な場合にも一般化し、どのような帰結が得られるか、特に宇宙論への応用に注目して調べる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの総合的研究

本研究では,スマートフォンカメラ用のレンズや絞り用アクチュエータ,IoTセンサ用エナジーハーベスター(マイクロ発電機)の実現に十分寄与できる,厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの設計,磁石の成膜,微細加工,微細着磁,案内機構やマイクロコイルの製造技術を総合的に研究する.本研究は、スマートフォンカメラ用マイクロアクチュエータ、IoTや体内植え込みデバイス用エナジーハーベスターをターゲットに、厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの設計、磁石成膜・加工・着磁、製造技術を総合的に検討するものである。小型アクチュエータなどに必要な高性能膜状ネオジム磁石の製造技術を開発しようとする研究であり、工業的に意義が高いと評価できる。パルスレーザ堆積法による製造技術とレーザーアシスト加熱及び磁気転写による微細着磁法による成形法のアイデアが独創的である。本研究では,スマートフォンカメラ用のレンズや絞り用アクチュエータ,IoTセンサ用エナジーハーベスター(マイクロ発電機)の実現に十分寄与できる,厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの設計,磁石の成膜,微細加工,微細着磁,案内機構やマイクロコイルの製造技術を総合的に研究する.
都市住民の賃貸園芸農園に対する需要とその推進策に関する研究

1.研究目的:わが国社会の高齢化とともに、余暇時間の増大も加わって、レクリエーションへの需要は急増している。しかも、そのレク活動の内容は、体験、創造、自然・緑との接触、健全な体育などに指向している。そこで都市の休耕田や遊休農地を都市住民のための賃貨園芸農園(市民農園、クラインガルテン)として健全なレク活動の場の提供、高齢化社会への対応、国土の有効利用ならびに都市住民の交流・連帯の強化などに資するため、徳島市をケーススタディー対象地区として賃貨園芸農園に対する需要実態とその推進策を調査・研究したものである。2.研究経過:徳島市の市街地13行政区の64,909世帯を対象に無作為抽出した1750世帯(2.7%)に対し、25項目からなるアンケート調査を昭和60年8月9月に行い有効回収率91.6%、有効サンプル数1,603票を得た。その結果、市民農園に対する借用希望者が27.8%、また、将来借りたい人を加えると実に43.3%に達することがわかった。さらにアンケート調査資料をクロス集計分析、数量化理論【II】類分析した結果得られた需要構造からわかったことは、貨農園を年令40才以上の人に対し、広さ20坪程度を年300円/坪の借料と5年位の契約期間で、しかも自転車で15分未満で行ける所に提供すべきことがわかった。また50坪程度の広さの農園が年1,000円/坪以上で郊外に求められていることが明らかになったので、市の周辺部や附近過疎町村で、いわゆる「日本型クラインガルテン」の実施も可能であることがわかった。
都道府県保健師のキャリア形成過程とジョブローテーションに関する研究

本研究は、経験豊かな都道府県保健師の能力獲得とその経過における条件から、人材育成を考慮したジョブローテーショについての示唆を得るものである。保健師およびその上司・同僚である他職者に行った調査で「経験豊かな保健師」を推薦してもらい、8名(5560歳、女性)に面接し分析した。今回の調査対象者は、新任期に市町村保健師との協働した経験をもち、実践に価値を置く積極性や機動性を育まれ、その後のさまざまな活動で保健活動実務能力と行政執行能力を獲得していた。その能力を俯瞰する管理方法と、指導的・支持的人材やモデルの存在など人的環境について、ジョブローテーションに反映させる必要があることが明らかになった。本研究の目的は、人材育成を考慮したジョブローテーションに資することをめざし、同職他者・他職他者が認める保健師としての資質と能力を備えた保健師について、職務経験とそれによる能力・技術の獲得経過、さらにその経過における現任教育の環境・条件を明らかにすることである。これにより、保健師の人材育成にもたらす活動経験を積み重ねていく側面と、人材育成の条件となる職場の人的環境を整える側面から、ジョブローテーションの要件を検討する。研究方法は、タイプの異なる3つの県、すなわち市町村合併・保健所管轄変更など組織変革を経たA県、本庁配属保健師を増加させているB県、複数の政令市・中核市があるC県をフィールドとして保健師経験おおむね3年以上の保健師およびその同僚(他職)への郵送による質問紙調査(無記名・郵送回収)を行い、これにより組織内で能力を発揮していると推薦された保健師に対する半構成的面接およびグループフォーカスインタビューを実施し、その活動体験と意味を検討しジョブローテーションモデルの要件を検証する。本年度は、3県の保健師およびその同僚(他職)への質問紙と、これによって推薦された8名の保健師に対する半構成的面接を実施した。保健師・他職者とも323名分の質問紙を配布し、保健師135名(41.8%)・他職者86名(26.6%)より回答を得た。「経験豊かな保健師」の推薦に際して同職他者・他職者の推薦理由と重要視する能力に着目し、その特徴を検討したところ、推薦理由としては、多分野での経験や行政・企画能力が多く、次いで保健師としての知識・信念・技能、人格・人望、向上心・積極性、教育・指導能力、行動力、リーダーシップ、対人関係・連携、、管理能力などがあげられ、保健師・他職種ともに年代別・所属別に重視する能力が異なり、実際の推薦理由には重要視する能力が反映されることが示唆された。本研究は、都道府県保健師の人材育成を考慮したジョブローテーションに資することをめざし、保健師としての資質と能力を備えた経験豊かな保健師について、職務経験とそれによる能力の獲得経過と、その経過における現任教育の環境条件を明らかにすることを目的とする。今年度は、昨年度実施した調査をもとに、保健師経験3年以上の保健師および他職者より推薦され、研究協力の意向を確認できた保健師8名(年齢5560歳、全て女性)に対する半構成的面接から、職務経験とそれによる能力の獲得経過、および現任教育としての環境条件について質的記述的に分析した。8名は保健師教育卒業直後に県職員となり3539年(平均36.8年)の経歴を持ち、保健所、県庁内の部署、福祉等の出先機関、その他(県職員健康管理、看護基礎教育、市町村派遣等)の異動を1014回(平均11.4回)経験し、経験順序と経験の質の組み合わせに応じて、個々に保健活動実務能力と行政執行能力を獲得していた。その環境条件には、保健師としての活動の原動力となるような住民の健康生活にかかわって得られた手ごたえ、専門職あるいは公務員、社会人としてのモデル的存在、指導的あるいは支持的な人材といった人的環境が重要であること、時代社会に要請される健康課題や活動方法にかかる知識、情報、施策の動向や研修の機会、モデル事業、大学等との共同研究など外的契機などがあげられた。これらのことから、専門職、行政職としての職務経験の内容から獲得する保健活動実務能力と行政執行能力について、活動指針や人材育成ガイドラインを活用しながら、自己のキャリアを俯瞰し管理していくためのツール開発が必要と考えられた。また職業人モデルや指導的、支持的人材といった人的環境が重要であり、職場の環境、職場文化を醸成する人的環境のあり方をジョブローテーションに反映させる必要がある。

研究方法は、タイプの異なる3つの県、すなわち市町村合併・保健所管轄変更など組織変革を経たA県、本庁配属保健師を増加させているB県、複数の政令市・中核市があるC県をフィールドとして、主任級(保健師経験おおむね15年以上)の保健師およびその上司への郵送による質問紙調査(無記名・郵送回収)により組織内の能力を発揮している保健師を選定し、推薦された保健師に対する半構成的面接およびグループフォーカスインタビューにより活動体験とその意味の検討およびジョブローテーションモデルの要件の検証を実施するものとする。本年度は、質問紙および半構成的面接・グループフォーカスインタビューの調査にむけた準備として、既存の資料の整理検討と文献検討による概念整理とプレテストを実施した。その結果、調査対象である各県の行政組織の中での保健師活動の位置づけや保健師業務体制の方針、また、市町村合併等、都道府県保健師が協働する市町村保健師活動の課題と業務体制の影響など、多様な視点から効果的・効率的な地域看護活動を促進するための条件を検討する必要性の示唆を得た。申請当初、3県における調査を、申請年度3ヵ年の中で県別に段階を区切って経年的に実施する計画としたが、実際に調査準備と調整を行う中で、データ収集と分析の効率化をはかるためにも、3県で同時に調査を実施する調査計画に変更した。このため、昨年度は調査準備・調整に時間を要したが、今年度以降については、郵送による質問紙調査および半構成的面接を終えることができ、次年度には面接データの分析とそれに基づくグループフォーカスインタビューによる調査実施と分析が可能となっており、全体の進捗状況としては、おおむね順調といえる。申請当初、A・B・C県における調査を、申請年度のなかで県別に段階を区切って経年的に実施する計画としたが、実際に調査準備と調整を行う中で、データ収集と分析の効率化をはかるためにも、3県で同時に調査を実施する調査計画に変更した。このため、本年度は調査準備・調整に時間を要したが、次年度以降については、郵送による質問紙調査および半構成的面接およびグループフォーカスインタビューによる調査実施と分析を効率的に進められる予定であり、全体の進捗状況としては、おおむね順調といえる。本研究では、都道府県保健師の人材育成としてのジョブローテーションの要件について検討するため、タイプの異なる3つの県、すなわちを市町村合併・保健所管轄変更など組織変革を経たA県、本庁配属保健師を増加させているB県、複数の政令市・中核市があるC県をフィールドとしている。今後、3県で推薦され、半構成的面接を終了した保健師のデータから、推薦保健師の活動体験とその意味を明らかにし、それをもとに3県の保健師を対象としたグループフォーカスインタビューにより検証と分析を重ねる。
対象物操作における認知・運動学習モデルの構築に関する研究

人がコップをつかんで水を飲むとき、周囲から対象物を見つけだす「認知機構」、対象物まで手を伸ばす「視覚的到達運動」、把持するための手の形状の事前に生成する「プリシェ-ピング(Preshaping)」、対象物を安定につかんで操作する「安定把持・操作」のそれぞれの問題が解決されなければならない。そこで、これらの認知・運動制御機構を解明するために、認知・運動学習モデルの構築、両手協調動作における手先インピーダンスの推定、筋電図から腕姿勢の推定に関する研究を行った。まず、認知系と運動系の情報処理機構を統一的に説明するするための認知・運動学習スキームを提案し、対象物の視覚情報から安定把持を考慮した手の形を生成するモデルを構築し、計算機シミュレーションによりその有効性を検証した。さらに、両手で対象物を操作しているときの手先インピーダンス調節機構を明らかにするために操作中の手先インピーダンスを計測し、両手協調動作における手先インピーダンス調節を明らかにした。また、腕の筋電図から腕姿勢を推定するために、新しい特徴量である筋電信号の伝搬時間差を用いた推定手法を提案し、その有効性を確認した。
微細TiB2析出バインダーを用いた高強度高硬度TiB2基焼結体の開発

高強度高硬度材料の開発を目的として20wt%以下のFeAlまたはNiAlを焼結助剤として添加してTiB2の焼結をおこなった。FeAlを10wt%または20wt%添加した場合に、1400°以上で焼結することで緻密な焼結体が得られた。粒径2ミクロンのTiB2にFeAlを10wt%添加して1500°で焼結した場合に曲げ強度1000MPa、ビッカース硬度2500Hv、破壊強靭性値10MPa・m1/2の高強度高硬度材料が得られた。FeAlを20wt%添加して1500°で焼結した場合、曲げ強度は1100MPaまで増加するが、ビッカース硬度は1800Hvに低下した。焼結温度を1600°以上にあげるとFeAlの蒸発が起き、TiB2の粒成長が起こり、曲げ強度は低下した。一方で、FeAlを添加せずにTiB2のみを焼結した場合には緻密な焼結体を得るには1600°以上の高温が必要であった。その場合、TiB2の粒成長が起こり、曲げ強度は600MPaの焼結体しか得られなかった。SEM観察によって10wt%または20wt%のFeAlを添加してFeAlの融点1300°以上で焼結すると、FeAlがTiB2粒子の隙間に侵入し、焼結を促進すると同時に、TiB2粒子の表面を覆うことで、TiB2の粒成長を抑制することがわかった。また、原料としてTiとBを用いて、20wt%以下のFeAlを添加し、反応焼結法によってTiB2焼結体の作製をおこなった。その場合、0.5ミクロンの微細TiB2焼結体が得られたが、FeAlの結晶成長の際にTiB2の偏析が起こり、TiB2が均一に分散した焼結体は得られず、曲げ強度は800MPa以下であった。20wt%のNiAlを添加した場合には1500°以上で焼結することで緻密な焼結体が得られたが、曲げ強度は600MPaのものしか得られなかった。NiAlを用いた場合にFeAlを用いた場合と比べて曲げ強度が小さい原因は、NiAlとTiB2の界面の強度がFeAlとTiB2の界面強度よりも小さいためであると考えられた。微細TiB2析出バインダー法によるAlTi-TiB2複合材の特性改善調査として、TiB2の体積割合を90vol%まで高めた試料の作製条件の検討をおこなった。焼結温度を1400°Cまで上げて放電プラズマ焼結法で焼結することで、TiB2の粒径が0.2ミクロン0.5ミクロンで、相対密度96%の試料が作製でき、ビッカース高度2500Hv,、曲げ強度500MPaの特性が得られた。AlとTiの組成比の組成費の最適化を図るために、Al:Tiの比を1:1から1:0.6まで変化させたが、強度の改善は見られなかった。ビッカース痕のきれつ発生をSEM観察によって調査した。TiB2の体積割合が75%の試料で、きれつの長さから求めた破壊靭性値は15MPa・m1/2であり、超硬合金WC-Coと同程度の値が得られた。次に、微細TiB2析出バインダー法によるFeAl-TiB2複合材の作製を試みた。TiとBとFeAl粉末を原料として、1100°C1300°Cで放電プラズマ焼結法で焼結することで、TiB2の粒径が0.2ミクロン0.3ミクロンの微細TiB2をもつ、相対密度が96%の、緻密な複合材が作製できた。TiB2が85vol%の試料で曲げ強度800MPa、ビッカース硬度2300Hvが得られた。TiB2の割合が80vol%の試料では、ビッカース硬度2200Hvが得られたが、放電加工による試験片加工時に試験片が割れ、曲げ試験はできなかった。破壊靭性値は10MPa・m1/2であり、AlTi-TiB2複合材の場合よりも小さかった。微細TiB2をもつ複合材料を、AlTi-TiB2系のほかに、AlFeーTiB2系でも作製できることが明らかになった。どちらの系でもTiB2の体積割合を85vol%以上に増やしても緻密な試料を作製できることが示され、ビッカース硬度で2200Hv以上の高硬度材料が得られた。またAlFe-TiB2複合材は、同じ体積割合のAlTi-TiB2複合材よりも強度が大きいことが示された。放電プラズマ焼結法によって、直径40mmのAlTi-TiB2複合材焼結体を作製し、放電加工により、引張試験片に加工し、室温から600度までの範囲で、引張試験を実施した。室温での試験片の強度は、直径20mmの小型試験片と比較して、半分程度に低下したが、温度変化に関しては、600度までの範囲で一定の強度を保つことがわかった。室温での強度が低下した原因としては、大型試料では焼結温度が十分に上がらないことが考えられた。FeAl-TiB2複合材およびNiAl-TiB2複合材を作製し、TiB2の体積割合を変化させたときの曲げ強度およびビッカース硬度の変化を測定した。

その結果、いずれの複合材でも、TiB2の体積割合が30%で曲げ強度は最大となり、FeAl-TiB2複合材では1300MPa、NiAl-TiB2複合材で1000MPaが得られた。また曲げ強度のTiB2の体積割合による変化が、TiB2粒子間の平均距離に基づくモデルで説明できることがわかった。FeAlーTiB2複合材では、TiB2の体積割合を90%に増加させた場合にも、焼結温度を1300度まで上げることで、相対密度が96%以上の緻密な焼結体が得られ、曲げ強度1000MPa、ビッカース硬度2000Hvの高強度、高硬度材料が得られることがわかった。FeAl-TiB2複合材のビッカース硬度は焼結温度が1100度ではTiB2の体積割合が70%までは増加するが、70%以上で低下すること、焼結温度が1300度ではTiB2の体積割合が90%まで増加することがわかった。複合材の作製方法はFeAl-TiB2およびNiAl-TiB2複合材のいずれの場合でも、原料としてTi粉末とB粉末を用いて反応焼結させるよりもTiB2粉末を用いる方が強度の大きい複合材が得られた。この理由はTiB2粉末を用いた場合には、TiB2が、より均一に分布した複合材が得られるためであると考えられた。FeAl-TiB2複合材において、TiB2の割合を90%まで増やしても緻密な材料を作製できることがわかった。また、AlTi-90vol%TiB2において曲げ強度1000MPa、ビッカース硬度2000Hvと、実用化されている超硬合金(WC-Co)をしのぐ特性が得られた。さらに、TiB2の体積割合を変化させたときの複合材の特性予測が可能となり、高強度化への指針が得られた。TiB2基複合材で放電加工による引張試験片加工の技術を確立し、高温引張試験ができることがわかった。高強度高硬度材料の開発を目的として20wt%以下のFeAlまたはNiAlを焼結助剤として添加してTiB2の焼結をおこなった。FeAlを10wt%または20wt%添加した場合に、1400°以上で焼結することで緻密な焼結体が得られた。粒径2ミクロンのTiB2にFeAlを10wt%添加して1500°で焼結した場合に曲げ強度1000MPa、ビッカース硬度2500Hv、破壊強靭性値10MPa・m1/2の高強度高硬度材料が得られた。FeAlを20wt%添加して1500°で焼結した場合、曲げ強度は1100MPaまで増加するが、ビッカース硬度は1800Hvに低下した。焼結温度を1600°以上にあげるとFeAlの蒸発が起き、TiB2の粒成長が起こり、曲げ強度は低下した。一方で、FeAlを添加せずにTiB2のみを焼結した場合には緻密な焼結体を得るには1600°以上の高温が必要であった。その場合、TiB2の粒成長が起こり、曲げ強度は600MPaの焼結体しか得られなかった。SEM観察によって10wt%または20wt%のFeAlを添加してFeAlの融点1300°以上で焼結すると、FeAlがTiB2粒子の隙間に侵入し、焼結を促進すると同時に、TiB2粒子の表面を覆うことで、TiB2の粒成長を抑制することがわかった。また、原料としてTiとBを用いて、20wt%以下のFeAlを添加し、反応焼結法によってTiB2焼結体の作製をおこなった。その場合、0.5ミクロンの微細TiB2焼結体が得られたが、FeAlの結晶成長の際にTiB2の偏析が起こり、TiB2が均一に分散した焼結体は得られず、曲げ強度は800MPa以下であった。20wt%のNiAlを添加した場合には1500°以上で焼結することで緻密な焼結体が得られたが、曲げ強度は600MPaのものしか得られなかった。NiAlを用いた場合にFeAlを用いた場合と比べて曲げ強度が小さい原因は、NiAlとTiB2の界面の強度がFeAlとTiB2の界面強度よりも小さいためであると考えられた。引き続き、微細TiB2析出バインダー法によるAlTiーTiB2複合材、およびAlFe-TiB2複合材の特性改善を試みる。複合材の強度だけでなく、破壊靭性値の評価を行い、靭性の改善をおこなう。
筋ＭＣＴの役割に着目した薬剤性筋障害の回避戦略

動脈硬化性疾患の予防および進展を阻止する上で運動および薬物療法は極めて重要である。しかしながら運動刺激は薬剤性の筋障害を増悪させることから、筋障害の回避には本機序の解明が重要である。そこで申請者は運動時に発現が亢進する乳酸輸送担体(MCT)に着目し、薬剤性筋障害との関連を明らかにすることを目的とした。脂質異常症治療薬であるスタチンは、濃度依存的に筋由来細胞の障害を誘導し、MCT4の発現を上昇させた。またMCT4の発現を低下させた場合にスタチン誘導性の細胞障害は軽減されることが明らかとなった。以上の知見からスタチン誘導性の筋障害の一因にMCT4の関与が示唆された。日本人の死因の30%を占める動脈硬化性疾患の予防および進展を阻止する上で運動および薬物療法は極めて重要である。しかしながら運動刺激は薬剤性の筋障害を増悪させ、薬物治療の継続を困難とさせることから薬剤性筋障害の回避方法の確立は急務である。そこで申請者は運動時に産生が亢進する乳酸と乳酸輸送担体(MCT)に着目し、薬剤性筋障害との関連を明らかにすることで薬剤性筋障害の回避に展開するための研究基盤の確立を目的とした。当該年度においてはまずスタチン処理によるMCT発現への影響を解析したところ、運動時に発現上昇が認められるMCT4の発現はスタチン濃度依存的に変動することを見出した。一方でMCT1発現には全く影響を与えなかった。そこで発現変動が認められたMCT4に着目し、前年度確立したMCT4ノックダウン細胞を用いてスタチンの筋障害を評価した。その結果、MCT4をノックダウンすることによりスタチン誘導性の筋細胞生存率の低下、カスパーゼ活性の上昇は顕著に抑制された。以上の知見からスタチン誘導性の筋障害の一因にMCT4が関与していることが示唆された。当該年度においてはスタチン由来の筋障害とMCT発現・乳酸量との関連性を分子レベルで明らかにすべくMCT1.4強制発現株の作成とノックダウン条件の確立を試みた。その結果、MCT1および4強制発現株において基質である乳酸取り込みは10-20倍の取り込み活性の増大を示し発現株の樹立に成功した。またMCTノックダウンについては、骨格筋由来細胞であるRD細胞へのMCT4 siRNAの導入によりMCT4 mRNAおよびタンパク質レベルでの顕著な減少を認めノックダウン条件を確立した。現在これらの条件下におけるスタチンの筋障害を評価すべく骨格筋細胞へのスタチン処理の条件について検討を行い、その成果について報告した(Kobayashi et al., Yakugaku Zasshi 2012)。ラットでの検討が予定した条件で進めることが困難だったため、MCT強制発現株の作成およびノックダウン条件の確立を優先的に進めることとした。その結果、研究実績の概要に示した通りMCT1および4の強制発現株ならびにMCT4ノックダウン細胞の樹立に成功した。今後はこれらの細胞を用いて検討を進めるとともにラットを用いた実験については条件を再設定する予定である。これまで確立したMCT1、4を一過性に強制発現させた細胞およびsiRNAによりMCTをノックダウンした細胞を用いてスタチン処理による筋細胞障害を解析しMCT発現量と障害性との関連を明確にする。その後、薬剤性筋障害の回避方法の探索を目的に乳酸産生の調節を担うクエン酸・オキサミン酸およびMCTを阻害する物質を併用し筋障害への効果を検証する。さらに薬剤性筋障害のモデルとしてスタチン投与による筋障害ラットを作成し、異なる強度の運動負荷が及ぼす筋障害への影響を検討する。また薬剤性筋障害の評価と並行して血中乳酸量および骨格筋のMCT1および4の発現を解析し、筋障害との関連を検討する予定である。当該年度において計画通りに検討が進まなかったため、残額が生じている。翌年度分の助成金と合わせた経費の主要な用途は消耗品であり培地・ウシ血清などの細胞培養関連、抗体などの試薬類の購入である。