hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性に優れた海藻発酵食品の開発とその日常食への活用促進

前年度、海藻利用の調査により明らかとなった石川県のわかめの漬物について分析を行った結果、昔からの海藻保存法であるわかめの塩漬けが6か月後くらいから漬物のようなにおいを呈し、乳酸菌が検出された。そこで、本年は現代食用に用いられているぬか漬けと味噌漬けという伝統的な発酵加工操作により、乳酸菌の摂取がどの程度見込めるか、また海藻にどのような変化が起こるかについて検討した。ぬか床については、市販品と自家製について分析した。両者ともに乳酸菌が予想したようには安定して生息しなかった。ただし乳酸菌が存在したぬか床では、漬けたあと、ぬかを水洗し食用に供する形にしたものにも乳酸菌が付着しており、摂取が可能であることが明らかとなった。また、味噌漬けに用いる味噌については、数種類の加熱処理していない市販味噌においても乳酸菌が生息していなかったことから、市販の味噌を用いて漬け床を作った場合、乳酸菌を付与することがむつかしいことが明らかとなった。さらに、ぬか漬け、味噌漬けともに、2,3日1週間程度の短時間の漬け時間ではテクスチャーにおいても、大きな変化が認められなかった。さらに、若い女性を対象に海藻利用に関するアンケートを行い、海藻の利用頻度などを聞いたところ、海藻およびそれらを使った料理についての知識が予想以上に低いことが明らかとなった。このことから、海藻発酵食品を用いた料理の提案を行う前段階として、現代食で若年者の嗜好が高い料理に、海藻を加えた場合の喫食対象者の評価について検討した。一般によく販売されている海藻とその加工品である、ヒジキ、モズク、寒天、海藻ミックスなどを用いた。これらの海藻を加えた料理については、良好な評価結果が得られた。ぬか床、味噌床の調整に手間取った。資源量が多く、現在一般的ではないが、食用として期待のできる海藻であると考えられる種類について、加工を行うことを目指した。しかし、これらの海藻を入手する季節が限られており、さらに近年の磯焼けなどの原因で本来産地となっていたところで漁獲されにくくなっており、試料の入手に手間取った。これらのことから、発酵食品を作る過程で一般に市販されている乾燥海藻を用いて進めることに変更した。発酵食品の調整による海藻のテクスチャーや成分の変化について、さらに長期浸漬による影響について検討する。一方、発酵食品のみならず、海藻の現代食への応用について、アンケート結果から、現在よく用いられている海藻について、若者が好む料理への利用方法をさらに詳しく検討していく。海藻は日本古来から用いられてきた身近な食材である。また、さまざまな機能性成分に富む食材であることが明らかとなっており、海藻から抽出したこれらの機能性成分のサプリメントも多々見られる。このように有効な食材であり、また海に囲まれている我が国にとって豊富な食料資源であるにもかかわらず、近年は用いられる種類や頻度が減少しており、日常的な食卓での利用度を上げることが望ましいと考えられる。一方、日本古来から利用されてきた味噌などの発酵食品は乳酸菌を多く含み、その生体内での働きが注目されていることから、海藻を用いた発酵食品を開発し、利用度を高めることを目的として研究を進めてきた。本年は、まず海藻を用いた伝統的な発酵食品について探索を行った。全国の海藻発酵食品について探索したところ、全国的に、味噌漬けや糠漬けについては存在が確認された。さらに本年の調査において、石川県においてワカメの漬物が存在することを確認することができた。この漬物について、テクスチャーの変化を調べるとともに、乳酸菌を確認したところ、6か月経過した時点でヘテロ型乳酸菌が存在することが確認できた。テクスチャーについてはこの時点で変化は認められなかった。ワカメ以外の海藻についても塩漬けすることによりどのような変化が起こるのか検討中である。一方、味噌や糠を用いた発酵食品の開発について検討を進めるために、まず味噌床や糠床を作成し、これらの漬け床中の乳酸菌の変化などについて検討を進めている。まず、これまでに全国で作られてきた海藻の発酵食品を入手し、当初の予定であった項目を分析を試みようとした。しかしながら、磯焼けなどの海洋の状況変化によりとれる海藻の減少などの理由により、加工される海藻が少なくなっておりそれらの海藻発酵食品が入手できなかった。そこで、生産量の多いワカメなどを用いて伝統的な手法を用い発酵食品の調整を行うことを試みたが、海藻の採取時期が限られているため時間がかかってしまった。

さらに、若い女性を対象に海藻利用に関するアンケートを行い、海藻の利用頻度などを聞いたところ、海藻およびそれらを使った料理についての知識が予想以上に低いことが明らかとなった。このことから、海藻発酵食品を用いた料理の提案を行う前段階として、現代食で若年者の嗜好が高い料理に、海藻を加えた場合の喫食対象者の評価について検討した。一般によく販売されている海藻とその加工品である、ヒジキ、モズク、寒天、海藻ミックスなどを用いた。これらの海藻を加えた料理については、良好な評価結果が得られた。ぬか床、味噌床の調整に手間取った。資源量が多く、現在一般的ではないが、食用として期待のできる海藻であると考えられる種類について、加工を行うことを目指した。しかし、これらの海藻を入手する季節が限られており、さらに近年の磯焼けなどの原因で本来産地となっていたところで漁獲されにくくなっており、試料の入手に手間取った。これらのことから、発酵食品を作る過程で一般に市販されている乾燥海藻を用いて進めることに変更した。乾物などを含め入手可能な海藻によって発酵食品の調整し、これらについてテクスチャーや呈味成分の分析など食品特性についての分析と海藻に含まれている機能性成分の動態についての分析を行う。同時に今回塩漬けにおいてもその存在が明らかとなった乳酸菌の同定などについても分析を行く予定である。各地の漁師などに依頼し伝統的な海藻発酵食品の入手にも務め、分析を行っていく。発酵食品の調整による海藻のテクスチャーや成分の変化について、さらに長期浸漬による影響について検討する。一方、発酵食品のみならず、海藻の現代食への応用について、アンケート結果から、現在よく用いられている海藻について、若者が好む料理への利用方法をさらに詳しく検討していく。気象状況や磯焼けなどの現象により、各地の海藻の生産状況が変化している。このため本来各地で伝統的に作られてきた海藻発酵食品であり、分析に供する予定であった発酵食品を入手することができなかった。そこで、これらの海藻を使った伝統食品の消化性やテクスチャーなどの食品特性と機能性成分の分析を行うことができなかったことから、試作品を作ることからのスタートとなってしまったため予定使用金額を下回った。今後は試作品についての分析とその評価について検討していくため物品費の購入が予定される。全国の海藻発酵食品に関する調査を十分に行うことができなかった。また、発酵調整食品の調整に手間取り、分析が十分にできなかった。次年度は分析に用いるサンプルの収納のためのディープフリーザーを購入し、保存による変化が起きないようにして実験に取り組んでいく。
大腸癌における染色体不安定性とMAD2遺伝子の役割

癌細胞の染色体不安定性に関連する遺伝子にはBUB1,BUBR1,MAD2,AURORA-Aが知られている。MAD2 (mitotic arrest defective 2)遺伝子は、紡錘糸と染色体セントロメアの結合に重要な役割を果たしているが、これまでのところ遺伝子異常は発見されていない。最近、蛋白発現の低下が大腸癌における染色体不安定性に関係していることが報告され、haploinsufficiencyによるMAD2蛋白発現量の低下が染色体不安定性の発生機序の一つと考えられている。過去2年間の研究では消化器癌組織でのMAD2遺伝子異常は見られないこと、プロモーター領域に見られた一塩基多型(SNP)はルシフェラーゼレポーターアッセイによるプロモーター活性に影響しないことが判明した。今年度は遺伝子発現に関連する機序であるプロモーターのメチル化を検出する系を開発し、消化器癌組織から抽出済みのDNAを用いて検討した。簡単に述べると、DNAをsodium bisulfite (SBS)で処理した後、通常のプライマー(native primers)とmethylation-specific (MS) primersを用いてプロモーター領域を増幅した。SBS処理DNAを鋳型に、MS primersで増幅されnative primersで増幅されない場合、メチル化されていると判定した。MDA2遺伝子プロモーターは、健常者末梢血DNAにおいてもメチル化されている結果が得られた。従って、プロモーター領域全般のメチル化を検討する以外に、methylation-specific PCR産物の塩基配列を決定し、メチル化部位と遺伝子発現を相関させることが今後必要である。癌では、染色体の数の異常(aneuploidy)を認めることが多い。いわゆる染色体不安定性(chromosome instability;CIN)で、染色体数の異常は、有糸分裂の際に娘染色体が等分に分離しないことが原因とされる。最近、染色体分離に関与するタンパク質や遺伝子が数多く報告され、その機能についても解明されつつある。MAD2(mitotic arrest defective 2)遺伝子も染色体分離に関係する遺伝子の一つで、特に、紡錘糸と染色体セントロメアの結合に重要な役割を果たしていると言われている。これまでの報告では、CINを示す大腸癌細胞ではMAD2遺伝子の異常はみられず、タンパク質発現が低下していた。今年度は、タンパク質発現低下の機序を解明する第一段階として、MAD2プロモーター領域のクローニングと塩基配列の決定を行った。米国NIHの研究者より供与されたMAD2 cDNAをプローブとして、ヒト胎盤DNAから作製したファージ・ライブラリーをスクリーニングした。得られた数個のクローンのうち、H1-1クローンがプロモーター領域を含むことがわかった。次に、制限酵素で切断したH1-1クローンをプラズミド・ベクターにサブクローンし、第一コドンから約2kb上流までのプロモーター領域の塩基配列を決定した。一方、抗MAD2抗体を使って、免疫組織化学的にMAD2タンパク質レベルを判定する方法を確立し、原発腫瘍組織で応用可能であることを証明した。癌細胞は染色体不安定性を示すことが知られているが、その原因として、有糸分裂の際に娘染色体が等分に分離しないことが示唆されている。染色体分離に関係する遺伝子の一つであるMAD2(mitotic arrest defective 2)遺伝子は、紡錘糸と染色体セントロメアの結合に重要な役割を果たしているとされ、これまでの報告では、MAD2遺伝子異常ではなくMAD2タンパク質発現低下が大腸癌細胞における染色体不安定性に関係していることが示された。今年度は、昨年度実施したMAD2プロモーター領域のクローニングと塩基配列の結果を用いて、プロモーターでの一塩基多型(SNP)の同定と、遺伝子発現に及ぼす影響をレポーターアッセイにより調べた。第一コドンから約2kb上流までのプロモーター領域の塩基配列を基にPCRプライマーを合成し、各種癌細胞DNAを鋳型にしてPCRを実施し、SNPの有無を確認した。

検出されたプロモーターSNPを含むPCR産物をルシフェラーゼレポータープラズミドに組み込んだ後、常法に従いプロモーター活性を定量した。これらのSNPsはMAD2発現に有意な影響を及ぼさなかった。従って、MAD2発現低下に関与する他の機序の検討が必要と考えられる。癌細胞の染色体不安定性に関連する遺伝子にはBUB1,BUBR1,MAD2,AURORA-Aが知られている。MAD2(mitoic arrest defective 2)遺伝子は、紡錘糸と染色体セントロメアの結合に重要な役割を果たしているが、これまでのところ遺伝子異常は発見されていない。最近、蛋白発現の低下が大腸癌における染色体不安定性に関係していることが報告され、haploinsufficiencyによるMAD2蛋白発現量の低下が染色体不安定性の発生機序の一つと考えられている。過去2年間の研究では消化器癌組織でのMAD2遺伝子異常は見られないこと、プロモーター領域に見られた一塩基多型(SNP)はルシフェラーゼレポーターアッセイによるプロモーター活性に影響しないことが判明した。今年度は遺伝子発現に関連する機序であるプロモーターのメチル化を検出する系を開発し、消化器癌組織から抽出済みのDNAを用いて検討した。簡単に述べると、DNAをsodium bisulfite(SBS)で処理した後、通常のプライマー(native primers)とmethylation-specific(MS)primersを用いてプロモーター領域を増幅した。SBS処理DNAを鋳型に、MS primersで増幅されnative primersで増幅されない場合、メチル化されていると判定した。MDA2遺伝子プロモーターは、健常者末梢血DNAにおいてもメチル化されている結果が得られた。従って、プロモーター領域全般のメチル化を検討する以外に、methylation-specific PCR産物の塩基配列を決定し、メチル化部位と遺伝子発現を相関させることが今後必要である。
内視鏡下心外膜レーザー照射による頻脈性不整脈の外科治療

難治性頻脈性不整脈に対する非薬物療法として直達手術、高周波カテーテルアブレーションが試みられている。しかし前者は手術侵襲が大きく、後者は進達度の問題で心外膜側の頻拍発生源を有する症例には無効である。一方、呼吸器外科領域では胸腔胸鏡下手術が盛んに行われる様になり、それ以外の領域への応用も試み始めている。今回我々はこの胸腔鏡を用いた方法を、頻拍の心外膜アプローチによる手術に応用を試みた。成犬を静脈麻酔下に分離気管内挿管し、左気胸を作成した。ついで左肋間3個所に小切開(胸腔鏡挿入用ほか2個所)を加えた。次いで胸腔鏡下に、把持鉗子で肺をよけ心膜に達し鋏み鉗子で心膜を切開した後に、特注電極を用い心表面マッピングを行った。電位はマッピングシステムHPM-7100(フクダ電子社製)で採取した。最後に、Nd:YAGレーザーのプローベを挿入し、非接触法で心表面からの心筋アブレーションを試みた。心表面からのレーザアブレーションにより境界鮮明な病巣の作成が可能であったが、小型犬1例で心外膜での破裂を生じた。この破裂は、胸郭と心膜の解剖学的な位置関係から、レーザープローブと心膜との距離を十分取り得ないためであった。従って体重の少ない犬においてはレーザーの非接触法は困難、危険であることが予想された。また現在の胸腔鏡下手術では3次元での像を得ることが出来ないため技術的習熟が要点となると思われた。この点からいえばエネルギー源としてレーザーでなしに、高周波を用いる方法が有望と思われた。
世界無形遺産グルジア伝統ポリフォニーの音響構造分析と感性評価

ヨーロッパ多声合唱の源流といわれるグルジア伝統ポリフォニーの音響構造の特徴と、その生理的・心理的効果を検討した。グルジア伝統ポリフォニーは人間の可聴域上限を大幅にこえ非定常的に変化する超高周波成分を豊富に含むこと、その音律は12平均率とは異なる独特のものであること、そうした音響構造は聴取者の基幹脳活性と相関の高い脳波ポテンシャルを増大させ心理的な好感度を高けることに寄与していることが見出された。グルジア共和国におそらく千年を超えて伝承されてきた高度なポリフォニーは、人類が築きあげてきた芸術文化の至宝のひとつであり、西欧のポリフォニーの源流といわれる。ユネスコにより『人類の口承・無形遺産の傑作』第一号の指定をうけたグルジアのポリフォニーは、人類の感性脳を強力かつ高度に誘起し、人類普遍の魅力をもつ。この研究では、グルジアのポリフォニーに特異的にみられる周波数・ゆらぎ・ピッチ(音高)などの音響構造を解明し、それらが人間の脳における感性反応にどのように作用しているかを検討することを目的とする。初年度である19年度は、まず、グルジアのポリフォニーの音響構造をさまざまな側面から分析するための手法を開発した。分析にあたっての基本的なパラメータとして、周波数、ゆらぎ、ピッチ(音高)、音色など基本指標を設定し、FFTスペクトル、最大エントロピースペクトルアレイ(MESAM)を求めた。そのなかで、高忠実度での記録が可能な超広帯域音響収録システムをもちいて記録したグルジアのポリフォニーには、人間に音として聴こえる周波数上限(20kHz)を上回る豊富な超高周波が含まれることを見出した。また、最大エントロピースペクトルアレイ法(MESEM)により求めたスペクトルアレイから、複雑性指標(ゆらぎ構造)を求めた。すなわち、変化の大きさを測る〈MEスペクトル1階微分累積変化量〉、および起伏の複雑さを測る〈MEスペクトル2階微分累積変化量〉の2種類の指標を求める分析手法を整備した。さらに、次年度の脳生理学的評価計測を実施する際の、有効な指標として活用できる表示方法や実験呈示方法についての検討を行った。20年度は、トビリシ国立音楽大学およびユネスコによって設立されたグルジア民族合唱国際センターと共同して行ったグルジア伝統ポリフォニーの高忠実度録音の音響構造を、19年度に開発した最大エントロピースペクトルアレイ法(MESAM)およびその定量化解析法を用いて分析した。その結果、グルジア伝統ポリフォニーには、人間に音として聴こえる周波数上限(20kHz)をこえ、時として40kHzをこえる超高周波成分が豊富に含まれており、基音が一定して持続している間にも、その超高周波成分は非定常で複雑に変化していることを見出した。対照として分析したベルカント唱法による歌声には20kHzを上まわる高周波成分はほとんど含まれず、定常性の高い構造が可聴域に観察された。ここから、非定常的な超高周波成分の豊富な含有は、グルジア伝統ポリフォニーの音響構造のひとつの特徴と考えられる。20年度は、主としてグルジア伝統ポリフォニー独特の音律の分析を行った。典型的な楽曲の各声部を分離・抽出してピッチ解析を行った結果、グルジア伝統ポリフォニーの音律は、各音が12平均律との間に数数十セントの差をもち、純正律に比較的近い値をとりつつも、半音差の箇所では純正律のピッチと大きく異なることが見出された。さらに単に12平均律と異なるだけではなく、他の声部との相対的な関係によってその音高が随時調整される仕組の存在も示唆された。このグルジア伝統ポリフォニー独特の音律が人間に与える感性的な影響を調べるために、オリジナル曲を十二平均律に合わせてピッチ変換した曲を作成してオリジナル曲とともに被験者に聴取させ、基幹脳活性指標を計測するとともに、主観的印象評価実験を行った。

その結果、グルジア伝統ポリフォニーの方が十二平均律にピッチ変換したポリフォニーよりも、基幹脳活性と相関の高い脳波ポテンシャルを増大させること、心理的な好感度が高いことが見出された。このように、グルジア伝統ポリフォニーの音律上の特徴は、これまでに見いだした非定常的な超高周波成分の豊富な含有と並んで、これを特徴付ける音響構造と考えられる。
ブルッフ膜におけるエラスチン変性と脈絡膜新生血管発症のメカニズムの解明

本研究は、エラスチンを主要構成成分とするブルッフ膜と加齢黄斑変性の病態との関与を明らかにすることを目的としている。A2Eは、ビタミンAの代謝産物であるalltrans retinalと視細胞外節に豊富に存在するphosphatidilethanolamineが結合して形成され、加齢に伴って網膜色素上皮細胞に沈着する老化物質であるリポフスチンの主要成分である。昨年度は、in vitroにおける検討を行い、網膜色素上皮細胞のオートファジー機能を低下させた状態でA2Eを作用させることにより、ブルッフ膜の変性、エラスチンの異常増殖が起こることを示した。すなわち、A2Eの存在下では網膜色素上皮細胞の機能低下が起こり、基底膜であるブルッフ膜の統一性が保てなくなるが、オートファジーが亢進し代償的に働いている。しかし、加齢などによりオートファジー機能の低下が起こると、この代償機構が不十分になり、網膜色素上皮細胞の機能低下とブルッフ膜の変性が惹起されると考えられた。今年度はこの検討をさらにin vivoに発展させ、マウスを用いて検討した。オートファジーが低下しているAtg5のヘテロ欠損マウスの網膜下にA2Eを投与すると、野生型のマウスにA2Eを投与した場合と比較して有意に強い網膜色素上皮細胞の障害を生じた。同様に、Atg5のヘテロ欠損マウスの網膜下にA2Eを投与すると、コントロールとしてretinolを網膜下に投与したものと比較しても強い網膜色素上皮細胞の障害を生じることを確認した。加齢によるブルッフ膜の変性は加齢黄斑変性の病態に大きく関与していると考えられるが、その詳細なメカニズムについては未だ不明な点が多く、病態解明につながる知見と考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、エラスチンを主要構成成分とするブルッフ膜と加齢黄斑変性の病態との関与を明らかにすることを目的としており、本年度は下記の成果を得た。ブルッフ膜は網膜色素上皮細胞の基底膜であるため網膜色素上皮細胞のスフェロイド培養系を用いた。ビタミンAの代謝産物であるalltrans retinalと視細胞外節に豊富に存在するphosphatidilethanolamineが結合して形成されるA2Eは、加齢に伴って網膜色素上皮細胞に沈着する老化物質であるリポフスチンの主要成分である。このA2Eの存在下で網膜色素上皮細胞をスフェロイド培養するとヒアリン質構造の増加が認められ、エラスチンの免疫染色を行うと通常では瀰漫性の均一な染色がみられたのに対し、A2Eの存在下では濃染した球状の構造物を認めた。さらに、エラスチンの発現をRT-PCRで確かめるとエラスチンの過剰発現が認められ、A2Eの存在下ではブルッフ膜のリモデリングが亢進していると推察された。A2Eの網膜色素上皮への影響をオートファジーに着目して解析すると、A2Eの存在下ではオートファジーのマーカーであるLC3-IIの増加を認め、オートファジーが誘導されることが示唆された。そこで、オートファジーを阻害する3MAとA2Eの存在下で前述のように網膜色素上皮細胞をスフェロイド培養するとさらなるヒアリン質構造物の増加とエラスチン免疫染色では多くの濃染した球状物質を認めた。これらより以下の機序が示唆された。加齢などによりオートファジー機能の低下が起こると、さらに網膜色素上皮細胞の機能低下とブルッフ膜の変性が惹起される。(704文字)本研究は、エラスチンを主要構成成分とするブルッフ膜と加齢黄斑変性の病態との関与を明らかにすることを目的としている。

26年度が最終年度であるため、記入しない。加齢によりブルッフ膜が変性するメカニズムの少なくとも一部を明らかにすることができた。加齢に伴いブルッフ膜が変性するメカニズムをin vitroで明らかにすることができたので、今後はブルッフ膜の変性が新生血管惹起に関与する機序を明らかにすべく検討を続ける。
ポリアニリン誘導体の触媒的酸化反応による合成と化学的性質

ポリアニリン(PAn)は酸化あるいは還元状態において、それぞれエメラルディン型ポリアニリン(PEM)、ロイコエメラルディン型ポリアニリン(PLM)という異なった化学構造をとることが知られている。しかしながら、PLM(] SY.tautm. [)PEMの酸化還元反応に伴う構造変化に関して詳しい検討は行われていなかった。そこで、PAnの溶液中における酸化還元挙動を紫外可視吸収スペクトルを用いて動力学的手法により解析を行った。すなわち、N-メチルピロリドン(NMP)溶液中PLMからPEMへの酸素による酸化反応は紫外可視吸収スペクトルにおいて等吸収点を示しながら進行し、PLMの濃度に対して擬一次反応であることがわかった。そして、本酸化反応の活性化エネルギーは50.4kJ/molであった。また、不活性ガス下、酸化剤として過酸化水素(H_2O_2)を用いた場合、H_2O_2だけでは進行困難であった酸化反応が、FeCl_3、CuCl_2などの遷移金属化合物を触媒量共存させた系においては速やかに進行することがわかった。さらに、H_2O_2および触媒の濃度が反応速度に及ぼす影響を明かにし、本酸化反応はハイドロキシルラジカル(・OH)によるPLMの水素引き抜きにより進行していることがわかり、酸化重合の基礎反応が解明された。一方、PEMからPLMへの還元反応をNMP溶液中還元剤としてN_2H_4・H_20、(C_2H_5)_2NOH、NaBH_4、Na_2S_2O_4を用いて行った。いずれの還元剤を用いた場合も、その還元反応は紫外可視吸収スペクトルにおいて等吸収点を示しながら進行し、PEMの濃度に対して擬一次反応であることがわかった。また、還元反応の反応速度は用いた還元剤の半波電位が大きな負の値をとるものほど大きくなっていることが明かとなった。
電気化学アレイデバイスの細胞培養プラットフォームへの応用

本研究では、局所的な化学・電気刺激、またそれらの複合刺激が細胞機能に与える影響を明らかにするとともに、生体様組織構築を可能にする細胞培養プラットフォームのための電気化学デバイスを開発する。また、細胞計測を同時に行えるシステムを組み込むことで、スマート細胞培養プラットフォームとして完成させる。本研究を通して、Organs on a Chipといった動物代替用細胞チップとして本プラットフォームを完成させ、薬剤評価モデルへの応用を達成する。さらに本年度では、電解析出による培養表面の修飾法を開発した(Biofabrication, DOI: 10.1088/1758-5090/ab166e, 2019, in press.: Chemical Communications, DOI: 10.1039/C9CC01576K, 2019, in press.: Lab ona Chip, 18, 2425-2432, 2018.: Sensors and ActuatorsB: Chemical, 277, 95-101, 2018.)。これにより、多点電極デバイス上でデザインした3次元ハイドロゲルの作製が可能になった。また、平面電極ではなく、3次元的な電極アレイを用いることで、ハイドロゲルプリンタとしての応用を示した。このように本年度は様々な細胞培養プラットフォームを開発した。Electrotaxis(電気走性)を利用した細胞操作を検討する。そのために、これまで開発してきた多点電極デバイス以外のデバイスを設計する。具体的には微小流路を組み込んだような多点電極デバイスを開発する。これにより、Organs on a Chipへの応用を検討する。具体的には肝臓や肺、腸管モデルなどを検討する。その際、次項で検討する血管構築などを誘導し、通常よりも生体に近い培養組織構築を実現する。また、これまでに開発した電極修飾法(電解析出法)を用いて細胞足場をデバイス上に作製し、様々な細胞培養を実施する。その際、コラーゲンやフィブロネクチンといった細胞外マトリクスの局所修飾を検討する。細胞種として、神経細胞や幹細胞、線維芽細胞、血管細胞、ガン細胞を検討する。これにより生体様組織構築が可能かを調査する。これらの検討により、開発しているデバイス・システムをスマート細胞培養プラットフォームとして完成させる。電気刺激が血管細胞の成熟を誘起する事が知られているが、局所領域の刺激で局所領域のみに細胞成熟を誘起できるかを調査する。これにより、細胞培養プラットフォーム内でのデザインした血管構築を可能にし、生体様組織構築を実現する。初年度は予備検討として1組の電極デバイスを使用したが、次年度は多点電極デバイスで局所刺激を実施する。
流域微地形に対応した準3次元斜面要素モデルと流域規模モデルの自動作成

本研究では、流域の実地形形状・地質構造に対応した流域規模での分布型流出モデルを構築するために、流域場の数値モデルを作成するための地図標高読取システム,数値地形情報を利用した流域場の数値モデル,および流域地形特性の解析システムを開発した.本研究で得られた成果を以下に要約する.1.地図標高読取システムの開発画像読取装置(イメ-ジスキャナ)を用いて取得した地形図の画像デ-タを電子計算機との対話形式で編集し、等高線を抽出して、数値化した地形デ-タを作成するシステムを開発した.2.数値地形情報を利用した流域場の数値モデルの開発対象とする流域をTINーDEM(Triangulated Irreguler NetworkーDigital Elevation Model)デ-タ形式で表現し、地域地形を空間的な三角形要素の集合体として表現するシステムを開発した。入力デ-タとして、国土数値情報の標高デ-タファイル,イメ-ジスキャナを利用して作成した任意の格子点間隔の標高デ-タを利用することが可能である。3.流域場情報システムの開発1.で開発した流域場モデルをもとに以下のサブシステムを開発した.(1)流域界の自動決定システム任意の河道区分に寄与する流域斜面を自動的に特定するシステムを開発した.(2)流域地形解析システムの開発流域特性(流域の勾配・方位・標高・起伏・流下距離・集水面積)の分布を解析し,その結果をパ-ソナルコンピュ-タ上で表示・グラフ化するシステムを表発した.本研究では、流域の実地形形状・地質構造に対応した流域規模での分布型流出モデルを構築するために、流域場の数値モデルを作成するための地図標高読取システム,数値地形情報を利用した流域場の数値モデル,および流域地形特性の解析システムを開発した.本研究で得られた成果を以下に要約する.1.地図標高読取システムの開発画像読取装置(イメ-ジスキャナ)を用いて取得した地形図の画像デ-タを電子計算機との対話形式で編集し、等高線を抽出して、数値化した地形デ-タを作成するシステムを開発した.2.数値地形情報を利用した流域場の数値モデルの開発対象とする流域をTINーDEM(Triangulated Irreguler NetworkーDigital Elevation Model)デ-タ形式で表現し、地域地形を空間的な三角形要素の集合体として表現するシステムを開発した。3.流域場情報システムの開発1.で開発した流域場モデルをもとに以下のサブシステムを開発した.(1)流域界の自動決定システム任意の河道区分に寄与する流域斜面を自動的に特定するシステムを開発した.(2)流域地形解析システムの開発流域特性(流域の勾配・方位・標高・起伏・流下距離・集水面積)の分布を解析し,その結果をパ-ソナルコンピュ-タ上で表示・グラフ化するシステムを表発した.本研究では、流域の実地形形状・地質構造に対応した流域規模での分布型流出モデルを構築するために、数値地形情報を利用した流域場の数値モデルと、流域場の数値モデルを作成するための地図標高読取システムを開発した.本研究で得られた成果を以下に要約する.1.数値地形情報を利用した流域場の数値モデルの開発地形図または国土数値情報を利用して対象とする流域をTINーDEM(Triangulated Irreguler NetworkーDigital Elevation Model)デ-タ形式で表現し、流域地形を空間的な三角形要素の集合体として表現するシステムを開発した。格子上の点の標高値として、国土数値情報の標高デ-タファイル(約250mメッシュの標高値の情報)を利用して任意の流域の流域場モデルを構成することができる。またイメ-ジスキャナ(画像読み取り装置)等を利用すれば独自に任意の格子点間隔で標高デ-タを作成することが可能であり、数km^2の流域においても流域場モデルを構成することが可能である。2.地図標高読取システムの開発画像読取装置(イメ-ジスキャナ)を用いて取得した地形図の画像デ-タを電子計算機との対話形式で編集し、等高線を抽出して、数値化した地形デ-タを作成するシステムを開発した.このシステムによって詳細な地形デ-タを得ることが可能となり、数km^2の流域においても流域場モデルを構成することが可能となった.本研究では、流域の実地形形状・地質構造に対応した流域規模での分布型流出モデルを構築するために、流域場の数値モデルを作成するための地図標高読取システム,数値地形情報を利用した流域場の数値モデル,および流域地形特性の解析システムを開発した.本研究で得られた成果を以下に要約する.1.地図標高読取システムの開発画像読取装置(イメ-ジスキャナ)を用いて取得した地形図の画像デ-タを電子計算機との対話形式で編集し、等高線を抽出して、数値化した地形デ-タを作成するシステムを開発した.2.数値地形情報を利用した流域場の数値モデルの開発対象とする流域をTINーDEM(Triangulated Irreguler NetworkーDigital Elevation Model)デ-タ形式で表現し、流域地形を空間的な三角形要素の集合体として表現するシステムを開発した。3.流域場情報システムの開発1.で開発した流域場モデルをもとに以下のサブシステムを開発した.

(1)流域界の自動決定システム任意の河道区分に寄与する流域斜面を自動的に特定するシステムを開発した.(2)流域地形解析システムの開発流域特性(流域の勾配・方位・標高・起状・流下距離・集水面積)の分布を解析し,その結果をパ-ソナルコンピュ-タ上で表示・グラフ化するシステムを開発した.
量子可積分系の固有値と古典可積分系の保存量の対応の研究

線形作用素の対角化問題は、それが行列であれ微分作用素であれ差分作用素であれ、物理的には、なんらかの量子力学のシュレディンガー方程式とみなすことができます。そしてあらゆる量子力学の対象には、対応する古典極限というものが存在します。Macdonald作用素という線形作用素にこのような物理的な見方を適用することで、コヒーレント状態のような量子ー古典対応があることが分かってきました。また、共同研究における副産物としてsin-Gordon模型の形状因子の計算にも貢献することができました。本研究は、可積分系と呼ばれる分野において申請者が過去に発見した数学的な現象について、周辺分野の研究者への周知及び背景にある理論の探索を目的とするものである。平成26年度は、理論の探索を基調としつつも、過去に発見した例のうち未整理のものを論文にまとめ、学会発表も行い、周辺分野の研究者に注目してもらうという研究計画であった。結果として、学会発表と論文の投稿を行うことは出来なかったが、理論の探索については、2015年2月と3月に行った国内出張における研究打ち合わせにおいて進展を得て、現在論文を投稿準備中である。進展の内容であるが、その要点はコンパクトリーマン面上に、ある種の対数型特異点を持った関数が存在することを示すことに集約される(研究計画調書、研究目的の3.の2)。京都大学、津田塾大学、Higher School of Economics (ロシア)などのリーマン面の専門家と議論を行ったが、「問題が難し過ぎる」、「特殊な対称性を持ったリーマン面を見つけなければ成立しないと思われる」などのネガティブなアドバイスが多かった。しかしその後、種数2という非自明なケースで、要求を満たす関数が構成できることを自力で発見した。これは、本研究課題における本質的な進展である。したがって、研究計画調書の「研究計画・方法」の(4)において掲げたミニマムな達成目標、「本質的な進展が無くとも、これまで得られた具体例を整理して発表し、周辺分野の研究者に興味を持ってもらう」を上回る成果は既に得られたと言える。この成果については、現在、数値計算による近似的な検算を行いながら、論文投稿の準備をしている段階である。今回の進展は、本研究課題に限らず、時間遅れなどの非局所項を持った数理モデルの解析全般にインスピレーションをもたらすものであり、本課題終了後に、関連他分野での成果につなげることも期待できる。本研究は、可積分系と呼ばれる分野において、申請者が過去に発見した現象を周辺分野の研究者に周知し、背景にある理論を探求することを目的とするものである。周知という面では、平成27年度は外国人研究者の招聘を2回行って研究集会を開くことができた。平成28年1月29日から2月13日の期間にはCEA Saclay (フランス)のVincent Pasquier氏を招聘した。2月9日には研究集会を開き、国内の研究者数名とも議論をすることができた。平成28年3月にはLandau Institute (ロシア)のYaroslav Pugai氏(3月4日から3月24日)とMichail Lashkevich氏(3月16日から3月24日)を招聘し、3月22日にやはりインフォーマルミーティングを開いて国内の研究者数名と議論をすることができた。2回の招聘では国内外での気鋭の研究者と議論をすることができ、周知という意味ではかなりの効果があったと感じている。数年以内に、本研究に関連した論文が数理物理系の論文誌では多少見られるようになると思われる。ただし、研究計画にあった論文の投稿を研究期間内に達成することが出来ず、そのことが心残りである。理論の伸展という意味では様々なことがあった。研究計画では古典可積分系と量子可積分系の間に、ある対応が存在するという予想を検証することを狙っていた。そのことについて、Pasquier氏と東京大学の白石氏との議論の中で、コヒーレント状態という別の側面からの対応現象を発見した。これは、予想を強化する状況証拠をもう1つ見つけたということであり、これを報告するため現在3人で論文を投稿準備中である。Pugai氏とLashkevich氏は、申請者らとの議論にヒントを得て、sin-Gordon模型のホモトピー作用素というものを構成し、このことに関する報告を現在投稿準備中である。2014年度の研究計画では、理論の探求に殆どの時間を割く予定であったものの、論文投稿、学会発表も1件ずつ予定していた。しかし、論文投稿も学会発表も行うことが出来なかった。これが、やや遅れている、と評価した理由である。その一方で、理論の探求に関しては、研究計画のミニマムな部分を達成することが出来たので、研究計画全体としては著しい遅れとは考えていない。

論文投稿、学会発表などの結果の発表が出来なかった原因については、勤務先の教育業務、事務業務が想定以上の激しさであったこと、妻の体調不良(妊娠)によって家庭内の業務が増えたこと、周知するまでもなく興味を持ってくれた専門家が現れて、研究打ち合わせをする機会に恵まれたことなどが挙げられる。理論に関して現状以上の進展が無かったとしても、結果をきちんとまとめて論文投稿などの形で公表すれば、研究計画としてはまずは満足できる水準になる。現在、このまま結果をまとめる作業に重点をうつすか、それとももう少し野心を持って理論の探索を進めるかの分岐点に立っている。数理物理本計画は、理論の探索と結果の発表からなっているが、理論の探索に関しては最小限の収穫物を得た一方で、結果の発表に関しては遅れをとっている状況である。今後、妻(2015年9月出産予定)の体調不良と勤務先の教育、事務業務の激化が予想され、本研究課題を課題提出時の計画のまま進めると、結果の発表の部分がさらに遅れる可能性がある。そのため、2015年度は理論の探索は基本的にこれ以上は断念し、結果の論文投稿と学会発表に力を入れる予定である。予定では2016年3月までに発表3件、論文投稿2件を行う予定であった。このうち、論文投稿は予定通りすすめられるが、学会などでの結果発表は2016年3月に行うなどの修正が必要と予想される。また、国外研究者(研究計画調書、研究計画の(5)研究資金の必要性、予定ではWiegmann氏)の招聘による小規模研究集会の開催は、理論の探索の意味でも、結果の周知の意味でも本研究課題において重要な部分であるので、2015年12月以降、申請者と招聘者の予定が合う時期に行う予定である。主に国内学会発表1件(5万円程度)を行わなかったことと、数式処理ソフトMaple(1ライセンス18万円)を購入しなかったため未使用額が14万円程度発生した。本研究課題申請時においては2014年度での使用を予定していたが、実際には使用しなかったものは国内学会発表1件(5万円)と数式処理ソフト1ライセンス購入(18万円)である。しかし2015年度に繰り越した額は約14万円である。これは書籍の購入や英文校正の費用が想定していたよりも多く発生したためである。したがって、2015年度にこれらの学会発表と数式処理ソフトの購入両方を予定どおり行うと、予算が足りなくなる可能性が高い。数式処理ソフトは、2014年度に得られた結果の検算と、理論の深化のために必要なものであったが、研究計画の進捗状況でも述べたとおり、2015年度はさらなる理論の探索よりは、結果の公表を優先的に行う予定である。したがって、数式処理ソフトの購入を断念し、それ以外は費目を計画通りに使用することにしたい。そうすれば、ほぼ予定通りの使用額になると考えられる。
人工核酸による脳局所急性ノックダウン手法の開発とこれを用いた睡眠制御分子の探索

睡眠の制御機構は脳内の特定の神経回路に大きく依存することが分かってきている。本研究では架橋構造を核酸分子内に持つ人工核酸(Locked Nucleic Acid:LNA)を用いて、脳局所のグルタミン酸受容体をノックダウンし、これに伴う行動学的な変化を解析することを試みた。初年度に、培養細胞を用いたモデル実験で、代謝型グルタミン酸1α型受容体(mGluR1α)をノックダウンするための、蛍光タグLNAの有効性を確認したので、本年度は、ラットにおいて、両側の外側膝状体背側にLNAをマイクロインジェクションし、睡眠脳波記録を行った。蛍光タグが正しく外側膝状体背側部に注入された脳サンプルにおいて、ウエスタンブロッティング解析した結果、外側膝状体のmGluR1αタンパク質発現に3割程度の減少が認められた。しかしながら、行動学的には、PLC-β4欠損マウス(mGluR1αの細胞内シグナリング機構が欠損しているマウス)と相似した、レム睡眠異常は観察されなかった。これらのことは、残存して機能しているmGluR1αタンパク質で、十分に睡眠覚醒サイクルを正常に維持できることを示している。より大きなノックダウン効果を得るためには、LNAのデザインの再考を含め、今後さらなる研究が必要であるものと思われる。本年度は、さらに、蛍光タグしたヒスタミンH1受容体アンタゴニストによる睡眠解析の促進効果も検討を行い、その結果、第3脳室への連続微小注入により、ノンレムの増加とレム睡眠の抑制効果を観察した。この場合、蛍光標識は、脳室周囲にのみ観察されたため、抗ヒスタミン剤による睡眠調節には、内側視索前野など、脳の限られた領域での作用が、睡眠調節に十分であることが示唆された。本研究では、標的となるDNAやRNAに対する結合親和性を高め、かつヌクレアーゼ耐性を獲得する架橋構造を核酸分子内に持つ人工核酸(Locked Nucleic Acid:LNA、あるいはBridged Nucleic Acid: BNAともいう)を用いて、睡眠制御分子の特定や機能解析を行うことを目的としている。具体的には、代謝型グルタミン酸受容体(mGluR1α)やH_1型ヒスタミン受容体の脳部位特異的なノックダウンを行い、これによって生ずる睡眠脳波の異常を解析することを目的としている。初年度には、(1)PLC-β4(mGluR1,5ファミリーと共役するシグナリング酵素)ノックアウトマウスや、(2)特異的H_1ブロッカー(セチリジン)注入ラットについての睡眠解析を完了した。なお(1)については、オレキシンノックアウトマウスと相似する異常なREM睡眠発現パターンを明らかにし、その結果を国際学術論文にまとめた。また、(2)については、セチリジンの第三脳室連続微少注入が、NREM睡眠を増強させることを明らかにし、この結果を国際学会において発表した。さらに、これらの結果を基に、LNAの脳内注入実験を開始し、LNAによりノックダウンされた場合と、上記(1,2)の睡眠表現型との相関解析を進めている。また、mGluR1αを発現するCHO細胞や、LNA注入した脳部位(外側膝状体)でりmGluR1αノックダウン効果を比較するために、ウエスタンブロッティング解析を進めている。
利益概念の現代的意義と会計理論の再構築

会計情報の中核をなす利益について、その概念の現代的意義を明らかにするとともに、その有用性を検討し、今後における会計理論の構築における利益概念のあり方を取り上げるのが本研究の目的である。利益概念についてはこれまでも様々な観点から検討が行われており、今更なぜ利益概念なのか、という疑問も理解できるものであるが、利害調整から意思決定へと会計の重点が移行したこの時期であるからこそ、利益概念の現代的意義を明らかにすることが必要なのであり、またそれこそがわれわれ会計学に関わる者にとっての責務であると認識している。われわれは、これまでの3年間の研究結果を踏まえた上で、最終報告書の作成に向けてその構成を検討し、意見調整を行った。具体的には、最終報告書を4部構成とすることとし、第一部と第二部において利益概念の基礎概念とIFRS、EU、米国、英国、日本およびオーストラリアにおける利益概念を取り上げ、第三部において、日本企業に対するアンケート調査結果の分析、日本企業と海外企業に対する利益概念に対する聞き取り調査結果の概要とその分析を行った。そして第四部において、会計理論再構築に向けての現代的課題として収益認識における実現概念と資産概念との関連における利益概念を取り上げ、発生主義会計の枠組みの中でキャッシュ・フロー情報を共存させる必要性を述べることをもって最終報告書のまとめに替えた。研究初年度である平成15年度前半においては、各国および機関の会計基準において利益概念がどのように位置づけられているかを文献により研究した。具体的には、アメリカFASBにおける利益概念、イギリスにおける利益概念、IAS・IFRSにおける利益概念およびわが国における利益概念について、各研究分担者による研究成果の報告・それをめぐっての討論を行うとともに、ドイツについては本多潤一氏をお招きして、ドイツにおける利益概念に関して講演をお願いした。15年度後半は、実務上いかなる利益が利用されているのかを検証するために、東京証券取引所・大阪証券取引所・名古屋証券取引所の一部上場企業約2,500社に対して郵送によりアンケート調査を実施するとともに、上場企業の中から業種別、規模別に4社を選択し、実際に当該企業を訪問して、財務報告における利益概念の重要性やコーポレート・ガバナンスとの関係等、アンケート調査においては得られない詳しい情報について聴き取り調査を行った。この聴き取り調査は、平成16年度も引き続き実施する予定である。アンケート結果に関しては、現在、その内容を集計し分析中である。この分析結果を16年度に行う予定の海外調査や聴き取り調査に生かしたいと考えている。前年度に行ったアンケート調査をクロス分析し、各種の利益概念の有用性について引き続き検討した。その結果、わが国においてはまだまだ従来型の純利益概念が経営意思決定においても投資意思決定においても重視されていること、キャッシュ・フローに関しては特定目的の限定的な意思決定においてはある程度利用されていることが判明した。これらのアンケート調査結果に基づき、上場企業の何社かの企業経営者、公認会計士等の実務家に、各種利益概念の有用性について聴き取り調査を実施した。さらに、アメリカ、オーストラリアおよび台湾に出張して、企業経営者、大学教員さらには公認会計士に利益情報に対する関心の大きさ、その利用目的等について聴き取り調査を実施した。さらに、各種利益概念と包括利益概念について、日本会計研究学会の若手の教員を招き、研究会を実施し、その理論的研究と実証的研究の実態を報告してもらい、われわれ研究員一同の共通の理解を得ることができた。次年度においても引き続きこの方向で研究を持続すると同時に、最終年度として、会計理論の再構築にむけて、財務会計の基礎的諸概念の明確化に関しての研究に着手する予定である。最終的には発生主義会計の枠組みにおけるキャッシュ・フロー情報を共存させる会計理論のフレームワークを検討してみたい。利益概念についてはこれまでも様々な観点から検討が行われており、今更なぜ利益概念なのか、という疑問も理解できるものではあるが、利害調整から意思決定へと会計の重点が移行したこの時期であるからこそ、利益概念の現代的意義を明らかにすることが必要なのであり、またそれこそがわれわれ会計学に関わる者にとっての責務であると認識している。いよいよ最終年度に当たる今年度は、これまでの研究結果を踏まえた上で、最終報告書の作成に向けてその構成と意見調整に終始した。

具体的には、最終報告書を4部構成とすることとし、第一部と第二部において利益概念の基礎概念とIFRS、EU、米国、英国、日本およびオーストラリアにおける利益概念を取り上げ、第三部において、日本企業に対するアンケート調査結果の分析、日本企業と海外企業に対する利益概念に対する聞き取り調査結果の概要とその分析を行った。そして第四部において、会計理論再構築に向けての現代的課題として収益認識における実現概念と資産概念との関連における利益概念を取り上げ、発生主義会計の枠組みの中でキャッシュ・フロー情報を共存させる必要性を述べることをもって最終報告書のまとめに替えた。
英語リーディングにおける自ら学ぶ効果的学習法の脳科学的検証

本研究は、英語学習者の初級、中級学習者で脳活性状態が無活性型と過剰活性型の学習者(大石2006)を対象に、ER学習を試みた。その結果、学習後は、学習者の語彙力、読解力、読解速度が増強され、どちらの活性型も選択的活性型(最適型)に変化する傾向が見られた。次の研究の発展として、学習者のリーディング学習過程でどのような変化が生じるのかを明らかにするために視線行動の必要性が示唆された。[研究の目的と方法]本研究の目的は、英語のリーディングにおいて、多読(Extensive Reading, ER, Krashen,1984)が効果的であるとの立場から、学習者に英文を多量に継続的に読ませその効果と脳活性状態の変化を測定するものである。実験としては、6か月間、英語を読むことに取り組み、その前後で、読解力と脳活性状態の変化を計測した。[研究経過]平成24年は、日本人学習者のER学習前の脳活性状態を観測した。そして、6か月間のER学習を開始した。平成25年は、ER学習を継続的に行い、学習後の脳活性状態とアンケート調査、インタビューを実施した。平成26年度は、研究の総まとめをする。ER学習の効果を英語力、脳活性状態、インタビューデータから分析をする。おおむね計画は順調に進んでいる。[研究の目的と方法]本研究の目的は、英語のリーディング学習法で学習者の習熟度よりほんの少しだけレベルの高い読み物を学習者自ら選択し多量に読む多読(Extensive Reading;以下ER)(Krashen,1984)が効果的であることを脳科学的に検証し、今後さらに新しい効果的学習法や教授法開発へと発展させることであった。そのため、日本人英語学習者を対象に、一定期間ER学習を実施し、その効果を語彙力、読解力、読解速度の向上および光トポグラフィによる脳活性状態の観測結果から明らかにすることとした。[研究計画]平成24年度は、日本人英語学習者を対象に、ER学習前の脳活性状態を観測し、一定期間ER学習を実施することであった。おおむね計画は実行されたが、学習者に対する調査の段階で、学習開始時期において、計画がスムーズに進まないことが明らかになり、ER学習時期を延期した。大幅な変更ではなく時期的な若干の変更であるために3年間の計画に支障はなく、予定通り進められる見込みである。現在、ER学習前の脳活性状態を計測し実験参加者は、ER学習を継続中である。学習者を定期的に調査するため、学習状況の調査をインビューを通して行っている。おおむね、ER学習は順調にすすめられている。ER学習後に、2回目の脳計測を行う。この研究の成果は、国内外における学会、研究会において、従来の認知学的知見からのER学習の効果を、脳科学的に検証し報告する。本研究の目的は、英語のリーディング学習法で、学習者の習熟度よりほんの少しだけ難度の高い読み物を学習者が自ら選択し多量に読む多読(Extensive Reading;以下ER)が効果的であることを脳科学的に検証し、今後さらに新しい効果的学習法や教授法開発へと発展させることであった。そのため、日本人英語学習者を対象に、一定期間ER学習を実施し、その効果を語彙力、読解力、読解速度の向上および光トポグラフィによる脳活性状態の変化を観測した。期間中の研究結果では、脳活性状態から、ERは、どの習熟度の学習者にも効果的であることが明らかになった。この結論に至ったのち、さらに、習熟度により、どのような点に効果があるのかを明らかにする必要があることが浮き彫りになった。そこで、現在、学習者のリーディングストラテジーに注目している。いわゆる、英文の読み方がER学習によって、どのように変化するかという点である。そこで、視線行動を計測することとした。視線行動を探ることで、読みのストラテジーを明らかにして、脳活性状態のデータの裏付けることを計画中である。本研究の目的は、英語のリーディング学習法の多読(Extensive Reading;以下ER)(Krashen, 1984, 2004; Mason & Krashen, 1997)が効果的であることを脳科学的に検証し、新しい効果的学習法や教授法開発へと発展させることであった。本研究における実験では、大石(2006)で分類した4つの脳活性型(無活性型、過剰活性型、選択的活性型、自動活性型)にもどついて学習者を分類しさらに、学習する実験群と学習しない統制群に分け、語彙力、読解力、読解速度、と脳活性状態を計測した。結果として、学習しなかった群は有意差がなかったが、学習した群は、無活性型、語彙、および内容の理解度テストは向上し、脳活性状態は、選択的活性型あるいは自動活性型に近づいた。選択的活性型は、語彙力、読解力、読解速度は向上し、脳活性状態は自動活性型に近づいた。自動活性型は、語彙力、読解力、脳活性状態には統計的有意差は認められなかったが、読解速度は向上した。アンケートとインタビューデータからも、読みやすくなった、読む速度が上がったように感じるとの意見が得られた。