hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラテンアメリカにおける教育改革と国際教育協力に関する総合的研究

初等学校段階の生徒数は、1990年代はじめには州立学校が市立学校を大きく上回っていたが、市立学校が在籍数を伸ばし、2000年には逆転するに至っている(市立化municipalizacao)。規模や質に関して多様である市立学校は学校運営の強化を余儀なくされているが、その方法として、学校評議会等を通じての学校運営の民主化を目指し様々な人々の参加を重視する「政治的教育プロジェクト」の流れに対し、世界銀行のプロジェクトなどによる「スクールマネージメント」の合理化というアプローチが現れてきている。両者は目標は共通でも、そのプロセスは異なっている。初等学校を市立化し成功を収めているイタペビ市の例では、教員勤務体制の合理化と管理、それと同時に学校個々のイニシアチブが活性化に結びついている。しかし、それは住民を巻き込んでの学校運営には至っておらず、市政府と学校中心の動きである。ブラジルにおける「学校運営の民主化」がどのような形態を取っていくのか、今後が注目される。今年度は、ブラジルの初等教育改革を中心にその政策と実施状況についてこれまでわかっている範囲について論文を書いた。同時に、それらに直接間接的に影響を及ぼしている国際教育協力に関して、これを行う側での政策とプロジェクトに関してワシントンDCに海外調査を行った。それらの成果の一部は所属大学の研究紀要と日本比較教育学会の研究紀要に掲載予定である。その内容は概略以下の通りである。まず、ブラジルの初等教育は現在大規模な改革の過程にあり、教育制度、学校経営などに多面的な改革が導入されている。教育制度の面では、教育財政の仕組みを大きく変える「初等教育維持振興および教職向上基金」が開始されてから数年が経過している現時点で、州立学校の生徒数が減少する反面、市立学校の生徒数が大幅に拡大している。これと同時に初等教育の運営全般を市などの地方自治体が管理する地方分権化の試みも開始されている。また、学校組織そのものの強化を図り、学校自律性を高める改革が各地で行われている。ブラジルの北東部と北部、中西部では教育省と世界銀行とによる学校強化プログラムが行われているほか、各州において様々なアプローチが行われていることが判明した。他方、ラテンアメリカの国際教育協力は、言語や文化の共通性に基づく広範な地域交流・協力のうえに展開されていることは重要である。今年度は重要な地域協力の概略を報告するほか、この地域でプレゼンスの高い、世界銀行、米州開発銀行、USAIDの国際教育協力について、政策の重要指針と現在のプロジェクトや融資の活動について調べた。世界銀行は90年代に入り教育への融資を増加させているが、ラテンアメリカに対しては知識経済への移行を視野において高度な技能知識を有する人材の養成を提唱しているが、教育融資・技術協力の実績としては、初等教育のシェアが大きい。米州開発銀行では対象を中等以上の教育段階にしており、職業訓練も含む多様なプロジェクトを実施すると共に、中等教育の機会の増加に取り組む方向にある。USAIDはきめ細かい協力を各国で行っているが、その関心や分布の実際は、アメリカ合衆国の外交戦略的関心に沿った形となっている。その上でブラジルを例に取り、それらのプロジェクトが各国の教育政策の重要な部分を担うと同時に、協力機関の関心に沿ったものとなっていることを報告した。
超伝導プロセッサ向けメモリシステムに関する研究

当該年度は,超伝導単一磁束量子(Single flux quantum: SFQ)メモリの基本構造の研究,ならびに,世界でも初となる30 GHz動作を目指したSFQプロセッサのプロトタイプチップの設計/評価を行った.また,プロトタイプチップのポストレイアウトシミューション結果を研究会にて発表した.本研究で対象としているSFQメモリのシフトレジスタ型メモリは,FIFO構造による破壊読み出しが基本動作となるため,データの時間局所性を活用できない.そこでシフトレジスタの入力と出力を接続し,データが循環するようなメモリ構造(以下,循環バッファ)を検討した.そして,実現可能性を検討すべく,循環バッファ構造を基本とする命令メモリ,データメモリ,レジスタファイルを搭載したプロセッサのプロトタイプチップの設計を行った.ポストレイアウトシミュレーションでは目標である30 GHzを超える,最大31 GHzでの正常動作を確認した.その際のプロセッサの消費電力は6.9 mWと見積もられた.これらの結果は国内の研究会,ならびに,国際会議・ワークショップにて発表した.また,実際にチップの試作,および評価を行なった.残念ながら一部の回路動作に不具合があり完全動作には至らなかったものの,概ね基本動作は確認できた.特に演算処理に関しては最大41 GHzでの正常動作を確認した.現在は完全動作に向け検証と修正を進めている.当該年度における最大の取り組みは,世界でも初となる30 GHz動作を目指したビットパラレル型超伝導プロセッサの実設計を行い,試作,評価まで実施した点である.これは,新しいデバイスを用いた今までにない設計となっているため,その意義は大きいものであると自負している.レイアウト後のシミュレーションにおいては目標である30 GHzを超える動作周波数での正常動作を確認できた.残念ながら一部の回路動作に不具合があり完全動作には至らなかったものの,概ね基本動作は確認できているためおおむね順調に進展していると感じている.まず,当該年度至らなかったプロトタイプチップの完全動作実証を目指す.現段階ではオンチップメモリの一部に回路動作の不具合が確認できており,その原因解明に努める.そしてプロトタイプチップの修正,再設計を行い,動作検証を実施する.また,提案している循環バッファ型SFQメモリの使用を想定したプロセッサ,あるいは,アクセラレータの論理設計を実施し,実アプリケーションによる電力性能評価を行う.そして,提案メモリの有効性,ポテンシャルを明らかにする.そしてこれらの結果をもとに論文発表を行う.当該年度は,超伝導単一磁束量子(Single flux quantum: SFQ)メモリの基本構造の研究,ならびに,世界でも初となる30 GHz動作を目指したSFQプロセッサのプロトタイプチップの設計/評価を行った.また,プロトタイプチップのポストレイアウトシミューション結果を研究会にて発表した.本研究で対象としているSFQメモリのシフトレジスタ型メモリは,FIFO構造による破壊読み出しが基本動作となるため,データの時間局所性を活用できない.そこでシフトレジスタの入力と出力を接続し,データが循環するようなメモリ構造(以下,循環バッファ)を検討した.そして,実現可能性を検討すべく,循環バッファ構造を基本とする命令メモリ,データメモリ,レジスタファイルを搭載したプロセッサのプロトタイプチップの設計を行った.ポストレイアウトシミュレーションでは目標である30 GHzを超える,最大31 GHzでの正常動作を確認した.その際のプロセッサの消費電力は6.9 mWと見積もられた.これらの結果は国内の研究会,ならびに,国際会議・ワークショップにて発表した.また,実際にチップの試作,および評価を行なった.残念ながら一部の回路動作に不具合があり完全動作には至らなかったものの,概ね基本動作は確認できた.特に演算処理に関しては最大41 GHzでの正常動作を確認した.現在は完全動作に向け検証と修正を進めている.当該年度における最大の取り組みは,世界でも初となる30 GHz動作を目指したビットパラレル型超伝導プロセッサの実設計を行い,試作,評価まで実施した点である.これは,新しいデバイスを用いた今までにない設計となっているため,その意義は大きいものであると自負している.レイアウト後のシミュレーションにおいては目標である30 GHzを超える動作周波数での正常動作を確認できた.残念ながら一部の回路動作に不具合があり完全動作には至らなかったものの,概ね基本動作は確認できているためおおむね順調に進展していると感じている.まず,当該年度至らなかったプロトタイプチップの完全動作実証を目指す.現段階ではオンチップメモリの一部に回路動作の不具合が確認できており,その原因解明に努める.そしてプロトタイプチップの修正,再設計を行い,動作検証を実施する.また,提案している循環バッファ型SFQメモリの使用を想定したプロセッサ,あるいは,アクセラレータの論理設計を実施し,実アプリケーションによる電力性能評価を行う.そして,提案メモリの有効性,ポテンシャルを明らかにする.そしてこれらの結果をもとに論文発表を行う.
深海用ソフトロボティクスの実現へ向けて -非線形同期制御を使った人工筋肉の研究-

人工筋肉を作成するために3Dプリンターを導入し,柔軟な素材を用いて「柔軟関節」を作成したが,素材がもろく,複数回の振動を与えた所,微細な穴が生じ振動を継続させる事が出来なかった.そこで,材質をシリコン樹脂に変更した.また直接3Dプリンターで作成するのではなく,3Dプリンターで型を作り作成する手法を検討した.本手法で人工筋肉を作成する事が可能になったが,大量に作成しまとめると言ったアイデアは困難であると考えられる.そのため,小型のシリンダーを束ねる考え方に変更し,人工筋肉を多面体に配置する手法を採用することとした.そして,アクチュエータとして超音波振動子を使ったマイクロブロアの利用を検討して試験を行った.これをLIFの非線形同期を用いて同期させようとした.しかし,持続した振動を継続する事が出来なかったため現在調査中である.また,PCによる非線形同期のシミュレーションについてはLIFを用いた同期が確認出来た.位置制御を行う為にはVDP型の同期を用いる必要があるため研究を行ったが同様に同期する事が可能であった.一方で,人工筋肉モデルのシミュレーションはROSが閉リンク系のシミュレーションが出来ないため,Pythonを使って閉リンク系のシミュレーターを作成したが期待した結果を得られていない.そのため,Maple Sim等の導入が必要と判断した.また,上述の人工筋肉を多面体に配置する手法においても閉リンク系が生じるため本シミュレーション技法は重要である.人工筋肉を形成するのに手間取った点とシミュレーションにおいて閉リンクシステムのモデル化がROSで困難であった点が上げられる.特に,筋肉の材質の選定と加工方は調査が必要であったためである.またシミュレーションにおいては閉リンク系の構造を計算出来るソフトウエアがなく自作したため,時間がかかった点が上げられる.人工筋肉には,シリコン系の材料を用いて,3Dプリンターは型をつく形で作成する.一方で人工筋肉を多面体に配置するアイデアが生じた.このアイデアを元にして再度シミュレーションを行う.特にM閉リンク系のシミュレーションが可能なシミュレーションソフトウエアを導入する予定である.また,アクチュエータについては超音波振動子を使ったマイクロブロアの制御は上手くいっているためこれを進める.人工筋肉を作成するために3Dプリンターを導入し,柔軟な素材を用いて「柔軟関節」を作成したが,素材がもろく,複数回の振動を与えた所,微細な穴が生じ振動を継続させる事が出来なかった.そこで,材質をシリコン樹脂に変更した.また直接3Dプリンターで作成するのではなく,3Dプリンターで型を作り作成する手法を検討した.本手法で人工筋肉を作成する事が可能になったが,大量に作成しまとめると言ったアイデアは困難であると考えられる.そのため,小型のシリンダーを束ねる考え方に変更し,人工筋肉を多面体に配置する手法を採用することとした.そして,アクチュエータとして超音波振動子を使ったマイクロブロアの利用を検討して試験を行った.これをLIFの非線形同期を用いて同期させようとした.しかし,持続した振動を継続する事が出来なかったため現在調査中である.また,PCによる非線形同期のシミュレーションについてはLIFを用いた同期が確認出来た.位置制御を行う為にはVDP型の同期を用いる必要があるため研究を行ったが同様に同期する事が可能であった.一方で,人工筋肉モデルのシミュレーションはROSが閉リンク系のシミュレーションが出来ないため,Pythonを使って閉リンク系のシミュレーターを作成したが期待した結果を得られていない.そのため,Maple Sim等の導入が必要と判断した.また,上述の人工筋肉を多面体に配置する手法においても閉リンク系が生じるため本シミュレーション技法は重要である.人工筋肉を形成するのに手間取った点とシミュレーションにおいて閉リンクシステムのモデル化がROSで困難であった点が上げられる.特に,筋肉の材質の選定と加工方は調査が必要であったためである.またシミュレーションにおいては閉リンク系の構造を計算出来るソフトウエアがなく自作したため,時間がかかった点が上げられる.人工筋肉には,シリコン系の材料を用いて,3Dプリンターは型をつく形で作成する.一方で人工筋肉を多面体に配置するアイデアが生じた.このアイデアを元にして再度シミュレーションを行う.特にM閉リンク系のシミュレーションが可能なシミュレーションソフトウエアを導入する予定である.また,アクチュエータについては超音波振動子を使ったマイクロブロアの制御は上手くいっているためこれを進める.実験部材の購入が順調に進み,十分な消耗品が確保出来たため来年度に繰越とした.本年度は振動子をシリコンで構成する為にシリコン樹脂を多く購入する予定であるため,消耗品の購入費用として利用する.
教師の授業設計スクリプトに関する基礎研究

授業設計は,教育目標を達成するために設計対象知識について設計操作知識を用い,いくつかの「手続き・活動」を組み合わせた連鎖的過程を経て,授業の課題・質問等を考案と併せて教授・学習過程を構成する知識・情報の変換・推論の活動である.この活動について教師教育の視点から教師・実習生を共通の基盤から調査を行い手がかり(思考要素)を抽出し,さらにその思考要素を視点として遷移過程について調査・分析した.その手続き(思考要素)は,機能・位置づけ等により先導手続き(他の全ての手続きに先行する手続き),連係手続き(先行の手続き,後続の手続きの双方がある),仕上げ手続き(後続の手続きがない)3つに分類できる.さらに遷移過程において後続の手続き,あるいは先行の手続きを過半数もつ「核(コア)手続」として,中学校教師は「目標,教材研究」,小学校教師は「目標,教材研究,シミュレーション」,両実習生ともに「目標,教材研究,教科書,シミュレーション」を明らかにした.授業設計の遷移過程は,小・中学校教師・中学校実習生5,小学校実習生3の階層・段階に分類できた.これは小学校実習生は先導手続きが多く仕上げ手続きへの連携・移行も強いが,教師・中学校実習生は連係手続きを多くもつことから仕上げ手続きへの遷移において重層的構造となる特徴に由来する.教師はすべてが目標準拠の手続き系列であり,子ども依拠・相互作用に基づく検討等,さらに次段の手続き・情報生成に必要な知識・情報や根拠となる手続きを事前に行うなど,その機能・位置づけ・関連等を意識した手続き系列である.一方,実習生の授業設計においては,シンセシスより分析・評価の思考・推論・手続きに重点があり,この傾向は小学校実習生に強い.授業設計は、教育目標を達成するために設計対象知識(学習者、授業内容である教材と授業方法等)について設計知識(設計対象知識を操作し、設計を展開するための知識)を用い、授業の課題・質問等を考案し、教授・学習過程を構成する活動である。教師・実習生の授業設計スクリプト(過程、活動、知識)について次の検討を行った。1.教材研究について一定の手続き・スクリプトをもつ小学校教師に、ディバイスモデル(device model)の獲得が必要な算数教科書の新出教材を対象とした教材研究とそれに基づく授業過程の構成、さらにその活動報告書を作成の活動を行ってもらった。その活動報告書に基づき教師の思考過程を分析した。教材研究の過程は,「知識・情報収集」「教材の表象・具体化」「授業過程の構成・検討」の3つに階層化できた.また、教材研究において重要な「学習活動」「働きかけ推論」「授業過程の構成」の各過程は,閉じた系の循環的な安定した活動である.さらに,「反応・応答⇔学習活動、働きかけ⇔シミュレーション、シミュレーション⇔授業の構成」の相互往復の活動は,教材研究を精緻化させている.今後、授業設計の本質的な活動である「働きかけ推論」における思考について検討をしたい。2.教師・教育実習生の授業設計スクリプト(過程、活動、知識(設計対象知識、設計知識))を捉えるとともに、学校種、教科、教職経験・熟達等の設計者(教師・実習生)の属性による特徴を明らかにするために、授業設計活動における思考要素・手がかりとその順序等に関する質問紙調査(教師・実習生約1500件)を行った。授業設計は、教育目標を達成するために設計対象知識(学習者、授業内容である教材と授業方法等)について設計知識(設計対象知識を操作し、設計を展開するための知識)を用い、授業の課題・質問等を考案し、教授・学習過程を構成する活動である。授業設計における14の手続きを特定し、この手続き相互間の順序等に関する質問紙調査を行い、分析・検討を行い次のような知見を得た。(1)授業設計手続きは,位置づけ・役割により先導手続き,連係手続き,仕上げ手続きの3つに分類できる.(2)授業設計過程・スクリプトは,「目標検討,教材研究授業構成,授業内容・発問,子ども・内容,具体化・調整」の5階層・段階に分類できる.さらに、(3)授業設計は,目標を実現(授業の課題・質問等,教授・学習過程構成)するために授業に関する知識・情報を段階的に具体化・詳細化を図り決定していく過程・手続きで,知識・情報の探索・収集・受容,加工,考案,確認,修正等の変換の推論・思考過程である.併せて、授業設計における教材研究・授業過程構成等の知識・情報の変換の活動や成果(授業の課題・質問等,授業過程等)等の表現方法について検討し資料等を作成した。授業設計は,教育目標を達成するために設計対象知識について設計操作知識を用い,いくつかの「手続き・活動」を組み合わせた連鎖的過程を経て,授業の課題・質問等を考案と併せて教授・学習過程を構成する知識・情報の変換・推論の活動である.この活動について教師教育の視点から教師・実習生を共通の基盤から調査を行い手がかり(思考要素)を抽出し,さらにその思考要素を視点として遷移過程について調査・分析した.その手続き(思考要素)は,機能・位置づけ等により先導手続き(他の全ての手続きに先行する手続き),連係手続き(先行の手続き,後続の手続きの双方がある),仕上げ手続き(後続の手続きがない)3つに分類できる.さらに遷移過程において後続の手続き,あるいは先行の手続きを過半数もつ「核(コア)手続」として,中学校教師は「目標,教材研究」,小学校教師は「目標,教材研究,シミュレーション」,両実習生ともに「目標,教材研究,教科書,シミュレーション」を明らかにした.授業設計の遷移過程は,小・中学校教師・中学校実習生5,小学校実習生3の階層・段階に分類できた.

これは小学校実習生は先導手続きが多く仕上げ手続きへの連携・移行も強いが,教師・中学校実習生は連係手続きを多くもつことから仕上げ手続きへの遷移において重層的構造となる特徴に由来する.教師はすべてが目標準拠の手続き系列であり,子ども依拠・相互作用に基づく検討等,さらに次段の手続き・情報生成に必要な知識・情報や根拠となる手続きを事前に行うなど,その機能・位置づけ・関連等を意識した手続き系列である.一方,実習生の授業設計においては,シンセシスより分析・評価の思考・推論・手続きに重点があり,この傾向は小学校実習生に強い.
成長円錐における神経成長関連蛋白質群の機能

ラット成長円錐のプロテオーム解析から同定した17種類の軸索伸長に必要な神経成長関連蛋白質(nGAPs)の役割を探るため、PC12細胞へのNGF添加によって誘導される神経突起とnGAPsの関係を調べた。その結果、NGF誘導性の成長円錐にも全てのnGAPsが濃縮されており、RNAiノックダウン解析により、NGFによって誘導される神経突起伸長にはnGAPsが必要であることが明らかになった。さらに一部のnGAPsの発現量に比例して成長円錐のアクチン繊維の量が変化することが分かった。これらの結果はnGAPsがアクチン細胞骨格の再編を介して成長円錐形態を制御することで、軸索伸長を調節していると考えられる。これまでに我々は成長円錐のプロテオームに基づいた新たな成長円錐の機能的マーカー分子の同定を行い、18種類の蛋白質が成長円錐に濃縮し、かつ軸索成長に不可欠であることを証明した。これらの蛋白質を神経成長関連蛋白質(nGAPs)と名付けた。しかし、nGAPsが種々の神経細胞における一般的な成長円錐マーカーかどうかは明らかにしていなかった。NGFで誘導したPC12細胞の成長円錐を抗体による免疫染色した結果、全てのnGAPsが成長円錐に濃縮されていることが分かった。さらにRNAiによるnGAPsのノックダウンにより、NGF誘導性の神経突起の長さが有意に減少した。これらの結果は、nGAPsが広く一般的な成長円錐マーカーであることを示唆するものである。さらにNGFが誘導するシグナル伝達経路の下流にnGAPsが含まれ、神経突起伸長に関与することが初めて明らかになった。RNAiによるノックダウン後の成長円錐の面積、およびF-アクチン量を定量したところ、一部のnGAPsにおいて、成長円錐面積およびF-アクチン量の減少がみられた。なかでもアクチン結合蛋白質のCap1や細胞骨格蛋白質のSept2は、ノックダウンで減少した神経突起の長さ、成長円錐面積およびF-アクチン量が、過剰発現により全ての値が増加した。これらの結果は、nGAPsの幾つかがアクチン再編による成長円錐の形態制御を通して、神経突起伸長に関与することを示唆している。Pacs1ノックアウトマウスはヘテロマウスが得られており、掛合せで得られた胎仔を対象に発現の確認および大脳皮質神経の初代培養で解析を開始した。申請者らはこれまでにラット成長円錐のプロテオーム解析を実施し、945種の蛋白質を同定、成長円錐に濃縮する約100種の蛋白質を明らかにした。これらの蛋白質のうち、細胞骨格関連蛋白質、小胞関連蛋白質数十種をGFP融合蛋白質として成長円錐に発現させて、タイムラプス撮影した。これらの動画を比較することにより、成長円錐における小胞と細胞骨格の関係を調べた。SCAMP1はゴルジ体以降のリサイクリング小胞のキャリアー蛋白質であり、シナプス小胞蛋白質としても知られている。GFP-SCAMP1をNG108細胞に発現させたところ、成長円錐全体に小胞状の分布を示した。GFP蛍光のkymograph解析で、多数の蛍光点が成長円錐の先導端から中心領域に向かって移動しているのが分かった。さらに中心領域から先導端へ向かう順行性の小胞も存在し、その平均速度は逆行性のものより10倍以上速いことが分かった。これら2種類の小胞輸送と細胞骨格との関係を明らかにするため、mCherry-Actin、GFP-EB3、GFP-dynactin2を発現させて、成長円錐内における動きを追跡した。その結果、小胞がアクチン繊維と共に逆行性輸送される様子が観察できた。また、順行性に移動する小胞の速度が、EB3の観察から求めた微小管の伸長速度やdynactin2の移動速度に一致することを明らかにした。以上の解析により、成長円錐における小胞輸送において、比較的高速な順行性輸送はDynactin2が介する微小管の分子モーターによって制御され、逆行性の小胞輸送がアクチン繊維の逆行性移動と共役することが示唆された。
新規花粉管誘引因子の探索と花粉管誘引因子の機能的多様性の解明

細胞間コミュニケーションに関わる分子メカニズムを明らかにすることは、植物科学のみならず基礎生物学において重要な課題である。本研究では花粉管(♂)と雌しべ(♀)の細胞間でのコミュニケーションにおいて鍵となる花粉管誘引因子に着目する。本研究の学術的独自性は、複数の植物種を用いて、花粉管誘引因子の構造の共通性・多様性の解明を目指すところにあり、植物生殖研究に大きく貢献すると期待される。
特異な骨格を有する海産天然物の効率的合成法の開発

沖縄近海産軟体サンゴより単離された特異な4環性骨格を有するノルジテルペノイド,ヨナロライドの全合成研究について検討した.まず左側3環性骨格の効率的かつ立体選択的な構築法の開発について検討を行い, Diels-Alder反応により2環性化合物を構築した.次に,キラル中心の可逆的Michael反応によるエピメリ化を巧みに利用した立体選択的分子内アルドール縮合を行い, 3環性骨格の構築に成功した.沖縄近海産軟体サンゴより単離された特異な4環性骨格を有するノルジテルペノイド,ヨナロライドの全合成研究について検討した.まず左側3環性骨格の効率的かつ立体選択的な構築法の開発について検討を行い, Diels-Alder反応により2環性化合物を構築した.次に,キラル中心の可逆的Michael反応によるエピメリ化を巧みに利用した立体選択的分子内アルドール縮合を行い, 3環性骨格の構築に成功した.特異な骨格を有する海産天然物の効率的合成法の開発というテーマのもと,当研究室で沖縄近海産軟体サンゴより単離構造決定を行ったヨナロライドの全合成研究について検討した.ヨナロライドは海産ノルジテルペノイドであり,5員環,6員環,7員環の炭素環が直列し,さらにγ-ラクトンを有する4環性化合物である.平成21年度は,まず左側3環性骨格(5員環,6員環とγラクトン)の効率的かつ立体選択的な構築法の開発について検討を行った.光学活性体の合成を視野に入れ,光学活性体として入手可能なジエノフィルと官能基化されたジエンとのDiels-Alder反応を行い6員環部位とラクトンを有する2環性化合物を構築した.このものを用い,キラル中心のエピメリ化を巧みに利用した立体選択的分子内アルドール縮合を行い,6員環とラクトンに続き5員環部位の構築,すなわち3環性骨格の構築に成功した.現在この経路では,3環性骨格に対し最後の7員環構築に向けた官能基の導入について検討中である.また,ジエノフィルの光学活性体としての合成法の確立にも成功している.一方,7員環部位からの4環性骨格の構築についても同時に検討を行っている.すなわち,先に述べたDiels-Alder反応と同じジエノフィルを用い,すでに7員環を構築したジエンとのDiels-Alder反応について検討することとした.現在7員環を有するジエンの合成に成功し,今後Diels-Alder反応による右側3環性骨格の構築について検討する.特異な骨格を有する海産天然物の効率的合成法の開発というテーマのもと,当研究室で沖縄近海産軟体サンゴより単離構造決定を行ったヨナロライドの全合成研究について検討した.ヨナロライドは海産ノルジテルペノイドであり,5員環,6員環,7員環の炭素環が直列し,さらにγ-ラクトンを有する4環性化合物である.平成21年度に達成した左側3環性骨格の,平衡条件下でのretro-Michael反応,Michael反応,アルドール縮合を駆使した立体選択的合成法に関し論文を投稿中である.ここで得た知見をもとに分子右側の7員環をCope転位反応により構築するため,その基質合成について検討を行った.Cope転位反応の基質となるジビニルシクロプロパン部位の構築を目指し,全合成初期のDiels-Alder反応時に一方のビニル基構築の足がかりとなる官能基をジエンに組み込み,一方のビニル基の構築に成功した.引き続き分子内シクロプロパン化によるシクロプロパン環の構築について検討を重ね,シクロプロパンの合成についても成功している.現在もう一方のビニル基の構築について検討を行っており,Cope転位の基質が出来次第7員環を構築し,ヨナロライドの全合成を達成したい.また,7員環部位を最初に構築してから中央の6員環を構築する經路についても引き続き検討を行っている.さらに,光学活性体での合成を行うため,基質に対する不斉反応も検討しており,ラセミ体での全合成を達成した後にその経路に従い光学活性体での全合成を行う.特異な骨格を有する海産天然物の効率的合成法の開発というテーマのもと,申請者の所属する研究室で沖縄近海産軟体サンゴより単離構造決定を行ったヨナロライドの全合成研究について検討した.ヨナロライドは海産ノルジテルペノイドであり,5員環,6員環,7員環の炭素環が直列し,さらにγ-ラクトンを有する興味深い4環性化合物である.平成21年度と平成22年度の検討で達成した左側三環性骨格の,平衡条件下でのretro-Michael反応,Michael反応,アルドール縮合を駆使した立体選択的合成法に関した論文が今年度Tetrahedron Lett.誌に掲載された.平成23年度は右側骨格構築のための反応を検討した.その結果,Cope転位反応を用いたモデル化合物での7員環構築に成功した.また,不斉触媒を用いたエナンチオ選択的還元反応(CBS還元)による左側骨格の光学活性体での合成についてもその足がかりとなる結果を得ており,左側骨格合成における重要中間体を光学純度89%で合成している.さらに左側骨格合成のための中間体に右側骨格構築の足がかりを導入した化合物の合成の検討を行ったが,四環性骨格の構築までには至っていない.今後さらなる検討を行い,左側骨格合成の後にCope転位による全合成の検討と並行し,右側骨格を先に構築した後に,先に述べた平衡を利用した左側骨格の合成による全合成経路の開発を目指し,ヨナロライドの不斉全合成を達成する予定である.
Backlund変換による、ソリトンセルオートマトンの数理構造の解明

物理や数学に現れる多くの方程式は非線形方程式であり、ほとんどの場合、それらの方程式は厳密解を持たない。ところが可積分方程式にはソリトン解と呼ばれる厳密解がある。ソリトンは、局所的な一部分だけが盛り上がっている波であり、ソリトン解はその様な波を表す解である。可積分系では、これらのソリトンを重ね合わせる事ができ、ソリトン同士は衝突しても壊れることがない。一方、近年の研究で、セルオートマトンの中にも、ソリトンを持つ物がある事が発見され、これはソリトンセルオートマトンと呼ばれている。研究課題にある超離散KP方程式は、多くのソリトンセルオートマトンを特別な場合として含む、重要な方程式である。多くの可積分方程式が時間1次元、空間1次元の2次元的な方程式なのに対し、超離散KP方程式は3次元の方程式であり、特別な条件を付け加える事で2次元の可積分方程式を得る事が出来る。この超離散KP方程式にも、ソリトン解が存在する。超離散KP方程式は3次元の方程式なので、ソリトンは一箇所に局在している波ではなく、直線の所に局在している波である。しかしながら、ソリトンセルオートマトンには、通常の方程式にはなかった不定性が存在し、その事が原因となって、超離散KP方程式では、重ね合わせを出来るソリトンの組み合わせと、重ねあわせを出来ないソリトンの組み合わせがある。ソリトン以外の基本的な解が欲しい所である。今年度の研究では、そのような解が、超離散KP方程式にないかを研究し、次のような結果を得た。いろいろなソリトンを特別な場合として含む、曲線的な解があり、1この解は、時間の経過と共に壊れてしまう事はなく、つながったまま運動する。2衝突に対しても安定しており、ソリトンの衝突を紐の衝突の特別な場合として捉えられる。3この紐自体が波であるにも係わらず、紐を伝わる波があり、それを合成する事で、いろいろなソリトンを構成出来る。物理や数学にあらわれるほとんどの方程式は、グローバルな性質を保ったまま差分かする事ができない。それに対して、多くの可積分方程式は従属変数まで含めて差分化する事が可能であり、これはソリトンセルオートマトンモデルと呼ばれている。この研究の目的はこのソリトンセルオートマトンモデルの数理構造を、最近発見されたソリトンセルオートマトンモデルのBacklund変換方程式を使って解明する事である。当初の予定では、このBacklund変換方程式を使って、N Soliton解や初期値問題の解法を求める予定であったが、それに先立ってセルオートマトン自体の方程式の構造や、差分方程式のBacklund変換について詳しく調べ、有意義な成果をあげる事が出来た。超離散KP方程式は、多くのソリトンセルオートマトンモデルを特別な場合として含む、重要な方程式である。しかしながらこの方程式は他の多くのソリトンセルオートマトンと異なり、3次元の方程式であるため、自然にセルオートマトンモデルとして解釈する事が出来なかった。そこでこの方程式で、R-matrixに相当する概念があるかを調べ、これを構成する事に成功した。まだ自然な解釈を得る事は出来ていないが、他の研究との関連を考えると、大きな前進である。2.Backlund変換方程式を使った、保存量の導出。具体的な解を構成しようとする際に、保存量が重要な役割を果たす事がしばしばある。そこで、特にセルオートマトンモデルでの対応物が見つかっていない離散BKP方程式の場合に、Backlund変換方程式から保存量を求める問題に挑戦し、・Backlund変換方程式の可換条件をどのように選べばよいか、・BKP方程式のいくつかのレダクションにたいする保存量、を明らかにした。物理や数学に現れるほとんどの方程式は非線形方程式であり、もとの方程式を大域的な性質を保ったまま差分化することが難しい。しかしながら、可積分方程式には、ソリトン解と呼ばれる厳密解が存在するので、それを使って大域的な性質を保った差分化をする事が可能である。更にここ十数年の研究で、セルオートマトンの中にも可積分と呼んでよいものがあることが発見され、ソリトンセルオートマトンと呼ばれている。これは差分可積分方程式の特別な極限として得られることが、現在では知られている。今年度の研究では、行列型のBacklund変換方程式を中心にソリトンセルオートマトンの数理構造の探索を行い、以下の成果を得た。ソリトンセルオートマトンは差分可積分方程式の特別な極限として得ることが出来き、この極限操作の中で足し算と掛け算は、最大値を取るMaxと足し算に移る。しかしながらMaxと足し算の計算には、掛け算と足し算の場合にはなかった不定性があるため、代数方程式の計算方法の時点で不明な点が多い。例えばMaxと足し算の方程式にGroebner基底や終結式に相当する概念があるのかは不明である。この研究では低次の方程式で、連立方程式の個数が少ない場合に、・解がいつあるかを知るための判別式がある事・終結式に相当する概念もある事を明らかにした。●差分可積分方程式の保存量についての研究可積分方程式の解の振る舞いを明らかにしようとする際、その方程式の保存量が役に立つ事が良くある。しかしながら差分可積分方程式の保存量の求め方にはまだ分からない点が多い。この研究では、Backlund変換方程式を特別な形にしなくても、簡単な行列式の計算だけで保存量を求める方法があることを明らかにした。

ソリトンは、局所的な一部分だけが盛り上がっている波であり、ソリトン解はその様な波を表す解である。可積分系では、これらのソリトンを重ね合わせる事ができ、ソリトン同士は衝突しても壊れることがない。一方、近年の研究で、セルオートマトンの中にも、ソリトンを持つ物がある事が発見され、これはソリトンセルオートマトンと呼ばれている。研究課題にある超離散KP方程式は、多くのソリトンセルオートマトンを特別な場合として含む、重要な方程式である。多くの可積分方程式が時間1次元、空間1次元の2次元的な方程式なのに対し、超離散KP方程式は3次元の方程式であり、特別な条件を付け加える事で2次元の可積分方程式を得る事が出来る。この超離散KP方程式にも、ソリトン解が存在する。超離散KP方程式は3次元の方程式なので、ソリトンは一箇所に局在している波ではなく、直線の所に局在している波である。しかしながら、ソリトンセルオートマトンには、通常の方程式にはなかった不定性が存在し、その事が原因となって、超離散KP方程式では、重ね合わせを出来るソリトンの組み合わせと、重ねあわせを出来ないソリトンの組み合わせがある。ソリトン以外の基本的な解が欲しい所である。今年度の研究では、そのような解が、超離散KP方程式にないかを研究し、次のような結果を得た。いろいろなソリトンを特別な場合として含む、曲線的な解があり、1この解は、時間の経過と共に壊れてしまう事はなく、つながったまま運動する。2衝突に対しても安定しており、ソリトンの衝突を紐の衝突の特別な場合として捉えられる。3この紐自体が波であるにも係わらず、紐を伝わる波があり、それを合成する事で、いろいろなソリトンを構成出来る。
不純物揺らぎによる特性ばらつきを抑えたデルタドープ型MOSデバイスに関する研究

VLSIデバイスは性能向上のため急速に微細化しているが、微細化が進むと各種ばらつきが特性に大きく影響を及ぼすようになる。特に、チャネル中の不純物数の統計的な揺らぎは本質的な問題である。これは、サイズが全く同じデバイスであっても、デバイス中に存在する不純物の数は一定ではなく、統計的にばらつくという問題である。この不純物数の揺らぎがそのままデバイスの特性ばらつきとなる。このようなばらつきはデバイスが微細化するほど顕著になることは自明であり、将来のVLSIデバイスの限界を決める要因になりうる。本研究では、不純物揺らぎによる特性ばらつきを抑制する方法として、デルタドープ型MOSデバイスを提案した。このデバイスは、チャネル部分が高不純物濃度の下層と低濃度の上層の2層で構成されており、最近のディープサブミクロンデバイスで主流となりつつあるレトログレードチャネル構造をモデル化した構造である。まず、解析的にデルタドープMOSFETのしきい値電圧を求め、通常の均一ドープMOSFETと比較してデルタドープMOSFETは不純物揺らぎによるしきい値電圧ばらつきが本質的に小さい構造であることを明らかにした。また、低濃度層膜厚と高濃度層不純物濃度を適当にバランスさせることにより、しきい値電圧ばらつきを一定に保ったままデルタドープMOSFETを微細化する新しいスケーリング法を開発した。以上の結果から、デルタドープMOSFETは、短チャネル効果を抑えつつしかも不純物揺らぎを抑えることができ、将来のサブ0.1μm世代の有望なVLSIデバイスデバイスであることを明らかにした。
広葉樹材における壁孔壁の微細構造と流動浸透に関する研究

前年度に引き続いて広葉樹材の壁孔の微細構造について走査電子顕微鏡で解明を進めるとともに、広葉樹生立木における通水経路を細胞レベルで明らかにするための染料注入検鏡の手順について検討をおこなった。本年度の研究により得られた成果の概略は、それぞれ以下のとおりである。1.前年度には同種の細胞どうし(道管相互および木部繊維相互)の壁孔対を対象にしたが、今年度は異種の細胞間(道管・木部繊維間)の壁孔対について検討することにした。ところが、供試した5樹種ではいずれも道管・木部繊維間の共通壁には壁孔対が存在しないこと、そのうち少なくとも3種では盲壁孔が存在することが新たに明らかになった。盲壁孔が存在する細胞は樹種ごとに決まっており、シラカンバでは道管側、オノエヤナギとヤマナラシでは木部繊維側であった。2.代表的な塩基性染料および酸性染料を使って染料注入をおこない、それぞれについて様々な光顕標本の作製観察手順を適用し、比較をおこなった。第一に、通水の範囲をより高い精度で調べるのには、細胞壁成分に結合・吸着しない染料を使用すべきことが示された。第二に、通水に関わっている細胞を明らかにするのには、立木のときの局在状態に染料を固定し、その固定した状態を損なわないようにその後一連の標本作製検鏡を行う必要があることを確認した。オノエヤナギ、ヤマナラシ、シラカンバ、イタヤカエデ、ヤチダモの成木樹幹胸高部の辺材外層より木片を採取し、(1)道管相互壁孔、(2)木部繊維間壁孔の壁孔壁の微細構造について、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM)観察と画像解析により調べた。これらの5樹種は、水分通導の研究にこれまで使用してきた、あるいはこれから使用する予定の広葉樹である。(1)道管相互壁孔:ヤチダモの壁孔壁は、他の4種とくらべて著しく厚壁で、複数の薄層から構成されていた。ミクロフィブリル(MF)は壁孔壁の全面にわたって密に詰まり、FE-SEMレベルでは貫通するMF間隙や小孔はみとめられなかった。これに対して、他の4樹種の壁孔壁は薄壁で、はっきりとした層構造をもたなかった。開口幅が数百nmまでのMF間隙が存在し、そのうちの比較的大きなMF間隙は明らかに壁孔壁を貫通していた。画像解析によりそれらMF間隙の円相当径を計測したところ、最大値は約500nm(イタヤカエデ)であった。(2)木部繊維間壁孔:5樹種ともに、中央が大きく欠落している壁孔壁がみとめられた。なかにはリムだけを残して、壁孔壁がほぼ完全に欠落している壁孔対も散見された。以上の結果は、供試した5樹種における水分通導や流動浸透のメカニズムを検討するうえで、不可欠の知見である。また、とりわけ木部繊維間壁孔の結果は壁孔およびせん孔の概念の見直しを迫るものであり、木材組織学的に極めて興味深い。
ハイパーラマン散乱による貫通転位の深部イメージング

GaNの深部に伝搬する貫通転位を非破壊で解析するための手法としてハイパーラマン散乱測定を提案し、深部の歪場を検出することを目的とします。多光子励起フォトルミネッセンス測定により転位の三次元座標を特定し、転位近傍の歪場をハイパーラマン散乱測定により計測します。転位による歪場を計算により求め、マッピング測定結果と一致するような結果が得られれば、転位の種類を含めた三次元・非破壊分析が可能となります。
低放射化ODS鋼における耐Swelling性のナノ・メゾ組織定量化モデルの構築

ODS鋼では、照射温度が470°Cでも硬化が発現することが判明した。酸化物粒子が存在しない低放射化フェライト(RAF)鋼では、425°C以上の照射温度では硬化は発現しないため、この現象はODS鋼に特徴的な現象である。再結晶化の影響に着目すると、受け入れ材に比べ、再結晶化により照射硬化量が増大し、照射硬化は表面から深さ約250nmのところで最大になった。再結晶材では、受け入れ材に比べ、Swellingが容易になることが明らかとなった。再結晶圧延材では、受け入れ材に比べ、照射硬化量およびSwellingが減少した。再結晶材の照射硬化がもっとも高いことから、再結晶化は照射硬化を促進する。結晶粒界による照射欠陥集合体の捕獲能(Trapping Capacity)を調査するため、イオン加速器を用いて、再結晶処理の前後のODS鋼に対してイオン照射影響評価を実施した。用いた材料は、Al添加ODS鋼であり、成分は15Cr-3Al-2W-0.5Zr-0.3Y2O3である。材料は、1150°Cでの熱間押し出し後に、1150°Cにおいて熱間鍛造を行い、最終熱処理として、1050°C、1時間の焼鈍を行った後に空冷したものをAs-received材とした。また、再結晶化のため、As-received材に1350°Cで1時間の焼鈍を施したものをRecrystallized材とした。イオン照射はDuETを用い、6.4MeV鉄イオン(Fe3+)を300°Cおよび470°Cにおいて実施した。損傷量は、300°Cと470°Cにおいて、それぞれ、10 dpaおよび30 dpaとした。イオン照射による硬化をナノインデンター(G200)を用いて評価した結果、照射硬化量は、再結晶化により、増大する傾向を示すことが判明した。すなわち、再結晶化材の照射硬化量は受け入れ材と比較するといずれの照射温度においても増大している。再結晶材の特徴としては、結晶粒度が大きいことがあげられる。結晶粒度が大きい場合は、転位ループなどの照射欠陥集合体の形成が促進される可能性のあることが指摘されている。これは、微細結晶からなる材料においては、結晶粒界面積が大きく、結晶粒界が点欠陥や欠陥集合体の吸収場所となり、バルク内での転位ループの形成を抑制するためと考えられる。すなわち、再結晶化処理を行った材料においては、結晶粒が粗大化し、粒界面積が減少するため、点欠陥などの捕獲消滅場所が減少し、その結果、逆に結晶粒内において照射損傷組織が促進されるため、照射硬化量が増大すると考えられる。平成26年度は、3種類のODS鋼に再結晶処理を施し、結晶粒を粗大化させた材料に対し、初年度と同様のSwelling評価を行い、結晶が粗大化した際のODS鋼の耐Swelling性を評価し、Swelling量に及ぼす結晶粒径や結晶粒形状の影響を明らかにした。15Cr-4Al-ODS鋼の1200°Cにおける再結晶処理前後においては、平均結晶粒径は約2桁以上増大している。一方、この再結晶処理中での酸化物粒子は熱力学的に安定であり、その分布形態に大きな変化は生じていない。すなわち、ナノ粒子の成分や構造に変化を生じさせず、メゾスケールの結晶粒サイズを顕著に変化させたODS鋼を対象とした耐Swelling性評価試験ならびに照射硬化評価を実施した。イオン照射条件は、照射温度が300°Cおよび470°Cであり、照射量は10dpaおよび30dpaである。注入したHe量は、150appmおよび450appmとした。まず、ボイドスウェリングに及ぼす結晶粒径の影響を評価した結果、再結晶処理前の材料においては、いずれの条件においてもボイドは観察されなかった。一方、再結晶処理材においては、470°Cにおいて、鉄イオンとヘリウムイオンの同時(Dual)照射(30dpa)した場合のみ、ボイドの生成が観察された。すなわち、結晶粒の粗大化はボイドスウェリングを促進することが判明した。しかしながら、スウェリング量は0.2%以内に収まっており、ODS鋼においては再結晶化後においても依然として、耐スウェリング性は高いと言える。平成27年度は、注入He量を増大させ、ボイドスウェリング量のHe注入量依存性を明らかにする。本研究では,酸化物分散強化鋼における優れた耐スウェリング性の発現機構の解明のため、酸化物粒子の分散形態に及ぼすZr添加効果に着目し、FeCrAl-ODS鋼におけるZr添加効果について調べ、以下の知見が得られた.まず、酸化物粒子のサイズ分布および数密度は,Zr添加依存性を示していることがわかった. Zr添加量が増えるにつれ微細化・高密度化になることが明らかになったが,Tiの添加量も考える必要があることが判明した.次に、抽出残渣後のXRD結果,STEM-EDSによる酸化物粒子の組成分析結果および状態図から,酸化物粒子の全てはY-Zr-Ti系で欠陥蛍石構造を取ることが明らかになった.高分解能電子顕微鏡観察により、酸化物粒子と母相の方位関係はcube-on-cube関係およびcube-on-edge関係をとっていることがわかり,高分解能像のモアレ縞と界面のmisfit転位との関係を明らかにした.さらに、界面構造解析より,cube-on-edge関係を取る酸化物粒子は,母相との界面にmisfit転位を持ち,母相が歪むことで整合性を保とうとしていることが観察により明らかになった.

以上、Zrを添加することで,Y-Zr系酸化物が析出し,これまでに確認されていたY-Ti系の酸化物と比べると,酸化物粒子自体の耐照射を向上できる可能性が考えられる.さらに重要な因子として、FeCrAl-ODS鋼中の酸化物粒子を微細化するにはZrとTi添加が有効であることを明らかにした.最後に、Zr添加FeCrAl-ODS鋼中の酸化物粒子のエンブリオをY-Zr-Tiとし,析出時から成長まで組成を維持しようとする仮説のもとで,酸化物粒子の析出モデルを考察した.ODS鋼では、照射温度が470°Cでも硬化が発現することが判明した。酸化物粒子が存在しない低放射化フェライト(RAF)鋼では、425°C以上の照射温度では硬化は発現しないため、この現象はODS鋼に特徴的な現象である。再結晶化の影響に着目すると、受け入れ材に比べ、再結晶化により照射硬化量が増大し、照射硬化は表面から深さ約250nmのところで最大になった。再結晶材では、受け入れ材に比べ、Swellingが容易になることが明らかとなった。再結晶圧延材では、受け入れ材に比べ、照射硬化量およびSwellingが減少した。再結晶材の照射硬化がもっとも高いことから、再結晶化は照射硬化を促進する。ODS鋼の耐スウェリング性が良いことから、スウェリング量が小さく、定量的な評価が困難になっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。原子力材料今後は、He量を大幅に増大させて、実験を行う必要がある。照射温度を最もスウェリングの生じやすい470°Cに固定し、He注入量およびHe/dpa比を変化させて、イオン照射実験を行い、He注入量の多い場合のボイドスウェリングに及ぼす結晶粒度の影響を明らかにし、ODS鋼の核融合炉材料としての可能性と限界について、耐スウェリング性から評価する。初年度は、ナノ酸化物粒子のサイズを小さくし、数密度を増大させた新しいODS鋼の製造に重点を置いた。製造ラインが混雑したたため、材料の製造が遅れてしまったため、実験の進捗に影響が出てしまった。計画していたイオン照射実験がマシンタイムの不足から実施できず、そのための試料準備費用および加速器利用経費分が計上されなかったため。また、参加を予定していた国際会議などにおいて、招待講演者としての参加に伴う諸経費(交通費や登録費)の免除があったため。今年度の成果で特に重要な点は、1)再結晶化処理を施すことで、照射硬化量が増大した点である。これは、結晶粒界が照射欠陥の有効な捕獲サイトして作用することを示唆しており、実験計画時の予想と一致している。今後は、捕獲能の定量化を目指す。また、今年度新たに製造したODS鋼の室温における強度特性を評価した結果、従来のODS鋼に比べ、強度特性の優れた高性能のODS鋼の製造に成功している。この高い性能は、酸化物粒子の微細分散に起因していると推測されることから、一層の耐照射性能向上が期待される。酸化物粒子による照射欠陥の捕獲能を定量化するための実験を行う。イオン照射実験の実施に伴う必要経費に充てるとともに、研究成果の公表のため、国際会議への参加のための旅費に充当する。初年度に新材料の照射試験を計画していたが、新材料の作製が遅れてしまったため、照射実験は既存材料を用いた予備試験のみを実施した。
知能障害の動物モデル(ラット胎児性アルコール症候群)の行動・生理特性に関する研究

本研究では、母親の妊娠中のアルコール飲用により、その子に見られる障害として知られる胎児性アルコール症候群(FAS)のモデルラットについて、その行動・生理特性を明らかにすることを目的とし、以下の項目について検討した。1.ラットFAS作製手続の検討。2.長期間活動量測定とその周期性の検討、3.幼若期の受動的回避学習の検討。4.各種随意運動時及びREM睡眠時における海馬脳波の検討。2年間の研究計画で得られた結果の主なものは以下の通りである。1.ラットFAS作製手続:妊娠期間中に、比較的低濃度の6%アルコール水溶液を投与する方法は、低栄養障害・周産期障害等の他の要因を除き得る投与濃度であることを確認した。2.活動量とその周期性:生後21齢から85日齢までの間、個別ケージ内での活動量を自動・連続記録し、単位時間(10分間)当りの活動量の周期性・リズム形成過程を検討した。特に照明条件の変化(恒暗・12-12時間明暗交代とその6時間前進/後退条件の組合せ)に伴う活動量の変化とリズムの再同調過程に注目した。総活動量は前進条件より後退条件で高く、FAS群は統制(水)群より高い傾向が見られた。両群とも各照明条件下でサーカディアンリズムの形成を認めたが、前進条件の方が再同調が早く、また照明条件の変化に伴う再同調過程では、FAS群の方が新しい照明条件に早期に同調する傾向を認めた。3.受動的回避学習:生後21・46・70日齢より各10日間の実験計画で実施した。その結果、電撃経験後に再度電撃箱に入るまでの消去過程が、FAS群で遅い傾向を示し、群内での個体差がより大きい傾向を認めた。両群の活動性・情動性の差異は明確にし得なかった。4.随意運動時及びREM睡眠時の海馬脳波:FAS群においても海馬律動波を認めたが、運動生起後の増強の程度、REM睡眠期の律動波の出現量は水群に比較して少なく、胎生期アルコール投与の影響が示唆された。本研究では、母親の妊娠中のアルコール飲用により、その子に見られる障害として知られる胎児性アルコール症候群(FAS)のモデルラットについて、その行動・生理特性を明らかにすることを目的とし、以下の項目について検討を進めている。4.各種随意運動時及びREM睡眠時おける海馬脳波の検討。本年度は2年計画の初年度のため、実験を継続中で明確にはし得ないが、これまでに得られた結果の内、主なものは以下の通りである。1.ラットFAS作製手続:母ラットの妊娠中に、比較的低濃度の6%アルコール水溶液を投与する方法を用いた。母・子に関する種々の計測・観察により、低栄養障害・周産期障害等の他の要因を除き得る投与濃度であることを再確認した。2.活動量とその周期性:生後21齢から85日齢までの間、個別ケージ内での活動量を自動・連続記録し、単位時間(10分間)当りの活動量の周期性・リズム形成過程を検討している。

特に照明条件の変化(恒暗・12-12時間明暗交代とその6時間前進/後退条件の組合せ)に伴う活動量の変化とリズムの再同調過程に注目した。総活動量は前進条件より後退条件で高く、FAS群は統制(水)群より高い傾向が見られる。両群とも各照明条件下でサーカディアンリズムを形成するが、照明条件の変化に伴う再同調過程では、FAS群の方が新しい照明条件に早期に同調する傾向を示した。3.受動的回避学習:生後21・46・70日齢より各10日間の実験計画で実施している。現在までの結果では、電撃経験後に再度電撃箱に入るまでの消去日数が、FAS群でのやや遅い傾向と、群内での個体差がより大きい傾向を認めている。4.随意運動時及びREM睡眠時の海馬脳波:現在成体の脳波記録を蓄積中であり、データはパワスペクトル分析法により解析する計画である。本研究では、母親の妊娠中のアルコール飲用により、その子に見られる障害として知られる胎児性アルコール症候群(FAS)のモデルラットについて、その行動・生理特性を明らかにすることを目的とし、以下の項目について検討した。1.ラットFAS作製手続の検討。2.長期間活動量測定とその周期性の検討。3.幼若期の受動的回避学習の検討。4.各種随意運動時及びREM睡眠時における海馬脳波の検討。研究計画の2年目、最終年度の本年は、初年度に引続き実験を継続し、得られた結果の主なものは以下の通りである。1.ラットFAS作製手続:妊娠期間中に、比較的低濃度の6%アルコール水溶液を投与する方法は、低栄養障害・周産期障害等の他の要因を除き得る投与濃度であることを確認した。2.活動量とその周期性:生後21齢から85日齢までの間、個別ケージ内での活動量を自動・連続記録し、単位時間(10分間)当りの活動量の周期性・リズム形成過程を検討した。総活動量は前進条件より後退条件で高く、FAS群は統制(水)群より高い傾向が見られた。両群とも各照明条件下でサーカディアンリズムの形成を認めたが、前進条件の方が再同調が早く、また照明条件の変化に伴う再同調過程では、FAS群の方が新しい照明条件に早期に同調する傾向を認めた。3.受動的回避学習:生後21・46・70日齢より各10日間の実験計画で実施した。その結果、電撃経験後に再度電撃箱に入るまでの消去過程が、FAS群で遅い傾向を示し、群内での個体差がより大きい傾向を認めた。4.随意運動時及びREM睡眠時の海馬脳波:FAS群においても海馬律動波を認めたが、運動生起後の増強の程度、REM睡眠期の律動波の出現量は水群に比較して少なく、胎生期アルコール投与の影響が示唆された。