hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デジタル技術を応用した日韓古代彫刻資料の保存と復原に関する研究

1.当調査研究は、研究代表者を中心に平成14年度から着手しているプロジェクト「文化財のデジタルアーカイヴ-日韓古代彫刻資料の保存と復原に関する調査研究-」の一環として実施している。調査では最新の光学機器(ミノルタVIVID910)を用いて仏像を実測し、デジタル技術を応用して3次元画像を作成、その復原的研究に役立てることである。平成14年度の国内調査、長崎県対馬市の黒瀬銅造如来坐像及び台座(重要文化財)を含む金銅仏調査はほぼ完了し、変形した鋳造仏の復原に関する成果の一部を関係学界ならびに現地の自治体関係者に公開済みである。2.平成15年度の海外調査(8月279月7日)では、韓国慶尚北道にある奉化北枝里磨崖石仏及び関連遺跡である栄州広域市の可興里磨崖三尊仏の実測調査を行った。北枝里磨崖石仏は、調査対象の中で最も規模が大きく総高約6メートル、可興里磨崖三尊仏はその半分約3メートルである。5月下旬の事前調査の後、6月下旬に起きた大出水で可興里磨崖三尊仏の母岩の一部が崩壊、遺跡保存に向けた総合的な科学調査の必要性が緊急の課題となった。当調査団もそうした現地の要望に応え、当初予定していなかった可興里磨崖三尊仏のデジタル化にも取組むこととなった。ただし、可興里磨崖三尊仏には屋蓋施設がないため、太陽光が弱まる夕刻から夜間にかけて作業を行わなければならず、昼間に北枝里磨崖石仏を夕刻から可興里磨崖三尊仏の実測調査に従事した学生諸君の苦労は大変であった。3.現在、破損した石仏断片の実測資料を整理、デジタル画像は本体部分の貼り合わせ作業を進めている。復原実験では積層法による北枝里磨崖石仏の1/2頭部模型と1/4頭部模型を制作、頭部の復原と失われた目の修復を可能にする貴重なデータを入手することができた。4.調査国に対する成果の還元という観点から、両磨崖石仏の頭部3次元デジタル画像を現地で作成、帰路ソウルの弘益大学校美術学部で現地報告会を開催した。1.当調査研究は、最新の光学機器(ミノルタVIVID 910)を用いて韓國内の大型磨崖石仏や仏像を実測し、取得したデジタルデータを3次元化することによって文化財の保存と修復に役立てることで、平成15年度から3年計画で実施している。平成16年度の海外調査(8月31日9月9日)では、忠清北道忠州地区と清州地区及び忠清南道禮山地区と瑞山地区の磨崖石仏と四面石仏の実測調査、及び平成15年度分の補足調査を行った。ただし、禮山花田里四面石仏については、発掘調査で出土した頭部や手の断片が、国立中央博物館移転準備のために調査できず、次年度に行うこととなった。2.忠州地区の鳳凰里磨崖石仏は、北の高句麗仏教の南下を示す重要な遺跡であるが、車の入らない小高い山腹にあるため発電機をはじめとする調査機材を全て手で運び上げなければならず、これまで大規模な調査が行われてこなかった。今回のデジタル化と高精細画像の作成によって、これまで写真や拓本では判読できなかった群像の詳細(菩薩半跏思惟像と脇侍菩薩の着衣や瓔珞、及び蓮華坐の全貌)が明らかになってきた。忠州地区調査に引続き、平成15年度調査でデジタル化された奉化北枝里磨崖石仏の復元に関連し、判読できなかった如来頭光部の補足調査を行い、左右2躯の化仏と蓮華文からなることが判明した。清州地区の清原飛中里三尊石仏については、すでに紛失した屋蓋施設を除き、3Dデジタル化の作業を終了し、左脇侍菩薩ならびに獅子座の復元段階に入っている。飛中里三尊石仏の調査では、結跏趺坐する如来が従来考えられていた坐勢とは異なり、左足首を懸裳から露出する表現となっていることが判明、隣接する忠州鳳凰里磨崖石仏との関連性が考えられる。3.成果公開については、15年度調査の奉化北枝里磨崖石仏の復元過程を中心に、美術史学会全国大会(慶応大学)及び韓國の学術誌(『美術史研究』第18号、弘益大学)に発表した。当調査研究は、文化財の保存と修復に欠かせない基礎資料を最新の光学機器(ミノルタVIVID910デジタイザー)とデジタル技術を応用して作成し、その復原的研究をめざしたものである。
脳蘇生における血糖調節と興奮性アミノ酸に関する研究

心肺蘇生患者における中枢神経障害の病態を解明するために脳循環、脳代謝、経頭蓋超音波ドプラ-法による中大脳動脈血流速度、脳波、聴性脳幹反応、頭部Computed Tomography(CT)および脳脊髄液中の興奮性と抑制性アミノ酸を測定した。KetyーSchmidt法による脳血流量は心肺蘇生後8時間までは有意に減少し、848時間では対照値と有意差はなかった。しかし、中大脳動脈での平均血流速度は脳波の比較的良い群では高く、脳波の悪い群では低かった。また、Pulsatility Indexは逆の相関を示した。脳波は回復例では早期より速波がみられたが、高度意識障害例ほど徐波化し、多くの症例で平坦化した。聴性脳幹反応は回復例では全経過を通して正常であったが、高度意識障害例では異常波形を示し、各波の潜時延長がみられた。心肺蘇生後の頭部CT所見は大脳基底核、大脳皮質などで低吸収域や高吸収域がみられ、後者は心肺蘇生後12日14日ではじめて認められた。これはiopamidolで強調されたので、血液・脳関門の障害が疑われた。他の所見として、灰白質ー白質境界の不鮮明化、大脳溝や脳槽の狭小化と消失などがみられた。心肺蘇生後、CSF中の神経伝達物質であるアミノ酸では、興奮性のアスパラギン酸とグルタミン酸が有意に増加し、抑制性のタウリンとアラニンも有意に増加した。心肺蘇生患者を高血糖群と血糖調節群に分けた結果、高血糖群のグルタミン酸と両群のタウリンで有意差はなくなったが、基本的には血糖値による群分け以前と同じ変化であった。痙攣を認めた一症例では興奮性アミノ酸のアスパラギン酸とグルタミン酸が著明に増加した。今後は心肺蘇生患者の中枢神経障害の病態を解明するため、今回測定した項目を経時的に検討することと、脳蘇生のための各種治療による脳脊髄液中のアミノ酸濃度の正常化などを詳しく調べる必要がある。本研究では心肺蘇生患者(CPR群)を対象に,血糖値の脳障害に及ぼす影響を検討する。平成2年4月1日より平成3年3月10日までに心肺蘇生を施行した37例中,72時間以上生存したものは6例であり,22例が心肺蘇生不能例または24時間以内死亡例であった。72時間以上の生存症例が少ないので,血糖値による群分けは行なえない。脳血流量と脳酸素消費量は対照群46±2,3.12±0.17ml/100g/minに対して,CPR群で4ー8時間では31±4*,1.78±0.31*,8ー48時間では59±12,2.19±0.71ml/100g/minとなった。脳血管抵抗は対照群1.99±0.09mmHg/ml/100g/minに対して4ー8時間,8ー48時間ではそれぞれ2.93±0.36*,1.57±0.24mmHg/ml/100g/minとなった。脳波は回復例では早期より速波がみられたが,高度意識障害例ほど徐波化した。聴性脳幹反応は回復例では全経過を通して正常であったが,高度障害例では異常波形を示し,各波の潜時延長もみられた。

CT所見では脳槽および脳室系の狭小化,脳浮腫,大脳基底核や中脳の低吸収域の出現,脳溝に沿った著しい造影効果を認めた。脳障害に関与する脳脊髄液(CSF)のアミノ酸は本年度購入の高速液体クロマトグラム・電気検出器システムにより,その測定法を確立した。中枢神経系に異常のない患者16例で脊椎麻酔時にCSFを採取し,これを対照群とした。CPR群はCT検査で頭蓋内圧の異常高値を予測させない症例を選んだ。対照群とCPR群のアスパラギン酸はそれぞれ0.7±0.2,1.9±0.4*グルタミン酸は1.7±0.2,6.2±3.7,グリシンは1.2±0.3,2.6±0.6,タウリンは5.8±0.4,15.1±2.2*,アラニンは31.9±1.6,90.4±18.8picomol/μlであり,それぞれ対照群に比べ高値を示したが,グルタミン酸とグリシンは有意となっていない。平成3年度に症例が増えれば,血糖値を120mg/dl以下と150mg/dl以上の群に分け,同様の検討を行なう。本研究では心肺蘇生(CPR)患者を対象に、血糖値の脳障害に及ぼす影響を検討した。前回の報告以後、平成4年3月10日までにCPRをした症例は40例でそのうち15例でCPRに成功した。本年度は脳循環の指標として、非侵襲的な経頭蓋ドプラ-法で中大脳動脈血流速度を測定し、経日的変化も検討した。平均血流速度とPulsatility Indexは脳波上θδ波優位の症例群(n=5)で81.3±19.7cm/sec(平均値±標準偏差)、0.99±0.24であり、δ波優位平坦脳波群(n=6)で18.5±11.1cm/sec、2.2±1.0でそれぞれ有意差があった。経日変化でもθδ波優位の群で速い血流速度が維持された。頭部CT所見では前年度に得られた所見以外にiopamidolで強調画像の得られる部位に一致して、単純CTで12ー14日後に高吸収域が認められ、血液・脳関門の破綻が示唆された。神経伝達物質でneurotoxicityがあるとされるアスパラギン酸とグルタミン酸は対照群の0.6±0.5、1.6±0.7μmol/l(平均値±標準偏差、n=16)からCPR群(n=11、初年度を含む)では3.4±4.1、5.7±7.1μmol/lに有意に増加した。また、抑制性神経伝達物質のタウリンとアラニンも対照群の5.8±1.9、32.0±6.5μmol/lからCPR群では13.8±14.8、97.9±74.8μmol/lに有意に増加した。CPR群を高血糖群(150mg/dl以上;H・BSーCPR群、n=5)と血糖調節群(150mg/dl以下;H・BSーCPR群、n=6)の両群に分けて検討した結果、基本的には分ける以前の結果と同様であり、高血糖群と血糖調節群の間にはどのアミノ酸にも有意差はなかった。本研究により、CPR後に脳脊髄液中の興奮性および抑制性アミノ酸神経伝達物質が増加することがヒトで初めて確認できた。しかし、血糖値の差による有意差はばらつきが大きく、認められなかった。
有機化合物を直接ビニル化およびエチニル化する新反応の開発と応用

ビニル基とエチニル基は有機化学で重要な反応性の高い炭素数2の官能基であり,この官能基を有する化合物は生物活性や物性などの機能性発現が行える高分子化合物や複素環化合物などの合成中間体として重要である.しかし,従来のビニル化またはエチニル化反応は複数段階の方法で,有機化合物の炭素-水素結合の水素原子をビニル基またはエチニル基で置換する汎用性の高い物質変換プロセスが知られていなかった.本研究はこれらを解決した新しいビニル化およびエチニル化反応を開拓するものである.先に開発したフェノールビニル化反応では過剰量の四塩化スズを必要としたが,これを触媒化することに成功した.ortho-クレゾールは触媒回転率(TON)10程度でビニル化できることわかった.次に,エノラートのビニル化の反応の適用範囲を拡大した.ケトンはもとよりチオエステルや活性メチレン化合物のビニル化にも利用できることがわかった.とくに,困難と考えられるマロン酸エステルのビニル化がこの方法によって効率的に行われることは特筆に値する.また,立体化学に関して詳しく調べ,エクアトリアル選択性を示すことを見い出した.エチニル化反応に関しても進展を見た.塩化ガリウム存在下で,シリルエノラートを直接エチニル化できることがわかった.ここでは有機ガリウム化合物のカルボメタル化に引き続き脱離反応が進行しているので,塩化ガリウムの触媒化が可能であり,これを実現した.また,フェノールの触媒的なortho-エチニル化反応の開発にも成功した.遷移金属錯体とスルホン酸を組み合わせる触媒を用いて,ホスフィンをアレンや共役ジエンに付加させてホスホニウム塩を合成することに成功した.以上,本研究によって新規なビニル化とエチニル化反応の開発に成功し,機能性物質の効率的な提供法を与えた.ビニル基とエチニル基は有機化学で重要な反応性の高い炭素数2の官能基であり,この官能基を有する化合物は生物活性や物性などの機能性発現が行える高分子化合物や複素環化合物などの合成中間体として重要である.しかし,従来のビニル化またはエチニル化反応は複数段階の方法で,有機化合物の炭素-水素結合の水素原子をビニル基またはエチニル基で置換する汎用性の高い物質変換プロセスが知られていなかった.本研究はこれらを解決した新しいビニル化およびエチニル化反応を開拓するものである.先に開発したフェノールビニル化反応では過剰量の四塩化スズを必要としたが,これを触媒化することに成功した.ortho-クレゾールは触媒回転率(TON)10程度でビニル化できることわかった.次に,エノラートのビニル化の反応の適用範囲を拡大した.ケトンはもとよりチオエステルや活性メチレン化合物のビニル化にも利用できることがわかった.とくに,困難と考えられるマロン酸エステルのビニル化がこの方法によって効率的に行われることは特筆に値する.また,立体化学に関して詳しく調べ,エクアトリアル選択性を示すことを見い出した.エチニル化反応に関しても進展を見た.塩化ガリウム存在下で,シリルエノラートを直接エチニル化できることがわかった.ここでは有機ガリウム化合物のカルボメタル化に引き続き脱離反応が進行しているので,塩化ガリウムの触媒化が可能であり,これを実現した.また,フェノールの触媒的なortho-エチニル化反応の開発にも成功した.遷移金属錯体とスルホン酸を組み合わせる触媒を用いて,ホスフィンをアレンや共役ジエンに付加させてホスホニウム塩を合成することに成功した.以上,本研究によって新規なビニル化とエチニル化反応の開発に成功し,機能性物質の効率的な提供法を与えた.ビニル基とエチニル基は有機化学で重要な極めて反応性の高い炭素数2の官能基である.特に付加反応を起こしやすい、従って、この官能基を有する化合物は、新しい生物活性や物性などの機能性発現が行える高分子化合物や複素環化合物などに誘導することができる.しかし、有機化合物にこれらを導入する直接的な方法がない.言い換えると、炭素-水素結合の水素原子をビニル基またはエチニル基で置換する汎用性の高い物質変換プロセスが知られていなかった.従って、従来のビニルとエチニル化合物の合成は多くの場合、一度炭素-水素結合を炭素-ハロゲン結合に変換する迂回的方法であった.水素原子を直接ビニル基に変換する反応の開拓は、有機合成化学の効率化という観点から基礎、応用両分野にわたり、極めて重要な問題である.本研究はこれらを完全に解決し満足できる次世代ビニル化およびエチニル化反応を開拓するものである.ortho-クレゾールが四塩化スズに対して、触媒回転率(TON)10程度でビニル化できることがわかり、この触媒反応を完成した.エノラートのビニル化について、ケトン以外にチオエステルや活性メチレン化合物のビニル化にも利用できることを示した.一般に、共役エノンへの異性化は起こらない.困難と考えられるマロン酸エステルのビニル化もこの方法によって効率的に行われたことは特筆に値する.なお、フェノールとエノラートを直接エチニル化する反応も完成に近づいている.遷移金属錯体とスルホン酸を組み合わせる触媒を用いて、ホスフィンのビニル化反応をアレンや共役ジエンに適用することに成功した.現在、この方法をイオウ、セレンなどの他のヘテ原素化合物のビニル化に発展させる研究を進めている.ビニル基とエチニル基は有機化学で重要な極めて反応性の高い炭素数2の官能基である.

特に付加反応を起こしやすい.従って,この官能基を有する化合物は,新しい生物活性や物性などの機能性発現が行える高分子化合物や複素環化合物などに誘導することができる.本研究の目的は効率の高い次世代ビニル化およびエチニル化反応を開拓するものである.とくに塩化ガリウムと遷移金属錯体を用いる新しい方法の開発を行った.塩化ガリウムを用いると,シリルエノールエーテルを塩化エチニルによって一段階でエチニル化することができる.この方法はα-位炭素上に酸性度の高い水素原子を有する化合物の合成にも利用できる.従来このような不安定な化合物を一段階で合成した例はなかった.フェノールに関しては,塩化ガリウムを触媒的に用いることができた.これによってオルト位エチニル化反応の開発に成功した.エノラートやフェノールをメチル化することは従来の方法で可能であったが,本研究によってビニル化とエチニル化が簡便に実施可能となった.遷移金属錯体とスルホン酸を組み合わせる触媒を用いて,ジスルフィドSS結合間にオレフィンを挿入する反応を開発した.これは穏やかな反応条件で進行するので,シスチンのようなペプチドジスルフィドにも適用できる.また,アレンを基質に用いると,水素移動を伴う反応が進行して,ジエニルスルフィドを与えた.これによって,ビニル基にリンやイオウなどのヘテロ原子を結合させることが可能となった.
Ｐｉｗｉタンパク質によるプラナリア全能性体性幹細胞の維持機構の解明

1クロマトイド小体上に局在するPiwiCによる転移因子の抑制本研究では、PiwiCがY12抗体免疫応答性クロマトイド小体(Y12陽性CB)の構成タンパク質であることを明らかにした(Kashima et al., 2016)。さらに、PiwiC陽性クロマトイド小体にはレトロトランスポゾンであるgypsy-P1のアンチセンス鎖が局在し、PiwiC機能阻害によってgypsy-P1の活性化が引き起こされた(Kashima et al., 2016)。以上の結果を通じて、クロマトイド小体の転移因子の抑制という生理的な機能を明らかにした。2幹細胞システムにおけるPiwiBによるタンパク質コード遺伝子の制御とその重要性登録者は、piwiB機能阻害個体のトランスクリプトーム解析を通じて、PiwiBによって制御される三種類のタンパク質コード遺伝子を同定した(Kashima et al.投稿準備中)。caluは、機能は未知であるが分化途上の細胞で特異的に発現する遺伝子であった。興味深いことに、piwiB機能阻害個体では、caluの異所発現が新生細胞及び分化細胞で観察された。このことから、PiwiBは細胞分化前後における遺伝子発現制御に関わっていることは明らかになった。また、piwiB機能阻害個体において、mcm2とh4は発現量が上昇するものの、通常個体と同様に両遺伝子は新生細胞特異的な発現を示した。加えて、piwiBとmcm2を同時に機能阻害した個体では、piwiB機能阻害個体に比べて、PiwiB陰性新生細胞の生存率が改善した。まとめると、本研究では、PiwiBのプラナリア幹細胞システムにおいて多様な標的遺伝子を制御することで、幹細胞の維持や正常な細胞分化を保障していることを明らかにすることに成功した(Kashima et al.投稿準備中)。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はプラナリア全能性幹細胞(新生細胞)を起点とする幹細胞システムにおいてPiwiBが担う分子機構の解明を目指している。我々は昨年度までにpiwiBノックダウン個体において異所発現が確認される転移因子(gypsy P1)を同定していた。しかし、piwiBノックダウン個体で確認されるgypsy P1の異所発現がどのような細胞で起こっているのかは明らかになっていなかった。そこで、本年度はgypsy P1の異所発現がどのような細胞で起こっているのかを明らかにすることを目指した。結果、piwiBノックダウン個体で確認されるgypsy P1の異所発現は新生細胞の分化の過程で起こっていることを示唆する結果を得た。そして、「プラナリアの正常個体ではPiwiBが新生細胞の分化の過程で転移因子の発現を抑えることで全能性幹細胞システムに寄与している」という内容で発表を行った(第46回日本発生生物学会大会、CDBsymposium 2014)。現在それらの発表に基づいた論文の投稿準備中であり、次年度中に論文として発表する目途がたっている。さらに、網羅的にPiwiBの標的遺伝子を同定するために、piwiBノックダウン個体のトランスクリプトーム解析も開始した。プラナリアD. japaponicaにはリファレンスとなると転写産物の配列が存在しなかった。そこで、リファレンス作成のためにロングリードを誇るMiseqによるRNA-seqを行うとともに、ロングリードのアセンブルに特化したプログラムCARLを開発した(CARLについては第三回NGS現場の会で発表)。また、発現量解析のためにHiseqを用いたpiwiBノックダウン個体のRNA-seqも外注済みである。脊椎動物では全能性幹細胞は発生のごく初期にしか存在しない。一方、プラナリアなどの一部の無脊椎動物では成体においても全能性幹細胞が維持されているが、それら全能性幹細胞を成体内で維持・制御している分子機構については不明な点が多い。プラナリアの全能性幹細胞(新生細胞)で優位に発現するpiwi遺伝子は、他の無脊椎動物でも全/多能性幹細胞で発現しており、それら幹細胞でのpiwiの機能が示唆されている。本研究は新生細胞の制御においてPiwiBタンパク質が担う役割を明らかにすることを目指している。本年度はPiwiBタンパク質が新生細胞で産生され、分化過程で分化細胞へと分解されずに継承されていくことを見出した。前年度までに明らかにしたPiwiBが新生細胞の分化過程でトランスポゾン(gypsy-P1)を抑制していることと合せ、分化細胞へと継承されたPiwiBはgypsy-P1を抑制することによって、正常な分化細胞の供給に寄与していると考えられた。また、PiwiB標的遺伝子の網羅的同定のため、RNA干渉(RNAi)法によって機能阻害を行い再生能力が失われる以前のpiwiB(RNAi)個体のmRNA-seqを行った。その結果3167個の発現変動遺伝子を検出した。発現上昇した遺伝子にpiRNAと相補的な遺伝子が多く含まれたことから、ハエやマウスと同様にプラナリアでもPiwiはpiRNAを介して、遺伝子発現を負に制御していることと考えられた。また、piRNAが一致しpiwiB(RNAi)個体で発現が上昇していた581個の遺伝子の内33 %はトランスポゾンであったが、46%はトランスポゾン以外と相同性を示した。そして、新生細胞で発現が上昇するトランスポゾン以外の遺伝子を同定した。この結果から、PiwiBは新生細胞の分化過程だけでなく、新生細胞自体でも遺伝子の発現制御に関与しうることを明らかにした。

1クロマトイド小体上に局在するPiwiCによる転移因子の抑制本研究では、PiwiCがY12抗体免疫応答性クロマトイド小体(Y12陽性CB)の構成タンパク質であることを明らかにした(Kashima et al., 2016)。さらに、PiwiC陽性クロマトイド小体にはレトロトランスポゾンであるgypsy-P1のアンチセンス鎖が局在し、PiwiC機能阻害によってgypsy-P1の活性化が引き起こされた(Kashima et al., 2016)。以上の結果を通じて、クロマトイド小体の転移因子の抑制という生理的な機能を明らかにした。2幹細胞システムにおけるPiwiBによるタンパク質コード遺伝子の制御とその重要性登録者は、piwiB機能阻害個体のトランスクリプトーム解析を通じて、PiwiBによって制御される三種類のタンパク質コード遺伝子を同定した(Kashima et al.投稿準備中)。caluは、機能は未知であるが分化途上の細胞で特異的に発現する遺伝子であった。興味深いことに、piwiB機能阻害個体では、caluの異所発現が新生細胞及び分化細胞で観察された。このことから、PiwiBは細胞分化前後における遺伝子発現制御に関わっていることは明らかになった。また、piwiB機能阻害個体において、mcm2とh4は発現量が上昇するものの、通常個体と同様に両遺伝子は新生細胞特異的な発現を示した。加えて、piwiBとmcm2を同時に機能阻害した個体では、piwiB機能阻害個体に比べて、PiwiB陰性新生細胞の生存率が改善した。まとめると、本研究では、PiwiBのプラナリア幹細胞システムにおいて多様な標的遺伝子を制御することで、幹細胞の維持や正常な細胞分化を保障していることを明らかにすることに成功した(Kashima et al.投稿準備中)。本年度は、現在までに得られているプラナリアの幹細胞システムにおけるPiwiタンパク質の研究成果をまとめることに主眼を置いていた。前年度からの進展として、新生細胞で産生されたPiwiBが分化細胞へと継承されることを明らかにし、トランスポゾン制御におけるその重要性に注目して論文投稿の準備を進めている。一方で次の段階として、PiwiBの新生細胞・分化細胞における役割を明らかにするためにpiwiBノックダウン個体のトランスクリプトーム解析を行い、PiwiB標的遺伝子の同定も試みていた。トランスクリプトーム解析で得た数十の候補遺伝子に対してqPCRや組織染色を用いたスクリーニングを行い、PiwiBタンパク質によって新生細胞自体で発現が抑制される遺伝子を同定した。次年度では、スクリーニングの継続によってより多くのPiwiB標的遺伝子の同定が期待されるとともに、それら遺伝子の新生細胞制御における機能解明を通して、プラナリアの全能性幹細胞におけるPiwiタンパク質の機能解明に迫ると思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在までのPiwiについての研究成果を論文にする目途は立ち、次の段階である網羅的なPiwiBの標的遺伝子の同定に移りつつある。そのために必要な次世代シークエンスや解析プログラムの開発もほぼ完了しており、次年度中に標的遺伝子の同定を行えると考えている。
睡眠衛生指導による睡眠時ブラキシズムへの効果の検討

現在、歯ぎしりや食いしばりを代表とした睡眠時ブラキシズムの治療はナイトガードの適応が第一選択となっているが、対症療法であり、根本治療ではない。生活習慣により直接的あるいは間接的に睡眠時ブラキシズムが惹起されていることが報告されている。そのため、その睡眠衛生指導を行い、生活習慣を改善することによって、睡眠の質が向上し、睡眠時ブラキシズムも減少するのではと考え、睡眠時ブラキシズムの根本治療を目指すため、本研究を遂行するに至った。平成29年度に睡眠時ブラキシズム患者に対し、睡眠衛生指導を行い、その有効性を確認した。これを基に徳島大学臨床研究倫理審査委員会に当該研究の申請を行い、研究許可を得た。同時に簡易型睡眠測定器(Sleep profiler 2)を用いた測定システムの構築を行った。その後、携帯型の歯ぎしり・いびきモニタと睡眠スクリーニング測定装置を用いて、睡眠時ブラキシズム患者3名(男性1名、女性2名、平均年齢25.3歳)に対し、自宅にて睡眠測定を行った。研究初日に睡眠時ブラキシズムに関する生活悪習慣(アルコール・カフェイン・ニコチンの摂取、昼寝、就寝前の行動など)のアンケートと睡眠時ブラキシズムのベースライン測定を行った。その後、睡眠衛生指導を行い、1週間生活悪習慣の除去に徹してもらい(毎日確認リストのチェックを行ってもらった)、最終日にその効果の判定のため、再度睡眠時ブラキシズム判定を行った。その結果、全員がブラキシズム患者(>2.0/h)であり、睡眠衛生指導の結果、1名は6.8/hが0/hに激減、1名は3.7/hから4.4/hに微増、残りの1名は3.4/hから14.1/hに激増した。睡眠衛生指導が奏効するまでには時間がかかることもあり、今後は長期的な効果やResponderとNon-responderについて検証していき、国民の健康増進に寄与していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。まずは、当該研究を遂行するために簡易型睡眠測定器(Sleep Profiler)を購入し、その使用法の習得をした。また、その正確性の検討に関しては昭和大学歯科補綴学分野が研究しており、その担当者との情報交換により、正確性の確認を行った。研究を遂行するにあたり、不備がないか確認することも目的とし、当歯学部学生の起床時の顎の痛みを有する睡眠時ブラキシズム患者1名に対し、Preliminary studyとして、睡眠衛生指導を行い、その治療経過について、経時的な睡眠測定を行った。その結果、睡眠の質が向上し(睡眠効率:73.7%→92.2%、睡眠中覚醒時間:77回→18回)、睡眠時ブラキシズムの指標となるRhythmic Masticatory Muscle Activityは減少し(8.4回/h→3.3回/h)、睡眠衛生指導による睡眠時ブラキシズムへの効果の可能性が示唆された。この結果に関して四国歯学会第52回例会でポスター発表を行い、また歯界展望12月号で症例報告を行った。まず、当該研究を遂行するために簡易型睡眠測定器(Sleep Profiler)を購入し、その使用法の習得をした。進行がやや遅れている理由として、Sleep profilerのバージョンアップがあり、導入のタイミングが遅れたことが挙げられる。

同時に簡易型睡眠測定器(Sleep profiler 2)を用いた測定システムの構築を行った。その後、携帯型の歯ぎしり・いびきモニタと睡眠スクリーニング測定装置を用いて、睡眠時ブラキシズム患者3名(男性1名、女性2名、平均年齢25.3歳)に対し、自宅にて睡眠測定を行った。研究初日に睡眠時ブラキシズムに関する生活悪習慣(アルコール・カフェイン・ニコチンの摂取、昼寝、就寝前の行動など)のアンケートと睡眠時ブラキシズムのベースライン測定を行った。その後、睡眠衛生指導を行い、1週間生活悪習慣の除去に徹してもらい(毎日確認リストのチェックを行ってもらった)、最終日にその効果の判定のため、再度睡眠時ブラキシズム判定を行った。その結果、全員がブラキシズム患者(>2.0/h)であり、睡眠衛生指導の結果、1名は6.8/hが0/hに激減、1名は3.7/hから4.4/hに微増、残りの1名は3.4/hから14.1/hに激増した。睡眠衛生指導が奏効するまでには時間がかかることもあり、今後は長期的な効果やResponderとNon-responderについて検証していき、国民の健康増進に寄与していく予定である。今後は測定に不備がないよう測定方法のブラッシュアップをしていき、被験者を月2,3名募り、測定をしていきたいと考えている。また、得られた結果に関して、中間報告として11月頃に開催される睡眠歯科学会で成果報告をするとともに、学術誌に投稿できるよう準備を進めて行きたいと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
熱音響現象の理解と応用

熱音響エンジンは可動部を持たない.また,廃熱や太陽エネルギーをエネルギー源として用いることができ,自動車のエンジンと同程度の高い効率を実現できる.これら特長から革新的なエンジンとして注目を集めている.熱音響エンジンを応用するためには,このエンジンで行われているエネルギー変換を理解する必要がある.熱音響エンジンのエネルギー変換はエンジン内に置かれた温度境界層と同程度かそれ以下の流路径を持った細管の束(蓄熱器)内で実行される.蓄熱器の両端に温度勾配を与え,その温度勾配の大きさがある臨界値を越えると音波が自励発振する.蓄熱器内の流体要素は蓄熱器を構成する固体壁(細管の壁)と熱交換しながら,自励発振した音波により圧縮・膨張を経験し変位する.その結果,流体要素は熱力学サイクルを経験し,エネルギー変換が実行される.つまり,熱音響エンジンでのエネルギー変換は蓄熱器内での流体要素と固体壁との熱交換の度合いと,圧力変動と変位の間の位相差で特徴付けられる.本年度の研究では,熱音響エンジンを製作し,そのエンジンの蓄熱器での熱交換の度合いと圧力変動と変位の位相差の関係を実験的に調べた.製作した熱音響エンジンはループ状の管(内径40mm,長さ2.7m)内と蓄熱器(長さ35mm)そして二つの熱交換器で構成されている.蓄熱器を構成する細管の径を変えながら,つまり熱交換の度合いを変えながら,蓄熱器内での位相差を測定した.その結果,熱音響エンジンでは熱交換の度合いが決定されれば,エネルギー変換が最も効率的に行われる位相差が自動的に実現されることが分かった.熱音響エンジンでは音波が固体壁と熱交換することで,熱から仕事へのエネルギー変換が行われ,その音波がエネルギーを輸送する.従って,このエンジンは全く可動部(ピストンやバルブ)を持たない新しいタイプの熱機関と言える.しかも,アメリカのロスアラモス研究所で1998年に製作された熱音響エンジンの効率は自動車などに使われる従来のエンジンの効率と同程度(カルノー効率の40%)の良さであった.これにより熱音響エンジンは,製作・維持費の安い高効率エンジンとなった.しかし,ロスアラモス研究所で製作されたエンジンがどのようにして高い効率を得ているのかは不明であった.そこで我々は,熱音響エンジンの本質である音波に注目することで,このエンジンの高効率を作り出すメカニズムを初めて明らかにした.このことについての報告はApplied PhysicsLettersに掲載された.さらに,音波に注目したことにより,このエンジンを駆動源とした冷凍機の製作にも成功した.我々の提案する冷凍機は,熱音響エンジン内に音波と熱交換が可能な固体壁を入れるだけで製作でき,全く可動部を持たない.この冷凍機は外燃機関なので廃熱や太陽エネルギーを用いて駆動出来る.我々の製作した試作冷凍機は室温22°Cから47°C低い-25°Cを作り出した.この冷凍機については23rd International Conference on Low Temperature Physicsで報告し,その会議のProceedingsがPhysica Bに掲載される.熱音響エンジンは中空の管と細管からできており,可動部を持たない.中空の管内に細管を置き,その細管に温度勾配をつける.温度勾配の大きさがある敷居値を超えると音波が自励発振する.その結果,熱から仕事へのエネルギー変換が行われ,中空の管と細管からできた装置は熱機関(エンジン)として作動する.このときのエネルギー変換は自励発振した音波が細管内で固体壁と熱交換することで行われる.つまり,自動車のエンジンの可動部(ピストンやバルブ)の役割を,熱音響エンジンでは音波が担っているのである.しかも,熱音響エンジンの効率は自動車エンジンのそれに匹敵することが分かっている.ここで我々は以下のような疑問を持った.「自動車のエンジンでは,外部から可動部を調整することで効率的なエネルギー変換が実行されているのに対して,熱音響エンジンではどのように調節され効率的なエネルギー変換を実行しているのだろうか?」今年度は,固体壁と音波の熱交換のしやすさをパラメーターとして,熱音響エンジン内に自励発振する音波の特徴を調べた.その結果,熱音響エンジンは与えられた熱交換のしやすさに応じて,音波を変化させていることがわかった.この音波の変化はエネルギー変換を効果的に行うのに適切であることも分かった.この研究成果についてはWorld Conference on Ultrasonicにおいて発表した.また,可動部を持たないという熱音響エンジンの特長を生かした応用装置の開発も昨年度に引き続き行った.それについては,Journal of Acoustical Society of Americaに掲載された.熱音響エンジンは可動部を持たない.また,廃熱や太陽エネルギーをエネルギー源として用いることができ,自動車のエンジンと同程度の高い効率を実現できる.これら特長から革新的なエンジンとして注目を集めている.熱音響エンジンを応用するためには,このエンジンで行われているエネルギー変換を理解する必要がある.熱音響エンジンのエネルギー変換はエンジン内に置かれた温度境界層と同程度かそれ以下の流路径を持った細管の束(蓄熱器)内で実行される.蓄熱器の両端に温度勾配を与え,その温度勾配の大きさがある臨界値を越えると音波が自励発振する.蓄熱器内の流体要素は蓄熱器を構成する固体壁(細管の壁)と熱交換しながら,自励発振した音波により圧縮・膨張を経験し変位する.

その結果,流体要素は熱力学サイクルを経験し,エネルギー変換が実行される.つまり,熱音響エンジンでのエネルギー変換は蓄熱器内での流体要素と固体壁との熱交換の度合いと,圧力変動と変位の間の位相差で特徴付けられる.本年度の研究では,熱音響エンジンを製作し,そのエンジンの蓄熱器での熱交換の度合いと圧力変動と変位の位相差の関係を実験的に調べた.製作した熱音響エンジンはループ状の管(内径40mm,長さ2.7m)内と蓄熱器(長さ35mm)そして二つの熱交換器で構成されている.蓄熱器を構成する細管の径を変えながら,つまり熱交換の度合いを変えながら,蓄熱器内での位相差を測定した.その結果,熱音響エンジンでは熱交換の度合いが決定されれば,エネルギー変換が最も効率的に行われる位相差が自動的に実現されることが分かった.
表現論、組合せ論とその周辺

小池はスピン群の有限次元既約表現に対しても、ワイルがその古典的な著書「The Classical Groups」中で展開した議論、即ち古典群の自然表現のテンソル空間中にその既約表現を実現する構成が、自然な形で拡張できることを示した。即ち古典群の場合に自然表現のテンソル積を考え、その中心化環(対称群、およびブラウア中心化環)を考察することにより、その表現を構成する方法に倣い、スピン群に対しては、表現を考える空間として、基本スピン表現に自然表現をいくつかテンソル積を施して得られる空間を基底空間として考え、その上へのスピン群の作用の中心化環を実際に明示的な形で基底等を与えることにより、既約なスピン表現すべてを取り出した。小池は2002年度8月の「代数学シンポジウム」で今までの古典群の表現論の組合せ論的な方法についての概説を与え、その講演および報告集の中で最後に残された場合として、上記の結果について報告した。伊藤はラマヌジャンの和公式に代表される一見複雑な恒等式たちにもルート系のワイル群に関する対称性が背後にあることを明らかにし、その見地により既存の恒等式を説明するとともに、さらなる新種の恒等式が存在することも示した。例えば単純ルート系F_4型についても今まで知られていない恒等式、即ち、ジャクソン積分の無限積表示を与えた。さらにはBC_n型ジャクソン積分の無限積表示公式について、パラメータの個数による分類をした。結果として、BC_n型ジャクソン積分は無限積の構造を持つ場合は、van Diejenの公式,Gustafsonの公式の2種類になることを示した。伊藤は上記結果について、数理解析研究所短期共同研究、および秋季日本数学会において特別講演を行った。小池は2002年8月の「代数学シンポジウム」で今までの古典群の表現論の組合せ論的な方法についての概説を与え、その講演および報告集の中で最後に残された場合として、上記の結果について報告した。伊藤は、古典的なラマヌジャンの1ψ1級数の多変数への一つの自然な拡張であり、ワイル群の作用で不変な無限級数である、「ルート系に付随するジャクソン積分」が、いつ無限積の表示を持つのかを、パラメータの個数により分類した。今まで知られている、マクドナルドの恒等式、グスタフソンのCn型およびG2型の公式、青本和彦によるジャクソン積分の公式はこの分類表に含まれるが、それだけでなく、新しいF4型の「無限和=無限積」の形の恒等式も、この分類を行うことにより発見した。また、伊藤は上記結果について、数理解析研究所短期共同研究、および秋季日本数学会において特別講演を行った。小池はスピン群Spin(2n+1)、Spin(2n)の有限次元既約表現に対しても、ワイルの古典的な著書「The Classical Groups」中で展開した議論、即ち古典群の自然表現のテンソル空間中にその既約表現を実現する構成が、自然な形で拡張できることを示した。

さらには東大の寺田至氏との共同研究で進めてきた古典群の表現論の種種の規則(テンソル積の分解、既約表現の部分群への制限則、既約表現中のweightの重複度等)をヤング図形上の組み合せ論のみを用いて記述する仕事を、スピノル群の場合にも拡張した。その結果は現在投稿中であるが、その概要についてProceedingsの形で京都大学の数理解析研究所講究録に発表した。伊藤はラマヌジャンの和公式に代表される一見複雑な恒等式たちにもルート系のワイル群に関する対称性が背後にあることを明らかにし、その見地により既存の恒等式を説明するとともに、さらなる新種の恒等式が単純ルート系に対して存在することを示した。例えば単純ルート系F_4型についても今まで知られていない恒等式、即ち、ジャクソン積分の無限積表示を与えた。さらにはBC_n型ジャクソン積分の無限積表示公式について、パラメータの個数による分類をした。結果として、BC_n型ジャクソン積分は無限積の構造を持つ場合は、van Diejenの公式,Gustafsonの公式の2種類になることを示した。
中枢性疲労を軽減する脳グリコゲンローディング法の開発

グリコゲンローディング(筋グリコゲン量を高める1週間の運動と高炭水化物食の混合処方)が脳グリコゲン濃度に及ぼす影響を検討した。その結果、グリコゲンローディングが海馬において筋同様にグリコゲンを増加させることが初めて明らかになった。この背景として海馬では、筋同様に、糖質摂取量に依存したグリコゲン合成機構が存在する可能性がある。運動時、筋グリコゲンは活動筋の重要なエネルギー基質として代謝され減少し、運動後に十分な糖質を摂ると超回復する(BergströmとHultman、Nature、1966)。これを応用した「筋グリコゲンローディング」により、運動前の筋グリコゲン濃度を高めると持久性パフォマンスは向上する(Raughら、1995)。一方、私どもはニューロン活動に不可欠とされる脳グリコゲンが長時間運動による疲労時に減少し、その後超回復することを見出した( Matsuiら、J Physiol、2011;2012)。この現象を応用すれば、持久性パフォマンスを高める脳グリコゲンローディングが実現する可能性がある。そこで本研究では、持久性パフォマンスを高める脳グリコゲンローディング法の開発を試みた。1年目は、一過性運動後の糖質投与が脳グリコゲン超回復を筋同様に増強するかどうかを検討した。糖質投与は安静群の脳グリコゲンを変化させず、糖質投与無しでも生じた運動群のグリコゲン超回復を視床下部と脳幹で増強した。これらの結果は、糖質投与は運動後の脳グリコゲン超回復に必須でないものの、高炭水化物食が脳グリコゲンローディングを実現する可能性が初めて示唆された。2年目は、筋グリコゲンローディング(1週間の運動と高炭水化物食の混合処方)は脳グリコゲン濃度を高めるかどうかを検討した。その結果、筋グリコゲンローディングは筋グリコゲン濃度を著しく増加させたものの、脳グリコゲン濃度を全く変化させなかった。更に、このとき、ラットの1週間の糖質摂取量は筋グリコゲン濃度と正の相関を示したが、脳グリコゲンとは全く相関しなかった。これらは、脳グリコゲン合成が筋のそれとは異なり、中期的な(1週間)糖質摂取量と無関係に制御されることを初めて示唆する。脳グリコゲンローディングには、一過性の運動とその後の栄養処方が有用かもしれない。3日間の高炭水化物食による筋グリコゲンローディングはヒトやラットの筋グリコゲン貯蔵量を高めることで筋疲労を軽減し、持久性パフォマンスを向上させる。筋グリコゲンローディングは長時間運動後の糖質摂取による筋グリコゲン超回復を基に確立された。脳を構成する最も多い細胞であるアストロサイトにもグリコゲンが存在し、ニューロンのエネルギーになることが明らかになってきた。最近、私どもは長時間運動後のグリコゲン超回復が脳でも起こることを見出した(Matsuiら、J Physiol、2012)。そこで本研究では、中枢性疲労を軽減する脳グリコゲンローディングを開発するために、長時間運動後の脳グリコゲン超回復に及ぼす糖質摂取に影響を検討した。ラットを4群に分け(安静ー生理食塩水投与、安静ー糖質投与、運動ー生理食塩水投与、運動ー糖質投与)、疲労困憊に至る分速20 mのトレッドミル運動を課した。安静群は停止したトレッドミル上に安置した。疲労困憊の直後、ラットに50%グルコース溶液か生理食塩水を投与した。運動の6時間後、脳を高エネルギーマイクロ波で固定し、5部位(大脳皮質、海馬、視床下部、小脳、脳幹)に分け、グリコゲンを定量した。同時に、筋グリコゲンも定量した。その結果、私どもは筋とは異なり長時間運動後の脳グリコゲン超回復に糖質摂取は必須でないことを初めて明らかにした。更に、血中インスリン濃度は筋グリコゲン濃度と正の相関を示したが、脳グリコゲンとは相関しなかったことから、長時間運動後の脳グリコゲン超回復は筋とは異なり血中乳酸とは無関係に起こる可能性がある。しかしながら、長時間運動後の脳グリコゲン超回復は、筋と同様に糖質摂取によって増強されたことから、中枢性疲労を軽減により持久性パフォマンスを向上させる脳グリコゲンローディングの可能性が初めて示唆された。本研究は、持久性パフォマンスを高める脳グリコゲンローディングは可能かどうかを明らかにすることを目的とし、二年計画で完遂する。平成23年度には、実現可能か否かが全く不明だった脳グリコゲンローディングの可能性を見出し、更に、それが筋とは異なる分子機構を介して生じる可能性をも掴んだ。当初の予定では分子機構については検討できないと考えていたことから、当初の計画以上に進展していると言える。これらの知見を基にして、平成24年度には脳グリコゲンローディングが開発できると期待している。

1年目は、脳グリコゲン貯蔵量を高めるための脳グリコゲンローディングの可能性を見出した。2年目は、実際に脳グリコゲンローディングを開発することを目的とし、筋グリコゲンローディング法に倣い、運動と高炭水化物食が脳グリコゲン濃度を高めるかどうかを、種々の脳部位ならびにタイミングから検討する。更に、脳グリコゲンローディングが疲労困憊に至る運動持続時間や最大下運動時の運動効率(呼気ガス成分や血液パラメータ、脳・筋・肝グリコゲン)に及ぼす影響を検討する。その際、末梢の影響を差し引くため、脳グリコゲン濃度を高めない群を設定すべきだが方法論的に不可能なことから、薬物により脳グリコゲン濃度を特異的に高める群を設け、脳グリコゲンローディングの効果を探る。脳は筋よりもグリコゲン代謝が速く、組織を摘出すると数分以内に1/10以下のレベルにまで分解されるため、これまで測定困難とされてきた。しかし、脳を摘出する前、"屠殺"時に、高エネルギー(10kW以上)のマイクロ波を照射し酵素を完全に失活させると、安定して高レベルのグリコゲン定量ができることが報告された(Kongら、Journal of Neuroscience、2002)。こうしたグリコゲン定量の特殊事情があるので、"高エネルギーマイクロ波照射装置"はこの研究で不可欠となる。しかし、高エネルギーマイクロ波照射装置やその他の基本的な設備(トレッドミル、クリオスタット、小動物用呼気ガス分析装置など)は既に整備済みで、経費は純粋に消耗品のみでまかなえる。購入費目は、動物と試薬が主である。試薬は、グリコゲン定量、ならびに、グリコゲン代謝(分解と合成)に関わる酵素やホルモン測定キットを最小限購入する。旅費としては、欧州スポーツ科学会(ECSS)、ロンドンオリンピックスポーツ科学会(pre-Olympic congress)における発表のための渡航費を計上している。本研究の成果は"持久性パフォマンスを高める脳グリコゲンローディング"としてスポーツ現場に還元することを目指すため、スポーツ科学者並びにスポーツ実践者が多く参加する上記の学会で発表し、論文を刊行する。
『教育の情報化』に対応した双方向型デジタル学習環境に関する実証的研究

本研究では、以下の3分野について研究を計画、実施し、成果を得ることができた。(A)総合的な学習・教科における、メディア活用についての調査研究国内・海外の初等、中等教育における総合的な学習、教科の各領域におけるメディア活用、及び情報教育カリキュラムに関する実態調査と先進事例の収集、傾向分析を行ってきた。特に、海外調査については、英国・オーストラリア・韓国における教育メディア利用の調査をおこなった。これらのメディア活用先進国では、日本に比べ教員のための支援組織が充実していることがわかった。(B)双方向型学習コミュニティによる学習環境の開発ネットワークを用いた学校間交流学習(オンライン・コミュニティ)の支援システムの開発・評価をおこなった。ひとつは、青年海外協力隊員との交流による、国際理解を目的としたオンライン・コミュニティ(中学・高校対象)であり、もう一つは学校放送番組と連動した、学校間交流オンライン・コミュニティ(小学校中学年・高学年対象)である。この研究から次のような知見が得られた。(1)学校間交流学習において、従来は外部組織からのコーディネーションが必要だと思われていたが、教師自身もコーディネータとしての役割を担うことが出来るし、その役割分担を通して教師自身が成長していくことがわかった。(2)交流学習のために教師がおこなう授業デザインでは、子ども同士のコミュニケーションを促進させるにはどうするかという視点が重要視されていることがわかった。(C)双方向型学習コンテンツによる学習環境の開発インターネットを使ってコンテンツを配信する場合、教材だけでなく、その教材をどのように使うと効果が高まるかを示す授業案がセットになっていることが重要であり、そうした観点のもと、教師からのフィードバックを取り入れながら、使い勝手の良いサイトを構築することが出来た。平成14年度は、まず、本研究へと発展するにあたった基盤研究(B)(2)「情報教育におけるカリキュラムとコンテンツ開発に関する実証的研究」(代表者:久保田賢一)の報告書を作成した。それと同時に、動画コンテンツ/交流コミュニティ用サーバの構築、内外の先進事例の収集、学校現場との調査協力体制の確立等、環境整備を進めてきた。その成果実績は以下の通りである。A)総合的な学習の時間・教科における、メディア活用についての調査研究B),C)の研究を進める基盤を固めるために、国内・海外の先進事例を収集してきた。諸外国においては、北米、イギリスの教育におけるメディア利用を調査してきた。また、国内の動向分析からは、B)、C)の実証実験の対象となる協力校の選定を行ってきた。B)双方向型学習コミュニティによる学習環境の開発放送番組とインターネットを連動させたNHK学校放送番組「おこめ」シリーズをひとつのモデルケースとしての、双方向型学習コミュニティの設計とシステム設計を行ってきた。また、青年海外協力隊員と学校現場とを連携させることによる遠隔交流学習をデザインし、実施評価を行ってきた。いずれも、具体的に対象校を限定した実証的研究として、システム、インタフェースの評価を行った。C)双方向型学習コンテンツによる学習環境の開発双方向型学習のコンテンツ用サーバを構築すると同時に、ユーザーモデルを考慮したシステム・インターフェース開発を進めてきた。動画クリップをデータベース化しネットワーク配信を行う教授学習モデルについて、対象校を定めて実証実験を行い、形成的な評価改善を行ってきた。また、同様に、大学におけるe-learningシステムの構築実験を行ってきた。本研究は、ブロードバンド化などのメディア環境の変化、「教育の情報化」プロジェクトの推進といった状況を鑑み、双方向をキーワードとした、学習コンテンツ、学習コミュニティの開発を目的としている。そこで、平成15年度は、具体的に、次の3分野に取り組んできた。A)総合的な学習・教科における、メディア活用についての調査研究国内・海外の先進事例の収集を行ってきた。特に、海外調査については、アメリカ・オーストラリア・韓国におけるメディア利用の調査をおこなってきた。アメリカ・オーストラリアの調査結果については第19回日本教育工学会全国大会シンポジウムの中で報告をしている。

また、韓国についての報告は、「情報教育実践レポート韓国情報教育英語教育視察ツアー報告書」としてまとめている。国内調査については、B)、C)と関連しているため、そこで報告する。B)双方向型学習コミュニティによる学習環境の開発C)双方向型学習コンテンツによる学習環境の開発今年度は、双方向型学習コンテンツによる学習環境開発として、対象校を絞り実証的な評価研究を行ってきた。それらは、「大学のマルチメディア制作実習における学習環境のデザイン」、「授業にデジタルコンテンツを活用するための教師支援サイトの構築」、「学習方略としてのメディア接触高等教育における専攻別の傾向」にという研究成果を報告している。本研究は、ブロードバンド化などのメディア環境の変化、「教育の情報化」プロジェクトの推進といった状況に鑑み、双方向をキーワードとした、学習コンテンツ、学習コミュニティの開発を目的としている。そこで、平成16年度は、具体的に、次の3分野に取り組んできた。A)総合的な学習・教科における、メディア活用についての調査研究国内・海外の先進事例の収集を行ってきた。特に海外調査においては、スイス・マレーシア・オーストラリアにおけるメディア利用の調査をおこなってきた。それらの調査結果については、「Make the Possible Utilize ICT and Multimedia for Environmental Education」として報告している。国内調査については、「情報教育実践の動向調査と新しい方向性」という研究成果を報告している。B)双方向型学習コミュニティによる学習環境の開発C)双方向型学習コンテンツによる学習環境の開発今年度は、双方向型学習コンテンツによる学習環境開発として、対象校を拡大した実証的な評価研究を行ってきた。それらは、「ディジタルメディア表現能力を育むWeb動画教材の形成的評価」、「デジタル教材に対する製作者と教師の意図をめぐる事例研究」という研究成果を報告している。
脳神経外科手術による続発性脳アミロイドアンギオパチー

脳アミロイドアンギオパチー(CAA)は高齢者やAlzheimer病(AD)患者でみられる脳血管へのアミロイド沈着症で脳血管障害や認知症の原因となる。申請者らは乳幼児期に脳神経外科手術歴のあるCAA関連脳出血若年例を経験し、脳神経外科手術等の結果、アミロイドβタンパク(Aβ)の脳からの排泄が障害されAβが脳血管に沈着しCAAが誘発されるとの仮説をたてた。脳神経外科手術等による「続発性CAA」は新しい概念である。本研究では、脳神経外科手術がCAAを誘発するかどうかを、(1)CAA動物モデルを用いた実験的研究、(2)CAA全国調査による疫学的研究の両面から検証する。