hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ムカデ型多脚歩行ロボットにおける分散型事象駆動制御系の設計

本研究の目的は、複雑な環境下を探索することができるムカデ型多脚歩行ロボットの実現である。そのために、その歩行制御法である分散型事象駆動制御法「接地点追従法」の制御パラメータ、およびロボットの構造パラメータの設計法を確立した。その設計法は形式検証を利用した手法であり、複雑な設計対象にもかかわらず設計仕様を満たすパラメータ群を現実的な時間で導出できる。本研究では、物理シミュレーションと実機を用いた実験通してその有用性を明らかにした。本研究の目的は、複雑な環境下を自律的・半自律的に探索することができるムカデ型多脚歩行ロボット(10脚以上の多脚歩行ロボット)の実現を目指し、その歩行制御法である分散型事象駆動制御法「接地点追従法」に対して制御パラメータの設計論を確立し、制御アルゴリズムを改良しながら運動性能を向上させることである。本研究では、ムカデ型多脚歩行ロボットの運動性能向上を目指し、歩行制御法である接地点追従法において、制御パラメータの設計論の確立とアルゴリズムの改良を行う。この目的を実現するために平成22年度に行った内容を以下に説明する.まず,物理シミュレータの環境作成と運動性能評価法を提案した.これは,物理シミュレータを用いて計算機内にロボットと,不整地など運動性能を評価するための環境を構築し,その挙動をリアルタイムに検証できる環境を構築するというものである.次に,ロボットと制御アルゴリズムの大域的挙動のモデル化を行った.具体的には,ロボットと制御アルゴリズムの挙動を時間オートマトンにより表現する方法について提案した.そして,計算論的検証法に基づく制御パラメータの導出法を提案した.これは先に述べた時間オートマトンにおいて,制御パラメータが歩行運動の持続のための条件を満たすかを形式検証法により調べ,その繰り返し計算により歩行運動持続の十分条件を数値的に求めるというものである.また次年度の研究実施に向けて実機開発も行った.本研究の目的は、複雑な環境下を自律的・半自律的に探索することができるムカデ型多脚歩行ロボット(1対の脚を持つ体節を接続して構成した多脚歩行ロボット)の実現を目指し、その歩行制御法である分散型事象駆動制御法「接地点追従法」に対して制御パラメータの設計論を確立し、歩行制御法を改良しながら運動性能を向上させることである。本研究では、ムカデ型多脚歩行ロボットの運動性能向上を目指し、歩行制御法である接地点追従法において、制御パラメータの設計論の確立と歩行制御法の改良を行う。この目的を実現するために平成23年度に行った内容を以下に説明する。まず、ロボットと制御アルゴリズムの大域的挙動のより精緻なモデルの開発と、歩行可能なパラメータを導出するアルゴリズムを開発した。具体的には、平成22年度に提案したロボットと制御アルゴリズムの挙動を表現した時間オートマトンを、実際の挙動により近くなるように改良した。そして、計算論的検証法に基づく歩行可能な制御パラメータを導出する方法のアルゴリズムと,形式検証ツールUPPALLを利用した制御パラメータの自動導出ツールを開発した。次に、実機MUKADE1(5体節10脚のムカデ型多脚歩行ロボット)を完成させ、実機実験によって制御法を評価できるようにした。実機の組込プログラムの開発においては先に述べた制御パラメータ導出のアルゴリズムを有効に用いることができ、実機開発を通してその有用性を示すことができた。来年度実施予定の歩行制御法の改良に向けての土台ができたといえる。本研究の目的は、複雑な環境下を自律的・半自律的に探索することができるムカデ型多脚歩行ロボットの実現を目指し、その歩行制御法である分散型事象駆動制御法「接地点追従法」に対して制御パラメータの設計論を確立し、歩行制御法を改良しながら運動性能を向上させることである。この目的を実現するために平成24年度に行った内容を以下に説明する。(1)ロボットと制御アルゴリズムの大域的挙動モデルの精緻化:平成23年度までに、ロボットと制御アルゴリズムの挙動を併せてハイブリッドオートマトン(時間オートマトン)により表現する方法を確立した。これに対し、本年度は多様な挙動を表現できるようにモデルを拡張した。(2)計算論的検証法に基づく制御パラメータの導出ツールの開発:ロボットと制御アルゴリズムの挙動をモデル化したハイブリッドオートマトンに対し、アルゴリズムのモデル検査手法などの計算論的検証法を用いてその動作を検証しながら、制御パラメータを設計するツールを開発した。本年度は特に、パラメータ導出過程を効率化した。(3)物理シミュレーションによる制御パラメータの導出アルゴリズムの評価:上記(1)(2)で生成したロボットの挙動モデルは、あくまでロボットの動作を抽象化したものであり、そのモデル化の過程で破棄した現象が存在する。上記の(1)(2)のパラメータ導出手法の妥当性を与えるためにも、その破棄した現象がパラメータの導出の精度に与える影響を調べる必要がある。そこで、実際のロボットの動作をほぼ忠実に再現するシミュレータを開発し、提案したパラメータ導出手法を検証した。その結果、提案したパラメータ導出手法によって得られるパラメータは、実際のロボットの仕様(歩行継続)を満たす上での十分条件となることが明らかとなり、提案したパラメータ導出手法の妥当性を示すことが出来た。

制御パラメータの自動導出ツールとしては不完全であることが理由である。ロボットと制御アルゴリズムの大域的挙動のモデル化において想定しているロボットの動作状況がまだ限定的であること、そして、用いている形式検証ツールが提案するアルゴリズムを表現するに足る機能を有していないことが問題である。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度において取り組む課題は大きく二点ある.まず,制御パラメータの自動導出ツールを改善することである。具体的には、ロボットの様々な動作状況を想定した大域的挙動のモデル化を行うこと,他の形式検証ツールを試みること,物理シミュレータもしくは実機での実証を繰り返すことがその方策である。そしてもう一つは,ロボットの高機動性を実現するための歩行制御法「接地点追従法」の改良である。具体的には,制御アルゴリズムの改良と共に,それに合わせた物理シミュレーションと実機,また制御パラメータの自動導出ツールの改造を行っていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
不登校児の中枢性／精神性疲労における行動・分子・神経基盤応答連関の解明

精神性疲労は脳に一局集中した病理的疲労現象であり、脳機能を低下させる。不登校状態では睡眠障害と精神性疲労を伴い、就学や復学が困難になると言われている。本研究では、フリースクールや不登校等親の会を通じて募集した中学生・高校生と通常学級の中学生・高校生の認知機能、神経伝達物質リズム、脳機能(fMRI)の比較を行う。昨年度に行った睡眠・疲労調査から、不登校生徒の強い精神性疲労と睡眠負債が存在する可能性が示唆された。本年度では不登校生徒の認知機能、神経伝達物質リズム、脳機能を明らかにしていく。本研究の取り組みにより、不登校の睡眠障害と精神性疲労状態を理解するための科学的知見を提供できると考えられる。中枢性/精神性疲労は脳に一局集中した病理的疲労現象であり、脳機能を低下させる。精神性疲労によるヒト脳への影響として、ワーキングメモリ課題中の前頭葉活動の低下や前頭葉体積の減少が報告されており、これらの神経異常が記銘力などの低下に関係すると言われている。また、睡眠障害や易疲労性を伴う不登校生徒には、記銘力の低下が認められる。一方、申請者のこれまでの研究で、海馬特異的に疲労物質のトリプトファンやキヌレン酸の含量が睡眠障害を伴う中枢性疲労ラットで多く、海馬機能依存の空間記憶の想起を抑制することが示唆されている。本研究では、海馬を機軸とした行動、分子、神経基盤の3つのレベルの指標が不登校生徒と健常生徒でどのように異なるのかを、心理調査(疲労・睡眠状態)、行動実験(記憶検査など)、生化学実験(疲労物質・神経伝達物質)、fMRI実験の4つの観点から検討する。当該年度においては、睡眠障害と易疲労性を伴う不登校生徒の海馬を機軸とした行動、分子、神経基盤を明らかにするために、疲労・睡眠状態に関する心理調査の確立、海馬を機軸とした行動実験の確立、脳機能・脳構造解析手法の取得が主な成果となっている。本実験の遂行については若干の遅れが生じているが、現在、フリースクールや不登校等親の会を通じて募集した中学生・高校生と通常学級の中学生・高校生を対象に、心理調査、行動実験、生化学実験データの採取と解析を進めている。当該年度においては、疲労・睡眠状態に関する心理調査の確立、海馬を機軸とした行動実験の確立、脳機能・脳構造解析手法の取得は順調に進んだ。本実験の遂行については若干の遅れが生じているが、現在、就学生徒を対象に心理調査、行動実験、生化学実験データの採取と解析を加速させている。現在、就学生徒を対象に心理調査、行動実験、生化学実験データの採取と解析を加速させている。令和元年後半より、就学生徒の記憶課題遂行中の脳活動と脳構造をfMRIにより把握する。このように、海馬を機軸とした中枢性/精神性疲労回路を心理学・生化学・認知神経科学的手法から迫ることで、行動レベル、分子レベル、神経レベルの応答連関を明らかにする。

令和元年後半より、就学生徒の記憶課題遂行中の脳活動と脳構造をfMRIにより把握する。このように、海馬を機軸とした中枢性/精神性疲労回路を心理学・生化学・認知神経科学的手法から迫ることで、行動レベル、分子レベル、神経レベルの応答連関を明らかにする。
生鮮農産物用二元調湿換気式冷蔵倉庫と高湿度冷蔵技術の開発

1.研究目的この研究は,換気しても産物表面に結露することなく低温高湿度の維持が可能で,冷風はもちろん温風と温水が得られる二元調湿換気式冷蔵倉庫を開発する一方で,貯蔵前の殺菌処理技術を確立して,本方式と高湿度冷蔵技術の実用化を図ることを目的とする.2.研究計画1)建屋,冷蔵室,温風または温水が得られるヒートポンプ,全熱交換型空調換気扇および超音波加湿器からなる二元調湿換気式冷蔵倉庫のシステム設計を行う.これに差圧通風予冷の機能を持たせる.2)超音波加湿器と全熱交換型空調換気扇を組合せた加湿・制御方式を開発する.3)冷蔵室はカビの繁殖に対応し易くし,本方式を建設する.4)空気の冷却,加熱,加湿,換気および水温上昇性能を測定する.5)青果物の貯蔵前の殺菌処理の効果を知るため,イチゴには真空処理を,サツマイモにはマイクロ波または温風で加熱処理した後に本方式で貯蔵し,その間の品質変化を測定する.3.研究成果1)本方式による冷蔵倉庫を2棟建設した.面積はいずれも2坪型で,一方は冷風と温風が得られるシステムIであり,他方は冷風と温水が得られるシステムIIである.システムIは1.5時間で1°Cまで冷却された時,成績係数は5.5で,また1.5時間で45°Cまで加熱された時,成績係数は5.3と高成績係数が得られた.システムIIは,1時間で0°Cに冷却される間に,200lの水が2時間で20°Cから45°Cまで昇温した.そのときの成績係数は4.4であった.2)加湿器と換気扇のタイマ制御で95%RHが得られ,最適作動時間が決定された.3)冷蔵室は農業用フィルムで制作するだけで,相対湿度の変動は±1%と少なくなり,換気しても結露しない状態が得られた.4)イチゴは本方式によれば目減りも少なく40日間貯蔵できた.サツマイモは貯蔵4箇月後のカビ菌の培養から,マイクロ波40秒処理が最も有効であった.1.研究目的この研究は,換気しても産物表面に結露することなく低温高湿度の維持が可能で,冷風はもちろん温風と温水が得られる二元調湿換気式冷蔵倉庫を開発する一方で,貯蔵前の殺菌処理技術を確立して,本方式と高湿度冷蔵技術の実用化を図ることを目的とする.2.研究計画1)建屋,冷蔵室,温風または温水が得られるヒートポンプ,全熱交換型空調換気扇および超音波加湿器からなる二元調湿換気式冷蔵倉庫のシステム設計を行う.これに差圧通風予冷の機能を持たせる.2)超音波加湿器と全熱交換型空調換気扇を組合せた加湿・制御方式を開発する.3)冷蔵室はカビの繁殖に対応し易くし,本方式を建設する.4)空気の冷却,加熱,加湿,換気および水温上昇性能を測定する.5)青果物の貯蔵前の殺菌処理の効果を知るため,イチゴには真空処理を,サツマイモにはマイクロ波または温風で加熱処理した後に本方式で貯蔵し,その間の品質変化を測定する.3.研究成果1)本方式による冷蔵倉庫を2棟建設した.面積はいずれも2坪型で,一方は冷風と温風が得られるシステムIであり,他方は冷風と温水が得られるシステムIIである.システムIは1.5時間で1°Cまで冷却された時,成績係数は5.5で,また1.5時間で45°Cまで加熱された時,成績係数は5.3と高成績係数が得られた.システムIIは,1時間で0°Cに冷却される間に,200lの水が2時間で20°Cから45°Cまで昇温した.そのときの成績係数は4.4であった.2)加湿器と換気扇のタイマ制御で95%RHが得られ,最適作動時間が決定された.3)冷蔵室は農業用フィルムで制作するだけで,相対湿度の変動は±1%と少なくなり,換気しても結露しない状態が得られた.4)イチゴは本方式によれば目減りも少なく40日間貯蔵できた.サツマイモは貯蔵4箇月後のカビ菌の培養から,マイクロ波40秒処理が最も有効であった.1.研究目的この研究は、換気しても産物表面に結露することなく低温高湿度の維持が可能で、冷風はもちろん温風と温水が得られる二元調湿換気式冷蔵倉庫を開発する一方で、貯蔵前の殺菌処理技術を確立して、本本式と高湿度冷蔵技術の実用化を計ることを目的とする。2.研究計画1)建屋、冷蔵室、ヒ-トポンプ、全熱(顕熱)交換型換気扇および超音波加湿器からなる二元調湿換気式冷蔵倉庫のシステム設計を行う。これに差圧通風予冷の機能を持たせる。2)前処理用の温水が得られるヒ-トポンプシステムの設計製作を行う。3)超音波加湿器と全熱交換型換気扇を組合せた加湿・制御方式を考案する。4)冷蔵室はカビが繁殖しにくい材料にし、本方式による冷蔵倉庫を建設する。5)空気の冷却、加熱、加湿、換気、および水温上昇性能を測定する。6)イチゴを真空処理した後に本方式で貯蔵し、その間の品質を測定することによって貯蔵条件を知る。3.研究成果1)本方式による冷蔵倉庫を2棟建設した。

面積はいずれも2坪型で、一方は2psの冷凍機を用いた冷風と温風が得られるシステムであり、他方は3psの冷凍機を用いた冷風と温水が得られるシステムである。性能試験の結果、冷蔵室内は1520分間で0°Cまで冷却され、45分間で45°Cに達した。一方では、200lの水が2.5時間後に18°Cから39°Cに昇温した。昇温限界は60°Cであった。2)加湿器を従来のヒュ-ミディの代わりにタイマで換気扇とともに制御することによって95%RH以上を維持し、見かけの高湿度による目減りを防止できる目途が立った。3)冷蔵室を農業用ビニ-ルで製作するだけで、冷蔵室は換気しても結露しない状態が得られた。4)イチゴは本方式によれば目減りも少なく40日間貯蔵できる見通しが立った。4.展望詳細な性能試験と最適操作体系の確立が必要である。1.研究目的この研究は,換気しても産物表面に結露することなく低温高湿度の維持が可能で,冷風はもちろん温風と温水が得られる二元調湿換気式冷蔵倉庫を開発する一方で,貯蔵前の殺菌処理技術を確立して,本方式と高湿度冷蔵技術の実用化を図ることを目的とする。2.研究計画1)冷風と温風が得られるヒートポンプシステム(システムI)については,夏場の冷却・加熱サイクル時における空気の冷却,加熱および加湿曲線をむめるとともに,動作線図と成績係数を求める。2)冷風と温水が得られるヒートポンプシステム(システムII)については,夏場の冷却サイクル時における空気の冷却および水温の上昇曲線を求めるとともに,動作線図と成績係数を求め,1)の結果とも併せて冬場の結果と比較する。3)全熱交換型換気扇の庫内無負荷時における最適作動時間を求める。4)サツマイモを貯蔵前にマイクロ波または温風で加熱処理し,カビ菌等の殺菌効果の有無を調べる。3.研究成果1)ラッパールーム内は約2時間で0°Cまで冷却された時,成績係数は5.75で,また約52分で50°Cまで加熱された時,成績係数は5.27と冬場と大差はなくいずれもよい成績が得られた。相対湿度は普通冷蔵庫に比べて変動は少なかった。2)冷蔵室が約1時間で0°Cに冷却される間に,200lの水が2時間で20°Cから45°Cまで昇温した。その成績係数は4.40と冬場と大差はなかった。3)換気儀の最適作動時間は,庫外機では45分のうち12分で,庫内機では45分のうち30分であった。4)貯蔵4箇月後におけるサツマイモの表波1cm^2を,ポテトデキストロース培地にのせて4日後にカビ菌の拡がりを観察した結果,マイクロ波40秒処理区の殺菌効果が最も有効であった。4.展望本方式における各青果物の利用体系の構築と殺菌処理技術の基礎研究が必要である。
心筋細胞膜不安定化におけるG蛋白共役型受容体構造変化と機能解析ー心保護薬への影響

心血管細胞膜が不安定な場合(膜コレステロール含量が減少した場合)には、アンジオテンシンII(Ang II)1型(AT1)受容体構造の変化とAng IIが結合可能なAT1受容体発現量の減少が起こり、Ang IIによるイノシトールリン酸産生能が低下し、また、Ang IIによる血圧上昇が抑制され、心血管保護へ働く可能性が示唆された。G蛋白共役型受容体ファミリーに属するAngiotensin II(Ang II)1型(AT1)受容体は、細胞膜に組み込まれた後、Ang IIやAT1受容体ブロッカー(ARB)により活性化や不活性化を受ける。細胞膜コレステロールは、膜安定化に必須の成分であるが、心血管細胞膜のコレステロール含量が減少している場合(スタチンによる積極的脂質低下療法などで細胞膜が不安定化)、AT1受容体構造や機能の変化が心血管保護へ働くのかについて検討した。方法は、1.心筋細胞、平滑筋細胞やAT1受容体を強発現させたCOS1細胞やHEK293細胞を用いた。2.スタチンやMethyl-beta-cyclodextrin(MbCD)にて細胞膜を処理し、コレステロールを引き抜いた。また、細胞膜のコレステロール量はコレステロールアッセイキットを用いて測定した。3.細胞膜のAT1受容体発現量を125I-[Sar1,Ile8]Ang IIを用いたBinding studyやウエスタンブロット法により測定した。4. AT1受容体機能は、血管収縮シグナルのイノシトールリン酸(IP)産生能を測定し評価した。現在までの結果は、スタチンやMbCDは、心筋細胞・平滑筋細胞やAT1受容体発現COS1細胞やHEK細胞において、用量依存性に細胞膜のコレステロール濃度を低下させ、Ang IIによるIP産生能は、前処理したスタチンやMbCDの用量依存性に低下していた。また、MbCDにより細胞膜コレステロール濃度を減少させると、Ang IIやARBのAT1受容体への結合能が有意に低下し、細胞膜へ発現しているAT1受容体量は影響を受けなかったが、Ang IIが結合可能なAT1受容体発現量がMbCDの用量依存性に低下していた。In vitroにおける実験系の確立が終了し、結果として、細胞膜からのコレステロール減少による様々な作用が観察されている。次年度に、更なるメカニズムの解明とIn vivoの実験へおおむね移行可能な段階にきている。今年度は、昨年度に引き続き細胞実験を実施した。細胞は、アンジオテンシンII 1型(AT1)受容体を強制発現させたHEK293細胞とCOS1細胞およびAT1受容体をendogenousに発現するラット胎生心筋細胞を使用した。細胞膜コレステロール引き抜き法は、同様にMethyl-beta-cyclodextrin(MbCD)とスタチンを細胞とインキュベーションして実施した。コレステロールを引き抜かれた細胞膜では、細胞膜のコレステロール含量が減少しているほどアンジオテンシンIIおよびAT1受容体ブロッカーの受容体への結合能が低下していることがわかった。また、膜コレステロール含量低下によりAT1受容体の構造が変化しているかをScanningcysteine accessible mapping(SCAM)法にて検討した。コレステロールを引き抜かれた細胞膜では、細胞膜のコレステロール含量が減少しているほど受容体の構造変化を来している可能性が考えられた。また、持続活性型AT1人工変異(N111G)受容体における膜コレステロール低下で活性が低下するか検討したところ、細胞膜のコレステロール含量が減少しているほど受容体の活性化が低下し、受容体の構造変化を来している可能性が考えられた。In vitroにおいて、細胞膜のコレステロール含量の減少によりAT1受容体の活性化が抑制されているかのメカニズムについて追求できており、おおむね順調に進展している。また、In vivoの実験を開始し、スタチンの用量設定などの予備実験を実施中である。今年度は、昨年度に引き続き細胞実験を実施するとともに、マウス実験も実施した。細胞は、アンジオテンシンII(Ang II)1型(AT1)受容体を強制発現させたHEK293細胞とCOS1細胞およびAT1受容体をendogenousに発現するラット胎生心筋細胞を使用した。スタチンによる膜コレステロール含量低下によりAT1受容体の構造が変化しているかをScanningcysteine accessible mapping(SCA M)法にて検討し、昨年度の結果としてAT1受容体の構造変化を再確認した。また、Ang II-induced高血圧マウスモデルを使用し、in vivoの実験を実施し。コントロール群、低用量スタチン投与群、高用量スタチン投与群の3群にて検討し、高用量スタチン投与群にて降圧効果を認めた。AT1受容体のどのアミノ酸部位がコレステロールと相互作用をしているかを予測し、実験を実施する予定である。In vivoの実験を開始し、スタチンの用量設定が終了後、本実験を開始する予定である。循環器
ショウジョウバエDNA複製酵素遺伝子の機能と発現調節

1.PCNA遺伝子発現制御エレメントの個体レベルでの解析:PCNA遺伝子発現制御領域に種々の変異を導入した遺伝子導入ハエ百数十系統についてlacZ発現を指標にして、各発生過程において機能する転写制御エレメント(DRE:DNA複製関連エレメント、URE:上流制御エレメント、E2F結合サイト)を同定した。E2F結合サイトは全発生過程を通じてPCNA遺伝子発現に必須であり、DREは発生初期から幼虫期に至る過程で必須となり、またUREは幼虫の各組織での発現に重要であることがわかった。2.転写因子Ga14の標的組織特異的発現系を利用したDNA複製酵素遺伝子制御因子の解析:野性型DREF(DNA複製関連遺伝子制御因子)を、ショウジョウバエ複眼原基特異的に過剰発現させると、複眼の形態異常が生じることがわかった。これはDREFの過剰発現による複眼原基での、異所的な細胞周期の誘導によってもたらされたものと考えられ、現在詳細な解析を進めている。またdominant negative型DREFを唾腺で過剰発現させると唾腺染色体の倍数化を阻害することが、明らかとなった。これは、唾腺細胞でのendoreplicationの進行にDREFが機能していることを意味している。3.他の生物種のDREFホモログの検索:抗ショウジョウバエDREF抗体を用いたイムノスクリーニング法により、カイコからDREFホモログのcDNAの候補を複数単離することに成功した。現在それらの塩基配列を決定しつつある。一次構造の比較により、両種でよく保存されているドメインが見つかれば、その部分を利用してPCRプライマーをデザインし、RTPCR法を用いて哺乳動物のDREFホモログを検索する予定である。1.PCNA遺伝子発現制御エレメントの個体レベルでの解析:すでに樹立していたPCNA遺伝子発現制御領域に変異を導入したトランスジェニックフライ百数系統についてlacZ発現を指標にして、ショウジョウバエ発生過程における時間的・空間的発現パターン及び発現レベルを定量的に解析した。またショウジョウバエ培養細胞を用いたCAT遺伝子の一時的発現アッセイおよびin vitroでのゲルシフトアッセイも平行して行い、発現制御エレメントとして機能する領域について、個体レベルで得られた結果と比較検討した。その結果、これまで明らかにしていたDREのほかにE2F結合サイトやURE(upstream regulatory element)と命名したエレメントが新たに同定された。またE2F結合サイトはショウジョウバエの全ての発生過程を通じてPCNA遺伝子発現に必須であり、UREはとくに幼虫期の各組織での発現に重要な働きをするエレメントであることが新たに明らかとなった。さらにUREに結合する因子UREFの検出にも成功し、UREFのcDNAクローニングの準備も進めつつある。2.DREF遺伝子の突然変異系統の樹立:唾腺染色体上にマップしたDREF遺伝子の座位(30F)付近に欠失を持つ劣性致死突然変異系統を複数集収したがいずれもDREF遺伝子の欠失変異系統ではなかった。またこの遺伝子座位付近にP-エレメントの挿入変異を持つ系統も複数入手したが、PCR法による解析からそれらの挿入部位はいずれもDREF遺伝子近傍ではないことが明らかとなった。PCNA遺伝子発現制御エレメントの個体レベルでの解析については、予測どうりの成果が得られつつある。一方DREF遺伝子の突然変異系統の樹立については、上記のようにDREF遺伝子領域を含むような欠失変異系統が存在しないことから、今後もかなり難航することが予測される。

E2F結合サイトは全発生過程を通じてPCNA遺伝子発現に必須であり、DREは発生初期から幼虫期に至る過程で必須となり、またUREは幼虫の各組織での発現に重要であることがわかった。2.転写因子Gal4の標的組織特異的発現系を利用したDNA複製酵素遺伝子制御因子の解析:野性型DREF(DNA複製関連遺伝子制御因子)を、ショウジョウバエ複眼原基特異的に過剰発現させると、複眼の形態異常が生じることがわかった。これはDREFの過剰発現による複眼原基での、異所的な細胞周期の誘導によってもたらされたものと考えられ、現在詳細な解析を進めている。またdominant negative型DREFを唾腺で過剰発現させると唾腺染色体の倍数化を阻害することが、明らかとなった。これは、唾腺細胞でのendoreplicationの進行にDREFが機能していることを意味している。3.他の生物種のDREFホモログの検索:抗ショウジョウバエDREF抗体を用いたイムノスクリーニング法により、カイコからDREFホモログのcDNAの候補を複数単離することに成功した。現在それらの塩基配列を決定しつつある。一次構造の比較により、両種でよく保存されているドメインが見つかれば、その部分を利用してPCRプライマーをデザインし、RTPCR法を用いて哺乳動物のDREFホモログを検索する予定である。
PEGをグラフトした直鎖状カチオン性高分子の腫瘍集積性と細胞膜透過性の解析

PLL-g-PEGはsiRNAなどの核酸と安定な複合体を形成し、優れた血中滞留性を示すことから腫瘍への選択的デリバリーが期待された。しかし、核酸との結合性、および腫瘍集積性に及ぼすPLL,PEG鎖長、PEGグラフト率の影響ははっきりしていない。そこで様々な鎖長、グラフト率のPLL-g-PEGを系統だって合成し、種々検討した結果、PEGグラフト率が30%を超えると腫瘍集積性が高まるとともに核酸との親和性がむしろ高まる事が明らかとなった。また、本共重合体は抗がん物質の選択的デリバリーにも有効である事が示された。ポリ-L-リシン(PLL)側鎖にポリエチレングリコール(PEG)をグラフトしたカチオン性共重合体(PLL-g-PEG)はsiRNAなどの核酸と安定な複合体を形成し、優れた血中滞留姓と腫瘍集積性を示す。しかし、核酸との結合性、および腫瘍集積性に及ぼすPLL, PEG鎖長、PEGグラフト率の影響ははっきりしていない。そこで、本研究課題では様々な鎖長、グラフト率のPLL-g-PEGを系統だって合成し、核酸との結合性へ及ぼすPEGグラフト鎖の影響を詳細に解析し、また、PLL-g-PEG共重合体の腫瘍集積性における最適構造を見いだすことを目的としている。本年度は主としてMw7,000(7k)のPLLの側鎖アミノ基(ε-アミノ基)に、Mw2,000のPEGをそのグラフト率を変えて修飾した。反応は、末端にアルデヒド基を有するPEGとPLLを90%DMSO,10%の0.1Mホウ酸バッファー中で混合し還元剤シアノホウ素酸ナトリウムを添加して進行させた。透析後、ゲルクロマトグラフィーにより未反応のPEGの除去を確認し、動的光散乱により分子量を見積もり、PEGグラフト率を産出した。PEG仕込み率と反応時間を逐次変えた結果、PEGグラフト率が、5、10、25、40、60、80、そして100%の共重合体が得られた。現在元素分析によりPEGグラフト率の最終確認を行っている。正確なグラフト率は元素分析の結果を待つ必要が有るが、グラフト率100%も含めて、細かくグラフト率の異なる其重合体が合成でき、siRNAとの親和性に及ぼすPEG鎖の影響を調べる上で、貴重な試料になると考えられる。昨年度合成した分子量7,000のPLL、2,000のPEGによるカチオン性共重合体をBiacoreにより解析した。Biacoreの測定用チップにはカルボキシル基が高密度に修飾されており、これを直接用いるにとでもアニオン性の高分子であるsiBNAとの相互作用を模倣できると考えた。カチオン性共重合体の結合様式、結合価は高分子物質である以上一義的に定義することは困難なため、結合初期と、解離初期から、結合速度定数(ka)と解離速度定数(kd)を算出した。その結果、結合速度定数はPEGグラフト率の増加に伴い漸次低下した。一方解離速度定数はPEGグラフト率20%までは急激に増加するもののその後60%まではほぼ一定であり、また80%では低下する傾向がうかがえた。今後よりカチオン価数の多い長鎖のPLLを使用して同様の実験を行う必要があると考えられた。一方カチオン性共重合体によるsiRNAデリバリーを培養細胞で評価した結果、グラフト率の低い共重合体ではsiRNAの活性が観察されたものの、グラフト率の高い共重合体ではその活性が著しく低下することが判明した。このことはsiRNA活性は腫瘍集積性と相反することを意味しており、その改善のためには高いグラフト率における細胞との相互作用を強くする工夫が必要と考えられた。本研究課題ではsiRNAにかえて、光線力学療法に使われているポルフィマーとの相互作用とその腫瘍へのデリバリーを検討することとした。ポルフィマーとカチオン性共重合体との相互作用を電気泳動によるゲルシフトアッセイで検討した結果、チャージ比4以上で複合体を形成することが明らかとなった。また培養細胞を用いた光刺激細胞障害性実験ではカチオン性共重合体との混合条件であっても十分に細胞傷害活性を有していることが示唆された。カチオン性共重合体はポルフィマーのデリバリーに十分期待が持てると考えられた。前年度までの解析によりカチオン性共重合体とsiRNAは血清存在下においても安定な複合体を形成し、ルシフェラーゼを発現する腫瘍を移植したマウスを使った検討から、実際に選択的に腫瘍の遺伝子発現を抑制できることを見いだした。しかしPEG修飾率が高いほどsiRNA活性が低くなることも培養細胞を使った検討により判明した。すなわち腫瘍集積性とsiRNA活性の両立は簡単ではないことを意味している。そこで最終年度となる本年度は抗腫瘍効果を有する薬剤との複合体化とデリバリーを検討した。薬剤として光線力学療法に実際に使用されているポルフィマーナトリウムを選択した。

ポルフィマーはヘマトポルフィリンの二塩酸塩を原料として合成されたエーテル及びエステル結合による多量体で全体の68%が二量体を占める。二量体の場合、カルボキシル基を4つ持つアニオン性物質となる。そこでポルフィマーとカチオン性共重合体を混合後、電気泳動によるゲルシフトアッセイにより複合化能を検討した。その結果、混合比依存的に複合体を形成することが明らかとなった。また1 mol/Lの塩化ナトリウム存在下でも複合体を維持していることが観察された。そこでリシンのεアミノ基を全てアセチル基に置換することで、正電荷を無くした共重合体で同様に検討した結果、やや結合性は低下するもののポルフィマーと複合体を形成することが明らかとなった。以上の検討により、ポリリシンを主鎖骨格とする本カチオン性共重合体はポルフィマーと静電的な結合の他に他の結合力、おそらく疎水結合で相互作用することが明らかとなった。つづいてハロゲンランプ照射による光誘導性の細胞障害性を上記複合体で検証した。その結果、複合体もポルフィマー担体と同等以上の細胞障害性を有することが明らかとなった。
生物的神経回路網の理論とその応用

近年,マルチメディア情報処理,生命情報解析,ヒューマノイドロボット制御など様々な分野で高次元のデータを扱う必要性が出てきている.このような状況では,データの本質的な構造を維持したまま低次元の空間にデータを射影することが望ましい.この考えに基づいて,これまで情報学的な立場から様々な次元削減方法が開発されてきた.それらの方法は様々な応用場面に適用され成果を挙げてきたが,近年の複雑なデータに対しては必ずしも有効とは限らず,また計算コストが非常にかかるという問題点があった.本研究プロジェクトでは,過去の研究の流れを鑑みて,情報学的な立場だけでなく,生物学的な知見-特に神経科学や脳科学の知見-も用いて次元削減の問題に取り組む.本年度は,これまでに取り組んできた生物的神経回路網の理論に基づく次元削減法に関する研究成果を,2009年6月に米国アトランタで行われたニューラルネットワーク学習に関する国際会議IJCNN2009にて発表した.残された仮題としては,提案法の予測能力,計算効率の理論的評価,及び,大規模計算機実験による性能評価があげられる.これらの研究課題を引き続き遂行し,研究成果を国際学会誌にて発表したいと考えている.初年度(半年間)は,まず,これまでの情報学的なアプローチからの次元削減法,および,神経科学・脳科学の分野の文献調査を行なった.最新の研究動向を調査し,本プロジェクトで行なう研究の位置づけをより明確することが出来た.また,文献調査と平行して,次年度以降に行なう予定の計算機実験のための計算機を購入し,シミュレーションのためのソフトウェアのインストールなど,計算機環境を整えた.そして,次年度以降利用する予定の計算機実験のプログラムのプロトタイプを作成し,動作確認を行なった.具体的には,文献調査によって得た知見を元に,従来の主要な次元削減方法のソフトウェアをいくつかをインプリメントし,本研究プロジェクトで開発する方法と比較するための基盤を整えた.また,文献調査を行なうと共に,新たな次元削減法の開発するための枠組みの検討を行なった.特に,数理的・生物学的な側面がきちんと議論できるような枠組みのを目指し,検討を重ねた.また,新手法の開発を行なうとともに,次年度以降用いる予定の実験用のデータの収集の計画を検討した.近年,マルチメディア情報処理,生命情報解析,ヒューマノイドロボット制御など様々な分野で高次元のデータを扱う必要性が出てきている.このような状況では,データの本質的な構造を維持したまま低次元の空間にデータを射影することが望ましい.この考えに基づいて,これまで情報学的な立場から様々な次元削減方法が開発されてきた.それらの方法は様々な応用場面に適用され成果を挙げてきたが,近年の複雑なデータに対しては必ずしも有効とは限らず,また計算コストが非常にかかるという問題点があった.本研究プロジェクトでは,過去の研究の流れを鑑みて,情報学的な立場だけでなく,生物学的な知見-特に神経科学や脳科学の知見-も用いて次元削減の問題に取り組む.具体的には,人間の脳の中で行われている情報処理機構の本質的な部分を抽出し,それに基づいた効率的な次元削減アルゴリズムの構築を目指す.これにより,アルゴリズムの性能向上だけでなく,ハードウェア化しやすい効率的なアルゴリズムが開発できると期待される.このような状況のもと,今年度は,前年度に整備した数理的・生物学的な枠組みにおいて,文献調査の結果を踏まえ,新たな次元削減方法の開発を行なった.また,確率の量子的な見方という新しい考え方を次元削減に組み込む新たな方向性を確立した.近年,マルチメディア情報処理,生命情報解析,ヒューマノイドロボット制御など様々な分野で高次元のデータを扱う必要性が出てきている.このような状況では,データの本質的な構造を維持したまま低次元の空間にデータを射影することが望ましい.この考えに基づいて,これまで情報学的な立場から様々な次元削減方法が開発されてきた.それらの方法は様々な応用場面に適用され成果を挙げてきたが,近年の複雑なデータに対しては必ずしも有効とは限らず,また計算コストが非常にかかるという問題点があった.本研究プロジェクトでは,過去の研究の流れを鑑みて,情報学的な立場だけでなく,生物学的な知見-特に神経科学や脳科学の知見-も用いて次元削減の問題に取り組む.本年度は,これまでに取り組んできた生物的神経回路網の理論に基づく次元削減法に関する研究成果を,2009年6月に米国アトランタで行われたニューラルネットワーク学習に関する国際会議IJCNN2009にて発表した.残された仮題としては,提案法の予測能力,計算効率の理論的評価,及び,大規模計算機実験による性能評価があげられる.これらの研究課題を引き続き遂行し,研究成果を国際学会誌にて発表したいと考えている.
脊髄損傷に対する新規神経保護薬の開発

本研究は血液脳脊髄関門(Blood brain spinal cord barrier:BBSCB)に対して保護作用のある薬剤の同定を通して、新規神経保護薬の開発を目指す。具体的には、北海道大学が所有する、既存薬と新規化合物ライブラリーを使用して、ハイスループットスクリーニングを行い、脳血管内皮細胞保護効果を持つ候補化合物を同定し、引き続いて行う各種試験によって候補化合物の数を絞り込んだ後、実際に脊髄損傷モデルに使用して、神経保護効果を確認する。昨年度は、ヒト脳血管内皮細胞株(hCMEC/D3)と過酸化水素(H2O2)を使用したハイスループットスクリーニング方法を確立した後、実際に既存薬1,600種と北大オリジナル化合物の2,835化合物に対してスクリーニングを行った。3標準偏差を超える保護効果を示した既存薬16種(1%)と11化合物(0.4%)を候補薬剤として選択し、同じヒト細胞株を使用した濃度依存性試験、同時負荷試験、OGD試験結果によって、既存薬を4種に絞り込んだ。次に、初代培養細胞を用いたOGD試験によって、1候補薬剤の効果検証を行ったが、コントロールと比較して、経上皮電気抵抗と高分子透過性を有意に保ち、BBSCB機能保護効果を示した。これら一連の結果は、我々が開発したハイスループットスクリーニングがBBSCB機能保護効果を持つ薬剤の絞り込みに有用であることを示唆している。今後はさらなるスクリーニングによる候補薬剤の絞り込みと、実際にそれらの薬剤が動物実験において、神経保護効果を有するか確認していく予定である。ヒト脳血管内皮細胞株(hCMEC/D3)と過酸化水素(H2O2)を使用したハイスループットスクリーニング方法を確立し、既存薬1,600種と北大オリジナル化合物の2,835化合物に対してハイスループットスクリーニングを施行した。また、同じヒト細胞株を使用した濃度依存性試験、同時負荷試験、OGD試験結果によって、既存薬を1,600種から4種に絞り込んだ。次に、初代培養細胞を用いたOGD試験によって、候補薬剤の効果検証を行ったが、コントロールと比較して、経上皮電気抵抗と高分子透過性を有意に保ち、BBSCB機能保護効果を示した。これら一連の結果は、我々が開発したハイスループットスクリーニングがBBSCB機能保護効果を持つ薬剤の絞り込みに有用であることを示唆しており、プロジェクトは順調に進捗していると考える。北大化合物ライブラリーに新たに加わった約1200化合物の1次スクリーニング、2次スクリーニングを終了させ、先に終わった結果と合わせて、ラット初代培養による3次スクリーニングを行う化合物を選定する。そして、マウス脊髄損傷モデル、脳外傷モデルを使用して、それらの化合物の実際のBBSCB機能保護効果を定量し、もっとも有効な化合物を確定したあと、脊髄損傷モデルでの神経保護効果、運動機能保護効果を評価する予定である本研究は血液脳脊髄関門(Blood brain spinal cord barrier:BBSCB)に対して保護作用のある薬剤の同定を通して、新規神経保護薬の開発を目指す。

具体的には、北海道大学が所有する、既存薬と新規化合物ライブラリーを使用して、ハイスループットスクリーニングを行い、脳血管内皮細胞保護効果を持つ候補化合物を同定し、引き続いて行う各種試験によって候補化合物の数を絞り込んだ後、実際に脊髄損傷モデルに使用して、神経保護効果を確認する。昨年度は、ヒト脳血管内皮細胞株(hCMEC/D3)と過酸化水素(H2O2)を使用したハイスループットスクリーニング方法を確立した後、実際に既存薬1,600種と北大オリジナル化合物の2,835化合物に対してスクリーニングを行った。3標準偏差を超える保護効果を示した既存薬16種(1%)と11化合物(0.4%)を候補薬剤として選択し、同じヒト細胞株を使用した濃度依存性試験、同時負荷試験、OGD試験結果によって、既存薬を4種に絞り込んだ。次に、初代培養細胞を用いたOGD試験によって、1候補薬剤の効果検証を行ったが、コントロールと比較して、経上皮電気抵抗と高分子透過性を有意に保ち、BBSCB機能保護効果を示した。これら一連の結果は、我々が開発したハイスループットスクリーニングがBBSCB機能保護効果を持つ薬剤の絞り込みに有用であることを示唆している。今後はさらなるスクリーニングによる候補薬剤の絞り込みと、実際にそれらの薬剤が動物実験において、神経保護効果を有するか確認していく予定である。ヒト脳血管内皮細胞株(hCMEC/D3)と過酸化水素(H2O2)を使用したハイスループットスクリーニング方法を確立し、既存薬1,600種と北大オリジナル化合物の2,835化合物に対してハイスループットスクリーニングを施行した。また、同じヒト細胞株を使用した濃度依存性試験、同時負荷試験、OGD試験結果によって、既存薬を1,600種から4種に絞り込んだ。次に、初代培養細胞を用いたOGD試験によって、候補薬剤の効果検証を行ったが、コントロールと比較して、経上皮電気抵抗と高分子透過性を有意に保ち、BBSCB機能保護効果を示した。これら一連の結果は、我々が開発したハイスループットスクリーニングがBBSCB機能保護効果を持つ薬剤の絞り込みに有用であることを示唆しており、プロジェクトは順調に進捗していると考える。北大化合物ライブラリーに新たに加わった約1200化合物の1次スクリーニング、2次スクリーニングを終了させ、先に終わった結果と合わせて、ラット初代培養による3次スクリーニングを行う化合物を選定する。そして、マウス脊髄損傷モデル、脳外傷モデルを使用して、それらの化合物の実際のBBSCB機能保護効果を定量し、もっとも有効な化合物を確定したあと、脊髄損傷モデルでの神経保護効果、運動機能保護効果を評価する予定である。
選択成長を利用した半導体量子ドットの作製と物性の研究

量子ドット構造を作製するための基礎実験として、SiO_2マスクパターンを施した(001)GaAs基板上に、結晶学的に4回対称の{001}ファセットに囲まれた量子細線・量子箱の作製を目標とし、有機金属気相成長法を用いてGaAs及びAlGaAsの選択成長を行った。SiO_2膜はウェットケミカルエッチングではく離した。パターンサイズは2ionである。GaAsの成長では良好なピラミッド構造が得られたが、形状は結晶成長条件に強く依存することが明らかとなった。まず成長温度に対しては700°C以上ではSiO_2マスク部に多結晶の析出が見られないが、650°Cと比較的低温ではSiO_2上での原料原子の拡散距離が短いため、多結晶が析出することが明らかとなった。また、ファセット形状はV族原料であるAsの分圧にも強く依存し、As圧の低い条件(V/III=10)では、側面に(110)面が現れず、形状が大きくくずれた。またいずれの条件においても上面(001)にくぼみが見られ、量子ドット作製の際には悪影響を及ぼす可能性があり、原因と解決策を検討中である。さらに次のステップとして、AlGaAsの成長を試みた。原料AlはSiO_2膜上では拡散距離が短いため成長条件によらずSiO_2上に多結晶が析出する傾向があることが明らかとなった。最終目標である量子ドットを作製するためには、GaAs/AlGaAsヘテロ構造の選択成長が不可欠であるため、AlGaAsの良好なファセット形成条件を検討した。さらに、結晶成長条件を変えて、形状をSEMで評価し結晶成長速度の膜厚依存性を明らかにし、またピラミッド構造の頂点部分に量子井戸構造を作製し、その光学的特性を明らかにした。本年度は、量子ドット構造を作製するための基礎実験として、SiO_2マスクパターンを施した(001)GaAs基板上に、結晶学的に4回対称の{011}ファセットに囲まれた量子細線・量子箱の作製を目標とし、有機金属気相成長法を用いてGaAs及びAlGaAsの選択成長を行った。パターンサイズは2μmである。まず成長温度に対しては700°C以上ではSiO_2マスク部に多結晶の析出が見られないが、650°Cと比較的低温では、SiO_2上での原料原子の拡散距離が短かいため多結晶が析出することが明らかとなった。また、ファセット形状はV族原料であるAsの分圧にも強く依存し、As圧の低い条件(V/III=10)では、側面に(110)面が現われず、形状が多きくくずれた。またいずれの条件においても上面(001)にくぼみが見られ、量子ドット作製の際には悪響影を及ぼす可能性があり、原因と解決策を検討中である。最終目標である量子ドットを作製するためには、GaAs/AlGaAsヘテロ構造の選択成長が不可欠であり、現在AlGaAsの良好なファセット形成条件を検討している。現在までの所、結晶成長条件を変えて、形状をSEMで評価し結果をフィードバックする方法で研究を進めているが、次年度からは光学的評価も併せて進めていく予定である。

前年度に引き続き、量子ドット構造を作製するための基礎実験として、SiO_2マスクパターンを施した(001)GaAs基板上に、結晶学的に4回対称の{011}ファセットに囲まれた量子細線・量子箱の作製を目標とし、有機金属気相成長法を用いてGaAs及びAlGaAsの選択成長を行った。SiO_2膜はウェットケミカルエッチングではく離した。パターンサイズは2μmである。GaAsの成長では良好なピラミッド構造から得られたが、形状は結晶成長条件に強く依存することが明らかとなった。まず、ファセット形状はV族原料であるAsの分圧に強く依存し、As圧の低い条件(V/III=10)では、側面に(110)面が現われず、形状が大きくくずれた。また、いずれの条件においても上面(001)にくぼみが見られ、量子ドット作製の際には悪影響を及ぼす可能性があり、原因と解決策を検討中である。さらに次のステップとして、AlGaAsの成長を試みた。原料AlはSiO_2膜上では拡散距離が短いため成長条件によらずSiO_2上に多結晶が析出する傾向があることが明かとなった。さらに、最終目標である量子ドットを作製するためには、GaAs/AlGaAsヘテロ構造の選択成長が不可欠であり、AlGaAsの良好なファセット形成条件を検討した。
生活世界としての学校環境への文化心理学的アプローチ

本研究では、教室内に置かれた道具類や展示物、文字メッセージ-ここでは、「教室内ディスプレイ」と総称する-を中心にして、教室環境の構造分析を行うことによって「かくれた文化コード」を明らかにすることを目的とした。三重県内および周辺の規模の異なる小学校約72校102クラスを対象として、教室内ディスプレイの実態調査と内容分析を行った。出身校の学生が現地観察を行ない、教室内ディスプレイの観察および記録(写真撮影)を行い、それらの観察データに基づいて、1)教室内のディスプレイの内容の表示(写真および筆記録)と内容の分類、2)各ディスプレイの内容・利用のされ方についての一次的解釈・コメント、3)担任教師へのインタヴューを行い、各ディスプレイを置くにいたった経緯やそれを置く教育的な意図についての解説を記録した。主要な結果としては、次の点が明らかになった。1)ディスプレイを内容に基づいて分類した結果、次のようなカテゴリーが見いだされた:目標、通信、広報、作品、スケジュール、係の仕事、給食、学習、チェック、個人のPR、歌、マナー・ルール、安全・管理、世取り・自発。2)ディスプレーの空間配置に関して、一定の構造が見いだされること:前面には教師からの目標・管理的な内容のもの、側面は学級の雰囲気づくりに寄与するもの、背面は生徒の作品など。教室が前後の教師対生徒の軸と、左右の生徒間の軸に二分されている。また、上下についても、重要な目標が上方に、生徒の作品は横に並列に置かれるといった価値づけに関わる構造化を示す。3)メッセージの方向に関して、多くは教師→生徒方向であるが、発信の送り手と受けてに関して、学級、班、男児・女児、個人といった細分化がなされている。全般的な特質としてディスプレイ内容と表示の配置について学級間、学校間に著しい画一化の傾向が見いだされた。以上のようなディスプレイの内容分析、ディスプレイの空間構造の分析に基づいて、現代の日本の教室文化・学校文化の特質についての考察が行われた。また、全クラスのディスプレイの目録、映像情報についてデータ・ベースが作成された。研究(1)「教室内ディスプレイの実態調査と内容分析」に関して以下のデータ収集を行った。三重県内および周辺の規模の異なる小学校約80校を対象として、出身校の学生が現地観察を行ない、教室内ディスプレイの観察および記録(写真撮影)を行った。それらの観察データを以下の点から整理・記述した。1)教室内のディスプレイの内容の表示(写真および筆記録)と内容の分類2)各ディスプレイの内容・利用され方についての一時的解釈・コメント3)可能な場合は、担任教師にインタヴューを行い、各ディスプレイを置くにいたった経緯やそれを置く教育的な意図についての解説を記録した。研究(3)「原風景の中の教室環境の構造」大学生を対象として(約800名)、児童期の思い出として記憶に残る学校の風景(特に教室内の光景)を描画状に描いてもらい、さらに表出した描画について想いだすエピソードや、特にディスプレイについての連想を自由記述してもらった。現在、自由記述内容について、感情評価語の構造などについて分析を行っている。

上記の研究(1)(3)のデータ収集により、まず小学校の教室内に夥しいディスプレイが存在することが確認され、一次分析によって、1)これらのディスプレイがいくつかのカテゴリーに分類され得ること(例えば、生徒の作品の展示、クラスの目標、約束事など)、2)各カテゴリーには豊富なバリエーションと共に共通性がうかがえること、3)学校の規模とディスプレイの画一化との間に関連が見られる、といった仮説が得られた。今後は、ディスプレイの内容分析、ディスプレイの空間構造の分析、表象された教室風景についての記述内容の分析、といった点について、質的な分析および多変量解析の手法を併用しながら、記号論的な解釈と共に一般性の高いデータ解析をも工夫していきたい。本研究では、教室内に置かれた道具類や展示物、文字メッセージ-ここでは、「教室内ディスプレイ」と総称する-を中心にして、教室環境の構造分析を行うことによって「かくれた文化コード」を明らかにすることを目的とした。三重県内および周辺の規模の異なる小学校約80校を対象として、教室内ディスプレイの実態調査と内容分析を行った。出身校の学生が現地観察を行ない、教室内ディスプレイの観察および記録(写真撮影)を行い、それらの観察データを基づいて、1)教室内のディスプレイの内容の表示(写真および筆記録)と内容の分類、2)各ディスプレイの内容・利用のされ方についての一次的解釈・コメント、3)担任教師へのインタヴューを行い、各ディスプレイを置くにいたった経緯やそれを置く教育的な意図についての解説を記録した。主要な結果としては、次の点が明らかになった。1)ディスプレイを内容に基づいて分類した結果、次のようなカテゴリーが見いだされた:目標、通信、広報、作品、スケジュール、係の仕事、給食、学習、チェック、個人のPR、歌、マナー・ルール、安全・管理、自発。2)ディスプレーの空間配置に関して、一定の構造が見いだされること:前面には教師からの目標・管理的な内容のもの、側面は学級の雰囲気づくりに寄与するもの、背面は生徒の作品など。教室が前後の教師対生徒の軸と、左右の生徒間の軸に二分されている。また、上下についても、重要な目標が上方に、生徒の作品は横に並列に置かれるといった価値づけに関わる構造化を示す。3)メッセージの方向に関して、多くは教師→生徒方向であるが、発信の送り手と受けてに関して、学級、班、男児・女児、個人といった細分化がなされている。また、全般的な特質としてディスプレイ内容と表示の配置について学級間、学校間に著しい画一化の傾向が見いだされた。以上のようなディスプレイの内容分析、ディスプレイの空間構造の分析、表象された教室風景についての記述内容の分析、といった点について、現代の日本の学校文化という観点から記号論的な解釈、意味づけがなされた。