hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シスチン輸送体xCTの抑制によるＦｅｒｒｏｐｔｏｓｉｓの誘導と腫瘍抑制機構の解明

LC-MSによるチオール類と酸化ストレスマーカーのオフタルミン酸の一斉測定系を確立し、絶食時のマウスの血漿と肝臓ではグルタチオンが減少する一方で、オフタルミン酸は上昇することを明らかにした。本法を用いてxCT遺伝子欠損マウス由来マクロファージの解析を行った結果、この細胞は通常培養条件下においてシステインとグルタチオンが枯渇し、酸化ストレスが高い状態にもかかわらず、数日間生存できることがわかった。この結果はマクロファージがグルタチオンに依存しない細胞生存機構を有することを示唆する。また、一酸化窒素産生能はxCT遺伝子欠損により低下することが明らかになった。シスチン輸送体xCTは抗酸化システムの中心的な役割を担うグルタチオンの合成において必要不可欠であるシステインの供給経路として機能し、最近では悪性度の高い癌細胞において高発現することから、癌治療の標的として期待されている。xCTの阻害や欠損はFerroptosisと命名された特徴的な細胞死が起きることがわかっており、新規の細胞死経路として注目を集めている。本研究では、xCT阻害により誘導されるFerroptosis経路を明らかにし、腫瘍の形成と成長におけるxCTの果たす役割の解明目指し、xCT遺伝子欠損(xCTKO)マウスおよびそのマウス由来培養細胞を用いて検討を行なっている。xCTKOマウスと野生型(WT)マウス腹腔内からチオグリコレート滲出性マクロファージを分離し初代培養を行なったところ、xCTKOマクロファージは培養に伴い細胞内のシステインが枯渇し、グルタチオン量が減少するにもかかわらず、予想と反してWTマクロファージと同様に培養環境下で生存可能であることがわかった。免疫賦活剤の一種である細菌性リポ多糖(LPS)刺激はWTマクロファージではxCTの発現を誘導し、細胞内システイン量とグルタチオン量を上昇させる一方で、xCTKOマクロファージではさらにグルタチオン量を減少させた。細胞内の活性酸素レベルを測定したところ、WTマクロファージに比べxCTKOマクロファージの方がLPS刺激による活性酸素レベルが著しく高く、活性酸素産生試薬であるメナジオンに対してxCTKOマクロファージは脆弱であった。これらの結果は、マクロファージにおけるシステイン供給はxCTに依存しており、マクロファージにおけるグルタチオン枯渇は細胞内活性酸素レベルの上昇を招くが、Ferroptosisによる細胞死は誘導されないことを示す。液体クロマトグラフタンデム型質量分析計(LC-MS/MS)を用いた還元型チオール類と酸化型チオール類の同時測定系の確立に時間を要し、遅れている。しかし、培養細胞、マウス組織および血漿中からの還元型グルタチオンとシステインなどの還元型チオール類に加え、酸化ストレスマーカーであるオフタルミン酸のサンプル調製方法とLC-MS/MSでの解析方法は確立している。今後、酸化型グルタチオンやシスチンなどの酸化型チオール類の測定のため、還元剤を用いた方法を検討する予定である。不死化させたxCTKOマウス由来胚性線維芽細胞(xCTKO-MEF)にxCT遺伝子を組み込んだ細胞(xCT-addback-MEF)およびxCTKO-MEFおよびxCT-addback-MEFに発現遺伝子(c-myc/H-Ras)を組み込んだ腫瘍様細胞は本年度中に作成する予定だったが、研究協力者から譲渡を受けるはずのウイルスベクターが手に入らず、予定通り実験を進めることができなかった。今後、申請者自身でマウスxCT発現プラスミドベクターおよびc-myc/H-Ras発現プラスミドベクターを作成し、遺伝子組換え細胞を至急作成し、来年度で本研究が達成できるように研究を進める。xCTKOマウス腹腔内から分離した初代培養マクロファージは、細胞内のシステインが枯渇しグルタチオンが低値であるのにも関わらず、WTマクロファージと同様に培養条件下で数日間生存可能であることを発見した。このことは、xCTKOマクロファージにFerroptosisを回避する何らかの機構が存在することを示唆する。来年度では今年度の遅れを取り戻しつつ、xCTKOマクロファージのFerroptosisを回避する機構について優先的に解明する。シスチン輸送体xCTの阻害により誘導される細胞死経路(Ferroptosis)の解明を目指し、xCT遺伝子欠損(xCTKO)マウスおよびマウス由来培養細胞を用いて検討を行なった。前年度の研究によりxCTKOマウス腹腔内から分離したマクロファージはグルタチオン(GSH)が枯渇し、活性酸素レベルが高いにも関わらず、培養条件下で生存可能であることがわかった。マクロファージのGSH枯渇下での細胞生存を可能にする機構の解明のため、プロテオミクス解析を行った結果、xCTKOマクロファージにおいて発現が高いタンパク質因子をいくつか同定することに成功し、現在詳細な解析を進めている。また、上記の培養系におけるxCTKOマクロファージの性質に加え、一酸化窒素産生能がWTに比べて低いことなどを明らかにした(論文投稿中)。GSH合成においてシステインの供給が不足した場合、システインに代わって2-アミノ酪酸がGSH合成系に使用され、オフタルミン酸(OPT)を生じることが知られている。前年度確立したLC-MSによる測定系を用いた検討により、絶食マウスでは血漿と肝臓中のシステインとGSHが減少する一方で、OPTは上昇することを明らかにした(Kobayashi et al, Biochem Biophys Res Commun, 2017)。現在、LC-MSでの測定系を改良しOPTを含めたγ-グルタミル化ペプチド類の測定系を確立した。

マウス組織中のγ-グルタミル化ペプチドを測定した結果、生体内において多様なγ-グルタミル化ペプチドが生成されており、それらの合成にはCysの供給や臓器の状態に大きく依存することが分かったきた。この結果はGSH枯渇によるFerroptosis過程では細胞内ではオフタルミン酸も含めた多様なγ-グルタミル化ペプチド類が合成される可能性を示唆する。LC-MSによるチオール類と酸化ストレスマーカーのオフタルミン酸の一斉測定系を確立し、絶食時のマウスの血漿と肝臓ではグルタチオンが減少する一方で、オフタルミン酸は上昇することを明らかにした。本法を用いてxCT遺伝子欠損マウス由来マクロファージの解析を行った結果、この細胞は通常培養条件下においてシステインとグルタチオンが枯渇し、酸化ストレスが高い状態にもかかわらず、数日間生存できることがわかった。この結果はマクロファージがグルタチオンに依存しない細胞生存機構を有することを示唆する。また、一酸化窒素産生能はxCT遺伝子欠損により低下することが明らかになった。研究計画を見直し、腫瘍様細胞の作成を平成29年度の中盤を目処に実施する。腫瘍様細胞の作成が済み次第、マウスに皮下注射し、xCTの有無が生体内において腫瘍の形成と成長にどのように寄与するかどうかについて検討を行なう。xCTKOマクロファージがグルタチオン枯渇条件下でFerroptosisを回避し、生存を可能とする機構を解明するため、xCTKOマウスおよびWTマウスの腹腔マクロファージの初代培養細胞を用いてFerroptosisの指標であるグルタチオンペルオキシダーゼ4のタンパク質発現や蛍光試薬を用いた脂質過酸化の測定を検討することに加え、プロテオミクス解析を利用し、グルタチオン枯渇から生存を可能とするタンパク質因子を同定・機能解析を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。生化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
輪郭知覚におけるスケールと位置の情報統合過程

輪郭線の知覚において、入力画像のスケールと位置の情報がどのように統合されているかを明らかにするために、補完現象を対象とした2種類の心理物理実験を行った。補完現象として主観的輪郭を生じさせる2種類のパタンを用い、輪郭の知覚強度を測定した。一つは位相差のある並置グレーティングであり、もう一つはKanizsaの四角形である。第1実験では、擬似線形フィルタとして特徴づけられる皮質ユニットの出力が次段の輪郭検出プロセスにどのように寄与するかを明らかにすることを目的として、主観的輪郭誘導パタンの空間周波数成分を操作し輪郭知覚強度を測定する実験を行った。結果、並置グレーティングパタンにおいては、誘導線分が高周波成分しか有しない場合には、主観的輪郭の知覚が弱くなる傾向があることが明らかとなった。これは、誘導線分の端点部分における主観的輪郭と同方位の擬似線形フィルタの活動が主観的輪郭形成に重要な役割を果たしていることを示唆しており、2次機構の活動によって主観的輪郭が符号化されるとする単純な段階説に再考を促すものである。Kanizsaの四角形においても同様の結果が得られたが、主観的図形の知覚と輪郭の知覚は必ずしも一致しないことも明らかになった。第2実験では、時間特性を調べるために、輪郭誘導パタンの幾何学的配置を周期的に変化させ、この時間周波数と輪郭知覚との関係を測定した。これまでの研究から、輪郭知覚には、末梢-中枢の双方向の情報処理が影響することが明らかになりつつある。フィードフォワードの情報処理では主にエッジと端点の共線性を検出するプロセスが有効とされ、フィードバックの情報処理では対象図形の表象活性化が初期段階の皮質マップの輪郭該当位置の活動を促進する。これら両プロセスの時間特性を探るための基礎データが得られた。前年度および本年度の実験結果をもとに輪郭表象生成のモデルを試作した。人の形態視の基礎となる輪郭の知覚過程において、画像中のスケールと位置の情報がどのように統合されているかを検討するため、2種類の精神物理学的実験を行った。第一は、輝度を変調して作成される複合波グレーティングをウィンドウイングしたパタン(複合波パッチ)を多数配置した刺激画像に対して、長い線分を構成する複合波パッチ群(パス)の有無を判断する検出実験である。2次元周波数成分の統合と空間位置間の統合の相互関係を明らかにするため、複合波の周波数成分(Windowの形状を含む)を組織的に変化させる実験を行った結果、条件によって空間位置間の統合の前段階に局所的な特徴を形成する場合があることが示唆された。スケールと位置の統合の間題は、輝度属性に限られるものでなく、色、動き、両眼視差などの属性をもとに知覚される輪郭形状にも該当する間題であり、輝度以外の属性でのスケール・位置統合の様態を知ることが重要である。第二の実験では、他の属性に比較して不明な点の多い両眼視差における位置-スケール統合の問題を、ランダム・ドット・パタンの両眼視差から生じる奥行きのクレイク-オブライエン-コーンスイート錯視の形態依存性を調べる実験によって検討した。その結果、他の属性と同様、この錯視がスケール・インバリアンス特性を示すことがわかった。また、視差の低空間周波数領域での感度低下がこの錯視の原因とする従来の仮説があてはまらないことも示唆された。他に、研究実施計画で述べられている主観的輪郭の知覚に対する周波数成分の効果を調べるための実験の準備を終えた。現在、実験を遂行中である。
『21世紀型小学校音楽室』のためのデジタル教材の開発と教育効果の実証

第7次学習指導要領において情報活用能力が学習の基盤として位置づけられ、各教科等の学びの過程においても、ICTを適切に活用した学習活動の充実がより一層求められるようになっている。本研究の目的は、タブレットPC用音楽アプリの活用を進めるとともに、教科書会社が発行するデジタル音楽教科書を補完するデジタル教材を考案し、その効果を実証することを通じて、21世紀型小学校音楽室の在り方を提案することである。初年度の実績を踏まえ、本年度は、1)プログラミング的思考の育成、協働学習のためのアプリ活用実践と開発、2) “歌唱"“器楽"指導・解説映像アプリの制作と実践、検証を行う予定であった。1)については、教科書の内容を精査し、音楽科の本来の学びとプログラミング的思考の育成とが両立するアプリ活用について、引き続き考察・分析中である。しかし、映像制作に関しては協力者がみつけられなかったこと、大手会社が“歌唱"“器楽"指導等デジタル教材を発売したこと、大学を移籍したばかりで研究環境を整えることが遅れたこと等から、2)については中断をするしかなかった。ただし、市販のデジタル教材がCD-ROMで提供されており、今後はウェブコンテンツが必要であるという考えのもと、既存のコンテンツを実験的にウェブ版に作り変えてみる等を行った。2)が中断した一方、楽典(音楽の仕組み)に関するデジタル教材(ウェブ版)を現在制作中である。本研究の最終目標であるデジタル学習環境の整備と『21世紀型音楽室』モデルづくりのための基礎文献収集に関しては、継続的に行っており、次年度には著書を発刊予定である。また、音楽科教育でのICT活用に関する意見交換会「学びを深めるICT活用ー音楽科教育の未来を考えるー」を新たに立ち上げ、今年度2回度開催した。年度当初に研究代表者が勤務校を移籍したことや、研究の概要に記述したとおり、“歌唱"“器楽"指導・解説映像アプリの制作と実践ができなかったこと等が原因で研究が進まず、やや遅れている。研究期間を一年延長することなども視野に入れ、平成31年度以降、真摯に研究に取り組む予定である。前述した理由により研究に遅れが出ているが、平成31年度には、音楽科の本来の学びとプログラミング的思考の育成との両立を目指したアプリ活用実践を、「音楽インフォーマルラーニング」の形で実践する。著書「音楽科教育とICT」(仮)を発刊するとともに、「楽典」に関するデジタル教材の制作に関しては、論文としてまとめ、投稿する。音楽科デジタル教材の在り方について見解を示すとともに、昨年度立ち上げた、音楽科教育でのICT活用に関する意見交換会「学びを深めるICT活用ー音楽科教育の未来を考えるー」を継続的に実施し、広い見地から音楽科教育とICTの発展に貢献したい。新学習指導要領において情報活用能力が学習の基盤として位置づけられた結果、国の教育施策や情報教育の潮流、今日的キーワードを強く意識したICT実践例の創出は喫緊の課題となった。本研究の目的は、タブレットPC用音楽アプリの活用を進めるとともに、音楽デジタル教材を開発し、その効果を実証することを通じて、小学校音楽科において「ICT活性化」を図ることである。初年度である平成29年度には、1)プログラミング的思考の育成、協働学習のための作詞/作曲アプリの開発と実践、検証、2)反転学習、主体的学習のための“歌唱"“器楽"指導・解説映像アプリの制作と実践、検証について、アプリ開発の基本構想を確かなものにし、2)については制作に取り掛かる予定であった。しかしながら、年度途中で研究代表者が勤務校を移籍することが決まり、さらに映像制作に関しては、研究協力者の健康上の問題などから、研究が思うように進まなかった。こうした状況下、1)については、教科書のどの単元でVOCALOID教育版を活用できるか、プログラミング的思考の育成にGarageBandによる音楽制作は有効であるかなどを探るに止まった。一方、学習指導要領改訂に伴い、2社の初等科音楽科教育テキストで新しく加わった「音楽科教育とICT」の項目を担当することになり、本研究の最終目標であるデジタル学習環境の整備と『21世紀型音楽室』モデルづくりのための基礎文献収集を丹念に行い、教育現場視察も行った。併せて、実践には及ばなかったが、特にリコーダー指導・解説映像制作の基礎となる先行実践等の分析に取り組んだ。年度途中で研究代表者が勤務校を移籍することが決まったことや、指導・解説映像制作に関しては、研究協力者の健康上の問題などが原因で研究が進まず、やや遅れている。ただし、この遅れは平成30年度には取り返せる見込みである。

ただし、市販のデジタル教材がCD-ROMで提供されており、今後はウェブコンテンツが必要であるという考えのもと、既存のコンテンツを実験的にウェブ版に作り変えてみる等を行った。2)が中断した一方、楽典(音楽の仕組み)に関するデジタル教材(ウェブ版)を現在制作中である。本研究の最終目標であるデジタル学習環境の整備と『21世紀型音楽室』モデルづくりのための基礎文献収集に関しては、継続的に行っており、次年度には著書を発刊予定である。また、音楽科教育でのICT活用に関する意見交換会「学びを深めるICT活用ー音楽科教育の未来を考えるー」を新たに立ち上げ、今年度2回度開催した。年度当初に研究代表者が勤務校を移籍したことや、研究の概要に記述したとおり、“歌唱"“器楽"指導・解説映像アプリの制作と実践ができなかったこと等が原因で研究が進まず、やや遅れている。研究期間を一年延長することなども視野に入れ、平成31年度以降、真摯に研究に取り組む予定である。初年度である平成29年度は、前述した理由により研究に遅れが出たが、平成30年度には、作詞/作曲アプリに関しては、プログラミング的思考の育成、協働学習を目指した作曲実践を「音楽インフォーマルラーニング」の形で実践しようと考えており、指導・解説映像アプリの制作と実践、検証に関しては、映像コンテンツ制作を準備するとともに、実践協力小学校を募っている。「音楽インフォーマルラーニング」実践に関しては、参加者の子供をみつけるのに苦慮しており、保護者の理解が得られるように引き続き努力したい。新学習指導要領によって小学校音楽科におけるICT活用の方向性は打ち出されたものの、プログラミング的思考という単語が一人歩きしているように感じられる。音楽教育の本質を見据えた上の実践を目指したい。前述した理由により研究に遅れが出ているが、平成31年度には、音楽科の本来の学びとプログラミング的思考の育成との両立を目指したアプリ活用実践を、「音楽インフォーマルラーニング」の形で実践する。著書「音楽科教育とICT」(仮)を発刊するとともに、「楽典」に関するデジタル教材の制作に関しては、論文としてまとめ、投稿する。音楽科デジタル教材の在り方について見解を示すとともに、昨年度立ち上げた、音楽科教育でのICT活用に関する意見交換会「学びを深めるICT活用ー音楽科教育の未来を考えるー」を継続的に実施し、広い見地から音楽科教育とICTの発展に貢献したい。年度途中で研究代表者が勤務校を移籍することが決まり、さらに映像制作に関しては、研究協力者の健康上の問題などから、研究が思うように進まなかったが、この遅れは平成30年度には取り返せる見込みである。作詞/作曲アプリに関しては、プログラミング的思考の育成、協働学習を目指した作曲実践を「音楽インフォーマルラーニング」の形で実践しようと考えており、指導・解説映像アプリの制作と実践、検証に関しては、映像コンテンツ制作を準備するとともに、実践協力小学校を募っている。平成30年度に行った、海外渡航(ブエノスアイレス、2019年3月)の精算が翌年度になったこと、“歌唱"“器楽"指導・解説映像アプリの制作と実践、検証を実施できなかったことによって、次年度に使用額が生じた。
アンコール文明と流域環境の相互変遷に着目した「時空を旅する ESD 教材」の創出

カンボジアの中西部に位置するシェムリアプ地域をフィールドとして、景観生態学的な基礎調査を実施し、その成果に基づいて(1)水環境、治水・利水という切り口から、(2)「生態系サービスと生物多様性」、「'日常生活圏の自然'と調和した'生活の知恵、技法、思想'(順応的な暮らし)」、「'生きる営み'を支える基本単位としての'家族'」の重要性について理解を深めるための「持続可能な未来を拓く教育(ESD)支援教材」の創出を試みた。プロジェクト初年にあたる平成22年度は、(1)「時空を旅するESD教材」の出版に至る工程および役割分担の再確認、(2)教材の基本設計、(3)メンバーそれぞれが保有する諸資料の整理・分析・加工、(4)欠落情報の補完および主要な関係者・関係機関への協力要請、(5)ビジュアル教材(日本語試作版)の編集、を実施した。まず2010年5・6月、「ESD教材出版に至る工程と役割分担」および「基本設計の骨子」に関して、平吹が提示した試案を軸に、プロジェクトメンバー(塚脇、富田(連携研究者)、平吹)間でインターネットを介して議論を交わした。その後、それぞれのメンバーは、「時空を旅するESD教材」の素材となる(1)カンボジアの至宝「アンコール遺跡群」、および(2)その盛衰に深く関与した「トンレサップ湖からクーレン山地に至る多様性に富んだ地域の環境」について、自らの専門領域にかかわる既存資料(文献や画像、オリジナルな調査データなど)を整理・分析し、また補足収集する作業に入った。塚脇は69月にカンボジア・シェムリアプ地域を3度訪問し、カウンターパートである国立アンコール遺跡整備機構と研究推進に向けて打ち合わせを行い、さらに共同で視察・調査を実施して、プロジェクトの基盤を固めた。平吹・富田はこの間、もっぱらディスクワークに専念し、新たに抽出できた学術的知見を国内外の学会で発表するとともに、その一部を印刷物として公表した。塚脇も研究成果を市民公開シンポジウム(東京・金沢)などで発表し、またその一部は毎日新聞の新年特集号に大きく掲載された。2011年2月には、平吹・塚脇がそろってシェムリアプ地域を訪問し、国立アンコール遺跡整備機構副総裁と合同調査・打ち合わせを行った。地域の内部状況に肉薄しうる、次年度の研究工程も明確にできた。平成23年度は、本研究課題にかかわる現地調査・打ち合わせを11月(塚脇)と12・6・7月(平吹)に実施し、さらに関連する現地活動を8回(5、6、8、9、12、2、3月に塚脇が、8月に平吹が)行った。不幸なことに、平成23年秋季に本研究のフィールドであるシェムリアプが大洪水に見舞われ、当初の研究計画は修正を余儀なくされたが、しかし一方では、被災実態を視察・記録する活動を通じて、恵み多き自然が内包する荒々しさや地域社会の脆弱性・レジリエンス、伝統的な暮らしの中に息づく減災・防災の工夫といった情報を入手することができた。また、この間、平吹は在外研究員としてバンコクのカセサート大学に滞在していたことから、これまで以上に頻繁にカンボジアを訪問したり、あるいはバンコクに集中する学術機関をたずねて地理・気候・民俗・文化・資源植物などに関する情報を収集することができた。塚脇は、6月と11月、世界各地から専門家が参集するアンコール遺跡国際管理委員会に出席し、また1年を通じて、本研究のカウンターパートである国立アンコール世界遺産管理運営機構(APSARA)と打ち合わせやフィールド巡検を重ねた。その結果、アンコール世界遺産地区の統合的管理のあり方やシェムリアプ川流域の自然環境と住民生活に関して、地域に根ざした情報が蓄積された。こうした災害・復旧の実態や丁寧な現地情報の収集を踏まえて、「時空を旅するESD教材(試作版)」の作成にかかわる当初案の修正を含んだ検討、および最終年度となる平成24年度のロードマップの調整を、主にインターネット上で実施した。そして、「時空を旅するESD教材(試作版)」の骨組みを整えた。平成24年度は、本研究課題にかかわる現地調査・打ち合わせを89月(平吹・塚脇)と3月(平吹)に実施し、さらに関連する現地活動も5回(塚脇)行った。それぞれの渡航時には、(1)アンコール世界遺産地域を中心に、シェムリアプ川流域の自然環境と地域住民の生活様態、水環境・治水利水に関して、雨季・乾季間の季節変化に力点を置いた追加調査を行うとともに、(2)カウンターパートである国立アンコール世界遺産管理運営機構(APSARA)と研究推進に向けた打ち合わせ・フィールド巡検を実施した。また8・9月には、(3)APSARAでインターンシップ中の大学生の協力を得て、「時空を旅するESD教材(試作版)」に基づく試行的な体験学習を実践し、見取りや事後ヒアリングを通じて教育効果を高めるための課題を抽出した。

こうした現地活動と国内におけるインターネットを介した継続的な議論を通じて、3年間にわたる研究全体を踏まえたビジュアルESD教材『水と生きる大地と生きるーアンコール世界遺産のさまざまな暮らしー』(日本語版;「解説・資料」、「指導者用図版」、「児童用図版」の3編から構成)を刊行した。また、教材の基盤をなす学術調査やESD教材作成に向けた諸活動に関して客観的評価を得るために、アンコール世界遺産国際管理運営委員会(6月)やシンポジウム(12月)で発表した。平成23年912月に、本研究のフィールドであるシェムリアプおよび平吹の在外研究実施地であるバンコクにおいて大洪水が発生し、当初の研究計画は遅延・変更を余儀なくされた。カウンターパートであるAPSARAも洪水への対応・復旧に多忙を極め、また平吹も1か月に及ぶ避難生活に遭遇した。一方、こうした大災害は、恵み多き自然が内包する荒々しさや地域社会の脆弱性・レジリエンス、伝統的な暮らしの中に息づく減災・防災の工夫といった意識下に埋もれていた特性を垣間見る機会にもなった。東日本大震災ともあいまって、自然のもつ二面性や、減災・防災にかかわる暮らしの中の伝統的な知恵・技法を盛り込んだESD教材とすべく、「時空を旅するESD教材(試作版)」の構成・内容の修正を行い、最終年度となる平成24年度のロードマップの調整を、主にインターネット上で実施した。そして、「時空を旅するESD教材(試作版)」の骨組みを整えた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度はプロジェクト最終年にあたることから、これまでの研究成果を踏まえつつ「時空を旅するESD教材」の完成をめざす。その際、2011年3月11日の東日本大震災や912月のインドシナ広域大水害の被災経験に基づいて、「家族の絆」や「隣人への思いやり」、「災害レジリアンスを加味した持続可能な地域づくり」、「シェムリアプ地域の自然・暮らしを規定する水環境や治水利水」の重要性をより強くアピールすべく検討を深め、ESD教材に反映させることにする。その工程は、先ず、昨秋のインドシナ広域大水害の影響で進行が遅れている「時空を旅するESD教材(試作版)」を7月を目処に完成させる。次に、シェムリアプを訪問し、ハンパオAPSARA副総裁(研究協力者)ら現地在住のステークホルダーと最終的な意見交換を行い、試行的な教育実践や欠損データの収集を行う。塚脇は、世界各国から専門家が参集するアンコール遺跡国際管理委員会に出席し、情報収集と意見交換を行う。年度末には、「時空を旅するESD教材」を公開する。
アゴナガヨコエビ科甲殻類を用いた無脊椎動物の多様な塩濃度環境への適応進化

本研究は,多様な塩濃度環境に生息するアゴナガヨコエビ科端脚類を用いて,異なる塩濃度環境への適応進化を明らかにすることを目指すものである.ゴトウドウクツヨコエビRelictomoera relicta (Ueno, 1971)は五島列島福江島の溶岩洞窟に生息する種である.本種の生息環境は汽水域であり,アゴナガヨコエビ科の進化を考える上で非常に重要な種である.本種については前年度に分類学的問題を解決し,系統的位置を明らかにした.今年度は本種の唯一の生息地である五島列島福江島の溶岩洞窟で生息環境のデータを収集するとともに,保全に向けた生息状況の確認も行った.アゴナガヨコエビ類には,長崎県対馬から知られるツシマドウクツヨコエビのように,地下水などアクセスが困難でサンプル収集が進まず,系統的位置が明らかに出来ていない種が多く存在する.このような種の発見を目的とし,京都大学との共同研究で環境DNAを用いた地下水性ヨコエビ類の探索も開始した.これまでにモデルとして調査した京都市内の地下水からメクラヨコエビ類のDNAを検出し,解析を行っている.海産のアゴナガヨコエビ科についても分類学的研究を進展することができた.広島大学附属練習船による南西諸島航海では,深海域から複数の未記載種が発見され,現在分類学的研究を進めている.深海性種を含めた系統関係が明らかにされることで,海域においても浅海から深海もしくは逆方向の適応放散が生じた可能性を検証することが可能になる.アゴナガヨコエビ科について,海域から汽水,淡水域まで幅広い環境において着実に種多様性を明らかに出来ている.分類学的な位置が不明であった種の再検討も進んでいる.そのため,おおむね順調に進展していると判断した.日本各地の浅海や南西諸島の深海域から得られた未記載種について,記載論文の公表を進めていく.また,分類学的研究により実在が明らかになった種について,進化過程を明らかにし,アゴナガヨコエビ科の生息環境の多様化を考察する.日本以外のアジア地域の種については再検討が遅れているが,これらについてもサンプリングを実施し,種多様性の解明を目指す.アゴナガヨコエビ科Pontogeneiidaeは,水生動物の多様な塩濃度環境への適応放散過程の解明に適した分類群である.しかし,アゴナガヨコエビ科内における系統関係を推測するうえで重要な既知種の多くについて,その系統的・分類学的位置が不明であった.ゴトウドウクツヨコエビRelictomoera relicta (Ueno, 1971)は五島列島福江島の溶岩洞窟に生息し,1種でドウクツヨコエビ属を形成する.本種は原記載以来記録がなく,分類学的な問題を抱えていた.しかし,今回タイプ標本に基づく再記載および新規サンプルを用いた分子系統解析により,ドウクツヨコエビ属は海域に広く見られるミギワヨコエビ属Paramoeraのシノニムである可能性が高いことが明らかになった.さらにドウクツヨコエビは北海道の潮間帯に出現するコイサムヨコエビParamoera koysama Kuribayashi and Kyono, 1995と系統的に近縁であることが明らかになった.地下水環境への進出は,アゴナガヨコエビ内で独立に複数回生じたことが強く示唆された.この成果については,学術誌に投稿し,現在審査中である.ミギワヨコエビ属は,日本からはこれまで3種のみが知られていた.しかし,北海道の河川河口域および大阪湾の潮間帯からそれぞれ未同定種が1種ずつ見つかった.これらの形態を詳細に検討し,さらに分子系統解析による系統的位置の推定を行った結果,未記載種であることが分かった.現在,これら2種の記載論文を準備中である.地下水環境における適応について解析を進めるために,メクラヨコエビ科Pseudocrangonyctidaeについても検討を行い,これまでに未記載種2種の記載論文を発表した.これまで長年にわたり分類学的問題を抱えていたドウクツヨコエビ属について,形態学的検および分子系統学的解析の両面からのアプローチによりその問題を解決できたことは特筆に値する.また,地下水環境への進出過程とそれに伴う形態進化について,新たな知見が得られたことは大きな成果であった.日本からの記録の少なかったミギワヨコエビ属について,未記載種の存在が明らかになった.このことと,未調査地域の多さから考えると,日本における本属の多様性は従来考えられてきた以上に大きいことが示唆された.未記載種については,現在記載論文を準備中である.浸透圧調節器官の機能形態学的特性の解明に向けたサンプル収集は順調に進んでいるが,詳細な形態の解析は実施できていない.本研究は,多様な塩濃度環境に生息するアゴナガヨコエビ科端脚類を用いて,異なる塩濃度環境への適応進化を明らかにすることを目指すものである.ゴトウドウクツヨコエビRelictomoera relicta (Ueno, 1971)は五島列島福江島の溶岩洞窟に生息する種である.本種の生息環境は汽水域であり,アゴナガヨコエビ科の進化を考える上で非常に重要な種である.本種については前年度に分類学的問題を解決し,系統的位置を明らかにした.今年度は本種の唯一の生息地である五島列島福江島の溶岩洞窟で生息環境のデータを収集するとともに,保全に向けた生息状況の確認も行った.

アゴナガヨコエビ類には,長崎県対馬から知られるツシマドウクツヨコエビのように,地下水などアクセスが困難でサンプル収集が進まず,系統的位置が明らかに出来ていない種が多く存在する.このような種の発見を目的とし,京都大学との共同研究で環境DNAを用いた地下水性ヨコエビ類の探索も開始した.これまでにモデルとして調査した京都市内の地下水からメクラヨコエビ類のDNAを検出し,解析を行っている.海産のアゴナガヨコエビ科についても分類学的研究を進展することができた.広島大学附属練習船による南西諸島航海では,深海域から複数の未記載種が発見され,現在分類学的研究を進めている.深海性種を含めた系統関係が明らかにされることで,海域においても浅海から深海もしくは逆方向の適応放散が生じた可能性を検証することが可能になる.アゴナガヨコエビ科について,海域から汽水,淡水域まで幅広い環境において着実に種多様性を明らかに出来ている.分類学的な位置が不明であった種の再検討も進んでいる.そのため,おおむね順調に進展していると判断した.本年度の研究成果から,アゴナガヨコエビ科は海域にも未記載種が多く残されていることが明らかになった.そこで,これまで調査の進んでいない東北地方や九州地方の沿岸域を中心にサンプリングを行い,得られた標本の系統分類学的研究を行う.アゴナガヨコエビ科内の系統関係の解明にも力を入れる.サンプリングエフォートが不十分な汽水性種や地下水性種を中心に新たな標本の収集を行い,複数遺伝子を用いた分子系統解析を行う.浸透圧調節器官の機能形態学的特性の解明に向けた形態の解析が当初の予定から遅れているため,既に収集したコレクションを用いて解析を行う.日本各地の浅海や南西諸島の深海域から得られた未記載種について,記載論文の公表を進めていく.また,分類学的研究により実在が明らかになった種について,進化過程を明らかにし,アゴナガヨコエビ科の生息環境の多様化を考察する.日本以外のアジア地域の種については再検討が遅れているが,これらについてもサンプリングを実施し,種多様性の解明を目指す.当初購入を予定していた顕微鏡について,一部を別予算での購入が可能になったため,予定していた金額以下の支出となった.一方,初年度から調査旅費が予想以上に大きくなっているため,トータルでの支出バランスはとれると考える.次年度使用額が生じた理由は,当初の想定より解析サンプル数が少なくなったことによる.発生した次年度使用額については,サンプリングのための旅費および分子系統解析に必要な消耗品,DNA塩基配列を決定するためのシークエンスサービスの利用費用として使用予定である.
潜伏感染ウイルスの再活性化を用いた新規非侵襲的ストレス指標の確立

非侵襲的ストレスマーカーの探索と確立を目指し、常在潜伏感染ウイルスの再活性化と唾液中α-アミレースの動態を調べた。唾液アミレースの簡易測定器の量的・系統的使用範囲を調べ、人以外のいくつかの動物でストレスモニタリングが可能であることを示した。ヒトγヘルペスウイルス(EBV)の唾液中への排出は、α-アミレースの変動より遅れて推移し、中期ストレスマーカーと見なすことが出来ることが分かった。本研究の目的は、ヒトに常在し潜伏感染しているウイルスがストレスにより活性化する点に注目し、ウイルスの再活性化を社会的・心理的ストレスの新たな指標として確立し、同時に、非侵襲的方法を構築することである。現代社会の抱える問題の一つに社会構造の多様化・グローバリゼーションによるストレスの増大がある。ストレスの問題は、単に医学・生物学的なものだけではなく文化・社会的な要因も絡み、多様なストレス像が存在している。「病は気から」と言われるように、精神・心理的な抑圧は身体の免疫力を低下させることが知られている。その精神・心理的ストレスを非侵襲的かつ簡便な、しかも、定量的方法で測定できれば、心の健康のモニタリングにも貢献できる。昨年度に引き続き、簡易型唾液アミラーゼ測定器の再現性の検討を1)保存試料と2)他動物試料についておこなった。保存試料を用いた場合、測定チップに載せる唾液量が不十分だと、値が大きくぶれるため、最適最少量をを調べたところ、50μlと言う値を得た。本研究で用いる簡易型機器の長所は、免疫学的測定法と異なり、基質を分解する酵素活性を測定するため、被験動物種を問わないところにある。チンパンジーの保存唾液は使用可であることが確認できた。また、直接飼育アジアゾウについては、唾液採取をするのではなく、人の場合と同様にチップを直接口内に運び、安定した計測値をえることでき、非侵襲的ストレス計測法として飼育管理への応用も期待された。唾液中のウイルス定量に関しては、ユニバーサルプライマーの設計を完成させた。現代社会の抱える問題の一つにストレスの増大がある。本研究の目的は、非侵襲的方法で測定できるストレスマーカーの探索とマーカーとしての妥当性・有効性を確認することである。そこで、ヒトに常在し潜伏感染しているウイルスがストレスにより活性化する点に注目し、ウイルスの再活性化を社会的・心理的ストレスの新たな指標とする試みを展開した。ヒトに潜伏感染するウイルスは多々あるが、唾液中に排出されるEpstein-Barrウイルス(EBV)を用いることで非侵襲的方法に通じ、また、唾液中に分泌されるαーアミレースは近年ストレスマーカーとして注目されているので、αーアミレースも併せモニタリングした。共同研究を行っているタイ国コンケン大学医学部において、「運動と免疫・ストレス」に関する研究が行われていたので、唾液中のEBVとαーアミレースのモニタリングを行った。αーアミレースはストレスに対し敏捷にはんのうし、短時間のモニタリングに適していることがわかった。一方、DNAコピー数でモニタリングした唾液中EBV量は、およそ1週間程度遅れて推移していることが推察された。αーアミレースとEBV量の変動パタンの波形は一致しているわけではなく、EBVある程度の期間中のストレス量を積分したパタンと考えられた。すなわち、αーアミレースは即効性のマーカー、EBVは遅効性のマーカーと捉えられ、EBVはストレスの存在を遡って推測でき、両者を併用することでストレス評価がより密になると期待された。現在使用している唾液アミレースの簡易測定器は、新鮮採取試料を用いることを推奨しているため、本年度は予備テストとして保存唾液試料を用いた測定法の検討をおこなった。用いた試料は健常成人の唾液で、提供者の同意を得たものを用いた(コンケン大学にて倫理審査を経ている)。容量と反応時間を変え測定値の安定性を調べた。血中γヘルペスウイルス量はDNAを指標としてリアルタイムPCR法でモニタリングする。

サル(マカク)のウイルスDNA検出のためのプライマの設計をおこない、既存のプライマではPCR増殖ができなかった試料にも使用できることが判った。パポバウイルスに属するJCウイルスがストレスマーカーとして適しているか、検出率・ゲノム配列の多様性等について既存データの再検討をおこなった。タイでの共同研究が順延されたため、データ取得が遅れている。震災・原発事故後の節電により、大型機器を用いた解析をひかえたこと、昨年秋タイに発生した洪水のため、共同研究先での予備調査を次年度に延期したことによる。平成24年度におこなう予定であったタイでの共同研究が順延されたので、平成25年度に実施する。そのデータをこれまでの結果とあわせ解析し、新規ストレスマーカーの有用性の検討を完了する。ウイルス産生指標として血球中、及び、血清中のウイルスDNAを測定コンケン大学医学部生理学教室との共同研究・調査の準備と実施心理ストレス下にあるチンパンジー集団でのウイルス活性化の検討唾液中ウイルス量の高感度測定条件の検討研究の総括と国内外学会での発表・論文投稿による成果の発信共同研究を実施しているタイ国コンケン大学への渡航旅費、ストレス測定のための試薬等消耗品の購入、データ解析人件費、成果発表旅費に充当する。震災・原発事故後の節電により、大型機器を用いた解析をひかえた部分、昨年秋タイに発生した洪水のため、共同研究先での予備調査を次年度に延期した部分について執り行う。
運動視における高次機構の統一的理解

本年度は主に昨年度に発表した新しい錯視現象である「知覚的ずれ」についてさらに詳細な検討を行った。結果、ある特定の条件下でこの知覚的ずれが減少・反転するという新しい現象を発見した。知覚的ずれは物理的には同位相・同速度の2種の異なる属性で定義されたパターンの運動刺激間に生じる主観的な空間位相ずれの事である。本年度はこの2種の属性に輝度と運動を用いた。すなわち、輝度で定義されたパターンの運動刺激においては縞パターンが日常見られるような輝度で定義されており、運動で定義されたパターンの運動刺激においてはこの輝度が、パターンの運動方向とは直交する方向に局所的に存在する運動成分の大きさに置き換えられた縞パターンが使用された。ここで、運動で定義されたパターンの運動刺激におけるパターン運動のフレーム間にランダムノイズを挿入することで、この運動刺激に対して80ms程度のISIを導入すると知覚的ずれが著しく減少し、被験者によってはこのずれの方向が反転することが示された。これは、知覚的ずれの起源が2種属性のパターン刺激に対する潜時差では無いことを示す結果である。これから、知覚的ずれがより高次の知覚・認知プロセスにその起源を持つことが示唆された。また、また、同時にパターンの空間周波数を操作して実験を行った。結果、本来はパターンの位相角単位で表記された時には不変であった知覚的ずれの大きさが、運動で定義されたパターンの運動に対して80ms程度のISIを導入するとその不変性が崩壊して空間周波数の増大とともに増大した。これらの2実験の結果、運動に対する位置表象には2種の物が存在し、刺激の条件によってこれらがその拮抗関係を変化させて運動に対する位置の取得に寄与を行っている事が示唆された。本年度は以下に述べるような大きく分けて2つの研究を行った。現在、運動視には2種の機構が関与していると考えられている。輝度で定義された運動を周波数次元で検出する1次運動検出機構と、より複雑な属性で定義された運動の検出を行う2次運動検出機構と呼ばれるものである。前年度までにこの2次運動の一種である運動で定義されたパターンの運動(運動定義運動)を用いて、その検出過程が複数存在することを示したが、本年度はこれに引き続きこの2次運動検出機構のメカニズムについてその時間周波数特性を測定した。結果、これには複数のメカニズムが存在し、より早い時間周波数特性をもつものと、比較的遅い時間周波数をもつものが存在することを示した。これは、2次運動に対する複数のメカニズムが脳内で具体的にどのように実装されているかという点について大きな示唆を与える結果である。また、この実験中に、2次運動刺激と1次運動刺激を同速度、同位相で呈示した際にこれらの位相のみがずれて知覚されるという新しい錯視現象を見出した。これについてより詳細な検討を行った結果、脳内における刺激処理の時間が属性によって異なり、この時間ずれが運動によって媒介されることで空間ずれとして知覚されることを示した。具体的には、この知覚上での空間ずれを、物理的な空間ずれ、あるいは時間ずれの双方で打ち消すことが可能であることを示した。また、これによって測定したずれの値は理論的に予測されるとおり、空間次元では速度の増大とともに増大し、時間次元ではほぼ一定となった。このような初期視覚過程における時間と空間の可換性は脳内において空間位置、および時間がどのように表象されているかという大きな問題に対する重大な示唆を与えるものである。今後この起源をより詳細に検討することで、上述した問いに対するよりはっきりした解を導くことができると考えている。
細胞内アクチンのメカノセンサーとしての機能検証

アクチン分子は様々な構造状態を取り、このことが細胞運動や細胞分裂など様々な細胞機能に重要であると考えられる。アクチンの構造変化は力によっても引き起こされることが示唆されている。つまり、アクチンの分子構造はメカノセンサーとして機能する可能性がある。しかし、細胞内において、アクチンフィラメントの力による構造変化は確認されていない。本研究ではアクチンの分子構造を検出可能なFRETアクチンを細胞内に導入し、ガラスニードルによって力刺激を与えた。その結果、細胞の押された領域のFRET強度が増加することが確認された。この結果は機械的刺激により細胞内のアクチン分子構造が変化することを示している。アクチンフィラメントは様々な細胞機能において、主たる役割を果たす重要なタンパク質であるが、そのアクチンフィラメントの構造には多型性があり、このことがアクチン結合タンパク質などを介した機能発揮に重要であるとされている。また、過去の我々の実験において、細胞内のアクチンフィラメント構造が力によって変化することも示唆されている。そこで本申請における初年度は、アクチンフィラメントが力センサーとしての機能を有していることを確認するため、精製アクチンおよび細胞に力を加えるためのシステム構築、さらに構造変化検出のためのFRETアクチンの調製を行った。具体的には、ガラスニードルとマニピュレーターを用いてアクチンフィラメント、または細胞を押したり、引いたりすることができるようにニードルの修飾方法等を検討した。検討の結果、ガラスニードルにはアビジン-ストレプトアビジンシステムを用いた修飾を行い、アクチンを結合させることに決定した。また、マニピュレーターの設置も行った。実験系については概ね確立できた。さらに構造変化検出のためのFRETアクチンの調製についても同時並行して行った。FRETアクチンのための変異アクチンの調製には、細胞性粘菌を発現細胞として用い、発現、精製後にアクセプターとドナーとなる蛍光色素を部位特異的に標識した。今後は調製したFRETアクチンを用いて、細胞内外におけるアクチンフィラメント構造の力依存性について調査する予定である。アクチン発現のための細胞状態が悪い状態が続き、構造検出のためのFRETアクチンの調製が遅れたことが主な要因になっている。現在は改善されており、精力的にFRETアクチンの調製を行っている。また、FRETアクチンの細胞への導入効率についても以前よりも低下しており、現在、改善に向けて条件の検討を行っている。アクチンは様々な細胞機能において、多様なアクチン結合蛋白質と相互作用することで中心的役割を担う蛋白質である。アクチンフィラメントを構成するアクチンサブユニットの分子構造は多型性を示し、このことがアクチンの多様な機能の発揮に関与することが示唆されている。さらにアクチンサブユニットの分子構造はin vitroにおいて力により変化する可能性が示されている。これらのことから、細胞が力を受けた際には細胞内のアクチン分子構造を変化し、その機能を変化させることが推察されるが、実際に細胞内において力によるアクチン分子構造の変化は確認されていなかった。そこで、in vitro, in vivo双方におけるアクチン分子構造の力学応答性を調べるため、アクチン分子内に2種類の蛍光色素を結合させたFRET actinを調製し、分子内FRETに基づいた構造解析を行った。FRETアクチンを細胞内に導入し、その細胞に対してガラスニードルを用いて機械的な刺激を与えた結果、細胞内のFRETアクチンのFRET強度が変化することが確認された。さらにミオシン阻害剤の添加によってもFRET強度が変化することがわかった。これらの結果から細胞内においてもアクチンサブユニットの分子構造は力学的応答性を持つことが示唆された。またin vitroにおいてFRETアクチンと共重合させたアクチンフィラメントの両端をビーズおよび、ガラスニードルに固定し、張力を与えた場合においてもFRET強度の変化を確認した。これらのFRETアクチンの蛍光変化は、細胞内外においてアクチン分子構造が力学的に変化し、その機能を変える可能性を示唆している。初年度で実験系については概ね確立できた。今後は、調製したFRETアクチンをアクチン構造状態の指標にn vitro、in cell条件下でアクチンフィラメントに力を加え構造状態の変化を確認する予定である。生物物理、生化学
レーザー利用による非接触型表面摩擦測定法

平板上の空気摩擦力を非接触で精度よく測定できれば、層流から乱流への遷移の予測等が正確に行え、流れの安定性の研究の発展に大きく貢献できる。平板のみでなく、曲面上の空気摩擦力を測定できれば、航空機の翼面や胴体の摩擦抵抗を知ることができ、実用化の可能性が高くなる。本方法は、物体表面に置いた薄いオイル膜が空気摩擦によって移動し、その厚さが変わることを利用し、オイル膜の厚さを測定することによって空気摩擦カを得る方法であり、当初、2本のレーザー光の、オイル膜表面で反射するものとオイル膜を透過するものとの干渉を物体に固定した光ファイバで受けることを原理とし、非接触かつ直接的、高精度で空気摩擦力を測定する方法を指向した。さらに、発光性塗料を利用する方法の適用可能性を検討した。この方法は、シリコンオイル内に発光性塗科を含ませると、その発光強度はオイル膜の厚さに比例することから、発光強度を測定すれぱオイル厚さがわかることを原理としており、レーザー利用による方法と同様に非接触測定の長所を有する。この2方法を、迎え角なしの平板、迎え角ありの平板および翼型、層流制御(境界層吸い込み)を有する平板に適用し、それぞれの結果の誤差評価を行うことにより、これらの方法は装置の構成が比較的簡単で、短時間、低コストの表面摩擦測定が可能であることを示した。さらに両者の長所の融合を図る方法を検討し、実用問題への適用および本方法の改善への提言を通じて、非接触型表面摩擦測定法の将来展望を考察した。本方法は、物体表面に置いた薄いオイル膜が空気摩擦によって移動し、その厚さが変わることを利用し、オイル膜の厚さを測定することによって空気摩擦力を得る方法であり、当初、2本のレーザー光のオイル膜表面で反射するものとオイル膜を透過するものとの干渉を物体に固定した光ファイバで受けることを原理としており、非接触かつ直接的、高精度で空気摩擦力を測定する方法を指向していた。さらに、最近、これと原理を同じくする蛍光塗料を利用する方法も提案されているので、両者における結果の比較を行うこととしている。蛍光塗料を利用する方法は、シリコンオイル内に蛍光塗料を含ませ、その強度はオイル膜の厚さに比例することから、蛍光強度を測定すればオイル厚さがわかることを原理としている。したがって、本年度は、先ず蛍光塗料を利用する方法に関する研究を行うこととし、次の段階でレーザーを用いる方法との比較を行うことを想定し、次の過程での研究を行った。(1)その原理に関する理論的考察(2)平板上ウェッジ・テスト平板上に数μmの厚さの板をおき、その上と平板とに渡した透明な板でオイルのウェッジを作り、オイル厚さと蛍光強度の関係を調べる。(3)風洞気流中で上記ウェッジテストこれによって、装置の構成が比較的簡単で調整も容易で、短時間、低コスト化が実現できることがわかった。本方法は、物体表面に置いた薄いオイル膜が空気摩擦によって移動し、その厚さが変わることを利用し、オイル膜の厚さを測定することによって空気摩擦力を得る方法であり、当初、2本のレーザー光の、オイル膜表面で反射するものとオイル膜を透過するものとの干渉を物体に固定した光ファイバで受けることを原理としており、非接触かつ直接的、高精度で空気摩擦力を測定する方法を指向していた。

さらに、最近、これと原理を同じくする蛍光塗料を利用する方法も提案されているので、両者による結果の比較を行うこととしている。蛍光塗料を利用する方法は、シリコンオイル内に蛍光塗料を含ませ、その強度はオイル膜の厚さに比例することから、蛍光強度を測定すればオイル厚さがわかることを原理としている。本年度は、この方法を用いて研究を行い、次の成果を得た。1.迎角のない平板上の表面摩擦力係数を測定することにより、既存の方法より高精度かつ信頼性の高い結果が得られ、レーザー利用による方法および理論式による結果と良い一致をみた。2.迎角を有する平板上についても、重力の補正を加えることによって、上記と同様の結果を得た。3.迎角のない翼形(NACA0010)についても、曲率の補正を加えることにより、上記と同様の結果を得た。4.一連の研究において境界層遷移位置の確定が可能となった。平板上の空気摩擦力を非接触で精度よく測定できれば、層流から乱流への遷移の予測等が正確に行え、流れの安定性の研究の発展に大きく貢献できる。平板のみでなく、曲面上の空気摩擦力を測定できれば、航空機の翼面や胴体の摩擦抵抗を知ることができ、実用化の可能性が高くなる。本方法は、物体表面に置いた薄いオイル膜が空気摩擦によって移動し、その厚さが変わることを利用し、オイル膜の厚さを測定することによって空気摩擦力を得る方法であり、当初、2本のレーザー光の、オイル膜表面で反射するものとオイル膜を透過するものとの干渉を物体に固定した光ファイバで受けることを原理とし、非接触かつ直接的、高精度で空気摩擦力を測定する方法を指向した。さらに、発光性塗料を利用する方法の適用可能性を検討した。この方法は、シリコンオイル内に発光性塗料を含ませると、その発光強度はオイル膜の厚さに比例することから、発光強度を測定すればオイル厚さがわかることを原理としており、レーザー利用による方法と同様に非接触測定の長所を有する。この2方法を、迎え角なしの平板、迎え角ありの平板および翼型、層流制御(境界層吸い込み)を有する平板に適用し、それぞれの結果の誤差評価を行うことにより、これらの方法は装置の構成が比較的簡単で、短時間、低コストの表面摩擦測定が可能であることを示した。さらに両者の長所の融合を図る方法を検討し、実用問題への適用および本方法の改善への提言を通じて、非接触型表面摩擦測定法の将来展望を考察した。