hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
α_1-アドレナリン受容体サブタイプ特異的な修飾に関与する分子-疾患との関連

6.α_<1A>-受容体C末端のスナピン相互作用部位変異体の活性化では、カルシウム流入増大が抑制された。7.PC12細胞において、このようなα_<1A>-受容体刺激による細胞内カルシウムの高濃度状態は、同時に惹起されるドパミン遊離量に直接的に影響した。カルシウムイオンは生体において多様かつ重要な生理的機能を担っていることから、このようなスナピンによるカルシウムシグナルの調節には深い意義があると考え、さらに解明していく。我々はα_<1A>-アドレナリン受容体(以下、α_<1A>-受容体と略)の相互作用分子として、スナピンを同定した。スナピンは神経伝達物質の遊離に関与する分子として発見されたが、その機能は十分に解明されていない。本研究において我々は、スナピンがα_<1A>-受容体と、受容体作動性カルシウムチャネルの分子的実体であると現在考えられているTRPCチャネルの両分子と相互作用することにより、α_<1A>-受容体-スナピン-TRPCチャネル間にリンクを形成することを突き止めた。このリンクの形成が、受容体の活性化により惹起される細胞内シグナル-細胞内へのカルシウム流入-を著しく増大し、かつ持続するという、機能的な調節機構としての役割を担っていることを明らかにした。さらにこのように高濃度の細胞内カルシウム状態が維持されることを反映して、PC12細胞においてはdopamineの遊離量も増大することも示した。このような生理的反応増大のメカニズムについて本研究により明らかにしたのは以下の通りである。α_<1A>-アドレナリン受容体の活性化により、1.α_<1A>-受容体-スナピン-TRPCチャネル間の相互作用がそれぞれ増強する。2.1.のリンクにより、細胞の非興奮時にはTRPCチャネルはその多くが小胞体膜上に存在しているのに対して、受容体の活性化により細胞膜上へ移行する。3.2.によりTRPCチャネルを介する細胞外からのカルシウム流入が増大し、細胞の興奮状態が著しく増大かつ長時間にわたって維持される。
デジタル教材を利用した視覚障害と知的障害のある児童生徒の視機能評価

1.研究の目的本研究は、知的障害児等、視覚や視覚認知に問題を持つ子どもの視覚的認知を評価する方法を検討することを目的としている。2.研究方法対象児:特別支援学校(知的障害)中学部在籍の生徒5名(中1中2、療育手帳A2B2、視力0.5以上)、およびモニターとして高等学校在籍の弱視生徒1名(高2、視力0.15)に協力を求めた。方法:デジタルデバイス(iPad2、以下DDと表記)を用いて4つの課題を実施した。課題1は直径約78mmの円の中央に提示された黒いドット(直径約0.3mm1.8mm、8段階)の有無を答えるもので、DDをタップするごとにドットが大きくなる。課題2ではドットが小さくなる。課題3はドットの大きさがランダムで、課題1の方式と、左右2つの円(課題1と同じ)の一方にドットを提示し、どちらにあるかを口頭または指さし等で答えるものの2種である。課題4は中央の注視点を見て、DDをタップすると上下左右にドット(大きさは約0.5mm、0.8mm、1.8mm、注視点からの距離は約19mm、38mm、57mm)が約0.25秒間提示され、ドットの見えた方向を口頭または指さし等で答えるものであった。3.研究成果知的障害生徒について、課題1課題3では、ドットの有無等、課題内容を理解させる練習が必要であった。課題はDDを用いて繰り返し確認することができ、認知できるドットの大きさが測定評価できた。また、DDの操作を自ら行い、自発的に取り組める利点も明らかになった。課題4では、ドットに気づかないことで、視野の中で苦手な方向が示唆され、授業などの支援の参考になった。弱視生徒については、見える最小ドットの大きさや視野がモニターできることが分かった。DDを用いて約20分程度で全課題を終えることができ、簡便な方法で見る力(視覚的注意、視野など)の評価に役立てられるようになった。
塗布技術を用いた高位置時間分解能を持つ2次元中性子検出器の研究

本研究は高位置分解能、高時間分解能を持つ中性子検出器の研究開発である。最終的な検出器は二次元光半導体画像センサとその表面に形成する中性子検出部から構成される。中性子検出部は中性子検出により可視光を発するシンチレータを採用している。このシンチレータを印刷技術により半導体検出器上に直接形成する事で検出器性能を高めることが最終目的である。本研究の対象は中性子検出部の形成技術に関する基礎技術研究開発である。2016年度からは位置分解能、時間分解能を高めることに加えて新構造により検出効率を向上させることを目指して研究開発を行った。2018年度はスクリーン印刷技術を用いて新しい構造を製作し実験により検出効率の測定を行った。この検出器は中性子入射方向に対して垂直に光を透過させる樹脂面が複数枚重ねられ、それらを相互に接続する光経路を持つ構造を持つ構造を持つ。2017年度に得た印刷するための基礎データを元に重ね刷りを試み作成することができた。作成した複数のサンプルに対しチェッキングソースを用いて中性子検出効率を測定したが、検出器効率の向上は認められなかった。次に検出器の試作時に高位置分解を得るために受光素子間の遮光壁の作成を試みた。高位置分解能を得るためにはシンチレータが発する光が直下の受光素子以外では検出されないように隣接する画素間に光を遮る遮光壁を形成する必要がある。素子間隔150ミクロンは問題なく作成することができたが、100ミクロンに狭めると正しく形成できない部分が現れた。しかし、この問題は印刷材料の粒径、粘度、バインダーの種類、スクリーンマスクに使用しているワイヤなどを調整する事で解決できると考える。以上のように素子間隔150ミクロンまでならば現在の技術で2次元画像検出器上に遮光壁を持つ中性子検出部を印刷技術により直接形成し中性子検出器として機能する事を確認した。本研究の目的は高位置時間分解能を持つ2次元中性子検出器を研究開発する事である。2次元半導体光センサ上に微細構造形成技術を用いて中性子と反応する事で発光するシンチレータを形成する事での実現を目指している。本研究の研究開発項目は2つに分類できる。一つはシンチレータ部の性能向上、二つ目は2次元半導体光センサを評価するための読み出しエレクトロニクス開発である。本年度はこのセンサの読み出しエレクトロニクスを開発した。しかしながら、2次元半導体光センサの開発が終了していない事や今後試行錯誤しながらシンチレータ部の性能評価向上を行うために、シンチレータ部を単独で評価できる新たな評価装置の開発を始めた。来年度はシンチレータ部の開発を進め、開発する評価装置を用いて性能評価を行いながら性能向上を目指す。使用予定の2次元半導体光センサ開発が終了していないため、その読み出し装置等の最終動作確認が終わっていない。読み出し装置は開発済みなので、2次元半導体光センサが完成した後で動作確認を行う事とする。2次元半導体光センサを使用せずに本研究を進めるために新たな評価装置の開発を始めている。新たな装置は市販の光学部品からなる光学系と2次元画像センサを用いて開発する予定である。新たに測定系を開発するため当初予定と比較するとやや遅れているが来年度は予定通りシンチレータ部の研究開発を進める事ができるため問題とはならない。28年度は測定システムの構築を行う予定であったが、共同研究者の新しい塗布技術の使用が可能になったため、新しい塗布技術に適した検出効率を向上させるための新しい構造を検討し実験および検証を進めた。新しい塗布技術はスクリーン印刷と類似した技術であり当初予定していたディスペンサを用いる塗布技術と比較すると安定して微細構造を形成しやすい。加えて、さらなる微細化実現の可能性も高い。この新しい塗布技術を用いるためには、新しい技術で製作可能な検出器構造を検討する必要がある。そこで、新しい構造を検討し実験を進めた。検討実験した代表的な構造は中性子入射方向に対して垂直に光を透過させるエポキシ樹脂面を複数枚重ね相互を接続する光経路を持つ。この構造により中性子が入射すると複数個所が検出可能点となるため検出効率を上昇させることができると考えた。しかしながら、検出効率の有意な向上は認められなかった。光を伝達する経路の形状を幾つか試すなどして原因を調査した結果、エポキシ樹脂面を相互接続する光経路での光伝達に問題があることが推察された。そこで、現在、効率的に光を伝番する構造でありながら、塗布技術で製作可能な形状を検討・実験中である。当初の研究実施計画ではディスペンサを用いて製作した検出器の評価を行う予定であったが、製作できる検出器構造に制限があることと中性子入射角度に感度が依存することなどの問題があるため、当初の予定を変更して新しい塗布技術を採用するための研究を進める。研究開始に検討していた内容で検出効率の上昇が認められなかったため、新しい構造について検討・実験を進めている。また、問題特定に想像以上に時間を費やしたことが原因である。本研究は印刷技術を用いて検出効率を高める構造を持つシンチレータの研究開発であり、検出効率を高める構造がその主な研究開発要素である。現在検討している代表的な構造は中性子入射方向に対して垂直に光を透過させる樹脂面が複数枚重ねられ、それらを相互に接続する光経路を持つ。H28年の実験で有意な効率上昇が得られなかったため光を導く光経路の構造に問題があると推察し改善方法の検討と実現方法について検討を進めた。前半に印刷技術で実現可能な構造の大きさや厚みなど技術的調査を実験により行った。

シンチレータ材料に関しては経験がないため印刷条件や印刷可能形状など基本情報を知るために調査が必要である。加えて最終的に2次元検出器への応用を目指しているため単に検出効率を高めるのみでなく微細な構造を形成したいため実現可能な最小の大きさなどについての情報が必要である。シンチレータであるZnSやアルファ粒子生成のためのB4Cなどの比較的粒子径が大きな粒子を含む材料をバインダーと呼ばれる樹脂に混入した材料を用いた今回の実験により材料とバインダーの混合比や実現可能な大きさや厚みなど構造設計するために必要な知見を得ることができた。後半は重ね刷りの実現可能性について調査した。印刷技術により光経路を異なる複数の樹脂で形成するためには複数の樹脂層を重ね刷りする必要がある。重ね合わせ精度を高めるために実際に重ね刷り実験を行い問題点を調査した。シンチレータ材料や樹脂が焼結時に収縮が起きるなどの問題点が明らかになったことで、幾つかの対策を検討している。当初予定して構造の問題が平成28年度に明らかなり、方針を大きく変更したことが影響している。平成29年度は新しい構造を形成するための諸条件の調査を行い結果を得ることができたが前年度の遅れの影響により進捗は遅れている。本研究は高位置分解能、高時間分解能を持つ中性子検出器の研究開発である。最終的な検出器は二次元光半導体画像センサとその表面に形成する中性子検出部から構成される。中性子検出部は中性子検出により可視光を発するシンチレータを採用している。このシンチレータを印刷技術により半導体検出器上に直接形成する事で検出器性能を高めることが最終目的である。本研究の対象は中性子検出部の形成技術に関する基礎技術研究開発である。2016年度からは位置分解能、時間分解能を高めることに加えて新構造により検出効率を向上させることを目指して研究開発を行った。2018年度はスクリーン印刷技術を用いて新しい構造を製作し実験により検出効率の測定を行った。この検出器は中性子入射方向に対して垂直に光を透過させる樹脂面が複数枚重ねられ、それらを相互に接続する光経路を持つ構造を持つ構造を持つ。2017年度に得た印刷するための基礎データを元に重ね刷りを試み作成することができた。作成した複数のサンプルに対しチェッキングソースを用いて中性子検出効率を測定したが、検出器効率の向上は認められなかった。次に検出器の試作時に高位置分解を得るために受光素子間の遮光壁の作成を試みた。高位置分解能を得るためにはシンチレータが発する光が直下の受光素子以外では検出されないように隣接する画素間に光を遮る遮光壁を形成する必要がある。素子間隔150ミクロンは問題なく作成することができたが、100ミクロンに狭めると正しく形成できない部分が現れた。しかし、この問題は印刷材料の粒径、粘度、バインダーの種類、スクリーンマスクに使用しているワイヤなどを調整する事で解決できると考える。
確率反応拡散方程式による微小重力下の燃焼過程の数理科学的解析

燃焼現象は急激な化学反応による熱の発生,周囲空気と火炎との間における熱と物質の移動を伴う複雑な現象である.重力のはたらく地上では,高温の燃焼ガスが浮力により上方に運ばれていくと同時に新しい空気が下方から供給され,対流が生じる.この浮力と対流が火炎の形状や燃焼反応に大きく影響し,燃焼現象を複雑にしている.微小重力下での燃焼は,浮力による対流が大幅に低減するため,地上とは異なる燃焼現象がおきると予想される.さらに燃料内の不純物や,外的環境の変化といった外乱が加わった燃焼現象の考察はこれまでなされていない.そこで,本研究では,確率反応拡散方程式による燃焼過程のモデリングを行い,燃焼が対流によって進行する通常の燃焼過程と,拡散によって進行する微小重力下での燃焼過程について,外乱が有る場合と無い場合についてそれぞれ数値シミュレーションによる解析を行い,通常環境下と微小重力下での燃焼過程の特性を比較検討した.特に,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合とに分けて考察を行った.その結果,重力下の燃焼過程では,燃焼はリング波となって空間上に広がり,外乱の影響は余り見られないが,微小重力下での燃焼過程では,燃焼は最初リング波となって進行するが,他のリング波が接近すると衝突前に反射・消滅といった反応を示し,これらの影響でリング波がちぎれ,小さなスポットや小さなリング波となった.外乱の影響については,外乱の無い場合は,燃料を供給し続けると,そのままある時点で収束し,安定した燃焼になるが,外乱が作用する場合は生成・消滅を繰り返す動的パターンが持続された.これは外乱によって,他のリング波の接近とは無関係にリング波が自ら崩壊する現象が生じ、崩壊した部分の隙間を埋めるように再びリング波が生成し、また消滅するという動的パターンが持続されるためである.重力下および微小重力下での燃焼過程において,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合との比較検討を行ったが,両者に顕著な差異は見られなかった.本研究でのシミュレーション結果は,微小重力下での実際の燃焼実験の結果と一致し,本論文で提案したモデルの有効性を示している.燃焼現象は急激な化学反応による熱の発生,周囲空気と火炎との間における熱と物質の移動を伴う複雑な現象である.重力のはたらく地上では,高温の燃焼ガスが浮力により上方に運ばれていくと同時に新しい空気が下方から供給され,対流が生じる.この浮力と対流が火炎の形状や燃焼反応に大きく影響し,燃焼現象を複雑にしている.微小重力下での燃焼は,浮力による対流が大幅に低減するため,地上とは異なる燃焼現象がおきると予想される.さらに燃料内の不純物や,外的環境の変化といった外乱が加わった燃焼現象の考察はこれまでなされていない.そこで,本研究では,確率反応拡散方程式による燃焼過程のモデリングを行い,燃焼が対流によって進行する通常の燃焼過程と,拡散によって進行する微小重力下での燃焼過程について,外乱が有る場合と無い場合についてそれぞれ数値シミュレーションによる解析を行い,通常環境下と微小重力下での燃焼過程の特性を比較検討した.特に,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合とに分けて考察を行った.その結果,重力下の燃焼過程では,燃焼はリング波となって空間上に広がり,外乱の影響は余り見られないが,微小重力下での燃焼過程では,燃焼は最初リング波となって進行するが,他のリング波が接近すると衝突前に反射・消滅といった反応を示し,これらの影響でリング波がちぎれ,小さなスポットや小さなリング波となった.外乱の影響については,外乱の無い場合はそのままある時点で安定した燃焼になるが,外乱が作用する場合,生成・消滅を繰り返す動的パターンが持続された.これは外乱によって,他のリング波の接近とは無関係にリング波が自ら崩壊する現象が生じ,崩壊した部分の隙間を埋めるように再びリング波が生成し、また消滅するという動的パターンが持続されるためである.重力下および微小重力下での燃焼過程において,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合との比較検討を行ったが,両者に顕著な差異は見られなかった.本研究でのシミュレーション結果は,微小重力下での実際の燃焼実験の結果と一致し,本論文で提案したモデルの有効性を示している.燃焼現象は急激な化学反応による熱の発生,周囲空気と火炎との間における熱と物質の移動を伴う複雑な現象である.重力のはたらく地上では,高温の燃焼ガスが浮力により上方に運ばれていくと同時に新しい空気が下方から供給され,対流が生じる.この浮力と対流が火炎の形状や燃焼反応に大きく影響し,燃焼現象を複雑にしている.微小重力下での燃焼は,浮力による対流が大幅に低減するため,地上とは異なる燃焼現象がおきると予想される.さらに燃料内の不純物や,外的環境の変化といった外乱が加わった燃焼現象の考察はこれまでなされていない.そこで,本研究では,確率反応拡散方程式による燃焼過程のモデリングを行い,燃焼が対流によって進行する通常の燃焼過程と,拡散によって進行する微小重力下での燃焼過程について,外乱が有る場合と無い場合についてそれぞれ数値シミュレーションによる解析を行い,通常環境下と微小重力下での燃焼過程の特性を比較検討した.

特に,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合とに分けて考察を行った.その結果,重力下の燃焼過程では,燃焼はリング波となって空間上に広がり,外乱の影響は余り見られないが,微小重力下での燃焼過程では,燃焼は最初リング波となって進行するが,他のリング波が接近すると衝突前に反射・消滅といった反応を示し,これらの影響でリング波がちぎれ,小さなスポットや小さなリング波となった.外乱の影響については,外乱の無い場合は,燃料を供給し続けると,そのままある時点で収束し,安定した燃焼になるが,外乱が作用する場合は生成・消滅を繰り返す動的パターンが持続された.これは外乱によって,他のリング波の接近とは無関係にリング波が自ら崩壊する現象が生じ、崩壊した部分の隙間を埋めるように再びリング波が生成し、また消滅するという動的パターンが持続されるためである.重力下および微小重力下での燃焼過程において,外乱が燃料内の不純物に起因するような場合と燃料濃度と独立な周囲の環境変化に起因する場合との比較検討を行ったが,両者に顕著な差異は見られなかった.本研究でのシミュレーション結果は,微小重力下での実際の燃焼実験の結果と一致し,本論文で提案したモデルの有効性を示している.
分子性結晶の反応の解析と制御

本研究は昭和63年度から平成2年度までに行なわれた重点領域研究「分子性結晶の反応の解析と制御」についての成果を取りまとめるために行なわれたものである。取りまとめには以下の4つの方向で行われた。(1)研究成果報告書「分子性結晶の反応」をリアライズ社から出版することとした。この本は科学研究費補助金の研究成果公開促進費を受け,平成4年2月20日発行された。執筆者は34名の分担研究者全員が担者した。B5版で348頁となり,200部印刷した。(2)国際シンポジウム“Analysis and Control of Reactims in Molecular Crystals"「分子結晶の反応の解析と制御」を東京工業大学で開催した。このシンポジウムは東京工業大学主催で平成3年10月28日から30日までの3日間東京工業大学百年記念館で行われた。発表は外国人招待者6名を含んで口頭発表が22件あり,その他にポスタ-発表が33件合計55件となった。参加者は本重点領域研究の分担研究者を中心にして,のべ250名に達した。(3)「大学と科学」で研究成果を公開することとした。平成3年12月18日から19日に経団連会館で開かれた第6回「大学と科学」公開シンポジウム「21世紀の材料科学」において,大橋裕二が「結晶中での分子反応の動的過程」を,長谷川正木が「有機化合物結晶の光反応と応用」を発表した。(4)英文専門書“Reactivity in Moleculav Crystals"を講談社サイエンティフィクとVCH社から出版することとした。平成4年3月末を締り切り日とし,平成5年3月発行を目標として現在執筆が行われている。執筆者は20名で全員本重点領域研究の分担研究者である。以上本研究による本重点領域研究の取りまとめは順調に進行し,当初の目標に達することができた。
海底地殻変動測定の新しい試み

海底の位置を精度10cmで測定できる地殼変動装置を開発した。本システムでは、まずGPSキネマティック測位法により海上点の位置を決定し、これらの海上点から海底局の位置を音響測距法により決定する方法を採用している。日本列島における地殻の主な変動は海底に起こる。プレートの沈み込みに伴う変動は、陸上では年数mmに過ぎないが、沖合いの海底ではその数倍に達する。地震の際の隆起や沈降も、海底では陸上の数倍に達する。海底に起こるこのような大きな変動は、検出不可能と考えられていた。動きを的確に捉えるには、1cmの精度が要求される。しかし、現在の測定誤差は数メートルを越すため、実用になりえない。しかしながら、遠く離れた陸上から海底の動きを推測しても、歪み蓄積過程やプレートの沈み込み様式の解明に迫れない。このようなことから、高精度海底地殼変動測定の手法の開発が望まれてきた。本システムを用いて、陸上から100km程度の範囲の海底で、位置を1020cmの誤差で測定可能であることが明らかになった。すなわち、沈み込み帯の巨大地震に伴うような地殼変動は観測可能となった。さらに高精度な測位のためには、これらの新しいシステムより地震間の定常的すべり、地震前のすべりなどが検出することが可能となろう。海底地殻変動は、現在の海底地球物理学における第一級の課題である。しかしながら、実用化可能な機器はいまだ世界のどのグループも開発していない。当研究では、新しい海底地殻変動測定器として、GPSと海底音響測距を組み合わせて、陸の固定点と海底の固定点との距離の変化を測定することを試みた。当研究の目的は、船上に設置したGPS3台を用いて、ディファレンシャルGPSにより、船の位置を3次元的に決定し、かつこの船を移動させて、複数点から音響的に、船に対する海底の固定点の位置を決定し、陸上との位置をcmの精度でおさえる試みである。ディファレンシャルGPSの位置決定の精度を知るために、陸上でGPS受信機を回転させて、その位置決定精度を見積もることや、船上に1mだけ離したGPSの相対位置がどの様な変化をするかの追跡など、種々の実験を行った。この結果、船の絶対位置決定精度は、1m近くの誤差があるものと推定された。これらの誤差を減少させる試みが今後必要とされると思われるが、当面は船が港から離れてからの位置を、キネマティックGPSで連続的に追跡することにより、初期値(船の位置)の誤りにより生じる誤差を排除することが可能となるかもしれない。海底測距に関しては、最大の誤差の要因は海水の温度推定の誤差である。今回は、測定期間中に温度測定を行っていないために、正確な変化は明らかではないが、和歌山県白浜湾で行った、浅層部での連続観測からはかなりの大きさの変化が検出されており、深さに変換すると距離の1/10001/1000に達するものと思われる。これは浅層部での観測であるため深部での変化とは一概に言えないが、精度高く温度の時間変化を測定することは今後の最重要課題である。音響測距の要となるのは、音響信号の往復時間をいかに正確に測定できるかにかかる。現在、5次のM系列信号による測定が行われているが、この面での改善も今後の精度向上につながるものと思われる。以上、今年度は、精度1mと一応測定されその結果が求められた。この様な、総合システムとして測定結果が得られたことは大きく、今後の発展が期待されるものと信ずる。

当研究の目的は、船上に設置したGPS3台を用いて、ディファレンシャルGPSにより、船の位置を3次元的に決定し、かつこの船を移動させて、複数点から音響的に、船に対する海底の固定点の位置を決定し、陸上との位置をcmの精度でおさえる試みである。音響測距の要となるのは、音響信号の往復時間をいかに正確に測定できるかにかかる。昨年度は、5次のM系列信号による測定が行ったが、本年度は7次まで次数を上げ、かつ時間系列を反対に折り返したfold形式のものを導入した。まず5次M系列と比較すると、7次系列の精度はそれほど変わらなかったが、測定値(往復走時)は系統的なズレが生じた。同様な系統的ズレは、7次foldに見られたが、精度は2倍に上がった。ただし、7次foldは1つの計測の測定時間が8倍に増すため、測定のばらつきが一見増すように見える。しかし、測定を繰り返すことによりノイズに極めて強くなるのがわかる。今回は、100mから3kmまでの距離に渡り測定を繰り返し、測定の信頼性のチェックを行った。以上、総合システムのうち音響部分の改良が実施され、測定結果の信頼性の検定行った。本年度は、測定精度実験に焦点をあて研究を実施した。実験は京都大学防災研究所構内水槽、および白浜海象観測所の観測塔を用いて実施した。観測塔では、風向・風力・波高・水深別の水温等が一時間おきに観測されている。観測塔には本観測システムの船上側の装置を設置した。また、通常の装置では測定結果として往復伝播時間しか分からないため、受信した音響波形等も同時に収録した。一方、海底側の基準点となるべき装置は観測塔から東に約2km程離れた通称アボセと呼ばれる浅瀬付近に設置した。こちらには、精密水温計を設置して水温観測も行った。観測塔自体は水深10m程の浅瀬に建っている。また、海底側の装置を設置した場所は、水深18m程度である。2点の間の水深は27殻30m程度ある。設置に際しては、白浜海象観測所の観測船「かいしょう」を利用した。海底側の装置は2台設置して交互に測定の実験もあわせて実施した。ただし、天候等の都合により連続収録できたのは1台だけであった。2台の海底側装置が設置されている期間は、異なるIDをもつ装置の呼び分けをテストを行った。なお、設置後観測塔と海底側装置設置点付近でSTD観測を行い水温並びに塩分濃度の鉛直プロファイルを得たが、結果をみると二点での海水の構造がかなり異なっていることが判明した。この二点の測定だけからは、実験海域全体の海水構造を記述するのは難しい。測定と水温の変化を比べると、測定値は急激な変化も見られるが、大まかな傾向としては水温変化と測定値の変化は相関している。また、測定値に変化が見られるときは、2点間の水温によって説明できることがわかった。観測塔側では特に変化が大きく、深さにより0.30.4°C水温が変化している。本年度は、測定値が水温変化による音速変化で、1/1000の精度まで説明することが分かった。
骨・関節細胞のダイナミクスと免疫系の制御を包括した統合運動器学の確立

骨粗鬆症、変形性関節症、関節リウマチなどの運動器の疾患は、高齢化とともに大きな社会問題となっている。これらを構成する運動器の研究は、骨芽細胞、破骨細胞、軟骨細胞など、個々の細胞レベルでは理解が進んでいるが、組織の中でどのように連関しているか、組織単位でどのように制御されているかなど、統合的な理解は不十分である。本研究では、運動器を構成する細胞を1細胞レベルで解析するとともに、自然リンパ球など組織に在住する炎症調整細胞の役割に着目し、運動器の恒常性維持におけるそれらの関与を解明する。
前近代および近代移行期における貨幣と信用

前近代から近代初期にかけての日本貨幣史の分析を縦軸とし、近代移行期の貨幣システムの国際比較を横軸とする歴史実証的アプローチを通じて、社会内部で貨幣が生起するメカニズムを検討した。実証研究の蓄積が着実に進展し、研究成果として、前近代社会において信用に基づき貨幣を提供するメカニズムが重要であったことが確認されたほか、近世と近代移行期との接続に関して、信用を通じて貨幣を提供する制度の連続性に関する実証的な分析の必要性が改めて認識された。研究成果は、著書・論文の出版や学会発表等の機会を通じて公表した。主な研究成果の公表は以下のとおりである。学会発表:2017年9月30日10月1日に鹿児島大学で開催された日本金融学会秋季全国大会において「金融業のネットワークの検討:日本の近世から近代を題材に」と題するパネルセッションを開催し、高槻泰郎、つる見誠良、鎮目雅人が報告した。社会経済史学会近畿部会において、加藤慶一郎が「日本近世の私札ー平野郷町を中心としてー」と題する報告を実施した。29年度が最終年度であるため、記入しない。前近代から近代初期にかけての日本貨幣史の分析を縦軸とし、近代移行期の貨幣システムの国際比較を横軸とする歴史実証的アプローチを通じて、社会内部で貨幣が生起するメカニズムを検討するとの研究目的に基づき、主として以下の活動を行った。(3) 2016年3月の進化経済学会(東京)で採択された「貨幣の質と多様性」と題するセッションにおいて以下の研究報告を行った。「歴史における貨幣の多元性と交換の多様性」(黒田)、「貨幣の起源について:歴史実証の視点」(鎮目)。当初予定していた活動をすべて実施し、2016年3月の研究集会において来年度以降の活動計画について検討、決定した。前近代近代初期の日本貨幣史の分析と近代移行期の貨幣システムの国際比較を軸とする歴史実証的アプローチを通じ、社会内部で貨幣が生起するメカニズムを検討するとの研究目的に基づき着実に研究を継続し、その成果を公開した。主なものは以下のとおり。著書:高木久史『通貨の日本史』;安国良一『日本近世貨幣史の研究』論文:鎮目雅人「銀貨の歴史:激動の時代をささえた貨幣」(『第27回東京国際コイン・コンベンション』);靍見誠良「リレーションシップ・バンキングからトランザクション・バンキングへー理論と歴史サーベイ」(『地方金融史研究』)、「アジアにおける覇権通貨ーグローバル化とナショナリズム」(『現代の課題グローバル化とナショナリズム』);高屋定美「欧州中央銀行の非標準的金融緩和策が欧州経済に与える影響」『世界経済評論』、「英国離脱の背景と欧州統合へのインパクト」(Eco-Forum);木山実・加藤慶一郎・西村成弘・西村雄志・北波道子『近代アジアと関西経済』(関西大学経済・政治研究所)研究計画に沿って各自の個人研究が進捗し、成果の公開も順調に行われているほか、次年度以降のプロジェクトの進め方について、2016年9月、2017年3月の研究集会での討議を経てコンセンサスが得られている。1事例研究の継続:第1回の研究集会の方針に沿って、各自が資料調査、分析を継続して行うほか、執筆中の論文について、セミナー、学会報告等を積極的に実施してブラシュアップする。海外関係の調査は現地への出張を含めて行う。最終年度には、研究の完成度を高めるための補足的な調査を行う。2研究集会の実施:各年度に2回程度、問題意識の擦り合わせと事例研究の中間報告を兼ねて研究集会を行う。3最終年度における国際研究集会の実施:日本ならびにアジア地域に関する各事例研究の成果の発表とともに、世界の他地域の事例研究を行っている海外研究者による報告を実施する。こうした事例研究をもとに、日本の経験の世界史的な位置づけ、国際比較を通じた類型化・一般化の可能性、経済理論における貨幣の捉え方に対する知見等についての討議を行うことを展望する。4資料・データのアーカイブ化と研究成果の共有・公開:本研究の成果は学術書としての出版ないし学術誌への掲載を展望する。また、最終年度の国際研究集会での報告論文は、参加者間での情報共有にとどまらず、web上での公開を通じて広く世界全体を視野に入れた社会還元を図る。また、研究の過程で収集した資料・データのうち、今後の研究に役立つと考えられるものについては、アーカイブ化したうえでWeb上での共有・公開を展望する。

アーカイブ化に際しては、早稲田大学現代政治経済研究所・実証政治経済学研究拠点のサーバーの活用を含めて検討する。引き続き各人が個人の研究を進め、成果を着実に公開に結び付けていく。2018年度に米国ボストンで実施されるWorld Economic History Congressでのセッションの開催ならびにメンバーによる報告、その他日本語および英語による成果の公開・外部発信に向けて準備を進める。本研究の基盤としての貨幣に関するデータベースの整備にも留意する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
国内産大麦粉の基礎特性および各種大麦食品における材料設計と膨化性との相関解明

本研究では,大麦粉のみで膨化食品を容易に調製するための諸条件を追究した。大麦粉は膨化食品の製造に適する粉体特性であり,糊化しやすい特性を有していた。しかし未加熱の加水生地では高い粘性を発現し,これは含有するβーグルカンに起因すると推察された。多孔質の大麦粉膨化食品(パン類)の膨化性を高めるためには,加水量を増やし,粘弾性を低下させることが有効であった。空洞膨化食品の大麦粉シューの製造では水蒸気を逃がしにくい高粘度の大麦粉生地は適しており,生地内のでんぷん及び油脂も均質に分散しており,膨化性は良好であった。これをより膨化させるためには,加水量の調整よりも焼成温度を高めることが有効であった。本研究は、膨化食品の製造における大麦粉の利用方法を提案することを目指した基盤的な研究であり、1年目は、膨化特性に影響すると予測される大麦粉の基礎特性、糊化特性および大麦粉生地の力学特性を調べた。大麦粉の対照試料として薄力小麦粉(薄力粉)、強力小麦粉(強力粉)を用いた。各試料の粉体特性として粒度分布および落下体積法による安息角測定の他、水への分散性評価のためにペネトアナライザを用いてぬれ性を求めた。米粉では、粒子径40μm程度、安息角が50°以下では製パンに適すると報告されているが、大麦粉は20μm付近にピークを有する1060μmの小粒子径粉の含量が多く、安息角が約44°であった。大麦粉のぬれ性は試料中最も高く、これは水への分散性が良いことを示唆している。また、澱粉損傷度が高いと吸水量が大で膨化しにくくなるといわれるが、大麦粉のそれは4%と試料中最も低かった。しかし、レオナーによる圧縮試験により、強力粉ドウと同じ硬さに調整するための大麦粉ドウの加水量を調べたところ約20%増量する必要があった。アミログラフ試験においても大麦粉バッターは著しく高い粘度を示したことから、大麦粉に含有する水溶性食物繊維のβグルカンにより生地の吸水性が増し、粘性が発現したと予測した。さらに、アミログラフ試験および示差走査熱量測定の結果から、大麦粉は薄力粉、強力粉に比べて糊化開始温度が低く、糊化しやすい特性であった。以上のことから、大麦粉は膨化食品の製造に利用しやすい粉体特性を有するが、生地調製時には小麦粉より多い加水量が必要で重い生地になりやすいばかりでなく、高い粘性を発現するとともに、より低温で糊化して粘性が高まりやすいことが予測できる。この高い粘性が膨化食品製造過程において、気体の熱膨張に対する抗張力として働く可能性があるため、今後は膨化に及ぼすβグルカンの影響についても検討する。初年度である平成27年度では、膨化特性に影響すると予測される大麦粉の基礎特性、糊化特性および大麦粉生地の力学特性を明らかにすることが主な目的であり、予定していたデータはほぼ収集できたと考えている。しかし、大麦粉生地の力学特性は、粉体特性から予測する性状とは異なり、大麦粉に含有するβグルカンの影響が推察されるため、今後の応用的な検討に向けてその点をクリアにしたい。一方で、複合系大麦粉生地として蒸しパンおよびパンの材料設計を変えて生地の性状と膨化性に関する予備的な実験を実施し、その一部は学会で報告しており、進捗状況としては概ね順調である。本年度は、昨年度明らかにした大麦粉及び大麦粉生地の基礎特性を踏まえて、主に複合系大麦粉生地である「大麦パン」の材料配合による膨化特性の変化について検討した。大麦粉と同様にグルテンを形成しない米粉パンの調製条件を参考に、各種増粘多糖類(グアガム、ローカストビーンガム、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロース)を大麦粉パン生地に添加し、生地内におけるガス発生量、膨化性及び物性を調べ比較した。増粘多糖類無添加試料(基準)及び各種増粘多糖類1%添加試料に加水し、混捏(手捏ね法)、発酵後、生地を焼成すると、各種増粘多糖類添加試料においてすだち構造の形成が確認された。さらに、加水率を140%に調製した時、増粘多糖類の種類による大麦粉生地のガス発生量に有意差はなかったが、焼成パンの比容積はいずれの試料も2.5以上であり、グルテンを形成しない大麦粉であっても、パンを製造させる基礎的条件を見いだせたことにおいて意義がある成果である。またこの加水条件においては、全ての試料において破断エネルギーが低く、やわらかく焼き上がることが示唆された。その他に、増粘多糖類の添加により、大麦粉パンのパサつきが抑制される他、その種類によりすだちの形状や咀嚼時の食感に相違がみられたため、今後は組織観察及び官能評価により、大麦粉パンの性状評価を行う。大麦粉パン以外の複合系大麦粉膨化調理品として「シュー」および「蒸しパン」についても、小麦粉製品と比較しながら検討した。大麦粉シューは生地の加水量を増加させることにより小麦粉製品と同程度に膨化したものの、焼成生地の組織構造に相違が認められ、硬く焼き上がる傾向を認めている。大麦粉蒸しパンについては、加水量を増加させ、起泡卵白を利用することにより膨化性が向上した。

この起泡卵白の包含気量により、その膨化体積が変化するため、今後これらの関連性を追究する。昨年度明らかにした大麦粉の基礎特性を踏まえて、平成28年29年度は、複合系大麦粉生地の材料配合と膨化特性との相関性の解明を目指して追究する計画としている。本年度は複合系大麦粉生地として、他の調理品よりも検討時間を要すると考えられる「大麦粉パン」を主な検討課題として実施し、増粘多糖類の添加により製パン性を発現させる条件を見出すに至っており、おおむね順調にデータを収集できている。また、大麦粉パンの他に大麦粉膨化食品として、「シュー」と「蒸しパン」についても検討課題として挙げている。それぞれ良好な膨化状態とするための加水量、および副材料の添加方法を示唆する結果が得られているものの、考察に至るためのデータ収集および解析が不足している状態である。以上のことから、学会および誌面報告に至っていないことも含め、総合的な進捗状況はやや遅延している。本年度は,大麦粉用いた物理的膨化(大麦粉シュー)及び化学的膨化(大麦粉蒸しパン)に比重を置いて検討した.シューの空洞膨化は生地中に存在する気泡を核として発生した水蒸気の圧力によって生地が押し展げられる現象である。そのため,水蒸気を逃がしにくい粘性のある均質な生地に調製することが望ましい.アミログラフ測定の結果から,大麦粉は小麦粉よりも糊化温度が低く,粘度も4倍程度高かった。大麦粉の粘性の発現にはβ-グルカンと,デンプンの粘度の増大が関与すると推察される。このβ-グルカンは高い保水力を有し水蒸気の発生を抑制すると予測して,初期焼成温度を20°C高く設定したところ,有意な比容積の増大が起こり,小麦粉シューと同程度に膨化した。また,第一加熱後の生地のデンプン及び油脂の分散状態を顕微鏡観察すると,いずれも均一分散しており,デンプン粒は小麦粉と形状が類似していた。粘性が高くても生地内の油脂とデンプン粒の分散が悪い他種の雑穀粉シューでは,膨化性が極めて劣ることから,大麦粉シューの膨化には,高い粘性よりも小麦粉に類似した均質な生地であることが膨化に寄与すると推察した。これらの成果の一部は,学術雑誌にて報告した。大麦粉蒸しパンについては、起泡卵白の包含気量と膨化体積との相関性を追究した。起泡の有無にかかわらず,大麦粉蒸しパンは小麦粉蒸しパンに比べて膨化性に劣っていた。しかし,大麦粉蒸しパンにおいては,オーバーラン(包含気量)150 %の起泡卵白を混合することで最も膨化性が向上した。オーバーラン150%以上とすると,蒸しパンの組織は粗く凹凸がある膨化形状となった。また,オーバーラン150%以下では密な組織であるが破断応力値の高い蒸しパンとなった。このことから,起泡卵白の混合は大麦粉蒸しパンの膨化性を向上させるものの,これには適したオーバーランがあることを明らかにした。本研究では,大麦粉のみで膨化食品を容易に調製するための諸条件を追究した。大麦粉は膨化食品の製造に適する粉体特性であり,糊化しやすい特性を有していた。しかし未加熱の加水生地では高い粘性を発現し,これは含有するβーグルカンに起因すると推察された。多孔質の大麦粉膨化食品(パン類)の膨化性を高めるためには,加水量を増やし,粘弾性を低下させることが有効であった。空洞膨化食品の大麦粉シューの製造では水蒸気を逃がしにくい高粘度の大麦粉生地は適しており,生地内のでんぷん及び油脂も均質に分散しており,膨化性は良好であった。これをより膨化させるためには,加水量の調整よりも焼成温度を高めることが有効であった。平成27年度の成果から、大麦粉バッターおよびドウ調製においては、これに含有するβグルカンの影響が推察されたため、まずはその点を解明する。
地域社会における自閉症・知的障害児者の生涯ケアに関する実践的研究(2)-家庭教育・学校教育・施設ケアにおけるTEACCHプログラムの展開-

本研究は、自閉症児・知的障害児の生涯ケア体制の整った地域社会の創出をめざして、北海道にTEACCHプログラムを導入する10ヶ年計画の第2次3ヵ年計画のまとめをなすもので、函館・旭川両地区をモデル地区として、幼児期から成人期にいたる各ライフステージにおいてTEACCHプログラムのアイデアの有効性を検証し、関係者・機関への展開を図った。画期的であったことは、函館地区おしまコロニーが独自に、2001年4月、全国に先駆けて自閉症センター「あおいそら」を立ち上げ、活発な相談指導、コーディネート活動を展開し、地域センターとしての活動を展開した。幼児施設、養護学校、特殊学級、施設においてTEACCHプログラムのアイデアを導入するところが増え、幼児期から成人期にいたるTEACCHプログラムを基本においた一貫性のある療育システムが構築されつつあり、全道のセンター的役割を果たそうとしている。旭川地区では、幼児施設でTEACCHのアイデアを引き継ぎ、小学校特殊学級で導入する教室が増え、1成人施設が導入4年目で成果を上げている。両地域とも研究活動は親を含み継続している。本年度の研究16論文は、情緒障害教育研究紀要第21号に、1年次13論文は19号に、2年次12論文は20号に掲載されている。札幌・道央地区、帯広・道東地区では、おのおの1療育施設でTEACCHの手法を用いており、福祉施設においても積極的に導入し研修がすすめられている。札幌、旭川では、家庭教育にTEACCHのアイデアを用いた積極的な取り組みがなされている。おしまの自閉症センターと連携しながら、全道的な展開への準備が整いつつあり、次の第3次3ヵ年計画において道内4圏域でのTEACCHセンター機能の展開が課題である。本第2次3ヵ年計画第1年目は,第37回日本特殊教育学会(札幌)教育講演において、第1次3ヵ年計画の成果と課題、第2次3ヵ年計画の方向を示した。論文としては共同研究者の他、研究協力者38名の協力を得て、13編を「情緒障害教育研究紀要19号2000年」(北海道教育大学旭川校障害児教育研究室発行)69ページから200ページにまとめた。初年度は、函館・旭川両地区でTEACCHプログラムの実践を引き続き蓄積すること、「地域、生涯、家庭、適切さ、一貫性、継続性、チームワーク、リレー」というTEACCHプログラムの特徴をもつ実践の展開、ホームページの開設およびインターネットによる相談活動をめざした。函館地区では、おしまコロニーにおいてTEACCHセンター機能を担う地域センターが設置され活動を始め、幼児期通園施設、居住施設で引き続きTEACCHプログラムの実践が深められている。学校教育にあって北海道教育大学付属養護学校(函館)においてTEACCHプログラム導入が試みられ、市内小学校特殊学級においてもTEACCHのアイデアを用いた実践が始められている。旭川地区においては市内小中学校各1校において引き続きTEACCH的実践の共同研究が行われた。また、自閉症児、自閉傾向児を含む市内情緒学級退級児の予後について調査を行い、学校教育終了後を含む生涯ケアの必要性が示された。旭川周辺地区2養護学校が共同研究に参加し、養護学校における地域交流、生涯ケア、個別指導計画の実践が報告された。旭川肢体不自由児総合療育センターでは、自閉症児・多動児への母子短期入院を実施し、Multi-disciplinaryな評価と指導を行った。北海道教育大学函館校障害児教育研究室ではホームページを作成しており、旭川校障害児教育研究室、おしまコロニー、旭川肢体不自由児総合療育センターでもホームページを開設している。

本第2次3ヶ年計画、第2年次は、論文としては共同研究者の他、研究協力者43名の協力を得て,12編を「情緒障害教育研究紀要20号2001年」(北海道教育大学旭川校障害児教育研究室発行)123ページから208ページにまとめた。また、2001年2月10・11日、第7回北海道教育大学情緒障害教育学会において、TEACCHプログラムを中心において、末光茂氏の講演と佐藤満雄・寺尾孝士・古川宇一氏によるシンポジウムを行った。第2年次の研究では、函館では北海道教育大学附属養護学校でTEACCHプログラムを中心に据えた個別教育計画の取り組みが着実な成果をあげている。また、函館市内特殊学級でもTEACCHのアイデアを導入し、学級内でのプログラムへの理解進んでいる例と、自閉症児のみでなくADHD児への指導に成果をあげた例が示された。幼児期においては、TEACCHのアイデアを利用した家庭での指導を援助する具体例が示された。また、成人期施設におけるジョブコーチの指導の実際が示された。函館地区では、着実にキーパーソンが育っており、課題としては、縦・横の連携とアイデアの伝達であり、そのためのコーディネート機能が考えられる。旭川では、通園施設幼児について、大学においてより構造化された環境での個別指導を行うことによりTEACCHプログラムのアイデアがより生かされ、幼児のコミュニケーション能力と母子関係の改善をみることができた。小学校特殊学級においても自閉傾向の重い児への視覚的構造化のアイデアが生かされ、学級内での行動の切り替わりと見通しを持った活動がスムーズになった。また、構造化された環境において情緒的交流がより起こりやすいことの手がかりを得た事例が示された。旭川TEACCH研究会を3年計画で立ち上げ、幼児施設、福祉施設、学校教育(養護学校・特殊学級)、福祉施設職員の参加を得て、幼・学校・施設の関係者の連携体制のかたちが整ってきた。各共同研究者のもとにホームページが開設された。資料室の機能の価値はあるが、運用についてはまだ試行錯誤の段階であり、メーリングリストの併用も視野に入ってくる。札幌地区においてはTEACCHプログラムの家庭療育グループのメーリングリストが専門家も参加して活発な情報交流がなされている。旭川でも同様のメーリングリストの活動を開始した。道東、道央地区福祉施設のTEACCHプログラムの実践がなされており、教育・福祉関係者のメーリングリストの立ち上げが求められる。本研究は、自閉症児・知的障害児の生涯ケア体制の整った地域社会の創出をめざして、北海道にTEACCHプログラムを導入する10ケ年計画の第2次3カ年計画のまとめをなすもので、函館・旭川両地区をモデル地区として、幼児期から成人期にいたる各ライフステージにおいてTEACCHプログラムのアイデアの有効性を検証し、関係者・機関への展開を図った。画期的であったことは、函館地区おしまコロニーが独自に、2001年4月、全国に先駆けて自閉症センター「あおいそら」を立ち上げ、活発な相談指導、コーディネート活動を展開し、地域センターとしての活動を展開した。幼児施設、養護学校、特殊学級、施設においてTEACCHプログラムのアイデアを導入するところが増え、幼児期から成人期にいたるTEACCHプログラムを基本においた一貫性のある療育システムが構築されつつあり、全道のセンター的役割を果たそうとしている。
実感をともなった「時間」概念育成のための教材開発ー化石化の可視化計画ー

続成作用の教材研究の一環として,貝化石の経年変化を可視化し,「時間」概念育成のための「論理に基づいた学習」の素材開発を行った。また,補足的・予察的にビーチロックの膠結作用も対象とした。貝殻化石のアラゴナイトとカルサイトの量比は3タイプに,殻体の組織は2タイプに分かれた。両者には対応関係が認められ,またこの対応関係は化石の産状とも関連している。以上のことよりカルサイト化の進行には2パターンが認められ,その模式図が示された。これにより化石化の過程が可視化され,その教材化への展開が可能となった。二枚貝の貝殻のアラゴナイトからカルサイトへの変化を確認するため,現生種および化石種の二枚貝の採取,薄片観察,及びフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)によるカルサイト/アラゴナイト比の定量的解析及び相転移についての基礎研究を行った。試料とした二枚貝は,現生の硬組織がアラゴナイトで構成され,かつ現生種及び化石種の入手のしやすさを考慮して,フネガイ目のアカガイ(Anadara)およびタマキガイ(Glycymeris)とした。試料採取は,現生種については,島根県浅利海岸(ベンケイガイ,サルボウガイ,アカガイ),同琴ヶ浜(ベンケイガイ,サルボウガイ,サトウガイ),広島県倉橋島(アカガイ),高知県竜串公園(サルボウガイ,サトウガイ,タマキガイ),沖縄県かりゆしビーチ(リュウキュウサルボウ)で行った。化石種のうちAnadaraは備北層群,勝田層群,唐鐘累層,布志名層から,またGlycymerisは芦屋層群と唐鐘累層から採取した。薄片観察は,現生種と化石種を比較するためにAnadaraとGlcymerisについて,偏光顕微鏡により行った。その結果,現生種の貝殻断面では殻質層の表裏2層の構造が確認されるとともに微細な成長構造が確認された。一方,化石種では大部分が再結晶したカルサイトによって占められ,2層からなる殻質層の確認が困難であることが多い。FT-IR測定によりカルサイト/アラゴナイト比を調べるため,はじめに指標試料とこれを用いた検量線を作成し,試料測定を行った。結果は,現生種については,カルサイト/アラゴナイト=6/94で,AnadaraとGlcymerisに大きな違いは無かった。一方,化石種では地層間で構成比に明瞭な違いがあることが明らかとなった。この結果の意味について,次年度以降より詳細に検討することで,「時間」概念育成のための教材化への活用が見込まれる。貝殻を構成する炭酸カルシウムの化石化に伴う変化を地層の形成過程と関連づけて教材化することを目的として,昨年度作成したアラゴナイトとカルサイトの存在比を調べるための検量線を用いて,現世及び二枚貝化石の貝殻における炭酸カルシウムの変化の状況を検討した。その結果,経年変化に加えて,母岩の粒度組成やそれと関連した続成作用の影響を受けていることが追認された。また,貝殻の薄片観察により,化石においても元の層状構造を残している場合と粗粒なカルサイト結晶に変化していること,及びそのような違いがアラゴナイトとカルサイトの存在比と対応することが明らかとなった。なお,この点について学会発表を行った。新に続成作用により生物遺体が化石化する他の例として石炭を取りあげ,石炭の産状及び試料の薄片観察による特徴の抽出に関する基礎資料の収集を行った。教材化に関しては,その前段階として,現在の大学生の世代が高校生の時に地学を履修した割合が10%に満たない現状を考慮し,大学生の地学関連分野の認識状況を調査した。その結果,学生の多くは,地学現象に対して静的なイメージをもち,抽象化された概念や一般化された特徴によって捉える傾向を示すことが明らかとなった。初年度に作成した検量線を用いて,二枚貝化石の貝殻におけるアラゴナイト(Ar)からカルサイト(C)への変化状況のFTIR分析による検討を継続した。その結果,ArからCへの変化は,起こらない場合,80%以上変化している場合,さらに現生種ほどではないがArが保存されている場合の3通りに分かれた。この区分は産出時代に概ね対応するが,例外も認められた。また,昨年度の成果であるFTIR分析結果と化石の殻体構造の保存状況との相関が追認された。さらに,通常の試料はCへ80%以上変化しているが,炭酸塩ノジュールから産出する1試料で,殻体構造の一部が保存され,その部分はCへの変化が生じていないことが確認された。このことは,続成作用初期のノジュール形成過程において化石を取り囲む砕屑物が膠結作用を受けて間隙水の流入が阻害され,続成作用で生じる温度・圧力の影響が貝殻に及びにくくなった可能性を示唆する。これにより,経年変化以外のC化への要因として,間隙水の動きに影響を与える膠結作用の進行状況の違いが指摘される。以上のことから,二枚貝の化石化の過程には2つのパターンがあることが想定された。またこれに基づくと,薄片を用いた殻体構造の観察結果は化石化の過程における続成作用の影響を推測するのに有用であり,教材化へ可能性が指摘される。また,時間概念の育成のための新たな教材開発を目的として,ビーチロックの膠結作用を取り上げ,野外調査,試料採集,薄片観察,年代測定を行った。

これまでに報告のある大分県屋形島での検討により,ビーチロック中に約4,000年前の14C年代を示す貝殻片を含むことから,これまで想定されてきた年代より形成時期が古くなる可能性,あるいは形成時期の異なる膠結作用が生じている可能性があることが指摘される。また,これまで報告のない新たな場所でビーチロックブロックを確認した。続成作用の教材研究の一環として,貝化石の経年変化を可視化し,「時間」概念育成のための「論理に基づいた学習」の素材開発を行った。また,補足的・予察的にビーチロックの膠結作用も対象とした。貝殻化石のアラゴナイトとカルサイトの量比は3タイプに,殻体の組織は2タイプに分かれた。両者には対応関係が認められ,またこの対応関係は化石の産状とも関連している。以上のことよりカルサイト化の進行には2パターンが認められ,その模式図が示された。これにより化石化の過程が可視化され,その教材化への展開が可能となった。教材検討のための素材研究を充実させることに重点おいたため,予定していた教材のプロトタイプ作成・試行に至っていない。地学教育最終年度では,本年度までに得た素材研究の結果に基づいて,化石化の過程を続成作用として捉える新たな教材を作成する予定である。また,教材化に当たっては,履修者が地学の学習に内容に対して持っている静的なイメージを動的なものに変えるための方策となることを目的とする。平成25年度において,1研究素材収集,2岩石学的・化学的性質の検討,3教材開発,4学習プログラム作成,を計画していた。このうち,研究の基礎となる1および2についての検討を中心に行い,特に化石試料の採取に時間を要した。そのため,この検討を基礎にして行う予定の3および4の検討までは至っていない。少額なので次年度に繰り越しました。本年度,本研究の土台を成す1研究素材収集,2岩石学的・化学的性質の検討,に関して,特に,貝殻のアラゴナイト/カルサイト比を調べる方法についての一定の成果を得た。この結果を基礎に,試料収集の補足検討を行い,教材化のための基礎資料の蓄積をさらに進める。それと同時に,定期的な検討会の開催により,遅れていた教材化のための検討を平行して行い,次年度計画している学習プログラムの試行へと展開する予定である。物品費として使用する予定です。