hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
養護教諭志望学生への「学校救急処置」に関する授業プログラム研究

本研究の目的は,学校において子どもに起こりうる緊急性のある傷病への対応を適切に行うことができる養護教諭を養成するために,「学校救急処置」の授業プログラムを作成することである。平成30年度は以下4点を実施した。1昨年度実施した国内の養護教諭養成機関の「学校救急処置」に関連する授業シラバス調査に関しては,WEB閲覧により概観し考察した。また,国公立大学教育学部養護教諭養成課程の看護学を担当する教員より,シラバスだけではなくより詳細な授業内容について調査を行った。その結果,各大学での特色はあるものの,スタンダードというべき項目が確立していないことが明らかになった。さらに,すべての大学において<フィジカルアセスメント>が含まれており,特にバイタルサイン観察が重要であることが確認された。2そこで,救急処置において最も重要となるバイタルサイン観察に焦点を絞り,学校での救急処置場面での活用に関するアンケート調査を行った。具体的には,現職の養護教諭およそ300人を対象とし,バイタルサインの各項目の観察状況や使用物品,また自由記述において具体的な活用場面を調査した。詳細は現在分析中であるが,自由記述より「学校救急処置」の場面では,<養護教諭の臨床判断>が必要であることがわかり,バイタルサイン観察とともに<臨床判断>にも着目して研究をすることとした。3養護教諭の臨床判断について文献収集・検討を行い,「学校救急処置」場面では<養護教諭の臨床判断>の過程や能力の測定方法を検討することが必要であると考えられた。このことより,今年度は<養護教諭の臨床判断>能力の測定用具の開発も併せて行った。4「学校救急処置」として考えられる修学旅行でのアレルギー発症場面を想定した研修を高等学校の教員を対象に実施し,その成果を論文にまとめ発表した。研究初年度は文献検討を行い,養護教諭に求められている役割を明らかにすることができ,また今年度も,計画通りに国内の養護教諭養成機関の「学校救急処置」に関連する授業シラバスを概観し考察することができた。文献検討とシラバス調査から「学校救急処置」における<フィジカルアセスメント>,特にバイタルサイン観察の重要性が明らかにとなり,現職養護教諭へのアンケート調査へとつなげることができた。これらのことから,「学校救急処置」の授業プログラム作成へ向けて焦点を絞ることができていると考える。さらに今年度の成果として,養護教諭の<臨床判断>能力に着目し,その測定用具を開発したことにより,来年度以降の授業プログラム実施の際の評価に有用な取り組みができた。加えて「学校救急処置」の場面として考えられる修学旅行でのアレルギー発症時を想定した研修を実施する機会に恵まれ,養護教諭を含めたチーム学校として「学校救急処置」にどのように取り組むことが望ましいかの示唆を得ることができた。以上のことより,現在までの進捗状況として,おおむね順調に進展していると判断する。最終年度にあたる令和1年度には,昨年実施した「学校救急処置」におけるバイタルサイン観察の活用に関する調査結果をまとめ,授業プログラムの作成へとつなげる予定である。また,養護教諭志望学生を対象に<臨床判断>能力の測定用具を用いた調査を行い,その項目を精査したいと考えている。さらに,昨年実施したアレルギー発症時を想定した研修について,その内容を学生向けの授業として検討したいと考えている。これらのことより,「学校救急処置」の授業プログラムとして,バイタルサイン観察とアレルギー発症時に焦点を絞り,プログラムの作成と実施および評価を行う予定である。初年度は計画通り,学校における救急処置活動に関する文献研究を行い,その結果を学術集会にて発表した。研究結果としては,学校での救急処置活動を行うために養護教諭に求められている項目として,<フィジカルアセスメント><救急処置技術><子ども理解><連携・校内体制><職務研修>の必要性が示唆されていた。このように,「学校救急処置」には扱うべき項目が多くあることが明らかとなり,今回の課題では,特に数多くの文献においてその重要性が述べられていた<フィジカルアセスメント>に焦点をあてることが妥当であると考えた。このことから,初年度には文献研究に続けて,<フィジカルアセスメント>の基本技術であり,かつ養護教諭の実践活動においても緊急時の判断に用いられるバイタルサイン観察の状況と緊急場面での活用について現職養護教諭に質問紙調査を実施したところである。また,申請当初に予定していた,国内の養護教諭養成機関の「学校救急処置」に関連する授業のシラバス調査に関しては,WEBで閲覧できるシラバスを収集しており,さらに国内にある国公立大学教育学部養護教諭養成課程の看護学を担当する教員に協力を依頼し,シラバスだけでなくより詳細な授業内容について調査を行ったところである。初年度に予定していた文献研究を終了し,またシラバス調査については,WEBでのデータ収集と授業担当者へのより詳細な授業内容の調査を行ったところである。文献研究の結果から,「学校救急処置」には養護教諭に求められている項目が多くあることが明らかになった。特に<フィジカルアセスメント>の重要性が示されていたことから,この項目に焦点をしぼることができ,現職養護教諭への質問紙調査へつなげることができた。以上の事より,現在までの達成度はおおむね順調であると判断する。

1昨年度実施した国内の養護教諭養成機関の「学校救急処置」に関連する授業シラバス調査に関しては,WEB閲覧により概観し考察した。また,国公立大学教育学部養護教諭養成課程の看護学を担当する教員より,シラバスだけではなくより詳細な授業内容について調査を行った。その結果,各大学での特色はあるものの,スタンダードというべき項目が確立していないことが明らかになった。さらに,すべての大学において<フィジカルアセスメント>が含まれており,特にバイタルサイン観察が重要であることが確認された。2そこで,救急処置において最も重要となるバイタルサイン観察に焦点を絞り,学校での救急処置場面での活用に関するアンケート調査を行った。具体的には,現職の養護教諭およそ300人を対象とし,バイタルサインの各項目の観察状況や使用物品,また自由記述において具体的な活用場面を調査した。詳細は現在分析中であるが,自由記述より「学校救急処置」の場面では,<養護教諭の臨床判断>が必要であることがわかり,バイタルサイン観察とともに<臨床判断>にも着目して研究をすることとした。3養護教諭の臨床判断について文献収集・検討を行い,「学校救急処置」場面では<養護教諭の臨床判断>の過程や能力の測定方法を検討することが必要であると考えられた。このことより,今年度は<養護教諭の臨床判断>能力の測定用具の開発も併せて行った。4「学校救急処置」として考えられる修学旅行でのアレルギー発症場面を想定した研修を高等学校の教員を対象に実施し,その成果を論文にまとめ発表した。研究初年度は文献検討を行い,養護教諭に求められている役割を明らかにすることができ,また今年度も,計画通りに国内の養護教諭養成機関の「学校救急処置」に関連する授業シラバスを概観し考察することができた。文献検討とシラバス調査から「学校救急処置」における<フィジカルアセスメント>,特にバイタルサイン観察の重要性が明らかにとなり,現職養護教諭へのアンケート調査へとつなげることができた。これらのことから,「学校救急処置」の授業プログラム作成へ向けて焦点を絞ることができていると考える。さらに今年度の成果として,養護教諭の<臨床判断>能力に着目し,その測定用具を開発したことにより,来年度以降の授業プログラム実施の際の評価に有用な取り組みができた。加えて「学校救急処置」の場面として考えられる修学旅行でのアレルギー発症時を想定した研修を実施する機会に恵まれ,養護教諭を含めたチーム学校として「学校救急処置」にどのように取り組むことが望ましいかの示唆を得ることができた。以上のことより,現在までの進捗状況として,おおむね順調に進展していると判断する。平成30年度は,初年度に行ったシラバス収集および授業内容調査の結果をまとめるとともに,現職養護教諭への質問紙調査で得られたデータを集計・分析する予定である。
口腔扁平苔癬発症におけるTLRシグナルの関わりと癌化に関わる遺伝子発現

口腔扁平苔癬(OLP)では、病変部の上皮細胞ならびに患者末梢血単球におけるToll-like receptor2(TLR2)発現が増強していた。さらに、OLP患者の末梢血単球をTLR2のリガンドであるPeptideglycanで刺激することによりTh1サイトカイン(IL-12)産生の元進ならびにTh2サイトカイン(TL-10)産生の低下が生じ、サイトカインバランスがTh1優位にシフトすることが明らかとなった。これらのことより、OLPの発症および病態形成にはTLR2を介するシグナルが何らかの関与をしている可能性が示唆された。しかしながら、OLPの癌化と関連する遺伝子発現を明らかにすることはできなかった。口腔扁平苔癬(OLP)の病因は今なお明かにされていないが、近年、種々の疾患におけるToll-like receptor(TLR)シグナルの関与が示唆されていることより、0LIPにおいてもTLRシグナルの関与が想定される。そこで、その点について検討し、以下の結果を得た。1)OLPにおけるTLRの発現を免疫組織化学的に検討したところ、TLR2は正常口腔粘膜上皮に比べてOLP病変部の粘膜上皮において強く発現されており、その発現分布は上皮上層よりも基底層により強く発現されていた。2)健常人およびOLP患者の末梢血単球におけるTLR2/4/9の発現をFlow cytometry法にて検索したところ、OLP患者の末梢血単球は健常人のものと比較して、TLR2/4をより強く発現していた。3)末梢血単球をTLR2/4/9のリガンドで刺激し、サイトカイン産生(IFN-ν、IL-12)をELISA法にて調べたところ、OLP患者の末梢血単球は健常人のものと比較してサイトカイン産生は劣っていた。OLP病変部におけるTLR発現は正常粘膜上皮と異なっているとともに、OLP患者の末梢血単球におけるTLRシグナルにも健常人との間に違いが認められ、OLP発症にTLRシグナルが関与している可能性が示唆された。口腔扁平苔癬(OLP)は中高年の女性を中心に比較的高頻度に認められる慢性炎症性疾患であるが、その病因は未だに明らかにされていない。近年、病原体認識に必須の受容体であるToll-Like receptor (TLR)が自然免疫のみならず獲得免疫にも影響を及ぼし、種々の炎症性疾患の発症あるいは進展に関与していることが明らかになってきている。そこで、OLP発症におけるTLRシグナルの関わりとその癌化に関わる遺伝子発現について検討し、以下の結果を得た。1. OLP病変部の上皮細胞は正常粘膜上皮に比べ有棘細胞層におけるTLR2発現が亢進していたが、TLR4の発現はOLP病変部上皮と正常粘膜上皮との間に違いは認められなかった。2. cDNAマイクロアレイによる解析の結果、OLP病変部では正常粘膜に比べTLR2およびTICAM14遺伝子の発現が増強しているものの、TLR1、TLR3、TLR4、TLR6、TLR7、TLR9およびTLR10遺伝子のシグナルは正常粘膜との間に差は認められず、さらに、癌化したOLPと癌化しなかったOLPにおいて明らかに発現に違いのある遺伝子は見出せなかった。3. OLP患者の末梢血単球は健常人のものに比べTLR2およびTLR4を有意に高発現しており、網状型の患者の単球はビラン・潰瘍型の患者の単球に比べより強くTLR2およびTLR4を発現していた。4. OLP患者末梢血単球のTLR2リガンド(Proteoglycan)あるいはTLR4リガンド(Lipopolysaccharide)刺激によるサイトカイン産生は、健常人の単球に比べIL-12産生は亢進し、逆に、IL-10産生は減弱していた。以上より、OLPの発症および病態形成にTLRを介するシグナルが関与している可能性が示唆されたが、OLPの癌化を予見させる遺伝子発現異常を見出すことはできなかった。
東アフリカろう文化形成におけるケニアのセカンダリースクールが果たす役割の研究

ケニアにはろうの青少年のための、学業を主たる目的とした中等学校が西部に2校、中央部に1校ある。そこには、ケニアのみならず、ウガンダ、タンザニア、ソマリア、エチオピアそして遠くはザンビアなどからの生徒が在籍している。これらの学生たちは、当然、ケニアの学校でケニア手話を使い、ケニアのろう文化に浸かる。そして、それを自国に持ち帰る。その結果、これらの国々のろう社会にはケニアろう文化の影響が少なからずあるものと思われる。19年度に行った資料収集(西ケニアにある二つのろう者のためのセカンダリースクール、すなわち、Saint Angela Mumias Secondary School for Deaf GirlsとKuja Special Secondary School for the Deaf、およびケニア中央部にあるRev.Muhoro Secondary School for the Deafを訪れ、過去に在籍した近隣諸国の生徒の出身国、在籍者数等のデータを調べ、当該学校においてどのくらいの近隣諸国出身者が在籍したかなどのデータを収集)に基づき、20年度は2008年11月現在、同上校に在籍中の学生と2009年3月現在ケニアで仕事をしている卒業生(計およそ15名)に聞き取り調査を実施した。そして、21年度は過去2年間のデータをもとに研究成果のまとめに着手した。母国に帰国した学生のフォローアップ調査(タンザニア・ウガンダ等)も今後さらに必要である。初年度である今年度は、西ケニアにある二つのろう者のためのセカンダリースクール、すなわち、Saint Angela Mumias Secondary School for Deaf GirlsとKuja Special Secondary School for the Deafおよびケニア中央地域にあるReverent Muhoro Secondary School for the Deafを訪れ、そこで、過去に在籍した近隣諸国出身の生徒の出身国、在籍者数等のデータを調べた。学校および本人の承諾を得て、現在在籍する生徒のうち、2007年8月及び9月時点で会える生徒を対象に聞き取り調査をおこなった。その結果わかったことは、1998年頃まではウガンダからまとまった数の学生が留学していたが、その後、この数は減り、最近は、難民キャンプを経由して、スーダンの学生が1学年に複数人数在籍していること、異なる手話(ケニアvs.ウガンダvs.タンザニア等)によるコミュニケーションの問題は大きくないものの、出身国の学校言語(音声言語)の違いにより(ケニア・ウガンダでは英語、タンザニアではスワヒリ語)、セカンダリーでの科目の習熟度に大きな差が出ていることである。次年度は、ウガンダ及びタンザニア出身の卒業生の追跡調査をおこなう予定である。ケニアにはろうの青少年のための、学業を主たる目的とした中等学校が西部に2校、中部に1校ある。20年度は、19年度に行った資料収集(西ケニアにある二つのろう者のためのセカンダリースクール、すなわち、Saint Angela Mumias Secondary School for Deaf GirlsとKuja Special Secondary School for the Deaf、およびケニア中央部にあるRev. Muhoro Secondary School for the Deafを訪れ、過去に在籍した近隣諸国の生徒の出身国、在籍者数等のデータを調べ、当該学校においてどのくらいの近隣諸国出身者が在籍したかなどのデータを収集)に基づき、2008年11月現在、在籍中の学生と2009年3月現在ケニアで仕事をしている卒業生に聞き取り調査を実施した。しかし残念ながら、母国に帰国した学生のフォローアップ調査は十分にできなかった。その原因の一つに、各学校が卒業生の進路を正確に把握していないことがある。今後は、可能な限りフォローアップ調査(タンザニア・ウガンダ等)を行いたい。
防食皮膜の傷劣化と鋼材の電気化学機構の連成解明に基づく鋼構造物の致命的損傷予知

本研究では,塗膜や金属溶射膜の防食皮膜の微細欠陥や劣化と鋼材の電気化学機構との連成現象を学際的視点で解明する.この現象を申請者らが構築した近接塗膜傷間の電気化学機構を考慮した鋼部材腐食の時空間統計シミュレータに反映することで,現象論に即した実用に耐えうる電気化学・時空間統計シミュレータを開発する.また,部位レベルの腐食環境と防食皮膜の傷・劣化の進行性を考慮して,皮膜の防食性能と鋼材の腐食挙動を評価可能な薄膜腐食センサを開発する.このセンサ出力を導入した前述の損傷シミュレーションを鋼構造物の全部材表面に展開することで,将来の損傷の経時性や致命損傷を3次元可視化するシステムを構築する.本研究では,塗膜や金属溶射膜の防食皮膜の微細欠陥や劣化と鋼材の電気化学機構との連成現象を学際的視点で解明する.この現象を申請者らが構築した近接塗膜傷間の電気化学機構を考慮した鋼部材腐食の時空間統計シミュレータに反映することで,現象論に即した実用に耐えうる電気化学・時空間統計シミュレータを開発する.また,部位レベルの腐食環境と防食皮膜の傷・劣化の進行性を考慮して,皮膜の防食性能と鋼材の腐食挙動を評価可能な薄膜腐食センサを開発する.このセンサ出力を導入した前述の損傷シミュレーションを鋼構造物の全部材表面に展開することで,将来の損傷の経時性や致命損傷を3次元可視化するシステムを構築する.
半導体における光励起プロセスの基礎(総括班)

文部省科学研究費重点領域研究「光励起プロセス」の、3年間にわたる研究が平成5年3月に終了した。そこで本年度は本重点領域の3年間の研究成果の集大成として、本研究成果を外国にも公表すると同時に、広く研究内容を討論することを目的として、国内の関係研究者は勿論、国外のこの分野の研究者にも参加を呼びかけ、下記のように最終報告会を開催した。尚海外からの参加者も多かったので、研究報告等はすべて英語で行った。日時:平成5年10月13日15日の3日間場所:仙台国際センター参加国数:10カ国参加者数:137名(内国内113名、国外24名)講演件数:97件(内大学70、国公立研究機関11、民間企業16)(内招待講演11、一般論文70)研究報告内容は、光励起プロセスの物理、表面反応機構、結晶成長機構、評価法、などの広い範囲にわたっている。最終日には、光励起プロセスの応用分野に焦点を絞って報告会を行った。当日は英文の研究報告概要を作成し、参加者に配布した。また後日、国内・国外の参加者の研究報告ならびに講演内容も含めて約600ページにわたる英文最終報告書をElsevierから出版した。更に本重点領域研究の成果を、広く一般の方々にも利用していただく意味で本研究成果を骨子とした内容の「光励起プロセスの基礎」と題した成書を、工業調査会から出版した。本研究グループは、「半導体における光励起プロセスの基礎」の研究の総括班として、研究全体のまとめを行なった。総括班会議は、第1回平成4年7月23日(木)東北大学、第2回平成5年1月29日(金)メルパルク広島にてそれぞれ開催した。本年度は、平成3年7月23日(木)東北大学で研究会を開催した。研究会はテーマ討論会とし、下記に示す班別テーマに基づき各班4名の班員より研究発表を行なった。A班:反応過程の制御-反応素過程の診断・解明と制御-B班:光励起表面反応の反応機構C班:半導体薄膜成長における光励起反応の特質D班:光プロセスの光診断-光プロセス診断に光はどのように利用できるか-また、その他の班員についてはポスターによる発表を行なった。平成4年12月8日(火)には京大会館(京都)において公開講演会を開催した。発表は、A、B、C、Dの各班から1名の班員にお願いし、本研究で得られた本年度の成果を内外に紹介した。また、本年度の研究成果報告会をメルパルク広島(広島)にて、平成5年1月28日、29日の2日間にわたり開催し、本年度の成果及び本重点領域研究で得られた成果についてそれぞれの研究者からの研究告報を行なった。さらに、それぞれの研究分担者の相互の情類交換として、本年度はニュースレターを1回出版し、また研究担当者名簿を発行した。
鎌倉期禅院建築の意匠とその流通に関する対外交渉史的研究

本研究の目的は、「禅宗様」の定着とその後の展開について、日本・中国の史料および伝統的建造物の調査、隣接領域での新しい学術成果を考慮しながら、対外交渉史の観点のもと個別具体的に解明することである。唐代から元代までに創建された中国の建築や、鎌倉期から室町末期までに創建された日本の中世仏堂に関して、地域別・時代別に検討した結果、近代以降定着した「禅宗様」「大仏様」「和様」「新和様」「折衷様」といった様式概念のみでは認識・理解し得ない実態が散見された。また、大きく近畿・瀬戸内地方と東国とで中世仏堂の系譜に大きな差異がみられることもうかがえた。本年度は、東日本大震災による研究遅延を取り戻すべく、研究テーマと目的に照らし合わせたうえで、まず関連する史資料や既往研究書の収集・読解に努めた。平行して、福島県会津若松市内に所在する禅宗様建築の調査をすすめた。これらの作業および別途行った中国における木造建築の調査結果をもとに、鎌倉期禅院建築の意匠とその流通をめぐって、とくに建築の平面・架構・天井に限定することで、東アジアにおける流通プロセスの一端について検討した。福島県会津若松市の調査では、同市に位置する鎌倉期・室町期造営の木造建築ー八葉寺阿弥陀堂、勝常寺薬師堂、延命寺地蔵堂、福生寺観音堂、円満寺観音堂、勝福寺観音堂ーを対象に、「鎌倉期禅院建築の意匠とその流通に関する対外交渉史的研究」にかかわる意匠・形式・架構法と平面形式の実地調査を行った。具体的には、軒下に見る組物や琵琶板、台輪や頭貫といった細部に着目し、それらの形態や彩色、描かれた文様などについて確認した。くわえて、文化財建造物の修理技術者から、建材の経年変化や劣化をもふまえた意匠の分析を行った。その結果、東国、とくに北関東から東北南部の木造建築にみる彩色の意味と技法、組物の形態やその配置ルール、架構の構造とその規則性などについて、中国の事例との比較をもふまえながら、より詳細に実態の把握をすることが可能となった。また、現地における使用者へのヒヤリングや史資料を介して、この地域における木造建築の具体的な意匠や機能に関する情報を得ることができた。平成25年度は本研究調査で得た情報をもとにいくつかの研究成果を提出した。概略は以下の通り。1)「中世日本の付書院と山水ー東アジア海域にみる山水受容と建築」:日本中世の住宅・寺院にみる建具・家具・道具とその情報が、東アジアのなかでどのように流通したのか、付書院に着目し検討した。付書院は読み書きの場や唐物を飾る場としてはもちろん、庭園や盆栽、自然を描いた屏風など〈山水〉をモチーフとした模造品が内外で鑑賞できるよう取り合わせられていた。この技法は当時の知識人の住宅においても踏襲され、付書院は建築と〈山水〉とを繋ぐ蝶番の一種として、座敷飾の重要な要素としてデザインされていたのである。他方で中国絵画の代表例を通観すると、山水に隣接した建物の内部において風流韻事となる琴棋書画を嗜む場面を多々散見することができ、とくに琴・棋・書の場面が確認できることに特徴がみられる。そして日本の事例以上に、堆い場に立てられた亭や水上の亭から外部の〈山水〉を眺める場面が数多く認められた。2)「中世禅院の仏殿とその機能・構造・意匠ー鎌倉期五山の事例を中心に」:鎌倉期に造営された五山仏殿を中心に、王法や世法を接化するための具体的な建築的工夫が日本でどのように結実したのか。紙幅の関係から平面の検討結果のみ以下に示そう。禅院を興した百丈は仏殿の存在を認めていなかったが、仏殿は日本の五山で造営され、追善供養や祈祷といった檀越のための儀礼会場としても使用された。そして職位別・儀礼別の使い分けのため「上間」と「下間」という平面に分節され、柱を巧みに移動させ屋根荷重をコントロールする架構が用いられた。仏法の王法・世法への態度のあらわれが、この機能と構造の工夫に表出したと考えられる。遺構をみる限りこの平面形式は、中世の日本に禅宗をもたらした南宋代の江南地方に存在するものより以前に、北宋代の華北地方で類例が実現していた。本年度は、研究期間中に東日本大震災が生じたため、しばらく研究が頓挫してしまった。そして、研究調査先に福島県の重要文化財が含まれていたため、計画の変更を余儀なくされた。以上の事態をふまえ、研究テーマと目的に照らし合わせたうえで、急遽、調査対象に韓国の歴史的建造物を追加した。その結果、鎌倉期禅院建築の意匠とその流通をめぐって、ひろく東アジアのなかで検討するという目的の一つを達成しつつある。

韓国の調査では、同国に位置する木造建築ー鳳停寺、開目寺、銀海寺、通度寺、観龍寺、海印寺、法住寺、長谷寺、定林寺跡、金剛寺跡、高山寺、修徳寺、開心寺、華城、傳燈寺ーを対象に、「鎌倉期禅院建築の意匠とその流通に関する対外交渉史的研究」にかかわる意匠・形式・彩色の実地調査を行った。具体的には、軒下に見る組物や琵琶板、台輪や頭貫といった細部に着目し、それらの形態や彩色、描かれた文様などについて確認した。くわえて、文化財建造物の修理技術者から、建材の経年変化や劣化をもふまえた意匠の分析を行った。その結果、韓国の木造建築にみる彩色の意味と技法、組物の形態やその配置ルール、架構の構造とその規則性などについて、中国と日本の事例との比較をもふまえながら、より詳細に実態の把握をすることが可能となった。また、現地における使用者へのヒヤリングや史資料を介して、韓国の木造建築の具体的な意匠や機能に関する情報を得ることができた。建築史東日本大震災のため研究に遅延が生じていたが、その遅れを取り戻すべく、研究テーマと目的に照らし合わせることで、福島県会津若松市における建造物の基礎的調査を遂行することが出来た。また、別途行った中国における木造建築の調査結果もふまえながら、鎌倉期禅院建築の意匠とその流通をめぐって、ひろく東アジアのなかで検討するという目的の一つを達成しつつある。研究期間中に東日本大震災が生じたため、しばらく研究が頓挫した。また、研究調査先に福島県の重要文化財が含まれていたため、計画の変更を余儀なくされた。以上の事態をふまえ、研究テーマと目的に照らし合わせることで、急遽、調査対象に韓国の歴史的建造物を追加した。その結果、鎌倉期禅院建築の意匠とその流通をめぐって、ひろく東アジアのなかで検討するという目的の一つを達成しつつある。平成25年度は、現在手持ちの情報として不足している中国浙江省における建造物の追加調査を予定している。くわえて、日本の西国(兵庫、大阪、京都、和歌山)に所在する建造物の調査を実施する。双方の調査先では、「鎌倉期禅院建築の意匠とその流通に関する対外交渉史的研究」にかかわる意匠・形式・彩色の実地調査を予定している。あわせて、文献史料と絵図とを利用し、造営関係者の検討をすすめる予定である。上記には一部に平成24年度に実施予定だったものの遅延してしまっているものも含まれるので、次年度において速やかに実施する予定である。平成24年度は、現在手持ちの情報として不足している中国浙江省と河北省とにおける建造物の追加調査を予定している。くわえて、日本の西国(兵庫、大阪、京都、和歌山)および東国(おもに神奈川・東京・埼玉)とに所在する建造物の調査を実施する。あわせて、文献史料と絵図とを利用し、おもに円爾と無学祖元という鎌倉期を生きた禅僧の行状に焦点をあてることで、造営関係者の検討をすすめる予定である。調査対象が刊行している寺誌類や禅宗寺院関係図書、中国建築史図書を入手することにくわえ、現地調査のための旅費や、調査協力者への謝金、調査記録用三脚の購入を予定している。調査対象が刊行している寺誌類や禅宗寺院関係図書、中国建築史図書を入手することにくわえ、現地調査(調査スケジュールは8月および9月に一週間程度の期間、計23回/1年調査。日本での調査12回、中国での調査1回/1年)のための旅費や、調査協力者への謝金、調査記録用カメラレンズの購入を予定している。
適応的ポートフォリオ選択と均衡価格の導出

資本市場で実現した證券価格の情報が時間の経過とともに入手できる状況において、危険資産の収益率を表す確率分布の各種パラメータの変化を考慮したモデルの構築を目指し、関連論文の入手と精読、研究者との討論を中心に研究を遂行した。研究成果として、現実の市場を取り巻く諸要因を考慮に入れた投資意思決定に関する成果を学術誌に掲載した。この論文は不確実性下での投資意思決定問題を扱うのに、期待収益の最大化とリスクの最小化のような互いに相反する複数の目的関数を設定し、取引費用、税金などもモデルに含めてゴールプログラミングを用いて最適な投資方法を見出すアルゴリズムを与えた。さらに、インデックス・ファンドが市場全体の投資効率を表す基準ポートフォリオの挙動をもっともうまく模擬するように設計されたポートフォリオであり、その性質を解明できれば、市場全体の性質を推論する上できわめて有効になると考えられる。そこで、研究対象を適応的なインデックス・ファンドの設計に絞り、ベイズ流の統計手法を駆使して、収益率の確率分布に含まれる2つのパラメータが情報の入手によりどのように変化するかを加味した新しいモデルを構築し、その数理的な背景と必要なアルゴリズムを構築した。その成果は日本OR学会の研究部会で報告したのをはじめ、ニュージーランドとアメリカ合衆国で開催された学会でも報告し、内外の研究者からの意見と反響を求めている。これらの報告を基礎にしてインデックス・ファンドと適応的な均衡価格との関係の解明問題を解決すべく研究中である。危険資産の価格を表す確率分布に関する情報が、資本市場で実際に実現した価格という形で時間の経過ともに入手できる状況を考慮したモデルの構築を目指し、関連論文の入手、関連分野で活躍している研究者との討論を中心に初年度の研究を遂行した。当初のもくろみをまだ完全な形で表現するモデル構築は完了していないが、予備的な研究成果として、限定的ではあるが現実の市場を取り巻く諸要因を考慮に入れた投資意思決定に関する成果を論文の形としてまとめ、日本オペレーションズ・リサーチ学会誌に投稿の後、採択された。同誌に掲載された論文に対する内外の研究者からの、意見と反響を求めている段階である。この論文では、不確実性下での投資意思決定問題を扱うのに、取引費用、税金などもモデルに含めた摩擦のある資本市場を対象とし、期待収益の最大化とリスクの最小化のような互いに相反する複数の目的関数を設定し、目標計画法を用いてその解を導出したものである。この論文を基礎にして、確率分布のパラメータの変化がインデックス・ファンドに与える影響に関する論文を現在作成中であり、9月にニュージーランドで開催される学会での発表を目指して細部の詰めを急いでいる。インデックス・ファンドは市場全体の投資効率を表す基準ポートフォリオの挙動をもっともうまく模擬するように設計されたポートフォリオであり、その性質を解明できれば、市場全体の性質を推論する上できわめて有効になると考えられるからである。資本市場で実現した證券価格の情報が時間の経過ともに入手できる状況において、危険資産の収益率を表す確率分布の各種パラメータの変化を考慮したモデルの構築を目指し、関連論文の入手と精読、研究者との討論を中心に研究を遂行した。その成果は日本OR学会の研究部で報告したのをはじめ、ニュージーランドとアメリカ合衆国で開催された学会でも報告し、内外の研究者からの意見と反響を求めている。
移動体を対象としたLBSにおける連続検索アルゴリズム

車や人が移動しながら発行する空間的な検索を、効率よくかつ高速に実行するアルゴリズムに関して研究した。移動体が発行する検索に対して、移動体位置が変化してもその結果が変わらない領域はsafe-regionと呼ばれる。本研究の最初の課題では、固定している対象物を想定し、多様な検索に対するsafe-regionを高速に生成する方式を各種提案した。特に、単一の検索でさえも長い処理時間を要する旅行計画問題に対して、実用的な処理時間でのsafe-region生成を達成した。旅行計画に対して、複数の尺度での提案検索(Skyline検索とTop-k検索)を効率よく実行するためのアルゴリズも併せて提案した。H27年度は,当初予定していた研究計画に従い研究を遂行した.更に,次年度以降に予定していた連続旅行計画方式を先行して実施した.まず,移動する検索点から固定したPOIの連続検索を効率よく行い得る方式として,safe-region方式を採用した. safe-regionとは移動体がその中に含まれていれば,移動した後の現在点においても前回の検索と同じ検索結果が得られる領域である.道路網上でのsafe-regionを高速に求めるために,準備研究で開発した拡張ボロノイ領域の高速生成方式を改良して適用した.その結果,検索対象のPOIが疎に分布する状況では,従来方式に比して1桁から2桁の処理時間短縮を達成した.この成果は,国際会議ICCA2016において発表した.更に改良を加えDASFAA2016のワークショップで発表した.方式を精査し,ジャーナル論文に投稿する予定である.第2に,連続旅行計画を実現するための方式を開発した.旅行計画は,スナップショット検索においても処理時間を要する検索である.本研究では,移動体の現在点において最短の旅行計画路を検索し,併せてその旅行計画路が最短である道路網上の範囲を求める.即ち,旅行計画におけるsafe-regionである.連続旅行計画におけるsafe-regionは最初の訪問点が変わらない領域として求めることができる.この性質を用いて,2つの高速方式を開発した.1つは,正確なsafe-regionを求めることができるが,処理時間が長い方式である,他の1つは,数パーセントsafe-regionが拡大するが,処理時間は大幅に短い方式である.数パーセントsafe-regionが拡大することは実用上許容されると考えられることから,第2の方式が実用的な方式であると言える.この研究の成果は,ADBIS2016に投稿した.また,今後国内会議でも報告を予定している.H27年度に予定していた課題はほぼ完了し,それぞれの目標としていた処理時間短縮を達成できた.また次年度に実施を予定していた連続旅行計画に関しても,前倒しで実施することができた.実験結果から,これらの方式は従来方式に比して処理時間を1桁から2桁短縮することができた.特に,連続旅行計画に関しては,途中で訪れるデータ点カテゴリーの数が5個程度以下(通常の利用として想定した規模)の場合,数秒程度の処理時間でsafe-regionを生成することが可能であり,実用上ほぼ問題ないレベルを達成した.また,これらの成果を国際会議で報告,または投稿することができた.以上の理由により,H27年度の研究はおおむね初期の目的を達成することができたと言える.申請時に計画した平成28年度の主課題は以下の3点であった。(1)空間的近接性に基づく多様な検索の統一的枠組みの実現、(2)より複雑な検索方式に対する効率的連続検索方式の実現、(3)多様な検索を対象としたsafe-regionの高速生成。平成28年度はこれらの全ての課題に取り組み、それぞれの項目での成果を国際会議等で報告した。まず、(1)と(3)に関してはH27年度から取り組んだ。Set-kNN、Ordered-kNN、Reverse-kNN、距離範囲検索に対する統一的な高速検索の枠組みを実現し、更にそれをsafe-region生成に発展させた。処理時間の短縮は、道路網距離算出の高速化で実現した。この高速化の主要なアイデアは、申請者らが先に提案したSSMTA*アルゴリズムの拡張である。この方式は検索実行時に道路網距離をマテリアライズ化するものであり、2点間の移動コストを旅行時間で最適化したい場合にもそのまま適用可能なものである。これらの研究成果は、国際会議で発表済みであり、また現在ジャーナル論文への投稿準備を進めている。次に、(2)に関しては、LBSで求められる検索の内、最も長い処理時間を要する旅行計画を対象として、そのsafe-regionの高速生成方式を提案した。旅行計画のように複雑な検索に対するsafe-region生成は申請者らの研究が初めての提案である。方式の基本は指定されたオブジェクトカテゴリーを経由する経路が全く一致する道路網上の領域をsafe-regionとして作成するものであるが、そのために拡張Voronoi領域を動的に高速生成するものである。本研究の成果は国際会議で公表するとともに、その国際会議からジャーナル論文に推薦され、ジャーナル論文としても刊行されている。平成28年度の研究計画に沿い研究を進め、当初予定した全ての課題において国際会議論文やジャーナル論文として採録、または投稿できる状態になっている。従って、研究計画がおおむね順調に進展しているといえる。平成29年度は、以下の各課題に取り組んだ。(1)移動体管理に適した空間索引構造の検討:静的なオブジェクトの索引構造としては、従来よりR木が用いられてきた。しかし、扱う対象が動的なものの場合には、R木の管理負担が増大する。これはR木のノードに置かれているMBRをデータが動く都度修正する必要があるためである。

一方、空間オブジェクトの索引構造としては、グリッドファイルや領域分割型4分木構造も用いられてきた。これらは、R木に比して検索性能は低下するものの、動的管理性能には優れている。本研究では、移動体があらかじめ設定された範囲から外れるたびにサーバに対して位置を更新するモデルを想定し、これらの空間索引構造の性能比較を行った。(2)旅行計画問題における高速提案検索方式の提案:LBSにおいては、空間的な近接性に基づく検索が主となる。一方、最近ではレストラン、ホテルなどの検索対象がWeb上でユーザーから評価されており、その評判尺度で上位のものを検索したいという要求も多い。この場合には、地物までの距離と評判の2つの尺度による検索を実行することになる。このように、評価尺度が複数の場合には、それぞれの尺度での評価値に重みをつけて単一の評価値を得ようとするTop-k検索と、検索者に興味のない対象(それぞれの評価値で他より優れている点がないもの)を削除し、何らかの尺度で優れているもののみを検索者に提示するSkyline検索がある。本研究では、旅行計画に対してこれらの提案型検索を高速に実行し得る検索方式を提案した。(3)多様な近傍検索に対するsafe-region高速構築方式に関する研究:集合kNN検索、順序kNN検索、逆kNN検索、範囲検索など、空間的な近接性に注目した連続検索のためのsafe-region高速生成方式を対象として、アルゴリズムのさらなる改良を行った。車や人が移動しながら発行する空間的な検索を、効率よくかつ高速に実行するアルゴリズムに関して研究した。移動体が発行する検索に対して、移動体位置が変化してもその結果が変わらない領域はsafe-regionと呼ばれる。本研究の最初の課題では、固定している対象物を想定し、多様な検索に対するsafe-regionを高速に生成する方式を各種提案した。特に、単一の検索でさえも長い処理時間を要する旅行計画問題に対して、実用的な処理時間でのsafe-region生成を達成した。旅行計画に対して、複数の尺度での提案検索(Skyline検索とTop-k検索)を効率よく実行するためのアルゴリズも併せて提案した。平成28年度以降も研究計画に従い,研究を遂行する,前年度の研究では,検索点か検索対象のデータ点が固定している場合を扱ったが,本年度以降では,それらの双方が移動する場合の連続検索及び連続モニタリング方式を創案・実現する.併せて,前年度に実施した研究の成果をジャーナル論文として投稿する.検索点と検索対象が共に移動する場合の連続検索,連続モニタリング方式について,従来方式を実装し,それらの性能の評価を行う.
東アジアにおける土地荒廃現象の解明と持続的土地利用システムの確立

北緯20°から北緯60°、東経60°から東経160°の範囲において、緯度1°×経度1°を単位とし、数値地理情報を用いた統計的な手法によりアジア地域の土地分類をおこなった。用いた環境要素データは、マシューズの植生データ、米国地球物理データセンターの作成した標高データ(ETOPO5)、ゾルバーの土壌データ、米国NCARの作成した年平均気温データおよび年降水量データである。分類はコレスポンダンスアナリシスによって3次元空間に各サンプルをプロットしたのち、クラスタ分析を適用することによっておこなった。その結果、アジア地域の土地類型が10のタイプにまとめられ、各タイプの分布域と植生、標高、土壌、年平均気温、および年降水量からなる自然条件とが把握された。また各土地類型の分布を地図化することができた。さらに中国における土地荒廃を事例にとりあげ、より詳細な研究をすすめた。すなわち森林伐採後に植林による環境修復を試みた事例をとりあげ、土地利用/被覆の変遷を明らかにするとともに、土地荒廃防止策か物質およびエネルギーのフローにもたらした効果を明らかにした。研究対象地は、中華人民共和国四川省綿陽市塩亭県林山郷截流村内の一小流域である。対象地では1950年代に燃料木収集のために森林が伐採されたが、70年代に植林が行われ、現在の対象地の森林被覆率は四川省平均の2倍となっている。植林により林地からの燃料供給が可能になり、小流域内の物資循環は改善されたが、窒素収支による評価では、化学肥料の多投入が示唆された。化学肥料の適切な施肥量の把握と、林分の転換が必要であると考えられる。北緯20°から北緯60°、東経60°から同160°の範囲において、緯度1°×経度1°を単位とし、数値地理情報を用いた統計的な手法によりアジア地域の土地分類をおこなった。用いた環境要素データは、マシューズの植生データ、米国地球物理データセンターの作成した標高データ(ETOPO5)、ゾルバ-の土壌データ、米国NCARの作成した年平均気温データおよび年降水量データである。その結果、入力データのうちとくに気温と降水量の寄与が大きく、それは分類後のカテゴリーの配置が、チベト高原を中心とした同心円上の構造と熱帯から亜寒帯へと変化する南北の構造を持つことにあらわれた。アジア地域の土地類型が10のタイプにまとめられ、各タイプの分布域と植生、標高、土壌、年平均気温、および年降水量からなる自然条件とが把握された。各土地類型の分布が地図化された。また、分類結果と耕作強度や土壌荒廃のようすとの関連性をχ2検定によって調べたところ、統計的に有意な関連を持つことが示された。そして各土地類型ごとの耕作強度と土壌荒廃が明らかにされた。国際的に比較可能な「環境指標」を用いて、世界の都市の環境比較を行った。その結果は以下のようにまとめられる。(1)上水道普及率と下水道普及率は、都市の衛生・保健環境の指標と考えられる。上下水道普及率の低い都市は、最発展途上国に多い。上下水道普及率は乳幼児死亡率と負の相関をもち、とくに上水道の整備は衛生環境の改善を通じて、人の生死に直結する。(2)大気中の浮遊粒子状物質濃度と二酸化硫黄濃度は、工場や自動車などがもたらす公害環境の指標と考えられる。これらの指標値は一人あたりGDPと関連しているが、二酸化硫黄濃度が高い都市群は、浮遊粒子状物質濃度が高い都市群に比べて、一人あたりGDPが高い傾向にある。(3)廃棄物排出量と二酸化炭素排出量は、先進国型のライフスタイルと結び付いた環境負荷の発生量を指標すると考えられる。これらの排出総量は人口と、一人あたり排出量は経済指標とそれぞれ関係が深い。

(4)一戸あたり床面積・一人あたり公園面積は、居住環境を指標すると考えられる。これらの指標値と経済指標との間には明確な相関は認められない。過去から現在にいたる、都市計画や住宅供給に依存していると考えられる。このような都市環境問題を規定する要因としては、各都市の経済水準、自然的条件、産業特性、人口規模、都市の履歴、成長速度が考えられる。したがって、それぞれの都市が直面する環境問題に対して、これらの都市の諸条件を踏まえた上で、適切な環境保全施策を実行していくことが必要である。土地荒廃を防止し、持続可能な農業を達成することは重要な課題である。本年度は、1950年代以降の大規模な土地荒廃が問題となり、環境修復がもとめられている中国を事例に、この問題を考えた。本年度は、森林伐採後に環境修復を試みた事例をとりあげ、土地利用/被覆の変遷を明らかにするとともに、土地荒廃防止策が物質およびエネルギーのフローにもたらした効果を明らかにしようとした。研究対象地は、中華人民共和国四川省綿陽市塩亭県林山郷截流村内の一小流域である。対象地は面積約35.8ha、傾斜地には林地と畑が交互にみられ、底部には水田がある。対象地内に居住して農業を営んでいるのは19世帯61人である。対象地では1950年代に燃料木収集のために森林が伐採されたが、70年代に植林が行われ、現在の対象地の森林被覆率は四川省平均の2倍となっている。植林により林地からの燃料供給が可能になり、小流域内の物質循環は改善されたが、窒素収支による評価では、化学肥料の多投入が示唆された。化学肥料の適切な施肥料の把握と、林分の転換が必要であると考えられる。さらに村落レベルにおける土地利用の持続可能性を評価するための指標を検討した。対象地域内で生産された有機物(生物生産)が食料、燃料、飼料、建料、肥料の五つの主要な利用セクタのなかでどのように配分されたか、さらに域外とのインプット-アウトプットバランスを窒素、炭素、およびエネルギーのそれぞれのフローから定量的に把握した。さらにそれを提案されたモデルにより定量化することにより、生産性、域内充足性、利用効率性、域内循環性の四つの側面からの環境指標の算出を検討した。。
シリコンデバイス新素材の反応設計の量子化学

領域密度汎関数理論によれば、平衡状態においても、化学結合を構成している部分系の電子化学ポテンシャルは互いに等しくはならず、全系の電子化学ポテンシャルとも異なり、そのことが原子核を動かす化学反応のドライヴィングフォースとして働くことが予言される。このことを、いくつかのイオン-原子系において実証した。本理論によれば、特定の軌道の組み合わせで議論される小さな原子分子の結合性・反応性から、統計的要素や原子核運動にダイナミクスも加わる原子スケール界面の新電子移動量子現象に到るまで統一的に、しかも全く新しい視点から研究できる地平が開かれる。一方、21世紀に本格化すると予想される高度情報化社会では、画像情報を含む各種の大量の情報を高速で処理することがこれまで以上に重要となることが予想される。これに呼応して、半導体・新機能性デバイスの微細化・高速化・高機能化が急速に進展し、金属・半導体・絶縁体が相互に接する界面構造を原子スケールで制御する技術の確立が求められている。上述の領域密度汎関数理論は、このような界面の原子スケール制御から、新しい界面量子機能の予言にいたるまでの基礎理論として位置づけられ、またその応用がインターディシプリナリーな具体的技術としても確立されることが期待される。具体的には、種々のCVDプロセスの気相ならびに表面化学反応機構の解明を目指し、(1)p型ド-ピングを施したSi表面、Hで終端されたSi表面、Fで終端されたSi表面およびSiO_2表面上のSiH_4、Si_2H_6ガスの熱分解、(2)Alの選択的CVD、および(3)極薄SiO_2膜形成過程に関する量子化学的研究を行い、領域密度汎関数理論に基づく電子移動の解析を始めた。以上を要するに、平成8年度においては、新たな機能を有する材料設計のための界面量子化学とでも呼称すべき新しい学問の礎を築き、触媒反応設計、凝縮系反応設計、固体表面界面反応設計・物性制御に向けての理論的指針を具体的に与えることを目標とした研究の重要なワンステップを上ることが出来た。
発達期脳神経における全身麻酔薬による細胞死誘導の機序解明

脳神経発達期における全身麻酔薬の神経毒性が重要な問題とされている。これまでに長時間の麻酔薬暴露がアポトーシス変化を誘導することが報告されているが、アポトーシス変化がいつ開始されるのかは不明である。本研究ではFRET現象を利用しカスパーゼ3活性を蛍光顕微鏡下で可視化できるSCAT3遺伝子を導入したマウスを用い、全身麻酔薬によるアポトーシス誘導を継時的に観察する手法を開発した。SCAT3遺伝子導入マウスの新生仔から作成した脳スライス標本において、全身麻酔薬であるプロポフォールの投与開始5時間後にカスパーゼ3活性の有意な増大を認めた。本手法はアポトーシス変化の継時的観察に有用であると考えられる。胎児期ー小児期の全身麻酔薬投与が成長発育に与える影響について検証するため、本研究では全身麻酔薬投与による脳神経細胞のアポトーシス誘導についてSCAT3遺伝子プローブを利用した検証を計画した。SCAT3遺伝子プローブはアポトーシス変化に至るカスパーゼ3活性により蛍光強度が変化する蛍光タンパクを細胞内に発現する。この遺伝子プローブを検証するためHeLa細胞に遺伝子導入し、TNFα/CHXによるカスパーゼ3活性を蛍光顕微鏡下で観察した。TNFα/CHX投与後1-2時間程度で蛍光強度の変化が観察された。濃度依存性は顕著ではなく、投与後2-3時間までに変化する細胞が多数であった。脳神経細胞における全身麻酔薬投与による影響を検討するため、SCAT3遺伝子を導入した遺伝子改変マウスの継代維持を行った。理化学研究所より凍結精子を購入し、当研究機関の遺伝子組換え実験室に胚操作を依頼した。SCAT3遺伝子を発現した新生仔マウスは表皮全体でGFP励起の蛍光を確認できるため、ヘテロ接合体で継代維持しつつ、ホモ接合体を作製した。ホモ接合体の個体はヘテロ接合体の個体と比較し、表現系に明らかな違いは認められず繁殖を継続することが可能であった。SCAT3遺伝子プローブを発現した新生仔マウスから初代培養神経細胞を製作し、ウェスタンブロッティング解析に用いた。また脳のスライス標本を作製し、蛍光顕微鏡下で観察した。脳神経発達期にあたる胎児期ー小児期の全身麻酔薬投与が成長発育に与える影響について検証するため、カスパーゼ3活性によって蛍光強度が変化する蛍光タンパクを細胞内に発現するSCAT3遺伝子プローブを導入したマウスを用いて観察を行った。昨年度はSCAT3遺伝子プローブの検証と、遺伝子導入したマウスの継代維持を成功させた。本年度は遺伝子導入マウスから脳スライス標本を作製し、蛍光顕微鏡下で観察を行った。生後0-4日齢の幼若マウスから大脳を摘出し、厚さ350-400μmの脳スライス標本を作製した。顕微鏡下にチャンバーを設置し、人工脳脊髄液を環流して7時間以上の観察が可能であることを確認した。またSCAT3遺伝子プローブを検証する際に使用したTNFαとサイクロヘキシミドを環流投与し、脳スライス標本上で薬剤によるカスパーゼ3活性が誘導され蛍光顕微鏡下で観察できることを確認した。本研究では全身麻酔薬として環流投与が容易なプロポフォールを用いた。プロポフォール製剤の麻酔要素である2.6-ジイソプロピルフェノールを有機溶媒であるDMSOで溶解して、臨床使用時の脳内濃度である1μMで環流投与し5-6時間継時的に観察した。海馬CA1領域において蛍光強度が変化したピクセル数の変化を解析した。人口脳脊髄液を環流投与したコントロール群と比較しプロポフォール群では投与後2-3時間は変化量に差がない傾向が認められたが、4時間以降ではカスパーゼ3活性を示す細胞が増加する傾向であった。また酵素活性を利用した測定系であることから測定時の温度管理が重要である可能性が示唆されたため、今後の検討課題となった。脳神経発達期にあたる胎児期ー小児期の全身麻酔薬が成長発達に与える影響について検証するため、カスパーゼ3活性によって蛍光強度が変化する蛍光タンパクを全身の細胞内に発現するSCAT3遺伝子プローブを導入したマウスを用いて観察を行った。昨年度までにSCAT3遺伝子プローブの検証と遺伝子導入したマウスの継代維持、脳スライス標本の作成と顕微鏡下での観察を成功させた。本年度は昨年度実施した顕微鏡下での脳スライス標本の観察を継続し投与する全身麻酔薬の濃度を変化させ例数を増やして検証を続けた。昨年度の課題であった温度管理に関して、灌流液中の温度を測定しながら加温装置を調整することで蛍光強度の変化がより安定して測定された。また組織内の酸素化についても組織内の酸素濃度を測定するプローブを使用し、灌流液中の溶存酸素によって十分に組織内に酸素が供給されていることを確認した。本研究では全身麻酔薬として灌流投与が容易なプロポフォールを用いた。プロポフォール製剤の麻酔要素である2,6-ジイソプロピルフェノールを有機溶媒のDMSOで溶解して灌流投与した。プロポフォール群(2,6-ジイソプロピルフェノール+DMSO)において1μM、10μMの投与で、コントロール群およびDMSO群と比較し5時間後に有意なカスパーゼ3活性の上昇を認めた。本研究ではFRET現象を利用しカスパーゼ3活性を蛍光顕微鏡下で可視化できるSCAT

3遺伝子を導入したマウスを用い、全身麻酔薬によるアポトーシス誘導を継時的に観察する手法を開発した。SCAT3遺伝子導入マウスの新生仔から作成した脳スライス標本において、全身麻酔薬であるプロポフォールの投与開始5時間後にカスパーゼ3活性の有意な増大を認めた。本手法はアポトーシス変化の継時的観察に有用であると考えられる。平成26年度以降実施として計画された蛍光顕微鏡観察が実施できているため、おおむね順調に進展している。麻酔学申請時の計画ではin Vivo実験系への移行を予定していたが、脳スライス標本を用いた検討に今後も十分な時間をかける必要があると判断されたため、今後は全身麻酔薬の投与濃度および測定時の温度を変化させ、海馬領域におけるアポトーシス変化と全身麻酔薬投与の関係について脳スライス標本上の継時的変化として検証する。平成25年度に計画された(1)HeLa細胞を用いたSCAT3遺伝子プローブの検証および(2)SCAT3遺伝子改変マウスの胚操作と継代維持は年度内に終了した。現在は平成26年度以降に計画された(3)マウス大脳皮質初代培養神経細胞の製作と(4)蛍光顕微鏡観察とウェスタンブロッティング解析を進めており、おおむね順調に進展している。本年度に計画していた学会発表で費用が発生しなかったため。新生仔マウスの全身麻酔薬投与後のウェスタンブロッティング解析および組織学的検証により、脳神経細胞にカスパーゼ活性もしくはアポトーシス変化をもたらす薬剤量や投与時間・投与期間などについて検討する。これらの結果を参考に、蛍光顕微鏡下で大脳皮質および海馬を観察し全身麻酔薬の影響を検証する。次年度は研究成果の論文発表を計画しているため、そこで使用する予定である。本年度に計画していた学会発表を行わなかったため、費用が発生しなかったため。次年度は研究成果の学会発表を計画しているため、そこで使用する予定である。