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地中海世界における社会変動と識字率

言葉の奥にひそむ感情の表現という点では、文字言語は音声言語に劣る。しかし、感情を抑制し統制する資質をもつところに、思考する存在としての人間が生れる。文字としての言葉が見出され磨きあげられていく過程には、思考という知的作業が大きく関わっていたことがわかる。読み書き能力が普及するにはアルファベットのようなわずか二十数文字で表現することができなければならなかった。そのアルファベットは楔形文字のメソポタミアとヒエログリフのエジプトの中間に居住するフェニキア人の手で確立した。線文字Bとアルファベットとの間には音素に着目すれば記法に連続性があり、そこからオーラル文化としての伝統が濃厚であったことがわかる。古典期においても事態は大差なかった。その後においても、地中海世界における口伝社会の情況は基本的に変らなかったが、都市/農村、沿岸部/内陸部、上層民/下層民、あるいは男性/女性などの諸点で多様な偏差や変動が見られる。聖典をもつユダヤ人の都市集落ではかなりの読み書き能力があり、イタリア地方都市のポンペイでもその落書きの残存から低度ではない識字率を推測することができる。しかし、これらが沿岸部都市の男性に偏る推測であることも留意しなければならない。古代末期から中世初期において識字率の衰退現象が見られるが、官僚制の作動する地域では文書主義の徹底化にともなって読み書き能力の利益を感じる人々も少なくなかったという。しかし、読書人口という点では明らかな後退があったことは否めない。とはいえ、11世紀ごろから読書とテクスト理解を容易にする工夫が現れ、とくに都市部においては商人や職人たちの間で識字率の上昇が目につくようになった。とりわけシチリア島のパレルモを例にとれば、ラテン語、ギリシア語、アラビア語の公文書が錯綜する多言語の官僚制社会であった。文字言語が思考の密度を高めることは明らかであるが、文書主義は必ずしも社会の活性化につながっているわけではない。しかし、文字言語は社会の組織化・制度化にひとかたならぬ役割を果たすことも明白になった。初年度であるために、まず必要な史料と文献の整理と収集につとめることにした。まず時代や地域に応じて史料の在り方が異なり、また各国語ごとに文献検索の手続きが異なることから、研究代表者および分担者の指示のもとにコンピューター入カの補助作業を精力的に推進し、データベース・文献目録を作成した。それとともに、4回にわたって研究会を開催し、そのなかで前近代社会においては階層や身分に従って読み書き能力にいかなる差異が見られるかについて、各研究者の意見を出し合うことにした。史料上に読み書き能力の形跡を読みとることは困難をきわめるが不可能なことではないとの見通しを確認した。そのために、古代史のコルビエ教授(パリ社会科学高等研究院)および中世史のモンタナーリ教授(ボローニャ大学)の助言を仰いだ。主として印刷術が普及していない段階を扱うことから、現地における生の史料に接することが重要であるとの認識を深め、数名は現地調査につとめることになった。近年はデジタルカメラによって史料の精巧な取り込みが可能なことから、できるかぎり史料を網羅的に入手すべく努力した。しかしながら、史料の保存を重視する立場から必ずしもすベての許可を得たわけではなく、そのための交渉を必要とする分野も少なからず残されている。それにもかかわらず、本村、大貫、中村らの準備段階からの作業が一応の方向性を示唆する成果として挙げられており、初年度としては十分な実績をあげたものと判断している。

まずは、初年度に作成したデータベース・文献目録を補充するとともに、必要な史料と文献を国内と海外から収集し、整理する作業から始まった。時代や地域に応じて文字史料の在り方が異なっているために、それぞれの専門知識をもつ研究者の助言や大学院生の協力が必要不可欠であった。これらの作業によって、基本的な史料と文献はほぼ集積されることになった。それとともに、8回にわたる研究会を開催し、前近代杜会における諸言語ごとの情報伝達機能と読み書き能力の普及度の差異が検討された。そのなかで言語形成の諸要因を分析することが必要になり、シュメール語、アッカド語、アラム語、ヒエログリフなどアルファベット以前の言語の問題点を解明するために専門研究者の見解を拝聴した。さらに、言語の読み書きを検討するには、文字そのもののみならず記号や図象をも幅広く考慮すること、また、それらはできるかぎり描かれた現場の情況を把握してこそ分析可能なことが共通の認識となった。そのために、古代から中世にいたるギリシア語碑文の事情に詳しいルーシェ博士(ロンドン大学)を招きその助言を仰いだ。こうして現場における生の史料とその保存情況を調査するために、数名は遺跡や文書舘のある現地に赴きデジタル・カメラおよびデジタル・ビデオにそれらを収録した。まだ許可を得られなかった史料も幾分残っているが、大方は収集することができた。それらの組織的分析と比較検討が次年度の課題である。本年度は、史料・文献の収集を補充しながら、それらを整理し、それぞれにおいて分析する作業が始まった。史料のなかの特殊な用語については、索引およびコンコルダンスなどから機械的に引き出す作業があり、それらには補助者に従事してもらった。これらの作業によって、必要な事例のほとんどが収集され、それらを分析する作業が中心になった。それらの分析の成果は、計8回にわたる研究会において、前近代社会における諸言語ごとの情報伝達機能と読み書き能力の普及度の差異が具体的に検討された。それとともに社会変容の指標をいかなる側面に求めるかが多様な観点から議論された。さらに、地中海世界の公用語であるギリシア語、ラテン語、アラビア語とともに、土着の諸言語の地理的分布を詳細に考慮することになった。そのためには、とくに宗教上の言語・図像表記に注目する必要があり、地中海世界の宗教史の碩学ジョン・ノース教授(ロンドン大学)を招き、その助言を仰いだ。これらの分析と議論の成果は、ひとまず東京大学教養学部の総合課目のなかで「地中海世界における読み書き能力--古代・中世編」として計13回にわたって共同研究者全員が交互に講義を担当する形で暫定的に公表した。高度な内容を平易に説明することによって、来年度における研究成果公刊の準備が整った。それらをふまえて、来年度は国際シンポジウムを開催し、より多くの研究者の学識を仰ぐことになる。本年度は最終年度であり、研究の締めくくりをすることであった。昨年度までに開示された論点と議論をふまえて、まず外国人研究者を招聘して国際シンポジウムを開催し、その柱として「地中海世界における読み書き能力」というテーマを掲げた。
波面変調素子を用いた電子透かしの埋め込みとその光並列システムの研究

通信技術及び通信利用の発展に寄与する基礎的な研究として、マルチメディア情報における大容量画像への応用を目的として、電子透かしを高速に埋め込む手法の研究を行った。電子透かしの埋め込み(ステガノグラフィ技術)では、従来、画像のビット情報を透かし情報として置き換えるためのXOR/ANDによるビット演算を基本とした論理演算により行われていた。本研究では、従来の演算によって行われている埋め込み処理を光の加算や減算を用いて行う手法を提案し、その原理の妥当性について検討した。また大容量画像の一つとして、将来、高臨場感ディスプレとしての応用が期待されている分光を利用して得られるマルチスペクトル画像へ向けて研究を発展させ、その処理手法について検討した。具体的には、・光演算による電子透かしの埋め込み手法の提案・提案した光学系に基づいてコンピュータシミュレーションを行い、手法の原理的検証・市販されているプロジェクタの液晶空間光変調器を用いて、提案システムに基づいた光学系を構築した実験によりシステムの実現性の確認・大容量画像の例として分光画像のような多バンド画像を念頭において、それに適用な手法の提案・上記手法について、3バンド(RGB)カラー画像を用いたコンピュータシミュレーションによる原理的検証を行った。以上のコンピュータシミュレーションによる手法の原理的検証及び光学実験の結果より、提案手法の実現可能性が示された。今後は、バンド数を増やすことによる画質の向上と同時に、データ量も増大するマルチスペクトル画像への適用手法について一層の研究開発が期待される。通信技術及び通信利用の発展に寄与する基礎的な研究として、高精細動画像等の大容量画像への電子透かしを高速に埋め込む手法の開発を本研究の目的としている。電子透かしの埋め込み(ステガノグラフィ技術)では、画像のビット情報を透かし情報として置き換えるためのXOR/AND演算によるビット演算を基本とした論理演算により行われていた。本研究では、従来の演算によって行われる埋め込み処理を光の加算や減算を用いて行う手法を提案し、その原理の妥当性を示した。具体的には、・光演算による電子透かし埋め込み手法を提案した、・提案した光学系に基づいたコンピューターシミュレーションによる原理の妥当性を確認した、・市販されているプロジェクタの空間光変調器を用いて、提案システムに基づいた光学系を構築して実験を行った、・実用化へ向けて実現可能性や問題点を明らかにするため、実験により得られた結果に対して、S/Nの検討を行った・大容量画像の応用として、分光画像のような多バンド画像への適用手法を提案した、以上の結果より、コンピュータシミュレーションによる提案手法の原理的検証を行い、そして光学実験を行い提案システムの実現可能性を示した。
シグナルモジュレーターとしてのFKBPシャペロンの役割

我々は免疫抑制剤FK506によりIkBαの分解を介してNF-kBの活性化が起こることを明らかにしたが(J.Clin.Invest.,1996)、その機序としてFK506によるFKBPのpeptidylpropyl-cis trans isonerase(PPI)活性の阻害によるERでの蛋白のfoldingの阻害が考えられていることから、PPI活性は阻害するが、そのほかの活性はないFK506誘導体について検討した結果、FK506によるNF-kBの活性化の機序として、FKBPのPPI活性の阻害によるものではないと結論された。さらに、NF-kBの活性化には、そのインヒビターであるIkBαおよびβのN末部のセリン残基の燐酸化に依存した蛋白分解が必須であると従来考えられているが、我々はFK506/FKBPによるNF-kBの活性化では、このN末部セリン残基の燐酸化に依存しない、おそらくはチロシン残基がかんよする新しいシグナル伝達経路によりIkBαおよびβの分解とNF-kBの活性化が起こることを明らかにすることができた。また、様々なプロテアーゼ阻害剤を使い、FK506/FKBPによるこの新しいIkBαおよびβ′の分解とNF-kBの活性化には従来指摘されていたプロテアソームが関与していることを確かめた(投稿中)。
低温廃熱をエネルギー源とした熱音響発電システムの開発

熱音響エンジンは音波による気体の圧縮及び膨張を利用してエネルギー変換を行う.そのため,ピストンなどの可動部を持たない.それゆえに,熱音響エンジンの維持・制作費は安価にできる.また,熱音響エンジンは外燃機関であるため多様な熱源,例えば廃熱や太陽エネルギーなど,をエネルギー源にできる.さらに,近年の研究により,効率も自動車のエンジンの効率と同程度まで向上している.これらの特徴より,熱音響エンジンは注目を集めている.本研究の目的は,低温廃熱をエネルギー源とした熱音響エンジンを利用して発電を行うシステムを開発することである.本研究で提案するシステムでは,熱音響エンジンにおいて,熱エネルギーを用いて音波を自励発振させ,その音波をリニアモーターなどに入力させて発電を行う.本年度は特に熱音響エンジンに注目して研究を行った.できるだけ低温の廃熱を利用して発電を行うためには,熱音響エンジン内で音波が自励発振する温度条件を明らかにし,さらにどのようにすればその温度条件を低温にできるかを明らかにする必要がある.そこで,熱音響エンジンが稼動可能な温度レベルを数値計算する手法を確立した.確立した手法から予測される結果と実験結果を比べることで,確立した手法の妥当性を確認した.また,装置の形状を変化させることで,稼動温度レベルが変化することも数値計算から明らかにし,低温廃熱を利用するための装置の最適形状を調べた.熱音響エンジンは音波による気体の圧縮・膨張を利用してエネルギー変換を行う.そのため,熱音響エンジンは可動部を持たない.また,熱音響エンジンは太陽光や廃熱など多様な熱源に対応できる.さらに1999年以降の研究により,自動車のエンジンと同程度のエネルギー変換効率を実現できることが明らかになってきた.このような特徴を有した熱音響エンジンを用いて,低温排熱を電気的なエネルギーに変換するシステムを開発することが本研究の目的である.本年度には,熱音響エンジンを定量的に評価する手法の確立を行った.熱音響エンジンの出力は音響パワーとして得られる.そのため,熱音響エンジンの性能を評価するためには,音響パワーの測定が必要である.本研究では二つの圧力センサを用いて音響パワーを測定する手法(以後2センサ法)を採用した.熱音響エンジンは中空の円管で構成されている.このような管内の音響パワーを2センサ法によって測定する例は少ない.そのため,熱音響エンジンの出力を2センサ法で評価するためには,この手法の円管内での有効性を確認する必要がある.そこで,スピーカーによって共鳴管内の気柱を強制振動させ,その共鳴管内の音響パワーを2センサ法で測定した.その結果から,2センサ法による音響パワーの定量的評価が可能である事を明らかにした.そこでさらに,熱音響エンジンを製作し,2センサ法を用いて熱音響エンジンの出力を測定し,評価した.熱音響エンジンは音波による気体の圧縮及び膨張を利用してエネルギー変換を行う.そのため,ピストンなどの可動部を持たない.それゆえに,熱音響エンジンの維持・制作費は安価にできる.また,熱音響エンジンは外燃機関であるため多様な熱源,例えば廃熱や太陽エネルギーなど,をエネルギー源にできる.さらに,近年の研究により,効率も自動車のエンジンの効率と同程度まで向上している.これらの特徴より,熱音響エンジンは注目を集めている.本研究の目的は,低温廃熱をエネルギー源とした熱音響エンジンを利用して発電を行うシステムを開発することである.本研究で提案するシステムでは,熱音響エンジンにおいて,熱エネルギーを用いて音波を自励発振させ,その音波をリニアモーターなどに入力させて発電を行う.本年度は特に熱音響エンジンに注目して研究を行った.できるだけ低温の廃熱を利用して発電を行うためには,熱音響エンジン内で音波が自励発振する温度条件を明らかにし,さらにどのようにすればその温度条件を低温にできるかを明らかにする必要がある.そこで,熱音響エンジンが稼動可能な温度レベルを数値計算する手法を確立した.確立した手法から予測される結果と実験結果を比べることで,確立した手法の妥当性を確認した.また,装置の形状を変化させることで,稼動温度レベルが変化することも数値計算から明らかにし,低温廃熱を利用するための装置の最適形状を調べた.
口腔内バイオフィルム形成及び歯周病原性発現におけるＥＣＦシグマ因子の役割

歯周病原細菌Porphyromonas gingivalisは6種のECFシグマ因子を保有する。本研究では、それぞれのECFシグマ因子の変異株を作製し、病原性との関わりについて検討した。その結果、Rgp, Kgp活性はPG0162(PGN_0274)変異株にて顕著に減少した。阻止円形成法の結果、PG1827(PGN_1740)変異株にて酸化ストレスに対する感受性が顕著に増加した。また、PG0162(PGN_0274), PG1827(PGN_1740)変異株はバイオフィルム形成の増加を認めた。よって、P. gingivalisの病原性発現にECFシグマ因子は重要な役割を果たすことが示唆された。ECFシグマ因子PGN_1740のバイオフィルム形成能制御メカニズムの解明本年度は、PGN_1740ECFシグマ因子に注目し、バイオフィルム形成能制御メカニズムの解明を試みた。最初に、PGN_1740変異株の相補株をpT-COWプラスミドベクターを用いることにより作製した。次に、野生株とPGN_1740変異株およびその相補株を用い、リアルタイムPCR法にて、バイオフィルム形成に関係すると予測される遺伝子(fimA, mfa1, fimS,ltp1)について転写量の変化を解析した。その結果、fimA, mfa1, fimSについては顕著な変化は認められなかったが、ltp1については、野生株と比較し顕著に転写量が減少し、相補株にて野生株と同程度にまで回復することが判明した。このことより、ECFシグマ因子PGN_1740は、ltp1の転写を直接もしくは間接的にコントロールしていることが示唆された。また、他の研究グループから、PGN_1740はP. gingivalisの酸化ストレス回避機構にも関与するとの報告がある。よってPGN_1740は、生息する周囲環境の状態に合わせてバイオフィルム形成を調節し、周囲環境ストレス存在下ではその回避をすることに関与し、その結果P. gingivalisが口腔内で共存する他菌種との生存競争に打ち勝つことで慢性感染を持続していると予想される。1. ECFシグマ因子変異株の作製P. gingivalisの株間により各ECFシグマ因子が支配している遺伝子に差が認められる可能性もあるので、全ゲノム配列がすでに発表されているW83株と代表的な株である33277株の両方においてECFシグマ因子変異株を作製した。5つのECFシグマ因子遺伝子(PG0162, PG0214, PG0985, PG1660, PG1827)及びその周辺をP. gingivalis W83と33277株のゲノムをもとにPCR法で増幅し、T-ベクターに組み込みDNA塩基配列をDNAシークエンサーにて確認した。その後目的遺伝子内にエリスロマイシンカセットを挿入したターゲッティングベクターを構築し、エレクトロポレーターによりターゲッティングベクターを33277株とW83株にそれぞれ導入した。相同組換えを起こさせることによって得られた遺伝子挿入変異株をエリスロマイシンにてセレクションを行うことにより選択培養し、ゲノム抽出後サザンハイブリダイゼーション法にて目的の遺伝子が破壊されたか確認を行った。2.ECFシグマ因子とバイオフィルム形成能との関連野生株、ECFシグマ因子遺伝子挿入変異株を用い嫌気培養下において増殖曲線を測定した。その結果、野生株と比較しECFシグマ因子遺伝子挿入変異株はすべて若干の成長速度の遅れを認めた。その変異株の中でも、PG1827変異株は成長速度の遅れが顕著であった。次に、33277野生株、33277株由来のECFシグマ因子遺伝子挿入変異株5種類を用いクリスタルバイオレット染色法にてバイオフィルム形成能を比較した。その結果PG0162,PG0214,PG1827変異株は野生株よりバイオフィルム形成能の増加を認めた。その中でも、PG0162とPG1827変異株にて顕著な増加を認めた。私が研究計画申請時の所属機関から現所属機関へ移動したことが原因で、研究環境と使用することが可能な研究機器の種類、また、研究協力者に大幅な変更が生じた。そのため、当初予定していた研究計画より少し遅れているのは事実である。しかし、平成24年度の年次研究計画の(1)ECFシグマ因子変異株の作製は終了し、(2)ECFシグマ因子と環境ストレスの解析については、ECFシグマ因子がバイオフィルム形成能に関わるのではないかという実験結果を得ることができた。ECFシグマ因子は、温度、酸化ストレス、pHストレス、浸透圧ストレス、鉄欠乏ストレスなど他にもいろいろな環境ストレスに関わるとの報告があるので、その確認を今年度内に終了させる予定であったが、まだ解析の途中である。

来年度の前半までには確認を終了し、今年度の実験結果から得られたECFシグマ因子とバイオフィルム形成能との関連性を遺伝子レベルで解明してゆきたいと思う。次年度は、今年度に得られたECFシグマ因子とバイオフィルム形成能との関連性についてさらに解析を進めたいと考える。その方法として、申請時に予定していたDNAマイクロアレイもしくはタイリングアレイ法を行い、菌全体を包括した解析にてそれぞれのECFシグマ因子の支配下にある遺伝子群を速やかに確定したいと思う。だが、すべてのECFシグマ因子については予算の都合上アレイ解析を行えないと思うので、PG0162,PG1827を優先して解析を行う予定である。また、バイオフィルムとの関連性については、対数増殖期や静止期、死滅期などの培養期間におけるECFシグマ因子の転写量にも変化が認められると予想できるので、リアルタイムPCR法にて解析を行いたいと思う。また、ECFシグマ因子は転写因子なので、その支配下にある遺伝子を特定できたなら、ゲルシフトアッセイなどで、支配下遺伝子のプロモーター領域とECFシグマ因子が結合するのか確認したいと思う。その他に、ECFシグマ因子とバイオフィルム以外の環境ストレスとの関連性がないか確認する必要がある。方法としては、野生株、ECFシグマ因子遺伝子挿入変異株を用い好気培養下または種々のストレス環境下(温度、pH、鉄欠乏など)において増殖曲線を測定し、両株に違いがあるか確認する。別に簡便に行うことができる方法で、野生株、ECFシグマ因子遺伝子挿入変異株を用い感受性ディスク法にて種々の薬剤(H2O2, diamide, metronidazole, mitomycin C, ethanolなど)に対する感受性試験を行い、変異株の性状解析を行うことも予定している。最後に、野生株と5種類のECFシグマ因子それぞれの変異株を用いて、P. gingivalisの病原性(プロテアーゼ活性、赤血球凝集活性、血小板凝集活性)とECFシグマ因子との関連性についても解析する予定である。該当なし。
高品質マルチバンドギャップ半導体結晶による中間バンド型太陽電池

単一層でマルチバンドを実現できる高不整合材料を用いた中間バンド型太陽電池の実現を目指して、ZnTeO系材料における高品質薄膜の成長と中間バンド型太陽電池の原理実証、およびドナー不純物添加による中間バンドを介した光吸収特性の向上を目的とし、研究を行った。ZnTeOに原子半径の大きなCdを添加することでZnTeと格子整合可能なZn1-xCdxTe1-yOy (ZnCdTeO)のエピタキシャル成長に成功し、中間バンドを介した電流生成を確認した。ドナーとしてAlを添加したZnTeOにおける基礎特性を明らかにした。本研究では、次世代の超高効率・低コスト太陽電池として期待される中間バンド型太陽電池の実現を目指し、単一層でマルチバンドを実現できる高不整合材料によるマルチバンドギャップ半導体ZnTe1-xOx (ZnTeO)を取り上げ、高品質な同半導体薄膜の成長と、本材料系での中間バンド型太陽電池の原理実証、ならびに中間バンドを介した光吸収特性の向上を目的とした。平成24年度は、格子不整合を緩和し、高品質な結晶を得るため、ZnTeOに共有結合半径の大きなCdを添加したZn1-xCdxTe1-yOy(ZnCdTeO)による格子整合系でのエピタキシャル成長の実現を目指し、MBEによるZn1-xCdxTe1-yOy膜の成長条件の導出を行った。その結果、ZnTe基板に格子整合するZnCdTeO膜を得ることができ、その光学特性を明らかにした。平成25年度は、中間バンドを介した光吸収特性の向上を目的に、不純物添加による中間バンドへの電子ドーピングを目指して研究を行った。具体的にはZnTeO薄膜のMBE成長中にAlをドナーとして添加し、その特性への影響を評価した。X線回折により評価した結果、Al添加量の増加と共に、ZnTeOからの回折ピークが低角度側にシフトしており、酸素濃度が減少していることが明らかとなった。Alは酸素と強く結合を形成することから、薄膜内に局所的にAl酸化物が形成され、ZnTeOを形成する酸素濃度が減少した可能性が高く、今後Alに代わるドナー不純物で同様の実験を行う必要がある。ZnTeOおよびZnCdTeOを用いた中間バンド型太陽電池構造を試作し、中間バンドを介した二段階光吸収による電流増加について、赤外バイアス光を用いた外部量子効率測定により評価した結果、バイアス光の照射によって電流が増加することを確認することができ、中間バンド型太陽電池としての原理を実証できた。本研究では、次世代の超高効率・低コスト太陽電池として期待される中間バンド型太陽電池の実現を目指し、単一層でマルチバンドを実現できる高不整合材料によるマルチバンドギャップ半導体ZnTeOを取り上げ、高品質な同半導体薄膜の成長と、本材料系での中間バンド型太陽電池の原理実証、ならびに中間バンドを介した光吸収特性の向上を目的としている。ZnTe1-xOx薄膜をZnTe(100)基板上に成長した場合、OとTeの共有結合半径の大きな差により、わずか2%程度のO添加量でも格子不整合率が0.5%を超えることから高品質なエピタキシャル膜を得ることが困難になる。平成24年度は、格子不整合を緩和し、高品質な結晶を得るため、ZnTe1-xOxに共有結合半径の大きなCdを添加したZn1-xCdxTe1-yOyによる格子整合系でのエピタキシャル成長の実現を目指し、(1)MBEによるZn1-xCdxTe1-yOy膜成長特性の把握、(2)Zn1-xCdxTe1-yOy薄膜の光学遷移エネルギーの評価を行った。以下に主な成果を要約する。(1)ラジカルソースMBEによるZn1-xCdxTe1-yOy成長の前段階として、ZnCdTeのMBE成長におけるCdフラックス供給量と薄膜中のCd濃度の関係を明らかにした。引き続き、酸素ラジカルを供給することで、Zn1-xCdxTe1-yOy成長を行った。高分解能X線回折、電子プローブ微小分析(EPMA)によりベガード則を仮定して、組成の決定を行うと共に、格子整合する組成比を有するZn1-xCdxTe1-yOy薄膜を得た。(2)フォトレフレクタンス法によりZn1-xCdxTe1-yOy薄膜の光学遷移エネルギーの評価を行うことで、同薄膜における価電子帯からE-およびE+バンドへの遷移エネルギーを明らかにした。当初の研究計画通り、平成24年度は、ラジカルソースMBEによりZnTe基板に格子整合するZn1-xCdxTe1-yOy成長を実現し、光学特性を明らかにすることができたため。

当初の研究計画通り、平成25年度は、(1)ZnCdTeOへのAlドーピング、(2) AlドープされたZnCdTeOの光学遷移特性の評価、(3)中間バンド型太陽電池構造の試作による原理実証とドーピング効果の検証を実施する。Alドーピングで良い結果が得られない場合は、他のドーパントを検討する。研究費は主として、薄膜成長用の原材料、基板、冷媒、ガス、薬品などの費用として使用する。
延髄呼吸リズム形成機構ニューロンへの麻酔関連薬の影響:スライスパッチ法による解析

吸入麻酔薬は中枢性呼吸調節機構に作用して呼吸を抑制する。また、吸入麻酔薬の麻酔作用はGABA受容体を介していると言われている。しかし、過去の論文ではGABA受容体を介した機序だけでは麻酔薬の作用を完全には説明できていない。最近、覚醒-睡眠サイクルを司る覚醒作用を有する神経ペプチドオレキシンが吸入麻酔薬の睡眠作用に関与していることが指摘され始めている。そこで、本研究では、新生ラット摘出脳幹標本を用いてオレキシンの中枢性呼吸調節機構における作用機序を解明した。オレキシンは前吸息性ニューロンおよび吸息性ニューロンを脱分極させるおよび膜抵抗を低下させることで中枢性呼吸調節機構を刺激していることが明らかになった。また、呼息性ニューロンを脱分極させることで呼息サイクルを早めていることで中枢性呼吸調節機構を刺激していることが明らかになった。吸入麻酔薬は延髄腹側部の中枢性呼吸調節機構に作用して呼吸を抑制することがわかっているが、その作用機序は解明されていない。本来から吸入麻酔薬の鎮静作用機序と考えられてきたGABA受容体は吸入麻酔薬の呼吸抑制作用に関与していることが示されきた。しかし、GABA受容体だけでは、吸入麻酔薬の呼吸抑制作用を完全に説明することはできない。本研究では、他の機序として睡眠ー覚醒サイクルに関与している覚醒作用を有する神経ペプチドオレキシンBが吸入麻酔薬の中枢性呼吸調節機構抑制作用にどのように関与しているかを解明した。新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて、オレキシンBが用量依存性に中枢性呼吸調節機構を刺激し呼吸数を増やすことが解明された。また、その呼吸促進作用が、延髄を介した呼吸数および呼吸出力への作用なのか、脊髄を介する呼吸出力への作用なのかを新生ラット摘出脳幹脊髄分灌流標本を用いて検討し、その作用が延髄の呼吸数への作用であることが解明された。次に、新生ラット延髄スライス標本を用いて、各種呼吸ニューロン(前吸息性ニューロン、吸息性ニューロン、呼息性ニューロン)へのオレキシンBの作用を検討した。オレキシンBは、前吸息性ニューロンおよび吸息性ニューロンを脱分極させ、intraburst frequencyを増加させることで、呼吸数をづかさせていることが明らかになった。結論として、Orexinは中枢性呼吸調節機構において、前吸息性ニューロンおよび吸息性ニューロンを促進することで呼吸リズム機構にも関与していることが示された。本研究では、他の機序として睡眠ー覚醒サイクルに関与している覚醒作用を有する神経ペプチドOrexinが吸入麻酔薬の中枢性呼吸調節機構抑制作用にどのように関与しているかを解明する。新生ラット摘出脳幹脊髄標本を用いて、Orexinの中枢性呼吸調節機構への作用を解析した。Orexinは用量依存性に中枢性呼吸調節機構を刺激し、呼吸数を増加させた。次に、新生ラット延髄スライス標本を用いて、各種呼吸ニューロン(前吸息性ニューロン、吸息性ニューロン、呼息性ニューロン)へのOrexinの作用を検討した。Orexinは、前吸息性ニューロンおよび吸息性ニューロンを脱分極させ、intraburst frequencyを増加させることで、呼吸数をづかさせていることが明らかになった。結論として、Orexinは中枢性呼吸調節機構において、前吸息性ニューロンを促進することで呼吸リズム機構にも関与していることが示された。吸入麻酔薬の中枢性呼吸調節機構での呼吸抑制のメカニズムを検討するにあたり、従来は吸入麻酔薬が神経抑制作用がある受容体であるGABA受容体に作用することでの機序が提唱されてきた。しかし、本研究では吸入麻酔薬が神経促進作用がある物質を抑制することで呼吸を抑制するという仮説のもと研究を行なっている。23年度は、その神経促進作用がある神経ペプチドとしてOrexinを候補にした。実際に、Orexinが中枢性呼吸調節機構に作用して、呼吸促進効果があることを明らかにすることができた。

24年度は、同じ実験法を用いて、Orexinと吸入麻酔薬の同時作用を調べる。実験法が確立し、実験で用いる薬品を増やすだけの見込みであるため、期待された結果が得られる可能性が非常に高い。そのため、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。23年度の本研究結果では、睡眠ー覚醒サイクルに関与している覚醒作用を有する神経ペプチドOrexinの中枢性呼吸調節機構での呼吸促進作用を解明することができた。今後の研究の推進としては、吸入麻酔薬セボフルランを呼吸中枢促進作用のあるOrexinが投与された新生ラット延髄スライス標本に投与した時の呼吸ニューロンへの影響を解析する。実験方法は23年度と全く同じであり、吸入麻酔薬セボフルランをOrexinを同時投与時の中枢性呼吸調節機構への作用の解析をすすめる。23年度と実験方法は同じであり実験機器は揃っている。そのため、次年度は吸入麻酔薬セボフルランを気化し、人工脳脊髄液へ安定して溶解する方法を確立するために、人工脳脊髄液の吸入麻酔薬濃度の測定を外部業者に依頼するさいに研究費を用いる予定である。他には、薬品、実験動物、人工の脊髄液を作製するための消耗品購入に次年度の研究費を当てる予定である。
多チャンネル表面筋電図の統計的処理によるアルファ運動ニューロン数の推定

随意収縮における筋の機能的最小単位は運動単位(アルファ運動ニューロン(脊髄前角細胞)とその神経支配を受けている筋線維群からなる集合)である。1つの筋はサイズの異なる多数の運動単位からなる。本研究は、等尺性随意収縮時の多チャネル表面筋電信号の統計的処理により、運動単位数(アルファ運動ニューロン)を推定する新しい理論を提唱し、臨床診断への適用可能性を示すことを目的とする。また、筋電信号発生のモデルの構築とシミュレーション実験により、推定法の妥当性と推定誤差を明らかにする。本年度は,昨年度に引き続き,上腕二頭筋および上腕筋を対象とした単一運動単位発射周波数の推定法の開発を行った.具体的には下記の項目について研究を遂行した.1.多チャンネル運動単位活動波形デコンポジションプログラムの開発表面筋電図を用いて単一運動単位の同定を行うため,多チャネル表面筋電信号に適した前処理法,独立主成分分析およびテンプレートマッチングを用いた同定方法を提案した.2.等速度運動時における運動単位活動波形の計測上腕二頭筋を対象に,最大随意収縮力の30%までの一定負荷トルクを与えた時に,5deg/sの等速度屈曲時において,多チャンネル筋電図を計測し,提案手法を用いて単一運動単位の活動電位波形の同定を行った.その結果,運動中の2つの運動単位の同定が可能であることを示した.随意収縮における筋の機能的最終単位は運動単位(アルファ運動ニューロン(脊髄前角細胞)とその神経支配を受けている筋線維群からなる集合)である.1つの筋はサイズの異なる多数の運動単位からなる.本研究は,等尺性随意収縮時の多チャネル表面筋電信号の統計的処理により,運動単位数(アルファ運動ニューロン)を推定する新しい理論を提唱し,臨床診断への適用可能性を示すことを目的とする.また,筋電信号発生のモデルの構築とシュミレーション実験により,推定法の妥当性と推定誤差を明らかにする.これまでの報告例と比較可能な上腕筋と総指伸筋を被験筋として,本年度は下記の研究項目について研究を遂行した.1.計測システムの構築等尺性収縮の計測システムを構築した(表面筋電図計測システム申請),筋張力,筋電図,筋音図を計測し,計算機に格納するものである.電極間隔は2,45mm,電極の大きさは1mm径とすることで,可能な限りシャープな活動電位波形となるよう多チャネル表面筋電信号を計測した.2.単一運動単位発射周波数の推定表面筋電図を用いて単一運動単位の同定を行うたった.最大随意収縮力の7%での等張力収縮において,1つの運動単位活動電位波形を同定し,発射周波数を推定した.随意収縮における筋の機能的最小単位は運動単位(アルファ運動ニューロン(脊髄前角細胞)とその神経支配を受けている筋線維群からなる集合)である。本年度は,昨年度に引き続き,上腕二頭筋および上腕筋を対象とした単一運動単位発射周波数の推定法の開発を行った.具体的には下記の項目について研究を遂行した.1.多チャンネル運動単位活動波形デコンポジションプログラムの開発表面筋電図を用いて単一運動単位の同定を行うため,多チャネル表面筋電信号に適した前処理法,独立主成分分析およびテンプレートマッチングを用いた同定方法を提案した.2.等速度運動時における運動単位活動波形の計測上腕二頭筋を対象に,最大随意収縮力の30%までの一定負荷トルクを与えた時に,5deg/sの等速度屈曲時において,多チャンネル筋電図を計測し,提案手法を用いて単一運動単位の活動電位波形の同定を行った.その結果,運動中の2つの運動単位の同定が可能であることを示した.
免疫栄養療法による高度侵襲手術に対するリスク軽減のための治療戦略

本研究では、免疫栄養療法の高度侵襲手術に対する術後合併症の防止効果を検討するための二つのランダム化比較試験を実施した。その結果、膵頭十二指腸切除術と閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術の二つの高度侵襲手術に対して術前に免疫強化栄養剤を投与する免疫栄養療法は術後感染性合併症の発症率を低下させた。免疫栄養療法の効果発現機序も検討しており、エイコサペンタエン酸によるプロスタグランディンE2を介したヘルパーT細胞分化の制御が重要な役割を果たしている可能性と、抗炎症効果にはエイコサペンタエン酸から代謝されたレゾルビンE1が関与していることが示唆された。膵頭十二指腸切除術を対象とした臨床試験は終了した。術前に免疫強化栄養剤を経口摂取し、術後は通常経腸栄養剤を経腸投与した「術前免疫栄養群」は、術前普通食を摂取し、術後は通常経腸栄養剤を経腸投与した「コントロール群」に比べ感染性合併症発生率が有意に低く、Clavien-Dindo分類による合併症の重症度も有意に低かった。また、「術前免疫栄養群」は術後エイコサペンタエン酸値が「コントロール群」に比べ有意に高く、血漿プロスタグランディンE2値は術後1日目で有意に低かった。「術前免疫栄養群」は1型ヘルパーT細胞の転写因子であるT-betの末梢血単核球のmRNAでの発現が「コントロール群」に比べ術後3日目に有意に高く、Th1/Th2バランスの手術侵襲によるTh2へのシフトが抑えられていることを示していた。血漿IL-6は「術前免疫栄養群」で「コントロール群」に比べ術直後で有意に低く、炎症反応も抑えられていることを示していた。以上より、膵頭十二指腸切除術に対する術前免疫栄養療法は感染性合併症の発生率を抑える効果が期待できた。また、免疫栄養療法の効果発現にはエイコサペンタエン酸によるプロスタグランディンE2を介したヘルパーT細胞分化の制御が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。これらの内容は第27回日本静脈経腸栄養学会、第112回日本外科学会定期学術集会パネルディスカッションにおいて発表し、論文投稿中である。閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術を対象とした臨床試験は順調に症例を蓄積中で、予定症例数40例の内、39例が登録し検体を採取している。術前に免疫強化栄養剤を経口摂取した「術前免疫栄養群」は、術前普通食を摂取した「コントロール群」に比べ感染性合併症発生率が有意に低かった。また、術前免疫栄養群は術後エイコサペンタエン酸(EPA)値がコントロール群に比べ有意に高く、血漿プロスタグランディンE2(PGE2)値は有意に低かった。術前免疫栄養群は1型ヘルパーT細胞の転写因子であるT-betの末梢血単核球のmRNAでの発現がコントロール群に比べ有意に高値であった。また、免疫栄養療法の効果発現にはEPAによるPGE2を介したヘルパーT細胞分化の制御が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。これらの内容は第112回日本外科学会定期学術集会等において報告し、論文はSurgeryに掲載された(Aida T, Furukawa K, et al. Surgery 2014; 155: 124-33)。閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術を対象とした臨床試験も終了した。術前に免疫強化栄養剤を経口摂取した「免疫栄養群」と摂取しなかった「コントロール群」の比較では、免疫栄養群ではコントロール群に比べ感染性合併症発生率が有意に低かった。EPAから代謝される新規脂質メディエーターのレゾルビンE1(RvE1)の検討では、術直後の血漿RvE1は免疫栄養群ではコントロール群に比べ有意に高値であった。術直前の血中EPAは術直後のRvE1と正の相関を認め、術直後のRvE1と血漿IL-6は負の相関を認めた。以上より、免疫栄養療法の抗炎症作用には、EPAから代謝されたRvE1が関与していることが示唆された。これらの内容は第114回日本外科学会定期学術集会等において報告し、現在論文投稿中である。

また、「術前免疫栄養群」は術後エイコサペンタエン酸値が「コントロール群」に比べ有意に高く、血漿プロスタグランディンE2値は術後1日目で有意に低かった。「術前免疫栄養群」は1型ヘルパーT細胞の転写因子であるT-betの末梢血単核球のmRNAでの発現が「コントロール群」に比べ術後3日目に有意に高く、Th1/Th2バランスの手術侵襲によるTh2へのシフトが抑えられていることを示していた。血漿IL-6は「術前免疫栄養群」で「コントロール群」に比べ術直後で有意に低く、炎症反応も抑えられていることを示していた。以上より、膵頭十二指腸切除術に対する術前免疫栄養療法は感染性合併症の発生率を抑える効果が期待できた。また、免疫栄養療法の効果発現にはエイコサペンタエン酸によるプロスタグランディンE2を介したヘルパーT細胞分化の制御が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。これらの内容は第27回日本静脈経腸栄養学会、第112回日本外科学会定期学術集会パネルディスカッションにおいて発表し、論文投稿中である。閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術を対象とした臨床試験は順調に症例を蓄積中で、予定症例数40例の内、28例が登録し検体を採取している。二つの臨床試験のうち、膵頭十二指腸切除術を対象とした臨床試験は終了し、現在論文投稿中。閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術を対象とした臨床試験も順調に症例を蓄積中で、予定症例数40例の内、39例が登録し検体を採取している。予定症例数が集まり次第、検体の測定とデーター解析を進める予定である。二つの臨床試験のうち、膵頭十二指腸切除術を対象とした臨床試験は終了。閉塞性黄疸を合併した肝葉切除術を対象とした臨床試験も順調に症例を蓄積中で、予定症例数40例の内、28例が登録し検体を採取している。平成25年度も平成24年度と同様に閉塞性黄疸合併肝切除術に対するランダム化比較試験を進め、検体の測定とデーター解析を進めると共に、国際学会および国内学会等にて研究成果の発表を行う平成24年度以降も平成23年度と同様に閉塞性黄疸合併肝切除術に対するランダム化比較試験を進め、データー解析を進めると共に、国際学会および国内学会等にて研究成果の発表を行う。該当なし消耗品:抗体各種、ELISAキット¥500,000-PCRキット¥400,000-放射性物質¥200,000-細胞培養、関連製品¥4000,000-実験器具¥200,000-旅費等:研究成果発表¥300,000-
内分泌細胞の開口放出部位は分泌刺激の違いにより異なるか?

内分泌系の最も重要な機能の1つにホルモン分泌があげられる。下垂体、消化管、膵ランゲルハンス島、副腎髄質などでは外来の刺激に対してホルモンが分泌される“調節性分泌"が存在し、その破綻により種々の疾患が生ずる。これらのホルモン分泌細胞では細胞内カルシウムが重要なシグナルである。最近、我々は、代表的なホルモン分泌細胞である膵β細胞をモデルシステムとして、単一の細胞からのホルモン分泌を時間的、空間的に記録する系を開発した。単一β細胞の分泌はトルブタミドで刺激した際、細胞内カルシウム濃度が高レベルにもかかわらずすくに生じなかったが、一定の期間後回復した。単一β細胞は異なった刺激薬(ATPとトルブタミドあるいはトルブタミドと、カイニン酸)に反応して分泌を生じた。単一β細胞における、分泌は局所的に生じた。同一薬剤でインスリン分泌刺激の際にはβ細胞の同じ部位から分泌は起こるが、異なる刺激剤ではβ細胞の違った部位から分泌が起こることが示唆された。今後この系を用いて、単一β細胞で受容体、イオンチャネル、セカンドメッセンジャー、顆粒関連分子などの経時的および局所的動態の変化と時間的空間的インスリン分泌の関連を解析する必要がある。
閉鎖性沿岸域水質環境評価・予測モデルの構築

本研究は、大阪湾沿岸域における海陸一体の環境影響評価モデルの構築を目指す第一歩として、陸域における人間活動・生活から排出される汚濁負荷の発生、流達、海岸海域への流入過程および沿岸海域における富栄養化をはじめとする水質悪化、海域生体系への影響の評価・予測モデルの構築を試みた。本年度の研究成果は、以下の通りである。1.兵庫県洲本市を例にして、環境影響評価における人間活動の影響評価モデルの構築を行った。昨年度に引き続き、クロス・インパクト・マトリックスを用いて地域社会システムを構成する諸要因間の因果関係を把握し、統計資料等に基づく要因の数量化、重回帰分析による量的関係の定式化を行い、社会システムのモデル化に使われるシステムダイナミクスの手法を適用して環境影響評価モデルを構築した。今年度は数量化に用いた統計値の見直し,要因間の定式化の改良を行い、人間活動を起源とする汚濁負荷の海域水質への動的な影響を示すことができた。2.大阪湾における沿岸海域水質環境変化のモデル化を行った。昨年度大阪湾の水質データに季節調整法を応用したモデル化を行い、水質データの補間,予測の手法に適するデータの表現方に関する改良が有効であることを示した。今年度は短期の自己回帰成分、観測ノイズの統計的性質に着目し,その確率分布を調べた。その結果、短期の自己回帰成分の空間的および時間(季節)的な変化を捉えることができた.また,モデル化に用いた水質計測データについては短期の自己回帰成分と観測ノイズは分布形状,分散値等の統計的性質においてよく類似していることがわかった.以上の結果をふまえ、水質データの長期予測、補間についての精度の改善、地点ごとの水質計測データが持つ特性を整理でき、計測地点によるデータの空間的な性質の変化を示すことが容易になった。さらにこの結果を用いて水質データの変動特性を生かした空間的な補間について提示することが出来た。本研究は,大阪湾沿岸域における海陸一体の環境影響評価モデルの構築の第一歩として,陸域における人間活動・生活から排出される汚濁負荷の発生,流達,海岸海域への流入過程および沿岸海域における富栄養化をはじめとする水質悪化,海域生態系への影響の評価・予測のモデル化を目的としている。陸域においては,行政区画,社会・経済特性,地域特性,歴史的背景等に配慮しつつ,複数のゾーンに分割して,ゾーン内部,ゾーン間の人間活動の影響を時間的,空間的広がりの中で要因間の因果関係の把握・評価・予測を試みた。海域においては,陸域からの影響を考慮しつつ,複数のボッ,クスに分割して,ボックス内,ボックス間の生物・化学・物理過程に配慮した生態系モデルの構築を試みた。本年度の研究成果は以下の通りである。1.平成13年度に試みた手法では,陸域からの汚濁負荷の推定が極めて難しいことが判明した。・新しいモデルの構築,または適切な補正方法の導入が必要である。・陸域のゾーン分割については,次年度に行う予定である。2.海域生態系による水質浄化については,低生生物による浄化と内部生産による汚濁負荷の増加をモデルに組み込む必要性のあることがわかった。3.海域生態系のボックスモデル化の有用性を確認することができた。次年度以降は,(1)汚濁負荷発生・排出モデル,(2)水質浄化モデル,(3)潮汐流・移流・拡散モデルの信頼性・妥当性を評価し,モデルの完成を目指す予定である。さらに,海域の水質浄化モデルの構築には,各水域の水質,生物生産,生物生態系に関する正確な情報を用いたボックスの構成が必要であるから,関連資料・データのデータベース化も必要となる。

本研究は,大阪湾沿岸域における海陸一体の環境影響評価モデルの構築の第一歩として,陸域における人間活動・生活から排出される汚濁負荷の発生,流達,海岸海域への流入過程および沿岸海域における富栄養化をはじめとする水質悪化,海域生態系への影響の評価・予測モデルの構築を目指している。本年度の研究成果は,以下の通りである。1.兵庫県洲本市を例にして,人間活動を考慮した環境影響評価モデルの構築を試みた。まず,地域社会システムを構成する諸要因を抽出して,クロス・インパクト・マトリックスを用いて要因間の因果関係を把握した。次に,統計資料等に基づいて要因を数量化し,重回帰分析によって量的関係を定式化した。そして,社会システムのモデル化に使われるシステムダイナミクスの手法を適用して環境影響評価モデルを構築した。さまざまな要因の変化をシミュレーションし,人間活動の海域水質への動的な影響を示すことができた。2.大阪湾における沿岸海域水質データベースの構築を試みた。大阪湾の水質データに自己回帰モデルを適用し,欠測値の補間と短期予測を行った。推定値は,実際の変動と良く一致しており,このモデルによって水質変動が表現できることを示した。また,ある水質項目に対する他の水質項目の影響や空間的な影響を考慮するため,多変量自己回帰モデルによって水質の変動推定モデルを構築した。その結果,モデルの残差成分のスペクトルを調べることによって,他の水質項目に起因する変動成分を調べることができ,水質項目間および空間的な影響を表現することができるようになった。本研究は、大阪湾沿岸域における海陸一体の環境影響評価モデルの構築の第一歩として、陸域における人間活動・生活から排出される汚濁負荷の発生、流達、海岸海域への流入過程および沿岸海域における富栄養化をはじめとする水質悪化、海域生体系への影響の評価・予測モデルの構築を目指している。本年度の研究成果は、以下の通りである。1.兵庫県洲本市を例にして、環境影響評価における人間活動の影響評価モデルの構築を行った。まず、地域社会システムを構成する諸要因を抽出して、クロス・インパクト・マトリックスを用いて要因間の因果関係を把握した。次に、統計資料等に基づいて要因を数量化し、重回帰分析によって量的関係を定式化した。そして、社会システムのモデル化に使われるシステムダイナミクスの手法を適用して環境影響評価モデルを構築した。さまざまな要因の変化をシミュレーションし、人間活動の海域水質への動的な影響を示すことができた。2.大阪湾における沿岸海域水質環境変化のモデル化を行った。大阪湾の水質データに季節調整法を応用したモデル化を行い、水質データの補間,予測の手法に適するデータの表現方に関する改良を試みた。これによって実測の水質データを長期変動成分(バイアスおよびトレンド)、短期の自己回帰成分、年周期の季節変動成分、および観測ノイズに合理的に分離して表現でき、それら成分を組み合わせることによって、データの長期予測、補間について精度良く行えることが分かった。また、各成分に分離したことによって、地点ごとの水質計測データが持つ特性を整理でき、計測地点によるデータの空間的な性質の変化を示すことが容易になった。
オンラインチャットによる英語授業で実施するタスクの研究開発

3次元仮想空間チャットシステム(文字ベース)を使用した大学での英語対話演習授業は、受講者に好評で、積極的な取り組みを引き出す魅力がある。その魅力をさらに高めるため、このシステムを使用して実際に授業で実施するタスクも、より受講者を引きつけるものであることが望ましい。そこでどのようなタスクが受講者を引きつけるのかを知るため、毎学期に1コマ九州大学と北海道大学をオンラインで結んで共同実施した授業の九大側受講者に、どのようなタイプのタスクを好むかに関して、また平成16年度前期で36、同後期で38実施したタスクのひとつひとつについて好むか嫌うかに関して、アンケート調査を実施した。出てきた結果は幾つかある。まずロールプレイよりも討論の方が好まれ、対話相手は自分で探すのではなく強制的に機械で割り振られることが望まれ、あまりタスクとしての仕掛けが大掛かりでなくて単純に議論に集中できるものとし、討論の論題は論点が比較的知られたなじみのあるものとし、学部の専門分野のような狭い話題はあまり好まれず、ロールプレイであれば結末が受講者の自由になる度合いの高いものが望まれる。意外に娯楽性の高低はあまり関係せず、対話グループの人数は2名でも3名でも内容さえよければ好感度に差は認められず、日常性を脱した奇抜な内容もあまり受け入れられない。全体として娯楽性の高い新味のあるものより、しっかりとして議論がどんどん進んでいく取り組みやすい討論系統のタスクが受け入れられやすいということである。こうした諸点をふまえてタスクの構成を考慮すべきであろう。平成15年度前期及び後期に、週1コマずつ、九州大学と北海道大学を結び、対話演習を内容とする英語遠隔共同授業を継続した。前期の授業期間終了間際に、授業で実施したタスクに関するアンケート調査を受講者に実施し、データ的に、受講者のモティベーションを高めるのは、受講者の現実とかけ離れた人物と状況の設定を持つ結末開放型のロールプレイ、過度に大掛かりでない新鮮な内容のゲーム性の強いタスク、身近な話題での議論や競技形式の討論であることがわかった。また、使用しているシステムに大幅な改訂が施されたため、機能を活かす授業進行方法の研究も行った。後期の授業に向けては、科研費によって購入した英語教育・英語授業活動に関する図書を参考にし、また相手先の北海道大学の担当者と打合せながら、バラエティに富んだ内容のタスクを考案・実施し、授業期間終了間際にアンケート調査を実施した。これについての分析と成果発表はまだ本報告書執筆時点では完了していない。後期の授業においても、システムの性能を活かす工夫を心掛けた。また、後期には総計数回、北海道内の私立高校の帰国子女等英語力の抜群に高い生徒が参加し、3者の共同授業となった場合も授業が成立することを確認し、また対話者の学力差の目立つ場合の心理的抵抗感についても確認できた。このようにしてオンラインチャットシステム(特に仮想空間を伴うもの)を利用した英語授業で実施するタスクについての知見が深まり、ストックが増えたのが研究初年度の成果である。研究期間の2年間4学期の間、サーバ新規導入などの恩恵を科研費から受けながら、北海道大学とインターネットで結んだ合同授業として、英語の文字チャットによる対話演習授業を継続実施した。その中で、多数のタスクを実際の授業で実施し、英語の実践的対話能力を伸ばすために3次元仮想空間チャットシステムを使用した授業の改善を図った。教員として実行した経験や受講者へのアンケート調査等に基づいて、どのような種類のタスクが受講者に受け入れられやすくて効果的なものであるのかを、そのタイプ分けも含めて明かにした。その結果、そのようなタスクとは、現実とかけ離れた設定を持っていること、結末に制限を課されていないもの、あまり大掛かりではないもの、ゲーム性・競技性に富むもの、話題が身近なものであること、などのようなものであることが、あらかじめ予測されたとおりほぼ確認できた。

さらにあぶり出された点は、対話相手を自ら探し選ぶよりも自動的に割与えられる方がよいこと、対話の人数はあまり多くなく2名が最適であること、タスクの実行にあたって求められる作業があまり複雑にならないこと、学部の専門分野的話題よりも一般性を持った話題がよいことなどが明かになった。タスクのおおまかなタイプとしては、単純な対話よりも討論が好まれ、ロールプレイも効果的である。だがしかし、これらの検証の材料としての対話ログの分析は思うようにできなかった。ログの分析については、次の研究テーマに文字チャットにおける英文の特徴と改善点を予定しているので、そちらに持ち越すことを考えている。