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大正期の総合型学習に見られる体育について(生活体育の先駆として)

大正期の総合型学習に見られる体育を研究するため、奈良女子高等師範学校附属小学校(以下附属小と略す)と池袋児童の村小学校(以下児童の村と略す)を研究対象に選定し、史料の収集と考察を行った。附属小に関する史料の収集と考察及び学会発表は前年度に果たしたが、考察の不充分さを指摘されたため、今年度再び史料収集を実施し、論述を整え、再投稿した。目下審査中である。(日本体育学会体育史専門分科会編『体育史研究』)今年度は児童の村に関する考察を中心に進めた。児童の村は現存しないため、附属小のような一次史料の収集は不可能であったが『新教育研究』、『生活学校』、『綴方生活』などの数少ない雑誌史料を手がかりとした。児童の村では時間割をもたず、児童個人の発案による「総合型学習」が終始展開されたため、カリキュラムとしての体育は殆ど実践されていなかったことが明らかとなった.僅かに認められる児童の身体活動は原っぱでの自由遊び、木登り、運動会などに過ぎず、「総合型学習に見られる体育」と定義づけられる実践はこれらに限られていた.附属小との共通項を見出すとすれば自由遊び、体育的行事(運動会)となり、これらが「大正期の総合型学習に見られる体育」に位置づけることができよう。研究課題の報告とは多少ずれるが、今年度における児童の村の考察によって浮き彫りにされてきた新たな課題についても言及しておこう.それは児童の村がなぜに体育を実施していなかったのか、という問題である.音楽、図工は専科の教員を雇い実施していたが、体育にはそのような措置がなされていなかった。このあたりの事情をまずは児童の村を主導した野口援太郎、野村芳兵衛という大正自由教育の代表的実践者の体育観を考察することから着手し、明らかにしておきたいと考えている。大正自由教育の理論と近代日本の体育がどのようなせめぎ合いを見せていたのか、今後の大きな課題としたい。附属小に関する史料は現在の奈良女子大学文学部附属小学校において学習指導案などの実践史料を中心に収集し、一方児童の村に関しては筑波大学附属中央図書館において雑誌「生活学校」を、東京大学附属図書館教育学部分館では雑誌「新教育研究」などを収集することができた。しかしながら児童の村は現存しないため、史料収集に時間を要し、附属小で収集したような現場の実践を明らかにできるような史料の発掘には至らなかった。上記の理由から今年度は附属小に関する考察を中心に進めた。附属小では「合科学習」と命名された低学年対象の生活重視の総合型学習が大正10年頃から実施されていたが、当初体育的な活動はそれほど活発には展開されておらず、郊外学習時における「自由遊び」だけであった。やがて実践の進展とともに学校行事が「合科学習」の中に取り込まれてくるようになると、運動会が体育的な活動に加えられるようになり、昭和にはいり「合科学習」の研究と実践とか最盛を迎えると児童の身体活動への認識が高まり、成果としての体育的活動が「合科学習」の中に加えられた。つまり「自由遊び」+体育的行事+正課の体育という3つの柱で「合科学習」における体育が構成されるようになったことが明らかになった。この構成は昭和20年以降、日本で実施された「生活体育」の発展過程と同一であると結論づけ、学会発表、投稿も行ったが、「生活体育との類似性」の根拠が十分に考察されていないとの批判を受けた。今後はさらに深い考察と児童の村に関する史料収集を大きな課題としたい。目下審査中である。このあたりの事情をまずは児童の村を主導した野口援

太郎、野村芳兵衛という大正自由教育の代表的実践者の体育観を考察することから着手し、明らかにしておきたいと考えている。大正自由教育の理論と近代日本の体育がどのようなせめぎ合いを見せていたのか、今後の大きな課題としたい。
波状流路内の2次流れと物質移動促進との関連性

流路壁が正弦波状をなす波状流路内に生じる2次流れ及び物質移動特性におよぼす影響について実験的な検討を行った.1.2次流れは遠心力の不安定性よって形成ささるTaylor-Goertler渦であり,幾何形状パラメータ(振幅・波長)にかかわらず,流路間隔が壁面振幅の2倍以下では必ず発生することがわかった.したがって従来ほとんど問題とされなかった2次流れは,流れのはく離と同様,波状流路における流れの性質の一つとみなされる.また,特殊な流動パラメータを用いることによって波状流路内の流れの不安定性を表す中立安定曲線を得た.2.波状流路内に生じるTaylor-Goertler渦は曲率の方向が周期的に変化するため,曲率一定の長方形曲りダクトとは異なり,上・下壁面に渦を生じる.その配列は2つあり,一つはどちらか一方の壁面だけに渦が形成される安定型と,上・下壁面に同位相で形成される不安定型である.特に後者の配列が渦の崩壊をみちびき,乱流遷移を促進させることが明らかとなった.3.2次流れの発生は局面からの物質移動速度を増進させる.特に2次流れの特質によって流れが一波長毎に更新されるため,物質移動の助走区間が短くなることが,その原因の一つであることが明らかとなった.流路壁が正弦波状をなす波状流路内に生じる2次流れ及び物質移動特性におよぼす影響について実験的な検討を行った.1.2次流れは遠心力の不安定性よって形成ささるTaylor-Goertler渦であり,幾何形状パラメータ(振幅・波長)にかかわらず,流路間隔が壁面振幅の2倍以下では必ず発生することがわかった.したがって従来ほとんど問題とされなかった2次流れは,流れのはく離と同様,波状流路における流れの性質の一つとみなされる.また,特殊な流動パラメータを用いることによって波状流路内の流れの不安定性を表す中立安定曲線を得た.2.波状流路内に生じるTaylor-Goertler渦は曲率の方向が周期的に変化するため,曲率一定の長方形曲りダクトとは異なり,上・下壁面に渦を生じる.その配列は2つあり,一つはどちらか一方の壁面だけに渦が形成される安定型と,上・下壁面に同位相で形成される不安定型である.特に後者の配列が渦の崩壊をみちびき,乱流遷移を促進させることが明らかとなった.3.2次流れの発生は局面からの物質移動速度を増進させる.特に2次流れの特質によって流れが一波長毎に更新されるため,物質移動の助走区間が短くなることが,その原因の一つであることが明らかとなった.
グラフト鎖内での無機化合物の沈殿生成を利用する極低濃度のイオンの除去用材料の開発

研究代表者は、東京電力福島第一原子力発電所の汚染水の処理に適した吸着材の形態として繊維に着目した。市販のナイロン繊維を出発材料にして放射線グラフト重合法を適用し、極低濃度の放射性セシウムやストロンチウムを除去するために、無機化合物(それぞれ、フェロシアン化コバルトとチタン酸ナトリウム)を担持して繊維を開発してきた。この吸着繊維の性能が認められ、現時点で、サブドレンから汲み上げた汚染水や港湾内汚染水の処理の現場への適用や試験に至っている。2011年3月11日の東日本大震災に伴って,東電福島第一原発でメルトダウンが起きた。その後,Cs-137やSr-90といった放射性物質が放出され,河川,湖沼水,海水といった地表水に溶け込んだ。除染作業によって発生する放射性物質を含んだ汚染水はタンクに貯留されている。水中に溶存するセシウムを除去するための吸着材には,極低濃度のセシウムイオンを吸着できること,および吸着材の取り扱いが容易であることが求められる。研究代表者らは,Csの高速除去をめざし,放射線グラフト重合法を適用して,不溶性フェロシアン化コバルト微粒子(Co-FC)担持繊維を開発し,市販の吸着材と比較して, Csを高速吸着できることを実証してきた。本研究では,Co-FCの繊維への担持の仕組みを解明した。不溶性フェロシアン化金属を担体へ担持する研究は多くあるが,その担持の仕組みを解明した研究はない。Co-FC担持繊維を次の工程を経て作製した。まず,ナイロン繊維に放射線グラフト重合法を適用してアニオン交換繊維を作製した。つぎに,アニオン交換繊維をK4[Fe(CN)6¬]溶液,CoCl2溶液の順に浸漬し,Co-FCを担持させた。アニオン交換繊維,[Fe(CN)6¬]4-吸着後の繊維,およびCo-FC担持繊維の繊維断面方向でのCl,FeおよびCo元素分布を測定した。まず,[Fe(CN)6¬]4-はアニオン交換繊維内部まで吸着した。つぎに,繊維周縁部の[Fe(CN)6¬]4-からCl-とイオン交換し,その[Fe(CN)6¬]4-はCo2+と沈殿反応を起こして繊維周縁部でCo-FCを形成した。さらに,繊維内部に吸着している[Fe(CN)6¬]4-もCl-とイオン交換し,繊維内部ではなく,繊維周縁部でCo2+と沈殿を形成した。初めに吸着していたすべての[Fe(CN)6¬]4-が繊維周縁部に担持されることを明らかにした。東京電力(株)福島第一原子力発電所では,メルトダウンした核燃料の注水冷却が続いている。注水冷却に使用した水から逆浸透膜(RO)モジュールを使って淡水を製造し,注水冷却に循環使用している。循環している水に,毎日400トンの地下水が山側から原子炉建屋に流入し混ざるために,ROモジュールの濃縮側から,毎日400トンの汚染水(この汚染水をRO濃縮塩水と呼ぶ)が発生する。また,東電福島第一原発の14号機取水口前の港湾(長さ400 m ×幅80 m ×深さ5 m)内に,原子炉建屋から漏出した汚染水の一部が流れ込んで16万トンの海水が汚染されている。RO濃縮塩水および港湾内汚染海水中の放射性物質を,吸着材を使って除去する作業が汚染水処理である。処理方式には,ポンプを使って吸着材充填装置に汚染水を流通させる方式と汚染水へ吸着材を直接投入後に回収する方式とがある。汚染水処理後には放射性物質を吸着した吸着材は放射性廃棄物として保管する必要があるので,減容できる吸着材であることが望ましい。本研究では,さまざまな汚染水の処理に融通がきく吸着材の形態として繊維に着目した。2011年3月のメルトダウン事故の直後から,市販の6-ナイロン繊維(以後,ナイロン繊維)を出発材料にして放射線グラフト重合法を適用して,セシウムとストロンチウムの除去のための吸着繊維を作製してきた。セシウムの除去には,不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維,ストロンチウムの除去には,チタン酸ナトリウム担持繊維を作製した。繊維表面にそれぞれの無機化合物が液中に欠落しない構造をつくれるような作製経路を見出した。また,市販の粒子状吸着材と吸着性能を比較し,「簡便,確実,しかも安全に」汚染水処理のできる吸着材であることを実証してきた。研究代表者は,東電福島第一原発の汚染水の処理に適した吸着材の形態として繊維に着目した。市販のナイロン繊維を出発材料にして放射線グラフト重合法を適用し,極低濃度の放射性セシウムやストロンチウムを除去するために,無機化合物を担持した繊維を開発してきた。この吸着繊維の性能が認められ,現時点で,サブドレンから汲み上げた汚染水や港湾内汚染水の処理の現場への適用や試験に至っている。グラフト鎖内での無機化合物の沈殿生成を利用して作製した吸着繊維の研究成果を,CsおよびSr除去用に分けて述べる。まず,Csイオンを特異的に捕捉する不溶性フェロシアン化コバルトを担持した繊維を作製するために,まず,ナイロン繊維にエポキシ基をもつビニルモノマーをグラフト重合した後,グラフト鎖のエポキシ基をアニオン交換基(例えば,トリエチレンジアミン構造)に変換した。そのアニオン交換基にフェロシアン化物イオン(Fe(CN)64-)を吸着させた。

つぎに,その繊維を塩化コバルト水溶液中に浸すと,グラフト鎖内に不溶性フェロシアン化コバルトの微粒子が担持された。得られた不溶性フェロシアン化コバルトの微粒子はマイナス電荷をもつので,グラフト鎖中のプラス電荷と多点で静電相互作用し,絡まることで繊維に安定に担持されることがわかった。つぎに,Srイオンを選択的に捕捉するチタン酸ナトリウムを担持した繊維を作製するために,まず,硫酸チタン水溶液に過酸化水素を加えてペルオキソチタン錯体アニオンにした。その後,アニオン交換基をもつグラフト鎖にペルオキソチタン錯体アニオンを吸着させた。その繊維を水酸化ナトリウムのメタノール水溶液に浸すと,グラフト鎖内にチタン酸ナトリウムが担持された。チタン酸ナトリウムもグラフト鎖との静電相互作用によって繊維に安定に担持されていると推察している。研究代表者は、東京電力福島第一原子力発電所の汚染水の処理に適した吸着材の形態として繊維に着目した。市販のナイロン繊維を出発材料にして放射線グラフト重合法を適用し、極低濃度の放射性セシウムやストロンチウムを除去するために、無機化合物(それぞれ、フェロシアン化コバルトとチタン酸ナトリウム)を担持して繊維を開発してきた。この吸着繊維の性能が認められ、現時点で、サブドレンから汲み上げた汚染水や港湾内汚染水の処理の現場への適用や試験に至っている。福島第一原子力発電所の14号機取水口前の海水エリア(縦80 m,横400 m,深さ5 m)の汚染海水を,汲み上げることなく,「簡便,確実,しかも安全に」除染するために,放射性物質に対して海水中で選択吸着性を示す吸着繊維を使う作業を本研究は提案している。吸着繊維を成型して組み紐にした繊維集合体を14号機取水口前の海水に投入・浸漬し,吸着が平衡に達したところで回収して,放射能遮蔽容器に保管するという汚染水処理システムである。汚染海水からセシウムを除去するための吸着繊維は,すでに2014年12月から福島第一原発の遮水壁開口分に試験的に設置され,2015年1月から二ヵ月おきに繊維に吸着した核種の分析が実施されている。このように,大学の研究室で開発した吸着繊維の性能が認められ,ベンチャー企業での量産に移行し,最終的に,福島第一原発の汚染水処理の現場での試験採用に至っている点から,計画以上に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。化学工学,吸着操作,高分子化学海水中にはストロンチウムと同族のマグネシウムやカルシウムも高濃度で溶存している。特に,カルシウムイオンはストロンチウムイオンの最強の競合イオンである。カルシウムイオンに対してストロンチウムイオンの選択吸着性が高い吸着繊維を作製するには,ストロンチウム除去用吸着繊維であるチタン酸ナトリウム担持繊維の担持量を高める必要がある。また,汚染海水から放射性ストロンチウムを除去するには大量の(例えば,3600トン)の吸着繊維が必要になるため,量産の立場から吸着性能を低下させることなく,簡単な作製経路や温和な反応条件の探索が要請される。これまでに,チタン酸ナトリウム担持繊維の作製には,つぎの2つの経路を提案してきた。(1)カチオン交換繊維にチタンカチオン種を吸着させた後,チタン酸さらにチタン酸ナトリウムへ転化する経路,および(2)アニオン交換繊維にチタンアニオン種を吸着させた後,チタン酸ナトリウムへ転化する経路である。グラフト鎖内に析出するチタン酸ナトリウムの表面
視索上核に投射するカテコラミン細胞:侵害刺激と恐怖刺激に対する反応

侵害刺激はバゾプレシン分泌を増強し、恐怖刺激はバゾプレシン分泌を逆に抑圧する。一方、侵害刺激と恐怖刺激は視床下部内においてノルアドレナリンの放出を増加させる。従って、バゾプレシン分泌における侵害刺激と恐怖刺激に対する反応にノルアドレナリンが関与している可能性がある。本研究は、まずこの可能性を検証する目的で、ノルアドレナリン線維を特異的に破壊する神経毒素5-ADMPの効果を検討した。5-ADMPを脳室内に投与すると間脳におけるノルアドレナリンの含量は70%減少したがドーパミンの含量は有意には変化しなかった。5-ADMPを投与しノルアドレナリン線維を破壊すると、恐怖刺激に対するバゾプレシン分泌抑圧反応が観察されなくなった。一方、侵害刺激に対するバゾプレシン分泌増強反応は5-ADMPを投与した動物においても偽薬を投与した対照群と同様に誘発された。これらのデータは脳内のノルアドレナリンが、恐怖刺激に対するバゾプレシン分泌抑圧反応を引き起こしていることを示唆する。次に、脳幹部A2およびA1領域のノルアドレナリン細胞のうちバゾプレシン神経の細胞体がある視索上核に投射している神経が刺激により活性化されるか検討する方法の開発を目指した。この目的のため本実験においては、A2、A1細胞を活性化することが知られているCCKの末梢投与を刺激とし用い、Fos蛋白質とチロシンヒドロキシラーゼの免疫組織化学的検出法に逆行性トレーサーの視索上核内への微量注入法を組み合わせた三重染色をおこなった。この方法を用いると、視索上核に投射するA1あるいはA2カテコラミン細胞が刺激により活性化されるか検討することが可能になることが分かった。この三重染色法を用い恐怖刺激により活性化される細胞を同定することが次の課題である。
大規模画像処理のための分散協調型ニューラルネットワークの構築

ニューラルネットワークを用いて大規模な画像を処理しようとした場合、すなわち画像-画像間の非線形写像を学習しようとする場合、画像サイズに応じて結線数が急増し急速に学習が困難となるため、大規模画像を直接入力としてニューラルネットワークで画像処理を行う研究は従来ほとんど試みられていなかった。画像処理では通常大部分の特徴量が近傍処理によって抽出され、これらの特徴量を積み上げることによってより高次の概念形成・認識がなされるものと考えられる、本研究では、この点に着目して大規模画像処理を効率的に実行するニューラルネットワークアーキテクチャの開発および検証を行うことを目的としている.具体的には,処理画像を比較的小規模な部分画像に分割し,これらから局所的特徴量の抽出を行う画像処理ニューラルネットワーク群と、その出力を統合し,より高次・広域的な特徴を自己組織的に学習する協調ニューラルネットワーク群を積み重ねたハイブリッド型ニューラルネットワークの構築方法を検討した。多数台の計算機がLAN接続された分散計算機環境において、上記のニューラルネットワークアーキテクチャの実装を行い,人工画像および実画像を用いた性能評価実験を行った,その結果,実用的な時間で大規模画像の画像処理を学習するニューラルネットワークアーキテクチャが構築可能であることが確認された.また,画像処理ニューラルネットワーク群間における情報流通量は比較的少量であるため,これらの結合はLAN等による粗結合でも十分実用的であることが確認された.さらに,本研究によるニューラルネットワークでは,協調学習の効果により,部分画像処理ニューラルネットワークのみの学習結果と比較して,大域的な学習が行われていることが確認された.ニューラルネットワークを用いて大規模な画像を処理しようとした場合、すなわち画像-画像間の非線形写像を学習しようとする場合、画像サイズに応じて結線数が急増し急速に学習が困難となるため、大規模画像を直接入力としてニューラルネットワークで画像処理を行う研究は従来ほとんど試みられていなかった。多数台の計算機がLAN接続された分散計算機環境において、上記のニューラルネットワークアーキテクチャの実装を行い,人工画像および実画像を用いた性能評価実験を行った,その結果,実用的な時間で大規模画像の画像処理を学習するニューラルネットワークアーキテクチャが構築可能であることが確認された.また,画像処理ニューラルネットワーク群間における情報流通量は比較的少量であるため,これらの結合はLAN等による粗結合でも十分実用的であることが確認された.さらに,本研究によるニューラルネットワークでは,協調学習の効果により,部分画像処理ニューラルネットワークのみの学習結果と比較して,大域的な学習が行われていることが確認された.
立体コントロール因子の導入による高効率かつ高選択的非ヘム型錯体触媒の開発

不斉酸化反応は、学術・応用両面にわたり重要な化学プロセスであるが、効率性・選択性に富んだ鉄錯体触媒の開発は、環境負荷や経費の削減など環境調和型クリーンプロセスの構築に重要である。本基盤研究では、研究代表者らが新たに開発した酸素架橋型二核鉄錯体が、アルカンモノオキシゲナーゼなど生体系非ヘム型酵素の活性部位と類似した構造をもつことに注目して、金属近傍への不斉因子や立体因子の的確な導入により錯体構造の揺らぎをなくし、二核活性部位の活性化を図ったものである。研究代表者らが新たに開発した、2つのエチレンジアミン窒素と2つのアミド酸素を配位座とした直線状N2O2型光学活性4座配位子を用いて調整した複核鉄(III)錯体を触媒として過酸化水素による各種スルフィドの酸化反応を詳細に検討したところ、2級アミド型エチレンジアミン配位子やアキラルな3級アミド型配位子に比べて3級アミド型不斉配位子を用いたときに非常に大きく触媒効果が向上する事を見いだした。これら配位子からなる金属錯体の構造を精密に検討するために、様々な第1遷移金属イオンからなる単核錯体を新たに合成したところ、2級アミド型不斉配位子の金属錯体と、3級アミド型不斉配位子の金属錯体とでは、金属錯体の絶対配置が完全に逆転していることを見いだした。さらに、2級アミド型不斉配位子の金属錯体は、その絶対配置が対アニオンにより影響されることも見いだした。また、3級アミド型不斉配位子の金属錯体では、配位子の不斉置換基が、酸化反応の反応場を覆うように配置されるため、反応場が、2級アミド型のものに比べて疎水的になっていると推察できる。この様に、金属錯体の立体構造が触媒効率に大きく影響を与えることが示唆された。本基盤研究では、申請者らが新たに開発した酸素架橋型二核鉄錯体が、アルカンモノオキシゲナーゼなど生体系非ヘム型酵素の活性部位と類似した構造をもつことに注目して、金属近傍への不斉因子や立体因子の的確な導入により錯体構造の揺らぎをなくし、二核活性部位の活性化を図ったものである。2つのエチレンジアミン窒素に加えて2つのアミド酸素を配位座とした直線状N2O2型光学活性4座配位子を新たに種々合成することに成功するとともに、それら配位子を用いて調整した複核鉄(III)錯体を触媒として過酸化水素による各種スルフィドの酸化反応を詳細に検討した。その結果、2級アミド型エチレンジアミン配位子やアキラルな3級アミド型配位子では期待することができない立体的な錯体構造制御をおこなえる3級アミド型不斉配位子を用いたときに非常に大きく触媒効果が向上する事を見いだした。円二色性スペクトルより、3級アミド型不斉錯体は、2級アミド型不斉錯体とは絶対配置が異なることが示唆された。このように、アミド平面と不斉側鎖との立体反発を利用した配位子への立体コントロール因子の導入により、金属錯体の触媒効率を向上させることができるという今までにない新しい方法論を見いだすことができた。

本基盤研究では、研究代表者らが新たに開発した酸素架橋型二核鉄錯体が、アルカンモノオキシゲナーゼなど生体系非ヘム型酵素の活性部位と類似した構造をもつことに注目して、金属近傍への不斉因子や立体因子の的確な導入により錯体構造の揺らぎをなくし、二核活性部位の活性化を図ったものである。研究代表者らが新たに開発した、2つのエチレンジアミン窒素と2つのアミド酸素を配位座とした直線状N2O2型光学活性4座配位子を用いて調整した複核鉄(III)錯体を触媒として過酸化水素による各種スルフィドの酸化反応を詳細に検討したところ、2級アミド型エチレンジアミン配位子やアキラルな3級アミド型配位子に比べて3級アミド型不斉配位子を用いたときに非常に大きく触媒効果が向上する事を見いだした。これら配位子からなる金属錯体の構造を精密に検討するために、様々な第1遷移金属イオンからなる単核錯体を新たに合成したところ、2級アミド型不斉配位子の金属錯体と、3級アミド型不斉配位子の金属錯体とでは、金属錯体の絶対配置が完全に逆転していることを見いだした。さらに、2級アミド型不斉配位子の金属錯体は、その絶対配置が対アニオンにより影響されることも見いだした。また、3級アミド型不斉配位子の金属錯体では、配位子の不斉置換基が、酸化反応の反応場を覆うように配置されるため、反応場が、2級アミド型のものに比べて疎水的になっていると推察できる。この様に、金属錯体の立体構造が触媒効率に大きく影響を与えることが示唆された。
スワヒリ語・スワヒリ文学の生成と発展に関する研究

〈多言語・多民族文化論〉,〈民族語・民族文学論〉を別稿としてまとめる中で,アフリカにおけるイスラムの影響を地域別に比較し,それが書記文学,広い範囲での地域共通語を生み出すプロセスを考察した。成立以後1世紀足らずで,イスラムは黒人アフリカに到達し,各地で宗教的混交(シンクレティズム)を起こしたほか,北アフリカからサハラの交易路に沿って縦断し、西アフリカ内陸部をイスラム化し,やがて国家形成を促した。1819世紀のフルベ人の聖戦はイスラムのいっそうの土着化につながった。一方,東アフリカ海岸地方では,わずかに海岸部に小規模なイスラム都市国家(ウンマ)が建てられたが,イスラムは土俗的なものと混交しながらも土着化する程度は乏しく,人々は海の彼方に自己のアイデンティティを求めつづけた。面としてイスラム化が浸透した西アフリカと,点と線でしか浸透しなかった東アフリカとの顕著な相違である。従って,スワヒリ語の浸透もその後の植民地化,ミッション教育に負うところが大きい。本年度の研究計画・方法は以下の通りであった。(1)スワヒリ語・スワヒリ文学に関する通時的な研究文献の収集。(2)スワヒリ語の方言的種々性に関する文献の収集、(3)時代ごとの言語的特徴と文学作品(伝承,詩篇を含む)との有機的関係を文化史・社会史の中で位置づける。(1),(2)については,主としてタンザニア,ケニアなどの現地出版社の刊行物の中からめぼしい物を入手するとともに,一研究者の旧蔵書「アフリカ言語・文化コレクション」の一部を入手し,資料収集の面で前進が見られた。これらの図書は,(1)スワヒリ語の生成,特にその系譜的位置を明らかにし,その後の発展の特徴を把握する。(2)スワヒリ語の生成と発展の歴史を東アフリカ全体の文化史との関係で把握し,特にスワヒリ文学の生成と発展とのかかわりを究明する,という当初の研究目的にそった基礎資料となるものである。(3)については,「スワヒリ語の語彙の増やし方」(日本アフリカ学会第28回学術大会,於国立民族学博物館)などを通じて成果の一部を発表したほか,さらに後続の発表を予定している。全体として,スワヒリ語の歴史,スワヒリ文学の歴史を再構成し,従来の個別的,共時的な研究成果を通時的な展望の中に位置ずけ,広くアフリカ文化史,イスラム文化史の一環として把握するという当初の研究目的にそって一定の進展が見られた。今年度に考察の対象としたのは、以下の諸点である。1.スワヒリ語の起源と生成(1)バンツー諸語の要素とアラビア語諸方言の要素に関して、語彙、文法、意味分野での比較分析。(2)スワヒリ語をアラビア文字で表記する際の問題点。2.古典期スワヒリ文学(詩著)へのアラビア文学の影響(1)特に叙事詩について3.古典期スワヒリ詩人の生活(1)ムヤカ・ビン・ハジ・アル・ガッサニイの生き方を通して、19世紀モンバサの文学的風土と感性を追求した。(2)『ラム年代記』を通してラム島住民の歴史と風土を追求した。4.スワヒリ民話のモチーフとタイプの分析(1)神話、伝説の分野ではアラブ・イスラムの影響が濃いが、動物昔話、ことわざ、その他言語遊戯などはむしろバンツー諸語からの影響が濃いことがわかった。(2)アラビア伝来の民話の中にも、各種のモチーフ(例、人を呑み込む怪物、そう入された歌、ダンスなど)はアフリカ大陸内部に合致するものが多い。5.スワヒリ叙事詩「アル・インキシャフィ」の言語的分析。今後の計画1.考察の対象が多岐にわたり、今年度に予定した中間まとめが未整理である。93年度(最終年)で全体をまとめたい。
韓国語諸方言のアクセント研究

本研究では,韓国語の全羅南道(ちょるらなむど)の麗水(よす)地域のアクセント体系の記述及び地域差を中心に実地調査を行った。主に,突山島(どるさんど)方言のアクセント記述を行い,複合名詞のアクセント規則,用言のアクセントとの特徴を解明することができた。また,アクセント現象は,慶尚道諸方言における現象と非常に緊密な関係にあることを明らかした。慶尚北道(きょんさんぷくど)の奉化方言のアクセント規則及び用言のアクセント特徴を明らかにすることができた。本研究は,韓国語諸方言のアクセントの記述研究及びその体系の解明を目的としている。平成23年度の研究実施計画のうち,慶尚北道(けいしょうなんどう)の奉化(ぼんふぁ)及び全羅南道(ちょるらなんどう)の麗水(よす)地域のアクセントの記述調査を行うことができた。奉化(ぼんふぁ)方言は,用言の活用形のアクセント特徴及び世代差を明らかにすることを目的とした。調査の結果,高年層の用言の活用形のアクセント交代の全貌が分かり,他の慶尚道方言とは大きな違いはなく,中期朝鮮語でも見られた声調交代とほぼ一致していることが確認できた。また,若い世代も高年層とはアクセント体系は一致し,活用形のアクセント交代も大体一致していると確認できた。その点,記述研究としての成果は上げられたと評価できる。ただ,若い世代には1音節語幹の交代が高年層と違いが見受けられた点は,今後の課題にしたい。麗水(よす)方言は,突山島を中心にした,アクセント体系の解明や地域差の有無を明らかにすることを目的とした。調査の結果,名詞のアクセント体系は先行研究とは異なり,2つのアクセント型が対立を成している2型アクセントと分かった。これに対して,用言の活用形においては3音節まではかつては存在していたアクセント型が保たれており,名詞と用言のアクセント体系が異なると言える。もし,それが言えるのであれば,韓国語諸方言において,名詞と用言のアクセント体系が異なる方言として報告できる。この点は,今後さらなる調査による確認・分析が必要である。また,突山島内では現在まで地域差はないと判断するが,世代差がある可能性が見受けられた。この点も今後の課題となる。平成24年度に実施した研究は主に,麗水(よす)地域のアクセント記述及びその体系の解明を中心とした。前年度に引き続き,麗水突山島(ドルサンド)方言のアクセント記述を行い,地域差はないことが解明できた。また,複合名詞のアクセント規則は,一部の組み合わせ以外は,「X+Y=X」の規則であることを明らかにした。用言のアクセントは,前年度の予備調査では3つの型が対立する体系であると捉えていたが,より詳しい調査研究により,名詞と同様に2つの型が対立を成していることが分かった。さらに,活用形のアクセント特徴は,慶尚道諸方言におけるそれと非常に緊密な関係にあることが明らかになった。特に,3つの型が対立する慶尚道諸方言と対照することにより,突山方言におけるアクセント合流の仕方は,アクセント性質(語声調・アクセント核)が反映されていることが分かった。これにより,慶尚道諸方言以外にも「一つの体系内に語声調とアクセント核が共に存在している」方言が存在し,この前提は韓国語諸方言においては一般化できると考えられ,アクセント理論にも大きく貢献できるものだと評価できる。また,麗水市内の名詞のアクセント調査を行い,3つの型の区別があるとする先行研究とは異なり,2つの型が対立していると捉えている。ただし,突山方言とは具体的な音調の現れ方が異なっており,地域差が見られる。麗水の別の地域の蓋島(けど)における名詞のアクセント調査を行った。まだ,体系を解明できるほどのデータが集まらず,アクセント特徴を記述しきれないものの,前述の2つの地域とは所属語彙および,音調型もかなり異なっていることが確認できた。これによりアクセント合流の仕方が異なる可能性がある。その他,全羅南道の求礼(くれ)地域の名詞のアクセント実地調査を行い,アクセント特徴に地域差が見られることが確認できた。今後の詳しい調査が急がれる。目的としていた慶尚北道方言及び全羅南道の麗水方言のアクセント体系の解明は,残された問題はあるものの,その実態を明らかにすることができた。麗水方言に絞っての記述調査を行っている全羅南道方言のアクセントについては引き続き他地域の実地調査を行う予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究は,従来通り現地調査による記述研究を行う予定である。ただし,全羅南道方言は慶尚道方言とは異なり,アクセントの変化の途上(若しくは曖昧なアクセント対立)にあると考えられるため,広い地域よりは1つの地域を,話者を増やして詳しく記述調査を行う方が,より信頼できるデータが得られると判断する。
高分子重合法による機能性微粒子合成のメカノケミカル的アプローチ

溶体に超音波を照射すると液中に激しい気泡が生じ、その気泡が急激に圧壊するときに高温高圧の場が形成され、これが発光や材料の浸食などの化学的作用を引き起こす原因である事が知られている。この現象はキャビテーションと呼ばれ、水溶液中の場合、水素ラジカル(H+・)、水酸化ラジカル(OH-・)などのラジカルが生成し、種々の化学反応を促進あるいは誘起する。超音波照射により形成される反応場を利用したプロセスは、常温常圧下であるにもかかわらず、気泡内および気泡近傍に局所的な極限環境を作り出すため、有害物質の無害化や機能性微粒子の調製などについて活発な研究が行われている。本研究では、超音波を利用した機能性微粒子の合成を念頭に置き、まず、超音波照射により生成するラジカルの強度を水酸化ラジカルの化学的定量法に利用されるフリッケ溶液を用いて同定し、超音波照射の最適条件を見出すための検討を行った。フリッケ溶液は鉄の2価のイオンと少量の塩化ナトリウムが硫酸水溶液に溶解した溶液であり、ラジカルによる鉄イオンの酸化反応(Fe^<2+>→Fe^<3+>)量を測定することでラジカル発生量を同定することが可能である。本実験装置におけるラジカル発生量は、溶液30mLで溶液温度が25°Cの場合、約0.5mM/hであり、超音波発振子から溶液容器底面までの距離hに対して周期的に変化する。これは超音波が共鳴するためであるが、本実験条件では距離hが7.5mmのときに強度が最も大きくなることが確認された。これらの実験結果を踏まえて、超音波還元による金微粒子の合成を試みた。ラジカル捕集剤としてクエン酸を添加した塩化金酸水溶液に超音波照射を行うと数nmの金微粒子が合成され、超音波を照射せずに還元剤で金微粒子を合成した場合に比べて粒径が小さく球形の粒子が得られることが確認された。また、超音波の強度に粒径が依存することも判明した。シリコンアルコキシド重合法におけるSiO_2単分散微粒子の合成は、(1)粒子核生成段階、(2)粒子凝集段階、(3)粒子成長段階の3段階を経て行われ、その粒子径は初期生成核の個数や凝集の程度に大きく影響を受ける。本研究では超音波照射によるSiO_2単分散微粒子の合成を試み、メカノケミカル処理の影響とそのメカニズムについて詳しく考察した。超照射実験に先立ち、先ず予備実験としてSiO_2粒子の合成における攪拌の影響を考察した。粒子径に対する攪拌速度の影響は、粒子径が小さいほど、その効果は小さく、生成粒子が300nm程度の条件では、生成粒子の粒子径は攪拌速度に依存しない。これは、この程度の大きさの粒子の挙動はブラウン運動が支配的であり、溶液の攪拌状態が粒子衝突などの粒子成長に直結する運動に影響しにくいためであると考えられる。これに比べて、溶液のイオン強度を大きくして粒子の凝集を促進させた合成条件では、粒子は500nm以上に成長し、最終的な生成粒子の大きさは、溶液の攪拌状態に影響され、生成粒子が大きい程、その効果は大である。これは、粒子が大きくなることで粒子の運動に場の流れの影響が無視できなくなり、粒子同士の衝突等の粒子成長に関係する運動が反応溶液の攪拌状態に依存するようになるためであると考えられる。しかし、粒子径が大きくなり1μmに近づくにつれて粒子間凝集が激しくなり、1μm以上の単分散粒子を合成することはできなかった。次に攪拌に加えて超音波を照射してSiO_2粒子の合成した場合、攪拌のみの条件に比べて粒子の凝集が促進された。従来法では電解質により粒子凝集を促進させていたため、反応の各段階において粒子合成を調整することは不可能であったが、この結果より超音波照射を調整することで、合成の各段階での自在な粒子間凝集制御が可能であると予想され、更なる大粒径・高単分散粒子の作製が期待できる。

これは超音波が共鳴するためであるが、本実験条件では距離hが7.5mmのときに強度が最も大きくなることが確認された。これらの実験結果を踏まえて、超音波還元による金微粒子の合成を試みた。ラジカル捕集剤としてクエン酸を添加した塩化金酸水溶液に超音波照射を行うと数nmの金微粒子が合成され、超音波を照射せずに還元剤で金微粒子を合成した場合に比べて粒径が小さく球形の粒子が得られることが確認された。また、超音波の強度に粒径が依存することも判明した。
顔面補綴装置作製の自動化に関する研究

顎顔面領域の外傷、悪性腫瘍や先天奇形のために、顎顔面領域に広範な欠損を生じた患者に対して機能と共に形態を回復することは、患者自身の社会復帰にとって極めて重要である。移植外科や再生医療の発達はめざましいものの、目、耳、鼻、頬部などの顔面組織形態を回復するためには、現状ではエピテーゼが最も優れている。また成長期の患者では成長に合わせて作り代えることも可能である。わが国における顔面補綴治療は、歴史的に口腔外科や補綴科において行われてきており、1980年代以後は厚生省から高度先進医療として承認されている。また、チタン製インプラントがエピテーゼの維持に極めて有効であることから、当科ではエピテックシステムを使用して、エピテーゼの維持源としている。しかし、エピテーゼの作製方法は、30年前からほとんど進歩していないのが現状である。眼球欠損を伴う顔面欠損患者のエピテーゼ製作において、最も時間を要する工程は,ワックスによる顔貌の造形と顔色に合わせたシリコーンの着色である。目を閉じた状態で印象採得した顔面模型で、眼球の位置を3次元的に再現することは容易ではない。本研究においては、コンピュータ上で術前の患者の顔貌写真を予測し,石膏顔面模型に等倍になるように投影して,ワックスによる顔貌の造形を行うシステムを開発した。このシステムにより完成度の高いワックス造型が可能となり、経験の少ない術者でも,ワックスによる顔貌の造形を容易に行うことができるようになった。本システムは佐賀大学知的財産管理室を通じて特許出願を行った(特願2005-344494)。本研究では、インプラントの残存骨面への自動適合顔面欠損部の非接触印象採得法の開発、エピテーゼの形成、色付けの自動化を行い、完成までに要する患者の負担を軽減すると共に、製作者が初心者であっても、ある水準以上のエピテーゼが作製できるシステムを開発することである。本年度はエピテーゼの製作過程で最も熟練と時間を要するワックスエピテーゼの製作に有用なナビゲーションシステムを開発した。このナビゲーションシステムでは,コンピュータソフトPhotoshop7.0を使い,患者顔貌回復画像を作成し,画像をプロジェクタ(V3-131 PLUS日本)で石膏顔面模型に投影し,画像をガイドとしてワックスエピテーゼの製作を行うものである.義眼の位置や顔面のしわなどが適切でない場合はピントが合っていないので容易に判断できる。義眼の位置は大変重要であり,従来の方法では義眼の位置決定には多大の時間を要していた.今回開発した顔面補綴製作時のナビゲーションシステムは,義眼の精確な位置決定が可能で、ワックスエピテーゼの彫刻の大部分を技工室で行うことができるため,診療時間の短縮にも繋がり、患者の苦痛を軽減することが可能である。移植外科や再生医療の発達はめざましいものの、目、耳、鼻、頬部などの顔面組織形態を回復するためには、現状ではエビテーゼが最も優れている。

また、チタン製インプラントがエピテーゼの維持に極めて有効であることから、当科ではエピテックシステムを使用して、エピテーゼの維持源としている。しかし、エピテーゼの作製方法は、30年前からほとんど進歩していないのが現状である。眼球欠損を伴う顔面欠損患者のエピテーゼ製作において、最も時間を要する工程は,ワックスによる顔貌の造形と顔色に合わせたシリコーンの着色である。目を閉じた状態で印象採得した顔面模型で、眼球の位置を3次元的に再現することは容易ではない。本研究においては、コンピュータ上で術前の患者の顔貌写真を予測し,石膏顔面模型に等倍になるように投影して,ワックスによる顔貌の造形を行うシステムを開発した。このシステムにより完成度の高いワックス造型が可能となり、経験の少ない術者でも,ワックスによる顔貌の造形を容易に行うことができるようになった。本システムは佐賀大学知的財産管理室を通じて特許出願を行った(特願2005-344494)。
分散並列計算と逐次計算における計算限界導出技法の融合と深化

計算機ネットワーク上の効率的な計算、協調を目的としたアルゴリズムは分散・並列アルゴリズムと呼ばれ、種々の特徴的な要因によりその計算複雑性の理論は、逐次計算における複雑性理論とは異なる形で発展を遂げてきた。本研究では,両者をより高次な視点から俯瞰し、共通の困難性を見いだすという側面から検討を行い,研究を遂行した.特にグラフ上の諸問題に対して,グラフマイナー理論,量子計算,情報理論等の関連他分野におけるテクニックを積極的に分散アルゴリズムの設計に生かすことで,いくつかの課題において既存の限界を打破する成果を得た.特に,低競合ショートカットに関する研究,グラフ上の三角形発見に関する研究は,当該分野におけるトップ会議へと採択され,高い評価を得た.具体的には以下の通りである.-木構造低競合ショートカットの汎用的な構成方法の提案:低競合ショートカットはラウティング手法の一種であり,分散グラフアルゴリズムにおいて重要な応用を持つ.本研究では木構造から生じる低競合ショートカットを発見する,汎用的な分散アルゴリズムを示した.提案アルゴリズムは任意のグラフに対して適用可能な初めてのアルゴリズムである.また,部分k木や種数制限グラフ等,これまでに存在,構成法等が知られていないかったグラフクラスに対して効率的なショートカットを構成可能であることを示した.- CONGESTネットワークモデルにおける三角形探索と列挙:分散グラフアルゴリズムの標準的なモデルの一つであるCONGESTモデルにおいて,世界で初めて三角形の発見および列挙を準線形時間で行う分散アルゴリズムを示した.また,同問題に対する初めての非自明な計算時間下界を示した.本成果は量子計算,情報理論等のテクニックを駆使しており,新学術領域における連携研究の成果として意義が深いものである.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。そのため、両者をより高次な視点から俯瞰し、共通の困難性を見いだすような視点からの研究はあまり進んでいない。このような状況を打破するため、本研究では特に分散並列計算をある種の情報欠落計算の一種と位置づけ、逐次計算における同種のパラダイムとの間で共通する困難性の本質を括り出すことを目標とし、研究を遂行した。計算機ネットワークは計算機を頂点,通信リンクを辺とみなすグラフによりモデル化することが可能であり,またそのうえの諸問題はグラフアルゴリズム分野における諸問題と自然な形で対応する.このようなセッティングにおけるアルゴリズム設計(分散グラフアルゴリズム)において,特に低競合ショートカットと呼ばれる概念を用いたアルゴリズム設計に注力し,大きな成果を得た.低競合ショートカットは分散グラフアルゴリズムにおける多くの問題が有する共通の困難性を抽象化しており,それを分散的に構成する効率的なアルゴリズムから最小生成木問題,最小カット問題等の多くの問題に対する効率的な分散アルゴリズムを自動的に構成することが可能である.本研究では,これまで未解決であった定数種数グラフに対して低競合ショートカットを構成するほぼ時間最適な分散アルゴリズムを提案した.また上記以外の研究としては,個体群プロトコルにおける緩安定計算の複雑性,自律分散ロボット群のアルゴリズムに関する時間計算量解析等について新たな成果を得ることができた.本研究の遂行に際しての一つの大きな目標は,分散計算および逐次計算における共通の困難性を見出し,互いの分野における研究成果の相互利用を目指す点が挙げられるが,本研究で検討した低競合ショートカットに基づく分散アルゴリズムの設計においては,グラフクラスの特徴づけ,グラフの曲面埋め込み,グラフマイナー理論等の一般のグラフアルゴリズムにおける各種の既知の成果がふんだんに利用されている.またそれに関連し,当該領域内でのディスカッションが非常に大きな役割を果たしている.これらを鑑みるに,本研究は上述の目標に向かって着実な進捗を遂げているといえる.また,同研究テーマ以外にも,情報理論に基づく通信複雑性へのアプローチ等で,関連研究者とのディスカッションを通じて,次年度以降の研究推進の基盤が確立されてつつある.全体として研究は順調に進展していると結論できる.計算機ネットワーク上の効率的な計算、協調を目的としたアルゴリズムは分散・並列アルゴリズムと呼ばれ、種々の特徴的な要因によりその計算複雑性の理論は、逐次計算における複雑性理論とは異なる形で発展を遂げてきた。本研究では,両者をより高次な視点から俯瞰し、共通の困難性を見いだすという側面から検討を行い,研究を遂行した.特にグラフ上の諸問題に対して,グラフマイナー理論,量子計算,情報理論等の関連他分野におけるテクニックを積極的に分散アルゴリズムの設計に生かすことで,いくつかの課題において既存の限界を打破する成果を得た.特に,低競合ショートカットに関する研究,グラフ上の三角形発見に関する研究は,当該分野におけるトップ会議へと採択され,高い評価を得た.具体的には以下の通りである.-木構造低競合ショートカットの汎用的な構成方法の提案:低競合ショートカットはラウティング手法の一種であり,分散グラフアルゴリズムにおいて重要な応用を持つ.本研究では木構造から生じる低競合ショートカットを発見する,汎用的な分散アルゴリズムを示した.提案アルゴリズムは任意のグラフに対して適用可能な初めてのアルゴリズムである.また,部分k木や種数制限グラフ等,これまでに存在,構成法等が知られていないかったグラフクラスに対して効率的なショートカットを構成可能であることを示した.- CONGESTネットワークモデルにおける三角形探索と列挙:分散グラフアルゴリズムの標準的なモデルの一つであるCONGESTモデルにおいて,世界で初めて三角形の発見および列挙を準線形時間で行う分散アルゴリズムを示した.

また,同問題に対する初めての非自明な計算時間下界を示した.本成果は量子計算,情報理論等のテクニックを駆使しており,新学術領域における連携研究の成果として意義が深いものである.低競合ショートカットに関しては,各種グラフクラスにネットワークトポロジを制限した場合の存在性証明とそのアルゴリズム設計が課題として残されている.重要かつ未解決なグラフクラスとして,禁止マイナーを持つグラフクラス,Bounded-Growth族に含まれるグラフクラス,高い辺連結度を持つグラフクラス等が挙げられる.また,通信複雑性理論における,量子もつれを許した通信系における複雑性の解明について,現在共同研究者と議論を重ねており,この方向性での研究の発展が見込まれる.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
単クローン抗体による脳梗塞及び脳浮腫の治療法開発

High mobility group box1(HMGB1)は、壊死細胞核から細胞外へ放出される新規サイトカイン分子である。申請者は、HMGB1を標的とする抗体医薬を発想し、すでにラット中大脳動脈2時間閉塞・再灌流モデルを用いて、抗HMGB1単クローン抗体の劇的な脳梗塞の改善、脳浮腫の抑制作用を明らかにしてきた。虚血再灌流の脳障害に対して、抗HMGB1抗体はBBB構造・機能の保護を中心として多数の炎症応答反応を抑制することで、脳梗塞の進行を止め、脳を保護したことを解明した。High mobility groupboxl (HMGB1)は壊死細胞核から細胞外へ放出される新規サイトカイン分子である。申請者は、HMGB1を標的とする抗体医薬を発想し、すでにラット中大脳動脈2時間閉塞・再灌流モデルを用いて、抗HMGB1単クローン抗体の劇的な脳梗塞の改善脳浮腫の抑制作用を明らかにしてきた。本研究ではこれまでに持った3つの単クローン抗体のエピトープの決定を行った。N末端から15アミノ酸残基長の長さで合成した5アミノ配残基ずつずらした合成ペプチドをナイロン膜上にドットし、各単クローン抗体の結合を評価した。その結果、#10-22はHMGB1の末端配列を他の2クローン(#11-19, #4-1)はB-box内の共通配列を認識した。プラズモン共鳴法による親和性の解析で#10-22が最も親和性の高い抗体であることが分かった。脳虚血後のHMGB1分子の局在変化を検討した。虚血再灌流12時間後、上昇した血中HMGB1の濃度は抗HMGB1単クローン抗体の投与によって著明に低下した。免疫染色でHMGB1の脳内分布を調べた。正常脳の神経細胞核に存在するHMGB1は虚血再灌流障害の刺激で三つの変化パターンを示した。HMGB1の細胞核内分散、移動を示した像は虚血側の線条体領域によく見られ、HMGB1の細胞核から細胞内へ放出の像は大脳皮質、線条体の周囲に多く見出され、HMGB1の細胞内からの放出像は視床下部領域が多かった。これらの結果は、虚血再灌流障害の炎症応答における細胞死とHMGB1の放出過程を示している。脳の毛細血管周囲の変化と血管透過性をエバンスブルー漏出を指標として評価した。抗体投与により、エバンスブルー漏出量を減少した。レーザー走査共焦点顕微鏡を用いて虚血領域に漏出したエバンスブルー/アルブミン複合体を観察すると、複合体は虚血領域の神経細胞内に取り込まれる可能性が示唆された。High mobility group box1(HMGB1)は壊死細胞核から細胞外へ放出される新規サイトカイン分子である。虚血再灌流障害の炎症応答における細胞死とHMGB1の放出過程を明らかにした上、22年度からファーマコセル株式会社が開発した世界初である生体の複雑な血液-脳関門(BBB)と近似的な機能を持つBBB in vitro再構成系モデルを用いて、虚血再灌流障害によりBBB透過性亢進のメカニズムと抗HMGB1抗体の効果を検討した。BBBはその構成細胞である脳毛細血管内皮細胞、周皮細胞(ペリサイト)及び星状神経膠細胞(アストロサイト)3種類の細胞で構成される。BBBモデルにHMGB1を添加すると濃度依存的に血管側から脳側へエバンスブルーの漏出が見られ、抗HMGB1抗体を添加することによって、エバンスブルーの漏出は著明に減少された。一方、ファロイジン蛍光染色で3種類のBBBの構成細胞を蛍光顕微鏡で観察した。コントロール群のペリサイト細胞の線維状に重合している緻密なアクチン配列像はHMGB1を添加するによって、細胞の輪郭が消えたり、細胞と細胞の隙間が大きくなったり、明らかに変化した。血管内皮細胞、アストロサイト細胞は微小な変化しか見られなかった。タイトジャンクションの離開によって血漿タンパクが脳内への漏出し、Na+、グルタミン酸などの輸送体や水チャネルのアクアポリンなどの機能障害による水と電解質の貯留が生じる脳浮腫の病態はペリサイト細胞の変化が大きく関与していることが示唆された。前年度に引き続いて抗HMGB1単クローン抗体の血液-脳関門(BBB)保護の作用機序及びHMGB1由来ペプチドの作製と脳血管透過性亢進機序の解析を実施した。抗HMGB1単クローン抗体のBBB保護の作用について研究結果の一部はStroke Journalに「Anti-high Mobility Group Box-1 Monoclonal Antibody Protects the Blood-Brain Barrier From Ischemia-Induced Disruption in Rats」を報告した。脳の毛細血管周囲の変化と血管透過性をエバンス

ブルー漏出を指標として評価した。抗HMGB1単クローン抗体投与により、エバンスブルー漏出量が減少した。虚血領域に漏出したエバンスブルー/アルブミン複合体漏出後の動態を解明する為、ニューロン、アストロサイト、ミクログリア三種類の脳内細胞に対する抗体を用いて、免疫組織染色し、複合体の局在変化の検討を行った,その結果三つのことを明らかにした。(1)虚血領域に濾出された複合体はニューロン内に高濃度局在するが、アストロサイト、ミクログリア内には陽性染色が見られないこと。(2)非虚血領域と比較し、虚血後数時間でアストロサイトの突起構造は一過性に著明に腫脹する。(3)ミクログリアの中に複合体陽性ニューロンに接着するものが存在すること。虚血性脳浮腫におけるHMGB1由来ペプチドの役割及びメカニズムの解析実験としては、活性の最小単位を追求した人工合成のペプチドを作製し、脳血管透過性亢進作用を検討した。ラット脳虚血・再灌流モデルにペプチドを投与した3時間後から激しい脳浮腫を発症したことが示唆された。脳浮腫病態の進行、増悪とHMGB1の影響が大きく関与していることが示唆された。今後3種類(No.4 No.9 No.21)の最大活性を示すペプチドを選んで、血管内皮細胞、アストロサイト、ミクログリアの培養細胞系BBBモデルを用いた薬理作用を解析する予定である。