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階段状河床形の発達機構と形状特性

本研究は、次の三つの分担課題、すなわち、1.階段状河床波上の流れと掃流力分布、2.段階状河床波の発達機構と形状特性値、3.段階状河床波の崩壊機構からなっている。いずれの課題も水路実験と理論解析を通して推進され、これまでに以下のような成果が得られている。1.階段状河床波上の掃流力は、クレストから再付着点の領域において負の値をとり、再付着点より下流側においてほぼ直線的に増加し、クレストにおいて最大になることが判明した。この結果ならびに平均流のエネルギー収支の構造に関する考察を行い、流れの抵抗の評価法を明らかにした。2.段階状河床波の発達は、反砂堆の発達後における砂礫の分級・分散現象に依存していることを水路実験によって明らかにした。ついで、階段状河床波上における流砂現象を評価するための支配方程式を提案した。これは、水流の連続式とエネルギー式、砂礫の連続式と流砂量式、河床表面およびその下層の粒度分布の保存則から構成されている。これによれば、階段状河床波の発達過程がシミュレートできるばかりでなく、流砂の量的・質的分布のシミュレーションが可能である。ついで、河床波の発達過程、流砂量分布、流砂と河床の粒度分布などに関するシミュレーションを行った結果、これらは、水路実験の結果をかなりよく説明することが判明した。3.段階状波床波の破壊は、クレストを構成する礫の移動によって起こることを明らかにし、破壊流量の予測式を提案した。ついで、上述の支配方程式にこの条件式を導入し、破壊直後における流砂の量的・質的分布や河床の粒度分布に関する数値シミュレーションを行った。その結果、ここで提案した支配方程式は、段階状河床波の破壊や破壊時における土砂水埋現象をかなり的確に再現することが判明した。本研究は、次の三つの分担課題、すなわち、1.階段状河床波上の流れと掃流力分布、2.階段状河床波の発達機構と形状特性値、3.階段状河床波の崩壊機構からなっている。2.階段状河床波の発達は、反砂堆の発達後における砂礫の分級・分散現象に依存していることを水路実験によって明らかにした。これは、水流の連続式とエネルギー式,砂礫の連続式と流砂量式,河床表面およびその下層の粒度分布の保存則から構成されている。ついで、河床波の発達過程,流砂量分布,流砂と河床の粒度分布などに関するシミュレーションを行った結果、これらは、水路実験の結果をかなりよく説明することが判明した。3.階段状河床波の破壊は、クレストを構成する礫の移動によって起こることを明らかにし、破壊流量の予測式を提案した。その結果、ここで提案した支配方程式は、階段状河床波の破壊や破壊時における土砂水理現象をかなり的確に再現することが判明した。
近世後期から近代初期に形成された知識人ネットワークに関する基礎研究

本研究では、近世後期から近代初期にかけて、尊王攘夷派の志士、蝦夷地の〈探検家〉、書籍や地図の出版者、情報屋、書画骨董類の収集家などとして、さまざまな活動を行った松浦武四郎に焦点を当て、当該期における知識人ネットワークの具体的な様相について明らかにした。また、今後の松浦武四郎研究の新たな展開に向けての基礎資料として、松浦武四郎関係資料(特に松浦武四郎関係書簡)のデータベースを作成した。(1)研究目的:幕末の「北方探検家」として著名な松浦武四郎(18181888、現三重県松阪市出身)に焦点をあてて、近世後期から近代初期に形成された知識人ネットワークの具体相とその特質を明らかにすることを目的とする。また、調査・研究の対象として想定される歴史資料は、武四郎が多様な人的交流のなかでやりとりした書状や書画骨董、自筆写本を中心とする旧蔵書、アイヌ民族資料などであるが、いまだほとんど活用されていない資料も多く、かつ未公表の資料の発掘も数多く想定されることから、それらの歴史資料を集積し、文字資料のデジタル化を図り、これらのデータベースを構築し、広く活用の途を拓くことも目的とする。(2)調査方法:最も重要なことは、幅広い交友関係を有した松浦武四郎に関する資料の発掘である。調査対象としては、武四郎が交友を持ったことが判明している志士・幕臣・学者・文人などに関する資料群を所蔵している機関や個人宅が想定される。よって、4ヵ年間の研究期間中、1年目は東北・関東地方、2年目は中部地方、3年目は関西・四国地方、4年目は中国・九州地方と重点調査地域を設定して、調査を行う。(3)研究組織:研究代表者、連携研究者、研究協力者で、それぞれの専門性に応じて分担し、松浦武四郎関係の歴史資料の所在調査・収集を行う。連携研究者として、北海道開拓記念館学芸員・三浦泰之・東俊佑、北海道大学教授・佐々木利和、国文学研究資料館准教授・山田哲好、研究協力者として、松浦武四郎記念館学芸員・山本命、藤女子大学専任講師・松本あづさが参加する。本研究課題は、尊王攘夷派の志士としての一面を持ちつつ、幕末維新期の北方政策に関与し、かつ江戸(東京)を主とする知識人社会に広範な人脈を築いたと考えられる松浦武四郎に焦点を当て、近世後期から近代初期に形成された知識人ネットワークの具体相とその特質を明らかにすることを目的としている。そのために、全国に所在が想定される武四郎関係資料の悉皆調査を、年度ごとに重点地域を決めて行い、関係資料のデータベース化を図ることが重要な課題となる。平成19年度は、主として関東・東北地方を対象とした。主な調査内容は下記の通りである。1、札幌市中央図書館所蔵の、交友人名録など、武四郎自筆資料11件の調査・撮影を実施した。2、北海道立文書館所蔵の仙台藩士・十文字龍介関係資料に含まれる、武四郎に関わる記載のある書簡類12件の調査・撮影を実施した。3、東北大学附属図書館狩野文庫所蔵の松阪出身の志士・世古格太郎関係資料に含まれる、武四郎からの来翰集(写)1冊の調査・撮影を実施した。4、茨城県立図書館寄託の高橋清賀子家文書に含まれる、武四郎関係資料43件、松前・蝦夷地関係資料62件の調査・撮影を実施した。これは、幕末期に水戸藩の彰考館総裁を務めた豊田天功ゆかりの文書群であり、幕末期に水戸藩が入手した北方情報と武四郎との関わりの一端を具体的に明らかにすることが出来る資料群である。5、足利市草雲美術館所蔵の田崎草雲関係資料に含まれる、武四郎関係資料16件の調査・撮影を実施した。田崎は、足利藩の御用絵師、維新後は帝室技芸員も務めた人物で、尊王攘夷派の志士としても知られる。武四郎関係資料として、「芸窓雁影」(3巻。武四郎から田崎宛ての書簡5通を含む)、「雲津雁影」(12巻。大久保利通など当該期の知識人などから武四郎に宛てられた書簡121通を田崎に贈ったもの)などを確認した。平成20年度は、主として中部地方を対象とした。1、名古屋市蓬左文庫所蔵の、尾張藩士大道寺家の家臣水野正信関係資料に含まれる、「青窓紀聞」「蝦夷地割図」など、武四郎関係資料9件の調査・撮影を実施した。

2、西尾市岩瀬文庫所蔵の、武四郎関係を含む幕末維新期資料など72件の調査・複写を実施した。3、神宮文庫所蔵の、伊勢神宮の神官足代弘訓・松田雪柯・世古延世関係資料に含まれる、武四郎関係資料11件の調査・複写を実施した。4、石水博物館(津市)所蔵の、近世後期の津の豪商川喜多石水関係資料に含まれる、武四郎関係資料66件の調査・撮影を実施した。5、茨城県立歴史館及び外務省外交資料館所蔵の、土浦藩の儒学者長島尉信関係資料に含まれる、武四郎関係資料10件の調査・撮影を実施した。6、東京国立博物館所蔵の、武四郎自筆の幕末期政情に関する風説留1件(角田桜岳旧蔵)の調査・複写を実施した。角田は、現在の静岡県富士宮市に暮らした町人で、幕末期に江戸へ出ていた際に武四郎と交友を結んだと考えられる人物である。7、武四郎の出身地である三重県松阪市にて、北海道開拓記念館と松浦武四郎記念館の主催で、研究代表者以下7名により、「武四郎研究の最前線」と題した成果報告会を実施した。本研究課題は、尊王攘夷派の志士としての一面を持ちつつ、幕末維新期の北方政策に関与し、かつ江戸(東京)を主とする知識人社会に広範な人脈を築いたと考えられる松浦武四郎に焦点を当て、近世後期から近代初期に形成された知識人ネットワークの具体相とその特質を明らかにすることを目的としている。そのために、全国に所在が想定される武四郎関係資料の悉皆調査を、年度ごとに重点地域を決めて行い、関係資料のデータベース化を図ることが重要な課題となる。平成21年度は、主として関西地方を対象とした。主な調査内容は下記の通りである。1、宇和島伊達文化保存会所蔵の、幕末期の宇和島藩主伊達宗城関係資料から、武四郎関係資料12件を確認し、調査・撮影を実施した。2、鉄斎美術館所蔵の、幕末期から近代にかけて活動した京都の文人画家富岡鉄斎関係資料から、武四郎関係資料10件を確認し、調査・撮影を実施した。3、神宮文庫所蔵の、伊勢神宮の神官松田適斎・雪何関係資料から、武四郎関係資料7件を確認し、調査・複写を実施した。4、富士市立博物館所蔵の、東海道吉原宿脇本陣鈴木家文書から、武四郎関係資料44件を確認し、調査・撮影を実施した。幕末期の鈴木家当主は、文人画家としても知られた鈴木香峰である。5、富士宮市教育委員会所蔵の、角田桜岳関係資料に含まれる、嘉永7年(1854)から慶応元年(1865)にかけて桜岳が記した日記・雑記帳類13冊の調査・撮影を実施した。桜岳は香峰とも親しく、上記4・5の資料からは、武四郎と桜岳、香峰という三者の間で、幕末期の政治情報や文事に関わる情報などが頻繁に取り交わされていたようすが具体的に明らかとなった。最終年度である平成22年度は、主として中国・九州地方を対象とした。1、倉敷市立玉島図書館が所蔵する、幕末維新期から明治期にかけて江戸(東京)で活動した漢詩人川田剛(甕江)関係資料(主に日記類)から、武四郎関係資料3件を確認し、調査・撮影を実施した。
GABA-A受容体トラフィッキングによる新たな麻酔効果制御機構の解明

麻酔薬の効果を、その標的であるGABA-A受容体リン酸化を介した輸送機構(トラフィッキング)を利用して調節可能であることを示した。膜タンパク質であるGABA-A受容体はシナプス直下、シナプス外に存在し神経を抑制させる機能を持つ。シナプスル外への受容体移動が障害されると麻酔効果が減弱し、その減弱効果が脱リン酸化阻害により回復することを実証した。この研究成果は麻酔薬の効果を、投与後に薬物効果発現を担う受容体側の調節により制御、リバースできる可能性を示すものである。脳内の主要な抑制性神経伝達物質であるGABAと対応するGABA-A受容体の細胞内移動、分布のメカニズムを知るために、PRIP-1欠損マウスとベンゾジアゼピン長期投与モデルマウスを用いた。PRIP-1タンパク質は、GABA-A受容体の輸送およびリン酸化調節機能を持つと考えられている。PRIP-1欠損マウスに対する、麻酔薬の効果を意識消失の指標となる正向反射および、侵害刺激に対する応答の指標となるテイルピンチ法を用いて評価した。この欠損マウスにおける静脈麻酔薬の効果を野生型との比較により、GABA-A受容体のbeta3サブユニットをターゲットとするプロフォールの意識消失効果のオンセット延長および持続時間の減弱がみられた。この変化は、PRIP-1欠損により、beta3サブユニットから構成されるGABA-A受容体の輸送障害によるものであった。GABA-A受容体はシナプス直下とシナプス外に存在し、抑制効果を発揮している。PRIP-1欠損によりシナプス外に存在するGABAーA受容体応答の減弱がみられ、プロポフォールの効果は主にシナプス外に存在するb3サブユニットで構成されるGABA-A受容体を介して引き起こされることが明らかとなった。またPRIP-1欠損マウスにおけるプロポフォール麻酔の減弱効果が、脱リン酸化阻害剤である、オカダ酸投与により回復する現象を明らかとした。GABA-A受容体を標的とする薬物長期投与により、GABA-A受容体の構成、機能変化が知られている。そこで、ベンソジアゼピン長期投与モデルマウスを用い、分布変化における候補タンパク質の探索のために網羅的発現解析をマイクロアレイを用いて行った。大脳皮質、海馬、扁桃体の部位別にわけ,共通で発現変化する遺伝子の候補を明らかとした。PRIP-1欠損動物による電気生理学的および個体レベルにおける麻酔薬効果の評価、および脱リン酸化過程がGABA-A受容体輸送、細胞内分布に関与することを明らかとし、PRIP-1がGABA-A受容体輸送制御と供に、麻酔薬効果発現調節にも関わっていることを明らかとした。これは麻酔効果発現に関わるタンパク質の探索の目的に合致するものである。その点では、進捗過程においては大きな成果である。また脱リン酸化が麻酔効果調節に大きく関わっていることが明らかとなったため、この過程のメカニズム解析をすすめ、新たな麻酔効果制御にかかわる候補タンパク質発見につながると考えられる。今後もリン酸化調節機構の解析を進展させる予定である。一方、GABA-A受容体標識によるトラフィッキングの可視化に関して、受容体標識は、Halo-tagをはじめいくつかの標識タンパク質を結合させたGABA-A受容体を作製した。しかしながら、細胞レベルでの発現、標識の蛍光強度等が十分でなく、トラフィッキングの可視化の確立までにはいっていない。そこで、シナプス前膜、シナプス後膜、シナプス外の細胞膜が分離できるような細胞分画法を確立させた。各画分におけるGABA-A受容体の発現を比較検討可能とした。この結果、タンパク質発現レベルにおいてのGABA-A受容体の細胞内分布を評価可能とし、トラフィッキング変化を解析する。可視化過程の進捗は想定より遅いが、それに変わるものを確立しているため、全体として進捗状況はおおむね順調と考えられる。麻酔薬効果を制御するメカニズムの解明を行い、ヒトへの麻酔導入、覚醒を同じ麻酔薬でもその麻酔の深さおよび時間を容易に調整できることを目指すことを目的としている。現在手術麻酔において使用頻度の高い麻酔薬の多くは、主に脳内の抑制神経の伝達物質であるGABAの作用を増強することにより麻酔作用を発揮している。この麻酔作用発現には、1GABA-A受容体が細胞内であるべき場所に分布している必要があること2この分布調節に受容体リン酸化が大きくかかわっていることを明らかにした。また麻酔作用発現にシナプス直下に存在するGABA-A受容体を介した応答より、むしろシナプス外に存在するGABA-A受容体を介するものが大きくかかわっていることを明らかにした。GABA-A受容体のリン酸化がGABA-A受容体がシナプス外に適切に分布するために必要であることを明らかにした。実験結果として、シナプス外に存在するGABA-A受容体機能低下によって、麻酔薬の作用発現までの経過時間が延長し、作用持続時間の短縮がみられた。いわゆる麻酔薬が効きにくい状態を再現することができた。GABA-A受容体のシナプス外分布にかかわるタンパク質の一つとしてPhospholipase C-related inactive protein type-1(PRIP-1)が考えられていた。PRIP-1の欠損動物において、シナプス外のGABA-A受容体の機能が減弱しており、このタンパク質が受容体分布を制御していることを明らかとした。さらに個体レベルにおいても、静脈麻酔薬による麻酔導入の遅延、麻酔作用時間の短縮が観察された。麻酔作用の減弱を、GABA-A受容体リン酸化を上昇する処置により、麻酔作用効果を復活させることも確認した。GABA-A受容体の分布

異常が麻酔薬効果発現に関わることを証明した。またその分布調節の制御機構が1GABA-A受容体リン酸化2GABA-A受容体サブユニット構成に依存し、さらに3受容体リン酸化状態を変化させることによって、麻酔効果を強めたり、弱めたりすることが可能であることを明らかとしたこれらの結果は、当初研究計画において麻酔効果調節機構として予想したものに即したものである。以上の実験結果を、論文として公表した(JPET , DOI: 10.1124/jpet.116.239145)。研究に用いたGABA-A受容体分布異常を示す遺伝子改変動物は、個体レベルにおける表現型において麻酔薬が効きにくいという性質のみならず、不安行動、疼痛反応への応答の異常がみられており、麻酔作用のみならず、脳高次機能との関連を示すものであった。これらの高次機能の変異は、麻酔覚醒後にも術後譫妄として認められるものであり、今回の知見を基にし、発展させたプロジェクトとしても有望なものとして考えられる。麻酔効果が、GABA-A受容体輸送機構(トラフィッキング)によって制御されるという仮説にたち実証した(H23萌芽研究)。本研究において麻酔作用の調節を、麻酔薬側の投与量・種類に依存せず、受け手側の受容体の感受性変化させて制御する方法が可能であることを明らかとした。GABA-A受容体トラフィッキングタンパク質のひとつであるPRIP-1タンパク質欠損マウスは、GABA-A受容体トラフィッキング障害を持ち、シナプス直下、シナプス外の膜タンパク質およびGABA-A受容体発現異常をきたす。特にシナプス外への膜タンパク質の移動が起こらず、シナプス外に存在するGABA-A受容体数がへり、細胞の興奮性が上昇しやすい状態となる。このトラフィッキング異常がGABA応答の減弱、さらには、ベンゾジアゼピンをはじめとした麻酔薬の作用減弱を示し、結果的に麻酔効果減弱をもたらす。いわゆる麻酔が効きにくい動物であることを示した。さらに興味深いことに、この麻酔薬の効果減弱が、GABA-A受容体の脱リン酸化を阻害することによって、PRIP-1タンパク質が欠損しているにもかかわらず野生型動物レベルに回復することである。この研究成果は麻酔薬の効果を、投与後に薬物効果発現を担う受容体側の調節により制御、リバースできる可能性を示すものである。さらにPRIP-1欠損動物と、野生型の動物において、麻酔薬投与前、投与中、投与後の脳波解析を行った。麻酔薬はPropofolとetomidateを用いた。Propofol投与において、PRIP-1欠損動物は低周波帯域の脳波強度が高く、GABA作用の減弱を反映したものと考えられた。一方で、etomidateにおいては、Pirp-1欠損による影響は、propofolと比較すると少なかった。Prip-
『失楽園』における戦闘の視覚芸術と神話

1.『失楽園』において、神とサタンの二つの権力の在り方を焙り出すという本研究の第一の目的については、次のような知見が得られた。(1)この詩では、16世紀の図像や文学作品のように平和が精神の弛緩と怠惰をもたらすとは考えられておらず、戦争がもたらす惨禍と破壊が異様にまで強調されている。戦闘を称揚する古典叙事詩とは異なって、この詩は平和主義にのっとっている。(2)平和主義の典型的なあらわれが、世界は神を中心とした場として設定されていることである。この詩の神は、神話学者デュメジルの三機能神説でいう法治する王ーミトラ神ーの機能に酷似している。これに対して、サタンはヴァルナ神の機能を担っている。したがって、神との闘争に最後には敗れるサタンを描いたこの詩は、ミトラ的なるものがヴァルナ的なものを駆逐することを物語り、それによって、秩序が戦禍によって崩壊していた社会に、理性と法の支配する空間を提示したのだといえる。2.この詩の二つの権力の対立は、兵士や農民(水平派やディガーズ)vs.市民(独立派)という政治状況に反映していることを探るという第二の目的は、次のような予想外の結論を導き出せた。(1)天国・地獄・混沌界の自然の在り方は、ミトラ的空間のなかにヴァルナ的力を見え隠れさせ、空間が平和状態(均衡と安定)でも戦争状態(不均衡と不安定)でもなく、ゆらぎを孕んだ中間的状態にあることを示す。(2)これは、『失楽園』が人間の理性によって限定された人格神の概念を突破して、強度の生命力をもつ聖霊に生かされた場へと人間を誘い出し、聖霊の声によって不断に自己を検証するダイナミックなバロック的生を要請してることに連なる。「霊の武具」をつけた戦士としてイメージ化されるこの生は、非合理の行動というヴァルナ的性質と、道徳性というミトラ的特質とを受け継いだ新たなエチカを突きつける。
原発廃炉時代を見通す放射性廃棄物の処理・処分をめぐる補償と合意の環境社会学研究

エネルギー政策への社会的関心が増大し、原子力発電の是非をめぐる議論が様々な立場からなされている。しかし「原発ゼロ」を選択したとしても、これまでの利用によって生じた放射性廃棄物の処理・処分をめぐる課題から逃れることはできない。本研究では、技術的・工学的研究が進展する一方で立ち遅れているとされる社会的側面の諸問題に焦点をあて、その解決に資する合意形成のあり方を「補償」という観点から明らかにする。
定量的なファジィ評価に基づく知的制御系構築手法の開発と有効性の検証

近年のデジタル計算機ハード・ソフトの発達に伴い,Al・ニューロそれにファジィ理論等を用いて,制御技術者や熟練者の制御知識を計算機に組み込み対象システムの動きに柔軟に対応した制御を行う知的制御系の実システムへの適用が進みつつある.現在,これら知的制御系は,制御経験の言語記述や,操業データのモデル化から設計されているが,自由度も多く試行錯誤的に構築されている.本研究では,ファジィ制御と従来制御理論との関係を考察し,従来制御方式の制御系構築支援ツールを基盤として従来制御方式の構築手法と連続性を持ち,それを包含した定量的なファジィ評価に基づく知的制御系の構築手法の開発を目指した.本研究では,以下の2テーマについて知的制御系を構築し実験評価を行った.(1)ラフな対象システムモデルに基づき幾つかのPID制御系を構築し,これらをファジィ推論により切り換えて調整していく階層型ファジィ制御方式を提案した.この方式を,幾つかのプラントモデルや無定位性プロセスの実験装置に適用した.シミュレーションおよび実験の結果,設定した望ましい応答を実現出来る制御系を構築できた.(2)自動車の駐車制御における運転知識を組み込み,定量的な到達目標(目標位置誤差と方向誤差)の評価に基づく知的制御系の構築を行い,シミュレーションにより評価した.さらに,この制御系1/10スケールの模型自動車に搭載して走行実験を行なった.その結果,構築した制御系により,上手い運転が実現出来ることを確認した.本研究の結果,対象システムの望ましい応答や到達目標に関する制御技術者の知識(制御に関するメタ知識)を、あいまいさを定量的に扱えるファジィ集合に基づく評価指標として与える事により,従来の制御手法の延長では困難であった知的制御系構築の可能性を確認することが出来た.近年のデジタル計算機ハード・ソフトの発達に伴い,Al・ニューロそれにファジィ理論等を用いて,制御技術者や熟練者の制御知識を計算機に組み込み対象システムの動きに柔軟に対応した制御を行う知的制御系の実システムへの適用が進みつつある.現在,これら知的制御系は,制御経験の言語記述や,操業データのモデル化から設計されているが,自由度も多く試行錯誤的に構築されている.本研究では,ファジィ制御と従来制御理論との関係を考察し,従来制御方式の制御系構築支援ツールを基盤として従来制御方式の構築手法と連続性を持ち,それを包含した定量的なファジィ評価に基づく知的制御系の構築手法の開発を目指した.本研究では,以下の2テーマについて知的制御系を構築し実験評価を行った.(1)ラフな対象システムモデルに基づき幾つかのPID制御系を構築し,これらをファジィ推論により切り換えて調整していく階層型ファジィ制御方式を提案した.この方式を,幾つかのプラントモデルや無定位性プロセスの実験装置に適用した.シミュレーションおよび実験の結果,設定した望ましい応答を実現出来る制御系を構築できた.(2)自動車の駐車制御における運転知識を組み込み,定量的な到達目標(目標位置誤差と方向誤差)の評価に基づく知的制御系の構築を行い,シミュレーションにより評価した.さらに,この制御系1/10スケールの模型自動車に搭載して走行実験を行なった.その結果,構築した制御系により,上手い運転が実現出来ることを確認した.本研究の結果,対象システムの望ましい応答や到達目標に関する制御技術者の知識(制御に関するメタ知識)を、あいまいさを定量的に扱えるファジィ集合に基づく評価指標として与える事により,従来の制御手法の延長では困難であった知的制御系構築の可能性を確認することが出来た.本研究着手初年度である平成5年度においては,既存の従来制御系構築支援ソフトを購入し,それを搭載する計算機システムを設置した.これらを用いて,以下の3テーマを設定し研究を進めた.(1)最適制御の制御系構築手法であるリカッチ方程式を解いて求めた3つのコントローラを,将来状態を予見しながら制御目的を評価しリアルタイムで選択する知的制御系の構築法を提案し,1次遅れ系の台車制御を対象として計算機シミュレーションにより有効性を評価した.(2)ラフな対象システムモデルに基づき設計したPID制御系を基盤としてファジィ推論により調整していく階層型ファジィ制御方式を提案し,ムダ時間と時定数が大きい無定性プロセス装置を試作して実験評価を進めている.(3)自動車の駐車制御における運転知識を組み込み,定量的な到達目標の評価に基づく知的(ファジィ)制御系の構築を行い,シミュレーションにより評価すると共に,1/10スケールの模型自動車を用いて走行実験による有効性の評価を進めている.これらの研究成果を研究会等で発表(予定)しこの分野の研究者との討論を進めている.本年度の研究の結果,対象システムの望ましい動きに関する制御技術者の知識(制御に関するメタ知識)を,あいまいさを定量的に扱えるファジィ集合に基づく評価指標として与える事により,数多くのパラメータの設定が必要である知的制御系構築の可能性を確認することが出来た.近年のデジタル計算機ハード・ソフトの発達に伴い、AI・ニューロそれにファジイ理論等を用いて、制御技術者や熟練者の制御知識を計算機に組み込み対象システムの動きに柔軟に対応した制御を行う知的制御系の実システムへの適用が進みつつある。現在、これら知的制御系は、制御経験の言語記述や、操業データのモデル化から設計されているが、自由度も多く試行錯誤的に構築されている。本研究では、ファジイ制御と従来制御理論との関係を考察し、従来制御方式の制御系構築支援ツールを基盤として従来制御方式の構築手法と連続性を持ち、それを包含した定量的なファジイ評価に基づく知的制御系の構築手法の開発を目指した。

本研究では、以下の2テーマについて知的制御系を構築し実験評価を行った。(1)ラフな対象システムモデルに基づき幾つかのPID制御系を構築し、これらをファジィ推論により切り換えて調整していく階層型ファジィ制御方式を提案した。この方式を、幾つかのプラントモデルや無定位性プロセスの実験装置に適用した。シミュレーションおよび実験の結果、設定した望ましい応答を実現出来る制御系を構築できた。(2)自動車の駐車制御における運転知識を組み込み、定量的な到達目標(目標位置誤差と方向誤差)の評価に基づく知的制御系の構築を行い、シミュレーションにより評価した。さらに、この制御系を1/10スケールの模型自動車に搭載して走行実験を行なった。その結果、構築した制御系により、上手い運転が実現出来ることを確認した。本研究の結果、対象システムの望ましい応答や到達目標に関する制御技術者の知識(制御に関するメタ知識)を、あいまいさを定量的に扱えるファジィ集合に基づく評価指標として与える事により、従来の制御手法の延長では困難であった知的制御系構築の可能性を確認することが出来た。
高密度光記録ナノメ-タコンポジット膜に関する研究

本研究は2種類の機能性薄膜をナノメ-タ-オ-ダ-で多層化し、新機能の探索を目的として行われた。すなわち、プラズマ反応蒸着法を用いてFe_4N単相膜を作製し、これとFe_3O_4の多層膜の作製法、積層回数および各種雰囲気中での熱処理による磁気特性の変化について系統的に調べるとともに、窒化物酸化物共存相の物性に関する基礎的研究を行った。従来の蒸着法では作製できなかった窒化鉄膜をプラズマ反応蒸着法により作製した。結晶性の良好なFe_4N膜を作製するには窒素プラズマ雰囲気中および基板加熱による反応蒸着が有効であった。プラズマ雰囲気中での反応蒸着により作製した、Fe_4NおよびFe_3O_4薄膜を交互に堆積したFe_4N/Fe_3O_4多層膜に関する磁気特性の膜厚依存性および熱処理による硬磁気特性を検討した。Fe_4N/Fe_3O_4/Fe_4N3層膜の磁化および保磁力はFe_3O_4単相膜にほぼ等しく、膜厚比には依存しなかった。また、Fe_3O_4層に窒素が拡散した窒化物・酸化物共存相が存在した。この窒化物・酸化物共存相を作製するために一層当たりの膜厚を小さくした結果、飽和磁化は微結晶またはアモルファス状態で存在する窒化鉄により、また保磁力は層界面での格子定数の不一致による内部応力によりそれぞれ増大した。これらの多層膜を滅圧中で熱処理した結果、保磁力は熱処理温度に対しほぼ一定であったが、飽和磁化は400°C以上の熱処理によるFe_3O_4の結晶性の改善および微結晶状態の窒化物の生成によって増加した。これらの作製した多層膜の磁気特性を調べ、その物性を検討した。以上の結果から、異種の強磁性薄膜を多層化することにより、層界面に両相が共存する新たな層が形成され、従来の酸化物膜よりも高い飽和磁化および保磁力が得られるとともにこの境界層に関する構造的および磁気的性質を明らかにした。これにより異種の機能性薄膜の多層化による新たな、しかも有益な物理的特性の創生が示唆された。
高速の電子励起脱離法による結晶表面欠陥の生成・消滅過程の動的観察

物質の表面には固体の内部の性質と異なった新しい電子状態が表面の原子配列に対応して局在しいてる.この電子状態を制御して,それに新しい機能性を持たせることが期待されている.固体の表面に分子線蒸着によって表面構造の制御をするとき,表面に到来した原子,分子が表面原子との間で生じる電子的な相互作用を知るため簡単化したシステムで実験的に研究することを目的としている.1.開発中の電子励起イオン脱離法(TOFーESD)による水素の検知器をさらに改良して,表面の現象を動的に観察できるようにした.従来、半導体表面は比較的不活性で10^<ー9>Torr台の真空中でも長時間清浄面を保つと云われてきたが,本装置による時間変化の観察では表面に吸着する水素や水及び微量の炭化水素からプロトンを検知することで1x10^<ー10>Torrでも2030分の間に汚染が進行していることが判明した.このことは機能性材料の発展の鍵になる.また清浄なシリコン表面に水素は簡単に吸着し,吸着量によって,モノハイドライドからダイハイドライドさらにトリハイドライドへと進行しシリコンの表面を腐食していくと考えられていたが,Si(111)面には吸着しにくく,Si(100)面では吸着しやすく,また,微傾斜面では大きな吸着特性の違いがあることが判明した.現象の詳細は現在解析中である.また,水素吸着後は,従来から云われていたように,Si(100)2x1の超格子は欠落し,Si(111)7x7はデルタ7x7に変化していることがRHEED観察で確認された.2.今後の計画として,半導体表面では水素による終端化がその上への酸化膜や金属膜の成長に影響することが知られてきた.ここで開発した水素の検知機能を持つTOFーESDは水素の高感度検知と定量が可能なので予め既定量の水素で終端化しておき,シリコン表面上へのシリコンまたはゲルマニウムの成長様式を研究する.物質の表面には固体の内部の性質と異なった新しい電子状態が表面の原子配列に対応して局在しいてる.この電子状態を制御して,それに新しい機能性を持たせることが期待されている.固体の表面に分子線蒸着によって表面構造の制御をするとき,表面に到来した原子,分子が表面原子との間で生じる電子的な相互作用を知るため簡単化したシステムで実験的に研究することを目的としている.1.開発中の電子励起イオン脱離法(TOFーESD)による水素の検知器をさらに改良して,表面の現象を動的に観察できるようにした.従来、半導体表面は比較的不活性で10^<ー9>Torr台の真空中でも長時間清浄面を保つと云われてきたが,本装置による時間変化の観察では表面に吸着する水素や水及び微量の炭化水素からプロトンを検知することで1x10^<ー10>Torrでも2030分の間に汚染が進行していることが判明した.このことは機能性材料の発展の鍵になる.また清浄なシリコン表面に水素は簡単に吸着し,吸着量によって,モノハイドライドからダイハイドライドさらにトリハイドライドへと進行しシリコンの表面を腐食していくと考えられていたが,Si(111)面には吸着しにくく,Si(100)面では吸着しやすく,また,微傾斜面では大きな吸着特性の違いがあることが判明した.現象の詳細は現在解析中である.また,水素吸着後は,従来から云われていたように,Si(100)2x1の超格子は欠落し,Si(111)7x7はデルタ7x7に変化していることがRHEED観察で確認された.2.今後の計画として,半導体表面では水素による終端化がその上への酸化膜や金属膜の成長に影響することが知られてきた.ここで開発した水素の検知機能を持つTOFーESDは水素の高感度検知と定量が可能なので予め既定量の水素で終端化しておき,シリコン表面上へのシリコンまたはゲルマニウムの成長様式を研究する.
加齢に伴う生殖細胞分化能および精巣組織微細形態の変化に関する研究

若齢および老齢のBDF1マウスを用い、以下の3点について検討した。(1)加齢に伴う精巣組織の微細形態変化とFSHホルモンレベルの変化との対応(2)セルトリ細胞内細胞骨格系の加齢変化(3)BrdU取り込み試験による老化精巣における精祖細胞分裂能の若齢個体との比較(1)12ヶ月齢までは精巣組織中に変化は全く認められなかった。18ケ月齢になると精上皮内に空胞が出現を始め、これは月齢の進行と共に増大した。一方、12ヶ月齢まで変化のなかったFSHレベルは18ヶ月齢で低下を始め、その後直線状にゆるやかに減少し、33ヶ月齢では3ヶ月齢の55%にまで低下した。18ヶ月齢で始まった精巣組織の退行性変化はFSHレベルの低下と対応して進行し、27ヶ月齢以降になると薄層化した精上皮が出現を始め、ここではセルトリ細胞が極性を失って扁平化しており、精子細胞がほとんど消失して精子発生が完全に停止していた。このように精子発生不全となった精細管は27ヶ月齢で12.7%、30ヶ月齢で39.7%、さらに33ヶ月齢では63.0%に達した。また、間質の変化として24ケ月齢よりPAS陽性物質が出現し、27ヶ月齢に至るとPAS陽性の細胞外物質も現れ、これらは月齢の進行とともに増大した。間質域のライディッヒ細胞内には24カ月齢より渦巻状の滑面小胞体が出現し、この構造は加齢に伴い増加した。(2)若齢個体のセルトリ細胞中には認められなかった中間径フィラメントのサイトケラチンが30ヶ月齢以降の個体で出現した。また、微小管およびアクチンフィラメントの分布は老齢個体では精細管管腔側で増加するという現象が見られた。これらの変化はセルトリ細胞の扁平化および機能低下と関わっていると考えられる。(3)Brduの取り込みは精祖細胞のみに観察された。単位面積当りの全精祖細胞数は3ヶ月齢を100%とすると、12ヶ月齢で83.3%、24ヶ月齢で73.0%、33ヶ月齢で63.1%であり、Brduの取り込みが見られた精祖細胞数を同様に計測すると、月齢順に100%、70、6%、60、4%および40、5%であった。以上の結果から、単位面積当りの全精祖細胞数のBrdu取り込み率を比較すると、3ヶ月齢41.0%、12ヶ月齢34.7%、24ヶ月齢33.9%、33ヶ月齢26.4%となった。このことから加齢に伴い、精祖細胞は明かな分裂能の低下を示したことになる。
糖鎖と酸化チタンを組合せた感染菌を消滅させる製品の開発

感染病原菌の多くは、我々の細胞の表面を覆う糖鎖と結合する。糖鎖を濾紙、ビーズ、繊維に固定し、大腸菌やピロリ菌を捕捉することができる。しかしながらこの手法では感染菌を捕捉するだけで、殺菌できない。本研究では酸化チタンを塗布したスライドグラス上に酵母ペーストを円形の島状に固定し、酵母に含まれる糖鎖で大腸菌(検出の目的で蛍光標識)を捕捉し、UVを照射した。その結果、ペーストに結合した蛍光円の大きさが対照に較べ有意に縮小した。以上の結果は、試料をUV照射すると酸化チタンからヒドロキシラジカル等が発生し、大腸菌を酸化チタンと隣接する外周部から殺菌し破壊したためであると考えられた。大腸菌をスライドグラス上に捕捉するため、高マンース型糖鎖をもつウシリボヌクレアーゼBをスライドグラスに固定した。しかし、この糖タンパク質(市販で高価)を高濃度で固定しないと大腸菌を効率よく捕捉できず、新たに安価なリガンド探しが必要となった。そのためまず大腸菌のマンノース結合特異性を解析した。Manα1→2Manα1→R, Manα1→3Manα1→R, Manα1→4Manα1→R, Manα1→6Manα1→Rを結合したビーズを調製し、それに蛍光標識をした大腸菌の結合を解析すると、大腸菌はManα1→2Manα1→Rに強く結合するが、Manα1→3Manα1→RやManα1→6Manα1→Rにも有意に結合することが判明した(業績1 )。そこで後者に結合する安価な材料として酵母マンナンを考え、パン酵母をすり潰してスライドグラスに塗布し、これに蛍光標識をした大腸菌が結合するかどうかを解析した。その結果、酵母ペーストが蛍光が染まり、大腸菌が結合することを見出した。次にスライドグラス全体を二酸化チタンでコートし、蛍光標識をした大腸菌を捕捉したスライドグラスの上に2枚の二酸化チタンコートスライドグラスを1 mm離して静置し、これにブラックライトを照射し、二酸化チタンから生じるOHラジカルが1 mmの間隙に捕捉されている大腸菌を殺傷し、ここから蛍光強度が減少するかどうかを蛍光顕微鏡で観察した。試料とブラックライトの距離を10 cmに保つと1 mW/cm2の光強度が得られ、4時間照射すると1 mmの溝から蛍光が減少、消失する傾向が見られた。しかしながら、対照でも若干蛍光強度の減少が見られ、この原因としてUVそのもので大腸菌が一部死滅する可能性と、4時間の照射で試料が乾燥するための2つの可能性が考えられた。次年度はこれらの原因を排除できる条件を確立し、光触媒作用による捕捉した大腸菌を殺菌する系を確立する。光触媒の研究領域でも二酸化チタンでコートした表面からUV照射によりOHラジカルを発生・飛ばして殺菌作用/効果を見る研究例はなく、その多様な条件を検討するのに時間を要した。現在1 mW/cm2の光強度で4時間試料を照射すると蛍光標識した大腸菌の一部が崩壊することを見出している。しかしながら、4時間のUV照射で試料の一部が乾燥する場合もあり、乾燥による大腸菌の死滅も関与しているので、実験環境を工夫する必要がある。この問題点を解決できれば、本来の目標を達成できるので、次年度はまず実験系の乾燥を防ぐことから始める。しかし、この糖タンパク質(市販で高価)を高濃度で固定しないと大腸菌を効率よく捕捉できず、新たに安価なリガンドとして酵母を用いた。まずスライドグラスを光触媒ゾルに浸し、加熱焼成した。酸化チタンをコートしたスライドグラスに直径8 mmの穴の開いたPDMSの薄膜(厚さ2 mm)を張り付け、その中に外径7 mm/内径4 mmのドーナツ型のマスキングテープを置き、中心の穴をPDMSでコートし、酵母ペースト(水で膨潤した酵母をすり潰したもの: 0.1 g/ml)を固定した。この周りに内径8 mm/外径10 mmのドーナツ型のPDMS薄膜(厚さ0.5 mm)を置き、この穴へ蛍光標識した大腸菌の懸濁液を加え15 min静置した。その後マスキングテープを剥がし、UVを照射(black lamp, 1.5 mW/cm2)し、2時間後にホルマリンで大腸菌を固定し、その蛍光をオールインワン蛍光顕微鏡で観察した。その結果(各6試料の平均値)、スライドグラスに固定した円形の酵母ペースト(直径4 mm)に捕捉された大腸菌の蛍光の広がりは対照で2時間後に3.7 mmであった。同様の条件でこの試料にUVを2時間照射すると、蛍光の広がりは3.5 mmであった。これはUV照射により(乾燥か)大腸菌が結合した酵母ペースト自身が周辺から僅かに剥がれるためと考えられた。酸化チタンをコートしたスライドグラス上の酵母ペーストに捕捉された大腸菌の蛍光の広がりはUV照射により有意に縮小し、2.8 mmであった。これは酵母ペーストに捕捉された大腸菌が酵母ペーストの外側にコートされている酸化チタンからUV照射により生じたヒドロキシラジカルの攻撃を受け大腸菌が死滅し、その結果蛍光の広がりが縮小したものと考えられた。

本研究では酸化チタンを塗布したスライドグラス上に酵母ペーストを円形の島状に固定し、酵母に含まれる糖鎖で大腸菌(検出の目的で蛍光標識)を捕捉し、UVを照射した。その結果、ペーストに結合した蛍光円の大きさが対照に較べ有意に縮小した。以上の結果は、試料をUV照射すると酸化チタンからヒドロキシラジカル等が発生し、大腸菌を酸化チタンと隣接する外周部から殺菌し破壊したためであると考えられた。昨年度の研究から、実験システム上で試料が乾燥するという点が問題となり、これを克服するため、実験システムをサランラップで覆い乾燥を防ぐことを考えている。サランラップはガラス板に較べて高いUV透過率をもっているので、一つの解決策である。また大腸菌を捕捉するシステムを1 cm2の高さ1-2 mmの枠で囲み、枠内を水溶液で保つことを平行して行い、サランラップを用いない方法でも検討する。以上のアプローチで昨年度の問題点を解決し、UV照射により二酸化チタンから発生するOHラジカルを周辺に飛ばし、周辺(二酸化チタンでコートしたスライドグラスの縁から1 mm以内)にいる大腸菌を殺傷できるかどうかを蛍光の分散、消失で解析を行い、本システムの有用性を検討する。糖鎖工学本年度は実験条件を検討することが多く、基本的な試薬と材料の購入が中心となり使用額が生じた。本年は比較的高価な蛍光試薬、大腸菌を捕捉し囲うゲル(ジメチルポリシロキサン等)、光触媒酸化チタン水溶液などを購入する経費に使用する。
二次元ヘテロダイン検出型位相分解蛍光分光パターン測定法

本研究では、測定時間の大幅な短縮をはかりかつ分光強度パターンと蛍光寿命パターンを同時測定するため光源変調と光電検出器利得変調方式を併用した検出器内部ヘテロダイン検出装置の試作を行い、装置の動作確認と基本性能の測定を行うとともに、時間分解および位相分解蛍光分光画像から、二次元試料中の蛍光化学種の濃度分布の演算を目的とした強度比マトリックス分析法(Ratio Method、RM法)を考案した。まず、イ)撮像型光電検出器、ロ)レーザ、ハ)AO変調器、ニ)変調用水晶発信器、ホ)タイミング回路、ヘ)電子シャッター付CCDカメラ、ト)パソコンからなる装置の試作を行った。レーザとしてはアルゴイオンレーザを用い、AO変調器により正弦波変調を行い、蛍光試料を変調励起する。この変調信号とわずかに異なる変調信号で光電検出器の利得変調を行った。この結果光電検出器からは差周波数で変調された蛍光画像信号が出力される。この蛍光画像信号はパソコンに取り込まれる。パソコンに取り込まれた時間分解および位相分解蛍光分光画像から、二次元試料中の蛍光化学種の濃度分布の演算を目的とした強度比マトリックス分析法(Ratio Method、RM法)を考案した。二次元分布をもった蛍光試料にRM法を応用するにあたっては、化学種の空間的な分布を一定のまま保ち、かつ濃度分布の異なった数多くの試料を用意しなければならない。これは現実には不可能である。この問題を解決し、実際の一個の試料のみで上記条件を満たし、強度の異なるセットを生成するため、ヘテロダイン検出における位相の遅れまたは時間的な位相(ゲート法)による蛍光信号強度の変化を利用する方式を考案した。アクリジンオレンジ等標準蛍光試料により、上記計測システムの時間分解として1ns以下が得られた。本研究は、二次元的広がりをもった試料の分光測定による蛍光化学種の同定とその化学種毎の濃度分布計測において、スペクトル情報の他にさらに蛍光寿命情報を追加することにより演算処理の精度・速度を飛躍的に向上させた新しい分光分析法ならびに装置の提案と開発を目的とするものである。本年度は主に測定時間の大幅な短縮をはかりかつ分光強度パターンと蛍光寿命パターンを同時測定するため光源変調と光電検出器利得変調方式を併用した検出器内部へヘテロダイン検出装置の試作を行い、その装置の動作確認と基本性能の測定を行った。レーザとしてはアルゴンイオンレーザを用い、AO変調器により正弦波変調を行い、蛍光試料を変調励起する。この変調信号とわずかに異なる変調信号で光電検出器の利得変調を行う。CCDカメラとの同期の関係上、この差周波数は30Hz程度とした。この蛍光画像信号をパソコンに取り込み、蛍光の位相成分と強度成分を演算処理した。測定システムの性能・精度は同期の精度によって大きく左右される。電子シャッター付CCDカメラと、光源ならびに光電検出器用変調差信号との同期をとるため、タイミング回路を試作した。光源変調信号と光電検出器利得変調信号を高周波ミキサ-に入力し、これに後続したロ-パスフィルターにより差周波数信号(正弦波)をとりだす。つぎにこの信号のゼロクロシング時刻に鋭い時間基準パルスを発生させた。この結果計測システムの位相分解能として、0.5度以下を得た。アクリジンオレンジ等標準蛍光試料により、1ns以下の分解時間を確認した。

本年度は測定された時間分解および位相分解蛍光分光画像から、二次元試料中の蛍光化学種の濃度分布の演算を目的とした解析法、特に強度比マトリックス分析法(Ratio Method、RM法)について検討した。RM法は、複数個の蛍光化学種を含んだ溶液の蛍光-励起マトリックス(Emission-Excitation Matrix、EEM)蛍光分光データから、溶液中の化学種の個数と各々の濃度を演算する手段として用いられている。このRM法は溶液試料を対象としたもので、複数の化学種を含み、しかも各化学種の濃度分布が二次元の広がりを持った生物蛍光試料については直接応用できない。二次元分布をもった蛍光試料にRM法を応用するにあたっては、化学種の空間的な分布を一定のまま保ち、かつ濃度分布の異なった数多くの試料を用意しなければならない。これは現実には不可能である。この問題を解決し、実際の一個の試料のみで、化学種の分布を一定のまま保ちかつ数多くの強度の異なるセットを生成するため、ヘテロダイン検出における位相の遅れまたは時間的な位相(ゲート法)による蛍光信号強度の変化を利用する方式を考案した。インテンシファイヤーの利得変調方式を用いた二次元ヘテロダイン蛍光画像では、各時刻における画像情報がパソコンに格納されているため、フレーム積分時刻をずらすことにより異なった位相の蛍光画像が生成できる。一方イメージディセクター方式では、ヘテロダイン検出の移相器の位相を変化させて画像をコンピュータに取り込むことで、またタイムゲート法においては、単にゲート時刻を変化させて時間分解画像を取り込むことにより必要な個数のセットを生成できる。
養護教諭のネットワークコミュニティ形成のための支援システムの開発研究

先行研究により、養護教諭のネットワークコミュニティ形成のための支援システムには、(1)養護教諭がスーパーバイザーに相談できる機能(2)養護教諭同士がコミュニケーションをはかれる機能(3)必要な情報が配信される機能が期待されていることがわかった。そこで、14年度はこれらの機能をモジュール化し、システムを試用した。養護教諭のシステム試用評価から、情報発信も容易に行うことのできるモジュールが必要と考えられたことから、15年度は携帯情報端末からインターネットへアクセスできることを前提としたシステムに改良し、自己理解時の所要時間の履歴もとれるようにした。最終年度である16年度は、養護教諭同士のコミュニケーション促進を中心に、機能の充実をはかり、その評価を行った。16年度に具体的に研究を進めた内容は、(1)ネットワークコミュニティにおけるファシリテータ機能を分類・整理し、それらの機能について、養護教諭に評価を求めた。(2)ネットワーク上でのコミュニケーションツールとして電子掲示板に着目し、電子掲示板上でのコミュニケーションを分析し、[a]対話中のキーワード解析を行い自動的に小コミュニティ(グループ)を形成する方法、[b]対話にカウンタを設けてカウンタがある閾値を超えたときに自動的に小コミュニティ(グループ)を形成する方法論等を検討した。であった。今後は、キーワード解析に基づいて形成されたコミュニティの実態を分析し、実験を通してカウンタの設定値を決め、それによって形成されたコミュニティの実態を分析する。そして、コミュニケーションツールを含む養護教諭支援のための統合的システムの開発を行っていく予定である。であった。不登校の子どもが年々増え、保健室や養護教諭の存在が重要なものとなってきた。しかし、養護教諭は基本的に各学校に一人しかいないため、養護教諭自身がストレスを抱えるようになってきている。先行研究では、こうしたストレスを抱える養護教諭に、時間的空間的に自由に自己をリフレッシュする機会を提供するため、「養護教諭のための自己理解システム」をインターネット上に構築したが、システムの試用の結果、自己理解だけではなく、スーパーバイザーに相談したり、養護教諭同士が横のつながりを持ってコミュニケーションをはかることができる機能が望まれていることが明らかになった。これらの機能によって、養護教諭のストレスを軽減し、養護教諭のリフレッシュをはかることができると思われたことから、本研究では、先行研究の成果を活かし、初年度はこれまでに開発してきた自己理解システムを拡張して、これらの機能を持たせる方法について検討した。そして、これらの機能をモジュール化する手順を考えた。養護教諭の試用の結果、情報を配信、あるいは自分からの発信も行うことのできるモジュールも必要と考えられたことから、来年度以降は、自己理解結果の履歴をもとにしたガイダンス機能をつけ、必要なときに、スーパーバイザーに相談できるようにし、掲示板を拡張したコミュニケーション機能を持たせるが、単なる掲示板ではなく、人をグループ化することによって、選択的発信及び受信ができるようにしたい。そして、ネットワークコミュニティに必要な要素を再検討し、統合的なシステムとして構築していく予定である。先行研究では、こうしたストレスを抱える養護教諭に、時間的空間的に自由に自己をリフレッシュする機会を提供するため、「養護教諭のための自己理解システム」をインターネット上に構築したが、システム試用の結果、自己理解だけではなく、スーパーバイザーの指導を受けたり、養護教諭同士がコミュニケーションをはかったりできる機能が望まれていることが明らかになった。本研究では、先行研究の成果を活かし、初年度はこれまでに開発してきた自己理解システムを拡張して、これらの機能を持たせる方法について検討した。2年目にあたる本年度は、自己理解結果をより深める手がかりとして、自己理解時に要した回答所要時間を利用することが有効であると考えられたため、自己理解システムに回答所要時間を記録する機能を付加し、また、どこでも手軽に使用できるよう、携帯情報端末(PDA)でも使えるサイトを新たに作成した。

さらに、ネットワーク上でコミュニケーションを促進するためには、エンカウンターグループでのファシリテータの機能をシステムに持たせること、及び養護教諭が情報を発信し、コミュニティに参加している養護教諭が情報を共有することが有効であると考えられたため、本研究の最終年度にあたる来年度は、ファシリテータ機能の搭載や、グループアプローチの基本である養護教諭の情報発信についての機能の搭載をはかり、統合的なシステムとして完成させる予定である。養護教諭のネットワークコミュニティ形成のための支援システムには、(1)養護教諭がスーパーバイザーに相談できる機能(2)養護教諭同士がコミュニケーションをはかれる機能(3)必要な情報が配信される機能が期待されていることがわかったため、14年度はこれらの機能をモジュール化し、システムを試用した。養護教諭のシステム試用評価から、情報発信も容易に行うことのできるモジュールが必要と考えられたことから、15年度は携帯情報端末からインターネットへアクセスできることを前提としたシステムに改良し、さらに自己理解時の所要時間の履歴もとれるようにした。最終年度である16年度は、上記のうち(2)を中心に、機能の充実をはかり、その評価を行った。16年度に具体的に研究を進めたことがらは、(1)ネットワークコミュニティにおけるファシリテータ機能を分類・整理し、それらの機能について、養護教諭に評価を求めた。(2)ネットワーク上でのコミュニケーションツールとして電子掲示板に着目し、電子掲示板上でのコミュニケーションを分析し、[a]対話中のキーワード解析を行い自動的に小コミュニティ(グループ)を形成する方法、[b]対話にカウンタを設けてカウンタがある閾値を超えたときに自動的に小コミュニティ(グループ)を形成する方法論等を検討した。であった。今後は、(2)について、キーワード解析に基づいて形成されたコミュニティの実態を分析し、また実験を通してカウンタの設定値を決め、それによって形成されたコミュニティの実態を分析して、ネットワークコミュニケーションを行う電子掲示板のあり方を検討したい。そして、コミュニケーションツールを含む養護教諭支援のための統合的システムの開発を行っていく予定である。
カハール細胞の細胞内情報伝達機構と平滑筋細胞への作用解明とその発達に関する研究

【背景】ニューロキニンA(NKA)は生理的な消化管収縮のみならず、下痢や炎症性腸疾患において分泌が高まり、下部消化管の病的収縮に関与するとされているが、収縮時の詳細なメカニズムは明らかにされていないため実験的検討を行った。【方法】NKAによるモルモット結腸紐平滑筋の収縮機序を細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)と張力の同時測定法を用いて検討した。controlとして5.9mMK^+及び60MK^+刺激を用いそのときの[Ca^<2+>]i及び張力をそれぞれ0%及び100%とした。【結果】NKA(100pM-10μM)はモルモット結腸紐において濃度依存性に収縮を引き起こし、最大反応は10μMで得られ,EC50は8・41±1.29nMであった。10μM NKAは[Ca^<2+>]i上昇を伴う張力を発生し、[Ca^<2+>]i上昇と張力の最大値はそれぞれ95.1%と151.0%であった。Ca^<2+>流入経路を調べるために、Ca^<2+>チャンネル阻害薬であるdiltiazem(10μM)を前処置したところ、[Ca^<2+>]i上昇と張力はそれぞれ54.3%と15.0%まで抑制された。NK2 receptor antagonistにより[Ca^<2+>]i上昇と張力はぞれぞれ67.1%、74.1%と有意に抑制された。また、Rho kinase阻害剤であるY-27632の前処置下では、[C^<2+>]iと張力はそれぞれ67.1%、74.4%であった。さらに、NKA投与において筋小胞体からのCa^<2+>遊離による[Ca^<2+>]iの上昇を認めた。【結論】NKAは消化管平滑筋において[Ca^<2+>]i上昇を伴う濃度依存性の収縮を引き起こし、その収縮には電位依存性Ca^<2+>チャンネルを含む細胞外からCa^<2+>の流入が関与し、収縮装置のCa^<2+>感受性を上昇させ、収縮力の増強をもたらした。NKAの過剰分泌は下部消化管の過収縮を引き起こすと考えられた。消化管の中枢神経系と同程度存在するといわれる神経伝達物質による消化管平滑筋の収縮弛緩へと至る細胞内情報伝達経路についてはほとんど解明されていない。消化管の収縮物質であるニューロキニンA(NKA)はtachykininに属する神経伝達物質の一つで、消化管において下部食道、回腸、結腸における収縮に関与していることが知られており、特に結腸ではGMCや強収縮をもたらすとの報告もあるが、カルシウム動態を含めた細胞内情報伝達機構についてはいまだ明らかにされていない。そこでNKAによる消化管平滑筋収縮のメカニズムをモルモット結腸紐平滑筋条片を用いて、[Ca^<2+>]i-張力の同時測定法により解析した。